(57)【要約】  本発明は、方向に基づくインターフェイス選択方法に関し、本発明は、乗り物（１）内に、移動中の乗り物（１）の通信インターフェイスと、少なくとも１個の対応する局の通信インターフェイスとの間に無線高周波通信接続を確立し、維持するために通信制御モジュール（８）によって行われる。この場合、グローバル座標系に対して乗り物の位置データと方向が求められる。少なくとも１個の対応する局により位置データレコードが求められ、位置データレコードに含まれた位置データ（１２）が抽出される。その後、乗り物（１）から対応する局への方向ベクトル（１３）が求められ、送信装置の扇形放射特性の割り当てが前記ベクトルに対して求められる。その後、送信装置が通信位置スイッチ（６）を介して通信装置（７）に接続される。【選択図】  図１
2020515204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物（１）内の通信制御モジュール（８）によって実装され、移動している乗り物（１）の通信インターフェイスと少なくとも１個の遠隔局の通信インターフェイスとの間の無線高周波通信リンク（１８）を確立し保持するための方向に基づくインターフェイス選択方法であって、
乗り物（１）の通信インターフェイスは、少なくとも２個の送信装置（２）を有しており、送信装置（２）は、扇形の放射特性（５）を各々が有しており、
送信装置（２）は、通信経路スイッチ（６）を介して通信装置（７）に接続されており、
―  グローバル座標系に対する乗り物の位置データ及び方向を求め、
―  少なくとも１個の遠隔局からの場所データを求め、
―  場所データから位置データ（１２）を抽出し、グローバル座標系内の遠隔局の位置を求め、
―  乗り物（１）から遠隔位置への方向ベクトル（１３）を求め、
―  方向ベクトル（１３）の、扇形つまり放射特性への割り当て（１４）を求め、
―  通信経路スイッチ（６）を制御し、通信装置（７）を、求められた扇形つまり求められた放射特性が割り当てられている送信装置（２）に接続し、
―  送信装置（２）を有効にして、遠隔局への通信リンク（１８）を確立し、通信プロトコルを作動させる、
ステップを有する、インターフェイス選択方法。
【請求項２】
作動中の通信リンク（１８）の場合、方向ベクトル（１３）が周期ベースで求められ、方向ベクトル（１３）の扇形つまり放射特性（５）への作動中の割り当て（１４）の間の対応がテストされることを特徴とする、請求項１に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項３】
割り当てが喪失した場合、
―  方向ベクトル（１３）の扇形つまり放射特性（５）への割り当て（１４）を再度求め、
―  作動中の送信装置（２）が無効にされ、
―  通信経路スイッチ（６）が再構成され、通信装置（７）を新たに求められた扇形つまり求められた放射特性（５）が割り当てられている送信装置（２）に接続し、
―  送信装置（２）を有効にして、遠隔局への通信リンク（１８）を確立することを特徴とする、請求項２に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項４】
作動中の送信装置（２）の変更は、作動中の通信リンク（１８）の中断なしに実行されることを特徴とする、請求項３に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項５】
乗り物の受信装置（９）を使用して、全地球衛星航法システムによって乗り物（１）の位置データが受信されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項６】
周期ベースで、場所データが、乗り物（１）及び／または遠隔局の自動化された識別システムによって発せられ、乗り物（１）の受信装置によって受信されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項７】
受信した場所データから識別子が抽出され、通信コントローラモジュール（８）のデータベースに乗り物識別子及び／または遠隔局識別子として保存されることを特徴とする、請求項６に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項８】
グループ識別子が保存された遠隔局識別子の選択に割り当てられ、保存されることを特徴とする、請求項７に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項９】
方向ベクトル（１３）は、データベースにグループ識別子が保存されている遠隔局に対してだけ求められることを特徴とする、請求項８に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項１０】
少なくとも１個の静止している遠隔局の位置データがデータベースに保存されていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項１１】
少なくとも１個の干渉源、たとえば、静止している干渉源の位置データがデータベースに保存されており、方向ベクトルを求めるときに、乗り物から干渉源への干渉ベクトルが追加で形成されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項１２】
場所データは、少なくとも１個の遠隔局から受信装置（９）によって受信されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項１３】
場所データは、通信制御モジュール（８）内に、特にデータベース内に保存されていることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項１４】
通信経路スイッチは、通信装置（７）を、重なっている扇形の放射特性を有している２個の送信装置（２）に接続することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載のインターフェイス選択方法。
【請求項１５】
乗り物（１）、特に水上の乗り物または航空機であって、
無線高周波通信インターフェイスと、
無線高周波通信インターフェイスに接続されている通信インターフェイス（７）と、
を有し、
―  高周波通信インターフェイスは、少なくとも２個の送信装置（２）を有しており、送信装置（２）の各々は、扇形の放射特性（５）を有しており、放射特性（５）は、乗り物（１）の周囲空間の部分領域に対応しており、
―  各送信装置（２）は、通信経路スイッチ（６）を介して通信装置（７）に接続され、
―  通信経路スイッチ（６）は、通信装置（７）を送信装置（２）に通信経路スイッチ（６）によって選択的に接続するように設計されている通信制御モジュール（８）に接続されており、
―  通信制御モジュール（８）に接続されている受信装置（９）が設けられており、受信装置（９）は、自動化された識別システムのメッセージパケット（１０）を受信するように設計されており、
―  通信制御モジュール（８）は、乗り物の位置データ（１２）及び受信したメッセージパケット（１０）から抽出された位置データ（１２）から方向ベクトル（１３）を形成する評価モジュール（１１）を有し、
―  前記方向ベクトル（１３）、
―  選択値（１５）に基づいて、通信経路スイッチ（６）は、通信装置（７）と送信装置（２）の１つとの間の通信経路を指定することを特徴とする、
乗り物。
【請求項１６】
各送信装置は、高周波ユニット（４）及びアンテナ（３）を有していることを特徴とする、請求項１５に記載の乗り物。
【請求項１７】
各送信装置（２）は、受信装置も有していることを特徴とする、請求項１６に記載の乗り物。
【請求項１８】
高周波通信インターフェイスは、４個の送信装置（２）を有しており、各送信装置（２）の放射特性（５）は、８５°と１００°との間の、特に９０°と９５°との間の方位の部分範囲に対応していることを特徴とする、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の乗り物。
【請求項１９】
自動化された識別システムが乗り物（１）上に存在しており、識別メッセージパケット（１０）を周期的に送信するように設計されていることを特徴とする、請求項１５から１８のいずれか１項に記載の乗り物。
【請求項２０】
全地球衛星航法システム用の受信機が乗り物上に存在し、受信機は乗り物の位置情報を提供することを特徴とする、請求項１５から１９のいずれか１項に記載の乗り物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向に基づくインターフェイス選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶または航空機においては、通常制限されていない電波の伝播によって、長い距離にわたって通信することが通常可能である。しかし、これは広い領域に対応するのには有利であるが、距離に関連する伝播時間のため、混信の危険性が増加し、理論的に可能な通信距離が達成できない。デジタル通信の場合、結果としての混信は、通信チャネルを通して送信可能な帯域の限定につながる。これは、特定の送信プロトコルを選択することによって、または通信チャネルの帯域を広げることによって補償することができるが、利用可能な帯域は国際規則のために限定されている。混信に対する感受性を減少させる１つの方法は、現在の最も進んでおり効率的な送信標準ＬＴＥにつながる無線送信技法のスペクトル効率を改善することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、これらの高度な送信標準は、特に都市領域におけるかなり小規模な無線セルにおける通信状態に対して特に構成されている。たとえば航海や航空で発生するような大規模な無線セルにおいては、これらの通信システムは、利用可能な無線チャネルにわたる最適なデータ送信を依然として提供しているが、これらの通信システムは混信問題を扱うのに特に最適化されていない。
【０００４】
船舶または航空機の無線設備に関して、これらは、乗り物の移動の方向にかかわらず遠隔局への無線接続が常に確立でき維持できるように無指向性アンテナを通常使用することが知られている。これらの無指向性アンテナは、通常非常に構成が簡単で、正しいアライメントについて要求が非常に低いという利点がある。しかし、無指向性アンテナはすべての方向に（つまり乗り物上のアンテナの周囲の半球内に）放射し、主として同じ方向から受信するという欠点がある。たとえば、これは、所望の遠隔局から信号を受信する場合、特に、通信距離のせいで信号がすでに非常に弱い場合、この信号は、任意の方向からのより強い受信信号によって妨害されるという不利な状況につながり得る。利用可能な送信周波数の数が限られているので、送信周波数は、送信局（基地局）によって規則的な間隔で再使用される。距離は、相互干渉をできるだけ除外できるようにネットワーク計画に基づいて及び／または規制上の要件に従って選択される。しかし、海上を航行する乗り物については、実際には岸までのみ放射すべき陸上ベースの基地局は開放水域にわたって明らかに放射し、有利な伝播条件によって相当な放射距離を達成する状況が発生することがあり得る。特に、大気の効果のせいで（陸上の蜃気楼と同様）、供給つまり対応範囲が相当に超過することが場合によってあり得る。
【０００５】
それから、岸辺を移動している水上船舶については、陸上の基地局が船舶の通信システムによって使用されている周波数と同じ周波数を使用している領域に船舶が進入することが非常に起こり得る。
【０００６】
もちろん、海で、陸上の基地局と同じ送信周波数が使用され、したがって、移動している船舶が基地局の対応範囲に進入して混信を引き起こすという逆の状況も起こり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来技術から、混信の減少または補償を達成するために、複雑なアンテナアレイを設計することが知られている。水上船舶または航空機において、一方では、そのようなアンテナアレイを配置するのに必要な空間は通常利用できず、また、安全規則によって、複雑なアンテナアレイの配置および特に配線には非常に時間がかかり、そのため非常に高価になる。
【０００８】
そのため、本発明の目的は、単純な部品を使用して、長距離通信の品質を改善するために、水上船舶及び航空機用のシステム及び／または方法を作製することである。特に、航海または航空において存在している特定の要件に対して、方法及び／または装置の最適化に注意を払う。
【０００９】
本発明の目的は、乗り物の通信制御モジュールによって実装される方向に基づいたインターフェイス選択方法によって達成される。本方法は、移動している乗り物の通信インターフェイスと少なくとも１個の遠隔局の通信インターフェイスとの間の無線高周波通信リンクを確立し保持するために使用される。乗り物の通信インターフェイスは、扇形の放射特性を各々が有している少なくとも２個の送信装置を有しており、さらに送信装置は、通信経路スイッチを介して通信装置に接続されている。方法は、以下のステップを有している。
―  グローバル座標系に対する乗り物の位置データ及び方向を求め；
―  少なくとも１個の遠隔局からの場所データを求め；
―  場所データから位置データを抽出し、グローバル座標系内の遠隔局の位置を求め；
―  乗り物から遠隔位置への方向ベクトルを求め、
―  方向ベクトルの、扇形つまり放射特性への割り当てを求め；
―  通信経路スイッチを制御し、通信装置を求められた扇形及び／または求められた放射特性が割り当てられている送信装置に接続し；
―  送信装置を有効にして、遠隔局への通信リンクを確立し、通信プロトコルを作動させる。
【００１０】
この構成は、通信リンク用に選択されている送信装置が、放射特性が遠隔局の方向に揃っている送信装置であることを保証している。この扇形の拘束によって、全ての他の局は隠され、そのため、どのような通信阻害も引き起こさない。特に、干渉効果が、可能な限り最小化される。したがって、安定した、干渉のない、または干渉の少ない通信リンクが保証される。
【００１１】
通信経路スイッチは、ここで、送信装置の１個を通信装置に接続することを意味すると理解される。これは、たとえば、ＲＦユニットの送信装置を有効とするか無効とすることによって、ＲＦ範囲で実行することができる。しかし、この通信経路スイッチはＩＰルータによって構成されており、そのためデータストリームを通信装置から送信装置に選択的に転送することも同様に可能である。通信装置に接続されていないこれらの送信装置は、それらのＲＦユニットを無効にすることが好ましい。
【００１２】
送信装置の作動は、前述の内容と同じ意味に理解されるべきであって、前述のように、ＲＦユニットを有効にするか無効にするかということからなるようにできる。その結果、高周波信号の放射が発生するかしないかである。送信装置の技術的特性のせいで、ＲＦユニットの選択的な有効化／無効化が可能でないこともあり得るが、その場合、たとえば、供給電圧及びしたがって送信装置もオンまたはオフに切り替えできる。または、送信装置へのデータストリームが単に中断され、送信装置（ＨＦユニットを含む）は作動状態のままである。
【００１３】
拡張態様は、作動中の通信リンクの場合、方向ベクトルが周期を基にして求められ、方向ベクトルの扇形、つまり放射特性への作動中の割り当ての間の対応がテストされることに存する。乗り物及び／または１個または２個以上の遠隔局は移動可能であるので、方向ベクトルの扇形、つまり放射特性への割り当てのせいで通信リンクの設定時に選択された送信装置がもはや最適ではないことが起こり得る。たとえば、乗り物及び遠隔局の互いの方向が、遠隔局が選択されている送信装置の放射特性外に今にも移動してしまう程度まで変化していることがあり得る。この拡張態様によれば、方向ベクトルの周期的な再構築によって変化が検出され、それに応じて変化に対応することができる。
【００１４】
一  拡張態様によれば、割り当てが喪失した場合、
―  方向ベクトルの扇形つまり放射特性への割り当てを再度求め、
―  作動中の送信装置が無効にされ、
―  通信経路スイッチが再構成され、通信装置を新たに求められた扇形つまり求められた放射特性が割り当てられている送信装置に接続し、
―  送信装置を有効にして、遠隔局への通信リンクを確立する
ようになっている。
【００１５】
この拡張態様は、手動で開始される作動を必要とせずに、通信リンクの他の送信装置への自動的な転送つまり再割り当てを保証する。
【００１６】
この点について、一拡張態様は、作動中の送信装置の変更は、作動中の通信リンクの中断なしで実行されるということからなる。ほとんどの場合、送信装置の放射特性は周辺領域においてわずかに重なっている。したがって、通信装置の設定時に選択された送信装置の放射特性から出ることは、迅速に検出可能であって、既存の通信リンクを中断する必要なしに他の（隣接している）送信装置に切り替えることができる。通信リンクを使用しているユーザまたはデータサービスにとって、これには安定した通信リンクが存在しているという特別な利点がある。
【００１７】
拡張態様によれば、乗り物の受信装置を使用して、全地球衛星航法システムによって乗り物の位置データが受信されるようにもなっている。乗り物は、衛星航法信号を受信して、受信した信号パケットから位置データを抽出する装置を有していることが多い。ここで、方向ベクトルを求めるときに、自身の乗り物の位置を特定するように、この位置データを有利な方法で使用することができる。有利な方法では、本発明の方法は、既存のシステムにアクセス可能で、追加の時間がかかりコストの高い実装を必要としない。
【００１８】
一拡張態様は、場所データが、乗り物及び／または遠隔局の自動化された識別システムによって好ましくはメッセージパケットとして周期ベースで発せられ、乗り物の受信装置によって受信されることからなる。安全な船舶交通に関する国際合意（ＳＯＬＡＳ）によって、主要な各船舶は、自動識別システム（ＡＩＳ）を船上に有していなければならない。航空分野では、同等のシステムはＡＤＳ−Ｂである。この拡張態様は、安全に関して重要であるため、高い精度で、とりわけ常に最新に維持されている識別データに本発明の方法がアクセス可能であるという利点を有している。応用可能な安全クラスに依存して、ＡＩＳにおいて、更新率は、２秒から３分の範囲である。
【００１９】
一拡張態様によれば、受信した場所データから識別子が抽出され、通信コントローラモジュールのデータベースに乗り物識別子及び／または遠隔局識別子として保存されるようになっている。国際規則によれば、各乗り物（船舶または航空機）は、一意の識別子を有している。さらなる拡張態様によれば、現在受信した位置データは、データベースに保存される。これによって、必要なパラメータをデータベースから読み込むことができるので、通信パラメータの事前の交換または識別子の交換なしに対応する送信装置を有効にし、特定の遠隔局への通信リンクを設定することができる。
【００２０】
会社または組織にとって、信頼性のある通信リンクが自身の乗り物の間に存在していることだけが通常重要である。それゆえ、一拡張態様によれば、グループ識別子コードが保存されている遠隔局識別子の選択された識別子に割り当てられ保存されるようになっている。この拡張態様によって、会社の乗り物群に属している全ての遠隔局を１つのグループにまとめたり、識別したりすることができるようになる。遠隔局ＩＤは、たとえば、一意の乗り物の名前または一意の乗り物の登録番号とすることが可能で、対応する識別子を有する送信装置だけが通信ネットワークに接続できるように、目的の識別子は通信ネットワークまたは送信装置の識別子によって構成することもできる。しかし、重要な点は、識別子が保存されているので、通信リンクを通して識別子を送信する必要がないことである。
【００２１】
そのため、一拡張態様は、データベースにグループ識別子が保存されている遠隔局に対してだけ方向ベクトルが求められることを特徴としている。本拡張態様は、グループ識別子が保存されていない識別子を備えた遠隔局が無視されるため、考慮すべき遠隔局の数を相当に減少させるために使用することができる。
【００２２】
移動遠隔局との通信に加えて、固定基地局との通信リンクも設定すべきことが規定されていることもあり得る。そのため、一拡張態様は、少なくとも１個の固定遠隔局の位置データがデータベースに保存されていることに存する。基地局ヘの通信リンクを設定する場合、対応する送信装置を決定し、即座に有効にすることができるが、それは、基地局の位置の知識に基づいて、方向ベクトルを直接求めることができるからである。
【００２３】
遠隔局との望ましい通信において、通信リンク、特に無線リンクも、干渉源によって影響を受ける。干渉源は、ここでは他の送信局、特にＲＦ通信リンク自体に使用されているような同じ周波数で動作している他の基地局として理解される。前述のように、乗り物の動きのために、乗り物が同じ送信周波数を使用している基地局装置の対応範囲に進入することがあり得る。これらの種類の作動している干渉源に加えて、乗り物自体の送信装置からの外向きのＲＦ通信リンクの伝播を妨げる、つまり悪影響のある受動干渉源も存在し得る。特定のＲＦ通信リンクは送信機と受信機との間の準見通し線接続を必要とする周波数を使用するので、伝播経路上の物体は、通信に悪影響を与えることがある。そのような物体は、それらの質量、材料の特性、及び／または空間的な広がりのせいで伝播を中断させ得る。それゆえ、一拡張態様によれば、少なくとも１個の不動の干渉源の位置データがデータベースに保存され、方向ベクトルを求めるときに、乗り物から静止している遠隔局への干渉ベクトルが追加で形成されるようになっている。この考え方は、特に、乗り物自体のネットワークにおける状態だけに関連している。ここで、一般的に、他の通信ネットワークの全ての局は、原則的に、潜在的な干渉源とみなされる。これらの他の局については、この場合、（自体）の乗り物の送信機が干渉源になり得ることを除くと同じ考え方が逆に当てはまる。船舶の自体のネットワークについて干渉源として分類されている遠隔局は、無関係なネットワーク内の望ましい送信局を構成し得、構成することになる。各ＬＴＥ／ＷｉＭＡＸまたはＷｉＦｉ装置は、送信機及び受信機を有しているので、相互依存は非常に複雑である。たとえば、干渉源は、固定基地局のこともあり得るが、他の通信ネットワークの乗り物などの移動局のこともあり得る。したがって、この拡張態様によって、相互依存を考慮し、複数の部分的に重複している通信ネットワークの動作を可能にし、相互干渉を減少させることも可能である。干渉ベクトルを方向ベクトルの放射特性への割り当てに入力して、遠隔局が放射特性内に存在している送信装置を有効にし、干渉源に関するあらゆる干渉を減少させる／最小化する及び／または乗り物の送信機に起因する干渉源による受信機への干渉を減少させる／最小化することができる。
【００２４】
有利な拡張態様は、場所データが少なくとも１個の遠隔局の受信装置によって受信されるという事実にも存する。国際合意に従って、船舶及び航空機はそれらの位置及び移動に影響する重要な特性を自動的にすべての他の交通関係者に提供しなければならない。船舶用の標準的なＡＩＳシステムにおいては、これらの場所データは、位置（ＬＡＴ、ＬＯＮ）、コース（ＣＯＧ）、速度（ＳＯＧ）、時刻（ＵＴＣ）、及び進行方向を含んでいる。
【００２５】
移動している乗り物に加えて、固定遠隔局への通信接続も設定する必要があり得る。そのため、場所データが通信制御モジュール内に、特に、データベース内に保存されるようになっている。静止している遠隔局は、たとえば、基地局のこともあり得るが、それらは、既知の（静止している）干渉局のこともあり得る。これらは、自体の内部通信に干渉する局となることがあるが、内部通信は、乗り物の自体の通信によっても中断されてはならない。
【００２６】
乗り物の運動中に、方向ベクトルの扇形つまり放射特性への割り当てが、隣接するまたは付近の扇形に変わる状況が発生することになる。中断のない遷移を保証できるようにするために、一拡張態様に従って、通信経路スイッチが通信装置を両方の扇形の放射特性が重なっている２個の送信装置に接続するようになっている。放射特性の区切りは、扇形の境界の位置では鋭くないため、２個の送信装置の放射特性が重なることになる。
【００２７】
本発明の目的は、乗り物、特に船舶または航空機によっても達成される。この乗り物は、無線高周波通信インターフェイス及びそれに接続されている通信装置を有している。
【００２８】
高周波通信インターフェイスは、少なくとも２個の送信装置を有しており、送信装置は、扇形の放射特性を各々が有しており、放射特性は乗り物の周囲の空間の部分領域に対応している。
【００２９】
また、各送信装置は、通信経路スイッチを介して通信装置に接続されており、通信経路スイッチは通信制御モジュールに接続されており、通信制御モジュールは、通信経路スイッチによって通信装置を送信装置に選択的に接続するように設計されている。
【００３０】
通信制御装モジュールに接続されている受信装置が設けられており、通信制御モジュールは、自動化された識別システムのメッセージパケットを受信するように設計されている。
【００３１】
通信制御モジュールは、評価モジュールを有しており、評価モジュールは、乗り物の位置データ及び受信したメッセージパケットから抽出された位置データから選択値を形成している。選択値に基づいて、通信経路スイッチは、通信装置と送信装置の一方との間の通信経路を指定する。
【００３２】
一拡張態様は、高周波ユニット及びアンテナを有している各送信装置からなる。これには、配線経費が大幅に減少するという利点がある。高周波（非平衡）信号の比較的長いケーブル長にわたる送信は不利であり、それは、不可避のケーブル減衰のせいで有用な信号の一部が喪失するからである。また、ＲＦケーブルの水上の乗り物または航空機内への配置は、特に時間がかかりそのため高価になる。特許請求の範囲によれば、各装置はＲＦユニットを有しており、通信信号を低損失の簡単なケーブルシステムを使用してベースバンド内で通信装置から送信装置へ送信することができる。ＲＦユニットは、変調器及びアンテナ整合しているＲＦ増幅器を本質的にそして非網羅的に意味していると理解される。
【００３３】
さらなる有利な拡張態様において、各送信装置は、受信装置も有している。通信リンクは、双方向とすることができるので、送信装置が好ましくは、同じく扇形の受信特性を有している、受信装置も有している場合に有利である。放射及び受信特性は、一致していることが好ましい。
【００３４】
一拡張態様は、高周波通信インターフェイスが４個の送信装置を有しており、各送信装置の放射特性が、８５°と１００°との間の、特に９０°と９５°との間の部分方位範囲に対応していることにも存している。この拡張態様は、送信装置が乗り物の周囲の全方位範囲に対応していることを保証しているが、各送信装置は一部だけに対応しており、そのため他の扇形からの可能性のある干渉を捕らえず、また、放射特性により干渉を捕らえることはあり得ない。
【００３５】
一拡張態様は、自動化された識別システムに存し、システムは、識別メッセージパケットの周期的な送信用に設計されており、乗り物上に存在している。水上の乗り物の場合、これはＡＩＳであることが好ましく、ＡＩＳは、ＳＯＬＡＳの規制と要件の対象である。航空機については、これはＡＤＳ−Ｂである。これらのシステムの特別な利点は、それらに対して国際的なまたは非常に普及している標準が存在しており、実際に使用されていることである。また、これらのシステムは、船舶または航空機に対する何らかのセキュリティを提供しており、ブロードキャストメッセージパケット及びその中で符号化されている位置ならびに移動情報が高い正確性の要件を満たしている。
【００３６】
一拡張態様において、全地球衛星航法システム用の受信機が乗り物上に存在し、受信機は乗り物の位置データを提供する。したがって、本発明の方法は、自身の受信機を設ける必要なしに、位置データにアクセスすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の方法の実装のために、そして実装時に使用される部品を備えている乗り物の模式的な全体図を示している。
【図２】図２は、本発明の方法を使用する通信状況を示している。
【図３ａ】図３ａは、移動している乗り物が、固定された遠隔局２３への通信リンク１８を設定している状況を示している。
【図３ｂ】図３ｂは、他の考え得る用途の例を示しており、乗り物１は、岸１７から離れている固定された位置に錨２４によって停泊している。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、本発明の乗り物１、特に、たとえば、本発明のインターフェイス選択方法が実装されている水上の乗り物を示している。乗り物１は、複数の送信装置２を有しており、これらの送信装置２は１つになって通信インターフェイスを構成している。送信装置２は、各々がアンテナ３及び高周波ユニット４を有しており、アンテナ３は、方位方向に向けられている扇形の放射特性５を有している。全体として、全ての放射特性５は、乗り物１の周囲の全方位空間に対応している。
【００３９】
送信装置２は、通信経路スイッチ６を介して通信装置７に接続されている。通信装置７は、たとえば、データ処理システムまたは通信システムのデータ端末であるがこれには限定されない。
【００４０】
通信経路スイッチ６は、通信制御モジュール８にも接続されており、通信制御モジュール８は、通信経路スイッチ６によって通信装置７を送信装置２のうちの１つに選択的に接続している。
【００４１】
また、受信装置９は、通信制御モジュール８に接続されており、少なくとも１個の遠隔局の自動化された識別システムのメッセージパケット１０を受信するように設計されている。受信装置９は、通信制御モジュール８の一部とするか、乗り物１のスタンドアローン受信装置とすることができる。図面では、これは、受信装置９の部分的な外形のみで図示されている。
【００４２】
また、通信制御モジュール８は、評価モジュール１１を有しており、評価モジュール１１は、位置データ１２を、送信され受信装置９によって受信されたメッセージパケット１０から抽出する。受信したメッセージパケットから抽出された少なくとも１個の遠隔局１０の位置データ１２（位置データのインデックス１からｎ）および乗り物１の求められた位置データ（１２）（位置データのインデックス０）から、方向ベクトル１３が形成される。それから方向ベクトル１３の扇形つまり放射特性への割り当て１４が決定され、選択値１５として通信経路スイッチ６に送信される。それから、通信経路スイッチ６によって、選択値１５に基づいて、通信装置７が選択値１５に対応する送信装置２に接続され、その結果、通信装置７は、送信装置を介して、特に、ＲＦ段階４及びアンテナ３を介して遠隔局への通信リンクを確立する。
【００４３】
ただし、前述のメッセージパケット１０は、周辺領域の他の乗り物の自動識別システム（ＡＩＳ）のメッセージであって、特に乗り物の識別子、位置データ、運動データ、及び運動状態を有していると理解されるべきである。
【００４４】
図示の便宜上、他の部品の中で通信経路スイッチ６及び通信制御モジュール８の詳細を別に示している。しかし、これらの部品は、乗り物に関連付けられており、たとえば、乗り物の通信システムの一部を構成していると理解することが重要である。
【００４５】
図２は、船舶における考え得る通信状況を示している。図は、岸１７を離れて移動している４個の船舶１６を示している。通信リンク１８が船舶３と４との間、船舶４と２との間、及び船舶２と１との間に存在することが示されている。ただし、これらの通信リンク１８は同時に存在し得るが、その必要はない。
【００４６】
岸には２個の干渉源１９も存在し、電磁波を海の方向に発している。これらの干渉源１９は、基地局（陸上）であることが好ましく、基地局は、船舶自体のＲＦ通信インターフェイスと同じ送信周波数を使用する。
【００４７】
各船舶１６から、場所データが自動化された識別システムのメッセージパケット１０としてブロードキャストされ、全ての他の船舶１６によって受信され、それに含まれている位置及び運動データが分析される。したがって、各船舶、特に各通信制御モジュールは、いかなるときもネットワーク内の他の船舶の位置、方向、及び運動の知識を有している。たとえば、船舶２がその進行方向にわずかに移動すると、これが船舶１上の通信制御モジュールによって検出され、第１の送信装置２０が無効にされ、第２の送信装置２１が有効にされる。船舶２については、何も変化しないが、それは、船舶１との通信および船舶４との通信の両方について、同じ送信装置を作動したままに維持できるからである。したがって、送信装置の最適な構成が常に存在し、本方法による送信装置の選択だけで、多数の可能性のある干渉源を排除することができる。
【００４８】
乗り物と遠隔局との間の方向ベクトルを求めることに加えて、干渉ベクトル２２も求めることが可能で、干渉ベクトル２２は、干渉源１９の方向及び特に距離を指定している。この距離情報に基づいて、できるだけ反射した信号をなくすか抑制するように、通信プロトコル、特に通信遮断のタイミング及び場所を調整することができる。
【００４９】
干渉源の正確な位置がわからないが、たとえば岸の領域に存在していると推定できる場合、たとえば、人工干渉源を仮定して、固定位置と共にデータベースに保存することができる。したがって、予測される干渉に対して通信を積極的に準備することができる。
【００５０】
図３は、本発明の方法の潜在的に実用的な用途を示している。
【００５１】
図３ａは、移動している乗り物が、固定された遠隔局２３への通信リンク１８を設定している状況を示している。それに対して、乗り物１の位置及び方向は、自体の自動識別システムの受信したメッセージパケット１０によって得るか、そうでなければ、全地球衛星航法システムからの位置情報を受信することによって自体の位置が求められる。しかし、遠隔局２３は静止しているので、遠隔局２３の位置データも乗り物１の通信制御モジュール内、好ましくはデータベース内に保存することができる。しかし、遠隔局２３が自動化された識別システムを有しており、したがって、場所データをメッセージパケット１０として周期的にブロードキャストすることも可能であって、メッセージパケット１０は、乗り物１の受信機によって受信され、メッセージパケット１０から遠隔局２３の場所データが抽出される。乗り物１から遠隔局２３への方向ベクトルの形成によって、遠隔局２３の方向に放射特性が向いている特定の送信装置２を求めることができる。図示の場合、それは、乗り物の右側の２個の送信装置になるであろう。それぞれの放射特性を考慮して、可能な最高の通信品質を達成するために、扇形つまり放射特性への方向ベクトルの割り当てにおいて、最適な方向の送信装置２が選択される。図３ａにおいて、これは、右側の乗り物１の前方の送信装置２になる。
【００５２】
この送信装置２の選択によって、干渉源１９の信号成分が送信装置２の放射特性に進入して、そのため乗り物１と遠隔局２３との間の通信が妨害される可能性がないことが保証される。
【００５３】
図３ｂは、他の考え得る用途の例を示しており、乗り物１は、岸１７から離れている固定された位置に錨２４によって停泊している。乗り物１の位置は、グローバル座標系内にあるため非常に大まかに固定されており、投錨位置２４の周囲の乗り物１の位置のわずかな変動は、送信装置２の選択に関して無視できる。しかし、潮流及び天候に関連する影響の結果、投錨位置２４を中心とした乗り物の変化２５が起こり得る。
【００５４】
それから、通信局２６が陸地１７上に設けられており、通信局２６は、乗り物１とは独立して通信サービスを提供している。規則上の要件によって、乗り物から出る通信リンクが、通信局２６の通信サービスに干渉しないことが通常要求される。これは、たとえば、通信局２６の方向の乗り物からの通信の場合、乗り物１は通信局２６の送信周波数に干渉するどのような送信周波数も使用しないことを意味している。通信局２６の方向の送信パワーを通信局２６との干渉を引き起こし得ない点まで減少させなければならないということも要求され得る。特に、たとえば、無線信号が乗り物１から通信局２６の方向に発せられないことも要求され得る。
【００５５】
同様に、図３ａで前述したように通信局２６の位置を乗り物１の通信制御モジュール内に保存したり、場所データを備えているメッセージパケットを通信局２６によって発したりすることもできる。
【００５６】
本発明の方法を使用して、グローバル座標系に対する自体の位置データ及び特に自体の方向の知識、及び通信局２６の位置の知識によって、乗り物１は方向ベクトル１３を求めることができる。乗り物１の送信装置２は、それから要件を満たすためにそれに応じて構成されることになる。
【００５７】
さらなる考え得る用途のシナリオは、すでに図２に示している。
【００５８】
図２は、複数の乗り物の間の、特に複数の船舶１６の間の通信リンク１８を示している。２個の船舶の間の、たとえば船舶１と船舶２との間の直接の通信に加えて、そのようなメッシュ形態のネットワークにおいては、通信局が中継局として作動することもできる。これによって、互いに直接の経路を通して通信できない２個の局の間の通信を可能にする。
【００５９】
たとえば、通信を船舶２と３との間に設定する必要があるかもしれないが、これらの２個の船舶１６の間の直接の接続は不可能である。たとえば、それらの間に陸地の塊が位置している可能性があり、それが通信リンクを妨げる。しかし、強い干渉源が２個の間に存在することもあり、これによっても通信リンクの確立が妨げられる。特定の通信システムは、大部分が光学伝播特性を有している信号周波数を使用するので、見通し線リンクが遠隔局の間に通常は存在しなければならない。規則上の規定に従って海上の船舶で使用される自動識別システム（ＡＩＳ）は、ＶＨＦ範囲の通信周波数を使用し、上空波としての信号伝播のせいで、２個の通信局の間を直接接続する線上の物体は、干渉となることが通常少ない。したがって、船舶３が船舶２の自動化された識別システムのメッセージパケット１０を受信し、そのため船舶２の位置を知ることが可能である。船舶４の位置も知られているので、それから、船舶４は、船舶３から船舶４への、そしてその先の船舶４から船舶２への通信リンク１８を設定するために中継局として有効にされる。
【００６０】
メッシュ状のネットワークのこの機能は、今度は中継局として動作する中間の局を介した代替の通信経路を設定することによる伝播条件の結果または干渉信号の結果、通信干渉を最小にするという特別な利点を有している。もちろん、複数の中継局を通信リンク内に配置することも可能なようになっている。図２に関しては、これは、船舶３と１との間の通信が中継局として船舶４及び２を介する経路となることを意味することもある。
【図１】
2020515204.tif 000003
【図２】
2020515204.tif 000004
【図３ａ】
2020515204.tif 000005
【図３ｂ】
2020515204.tif 000006
【国際調査報告】
2020515204.tif 000007
2020515204.tif 000008
2020515204.tif 000009
2020515204.tif 000010
2020515204.tif 000011
2020515204.tif 000012