(57)【要約】      （修正有）【課題】その故障の有無の確認を行うことによって地上装置との通信を妨害してしまうことを、抑制することができる車上装置及びその制御方法並びに移動体を提供する。【解決手段】地上装置により送信される無線信号を受信する受信部を備える車上装置１００であって、テスト信号を送信するテスト信号送信部と、前記受信部により受信されたテスト信号に基づいて前記受信部の診断を行う制御部１０３と、を備え、前記テスト信号送信部は、前記地上装置が所定の範囲内に位置しない場合に前記テスト信号の送信を開始する。【選択図】図２
2014068089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上装置により送信される無線信号を受信する受信部を備える車上装置であって、
テスト信号を送信するテスト信号送信部と、
前記受信部により受信されたテスト信号に基づいて前記受信部の診断を行う制御部と、を備え、
前記テスト信号送信部は、前記地上装置が所定の範囲内に位置しない場合に前記テスト信号の送信を開始することを特徴とする車上装置。
【請求項２】
前記地上装置の配置場所を記憶する記憶部と、
前記車上装置の現在地を特定する現在地特定部と、
前記現在地特定部により特定された現在地と前記記憶部により記憶された地上装置の配置場所とに基づいて、前記地上装置が所定の範囲内に位置するか否かを判別する判別部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車上装置。
【請求項３】
電力波を送信する電力波送信部と、
前記電力波送信部により送信される電力波を測定する電力波測定部と、
前記電力波測定部により測定された電力波に基づいて、前記地上装置が所定の範囲内に位置するか否かを判別する判別部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車上装置。
【請求項４】
前記所定の範囲内は、所定の信号強度以上またはこれを越える信号強度にて、前記受信部が前記地上装置により送信された無線信号を受信することができる距離内であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車上装置。
【請求項５】
前記テスト信号送信部は、前記地上装置が所定の範囲内に位置し始めた場合に、テスト信号の送信を停止することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車上装置。
【請求項６】
地上装置により送信される無線信号を受信する受信部を備える車上装置であって、
テスト信号を送信するテスト信号送信部と、
前記受信部により受信されたテスト信号に基づいて前記受信部の診断を行う制御部と、を備え、
前記テスト信号送信部は、前記受信部が前記地上装置により送信された無線信号を受信していない場合にテスト信号の送信を開始することを特徴とする車上装置。
【請求項７】
前記受信部が無線信号を受信したときの信号強度を測定する信号強度測定部と、
前記信号強度測定部により測定された信号強度に基づいて、前記受信部が前記地上装置により送信された無線信号を受信しているか否かを判別する判別部と、
を備えたことを特徴とする請求項６に記載の車上装置。
【請求項８】
前記テスト信号送信部は、前記受信部がテスト信号を受信したときの信号強度が所定の範囲となる信号強度を有するテスト信号を送信することを特徴とする請求項７に記載の車上装置。
【請求項９】
前記テスト信号送信部は、前記受信部が前記地上装置により送信された無線信号の受信を始めた場合に、テスト信号の送信を停止することを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の車上装置。
【請求項１０】
地上装置により送信される無線信号を受信する受信部を備える車上装置の制御方法であって、
前記地上装置が所定の範囲内に位置しない場合にテスト信号の送信を開始し、
前記受信部により受信されたテスト信号に基づいて前記受信部の診断を行うことを特徴とする車上装置の制御方法。
【請求項１１】
前記車上装置の現在地を特定し、
特定した現在地と前記地上装置の配置場所とに基づいて、前記地上装置が所定の範囲内に位置するか否かを判別することを特徴とする請求項１０に記載の車上装置の制御方法。
【請求項１２】
電力波を送信し、
送信した電力波を測定し、
測定した電力波に基づいて、前記地上装置が所定の範囲内に位置するか否かを判別することを特徴とする請求項１０に記載の車上装置の制御方法。
【請求項１３】
前記所定の範囲内は、所定の信号強度以上またはこれを越える信号強度にて、地上装置により送信された無線信号を受信することができる距離内であることを特徴とする請求項１０〜１２の何れかに車上装置の制御方法。
【請求項１４】
地上装置により送信される無線信号を受信する受信部を備える移動体であって、
テスト信号を送信するテスト信号送信部と、
前記受信部により受信されたテスト信号に基づいて前記受信部の診断を行う制御部と、を備え、
前記テスト信号送信部は、前記地上装置が所定の範囲内に位置しない場合に前記テスト信号の送信を開始することを特徴とする移動体。
【請求項１５】
前記地上装置の配置場所を記憶する記憶部と、
前記車上装置の現在地を特定する現在地特定部と、
前記現在地特定部により特定された現在地と前記記憶部により記憶された地上装置の配置場所とに基づいて、前記地上装置が所定の範囲内に位置するか否かを判別する判別部と、
を備えたことを特徴とする請求項１４に記載の移動体。
【請求項１６】
電力波を送信する電力波送信部と、
前記電力波送信部により送信される電力波を測定する電力波測定部と、
前記電力波測定部により測定された電力波に基づいて、前記地上装置が所定の範囲内に位置するか否かを判別する判別部と、
を備えたことを特徴とする請求項１５に記載の移動体。
【請求項１７】
前記所定の範囲内は、所定の信号強度以上またはこれを越える信号強度にて、前記受信部が前記地上装置により送信された無線信号を受信することができる距離内であることを特徴とする請求項１４〜１６の何れかに記載の移動体。
【請求項１８】
前記テスト信号送信部は、前記地上装置が所定の範囲内に位置し始めた場合に、テスト信号の送信を停止することを特徴とする請求項１４〜１７の何れかに記載の移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車上装置及びその制御方法並びに移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、特開２００４−７２１７５号公報（特許文献１）に記載の発明が提案されている。この公報には、「書込波Ｓ１及び質問波Ｓ２を送信する送信機能（１〜４）を有すると共に、応答波Ｓ３を受信する受信機能（５〜７，１）を有するインタロゲータＱと、上記インタロゲータＱから送信される書込波Ｓ１及び質問波Ｓ２を受信し、内部の応答信号を拡散変調して応答波Ｓ３として該インタロゲータＱに返信するレスポンダＲと、から成るトランスポンダにおいて、上記レスポンダＲに、自己の機能の故障を検出する故障検出手段（１２，２０）を備えた。これにより、上記レスポンダＲの受信機能側及び送信機能側の動作がそれぞれ正常か否かを診断して装置の故障を検出することができる。」との記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７２１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
移動体の安全な運行を確保するため、レスポンダＲを移動体に搭載される車上装置に適用すると共に、インタロゲータＱを進路に沿って設置される地上装置に適用し、お互いが必要な情報を送受信する方法が考えられる。しかし、特許文献１においては、車上装置が自己の受信機能を診断することによって、車上装置と地上装置との間の通信を妨害してしまう可能性についての配慮がなされていない。
【０００５】
そこで、本発明は、その故障の有無の確認を行うことによって地上装置との通信を妨害してしまうことを、抑制することができる車上装置及びその制御方法並びに移動体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、例えば、特許請求の範囲に記載の手段が考えられる。これを例示するならば、本発明に係る車上装置は、地上装置により送信される無線信号を受信する受信部を備える車上装置であって、テスト信号を送信するテスト信号送信部と、前記受信部により受信されたテスト信号に基づいて前記受信部の診断を行う制御部と、を備え、前記テスト信号送信部は、前記地上装置が所定の範囲内に位置しない場合に前記テスト信号の送信を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、その故障の有無の確認を行うことによって地上装置との通信を妨害してしまうことを、抑制することができる車上装置及びその制御方法並びに移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る移動体制御システムの構成図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る車上装置のブロック図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る地上装置のブロック図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る故障有無確認処理を示す図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る信号受信処理を示す図である。
【図６】本発明の第一の実施形態における無線信号の信号強度を示す図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る信号受信処理を示す図である。
【図８】本発明の第二の実施形態における電力波の強度を示す図である。
【図９】本発明の第三の実施形態に係る信号受信処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて説明する。
[第一の実施形態]
【００１０】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る移動体制御システム１の構成図である。本実施形態に係る移動体制御システム１は、移動体１０に搭載された車上装置１００と、複数の地上装置２００とを含む。なお、以下において、複数の地上装置２００を夫々区別する必要があるときには、地上装置２００−１、２００−２、及び２００−Ｎとして表記する場合がある。
【００１１】
車上装置１００は、所定の距離内にある地上装置２００と無線通信を行うことができる。その一方、地上装置２００−１、２００−２、及び２００−Ｎは、前記所定の距離を越える間隔で、線路に沿って設置される。このため、車上装置１００が同時に無線通信を行う地上装置２００は一つである。例えば、車上装置１００が地上装置２００−１と無線通信を行っている間に移動体１０が移動し、車上装置１００と地上装置２００−１との間の距離が所定の距離を越えると、車上装置１００と地上装置２００−１との間の無線通信は終了する。そして、更なる移動体１０の移動の結果、車上装置１００と地上装置２００−２とが所定の距離内の位置関係になると、車上装置１００と地上装置２００−２との無線通信が開始する。
【００１２】
車上装置１００は、地上装置２００により送信される無線信号を受信し、受信した無線信号から情報を抽出し、当該情報に基づいて、車上装置１００を搭載する移動体１０の制御を行う（以下、無線信号に含まれる情報を「電文」と呼ぶ場合がある）。なお、車上装置１００が行う移動体１０の制御には、移動体１０に対する間接的な制御も含まれ、例えば、車上装置１００は、地上装置２００により送信された電文に基づいて、移動体１０が走行すべき速度を把握し、移動体１０が有する制御装置（図示せず）に対して通知することがこれに含まれる。
【００１３】
地上装置２００により送信される電文には、電文の種別を示す情報、位置を示す情報、及び、受信した電文に誤りが含まれていることの検知を可能にする符号（以下、「誤り検知符号」）等が含まれる。なお、電文の種別を示す情報には、例えば、その電文が地上装置２００により送信されたものであるか否かを識別可能にする情報や、その電文の送信元である地上装置２００を特定可能にする情報が含まれる。なお、電文は、それが繰り返し送信された場合に、車上装置１００が電文内のどの部分から受信を開始しても、所定の長さのデータを正しく受信すれば、復調可能であるようなデータフォーマットであることが望ましい。この場合、車上装置１００が電文を正常に受信できる確率が高まる。
【００１４】
地上装置２００は、電力の供給源を自らは有しない無電源型であり、車上装置１００が送信する電力波を受信し、それによる電力を利用して、無線信号を送信する。なお、無電源型の地上装置２００の代わりに、電源を自ら有する有電源型の地上装置２００も適用可能である。有電源型の地上装置２００は、車上装置１００との間の距離や通信の有無に関わらず、常に電力が供給されているため、予め定められたタイミングで、無線信号を送信することができる。何れの場合も、地上装置２００は、その実行が可能な状態である限り、無線信号の送信を繰り返し行う。なお、本実施形態に係る移動体制御システム１においては、無電源型の地上装置２００と、有電源型の地上装置２００とが混在していても良い。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る車上装置１００のブロック図である。
【００１６】
車上装置１００は、制御装置１０１及び送受信装置１０２を備える。送受信装置１０２は、制御部１０３、記憶部１０４、インタフェース部１０５、電力波生成部１０６、電力波モニタ部１０７、復調部１０８、テスト電文変調部１０９、電力波送信アンテナ１１０、電力波モニタアンテナ１１１、地上装置信号受信アンテナ１１２、及びテスト信号送信アンテナ１１３を備える。
【００１７】
制御装置１０１は、マイクロプロセッサユニット等から構成され、送受信装置１０２に対して、各種の制御命令を発行する。制御命令の例としては、動作の開始若しくはその停止、または現在の状態の取得を命令するものがある。
【００１８】
送受信装置１０２は、車上装置１００が地上装置２００と無線通信を行うための通信手段であり、無線信号を受信し、必要に応じて、制御装置１０１に情報を送信する。
【００１９】
制御部１０３は、マイクロプロセッサユニット等から構成され、送受信装置１０２全体の動作を制御するものであり、例えば、送受信装置１０２が備える各構成に対して、各種の制御命令を発行し、これらの動作を制御する。
【００２０】
記憶部１０４は、送受信装置１０２に内蔵されるメモリ（Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ、ＳＲＡＭ、Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ等）、または取り外し可能な外部メモリ等から構成され、各種の情報を記憶する。例えば、制御部１０３が実行する故障有無確認処理及び信号受信処理（何れも後述）を規定する動作制御用プログラム、並びにテスト用の電文が記憶される。
【００２１】
インタフェース部１０５は、ＲＳ―２３２Ｃ、ＲＳ―４２２／４８５、またはＵＳＢ等のコネクタ、及び、ドライバ回路等から構成され、制御装置１０１のような外部機器との間の通信を実現するため、パラレル−シリアル変換等を行う。
【００２２】
電力波生成部１０６は、無電源型の地上装置２００に対して、無線給電を行うための電磁波信号を生成する。生成された電磁波信号は、電力波として、電力波送信アンテナ１１０を介して送信される。
【００２３】
電力波モニタ部１０７は、電力波生成部１０６が生成し、電力波送信アンテナ１１０を介して送信された電力波を、電力波モニタアンテナ１１１を介して受信し、受信した電力波の強度を測定して、正常な電力波が送信されているか否かを監視する。なお、電力波モニタ部１０７は、電力波生成部１０６の回路内の電力の状況を直接監視しても良い。
【００２４】
復調部１０８は、ＦＭやＡＭ方式のモデムであり、地上装置信号受信アンテナ１１２を介して受信した無線信号を復調することにより、電文を抽出する。復調部１０８は、一の単位の電文の抽出が完了すると、その旨の通知（以下、「電文受信完了通知」）と、抽出した電文を制御部１０３等に出力する。
【００２５】
地上装置信号受信アンテナ１１２は電波として到来する無線信号の受信が常時可能となっており、復調部１０８は、地上装置信号受信アンテナ１１２を介して受信した無線信号からの電文の抽出と、当該電文及び電文受信完了通知の制御部１０３への出力とが常時可能となっている。
【００２６】
テスト電文変調部１０９は、復調部１０８と地上装置信号受信アンテナ１１２の故障や異常等の有無の確認を行うためのテスト用の電文を記憶部１０４から読み出し、変調する。変調されたテスト用の電文は、テスト信号として、テスト信号送信アンテナ１１３を介して送信される。テスト用の電文は、地上装置２００から送信される電文と同様のデータフォーマットに即したものであるが、例えば、テスト用の電文であることを識別可能にする情報が含まれる。なお、記憶部１０４には、エンコードが施された状態でテスト用の電文が記憶されている。これは、テスト用の電文を送信する都度、そのエンコードを行う手間を省略するためである。このテスト信号も無線信号の一種である。
【００２７】
なお、図２では、電力波送信アンテナ１１０、電力波モニタアンテナ１１１、地上装置信号受信アンテナ１１２、及びテスト信号送信アンテナ１１３は、全て別々のアンテナとなっているが、これらの内の一部、または、全てを共用化したアンテナを適用しても良い。例えば、電力波送信アンテナ１１０の機能と地上装置信号受信アンテナ１１２の機能とを備えたアンテナを適用しても良い。
【００２８】
図３は、本実施形態に係る地上装置２００のブロック図である。
【００２９】
地上装置２００は、電力波受信アンテナ２０１、電源部２０２、インタフェース部２０３、記憶部２０４、電文生成部２０５、変調部２０６、及び電文送信アンテナ２０７を備える。
【００３０】
電力波受信アンテナ２０１は、車上装置１００の電力波送信アンテナ１１０を介して送信された電力波を受信して、電源部２０２に供給する。
【００３１】
電源部２０２は、パワーアンプやインバータなどの回路を含み、電力波受信アンテナ２０１を介して受信した電力波から、電力を生成して、地上装置２００が備える各部に供給する。
【００３２】
インタフェース部２０３は、ＲＳ―２３２Ｃ、ＲＳ―４２２／４８５、ＵＳＢ等のコネクタ、及び、ドライバ回路等から構成され、外部機器との通信を実現する手段である。
【００３３】
記憶部２０４は、地上装置２００に内蔵されるメモリ（Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ、ＳＲＡＭ、Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ等）、取り外し可能な外部メモリ等から構成され、各種の情報を記憶する。例えば、電文生成部２０５が電文を生成するのに使用される情報が記憶される。
【００３４】
電文生成部２０５は、電文を生成するための論理回路を含み、記憶部２０４により記憶された各種情報を読み出して、電文を生成する。そして、生成された電文に対し、暗号化等のエンコードを施し、エンコードした電文を変調器２０６に供給する。なお、電文生成部２０５により生成される電文は静的なものであっても、他の移動体１０の現在地などの随時更新され得る情報と組み合わされることによって、動的に変化し得るものであっても良い。
【００３５】
変調部２０６は、ＦＭやＡＭ方式のモデムであり、電文生成部２０５により供給される電文をデジタル信号からアナログ信号に変換して、電文送信アンテナ２０７を介して、外部に対して送信する。
【００３６】
なお、図３では、電力波受信アンテナ２０１及び電文送信アンテナ２０７は、別々のアンテナとなっているが、これらを共用化したアンテナを適用しても良い。
【００３７】
図４は、本実施形態に係る車上装置１００において実行される故障有無確認処理を示す図である。
【００３８】
車上装置１００の電源が投入されると（Ｓ４０１）、制御部１０３は、周期タイマに所定値をセットするなど、各種情報の初期化を行う（Ｓ４０２）。なお、周期タイマとは、予め定められた期間が経過したか否かを確認するための手段であり、例えば、定期的な減算の結果、周期タイマの値がゼロになった場合に、周期タイマが満了したとすることができる。
【００３９】
次に、制御部１０３は、無線信号すなわち電文を受信する信号受信処理（後述）を実行し（Ｓ４０３）、受信した電文が正常であるか否かを判別する（Ｓ４０４）。電文が正常である場合（Ｓ４０４；Ｙｅｓ）、制御部１０３は、周期タイマの初期化を行い（Ｓ４０５）、電文の内容に従って、移動体１０が走行すべき速度を抽出したり、復調部１０８及び地上装置信号受信アンテナ１１２が正常に動作していることを確認したりするなどの所定の制御を行い、信号受信処理の実行に戻る。なお、周期タイマの初期化（Ｓ４０５）は、受信した電文が地上装置２００からのものである場合には、省略される。
【００４０】
受信した電文が異常であると判断した場合（Ｓ４０４；Ｎｏ）、制御部１０３は、故障等が発生したと判断し（Ｓ４０６）、故障時処理を行う（Ｓ４０７）。例えば、制御部１０３は、復調部１０８または地上装置信号受信アンテナ１１２に故障等が発生した旨を制御装置１０１に通知し、制御装置１０１は、必要に応じて、移動体１０が有する制御装置（図示せず）に対して移動体１０を停止すべき旨を通知する。
【００４１】
このように、制御部１０３は、受信した電文に応じて、予め定められた処理または工程を実行するようになっている。
【００４２】
図５は、本実施形態に係る信号受信処理を示す図である。
【００４３】
先ず、制御部１０３はイベントの発生を監視し（Ｓ５０１）、イベントが発生した場合には、当該イベントの種類を特定する。ここでのイベントの種類には、周期タイマの満了と、復調部１０８からの電文受信完了通知の入力とが含まれる。
【００４４】
周期タイマの満了のイベントが発生すると、制御部１０３は、地上装置２００により送信された無線信号を受信中であるか否かを判別する（Ｓ５０２）。地上装置２００からの無線信号の受信中でない場合には（Ｓ５０２；Ｎｏ）、制御部１０３は、所定の制御命令を発行し、テスト信号をテスト電文変調部１０９に生成させ、テスト信号送信アンテナ１１３を介して外に送信する（Ｓ５０３）。一方、地上装置２００からの無線信号を受信中である場合には（Ｓ５０２；Ｙｅｓ）、テスト信号の生成及び送信をすることなく、周期タイマの初期化を行う（Ｓ５０４）。
【００４５】
テスト信号の生成及び送信が行われた場合（Ｓ５０３）、または、周期タイマの初期化（Ｓ５０４）が行われると、制御部１０３が実行する工程は、イベントの発生を監視する工程（Ｓ５０１）に戻る。
【００４６】
一方、電文受信完了通知の入力のイベントが発生すると、制御部１０３は、復調部１０８により抽出された電文と、記憶部１０４により記憶されているテスト用の電文とを比較し、一致しているか否かを判別する（Ｓ５０５）。これらが一致していない場合、制御部１０３は、電文の解析を行う（Ｓ５０６）。具体的には、制御部１０３は、復調部１０８により抽出された電文の暗号を解読し、且つ、解読後の電文に含まれる誤り検知符号や、誤りを訂正するための符号（以下、「誤り訂正符号」）を読み取り、これらの符号に基づき、受信した電文の誤りを検知したり、訂正したりするデコードを実施する。
【００４７】
復調部１０８により抽出された電文とテスト用の電文が一致する場合（Ｓ５０５；Ｙｅｓ）、または、電文の解析が行われると（Ｓ５０６）、信号受信処理は終了し、制御部１０３が実行する工程は、当該信号受信処理を呼び出した元の工程（厳密には、その次の工程）に戻る。このように、復調部１０８により抽出された電文が、記憶部１０４により記憶されているテスト用の電文と一致する場合には、当該電文の解析を行わないようにすることで、制御部１０３の負荷を軽減できる場合がある。
【００４８】
なお、復調部１０８により抽出された電文と、記憶部１０４により記憶されているテスト用の電文が一致する場合、前述のＳ４０４において、復調部１０８及び地上装置信号受信アンテナ１１２が正常に動作している旨が確認される。テスト信号が送信された後、所定の期間が経過しても当該テスト信号が受信されなかった場合には、制御部１０３は、故障等が発生したと判断し、故障時処理を行う。
【００４９】
以上説明した通り、本実施形態によれば、地上装置２００と車上装置１００とが無線通信を行う移動体制御システム１において、車上装置１００は、地上装置２００により送信された無線信号を受信していない場合、復調部１０８または地上装置信号受信アンテナ１１２が正常に機能しているかどうかを確認するためのテスト信号の送信を開始し、地上装置２００により送信された無線信号を受信している間は、テスト信号を送信しないようにした。そして、車上装置１００は、復調部１０８及び地上装置信号受信アンテナ１１２を介して受信したテスト信号が正常なものか否かを確認するようにした。これにより、車上装置１００は、地上装置２００からの無線信号を受信する構成（例えば、復調部１０８及び地上装置信号受信アンテナ１１２）の異常や故障等の有無を確認する一方で、地上装置２００からの無線信号をテスト信号と混信させてしまうことによって、地上装置２００からの無線信号の受信を自ら妨害してしまう機会を低減することができる。
【００５０】
従って、車上装置１００は、地上装置２００からの無線信号を受信する機能の故障等の有無の確認を正確に行うことが期待できる。また、不必要にテスト信号を送信することを防止することができるので、車上装置１００における電力の消費の低減に貢献できる場合がある。
【００５１】
なお、本実施形態では、復調部１０８及び地上装置信号受信アンテナ１１２が受信し得る無線信号は、テスト信号及び地上装置２００からの無線信号の両方であり、テスト信号の送信が開始した後に地上装置２００からの無線信号を受信した場合、復調部１０８及び地上装置信号受信アンテナ１１２は、両者が合成されたものを受信することになる。そして、テスト信号の送信が完了した後は、地上装置２００からの無線信号だけが受信されることとなる。従って、テスト信号を送信する時間は、車上装置１００が地上装置２００と通信できる時間（すなわち、車上装置１００が、地上装置２００と通信可能な所定の距離内に入ってから、その範囲から出るまでに要する時間）と比較して十分に短くなるようにすることが考えられる。具体的には、地上装置２００からの一の単位の電文の抽出完了までに要する時間を足しても、車上装置１００が地上装置２００と通信できる期間を越えない時間を適用すれば、車上装置１００は、テスト信号の送信が完了した後であっても、残りの通信時間内で地上装置２００からの無線信号を受信し、電文を抽出することができる。
【００５２】
なお、テスト信号と地上装置２００からの無線信号とが合成されたものを受信している間は、何れの無線信号からも電文を正常に抽出できないが、本実施形態では、一の単位の電文の抽出が完了しない間は、受信した電文が正常かどうかの判断を行わないようにしたので、地上装置２００からの無線信号を受信する機能の故障等と誤って判断してしまう事態を防止することができる。
【００５３】
また、記憶部１０４がテスト信号のパターンを複数記憶し、復調部１０８及び地上装置信号受信アンテナ１１２の故障等の有無を確認する機会の度に、何れかのテスト信号のパターンを選択し、送信することで、種類の異なる故障等を検出することもできる。このような変形例によれば、例えば、復調部１０８が、ショートコードを復調するための回路と、ショートコードよりもデータ長が長いロングコードを復調するための回路と、を有している場合、夫々に対応するデータ長のテスト信号を送信することで、何れの回路に故障等が生じていても、その検出が可能となり、また、何れの回路に故障等が生じたのかを特定することも可能となる。
【００５４】
なお、地上装置２００により送信される電文は、暗号化が施されていたり、誤り検知符号または誤り訂正符号が含まれていたりするので、制御部１０３は、デコードした結果、地上装置２００からの電文以外の電文を取得することはあり得ない。従って、制御部１０３は、テスト信号を送信していない期間において、電文を正常に取得した場合（例えば、デコードを行った後の電文が所定のデータフォーマットに即したものであると判断できた場合）、地上装置２００により送信された電文を正常に受信したと見なして良い。
【００５５】
ところで、地上装置２００からの無線信号を受信中であるか否かを判別する方法としては、地上装置信号受信アンテナ１１２及び復調部１０８を介して無線信号を受信した際、その時の信号強度を測定する信号強度モニタ部（図示せず）を備え、当該信号強度モニタ部により測定された信号強度が、所定の信号強度以上またはこれを超える場合に、地上装置２００からの無線信号を受信中であると判断する方法が考えられる。
【００５６】
例えば、図６が示すように、無線信号の信号強度に関する閾値を複数設け、一方の閾値（以下、「閾値１」）は、地上装置信号受信アンテナ１１２及び復調部１０８に何らかの無線信号が受信されているとするための最低限の信号強度（以下、「特定の信号強度」という場合がある）を規定するようにする。
【００５７】
他方の閾値（以下、「閾値２」）は、閾値１よりも大きな信号強度であって、地上装置信号受信アンテナ１１２及び復調部１０８がテスト信号を受信し、正常に復調できる範囲のうち最大となる信号強度を超える信号強度を規定するようにする。言い換えると、地上装置信号受信アンテナ１１２及び復調部１０８がテスト信号を受信した時の信号強度が、閾値１と閾値２との間（以下、「所定の信号強度範囲」）となる信号強度を有するテスト信号を送信可能なように、テスト信号送信アンテナ１１３には電気的設計が施されている。この閾値２は、例えば、互換性確保のため、車上装置１００が一定値以上の信号強度にて無線信号を受信できる信号強度にて、各地上装置２００が無線信号を送信するようになっている場合、当該一定値を適用することができる。
【００５８】
この場合、復調部１０８及び地上装置信号受信アンテナ１１２がテスト信号のみを受信している間は、その信号強度は閾値１よりも大きくなるが、閾値２を超えることはない。一方、復調部１０８及び地上装置信号受信アンテナ１１２が地上装置２００からの無線信号を受信する場合、その受信強度が閾値２よりも大きくなり得る。従って、無線信号を受信したときの信号強度が閾値２（前述した所定の信号強度に相当）以上またはこれよりも大きい場合は、車上装置１００は、地上装置２００からの無線信号を受信中であると判断することができる。
【００５９】
なお、車上装置１００は、無線信号の受信時の信号強度と閾値１とを比較し、無線信号の受信時の信号強度が閾値１を下回った時に、無線信号の受信終了時と判断しても良い。逆に、無線信号の受信時の信号強度が閾値１を超えた時、車上装置１００は、無線信号の受信開始時と判断することができ、無線信号の受信時の信号強度が閾値１を超えている間は、無線信号を受信している状態であると判断することができる。言い換えると、復調部１０８または地上装置信号受信アンテナ１１２により無線信号が入力されていたとしても、当該無線信号の信号強度が特定の信号強度未満またはそれ以下の場合にあっては、車上装置１００は、地上装置２００からの無線信号及びテスト信号の何れも受信していないと見なすようにしても良い。この場合、例えば、地上装置２００からの無線信号でもテスト信号でもない微弱なノイズを受信した場合に、電文を解析するなどの工程を不必要に実施してしまうことを防ぐことができる。なお、無線信号の受信開始時であると判断するときと、無線信号の受信終了時であると判断するときとで、基準となる信号強度を必ずしも同じとする必要はない。例えば、無線信号の受信開始時であると判断するときの基準となる信号強度を、無線信号の受信終了時であると判断するときの基準となる信号強度よりも高い値にしても良い。この場合、車上装置１００が地上装置２００と通信できる範囲の境目に位置するとき、移動体１０の揺れにより、無線信号の受信が終了した直後にもかかわらず、無線信号の受信が開始したと判断してしまうような不都合を防止することができる。
【００６０】
なお、復調部１０８が、無線信号を受信した際の信号強度を測定する信号強度モニタ部の機能を兼ねるようにしても良い。
【００６１】
更に、本実施形態では、テスト信号の送信は周期的に行われるようにしたが、この送信はどのようなタイミングで行われても良い。
［第二の実施形態］
【００６２】
次に、本発明に係る第二の実施形態について説明する。なお、本実施形態における構成及び効果等は、特に断りのない限り、第一の実施形態と同じである。このため、以下では、本実施形態と第一の実施形態との相違点を主に説明し、説明の重複を避けるため、共通する点については極力省略する。
【００６３】
本実施形態では、第一の実施形態に係る信号受信処理（図５）とは異なる信号受信処理が実行される。図７は、本実施形態に係る信号受信処理を示す図である。
【００６４】
先ず、制御部１０３はイベントの発生を監視し（Ｓ７０１）、周期タイマの満了のイベントが発生した場合、地上装置２００が近くに存在しているか否か、言い換えると、地上装置２００が所定の範囲内に位置しているか否かの判別を行う（Ｓ７０２）。具体的には、事前に、記憶部１０４が、地上装置２００の配置場所に関する情報（以下、「配置場所情報」）を記憶しており、制御部１０３は、配置場所情報と車上装置１００の現在地とに基づいて、前述の判別を行う。配置場所情報は、進路名（または、進路を識別する情報）、基準位置、及び、基準位置からその地上装置２００が配置された位置までの距離等を含む。基準位置とは、例えば、各進路の発車位置や、車上装置１００がその地上装置２００に接近する前に最後に通過する基準地点の位置である。そして、制御部１０３は、現在走行中の進路と、車上装置１００が直前に通過した基準地点（または、発車位置）からの走行距離と、に基づいて、車上装置１００の現在地を特定し、配置場所情報と車上装置１００の現在地とを比較し、地上装置２００から所定の範囲内に車上装置１００がいると判断することができる。なお、車上装置１００がＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部を更に備え、制御部１０３が、ＧＰＳ信号に基づいて、車上装置１００の現在地を特定するようにしても良い。
【００６５】
また、この他の例として、電力波モニタ部１０７が監視する電力波の送信状況を利用する方法が考えられる。電力波送信アンテナ１１０からは定常的に電力波が送信されているが、地上装置２００のような導電体が近くにある場合、送信された電力波の一部が、当該導電体に吸収され、電力波モニタアンテナ１１１を介して電力波モニタ部１０７が受信できる電力波の強度が通常よりも下がる（図８参照）。一方、地上装置２００のような導電体が近くにある場合、電力波送信アンテナ１１０のインピーダンスのマッチングがずれるので、一部の電力が外へ放射されずに、電力波送信アンテナ１１０から電力波生成部１０６へ反射波として戻って来るので、これを電力波モニタ部１０７が測定する。この場合の電力波の強度は通常よりも上がる（図８参照）。このように、電力波モニタ部１０７が測定した、電力波の強度の下がり幅（絶対量、または、時間当たりの変化量）が所定値よりも大きい場合、若しくは、電力波生成部１０７への反射波の電力強度（絶対量、または、時間当たりの変化量）が所定値よりも大きい場合に、またはこれらの両方が成立した場合に、制御部１０３は地上装置２００が所定の範囲内にいると判断することができる。
【００６６】
地上装置２００が近くに存在しない場合（Ｓ７０２；Ｎｏ）、制御部１０３は、所定の制御命令を発行し、テスト信号をテスト電文変調部１０９に生成させ、テスト信号送信アンテナ１１３を介して送信する（Ｓ７０３）。地上装置２００が近くに存在する場合（Ｓ７０２；Ｙｅｓ）、制御部１０３は、周期タイマの初期化を行う（Ｓ７０４）。
【００６７】
テスト信号の生成及び送信が行われた場合（Ｓ７０３）、または、周期タイマの初期化（Ｓ７０４）が行われた場合には、制御部１０３が実行する工程は、イベントの発生を監視する工程（Ｓ７０１）に戻る。
【００６８】
一方、電文受信完了通知の入力のイベントが発生すると、制御部１０３は、復調部１０８により抽出された電文と、記憶部１０４により記憶されているテスト用の電文とが一致しているか否かを判別し（Ｓ７０５）、これらが一致していない場合、制御部１０３は、電文の解析を行う（Ｓ７０６）。
【００６９】
なお、復調部１０８により抽出された電文と、記憶部１０４により記憶されているテスト用の電文が一致する場合（Ｓ７０５；Ｙｅｓ）、または電文の解析が行われると（Ｓ７０６）、信号受信処理は終了し、制御部１０３が実行する工程は、信号受信処理を呼び出した元の工程に戻る。
【００７０】
以上説明した通り、本実施形態によれば、地上装置２００と車上装置１００とが無線通信を行う移動体制御システム１において、車上装置１００は、地上装置２００が所定の範囲内に位置しない場合、テスト信号の送信を開始し、地上装置２００が所定の範囲内に位置する場合は、テスト信号を送信しないようにし、更に、受信したテスト信号が正常なものか否かを確認するようにした。これにより、車上装置１００は、地上装置２００からの無線信号を受信する構成の異常や故障等の有無を確認する一方で、地上装置２００からの無線信号をテスト信号と混信させてしまうことにより、地上装置２００からの無線信号を受信することを自ら妨害してしまう機会を低減することができる。
【００７１】
なお、ここでの所定の範囲としては、例えば、車上装置１００が地上装置２００と無線通信を正常に行うことができる距離内を適用することができる。より具体的には、前述の閾値２、すなわち所定の信号強度以上またはこれを超える信号強度にて、復調部１０８または地上装置信号受信アンテナ１１２が地上装置２００からの無線信号を受信することができる距離内、または当該距離内の任意の距離内を適用することができる。
【００７２】
また、制御部１０３は、地上装置２００からの無線信号を受信している場合、テスト信号を送信しないようにしても良い。この変形例によれば、車上装置１００は、地上装置２００が所定の範囲内に位置すると判断できなかったが、地上装置２００からの無線信号を受信している場合に、テスト信号を送信してしまうことによってその受信を妨害してしまうことを防止することができる。
［第三の実施形態］
【００７３】
次に、本発明に係る第三の実施形態について説明する。なお、本実施形態における構成及び効果等は、特に断りのない限り、第一の実施形態と同じである。このため、以下では、本実施形態が第一の実施形態と相違する点を主に説明し、説明の重複を避けるため、共通する点については極力省略する。
【００７４】
本実施形態においても、第一の実施形態に係る信号受信処理（図５）とは異なる信号受信処理が実行される。図９は、本実施形態に係る信号受信処理を示す図である。
【００７５】
先ず、制御部１０３はイベントの発生を監視し（Ｓ９０１）、イベントが発生した場合には、当該イベントの種類を特定する。本実施形態におけるイベントの種類には、周期タイマの満了、及び電文受信完了通知の入力の他に、地上装置２００からの無線信号の受信の開始が含まれる。
【００７６】
周期タイマの満了のイベントが発生した場合、地上装置２００からの無線信号を受信中であるか否かを判別する（Ｓ９０２）。地上装置２００からの無線信号の受信中でない場合には（Ｓ９０２；Ｎｏ）、制御部１０３は、所定の制御命令を発行し、テスト信号をテスト電文変調部１０９に生成させ、テスト信号送信アンテナ１１３を介して送信する（Ｓ９０３）。地上装置２００からの無線信号を受信中である場合には（Ｓ９０２；Ｙｅｓ）、制御部１０３は、周期タイマの初期化を行う（Ｓ９０４）。
【００７７】
一方、地上装置２００からの無線信号の受信開始のイベントが発生した場合、制御部１０３は、テスト信号を送信している最中か否かを判別する（Ｓ９０５）。
【００７８】
なお、本実施形態では、無線信号を受信したときの信号強度が閾値２に達した時、またはこれを超えた時、地上装置２００からの無線信号の受信開始のイベントが発生するものとしている。
【００７９】
テスト信号を送信中である場合（Ｓ９０５；Ｙｅｓ）、制御部１０３は、所定の制御命令を発行し、テスト電文変調部１０９及びテスト信号送信アンテナ１１３によるテスト信号の送信を停止する（Ｓ９０６）。テスト信号の送信が停止されれば、車上装置１００は、地上装置２００が送信する無線信号のみを受信することができる。テスト信号の生成及び送信が行われた場合（Ｓ９０３）、周期タイマの初期化が行われた場合（Ｓ９０４）、テスト信号の送信中ではないと判断された場合（Ｓ９０５；Ｎｏ）、または、テスト信号の送信が停止された場合には、制御部１０３が実行する工程は、イベントの発生を監視する工程（Ｓ９０１）に戻る。
【００８０】
なお、電文受信完了通知の入力のイベントが発生した場合には、制御部１０３は、復調部１０８により抽出された電文と、記憶部１０４により記憶されているテスト用の電文とが一致しているか否かを判別し（Ｓ９０７）、これらが一致していない場合（Ｓ９０７；Ｎｏ）、制御部１０３は、電文の解析を行う（Ｓ９０８）。
【００８１】
復調部１０８により抽出された電文と、記憶部１０４により記憶されているテスト用の電文が一致する場合（Ｓ９０７；Ｙｅｓ）、または電文の解析が行われると（Ｓ９０８）、信号受信処理は終了し、制御部１０３が実行する工程は、信号受信処理を呼び出した元の工程に戻る。
【００８２】
以上説明した通り、本実施形態によれば、地上装置２００と車上装置１００とが無線通信を行う移動体制御システム１において、車上装置１００は、地上装置２００からの無線信号を受信していない場合、テスト信号の送信を開始し、地上装置２００からの無線信号を受信し始めた場合は、テスト信号の送信を停止するようにし、更に、受信したテスト信号が正常なものか否かを確認するようにした。これにより、車上装置１００は、地上装置２００からの無線信号を受信する構成の異常や故障等の有無を確認する一方で、地上装置２００からの無線信号をテスト信号と混信させてしまうことによって、地上装置２００からの無線信号の受信を自ら妨害してしまう機会を低減することができる。
【００８３】
なお、地上装置２００からの無線信号の受信が開始した後は、その受信が完了するまでテスト信号の送信を行わないようにしたので、地上装置２００からの無線信号が受信されている間に、テスト信号が送信されることにより、これらが混信してしまうような不都合の発生を防止することができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、制御部１０３は、地上装置２００からの無線信号を受信し始めたときに、テスト信号の送信を停止するようにしたが、この代わりに、またはこれに加えて、制御部１０３が、地上装置２００が所定の範囲内に位置し始めたと判断した場合に、テスト信号の送信を停止するようにしても良い。例えば、第二の実施形態において、制御部１０３は、地上装置２００が所定の範囲内に位置しないと判断した場合にテスト信号の送信を開始するようにしているが、制御部１０３等の性能によっては、テスト信号の送信が完了するまでに時間がかかり、この間に、移動体１０が移動し、地上装置２００が所定の範囲内に入り始めた場合、テスト信号と、地上装置２００からの無線信号と、が一時的に混線してしまう可能性が考えられる。そこで、制御部１０３が、地上装置２００の接近というイベントが発生した場合に、テスト信号の送信を停止するようにすれば、混線の状態を迅速に止めることができる。
【００８５】
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、既に例示したものも含めて、様々な変形例が考えられる。例えば、各実施形態に係る車上装置１００は何れも、単体で走行する移動体に搭載されるものとしたが、必ずしも単体で走行する移動体にに搭載する必要はなく、複数の移動体が連結された列車に搭載しても良い。また、車上装置１００は、線路上を走行する移動体に搭載されても良い。また、予め定められた経路に沿って道路上を走行するトローリーバスのような移動体に搭載されても良い。この場合、地上装置２００は、経路に沿って道路上に設置すれば良い。
【００８６】
また、各実施形態において、車上装置１００が無線通信を行うことができる地上装置２００が一つとなるように、各地上装置がある間隔で設置されるものとしたが、車上装置１００が複数の地上装置２００と同時に無線通信を行うことができる程度の間隔で設置される場合があっても良い。この場合、車上装置１００は、一の地上装置２００と無線通信を行いつつ、他の地上装置２００と無線通信を行うことが可能となるが、相対的に近い場所に位置する地上装置２００を選択したり、受信時の信号強度が相対的に強い無線信号を送信する地上装置２００を選択したりするなど、予め定められた条件に基づいて、無線通信の対象とすべき地上装置２００を選択し、選択された地上装置２００とのみ無線通信を行うようにすることができる。
【００８７】
また、前述の各実施形態は本発明の理解のために詳細に説明されたものであり、本発明は、前述の各構成を全て備える必要は必ずしもない。また、ある実施形態の一部を他の実施形態の一部に置き換えることは可能であり、また、ある実施形態の一部を他の実施形態に付加することも可能である。
【００８８】
また、各実施形態における構成の一部または全部を、例えば、集積回路等のハードウェアを用いて実現しても良いし、マイクロプロセッサがプログラムを解釈し、実行することにより実現しても良い。また、各構成を実現するプログラム、テーブル、及びファイル等の電子的情報を、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤその他の記録媒体が記録するようにしても良い。
【００８９】
なお、各図面上の制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、本発明の実施に必要な制御線や情報線が全て示されているとは限らない。例えば、全ての構成が相互に接続されるようにしてもよい。逆に、本発明の実施に際して、各図面上の制御線や情報線全てを備える必要は必ずしもない。
【符号の説明】
【００９０】
１００    車上装置
１０１    制御装置
１０２    送受信装置
１０３    制御部
１０４    記憶部
１０５    インタフェース部
１０６    電力波生成部
１０７    電力波モニタ部
１０８    復調部
１０９    テスト電文変調部
１１０    電力波送信アンテナ
１１１    電力波モニタアンテナ
１１２    地上装置信号受信アンテナ
１１３    テスト信号送信アンテナ
２００    地上装置
２０１    電力波受信アンテナ
２０２    電源部
２０３    インタフェース部
２０４    記憶部
２０５    電文生成部
２０６    変調部
２０７    電文送信アンテナ
【図１】
2014068089.tif 000003
【図２】
2014068089.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014068089.tif 000008
【図７】
2014068089.tif 000009
【図８】
2014068089.tif 000010
【図９】
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