JP7283931B2 - 無線通信システム及び通信装置 - Google Patents
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Description
従来、列車と地上との間でデータ伝送を行うための無線通信システムがある。
例えば、駅ホームには、ホーム上の安全を監視するための監視カメラが設置されており、地上無線機が、監視カメラで撮影した映像を列車に搭載された車上無線機に送信し、車上無線機が受信した画像情報を表示部に表示させるものがあった。
このようなシステムでは、運転士が、当該映像を見て乗降客の安全を確認できるものである。
地上無線機及び車上無線機としては、ミリ波無線機を用いたものがある。
従来の無線通信システムについて図6を使って説明する。図6は、従来の無線通信システムの概要を示す模式説明図である。
図6に示すように、従来の無線通信システムは、地上と移動体(列車)との間で通信を行うものであり、地上側の設備として、駅ホーム200に設置された監視カメラ7a,7b,7c(監視カメラ7と称することもある)と、地上無線機6a,6b(地上無線機6と称することもある)とを備え、移動体側の設備として、列車4に搭載された車上無線機41と車両搭載モニタ42とを備えている。
尚、列車4側には、車上無線機41及び車両搭載モニタ42を制御する制御部が設けられているが、ここでは図示は省略する。
また、地上無線機6及び車上無線機41は、ミリ波無線機である。
地上無線機6a,6bは、それぞれIDが付されており、車上無線機41からのポーリングを受信すると、IDを付して応答する。そして、通信が確立すると、監視カメラ7からの映像を車上無線機41に送信する。
ここで、従来の無線通信システムでは、列車の進行方向に沿って、手前側から奥側に向かって順次IDが小さくなるよう設置されている。つまり、手前側に設置された地上無線機6aのIDが大きく、奥側に設置された地上無線機6bのIDが小さいものである。
車両搭載モニタ42は、受信した監視映像を表示する。
図6では、列車4は画面の左側から右側に向かって走行しており、A駅が近づいている状況を示している。
そして、従来の無線通信システムでは、車上無線機41は、ポーリングを行いながら、地上無線機6からの応答を待ち受け、応答があるとIDを読み取り、複数の地上無線機6からの応答があった場合、IDが最大の地上無線機6に対して通信要求を送信する。ここでは、地上無線機6aに対して通信要求を行う。
このようにして、従来の無線通信システムの動作が行われるようになっていた。
尚、無線通信システムの従来技術としては、特許第6307600号公報「無線通信システム、無線通信装置、及び、可動柵制御システム」(特許文献1)がある。
特許文献1には、データ伝送の第1のモードと、移動体が停止したか否かを判定するレーダーの第2のモードとを切り替えて、一つのシステムで実現することが記載されている。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る無線通信システム(本無線通信システム)は、車上無線機及び赤外線カメラを備えた通信装置(本通信装置)と、地上に設けられた地上無線機とが通信を行うものであって、地上無線機に、車上無線機から送信された無線信号のRSSIの値に連動して点滅の態様が変化する光源を設け、本通信装置の制御部が、赤外線カメラで撮影した地上無線機の映像を解析して、RSSI値が最大の地上無線機を特定し、当該地上無線機と通信を行うよう車上無線機に指示を出力するものであり、IDの値にかかわらず、最も通信状態が良好な地上無線機と通信を行って、安定した通信を行うことができるものである。
また、本無線通信システム及び本通信装置は、運転士一人が乗車するワンマン路線におけるホーム監視システムに特に有効である。
本無線通信システムの概要について図1を用いて説明する。図1は、本無線通信システムの概要を示す模式説明図である。
図1に示すように、本無線通信システムは、列車に搭載された車上無線機11と駅に設けられた地上無線機31a,31b(地上無線機31と記載することもある)との間で通信を行うものである。
従来と同様に、駅ホームに設けられた監視カメラ7a,7b,7cで撮影された映像を、複数の地上無線機31a,31bの内、列車側で選択された方が、車上無線機11に送信するものであるが、列車側における地上無線機の選択方法が従来とは異なっている。
赤外線LED32a,32bの点滅の態様は、例えば、RSSI値が大きい場合には激しく点滅し(点滅の頻度が高い)、RSSI値が中くらいの場合には中程度に点滅し、RSSI値が小さい場合にはゆっくり点滅する(点滅の頻度が低い)よう設定されている。
図1では、模式的に、赤外線LED32aが激しく点滅し、赤外線LED32bは中程度の頻度で点滅している様子を示している。
尚、点滅の段階は上述した3段階に限るものではない。
本通信装置は、従来と同様の車上無線機11、車両搭載モニタ12に加えて、赤外線カメラ13を備えている。つまり、図1において、列車1上に記載されている車上無線機11、車両搭載モニタ12、赤外線カメラ13は、全て本通信装置に含まれるものである。
本無線通信システムでは、発光と撮影を赤外線を用いて行うようにしているので、可視光とは異なり、暗い環境(夜間やトンネル内)でも鮮明な映像を撮影できるものである。
これにより、本通信装置では、良好な通信状態となる地上無線機を選択して、ホームの監視映像を受信することができ、安定した通信を実現できるものである。
次に、本通信装置の構成について図2を用いて説明する。図2は、本通信装置の構成ブロック図である。
図2に示すように、本通信装置10は、列車1上に搭載されるものであり、車上無線機11と、車両搭載モニタ12と、赤外線カメラ13と、制御部14と、記憶部15と、操作部16とを備えている。
また、本通信装置10の特徴として、車両搭載モニタ12は、赤外線カメラ13で撮影した地上無線機31の画像、若しくは後述するように画像処理を施して赤外線LEDの点滅の状態を見やすくした画像を表示する。
車両搭載モニタ12で駅ホームの画像を表示するか、地上無線機の画像を表示するかは、操作部16での画像切り替え操作に応じて、制御部14の制御によって切り替えられる。
記憶部15は、制御部14における処理プログラムや駅ごとの地上無線機31の情報(地上無線機情報)を記憶している。地上無線機情報については後述する。
操作部16は、運転士等が操作を行うものであり、例えば、車両搭載モニタ12の表示を、駅ホームの映像又は地上無線機31の映像のいずれかに切り替える指示を入力する。
具体的には、制御部14は、赤外線カメラ13から入力される地上無線機31及び赤外線LED32の映像を画像処理し、画像処理結果から点滅の態様を認識して、RSSI値が最も大きい地上無線機31を特定し、当該地上無線機31と通信を行うよう、車上無線機11に指示を出力する。
制御部14における処理は、記憶部15に記憶されたプログラムを制御部14が実行することにより実現されるものである。
制御部14の動作について具体的に説明する前に、記憶部15に記憶されている地上無線機情報について図3を用いて説明する。図3は、地上無線機情報テーブルの模式説明図である。
図3に示すように、地上無線機情報テーブルは、各駅に設置されている地上無線機31の情報を管理するものであり、駅毎に、列車の進行方向手前側からの設置順と、地上無線機31のIDと、制御部14における画像処理に基づくRSSIのレベルを記憶している。
本通信装置10の赤外線カメラ13は、常時又は駅に近づいた場合に駅ホーム200の地上無線機31の映像を撮影し、制御部14に出力する。
制御部14は、入力された映像を画像処理して、無線機の形状を認識して、更に各地上無線機31の所定の位置にある赤外線LED32の点滅の態様を把握する。地上無線機31は、電源がオンとなっている場合には周囲に比べて温度が高く、明るく映ることで容易に認識可能である。
例えば、制御部14は、最も手前に位置する配置順1の無線機のRSSIはブランク、配置順2の無線機のRSSIはレベル大、最も奥に位置する配置順3の無線機のRSSIはレベル中、といったように記憶する。
そして、車上無線機11は、捕捉した地上無線機31の内、制御部14から指示されたID109の無線機と通信を確立し、駅ホームの映像を受信する。ID109の地上無線機31は、RSSIが最大であったものである。
そして、制御部14は、受信した駅ホームの映像を車両搭載モニタ12に出力して表示させる。
また、操作部16から映像切替の指示が入力された場合には、制御部14は、車両搭載モニタ12に、駅ホームの映像ではなく地上無線機31の映像を出力して、映像を切り替える。
このようにして、本通信装置10の動作が行われる。
次に、本通信装置10の制御部14の処理について図4を用いて説明する。図4は、本通信装置10の制御部14の処理を示すフローチャートである。
図4に示すように、制御部14は、赤外線カメラ13から地上無線機31の赤外線映像を入力する(S1)と、画像解析(画像処理)を行って、地上無線機31に設けられた赤外線LED32の点滅の状態を認識し、RSSI値の大きさ(レベル)を把握する(S2)。そして、制御部14は、地上無線機情報テーブルに、各地上無線機31のRSSI値のレベルを記憶しておく。
また、処理S6で、地上無線機31との通信が切れた場合(Yesの場合)には、制御部14は、処理S1に戻って次の映像を入力する。
このようにして、制御部14の処理が行われる。
次に、本システムの地上無線機31を用いた応用例として、地上無線機の状態監視について図5を用いて説明する。図5は、地上無線機の状態監視を示す模式説明図である。
これは、地上無線機31のメンテナンス等に用いられるものである。
図5では、駅等に設けられた監視側の構成として、赤外線カメラ7dと車載モニタ8のみを記載しているが、本通信装置10の制御部が設けられており、赤外線カメラ7dで撮影した映像の画像処理を行う。
監視対象となる地上無線機31c,31dは、上述した本システムの地上無線機31であり、RSSI値に応じて点滅する赤外線LEDが設けられている。
表示装置8では、受信状態がよくない地上無線機31は、点滅の頻度が低かったり、点滅していないように表示される。
保守員は、表示装置8を監視することで、地上無線機31c,31dの受信状態を目視で認識することができ、地上無線機31の不具合を容易に発見して、迅速にメンテナンスを行うことができるものである。
本発明の実施の形態に係る無線通信システムによれば、駅に設けられた地上無線機31が、RSSI値に応じて点滅の態様が変わる赤外線LED32を備え、列車上に設けられた通信装置10が、車上無線機11と、車両搭載モニタ12と、赤外線カメラ13と、制御部14とを備え、制御部14が、赤外線カメラ13で撮影した地上無線機31の映像を画像処理して、地上無線機31のRSSI値のレベルを認識し、最もRSSI値の大きい地上無線機31を特定して、当該地上無線機31と通信を行うよう車上無線機11に指示を出力するようにしているので、通信状態が良好な地上無線機31を選択して通信することができ、駅ホームの監視映像を確実に受信して、安全確認を行うことができる効果がある。
Claims (5)
- 移動体に搭載された通信装置と、監視カメラで撮影された監視映像を送信する地上無線機とを備えた無線通信システムであって、
前記地上無線機が、受信状態に応じて点滅の態様が異なる光源を備え、
前記通信装置が、前記地上無線機と通信を行う車上無線機と、
前記地上無線機を撮影する車上カメラと、
映像を表示する表示部と、
前記車上カメラで撮影された複数の前記地上無線機の映像を画像処理して、前記複数の地上無線機に設けられた光源の点滅の態様を認識し、前記態様に基づいて前記複数の地上無線機の受信状態を検出し、前記車上無線機に、前記検出された受信状態が最も良好である地上無線機と通信を行わせ、当該地上無線機から送信され、前記車上無線機で受信した監視映像を前記表示部に表示させる制御部とを備えたことを特徴とする無線通信システム。 - 前記制御部が、外部からの指示に基づいて、前記表示部に、前記受信した監視映像と前記車上カメラで撮影した地上無線機の映像とを切り替えて表示させることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
- 前記光源が、赤外線を発光する赤外線LEDであり、前記車上カメラが、赤外線を検知する赤外線カメラであることを特徴とする請求項1又は2記載の無線通信システム。
- 監視カメラで撮影された監視映像を送信すると共に受信状態に応じて点滅の態様が異なる赤外線LEDを備えた地上無線機と通信を行い、移動体に搭載される通信装置であって、
無線信号の送受信を行う車上無線機と、
前記地上無線機を撮影する赤外線カメラと、
映像を表示する表示部と、
前記赤外線カメラで撮影された複数の前記地上無線機の映像を画像処理して、前記複数の地上無線機に設けられた赤外線LEDの点滅の態様を認識し、前記態様に基づいて前記複数の地上無線機の受信状態を検出し、前記車上無線機に、前記検出された受信状態が最も良好である地上無線機と通信を行わせ、当該地上無線機から送信され、前記車上無線機で受信した監視映像を前記表示部に表示させる制御部とを備えたことを特徴とする通信装置。 - 前記制御部が、外部からの指示に基づいて、前記表示部に、前記受信した監視映像と前記赤外線カメラで撮影した地上無線機の映像とを切り替えて表示させることを特徴とする請求項4記載の通信装置。
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