JP6305467B2 - 門扉制御システム及び衛星通信における門扉制御データ送信方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、門扉制御システム及び衛星通信における門扉制御データ送信方法に関する。

大地震等の大規模災害が発生して地上網の通信路が寸断された場合、復興や国民の保護のために必要な情報を送信するための通信路の確保が必要になってくる。このため、数多くの拠点に向けて情報を送信する必要がある防災無線システム等でも衛星通信が利用されている。
しかしながら、衛星通信は、通信路の特性上、降雨の影響を受けやすいため、システムの信頼性が低下してしまう可能性があった。

特開２００７−０９６５８１号公報

本発明が解決しようとする課題は、衛星通信におけるシステムの信頼性を向上させることができる門扉制御システム及び衛星通信における門扉制御データ送信方法を提供することである。

実施形態の門扉制御システムは、防災に関する緊急情報に基づいて、衛星を介して複数の門扉の開閉を制御するシステムである。門扉制御システムは、第１の統制局と、第２の統制局と、複数の子局とを持つ。第１の統制局は、防災に関する緊急情報を受信すると、門扉の閉鎖を指示する門扉閉鎖制御データを、衛星を介して送信する。第２の統制局は、衛星通信における天候による影響を軽減するために前記第１の統制局とは地理的に離れた場所に設置され、防災に関する緊急情報を受信すると、前記第１の統制局とは独立に、門扉の閉鎖を指示する門扉閉鎖制御データを、衛星を介して送信する。複数の子局は、前記第１の統制局または前記第２の統制局から受信した前記門扉閉鎖制御データの内、先に受信した前記門扉閉鎖制御データに基づき、門扉の開閉制御を行う。

実施形態の衛星通信システム１００のシステム構成を示す図。 本実施形態における衛星通信システム１００の通信構成を示す図。 衛星通信システム１００で使用する帯域を説明するための図。 衛星通信に利用されるフレームフォーマットの具体例を示す図。 第１統制局設備１０−１の機能構成を表す概略ブロック図。 制御所設備２０の機能構成を表す概略ブロック図。 子局３０の機能構成を表す概略ブロック図。 本実施形態における自動一斉閉鎖処理の一例を示すシーケンス図。 本実施形態における衛星通信システム１００の一斉指令送信処理の流れを示すシーケンス図。 統制局設備１０が監視する局の全ての監視結果を表す図。 自局の監視結果を表す図。 他の統制局設備１０の監視結果を表す図。 制御所設備２０の監視結果を表す図。 子局の監視結果を表す図。

以下、実施形態の衛星通信システム及び衛星通信におけるデータ送信方法を、図面を参照して説明する。
本実施の形態では、国の機関から、地震や津波等の災害に関する緊急警報（例えば、Ｊ−ＡＬＡＲＴ）が発生された時に、その緊急警報（緊急情報）を受信して、水門や陸閘といった門扉に対して、即座に一斉閉鎖するシステムに、衛星通信網を用いた実施の形態について説明する。ここで、緊急警報とは、国の機関である気象庁が、消防庁等を経由して、該当する地域に送信する緊急通報であり、例えば、地震、津波等の大規模災害が発生した、あるいは発生することを示す情報や、警報、注意報に関する情報である。以下の説明では、緊急警報としてＪ−ＡＬＥＲＴにより、津波の発生に関する警報、注意報が発生された場合の例に説明する。本実施の形態では、システムの信頼性をあげるため、統制局設備を二重化している。

図１は、実施形態の衛星通信システム１００のシステム構成を示す図である。
衛星通信システム１００は、第１統制局設備１０−１、第２統制局設備１０−２、制御所設備２０及び複数の子局３０を備える。第１統制局設備１０−１、第２統制局設備１０−２、制御所設備２０及び子局３０のそれぞれは、通信衛星４０を介して互いに通信可能に接続される。衛星通信システム１００には、制御所設備２０、子局３０が複数存在してもよい。

第１統制局設備１０−１は、例えば行政地域の中心となる役所（例えば、都道府県単位のシステムの場合は、都庁、道庁、府庁及び県庁）に備えられる設備である。第１統制局設備１０−１は、緊急警報（例えば、Ｊ−ＡＬＥＲＴ）の受信に応じて、通信衛星４０を介して子局３０に閉鎖指示を報知する。第１統制局設備１０−１は、統制局設備２０が管轄している（例えば県単位のシステムの場合、当該県内）全ての門扉６の開閉の制御を行う。門扉６は、例えば水門または陸閘である。更に、制御所設備２０からの指示に応じて、門扉６を閉鎖させる指示（以下「閉鎖指示」という。）を子局３０に送信することによって門扉６を閉鎖させる。門扉６の閉鎖に関する具体的な処理について後述する。また、第１統制局設備１０−１は、第２統制局設備１０−２から制御所設備２０及び子局３０に送信される信号を受信することによって第２統制局設備１０−２の状態を監視する。

第２統制局設備１０−２は、第１統局制設備１０−１を補完する目的で設けられるもので、例えば県庁とは地理的に離れた場所に設置される。例えば、第２統制局設備１０−２は、県庁とは離れた合同庁舎に備えられる設備である。地理的には離れた場所に設置されることで、局地的な集中豪雨による衛星回線の回線断の影響を軽減できる。第２統制局設備１０−２は、第１統制局設備１０−１と同様の処理を行う。

制御所設備２０は、第１統制局設備１０−１及び第２統制局設備１０−２よりは、細かい地域を統括する設備である。制御所設備２０は、例えば合同庁舎、消防署及び市町村などの制御所に備えられる設備である。制御所設備２０は、自所の管轄内の子局３０及び門扉６を管理する。制御所設備２０は、制御所の所員の指示に従って、閉鎖指示を第１統制局設備１０−１及び第２統制局設備１０−２に送信することができる。本実施の形態では、門扉６の開閉指示は、統制局設備１０を介して子局３０に送信される。

子局３０は、一つまたは複数の門扉（水門または陸閘）６−１〜６−ｎ（ｎは２以上整数）が接続される。なお、以下の説明では、第１統制局設備１０−１及び第２統制局設備１０−２について特に区別しない場合には統制局設備１０と記載する。子局３０は、統制局設備１０からの閉鎖指示に応じて、自局に接続されている門扉６を閉鎖制御する情報を門扉６へ送出する。
通信衛星４０は、統制局設備１０、制御所設備２０及び子局３０間の通信を中継する。

図２は、本実施形態における衛星通信システム１００の通信構成を示す図である。図２では、第1統制局設備１０−１で送受信される信号を実線、第２統制局設備１０−２で送受信される信号を、破線で示している。ここで、統制局設備１０から制御所設備２０及び子局３０への回線が下り、制御所設備２０及び子局３０から統制局設備１０への回線が上りである。

図３は、衛星通信システム１００で使用する帯域を説明するための図である。
図３に示されるように、衛星通信システム１００では、一斉指令回線用帯域と追加帯域とが使用される。図３における１系の上り下りを示す帯域は、第１統制局設備１０−１と制御所設備２０との間の上り下りの通信及び第１統制局設備１０−１と子局３０との間の上り下りの通信に利用される。より具体的には、第１統制局設備１０−１と制御所設備２０との間の上り下りの通信では一斉指令回線用帯域が利用され、第１統制局設備１０−１と子局３０との間の上り下りの通信では追加帯域が利用される。図３における２系の上り下りを示す帯域は、第２統制局設備１０−２と制御所設備２０との間の上り下りの通信及び第２統制局設備１０−２と子局３０との間の上り下りの通信に利用される。より具体的には、第２統制局設備１０−２と制御所設備２０との間の上り下りの通信では一斉指令回線用帯域が利用され、第２統制局設備１０−２と子局３０との間の上り下りの通信では追加帯域が利用される。

図４は、衛星通信に利用されるフレームフォーマットの具体例を示す図である。
図４に示されるように、衛星通信に利用されるフレームは、同期語、Ｄ’データ及びＢ’データのフィールドを有する。Ｄ’データのフィールドには、統制局設備１０から制御所設備２０又は子局３０に対する門扉閉鎖制御情報が格納される。門扉閉鎖制御情報は、門扉６を閉鎖する指示である。Ｂ’データのフィールドには、ＩＰデータや音声データが格納される。本実施形態における衛星通信システム１００では、本来Ｄ’データのフィールドに格納される門扉閉鎖制御情報をＢ’データのフィールドにも格納する。このため、Ｂ’データの領域も門扉閉鎖制御情報の伝送に使うことは、被制御対象の多数の子局３０に対して効率よく、閉鎖指示信号の伝送を行うことができる。Ｂ’データの領域も門扉閉鎖制御情報の伝送に使う構成は、被制御対象の子局３０の数が非常多く、かつ瞬時に送信が必要な場合に有効である。

図５は、第１統制局設備１０−１の機能構成を表す概略ブロック図である。
第１統制局設備１０−１は、アンテナ１０１、ＯＤＵ１０２、ＩＤＵ１０３、回線接続制御装置１０４、Ｊ−ＡＬＥＲＴ受信装置１０５、中央一斉指令監視装置１０６、監視操作卓１０７、監視端末１０８及び融雪装置１０９を備える。
アンテナ１０１は、通信衛星４０との間で通信を行う。アンテナ１０１には、融雪装置１０９による着雪防止機能が備えられている。

ＯＤＵ１０２は、衛星通信で使用する周波数帯への周波数変換と、信号の電力を増幅する。ＯＤＵ１０２は、ＨＰＣ（High Power Converter）１０２１及びＬＮＣ（Low Noise Converter）１０２２を備える。
ＨＰＣ１０２１は、送信対象のＩＰ信号の周波数変換及び電力を増幅する。
ＬＮＣ１０２２は、アンテナ１０１から入力されたＲＦ信号を増幅及び周波数変換してＩＤＵ１０３に出力する。

ＩＤＵ１０３は、合成分配部１１０、第一筺体１１０−１、第二筺体１１０−２及びＬ２スイッチ１１０−３を備える。
合成分配部１１０は、ＩＦ信号を合成又は分配する。
第一筺体１１０−１には、合成分配部１１１、ＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部１１２、一斉指令変復調部１１３、一斉指令変復調部１１４、個別／ＩＰデータ伝送用変復調部１１８及びデータ伝送用アダプタ１２１が備えられる。

合成分配部１１１は、信号を合成又は分配する。
ＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部１１２は、不図示の管制局との間で送受信される信号を変調又は復調する。
一斉指令変復調部１１３は、子局３０からの制御応答情報を一斉に全ての制御所設備２０へ同報するための一斉指令変調信号を生成する。制御応答情報は、門扉６の閉鎖の状態（閉鎖しているか否か）を表す応答を含む。また、一斉指令変復調部１１３は、制御所設備２０から受信した信号を復調する。
一斉指令変復調部１１４は、閉鎖指示を一斉に全ての子局３０へ同報するための一斉指令変調信号を生成する。また、一斉指令変復調部１１４は、子局から受信した信号を復調する。

個別／ＩＰデータ伝送用変復調部１１８は、個別／ＩＰデータ伝送回線の信号を変調又は復調する。例えば、個別／ＩＰデータ伝送用変復調部１１８は、電話連絡用等に利用される。
データ伝送用アダプタ１２１は、個別／ＩＰデータ伝送用変復調部１１８で送受信されるパケットのプロトコル及びフォーマットを変換する。

第二筺体１１０−２には、合成分配部１１５、一斉指令監視用復調部１１６、一斉指令監視用復調部１１７、ＴＰＣ部１１９及び増設用機能部１２０が備えられる。
合成分配部１１５は、信号を合成又は分配する。
一斉指令監視用復調部１１６は、一斉指令回線を用いて第２統制局設備１０−２から制御所設備２０に送信された一斉指令を復調する。

一斉指令監視用復調部１１７は、一斉指令回線を用いて第２統制局設備１０−２から子局３０に送信された一斉指令を復調する。
ＴＰＣ部１１９は、送信電力を制御するＴＰＣ（Transmission Power Control）機能を有する。ＴＰＣ部１１９は、通信衛星４０からの受信電力を検出して、降雨減衰等の影響で受信電界強度の低下を検出した場合、その減衰を補償するように送信電力を制御する。
増設用機能部１２０は、第二筺体１１０−２に新たな機能部が増設される際に利用される。

回線接続制御装置１０４は、衛星回線を構築する各局設備（例えば、第２統制局設備１０−２、制御所設備２０及び子局３０）の状態の情報を集約し、衛星系遠方監視台１０７１に対してその情報を送出する。また、回線接続制御装置１０４は、監視端末１０８又は監視操作卓１０７で入力された指示を、ＩＤＵ１０３を介して送信させる。

Ｊ−ＡＬＥＲＴ受信装置１０５は、アンテナ１０１によって受信されたＪ−ＡＬＥＲＴを、ＩＤＵ１０３から受信する。Ｊ−ＡＬＥＲＴ受信装置１０５は、受信したＪ−ＡＬＥＲＴを中央一斉指令監視装置１０６に出力する。
中央一斉指令監視装置１０６は、統制局設備１０全体を制御する。中央一斉指令監視装置１０６は、Ｊ−ＡＬＥＲＴ受信装置１０５によって受信されたＪ−ＡＬＥＲＴの内容を解析し、監視操作卓１０７及び監視端末１０８に解析結果を表示する。

監視操作卓１０７は、衛星系遠方監視台１０７１及びモニタ１０７２を備える。衛星系遠方監視台１０７１は、回線接続制御装置１０４から出力された各局設備の状態に関する情報をモニタ１０７２に表示して早期異常の確認を可能にする。モニタ１０７２は、例えばタッチパネルである。モニタ１０７２は、ユーザからの操作指示の入力を受け付ける。また、モニタ１０７２は、各局設備の状態に関する情報を表示する。

監視端末１０８は、ユーザの指示の入力及び表示を行う。例えば、監視端末１０８は、産業用のパーソナルコンピュータ（例えば、ＦＡ−ＰＣ（Factory Automation-Personal Computer））を用いて構成される。監視端末１０８は、電話機、監視端末制御装置、モニタ及び電源部を備える。電話機は、他の局のユーザとの会話に用いられる。監視端末制御装置は、監視端末を制御する装置である。監視端末制御装置には、モニタが備えられる。モニタは、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置である。モニタは、情報を表示する。電源部は、供給された電力を各機能部供給する。
融雪装置１０９は、ヒータである。融雪装置１０９は、アンテナ１０１の降雪を感知して雪を融かす。

次に、第２統制局設備１０−２について、第１統制局設備１０−１の各機能部と処理が異なる各機能部について説明する。
第２統制局設備１０−２の一斉指令監視用復調部１１６は、一斉指令回線を用いて第１統制局設備１０−１から制御所設備２０に送信された一斉指令を復調する。
第２統制局設備１０−２の一斉指令監視用復調部１１７は、一斉指令回線を用いて第１統制局設備１０−１から子局３０に送信された一斉指令を復調する。

図６は、制御所設備２０の機能構成を表す概略ブロック図である。
制御所設備２０は、アンテナ２０１、ＯＤＵ２０２、ＩＤＵ２０３、監視端末２０４、衛星通信制御装置２０５、監視操作卓２０６及び融雪装置２０７を備える。
アンテナ２０１は、通信衛星４０との間で通信を行う。アンテナ２０１には、融雪装置２０７による着雪防止機能が備えられている。

ＯＤＵ２０２は、衛星通信で使用する周波数帯への周波数変換と、信号の電力を増幅する。ＯＤＵ２０２は、ＨＰＣ２０２１及びＬＮＣ２０２２を備える。
ＨＰＣ２０２１は、送信対象のＩＰ信号の周波数変換及び電力を増幅する。
ＬＮＣ１０２２は、アンテナ２０１から入力されたＲＦ信号を増幅及び周波数変換してＩＤＵ２０３に出力する。

ＩＤＵ２０３は、合成分配部２１０、ＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部２１１、一斉受令変復調部２１２、一斉受令変復調部２１３、個別／ＩＰデータ伝送用変復調部２１４及びデータ伝送用アダプタ部２１５を備える。
合成分配部２１０は、信号を合成又は分配する。
ＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部２１１は、不図示の管制局との間で送受信される信号を変調又は復調する。

一斉受令変復調部２１２は、一斉指令回線を用いて第１統制局設備１０−１から送信された情報を復調する。
一斉受令変復調部２１３は、一斉指令回線を用いて第２統制局設備１０−２から送信された情報を復調する。

個別／ＩＰデータ伝送用変復調部２１４は、個別／ＩＰデータ伝送回線の信号を変調又は復調する。例えば、個別／ＩＰデータ伝送用変復調部２１４は、電話連絡等用に利用される。
データ伝送用アダプタ部２１５は、個別／ＩＰデータ伝送用変復調部２１４で送受信されるパケットのプロトコル及びフォーマットを変換する。

監視端末２０４は、ユーザの指示の入力及び表示を行う。例えば、監視端末２０４は、産業用のパーソナルコンピュータ（例えば、ＦＡ−ＰＣ）を用いて構成される。監視端末２０４は、電話機、監視端末制御装置、モニタ及び電源部を備える。電話機は、他の局のユーザとの会話に用いられる。監視端末制御装置は、２０４全体を制御する。監視端末制御装置は、ユーザからの指示を衛星通信制御装置に出力する。モニタは、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の画像表示装置である。モニタは、情報を表示する。電源部は、供給された電力を各機能部に供給する。

衛星通信制御装置２０５は、監視端末２０４又は監視操作卓２０６で入力された指示を、ＩＤＵ２０３を制御して送信させる。
監視操作卓２０６は、警報操作表示器、監視操作卓処理装置、モニタ及び電源部を備える。警報操作表示器は、監視操作卓処理装置で行われた操作に対する警報を表示する。監視操作卓処理装置は、ＰＬＣを用いて構成される。監視操作卓処理装置には、モニタが接続される。監視操作卓処理装置は、モニタを介して、入力された指示を衛星通信制御装置２０５に出力する。モニタは、例えば、タッチパネルである。モニタは、ユーザからの操作指示の入力を受け付ける。電源部は、供給された電力を各機能部に供給する。
融雪装置２０７は、ヒータである。融雪装置２０７は、アンテナ２０１の降雪を感知して雪を融かす。

図７は、子局３０の機能構成を表す概略ブロック図である。
子局３０は、アンテナ３０１、ＯＤＵ３０２、ＩＤＵ３０３、遠方監視制御装置５、及び融雪装置３０４を備える。
アンテナ３０１は、通信衛星４０との間で通信を行う。アンテナ３０１には、シートレドームによる着雪防止機能が備えられている。

ＯＤＵ３０２は、衛星通信で使用する周波数帯への周波数変換と、信号の電力を増幅する。ＯＤＵ３０２は、ＨＰＣ３０２１及びＬＮＣ３０２２を備える。
ＨＰＣ３０２１は、送信対象のＩＰ信号の周波数変換及び電力を増幅する。
ＬＮＣ３０２２は、アンテナ３０１から入力されたＲＦ信号を増幅及び周波数変換してＩＤＵ３０３に出力する。

ＩＤＵ３０３は、合成分配部３１０、ＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部３１１、一斉受令変復調部３１２、一斉受令変復調部３１３、個別／ＩＰデータ伝送用変復調部３１４及びデータ伝送用アダプタ３１５を備える。
合成分配部３１０は、信号を合成又は分配する。
ＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部３１１は、不図示の管制局との間で送受信される信号を変調又は復調する。
一斉受令変復調部３１２は、一斉指令回線を用いて第１統制局設備１０−１から送信された一斉指令を復調する。

一斉受令変復調部３１３は、一斉指令回線を用いて第２統制局設備１０−２から送信された一斉指令を復調する。
個別／ＩＰデータ伝送用変復調部３１４は、個別／ＩＰデータ伝送回線の信号を変調又は復調する。例えば、個別／ＩＰデータ伝送用変復調部３１４は、電話連絡等用に利用される。
データ伝送用アダプタ３１５は、個別／ＩＰデータ伝送用変復調部３１４で送受信されるパケットのプロトコル及びフォーマットを変換する。
融雪装置３０４は、ヒータである。融雪装置３０４は、アンテナ３０１の降雪を感知して雪を融かす。

門扉６−１は、機器制御盤６１、放送制御盤６２、水門ゲート６３及び出力装置６４を持つ。機器制御盤６１は、子局３０によって制御されるとともに、監視のための機器情報を子局３０に出力する。また、機器制御盤６１は、水門ゲート６３の開閉制御を行う。例えば、機器制御盤６１は、例えばモータの駆動制御を行うことによって水門ゲート６３の開閉制御を行う。
放送制御盤６２は、子局３０によって制御されるとともに、監視のための機器情報を子局３０に出力する。放送制御盤６２は、出力装置６４を制御する。出力装置６４は、例えばスピーカ、集音マイク、サイレン集音マイク及び電光表示板などである。

門扉６−２〜６−ｎは、遠隔機側盤６０、機器操作盤６１、放送制御盤６２、水門ゲート６３及び出力装置６４を持つ。機器操作盤６１、放送制御盤６２、水門ゲート６３及び出力装置６４は、門扉６−１が持つ同名の機能部と同様の処理を行うため説明を省略する。遠隔機側盤６０は、子局３０との間の通信を中継する。門扉６−２〜６−ｎは、子局３０から離れた位置に設置されて光ファイバケーブルによる通信を行う。そのため、遠隔からでも通信が可能なように遠隔機側盤６０のような中継機能を持っている。なお、子局３０の近くに複数の門扉を設置する場合には、門扉の構成を門扉６−１の構成と同様にすることにより、コストの削減を図ることができる。

図８は、本実施形態における自動一斉閉鎖処理の一例を示すシーケンス図である。自動一斉閉鎖処理とは、Ｊ−ＡＬＥＲＴが受信された場合に、統制局設備１０が門扉６の一斉閉鎖を実行する処理である。なお、図８においては、１つの子局３０を図示しているが、子局３０は複数配置されており、他の子局３０は図示を省略している。それぞれの子局３０においても同様の処理がされるものとする。

まず、国の機関（例えば、消防庁等）から、大規模災害の発生に伴い、通信衛星４０を介してＪ−ＡＬＥＲＴ（例えば、津波発生の警報、注意報）が送信されると、第１統制局設備１０−１及び第２統制局設備１０−２は、Ｊ−ＡＬＥＲＴをそれぞれ受信する。（ステップＳ１１及びステップＳ１２）。
Ｊ−ＡＬＥＲＴを受信した第１統制局設備１０−１は、閉鎖指示を含む一斉閉鎖指令を、通信衛星４０を介して一斉指令回線６０を利用して子局３０に送信する（ステップＳ１３）。この際、第１統制局設備１０−１は、１系の下りの帯域を利用して子局３０に一斉閉鎖指令を第一の変調速度（例えば、７０ｋｓｐｓ（symbol per second））で送信する。

一方、Ｊ−ＡＬＥＲＴを受信した第２統制局設備１０−２は、閉鎖指示を含む一斉閉鎖指令を、通信衛星４０を介して一斉指令回線６１を利用して子局３０に送信する（ステップＳ１４）。この際、第２統制局設備１０−２は、２系の下りの帯域を利用して子局３０に一斉閉鎖指令を第一の変調速度で送信する。

子局３０は、第１統制局設備１０−１または第２統制局設備１０−２の少なくとも何れか一方から一斉閉鎖指令を受信すると、子局３０が管理する情報提供設備を起動する制御信号を送信する（ステップＳ１５）。情報提供設備が起動されることにより、門扉６が閉鎖されることが門扉６周辺に報知される。ここで、情報提供設備は、門扉６周辺に備えられる表示装置やマイク等の音声出力装置である。

次に、子局３０は、情報提供設備に対して、情報提供設備を起動する制御信号を送信した後に、所定の時間が経過したか否かを判定するタイマをスタートさせる。「所定の時間」はタイマの値によって予め設定することができる。タイマの値は、例えば、一斉閉鎖指令が送信されて情報提供設備が起動されてから、門扉６が閉鎖される前に門扉６の内側に退避できる時間を設定することができる。タイマに設定される値は、門扉６が設置される地形や予想される周辺の人／車の量等によって異なる値が設定されてもよい。

子局３０は、一斉閉鎖指示を送信してから所定の値が設定されたタイマをカウントダウンして、所定の時間が経過したか否か判定する。子局３０は、所定の時間が経過したと判定したときに、閉鎖対象の門扉６を閉鎖する制御信号を門扉６に送信する（ステップＳ１６）。このようにして、門扉６が自動的に閉鎖される。
以上のように、自動一斉閉鎖処理では、Ｊ−ＡＬＥＲＴの受信を契機に全ての門扉６に対して閉鎖指示が送信される。

このような処理により、自動一斉閉鎖処理が実行されるため、統制局設備１０と子局３０の間の通信が降雨等の影響により一時的に通信不能になった場合であっでも、子局３０が退避時間を確保して門扉６の門扉を制御することができる。

図９は、本実施形態における制御所設備２０から門扉６の閉鎖を行う、個別閉鎖処理の流れを示すシーケンス図である。個別閉鎖処理は、門扉６を個別に閉鎖させる処理である。個別閉鎖処理は、上記の自動一斉閉鎖制御により閉鎖されなかった門扉６の閉鎖や、自動一斉閉鎖に関係なく、制御所設備２０の所員が判断した場合に処理が行われる。なお、図９では、制御所設備２０の所員が、閉鎖が必要であると判断した場合の処理について説明する。

制御所設備２０は、所員から閉鎖が必要と判断された門扉６の閉鎖指示の入力を受け付ける（ステップＳ１０１）。所員から門扉６の閉鎖指示の入力がなされると、制御所設備２０は一斉指令回線を利用して、第１統制局設備１０−１及び第２統制局設備１０−２に同じ閉鎖指示を同時に送信する（ステップＳ１０２及びステップＳ１０３）。例えば、制御所設備２０は、図２に示す上りの一斉指令回線６４を利用して第１統制局設備１０−１に閉鎖指示を、上りの一斉指令回線６５を利用して第２統制局設備１０−２に閉鎖指示を同時に送信する。この際、制御所設備２０は、１系の上りの帯域を利用して第１統制局設備１０−１に閉鎖指示を第二の変調速度（例えば、３５ｋｓｐｓ）で送信する。また、制御所設備２０は、２系の上りの帯域を利用して第２統制局設備１０−２に閉鎖指示を第二の変調速度（例えば、３５ｋｓｐｓ）で送信する。このように、制御所設備２０は、第１統制局設備１０−１及び第２統制局設備１０−２の切り替えを必要とせず、第１統制局設備１０−１及び第２統制局設備１０−２に閉鎖指示を送信する。

第１統制局設備１０−１は、一斉指令回線を介して制御所設備２０から送信された閉鎖指示を受信する（ステップＳ１０４）。第２統制局設備１０−２は、一斉指令回線６５を介して制御所設備２０から送信された閉鎖指示を受信する（ステップＳ１０５）。第１統制局設備１０−１は、受信した閉鎖指示に応じて、図２に示す下りの一斉指令回線６０を利用して、個別閉鎖の対象となる門扉６に接続されている子局３０に一斉閉鎖指令を送信する（ステップＳ１０６）。この際、第１統制局設備１０−１は、１系の下りの帯域を利用して子局３０に一斉閉鎖指令を第一の変調速度で送信する。

第２統制局設備１０−２は、受信した閉鎖指示に応じて、図２に示す下りの一斉指令回線６１を利用して、個別閉鎖の対象となる門扉６に接続されている子局３０に一斉閉鎖指令を送信する（ステップＳ１０７）。この際、第２統制局設備１０−２は、２系の下りの帯域を利用して子局３０に一斉閉鎖指令を第一の変調速度で送信する。
子局３０は、第１統制局設備１０−１または第２統制局設備１０−２から、閉鎖指示を受信すると、受信した閉鎖指示を門扉６に対して送出する（ステップＳ１０８）。以上のように、個別閉鎖処理では、制御所設備２０から要求がなされたことを契機に閉鎖の対象となる門扉６に対して閉鎖指示が送信される。

図８及び図９において、子局３０は、門扉６に対して閉鎖指示を送信した後、門扉６の状態（例えば、開閉状態）を示す応答を、通信衛星４０を介して図２に示す上りの一斉指令回線６６を利用して第１統制局設備１０−１に送信する。さらに、子局３０は、門扉６に対して閉鎖指示を送信した後、門扉６の状態（例えば、開閉状態）を示す応答を、通信衛星４０を介して、図２に示す上りの一斉指令回線６７を利用して第２統制局設備１０−２に送信する。第１統制局設備１０−１及び第２統制局設備１０−２は、受信した応答を制御所設備２０に送信する。

次に、図１及び図２を用いて、統制局設備１０同士の相互監視について説明する。
第１統制局設備１０−１は、２系の下りの帯域である、一斉指令回線６１及び一斉指令回線６３を監視する。また、第２統制局設備１０−２は、１系の下りの帯域である、一斉指令回線６０及び一斉指令回線６２を監視する。このように、本実施形態における衛星通信システム１００では、第２統制局設備１０−２が通信に利用する２系の下りの帯域が第１統制局設備１０−１によって監視され、第１統制局設備１０−１が通信に利用する１系の下りの帯域が第２統制局設備１０−２によって監視される。また、本実施形態における衛星通信システム１００では、図２に示すように、一斉指令回線が二重化されてどちらか一方が通信不能に陥った場合、現用と予備を切り替えるのではなく同一の情報を異なる方路を用いて閉鎖指示が送信される。

次に、統制局設備１０による他の局（例えば、他の統制局設備１０、制御所設備２０及び子局３０）の状態の監視について説明する。他の局の状態の監視は、統制局設備１０の監視操作卓１０７により行われる。より具体的には、回線接続制御装置１０４により他の局の状態の監視結果が集約され、監視操作卓１０７に出力されることによって、衛星系遠方監視台１０７１は出力された監視結果をモニタ１０７２に表示する。他の局の状態とは、例えば各局が正常動作中であるか、障害発生中であるか、監視・制御対象外であるか、無応答な状態であるか、停止中であるか、融雪装置が動作中であるか否かなどを表す。また、衛星系遠方監視台１０７１は、他の局の状態として、他の局が備える機能部それぞれが、正常動作中であるか、障害発生中であるか、監視・制御対象外であるか、無応答な状態であるか、停止中であるか、融雪装置が動作中であるか否かなどもモニタ１０７２に表示する。以下、具体例を挙げて詳細に説明する。

図１０は、統制局設備１０が監視する局の全ての監視結果を表す図である。図１０に示す画面は、モニタ１０７２に表示される。図１０に示す例は、第１統制局設備１０−１に備えられるモニタ１０７２に表示された監視結果である。図１０には、第１統制局設備１０−１が監視する第２統制局設備１０−２と、各地区に備えられる制御所設備２０及び子局３０（図１０では、○○、△△、□□で表されている）の監視結果が示されている。図１０に示す例では、第２統制局設備１０−２及び□□地区の□□３の設備が無応答であることが表されている。また、図１０に示す例では、○○地区の○○４の設備に障害が発生していることが表されている。そして、第２統制局設備１０−２、□□地区の□□３の設備及び○○地区の○○４の設備を除く局は、正常に動作していることが表されている。

無応答の監視結果は、統制局設備１０からの送信に対する応答が得られなかった局に対して表示される。障害発生中の監視結果は、応答はあるが、その局内の機器に何らかの異常が検知された場合に表示される。監視・制御対象外の監視結果は、統制局設備１０による監視・制御の対象となっていない局に対して表示される。正常動作の監視結果は、統制局設備１０との間で信号の送受信がなされている、かつ、その局内の機器が正常である局に対して表示される。これらの監視結果の判定は、衛星系遠方監視台１０７１によって行われる。

また、図１０に示す例では、各局の状態として、各地区に備えられる子局３０毎に融雪装置が動作中であるか停止中であるかが表示されている。このように、制御所設備２０及び子局３０の状態の他に、融雪設備の状態も個別に表示される。これにより、ユーザは、無人島で夏の時期に融雪設備が動作していた場合や、冬の時期に融雪設備が動作していなかった場合に融雪設備に何らかの異常が生じている可能性があることを把握することができる。

次に、図１１から図１４を用いて、統制局設備１０が監視する局別の監視結果について説明する。局別の監視結果は、ユーザの操作に応じてモニタ１０７２に表示される。図１１は、自局の監視結果を表す図である。図１２は、他の統制局設備１０の監視結果を表す図である。図１３は、制御所設備２０の監視結果を表す図である。図１４は、子局の監視結果を表す図である。図１１から図１４において表示される項目は、同様であるため図１１を例に説明する。

図１１では、局別の監視結果として、監視対象の局（図１１では、自局）の各機能部、監視項目一覧、制御項目一覧及び局別状態変化履歴の情報が表示されている。各機能部の情報は、局が備える各機能が、正常動作中であるか、障害発生中であるか、監視・制御対象外であるかを表す。監視項目一覧には、対象と、監視項目が示されている。対象は監視の対象となる機能部を表し、監視項目は監視の対象となる機能部の状態の監視結果を表す。監視の対象となる機能部は、監視対象の局（図１１では、自局）が備える全ての機能部である。

制御項目一覧には、対象と、制御項目が示されている。対象は制御の対象となる機能部を表し、制御項目は制御の対象となる機能部の制御内容を表す。例えば、対象がＨＰＣである場合、制御項目として送信機能のＯＮ／ＯＦＦのいずれの制御を行うかが表されている。また、例えば、対象がＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部である場合、制御項目として装置リセットの実行の制御を行うことが表されている。制御の対象となる機能部は、例えばＨＰＣ、変復調部及び復調部などの監視対象の局が備える一部の機能部である。

例えば、統制局設備１０であれば、制御項目一覧における対象の項目には、ＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部、一斉指令変復調部（制御所用）、一斉指令変復調部（子局用）、個別／ＩＰデータ伝送用変復調部、一斉指令復調部（制御所用）及び一斉指令復調部（子局用）が表示される。また、制御所設備２０であれば、制御項目一覧における対象の項目には、ＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部、一斉指令変復調部（第１統制局設備用）、一斉指令変復調部（第２統制局設備用）及び個別／ＩＰデータ伝送用変復調部が表示される。また、子局３０であれば、制御項目一覧における対象の項目には、ＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部、一斉指令変復調部（第１統制局設備用）、一斉指令変復調部（第２統制局設備用）及び個別／ＩＰデータ伝送用変復調部が表示される。

局別状態変化履歴は、局が備える各機能部の状態の変化の履歴を表す。局別状態変化履歴は、例えば、日付、時刻、装置名、項目名及び状態で表される。日付は、機能部の状態が変化したことが検出された日にちを表す。時刻は、機能部の状態が変化したことが検出された時刻を表す。装置名は、状態の変化が検出された機能部を表す。項目名は、装置、稼働状態、装置リセット及び送信機能などの項目を表す。状態は、検出された機能部の変化後の状態を表す。衛星系遠方監視台１０７１は、局別状態変化履歴として、各機能部の状態が変化する度に、状態が変化した機能部の変化後の状態に応じた表示態様で、各機能部の状態の情報を表示する。図１１を用いて一例を示す。

一例として、ＴＰＣ部に障害が検出されて、その数分後に正常に戻った場合を例に説明する。ＴＰＣ部に障害が検出された場合、まず衛星系遠方監視台１０７１はＴＰＣ部に障害が発生したことを表す情報を、障害が発生したことを表す色で局別状態変化履歴に表示する。例えば、衛星系遠方監視台１０７１は、図１１に示すように、日付、時刻、装置名、項目名及び状態をそれぞれ、２００ＸＸ／Ｙ／Ｚ、１８：００：００、ＴＰＣ部、装置、異常と表示する。なお、障害が発生したことを表す色が赤色である場合、衛星系遠方監視台１０７１は日付、時刻、装置名、項目名及び状態の情報を赤色で局別状態変化履歴に表示する。

そして、その数十分後（例えば、３０分後）にＴＰＣ部が正常に戻った場合、衛星系遠方監視台１０７１はＴＰＣ部が正常に戻ったことを表す情報を、正常動作中であることを表す色で局別状態変化履歴に表示する。例えば、衛星系遠方監視台１０７１は、図１１に示すように、日付、時刻、装置名、項目名及び状態をそれぞれ、２００ＸＸ／Ｙ／Ｚ、１８：３０：００、ＴＰＣ部、装置、正常と表示する。なお、正常動作中であることを表す色が緑色である場合、衛星系遠方監視台１０７１は日付、時刻、装置名、項目名及び状態の情報を緑色で局別状態変化履歴に表示する。

上記例において、衛星系遠方監視台１０７１は、日付、時刻、装置名、項目名及び状態の情報を、文字の色を変化後の状態に応じた色に代えて表示してもよいし、背景の色を変化後の状態に応じた色に代えて表示してもよいし、状態が変化した機能部が変化後の状態に応じた表示態様で表すことが出来ればその他の方法で表示してもよい。

以上のように、各機能部の状態の情報が、様々な表示でモニタ１０７２に表示される。これにより、ユーザは、この画面を見ることによって機能部が現在どのような状態で、いつ状態が変化していたなどの情報を把握することができる。そして、長時間異常が発生している場合などには、即座に対応することができる。また、統制局設備１０において、相互に遠隔監視と送信制御を行うことができる。

以上のように構成された衛星通信システム１００によれば、衛星通信におけるシステムの信頼性を向上させることができる。以下、この効果について詳細に説明する。
衛星通信システム１００では、２系統の一斉指令回線で同じ門扉閉鎖制御情報を同時に制御所設備２０から設置場所の異なる複数の統制局設備１０へ送信され各統制局から子局３０に対して送信される。また、制御応答を同時に子局３０から設置場所の異なる複数の統制局設備１０へ送信され各統制局設備１０から制御局設備２０に対して送信される。したがって、一方の系統又は統制局設備１０に問題が発生した場合であっても、もう一方の系統により情報が子局３０に伝送される。このように、制御所設備２０及び子局３０に対して一斉指令の情報が伝送される可能性を高めることができる。そのため、衛星通信におけるシステムの信頼性を向上させることができる。

また、統制局設備１０と子局３０との間の通信では、統制局設備１０と制御所設備２０との間の通信で利用されている帯域より広い帯域が利用される。したがって、閉鎖指示など緊急性を要する情報を早期に子局３０に送信することが可能になる。
また、本実施形態における統制局設備１０は、ＴＰＣ機能を備えている。これにより、衛星通信で問題となる降雨の影響を抑制させることができる。

また、第１統制局設備１０−１と第２統制局設備１０−２とは、相互に監視を行っている。そこで、早期に相手局の異常を検出することができる。
また、統制局設備１０、制御所設備２０のアンテナには融雪装置による着雪防止機構が備えられている。この機能によって、着雪による送受信の影響を抑えることができる。
また、第１統制局設備１０−１と第２統制局設備１０−２とを利用して一斉回線の切替制御を行わない完全二重化とすることによって、複雑な切替動作を必要とせずに情報伝達の冗長化が可能になる。また、複雑な切替動作を行わないため信頼性の高いシステムが構築できる。

また、以上のように構成された衛星通信システム１００によれば、統制局設備１０において、統制局設備１０が監視している各局の状態の情報が表示される。したがって、統制局設備１０のユーザは、各局が現在どのような状態であるのか、各局が備える機能部が現在どのような状態であるのかを把握することができる。これにより、異常が発生している場合には、異常が発生している局を特定して対応することができる。そのため、システムの信頼性を高めることが可能になる。

以下、変形例について説明する。
子局３０のアンテナ３０１には、融雪装置に代えてシートレドームによる着雪防止機能が備えられてもよい。この機能によって、着雪による送受信の影響を抑えることができるとともに、最多局数を構成する子局３０において、鏡面全体をヒータで融雪する融雪機能と比べて最大電力消費を低減させることができる。
統制局設備１０のＯＤＵ１０２とＩＤＵ１０３とは一体の装置として構成されてもよい。制御所設備２０のＯＤＵ２０２とＩＤＵ２０３とは一体の装置として構成されてもよい。子局３０のＯＤＵ３０２とＩＤＵ３０３とは一体の装置として構成されてもよい。
図１０から図１５に示した画面は一例であり、図１０から図１５においてそれぞれ必要な情報が表示されていればどのような画面であってもよい。例えば、図１１から図１４の画面では、少なくとも各機能部のブロック図、監視項目一覧、制御項目一覧及び局別状態変化履歴の一部の情報が表示されていればよい。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、閉鎖指示を通信衛星４０を介して送信する第１統制局設備１０−１と、第１統制局設備１０−１とは地理的に離れた場所に設置され、閉鎖指示を通信衛星４０を介して送信する第２統制局設備１０−２と、第１統制局設備１０−１または第２統制局設備１０−２から受信した閉鎖指示に基づき、門扉６の開閉制御を行う子局３０とを持つことにより、衛星通信におけるシステムの信頼性を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

５…遠方監視制御装置，６（６−１〜６−ｎ）…門扉（水門または陸閘），１０…統制局設備，１０−１…第１統制局設備，１０−２…第２統制局設備，２０…制御所設備，３０…子局，４０…通信衛星，６０…遠隔機側盤，６１…機側操作盤，６２…放送制御盤，６３…水門ゲート，６４…出力装置，１０１、２０１、３０１…アンテナ，１０２、２０２、３０２…ＯＤＵ，１０２１、２０２１、３０２１…ＨＰＣ，１０２２、２０２２、３０２２…ＬＮＣ，１０３、２０３、３０３…ＩＤＵ，１０４…回線接続制御装置，１０５…Ｊ−ＡＬＥＲＴ受信装置，１０６…中央一斉指令監視装置，１０７、２０６…監視操作卓，１０７１…衛星系遠方監視台，１０７２…モニタ，１０８、２０４…監視端末，１０９、２０７、３０４…融雪装置，１１０、１１１、１１５、２１０、３１０…合成分配部，１１２、２１１、３１１…ＣＳＣ専用変復調部／ＣＳＣ監視制御部，１１３…一斉指令変復調部（制御所設備用），１１４…一斉指令変復調部（子局用），１１６…一斉指令監視用復調部（第２統制局監視用、制御所用），１１７…一斉指令監視用復調部（第２統制局監視用、子局用），１１８、２１４、３１４…個別／ＩＰデータ伝送用変復調部，１１９…ＴＰＣ部，１２０…増設用機能部，１２１、２１５、３１５…データ伝送用アダプタ，２１２、３１２…一斉受令変復調部（第１統制局設備用），２０５…衛星通信制御装置，２１３、３１３…一斉受令変復調部（第２統制局設備用）

Claims (10)

1. 防災に関する緊急情報に基づいて、衛星を介して複数の門扉の開閉を制御する門扉制御システムにおいて、
   防災に関する緊急情報を受信すると、門扉の閉鎖を指示する門扉閉鎖制御データを、衛星を介して送信する第１の統制局と、
   衛星通信における天候による影響を軽減するために前記第１の統制局とは地理的に離れた場所に設置され、防災に関する緊急情報を受信すると、前記第１の統制局とは独立に、門扉の閉鎖を指示する門扉閉鎖制御データを、衛星を介して送信する第２の統制局と、
   前記第１の統制局または前記第２の統制局から受信した前記門扉閉鎖制御データの内、先に受信した前記門扉閉鎖制御データに基づき、門扉の開閉制御を行う複数の子局と、
   を備える門扉制御システム。
2. 前記第１の統制局または前記第２の統制局から前記子局へ送信される前記門扉閉鎖制御データは、同期語フィールドと、制御用信号フィールドと、ＩＰデータまたは音声データを格納するフィールドとを有し、
   前記第１の統制局及び前記第２の統制局は、前記門扉の閉鎖を指示する制御データを、前記フィールドのうち、前記制御用信号フィールドに加えて、ＩＰデータまたは音声データを格納するためのフィールドドも含む伝送帯域を使用して伝送する、請求項１に記載の門扉制御システム。
3. 前記第１の統制局及び前記第２の統制局は、互いに他方の統制局が送信した送信信号を受信し、お互い他方の統制局の通信に異常が発生していないか否かを監視する、請求項１に記載の門扉制御システム。
4. 前記第１の統制局及び前記第２の統制局は、自己の統制局から送信して前記衛星を介して受信された信号の受信電界強度を検出し、検出した前記受信電界強度に応じて前記門扉閉鎖制御データの送信時における送信電力を制御する、請求項１に記載の門扉制御システム。
5. 前記第１の統制局及び前記第２の統制局は、自装置及び子局に関する監視対象が備える機能部毎の状態と、前記機能部の状態の変化の履歴とを、その状態を表す表示態様で表示する、請求項１に記載の門扉制御システム。
6. 防災に関する緊急情報に基づいて、衛星を介して複数の門扉の開閉を制御する門扉制御システムにおける門扉制御データ送信方法であって、
   第１の統制局が、防災に関する緊急情報を受信すると、門扉の閉鎖を指示する門扉閉鎖制御データを、衛星を介して送信し、
   衛星通信における天候による影響を軽減するために前記第１の統制局とは地理的に離れた場所に設置された第２の統制局が、防災に関する緊急情報を受信すると、前記第１の統制局とは独立、門扉の閉鎖を指示する門扉閉鎖制御データを、衛星を介して送信し、
   複数の子局が、前記第１の統制局または前記第２の統制局から受信した前記門扉閉鎖制御データの内、先に受信した前記門扉閉鎖制御データに基づき、門扉の開閉制御を行う衛星通信における門扉制御データ送信方法。
7. 前記第１の統制局または前記第２の統制局から前記子局へ送信される前記門扉閉鎖制御データは、同期語フィールドと、制御用信号フィールドと、ＩＰデータまたは音声データを格納するフィールドとを有し、
   前記第１の統制局及び前記第２の統制局が、前記門扉の閉鎖を指示する制御データを、前記フィールドのうち、前記制御用信号フィールドに加えて、ＩＰデータまたは音声データを格納するためのフィールドも含む伝送帯域を使用して伝送する、請求項６に記載の衛星通信における門扉制御データ送信方法。
8. 前記第１の統制局及び前記第２の統制局が、互いに他方の統制局が送信した送信信号を受信し、お互い他方の統制局の通信に異常が発生していないか否かを監視する、請求項６に記載の衛星通信における門扉制御データ送信方法。
9. 前記第１の統制局及び前記第２の統制局が、自己の統制局から送信して前記衛星を介して受信された信号の受信電界強度を検出し、検出した前記受信電界強度に応じて前記門扉閉鎖制御データの送信時における送信電力を制御する、請求項６に記載の衛星通信における門扉制御データ送信方法。
10. 前記第１の統制局及び前記第２の統制局が、自装置及び子局に関する監視対象が備える機能部毎の状態と、前記機能部の状態の変化の履歴とを、その状態を表す表示態様で表示する、請求項６に記載の衛星通信における門扉制御データ送信方法。

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