JP4931747B2

JP4931747B2 - テレメータシステム

Info

Publication number: JP4931747B2
Application number: JP2007241712A
Authority: JP
Inventors: 健祐有坂; 透岩渕
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2027-09-19
Also published as: JP2009076998A

Description

本発明は、遠隔地に設置した観測局においてセンサや計測器等から収集した地震や風水害情報等の観測データを、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ
）ネットワークによる無線あるいは有線の通信回線を介して、監視局との間において送受信するよう構成したテレメータシステムに関するものである。

この種のテレメータシステムにおいては、特に、災害情報の観測データを取り扱う場合には、観測データの迅速且つ正確な送信が要求される。また、二次災害の予測や防止のため、又は、復旧作業の計画等を素早く策定するために、被害状況又は災害情報を、警察、消防、気象庁等の国や自治体、又は、鉄道、バス等の輸送業者のような早期に災害情報を必要とする複数の担当部局及び担当者に詳しい情報を迅速且つ正確に伝達する必要がある。

従来のテレメータシステムには、監視局と複数の観測局とを備え、監視局と各観測局にそれぞれＩＰ（インターネットプロトコル）アドレスを割り振って相互にＩＰネットワークを構築すると共に、各観測局とネットワーク接続された各種のセンサーにもそれぞれＩＰアドレスを割り振ってＩＰネットワークを構築し、観測局のセンサーに対する監視局からの観測要求と、センサーにより得られた観測データとを、それぞれＩＰパケットにより伝送するようにしたものがある（特許文献１参照）。

また、従来のアラーム通信システムとして、テレメータ水位、テレメータ時間雨量、テレメータ累加雨量またはレーダ雨量（時間・累加・雨域移動）等の何れかに対してアラームトリガー基準値を設定し、アラームトリガーが起動した際、自動的にメールやアラーム信号等のアラーム情報を携帯電話やモバイル端末の利用者に報知し、洪水等の危険を知らせるものがある（特許文献２参照）。

さらに、従来の携帯電話を使用したメール通信システムとして、規格の異なる携帯電話同士の間あるいは携帯電話と通常のコンピュータとの間の、インターネットを介した添付ファイルを含むメール通信において、送り手が作成した内容を忠実に受け手に伝送するようにしたシステムがある（特許文献３参照）。

従って、従来技術によれば、遠隔地の観測データを、インターネットを介して送信するテレメータシステムは、周知である。また、携帯電話同士あるいは携帯電話と通常のコンピュータ間でインターネットを介して添付ファイルを含むメール通信を行うことも周知である。

特開２００２―３０５７７６号公報特開２００２―３５０５５９号公報特開２００２―３１９９７６号公報

しかしながら、１つの監視局と複数の観測局をＩＰネットワークを介して接続する場合には、呼出タイミングチャートにおいて混信する場合があるという問題点が存在する。

すなわち、ＬＡＮなどの非同期通信ネットワークではパケット単位での通信となるために、エラーの発生がパケット単位になってしまうという事、また、ＩＰネットワークにおいては通信経路によって通信速度に差が出てしまうということ、また、ＩＰ化装置の演算用バッファの量やクロック精度の違いによって通信の同時性を確保できないこと、などによるものである。

このため、監視局が一括呼出要求を送信し、各観測局がこれを受信し、各観測局が応答を送信し、監視局がこれを受信するという一連の動作が所定のタイミングチャートに沿って行われず混信状態になってしまうことがあった。

前記課題を解決するために本発明は、一つの監視局が複数の観測局の情報を監視し、該監視局と該観測局の間における情報の伝送周波数が音声帯域であるテレメータシステムであって、前記監視局は音声ＩＰ化装置を介してＩＰネットワークに接続され、前記観測局もまた音声ＩＰ化装置を介してＩＰネットワークに接続されていることを特徴とするテレメータシステムにおいて、
監視局に接続された音声ＩＰ化装置は観測局数より多くのＵＤＰポートを持ち、
各ＵＤＰポートは観測局が送信する情報量以上のデータバッファを備え、
各観測局は割り当てられたＵＤＰポート番号で監視局と通信を行うことを特徴とするテレメータシステムとする。

また本発明は、前記監視局に接続された前記音声ＩＰ化装置は、前記各ＵＤＰポートに備えられた前記データバッファに蓄えられている情報を、予め定めた順序に従って復号化し、監視局へ伝送することを特徴とするテレメータシステムとする。

本発明によれば、ＩＰ化された既設のテレメータシステムにおいて、一括呼出制御を混信することなく行うことが可能となる。また、本発明によれば、データ信号の内容によらずシステム依存の部分が無いため、簡単な装置で実現をすることが可能となる。

本発明の好適な実施例について、図を用いて説明する。

図１はＩＰ化された従来のテレメータシステムの構成図である。監視局１０１による各観測局への呼出信号は、多重化装置１０３により多重化され、音声ＩＰ化装置１０５によってＩＰ信号に符号化し、ＩＰネットワーク１０７により伝送され、観測局側の音声ＩＰ化装置１０９により復号化され、多重化装置１１１により個別の観測局毎の信号が抽出され、各観測局に到達する。観測局から監視局への応答はその逆の経路を辿る。

図中のプレス・スケルチ接点信号とは、監視局から信号を多重化装置に伝送することを許可するスイッチ信号のことである。音声ＩＰ化装置とはアナログ音声信号を符号化する装置であり、アナログ音声帯域としては０．３から３．４ｋＨｚ程度で、６４ｋｂｐｓ程度の情報量になる場合が多い。

図２は監視局からの一斉呼出に対する各観測局からの理想的な応答信号のタイミングチャートである。監視局からの一斉呼出とは、各観測局に向けて一斉に信号を送信することであり、図１のプレス・スケルチ接点信号によってそのタイミングが制御されている。

理想的には図２のように、各観測局に同時に監視局からの信号が到来し、各観測局毎に決められたプリセット時間Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂ、Ｔ_Ｃを経た後、応答信号を監視局に向けて送信する。従って監視局は全ての観測局の情報を混信することなく受け取ることができる。

しかるに実際の通信環境においては、応答信号は図３のように混信を起こすことが充分に考えられる。つまり、監視局から観測局への経路において、また、観測局から監視局への経路において、経路毎の通信環境やスイッチなど通信装置などの影響によってスループットに差が出ること。また、音声ＩＰ化装置の演算用バッファの量やクロック精度による差が出ること。また、ＩＰ通信はパケット通信であるため、微量の通信ずれがパケット単位での誤差になってしまうこと、などによるものである。このような状況になると、監視局と観測局の間で正常な通信を行うのが困難となる。

本発明は、図４に示すように、音声ＩＰ化装置に一例として観測局数のＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）ポートを設置し、各ＵＤＰポートにバッファメモリを装備することによって、図３のような混信が発生しても監視局と観測局の間の通信に障害が起こらないようにするものである。

バッファメモリを持ったＵＤＰポートを装備した音声ＩＰ化装置について、図５を用いて説明する。

図５は１つの監視局に向けて、各観測局からばらばらのタイミングで応答信号が到来している状況である。通常はこのような状況下では応答信号は混信してしまうため音声復号器は正常に復号処理できないが、本発明によれば、観測局数のＵＤＰポートを設置し、各ＵＤＰポートに入力された応答信号は一旦バッファに格納されてから音声復号器に入力されるため、混信を防ぐことができる。

前記バッファから音声復号器への信号の伝送は、任意の優先順に基づいて行われる。図５では１例として上から順に優先順位を第一位から第四位まで設定している。

この場合は、優先順位が第一位である観測局Ａからの応答を、まず最初に音声復号器に伝送する。観測局Ａに関する処理が終わったら、優先順位が第二位である観測局Ｂに関する処理を行う。第三位である観測局Ｃからの応答信号が無いため、次に優先順位が第四位である観測局Ｄに関する処理を行う。

本発明ではバッファのサイズは限定しない。遅延して混信する場合に効果を発揮するのであるから、１パケットサイズ程度あれば充分である。

また、符号化にあたって音声ＩＰ化装置を用いているが、これは一般のテレメータシステムにおいては信号の帯域と音声の帯域が酷似しているため、音声ＩＰ化装置を用いることで低価格化、汎用化を実現できることによる。従って、同様な効果を期待できる他の符号化装置が実現できれば、それを用いてもよい。

また、バッファの接続先としてＵＤＰポートを例にあげて説明をしたが、通信プロトコルとして他の場合でも本発明は活用でき、ＵＤＰポートに限定するものではない。

ＩＰネットワークによるテレメータシステムの従来例テレメータシステムにおける一括呼出タイミングチャートテレメータシステムにおいて一括呼出が混信している状態本発明にかかるテレメータシステム処理手順

符号の説明

１０１…監視局、１０３…多重化装置、１０５…音声ＩＰ化装置、
１０７…ＩＰネットワーク、１０９…音声ＩＰ化装置、
１１１…多重化装置、１１３…観測局、
４０１…監視局、４０３…バッファを備えた音声ＩＰ化装置、
４０５…音声ＩＰ化装置、４０７…観測局。

Claims

一つの監視局が複数の観測局の情報を監視し、該監視局と該観測局の間における情報の伝送周波数が音声帯域であるテレメータシステムであって、前記監視局は音声ＩＰ化装置を介してＩＰネットワークに接続され、前記観測局もまた音声ＩＰ化装置を介してＩＰネットワークに接続されていることを特徴とするテレメータシステムにおいて、
監視局に接続された音声ＩＰ化装置は観測局数より多くのＵＤＰポートを持ち、
各ＵＤＰポートは観測局が送信する情報量以上のデータバッファを備え、
各観測局は割り当てられたＵＤＰポート番号で監視局と通信を行うことを特徴とするテレメータシステム。
前記監視局に接続された前記音声ＩＰ化装置は、前記各ＵＤＰポートに備えられた前記データバッファに蓄えられている情報を、予め定めた順序に従って復号化し、監視局へ伝送することを特徴とする請求項１に記載のテレメータシステム。