JP5375515B2 - Wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の無線端末と、これら複数の無線端末から無線通信により情報を得るホストとを有する無線通信システムに関するものである。また、鉄道車両に設置された無線通信装置と車両の走行沿線に設置された無線通信装置との間で通信を行う無線通信システムに関連する。 The present invention relates to a wireless communication system having a plurality of wireless terminals and a host that obtains information from the plurality of wireless terminals by wireless communication. Further, the present invention relates to a wireless communication system that performs communication between a wireless communication device installed in a railway vehicle and a wireless communication device installed along a traveling line of the vehicle.
鉄道車両は、走行安全性や乗客快適性を維持するために、車両内外の機器間でさまざまな情報伝達をおこなっている。そのなかで、有線接続が難しく、無線通信を必要としている用途が存在する。一例として、ドア、パンタグラフ、台車、連結器などの可動部品の状態監視が挙げられる。監視対象に取り付けたセンサとこのセンサからデータを受信する装置との間を有線接続した場合、監視対象物は回転や往復運動を伴うため、センサへの電源供給線、通信用信号線の疲労劣化が発生する。そのため、センサとこのセンサからデータを受信する装置との間の通信方式としては、バッテリ駆動を前提とした電力消費量の少ない無線通信方式が必要となる。 In order to maintain running safety and passenger comfort, railcars communicate various information between devices inside and outside the vehicle. Among them, there are applications where wired connection is difficult and wireless communication is required. As an example, state monitoring of movable parts such as doors, pantographs, carts, and couplers can be cited. When a sensor attached to a monitoring target and a device that receives data from this sensor are connected by wire, the monitoring target is subject to rotation and reciprocation, so the power supply line to the sensor and the communication signal line are subject to fatigue deterioration. Occurs. Therefore, as a communication method between the sensor and a device that receives data from the sensor, a wireless communication method with low power consumption on the premise of battery driving is required.
また、移動する車両とこの車両が走行している路線に関わる地上設備との間で情報交換する用途も存在する。この場合には、車両が走行中あるいは停止中に一時的に通信を行う。車両内の常時通信とは異なり、通信できる環境となった時に、通信に必要な認証および設定を行い、通信終了時に再びクリア(接続を中止)するといった参入、離脱処理が必要となる。このような不特定多数との常時、一次的な無線通信を行う通信システムは、アドホック無線通信と呼ばれている。 There is also an application in which information is exchanged between a moving vehicle and ground equipment related to a route on which the vehicle is traveling. In this case, communication is temporarily performed while the vehicle is running or stopped. Unlike regular communication in the vehicle, entry and departure processing is required in which authentication and setting necessary for communication are performed when the communication environment is established, and clearing (stopping connection) is performed again at the end of communication. A communication system that performs primary wireless communication at all times with such an unspecified number of people is called ad hoc wireless communication.
アドホック無線通信における無線端末の省電力化を考える場合、無線送信時の電力消費の削減はさることながら、受信待機時の電力消費の削減にも注目する必要がある。受信待機時の電力消費は送信時の電力消費と同等であるためである。しかし、電力消費を削減するために単純に受信待機処理を停止してしまうと、そのときに発信された電波を受信することはできず、通信の信頼性が損なわれる危険がある。 When considering the power saving of a wireless terminal in ad hoc wireless communication, it is necessary to pay attention not only to reducing power consumption during wireless transmission but also to reducing power consumption during reception standby. This is because the power consumption during reception standby is equivalent to the power consumption during transmission. However, if the reception standby process is simply stopped in order to reduce power consumption, the radio wave transmitted at that time cannot be received, and there is a risk that the reliability of communication is impaired.
これに対処する方法として、隣接する端末の送受信時刻を合わせ、同期通信を行い、通信時間以外の通信電源を切断することによって、電力消費を削減する手法が開示されている(例えば、特許文献1)。 As a method for coping with this, a technique for reducing power consumption by matching transmission / reception times of adjacent terminals, performing synchronous communication, and disconnecting communication power other than the communication time is disclosed (for example, Patent Document 1). ).
従来の通信手法では、時間的な送受信スケジュールを隣接端末間で取り決めあい、共通の時刻情報に従い、自身の受信待機状態を制御するものであった。このような方法は、情報伝達の方向が定まっておらず、各端末が同じ電源リソースを備える場合には効果的な方法である。しかし、共通の時刻情報を備えるには、時計や、同期を保つための通信プロトコルを備える必要があり、とくにセンサ端末など、小型で安価な端末を実現したい場合の障壁になる。 In the conventional communication method, a temporal transmission / reception schedule is negotiated between adjacent terminals, and its own reception standby state is controlled according to common time information. Such a method is effective when the direction of information transmission is not fixed and each terminal has the same power source resource. However, in order to provide common time information, it is necessary to provide a clock and a communication protocol for maintaining synchronization, which is a barrier particularly when it is desired to realize a small and inexpensive terminal such as a sensor terminal.
この発明に係る無線通信システムは、複数の無線端末と、無線通信により前記複数の無線端末から情報を得るホストとを有する無線通信システムにおいて、前記無線端末は、機器の動作状態を計測するセンサと、設定されたセンシング周期で周期的に前記センサを起動することで、前記センサによる計測のタイミングを管理するセンシング周期検出手段と、前記センサが前記センシング周期で計測することで得た複数回分の計測情報を記憶するセンシング情報記憶手段と、前記センシング情報記憶手段に記憶された前記計測情報を前記ホストに送信するセンサ情報伝達手段と、前記センシング周期の倍以上の長さの通信周期によって周期的に前記センサ情報伝達手段を起動することで、前記センサ情報伝達手段による送信のタイミングを管理する通信周期検出手段とを有し、前記センサ情報伝達手段は、前記センシング情報記憶手段に記憶された前記複数回分の計測情報をまとめて前記ホストに送信し、前記ホストは、前記センサ情報伝達手段から送信された前記計測情報を受信する受信手段と、前記無線端末からの前記計測情報の受信時間と予め設定した受信期待時間との差に基づき、補正時間を算出する時間管理手段と、前記補正時間に関する情報を含む補正指示情報を前記無線端末に対して送信するホスト指示手段とを有し、前記通信周期検出手段は、前記補正指示情報に含まれた前記補正時間に基づいて、前記センサ情報伝達手段を起動するタイミングを調整することを特徴とする。
The wireless communication system according to the present invention is a wireless communication system having a plurality of wireless terminals and a host that obtains information from the plurality of wireless terminals by wireless communication, wherein the wireless terminal includes a sensor that measures an operating state of a device, , By periodically starting the sensor at a set sensing period, a sensing period detecting means for managing timing of measurement by the sensor, and a plurality of measurements obtained by the sensor measuring at the sensing period Sensing information storage means for storing information, sensor information transmission means for transmitting the measurement information stored in the sensing information storage means to the host, and a communication cycle that is at least twice as long as the sensing cycle. By activating the sensor information transmission unit, the timing of transmission by the sensor information transmission unit is managed. Communication period detecting means, and the sensor information transmitting means collectively transmits the measurement information for the plurality of times stored in the sensing information storage means to the host, and the host transmits the sensor information transmitting means. Receiving means for receiving the measurement information transmitted from, a time management means for calculating a correction time based on a difference between a reception time of the measurement information from the wireless terminal and a preset expected reception time, and the correction Host instruction means for transmitting correction instruction information including information relating to time to the wireless terminal, and the communication cycle detection means is configured to detect the sensor information based on the correction time included in the correction instruction information. The timing of starting the transmission means is adjusted.
本発明によれば、省電力効果が高い無線通信を実現することができる。また、他の発明によれば、参入処理において、意図しない無線端末との通信確立を防ぎ、確実な通信を実現することができる。 According to the present invention, wireless communication with high power saving effect can be realized. Further, according to another invention, in entry processing, it is possible to prevent unintended communication establishment with a wireless terminal and to realize reliable communication.
以下に、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下では、特に無線端末が鉄道車両又は該車両の走行沿線に設置され、ホストと通信を行う車両用無線通信システムを例に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a wireless communication system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following, a vehicle wireless communication system in which a wireless terminal is installed on a railway vehicle or along a traveling line of the vehicle and communicates with a host will be described as an example. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1はこの発明に係る無線通信システムの一例を示す図である。この無線通信システムは、例えば、鉄道車両の車載機器に設置したセンサによってこの車載機器の状態を計測し、得られた機器状態情報を収集、蓄積する監視装置として用いられる。
FIG. 1 is a view showing an example of a radio communication system according to the present invention. This wireless communication system is used, for example, as a monitoring device that measures the state of an in-vehicle device using a sensor installed in the in-vehicle device of a railway vehicle, and collects and accumulates the obtained device state information.
1はホスト、2はホスト1との間で無線通信を行う無線端末、3は車両内に設けられた車載機器を制御するとともに、ホスト1に車両の運行状況等の外部情報を通知する車両ネットワークである。ホスト1、無線端末2、車両ネットワーク3はいずれも車両内に設置されている。
1 is a host, 2 is a wireless terminal that performs wireless communication with the
無線端末2は、車両ネットワーク3の情報で制御される車載機器の状態情報を取得し、無線通信によってホスト1に送信する。ホスト1は、無線端末2から送信された状態情報を収集、蓄積する。車載機器の状態情報は、例えば無線端末2に設けられたセンサによって計測され、センサ情報として無線端末2によって取得される。
The
ホスト1は、車両ネットワーク3の情報を受信する外部情報受信手段10、無線端末2からのセンサ情報およびアラート通知を外部情報とともに蓄積する監視情報記憶手段11、無線端末2の設定パラメータを登録する無線端末設定管理手段12を有する。また、無線端末設定管理手段12からの指示を受けて無線端末2へ指示を発行するホスト指示手段13、無線端末2からの受信時間を管理する無線端末時間管理手段14、無線端末2の参入や離脱を管理する参入応答手段15を有する。さらに、通信中の無線端末2の情報を管理する無線端末情報管理手段16を有する。
The
無線端末2は、後述のセンサによって周期的な計測を行うために時間を管理するセンシング周期検出手段20、車載機器の状態情報を取得するセンサ21、センサ21の計測値を記憶するセンシング情報記憶手段22を有する。また、周期的な通信を実施するために時間を管理する通信周期検出手段23、センサ情報をまとめて送信するセンサ情報伝達手段24、センサ21の計測値が異常な値であると判定した場合にアラート通知を実施するアラート通知手段25を有する。
The
さらに、参入要求、センサ情報の送信およびアラート通知の後、一定期間受信状態とし、ホスト1からのメッセージを受信するホストメッセージ受信手段26、ホスト1から受信したホスト指示に従い、無線端末2に設定される各パラメータを変更するホスト指示実行手段27を有する。加えて、各周期動作に応じて、無線端末2の電源状態を切替える電源管理手段28、起動時や、ホストからのメッセージを一定周期検出できない場合に周期的に参入動作を行うために、時間を管理する参入要求周期検出手段29、参入要求を実施する参入要求手段210を有する。
Furthermore, after entering the request, sending the sensor information and notifying the alert, it is set in the
尚、この無線端末2は、車両に分散して設けられた車載機器に又はその付近に設置されており、図では2a〜2cとして記載している。
In addition, this radio |
本図を用いて、システムの稼動開始の動作及び定常運転時の動作を説明する。
まず、最初の状態として、ホスト1はいずれの無線端末2とも通信が確立していない状態にある。このとき、ホスト1は、無線端末2からの参入要求のみを受け入れるものとし、他の通信は無視する。
The operation for starting the operation of the system and the operation during steady operation will be described with reference to this figure.
First, as an initial state, the
無線端末2は、初期状態において、もしくは、ホスト1からの応答未検出によって、参入処理を実施する。参入要求周期検出手段29は起動時やホストからの応答を一定周期検出しない場合に、起動信号を出力する。この時、センシング周期検出手段20および通信周期検出手段23は周期検出を停止し、車載機器の状態監視動作を行っていない。このため、電源管理手段28は、参入要求周期検出手段29の起動信号のみによって無線端末2を活性化し(パワーセーブモードからアクティブモードに遷移)、ホスト1との通信終了後にアクティブモードからパワーセーブモードに遷移させる。参入要求周期検出手段29からの起動信号は、参入要求手段210に伝わり、参入要求パケット200を無線送信する。
The
参入要求パケット200のフォーマットの例を図2に示す。プリアンブル201およびSync202は、無線信号を復調し、情報抽出するためのヘッダ情報である。DID203は、送り先ID情報を示すもので、参入時にはホスト1のID情報が未知であるので、ブロードキャストを示すIDを格納する。ここでは00としている。
An example of the format of the entry request packet 200 is shown in FIG. The
SID204は、自身のID情報を示すもので、ホスト1によって割り当てられる端末IDである。これも参入時には未知であるので、デフォルトIDとして、ここではFF(16進表記)とする。TYPE205には、参入を意味するコードが格納される。DATA206には、ホスト1が無線端末2の種別を知るための端末固有情報が入る。例えば、端末製品番号、センサ種別、基本通信周期、基本センシング周期、基本アラート通知閾値、演算種別等である。
The
無線端末2は、参入要求パケット200を送信した後、一定時間、受信待機状態を保つ。一定時間とは、ホスト1が参入応答パケット300を返送するために要する時間である。通常、参入要求周期に比べ、非常に短い時間である。この間に応答がない場合、又は所定の処理を終了した場合、参入要求周期検出手段29は、次の周期検出に処理を移し、電源管理手段28によって、無線端末2はアクティブモードからパワーセーブモードに遷移する。
After transmitting the entry request packet 200, the
なお、参入要求周期は、常に一定である必要はない。参入要求パケット200に対して応答がない原因として、ノイズ等による一時的な通信不能状態の場合と、ホスト1が停止状態にいる場合が考えられる。前者の場合、短い周期で無線端末2の活性化を繰返すことで早期復帰すべきであり、後者の場合は長い周期で繰返すことで電力消費を抑えるべきである。従って、参入要求周期の初期値は短い時間とし、繰返し毎に周期を延長していく方法により、一時的な通信不能時の早期復旧と、ホスト1停止時(不在時)の電力浪費の防止を両立できる。
The entry request cycle does not always have to be constant. Possible causes of no response to the entry request packet 200 include a case where communication is temporarily disabled due to noise or the like, and a case where the
ホスト1が参入要求パケット200を受信すると、参入応答手段15は、参入要求を行った無線端末2へ端末IDを割り当て、無線端末情報管理手段16へ端末固有情報とともに登録する。加えて、参入応答手段15は、ホスト指示手段13経由で参入応答パケット300を送信する。
When the
参入応答パケット300のフォーマット例を図3に示す。DID303として、参入要求パケット200に格納されたSID204と同じ情報を格納する。上述のように参入要求パケット200には、SID204としてデフォルトIDであるFF(16進表記)が格納されていたので、DID303にもデフォルトIDであるFF(16進表記)が格納される。
A format example of the entry response packet 300 is shown in FIG. The same information as the
SID304には、ホスト1のID情報が格納され、TYPE305には参入応答を示すコード情報が格納される。DATA306には、参入応答手段15が参入要求を行った無線端末2に対して割り当てた端末IDが格納される。
ID information of the
無線端末2がホスト1から参入応答パケット300を受信すると、ホストメッセージ受信手段26はホスト指示(無線端末2に対する参入指示)をホスト指示実行手段27へ通知する。ホスト指示実行手段27は、参入応答パケット300に格納された端末IDおよびホストIDをセンサ情報伝達手段24およびアラート通知手段25へ伝えるとともに、センシング周期検出手段20および通信周期検出手段23を有効とする。
When the
センシング周期検出手段20は、周期的にセンサ21を起動させ、センサ21及びセンシング情報記憶手段22を用いた周期的なセンサ計測及び計測値の記録を行う。アラート通知手段25は、センサ21の計測値が異常な値でないかどうかの一次判定を行い、異常値と判定した場合にはアラート通知を行う。この一次判定としては、計測値が閾値を超えたか否かの判定や、演算式を用いた判定が考えられる。また、通信周期検出手段23は、周期的にセンサ情報伝達手段24を起動させ、センシング情報記憶手段22に記憶させたセンサ情報をホスト1に送信する。ホスト1への送信はセンサ情報伝達パケット400を用いる。
The sensing
図4に、センサ情報伝達パケット400のフォーマット例を示す。DID403としてはホストIDが、DIS404としては送信元の無線端末2の端末IDが格納される。TYPE405にはセンサ情報であることを示すコード情報が、DATA406には無線端末2が収集し、ホスト1に送信するセンサ情報(収集センサ情報)が格納される。
FIG. 4 shows a format example of the sensor information transmission packet 400. The host ID is stored as the DID 403, and the terminal ID of the
通常、通信周期はセンシング周期の少なくとも倍以上、より望ましくはセンシング周期のその数倍以上の値としている。例えば、温度計測など、比較的変化の緩やかな状態の監視では、秒単位での計測と、数十秒単位の通信周期で監視すればよい。一般的に、センシングと通信時間は数ミリから数10ミリ秒の処理時間であるので、パワーセーブモードに対する活性化時間は、数1,000分の1となり、非常に小さい消費電力で状態を監視することができる。また、振動など、高速サンプリングで計測する必要がある監視においては、センシング周期をミリ秒単位とし、これをセンシング情報記録手段22に記録、通信周期は数10秒とし、センサ情報伝達手段24で振動情報を加工する。例えば、1秒間の振動最大値を、過去10回分、まとめて送るという演算を行うことで、電力消費の高い無線送信を抑えながら、高速な計測を実現できる。さらに計測箇所を絞り、監視不要時にはセンシングを停止するようにパラメータ設定変更をホストから指示することで、より低い電力消費におさえることができる。
Usually, the communication cycle is at least twice as long as the sensing cycle, and more preferably at least several times that of the sensing cycle. For example, in the monitoring of a state where the change is relatively slow, such as temperature measurement, the measurement may be performed in units of seconds and monitored in communication cycles of units of several tens of seconds. Generally, the sensing and communication time is a processing time of several milliseconds to several tens of milliseconds, so the activation time for the power save mode is 1/1000, and the state is monitored with very small power consumption. can do. In monitoring, such as vibration, that needs to be measured by high-speed sampling, the sensing cycle is set to the millisecond unit, this is recorded in the sensing
このように、センシング情報記憶手段22は、センサ21が計測した複数回分の計測値を記憶する。センシング情報記憶手段22は、次の通信周期までの計測値を一時的に記憶する揮発性記憶装置の他に、長期間の記憶が必要な場合には不揮発性記憶装置を用いても良い。
また、センシング情報伝達手段24は、センシング情報記憶手段22に記憶された複数回分の計測値をまとめてホスト1に送信する。センサ情報伝達手段24は、複数回分の計測値をホスト1に送信するために計測値を特定の演算方法で加工してから送信しても良い。
As described above, the sensing
In addition, the sensing
ホスト1は、センシング情報伝達手段24から送信されたセンサ情報を監視情報記憶手段11に記憶する。
一方、ホスト1は、参入要求した無線端末2が無線端末情報管理手段16に登録されたことを受け、無線端末設定管理手段12における端末パラメータ設定変更機能を有効にする。無線端末設定管理手段12は、図5のようなイベントを管理するテーブル500を備えている。
The
On the other hand, the
テーブル500には、外部情報501、範囲502、端末の種類503、パラメータの種類504、値505からなる情報が含まれている。これは、外部情報と同じ条件を満たすときのセンサ21(又は無線端末2)の動作内容を示したテーブルである。例えば、車両速度が40−50km/hのときには、温度センサAを有する無線端末2は、30秒のセンシング周期にて計測を行うことを示す。
The table 500 includes information including
テーブル500の情報は、あらかじめホスト1に登録されている。なお、ホスト1への登録方法については、専用端末をホスト1に接続して登録するほか、車両ネットワーク3経由で運転台コンソール等から登録してもよい。また、地上との通信手段を備えていれば、基地や司令といった管理室から遠隔的に登録することもできる。
このように無線端末設定管理手段12は無線端末2の動作内容を設定するパラメータを登録するとともに、以下の手順でこのパラメータの変更を指示する。
Information in the table 500 is registered in the
As described above, the wireless terminal
無線端末設定管理手段12では、外部情報受信手段10により車両ネットワーク3から受信した外部情報の状態を、図5に示すテーブル500と照合する。外部情報としては、例えば、車両の運転状況を示す情報(速度、走行キロ程、時刻等)が含まれる。外部情報の状態がテーブル500と合致した場合は、無線端末情報管理手段16に登録された端末情報をもとに、パラメータを変更する無線端末2の端末IDと具体的な変更設定内容を、ホスト指示手段13へ伝達する。例えば、車両速度の状態が45km/hであれば、テーブル500の条件と合致するため、温度センサAを有する無線端末2の端末IDやセンシング周期を30秒に変更する旨の情報をホスト指示手段13へ伝達する。
The wireless terminal
ホスト指示手段13は、パラメータ変更の対象となる無線端末2からセンサ情報伝達を受信した時、その応答として、パラメータの変更内容を格納したホスト指示をその無線端末2に送信する。上述の例では、センサAを有する無線端末2に対し、センシング周期を30秒に変更する旨の情報がホスト指示に格納される。無線端末2へのホスト指示には、ホスト指示パケット600を用いる。
When the host instruction means 13 receives sensor information transmission from the
図6に、ホスト指示パケット600のフォーマット例を示す。DID603には、宛先端末の端末IDが格納され、SID604にはホストIDが格納される。TYPE605には送信するデータ種別がパラメータであることを示すコード情報が格納され、DATA606にはパラメータの変更値が格納される。
FIG. 6 shows a format example of the host instruction packet 600. The DID 603 stores the terminal ID of the destination terminal, and the
上記のテーブル500の内容及び無線端末2の動作内容を設定するパラメータの内容としては、例えばセンサの動作内容(計測項目、計測内容、計測の有効無効、センシングの停止等)、センシング周期、通信周期、センサ情報伝達手段24がホスト1に送信する情報の内容(送信する計測値の数、計測値の演算方法)、センシング情報記憶手段22へのセンサ情報の記憶の可否、アラート通知手段25が一次判定に用いる閾値や演算式、センシング情報記憶手段22によってセンサ情報を記憶する際に用いる揮発性記憶装置、不揮発性記憶装置の切り替え等を含む。
The contents of the table 500 and the contents of parameters for setting the operation contents of the
無線端末2のホスト指示実行手段27は、パラメータの変更内容が格納されたホスト指示パケット600を受信すると、パラメータの変更が必要な手段に変更内容を通知し、その手段の動作を変更する。
尚、無線端末2はセンサ情報の送信、アラート通知の後、一定時間受信状態とし、この間にホスト1からのメッセージ送信が無ければ、電源管理手段28により無線端末2の電源状態をアクティブモードからパワーセーブモードに切り換える。
When the host instruction execution means 27 of the
The
また、無線端末時間管理手段14では、複数の無線端末2の受信時間間隔を監視する。図7に時間管理の動作を示す。図7では、ホスト1が3つの無線端末2a〜2cと同周期Pで通信している場合を示している。この場合、無線端末時間管理手段14は、無線端末2aの周期を基準に周期Pを3分割し、無線端末2aからのセンサ情報の受信からP/3の時間後を無線端末2bの受信期待時間、無線端末2aからのセンサ情報の受信から2P/3の時間後を無線端末2cの受信期待時間と設定する。そして、無線端末時間管理手段14は、これらの受信期待時間と実際の受信時間とを比較する。
Further, the wireless terminal time management means 14 monitors the reception time intervals of the plurality of
無線端末2bが、期待時間よりもxだけ早期に受信した場合、無線端末時間管理手段14は無線端末2bに対し、位相補正指示として、P+xの補正時間をホスト指示手段13を経由し無線端末2bへ送信する。同様に、無線端末2cが、期待時間よりもyだけ遅延して受信した場合、無線端末時間管理手段14は無線端末2cに対し、位相補正指示として、P−yの補正時間をホスト指示手段13を経由し無線端末2cへ送信する。
When the
各無線端末は、指示に従い1周期だけ、指示した時間を通信周期検出手段23で計時し、次の周期からは元に戻す。例えば、無線端末2bはP+xの時間を計時したときにホスト1にセンサ情報を送信し、無線端末2cはP−yの時間を計時したときにセンサ情報を送信する。その後、無線端末2b、2cの周期は元の周期Pに戻す。
このように通信周期検出手段23は、補正時間に基づいてセンサ情報を送信するタイミングを調整する。
Each wireless terminal measures the designated time by the communication period detection means 23 for one period according to the instruction, and restores it from the next period. For example, the
As described above, the communication
このようにすることにより、無線端末2a、2b、2cのセンサ情報送信の時間間隔を均等にでき、複数の無線端末間の干渉を防ぎ、安定した通信を実現することができる。
By doing in this way, the time interval of sensor information transmission of
なお、時間管理の方法としては、本例のような均等化以外にも、ホストにて一定時間の通信スロットを取り決め、各端末の通信時間を割り当てたスロット内に収まるように位相補正させても良い。
図8に、スロットを割当て、時間管理する動作を示す。無線端末2a、2b、2cには、ホストがそれぞれスロットa、b、cを割り付けている。無線端末2bは、スロットbよりもxだけ遅延し受信したので、P−xの補正時間をホスト指示手段13を経由し無線端末2bへ送信する。また、無線端末2cは、スロットcよりもyだけ早期に受信したので、P+yの補正時間を無線端末2cへ送信する。無線端末2b、2cは、指示された時間で位相補正を行い、次からは割当てスロット内に受信されるようになる。
As a method of time management, in addition to equalization as in this example, a communication slot for a certain period of time may be decided by the host, and phase correction may be performed so that the communication time of each terminal is within the assigned slot. good.
FIG. 8 shows an operation of assigning slots and managing time. The host assigns slots a, b, and c to the
尚、無線端末情報管理手段16は、新たな無線端末から参入要求があると端末固有情報及び割当てた端末IDを登録するが、ホスト1がその無線端末から一定の周期にわたりセンサ情報を受信しない場合には、登録した情報を削除する。
The wireless terminal information management means 16 registers the terminal specific information and the assigned terminal ID when there is a request for entry from a new wireless terminal, but the
以上の処理により、無線端末は周期処理に従い、短期間の処理実行と長期間のパワーセーブモードを繰り返すことができるので、電力消費が抑えられ、とくにバッテリ動作する無線端末のバッテリ長時間動作を可能とすることができる。 With the above processing, the wireless terminal can repeat short-term processing execution and long-term power save mode according to periodic processing, thus reducing power consumption and enabling battery-operated wireless terminals to operate for a long time. It can be.
また、ホスト1が休止している場合、各無線端末は自身でホスト休止を認識し、参入通信を周期延長しつつ繰り返すので、一次的な通信断の場合には早期に復旧し、長期的なホスト不在時には通信電力を削減し、システムとしての非活性時の電力消費を抑えることができる。
In addition, when the
さらに、ホスト1が各無線端末の受信到着時間間隔を監視し、位相補正を無線端末に指示するので、時刻同期せずとも通信間隔が保たれ、通信衝突による情報伝達の失敗を防ぎ、高品質な通信を実現することができる。
Furthermore, since the
また、無線端末決定管理手段12が無線端末2の設定パラメータを変更するため、ホスト1は状況に応じた必要なセンサ情報を収集することができる。特に車両状況が時々刻々と変化する鉄道車両においては、車両の運転状況に応じてパラメータを変更することは特に有効である。
In addition, since the wireless terminal
実施の形態2.
実施の形態1では、車両内に設置され、端末とホストの関係が固定的な無線通信システムについて説明したが、ここでは車両の走行沿線の地上設備に設置された端末と車両上のホストが、一時的に通信確立し、情報伝達を行う無線通信システムについて説明する。
In the first embodiment, the wireless communication system installed in the vehicle and having a fixed relationship between the terminal and the host has been described. Here, the terminal installed on the ground facility along the traveling line of the vehicle and the host on the vehicle are A wireless communication system that establishes communication temporarily and transmits information will be described.
図9に、本実施の形態の構成図を示す。同じ名称についての機能は図1と同じである。但し、以下の点で図9と図1の構成は異なる。即ち、ホスト1では、車両ネットワーク3から外部情報受信手段10が得た情報を参入応答手段15が参照する。また、無線端末2では、外部車両状態情報や車両を検知するセンサにより列車が通過したか否かを検出する列車通過検出手段211を備え、列車通過検出手段211の検出結果を参入要求周期検出手段29が参照する。列車通過検出手段211は車両検出手段の一例である。
FIG. 9 shows a configuration diagram of the present embodiment. The function for the same name is the same as in FIG. However, the configurations of FIG. 9 and FIG. 1 are different in the following points. That is, in the
無線端末2が地上設備に設置される場合としては、例えば車輪のすり上がりを検知する測定器や、車輪およびパンタグラフの状態を地上側から測定する装置等に設置されることが想定される。この無線端末2は、車輪のすり上がりや、車輪およびパンタグラフの状態などを監視し、監視情報を被測定車両のホスト1へ伝達する。
As a case where the
しかし、近隣に同様な無線端末が存在すると、ホスト1は、どちらの無線端末とも通信できるため、他の無線端末と通信確立してしまい、別の監視情報を誤認識する危険がある。そこで列車の通過を検出する手段を備え、車両の走行状態と地上の列車通過の状態を照合することで、期待すべき無線端末とホストが通信できるようにする。
However, if a similar wireless terminal exists in the vicinity, the
本実施の形態の通信確立の動作を具体的に説明する。
初期状態では、無線端末2は通信も参入要求もしていない常態である。列車が通過すると、無線端末2の車両通過検出手段211が通過を検出し、参入要求周期検出手段29を有効とする。参入要求周期検出手段29は、一定時間ごとに起動信号を発し、これを受けた参入要求手段210は参入要求を発信する。
なお、この時に送信する参入要求パケットのフォーマットは、図2に示すフォーマットと同様である。但し、DATA206の端末固有情報としては、無線端末2が設置されている場所を示す位置情報や、無線端末2が設置されている線路の進行方向に関する情報が格納される。
The operation of establishing communication according to this embodiment will be specifically described.
In the initial state, the
The format of the entry request packet transmitted at this time is the same as the format shown in FIG. However, as the terminal specific information of
無線端末2の参入要求は、走行中の車両内に設置されているホスト1にて受信される。ここでホスト1の参入応答手段15は、外部情報受信手段10を介して車両ネットワーク3から取得できるキロ程などの走行場所を特定する情報や進行方向に関する情報を入手し、参入要求に含まれる無線端末2の位置情報及び進行方向に関する情報と照合する。
The entry request of the
走行場所と端末の設置位置情報が等しい場合、参入応答手段15は、走行通過中の線路に設置されている無線端末2からの参入要求と判断し、参入応答処理を行う。参入応答パケット300のフォーマットは図3と同様である。逆に、場所情報が離れていたり、進行方向が異なる場合には、参入すべき無線端末ではないと判断し、参入応答を行わない。
When the travel location and the installation position information of the terminal are equal, the entry response means 15 determines that it is an entry request from the
無線端末2は、ホスト1からの参入応答をホストメッセージ受信手段26で受け取り、ホスト指示実行手段27は、ホストIDと、ホスト1が無線端末2に割り当てた端末IDを、センサ情報伝達手段24とアラート通知手段25へ渡す。
The
このような手順により地上に設置された無線端末2と、ホスト1の通信が確立される。その後、センサ情報伝達手段24およびアラート通知手段25はホスト1に対して情報伝達を行う。この情報伝達には、実施の形態1で述べたセンサ情報の送信、アラート通知が含まれ、実施の形態1と同様の手順で実行される。
By such a procedure, communication between the
以上のように、地上に設置された無線端末2と、ホスト1の通信確立を、それぞれが備える場所情報で照合し、成立させるため、例えば往路と復路に同様の無線端末が設置されており、同時に列車が通過する際にも、往路上の通信と、復路上の通信が混信することなく、情報交換することができる。
As described above, in order to collate and establish the communication establishment between the
実施の形態3
実施の形態2では、地上設備に設置された無線端末2と車両上のホスト1との間の通信確立について説明したが、別の地車間通信の例として、車両基地に設置されたPCへ車両で収集した監視情報を自動的に伝送するための無線通信システムについて説明する。
In the second embodiment, communication establishment between the
図10に本実施の形態の構成を示す。本実施の形態では、実施の形態1および実施の形態2で説明した車両上のホスト1が、基地へ伝送するための無線端末4経由で、地上のホスト5へ情報伝達する。したがって車両に無線端末4が、地上にホスト5が設置されることになる。
FIG. 10 shows the configuration of this embodiment. In the present embodiment, the
なお、実施の形態1、2のホスト1と本実施の形態のホスト5との違いは、ホスト5には、センサ等で列車停止位置に車両が停止していることを検知する列車停止位置検出手段51が備わっている点である。ホスト1内の手段と名称が同じものは、同じ機能を有する。尚、ホスト5は基地内の線路毎に設置され、列車停止位置検出手段51はホスト5が設置された線路に車両が停止しているかどうかを検出する。この列車停止位置検出手段51は、車両検出手段の一例である。
Note that the difference between the
実施の形態1、2の無線端末2と本実施の形態の無線端末4との違いは、無線端末4においては、車両ネットワーク3やホスト1等から車両情報40に含まれる列車停止状態に関する情報を取得し、停止を検出する列車停止状態検出手段41と、センサ情報の代わりに監視ホスト47からの監視情報を伝送するための監視情報伝達手段42とが備わっている点である。無線端末2内の手段と名称が同じものは、同じ機能を有する。監視ホスト47には実施の形態1、2で説明した車両上のホスト1が含まれ、この場合、ホスト4の監視情報伝達手段42はホスト1の監視情報記憶手段11に記憶された情報を取得する。
The difference between the
具体的な通信確立の動作を説明する。
初期状態で、無線端末4は、通信も参入要求もしていない常態である。列車が基地に入線し、停止すると、車両停止状態検出手段41は、車両ネットワーク3やホスト1等から得られる車両情報40により車両の停止を検出し、参入要求周期検出手段43を有効とする。参入要求周期検出手段43は、一定時間ごとに起動信号を発し、これを受けた参入要求手段44は参入要求を発信する。なお、この時に送信する参入要求パケットのフォーマットは、図2に示すフォーマットと同様である。
A specific communication establishment operation will be described.
In the initial state, the
無線端末4の参入要求は、基地に設置されているホスト5にて受信される。ここでホスト5の参入応答手段52は、車両停止位置検出手段51の検知状態を確認する。車両停止位置検出手段51が車両の停止を検出している場合には、参入応答手段52は、当該線路に入線した車両に設置されている無線端末4からの参入要求であると判断し、参入応答処理を行う。参入応答パケット300のフォーマットは図3と同様である。逆に、別の線路に対応する基地のホスト5は、車両停止位置検出手段51が未検出状態なので、参入応答を行わない。
The entry request of the
無線端末4は、ホスト5からの参入応答パケット300をホストメッセージ受信手段45で受け取り、ホスト指示実行手段46によってホストIDと割り当てられた端末IDを、監視情報伝達手段42へ渡し、ホスト5に対して情報伝達を行う。
The
このような手順により無線端末4と、ホスト5の通信が確立される。その後、監視情報伝達手段42が監視情報をホスト5に送信し、ホスト5は受信した情報をPC54に送信する。
Communication between the
以上のように、地上に設置されたホスト5と、車両上の無線端末4の通信確立を、それぞれが備える列車の存在と停止検出情報で照合し、成立させるため、例えば基地内の複数線路を頻繁に列車が入線を繰り返す際にも、各線路対応の通信が混信することなく、情報交換することができる。
As described above, in order to collate and establish the communication establishment between the
実施の形態4.
実施の形態3で示した列車停止時の地車間の情報伝達を行う別の例として、ホームドアと車両の間の通信を説明する。ホストと無線端末の情報交換により、車両のドア開閉動作に連動してホームドアも開閉する動作を行うものとする。
Communication between a platform door and a vehicle will be described as another example for transmitting information between ground vehicles when the train is stopped as shown in the third embodiment. By exchanging information between the host and the wireless terminal, the home door is also opened and closed in conjunction with the door opening and closing operation of the vehicle.
図11に、本実施の形態の構成図を示す。これまでのホスト1、5と異なる構成として、本実施の形態のホスト5には、ホストの固有情報を記憶するホスト固有情報記憶手段54、無線受信信号の強度を測定する受信強度検出手段55が設けられている。ホスト固有情報記憶手段54には、ホストが設置されているホームドアが、ホームの山側、海側のどちらであるかを特定する情報が格納される。尚、名称が同じ手段については、他の実施の形態におけるホスト1、5と同じ機能を有する。
FIG. 11 shows a configuration diagram of the present embodiment. As a configuration different from the
また、これまでの無線端末2、4と異なる構成として、本実施の形態の無線端末4にはホームドアの操作ボタン48が接続され、操作ボタン48の情報を無線伝達する操作情報伝達手段49、操作ボタンの変化を無線伝達する状態変化通知手段410を備えている。尚、名称が同じ手段については、他の実施の形態における無線端末2、4と同じ機能を有する。この実施の形態では、操作ボタン48の操作によって車両ドア及びホームドアを共に開閉させることができる。
Further, as a configuration different from the
説明のため、この例では、2つのホームに同方向へ進む2つの線路がある場合を想定する。2つのホームのうち、一方は、両側の線路上の列車からの乗降を許すものとし、設置されているホームドアをD1−海側、D1−山側と呼ぶ。もう一方のホームに設置されているホームドアは、D2−海側とする。列車Aに対しては、ホームドアD1−海側が開閉し、列車Bに対しては、ホームドアD1−山側もしくはD2−海側が開閉する。また列車のドアは、運転士によって開閉操作されるものとし、山側の開/閉、海側の開/閉の合計4つのボタン(操作ボタン48)で操作するものとする。 For explanation, in this example, it is assumed that there are two lines traveling in the same direction in two homes. One of the two platforms allows one to get on and off from the train on the tracks on both sides, and the installed home doors are called D1-sea side and D1-mountain side. The home door installed in the other platform is D2-sea. For train A, platform door D1-sea side opens and closes, and for train B, platform door D1-mountain side or D2-sea side opens and closes. Further, the train door is opened and closed by the driver, and is operated by a total of four buttons (operation buttons 48): open / close on the mountain side and open / close on the sea side.
本実施の形態のホスト5は、上述のホームドアD1−海側、D1−山側、D2−海側にそれぞれ設けられ、ドア制御手段56によりそれぞれのドアを制御する。以降では、それぞれに設けられたホスト5を5a、5b、5cと表記するがいずれも同じ構成を有する。
また、本実施の形態の無線端末4は、列車A、Bそれぞれに設けられる。以降では、それぞれに設けられた無線端末4a、4bと表記するが、いずれも同じ構成を有する。
The
Moreover, the radio |
まず、列車Aが入線した場合の処理について説明する。列車Aが入線し、ホームで停止すると、列車A上の無線端末4aは、車両停止状態検出手段41が車両情報から車両の停止を検出し、参入要求周期検出手段43を有効とする。参入要求周期検出手段43は、一定時間ごとに起動信号を発し、これを受けた参入要求手段44は参入要求を発信する。なお、この時の参入要求パケット200のフォーマットは、図2に示す参入要求パケットのフォーマットと同様である。
First, processing when the train A enters the line will be described. When the train A enters the line and stops at the platform, the
無線端末4aの参入要求は、各ホームドアに設置されているホスト5aから5cにて受信される。この状態では、列車がどちらの線路に入線したのかはわからないが、列車停止位置検出手段51が検出状態を示しているものはホスト5aのみである。したがって、ホスト5aの参入応答手段52は、ホスト指示手段53へ参入応答の実施を指示する。ホスト指示手段53は、図3に示す参入応答パケット300を、無線端末4aに発信する。なお、ここでホストIDには、ホスト固有情報記憶手段54から得たホストの設置方向を示す識別値(ホームの山側、海側のいずれであるかを示す情報)が含まれている。換言すれば、この識別値は、ホスト5aを特定するための固有情報である。
The entry request of the
無線端末4aのホストメッセージ受信手段45は、ホスト5aからの参入応答を受け取り、ホスト指示実行手段46は参入応答に格納されたホストIDと端末IDとを、操作情報伝達手段49および状態変化通知手段410へ渡す。
また、ホスト指示実行手段46は通信周期検出手段411を有効にする。
The host message receiving means 45 of the
In addition, the host
このような手順で無線端末4aとホスト5aとの通信が確立される。無線端末4aはホストIDによってホスト5aを送信相手先として特定することができ、以下の通信を行う。
Communication between the
操作ボタン48の状態が変化した場合には、状態変化通知手段410によって操作ボタンの状態を示す情報をホスト5aに送信する。操作ボタン48の状態が変化しなくとも、通信周期検出手段411によって指示された周期で、操作情報伝達手段49が操作ボタン48の状態を示す情報をホスト5aに送信する。この操作ボタン48の状態を示す情報とは、例えばホームドアD1−海側のドアの開または閉を示す。
ホスト5aはこの情報を受け取り、情報をホームドア制御装置56に伝達することで、車両Aのドア開閉操作により、ホームドア1−海側のドアが開閉できる。
When the state of the
The
次に、列車Aが停止中に列車Bが入線した場合について説明する。列車Bが入線し、ホームで停止すると、列車B上の無線端末4bは、車両停止状態検出手段41が停止を検出し、参入要求周期検出手段43を有効とする。
Next, a case where the train B enters the line while the train A is stopped will be described. When the train B enters and stops at the platform, the
参入要求周期検出手段43は、一定時間ごとに起動信号を発し、これを受けた参入要求手段44は参入要求を発信する。無線端末4bの参入要求は、各ホームドアに設置されているホスト5bと5cに受信される。ホスト5aは、すでに無線端末4aと通信確立中なので、参入要求は受信しても無視される。さらにホスト5b、5cとも、列車停止位置検出手段51が検出状態を示している。この場合、ホスト5b、5cの参入応答手段52は、参入応答指示をホスト指示手段53に出力する。
The entry request cycle detection means 43 issues an activation signal at regular time intervals, and the entry request means 44 that receives this signal sends an entry request. The entry request of the
ホスト5b、5cそれぞれのホスト指示手段53は、ホスト固有情報記憶手段54に記憶されている、自局の設置方向を示す識別値を取得する。具体的には、ホスト5bにおいては山側を示す識別値、ホスト5cにおいては海側を示す識別値を取得する。その後、ホスト5b、5cのホスト指示手段53はそれぞれ、参入応答パケット300を無線端末4bに発信する。それぞれの参入応答パケット300中のホストIDには、ホスト固有情報記憶手段54から取得した山側、海側を示す識別値を設定する(この識別値はホストを特定する固有情報である)。
The host instruction means 53 of each of the
無線端末4bのホストメッセージ受信手段45は、ホスト5b、5cからの参入応答を両方とも受け取り、ホスト指示実行手段46は操作情報伝達手段49および状態変化通知手段410へそれぞれの参入応答パケット300に格納されているホストIDと端末IDとを渡す。
The host message receiving means 45 of the
この段階で無線端末4bは、ホスト5b、5cのいずれとも通信ができる状況にある。
At this stage, the
さらにホスト指示実行手段46は、通信周期検出手段23を有効にする。操作ボタン48の状態が変化した場合には、状態変化通知手段410によって操作ボタンの状態を示す情報を送信する。操作ボタン48の状態が変化しなくとも、通信周期検出手段411によって指示された周期で、操作情報伝達手段49が操作ボタン48の状態を示す情報をホストに送信する。
Further, the host
この時、操作ボタン48の海側、山側の値によって、ホスト5b、5cのどちらに送信するかを選別する。すなわち、山側の開ボタンが押されていることを示す状態であれば、ホストIDの識別値が山側を示しているホスト5bへ情報を送信し、山側の開ボタンが押されていることを示す状態であれば、ホストIDの識別値が海側を示しているホスト5cへ送信する。換言すれば、無線端末4bが送信する情報の内容に応じて、ホスト5b、5cのいずれかを送信相手先として特定し、特定したホストに情報を送信する。
At this time, it is selected which of the
このように、複数線路に時間差をつけて列車が入線する場合には、先に通信確立しているホストは参入応答を返さないので、車上の無線端末4と、適切なホームドアのホスト5が通信確立することができる。また、両側にホームドアが存在する場合でも、列車の開閉すべきドアと同じ方向にあるホスト5へ情報伝達するので、別の側のホームドアが開閉することはない。
In this way, when a train enters with a time difference between a plurality of tracks, the host that has established communication does not return an entry response, so the
最後に、列車A、Bが同時入線する場合について説明する。無線端末4a、4bがほぼ同時に列車の停止を検出し、参入要求を発信する。ホスト5a〜5cも、同時に列車停止を検出する。ホスト5a〜5cは、いずれも参入要求周期の間に受信される無線端末からの信号を監視することにより、無線端末4a、4bの参入要求を検知する。
Finally, the case where the trains A and B enter simultaneously will be described. The
参入応答手段52は、無線端末4a、4bそれぞれから参入要求を受信すると、受信強度検出手段55から検出結果を取得する。受信強度検出手段55は、無線端末4a、4bそれぞれから参入要求を受信したときの受信強度を検出し、その検出結果を参入応答手段52に出力する。各ホストの参入応答手段52は無線端末4a、4bの参入要求受信時の受信強度を比較する。
When the
一般に、無線信号は、距離に応じて減衰する。したがって、ホスト5aに対しては、距離の近い無線端末4aのほうが高い受信強度を示すので、ホスト5aは無線端末4aに対して参入応答を発信する。同様にホスト5bに対しては無線端末4bのほうが高い受信強度を示すので、無線端末4bへ、ホスト5cも、無線端末4bへ、それぞれ参入応答を送信する。このように、参入応答手段52は、受信強度検出手段55の検出結果に基づいて、複数の無線端末の中から参入応答情報を送信する無線端末を特定し、送信する。
In general, a radio signal is attenuated according to a distance. Accordingly, since the
このような手順により、無線端末4a〜4cとホスト5a〜5c間の通信が確立する。この後は、列車Aが停止中に列車Bが入線した場合で説明した動作と同一である。
Through such a procedure, communication between the
このように、複数の無線端末を検知した場合には、受信強度によって判断し、距離の近い通信相手とのみ通信確立するので、車上の無線端末と、適切なホームドアのホストが通信確立することができる。
なお、受信強度は、距離以外にも、障害物の影響、設置環境の影響によっても変化する。そのため、選択判定に幅をもたせ、幅内での差の場合には、判定不能として、エラーを返すようにしても良い。
また、通信確立は、無線端末4の列車停止状態検出手段41が発信によって未検出を示したときに、リセットされる。一方、ホストは、参入応答を与えた無線端末4からの受信が検出されなくなったときにリセットされる。
As described above, when a plurality of wireless terminals are detected, the determination is made based on the reception strength, and communication is established only with a communication partner having a short distance. Therefore, communication between the wireless terminal on the vehicle and the appropriate home door host is established. be able to.
Note that the reception intensity varies not only by the distance but also by the influence of an obstacle and the influence of the installation environment. For this reason, a width may be given to the selection determination, and if the difference is within the width, the determination may be impossible and an error may be returned.
The communication establishment is reset when the train stop state detecting means 41 of the
尚、この実施の形態では、車内に設けられた操作ボタン48によってホームドアの開閉を操作することを説明したが、制御対象となる機器はホームドアに限られず、車両の外に設けられた他の機器を操作する場合にも本実施の形態を適用することができる。この場合には、機器に対応した操作ボタン48が車内に設けられ、ホスト5にはドア制御手段56の変わりに上記他の機器を制御する制御手段が接続される。
In this embodiment, it has been described that the opening and closing of the home door is operated by the
以上、本発明について実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. It is understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. By the way.
以上のように、本発明は複数の無線通信装置間で通信を行う無線通信システム、特に鉄道車両内又は車両側と地上設備側との間で無線通信を行う車両用の無線通信システムに有用である。 As described above, the present invention is useful for a wireless communication system that performs communication between a plurality of wireless communication devices, particularly a vehicle wireless communication system that performs wireless communication in a railway vehicle or between a vehicle side and a ground facility side. is there.
1、5 ホスト
2、4 無線端末
3 車両ネットワーク
10 外部情報受信手段
11 監視情報記憶手段
12 無線端末設定管理手段
13、53 ホスト指示手段
14 無線端末時間管理手段
15、52 参入応答手段
16 無線端末情報管理手段
20 センシング周期検出手段
21 センサ
22 センシング情報記憶手段
23、411 通信周期検出手段
24 センサ情報伝達手段
25 アラート通知手段
26、45 ホストメッセージ受信手段
27、46 ホスト指示実行手段
28 電源管理手段
29、43 参入要求周期検出手段
40 車両情報
41 列車停止状態検出手段
42 監視情報伝達手段
47 監視ホスト
48 操作ボタン
49 操作情報伝達手段
51 列車停止位置検出手段
54 ホスト固有情報記憶手段
55 受信強度検出手段
56 ドア制御手段
210、44 参入要求手段
211 列車通過検出手段
410 状態変化通知手段
1, 5
Claims (6)
前記無線端末は、
機器の動作状態を計測するセンサと、
設定されたセンシング周期で周期的に前記センサを起動することで、前記センサによる計測のタイミングを管理するセンシング周期検出手段と、
前記センサが前記センシング周期で計測することで得た複数回分の計測情報を記憶するセンシング情報記憶手段と、
前記センシング情報記憶手段に記憶された前記計測情報を前記ホストに送信するセンサ
情報伝達手段と、
前記センシング周期の倍以上の長さの通信周期によって周期的に前記センサ情報伝達手段を起動することで、前記センサ情報伝達手段による送信のタイミングを管理する通信周期検出手段とを有し、
前記センサ情報伝達手段は、前記センシング情報記憶手段に記憶された前記複数回分の計測情報をまとめて前記ホストに送信し、
前記ホストは、
前記センサ情報伝達手段から送信された前記計測情報を受信する受信手段と、
前記無線端末からの前記計測情報の受信時間と予め設定した受信期待時間との差に基づき、補正時間を算出する時間管理手段と、
前記補正時間に関する情報を含む補正指示情報を前記無線端末に対して送信するホスト指示手段とを有し、
前記通信周期検出手段は、前記補正指示情報に含まれた前記補正時間に基づいて、前記センサ情報伝達手段を起動するタイミングを調整する
ことを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system having a plurality of wireless terminals and a host that obtains information from the plurality of wireless terminals by wireless communication,
The wireless terminal is
A sensor that measures the operating state of the device;
Sensing cycle detection means for managing the timing of measurement by the sensor by periodically starting the sensor with a set sensing cycle;
Sensing information storage means for storing measurement information for a plurality of times obtained by the sensor measuring at the sensing cycle;
Sensor information transmission means for transmitting the measurement information stored in the sensing information storage means to the host;
Communication period detection means for managing the timing of transmission by the sensor information transmission means by periodically activating the sensor information transmission means with a communication period longer than the sensing period,
The sensor information transmission means collectively transmits the measurement information for the plurality of times stored in the sensing information storage means to the host,
The host is
Receiving means for receiving the measurement information transmitted from the sensor information transmitting means;
A time management means for calculating a correction time based on a difference between a reception time of the measurement information from the wireless terminal and a preset expected reception time;
Host instruction means for transmitting correction instruction information including information on the correction time to the wireless terminal;
The wireless communication system, wherein the communication cycle detecting means adjusts a timing for starting the sensor information transmitting means based on the correction time included in the correction instruction information .
前記無線端末の動作内容を設定するパラメータを登録するとともに、前記パラメータの変更を指示する設定管理手段を有し、
前記ホスト指示手段は、前記設定管理手段からの指示に基づき、前記パラメータの変更内容を含む指示情報を前記無線端末に対して送信し、
前記無線端末は、
前記指示情報に含まれた前記パラメータの変更内容に基づいて、前記無線端末の動作を変更することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 The host is
Registering parameters for setting the operation content of the wireless terminal, and setting management means for instructing the change of the parameters,
It said host instructing means, based on an instruction from the setting management unit, the instruction information including the changes of the parameter sends to the radio terminal,
The wireless terminal is
The wireless communication system according to claim 1, wherein the operation of the wireless terminal is changed based on a change content of the parameter included in the instruction information.
前記センシング周期検出手段及び前記通信周期検出手段からの信号に基づき、前記センシング周期及び前記通信周期で前記無線端末の電源状態をパワーセーブモードからアクティブモードに切り替え、所定の処理終了後又は所定時間経過後に前記アクティブモードから前記パワーセーブモードに切り替える電源管理手段を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の無線通信システム。 The wireless terminal is
Based on the signals from the sensing cycle detection means and the communication cycle detection means, the power state of the wireless terminal is switched from the power saving mode to the active mode at the sensing cycle and the communication cycle, and after a predetermined process ends or a predetermined time has elapsed. the wireless communication system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a power management hand stage switch to the power save mode from the active mode after.
前記センサは前記車両に設置された車載機器の動作状態又は前記車両の動作状態を計測し、
前記ホストは、前記車両に設けられ、
前記設定管理手段は、前記車両内のネットワークから得た前記車両の運転状況を示す情報に基づき、前記パラメータの変更を指示することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の無線通信システム。 The plurality of wireless terminals are installed on a railway vehicle or along a traveling line of the vehicle,
The sensor measures an operating state of an in-vehicle device installed in the vehicle or an operating state of the vehicle,
The host is provided in the vehicle,
The wireless communication system according to claim 2 or 3 , wherein the setting management means instructs to change the parameter based on information indicating a driving situation of the vehicle obtained from a network in the vehicle. .
前記ホストとの通信を確立するための参入要求情報を送信する参入要求手段と、Entry request means for transmitting entry request information for establishing communication with the host;
周期毎に起動信号を出力することで、前記参入要求手段によって送信される参入要求情報の送信タイミングを管理する参入要求周期検出手段と、Entry request cycle detection means for managing the transmission timing of entry request information transmitted by the entry request means by outputting an activation signal for each cycle;
前記参入要求情報に対する応答を示す参入応答情報を前記ホストから受信するホストメッセージ受信手段と、Host message receiving means for receiving entry response information indicating a response to the entry request information from the host;
前記参入要求周期検出手段からの起動信号に基づき、前記周期毎に前記無線端末の電源状態をパワーセーブモードからアクティブモードに切り替え、所定の処理終了後又は所定時間経過後に前記アクティブモードから前記パワーセーブモードに切り替える電源管理手段とを有し、Based on the activation signal from the entry request cycle detection means, the power state of the wireless terminal is switched from the power save mode to the active mode every cycle, and the power save from the active mode is completed after a predetermined process is completed or after a predetermined time has elapsed. Power management means for switching to the mode,
前記ホストは、The host is
前記無線端末から送信された参入要求情報を受信した場合、前記無線端末に対して前記参入応答情報を送信する参入応答手段を有し、When the entry request information transmitted from the wireless terminal is received, the entry response means for transmitting the entry response information to the wireless terminal,
前記参入要求周期検出手段は、前記ホストメッセージ受信手段が前記参入応答情報を受信しない場合に、前記周期を延長することを特徴とする請求項1から請求項3、請求項5のいずれかに記載の無線通信システム。6. The entry request period detection unit extends the period when the host message reception unit does not receive the entry response information. 6. The entry request period detection unit according to claim 1, wherein: Wireless communication system.
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JP2014027330A (en) * | 2012-07-24 | 2014-02-06 | Fujitsu Ltd | Wireless communication device, wireless communication method and wireless communication control program |
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