JP7167726B2 - 通信端末装置及び基地局装置 - Google Patents
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Description
本発明の発明者は、このような移動体に搭載された通信端末装置等において、通信が途絶した際に行う再送の仕組みを工夫することにより、電波発信総時間制限の範囲内で適正に再送を行うことができることを知見した。
移動体に搭載され、低消費電力広域無線通信(LPWA)方式で基地局装置と通信を行う通信端末装置であって、
送信対象であるデータを保存する保存部(101)と、
前記データを前記基地局装置に送信するとともに、前記基地局装置における前記データの受信の成否の履歴である受信履歴情報のリクエストを送信し、前記基地局装置から前記受信履歴情報を受信する通信部(102)と、
前記移動体の停止を検出する停止検出部(103)と、
前記基地局装置への前記データの再送を制御する再送制御部(104)と、
を有し、
前記再送制御部は、前記停止検出部が前記移動体の停止を検出した場合、前記リクエストの送信を前記通信部に指示するとともに、前記受信履歴情報に基づき前記データの再送を前記通信部に指示するものである。
なお、本発明とは、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された発明を意味するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。また、少なくともかぎ括弧内の語句は、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された語句を意味し、同じく以下の実施形態に限定されるものではない。
特許請求の範囲の従属項に記載の構成及び方法、従属項に記載の構成及び方法に対応する実施形態の構成及び方法、並びに特許請求の範囲に記載がなく実施形態のみに記載の構成及び方法は、本発明においては任意の構成及び方法である。特許請求の範囲の記載が実施形態の記載よりも広い場合における実施形態に記載の構成及び方法も、本発明の構成及び方法の例示であるという意味で、本発明においては任意の構成及び方法である。いずれの場合も、特許請求の範囲の独立項に記載することで、本発明の必須の構成及び方法となる。
実施形態に記載した効果は、本発明の例示としての実施形態の構成を有する場合の効果であり、必ずしも本発明が有する効果ではない。
複数の実施形態がある場合、各実施形態に開示の構成は各実施形態のみで閉じるものではなく、実施形態をまたいで組み合わせることが可能である。例えば一の実施形態に開示の構成を、他の実施形態に組み合わせても良い。また、複数の実施形態それぞれに開示の構成を集めて組み合わせても良い。
発明が解決しようとする課題に記載した知見や課題は公知の課題ではなく、本発明者が独自に知見したものであり、本発明の構成及び方法と共に発明の進歩性を肯定する事実である。
1.通信端末装置の構成
まず、図1を用いて、実施形態1の通信端末装置100の構成を説明する。
なお、以下の実施形態は、主として自動車に搭載された車載用の通信端末装置を例として説明するが、本発明は、特許請求の範囲で限定がない限り、車載用途以外の通信端末装置も含むものである。
通信端末装置100は、RAM101、通信部102、停止検出部103、CPU104、外部I/F105、電源106、アンテナA1を有する。
ここで、本発明の「移動体」とは、移動可能な物体をいい、移動速度は任意である。また移動体が停止している場合も当然含む。例えば、自動車、自動二輪車、自転車、歩行者、船舶、航空機、及びこれらに搭載される物を含み、またこれらに限らない。
また、本発明の「低消費電力広域無線通信(LPWA)方式」とは、低消費電力かつ携帯電話レベルの通信距離を持つ無線通信方式の総称であり、その方式は問わない。
RAM101はランダムアクセスメモリを想定しているが、ハードディスク(HDD)やフラッシュメモリ等であってもよい。この場合、電源がOFFになってもデータは消去されずに保存することができる。
受信履歴情報のリクエスト、及び受信履歴情報の詳細は、図2を用いて後述する。
ここで、本発明の「停止」とは、移動体が移動していないこと、あるいは通信に支障がない程度の微速で移動しており停止と同視できることをいい、停止の時間の長短や停止の原因は任意である。
また、本発明の「停止を検出する」とは、移動体が停止していることを直接又は間接的に推認できる事実を検出すれば足りる。
停止検出部103は、本実施形態では具体的には、通信端末装置100が搭載された自動車の「駐車」を「検出する」。
ここで、本発明の「駐車」とは、自動車を継続的に停止させることをいう。
また、本発明の「駐車を検出する」とは、自動車が駐車していることを直接又は間接的に推認できる事実を検出すれば足りる。また、必ずしも法的な概念で定義される駐車である必要はない。
速度センサで速度ゼロを検出すれば、移動体の停止を直接検出できる。すなわち本実施形態の自動車の停止である駐車や停車を直接検出できる。通信に支障がない程度の微速(例えば10km/h)も、本実施形態の停止に含めてもよい。
(センサ) : (検出する事実)
パーキングブレーキセンサ : パーキングブレーキON
シフトセンサ : シフトレバーがP位置にあること
エンジン回転数センサ : エンジンの回転数がゼロであること
イグニッションセンサ : イグニッションキーがOFFまたはACCであること
シートセンサ : シートにかかる荷重がゼロになったこと
(ドライバーが降車したので)
ドアセンサ : ドアの開閉があったこと
位置情報センサ : 自動車が駐車場に位置していること
(地図情報を併用)
なお、駐車と停車の区別が必要な場合は、例えばエンジン回転数センサがゼロかゼロより大きい値を示すか、又はイグニッションセンサがOFFかONか、で判断することができる。
ここで、本発明の「停止を検出した場合」とは、必要条件を意味し、停止を検出したことがリクエストを送信する条件の一つとなっていればよい。
そして、基地局装置200から受信履歴情報を受信する際は、基地局装置200は下り通信で認められている最大データサイズと送信回数制限の範囲内で、通信端末装置100が送信した全てのデータの受信履歴を伝える必要がある。以下、1日あたり下り通信の応答(ack)の回数が4回以下に制限され、かつ1回あたりの応答(ack)のペイロードが8バイトに制限されるサービスを仮定して、上り通信で送信する受信履歴情報のリクエスト、及び下り通信で受信する受信履歴情報の例を、図2を用いて説明する。
あるいは、1バイト8ビット構成のデータIDの最上位または最下位ビットを1とすれば、受信履歴情報のリクエストとし、0であればかかるリクエストはしないとしてもよい。
あるいはデータIDは変更せず、2バイト目、あるいは2バイト目以降、あるいは3バイト目以降のすべてのビットを0あるいは1というような、通常のデータではありえないデータとすることで受信履歴情報のリクエストであることを認識させることでもよい。
次の1ビットは、受信履歴情報を生成した年次を示すものであり、奇数年を1、偶数年を0として、上りデータ送信日時に対して、下りの受信履歴受信が年末年始を跨いでしまった場合でも、その履歴が当年のものであるか、前年のものであるかを識別できるようにしている。
次の9ビットは、受信履歴情報を生成した日付を示すものであり、1年間のうち1日目(1月1日)から365日目(12月31日)を識別できるようにしている。本実施形態では、000100000となっていることから、32日目である2月1日に送信されたものであることが判る。
最後の2ビットは、1日における受信履歴情報の順序である。本実施形態では、下り通信の応答(ack)の回数が1日あたり4回に制限されているので、例えば、以下のように割り当てている。
1番目(00):0時00分00秒から7時59分59秒までの間の受信履歴情報
2番目(01):8時00分00秒から15時59分59秒までの間の受信履歴情報
3番目(10):16時00分00秒から23時59分59秒までの間の受信履歴情報
なお、このように1つの受信履歴情報を8時間分とした場合、4番目(11)が未使用になるが、ここに別の目的を定義して割り当ててもよい。あるいは受信履歴情報を6時間分としてもよい。
CPU104は、停止検出部103が自動車の停止を検出した場合、上り通信のデータフレームに受信履歴情報のリクエストであることを示す情報を含めたリクエストを生成して通信部102に送信を指示し、通信部102はこのリクエストを送信する。
ここで、本発明の「時間的条件」とは、時間を直接又は間接的に表現していれば足りる。例えば前者の例として、時刻、最初のデータ送信から所定の時間が経過したこと、後者の例として、周期的又は非周期的に所定数のデータの送信が完了したこと、が挙げられる。
次に、図3を用いて、実施形態1の通信端末装置100の動作を説明する。
RAM101は、送信対象であるデータを保存する(S11)。
通信部102は、RAM101に保存されたデータを基地局装置200に送信する(S12)。
CPU104は、停止検出部103が通信端末装置100を搭載した自動車の停止を検出したかどうか判断する(S13)。停止を検出しない場合は、S11に戻り通常の通信を継続する。停止を検出した場合、S14に処理を移す。
CPU104は、受信履歴情報が生成される時間的条件を満たすかどうか判断する(S14)。例えば、n番目(n=1から4の整数)の受信履歴情報が既に生成されている時刻であるかどうか判断する。時間的条件を満たさない場合は、S11に戻り通常の通信を継続する。時間的条件を満たした場合は、S15に処理を移す。
CPU104は、n番目の受信履歴情報のリクエストの送信を通信部102に指示し、通信部102はリクエストを基地局装置200に送信する(S15)。
通信部102は、基地局装置200から受信履歴情報を受信する(S16)。
CPU104は、受信履歴情報に基づき、データの再送を通信部102に指示し、通信部102はデータを再送する(S17)。
CPU104は、受信履歴情報に示された再送対象のデータが全て再送されたかどうかを判断する(S18)。全て再送されていなければS17に戻り、順次データを再送する。全て再送されていればS19に処理を移す。
CPU104は、次の受信履歴情報であるn+1番目の受信履歴情報が既に生成されている時刻であるかどうか判断する(S19)。時間的条件を満たす場合は、S15に戻りn+1番目の受信履歴情報のリクエストの送信を通信部102に指示し、以下n番目の受信履歴情報での処理と同様の処理を続ける。時間的条件を満たさない場合は、受信すべき受信履歴情報がないとして、処理を終了する。
1.通信端末装置の構成
実施形態1では、通信端末装置100を搭載した自動車の停止を検出した場合に再送に関する処理を行った。本実施形態は、データの再送中及びそれ以降の処理に関するものである。
なお、本実施形態における通信端末装置100の構成は、停止検出部103の検出対象、及びCPU104の制御内容以外は、実施形態1の通信端末装置100の構成と同じである。
CPU104(本発明の「再送制御部」に相当)は、実施形態1におけるデータの再送中に停止検出部103が移動体の停止が終了したことを検出した場合、データの再送の中断を通信部102に指示する。そして通信部102は、データの再送を中断する。
ここで、本発明の「停止が終了したこと」とは、移動体が停止していることが推認できる事実が消滅したことをいい、必ずしも移動体が移動を開始している必要はない。
(センサ) : (検出する事実)
パーキングブレーキセンサ : パーキングブレーキOFF
シフトセンサ : シフトレバーがD位置にあること
エンジン回転数センサ : エンジンの回転数がアイドリング状態以上であること
イグニッションセンサ : イグニッションキーがONであること
シートセンサ : シートにかかる荷重が人間に相当する重量であること
(ドライバーが乗車したので)
ドアセンサ : ドアの開閉があったこと
位置情報センサ : 自動車が駐車場から移動したこと
(地図情報を併用)
例えば、速度センサでゼロ以上の速度を検出すれば、自動車が走行を開始したことを直接検出することができる。
次に、図4を用いて、実施形態2の通信端末装置100の動作を説明する。図3で説明した実施形態1と同じ処理は同じステップ番号を用いて説明を省略する。
CPU104は、S17で再送対象のデータの再送中に、移動体の移動を検出する(S21)。移動を検出しなければS18に処理を移し、移動を検出した場合は処理Aに処理を移す。
CPU104は、データの再送の中断を通信部102に指示する。そして通信部102は、データの再送を中断する(S22)。
CPU104は、停止検出部103が通信端末装置100を搭載した自動車の停止を再度検出したかどうか判断する(S23)。停止を検出しない場合は、S22に戻り中断を継続する。停止を検出した場合、処理Aを終了することにより再送を再開する。そして、CPU104は、既に受信している受信履歴情報に基づき、既に再送済のデータを除き、再送未了のデータの再送を通信部102に指示し、通信部102は再送未了のデータを再送する(S18、S17)。
また、再送中断中は、移動・停止の検出状態に関わらず、通常通りの上りデータ通信ができる。
1.基地局装置の構成
まず、図5を用いて、実施形態3の基地局装置200の構成を説明する。
基地局装置200は、実施形態1及び2で説明した通信端末装置100から、図2のデータフォーマットを用いたデータ及び受信履歴情報のリクエストを受信する。
基地局装置200は、通信部201、CPU202、RAM203、ゲートウェイ(G/W)204、アンテナA2を有する。
RAM203はランダムアクセスメモリを想定しているが、ハードディスク(HDD)やフラッシュメモリ等であってもよい。
つまり、本発明の「基地局装置」とは、通信端末装置と直接通信する狭義の基地局装置の他、基地局装置にバックホールを介して接続されたクラウド装置などのバックボーン装置も含む。
次に、図6を用いて、実施形態3の基地局装置200の動作を説明する。
通信部201は、通信端末装置100から送信されたデータを受信する(S31)。
CPU202は、データの受信の成否に基づき、受信履歴情報を生成する(S32)。
通信部201は、通信端末装置100から送信された受信履歴情報のリクエストを受信したかどうか判断する(S33)。受信履歴情報のリクエストを受信しない場合は、S31に処理を戻し、新たなデータを受信する。受信履歴情報のリクエストを受信した場合は、S34に処理を移す。
通信部201は、CPU202が生成した受信履歴情報を、通信端末装置100に送信する(S34)。
なお、受信履歴情報の生成は、図6の様に、データ受信の都度更新しながら行ってもよいし、あるいはリクエスト受信の後にまとめて行ってもよい。この場合、S32と33の順番を入れ替える。
以上、本発明の実施形態における通信端末装置及び基地局装置の特徴について説明した。
Claims (9)
- 移動体に搭載され、低消費電力広域無線通信(LPWA)方式で基地局装置(200)と通信を行う通信端末装置であって、
送信対象であるデータを保存する保存部(101)と、
前記データを前記基地局装置に送信するとともに、前記基地局装置における前記データの受信の成否の履歴である受信履歴情報のリクエストを送信し、前記基地局装置から前記受信履歴情報を受信する通信部(102)と、
前記移動体の停止を検出する停止検出部(103)と、
前記基地局装置への前記データの再送を制御する再送制御部(104)と、
を有し、
前記再送制御部は、前記停止検出部が前記移動体の停止を検出した場合、前記リクエストの送信を前記通信部に指示するとともに、前記通信部で受信した前記受信履歴情報に基づき前記データの再送を前記通信部に指示する、
通信端末装置(100)。 - 前記データは第1のデータ及び第2のデータを含み、
前記第1のデータと前記第2のデータとは前記通信部から異時に送信され、
前記受信履歴情報は、前記第1のデータ及び前記第2のデータの受信の成否の履歴である、
請求項1記載の通信端末装置。 - 前記移動体は自動車であり、
前記停止検出部は、前記自動車の駐車を検出する、
請求項1記載の通信端末装置。 - 前記再送制御部は、前記停止検出部が前記移動体の停止を検出した場合であって、かつ、前記受信履歴情報が生成される時間的条件を満たした場合、前記リクエストの送信を前記通信部に指示するとともに、前記通信部で受信した前記受信履歴情報に基づき前記データの再送を前記通信部に指示する、
請求項1または2記載の通信端末装置。 - 前記停止検出部は、さらに前記移動体の停止が終了したことを検出し、
前記再送制御部は、前記データの再送中に前記停止検出部が前記移動体の停止が終了したことを検出した場合、前記データの再送の中断を前記通信部に指示する、
請求項1記載の通信端末装置。 - 前記再送制御部は、前記停止検出部が前記移動体の停止を再度検出した場合、前記データの再送の再開を前記通信部に指示する、
請求項5記載の通信端末装置。 - 請求項1に記載の通信端末装置から送信された前記データ及び前記リクエストを受信する前記基地局装置であって、
前記データの受信の成否に基づき前記受信履歴情報を生成する受信履歴情報生成部(202)と、
前記通信端末装置から前記リクエストを受信した場合、前記受信履歴情報を前記通信端末装置に送信する通信部(201)と、
を有する基地局装置(200)。 - 移動体に搭載され、低消費電力広域無線通信(LPWA)方式で基地局装置と通信を行う通信端末装置の通信方法であって、
送信対象であるデータを保存し(S11)、
前記データを前記基地局装置に送信し(S12)、
前記移動体の停止を検出した場合、前記基地局装置における前記データの受信の成否の履歴である受信履歴情報のリクエストを送信し(S13、S15)、
前記基地局装置から前記受信履歴情報を受信し(S16)、
受信した前記受信履歴情報に基づき、前記データを再送する(S17)、
通信方法。 - 移動体に搭載され、低消費電力広域無線通信(LPWA)方式で基地局装置と通信を行う通信端末装置で実行される通信制御プログラムであって、
送信対象であるデータを保存し(S11)、
前記データを前記基地局装置に送信し(S12)、
前記移動体の停止を検出した場合、前記基地局装置における前記データの受信の成否の履歴である受信履歴情報のリクエストを送信し(S13、S15)、
前記基地局装置から前記受信履歴情報を受信し(S16)、
受信した前記受信履歴情報に基づき、前記データを再送する(S17)、
通信制御プログラム。
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