JP2012016989A - Train radio communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道、モノレール、案内軌条式鉄道、新交通システムなど、軌道上を車両が移動することで輸送を行なう輸送システムに適用される列車無線システムに関する。 The present invention relates to a train radio system that is applied to a transportation system that transports vehicles by moving on a track such as a railroad, a monorail, a guide rail type railroad, and a new transportation system.
従来、き電線圧縮部、張力調整装置、柱上変圧器等など、鉄道沿線に設置される鉄道電気設備の状態を点検する作業は、検査員や巡回員を各所に派遣して人手で行っている。これらの鉄道電気設備の故障は、列車の運行に深刻な影響をあたえるために、定期的な点検作業が必要であるが、鉄道電気設備の敷設範囲が広域であるため、多大な労力とコストを必要としていた。 Conventionally, the work of inspecting the state of railway electrical equipment installed along railway lines, such as feeders, tension adjusting devices, pole transformers, etc., has been conducted manually by dispatching inspectors and patrolmen to various places. Yes. These railway electrical equipment breakdowns have a serious impact on the train operation, and periodic inspection work is necessary. However, because the railway electrical equipment is installed in a wide area, a great deal of labor and cost are required. I needed it.
そこで近年、鉄道電気設備の点検作業を軽減するために、検査員や巡回員を各所に派遣して人手で点検作業を行うのではなく、列車で鉄道電気設備の状態を収集するシステムが提案されている。具体的には、列車に搭載された集約無線装置がデータ要求信号を定周期に送信し、データ要求信号を受信した端末無線装置が鉄道電気設備の状態含む無線パケットを集約無線装置に応答するシステムなどがある。(例えば、特許文献1参照) Therefore, in recent years, in order to reduce the inspection work of railway electrical equipment, a system has been proposed that collects the status of railway electrical equipment by train rather than dispatching inspectors and patrolmen to various places to perform manual inspection work. ing. Specifically, a system in which an aggregated radio device mounted on a train transmits a data request signal at a fixed period, and a terminal radio device that has received the data request signal responds to the aggregated radio device with a radio packet including the state of railway electrical equipment and so on. (For example, see Patent Document 1)
これらのシステムでは、低消費電力化や周波数の有効利用の観点から、小電力無線や微弱無線、ZigBeeに代表される近距離無線通信を用いた方式が普及している。 In these systems, from the viewpoint of low power consumption and effective use of frequency, a method using low-power radio, weak radio, and short-range radio communication represented by ZigBee is widely used.
しかしながら、近距離無線通信の通信可能距離は30〜100m程度であり、高速走行する列車では数秒で通信可能エリアを通過してしまう。このような近距離無線通信を用いたとしても、確実に列車で鉄道電気設備の状態を収集するシステムが要求される。(第1の課題) However, the communicable distance of short-range wireless communication is about 30 to 100 m, and a train traveling at high speed passes through the communicable area in a few seconds. Even when such short-range wireless communication is used, a system that reliably collects the state of railway electrical equipment by train is required. (First issue)
また、無線LAN等の干渉やビル等の建設による電波伝搬特性の変化により、通信品質が劣化することが考えられる。そこで、受信状態を常に計測するシステムが提案されている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2では、列車に搭載された集約無線装置が端末無線装置からの無線パケットを受信する際に受信状態を測定し、受信状態が一定値より劣化した場合は、受信状態劣化をユーザに通知するシステムである。
In addition, it is conceivable that the communication quality deteriorates due to interference of a wireless LAN or the like, or a change in radio wave propagation characteristics due to construction of a building or the like. Thus, a system that constantly measures the reception state has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In this
しかしながら、特許文献2では、受信状態を測定する際に列車速度が考慮されていない。例えば、列車が高速移動(例えば100km/h以上)したときと、低速移動(例えば40km/h)のときとでは、フェージング等の影響により高速移動中の方が受信状態は劣化することが多い。従って、低速移動する列車の受信状態を基準とした場合、仮に通常速度より高速移動したときは、フェージング等の影響で受信状態が劣化したと誤判定してしまう問題があった。(第2の課題)
However, in
本発明は、上記課題を解決するために行われた発明であって、高速走行する列車においても確実に通信を行うことを第1の課題とし、列車速度を考慮した通信品質測定を行うことを第2の課題とする。 The present invention is an invention made in order to solve the above-mentioned problem, and the first problem is to reliably communicate even in a high-speed traveling train, and to perform communication quality measurement in consideration of the train speed. Let it be the 2nd subject.
第1の課題を解決する手段として、端末無線装置が送信する無線パケットを、列車の異なる位置に搭載される複数台の集約無線装置で受信することにより、確実に無線パケットを受信する列車無線通信システムが提案される。その際、複数台の集約無線装置で同一データの無線パケットを受信した場合は、一方のデータは破棄される。 As means for solving the first problem, train radio communication for reliably receiving radio packets by receiving radio packets transmitted by the terminal radio apparatus by a plurality of central radio apparatuses mounted at different positions of the train A system is proposed. At this time, if a plurality of aggregated wireless devices receive the same data wireless packet, one of the data is discarded.
また、第2の課題を解決する手段として、端末無線装置の送信周期と列車速度から集約無線装置が受信する無線パケット数の期待値を計算し、実際の受信パケット数が期待値より下回った場合は通信品質が劣化していると判定し、ユーザへ通知する列車無線通信システムが提案される。 Also, as a means for solving the second problem, when the expected value of the number of radio packets received by the aggregated radio device is calculated from the transmission cycle of the terminal radio device and the train speed, and the actual number of received packets falls below the expected value Proposes a train radio communication system that determines that the communication quality has deteriorated and notifies the user.
上記で説明したように、本発明によれば、高速走行する列車においても確実に通信を行うことができる。また、列車速度を考慮することにより、通信品質の劣化を高精度に把握することが可能となる。 As described above, according to the present invention, communication can be reliably performed even in a train traveling at high speed. Further, by considering the train speed, it becomes possible to grasp the deterioration of the communication quality with high accuracy.
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<実施1の構成>
まず、実施例1について、図1〜図9を用いて説明する。なお、この図1は、実施例1の列車無線システムの概略構成図である。
<Configuration of Embodiment 1>
First, Example 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the train radio system according to the first embodiment.
(鉄道電気設備)
鉄道電気設備2とは、き電線圧縮部、張力調整装置、柱上変圧器など鉄道の運行に関するもので、鉄道沿線に設置される設備のことである。
(Railway electrical equipment)
The railway
(列車)
列車1は線路の上を走行する車両のことで、第1実施形態では鉄道電気設備2の状態を収集するために定期的に走行するものとする。
(train)
The train 1 is a vehicle that travels on the track. In the first embodiment, the train 1 travels periodically to collect the state of the railway
(端末無線装置)
端末無線装置3は、定周期で鉄道電気設備2の状態を計測し、集約無線装置4へ伝送する機能を有する。以下、端末無線装置3の機能の詳細について記す。
(Terminal wireless device)
The terminal wireless device 3 has a function of measuring the state of the railway
(端末無線装置の機能)
端末無線装置3は鉄道電気設備2付近に設置され、センサ206を用いて決められた計測周期(例えば1時間周期)で鉄道電気設備2の状態を計測する。ここで計測項目は、例えば、温度データであったり、バネの変移量であったりするが、鉄道電気設備2の種類により計測項目や計測周期が異なる。
(Function of terminal wireless device)
The terminal wireless device 3 is installed in the vicinity of the railway
また端末無線装置3は、センサ206を用いて計測した計測データ503を含む無線パケット6を集約無線装置4の有無に関わらず定周期送信(例えば2秒周期)する。ここで、無線パケット6の送信周期は計測周期に対して十分に早いものとする。
In addition, the terminal wireless device 3 transmits the wireless packet 6 including the
従って、無線パケット6に記載される計測データ503は、端末無線装置3が無線パケット6を送信する度に更新するものではなく、次の計測周期となるまでの間、同一の計測データ503が記載される無線パケット6を送信し続けるものとする。
Therefore, the
また、無線パケット6は複数の集約無線装置4が受信可能であるようマルチキャスト送信される。端末無線装置3の構成の詳細については後述する。
The wireless packet 6 is multicast transmitted so that the plurality of
(パケット受信通知信号12(送信周期設定情報))
また、送信周期設定情報504とは、端末無線装置3が無線通信パケット6を送信する送信周期が記載されている情報である。
(Packet reception notification signal 12 (transmission cycle setting information))
The transmission
(集約無線装置)
集約無線装置4は、端末無線装置3が送信した計測データ503を含む無線パケット6を受信する機能と、受信した無線パケット6をパケット受信通知信号8としてデータ処理装置5に転送する機能を有する。
(Aggregate wireless device)
The
集約無線装置4は一編成の列車1に複数台設置され、端末無線装置3が送信した無線パケット6を集約無線装置4で受信する。図1では、列車1に複数台の集約無線装置を設置する一例として、列車最前部に集約無線装置4−a、列車最後部に集約無線装置4−bが設置されている。
A plurality of aggregated
集約無線装置4は、無線パケット6を受信した際に、パケット受信通知信号12をデータ処理装置5へ通知する。
When receiving the wireless packet 6, the
(パケット受信通知信号)
図6は、パケット受信通知信号12の構成を示している。図6に示すとおり、パケット受信通知信号12には、無線局ID501と、計測番号502と、計測データ503と、送信周期設定情報504と、受信パケット数601が記載されている。
(Packet reception notification signal)
FIG. 6 shows the configuration of the packet
このように、パケット受信通知信号8は、無線パケット6に記載される無線局ID501、計測番号502、計測データ503、送信周期設定情報504に、更に受信パケット数601が新たに付加されたものである。
As described above, the packet reception notification signal 8 is obtained by adding the number of received
(受信無線パケット数)
ここで受信パケット数601には、集約無線装置4が、端末無線装置3と通信可能エリアに入ってから通過するまでの間に、受信した無線パケット6の総数が記載されている。
(Number of received wireless packets)
Here, the number of received
(データ処理装置)
データ処理装置は、複数台の集約無線装置で同一データの無線パケットを受信した場合であっても重複することなく、データベース402に計測データ503を蓄積する機能と、集約無線装置が受信した無線パケットから、通信品質の劣化を検知する機能を有する。
(Data processing device)
The data processing apparatus has a function of storing the
データ処理装置は、集約無線装置4から通知されたパケット受信通知信号8を受信した際、データベース402に既に蓄積されている無線局ID501と計測番号502を、パケット受信通知信号8に記載される無線局ID501と計測番号502とそれぞれ比較し、無線局ID501と計測番号502が共に同一の場合は、複数の集約無線装置4が同一の計測データ503が記載される無線パケット6を受信したと判定する。
When the data processing apparatus receives the packet reception notification signal 8 notified from the
無線局ID501と計測番号502が共にデータベース402に記録されているものとは異なる場合は、まだ蓄積されていない計測データ503として、新たにデータベース402へ記録する。
If both the
また、データ処理装置5は、端末無線装置3の送信周期と列車速度9から、集約無線装置4が受信する無線パケット数の期待値を計算し、実際の受信パケット数が期待値より下回った場合は無線回線が劣化していると判定し、ユーザへ通知する。
Further, the
以上に記したデータ処理装置5の機能の流れについては後述する。
The functional flow of the
(端末無線装置の構成)
図2は本実施形態例の端末無線装置3の構成例を示している。図2に示すとおり、端末無線装置3は、制御部201、記録部202、計測部203、タイマー204、無線通信部205、センサ206から構成される。以下、制御部201、記録部202、計測部203、タイマー204、無線通信部205、センサ206の各機能について記す。
(Configuration of terminal wireless device)
FIG. 2 shows a configuration example of the terminal radio apparatus 3 of the present embodiment. As illustrated in FIG. 2, the terminal wireless device 3 includes a
(制御部)
端末無線装置3の制御部201は、記録部202、計測部203、タイマー204、無線通信部205、センサ206を制御する機能を有する。制御部201の一連の動作については後述する。
(Control part)
The
(記録部)
記録部は、無線局ID501と、計測番号502と、計測データ503を記録する。
(Recording part)
The recording unit records the
(計測部)
端末無線装置3の計測部203は、センサ206を用いて鉄道電気設備2の状態を計測する機能を有する。
(Measurement part)
The measuring
(タイマー)
端末無線装置3のタイマー204は、鉄道電気設備2の状態を計測する時刻であるか、また、無線パケット6を送信する時刻であるかを判定するために用いる。
(timer)
The
(無線通信部)
端末無線装置3の無線通信部205は、集約無線装置4に無線パケット6を送信する機能を有する。ここで無線パケット6は、複数の集約無線装置4が受信可能であるようにマルチキャスト送信される。
(Wireless communication part)
The
(センサ)
端末無線装置3のセンサ206は、鉄道電気設備2の状態を計測するために用いる。ここで使用するセンサ206は、例えば温度センサであったり、変位センサであってもよく、即ち、鉄道電気設備2の種類により異なる。また図2では、便宜上、センサ206を1つしか図示していないが、一つの端末無線装置3に複数台のセンサ206が接続されていても構わない。
(Sensor)
The
(無線通信部)
端末無線装置3の無線通信部205は、無線パケット6を送信する機能を有する。ここで無線パケット6は、複数の集約無線装置4が受信可能であるように、マルチキャスト送信される。
(Wireless communication part)
The
(ケーブル)
センサ206と計測部203は、ケーブル207で接続されるものとする。ケーブルは、有線であっても無線であっても構わない。
(cable)
It is assumed that the
(集約無線装置の構成)
図3は本実施例1の集約無線装置4の構成例を示している。図3に示すとおり、集約無線装置4は、制御部301、記録部302、出力インタフェース303、タイマー304、無線通信部305、カウンタ306から構成される。以下、制御部301、記録部302、出力インタフェース303、タイマー304、無線通信部305、カウンタ306の各機能について記す。
(Configuration of aggregate radio equipment)
FIG. 3 shows a configuration example of the aggregated
(制御部)
集約無線装置4の制御部301は、記録部302、出力インタフェース303、タイマー304、無線通信部305、カウンタ306を制御する機能を有する。制御部301の一連の動作については後述する。
(Control part)
The
(記録部)
記録部302は、集約無線装置4が無線パケット6を受信した際、無線パケット6に記載される無線局ID501、計測番号502、計測データ503、送信周期設定情報504を記録するためのものである。
(Recording part)
The
(出力インタフェース)
集約無線装置4の出力インタフェース303は、集約無線装置4が受信した無線パケット6をパケット受信通知信号8として、データ処理装置5に転送するために用いられる。
(Output interface)
The
(タイマー)
集約無線装置4のタイマー304は、最後に無線パケット6を受信してから一定時刻が経過したかどうかを判定するために用いられる。集約無線装置4の制御部301は、最後に無線パケット6を受信してから一定時刻経過した場合は、集約無線装置4は端末無線装置3との通信可能エリアを通過したものと判定する。
(timer)
The
(無線通信部)
集約無線装置4の無線通信部305は、端末無線装置3が送信した無線パケット6を受信する機能を有する。ここで無線パケット6はマルチキャストで送信されるために、複数の集約無線装置4で受信可能である。
(Wireless communication part)
The
(カウンタ)
集約無線装置4のカウンタ306は、端末無線装置3が定周期送信する無線パケット6のうち、何個の無線パケット受信できたかをカウントするためのものである。例えば、集約無線装置4が端末無線装置3と通信可能エリアに入ってから通信可能エリアを通過するまで、無線パケット6を7回受信できた場合、受信パケット数601は「7」となる。
(counter)
The
(ケーブル)
ケーブル7は、集約無線装置4がデータ処理装置5にパケット受信通知信号12を通知するためのケーブルであり、有線であっても無線であっても構わない。
(cable)
The
(データ処理装置の構成)
図4は、本実施例1のデータ処理装置5の構成例を示している。図4に示すとおり、データ処理装置5は、制御部401、データベース402、入力インタフェース403、通知部404、受信パケット数推定部405、重複データ検出部406、受信状態判定部407から構成される。以下、制御部401、データベース402、入力インタフェース403、通知部404、受信パケット数推定部405、重複データ検出部406、受信状態判定部407の各機能について記す。
(Configuration of data processing device)
FIG. 4 shows a configuration example of the
(制御部)
データ処理装置5の制御部401は、データベース402、入力インタフェース403、通知部404、受信パケット数推定部405、重複データ検出部406、受信状態判定部407を制御する機能を有する。制御部401の一連の動作については後述する。
(Control part)
The
(データベース)
データ処理装置5のデータベース402には、端末無線装置3が計測した計測データ503が蓄積される。また、計測データがどの端末無線装置3から、どのタイミングで計測された計測データであるか把握可能とするために、無線局ID501と計測番号502も合わせて蓄積される。
(Database)
(入力インタフェース)
データ処理装置5の入力インタフェース403は、集約無線装置4が通知したパケット受信通知信号8を受信するために用いられる。
(Input interface)
The
(重複データ削除部)
無線パケット6は前述したようにマルチキャストであるから、複数の集約無線装置4が同一の計測データ503を含む無線パケット6を受信することもあり得る。その場合、データ処理装置5は複数の集約無線装置4から同一の計測データ503を含むパケット受信通知信号8を受信することとなる。
(Duplicate data deletion part)
Since the wireless packet 6 is multicast as described above, a plurality of
集約無線装置4から通知されたパケット受信通知信号12を受信した際、データベース402に既に蓄積されている無線局ID501と計測番号502と、パケット受信通知信号8に記載される無線局ID501と計測番号502とをそれぞれ比較し、無線局ID501と計測番号502が共に同一の場合は、複数の集約無線装置4が同一の計測データ503が記載される無線パケット6を受信したと判定する。
When the packet
(通知部)
データ処理装置5の通知部404は、制御部401が端末無線装置3〜集約無線装置4間の通信品質が劣化したと判定した場合に、その旨をユーザへ通知する。通知部は、発光ダイオードや液晶ディスプレイのように視覚により、又は、スピーカのように聴覚でユーザへ通知しても良い。さらに、インターネットを用いて、ユーザの携帯電話に直接メールする方法などでも良い。
(Notification part)
When the
(受信パケット数推定部)
データ処理装置5の受信パケット数推定部は、無線パケット6の送信周期と列車速度9から、集約無線装置4が無線パケット6を何個受信することが可能であるか期待値を求める。以下の式1は、期待値の算出方法の一例である。
(Received packet number estimation part)
The received packet number estimation unit of the
ここで、通信可能エリアLは、小電力無線や微弱無線、ZigBeeなどの使用する通信方式やアンテナ利得や送信出力等で決定される固定値であり、概ね30〜100m程度を想定する。 Here, the communicable area L is a fixed value determined by a communication method used such as low-power radio, weak radio, ZigBee, antenna gain, transmission output, and the like, and is assumed to be approximately 30 to 100 m.
(受信状態判定部)
データ処理装置5の受信状態判定部407は、受信パケット数推定部405により算出した推定受信パケット数と、実際に受信した無線パケット数を比較する。受信パケット数推定部により算出した推定受信パケット数と、実際に集約無線装置4が受信したパケット数を比較することにより無線回線の劣化を判定する。具体的には、式2が正となった場合、無線回線が劣化しているものと判定する。
(Reception status determination unit)
The reception
ここで、式2において、通知閾値Gにより、推定受信パケット数が実際に受信したパケット数より、一定値よりも劣化したと判定された場合は、受信状態劣化をユーザに通知するようにする。
Here, in
(ケーブル)
ケーブル7は、集約無線装置4がデータ処理装置5にパケット受信通知信号12を通知するためのケーブルである。
(cable)
The
(端末無線装置の一連の動作)
図8は端末無線装置3の一連の動作について示している。これらの動作は、制御部201が、計測部202、計測部203、タイマー204、無線通信部205、センサ206の各機能を制御することにより行われる。
(A series of operations of the terminal wireless device)
FIG. 8 shows a series of operations of the terminal radio apparatus 3. These operations are performed by the
(S701)
制御部201は、タイマー204から時刻情報を読み込み、計測時刻かどうかを判定する。ここで、制御部201が予め決められた計測時間であると判定した場合、計測部203に計測指示を通知する。
(S701)
The
(S702)
計測部203は、センサ206を用いて鉄道電気設備2の状態を計測する。ここで計測したデータは、計測データ503として記録部202に記録される。ここで、以前に計測部203を用いて計測した計測データ503が記録部202に記録されている場合は上書きが行われる。
(S702)
The measuring
(S703)
計測が完了した際、記録部202に記録されている計測番号502の更新を行う。
(S703)
When the measurement is completed, the
(S704)
制御部201は、タイマー204から時刻情報を読み込み、無線パケット6の送信時刻かどうか判定する。
(S704)
The
(S705)
制御部201は、記録部202に記録されている無線局ID501と、計測番号502と、計測データ503を抽出する。さらに、制御部201は、無線局ID501と、計測番号502と、計測データ503と、送信周期設定情報504から構成される無線パケット6を生成する。
(S705)
The
(S706)
無線通信部204は、無線パケット6を送信する。
(S706)
The
(集約無線装置の一連の動作)
図9は本実施形態例における集約無線装置4の一連の動作について示している。これらの動作は、制御部301が、記録部302、出力インタフェース303、タイマー304、無線通信部305、カウンタ306を制御することにより行われる。
(A series of operations of the aggregation wireless device)
FIG. 9 shows a series of operations of the
(S801)
無線通信部305は受信待機することにより、端末無線装置3が送信する無線パケット6を受信できるようにする。
(S801)
The
(S802)
端末無線装置3が送信した無線パケット6を受信したかどうか判定する。
(S802)
It is determined whether or not the wireless packet 6 transmitted by the terminal wireless device 3 has been received.
(S803)
無線パケット6から無線局ID501と、計測番号502と、計測データ503と、送信周期設定情報504を抽出する。抽出した無線局ID501と、計測番号502と、計測データ503と、送信周期設定情報504は、記録部302に記録される。
(S803)
A
(S804)
端末無線装置は、無線パケット6を定周期送信(例えば2秒毎)しているので、通信可能エリア内では複数の無線パケット6を受信する可能性がある。そこで、カウンタ306により、無線パケット6を受信する度に受信パケット数601を更新する。受信パケット数601は、記録部302に記録される。
(S804)
Since the terminal wireless device transmits the wireless packet 6 at regular intervals (for example, every 2 seconds), there is a possibility of receiving a plurality of wireless packets 6 within the communicable area. Therefore, the received
(S805)
一定時間(例えば30秒)たっても、無線パケット6を受信できなくなった場合は、集約無線装置4は端末無線装置3との通信可能エリアを通過したものと判定する。
(S805)
If the wireless packet 6 cannot be received even after a certain time (for example, 30 seconds), the aggregated
(S806)
制御部601は、記録部302に記録されている無線局ID501、計測番号502、計測データ503、送信周期設定情報504、受信パケット数601から、パケット受信通知信号8を生成する。
(S806)
The
(S807)
制御部401は、パケット受信通知信号8をデータ処理装置5へ通知する。
(S807)
The
(S808)
制御部301は、記録部302に記録される無線局ID501と、計測番号502と、計測データ503と、送信周期設定情報504と、受信パケット数601をリセットする。
(S808)
The
(データ処理装置5の一連の動作)
図9は本実施例1におけるデータ処理装置5の一連の動作について示している。これらの動作は、制御部401が、データベース402、入力インタフェース403、通知部404、受信パケット推定部405、重複データ検出部406、受信状態判定部407の各機能を制御することにより行われる。
(A series of operations of the data processing device 5)
FIG. 9 shows a series of operations of the
(S901)
集約無線装置4が通知するパケット受信通知信号12を受信するまで待機する。
(S901)
It waits until it receives the packet
(S902)
パケット受信通知信号12を受信したかどうか判定する。
(S902)
It is determined whether the packet
(S903)
パケット受信通知信号12から、無線局ID501、計測番号502、計測データ503を抽出する。
(S903)
The
(S904)
データベース402に既に蓄積されている無線局ID501と計測番号502を、パケット受信通知信号12に記載される無線局ID501と計測番号502をそれぞれ比較し、無線局ID501と計測番号502が共に同一の場合は、複数の集約無線装置4が同一の計測データ503が記載される無線パケット6を受信したと判定する。S904の処理は、重複データ検知部406が行う。
(S904)
When the
(S905)
データベース402に同一の無線局ID501と計測番号502、即ち同一の測データ503がない場合は、今回受信したパケット受信通知信号8に記載される無線局ID501と、計測番号502と、計測データ503をデータベース402に記録する。
(S905)
When the
(S906)
パケット受信通知信号8から、送信周期設定情報504と、受信パケット数601を抽出する。
(S906)
The transmission
(S907)
列車1から、列車速度情報を取得する。
(S907)
Train speed information is acquired from the train 1.
(S908)
受信パケット数推定部405は、送信周期設定情報504と、列車速度9により、推定される受信パケット数を計算する。
(S908)
The received packet
(S909)
推定される受信パケット数と、受信パケット数601を比較し、総受信パケット数の方が推定される受信パケット数より、一定以上下回っている場合は、無線回線が劣化しているものと判定する。S909の処理は、受信状態判定部407が行う。
(S909)
The estimated number of received packets and the number of received
(S910)
通知部404を用いてユーザへ無線回線が劣化している旨を通知する。
(S910)
The
(補足)
実施例1の構成では、図1に示すとおり集約無線装置4とデータ処理装置5が分離されているが、集約無線装置4内にデータ処理装置5の機能があっても良い。
(Supplement)
In the configuration of the first embodiment, the
(通信品質の劣化)
式2において、値が大きくなるほど通信環境の劣化が大きい。そこで、通信部では、どの程度、通信の劣化が生じているかを、式2を参照して、通知部404へ通知しても良い。
(Deterioration of communication quality)
In
(集約無線装置の搭載位置)
お互いの集約無線装置4が近距離にある場合、同時に通信品質が劣化する可能性があるで、例えば、列車1が複数編成の場合は列車最前部と列車最後部に集約無線装置4を設置するなど、可能な限りお互いの集約無線装置4との距離を離すことが望ましい。
(Mounting position of aggregate radio equipment)
When the
<実施例2の構成>
上記の実施例1の構成では、データ処理装置5が列車内に設置されている一例について記したが、集約無線装置4からデータ処理装置5へパケット受信通知信号12を通知できるのであれば、データ処理装置5は列車内にある必要はない。図11は、データ処理装置5が列車外に設置されている例を示している。
<Configuration of Example 2>
In the configuration of the first embodiment, an example in which the
データ処理装置5が列車外に設置される場合、集約無線装置4からデータ処理装置5へパケット受信通知信号8を伝達する手段としては、無線LAN(Local Area Network)などの無線ネットワークを用いても良いし、走行を終えた後に、ユーザが集約無線装置4からSDメモリ等の記録媒体を用いて、パケット受信通知信号12をデータ処理装置5へ伝達させても良い。
When the
<実施例3の構成>
上記実施例1では、列車速度9を列車が出力する列車速度情報を利用した。集約無線装置4かデータ処理装置5にGPS(Global Positioning System)を搭載し、GPSより列車速度9を求めても良い。
<Configuration of Example 3>
In the said Example 1, the train speed information which a train outputs the train speed 9 was utilized. The
1…列車、2…列車電気設備、3…端末無線装置、4…集約無線装置、5…データ処理装置、6…無線パケット、7…ケーブル、8…パケット受信通知信号、9…列車速度、201…制御部、202…記録部、203…計測部、204…タイマー、205…無線通信部、206…センサ、207…ケーブル、208…信号配線、301…制御部、302…計測部、303…出力インタフェース、304…タイマー、305…無線通信部、306…カウンタ、401…制御部、402…データベース、403…入力インタフェース、404…通知部、405…受信パケット数推定部、406…重複データ検知部、407…受信状態判定部、408…信号配線、501…無線局ID、502…計測番号、503…計測データ、504…送信周期設定情報、601…送受信パケット数、S701…計測時刻であるか?、S702…計測処理実施、S703…計測データ番号の更新、S704…送信時刻であるか?、S705…無線パケット6生成、S706…送信処理、S801…無線通信部305を待機状態にする、S802…無線パケット6を受信したか判定、S803…無線パケット6から無線パケット6から無線局ID501と、計測番号502と、計測データ503と、送信周期設定情報504を抽出、S804…無線パケット6の受信数をカウント、S805…最後に無線パケット6を受信してから一定時刻が経過?、S806…パケット受信通知信号12生成、S807…監視装置5へパケット受信通知信号12を通知、S808…記録部に記録される無線局ID501と、計測番号502と、計測データ503と、送信周期設定情報504と、受信パケット数601をクリア、S901…パケット受信通知信号12を受信できるように待機、S902…パケット受信通知信号12を受信?、S903…パケット受信通知信号12から、無線局ID501、計測番号502、計測データ503を抽出、S904…データベース402に既に蓄積済みの計測データ?、S905…計測データ503をデータベース402に記録、S906…パケット受信通知信号12から、送信周期設定情報504と、受信パケット数601を抽出、S907…列車速度情報取得、S908…推定受信パケット数を計算、S909…無線回線に劣化あり?、S910…無線回線が劣化している旨を通知、1001…無線LAN回線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Train, 2 ... Train electric equipment, 3 ... Terminal radio | wireless apparatus, 4 ... Aggregation radio | wireless apparatus, 5 ... Data processing apparatus, 6 ... Wireless packet, 7 ... Cable, 8 ... Packet reception notification signal, 9 ... Train speed, 201 ... Control unit, 202 ... Recording unit, 203 ... Measurement unit, 204 ... Timer, 205 ... Wireless communication unit, 206 ... Sensor, 207 ... Cable, 208 ... Signal wiring, 301 ... Control unit, 302 ... Measurement unit, 303 ...
Claims (5)
前記端末無線装置は少なくとも、
センサを用いて鉄道電気設備の状態を計測する計測部と、
前記計測部により得られた計測データを含む無線パケットを送信する無線送信部と、
計測時刻と無線パケット送信時刻を判定するためのタイマーを備え、
前記集約無線装置は少なくとも、
前記端末無線装置が送信した前記無線パケットを受信する無線受信部と、
前記集約無線装置と前記データ処理装置間でパケットデータの送受信を行うインタフェースを備え、
前記データ処理装置は少なくとも、
前記集約無線装置と前記データ処理装置間でパケットデータの送受信を行うインタフェースと、
前記計測データの重複受信を検知する重複データ検知部を備え、
前記端末無線装置が送信する前記無線パケットを、列車の異なる位置に搭載される複数台の前記集約無線装置で受信することにより、確実に前記無線パケットを受信ことにより通信信頼性を向上させることを特徴とする列車無線通信システム。 A system comprising a terminal radio device provided along a moving path of a vehicle and a plurality of aggregate radio devices and data processing devices mounted on the vehicle, wherein the radio packet transmitted by the terminal radio device periodically is received by the aggregate radio device Because
The terminal wireless device is at least
A measuring unit for measuring the state of railway electrical equipment using a sensor;
A wireless transmission unit for transmitting a wireless packet including measurement data obtained by the measurement unit;
With a timer to determine the measurement time and wireless packet transmission time,
The aggregate wireless device is at least
A wireless receiver that receives the wireless packet transmitted by the terminal wireless device;
An interface for transmitting and receiving packet data between the aggregation wireless device and the data processing device;
The data processing device is at least
An interface for transmitting and receiving packet data between the aggregation wireless device and the data processing device;
A duplicate data detector that detects duplicate reception of the measurement data,
Receiving the wireless packet transmitted by the terminal wireless device by a plurality of the aggregate wireless devices mounted at different positions of a train, thereby improving communication reliability by reliably receiving the wireless packet. A train radio communication system.
前記端末無線装置は、前記計測部により得られた計測データを含む前記無線パケットを不特定多数の前記集約無線装置が受信できるようにマルチキャストで送信し、さらに前記無線パケットは定周期で送信されることを特徴とした列車無線通信システム。 In the train radio communication system according to claim 1,
The terminal radio apparatus transmits the radio packet including the measurement data obtained by the measurement unit by multicast so that an unspecified number of the aggregate radio apparatuses can receive the radio packet, and the radio packet is transmitted at a fixed period. A train radio communication system characterized by that.
前記無線パケットには、前記端末無線装置ごとに一意に割り振られた識別番号と、前記端末無線装置が計測する度に割り振られる識別番号と、前記計測データが記載され、
前記端末無線装置が送信した前記無線パケットを複数台の前記集約無線装置で受信した場合であっても、前記データ処理装置の前記重複データ検知部は、前記無線パケットに記載される端末無線装置ごとに割り振られた識別番号と、計測ごとに割り振られた計測番号により、重複する無線パケットを検知する機能を有することを特徴とした列車無線通信システム。 In the train radio communication system according to claim 1 or 2,
In the wireless packet, an identification number uniquely assigned to each terminal wireless device, an identification number assigned each time the terminal wireless device performs measurement, and the measurement data are described,
Even when the radio packet transmitted by the terminal radio apparatus is received by a plurality of the aggregate radio apparatuses, the duplicate data detection unit of the data processing apparatus is provided for each terminal radio apparatus described in the radio packet. A train radio communication system characterized by having a function of detecting an overlapping radio packet based on an identification number assigned to each and a measurement number assigned for each measurement.
前記集約無線装置はさらに、
受信した前記無線パケット数をカウントするカウンタと、
前記集約無線装置が端末無線装置との通信可能エリア内を通過したかどうかを判定するためのタイマーを備え、
前記データ処理装置はさらに、
列車速度と前記無線パケットの送信周期により、前記集約無線装置が前記端末無線装置との通信可能エリアを通過するまでに受信するパケット数を推定する受信パケット数推定部と、
受信パケット数推定部により算出した推定受信パケット数と、実際に集約無線装置が受信した無線パケット数を比較することにより無線回線の劣化を判定する受信状態判定部を備え、
列車速度に対する通信品質を監視する機能を有することを特徴とする列車無線通信システム。 In the train radio communication system according to any one of claims 1 to 3,
The aggregate wireless device further includes
A counter that counts the number of received wireless packets;
A timer for determining whether or not the aggregated wireless device has passed through a communicable area with the terminal wireless device;
The data processing device further includes:
A received packet number estimating unit that estimates the number of packets received by the aggregated wireless device before passing through a communicable area with the terminal wireless device according to a train speed and a transmission cycle of the wireless packet;
A reception state determination unit that determines deterioration of the radio line by comparing the estimated number of received packets calculated by the received packet number estimation unit and the number of radio packets actually received by the aggregation wireless device;
A train radio communication system having a function of monitoring communication quality with respect to a train speed.
前記無線パケットには、さらに前記無線パケットの送信周期に関する送信周期設定情報が記載され、
前記データ処理装置は、前記送信周期設定情報と前記列車速度を用い、前記集約無線装置が端末無線装置との通信可能エリアを通過するまでに受信するパケット数を推定する機能を有することを特徴とした列車無線通信システム。 In the train radio communication system according to claim 2 or 4,
The wireless packet further includes transmission cycle setting information related to the transmission cycle of the wireless packet,
The data processing device has a function of using the transmission cycle setting information and the train speed to estimate the number of packets received before the aggregated wireless device passes through a communicable area with a terminal wireless device. Train radio communication system.
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