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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-04
(45)【発行日】2023-07-12
(54)【発明の名称】移動体通信装置及び運行管理システム
(51)【国際特許分類】
   H04M 11/00 20060101AFI20230705BHJP
   G01C 21/36 20060101ALI20230705BHJP
   G08G 1/00 20060101ALI20230705BHJP
【FI】
H04M11/00 301
G01C21/36
G08G1/00 D
【請求項の数】 12
(21)【出願番号】P 2020199915
(22)【出願日】2020-12-01
(62)【分割の表示】P 2017004936の分割
【原出願日】2017-01-16
(65)【公開番号】P2021044839
(43)【公開日】2021-03-18
【審査請求日】2020-12-10
【審判番号】
【審判請求日】2022-05-12
(73)【特許権者】
【識別番号】519282498
【氏名又は名称】株式会社パインベース
(74)【代理人】
【識別番号】100120318
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 朋浩
(74)【代理人】
【識別番号】100117101
【弁理士】
【氏名又は名称】西木 信夫
(72)【発明者】
【氏名】本多 則彦
(72)【発明者】
【氏名】亀谷 昌弘
(72)【発明者】
【氏名】松本 浩之
【合議体】
【審判長】土居 仁士
【審判官】高野 洋
【審判官】猪瀬 隆広
(56)【参考文献】
【文献】特表2008-521077(JP,A)
【文献】特開2013-219438(JP,A)
【文献】特開2013-219559(JP,A)
【文献】特開2015-226208(JP,A)
【文献】特開2005-295516(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04M1/00
H04M1/72-1/72516
H04M11/00-11/10
H04W4/00-99/00
H04L12/28-12/955
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
音声以外の情報であって、移動体の位置情報及び車速情報を少なくとも含む運行情報が連続して入力される情報入力部と、
上記情報入力部に入力された上記運行情報を記憶する記憶部と、
上記記憶部に記憶された上記運行情報を、第1通信会社の基地局との通信用の第1バンド及び第2通信会社の基地局との通信用の第2バンドにおいてUDP通信により送信可能な第1送信部と、
上記第1バンドと上記第2バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択し、上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第1送信部に送信させる制御部と、を備え、
上記制御部は、
上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第1送信部の第1ポートから送信するとともに、通信障害が生じたか否かを判断し、通信障害が生じたと判断したことを条件に、通信障害が生じていた期間に上記記憶部に記憶された上記運行情報を上記第1送信部の第2ポートから送信する、移動体に搭載される移動体通信装置。
【請求項2】
アンテナによって受信した上記第1バンド及び上記第2バンドの電波の強度を検出する電波強度検出部をさらに備え、
上記制御部は、電波強度の強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の上記運行情報を上記第1送信部に送信させる請求項1に記載の移動体通信装置。
【請求項3】
上記第1送信部は、
上記第1バンドの電波を受信する第1通信アンテナと、当該第1通信アンテナで受信した上記第1バンドの電波の強度を検出する第1電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第1ドライバとを有し、上記第1通信会社の基地局と通信を行う第1通信モデムと、
上記第2バンドの電波を受信する第2通信アンテナと、当該第2通信アンテナで受信した上記第2バンドの電波の強度を検出する第2電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第2ドライバとを有し、上記第2通信会社の基地局と通信を行う第2通信モデムと、を備え、
上記制御部は、
上記第1ドライバ及び上記第2ドライバから、上記通信状態情報を取得し、
通信が確立され、かつ電波強度が強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の上記運行情報を上記第1送信部に送信させる請求項1に記載の移動体通信装置。
【請求項4】
上記第1通信モデムは、SIMカードが装着される第1装着部を備え、
上記第2通信モデムは、SIMカードが装着される第2装着部を備える請求項3に記載の移動体通信装置。
【請求項5】
上記制御部は、上記記憶部に記憶された上記運行情報を暗号化する暗号化処理を行う請求項1からのいずれかに記載の移動体通信装置。
【請求項6】
請求項1からのいずれかに記載の移動体通信装置と、
上記移動体通信装置から送信された運行情報が入力される管理サーバと、を備え、
上記移動体通信装置は、時刻情報を出力するクロックモジュールをさらに備え、
上記記憶部は、上記移動体通信装置に個別に付与された識別記号を記憶し、
上記制御部は、上記運行情報と、上記運行情報が入力された時の時刻情報とを対応させて上記記憶部に記憶させ、上記運行情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて上記第1送信部から送信させ、
上記管理サーバは、上記運行情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて記憶する装置メモリを備える運行管理システム。
【請求項7】
音声以外の情報であって、移動体の位置情報及び車速情報を少なくとも含む運行情報が連続して入力される情報入力部と、
上記情報入力部に入力された上記運行情報を記憶する記憶部と、
上記記憶部に記憶された上記運行情報を、第1通信会社の基地局との通信用の第1バンド及び第2通信会社の基地局との通信用の第2バンドにおいてUDP通信により送信可能な第1送信部と、
上記第1バンドと上記第2バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択し、上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第1送信部に送信させる制御部と、
上記記憶部に記憶されたデータをTCP通信を用いて送信可能な第2送信部と、を備え、
上記制御部は、
上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第1送信部を用いて送信するとともに、通信障害が生じたか否かを判断し、通信障害が生じたと判断したことを条件に、通信障害が生じていた期間に上記記憶部に記憶された上記運行情報を上記第2送信部を用いて送信する、移動体に搭載される移動体通信装置。
【請求項8】
アンテナによって受信した上記第1バンド及び上記第2バンドの電波の強度を検出する電波強度検出部をさらに備え、
上記制御部は、電波強度の強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の上記運行情報を上記第1送信部に送信させる請求項7に記載の移動体通信装置。
【請求項9】
上記第1送信部は、
上記第1バンドの電波を受信する第1通信アンテナと、当該第1通信アンテナで受信した上記第1バンドの電波の強度を検出する第1電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第1ドライバとを有し、上記第1通信会社の基地局と通信を行う第1通信モデムと、
上記第2バンドの電波を受信する第2通信アンテナと、当該第2通信アンテナで受信した上記第2バンドの電波の強度を検出する第2電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第2ドライバとを有し、上記第2通信会社の基地局と通信を行う第2通信モデムと、を備え、
上記制御部は、
上記第1ドライバ及び上記第2ドライバから、上記通信状態情報を取得し、
通信が確立され、かつ電波強度が強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の上記運行情報を上記第1送信部に送信させる請求項7に記載の移動体通信装置。
【請求項10】
上記第1通信モデムは、SIMカードが装着される第1装着部を備え、
上記第2通信モデムは、SIMカードが装着される第2装着部を備える請求項9に記載の移動体通信装置。
【請求項11】
上記制御部は、上記記憶部に記憶された上記運行情報を暗号化する暗号化処理を行う請求項7から10のいずれかに記載の移動体通信装置。
【請求項12】
請求項7から11のいずれかに記載の移動体通信装置と、
上記移動体通信装置から送信された運行情報が入力される管理サーバと、を備え、
上記移動体通信装置は、時刻情報を出力するクロックモジュールをさらに備え、
上記記憶部は、上記移動体通信装置に個別に付与された識別記号を記憶し、
上記制御部は、上記運行情報と、上記運行情報が入力された時の時刻情報とを対応させて上記記憶部に記憶させ、上記運行情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて上記第1送信部から送信させ、
上記管理サーバは、上記運行情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて記憶する装置メモリを備える運行管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両や航空機などの移動体に搭載される移動体通信装置、及び運行管理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
車両の運行を管理する運行管理システムが存在する(例えば、特許文献1参照)。運行管理システムは、車両に搭載された移動体通信装置と、管理サーバとにより構築される。移動体通信装置は、例えば、通信機能を備えたデジタルタコグラフである。管理サーバは、移動体通信装置が送信した運行情報により、車両の運行管理を行う。
【0003】
運行管理システムにおいて、移動体との通信には、例えばTCP(Transmission Control Protocol)通信が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2016-151835号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
TCP通信を用いると、車両から管理サーバへ運行情報を確実に受け渡すことができる。しかしながら、TCP通信では、情報の受け渡しに時間がかかることがあり、リアルタイム性がないという問題がある。
【0006】
具体的に説明すると、TCP通信では、通信障害が生じてサーバが情報を受け取れないと、予め定められた時間が経過するまで待ってから否定的応答を送信し、さらに、情報の再送信(リトライ)を繰り返す。その結果、情報の受け渡しに時間がかかることがある。
【0007】
また、TCP通信では、再接続時にタイムウェイトが設けられている。このタイムウェイトにより、情報の受け渡しに時間がかかる。
【0008】
また、TCP通信では、通信障害が回復した直後において、リトライにより、管理サーバへの負荷が急激に増大し、サーバがダウンする恐れがある。
【0009】
本願発明者らは、上述の問題点を改善するため、UDP(User Datagram Protocol)通信を用いることを試みた。しかしながら、UDP通信を用いると、通信のリアルタイム性が向上するのに対し、情報の受け渡しの確実性が損なわれる。
【0010】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、リアルタイム性と、情報受け渡しの確実性とを両立可能な移動体通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
(1) 本発明に係る移動体通信装置は、移動体に搭載され、音声以外の情報であって、移動体の位置情報及び車速情報を少なくとも含む運行情報が連続して入力される情報入力部と、上記情報入力部に入力された上記運行情報を記憶する記憶部と、上記記憶部に記憶された上記運行情報を、第1通信会社の基地局との通信用の第1バンド及び第2通信会社の基地局との通信用の第2バンドにおいてUDP通信により送信可能な第1送信部と、上記第1バンドと上記第2バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択し、上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第1送信部に送信させる制御部と、を備える。
【0012】
情報入力部から入力された運行情報は、記憶部に記憶される。記憶部に記憶された運行情報のうち最新の運行情報は、第1送信部からUDP通信により送信される。第1送信部からの送信において、制御部は、第1バンドと第2バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択して送信させる。例えば、第1バンドにおいて通信障害が生じ、第2バンドにおいて良好な通信が可能である場合、第2バンドにおいてデータが送信される。
【0013】
UDP通信によって最新の運行情報を送信するから、TCP通信に比べ、通信のリアルタイム性が向上する。また、第1バンドと第2バンドとのうち、通信状態の良い方のバンドを選択して送信を行うから、通常のUDP通信よりも情報受け渡しの確実性が向上する。また、TCP通信とは違いリトライを繰り返さないから、通信障害解消後などにおいて、サーバがダウンする恐れが低減される。
【0014】
(2) 本発明に係る移動体通信装置は、アンテナによって受信した上記第1バンド及び上記第2バンドの電波の強度を検出する電波強度検出部をさらに備える。上記制御部は、電波強度の強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の上記運行情報を上記第1送信部に送信させる。
【0015】
通信状態の良い方のバンドの選択手段として、受信した電波の電波強度の強弱による判断が挙げられる。
【0016】
(3) 上記第1送信部は、上記第1バンドの電波を受信する第1通信アンテナと、当該第1通信アンテナで受信した上記第1バンドの電波の強度を検出する第1電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第1ドライバとを有し、上記第1通信会社の基地局と通信を行う第1通信モデムと、上記第2バンドの電波を受信する第2通信アンテナと、当該第2通信アンテナで受信した上記第2バンドの電波の強度を検出する第2電波強度検出部と、電波強度情報及び通信が可能か否かを示す通信確立情報を含む通信状態情報を出力する第2ドライバとを有し、上記第2通信会社の基地局と通信を行う第2通信モデムと、を備える。上記制御部は、上記第1ドライバ及び上記第2ドライバから、上記通信状態情報を取得し、通信が確立され、かつ電波強度が強い方のバンドを通信状態の良い方のバンドとして選択し、最新の上記運行情報を上記第1送信部に送信させる。
【0017】
第1通信モデムの第1ドライバから制御部へ、第1バンドの通信状態情報が入力される。第2通信モデムの第2ドライバから制御部へ、第2バンドの通信状態情報が入力される。制御部は、入力された通信状態情報に基づいて、送信を行うバンドを決定する。
【0018】
(4) 上記第1通信モデムは、SIMカードが装着される第1装着部を備え、上記第2通信モデムは、SIMカードが装着される第2装着部を備えていてもよい。
【0019】
SIMカードを変更することにより、第1通信会社や第2通信会社が変更される。したがって、複数の国や地域において移動体通信装置を使用することや、ユーザが選択した通信会社を用いて移動体通信装置を使用することができる。
【0020】
(5) 上記制御部は、上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第1送信部の第1ポートから送信するとともに、通信障害が生じたか否かを判断し、通信障害が生じたと判断したことを条件に、通信障害が生じていた期間の上記運行情報を上記第1送信部の第2ポートから送信してもよい。
【0021】
通信障害とは、第1バンド及び第2バンドの双方において通信ができない状態を意味する。すなわち、移動体通信装置からの情報が通信会社の基地局等で受信できない状態を意味する。制御部は、通信障害が生じたと判断すると、通信障害が解消された時に、通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を、最新の運行情報を送信する第1ポートとは別の第2ポートを用いて、UDP通信により送信する。
【0022】
通信障害が解消された時に、通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を送信するから、運行情報受け渡しの確実性がさらに向上する。また、UDP通信により送信するから、通信障害解消直後におけるサーバの負荷が軽減される。
【0023】
(6) 本発明に係る移動体通信装置は、上記記憶部に記憶されたデータをTCP通信を用いて送信可能な第2送信部をさらに備えていてもよい。上記制御部は、上記記憶部に記憶された最新の上記運行情報を上記第1送信部を用いて送信するとともに、通信障害が生じたか否かを判断し、通信障害が生じたと判断したことを条件に、通信障害が生じていた期間の上記運行情報を上記第2送信部を用いて送信する。
【0024】
制御部は、通信障害が生じたと判断すると、通信障害が解消された時に、通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を、第2通信部を用いてTCP通信により送信する。通信障害が生じていた期間に収集した過去情報を、第2通信部を用いてTCP通信により送信するから、運行情報受け渡しの確実性がさらに向上する。
【0025】
(7) 上記制御部は、上記記憶部に記憶された上記運行情報を暗号化する暗号化処理を行ってもよい。
【0026】
(8) 本発明は、上述の移動体通信装置と、当該移動体通信装置が送信した上記運行情報が入力される管理サーバとを備える運行管理システムとして捉えることもできる。上記移動体通信装置は、時刻情報を出力するクロックモジュールをさらに備える。上記記憶部は、上記移動体通信装置に個別に付与された識別記号を記憶する。上記制御部は、上記運行情報と、上記運行情報が入力された時の時刻情報とを対応させて上記記憶部に記憶させ、上記運行情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて上記第1送信部から送信させる。上記管理サーバは、上記運行情報と上記時刻情報と上記識別記号とを対応させて記憶する装置メモリを備える。
【0027】
管理サーバは、移動体通信装置からUDP通信により送信された最新の運行情報により、リアルタイムで移動体の運行を管理する。また、管理サーバは、通信障害が生じて欠落した運行情報を、UDP通信やTCP通信にて送信された過去情報により補完する。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、リアルタイム性と、運行情報受け渡しの確実性とを両立可能な移動体通信装置及び運行管理システムを提供することがで きる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
図1図1は、運行管理システム10の構成図である。
図2図2は、移動体通信装置11の機能ブロック図である。
図3図3は、通信部50の機能ブロック図である。
図4図4は、通信モデム選択処理のフローチャートである。
図5図5は、通信障害時処理のフローチャートである。
図6図6は、変形例における通信部100の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。
【0031】
本実施形態では、図1に示される運行管理システム10が説明される。運行管理システム10は、複数の移動体通信装置11と、1台の管理サーバ12とで構成される。すなわち、1台の管理サーバ12で複数の移動体通信装置11を管理する。なお、管理サーバ12は、複数台であってもよい。
【0032】
移動体通信装置11は、複数の移動体に各1台ずつ搭載される。移動体とは、車両や航空機などである。本実施形態では、移動体として、車両20が説明される。運行管理システム10は、例えば、複数の車両20を所有して運送業を営む運送業者などにおいて、車両20の運行管理に用いられる。なお、図面を簡略にする意図で、図1には1台の車両20のみが表示されている。
【0033】
管理サーバ12は、例えば事務所に設置され、オペレータによって操作される。オペレータは、必要なデータを入力端末13を用いて管理サーバ12に入力し、運行管理用の計画書を作成する。計画書は、例えば、使用される車両や、搭乗する運転手名や、目的地名や、経過地名や、目的地名などを項目として有する運行指示書である。作成された計画書は、管理サーバ12の装置メモリ12Aに記憶される。
【0034】
管理サーバ12は、移動体通信装置11から送られた情報(運行情報)を装置メモリ12Aに記憶させるとともに、運行情報と計画書とを比較し、各車両20が計画書に即して運行されているか否かを監視する。詳しくは後述される。
【0035】
移動体通信装置11は、具体的には、通信機能を備えた情報収集装置である。さらに具体的には、移動体通信装置11は、車速情報などを収集するデジタルタコグラフである。以下では、移動体通信装置11がデジタルタコグラフである例が説明される。ただし、移動体通信装置11は、デジタルタコグラフに限定されるものではない。
【0036】
移動体通信装置11は、車両20に搭載された種々のセンサ等から情報を入力される。種々のセンサ等は、図2に示される車速センサ21、回転数センサ22、温度センサ23、及びGPSアンテナ24などである。
【0037】
車速センサ21は、車両20の車速を示す車速情報を出力する。回転数センサ22は、エンジンの回転数を示す回転数情報を出力する。GPSアンテナ24は、GPS衛星14(図1)が送信した位置情報を受信して出力する。温度センサ23は、車内温度を示す温度情報を出力する。温度センサ23は、例えば車両20が保冷車や冷凍車である場合に、庫内温度の検出に用いられる。なお、これらのセンサ以外のセンサやETC受信機などから情報が入力されてもよい。
【0038】
移動体通信装置11は、後述の制御部40や通信部50等を駆動するための直流電圧を生成する電源回路37を備える。電源回路37は、電源入力部36と電気的に接続されている。電源入力部36は、車両20が備えるバッテリ25の出力端子と電気的に接続される。すなわち、電源回路37は、バッテリ25から直流電圧を入力される。電源回路37は、例えば、DC-DCコンバータやレギュレータやツェナーダイオード等を備え、入力した直流電圧を所定の安定した直流電圧(例えば、5Vや3.3V)に変換して出力する。なお、図2では、電源回路37から各回路への給電線の図示が省略されている。
【0039】
移動体通信装置11は、時刻情報を出力するクロックモジュール35を備える。クロックモジュール35が出力した時刻情報は、情報入力部30に入力した情報の入力時刻として、当該情報と対応付けて記憶部41に記憶される。
【0040】
移動体通信装置11は、上述の車速情報等が入力される情報入力部30と、情報入力部30に入力された情報を記憶する記憶部41と、記憶部41に記憶された情報を車両20の外へ送信する通信部50と、これらの動作を制御する制御部40とを備える。記憶部41及び制御部40として、例えば、エイコーン社(商標)のラズベリーパイ2を用いることができる。
【0041】
情報入力部30は、車速センサ21と電気的に接続される第1入力部31と、回転数センサ22と電気的に接続される第2入力部32と、温度センサ23と電気的に接続される第3入力部33と、GPSアンテナ24と電気的に接続される第4入力部34とを備える。
【0042】
記憶部41は、入力された情報の他、複数の移動体通信装置11にそれぞれ個別に付与された識別記号を予め記憶される。個々の移動体通信装置11(すなわち車両20)は、識別記号によって個別に識別される。
【0043】
記憶部41に記憶された識別記号、入力された情報、及び時刻情報は、通信部50から送信される。以下では、送信される識別記号、入力された情報、及び時刻情報は、総称して運行情報と記載されて通信部50の説明がされる。
【0044】
通信部50は、第1送信部51を備える。第1送信部51は、所定の通信会社(以下、第1通信会社)と第1バンドにおいて通信を行う第1通信モデム60と、所定の他の通信会社(以下、第2通信会社)と第2バンドにおいて通信を行う第2通信モデム70とを備える。第1バンドは、第1通信会社に割り振られた周波数帯であり、第2バンドは、第2通信会社に割り振られた周波数帯である。
【0045】
第1通信モデム60は、第1通信アンテナ66と、第1出力部62と、第1電波強度検出部65と、これらの動作を制御する第1ドライバ61と、SIMカード(Subscriber Identity Module Card)が装着される第1装着部67とを備える。第2通信モデム70は、第2通信アンテナ76と、第2出力部72と、第2電波強度検出部75と、これらの動作を制御する第2ドライバ71と、SIMカードが装着される第2装着部77とを備える。
【0046】
第1通信アンテナ66は、例えば、ポールアンテナやループアンテナとして、基板のパターン箔によって形成される。
【0047】
第1出力部62は、例えば、送信する信号(情報)に変調を行う変調回路、変調した信号を第1通信アンテナ66から送出する出力回路、及び第1通信アンテナ66が受信した信号を復調する復調回路により構成される。変調回路及び復調回路には、変調/復調ICが使用される。
【0048】
第1出力部62は、UDP通信により、運行情報を第1通信会社の基地局へ送信する。また、第1出力部62は、通信が可能か否かを確認するため、通信確認情報を送信し、応答情報を基地局から受信する。例えば、第1出力部62は、予め定められた所定の間隔(例えば1秒間隔)で通信確認情報を送信する。
【0049】
応答情報が受信されたことにより、送信した電波を基地局が良好に受信していることが確認される。すなわち、通信可能であることが確認される。通信障害などが発生し、通信確認情報が基地局に届かない場合、第1通信モデム60は応答情報を受信しない。応答情報を受信しないことにより、通信障害が生じていることが確認される。
【0050】
第1出力部62は、UDP通信を行う第1ポート63及び第2ポート64を有する。第1ポート63は、最新の運行情報を送信するポートである。最新の運行情報とは、例えば、前回送信を行った運行情報の後に入手した運行情報を意味し、必ずしも、最も新しい運行情報のみを意味するものではない。第1出力部62は、予め定められた所定の間隔(例えば1秒間隔)で第1ポート63から最新の運行情報を送信する。運行情報の送信は、例えば、パケット方式により行われる。
【0051】
第2ポート64は、通信障害が生じていた期間における運行情報を送信するポートである。通信障害が生じていた期間とは、第1通信モデム60及び第2通信モデム70の双方において、応答情報が受信されなかった期間を意味する。すなわち、第1通信モデム60及び第2通信モデム70の双方において通信ができない期間を意味する。
【0052】
第1電波強度検出部65は、受信した電波(例えば、応答情報)の強度を検出する。例えば、第1電波強度検出部65は、第1通信アンテナ66が受信した電波を電圧に変換する変換回路(抵抗)と、変換した電圧を増幅する増幅回路(オペアンプ)と、増幅した電圧をいくつかの基準電圧と比較する比較回路(コンパレータ)とで実現される。第1電波強度検出部65は、検出した電波強度を、電波強度情報として第1ドライバ61へ出力する。
【0053】
第1ドライバ61は、第1通信アンテナ66が応答情報を受信したか否かにより、通信が可能か否かを判断する。第1ドライバ61は、通信が可能であるか否かを示す通信確立情報と、第1電波強度検出部65から入力された電波強度情報とを含む通信状態情報を制御部40へ出力する。
【0054】
第1装着部67は、ユーザがSIMカードを装着するソケットやスロットなどである。SIMカードにより、第1通信会社が特定される。SIMカードを変更することにより、第1通信モデム60が通信を行う第1通信会社、及び第1バンドの周波数帯が変更される。なお、第1バンドの周波数帯を変更するため、複数の通信アンテナや、アンテナの利得調整回路などが第1通信モデムに組み込まれる。これらは、通常、通信モデムに搭載されるから、詳しい説明は省略される。
【0055】
第2通信モデム70は、第1通信モデム60と同構成である。以下では、第2通信モデム70について簡単に説明がされる。
【0056】
第2通信モデム70の第2出力部72は、第1通信モデム60の第1出力部62と同構成である。第2出力部72は、第1出力部62の第1ポート63に相当する第3ポート73と、第1出力部62の第2ポート64に相当する第4ポート74とを備える。すなわち、第3ポート73は、最新の運行情報を送信するポートであり、第4ポート74は、通信障害が生じていた期間の運行情報を送信するポートである。
【0057】
第2通信モデム70の第2通信アンテナ76、第2電波強度検出部75、及び第2ドライバ71は、第1通信モデム60の第1通信アンテナ66、第1電波強度検出部65、及び第1ドライバ61と同構成である。
【0058】
第2通信モデム70の第2装着部77は、第1装着部67と同構成である。第2装着部77に装着されるSIMカードにより、第2通信会社が特定される。SIMカードを変更することにより、第2通信モデム70が通信を行う第2通信会社、及び第2バンドの周波数帯が変更される。
【0059】
第1通信モデム60により運行情報が送信されるか、第2通信モデム70により運行情報が送信されるかは、制御部40により判断される。制御部40の判断(通信モデム選択処理)が、図4を用いて説明される。
【0060】
制御部40は、第1通信モデム60及び第2通信モデム70の双方から、通信状態情報が入力されるまで待機する(S11:No)。通信状態情報は、例えば、1秒間隔で制御部40に入力される。
【0061】
制御部40は、第1通信モデム60及び第2通信モデム70の双方から通信状態情報が入力されると(S11:Yes)、第1通信モデム60が通信可能か否かを判断する(S12)。第1通信モデム60が通信可能か否かは、第1通信モデム60から入力された通信状態情報に含まれる通信確立情報により判断される。具体的には、制御部40は、第1通信モデム60が基地局から応答情報を受信したことにより、通信可能と判断し、第1通信モデム60が応答情報を受信しなかったことにより、通信不能と判断する。
【0062】
制御部40は、第1通信モデム60が通信不能と判断すると(S12:No)、第2通信モデム70が通信可能か否かを判断する(S13)。第2通信モデム70が通信可能か否かは、第1通信モデム60と同様にして判断される。制御部40は、第2通信モデム70が通信不能と判断すると(S13:No)、通信障害が生じていると判断する(S14)。制御部40は、通信障害が発生していると判断すると、通信障害時処理を実行する(S15)。図5を参照して、通信障害時処理について説明がされる。
【0063】
制御部40は、通信障害が発生するまで待機する(S21:No)。制御部40は、通信障害が発生したと判断すると(S21:Yes)、通信障害発生時の時刻情報を記憶部41に記憶させる(S22)。次に、制御部40は、通信障害が解消されるまで待機する(S23:No)。通信障害が解消されたか否かは、第1通信モデム60及び第2通信モデム70から入力された通信状態情報により判断される。具体的には、第1通信モデム60及び第2通信モデム70の少なくとも一方において応答情報が受信された場合に、通信障害が解消されたと判断する。
【0064】
制御部40は、通信障害が解消されたと判断すると(S23:Yes)、使用する通信モデムを第1通信モデム60または第2通信モデム70に決定する(S24)。通信モデムの決定は、後述されるステップS16からステップS19と同様にして決定される。
【0065】
制御部40は、使用する通信モデムを第1通信モデム60に決定すると(S24)、第1通信モデム60の第2ポート64から、通信障害が生じていた期間に入力された運行情報をUDP通信により送信する。制御部40は、通信モデムを第2通信モデム70に決定すると(S24)、第2通信モデム70の第4ポート74から、通信障害が生じていた期間に入力された運行情報をUDP通信により送信する。
【0066】
図4に戻って、制御部40は、第1通信モデム60が通信可能であると判断すると(S12:Yes)、第2通信モデム70が通信可能であるか否かを判断する(S16)。制御部40は、第2通信モデム70が通信不能であると判断すると(S16:No)、第1通信モデム60を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報をUDP通信により第1通信モデム60の第1ポート63から送信する(S18)。
【0067】
一方、制御部40は、第1通信モデム60が通信不能であり(S12:No)、第2通信モデム70が通信可能であると判断すると(S13:Yes)、第2通信モデム70を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報をUDP通信により第2通信モデム70の第3ポート73から送信する(S19)。
【0068】
制御部40は、第1通信モデム60及び第2通信モデム70の双方が通信可能と判断すると(S12:Yes&S16:Yes)、第1通信モデム60が受信した電波の電波強度(第1電波強度)が、第2通信モデム70が受信した電波の電波強度(第2電波強度)より強いか否かを判断する(S17)。第1電波強度及び第2電波強度は、第1通信モデム60及び第2通信モデム70から入力された通信状態情報に含まれる電波強度情報により示される。
【0069】
制御部40は、第1電波強度が第2電波強度より強いと判断すると(S17:Yes)、第1通信モデム60を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報を第1通信モデム60の第1ポート63からUDP通信により送信する(S18)。制御部40は、第1電波強度が第2電波強度より弱いと判断すると(S17:No)、第2通信モデム70を使用する通信モデムに決定し、最新の運行情報を第2通信モデム70の第3ポート73からUDP通信により送信する(S19)。すなわち、制御部40は、第1通信モデム60及び第2通信モデム70の双方が通信可能である場合、受信した電波の電波強度が強い方の通信モデムを選択してUDP通信を行う。
【0070】
例えば、車両20が、第1通信会社の基地局の近くの場所であって、かつ第2通信会社の基地局から遠い場所を走行すると、移動体通信装置11は、電波状態の良い第1通信モデム60によって運行情報を送信する。また、車両20と第1通信会社の基地局との間にビルなどの障害物がある場合、移動体通信装置11は、電波状態の良い第2通信モデム70によって運行情報を送信する。
【0071】
制御部40は、運行情報を送信するに際して、運行情報に圧縮、暗号化処理を行う。暗号化には、例えば、MQTT(Message Queue Telemetry Transport)などを用いることができる。なお、MQTT以外の暗号化処理が行われてもよい。
【0072】
移動体通信装置11が送信した運行情報は、管理サーバ12に入力される。管理サーバ12は、運行情報に含まれる識別記号から、運行情報を送信した車両20を特定する。管理サーバ12は、特定した車両20が従事する計画書(運行指示書)を特定する。管理サーバ12は、特定した計画書の各項目と、運行情報とを対応させて装置メモリ12Aに記憶させる。また、管理サーバ12は、計画書の各項目と運行情報とを対比し、相違する場合は、オペレータなどに対して警告報知を行う。一例として、計画書の走行ルートと、運行情報に含まれる位置情報とを対比し、車両20の実際の走行ルートが計画書の走行ルートと一致するか否かを判断する。管理サーバ12は、走行ルートが一致しないと判断すると、警告報知を行う。警告報知は、画面に警告文が表示されることにより、或いは、スピーカから警告音声が出力されることにより実行される。
【0073】
走行ルートが運行管理の項目の一例として説明されたが、車両20の運行管理の項目は、走行ルートに限られるものではない。車両20の運行管理の項目には、運転手、休憩場所、目的地、休憩時間、到着時刻など、種々の項目が用いられてもよい。
【0074】
[作用効果]
【0075】
本実施形態では、UDP通信により最新の運行情報が送信されるから、TCP通信に比べ、通信のリアルタイム性が向上する。また、第1通信モデム60及び第2通信モデム70の双方が通信可能である場合、受信した電波の電波強度が強い方が選択されて運行情報が送信されるから、通常のUDP通信よりも情報の受け渡しの確実性が向上する。その結果、TCP通信に比べ通信のリアルタイム性が良く、かつ、通常のUDP通信よりも情報の受け渡しの確実性が高い移動体通信装置11が実現される。
【0076】
また、本実施形態では、UDP通信により運行情報を送信するから、TCP通信とは違ってリトライを繰り返さない。その結果、通信障害解消後などにおいて、管理サーバ12がダウンする恐れがない。
【0077】
また、本実施形態では、応答情報を受信したこと、及び受信した電波の電波強度により、使用する通信モデムを決定するから、電波強度のみにより通信モデムを決定する場合に比べ、電波状態の良否の判断が正確になる。
【0078】
また、本実施形態では、通信障害が生じていた間に入力された運行情報を、通信障害が解消した後に、最新の運行情報とともに送信するから、情報の受け渡しの確実性がさらに高められる。
【0079】
また、本実施形態では、SIMカードが装着される装着部67、77を備えるから、複数の国や地域において移動体通信装置11を使用することができ、また、ユーザが選択した通信会社を用いることができる。
【0080】
また、本実施形態では、送信する運行情報に暗号化処理を行うから、情報のセキュリティの安全性が高められる。
【0081】
[変形例]
【0082】
上述の実施形態では、最新の運行情報と、通信障害が生じていた間の運行情報とを、共にUDP通信により送信する例が説明された。本変形例では、最新の運行情報をUDP通信により送信し、通信障害が生じていた間の運行情報をTCP通信により送信する例が説明される。なお、実施形態と同じ構成には、実施形態と同一の符号を付して説明が省略される。
【0083】
本変形例の移動体通信装置11は、図2に示される通信部50の代わりに、図6に示される通信部100を備える。通信部100は、上述の実施形態で説明された第1送信部51に加え、第2送信部52を備える。
【0084】
第2送信部52は、第3通信モデム80と、第4通信モデム90とを備える。第3通信モデム80及び第4通信モデム90は、TCP通信により、通信障害が生じていた間の運行情報を送信する。
【0085】
第3通信モデム80は、第3ドライバ81と、第3出力部82と、第3電波強度検出部85と、第3通信アンテナ86と、第3装着部87を備える。第4通信モデム90は、第4ドライバ91と、第4出力部92と、第4電波強度検出部95と、第4通信アンテナ96と、第4装着部97とを備える。
【0086】
第3ドライバ81及び第4ドライバ91は、第1ドライバ61や第2ドライバ71と同構成である。第3出力部82及び第4出力部92は、第1出力部62や第2出力部72と同構成である。但し、第3出力部82は、TCP通信を行う第5ポート83及び第6ポート84を備え、第4出力部92は、TCP通信を行う第7ポート93及び第8ポート94を備える。第3電波強度検出部85及び第4電波強度検出部95は、第1電波強度検出部65や第2電波強度検出部75と同構成である。第3通信アンテナ86は、第1通信アンテナ66と同構成であり、第4通信アンテナ96は、第2通信アンテナ76と同構成である。第3装着部87及び第4装着部97は、第1装着部67や第2装着部77と同構成である。
【0087】
第3通信モデム80は、第3装着部87に装着されたSIMカードに応じたバンド及び通信会社と通信を行う。以下では、第3通信モデム80が第1通信モデム60と同じ第1バンドにより通信を行う例が説明される。第4通信モデム90は、第4装着部97に装着されたSIMカードに応じたバンド及び通信会社と通信を行う。以下では、第4通信モデム90が第2通信モデム70と同じ第2バンドにより通信を行う例が説明される。但し、第3通信モデム80及び第4通信モデム90は、第1通信会社及び第2通信会社とは異なる通信会社と通信を行ってもよい。
【0088】
第3通信モデム80と第4通信モデム90とのうち、電波状態の良い方の通信モデムが、使用する通信モデムとして決定される。通信モデムの決定は、上述の実施形態(図4)と同様にして行われる。
【0089】
本変形例では、最新の運行情報は、第1通信モデム60(第1バンド)と第2通信モデム70(第2バンド)とのうち、電波状態の良い方のバンドを用いて、UDP通信により送信される。一方、通信障害が生じていた間の運行情報は、第3通信モデム80(第1バンド)と第4通信モデム90(第2バンド)とのうち、電波状態の良い方のバンドを用いて、TCP通信により送信される。
【0090】
最新の情報はUDP通信により送信されるから、通信のリアルタイム性が確保される。一方、通信障害が生じていた間の運行情報は、TCP通信により送信されるから、情報の受け渡しの確実性が確保される。
【0091】
上述の実施形態では、移動体通信装置11が、第1通信モデム60及び第2通信モデム70の2個の通信モデムを備える例が説明された。しかしながら、移動体通信装置11は、3個以上の通信モデムを備えていてもよい。この場合、移動体通信装置11の制御部40は、全ての通信モデムが通信不能の場合に通信障害が生じていたと判断し、図5に示される通信障害時処理を実行する。また、制御部40は、通信可能な通信モデムのうち、電波強度が最も強い通信モデムを用いて、運行情報を送信する。
【0092】
また、上述の実施形態では、応答情報及び電波強度情報の双方を用いて通信モデムを決定する例が説明された。しかしながら、通信モデムの決定は、電波強度情報のみにより実行されてもよい。この場合、ドライバ61,71、81,91や制御部40の処理が簡素化され得る。
【0093】
上述の実施形態や変形例では、第1通信モデム60、第2通信モデム70、第3通信モデム80、及び第4通信モデム90がそれぞれ通信アンテナ66、76、86、96を備える例が説明された。しかしながら、第1通信モデム60、第2通信モデム70、第3通信モデム80、及び第4通信モデム90は、1個の通信アンテナを共用してもよい。
【0094】
上述の変形例では、第1通信会社の第1バンドにおいて、第1通信モデム60がUDP通信を行い、第3通信モデム80がTCP通信を行い、第2通信会社の第2バンドにおいて、第2通信モデム70がUDP通信を行い、第4通信モデム90がTCP通信を行う例が説明された。しかしながら、第3通信モデム80の機能を第1通信モデム60に付加し、第4通信モデム90の機能を第2通信モデム70に付加してもよい。すなわち、第1通信会社の第1バンドにおいて、第1通信モデム60がUDP通信及びTCP通信を行い、第2通信会社の第2バンドにおいて、第2通信モデム70がUDP通信及びTCP通信を行ってもよい。
【符号の説明】
【0095】
10・・・運行管理システム
11・・・移動体通信装置
12・・・管理サーバ
12A・・・装置メモリ
20・・・車両
30・・・情報入力部
35・・・クロックモジュール
40・・・制御部
41・・・記憶部
50、100・・・通信部
51・・・第1送信部
52・・・第2送信部
60・・・第1通信モデム
61・・・第1ドライバ
63・・・第1ポート
64・・・第2ポート
65・・・第1電波強度検出部
66・・・第1通信アンテナ
67・・・第1装着部
70・・・第2通信モデム
71・・・第2ドライバ
75・・・第2電波強度検出部
76・・・第2通信アンテナ
77・・・第2装着部
80・・・第3通信モデム
90・・・第4通信モデム

図1
図2
図3
図4
図5
図6