JP2011146965A - Telegram message transmitting apparatus and method - Google Patents

Telegram message transmitting apparatus and method Download PDF

Info

Publication number
JP2011146965A
JP2011146965A JP2010006669A JP2010006669A JP2011146965A JP 2011146965 A JP2011146965 A JP 2011146965A JP 2010006669 A JP2010006669 A JP 2010006669A JP 2010006669 A JP2010006669 A JP 2010006669A JP 2011146965 A JP2011146965 A JP 2011146965A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
message
transmission
verification
signal
modulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010006669A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuyoshi Fukuda
光芳 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Railway Technical Research Institute
Original Assignee
Railway Technical Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Railway Technical Research Institute filed Critical Railway Technical Research Institute
Priority to JP2010006669A priority Critical patent/JP2011146965A/en
Publication of JP2011146965A publication Critical patent/JP2011146965A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To present a novel system for preventing erroneous transmission of telegram messages. <P>SOLUTION: A telegram message transmitting apparatus 1 generates a transmitting telegram message by a processing section 10 and also generates a verifying telegram message as a telegram message corresponding uniquely to the transmitting telegram message. Moreover, a modulating section 20 of the telegram message transmitting apparatus 1 executes a first modulation process and a second modulation process to generate a combined carrier signal including the carrier component of the transmitting telegram message and the carrier component of the verifying telegram message. A frequency band component of the transmitting telegram message is extracted through a transmitting filter 30 and is then transmitted to a rail by a transmitting section 40. Meanwhile, the combined carrier signal output from the modulating section 20 is demodulated by a demodulating section 50 and thereby the transmitting telegram message and the verifying telegram message can be extracted. Here, the processing section 10 executes a first collating process for the transmitting telegram message and a second collating process for the verifying telegram message. If any one of the results of collation in the first collating process and the second collating process is noncompliant, transmission of the transmitting telegram message by the transmitting section 40 is stopped under the control of the processing section 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電文伝送装置及び電文伝送方法に関する。   The present invention relates to a message transmission device and a message transmission method.

電文を伝送するシステムとして、例えば、鉄道分野では自動列車制御システム(ATC(Automatic Train Control))が知られている。ATCでは、電文伝送装置の機能を果たす地上装置が、閉塞区間毎に設けられた軌道回路(レール)に、当該軌道回路の識別符号や、先行列車が在線する閉塞区間までの開通区間数等の情報を格納した電文を繰り返し伝送する。列車に搭載された車上装置は、閉塞区間を通過する間に当該閉塞区間の軌道回路(レール)から電文を受信し、受信した電文に基づいて発生したブレーキパターンに従ってブレーキを動作制御することで、車両の速度制御を実現する。   As a system for transmitting telegrams, for example, an automatic train control system (ATC (Automatic Train Control)) is known in the railway field. In ATC, the ground device that functions as a telegram transmission device has a track circuit (rail) provided for each block section, such as the identification code of the track circuit, the number of open sections to the block section where the preceding train is located, etc. A message containing information is transmitted repeatedly. The on-board device mounted on the train receives a message from the track circuit (rail) of the blocked section while passing through the blocked section, and controls the operation of the brake according to the brake pattern generated based on the received message. Realize vehicle speed control.

このような電文伝送システムにおいて、電文伝送装置内で故障や異常等が発生した場合には誤った電文が伝送され得るため、いわゆるフィードバック照合を行う技術が知られている(例えば特許文献1)。フィードバック照合は、電文を送信するとともにフィードバックし、生成時の電文と比較・照合することで、電文に誤りがないかどうかを検証する技術である。   In such a telegram transmission system, when a failure or abnormality occurs in the telegram transmission device, an erroneous telegram can be transmitted, so a technique for performing so-called feedback collation is known (for example, Patent Document 1). Feedback collation is a technique for verifying whether or not there is an error in a message by sending and feeding back a message and comparing and collating with the message at the time of generation.

特開平9−307534号公報JP-A-9-307534

しかしながら、電文単位で電文の照合を行うフィードバック照合の場合には、送信しようとする電文全体がフィードバックされるまで照合を待つ必要があるため、1電文の送信を完了した後でなければ電文の照合を行うことができない。そのため、最低でも1電文分の誤った電文が送信先に送信されてしまう。   However, in the case of feedback collation in which collation of messages is performed in units of messages, it is necessary to wait for collation until the entire message to be transmitted is fed back. Can not do. For this reason, an erroneous message corresponding to at least one message is transmitted to the transmission destination.

例えば、上述したATCにおいては、1電文といえども誤った電文が車上装置側で採用されることは大事故につながりかねず、従来のフィードバック照合の手法だけをそのまま適用することは、安全性の面で問題があった。   For example, in the above-mentioned ATC, even if one electronic message is used, an erroneous message on the on-board device side can lead to a major accident, and it is safe to apply the conventional feedback verification method as it is. There was a problem in terms of.

また、送信電文をフィードバックして照合する従来の手法では、電文に通番などの伝送毎に変化する情報が含まれない場合、同じ電文が繰り返し送信される故障を検出できず、故障が潜在化するおそれもあった。   In addition, in the conventional method of feeding back and collating a transmitted message, if the message does not contain information that changes every transmission such as a serial number, a failure in which the same message is repeatedly transmitted cannot be detected, and the failure becomes latent. There was also a fear.

本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、誤った電文の送信を防止するための新たな仕組みを提案することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to propose a new mechanism for preventing erroneous transmission of electronic messages.

以上の課題を解決するための第1の形態は、
送信電文(例えば、図2の送信電文)を生成する送信電文生成手段(例えば、図1の処理部10)と、
前記送信電文に基づき予め定められた生成規則に従って前記送信電文に対応する検証電文(例えば、図2の検証電文)を生成する検証電文生成手段(例えば、図1の処理部10)と、
所定の電文送信用周波数の信号を前記送信電文に基づき所定の電文用変調方式で変調してなる送信電文搬送波成分と、前記電文送信用周波数とは異なる所定の検証用周波数の信号を前記検証電文に基づき所定の検証電文用変調方式で変調してなる検証電文搬送波成分とを合成した合成搬送波信号を生成する変調手段(例えば、図1の変調部20)と、
前記変調手段により生成された合成搬送波信号から前記電文送信用周波数の信号を抽出する送信電文信号抽出手段(例えば、図1の送信用フィルタ部30)と、
前記送信電文信号抽出手段により抽出された信号を所定の送信先に向けて外部出力する出力手段(例えば、図1の送信部40)と、
前記検証電文用変調方式に対応する復調方式で、前記変調手段により生成された合成搬送波信号を復調することで、当該合成搬送波信号の検証電文搬送波成分で搬送されている検証電文を取得する復調手段(例えば、図1の復調部50)と、
前記復調手段により取得された検証電文と、前記検証電文生成手段により生成された検証電文とを照合する照合手段(例えば、図1の処理部10)と、
前記照合手段の照合結果が不適合の場合に、前記外部出力を抑止する制御を行う抑止制御手段(例えば、図1の処理部10)と、
を備えた電文伝送装置(例えば、図1の電文伝送装置1)である。
The first form for solving the above problems is:
Transmission message generation means (for example, the processing unit 10 of FIG. 1) for generating a transmission message (for example, the transmission message of FIG. 2);
Verification message generation means (for example, the processing unit 10 of FIG. 1) that generates a verification message (for example, the verification message of FIG. 2) corresponding to the transmission message according to a generation rule determined in advance based on the transmission message;
A transmission telegram carrier component obtained by modulating a signal of a predetermined message transmission frequency by a predetermined message modulation method based on the transmission message, and a signal of a predetermined verification frequency different from the message transmission frequency A modulation means (for example, the modulation unit 20 in FIG. 1) that generates a combined carrier signal obtained by combining a verification message carrier wave component modulated by a predetermined verification message modulation method based on
Transmission message signal extraction means (for example, transmission filter unit 30 in FIG. 1) for extracting the signal of the message transmission frequency from the combined carrier signal generated by the modulation means;
Output means for outputting the signal extracted by the transmission telegram signal extraction means to a predetermined destination (for example, the transmission unit 40 in FIG. 1);
Demodulating means for obtaining a verification message carried by a verification message carrier component of the combined carrier signal by demodulating the combined carrier signal generated by the modulation means in a demodulation method corresponding to the verification message modulation method (For example, the demodulator 50 in FIG. 1);
Collation means (for example, the processing unit 10 in FIG. 1) for collating the verification message acquired by the demodulation means with the verification message generated by the verification message generation means;
A deterrence control unit (for example, the processing unit 10 in FIG. 1) that controls to suppress the external output when the collation result of the collation unit is incompatible;
Is a telegram transmission apparatus (for example, the telegram transmission apparatus 1 in FIG. 1).

また、他の形態として、
所与の送信電文に基づき予め定められた生成規則に従って前記送信電文に対応する検証電文を生成する検証電文生成ステップと、
所定の電文送信用周波数の信号を前記送信電文に基づき所定の電文用変調方式で変調してなる送信電文搬送波成分と、前記電文送信用周波数とは異なる所定の検証用周波数の信号を前記検証電文に基づき所定の検証電文用変調方式で変調してなる検証電文搬送波成分とを合成した合成搬送波信号を生成する合成搬送波信号生成ステップと、
前記生成された合成搬送波信号から前記電文送信用周波数の信号を抽出する送信電文信号抽出ステップと、
前記抽出された信号を所定の送信先に向けて外部出力する出力ステップと、
前記検証電文用変調方式に対応する復調方式で、前記生成された合成搬送波信号を復調することで、当該合成搬送波信号に搬送されている検証電文を取得する復調ステップと、
前記取得された検証電文と、前記検証電文生成ステップで生成された検証電文とが不適合の場合に、前記外部出力を抑止する制御を行う抑止制御ステップと、
を含む電文伝送方法を構成してもよい。
As another form,
A verification message generation step for generating a verification message corresponding to the transmission message according to a predetermined generation rule based on a given transmission message;
A transmission telegram carrier component obtained by modulating a signal of a predetermined message transmission frequency by a predetermined message modulation method based on the transmission message, and a signal of a predetermined verification frequency different from the message transmission frequency A combined carrier signal generation step for generating a combined carrier signal by combining a verification message carrier wave component modulated by a predetermined verification message modulation method based on
A transmission message signal extraction step for extracting a signal of the message transmission frequency from the generated combined carrier signal;
An output step of externally outputting the extracted signal toward a predetermined destination;
A demodulation step for acquiring a verification message carried in the synthesized carrier signal by demodulating the generated synthesized carrier signal in a demodulation method corresponding to the verification message modulation method;
A suppression control step for performing control to suppress the external output when the acquired verification message and the verification message generated in the verification message generation step are incompatible;
A message transmission method including

この第1の形態等によれば、送信電文に基づく予め定められた生成規則に従って、送信電文に対応する検証電文を生成する。そして、電文送信用周波数の信号を変調してなる送信電文搬送波成分と、検証用周波数の信号を変調してなる検証電文搬送波成分とを合成した合成搬送波信号を生成し、当該合成搬送波信号から電文送信用周波数の信号を抽出した上で、所定の送信先に向けて外部出力する。その一方で、検証電文用変調方式に対応する復調方式で合成搬送波信号を復調することで、検証電文搬送波成分で搬送されている検証電文を取得し、取得された検証電文と、生成した時のもとの検証電文とを照合する。そして、その照合結果が不適合の場合は、外部出力を抑止する制御を行う。   According to the first form and the like, a verification message corresponding to the transmission message is generated according to a predetermined generation rule based on the transmission message. Then, a synthesized carrier signal is generated by synthesizing a transmission telegram carrier component obtained by modulating a signal for transmitting a message and a verification message carrier component obtained by modulating a signal for the verification frequency, and a message is generated from the synthesized carrier signal. After extracting the signal of the transmission frequency, it is externally output toward a predetermined transmission destination. On the other hand, by demodulating the synthesized carrier signal with a demodulation method corresponding to the verification message modulation method, the verification message carried in the verification message carrier component is acquired, and the acquired verification message and the generated Check against the original verification message. And when the collation result is nonconformity, control which suppresses external output is performed.

最終的に外部出力される送信電文搬送波の信号のみを生成するのではなく、その送信電文搬送波に、別の周波数(検証用周波数)の検証電文搬送波を合成した合成搬送波信号を生成する。従って、検証電文搬送波成分で搬送される検証電文に誤りがない状態において、同じ信号の送信電文搬送波成分で搬送される送信電文に誤りが生じるような故障が発生する可能性は極めて低いといえる。そこで、第1の形態等においては、検証電文をフィードバック照合し、不適合の場合に外部出力を抑止することで、誤った送信電文の外部出力を防止することできる。   Instead of generating only a signal of a transmission telegram carrier that is finally output to the outside, a composite carrier signal is generated by synthesizing a verification message carrier of another frequency (verification frequency) with the transmission telegram carrier. Accordingly, it can be said that there is very little possibility that a failure that causes an error in the transmission message carried by the transmission message carrier component of the same signal in the state where there is no error in the verification message carried by the verification message carrier component. Therefore, in the first embodiment or the like, it is possible to prevent an external output of an erroneous transmission telegram by performing feedback collation of the verification telegram and suppressing the external output in the case of nonconformity.

また、第2の形態として、第1の形態の電文伝送装置であって、
前記復調手段が、前記電文用変調方式に対応する復調方式で、前記変調手段により生成された合成搬送波信号を復調することで、当該合成搬送波信号の送信電文搬送波成分で搬送されている送信電文を更に取得し、
前記照合手段が、前記復調手段により取得された送信電文と、前記送信電文生成手段により生成された送信電文とを更に照合し、
前記抑止制御手段が、前記照合手段による前記検証電文の照合結果、及び、前記送信電文の照合結果の何れかが不適合の場合に、前記外部出力を抑止する制御を行う、
電文伝送装置を構成してもよい。
Moreover, as a second form, it is a telegram transmission apparatus of the first form,
The demodulation means demodulates the combined carrier signal generated by the modulation means in a demodulation method corresponding to the electronic message modulation method, so that the transmission message carried in the transmission message carrier component of the combined carrier signal is changed. Get more,
The collation means further collates the transmission message acquired by the demodulation means and the transmission message generated by the transmission message generation means;
The suppression control means performs control to suppress the external output when any of the verification result of the verification message by the verification means and the verification result of the transmission message is incompatible.
You may comprise a message | telegram transmission apparatus.

この第2の形態によれば、復調部は、電文用変調方式に対応する復調方式で合成搬送波信号を復調することで、送信電文搬送波成分で搬送されている送信電文を取得する。そして、照合手段は、復調手段により取得された送信電文と、送信電文生成手段により生成された送信電文とを照合し、検証電文の照合結果、及び、送信電文の照合結果の何れかが不適合の場合に、外部出力を抑止する制御を行う。検証電文の照合結果ばかりでなく、送信電文そのものの照合結果も考慮して外部出力の抑止制御を行うことで、誤った電文が送信されることを確実に防止できる。   According to the second aspect, the demodulator obtains a transmission telegram carried by the transmission telegram carrier component by demodulating the combined carrier signal by a demodulation scheme corresponding to the telegram modulation scheme. Then, the collation unit collates the transmission message acquired by the demodulation unit and the transmission message generated by the transmission message generation unit, and either the verification result of the verification message or the verification result of the transmission message is incompatible. In this case, control to suppress external output is performed. By performing external output suppression control in consideration of not only the verification message verification result but also the verification result of the transmission message itself, it is possible to reliably prevent an erroneous message from being transmitted.

また、第3の形態として、第1又は第2の形態の電文伝送装置であって、
前記変調手段が、前記電文送信用周波数よりも高い周波数を前記検証用周波数として用いて前記変調を行い、前記検証電文搬送波成分における前記検証電文1つ分の搬送時間長が前記送信電文搬送波成分における前記送信電文1つ分の搬送時間長より短い前記合成搬送波信号を生成し、
前記送信電文1つ分を搬送する信号の外部出力が完了する前に、前記照合手段によって前記検証電文1つ分の照合が完了することを特徴とする電文伝送装置を構成してもよい。
Further, as a third form, the telegraphic transmission device of the first or second form,
The modulation means performs the modulation using a frequency higher than the message transmission frequency as the verification frequency, and the length of the carrier time for one verification message in the verification message carrier component is in the transmission message carrier component. Generating the combined carrier signal shorter than the transmission time length of one transmission message;
Before the external output of the signal carrying one transmission message is completed, the verification unit may complete the verification for one verification message.

この第3の形態によれば、変調手段は、電文送信用周波数よりも高い周波数を検証用周波数として用いて変調を行い、検証電文搬送波成分における検証電文1つ分の搬送時間長が送信電文搬送波成分における送信電文1つ分の搬送時間長より短い合成搬送波信号を生成する。その結果、送信電文1つ分を搬送する信号の外部出力が完了する前に、照合手段による検証電文1つ分の照合が完了することとなる。すなわち、送信電文全体(1送信電文)の外部出力が完了しないうちに検証電文の照合が完了するため、照合結果が不適合である場合は送信電文の外部出力を速やかに抑止することができる。   According to the third embodiment, the modulation means performs modulation using a frequency higher than the transmission frequency for the message as the verification frequency, and the length of the carrier time for one verification message in the verification message carrier component is the transmission message carrier. A composite carrier signal shorter than the carrier time length of one transmission message in the component is generated. As a result, before the external output of the signal carrying one transmission message is completed, the verification for one verification message by the verification means is completed. That is, since verification message verification is completed before external output of the entire transmission message (one transmission message) is not completed, external output of the transmission message can be quickly suppressed if the verification result is incompatible.

また、第4の形態として、第3の形態の電文伝送装置であって、
前記変調手段が、前記送信電文搬送波成分において1つ分の前記送信電文が搬送される間に前記検証電文搬送波成分において前記検証電文を繰り返し搬送するように前記合成搬送波信号を生成する(例えば、図7)、
電文伝送装置を構成してもよい。
Further, as a fourth form, a telegram transmission apparatus of the third form,
The modulation means generates the composite carrier signal so as to repeatedly carry the verification message in the verification message carrier component while one transmission message is carried in the transmission message carrier component (for example, FIG. 7),
You may comprise a message | telegram transmission apparatus.

この第4の形態によれば、変調手段は、送信電文搬送波成分において1つ分の送信電文が搬送される間に検証電文搬送波成分において検証電文を繰り返し搬送するように合成搬送波信号を生成する。これにより、1つ分の送信電文の外部出力が行われている期間全体における正しい電文の伝送を保証することができる。   According to the fourth embodiment, the modulation means generates the composite carrier signal so that the verification message carrier component repeatedly carries the verification message while the transmission message carrier component carries one transmission message. As a result, it is possible to guarantee the correct transmission of the message over the entire period during which one transmission message is output externally.

また、第5の形態として、第1〜第4の何れかの形態の電文伝送装置であって、
前記検証電文生成手段が、前記送信電文生成手段により生成された送信電文の一部又は全部の複製を少なくとも含めて前記検証電文(例えば、図2の検証電文、図6(1)、(2)の検証電文)を生成する、
電文伝送装置を構成してもよい。
In addition, as a fifth form, any one of the first to fourth form of message transmission device,
The verification message generation means includes the verification message (for example, the verification message of FIG. 2, FIGS. 6 (1) and (2)) including at least a copy of a part or all of the transmission message generated by the transmission message generation means. Generate a verification message),
You may comprise a message | telegram transmission apparatus.

この第5の形態によれば、検証電文生成手段は、送信電文生成手段により生成された送信電文の一部又は全部の複製を少なくとも含めて検証電文を生成する。この結果、照合手段による照合は、送信電文の複製部分に対しても行われることになる。従って、検証電文の照合は送信電文の内容を検証することにもなり、送信電文の照合と同等の検証が実現される。   According to the fifth embodiment, the verification message generation unit generates a verification message including at least a part or all of a copy of the transmission message generated by the transmission message generation unit. As a result, the collation by the collation means is also performed on the duplicate portion of the transmitted message. Therefore, verification of the verification message also verifies the content of the transmission message, and verification equivalent to the verification of the transmission message is realized.

また、第6の形態として、第1〜第5の何れかの形態の電文伝送装置であって、
前記検証電文生成手段が、各検証電文を識別する識別情報を含めて前記検証電文(例えば、図6(2)の検証電文)を生成する、
電文伝送装置を構成してもよい。
Further, as a sixth form, any one of the first to fifth forms of message transmission device,
The verification message generation means generates the verification message (for example, the verification message of FIG. 6 (2)) including identification information for identifying each verification message.
You may comprise a message | telegram transmission apparatus.

この第6の形態によれば、検証電文生成手段は、各検証電文を識別する識別情報を含めて検証電文を生成する。照合手段が検証電文の照合を行う際に、検証電文の識別情報の変化を監視することで、同じ電文が繰り返し外部出力される故障や異常を検出することができる。   According to the sixth embodiment, the verification message generation unit generates a verification message including identification information for identifying each verification message. When the verification unit verifies the verification message, by monitoring the change in the identification information of the verification message, it is possible to detect a failure or abnormality in which the same message is repeatedly output to the outside.

電文伝送装置の機能構成の一例を示すブロック図。The block diagram which shows an example of a function structure of a message transmission apparatus. 送信電文及び検証電文の一例を示す図。The figure which shows an example of a transmission message and a verification message. 送信電文の送信及び検証電文の照合のタイミングチャート。The timing chart of the transmission of a transmission message and the collation of a verification message. 変形例における電文伝送装置の機能構成の一例を示すブロック図。The block diagram which shows an example of a function structure of the message | telegram transmission apparatus in a modification. 変形例における電文伝送装置の機能構成の一例を示すブロック図。The block diagram which shows an example of a function structure of the message | telegram transmission apparatus in a modification. 変形例における検証電文の一例を示す図。The figure which shows an example of the verification message | telegram in a modification. 変形例における送信電文送信のタイミングチャート。The timing chart of the transmission message transmission in a modification.

以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態の一例を説明する。以下の実施形態では、鉄道の保安装置の一種として、レールに電文を流して送信する電文伝送装置に本発明を適用した場合の実施形態について説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態がこれに限定されるわけではない。   Hereinafter, an example of an embodiment suitable for the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, an embodiment in which the present invention is applied to a telegram transmission device that transmits and transmits a telegram on a rail will be described as a type of railway security device. However, embodiments to which the present invention can be applied are not limited to this.

本実施形態では、伝送路(ネットワーク)を流れるデータの単位のことを「電文」と呼ぶ。電文は、例えば「フレーム」であってもよいし、「パケット」であってもよい。   In the present embodiment, a unit of data flowing through a transmission path (network) is referred to as a “message”. The electronic message may be, for example, a “frame” or a “packet”.

軌道回路は、当該軌道回路内に列車が進入した際に、車両の車輪及び車軸でなる輪軸によって左右のレール間が短絡されることにより、当該軌道回路の送端側から送出された信号の軌道回路の受信側での受電レベルが低下することを利用して、当該軌道回路内に列車が在線していることを検知する装置である。   When a train enters the track circuit, the track of the signal sent from the sending end side of the track circuit is short-circuited between the left and right rails by the wheel shaft of the vehicle and the axle. This is a device that detects that a train is present in the track circuit by utilizing the fact that the power reception level on the receiving side of the circuit is lowered.

本実施形態の電文伝送装置1は、例えば保安システムの一種である自動列車制御システム(ATC(Automatic Train Control))の地上装置の1つとして用いられ、軌道回路毎に設置され、対応する自軌道回路のレールに電文を送出する役割を担う。ATCでは、列車に搭載された車上装置が、閉塞区間を通過する間に当該閉塞区間のレールから電文を受信し、受信した電文に基づいて発生したブレーキパターンに従ってブレーキを動作制御することで、車両の速度制御を実現する。   A telegram transmission device 1 according to the present embodiment is used as one of ground devices of an automatic train control system (ATC (Automatic Train Control)) which is a kind of a security system, for example, and is installed for each track circuit, and the corresponding own track. It plays the role of sending telegrams to the circuit rails. In ATC, the on-board device mounted on the train receives a message from the rail of the closed section while passing through the closed section, and controls the operation of the brake according to the brake pattern generated based on the received message. Realizes vehicle speed control.

1.構成
図1は、本実施形態における電文伝送装置1の機能構成を示すブロック図である。電文伝送装置1は、処理部10と、変調部20と、送信用フィルタ部30と、送信部40と、復調部50と、通信部60とを備えて構成される。
1. Configuration FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a telegram transmission apparatus 1 according to the present embodiment. The electronic message transmission apparatus 1 includes a processing unit 10, a modulation unit 20, a transmission filter unit 30, a transmission unit 40, a demodulation unit 50, and a communication unit 60.

処理部10は、自軌道回路のレールに伝送する電文(以下、「送信電文」という。)を生成する処理回路部である。処理部10は、自軌道回路内を通過した列車に通知しようとする情報(以下、「列車通知対象情報」という。)に基づいて、送信電文と、送信電文に対応する照合・検証用の電文(以下、「検証電文」という。)との2種類の電文を生成する。そして、生成した送信電文及び検証電文を生成送信電文121及び生成検証電文123として記憶部12にそれぞれ記憶させた後、後段の変調部20に出力する。処理部10の機能は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサによって実現される。   The processing unit 10 is a processing circuit unit that generates a telegram (hereinafter referred to as “transmission telegram”) to be transmitted to the rail of the own track circuit. Based on the information to be notified to the train that has passed through the track circuit (hereinafter referred to as “train notification target information”), the processing unit 10 and a collation / verification message corresponding to the transmission message (Hereinafter, referred to as “verification message”). Then, the generated transmission message and the verification message are stored in the storage unit 12 as the generation transmission message 121 and the generation verification message 123, respectively, and then output to the modulation unit 20 in the subsequent stage. The function of the processing unit 10 is realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit).

記憶部12は、ROM(Read Only Memory)やフラッシュROM、RAM(Random Access Memory)等の記憶装置によって構成され、処理部10が電文伝送装置1を制御するためのシステムプログラムや、処理部10が電文の生成や照合を行うための各種プログラムやデータ等を記憶している。また、記憶部12は、処理部10により実行される各種プログラム、各種処理の処理中データ、処理結果などを一時的に記憶するワークエリアとしても利用される。   The storage unit 12 is configured by a storage device such as a ROM (Read Only Memory), a flash ROM, or a RAM (Random Access Memory), and the processing unit 10 controls a system program for controlling the message transmission device 1 or the processing unit 10 includes Various programs and data for generating and collating electronic messages are stored. The storage unit 12 is also used as a work area that temporarily stores various programs executed by the processing unit 10, data being processed in various processes, processing results, and the like.

図2は、本実施形態における送信電文及び検証電文の一例を示す図である。送信電文は、例えば、8ビットのヘッダ部と、40ビットのデータ部と、8ビットのチェック符号部との合計56ビットのデータ列として構成される。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a transmission message and a verification message in the present embodiment. The transmission message is configured as a total 56-bit data string including, for example, an 8-bit header part, a 40-bit data part, and an 8-bit check code part.

ヘッダ部は、電文の先頭に設けられ、例えば電文の開始位置の検出に用いられるフラグや電文の種別等の情報が格納される部分である。データ部は、伝送内容の情報が格納される部分であり、例えば自軌道回路が敷設されている線区やA/B線、軌道回路ID、開通区間数等の情報が格納される。チェック符号部は、電文中のビット誤りを検出するための符号が格納される部分であり、例えばCRC(Cyclic Redundancy Check)符号が格納される。   The header part is a part that is provided at the head of the message and stores information such as a flag used for detecting the start position of the message and the type of the message. The data part is a part in which information of transmission contents is stored. For example, information such as a line section in which the own track circuit is laid, an A / B line, a track circuit ID, and the number of open sections is stored. The check code part is a part for storing a code for detecting a bit error in a message, and stores, for example, a CRC (Cyclic Redundancy Check) code.

処理部10は、列車通知対象情報に基づいて、所定の生成規則に従って送信電文及び検証電文を生成する。検証電文は、送信電文をもとに、一定の生成規則に従って一意に生成可能な電文であればどのような電文であってもよい。本実施形態では、処理部10は、図2に示すように送信電文の全体を複製することで検証電文を生成する。   Based on the train notification target information, the processing unit 10 generates a transmission message and a verification message according to a predetermined generation rule. The verification message may be any message as long as it is a message that can be generated uniquely according to a certain generation rule based on the transmitted message. In the present embodiment, the processing unit 10 generates a verification message by duplicating the entire transmission message as shown in FIG.

変調部20は、DSP(Digital Signal Processor)等を有して構成され、デジタル信号処理によって、処理部10から出力された送信電文及び検証電文に基づいた変調処理を行う機能部である。変調部20は、送信電文に係る第1変調処理と、検証電文に係る第2変調処理とを同時に行って、第1変調処理で得られた送信電文の搬送波成分と、第2変調処理で得られた検証電文の搬送波成分とが合成されてなる合成搬送波信号を生成する。   The modulation unit 20 includes a DSP (Digital Signal Processor) and the like, and is a functional unit that performs modulation processing based on a transmission message and a verification message output from the processing unit 10 by digital signal processing. The modulation unit 20 simultaneously performs the first modulation process related to the transmission message and the second modulation process related to the verification message, and obtains the carrier component of the transmission message obtained in the first modulation process and the second modulation process. A synthesized carrier wave signal is generated by synthesizing the carrier wave component of the verification message.

より具体的には、第1変調処理は、予め定められた送信電文の搬送周波数(以下、「電文送信用周波数」という。)に対するMSK(Minimum Shift Keying)変調を行う処理でなる。また、第2変調処理は、予め定められた検証電文の搬送周波数(以下、「検証用周波数」という。)に対するMSK変調を行う処理でなる。   More specifically, the first modulation process is a process of performing MSK (Minimum Shift Keying) modulation on a predetermined transmission message carrier frequency (hereinafter referred to as “message transmission frequency”). The second modulation process is a process for performing MSK modulation on a predetermined carrier frequency of the verification message (hereinafter referred to as “verification frequency”).

本実施形態では、検証用周波数は、電文送信用周波数よりも高い周波数を用いる。実用化されている地上装置及び車上装置の電気性能を考慮すると、搬送波周波数を1kHz以下、周波数帯域幅を25〜100Hz程度として、検証用周波数が電文送信用周波数よりも高い周波数となるように周波数帯域を選定する。この場合に、送信電文の伝送速度が25〜100bps(bit per second)程度の値となり、検証電文の伝送速度がこの3〜10倍程度の値となるように帯域選定を行うと好適である。   In the present embodiment, the verification frequency is higher than the message transmission frequency. Considering the electrical performance of ground devices and on-vehicle devices in practical use, the carrier frequency is set to 1 kHz or less, the frequency bandwidth is set to about 25 to 100 Hz, and the verification frequency is higher than the frequency for transmitting the telegram. Select the frequency band. In this case, it is preferable to select the band so that the transmission speed of the transmission message is about 25 to 100 bps (bit per second) and the transmission speed of the verification message is about 3 to 10 times this value.

検証用周波数を電文送信用周波数よりも高くすることは、検証電文1つ分の搬送に係る時間長を、送信電文1つ分の搬送に係る時間長より短くさせるためである。第1変調方式及び第2変調方式ともに同じMSK変調を採用するため、周波数の高い検証電文の方が、周波数の低い送信電文よりも搬送時間長が短くなる。このようにすることで、送信電文1つ分の送信が完了する前に、検証電文1つ分の照合を完了させることが可能となる。そして、照合結果が不適合であれば、送信電文の送信を直ちに停止させることにより、送信しようとしていた1つ目の送信電文さえも送信を途中停止させることができ、誤った送信電文の送信を確実に防止する。   The reason for making the verification frequency higher than the frequency for transmitting a message is to make the time length related to the conveyance for one verification message shorter than the time length related to the conveyance for one transmission message. Since the same MSK modulation is adopted for both the first modulation scheme and the second modulation scheme, the verification message with a higher frequency has a shorter carrier time length than the transmission message with a lower frequency. By doing in this way, it becomes possible to complete collation for one verification telegram before transmission for one transmission telegram is completed. If the verification result is incompatible, the transmission of the transmission message can be stopped immediately, so that even the first transmission message that was about to be transmitted can be stopped halfway. To prevent.

なお、第1変調方式及び第2変調方式それぞれに採用する変調はMSK変調に限られるものではない。検証電文1つ分の搬送に係る時間長が、送信電文1つ分の搬送に係る時間長よりも短ければ、他の変調方法を採用することとしてもよいし、第1変調方式と第2変調方式とで別々の変調方法を採用することとしてもよい。   The modulation employed for each of the first modulation scheme and the second modulation scheme is not limited to MSK modulation. If the time length related to the transport for one verification message is shorter than the time length related to the transport for one transmission message, another modulation method may be adopted, and the first modulation method and the second modulation method may be adopted. Different modulation methods may be used for different methods.

送信用フィルタ部30は、変調部20から出力された合成搬送波信号から、電文送信用周波数の信号を抽出する信号抽出回路である。送信用フィルタ部30は、低域通過フィルタや帯域通過フィルタといったフィルタ回路によって構成される。送信用フィルタ部30を通過した電文送信用周波数の信号は、送信部40に出力される。   The transmission filter unit 30 is a signal extraction circuit that extracts a message transmission frequency signal from the combined carrier signal output from the modulation unit 20. The transmission filter unit 30 is configured by a filter circuit such as a low-pass filter or a band-pass filter. The message transmission frequency signal that has passed through the transmission filter unit 30 is output to the transmission unit 40.

送信部40は、送信用フィルタ部30を通過した信号を物理的に自軌道回路のレールに伝達(送信)するための送信器であり、送信用フィルタ部30を通過した信号を外部出力する機能をなす。送信部40は、処理部10から出力される送信制御信号に従って動作し、処理部10から送信停止制御信号を入力した場合は、送信電文の信号のレールへの送信を停止する。   The transmission unit 40 is a transmitter for physically transmitting (transmitting) the signal that has passed through the transmission filter unit 30 to the rail of the own track circuit, and the function of outputting the signal that has passed through the transmission filter unit 30 to the outside Make. The transmission unit 40 operates in accordance with the transmission control signal output from the processing unit 10. When the transmission stop control signal is input from the processing unit 10, the transmission unit 40 stops transmission of the transmission telegram signal to the rail.

復調部50は、変調部20から入力した合成搬送波信号を復調して、送信電文及び検証電文を取り出す検波部であり、DSP(Digital Signal Processor)等を有してデジタル信号処理で復調を行う。具体的には、第1変調方式(電文送信用周波数帯に対するMSK変調)に対応する復調処理を実行して合成搬送波信号から送信電文を取得するとともに、第2変調方式(検証用周波数帯に対するMSK変調)に対応する復調処理を実行して検証電文を取得して、それぞれ復調送信電文125及び復調検証電文127として処理部10に出力する。   The demodulator 50 is a detector that demodulates the combined carrier signal input from the modulator 20 and extracts a transmission telegram and a verification telegram. The demodulator 50 includes a DSP (Digital Signal Processor) or the like and performs demodulation by digital signal processing. Specifically, a demodulation process corresponding to the first modulation scheme (MSK modulation for the telegram transmission frequency band) is executed to acquire a transmission telegram from the combined carrier signal, and the second modulation scheme (MSK for the verification frequency band). Demodulation processing corresponding to (modulation) is executed to obtain a verification message, and output to the processing unit 10 as a demodulation transmission message 125 and a demodulation verification message 127, respectively.

処理部10は、復調部50から入力した復調検証電文127を、先に記憶した生成検証電文123と照合する第2照合処理を行うとともに、復調送信電文125を、先に記憶した生成送信電文121と照合する第1照合処理を行う。そして、何れかの照合処理において照合結果が不適合と判定された場合は、送信部40に送信停止制御信号を出力して、送信電文のレールへの送信を抑止するように制御する。また、故障通知指示信号を通信部60に出力し、電文伝送装置1の故障を外部装置に通知するように制御する。   The processing unit 10 performs a second collation process for collating the demodulation verification message 127 input from the demodulation unit 50 with the previously generated generation verification message 123, and also generates the demodulation transmission message 125 previously stored with the generation transmission message 121. The first matching process for matching is performed. Then, when it is determined that the collation result is incompatible in any of the collation processes, a transmission stop control signal is output to the transmission unit 40 to control transmission of the transmission telegram to the rail. In addition, a failure notification instruction signal is output to the communication unit 60, and control is performed so as to notify the external device of the failure of the message transmission device 1.

通信部60は、他軌道回路や中央情報管理装置等の外部装置との間で有線通信又は無線通信を行う通信装置である。通信部60は、故障通知指示信号を処理部10から入力した場合に、電文伝送装置1の故障を外部装置に通知するための故障通知信号を生成して、外部装置に送信する。この機能は、例えば、有線ケーブルを介して通信を行う有線通信モジュールや、無線LANやスペクトラム拡散通信等を行う無線通信モジュール等により実現される。   The communication unit 60 is a communication device that performs wired communication or wireless communication with an external device such as another track circuit or a central information management device. When the failure notification instruction signal is input from the processing unit 10, the communication unit 60 generates a failure notification signal for notifying the external device of a failure of the message transmission device 1 and transmits the failure notification signal to the external device. This function is realized by, for example, a wired communication module that performs communication via a wired cable, a wireless communication module that performs wireless LAN, spread spectrum communication, or the like.

2.動作
図3は、処理部10から電文が出力されてから、処理部10による照合処理が完了して送信部40の送信停止制御が行われるまでの時間の流れを概念的に示したタイミングチャートであり、照合処理については検証電文に着目した図としている。図3では、時間を横軸に示し、各機能部の動作時間を横軸上に時間の帯として示している。
2. Operation FIG. 3 is a timing chart conceptually showing a flow of time from when a message is output from the processing unit 10 until the collation processing by the processing unit 10 is completed and transmission stop control of the transmission unit 40 is performed. Yes, the verification process is a diagram focusing on the verification message. In FIG. 3, the time is shown on the horizontal axis, and the operation time of each functional unit is shown as a time zone on the horizontal axis.

先ず、処理部10は、生成した送信電文及び検証電文の変調部20への出力を時刻t1において開始する。そして、変調部20は、処理部10から送信電文及び検証電文を入力すると、第1変調処理及び第2変調処理を時刻t2において同時並行に開始する。   First, the processing unit 10 starts outputting the generated transmission message and verification message to the modulation unit 20 at time t1. And the modulation | alteration part 20 will start a 1st modulation process and a 2nd modulation process simultaneously in parallel at the time t2, if a transmission message | telegram and a verification message | telegram are input from the process part 10. FIG.

変調部20は、第1変調処理及び第2変調処理を行うことで生成される合成搬送波信号を随時出力する。但し、送信電文1つ分の変調は時刻t10までかかるのに対して、検証電文1つ分の変調は時刻t4で終了する。従って、合成搬送波信号には、時刻t2〜t10までの全体に亘って送信電文が含まれているが、検証電文については時刻t2〜t4までの間にのみ含まれていることとなる。   The modulation unit 20 outputs a combined carrier signal generated by performing the first modulation process and the second modulation process as needed. However, while the modulation for one transmission telegram takes until time t10, the modulation for one verification telegram ends at time t4. Therefore, the transmission message is included in the combined carrier signal from time t2 to time t10, but the verification message is included only from time t2 to time t4.

そして、送信用フィルタ部30からは、検証電文の周波数帯域成分がカットされた送信電文の搬送波信号が送信部40に出力される。そして、送信部40は、送信用フィルタ部30を通過した信号をレールへ伝達(送信)する。送信部40による信号の送信は、変調部20から合成搬送波信号が出力される限り継続される(時刻t10)。   Then, the transmission filter unit 30 outputs the carrier signal of the transmission message from which the frequency band component of the verification message has been cut to the transmission unit 40. Then, the transmission unit 40 transmits (transmits) the signal that has passed through the transmission filter unit 30 to the rail. Transmission of the signal by the transmission unit 40 is continued as long as the combined carrier signal is output from the modulation unit 20 (time t10).

その一方で、復調部50は、変調部20から合成搬送波信号を入力すると、その復調処理を時刻t3において開始する。そして、時刻t5において復調処理を完了すると、取り出した検証電文及び送信電文を処理部10に出力する。   On the other hand, when the demodulator 50 receives the composite carrier signal from the modulator 20, the demodulator 50 starts the demodulation process at time t3. When the demodulation process is completed at time t5, the extracted verification message and transmission message are output to the processing unit 10.

処理部10は、復調部50から出力された検証電文の照合処理を時刻t6において開始する。照合処理は短時間で完了し、例えば時刻t7において照合処理が完了する。そして、照合結果が不適合である場合は、送信停止制御信号を送信部40に出力して、レールへの送信を停止させるように制御する。   The processing unit 10 starts verification processing of the verification message output from the demodulation unit 50 at time t6. The collation process is completed in a short time. For example, the collation process is completed at time t7. And when a collation result is incompatibility, it controls to output a transmission stop control signal to transmission part 40, and to stop transmission to a rail.

図3では、時刻t6で検証電文の照合処理を開始して時刻t7で照合処理が完了しているが、時刻t7は、送信電文1つ分の送信が完了する時刻t10よりも前の時刻である。すなわち、送信電文1つの送信を開始してから(時刻t2)、完了するまで(時刻t10)の間に、検証電文の照合処理が完了し、不適合と判定された場合には、現在送信中の送信電文自体の送信を途中終了することができる。   In FIG. 3, the verification message verification process is started at time t6 and the verification process is completed at time t7. However, time t7 is a time before time t10 when the transmission for one transmission message is completed. is there. That is, the verification message verification process is completed between the start of transmission of one transmission message (time t2) and the completion (time t10). The transmission of the transmission message itself can be terminated halfway.

なお、以上の説明では、復調処理で検証電文全体が復調されてから処理部10が照合処理を行う場合を図示・説明したが、復調部50が検証電文をビット単位で復調する毎に、そのビット単位で照合を行うことにしてもよい。何れの方式で照合を行うにせよ、送信部40による送信電文1つ分の送信が完了する前に、検証電文の照合処理を完了させることができる。   In the above description, the case where the processing unit 10 performs the verification process after the entire verification message has been demodulated by the demodulation process has been illustrated and described, but every time the demodulation unit 50 demodulates the verification message bit by bit, Collation may be performed on a bit basis. Regardless of which method is used for verification, the verification message verification process can be completed before the transmission unit 40 completes transmission of one transmission message.

また、図示は省略しているが、処理部10は、検証電文の照合処理と併せて、送信電文の照合処理も行う。この場合、処理部10が送信電文の照合処理を完了するのは時刻t10以降となるが、送信電文それ自体を照合することにより照合処理の正確性が向上する。なお、その照合結果が不適合である場合は、処理部10は送信部40に送信停止制御信号を出力して、以降の送信電文の送信を停止させるように制御する。   Although not shown in the drawing, the processing unit 10 also performs a collation process for a transmission message in addition to a collation process for a verification message. In this case, the processing unit 10 completes the transmission message collation processing after time t10, but the collation processing accuracy is improved by collating the transmission message itself. In addition, when the collation result is incompatibility, the processing unit 10 outputs a transmission stop control signal to the transmission unit 40 and controls to stop transmission of subsequent transmission messages.

3.作用効果
電文伝送装置1によれば、処理部10により、送信電文が生成されるとともに、送信電文に一意に対応する電文として、送信電文をもとに一定の生成規則(本実施形態によれば全部複製)に従って検証電文が生成される。そして、変調部20により第1変調処理及び第2変調処理が行われ、送信電文の搬送波成分と検証電文の搬送波成分とを合成した合成搬送波信号が生成される。そして、合成搬送波信号に含まれる送信電文の周波数帯域成分が送信用フィルタ部30により抽出され、送信部40によってレールに送信される。
3. Operational Effect According to the message transmission device 1, a transmission message is generated by the processing unit 10, and as a message uniquely corresponding to the transmission message, a certain generation rule based on the transmission message (according to the present embodiment). A verification message is generated according to (Replicate All). Then, the modulation unit 20 performs the first modulation process and the second modulation process, and generates a combined carrier signal obtained by combining the carrier component of the transmission message and the carrier component of the verification message. Then, the frequency band component of the transmission message included in the combined carrier signal is extracted by the transmission filter unit 30 and transmitted to the rail by the transmission unit 40.

その一方で、変調部20から出力された合成搬送波信号は復調部50によって復調処理されて、送信電文及び検証電文が取り出される。そして、検証電文に対する第2照合処理と、送信電文に対する第1照合処理とが処理部10により行われる。そして、第2照合処理の照合結果、及び、第1照合処理の照合結果の何れかが不適合の場合に、送信部40の送信電文の送信を停止させる制御が処理部10により行われる。   On the other hand, the combined carrier signal output from the modulation unit 20 is demodulated by the demodulation unit 50, and a transmission message and a verification message are extracted. Then, the processing unit 10 performs the second matching process for the verification message and the first matching process for the transmission message. Then, when either the collation result of the second collation process or the collation result of the first collation process is incompatible, the processing unit 10 performs control to stop transmission of the transmission message from the transmission unit 40.

本実施形態では、電文送信用周波数よりも高い周波数を検証用周波数として用いて変調処理を行う。これにより、検証電文の伝送速度を送信電文の伝送速度よりも大きくすることができ、送信電文1つ分の送信が完了する前に、検証電文1つ分の復調処理を完了させ、ひいては検証電文の照合処理も完了させることができる。そのため、1電文といえども誤った電文が車上装置側で採用されることを防止し、列車運行の安全性を確保することができる。   In this embodiment, the modulation processing is performed using a frequency higher than the frequency for transmitting a message as a verification frequency. As a result, the transmission speed of the verification message can be made larger than the transmission speed of the transmission message, and the demodulation processing for one verification message is completed before the transmission of one transmission message is completed. The collation process can be completed. Therefore, even if it is one message, it is possible to prevent an erroneous message from being adopted on the on-board device side and to ensure the safety of train operation.

また、検証電文を送信電文と同一の電文としたことで、検証電文の照合処理を行うことで、送信電文の内容に誤りがないかどうかも検証することができる。すなわち、検証電文の照合処理を行う際に、その検証電文に含まれる内容に誤りがないかを列車通知対象情報等に基づいて検査することとしてもよい。その場合には、検証電文の照合処理によって、あたかも送信電文の検証を行ったかのような効果を得ることができる。   Further, since the verification message is the same message as the transmission message, it is possible to verify whether or not there is an error in the content of the transmission message by performing the verification message verification process. That is, when the verification message verification process is performed, whether or not the content included in the verification message is correct may be checked based on the train notification target information or the like. In that case, the verification message verification process can provide an effect as if the transmission message was verified.

さらに、本実施形態では、検証電文の照合処理ばかりでなく、送信電文の照合処理も行い、照合結果の何れかが不適合の場合に、送信部50による送信電文の送信を停止させることにしている。このような二重の照合処理による送信制御を行うことで、フェールセーフの原則に則った電文の伝送を実現することができる。   Furthermore, in this embodiment, not only the verification message verification process but also the transmission message verification process is performed, and when any of the verification results is incompatible, the transmission of the transmission message by the transmission unit 50 is stopped. . By performing transmission control by such a double verification process, it is possible to realize transmission of a message in accordance with the principle of fail-safe.

4.変形例
4−1.適用システム
上述した実施形態では、鉄道保安システムの一種であるATC等に利用される電文伝送装置を例に挙げて説明したが、本願発明が適用可能な伝送装置はこの限りではない。有線ケーブルなどへの有線通信装置に限らず、無線通信装置に対して適用することも可能である。すなわち、搬送波信号に電文を載せて伝送可能なシステムであれば、本願発明を適用することができる。
4). Modified example 4-1. Application System In the above-described embodiment, a telegram transmission device used for ATC, which is a kind of railway security system, has been described as an example. However, the transmission device to which the present invention is applicable is not limited to this. The present invention can be applied not only to a wired communication device to a wired cable but also to a wireless communication device. That is, the present invention can be applied to any system capable of transmitting a message on a carrier signal.

4−2.電文の照合処理
上述した実施形態では、検証電文の照合処理と、送信電文の照合処理とを両方とも実行するものとして説明したが、送信電文の照合処理を省略することとしてもよい。この場合は、復調部50は検証電文のみを復調するように設計してもよい。
4-2. In the embodiment described above, both the verification message matching process and the transmission message matching process are executed. However, the transmission message matching process may be omitted. In this case, the demodulator 50 may be designed to demodulate only the verification message.

また、この場合、図4の電文伝送装置2のように、復調部50に入力される合成搬送波信号のうち、送信電文の周波数帯域成分をカットするフィルタ(検証用フィルタ部70)を、変調部20と復調部50の間に挿入することとしてもよい。   In this case, a filter (verification filter unit 70) that cuts the frequency band component of the transmission message out of the combined carrier signal input to the demodulation unit 50, as in the message transmission device 2 in FIG. It may be inserted between 20 and the demodulator 50.

4−3.電文の抑止制御
上述した実施形態では、処理部10が送信停止制御信号を送信部40に出力することで、送信部40からの送信電文の送信を抑止する構成について説明したが、次のような構成としてもよい。
4-3. In the embodiment described above, the configuration has been described in which the processing unit 10 outputs a transmission stop control signal to the transmission unit 40, thereby suppressing transmission of the transmission message from the transmission unit 40. It is good also as a structure.

図5は、この変形例における電文伝送装置3の機能構成を示すブロック図である。
電文伝送装置3では、変調部20と送信用フィルタ部30との間に、スイッチ部80が設けられている。スイッチ部80は、通常時は閉じた状態(ON)となっており、変調部20から送信用フィルタ部30に合成搬送波信号が出力される。しかし、電文の照合結果が不適合の場合は、処理部10からスイッチ切替信号がスイッチ部80に出力され、スイッチ部80は開いた状態(OFF)に切り替えられる。その結果、変調部20から送信用フィルタ部30への合成搬送波信号の出力が遮断され、送信部40による信号の送信が停止される。
FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of the telegram transmission apparatus 3 in this modification.
In the electronic message transmission device 3, a switch unit 80 is provided between the modulation unit 20 and the transmission filter unit 30. The switch unit 80 is normally closed (ON), and the combined carrier signal is output from the modulation unit 20 to the transmission filter unit 30. However, if the collation result of the electronic message is incompatible, a switch switching signal is output from the processing unit 10 to the switch unit 80, and the switch unit 80 is switched to an open state (OFF). As a result, the output of the combined carrier signal from the modulation unit 20 to the transmission filter unit 30 is blocked, and the transmission of the signal by the transmission unit 40 is stopped.

4−4.検証電文の種類
上述した実施形態では、図2に示したように、送信電文の全体を複製することで検証電文を生成するものとして説明したが、送信電文の一部を複製し、その複製を含む検証電文を生成してもよい。例えば、図6(1)に示すように、ヘッダ部、データ部及びチェック符号部からなる送信電文のうち、ヘッダ部以外の部分を複製して検証電文を生成してもよい。
4-4. 2. Type of Verification Message In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, it has been described that the verification message is generated by duplicating the entire transmission message. However, a part of the transmission message is duplicated, A verification message including the message may be generated. For example, as shown in FIG. 6 (1), a verification message may be generated by duplicating a portion other than the header portion of a transmission message including a header portion, a data portion, and a check code portion.

また、検証電文を識別するための識別情報を含めて検証電文を生成してもよい。例えば、図6(2)に示すように、送信電文のヘッダ部の後に、検証電文を識別するための通番を格納する通番部を設け、検証電文を生成する度に順次にインクリメントされる通番を通番部に格納することで検証電文を生成してもよい。   Further, a verification message may be generated including identification information for identifying the verification message. For example, as shown in FIG. 6 (2), a serial number part for storing a serial number for identifying a verification message is provided after the header part of the transmission message, and a serial number that is sequentially incremented every time a verification message is generated. A verification message may be generated by storing in the serial number part.

検証電文に識別情報が付加されることにより、何らかの故障によって同一の電文が繰り返し送信されるようになった場合も、検出できるようになる。すなわち、故障によっては、本来であれば異なる電文を送信するはずであるのに、同じ電文が繰り返し送信される故障が発生する場合がある。このような場合であっても、照合処理によって、各検証電文に付された識別情報の変化が監視されることとなり、識別情報が変化していなければ異常が発生したと判断することができる。   By adding the identification information to the verification message, it is possible to detect even when the same message is repeatedly transmitted due to some failure. That is, depending on the failure, there may occur a failure in which the same message is repeatedly transmitted although originally a different message should be transmitted. Even in such a case, a change in the identification information attached to each verification message is monitored by the collation process. If the identification information does not change, it can be determined that an abnormality has occurred.

4−5.検証電文の搬送回数
上述した実施形態では、1つ分の送信電文が搬送される間に、検証電文が1回だけ搬送されるものとして説明した。すなわち、送信電文を変調する第1変調処理の間に、検証電文を変調する第2変調処理は1回のみ行うことで、合成搬送波信号を生成することとした。このような構成とするのではなく、送信電文を変調している(第1変調処理)間は、第2変調処理を繰り返し行い、変調されたそれぞれの検証電文を照合処理する構成としてもよい。
4-5. In the above-described embodiment, the verification message is described as being conveyed only once while one transmission message is being conveyed. That is, during the first modulation process for modulating the transmission telegram, the second modulation process for modulating the verification telegram is performed only once, thereby generating the composite carrier signal. Instead of such a configuration, while the transmission message is being modulated (first modulation processing), the second modulation processing may be repeated, and each of the modulated verification messages may be verified.

図7は、この場合における送信電文と検証電文との関係を示す図であり、横軸を時間軸としている。図7では、変調部20により検証電文が繰り返し変調されることで、合成搬送波信号は1つの送信電文を搬送する間に複数の検証電文を搬送する信号となる。そして、送信電文1つ分の送信が完了するまでの間に、それぞれの検証電文の照合処理が行われる。この場合、送信電文1つ分の送信全体の時間における、装置の正常性を保証することができる。   FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the transmission message and the verification message in this case, and the horizontal axis is the time axis. In FIG. 7, the verification message is repeatedly modulated by the modulation unit 20, so that the combined carrier signal becomes a signal carrying a plurality of verification messages while carrying one transmission message. Then, until the transmission of one transmission message is completed, the verification processing of each verification message is performed. In this case, it is possible to guarantee the normality of the apparatus during the entire transmission time for one transmission message.

4−6.電文の変調方式
上述した実施形態では、周波数偏移変調方式の一種であるMSK変調方式を用いて送信電文及び検証電文に基づく変調処理を行うものとして説明したが、他の周波数偏移変調方式を用いて変調処理を行ってもよい。
4-6. In the embodiment described above, the MSK modulation method, which is a type of frequency shift key modulation method, has been described as performing a modulation process based on a transmission message and a verification message. However, other frequency shift modulation methods are used. May be used to perform modulation processing.

また、周波数偏移変調方式を用いるのではなく位相偏移変調方式を用いてもよいし、周波数偏移変調方式と位相偏移変調方式とを組み合わせた変調方式を用いてもよい。何れの変調方式を用いるにせよ、検証電文の周波数帯域と送信電文の周波数帯域とを分離することが可能であり、検証電文の伝送速度が送信電文の伝送速度よりも大きくなれば、上述した実施形態と同様の作用効果が得られる。   Further, instead of using the frequency shift keying method, a phase shift keying method may be used, or a modulation method combining the frequency shift keying method and the phase shift keying method may be used. Regardless of which modulation method is used, it is possible to separate the frequency band of the verification message from the frequency band of the transmission message, and if the transmission rate of the verification message is greater than the transmission rate of the transmission message, the above-described implementation is performed. The same effect as the form can be obtained.

4−7.搬送波周波数の選定
上述した実施形態において選定した変調用の周波数は一例であり、適宜設定変更可能である。例えば、搬送波周波数を数kHz〜20kHzとし、帯域幅を100Hz〜数100Hzとして、検証用周波数が電文送信用周波数よりも高い周波数となるように周波数を選定してもよい。この場合は、送信電文の伝送速度が数100bps程度の値となり、検証電文の伝送速度がこの3〜10倍程度の値となるように周波数を選定すればより好適である。
4-7. Selection of Carrier Frequency The modulation frequency selected in the above-described embodiment is an example, and the setting can be changed as appropriate. For example, the carrier frequency may be several kHz to 20 kHz, the bandwidth may be 100 Hz to several hundred Hz, and the frequency may be selected so that the verification frequency is higher than the message transmission frequency. In this case, it is more preferable to select the frequency so that the transmission speed of the transmission message is about several hundred bps and the transmission speed of the verification message is about 3 to 10 times this value.

4−8.電文の送信
上述した実施形態では、送信用フィルタ部30を設けることで、変調部20から出力された合成搬送波信号から検証電文の周波数帯域成分をカットするものとして説明した。しかし、検証電文をレールに伝送することについて列車運行上等の問題がない場合は、送信用フィルタ部30を省略し、合成搬送波信号をそのままレールに送信することとしてもよい。
4-8. Transmission of Telegram In the above-described embodiment, the transmission filter unit 30 is provided to cut the frequency band component of the verification telegram from the combined carrier signal output from the modulation unit 20. However, if there is no problem in train operation or the like regarding the transmission of the verification message to the rail, the transmission filter unit 30 may be omitted and the combined carrier signal may be transmitted to the rail as it is.

4−9.処理部
また、電文の生成処理と電文の照合処理とを1つの処理部10で行うものとして説明したが、電文の生成処理を行う第1処理部と、電文の照合処理を行う第2処理部との2つの処理部を設け、それぞれの処理部が独立して機能するように構成してもよい。
4-9. The processing unit has been described as performing the electronic message generation process and the electronic message collating process in one processing unit 10, but the first processing unit that performs the electronic message generation process and the second processing unit that performs the electronic message verification process. The two processing units may be provided so that each processing unit functions independently.

1 電文伝送装置
10 処理部
12 記憶部
20 変調部
30 送信用フィルタ部
40 送信部
50 復調部
60 通信部
70 検証用フィルタ部
80 スイッチ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Message transmission apparatus 10 Processing part 12 Storage part 20 Modulation part 30 Transmission filter part 40 Transmission part 50 Demodulation part 60 Communication part 70 Verification filter part 80 Switch part

Claims (7)

送信電文を生成する送信電文生成手段と、
前記送信電文に基づき予め定められた生成規則に従って前記送信電文に対応する検証電文を生成する検証電文生成手段と、
所定の電文送信用周波数の信号を前記送信電文に基づき所定の電文用変調方式で変調してなる送信電文搬送波成分と、前記電文送信用周波数とは異なる所定の検証用周波数の信号を前記検証電文に基づき所定の検証電文用変調方式で変調してなる検証電文搬送波成分とを合成した合成搬送波信号を生成する変調手段と、
前記変調手段により生成された合成搬送波信号から前記電文送信用周波数の信号を抽出する送信電文信号抽出手段と、
前記送信電文信号抽出手段により抽出された信号を所定の送信先に向けて外部出力する出力手段と、
前記検証電文用変調方式に対応する復調方式で、前記変調手段により生成された合成搬送波信号を復調することで、当該合成搬送波信号の検証電文搬送波成分で搬送されている検証電文を取得する復調手段と、
前記復調手段により取得された検証電文と、前記検証電文生成手段により生成された検証電文とを照合する照合手段と、
前記照合手段の照合結果が不適合の場合に、前記外部出力を抑止する制御を行う抑止制御手段と、
を備えた電文伝送装置。
A transmission message generation means for generating a transmission message;
Verification message generation means for generating a verification message corresponding to the transmission message according to a generation rule determined in advance based on the transmission message;
A transmission telegram carrier component obtained by modulating a signal of a predetermined message transmission frequency by a predetermined message modulation method based on the transmission message, and a signal of a predetermined verification frequency different from the message transmission frequency A modulation means for generating a combined carrier signal obtained by combining a verification message carrier wave component modulated by a predetermined modulation method for a verification message based on
Transmission message signal extraction means for extracting a signal of the message transmission frequency from the combined carrier signal generated by the modulation means;
An output means for externally outputting the signal extracted by the transmission message signal extraction means toward a predetermined transmission destination;
Demodulating means for obtaining a verification message carried by a verification message carrier component of the combined carrier signal by demodulating the combined carrier signal generated by the modulation means in a demodulation method corresponding to the verification message modulation method When,
Collating means for collating the verification message acquired by the demodulating means with the verification message generated by the verification message generating means;
A deterrence control unit that controls to suppress the external output when the collation result of the collation unit is incompatible;
A telegram transmission device comprising:
前記復調手段は、前記電文用変調方式に対応する復調方式で、前記変調手段により生成された合成搬送波信号を復調することで、当該合成搬送波信号の送信電文搬送波成分で搬送されている送信電文を更に取得し、
前記照合手段は、前記復調手段により取得された送信電文と、前記送信電文生成手段により生成された送信電文とを更に照合し、
前記抑止制御手段は、前記照合手段による前記検証電文の照合結果、及び、前記送信電文の照合結果の何れかが不適合の場合に、前記外部出力を抑止する制御を行う、
請求項1に記載の電文伝送装置。
The demodulation means demodulates the combined carrier signal generated by the modulation means in a demodulation method corresponding to the electronic message modulation method, so that the transmission message carried in the transmission message carrier component of the combined carrier signal is Get more,
The collation means further collates the transmission message acquired by the demodulation means and the transmission message generated by the transmission message generation means,
The suppression control unit performs control to suppress the external output when any of the verification result of the verification message by the verification unit and the verification result of the transmission message is incompatible.
The electronic message transmission apparatus according to claim 1.
前記変調手段は、前記電文送信用周波数よりも高い周波数を前記検証用周波数として用いて前記変調を行い、前記検証電文搬送波成分における前記検証電文1つ分の搬送時間長が前記送信電文搬送波成分における前記送信電文1つ分の搬送時間長より短い前記合成搬送波信号を生成し、
前記送信電文1つ分を搬送する信号の外部出力が完了する前に、前記照合手段によって前記検証電文1つ分の照合が完了することを特徴とする請求項1又は2に記載の電文伝送装置。
The modulation means performs the modulation using a frequency higher than the message transmission frequency as the verification frequency, and a carrier time length for one verification message in the verification message carrier component is in the transmission message carrier component. Generating the combined carrier signal shorter than the transmission time length of one transmission message;
3. The message transmission device according to claim 1, wherein the verification unit completes the verification for one verification message before the external output of the signal carrying the transmission message is completed. .
前記変調手段は、前記送信電文搬送波成分において1つ分の前記送信電文が搬送される間に前記検証電文搬送波成分において前記検証電文を繰り返し搬送するように前記合成搬送波信号を生成する、
請求項3に記載の電文伝送装置。
The modulation means generates the composite carrier signal so as to repeatedly carry the verification message in the verification message carrier component while one transmission message is carried in the transmission message carrier component.
The electronic message transmission apparatus according to claim 3.
前記検証電文生成手段は、前記送信電文生成手段により生成された送信電文の一部又は全部の複製を少なくとも含めて前記検証電文を生成する、
請求項1〜4の何れか一項に記載の電文伝送装置。
The verification message generation unit generates the verification message including at least a copy of a part or all of the transmission message generated by the transmission message generation unit;
The telegram transmission apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記検証電文生成手段は、各検証電文を識別する識別情報を含めて前記検証電文を生成する、
請求項1〜5の何れか一項に記載の電文伝送装置。
The verification message generation means generates the verification message including identification information for identifying each verification message;
The telegram transmission apparatus according to any one of claims 1 to 5.
所与の送信電文に基づき予め定められた生成規則に従って前記送信電文に対応する検証電文を生成する検証電文生成ステップと、
所定の電文送信用周波数の信号を前記送信電文に基づき所定の電文用変調方式で変調してなる送信電文搬送波成分と、前記電文送信用周波数とは異なる所定の検証用周波数の信号を前記検証電文に基づき所定の検証電文用変調方式で変調してなる検証電文搬送波成分とを合成した合成搬送波信号を生成する合成搬送波信号生成ステップと、
前記生成された合成搬送波信号から前記電文送信用周波数の信号を抽出する送信電文信号抽出ステップと、
前記抽出された信号を所定の送信先に向けて外部出力する出力ステップと、
前記検証電文用変調方式に対応する復調方式で、前記生成された合成搬送波信号を復調することで、当該合成搬送波信号に搬送されている検証電文を取得する復調ステップと、
前記取得された検証電文と、前記検証電文生成ステップで生成された検証電文とが不適合の場合に、前記外部出力を抑止する制御を行う抑止制御ステップと、
を含む電文伝送方法。
A verification message generation step for generating a verification message corresponding to the transmission message according to a predetermined generation rule based on a given transmission message;
A transmission telegram carrier component obtained by modulating a signal of a predetermined message transmission frequency by a predetermined message modulation method based on the transmission message, and a signal of a predetermined verification frequency different from the message transmission frequency A combined carrier signal generation step for generating a combined carrier signal by combining a verification message carrier wave component modulated by a predetermined verification message modulation method based on
A transmission message signal extraction step for extracting a signal of the message transmission frequency from the generated combined carrier signal;
An output step of externally outputting the extracted signal toward a predetermined destination;
A demodulation step for acquiring a verification message carried in the synthesized carrier signal by demodulating the generated synthesized carrier signal in a demodulation method corresponding to the verification message modulation method;
A suppression control step for performing control to suppress the external output when the acquired verification message and the verification message generated in the verification message generation step are incompatible;
A message transmission method including
JP2010006669A 2010-01-15 2010-01-15 Telegram message transmitting apparatus and method Pending JP2011146965A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010006669A JP2011146965A (en) 2010-01-15 2010-01-15 Telegram message transmitting apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010006669A JP2011146965A (en) 2010-01-15 2010-01-15 Telegram message transmitting apparatus and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011146965A true JP2011146965A (en) 2011-07-28

Family

ID=44461421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010006669A Pending JP2011146965A (en) 2010-01-15 2010-01-15 Telegram message transmitting apparatus and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011146965A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103699022A (en) * 2012-09-27 2014-04-02 株式会社日立制作所 Wording-of-a-telegram control communication equipment
JP2019048542A (en) * 2017-09-08 2019-03-28 東海旅客鉄道株式会社 Train control system
US11643122B2 (en) * 2019-12-18 2023-05-09 Alstom Transport Technologies Wayside to railway vehicle communication method and device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103699022A (en) * 2012-09-27 2014-04-02 株式会社日立制作所 Wording-of-a-telegram control communication equipment
JP2014072569A (en) * 2012-09-27 2014-04-21 Hitachi Ltd Telegraphic message control communication device
CN103699022B (en) * 2012-09-27 2016-08-10 株式会社日立制作所 Wording-of-a-telegracontrol control communication equipment
JP2019048542A (en) * 2017-09-08 2019-03-28 東海旅客鉄道株式会社 Train control system
JP6991803B2 (en) 2017-09-08 2022-01-13 東海旅客鉄道株式会社 Train control system
US11643122B2 (en) * 2019-12-18 2023-05-09 Alstom Transport Technologies Wayside to railway vehicle communication method and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200137099A1 (en) Abnormality detection apparatus and abnormality detection method
AU2011211641B2 (en) Onboard transponder device and method of confirming soundness thereof
CN109274636B (en) Data safety transmission method and device, system and train thereof
AU2015224435B2 (en) Device for confirming the integrity of a coupling of a rail vehicle and associated rail vehicle
US10009357B2 (en) Data frame for protected data transmissions
JP2011146965A (en) Telegram message transmitting apparatus and method
CN108449159B (en) One-way hash coding-based safety guarantee method for temporary speed limit in railway signal
JP4753848B2 (en) Train control device
JP6730578B2 (en) Monitoring method and monitoring system
JP4666513B2 (en) Train information transmission device
JP2011173486A (en) Track circuit device
JP2008254556A (en) Fail-safe control system
JP2001071908A (en) Train safety system
JP5161158B2 (en) ATC transmitter
KR100986124B1 (en) Secured Railway Communication Method in Closed Transmission-based Systems
JP3792944B2 (en) No power ground
KR102094256B1 (en) Track circuit for various/multiple information telegram transmission and control method thereof
JP5757160B2 (en) Control bus system
JP5854962B2 (en) Message control communication device
JP4874194B2 (en) Ground check system
JP4909868B2 (en) Loop ATC / TD ground equipment
JP2008042981A (en) Train control method and train controller
CN111212396B (en) Vehicle system and method for vehicle-to-outside information interaction (V2X) communication
JP6991803B2 (en) Train control system
US20240086268A1 (en) Method for decreasing probability of undetected errors on large messages over a black channel