JP7047474B2

JP7047474B2 - 通信装置、通信システム、及び通信方法

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Publication number: JP7047474B2
Application number: JP2018041571A
Authority: JP
Inventors: 弘毅西口
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Filing date: 2018-03-08
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Description

本発明は、通信装置、通信システム、及び通信方法に関する。

複数の通信装置から周期的に情報を受信することによって、各通信装置から情報を収集する技術が知られている。

特許文献１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）から得られる時刻情報に基づいて、ターミナル局ごとに固有の送信タイミングを算出することによって、ターミナル局同士の送信タイミングが重複しないデータ伝送システムを開示している。

特開平８－１３０７７４号公報

複数の移動局と、基地局とから構成される通信システムにおいて、各移動局は、あらかじめ設定された送信順位と、送信周期とに従って、自身の位置情報を基地局に送信する。ここで、複数の移動局のうち、特定の移動局で緊急事態が発生した場合には、その移動局は、基地局に現在地を正確に伝えるために、短い送信周期で位置情報を基地局に送信することが望ましい。しかしながら、特許文献１には、例えば、緊急事態の発生時のような特定のタイミングを境にして、送信周期のみを短くし、かつ他の移動局との送信タイミングと重複しないようにする移動局に関する技術の記載はない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、特定状態である場合には送信周期を短くし、かつ他の通信装置と送信タイミングが重複することを防止できる通信装置、通信システム、及び通信方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様の通信装置は、自通信装置にあらかじめ設定された自送信順位及び送信周期に従って、自身の位置情報を基地局に送信する送信部と、他の通信装置から、該他の通信装置にあらかじめ設定されている送信順位及び受信信号を受信する受信部と、前記受信部が特定信号を受信した場合に、前記自通信装置の送信周期を延長し、前記自送信順位及び前記他の通信装置の送信順位を比較して前記位置情報を前記基地局に送信する送信タイミングを算出し前記位置情報を前記基地局に送信するように前記送信部を制御する制御部と、を備える。

本発明の第３の態様の通信システムは、複数の通信装置と、基地局とから構成される通信システムにおいて、各通信装置は、あらかじめ設定された送信順位及び送信周期に従って、自身の位置情報を含む送信信号を基地局に送信する送信部と、他の通信装置から該他の通信装置にあらかじめ設定されている送信順位及び受信信号を受信する受信部と、特定状態の通信装置が発生した場合に、自通信装置の送信周期を変更するとともに、自送信順位及び他の通信装置の送信順位を比較して前記位置情報を前記基地局に送信する送信タイミングを算出し、前記位置情報を前記基地局に送信するように前記送信部を制御する制御部と、を備え、第１の通信装置が特定状態になった場合、前記第１の通信装置の制御部は自通信装置の送信周期を短縮し、前記送信順位を最先に繰り上げて位置情報を前記基地局に送信するように前記第１の通信装置の送信部を制御し、前記第１の通信装置以外の通信装置の制御部はそれぞれ自通信装置の送信周期を延長し、前記自通信装置の送信順位及び前記第１の通信装置の送信順位を比較して位置情報を前記基地局に送信する送信タイミングをそれぞれ算出し、前記位置情報を前記基地局に送信するように前記自通信装置の送信部を制御する。

本阿発明の第４の態様の通信方法は、あらかじめ設定された送信順位及び送信周期に従って、自身の位置情報を含む送信信号を基地局に送信するステップと、他の通信装置から該他の通信装置にあらかじめ設定されている送信順位及び受信信号を受信するステップと、特定状態の通信装置が発生した場合に、自通信装置の送信周期を変更するとともに、自送信順位及び他の通信装置の送信順位を比較して前記位置情報を前記基地局に送信する送信タイミングを算出するステップと、前記位置情報を前記基地局に送信するステップと、を有し、第１の通信装置が特定状態になった場合に、特定信号を送信して、自通信装置の送信周期を短縮し、前記送信順位を最先に繰り上げて前記位置情報を前記基地局に送信するステップと、前記特定信号を受信した場合に、それぞれ自通信装置の送信周期を延長し、前記自通信装置の送信順位及び前記第１の通信装置の送信順位を比較して前記位置情報を前記基地局に送信する送信タイミングをそれぞれ算出し、前記基地局に送信するステップと、を含む。

本発明によれば、特定状態である場合には送信周期を短くし、かつ他の通信装置と送信タイミングが重複することを防止することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの一例を示す模式図である。図２は、本発明の実施形態に係る通信システムの動作の一例を説明するための図である。図３は、本発明の実施形態に係る通信システムの通常状態における動作の流れの一例を示すシーケンス図である。図４は、本発明の実施形態に係る通信システムの緊急状態における動作の一例を説明するための図である。図５は、本発明の実施形態に係る通信システムの緊急状態における動作の流れの一例を示すシーケンス図である。図６は、本発明の実施形態に係る通信システムの緊急状態が解除された場合における動作の流れの一例を示すシーケンス図である。図７は、本発明の実施形態に係る通信システムの緊急状態における動作の一例を説明するための図である。図８は、本発明の実施形態に係る通信装置の構成の一例を示すブロック図である。図９は、本発明の実施形態に係る通信装置が緊急信号を受信した場合の動作の流れの一例を示すフローチャートである。図１０は、本発明の実施形態に係る通信装置が緊急信号を送信する場合の動作の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、各図において同一または相当する部分には同一の符号を付して適宜説明は省略する。

図１は、本実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す模式図である。

図１に示すように、通信システム１は、第１の移動局１０－１と、第２の移動局１０－２と、・・・、第Ｎの移動局１０－Ｎと、基地局２０とを含む。本実施形態では、第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎは、例えば、無線機などの通信装置が搭載された車両である。無線機が搭載された車両としては、例えば、タクシー、パトカー、救急車、消防車、ごみの収集車、レッカー車、スクールバス、警備車両、現金輸送車が挙げられる。また、第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎは、ハンディタイプの無線機を携帯している人物（例えば、警備員）であってもよい。基地局２０は、通信装置が搭載された車両、例えば、タクシー、パトカー、救急車、消防車、ごみの収集車、レッカー車、スクールバス、警備車両、現金輸送車の位置情報などを管理する管理センタに設置されている。

第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎは、それぞれ、無線ネットワーク３０を介して基地局２０と接続されている。第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎは、無線ネットワーク３０を介して、自身の位置情報を基地局２０に送信する。第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎには、それぞれ、自身の位置情報を基地局２０に送信する順番（送信順位）と、送信周期と、送信間隔とが、あらかじめ設定されている。具体的には、第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎには、それぞれ異なる送信順位が設定されている。第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎには、それぞれ同一の送信周期と、送信間隔とが設定されている。このため、第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎは、自身の位置情報を送信するタイミングが他の移動局と重ならないように、それぞれ異なるタイミングで、かつ周期的に自身の位置情報を基地局２０に送信する。本実施形態において、通信システム１を構成する移動局の台数に制限はないが、例えば、数十～数百台である。

送信周期とは、ある移動局が自身の位置情報を基地局２０に送信した後、次に自身の位置情報を送信するまでの間隔を意味する。送信間隔とは、送信順位がＮ番目の移動局が基地局２０に自身の位置情報を送信した後、Ｎ＋１番目の移動局が基地局２０に自身の位置情報を送信するまでの時間の間隔を意味する。

基地局２０は、第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎのそれぞれから送信された位置情報を受信する。基地局２０は、受信した位置情報に基づいて、第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎの現在位置を常時把握することができる。

図２は、本発明の実施形態に係る通信システムの動作を説明するための図である。図２を用いて、通信システム１が、第１の移動局１０－１と、第２の移動局１０－２と、第３の移動局１０－３とを含む場合について説明する。

通信システム１において、各移動局が基地局２０に自身の位置情報を送信する送信タイミングは、タイムマークによって規定されている。タイムマークは、移動局ごとに設定されており、具体的には、以下の式で求めることができる。
タイムマーク＝（送信順位－１）×送信間隔・・・（１）

複数の移動局が、自身の位置情報を同一チャンネルで基地局２０に送信する場合、位置情報を送信するタイミングが他の移動局と重ならないように、各移動局は、例えば、全ての移動局と同期したタイムスロットを保持している。この場合、各移動局は、自身が保持するタイムスロットに従って、自身の位置情報を基地局２０に送信する。タイムスロットとは、例えば、各移動局が、内蔵または外付けのＧＰＳレシーバからＵＴＣ（協定世界時）を取得し、取得した時刻の分と秒とに基づいて、下記の式で表した０～３５９９の値のことを意味する。
タイムスロット＝分×６０＋秒・・・（２）

図２に示すように、第１の移動局１０－１、第２の移動局１０－２、および第３の移動局１０－３には、それぞれ、送信周期として「６」、送信間隔として「２」が設定されている。第１の移動局１０－１には、送信順位として「１」、タイムマークとして「０」が設定されている。第２の移動局１０－２には、送信順位として「２」、タイムマークとして「２」が設定されている。第３の移動局１０－３には、送信順位として「３」、タイムマークとして「４」が設定されている。この場合、第１の移動局１０－１は、タイムスロットが「０」の時点で位置情報ａ１を、タイムスロットが「６」の時点で位置情報ａ２を基地局２０に送信する。この場合、位置情報ａ１の送信時刻と、位置情報ａ２の送信時刻との時間間隔が、第１の移動局１０－１に設定されている送信周期である。第２の移動局１０－２は、タイムスロットが「２」の時点で位置情報ｂ１を、タイムスロットが「８」の時点で位置情報ｂ２を基地局２０に送信する。この場合、位置情報ｂ１の送信時刻と、位置情報ｂ２の送信時刻との時間間隔が、第２の移動局１０－２に設定されている送信周期である。また、位置情報ａ１の送信時刻と、位置情報ｂ１の送信時刻との間の時間間隔が各移動局に設定されている送信間隔である。第３の移動局１０－３は、タイムスロットが「４」の時点で位置情報ｃ１を、タイムスロットが「１０」の時点で位置情報ｃ２を基地局２０に送信する。この場合、位置情報ｃ１の送信時刻と、位置情報ｃ２の送信時刻との時間間隔が、第３の移動局１０－３に設定された送信周期である。また、位置情報ｂ１の送信時刻と、位置情報ｃ１の送信時刻との間の時間間隔が、各移動局に設定された送信間隔である。また、位置情報ｃ１の送信時刻と、位置情報ａ２の送信時刻との間の時間間隔が各移動局に設定された送信間隔である。より具体的には、各移動局は、現在のタイムスロットを自身の送信周期で割り、その余りが自身のタイムマークと一致したとき、位置情報を基地局２０に送信する。

図３を用いて、通常状態の移動局が自身の位置情報を基地局に送信する動作の流れについて説明する。図３は、本実施形態の通信システムにおいて、通常状態の３つの移動局が基地局に位置情報を送信する動作の流れの一例を示すシーケンス図である。

図３に示すように、第１の移動局１０－１は、基地局２０に自身の位置情報を送信する（ステップＳ１０１）。次に、第２の移動局１０－２は、基地局２０に自身の位置情報を送信する（ステップＳ１０２）。次に、第３の移動局１０－３は、基地局２０に自身の位置情報を送信する（ステップＳ１０３）。以降、通信システム１は、ステップＳ１０１～ステップＳ１０３の処理を繰り返す。

再び図１を参照する。第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎは、それぞれ、通常状態から特定状態になった場合に、無線ネットワーク３０を介して、自局以外の移動局と、基地局２０とに特定信号と、自身の送信順位とを送信する。例えば、第１の移動局１０－１が特定状態になった場合には、第１の移動局１０－１は、第２の移動局１０－２～第Ｎの移動局１０－Ｎと、基地局２０とに特定信号と、自身の送信順位とを送信する。第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎは、それぞれ、特定状態が解消された場合に、自局以外の移動局と、基地局２０とに特定解除信号を送信する。

特定状態とは、基地局に対して、他の移動局よりも優先的に位置情報を送信することが望ましい状態のことを意味する。例えば、特定状態は、タクシーなどにおいて、強盗に襲われた、急病人が発生した、不審車両または不審人物を発見した場合の緊急状態である。特定信号とは、ある移動局が特定状態になった場合に、他の移動局と、基地局とに対して、特定状態であることを通知するために送信する信号のことを意味する。例えば、特定信号は、緊急状態の時に送信する緊急信号である。

第１の移動局１０－１～第Ｎの移動局１０－Ｎは同様の構成をしている。したがって、第２の移動局１０－２が緊急状態になって緊急信号を送信し、第１の移動局１０－１が緊急信号を受信する場合の第１の移動局１０－１と、第２の移動局１０－２との動作について説明する。以後、特定状態が緊急状態であるものとして説明するが、これは例示であり、本発明を限定するものではない。

第２の移動局１０－２は、緊急状態になった場合に、自身の送信順位と、緊急信号とを第１の移動局１０－１と、基地局２０とに送信する。第２の移動局１０－２は、緊急状態になった場合に、あらかじめ設定されている自身の送信周期を短縮する。第２の移動局１０－２は、緊急状態になった場合に、あらかじめ設定されている自身の送信順位を最先の送信順位に繰り上げる。第２の移動局１０－２は、変更された送信周期と、送信順位とに従って、自身の位置情報を基地局２０に送信する。すなわち、第２の移動局１０－２は、緊急状態になると、あらかじめ設定された送信周期と、送信順位とを自動的に変更する。また、第２の移動局１０－２は、緊急状態が解消されると、緊急解除信号を第１の移動局１０－１と、基地局２０とに送信する。第２の移動局１０－２は、緊急状態が解消されると、変更されている送信周期と、送信順位とをリセットして元に戻す。

第１の移動局１０－１は、緊急信号を受信した場合に、あらかじめ設定されている送信周期（第１の送信周期とも呼ばれる）を延長し、第１の送信周期よりも周期の長い送信周期（第２の送信周期とも呼ばれる）に変更する。第１の移動局１０－１は、あらかじめ設定されている送信順位（第１の送信順位とも呼ばれる）と、第２の移動局１０－２に設定されている送信順位（第２の送信順位とも呼ばれる）とに基づいて、基地局２０に対して位置情報を送信する送信タイミング（タイムマーク）を算出する。詳細は後述するが、第１の移動局１０－１は、第１の送信順位が第２の送信順位よりも高い場合には送信順位を１つ繰り下げ、第１の送信順位が第２の送信順位よりも低い場合には送信順位を変更しない。第１の移動局１０－１は、第２の送信周期と、算出された送信タイミングとに従って、自身の位置情報を基地局２０に送信する。すなわち、第１の移動局１０－１は、緊急信号を受信すると、送信周期と、送信順位と、送信タイミングとを自動的に変更する。第１の移動局１０－１は、緊急解除信号を受信すると、変更された送信周期と、送信順位と、送信タイミングとをリセットして元に戻す。

図４を用いて、緊急状態における移動局の動作について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る通信システムの緊急状態における動作を説明するための図である。図４は、図２において、第２の移動局１０－２が緊急状態となり、第１の移動局１０－１と、第３の移動局１０－３とに緊急信号を送信した場合を示している。

図４に示すように、第２の移動局１０－２は、送信順位が最先に繰り上げられており、送信周期が「６」から「４」に短縮されている。通常状態では送信順位が第２の移動局１０－２よりも高い第１の移動局１０－１は、送信順位が「１」から「２」に１つ繰り下がり、タイムマークが「０」から「２」に変更され、送信周期が「６」から「８」に延長されている。通常状態では送信順位が第２の移動局１０－２よりも低い第３の移動局１０－３は、送信順位に変更はないが、タイムマークが「４」から「６」に変更され、送信周期が「６」から「８」に延長されている。なお、通常状態から緊急状態に変更しても、送信間隔に変更はない。

第１の移動局１０－１は、タイムスロットが「０」～「１４」の間に、位置情報ａ１と、位置情報ａ２との位置情報を基地局２０に送信する。第２の移動局１０－２は、タイムスロットが「０」～「１４」の間に、位置情報ｂ１と、位置情報ｂ２と、位置情報ｂ３と、位置情報ｂ４との位置情報を基地局２０に送信する。第３の移動局１０－３は、タイムスロットが「０」～「１４」の間に、位置情報ｃ１と、位置情報ｃ２との位置情報を基地局２０に送信する。すなわち、第２の移動局１０－２は、第１の移動局１０－１と、第３の移動局１０－３とに比べて、短い周期で多くの位置情報を基地局に２０に送信する。また、第１の移動局１０－１と、第３の移動局１０－３の送信周期と、送信タイミングも変更されているので、第１の移動局１０－１と、第２の移動局１０－２と、第３の移動局１０－３との間で位置情報を送信するタイミングが重複することもない。図４では、第２の移動局１０－２、第１の移動局１０－１、第２の移動局１０－２、第３の移動局１０－３の順に、基地局２０に位置情報の送信を繰り返す。この場合、通常状態の移動局が位置情報を基地局２０に送信し、次に送信するまでの間に、緊急状態の移動局は位置情報を基地局２０に２回送信することとなる。緊急状態の移動局と、通常状態の移動局が基地局２０に位置情報を送信する回数の割合は、例示であり、本発明を限定するものではない。例えば、通常状態の移動局が位置情報を基地局２０に送信し、次に送信するまでの間に、緊急状態の移動局は位置情報を基地局２０に３回以上送信するようにしてもよい。すなわち、緊急状態の移動局の送信周期は、通常状態の移動局の送信周期よりも少なくとも短ければよい。

具体的には、本実施形態では、緊急信号を受信した移動局の送信周期は、例えば、以下の式で求めることができる。
送信周期＝（移動局の総数－１）×（送信間隔×２）・・・（３）
ここで、移動局の総数は、（通常状態の送信周期÷送信間隔）で算出することができる。

本実施形態では、緊急信号を受信した移動局の送信順位を変更する処理は、緊急信号を受信した移動局の通常状態の送信順位が、緊急信号を送信した移動局の送信順位よりも高い場合と、低い場合とで異なる。緊急信号を受信した移動局の通常状態の送信順位が、緊急信号を送信した移動局の送信順位よりも低い場合、緊急信号を受信した移動局は送信順位の変更を行わない。一方、緊急信号を受信した移動局の通常状態の送信順位が、緊急信号を送信した移動局の送信順位よりも高い場合、緊急状態になった移動局の送信順位が最先に繰り上がるため、緊急信号を受信した移動局は送信順位を１つ繰り下げる。

本実施形態では、緊急信号を受信した移動局のタイムマークは、以下の式で求めることができる。
タイムマーク＝（緊急状態の移動局を除いたなかでの送信順位－１）
×（送信間隔×２）＋送信間隔・・・（４）

具体的に、緊急信号を受信した第１の移動局１０－１について、送信周期と、タイムマークとを計算する場合について説明する。送信間隔は、緊急信号を受信する前後で変化しないため、「２」秒である。送信周期は、移動局の総数が「３」、送信間隔が「２」秒なので、（３－１）×（２秒×２）＝「８」秒となる。タイムマークは、緊急状態の移動局を除いたなかでの送信順位が「１」、送信間隔が「２」秒なので、（１－１）×（２秒×２）＋２秒＝２秒となる。なお、緊急信号を受信した移動局の送信周期およびタイムマークを算出する式（３）および式（４）は例示であり、本発明を限定するものではない。

一方、本実施形態では、緊急状態になった移動局の送信周期は、例えば、以下の式で求めることができる。
送信周期＝送信間隔×２・・・（５）

本実施形態では、緊急状態になった移動局の送信順位は、最先に繰り上がるため、１位となる。

本実施形態では、緊急状態になった移動局のタイムマークは、例えば、以下の式で求めることができる。
タイムマーク＝（送信順位－１）×送信間隔・・・（６）

具体的に、緊急状態になった第２の移動局１０－２について、送信周期と、タイムマークとを計算する。送信間隔は、緊急状態になる前後で変化しないため「２」秒である。送信周期は、送信間隔が「２」秒なので、２秒×２＝４秒となる。タイムマークは、送信順位が「１」位なので、（１－１）×２秒＝０となる。なお、緊急状態になった移動局の送信周期およびタイムマークを算出する式（５）および式（６）は例示であり、本発明を限定するものではない。

図５を用いて、１つの移動局が緊急状態になった場合の通信システムの動作の流れについて説明する。図５は、図３において、第２の移動局１０－２が緊急状態になった場合の通信システムの動作の流れの一例を示すシーケンス図である。

図５に示すように、第２の移動局１０－２は、ユーザから通常状態から緊急状態へと切り替える指示を受け付ける（ステップＳ２０１）。第２の移動局１０－２は、緊急信号と、自身の送信順位とを第１の移動局１０－１に送信する（ステップＳ２０２）。第２の移動局１０－２は、緊急信号と、自身の送信順位とを第３の移動局１０－３に送信する（ステップＳ２０３）。第２の移動局１０－２は、緊急信号と、自身の送信順位とを基地局２０に送信する（ステップＳ２０４）。なお、ステップＳ２０２からステップＳ２０４の動作を１つのステップで行ってもよい。すなわち、第２の移動局１０－２は、緊急信号と、自身の送信順位とを、第１の移動局１０－１と、第３の移動局１０－３と、基地局２０とに一斉に送信してもよい。

第２の移動局１０－２は、送信周期を短縮し、タイムマークを変更する（ステップＳ２０５）。第１の移動局１０－１は、送信周期を延長し、タイムマークを変更する（ステップＳ２０６）。第３の移動局１０－３は、送信周期を延長し、タイムマークを変更する（ステップＳ２０７）。

第２の移動局１０－２は、自身の位置情報を基地局２０に送信する（ステップＳ２０８）。第１の移動局１０－１は、自身の位置情報を基地局２０に送信する（ステップＳ２０９）。第２の移動局１０－２は、自身の位置情報を基地局２０に送信する（ステップＳ２１０）。第３の移動局１０－３は、自身の位置情報を基地局２０に送信する（ステップＳ２１１）。以後、通信システム１は、ステップＳ２０８～ステップＳ２１１の処理を繰り返す。

図６を用いて、通信システムにおいて、緊急状態が解消された場合の動作の流れについて説明する。図６は、図５において、第２の移動局１０－２の緊急状態が解除された場合の通信システムの動作の流れを示すシーケンス図である。

図６に示すように、第２の移動局１０－２は、ユーザから緊急状態を解除する指示を受け付ける（ステップＳ３０１）。第２の移動局１０－２は、緊急解除信号を第１の移動局１０－１に送信する（ステップＳ３０２）。第２の移動局１０－２は、緊急解除信号を第３の移動局１０－３に送信する（ステップＳ３０３）。第２の移動局１０－２は、緊急解除信号を基地局２０に送信する（ステップＳ３０４）。なお、ステップＳ３０２からステップＳ３０４の動作を１つのステップで行ってもよい。すなわち、第２の移動局１０－２は、緊急解除信号を、第１の移動局１０－１と、第３の移動局１０－３と、基地局２０とに一斉に送信してもよい。

第２の移動局１０－２は、短縮されている送信周期と、変更されているタイムマークとをリセットして元に戻す（ステップＳ３０５）。第１の移動局１０－１は、延長されている送信周期と、変更されているタイムマークとをリセットして元に戻す（ステップＳ３０６）。第３の移動局１０－３は、延長されている送信周期と、変更されているタイムマークとをリセットして元に戻す（ステップＳ３０７）。

第１の移動局１０－１は、基地局２０に自身の位置情報を送信する（ステップＳ３０８）。次に、第２の移動局１０－２は、基地局２０に自身の位置情報を送信する（ステップＳ３０９）。次に、第３の移動局１０－３は、基地局２０に自身の位置情報を送信する（ステップＳ３１０）。以後、通信システム１は、ステップＳ３０８～ステップＳ３１０の処理を繰り返す。

本実施形態では、移動局の数によらず、上述の式（３）～（６）に従うことで、緊急状態の移動局が発生した場合に、各移動局の送信周期やタイムマークなどを算出することができる。図７は、５台の移動局を含む通信システムの緊急状態における動作を説明するための図である。図７は、第２の移動局１０－２が、第１の移動局１０－１と、第３の移動局１０－３と、第４の移動局１０－４と、第５の移動局１０－５とに緊急信号を送信した場合を示している。

第１の移動局１０－１は、通常状態では、送信順位が「１」、タイムマークが「０」であるとする。第２の移動局１０－２は、通常状態では、送信順位が「２」、タイムマークが「２」であるとする。第３の移動局１０－３は、通常状態では、送信順位が「３」、タイムマークが「４」であるとする。第４の移動局１０－４は、通常状態では、送信順位が「４」、タイムマークが「６」であるとする。第５の移動局１０－５は、通常状態では、送信順位が「５」、タイムマークが「８」であるとする。

図７に示すように、第１の移動局１０－１は、緊急信号を受信すると、送信順位が「１」、送信周期が「１６」、タイムマークが「２」となる。第２の移動局１０－２は、緊急状態になると、送信順位が「１」、送信周期が「４」、タイムマークが「０」となる。第３の移動局１０－３は、緊急信号を受信すると、送信順位が「２」、送信周期が「１６」、タイムマークが「６」となる。第４の移動局１０－４は、緊急信号を受信すると、送信順位が「３」、送信周期が「１６」、タイムマークが「１０」となる。第５の移動局１０－５は、緊急信号を受信すると送信順位が「４」、送信周期が「１６」、タイムマークが「１４」となる。ここで、第１の移動局１０－１と、第３の移動局１０－３と、第４の移動局１０－４と、第５の移動局１０－５との送信順位は、緊急状態の移動局を除いたなかでの送信順位である。

第１の移動局１０－１は、タイムスロットが「０」～「１４」の間に、位置情報ａ１を基地局２０に送信する。第２の移動局１０－２は、タイムスロットが「０」～「１４」の間に、位置情報ｂ１と、位置情報ｂ２と、位置情報ｂ３と、位置情報ｂ４との４つの位置情報を基地局２０に送信する。第３の移動局１０－３は、タイムスロットが「０」～「１４」の間に、位置情報ｃ１を基地局２０に送信する。第４の移動局１０－４は、タイムスロットが「０」～「１４」の間に、位置情報ｄ１を基地局２０に送信する。第５の移動局１０－５は、タイムスロットが「０」～「１４」の間に、位置情報ｅ１を基地局２０に送信する。図７では、第２の移動局１０－２、第１の移動局１０－１、第２の移動局１０－２、第３の移動局１０－３、第２の移動局１０－２、第４の移動局１０－４、第２の移動局１０－２、第５の移動局１０－５の順に基地局２０への位置情報の送信を繰り返す。この場合、通常状態の移動局が位置情報を１回送信する間に、緊急状態の移動局は位置情報を４回送信することとなる。

次に、図８を用いて、本実施形態の移動局が備える通信装置の構成について説明する。図８は、各移動局が備える通信装置の構成の一例を示すブロック図である。

図８に示すように、通信装置１００は、取得部１１０と、入力部１２０と、通信部１３０と、記憶部１４０と、制御部１５０とを備える。本実施形態では、通信装置１００は、タクシーなどの車載に備え付けられた車載器であってもよいし、ユーザが携帯することのできる携帯端末であってもよい。

取得部１１０は、通信装置１００の位置情報を取得する。位置情報を取得する方法に特に制限はないが、取得部１１０は、例えば、ＧＰＳ衛星から受信するＧＰＳ信号に基づいて、通信装置１００の位置情報を取得する。また、取得部１１０は、その他公知の方法で通信装置１００の位置情報を取得してもよい。

入力部１２０は、通常状態から緊急状態へと切り替えたり、緊急状態を解除したりするための指示をユーザから受け付ける。入力部１２０は、例えば、ユーザによって押下されるボタンである。この場合、ユーザは、ボタンを押下することによって、通常状態から緊急状態へ切り替えたり、緊急状態を解除したりすることができる。入力部１２０は、例えば、通信装置１００に所定の閾値以上の衝撃が加わった場合に、その衝撃によって通常状態から緊急状態へと切り替えてもよい。また、入力部１２０は、所定の期間、通信装置１００が操作されなかった場合に、通常状態から緊急状態に切り替えてもよい。

通信部１３０は、他の通信装置や、基地局と無線ネットワークを介して通信を行う。通信部１３０は、送信部１３１と、受信部１３２とを有する。

送信部１３１は、取得部１１０が取得した自身の位置情報を、基地局に送信する。送信部１３１は、入力部１２０が通常状態から緊急状態へと切り替える指示を受け付けた場合に、あらかじめ通信装置１００に設定されている自身の送信順位と、緊急信号とを他の通信装置と、基地局とに送信する。送信部１３１は、入力部１２０が緊急状態を解除する指示を受け付けた場合、緊急解除信号を他の通信装置と、基地局とに送信する。

受信部１３２は、他の通信装置から、その通信装置の送信順位、緊急信号、および緊急解除信号などを受信する。

記憶部１４０は、あらかじめ設定された自身の送信順位、送信周期、送信間隔、タイムマークなどを記憶している。また、記憶部１４０は、制御部１５０が通信装置１００の各部を制御するためのプログラムなどを記憶している。記憶部１４０は、通信装置１００におけるデータの一時記憶などにも利用してよい。記憶部１４０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、またはハードディスク、ソリッドステートドライブ、光ディスクなどの記憶装置である。また、記憶部１４０は、無線または有線で接続される図示しない外部記憶装置などであってもよい。

制御部１５０は、通信装置１００を構成する各部を制御する。具体的には、制御部１５０は、記憶部１４０に記憶されているプログラムを展開して実行することによって、通信装置１００を構成する各部を制御する。制御部１５０は、受信部１３２が緊急信号を受信した場合に、記憶部１４０が記憶しているあらかじめ設定された送信周期（第１の送信周期とも呼ばれる）を延長し、第１の送信周期よりも周期の長い送信周期（第２の送信周期とも呼ばれる）に変更する。制御部１５０は、記憶部１４０が記憶しているあらかじめ設定された通信装置１００の送信順位（第１の送信順位とも呼ばれる）と、緊急信号を送信した他の通信装置の送信順位（第２の送信順位とも呼ばれる）とに基づいて、取得部１１０が取得した位置情報を基地局に送信する送信タイミングを算出する。制御部１５０は、第１の送信順位が第２の送信順位よりも高い場合には第１の送信順位を１つ繰り下げて、第１の送信順位が第２の送信順位よりも低い場合には第１の送信順位を変更しない。制御部１５０は、第２の送信周期と、算出した送信タイミングとに従って、取得部１１０が取得した通信装置１００の位置情報を基地局に送信するように送信部１３１を制御する。制御部１５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む、電子的な回路などで実現することができる。制御部１５０は、送信周期変更部１５１と、タイムマーク算出部１５２と、送信制御部１５３とを有する。

送信周期変更部１５１は、受信部１３２が緊急信号を受信した場合に、あらかじめ設定された送信周期を延長する。この場合、送信周期変更部１５１は、例えば、「（移動局の総数－１）×（送信間隔×２）」という式に従って、送信周期を延長する。送信周期変更部１５１は、受信部１３２が緊急解除信号を受信した場合、延長した送信周期をリセットして元に戻す。

送信周期変更部１５１は、通信装置１００が緊急状態になった場合に、あらかじめ設定された送信周期を短縮する。この場合、送信周期変更部１５１は、例えば、「送信間隔×２」という式に従って送信周期を短縮する。送信周期変更部１５１は、通信装置１００の緊急状態が解消された場合、短縮されている送信周期をリセットして元に戻す。

タイムマーク算出部１５２は、受信部１３２が緊急信号を受信したり、通信装置１００が緊急状態になったりした場合に、記憶部１４０が記憶しているあらかじめ設定されたタイムマークとは異なる新たなタイムマークを算出する。

タイムマーク算出部１５２は、受信部１３２が緊急信号を受信した場合に、「（緊急状態の移動局を除いたなかでの送信順位－１）×（送信間隔×２）＋送信間隔」という式に従ってタイムマークを算出する。タイムマーク算出部１５２は、通信装置１００が緊急状態になった場合に、「（送信順位－１）×送信間隔」という式に従ってタイムマークを算出する。

送信制御部１５３は、通信装置１００の位置情報を基地局に送信するように送信部１３１を制御する。送信制御部１５３は、通信装置１００が緊急状態になった場合に、通信装置１００の送信順位と、緊急信号とを他の通信装置と、基地局とに送信するように、送信部１３１を制御する。送信制御部１５３は、通信装置１００が緊急状態になった場合に、送信周期変更部１５１によって変更された送信周期と、タイムマーク算出部１５２によって算出されたタイムマークとに従って、通信装置１００の位置情報を基地局に送信するように送信部１３１を制御する。送信制御部１５３は、通信装置１００の緊急状態が解消された場合、緊急解除信号を他の通信装置と、基地局とに送信するように送信部１３１を制御する。

次に、図９を用いて、通信装置１００の制御部１５０の動作の流れについて説明する。図９は、通信装置１００が他の通信装置から緊急信号を受信してから緊急解除信号を受信するまでの制御部１５０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。

制御部１５０は、受信部１３２が緊急信号を受信しない場合（ステップＳ１１の「Ｎｏ」）、ステップＳ１１の動作を繰り返す。制御部１５０は、受信部１３２が緊急信号を受信した場合（ステップＳ１１の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ１２に進む。

制御部１５０は、送信周期を延長し、タイムマークを変更する（ステップＳ１２）。そして、制御部１５０は、ステップＳ１３に進む。

制御部１５０は、受信部１３２が緊急解除信号を受信しない場合（ステップＳ１３の「Ｎｏ」）、ステップＳ１３の動作を繰り返す。制御部１５０は、受信部１３２が緊急解除信号を受信した場合（ステップＳ１３の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ１４に進む。

制御部１５０は、延長した送信周期と、変更したタイムマークとをリセットして元に戻す（ステップＳ１４）。そして、制御部１５０は、動作を終了する。

次に、図１０を用いて、通信装置１００の動作の流れについて説明する。図１０は、通信装置１００が通常状態から緊急状態または緊急状態から通常状態に変化した場合の、制御部１５０の動作の流れを示すフローチャートである。

制御部１５０は、通信装置１００の状態が変わらない場合（ステップＳ２１の「Ｎｏ」）、ステップＳ２１の処理を繰り返す。制御部１５０は、通信装置１００の状態が変わった場合（ステップＳ２１の「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２２に進む。

制御部１５０は、状態が変わる前の通信装置１００状態が緊急状態でない場合（ステップＳ２２の「Ｎｏ」）、ステップＳ２３に進む。

制御部１５０は、他の通信装置に、通信装置１００の送信順位と、緊急信号とを送信する（ステップＳ２３）。そして、制御部１５０は、ステップＳ２４に進む。

制御部１５０は、通信装置１００の送信周期を短縮し、新たなタイムマークを算出する（ステップＳ２４）。そして、制御部１５０は、動作を終了する。

一方、ステップＳ２２において、状態が変わる前の通信装置１００状態が緊急状態であった場合（ステップＳ２２の「Ｙｅｓ」）、制御部１５０は、ステップＳ２５に進む。

制御部１５０は、送信部１３１を制御し、他の通信装置に緊急解除信号を送信する（ステップＳ２５）。そして、制御部１５０は、ステップＳ２６に進む。

制御部１５０は、短縮されている送信周期と、変更されているタイムマークとをリセットして元に戻す（ステップＳ２６）。そして、制御部１５０は、動作を終了する。

上述したとおり、本実施形態では、各移動局は、送信周期やタイムマークを算出するための数式をあらかじめ記憶している。そのため、各移動局は、特定状態になったり、特定信号を受信したりした場合に、送信順位、送信周期、およびタイムマークを自発的に変更することができる。これにより、本実施形態では、基地局からの制御によらず、移動局同士で位置情報を送信するタイミングが重複しないようにすることができる。

また、本実施形態では、特定状態の移動局は、基地局に対して短い周期で位置情報を送信することができる。これにより、基地局は、特定状態の移動局の現在位置をより正確に把握することができる。また、本実施形態では、特定信号を受信した他の移動局は、長い周期にはなるが、基地局に対して、継続的に位置情報を送信することができる。これにより、基地局は、他の移動局の現在位置を継続して把握することができる。

また、本実施形態では、複数の移動局のうち、１台の移動局のみが緊急状態になった場合について説明したが、これは例示であり、本発明を限定するものではない。本実施形態では、２台以上の移動局が同時期に緊急状態になった場合であっても、あらかじめ設定された送信順位と、送信周期とに基づいて、各移動局の送信周期と、タイムマークとを算出することができる。このような場合、例えば、緊急状態の移動局の中での送信順位を算出し、緊急状態の移動局の全てが位置情報を送信した後に、通常状態の移動局が位置情報を送信するように、各移動局の送信順位と、送信周期と、タイムマークとを算出すればよい。

上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものを含む。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において構成の種々の省略、置換または変更が可能である。

１通信システム
１０－１第１の移動局
１０－２第２の移動局
１０－３第３の移動局
１０－Ｎ第Ｎの移動局
２０基地局
３０無線ネットワーク
１００通信装置
１１０取得部
１２０入力部
１３０通信部
１３１送信部
１３２受信部
１４０記憶部
１５０制御部
１５１送信周期変更部
１５２タイムマーク算出部
１５３送信制御部

Claims

自通信装置にあらかじめ設定された自送信順位及び送信周期に従って、自身の位置情報を基地局に送信する送信部と、
他の通信装置から、該他の通信装置にあらかじめ設定されている送信順位及び受信信号を受信する受信部と、
前記受信部が、特定信号を受信した場合に、前記自通信装置の送信周期を延長し、前記自送信順位及び前記他の通信装置の送信順位を比較して前記位置情報を前記基地局に送信する送信タイミングを算出し、前記位置情報を前記基地局に送信するように前記送信部を制御する制御部と、を備える、通信装置。
前記制御部は、前記自通信装置が特定状態になった場合に、前記特定信号及び前記自通信装置にあらかじめ設定されている送信順位を送信させるとともに、前記送信周期を短縮し、前記送信順位を最先に繰り上げて、前記位置情報を前記基地局に送信するように前記送信部を制御する、請求項１に記載の通信装置。
複数の通信装置と、基地局とから構成される通信システムにおいて、
各通信装置は、あらかじめ設定された送信順位及び送信周期に従って、自身の位置情報を含む送信信号を基地局に送信する送信部と、他の通信装置から該他の通信装置にあらかじめ設定されている送信順位及び受信信号を受信する受信部と、特定状態の通信装置が発生した場合に、自通信装置の送信周期を変更するとともに、自送信順位及び他の通信装置の送信順位を比較して前記位置情報を前記基地局に送信する送信タイミングを算出し、前記位置情報を前記基地局に送信するように前記送信部を制御する制御部と、を備え、
第１の通信装置が特定状態になった場合、前記第１の通信装置の制御部は自通信装置の送信周期を短縮し、前記送信順位を最先に繰り上げて位置情報を前記基地局に送信するように前記第１の通信装置の送信部を制御し、前記第１の通信装置以外の通信装置の制御部はそれぞれ自通信装置の送信周期を延長し、前記自通信装置の送信順位及び前記第１の通信装置の送信順位を比較して位置情報を前記基地局に送信する送信タイミングをそれぞれ算出し、前記位置情報を前記基地局に送信するように前記自通信装置の送信部を制御する、通信システム。
あらかじめ設定された送信順位及び送信周期に従って、自身の位置情報を含む送信信号を基地局に送信するステップと、
他の通信装置から該他の通信装置にあらかじめ設定されている送信順位及び受信信号を受信するステップと、
特定状態の通信装置が発生した場合に、自通信装置の送信周期を変更するとともに、自送信順位及び他の通信装置の送信順位を比較して前記位置情報を前記基地局に送信する送信タイミングを算出するステップと、
前記位置情報を前記基地局に送信するステップと、を有し、
第１の通信装置が特定状態になった場合に、特定信号を送信して、自通信装置の送信周期を短縮し、前記送信順位を最先に繰り上げて前記位置情報を前記基地局に送信するステップと、
前記特定信号を受信した場合に、それぞれ自通信装置の送信周期を延長し、前記自通信装置の送信順位及び前記第１の通信装置の送信順位を比較して前記位置情報を前記基地局に送信する送信タイミングをそれぞれ算出し、前記基地局に送信するステップと、
を含む、通信方法。