(57)【要約】【課題】セルラ装置の送受信能力を改善すること。【解決手段】仮想ネットワークを形成するための方法およびシステム。この方法は、複数の移動体の各々にトランシーバを提供するステップと、発信源からセルラ／無線信号を送信するステップとを含む。少なくとも第１の移動体は、第１の移動体のトランシーバが発信源から信号を直接受信できないエリアに位置し、一方、第２の移動体は、第２の移動体のトランシーバが発信源から信号を直接受信できる場所に存在する。第２の移動体のトランシーバを使用して、発信源から信号を直接受信するとともに、その信号を第１の移動体のトランシーバに転送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動体の各々にトランシーバを提供するステップと、
発信源からセルラ／無線信号を送信するステップと、
少なくとも第１の移動体を、前記第１の移動体のトランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できない場所に移動させるステップと、
第２の移動体を、前記第２の移動体のトランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できる位置に配置させるステップと、
前記第２の移動体のトランシーバを使用して、前記発信源から前記信号を直接受信するとともに、前記信号を前記第１の移動体のトランシーバに転送するステップと
を含む、仮想ネットワークを形成する方法。
【請求項２】
他の移動体のトランシーバが前記発信源から前記セルラ／無線信号を直接受信できないときに、その旨を判断するためのセンサを前記移動体の各々に提供するステップをさらに含み、１つの移動体のセンサが、別の移動体のトランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できないと判断した場合に、前記１つの移動体のセンサが、前記１つの移動体のトランシーバを作動させて、前記信号を前記他の移動体のトランシーバに転送する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記移動体が車または人である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記信号が非常用信号かどうか検証するステップと、前記非常用信号を優先的に処理するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記非常用信号を優先的に処理するステップが、前記非常用信号のために最も利用可能な周波数帯域を割り当てるステップと、この帯域を介する他の信号の送信を停止させるステップとを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の移動体の前記トランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できない場所が、トンネル内、橋の下、地下鉄内のうちの１つまたはいくつかである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記信号をさらに転送する前に、前記信号が最終ユーザに到達したかどうか判断するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
複数のトランシーバと、
各々が前記トランシーバの１つを備える複数の移動体と、
セルラ／無線信号を送信する発信源とを含み、
第１の移動体が、前記第１の移動体のトランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できない場所に存在し、
第２の移動体が、前記第２の移動体のトランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できる場所に存在し、前記第２の移動体のトランシーバが、前記信号を前記第１の移動体のトランシーバに転送する、
セルラ／無線信号を送信するための仮想ネットワーク。
【請求項９】
複数のセンサをさらに含み、前記移動体の各々が、他の移動体のトランシーバが前記発信源から前記セルラ／無線信号を直接受信できないときにその旨を判断するための前記センサの１つを備え、１つの移動体のセンサが、別の移動体のトランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できないと判断した場合に、前記１つの移動体のセンサが、前記１つの移動体のトランシーバを作動させて、前記信号を前記他の移動体の前記トランシーバに転送する、請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１０】
前記移動体が車または人である、請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１１】
前記第１の移動体が、トンネル内、橋の下、地下鉄内のうちの１つに存在する、請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１２】
車の間でセルラ信号を転送するためのチップをＥＺパスに埋め込むことができる、請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１３】
セルラ電話の間で信号を転送するために、セルラ電話にチップを追加することができる、請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１４】
送信器のローカル・ネットワークを使用して、短い距離を定義することにより、車の密集度を計数する、請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１５】
前記送信器が、セルラ電話またはＥＺパスの中のチップである、請求項１４に記載のネットワーク。
【請求項１６】
仮想ネットワークを利用する方法の諸ステップを実行するための、マシン実行可能命令からなるプログラムを有形に実施する、前記マシンによって可読なプログラム記憶装置であって、前記仮想ネットワークが、複数のトランシーバと、各々が前記トランシーバの１つを備える複数の移動体と、セルラ／無線信号を送信する発信源とを含み、第１の移動体が、前記第１の移動体のトランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できない場所に存在し、第２の移動体が、前記第２の移動体のトランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できる場所に存在し、前記方法の諸ステップが、
前記発信源から前記セルラ／無線信号を送信するステップと、
前記第２の移動体のトランシーバを使用して、前記発信源から前記信号を直接受信するとともに、前記信号を前記第１の移動体のトランシーバに転送するステップと
を含む、プログラム記憶装置。
【請求項１７】
前記ネットワークが複数のセンサをさらに含み、前記移動体の各々が、他の移動体のトランシーバが前記発信源から前記セルラ／無線信号を直接受信できないときにその旨を判断するための前記センサの１つを備え、１つの移動体のセンサが、別の移動体のトランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できないと判断した場合に、前記１つの移動体のセンサが、前記１つの移動体のトランシーバを作動させて、前記信号を前記他の移動体のトランシーバに転送する、請求項１６に記載のプログラム記憶装置。
【請求項１８】
前記移動体が車または人である、請求項１６に記載のプログラム記憶装置。
【請求項１９】
前記第１の移動体のトランシーバが前記発信源から前記信号を直接受信できない場所が、トンネル内、橋の下、地下鉄内のうちの１つまたはいくつかである、請求項１６に記載のプログラム記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に移動通信に関し、より詳細には、移動体によって形成される仮想連携ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信装置は、ある種の場所に存在するとき、信号を送受信する能力を失うことがある。たとえば、車でトンネル内を走行しているとき、無線伝送ができなくなり、セルラ電話を介した通信が不可能になる。ユーザが地下の地下鉄または鉄道の駅に入った場合も、同様の事態が起る。この問題に対する可能な解決策の１つは、トンネル内や地下鉄エリアの地下にローカル送信局を設置することである。しかし、この解決策は、送信局を至る所に設置できるわけではないので、あまり効果的とは言えず、その上、非常に費用がかさむ。ほとんどのトンネルおよび地下鉄駅には、そのような装置は設置されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、セルラ装置の送受信能力を改善することである。
【０００４】
本発明の別の目的は、セルラ装置がトンネルや地下鉄駅などの地下エリアで送受信を行えるようにする仮想ネットワークを提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、セルラ・プロバイダがセルラ電話にサービスを提供できないエリアで、非常用メッセージを送信するための非常用チャネルを提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、近隣の車同士で信号を交換することによって、車の密集度を明らかにすることである。
【０００７】
本発明の別の目的は、車同士で信号を交換するために、ＥＺパスに埋め込まれた追加チップを使用することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記その他の目的は、仮想ネットワークを形成するための方法およびシステムを用いて達成される。この方法は、複数の移動体の各々にトランシーバを提供するステップと、発信源からセルラ／無線信号を送信するステップとを含む。少なくとも、第１の移動体は、第１の移動体のトランシーバが発信源から信号を直接受信できないエリアに位置し、一方、第２の移動体は、第２の移動体のトランシーバが発信源から信号を直接受信できる場所に存在する。発信源から信号を直接受信し、その信号を第１の移動体のトランシーバに転送するために、第２の移動体のトランシーバを利用する。
【０００９】
好ましくは、他の移動体のトランシーバが発信源からセルラ／無線信号を直接受信できないときにその旨を判断するセンサが、各々の移動体に設けられている。１つの移動体のセンサが、他の移動体のトランシーバが発信源から信号を直接受信できないと判断したとき、前記１つの移動体のセンサは、前記１つの移動体のトランシーバを作動させて、他の移動体のトランシーバに信号を転送する。
【００１０】
たとえば、本発明を実施する仮想ネットワークは、トンネル内の車から形成することができる。トンネル内の車は、互いに信号を送信しあう。ローカル送信局が設置されていないトンネル内を車が走行している場合、すべての車は隣の車に信号を送信し始める。鎖状に連なる各々の車が、信号送信器または信号導体となる。この連鎖的な信号伝送は、クリアな信号を受信可能なトンネル外の車に達するまで続き、それによって、クリアな信号をトンネル内の車に送信することができる。この連鎖は、トンネル内のすべての車にわたり、車がトンネル外に出るまで続く。
【００１１】
信号を送信する電子装置は、ＥＺパスと呼ぶシステムなど現在使用されている光学式料金支払システムと同様の方法で実現することができる。車が近くの車と信号を送受信できるようにするため、追加チップをＥＺパスに埋め込んだり、車の製造工程で自動車製造業者によって車内に設置したりすることができる。車内のそのような電子チップは、自動車に何らかの問題が発生したときの遠隔診断など、他の目的に使用することができる。これは、別のＥＺパス機能とすることもできる。また路上の車の密集度を判断して、あるエリアの交通渋滞を検出するためにも利用できる。交通量が増し、車の渋滞が激しくなればなるほど、車間距離および車内の送信器間の距離は短くなる。車同士が接近していれば、隣の車からの弱い信号も受信できる。このことの利点は、車内に高出力の送信器を設置する必要がないことであり、低出力の送信器で十分である。この電子チップはまた、あるエリアの交通状況を判断するため、衛星に信号を送信することもできる。
【００１２】
信号をある車から別の車に送信する機会を、複数の目的に使用することができる。装置は車内に常設したものでよく、たとえば、この電子チップは、送信局から信号を受信できないトンネル内や橋、その他のエリアにおいて、車同士で信号を送受信するために使用することができる。トンネル内で激しい渋滞に巻き込まれて動けなくなった人が、電話をかけて遅れを報告できることは大切である。本発明を用いれば、セルラ電話の信号をある車から別の車に転送して、信号をうまく送信できるトンネル外まで送り出すことができる。
【００１３】
本発明は、たとえば、価格相場をチェックする必要がありながらトンネル内で動けなくなった人に、株式市場相場をチェックできる能力を提供する。セルラ電話を介して売買注文を出す場合についても同様である。信号が非常に弱ければ、トンネル内で通信を行うことはできない。本発明はこれを実現することができる。
【００１４】
本発明のさらなる利益および利点は、本発明の好ましい実施形態を明示し図示した、添付の図面を参照しながら、以下の詳細な説明を考察することによって明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１では、信号をある車から別の車に転送する方法が概略的に示されている。番号１００はトンネルであり、１０１はトンネル内に入る車１０２へ信号を送信するセルラ送信局である。車１０２はアンテナ１０３を介して信号を送信する。この車がアンテナを介して受信するすべての信号は、電子チップ１０４を介して、トンネル内で隣の車（車１０５）に転送される。このようにして信号はトンネル外からトンネル内へ送られる。トンネル内の車の受信用チップ１０４が信号を受信する。次に、トンネル内の車は電子チップ１０４から隣の車の電子チップ１０４へ信号を送信し、以下同じことが繰り返される。信号を受信した車は、信号を送信局１０１から直接受信した場合と、すなわち、車がトンネル外にいる場合とまったく同様にその信号を利用する。
【００１６】
図２には、車の代りに人が、無線伝送が制約されるトンネル内や地下鉄駅その他の地下２００にいる場合が示されている。送信局１０１が信号を送信する。２０２はトンネル内に入ろうとしている人を表す。この人はまだ信号を送信局１０１から直接受信可能なセルラ電話２０３を携帯している。セルラ電話２０３は、短い距離であれば独力で信号を送信できる電子チップ２０４を備えている。この信号はセルラ電話２０３から、信号を受信できる電子チップ２０４を備えたセルラ電話２０５に転送される。セルラ電話２０５を携帯するユーザはトンネル内におり、信号を送信局１０１から直接受信できない。セルラ電話２０５を携帯するこのユーザからの信号は、信号を受信するための電子チップ（トランシーバ）２０４を備えたセルラ電話２０６を携帯する次のセルラ電話ユーザに転送される。このようにして、すべての信号が、セルラ電話の信号転送用トランシーバ・チップを用いて、トンネル外のユーザから次のユーザへと他のユーザの連鎖をたどって転送される。
【００１７】
図３は、車内トランシーバの利用方法の一例を示したものである。トランシーバは交通渋滞を判断するために利用される。３００は車が走行する道路である。３０１は衛星であり、３０２、３０３などはトランシーバ電子装置３０４、３０５、３０６をそれぞれ装備した路上の車である。トランシーバ装置はごく短い距離であれば信号を送信することができる。信号はトランシーバ装置３０４から送信され、トランシーバ装置３０５で受信され、距離が計測され、それが衛星３０１に送信される。この情報は衛星３０１からコンピュータ３０７に送信され、この特定地域の交通状況がコンピュータ画面３０８上に表示される。
【００１８】
ここに示す例では、道路３０９では車が密集しており交通渋滞が発生している。その同じときに、道路３１０を車が支障なく通行していることが画面に示されている。その後、この情報は車のドライバに送信され、市内のどの通りで交通渋滞が発生しているか通知し、代りの道路を提示する。ある特定の都市または地域にいる人の人数に関する情報を送信するためにも、これを利用できる。たとえば、デモやスポーツ・イベント、その他の集会に集まった人たちの人数を確定することも可能であろう。人が携帯するセルラ電話を利用することで、電子トランシーバ・チップはある特定地域に人が何人いるか報告することができる。
【００１９】
図４は、あるセルラ電話から別のセルラ電話へ、ある車から別の車へ、信号を送受信できる電子トランシーバ・チップのブロック図である。４００はセルラ電話、４０１はアンテナ、４０２はアナライザ４０６を含む受信器である。アナライザは、受信信号のうちで転送する必要のあるものがあるかどうか判断することができる。これは、人が特定のサービスに加入していてもいなくても、行うことができる。たとえば、信号をトンネル内で転送することが許可されているかどうかである。転送許可マークが付いた信号のみが、さらに先へ転送される。アナライザ４０６は、信号に転送マークが付いているかどうかチェックする。アナライザはまた、信号に「非常用信号」マークが付いているかどうかもチェックする。トンネル内で交通事故が発生したときや、トンネル内でドライバが心臓発作を起したときに、こうしたことが起りうる。信号に「非常用信号」マークが付いていた場合、その信号は優先的に処理される。その信号は、他のセルラ装置が最も広範に利用可能な周波数帯域を介して送信することができる。特別な取決めがある場合、非常用信号を送信可能にするため、この周波数帯域を介した他の信号の送信を停止させることができる。
【００２０】
信号の送信が許可されると、信号にラベルが付けられ、あるセルラ電話から別のセルラ電話への伝送周波数を介して送信できるように、信号の周波数が変更される。ブロック４０４で、この特別な信号には、これがあるセルラ電話から別のセルラ電話への２次送信を含んだ特別な信号であることを示すラベルが付けられる。送信器４０５は、このサービスのために選択された特別の周波数で信号を送信するので、他の周波数で送信されている信号が妨害されることはない。この信号には第２の信号であることを示すマークが付けられる。アナライザ４０６は、信号が直接発信されたものであるか、それともあるセルラ装置から別のセルラ装置に転送される２次信号であるか判断する。
【００２１】
アナライザ４０６は隣のユーザ向けの２次信号をブロック４０７に送る。ブロック４０７は信号を通常の音声信号として隣のセルラ・ユーザに送信する。アナライザはこの２次信号を、ある特定ユーザ向けのものとして理解する。ある特定のセルラ電話ユーザのコードに対応した特別なコードを用いて信号をデコードすることができる。ある特定ユーザ向けの特別なコードを信号が含む場合、その信号は他の車または他のセルラ・ユーザには送信されない。信号に含まれるコードがこの特定のセルラ電話のコードと対応しない場合、信号は次の転送可能なユーザにさらに転送され、以下同様に転送されていく。
【００２２】
図５は、信号をトンネル内で送信する方法を示すブロック図である。５００で、装置が信号を受信する。５０１で、信号がトンネル外で受信されたのか、トンネル内で受信されたのかチェックする。信号がトンネル外で受信された場合、アナライザは、その信号をトンネル内で転送する必要があるか、アナライザがトンネルからどれだけ離れて位置しているかチェックする。アナライザはチェックを行って、トンネル内の車から何らかの信号を受信したかどうか調べる。トンネル内の車は、情報を必要としていることや情報を送信しようとしていることを示す、弱い信号をトンネル外に送信する。トンネル外の車は、トンネル内の車からの送信要求があることを示す信号を、トンネル内の車から受信する。ブロック５０２で、トンネル内から信号を受信したかどうかチェックする。トランシーバ内のアナライザは、受信信号に２次送信を識別するための特別なラベルが付いているかどうかチェックする。アナライザはまた、その特定サービスの加入者であるユーザ用のマークが信号に付いているかどうかチェックする。アナライザはさらに、非常用信号マークが信号に付いているかどうかチェックする。
【００２３】
これらが決定されたのち、ブロック５０５で、信号は決定された周波数で送信され、信号には２次信号マークが付けられる。ブロック５０４で、トンネル内で送信された信号を隣の車に無条件に転送するかどうか判断する。ある特定の車に向けた特別なコードで信号がラベル付けされているとアナライザが判断した場合、その信号はその先へは転送されない。アナライザはまた、現在トンネル内に車が何台存在しているか判断することもできる。この特別な信号は衛星からトンネル外の車に送信され、さらにトンネル内の各車に転送される。特別なコードでマークされた特別な信号は、車間距離を計算するために使用され、トンネル内に車が何台存在しているかカウントする。衛星は戻ってきた信号を受信し、この信号はトンネル内の車の台数を求めて評価するのに役立つ。
【００２４】
図６は、交通渋滞およびある地域での集会中における人口密度を判断するための手順を示すフローチャートである。ブロック６００で、短距離信号を送信すると、この信号は６０１で別の装置によって受信される。この装置は、トンネル外に存在する場合、衛星に長距離信号を送信し、それによって装置の位置が特定される。この装置がトンネル内に存在する場合、ブロック６０２で、セルラ電話を携帯する隣のユーザまたは電子トランシーバを備える隣の車との距離を測定するための信号であることを示すラベルが付けられた短距離信号が送信される。この信号はトンネル内の車の距離を測定する特別な目的をもっており、この目的に適した方式で信号にラベルが付けられる。ブロック６０３で、何台の車がこの信号を受信したかカウントする。特別な信号がある車から別の車に送信されたとき、距離と台数が計算され、その信号は、トンネル外の車に到達したとき、総計情報としてこの車から衛星に転送される。衛星のコンピュータはトンネル内の車の台数を計算することができる。また、車内の電子装置からの情報を読み取り、この情報を衛星に送信する特別な装置を路上に設置することも可能である。これにより、ある場所にいる車の台数を計算することができる。これはまた、セルラ電話を携帯もしくは使用している人々の密集度を計算するためにも利用できる。
【００２５】
本明細書に開示した本発明が、上述した目的を達成するため、よく考えられたものであることは明らかであるが、当業者であれば様々な変更および実施形態を考案できることを理解されたい。添付の特許請求の範囲は、そのような変更および実施形態のすべてを本発明の真の趣旨および範囲に含まれるものとして包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】トンネル内の車で形成される仮想ネットワークを示す図である。
【図２】トンネル内の人で構成される仮想ネットワークを示す図である。
【図３】車内のトランシーバを示す図である。
【図４】本発明で使用することができる電子トランシーバ・チップのブロック図である。
【図５】信号をトンネル内に転送する方法を示す図である。
【図６】本発明を実施するための好ましい方法を略述したフローチャートである。
【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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【国際公開パンフレット】
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2004530355.tif 000010
2004530355.tif 000011
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2004530355.tif 000014
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2004530355.tif 000016
2004530355.tif 000017
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2004530355.tif 000020
2004530355.tif 000021
2004530355.tif 000022
2004530355.tif 000023
2004530355.tif 000024
2004530355.tif 000025
2004530355.tif 000026
2004530355.tif 000027
【国際調査報告】
2004530355.tif 000028
2004530355.tif 000029
2004530355.tif 000030