DE112015006157T5

DE112015006157T5 - Zugsteuerungssystem, Basisstations-Steuervorrichtung, Boden-Drahtlosbasisstation und fahrzeugseitige Drahtlosstation

Info

Publication number: DE112015006157T5
Application number: DE112015006157.6T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Aoyama; Seiya Nagashima
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2017-11-09
Also published as: JP6345279B2; JPWO2016129086A1; US20180334179A1; US10597056B2; WO2016129086A1

Abstract

Eine Aufgabe besteht darin, die Ankunftsrate von Datenübertragungsdaten zu verbessern, die zur Zugsteuerung zwischen einer Boden-Drahtlosbasisstation und einer fahrzeugseitigen Drahtlosstation verwendet werden. Ein Zugsteuerungssystem steuert einen Betrieb eines Zuges 11 durch Übertragen und Empfangen von Informationen, die Zugsteuerungsinformationen aufweisen, zwischen einer auf dem Zug 11 angebrachten fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 und einer Boden-Drahtlosbasisstation 31 mittels drahtloser Datenübertragung, wobei die Zugsteuerungsinformationen Informationen zum Steuern eines Betriebs des Zuges 11 sind. Allgemeine Übertragungsinformationen U1, bei denen es sich um Informationen handelt, die in den Informationen enthalten sind, die die Zugsteuerungsinformationen aufweisen, und die nur einmal von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 aus zu der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 übertragen werden. Die Zugsteuerungsinformationen C1 werden wiederholt, mehrere Male, von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 aus zu der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 übertragen. Aus den wiederholt übertragenen Zugsteuerungsinformationen C1 verwendet die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 für einen Betrieb des Zuges 11 einen Teil der Zugsteuerungsinformationen C1, den die fahrzeugseitige Drahtlosstation ein erstes Mal ohne Fehlen von Daten empfängt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zugsteuerungssystem zum Steuern eines Zuges durch Durchführen von drahtloser Datenübertragung zwischen einer Boden-Drahtlosbasisstation und einer fahrzeugseitigen Drahtlosstation und betrifft außerdem eine Basisstations-Steuervorrichtung, eine Boden-Drahtlosbasisstation und eine fahrzeugseitige Drahtlosstation, die in dem Zugsteuerungssystem vorgesehen sind.
Hintergrund
In den letzten Jahren hat sich die Einführung eines Zugsteuerungssystems, bezeichnet als „communication based train control” (Zugsteuerung auf Grundlage von Datenübertragung, CBTC) fortgesetzt, bei dem Funk-Datenübertragung genutzt wird. Obwohl das Schema für drahtlose Datenübertragung für CBTC nicht vorgeschrieben ist, sind Systeme etabliert, bei denen eine Funk-Datenübertragung im 2,4-GHz-Band genutzt wird. Die Funk-Datenübertragung im 2,4-GHz-Band wird in der IEEE 802.11b/g erläutert. Das 2,4-GHz-Band wird auch als ein „ISM-Band” (industry science medical band) bezeichnet, und wird für drahtlose Nahbereichs-Datenübertragungssysteme genutzt, deren weit verbreitete Nutzung sich in den vergangenen Jahren sehr schnell eingestellt hat, und wird außerdem in zahlreichen Vorrichtungen wie beispielsweise Mikrowellenöfen verwendet. Zu Beispielen für drahtlose Nahbereichs-Datenübertragungssysteme zählen drahtlose Datenübertragungssysteme, bei denen IEEE 802.11b, g, Bluetooth (eingetragene Marke) und Zigbee (eingetragene Marke) verwendet werden.
Bei dem ISM-Band sind Bereiche, in denen Vorrichtungen verwendet werden, nicht beschränkt; deshalb gibt es insofern ein Problem, als die Funkwellen von einer Mehrzahl von Einrichtungen einander stören, und daher verschlechtert sich die Datenübertragungsqualität eines drahtlosen Datenübertragungssystems. Dementsprechend ist, um eine drahtlose Datenübertragung mit hoher Qualität in einem Zug-Drahtlossystem zu realisieren, bei dem ein ISM-Band genutzt wird, eine Technologie unverzichtbar, die eine durch störende Funkwellen von anderen Vorrichtungen verursachte Verschlechterung einer Datenübertragungsqualität unterdrückt. Zum Beispiel ist ein in der Patentliteratur 1 offenbartes Zug-Drahtlosdatenübertragungssystem derart ausgestaltet, dass auf der Grundlage eines Kanalsuchergebnisses das an dem vorderseitigen Waggon eines Zuges angebrachte Endgerät und das an dem hinterseitigen Waggon des Zuges angebrachte Endgerät aus den Frequenzkanälen mit einer Empfangsintensität gleich oder höher als ein Schwellenwert unterschiedliche Frequenzkanäle auswählen. Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass eine drahtlose Datenübertragung andauert, selbst wenn einer der Kanäle Interferenz ausgesetzt ist.
Liste der Anführungen
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2009-225135

Kurzdarstellung
Technisches Problem
Mit der vorstehenden in der Patentliteratur 1 offenbarten herkömmlichen Technologie werden die Kanäle auf der Grundlage des Empfangsintensitäts-Messergebnisses ausgewählt, das an einem Zeitpunkt erlangt wird, an dem Basisstationen gewechselt werden; allerdings ist die Position der fahrzeugseitigen Drahtlosstation, wenn die Empfangsintensität gemessen wird, eine andere, als wenn die Datenübertragung tatsächlich durchgeführt wird. Ferner kann eine Verschlechterung in Bezug auf Zeit und Frequenz, einschließlich Interferenz von einer anderen Vorrichtung, die ein nahegelegenes Frequenzband verwendet, nicht mittels dieser Technologie angegangen werden. Daher gibt es insofern ein Problem, als diese Technologie nicht mit der Empfangsintensität zurechtkommt, wenn eine Datenübertragung tatsächlich ausgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des Vorstehenden gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Zugsteuerungssystem bereitzustellen, das die Ankunftsrate von Datenübertragungsdaten verbessern kann, die zur Zugsteuerung zwischen einer Boden-Drahtlosbasisstation und einer fahrzeugseitigen Drahtlosstation verwendet werden.
Lösung des Problems
Um das vorstehende Problem und eine Aufgabe zu lösen, wird ein Zugsteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zum Steuern eines Betriebs eines Zuges durch Übertragen und Empfangen von Informationen, die Zugsteuerungsinformationen aufweisen, mittels drahtloser Datenübertragung zwischen einer auf dem Zug angebrachten fahrzeugseitigen Drahtlosstation und einer Boden-Drahtlosbasisstation bereitgestellt, wobei die Zugsteuerungsinformationen Informationen zum Steuern eines Betriebs des Zuges sind, wobei allgemeine Übertragungsinformationen nur einmal von der Boden-Drahtlosbasisstation zu der fahrzeugseitigen Drahtlosstation übertragen werden, wobei die allgemeinen Übertragungsinformationen Informationen sind, die in den Informationen enthalten sind, die die Zugsteuerungsinformationen aufweisen, und die von der Boden-Drahtlosbasisstation übertragen werden, und die andere Informationen sind als die Zugsteuerungsinformationen, wobei ein Übertragen der Zugsteuerungsinformationen von der Boden-Drahtlosbasisstation zu der fahrzeugseitigen Drahtlosstation mehrere Male wiederholt wird, und aus den wiederholt übertragenen Zugsteuerungsinformationen die fahrzeugseitige Drahtlosstation für einen Betrieb des Zuges einen Teil von Zugsteuerungsinformation verwendet, den die fahrzeugseitige Drahtlosstation ein erstes Mal ohne Fehlen von Daten empfängt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Wirkung erzielt, mit der es möglich ist, die Ankunftsrate von Datenübertragungsdaten zu verbessern, die zur Zugsteuerung zwischen einer Boden-Drahtlosbasisstation und einer fahrzeugseitigen Draht-Iosstation verwendet werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Ausgestaltung eines drahtlosen Zug-Datenübertragungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist eine Darstellung, die gemäß der ersten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von einer Boden-Drahtlosbasisstation durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist.
3 ist eine Darstellung, die gemäß der ersten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von einer Boden-Drahtlosbasisstation durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist.
4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für von einer Boden-Drahtlosbasisstation gemäß einer zweiten Ausführungsform verwaltete Informationen über drahtlose Ressourcen veranschaulicht.
5 ist eine Darstellung, die gemäß der zweiten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von der Boden-Drahtlosbasisstation durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist.
6 ist eine Darstellung, die gemäß einer dritten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von einer Boden-Drahtlosbasisstation durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist.
7 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Ausgestaltung eines drahtlosen Zug-Datenübertragungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht.
8 ist eine Darstellung, die gemäß der vierten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von Boden-Drahtlosbasisstationen durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist.
9 ist eine Darstellung, die gemäß der vierten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von den Boden-Drahtlosbasisstationen durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist.
10 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Ausgestaltung eines drahtlosen Zug-Datenübertragungssystems gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht.
11 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Ausgestaltung einer Messinformations-Sammelvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
12 ist eine Darstellung, die gemäß der fünften Ausführungsform eine beispielhafte Ausgestaltung einer fahrzeugseitigen Vorrichtung veranschaulicht, mit der jeder Zug ausgestattet ist.
13 ist eine Darstellung, die gemäß der fünften Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von einer Boden-Drahtlosbasisstation durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist.
14 ist eine Darstellung, die von Boden-Drahtlosbasisstationen gemäß der fünften Ausführungsform gesammelte Datenübertragungsqualitäts-Messergebnisse veranschaulicht.
15 ist eine Darstellung, die gemäß der fünften Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von einer Boden-Drahtlosbasisstation durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist.
16 ist eine Darstellung, die gemäß der fünften Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von einer Boden-Drahtlosbasisstation durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist.
17 ist eine Darstellung, die eine allgemeine Ausgestaltung von Hardware zum Realisieren jeder in einem Zugsteuerungssystem gemäß jeder der ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Ausführungsform bereitgestellten Vorrichtung veranschaulicht.
Beschreibung von Ausführungsformen
Beispielhafte Ausführungsformen eines Zugsteuerungssystems, einer Basisstations-Steuervorrichtung, einer Boden-Drahtlosbasisstation und einer fahrzeugseitigen Drahtlosstation gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend detailliert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt.
Erste Ausführungsform
1 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Ausgestaltung eines drahtlosen Zug-Datenübertragungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wenn das Hauptaugenmerk auf einem Zug 11 liegt, ist das in 1 veranschaulichte drahtlose Zug-Datenübertragungssystem ein Zugsteuerungssystem zum Steuern eines Betriebs des Zuges 11 durch drahtloses Übertragen und Empfangen von Informationen, die Zugsteuerungsinformationen aufweisen, die Informationen zum Steuern eines Betriebs des Zuges 11 sind, zwischen einer auf dem Zug 11 angebrachten fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 und einer Boden-Drahtlosbasisstation 31. Die Boden-Drahtlosbasisstation 31 überträgt allgemeine Übertragungsinformationen U1 nur einmal zu einer fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21. Die allgemeinen Übertragungsinformationen U1 sind andere Informationen als die Zugsteuerungsinformationen und sind Informationen, die in den Informationen enthalten sind, zu denen die Zugsteuerungsinformationen C1 zählen, und die von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 übertragen werden. Das Übertragen der Zugsteuerungsinformationen C1 von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 aus an die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 wird mehrmals wiederholt. Von den Teilen der mehrmals übertragenen Zugsteuerungsinformationen C1 verwendet die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 für einen Betrieb des Zuges 11 einen Teil der Zugsteuerungsinformationen C1, den die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 ohne Fehlen von Daten zum ersten Mal empfangen hat. In 1 befinden sich die Züge 11, 12, 13, 14 und 15 auf einem Eisenbahngleis 1. Hier weist der Zug 11 die mit einer Antenne verbundene fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 auf, der Zug 12 weist eine mit einer Antenne verbundene fahrzeugseitige Drahtlosstation 22 auf, der Zug 13 weist eine mit einer Antenne verbundene fahrzeugseitige Drahtlosstation 23 auf, der Zug 14 weist eine mit einer Antenne verbundene fahrzeugseitige Drahtlosstation 24 auf, und der Zug 15 weist eine mit einer Antenne verbundene fahrzeugseitige Drahtlosstation 25 auf. Jede der fahrzeugseitigen Drahtlosstationen 21, 22, 23, 24 und 25 ist mit einer fahrzeugseitigen Steuervorrichtung oder einer fahrzeugseitigen Vorrichtung (nicht gezeigt) verbunden.
Hier in 1 ist jeder Zug mit einer fahrzeugseitigen Drahtlosstation ausgestattet; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ein Zug kann mit einer Mehrzahl von fahrzeugseitigen Drahtlosstationen ausgestattet sein. Ferner ist in 1 die fahrzeugseitige Drahtlosstation an der Vorderseite jedes Zuges angeordnet; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bei der vorliegenden Erfindung ist die Montageposition der fahrzeugseitigen Drahtlosstation nicht besonders eingeschränkt. Die fahrzeugseitige Drahtlosstation kann an der vorderen Seite jedes Zuges angeordnet sein, kann an der hinteren Seite jedes Zuges angeordnet sein oder kann sowohl an der vorderen als auch an der hinteren Seite jedes Zuges angeordnet sein.
Die Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33 sind am Boden derart angeordnet, dass sie durchgehende Drahtlosdatenübertragungs-Bereiche entlang der Eisenbahnschiene 1 bilden, und sie führen eine drahtlose Datenübertragung mit den fahrzeugseitigen Drahtlosstationen 21, 22, 23, 24 und 25 durch. Mittels drahtloser Datenübertragung zwischen den Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33 und den fahrzeugseitigen Drahtlosstationen 21, 22, 23, 24 und 25 übertragene und empfangene Daten werden grob in Zugsteuerungsinformationen, die periodisch erneuert werden und eine hohe Datenübertragungsqualität erfordern, und allgemeine Übertragungsinformationen eingeteilt, die regelmäßig oder unregelmäßig erzeugt werden. Die Zugsteuerungsinformationen sind hier zum Steuern einer Bewegung der Züge verwendete Informationen wie beispielsweise Bremsbefehlsinformationen, und Zugbewegungs-Positionsinformationen, Geschwindigkeitsinformationen, Zugbewegungserlaubnis-Positionsinformationen sowie Geschwindigkeitsbegrenzungsinformationen können dafür beispielhaft genannt werden. Die allgemeinen Übertragungsinformationen sind Informationen, die nicht in den Zugsteuerungsinformationen enthalten sind, und für sie können beispielhaft Klimaanlagen-Temperaturinformationen, im Fahrzeug befindliche Anzeigeinformationen sowie Beleuchtungsinformationen über Beleuchtung im Fahrzeug genannt werden.
Wie in 1 veranschaulicht, befinden sich die Züge 11 und 12 in dem Datenübertragungsbereich der Boden-Drahtlosbasisstation 31, und die Boden-Drahtlosbasisstation 31 führt eine drahtlose Datenübertragung mit den fahrzeugseitigen Drahtlosstationen 21 und 22 durch. In ähnlicher Weise befindet sich der Zug 13 in dem Datenübertragungsbereich der Boden-Drahtlosbasisstation 32, und die Boden-Drahtlosbasisstation 32 führt eine drahtlose Datenübertragung mit der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 23 durch. Ferner befinden sich die Züge 14 und 15 in dem Datenübertragungsbereich der Boden-Drahtlosbasisstation 33, und die Boden-Drahtlosbasisstation 33 führt eine drahtlose Datenübertragung mit den fahrzeugseitigen Drahtlosstationen 24 und 25 durch.
Die Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33 sind mit einer Basisstations-Steuervorrichtung 41 verbunden, und die Basisstations-Steuervorrichtung 41 bietet eine Gesamtsteuerung der Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33. Hier in 1 sind die Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33 mittels eines Kabels mit der Basisstations-Steuervorrichtung 41 verbunden; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33 können eine drahtlose Datenübertragung mit der Basisstations-Steuervorrichtung 41 durchführen. Jede der Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33 realisiert drahtlose Datenübertragung, indem sie eine Frequenz oder Zeit, die als eine drahtlose Ressource dient, die von einer entsprechenden Boden-Drahtlosbasisstation genutzt werden kann, einer fahrzeugseitigen Drahtlosstation zuweist, die eine Datenübertragung innerhalb des von der entsprechenden Boden-Drahtlosbasisstation abgedeckten Datenübertragungsbereichs durchführt.
2 ist eine Darstellung, die gemäß der ersten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist. Insbesondere führen, wie in 2 veranschaulicht, die fahrzeugseitigen Drahtlosstationen 21 und 22 sowie die Boden-Drahtlosbasisstation 31 eine drahtlose Datenübertragung miteinander durch Verwenden eines Zeitmultiplex-Schemas (TDM scheme, time division multiplexing scheme) durch. Der Rahmen ist eine Zeitspanne, in der die Zugsteuerungsinformationen erneuert werden. Wie in 2 veranschaulicht, weist die Boden-Drahtlosbasisstation 31 den fahrzeugseitigen Drahtlosstationen 21 und 22 Zeitschlitze zu. Die der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 zugewiesenen Zeitschlitze sind durch eine Ziffer „1” in Klammern bezeichnet, und die der der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 22 zugewiesenen Zeitschlitze sind durch eine Ziffer „2” in Klammern bezeichnet. Hier sind die Schlitze ID 1 und ID 3 der der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 zugewiesen, und die Schlitze ID 2 und ID 4 sind der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 22 zugewiesen. Die mittels drahtloser Datenübertragung zwischen den fahrzeugseitigen Drahtlosstationen 21 und 22 und der Boden-Drahtlosbasisstation 31 übertragenen und empfangenen Daten werden grob in Zugsteuerungsinformationen C1 und C2 und allgemeine Übertragungsinformationen U1, U2, U3 und U4 eingeteilt. Die Boden-Drahtlosbasisstation 31 überträgt die allgemeinen Übertragungsinformationen nur einmal in jedem Rahmen an jede fahrzeugseitige Drahtlosstation und überträgt die Zugsteuerungsinformationen wiederholt, zweimal, in jedem Rahmen an jede fahrzeugseitige Drahtlosstation. Auf diese Weise werden die allgemeinen Übertragungsinformationen nur einmal übertragen, und die Zugsteuerungsinformationen werden wiederholt übertragen; daher können die allgemeinen Übertragungsinformationen effizient übertragen und empfangen werden, und die Datenübertragungsdaten-Ankunftsrate der Zugsteuerungsinformationen kann verbessert werden. Hier in 2 ist die Anzahl von Datenübertragungswiederholungen auf zwei festgelegt; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Anzahl von Wiederholungen kann auf drei oder mehr festgelegt werden.
Ferner wird als jede drahtlose Ressource Zeit verwendet, und die Zeitschlitze sind in 2 zugewiesen; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Jede drahtlose Ressource kann eine Frequenz sein, und Frequenzschlitze können zugewiesen werden. Ferner werden die Zugsteuerungsinformationen und die allgemeinen Übertragungsinformationen in jedem Schlitz separat in Zeit oder Frequenz übertragen. Wie vorstehend beschrieben, können zeitlich unterteilte Zeitschlitze und/oder in der Frequenz geteilte Frequenzschlitze in jedem Schlitz verwendet werden. Dementsprechend können Zeitschlitze verwendet werden, und jeder Schlitz kann zeitlich unterteilt werden, Zeitschlitze können verwendet werden, und jeder Schlitz kann in der Frequenz geteilt werden, Frequenzschlitze können verwendet werden, und jeder Schlitz kann zeitlich unterteilt werden, oder Frequenzschlitze können verwendet werden, und jeder Schlitz kann in der Frequenz geteilt werden.
Es sollte beachtet werden, dass es, wenn die Codierraten der Zugsteuerungsinformationen und der allgemeinen Übertragungsinformationen in jedem Schlitz derart festgelegt sind, dass sie sich voneinander unterscheiden, und die Codierrate der Zugsteuerungsinformationen derart festgelegt ist, dass sie niedriger als die Codierrate der allgemeinen Übertragungsinformationen ist, um die Redundanz der Zugsteuerungsinformationen zu erhöhen, möglich wird, den Widerstand der Zugsteuerungsinformationen gegen schlechten Empfang zu verbessern.
Hier in 2 beträgt die Anzahl von Schlitzen vier; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Anzahl von Schlitzen ist bei den Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33 dieselbe.
3 ist eine Darstellung, die gemäß der ersten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von der Boden-Drahtlosbasisstation 32 durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist. Wie in 3 veranschaulicht, weist die Boden-Drahtlosbasisstation 32 der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 23 Zeitschlitze zu. Die der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 23 zugewiesenen Zeitschlitze sind durch eine Ziffer „3” in Klammern bezeichnet. Ähnlich wie bei dem in 2 veranschaulichten Beispiel, werden die mittels drahtloser Datenübertragung zwischen der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 23 und der Boden-Drahtlosbasisstation 32 übertragenen und empfangenen Daten grob in Zugsteuerungsinformationen C1 und C2, die periodisch erneuert werden und eine hohe Datenübertragungsqualität erfordern, und allgemeine Übertragungsinformationen U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7 und U8 eingeteilt. Die Boden-Drahtlosbasisstation 32 überträgt die allgemeinen Übertragungsinformationen nur einmal in jedem Rahmen zu der fahrzeugseitigen Drahtlosstation und überträgt die Zugsteuerungsinformationen wiederholt, viermal, in jedem Rahmen an dieselbe fahrzeugseitige Drahtlosstation. Auf diese Weise werden die allgemeinen Übertragungsinformationen nur einmal übertragen, und die Zugsteuerungsinformationen werden wiederholt übertragen; daher können die allgemeinen Übertragungsinformationen effizient übertragen und empfangen werden, und die Datenübertragungsdaten-Ankunftsrate der Zugsteuerungsinformationen kann verbessert werden.
Als Nächstes wird eine Beschreibung einer Operation zum wiederholten Übertragen von Daten, wie vorstehend beschrieben, gegeben. Die Basisstations-Steuervorrichtung 41 speichert eine Übertragungsanzahl-Festlegungstabelle zum Verwalten der Anzahl von Übertragungswiederholungen für die Zugsteuerungsinformationen und überträgt die Anzahl von Übertragungswiederholungen als Basisstations-Steuerungsinformationen zu jeder der Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33. Die Übertragungsanzahl-Festlegungstabelle kann mittels automatischer Berechnung auf der Grundlage des Ausmaßes des Datenübertragungsbereichs, des Ergebnisses einer Messung von Interferenzwellen oder der Datenübertragungsdaten-Ankunftsrate jeder Boden-Drahtlosbasisstation erstellt werden, oder kann durch manuelles Festlegen erstellt werden. Jede der Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33 empfängt die Basisstations-Steuerungsinformationen von der Basisstations-Steuerungsvorrichtung 41 und weist Zeitschlitze derart zu, dass die Anzahl von Übertragungswiederholungen für die Zugsteuerungsinformationen von einer entsprechenden Boden-Drahtlosbasisstation mit den Basisstations-Steuerungsinformationen im Einklang steht. Nach einem Zuweisen von Zeitschlitzen wie vorstehend beschrieben überträgt jede Boden-Drahtlosbasisstation nacheinander die Zugsteuerungsinformationen in Übereinstimmung mit der Anzahl von Übertragungswiederholungen. Aufgrund dessen wird, wie in 3 veranschaulicht, in Bezug auf jeden der Teile der Zugsteuerungsinformationen C1 und C2 eine Übertragung eines identischen Datenteils viermal in jedem Rahmen wiederholt, und in Bezug auf jeden der Teile der allgemeinen Übertragungsinformationen U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7 und U8 werden identische Daten nicht wiederholt übertragen, und neue Daten werden nacheinander übertragen. Es ist ausreichend, wenn jede fahrzeugseitige Drahtlosstation irgendeinen der Teile der identischen Zugsteuerungsinformationen empfängt, die wiederholt übertragen werden. Jede fahrzeugseitige Drahtlosstation behandelt Daten, die zum ersten Mal richtig empfangen werden, als effektive gültige Empfangsdaten und verwirft die anderen redundanten Empfangsdaten.
Gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform überträgt nicht jede Boden-Drahtlosbasisstation wiederholt identische Daten. Andererseits überträgt jede Boden-Drahtlosbasisstation wiederholt identische Daten. Daher kann die Datenübertragungsdaten-Ankunftsrate verbessert werden.
Ferner kann gemäß der ersten Ausführungsform, da überschüssige drahtlose Ressourcen wirksam genutzt werden, die Kapazität zum Übertragen der allgemeinen Übertragungsinformationen erhöht werden.
Ferner ist es gemäß der ersten Ausführungsform möglich, Daten schneller zu verarbeiten als in dem Fall, wenn eine Wiederübertragungssteuerung (retransmission control) durchgeführt wird, bei der ein Fehlen von Empfangsdaten erkannt wird, und danach identische Daten erneut übertragen werden.
Ferner ist gemäß der ersten Ausführungsform im Vergleich zu einem Fall, bei dem identische Daten von einer Mehrzahl von drahtlosen Vorrichtungen übertragen werden, die Ausrüstung weniger kompliziert; daher kann jede der Boden-Drahtlosbasisstationen und der fahrzeugseitigen Drahtlosstationen verkleinert werden.
Zweite Ausführungsform
Bei der ersten Ausführungsform speichert die Basisstations-Steuervorrichtung 41 die Übertragungsanzahl-Festlegungstabelle zum Verwalten der Anzahl von Übertragungswiederholungen der Zugsteuerungsinformationen, und die Anzahl von Übertragungswiederholungen wird im Voraus als die Basisstations-Steuerungsinformationen festgelegt; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bei der zweiten Ausführungsform wird eine Erläuterung eines Modus gegeben, bei dem jede der Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33 einen leeren Schlitz erkennt, in dem sich eine drahtlose Ressource im Leerlauf befindet, und die Anzahl von Übertragungswiederholungen in Übereinstimmung mit dem leeren Schlitz feststellt.
Als Erstes verwalten die Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 32 und 33 Informationen über die den fahrzeugseitigen Drahtlosstationen 21, 22, 23, 24 und 25 in ihren eigenen Datenübertragungsbereichen zugewiesenen drahtlosen Ressourcen. 4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für Informationen über die von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 gemäß der zweiten Ausführungsform verwalteten drahtlosen Ressourcen veranschaulicht. 4 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Boden-Drahtlosbasisstation 31 die drahtlose Ressource ID = 1 der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 zuweist und die drahtlose Ressource ID = 2 der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 22 zuweist, während die drahtlose Ressource ID = 3 und die drahtlose Ressource ID = 4 keiner der fahrzeugseitigen Drahtlosstationen zugewiesen werden, d. h., diese Ressourcen sind nicht zugewiesen.
5 ist eine Darstellung, die gemäß der zweiten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist. Als Erstes überwacht die Boden-Drahtlosbasisstation 31 einen Leerlaufzustand drahtloser Ressourcen zu einer beliebigen Zeit, und wenn sie einen leeren Schlitz erkennt, füllt sie den leeren Schlitz, indem sie die drahtlose Ressource einer fahrzeugseitigen Drahtlosstation zuweist. Insbesondere wird die im Leerlauf befindliche drahtlose Ressource ID = 3 der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 zugewiesen, und die im Leerlauf befindliche drahtlose Ressource ID = 4 wird der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 22 zugewiesen. Durch Durchführen einer Zuweisung auf eine derartige Weise wird der Status einer von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen derselbe wie der in 2 veranschaulichte, bei der ersten Ausführungsform beschriebene, d. h., die leeren Schlitze können gefüllt werden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform ist es möglich, dieselbe Wirkung wie die der ersten Ausführungsform zu bieten. Ferner ist es möglich, einen leeren Schlitz zu erkennen, und den leeren Schlitz zu füllen; daher kann die Datenübertragungseffizienz verbessert werden.
Dritte Ausführungsform
Bei der ersten und zweiten Ausführungsform wurde eine Erläuterung eines Falls gegeben, bei dem die Zugsteuerungsinformationen und die allgemeinen Übertragungsinformationen übertragen werden, wodurch der Zugbetrieb ohne irgendwelche Probleme durchgeführt wird. Allerdings kann während des Zugbetriebs ein Fall eintreten, bei dem die Notbremsen angezogen werden müssen. In diesem Fall ist es erforderlich, Notfallinformationen anstelle der Zugsteuerungsinformationen zu einer fahrzeugseitigen Drahtlosstation zu übertragen.
6 ist eine Darstellung, die gemäß einer dritten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist. Wie in 6 veranschaulicht, werden, wenn Notfallinformationen (emergency information, EM) erzeugt werden, die Zugsteuerungsinformationen durch die Notfallinformationen EM ersetzt, und anschließend werden die Notfallinformationen EM übertragen. Mit dieser Steuerung können die Notfallinformationen in der Zugsteuerung zum Ausdruck gebracht werden.
Hier in 6 werden die Zugsteuerungsinformationen durch die Notfallinformationen EM ersetzt, und anschließend werden die Notfallinformationen EM übertragen; allerdings können die Zugsteuerungsinformationen und die allgemeinen Übertragungsinformationen durch die Notfallinformationen EM ersetzt und anschließend die Notfallinformationen EM übertragen werden. Ferner werden leere Schlitze in 6 nicht genutzt; ein leerer Schlitz kann jedoch wie bei der zweiten Ausführungsform erkannt werden, und die Notfallinformationen EM können auch unter Verwendung des leeren Schlitzes übertragen werden. Wie vorstehend beschrieben, ist es durch Ersetzen sowohl der Zugsteuerungsinformationen als auch der allgemeinen Übertragungsinformationen durch die Notfallinformationen EM und Übertragen der Notfallinformationen EM oder durch Nutzen eines leeren Schlitzes möglich, die Notfallinformationen schnell in dem Zugbetrieb zum Ausdruck zu bringen.
Vierte Ausführungsform
Bei der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform wurden Erläuterungen von Fällen gegeben, bei denen jeder Zug mit nur einer fahrzeugseitigen Drahtlosstation ausgestattet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch, worauf bei der ersten Ausführungsform hingewiesen wurde, nicht darauf beschränkt. Ein Zug kann mit einer Mehrzahl von fahrzeugseitigen Drahtlosstationen ausgestattet sein.
7 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Ausgestaltung eines drahtlosen Zug-Datenübertragungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 7 veranschaulicht, weist ein Zug 11a eine fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 an dem vordersten Waggon und eine fahrzeugseitige Drahtlosstation 21a an dem hintersten Waggon auf. Die Boden-Drahtlosbasisstationen 31 und 31a sind am Boden angeordnet und sind mit der Basisstations-Steuervorrichtung 41 verbunden. Die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 führt eine drahtlose Datenübertragung mit der Boden-Drahtlosbasisstation 31 über eine vorderseitige drahtlose Verbindung durch, und die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21a führt eine drahtlose Datenübertragung mit der Boden-Drahtlosbasisstation 31a über eine hinterseitige drahtlose Verbindung durch. Die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 ist mit einer fahrzeugseitigen Steuervorrichtung 20 verbunden, und die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21a ist mit einer fahrzeugseitigen Steuervorrichtung 20a verbunden. Die fahrzeugseitige Steuervorrichtung 20 und die fahrzeugseitige Steuervorrichtung 20a sind miteinander durch eine Datenübertragungsleitung verbunden, und sie gleichen die empfangenen Datenteile gegeneinander ab.
8 ist eine Darstellung, die gemäß der vierten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von den Boden-Drahtlosbasisstationen 31 und 31a durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist. 8(A) veranschaulicht den Status einer Zuweisung drahtloser Ressourcen, durchgeführt von der Boden-Drahtlosbasisstation 31, die eine drahtlose Datenübertragung mit der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 über die vorderseitige drahtlose Verbindung durchführt. 8(B) veranschaulicht den Status einer Zuweisung drahtloser Ressourcen, durchgeführt von der Boden-Drahtlosbasisstation 31a, die eine drahtlose Datenübertragung mit der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21a über die hinterseitige drahtlose Verbindung durchführt. Wie in 8 veranschaulicht, ist es möglich, da die vorderseitige drahtlose Verbindung und die hinterseitige drahtlose Verbindung beide zum Übertragen identischer Daten und Empfangen identischer Daten verwendet werden, die Datenübertragungsdaten-Ankunftsrate bei Übertragung und Empfang weiter zu verbessern.
Das drahtlose Zug-Datenübertragungssystem gemäß der vierten Ausführungsform ist jedoch nicht auf einen Modus beschränkt, bei dem die vorderseitige drahtlose Verbindung und die die hinterseitige drahtlose Verbindung beide zum Übertragen identischer Daten und Empfangen identischer Daten verwendet werden. 9 ist eine Darstellung, die gemäß der vierten Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von den Boden-Drahtlosbasisstationen 31 und 31a durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist. 9(A) veranschaulicht den Status einer Zuweisung drahtloser Ressourcen, durchgeführt von der Boden-Drahtlosbasisstation 31, die eine drahtlose Datenübertragung mit der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 über die vorderseitige drahtlose Verbindung durchführt. 9(B) veranschaulicht den Status einer Zuweisung drahtloser Ressourcen, durchgeführt von der Boden-Drahtlosbasisstation 31a, die eine drahtlose Datenübertragung mit der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21a über die hinterseitige drahtlose Verbindung durchführt. Wie in 9 veranschaulicht, kann, wenn die vorderseitige drahtlose Verbindung und die hinterseitige drahtlose Verbindung zum Übertragen und Empfangen unterschiedlicher Datenteile verwendet werden können, sodass die vorderseitige drahtlose Verbindung und die hinterseitige drahtlose Verbindung jeweils die Kontrolle über Übertragung/Empfang eines anderen Teils der allgemeinen Übertragungsinformationen übernehmen, die Kapazität für Übertragungs-/Empfangsdaten erhöht werden. Insbesondere zeigt der Vergleich von 9 mit 8, dass in 9 zweimal so viele der allgemeinen Übertragungsinformationen übertragen werden können wie in 8.
Es sollte beachtet werden, dass, wenn bei dem in 7 veranschaulichten Zug 11a die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 versagt hat, ein leerer Schlitz in der hinterseitigen drahtlosen Verbindung zur drahtlosen Datenübertragung zwischen der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21a und der Boden-Drahtlosbasisstation 31a genutzt werden kann, um die Anzahl von Übertragungswiederholungen zu erhöhen. Wenn die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21a versagt hat, kann ein leerer Schlitz in der vorderseitigen drahtlosen Verbindung zur drahtlosen Datenübertragung zwischen der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 und der Boden-Drahtlosbasisstation 31 genutzt werden, um die Anzahl von Übertragungswiederholungen zu erhöhen.
Fünfte Ausführungsform
10 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Ausgestaltung eines drahtlosen Zug-Datenübertragungssystems gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das in 10 veranschaulichte drahtlose Zug-Datenübertragungssystem unterscheidet sich von dem in 1 veranschaulichten drahtlosen Zug-Datenübertragungssystem insofern, als eine Messinformations-Sammelvorrichtung 51 mit der Basisstations-Steuervorrichtung 41 verbunden ist; alle anderen Ausgestaltungen sind jedoch dieselben wie die aus 1.
11 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Ausgestaltung der Messinformations-Sammelvorrichtung 51 gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 11 veranschaulicht, zählen zu der Messinformations-Sammelvorrichtung 51 eine Messinformations-Sammeleinheit 501, die Datenübertragungsqualitäts-Messergebnisse sammelt und akkumuliert, und eine Qualitätsverschlechterungsbereichs-Schätzeinheit 502, die gemäß den in der Messinformations-Sammeleinheit 501 akkumulierten Messergebnissen einen Bereich angibt, in dem sich die Datenübertragungsqualität verschlechtert, und die Basisstations-Steuervorrichtung 41 anweist, die Anzahl von Übertragungswiederholungen für den angegebenen Bereich zu erhöhen.
12 ist eine Darstellung, die eine beispielhafte Ausgestaltung einer fahrzeugseitigen Vorrichtung 61 veranschaulicht, mit der gemäß der fünften Ausführungsform jeder Zug ausgestattet ist. Wie in 12 veranschaulicht, zählen zu der fahrzeugseitigen Vorrichtung 61 eine Positionsinformations-Erfassungseinheit 601, die Positionsinformationen über den Zug erfasst; eine Funkqualitäts-Messeinheit 602, die die Qualität einer Datenübertragung mit einer entsprechenden Boden-Drahtlosbasisstation misst; eine Messinformations-Aufzeichnungseinheit 603, die Teile der von der Positionsinformations-Erfassungseinheit 601 erfassten Positionsinformationen und der Datenübertragungsqualitäts-Messergebnisse einander zugeordnet aufzeichnet, und eine Messinformations-Meldeeinheit 604, die Positionsinformationen und das diesen zugeordnete Datenübertragungsqualitäts-Messergebnis, die in der Messinformations-Aufzeichnungseinheit 603 aufgezeichnet wurden, an eine Boden-Drahtlosbasisstation über eine fahrzeugseitige Drahtlosstation meldet. Die Positionsinformationen und das diesen zugeordnete Datenübertragungsqualitäts-Messergebnis, die zu der Boden-Drahtlosbasisstation übertragen wurden, werden zu der Basisstations-Steuervorrichtung 41 übertragen.
13 ist eine Darstellung, die gemäß der fünften Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist. Wie in 13 veranschaulicht, sind ähnlich wie bei 2 die der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 21 zugewiesenen Zeitschlitze durch eine Ziffer „1” in Klammern bezeichnet, und die der der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 22 zugewiesenen Zeitschlitze sind durch eine Ziffer „2” in Klammern bezeichnet.
Die Boden-Drahtlosbasisstation 31 überträgt die Zugsteuerungsinformationen mehrere Male in jedem Rahmen. In 13 werden identische Zugsteuerungsinformationen wiederholt, zweimal von der Boden-Drahtlosbasisstation 31 aus und zweimal von der Boden-Drahtlosbasisstation 32 aus übertragen. Wenn eine Datenübertragung durchgeführt wird, sammelt die Boden-Drahtlosbasisstation 31 die Datenübertragungs-Fehlerrate bei einem Übertragen und Empfangen der Zugsteuerungsinformationen in Bezug auf die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 oder die fahrzeugseitige Drahtlosstation 22 und überträgt die gesammelte Datenübertragungs-Fehlerrate zu der Messinformations-Sammelvorrichtung 51. Wenn keine Datenübertragung durchgeführt wird, misst die Boden-Drahtlosbasisstation 31 das Empfangsniveau von Störsignalen und überträgt das Datenübertragungsqualitäts-Messergebnis zu der Messinformations-Sammelvorrichtung 51. Das Datenübertragungsqualitäts-Messergebnis wird jede vorgegebene Zeitspanne zu der Basisstations-Steuervorrichtung 41 übertragen, und wird in der Messinformations-Sammelvorrichtung 51 akkumuliert. In ähnlicher Weise überträgt jede der Boden-Drahtlosbasisstationen 32 und 33 ebenfalls das Datenübertragungsqualitäts-Messergebnis zu der Basisstations-Steuervorrichtung 41.
14 ist eine Darstellung, die die von den Boden-Drahtlosbasisstationen gemäß der fünften Ausführungsform gesammelten Datenübertragungsqualitäts-Messergebnisse veranschaulicht. Beim Erlangen des Datenübertragungsqualitäts-Messergebnisses von jeder der Boden-Drahtlosbasisstationen vergleicht die Basisstations-Steuervorrichtung 41 die Datenübertragungs-Fehlerrate und/oder das Störsignal-Empfangsniveau mit einem vorgegebenen Qualitätsverschlechterungs-Erkennungsschwellenwert und gibt eine Drahtlosbasisstation mit niedriger Datenübertragungsqualität an und extrahiert sie. In 14 wird jede der Datenübertragungs-Fehlerraten mit einem Qualitätsverschlechterungs-Erkennungsschwellenwert verglichen, und die Boden-Drahtlosbasisstation 32 wird als eine Drahtlosbasisstation mit einer hohen Datenübertragungs-Fehlerrate angegeben und extrahiert.
Hier in 14 ist der Qualitätsverschlechterungs-Erkennungsschwellenwert nur gültig, wenn die Datenübertragungs-Fehlerrate im Ansteigen begriffen ist, und ein Qualiätswiedergewinnungs-Erkennungsschwellenwert ist nur gültig, wenn die Datenübertragungs-Fehlerrate im Sinken begriffen ist. Insbesondere, wenn die Datenübertragungs-Fehlerrate ansteigt und den Qualitätsverschlechterungs-Schwellenwert überschreitet, wird festgestellt, dass sich die Datenübertragungsqualität verschlechtert hat. Danach wird, selbst wenn die Datenübertragungs-Fehlerrate sinkt und niedriger wird als der Qualitätsverschlechterungs-Schwellenwert, die Feststellung beibehalten, dass sich die Datenübertragungsqualität in einem verschlechterten Zustand befindet. Wenn dann die Datenübertragungs-Fehlerrate weiter sinkt und niedriger wird als der Qualiätswiedergewinnungs-Erkennungsschwellenwert, wird festgestellt, dass die Datenübertragungsqualität wiedergewonnen wurde. Im Gegensatz dazu wird, selbst wenn die Datenübertragungs-Fehlerrate ansteigt und den Qualiatswiedergewinnungs-Schwellenwert überschreitet, nicht festgestellt, dass sich die Datenübertragungsqualität verschlechtert hat. Danach wird, wenn die Datenübertragungs-Fehlerrate weiter ansteigt und den Qualitätsverschlechterungs-Erkennungsschwellenwert überschreitet, festgestellt, dass sich die Datenübertragungsqualität verschlechtert hat.
Anschließend überträgt die Basisstations-Steuervorrichtung 41 einen Befehl, die Anzahl von Übertragungswiederholungen zu erhöhen, zu der auf diese Weise extrahierten Boden-Drahtlosbasisstation 32. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zu erhöhende Anzahl von Übertragungswiederholungen nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann sie derart festgelegt sein, dass identische Zugsteuerungsinformationen dreimal in jedem Rahmen übertragen werden. Es ist ausreichend, wenn die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 irgendeinen der wiederholt übertragenen Teile der identischen Zugsteuerungsinformationen empfängt, und die fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 behandelt die Daten, die zum ersten Mal richtig empfangen wurden, als gültige Empfangsdaten und verwirft die anderen Daten.
Hier hat die Boden-Drahtlosbasisstation 31 die in ihrem eigenen Datenübertragungsbereich vorhandene fahrzeugseitige Drahtlosstation 21 über die Drahtlos-Steuerungsinformationen benachrichtigt. Ein Ändern der Anzahl von Übertragungswiederholungen verursacht einen Unterschied bei der Anzahl von Übertragungswiederholungen zwischen den Boden-Drahtlosbasisstationen. In einem derartigen Fall erfasst die fahrzeugseitige Drahtlosstation Drahtlos-Steuerungsinformationen, während sie eine Übergabe durchführt, um Drahtlosbasisstationen im Einklang mit ihrer eigenen Bewegung zu wechseln, sodass die fahrzeugseitige Drahtlosstation die Anzahl von Übertragungswiederholungen in diesem Bereich erfassen und die Zeitschlitze angeben kann. In 13 handelt es sich bei der in dem Schlitz ID = „1” übertragenen „Drahtlossteuerung” um die Drahtlos-Steuerungsinformationen.
Andererseits vergleicht mit Bezug auf Drahtlosbasisstationen, für die die Basisstations-Steuervorrichtung 41 die Anzahl von Übertragungswiederholungen von einem Vorgabewert in Übereinstimmung mit den von den Drahtlosbasisstationen erlangten Datenübertragungsqualitäts-Messergebnissen erhöht hat, die Basisstations-Steuervorrichtung 41 die Datenübertragungs-Fehlerrate oder das Störsignalniveau mit dem vorgegebenen Qualitätswiedergewinnungs-Erkennungsschwellenwert zu einer beliebigen Zeit, um eine Drahtlosbasisstation zu extrahieren, deren Datenübertragungsqualität wiedergewonnen wurde. Anschließend überträgt die Basisstations-Steuervorrichtung 41 zu der so extrahierten Boden-Drahtlosbasisstation einen Befehl, die Anzahl von Übertragungswiederholungen zurück auf den Vorgabewert zu verringern.
15 ist eine Darstellung, die gemäß der fünften Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von der Boden-Drahtlosbasisstation 32 durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist.
16 ist eine Darstellung, die gemäß der fünften Ausführungsform ein Beispiel für den Status einer von der Boden-Drahtlosbasisstation 33 durchgeführten Zuweisung drahtloser Ressourcen in einem Fall veranschaulicht, bei dem jede drahtlose Ressource Zeit ist. Die der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 24 zugewiesenen Zeitschlitze sind durch eine Ziffer „4” in Klammern bezeichnet, und die der der fahrzeugseitigen Drahtlosstation 25 zugewiesenen Zeitschlitze sind durch eine Ziffer „5” in Klammern bezeichnet. Wie in 16 veranschaulicht, wird in der Boden-Drahtlosbasisstation 33 die Anzahl von Übertragungswiederholungen von dem Vorgabewert, d. h. eins, mittels des zuvor durchgeführten Vorgangs auf zwei erhöht. Jedoch wird, da als ein Ergebnis des Vergleichs des Datenübertragungsqualitäts-Messergebnisse und des Qualitätswiedergewinnungs-Erkennungsschwellenwerts eine Datenübertragungsqualitäts-Wiedergewinnung erkannt wird, die Anzahl von Übertragungswiederholungen auf eins verringert, d. h., sie wird auf den Vorgabewert zurückgeführt.
Gemäß der vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsform überträgt jede Boden-Drahtlosbasisstation wiederholt identische Daten in Übereinstimmung mit Positionsinformationen; daher kann die Datenübertragungs-Erfolgsrate verbessert werden, selbst wenn ein Teil der Empfangsdaten aufgrund von Funkwelleninterferenz oder momentaner Abschirmung fehlt.
Ferner kann gemäß dem bei der dritten Ausführungsform beschriebenen Schema jede fahrzeugseitige Drahtlosstation die Datenübertragungs-Erfolgsrate ohne Wechseln von Drahtlosbasisstationen verbessern. Auf diese Weise kann die Datenübertragungs-Erfolgsrate ohne Hinzufügen weiterer Drahtlosbasisstationen verbessert werden.
Ferner wird, wenn die Anzahl von Übertragungswiederholungen erhöht wird, eine Übertragung zu einem zeitlich anderen Zeitpunkt durchgeführt. Auf diese Weise kann die Datenübertragungsumgebung wegen der Zeitverschiebung besser geworden sein, und daher ist es möglich, die Datenübertragungs-Fehlerrate zu verringern.
Ferner wird ein leerer Schlitz genutzt, um die Anzahl von Übertragungswiederholungen zu erhöhen. Auf diese Weise kann die Datenübertragungs-Erfolgsrate ohne ein Behindern der anderen Datenübertragung verbessert werden.
Ferner wird, wenn die Datenübertragungsqualität wiedergewonnen wurde, die Anzahl von Übertragungswiederholungen zurück auf die ursprüngliche Anzahl von Malen verringert, um leere Schlitze zu vermehren und Nichtübertragungszeit zu erzeugen. Daher kann ein Stromverbrauch für drahtlose Datenübertragung zwischen den Boden-Drahtlosbasisstationen und den fahrzeugseitigen Drahtlosstationen verringert werden.
Es sollte beachtet werden, dass bei der vorstehend beschriebenen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Ausführungsform jede der fahrzeugseitigen Steuervorrichtungen 20 und 20a, der fahrzeugseitigen Drahtlosstationen 21, 21a, 22, 23, 24 und 25, der Boden-Drahtlosbasisstationen 31, 31a, 32, 33, 34 und 35, der Basisstations-Steuervorrichtung 41, der Messinformations-Sammelvorrichtung 51 und der fahrzeugseitigen Vorrichtung 61 mindestens einen Prozessor und einen Speicher aufweisen kann, und jede Operation von jeder der Vorrichtungen mittels Software realisiert werden kann. 17 veranschaulicht eine allgemeine Ausgestaltung von Hardware zum Realisieren von jeder der Vorrichtungen. Die in 17 veranschaulichte Vorrichtung weist einen Prozessor 101 und einen Speicher 102 auf, wobei der Prozessor 101 Berechnung und Steuerung auf der Grundlage von Software durch Verwendung von Eingabedaten durchführt, und der Speicher 102 Eingabedaten oder Daten speichert, die für den Prozessor 101 erforderlich sind, um Berechnung und Steuerung durchzuführen. Hier kann jede der Vorrichtungen eine Mehrzahl der Prozessoren 101 und eine Mehrzahl der Speicher 102 aufweisen.
Die bei den vorstehenden Ausführungsformen veranschaulichten Ausgestaltungen sind bloße Beispiele der vorliegenden Erfindung, und sie können mit anderen bekannten Technologien kombiniert werden. Ferner können die Ausgestaltungen zum Teil entfallen oder geändert werden, ohne dass von dem Wesentlichen der vorliegenden Erfindung abgewichen würde.
Ferner wurde bei der Beschreibung der vorstehenden Ausführungsformen eine Erläuterung eines Zugsteuerungssystems gegeben; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung sollte so verstanden werden, dass sie eine Stationssteuereinheit, eine Boden-Drahtlosbasisstation und eine fahrzeugseitige Drahtlosstation umfasst, die in dem bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Zugsteuerungssystem verwendet werden können.
Bezugszeichenliste

11, 11a, 12, 13, 14, 15: Zug,
20, 20a: fahrzeugseitige Steuervorrichtung,
21, 21a, 22, 23, 24, 25: fahrzeugseitige Drahtlosstation,
31, 31a, 32, 33, 34, 35: Boden-Drahtlosbasisstation,
41: Basisstations-Steuervorrichtung,
51: Messinformations-Sammelvorrichtung,
61: fahrzeugseitige Vorrichtung,
101: Prozessor,
102: Speicher,
501: Messinformations-Sammeleinheit,
502: Qualitätsverschlechterungsbereichs-Schätzeinheit,
601: Positionsinformations-Erfassungseinheit,
602: Funkqualitäts-Messeinheit,
603: Messinformations-Aufzeichnungseinheit,
604: Messinformations-Meldeeinheit.

Claims

Zugsteuerungssystem zum Steuern eines Betriebs eines Zuges durch Übertragen und Empfangen von Informationen, die Zugsteuerungsinformationen aufweisen, zwischen einer auf dem Zug angebrachten fahrzeugseitigen Drahtlosstation und einer Boden-Drahtlosbasisstation mittels drahtloser Datenübertragung, wobei die Zugsteuerungsinformationen Informationen zum Steuern eines Betriebs des Zuges sind, wobei allgemeine Übertragungsinformationen nur einmal von der Boden-Drahtlosbasisstation zu der fahrzeugseitigen Drahtlosstation übertragen werden, wobei die allgemeinen Übertragungsinformationen Informationen sind, die in den Informationen enthalten sind, die die Zugsteuerungsinformationen aufweisen, und die mittels der Boden-Drahtlosbasisstation übertragen werden, und die andere Informationen sind als die Zugsteuerungsinformationen, wobei ein Übertragen der Zugsteuerungsinformationen von der Boden-Drahtlosbasisstation aus zu der fahrzeugseitigen Drahtlosstation mehrere Male wiederholt wird, und aus den wiederholt übertragenen Zugsteuerungsinformationen die fahrzeugseitige Drahtlosstation für einen Betrieb des Zuges einen Teil der Zugsteuerungsinformationen verwendet, den die fahrzeugseitige Drahtlosstation ein erstes Mal ohne Fehlen von Daten empfängt.
Zugsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die drahtlose Datenübertragung unter Verwendung von Zeitschlitzen durchgeführt wird.
Zugsteuerungssystem nach Anspruch 2, wobei, wenn unter den Zeitschlitzen ein leerer Schlitz vorhanden ist, die Boden-Drahtlosbasisstation die Zugsteuerungsinformationen unter Verwendung des leeren Schlitzes überträgt, um eine Anzahl von Übertragungswiederholungen der Zugsteuerungsinformationen zu erhöhen.
Zugsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die drahtlose Datenübertragung unter Verwendung von Frequenzschlitzen durchgeführt wird.
Zugsteuerungssystem nach Anspruch 4, wobei, wenn unter den Frequenzschlitzen ein leerer Schlitz vorhanden ist, die Boden-Drahtlosbasisstation die Zugsteuerungsinformationen unter Verwendung des leeren Schlitzes überträgt, um eine Anzahl von Übertragungswiederholungen der Zugsteuerungsinformationen zu erhöhen.
Zugsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei, wenn Notfallinformationen über einen Betrieb des Zuges erzeugt werden, die Zugsteuerungsinformationen auf Grundlage der Notfallinformationen durch Notfall-Steuerungsinformationen ersetzt werden, und die Notfall-Steuerungsinformationen übertragen werden.
Zugsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl der fahrzeugseitigen Drahtlosstationen auf dem Zug angeordnet ist, eine Mehrzahl der Boden-Drahtlosbasisstationen angeordnet ist, und die Mehrzahl von fahrzeugseitigen Drahtlosstationen von unterschiedlichen Boden-Drahtlosbasisstationen unter den Boden-Drahtlosbasisstationen identische Teile der Zugsteuerungsinformationen und identische Teile der allgemeinen Übertragungsinformationen empfängt.
Zugsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl der fahrzeugseitigen Drahtlosstationen auf dem Zug angeordnet ist, eine Mehrzahl der Boden-Drahtlosbasisstationen angeordnet ist, die Mehrzahl von fahrzeugseitigen Drahtlosstationen von unterschiedlichen Boden-Drahtlosbasisstationen unter den Boden-Drahtlosbasisstationen identische Teile der Zugsteuerungsinformationen empfängt, und die Mehrzahl von fahrzeugseitigen Drahtlosstationen von unterschiedlichen Boden-Drahtlosbasisstationen unter den Boden-Drahtlosbasisstationen unterschiedliche Teile der allgemeinen Übertragungsinformationen empfängt.
Zugsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Boden-Drahtlosbasisstation mittels einer Basisstations-Steuervorrichtung gesteuert wird, und eine Anzahl von Übertragungen der Zugsteuerungsinformationen von der Basisstations-Steuervorrichtung festgelegt wird.
Zugsteuerungssystem nach Anspruch 9, wobei eine Messinformations-Sammelvorrichtung mit der Basisstations-Steuervorrichtung verbunden ist, und die Messinformations-Sammelvorrichtung aufweist: eine Messinformations-Sammeleinheit zum Sammeln und Akkumulieren eines Datenübertragungsqualitäts-Messergebnisses; und eine Qualitätsverschlechterungsbereichs-Schätzeinheit zum Angeben eines Bereichs, in dem sich eine Datenübertragungsqualität verschlechtert, entsprechend dem in der Messinformations-Sammeleinheit akkumulierten Datenübertragungsqualitäts-Messergebnis, und zum Anweisen der Basisstations-Steuervorrichtung, eine Anzahl von Übertragungswiederholungen für den Bereich zu erhöhen, in dem sich eine Datenübertragungsqualität verschlechtert.
Basisstations-Steuervorrichtung, die in das Zugsteuerungssystem nach Anspruch 9 oder 10 vorzusehen ist.
Boden-Drahtlosbasisstation, die in das Zugsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10 vorzusehen ist.
Fahrzeugseitige Drahtlosstation, die in das Zugsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10 vorzusehen ist.