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2014年5月21日 (水)

鉄道無線の接近警報を聞くには

まず最初に、電波法59条の秘密保護規定。

(秘密の保護)

第59条 何人も法律に別段の定めがある場合を除くほか、特定の相手方に対して行われる無線通信(電気通信事業法第4条第1項又は第164条第2項の通信であるものを除く。第109条並びに第109条の2第2項及び第3項において同じ。)を傍受してその存在若しくは内容を漏らし、又はこれを窃用してはならない。

続いて、電波法109条の罰則規定。

第109条 無線局の取扱中に係る無線通信の秘密を漏らし、又は窃用した者は、1年以下の懲役又は50万円以下の罰金に処する。

2 無線通信の業務に従事する者がその業務に関し知り得た前項の秘密を漏らし、又は窃用したときは、2年以下の懲役又は100万円以下の罰金に処する。

第109条の2 暗号通信を傍受した者又は暗号通信を媒介する者であつて当該暗号通信を受信したものが、当該暗号通信の秘密を漏らし、又は窃用する目的で、その内容を復元したときは、1年以下の懲役又は50万円以下の罰金に処する。

無線通信の業務に従事する者が、前項の罪を犯したとき(その業務に関し暗号通信を傍受し、又は受信した場合に限る。)は、2年以下の懲役又は100万円以下の罰金に処する。

前2項において「暗号通信」とは、通信の当事者(当該通信を媒介する者であつて、その内容を復元する権限を有するものを含む。)以外の者がその内容を復元できないようにするための措置が行われた無線通信をいう。

第1項及び第2項の未遂罪は、罰する。

第1項、第2項及び前項の罪は、刑法第4条の2の例に従う。

第109条の3 第47条の3第1項(第71条の3第11項、第71条の3の2第11項及び第102条の17第5項において準用する場合を含む。)の規定に違反して、その職務に関して知り得た秘密を漏らした者は、1年以下の懲役又は50万円以下の罰金に処する。

ついでに、警報第4条の2は、日本国外で法を犯しても罰則の適応をしますという刑法の規定。

この記録は、あくまでも聞ける聞けないの物理的検証であり、電波法を侵害するものではありません。通信内容については多分触れない。

以上、お約束。


以下、本文。

JR東日本を中心に利用されている、保線作業用の列車無線、TC型無線式列車接近警報装置(以下、接近警報)をどうやったら聞けるかと言うものだ。

いくつかのサイトをめぐり、作業員のブログらしきものによると、周波数や型式は機密事項となっているようだが、周波数帳見るとバッチリ書かれている公然の秘密。(総務省の無線局免許照会を行えば一発でばれるのだが。)
399.80MHz(F3E)・・・JR東の普通の接近警報
365.3250MHz(F3E)・・・JR東の新幹線の接近警報
150.97MHz(F3E)・・・不明

この3つが免許されていると思った。ちなみに下2つは聞けたことが無い。

電波の型式がF3Eと普通のFMラジオの形式で音声の回路も同じ、ただ、FM放送は70MHz~90MHzで運用されていて、FM放送よりもかなり高い周波数を同調させる必要がある。
聞く為に、FMラジオ改造しなければならないとか、受信機を自作しなければならないということは無いのでご安心を。勿論身分を偽ってそういう設備をメーカーから買わなくていい。
むしろ改造するというのは、電波の質に関する部分の改造になり電波法の別の条項に触れる。

広帯域受信機(ワイドバンドレシーバー)と言うラジオのすごい奴を買ってくれば聞ける。ちなみにこれ、家電量販店では売っていない。アマチュア無線ショップや通販に頼ることになる。専門店なので、選ぶなら相当な知識(アマチュア無線合格レベル)の知識を要求される。逆に、自分は満足いかなくても店員のおすすめ選べばホイホイ決まる。
ちなみに言っておくが、ラジオ放送部分の受信性能は、市販のラジオ以下だ。性能面積が同等なら、ラジオは帯域しぼって深くしているが、ワイドバンドレシーバーは、帯域広げて浅くしているようなもの。
※無線機(プロ・アマ)問わずも売ってはいるが、無資格の人が無線機(電波を送ることができる機械。電波を出せず聞くだけの、受信機とは異なる。※もちろんケータイ(スマホ含む)、おもちゃのトランシーバー、無線LANなどの小型特定無線局は除く)を持つことは、電波法の不法開局に当たり、捕まるので無線機は買わないように。受信機を選ぶこと。
電波法の解釈では受信は無線設備ではあるが、免許範囲外との事。
逆に無線機だと通信する電波帯だけで接近警報聞ける機種の方が少なかったり・高かったりするが。

選択肢は、無線機は使えないのでかなり絞られる。
Alinco DJ-X7
かなりの小型軽量薄型。ただし、感度が低く、専用の充電池しか使えないので、充電切れて、出先の売店で電池買って、乾電池使うと言ったことが出来ない。なので、受信に慣れてきてもっとアンテナを交換とか言い出すなら、選択肢から外した方がよさそう。とにかくコンパクトさが欲しい人向け1万7千円くらいか。

定番3機種
I-com IC-R6
定番中の定番ハンディー機らしい。確かに、鉄道無線用同一アンテナなら次に紹介するDJ-X81よりも拾う気がする。(音量をそこまで上げなくても、かなり聞こえる)ただし、操作性に難あり。JRの接近聞く→次は地下鉄→私鉄→JRに戻ってきたとかの受信周波数をころころ変えるというのは苦手。受信性能の安定性を求める人の1台か2万3千円くらいか。

Alinco DJ-X81 Alinco DJ-X8
前者が新しい方、後者が古い方。どっちもテンキー(電卓とか電話のような0~9のキーボード)が付いているので、合わせたい周波数に移動がとても速い。3、9、9、.、8、Entとボタン操作すれば、一発で移動可能。もちろん、下の比較のようにつまみぐりぐりでも移動可能。近い周波数移動するときは、打ち直すよりつまみの方が便利。
比較:IC-R6の場合、バンドを連打→上のつまみをFunc押しながらぐりぐり→Funcを離してつまみぐりぐり。
入りはIC-R6の方がいいかな?若干81燃費(電池の持ち)悪い気がするし。
ちなみに8と81は新旧以外に81は地デジ対応でテレビの音が聞こえる。緊急放送が入る。8の利点は新モデル発売に伴う価格低下と、17分x10本のICレコーダー機能付き。ICレコーダーは別途用意した方がいいと思うが・・・。
接近警報のほかに、行政無線・救援物資情報なども聞く防災派ラジオとしての利用なら、DJ-X81(2万8千円くらい、新しいから少々高い。)。狙い目は型落ち品性能ほぼ変わらずアナログ指向ならX8(2万1千円くらい。運がいいと2万割って買えた、増税前のセールとか。)

八重洲無線 VR-160
この機種も小ささメインで、バッテリーと乾電池の切り替え可能。(乾電池使用時はかなり太るが。)しかも、カタカナ表示が可能なディスプレイを採用している。しかし両刃の剣で、英字はカツカツに表示されてやたらと細かい。メニューが英語でカツカツ表示で本体小さいから虫眼鏡で見ないと設定が苦しい。もう一つ残念なことに、本体も付録アンテナも鉄道無線には不向きなセッテイングとなっている。消防や航空の人だったらすごく楽しめると思う。コンパクトさを生かして航空祭行って戦闘機の航空管制聞いて絶頂を覚えたって人もいるくらいだし。コンパクトさを生かして、航空メイン、行き帰り鉄道と言う人ならいいかも。2万5千円くらいか。

高級機。いきなりここに手を出しても、おそらく機能多すぎて操作に困って押入れの肥やしになるレベル。
Alinco DJ-X11
メインバンドよりサブバンドで接近警報聞いた方が感度が良いという、かなりの上級者出ないと扱い切れないモデル。条件付きながら2波同時受信できるから、新幹線と在来線の接近警報を同時に聞くという離れ業も可能。(頭の中かなり混乱すると思うが。)高感度過ぎてノイズまでバッチリ拾う。しっかり対策の立てられる半ばプロ向け。(大体4万2千ぐらい。)

I-com IC-R20
DJ-X11にICレコーダー機能も付いた化け物。サイズもかなり大きくなって、持ち運びには躊躇する。下限周波数が高く一部鉄道無線は聞けない。ラジオのように長さを変えられるロッドアンテナを採用しているので、ちゃんと周波数から波長を計算し1/4λでピタリと合わせられるエキスパートでないと、扱いは厳しい。(大体5万7千くらい。)

大体6機種。でも、結局操作させてもらいつつ聞かせてもらうと、IC-R6かDJ-X8(1)に落ち着く。どっちも接近警報聞ける。好みの問題。※デジタル全盛期の今、あえてアナログ時術の終端を選ぶんだから差なんて僅か。
確かな受信性能の良さか、とにかく早く操作して少しでも長時間目的の周波数聞くか。この辺の好みで選択が分かれそうだ。AlincoのDJ-X8(1)はそういや、鉄道無線モデルってタイプがあって、既存の鉄道無線の周波数が大量に書いてあってメモリからSEKKINって書いてある奴探せばOKってタイプもあった。メモリ行くまで一苦労だが。メモリーは、そのうちカスタムされてしまうけどね。

アンテナの選択。
受信機買えばアンテナ付いてくるし、乗りながら聞いてる分には十分接近警報聞ける。
だが、ちょっと離れた所でも聴けたらいいと思わないか。沿線から少し離れた所でも接近を知らせてくれる。踏切が無くても分かる。鉄道無線関係も専用のアンテナが出ている。

・CTR-34WS
30cmを超えるので少々取扱いに困るが、波長計算するとこれぐらいがちょうどいい。大体5000円くらい。

・SMA3
汎用品で25cmと若干短めながら、広帯域アンテナなので、接近警報までカバーしてくれるアンテナ。大体4000円くらい。

番外
・SRH350
JR専用アンテナ。JRの列車無線にターゲットしているため、広域性があまりなく400MHz付近の接近警報には少々厳しいか。ただ、20cmと短い。大体3000円くらい。

・SRHF10
付録アンテナよりもっと短いアンテナが欲しいと言う場合に7.5cmのこいつ。感度は落ちるものの、短さなら優秀。大体2500円くらい。

・MT-340WS
無線屋のねーちゃん言うに、最強の鉄道無線アンテナらしい。北辰産業潰れたがな。代替えCTR-34WS。MT-340WSとCTR-34WSに差が有るのかは不明。

おまけ(IRアンテナ)地下鉄・京急・京成の鉄道無線用
mizuho lab製IRアンテナ
KRFより2500円くらい安いので、こっちの同調データの出てる方にした。完全におまけ。付録品のアンテナ、CTR-34WS、SMA3とか使っても0.1xMHzの周波数拾えないから。内臓バーアンテナでも非常に苦しい。

アンテナもセットで買ってしまう方がいい。受信機に鉄道無線用アンテナ付けっぱなしだし。

ちなみに私は、受信機を使いこなしているとは言えない。メモリほとんど触らないし。周波数帳見る→周波数合わせる→聞こえたら聞く。

スケルチの調整もAuto様頼りだわ。

最近覚えたのがアッテネータと言うわざと受信した信号を減衰させる機能。千葉だと京葉線と総武線(緩行・快速)が並行して走っているから、総武線と京葉線でお互いの接近警報が混ざってノイズになってしまう。あえて減衰させることで、列車が近くまで来ないと分からない弊害があるが、京葉線で総武線の接近が混入するとか逆に総武線で京葉線の接近警報が混入することを防ぐことが出来る。また接近警報の送信アンテナは割と密においてあるので、カーブであまり直線距離は、無いが、運転距離はある場合はカーブの途中とカーブの出口の接近警報が同時に飛び込んで来て、ノイズになってしまう。そいう時もアッテネータがいい仕事をする。(元の受信機付録のアンテナに戻すという手もあるけどね。)

次に使い方を覚えたのが、空線キャンセラ。JRと乗り入れるりんかい線が実はアナログ波で、ずっと信号が出ている。その周波数をバッサリカッとして静かに出来る。※もちろん通信が始まれば、聞こえる。Train1モード便利。東急はTrain2だったかな。※Train1・2はIC-R6の空線キャンセラの設定名

スキャンとかサーチとかなにそれ食えるの状態。接近警報聞くだけなら接近警報に周波数合わせて待ち受け状態にして、自分が沿線に行けば電波入って来るし。

とりあえず、アンテナ付ける。電池入れる。イヤホン付ける。電源入れる。周波数セットする。音量調節する。スケルチ設定する。(弱い信号狙うなら1、中くらい以上なら5、Autoあるなら最初にAutoに設定する。)
後は怪しまれないように、周波数帳の複写持って、沿線にGO。(一応、職質されてもいいように無線従事者免許持って行きますが・・・。ただ、冒頭の通り、受信だけなので免許不要。)
妨害やかぶり、音が2重になるのが嫌だと思ったらアッテネータのページ読む。(接近警報だけなら、ここだけで十分に楽しめる。)
JR乗り入れ先に行ってアナログ波が確認できてピーって音がずっとするなら空線キャンセルのページ読む。
私鉄行って、ピーギョロ、ピーコロ嫌なら、やっぱり空線キャンセルのページ読む。

これでいいと思うぞ。自宅で受信機いじってても接近警報は特に送信出力低いから外に出ないと聞こえないと思うし。音量控えめにして安全を確保しながら、接近警報の感覚掴んで、行けると思ったらカメラ構えてシャッター切りまくる。
ただし、冒頭の守秘義務の規定がある以上、スピーカーで垂れ流しと言うのは駄目な。イヤホンで、マナーよく聞こうな。
片耳出力が嫌と言う人は、家電量販店でΦ3.5モノラルミニプラグからΦ3.5ステレオに変換するアダプタ (こういうの) 売ってるから、そいつ挿せばいい。そうすれば両耳から聞こえるから。
各停しか止まらない駅で快速線の特急列車狙えるっておいしいぞ。

ここまで書いて、あえて待ったをかける。~鉄道無線デジタル化問題~

3万を超える金を出して受信機買っても、デジタル化されれば手も足も出ず「ががががががが」と言った音しか聞こえなくなる。
既に新幹線、JR東日本の首都圏の鉄道無線はデジタル化していて聞くことはできない。首都圏の接近警報はいつデジタル化されてもおかしくは無い。送信側の中身さえ交換してしまえば、アンテナやケーブルは流用可能だからだ。
横浜市営地下鉄・シーサイドラインもデジタル化完了しており、千葉都市モノレールの旧車両もヒゲ(デジタル用のアンテナ)が設置されていて、アナログ割り当て周波数聞いても何も鳴らないし、デジタル側からガ音するから間違いなくデジタル化完了したでしょう。
直近の噂によれば、京急にデジタル化設備の設置、小田急・メトロ千代田線はJR乗り入れの都合上デジタル化した。相鉄もデジタル化しており、東急目黒線~JR貨物線経由~相鉄乗り入れ計画がある以上東急もデジタル化されるでしょう。
総務省もアナログ電波の無線局免許の更新はさせない方針なので、全鉄道会社がデジタル化するでしょう。消防が2016年が山と言われている所から、鉄道も2016年で首都圏で聞ける路線が無くなる事と思う。

そんな、斜陽どころか、もう沈みかけの太陽状態の接近警報受信のために高い金出す価値があるだろうか。駄目写真になろうが、どっかに出かけた方がお得ではないだろうか。増税して事実上3%の値上げになったことだし。

ちなみに、デジタルになった接近警報の受信機は出ないとの予想。周波数同調できても音声を取り出す、デコードやコーデックが特許・守秘義務などなどの山で暗号化されていなくても、音声に復号する製品が出るのは至難の事だろうと。個人がPCに入力してデコードして楽しむ可能性が残されているぐらいだろうが、暗号化されたらそれこそGPGPUでゴリ押しするぐらいしか解析できないだろうな。

最後、聞けるの聞けないのどっちなの。

接近警報は列車の運行本数による。運行本数が多ければ接近言うし、運行本数が少ないとたまにピー言う程度。(キャンセラー効かせている場合は、ピー音もせず無音状態になる。)
鉄道無線全般に言えるけど、機械の仕様上は聞ける。実際に正常であれば無線は使用されず、何も聞こえない。

接近警報だけに限定した場合、複々線クラスになると接近警報は間違いなく聞こえる。通信て言うより放送ってレベルで。ただし、ノイズが多く、ラジオ放送みたいな音質を期待すると大失敗する。ガーギョロピーの音の中でわずかに接近と聞こえるくらいだ。

ここまで否定してもまだ聞きたい人は、google先生に聞くか、三才ブックスの鉄道無線を聞いてみようを参考にしてください。


理論のページ別で作ってたけど、意外に短かったしここに入れてしまおう。

専門用語多すぎて面倒だろうから、軽く解説。教科書みたいにならないといいな。

基本中の基本波動関数。A sin (ωt + θ)

Aを変化させるのがAM方式。振幅変調。
ωを変化させるのがFM方式。周波数変調。
θを変化させるのがPM方式。※コンピュータの昔のアナログモデムが使ってた。位相変調。

電波の速度は30万km。300,000km=300,000,000m(3.0*10^8m)暗記なら3.0*10^10cm。周波数は大体1MHz=100万Hz基準にするから、10^6分取っ払う。

λ=300(電波の速度)/周波数[MHz]fで算出できる。

接近警報399.8MHzは、およそ75cmの波長となる。アンテナで同調させるには、半分または1/4あればいいので、半分なら37.5cmあればよく、1/4なら18.8cmのアンテナが最良となるが、CTR-34WSは私鉄も受信するために若干長く、接近警報は短縮コンデンサで電気的に同調させている。

以上。物理的な基本。

次、電波型式。

電波の監督している総務省が、こう書いてね。 と決めたもの。F3Eだと変調は、F:周波数変調FM、3:アナログの単一信号(アナログのモノラル方式)、E:電話。音として聞くもの。

AMラジオならA3Eになるし、ケータイのパケット通信ならG2Dとか書くと言うだけの物。

空線キャンセラ

JRとか関東私鉄は常に鉄道無線の信号が出ている(空線信号)。これが受信できて聞こえれば無線機は正常に動いていると言える。逆に聞こえない場合は無線機の故障で車両交換となる。乗務中にピー言ってないのは、列車の無線機に空線信号を取り除く機能があるから。その機能を模したのが空線キャンセラ。
私鉄のピーギャラなりピーコロは、どうせ信号出すならデータ通信通した方がお得じゃないかとデジタル信号を空線信号に乗せたもの。ググった結果によると、列車番号や列車位置、どこの駅をどの時刻に出たかなどを指令のコンピュータ交信しているらしい。無線使用時は、音声通話が優先される。

スケルチ

FMラジオで放送の無い所に同調して音量上げると、がーとかジャコジャコとかピヨーとかの謎の音がする。そういう雑音を消し去る機能。ただし、スケルチの機能を強くし過ぎると、ノイズと一緒に、遠すぎる局の弱い信号までカットされるので注意。

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