JP2975619B2 - 無線警報システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、線路付近等での作業者に、列車の接近等
の危険を報知する無線警報システムに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第６図は従来の無線警報システムを示すシステム構成
図である。図において、１は線路、２はこの線路１上を
走行する列車であり、３は線路１の所定の位置に配置さ
れ、列車２の通過を検知する検知器である。４は検知器
からの検知信号に基づく警報信号を送信する警報送信装
置、５はそのアンテナであり、６は作業現場の近傍に配
置され、警報送信装置４からの警報信号を受けて危険警
報を発生する警報受信装置、７はそのアンテナである。

警報送信装置４内において、41は通常、所定の周期Ｔ
でパルス信号を連続的に発生しており、前記検知器３よ
り検知信号を受けるとそのパルス信号の発生を停止する
制御部である。42はそのパルス信号を変調する変調部で
あり、43はそれを前記アンテナ５から送信する送信部で
ある。また、警報受信装置６内において、61は警報送信
装置４の送信信号を前記アンテナ７より受信する受信部
であり、62は受信部61で受信した送信信号をパルス信号
に復調する復調部である。63はこのパルス信号の停止に
よって警報信号を生成し、危険警報を発生する制御部で
あり、64はこの制御部63が生成する危険警報によって鳴
動し、列車２の接近を知らせる警報音を発生するスピー
カである。

次に動作について説明する。ここで、第７図はその動
作を示すタイムチャートであり、同図（ａ）は警報送信
装置４から出力される送信信号、同図（ｂ）は警報受信
装置６が発生する信号音を示している。

線路１上の検知器３の設置場所を列車２が通過してい
ない平常時においては、検知器３より検知信号が送出さ
れないので、制御部41はパルス信号を所定の周期Ｔで連
続的に送出している。変調部42はこのパルス信号を変調
して送信部43へ送り、送信部43はそれをアンテナ５より
空間に放射する。従って、平常時においては第７図
（ａ）の前半部に示すように、警報送信装置４からは周
期Ｔの送信信号が連続的に送信される。

警報受信装置６では、警報送信装置４からの送信信号
をアンテナ７より受信部61で受信すると、それを復調部
62にてパルス信号に復調して制御部63へ送る。制御部63
ではこのパルス信号を受け取る度に合図信号を生成して
スピーカ64に送り、スピーカ64はその合図信号に基づい
て鳴動し、所定周期Ｔの合図音を送出する。その様子を
第７図（ｂ）の前半部に示す。作業者はこの合図音によ
って当該無線警報システムが正常に作動していることを
知る。

線路１上の検知器３が設置された場所を列車２が通過
すると、検知器３は検知信号を生成して警報送信装置４
に送る。この検知信号を受けた警報送信装置４の制御部
41ではパルス信号の送出を停止する。従って、この送信
部43には変調されたパルス信号が与えられなくなり、警
報送信装置４からの送信信号は、第７図（ａ）の後半部
に示すように停止される。ここに示した例では、この所
定の周期Ｔで連続的に送信していた送信信号の送信停止
が、列車２の接近を知らせる警報信号となっている。

警報受信装置６の制御部63では、警報送信装置４から
周期的に送られてきていた送信信号が一定時間以上受信
できなかったことを検出すると、列車２が接近してきた
ものと判定して危険警報を生成してスピーカ64へ送る。
スピーカ64は第７図（ｂ）の後半部に示すように、この
制御部63の生成する危険警報に基づいて鳴動し、所定の
警報音を送出して作業者に列車２が接近してきたことを
警報する。作業者はこの警報を受けると作業を中断して
作業現場より一時待避する。

ここで、この無線警報システムにおける信号の方式を
第８図に示す。即ち、警報送信装置４の送信信号は、同
図（ａ）に示すように、送信出力の立ち上げ、いい換え
れば、制御部41のパルス信号の立ち上がりと同時に特定
の変調信号（トーン信号）を送出するものである。ま
た、警報受信装置６側では、その変調信号を受信して他
の信号との識別を行う。第８図（ｂ）は警報受信装置６
にて復調されたこの送信信号を示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の無線警報システムは以上のように構成されてい
るので、警報送信装置４からは送信信号を所定の周期Ｔ
で送信することが必要で、警報信号の検出に要する時間
が長くなるばかりでなく、同一の無線チャネルで複数の
システムを動作させた場合、信号の衝突が発生して、同
一システム内の信号を受信できなくなる可能性が生じ、
同一地域内においては１無線チャネルあたり１システム
でしか運用できないなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、同一地域内においても、１無線チャネルで複
数のシステムが運用でき、警報信号の検出時間も短い無
線警報システムを得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る無線警報システムは、周期的な送信要
求信号を送信する送信部、警報送信装置が送出する警報
信号と、前記送信要求信号に応答して返送される応答信
号を受信する受信部、および送信要求信号の送出時に他
のシステムで使用されていた無線チャネルが空いた時、
ランダムに変化するタイミングをとって送信要求信号を
立ち上げ、さらに、送信要求信号に対する応答信号が受
信できなかった場合にシステムの異常を示す異常警報を
発生するとともに、警報信号が受信された場合に危険警
報を発生する制御部を警報受信装置に設け、さらに警報
送信装置に、警報受信装置からの送信要求信号を受信す
る受信部と、この送信要求信号に対する応答信号を生成
するとともに、検知器からの検知信号に基づいて警報信
号を生成する制御部と、制御部の生成した応答信号およ
び警報信号を送信する送信部を設けたものである。

〔作 用〕

この発明における無線警報システムは、警報受信装置
の制御部にて、送信要求信号を送出する時に無線チャネ
ルが他のシステムで使用されている場合、その無線チャ
ネルが空くまで待ち合わさせ、当該無線チャネルが空い
た後、ランダムに変化するタイミングをとって送信要求
信号を立ち上げることによって、同一地域内の１無線チ
ャネルで複数のシステムを運用した場合でも、信号の衝
突によって同一システム内の信号が受信できなくなる確
率を低下させるとともに、警報送信装置の制御部にて、
この送信要求信号に対する応答信号と、検知器による検
知信号に基づく警報信号を生成させることにより、同一
地域内においても、１つの無線チャネルで複数のシステ
ムを運用することができ、警報信号の検出も短時間で行
える無線警報システムを実現する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、１は線路、２は列車、３は検知器、４は
警報送信装置、5,7はアンテナ、６は警報受信装置、64
はスピーカであり、第６図に同一符号を付した従来のそ
れらと同一、あるいは相当部分であるため詳細な説明は
省略する。

前記警報送信装置４内において、44は前記警報受信装
置６より所定の無線チャネルによって周期的に送られて
くる送信要求信号を受信する受信部であり、45はこの受
信部44の受信した送信要求信号に対する応答信号を生成
するとともに、前記検知器３による検知信号に基づいて
警報信号を生成する制御部である。46はこの制御部45の
生成した応答信号および警報信号を前記アンテナ５より
送信する送信部であり、47は受信部44、送信部46と制御
部45との間に配置され、送信要求信号の復調と、応答信
号および警報信号の変調を行う変復調部である。

また、警報受信装置６内において、65は警報送信装置
４に所定の無線チャネルで前記送信要求信号を周期的に
送信する送信部であり、66はこの送信要求信号に応答し
て警報送信装置４より返送される応答信号、および警報
送信装置４の送出する警報信号を受信する受信部であ
る。67はこれら送信部65および受信部66に接続され、送
信要求信号の変調を行うとともに、応答信号および警報
信号の復調を行う変復調部である。68は前記送信要求信
号を送出する際に。所定の無線チャネルが既に他のシス
テムによって使用されている場合、その送信要求の送出
を一時待ち合わせ、その無線チャネルが空いた後にラン
ダムに変化するタイミングをとって送信要求信号を立ち
上げ、さらに、受信部66で送信要求信号に対する応答信
号が受信できなかった場合にシステムの異常を示す異常
警報を発生するとともに、受信部66で警報送信装置４か
らの警報信号を受信した場合に危険警報を発生する制御
部である。

次に動作について説明する。平常時において警報受信
装置６の制御部68は、所定の周期ｔで送信要求信号を送
出している。この送信要求信号は変復調部67で変調さ
れ、送信部65を介してアンテナ７より空間に放射され
る。警報送信装置４はこの送信要求信号をアンテナ５よ
り受信部44にて受信し、変復調部47で復調して制御部45
へ送る。この送信要求信号を受けた警報送信装置４の制
御部45は、その送信要求信号に応答する応答信号を生成
して変復調部47へ送出する。変復調部47はこの応答信号
を変調し、送信部46を介してアンテナ５より空間に放射
する。

警報受信装置６はこの応答信号をアンテナ７より受信
部66にて受信し、変復調部67で復調して制御部68へ送
る。制御部68はこの周期的な応答信号の受信によって、
警報送信装置４と警報受信装置６との間の通信が正常に
保たれていることを確認する。第２図にその様子を示
す。このように送信要求信号と応答信号のやりとりは周
期的に行われているが、それに要する時間を短縮するこ
とによって同時に運用可能なシステムの数を増すことが
できる。

ここで、送信要求信号に対する応答信号の返送が得ら
れなかった場合、警報受信装置６の制御部68は当該無線
警報システムに異常が発生したものと判定し、システム
の使用を停止させる異常警報をスピーカ64に送出する。
スピーカ64はこの異常警報に従って鳴動し、作業者に当
該無線警報システムの使用停止を通報する。

このようなシステムを複数、同一無線チャネルで同一
の地域内で非同期で運用しようとする場合、各システム
の信号の間で衝突の危険性が発生し、システムの信頼性
を低下させることになる。そのため、警報受信装置６の
制御部68は、送信要求信号を送出する際、当該無線チャ
ネルが他のシステムによって既に使用されている場合に
は、その送信要求信号の送出を一時待ち合わせ、その無
線チャネルが空いた後にランダムに変化するタイミング
をとって送信要求信号を立ち上げている。第３図はその
送信要求信号の立ち上げのタイミングを示している。

即ち、警報受信装置６の制御部68は自システムが送信
要求信号を送信するタイミングになった時、図示のよう
に受信部66で他のシステムの信号を受信している場合に
は、すぐに送信要求信号の送出を行わずに、他のシステ
ムによる信号の送出が終了するまで待ち合わせる。他の
システムによる信号の送信が停止すると、制御部68はラ
ンダムに変化するタイミング、例えばｎ・ΔＴ（ｎはラ
ンダムに変化する自然数）の時間をおいて送信要求信号
を立ち上げる。これによって、同時に２つ以上のシステ
ムで送信要求信号の送出を待ち合わせている場合でも、
送信要求信号が同時に立ち上がることはほとんどなく、
待ち合わせていたシステム間で信号が衝突する確立は極
めて低いものとなる。

また、空きとなった無線チャネルの最初のΔＴの期間
はどのシステムの警報受信装置６も送信要求信号を立ち
上げることはない。警報送信装置４はこの期間を警報受
信装置６への警報信号の送信に優先的に利用している。
即ち、列車２の通過を検知した検知器３からの検知信号
を受けた警報送信装置４の制御部45は、その検知信号に
基づく警報信号を生成して変復調部47へ送る、変復調部
47で変調された警報信号は送信部46よりアンテナ５を介
して警報受信装置６に送信される。この警報信号の送出
は、無線チャネルが空いている場合には即刻実行され
る。

この警報信号をアンテナ７より受信部66を介して受信
した警報受信装置６は、変復調部67にてそれを復調し、
制御部68へ転送する。制御部68はこの警報信号に基づい
て列車２の接近を知らせる危険警報をスピーカ64に送出
し、スピーカ64はこの危険警報に従って鳴動して作業者
に列車２の接近を通報する。この危険警報を発生した制
御部68は同時に前記警報信号に対する応答信号を生成
し、変復調部67、送信部65を介して警報送信装置４へ返
送する。この応答信号の返送を受けた警報送信装置４は
当該警報信号の送出を停止し、これによって他のシステ
ムの運用が妨げられるのを防止している。

ここで、警報送信装置４と警報受信装置６との間で授
受される信号には、自システムのものと他のシステムの
ものとを識別するために、例えば識別番号等が付加され
ている。

なお、上記実施例では、１つの警報受信装置６を作業
現場の近傍に設置し、警報送信装置４と一対向で信号を
授受するものを示したが、第４図に示すように、受信専
用装置８を警報受信装置６の周辺に配し、この受信専用
装置８によって警報受信装置６が警報送信装置４に送信
している送信要求信号、および警報信号に対して返送し
ている応答信号を傍受し、それに基づいて異常警報、あ
るいは危険警報を発生するようにしてもよい。この受信
専用装置８は受信専用であるため、装置としては極めて
小形に構成できるので、個人装備のための警報装置とし
て有効である。

また、上記実施例では、単線に適用した場合について
説明したが、第５図に示すように複数に適用し、上りの
線路1aに検知器3aと警報送信装置4aを、下りの線路1bに
検知器3bと警送信装置信号4bをそれぞれ設置して、１つ
の警報受信装置６で上りの列車2aおよび下りの列車2bの
接近を警報するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、警報受信装置の制
御部にて無線チャネルが空いた後、ランダムに変化する
タイミングをとって送信要求信号を立ち上げ、警報送信
装置の制御部にてこの送信要求信号に対する応答信号
と、検知部による検知信号に基づく警報信号を生成させ
るように構成したので、同一地域内で１無線チャネルに
て複数のシステムを適用する際、信号の衝突による同一
システム内の信号の受信不能となる確率が大幅に低下し
て信頼性が向上するばかりか、警報信号の検出も短時間
で行うことのできる無線警報システムが得られる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による無線警報システムを
示すシステム構成図、第２図および第３図はその動作を
説明するためのタイムチャート、第４図および第５図は
この発明の他の実施例を示すシステム構成図、第６図は
従来の無線警報システムを示すシステム構成図、第７図
および第８図はその動作を説明するためのタイムチャー
トである。 3,3a,3bは検知器、4,4a,4bは警報送信装置、６は警報受
信装置、44は受信部、45は制御部、46は送信部、65は送
信部、66は受信部、68は制御部。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−107543（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−37107（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G08B 25/10 H04B 7/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検知器からの検知信号に基づいて警報信号
   を送信する警報送信装置と、前記警報送信装置からの前
   記警報信号を受信すると警報を発生する警報受信装置と
   を備えた無線警報システムにおいて、前記警報受信装置
   に、前記警報送信装置に所定の無線チャネルで周期的に
   送信要求信号を送信する送信部と、前記送信要求信号に
   応答して前記警報送信装置より返送される応答信号、お
   よび前記警報送信装置の送出する前記警報信号を受信す
   る受信部と、前記送信要求信号の送出時に前記無線チャ
   ネルが他のシステムで使用されている場合には、当該無
   線チャネルが空いた後、ランダムに変化するタイミング
   をとって前記送信要求信号を立ち上げるとともに、前記
   受信部で前記送信要求信号に対する前記応答信号が受信
   できなかった場合に当該システムの異常を示す異常警報
   を発生し、前記受信部で前記警報信号を受信した場合に
   危険警報を発生する制御部とを設け、前記警報送信装置
   に、前記警報受信装置より前記無線チャネルによって送
   られてくる前記送信要求信号を受信する受信部と、前記
   受信部の受信した前記送信要求信号に対する応答信号を
   生成するとともに、前記検知器による検知信号に基づい
   て前記警報信号を生成する制御部と、前記制御部の生成
   した前記応答信号および警報信号を前記警報受信装置へ
   送信する送信部とを設けたことを特徴とする無線警報シ
   ステム。