JP4652300B2 - 送信機、受信機、プログラム及び通信方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信する送信機等に関する。
電文（パケットの意。鉄道の分野では「電文」という用語が一般的であるため、以下「電文」という。）には、当該電文の送信元や送信先を識別するための識別符号（ＩＤ）が格納されて伝送されるのが一般的である。これは、鉄道システム、例えばＡＴＳやＡＴＣの伝送システムにおいても同様である。
但し、鉄道システム等においては、近接通信や軌道回路を用いた通信による電文の送受を確実に行うこと、機器の故障が潜在化するのを防止すること、等を目的として、同じ内容の電文を繰り返し伝送し続ける。そして、電文内容が変更された場合には、その変更された内容の電文を繰り返し伝送する。
具体的には、自動列車制御（ＡＴＣ）システム（例えば、特許文献１。）では、閉塞区間毎に設けられた軌道回路に、当該軌道回路の識別符号や、先行列車が在線する閉塞区間までの開通区間数等の情報を格納した電文が繰り返し伝送される。
そして、列車は、閉塞区間を通過する間に当該閉塞区間の軌道回路から電文を受信し、受信した電文に基づいて発生したブレーキパターンに従ってブレーキを動作制御することで、車両の速度制御を実現する。
特開２００４−８０９１２号公報
自動列車制御システムに代表される伝送システムにおいては、鉄道の安全な運行を実現するため、伝送のより高い確実性が求められる。これには、ノイズ等の影響によってビット誤りが発生した電文（以下、「誤り電文」と呼ぶ。）をいかにして検証し、誤り電文を採用しないようにするかといった、誤り電文に対する検証能力の向上が不可避な課題である。
しかし、従来の伝送システムでは、電文に格納される識別符号は電文毎に変化しないため、電文毎に変化するビット数が少なく、各電文間のハミング距離が小さくなる傾向があった。このため、発生したビット誤りによっては、正しい電文とも解釈できるため、電文の正誤が判別できない、いわゆる機器の「なりすまし」に類似した事象（以下、「電文なりすまし」と呼ぶ。）が発生する可能性があり、誤り電文に対する検証能力の向上を図る上での大きな障壁となっていた。
本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、電文なりすましが発生する可能性を低減させることで、誤り電文に対する検証能力を向上させることにある。
以上の課題を解決するための第１の発明は、
ＩＤ部（例えば、図１８の送信元ＩＤ部）とデータ部（例えば、図１８のデータ部）とを有するパケット（例えば、図１８の電文）であり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信する送信機（例えば、図１７の信号扱所制御装置７０）であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段（例えば、図１７の記憶部７２０；動作指令別巡回数列データ７２３）と、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段（例えば、図１７の処理部７００；図２２のステップＣ９）と、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値を、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択していく数値選択手段（例えば、図１７の処理部７００；図２２のステップＣ１１、Ｃ１３）と、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される数値を前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段（例えば、図１７の処理部７００；図２２のステップＣ１５）と、
を備えた送信機である。
ＩＤ部（例えば、図１８の送信元ＩＤ部）とデータ部（例えば、図１８のデータ部）とを有するパケット（例えば、図１８の電文）であり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信する送信機（例えば、図１７の信号扱所制御装置７０）であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段（例えば、図１７の記憶部７２０；動作指令別巡回数列データ７２３）と、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段（例えば、図１７の処理部７００；図２２のステップＣ９）と、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値を、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択していく数値選択手段（例えば、図１７の処理部７００；図２２のステップＣ１１、Ｃ１３）と、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される数値を前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段（例えば、図１７の処理部７００；図２２のステップＣ１５）と、
を備えた送信機である。
また、他の発明として、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信させるためのプログラムであって、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値を、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択していく数値選択手段、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される数値を前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラム（例えば、図１７の信号扱所処理プログラム７２１）を構成しても良い。
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信させるためのプログラムであって、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値を、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択していく数値選択手段、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される数値を前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラム（例えば、図１７の信号扱所処理プログラム７２１）を構成しても良い。
この第１の発明等によれば、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列が記憶されており、複数のＩＤの中から択一的に選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値が、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択される。そして、新たに選択される数値がＩＤ部に格納され、同一内容の送信データがデータ部に格納されたパケットが繰り返し送信される。
各ＩＤ毎にそれぞれ固有の数値列が定義されているため、繰り返し送信されるパケットのＩＤ部に格納される数値の順番は、各ＩＤ毎に独自のルールで変化することになる。また、ＩＤ部に格納される数値はパケット毎に変化するため、各パケット間のハミング距離が大きくなる。従って、電文なりすましが発生する可能性が低減され、誤り電文に対する検証能力を向上させることができる。
また、第２の発明として、
ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信する送信機であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段と、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値を、パケットを送信する度に新たに選択する数値選択手段と、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される前記所定数の数値を該選択順に前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段と、
を備えた送信機を構成しても良い。
ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信する送信機であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段と、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値を、パケットを送信する度に新たに選択する数値選択手段と、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される前記所定数の数値を該選択順に前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段と、
を備えた送信機を構成しても良い。
また、他の発明として、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信させるためのプログラムであって、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値を、パケットを送信する度に新たに選択する数値選択手段、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される前記所定数の数値を該選択順に前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラムを構成しても良い。
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信させるためのプログラムであって、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値を、パケットを送信する度に新たに選択する数値選択手段、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される前記所定数の数値を該選択順に前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラムを構成しても良い。
この第２の発明等によれば、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列が記憶されており、複数のＩＤの中から択一的に選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値が、パケットを送信する度に新たに選択される。そして、新たに選択される所定数の数値が該選択順にＩＤ部に格納され、同一内容の送信データがデータ部に格納されたパケットが繰り返し送信される。
従って、第１の発明と同様の効果が発揮されると共に、２つ以上の数値が選択されてパケットのＩＤ部に格納された場合は、受信側は１回のパケットの受信でＩＤを特定するといったことが可能となる。
また、第３の発明として、第２の発明の送信機であって、
前記数値選択手段が、前記ＩＤ選択手段により選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列を構成する数値の順に、所定数ずつ、パケットを送信する度に新たに選択する送信機を構成しても良い。
前記数値選択手段が、前記ＩＤ選択手段により選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列を構成する数値の順に、所定数ずつ、パケットを送信する度に新たに選択する送信機を構成しても良い。
この第３の発明によれば、選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列を構成する数値の順に、所定数ずつ、パケットを送信する度に新たに数値が選択される。従って、決められた個数の数値がＩＤ部に格納されたパケットが、繰り返し送信されることになる。
また、第４の発明として、第３の発明の送信機であって、
前記数値選択手段が、前回選択した所定数の数値の一部の数値を今回も重複して選択するように、数値を選択していく送信機を構成しても良い。
前記数値選択手段が、前回選択した所定数の数値の一部の数値を今回も重複して選択するように、数値を選択していく送信機を構成しても良い。
この第４の発明によれば、前回選択された所定数の数値の一部の数値が今回も重複するように、数値が選択されることになる。
また、第５の発明として、
ＩＤ部（例えば、図１８の送信元ＩＤ部）とデータ部（例えば、図１８のデータ部）とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケット（例えば、図１８の送信元ＩＤ部）を受信する受信機（例えば、図１７の信号制御装置８０）であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段（例えば、図１７の記憶部８２０；動作指令別巡回数列データ７２３）と、
連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段（例えば、図１７の制御部８００；図２３のステップＤ３３）と、
を備えた受信機を構成しても良い。
ＩＤ部（例えば、図１８の送信元ＩＤ部）とデータ部（例えば、図１８のデータ部）とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケット（例えば、図１８の送信元ＩＤ部）を受信する受信機（例えば、図１７の信号制御装置８０）であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段（例えば、図１７の記憶部８２０；動作指令別巡回数列データ７２３）と、
連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段（例えば、図１７の制御部８００；図２３のステップＤ３３）と、
を備えた受信機を構成しても良い。
また、他の発明として
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケットを受信させるためのプログラムであって、
連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段として前記コンピュータを機能させるためのプログラム（例えば、図１７の信号制御プログラム８２１）を構成しても良い。
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケットを受信させるためのプログラムであって、
連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段として前記コンピュータを機能させるためのプログラム（例えば、図１７の信号制御プログラム８２１）を構成しても良い。
この第５の発明等によれば、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列が記憶されており、連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番が、記憶されている複数の数値列それぞれと照査されることで、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤが特定される。従って、連続する２つ以上のパケットの受信でＩＤを特定することが可能となる。
また、第６の発明として、
ＩＤ部とデータ部とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケットを受信する受信機であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と、
受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段と、
を備えた受信機を構成しても良い。
ＩＤ部とデータ部とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケットを受信する受信機であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と、
受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段と、
を備えた受信機を構成しても良い。
また、他の発明として、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケットを受信させるためのプログラムであって、
受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段として前記コンピュータを機能させるためのプログラムを構成しても良い。
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケットを受信させるためのプログラムであって、
受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段として前記コンピュータを機能させるためのプログラムを構成しても良い。
この第６の発明等によれば、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列が記憶されており、受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番が、記憶されている複数の数値列それぞれと照査されることで、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤが特定される。従って、１回のパケットの受信でＩＤを特定するといったことが可能となる。
また、第７の発明として、第６の発明の受信機であって、
連続して受信したパケットそれぞれに基づいて前記ＩＤ特定手段により特定されたそれぞれのＩＤが同一のＩＤである場合に、受信した当該パケットのデータ部に格納されている送信データに対する所定の処理を実行するデータ処理手段（例えば、図１７の制御部８００；図２３のステップＤ３５）と、
を備えた受信機を構成しても良い。
連続して受信したパケットそれぞれに基づいて前記ＩＤ特定手段により特定されたそれぞれのＩＤが同一のＩＤである場合に、受信した当該パケットのデータ部に格納されている送信データに対する所定の処理を実行するデータ処理手段（例えば、図１７の制御部８００；図２３のステップＤ３５）と、
を備えた受信機を構成しても良い。
この第７の発明によれば、連続して受信したパケットそれぞれに基づいて特定されたそれぞれのＩＤが同一のＩＤである場合に、受信した当該パケットのデータ部に格納されている送信データに対する所定の処理が実行される。
また、第１２の発明として、
送信機が、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットの繰り返し送信を行い、受信機が、前記送信されたパケットの受信を行う通信方法であって、
送信機が、予め定められた複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択ステップと、
送信機が、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な前記複数のＩＤそれぞれに定義された数値列のうちの、前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値を、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択していく数値選択ステップと、
送信機が、パケットの送信の度に前記数値選択ステップにより新たに選択される数値を前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信ステップと、
受信機が、連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番を、前記定義された複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定ステップと、
を含む通信方法を構成しても良い。
送信機が、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットの繰り返し送信を行い、受信機が、前記送信されたパケットの受信を行う通信方法であって、
送信機が、予め定められた複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択ステップと、
送信機が、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な前記複数のＩＤそれぞれに定義された数値列のうちの、前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値を、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択していく数値選択ステップと、
送信機が、パケットの送信の度に前記数値選択ステップにより新たに選択される数値を前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信ステップと、
受信機が、連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番を、前記定義された複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定ステップと、
を含む通信方法を構成しても良い。
この第１２の発明によれば、送信機により、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な複数のＩＤそれぞれに定義された数値列のうちの、択一的に選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値が、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択される。そして、新たに選択される数値がＩＤ部に格納され、同一内容の送信データがデータ部に格納されたパケットが繰り返し送信される。
また、受信機により、連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番が、予め定義された複数の数値列それぞれと照査されることで、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤが特定される。
また、第１３の発明として、
送信機が、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットの繰り返し送信を行い、受信機が、前記送信されたパケットの受信を行う通信方法であって、
送信機が、予め定められた複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択ステップと、
送信機が、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な前記複数のＩＤそれぞれに定義された数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値を、パケットを送信する度に新たに選択する数値選択ステップと、
送信機が、パケットの送信の度に前記数値選択ステップにより新たに選択される前記所定数の数値を該選択順に前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信ステップと、
受信機が、受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番を、前記定義された複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定ステップと、
を含む通信方法を構成しても良い。
送信機が、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットの繰り返し送信を行い、受信機が、前記送信されたパケットの受信を行う通信方法であって、
送信機が、予め定められた複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択ステップと、
送信機が、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な前記複数のＩＤそれぞれに定義された数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値を、パケットを送信する度に新たに選択する数値選択ステップと、
送信機が、パケットの送信の度に前記数値選択ステップにより新たに選択される前記所定数の数値を該選択順に前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信ステップと、
受信機が、受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番を、前記定義された複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定ステップと、
を含む通信方法を構成しても良い。
この第１３の発明によれば、送信機により、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な複数のＩＤそれぞれに定義された数値列のうちの、択一的に選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値が、パケットを送信する度に新たに選択される。そして、新たに選択される所定数の数値が該選択順にＩＤ部に格納され、同一内容の送信データがデータ部に格納されたパケットが繰り返し送信される。
また、受信機により、受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番が、予め定義された複数の数値列それぞれと照査されることで、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤが特定される。
本発明によれば、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列が記憶されており、複数のＩＤの中から択一的に選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値が、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択される。そして、新たに選択される数値がＩＤ部に格納され、同一内容の送信データがデータ部に格納されたパケットが繰り返し送信される。
各ＩＤ毎にそれぞれ固有の数値列が定義されているため、繰り返し送信されるパケットのＩＤ部に格納される数値の順番は、各ＩＤ毎に独自のルールで変化することになる。また、ＩＤ部に格納される数値はパケット毎に変化するため、各パケット間のハミング距離が大きくなる。従って、電文なりすましが発生する可能性が低減され、誤り電文に対する検証能力を向上させることができる。
１．原理
先ず、原理について説明する。以下、伝送路を流れるデータの単位を「電文」と呼ぶ。但し、通信プロトコルの階層は何であってもよく、例えば第２層（レイヤ２）の通信で使用される「フレーム」や、第３層（レイヤ３）の通信で使用される「パケット」でも良い。特許請求の範囲に記載した「パケット」の用語は、これらの代表として用いたものであり、「電文」や「フレーム」も同義（少なくとも均等）である。
先ず、原理について説明する。以下、伝送路を流れるデータの単位を「電文」と呼ぶ。但し、通信プロトコルの階層は何であってもよく、例えば第２層（レイヤ２）の通信で使用される「フレーム」や、第３層（レイヤ３）の通信で使用される「パケット」でも良い。特許請求の範囲に記載した「パケット」の用語は、これらの代表として用いたものであり、「電文」や「フレーム」も同義（少なくとも均等）である。
図１は、電文のデータ構成の一例を示す図である。電文は、ヘッダ部（Ｈ）と、ＩＤ部（ＩＤ）と、データ部（Ｄ）とを備えて構成される。
ヘッダ部（Ｈ）は、電文の先頭に設けられ、電文のデータ長やプロトコル識別子等の制御用情報が格納される部分である。ＩＤ部（ＩＤ）は、送信元・送信先の機器の識別符号や、電文の識別符号等の各種ＩＤが格納される部分である。また、データ部（Ｄ）は、伝送内容の情報が格納される部分である。
図２は、従来における電文の伝送方法と、ＩＤ特定の原理を示す図である。同図において、横軸は時間軸を表しており、同一内容の電文が左方向に繰り返し伝送される様子を示している。
例えば、ＩＤが「１」である送信機が電文を送信する場合、送信機は、ＩＤ部（ＩＤ）にＩＤ「１」を格納した電文を送信する。そして、受信機は、受信した電文（以下、「受信電文」と呼ぶ。）のＩＤ部（ＩＤ）を参照することで、当該受信電文がＩＤ「１」の送信機から送信されたものであることを知る。即ち、受信機は、１電文で送信機のＩＤを特定する。
本実施形態では、ＩＤ部（ＩＤ）にＩＤを格納する代わりに、各ＩＤそれぞれに予め設定した巡回する数列（以下、「巡回数列」と呼ぶ。）を構成する１つの項の数値を、「巡回数値」として格納する。巡回数列は、連続する２つの項の数値が、全てのＩＤについて互いにユニークとなるように設定する。
今、簡単のため、「１」〜「８」の８個のＩＤに巡回数列を設定する場合を考える。これは、８台の送信機が存在し、それぞれに「１」〜「８」のＩＤが割り当てられているような場合に相当する。
巡回数列は種々の手法を用いて作成することが可能であるが、「線形合同法」と呼ばれる乱数生成アルゴリズムを用いることで簡便に作成することができる。
線形合同法では、以下の漸化式（１）に従って乱数「Ｘ」を生成する。
Ｘn+1＝ｍｏｄ（ａＸn＋ｃ，Ｍ） ・・・（１）
但し、「ｍｏｄ（ｘ，ｙ）」は、「ｘ」を「ｙ」で割ったときの余りである。
線形合同法では、以下の漸化式（１）に従って乱数「Ｘ」を生成する。
Ｘn+1＝ｍｏｄ（ａＸn＋ｃ，Ｍ） ・・・（１）
但し、「ｍｏｄ（ｘ，ｙ）」は、「ｘ」を「ｙ」で割ったときの余りである。
ここで、「ａ」及び「ｃ」は、「０≦ａ＜Ｍ」、「０≦ｃ＜Ｍ」を満たす整数であり、それぞれ乗数及び増分と呼ばれる。また、「Ｍ」は、法と呼ばれる整数である。
式（１）により生成される乱数「Ｘ」は、各パラメータの値を適切に選択することで、周期「Ｍ」の一様乱数となることが知られている。従って、例えばこの周期「Ｍ」の一様乱数をＮ個に分割することで、連続する２項の数値が互いにユニークとなるＮ個の巡回数列を作成することができる。
実際に、（ｉ）「Ｍ＝１６，ａ＝１３，ｃ＝１」の場合と、（ii）「Ｍ＝１６，ａ＝１３，ｃ＝３」の場合とで、乱数「Ｘ1」〜「Ｘ16」の組を２組生成し、それぞれの組を４個に分割することで８個の巡回数列を作成した。そして、作成した８個の巡回数列をＩＤ「１」〜「８」に割り当てた結果を図３に示す。但し、各巡回数列に含まれる４個の数字は巡回しており、例えばＩＤ「１」の巡回数列における「１２」の次は「１」である。
この結果を見ると、巡回数列の連続する２項の数値が、全てのＩＤについて互いにユニークとなっていることがわかる。例えば、項が「１」、「１４」と続くのは、ＩＤ「１」の巡回数列だけであり、項が「４」、「９」と続くのは、ＩＤが「５」の巡回数列だけである。
図４は、本実施形態おける電文の伝送方法と、ＩＤ判別の原理を示す図である。
電文のＩＤ部には、対応するＩＤに設定されている巡回数列の１つの項の数値が当該巡回数列の順番通りに選択されて、巡回数値として格納される。例えば、ＩＤ「１」の送信機が電文を送信する場合、第１電文のＩＤ部には「１」、第２電文のＩＤ部には「１４」、第３電文のＩＤ部には「７」といった順序で巡回数値を選択して格納する。
電文のＩＤ部には、対応するＩＤに設定されている巡回数列の１つの項の数値が当該巡回数列の順番通りに選択されて、巡回数値として格納される。例えば、ＩＤ「１」の送信機が電文を送信する場合、第１電文のＩＤ部には「１」、第２電文のＩＤ部には「１４」、第３電文のＩＤ部には「７」といった順序で巡回数値を選択して格納する。
そして、受信機は、連続する２つの電文のＩＤ部に格納されている巡回数値とその順序（例えば、「１４」→「７」）から、受信電文がＩＤ「１」の送信機から送信されたものであることを知る。具体的には、連続して受信した電文のＩＤ部に格納されている巡回数値及び受信した順番を、ＩＤに設定されている巡回数列（図３参照）それぞれと照査することで、当該順番に当該巡回数値を含む巡回数列に対応するＩＤを特定する。即ち、受信機は、連続する複数の電文で送信機のＩＤを特定する。
各ＩＤ毎にそれぞれ固有の巡回数列が設定されているため、繰り返し送信される電文のＩＤ部（ＩＤ）に格納される巡回数値の順番は、各ＩＤ毎に独自のルールで変化することになる。また、ＩＤ部（ＩＤ）に格納される巡回数値は電文毎に異なるため、各電文間のハミング距離が大きくなる。従って、電文なりすましが発生する可能性が低減され、誤り電文に対する検証能力を向上させることができる。
２．変形例
２−１．巡回数列
上述した例では、巡回数列として、連続する２つの項の数値が全てのＩＤについて互いにユニークとなるような数列を設定する場合について説明したが、連続する２つの項の数値ではユニークとはならないが、連続する３つ以上の項の数値でユニークとなるような数列を巡回数列として設定することにしても良い。
２−１．巡回数列
上述した例では、巡回数列として、連続する２つの項の数値が全てのＩＤについて互いにユニークとなるような数列を設定する場合について説明したが、連続する２つの項の数値ではユニークとはならないが、連続する３つ以上の項の数値でユニークとなるような数列を巡回数列として設定することにしても良い。
２−２．連続する３以上の巡回数値に基づくＩＤの特定
上述した例において、例えばＩＤ「１」の送信機が送信した第２電文に含まれる巡回数値が本来は「１４」であったのに、ノイズの影響によって「０」に変化したとする。この場合、巡回数値が「１」、「０」と続くのは、ＩＤ「６」の巡回数列だけであるため（図３参照）、受信機は、受信電文がＩＤ「６」の送信機から送信されたものであると誤って判断してしまう。
上述した例において、例えばＩＤ「１」の送信機が送信した第２電文に含まれる巡回数値が本来は「１４」であったのに、ノイズの影響によって「０」に変化したとする。この場合、巡回数値が「１」、「０」と続くのは、ＩＤ「６」の巡回数列だけであるため（図３参照）、受信機は、受信電文がＩＤ「６」の送信機から送信されたものであると誤って判断してしまう。
かかる事態を防止するため、連続する２つの電文でＩＤを特定するのではなく、連続する３つ以上の電文でＩＤを特定することにしても良い。例えば、第２電文に含まれる巡回数値が「０」であったとしても、第１電文に含まれる巡回数値が「１」、第３電文に含まれる巡回数値が「７」であれば、巡回数値が「１」、「０」、「７」と続く巡回数列は存在しないため（図３参照）、受信機は、この３つの電文の何れかに誤り電文が含まれていると判断し、これらの電文を廃棄する。
２−３．１電文に複数の巡回数値を格納
また、１つの電文に１つの巡回数値しか格納しない場合、ＩＤを特定するためには、同一の送信機から必ず２つ以上の電文を受信しなければならない。しかし、受信時の時間的制約から１つの電文しか受信しない（できない）場合もあり、この場合はＩＤを特定することができないことになる。そこで、１つの電文に２以上の巡回数値を格納することにしても良い。
また、１つの電文に１つの巡回数値しか格納しない場合、ＩＤを特定するためには、同一の送信機から必ず２つ以上の電文を受信しなければならない。しかし、受信時の時間的制約から１つの電文しか受信しない（できない）場合もあり、この場合はＩＤを特定することができないことになる。そこで、１つの電文に２以上の巡回数値を格納することにしても良い。
図５及び図６は、１つの電文に２つの巡回数値が格納された電文の伝送方法と、ＩＤ特定の原理を示す図である。
図５では、第１電文のＩＤ部には「１」及び「１４」、第２電文のＩＤ部には「１４」及び「７」、第３電文のＩＤ部には「７」及び「１２」が巡回数値として格納されている。即ち、連続する２つの電文の巡回数値の一部が重複するように、巡回数値が２つずつ選択されて格納されている。
図５では、第１電文のＩＤ部には「１」及び「１４」、第２電文のＩＤ部には「１４」及び「７」、第３電文のＩＤ部には「７」及び「１２」が巡回数値として格納されている。即ち、連続する２つの電文の巡回数値の一部が重複するように、巡回数値が２つずつ選択されて格納されている。
また、図６では、第１電文のＩＤ部には「１」及び「１４」、第２電文のＩＤ部には「７」及び「１２」、第３電文のＩＤ部には「１」及び「１４」が巡回数値として格納されている。即ち、連続する２つの電文の巡回数値が重複しないように、巡回数値が２つずつ選択されて格納されている。
受信機は、受信した各電文のＩＤ部に格納されている巡回数値とその順序（例えば、「７」→「１２」）から、受信電文がＩＤ「１」の送信機から送信されたものであることを知る。具体的には、受信した電文のＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番を、ＩＤに設定されている巡回数列（図３参照）それぞれと照査することで、当該順番に当該数値を含む巡回数列に対応するＩＤを特定する。即ち、受信機は、１電文でＩＤを特定することができる。
尚、説明を省略するが、１つの電文に３つ以上の巡回数値を格納する場合も同様である。また、第１電文には「２つ」の巡回数値を格納し、第２電文には「３つ」の巡回数値を格納するといった具合に、格納する巡回数値の個数を電文毎に可変することにしても良い。
２−４．データのＩＤ化
電文のデータ部（Ｄ）に格納されるデータをＩＤ化し、同様の原理でＩＤを特定することによって、データの内容（種類）を判別することにしても良い。具体的には、データ部（Ｄ）に格納され得るデータの内容（種類）それぞれにデータＩＤを割り当てておき、各データＩＤ毎に巡回数列を予め設定しておく。
電文のデータ部（Ｄ）に格納されるデータをＩＤ化し、同様の原理でＩＤを特定することによって、データの内容（種類）を判別することにしても良い。具体的には、データ部（Ｄ）に格納され得るデータの内容（種類）それぞれにデータＩＤを割り当てておき、各データＩＤ毎に巡回数列を予め設定しておく。
そして、送信機は、データ部（Ｄ）に巡回数値を格納した電文を送信し、受信機は、受信電文のデータ部（Ｄ）に格納されている巡回数値に基づいてデータＩＤを特定することで、データの内容（種類）を判別するようにする。
３．第１実施例
次に、本発明を自動列車制御（ＡＴＣ）システムに適用した場合の実施例について説明する。
次に、本発明を自動列車制御（ＡＴＣ）システムに適用した場合の実施例について説明する。
３−１．システム構成
先ず、システム構成について説明する。
図７は、本実施例における自動列車制御システム１の概略構成を示す図である。
列車の走行する軌道ｒは、複数の閉塞区間（例えば、Ｈ１〜Ｈ５）に区分されており、各閉塞区間には軌道回路が敷設されている。そして、各軌道回路は、ＡＴＣ機器室に接続されている。
先ず、システム構成について説明する。
図７は、本実施例における自動列車制御システム１の概略構成を示す図である。
列車の走行する軌道ｒは、複数の閉塞区間（例えば、Ｈ１〜Ｈ５）に区分されており、各閉塞区間には軌道回路が敷設されている。そして、各軌道回路は、ＡＴＣ機器室に接続されている。
ＡＴＣ機器室は、軌道回路毎に列車の在線を検知する。具体的には、列車が在線する閉塞区間では、列車の車軸により軌道回路が短絡されるため、この軌道回路の短絡を判別することで、列車の在線を検知する。
例えば、同図においては、閉塞区間Ｈ１及びＨ５に列車が在線しており、それぞれの閉塞区間に対応する軌道回路が短絡される。これにより、ＡＴＣ機器室は、閉塞区間Ｈ１及びＨ５に列車が在線していることを検知する。
また、ＡＴＣ機器室は、軌道回路毎に列車の速度制御用の電文を作成し、作成した電文を対応する軌道回路に伝送する。そして、列車は、閉塞区間を通過する際に、当該閉塞区間に対応する軌道回路から電文を受信する。但し、従来のＡＴＣシステムと同様、列車の最高速度と閉塞区間の長さとの関係から、列車は、１つの閉塞区間で最低３回の電文が受信可能なように設計されているとする。
ＡＴＣ機器室から軌道回路に伝送される電文のデータ構成例を、図８に示す。
電文には、各軌道回路に割り当てられたＩＤ（以下、「軌道回路ＩＤ」と呼ぶ。）が格納される軌道回路ＩＤ部と、先行列車が在線する閉塞区間までの区間数（以下、「開通区間数」と呼ぶ。）等のデータが格納されるデータ部とが設けられている。
電文には、各軌道回路に割り当てられたＩＤ（以下、「軌道回路ＩＤ」と呼ぶ。）が格納される軌道回路ＩＤ部と、先行列車が在線する閉塞区間までの区間数（以下、「開通区間数」と呼ぶ。）等のデータが格納されるデータ部とが設けられている。
また、電文の先頭には、ヘッダとしてのフラグ部が設けられ、末尾には、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等のチェック符号が格納されるチェック符号部が設けられている。
本実施例では、ＡＴＣ機器室は、電文の軌道回路ＩＤ部に軌道回路ＩＤを格納するのではなく、当該軌道回路ＩＤを特定するための巡回数値を格納する。具体的には、ＡＴＣ機器室は、軌道回路ＩＤ毎に巡回数列が設定された軌道回路別巡回数列データを記憶しており、軌道回路に伝送する電文の軌道回路ＩＤ部には、当該軌道回路の軌道回路ＩＤに設定されている巡回数列の巡回数値をその順番通りに選択して格納する。
尚、軌道回路ＩＤ部に格納する巡回数値の個数はいくつであっても良いが、列車が１つの軌道回路から電文を受信可能な回数は限られているため、１つの電文に連続する２つ以上の巡回数値を格納することが望ましい。
車上側は、軌道回路ＩＤ毎に始点・終点キロ程、開通区間数と距離との関係、線路の曲線制限、勾配等が定められた線路データと、ＡＴＣ機器室（地上側）が有している巡回数列データと同じ軌道回路別巡回数列データとを記憶している。
そして、軌道回路から電文を受信した際に、軌道回路別巡回数列データを参照して、受信電文の軌道回路ＩＤ部に格納されている巡回数値に基づいて軌道回路ＩＤを特定する。具体的には、受信した電文の軌道回路ＩＤ部に格納されている巡回数値及びその順番を、軌道回路別巡回数列データに記憶されている巡回数列それぞれと照査し、当該順番に当該巡回数値を含む巡回数列に対応する軌道回路ＩＤを特定する。
そして、線路データを参照し、特定した軌道回路ＩＤと、受信電文のデータ部に格納されているデータとに基づいて、当該列車から先行列車までの距離を算出する。そして、算出した距離に基づいてブレーキパターンを発生し、発生したブレーキパターンに従ってブレーキを動作制御することで車両の速度制御を行う。尚、ブレーキパターンの発生に係る処理及び速度制御は公知であるため、説明を省略する。
例えば、図７において、列車Ｔ１は、在線している閉塞区間Ｈ５の軌道回路から電文を受信する。そして、特定した閉塞区間Ｈ５の軌道回路のＩＤと、受信電文に含まれる開通区間数等のデータに基づいて、閉塞区間Ｈ１に在線している先行列車Ｔ２までの距離を算出する。そして、算出した距離に基づいて、閉塞区間Ｈ１の手前で車両を停止させるようなブレーキパターンＢＰを発生し、当該ブレーキパターンＢＰに従って車両の速度を制御する。
３−２．機能構成
次に、機能構成について説明する。
図９は、列車が有する本実施例に関わる機能構成を示すブロック図である。列車は、車上装置１０と、車内表示器２０と、受電器３０とを備えている。
次に、機能構成について説明する。
図９は、列車が有する本実施例に関わる機能構成を示すブロック図である。列車は、車上装置１０と、車内表示器２０と、受電器３０とを備えている。
車上装置１０は、ブレーキパターンを発生して車両の速度制御を行う装置であり、制御部１００と、記憶部１２０とを備えて構成されるコンピュータである。制御部１００は、ＣＰＵ等の演算装置であり、記憶部１２０の速度制御プログラム１２１を実行することで速度制御処理を行う。この速度制御処理を行う機能部を、便宜的に速度制御部１０１と呼ぶ。
記憶部１２０は、例えばハードディスクや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって実現され、制御部１００を速度制御部１０１として機能させるための速度制御プログラム１２１と、線路データ１２２と、軌道回路別巡回数列データ１２３と、受信電文蓄積データ１２４と、走行データ１２５と、ブレーキパターンデータ１２６とを記憶している。
線路データ１２２は、軌道回路毎に始点・終点キロ程、開通区間数と距離との関係、線路の曲線制限、勾配等が当該軌道回路の軌道回路ＩＤと対応付けられたデータである。
軌道回路別巡回数列データ１２３は、軌道回路毎に巡回数列が設定されたデータであり、そのデータ構成例を図１０に示す。軌道回路別巡回数列データ１２３には、軌道回路ＩＤ１２３１と、巡回数列１２３２とが対応付けて記憶されている。但し、同図では、巡回数列の具体的な内容については図示を省略している。
受信電文蓄積データ１２４は、軌道回路から受信した電文が記憶されて蓄積されたデータである。この受信電文蓄積データ１２４は、新たに電文が受信されることで随時追加・更新される。
走行データ１２５は、列車の走行速度、走行位置（キロ程）等の走行情報が記憶されたデータである。この走行データ１２５は、走行中、随時更新される。
ブレーキパターンデータ１２６は、ブレーキパターンが記憶されたデータである。このブレーキパターンデータ１２６は、新たにブレーキパターンが発生されることで随時更新される。
車内表示器２０は、車上装置１０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置であり、例えばＣＲＴ、ＬＣＤ等のハードウェアによって実現される。この車内表示器２０は、運転台に設けられ、制御部１００により発生されたブレーキパターン等が表示される。
受電器３０は、軌道回路の電流（レール電流）を測定して受信電文を受信するものである。受電器３０で受信された受信電文は、車上装置１０で処理される。
３−３．処理の流れ
次に、処理の流れについて説明する。
図１１は、速度制御プログラム１２１が読み出されて実行されることで車上装置１０において実行される速度制御処理の流れを示すフローチャートである。
次に、処理の流れについて説明する。
図１１は、速度制御プログラム１２１が読み出されて実行されることで車上装置１０において実行される速度制御処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、速度制御部１０１は、現在の車両の走行速度、走行位置等の走行情報を算出し（ステップＡ１）、記憶部１２０の走行データ１２５を更新する。
そして、速度制御部１０１は、走行データ１２５に記憶されている走行情報及びブレーキパターンデータ１２６に記憶されているブレーキパターンに従って、制動制御を行う（ステップＡ３）。
次いで、速度制御部１０１は、軌道回路から電文を受信したか否かを判定し（ステップＡ５）、受信しなかったと判定した場合は（ステップＡ５；Ｎｏ）、ステップＡ１に戻る。一方、電文を受信したと判定した場合は（ステップＡ５；Ｙｅｓ）、受信電文を記憶部１２０の受信電文蓄積データ１２４に格納する。
そして、速度制御部１０１は、当該受信電文の軌道回路ＩＤの特定を行う（ステップＡ７）。具体的には、受信電文蓄積データ１２４に格納されている直近の電文及び今回受信した電文の軌道回路ＩＤ部に格納されている巡回数値及びその順番を、軌道回路別巡回数列データに記憶されている巡回数列それぞれと照査することで、軌道回路ＩＤを特定する。
ステップＡ７において軌道回路ＩＤを特定することができた場合は（ステップＡ７；ＯＫ）、速度制御部１０１は、受信電文のデータ部に格納されているデータを判別する（ステップＡ９）。
そして、データを判別することができた場合は（ステップＡ９；ＯＫ）、速度制御部１０１は、記憶部１２０の線路データ１２２を参照し、ステップＡ７で特定した軌道回路ＩＤと、ステップＡ９で特定したデータとに基づいて、当該列車から先行列車までの距離を算出する（ステップＡ１１）。
次いで、速度制御部１０１は、ステップＡ１１で算出した先行列車までの距離に基づいて、ブレーキパターンを発生する（ステップＡ１３）。そして、速度制御部１０１は、発生したブレーキパターンで記憶部１２０のブレーキパターンデータ１２６を更新して（ステップＡ１５）、ステップＡ１に戻り、ステップＡ１〜Ａ１５の処理を繰り返す。
一方、ステップＡ７において軌道回路ＩＤを特定することができなかった場合（ステップＡ７；ＮＧ）、又はステップＡ９においてデータを判別することができなかった場合は（ステップＡ９；ＮＧ）、速度制御部１０１は、ステップＡ１に戻る。
３−４．作用効果
本実施例によれば、各軌道回路毎に巡回数列が予め設定されており、軌道回路ＩＤ部に軌道回路ＩＤを特定するための巡回数値が格納された電文が、ＡＴＣ機器室から軌道回路に伝送される。そして、列車は、閉塞区間を通過する際に、当該閉塞区間の軌道回路から電文を受信し、受信電文の軌道回路ＩＤ部に格納されている巡回数値に基づいて特定した軌道回路ＩＤと、受信電文のデータ部に格納されているデータとに基づいてブレーキパターンを発生する。そして、発生したブレーキパターンに従って制動制御を行うことで、車両の速度を制御する。
本実施例によれば、各軌道回路毎に巡回数列が予め設定されており、軌道回路ＩＤ部に軌道回路ＩＤを特定するための巡回数値が格納された電文が、ＡＴＣ機器室から軌道回路に伝送される。そして、列車は、閉塞区間を通過する際に、当該閉塞区間の軌道回路から電文を受信し、受信電文の軌道回路ＩＤ部に格納されている巡回数値に基づいて特定した軌道回路ＩＤと、受信電文のデータ部に格納されているデータとに基づいてブレーキパターンを発生する。そして、発生したブレーキパターンに従って制動制御を行うことで、車両の速度を制御する。
各軌道回路ＩＤ毎にそれぞれ固有の巡回数列が設定されているため、軌道回路に繰り返し伝送される電文の軌道回路ＩＤ部に格納される巡回数値の順番は、各軌道回路ＩＤ毎に独自のルールで変化することになる。また、軌道回路ＩＤ部に格納される巡回数値は電文毎に変化するため、各電文間のハミング距離が大きくなる。従って、電文なりすましが発生する可能性が低減され、誤り電文に対する検証能力を向上させることができる。
３−５．変形例
「２−４．データのＩＤ化」で説明したように、軌道回路に伝送される電文のデータ部に格納されるデータをＩＤ化することにしても良い。具体的には、データ部に格納され得る開通区間数毎にＩＤ（以下、「開通区間数ＩＤ」と呼ぶ。）を割り当て、巡回数列を予め設定しておく。
「２−４．データのＩＤ化」で説明したように、軌道回路に伝送される電文のデータ部に格納されるデータをＩＤ化することにしても良い。具体的には、データ部に格納され得る開通区間数毎にＩＤ（以下、「開通区間数ＩＤ」と呼ぶ。）を割り当て、巡回数列を予め設定しておく。
地上側（ＡＴＣ機器室）及び車上側（列車）は、各開通区間数ＩＤ毎に設定された巡回数列のデータを開通区間数別巡回数列データとして記憶しておき、地上側（ＡＴＣ機器室）は、データ部に巡回数値を格納した電文を軌道回路に伝送する。そして、車上側（列車）は、軌道回路から受信した電文のデータ部に格納されている巡回数値に基づいて開通区間数ＩＤを特定することで、開通区間数を判別する。
４．第２実施例
次に、本発明を、自動列車停止（ＡＴＳ）システムに適用した場合の実施例について説明する。
次に、本発明を、自動列車停止（ＡＴＳ）システムに適用した場合の実施例について説明する。
４−１．システム構成
先ず、システム構成について説明する。
図１２は、本実施例における自動列車停止システム３の概略構成を示す図である。
列車の走行する軌道ｒは、複数の閉塞区間（例えば、Ｈ１〜Ｈ３）に区分され、各閉塞区間それぞれに対応して閉塞信号機（例えば、Ｓ１〜Ｓ３）が設置されている。以下、この閉塞信号機のことを、適宜「信号」と呼ぶ。
先ず、システム構成について説明する。
図１２は、本実施例における自動列車停止システム３の概略構成を示す図である。
列車の走行する軌道ｒは、複数の閉塞区間（例えば、Ｈ１〜Ｈ３）に区分され、各閉塞区間それぞれに対応して閉塞信号機（例えば、Ｓ１〜Ｓ３）が設置されている。以下、この閉塞信号機のことを、適宜「信号」と呼ぶ。
また、軌道ｒには、各信号（例えば、Ｓ１〜Ｓ３）に対応して地上子（例えば、ｂ１〜ｂ３）が敷設され、地上子は、当該地上子上を通過する列車に備えられている車上子とデータ通信を行う。具体的には、車上子は、地上子から、対応する信号の現示情報を含む電文を受信する。但し、従来のＡＴＳシステムと同様、列車の最高速度と、車上子／地上子間の通信可能距離との関係から、列車の１回の通過に伴う車上子／地上子間の近接通信で、最低３回の電文受信が可能なように設計されているとする。
地上子から車上子に送信される電文のデータ構成例を、図１３に示す。
電文には、各地上子に割り当てられたＩＤである「地上子ＩＤ」が格納される地上子ＩＤ部と、当該地上子に対応する信号の現示情報が格納される現示データ部と、進行方向直近で停止現示を示している信号（停止信号）までの距離情報が格納される停止信号距離データ部とが設けられている。また、電文の先頭には、ヘッダとしてのフラグ部が設けられ、末尾には、ＣＲＣ等のチェック符号が格納されるチェック符号部が設けられている。
電文には、各地上子に割り当てられたＩＤである「地上子ＩＤ」が格納される地上子ＩＤ部と、当該地上子に対応する信号の現示情報が格納される現示データ部と、進行方向直近で停止現示を示している信号（停止信号）までの距離情報が格納される停止信号距離データ部とが設けられている。また、電文の先頭には、ヘッダとしてのフラグ部が設けられ、末尾には、ＣＲＣ等のチェック符号が格納されるチェック符号部が設けられている。
本実施例では、電文の現示データ部に現示情報を格納するのではなく、当該現示を判別するための巡回数値を格納する。具体的には、地上子を制御する地上装置（不図示）が、各信号現示に割り当てられたＩＤ（以下、「現示ＩＤ」と呼ぶ。）毎に巡回数列が設定された現示別巡回数列データを記憶している。そして、地上子から送信させる電文の現示データ部には、当該地上子に対応する信号の現示の現示ＩＤに設定されている巡回数列の巡回数値をその順番通りに選択して格納する。
尚、現示データ部に格納する巡回数値の個数はいくつであっても良いが、列車が１つの地上子から電文を受信可能な回数は限られているため、１つの電文に連続する２つ以上の巡回数値を格納することが望ましい。
車上側は、地上装置と同一の現示別巡回数列データを記憶している。そして、地上子から電文を受信した際に、現示別巡回数列データを参照して、受信電文の現示データ部に格納されている巡回数値に基づいて現在ＩＤを特定する。具体的には、受信した電文の現示データ部に格納されている巡回数値及びその順番を、現示別巡回数列データに記憶されている巡回数列それぞれと照査し、当該順番に当該巡回数値を含む巡回数列に対応する現示ＩＤを特定する。
そして、特定した現示ＩＤと、受信電文の停止信号距離データ部に格納されている停止信号までの距離データとに基づいて、停止信号までに車両を停止させる速度照査パターンを発生し、発生した速度照査パターンに従って制動制御を行うことで車両の速度制御を実行する。
例えば、図１２において、列車Ｔ１は、在線している閉塞区間Ｈ４の１つ前の閉塞区間Ｈ３に対応する地上子ｂ３から電文を受信する。地上子ｂ３は、閉塞区間Ｈ３への進入可否を知らせる信号Ｓ３に対応する。そこで、地上子ｂ３から受信した電文から、信号Ｓ３の現示を特定する。また、進行方向直近の停止現示を示している信号までの距離ｄ１の情報を、受信した電文の停止信号距離データ部から取得する。
そして、停止信号までの距離データに基づいて、停止信号の手前で車両を停止させるような速度照査パターンＶＰを発生し、当該速度照査パターンＶＰに従って車両の速度を制御する。図１２においては、列車Ｔ１の直近の停止信号は信号Ｓ２であるため、この信号Ｓ２の手前で停止させる速度照査パターンＶＰが発生される。尚、速度照査パターンの発生に係る処理及び制動制御は公知であるため、説明を省略する。
４−２．機能構成
次に、機能構成について説明する。
図１４は、列車が有する本実施例に関わる機能構成を示すブロック図である。列車は、車上装置４０と、車内表示器５０と、車上子６０とを備えている。
次に、機能構成について説明する。
図１４は、列車が有する本実施例に関わる機能構成を示すブロック図である。列車は、車上装置４０と、車内表示器５０と、車上子６０とを備えている。
車上装置４０は、速度照査パターンを発生して車両の速度制御を行う装置であり、制御部４００と、記憶部４２０とを備えて構成されるコンピュータである。制御部４００は、ＣＰＵ等の演算装置であり、記憶部４２０の第２速度制御プログラム４２１に従って第２速度制御処理を行う。この第２速度制御処理を行う機能部を、便宜的に第２速度制御部４０１と呼ぶ。
記憶部４２０は、例えばハードディスクや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって実現され、制御部４００を第２速度制御部４０１として機能させるための第２速度制御プログラム４２１と、線路データ４２２と、現示別巡回数列データ４２３と、受信電文蓄積データ４２４と、走行データ４２５と、速度照査パターンデータ４２６とを記憶している。
線路データ４２２は、軌道回路毎に始点・終点キロ程、開通区間数と距離との関係、線路の曲線制限、勾配等が当該軌道回路の軌道回路ＩＤと対応付けられたデータである。
軌道回路別巡回数列データ４２３は、信号現示毎に巡回数列が設定されたデータであり、そのデータ構成例を図１５に示す。現示別巡回数列データ４２３には、種別４２３１と、現示４２３２と、現示ＩＤ４２３３と、巡回数列４２４４とが対応付けて記憶されている。但し、同図では、巡回数列の具体的な内容については図示を省略している。
種別４２３１は、信号の種類であり、「３現示」、「４現示」、「５現示」等が記憶されている。現示４２３２は、現示の種類であり、「停止」、「警戒」、「注意」、「減速」、「進行」等が記憶されている。現示ＩＤ４２３３は、各現示４２３２に割り当てられたＩＤである。巡回数列４２４４は、各現示ＩＤ４２３３を一意に特定するための巡回数列４２４４である。
受信電文蓄積データ４２４は、軌道回路から受信した電文が記憶されて蓄積されたデータである。この受信電文蓄積データ４２４は、新たに電文が受信されることで随時追加・更新される。
走行データ４２５は、列車の走行速度、走行位置（キロ程）等の走行情報が記憶されたデータである。この走行データ４２５は、走行中、随時更新される。
速度照査パターンデータ４２６は、速度照査パターンが記憶されたデータである。この速度照査パターンデータ４２６は、新たに速度照査パターンが発生されることで随時更新される。
車内表示器５０は、車上装置４０から入力される表示信号に基づいた各種表示を行う表示装置であり、例えばＣＲＴ、ＬＣＤ等のハードウェアによって実現される。この車内表示器５０は、運転台に設けられ、制御部４００により発生された速度照査パターン等が表示される。
車上子６０は、地上子から電文を受信する受信機であり、受信した電文を車上装置４０に出力する。
４−３．処理の流れ
次に、処理の流れについて説明する。
図１６は、第２速度制御プログラム５２１が読み出されて実行されることで車上装置４０において実行される第２速度制御処理の流れを示すフローチャートである。
次に、処理の流れについて説明する。
図１６は、第２速度制御プログラム５２１が読み出されて実行されることで車上装置４０において実行される第２速度制御処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、第２速度制御部４０１は、現在の車両の走行速度、走行位置等の走行情報を算出し（ステップＢ１）、記憶部４２０の走行データ４２５を更新する。
そして、第２速度制御部４０１は、走行データ４２５に記憶されている走行情報及び速度照査パターンデータ４２６に記憶されている速度照査パターンに従って、制動制御を行う（ステップＢ３）。
次いで、第２速度制御部４０１は、地上子から電文を受信したか否かを判定し（ステップＢ５）、受信しなかったと判定した場合は（ステップＢ５；Ｎｏ）、ステップＢ１に戻る。一方、電文を受信したと判定した場合は（ステップＢ５；Ｙｅｓ）、受信電文を記憶部４２０の受信電文蓄積データ４２４に格納する。
そして、第２速度制御部４０１は、当該受信電文の地上子ＩＤの判別を行い（ステップＢ７）、判別することができた場合は（ステップＢ７；ＯＫ）、現示ＩＤの特定を行う（ステップＢ９）。
具体的には、受信電文蓄積データ４２４に格納されている直近の電文及び今回受信した電文の現示データ部に格納されている巡回数値及びその順番を、現示別巡回数列データに記憶されている巡回数列それぞれと照査することで、現示ＩＤを特定する。
ステップＢ９において現示ＩＤを特定することができた場合は（ステップＢ９；ＯＫ）、第２速度制御部４０１は、受信電文の停止信号距離データ部に格納されている距離データを判別する（ステップＢ１１）。
そして、距離データを判別することができた場合は（ステップＢ１１；ＯＫ）、第２速度制御部４０１は、記憶部４２０の線路データ４２２と、ステップＢ９で特定した現示ＩＤと、ステップＢ１１で特定した距離データとに基づいて、速度照査パターンを発生する（ステップＢ１３）。
次いで、第２速度制御部４０１は、発生した速度照査パターンで記憶部４２０の速度照査パターンデータ４２６を更新して（ステップＢ１５）、ステップＢ１に戻り、ステップＢ１〜Ｂ１５の処理を繰り返す。
一方、ステップＢ７において地上子ＩＤを判別することができなかった場合（ステップＢ７；ＮＧ）、又はステップＢ９において現示ＩＤを特定することができなかった場合は（ステップＢ９；ＮＧ）、第２速度制御部４０１は、ステップＢ１に戻る。また、ステップＢ１１において距離データを判別することができなかった場合も（ステップＢ１１；ＮＧ）、第２速度制御部４０１は、ステップＢ１に戻る。
４−４．作用効果
本実施例によれば、各現示毎に巡回数列が設定されており、現示データ部に当該現示を特定するための巡回数値が格納された電文が、地上子から車上子に送信される。そして、列車は、受信電文の現示データ部に格納されている巡回数値に基づいて特定した現示と、受信電文の停止信号距離データ部に格納されている直近の停止信号までの距離情報とに基づいて速度照査パターンを発生し、発生した速度照査パターンに従って制動制御を行うことで、車両の速度制御を実現する。
本実施例によれば、各現示毎に巡回数列が設定されており、現示データ部に当該現示を特定するための巡回数値が格納された電文が、地上子から車上子に送信される。そして、列車は、受信電文の現示データ部に格納されている巡回数値に基づいて特定した現示と、受信電文の停止信号距離データ部に格納されている直近の停止信号までの距離情報とに基づいて速度照査パターンを発生し、発生した速度照査パターンに従って制動制御を行うことで、車両の速度制御を実現する。
各現示毎にそれぞれ固有の巡回数列が設定されているため、繰り返し送信される電文の現示データ部に格納される巡回数値の順番は、各現示毎に独自のルールで変化することになる。また、現示データ部に格納される巡回数値は電文毎に変化するため、各電文間のハミング距離が大きくなる。従って、電文なりすましが発生する可能性が低減され、誤り電文に対する検証能力を向上させることができる。
４−５．変形例
地上子から車上子に伝送される電文の地上子ＩＤ部に格納される地上子ＩＤを、巡回数値に基づいて特定することにしても良い。
地上子から車上子に伝送される電文の地上子ＩＤ部に格納される地上子ＩＤを、巡回数値に基づいて特定することにしても良い。
具体的には、各地上子毎に巡回数列を予め設定しておく。地上子及び列車は、この各地上子毎に巡回数列が設定されたデータを地上子別巡回数列データとして記憶しておき、地上子は、地上子ＩＤ部に巡回数値を格納した電文を車上子に送信する。そして、列車は、地上子から受信した電文の地上子ＩＤ部に格納されている巡回数値に基づいて、地上子を特定する。
５．第３実施例
次に、本発明を信号保安システムに適用した場合の実施例について説明する。
次に、本発明を信号保安システムに適用した場合の実施例について説明する。
５−１．システム構成
先ず、システム構成について説明する。
図１７は、本実施例における信号保安システム５の概略構成を示す図である。
信号保安システム５は、信号扱所に設置される信号扱所制御装置７０と、複数の信号制御装置８０とがネットワークＮを介して接続されるネットワークシステムである。また、信号制御装置８０は、それぞれが制御の対象とする信号Ｓ（以下、「制御対象信号」と呼ぶ。）と接続されている。尚、本実施例では、簡単のため、信号Ｓは全て３現示であるものとして説明する。
先ず、システム構成について説明する。
図１７は、本実施例における信号保安システム５の概略構成を示す図である。
信号保安システム５は、信号扱所に設置される信号扱所制御装置７０と、複数の信号制御装置８０とがネットワークＮを介して接続されるネットワークシステムである。また、信号制御装置８０は、それぞれが制御の対象とする信号Ｓ（以下、「制御対象信号」と呼ぶ。）と接続されている。尚、本実施例では、簡単のため、信号Ｓは全て３現示であるものとして説明する。
信号扱所制御装置７０は、それぞれの信号制御装置８０からネットワークＮを介して伝送された、当該信号制御装置８０の制御対象信号の現示情報が格納された電文（以下、「現示電文」と呼ぶ。）を受信することで、全ての信号Ｓの現示を監視する。また、信号扱所制御装置７０は、信号制御装置８０が制御対象信号の現示をどのように変化させるかを指示する動作指令を格納した電文（以下、「動作指令電文」と呼ぶ。）を作成し、ネットワークＮに送出する。
信号制御装置８０は、信号扱所制御装置７０から伝送された動作指令電文を受信することで、制御対象信号の現示を制御する。また、現示電文を作成して、ネットワークＮに送出する。
図１８に、信号保安システム５においてネットワークＮに伝送される電文のデータ構成例を示す。
電文には、送信元の装置のＩＤである「送信元ＩＤ」が格納される送信元ＩＤ部と、送信先の装置のＩＤである「送信先ＩＤ」が格納される送信先ＩＤ部と、制御対象信号のＩＤである「制御対象信号ＩＤ」が格納される制御対象信号ＩＤ部と、データ部とが設けられている。信号扱所制御装置７０から伝送される動作指令電文のデータ部には、制御対象信号の動作指令が格納され、信号制御装置８０から伝送される現示電文のデータ部には、制御対象信号の現示情報が格納される。また、電文の先頭には、ヘッダとしてのフラグ部が設けられ、末尾には、ＣＲＣ等のチェック符号が格納されるチェック符号部が設けられている。
電文には、送信元の装置のＩＤである「送信元ＩＤ」が格納される送信元ＩＤ部と、送信先の装置のＩＤである「送信先ＩＤ」が格納される送信先ＩＤ部と、制御対象信号のＩＤである「制御対象信号ＩＤ」が格納される制御対象信号ＩＤ部と、データ部とが設けられている。信号扱所制御装置７０から伝送される動作指令電文のデータ部には、制御対象信号の動作指令が格納され、信号制御装置８０から伝送される現示電文のデータ部には、制御対象信号の現示情報が格納される。また、電文の先頭には、ヘッダとしてのフラグ部が設けられ、末尾には、ＣＲＣ等のチェック符号が格納されるチェック符号部が設けられている。
本実施例では、電文のデータ部に動作指令や現示情報を格納するのではなく、当該動作指令や現示情報を判別するための巡回数値を格納する。具体的には、動作指令毎にＩＤ（以下、「動作指令ＩＤ」と呼ぶ。）を割り当てておき、同様に現示毎にＩＤ（以下、「現示ＩＤ」と呼ぶ。）を割り当てておく。また、各動作指令ＩＤ毎、各現示ＩＤ毎に巡回数列を予め設定しておく。
そして、信号扱所制御装置７０は、動作指令電文のデータ部に、制御対象信号の動作指令に対応する動作指令ＩＤに設定されている巡回数列の巡回数値をその順番通りに選択して格納する。また、信号制御装置８０は、現示電文のデータ部に、制御対象信号の現示に対応する現示ＩＤに設定されている巡回数列の巡回数値をその順番通りに選択して格納する。
尚、動作指令電文及び現示電文のデータ部に格納する巡回数値の個数はいくつであっても良い。
５−２．機能構成
次に、信号扱所制御装置７０及び信号制御装置８０の機能構成について説明する。
信号扱所制御装置７０は、処理部７００と、記憶部７２０とを備えて構成されるコンピュータである。処理部７００は、記憶部７２０に記憶されている信号扱所処理プログラム７２１に従って信号扱所処理を行う。この信号扱所処理を行う機能部を、便宜的に信号扱所処理部７０１と呼ぶ。
次に、信号扱所制御装置７０及び信号制御装置８０の機能構成について説明する。
信号扱所制御装置７０は、処理部７００と、記憶部７２０とを備えて構成されるコンピュータである。処理部７００は、記憶部７２０に記憶されている信号扱所処理プログラム７２１に従って信号扱所処理を行う。この信号扱所処理を行う機能部を、便宜的に信号扱所処理部７０１と呼ぶ。
記憶部７２０は、処理部７００を信号扱所処理部７０１として機能させるための信号扱所処理プログラム７２１と、ＩＤデータ７２２と、動作指令別巡回数列データ７２３と、現示別巡回数列データ７２４と、受信電文蓄積データ７２５とを記憶している。
ＩＤデータ７２２には、信号扱所制御装置７０のＩＤと、各信号制御装置８０それぞれのＩＤと、各信号ＳそれぞれのＩＤとが記憶されている。
動作指令別巡回数列データ７２３は、各動作指令毎に巡回数列が設定されたデータであり、そのデータ構成例を図１９に示す。動作指令別巡回数列データ７２３には、動作指令７２３１と、動作指令ＩＤ７２３２と、巡回数列７２３３とが対応付けて記憶されている。但し、同図では、巡回数列の具体的な内容については図示を省略している。
現示別巡回数列データ７２４は、各現示毎に巡回数列が設定されたデータであり、そのデータ構成例を図２０に示す。現示別巡回数列データ７２４には、現示７２４１と、現示ＩＤ７２４２と、巡回数列７２４３２とが対応付けて記憶されている。但し、同図では、巡回数列の具体的な内容については図示を省略している。
受信電文蓄積データ７２５は、受信電文が蓄積されたデータであり、そのデータ構成例を図２１に示す。受信電文蓄積データ７２５には、当該受信電文を受信した日時を示す受信日時７２５１と、当該受信電文のデータである受信電文データ７２５２と、処理判別フラグ７２５３とが対応付けて記憶されている。
処理判別フラグ７２５３は、当該受信電文の処理状況を示すフラグであり、当該受信電文が未処理である場合は「未」、処理済みである場合は「済」、廃棄が決定された場合は「廃」がそれぞれ設定される。
信号制御装置８０は、制御部８００と、記憶部８２０とを備えて構成されるコンピュータである。制御部８００は、記憶部８２０に記憶されている信号制御プログラム８２１に従って信号制御処理を行う。この信号制御処理を行う機能部を、便宜的に信号制御部８０１と呼ぶ。
記憶部８２０は、制御部８００を信号制御部８０１として機能させるための信号制御プログラム８２１と、ＩＤデータ７２２と、動作指令別巡回数列データ７２３と、現示別巡回数列データ７２４と、受信電文蓄積データ７２５とを記憶している。
５−３．処理の流れ
次に、処理の流れについて説明する。
図２２は、信号扱所処理プログラム７２１が読み出されて実行されることで信号扱所制御装置７０において実行される信号扱所処理の流れを示すフローチャートである。
次に、処理の流れについて説明する。
図２２は、信号扱所処理プログラム７２１が読み出されて実行されることで信号扱所制御装置７０において実行される信号扱所処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、信号扱所処理部７０１は、各信号Ｓ毎にループＡの処理を行う（ステップＣ１〜Ｃ１７）。ループＡでは、信号扱所処理部７０１は、記憶部７２０のＩＤデータ７２２を参照し、動作指令電文の送信元ＩＤ部に格納する送信元ＩＤとして、信号扱所制御装置７０のＩＤを設定する（ステップＣ３）。
また、信号扱所処理部７０１は、動作指令電文の送信先ＩＤ部に格納する送信先ＩＤとして、送信先の信号制御装置８０のＩＤを設定し（ステップＣ５）、制御対象信号ＩＤ部に格納する制御対象信号ＩＤとして、当該信号ＳのＩＤを設定する（ステップＣ７）。
次いで、信号扱所処理部７０１は、動作指令を変更するか否かを判定し（ステップＣ９）、変更すると判定した場合は（ステップＣ９；Ｙｅｓ）、記憶部７２０の動作指令別巡回数列データ７２３を参照し、動作指令電文のデータ部に格納する巡回数値として、新たな動作指令７２３１に対応付けられている巡回数列７２３３の項の数値を設定する（ステップＣ１１）。
また、動作指令を変更しないと判定した場合は（ステップＣ９；Ｎｏ）、信号扱所処理部７０１は、動作指令電文のデータ部に格納する巡回数値として、前回と同じ動作指令７２３１に対応付けられている巡回数列７２３３の項の数値を設定する（ステップＣ１３）。
そして、信号扱所処理部７０１は、動作指令電文を送信して（ステップＣ１５）、ループＡの処理を終了する。
ループＡの処理を終了すると、信号扱所処理部７０１は、電文を受信したか否かを判定し（ステップＣ１９）、受信しなかったと判定した場合は（ステップＣ１９；Ｎｏ）、ステップＣ１に戻る。
一方、電文を受信したと判定した場合は（ステップＣ１９；Ｙｅｓ）、信号扱所処理部７０１は、記憶部７２０の受信電文蓄積データ７２５に当該受信電文を蓄積する（ステップＣ２１）。具体的には、受信日時７２５１と、当該受信電文の受信電文データ７２５２と、処理判別フラグ７２５３とを対応付けて格納し、処理判別フラグ７２５３には「未」を設定する。
次いで、信号扱所処理部７０１は、受信電文蓄積データ７２５の処理判別フラグ７２５３が「未」の受信電文データ７２５２を、受信日時７２５１が新しい順にループＢの処理を行う（ステップＣ２３〜Ｃ４１）。
ループＢでは、信号扱所処理部７０１は、記憶部７２０のＩＤデータ７２２を参照することで、ステップＣ２５〜Ｃ３１の判別を行う。具体的には、信号扱所処理部７０１は、当該受信電文の送信元ＩＤ部に格納されている送信元ＩＤを判別し（ステップＣ２５）、判別することができた場合は（ステップＣ２５；ＯＫ）、当該受信電文の送信先ＩＤ部に格納されている送信先ＩＤを判別する（ステップＣ２７）。
そして、送信先ＩＤを判別することができた場合は（ステップＣ２７；ＯＫ）、信号扱所処理部７０１は、判別した送信先ＩＤが信号扱所制御装置７０のＩＤであるか否かを判定することで、当該受信電文が信号扱所宛であるか否かを判定する（ステップＣ２９）。
そして、信号扱所宛であると判定した場合は（ステップＣ２９；Ｙｅｓ）、信号扱所処理部７０１は、当該受信電文の制御対象信号ＩＤ部に格納されている制御対象信号ＩＤを判別する（ステップＣ３１）。
そして、制御対象信号ＩＤを判別することができた場合は（ステップＣ３１；ＯＫ）、信号扱所処理部７０１は、記憶部７２０の現示別巡回数列データ７２４を参照することで、当該受信電文のデータ部に格納されている現示情報を判別する（ステップＣ３３）。
そして、現示情報を判別することができた場合は（ステップＣ３３；ＯＫ）、信号扱所処理部７０１は、信号状態監視処理を行う（ステップＣ３５）。具体的には、各信号Ｓの現示を監視した上で、各信号Ｓの現示を次にどのように変化させるかを演算する。
そして、信号扱所処理部７０１は、記憶部７２０の受信電文蓄積データ７２５の当該受信電文の受信電文データ７２５２に対応付けられている処理判別フラグ７２５３を「済」に設定し（ステップＣ３７）、ループＢの処理を終了する。
一方、ステップＣ２５において送信元ＩＤを判別することができなかった場合（ステップＣ２５；ＮＧ）、又はステップＣ２７において送信先ＩＤを判別することができなかった場合には（ステップＣ２７；Ｎｏ）、信号扱所処理部７０１は、記憶部７２０の受信電文蓄積データ７２５の当該受信電文の受信電文データ７２５２に対応付けられている処理判別フラグ７２５３を「廃」に設定し（ステップＣ３９）、ループＢの処理を終了する。
また、ステップＣ２９において受信電文が信号扱所宛ではないと判定した場合（ステップＣ２９；Ｎｏ）、ステップＣ３１において制御対象信号ＩＤを判別することができなかった場合（ステップＣ３１；Ｎｏ）、又はステップＣ３３において現示情報を判別することができなかった場合にも（ステップＣ３３；ＮＧ）、信号扱所処理部７０１は、ステップＣ３９へと処理を移行する。
図２３は、信号制御プログラム８２１が読み出されて実行されることで信号制御装置８０において実行される信号制御処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、信号制御部８０１は、各信号Ｓ毎にループＣの処理を行う（ステップＤ１〜Ｄ１７）。ループＣでは、信号制御部８０１は、記憶部８２０のＩＤデータ７２２を参照し、現示電文の送信元ＩＤ部に格納する送信元ＩＤとして、当該信号制御装置８０のＩＤを設定する（ステップＤ３）。
また、信号制御部８０１は、現示電文の送信先ＩＤ部に格納する送信先ＩＤとして、信号扱所制御装置７０のＩＤを設定し（ステップＤ５）、制御対象信号ＩＤ部に格納する制御対象信号ＩＤとして、当該信号ＳのＩＤを設定する（ステップＤ７）。
次いで、信号制御部８０１は、現示を変更するか否かを判定し（ステップＤ９）、変更すると判定した場合は（ステップＤ９；Ｙｅｓ）、記憶部８２０の現示別巡回数列データ７２４を参照し、現示電文のデータ部に格納する巡回数値として、新たな現示７２４１に対応付けられている巡回数列７２４３の項の数値を設定する（ステップＤ１１）。
また、現示を変更しないと判定した場合は（ステップＤ９；Ｎｏ）、信号制御部８０１は、現示電文のデータ部に格納する巡回数値として、前回と同じ現示７２４１に対応付けられている巡回数列７２４３の項の数値を設定する（ステップＤ１３）。
そして、信号制御部８０１は、現示電文を送信して（ステップＤ１５）、ループＣの処理を終了する。
ループＣの処理を終了すると、信号制御部８０１は、電文を受信したか否かを判定し（ステップＤ１９）、受信しなかったと判定した場合は（ステップＤ１９；Ｎｏ）、ステップＤ１に戻る。
一方、電文を受信したと判定した場合は（ステップＤ１９；Ｙｅｓ）、信号制御部８０１は、記憶部８２０の受信電文蓄積データ７２５に当該受信電文を蓄積する（ステップＤ２１）。具体的には、受信日時７２５１と、当該受信電文の受信電文データ７２５２と、処理判別フラグ７２５３とを対応付けて格納し、処理判別フラグ７２５３には「未」を設定する。
次いで、信号制御部８０１は、受信電文蓄積データ７２５の処理判別フラグ７２５３が「未」の受信電文データ７２５２を、受信日時７２５１が新しい順にループＤの処理を行う（ステップＤ２３〜Ｄ４１）。
ループＤでは、信号制御部８０１は、記憶部８２０のＩＤデータ７２２を参照することで、ステップＤ２５〜Ｄ３１の判別を行う。具体的には、信号制御部８０１は、当該受信電文の送信元ＩＤ部に格納されている送信元ＩＤを判別し（ステップＤ２５）、判別することができた場合は（ステップＤ２５；ＯＫ）、当該受信電文の送信先ＩＤ部に格納されている送信先ＩＤを判別する（ステップＤ２７）。
そして、送信先ＩＤを判別することができた場合は（ステップＤ２７；ＯＫ）、信号制御部８０１は、判別した送信先ＩＤが当該信号制御装置８０のＩＤであるか否かを判定することで、当該受信電文が自装置宛であるか否かを判定する（ステップＤ２９）。
そして、自装置宛であると判定した場合は（ステップＤ２９；Ｙｅｓ）、信号制御部８０１は、当該受信電文の制御対象信号ＩＤ部に格納されている制御対象信号ＩＤを判別する（ステップＤ３１）。
そして、制御対象信号ＩＤを判別することができた場合は（ステップＤ３１；ＯＫ）、信号制御部８０１は、記憶部８２０の動作指令別巡回数列データ７２３を参照することで、当該受信電文のデータ部に格納されている動作指令を判別する（ステップＤ３３）。
そして、動作指令を判別することができた場合は（ステップＤ３３；ＯＫ）、信号制御部８０１は、現示変更処理を行う（ステップＤ３５）。具体的には、判別した動作指令に基づいて、ステップＤ３１で判別した制御対象信号ＩＤの制御対象信号の現示を変更する。
そして、信号制御部８０１は、記憶部８２０の受信電文蓄積データ７２５の当該受信電文の受信電文データ７２５２に対応付けられている処理判別フラグ７２５３を「済」に設定し（ステップＤ３７）、ループＤの処理を終了する。
一方、ステップＤ２５において送信元ＩＤを判別することができなかった場合（ステップＤ２５；ＮＧ）、又はステップＤ２７において送信先ＩＤを判別することができなかった場合には（ステップＤ２７；Ｎｏ）、信号制御部８０１は、記憶部８２０の受信電文蓄積データ７２５の当該受信電文の受信電文データ７２５２に対応付けられている処理判別フラグ７２５３を「廃」に設定し（ステップＤ３９）、ループＤの処理を終了する。
また、ステップＤ２９において受信電文が自装置宛ではないと判定した場合（ステップＤ２９；Ｎｏ）、ステップＤ３１において制御対象信号ＩＤを判別することができなかった場合（ステップＤ３１；Ｎｏ）、又はステップＤ３３において動作指令を判別することができなかった場合にも（ステップＤ３３；ＮＧ）、信号制御部８０１は、ステップＤ３９へと処理を移行する。
５−４．作用効果
本実施例によれば、信号に対する各動作指令毎、及び各現示毎に巡回数列が設定されており、データ部に動作指令を特定するための巡回数値が格納された動作指令電文が、信号扱所制御装置７０から信号制御装置８０に送信される。そして、信号制御装置８０は、受信した動作指令電文のデータ部に格納されている巡回数値に基づいて動作指令を特定し、特定した動作指令に基づいて、制御対象信号の現示を制御する。
本実施例によれば、信号に対する各動作指令毎、及び各現示毎に巡回数列が設定されており、データ部に動作指令を特定するための巡回数値が格納された動作指令電文が、信号扱所制御装置７０から信号制御装置８０に送信される。そして、信号制御装置８０は、受信した動作指令電文のデータ部に格納されている巡回数値に基づいて動作指令を特定し、特定した動作指令に基づいて、制御対象信号の現示を制御する。
また、データ部に現示を特定するための巡回数値が格納された現示電文が、信号制御装置８０から信号扱所制御装置７０に送信される。そして、信号扱所制御装置７０は、受信した現示電文のデータ部に格納されている巡回数値に基づいて現示を特定することで、各信号の現示を監視する。
各動作指令毎、各現示毎にそれぞれ固有の巡回数列が設定されているため、繰り返し伝送される電文のデータ部に格納される巡回数値の順番は、各動作指令毎、各現示毎に独自のルールで変化することになる。また、データ部に格納される巡回数値は電文毎に変化するため、各電文間のハミング距離が大きくなる。従って、電文なりすましが発生する可能性が低減され、誤り電文に対する検証能力を向上させることができる。
５−５．変形例
ネットワークＮに伝送される電文の送信元ＩＤ部に格納される送信元ＩＤ、送信先ＩＤ部に格納される送信先ＩＤ、制御対象信号ＩＤ部に格納される制御対象信号ＩＤを、巡回数値に基づいて特定することにしても良い。
ネットワークＮに伝送される電文の送信元ＩＤ部に格納される送信元ＩＤ、送信先ＩＤ部に格納される送信先ＩＤ、制御対象信号ＩＤ部に格納される制御対象信号ＩＤを、巡回数値に基づいて特定することにしても良い。
具体的には、それぞれのＩＤに巡回数列を予め設定しておき、信号扱所制御装置７０及び各信号制御装置８０それぞれに、ＩＤ別巡回数列データを記憶させておく。そして、信号扱所制御装置７０は、送信元ＩＤ部、送信先ＩＤ部及び制御対象信号ＩＤ部にそれぞれ巡回数値を格納した動作指令電文を送信し、信号制御装置８０は、ＩＤ別巡回数列データを参照することで、送信元ＩＤ、送信先ＩＤ及び制御対象信号ＩＤを特定する。
また、信号制御装置８０は、送信元ＩＤ部、送信先ＩＤ部及び制御対象信号ＩＤ部にそれぞれ巡回数値を格納した現示電文を送信し、信号扱所制御装置７０は、ＩＤ別巡回数列データを参照することで、送信元ＩＤ、送信先ＩＤ及び制御対象信号ＩＤを特定する。
６．その他
本発明を適用可能なシステムは上述した実施例に限定されるわけではなく、同一内容の送信データを格納した電文を繰り返し伝送するシステムであれば適用可能である。
本発明を適用可能なシステムは上述した実施例に限定されるわけではなく、同一内容の送信データを格納した電文を繰り返し伝送するシステムであれば適用可能である。
１ 自動列車制御システム
１０ 車上装置
２０ 車内表示器
３０ 受電器
１００ 制御部
１０１ 速度制御部
１２０ 記憶部
１２１ 速度制御プログラム
１２２ 線路データ
１２３ 軌道回路別巡回数列データ
１２４ 受信電文蓄積データ
１２５ 走行データ
１２６ ブレーキパターンデータ
１０ 車上装置
２０ 車内表示器
３０ 受電器
１００ 制御部
１０１ 速度制御部
１２０ 記憶部
１２１ 速度制御プログラム
１２２ 線路データ
１２３ 軌道回路別巡回数列データ
１２４ 受信電文蓄積データ
１２５ 走行データ
１２６ ブレーキパターンデータ
Claims (13)
- ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信する送信機であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段と、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値を、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択していく数値選択手段と、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される数値を前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段と、
を備えた送信機。 - ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信する送信機であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段と、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値を、パケットを送信する度に新たに選択する数値選択手段と、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される前記所定数の数値を該選択順に前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段と、
を備えた送信機。 - 前記数値選択手段が、前記ＩＤ選択手段により選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列を構成する数値の順に、所定数ずつ、パケットを送信する度に新たに選択する請求項２に記載の送信機。
- 前記数値選択手段が、前回選択した所定数の数値の一部の数値を今回も重複して選択するように、数値を選択していく請求項３に記載の送信機。
- ＩＤ部とデータ部とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケットを受信する受信機であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と、
連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段と、
を備えた受信機。 - ＩＤ部とデータ部とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケットを受信する受信機であって、
連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と、
受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段と、
を備えた受信機。 - 連続して受信したパケットそれぞれに基づいて前記ＩＤ特定手段により特定されたそれぞれのＩＤが同一のＩＤである場合に、受信した当該パケットのデータ部に格納されている送信データに対する所定の処理を実行するデータ処理手段と、
を備えた請求項６に記載の受信機。 - 連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信させるためのプログラムであって、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値を、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択していく数値選択手段、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される数値を前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラム。 - 連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットを繰り返し送信させるためのプログラムであって、
前記複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択手段、
前記記憶手段に記憶されている数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値を、パケットを送信する度に新たに選択する数値選択手段、
パケットの送信の度に前記数値選択手段により新たに選択される前記所定数の数値を該選択順に前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信手段、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラム。 - 連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケットを受信させるためのプログラムであって、
連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段として前記コンピュータを機能させるためのプログラム。 - 連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な各ＩＤ毎に定義された数値列を記憶する記憶手段と通信手段とを備えたコンピュータに、ＩＤ部とデータ部とを有し、前記データ部に同一内容の送信データが格納されて繰り返し送信されるパケットを受信させるためのプログラムであって、
受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番を、前記記憶手段に記憶されている複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定手段として前記コンピュータを機能させるためのプログラム。 - 送信機が、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットの繰り返し送信を行い、受信機が、前記送信されたパケットの受信を行う通信方法であって、
送信機が、予め定められた複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択ステップと、
送信機が、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な前記複数のＩＤそれぞれに定義された数値列のうちの、前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値を、該数値列の順番通りに、パケットを送信する度に新たに選択していく数値選択ステップと、
送信機が、パケットの送信の度に前記数値選択ステップにより新たに選択される数値を前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信ステップと、
受信機が、連続して受信したパケットのＩＤ部に格納されている数値及び受信した順番を、前記定義された複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定ステップと、
を含む通信方法。 - 送信機が、ＩＤ部とデータ部とを有するパケットであり、前記データ部に同一内容の送信データを格納したパケットの繰り返し送信を行い、受信機が、前記送信されたパケットの受信を行う通信方法であって、
送信機が、予め定められた複数のＩＤの中から択一的にＩＤを選択するＩＤ選択ステップと、
送信機が、連続する２つ以上の数値でＩＤを識別することが可能な前記複数のＩＤそれぞれに定義された数値列のうちの前記選択されたＩＤに対応する数値列を構成する数値の中から、該数値列の順に連続する所定数の数値を、パケットを送信する度に新たに選択する数値選択ステップと、
送信機が、パケットの送信の度に前記数値選択ステップにより新たに選択される前記所定数の数値を該選択順に前記ＩＤ部に格納し、同一内容の送信データを前記データ部に格納したパケットを繰り返し送信する送信ステップと、
受信機が、受信したパケットのＩＤ部に格納されている複数の数値及びその順番を、前記定義された複数の数値列それぞれと照査して、当該順番に当該数値を含む数値列に対応するＩＤを特定するＩＤ特定ステップと、
を含む通信方法。
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| JP2006243247A JP4652300B2 (ja) | 2006-09-07 | 2006-09-07 | 送信機、受信機、プログラム及び通信方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0219041A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-23 | Victor Co Of Japan Ltd | 無線ページングシステム |
| JPH0242837A (ja) * | 1988-08-02 | 1990-02-13 | Fujitsu Ltd | 制御データ出力方式 |
| JPH05160815A (ja) * | 1991-12-06 | 1993-06-25 | Fujitsu Ltd | 連送方式における誤り回復処理方法 |
| JPH05347608A (ja) * | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | データ連送装置 |
| JP2005286989A (ja) * | 2004-03-02 | 2005-10-13 | Ntt Docomo Inc | 通信端末及びアドホックネットワーク経路制御方法 |
-
2006
- 2006-09-07 JP JP2006243247A patent/JP4652300B2/ja not_active Expired - Fee Related
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