(57)【要約】【課題】  省電力効果のある無線通信を実現する。【解決手段】  複数の無線端末２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１とを有する無線通信システムにおいて、無線端末２は、センシング周期検出手段２０がセンシング周期で周期的にセンサを起動し、センシング情報記憶手段２２がセンサの複数回分の計測情報を記憶し、センサ情報伝達手段２４がセンシング情報記憶手段に記憶された計測情報をホスト１に送信する。通信周期検出手段が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センサ情報伝達手段２４を起動し、これによりセンサ情報伝達手段２４は、センシング情報記憶手段に記憶された複数回分の計測情報をまとめてホスト１に送信する。【選択図】  図１
2011090500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記ホストは、
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請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記ホストは、
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と、
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するホスト指示手段とを有し、
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。
【請求項４】
前記無線端末は、前記パラメータの変更内容に基づいて、前記センサの動作内容、前記センシング周期、前記通信周期、前記センサ情報伝達手段が送信する情報の内容又は前記センシング情報記憶手段への前記計測情報の記憶内容を変更することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線端末は、
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と
を有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。
【請求項６】
前記複数の無線端末は、鉄道車両又は該車両の走行沿線に設置され、
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３に記載の無線通信システム。
【請求項７】
第１の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の無線通信装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置は、
前記第２の無線通信装置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、
周期毎に前記参入要求手段を起動することで、前記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、
前記参入要求周期検出手段からの信号に基づき、前記周期毎に前記第１の無線通信装置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、
前記第２の無線通信装置からの情報を受信する第１の受信手段とを有し、
前記第２の無線通信装置は、
前記第１の無線通信装置から送信された情報を受信する第２の受信手段と、
前記第２の受信手段が前記参入要求情報を受信した場合に、前記第１の無線通信装置に対して参入応答情報を送信する参入応答手段とを有し、
前記参入要求周期検出手段は、前記第１の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無線通信システム。
【請求項８】
鉄道車両の走行沿線に設置された第１の無線通信装置と、前記車両に設置され、前記第１の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の無線通信装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置は、
前記車両を検出する車両検出手段と、
前記車両検出手段が前記車両を検出した場合に、前記第２の無線通信装置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、
前記第２の無線通信装置から送信された情報を受信する第１の受信手段とを有し、
前記第２の無線通信装置は、
前記第１の無線通信装置から送信された情報を受信する第２の受信手段と、
前記車両の運転状況に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記第２の受信手段が受信した前記参入要求情報及び前記情報取得手段が取得した前記車両の運転状況に関する情報に基づいて、前記第１の無線通信装置に対して参入応答情報を送信する参入応答手段とを有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
前記参入要求手段は、前記第１の無線通信装置の位置情報を含む参入要求情報を送信し、
前記参入応答手段は、前記参入要求情報に含まれた前記第１の無線通信装置の位置情報と前記車両の運転状況に関する情報とを照合し、その照合結果に基づいて前記第１の無線通信装置に対して前記参入応答情報を送信することを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
鉄道車両に設置された第１の無線通信装置と、前記車両の走行沿線に設置され、前記第１の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の無線通信装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置は、
前記車両の運転状況に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段が取得した前記車両の運転状況に関する情報に基づき、前記第２の無線端末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、
前記第２の無線通信装置から送信された情報を受信する第１の受信手段とを有し、
前記第２の無線通信装置は、
前記第１の無線通信装置から送信された情報を受信する第２の受信手段と、
前記車両を検出する車両検出手段と、
前記第２の受信手段が受信した参入要求情報及び前記車両検出手段による検出結果に基づいて、前記第１の無線通信装置に対して参入応答情報を送信する参入応答手段と
を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
前記車両検出手段は、前記車両の通過又は停車を検出することを特徴とする請求項８又は１０に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記前記参入応答手段は、前記第２の無線通信装置を特定する固有情報を含む参入応答情報を送信し、
前記第１の無線通信装置は、
前記参入応答情報に含まれた前記固有情報に基づき、前記第２の無線通信装置を宛先として、前記第１の無線通信装置が取得した情報を送信する送信手段を有することを特徴とする請求請１０に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記第２の無線通信装置は、
複数の無線通信装置から参入要求情報を受信した場合に、その受信信号の強度を検出する受信強度検出手段を有し、
前記受信強度検出手段の検出結果に基づいて前記複数の無線通信装置の中から前記参入応答情報を送信する無線通信装置を特定することを特徴とする請求請１０に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記車両の外に設けられた機器を操作するために前記車両内に設けられた操作手段と、
前記第１の無線通信装置に設けられ、前記参入応答情報の受信後、前記操作手段の状態が変化した場合に、その状態変化情報を送信する状態変化通知手段と、
前記第２の無線通信装置に接続され、前記第２の受信手段が受信した前記状態変化情報に基づいて、前記機器を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求請１０に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０４２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、
を有する
【０００９】
また、この発明に係る無線通信システムは、第１の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の無線通信装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置は、
前記第２の無線通信装置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、
周期毎に前記参入要求手段を起動することで、前記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、
前記参入要求周期検出手段からの信号に基づき、前記周期毎に前記第１の無線通信装置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、
前記第２の無線通信装置からの情報を受信する第１の受信手段とを有し、
前記第２の無線通信装置は、
前記第１の無線通信装置から送信された情報を受信する第２の受信手段と、
前記第２の受信手段が前記参入要求情報を受信した場合に、前記第１の無線通信装置に対して参入応答情報を送信する参入応答手段とを有し、
前記参入要求周期検出手段は、前記第１の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。
【００１０】
さらに、この発明に係る無線通信システムは、鉄道車両の走行沿線に設置された第１の無線通信装置と、前記車両に設置され、前記第１の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の無線通信装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置は、
前記車両を検出する車両検出手段と、
前記車両検出手段が前記車両を検出した場合に、前記第２の無線通信装置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、
前記第２の無線通信装置から送信された情報を受信する第１の受信手段とを有し、
前記第２の無線通信装置は、
前記第１の無線通信装置から送信された情報を受信する第２の受信手段と、
前記車両の運転状況に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記第２の受信手段が受信した前記参入要求情報及び前記情報取得手段が取得した前記車両の運転状況に関する情報に基づいて、前記第１の無線通信装置に対して参入応答情報を送信する参入応答手段とを有する。
【００１１】
さらに、この発明に係る無線通信システムは、鉄道車両に設置された第１の無線通信装置と、前記車両の走行沿線に設置され、前記第１の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の無線通信装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置は、
前記車両の運転状況に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段が取得した前記車両の運転状況に関する情報に基づき、前記第２の無線端末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、
前記第２の無線通信装置から送信された情報を受信する第１の受信手段とを有し、
前記第２の無線通信装置は、
前記第１の無線通信装置から送信された情報を受信する第２の受信手段と、
前記車両を検出する車両検出手段と、
前記第２の受信手段が受信した参入要求情報及び前記車両検出手段による検出結果に基づいて、前記第１の無線通信装置に対して参入応答情報を送信する参入応答手段と
を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１における無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】参入要求パケットのフォーマットを示す図である。
【図３】参入応答パケットのフォーマットを示す図である。
【図４】センサ情報伝達パケットのフォーマットを示す図である。
【図５】イベントを管理するテーブルを示す図である。
【図６】ホスト指示パケットのフォーマットを示す図である。
【図７】ホストによる時間管理手順の一例を示すシーケンス図である。
【図８】ホストによる時間管理手順の他の例を示すシーケンス図である。
【図９】実施の形態２における無線通信システムの構成を示す図である。
【図１０】実施の形態３における無線通信システムの構成を示す図である。
【図１１】実施の形態４における無線通信システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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）。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
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。
【符号の説明】
【００９９】
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
【図１】
2011090500.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2011090500.tif 000013