(57)【要約】自己組み立て式ネットワークは、車両及び歩行者交通を支えている道路上又は近くで行われる作業中に使用されるデバイスを自動的にしかも動的に接続するように構成される。既存のデバイス及び新たなデバイスを接続している自動アドホックネットワークが、安全性に重要な情報を集めそして交換することにより安全性を高めるために使用され得る。いくつかのケースでは、既存の機器は、ネットワークコントローラ、及びデバイスがワイヤレスローカルネットワークに加わりネットワークを通して情報を交換することを可能にする無線周波数通信を用いて拡張されてもよい。ウェアラブルデバイスを含め新たなデバイスが、ワイヤレスローカルネットワーク上のノードとして作用するように構成されてもよい。開示したアドホックワイヤレスネットワーク上の車両、センサ、ウェアラブル装置、及び他のノードの相対的な位置を設定することが、位置に基づく機能の調整を可能にする。【選択図】  図２
2020501224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスローカルネットワークによって接続された緊急時対応及び道路脇作業に関係する複数のデバイスの管理のためのシステムであって、各前記デバイスが前記ワイヤレスローカルネットワーク内のノードを表し、各前記ノードが、
１つ又は複数のコンピュータプロセッサと、
１つ又は複数のコンピュータ可読記憶媒体と、
各前記ノードを囲んでいる周囲環境から情報を集めるための１つ又は複数のセンサと、
ワイヤレストランシーバと、
前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサのうちの少なくとも１つによる実行のため前記コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたプログラム命令と
を含み、前記プログラム命令が、
ワイヤレス信号が利用可能なすべての他のノードに自動的に接続するプログラム命令と、
各ノードの位置を定期的に決定するプログラム命令と、
各ノードの位置に対応する情報を送信する各ノードに対するプログラム命令と、
各ノードの前記位置を利用して、他のノードに対して相対的な各ノードの前記位置を規定するプログラム命令と、
前記ノードの相対的な位置にしたがってノードの活動を調整するプログラム命令と、
を含む、システム。
【請求項２】
前記デバイスのうちの前記少なくとも１つが、多機能視覚警告デバイス及び多機能聴覚警告デバイスのうちの少なくとも一方を有している自動車両であり、前記プログラム命令が、
前記自動車両の位置を設定するプログラム命令と、
前記自動車両の前記位置にしたがって前記多機能視覚警告デバイス又は前記多機能聴覚警告デバイスを動作させるプログラム命令と、
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記自動車両が、複数の自動車両を備え、前記複数の自動車両の各々が警告信号を生成する警告信号発生器を含み、前記プログラム命令が、
前記自動車両の前記相対的な位置にしたがって前記ワイヤレスネットワークを通して他の自動車両の警告信号と前記自動車両の警告信号を調整するプログラム命令
を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記プログラム命令が、
前記ワイヤレスネットワーク上に時間基準を定期的に送信するプログラム命令と、
前記時間基準を受信した後で、前記時間基準が受信された時間を設定するプログラム命令と、
前記ワイヤレスネットワーク上に前記時間基準に関係するタイムスタンプを送信するプログラム命令と
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ワイヤレスネットワークがメッシュネットワークであり、少なくとも３つのノードが完全にメッシュ化される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
複数の前記ノードが、ＧＰＳタイミング信号を受信するように装備され、前記プログラム命令が、
前記ＧＰＳタイミング信号を使用して前記複数のノードの間の通信を同期させること
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
ＧＰＳタイミング信号を受信するように装備された前記複数のノードが、温度制御型水晶発振器を組み込んでいるタイミングモジュールを含み、前記プログラム命令が、
最新のＧＰＳタイミング信号を参照して、前記温度制御型水晶発振器により前記ワイヤレスネットワーク上の通信のためのタイミング信号を維持すること
を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記ノードが複数の交通指示デバイスを含み、前記複数の交通指示デバイスの各々が、１つ又は複数の機能を有し、前記ネットワークを通して位置データを送信するように構成され、前記プログラム命令が、
前記複数の交通指示デバイスの各々について前記交通指示デバイスのうちの他のものに対して相対的な位置を計算するプログラム命令と、
前記複数の交通指示デバイスに対して相対的な各前記交通指示デバイスの前記位置にしたがって前記交通指示デバイスの機能を調整するプログラム命令と、
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記１つ又は複数のセンサが、赤外線センサ、レーダ、カメラ、加速度計、ジャイロスコープ、温度センサ、空気質センサ、心拍数モニタ、及び磁力計を含む群から選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記デバイスのうちの少なくとも１つが自動車両であり、前記自動車両が、前記自動車両に近接する物体及び車両の動きを検出するためのセンサを装備し、前記プログラム命令が、
前記センサからの情報を使用して、前記自動車両に対して相対的な物体の速度及び進行方向を設定することと、
物体が前記自動車両を囲んでいる安全域に侵入しようとするときに前記ワイヤレスネットワークを介して他のノードへ警告を送信することと
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
道路脇作業安全システムであって、
ワイヤレスメッシュネットワークにより接続された複数のノードであって、各前記ノードが、
コンピュータプロセッサと、
コンピュータ可読記憶媒体と、
各ノードの位置を設定するための位置センサと、
ワイヤレストランシーバと、
前記コンピュータプロセッサよる実行のため前記コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたプログラム命令と
を備え、前記プログラム命令が、
ワイヤレス信号が利用可能なすべての他のノードに自動的に接続するプログラム命令と、
各ノードの位置を定期的に決定するプログラム命令と、
各ノードの位置に対応する情報を定期的に送信する各ノードに対するプログラム命令と、
各ノードの前記位置を利用して、他のノードに対して相対的な各ノードの前記位置を規定するプログラム命令と、
を含む、複数のノード
を備える、道路脇作業安全システム。
【請求項１２】
少なくとも１つのノードが、多機能警告信号デバイスを有するように構成された自動車両であり、前記プログラム命令が、
前記ワイヤレスメッシュネットワーク上の他のノードに対して相対的な前記自動車両の前記位置にしたがって前記多機能警告信号デバイスの動作を調整するプログラム命令
を含む、請求項１１に記載の道路脇作業安全システム。
【請求項１３】
前記複数のノードが、複数の自動車両を含み、各自動車両が多機能警告信号デバイスを装備し、前記プログラム命令が、
前記複数の自動車両のうちの他のものに対して相対的な各前記自動車両の位置にしたがって前記複数の自動車両の前記多機能警告信号デバイスの動作を調整するプログラム命令
を含む、請求項１１に記載の道路脇作業安全システム。
【請求項１４】
前記ノードのうちの少なくとも１つが、ＧＰＳタイミングパルスを受信するＧＰＳ受信器と、温度安定水晶発振器を含んでいるタイミングモジュールとを装備し、前記プログラム命令が、
最新のＧＰＳタイミングパルスを基準にして、前記温度安定水晶発振器により前記ワイヤレスメッシュネットワークに関する通信タイミング信号を維持するプログラム命令
を含む、請求項１１に記載の道路脇作業安全システム。
【請求項１５】
少なくとも１つのノードが、前記少なくとも１つのノードに対して相対的な物体の動きを検出するための少なくとも１つのセンサを含み、前記プログラム命令が、
前記少なくとも１つのセンサからの情報を利用して、前記ノードに対して相対的な物体の速度及び方向を特定するプログラム命令と、
物体が前記ノードを囲んでいる安全域に侵入しようとするときに前記ワイヤレスメッシュネットワーク上の他のノードへ警告を送信するプログラム命令と
を含む、請求項１１に記載の道路脇作業安全システム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのセンサが、赤外線センサ、レーダ、カメラ、加速度計、ジャイロスコープ、温度センサ、及び磁力計を含む群から選択される、請求項１５に記載の道路脇作業安全システム。
【請求項１７】
多数の緊急車両のための警告システムであって、
トランシーバと通信するプロセッサを含んでおり、コントローラを備える制御モジュールによって制御される複数の警告機能を有している関連する緊急車両のための第１の警告デバイスと、
トランシーバと通信するプロセッサを含んでおり、コントローラを備える制御モジュールによって制御される複数の警告機能を有している関連する緊急車両のための第２の警告デバイスと
を具備し、
前記第１の警告デバイス及び第２の警告デバイスのトランシーバが、ワイヤレスメッシュネットワーク内のノードとして機能し、前記プロセッサが、前記トランシーバからのデータを処理して、前記関連の緊急車両の相対的な位置及び速度を示し、各前記コントローラが、前記関連の緊急車両の相対的な位置及び速度に応じて警告機能を起動する、
警告システム。
【請求項１８】
各前記第１及び第２の警告デバイスの前記警告機能が、前向き緊急指示器機能及び後向き緊急指示器機能を各々含む、請求項１７に記載の警告システム。
【請求項１９】
前記第１の警告デバイスの前記コントローラが、前緊急指示器機能を起動させ、前記第２の警告デバイスの前記コントローラが、後向き緊急指示器機能を起動させる、請求項１８に記載の警告システム。
【請求項２０】
１つの前記警告デバイスのコントローラが、衝突指示器警告機能を起動させる、請求項１７に記載の警告システム。
【請求項２１】
前記制御モジュールの各々が、セキュリティキーを備え、セキュリティキーを有している制御モジュールによって制御されている複数の警告機能を有している関連の緊急車両のための第３の警告デバイスをさらに備え、前記第３のデバイスのセキュリティキーが、前記第１及び第２の警告デバイスへ伝達され、前記第３の警告デバイスがワイヤレスメッシュネットワーク内のノードとして機能することを可能にする、請求項１７に記載の警告システム。
【請求項２２】
前記セキュリティキーは、警察緊急車両デバイス及び消防車両警告デバイスが同じワイヤレスメッシュネットワーク内のノードとして機能することを可能にする、請求項２１に記載の警告システム。
【請求項２３】
前記警告機能が、警告信号灯、交通指示灯、衝突回避指示器、前向き光信号器及び後向き光信号器から成る群から選択される２つ以上の信号モジュールを備える、請求項１７に記載の警告システム。
【請求項２４】
多機能視覚警告デバイス又は多機能聴覚警告デバイスを有している少なくとも１台の緊急車両を含んでいるネットワーク内の複数のデバイスを動作させるための方法であって、
前記少なくとも１台の緊急車両を含み、人間の介在なしに前記デバイスの間にワイヤレスネットワークを確立するステップと、
前記ネットワークを通してデータを送信するステップと、
前記データを処理して、前記少なくとも１台の緊急車両を含め、前記デバイスのうちの他のものに対して相対的な各デバイスの位置を決定する、前記データを処理するステップと、
前記デバイスのうちの他のものに対して相対的な少なくとも１つの前記デバイスの前記位置にしたがって前記デバイスのうちの少なくとも１つを動作させるステップと、
を含む、方法。
【請求項２５】
前記デバイスが、複数の緊急車両を含み、前記緊急車両の各々が多機能視覚警告デバイス又は多機能聴覚警告デバイスを有し、前記方法が、
前記ネットワークを通して送信されたデータに基づいて複数の緊急車両の間の相対的な動きを計算するステップと、
前記計算した相対的な動きが第１の緊急車両及び第２の緊急車両の間の衝突の可能性を示すときには、前記第１の緊急車両から前記第２の緊急車両へ衝突警告を送信するステップと、
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１台の緊急車両と、前記少なくとも１台の緊急車両とは物理的に別な少なくとも１台のスタンドアロンデバイスとの間でデータを送信するステップと、
前記スタンドアロンデバイスと、前記少なくとも１台の緊急車両の前記多機能視覚警告デバイス又は前記多機能聴覚警告デバイスのうちの一方とに、調整された警告信号を発生するステップであって、前記警告信号の調整が、前記少なくとも１台の緊急車両に対して相対的な前記スタンドアロンデバイスの前記位置により決定される、発生するステップと、
をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記デバイスが、センサ及びコントローラを装備した少なくとも１台のスタンドアロンデバイスを含み、前記スタンドアロンデバイスが複数の機能を有し、前記機能のうちのいくつかが前記少なくとも１台の緊急車両に対して相対的な前記デバイスの位置に依存し、前記方法が、
前記スタンドアロンデバイスと前記少なくとも１台の緊急車両との間でデータを交換するステップと、
前記少なくとも１台の緊急車両に対して相対的な前記スタンドアロンデバイスの相対的な位置を計算するステップと、
前記少なくとも１台の緊急車両に対して相対的な前記スタンドアロンデバイスの前記相対的な位置に基づいて前記スタンドアロンデバイスの前記複数の機能から選択するステップと、
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記ネットワーク上のセンサからデータを送信するステップと、
前記センサからのデータに少なくとも部分的に基づいて前記ネットワーク上のデバイスの相対的な位置を計算するステップと、
前記ネットワークを通して前記相対的な位置を送信するステップと、
メモリに前記相対的な位置を保存するステップと、
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記複数のデバイスの中からリーダデバイスを指定するステップと、
前記ネットワークを通して送信された前記リーダからの命令にしたがって前記デバイスを動作させるステップと、
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記データを処理する前記ステップを定期的に繰り返して、前記少なくとも１台の緊急車両を含め、前記デバイスのうちの他のものに対して相対的な各デバイスの前記位置を決定するステップと、
前記ネットワークを通して前記相対的な位置を送信するステップと、
セルラデータ接続を介して前記ネットワークから遠く離れた指令センタへ前記相対的な位置を送信するステップと、
を含む、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景】
【０００１】
[0001]この出願は、法の執行、緊急時対応、建設現場、及びけん引トラックなどの道路脇サービス提供者を含め作業中の車道上又は近くで作業を行っている作業員の安全性を高めるためにデバイスの自己組み立て式ワイヤレスローカルネットワークを利用するシステム、機器及び方法に関する。
【０００２】
[0002]交通を支えている車道上又は脇で行われる作業は、極めて危険であり、他の自動車運転者が可能性として機器及び作業員と衝突し、死傷を生じることを伴うことが良く知られている。視覚及び可聴警告が、道路脇作業に近づいてくる自動車運転者及び歩行者に警告するために一般に使用され、これらの警告が、事故を減らすために上手くいっている。しかしながら、かなりのリスクが残っており、道路脇の作業員の安全性をさらに高めるために近年開発された通信及びセンサ技術を展開する機会がある。
【０００３】
[0003]現在のところ、作業している道路上又は近くの作業のために使用される機器がスタンドアロンデバイスであり、その作業が他のデバイスとは調整されていない。例えば、２台以上の緊急車両が事故の現場で一列に停車している場合、様々なタイプの警告灯信号を点灯することがすべての車両にとって一般的である。警告灯信号は、調整されておらず、近づいてくる自動車運転者、歩行者、又は他の緊急時対応者には紛らわしい強い光を発生することがある。列の先頭の緊急車両が後ろに向かって警告灯信号を放ち続けることが一般的であり、これが先頭車両の後方から事故に近づいてくる緊急時対応者の目をくらますことがある。理想的には、最後尾の車両だけが、後方へ警告灯を点灯して近づいてくる交通に警告する。調整された交通指示信号は、近づいてくる交通に対しても紛らわしくないはずである。現在のところ、各車両の警告システムを所望の設定に手動で設定することを除き、事故の現場でいくつかの緊急車両同士の間で警告信号の活動を効果的に調整する方法がない。その時でさえ、各車両灯により発せられる点滅パターンが他の車両の点滅パターンと時間で調整されないであろう。
【０００４】
[0004]緊急車両、作業車両及び建設機器からの警告信号は、コーン、移動式障害物、交通案内光信号又は電光表示文字を発生する移動式灯火などの交通案内デバイスを用いて増強されることがある。このような機器の有効性は、デバイスの活動が調整されているときに高められる。交通案内デバイスが作業ゾーンの周りの安全域に入ろうとして近づいてくる車両又は物体を検出するためのセンサを含む場合には、さらなる改善が可能である。このようなセンサからの情報は、調整されそして作業ゾーン内の作業員に伝達されるのであれば最も有効である。
【０００５】
[0005]車両の各々により発生される利用可能な可聴及び視覚警告信号を制御し調整するコンピュータ化したデバイスを有することが、道路作業、建設、及び緊急時対応のために装備した自動車両にとって、今では普通である。これらのコンピュータ化したデバイスは、コンピュータプロセッサ、メモリ、及び限られた通信能力を有する。通信は、中央モジュールから自動車両上の信号デバイスを制御することに典型的には限定される。中央モジュールと車両通信バスとの間のある通信は、車両が駐車しているか又は動いているか、ブレーキをかけているか、速度を出しているか、向かっているかどうか、等を含め車両の状態に関する情報を入手するために利用されることがある。
【０００６】
[0006]事件現場、緊急対応場所、及び作業ゾーンにおいて緊急時に対応するときに、情報を交換し警告信号及び他の活動を調整するためにデバイスをワイヤレスローカルネットワークへと接続することにより緊急時対応者、建設作業員及び道路作業の作業員の安全性を高めるための機会がある。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]開示は、第１の対応者の安全性を高めるにネットワーク化したデバイスを使用する方法、開示した方法を行うためにプログラムされたネットワーク化したプログラマブルデバイスのシステム、及び開示した方法を行うためのコンピュータ可読プログラムコードを有するコンピュータ使用可能媒体を含むデバイスを包含する。プログラマブルデバイスは、ユーザがデバイスから情報を受信しそしてデバイスへ指令を入力することを可能にするユーザインターフェース、プログラムコードを記憶するためのメモリ、コードを実行するためのプロセッサ、及びネットワーク上の他のデバイスと通信するための通信インターフェースを含むことができる。
【０００８】
[0008]自己組み立て式ネットワークは、車両及び歩行者交通を支えている道路上又は近くで行われる作業中に使用されるデバイスを自動的にしかも動的に接続するように構成される。既存のデバイス及び新たなデバイスを接続している自動アドホックネットワークが、安全重要情報を集めしかも交換することにより安全性を高めるために使用されてもよい。いくつかのケースでは、既存の機器は、デバイスがワイヤレスローカルネットワークに加わりそしてネットワークを通して情報を交換することを可能にするネットワークコントローラ及び無線周波数通信を用いて拡張されてもよい。ウェアラブルデバイスを含め新たなデバイスが、ワイヤレスローカルネットワーク上のノードとして作用するように構成されてもよい。
【０００９】
[0009]本開示の態様によれば、州、郡、又は市警察署又は消防署などの第１の対応者組織からの緊急車両が、ワイヤレス通信機器（トランシーバ）を備え、他のノードのワイヤレス通信機器の圏内であるときにはアドホックローカルネットワークに自動的に加わるように構成される。車両は、ネットワーク上のノードであってもよく、ネットワークを通した車両間の通信が、車両の警告機器の機能を調整するために使用されてもよい。ネットワーク上の車両は、車両の相対的な位置に基づいて車両の警告機器の機能を調整する目的で、車両位置、速度、進行方向、ブレーキ操作、（一般に「車両テレマティックス」と呼ばれる）に関する情報も交換することができる。車両間で伝送される車両テレマティックスは、先頭車両の急な減速を後続車両へ強調した警告を与えることによって第１の対応者の安全性を向上させるためにも使用されてもよい。第１の対応者の人物に装着されたデバイスなどの周辺デバイスが、車両へそしてネットワークへの拡張によりワイヤレスに接続される。交通安全コーン又は障害物などの移動式デバイスがネットワークにワイヤレスに接続され、接続されたデバイス同士の間でメッセージ及び指令を伝送するように構成される。移動式デバイスは、緊急ゾーン又は作業ゾーンの現場で安全ゾーンへの侵略又は侵入を検出するためにセンサを装備してもよい。
【００１０】
[0010]位置検出は、この分野で知られているように、グローバルポジショニング衛星（ＧＰＳ：ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）によって又は差分グローバルポジショニング衛星（ＤＧＰＳ：ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）によってより正確に決定されてもよい。位置精度は、推測航法、車両テレマティックス、及び車両、ウェアラブルデバイス又はトラフィックコーン若しくは障害物などの移動式ノード上に配置されたセンサを使用して高められてもよい。センサは、微小電気機械（ＭＥＭ：ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ）センサ、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計、カメラ、超音波センサ、赤外線又はレーザレーダ、及びＲＦＩＤタグを含む。車両ナビゲーションシステムは、位置検出の精度を向上させるために使用され得る情報も提供してもよい。車両ナビゲーションシステム及び関係する地図データベースは、車両が車道上のそれ自体の位置を検出することを可能にし、そして他の位置検知方法とともに使用されて、互いに対して相対的な車両の位置を決定することができる。開示したアドホックワイヤレスネットワーク上の車両、センサ、ウェアラブル装置、及び他のノードの相対的な位置を設定することは、位置に基づく機能の調整を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】[0011]図１は、通信プロトコルスタックのレイヤ及びスタック内の各レイヤに適用する関係する国際規格の図面での表示である。
【００１２】
【図２】[0012]図２は、本開示の態様によるワイヤレスローカルネットワークにより接続されたデバイスのシステムの例の図である。
【００１３】
【図３】[0013]図３は、開示したシステム及びワイヤレスローカルネットワークのデバイスに関する例示的なコントローラの機能ブロック図である。
【００１４】
【図４】[0014]図４は、開示したシステム及びワイヤレスローカルネットワークにおいて使用するために適した代表的な交通指示コーン又は障害物の図面表示である。
【００１５】
【図５】[0015]図５は、開示したシステム及びワイヤレスローカルネットワークにおいて使用するために適した代表的なウェアラブルデバイスの図面表示である。
【００１６】
【図６】[0016]図６は、開示したシステム及びワイヤレスローカルネットワークと対話することができる代表的な車両制御ユニットを示している機能ブロック図である。
【００１７】
【図７】[0017]図７は、本開示の態様によるシステムを動作させる方法の代表的なステップのブロック図である。
【詳細な説明】
【００１８】
[0018]ワイヤレスローカルネットワーク１０は、車道上で又は近くで作業を行っている第１の対応者の安全性を高めるためにシステム２００へ車両、交通指示装置及びウェアラブルデバイスを自動的にしかも動的に接続するために利用される。開示したシステム２００及び方法に対応するネットワークトポロジーの一例は、ワイヤレスメッシュネットワークである。メッシュネットワークは、ノードが可能な限り多くの他のノードに直接、動的にしかも非階層的に接続し、効率的にノード間でデータのルーティングを行うために相互に協働するローカルネットワークトポロジーである。メッシュネットワークは、動的に自己組織化しそして自己設定し、このことが据え付け諸経費を削減できる。自己設定する能力は、特に、少数のノードが故障するという場合に作業量の動的な分配を可能にする。これが順に、耐故障性及び保全コストの削減に寄与する。開示したワイヤレスローカルネットワークは、自己設定され、そしてネットワークに接続された機器を使用している作業員からの介在を必要とせずに多くの機能を行い、作業員が自身の作業に集中することを可能にする。
【００１９】
[0019]メッシュトポロジーは、デバイスが他のデバイスの小さな部分集合にだけ直接リンクされ、そしてデバイス同士の間のリンクが階層的である従来のスター／ツリーローカルネットワークトポロジーと対比され得る。メッシュは、各ノードがネットワークに関するデータを中継するネットワークトポロジーである。すべてのメッシュノードは、ネットワーク内のデータの分配で協働し、そのため相互に圏外であるデバイスが、そのデバイスの間に他のデバイスを介して通信できる。メッシュネットワークは、単一障害点がないように設計できる。特殊な機能を実行するデバイスは、特殊な機能を装備した他のデバイスにより置き換えられてもよい。バックアップ能力を持たないいくつかの特殊な機能、例えば、メッシュネットワークとインターネットとの間のゲートウェイとして作用するデバイスがあってもよい。このようなゲートウェイが停電する場合に、別のゲートウェイへ切り替える方法があってもよい。
【００２０】
[0020]ワイヤレスローカルネットワークを通したデバイス間通信用のプロトコルの一例は、スレッドグループ社（Ｔｈｒｅａｄ  Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．）により開発されたスレッド（Ｔｈｒｅａｄ）スタックであり、この明細書ではメッシュネットワーク上のセキュリティ、通信、及びデータ伝送のための基礎として使用され得る代表的な規格として使用される。図１は、左にスレッドプロトコルにおけるレイヤの図面表示であり、右に各レイヤの内容及び動作に関する規格を伴っている。スレッドに基づくメッシュネットワーク上のノード間の無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）通信は、２５０ｋｂｐｓのデータレートで２．４ＧＨｚ帯で動作する媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを規定しているＩＥＥＥ８０２．１５．４により管理される。ＭＡＣレイヤは、セキュリティを高めるためメッシュネットワーク上の暗号化通信のためのＭＡＣセキュリティを含む。
【００２１】
[0021]スレッドは、それ自体のＲＦ（無線周波数）接続性プロトコルとして、低レート、低パワーＷＰＡＮｓ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）用に具体的に設計されているＩＥＥＥ８０２．１５．４通信規格を使用する。スレッドは、デバイスが相互に通信すること、クラウドのサービスにアクセスすること、又はスレッドモバイルアプリケーションを介してユーザと対話することを可能にするＩＰｖ６接続性を利用する。ＩＰｖ６及び８０２．１５．４技術を一元化する必要性は、ＩＰｖ６ネットワーキングレイヤ要件と８０２．１５．４リンクレイヤ能力との間の円滑な適応を提供するレイヤの開発により解決された。このレイヤは、６ＬｏＷＰＡＮと呼ばれ、図１に図示されている。
【００２２】
[0022]ＭＡＣレイヤ暗号化及び完全性保護が、ソフトウェアスタックの高次レイヤにより設定され構成されたキーに基づいてメッセージに使用される。ノードは、コミッショナとして知られるデバイスを使用している認可された作業員によりネットワークに認証され、そして同じネットワークキーを共有しなければならない。コミッショナは、通常はスマートフォンなどのネットワークから切り離され、ネットワークと通信できそしてネットワークに加わるために必要なセキュリティ情報を新しいデバイスに提供できるデバイスである。コミッショナデバイスはまた、ネットワーク自体の一部であっても専用のノードであってもよい。
【００２３】
[0023]この開示におけるワイヤレスローカルネットワークが、「ノード」に関して論じられることになり、この「ノード」は「デバイス」又は「車両」と互換的に使用される。各ノードは、メッシュネットワークの１つの点を表す。図２は、３台の緊急車両１２が互いに接続されている代表的なメッシュネットワーク１０を図示している。代表的な車道１４は、緊急車両１２が対応している出来事１６を含む。緊急車両１２は、警察車両、消防車両、救急車／ＥＭＴ及びレスキュー車両、並びにＤＯＴ、レッカー及びけん引トラックを含むことができる。図３に非常に詳細に示したように、各車両１２は、メモリ２０を有するコントローラ１８、プロセッサ２２及びプロセッサ２２による実行のためにメモリ２０に記憶されたプログラム命令を含む。コントローラ１８は、ユーザに情報を表示するための表示インターフェース２４、及びユーザがコントローラ１８と対話するためのユーザ入力インターフェース２６をさらに含む。コントローラ１８は、コントローラと、ワイヤレストランシーバ３０を介して開示したワイヤレスローカルネットワーク１０上のデバイスを含め他のデバイスとの間の通信を管理するための通信インターフェース２８を含む。コントローラ１８は、この分野では知られているように、セルラ通信システムを介してインターネット３４にアクセスするためのアンテナに動作可能に接続される。開示の態様によれば、各車両１２は、低パワー、ワイヤレスメッシュネットワークなどのローカルエリアネットワークに対応している専用のワイヤレストランシーバ３０を装備している。各車両１２のコントローラ１８は、ワイヤレストランシーバ３０が圏内であるときに他の車両１２に動的にそして自動的に接続するように構成されてもよい。図２は、３台の車両１２が互いに圏内であり、ワイヤレスローカルネットワーク１０を形成するように完全にメッシュ化されたトポロジーに互いにすべてが接続されている状況を図示している。携帯電話機などのスマートデバイスは、ワイヤレスローカルネットワーク１０上のノードであってもよい。
【００２４】
[0024]各車両１２は、少なくとも１つの多機能聴覚警告デバイス３６（電子サイレンなど）及び少なくとも１つの多機能視覚警告デバイス３８（ライトバーなど）を装備している。多機能聴覚デバイス３６は、物悲しい音として知られたサイレン音、甲高い音、及び汽笛などのいくつかの可聴警告音を発生することができる。多機能視覚警告デバイス３８は、この分野で知られているように、点滅灯、安定灯、交互に動く手旗信号点滅パターン、連続的な交通指示パターンを含むことができる様々な視覚警告信号を発生することができるいくつかの灯火を装備したライトバーであってもよい。ライトバー３８は、ライトバー３８の前部３８ａ及び／又は後部３８ｂから遠くへ放たれる視覚警告光信号を発生するように構成されてもよい。ライトバー３８は、車両１２の前の、横の、及び／又は後ろの領域の方に向けた照明光で、車両１２を取り囲んでいる領域を照明するように光を選択的に生成することも可能であってもよい。３台の車両１２は、パターンがすべての３台の車両の視覚警告信号デバイス３８を組み込んでいる調整された点滅パターンを実施できる。もう１台の車両１２がワイヤレストランシーバ３０の圏内にやってきて、ネットワーク１０に自動的に加わると、その視覚警告信号デバイス３８は、コントローラ１８のプログラム命令にしたがってその点滅パターンへと組み込まれてもよい。現場で職員をそうでなければ迷わすはずの警告灯が、変更される又は消灯されることがあり、一方で交通指示信号又は照明灯が点灯されてもよい。
【００２５】
[0025]車両１２は、車両１２又は車両１２を取り囲んでいる環境に関する情報を収集するために少なくとも１つのセンサ４０をさらに装備してもよい。センサ４０は、限定されないが、カメラ、レーダ、超音波又は音に基づくセンサ、距離測定デバイス、加速度計、等を含む。センサ４０は、互いに対して相対的な車両１２の位置を決定するためにＧＰＳ又はＤＧＰＳなどの位置検知機器を補うように選択されてもよい。センサの一例は、レーダ又は車両の前部に配置された近接検出デバイスであり、センサは、車両と前方の車両との間の距離を検出する。車両同士の間の距離が突然小さくなり、衝突の可能性を示す場合に、この情報が、警告を車両運転者に与えるために使用されてもよい。
【００２６】
[0026]開示したシステム２００内のノード（デバイス）の相対的な位置は、ワイヤレスローカルネットワーク１０上のデバイス又はノードの活動を調整するために使用される。例えば、現場に到着する第２の（及び後続の）車両１２は、現場での視認性を向上させるために、前向きの照明を選択してそれ自体の前向きの警告光信号を消すように構成されてもよい。第１及び第２の車両１２は、もう１台の車両１２がグループに加わり、接近してくる交通に警告するために後向きの警告灯を維持するだろうという理由で、それら自体の後向きの警告灯を消すように構成されてもよい。この場合には、第１及び第２の車両１２は、各ライトバー３８の後ろに交通指示パターン（連続的な黄色灯）、又は安定で低強度パターンなどの代替の警告信号パターンを放つように構成されてもよい。
【００２７】
[0027]図２は、開示したワイヤレスローカルネットワーク上のノードである周辺デバイスも描いている。交通指示コーン又は障害物４２のアレイが、最後尾の（後ろの）車両１２の後左角から延びている列に配置されて示されている。図４に示したように、コーン又は障害物４２の各々は、電源４４と、プロセッサ２２、メモリ２０及びワイヤレストランシーバ３０を含んでいるコントローラ１９を含み、コーン／障害物４２が自己組み立て式のワイヤレスローカルネットワーク１０に加わることを可能にする。コーン又は障害物４２の各々は、可視光信号を発生するための警告灯４６などの視覚警告デバイス及び／又は可聴信号を発生するためのスピーカ若しくは音源４８をさらに含んでよい。コーン又は障害物４２の各々は、他の障害物４２に対して相対的な及び１台又は複数台の緊急車両１２に対して相対的な障害物４２の相対的な位置を決定するためのセンサ４０又は他のハードウェアをさらに含んでよい。コーン又は障害物４２の機能は、それ自体の相対的な位置によりある程度は決められてもよい。例えば、各コーン４２の警告灯４６は、現場の周囲の接近してくる交通を案内するためにある順番のパターンで点灯してもよい。障害物４２は、障害物４２同士の間を通過する物体の検出を可能にする赤外線レーザ又は光ビーム５０により相互に接続されてもよい。この特徴は、対応現場の周囲に「仮想フェンス」を形成するために使用されることがあり、そして障害物４２は、このような侵入を現場で第１の対応者に通報するように構成されてもよい。交通コーン又は障害物４２のうちの１つ又は複数は、対応現場に近づいてくる車両の速度及び経路を検出するために配置されたレーダ又はレーザレーダ５０などのセンサをさらに含んでよく、システム２００が侵入の可能性を計算するため及び現場での第１の対応者に現場に入りそうな車両について警告を与えるためにレーダ５０からの情報を使用するようにプログラムされることを伴う。交通コーン４２の各々は、システム２００にコーン４２を認証させるためＲＦＩＤタグ５４を含むことができる。認証トークン又はコードは、代わりにコーン４２のファームウェア又はハードウェアに提供され、そしてネットワーク１０上の他のノードと交換されてもよい。
【００２８】
[0028]図２は、第１の対応者の身に着けたウェアラブルデバイス５２の形態での開示したワイヤレスローカルネットワーク１０のさらなるノードも描いている。図５により詳細に示したように、ウェアラブルデバイス５２は、電源４４、プロセッサ２２及びメモリ２０を有するコントローラ１９、並びにトランシーバ３０を含み、ウェアラブルデバイス５２が開示したワイヤレスローカルネットワーク１０に加わることを可能にするだろう。ウェアラブルデバイス５２は、対応現場の侵入又は侵入の可能性を含め危険な状態に対して第１の対応者に警報するために振動を発生するためのハプティックデバイス５６を含むことができる。ウェアラブルデバイス５２は、職員の状態及び向き、例えば、職員が立っていて動いているか又は倒れてしまっていて動かないかどうかを検出するためのセンサ５８を含むことができる。ウェアラブルデバイス５２は、１つ又は複数のセンサ５８を介して職員のバイタルサインを検出することができる。ウェアラブルデバイス５２は、デバイス５２を装着している特定の第１の対応者を特定するためのＲＦＩＤタグ５４又は他の仕組みを含むことができる。この対応者識別情報は、作業員が現場に加わっているか又は離れているかのような作業員を追跡する目的で、及び現場にいる間のこれらの作業員の状態をワイヤレスローカルネットワーク１０へ報告することができる。システム２００及びワイヤレスローカルネットワーク１０は、インターネットを介して及び／又はセルラネットワークを介して１つ又は複数の緊急時対応調整センタへ対応現場における車両１２及び作業員の識別情報を報告しそして更新するように構成されてもよい。ウェアラブルデバイス５２は、第１の対応者が暗闇、密集した葉、急峻で垂直な地形、煙、又はおそらく気を失っていて動くことができない作業員の位置を特定することが難しいことがある他の環境にいることを容易にする可聴音発生器４８及びホーミングビーコン６０を含むことができる。ホーミングビーコン６０からの信号強度は、この分野では知られている雪崩ビーコンの機能と類似の方式で捜索努力を指示するために利用されてもよい。ウェアラブルデバイス５２は、ワイヤレスローカルネットワーク１０へホーミングビーコンの起動を報告するようにプログラムされることがあり、システム２００が対応調整者又は指揮者へ情報を伝達するように構成されることを伴う。
【００２９】
[0029]ウェアラブルデバイス５２及び緊急車両１２は、緊急車両１２に対するウェアラブルデバイス５２（及びしたがって職員）の近さを検出するように構成されてもよい。ＲＦＩＤタグの動作範囲が比較的小さいので、車両１２とのＲＦＩＤタグ５４の接続は、車両１２のところでの第１の対応者の存在についての代用品として使用されてもよい。車両１２及びウェアラブルデバイス５２を組み込んでいるシステム２００は、第１の対応者が車両１２のところに存在するときにだけある種の車両機能を動作可能にするようにプログラムされてもよい。例えば、ウェアラブルデバイス５２が車両１２から所定の距離内であるときに、車両は、正常に動作するだろうが、ウェアラブルデバイス５２が所定の距離を離れる（又は車両１２が所定の距離より遠くへ移動する）場合に、車両１２は、動作不能にされてもよい又は限られた速度に制限されてもよい。トランク錠及び／又は車両１２内に火器をセキュアにする何らかの錠などの、車両１２の他の機能は、ウェアラブルデバイス５２が存在しないときに動作不能にされてもよい。ウェアラブルデバイス５２は、各シフトの始めに特定の１人又は複数の職員を特定の車両１２と関係付けるために使用されてもよい。職員の指揮役割は、開示したワイヤレスローカルネットワーク１０上のノードとして車両１２の機能又は役割を変えるために使用されてもよい。例えば、職員が指揮役割である場合、車両１２は、ワイヤレスローカルネットワーク１０の主役であると仮定され、ネットワーク１０の他の車両とは異なる機能を有するように構成されてもよい。ウェアラブルデバイス５２は、ハードウェア若しくはソフトウェアトークン又は他のセキュリティデバイスをさらに含んでよく、職員により占められた車両が隣り合うローカルワイヤレスネットワークに加わることを可能にする。例えば、職員の指揮ステータスがローカルワイヤレスネットワーク１０に検証されていると仮定して、警察署又は消防署の指揮車両が、隣り合う警察又は消防署のワイヤレスネットワークに加わるように認可されてもよい。
【００３０】
[0030]開示したネットワークのすべてのノードは、いくつかの共通な特徴を有する：各ノードがプログラム命令を実行するためのプロセッサ２２（これはコンピュータプロセッサと呼ばれ得る）、プログラム命令の記憶のための機械可読記憶媒体（メモリ）２０、及びワイヤレスローカルネットワーク１０上にデータを受信し送信するためのトランシーバ３０を含む。例えば、スレッドネットワークでは、メッシュネットワークの各ノードが役割を割り当てられ、その役割がネットワーク内のノードの場所に応じて変わることがある。この開示で使用したように、ネットワーク内の場所は、他のデバイスに対して相対的なデバイス又はノードの物理的な場所から明確である。各デバイスは、各デバイスが１つのノードから別のノードへデータを転送できるルータとして作用することができることがある。１つのノード（デバイス）が、リーダとして指定されることがあり、ある種のルーティング及びネットワーク上の他の情報を扱う。開示したネットワーク１０のリーダがネットワークを去る場合、別のデバイスがリーダに選ばれる。開示の態様によれば、開示したメッシュネットワークに加わり去るプロセスは、自動的であり、人の介在を必要としない。このことは、メッシュを装備したデバイスが到着するとき、又は特定の場所に到着する又は配置されるときに、開示したワイヤレスローカルネットワーク１０に対応している製品が「アドホック」ネットワークを形成することを可能にする。接続されたデバイスの開示したワイヤレスローカルネットワーク１０及びシステム２００の自律的な形成及び動作は、情報交換、第１の対応者及び公衆の安全性を補いながら第１の対応者をいくつかの定型の機能から解放する。
【００３１】
[0031]開示の態様によれば、各デバイスの機能は、ワイヤレスローカルネットワーク１０上の他のデバイスに対する相対的なデバイスの物理的な場所に応じて変えられてもよい。この概念の様々な実装形態が、車両位置、職員の近さ、及び交通指示コーン又は障害物４２などのデバイスに関して上に説明されてきている。ＧＰＳによる位置検知は、図２に示した車両１２の相対的な位置を決定するためにシステム２００にとって必要な特殊性を持たないことがある。
【００３２】
[0032]同じネットワークの多数の区画が同時に存在してもよい。各区画は、それ独自のリーダを有することがあり、いずれかの他の区画とは無関係に動作できる。これらの区画が互いの圏内になる場合、これらの区画は、つなぎ目無く一緒に合併でき、合併したネットワークに対して単一のリーダを指定できる。ワイヤレスローカルネットワーク及び各ノード又はデバイスのプログラム命令の設計は、ネットワークに加わること及び去ること、並びに隣り合うネットワークがいつ合併されるか及び合併するかどうかに関するルールを成立させるであろう。
【００３３】
[0033]メッシュネットワークのセキュリティは、ネットワークを運営している組織内で最も良く管理され、ネットワークに関するセキュリティ情報は、組織の外部とは共有されるべきではない。そのため、関係のないネットワークにとって、同じネットワークキーを共有しているノード及びデバイスのケースのように直接相互に自動的に合併することが可能ではないことがある。例えば、郡保安官の部署により運営されるネットワークは、州警察署によって運営されるネットワークと直接併合することができないことがあり、その理由は、セキュリティキーがこれらの間で共有されることがないためである。データネットワークが利用可能であるインターネットへのゲートウェイとして作用するボーダールータを介して開示したメッシュネットワーク同士の間で通信するセキュアな方法を確立することが可能である。セキュアな通信は、ネットワークプロトコル内でも確立されてもよい。例は、ソフトウェアで制御され維持されるパスワード又はトークンを含む。指揮車両などの指定されたノードは、他のネットワークとの通信に「オプトイン」することを認められてもよい。
【００３４】
[0034]ワイヤレスローカルネットワーク１０内のデバイス同士又はノード同士の間の信頼性のある通信及びデータ伝送は、同期のための共通の時間基準を必要としてもよい。さらに、ワイヤレスネットワーク上での時間同期は、時分割多重接続「ＴＤＭＡ」法がマルチホップワイヤレスネットワークを通して使用されることを可能にする。開示した自己組み立て式ネットワークの１つの態様は、車両１２、作業員又は交通指示機器４２上に展開されたセンサ４０、５０、５８をワイヤレスに接続することである。各ノード（デバイス）は、１つ又は複数のセンサ、メモリ２０を有するコンピュータプロセッサ２２、信号処理装置、ワイヤレストランシーバ３０及び限られた容量の電池などの電源４４を含むことができる。ノードは、データ収集ノード又はアクセスポイントへ結果を迅速に報告しなければならない。ノードが電池を電源とするので、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルは、ネットワーク寿命を決定する際に役立つ。センサネットワーク用の提案したＭＡＣプロトコルは、コンテンション方式の接続又は時分割多重接続（ＴＤＭＡ）のいずれかを提供する。前者、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１（キャリア検知多重接続ＣＳＭＡ）は、ＴＤＭＡプロトコルよりも多くのエネルギーを消費する、その理由は、コンテンション方式の接続がコリジョン又はアイドルリスニングの際にエネルギーを浪費するためである。その上、コンテンション方式の接続は遅延補償を与えない。ＴＤＭＡプロトコルは、ネットワーク内のノードが割り当てられた時間スロットまで不活動（スリープ）状態に入ることができるので、より電力効率が良い。ＩＥＥＥ８０２．１５．４などの最新の規格は、設計者が自身のタイミングパターンを構成することを可能にする。チャネルアクセスに関して、８０２．１５．４は、コリジョン回避を伴うキャリア検知多重接続（ＣＳＭＡ−ＣＡ）を使用する。この多重化手法は、多数のユーザ又はノードが干渉せずに異なる時間に同じチャネルにアクセスさせる。
【００３５】
[0035]時間同期のいくつかの方法は、メッセージが送信された／受信された正確な瞬間にＭＡＣレイヤがタイムスタンプできないという理由で、メッシュネットワークでは利用できないことがある。これが、完全に非決定論的であるので、ＭＡＣレイヤ遅延、又はメッセージが送信されることと放送されること（ｈｉｔｔｉｎｇ  ｔｈｅ  ａｉｒ）との間の時間、を残す。開示したメッシュネットワーク上でタイミングを調整する１つの可能な方法は、この分野で知られているように、受信器間同期（ＲＲＳ：ｒｅｃｅｉｖｅｒ−ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）である。ＲＲＳ法では、「基準ノード」は、ほぼ同じ時間に１つよりも多くの受信器によって普通に見られるメッセージを送信する。受信器は、この普通に見られた出来事のタイムスタンプを次いで交換する。この同期法では、送信器側の遅延は重要ではなく、その理由は、多数の受信器が同時にメッセージを検出し、共通の時間基準を確立するためである。メッシュネットワークにおけるＲＲＳは、３個のデバイス、送信するために１個及び受信するための少なくとも２個を必要とし、そして３個のデバイスは、マルチホップ通信に付随する遅延を回避するために「完全にメッシュ化（ｆｕｌｌｙ  ｍｅｓｈｅｄ）され」なければならない。「完全にメッシュ化される」という用語は、ＲＲＳ法にかかわる３個のネットワークノード（デバイス）がその他の各々に直接接続される状況に言及する。
【００３６】
[0036]ＧＰＳタイミングは、同期化のために最小で３個の完全にメッシュ化されたデバイスの必要性を削除する。任意の数のＧＰＳを装備したデバイスは、開示したワイヤレスローカルネットワーク１０への接続がなくても同期されてもよい。ＧＰＳ信号が利用可能である場合に、ＧＰＳ受信器は、パルスの形態での正確な時間同期の代替法を与えることができる。しかしながら、この信号は、都市、山岳地形又は屋内環境では常に頼りになるとは限らない。専用のＧＰＳタイミングモジュールは、ＧＰＳ信号が利用できない環境へとタイミング能力を拡張する。高精度温度制御型水晶発振器（ＴＣＸＯ：ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を使用することにより、デバイスは、ＧＰＳ信号を失った後でも時間を延長して正確なクロックパルスを維持することができる。大部分の環境では、ＧＰＳ信号は、トンネル、ガレージ、及び高いビルディングにより短時間遮られ、ＧＰＳタイミングモジュールが、メッシュネットワーク上のノード同士の間の必要な時間基準を与えるために使用されてもよい。
【００３７】
[0037]最近の自動車両は、１つ又は複数の電子制御ユニットにより調整された先進的な電子システムを含む。図６は、代表的な制御ユニット６２並びに関係する周辺機器、センサ及び車両システムを図示している。制御ユニット６２は、実行可能なコンピュータコードを記憶するためのメモリ６３、及び内部車両機能の調整のための正確なクロック６５を含む。車両は、ＧＰＳ受信器６４、ＤＧＰＳ受信器６６、車両間通信部６８、及びスマートインフラと対話するためのインフラ通信部７０を含む。車両センサは、加速度計７２、ジャイロスコープ７４、カメラ７６、レーダ７８、レーザレーダ８０、速度センサ８２、気象センサ８４及び停止灯センサ８６のうちの１つ又は複数を含む。車両は、情報を提供するための少なくとも１つのディスプレイ８８、及び車両操作を指示するための入力を与える運転者制御部９０を含む。車両は、車両内の運転者に認知可能な警告光信号及び可聴音９２を発生するために装備されることがあり、緊急車両１２のケースでは、可視信号及び可聴音が、緊急車両１２の外の歩行者及び自動車運転者に認知可能である。車両システムは、車両運転者に表示されてもよい地図上で車両の位置を追跡するための地図データベース９４を含むことができる。車両システムは、車両電気システムから電力９６を受電し、この車両電気システムは、典型的には電池及びこの分野で知られているようなエンジン駆動交流発電機である。制御ユニット６２は、ブレーキサーボ部９８、舵取りサーボ部１００、スロットルサーボ部１０２及び車両診断部１０４と通信できる。車両は、ＲＦＩＤ５４又は電子通信において及び開示したワイヤレスローカルネットワーク１０などのネットワーク上で使用され得る電子的に可読な識別子を与える他の識別子を含むことができる。
【００３８】
[0038]車両制御ユニット６２を走るコンピュータコードは、接続されたシステム及びデバイスのうちのいくつか又はすべてからのデータを処理して、車両位置を計算し、運転者に表示される地図上に車両を置くように構成されてもよい。車両制御ユニット６２は、車両センサ７２、７４、７６、７８、８０、８２からのデータを用いてＧＰＳ及びＤＧＰＳ情報を補うことができて、精細な位置決定計算を実行し、そして危険な車両の動き又は道路状態の運転者へ警告を発生することができる。開示の態様によれば、車両制御ユニット６２は、開示したワイヤレスローカルネットワーク１０に関係するコントローラ１８及び接続された周辺機器４２、５２と、車両データ、位置情報、又は他のデータのうちのいくつか及び計算結果を共有することができる。或いは、開示したシステム２００は、それ自体のセンサ４０、５０、５８を含むことができ、車両制御ユニット６２とは別に計算を実行することができる。開示したメッシュネットワークの各ノードは、ＧＰＳ受信器、ＤＧＰＳ受信器、又は加速度計、ジャイロスコープ、レーダ若しくは他のノードからの信号からのフィードバックをセンサにより補足したもののうちの１つを使用してノード自体の位置を決定することができ、その位置をネットワーク上の他のノードへ同報通信することができる。
【００３９】
[0039]ＧＰＳの改良は、この分野では一般に知られている。ＧＰＳ及びＤＧＰＳの精度は、ワイドエリア補強システム（ＷＡＡＳ：Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ローカルエリア補強システム（ＬＡＡＳ：Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、又はキャリア位相を使用する他のシステムにより改善されてもよい。ＧＰＳ及びＤＧＰＳ精度改良に関するさらなる詳細は、Ｂｒｅｅｄらによる米国特許第６，４０５，１３２号によって与えられる。精細な位置決めは、上述の車両テレマティックス、インフラベースの位置決定支援、無線周波数識別情報（「ＲＦＩＤ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ」）タグ、カメラ、赤外線若しくは光学センサ、レーダ及びレーザレーダ、又は相対的な位置設定若しくは絶対的な位置設定を確立する他のセンサを用いてＧＰＳ位置設定を改良することによって可能である。
【００４０】
[0040]各ノードは、ネットワーク上の他のノードの現在の位置のデータベース（又は他の記録）を維持するようにプログラムされてもよい。この情報は、ネットワーク上のノードの相対的な位置の仮想「地図」を生成するために使用されることがあり、この仮想地図が、ノードの活動を調整するために使用されてもよい。例えば、現場に停止した又は到着する緊急車両１２によって発生される警告信号が、安全性を向上させるために調整されてもよい。現場の単一のパトカーは、前後の両方向の接近してくる交通に警告するために前方及び後方の両方に向けて警告灯３８ａ、３８ｂを利用するはずである。しかしながら、現場に到着する第２のパトカーが、情況を変え、車両１２同士の間の調整が、先頭車両の後ろ向きの警告灯３８ｂを消灯する又は動きの少ない交通指示パターンに変えることを可能にしながら、後ろの車両の前向き灯３８ａを消灯する又は現場を照明するように変えられることを可能にする。
【００４１】
[0041]メッシュネットワーク上のノード同士の間のこのような調整は、ＧＰＳ単独を使用して一般に利用可能な、典型的には約３メートルに制限されているものよりも、高い位置精度を必要としてもよい。位置精度は、車両の内部通信バス、ＣＡＮバスとも呼ばれるものからの車両速度及び進行方向情報にアクセスすることによって向上されてもよい。他の位置センサ及び近接センサは、ネットワーク上の他の車両（ノード）の相対的な位置及び向きを決定するためにソフトウェアと並行して使用されてもよい。相対的な位置及び車両方向情報が安全性を向上させるために使用されてもよい１つのシナリオは、緊急車両が互いに連なっている追跡又は対応状況である。情報は、先頭車両の警告灯を制御するために使用されることがあり、そのためこれらの車両は、すぐ後ろに続く車両の目をくらませない。警告灯は、衝突回避を助けるために先頭車両による突然のブレーキ操作又は減速を警告するようにさらに構成されてもよい。
【００４２】
[0042]メッシュネットワーク能力が、論理入力部及びネットワークコントローラを介して既存の制御モジュールに追加されてもよい。新しい「スケーラブル」警告信号パターンが、警告灯信号の既存のライブラリに追加されてもよい。交通アドバイザパターンが、ノード（このケースでは緊急車両１２及び／又は交通指示デバイス４２）に利用可能な同期した時間信号にしたがって割り当てられた時間スロットのところでセグメントを起動させることにより順番に並べられてもよい。
【００４３】
[0043]メッシュネットワーク接続性及び情報伝送は、情報の交換及び制御がほんのわずかな人間の介在又は介在なしにシステム２００によって取り扱われるつなぎ目の無いプロセスであるように実施されてもよい。ネットワーク能力は、追加の付加システムというよりはむしろ既存の機器へと統合されてもよい。ノードは、ネットワークに関して制定されたルールにしたがってワイヤレスローカルネットワーク１０に加わりそして去るようにプログラムされる。ネットワーク１０は、大部分が自己組み立て式でありしかも自律的であるように構成される。このことは、第１の対応者がそれ自身の仕事を行うように自由にし、一方で接続された機器が安全性を高める機能を自動的に与える。１つの例は、特定の対応現場で車両１２及び作業員に定期的に報告するようにプログラムされたシステム２００である。対応調整者は、特定の現場におけるリソースに関する正確でタイムリーな情報を有するだろう、このことは、対応調整者が追加のリソースに対する必要性を評価すること又は他の、より高い優先度の状況へリソースを向け直すことさえ可能にする。
【００４４】
[0044]もう１つの例は、作業ゾーンであり、そこでは作業ゾーンの始まりに位置した車両が接近してくる車両の速度及び経路を検出するセンサを装備している。速すぎる速度で又は作業ゾーンに入る経路で近づいている車両は、開示したワイヤレスローカルネットワーク１０に警報をトリガする。この場合には、警報を受信するように構成され接続されたデバイス５２を装着している作業ゾーン内の警察官及び作業者は、予想される侵入の可聴信号及び／又は振動性信号を提供される。このような警告は、避難動作を行うために作業ゾーン内の作業員にとって貴重な時間を与えることができる。加えて、ウェアラブルデバイス５２は、作業者又は職員が地面に倒れる状況を検出するための加速度計などの動きセンサを実装することができる。法執行の状況では、この出来事は、車両ドアを開くことをトリガし、警察犬が職員を支援することを可能にする、又は現場に注意を引きつけるために特定のパターンの灯火及び／又はサイレンをトリガすることができるだろう。ウェアラブルな接続されたデバイスは、心拍数などの作業員に関する健康及び状態情報を報告し、このような情報が支援の必要性を示すときには警報を発するようにさらに構成されてもよい。
【００４５】
[0045]提案したワイヤレスローカルネットワーク１０は、緊急作業員の場所を追跡する際に手助けするために、携帯型でウェアラブルなノードにより構造物の内部に拡張されてもよい。この実施形態では、ノードは、ドアを開いたままにするように配置されたくさびなどのウェイポイント、及び構造物内を移動する作業員のウェアラブルデバイス５２を含むことができる。開示したワイヤレスローカルネットワークのこの実施形態は、他の実施形態に対して上に説明したものと同じインフラストラクチャを利用するはずであり、センサ、ウェアラブルデバイス及びウェイポイントを動的に接続するはずである。位置検知は、高さを含め、構造物内の作業員の場所を追跡するために使用されてもよい。ウェアラブルデバイス５２は、温度、空気の組成、作業員のバイタルサインなどの状態をモニタすることができ、ビルディングの外の状況管理者へこの情報を報告することができる。構造物内の作業員の場所を知ることは、窮地に陥った作業員を支援する際に役立つことがあり、作業員が危険な状況からどのように抜け出すかを指示するために使用されてもよい。
【００４６】
[0046]図７は、開示の態様にしたがったワイヤレスローカルネットワーク上のデバイスのシステムを動作させる方法における代表的なステップを図示している。デバイスは、ステップ１１０のところで、少なくとも１台の緊急車両を含む対応するデバイスのローカルワイヤレスネットワークに自動的に加わるように構成される。デバイスは、ステップ１１２のところでネットワークをわたってデータを送信する。システムは、ステップ１１４のところで、接続されたデバイスからのデータを処理して、互いに対して相対的な前記デバイスの位置を決定する。システムは、ステップ１１６のところで、接続されたデバイスの相対的な位置を記録し、ステップ１１８のところで、ワイヤレスローカルネットワークから遠く離れた指令センタへデバイスの識別情報及びその位置を送信する。ステップ１１８のところでのデバイス及び位置のこの送信は、ワイヤレスローカルネットワークに含まれた１台又は複数台の緊急車両の、地図上の場所に対応する絶対的な位置をさらに含んでよい。システムは、ステップ１２０のところで、デバイスの相対的な位置にしたがって接続されたデバイスを操作する。位置に基づく代替の機能が、上に詳細に説明されている。システムは、ステップ１１２〜ステップ１１８を定期的に繰り返すようにプログラムされて、対応現場での車両及びデバイスに関する情報が状態変化しても正確であることを確実にする。ステップ１２０は、更新されたデバイス及び位置情報を利用して、最新のデバイス及び位置情報にしたがってネットワーク上のデバイスの動作を変える。
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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