JP2012199778A

JP2012199778A - 通信システム

Info

Publication number: JP2012199778A
Application number: JP2011062627A
Authority: JP
Inventors: Katsuro Ninomiya; 克郎二宮
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2012-10-18

Abstract

【課題】ハードウェアを変更することなく、装置間の制御／監視信号の種類を増やすことができる通信システムを提供する。
【解決手段】防護中継装置４から中央装置１への制御／監視信号に５Ｃ２トーン信号用いる場合に、防護中継装置４は、最初に「信号なし」区間を設け、次に５Ｃ２トーン信号を送信する「信号１」区間を設け、更に当該５Ｃ２トーン信号と同一又は異なる５Ｃ２トーン信号送信する「信号２」区間を設けて通信を行い、中央装置１は、「信号なし」区間、「信号１」区間の５Ｃ２トーン信号の内容、「信号２」区間の５Ｃ２トーン信号の内容を解析し、信号１と信号２の順番による組み合わせによって装置間の状態を判断する通信システムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、列車等の移動体無線通信を行う通信システムに係り、特に、ハードウェアを変更することなく、制御／監視信号の種類を増やすことができる通信システムに関する。

［従来の技術］
従来の列車無線の通信システムでは、装置間の制御／監視信号として５Ｃ２トーンを使用しているものがある。
５Ｃ２トーンとは、５つの周波数の中から２波を選択して合成し、２波合成の信号を用いて送受信を行うものである。

［共用システムの５Ｃ２コード：図７］
次に、Ａ社・Ｂ社共用システムの５Ｃ２コードについて図７を参照しながら説明する。図７は、共用システムの５Ｃ２コードテーブルを示す図である。
図７では、「ｆ４＋ｆ５」がＡ社の「防護受信」を示し、「ｆ１＋ｆ２」がＢ社の「防護受信」を示し、その他は共用のコードとなっている。
このように、２波を合成した信号によって特定の意味を持たせるようになっている。

［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００１−２７８０４９号公報「列車無線通信システム」（株式会社日立国際電気）［特許文献１］がある。
特許文献１には、列車の移動無線機が列車番号を含む位置登録情報を無線基地局に送信し、無線基地局が中央装置に位置登録信号を送信し、中央装置が列車番号と基地局を対応付けて指令卓に表示して通話を行う列車を容易に認識できることが示されている。

特開２００１−２７８０４９号公報

しかしながら、上記従来の通信システムでは、装置間の制御／監視信号として５Ｃ２トーンを使用しているので、５波から２波を選択する関係で、信号の種別として１０種類しか使用することができず、信号の種別に制約を受けるという問題点があった。

特に、図７に示したような共用システムでは、１０種類の信号の種別では装置間の制御／監視の信号として十分に有効活用できないものとなっていた。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、ハードウェアを変更することなく、装置間の制御／監視信号の種類を増やすことができる通信システムを提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、装置間の制御／監視信号に複数の周波数信号から選択した周波数信号を組み合わせて合成した信号を用いて通信を行う通信システムであって、信号を送信しない区間を設け、合成した信号を送信する第１の区間を設け、当該合成した信号と同一又は異なる組み合わせの合成した信号を送信する第２の区間を設けて通信を行う中継装置と、信号を送信しない区間、第１の区間の信号、第２の区間の信号を解析し、第１の区間の信号と第２の区間の信号との順番による組み合わせによって装置間の状態を判断する中央装置とを有することを特徴とする。

本発明は、装置間の制御／監視信号に複数の周波数信号から選択した周波数信号を組み合わせて合成した信号を用いて通信を行う通信システムであって、中継装置が、信号を送信しない区間を設け、合成した信号を送信する第１の区間を設け、当該合成した信号と同一又は異なる組み合わせの合成した信号を送信する第２の区間を設けて通信を行い、中央装置が、信号を送信しない区間、第１の区間の信号、第２の区間の信号を解析し、第１の区間の信号と第２の区間の信号との順番による組み合わせによって装置間の状態を判断する通信システムとしているので、ハードウェアを変更することなく、装置間の制御／監視信号の種類を増やすことができ、従来に比べて数多くの状態を認識できる効果がある。

本発明の実施の形態に係る通信システムの構成ブロック図である。防護中継装置の構成ブロック図である。中央装置の構成ブロック図である。５Ｃ２コートテーブルの概略を示す図である。５Ｃ２信号処理の概略を示す図である。別の５Ｃ２コートテーブルの概略を示す図である。共用システムの５Ｃ２コードテーブルを示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る通信システムは、装置間の制御／監視信号に５Ｃ２トーン信号用いる場合に、最初に「信号なし」区間を設け、次に５Ｃ２トーン信号を送信する「信号１」区間を設け、更に当該５Ｃ２トーン信号と同一又は異なる５Ｃ２トーン信号送信する「信号２」区間を設けて通信を行う中継装置と、「信号なし」区間、「信号１」区間の５Ｃ２トーン信号の内容、「信号２」区間の５Ｃ２トーン信号の内容を解析し、信号１と信号２の順番による組み合わせによって装置間の状態を判断する中央装置１とを有するようにしているので、ハードウェアを変更することなく、装置間の制御／監視信号の種類を増やすことができ、従来に比べて数多くの状態を認識できる。

［本通信システム：図１］
本発明の実施の形態に係る通信システムについて図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成ブロック図である。
本発明の実施の形態に係る通信システム（本通信システム）は、図１に示すように、中央装置１と、監視ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２と、基地局装置３と、防護中継装置４と、運行管理システム５と、列車の無線機６とを基本的に有している。
尚、列車は、実際に複数台走行するものであり、基地局装置３と防護中継装置４もセットで線路沿いに設置されるようになっている。

［本通信システムの各部］
中央装置１は、コンピュータで実現されるもので、列車の移動無線機６からの位置登録情報、通話データ等の情報を基地局装置３から受信し、基地局装置３に通話データ等を送信する。
また、中央装置１は、防護中継装置４との間で５Ｃ２トーンの信号を用いて制御／監視信号等の送受信を行う。

更に、中央装置１は、監視ＰＣ２に監視情報を出力し、運行管理システム５に列車の位置登録情報、制御／監視の情報等を出力し、運行管理システム５からは運行管理に関する情報等を入力して各装置に出力する。
中央装置１の構成については後述する。

監視ＰＣ２は、中央装置１に接続し、監視に関する情報を表示する。
基地局装置３は、列車の無線機６と中央装置１との間で通話データ、位置登録情報等を中継する。
防護中継装置４は、列車の無線機６から防護無線信号を受信し、制御／監視の信号を５Ｃ２のトーン信号で中央装置１に送信し、また、中央装置１から制御／監視の信号を受信する。
防護中継装置４の構成については後述する。

［防護中継装置４：図２］
次に、防護中継装置４について図２を参照しながら説明する。図２は、防護中継装置の構成ブロック図である。
防護中継装置４は、図２に示すように、防護無線受信部４１と、防護無線判定部４２と、５Ｃ２トーン信号発生部４３と、記憶部４４とを備えている。

防護無線受信部４１は、接続するアンテナから防護無線の信号を入力し、受信動作を行う。そして、受信信号を防護無線判定部４２に出力する。
防護無線判定部４２は、防護無線受信部４１からの受信信号を入力し、受信信号を判定し、判定結果を５Ｃ２トーン信号発生部４３に出力する。
防護無線判定部４２は、防護無線の信号だけでなく、防護中継装置４内の状態を示す信号（例えば、計器等の異常信号）も入力し、判定して結果を５Ｃ２トーン信号発生部４３に出力する。

５Ｃ２トーン信号発生部４３は、防護無線判定部４２から入力された判定結果に基づき記憶部４４に記憶された５Ｃ２コードテーブルを参照し、５Ｃ２トーン信号を発生させ、送信する。
５Ｃ２トーン信号は、５つの周波数の信号の中から２つの周波数の信号を合成して生成された信号（例えば、「ｆ１＋ｆ２」で表す）である。

５Ｃ２トーン信号発生部４３は、合成された信号を「信号１」（例えば、ｆ３＋ｆ５）と「信号２」（例えば、ｆ１＋ｆ２）の組で発生させる。
「信号１」「信号２」は例えば、各々２００ｍｓの間隔で送信し、「信号１」の区間の前に、２００ｍｓの「信号なし」の区間を設けるようにする。また、「信号１」「信号２」は繰り返し送信する。
記憶部４４は、後述する５Ｃ２コートテーブルが記憶されている。

［中央装置：図３］
次に、中央装置１の構成について図３を参照しながら説明する。図３は、中央装置の構成ブロック図である。
中央装置１は、図３に示すように、制御部１１と、記憶部１２と、５Ｃ２トーン信号送受信部１３と、その他で構成されている。

制御部１１は、５Ｃ２トーン信号送受信部１３から入力された５Ｃ２トーン信号を解析し、合成された２つの周波数を特定して第１の信号（信号１）と第２の信号（信号２）を取得し、記憶部１２に記憶されている５Ｃ２コートテーブルを参照して第１の信号と第２の信号の組み合わせによる信号内容を取得する。取得された信号内容は、監視ＰＣ２又は運行管理システム５に出力される。
記憶部１２は、５Ｃ２コートテーブルを記憶している。

５Ｃ２トーン信号送受信部１３は、防護中継装置４との信号の送受信を行うものである。
具体的に、５Ｃ２トーン信号送受信部１３は、防護中継装置４から送信された５Ｃ２トーン信号を特定間隔（例えば５０ｍｓ間隔）でサンプリングし、信号なしの区間（例えば２００ｍｓの区間）、第１の信号区間（例えば２００ｍｓの区間）、第２の信号区間（例えば２００ｍｓの区間）を検出すると共に、第１の信号区間における周波数と第２の信号区間における周波数を検出し、検出結果を制御部１１に出力する。

中央装置１には、この他に基地局装置３、運行管理システム５との信号の送受信を行う送受信部が備えられ、また、監視結果を監視ＰＣ２に出力するインタフェース部も備えられている。

［５Ｃ２コートテーブル：図４］
次に、防護中継装置４の記憶部４４、及び中央装置１の記憶部１２に記憶されている５Ｃ２コートテーブルの概略について図４を参照しながら説明する。図４は、５Ｃ２コートテーブルの概略を示す図である。
５Ｃ２コートテーブルは、図４に示すように、第１の信号（信号１）と第２の信号（信号２）との組み合わせによって状態が特定されるものである。

例えば、項番「１」で、信号１が「ｆ２＋ｆ５」で信号２が「ｆ１＋ｆ２」の場合に、「状態１」となっている。
信号１と信号２は、５つの周波数から２波を選択するものであるから、組み合わせとして１００通りあり、状態も１００通り形成できる。

［５Ｃ２信号処理：図５］
５Ｃ２の信号処理について図５を参照しながら説明する。図５は、５Ｃ２信号処理の概略を示す図である。
図５では、最初の２００ｍｓに信号なしの区間が、次の２００ｍｓに第１の信号の区間が、次の２００ｍｓに第２の信号区間が設定されている。

そして、２００ｍｓを５０ｍｓ間隔でサンプリングし、第１〜４までのサンプリングで「信号なし」区間をサンプリングし、第５〜８までのサンプリングで「信号１」区間をサンプリングし、第９〜１２までのサンプリングで「信号２」区間をサンプリングする。
図５では、「信号なし」区間で、サンプリング（４）までに信号なしが確定し、「信号１」区間のサンプリング（５）〜（７）で、３回連続で信号１：ｆ３＋ｆ５が検出されて確定し、「信号２」区間のサンプリング（９）〜（１１）で、３回連続で信号２：ｆ１＋ｆ２が検出されて確定している。

そして、「信号２」区間終了後は、２００ｍｓの「信号１」区間、２００ｍｓの「信号２」区間が繰り返される。
ここで、「信号２」区間後に、「信号なし」区間を設けるようにして、「信号１」区間と「信号２」区間を区別し易くしてもよい。
尚、同一信号を５回連続でサンプリングした場合、５回目を信号２の１回目とカウントすることにより、信号１と信号２が同一の信号であると判断することができる。

［別の５Ｃ２コードテーブル：図６］
次に、別の実施の形態に係る５Ｃ２コードテーブル（別の５Ｃ２コードテーブル）について図６を参照しながら説明する。図６は、別の５Ｃ２コートテーブルの概略を示す図である。
別の５Ｃ２コードテーブルは、図６に示すように、信号１はこれまでと同様の内容を示し、信号２で、信号１で示された内容の詳細を示すようにしたものである。

具体的には、信号１が「ｆ２＋ｆ５」の場合は「障害」を示し、信号２が「ｆ１＋ｆ２」の時に「電源異常」を示すが、信号２が「ｆ１＋ｆ３」の時には「ファン異常」を示し、信号２が「ｆ１＋ｆ４」の時に「無線機異常」を示すようになっている。

図６の例では、信号１をこれまでと同様の内容にしているが、信号１で状態の上位概念を定義し、信号２でその下位概念を定義するような利用法としてもよい。

［実施の形態の効果］
本通信システムによれば、防護中継装置４から中央装置１への制御／監視信号に５Ｃ２トーン信号用いる場合に、防護中継装置４は、最初に「信号なし」区間を設け、次に５Ｃ２トーン信号を送信する「信号１」区間を設け、更に当該５Ｃ２トーン信号と同一又は異なる５Ｃ２トーン信号送信する「信号２」区間を設けて通信を行い、中央装置１は、「信号なし」区間、「信号１」区間の５Ｃ２トーン信号の内容、「信号２」区間の５Ｃ２トーン信号の内容を解析し、信号１と信号２の順番による組み合わせによって装置間の状態を判断できるようにしているので、ハードウェアを変更することなく、装置間の制御／監視信号の種類を増やすことができ、従来に比べて数多くの状態を認識できる効果がある。

尚、上述した実施形態では、図１に示す無線通信システムに本発明を適用した場合を例にあげて説明した。しかし、本発明は、装置間で信号を送信するシステムであれば、どのようなシステムにも適用することができる。

本発明は、装置間の制御／監視信号の種類を増やすことができる通信システムに好適である。

１...中央装置、２...監視ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、３...基地局装置、４...防護中継装置、５...運行管理システム、６...列車の無線機、１１...制御部、１２...記憶部、１３...５Ｃ２トーン信号送受信部、４１...防護無線受信部、４２...防護無線判定部、４３...５Ｃ２トーン信号発生部、４４...記憶部

Claims

装置間の制御／監視信号に複数の周波数信号から選択した周波数信号を組み合わせて合成した信号を用いて通信を行う通信システムであって、
信号を送信しない区間を設け、前記合成した信号を送信する第１の区間を設け、当該合成した信号と同一又は異なる組み合わせの合成した信号を送信する第２の区間を設けて通信を行う中継装置と、
前記信号を送信しない区間、前記第１の区間の信号、前記第２の区間の信号を解析し、前記第１の区間の信号と前記第２の区間の信号との順番による組み合わせによって装置間の状態を判断する中央装置とを有することを特徴とする通信システム。