(57)【要約】【課題】無線基地局と監視制御装置との間の通信が不能となった場合であっても、無線基地局が配置された現地に赴かずに当該無線基地局の運用状態を把握する。【解決手段】列車制御システムは、第１の無線基地局（１０１）および第２の無線基地局（１０２）を介して列車の運行を監視および制御する監視制御装置（１０６）と、第１の無線基地局、第２の無線基地局および監視制御装置を接続する通信ネットワーク（１０８）とを備え、第１の無線基地局のネットワーク通信が不能となった場合、第１の無線基地局は運用情報を無線送信し、第２の無線基地局は、運用情報を受信し、かつ、受信した運用情報を通信ネットワークを介して監視制御装置に送信する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の経路に沿って配置され、かつ、前記列車とそれぞれ無線通信可能な第１の無線基地局および第２の無線基地局と、
前記第１の無線基地局および前記第２の無線基地局のうちの少なくとも１つを介して前記列車の運行を監視および制御する監視制御装置と、
前記第１の無線基地局、前記第２の無線基地局および前記監視制御装置を接続し、かつ、前記第１の無線基地局、前記第２の無線基地局および前記監視制御装置の間のネットワーク通信を可能とする通信ネットワークとを備え、
前記第１の無線基地局の前記ネットワーク通信が不能となった場合、前記第１の無線基地局は、前記ネットワーク通信が不能であることを示す運用情報を無線送信し、
前記第２の無線基地局は、前記第１の無線基地局から前記運用情報を受信し、かつ、受信した前記運用情報を前記通信ネットワークを介して前記監視制御装置に送信する、
列車制御システム。
【請求項２】
前記第１の無線基地局と前記第２の無線基地局とは、互いに隣接して配置される、
請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項３】
前記第１の無線基地局の無線通信エリアと前記第２の無線基地局の無線通信エリアとは、少なくとも一部が重複する、
請求項１または請求項２に記載の列車制御システム。
【請求項４】
前記第２の無線基地局は、少なくとも前記第１の無線基地局からの無線信号を受信可能な受信機を備え、
前記受信機は、前記第１の無線基地局から前記運用情報を受信し、
前記受信機に受信された前記運用情報は、前記通信ネットワークを介して前記監視制御装置に送信される、
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の列車制御システム。
【請求項５】
前記列車は、前記第１の無線基地局および前記第２の無線基地局と無線通信可能な車上局を備え、
前記車上局は、前記第１の無線基地局から前記運用情報を受信し、かつ、受信した前記運用情報を前記第２の無線基地局に無線送信する、
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の列車制御システム。
【請求項６】
列車の経路に沿って配置され、かつ、前記列車と無線通信可能な第１の無線機と、
列車の経路に沿って配置され、前記列車と無線通信可能であり、かつ、前記第１の無線機の冗長構成である第２の無線機と、
前記第１の無線機および前記第２の無線機と通信可能であり、かつ、前記第１の無線機および前記第２の無線機のうちのいずれか１つを介して前記列車の運行を監視および制御する監視制御部と、
前記第１の無線機および前記第２の無線機と通信可能であり、かつ、前記第１の無線機および前記第２の無線機のうちのいずれか１つを介して前記列車の運行を監視および制御する保守部とを備え、
前記第１の無線機が通信不能となった場合、前記保守部は、前記第２の無線機に、前記第１の無線機の診断を要求する診断情報を送信し、
前記第２の無線機は、前記保守部から前記診断情報を受信し、かつ、受信した前記診断情報に基づいて前記第１の無線機を診断する、
列車制御システム。
【請求項７】
前記第２の無線機は、前記第１の無線機の送受信動作を診断する診断部を備え、
前記診断部は、前記保守部から前記診断情報を受信し、かつ、前記診断情報に基づいて前記第１の無線機を診断する、
請求項６に記載の列車制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願明細書に開示される技術は、列車制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線信号によって運用および管理される列車制御システムにおいて、列車の経路に沿って地上に配置された無線基地局と、無線基地局を介して列車を監視および制御する監視制御装置とは、地上系ネットワークを介して接続される（たとえば、特許文献１および特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７８６６７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６２４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、無線基地局と地上系ネットワークとの間のインターフェイス機器に障害が発生した場合などでは、無線基地局が地上系ネットワークから孤立して監視制御装置との間の通信が不能となってしまうため、無線基地局が配置された現地に赴かなければ、無線基地局の運用状態を確認することができなかった。
【０００５】
本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を解決するためになされたものであり、無線基地局と監視制御装置との間の通信が不能となった場合であっても、無線基地局が配置された現地に赴かずに当該無線基地局の運用状態を把握するための技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、列車の経路に沿って配置され、かつ、前記列車とそれぞれ無線通信可能な第１の無線基地局および第２の無線基地局と、前記第１の無線基地局および前記第２の無線基地局のうちの少なくとも１つを介して前記列車の運行を監視および制御する監視制御装置と、前記第１の無線基地局、前記第２の無線基地局および前記監視制御装置を接続し、かつ、前記第１の無線基地局、前記第２の無線基地局および前記監視制御装置の間のネットワーク通信を可能とする通信ネットワークとを備え、前記第１の無線基地局の前記ネットワーク通信が不能となった場合、前記第１の無線基地局は、前記ネットワーク通信が不能であることを示す運用情報を無線送信し、前記第２の無線基地局は、前記第１の無線基地局から前記運用情報を受信し、かつ、受信した前記運用情報を前記通信ネットワークを介して前記監視制御装置に送信する。
【０００７】
また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、列車の経路に沿って配置され、かつ、前記列車と無線通信可能な第１の無線機と、列車の経路に沿って配置され、前記列車と無線通信可能であり、かつ、前記第１の無線機の冗長構成である第２の無線機と、前記第１の無線機および前記第２の無線機と通信可能であり、かつ、前記第１の無線機および前記第２の無線機のうちのいずれか１つを介して前記列車の運行を監視および制御する監視制御部と、前記第１の無線機および前記第２の無線機と通信可能であり、かつ、前記第１の無線機および前記第２の無線機のうちのいずれか１つを介して前記列車の運行を監視および制御する保守部とを備え、前記第１の無線機が通信不能となった場合、前記保守部は、前記第２の無線機に、前記第１の無線機の診断を要求する診断情報を送信し、前記第２の無線機は、前記保守部から前記診断情報を受信し、かつ、受信した前記診断情報に基づいて前記第１の無線機を診断する。
【発明の効果】
【０００８】
本願明細書に開示される技術の第１の態様は、列車の経路に沿って配置され、かつ、前記列車とそれぞれ無線通信可能な第１の無線基地局および第２の無線基地局と、前記第１の無線基地局および前記第２の無線基地局のうちの少なくとも１つを介して前記列車の運行を監視および制御する監視制御装置と、前記第１の無線基地局、前記第２の無線基地局および前記監視制御装置を接続し、かつ、前記第１の無線基地局、前記第２の無線基地局および前記監視制御装置の間のネットワーク通信を可能とする通信ネットワークとを備え、前記第１の無線基地局の前記ネットワーク通信が不能となった場合、前記第１の無線基地局は、前記ネットワーク通信が不能であることを示す運用情報を無線送信し、前記第２の無線基地局は、前記第１の無線基地局から前記運用情報を受信し、かつ、受信した前記運用情報を前記通信ネットワークを介して前記監視制御装置に送信するものである。このような構成によれば、第１の無線基地局と監視制御装置との間の通信が不能となった場合であっても、第２の無線基地局が第１の無線基地局から運用情報を受信し、さらに、第２の無線基地局が当該運用情報を監視制御装置に送信することによって監視制御装置が第１の無線基地局の運用状態を把握することができるため、第１の無線基地局が配置された現地に赴かずに第１の無線基地局の運用状態を把握することができる。
【０００９】
また、本願明細書に開示される技術の第２の態様は、列車の経路に沿って配置され、かつ、前記列車と無線通信可能な第１の無線機と、列車の経路に沿って配置され、前記列車と無線通信可能であり、かつ、前記第１の無線機の冗長構成である第２の無線機と、前記第１の無線機および前記第２の無線機と通信可能であり、かつ、前記第１の無線機および前記第２の無線機のうちのいずれか１つを介して前記列車の運行を監視および制御する監視制御部と、前記第１の無線機および前記第２の無線機と通信可能であり、かつ、前記第１の無線機および前記第２の無線機のうちのいずれか１つを介して前記列車の運行を監視および制御する保守部とを備え、前記第１の無線機が通信不能となった場合、前記保守部は、前記第２の無線機に、前記第１の無線機の診断を要求する診断情報を送信し、前記第２の無線機は、前記保守部から前記診断情報を受信し、かつ、受信した前記診断情報に基づいて前記第１の無線機を診断するものである。このような構成によれば、保守部において、障害が発生した無線機の運用状態を把握することができる。
【００１０】
本願明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に関する、列車制御システムを実現するための構成を概略的に例示する図である。
【図２】実施の形態に関する列車制御システムにおける、無線基地局の構成を概念的に例示する図である。
【図３】実施の形態に関する、列車制御システムの動作を説明するための図である。
【図４】実施の形態に関する、列車制御システムを実現するための構成を概略的に例示する図である。
【図５】実施の形態に関する列車制御システムにおける、無線機の構成を概念的に例示する図である。
【図６】実施の形態に関する、列車制御システムの動作を説明するための図である。
【図７】実施の形態に関する、列車制御システムを実現するための構成を概略的に例示する図である。
【図８】実施の形態に関する列車制御システムの、無線基地局から送信される送信波のデータフレームフォーマットの概念図である。
【図９】実施の形態に関する、列車制御システムの動作を説明するための図である。
【図１０】実施の形態に関する、列車制御システムを実現するための構成を概略的に例示する図である。
【図１１】実施の形態に関する列車制御システムにおける、無線機の構成を概念的に例示する図である。
【図１２】実施の形態に関する、列車制御システムの動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。
【００１３】
なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。
【００１４】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【００１５】
また、以下に記載される説明において、「第１の」、または、「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
以下、本実施の形態に関する列車制御システムについて説明する。
【００１７】
＜列車制御システムの構成について＞
図１は、本実施の形態に関する列車制御システムを実現するための構成を概略的に例示する図である。図１に例示されるように、無線信号によって運用および管理される列車制御システムは、無線基地局１０１と、無線基地局１０２と、無線基地局１０３と、車上局１０４と、車上局１０５と、監視制御装置１０６と、インターフェイス機器１０７Ａと、インターフェイス機器１０７Ｂと、インターフェイス機器１０７Ｃと、インターフェイス機器１０７Ｄと、地上系ネットワーク１０８とを備える。
【００１８】
無線基地局１０１、無線基地局１０２および無線基地局１０３は、列車の経路、すなわち鉄道に沿ってそれぞれ配置される。無線基地局１０１、無線基地局１０２および無線基地局１０３はそれぞれ、列車の車上局１０４または車上局１０５と無線通信可能である。また、無線基地局１０１、無線基地局１０２および無線基地局１０３はそれぞれ、他の無線基地局、特に、隣接して配置される他の無線基地局の送信波を受信可能な受信機であるエアモニター部を有する。
【００１９】
車上局１０４および車上局１０５は、列車の車上にそれぞれ配置される。車上局１０４および車上局１０５はそれぞれ、無線基地局１０１、無線基地局１０２および無線基地局１０３と無線通信可能である。図１においては、車上局１０４と車上局１０５とは、それぞれ異なる列車の車上に配置されている。
【００２０】
監視制御装置１０６は、監視センターにおいて設置される制御装置である。監視制御装置１０６は、無線基地局１０１、無線基地局１０２および無線基地局１０３を介して列車との間で無線信号を送受信し、かつ、列車の運行を監視および制御する。
【００２１】
地上系ネットワーク１０８は、地上に配置される無線基地局１０１、無線基地局１０２および無線基地局１０３と地上に配置される監視制御装置１０６とを、たとえば有線で接続するネットワークである。地上系ネットワーク１０８によって実現される通信を、ネットワーク通信とも称する。ただし、地上系ネットワーク１０８は、無線基地局１０１、無線基地局１０２および無線基地局１０３と監視制御装置１０６とを、無線接続するネットワークであってもよい。
【００２２】
インターフェイス機器１０７Ａは、無線基地局１０１を地上系ネットワーク１０８に接続する機器である。インターフェイス機器１０７Ｂは、無線基地局１０２を地上系ネットワーク１０８に接続する機器である。インターフェイス機器１０７Ｃは、無線基地局１０３を地上系ネットワーク１０８に接続する機器である。インターフェイス機器１０７Ｄは、監視制御装置１０６を地上系ネットワーク１０８に接続する機器である。インターフェイス機器１０７Ａ、インターフェイス機器１０７Ｂ、インターフェイス機器１０７Ｃおよびインターフェイス機器１０７Ｄは、たとえば、Ｌ２−ＳＷ（レイヤー２−スイッチ）によって構成される。Ｌ２−ＳＷは、ネットワークを中継する機器であって、パケットに宛先情報として含まれるＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスに基づいて中継先を判断し、中継動作を行う機器である。
【００２３】
図２は、本実施の形態に関する列車制御システムにおける、無線基地局の構成を概念的に例示する図である。図２に例示されるように、無線基地局２０１は、送受信部２０３と、受信機であるエアモニター部２０５と、制御部２０４と、アンテナ２０６と、インターフェイス機器２０７とを備える。
【００２４】
送受信部２０３は、アンテナ２０６を介して列車の車上局と通信を行う。エアモニター部２０５は、隣接して配置される他の無線基地局の送信波をアンテナ２０６を介して受信する。
【００２５】
制御部２０４は、たとえば、図示しない記憶装置、外部のＣＤ−ＲＯＭ、外部のＤＶＤ−ＲＯＭ、または、外部のフラッシュメモリーなどに格納されたプログラムを実行するものである。すなわち、たとえば、中央演算処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ、すなわちＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、デジタルシグナルプロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、すなわちＤＳＰ）であってもよい。
【００２６】
制御部２０４が記憶装置、外部のＣＤ−ＲＯＭ、外部のＤＶＤ−ＲＯＭ、または、外部のフラッシュメモリーなどに格納されたプログラムを実行するものである場合、制御部２０４の制御動作は、記憶装置に格納されたプログラムが実行されるソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。なお、当該制御動作は、たとえば、複数の処理回路が連携することによって実現されてもよい。
【００２７】
ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、記憶装置に記憶されるものであってもよい。その場合、制御部２０４は、記憶装置に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、上記の機能を実現する。すなわち、記憶装置は、制御部２０４で実行されることによって、上記の機能が結果的に実現されるプログラムを記憶するものであってもよい。
【００２８】
また、制御部２０４は、専用のハードウェアであってもよい。すなわち、たとえば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ、すなわちＡＳＩＣ）、ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）またはこれらを組み合わせた回路であってもよい。
【００２９】
上記のような構成である制御部２０４は、送受信部２０３の動作およびエアモニター部２０５の動作を制御する。インターフェイス機器２０７は、無線基地局２０１を地上系ネットワーク１０８に接続する。
【００３０】
図２に例示される無線基地局の構成は、図１に例示された無線基地局１０１、無線基地局１０２および無線基地局１０３において同様である。
【００３１】
＜列車制御システムの動作について＞
次に、図３を参照しつつ、本実施の形態に関する列車制御システムの動作を説明する。
【００３２】
図３は、本実施の形態に関する列車制御システムの動作を説明するための図である。図３に例示されるように、無線基地局１０１を地上系ネットワーク１０８に接続するインターフェイス機器１０７Ａに障害が発生したために、無線基地局１０１と、地上系ネットワーク１０８との間の接続が遮断されている。すなわち、無線基地局１０１のネットワーク通信が不能となっている。
【００３３】
この場合、無線基地局１０１における制御部２０４は、無線基地局１０１と地上系ネットワーク１０８との間の接続遮断を検出する。そして、制御部２０４は、接続遮断を示す運用情報をアンテナ２０６を介して無線送信するよう送受信部２０３を制御する。ここで、運用情報とは、無線基地局の運用状態を示す情報である。
【００３４】
ここで、図３に例示されるように、無線基地局１０１の無線通信エリア１０９と、無線基地局１０１に隣接する無線基地局１０２の無線通信エリア１１０とは、互いに重複する領域が存在する。同様に、無線基地局１０２の無線通信エリア１１０と、無線基地局１０２に隣接する無線基地局１０３の無線通信エリア１１１とは、互いに重複する領域が存在する。
【００３５】
そのため、無線基地局１０１に隣接して配置される無線基地局１０２では、エアモニター部２０５が、隣接して配置される他の無線基地局の送信波をアンテナ２０６を介して受信する。
【００３６】
そして、無線基地局１０２の制御部２０４は、無線基地局１０１から受信した運用情報を監視制御装置１０６に通報する。具体的には、無線基地局１０２の制御部２０４は、地上系ネットワーク１０８を介して、監視制御装置１０６に運用情報を含む信号を送信する。
【００３７】
これらの動作によって、インターフェイス機器１０７Ａに障害が発生した場合であっても、監視制御装置１０６は、無線基地局１０１の運用状態を確認することができる。ここで、無線基地局の運用状態とは、無線基地局の通信動作の状態を示すものであり、たとえば、通信先、感度および速度を含め送受信動作が正常に行われているか、および、地上系ネットワーク１０８と正常に接続されているかが含まれる。
【００３８】
以上のように、無線基地局が、隣接する無線基地局の送信波を受信することができる受信機であるエアモニター部を有することによって、隣接する無線基地局間での無線通信が可能となる。したがって、無線基地局が地上系ネットワークとの接続を遮断された場合であっても、接続を遮断された無線基地局の配置された場所に赴かずに、当該無線基地局の運用状態を把握することができる。
【００３９】
さらに、地上系ネットワーク１０８から遮断された無線基地局１０１に対し、監視制御装置１０６は、無線基地局１０１に隣接する無線基地局１０２からの送信波を介して、制御を行うことも可能である。
【００４０】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態に関する列車制御システムについて説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【００４１】
＜列車制御システムの構成について＞
第１の実施の形態では、無線基地局が、隣接する他の無線基地局の送信波を受信することができるエアモニター部を備えた。そして、無線基地局と地上系ネットワークとを接続するインターフェイス機器に障害が発生して、無線基地局が地上系ネットワークとの接続を遮断された場合であっても、監視制御装置が、無線基地局の運用状態を、当該無線基地局に隣接する無線基地局のエアモニター部を用いて確認した。
【００４２】
本実施の形態では、無線機に試験モニター部を設ける。そして、現用系（すなわち、運用系）の運用状態を、待機系（すなわち、冗長系）の試験モニター部で監視する。試験モニター部は、地上系ネットワークを介して保守端末と接続され、保守端末から遠隔で無線機の運用状態を試験する。
【００４３】
図４は、本実施の形態に関する列車制御システムを実現するための構成を概略的に例示する図である。図４に例示されるように、列車制御システムは、無線機４０１と、無線機４０１の冗長構成である無線機４０２と、インターフェイス機器１０７Ｅと、インターフェイス機器１０７Ｆと、地上系ネットワーク１０８と、監視制御装置１０６と、保守端末４０３とを備える。
【００４４】
無線機４０１および無線機４０２は、共通のアンテナを介して無線信号を送受信する。無線機４０１および無線機４０２は、列車の経路に沿って配置される。無線機４０１および無線機４０２は、列車と通信可能である。インターフェイス機器１０７Ｅは、無線機４０１および無線機４０２を地上系ネットワーク１０８に接続する機器である。インターフェイス機器１０７Ｆは、監視制御装置１０６および保守端末４０３を地上系ネットワーク１０８に接続する機器である。
【００４５】
地上系ネットワーク１０８は、地上に配置される無線機４０１および無線機４０２と、地上に配置される監視制御装置１０６および保守端末４０３とを、たとえば有線で接続するネットワークである。
【００４６】
監視制御装置１０６は、無線機４０１および無線機４０２と通信可能である。監視制御装置１０６は、無線機４０１または無線機４０２を介して列車との間で無線信号を送受信し、列車の運行を制御する。
【００４７】
保守端末４０３は、無線基地局１０１および無線基地局１０２などの保守に特化した端末であり、地上系ネットワーク１０８、さらには無線機４０１または無線機４０２を介して、列車との間で無線信号を送受信する。
【００４８】
図５は、本実施の形態に関する列車制御システムにおける、無線機の構成を概念的に例示する図である。図５に例示されるように、無線機４０１は、送受信部２０３と、受信機である試験モニター部５０３Ａと、制御部２０４とを備える。また、無線機４０２は、送受信部２０３と、受信機である試験モニター部５０３Ｂと、制御部２０４とを備える。
【００４９】
無線機４０１における試験モニター部５０３Ａは、無線機４０２における送受信部２０３の試験を行い、無線機４０２における送受信部２０３の健全性を確認する機能部である。ここで、送受信部２０３の健全性とは、送受信部２０３の信号を送信する動作および信号を受信する動作が正常に行われているか否かによって確認され、たとえば、これらの動作における通信先、感度および速度などが指標として用いられる。試験モニター部５０３Ａは、無線機４０１における制御部２０４に接続され、さらに、地上系ネットワーク１０８を経由して保守端末４０３に接続される。
【００５０】
無線機４０２における試験モニター部５０３Ｂは、無線機４０１における送受信部２０３の試験を行い、無線機４０１における送受信部２０３の健全性を確認する機能部である。試験モニター部５０３Ｂは、無線機４０２における制御部２０４に接続され、さらに、地上系ネットワーク１０８を経由して保守端末４０３に接続される。
【００５１】
＜列車制御システムの動作について＞
次に、図６を参照しつつ、本実施の形態に関する列車制御システムの動作を説明する。
【００５２】
図６は、本実施の形態に関する列車制御システムの動作を説明するための図である。図６に例示されるように、無線機４０１に障害が発生して通信不能となったために、無線機４０２を動作させる運用に切り替わっている。
【００５３】
この場合、図６の流れ６０１に例示されるように、保守端末４０３は、無線機４０２を用いて無線機４０１の運用状態を確認することができる。具体的には、保守端末４０３は、インターフェイス機器１０７Ｅを介して地上系ネットワーク１０８に接続されている無線機４０２における試験モニター部５０３Ｂに対し、無線機４０１の運用状態を確認するための診断コマンドを送信する。当該診断コマンドを受信した試験モニター部５０３Ｂは、無線機４０１における送受信部２０３の試験を行い、無線機４０１における送受信部２０３の健全性を診断する。そして、試験モニター部５０３Ｂは、地上系ネットワーク１０８を介して試験結果を保守端末４０３に送信する。
【００５４】
以上のように、無線機が、隣接する無線機の試験を行う試験モニター部を有することによって、隣接する無線機間での無線通信が可能となる。したがって、一方の無線機に障害が発生した場合であっても、障害が発生した無線機の配置された場所に赴かずに、保守端末において当該無線機の運用状態を把握することができる。
【００５５】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態に関する列車制御システムについて説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【００５６】
＜列車制御システムの構成について＞
第１の実施の形態では、無線基地局が、隣接する他の無線基地局の送信波を受信することができるエアモニター部を備えた。そして、無線基地局と地上系ネットワークとを接続するインターフェイス機器に障害が発生して、無線基地局が地上系ネットワークとの接続を遮断された場合であっても、監視制御装置が、無線基地局の運用状態を、当該無線基地局に隣接する無線基地局のエアモニター部を用いて確認した。
【００５７】
本実施の形態では、無線基地局と地上系ネットワークとを接続するインターフェイス機器に障害が発生して、無線基地局が地上系ネットワークとの接続を遮断された場合に、地上系ネットワークとの接続を遮断された無線基地局が、自局の運用状態の情報を含む無線信号を送信する。
【００５８】
そして、地上系ネットワークとの接続を遮断された無線基地局の無線通信エリア内を走行している列車の車上局において当該無線信号を受信し、さらに、地上系ネットワークに接続されている無線基地局の無線通信エリア内を走行している間に、車上局から当該無線通信エリア内の無線基地局へ、地上系ネットワークとの接続を遮断された無線基地局の運用状態の情報を含む無線信号を送信する。当該無線信号を受信した無線基地局は、地上系ネットワークを介して当該無線信号の情報を監視制御装置に通報する。
【００５９】
図７は、本実施の形態に関する列車制御システムを実現するための構成を概略的に例示する図である。図７に例示されるように、列車制御システムは、無線基地局１０１と、無線基地局１０２と、無線基地局１０３と、車上局１０４と、車上局１０５と、監視制御装置１０６と、インターフェイス機器１０７Ａと、インターフェイス機器１０７Ｂと、インターフェイス機器１０７Ｃと、インターフェイス機器１０７Ｄと、地上系ネットワーク１０８とを備える。
【００６０】
図８は、本実施の形態に関する列車制御システムの、無線基地局から送信される送信波のデータフレームフォーマットの概念図である。
【００６１】
図８に例示されるように、無線信号のデータフォーマットは、ヘッダ部８０１と、列車の運行を制御するための情報を伝送する列車制御情報部８０２と、無線基地局の運用情報を伝送する無線通信情報部８０３と、エンドコード部８０４とを備える。
【００６２】
＜列車制御システムの動作について＞
次に、図９を参照しつつ、本実施の形態に関する列車制御システムの動作を説明する。
【００６３】
図９は、本実施の形態に関する列車制御システムの動作を説明するための図である。図９に例示されるように、無線基地局１０１を地上系ネットワーク１０８に接続するインターフェイス機器１０７Ａに障害が発生したために、無線基地局１０１と、地上系ネットワーク１０８との間の接続が遮断されている。
【００６４】
この場合、無線基地局１０１における制御部２０４は、無線基地局１０１と地上系ネットワーク１０８との間の接続遮断を検出する。そして、制御部２０４は、接続遮断を示す運用情報をアンテナ２０６を介して送信するよう送受信部２０３を制御する。
【００６５】
次に、無線基地局１０１の無線通信エリア１０９内を走行している列車の車上局１０４が、上記の運用情報を受信する。そして、車上局１０４は、地上系ネットワーク１０８に接続されている無線基地局１０２の無線通信エリア１１０内を列車が走行している間に、送受信部２０３から受信した運用情報を無線基地局１０２に送信する。
【００６６】
車上局１０４から運用情報を受信した無線基地局１０２は、地上系ネットワーク１０８を介して運用情報を監視制御装置１０６に通報する。
【００６７】
これらの動作によって、インターフェイス機器１０７Ａに障害が発生した場合であっても、監視制御装置１０６は、無線基地局１０１の運用状態を確認することができる。
【００６８】
また、監視制御装置１０６は、無線基地局１０１への制御情報を含む信号を、地上系ネットワーク１０８を介して無線基地局１０２に送信する。当該制御情報を受信した無線基地局１０２は、当該制御情報を含む送信波を送信する。
【００６９】
次に、無線基地局１０２の無線通信エリア１１０内を走行している列車の車上局が、上記の制御情報を受信する。そして、車上局は、無線基地局１０１の無線通信エリア１０９内を列車が走行している間に、受信した制御情報を無線基地局１０１に送信する。
【００７０】
これらの動作によって、インターフェイス機器１０７Ａに障害が発生した場合であっても、監視制御装置１０６は、無線基地局１０１の動作を遠隔から制御することができる。
【００７１】
以上のように、無線基地局が地上系ネットワークとの接続を遮断された場合であっても、当該無線基地局から送信された運用情報を含む信号を車上局および地上系ネットワークに接続されている無線基地局を介して監視制御装置が受信することによって、接続を遮断された無線基地局の配置された場所に赴かずに、当該無線基地局の運用状態を把握することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、鉄道上を移動する車上局を介して通信が行われるため、地上系ネットワークとの接続を遮断された無線基地局との間の通信のために用いられる地上系ネットワークに接続されている無線基地局は、地上系ネットワークとの接続を遮断された無線基地局と隣接して配置されている必要はなく、また、無線通信エリアが互いに重複している必要もない。
【００７３】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態に関する列車制御システムについて説明する。以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
【００７４】
＜列車制御システムの構成について＞
第２の実施の形態では、無線機に試験モニター部を設けた。そして、現用系（すなわち、運用系）の運用状態を、待機系（すなわち、冗長系）の試験モニター部で監視した。そして、試験モニター部が、地上系ネットワークを介して保守端末と接続され、保守端末から遠隔で無線機の運用状態を試験した。
【００７５】
本実施の形態では、無線機の送受信部を、保守端末が制御することができるものとする。無線機は、地上系ネットワークを介して保守端末と接続され、保守端末から遠隔で無線機の運用状態を試験する。
【００７６】
図１０は、本実施の形態に関する列車制御システムを実現するための構成を概略的に例示する図である。図１０に例示されるように、列車制御システムは、無線機１００１と、無線機１００２と、インターフェイス機器１０７Ｅと、インターフェイス機器１０７Ｆと、地上系ネットワーク１０８と、監視制御装置１０６と、保守端末４０３とを備える。
【００７７】
無線機１００１および無線機１００２は、共通のアンテナを介して無線信号を送受信する。インターフェイス機器１０７Ｅは、無線機１００１および無線機１００２を地上系ネットワーク１０８に接続する機器である。インターフェイス機器１０７Ｆは、監視制御装置１０６および保守端末４０３を地上系ネットワーク１０８に接続する機器である。
【００７８】
地上系ネットワーク１０８は、地上に配置される無線機１００１および無線機１００２と、地上に配置される監視制御装置１０６および保守端末４０３とを、たとえば有線で接続するネットワークである。
【００７９】
図１１は、本実施の形態に関する列車制御システムにおける、無線機の構成を概念的に例示する図である。図１１に例示されるように、無線機１００１は、送受信部１１０３Ａと、制御部２０４とを備える。また、無線機１００２は、送受信部１１０３Ｂと、制御部２０４とを備える。
【００８０】
送受信部１１０３Ａは、地上系ネットワーク１０８を介して保守端末４０３から動作を制御することができる。また、無線機１００１における送受信部１１０３Ａは、無線機１００２の無線性能を試験する機能を有し、無線機１００２における送受信部１１０３Ｂの健全性を確認する機能部である。
【００８１】
送受信部１１０３Ｂは、地上系ネットワーク１０８を介して保守端末４０３から動作を制御することができる。また、無線機１００２における送受信部１１０３Ｂは、無線機１００１の無線性能を試験する機能を有し、無線機１００１における送受信部１１０３Ａの健全性を確認する機能部である。
【００８２】
＜列車制御システムの動作について＞
次に、図１２を参照しつつ、本実施の形態に関する列車制御システムの動作を説明する。
【００８３】
図１２は、本実施の形態に関する列車制御システムの動作を説明するための図である。図１２の流れ６０２に例示されるように、無線機１００１が現用系（すなわち、運用系）として運用中である場合に、待機系（すなわち、冗長系）の無線機１００２の送受信部１１０３Ｂは、無線機１００１の運用状態を監視する。そして、送受信部１１０３Ｂは、無線機１００１の運用状態を示す運用情報を、地上系ネットワーク１０８を介して接続されている保守端末４０３に通報する。
【００８４】
また、保守端末４０３は、無線機１００１が一時的に通信不能となるなど、無線機１００１の運用状態が不安定であると判断した場合は、無線機１００２の送受信部１１０３Ｂに対し、無線機１００１の運用状態を確認するコマンドを送信する。そして、当該コマンドを受信した送受信部１１０３Ｂは、無線機１００１の運用状態を任意に確認する。
【００８５】
以上のように、無線機の送受信部が、隣接する無線機の無線性能を試験する機能を有することによって、遠隔の保守端末において、現用系（すなわち、運用系）の無線機の運用状態を待機系（すなわち、冗長系）の無線機を介して把握することができる。
【００８６】
＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果を例示する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
【００８７】
また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
【００８８】
以上に記載された実施の形態によれば、列車制御システムは、第１の無線基地局と、第２の無線基地局と、監視制御装置１０６と、通信ネットワークとを備える。ここで、第１の無線基地局は、たとえば、無線基地局１０１に対応するものである。また、第２の無線基地局は、たとえば、無線基地局１０２に対応するものである。また、通信ネットワークは、たとえば、地上系ネットワーク１０８に対応するものである。無線基地局１０１は、列車の経路に沿って配置され、かつ、列車と無線通信可能である。無線基地局１０２は、列車の経路に沿って配置され、かつ、列車と無線通信可能である。監視制御装置１０６は、無線基地局１０１および無線基地局１０２のうちの少なくとも１つを介して列車と無線通信を行い、かつ、列車の運行を監視および制御する。地上系ネットワーク１０８は、無線基地局１０１、無線基地局１０２および監視制御装置１０６を接続する。また、地上系ネットワーク１０８は、無線基地局１０１、無線基地局１０２および監視制御装置１０６の間のネットワーク通信を可能とする。そして、無線基地局１０１のネットワーク通信が不能となった場合、無線基地局１０１は、ネットワーク通信が不能であることを示す運用情報を無線送信する。無線基地局１０２は、無線基地局１０１から運用情報を受信する。そして、無線基地局１０２は、受信した運用情報を地上系ネットワーク１０８を介して監視制御装置１０６に送信する。
【００８９】
このような構成によれば、無線基地局１０１と監視制御装置１０６との間の通信が不能となった場合であっても、無線基地局１０２が無線基地局１０１から運用情報を受信し、さらに、無線基地局１０２が当該運用情報を監視制御装置１０６に送信することによって監視制御装置１０６が無線基地局１０１の運用状態を把握することができるため、無線基地局１０１が配置された現地に赴かずに無線基地局１０１の運用状態を把握することができる。したがって、無線基地局に障害が発生した場合の対応を迅速化することができる。
【００９０】
なお、これらの構成以外の本願明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、少なくともこれらの構成を備えていれば、以上に記載された効果を生じさせることができる。
【００９１】
しかしながら、本願明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては言及されなかった本願明細書に例示される他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
【００９２】
また、以上に記載された実施の形態によれば、無線基地局１０１と無線基地局１０２とは、互いに隣接して配置される。このような構成によれば、無線基地局１０１に隣接して配置される無線基地局１０２が、無線基地局１０１から運用情報を受信するため、運用情報を含む無線信号を送信する範囲を広く確保する必要がなくなる。
【００９３】
また、以上に記載された実施の形態によれば、無線基地局１０１の無線通信エリア１０９と無線基地局１０２の無線通信エリア１１０とは、少なくとも一部が重複する。このような構成によれば、無線基地局１０１は、無線基地局１０１の無線通信エリア１０９内に運用情報を含む無線信号を送信すれば、無線通信エリア１０９と重複する無線通信エリア１１０内において、無線基地局１０２が運用情報を含む無線信号を受信することができる。
【００９４】
また、以上に記載された実施の形態によれば、無線基地局１０２は、少なくとも無線基地局１０１からの無線信号を受信可能な受信機を備える。ここで、受信機は、たとえば、エアモニター部２０５に対応するものである。無線基地局１０２のエアモニター部２０５は、無線基地局１０１から運用情報を受信する。そして、無線基地局１０２のエアモニター部２０５に受信された運用情報は、地上系ネットワーク１０８を介して監視制御装置１０６に送信される。このような構成によれば、無線基地局１０１から送信された運用情報を含む無線信号を受信するエアモニター部２０５を、無線基地局１０１とは異なる無線基地局１０２が有することによって、無線基地局間で運用情報に関する無線通信が可能となる。
【００９５】
また、以上に記載された実施の形態によれば、列車は、無線基地局１０１および無線基地局１０２と無線通信可能な車上局１０４を備える。車上局１０４は、無線基地局１０１から運用情報を受信し、かつ、受信した運用情報を無線基地局１０２に無線送信する。このような構成によれば、無線基地局１０２は、車上局１０４を経由して、無線基地局１０１からの運用情報を受信することができる。そのため、無線基地局１０２の無線通信エリア１１０と、無線基地局１０１の無線通信エリア１０９とが離れているような場合であっても、車上局１０４の無線通信エリア、さらには、車上局１０４が配置される列車の運行によって、無線基地局１０２が運用情報を含む無線信号を受信することができる。
【００９６】
また、以上に記載された実施の形態によれば、第１の無線機と、第２の無線機と、監視制御部と、保守部とを備える。ここで、第１の無線機は、たとえば、無線機４０１に対応するものである。また、第２の無線機は、たとえば、無線機４０２に対応するものである。また、監視制御部は、たとえば、監視制御装置１０６に対応するものである。また、保守部は、たとえば、保守端末４０３に対応するものである。無線機４０１は、列車の経路に沿って配置され、かつ、列車と無線通信可能である。無線機４０２は、列車の経路に沿って配置され、かつ、列車と無線通信可能である。また、無線機４０２は、無線機４０１の冗長構成である。監視制御装置１０６は、無線機４０１および無線機４０２と通信可能である。また、監視制御装置１０６は、無線機４０１および無線機４０２のうちのいずれか１つを介して列車の運行を監視および制御する。保守端末４０３は、無線機４０１および無線機４０２と通信可能である。また、保守端末４０３は、無線機４０１および無線機４０２のうちのいずれか１つを介して列車の運行を監視および制御する。無線機４０１が通信不能となった場合、保守端末４０３は、無線機４０２に、無線機４０１の診断を要求する診断情報を送信する。無線機４０２は、保守端末４０３から診断情報を受信する。そして、無線機４０２は、受信した診断情報に基づいて無線機４０１を診断する。このような構成によれば、保守端末４０３において、障害が発生した無線機４０１の運用状態を把握することができる。
【００９７】
また、以上に記載された実施の形態によれば、無線機４０２は、無線機４０１の送受信動作を診断する診断部を備える。ここで、診断部は、たとえば、試験モニター部５０３Ｂに対応するものである。試験モニター部５０３Ｂは、保守端末４０３から診断情報を受信し、かつ、診断情報に基づいて無線機４０１を診断する。このような構成によれば、冗長構成である無線機４０２の試験モニター部５０３Ｂが、障害が発生した無線機４０１の運用状態を診断する。そして、当該診断結果を、保守端末４０３において把握することができる。
【００９８】
＜以上に記載された実施の形態における変形例について＞
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面において例示であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
【００９９】
したがって、例示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【０１００】
また、矛盾が生じない限り、以上に記載された実施の形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよいものとする。
【０１０１】
さらに、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素は概念的な単位であって、本願明細書に開示される技術の範囲内には、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含むものとする。
【０１０２】
また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。
【０１０３】
また、本願明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。
【符号の説明】
【０１０４】
１０１，１０２，１０３，２０１  無線基地局、１０４，１０５  車上局、１０６  監視制御装置、１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃ，１０７Ｄ，１０７Ｅ，１０７Ｆ，２０７  インターフェイス機器、１０８  地上系ネットワーク、１０９，１１０，１１１  無線通信エリア、２０３，１１０３Ａ，１１０３Ｂ  送受信部、２０４  制御部、２０５  エアモニター部、２０６  アンテナ、４０１，４０２，１００１，１００２  無線機、４０３  保守端末、５０３Ａ，５０３Ｂ  試験モニター部、８０１  ヘッダ部、８０２  列車制御情報部、８０３  無線通信情報部、８０４  エンドコード部。
【図１】
2019107915.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】
2019107915.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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