(57)【要約】【課題】車両（３０）における移動体通信の分野から、協調運転および自律運転のような車両に関連した用途が公知である。このために、また中央での交通監視のためにも、道路利用者のセンサデータを取得することが必要である。本発明は、道路利用者のデータを一括取得するための改善された方法を提供する。【解決手段】本解決策は、データが取得されるべき移動体機器であって、データが少なくとも１つのデータ取得コンピュータ（５０）に伝送されるべき移動体機器の選択を、移動無線ネットワークにおける当該移動体機器（３０，３２，３３，３４）の少なくとも接続状態に依存して実施することにある。これによって、データの一括取得のためのデータ伝送の効率が向上し、データ取得のための移動無線ネットワークの負荷が軽減される。【選択図】図２
2018110400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを一括取得するための方法であって、
前記データを、無線通信モジュール（３１）が装備された移動体機器（３０，３２，３３，３４）によって取得し、
前記データを、前記無線通信モジュール（３１）を用いて移動無線ネットワークを介して少なくとも１つのデータ取得コンピュータ（５０）に伝送する、
方法において、
取得したデータが前記少なくとも１つのデータ取得コンピュータ（５０）に伝送されるべき移動体機器（３０，３２，３３，３４）の選択を、前記移動無線ネットワークにおける当該移動体機器（３０，３２，３３，３４）の少なくとも接続状態に依存して実施する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
移動体機器（３０，３２，３３，３４）の接続状態は、当該移動体機器（３０，３２，３３，３４）が内部で移動している移動無線セル（６０，６１）が、どれほど多く利用されているかに依存する、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）の前記接続状態は、測定された接続品質に依存する、
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記接続状態は、前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）が前記移動無線セル（６０，６１）のセル境界からどれほど遠く離れているかに依存する、
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記接続状態は、前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）のハンドオーバ状態に依存する、
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）の前記接続状態は、取得すべきデータの所要の精度に依存する、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）の前記接続状態は、前記データをどのスペクトル効率で伝送することができるかまたは前記データをどのエネルギ効率で伝送することができるかに依存する、
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）は、自身の走行経路を移動無線事業者に伝送し、
前記接続状態は、伝送された前記走行経路に基づいて予想された接続状態である、
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
データが取得されるべき移動体機器（３０，３２，３３，３４）を選択するための個数および／または基準に関するリクエストを前記データ取得コンピュータ（５０）から移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）に送信し、
前記移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）が、送信された前記選択するための個数および／または基準を考慮して、データが取得されるべき移動体機器（３０，３２，３３，３４）の選択を、当該移動体機器（３０，３２，３３，３４）の少なくとも前記接続状態に依存して自身で実施し、選択した前記移動体機器（３２）によって取得されたデータを、前記データ取得コンピュータ（５０）に転送する、
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）は、前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）の前記接続状態を、リモートアクセスを介して前記データ取得コンピュータ（５０）に提供し、
前記データ取得コンピュータ（５０）は、データが取得されるべき移動体機器（３０，３２，３３，３４）の選択を、当該移動体機器（３０，３２，３３，３４）の少なくとも前記接続状態に依存して実施し、
前記データ取得コンピュータ（５０）は、データが取得されるべき移動体機器（３０，３２，３３，３４）の前記選択を、前記移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）に通知し、
選択した前記移動体機器（３２）によって取得されたデータを、前記移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）から前記データ取得コンピュータ（５０）に転送する、
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
請求項１から８および１０のいずれか１項記載の方法において使用するためのデータ取得コンピュータ（５０）であって、
移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）とメッセージを交換するための送受信ユニットを有する、
データ取得コンピュータ（５０）において、
前記データ取得コンピュータ（５０）は、
前記移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）によって提供される、移動体機器（３０，３２，３３，３４）の接続状態に、リモートアクセスを介してアクセスし、
前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）の少なくとも前記接続状態に依存して選択を実施し、
データが取得されるべき移動体機器（３０，３２，３３，３４）の前記選択を、前記移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）に通知し、
選択した前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）によって取得されたデータを、前記移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）から受信する
ように構成されている、
ことを特徴とするデータ取得コンピュータ（５０）。
【請求項１２】
請求項１から８および１０のいずれか１項記載の方法において使用するための移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）であって、
データ取得コンピュータ（５０）とメッセージを交換するための送受信ユニットと、移動体機器（３０，３２，３３，３４）とメッセージを交換するための送受信ユニットとを有する、
移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）において、
前記移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）は、
前記データ取得コンピュータ（５０）の側でのリモートアクセスのために、前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）の接続状態に関するデータを提供し、
データが取得されるべき移動体機器（３０，３２，３３，３４）の、前記接続状態に依存した選択を、前記データ取得コンピュータ（５０）から受信し、
選択された前記移動体機器（３２）からデータを受信して、前記データ取得コンピュータ（５０）に転送する
ように構成されている、
ことを特徴とする移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）。
【請求項１３】
請求項１から９までのいずれか１項記載の方法において使用するための移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）であって、
データ取得コンピュータ（５０）とメッセージを交換するための送受信ユニットと、移動体機器（３０，３２，３３，３４）とメッセージを交換するための送受信ユニットとを有する、
移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）において、
前記移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）は、
データが取得されるべき移動体機器（３０，３２，３３，３４）を選択するための個数および／または基準に関するリクエストを、前記データ取得コンピュータ（５０）から受信し、
それにしたがって、前記移動体機器（３０，３２，３３，３４）の選択を、当該移動体機器（３０，３２，３３，３４）の少なくとも接続状態に依存して自身で実施し、
選択した前記移動体機器（３２）からデータを受信して、前記データ取得コンピュータ（５０）に転送する
ように構成されている、
ことを特徴とする移動無線ネットワーク管理ユニット（４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動無線ネットワークにおいてデータを一括取得するための方法に関する。本提案はさらに、前記方法において使用するためのデータ取得コンピュータおよび移動無線ネットワーク管理ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
無線通信モジュールが装備された車両同士が公道上で相互に直接的に通信するシナリオでは、協調運転の場合であれ自律運転の場合であれ、または、移動無線の加入およびインターネット接続の場合であれ、他のデータサービスの供給の場合であれ、セーフティクリティカルな用途における高い信頼性が常に求められており、または、顧客にとって極めて重要である。
【０００３】
現在のところ移動無線ネットワークの分野における車両通信では、３ＧＰＰベースのＵＭＴＳ、ＨＳＰＡ、ＬＴＥ、および次世代５Ｇ標準のような、車両通信のための移動無線技術を使用することが可能である。車両直接通信に関しては、ＬＴＥ−Ｖおよび５Ｇ Ｄ２Ｄが挙げられる。
【０００４】
データを定期的に反復的に伝送しなければならなくなると直ちに、これらのデータを伝送するための伝送リソースを予約して、これらの伝送リソースを送信局に割り当てることが比較的効率的である。このタスクは、今日の移動無線標準では、スケジューラという用語でも知られている管理ユニットが引き受けている。この管理ユニットは、今日では、典型的には移動無線基地局内に配置されている。ＬＴＥ移動体通信システムの場合には、基地局は、“Evolved Node Basis”に対応するｅＮｏｄｅＢと略称される。
【０００５】
特に−移動無線において−セル内のユーザの全てのアクティビティは、基地局によってオーケストレーションされる。基本的に基地局内のソフトウェアコンポーネントであるスケジューラは、それぞれの加入者に対して、これらの加入者が所定のデータをどの時点に、伝送フレームのどの周波数で送信してよいかを通知する。すなわち、スケジューラの主なタスクは、複数の異なる加入者に対する伝送リソースの公平な割り当てである。これによって衝突が回避され、加入者からの伝送方向（アップリンク）および加入者への伝送方向（ダウンリンク）の両方においてデータトラフィックが制御され、多数のユーザのための効率的なアクセスが可能となる。車両直接通信のためにスケジューラは、直接通信のためにどの周波数リソースをどの時点で使用してよいかを決定する。
【０００６】
これまで、ネットワークリソースは、移動無線ネットワーク加入者局の現在の需要と現在の位置とに基づいて予約されてきた。
【０００７】
Ｍ．ＭｏｈｒおよびＢ．Ｏｅｈｒｙ著の２０１２年３月の『Ｓｔｒａｓｓｅ  ｕｎｄ  Ｖｅｒｋｅｈｒ  Ｎｒ．３（道路および交通  第３号）』からの記事「Ｋｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ  Ｋｏｍｍｕｎｉｋａｔｉｏｎｓｓｙｓｔｅｍｅ（協調的な通信システム）」には、協調運転（車車間通信  Ｃａｒ  ｔｏ  Ｃａｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃ２Ｃ）および交通管理（路車間通信  Ｃａｒ  ｔｏ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃ２Ｉ）に関する複数の異なる適用シナリオが記載されている。Ｃ２Ｉの分野では、一例として次のように言及されている。
【０００８】
「Ｃ２Ｉ通信の一例は、車両の位置、および速度、加速度、またはスリップに関する車両のセンサデータを、路側に設けられたワイヤレス通信ノード、いわゆる路側機（Roadside Units RSU）を介して伝送することである。その代わりに車両は、凍結警報や事故報告のような道路状態に関する最新の情報を受信する。」
【０００９】
最新の車両には、回転数発信器、温度センサ、加速度センサ、汚染物質排出センサ、タイヤ圧力センサ、着座センサ、カメラ、レーダ、ライダ、超音波などのような、交通管理にとってもまたはその他の用途にとっても関心が持たれるデータを供給することができる多数のセンサが装備されている。しかしながら、このためには、例えば道路状況に関してできるだけ最新で包括的な画像を得るために多数の車両からデータを取得することが必要である。もっとも、領域内を移動中の全ての車両からデータを取得することは困難である。一方では、データの取得によって移動無線ネットワークに非常に大きな負荷がかかり得る。他方では、全ての車両が移動無線ネットワークに同程度に良好に接続されているとは限らない。このことは、移動無線ネットワークの遮蔽物が存在している位置、または移動無線ネットワークの過負荷が存在している位置に、車両が位置していることなどに起因し得る。その場合には、データを繰り返し伝送する必要があり、これによって移動無線ネットワークにさらに負荷がかかることになるだろう。
【００１０】
特開２０１３−８２４９０号公報（ＪＰ−Ａ−２０１３８２４９０）からは、該当する領域内を走行している車両のセンサデータが取得される交通情報システムが公知である。取得されたデータは、それぞれ車両の現在位置および取得時刻によってマーキングされる。交通監視システムのコンピュータは、取得されたデータを評価し、所望の交通情報、渋滞メッセージ、その他の警告メッセージなどを生成し、これらの情報を、これらの情報の信頼性に関するデータと共に道路利用者に提供する。
【００１１】
米国特許出願公開第２０１３／０２７５２１４号明細書（ＵＳ２０１３／０２７５２１４Ａ１）からは、車両に設置されたセンサの種類に関するデータを取得して、これらのデータから編集された広告を車両に返送することが公知である。この広告は、後付け装備のために関心が持たれ得るさらなるオプション装備に関連することができる。
【００１２】
独国特許出願公開第１０２０１３２０５３９２号明細書（ＤＥ１０２０１３２０５３９２Ａ１）からは、データベースを有する車両の運転車支援システムのためのバックエンドが公知である。バックエンド装置は、多数の車両からフローティングカーデータを受信する。バックエンドは、移動無線ネットワークの利用率／可用性または帯域幅に依存して、車両の少なくとも１つに対する命令ことによって、フローティングカーデータの範囲またはデータ取得速度を制御する。
【００１３】
独国特許出願公開第１０１３３３８７号明細書（ＤＥ１０１３３３８７Ａ１）からは、車両のための交通データを取得するための方法が公知であり、同方法においては、車両が通信ユニットを介してセンターに位置データを伝送し、多数の車両の位置データから交通状態メッセージが作成される。同方法では、メッセージ量を制御するためにセンターからのメッセージによって車両を選択的にメッセンジャーとしてオン／オフすることが実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１３−８２４９０号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／０２７５２１４号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２０１３２０５３９２号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０１３３３８７号明細書
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Ｍ．ＭｏｈｒおよびＢ．Ｏｅｈｒｙ著、２０１２年３月『Ｓｔｒａｓｓｅ  ｕｎｄ  Ｖｅｒｋｅｈｒ  Ｎｒ．３（道路および交通  第３号）』からの記事「Ｋｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ  Ｋｏｍｍｕｎｉｋａｔｉｏｎｓｓｙｓｔｅｍｅ（協調的な通信システム）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明
既知の解決策に対して上述した解決策の欠点を回避する、より効率的なデータ取得方法が必要とされている。このことが、本発明の課題である。
【００１７】
ここでは特に、ネットワークの過負荷という点に対して重点が置かれる。道路上にはますます多くの車両が存在しており、これらの車両は、協調的または自律的に制御される。それだけでもう、ネットワークの利用率が大幅に増加する。さらには、運転者が車両を操舵するタスクから解放されると、車両の乗員の媒体消費量および情報需要も増加する。したがって、移動無線ネットワークには、既にこれらの理由によって追加的に負荷がかかっている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題は、請求項１に記載の移動無線ネットワークにおいてデータを一括取得するための方法と、請求項１１に記載のデータ取得コンピュータと、請求項１２および請求項１３に記載の移動無線ネットワーク管理ユニットとによって解決される。
【００１９】
従属請求項は、これらの手段に関する以下の説明に即した、本発明の有利な発展形態および改善形態を含む。
【００２０】
本解決策は、移動体機器からデータを所期のように取得することにあり、この場合、移動無線ネットワークにおける移動体機器の接続状態が考慮される。すなわち、移動無線ネットワークにおいてデータ取得が効率的に可能であることを示す接続状態を有している移動体機器が、データ取得のために選択される。データの一括取得を、良好に接続されている加入者局のデータの伝送に限定すると、接続の問題による伝送エラーと、伝送エラーに起因した繰り返しの伝送とが回避される。
【００２１】
接続状態は、移動体機器自体および移動無線事業者にしか分からないので、この移動体機器自体または移動無線事業者の情報を問い合わせることができる。それぞれ個々の移動体機器の接続状態を個々に問い合わせることは、移動無線ネットワークに多大な負荷をかけるので上述したように実用的ではない。さらに、個々の移動体機器は、いずれにせよ接続状態に関していくつかの情報を移動無線事業者に報告するので、これらの情報をさらに専用に問い合わせることは非効率的であると考えられる。
【００２２】
したがって、本提案によれば、移動無線事業者の元で接続状態データの問い合わせが実施される。移動無線事業者は、これらのデータを例えばプロバイダネットワークの進化したパケットコア（Evolved Packet Core EPC）において提供する。この際、データ取得コンピュータ５０の側でのこれらのデータへのアクセスは、例えばインターネットまたは別のネットワークを介して実施される。このために、ワイヤレス通信は必要ない。そうすると、移動無線ネットワークにこれ以上負荷がかからなくなる。インターネットを介して複数の接続データをまとめてダウンロードによってロードすることができ、このために個々のリクエストは必要ない。
【００２３】
移動体機器の接続状態の問い合わせ時に、当該移動体機器が内部で移動している移動無線セルが、どれほど多く利用されているかを特定すると有利である。この情報は、ネットワークの範囲内でどれほど多くの空きネットワーク容量がまだ利用可能であるかを反映したものである。その場合には、利用可能なネットワーク容量に応じて、選択される移動体機器の個数を所期のように適合することができる。
【００２４】
移動体機器の接続状態の問い合わせ時に、その都度の測定された接続品質を特定すると有利である。ここでは、例えば誤り率を特定することができる。その場合には、効率的な伝送のために、誤り率が小さい移動体機器を選択することができる。
【００２５】
接続状態の問い合わせ時に、移動体機器が移動無線セルのセル境界からどれほど遠く離れているかを特定するとさらに有利である。機器が基地局から離れれば離れるほど、データの確実な伝送がより困難になる。データの伝送時のエネルギ効率も低下する。
【００２６】
特に、移動体機器の接続状態は、データをどのスペクトル効率で伝送することができるか、またはデータをどのエネルギ効率で伝送することができるかに依存し得る。その場合には、接続状態としてデータ伝送のスペクトル効率の基準、またはデータ伝送のエネルギ効率の基準を使用すると有利である。
【００２７】
接続状態を特定するための別の基準は、移動体機器のハンドオーバ状態である。移動体機器がセル境界に沿って移動しており、取得すべきデータの伝送時に、当該移動体機器が現在のところログインしているセル内に当該機器が依然として存在しているかどうかが完全には分からない場合には、ハンドオーバ状態が危機的になる可能性がある。
【００２８】
この関連において、移動体機器が、自身の走行経路を移動無線事業者に伝送すると有利である。移動無線事業者が移動体機器の走行経路について把握している場合においては、移動無線事業者は、移動体機器がどのセルにおいてデータ取得に関して阻止されることが見込まれるかをより正確に考慮することによって、予想される接続状態を計算することができる。
【００２９】
移動体機器の接続状態として、取得すべきデータの所要の精度を問い合わせることもできる。その一例は、例えばカメラデータの取得である。カメラデータを用いて路面状態を特定するべき場合には、撮影されたビデオ画像の品質および撮影されたビデオ画像の時間分解能が非常に重要である。しかしながら、この品質および時間分解能は、車両が走行する速度に大きく依存する。したがって、接続状態は、車両が低速で走行する場合には良好であるが、車両が高速で走行する場合には不良となろう。
【００３０】
データを一括取得するための本発明による方法の１つの変形例では、データが取得されるべき移動体機器を選択するための個数および／または基準に関するリクエストをデータ取得コンピュータから移動無線ネットワーク管理ユニットに送信し、移動無線ネットワーク管理ユニットが、送信された選択するための個数および／または基準を考慮して、データが取得されるべき移動体機器の選択を自身で実施し、選択した移動体機器によって取得されたデータを、データ取得コンピュータに転送すると有利である。その場合には、データ取得コンピュータの側でのこの取得されたデータへのアクセスは、例えばインターネットまたは別のネットワークを介して、例えばダウンロードによって実施される。そうすると、移動無線ネットワークにこれ以上負荷がかからなくなる。
【００３１】
本発明による方法の別の変形例では、移動無線ネットワーク管理ユニットが、移動体機器の接続状態を、リモートアクセスを介してデータ取得コンピュータに提供し、データ取得コンピュータが、データが取得されるべき移動体機器の選択を実施し、データ取得コンピュータは、データが取得されるべき移動体機器の選択を、移動無線ネットワーク管理ユニットに通知し、選択した移動体機器によって取得されたデータを、移動無線ネットワーク管理ユニットからデータ取得コンピュータに転送する。ここでは、移動無線ネットワーク管理ユニットは、実質的に、例えばアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）の形態のインターフェースのみを提供するが、データが取得されるべき移動体機器を選択するタスクからは免れている。インターネットを介して複数の接続状態データをまとめてダウンロードによってロードすることができ、このために個々のリクエストは必要ない。
【００３２】
図面
本発明の実施形態が図面に示されており、図面に基づき、以下において、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】移動無線を介した車両通信の原理を示す図である。
【図２】複数の移動無線セルがそれぞれ異なる利用率を有する場合における、複数の移動体機器の選択の一例を示す図である。
【図３】第１の実施例におけるデータ取得コンピュータと、移動無線ネットワーク管理ユニットと、移動無線ネットワーク加入者局との間におけるメッセージ交換を示す図である。
【図４】第２の実施例におけるデータ取得コンピュータと、移動無線ネットワーク管理ユニットと、移動無線ネットワーク加入者局との間におけるメッセージ交換を示す図である。
【図５】ＬＴＥ基地局ｅＮｏｄｅＢの典型的なプロトコルスタックを示す図である。
【図６】自動車の車両エレクトロニクスに関するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施例の詳細な説明
本明細書は、本発明の開示の原理を説明するものである。したがって、当業者は、本明細書に明示的に記載されていないが、本発明の開示の原理を具体化し、同様に範囲が限定されるように意図された様々な構成を考案できることを理解するであろう。
【００３５】
図１は、移動無線を介した車両通信の原理を示す。車両には参照符号３０が付されている。
【００３６】
車両という用語は、内燃機関を有する自動車であれ電気モータを有する自動車であれ、電気モータを有する自転車や電気モータを有さない自転車であれ筋力で動作する他の車両であれ、１つ、２つ、４つの車輪を有する車両であれそれ以上の車輪を有する車両であれ、これらに対する総称として理解される。オートバイ、乗用車、トラック、バス、農業用車両、または建設機械に対してでも構わない。上記の列挙は網羅的ではなく、他の車両カテゴリも含む。
【００３７】
図１の車両には、それぞれ車載器（On-Board Unit）３１が装備されており、この車載器３１は、移動無線ネットワークにおける通信のための送受信ユニットとして使用される。この車載器は、本発明の開示の意味での移動無線ネットワーク加入者局の一部である。移動無線ネットワーク加入者局は、以下では移動体機器と略称される。車両からの全てのメッセージ（アップリンク）および車両への全てのメッセージ（ダウンリンク）は、移動無線セルを操作する基地局２０を介してルーティングされるか、または車両直接通信（サイドリンク）の場合には、直接的に車両間で交換される。この移動無線セルの内側に車両が位置する場合には、これらの車両は、基地局２０において登録またはログインされている。車両が移動無線セルから退出すると、これらの車両は、隣接するセルに引き渡され（ハンドオーバ）、したがって、基地局２０において登録解除またはログアウトされる。基地局２０は、インターネットへのアクセスも提供し、これにより、移動無線セル内にいる車両３０または他の全ての移動体機器にインターネットデータが供給される。このために基地局２０は、いわゆるＳ１インターフェースを介してＥＰＣ４０（Evolved Packet Core 進化したパケットコア）に接続されている。インターネット１０または他のワイドエリアネットワークＷＡＮを介して、さらにデータ取得コンピュータ５０にもアクセス可能である。このデータ取得コンピュータ５０は、交通監視のためのセンターに割り当てることができる。別の例では、データ取得コンピュータ５０が、例えば車両製造業者、物流企業、レンタカー企業などの企業の隊列監視のために使用される。本提案の枠内では、データ取得コンピュータは、データを一括取得するタスクを有する。すなわち、車両によって供給され得る所定のデータが取得され、後続処理のために記憶される。今日の車両には、回転数発信器、温度センサ、加速度センサ、汚染物質排出センサ、タイヤ圧力センサ、着座センサ、カメラ、レーダ、ライダ、超音波などの多数のセンサが装備されている。上記の列挙は、網羅的ではない。しかしながら、センサによって直接的には測定されないデータを取得することも可能であり、したがって、例えば、消費値、磨耗値、安全システムの状態のような導出されるパラメータ、または計画された走行経路、隊列走行の参加車両、車内に取り付けられたセンサの数および種類などを取得することも可能である。取得されたデータの後続処理は、多岐にわたって実施することができる。後続処理は、統計的評価によって実施することができる。後続処理は、隊列管理の目的で使用することができる。後続処理は、交通監視の目的で使用することができるか、または環境保護、事故防止、法律執行などのその他の官公庁関係の目的で使用することができる。
【００３８】
このような移動無線技術は標準化されており、これに関しては移動無線標準の対応する仕様書が参照される。最新の移動無線標準の例として、３ＧＰＰイニシアチブと、ＬＴＥ標準（ロングタームエボリューション）とが参照される。これらに対応するＥＴＳＩ仕様書の多くは、今のところバージョン１３で公開されている。一例として、ETSI TS 136 213 - V13.0.0 （2016-05）、Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）、物理層手順（3GPP TS 36.213 version 13.0.0 Release 13）が挙げられる。
【００３９】
ＬＴＥは、特に高い伝送速度および短い応答時間を表している。ＬＴＥでは、より良好な変調方式と、より柔軟な周波数利用と、より広範囲のチャネル帯域幅とによって伝送速度の向上が達成される。今のところＬＴＥでは、仕様書によれば、２０ＭＨｚ帯域当たりオーバヘッドを差し引いて計算上、ダウンリンクで３００ＭＢｉｔ／ｓを超える伝送速度と、アップリンクで７５ＭＢｉｔ／ｓを超える伝送速度とが達成される。
【００４０】
ＬＴＥの伝送速度は、実質的に周波数領域と、チャネル幅と、基地局２０に対する距離と、移動無線セル内の加入者数とに依存する。帯域幅を同時に利用するユーザが多ければ多いほど、１加入者当たりの伝送速度は遅くなる。
【００４１】
８００ＭＨｚ近辺の周波数領域は、当初はアナログＵＨＦテレビチャネルのために設けられていた。地上波テレビの受信がＤＶＢ−Ｔ／ＤＶＢ−Ｔ２に変換され、これに伴って無線を介したアナログテレビの伝送が停止されたことにより、この周波数領域が解放された。したがって、この周波数領域は、デジタル化による恩恵（digital devidend）としても知られている。さらに、全てのネットワーク事業者は、約１８００ＭＨｚ近辺の周波数領域においてＬＴＥのために利用してよい周波数を有する。
【００４２】
２６００ＭＨｚ近辺の周波数は、主に大都市の非常に混み合った場所（ホットスポット）で利用されるが、その一方で、移動無線事業者は、８００ＭＨｚの周波数領域を有する広帯域拡張（非供給領域）のホワイトスポットを供給することが義務付けられている。したがって、必要性および需要に応じてこの周波数領域がいつかは満杯になり、２６００ＭＨｚ付近の周波数を農村部でも使用する必要がくるものと予想される。
【００４３】
しかしながら、比較的高い周波数領域は、比較的短い射程距離を有する。８００ＭＨｚ帯は、３つ全ての周波数領域の中で最も広範囲の射程距離を提供し、ネットワークカバレッジにおいて比較的少ない基地局数で対処することができる。しかしながら、ＬＴＥの場合には、基地局と端末間との間の距離が１０キロメートルを超えてはならない。
【００４４】
複数の移動無線機器が同時にデータを伝送できるようにするために、ＬＴＥは、スケーラブルで個別的なチャネルを用いて動作する。具体的に言えばこのことは、リソースを割り当てる際に周波数スペクトルが分割され、所定の時間の間、スペクトルの一部が個々の機器に割り当てられるということを意味する。
【００４５】
ダウンリンクに対しては、ＯＦＤＭＡ技術（直交周波数分割多元接続）が使用される。同技術では、公知のマルチキャリア伝送技術であるＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）が使用され、この場合には、データシンボルが、ＱＰＳＫ（四位相偏移変調）またはＱＡＭ（直角位相振幅変調）を用いて個々の搬送波に変調される。ＯＦＤＭＡでは、利用可能な周波数帯域が多数の狭帯域（チャネル）に分割される。帯域幅は、周波数から最大の送信電力を取り出すためにフレキシブルに利用される。
【００４６】
１０，１５，または２０ＭＨｚの帯域幅を有する周波数帯域は、それぞれ１５ｋＨｚまでのサブキャリアに分割される。それぞれ１２個のサブキャリアは、１つのリソースブロック（ＲＢ）に統合され、これは、ＬＴＥ機器に割り当てることができるものの最小の単位である。１つの機器は、１つの方向につき１個〜数個のリソースブロックを占有することができる。この数は、セルの利用率と信号品質とに依存する。上限は、基地局が使用する周波数ブロックの幅から生じる。１０ＭＨｚの周波数ブロックの場合には、上限は５０リソースブロックである。２０ＭＨｚの場合には、１００である。
【００４７】
ブロックの伝送は、時間的に１０ｍｓに設定される（フレーム）。これは、１秒当たり１００ブロックである。それぞれのフレーム自体は、１０個のサブフレームからなる。１つのサブフレームにつき１つのトランスポートブロックを伝送することができる。このトランスポートブロックは、信号品質に応じて異なるサイズである。トランスポートブロックのサイズは、実質的に信号品質に依存する。信号品質は、使用される変調、ペイロードと誤り訂正との比（符号化率）、および使用されるリソースブロックの数を決定する。これらの３つのパラメータは、相互に直接的に関連している。
【００４８】
特別なアルゴリズムが適切なチャネルを選択し、この際に環境からの影響を考慮する。この場合、好ましくはユーザにとってその時々の場所において最も有利な搬送波だけが、伝送のために利用される。
【００４９】
アップリンクに対しては、ＳＣ−ＦＤＭＡ技術（シングルキャリア周波数分割多元接続）が使用される。これは、その他ではＯＦＤＭＡに非常に類似しているシングルキャリアアクセス方法である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、電力変動がより小さく、より簡単な電力増幅を可能にする。これは、特に移動体機器のバッテリを保護する。
【００５０】
ＬＴＥは、空間的に分離されたデータストリームを用いても動作する。ＬＴＥの仕様書によれば、基地局には４つのアンテナが設けられ、端末には２つのアンテナが設けられる。送信信号は、伝送のために複数の送信アンテナに転送される。受信信号は、２つのアンテナによって受信される。この技術は、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）と呼ばれる。この場合、両方の信号から１つのより良好な信号が算出される。これにより、送信パスおよび受信パスの両方が同じ障害（損失および干渉）の影響を受けなくなるので、改善されたデータスループットが得られる。ＬＴＥはさらに、共有チャネル原理、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）、および適応変調符号化（ＡＭＣ）のような別の技術を使用する。
【００５１】
図２は、本発明の典型的な適用事例を示す。図２には、複数の移動無線セル６０が示されており、これらの移動無線セル６０は、それぞれ六角形として図示されている。それぞれの移動無線セル６０内での移動体機器３０の位置が、それぞれ十字でマーキングされている。本明細書における移動体機器とは、移動無線セルにログインすることができる機器、すなわち携帯電話、タブレットコンピュータ、移動無線を介してインターネットに接続されるＩｏＴ機器（モノのインターネット）、移動無線モデム３１が装備された車両３０などであると理解される。図２は、個々のセル内での移動体機器３０の地理的分布を示す。移動体機器のいくつかは、円で縁取りされている。この円によって、該当する移動体機器がデータ取得のために選択されたことが示唆される。これらの機器には、参照符号３２が付される。データが取得されるべき移動体機器３０を決定するための選択プロセスを、以下により詳細に説明する。
【００５２】
本提案によれば、移動無線ネットワークにおける移動体機器の接続状態が、選択基準として考慮される。接続状態は、移動体機器３１自体および移動無線事業者にしか分からないので、この移動体機器３１自体または移動無線事業者の情報を問い合わせることができる。それぞれ個々の移動体機器３１の接続状態を個々に問い合わせることは、移動無線ネットワークに多大な負荷をかけるので実用的ではない。さらに、個々の移動体機器は、いずれにせよ接続状態に関していくつかの情報を移動無線事業者に報告するので、これらの情報をさらに専用に問い合わせることは非効率的であると考えられる。接続状態に関して移動体機器３１が移動無線事業者に報告する情報について、以下にさらにより詳細に説明する。
【００５３】
したがって、移動無線事業者の元でこれらのデータの問い合わせを実施することが好まれる。移動無線事業者は、これらのデータを例えばＥＰＣ４０において提供する。この際、データ取得コンピュータ５０の側でのこれらのデータへのアクセスは、例えばインターネットまたは別のネットワークを介して実施される。そうすると、移動無線ネットワークにこれ以上負荷がかからなくなる。インターネットを介して複数の接続データをまとめてダウンロードによってロードすることができ、このために個々のリクエストは必要ない。
【００５４】
図３は、上記のケース、すなわちデータ取得コンピュータ５０が移動無線事業者によって提供された接続データにアクセスするケースに関する実施例を示す。まず始めにデータ取得コンピュータ５０が、インターネットを介して移動無線ネットワーク管理ユニット４０のウェブサーバにｈｔｔｐ ＧＥＴ ＶＤリクエストを送信する。このリクエストに応答して、ステップＤＷＬ ＶＤにおいて、接続データのダウンロードが続いて実施される。データ取得コンピュータ５０において、これらの接続データの分析が実施される。評価は、以下の基準のうちの１つまたは複数の基準を考慮して実施することができる：
・移動無線セルの利用率
・接続品質
・セル境界までの距離
・ハンドオーバ状態
・伝送すべきセンサデータの精度
・データを伝送可能なスペクトル効率
・データを伝送可能なエネルギ効率
【００５５】
図２では、例えばセル６１の利用率が非常に高くなっていることが見て取れる。無線セル６１内での移動体機器のデータの伝送によって移動無線ネットワークが過負荷となるおそれがあるので、このセル内では移動体機器の一部のみがデータ取得のために選択される。移動体機器３３は、セル境界に位置している。したがって、これらの移動体機器３３は、もはやさほど効率的には接続されていない。このことは、データ伝送のスペクトル効率にもエネルギ効率にも関連している。したがって、これらの移動体機器３３は、データ取得のためには選択されない。移動体機器３３は、図２では菱形の縁取りによって見分けがつくように図示されている。移動体機器３４は、危機的なハンドオーバ状態を有する移動体機器であり、同様にして選択されない。移動体機器３４は、四角形の縁取りによってマーキングされている。危機的なハンドオーバ状態は、受け入れるセルが高い利用率を有している場合か、または他の理由によりハンドオーバ処理に長時間がかかり得ることが予想される場合に存在する。
【００５６】
移動体機器にナビゲーション機能が装備されていて、移動体機器の走行経路が移動無線事業者に登録される場合には、この情報も同様にしてデータ取得コンピュータ５０に伝送することができ、その場合には、データ取得コンピュータ５０において選択のために考慮することもできる。その場合には、危機的なハンドオーバ状態にもかかわらず移動体機器３４を選択することができる。なぜなら、この移動体機器３４の予想された接続状態が十分に良好であるからである。
【００５７】
次に、データ取得コンピュータ５０は、車両の選択に関する情報を移動無線ネットワーク管理ユニット４０に伝送する。このことは、対応するｈｔｔｐ ＰＯＳＴ ＡＦメッセージを用いて実施される。移動無線ネットワーク管理ユニット４０は、選択された車両からデータを取得するためにこの情報を利用する。このために移動無線ネットワーク管理ユニット４０は、対応するメッセージＲＱ ＦＤを、選択された車両に送信する。このメッセージでは、所望のデータの種類を正確に指定することができる。所望のデータを伝送すべき時間および期間を指定することもできる。考えられる１つの用途は、例えばカメラセンサを用いた道路状態の監視である（例えば路面陥没に対する警告のため）。選択された車両は、リクエストされたデータを移動無線ネットワーク管理ユニット４０に返送する。このステップは、図３ではＲＰ ＦＤによって参照されている。カメラセンサの場合には、例えばビデオストリームが返送される。このことは、センサデータの精度という選択基準に関する一例でもある。車両が非常に高速に走行している場合には、ビデオ画像の時間分解能は、路面陥没を確実に識別するためには十分ではない。その場合には、この車両は、路面陥没の識別に関するデータ取得のためには選択されない。
【００５８】
図４は、車両の選択が移動無線ネットワーク管理ユニット４０において実施されるケースに関する実施例を示す。ここではすなわち、選択のための基準をデータ取得コンピュータ５０から移動無線ネットワーク管理ユニット４０に伝送する必要がある。このために、車両の接続状態をデータ取得コンピュータ５０に伝送する必要はない。まず始めに、移動無線ネットワーク管理ユニット４０への選択基準の伝送が実施される。図４では、対応するｈｔｔｐ ＰＯＳＴメッセージにＰＯＳＴ ＡＫが付されている。移動無線ネットワーク管理ユニット４０は、伝送された選択基準に基づいて選択を実施する。個々の移動体機器の所要の接続状態データは、移動無線ネットワーク管理ユニット４０の元に存在する。その後、選択された車両３２に対するリクエストＲＱ ＦＤが続いて実施される。選択された車両３２は、ステップＲＰ ＦＤにおいて、リクエストされたデータを移動無線ネットワーク管理ユニット４０に報告する。次いで、第１の実施例において既に説明したように、ＧＥＴリクエスト ＧＥＴ ＦＤによるデータ取得コンピュータ５０の側での取得されたデータへのアクセスと、ステップＤＷＬ ＦＤにおけるリクエストされたデータの伝送とがさらに続いて実施される。
【００５９】
伝送リソースの割り当ては、ＬＴＥ標準によれば、伝送リソースを管理する管理ユニットに対応するいわゆる「スケジューラ」によって実施される。スケジューラは、ＬＴＥ標準によれば基地局内に配置されている。この基地局は、ＬＴＥ標準ではｅＮｏｄｅＢと呼ばれ、それ相応に規定されている。このような基地局ｅＮｏｄｅＢのプロトコルスタックが図５に示されている。参照符号２００は、実施される種々のプロトコルの全体を表している。ビット伝送層、すなわちデータ通信のＩＳＯ／ＯＳＩ参照モデルの第１層（物理層）には、参照符号２０５が付されている。中継層、すなわち第２層（データリンク層）は、ＬＴＥの場合には複数の層、すなわち媒体アクセス制御層２１０、無線リンク制御層２１５、および無線リソース制御層２２０によって実現されている。その上には、既に言及したスケジューラの機能、すなわちリソース割り当てを実施する管理ユニットの機能が配置されている。このユニットには、参照符号２２５が付されている。その上には、基地局ｅＮｏｄｅＢに関して測定の評価およびコンフィギュレーションの実施を行う層２３０が配置されている。この層では、接続状態を特定するために必要とされる接続品質データが収集され、処理される。ここでは、移動体機器によって、チャネル品質インジケータ（Channel Quality Indicator CQI）レポートと、受信信号強度インジケータ（Received Signal Strength Indicator RSSI）レポートと、基準信号受信品質（Reference Signal Received Quality RSRQ）レポートとが伝送される。詳細については、ここでは本発明の開示の意味でもＬＴＥ標準が明示的に参照される。
【００６０】
無線許可制御（Radio Admission Control）層ＲＡＣには、参照符号２３５が付されている。無線ベアラ制御（Radio Bearer Control）に対応する層ＲＢＣは、参照符号２４０を有する。その上には、接続モビリティ制御（Connection Mobility Control）層ＣＭＣ２４５と、セル間無線リソース管理（Inter Cell Radio Ressource Mangagement）層ＲＲＭ２５０とが配置されている。ネットワーク管理ユニット４０の個々の層は、標準においてより詳細に説明されている。本発明にとって関心があるのは、測定の評価およびコンフィギュレーションの実施を行う層２３０である。この理由から、以下では主にこの層２３０についてより詳細に説明する。列挙したその他の層については、これらの層の開示に関してＬＴＥ標準が明示的に参照される。
【００６１】
この目的のために、図５がＬＴＥ標準からこの形式で引用されたものであることを指摘しておく。これは、仕様書ETSI TS 136 211-V13.1.0である。この仕様書の表題は、次のとおりである：LTE、Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）、物理層手順（3GPP TS 36.213 version 13.1.0 Release 13）。
【００６２】
層２３０は、本発明のために設けられたＱｏＳ監視の第２段階を実施する。すなわち、ネットワークの状態に関する情報の提供である。これらの情報は、移動無線加入者に伝送される。この場合、この特別なＱｏＳ監視サービスに登録した加入者のみに情報を伝送することができる。
【００６３】
図６は、最新の自動車３０の自動車エレクトロニクス１００の典型的な構造を示す。エンジン制御装置には、参照符号１５１が付されている。参照符号１５２は、ＥＳＰ制御装置に対応し、参照符号１５３は、ＡＢＳ制御装置を表している。トランスミッション制御装置、エアバッグ制御装置等のような他の制御装置を自動車に設けることもできる。このような制御装置のネットワーク化は、典型的には、ＩＳＯ規格、すなわちＩＳＯ１１８９８として標準化されているＣＡＮバスシステム（コントローラエリアネットワーク）１０４を介して実施される。自動車には複数の異なるセンサが設置されており、これらのセンサはただ１つの制御装置だけに接続されているわけではないので、このようなセンサデータも、バスシステム１０４を介して個々の制御装置に伝送される。自動車におけるセンサの例は、車輪回転数センサ、操舵角センサ、加速度センサ、回転速度センサ、タイヤ圧力センサ、距離センサ等である。車両に装備された種々のセンサには、図６において参照符号１６１，１６２，１６３が付されている。
【００６４】
しかしながら、最新の自動車は、交通状況を観察するために例えばリアビューカメラ、または運転者監視カメラ、またはフロントビューカメラとして、ビデオカメラ１０５のようなさらに別のコンポーネントを有することもできる。別のコンポーネントの例として、レーダクルーズコントロールを実現するための、または、距離警告機器もしくは衝突警告機器を実現するためのレーダ機器も挙げられる。
【００６５】
数年来、運転者支援システムが提供されており、この運転者支援システムは、レーダ、ライダ、またはビデオセンサを用いて運転環境を検出し、これらのセンサデータを解釈することによって運転状況の内部表現を形成し、この知識に基づいて運転者に情報提供および警告することにより、車両操縦への所期の介入に至るまで、ますます要求が増加する機能を実施する。したがって、例えば、高速道路のような良好に構造化された道路上での縦方向制御を、ライダセンサが装備されたＡＣＣシステム（アダプティブクルーズコントロール）によって時間的に大きな割合で自動的に実施することができる。
【００６６】
自動車には、さらに別の電子装置も設けられている。これらの電子装置は、多くの場合、車室内の領域に配置されており、運転者によって操作されることも多い。その一例は、ユーザインターフェース装置であり、運転者は、このユーザインターフェース装置を介して運転モードを選択することができるが、古典的なコンポーネントを操作することも可能である。ユーザインターフェース装置には、ギア選択装置、方向指示器制御装置、フロントガラスワイパ制御装置、照明制御装置等が含まれる。このユーザインターフェース装置には、参照符号１３０が付されている。ユーザインターフェース装置１３０には、多くの場合、ロータリスイッチ／プッシュスイッチも装備されており、このロータリスイッチ／プッシュスイッチを介して運転者は、コックピッドのディスプレイ上に表示される種々のメニューを選択することができる。他方で、タッチセンシティブディスプレイもこのカテゴリに含まれる。操作者支援のための音声入力自体も、このカテゴリに含まれる。
【００６７】
同じくコックピッドの領域に設置されるナビゲーションシステム１２０は、多くの場合、これらとは区別される。もちろん、地図上に表示されるルートをコックピッドのディスプレイ上に表示することもできる。スピーカホンのような別のコンポーネントを設けることもできるが、詳細には図示されていない。参照符号１１０は、さらに車載器（On-Board Unit）を表している。この車載器１１０は、通信モジュールに相当し、この通信モジュールを介して車両は、移動体データを送受信することができる。上述したようにこの通信モジュールは、ここでは例えばＬＴＥおよびＬＴＥ−Ｖ標準に準拠した移動無線通信モジュールとすることができる。
【００６８】
車室の機器もまた、参照符号１０２が付されたバスシステムを介して相互にネットワーク化されている。このバスシステムは、例えばＩＳＯ１１８９８−２標準に準拠した高速ＣＡＮバスシステムとすることができるが、この変形例では、インフォテインメント機器間における比較的高速のデータ転送速度でのデータ伝送のためのバスシステムとすることができる。車両に関連したセンサデータを、通信モジュール１１０を介して別の車両または別の中央コンピュータに伝送すべきであるという目的で、ゲートウェイ１４０が設けられている。このゲートウェイ１４０は、２つの異なるバスシステム１０２および１０４に接続されている。ゲートウェイ１４０は、ＣＡＮバス１０４を介して受信したデータを変換して、高速ＣＡＮバス１０２の伝送フォーマットに変換し、これらのデータをそこで指定されたパケットに分配することができるように構成されている。これらのデータを外部に転送するために、通信モジュール１１０は、これらのデータパケットを受信し、今度は、これに応じて使用される通信標準の伝送フォーマットに変換するように構成されている。ゲートウェイ１４０を、他のタスクのための計算手段として使用することもできる。
【００６９】
本提案の方法および対応する装置は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、専用プロセッサ、またはこれらの組み合わせの種々の形態で実装することができることを理解すべきである。専用プロセッサは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、および／またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含み得る。好ましくは、本提案の方法および装置は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実装される。ソフトウェアは、好ましくはプログラム記憶装置上のアプリケーションプログラムとしてインストールされる。典型的には、１つまたは複数の中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および１つまたは複数の入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースのようなハードウェアを有するコンピュータプラットフォームに基づいたマシンである。コンピュータプラットフォーム上では、典型的にはさらにオペレーティングシステムがインストールされる。本明細書に記載された種々のプロセスおよび機能は、アプリケーションプログラムの一部分であっても、またはオペレーティングシステムによって実行される部分であってもよい。
【００７０】
本開示は、本明細書に記載された実施形態に限定されていない。当業者が各自の専門知識に基づいて本開示にも含まれるとして考慮し得る、種々の適合および修正のための余地が存在する。
【００７１】
明示的に言及される１つの変更は、データ取得コンピュータ５０がインターネット１０を介して移動無線ネットワークに接続されているのではなく、エッジクラウドアプリケーションとしてＥＰＣ４０の一部であるということである。その場合には、それぞれの領域内に位置している移動体機器からのデータをデータ取得するために移動無線ネットワークの所定の領域をそれぞれ担当する別のデータ取得コンピュータ５０が、移動体ネットワークの所定の箇所に設けられている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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