WO2022162936A1 - 障害判定装置、地上局、車上局、地車間通信システム、制御回路、記憶媒体および障害判定方法 - Google Patents

障害判定装置、地上局、車上局、地車間通信システム、制御回路、記憶媒体および障害判定方法 Download PDF

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WO2022162936A1
WO2022162936A1 PCT/JP2021/003515 JP2021003515W WO2022162936A1 WO 2022162936 A1 WO2022162936 A1 WO 2022162936A1 JP 2021003515 W JP2021003515 W JP 2021003515W WO 2022162936 A1 WO2022162936 A1 WO 2022162936A1
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WO
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station
failure
ground
board
ground station
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PCT/JP2021/003515
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English (en)
French (fr)
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直輝 上吉川
哲也 青山
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/15—Performance testing
    • H04B17/18—Monitoring during normal operation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/29—Performance testing

Definitions

  • the present disclosure relates to a fault determination device, a ground station, an on-board station, a ground-to-vehicle communication system, a control circuit, a storage medium, and a fault determination method used in a ground-to-vehicle communication system.
  • Patent Document 1 discloses a method for determining faults in radio communication between a ground station and a vehicle-mounted station, in which the vehicle-mounted station measures the electric field strength of a signal transmitted from the ground station in response to a request from the ground station.
  • the on-board station measures the electric field strength of the transmission signal from the ground station and sends back the measurement result to the ground station, and the ground station receives the measured electric field strength value and the ground Ground station faults are determined by comparison with reference values held by the station. Therefore, the system described in Patent Literature 1 has the problem that it is possible to determine the ground station that has failed during ground-to-vehicle communication, but it is not possible to identify the failure site.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain a failure determination device capable of specifying a failure occurrence device and an occurrence site when a failure occurs in a ground-to-vehicle communication system.
  • the fault determination device of the present disclosure enables ground-to-vehicle communication by wireless communication between a plurality of ground stations installed on the ground and on-board stations mounted on train formations.
  • a wired transmission/reception unit that performs wired communication with a ground station in a ground-to-vehicle communication system that can be performed, and a judgment criterion that is information on the communication status of the ground station and the on-board station when the ground station is communicating with the on-board station. It is characterized by comprising a control unit that performs control for accumulating information, and a failure type determination unit that determines a failure type that occurs in a ground-to-vehicle communication system based on determination reference information.
  • the failure determination device has the effect of being able to specify the failure generation device and the occurrence site when a failure occurs in the ground-to-vehicle communication system.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a ground-to-car communication system according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a fault determination device according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a first diagram showing an example of a hardware configuration of a failure determination device according to Embodiment 1
  • FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the failure determination device according to the first embodiment
  • Block diagram showing a configuration example of a ground station according to Embodiment 1 FIG.
  • FIG. 1 is a first diagram showing an example of a hardware configuration of a ground station according to Embodiment 1;
  • Block diagram showing a configuration example of an on-board station according to Embodiment 1 1 is a block diagram showing a configuration example of an on-vehicle host device according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a first diagram showing an example of a hardware configuration of an on-board host device according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the on-board host device according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing the operation of each device when the failure determination device accumulates determination reference information and determines a failure type in the ground-to-vehicle communication system according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing the operation of each device when the failure determination device accumulates determination reference information and determines a failure type in the ground-to-vehicle communication system according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing the operation of each device when the failure determination device accumulates determination reference information and determines a failure type in the ground-to-vehicle communication system according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing the operation of each device when the failure determination device accumulates determination reference information and determines a failure type in the ground-to-vehicle communication system according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a correspondence table between failure types and determination criteria information used in the failure determination device according to the first embodiment; Flowchart showing the operation of the failure determination device according to the first embodiment Flowchart showing the operation of the ground station according to Embodiment 1 Flowchart showing operation of on-vehicle host device according to Embodiment 1 A diagram showing a configuration example of a ground-to-vehicle communication system according to Embodiment 2 A diagram showing a configuration example of a ground-to-vehicle communication system according to Embodiment 3
  • the fault determination device ground station, on-board station, ground-to-vehicle communication system, control circuit, storage medium, and fault determination method according to the embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a ground-to-vehicle communication system 600 according to Embodiment 1.
  • a ground-to-vehicle communication system 600 includes a fault determination device 100, ground stations 200-1 to 200-4, on-board stations 300-1 to 300-4, and on-board host devices 400-1 to 400-2.
  • the ground-car communication system 600 is a railway-oriented ground-car communication system, and is applied to platform door control, for example.
  • on-board stations 300-1 to 300-2 and on-board host device 400-1 are mounted on train set 500-1, and on-board stations 300-3 to 300-4 and on-board host device 400-2 is mounted on train consist 500-2.
  • Failure determination device 100 is connected to ground stations 200-1 to 200-4.
  • the ground stations 200-1 to 200-4 are installed along the rails (not shown) on which the train sets 500-1 to 500-2 run, that is, on the ground, and communicate with the on-board stations 300-1 to 300-4 by radio. It is a radio station capable of two-way ground-to-vehicle communication.
  • On-board stations 300-1 to 300-4 are radio stations capable of two-way ground-to-vehicle communication with ground stations 200-1 to 200-4.
  • An on-board host device 400-1 is connected to on-board stations 300-1 to 300-2 in a train set 500-1.
  • On-board host device 400-2 is connected to on-board stations 300-3 to 300-4 in train set 500-2.
  • the ground stations 200-1 to 200-4 are referred to as the ground station 200 when not distinguished, and the on-board stations 300-1 to 300-4 are referred to as the on-board station 300 when not distinguished.
  • the devices 400-1 to 400-2 are not distinguished, they may be referred to as on-board host devices 400, and when the train sets 500-1 to 500-2 are not distinguished, they may be referred to as a train set 500.
  • failure determination device 100, ground station 200, on-board station 300, and on-board host device 400 may be collectively or individually referred to simply as devices.
  • the number may be one or three or more.
  • ground stations 200 are mounted on one train set 500, but three or more on-board stations 300 may be mounted on one train set 500. .
  • the number of ground stations 200 connected to the failure determination apparatus 100 is four, but the number may be three or less, or may be five or more.
  • one ground station 200 corresponds to one on-board station 300 .
  • the on-board station 300 and the ground station 200 establish a communication connection and perform wireless communication, as will be described later.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the fault determination device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows functional blocks of the fault determination device 100.
  • the failure determination device 100 includes a wired transmission/reception unit 111 , a control unit 112 , an external output unit 113 , a storage unit 114 , and a failure type determination unit 115 .
  • the wired transmission/reception unit 111 transmits and receives wired packets to and from the ground station 200 through wired communication.
  • the control unit 112 performs generation of wired packets, generation of external output information, control of accumulation of determination criterion information, control of failure type determination, determination of determination threshold values of determination criterion information, determination of failure type determination cycles, and the like.
  • the control unit 112 performs control for accumulating determination criterion information as information on the communication state of the ground station 200 . Further, when the ground station 200 is communicating with the on-board station 300 , the control section 112 performs control for accumulating judgment reference information as information on the communication state of the on-board station 300 .
  • the external output unit 113 outputs information such as the failure type determined by the failure type determination unit 115 to an external device (not shown).
  • the storage unit 114 stores judgment reference information accumulated by the failure judgment device 100, judgment reference information accumulated from other devices, and the like.
  • the failure type determination unit 115 determines the failure type occurring in the ground-to-vehicle communication system 600, more specifically, the ground station 200 and the on-board station 300, based on the determination reference information.
  • FIG. 3 is a first diagram showing an example of the hardware configuration of the fault determination device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a second diagram showing an example of the hardware configuration of the fault determination device 100 according to the first embodiment.
  • the wired transmission/reception unit 111 is the ground station interface termination circuit 101 .
  • the external output section 113 is the external interface termination circuit 104 .
  • Control unit 112 , storage unit 114 , and failure type determination unit 115 are implemented by power supply circuit 105 , memory 102 and processor 103 , or processing circuit 106 .
  • control unit 112 the storage unit 114, and the failure type determination unit 115 may be the processor 103 and the memory 102 that execute the program stored in the memory 102, as regards the configuration for actually performing the processing. It may be the processing circuit 106, which is dedicated hardware. Processing circuitry 106 is also referred to as control circuitry.
  • the functions of the control unit 112, the storage unit 114, and the failure type determination unit 115 are implemented by software, firmware, or It is realized by a combination of software and firmware.
  • Software or firmware is written as a program and stored in memory 102 .
  • each function is realized by the processor 103 reading and executing the program stored in the memory 102 .
  • the fault determination device 100 includes a memory 102 for storing a program that results in execution of the processing of the fault determination device 100 .
  • This program can also be said to be a program for causing the fault determination device 100 to execute each function.
  • This program may be provided by a storage medium storing the program, or may be provided by other means such as a communication medium.
  • the processor 103 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • the memory 102 is a non-volatile or volatile memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM), etc.
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • flash memory EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM), etc.
  • a semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, or a DVD (Digital Versatile Disc) is applicable.
  • processor 4 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof. thing applies. The same applies to processors, memories, and processing circuits described below.
  • the control unit 112, the storage unit 114, and the failure type determination unit 115 may be partly implemented by dedicated hardware and partly implemented by software or firmware. In this way, the control unit 112, the storage unit 114, and the failure type determination unit 115 can implement the functions described above using dedicated hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of ground station 200 according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 shows functional blocks of the ground station 200.
  • Ground station 200 includes radio transmitter/receiver 211 , controller 212 , wired transmitter/receiver 213 , and storage 214 .
  • the wireless transmission/reception unit 211 transmits/receives wireless packets to/from the on-board station 300 by wireless communication.
  • the control unit 212 generates a wireless packet, generates a wired packet, determines an accumulation period that is a period for accumulating determination criterion information, determines a measurement report slot, measures a received power value, determines determination criterion information, and the like.
  • the control unit 212 determines an accumulation cycle based on the failure type determination cycle determined by the failure determination device 100, and controls transmission of determination criterion information to the failure determination device 100 for each integration cycle.
  • the wired transmission/reception unit 213 transmits/receives wired packets to/from the failure determination device 100 .
  • the storage unit 214 stores radio frame information, packet reception status, received power value, and the like.
  • FIG. 6 is a first diagram showing an example of the hardware configuration of ground station 200 according to Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a second diagram showing an example of the hardware configuration of ground station 200 according to Embodiment 1.
  • radio transceiver 211 is transceiver 207 comprising antenna 201 and radio interface termination circuit 202 .
  • Wired transceiver 213 is wired interface termination circuit 205 .
  • Control unit 212 and storage unit 214 are realized by data processing device 208 .
  • Data processing device 208 includes power supply circuitry 206 and memory 203 and processor 204 or processing circuitry 209 .
  • the control unit 212 and the storage unit 214 may be the processor 204 and the memory 203 that execute a program stored in the memory 203, or may be the processing circuit 209 that is dedicated hardware. There may be. Processing circuitry 209 is also referred to as control circuitry.
  • the memory 203, processor 204 and processing circuitry 209 are similar to the memory 102, processor 103 and processing circuitry 106 of the fault determination device 100 described above.
  • the control unit 212 and the storage unit 214 may be partially realized by dedicated hardware and partially realized by software or firmware. In this way, the control unit 212 and the storage unit 214 can implement the functions described above by dedicated hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the on-board station 300 according to the first embodiment.
  • FIG. 8 shows functional blocks of the on-board station 300.
  • the on-board station 300 includes a wireless transmission/reception section 311 , a control section 312 , a wired transmission/reception section 313 , and a storage section 314 .
  • the radio transmitting/receiving unit 311 transmits/receives radio packets to/from the ground station 200 through radio communication.
  • the control unit 312 performs generation of wireless packets, generation of wired packets, determination of an accumulation cycle of determination criterion information, determination of measurement report slots, measurement of received power values, determination of determination criterion information, and the like.
  • the control unit 312 determines the accumulation cycle based on the failure type determination cycle determined by the failure determination device 100, and controls transmission of the determination criterion information to the failure determination device 100 for each integration cycle.
  • the wired transmission/reception unit 313 transmits and receives wired packets to and from the on-board host device 400 .
  • the storage unit 314 stores radio frame information, packet reception status, received power value, and the like.
  • the hardware configuration of the on-board station 300 is the same as the hardware configuration of the ground station 200 described above, so detailed description will be omitted.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the on-vehicle host device 400 according to the first embodiment.
  • FIG. 9 shows functional blocks of the on-board host device 400.
  • the on-board host device 400 includes a wired transmission/reception unit 411 , a control unit 412 , and a storage unit 413 .
  • the wired transmission/reception unit 411 transmits/receives wired packets to/from the on-board station 300 .
  • the control unit 412 determines the accumulation period of the criterion information, generates wired packets, and controls the accumulation of the criterion information.
  • the storage unit 413 stores determination criterion information and the like.
  • FIG. 10 is a first diagram showing an example of the hardware configuration of the on-board host device 400 according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a second diagram showing an example of the hardware configuration of on-vehicle host device 400 according to the first embodiment.
  • the wired transmission/reception unit 411 is realized by the on-board station interface termination circuit 401 .
  • Control unit 412 and storage unit 413 are implemented by power supply circuit 404 , memory 402 and processor 403 , or processing circuit 405 .
  • the control unit 412 and the storage unit 413 may be the processor 403 and the memory 402 that execute a program stored in the memory 402, or may be the processing circuit 405 that is dedicated hardware. There may be.
  • Processing circuitry 405 is also referred to as control circuitry.
  • Memory 402, processor 403, and processing circuitry 405 are similar to memory 102, processor 103, and processing circuitry 106 of fault determination apparatus 100 described above.
  • the control unit 412 and the storage unit 413 may be partially realized by dedicated hardware and partially realized by software or firmware. In this way, the control unit 412 and the storage unit 413 can implement the functions described above by dedicated hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of determination criterion information accumulated by each device of the inter-ground-to-vehicle communication system 600 according to Embodiment 1.
  • the criterion information 1 is information indicating the transmission state of the wireless packets of the on-board station 300 monitored by the ground station 200 , ie, the wireless transmission state, and is accumulated by the ground station 200 .
  • the criterion information 2 is information indicating the transmission state of the radio packets of the ground station 200 monitored by the on-board station 300 , that is, the radio transmission state, and is accumulated by the on-board station 300 .
  • the criterion information 3 is information indicating the transmission state of the radio packets of the other ground stations 200 monitored by the ground station 200, that is, the radio transmission state, and is accumulated by the ground station 200.
  • FIG. The criterion information 4 is information indicating whether or not the received power exceeds the level when the ground station 200 receives a radio packet monitored by the ground station 200, and is accumulated by the ground station 200.
  • FIG. The determination criterion information 5 is information indicating whether or not the received power exceeds when the on-board station 300 receives a radio packet monitored by the on-board station 300, and is accumulated by the on-board station 300.
  • the determination criterion information 6 is information indicating the communication state of wired packets of the ground station 200 monitored by the failure determination device 100, and is accumulated by the failure determination device 100.
  • FIG. The criterion information 7 is information indicating the communication state of wired packets of the on-board station 300 monitored by the on-board host device 400, and is accumulated by the on-board host device 400.
  • the control unit 112 of the failure determination device 100 accumulates determination criterion information from each device.
  • FIGS. 13 and 14 are sequence diagrams showing the operation of each device in the ground-to-vehicle communication system 600 according to Embodiment 1 when failure determination device 100 accumulates determination reference information and determines a failure type. 13 and 14 are collectively referred to simply as a sequence diagram unless otherwise distinguished.
  • the control unit 112 determines the determination threshold value and the failure type determination period of the determination criterion information (step S101).
  • the control unit 112 generates a wired packet containing the determination threshold value and the failure type determination period of the determination criterion information, and notifies the ground stations 200-1 and 200-2 of it via the wired transmission/reception unit 111 (step S102).
  • the control unit 112 determines an accumulation cycle, which is a cycle for accumulating the judgment reference information 6, so as to be shorter than the failure type judgment cycle (step S103).
  • the control unit 112 causes the storage unit 114 to store the accumulation cycle of the determination criterion information 6 .
  • control unit 212 receives a wired packet from fault determination device 100 via wired transmission/reception unit 213, and extracts a determination threshold value and a failure type determination period of determination criterion information from the wired packet. do. Based on the failure type determination period, the control unit 212 determines an accumulation period for accumulating the judgment reference information 1, the judgment reference information 3, and the judgment reference information 4 in the fault judgment device 100 (step S104). The accumulation cycle of each determination criterion information is set to be shorter than the failure type determination cycle. The control unit 212 causes the storage unit 214 to store the accumulation cycle of each criterion information.
  • control units 212 of the ground stations 200-1 and 200-2 determine the timing and channel for transmitting broadcast information, which will be described later (step S105). It should be noted that step S105 may be omitted if the timing and channel for transmitting the broadcast information from each ground station 200 are fixed.
  • the ground station 200-1 transmits a radio packet of broadcast information to the on-board station 300-1.
  • An operation of transmitting a wireless packet of broadcast information is performed. Since the operations of the ground stations 200-1 and 200-2 are similar, the description will focus on the operations related to the ground station 200-1.
  • the ground-to-vehicle communication system 600 performs an operation of accumulating the criterion information 3 (step S106). Specifically, the control unit 212 of the ground station 200-1 generates a wireless packet using the determination threshold value and the failure type determination cycle of the determination reference information as notification information, and transmits the wireless packet to the on-board station 300-1 via the wireless transmission/reception unit 211. (step S107). At this time, the broadcast information transmitted from the ground station 200-1 to the on-board station 300-1 is also received by the ground station 200-2. Further, it is assumed that each of ground stations 200-1 and 200-2 knows the timing and channel through which other ground stations 200 transmit broadcast information.
  • the control unit 212 determines whether or not the annunciation information has been received on the above-mentioned channel via the radio transmitting/receiving unit 211, that is, determines whether or not the annunciation information can be received. 214.
  • the control unit 212 of the ground station 200-2 uses the judgment result of whether or not the broadcast information can be received stored in the storage unit 214 and the judgment threshold of the judgment reference information 3 for each accumulation cycle of the judgment reference information 3. , the determination criterion information 3 is determined (step S108).
  • the control unit 212 of the ground station 200-2 determines that the failure occurrence criterion is not met when the broadcast information is received at a rate equal to or greater than the threshold ratio indicated by the determination threshold, and the control unit 212 determines that the broadcast information is determined by the determination threshold. If the threshold rate or more is not received, it is determined that the failure occurrence criteria are satisfied.
  • the control unit 212 of the ground station 200-2 uses the determination result as the determination criterion information 3, generates a wired packet including the determination criterion information 3, and transmits it to the fault determination device 100 via the wired transmission/reception unit 213 (step S109). ).
  • the control unit 112 extracts the determination criterion information 3 from the wired packet received via the wired transmission/reception unit 111 and stores it in the storage unit 114 .
  • each device periodically performs the operation of step S106.
  • control unit 212 of the ground station 200-2 generates a radio packet of broadcast information, It is transmitted to the on-board station 300-2.
  • the broadcast information transmitted from the ground station 200-2 to the on-board station 300-2 is also received by the ground station 200-1.
  • control unit 212 determines whether or not the broadcast information can be received, and causes storage unit 214 to store the information about whether or not the broadcast information can be received.
  • the control unit 212 of the ground station 200-1 uses the information on whether or not to receive the broadcast information stored in the storage unit 214 and the determination threshold value of the determination reference information 3 for each accumulation cycle of the determination reference information 3, Judgment of the judgment reference information 3 is performed.
  • the control unit 212 of the ground station 200 - 1 uses the determination result as the determination criterion information 3 , generates a wired packet including the determination criterion information 3 , and transmits it to the fault determination device 100 via the wired transmitting/receiving unit 213 .
  • the control unit 112 extracts the determination criterion information 3 from the wired packet received via the wired transmission/reception unit 111 and stores it in the storage unit 114 .
  • the control unit 312 when the control unit 312 receives the notification information from the ground station 200-1 via the radio transmitting/receiving unit 311, it extracts the determination threshold value and the failure type determination period of the determination reference information from the notification information.
  • the control unit 312 determines an accumulation period for accumulating the judgment reference information 2 and the judgment reference information 5 in the fault judgment apparatus 100 based on the fault type judgment period (step S110).
  • the accumulation cycle of each determination criterion information is set to be shorter than the failure type determination cycle. At this time, the control unit 312 determines the accumulation cycle for transmitting the criterion information based on the number of on-board stations 300 mounted on the train set 500-1.
  • control unit 312 accumulates so that the number of on-board stations 300 mounted on the train set 500-1, which is two in the example of FIG. Determine your cycle. As the number of on-board stations 300 increases, the number of wireless transmission paths between the ground stations 200 and 300 increases, and integration on multiple paths becomes possible. to be able to
  • control units 312 of on-board stations 300-1 and 300-2 cooperate with each other.
  • the operation of step S110 may be performed.
  • the control unit 312 causes the storage unit 314 to store the accumulation cycle of each criterion information.
  • the control unit 312 of the on-board station 300-1 generates a wired packet containing the determination threshold value and the failure type determination period of the determination reference information, and notifies the on-board host device 400-1 via the wired transmission/reception unit 313 (step S111).
  • the control unit 412 determines an accumulation cycle for accumulating the judgment reference information 7 in the fault determination device 100 based on the fault type judgment cycle (step S112). Assume that the accumulation cycle of the judgment reference information 7 is shorter than the failure type judgment cycle.
  • the control unit 412 causes the storage unit 413 to store the accumulation period of the determination criterion information 7 .
  • control unit 212 of the ground station 200-1 and the control unit 312 of the on-board station 300-1 establish a communication connection between the ground station 200-1 and the on-board station 300-1 (step S113). Further, control unit 212 of ground station 200-1 and control unit 312 of on-vehicle station 300-1 control the distance between ground station 200-1 and on-board station 300-1 based on the notified failure type determination period. determines the measurement report slot in the radio frame when radio-transmitting the criterion information (step S114). It is assumed that the radio frame length is a fixed value and is known to failure determination device 100 , ground station 200 , on-board station 300 , and on-board host device 400 .
  • the control unit 112 of the failure determination device 100 determines the radio frame length of the radio frame used when the ground station 200 and the on-board station 300 perform wireless communication. is grasped, and the failure type judgment period is determined so as to be N times the radio frame length, where N is an integer multiple of the radio frame length, for example, an integer equal to or greater than 1.
  • Control section 212 of ground station 200-1 determines the measurement report slot to be one slot in N radio frames. Further, the control unit 212 of the ground station 200-1 may determine that the measurement report slots are continuously transmitted in a plurality of slots within one radio frame within the N radio frames, or may be determined within the failure type determination period. may be determined to be continuously transmitted between a plurality of radio frames. Continuous transmission of measurement report slots within a frame or between frames can be expected to improve the reliability of the determination criterion information to failure determination device 100 .
  • control unit 312 of the on-board station 300-1 may also determine that the measurement report slots are continuously transmitted in a plurality of slots within one radio frame within the N radio frames. It may be determined to be continuously transmitted between a plurality of radio frames within the period. That is, the control unit 212 of the ground station 200-1 and the control unit 312 of the on-board station 300-1 may perform control to continuously transmit the determination criterion information within a radio frame or between radio frames. .
  • the ground-to-vehicle communication system 600 performs an operation of accumulating the judgment reference information 1, 2, 4, and 5 (step S115). Specifically, the control unit 212 of the ground station 200-1 generates a radio packet and transmits it to the on-board station 300-1 in the downlink slot in the radio frame via the radio transmission/reception unit 211 (step S116 ). The controller 312 of the on-board station 300-1 generates a radio packet and transmits it to the ground station 200-1 in the uplink slot within the radio frame via the radio transmitter/receiver 311 (step S117).
  • the control unit 212 of the ground station 200-1 determines whether or not the wireless packet can be received at the timing of transmitting the wireless packet from the on-board station 300-1, and stores the result of the determination of whether or not the wireless packet can be received in the storage unit 214.
  • the control unit 212 of the ground station 200-1 stores the determination result of whether or not the wireless packet from the on-board station 300-1 can be received stored in the storage unit 214 and the determination criterion information for each accumulation cycle of the criterion information 1. Using the determination threshold value of 1, the determination of the determination criterion information 1 is performed (step S118).
  • the control unit 212 of the ground station 200-1 determines that the criterion for failure occurrence is not met when the radio packets received are received at a rate equal to or greater than the threshold ratio indicated by the determination threshold, and the radio packet is determined to be the radio packet indicated by the determination threshold. If the threshold rate or more is not received, it is determined that the failure occurrence criteria are met.
  • the control unit 212 of the ground station 200-1 uses the judgment result as the judgment reference information 1, generates a wired packet including the judgment reference information 1, and transmits it to the failure judgment device 100 via the wired transmission/reception unit 213 (step S119). .
  • the control unit 112 extracts the determination criterion information 1 from the wired packet received via the wired transmission/reception unit 111 and stores it in the storage unit 114 .
  • control unit 212 of the ground station 200-1 measures the received power value when receiving a wireless packet from the on-board station 300-1, and stores the measurement result in the storage unit 214.
  • the control unit 212 of the ground station 200-1 can determine whether or not there is a failure by determining whether or not the received power value at the time of wireless packet reception exceeds the threshold.
  • the control unit 212 of the ground station 200-1 stores the measurement result of the received power value of the radio packet from the on-board station 300-1 stored in the storage unit 214 and the determination criterion for each accumulation cycle of the criterion information 4.
  • the determination of the determination criterion information 4 is performed (step S120). Specifically, the control unit 212 of the ground station 200-1 determines whether or not the received power value of the wireless packet exceeds the threshold specified for determining whether or not the rate exceeds the threshold rate indicated by the determination threshold. If it is determined that the failure criteria are not met, and if the ratio of radio packet reception power values above the threshold specified for determining whether or not the received power value exceeds the threshold percentage indicated by the determination threshold, the failure criteria will be met. It is determined that the conditions are satisfied.
  • the control unit 212 of the ground station 200-1 uses the judgment result as the judgment reference information 4, generates a wired packet including the judgment reference information 4, and transmits it to the failure judgment apparatus 100 via the wired transmission/reception unit 213 (step S121). ).
  • the control unit 112 extracts the determination criterion information 4 from the wired packet received via the wired transmission/reception unit 111 and stores it in the storage unit 114 .
  • the control unit 312 of the on-board station 300-1 determines whether or not the wireless packet can be received at the timing of transmitting the wireless packet from the ground station 200-1, and stores the result of the determination of whether or not the wireless packet can be received in the storage unit 314.
  • the control unit 312 of the on-board station 300-1 determines whether or not the radio packet from the ground station 200-1 can be received from the ground station 200-1 stored in the storage unit 314 for each accumulation cycle of the determination criterion information 2, and the determination criterion information. 2 is used to determine the determination criterion information 2 (step S122).
  • control unit 312 of on-vehicle station 300-1 determines that the criterion for occurrence of a failure is not met when wireless packets are received at a rate equal to or greater than the threshold ratio indicated by the determination threshold, and determines that the radio packets are not satisfied by the threshold. If it does not receive more than the threshold ratio of the number of messages, it is determined that the criteria for failure occurrence are met.
  • the control unit 312 of the on-board station 300-1 sets the determination result as the determination criterion information 2, generates a wired packet including the determination criterion information 2, and transmits it to the on-board host device 400 via the wired transmission/reception unit 313 ( step S123).
  • the control unit 412 when the control unit 412 receives the wired packet containing the criterion information 2 via the wired transmission/reception unit 411, all the on-board stations 300 connected to the on-board host device 400, here, the on-board It is transmitted to the upper stations 300-1 and 300-2 (step S124).
  • the control unit 312 of the on-board station 300 receives the wired packet via the wired transmission/reception unit 313, it extracts the criterion information 2 from the wired packet.
  • the control unit 312 of the on-board station 300 generates a radio packet in which the criterion information 2 is stored in the measurement report slot in the radio frame, and transmits it to the ground station 200 via the radio transmitting/receiving unit 311 .
  • control unit 212 of the ground station 200 When the control unit 212 of the ground station 200 receives the radio packet via the radio transmission/reception unit 211, it extracts the criterion information 2 from the radio packet.
  • the control unit 212 of the ground station 200 generates a wired packet including the criterion information 2 and transmits it to the fault determination device 100 via the wired transmission/reception unit 213 .
  • the control unit 112 extracts the determination criterion information 2 from the wired packet received via the wired transmission/reception unit 111 and stores it in the storage unit 114 .
  • control unit 312 of the on-board station 300-1 measures the received power value when receiving a wireless packet from the ground station 200-1, and stores the measurement result in the storage unit 314. As described above, when communication is interrupted due to interference waves from other systems, the reception power value during wireless packet reception increases due to the influence of the interference waves. Therefore, the control unit 312 of the on-board station 300-1 can determine whether or not there is a failure by determining whether or not the received power value at the time of receiving the wireless packet exceeds the threshold value.
  • control unit 312 of the on-board station 300-1 measures the received power value of the wireless packet from the ground station 200-1 stored in the storage unit 314, and the determination criterion Using the determination threshold of the information 5, the determination of the determination criterion information 5 is performed (step S125). Specifically, control unit 312 of on-vehicle station 300-1 determines whether or not the received power value of a wireless packet exceeds a prescribed threshold value when the ratio is equal to or lower than the threshold ratio indicated by the determination threshold value. If the ratio of radio packet reception power values above the threshold specified for determining whether or not the received power value exceeds the threshold percentage indicated by the judgment threshold, the failure generation criteria is determined. is determined to be satisfied.
  • the control unit 312 of the on-board station 300-1 sets the determination result as the determination criterion information 5, generates a wired packet including the determination criterion information 5, and transmits it to the on-board host device 400 via the wired transmission/reception unit 213 (step S126).
  • the control unit 412 receives the wired packet containing the criterion information 5 via the wired transmission/reception unit 411, all the on-board stations 300 connected to the on-board host device 400, here, the on-board It is transmitted to the upper stations 300-1 and 300-2 (step S127).
  • the control unit 312 of the on-vehicle station 300 extracts the criterion information 5 from the wired packet.
  • the control unit 312 of the on-board station 300 generates a radio packet in which the criterion information 5 is stored in the measurement report slot within the radio frame, and transmits it to the ground station 200 via the radio transmitting/receiving unit 311 .
  • the control unit 212 of the ground station 200 receives the radio packet via the radio transmission/reception unit 211, it extracts the criterion information 5 from the radio packet.
  • the control unit 212 of the ground station 200 generates a wired packet including the criterion information 5 and transmits it to the fault determination device 100 via the wired transmission/reception unit 213 .
  • the control unit 112 extracts the determination criterion information 5 from the wired packet received via the wired transmission/reception unit 111 and stores it in the storage unit 114 .
  • each device periodically performs the operation of step S115.
  • the ground station 200-2 and the on-board station 300-2 transmit and receive wireless packets to determine the determination criterion information 1 and the determination criterion.
  • An operation of accumulating information 2, criterion information 4, and criterion information 5 is performed.
  • the ground-to-vehicle communication system 600 performs an operation of accumulating the criterion information 6 (step S128). Specifically, the control unit 112 of the failure determination device 100 generates a health check request for each integration period of the determination criterion information 6 determined in step S103, and transmits the health check request to the ground station 200-2 via the wired transmission/reception unit 111. (step S129). When the control unit 212 of the ground station 200-2 receives the health check request via the wired transmission/reception unit 213, it generates a health check response, which is a response to the health check request, and transmits the response to the failure determination device 100 via the wired transmission/reception unit 213. (step S130).
  • ground station 200-2 since the ground station 200-2 cannot generate a health check response when the control unit 212 is out of order, it does not generate a health check response or transmit a health check response. In addition, ground station 200-2 does not receive a health check request, generate a health check response, or transmit a health check response because it cannot receive a health check request when wired transmission/reception unit 213 is out of order.
  • Control unit 112 of failure determination device 100 can receive a health check response from ground station 200-2 via wired transmission/reception unit 111.
  • FIG. The control unit 112 of the fault determination device 100 determines the determination criterion information 6 based on whether or not the health check response has been received (step S131).
  • control unit 112 of the fault determination device 100 determines that the failure criteria are not satisfied when the health check response is received, and determines that the failure criteria are not satisfied when the health check response is not received. It is determined that the conditions are satisfied.
  • the control unit 112 of the failure determination device 100 uses the determination result as the determination criterion information 6 and stores the determination criterion information 6 in the storage unit 114 .
  • each device periodically performs the operation of step S128.
  • the failure determination device 100 transmits a health check request to the ground station 200-1, and the ground station 200-1 An operation of accumulating the determination criterion information 6 is performed depending on whether or not a health check response has been received.
  • the ground-to-vehicle communication system 600 performs an operation of accumulating the judgment reference information 7 (step S132). Specifically, the control unit 412 of the on-board host device 400 generates a health check request for each integration period of the criterion information 7 determined in step S112, (step S133). When the control unit 312 of the on-board station 300-2 receives the health check request via the wired transmission/reception unit 313, it generates a health check response, which is a response to the health check request, and It is transmitted to the device 400 (step S134).
  • the on-board station 300-2 cannot generate a health check response and does not transmit a health check response when the control unit 312 is out of order.
  • the on-board station 300-2 cannot receive the health check request, and therefore does not receive the health check request, generate the health check response, or transmit the health check response.
  • Control unit 412 of on-board host device 400 can receive a health check response from on-board station 300-2 via wired transmission/reception unit 411.
  • FIG. The control unit 412 of the on-board host device 400 determines the criterion information 7 based on whether or not the health check response has been received (step S135).
  • control unit 412 of the on-board host device 400 determines that the failure criteria are not satisfied when the health check response is received, and determines that the failure criteria are not met when the health check response is not received. is determined to be satisfied.
  • Control unit 412 of on-board host device 400 sets the determination result as determination reference information 7 and causes storage unit 413 to store determination reference information 7 .
  • the control unit 412 of the on-board host device 400 generates a wired packet containing the criterion information 7, and sends it to all the on-board stations 300 connected to the on-board host device 400, here the on-board stations 300-1 and 300-. 2 (step S136).
  • the control unit 312 of the on-vehicle station 300 extracts the criterion information 7 from the wired packet.
  • the control unit 312 of the on-board station 300 generates a radio packet in which the criterion information 7 is stored in the measurement report slot in the radio frame, and transmits it to the ground station 200 via the radio transmitting/receiving unit 311 .
  • control unit 212 of the ground station 200 When the control unit 212 of the ground station 200 receives the radio packet via the radio transmission/reception unit 211, it extracts the criterion information 7 from the radio packet.
  • the control unit 212 of the ground station 200 generates a wired packet including the criterion information 7 and transmits it to the fault determination device 100 via the wired transmission/reception unit 213 .
  • the control unit 112 extracts the determination criterion information 7 from the wired packet received via the wired transmission/reception unit 111 and stores it in the storage unit 114 .
  • each device periodically performs the operation of step S132.
  • the on-board host device 400 transmits a health check request to the on-board station 300-1 and the on-board station 300-1.
  • the operation of accumulating the determination criterion information 7 is performed depending on whether or not the health check response from 1 is received.
  • each device transmits the determination criterion information to the failure determination device 100. At this time, each device also transmits the accumulation cycle of each determination criterion information to the failure determination device 100 together with the determination criterion information. You may In this case, the control unit 112 of the fault determination device 100 also causes the storage unit 114 to store the accumulation cycle of each received determination criterion information.
  • the failure type determining unit 115 determines the failure type from the accumulated determination criterion information (step S137). Specifically, for each failure type determination period, the failure type determination unit 115 determines the determination criteria information 1 to 7 accumulated within the failure type determination period and stored in the storage unit 114, and the failure type information shown in FIG. A failure type is determined using a correspondence table between types and determination criteria information.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a correspondence table between failure types and determination criterion information used in the failure determination apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the failure type determination unit 115 uniquely determines the failure type from among device failures and radio wave interference. Specifically, as shown in FIG.
  • the failure type determination unit 115 has the failure types of ground station transmission/reception device failure, ground station data processing device failure, ground station wired interface termination circuit failure, on-board station transmission/reception device failure, Uniquely determine which type of failure is applicable to nine types of faults: on-board station data processing device failure, on-board station wired interface termination circuit failure, ground station radio wave interference, on-board station radio wave interference, and no failure. do.
  • the failure type determination unit 115 determines whether the newly accumulated determination criterion information within the failure type determination cycle satisfies the failure occurrence criteria, does not satisfy the failure occurrence criteria, and indicates that the ratio of signals to be monitored is greater than or equal to a specified ratio. If reception is not possible, reception is not possible, and the failure type is determined by combining the discriminated criteria information.
  • the ground station transmitter/receiver failure indicates a failure of the transmitter/receiver 207 of the ground station 200, and a failure of the radio transmitter/receiver 211 in the function block.
  • the ground station data processor failure indicates failure of the data processor 208 of the ground station 200, and indicates failure of either or both of the control unit 212 and the storage unit 214 in the function block.
  • the ground station wired interface termination circuit failure indicates failure of the wired interface termination circuit 205 of the ground station 200, and indicates failure of the wired transmission/reception unit 213 in the function block.
  • An on-board station transmitter/receiver failure indicates a failure of the transmitter/receiver 207 of the on-board station 300, and indicates a failure of the radio transmitter/receiver 311 in the function block.
  • the on-board station data processing device failure indicates a failure of the data processing device 208 of the on-board station 300, and indicates a failure of either or both of the control unit 312 and the storage unit 314 in the function block.
  • the on-board station wired interface termination circuit failure indicates a failure of the wired interface termination circuit 205 of the on-board station 300, and indicates a failure of the wired transmission/reception unit 313 in the functional block.
  • Ground station radio wave interference indicates that radio wave interference has occurred around the ground station 200 .
  • On-board station radio wave interference indicates that radio wave interference has occurred around the on-board station 300 . Note that "no failure" indicates that no failure has occurred in each device of the inter-ground-car communication system 600 .
  • the failure type determination unit 115 determines that the ground station transmitting/receiving device has failed.
  • the control unit 112 outputs information on the failure type determined by the failure type determination unit 115 to an external device (not shown) via the external output unit 113.
  • the sequence diagram mainly describes the operations of the fault determination device 100, the ground station 200-1, the on-board station 300-1, and the on-board host device 400-1. It is assumed that the station 200-2 and the on-board station 300-2 are also performing similar operations in parallel. Similarly, failure determination device 100, ground stations 200-3 and 200-4, on-board stations 300-3 and 300-4, and on-board host device 400-2 perform operations similar to those in the sequence diagram. shall be In the ground-to-vehicle communication system 600, each device periodically performs the operations shown in the sequence diagram.
  • FIG. 16 is a flow chart showing the operation of the fault determination device 100 according to the first embodiment.
  • the control unit 112 determines the determination threshold value and the failure type determination period of the determination criterion information (step S201).
  • the control unit 112 generates a wired packet containing the determination threshold and the failure type determination period of the determination criterion information, and transmits the determination threshold and the failure type determination period to the ground station 200 via the wired transmission/reception unit 111 using the wired packet. (step S202).
  • the control unit 112 determines an accumulation period, which is the period for accumulating the determination criterion information 6 (step S203).
  • the control unit 112 generates a health check request for each accumulation cycle, transmits it to the ground station 200, and receives a health check response from the ground station 200 to determine the determination criterion information (step S204). In addition, the control unit 112 accumulates determination criterion information from other devices, that is, the ground station 200, the on-board station 300, and the on-board host device 400 (step S205). In this embodiment, when there are a plurality of on-board stations 300 mounted on the train set 500 and the ground station 200 is communicating with the on-board station 300, the control unit 112 controls the ground station 200, the on-board station 300 , and control for accumulating judgment reference information from the on-board host device 400 to which the on-board station 300 is connected in the train composition 500 .
  • control unit 112 may change the order of the operations in steps S204 and S205, or may perform them in parallel.
  • the failure type determining unit 115 determines the failure type that occurs in the ground-to-vehicle communication system 600 using the accumulated determination criterion information (step S206).
  • FIG. 17 is a flowchart showing the operation of ground station 200 according to Embodiment 1.
  • the control unit 212 receives the determination threshold value and the failure type determination period of the determination criterion information from the failure determination device 100 by wired packet via the wired transmission/reception unit 213 (step S301), the determination criterion information 2, 5 is determined (step S302).
  • the control unit 212 generates a radio packet including the determination threshold and the failure type determination cycle of the determination reference information, and transmits the determination threshold and the failure type determination cycle to the on-board station via the wireless transmission/reception unit 211 using the wireless packet. 300 (step S303).
  • the control unit 212 establishes a communication connection with the on-board station 300 (step S304).
  • control unit 212 may change the order of the operations in steps S303 and S304, or may perform them in parallel.
  • the control unit 212 determines the measurement report slot in the radio frame when transmitting/receiving the criterion information to/from the on-board station 300 (step S305).
  • the control unit 212 determines the determination criterion information for each integration cycle (step S306).
  • the control unit 212 generates a wired packet containing the accumulated information, and transmits the determination criterion information to the fault determination device 100 by the wired packet via the wired transmission/reception unit 213 (step S307).
  • FIG. 18 is a flow chart showing the operation of the on-vehicle host device 400 according to the first embodiment.
  • the determination reference information 7 is determined (step S402).
  • the control unit 412 generates a health check request for each accumulation period, transmits it to the on-board station 300, and receives a health check response from the on-board station 300, thereby making a judgment on the criterion information 7 (step S403).
  • the control unit 412 generates a wired packet containing the accumulated information, and transmits the determination criterion information to the fault determination device 100 by the wired packet via the wired transmission/reception unit 411 (step S404).
  • the failure determination device 100 determines whether there is a device failure or radio wave based on the criteria information accumulated by other devices and the failure determination device 100. We decided to identify the device where the communication failure due to interference occurred and the location within the device where it occurred. As a result, the failure determination device 100 can automatically identify the failure generating device and the location where the failure occurs. Analysis work and the like can be labor-saving.
  • the ground-to-car communication system 600 can be applied to platform door control.
  • the platform door control system has a plurality of ground stations 200 at a station, a plurality of on-board stations 300 in a train formation 500, and ground stations 200 installed at both ends of each platform. It is similar to the ground-to-vehicle communication system 600 of this embodiment.
  • the inter-ground-to-vehicle communication system 600 can be expected to improve the judgment system and shorten the judgment time by collecting a large amount of judgment reference information by the failure judgment device 100 .
  • Embodiment 2 In Embodiment 1, two on-board stations 300 are mounted on the train set 500 . In Embodiment 2, a case where only one on-board station 300 is installed in a train composition 500 will be described.
  • FIG. 19 is a diagram showing a configuration example of a ground-to-vehicle communication system 600a according to the second embodiment.
  • the ground-to-car communication system 600a differs from the ground-to-car communication system 600 of Embodiment 1 shown in FIG.
  • the fault determination device 100 accumulates seven pieces of determination reference information 1 to 7 to determine the type of failure.
  • the fault determination device 100 accumulates four pieces of determination criterion information 1, determination criterion information 3, determination criterion information 4, and determination criterion information 6 to determine a failure type.
  • the control unit 112 of the failure determination device 100 receives the determination criteria from the ground station 200. Controls the accumulation of information.
  • the operation in which each device accumulates each criterion information is the same operation as in the first embodiment.
  • the control unit 112 accumulates four pieces of judgment reference information 1, judgment reference information 3, judgment reference information 4, and judgment reference information 6.
  • FIG. The fault determination device 100 uses four accumulated determination criterion information 1, determination criterion information 3, determination criterion information 4, and determination criterion information 6 from the correspondence table between failure types and determination criterion information shown in FIG. to determine the failure type.
  • failure determination apparatus 100 has less available determination reference information. Therefore, among the failure types shown in FIG.
  • the type of failure is determined from among station wired interface termination circuit failure, ground station radio wave interference, and no failure. That is, the failure type determination unit 115 uniquely determines the failure type from ground station transmission/reception device failure, ground station data processing device failure, ground station wired interface termination circuit failure, ground station radio wave interference, and no failure.
  • the fault determination device 100 determines whether there is a device failure or radio We decided to identify the device where the communication failure due to interference occurred and the location within the device where it occurred. As in the case of the first embodiment, the failure determination apparatus 100 determines the failure type from fewer failure type candidates using less determination criterion information than in the first embodiment. It is possible to automatically specify the faulty device and the location where the fault occurs, and save labor for the faulty device identification and analysis work that conventionally depended on the work of maintenance personnel and manufacturer engineers.
  • Embodiment 3 In Embodiment 3, the case where the train formation 500 is absent, that is, the case where the on-board station 300 and the on-board host device 400 are absent will be described.
  • FIG. 20 is a diagram showing a configuration example of a ground-to-vehicle communication system 600b according to the third embodiment.
  • the ground-to-vehicle communication system 600b has a system configuration when the on-board station 300 is absent, as described above.
  • the fault determination device 100 accumulates seven pieces of determination reference information 1 to 7 to determine the type of failure.
  • the fault determination device 100 accumulates three of the determination criterion information 3, the determination criterion information 4, and the determination criterion information 6 to determine the failure type. That is, when the ground station 200 is not in ground-to-vehicle communication, the control unit 112 of the fault determination device 100 performs control to accumulate determination criterion information from the ground station 200 .
  • each device accumulates each criterion information is the same operation as in the first embodiment.
  • the control unit 112 accumulates three pieces of determination criterion information 3, determination criterion information 4, and determination criterion information 6.
  • FIG. The failure determination device 100 uses the accumulated determination criteria information 3, determination criteria information 4, and determination criteria information 6 from the correspondence table between failure types and determination criteria information shown in FIG. make a judgment.
  • failure determination apparatus 100 has less available determination reference information. Therefore, among the failure types shown in FIG.
  • the type of failure is determined from among station wired interface termination circuit failure, ground station radio wave interference, and no failure.
  • the failure type determination unit 115 uniquely determines the failure type from ground station transmission/reception device failure, ground station data processing device failure, ground station wired interface termination circuit failure, ground station radio wave interference, and no failure.
  • the failure determination device 100 determines whether there is a device failure or radio wave based on the determination criterion information accumulated by other devices and the failure determination device 100 We decided to identify the device where the communication failure due to interference occurred and the location within the device where it occurred. As in the case of the first embodiment, the failure determination apparatus 100 determines the failure type from fewer failure type candidates using less determination criterion information than in the first embodiment. It is possible to automatically specify the faulty device and the location where the fault occurs, and save labor for the faulty device identification and analysis work that conventionally depended on the work of maintenance personnel and manufacturer engineers.
  • 100 failure determination device 101 ground station interface termination circuit, 102, 203, 402 memory, 103, 204, 403 processor, 104 external interface termination circuit, 105, 206, 404 power supply circuit, 106, 209, 405 processing circuit, 111, 213, 313, 411 wired transmission/reception unit, 112, 212, 312, 412 control unit, 113 external output unit, 114, 214, 314, 413 storage unit, 115 failure type determination unit, 200, 200-1 to 200-4 ground Station, 201 Antenna, 202 Radio interface termination circuit, 205 Wired interface termination circuit, 207 Transmission/reception device, 208 Data processing device, 211, 311 Radio transmission/reception unit, 300, 300-1 to 300-4 On-board station, 400, 400- 1 to 400-2 On-board host device, 401 On-board station interface termination circuit, 500-1 to 500-2 Train formation, 600, 600a, 600b Inter-car communication system.

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Abstract

地上に設置された複数の地上局と列車編成に搭載された車上局とが無線通信によって地車間通信を行うことが可能な地車間通信システムにおいて地上局と有線通信を行う有線送受信部（１１１）と、地上局、および地上局が車上局と通信中のときは車上局の通信状態の情報となる判定基準情報を集積する制御を行う制御部（１１２）と、判定基準情報に基づいて、地車間通信システムで発生する障害種別を判定する障害種別判定部（１１５）と、を備える。

Description

障害判定装置、地上局、車上局、地車間通信システム、制御回路、記憶媒体および障害判定方法
　本開示は、地車間通信システムで使用される障害判定装置、地上局、車上局、地車間通信システム、制御回路、記憶媒体および障害判定方法に関する。
　従来、地上に設置された無線局である地上局と、列車に設置された無線局である車上局との間の無線通信における装置故障および電波障害の遠隔での判定方法が注目されている。装置故障および電波障害の遠隔での判定方法として、無線局におけるパケット到達情報および無線局での受信電力情報を利用する方法がある。特許文献１には、地上局と車上局との間の無線通信での障害判定方法として、車上局が地上局からの要求に応じて地上局からの送信信号の電界強度を測定し、測定結果を地上局に通知することで、地上局が、車上局から受信した電界強度の最大値または最小値と基準値との差の絶対値が閾値を超える場合、該当する地上局の故障を判定する技術が開示されている。
特許第６４６５２０１号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のシステムは、車上局が地上局からの送信信号の電界強度を測定して測定結果を地上局に送り返すことで、地上局は、測定された電界強度値と地上局が保持する基準値とを比較して、地上局の故障を判定する。そのため、特許文献１に記載のシステムは、地車間通信を行う際に故障した地上局の判定を行うことはできるが、故障部位を特定することはできない、という問題があった。
　特許文献１に記載のようなシステムでは、地上局または車上局に装置障害が発生した場合、適切な代替局に切り替えてサービスを継続するとともに、障害発生機器の特定、回収、解析、および修理が必要となる。また、電波障害または遮蔽物による通信断のような場合にも、同様の作業を行う必要がある。中でも、障害発生装置および発生部位の特定および解析作業は保守員による作業に依存しており、省力化が求められている。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、地車間通信システムで障害発生時の障害発生装置および発生部位を特定可能な障害判定装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の障害判定装置は、地上に設置された複数の地上局と列車編成に搭載された車上局とが無線通信によって地車間通信を行うことが可能な地車間通信システムにおいて地上局と有線通信を行う有線送受信部と、地上局、および地上局が車上局と通信中のときは車上局の通信状態の情報となる判定基準情報を集積する制御を行う制御部と、判定基準情報に基づいて、地車間通信システムで発生する障害種別を判定する障害種別判定部と、を備えることを特徴とする。
　本開示に係る障害判定装置は、地車間通信システムで障害発生時の障害発生装置および発生部位を特定できる、という効果を奏する。
実施の形態１に係る地車間通信システムの構成例を示す図 実施の形態１に係る障害判定装置の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る障害判定装置のハードウェア構成の例を示す第１の図 実施の形態１に係る障害判定装置のハードウェア構成の例を示す第２の図 実施の形態１に係る地上局の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る地上局のハードウェア構成の例を示す第１の図 実施の形態１に係る地上局のハードウェア構成の例を示す第２の図 実施の形態１に係る車上局の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る車上上位装置の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る車上上位装置のハードウェア構成の例を示す第１の図 実施の形態１に係る車上上位装置のハードウェア構成の例を示す第２の図 実施の形態１に係る地車間通信システムの各装置で集積される判定基準情報の例を示す図 実施の形態１に係る地車間通信システムにおいて、障害判定装置が判定基準情報を集積して障害種別を判定する際の各装置の動作を示すシーケンス図 実施の形態１に係る地車間通信システムにおいて、障害判定装置が判定基準情報を集積して障害種別を判定する際の各装置の動作を示すシーケンス図 実施の形態１に係る障害判定装置で使用される障害種別と判定基準情報との対応表の例を示す図 実施の形態１に係る障害判定装置の動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る地上局の動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る車上上位装置の動作を示すフローチャート 実施の形態２に係る地車間通信システムの構成例を示す図 実施の形態３に係る地車間通信システムの構成例を示す図
　以下に、本開示の実施の形態に係る障害判定装置、地上局、車上局、地車間通信システム、制御回路、記憶媒体および障害判定方法を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る地車間通信システム６００の構成例を示す図である。地車間通信システム６００は、障害判定装置１００と、地上局２００－１～２００－４と、車上局３００－１～３００－４と、車上上位装置４００－１～４００－２と、を備える。地車間通信システム６００は、鉄道向け地車間通信システムであり、例えば、ホームドア制御に適用される。
　図１に示すように、車上局３００－１～３００－２および車上上位装置４００－１は列車編成５００－１に搭載され、車上局３００－３～３００－４および車上上位装置４００－２は列車編成５００－２に搭載される。障害判定装置１００は、地上局２００－１～２００－４に接続されている。地上局２００－１～２００－４は、列車編成５００－１～５００－２が走行する図示しないレールの沿線、すなわち地上に設置され、車上局３００－１～３００－４との間で無線通信によって双方向の地車間通信が可能な無線局である。車上局３００－１～３００－４は、地上局２００－１～２００－４との間で双方向の地車間通信が可能な無線局である。車上上位装置４００－１は、列車編成５００－１において車上局３００－１～３００－２に接続されている。車上上位装置４００－２は、列車編成５００－２において車上局３００－３～３００－４に接続されている。
　以降の説明において、地上局２００－１～２００－４を区別しない場合は地上局２００と称し、車上局３００－１～３００－４を区別しない場合は車上局３００と称し、車上上位装置４００－１～４００－２を区別しない場合は車上上位装置４００と称し、列車編成５００－１～５００－２を区別しない場合は列車編成５００と称することがある。また、障害判定装置１００、地上局２００、車上局３００、および車上上位装置４００をまとめて、または個々について、単に装置と称することがある。なお、図１の例では、地車間通信システム６００に列車編成５００が２つ含まれるが、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、図１の例では、１つの列車編成５００に車上局３００が２つ搭載されているが、１つの列車編成５００に対して３つ以上の車上局３００が搭載されていてもよい。また、図１の例では、障害判定装置１００に接続されている地上局２００が４つであるが、３つ以下でもよいし、５つ以上であってもよい。地車間通信システム６００では、１つの車上局３００に対して１つの地上局２００が対応しているものとする。具体的には、車上局３００および地上局２００は、後述するように、通信コネクションを確立して無線通信を行う。
　各装置の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る障害判定装置１００の構成例を示すブロック図である。図２は、障害判定装置１００の機能ブロックを示すものである。障害判定装置１００は、有線送受信部１１１と、制御部１１２と、外部出力部１１３と、記憶部１１４と、障害種別判定部１１５と、を備える。有線送受信部１１１は、地上局２００との間で有線通信による有線パケットの送受信を行う。制御部１１２は、有線パケットの生成、外部出力情報の生成、判定基準情報の集積制御、障害種別判定の制御、判定基準情報の判定閾値の決定、障害種別判定周期の決定などを行う。制御部１１２は、地上局２００の通信状態の情報となる判定基準情報を集積する制御を行う。また、制御部１１２は、地上局２００が車上局３００と通信中のときは車上局３００の通信状態の情報となる判定基準情報を集積する制御を行う。外部出力部１１３は、障害種別判定部１１５で判定された障害種別などの情報を、図示しない外部の装置に出力する。記憶部１１４は、障害判定装置１００で集積した判定基準情報、他の装置から集積した判定基準情報などを記憶する。障害種別判定部１１５は、判定基準情報に基づいて、地車間通信システム６００、詳細には地上局２００および車上局３００で発生する障害種別を判定する。
　図３は、実施の形態１に係る障害判定装置１００のハードウェア構成の例を示す第１の図である。図４は、実施の形態１に係る障害判定装置１００のハードウェア構成の例を示す第２の図である。障害判定装置１００において、有線送受信部１１１は地上局インタフェース終端回路１０１である。外部出力部１１３は外部インタフェース終端回路１０４である。制御部１１２、記憶部１１４、および障害種別判定部１１５は、電源回路１０５と、メモリ１０２およびプロセッサ１０３、または処理回路１０６と、により実現される。このように、制御部１１２、記憶部１１４、および障害種別判定部１１５は、実際に処理を行う構成について、メモリ１０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ１０３およびメモリ１０２であってもよいし、専用のハードウェアである処理回路１０６であってもよい。処理回路１０６は制御回路とも呼ばれる。
　制御部１１２、記憶部１１４、および障害種別判定部１１５がプロセッサ１０３およびメモリ１０２で構成される場合、制御部１１２、記憶部１１４、および障害種別判定部１１５の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１０２に格納される。図３の例では、メモリ１０２に記憶されたプログラムをプロセッサ１０３が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、障害判定装置１００は、障害判定装置１００の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１０２を備える。このプログラムは、各機能を障害判定装置１００に実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。
　ここで、プロセッサ１０３は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）などである。また、メモリ１０２は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）などが該当する。図４に示す処理回路１０６は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。以降で説明するプロセッサ、メモリ、および処理回路についても同様とする。
　制御部１１２、記憶部１１４、および障害種別判定部１１５については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、制御部１１２、記憶部１１４、および障害種別判定部１１５は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
　図５は、実施の形態１に係る地上局２００の構成例を示すブロック図である。図５は、地上局２００の機能ブロックを示すものである。地上局２００は、無線送受信部２１１と、制御部２１２と、有線送受信部２１３と、記憶部２１４と、を備える。無線送受信部２１１は、車上局３００との間で無線通信による無線パケットの送受信を行う。制御部２１２は、無線パケットの生成、有線パケットの生成、判定基準情報を集積する周期である集積周期の決定、測定報告スロットの決定、受信電力値の測定、判定基準情報の判定などを行う。制御部２１２は、障害判定装置１００で決定された障害種別判定周期に基づいて集積周期を決定し、集積周期ごとに、判定基準情報を障害判定装置１００に送信する制御を行う。有線送受信部２１３は、障害判定装置１００との間で有線パケットの送受信を行う。記憶部２１４は、無線フレーム情報、パケット受信状況、受信電力値などを記憶する。
　図６は、実施の形態１に係る地上局２００のハードウェア構成の例を示す第１の図である。図７は、実施の形態１に係る地上局２００のハードウェア構成の例を示す第２の図である。地上局２００において、無線送受信部２１１はアンテナ２０１および無線インタフェース終端回路２０２からなる送受信装置２０７である。有線送受信部２１３は有線インタフェース終端回路２０５である。制御部２１２、および記憶部２１４は、データ処理装置２０８により実現される。データ処理装置２０８は、電源回路２０６と、メモリ２０３およびプロセッサ２０４、または処理回路２０９と、を含む。制御部２１２、および記憶部２１４は、実際に処理を行う構成について、メモリ２０３に格納されるプログラムを実行するプロセッサ２０４およびメモリ２０３であってもよいし、専用のハードウェアである処理回路２０９であってもよい。処理回路２０９は制御回路とも呼ばれる。メモリ２０３、プロセッサ２０４、および処理回路２０９は、前述の障害判定装置１００のメモリ１０２、プロセッサ１０３、および処理回路１０６と同様である。制御部２１２、および記憶部２１４については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、制御部２１２、および記憶部２１４は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
　図８は、実施の形態１に係る車上局３００の構成例を示すブロック図である。図８は、車上局３００の機能ブロックを示すものである。車上局３００は、無線送受信部３１１と、制御部３１２と、有線送受信部３１３と、記憶部３１４と、を備える。無線送受信部３１１は、地上局２００との間で無線通信による無線パケットの送受信を行う。制御部３１２は、無線パケットの生成、有線パケットの生成、判定基準情報の集積周期の決定、測定報告スロットの決定、受信電力値の測定、判定基準情報の判定などを行う。制御部３１２は、障害判定装置１００で決定された障害種別判定周期に基づいて集積周期を決定し、集積周期ごとに、判定基準情報を障害判定装置１００に送信する制御を行う。有線送受信部３１３は、車上上位装置４００との間で有線パケットの送受信を行う。記憶部３１４は、無線フレーム情報、パケット受信状況、受信電力値などを記憶する。
　なお、車上局３００ハードウェア構成は、前述の地上局２００のハードウェア構成と同様のため、詳細な説明については省略する。
　図９は、実施の形態１に係る車上上位装置４００の構成例を示すブロック図である。図９は、車上上位装置４００の機能ブロックを示すものである。車上上位装置４００は、有線送受信部４１１と、制御部４１２と、記憶部４１３と、を備える。有線送受信部４１１は、車上局３００との間で有線パケットの送受信を行う。制御部４１２は、判定基準情報の集積周期決定、有線パケットの生成、判定基準情報の集積制御などを行う。記憶部４１３は、判定基準情報などを記憶する。
　図１０は、実施の形態１に係る車上上位装置４００のハードウェア構成の例を示す第１の図である。図１１は、実施の形態１に係る車上上位装置４００のハードウェア構成の例を示す第２の図である。車上上位装置４００において、有線送受信部４１１は、車上局インタフェース終端回路４０１により実現される。制御部４１２、および記憶部４１３は、電源回路４０４と、メモリ４０２およびプロセッサ４０３、または処理回路４０５と、により実現される。制御部４１２、および記憶部４１３は、実際に処理を行う構成について、メモリ４０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ４０３およびメモリ４０２であってもよいし、専用のハードウェアである処理回路４０５であってもよい。処理回路４０５は制御回路とも呼ばれる。メモリ４０２、プロセッサ４０３、および処理回路４０５は、前述の障害判定装置１００のメモリ１０２、プロセッサ１０３、および処理回路１０６と同様である。制御部４１２、および記憶部４１３については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、制御部４１２、および記憶部４１３は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
　ここで、地車間通信システム６００の各装置で集積される判定基準情報について説明する。図１２は、実施の形態１に係る地車間通信システム６００の各装置で集積される判定基準情報の例を示す図である。判定基準情報１は、地上局２００が監視した車上局３００の無線パケットの送信状態、すなわち無線送信状態を示す情報であり、地上局２００が集積する。判定基準情報２は、車上局３００が監視した地上局２００の無線パケットの送信状態、すなわち無線送信状態を示す情報であり、車上局３００が集積する。判定基準情報３は、地上局２００が監視した他の地上局２００の無線パケットの送信状態、すなわち無線送信状態を示す情報であり、地上局２００が集積する。判定基準情報４は、地上局２００が監視した地上局２００が無線パケットを受信したときの受信電力超過有無を示す情報であり、地上局２００が集積する。判定基準情報５は、車上局３００が監視した車上局３００が無線パケットを受信したときの受信電力超過有無を示す情報であり、車上局３００が集積する。判定基準情報６は、障害判定装置１００が監視した地上局２００の有線パケットの通信状態を示す情報であり、障害判定装置１００が集積する。判定基準情報７は、車上上位装置４００が監視した車上局３００の有線パケットの通信状態を示す情報であり、車上上位装置４００が集積する。以降の説明において、判定基準情報１～７を区別しない場合、単に判定基準情報と称する。障害判定装置１００の制御部１１２は、各装置から判定基準情報を集積する。
　つづいて、地車間通信システム６００において、障害判定装置１００が、判定基準情報を集積し、集積した判定基準情報に基づいて障害種別を判定する際の各装置の動作について説明する。図１３および図１４は、実施の形態１に係る地車間通信システム６００において、障害判定装置１００が判定基準情報を集積して障害種別を判定する際の各装置の動作を示すシーケンス図である。以降、特に区別しない場合は、図１３および図１４をまとめて単にシーケンス図と称する。
　障害判定装置１００において、制御部１１２は、判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を決定する（ステップＳ１０１）。制御部１１２は、判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を含む有線パケットを生成し、有線送受信部１１１を介して地上局２００－１，２００－２に通知する（ステップＳ１０２）。また、制御部１１２は、障害種別判定周期よりも短い周期となるように、判定基準情報６を集積する周期である集積周期を決定する（ステップＳ１０３）。制御部１１２は、判定基準情報６の集積周期を記憶部１１４に記憶させる。
　地上局２００－１，２００－２において、制御部２１２は、有線送受信部２１３を介して障害判定装置１００から有線パケットを受信すると、有線パケットから判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を抽出する。制御部２１２は、障害種別判定周期に基づいて、判定基準情報１、判定基準情報３、および判定基準情報４を障害判定装置１００に集積する集積周期を決定する（ステップＳ１０４）。各判定基準情報の集積周期は、障害種別判定周期よりも短い周期とする。制御部２１２は、各判定基準情報の集積周期を記憶部２１４に記憶させる。また、地上局２００－１，２００－２の制御部２１２は、後述する報知情報を送信するタイミングおよびチャネルを決定する（ステップＳ１０５）。なお、各地上局２００が報知情報を送信するタイミングおよびチャネルが固定の場合、ステップＳ１０５を省略してもよい。
　以降、地車間通信システム６００では、地上局２００－１が車上局３００－１に対して報知情報の無線パケットを送信し、並行して、地上局２００－２が車上局３００－２に対して報知情報の無線パケットを送信する動作が行われる。地上局２００－１，２００－２の動作は同様のため、地上局２００－１が関係する動作を中心にして説明を行う。
　地車間通信システム６００は、判定基準情報３を集積する動作を行う（ステップＳ１０６）。具体的には、地上局２００－１の制御部２１２は、判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を報知情報として無線パケットを生成し、無線送受信部２１１を介して車上局３００－１に送信する（ステップＳ１０７）。このとき、地上局２００－１が車上局３００－１に対して送信した報知情報は、地上局２００－２でも受信される。また、地上局２００－１，２００－２は、各々、他の地上局２００が報知情報を送信するタイミングおよびチャネルが既知であるとする。
　地上局２００－２において、制御部２１２は、無線送受信部２１１を介して前述のチャネルで報知情報を受信したか否か、すなわち報知情報の受信可否を判定し、受信可否の判定結果を記憶部２１４に記憶させる。地上局２００－２の制御部２１２は、判定基準情報３の集積周期ごとに、記憶部２１４に記憶されている報知情報の受信可否の判定結果と、判定基準情報３の判定閾値とを用いて、判定基準情報３の判定を行う（ステップＳ１０８）。具体的には、地上局２００－２の制御部２１２は、報知情報を判定閾値で示される閾値割合以上受信した場合は障害発生の基準を満たさないと判定し、報知情報を判定閾値で示される閾値割合以上受信しなかった場合は障害発生の基準を満たすと判定する。地上局２００－２の制御部２１２は、判定結果を判定基準情報３とし、判定基準情報３を含む有線パケットを生成し、有線送受信部２１３を介して、障害判定装置１００に送信する（ステップＳ１０９）。障害判定装置１００において、制御部１１２は、有線送受信部１１１を介して受信した有線パケットから、判定基準情報３を抽出し、記憶部１１４に記憶させる。地車間通信システム６００では、各装置がステップＳ１０６の動作を周期的に行う。
　シーケンス図では記載を省略しているが、前述のように、ステップＳ１０６と並行して、地上局２００－２の制御部２１２は、報知情報の無線パケットを生成し、無線送受信部２１１を介して車上局３００－２に送信する。このとき、地上局２００－２が車上局３００－２に対して送信した報知情報は、地上局２００－１でも受信される。地上局２００－１において、制御部２１２は、報知情報の受信可否を判定し、受信可否の情報を記憶部２１４に記憶させる。地上局２００－１の制御部２１２は、判定基準情報３の集積周期ごとに、記憶部２１４に記憶されている報知情報の受信可否の情報と、判定基準情報３の判定閾値とを用いて、判定基準情報３の判定を行う。地上局２００－１の制御部２１２は、判定結果を判定基準情報３とし、判定基準情報３を含む有線パケットを生成し、有線送受信部２１３を介して、障害判定装置１００に送信する。障害判定装置１００において、制御部１１２は、有線送受信部１１１を介して受信した有線パケットから、判定基準情報３を抽出し、記憶部１１４に記憶させる。
　シーケンス図の説明に戻る。車上局３００－１において、制御部３１２は、無線送受信部３１１を介して地上局２００－１から報知情報を受信すると、報知情報から判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を抽出する。制御部３１２は、障害種別判定周期に基づいて、判定基準情報２、および判定基準情報５を障害判定装置１００に集積する集積周期を決定する（ステップＳ１１０）。各判定基準情報の集積周期は、障害種別判定周期よりも短い周期とする。このとき、制御部３１２は、列車編成５００－１に搭載された車上局３００の数に基づいて、判定基準情報を送信する集積周期を決定する。具体的には、制御部３１２は、列車編成５００－１に搭載されている車上局３００の数、図１の例では２つと、各判定基準情報の集積周期とが反比例するように、集積周期を決定する。これは、車上局３００の数が多いほど地上局２００と車上局３００との間の無線伝送経路が増え、複数経路での集積が可能となることから、判定基準情報を欠落なく集積することができるようにするためである。
　なお、上記動作と並行して車上局３００－２も地上局２００－２から報知情報を受信していることから、車上局３００－１，３００－２の制御部３１２は、協働してステップＳ１１０の動作を行ってもよい。制御部３１２は、各判定基準情報の集積周期を記憶部３１４に記憶させる。車上局３００－１の制御部３１２は、判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を含む有線パケットを生成し、有線送受信部３１３を介して車上上位装置４００－１に通知する（ステップＳ１１１）。
　車上上位装置４００－１において、制御部４１２は、有線送受信部４１１を介して車上局３００－１から有線パケットを受信すると、有線パケットから判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を抽出する。制御部４１２は、障害種別判定周期に基づいて、判定基準情報７を障害判定装置１００に集積する集積周期を決定する（ステップＳ１１２）。判定基準情報７の集積周期は、障害種別判定周期よりも短い周期とする。制御部４１２は、判定基準情報７の集積周期を記憶部４１３に記憶させる。
　地上局２００－１の制御部２１２および車上局３００－１の制御部３１２は、地上局２００－１と車上局３００－１との間で通信コネクションを確立する（ステップＳ１１３）。さらに、地上局２００－１の制御部２１２および車上局３００－１の制御部３１２は、通知された障害種別判定周期に基づいて、地上局２００－１と車上局３００－１との間で判定基準情報を無線伝送する際の、無線フレームにおける測定報告スロットを決定する（ステップＳ１１４）。無線フレーム長は固定値とし、障害判定装置１００、地上局２００、車上局３００、および車上上位装置４００において既知であるとする。障害判定装置１００の制御部１１２は、障害種別判定部１１５の障害種別判定周期を決定する際、地上局２００と車上局３００とが無線通信を行う際に使用される無線フレームの無線フレーム長を把握し、無線フレーム長の整数倍、例えば、Ｎを１以上の整数とすると、無線フレーム長のＮ倍となるように障害種別判定周期を決定する。地上局２００－１の制御部２１２は、測定報告スロットをＮ無線フレームに１スロット分と決定する。また、地上局２００－１の制御部２１２は、測定報告スロットが、Ｎ無線フレーム内のある１無線フレーム内の複数スロットで連送されるように決定してもよいし、障害種別判定周期内の複数の無線フレーム間で連送されるように決定してもよい。フレーム内またはフレーム間で測定報告スロットが連送されることで、障害判定装置１００への判定基準情報の確達性の向上が期待できる。
　同様に、車上局３００－１の制御部３１２も、測定報告スロットが、Ｎ無線フレーム内のある１無線フレーム内の複数スロットで連送されるように決定してもよいし、障害種別判定周期内の複数の無線フレーム間で連送されるように決定してもよい。すなわち、地上局２００－１の制御部２１２、および車上局３００－１の制御部３１２は、判定基準情報を、無線フレーム内または無線フレーム間で連送して送信する制御を行ってもよい。
　地車間通信システム６００は、判定基準情報１，２，４，５を集積する動作を行う（ステップＳ１１５）。具体的には、地上局２００－１の制御部２１２は、無線パケットを生成し、無線送受信部２１１を介して、無線フレーム内のダウンリンクスロットにおいて車上局３００－１に送信する（ステップＳ１１６）。車上局３００－１の制御部３１２は、無線パケットを生成し、無線送受信部３１１を介して、無線フレーム内のアップリンクスロットにおいて地上局２００－１に送信する（ステップＳ１１７）。
　地上局２００－１の制御部２１２は、車上局３００－１からの無線パケットの送信タイミングにおける無線パケットの受信可否を判定し、受信可否の判定結果を記憶部２１４に記憶させる。地上局２００－１の制御部２１２は、判定基準情報１の集積周期ごとに、記憶部２１４に記憶されている車上局３００－１からの無線パケットの受信可否の判定結果と、判定基準情報１の判定閾値とを用いて、判定基準情報１の判定を行う（ステップＳ１１８）。具体的には、地上局２００－１の制御部２１２は、無線パケットを判定閾値で示される閾値割合以上受信した場合は障害発生の基準を満たさないと判定し、無線パケットを判定閾値で示される閾値割合以上受信しなかった場合は障害発生の基準を満たすと判定する。地上局２００－１の制御部２１２は判定結果を判定基準情報１とし、判定基準情報１を含む有線パケットを生成し、有線送受信部２１３を介して、障害判定装置１００に送信する（ステップＳ１１９）。障害判定装置１００において、制御部１１２は、有線送受信部１１１を介して受信した有線パケットから、判定基準情報１を抽出し、記憶部１１４に記憶させる。
　また、地上局２００－１の制御部２１２は、車上局３００－１からの無線パケットを受信したときは受信電力値を測定し、測定結果を記憶部２１４に記憶させる。一般的に、他システムからの干渉波による通信断が発生する場合、干渉波の影響によって、無線パケット受信時の受信電力値が大きくなる。そのため、地上局２００－１の制御部２１２は、無線パケット受信時の受信電力値の閾値に対する超過有無を判定することで、障害有無を判定することができる。地上局２００－１の制御部２１２は、判定基準情報４の集積周期ごとに、記憶部２１４に記憶されている車上局３００－１からの無線パケットの受信電力値の測定結果と、判定基準情報４の判定閾値とを用いて、判定基準情報４の判定を行う（ステップＳ１２０）。具体的には、地上局２００－１の制御部２１２は、無線パケットの受信電力値が超過有無を判定するために規定された閾値以上になる割合が判定閾値で示される閾値割合以下の場合は障害発生の基準を満たさないと判定し、無線パケットの受信電力値が超過有無を判定するために規定された閾値以上になる割合が判定閾値で示される閾値割合を超える場合は障害発生の基準を満たすと判定する。地上局２００－１の制御部２１２は、判定結果を判定基準情報４とし、判定基準情報４を含む有線パケットを生成し、有線送受信部２１３を介して、障害判定装置１００に送信する（ステップＳ１２１）。障害判定装置１００において、制御部１１２は、有線送受信部１１１を介して受信した有線パケットから、判定基準情報４を抽出し、記憶部１１４に記憶させる。
　車上局３００－１の制御部３１２は、地上局２００－１からの無線パケットの送信タイミングにおける無線パケットの受信可否を判定し、受信可否の判定結果を記憶部３１４に記憶させる。車上局３００－１の制御部３１２は、判定基準情報２の集積周期ごとに、記憶部３１４に記憶されている地上局２００－１からの無線パケットの受信可否の判定結果と、判定基準情報２の判定閾値とを用いて、判定基準情報２の判定を行う（ステップＳ１２２）。具体的には、車上局３００－１の制御部３１２は、無線パケットを判定閾値で示される閾値割合以上受信した場合は障害発生の基準を満たさないと判定し、無線パケットを判定閾値で示される閾値割合以上受信しなかった場合は障害発生の基準を満たすと判定する。車上局３００－１の制御部３１２は、判定結果を判定基準情報２とし、判定基準情報２を含む有線パケットを生成し、有線送受信部３１３を介して、車上上位装置４００に送信する（ステップＳ１２３）。
　車上上位装置４００において、制御部４１２は、有線送受信部４１１を介して判定基準情報２を含む有線パケットを受信すると、車上上位装置４００に接続される全ての車上局３００、ここでは車上局３００－１，３００－２に送信する（ステップＳ１２４）。車上局３００の制御部３１２は、有線送受信部３１３を介して有線パケットを受信すると、有線パケットから判定基準情報２を抽出する。車上局３００の制御部３１２は、判定基準情報２を無線フレーム内の測定報告スロットに格納した無線パケットを生成し、無線送受信部３１１を介して地上局２００に送信する。地上局２００の制御部２１２は、無線送受信部２１１を介して無線パケットを受信すると、無線パケットから判定基準情報２を抽出する。地上局２００の制御部２１２は、判定基準情報２を含む有線パケットを生成し、有線送受信部２１３を介して障害判定装置１００に送信する。障害判定装置１００において、制御部１１２は、有線送受信部１１１を介して受信した有線パケットから、判定基準情報２を抽出し、記憶部１１４に記憶させる。
　また、車上局３００－１の制御部３１２は、地上局２００－１からの無線パケットを受信したときは受信電力値を測定し、測定結果を記憶部３１４に記憶させる。前述のように、他システムからの干渉波による通信断が発生する場合、干渉波の影響によって、無線パケット受信時の受信電力値が大きくなる。そのため、車上局３００－１の制御部３１２は、無線パケット受信時の受信電力値の閾値に対する超過有無を判定することで、障害有無を判定することができる。車上局３００－１の制御部３１２は、判定基準情報５の集積周期ごとに、記憶部３１４に記憶されている地上局２００－１からの無線パケットの受信電力値の測定結果と、判定基準情報５の判定閾値とを用いて、判定基準情報５の判定を行う（ステップＳ１２５）。具体的には、車上局３００－１の制御部３１２は、無線パケットの受信電力値が超過有無を判定するために規定された閾値以上になる割合が判定閾値で示される閾値割合以下の場合は障害発生の基準を満たさないと判定し、無線パケットの受信電力値が超過有無を判定するために規定された閾値以上になる割合が判定閾値で示される閾値割合を超える場合は障害発生の基準を満たすと判定する。車上局３００－１の制御部３１２は、判定結果を判定基準情報５とし、判定基準情報５を含む有線パケットを生成し、有線送受信部２１３を介して、車上上位装置４００に送信する（ステップＳ１２６）。
　車上上位装置４００において、制御部４１２は、有線送受信部４１１を介して判定基準情報５を含む有線パケットを受信すると、車上上位装置４００に接続される全ての車上局３００、ここでは車上局３００－１，３００－２に送信する（ステップＳ１２７）。車上局３００の制御部３１２は、有線送受信部３１３を介して有線パケットを受信すると、有線パケットから判定基準情報５を抽出する。車上局３００の制御部３１２は、判定基準情報５を無線フレーム内の測定報告スロットに格納した無線パケットを生成し、無線送受信部３１１を介して地上局２００に送信する。地上局２００の制御部２１２は、無線送受信部２１１を介して無線パケットを受信すると、無線パケットから判定基準情報５を抽出する。地上局２００の制御部２１２は、判定基準情報５を含む有線パケットを生成し、有線送受信部２１３を介して障害判定装置１００に送信する。障害判定装置１００において、制御部１１２は、有線送受信部１１１を介して受信した有線パケットから、判定基準情報５を抽出し、記憶部１１４に記憶させる。地車間通信システム６００では、各装置がステップＳ１１５の動作を周期的に行う。
　なお、地車間通信システム６００では、前述のように、ステップＳ１１５の動作と並行して、地上局２００－２および車上局３００－２が無線パケットを送受信することによって判定基準情報１、判定基準情報２、判定基準情報４、および判定基準情報５を集積する動作が行われている。
　地車間通信システム６００は、判定基準情報６を集積する動作を行う（ステップＳ１２８）。具体的には、障害判定装置１００の制御部１１２は、ステップＳ１０３で決定した判定基準情報６の集積周期ごとにヘルスチェック要求を生成し、有線送受信部１１１を介して地上局２００－２に送信する（ステップＳ１２９）。地上局２００－２の制御部２１２は、有線送受信部２１３を介してヘルスチェック要求を受信すると、ヘルスチェック要求に対する応答であるヘルスチェック応答を生成し、有線送受信部２１３を介して障害判定装置１００に送信する（ステップＳ１３０）。
　ここで、地上局２００－２は、制御部２１２が故障している場合、ヘルスチェック応答を生成できないため、ヘルスチェック応答の生成、およびヘルスチェック応答の送信をしない。また、地上局２００－２は、有線送受信部２１３が故障している場合、ヘルスチェック要求を受信できないため、ヘルスチェック要求の受信、ヘルスチェック応答の生成、およびヘルスチェック応答の送信をしない。障害判定装置１００の制御部１１２は、有線送受信部１１１を介して地上局２００－２からヘルスチェック応答を受信することができる。障害判定装置１００の制御部１１２は、ヘルスチェック応答の受信有無によって判定基準情報６の判定を行う（ステップＳ１３１）。具体的には、障害判定装置１００の制御部１１２は、ヘルスチェック応答を受信できた場合は障害発生の基準を満たさないと判定し、ヘルスチェック応答を受信できなかった場合は障害発生の基準を満たすと判定する。障害判定装置１００の制御部１１２は、判定結果を判定基準情報６とし、判定基準情報６を記憶部１１４に記憶させる。地車間通信システム６００では、各装置がステップＳ１２８の動作を周期的に行う。
　なお、地車間通信システム６００では、前述のように、ステップＳ１２８の動作と並行して、障害判定装置１００が地上局２００－１に対してヘルスチェック要求を送信し、地上局２００－１からのヘルスチェック応答の受信有無によって判定基準情報６を集積する動作が行われている。
　地車間通信システム６００は、判定基準情報７を集積する動作を行う（ステップＳ１３２）。具体的には、車上上位装置４００の制御部４１２は、ステップＳ１１２で決定した判定基準情報７の集積周期ごとにヘルスチェック要求を生成し、有線送受信部４１１を介して車上局３００－２に送信する（ステップＳ１３３）。車上局３００－２の制御部３１２は、有線送受信部３１３を介してヘルスチェック要求を受信すると、ヘルスチェック要求に対する応答であるヘルスチェック応答を生成し、有線送受信部３１３を介して車上上位装置４００に送信する（ステップＳ１３４）。
　ここで、車上局３００－２は、制御部３１２が故障している場合、ヘルスチェック応答を生成できないため、ヘルスチェック応答の生成、およびヘルスチェック応答の送信をしない。また、車上局３００－２は、有線送受信部３１３が故障している場合、ヘルスチェック要求を受信できないため、ヘルスチェック要求の受信、ヘルスチェック応答の生成、およびヘルスチェック応答の送信をしない。車上上位装置４００の制御部４１２は、有線送受信部４１１を介して車上局３００－２からヘルスチェック応答を受信することができる。車上上位装置４００の制御部４１２は、ヘルスチェック応答の受信有無によって判定基準情報７の判定を行う（ステップＳ１３５）。具体的には、車上上位装置４００の制御部４１２は、ヘルスチェック応答を受信できた場合は障害発生の基準を満たさないと判定し、ヘルスチェック応答を受信できなかった場合は障害発生の基準を満たすと判定する。車上上位装置４００の制御部４１２は、判定結果を判定基準情報７とし、判定基準情報７を記憶部４１３に記憶させる。
　車上上位装置４００の制御部４１２は、判定基準情報７を含む有線パケットを生成し、車上上位装置４００に接続される全ての車上局３００、ここでは車上局３００－１，３００－２に送信する（ステップＳ１３６）。車上局３００の制御部３１２は、有線送受信部３１３を介して有線パケットを受信すると、有線パケットから判定基準情報７を抽出する。車上局３００の制御部３１２は、判定基準情報７を無線フレーム内の測定報告スロットに格納した無線パケットを生成し、無線送受信部３１１を介して地上局２００に送信する。地上局２００の制御部２１２は、無線送受信部２１１を介して無線パケットを受信すると、無線パケットから判定基準情報７を抽出する。地上局２００の制御部２１２は、判定基準情報７を含む有線パケットを生成し、有線送受信部２１３を介して障害判定装置１００に送信する。障害判定装置１００において、制御部１１２は、有線送受信部１１１を介して受信した有線パケットから、判定基準情報７を抽出し、記憶部１１４に記憶させる。地車間通信システム６００では、各装置がステップＳ１３２の動作を周期的に行う。
　なお、地車間通信システム６００では、前述のように、ステップＳ１３２の動作と並行して、車上上位装置４００が車上局３００－１に対してヘルスチェック要求を送信し、車上局３００－１からのヘルスチェック応答の受信有無によって判定基準情報７を集積する動作が行われている。
　本実施の形態では、各装置が判定基準情報を障害判定装置１００に送信していたが、このとき、各装置は、判定基準情報とともに各判定基準情報の集積周期についても障害判定装置１００に送信してもよい。この場合、障害判定装置１００の制御部１１２は、受信した各判定基準情報の集積周期についても記憶部１１４に記憶させる。
　障害判定装置１００において、障害種別判定部１１５は、集積した判定基準情報から障害種別を判定する（ステップＳ１３７）。具体的には、障害種別判定部１１５は、障害種別判定周期ごとに、当該障害種別判定周期内に集積されて記憶部１１４に記憶されている判定基準情報１～７、および図１５に示す障害種別と判定基準情報との対応表を用いて、障害種別を判定する。図１５は、実施の形態１に係る障害判定装置１００で使用される障害種別と判定基準情報との対応表の例を示す図である。障害種別判定部１１５は、障害種別を大きく分類した場合、装置故障および電波障害の中から一意に障害種別を判定する。詳細には、障害種別判定部１１５は、図１５に示すように、障害種別について、地上局送受信装置故障、地上局データ処理装置故障、地上局有線インタフェース終端回路故障、車上局送受信装置故障、車上局データ処理装置故障、車上局有線インタフェース終端回路故障、地上局電波干渉、車上局電波干渉、および障害無しの９つを対象として、何れの障害種別に該当するのかを一意に判定する。
　図１５において、白丸は障害発生の基準を満たす場合であり、黒丸は障害発生の基準を満たしていない場合である。また、×印は規定された割合以上パケットなどの監視対象の信号を受信できていない場合であり、受信不可の扱いとする。すなわち、障害種別判定部１１５は、障害種別判定周期内に新規に集積した判定基準情報を、障害発生の基準を満たす、障害発生の基準を満たさない、および監視対象の信号が規定された割合以上受信できていない場合の受信不可、によって区別し、区別された判定基準情報の組み合わせによって障害種別を判定する。
　図１５において、地上局送受信装置故障は、地上局２００の送受信装置２０７の故障を示し、機能ブロックでは無線送受信部２１１の故障を示す。地上局データ処理装置故障は、地上局２００のデータ処理装置２０８の故障を示し、機能ブロックでは制御部２１２および記憶部２１４のいずれかまたは両方の故障を示す。地上局有線インタフェース終端回路故障は、地上局２００の有線インタフェース終端回路２０５の故障を示し、機能ブロックでは有線送受信部２１３の故障を示す。車上局送受信装置故障は、車上局３００の送受信装置２０７の故障を示し、機能ブロックでは無線送受信部３１１の故障を示す。車上局データ処理装置故障は、車上局３００のデータ処理装置２０８の故障を示し、機能ブロックでは制御部３１２および記憶部３１４のいずれかまたは両方の故障を示す。車上局有線インタフェース終端回路故障は、車上局３００の有線インタフェース終端回路２０５の故障を示し、機能ブロックでは有線送受信部３１３の故障を示す。地上局電波干渉は、地上局２００の周辺で電波干渉が発生したことを示す。車上局電波干渉は、車上局３００の周辺で電波干渉が発生したことを示す。なお、障害無しは、地車間通信システム６００の各装置で障害が発生していないことを示す。
　障害種別判定部１１５は、例えば、判定基準情報１～３が障害発生の基準を満たし、判定基準情報４～７が障害発生の基準を満たしていない場合、地上局送受信装置故障と判定する。障害判定装置１００において、制御部１１２は、障害種別判定部１１５で判定された障害種別の情報を、外部出力部１１３を介して図示しない外部の装置に出力する。
　シーケンス図は、地車間通信システム６００において、障害判定装置１００、地上局２００－１、車上局３００－１、および車上上位装置４００－１の動作を中心にして記載されているが、地上局２００－２、および車上局３００－２も並行して同様の動作を行っているものとする。同様に、障害判定装置１００、地上局２００－３，２００－４、車上局３００－３，３００－４、および車上上位装置４００－２についても、シーケンス図と同様の動作を行っているものとする。地車間通信システム６００では、各装置がシーケンス図の動作を周期的に行う。
　各装置の動作を、フローチャートを用いて説明する。図１６は、実施の形態１に係る障害判定装置１００の動作を示すフローチャートである。障害判定装置１００において、制御部１１２は、判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を決定する（ステップＳ２０１）。制御部１１２は、判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を含む有線パケットを生成し、有線送受信部１１１を介して、有線パケットによって判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を地上局２００に通知する（ステップＳ２０２）。制御部１１２は、判定基準情報６を集積する周期である集積周期を決定する（ステップＳ２０３）。制御部１１２は、集積周期ごとにヘルスチェック要求を生成して地上局２００に送信し、地上局２００からヘルスチェック応答を受信することによって判定基準情報を判定する（ステップＳ２０４）。また、制御部１１２は、他の装置、すなわち地上局２００、車上局３００、および車上上位装置４００から判定基準情報を集積する（ステップＳ２０５）。本実施の形態では、列車編成５００に搭載された車上局３００が複数であって、地上局２００が車上局３００と通信中の場合、制御部１１２は、地上局２００、車上局３００、および列車編成５００において車上局３００が接続される車上上位装置４００から判定基準情報を集積する制御を行う。なお、制御部１１２は、ステップＳ２０４およびステップＳ２０５の動作の順番について、入れ替えてもよいし、並行して行ってもよい。障害種別判定部１１５は、集積された判定基準情報を用いて、地車間通信システム６００で発生する障害種別を判定する（ステップＳ２０６）。
　図１７は、実施の形態１に係る地上局２００の動作を示すフローチャートである。地上局２００において、制御部２１２は、有線送受信部２１３を介して、有線パケットによって障害判定装置１００から判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を受信すると（ステップＳ３０１）、判定基準情報２，５を集積する周期である集積周期を決定する（ステップＳ３０２）。制御部２１２は、判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を含む無線パケットを生成し、無線送受信部２１１を介して、無線パケットによって判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を車上局３００に通知する（ステップＳ３０３）。制御部２１２は、車上局３００との間で通信コネクションを確立する（ステップＳ３０４）。なお、制御部２１２は、ステップＳ３０３およびステップＳ３０４の動作の順番について、入れ替えてもよいし、並行して行ってもよい。制御部２１２は、車上局３００との間で判定基準情報を送受信する際の無線フレームにおける測定報告スロットを決定する（ステップＳ３０５）。制御部２１２は、集積周期ごとに判定基準情報の判定を行う（ステップＳ３０６）。制御部２１２は、集積情報を含む有線パケットを生成し、有線送受信部２１３を介して、有線パケットによって判定基準情報を障害判定装置１００に送信する（ステップＳ３０７）。
　なお、車上局３００の動作については、通信対象などが異なるが、動作自体は地上局２００の動作と同様のため、フローチャートを用いた動作の説明は省略する。
　図１８は、実施の形態１に係る車上上位装置４００の動作を示すフローチャートである。車上上位装置４００において、制御部４１２は、有線送受信部４１１を介して、有線パケットによって車上局３００から判定基準情報の判定閾値および障害種別判定周期を受信すると（ステップＳ４０１）、判定基準情報７を集積する周期である集積周期を決定する（ステップＳ４０２）。制御部４１２は、集積周期ごとにヘルスチェック要求を生成して車上局３００に送信し、車上局３００からヘルスチェック応答を受信することによって判定基準情報７の判定を行う（ステップＳ４０３）。制御部４１２は、集積情報を含む有線パケットを生成し、有線送受信部４１１を介して、有線パケットによって判定基準情報を障害判定装置１００宛に送信する（ステップＳ４０４）。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、地車間通信システム６００において、障害判定装置１００は、他の装置および障害判定装置１００で集積された判定基準情報に基づいて、装置故障または電波干渉による通信障害が発生した装置および装置内の発生部位を特定することとした。これにより、障害判定装置１００は、障害発生時の障害発生装置および発生部位を自動的に特定できることから、従来、保守員、メーカの技術者などの作業に依存していた障害発生装置の特定、解析作業などを省力化することができる。
　地車間通信システム６００は、ホームドア制御への適用が可能である。ホームドア制御のシステムは、駅に地上局２００が複数存在し、列車編成５００に車上局３００が複数存在し、地上局２００が各ホームの両端に設置される置局上の特徴などが、本実施の形態の地車間通信システム６００と類似する。地車間通信システム６００は、障害判定装置１００が判定基準情報を多く集めることで、判定制度の向上、判定時間の短縮などが期待できる。
実施の形態２．
　実施の形態１では、列車編成５００に車上局３００が２つ搭載されていた。実施の形態２では、列車編成５００に車上局３００が１つのみ搭載される場合について説明する。
　図１９は、実施の形態２に係る地車間通信システム６００ａの構成例を示す図である。地車間通信システム６００ａは、前述のように、列車編成５００に搭載される車上局３００が１つである点が、図１に示す実施の形態１の地車間通信システム６００と異なる。実施の形態１では、障害判定装置１００は、判定基準情報１～７の７つを集積して障害種別の判定を行っていた。本実施の形態では、障害判定装置１００は、判定基準情報１、判定基準情報３、判定基準情報４、および判定基準情報６の４つを集積して障害種別の判定を行う。すなわち、列車編成５００に搭載された車上局３００が１つであって、地上局２００が車上局３００と通信中の場合、障害判定装置１００の制御部１１２は、地上局２００から判定基準情報を集積する制御を行う。各装置が各判定基準情報を集積する動作は、実施の形態１のときと同様の動作である。制御部１１２は、判定基準情報１、判定基準情報３、判定基準情報４、および判定基準情報６の４つを集積する。障害判定装置１００は、図１５に示す障害種別と判定基準情報との対応表のうち、集積した判定基準情報１、判定基準情報３、判定基準情報４、および判定基準情報６の４つを用いて、障害種別の判定を行う。
　なお、障害判定装置１００は、実施の形態１と比較して使用可能な判定基準情報が少ないことから、図１５に示す障害種別のうち、地上局送受信装置故障、地上局データ処理装置故障、地上局有線インタフェース終端回路故障、地上局電波干渉、および障害無しの中から障害種別を判定する。すなわち、障害種別判定部１１５は、地上局送受信装置故障、地上局データ処理装置故障、地上局有線インタフェース終端回路故障、地上局電波干渉、および障害無しの中から一意に障害種別を判定する。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、地車間通信システム６００ａにおいて、障害判定装置１００は、他の装置および障害判定装置１００で集積された判定基準情報に基づいて、装置故障または電波干渉による通信障害が発生した装置および装置内の発生部位を特定することとした。障害判定装置１００は、実施の形態１と比較して、少ない判定基準情報を用いて、少ない障害種別の候補の中から障害種別を判定することによって、実施の形態１のときと同様、障害発生時の障害発生装置および発生部位を自動的に特定でき、従来、保守員、メーカの技術者などの作業に依存していた障害発生装置の特定、解析作業などを省力化することができる。
実施の形態３．
　実施の形態３では、列車編成５００が不在の場合、すなわち、車上局３００および車上上位装置４００が不在の場合について説明する。
　図２０は、実施の形態３に係る地車間通信システム６００ｂの構成例を示す図である。地車間通信システム６００ｂは、前述のように、車上局３００不在時のシステム構成である。実施の形態１では、障害判定装置１００は、判定基準情報１～７の７つを集積して障害種別の判定を行っていた。本実施の形態では、障害判定装置１００は、判定基準情報３、判定基準情報４、および判定基準情報６の３つを集積して障害種別の判定を行う。すなわち、地上局２００が地車間非通信時の場合、障害判定装置１００の制御部１１２は、地上局２００から判定基準情報を集積する制御を行う。ここでは、地上局２００は、車上局３００の不在によって地車間非通信の状態にあることとする。各装置が各判定基準情報を集積する動作は、実施の形態１のときと同様の動作である。制御部１１２は、判定基準情報３、判定基準情報４、および判定基準情報６の３つを集積する。障害判定装置１００は、図１５に示す障害種別と判定基準情報との対応表のうち、集積した判定基準情報３、判定基準情報４、および判定基準情報６の３つを用いて、障害種別の判定を行う。
　なお、障害判定装置１００は、実施の形態１と比較して使用可能な判定基準情報が少ないことから、図１５に示す障害種別のうち、地上局送受信装置故障、地上局データ処理装置故障、地上局有線インタフェース終端回路故障、地上局電波干渉、および障害無しの中から障害種別を判定する。障害種別判定部１１５は、地上局送受信装置故障、地上局データ処理装置故障、地上局有線インタフェース終端回路故障、地上局電波干渉、および障害無しの中から一意に障害種別を判定する。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、地車間通信システム６００ｂにおいて、障害判定装置１００は、他の装置および障害判定装置１００で集積された判定基準情報に基づいて、装置故障または電波干渉による通信障害が発生した装置および装置内の発生部位を特定することとした。障害判定装置１００は、実施の形態１と比較して、少ない判定基準情報を用いて、少ない障害種別の候補の中から障害種別を判定することによって、実施の形態１のときと同様、障害発生時の障害発生装置および発生部位を自動的に特定でき、従来、保守員、メーカの技術者などの作業に依存していた障害発生装置の特定、解析作業などを省力化することができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１００　障害判定装置、１０１　地上局インタフェース終端回路、１０２，２０３，４０２　メモリ、１０３，２０４，４０３　プロセッサ、１０４　外部インタフェース終端回路、１０５，２０６，４０４　電源回路、１０６，２０９，４０５　処理回路、１１１，２１３，３１３，４１１　有線送受信部、１１２，２１２，３１２，４１２　制御部、１１３　外部出力部、１１４，２１４，３１４，４１３　記憶部、１１５　障害種別判定部、２００，２００－１～２００－４　地上局、２０１　アンテナ、２０２　無線インタフェース終端回路、２０５　有線インタフェース終端回路、２０７　送受信装置、２０８　データ処理装置、２１１，３１１　無線送受信部、３００，３００－１～３００－４　車上局、４００，４００－１～４００－２　車上上位装置、４０１　車上局インタフェース終端回路、５００－１～５００－２　列車編成、６００，６００ａ，６００ｂ　地車間通信システム。

Claims (38)

  1. 　地上に設置された複数の地上局と列車編成に搭載された車上局とが無線通信によって地車間通信を行うことが可能な地車間通信システムにおいて前記地上局と有線通信を行う有線送受信部と、
    　前記地上局、および前記地上局が前記車上局と通信中のときは前記車上局の通信状態の情報となる判定基準情報を集積する制御を行う制御部と、
    　前記判定基準情報に基づいて、前記地車間通信システムで発生する障害種別を判定する障害種別判定部と、
    　を備えることを特徴とする障害判定装置。
  2. 　前記障害種別判定部は、装置故障および電波障害の中から一意に障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の障害判定装置。
  3. 　前記列車編成に搭載された前記車上局が複数であって、前記地上局が前記車上局と通信中であり、
    　前記制御部は、前記地上局、前記車上局、および前記列車編成において前記車上局が接続される車上上位装置から前記判定基準情報を集積する制御を行う、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の障害判定装置。
  4. 　前記障害種別判定部は、前記地上局の送受信装置の故障、前記地上局のデータ処理装置の故障、前記地上局の有線インタフェース終端回路の故障、前記車上局の送受信装置の故障、前記車上局のデータ処理装置の故障、前記車上局の有線インタフェース終端回路の故障、前記地上局の電波干渉、前記車上局の電波干渉、および障害無しの中から一意に障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする請求項３に記載の障害判定装置。
  5. 　前記制御部は、前記判定基準情報として、前記地上局が監視した前記車上局の無線送信状態、前記車上局が監視した前記地上局の無線送信状態、前記地上局が監視した他の地上局の無線送信状態、前記地上局が監視した前記地上局の受信電力超過有無、前記車上局が監視した前記車上局の受信電力超過有無、前記障害判定装置が監視した前記地上局の通信状態、および前記列車編成において前記車上局が接続される車上上位装置が監視した前記車上局の通信状態を集積する、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の障害判定装置。
  6. 　前記列車編成に搭載された前記車上局が１つであって、前記地上局が前記車上局と通信中であり、
    　前記制御部は、前記地上局から前記判定基準情報を集積する制御を行う、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の障害判定装置。
  7. 　前記障害種別判定部は、前記地上局の送受信装置の故障、前記地上局のデータ処理装置の故障、前記地上局の有線インタフェース終端回路の故障、前記地上局の電波干渉、および障害無しの中から一意に障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする請求項６に記載の障害判定装置。
  8. 　前記制御部は、前記判定基準情報として、前記地上局が監視した前記車上局の無線送信状態、前記地上局が監視した他の地上局の無線送信状態、前記地上局が監視した前記地上局の受信電力超過有無、前記障害判定装置が監視した前記地上局の通信状態を集積する、
    　ことを特徴とする請求項７に記載の障害判定装置。
  9. 　前記地上局が地車間非通信時であり、
    　前記制御部は、前記地上局から前記判定基準情報を集積する制御を行う、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の障害判定装置。
  10. 　前記地上局は、前記車上局の不在によって地車間非通信の状態にある、
    　ことを特徴とする請求項９に記載の障害判定装置。
  11. 　前記障害種別判定部は、前記地上局の送受信装置の故障、前記地上局のデータ処理装置の故障、前記地上局の有線インタフェース終端回路の故障、前記地上局の電波干渉、および障害無しの中から一意に障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする請求項９または１０に記載の障害判定装置。
  12. 　前記制御部は、前記判定基準情報として、前記地上局が監視した他の地上局の無線送信状態、前記地上局が監視した前記地上局の受信電力超過有無、前記障害判定装置が監視した前記地上局の通信状態を集積する、
    　ことを特徴とする請求項１１に記載の障害判定装置。
  13. 　前記障害種別判定部は、障害種別判定周期内に新規に集積した前記判定基準情報を、障害発生の基準を満たす、障害発生の基準を満たさない、および監視対象の信号が規定された割合以上受信できていない場合の受信不可、によって区別し、区別された前記判定基準情報の組み合わせによって障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする請求項４または７または１１に記載の障害判定装置。
  14. 　前記制御部は、前記障害種別判定部の障害種別判定周期を、前記地上局と前記車上局とが無線通信を行う際に使用される無線フレームの無線フレーム長の整数倍と決定する、
    　ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１つに記載の障害判定装置。
  15. 　さらに、
    　前記障害種別判定部で判定された障害種別を出力する外部出力部、
    　を備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１つに記載の障害判定装置。
  16. 　地上に設置された複数の地上局と列車編成に搭載された車上局とが無線通信によって地車間通信を行うことが可能な地車間通信システムにおける前記地上局であって、
    　前記車上局と無線通信を行う無線送受信部と、
    　前記地車間通信システムで発生する障害種別を判定する障害判定装置で決定された障害種別判定周期に基づいて集積周期を決定し、前記集積周期ごとに、前記地上局および前記車上局の通信状態の情報となる判定基準情報を前記障害判定装置に送信する制御を行う制御部と、
    　を備えることを特徴とする地上局。
  17. 　前記制御部は、前記判定基準情報を、無線フレーム内または無線フレーム間で連送して送信する制御を行う、
    　ことを特徴とする請求項１６に記載の地上局。
  18. 　地上に設置された複数の地上局と列車編成に搭載された車上局とが無線通信によって地車間通信を行うことが可能な地車間通信システムにおける前記車上局であって、
    　前記地上局と無線通信を行う無線送受信部と、
    　前記地車間通信システムで発生する障害種別を判定する障害判定装置で決定された障害種別判定周期に基づいて集積周期を決定し、前記集積周期ごとに、前記地上局および前記車上局の通信状態の情報となる判定基準情報を前記障害判定装置に送信する制御を行う制御部と、
    　を備えることを特徴とする車上局。
  19. 　前記制御部は、前記判定基準情報を、無線フレーム内または無線フレーム間で連送して送信する制御を行う、
    　ことを特徴とする請求項１８に記載の車上局。
  20. 　前記制御部は、前記列車編成に搭載された前記車上局の数に基づいて、前記判定基準情報を送信する集積周期を決定する、
    　ことを特徴とする請求項１８または１９に記載の車上局。
  21. 　地上に設置された複数の地上局と、
    　列車編成に搭載され、前記地上局と無線通信を行う車上局と、
    　前記列車編成に搭載され、前記車上局と接続する車上上位装置と、
    　前記地上局に接続される障害判定装置と、
    　を備え、
    　前記障害判定装置は、前記地上局、前記車上局、および前記車上上位装置から各装置の通信状態の情報となる判定基準情報を集積し、前記判定基準情報に基づいて、前記地上局および前記車上局で発生する障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする地車間通信システム。
  22. 　障害判定装置を制御するための制御回路であって、
    　地上に設置された複数の地上局と列車編成に搭載された車上局とが無線通信によって地車間通信を行うことが可能な地車間通信システムにおいて前記地上局との有線通信、
    　前記地上局、および前記地上局が前記車上局と通信中のときは前記車上局の通信状態の情報となる判定基準情報を集積する制御、
    　前記判定基準情報に基づいて、前記地車間通信システムで発生する障害種別を判定、
    　を前記障害判定装置に実施させることを特徴とする制御回路。
  23. 　障害判定装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、
    　前記プログラムは、
    　地上に設置された複数の地上局と列車編成に搭載された車上局とが無線通信によって地車間通信を行うことが可能な地車間通信システムにおいて前記地上局との有線通信、
    　前記地上局、および前記地上局が前記車上局と通信中のときは前記車上局の通信状態の情報となる判定基準情報を集積する制御、
    　前記判定基準情報に基づいて、前記地車間通信システムで発生する障害種別を判定、
    　を前記障害判定装置に実施させることを特徴とする記憶媒体。
  24. 　障害判定装置における障害判定方法であって、
    　有線送受信部が、地上に設置された複数の地上局と列車編成に搭載された車上局とが無線通信によって地車間通信を行うことが可能な地車間通信システムにおいて前記地上局と有線通信を行う第１のステップと、
    　制御部が、前記地上局、および前記地上局が前記車上局と通信中のときは前記車上局の通信状態の情報となる判定基準情報を集積する制御を行う第２のステップと、
    　障害種別判定部が、前記判定基準情報に基づいて、前記地車間通信システムで発生する障害種別を判定する第３のステップと、
    　を含むことを特徴とする障害判定方法。
  25. 　前記第３のステップにおいて、前記障害種別判定部は、装置故障および電波障害の中から一意に障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする請求項２４に記載の障害判定方法。
  26. 　前記列車編成に搭載された前記車上局が複数であって、前記地上局が前記車上局と通信中であり、
    　前記第２のステップにおいて、前記制御部は、前記地上局、前記車上局、および前記列車編成において前記車上局が接続される車上上位装置から前記判定基準情報を集積する制御を行う、
    　ことを特徴とする請求項２４または２５に記載の障害判定方法。
  27. 　前記第３のステップにおいて、前記障害種別判定部は、前記地上局の送受信装置の故障、前記地上局のデータ処理装置の故障、前記地上局の有線インタフェース終端回路の故障、前記車上局の送受信装置の故障、前記車上局のデータ処理装置の故障、前記車上局の有線インタフェース終端回路の故障、前記地上局の電波干渉、前記車上局の電波干渉、および障害無しの中から一意に障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする請求項２６に記載の障害判定方法。
  28. 　前記第２のステップにおいて、前記制御部は、前記判定基準情報として、前記地上局が監視した前記車上局の無線送信状態、前記車上局が監視した前記地上局の無線送信状態、前記地上局が監視した他の地上局の無線送信状態、前記地上局が監視した前記地上局の受信電力超過有無、前記車上局が監視した前記車上局の受信電力超過有無、前記障害判定装置が監視した前記地上局の通信状態、および前記列車編成において前記車上局が接続される車上上位装置が監視した前記車上局の通信状態を集積する、
    　ことを特徴とする請求項２７に記載の障害判定方法。
  29. 　前記列車編成に搭載された前記車上局が１つであって、前記地上局が前記車上局と通信中であり、
    　前記第２のステップにおいて、前記制御部は、前記地上局から前記判定基準情報を集積する制御を行う、
    　ことを特徴とする請求項２４または２５に記載の障害判定方法。
  30. 　前記第３のステップにおいて、前記障害種別判定部は、前記地上局の送受信装置の故障、前記地上局のデータ処理装置の故障、前記地上局の有線インタフェース終端回路の故障、前記地上局の電波干渉、および障害無しの中から一意に障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする請求項２９に記載の障害判定方法。
  31. 　前記第２のステップにおいて、前記制御部は、前記判定基準情報として、前記地上局が監視した前記車上局の無線送信状態、前記地上局が監視した他の地上局の無線送信状態、前記地上局が監視した前記地上局の受信電力超過有無、前記障害判定装置が監視した前記地上局の通信状態を集積する、
    　ことを特徴とする請求項３０に記載の障害判定方法。
  32. 　前記地上局が地車間非通信時であり、
    　前記第２のステップにおいて、前記制御部は、前記地上局から前記判定基準情報を集積する制御を行う、
    　ことを特徴とする請求項２４または２５に記載の障害判定方法。
  33. 　前記地上局は、前記車上局の不在によって地車間非通信の状態にある、
    　ことを特徴とする請求項３２に記載の障害判定方法。
  34. 　前記第３のステップにおいて、前記障害種別判定部は、前記地上局の送受信装置の故障、前記地上局のデータ処理装置の故障、前記地上局の有線インタフェース終端回路の故障、前記地上局の電波干渉、および障害無しの中から一意に障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする請求項３２または３３に記載の障害判定方法。
  35. 　前記第２のステップにおいて、前記制御部は、前記判定基準情報として、前記地上局が監視した他の地上局の無線送信状態、前記地上局が監視した前記地上局の受信電力超過有無、前記障害判定装置が監視した前記地上局の通信状態を集積する、
    　ことを特徴とする請求項３４に記載の障害判定方法。
  36. 　前記第３のステップにおいて、前記障害種別判定部は、障害種別判定周期内に新規に集積した前記判定基準情報を、障害発生の基準を満たす、障害発生の基準を満たさない、および監視対象の信号が規定された割合以上受信できていない場合の受信不可、によって区別し、区別された前記判定基準情報の組み合わせによって障害種別を判定する、
    　ことを特徴とする請求項２７または３０または３４に記載の障害判定方法。
  37. 　前記第２のステップにおいて、前記制御部は、前記障害種別判定部の障害種別判定周期を、前記地上局と前記車上局とが無線通信を行う際に使用される無線フレームの無線フレーム長の整数倍と決定する、
    　ことを特徴とする請求項２４から３６のいずれか１つに記載の障害判定方法。
  38. 　さらに、
    　外部出力部が、前記障害種別判定部で判定された障害種別を出力する第４のステップ、
    　を含むことを特徴とする請求項２４から３７のいずれか１つに記載の障害判定方法。
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