JP2008015750A - 車両管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 通信圏外区域における車載側端末の消費電力を低減した車両管理システムを提供する。
【解決手段】 車両Ｃに設けられた車両側通信端末と、車両側通信端末から車両Ｃの情報を受信し、車両側通信端末に指令を出力するセンタサーバ５とを備えた車両通信システムにおいて、センタサーバ５は、車両Ｃの位置情報を特定するとともに、車両Ｃの経路上に車両側通信端末との通信不良が発生する圏外区域の有無を検出し、車両Ｃの経路上に圏外区域が検出された場合、車両Ｃが圏外区域に進入する前に、車両側通信端末との通信量を低減または通信を停止することとした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両に設けられる車載機とセンタが通信を行い、複数の車載機と使用者の管理を行う車両管理システムの技術分野に関する。

従来においては、センタ側のサーバに予め登録した携帯端末の個体情報を認証することにより、車両が通信圏外区域を走行する場合であっても、通信圏内区域への最短経路を予測している（例えば、特許文献１参照。）。また、車両が通信圏外に位置するためセンタと直接通信できない場合であっても、車両側の通信端末が通信圏内に位置する他車両の通信端末と車車間通信を行うことにより、他の車両を媒介して車両運行管理を行っている。
特開２００５−３３３２２５号公報 特開２００３−１０１４６２号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、車両側の端末は車両が通信圏外に位置する場合であっても電波の送受信を停止しないため、車両側端末の消費電力が大きくなるという問題があった。また、通信圏外区域では車両側端末が独自に圏内、圏外の判断を行うため、車両側端末のハードワークにより消費電力がさらに増大してしまう。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、通信圏外区域における車載側端末の消費電力を低減した車両管理システムを提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、車両に設けられた車両側通信端末と、前記車両側通信端末から前記車両の情報を受信し、前記車両側通信端末に指令を出力するセンタサーバとを備えた車両通信システムにおいて、前記センタサーバは、前記車両の位置情報を特定するとともに、前記車両の経路上に前記車両側通信端末との通信不良が発生する圏外区域の有無を検出し、前記車両の経路上に前記圏外区域が検出された場合、前記車両が前記圏外区域に進入する前に、前記車両側通信端末との通信量を低減または通信を停止することとした。

よって、通信圏外区域における車載側端末の消費電力を低減した車両管理システムを提供できる。

以下に、本発明の車両管理システムの実施の形態を、実施例に基づいて説明する。

まず構造を説明する。
図１は車載機の構造の概要と通信網及びセンタの概要を説明する図である。
車載機１は、EEPROM１１、SRAM１２、内蔵バッテリ１３、移動機カード１４、メモリカード１５、CPU１６、GPSレシーバ１７、GPSアンテナ１８、電源スイッチ１９、リセットスイッチ２０、車内LANインターフェース２１、アナログ入力部２２、車両診断部２３、シリアル通信部２４を主な構成とし、車両Ｃに搭載され、移動機２の通信機能を用いて、通信網３を介してセンタサーバ５との通信を行う。

EEPROM１１は、CPU１６の制御、処理のためのプログラムやデータを記憶する。
SRAM１２は、処理等におけるデータ等を一時的に記憶する。
内蔵バッテリ１３は、車両のエンジンが停止している状態でも車載機１が使用できるように電源供給を行う。
移動機カード１４は、カード化した移動機２を接続するスロット部であり、車載機アプリケーションによりカード化した移動機２、つまり移動機カード１４に接続、切断の制御を行うことができる。
メモリカード１５は、車両Ｃを別の車両にしても、データの共有ができるようデータを記憶する。
CPU１６は、移動機２を用いた通信の制御、車両との通信の制御、データ演算等を行う。

GPSレシーバ１７は、GPSアンテナ１８を介して、GPS情報を得る。
電源スイッチ１９は、車載機１の電源のON/OFFを操作入力により行う。
リセットスイッチ２０は、車載機１のシステムリセットを操作入力により行う。
車内LANインターフェース２１は、車両内に設けられる車内LAN（ローカルエリアネットワーク）との通信を行いデータの入出力を行うインターフェースである。
アナログ入力部２２は、車両へ音声等のアナログ出力を行う。
車両診断部２３は、車両の自己診断の結果等を入力する。よって、関連のある機器の異常が検出された場合には、そのことに対応する動作を行う。
シリアル通信部２４は、車両の機器と直接、データ通信を行う。

移動機２は、通信網３を介して、別の移動機２と通信を行うものであり、車載機１との通信、もしくは接続によって、車載機１のGPRSユニット（図１中、符号２を付す）として、通信機能を担う機器となる。
移動機２及び車載機１が通信を行う通信網３には、収容局４が設定されており、センタサーバ５と専用の通信線により有線で接続されている。

センタサーバ５は、センタサーバ５は主処理部５１、通信制御部５２、運行管理部５３、情報管理部５４、地図ＤＢ（データベース）５５を有する。これらにより車両Ｃの位置情報を処理し、車両Ｃが通信圏外に位置すると判断された場合は移動機２に対し通信を行わないよう指令を出力する。

［圏外通信不許可作用］
図２は、車両Ｃが通信圏外に位置する場合に移動体２の通信を不許可とする制御の模式図である。（ａ）は車両Ｃがトンネルを通過する場合、（ｂ）は鉄橋や高架下を通過する場合を示す。

車両Ｃの走行中、車両搭載機１のＧＰＳから取得した現在位置とセンタサーバ５は地図ＤＢ５５の情報を照合することにより、車両Ｃの位置を把握する。地図ＤＢ５５には、トンネルや鉄橋・高架下等、車両Ｃとの通信が十分行えない位置である圏外区域が記憶されており、車両Ｃがこの圏外区域に進入した場合には、車両Ｃ側の移動体２に対し通信を行わないよう指示を出力する。

具体的には、現在の車両位置と目的地までとの間に圏外区域が存在する場合、現在位置から圏外区域までの距離Ａおよび圏外区域内の距離Ｂを測定し、現在の車速Ｖで走行した場合に圏外区域に到達するまでの時間Ｔａ＝Ａ／Ｖ、および圏外区域の通過時間Ｔｂ＝Ｂ／Ｖを算出する。

このＴａに通信速度ＢＥを乗じ、圏外区域に到達するまでに通信可能な通信可能量Ｔａ・ＢＥを算出する。車両Ｃが現在位置から圏外区域を脱出するまでにかかる時間はＴａ＋Ｔｂであり、現在時間からＴａ＋Ｔｂが経過するまでの間は、通信量を通信可能量Ｔａ・ＢＥに留めることとする（省電力モード）。

または、車両Ｃが圏外区域に進入する直前で、センタサーバ５は以後時間Ｔｃ（Ｔｃ≧Ｔｂ）の間は通信を行わない指令を移動機２に対し出力することとしてもよい。この場合、Ｔｃ間に車両Ｃ側で発生した情報は移動機２内のメモリに保存しておき、圏外区域通過後に送信する。

［省電力モード制御処理］
図３ないし図８は、センタサーバ５および移動機２において実行される省電力モードのシーケンスである。以下、各シーケンスごとに説明する。

［省電力移行条件シーケンス］
図３は、省電力開始条件シーケンスである。
利用状態管理部は、以下の省電力移行条件のいずれか１つが成立したか否かを判定する。
（イ）空車中であり、かつ圏外区域（地下駐車場、屋内駐車場等）内であること
（ロ）車両Ｃ電源OFF（２次電池ON）であること
（ハ）周辺機器状態が不変であること
（ニ）収録データの保存が終了していること
（ホ）所定のセンタとの通信が終了していること（省電力条件）
これらの（イ）〜（ホ）のうちいずれかの条件が満たされると、センタは、車両Ｃ側ユニットを省電力状態に移行させる。

［省電力開始条件判定シーケンス］
図４は、省電力開始条件判定シーケンスである。
通信制御部５２は、電源状態通知信号を移動機２へ送信する。移動機２は、電源状態応答信号を通信制御部５２へ送信する。移動機２の電源OFFである場合、通信制御部５２は、電源制御要求通知信号を利用状態管理部（センタサーバ５内）へ出力する。利用状態管理部は、次回起動時刻（通常状態復帰時刻）を算出する。

（省電力条件）
利用状態管理部は、一定時間、通信制御部５２からの受信がない場合、センタとの通信が終了したと判断する。

［省電力移行条件判定シーケンス］
図５は、省電力移行条件判定シーケンスである。
車両状態監視部（センタサーバ５内）は、圏外区域と判断した場合、または車両Ｃ電源OFF（２次電源ON）を検知した場合、判断・検知結果を利用状態管理部に出力する。

利用状態管理部は、上記電源制御要求通知があったとき、一定時間センタからの受信がないとき、または上記判断・検知結果の通知があったとき、省電力への移行可能と判定する。

まず、利用状態管理部は、センサ電源制御要求信号をアナログデータ制御部（センタサーバ５内）に出力する。アナログデータ制御部は、センサ電源OFF指示信号をセンサに出力する。センサ（車両Ｃに設けられる）は、この信号に基づき、センサ電源をOFFにする。

また、利用状態管理部は、指定データのメモリカード１５への保存要求信号を通信記録管理部（センタサーバ５内）へ出力する。通信記録管理部は、メモリカード１５へのデータ保存指示信号を、メモリカード１５へ出力する。メモリカード１５は、この信号に基づき、データを保存する。

GPSによる位置演算、メモリ記憶、移動機２通信、アナログデータ取得の動作が一度に行われないように、基本的に各モジュールの電源ONをずらしたタイミングで動作させる。例えば、GPSの位置演算中にはメモリ記憶装置の電源を入れる必要がなく、同時に移動機２通信中にはGPSの位置演算はOFFとする。なお、タスクが一度に起こった場合には、各モジュールも一度に動作させてよい。

［省電力への移行手順シーケンス］
図６は、省電力への移行手順シーケンスである。
（省電力不可の場合）
利用状態管理部は、省電力移行不可と判定したときは、省電力への移行を保留し、この保留を記憶する。なお、利用状態管理部は、再度省電力移行条件を確認し、可能となった時に省電力へ移行する。ただし、通常状態復帰時刻は省電力開始時刻に影響されず、電源制御要求を受けた時が基準となる。

（省電力可の場合）
利用状態管理部は、省電力移行可能と判定したときは、省電力時間を電源時間管理部へ出力する。電源時間管理部（センタサーバ５内）は、次回起動時刻を設定する。

また、利用状態管理部は、収録情報要求信号を通信記録管理部に出力する。通信記録管理部は、収録情報（要求信号）を利用状態管理部に出力する。利用状態管理部は、収録情報（要求信号）を送信用フォーマットに置き換え、収録情報送信指示信号を通信制御部５２に出力する。通信制御部５２は、収集情報通知信号を移動機２に送信する。移動機２は、収録情報応答信号（収録情報）を通信制御部５２に送信する。通信制御部５２は、収録情報を受け取った後、収録情報送信完了信号を利用状態管理部に出力する。

また、利用状態管理部は、収集情報消去要求信号を通信記録管理部に出力する。通信記録管理部は、収集情報消去指示信号をメモリカード１５に送信する。メモリカード１５は、この信号に基づき、メモリカード１５内指定データを消去する。

利用状態管理部は、GPS電源制御要求信号をGPS通信制御部（車載機１内）に出力する。GPS通信制御部は、GPS電源OFF指示信号をGPSユニットへ送信する。GPSユニットは、この信号に基づき、GPS電源をOFFとする。

電源時間管理部（センタサーバ５内）は、電源状態通知指示信号を利用状態管理部に出力する。利用状態管理部は、電文送受信OFF指示信号を通信制御部５２に出力する。通信制御部５２は、電文送受信OFF通知信号を移動機２に送信する。移動機２は、電文送受信OFF応答信号を通信制御部５２に送信する。これにより、移動機２は待機状態となる。通信制御部５２は、電文送受信OFF応答信号を利用状態管理部へ出力する。

利用状態管理部は、メモリカード１５電源制御要求信号を通信記録管理部に出力する。通信記録管理部は、メモリカード１５電源OFF指示信号をメモリカード１５へ送信する。メモリカード１５は、この信号に基づき、電源をOFFとする。

また、利用状態管理部は、通信ログ保存要求信号を通信記録管理部に出力する。通信記録管理部は、通信ログ保存指示信号をメモリカード１５へ送信する。メモリカード１５は、この信号に基づき、通信ログを保存する。

その後、利用状態管理部は、省電力指示信号を省電力制御部（センタサーバ５内）に出力する。この信号に基づき、車両Ｃ側ユニットは、省電力モード（省電力状態）に移行する。

［通常状態復帰要因検出シーケンス］
図７は、通常状態復帰要因検出シーケンスである。
以下の要因のうちいずれか１つ以上が成立し、これを省電力制御部が検出すると、通常状態への復帰制御を行う。
（１）車両Ｃ電源がON
車両Ｃは電源ON信号を車両状態監視部へ送信する。車両状態監視部は、電源ON信号を省電力制御部へ出力する。
（２）利用者による強制スイッチON、または（３）利用者によるリセット
利用者による強制スイッチON信号またはリセット信号が、省電力制御部に送信される。
（４）定期位置取得時間になった場合、または（５）アナログ定期取得時間になった場合
電源時間管理部は、通常状態復帰時刻となったこと（定期位置取得時間になったこと、またはアナログ定期取得時間になったこと）を検出し、復帰信号を省電力制御部に出力する。

省電力制御部は、上記（１）〜（５）の要因のうちいずれかが１つ以上成立すると、省電力状態から通常状態への復帰指示信号を利用状態管理部に出力する。

利用状態管理部は、上記復帰指示信号を受けると、電文送受信ON指示信号を通信制御部５２に出力する。通信制御部５２は、電文送受信ON通知信号を移動機２に送信する。移動機２は、電文送受信ON応答信号を通信制御部５２に送信する。その後、移動機２は、通常状態に移行する。通信制御部５２は、電文送受信ON応答信号を利用状態管理部に出力する。

［センタ接続シーケンス］
図８は、センタ接続シーケンスである。
利用状態管理部は、起動通知用データ入力指示信号および車両状態の確認要求信号を車両状態監視部へ出力する。車両状態監視部は、電源状態確認指示信号を車両Ｃに送信する。車両Ｃは、一定時間メッセージを受信できない場合、受信不可信号を車両状態監視部へ出力する。

利用状態監視部は、GPS電源制御要求信号をGPS通信制御部に出力する。GPS通信制御部は、GPS電源ON指示信号をGPSユニットへ送信する。GPSユニットは、この信号に基づき、GPS電源をONとする。

利用状態監視部は、メモリカード１５電源制御要求信号を通信記録管理部に出力する。通信記録管理部は、メモリカード１５電源ON指示信号をメモリカード１５に送信する。メモリカード１５は、この信号に基づき、メモリカード１５電源をONとする。

利用状態管理部は、センサ電源制御要求信号をアナログデータ制御部に出力する。アナログデータ制御部は、センサ電源ON指示信号をセンサに送信する。

車両状態監視部が、移動機２電源ON指示信号を移動機２に出力する。これにより移動機２電源がONとなる。

利用状態管理部は、回線接続指示信号を通信制御部５２に出力する。通信制御部５２は、回線接続処理信号を移動機２に送信する。移動機２は、応答信号を利用状態管理部に送信する。利用状態管理部は、回線の接続を確認する。

車両状態監視部は、起動通知データを通信制御部５２に出力する。通信制御部５２は、起動通知信号を移動機２に送信する。通常状態復帰時はリセットとして通知し、センタから設定通知を送信する。パス再接続以外は、リセットと考える。

リセットでない場合は、移動機２は、起動応答信号を通信制御部５２に送信する。通信制御部５２は、接続完了通知信号を利用状態管理部に出力する。

リセットの場合は、移動機２は、設定通知信号を通信制御部５２に送信する。通信制御部５２は、設定通知信号を利用状態管理部に出力する。利用状態管理部は、この信号に基づき、設定値を保存する。利用状態管理部は、設定値を保存後、OK信号を通信制御部５２に出力する。通信制御部５２は、設定応答信号を移動機２に送信する。
以上により、通常利用状態に復帰する。

［本願実施例の効果］
（１）車両Ｃに設けられた車両側通信端末と、車両側通信端末から車両Ｃの情報を受信し、車両側通信端末に指令を出力するセンタサーバ５とを備えた車両通信システムにおいて、センタサーバ５は、車両Ｃの位置情報を特定するとともに、車両Ｃの経路上に車両側通信端末との通信不良が発生する圏外区域の有無を検出し、車両Ｃの経路上に圏外区域が検出された場合、車両Ｃが圏外区域に進入する前に、車両側通信端末との通信量を低減または通信を停止することとした。

これにより、車両Ｃが通信圏外に位置する場合は車両側通信端末との通信量を低減または通信を停止し、車両側端末の消費電力を低減することができる。また、通信圏外区域では車両側端末が独自に圏内、圏外の判断を行うことがなくなり、車両側端末のハードワークを回避して消費電力をさらに低減することができる。

（２）センタサーバ５は、圏外区域が検出された際、車両Ｃの現在位置とこの圏外区域との距離Ａを検出し、圏外区域までの予想到達時間Ｔａ＝Ａ／Ｖに通信可能な通信可能量Ｔａ・ＢＥを演算し、車両Ｃが圏外区域から脱出するまでの間、車両側通信端末との通信量を、この通信可能量Ｔａ・ＢＥに留めることとした。

車両Ｃが圏外区域に進入するまでに通信が完了し、圏外区域内において車両側通信端末がセンタサーバ５を探知するために電波を発信する必要がなくなる。よって、車両側通信端末の不必要な発信電波を抑制し、消費電力を低減することができる。

（４）車両側通信端末は、車両Ｃに設けられた車載機１と、車両Ｃから取り外し可能な移動機２とから構成され、この移動機２によってセンタサーバ５と通信を行うこととした。

これにより、カーシェアリングシステムなど、１台の車両を複数人で別々に使用する場合であっても、複数人各自が独立した移動機２を用いることにより、上記（１）〜（３）の作用効果を得ることができる。

（他の実施例）
以上、実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

（３）センタサーバ５は、圏外区域が検出された際、車両Ｃが圏外区域に進入する前からの所定時間Ｔｃ内は、車両側通信端末との通信を行わないこととしてもよい。これにより、上記（２）と同様の作用効果を得ることができる。

本願は、車両用であるが、その他移動体への利用は容易である。

車載機の構造の概要と通信網及びセンタの概要を説明する図である。 車両Ｃが通信圏外に位置する場合に移動体の通信を不許可とする制御の模式図である。 省電力開始条件シーケンスである。 省電力開始条件判定シーケンスである。 省電力移行条件判定シーケンスである。 省電力への移行手順シーケンスである。 通常状態復帰要因検出シーケンスである。 センタ接続シーケンスである。

符号の説明

１ 車載機
１１ EEPROM
１２ SRAM
１３ 内蔵バッテリ
１４ 移動機カード
１５ メモリカード
１６ CPU
１７ 電源スイッチ
１８ リセットスイッチ
２ 移動機
３ 通信網
４ 収容局
５ センタサーバ
５１ 主処理部
５２ 通信制御部
５３ 運行管理部
５４ 情報管理部
５５ 地図データベース

Claims (5)

1. 車両に設けられた車両側通信端末と、
   前記車両側通信端末から前記車両の情報を受信し、前記車両側通信端末に指令を出力するセンタサーバと
   を備えた車両通信システムにおいて、
   前記センタサーバは、
   前記車両の位置情報を特定するとともに、前記車両の経路上に前記車両側通信端末との通信不良が発生する圏外区域の有無を検出し、
   前記車両の経路上に前記圏外区域が検出された場合、前記車両が前記圏外区域に進入する前に、前記車両側通信端末との通信量を低減または通信を停止すること
   を特徴とする車両通信システム。
2. 請求項１に記載の車両通信システムにおいて、
   前記センタサーバは、
   前記圏外区域が検出された際、前記車両の現在位置とこの圏外区域との距離を検出し、
   前記圏外区域までの予想到達時間に通信可能な通信可能量を演算し、
   前記車両が前記圏外区域から脱出するまでの間、前記車両側通信端末との通信量を、前記通信可能量に留めること
   を特徴とする車両通信システム。
3. 請求項１に記載の車両通信システムにおいて、
   前記センタサーバは、
   前記圏外区域が検出された際、前記車両が前記圏外区域に進入する前からの所定時間内は前記車両側通信端末との通信を行わないこと
   を特徴とする車両側通信システム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両通信システムにおいて、
   前記車両側通信端末は、前記車両に設けられた車載機と、前記車両から取り外し可能な移動機とから構成され、この移動機によって前記センタサーバと通信を行うこと
   を特徴とする車両通信システム。
5. 車両に設けられた車両側通信端末と、
   前記車両側通信端末から前記車両の情報を受信し、前記車両側通信端末に指令を出力するセンタサーバと
   を備えた車両通信方法において、
   前記車両側通信端末によって、前記車両の位置情報を特定するとともに、前記車両の経路上に前記車両側通信端末との通信不良が発生する圏外区域の有無を検出し、
   前記車両の経路上に前記圏外区域が検出された場合、前記車両が前記圏外区域に進入する前に、前記車両側通信端末との通信量を低減または通信を停止すること
   を特徴とする車両通信方法。
   
   

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