JPH09312651A

JPH09312651A - データ伝送システム

Info

Publication number: JPH09312651A
Application number: JP8128444A
Authority: JP
Inventors: Hideo Koo; 英夫小尾
Original assignee: Hitachi Denshi KK
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】移動体数の増加にも係わらず、データの遅れ
を充分に抑えることができるようにしたデータ伝送シス
テムを提供すること。【解決手段】基地局から送信された１個の情報要求信
号Ａ₁、及び情報要求信号Ｂ₁に応じて、その基地局のゾ
ーン内に位置する各車上局が、順次、所定の時間間隔で
応答信号ａ₁、ａ₂、ａ₃、……、ａ_n、及び応答信号
ｂ₁₀、ｂ₂₀、ｂ₃₀、ｂ₄₀、……、ｂ_mを送出するように
したもの。【効果】各車上局に対して、その都度、個別に情報要
求信号を送信する必要がないので、データの伝送頻度を
上げることができ、この結果、データの遅れを少なくす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の基地局を介
して複数の移動局との間でデータの授受を行なうデータ
伝送システムに係り、特に、交通システムでの車両運行
管理に好適なデータ伝送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば鉄道交通システムなどでは、安全
性確保の見地から、運行中の列車の状況を常時的確に把
握している必要があるが、このとき、このような列車な
ど、走行中の移動体との間でのデータ授受のための従来
技術としては、基地局から車上局(列車)に対してポーリ
ング(問いかけ)を行ない、これに基づいて車上局との間
での情報の授受を行なう方式がある。

【０００３】この従来技術では、複数の基地局を設置
し、これにより線路に沿った無線伝送ゾーンを個々に形
成させ、列車の走行範囲の全域をカバーするようになっ
ているのが通例で、列車から運行データを収集したり、
列車に制御データを伝送したりするときは、その時点以
前のポーリングにより得ていた列車の在線情報、又は信
号設備から得られる列車の在線情報に基づいて、列車が
存在するゾーンの基地局の無線機を起動させ、ゾーン内
の車上局に対して個々にポーリングを行ない、運行デー
タの収集などを行なうようになっている。

【０００４】そして、列車が隣接するゾーンにまたがっ
て移動したときには、隣接するゾーンの基地局では、前
の基地局で、その車上局に対するポーリングの送信終了
後、ポーリングを開始するようにし、隣接した基地局間
での送信タイミングが重ならないようにしている。

【０００５】このときのポーリングデータの送信タイミ
ングと、車上局からのデータの受信タイミングについ
て、図４により説明する。まず、複数の基地局に、ゾー
ンに沿って順に番号を付し、これらの基地局を奇数番
１、３、……、の基地局と、偶数番２、４、……、の基
地局とに分類した上で、図４に示すように、奇数番１〜
の基地局の送信タイミングＡと、偶数番２〜の基地局の
送信タイミングＢとが交互に現われるようにし、これに
より、隣接する基地局間では送信タイミングが同じにな
らないようにする。

【０００６】このとき、各送信タイミングでのポーリン
グデータの長さは、図示のように、それぞれｔ₁時間と
し、奇数番の送信タイミングＡと、偶数番の送信タイミ
ングＢの間には、同じく図示のように、それぞれマージ
ンとして時間ｔ₄の間隔が設けられるようにしてある。

【０００７】従って、ある時点で奇数番１の基地局がｔ
₁時間、そのゾーン内に在線する車上局番号１の列車に
対して情報要求信号を送信し、車上局番号１の列車から
の応答を待ったとすると、このときの時間ｔ₁の送信終
了時点から時間ｔ₄経過後に、今度は偶数番２の基地局
が、そのゾーン内に在線する車上局番号１０の列車に対
して情報要求信号(ポーリングデータ)を時間ｔ₁期間送
信し、車上局番号１０の列車からの応答を待つことにな
り、この動作を順次、奇数番と偶数番の基地局の間で交
互に行なって、運行中の全ての列車との間でのデータの
授受を可能にするのである。

【０００８】ここで、この図４における各車上局の番号
は、単に説明のために順番に付したもので、列車の実際
の識別番号や、その順序に対応するものではない。

【０００９】また、このとき、各基地局から送信される
ポーリングデータと、各車上局から送信される応答デー
タは、図４の上側に示してあるように、ビット同期信号
ＢＳとフレーム同期信号ＦＳ、データ部、それにチェッ
クコード部ＣＲＣで構成されているものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、車上
局数の増加に伴なう各車上局でのデータ授受頻度の低下
について配慮がされておらず、データの即時性保持の点
で問題があった。すなわち、従来技術では、奇数番の基
地局ゾーン内に在線している車上局の数をｍ、偶数番の
基地局ゾーン内での在線車上局の数をｎとした場合、全
ての車上局との間でのデータの授受を完了するのに要す
る時間Ｔは、Ｔ＝２×(ｔ₁＋ｔ₄)×ｍ (ｍ≧ｎのとき) Ｔ＝２×(ｔ₁＋ｔ₄)×ｎ (ｍ＜ｎのとき) となる。

【００１１】そこで、いま、ｔ₁＝１００ｍｓ、ｔ₄＝３
０ｍｓ、ｍ＝８、ｎ＝６とした場合には、Ｔ＝２．０８
秒となる。そして、このＴが各列車でのデータ授受の時
間間隔となり、従って、この場合には、データの遅れは
２．０８秒になり、これだけデータの即時性が低下して
しまうことになる。

【００１２】ところで、緊急事態に際しての的確な応答
のためには、すばやいデータの確認が必要であり、従っ
て、列車の運行上、データの遅れは少ないに越したこと
はない。

【００１３】特に、近年は、列車の運行に自動運転や無
人運転が採用されるようになっているが、このときに
は、列車からのデータの取り込みに高い迅速性が要求さ
れ、従って、上記したデータの遅れは、ときとして致命
的な欠陥となる。

【００１４】本発明の目的は、移動局数の増加にも係わ
らず、データの遅れを充分に抑えることができるように
したデータ伝送システムを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数の移動
局に対するポーリングを、個々の移動局に対する個別の
データを順次並べて配置した共通の情報要求信号で行な
うようにし、各移動局は、この共通の情報要求信号に含
まれている個別のデータにより指定されたタイミングで
順次応答し、応答データを送信するようにして達成され
る。

【００１６】各移動局に対して、ポーリングの都度、個
別に情報要求信号を送信する必要がないので、データの
伝送頻度を上げることができ、この結果、データの遅れ
を少なくすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるデータ伝送シ
ステムについて、図示の実施の形態を用いて説明する。
図１は、本発明が適用された列車運行システムの一例
で、図において、１は中央制御装置、２は在車位置情報
装置、３〜６は基地局、そして、７〜１１は車上局であ
る。

【００１８】中央制御装置１は、基地局３〜６を制御し
て、車上局７〜１１との間でのデータ授受を行なわせる
働きをする。在車位置情報装置２は、何れの基地局のゾ
ーンに何れの列車が在線しているかを表わす各列車の在
線情報を保持し、この在線情報を逐次、中央制御装置１
に知らせる働きをする。なお、このための在線情報は、
前回のポーリング時に得た在線情報を用いても良いし、
別途、信号設備から得た在線情報を用いても良い＞基地
局３〜６は、それぞれ自局が受け持つ区間をゾーンとす
るように、列車の線路に沿って順次配置さた漏れ導波管
などにより、自局のゾーン内に位置する列車との間での
無線による情報伝送が得られるようにした無線送受信装
置を備えている。

【００１９】車上局７〜１１は、各列車に搭載設置され
た無線送受信装置で構成され、列車の車両モニタ装置で
収集したデータを送信し、中央制御装置１からの制御デ
ータを受信して、車両の制御装置に供給したりする働き
をする。

【００２０】次に、この実施形態の動作について説明す
る。

【００２１】まず、この本発明の実施形態でも、複数の
基地局３〜６に、ゾーンに沿って順に番号を付し、それ
らを奇数番の基地局１、３、……、と、偶数番の基地局
２、４、……、とに分類した上で、奇数番の基地局１〜
の送信タイミングと、偶数番の基地局２〜の送信タイミ
ングとが交互になるようにし、これにより、隣接する基
地局間では送信タイミングが同じにならないようにして
いる点は、従来技術と同じである。

【００２２】しかして、この実施形態では、各送信タイ
ミングＴＸで基地局から送信される送信データが、従来
技術とは異なっていて、奇数番と偶数番の各ゾーンのそ
れぞれ内に在線する全ての列車の車上局に対して一括し
たポーリング信号となっている。

【００２３】そして、この送信データは、図２に示して
あるように、各車上局毎に個別に宛てた個別列車データ
が順次配置され、さらに、この個別列車データの中に
は、図示してないが、各車上局の応答タイミングを、同
期信号からの経過時間で個別に指定した、応答タイミン
グデータが含まれるように構成してある。

【００２４】この図２では、奇数番の基地局ゾーン内に
番号１〜ｎの列車が在線している場合を想定して、番号
１〜ｎの個別列車データからなる送信データについて図
示してある。従って、偶数番の基地局ゾーンで送信され
るデータでは、個別列車データは、番号１０〜ｍの列車
宛になる。

【００２５】このとき、上記した応答タイミングデータ
については、各車上局による応答タイミングが、その番
号順に順次遅れた時刻になるようにしてある。なお、こ
の図２の送信データの中で、パケット数Ｎとは、個別列
車データの個数であり、従って、この場合は、Ｎ＝ｎと
なる。一方、各車上局７〜から送信され、基地局３〜で
受信される受信データは図示の通りで、これは図４の従
来技術のときと同じである。

【００２６】次に、この実施形態では、各車上局７〜
は、基地局からのポーリング信号を受信したら、その同
期信号(ＢＳ又はＦＳ)の発生時点からの経過時間の計測
を開始すると共に、その中から自局宛の個別列車データ
を選別し、必要な制御データなどを取り出すと共に、更
にその中から、上記した応答タイミングデータを取り出
し、このデータにより、ポーリング信号の同期信号が発
生した時点から自局に割り当てられた経過時間を知り、
これが、上記した経過時間の計測結果と一致したとき、
自局の応答タイミングになったものとして、応答信号の
送信を開始するように、それぞれ構成してある。

【００２７】次に、この実施の形態での動作について、
図３により説明する。なお、この図３における車上局の
番号も、図４の従来技術の場合と同じく、単に説明のた
めに順番に付したもので、列車の実際の識別番号や、そ
の順序に対応するものではない。

【００２８】中央制御装置１の制御による動作開始後、
所定の時刻Ｔ₀になると、ここで奇数番の基地局１〜の
送信タイミングになって、まず、ＡＴＸで示すように、
奇数番の基地局１〜から送信データＡ₁が送信され、次
いで、ＢＴＸで示すように、時間ｔ₄をおいて、今度は
偶数番の基地局２〜から送信データＢ₁が送出される。

【００２９】従って、ここまでの動作は、図４の従来技
術のときと同じであり、異なっているのは、送出される
データが、送信データＡ₁と送信データＢ₁になっている
点である。

【００３０】次に、このようにして、送信データＡ₁と
送信データＢ₁が送出されると、この実施形態による車
上局７〜の各々は、これらの送信データＡ₁と送信デー
タＢ₁がそれぞれ受信され、同期信号が検出された時点
で、一斉に上記した経過時間の計測動作に入ると共に、
受信されてくるデータの中から自局宛の個別列車データ
が検出されるのを待つ動作に入る。

【００３１】そして、各車上局７〜は、自局宛の個別列
車データが検出されら、それから必要な制御データなど
を取り出すと共に、更にその中から、上記した応答タイ
ミングデータを取り出し、このデータにより、ポーリン
グ信号の同期信号が発生した時点から自局に割り当てら
れた経過時間を知り、これが、上記した経過時間の計測
結果と一致したとき、自局の応答タイミングになったも
のとして、番号１〜ｎの各車上局からは応答信号ａ₁〜
ａ_nの送信が、そして番号１０〜ｍの各車上局からは応
答信号ｂ₁〜ｂ_mの送信がそれぞれ開始されることにな
る。

【００３２】このとき、上記したように、各局宛の応答
タイミングデータは、各車上局による応答タイミング
が、その番号順に順次遅れた時刻になるようにしてあ
る。そこで、この結果、図示のように、奇数番のゾーン
で送信データＡ₁が送信された後、まず番号１の列車が
応答信号ａ₁を送出し、次いで、所定の時間ｔ₃をあけて
番号２の列車が応答信号ａ₂を送出し、以下、順次、各
車上局の応答が続き、最後に番号ｎの列車が応答信号ａ
_nを送出することになる。

【００３３】偶数番のゾーンでも同様で、送信データＢ
₁が送信された後、列車番号１０の車上局からの応答信
号ｂ₁の送出から順次、最後の番号ｍの列車が応答信号
ｂ_mを送出するまでの動作が行なわれる。

【００３４】これにより、中央制御装置１では、時刻Ｔ
₀で基地局３〜６から各１回、送信データＡ₁、Ｂ₁をポ
ーリング信号として送信しただけで、その後、各車上局
７〜から順次、応答信号ａ₁〜ａ_n、ｂ₁〜ｂ_mの全てを受
信することができることになる。

【００３５】こうして、中央制御装置１は、基地局３〜
６から各１回、送信データＡ₁、Ｂ₁を送信した後、各車
上局７〜からの応答信号ａ₁〜ａ_n、ｂ₁〜ｂ_mの全てを受
信し終わったら、その時点Ｔ₁から再び同じ動作の繰返
しに入り、時間ｔ₄をおいて次の送信データの送出を開
始し、各車上局７〜からの応答信号を受信する動作を実
行するのである。

【００３６】従って、この実施形態によれば、奇数番ゾ
ーンと偶数番ゾーンで、各１回、ポーリング信号を送信
する毎に、全ての車上局からの応答信号を受信すること
ができ、この結果、各車上局について、その都度、個別
にポーリング信号を送出する必要が無くなるので、各車
上局でのデータ授受頻度の低下が抑えられ、データの即
時性を充分に確保することができる。

【００３７】この図３の場合、奇数番の基地局ゾーン内
に在線している車上局の数をｍ、偶数番の基地局ゾーン
内での在線車上局の数をｎとした場合、全ての車上局と
の間でのデータの授受を完了するのに要する時間Ｔ
_Aは、Ｔ_A＝(ｔ₂＋ｔ₃)×ｎ＋(ｔ₄＋ｔ₁)＋(ｔ₂＋ｔ₃)(ｍ−ｎ) (ｍ≧ｎのとき) Ｔ_A＝(ｔ₂＋ｔ₃)×ｍ＋(ｔ₄＋ｔ₁)＋(ｔ₂＋ｔ₃)(ｎ−ｍ) (ｍ＜ｎのとき) となる。

【００３８】そこで、いま、ｔ₁＝２００ｍｓ、ｔ₂＝１
００ｍｓ、ｔ₃＝２０ｍｓ、ｔ₄＝３０ｍｓ、ｍ＝８、ｎ
＝６とした場合には、Ｔ_A＝１．１９秒となる。そこ
で、このＴ_A＝１．１９秒を、図４の従来技術の場合の
Ｔ＝２．０８秒と比較してみれば明らかなように、本発
明の実施形態によれば、データの即時性が充分に改善で
きることが判る。

【００３９】ところで、上記図３の実施形態では、各車
上局の応答順序を各車上局の番号順にしてある。つま
り、番号１の車上局の応答順序が１番で、番号２の車上
局の応答順序は２番になっている。そこで、この場合、
各車上局の番号、つまり応答順序と、実際の列車の各ゾ
ーン内での在線位置との関連については、列車の在線情
報により、以下の通りに定めるのが望ましい。

【００４０】すなわち、基地局ゾーンの境界の近傍に在
線している列車からの応答は、隣接する基地局ゾーンで
重ならないタイミングになるようにし、一方の基地局ゾ
ーンでの列車応答がゾーン境界に近いときには、隣接基
地局ゾーンでの列車応答は、ゾーンの中央付近の列車が
応答するようにするのである。

【００４１】このようにすれば、基地局間でのゾーンの
オーバーリーチにより、列車からの応答が両方の基地局
で受信されるのを防ぐことができる。

【００４２】ところで、本発明の実施形態によれば、情
報要求(ポーリング)信号に車上局個別の制御信号を付加
することにより、車上局の走行制御やドア開閉制御、照
明制御、停車案内などのデータ伝送も可能になり、列車
自動制御(ＡＴＯ)や列車自動停止(ＡＴＣ)などの安全装
置との組合せにより、無人による安全な移動局運行管理
を得るとができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、複数の移動局の全てか
らの情報の収集を短時間で行なうことができ、この結
果、列車など移動体の状態を常に確実にモニタすること
ができるので、列車の自動運転や、無人運転にも容易に
対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるデータ伝送システムが適用対象と
している列車列車運行システムの一例を示すブロック図
である。

【図２】本発明の一実施形態におけるデータの説明図で
ある。

【図３】本発明の一実施形態の動作を説明するためのタ
イミング図である。

【図４】従来技術によるデータ伝送システムの動作を説
明するためのタイミング図である。

【符号の説明】

１中央制御装置２在線位置情報装置３〜６基地局７〜１１車上局

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基地局と複数の移動局との間でのデータ
の授受を、前記基地局からのポーリングデータの送信に
応じて開始する方式のデータ伝送システムにおいて、前記複数の移動局に個々に対応した複数の個別データを
含むポーリングデータを用い、前記複数の移動局は、このポーリングデータを受信した
後、このポーリングデータに含まれている前記個別デー
タにより各移動局毎に個別に指定された異なったタイミ
ングで応答データを送信するように構成されていること
を特徴とするデータ伝送システム。