JP6199242B2 - スポット伝送通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、スポット伝送通信装置及びその時刻補正方法に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２０１１−２９７５６号公報（特許文献１）がある。
この公報には、基準となる、所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報に対して、受信端末側が、現在時刻情報の時刻の進み方に合わせてハードウエア割り込みに対する補正を行うので、時刻の進み方を所定間隔で定期的に送信される現在時刻情報によって示される時刻の進度と同等に近づけることができると記載されている。

特開２０１１−０２９７５６号公報

移動体通信装置は、その上位装置である移動体制御部から得る時刻情報に基づいて、地上通信装置の検知時刻を算出している。そして、高い精度で地上通信装置の検出時刻を算出するためには、移動体通信装置と移動体制御部の時刻が同期していることが重要である。

従来の各機器間の時刻同期は、特許文献１記載の技術のように、同期元機器からの信号に基づき、クロックの補正等を行っているが、前記同期元の信号の時刻情報については、これを信頼しており、誤差は無いものと考えている。しかし、通信障害等の発生時にはメッセージ信号の再送等が生じ、このような場合には同期信号の時刻情報に誤差が発生することがある。
そこで、本発明では、同期信号の時刻情報に含まれる可能性のある誤差を補正するスポット伝送通信装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明は、
移動体通信装置内に、上位装置である移動体制御部から受信した最新のメッセージに付されたシステム時刻及び該メッセージ受信時の自己タイマ値の両方を記憶する現在時刻記憶部、及び、
前記最新のメッセージより以前にメッセ−ジが受信されていた場合には、当該、前回メッセージのシステム時刻及び該前回メッセージ受信時の自己タイマ値の両方を記憶する過去時刻記憶部を有しており、
これらシステム時刻、自己タイマ値の二種類の時刻情報から、通信障害の発生を検知し、同期信号の誤差を補正する時刻同期部を有するものである。
そして、本発明においては、前記通信障害の発生の検知は、前記最新のメッセージと前記前回メッセージにおける、それぞれの前記システム時刻同士、及び、それぞれのメッセージ受信時における前記自己タイマ値同士の時刻の増加分を比較し、該比較値が規定値１以上の場合には、前記通信障害が発生したと検知し、
前記規定値１は、前記移動体の位置許容誤差を前記移動体の最大速度で除した値よりも大きい値とし、
障害発生の有無に応じて同期用タイマの補正を行い、
前記同期用タイマの補正は、前記前回メッセージの同期用タイマ値に前記システム時刻の増加分を加算した値を同期用タイマ値として補正するものであり、
補正した前記同期用タイマを用いて前記地上通信装置の検知時刻を推定するものである。

本発明によれば、移動体制御部と移動体通信装置の間に通信障害等の発生時には、このような障害を検知し、同期時刻を補正して正確に保つことができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例の全体構成図 本発明を移動体の速度制御へ適用した場合の説明図 同期用タイマ値設定のフロー図 移動体制御部と移動体通信装置との同期の正確さ説明図（再送なし） 移動体制御部と移動体通信装置との同期の正確さ説明図（初回通信以外での再送） 移動体制御部と移動体通信装置との同期の正確さ説明用図（初回通信での再送） 誤り検知を加えた同期用タイマ値設定のフロー図 地上通信装置検知の説明図

（実施例１）
まず、図１を用いて実施例の全体構成を以下説明する。
図１は移動体上に設置されたスポット伝送通信装置及び地上通信装置の全体構成を示している。
移動体（１−１）の制御に使用する制御情報を、地上と移動体間で送受信を行う通信装置においては、地上に設置された地上通信装置（１−１６）は、移動体に設置された移動体通信装置（１−７）から電力波により無線給電が行われ、この電力を用いて、地上通信装置から移動体通信装置に電力波とは異なる周波数を用いて電磁結合により情報伝送を行っている。

具体的には、傾斜勾配などの路面情報等を移動体装置へ伝送するため、地上通信装置（１−１６）には、前記路面情報が設定されている。
そして、移動体通信装置（１−７）が、地上通信装置（１−１６）の通信範囲への進入及び進出（以下、地上通信装置検知）したと判定するために、地上通信装置から受信した信号強度を利用している。つまり、地上通信装置（１−１６）は、移動体アンテナ（１−１３）が地上通信装置（１−１３）を通過する際、電磁結合にて前記情報のメッセージを移動体通信装置（１−７）に伝達する。

この時、移動体通信装置の受信する信号強度は、移動体通信装置と地上通信装置の電気的中心位置が一致しているとき最大となり、離れるに従って減少する。
このため、適切な１値以上の検知閾値を設定すれば、受信信号強度が検知閾値を超えたときに地上通信装置を検知したと判定することができるのである。（図８参照）
一方、移動体上に設置されたスポット伝送通信装置は、移動体通信装置（１−７）及びその上位装置である移動体制御部（１−２）から構成されている。移動体通信装置は、移動体制御部からの移動体速度情報や時刻情報を元に、検知を行った地上通信装置の検知時刻を算出し、地上通信装置から受信したメッセージと共に移動体制御部へ報告している。

次に、本発明が解決しようとする課題に関して、概要を説明する。
移動体通信装置（１−７）は、その内部に自己タイマ（１−１０）も有しているが、基本的には、上位装置である移動体制御部（１−２）からも時刻情報に基づいて、地上通信装置の検知時刻を算出している。このため、高い精度で地上通信装置の時刻を算出するためには、移動体通信装置（１−７）と移動体制御部（１−２）の時刻が同期している事が重要である。
通信のカバーエリアが局所的であるスポット伝送においては、一般に、移動体通信装置が、地上通信装置の位置を１［ｍ］程度の誤差以内で時刻を算出する必要がある。高速移動時、例えば５００［ｋｍ／ｈ］にて１［ｍ］進むのに必要な時間は僅か７．２［ｍｓ］であるから、移動体制御部と移動体通信装置が各々認識している時刻の差も前記値以下とする必要があるのである。

前述したように、従来の各機器間の時刻同期は、同期元機器からの信号に基づき、クロックの補正等を行っているが、同期信号自体に誤差が生じる事については考慮されていない。
しかし、有線／無線に関わらず、通信は外部及び内部的要因により通信誤りを生じることがあり、通信誤りを完全に抑制することは不可能である。例えば、移動体制御部−移動体通信装置間通信路（１−６）における通信障害等の発生等により、通信誤りが発生することはありえるのである。

こうした事象に対しては、通信メッセージにリードソロモン符号などによる誤り訂正を行ったり、ＣＲＣ符号のような誤り検知手段によりメッセージの誤りを検知したりした後、再送制御を用いメッセージの再送を行うなどすれば、通信の冗長性、つまり誤りの検出や訂正を行うことができる。
しかしながら、誤り訂正符号を使用すると、エンコード／デコードに多くの演算時間を必要とするため、リードソロモン符号などによる誤り訂正やＣＲＣ符号のような誤り検知手段により通信に冗長性を確保すると、移動体制御部と移動体通信装置との間で誤差が生じ、結果的に、かえって地上通信装置の検知時刻の精度を低下させてしまう虞がある。つまり、これらの方式は、スポット伝送のようなリアルタイム性を要求される処理には対応できないことが多い。
また、再送制御を行った場合は、再送されたメッセージ内の時刻情報は、以前のままなので、再送に要する時間分だけメッセージ内の時刻が実時刻より遅延するといった問題点が存在する。

本発明は、こうした点に鑑み、移動体制御部（１−２）に、システム時刻管理部（１−５）と、移動体通信装置との通信部（１−３）及び、前記通信の再送制御部（１−４）を設け、移動体通信装置には、地上通信装置から受信した信号強度を計測し、地上通信装置の検知を判断する地上通信装置検知部（１−１２）と、移動体制御部で管理が行われているシステム時刻を受信し、地上通信装置の受信情報を送信する通信部（１−８）と、前記移動体制御部との通信に障害が発生した場合、その旨を移動体制御部へ報告し再送を促す再送制御部（１−９）と、移動体通信装置内で時間をカウントする自己タイマ（１−１０）を設けている。
そして、前記自己タイマ値と移動体制御部より受信したシステム時刻の二種類の時刻情報から、地上通信装置検知時刻の基本となる同期用タイマ値を算出し、自己タイマ値、システム時刻、及び、同期用タイマ値の三種類の時刻情報を元に、以下の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の動作を行うことにより、移動体制御部との通信冗長性を確保すると同時に、高い精度にて地上通信装置の検知時刻の算出を行うものである。

（ａ）移動体通信装置は、移動体制御部から受信したシステム時刻と、前記通信受信時の自己タイマ値と、同期用タイマ値を通信が行われる度に記憶し、これを管理する。
（ｂ）前回通信時と今回通信時（最新のメッセージの受信時）の通信メッセージ内に含まれるシステム時刻の増分と、前記通信時と今回通信時（最新のメッセージの受信時）の自己タイマ値の増分を比較し、以下のように同期用タイマ値を設定する。
・両者の増分に誤差が生じていない場合、通信に再送等の通信障害が発生していないと判断し、メッセージ受信時の自己タイマ値を同期用タイマ値に設定する。
・両者の増分に誤差が生じた場合、通信に再送等の通信障害が発生していると判断し、メッセージ受信時の自己タイマ値を同期用タイマ値として採用せず、前回同期用タイマ値に移動体制御部からの通信メッセージ内に含まれるシステム時刻の増分を加算した値を同期用タイマ値に設定する。
（ｃ）移動体通信装置は、地上通信装置を検知した場合、前記（ａ）、（ｂ）で設定した同期用タイマ値から検知時までの経過時間を自己タイマで計測しておく。そして、この自己タイマで計測した経過時間を、基準として使用した同期用タイマと同時に記憶されたシステム時刻に加算して、地上通信装置検知時刻とする。

以上の点を、個々の動作毎に、図１に則して説明する。
移動体通信装置（１−７）は地上通信装置（１−１６）と通信が行われた場合、メッセージと共にメッセージの受信時刻を移動体制御部（１−２）へ伝送する。
続いて、移動体制御部（１−２）は、通信部（１−３）使用し、伝送路（１−６）を介しシステム時刻を移動体通信装置（１−７）へ送信する。また、前記通信は、冗長性確保のため、再送制御部（１−４）、（１−９）により再送制御を行う。
再送制御は、例えばＳｔｏｐ−ａｎｄ−ｗａｉｔ ＡＲＱ方式などが用いられる。Ｓｔｏｐ−ａｎｄ−ｗａｉｔ ＡＲＱ方式は、メッセージ中にＣＲＣなどの誤り検定が可能な手段を組み込み、受信側でメッセージを受信時、メッセージに誤りが無ければ肯定応答（ＡＣＫ）を、誤りがあれば否定応答（ＮＡＣＫ）を返信する。送信側は、メッセージ送信後に肯定応答（ＡＣＫ）を受信すれば通信成功とみなし、否定応答（ＮＡＣＫ）を受信した場合には、通信失敗とみなし再度メッセージの送信（再送）を行う。

また、送信側は送信時より時間をカウントし一定時間までに、肯定応答（ＡＣＫ）及び否定応答（ＮＡＣＫ）双方とも受信できなかった場合、メッセージ送信失敗と判断し再送を行う。送信機器または受信機器が故障している場合、永続的に再送が行われないように、１つのメッセージに対しての再送回数の上限が、通信路の環境を鑑みて決められている。
本実施例のような有線通信の場合、再送回数の上限は１回が一般的であり、送信側で２回目のタイムアウトまたはＮＡＣＫを受信した場合は、故障と判断しシステムを停止する。
また、移動体制御部（１−２）の通信部（１−３）は、移動体通信装置（１−７）からのメッセージを受信作業も行い、本通信に関しても再送制御部（１−４）、（１−９）により前記と同様の再送制御が行われる。

次に、移動体通信装置（１−７）の説明を行う。図１において、移動体通信装置（１−７）は、地上通信装置検知部（１−１２）と、移動体制御部との通信部（１−８）と、再送制御部（１−９）と、時刻同期部（１−１５）と、ハードウェアクロックにも基づいて時間をカウントする自己タイマ（１−１０）を備えている。
移動体通信装置（１−７）は、地上通信装置検知部（１−１２）により地上通信装置（１−１６）を検知した時、その検知時刻を算出し、地上通信装置（１−１６）からのメッセージと共に通信部（１−８）を使用し、通信路（１−６）を介して移動体制御部（１−２）へ送信する。地上通信装置検知の方法は地上通信装置からの受信強度を計測し、その強度に基づいて決定することとなる。
このとき、前記地上通信装置の検知時刻は、移動体制御部（１−２）での制御に使用するため、移動体制御部（１−２）のシステム時刻と同期が取れている必要がある。そのため、移動体通信装置（１−７）は、移動体制御部（１−２）からのシステム時刻受信時、時刻同期部（１−１１）にて、移動体制御部（１−２）から受信するシステム時刻と自己タイマ（１−１０）との対応を取る必要がある。

これについては、図３を用いて、同期用タイマ値の決定手法をフローチャートで説明する。
まず、図３において、ステップ（３−１）にて移動体通信装置（１−７）は、移動体制御部（１−２）からシステム時刻（Ｔ_Ｃ、Ｎ）が含まれるメッセージを受信する。
なお、Ｔ_Ｃ、Ｎの第一添え字Ｃは、システム時刻を表し、第二添え字Ｎは、移動体制御部（１−２）からのＮ回目のシステム時刻受信を表しており、移動体制御部（１−２）からメッセージの送信タイミングは、定期定間隔でもそうでなくとも良い。
そして、移動体通信措置（１−７）が移動体制御部からシステム時刻を受信した場合には、現在時刻記憶部（１−１４）に、受信したシステム時刻Ｔ_Ｃ、Ｎ及び前記メッセージ受信時の自己タイマ値（Ｔ_Ｒ、Ｎ）をセットで記憶する。
なお、Ｔ_Ｒ、Ｎの第一添え字Ｒは、移動体通信装置（１−７）で管理している自己タイマ値を表し、第二添え字Ｎは、Ｎ回目のシステム時刻受信時を表している。
また、これより前に移動体通信装置がシステム時刻を受信した場合には、以前に受信して現在時刻記憶部（１−１４）に記憶されていた情報は、過去時刻記録部（１−１５）に移動させる。

ステップ（３−２）にて、移動体制御部（１−２）からの初めてのシステム時刻受信かどうかを判定し、初回受信の場合（つまりＴ_Ｃ、０受信の場合）、ステップ（３−３）にて、同期用タイマ値（Ｔ_Ｇ、Ｎ）に、受信したＴ_Ｃ、Ｎを設定し（即ちＴ_Ｇ、０＝Ｔ_Ｒ、０とし）、現在時刻記憶部（１−１４）にシステム時刻、自己タイマ値とセットで記録する。
なお、同期用タイマ値は受信したシステム時刻（Ｔ_Ｃ、Ｎ）が作成された時の、予想自己タイマ値であり、Ｔ_Ｇ、Ｎの第一添え字Ｇは移動体通信装置（１−７）で管理している同期用タイマ値を表し、第二添え字Ｎは、Ｎ回目のシステム時刻受信時を表している。
ステップ（３−２）にて、初回受信以外の場合、ステップ（３−４）にて、現在時刻記憶部（１−１４）及び、過去時刻記憶部（１−１５）に記憶されている、今回受信したシステム時刻（Ｔ_Ｃ、Ｎ）と前回受信したシステム時刻（Ｔ_{Ｃ、Ｎ−１}）との差分（ΔＴ_Ｃ、Ｎ）を算出する。
ステップ（３−５）にて、現在時刻記憶部（１−１４）及び、過去時刻記憶部（１−１５）に記憶されている、今回受信時の自己タイマ値（Ｔ_Ｒ、Ｎ）と前回受信時の自己タイマ値（Ｔ_{Ｒ、Ｎ−１}）との差分（ΔＴ_Ｒ、Ｎ）を算出する。

ステップ（３−６）にて、ステップ（３−４）で算出したΔＴ_Ｃ、Ｎと、ステップ（３−５）で算出したΔＴ_Ｒ、Ｎとの差分値を閾値としての規定値１との比較にて、再送による同期外れが無いかを判断する。
具体的には、下記のように同期用タイマ値（Ｔ_Ｇ、Ｎ）を決定し、現在時刻記憶部（１−１４）にシステム時刻、自己タイマ値とセットで記録する。
ΔＴ_Ｃ、Ｎ−ΔＴ_Ｒ、Ｎ＜規定値１ の場合は、再送による遅延なしと考え、ステップ（３−７）にてＴ_Ｇ、Ｎ＝Ｔ_Ｒ、Ｎに設定し記憶する。
ΔＴ_Ｃ、Ｎ−ΔＴ_Ｒ、Ｎ≧規定値１ の場合は、再送メッセージ受信と考え、ステップ（３−８）にてＴ_Ｇ、Ｎ＝Ｔ_{Ｇ、Ｎ−１}＋ΔＴ_Ｃ、Ｎに設定し記憶する。
このとき、規定値１の決め方は、地上通信装置の算出位置精度に依存する。位置許容誤差をＬ［ｍ］、使用最大速度をＶ［ｍ／ｓ］とすると、閾値としての規定値１＞Ｌ／Ｖ［ｓ］程度とする。
なお、ΔＴ_Ｃ、ＮとΔＴ_Ｒ、Ｎの差分比較の代わりに、Ｔ_Ｃ、ＮとＴ_Ｒ、Ｎの差分と、Ｔ_{Ｃ、Ｎ−１}とＴ_{Ｒ、Ｎ−１}の差分を比較しても、
ΔＴ_Ｃ、Ｎ−ΔＴ_Ｒ、Ｎ＝（Ｔ_Ｃ、Ｎ−Ｔ_{Ｃ、Ｎ−１}）−（Ｔ_Ｒ、Ｎ−Ｔ_{Ｒ、Ｎ−１}）
＝（Ｔ_Ｃ、Ｎ−Ｔ_Ｒ、Ｎ）−（Ｔ_{Ｃ、Ｎ−１}−Ｔ_{Ｒ、Ｎ−１}）
のため、数学的等価であり同等の演算が出来る。

次に図４〜図６のタイムチャートを使用し、本発明を適応した場合、再送の有無によって、移動体制御部と移動体通信装置との同期がどのように取られるのかを、Ｔ_Ｃ、Ｎ、Ｔ_Ｒ、Ｎ、Ｔ_Ｇ、Ｎの関係により説明する。
図４は、再送が発生しなかった場合のタイムチャートであり、図３のステップ（３−６）の判定では通信は全てステップ（３−７）側へ分岐し、システム時刻と内部タイマの同期も取れており問題なく地上通信装置検知時刻を算出できる。
図５では、Ｔ_ｃ、１を送信している２回目の通信にて再送が発生している。この場合、二回目の通信時、内部タイマの差ΔＴ_Ｒ、Ｎが、システム時刻の差ΔＴ_Ｃ、Ｎより再送遅延Ｔ_Ｄ分だけ大きくなる。そのため、図３のステップ（３−６）の判定ではステップ（３−８）側へ分岐し補正が掛かる。
また、３回目の通信は逆に内部タイマの差ΔＴ_Ｒ、Ｎが、システム時刻の差ΔＴ_Ｃ、Ｎより再送遅延Ｔ_Ｄ分小さくなり、図３のステップ３−６の判定では前回と同様にステップ３−８側へ分岐し補正が掛かり、ほぼ正確にシステム時刻と内部タイマの同期も取れる。また、４回目の通信以降では、補正なしとなり正確にシステム時刻と内部タイマとの同期も取れる。

図６は、Ｔ_ｃ、０を送信している初回の通信にて再送が発生している。この場合、１回目の受信には比較対象がないため、誤差が生じてしまい、その誤差は二回目の受信まで継続するが、三回目の受信時に同期を取ることが出来る。このような事が起きるのは、初回の通信のみであるため、初回は通常より短いスパンで移動体制御部よりシステム時刻を送信するなどして、リスクを回避できる。
このような処理を行うことにより、例え通信障害等の発生等による再送が発生しても高い精度にてシステム時刻と内部タイマの同期をとることができ、地上通信装置の検知時刻の算出を行うことができるものである。
なお、より正確に地上通信装置検知を行うために、ステップ（３−３）、（３−７）、（３−８）でＴ_Ｇ、Ｎ＝Ｔ_Ｒ、Ｎを設定する際、Ｔ_Ｒ、Ｎから通信の伝送ロスを引き込んでも良い。

移動体通信装置より受信した地上通信装置に関しての情報は、図２に示すように移動体制御部（２−２）に速度制御部（２−１７）を追加し、前記速度制御部（２−１７）にて速度発電器やＧＰＳのような車速検知部（２−２０）から得た速度情報など合わせて、駆動装置（２−１８）及びブレーキ装置（２−１９）を制御することにより、速度制御を行うことなどに使用される。
図８に地上通信装置通過時の、移動体通信装置が受信する受信強度と通過時間の関係図を示す。地上通信装置（１−１６）からの受信強度が規定の検知閾値（８−１）を上回った点を進入点（８−２）とし、その後、検知閾値（８−１）を下回った点を進出点（８−３）とし、両者の中間点を検知点（８−４）とする方法や、受信強度の最大点を地上通信装置の中心直上と予想できるため、当該箇所を検知点（８−５）とする方法が考えられる。

このように設定したＴ_Ｇ、Ｎを利用すれば、任意のＴ_Ｇ、Ｎを基準として、常にこのＴ_Ｇ、Ｎから地上上通信装置（１−１６）の検知までの時間を自己タイマで計測しておき、検知した際には、計測しておいた自己タイマでの経過時間を、基準としたＴ_Ｇ、Ｎと同時に記憶されているシステム時刻であるＴ_Ｃに加えることによって、たとえ再送が発生したとしても、高い精度にて移動体制御部と同期の取れた、地上通信装置検知時刻を算出することが出来る。
本発明によれば、移動体制御部と移動体通信装置間の通信に再送制御による冗長性を確保しつつ、前記通信に再送が発生した場合でも、移動体制御部と移動体通信装置各々が認識している時刻の誤差を抑え、高い精度にて地上通信装置の検知時刻を算出可能な移動体通信装置を実現できる。

（実施例２）
本実施例では、図３で示した実施例１に、さらにバリエーションを加えたものについて説明する。
具体的には、図１の移動体制御部（１−２）のクロック異常が原因でシステム時刻自身に異常が発生した場合に備えて、図３のステップ（３−４）の後に、新たなステップを設けるものである。
具体的には、図７のステップ７−９に示すように、ΔＴ_Ｃ、Ｎについて、新たな閾値としての規定値２と比較することにより、クロック以上の検査を行うものである。

ここで、規定値２の決め方は、ΔＴ_Ｃ、Ｎは移動体制御部（１−２）の負荷状態により予想値より遅れる恐れがあるため、最大／最小負荷状態による処理時間の揺らぎ時間をｄとした場合に規定値２＝予想値±ｄとすることができる。
このときｄは、想定される故障モードによる揺らぎ時間より小さくする必要がある。例えば、水晶発振器にて生成されたクロックを元に時刻を計算する場合、当該水晶発振器の故障モードが、クロックの周波数が半分以下に減ることが予想されているとすると、予想値ｄは通信時間間隔の倍以下程度に設定すればよい。

そして、ΔＴ_Ｃ、Ｎと規定値２の比較をする場合は、システム時刻の送信間隔がある程度分かっている必要があるため、システム時刻の送信タイミングは、定期定間隔が望ましい。

さらに、移動体通信装置（１−７）のクロック異常が生じるなど、自己タイマに異常がないか検査するため、図３のステップ（３−６）の分岐に、さらに新たな分岐を加えて、最新のメッセージと前回メッセージにおける、それぞれのシステム時刻同士、それぞれのメッセージ受信時における自己タイマ値同士の時刻の増加分を比較し、該比較値が再送による最大遅延時間よりも大きい場合には、自己タイマに異常が発生していると判断するように監視しても良い（図７ステップ７−６）。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例構成に置き換えることも可能である。更に、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
例えば、既定値の設定の仕方や許容幅は通信装置の使用環境や移動体の特性等に応じて適宜変更しうるものである。また、移動体通信装置及び地上通信装置の構成は移動体の種類や大きさ等により様々な変形例が含まれうることは当然である。
さらに、本発明は再送による通信障害を前提として説明したが、メッセージの再送以外の見かけ遅れ発生事象にも対応できる点も言うまでもない。
また、本発明は、移動体制御のための通信装置のみならず、機器間における時刻同期が必要とされながら、誤り訂正符号等が採用できない通信装置やシステムに対して幅広く適用可能である。

１−１ 移動体
１−２ 移動体制御部
１−３ 移動体制御部通信部
１−４ 移動体制御部再送制御部
１−５ システム時刻管理部
１−６ 移動体制御部−移動体通信装置間通信路
１−７ 移動体通信装置
１−８ 移動体通信装置通信部
１−９ 移動体通信装置再送制御部
１−１０ 自己タイマ
１−１１ 時刻同期部
１−１２ 地上通信装置検知部
１−１３ 移動体アンテナ
１−１４ 現在時刻記憶部
１−１５ 過去時刻記憶部
１−１６ 地上通信装置
２−１ 移動体
２−２ 移動体制御部
２−３ 移動体制御部通信部
２−４ 移動体制御部再送制御部
２−５ システム時刻管理部
２−６ 移動体制御部−移動体通信装置間通信路
２−７ 移動体通信装置
２−８ 移動体通信装置通信部
２−９ 移動体通信装置再送制御部
２−１０ 自己タイマ
２−１１ 時刻同期部
２−１２ 地上通信装置検知部
２−１３ 移動体アンテナ
２−１４ 現在時刻記憶部
２−１５ 過去時刻記憶部
２−１６ 地上通信装置
２−１７ 速度制御部
２−１８ 駆動装置
２−１９ ブレーキ装置
２−２０ 車速検知部
８−１ 検知閾値
８−２ 進入点
８−３ 進出点
８−４ 進入点と進出点の中間地点
８−５ 受信強度最大点

Claims (5)

1. 地上に設置された地上通信装置と移動体上に設置された移動体通信装置との間で、前記移動体に設置された車上アンテナを介してスポット伝送による通信を行い、前記地上通信装置から受信した信号の強度を計測することによって前記地上通信装置を検知するスポット伝送通信装置において、
   前記移動体上には、前記移動体通信装置と伝送路を介して接続された移動体制御部が設けられており、
   前記移動体制御部は、前記移動体通信装置にメッセージを送信するための通信部及び該メッセージに付するシステム時刻を生成するためのシステム時刻管理部を有しており、
   前記移動体通信装置は、自己タイマ値を生成する自己タイマ、
   前記移動体制御部から受信した最新のメッセージに付された前記システム時刻及び該メッセージ受信時の前記自己タイマ値の両方を記憶する現在時刻記憶部、
   前記最新のメッセージより以前にメッセ−ジが受信されていた場合には、当該、前回メッセージの前記システム時刻及び該前回メッセージ受信時の自己タイマ値の両方を記憶する過去時刻記憶部、及び、
   前記地上通信装置の位置計算用時刻となる同期用タイマ値を生成する時刻同期部
   を有しており、
   前記時刻同期部においては、前記移動体制御部からの最新のメッセージと前記前回メッセージに付された、それぞれの前記システム時刻、及び、それぞれのメッセージ受信時における前記自己タイマ値から、前記移動体通信装置と前記移動体制御部との間の通信障害の発生を検知し、
   前記通信障害の発生の検知は、前記最新のメッセージと前記前回メッセージにおける、それぞれの前記システム時刻同士、及び、それぞれのメッセージ受信時における前記自己タイマ値同士の時刻の増加分を比較し、該比較値が規定値１以上の場合には、前記通信障害が発生したと検知し、
   前記規定値１は、前記移動体の位置許容誤差を前記移動体の最大速度で除した値よりも大きい値とし、
   障害発生の有無に応じて同期用タイマの補正を行い、
   前記同期用タイマの補正は、前記前回メッセージの同期用タイマ値に前記システム時刻の増加分を加算した値を同期用タイマ値として補正するものであり、
   補正した前記同期用タイマを用いて前記地上通信装置の検知時刻を推定するスポット伝送通信装置。
2. 請求項１に記載のスポット伝送通信装置であって、
   前記移動体通信装置と前記移動体制御部との間の通信障害の発生の検知は、前記最新のメッセージと前記前回メッセージにおける、それぞれの前記システム時刻同士、及び前記自己タイマ値同士の時刻の増加分を比較し、該比較値が前記規定値１未満の場合には、前記通信障害が発生しなかったと検知し、
   前記同期用タイマ値は、前記最新のメッセージを受信した際の前記自己タイマ値を採用するものであることを特徴とするスポット伝送通信装置。
3. 請求項１または２に記載のスポット伝送通信装置であって、
   前記地上通信装置の検知時の前記自己タイマ値と、前記同期用タイマ値の差分を、前記現在時刻記憶部に格納されている前記システム時刻へ加算した時刻を、前記地上通信装置の検知時刻として算出するものであることを特徴とするスポット伝送通信装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のスポット伝送通信装置であって、
   前記移動体制御部から前記メッセージが定期定間隔で発信される場合には、前記移動体制御部の負荷が最大の場合と負荷が最小の場合とで生じる処理時間差の２倍の値を規定値２とし、受信する前記メッセージに付された前記システム時刻の増加分が前記規定値２以上の場合には、異常が発生していると判断するものであることを特徴とするスポット伝送通信装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のスポット伝送通信装置であって、
   前記最新のメッセージと前記前回メッセージにおける、それぞれの前記システム時刻同士、及び、それぞれのメッセージ受信時における前記自己タイマ値同士の時刻の増加分を比較し、該比較値が再送による最大遅延時間よりも大きい場合には、前記自己タイマに異常が発生していると判断するものであることを特徴とするスポット伝送通信装置。

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