JP7308666B2 - 無線通信システム、中央装置、および無線通信方法 - Google Patents

Description

この発明は、無線装置間の無線波の送受信に関する。

特許文献１には、妨害波の発生箇所を迅速かつ的確に特定するための鉄道車両の運行時の無線妨害箇所の検出システムが開示されている。この検出システムによれば、副次的に無線装置の障害検出が可能である。

特開２００９－１１７９２８号公報

特許文献１の検出システムによれば、ある無線基地局の無線装置から送信された無線波の電界が隣接基地局まで届く必要がある。そのため、隣り合う２つの無線基地局の使用周波数が同一である場合、アナログ無線ではオーバーリーチによるビート干渉が発生するし、デジタル無線でも、干渉対策が設けられていない簡易な無線であれば、干渉によりデータを受信できなくなるという問題がある。さらに、無線基地局が送信と受信に同一周波数を用いる場合には、送信波を送信している間に、隣接基地局の送信波を受信できないという問題がある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、複数の無線装置間で無線波の送受信に同一の周波数が使用される場合でも、無線装置の障害または無線装置間の妨害波を検出することを目的とする。

本発明の無線通信システムは、複数の無線装置と、中央装置とを備える。複数の無線装置は、予め定められた経路に沿って設置され、互いに無線波を送受信する。中央装置は、無線装置における障害または無線装置間の妨害波を検出する。無線波を受信した無線装置である受信装置は、無線波を受信すると、受信装置における無線波のＲＳＳＩ値、無線波を送信した無線装置である送信装置のＩＤ、および受信装置のＩＤを含む受信データを中央装置に送信する。中央装置は、受信データに含まれる送信装置のＩＤから無線波を送信した送信装置を識別し、受信データに含まれる受信装置のＩＤから無線波を受信した受信装置を識別し、無線装置の一つである第１無線装置と第１無線装置に隣接する無線装置である第２無線装置との間で送受信された無線波の、受信側の無線装置におけるＲＳＳＩ値に基づき、第１無線装置または第２無線装置における障害、もしくは第１無線装置と第２無線装置との間の妨害波を検出する。中央装置は、受信装置における無線波のＲＳＳＩ値を予め定められた閾値と比較することにより正常か異常かを判定し、無線装置の一つである第１無線装置の両隣の無線装置である２つの第２無線装置が送信した無線波の、第１無線装置におけるＲＳＳＩ値が共に異常である場合、第１無線装置の無線受信に関する構成に障害を検出する。

本発明によれば、中央装置は、各無線装置から取得する受信データにより、無線装置間の無線波の受信側におけるＲＳＳＩ値を取得する。これにより、複数の無線装置間で無線波の送受信に同一の周波数が使用される場合でも、無線装置の障害または無線装置間の妨害波を検出することを目的とする。

実施の形態１の無線通信システムの構成図である。 実施の形態１の無線装置の構成を示すブロック図である。 送信データのフォーマット例を示す図である。 受信データのフォーマット例を示す図である。 無線装置による送信データの送信判定処理を示すフローチャートである。 無線装置の受信部の動作を示すフローチャートである。 着信通知のデータフォーマット例を示す図である。 無線装置の受信データフレーム生成部の動作を示すフローチャートである。 中央装置の監視装置による異常検出処理を示すフローチャートである。 健全性通知のデータフォーマット例を示す図である。 実施の形態１の障害検出装置における障害判定テーブルを示す図である。 実施の形態１の障害検出装置における障害判定テーブルを示す図である。 実施の形態１の障害検出装置における障害判定テーブルを示す図である。 実施の形態１の障害検出装置における障害判定テーブルを示す図である。 実施の形態１の障害検出装置における障害判定テーブルを示す図である。 実施の形態２の無線通信システムの構成図である。 送受信比較装置による比較判定処理のフローチャートである。 送受信比較装置が保有する送信データテーブルを示す図である。 実施の形態２の障害検出装置における障害判定テーブルを示す図である。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ－１．構成＞
図１は、実施の形態１の無線通信システム１００１の構成図である。無線通信システム１００１は、中央装置５Ａと複数の無線装置１－４とを備えている。複数の無線装置１－４は、予め定められた経路に沿って配置されている。予め定められた経路とは、例えば線路であり、この場合、無線通信システム１００１は列車無線通信システムである。

無線装置１は、送信信号Ａ系８および受信信号Ｂ系１１に接続されており、無線装置３も同様である。無線装置２は、送信信号Ｂ系１０および受信信号Ａ系９に接続されており、無線装置４も同様である。なお、図１には４つの無線装置１－４を示しているが、無線通信システム１００１が備える無線装置の数は４つに限らない。

中央装置５Ａは、送信制御装置６、監視装置７、および障害検出装置１３を備えている。

送信制御装置６は、送信信号系として送信信号Ａ系８と送信信号Ｂ系１０のいずれかを選択する。送信制御装置６は、障害検出装置１３から受信する系切替通知に従って、送信信号系を送信信号Ａ系８と送信信号Ｂ系１０との間で切り替える。

監視装置７は、受信信号系として受信信号Ａ系９と受信信号Ｂ系１１のいずれかを選択する。そして、監視装置７は、選択した受信信号系に接続されている無線装置から取得した受信データに基づき、健全性通知を障害検出装置１３に送信する。

障害検出装置１３は、監視装置７から受信した健全性通知に基づき、無線装置の障害箇所を特定し、必要に応じて送信制御装置６に系切替通知を送信する。送信制御装置６は系切替通知に従い送信信号の系切替を行う。

送信制御装置６が選択した送信信号系によって、無線装置１－４のうち無線波を送信可能な無線装置（以下、「送信装置」とも称する）が選定される。また、監視装置７が選択した受信信号系によって、無線装置１－４のうち無線波を受信可能な無線装置（以下、「受信装置」とも称する）が選定される。無線装置１と無線装置３が送信装置として動作する場合は、無線装置２と無線装置４が受信装置として動作する。

図２は、無線装置１の構成を示すブロック図である。無線装置１－４の構成は全て同じであるため、図２には代表して無線装置１の構成が示されている。但し、無線装置２と無線装置４は、接続される送信信号系および受信信号系が無線装置１とは異なっている。図２に示すように、無線装置１は、送信データ判定部１０１、送信部１０２、空中線切替部１０３、空中線１０４、受信部１０５、および受信データフレーム生成部１０６を備えている。

送信データ判定部１０１は、送信信号Ａ系から送信データを受信すると、これを送信部１０２に送信すると共に、空中線切替部１０３に空中線切替信号を送信する。空中線切替信号とは、空中線１０４の切り替えを指示する信号である。

送信部１０２は、送信データ判定部１０１から受信した送信データを変調して無線信号に変換する。送信部１０２で変換された無線信号は、空中線切替部１０３を通って空中線１０４から無線波として送信される。

空中線切替部１０３は、送信データ判定部１０１から空中線切替信号を受信すると、上記の無線波が空中線１０４から送信された後、空中線１０４の接続先を送信部１０２から受信部１０５に切り替える。これにより、無線装置１は受信装置として動作し、隣の無線装置２から送信された無線波を受信することが可能となる。

無線装置１は、空中線１０４により無線装置２からの無線波を受信する。受信した無線波は、空中線切替部１０３を経由して受信部１０５に送られ、受信部１０５で復調される。受信部１０５は、復調データと無線波を受信した際のＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値とを、受信データフレーム生成部１０６に送信する。受信データフレーム生成部１０６は、無線装置２の送信データのＣＲＣチェックをした上で、受信信号Ｂ系１１を経由して中央装置５Ａに受信データを送信する。

図３は送信データのフォーマット例を示している。以下、図３に例示された送信データのフォーマットについて説明する。送信データは、ヘッダ情報、フレーム長情報、無線機ＩＤ、ユーザデータ、およびＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）を含む。

ヘッダ情報は、送信データを示す８ｂｉｔのデータであり、０ｘ０１に固定されている。フレーム長情報は、フレーム長情報からＣＲＣまでのフレーム長を示す１６ｂｉｔのデータである。

無線機ＩＤは、無線波を送信する無線装置を特定するＩＤとなる１６ｂｉｔのデータである。例えば、無線機ＩＤの０ｘ０００１から０ｘ０ＦＦＥは、送信信号Ａ系８に接続された各無線装置に割り当てられている。そして、無線機ＩＤの０ｘ１００１から０ｘＦＦＦＥは、送信信号Ｂ系１０に接続された各無線装置に割り当てられている。また、無線機ＩＤの０ｘ００００は、送信信号Ａ系に接続された全無線装置を指定するＩＤであり、無線機ＩＤの０ｘ１０００は、送信信号Ｂ系１０に接続された全無線装置を指定するＩＤである。その他の無線機ＩＤは、予備のＩＤである。なお、上記の無線機ＩＤは、送信信号Ａ系８に接続された無線装置と送信信号Ｂ系１０に接続された無線装置とに区別して割り当てられているが、受信信号Ａ系９に接続された無線装置と受信信号Ｂ系１１に接続された無線装置とに区別して割り当てられていてもよい。このように、送信装置は、送信装置のＩＤである無線機ＩＤを無線波に含めて送信する。

ユーザデータは、例えば音声データ、運行情報、または列車位置情報等といったユーザ固有のデータであり、最大５２４１９２ｂｉｔである。ＣＲＣは、ヘッダ情報からユーザデータまでの誤り検出用データであり、３２ｂｉｔである。

図４は受信データのフォーマット例を示している。以下、図４に例示された受信データのフォーマットについて説明する。受信データは、ヘッダ情報、フレーム長情報、受信機ＩＤ、ＲＳＳＩ値、送信機ＩＤ，ユーザデータ、およびＣＲＣを含む。

ヘッダ情報は、受信データを示す８ｂｉｔのデータであり、０ｘ０２に固定されている。フレーム長情報は、フレーム長情報からＣＲＣまでのフレーム長を示す１６ｂｉｔのデータである。

受信機ＩＤは、無線波を受信した無線装置を特定するＩＤとなる１６ｂｉｔのデータである。例えば、受信機ＩＤの０ｘ０００１から０ｘ０ＦＦＥは、送信信号Ａ系８に接続された各無線装置に割り当てられている。受信機ＩＤの０ｘ１００１から０ｘＦＦＦＥは、送信信号Ｂ系１０に接続された各無線装置に割り当てられている。その他の受信機ＩＤは、予備のＩＤである。なお、上記の無線機ＩＤは、送信信号Ａ系８に接続された無線装置と送信信号Ｂ系１０に接続された無線装置とに区別して割り当てられているが、受信信号Ａ系９に接続された無線装置と受信信号Ｂ系１１に接続された無線装置とに区別して割り当てられていてもよい。

ＲＳＳＩ値は、無線波の受信電界値を表す８ｂｉｔのデータである。より具体的には、ＲＳＳＩ値は、無線装置が無線波を検出してから一定時間受信した受信電界値の平均値である。例えば、０ｘＦＦは－１２８ｄＢｕ、０ｘ８０は－１ｄＢｕ、０ｘ７Ｆは＋１２７ｄＢｕ、０ｘ００は０ｄＢｕをそれぞれ示している。

送信機ＩＤは、無線波を送信した無線装置を特定するＩＤとなる１６ｂｉｔのデータである。例えば、送信機ＩＤの０ｘ０００１から０ｘ０ＦＦＥは、送信信号Ａ系８に接続された各無線装置に割り当てられている。そして、送信機ＩＤの０ｘ１００１から０ｘ１ＦＦＥは、送信信号Ｂ系１０に接続された各無線装置に割り当てられている。また、送信機ＩＤの０ｘ００００は、送信信号Ａ系８に接続された全無線装置が指定するＩＤであり、送信機ＩＤの０ｘ１０００は、送信信号Ｂ系１０に接続された全無線装置を指定するＩＤである。送信機ＩＤの０ｘＦＦＦＦは、ＣＲＣ ＮＧを示している。その他の送信機ＩＤは、予備のＩＤである。

ユーザデータは、例えば音声データ、運行情報、または列車位置情報等といったユーザ固有のデータであり、最大５２４１９２ｂｉｔである。ただし、送信機ＩＤがＣＲＣ ＮＧを示す場合、ユーザデータは受信データに付加されない。ＣＲＣは、ヘッダ情報からユーザデータまでの誤り検出用データである。

＜Ａ－２．動作＞
図５は、無線装置３による送信データの出力判定処理を示すフローチャートである。以下、図５のフローに沿って無線装置３の動作を説明する。

無線装置３に送信信号Ａ系８から送信データが着信すると（ステップＳ１）、送信データ判定部１０１はＣＲＣがＮＧか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２においてＣＲＣがＮＧである場合、送信データ判定部１０１は送信データを破棄する（ステップＳ７）。

ステップＳ２においてＣＲＣがＯＫであれば（ステップＳ２でＮｏ）、送信データ判定部１０１は送信データから無線機ＩＤを取得し（ステップＳ３）、当該無線機ＩＤが０ｘ００００であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において無線機ＩＤが０ｘ００００であれば、送信部１０２が送信データを変調して無線信号に変換する。この無線信号は、空中線切替部１０３を通って空中線１０４から無線波として出力される（ステップＳ６）。

ステップＳ４において無線機ＩＤが０ｘ００００でない場合、送信データ判定部１０１は、無線機ＩＤが０ｘ０００３であるかを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５において無線機ＩＤが０ｘ０００３であれば、送信部１０２が送信データを変調して無線信号に変換する。この無線信号は、空中線切替部１０３を通って空中線１０４から無線波として出力される（ステップＳ６）。一方、ステップＳ５において無線機ＩＤが０ｘ０００３でなければ、送信データ判定部１０１は送信データを破棄する（ステップＳ７）。

図６は、無線装置１の受信部１０５の動作を示すフローチャートである。以下、図６に沿って、受信部１０５の動作を説明する。まず、空中線１０４が無線波を受信すると（ステップＳ１１）、当該無線波が空中線切替部１０３を経由して受信部１０５に送られる。受信部１０５は、無線波のＲＳＳＩ値が予め定められた閾値である着信レベルより大きいかを判断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２においてＲＳＳＩ値≦着信レベルであれば、受信部１０５の処理は終了する。

ステップＳ１２においてＲＳＳＩ値＞着信レベルであれば、受信部１０５は無線波を復調する（ステップＳ１３）。そして、受信部１０５は復調データとＲＳＳＩ値を着信通知にセットし（ステップＳ１４）、着信通知を受信データフレーム生成部１０６に送信する（ステップＳ１５）。

図７は、着信通知のデータフォーマット例を示している。着信通知は、ヘッダ情報、フレーム長情報、復調データ、およびＲＳＳＩ値を含む。

ヘッダ情報は着信通知を示す８ｂｉｔのデータであり、０ｘ０３に固定されている。フレーム長情報は、フレーム長情報からＲＳＳＩ値までのフレーム長を示す１６ｂｉｔのデータである。復調データは受信部１０５で無線波を復調して得られた、最大５２４２６４ｂｉｔのデータである。ＲＳＳＩ値は、図４に示した受信データに含まれるＲＳＳＩ値と同じであり、受信部１０５で受信した無線波のＲＳＳＩ値を示す。

図８は、無線装置１の受信データフレーム生成部１０６による受信データフレームの作成処理を示すフローチャートである。以下、図８のフローに沿って受信データフレームの作成処理を説明する。受信データフレーム生成部１０６は、受信部１０５から着信通知を受信すると（ステップＳ２１）、着信通知から復調データとＲＳＳＩ値を読み出す（ステップＳ２２）。そして、受信データフレーム生成部１０６は、復調データのＣＲＣをチェックする（ステップＳ２３）。復調データのＣＲＣがＯＫであれば（ステップＳ２３でＹｅｓ）、受信データフレーム生成部１０６は、復調データに含まれる無線機ＩＤを受信データフレームの送信機ＩＤにセットし（ステップＳ２４）、復調データに含まれるユーザデータを受信データフレームにセットする（ステップＳ２５）。

また、復調データのＣＲＣがＮＧであれば（ステップＳ２３でＮｏ）、受信データフレーム生成部１０６は、受信データフレームの送信機ＩＤに０ｘＦＦＦＦをセットする（ステップＳ２６）。

ステップＳ２５またはステップＳ２６の後、受信データフレーム生成部１０６は、受信データフレームの残りの要素をセットし、受信データフレームが完成する（ステップＳ２７）。ここで、受信データフレーム生成部１０６は、受信機ＩＤに自身の無線装置ＩＤである０ｘ０００１をセットする。最後に、受信データフレーム生成部１０６は、受信データを中央装置５Ａに送信する（ステップＳ２８）。

図９は、中央装置５Ａの監視装置７の異常検出処理を示すフローチャートである。以下、図９のフローに沿って監視装置７の異常検出処理を説明する。

まず、監視装置７は、各無線装置１－４からの受信データを受信したか否かを判断する（ステップＳ３１）。監視装置７は受信データを受信しなければ（ステップＳ３１でＮｏ）、異常検出処理を終了する。監視装置７は、受信データを受信すると（ステップＳ３１でＹｅｓ）、受信データから送信機ＩＤを取得する（ステップＳ３２）。そして、監視装置７は、無線装置ＲＳＳＩ値テーブルから比較対象のＲＳＳＩ値を読み出し、受信データのＲＳＳＩ値と比較することにより、受信データのＲＳＳＩ値が正常か否かを判定する（ステップＳ３３）。無線装置ＲＳＳＩ値テーブルには、各無線装置における正常時のＲＳＳＩ値が格納されている。そして、監視装置７は、ステップＳ３３の判定結果を健全性通知として障害検出装置１３に出力する（ステップＳ３４）。

図１０は、健全性通知のデータフォーマット例を示している。健全性通知は、ヘッダ情報、受信機ＩＤ、ＲＳＳＩ値判定結果、および送信機ＩＤを含む。ヘッダ情報は、健全性通知を示す８ｂｉｔのデータであり、０ｘ０４に固定されている。受信機ＩＤは、無線波を受信した無線装置の固有番号を示す１６ｂｉｔのデータであり、図４に示した受信データに含まれる受信機ＩＤと同様である。ＲＳＳＩ値判定結果は、監視装置７によるＲＳＳＩ値の判定結果を示す８ｂｉｔのデータであり、０ｘ００の場合にＯＫを示す。送信機ＩＤは、無線波を送信した無線装置の固有番号を示す１６ｂｉｔのデータであり、図４に示した受信データに含まれる送信機ＩＤと同様である。

図１１から図１５は、障害検出装置１３の障害判定テーブルを示している。図１１に示すように、各無線装置において、他の全ての無線装置からの無線波のＲＳＳＩ値が正常（ＯＫ）の場合、障害検出装置１３は、装置健全性をＯＫ、妨害波は無しと判定する。

図１２に示すように、無線装置３において、両隣の無線装置２，４からの無線波のＲＳＳＩ値が異常（ＮＧ）である場合、障害検出装置１３は、無線装置３の受信系、すなわち空中線切替部１０３、受信部１０５、および受信データフレーム生成部１０６に障害が発生したと判定する。

言い換えれば、任意の無線装置を第１無線装置とし、第１無線装置の両隣の無線装置を第２無線装置とした場合に、第１無線装置の送信した無線波の、２つの第２無線装置におけるＲＳＳＩ値が共に異常である場合、障害検出装置１３は、第１無線装置の無線送信に関する構成に障害を検出する。

図１３に示すように、無線装置３の両隣の無線装置２，４において、無線装置３からの無線波のＲＳＳＩ値が異常（ＮＧ）である場合、障害検出装置１３は、無線装置３の送信系、すなわち空中線切替部１０３、送信部１０２、および送信データ判定部１０１に障害が発生したと判定する。

言い換えれば、任意の無線装置を第１無線装置とし、第１無線装置の両隣の無線装置を第２無線装置とした場合に、２つの第２無線装置が送信した無線波の、第１無線装置におけるＲＳＳＩ値が共に異常である場合、障害検出装置１３は、第１無線装置の無線受信に関する構成に障害を検出する。

図１４に示すように、図１２と図１３に示した異常が同時に発生した場合には、障害検出装置１３は、無線装置３の受信系と送信系に共通する構成、すなわち空中線１０４と空中線切替部１０３に障害が発生したと判定する。

図１５は、無線装置２と無線装置３が互いの無線波のＲＳＳＩ値に異常を検出する場合を示している。また、無線装置２において、無線装置３以外の隣接する無線装置である無線装置１からの無線波のＲＳＳＩ値は正常であり、無線装置３においても、無線装置２以外の隣接する無線装置である無線装置４からの無線波のＲＳＳＩ値は正常であるものとする。この場合、障害検出装置１３は、無線装置２と無線装置３との間に妨害波が発生していると判定する。

言い換えれば、任意の無線装置を第１無線装置とし、第１無線装置の両隣の無線装置を第２無線装置とした場合に、第１無線装置と、いずれか一方の第２無線装置との間で、一方の無線装置が送信した無線波の他方の無線装置におけるＲＳＳＩ値が互いに異常である場合に、障害検出装置１３は、第１無線装置と当該第２無線装置との間の妨害波を検出する。

図１３に示すように、障害検出装置１３は、無線装置３の送信系に障害が発生したと判定した場合、系切替通知を送信制御装置６に通知する。そして、送信制御装置６は、送信系を送信信号Ａ系８から送信信号Ｂ系１０へ切り替える。これにより、無線装置３は送信装置から受信装置へ切り替えられる。

なお、この系切替通知は、送信系を基準に行われたが、受信系を基準に行われても良い。すなわち、図１２に示すように、障害検出装置１３は、無線装置３の受信系に障害が発生したと判定した場合、系切替通知を送信制御装置６に通知し、送信制御装置６において、送信系が送信信号Ｂ系１０から送信信号Ａ系８へ切り替えられても良い。これにより、無線装置３は受信装置から送信装置へ切り替えられる。

言い換えれば、中央装置５Ａは、無線装置の障害を検出すると、障害が検出された無線装置に対する送信装置または受信装置の設定を切り替える。これにより、無線通信システム１００１を迅速に復旧させることができる。

実施の形態１の無線通信システム１００１によれば、中央装置５Ａが、無線装置１－４間で送受信される無線波について、送信装置、受信装置、および受信装置におけるＲＳＳＩ値を、各無線装置からの受信データによって把握する。これにより、中央装置５Ａは、図１１から図１５に例示したように、どの無線装置のどの部分に障害が発生しているのか、またはどの無線装置間に妨害波が発生しているのかを検知することができる。無線通信システム１００１はアナログ無線にも適用可能である。アナログ無線では、無線装置を識別するためにＤＴＭＦ（Ｄｕａｌ－Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ－Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号のようなトーン信号等が用いられてもよい。

＜Ａ－３．効果＞
実施の形態１の無線通信システム１００１は、予め定められた経路に沿って設置され、互いに無線波を送受信する複数の無線装置１－４と、複数の無線装置１－４の夫々を、無線波の送信側の無線装置である送信装置、または無線波の受信側の無線装置である受信装置に設定する中央装置５Ａと、を備える。受信装置は、無線波を受信すると、受信装置における無線波のＲＳＳＩ値、無線波を送信した送信装置のＩＤ、および受信装置のＩＤを含む受信データを中央装置５Ａに送信する。中央装置５Ａは、受信データに基づき、無線装置１－４における障害または無線装置１－４間の妨害波を検出する。従って、無線通信システム１００１によれば、無線装置１－４間の無線波の送受信周波数が同一でも、どの無線装置で障害が発生しているか、またはどの無線装置間で妨害波が発生しているか、を検出することができる。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ－１．構成＞
図１６は、実施の形態２の無線通信システム１００２の構成図である。無線通信システム１００２は、無線装置１－４と中央装置５Ｂとを備えて構成される。無線装置１－４と中央装置５Ｂとの接続関係は、実施の形態１における無線装置１－４と中央装置５Ａとの接続関係と同じである。中央装置５Ｂは、実施の形態１の中央装置５Ａの構成に加えて、送受信比較装置１５を備える。送受信比較装置１５は、送信制御装置６から送信データを取得し、監視装置７から受信データを取得し、これらの送信データと受信データを比較して判定結果を障害検出装置１３に出力する。これにより、中央装置５Ｂは、実施の形態１の中央装置５Ａの機能に加えて、データ化けを検出する機能を有する。

＜Ｂ－２．動作＞
送信制御装置６は、送信信号Ａ系８によって無線装置３へ送信データを送信すると同時に、当該送信データを送受信比較装置１５に送信する。送受信比較装置１５は、送信制御装置６から送信データを受信すると、無線装置３に隣接する無線装置２，４の受信データを待機する。送受信比較装置１５は、監視装置７から無線装置２，４の受信データを取得すると、これらの受信データと送信データとを比較し、比較判定結果を障害検出装置１３に通知する。

図１７に送受信比較装置１５による比較判定処理のフローチャートを示す。以下、無線装置３の送信データを例に、図１７のフローに沿って比較判定処理を説明する。

まず、送受信比較装置１５は、無線装置２，４の受信データを受信した否かを判断する（ステップＳ４１）。送受信比較装置１５は、無線装置２，４の受信データを受信すると、それらの受信データから送信機ＩＤを取得する（ステップＳ４２）。そして、送受信比較装置１５は、送信データテーブルからステップＳ４２で取得した送信機ＩＤに該当する送信装置のユーザデータを取得し、受信データのユーザデータと比較する（ステップＳ４３）。なお、送信データテーブルには、送受信比較装置１５が送信制御装置６から取得した送信データが格納されている。

図１８は、送受信比較装置１５が保有している送信データテーブルの例を示している。例えば、中央装置５Ｂの送信制御装置６が送信信号Ａ系８を選択している場合、送信制御装置６は無線装置１と無線装置３に送信データを送信している。従って、送受信比較装置１５は、送信制御装置６から無線装置１と無線装置３に送信された送信データを取得している。図１８の例では、送受信比較装置１５は、リングバッファを用いてユーザデータを最大３データまで保存し、データを順次書き換えていく。

次に、送受信比較装置１５は、ユーザデータの比較判定結果を作成する（ステップＳ４４）。具体的には、送受信比較装置１５は、比較判定結果としてのＯＫまたはＮＧを、無線装置３の無線機ＩＤに紐づける。隣接する２つの無線装置２，４における受信データの両方のユーザデータが、無線装置３の送信データのユーザデータと一致しない場合、比較判定結果はＮＧとなり、いずれか一方の受信データのユーザデータでも無線装置３の送信データのユーザデータと一致する場合には、比較判定結果はＯＫとなる。

図１９は、中央装置５Ｂの障害検出装置１３における障害判定テーブルを示している。この障害判定テーブルには、図１１から図１５に示した実施の形態１の中央装置５Ａの障害検出装置１３における障害判定テーブルと比較して、ユーザデータ比較結果が追加されている。中央装置５Ｂの障害検出装置１３は、送信データと受信データにおけるユーザデータの不一致状態が一定期間継続する場合に、障害判定テーブルのユーザデータ比較結果をＮＧにする。上記の例では、障害検出装置１３は、無線装置３に何らかの障害が発生していると判断し、送信制御装置６に系切替通知を行う。

＜Ｂ－３．効果＞
実施の形態２の無線通信システム１００２において、送信装置は、無線波として送信した送信データを中央装置５Ｂに送信し、中央装置５Ｂは、送信データと、送信データに対応する受信データとを比較することによって、送信装置の障害を検出する。従って、中央装置５Ｂは、リアルタイムに無線通信システム１００２中のデータ化け障害を検出することが可能となる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１－４ 無線装置、５Ａ，５Ｂ 中央装置、６ 送信制御装置、７ 監視装置、８ 送信信号Ａ系、９ 受信信号Ａ系、１０ 送信信号Ｂ系、１１ 受信信号Ｂ系、１３ 障害検出装置、１５ 送受信比較装置、１０１ 送信データ判定部、１０２ 送信部、１０３ 空中線切替部、１０４ 空中線、１０５ 受信部、１０６ 受信データフレーム生成部、１００１，１００２ 無線通信システム。

Claims (7)

1. 予め定められた経路に沿って設置され、互いに無線波を送受信する複数の無線装置と、
   前記無線装置における障害または前記無線装置間の妨害波を検出する中央装置と、を備え、
   前記無線波を受信した前記無線装置である受信装置は、前記無線波を受信すると、前記受信装置における前記無線波のＲＳＳＩ値、前記無線波を送信した前記無線装置である送信装置のＩＤ、および前記受信装置のＩＤを含む受信データを前記中央装置に送信し、
   前記中央装置は、前記受信データに含まれる前記送信装置のＩＤから前記無線波を送信した前記送信装置を識別し、前記受信データに含まれる前記受信装置のＩＤから前記無線波を受信した前記受信装置を識別し、前記無線装置の一つである第１無線装置と前記第１無線装置に隣接する前記無線装置である第２無線装置との間で送受信された前記無線波の、受信側の前記無線装置におけるＲＳＳＩ値に基づき、前記第１無線装置または前記第２無線装置における障害、もしくは前記第１無線装置と前記第２無線装置との間の妨害波を検出し、
   前記中央装置は、前記受信装置における前記無線波のＲＳＳＩ値を予め定められた閾値と比較することにより正常か異常かを判定し、前記無線装置の一つである第１無線装置の両隣の前記無線装置である２つの第２無線装置が送信した前記無線波の、前記第１無線装置におけるＲＳＳＩ値が共に異常である場合、前記第１無線装置の無線受信に関する構成に障害を検出する、
   無線通信システム。
2. 前記送信装置は、前記送信装置のＩＤを前記無線波に含めて送信する、
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記予め定められた経路は線路である、
   請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
4. 予め定められた経路に沿って設置され、互いに無線波を送受信する複数の無線装置と、
   前記無線装置における障害または前記無線装置間の妨害波を検出する中央装置と、を備え、
   前記無線波を受信した前記無線装置である受信装置は、前記無線波を受信すると、前記受信装置における前記無線波のＲＳＳＩ値、前記無線波を送信した前記無線装置である送信装置のＩＤ、および前記受信装置のＩＤを含む受信データを前記中央装置に送信し、
   前記中央装置は、前記受信データに含まれる前記送信装置のＩＤから前記無線波を送信した前記送信装置を識別し、前記受信データに含まれる前記受信装置のＩＤから前記無線波を受信した前記受信装置を識別し、前記無線装置の一つである第１無線装置と前記第１無線装置に隣接する前記無線装置である第２無線装置との間で送受信された前記無線波の、受信側の前記無線装置におけるＲＳＳＩ値に基づき、前記第１無線装置または前記第２無線装置における障害、もしくは前記第１無線装置と前記第２無線装置との間の妨害波を検出し、
   前記中央装置は、前記受信装置における前記無線波のＲＳＳＩ値を、前記受信装置における正常時のＲＳＳＩ値と比較することにより正常か異常かを判定し、前記無線装置の一つである第１無線装置と、前記第１無線装置に隣接する前記無線装置である１つの第２無線装置との間で、一方の前記無線装置が送信した無線波の、他方の前記無線装置におけるＲＳＳＩ値が互いに異常である場合に、前記第１無線装置と前記第２無線装置との間の妨害波を検出する、
   無線通信システム。
5. 前記中央装置は、前記送信装置から前記無線波として送信すべき送信データを前記送信装置に送信し、前記送信データと、前記送信データに対応する前記受信データとを比較することによって、前記送信装置の障害を検出する、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
6. 予め定められた経路に沿って設置され、互いに無線波を送受信する複数の無線装置の夫々における障害または前記無線装置間の妨害波を検出する中央装置であって、
   前記無線波を受信した前記無線装置である受信装置から、前記受信装置における前記無線波のＲＳＳＩ値、前記無線波を送信した前記無線装置である送信装置のＩＤ、および前記受信装置のＩＤを含む受信データを受信する受信部と、
   前記受信データに含まれる前記送信装置のＩＤから前記無線波を送信した前記送信装置を識別し、前記受信データに含まれる前記受信装置のＩＤから前記無線波を受信した前記受信装置を識別し、前記無線装置の一つである第１無線装置と前記第１無線装置に隣接する前記無線装置である第２無線装置との間で送受信された前記無線波の、受信側の前記無線装置におけるＲＳＳＩ値に基づき、前記第１無線装置または前記第２無線装置における障害、もしくは前記第１無線装置と前記第２無線装置との間の妨害波を検出する障害検出部と、を備え、
   前記障害検出部は、前記受信装置における前記無線波のＲＳＳＩ値を予め定められた閾値と比較することにより正常か異常かを判定し、前記無線装置の一つである第１無線装置の両隣の前記無線装置である２つの第２無線装置が送信した前記無線波の、前記第１無線装置におけるＲＳＳＩ値が共に異常である場合、前記第１無線装置の無線受信に関する構成に障害を検出する、
   中央装置。
7. 中央装置が、予め定められた経路に沿って設置され、互いに無線波を送受信する複数の無線装置の夫々における障害または前記無線装置間の妨害波を検出し、
   前記無線波を受信した前記無線装置である受信装置が、前記無線波を受信すると、前記受信装置における前記無線波のＲＳＳＩ値、前記無線波を送信した前記無線装置である送信装置のＩＤ、および前記受信装置のＩＤを含む受信データを前記中央装置に送信し、
   前記中央装置が、前記受信データに含まれる前記送信装置のＩＤから前記無線波を送信した前記送信装置を識別し、前記受信データに含まれる前記受信装置のＩＤから前記無線波を受信した前記受信装置を識別し、前記無線装置の一つである第１無線装置と前記第１無線装置に隣接する前記無線装置である第２無線装置との間で送受信された前記無線波の、受信側の前記無線装置におけるＲＳＳＩ値に基づき、前記第１無線装置または前記第２無線装置における障害、もしくは前記第１無線装置と前記第２無線装置との間の妨害波を検出し、
   前記中央装置は、前記受信装置における前記無線波のＲＳＳＩ値を予め定められた閾値と比較することにより正常か異常かを判定し、前記無線装置の一つである第１無線装置の両隣の前記無線装置である２つの第２無線装置が送信した前記無線波の、前記第１無線装置におけるＲＳＳＩ値が共に異常である場合、前記第１無線装置の無線受信に関する構成に障害を検出する、
   無線通信方法。

Images