検知システム
【課題】 移動局の無線通信の状態をリアルタイムに検知する検知システムを提供すること。
【解決手段】 検知システム１２は、受信電界情報４３ａを無線信号から検知し、位置情報４１ａと受信電界情報４３ａとを対応付けして記憶する受信電界検知記憶部４３と、所定位置情報４５ａと設定受信電界情報４５ｂとを対応付けて記憶する記憶部４５と、記憶部４５から位置情報４１ａと同一の所定位置情報４５ａまたは位置情報４１ａに近似する所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂを算出し、位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａを算出し、設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとを比較する比較部４７と、比較部４７による比較結果を基に、設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとが閾値以上の差を生じた際に受信部３５の故障を検知する制御部４９とを有している。
【解決手段】 検知システム１２は、受信電界情報４３ａを無線信号から検知し、位置情報４１ａと受信電界情報４３ａとを対応付けして記憶する受信電界検知記憶部４３と、所定位置情報４５ａと設定受信電界情報４５ｂとを対応付けて記憶する記憶部４５と、記憶部４５から位置情報４１ａと同一の所定位置情報４５ａまたは位置情報４１ａに近似する所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂを算出し、位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａを算出し、設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとを比較する比較部４７と、比較部４７による比較結果を基に、設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとが閾値以上の差を生じた際に受信部３５の故障を検知する制御部４９とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と移動局との間で無線通信することで移動局に搭載されている受信部の故障を検知する検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、列車などの移動局は、基地局を介して、移動局の運行を統制する統制局と無線通信する。このような移動局は、運行の統制の観点から、統制局と運行中に常に無線通信を行えるか否かを試験する試験通信を運行する前に統制局と行う必要が生じる。移動局は車上系であり、基地局と統制局とは地上系である。
【０００３】
移動局は、試験通信を行う際に地上系からの試験通信のための無線信号を受信する受信部を有している。また地上系は、試験通信を行うための試験通信装置と、試験通信装置を介して移動局から試験通信のための無線信号を受信することで、移動局の無線通信の状態を検知する検知システムとを有している。移動局の無線通信の状態とは、移動局の受信部の故障や劣化、移動局の現在位置における受信電界強度などである。
【０００４】
統制局は試験通信装置から基地局を介して試験通信のための無線信号を移動局に送信し、無線信号を受信した移動局は基地局と試験通信装置とを介して統制局に無線信号を返信する。そして統制局は、検知システムによって移動局の無線通信の状態を検知する。
【０００５】
例えば特許文献１には、複数の移動局からの返信を基地局が受信した場合においても効率よくデータ収集、解析を行うことができ、また、移動局からの返信が基地局にて受信できない区域についても有効なデータ収集、解析を行うことのできる無線通信システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５２６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した検知システムは、運行前に移動局の無線通信の状態（受信部の故障や劣化、移動局の現在位置における受信電界強度など）を検知するシステムであり、運行中には運用することができない。このため検知システムは、例えば運行中に定期的に試験通信を行えず、運行中に移動局の無線通信の状態をリアルタイムに検知できない虞が生じる。
【０００８】
そのため本発明は、上記事情に鑑み、移動局の無線通信の状態をリアルタイムに検知する検知システム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】
【０００９】
本発明は目的を達成するために、移動局に搭載され、前記移動局が基地局と無線信号を送受信して無線通信することで前記移動局の無線通信の状態を検知する検知システムであって、前記基地局から受信した前記無線信号に含まれる前記移動局の現在位置における受信電界強度を示す受信電界情報を前記無線信号から検知し、第１の所定の位置から前記移動局の現在位置までの距離を示す位置情報と前記位置情報に対応する前記受信電界情報とを対応付けして記憶する受信電界検知記憶部と、前記第１の所定の位置から第２の所定の位置までの距離を示す所定位置情報と、前記所定位置情報に対応し、前記第２の所定の位置において予め設定されている受信電界強度を示す設定受信電界情報とを対応付けて記憶する記憶部と、前記受信電界検知記憶部に記憶されている前記位置情報を基に前記記憶部から前記位置情報と同一の前記所定位置情報または前記位置情報に近似する前記所定位置情報に対応する前記設定受信電界情報を算出し、前記受信電界検知記憶部を基に前記位置情報に対応する前記受信電界情報を算出し、算出した前記設定受信電界情報と算出した前記受信電界情報とを比較する比較部と、前記比較部による比較結果を基に、前記設定受信電界情報と前記受信電界情報とが閾値以上の差を生じた際に前記移動局の無線通信の状態を異常とみなし、前記移動局の受信部の故障を検知する制御部と、を有していることを特徴とする検知システムを提供する。
【００１０】
また本発明は目的を達成するために、前記位置情報を計測し、前記位置情報を前記受信電界検知記憶部と前記記憶部とに通知する位置計測部を具備することを特徴とする上記に記載の検知システムを提供する。
【００１１】
また本発明は目的を達成するために、前記受信電界検知記憶部は、前記受信電界情報と共に、前記基地局から受信した前記無線信号に含まれる前記位置情報を検知することを特徴とする上記に記載の検知システムを提供する。
【００１２】
また本発明は目的を達成するために、前記比較部は、所定位置情報４５ａに近似する２つの前記位置情報を前記受信電界検知記憶部から算出し、２つの前記位置情報に対応する前記受信電界情報の平均値を算出し、前記平均値と、前記設定受信電界情報に対応する前記設定受信電界情報とを比較することを特徴とする上記に記載の検知システムを提供する。
【００１３】
また本発明は目的を達成するために、前記検知システムは、前記移動局に２つ搭載され、一方の前記検知システムにおいて、前記制御部は、一方の前記検知システムにおける前記比較部の比較結果と、他方の前記検知システムにおける前記比較部の比較結果とを比べ、他方の前記検知システムにおいて、前記制御部は、一方の前記検知システムにおける前記比較部の比較結果と、他方の前記検知システムにおける前記比較部の比較結果とを比べ、一方の前記検知システムにおける前記制御部と、他方の前記検知システムにおける前記制御部とは、互いの比較結果を比べて、両方の前記検知システムにおけるそれぞれの前記受信部の故障を検知した場合、一方の前記検知システムにおける前記制御部と他方の前記検知システムにおける前記制御部とは、両方の前記検知システムにおけるそれぞれの前記受信部の故障と判別せずに前記基地局側の故障と判別することを特徴とする上記に記載の検知システムを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、移動局の無線通信の状態をリアルタイムに検知する検知システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、無線通信システムを示す図である。
【図２】図２は、検知システムを有する移動局の構成を示す図である。
【図３】図３は、位置情報と受信電界情報とをまとめたリストを示す図である。
【図４】図４は、所定位置情報と設定受信電界情報とをまとめたリストを示す図である。
【図５】図５は、移動局が例えば列車の場合、検知システムが例えば先頭の車両と、最後尾の車両とのそれぞれに配設されていることを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１乃至図５を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１に示すように、無線通信システム１０は、統制局２１と基地局２３とから構成される地上系２０と、移動局３１から構成される車上系３０とを有している。
【００１７】
統制局２１は、移動局３１の運行の統制の観点から移動局３１の運行中に常に基地局２３を介して移動局３１と無線通信を行う。これにより統制局２１は、移動局３１と運行情報を送受信し、移動局３１の運行状態を監視し、移動局３１の運行を統制している。
【００１８】
基地局２３は、複数配設され、それぞれ有線にて統制局２１と接続しており、統制局２１からの指示に基づいて移動局３１との間で無線信号を送受信し、無線通信を行う。
【００１９】
移動局３１は、例えば線路８１を走行する列車などである。
本実施形態では、例えば移動局３１を格納する基地８２と線路８１との接点（基地８２の端部）といった第１の所定の位置を、移動局３１が走行する距離の原点８３としている。移動局３１が走行する例えば線路８１沿いに、上述した基地局２３が上述したように配設されている。原点８３から各基地局２３までの距離は、後述するが例えば図４に示す通りである。
【００２０】
図２に示すように、移動局３１は、基地局２３と移動局３１との間で無線通信する移動局側無線通信システム１１を有している。移動局側無線通信システム１１は、任意の情報を有する無線信号を基地局２３に送信する送信部３３と、任意の情報を有する無線信号を基地局２３から受信する受信部３５と、送信部３３が無線信号を基地局２３に送信し、受信部３５が無線信号を基地局２３から受信するために、基地局２３と予め設定された周波数の無線信号を送受信するアンテナ３７と、送信と受信とを切り替え、送信用の無線信号を送信部３３からアンテナ３７に伝達し、受信用の無線信号をアンテナ３７から受信部３５に伝達する共用器３９とを有している。
【００２１】
送信部３３が送信する無線信号に含まれる任意の情報とは、例えば運行中の移動局３１の動態を示す情報と、後述する移動局３１の無線通信の状態（移動局３１の受信部３５の故障）を示す情報等である。また受信部３５が受信する無線信号に含まれる任意の情報とは、例えば移動局３１の現在位置における受信電界強度である。
【００２２】
また移動局３１は、基地局２３と移動局３１との間で無線通信することで移動局３１の無線通信の状態を検知する検知システム１２を有している。移動局３１の無線通信の状態とは、例えば受信部３５の故障や劣化、移動局３１の現在位置における受信電界強度などである。
【００２３】
この検知システム１２は、第１の所定の位置である原点８３から移動局３１の現在位置までの距離を示す位置情報４１ａを計測する位置計測部４１を有している。
【００２４】
また検知システム１２は、位置計測部４１から位置情報４１ａを通知され、基地局２３からアンテナ３７と共用器３９とを介して受信部３５にて受信した無線信号に含まれる移動局３１の現在位置における受信電界強度を示す受信電界情報４３ａを無線信号から検知し、位置計測部４１から通知された位置情報４１ａとこの位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａとを対応付けして記憶し、図３に示すように、位置情報４１ａと、この位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａとをまとめたリスト４３ｂを作成し、リスト４３ｂを記憶する受信電界検知記憶部４３と、第１の所定の位置である原点８３から第２の所定の位置である各基地局２３までの距離を示す所定位置情報４５ａと、この所定位置情報４５ａに対応し、第２の所定の位置において予め設定されている受信電界強度を示す設定受信電界情報４５ｂとを対応付けて記憶し、図４に示すように、所定位置情報４５ａと、この所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂとをまとめたリスト４５ｃを作成し、リスト４５ｃを記憶し、位置計測部４１から位置情報４１ａを通知される記憶部４５とを有している。
【００２５】
また検知システム１２は、受信電界検知記憶部４３に記憶されているリスト４３ｂにおける位置情報４１ａを基に記憶部４５に記憶されているリスト４５ｃからこの位置情報４１ａと同一の所定位置情報４５ａまたは位置情報４１ａに近似する所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂを算出し、受信電界検知記憶部４３に記憶されているリスト４３ｂを基に位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａとを算出し、設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとを比較する比較部４７を有している。
【００２６】
また検知システム１２は、送信部３３と受信部３５と位置計測部４１と受信電界検知記憶部４３と記憶部４５と比較部４７と後述する表示部５１とを制御し、比較部４７による比較結果を基に、設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとが閾値以上の差を生じた際に移動局３１の無線通信の状態を異常とみなし受信部３５の故障や劣化を検知し、受信部３５の故障や劣化を示す無線信号を送信部３３と共用器３９とアンテナ３７と基地局２３とを介して統制局２１に出力する制御部４９と、制御部４９によって出力された無線信号を基に受信部３５の故障や劣化を示す故障情報を表示する表示部５１とを有している。
【００２７】
位置計測部４１は、例えば移動局３１に搭載されている距離計である。位置計測部４１は、原点８３から移動局３１の現在位置までの距離を計測することで、移動局３１の現在位置を計測する。位置計測部４１は、制御部４９に含まれていてもよい。
【００２８】
また位置計測部４１は、移動局３１が移動している際の全ての位置情報４１ａを受信電界検知記憶部４３と記憶部４５とに通知する必要はない。位置計測部４１は、原点８３から例えば５００ｍ毎といった所定の距離離れた移動局３１の現在位置を示す位置情報４１ａを、受信電界検知記憶部４３と記憶部４５とに通知すればよい。このとき位置計測部４１が計測し、受信電界検知記憶部４３と記憶部４５とに通知する位置情報４１ａは、図３に示すように例えば５００ｍ、１０００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍとなっている。
【００２９】
受信電界検知記憶部４３は、図３に示すように例えば原点８３から５００ｍ毎といったように、この現在位置において受信電界情報４３ａを検知する。この受信電界情報４３ａは、上述したように移動局３１の現在位置における受信電界強度を示し、無線信号に含まれる情報である。
【００３０】
また図３に示すように、受信電界検知記憶部４３が記憶するリスト４３ｂには、原点８３における受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から５００ｍ離れた位置における受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から１０００ｍ離れた位置における受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から１５００ｍ離れた位置における受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から２０００ｍ離れた位置における受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から２５００ｍ離れた位置における受信電界強度が３０ｄＢといった、位置情報４１ａと受信電界情報４３ａとがまとめられている。
【００３１】
図４に示すように所定位置情報４５ａとは、例えば第１の所定の位置である原点８３から第２の所定の位置である各基地局２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆまでの距離である。この距離は、図４に示すように例えばそれぞれ５００ｍ、９００ｍ、１５００ｍ、１７５０ｍ、２０００ｍ、２５００ｍとなっている。
設定受信電界情報４５ｂは、移動局３１が基地局２３を通過した際に移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）を検知する際の基準となる情報であり、閾値である。そのため設定受信電界情報４５ｂは、各基地局２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆにおいて図４に示すように例えば５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢといったように予め設定されている。よってこの設定受信電界情報４５ｂは、例えば各基地局２３においてこのように予め設定された受信電界強度である。
【００３２】
そして記憶部４５は、図４に示すように、上述した原点８３から各基地局２３までの距離を示す所定位置情報４５ａと、各基地局２３において予め設定された設定受信電界情報４５ｂとを対応付けて記憶している。
より詳細には、図４に示すように、記憶部４５が記憶するリスト４５ｃには、原点８３における設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から５００ｍ離れた基地局２３ａにおける設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から９００ｍ離れた基地局２３ｂにおける設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から１５００ｍ離れた基地局２３ｃにおける設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から１７５０ｍ離れた基地局２３ｄにおける設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から２０００ｍ離れた基地局２３ｅにおける設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から２５００ｍ離れた基地局２３ｆにおける設定受信電界強度が５０ｄＢといった、所定位置情報４５ａと設定受信電界情報４５ｂとがまとめられている。
【００３３】
図３と図４とに示すように、原点８３から５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという距離は、リスト４３ｂでは位置情報４１ａであり、リスト４５ｃでは所定位置情報４５ａであり、リスト４３ｂとリスト４５ｃとに共にまとめられている。この場合、基地局２３ａ，２３ｃ，２３ｅ，２３ｆの位置で、受信電界検知記憶部４３は、位置計測部４１から位置情報４１ａを通知され、受信電界情報を検知していることを示している。よってこのときの所定位置情報４５ａは、位置情報４１ａと同一となる。
そのため比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂにおける５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという位置情報４１ａを基にリスト４５ｃからこの位置情報４１ａと同一の５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂを算出する。
また比較部４７は、リスト４３ｂにおける５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、３０ｄＢという受信電界情報４３ａを算出する。
そして比較部４７は、各位置において算出した設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとを比較する。
【００３４】
また図４に示すリスト４５ｃにおいて９００ｍという所定位置情報４５ａは、基地局２３ｂの位置であり、図３に示すリスト４３ｂに示す１０００ｍという位置情報４１ａと近似している。よってこの場合の所定位置情報４５ａは、位置情報４１ａに近似する所定位置情報４５ａとなる。
そのため比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂにおける１０００ｍという位置情報４１ａを基にリスト４５ｃからこの位置情報４１ａに近似する９００ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂを算出する。
また比較部４７は、リスト４３ｂにおける９００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａを算出する。
そして比較部４７は、この位置において算出した設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとを比較する。
【００３５】
なお図４に示すように所定位置情報４５ａが例えば１７５０ｍ（原点８３から基地局２３ｄまでの距離）の場合、比較部４７は、例えばこの距離に近似する２つの位置情報４１ａを受信電界検知記憶部４３におけるリスト４３ｂから算出し、各位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａの平均値を算出する。そして比較部４７は、平均値と、設定受信電界情報４５ｂに対応する設定受信電界情報４５ｂとを比較する。
つまり比較部４７は、１７５０ｍという所定位置情報４５ａに近似する１５００ｍと２０００ｍという２つの位置情報４１ａをリスト４３ｂから算出する。そして比較部４７は、リスト４３ｂを基に１５００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａと、２０００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａとの平均値である５０ｄＢを算出し、この平均値５０ｄＢと１７５０ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂとを比較する。
【００３６】
制御部４９において、移動局３１の無線通信の状態を異常とみなすための設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとの差を示す閾値は例えば１０ｄＢである。移動局３１の無線通信の状態を異常とは、移動局３１が統制局２１と無線通信をできない状態を示す。
制御部４９は、例えば受信電界情報４３ａが設定受信電界情報４５ｂから上述した閾値以上の離れていると、より詳細には例えば受信電界情報４３ａが設定受信電界情報４５ｂから上述した閾値以上下がると、受信部３５の故障や劣化を検知する。受信電界情報４３ａが受信電界検知記憶部４３によって検知されているために、受信電界情報４３ａが設定受信電界情報４５ｂから上述した閾値以上の離れていると、制御部４９は受信部３５の故障や劣化を検知するができる。
【００３７】
また制御部４９は、所定位置情報４５ａが位置情報４１ａに近似しているか、所定位置情報４５ａが２つの位置情報４１ａの平均値であるかを所定位置情報４５ａと位置情報４１ａとを基に検知し、上述したように場合わけを行う。
【００３８】
次に本実施形態における検知システム１２の動作方法について説明する。
移動局３１は、基地８２を出発し原点８３を通り、線路８１上を移動する。このとき位置計測部４１は、位置情報４１ａ（移動局３１の現在位置）を、原点８３を基準として計測する。
【００３９】
同時に、位置計測部４１は、原点８３から例えば５００ｍ毎といった位置情報４１ａを、受信電界検知記憶部４３に通知する。また移動局３１は、送信部３３と受信部３５とアンテナ３７と共用器３９とによって、基地局２３と無線信号を送受信し、無線通信を行う。
【００４０】
受信電界検知記憶部４３は、この無線通信によってアンテナ３７と共用器３９とを介して受信部３５にて受信した無線信号から、受信電界情報４３ａを検知する。受信電界検知記憶部４３は、この受信電界情報４３ａを、位置計測部４１から通知された位置情報４１ａにおいて検知する。つまり受信電界検知記憶部４３は、原点８３から例えば５００ｍ毎といった現在位置において、受信電界情報４３ａを検知する。
【００４１】
また受信電界検知記憶部４３は、位置計測部４１から通知された位置情報４１ａと、位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａとを対応付けして記憶する。さらに受信電界検知記憶部４３は、位置情報４１ａと、この位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａとをまとめた図３に示すようなリスト４３ｂを作成し、リスト４３ｂを記憶する。
【００４２】
なお受信電界検知記憶部４３は、常に受信電界情報４３ａを検知し、検知した受信電界情報を一時的に記憶し、位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａを抽出し、リスト４３ｂを作成してもよい。
【００４３】
また記憶部４５は、図４に示すリスト４５ｃを予め記憶している。この記憶部４５は、受信電界検知記憶部４３と同様に、位置計測部４１から、原点８３から例えば５００ｍ毎といった位置情報４１ａを通知される。
【００４４】
比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂにおける位置情報４１ａを基にリスト４５ｃからこの位置情報４１ａと同一の所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂを算出する。また比較部４７は、リスト４３ｂにおける位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａを算出する。そして比較部４７は、受信電界情報４３ａと設定受信電界情報４５ｂとを比較する。
【００４５】
より詳細には、比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂを基に５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、３０ｄＢという受信電界情報４３ａと、図４に示すリスト４５ｃを基に５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂとを比較する。
【００４６】
また比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂにおける位置情報４１ａを基にリスト４５ｃからこの位置情報４１ａに近似する所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂを算出する。また比較部４７は、リスト４３ｂにおける位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａを算出する。そして比較部４７は、算出した設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとを比較する。
【００４７】
より詳細には、比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂを基に、９００ｍという所定位置情報４５ａに近似する１０００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａと、リスト４５ｃを基に９００ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂとを比較する。
【００４８】
制御部４９は、比較部４７による比較結果を基に、受信電界情報４３ａが設定受信電界情報４５ｂから例えば１０ｄＢといった閾値以上、下がった際に、移動局３１の無線通信の状態の異常とみなし、受信部３５の故障や劣化を検知する。この場合、制御部４９は、２５００ｍという位置情報４１ａに対応する３０ｄＢという受信電界情報４３ａが２５００ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂよりも２０ｄＢ下がっていることを、判別し、移動局３１の無線通信の状態の異常、つまり受信部３５の故障や劣化を判別する。
【００４９】
そして制御部４９は、受信部３５の故障や劣化を示す無線信号を送信部３３と共用器３９とアンテナ３７と基地局２３とを介して統制局２１に出力する。また表示部５１は、制御部４９によって出力された無線信号を基に故障や劣化を示す旨を表示する。
【００５０】
本実施形態では、この地点のみの受信部３５の故障や劣化とみなしてこの地点以後の移動局３１の無線通信の状態の検知を継続してもよいし、この地点以後の移動局３１の無線通信の状態の検知を終了してもよい。
【００５１】
このように本実施形態では、位置情報４１ａを計測する位置計測部４１と、受信電界情報４３ａを検知し、位置情報４１ａと受信電界情報４３ａとを対応付けして記憶する受信電界検知記憶部４３と、所定位置情報４５ａと設定受信電界情報４５ｂとを対応付けて記憶する記憶部４５と、受信電界検知記憶部４３に記憶されている受信電界情報４３ａと、記憶部４５に記憶されている設定受信電界情報４５ｂとを比較する比較部４７とを有し、移動局３１の無線通信の状態を検知する検知システム１２を、移動局３１に搭載している。
【００５２】
これにより本実施形態では、運行中であっても常に移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）を検知でき、移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができる。
【００５３】
また本実施形態では、移動局３１を走行させるだけで、容易に移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができる。
【００５４】
また本実施形態では、他の実験データを取得している際といった、他の作業をしながらでも、容易に移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができる。
【００５５】
また本実施形態では、地上系２０ではなく、車上系３０で移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができるために、地上系２０に試験通信を行うための試験通信装置を配設する必要が無く、安価にすることができる。
【００５６】
また本実施形態では、１つの移動局３１に１つの検知システム１２を配設すればよく、安価にすることができる。
【００５７】
また本実施形態では、リスト４３ｂにおける位置情報４１ａと、リスト４５ｃにおける所定位置情報４５ａとが同一でなくても、リスト４３ｂを基に原点８３から９００ｍという位置情報４１ａに近似する原点８３から１０００ｍという位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａと、リスト４５ｃを基にこの原点８３から９００ｍという所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂと、を比較する。これにより本実施形態では、無駄なく移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができる。
【００５８】
また本実施形態では、所定位置情報４５ａが例えば原点８３から１７５０ｍの場合、比較部４７は、リスト４３ｂを基に１５００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａと、２０００ｍという位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａとの平均値を算出し、この平均値５０ｄＢと１７５０ｍという所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂとを比較する。これにより本実施形態では、無駄なく移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができる。
【００５９】
なお移動局側無線通信システム１１と検知システム１２は、移動局３１が例えば列車の場合、図５に示すように、例えば先頭の車両３１ａと、最後尾の車両３１ｂとのそれぞれに配設されていてもよい。このとき、先頭の車両における検知システム１２ａが有する制御部４９ａと、最後尾の車両における検知システム１２ｂが有する制御部４９ｂとは有線にて接続し、互いに監視している。
【００６０】
より詳細には、制御部４９ａは、検知システム１２ａにおける比較部４７ａの比較結果と、検知システム１２ｂにおける比較部４７ｂの比較結果とを比べる。また制御部４９ｂは、検知システム１２ａにおける比較部４７ａの比較結果と、検知システム１２ｂにおける比較部４７ｂの比較結果とを比べる。
制御部４９ａと制御部４９ｂとが互いの比較結果を比べ同じ現在位置（例えば上述したように２５００ｍの位置）での受信部３５ａ，３５ｂの故障や劣化を検知した場合、制御部４９ａと制御部４９ｂとは、この現在位置における受信部３５ａと受信部３５ｂとの故障や劣化と判別せず、基地局２３側の送信部の故障や劣化と判別する。そして制御部４９ａまたは制御部４９ｂは、基地局２３側の送信部が故障や劣化している旨の無線信号を送信部３３ａまたは送信部３３ｂから基地局２３に送信する。
【００６１】
このように検知システム１２が移動局３１に２つ搭載され、比較結果が比べられることで、地上系２０の無線通信の状態、より詳細には地上系２０の送信部の故障や劣化を判別することができる。
【００６２】
なお移動局３１が例えば列車の場合、検知システム１２は、例えば先頭の車両３１ａと、最後尾の車両３１ｂとのそれぞれに配設されることで、車両３１ａと車両３１ｂといったより離れた位置で受信電界情報を検知できる。よってこの場合、より精密な比較結果が取得でき、地上系２０の送信部の故障や劣化を厳密に判別することができる。
【００６３】
なお検知システム１２は位置計測部４１を有して無くても良く、その場合、地上系２０が無線信号に受信電界情報４３ａと共に位置情報４１ａを含ませればよい。そして検知システム１２は基地局２３から位置情報４１ａを取得してもよい。より詳細には、受信電界検知記憶部４３は、受信電界情報４３ａと共に、基地局２３からアンテナ３７と共用器３９とを介して受信部３５にて受信した無線信号に含まれる位置情報４１ａを検知すればよい。
【００６４】
これにより本実施形態では、位置計測部４１を配設する必要はないために安価にすることができる。また本実施形態では、受信部３５にて受信した無線信号から、位置情報４１ａと受信電界情報４３ａとを検知するために、リスト４３ｂをスムーズに作成することができる。
【００６５】
なお移動局３１は、列車に限定する必要はなく、検知システム１２によって移動局３１の無線通信の状態を検知する必要があれば、例えばタクシーを含む車両や、人などであってもよい。
【００６６】
なお本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【００６７】
１０…無線通信システム、１１…移動局側無線通信システム、１２…検知システム、２０…地上系、２１…統制局、２３…基地局、３０…車上系、３１…移動局、３３…送信部、３５…受信部、３７…アンテナ、３９…共用器、４１…位置計測部、４１ａ…位置情報、４３…受信電界検知記憶部、４３ａ…受信電界情報、４３ｂ…リスト、４５…記憶部、４５ａ…所定位置情報、４５ｂ…設定受信電界情報、４５ｃ…リスト、４７…比較部、４９…制御部、８１…線路、８２…基地、８３…原点。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と移動局との間で無線通信することで移動局に搭載されている受信部の故障を検知する検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、列車などの移動局は、基地局を介して、移動局の運行を統制する統制局と無線通信する。このような移動局は、運行の統制の観点から、統制局と運行中に常に無線通信を行えるか否かを試験する試験通信を運行する前に統制局と行う必要が生じる。移動局は車上系であり、基地局と統制局とは地上系である。
【０００３】
移動局は、試験通信を行う際に地上系からの試験通信のための無線信号を受信する受信部を有している。また地上系は、試験通信を行うための試験通信装置と、試験通信装置を介して移動局から試験通信のための無線信号を受信することで、移動局の無線通信の状態を検知する検知システムとを有している。移動局の無線通信の状態とは、移動局の受信部の故障や劣化、移動局の現在位置における受信電界強度などである。
【０００４】
統制局は試験通信装置から基地局を介して試験通信のための無線信号を移動局に送信し、無線信号を受信した移動局は基地局と試験通信装置とを介して統制局に無線信号を返信する。そして統制局は、検知システムによって移動局の無線通信の状態を検知する。
【０００５】
例えば特許文献１には、複数の移動局からの返信を基地局が受信した場合においても効率よくデータ収集、解析を行うことができ、また、移動局からの返信が基地局にて受信できない区域についても有効なデータ収集、解析を行うことのできる無線通信システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５２６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した検知システムは、運行前に移動局の無線通信の状態（受信部の故障や劣化、移動局の現在位置における受信電界強度など）を検知するシステムであり、運行中には運用することができない。このため検知システムは、例えば運行中に定期的に試験通信を行えず、運行中に移動局の無線通信の状態をリアルタイムに検知できない虞が生じる。
【０００８】
そのため本発明は、上記事情に鑑み、移動局の無線通信の状態をリアルタイムに検知する検知システム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】
【０００９】
本発明は目的を達成するために、移動局に搭載され、前記移動局が基地局と無線信号を送受信して無線通信することで前記移動局の無線通信の状態を検知する検知システムであって、前記基地局から受信した前記無線信号に含まれる前記移動局の現在位置における受信電界強度を示す受信電界情報を前記無線信号から検知し、第１の所定の位置から前記移動局の現在位置までの距離を示す位置情報と前記位置情報に対応する前記受信電界情報とを対応付けして記憶する受信電界検知記憶部と、前記第１の所定の位置から第２の所定の位置までの距離を示す所定位置情報と、前記所定位置情報に対応し、前記第２の所定の位置において予め設定されている受信電界強度を示す設定受信電界情報とを対応付けて記憶する記憶部と、前記受信電界検知記憶部に記憶されている前記位置情報を基に前記記憶部から前記位置情報と同一の前記所定位置情報または前記位置情報に近似する前記所定位置情報に対応する前記設定受信電界情報を算出し、前記受信電界検知記憶部を基に前記位置情報に対応する前記受信電界情報を算出し、算出した前記設定受信電界情報と算出した前記受信電界情報とを比較する比較部と、前記比較部による比較結果を基に、前記設定受信電界情報と前記受信電界情報とが閾値以上の差を生じた際に前記移動局の無線通信の状態を異常とみなし、前記移動局の受信部の故障を検知する制御部と、を有していることを特徴とする検知システムを提供する。
【００１０】
また本発明は目的を達成するために、前記位置情報を計測し、前記位置情報を前記受信電界検知記憶部と前記記憶部とに通知する位置計測部を具備することを特徴とする上記に記載の検知システムを提供する。
【００１１】
また本発明は目的を達成するために、前記受信電界検知記憶部は、前記受信電界情報と共に、前記基地局から受信した前記無線信号に含まれる前記位置情報を検知することを特徴とする上記に記載の検知システムを提供する。
【００１２】
また本発明は目的を達成するために、前記比較部は、所定位置情報４５ａに近似する２つの前記位置情報を前記受信電界検知記憶部から算出し、２つの前記位置情報に対応する前記受信電界情報の平均値を算出し、前記平均値と、前記設定受信電界情報に対応する前記設定受信電界情報とを比較することを特徴とする上記に記載の検知システムを提供する。
【００１３】
また本発明は目的を達成するために、前記検知システムは、前記移動局に２つ搭載され、一方の前記検知システムにおいて、前記制御部は、一方の前記検知システムにおける前記比較部の比較結果と、他方の前記検知システムにおける前記比較部の比較結果とを比べ、他方の前記検知システムにおいて、前記制御部は、一方の前記検知システムにおける前記比較部の比較結果と、他方の前記検知システムにおける前記比較部の比較結果とを比べ、一方の前記検知システムにおける前記制御部と、他方の前記検知システムにおける前記制御部とは、互いの比較結果を比べて、両方の前記検知システムにおけるそれぞれの前記受信部の故障を検知した場合、一方の前記検知システムにおける前記制御部と他方の前記検知システムにおける前記制御部とは、両方の前記検知システムにおけるそれぞれの前記受信部の故障と判別せずに前記基地局側の故障と判別することを特徴とする上記に記載の検知システムを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、移動局の無線通信の状態をリアルタイムに検知する検知システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、無線通信システムを示す図である。
【図２】図２は、検知システムを有する移動局の構成を示す図である。
【図３】図３は、位置情報と受信電界情報とをまとめたリストを示す図である。
【図４】図４は、所定位置情報と設定受信電界情報とをまとめたリストを示す図である。
【図５】図５は、移動局が例えば列車の場合、検知システムが例えば先頭の車両と、最後尾の車両とのそれぞれに配設されていることを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１乃至図５を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１に示すように、無線通信システム１０は、統制局２１と基地局２３とから構成される地上系２０と、移動局３１から構成される車上系３０とを有している。
【００１７】
統制局２１は、移動局３１の運行の統制の観点から移動局３１の運行中に常に基地局２３を介して移動局３１と無線通信を行う。これにより統制局２１は、移動局３１と運行情報を送受信し、移動局３１の運行状態を監視し、移動局３１の運行を統制している。
【００１８】
基地局２３は、複数配設され、それぞれ有線にて統制局２１と接続しており、統制局２１からの指示に基づいて移動局３１との間で無線信号を送受信し、無線通信を行う。
【００１９】
移動局３１は、例えば線路８１を走行する列車などである。
本実施形態では、例えば移動局３１を格納する基地８２と線路８１との接点（基地８２の端部）といった第１の所定の位置を、移動局３１が走行する距離の原点８３としている。移動局３１が走行する例えば線路８１沿いに、上述した基地局２３が上述したように配設されている。原点８３から各基地局２３までの距離は、後述するが例えば図４に示す通りである。
【００２０】
図２に示すように、移動局３１は、基地局２３と移動局３１との間で無線通信する移動局側無線通信システム１１を有している。移動局側無線通信システム１１は、任意の情報を有する無線信号を基地局２３に送信する送信部３３と、任意の情報を有する無線信号を基地局２３から受信する受信部３５と、送信部３３が無線信号を基地局２３に送信し、受信部３５が無線信号を基地局２３から受信するために、基地局２３と予め設定された周波数の無線信号を送受信するアンテナ３７と、送信と受信とを切り替え、送信用の無線信号を送信部３３からアンテナ３７に伝達し、受信用の無線信号をアンテナ３７から受信部３５に伝達する共用器３９とを有している。
【００２１】
送信部３３が送信する無線信号に含まれる任意の情報とは、例えば運行中の移動局３１の動態を示す情報と、後述する移動局３１の無線通信の状態（移動局３１の受信部３５の故障）を示す情報等である。また受信部３５が受信する無線信号に含まれる任意の情報とは、例えば移動局３１の現在位置における受信電界強度である。
【００２２】
また移動局３１は、基地局２３と移動局３１との間で無線通信することで移動局３１の無線通信の状態を検知する検知システム１２を有している。移動局３１の無線通信の状態とは、例えば受信部３５の故障や劣化、移動局３１の現在位置における受信電界強度などである。
【００２３】
この検知システム１２は、第１の所定の位置である原点８３から移動局３１の現在位置までの距離を示す位置情報４１ａを計測する位置計測部４１を有している。
【００２４】
また検知システム１２は、位置計測部４１から位置情報４１ａを通知され、基地局２３からアンテナ３７と共用器３９とを介して受信部３５にて受信した無線信号に含まれる移動局３１の現在位置における受信電界強度を示す受信電界情報４３ａを無線信号から検知し、位置計測部４１から通知された位置情報４１ａとこの位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａとを対応付けして記憶し、図３に示すように、位置情報４１ａと、この位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａとをまとめたリスト４３ｂを作成し、リスト４３ｂを記憶する受信電界検知記憶部４３と、第１の所定の位置である原点８３から第２の所定の位置である各基地局２３までの距離を示す所定位置情報４５ａと、この所定位置情報４５ａに対応し、第２の所定の位置において予め設定されている受信電界強度を示す設定受信電界情報４５ｂとを対応付けて記憶し、図４に示すように、所定位置情報４５ａと、この所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂとをまとめたリスト４５ｃを作成し、リスト４５ｃを記憶し、位置計測部４１から位置情報４１ａを通知される記憶部４５とを有している。
【００２５】
また検知システム１２は、受信電界検知記憶部４３に記憶されているリスト４３ｂにおける位置情報４１ａを基に記憶部４５に記憶されているリスト４５ｃからこの位置情報４１ａと同一の所定位置情報４５ａまたは位置情報４１ａに近似する所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂを算出し、受信電界検知記憶部４３に記憶されているリスト４３ｂを基に位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａとを算出し、設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとを比較する比較部４７を有している。
【００２６】
また検知システム１２は、送信部３３と受信部３５と位置計測部４１と受信電界検知記憶部４３と記憶部４５と比較部４７と後述する表示部５１とを制御し、比較部４７による比較結果を基に、設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとが閾値以上の差を生じた際に移動局３１の無線通信の状態を異常とみなし受信部３５の故障や劣化を検知し、受信部３５の故障や劣化を示す無線信号を送信部３３と共用器３９とアンテナ３７と基地局２３とを介して統制局２１に出力する制御部４９と、制御部４９によって出力された無線信号を基に受信部３５の故障や劣化を示す故障情報を表示する表示部５１とを有している。
【００２７】
位置計測部４１は、例えば移動局３１に搭載されている距離計である。位置計測部４１は、原点８３から移動局３１の現在位置までの距離を計測することで、移動局３１の現在位置を計測する。位置計測部４１は、制御部４９に含まれていてもよい。
【００２８】
また位置計測部４１は、移動局３１が移動している際の全ての位置情報４１ａを受信電界検知記憶部４３と記憶部４５とに通知する必要はない。位置計測部４１は、原点８３から例えば５００ｍ毎といった所定の距離離れた移動局３１の現在位置を示す位置情報４１ａを、受信電界検知記憶部４３と記憶部４５とに通知すればよい。このとき位置計測部４１が計測し、受信電界検知記憶部４３と記憶部４５とに通知する位置情報４１ａは、図３に示すように例えば５００ｍ、１０００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍとなっている。
【００２９】
受信電界検知記憶部４３は、図３に示すように例えば原点８３から５００ｍ毎といったように、この現在位置において受信電界情報４３ａを検知する。この受信電界情報４３ａは、上述したように移動局３１の現在位置における受信電界強度を示し、無線信号に含まれる情報である。
【００３０】
また図３に示すように、受信電界検知記憶部４３が記憶するリスト４３ｂには、原点８３における受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から５００ｍ離れた位置における受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から１０００ｍ離れた位置における受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から１５００ｍ離れた位置における受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から２０００ｍ離れた位置における受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から２５００ｍ離れた位置における受信電界強度が３０ｄＢといった、位置情報４１ａと受信電界情報４３ａとがまとめられている。
【００３１】
図４に示すように所定位置情報４５ａとは、例えば第１の所定の位置である原点８３から第２の所定の位置である各基地局２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆまでの距離である。この距離は、図４に示すように例えばそれぞれ５００ｍ、９００ｍ、１５００ｍ、１７５０ｍ、２０００ｍ、２５００ｍとなっている。
設定受信電界情報４５ｂは、移動局３１が基地局２３を通過した際に移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）を検知する際の基準となる情報であり、閾値である。そのため設定受信電界情報４５ｂは、各基地局２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆにおいて図４に示すように例えば５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢといったように予め設定されている。よってこの設定受信電界情報４５ｂは、例えば各基地局２３においてこのように予め設定された受信電界強度である。
【００３２】
そして記憶部４５は、図４に示すように、上述した原点８３から各基地局２３までの距離を示す所定位置情報４５ａと、各基地局２３において予め設定された設定受信電界情報４５ｂとを対応付けて記憶している。
より詳細には、図４に示すように、記憶部４５が記憶するリスト４５ｃには、原点８３における設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から５００ｍ離れた基地局２３ａにおける設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から９００ｍ離れた基地局２３ｂにおける設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から１５００ｍ離れた基地局２３ｃにおける設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から１７５０ｍ離れた基地局２３ｄにおける設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から２０００ｍ離れた基地局２３ｅにおける設定受信電界強度が５０ｄＢ、原点８３から２５００ｍ離れた基地局２３ｆにおける設定受信電界強度が５０ｄＢといった、所定位置情報４５ａと設定受信電界情報４５ｂとがまとめられている。
【００３３】
図３と図４とに示すように、原点８３から５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという距離は、リスト４３ｂでは位置情報４１ａであり、リスト４５ｃでは所定位置情報４５ａであり、リスト４３ｂとリスト４５ｃとに共にまとめられている。この場合、基地局２３ａ，２３ｃ，２３ｅ，２３ｆの位置で、受信電界検知記憶部４３は、位置計測部４１から位置情報４１ａを通知され、受信電界情報を検知していることを示している。よってこのときの所定位置情報４５ａは、位置情報４１ａと同一となる。
そのため比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂにおける５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという位置情報４１ａを基にリスト４５ｃからこの位置情報４１ａと同一の５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂを算出する。
また比較部４７は、リスト４３ｂにおける５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、３０ｄＢという受信電界情報４３ａを算出する。
そして比較部４７は、各位置において算出した設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとを比較する。
【００３４】
また図４に示すリスト４５ｃにおいて９００ｍという所定位置情報４５ａは、基地局２３ｂの位置であり、図３に示すリスト４３ｂに示す１０００ｍという位置情報４１ａと近似している。よってこの場合の所定位置情報４５ａは、位置情報４１ａに近似する所定位置情報４５ａとなる。
そのため比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂにおける１０００ｍという位置情報４１ａを基にリスト４５ｃからこの位置情報４１ａに近似する９００ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂを算出する。
また比較部４７は、リスト４３ｂにおける９００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａを算出する。
そして比較部４７は、この位置において算出した設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとを比較する。
【００３５】
なお図４に示すように所定位置情報４５ａが例えば１７５０ｍ（原点８３から基地局２３ｄまでの距離）の場合、比較部４７は、例えばこの距離に近似する２つの位置情報４１ａを受信電界検知記憶部４３におけるリスト４３ｂから算出し、各位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａの平均値を算出する。そして比較部４７は、平均値と、設定受信電界情報４５ｂに対応する設定受信電界情報４５ｂとを比較する。
つまり比較部４７は、１７５０ｍという所定位置情報４５ａに近似する１５００ｍと２０００ｍという２つの位置情報４１ａをリスト４３ｂから算出する。そして比較部４７は、リスト４３ｂを基に１５００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａと、２０００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａとの平均値である５０ｄＢを算出し、この平均値５０ｄＢと１７５０ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂとを比較する。
【００３６】
制御部４９において、移動局３１の無線通信の状態を異常とみなすための設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとの差を示す閾値は例えば１０ｄＢである。移動局３１の無線通信の状態を異常とは、移動局３１が統制局２１と無線通信をできない状態を示す。
制御部４９は、例えば受信電界情報４３ａが設定受信電界情報４５ｂから上述した閾値以上の離れていると、より詳細には例えば受信電界情報４３ａが設定受信電界情報４５ｂから上述した閾値以上下がると、受信部３５の故障や劣化を検知する。受信電界情報４３ａが受信電界検知記憶部４３によって検知されているために、受信電界情報４３ａが設定受信電界情報４５ｂから上述した閾値以上の離れていると、制御部４９は受信部３５の故障や劣化を検知するができる。
【００３７】
また制御部４９は、所定位置情報４５ａが位置情報４１ａに近似しているか、所定位置情報４５ａが２つの位置情報４１ａの平均値であるかを所定位置情報４５ａと位置情報４１ａとを基に検知し、上述したように場合わけを行う。
【００３８】
次に本実施形態における検知システム１２の動作方法について説明する。
移動局３１は、基地８２を出発し原点８３を通り、線路８１上を移動する。このとき位置計測部４１は、位置情報４１ａ（移動局３１の現在位置）を、原点８３を基準として計測する。
【００３９】
同時に、位置計測部４１は、原点８３から例えば５００ｍ毎といった位置情報４１ａを、受信電界検知記憶部４３に通知する。また移動局３１は、送信部３３と受信部３５とアンテナ３７と共用器３９とによって、基地局２３と無線信号を送受信し、無線通信を行う。
【００４０】
受信電界検知記憶部４３は、この無線通信によってアンテナ３７と共用器３９とを介して受信部３５にて受信した無線信号から、受信電界情報４３ａを検知する。受信電界検知記憶部４３は、この受信電界情報４３ａを、位置計測部４１から通知された位置情報４１ａにおいて検知する。つまり受信電界検知記憶部４３は、原点８３から例えば５００ｍ毎といった現在位置において、受信電界情報４３ａを検知する。
【００４１】
また受信電界検知記憶部４３は、位置計測部４１から通知された位置情報４１ａと、位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａとを対応付けして記憶する。さらに受信電界検知記憶部４３は、位置情報４１ａと、この位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａとをまとめた図３に示すようなリスト４３ｂを作成し、リスト４３ｂを記憶する。
【００４２】
なお受信電界検知記憶部４３は、常に受信電界情報４３ａを検知し、検知した受信電界情報を一時的に記憶し、位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａを抽出し、リスト４３ｂを作成してもよい。
【００４３】
また記憶部４５は、図４に示すリスト４５ｃを予め記憶している。この記憶部４５は、受信電界検知記憶部４３と同様に、位置計測部４１から、原点８３から例えば５００ｍ毎といった位置情報４１ａを通知される。
【００４４】
比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂにおける位置情報４１ａを基にリスト４５ｃからこの位置情報４１ａと同一の所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂを算出する。また比較部４７は、リスト４３ｂにおける位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａを算出する。そして比較部４７は、受信電界情報４３ａと設定受信電界情報４５ｂとを比較する。
【００４５】
より詳細には、比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂを基に５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、３０ｄＢという受信電界情報４３ａと、図４に示すリスト４５ｃを基に５００ｍ、１５００ｍ、２０００ｍ、２５００ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢ、５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂとを比較する。
【００４６】
また比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂにおける位置情報４１ａを基にリスト４５ｃからこの位置情報４１ａに近似する所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂを算出する。また比較部４７は、リスト４３ｂにおける位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａを算出する。そして比較部４７は、算出した設定受信電界情報４５ｂと受信電界情報４３ａとを比較する。
【００４７】
より詳細には、比較部４７は、図３に示すリスト４３ｂを基に、９００ｍという所定位置情報４５ａに近似する１０００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａと、リスト４５ｃを基に９００ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂとを比較する。
【００４８】
制御部４９は、比較部４７による比較結果を基に、受信電界情報４３ａが設定受信電界情報４５ｂから例えば１０ｄＢといった閾値以上、下がった際に、移動局３１の無線通信の状態の異常とみなし、受信部３５の故障や劣化を検知する。この場合、制御部４９は、２５００ｍという位置情報４１ａに対応する３０ｄＢという受信電界情報４３ａが２５００ｍという所定位置情報４５ａに対応する５０ｄＢという設定受信電界情報４５ｂよりも２０ｄＢ下がっていることを、判別し、移動局３１の無線通信の状態の異常、つまり受信部３５の故障や劣化を判別する。
【００４９】
そして制御部４９は、受信部３５の故障や劣化を示す無線信号を送信部３３と共用器３９とアンテナ３７と基地局２３とを介して統制局２１に出力する。また表示部５１は、制御部４９によって出力された無線信号を基に故障や劣化を示す旨を表示する。
【００５０】
本実施形態では、この地点のみの受信部３５の故障や劣化とみなしてこの地点以後の移動局３１の無線通信の状態の検知を継続してもよいし、この地点以後の移動局３１の無線通信の状態の検知を終了してもよい。
【００５１】
このように本実施形態では、位置情報４１ａを計測する位置計測部４１と、受信電界情報４３ａを検知し、位置情報４１ａと受信電界情報４３ａとを対応付けして記憶する受信電界検知記憶部４３と、所定位置情報４５ａと設定受信電界情報４５ｂとを対応付けて記憶する記憶部４５と、受信電界検知記憶部４３に記憶されている受信電界情報４３ａと、記憶部４５に記憶されている設定受信電界情報４５ｂとを比較する比較部４７とを有し、移動局３１の無線通信の状態を検知する検知システム１２を、移動局３１に搭載している。
【００５２】
これにより本実施形態では、運行中であっても常に移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）を検知でき、移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができる。
【００５３】
また本実施形態では、移動局３１を走行させるだけで、容易に移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができる。
【００５４】
また本実施形態では、他の実験データを取得している際といった、他の作業をしながらでも、容易に移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができる。
【００５５】
また本実施形態では、地上系２０ではなく、車上系３０で移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができるために、地上系２０に試験通信を行うための試験通信装置を配設する必要が無く、安価にすることができる。
【００５６】
また本実施形態では、１つの移動局３１に１つの検知システム１２を配設すればよく、安価にすることができる。
【００５７】
また本実施形態では、リスト４３ｂにおける位置情報４１ａと、リスト４５ｃにおける所定位置情報４５ａとが同一でなくても、リスト４３ｂを基に原点８３から９００ｍという位置情報４１ａに近似する原点８３から１０００ｍという位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａと、リスト４５ｃを基にこの原点８３から９００ｍという所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂと、を比較する。これにより本実施形態では、無駄なく移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができる。
【００５８】
また本実施形態では、所定位置情報４５ａが例えば原点８３から１７５０ｍの場合、比較部４７は、リスト４３ｂを基に１５００ｍという位置情報４１ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａと、２０００ｍという位置情報４１ａに対応する受信電界情報４３ａに対応する５０ｄＢという受信電界情報４３ａとの平均値を算出し、この平均値５０ｄＢと１７５０ｍという所定位置情報４５ａに対応する設定受信電界情報４５ｂとを比較する。これにより本実施形態では、無駄なく移動局３１の無線通信の状態（受信部３５の故障や劣化）をリアルタイムに検知することができる。
【００５９】
なお移動局側無線通信システム１１と検知システム１２は、移動局３１が例えば列車の場合、図５に示すように、例えば先頭の車両３１ａと、最後尾の車両３１ｂとのそれぞれに配設されていてもよい。このとき、先頭の車両における検知システム１２ａが有する制御部４９ａと、最後尾の車両における検知システム１２ｂが有する制御部４９ｂとは有線にて接続し、互いに監視している。
【００６０】
より詳細には、制御部４９ａは、検知システム１２ａにおける比較部４７ａの比較結果と、検知システム１２ｂにおける比較部４７ｂの比較結果とを比べる。また制御部４９ｂは、検知システム１２ａにおける比較部４７ａの比較結果と、検知システム１２ｂにおける比較部４７ｂの比較結果とを比べる。
制御部４９ａと制御部４９ｂとが互いの比較結果を比べ同じ現在位置（例えば上述したように２５００ｍの位置）での受信部３５ａ，３５ｂの故障や劣化を検知した場合、制御部４９ａと制御部４９ｂとは、この現在位置における受信部３５ａと受信部３５ｂとの故障や劣化と判別せず、基地局２３側の送信部の故障や劣化と判別する。そして制御部４９ａまたは制御部４９ｂは、基地局２３側の送信部が故障や劣化している旨の無線信号を送信部３３ａまたは送信部３３ｂから基地局２３に送信する。
【００６１】
このように検知システム１２が移動局３１に２つ搭載され、比較結果が比べられることで、地上系２０の無線通信の状態、より詳細には地上系２０の送信部の故障や劣化を判別することができる。
【００６２】
なお移動局３１が例えば列車の場合、検知システム１２は、例えば先頭の車両３１ａと、最後尾の車両３１ｂとのそれぞれに配設されることで、車両３１ａと車両３１ｂといったより離れた位置で受信電界情報を検知できる。よってこの場合、より精密な比較結果が取得でき、地上系２０の送信部の故障や劣化を厳密に判別することができる。
【００６３】
なお検知システム１２は位置計測部４１を有して無くても良く、その場合、地上系２０が無線信号に受信電界情報４３ａと共に位置情報４１ａを含ませればよい。そして検知システム１２は基地局２３から位置情報４１ａを取得してもよい。より詳細には、受信電界検知記憶部４３は、受信電界情報４３ａと共に、基地局２３からアンテナ３７と共用器３９とを介して受信部３５にて受信した無線信号に含まれる位置情報４１ａを検知すればよい。
【００６４】
これにより本実施形態では、位置計測部４１を配設する必要はないために安価にすることができる。また本実施形態では、受信部３５にて受信した無線信号から、位置情報４１ａと受信電界情報４３ａとを検知するために、リスト４３ｂをスムーズに作成することができる。
【００６５】
なお移動局３１は、列車に限定する必要はなく、検知システム１２によって移動局３１の無線通信の状態を検知する必要があれば、例えばタクシーを含む車両や、人などであってもよい。
【００６６】
なお本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【００６７】
１０…無線通信システム、１１…移動局側無線通信システム、１２…検知システム、２０…地上系、２１…統制局、２３…基地局、３０…車上系、３１…移動局、３３…送信部、３５…受信部、３７…アンテナ、３９…共用器、４１…位置計測部、４１ａ…位置情報、４３…受信電界検知記憶部、４３ａ…受信電界情報、４３ｂ…リスト、４５…記憶部、４５ａ…所定位置情報、４５ｂ…設定受信電界情報、４５ｃ…リスト、４７…比較部、４９…制御部、８１…線路、８２…基地、８３…原点。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局に搭載され、前記移動局が基地局と無線信号を送受信して無線通信することで前記移動局の無線通信の状態を検知する検知システムであって、
前記基地局から受信した前記無線信号に含まれる前記移動局の現在位置における受信電界強度を示す受信電界情報を前記無線信号から検知し、第１の所定の位置から前記移動局の現在位置までの距離を示す位置情報と前記位置情報に対応する前記受信電界情報とを対応付けして記憶する受信電界検知記憶部と、
前記第１の所定の位置から第２の所定の位置までの距離を示す所定位置情報と、前記所定位置情報に対応し、前記第２の所定の位置において予め設定されている受信電界強度を示す設定受信電界情報とを対応付けて記憶する記憶部と、
前記受信電界検知記憶部に記憶されている前記位置情報を基に前記記憶部から前記位置情報と同一の前記所定位置情報または前記位置情報に近似する前記所定位置情報に対応する前記設定受信電界情報を算出し、前記受信電界検知記憶部を基に前記位置情報に対応する前記受信電界情報を算出し、算出した前記設定受信電界情報と算出した前記受信電界情報とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果を基に、前記設定受信電界情報と前記受信電界情報とが閾値以上の差を生じた際に前記移動局の無線通信の状態を異常とみなし、前記移動局の受信部の故障を検知する制御部と、
を有していることを特徴とする検知システム。
【請求項１】
移動局に搭載され、前記移動局が基地局と無線信号を送受信して無線通信することで前記移動局の無線通信の状態を検知する検知システムであって、
前記基地局から受信した前記無線信号に含まれる前記移動局の現在位置における受信電界強度を示す受信電界情報を前記無線信号から検知し、第１の所定の位置から前記移動局の現在位置までの距離を示す位置情報と前記位置情報に対応する前記受信電界情報とを対応付けして記憶する受信電界検知記憶部と、
前記第１の所定の位置から第２の所定の位置までの距離を示す所定位置情報と、前記所定位置情報に対応し、前記第２の所定の位置において予め設定されている受信電界強度を示す設定受信電界情報とを対応付けて記憶する記憶部と、
前記受信電界検知記憶部に記憶されている前記位置情報を基に前記記憶部から前記位置情報と同一の前記所定位置情報または前記位置情報に近似する前記所定位置情報に対応する前記設定受信電界情報を算出し、前記受信電界検知記憶部を基に前記位置情報に対応する前記受信電界情報を算出し、算出した前記設定受信電界情報と算出した前記受信電界情報とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果を基に、前記設定受信電界情報と前記受信電界情報とが閾値以上の差を生じた際に前記移動局の無線通信の状態を異常とみなし、前記移動局の受信部の故障を検知する制御部と、
を有していることを特徴とする検知システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１２４７８３（Ｐ２０１１−１２４７８３Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８０７１０（Ｐ２００９−２８０７１０）
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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