JP2003174407A - 列車無線システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一斉通報時等において、列車無線を用いた速や
かな応答確認により、運転業務に必要な情報の迅速、確
実な伝達確認を達成することがを可能とする列車無線シ
ステムを提供する。 【解決手段】基地局と複数の列車無線移動局の各々との
間で無線回線を介して必要な情報を相互伝送するように
構成された列車無線システムであって、一斉通報が基地
局から複数の列車無線移動局の各々に発報されたとき
に、複数の列車無線移動局の各々からの対応する返信通
報用スイッチによる応答により、複数の列車無線移動局
に固有のＩＤ情報または複数の列車無線移動局を搭載し
た各車両に固有のＩＤ情報との少なくとも一方が、割当
タイムスロットで基地局に伝送されるように構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、指令所等と列車乗
務員等との間の連絡をする列車無線システムに関するも
のであり、特に、列車乗務員からの応答確認信号の返信
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、運行異常や列車故障等の際に、運
行列車の乗務員等に対し、停止命令等を列車無線を用い
て一斉通報（一斉連絡）等を行い、対処していた。この
時、運転指令所等の運転指令員は乗務員等がこの一斉通
報（一斉連絡）等を受信了解したか否かは、音声により
一列車ずつ確認を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような確
認手順では、使用できる周波数が限られているのが通例
であるから、列車乗務員等から同一周波数の無線で任意
（勝手）なタイミングで確認のための返信を行うと、混
信が発生し基地局では、正常な受信が出来なくなる。こ
のため運転指令員等により音声で一列車ずつ乗務員等に
確認を取る必要があり、この間、他の列車乗務員等は、
返信が出来ずに待ち受けの状態となる。従って、この確
認のために、多大の時間を要している。

【０００４】本発明の目的は、一斉通報時等において、
列車無線を用いた速やかな応答確認により、運転業務に
必要な情報の迅速、確実な伝達確認を達成することがを
可能とする列車無線システムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明による列車無線システムは、基地局と複数の
列車無線移動局の各々との間で無線回線を介して必要な
情報を相互伝送するように構成された列車無線システム
であって、前記基地局から前記複数の列車無線移動局へ
の一斉通報に対する該複数の列車無線移動局の各々から
該基地局への応答のために、該複数の列車無線移動局の
各々に、前記一斉通報の受信検知をして表示する一斉通
報受信表示手段と、該一斉通報受信表示手段により受信
検知された前記一斉通報に含まれる予め定めたタイミン
グ情報に同期してスタートして一定間隔のパルスの列を
発生するタイマー付きパルス発生回路と、該複数の列車
無線移動局に固有のＩＤ情報と該複数の列車無線移動局
を搭載した各車両に固有のＩＤ情報との少なくとも一方
を参照して前記一定間隔のパルスの列から予め定めた法
則により選択されたパルスにより当該列車無線移動局へ
の割当タイムスロットを作成する演算回路と、当該一斉
通報に対する応答信号を発生するための返信通報用スイ
ッチが備えられており、前記一斉通報が前記基地局から
該複数の列車無線移動局の各々に発報されたときに、該
複数の列車無線移動局の各々からの対応する前記返信通
報用スイッチによる応答により、該複数の列車無線移動
局に固有のＩＤ情報または該複数の列車無線移動局を搭
載した各車両に固有のＩＤ情報との少なくとも一方が、
前記割当タイムスロットで前記基地局に伝送されるよう
に構成されている。

【０００６】前記割当タイムスロットの単位フレーム内
の個数は、前記参照する前記固有のＩＤ情報の予め定め
た桁により選択されるべき前記割当タイムスロットの必
要な個数に対応するように構成することができる。前記
各車両に固有のＩＤ情報は、列車番号，車両番号，運行
番号の少なくとも一つに対応するように定めることがで
きる。前記一斉通報と前記応答信号とは、前記無線回線
における通常の通話情報を伝送する周波数帯域または時
間帶と区別された周波数帯域または時間帶により伝送さ
れるように構成することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明を詳
細に説明する。図１は、本発明による列車無線システム
の主要部構成例を示すブロック図である。固定設備１０
０側において、中央制御装置１０には光ケーブル，メタ
ルケーブル等により基地局３１，３２，…３ｎと運転指
令所２０が接続されている。運転指令所２０には、運転
指令員２１が監視操作する運転指令卓等２２が設けられ
ている。移動局側の列車２００には、アンテナ２０５に
接続された列車無線設備２１０がある。ここでの無線と
は、空間波無線のみならず、ＬＣＸ（漏洩同軸ケーブ
ル）５０を用いたもの、誘導無線を用いたもの等の全て
の列車無線に適用することができる。運転指令所２０等
の運転指令側システムには一斉通報（一斉連絡）等で、
手動応答を列車乗務員等に要求する場合には、要求信号
を伴った無線による一斉通報（一斉連絡）等を当該押し
釦スイッチ２３等で行う。ここでの、要求信号は通信
（通話）に支障がないように通話の周波数と周波数分割
した例えば３００Ｈｚ以下のサブトーンを用いる方法、
または、通信の開始時、等に時間を通信（通話）と分割
してＭＳＫ（Minimum-Shift-Keying）等によるデータ伝
送を用いることが望ましい。

【０００８】図２に示すように、列車側の列車無線設備
には従前の列車無線設備２１０の他に手動応答要求信号
を受信して、表示及び／又は音響設備等の報知装置２３
０、応答確認スイッチ２３１を設け、列車無線設備２１
０内には、送受結合用デュープレクサ２１１，送信部２
１２，受信部２１３，制御部２１４，電源部２２０等の
従前の構成要素の他に、詳細は後述するタイマー２１
８，演算器２１９，列車番号等の制御データを受け取る
制御データ端子２１５，インターフェース２１６，ＩＤ
の設定をするＩＤ設定器２１７，等を設け、以下に説明
する手順で列車毎に固有のＩＤナンバーを返信する。こ
のＩＤは、列車番号，車両番号，運行番号，列車無線移
動局設備に関連付けられていることが望ましい。また、
このＩＤは、列車の車両設備側より、列車無線設備に取
り入れても、列車無線設備単独で設定しても良い。

【０００９】以下、本発明による列車無線システムの動
作について説明する。指令からの一斉通報（一斉連絡）
等で手動応答要求信号を列車無線移動設備が受信したと
き、あるタイミングで列車無線移動局設備２１０のタイ
マー２１８を起動させる。この場合のあるタイミングと
は、信号検出時、信号検出終了時、キャリア断時等であ
り、他の列車２００にも搭載されているすべての列車無
線設備２１０のタイマー２１８がこのタイミングで同時
にスタートして一定間隔のパルスの列を発生するパルス
発生器として形成されている。このタイマー２１８によ
り全ての列車無線移動局設備２１０は、共通のタイムス
ロットを共有することができ、この共通のタイムスロッ
トにより、以下に述べる方法で基地局側へ、他の列車無
線設備とのタイミングを計り通信を行う。

【００１０】手動応答要求信号を表示及び／又は音響設
備等の報知装置２３０で認識した在線中の各列車の列車
常務員は、受信了解が出来たら応答確認スイッチ２３１
を押下する。この応答スイッチ２３１の押下げとＩＤに
よるタイムスロットの条件で列車無線設備２１０の送信
部２１２を駆動し、ＩＤ設定器２１７に設定された当該
列車２００のＩＤを送出する。２３２は操作器である。

【００１１】本発明では、図３に示すように、応答確認
スイッチ２３１の押下による応答条件とタイマー２１８
によるタイムスロットの条件で列車無線設備２１０の送
信部２１２を駆動する。即ち、各列車からランダムに送
信されることはなく、各列車共通のタイムスロットに基
づき送信することになる。このタイムスロットをＴ０，
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３…Ｔｎとする。

【００１２】即ち、タイムスロット、Ｔ０以前に応答確
認スイッチ２３１が押された列車無線設備２１０からは
Ｔ０のタイミングでＩＤ設定器２１７から、制御部２１
４，送信部２１２を経てＩＤを送出し、Ｔ０〜Ｔ１のタ
イミングで応答確認スイッチが押された列車無線設備２
１０は、Ｔ１のタイミングでＩＤを送出するように送信
部２１２を駆動する。以下同様にＴ２，Ｔ３のタイミン
グで各列車無線設備２１０がＩＤを送出する。

【００１３】乗務員の応答確認スイッチ２３１を押すタ
イミングが同じ場合、すなわち同じタイムスロット間で
押された場合、同じタイムスロットで複数のＩＤが移動
局設備から送出される。

【００１４】この状態が同一基地局受信エリアで発生し
た場合、ＩＤは混信等により正常に受信できなくなる。
また、受信できてもデータの誤り等によりＩＤの識別に
おいて合理性が無くなる。

【００１５】この状態は、基地局の設備側ではキャリア
の受信は出来ているが、列車固有のＩＤが正常に識別で
きない状態になる。

【００１６】ある基地局エリアでこのような正常な受信
ができない状態が発生したその基地局エリアでは、列車
無線設備２１０に対し、再度、手動応答要求信号を送信
する。この信号は、基地局３１〜３ｎから自動で送出し
ても、運転指令員２１が再操作しても良い。この時再度
手動応答信号を受信した列車無線設備２１０は固定設備
側１００で応答確認が出来なかった旨を乗務員等に表示
及び／又は、音響設備等の報知装置２３０で報知する。
ここで、乗務員等は再び応答確認スイッチ２３１を押す
方法により、ＩＤを固定設備１００に送出する。この方
法の繰り返しでもよい。

【００１７】または、再度応答信号を受信した列車無線
設備２１０では、再びあるタイムスロットで応答確認信
号として自動でＩＤを固定設備１００に再返送する。こ
の場合、後述のように列車無線設備２１０により異なる
ＩＤによるタイムスロット等で返送するようにしてもよ
い。

【００１８】このＩＤに基づくタイムスロットでも、輻
湊が生じた場合、再び固定設備側で応答要求信号を出
す。再び列車無線設備２１０では、以下に述べるタイム
スロットでＩＤを返送する。なお、固定設備側１００に
おける２回目以降の応答要求信号は、例えば、基地局３
１〜３ｎでキャリアの検出が出来ているがデータが復調
できない等の条件で基地局３１〜３ｎ又は中央制御装置
等１０で自動で要求しても良い。

【００１９】列車無線設備２１０内でタイマー２１８か
らのパルス列と演算器２１９を用いて行う。この場合の
動作は次のようになる。 一回目の応答で輻湊が生じ、自動で再送信する場合
において、一桁目を見て送信した場合、図５に示すよう
に、Ｂ列車とＣ列車がＴ３のタイミングで送信し輻湊が
生じる。 の状態でも輻湊が発生し、再度の再送要求に対し
２桁目を見てＩＤを送出した場合、ここでもＡ列車とＢ
列車がＴ４のタイミングＩＤを送出し輻湊が生じる。 さらに、再送要求で送信すればＡ列車はＴ６の、Ｂ
列車は、Ｔ７の、Ｃ列車はＴ８のタイミングでＩＤを送
出し、輻湊せずに基地局に、ＩＤを送出することができ
る。 ここでは、ＩＤを一桁目より見たが、何桁目より見
ても良く、又固定設備側より何桁目を見てそのタイムス
ロットでＩＤを送出するように指定しても良い。 又、別な方法では、の状態での再送要求時に既に
固定設備側ではＡ列車がＴＩのタイミングでＩＤを送出
したものを認識できており、Ａ列車を除く列車に対し再
送要求を出せば（再送要求時に、確認できたＩＤ情報を
載せることにより、確認できていない列車のみに再送さ
せるために）、Ｂ列車はＴ４のタイミングで、Ｃ列車
は、Ｔ５のタイミングでＩＤを送出し輻湊せずに基地局
にＩＤを送出することが出来る。

【００２０】ここで、タイムスロットの数（種類）は、
衝突の可能性が無い場合は、タイムスロット数は１で良
いが、数を増やせば、増やすほど処理時間がかかること
になる。

【００２１】また、最適なタイムスロット数は、各移動
局で同時に応答スイッチを押しても重ならないだけのタ
イムスロットをＩＤに対応して用意すれば、衝突が起き
ないが、処理時間が増えることになる。従って、同時に
応答する可能性のある数の２倍程度のタイムスロットを
固定的に用意するか、又は基地局設備側の指定により切
り替えるようにしても良い。

【００２２】同時に応答する列車無線設備２１０の数に
比べてタイムスロットＴ０，Ｔ１，…Ｔｎの数が小さ過
ぎると、多くの衝突が発生し、一回目の確認では、少し
の列車無線設備２１０からのＩＤしか確認出来ないで、
再送要求をすることになる。タイムスロット数を多くす
ると、ほとんど衝突もせず、ほぼ全ての列車無線移動局
設備の確認が一回で出来る。しかし、多くの時間がかか
ることになる。

【００２３】例えば、ＩＤとタイムスロットの関係はタ
イムスロットが「２」の場合には、列車２００のＩＤの
ｎ桁目が偶数の移動局はＴ１のタイミングで、奇数の移
動局は、Ｔ０のタイムスロットで固定設備１００にＩＤ
を送出する。ＩＤの何桁目を見るかは、固定的に下の桁
より見ても良いが、上の桁より見ても、ｎ桁目より見て
も良いし、固定設備側１００からの指定でも良い。

【００２４】同様にタイムスロットが「３」の場合は、
ＩＤを３進数にして、ある桁が「１」のＩＤを持った移
動局はＴ１の、「２」のＩＤを持った移動局はＴ２の、
「３」のＩＤを持った移動局は、Ｔ０のタイムスロット
でＩＤを固定設備１００に送出する。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、運転士等が、列車無線移動局設備において運転台
等に設備した受信了解返信用の応答確認スイッチ等を押
すことで、指令所等では、未了解列車（未了解乗務員）
が特定でき、未了解車（未了解乗務員）のみに再度通報
指示を与えれば良い。これにより指令員は、復旧業務に
専念できると共に列車事故復旧時間の短縮を図ることが
できる。乗務員等（運転士）にあっては、了解が出来た
ら何時でも（指令からの呼びかけを待たず）応答確認ス
イッチが押すことで確認を指令員に伝えられるので、本
来の業務（運転業務）に専念することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による列車無線システムのシステム全体
構成図例である。

【図２】本発明による列車無線システムにおける列車無
線移動局構成例である。

【図３】本発明における輻湊制御のためのタイムスロッ
ト生成法を説明するためのタイムチャートである。

【図４】本発明に用いるＩＤの例を示す図である。

【図５】本発明に用いるＩＤによるタイムスロットの割
当て例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 中央制御装置 ２０ 運転指令所 ２１ 運転指令員 ２２ 運転指令卓 ２３ 押し釦スイッチ ３１，３２，…３ｎ 基地局 ４０ 光ケーブル，メタルケーブル等 ５０ ＬＣＸ等 １００ 固定設備 ２００ 列車 ２０５ アンテナ ２１０ 列車無線設備 ２１１ アンテナ共用器 ２１２ 送信部 ２１３ 受信部 ２１４ 制御部 ２１５ データ受信端子 ２１６ インターフェース部 ２１７ ＩＤ設定器 ２１８ タイマー ２１９ 演算器 ２２０ 電源部 ２３０ 報知装置 ２３１ 応答確認スイッチ ２３２ 操作器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H161 AA01 BB02 CC01 CC11 CC13 CC16 DD08 DD23 GG02 GG04 GG11 GG21 5K067 AA14 BB05 CC14 DD17 DD23 DD24 EE02 EE10 FF22 GG03 GG11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局と複数の列車無線移動局の各々と
   の間で無線回線を介して必要な情報を相互伝送するよう
   に構成された列車無線システムであって、 前記基地局から前記複数の列車無線移動局への一斉通報
   に対する該複数の列車無線移動局の各々から該基地局へ
   の応答のために、該複数の列車無線移動局の各々に、 前記一斉通報の受信検知をして表示する一斉通報受信表
   示手段と、該一斉通報受信表示手段により受信検知され
   た前記一斉通報に含まれる予め定めたタイミング情報に
   同期してスタートして所定のパルス列を発生するタイマ
   ー付きパルス発生回路と、 該複数の列車無線移動局に固有のＩＤ情報と該複数の列
   車無線移動局を搭載した各車両に固有のＩＤ情報との少
   なくとも一方を参照して前記所定のパルス列から予め定
   めた法則により選択されたパルスにより当該列車無線移
   動局への割当タイムスロットを作成する演算回路と、 当該一斉通報に対する応答信号を発生するための応答確
   認スイッチが備えられており、 前記一斉通報が前記基地局から該複数の列車無線移動局
   の各々に発報されたときに、該複数の列車無線移動局の
   各々からの対応する前記返信通報用スイッチによる応答
   により、該複数の列車無線移動局に固有のＩＤ情報また
   は該複数の列車無線移動局を搭載した各車両に固有のＩ
   Ｄ情報との少なくとも一方が、前記割当タイムスロット
   で前記基地局に伝送されるように構成された列車無線シ
   ステム。
2. 【請求項２】 前記割当タイムスロットの単位フレーム
   内の個数は、前記参照する前記固有のＩＤ情報の予め定
   めた桁により選択されるべき前記割当タイムスロットの
   必要な個数に対応するように構成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の列車無線システム。
3. 【請求項３】 前記各車両に固有のＩＤ情報は、列車番
   号，車両番号，運行番号の少なくとも一つに対応するよ
   うに定められていることを特徴とする請求項１または２
   に記載の列車無線システム。
4. 【請求項４】前記一斉通報と前記応答信号とは、前記無
   線回線における通常の通話情報を伝送する周波数帯域ま
   たは時間帶と区別された周波数帯域または時間帶により
   伝送されるように構成されたことを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれかに記載の列車無線システム。