JP2004173138A

JP2004173138A - 同期システム

Info

Publication number: JP2004173138A
Application number: JP2002338931A
Authority: JP
Inventors: Satoru Hibino; 悟日比野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】長い周期の同期用タイミング信号を必要とする複数の被駆動装置が商用電力を利用して同期し、かつ動作することが可能な同期システムを提供する。
【解決手段】この同期システムでは、電源供給装置２は、電源プラグ１を介して入力された商用電力波形の１サイクルを、予め定められた商用電力周期毎に欠落処理した電源電力を無線基地局装置３へ出力する。無線基地局装置３は、電源供給装置２の出力電力の欠落処理された部分に基づいてフレームタイミング信号を生成する。これにより、電源が同一の範囲内において、長い周期の同期用タイミング信号を必要とする複数の被駆動装置が商用電力を利用して同期し、かつ動作することが可能な同期システムが実現できる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は同期システムに関し、特に、商用電力を利用して同期し、かつ動作する同期システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、歩行者を対象としたナビゲーションを目的とし、詳細なデジタル地図データの情報提供および目的地までのバリアフリーを考慮した経路案内のサービスを行なう歩行者ＩＴＳ（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ：高度道路交通システム）の開発が進められている。
【０００３】
この歩行者ＩＴＳでは、高い精度の位置標定システムとしてのサービスが要求されている。電波を利用した位置標定システムでは、複数の無線基地局間を同期させる必要がある。歩行者端末がある無線基地局のサービスゾーンから別の無線基地局のサービスゾーンへ移動した場合に、移動前後の無線基地局間の同期がとれていないと、干渉により通信状態が悪くなり、位置標定精度の劣化などの通信障害が発生する。無線基地局間を同期させる方法としては、有線回線でタイミング信号を送る方法、無線回線でタイミング信号を送る方法、標準電波やＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ：衛星航法システム）信号を受信してタイミング信号を抽出する方法、商用電力の周波数を利用してタイミング信号を生成する方法などが考えられる。
【０００４】
ＧＰＳあるいはスードライド（ＧＰＳと同様の信号を発生する装置を地上に置いたシステム）を利用したＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式のシステムの場合、システムに高精度な基準クロックを内蔵する必要がある。また、ＣＤＭＡ方式のシステムでは、受信端末が複数の無線基地局から受ける信号にレベル差があるとうまく動作しないという遠近問題がある。
【０００５】
商用電力の周波数を利用してタイミング信号を生成する方法は、商用電力が各無線基地局装置に共通で供給されるため非常に使い勝手がよい。また、同期信号を別回線で供給する必要がないためシステム全体の低コスト化・小型化が図れる。歩行者ＩＴＳではないが、商用電力に同期したタイミング信号を電源電力とともに複数のテレビカメラに供給することで、複数のテレビカメラを同期させるモニタシステムがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１２３２９３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、商用電力の周波数を利用してタイミング信号を生成する方法は非常に使い勝手がよいが、日本の商用電力の周波数は５０Ｈｚまたは６０Ｈｚであるため、ＴＤＭＡ（ＴｉｍｅｄｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ：時分割多元接続）方式を用いた歩行者ＩＴＳに適用するとタイミング間隔（フレーム長）が制限されていた。つまり、商用電力波形の立ち上がりゼロクロスポイントを抽出すると、フレーム長は２０ｍｓまたは１６．７ｍｓとなる。実用上、電源プラグの指し込み方向が変わると極性が変わる（位相が１８０度ずれる）ことを考慮する必要があり、商用電力波形の立ち上がりおよび立ち下がりゼロクロスポイントを抽出すると、フレーム長はその半分の１０ｍｓまたは８．３ｍｓとなる。
【０００８】
したがって、商用電力の周波数を利用してタイミング信号を生成する方法は、ＴＤＭＡ方式を用いた歩行者ＩＴＳなどの長いフレーム周期（１０ｍｓよりも長い周期）の通信システムにおいて、複数の無線基地局装置（被駆動装置）を同期させることはできなかった。
【０００９】
それゆえに、この発明の主たる目的は、長い周期の同期用タイミング信号を必要とする複数の被駆動装置が商用電力を利用して同期し、かつ動作することが可能な同期システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る同期システムは、商用電力を利用して同期し、かつ動作する同期システムであって、予め定められた商用電力周期毎に商用電力波形の一部を欠落処理した電源電力を出力する電源供給装置と、各々が電源供給装置の出力電力によって駆動され、電源供給装置の出力電力の欠落処理された部分に同期して動作する複数の被駆動装置とを備える。
【００１１】
好ましくは、電源供給装置は、商用電力波形の立ち上がりおよび立ち下がりゼロクロスポイントを抽出するポイント抽出手段と、ポイント抽出手段で抽出されたゼロクロスポイント数をカウントし、予め定められたゼロクロスポイント数になる毎に、制御信号を１サイクル期間出力するカウンタ手段と、その入力端子が商用電力を受け、その出力端子が複数の被駆動装置に接続され、カウンタ手段から制御信号が出力されている期間に非導通になるスイッチ手段とを含む。
【００１２】
また、好ましくは、複数の被駆動装置は、各々が電源供給装置の出力電力波形をパルス信号列に変換して出力する波形変換手段と、パルス信号列に基づいて波形欠落部分を検出し、検出結果に基づいて複数の被駆動装置の同期をとるためのタイミング信号を生成する欠落検出手段とを含む。
【００１３】
また、好ましくは、複数の被駆動装置は、複数の受信端末と無線通信を行なうための複数の無線基地局装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施の形態によるＴＤＭＡ方式の歩行者ＩＴＳの全体構成を示すブロック図である。図１において、この歩行者ＩＴＳは、電源プラグ１と、電源供給装置２と、無線基地局装置（送信機）３−１〜３−ｎと、アンテナ４−１〜４−ｎと、歩行者端末（受信機）５−１，５−２，…とを備える。
【００１５】
電源供給装置２は、その入力端子が電源プラグ１を介して商用電力を受け、その出力端子が複数の無線基地局装置３−１〜３−ｎに接続される。各無線基地局装置３−１〜３−ｎは、電源供給装置２から電源電力を受け、各歩行者端末５−１，５−２，…が端末位置を標定するために必要な基準電波Ｐ１〜ＰｎをＴＤＭＡ方式に従ってアンテナ４−１〜４−ｎを介して輻射する。各歩行者端末５−１，５−２，…は、無線基地局装置３−１〜３−ｎのうち自己の端末位置が含まれるサービスゾーンを有する無線基地局装置から輻射された基準電波を受信して、自己の端末位置を標定する。
【００１６】
各無線基地局装置３−１〜３−ｎは、自基地局装置のサービスゾーン内に位置する歩行者端末へ放送（報知）を行ない、歩行者端末が通信中にサービスゾーン間を移動した場合でも報知が行なえるように所定の間隔で配置されている。ただし、ＴＤＭＡ方式の場合、一つの無線チャネルを複数の無線基地局装置が時分割で使用するため、各無線基地局装置３−１〜３−ｎは基準電波を輻射するタイミングが重複しないように互いに同期している必要がある。
【００１７】
図２は、図１に示した無線基地局装置３−１〜３−ｎのフレーム毎の輻射タイミングを示す図である。図２において、ｎ個の無線基地局装置３−１〜３−ｎで１つの無線チャネルが共用されている。無線基地局装置３−１〜３−ｎから輻射される各々の基準電波Ｐ１〜Ｐｎは、輻射タイミングが重複しないように、タイムスロットＴｓ毎に順に輻射するように設定されている。ここで、フレーム長はタイムスロットＴｓをｎ倍した長さである。
【００１８】
図３は、図１に示した電源供給装置２および無線基地局装置３の要部を示すブロック図である。図３において、電源プラグ１は電源供給装置２を介して無線基地局装置３に接続され、無線基地局装置３にはアンテナ４が接続される。電源供給装置２に含まれる波形欠落処理回路６は、ポイント抽出回路７と、カウンタ回路８と、スイッチ回路９とを含み、無線基地局装置３に含まれるタイミング生成回路１０は、波形変換回路１１と、欠落検出回路１２とを含む。
【００１９】
波形欠落処理回路６において、ポイント抽出回路７は、電源プラグ１を介して入力された商用電力波形の立ち上がりおよび立ち下がりゼロクロスポイントを抽出する。
【００２０】
カウンタ回路８は、ポイント抽出回路７で抽出されたゼロクロスポイント数をカウントし、設定されたゼロクロスポイント数になる毎に制御信号を出力する。この制御信号は、１サイクル（立ち上がりゼロクロスポイントから次の立ち上がりゼロクロスポイントまで、または立ち下がりゼロクロスポイントから次の立ち下がりゼロクロスポイントまでのサイクル）期間出力される。
【００２１】
スイッチ回路９は、電源プラグ１を介して商用電力を受け、カウンタ回路８から制御信号が入力されている期間に非導通になることによって、商用電力波形の一部を欠落処理した電源電力を出力する。
【００２２】
図４は、図３に示した電源供給装置２の出力電力波形を示す図である。図４において、この出力電力波形は６サイクル毎に１サイクルの波形が欠落処理されている。この程度の波形欠落であれば、無線基地局装置３への電源供給上問題は生じない。なお、ここでは波形を欠落処理する周期を６サイクル毎として説明したが、欠落処理する周期を任意の整数倍のサイクル毎とした場合も同様である。
【００２３】
図３に戻って、タイミング生成回路１０において、波形変換回路１１は、電源供給装置２から入力された電源電力の正弦波の波形をパルス信号列に変換して出力する。欠落検出回路１２は、波形変換回路１１から入力されたパルス信号列に基づいて波形欠落部分を検出し、検出結果に基づいて無線基地局装置３のフレームの同期をとるためのフレームタイミング信号を生成する。無線基地局装置３は、生成されたフレームタイミング信号により同期された基準電波を、アンテナ４を介して輻射する。
【００２４】
この実施の形態では、任意の整数倍の商用電力周期毎に商用電力波形の一部が欠落処理され、その欠落部分に基づいてフレームタイミング信号が生成される。したがって、電源が同一の範囲内において、フレーム周期が商用電力周期の任意の整数倍である通信システムにおいて複数の無線基地局装置３−１〜３−ｎを同期させることができる。電源電力は各無線基地局装置３−１〜３−ｎに共通で使用されるため、商用電力を利用する方法は非常に使い勝手がよい。また、高価な同期信号発生器は不要であり、同期信号を別回線で供給する必要がないため、システム全体の低コスト化・小型化が図れる。
【００２５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る同期システムは、商用電力を利用して同期し、かつ動作する同期システムであって、予め定められた商用電力周期毎に商用電力波形の一部を欠落処理した電源電力を出力する電源供給装置と、各々が電源供給装置の出力電力によって駆動され、電源供給装置の出力電力の欠落処理された部分に同期して動作する複数の被駆動装置とを備える。したがって、この実施の形態によれば、電源が同一の範囲内において、長い周期の同期用タイミング信号を必要とする複数の被駆動装置が商用電力を利用して同期し、かつ動作することが可能な同期システムが実現できる。電源電力は各被駆動装置に共通で使用されるため、商用電力を利用する方法は非常に使い勝手がよい。また、高価な同期信号発生器は不要であり、同期信号を別回線で供給する必要がないため、システム全体の低コスト化・小型化が図れる。
【００２７】
好ましくは、電源供給装置は、商用電力波形の立ち上がりおよび立ち下がりゼロクロスポイントを抽出するポイント抽出手段と、ポイント抽出手段で抽出されたゼロクロスポイント数をカウントし、予め定められたゼロクロスポイント数になる毎に、制御信号を１サイクル期間出力するカウンタ手段と、その入力端子が商用電力を受け、その出力端子が複数の被駆動装置に接続され、カウンタ手段から制御信号が出力されている期間に非導通になるスイッチ手段とを含む。この場合、商用電力周期の任意の整数倍の周期毎に波形を１サイクル期間欠落処理した電源電力を複数の被駆動装置に供給することができる。
【００２８】
また、好ましくは、複数の被駆動装置は、各々が電源供給装置の出力電力波形をパルス信号列に変換して出力する波形変換手段と、パルス信号列に基づいて波形欠落部分を検出し、検出結果に基づいて複数の被駆動装置の同期をとるためのタイミング信号を生成する欠落検出手段とを含む。この場合、商用電力周期の任意の整数倍の周期を持つタイミング信号によって複数の被駆動装置を同期させることができる。
【００２９】
また、好ましくは、複数の被駆動装置は、複数の受信端末と無線通信を行なうための複数の無線基地局装置である。この場合、フレーム周期が商用電力周期の任意の整数倍である通信システムにおいて複数の無線基地局装置を同期させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態によるＴＤＭＡ方式の歩行者ＩＴＳの全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した無線基地局装置３−１〜３−ｎのフレーム毎の輻射タイミングを示す図である。
【図３】図１に示した電源供給装置２および無線基地局装置３の要部を示すブロック図である。
【図４】図３に示した電源供給装置２の出力電力波形を示す図である。
【符号の説明】
１電源プラグ、２電源供給装置、３，３−１，３−２，…３−ｎ無線基地局装置、４，４−１，４−２，…４−ｎアンテナ、５−１，５−２歩行者端末、６波形欠落処理回路、７ポイント抽出回路、８カウンタ回路、９スイッチ回路、１０タイミング生成回路、１１波形変換回路、１２欠落検出回路、Ｐ１，Ｐ２，…Ｐｎ基準電波。

Claims

商用電力を利用して同期し、かつ動作する同期システムであって、
予め定められた商用電力周期毎に商用電力波形の一部を欠落処理した電源電力を出力する電源供給装置、および
各々が前記電源供給装置の出力電力によって駆動され、前記電源供給装置の出力電力の欠落処理された部分に同期して動作する複数の被駆動装置を備える、同期システム。
前記電源供給装置は、
前記商用電力波形の立ち上がりおよび立ち下がりゼロクロスポイントを抽出するポイント抽出手段、
前記ポイント抽出手段で抽出されたゼロクロスポイント数をカウントし、予め定められたゼロクロスポイント数になる毎に、制御信号を１サイクル期間出力するカウンタ手段、および
その入力端子が前記商用電力を受け、その出力端子が前記複数の被駆動装置に接続され、前記カウンタ手段から前記制御信号が出力されている期間に非導通になるスイッチ手段を含む、請求項１に記載の同期システム。
前記複数の被駆動装置は、各々が前記電源供給装置の出力電力波形をパルス信号列に変換して出力する波形変換手段、および
前記パルス信号列に基づいて波形欠落部分を検出し、検出結果に基づいて前記複数の被駆動装置の同期をとるためのタイミング信号を生成する欠落検出手段を含む、請求項１または請求項２に記載の同期システム。
前記複数の被駆動装置は、複数の受信端末と無線通信を行なうための複数の無線基地局装置である、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の同期システム。