(57)【要約】【課題】  ＬＰＷＡ方式を用いた情報収集端末装置において、送信するデータ量を削減することにより、消費電力の低減を図る。【解決手段】  本発明の情報収集端末装置１００は、低消費電力広域無線通信（ＬＰＷＡ）方式で基地局装置２００と通信を行う情報収集端末装置１００であって、データを収集するデータ収集部１０１と、前記データと前記データよりも時間的に前に収集したデータとの差分である差分データを求める差分演算部１１０と、前記データである全桁データ、又は前記差分データのいずれを送信するかを決定する送信データ決定部１１０と、前記送信データ決定部で決定した全桁データ又は前記差分データを前記基地局装置に送信する送信部１０８と、を有する。【選択図】図１
2020174253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低消費電力広域無線通信（ＬＰＷＡ）方式で基地局装置（２００）と通信を行う情報収集端末装置（１００）であって、
データを収集するデータ収集部（１０１〜１０６）と、
前記データと前記データよりも時間的に前に収集したデータとの差分である差分データを求める差分演算部（１１０）と、
前記データである全桁データ、又は前記差分データのいずれを送信するかを決定する送信データ決定部（１１０）と、
前記送信データ決定部で決定した全桁データ又は前記差分データを前記基地局装置に送信する送信部（１０８）と、を有する
情報収集端末装置（１００）。
【請求項２】
前記送信データ決定部は、前記全桁データの送信後、一定期間又は一定回数、前記差分データを送信することを決定する、
請求項１記載の情報収集端末装置（１００）。
【請求項３】
さらに、前記全桁データ又は前記差分データの送信に対して前記基地局装置から送信される応答を受信する受信部（１０９）、を有し、
前記送信データ決定部は、前記応答に基づき前記差分データの再送を行う場合、前記差分データに代えて前記差分データに対応する前記全桁データを再送することを決定する、
請求項１記載の情報収集端末装置（１００）。
【請求項４】
複数の前記データ収集部である、第１のデータを収集する第１のデータ収集部及び第２のデータを収集する第２のデータ収集部を有し、
前記差分演算部は、前記第１のデータと前記第１のデータよりも時間的に前に収集したデータとの差分である第１の差分データと、前記第２のデータと前記第２のデータよりも時間的に前に収集したデータとの差分である第２の差分データと、を求め、
前記送信データ決定部が、前記第１の差分データ及び前記第２の差分データを送信することを決定した場合、
前記送信部は、前記第１の差分データ及び前記第２の差分データに加え、前記第１の差分データ及び前記第２の差分データの境界の位置を示す境界位置情報を送信する、
請求項１記載の情報収集端末装置（１００）。
【請求項５】
前記送信部は、さらに、前記第１の差分データ及び前記第２の差分データに加え、前記第１の差分データ及び前記第２の差分データの送信順序を示す送信順情報を送信する、
請求項４記載の情報収集端末装置（１００）。
【請求項６】
当該情報収集端末装置は、移動体に搭載されている、
請求項１乃至４いずれかに記載の情報収集端末装置（１００）。
【請求項７】
低消費電力広域無線通信（ＬＰＷＡ）方式で基地局装置（２００）と通信を行う情報収集端末装置（１００）で行う情報収集方法であって、
データを収集し（Ｓ１０１）、
前記データと前記データよりも時間的に前に収集したデータとの差分である差分データを求め（Ｓ１０８）、
前記データである全桁データ、又は前記差分データのいずれを送信するかを決定し（Ｓ１０２〜１０６）、
決定した全桁データ又は前記差分データを前記基地局装置に送信する（Ｓ１０７，Ｓ１０９）、
情報収集方法。
【請求項８】
低消費電力広域無線通信（ＬＰＷＡ）方式で基地局装置（２００）と通信を行う情報収集端末装置（１００）で実行される情報収集プログラムであって、
データを収集し（Ｓ１０１）、
前記データと前記データよりも時間的に前に収集したデータとの差分である差分データを求め（Ｓ１０８）、
前記データである全桁データ、又は前記差分データのいずれを送信するかを決定し（Ｓ１０２〜１０６）、
決定した全桁データ又は前記差分データを前記基地局装置に送信する（Ｓ１０７，Ｓ１０９）、
情報収集プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低消費電力広域無線通信（Low Power Wide Area（ＬＰＷＡ））方式を用いて収集したデータを送信する情報収集端末装置に関し、特に自動車をはじめとする移動体に搭載される装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来のスマートフォンや携帯電話といった利用形態の枠を超え、あらゆる物がネットワークにつながり情報をやり取りすることで、新たな付加価値を生み出すＩｏＴ（Internet of Things）時代が到来している。そして、これらの物の多くは、手の届きにくい場所にあり、長期にわたって少量のデータのみを必要とするという特徴がある。この要請を受けて、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）が提唱するｅＭＴＣ（enhanced Machine Type Communication）や、より少量のデータ通信に最適化したＮＢ−ＩｏＴ（Narrow Band Internet of Things）、また、Ｓｉｇｆｏｘ社が開発したＳＩＧＦＯＸ（登録商標）や、Ｓｅｍｔｅｃｈ社が開発したＬｏＲａ（登録商標）などの仕様が策定されている。
【０００３】
一方、遠方監視装置の親局と子局との間のイニシャライズ処理において、子局から親局に送信するイニシャライズ返送パケットに、前回イニシャライズ処理を実施した時点からの差分となる情報を送信することで、イニシャライズ返送パケットのサイズを削減し、伝送するデータ量を抑制することが開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１３０８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＰＷＡ方式を用いた通信装置は、消費電力を最小限に抑えるためデータ量や通信頻度を極力下げている。例えば通信端末装置では、一日に送信できる回数、及び一度に送信できるパケット数が限られている。また、基地局装置では、電波発信総時間制限が設けられており、無制限に通信端末装置に対して応答（ａｃｋ）や情報を送信することができない。このように、消費電力低減の要請は従来に比べ極めて高いレベルにあるといえる。
【０００６】
本発明の目的は、移動体に搭載され、ＬＰＷＡ方式を用いる情報収集端末装置において、消費電力の低減を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の情報収集端末装置（１００）は、低消費電力広域無線通信（ＬＰＷＡ）方式で基地局装置（２００）と通信を行う情報収集端末装置（１００）であって、
データを収集するデータ収集部（１０１〜１０６）と、
前記データと前記データよりも時間的に前に収集したデータとの差分である差分データを求める差分演算部（１１０）と、
前記データである全桁データ、又は前記差分データのいずれを送信するかを決定する送信データ決定部（１１０）と、
前記送信データ決定部で決定した全桁データ又は前記差分データを前記基地局装置に送信する送信部（１０８）と、
を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の情報収集端末装置によれば、収集したデータと当該データよりも時間的に前に収集したデータとの差分である差分データを送信することにより、送信する情報量を削減することができる。
また、全桁データ又は差分データのいずれを送信するかを決定することにより、通信環境やデータの性質に応じて、情報量の削減と送信するデータの復元可能性のバランスを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の情報収集端末装置の構成を説明するブロック図
【図２】本発明の実施形態の情報収集端末装置が送受信するデータのフォーマット
【図３】本発明の実施形態の情報収集端末装置が送受信する境界位置情報を説明する説明図
【図４】本発明の実施形態の情報収集端末装置が送受信する送信順情報を説明する説明図
【図５】本発明の実施形態の情報収集端末装置の動作を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
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。
【００１１】
（実施形態１）
１．情報収集端末装置の構成
図１を用いて、情報収集端末装置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情報収集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、車載用途以外の情報収集端末装置も含むものである。また、移動体に搭載されることは任意である。
【００１２】
情報収集端末装置１００は、自動車等の「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。情報収集端末装置１００は、ＬＰＷＡ方式、例えば、Ｓｉｇｆｏｘ社が開発したＳＩＧＦＯＸ(登録商標)や、Ｓｅｍｔｅｃｈ社が開発したＬｏＲａ(登録商標)を用いて通信を行うものである。これらの通信方式は、情報収集端末装置１００から基地局装置２００への上り通信を起点に通信が開始する特徴を有する。
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。
【００１３】
基地局装置２００はゲートウェイを介してネットワークに接続されており、さらにネットワークを介して情報収集サーバに接続されている。基地局装置２００は、情報収集端末装置１００から受信したデータを、ネットワークを介して情報収集サーバに送信する。情報収集サーバは、情報収集端末装置１００が収集したデータを蓄積し、利用する。
情報収集端末装置１００は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）１０１、アンテザード推測航法装置（ＵＤＲ）１０２、温度計１０３、湿度計１０４、加速度（Ｇ）センサ１０５、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０６、ＲＡＭ１０７、送信部１０８、受信部１０９、ＣＰＵ１１０、電源１１１、アンテナＡ１を有する。
【００１４】
ＧＰＳ１０１は、衛星からの信号を受信し、自動車の現在の位置を示す位置情報を収集する。位置情報は、例えば緯度情報及び経度情報からなる。
【００１５】
ＵＤＲ１０２は、アンテザード推測航法を用いて自動車の位置情報や速度情報を収集する。ＵＤＲ１０２には、ジャイロセンサ及びＧセンサが実装されており、搭載された自動車の加減速や旋回角速度の挙動を時間軸上で積分することにより、ＧＰＳ１０１では情報を得られない場合でも、移動距離や進行方向を推測することができる。
【００１６】
温度計１０３及び湿度計１０４は、例えば自動車の客室内や荷室内に設置され、客室内や荷室内の温度及び湿度を測定し、収集する。
【００１７】
Ｇセンサ１０５は、自動車の前後、左右、上下方向の少なくとも何れか一つの加速度を測定し、収集する。Ｇセンサ１０５の測定結果を用いることにより、自動車の加減速、傾き、自動車の振動や自動車に対する衝撃を検出することができる。
【００１８】
本実施形態において、ＧＰＳ１０１、ＵＤＲ１０２、温度計１０３、湿度計１０４、Ｇセンサ１０５は、本発明の「データ収集部」の例である。もちろん、収集するデータに応じてこの他のセンサやデバイスを用いてもよい。
【００１９】
外部Ｉ／Ｆ１０６は、情報収集端末装置１００の外部に設けられたセンサ若しくはデバイス、又は他の通信端末装置等からデータを受信する。
本実施形態では、ＧＰＳ１０１、ＵＤＲ１０２、温度計１０３、湿度計１０４、Ｇセンサ１０５が情報収集端末装置１００の内部に設けられている例を説明しているが、外部Ｉ／Ｆ１０６に接続して情報収集端末装置１００の外部に設けてもよい。
【００２０】
また、外部Ｉ／Ｆ１０６は、接続するセンサ若しくはデバイス、又は装置、そしてこれらから受信するデータの種類に応じて、本発明の「データ収集部」に相当することになる。
【００２１】
さらに、外部Ｉ／Ｆ１０６を介して、自動車に設けられたセンサ等と接続するようにしてもよい。例えば、エンジン、ハンドル、ブレーキ等の制御を行う駆動系電子制御装置、メータやパワーウインドウ等の制御を行う車体系電子制御装置、又は障害物や歩行者との衝突を防止するための制御を行う安全制御系電子制御装置、に接続されたセンサであって自動車に搭載されたものであってもよい。
もっとも、自動車に設けられるセンサ等と接続しないようにすれば、専門の事業者による取付作業が不要となるので、情報収集端末装置１００は、例えばダッシュボード上に載置するような電池駆動の装置として実現することができる。
【００２２】
ＲＡＭ１０７は、ＧＰＳ１０１、ＵＤＲ１０２、温度計１０３、湿度計１０４、Ｇセンサ１０５、外部Ｉ／Ｆ１０６に接続されたセンサや装置、で収集したデータや検出結果を、ＣＰＵ１１０を介して保存する。
ＲＡＭ１０７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。
【００２３】
送信部１０８は、ＬＰＷＡ方式を用いて、ＣＰＵ１１０を介してＲＡＭ１０７から読み出した送信対象であるデータをアンテナＡ１から基地局装置２００に送信する。本実施形態では、送信部１０８は、送信対象のデータである全桁データの他、差分データも送信する。また、複数種類の差分データを送信する場合において、複数の差分データ間の「境界の位置」を示す境界位置情報、複数の差分データの送信順序を示す送信順情報、も送信する。これらのデータの内容は後述する。
なお、情報収集端末装置１００から基地局装置２００への通信を上り通信（ＵＬ）と呼ぶ。
ここで、「境界の位置」とは、第１の差分データと第２の差分データの区切りである境界を特定できればよく、位置が直接示されている場合の他、位置が間接的に特定できる場合も含む。
【００２４】
受信部１０９は、ＬＰＷＡ方式を用いて、送信部１０８から送信された全桁データや差分データの送信に対して基地局装置２００から送信される応答（ａｃｋ）を受信する。
なお、基地局装置２００から情報収集端末装置１００への通信を下り通信（ＤＬ）と呼ぶ。
【００２５】
ＣＰＵ１１０は、内部バスで接続されたＧＰＳ１０１、ＵＤＲ１０２、温度計１０３、湿度計１０４、Ｇセンサ１０５、外部Ｉ／Ｆ１０６、ＲＡＭ１０７、送信部１０８、受信部１０９を制御する。特に、本実施形態では、ＣＰＵ１１０は、差分データを求める差分演算部、送信部１０８から全桁データ又は差分データのいずれを送信するかを決定する送信データ決定部、複数の差分データ間の境界区の位置を示す境界位置情報を生成する境界位置情報生成部、及び複数の差分データの送信順序を示す送信順情報を生成する送信順情報生成部、を実現している。
【００２６】
電源１１１は、情報収集端末装置１００の各部に電力を供給する。電力は、例えば車載バッテリからシガーソケットを介して供給してもよいし、一次電池や二次電池を用いてもよい。電池を用いることにより、電力供給のためにケーブル等を用いることなく、情報収集端末装置１００を自動車のダッシュボードに載置することができ、取付作業が容易となる。本実施形態では、電源１１１は、電源１１１を構成する電池の残量を出力しているので、本発明の「データ収集部」にも相当する。
【００２７】
２．差分データの生成
ＣＰＵ１１０（「差分演算部」に相当）は、収集したデータと、このデータよりも時間的に前に収集したデータとの「差分」である差分データを求める。
ここで、本発明の「差分」とは、除算が含まれていれば足り、単純差（ｙ−ｘ）のみならず、二乗差(ｙ２−ｘ２)、差の平方根(（ｙ−ｘ）１／２）、重みづけ差（ｂｙ−ａｘ：ａ、ｂは定数）なども含む。
【００２８】
例えば、ＧＰＳ１０１で緯度（「データ」、「全桁データ」、及び「第１のデータ」に相当）及び経度（「データ」、「全桁データ」、及び「第２のデータ」に相当）からなる次の位置情報を収集した場合を考える。
ＧＰＳ測位データを８ビットデータで表現する場合、例えば、海上電子装置向けのＮＭＥＡ０１８３によるｄｄｄｍｍ.ｍｍｍ（度、分、１/１０００分）であったり、単精度浮動小数点方式であったり、度分秒と秒以下の小数点端数にそれぞれ２バイトを割り当てる方式、小数点を含んだ分のみの方式等々さまざまであるが、それらは緯度経度をそれぞれ４バイトで表現することができる。
【００２９】
自動車に搭載した情報収集端末装置１００が、例えば１５分間隔で位置情報を送信する場合、自動車の法定速度（８０ｋｍ／ｈとする）を踏まえると、１５分で移動できる距離は多くて２０ｋｍであり、これを緯度又は経度の変化量で表すと、赤道半径が６，３７８．１３７ｋｍを前提に、赤道円周が４０，０７５．０２ｋｍであるとした場合、赤道上では０度以上０．１７９６６度以下の範囲に収まる。しかし、高緯度である緯度７５度の地域では、０．６９４１６度の変化となり、本発明の情報収集端末が、おおよそ人間が生活・活動できるこの緯度までで使用されることを想定すると、この変化量を包含できる必要がある。
一方、ＧＰＳで一般的に期待できる測位精度分解能は１０ｍ程度である。ここで、一定位置変化に対する緯度変化は、全地球上で一定であるが、それの経度変化は高緯度と比較すると、低緯度では小さい値となり、赤道上では１０ｍの変化は、わずか０．００００８９８度である。
つまり、０．００００８９８度から０．６９４１６度を網羅するためには、その比である７７３０段階に東西や南北の移動方向の表現を加えた１５４６０段階の値を表現できればよく、これは、２バイトで表現できる２１６の６５５３６段階で網羅できる。すなわち、全桁データでは緯度経度表現に各４バイト必要であったものが、差分データでは各２バイトで表現できる。
【００３０】
つまり、差分データを送信する場合、全桁データを送信する場合に比べて、送信するデータの情報量を削減することができる。
【００３１】
この例では、収集したデータとこのデータの直前に収集したデータとの差分を求めたが、直前ではなくても時間的に前に収集されたデータであればよい。
【００３２】
基地局装置２００は、差分データを受信した場合、先に受信した全桁データに差分データを加算すれば、差分データを全桁データに復元することができる。先に受信したデータが差分データであった場合は、直近の全桁データ及び当該全桁データ以降に受信した全ての差分データを加算すれば、差分データを全桁データに復元することができる。
【００３３】
３．送信するデータの種類の決定
ＣＰＵ１１０（「送信データ決定部」に相当）は、全桁データ又は差分データのいずれを送信するかを決定する。
例えば、ＣＰＵ１１０は、起動後初回に送信するデータは全桁データとし、その後一定期間、例えば１時間以内に送信するデータは差分データとすることができる。あるいは、一定回数、例えば３回までは差分データとすることができる。１５分間隔で定期的に送信する場合、いずれの場合も４回に１回は全桁データを送信し、その余の３回は差分データを送信することになる。
【００３４】
その他の例として、以下の決定基準を適用してもよい。
（１）基地局装置２００からの応答がない場合
送信部１０８から全桁データ又は差分データを送信した後、これに対する基地局装置２００からの応答がない場合、次回に送信するデータは全桁データとしてもよい。
このような場合に差分データを送信すると、時間的に先行するデータが基地局装置２００で受信できていない場合、かかる差分データを全桁データに復元することができない。しかし、全桁データを送信するようにすれば、時間的に先行するデータが基地局装置２００で受信できていなくても、全桁データに復元することができないという不都合は生じない。
【００３５】
（２）再送する場合
基地局装置２００から受信部１０９が応答を受信した場合に「応答に基づき」差分データの再送を行う場合、差分データに代えて差分データに対応する全桁データを再送するようにしてもよい。基地局装置２００から受信部１０９が応答を受信しない場合に「応答に基づき」差分データの再送を行う場合も同様である。
ここで、本発明の「応答に基づき」とは、応答を受信したことや受信した応答の内容に基づく場合の他、応答を受信しないことに基づく場合も含む。
全桁データを再送するようにすれば、基地局装置２００がそれ以降に受信する差分データを全桁データに復元できる可能性を高めることができる。
【００３６】
（３）基地局装置からの要求があった場合
基地局装置２００から受信部１０９が応答を受信した場合であり、応答に全桁データの送信指示が含まれている場合、割り込み送信で全桁データを送信するようにしても良い。
基地局装置２００からの指示で送信するデータの形式を変更することにより、データの収集先が情報収集端末装置１００を制御して所望の形式のデータを収集させることができる。また、定期送信タイミングでない場合でも、割り込みによって即時にデータを収集することが可能になる。
【００３７】
（４）データの種類による場合
例えば、予め定めた重要なデータは全桁データで送信することにしてもよい。あるいは重要なデータは全ての送信データに対する全桁データの送信割合を増やすようにしてもよい。例えば、冷凍庫を装備した貨物乗用車の場合、荷室の温度管理が重要であるので、温度や湿度の情報は全桁データとして送信するようにしてもよい。
【００３８】
（５）小括
以上のように、全桁データ又は差分データのいずれを送信するかを決定することにより、通信環境やデータの性質に応じて、情報量の削減と送信するデータの復元可能性のバランスを図ることができる。
【００３９】
４．データのフォーマット
（１）上り通信
（i）フォーマットの概要
図２を用いて、送信部１０８から送信するフレームのフォーマットを説明する。
送信部１０８から基地局装置２００に送信されるフレームのフォーマットは、データＩＤ、通信シーケンス番号、境界位置情報、データセット、から構成される。なお、これ以外のデータや信号を含めてもよい。
【００４０】
データＩＤは、送信するデータの種類を特定する識別子である。なお、複数種類のデータを送信する場合は、データの種類及び順序が定められたデータセットを識別する識別子としてもよい。また、定期送信や割り込み送信等の通常送信と再送信とを識別するために用いてもよい。さらに、全桁データと差分データとを識別するために用いてもよい。この例は後述する。
【００４１】
通信シーケンス番号は、定義された一定期間、例えば１日のうち０時から２４時の間に送信されるデータセットの送信順を示す。これにより、基地局装置２００側において、受信順序に関わらず本来情報収集装置１００から送信した順にデータを並び替えることができる。また、通信が途絶した場合に、再送対象のデータを特定することができる。
【００４２】
再送の場合は、途絶したデータに振られた通信シーケンス番号と同じ番号を通信シーケンス番号とし、データＩＤに再送を示す識別子をセットして送信する。これにより、基地局装置２００側で、再送されたデータによって欠落したデータを正しい順序で補完することができる。
【００４３】
（ii）境界位置情報
境界位置情報は、送信するデータセットが複数の差分データからなる場合に設定され、送信するデータセットが単数の差分データ、又は単数又は複数の全桁データからなる場合には設定されない。単数の差分データの場合又は単数の全桁データの場合は、境界位置が存在しないので境界位置情報は不要だからである。また、複数の全桁データの場合は、全桁データは固定長であるので、デフォルトで境界位置を設定することができるからである。
複数の差分データの例として、位置情報（緯度（２バイト）、経度（２バイト））、電池容量（１バイト）、温度（１バイト）、湿度（１バイト）、冷凍機のバッテリ残量（１バイト）を送信する場合が挙げられる。もちろん、これ以外のデータであっても、これ以外のデータの組み合わせでもよい。
【００４４】
図３は、境界位置情報の一例である。ａからｉはそれぞれ異なる種類のデータの差分データを示している。
本実施形態では、ＣＰＵ１１０（「境界位置情報生成部」に相当）は、境界位置情報を次のルールに基づき生成する。
データセットの最初のバイト番号をｎとしたとき、ｎ＋１バイト目がｎバイト目と同じデータの続きの桁の場合は０を割り当て、異なるデータの場合は１を割り当てる。
ｎ＋２バイト目がｎ＋１バイト目と同じデータの続きの桁の場合はｎ＋１バイト目と同じ値を割り当て、異なるデータの場合はｎ＋１バイト目のビットを反転させたビットを割り当てる。それ以降、同じルールでデータセットの最後までビットの割り当てを行う。
【００４５】
例えば、図３の２段目のデータは、ａ，ａ，ｂ，ｃ，ｃ，ｃ，ｄ，ｄ，ｅの５つの種類の差分データを示しており、ａは２バイト、ｂは１バイト、ｃは３バイト、ｄは２バイト、ｅは１バイトの長さを有している。
５バイト目はデータａであり、４バイト目と同じデータａの続きの桁であるので、０を割り当てる。
６バイト目はデータｂであり、５バイト目のデータａとは異なるデータであるので、ビットを反転させて１を割り当てる。
７バイト目はデータｃであり、６バイト目のデータｂと異なるデータであるので、ビットを反転させて０を割り当てる。
８バイト目はデータｃであり、７バイト目のデータｃの続きの桁であるので、７バイト目と同じビットである０を割り当てる。
以降、同じルールで割り当てを行い、境界位置情報として０１０００１１０を生成する。
【００４６】
本実施形態では、データセットに９バイトを割り当てているので境界位置情報は８ビットとしているが、データセットに割り当てるバイト数に応じて境界位置情報のビット数を変更してもよい。例えばデータセットに１３バイトを割り当てると境界位置情報は１２ビットとなる。
【００４７】
複数の差分データを送信する場合、境界位置情報を生成して送信することにより、差分データを情報量に合わせて可変長とすることができるので、送信するデータの全体の情報量を削減することができる。
【００４８】
（iii）送信順情報
上述の境界位置情報はデータの境界を示す情報であるので、基地局装置２００側では境界位置情報だけでは具体的にどのような種類のデータがどのような順序で送信されているか分からない。また、データセットが複数のフレームに分けて送信される場合もあり、たとえ送信順序が決まっていたとしても、フレームに含まれるデータを一意に把握することはできない。さらに、含まれているデータが全桁データであるのか、それとも差分データであるのかもわからない。
そこで、データＩＤに、フレームに含まれるデータの種類及び送信順序を示す送信順情報を格納する。
【００４９】
図４は、送信順情報の一例である。この例では、データの種類、及び送信順序に加えて、全桁データか差分データかも識別できるように設定している。
【００５０】
図４（ａ）において、データＩＤ（０ｘ１１）は、データａからデータｃをこの順に含む全桁データを示している。同様に、データＩＤ（０ｘ１２）は、データｄからデータｆをこの順に含む全桁データ、データＩＤ（０ｘ１３）は、データｇからデータｉをこの順に含む全桁データを示している。このような全桁データの送信順情報は、複数種類のデータからなる全桁データのデータセットを、フレームを分けて異なる送信タイミングで送信する場合に用いられる。
【００５１】
全桁データを差分データに変換すると、差分データに必要な桁数は一般的に減少する。そのため、固定長のフレームの場合、データセットが格納されるフレームに空きが生じる。そこで、空いている部分に未送信のデータや次回送信するデータを格納することもできる。その場合、図４（ｂ）に示す通り、より多くのデータを一度に送信することができる。
【００５２】
図４（ｂ）では、送信順序を固定し、データの順序が巡回するように定義しているが、これはデータセットに含まれるデータが一度に送られることを想定せず、例えばデータＩＤ（０ｘ２１）では、下位のｆ−ｇ−ｈ−ｉはこの送信に含まれないことも許容している。どのデータが含まれているかは、前述の境界位置情報と組み合わせて判断すればよく、例えばデータＩＤ（０ｘ２１）で送信されたデータの境界位置情報が前述の０１０００１１０であれば、送信されたデータには、ａ，ａ，ｂ，ｃ，ｃ，ｃ，ｄ，ｄ，ｅという内容が含まれていると読み取ることができ、ｆ−ｇ−ｈ−ｉに相当する部分は含まれていないと判断できる。送信できなかったｆ−ｇ−ｈ−ｉは、続くタイミングで、データＩＤ（０ｘ２２）を付与して送信することが可能で、そのときの境界位置情報を０１０００１１０とすれば、ｆ，ｆ，ｇ，ｈ，ｈ，ｈ，ｉ，ｉ，ａとすることもできる。もし先に送信したデータａを再送する必要がない場合や、残りのバイト数では表現することができない場合は、０ｘＦＦといった無効コードとすることも可能である。
【００５３】
（２）下り通信
基地局装置２００から送信され受信部１０９で受信するフレームのフォーマットは、データＩＤ、通信シーケンス番号、データセット、から構成される。なお、これ以外のデータや信号を含めてもよい。
【００５４】
データＩＤは、下り通信に含まれるデータの種類を特定する識別子である。本実施形態の場合、情報収集端末装置からのデータの送信に対して基地局装置２００から送信される応答であることを示す応答メッセージフラグが格納される。
【００５５】
応答メッセージフラグは、例えば下り通信が応答メッセージである場合は１、応答メッセージではなく基地局装置２００が自発的に送信するフレームである場合は０とすることができる。
【００５６】
応答メッセージフラグに加えて、データセットに含まれるデータの内容を特定する識別子を格納してもよい。
【００５７】
通信シーケンス番号は、基地局装置２００から送信されたデータセットの送信順を示す。
【００５８】
５．情報収集端末装置の動作
図５を用いて、本実施形態の情報収集端末装置１００の動作を説明する。
ＧＰＳ１０１等は、送信するデータである全桁データを収集する（Ｓ１０１）。
【００５９】
ＣＰＵ１１０は、全桁データ又は差分データのいずれを送信するかを決定する。本実施形態では、以下のＳ１０２〜Ｓ１０６の組み合わせで決定するようにしているが、これらのうち少なくとも１つのステップが含まれていればよい。またこれらのステップの順は任意に変更することができる。
受信部１０９が、基地局装置２００から応答を受信していないかどうか判定する（Ｓ１０２）。受信していなければ（Ｓ１０２：Ｙ）、送信部１０８は全桁データを送信する（Ｓ１０７）。受信していれば（Ｓ１０２：Ｎ）、Ｓ１０３に移る。
受信部１０９が、基地局装置２００から応答を受信し、応答に基づき再送を行う場合は（Ｓ１０３：Ｙ）、送信部１０８は全桁データを送信する（Ｓ１０７）。応答に基づき再送を行わない場合は（Ｓ１０３：Ｎ）、Ｓ１０４に移る。
受信部１０９が、基地局装置２００から全桁データを送信する要求を含む応答を受信した場合（Ｓ１０４：Ｙ）、送信部１０８は全桁データを送信する（Ｓ１０７）。このような要求を受信していない場合は（Ｓ１０４：Ｎ）、Ｓ１０５に移る。
送信するデータが予め定めた所定のデータである場合は（Ｓ１０５：Ｙ）、送信部１０８は全桁データを送信する（Ｓ１０７）。送信するデータが予め定めた所定のデータでない場合は（Ｓ１０５：Ｎ）、Ｓ１０６に移る。
前回の全桁データ送信後、一定の時間が経過した場合（Ｓ１０６：Ｙ）、送信部１０８は全桁データを送信する（Ｓ１０７）。一定の時間が経過していない場合は（Ｓ１０６：Ｎ）、Ｓ１０８に移る。
【００６０】
ＣＰＵ１１０は、Ｓ１０１で収集した全桁データと、時間的に前に収集した全桁データとの差分である差分データを求める（Ｓ１０８）。なお、このステップは、Ｓ１０１の直後であっても、Ｓ１０２〜Ｓ１０６のいずれの間であってもよい。
送信部１０８は、差分データを基地局装置２００に送信する（Ｓ１０９）。
全桁データ又は差分データを送信後は、Ｓ１０１に戻る。
【００６１】
図５は、情報収集端末装置１００による情報収集方法を示すだけでなく、情報収集端末装置１００で実行される情報収集プログラムの処理手順を示すものである。プログラムは、通信プロトコルの任意のプロトコルスタックにおけるソフトウェアとして実現でき、必ずしもアプリケーションレベルとは限らない。アプリケーションレベルの場合、通信方式の上位層の通信プロトコルは維持しつつ、上位層の欠点を補うことができる。
【００６２】
（総括）
以上、本発明の実施形態における情報収集端末装置の特徴について説明した。
【００６３】
実施形態で使用した用語は例示であるので、同義の用語、あるいは同義の機能を含む用語に置き換えてもよい。
【００６４】
実施形態の説明に用いたブロック図は、情報収集端末装置の構成を機能毎に分類及び整理したものである。これらの機能ブロックは、ハードウェア又はソフトウェアの任意の組み合わせで実現される。また、機能を示したものであることから、かかるブロック図は方法の発明の開示としても把握できるものである。
【００６５】
各実施形態に記載した処理、フロー、及び方法として把握できる機能ブロックについては、一のステップで他のステップの結果を利用する関係にある等の制約がない限り、順序を入れ替えても良い。
【００６６】
各実施形態、及び本発明で使用する「第１」「第２」の用語は、同種の２以上の構成や方法を区別するために使用しており、順序や優劣を限定するものではない。
【００６７】
なお、上記実施形態では、本発明の情報収集端末装置を車両に搭載した場合、つまり車載器について説明したが、本発明の情報収集端末装置を歩行者が所持することを前提に本発明を適用してもよい。
【００６８】
情報収集端末装置の例として、部品や半完成品としては、半導体、電子回路、モジュール、あるいはＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）が挙げられる。また完成品としては、ドライブレコーダ、カーナビゲーションシステム、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末が挙げられる。
【００６９】
加えて、本発明は、各実施形態で説明した構成及び機能を有する専用のハードウェアで実現できるだけでなく、メモリやハードディスク等の記録媒体に記録した本発明を実現するためのプログラム、及びこれを実行可能な専用又は汎用ＣＰＵ及びメモリ等を有する汎用のハードウェアとの組み合わせとしても実現できる。
【００７０】
専用や汎用のハードウェアの記録媒体（外部記憶装置（ハードディスク、ＵＳＢメモリ、ＣＤ／ＢＤ等）、内部記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ等））に格納されるプログラムは、記録媒体を介して、あるいは記録媒体を介さずにサーバから通信回線を経由して、専用又は汎用のハードウェアに提供することもできる。これにより、プログラムのアップグレードを通じて常に最新の機能を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明にかかる情報収集端末装置は、移動体に搭載する場合に限らず、定点測定に用いる装置として用いることもできる。
【符号の説明】
【００７２】
１００  情報収集端末装置、１０１  ＧＰＳ、１０２  ＵＤＲ、１０３  温度計、１０４  湿度計、１０５  Ｇセンサ、１０６  外部Ｉ／Ｆ、１０８  送信部、１０９  受信部、１１０  ＣＰＵ、２００  基地局装置
【図１】
2020174253.tif 000003
【図２】
2020174253.tif 000004
【図３】
2020174253.tif 000005
【図４】
2020174253.tif 000006
【図５】
2020174253.tif 000007