(57)【要約】【課題】可変チャンネル方式の車上伝送装置と固定チャンネル方式の車上伝送装置とが混在する場合にも、データの伝送効率を向上させることができる車両情報伝送システムを提供すること。【解決手段】チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置８と地上ＳＳ伝送装置２１とが開局用の周波数チャンネルＣＨ１を用いて開局し、それぞれの周波数チャンネルをＣＨ１からデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２に切り替えた後、車上ＳＳ伝送装置８から地上ＳＳ伝送装置２１へＣＨ２を用いて車両情報が送信される。また、地上ＳＳ伝送装置２１の周波数チャンネルがＣＨ１からＣＨ２に切り替えられると、チャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置１３と地上ＳＳ伝送装置２２とがＣＨ１を用いて開局され、車上ＳＳ伝送装置１３から地上ＳＳ伝送装置２２へＣＨ１を用いて車両情報が送信される。これらの制御は、ＳＳ無線制御端末２によりなされる。【選択図】        図９
2010161703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切り替え可能な無線通信用の周波数チャンネルとして開局用の周波数チャンネルとこの開局用の周波数チャンネルとは異なる１又は複数のデータ伝送用の周波数チャンネルとを有し、列車に搭載され車両情報の送信を含む無線通信が可能なチャンネル可変対応の車上無線伝送装置と、
無線通信用の周波数チャンネルとして前記開局用の周波数チャンネルのみを有し、列車に搭載され車両情報の送信を含む無線通信が可能なチャンネル可変非対応の車上無線伝送装置と、
切り替え可能な周波数チャンネルとして前記１又は複数のデータ伝送用の周波数チャンネルから選択された一のデータ伝送用の周波数チャンネルと前記開局用の周波数チャンネルとをそれぞれ有し、地上に設置され前記チャンネル可変対応又は前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置との間で無線通信が可能な複数台の地上無線伝送装置と、
前記周波数チャンネルの切替制御を含む無線通信の制御を行う無線通信制御部と、
を備え、
前記無線通信制御部は、前記チャンネル可変対応の車上無線伝送装置と前記地上無線伝送装置との間の前記車両情報の伝送の際には、前記チャンネル可変対応の車上無線伝送装置に対して前記開局用の周波数チャンネルを用いた開局後に当該通信先の地上無線伝送装置の有するデータ伝送用の周波数チャンネル又は前記開局用の周波数チャンネルを用いて前記車両情報の送信をさせ、前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置と前記地上無線伝送装置との間の前記車両情報の伝送の際には、前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置に対して前記開局用の周波数チャンネルを用いて開局及び前記車両情報の送信をさせて、前記チャンネル可変対応の車上無線伝送装置及び前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置を前記地上無線伝送装置に対して同時に無線通信させることを特徴とする車両情報伝送システム。
【請求項２】
前記複数台の地上無線伝送装置のいずれも開局処理が可能であり、前記無線通信制御部は、前記複数台の地上無線伝送装置の中から開局処理を行う地上無線伝送装置を選択することを特徴とする請求項１に記載の車両情報伝送システム。
【請求項３】
前記チャンネル可変対応及び前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置は、それぞれ、開局時に前記地上無線伝送装置から送信された開局要求信号を受信し、当該車上無線伝送装置を搭載している列車に固有の遅延時間が経過した後に、開局応答信号を返信することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両情報伝送システム。
【請求項４】
前記チャンネル可変対応の車上無線伝送装置に含まれる第１の車上無線伝送装置は、第１の列車に搭載されるとともにデータ伝送用の周波数チャンネルとして少なくとも前記開局用の周波数チャンネルとは別の第１の周波数チャンネルを有し、
前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置に含まれる第２の車上無線伝送装置は、第２の列車に搭載され、
前記複数台の地上無線伝送装置に含まれる第１の地上無線伝送装置は、データ伝送用の周波数チャンネルとして前記第１の周波数チャンネルを有し、
前記複数台の地上無線伝送装置に含まれる第２の地上無線伝送装置は、データ伝送用の周波数チャンネルとして前記第１の周波数チャンネル又はこれとは異なる周波数チャンネルを有し、
前記第１の車上無線伝送装置が前記第２の車上無線伝送装置よりも先に開局する場合に、
前記無線通信制御部の制御に基づき、前記第１の地上無線伝送装置と前記第１の車上無線伝送装置とが前記開局用の周波数チャンネルを用いて開局され、前記第１の地上無線伝送装置及び前記第１の車上無線伝送装置のそれぞれの周波数チャンネルが前記開局用の周波数チャンネルから前記第１の周波数チャンネルに切り替えられた後、前記第１の車上無線伝送装置は前記第１の周波数チャンネルを用いて前記第１の地上無線伝送装置へ前記第１の列車の車両情報を送信し、
前記第１の地上無線伝送装置の周波数チャンネルが前記開局用の周波数チャンネルから前記第１の周波数チャンネルに切り替えられると、前記無線通信制御部の制御に基づき、前記第２の地上無線伝送装置と前記第２の車上無線伝送装置とが前記開局用の周波数チャンネルを用いて開局された後、前記第２の車上無線伝送装置は前記開局用の周波数チャンネルを用いて前記第２の地上無線伝送装置へ前記第２の列車の車両情報を送信することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両情報伝送システム。
【請求項５】
前記チャンネル可変対応の車上無線伝送装置に含まれる第１の車上無線伝送装置は、第１の列車に搭載されるとともにデータ伝送用の周波数チャンネルとして少なくとも前記開局用の周波数チャンネルとは別の第１の周波数チャンネルを有し、
前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置に含まれる第２の車上無線伝送装置は、第２の列車に搭載され、
前記複数台の地上無線伝送装置に含まれる第１の地上無線伝送装置は、データ伝送用の周波数チャンネルとして前記第１の周波数チャンネルを有し、
前記複数台の地上無線伝送装置に含まれる第２の地上無線伝送装置は、データ伝送用の周波数チャンネルとして前記第１の周波数チャンネル又はこれとは異なる周波数チャンネルを有し、
前記第２の車上無線伝送装置が前記第１の車上無線伝送装置よりも先に開局する場合に、
前記無線通信制御部の制御に基づき、前記第２の地上無線伝送装置と前記第２の車上無線伝送装置とが前記開局用の周波数チャンネルを用いて開局された後、前記第２の車上無線伝送装置は前記開局用の周波数チャンネルを用いて前記第２の地上無線伝送装置へ前記第２の列車の車両情報を送信し、
前記無線通信制御部の制御に基づき、前記第２の列車の車両情報伝送中にその伝送を一時中断させ、その間に前記第１の地上無線伝送装置と前記第１の車上無線伝送装置とが前記開局用の周波数チャンネルを用いて開局され、前記第１の地上無線伝送装置及び前記第１の車上無線伝送装置のそれぞれの周波数チャンネルが前記開局用の周波数チャンネルから前記第１の周波数チャンネルに切り替えられた後、前記第１の車上無線伝送装置は前記第１の周波数チャンネルを用いて前記第１の地上無線伝送装置へ前記第１の列車の車両情報を送信することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両情報伝送システム。
【請求項６】
複数の前記無線通信制御部が設けられており、前記複数台の地上無線伝送装置の各々は、複数の前記無線通信制御部のいずれかにより制御されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両情報伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車上−地上間での車両情報の伝送を無線通信により行う車両情報伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車上−地上間での車両情報の伝送を無線通信により行う車両情報伝送システムが知られている。車両情報伝送システムでは、列車に車上無線伝送装置を搭載し、また車両所等に地上無線伝送装置を設置して、検修データ等の車両情報を車上無線伝送装置から地上無線伝送装置へ送信するなどして車上−地上間でデータの授受を行う。この際の無線通信方式として、例えばスペクトル拡散通信方式を利用するものがある。
【０００３】
車上無線伝送装置を搭載した車両が車両所に入庫すると、車上無線伝送装置は、車両所に設置された地上無線伝送装置から送信された開局要求信号を受信し、この開局要求に応答して地上無線伝送装置に開局応答信号を送信する。すなわち、地上側が１次局、車上側が２次局となる。このように地上無線伝送装置と車上無線伝送装置との間で開局がなされた後、車上無線伝送装置から地上無線伝送装置へ車両情報が伝送される。
【０００４】
また、従来のスペクトル拡散通信方式を利用した車上／地上無線伝送装置においては、無線通信に使用される周波数チャンネルは１つに固定されている。すなわち、開局処理に使用される周波数チャンネルと車両情報等のデータ伝送に使用される周波数チャンネルは、同一かつ固定された周波数チャンネルである。
【０００５】
なお、スペクトル拡散通信方式を利用した通信システムとしては、例えば特許文献１に記載の通信システムがある。特許文献１では、駅務員又は乗客向けの情報提供を目的とした通信システムにおいて、直接拡散方式による基地局及び周波数ホッピング方式による基地局を設け、直接拡散方式による基地局の利用する周波数帯域と、周波数ホッピング方式による基地局の利用する周波数帯域とを異ならせることで、２つの基地局のエリアに重複が存在する場合でも相互に干渉が生ずることがないように構成している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７４６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術には、以下に示すような問題点があった。
【０００８】
従来の車両情報伝送システムでは、無線通信に使用される周波数チャンネルは１つに固定されているため（固定チャンネル方式）、開局用の周波数チャンネルを用いて車上−地上間のデータ伝送を行うこととなる。そのため、車上−地上間のデータ伝送は各列車毎に順番に行う必要があり、複数の列車に対して同時に行うことができない。換言すれば、地上−車上間のデータ伝送は１対１の通信であり、複数の列車が入庫した場合には、一の列車について地上−列車間でデータ伝送を行っている間、別の列車は待ち状態にありデータ伝送を行うことができない。このように、一の列車と地上間でのデータ伝送が完了した後に、順次、別の列車と地上間でのデータ伝送を行う必要があるため、すべての列車について伝送が終了するまでに時間を要し、伝送効率が低いという問題点がある。
【０００９】
また、列車は車両所に入庫した後しばらくは電源を供給される加圧状態にあるが、その後電源供給は停止される。そのため、車上−地上間のデータ伝送を１対１で行うシステムにおいて複数の列車が入庫した場合、伝送待ちの列車の中には加圧時間を経過し電源の供給が停止される可能性もあり、全列車の車両情報を伝送できず、データの取りこぼしが発生する可能性がある。
【００１０】
一方、開局用の周波数チャンネルを含む複数の異なる周波数チャンネルを切り替えて使用可能な車上無線伝送装置（可変チャンネル方式）を列車に搭載し、開局用の周波数チャンネルとデータ伝送用の周波数チャンネルとを使い分けて通信に利用することで、使用可能な周波数チャンネルの自由度を増やし、伝送効率を向上させる技術も考えられる。しかしながら、すべての列車に可変チャンネル方式の車上無線伝送装置を搭載し、これに応じて地上側の設備を改修することは、その改修範囲の大きさなどから現行システムへ及ぼす影響も大きいと考えられる。そのため、現行で主に採用されている固定チャンネル方式の車上無線伝送装置を搭載した車両と可変チャンネル方式の車上無線伝送装置を搭載した車両とが混在した車両体系で運用することが現実的であり、このような車両体系のもとで、現行システムを踏襲しつつ、拡張性があり、かつ高い伝送効率を有する車両情報伝送システムを構築することが望まれる。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可変チャンネル方式の車上無線伝送装置と固定チャンネル方式の車上無線伝送装置とが混在する場合にも、車両情報を含むデータの伝送効率を向上させることができる車両情報伝送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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両情報伝送システムは、切り替え可能な無線通信用の周波数チャンネルとして開局用の周波数チャンネルとこの開局用の周波数チャンネルとは異なる１又は複数のデータ伝送用の周波数チャンネルとを有し、列車に搭載され車両情報の送信を含む無線通信が可能なチャンネル可変対応の車上無線伝送装置と、無線通信用の周波数チャンネルとして前記開局用の周波数チャンネルのみを有し、列車に搭載され車両情報の送信を含む無線通信が可能なチャンネル可変非対応の車上無線伝送装置と、切り替え可能な周波数チャンネルとして前記１又は複数のデータ伝送用の周波数チャンネルから選択された一のデータ伝送用の周波数チャンネルと前記開局用の周波数チャンネルとをそれぞれ有し、地上に設置され前記チャンネル可変対応又は前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置との間で無線通信が可能な複数台の地上無線伝送装置と、前記周波数チャンネルの切替制御を含む無線通信の制御を行う無線通信制御部と、を備え、前記無線通信制御部は、前記チャンネル可変対応の車上無線伝送装置と前記地上無線伝送装置との間の前記車両情報の伝送の際には、前記チャンネル可変対応の車上無線伝送装置に対して前記開局用の周波数チャンネルを用いた開局後に当該通信先の地上無線伝送装置の有するデータ伝送用の周波数チャンネル又は前記開局用の周波数チャンネルを用いて前記車両情報の送信をさせ、前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置と前記地上無線伝送装置との間の前記車両情報の伝送の際には、前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置に対して前記開局用の周波数チャンネルを用いて開局及び前記車両情報の送信をさせて、前記チャンネル可変対応の車上無線伝送装置及び前記チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置を前記地上無線伝送装置に対して同時に無線通信させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、開局後に、チャンネル可変対応の車上無線伝送装置に対しては当該通信先の地上無線伝送装置の有するデータ伝送用の周波数チャンネル又は開局用の周波数チャンネルを用いて車両情報を送信させ、また、チャンネル可変非対応の車上無線伝送装置に対しては開局用の周波数チャンネルを用いて車両情報を送信させるようにしたので、車上無線伝送装置のチャンネル特性や車上−地上間の伝送状況に応じて複数の周波数チャンネルを使用した車上−地上間の同時データ送受信を実現することができ、チャンネル可変対応の車上無線伝送装置とチャンネル可変非対応の車上無線伝送装置とが混在する場合にも、車両情報を含むデータの伝送効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る車両情報伝送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。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、本実施の形態に係る車両情報伝送システムの概略構成を示す図である。図１では、一例として、車両５−１〜５−ｍ（ｍは１以上の整数）からなるｍ両編成の列車と、この列車と無線通信可能な地上通信システム４との間の関係を示している。地上通信システム４は例えば車両所に構築され、この車両所に列車が入庫した状況を示している。なお、後述するように、本実施の形態は、複数の列車が同時に地上通信システム４と通信する場合に好適に適用することができるが、その場合でも各列車と地上通信システム４との間の関係は図１の場合と同様である。
【００１６】
車両５−１は列車の進行方向における先頭車両であり、この車両５−１は、例えばスペクトル拡散（Spread Spectrum；以下、ＳＳという。）通信方式を利用した車上無線伝送装置としての車上ＳＳ伝送装置６と、この車上ＳＳ伝送装置６に接続され車両５−１に搭載された各種機器の状態等を監視するモニタ装置７−１とを備えている。
【００１７】
車両５−２は車両５−１に接続された２両目の車両であり、この車両５−２は搭載された各種機器の状態等を監視するモニタ装置７−２を備えている。車両５−３〜５−ｍについても同様であり、それぞれ順にモニタ装置７−３〜７−ｍを備えている。モニタ装置７−１〜７−ｍはデータ伝送が可能な伝送線で接続されており、モニタ装置７−１〜７−ｍにてそれぞれ取得された検修データ等の車両情報は、車上ＳＳ伝送装置６へ送信され集積される。
【００１８】
次に、車上ＳＳ伝送装置６が通信に用いる周波数チャンネルについて説明する。本実施の形態では、車上ＳＳ伝送装置６のチャンネル方式として、可変チャンネル方式と固定チャンネル方式の両方を対象とする。すなわち、列車の車種に応じて搭載された車上ＳＳ伝送装置６のチャンネル方式が異なり、チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置６の場合は、複数の周波数チャンネルを切り替えて通信に使用可能であり、チャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置６の場合は固定された一チャンネルのみ通信に使用可能である。このように、可変チャンネル方式（チャンネル可変対応）及び固定チャンネル方式（チャンネル可変非対応）の双方の車上ＳＳ伝送装置６が混在した車両体系における車両情報の伝送を対象とする。
【００１９】
チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置６は、（ｎ＋１）個の周波数チャンネルを切り替えて通信に使用可能とする。ここで、ｎは１以上の整数である。具体的には、通信に使用可能な相互に異なる周波数をＦ１，Ｆ２，・・・Ｆｐとし（ｐ＝（ｎ＋１）とした。）、各周波数に対応する周波数チャンネルをそれぞれＣＨ１，ＣＨ２，・・・，ＣＨｐと表記する。周波数Ｆ１，Ｆ２，・・・Ｆｐは、干渉を起こさないように相互に離隔して設定されているものとする。また、以下では、ＣＨ１を開局用の周波数チャンネルとし、ＣＨ１を除くＣＨ２，・・・，ＣＨｐを開局後のデータ伝送用の周波数チャンネルとする。チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置６は、開局用の周波数チャンネルＣＨ１を用いて開局を行った後に、周波数チャンネルを切り替え、ＣＨ２，・・・，ＣＨｐのいずれかであるデータ伝送用の周波数チャンネルを用いて車両情報の伝送を行う。チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置６の周波数チャンネルの切り替えは、地上通信システム４、具体的には、ＳＳ無線制御端末２からのチャンネル切替指令に基づいて行われる。
【００２０】
チャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置６は、固定された１個の周波数チャンネル、具体的には上記の開局用の周波数チャンネルＣＨ１のみを有し、このＣＨ１を用いて開局及びデータ送受信を行う。
【００２１】
一方、地上通信システム４は、それぞれＳＳ通信方式を採用した複数台の地上無線伝送装置としての例えばＬ台の地上ＳＳ伝送装置１−１〜１−Ｌと、これらの伝送装置の制御を含む無線通信の制御を行う無線通信制御部としてのＳＳ無線制御端末２と、ＳＳ無線制御端末２に接続されたデータ管理端末３とを備えている。データ管理端末３は、地上ＳＳ伝送装置１−１〜１−Ｌが受信した車両情報を、ＳＳ無線制御端末２を介して取得しデータ管理を行う。
【００２２】
次に、地上ＳＳ伝送装置１−１〜１−Ｌの各々が使用可能な周波数チャンネルについて説明する。本実施の形態では、地上ＳＳ伝送装置１−１〜１−Ｌは、それぞれ、少なくともＣＨ２，・・・，ＣＨｐから選択又は割り当てられた一の周波数チャンネルとＣＨ１とを切り替えて使用可能とする。ここで、Ｌ＞ｎの場合には、地上ＳＳ伝送装置１−１〜１−Ｌのうちの少なくともｎ台には、データ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２，ＣＨ３，・・・，ＣＨｐから選択された一の周波数チャンネルを一つずつかつ相互に重複しないように割り当てるようにする。これは、チャンネル可変対応の列車が複数入庫したときに、異なるデータ伝送用の周波数チャンネルを用いて、できるだけ多く（最大でｎ）の車上−地上間同時データ送受信を実現するためである。また、Ｌ≦ｎの場合には、地上ＳＳ伝送装置１−１〜１−Ｌには、それぞれ相互に重複がないようにＣＨ２，・・・，ＣＨｐから選択されたＬ個のデータ伝送用の周波数チャンネルが一つずつ割り当てられる。これも、Ｌ＞ｎの場合と同様の理由による。ＳＳ無線制御端末２は、地上ＳＳ伝送装置１−１〜１−Ｌの各々に対して周波数チャンネルの切り替えを制御する。
【００２３】
なお、地上ＳＳ伝送装置１−１〜１−Ｌの各々に対するデータ伝送用のチャンネルの割り当ては、予め各地上ＳＳ伝送装置毎に固定して割り当ててもよいし、又は、ＳＳ無線制御端末２により通信状況に応じて周波数チャンネルを動的に割り当ててもよい。後者の場合、地上ＳＳ伝送装置１−１〜１−ＬはそれぞれＣＨ１，ＣＨ２，・・・，ＣＨｐを切り替えて使用可能な構成であるとし、各地上ＳＳ伝送装置に対するデータ伝送用の周波数チャンネルの割り当ては通信状況に応じてＳＳ無線制御端末２によって行われる。したがって、この場合も、実質的には、ＣＨ１と選択された一のデータ伝送用の周波数チャンネルとを切り替えて使用することとなる。
【００２４】
（ｎ＝１，Ｌ＝２、チャンネル可変対応車−チャンネル可変対応車）
次に、本実施の形態の動作について図２〜図５を参照して説明する。図２〜図５は、ｎ＝１，Ｌ＝２、及び２台のチャンネル可変対応車両の場合に、車上−地上間での車両情報の伝送を動作順に説明するための図であり、図２は地上通信システム４からの開局要求を説明するための概念図、図３は車両１０−１に対するチャンネル切替指令を説明するための概念図、図４は車両１０−１からのデータ送信及び車両１１−１に対する開局処理を説明するための概念図、図５は車両１０−１からのデータ送信及び車両１１−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【００２５】
図２〜図５では、一例として、チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置が有するデータ伝送用の周波数チャンネルの個数を１（すなわちｎ＝１）、地上ＳＳ伝送装置の設置台数をＬ＝２としている。ｎ＝１の場合、車上ＳＳ伝送装置の周波数チャンネルはＣＨ１，ＣＨ２である。
【００２６】
図２に示すように、地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２とがＳＳ無線制御端末２に接続され設置されている。地上ＳＳ伝送装置２１，２２はそれぞれ図１の地上ＳＳ伝送装置１−１，１−２に相当するものである。また、図２では図示はしていないが、ＳＳ無線制御端末２はデータ管理端末３に接続されている。さらにまた、地上ＳＳ伝送装置２１，２２、ＳＳ無線制御端末２、及びデータ管理端末３を備えて地上通信システム４が構成されているのは図１と同様である。これは、図３〜図５でも同様とする。
【００２７】
図２において、地上ＳＳ伝送装置２１，２２の周波数チャンネルについて説明する。地上ＳＳ伝送装置２１は、開局用の周波数チャンネルＣＨ１と、データ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２とを、切り替えて使用可能とする。同様に、地上ＳＳ伝送装置２２は、開局用の周波数チャンネルＣＨ１と、データ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２とを、切り替えて使用可能とする。また、地上ＳＳ伝送装置２１，２２は、交互に開局処理を行うものとする。すなわち、地上ＳＳ伝送装置２１が、一定時間ＣＨ１を使用して開局処理を行うと、次に地上ＳＳ伝送装置２２が一定時間ＣＨ１を使用して開局処理を行い、このような交互の開局処理がＳＳ無線制御端末２の制御により定期的に切り替えられているものとする。なお、このような交互の開局処理は、Ｌが２より大きい場合も同様であり、図１において、開局処理を行う地上ＳＳ伝送装置はＬ台の地上ＳＳ伝送装置間で定期的に切り替えられるものとする。また、既に地上ＳＳ伝送装置が車上−地上間通信を行っている場合には、開局がなされていない地上ＳＳ伝送装置の間で、開局処理を交互に切り替えて行うよう制御するものとする。
【００２８】
このような設定のもとで、図２では、地上ＳＳ伝送装置２１の周波数チャンネルはＣＨ１に、地上ＳＳ伝送装置２２の周波数チャンネルはＣＨ２に設定されており、地上ＳＳ伝送装置２１が開局処理を行う状況にある。
【００２９】
また、図２では、車両所に車両１０−１を先頭車両とする列車と車両１１−１を先頭車両とする列車とが入庫した状態を示し、車両１０−１のほうが車両１１−１よりも早く入庫した状況を示している。車両１０−１にはチャンネル可変対応（図中、ＣＨ可変対応と記載。以下、同様。）の車上ＳＳ伝送装置８が搭載され、車両１１−１には同様にチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置９が搭載されている。車両ＳＳ伝送装置８の周波数チャンネルは、車両情報伝送前の状態では開局用の周波数チャンネルＣＨ１に設定されている。同様に、車両ＳＳ伝送装置９の周波数チャンネルも、車両情報伝送前の状態では開局用の周波数チャンネルＣＨ１に設定されている。一般に、チャネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置の周波数チャンネルは、初期設定としてＣＨ１に設定されているものとする。
【００３０】
図２では、ＳＳ無線制御端末２の制御に基づき地上ＳＳ伝送装置２１から開局要求信号が送信され（Ｓ２０）、車両１０−１の車上ＳＳ伝送装置８、及び車両１１−１の車上ＳＳ伝送装置９がこの開局要求信号を受信する。開局要求信号は、開局指令信号であるとともに車両所における列車（又は編成）の有無を確認する信号でもある。なお、図示例では、車上ＳＳ伝送装置８が車上ＳＳ伝送装置９よりも先に開局要求信号を受信したとする。これは、例えば、車両１０−１が開局要求信号を受信中に車両１１−１が続いて入庫した場合などに相当する。
【００３１】
次に、図３に示すように、車上ＳＳ伝送装置８は、地上ＳＳ伝送装置２１からの開局要求信号（Ｓ２０）を受信した後に、開局応答信号を送信する（Ｓ２１）。開局応答信号は、開局指令に応答して車上側から地上側へ送信される信号であって、自車両情報等（例えば、編成番号など）を含んでいる。この情報には、この車上ＳＳ伝送装置８がチャンネル可変可能かどうかを判別できる情報を含んでいる。そして、地上ＳＳ伝送装置２１は、この開局応答信号を受信した後に、チャンネル可変可能であることを判断し、車上ＳＳ伝送装置８に対するチャンネル切替指令信号を送信する（Ｓ２２）。このチャンネル切替指令信号には、車上ＳＳ伝送装置８に対するチャンネル切替指令とともにチャンネル切替後のデータ送信要求情報も含まれている。地上ＳＳ伝送装置２１は、ＳＳ無線制御端末２の制御に基づいてチャンネル切替指令信号を送信する。
【００３２】
車上ＳＳ伝送装置８は、このチャンネル切替指令信号を受信し、地上ＳＳ伝送装置２１からの要求により自身の周波数チャンネルを開局用の周波数チャンネルからデータ伝送用の周波数チャンネルへと切り替える。なお、車上ＳＳ伝送装置９が開局要求信号を受信した後に、地上ＳＳ伝送装置２１へ開局応答信号を送信したとしても、地上ＳＳ伝送装置２１では、既に車上ＳＳ伝送装置８からの開局応答信号を受信しているため、車上ＳＳ伝送装置９からの応答を受け付けず、車上ＳＳ伝送装置８に対するチャンネル切替指令信号のみを送信し、車上ＳＳ伝送装置９に対するチャンネル切替指令信号を送信することはない。
【００３３】
次に、図４に示すように、車上ＳＳ伝送装置８の周波数チャンネルはチャンネル切替指令信号の内容に基づいてＣＨ１からＣＨ２へ切り替えられ、同時に、地上ＳＳ伝送装置２１の周波数チャンネルもＣＨ１からＣＨ２へ切り替えられる。つまり、地上ＳＳ伝送装置２１の周波数チャンネルを開局用の周波数チャンネルＣＨ１からデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２へと切り替えることに応じて、車上ＳＳ伝送装置８の周波数チャンネルも地上ＳＳ伝送装置２１と同一のデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２へと切り替える。そして、車上ＳＳ伝送装置８は、周波数チャンネルＣＨ２を用いて、車両１０−１を先頭車両とする列車の車両情報を地上ＳＳ伝送装置２１へとデータ送信する（Ｓ２３）。
【００３４】
また、ＳＳ無線制御端末２は、地上ＳＳ伝送装置２１の周波数チャンネルをＣＨ２へ切り替えるとともに、地上ＳＳ伝送装置２２の周波数チャンネルをＣＨ１へ切り替える。これにより、地上ＳＳ伝送装置２２は開局処理を行う。すなわち、車上ＳＳ伝送装置９は、地上ＳＳ伝送装置２２からの開局要求信号（Ｓ２４）を受信した後に、開局応答信号を送信する（Ｓ２５）。なお、車上ＳＳ伝送装置９はＣＨ可変対応ではあるものの、切り替え可能な周波数チャンネルであるＣＨ２は既に車上ＳＳ伝送装置８−地上ＳＳ伝送装置２１間のデータ伝送で使用されているので、周波数チャンネルの切り替えを行わず、開局用の周波数チャンネルＣＨ１をそのまま使用してデータ伝送を行う。地上ＳＳ伝送装置２２による開局要求信号の送信等がＳＳ無線制御端末２の制御によることは、地上ＳＳ伝送装置２１の場合と同様である。
【００３５】
続いて、図５に示すように、車上ＳＳ伝送装置９は、ＣＨ１をデータ伝送用として用いて、車両１１−１を先頭車両とする列車の車両情報を地上ＳＳ伝送装置２２へとデータ送信する（Ｓ２６）。これにより、車上ＳＳ伝送装置８と地上ＳＳ伝送装置２１間、及び車上ＳＳ伝送装置９と地上ＳＳ伝送装置２２間で同時データ伝送が実現される。
【００３６】
地上ＳＳ伝送装置２１が受信した車両情報と、地上ＳＳ伝送装置２２が受信した車両情報は、それぞれ、ＳＳ無線制御端末２を経てデータ管理端末３へ送信される。データ管理端末３は、受信した車両情報を各編成毎にデータベース管理する。
【００３７】
なお、図２では、車上ＳＳ伝送装置８は車上ＳＳ伝送装置９よりも先に応答信号を送信したとしたが、車両１０−１及び車両１１−１がともに車両所に入庫している状態で開局要求信号が送信された場合に、地上ＳＳ伝送装置２１は大域的に開局要求を行うので、車上ＳＳ伝送装置８，９は同時に開局応答を送信し、応答が重なる状況が発生し得る。このようなケースを回避するために、本実施の形態では、車上ＳＳ伝送装置８，９は相互に異なる遅延時間経過後に開局応答信号を返信するように列車毎に異なる遅延時間を設けて返信する。つまり、開局応答が重ならないように、列車（又は編成）毎に固有の遅延時間を設定し、この遅延時間経過後に開局応答信号を返信する構成とする。遅延時間の設定方法としては、例えば、車上側で列車の編成番号をもとに固有の遅延時間を演算する方法などがある。このような特性は、以下で説明する他の車上ＳＳ伝送装置についても同様である。
【００３８】
図６は、図２〜図５に示す処理を含む動作をまとめて示した図である。なお、地上ＳＳ伝送装置２１，２２、車上ＳＳ伝送装置８，９の構成等は、図２〜図５と同様である。図６では、処理Ｓ５０→処理Ｓ５１→処理Ｓ５２からなる一連の処理が、図２〜図５で説明した動作を示すものであり、この場合は特に、地上ＳＳ伝送装置２１が先に開局し、続いて地上ＳＳ伝送装置２２が開局する場合である。他方、処理Ｓ５０→処理Ｓ５３→処理Ｓ５４からなる一連の処理では、地上ＳＳ伝送装置２２が先に開局し、続いて地上ＳＳ伝送装置２１が開局する場合である。
【００３９】
まず、処理Ｓ５０→処理Ｓ５１→処理Ｓ５２と続く処理について説明する。処理Ｓ５０では、地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２とが周波数チャンネルＣＨ１を用いて交互に開局処理を行っている。具体的には、開局処理が地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２との間でＳＳ無線制御端末２の制御により定期的に切り替えられている。
【００４０】
次に、処理Ｓ５１では、地上ＳＳ伝送装置２１はその開局後にＣＨ２を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ２））、また、地上ＳＳ伝送装置２２はＣＨ１を用いて開局処理を行う（地上ＳＳ伝送装置２２開局処理（ＣＨ１））。詳細には、処理Ｓ５１は、図４に示す処理を行っている。したがって、地上ＳＳ伝送装置２１は、車上ＳＳ伝送装置８と開局を行った後にデータ授受を行い、また、地上ＳＳ伝送装置２２は車上ＳＳ伝送装置９と開局処理を行う。
【００４１】
続いて、処理Ｓ５２では、地上ＳＳ伝送装置２２はその開局後に開局用の周波数チャンネルＣＨ１をそのまま用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ１））、また、地上ＳＳ伝送装置２１はＣＨ２を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ２））。詳細には、処理Ｓ５２は、図５に示す処理を行っている。
【００４２】
次に、処理Ｓ５０→処理Ｓ５３→処理Ｓ５４と続く処理について説明する。処理Ｓ５０は、既に説明した通りである。処理Ｓ５３では、地上ＳＳ伝送装置２２はその開局後にＣＨ２を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ２））、また、地上ＳＳ伝送装置２１はＣＨ１を用いて開局処理を行う（地上ＳＳ伝送装置２１開局処理（ＣＨ１））。具体的には、地上ＳＳ伝送装置２２は車上ＳＳ伝送装置８と開局を行った後にデータ授受を行い、また、地上ＳＳ伝送装置２１は車上ＳＳ伝送装置９と開局処理を行う。
【００４３】
続いて、処理Ｓ５４では、地上ＳＳ伝送装置２１はその開局後に開局用の周波数チャンネルＣＨ１をそのまま用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ１））、また、地上ＳＳ伝送装置２２はＣＨ２を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ２））。具体的には、地上ＳＳ伝送装置２２は車上ＳＳ伝送装置８とデータ授受を行い、また、地上ＳＳ伝送装置２１は車上ＳＳ伝送装置９とデータ授受を行う。
【００４４】
なお、図２〜図６では、開局用の周波数チャンネルも含め車上ＳＳ伝送装置８，９の使用可能な周波数チャンネルの個数が、地上ＳＳ伝送装置の設置台数と等しい場合について示している（（ｎ＋１）＝Ｌ＝２）。このような関係を満たす一般のｎ，Ｌの場合に、地上ＳＳ伝送装置とチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置との間でＬ対Ｌの車上−地上間同時データ送受信を実現するためには、ｎ個の異なるデータ伝送用の周波数チャンネルに加えて開局用の周波数チャンネルＣＨ１もデータ伝送用として使用する必要がある。このように、チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置を搭載した車両が複数存在する場合には、開局用の周波数チャンネルＣＨ１で開局した後に、使用可能な伝送用の周波数チャンネルがある場合にはそれに切り替えて通信を行い、使用可能な伝送用の周波数チャンネルがない場合にはＣＨ１を用いて通信を行い、車両や車上−地上間の伝送状況に応じて周波数チャンネルを変更することで、複数車両に対してデータ送受信を同時に可能とし、開局待ちの車両を少なくできる。
【００４５】
また、図２〜図６において、周波数チャンネルの個数はそのままにして地上ＳＳ伝送装置の設置台数を２台より多くすることもできる。図２〜図６において地上ＳＳ伝送装置の設置台数を２台としたのは、車上ＳＳ伝送装置８，９に対して、２対２の車上−地上間同時データ送受信を実現するためには、少なくとも２台の地上ＳＳ伝送装置を設置する必要があるからである。
【００４６】
無線通信においては例えばある一台の地上ＳＳ伝送装置が、その設置位置によっては入庫した列車と通信できる位置関係にあるとは限らず、このような場合、列車と通信可能な範囲にある別の地上ＳＳ伝送装置を用いて通信を行う必要がある。図２〜図６では、地上ＳＳ伝送装置２１，２２はいずれも入庫した列車の位置とは無関係にすべての列車と通信可能とし、車上−地上間で２対２の同時データ送受信が可能であるとして説明した。あるいは、図２〜図６では、２台より多く設置された地上ＳＳ伝送装置の中から車両１０−１，１１−１と通信可能な地上ＳＳ伝送装置２１，２２がＳＳ無線制御端末２によって選択され、残りの地上ＳＳ伝送装置の図示を省略した状況を示していると解してもよい。これは以下に説明する他の例の場合についても同様である。
【００４７】
（ｎ＝１，Ｌ＝２、チャンネル可変対応車−チャンネル可変非対応車）
本実施の形態の動作について、さらに、図７〜図１０を参照して説明する。図７〜図１０は、ｎ＝１，Ｌ＝２、並びに１台のチャンネル可変対応車両及び１台のチャンネル可変非対応車両の場合に、車上−地上間での車両情報の伝送を動作順に説明するための図であり、図７は地上通信システム４からの開局要求を説明するための概念図、図８は車両１０−１に対するチャンネル切替指令を説明するための概念図、図９は車両１０−１からのデータ送信及び車両１２−１に対する開局処理を説明するための概念図、図１０は車両１０−１からのデータ送信及び車両１２−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【００４８】
図７〜図１０では、図２〜図５と同様に、チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置が有するデータ伝送用の周波数チャンネルの個数を１（すなわちｎ＝１）、地上ＳＳ伝送装置の設置台数をＬ＝２とする。したがって、車上ＳＳ伝送装置の周波数チャンネルはＣＨ１，ＣＨ２である。
【００４９】
図７に示すように、地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２とがＳＳ無線制御端末２に接続され設置されている。また、図７では図示はしていないが、ＳＳ無線制御端末２はデータ管理端末３に接続されている。さらにまた、地上ＳＳ伝送装置２１，２２、ＳＳ無線制御端末２、及びデータ管理端末３を備えて地上通信システム４が構成されているのは図１と同様である。これは、図８〜図１０でも同様とする。
【００５０】
図７において、地上ＳＳ伝送装置２１，２２は、図２〜図５の場合と同様であり、したがって、その周波数チャンネルも既に説明したとおりである。
【００５１】
また、図７では、車両所に車両１０−１を先頭車両とする列車と車両１２−１を先頭車両とする列車とが入庫した状態を示し、車両１０−１のほうが車両１２−１よりも早く入庫した状況を示している。車両１０−１にはチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置８が搭載され、車両１２−１にはチャンネル可変非対応（図中、ＣＨ可変非対応と記載。以下、同様。）の車上ＳＳ伝送装置１３が搭載されている。車両ＳＳ伝送装置８の周波数チャンネルは、車両情報伝送前の状態では開局用の周波数チャンネルＣＨ１に設定されている。車両ＳＳ伝送装置１３の周波数チャンネルはＣＨ１に固定されている。
【００５２】
図７では、ＳＳ無線制御端末２の制御に基づき地上ＳＳ伝送装置２１から開局要求信号が送信され（Ｓ２０）、車両１０−１の車上ＳＳ伝送装置８、及び車両１２−１の車上ＳＳ伝送装置１３がこの開局要求信号を受信する。なお、図示例では、車上ＳＳ伝送装置８が車上ＳＳ伝送装置１３よりも先に開局要求信号を受信したとする。
【００５３】
次に、図８に示すように、車上ＳＳ伝送装置８は、地上ＳＳ伝送装置２１からの開局要求信号（Ｓ２０）を受信した後に、開局応答信号を返信する（Ｓ２１）。開局応答信号は、開局指令に応答して車上側から地上側へ送信される信号であって、自車両情報等（例えば、編成番号など）を含んでいる。そして、地上ＳＳ伝送装置２１は、この開局応答信号を受信した後に、車上ＳＳ伝送装置８に対するチャンネル切替指令信号を送信する（Ｓ２２）。このチャンネル切替指令信号には、車上ＳＳ伝送装置８に対するチャンネル切替指令とともにチャンネル切替後のデータ送信要求情報も含まれている。地上ＳＳ伝送装置２１は、ＳＳ無線制御端末２の制御に基づいてチャンネル切替指令信号を送信する。
【００５４】
車上ＳＳ伝送装置８は、このチャンネル切替指令信号を受信し、地上ＳＳ伝送装置２１からの要求により自身の周波数チャンネルを開局用の周波数チャンネルからデータ伝送用の周波数チャンネルへと切り替える。なお、車上ＳＳ伝送装置１３が開局要求信号を受信した後に、地上ＳＳ伝送装置２１へ開局応答信号を送信したとしても、地上ＳＳ伝送装置２１では、既に車上ＳＳ伝送装置８からの開局応答信号を受信しているため、車上ＳＳ伝送装置１３からの応答を受け付けず、車上ＳＳ伝送装置８に対するチャンネル切替指令信号のみを送信し、車上ＳＳ伝送装置１３に対するチャンネル切替指令信号を送信することはない。
【００５５】
次に、図９に示すように、車上ＳＳ伝送装置８の周波数チャンネルはチャンネル切替指令信号の内容に基づいてＣＨ１からＣＨ２へ切り替えられ、同時に、地上ＳＳ伝送装置２１の周波数チャンネルもＣＨ１からＣＨ２へ切り替えられる。つまり、地上ＳＳ伝送装置２１の周波数チャンネルを開局用の周波数チャンネルＣＨ１からデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２へと切り替えることに応じて、車上ＳＳ伝送装置８の周波数チャンネルも地上ＳＳ伝送装置２１と同一のデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２へと切り替える。そして、車上ＳＳ伝送装置８は、周波数チャンネルＣＨ２を用いて、車両１０−１を先頭車両とする列車の車両情報を地上ＳＳ伝送装置２１へとデータ送信する（Ｓ２３）。
【００５６】
また、ＳＳ無線制御端末２は、地上ＳＳ伝送装置２１の周波数チャンネルをＣＨ２へ切り替えるとともに、地上ＳＳ伝送装置２２の周波数チャンネルをＣＨ１へ切り替える。これにより、地上ＳＳ伝送装置２２は開局処理を行う。すなわち、車上ＳＳ伝送装置１３は、地上ＳＳ伝送装置２２からの開局要求信号（Ｓ２４）を受信した後に、開局応答信号を送信する（Ｓ２５）。この情報には、この車上ＳＳ伝送装置１３がチャンネル可変可能かどうかを判別できる情報を含んでいる。この情報により、車上ＳＳ伝送装置１３はチャンネル可変非対応であることを判断し、車上ＳＳ伝送装置１３は、開局と同一チャンネル（ＣＨ１）で地上ＳＳ伝送装置２２とデータ伝送を行う。車上ＳＳ伝送装置１３は、その周波数チャンネルがＣＨ１に固定されているので、このＣＨ１を用いて開局及びデータ伝送を行う。
【００５７】
続いて、図１０に示すように、車上ＳＳ伝送装置１３は、ＣＨ１を用いて、車両１２−１を先頭車両とする列車の車両情報を地上ＳＳ伝送装置２２へとデータ送信する（Ｓ２６）。これにより、車上ＳＳ伝送装置８と地上ＳＳ伝送装置２１間、及び車上ＳＳ伝送装置１３と地上ＳＳ伝送装置２２間で同時データ伝送が実現される。このように、チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置を搭載した車両が入庫し、続いてチャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置を搭載した車両が入庫した場合において、チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置に対しては、開局用の周波数チャンネルＣＨ１とデータ伝送用の周波数チャンネルとを切り替えることにより、複数車両に対して車上−地上間のデータ送受信を同時にでき、開局待ちの車両を少なくできる。
【００５８】
地上ＳＳ伝送装置２１が受信した車両情報と、地上ＳＳ伝送装置２２が受信した車両情報とは、それぞれ、ＳＳ無線制御端末２を経てデータ管理端末３へ送信される。データ管理端末３は、受信した車両情報を各編成毎にデータベース管理する。
【００５９】
図１１は、図７〜図１０に示す処理を含む動作をまとめて示した図である。なお、地上ＳＳ伝送装置２１，２２、車上ＳＳ伝送装置８，１３の構成等は、図７〜図１０と同様である。図１１では、処理Ｓ５０→処理Ｓ５１→処理Ｓ５２からなる一連の処理が、図７〜図１０で説明した動作を示すものであり、この場合は特に、地上ＳＳ伝送装置２１が先に開局し、続いて地上ＳＳ伝送装置２２が開局する場合である。他方、処理Ｓ５０→処理Ｓ５３→処理Ｓ５４からなる一連の処理では、地上ＳＳ伝送装置２２が先に開局し、続いて地上ＳＳ伝送装置２１が開局する場合である。
【００６０】
まず、処理Ｓ５０→処理Ｓ５１→処理Ｓ５２と続く処理について説明する。処理Ｓ５０では、地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２とが周波数チャンネルＣＨ１を用いて交互に開局処理を行っている。具体的には、開局処理が地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２との間でＳＳ無線制御端末２の制御により定期的に切り替えられている。
【００６１】
次に、処理Ｓ５１では、地上ＳＳ伝送装置２１はその開局後にＣＨ２を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ２））、また、地上ＳＳ伝送装置２２はＣＨ１を用いて開局処理を行う（地上ＳＳ伝送装置２２開局処理（ＣＨ１））。詳細には、処理Ｓ５１は、図９に示す処理を行っている。したがって、地上ＳＳ伝送装置２１は、車上ＳＳ伝送装置８と開局を行った後にデータ授受を行い、また、地上ＳＳ伝送装置２２は車上ＳＳ伝送装置１３と開局処理を行う。
【００６２】
続いて、処理Ｓ５２では、地上ＳＳ伝送装置２２はその開局後に開局用の周波数チャンネルＣＨ１をそのまま用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ１））、また、地上ＳＳ伝送装置２１はＣＨ２を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ２））。詳細には、処理Ｓ５２は、図１０に示す処理を行っている。
【００６３】
次に、処理Ｓ５０→処理Ｓ５３→処理Ｓ５４と続く処理について説明する。処理Ｓ５０は、既に説明した通りである。処理Ｓ５３では、地上ＳＳ伝送装置２２はその開局後にＣＨ２を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ２））、また、地上ＳＳ伝送装置２１はＣＨ１を用いて開局処理を行う（地上ＳＳ伝送装置２１開局処理（ＣＨ１））。具体的には、地上ＳＳ伝送装置２２は車上ＳＳ伝送装置８と開局を行った後にデータ授受を行い、また、地上ＳＳ伝送装置２１は車上ＳＳ伝送装置１３と開局処理を行う。
【００６４】
続いて、処理Ｓ５４では、地上ＳＳ伝送装置２１はその開局後に開局用の周波数チャンネルＣＨ１をそのまま用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ１））、また、地上ＳＳ伝送装置２２はＣＨ２を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ２））。具体的には、地上ＳＳ伝送装置２２は車上ＳＳ伝送装置８とデータ授受を行い、また、地上ＳＳ伝送装置２１は車上ＳＳ伝送装置１３とデータ授受を行う。
【００６５】
なお、図１０において、地上ＳＳ伝送装置２２と車上ＳＳ伝送装置１３との間のデータ送受信はＣＨ１を用いて行われるため、このデータ送受信中に車両１０−１，１２−１以外に開局待ちの車両がある場合には、開局処理は、地上ＳＳ伝送装置２２と車上ＳＳ伝送装置１３間のデータ伝送が終了してから行うか、あるいは、地上ＳＳ伝送装置２２と車上ＳＳ伝送装置１３間のデータ伝送を一時中断して行うかとなるが、前者は開局待ちの車両がデータ伝送を始めるまでに時間がかかるという問題がある。そのため、地上ＳＳ伝送装置２２のデータ伝送中にデータ伝送を一時中断し、その間に開局処理を行うことが望ましい。この開局処理については以下に説明する。
【００６６】
（ｎ＝１，Ｌ＝２、チャンネル可変非対応車−チャンネル可変対応車）
本実施の形態の動作について、さらに、図１２〜図１５を参照して説明する。図１２〜図１５は、ｎ＝１，Ｌ＝２、並びに１台のチャンネル可変対応車両及び１台のチャンネル可変非対応車両の場合に、車上−地上間での車両情報の伝送を動作順に説明するための別の図であり、図１２は地上通信システム４からの開局要求を説明するための概念図、図１３は車両１４−１に対する開局処理を説明するための概念図、図１４は車両１４−１からのデータ送信及び車両１１−１に対するチャンネル切替指令を説明するための概念図、図１５は車両１４−１からのデータ送信及び車両１１−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【００６７】
図１２〜図１５では、図２〜図５と同様に、チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置が有するデータ伝送用の周波数チャンネルの個数を１（すなわちｎ＝１）、地上ＳＳ伝送装置の設置台数をＬ＝２とする。したがって、車上ＳＳ伝送装置の周波数チャンネルはＣＨ１，ＣＨ２である。
【００６８】
図１２に示すように、地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２とがＳＳ無線制御端末２に接続され設置されている。また、図１２では図示はしていないが、ＳＳ無線制御端末２はデータ管理端末３に接続されている。さらにまた、地上ＳＳ伝送装置２１，２２、ＳＳ無線制御端末２、及びデータ管理端末３を備えて地上通信システム４が構成されているのは図１と同様である。これは、図１３〜図１５でも同様とする。
【００６９】
図１２において、地上ＳＳ伝送装置２１，２２は、図２〜図５の場合と同様であり、したがって、その周波数チャンネルも既に説明したとおりである。
【００７０】
また、図１２では、車両所に車両１４−１を先頭車両とする列車と車両１１−１を先頭車両とする列車とが入庫した状態を示し、車両１４−１のほうが車両１１−１よりも早く入庫した状況を示している。車両１４−１にはチャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置１５が搭載され、車両１１−１にはチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置９が搭載されている。車両ＳＳ伝送装置１５の周波数チャンネルはＣＨ１に固定されている。車両ＳＳ伝送装置９の周波数チャンネルは、車両情報伝送前の状態では開局用の周波数チャンネルＣＨ１に設定されている。
【００７１】
図１２では、ＳＳ無線制御端末２の制御に基づき地上ＳＳ伝送装置２１から開局要求信号が送信され（Ｓ２０）、車両１４−１の車上ＳＳ伝送装置１５、及び車両１１−１の車上ＳＳ伝送装置９がこの開局要求信号を受信する。なお、図示例では、車上ＳＳ伝送装置１５が車上ＳＳ伝送装置９よりも先に開局要求信号を受信したとする。
【００７２】
次に、図１３に示すように、地上ＳＳ伝送装置２１は車上ＳＳ伝送装置１５との間で開局処理を行う。車上ＳＳ伝送装置１５は、地上ＳＳ伝送装置２１からの開局要求信号（Ｓ２０）を受信した後に、開局応答信号を送信する（Ｓ２１）。なお、車上ＳＳ伝送装置９が開局要求信号を受信した後に、地上ＳＳ伝送装置２１へ開局応答信号を送信したとしても、地上ＳＳ伝送装置２１では、既に車上ＳＳ伝送装置１５からの開局応答信号を受信しているため、車上ＳＳ伝送装置９からの応答を受け付けず、車上ＳＳ伝送装置１５に対するチャンネル切替指令信号のみを送信し、車上ＳＳ伝送装置９に対するチャンネル切替指令信号を送信することはない。
【００７３】
続いて、図１４に示すように、車上ＳＳ伝送装置１５は、開局用の周波数チャンネルＣＨ１を用いて、車両１４−１を先頭車両とする列車の車両情報を地上ＳＳ伝送装置２１へとデータ送信する（Ｓ２３）。
【００７４】
ところで、地上ＳＳ伝送装置２１は、開局用の周波数チャンネルＣＨ１を用いて車上ＳＳ伝送装置１５との間でデータ授受を行っているので、開局待ちの車両が他にある場合には、そのままではこのデータ伝送が終了するまでは他の車両は開局を行うことができない。そこで、地上ＳＳ伝送装置２１は、ＳＳ無線制御端末２の制御により、車上ＳＳ伝送装置１５からの車両情報のデータ受信をその途中で一時中断し、その間に開局待ちの車両が存在するか否かを確認するための開局処理を行うことができるようにする。例えば、地上ＳＳ伝送装置２１は、データ受信中に定期的にデータ受信を一時中断し、中断から所定の時間経過後に、再びデータ受信を開始するようにする。あるいは、地上ＳＳ伝送装置２１は、所定サイズのデータを受信する毎に、前記のようにデータ受信を一時中断するようにしてもよい。
【００７５】
図１４では、地上ＳＳ伝送装置２１のデータ受信中に開局待ちの車両１１−１が存在しており、地上ＳＳ伝送装置２１が一時そのデータ受信を中断したときに、ＳＳ無線制御端末２の制御により、地上ＳＳ伝送装置２２が開局処理を行う場合を示している。すなわち、地上ＳＳ伝送装置２２は、ＣＨ１を用いて開局要求信号を送信する（Ｓ２７）。車上ＳＳ伝送装置９は地上ＳＳ伝送装置２２から送信された開局要求信号を受信し（Ｓ２７）、地上ＳＳ伝送装置２２へ開局応答信号を返信する（Ｓ２８）。そして、地上ＳＳ伝送装置２２は、この開局応答信号を受信した後に、車上ＳＳ伝送装置９へチャンネル切替指令信号を送信する（Ｓ２９）。
【００７６】
そして、地上ＳＳ伝送装置２１は、所定の時間経過後に、中断していた車上ＳＳ伝送装置１５からのデータ受信を再開する。なお、開局待ちの車両が存在しない場合も同様であり、地上ＳＳ伝送装置２１は、所定の時間経過後に、中断していた車上ＳＳ伝送装置１５からのデータ受信を再開する。
【００７７】
次に、図１５に示すように、車上ＳＳ伝送装置９は、地上ＳＳ伝送装置２２から送信されたチャンネル切替指令信号に基づいて、自身の周波数チャンネルをＣＨ１からデータ伝送用の周波数チャンネルであるＣＨ２へ切り替える。同時に、地上ＳＳ伝送装置２２も自身の周波数チャンネルをＣＨ１からＣＨ２へ切り替える。そして、車上ＳＳ伝送装置９は、ＣＨ２を用いて、車両１１−１を先頭車両とする列車の車両情報を地上ＳＳ伝送装置２２へとデータ送信する（Ｓ３０）。これにより、車上ＳＳ伝送装置１５と地上ＳＳ伝送装置２１間、及び車上ＳＳ伝送装置９と地上ＳＳ伝送装置２２間で同時データ伝送が実現される。このように、チャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置を搭載した車両が入庫し、続いてチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置を搭載した車両が入庫した場合において、チャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置に対してはＣＨ１を用いたデータ伝送中に一時そのデータ伝送を中断し、その中断の間にチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置の開局処理を行うようにする。そして、チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置に対しては、開局用の周波数チャンネルＣＨ１とデータ伝送用の周波数チャンネルとを切り替えて使用するようにする。これにより、複数車両に対して車上−地上間のデータ送受信を同時にでき、開局待ちの車両を少なくできる。
【００７８】
地上ＳＳ伝送装置２１が受信した車両情報と、地上ＳＳ伝送装置２２が受信した車両情報とは、それぞれ、ＳＳ無線制御端末２を経てデータ管理端末３へ送信される。データ管理端末３は、受信した車両情報を各編成毎にデータベース管理する。
【００７９】
また、図１２〜図１５では、地上ＳＳ伝送装置２１が車上ＳＳ伝送装置１５からのデータ受信を一時中断し、地上ＳＳ伝送装置２２が開局処理を行うとしたが、地上ＳＳ伝送装置２１が開局処理を行うようにしてもよい。すなわち、ＳＳ無線制御端末２は、地上ＳＳ伝送装置２１が車上ＳＳ伝送装置９との間でＳ２７〜Ｓ２９の処理を行った後に、地上ＳＳ伝送装置２２及び車上ＳＳ伝送装置９の周波数チャンネルをともにＣＨ１からＣＨ２に切り替えるように指示し、このＣＨ２を用いて車上ＳＳ伝送装置９から地上ＳＳ伝送装置２２へ車両情報を送信させるようにすることもできる（ただし、地上ＳＳ伝送装置２１，２２の両方が車上ＳＳ伝送装置９と通信できることを前提とする。）。
【００８０】
図１６は、図１２〜図１５に示す処理を含む動作をまとめて示した図である。なお、地上ＳＳ伝送装置２１，２２、車上ＳＳ伝送装置９，１５の構成等は、図１２〜図１５と同様である。図１６では、処理Ｓ５０→処理Ｓ５１→処理Ｓ５２からなる一連の処理が、図１２〜図１５で説明した動作を示すものであり、この場合は特に、地上ＳＳ伝送装置２１が先に開局し、続いて地上ＳＳ伝送装置２２が開局する場合である。他方、処理Ｓ５０→処理Ｓ５３→処理Ｓ５４からなる一連の処理では、地上ＳＳ伝送装置２２が先に開局し、続いて地上ＳＳ伝送装置２１が開局する場合である。
【００８１】
まず、処理Ｓ５０→処理Ｓ５１→処理Ｓ５２と続く処理について説明する。処理Ｓ５０では、地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２とが周波数チャンネルＣＨ１を用いて交互に開局処理を行っている。具体的には、開局処理が地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２との間でＳＳ無線制御端末２の制御により定期的に切り替えられている。
【００８２】
次に、処理Ｓ５１では、地上ＳＳ伝送装置２１はその開局後にＣＨ１を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ１））、また、地上ＳＳ伝送装置２２はＣＨ１を用いて開局処理を行う（地上ＳＳ伝送装置２２開局処理（ＣＨ１））。詳細には、処理Ｓ５１は、図１４に示す処理を行っている。したがって、地上ＳＳ伝送装置２１は、車上ＳＳ伝送装置１５と開局を行った後にデータ授受を行い、また、地上ＳＳ伝送装置２２は、車上ＳＳ伝送装置１５から地上ＳＳ伝送装置２１へのデータ送信が中断されている間に、ＣＨ１を用いて車上ＳＳ伝送装置９と開局処理を行う。
【００８３】
続いて、処理Ｓ５２では、地上ＳＳ伝送装置２２はその開局後にデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ２））、また、地上ＳＳ伝送装置２１はＣＨ１を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ２））。詳細には、処理Ｓ５２は、図１５に示す処理を行っている。
【００８４】
次に、処理Ｓ５０→処理Ｓ５３→処理Ｓ５４と続く処理について説明する。処理Ｓ５０は、既に説明した通りである。処理Ｓ５３では、地上ＳＳ伝送装置２２はその開局後にＣＨ１を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ１））、また、地上ＳＳ伝送装置２１はＣＨ１を用いて開局処理を行う（地上ＳＳ伝送装置２１開局処理（ＣＨ１））。具体的には、地上ＳＳ伝送装置２２は、車上ＳＳ伝送装置１５と開局を行った後にデータ授受を行い、また、地上ＳＳ伝送装置２１は、車上ＳＳ伝送装置１５から地上ＳＳ伝送装置２２へのデータ送信が中断されている間に、ＣＨ１を用いて車上ＳＳ伝送装置９と開局処理を行う。
【００８５】
続いて、処理Ｓ５４では、地上ＳＳ伝送装置２１はその開局後にデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ２））、また、地上ＳＳ伝送装置２２はＣＨ１を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ１））。
【００８６】
（ｎ＝１，Ｌ＝２、チャンネル可変非対応車−チャンネル可変非対応車）
本実施の形態の動作について、さらに、図１７〜図２１を参照して説明する。図１７〜図２１は、ｎ＝１，Ｌ＝２、並びに２台のチャンネル可変非対応車両の場合に、車上−地上間での車両情報の伝送を動作順に説明するための図であり、図１７は地上通信システム４からの開局要求を説明するための概念図、図１８は車両１４−１に対する開局処理を説明するための概念図、図１９は車両１４−１からのデータ送信を説明するための概念図、図２０は車両１２−１に対する開局処理を説明するための概念図、図２１は車両１２−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【００８７】
図１７〜図２１では、チャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置を搭載した車両が２車両連続して入庫した場合の車上−地上間のデータ伝送について説明する。
【００８８】
図１７に示すように、地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２とがＳＳ無線制御端末２に接続され設置されている。また、図１７では図示はしていないが、ＳＳ無線制御端末２はデータ管理端末３に接続されている。さらにまた、地上ＳＳ伝送装置２１，２２、ＳＳ無線制御端末２、及びデータ管理端末３を備えて地上通信システム４が構成されているのは図１と同様である。これは、図１８〜図２１でも同様とする。
【００８９】
図１７において、地上ＳＳ伝送装置２１，２２は、図２〜図５の場合と同様であり、したがって、その周波数チャンネルも既に説明したとおりである。
【００９０】
また、図１７では、車両所に車両１４−１を先頭車両とする列車と車両１２−１を先頭車両とする列車とが入庫した状態を示し、車両１４−１のほうが車両１２−１よりも早く入庫した状況を示している。車両１４−１にはチャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置１５が搭載され、車両１２−１にはチャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置１３が搭載されている。車両ＳＳ伝送装置１５及び車上ＳＳ伝送装置１３の周波数チャンネルはそれぞれＣＨ１に固定されている。
【００９１】
図１７では、ＳＳ無線制御端末２の制御に基づき地上ＳＳ伝送装置２１から開局要求信号が送信され（Ｓ２０）、車両１４−１の車上ＳＳ伝送装置１５、及び車両１２−１の車上ＳＳ伝送装置１３がこの開局要求信号を受信する。なお、図示例では、車上ＳＳ伝送装置１５が車上ＳＳ伝送装置１３よりも先に開局要求信号を受信したとする。
【００９２】
次に、図１８に示すように、地上ＳＳ伝送装置２１は車上ＳＳ伝送装置１５との間で開局処理を行う。つまり、車上ＳＳ伝送装置１５は、地上ＳＳ伝送装置２１から送信された開局要求信号（Ｓ２０）を受信した後に、開局応答信号を返信する（Ｓ２１）。なお、車上ＳＳ伝送装置１３が開局要求信号を受信した後に、地上ＳＳ伝送装置２１へ開局応答信号を送信したとしても、地上ＳＳ伝送装置２１では、既に車上ＳＳ伝送装置１５からの開局応答信号を受信しているため、車上ＳＳ伝送装置１３からの応答を受け付けず、車上ＳＳ伝送装置１５に対するチャンネル切替指令信号のみを送信し、車上ＳＳ伝送装置１３に対するチャンネル切替指令信号を送信することはない。
【００９３】
続いて、図１９に示すように、車上ＳＳ伝送装置１５は、ＣＨ１を用いて、車両１４−１を先頭車両とする列車の車両情報を地上ＳＳ伝送装置２１へとデータ送信する（Ｓ２３）。図１９において、車上ＳＳ伝送装置１５と地上ＳＳ伝送装置２１間でデータ伝送中に、車両１４−１以外の他の編成がいないかどうかの確認を行う開局シーケンスが実行され、地上ＳＳ伝送装置２２からの開局要求に対し、車上ＳＳ伝送装置１３は開局応答を地上ＳＳ伝送装置２２に返す（図示せず）。ＳＳ無線制御端末２は、地上ＳＳ伝送装置２２にて受信した開局応答の情報に含まれる編成情報等のデータにより、開局した車上ＳＳ伝送装置１３はチャンネル可変非対応であると認識し、データ伝送ができる状況（車上ＳＳ伝送装置１５がデータ送信完了した状況）まで車上ＳＳ伝送装置１３からのデータ伝送を待機させる。
【００９４】
続いて、図２０に示すように、車上ＳＳ伝送装置１５と地上ＳＳ伝送装置２１との間のデータ授受が完了した後に、ＳＳ無線制御端末２の制御により、地上ＳＳ伝送装置２２は車上ＳＳ伝送装置１３との間で開局を行う。すなわち、地上ＳＳ伝送装置２２は、車上ＳＳ伝送装置１５と地上ＳＳ伝送装置２１との間のデータ授受が完了した後に、ＳＳ無線制御端末２の制御により、車上ＳＳ伝送装置１３に対して、ＣＨ１を用いて開局要求信号を送信する（Ｓ２４）。そして、車上ＳＳ伝送装置１３は地上ＳＳ伝送装置２２から送信された開局要求信号を受信した後に、開局応答信号を返信する（Ｓ２５）。
【００９５】
次に、図２１に示すように、車上ＳＳ伝送装置１３は、ＣＨ１を用いて車両１２−１を先頭車両とする列車の車両情報を地上ＳＳ伝送装置２２へとデータ送信する（Ｓ３１）。図１７〜図２１の例では、地上ＳＳ伝送装置２１，２２はいずれもチャンネル可変対応ではあるものの、入庫した車両に搭載された車上ＳＳ伝送装置１３，１５がいずれもチャンネル可変非対応であるため、一方のデータ伝送が終了した後に他方のデータ伝送を行う方式となる。これは、従来の固定チャンネル方式における処理に対応しており、本実施の形態が従来のシステムを包含するシステムとして実現されることを示している。
【００９６】
図２２は、図１７〜図２１に示す処理を含む動作をまとめて示した図である。なお、地上ＳＳ伝送装置２１，２２、車上ＳＳ伝送装置１３，１５の構成等は、図１７〜図２１と同様である。図２２では、処理Ｓ５０→処理Ｓ５１→処理Ｓ５２からなる一連の処理が、図１７〜図２１で説明した動作を示すものであり、この場合は特に、地上ＳＳ伝送装置２１が先に開局し、続いて地上ＳＳ伝送装置２２が開局する場合である。他方、処理Ｓ５０→処理Ｓ５３→処理Ｓ５４からなる一連の処理では、地上ＳＳ伝送装置２２が先に開局し、続いて地上ＳＳ伝送装置２１が開局する場合である。
【００９７】
まず、処理Ｓ５０→処理Ｓ５１→処理Ｓ５２と続く処理について説明する。処理Ｓ５０では、地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２とが周波数チャンネルＣＨ１を用いて交互に開局処理を行っている。具体的には、開局処理が地上ＳＳ伝送装置２１と地上ＳＳ伝送装置２２との間でＳＳ無線制御端末２の制御により定期的に切り替えられている。
【００９８】
次に、処理Ｓ５１では、地上ＳＳ伝送装置２１はその開局後にＣＨ１を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ１））。また、地上ＳＳ伝送装置２２は、地上ＳＳ伝送装置２１のデータ受信終了後にＣＨ１を用いて開局処理を行う（地上ＳＳ伝送装置２２開局処理（ＣＨ１））。
【００９９】
続いて、処理Ｓ５２では、地上ＳＳ伝送装置２２はその開局後にＣＨ１を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ１））。
【０１００】
次に、処理Ｓ５０→処理Ｓ５３→処理Ｓ５４と続く処理について説明する。処理Ｓ５０は、既に説明した通りである。処理Ｓ５３では、地上ＳＳ伝送装置２２はその開局後にＣＨ１を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置２２通信（ＣＨ１））。また、地上ＳＳ伝送装置２１は、地上ＳＳ伝送装置２２のデータ受信終了後にＣＨ１を用いて開局処理を行う（地上ＳＳ伝送装置２１開局処理（ＣＨ１））。
【０１０１】
続いて、処理Ｓ５４では、地上ＳＳ伝送装置２１はＣＨ１を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置２１通信（ＣＨ１））。
【０１０２】
（ｎ＝２，Ｌ＝２、チャンネル可変対応車−チャンネル可変対応車）
本実施の形態の動作について、さらに、図２３〜図２６を参照して説明する。図２３〜図２６は、ｎ＝２，Ｌ＝２、並びに２台のチャンネル可変対応車両の場合に、車上−地上間での車両情報の伝送を動作順に説明するための図であり、図２３は地上通信システム４からの開局要求を説明するための概念図、図２４は車両１０−１に対するチャンネル切替指令を説明するための概念図、図２５は車両１０−１からのデータ送信及び車両１１−１に対するチャンネル切替指令を説明するための概念図、図２６は車両１０−１からのデータ送信及び車両１１−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【０１０３】
図２３〜図２６では、一例として、チャンネル可変対応の地上ＳＳ伝送装置が有するデータ伝送用の周波数チャンネルの個数を２、すなわちｎ＝２の場合を対象とし、地上ＳＳ伝送装置の設置台数を例えばＬ＝２台とする。ｎ＝２の場合、車上ＳＳ伝送装置の周波数チャンネルはＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３である。
【０１０４】
図２３に示すように、地上ＳＳ伝送装置５１と地上ＳＳ伝送装置５２とがＳＳ無線制御端末２に接続され設置されている。地上ＳＳ伝送装置５１，５２はそれぞれ図１の地上ＳＳ伝送装置１−１，１−２に相当するものである。また、図２３では図示はしていないが、ＳＳ無線制御端末２はデータ管理端末３に接続されている。さらにまた、地上ＳＳ伝送装置５１，５２、ＳＳ無線制御端末２、及びデータ管理端末３を備えて地上通信システム４が構成されているのは図１と同様である。これは、図２４〜図２６でも同様とする。
【０１０５】
まず、図２３において、地上ＳＳ伝送装置５１，５２の周波数チャンネルについて説明する。地上ＳＳ伝送装置５１は、開局用の周波数チャンネルＣＨ１と、データ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２とを、切り替えて使用可能とし、地上ＳＳ伝送装置５２は、開局用の周波数チャンネルＣＨ１と、データ伝送用の周波数チャンネルＣＨ３とを、切り替えて使用可能とする。また、地上ＳＳ伝送装置５１，５２は、交互に開局処理を行うものとする。すなわち、地上ＳＳ伝送装置５１が、一定時間ＣＨ１を使用して開局処理を行うと、次に地上ＳＳ伝送装置５２が一定時間ＣＨ１を使用して開局処理を行い、このような交互の開局処理がＳＳ無線制御端末２の制御により定期的に切り替えられているものとする。なお、図２８に、車上ＳＳ伝送装置８，９，１３，１５、及び地上ＳＳ伝送装置２１，２２２，５１，５２のそれぞれ使用可能な周波数チャンネルをまとめて示す。なお、同図中の括弧は、車上ＳＳ伝送装置８，９の周波数チャンネルは、図１２〜図１６ではＣＨ１，ＣＨ２であり、図２３〜図２７ではＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３であることを示す。
【０１０６】
このような設定のもとで、図２３では、地上ＳＳ伝送装置５１の周波数チャンネルはＣＨ１に、地上ＳＳ伝送装置５２の周波数チャンネルはＣＨ３に設定されている。すなわち、地上ＳＳ伝送装置５１が開局処理を行う状況にある。
【０１０７】
また、図２３では、車両所に車両１０−１を先頭車両とする列車と車両１１−１を先頭車両とする列車とが入庫した状態を示し、車両１０−１のほうが車両１１−１よりも早く入庫した状況を示している。車両１０−１にはチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置８が搭載され、車両１１−１にも同様にチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置９が搭載されている。車両ＳＳ伝送装置８の周波数チャンネルは、車両情報伝送前の状態では開局用の周波数チャンネルＣＨ１に設定されている。同様に、車両ＳＳ伝送装置９の周波数チャンネルも、車両情報伝送前の状態では開局用の周波数チャンネルＣＨ１に設定されている。一般に、車上ＳＳ伝送装置の周波数チャンネルは、初期設定としてＣＨ１に設定されているものとする。
【０１０８】
図２３では、ＳＳ無線制御端末２の制御に基づき地上ＳＳ伝送装置５１から開局要求信号が送信され（Ｓ２０）、車両１０−１の車上ＳＳ伝送装置８、及び車両１１−１の車上ＳＳ伝送装置９がこの開局要求信号を受信する。開局要求信号は、開局指令信号であるとともに車両所における列車（又は編成）の有無を確認する信号でもある。なお、図示例では、車上ＳＳ伝送装置８が車上ＳＳ伝送装置９よりも先に開局要求信号を受信したとする。これは、例えば、車両１０−１が開局要求信号を受信中に車両１１−１が続いて入庫した場合などに相当する。
【０１０９】
次に、図２４に示すように、車上ＳＳ伝送装置８は、地上ＳＳ伝送装置５１からの開局要求信号（Ｓ２０）を受信した後に、開局応答信号を送信する（Ｓ２１）。開局応答信号は、開局指令に応答して車上側から地上側へ送信される信号であって、自車両情報等（例えば、編成番号など）を含んでいる。そして、地上ＳＳ伝送装置５１は、この開局応答信号を受信した後に、車上ＳＳ伝送装置８に対するチャンネル切替指令信号を送信する（Ｓ２２）。このチャンネル切替指令信号には、チャンネル切替指令とともにチャンネル切替後のデータ送信要求情報も含まれている。地上ＳＳ伝送装置５１は、ＳＳ無線制御端末２の制御に基づいてチャンネル切替指令信号を送信する。
【０１１０】
車上ＳＳ伝送装置８は、このチャンネル切替指令信号を受信し、地上ＳＳ伝送装置５１からの要求により自身の周波数チャンネルを開局用の周波数チャンネルからデータ伝送用の周波数チャンネルへと切り替える。なお、車上ＳＳ伝送装置９が開局要求信号を受信した後に、地上ＳＳ伝送装置５１へ開局応答信号を送信したとしても、地上ＳＳ伝送装置５１では、既に車上ＳＳ伝送装置８からの開局応答信号を受信しているため、車上ＳＳ伝送装置８に対するチャンネル切替指令信号のみを送信し、車上ＳＳ伝送装置９に対するチャンネル切替指令信号を送信することはない。
【０１１１】
次に、図２５に示すように、車上ＳＳ伝送装置８の周波数チャンネルはチャンネル切替指令信号の内容に基づいてＣＨ１からＣＨ２へ切り替えられ、同時に、地上ＳＳ伝送装置５１の周波数チャンネルもＣＨ１からＣＨ２へ切り替えられる。つまり、地上ＳＳ伝送装置５１の周波数チャンネルを開局用の周波数チャンネルＣＨ１からデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２へと切り替えることに応じて、車上ＳＳ伝送装置８の周波数チャンネルも地上ＳＳ伝送装置５１と同一のデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ２へと切り替える。そして、車上ＳＳ伝送装置８は、周波数チャンネルＣＨ２を用いて、車両１０−１を先頭車両とする列車の車両情報を地上ＳＳ伝送装置５１へとデータ送信する（Ｓ２３）。
【０１１２】
また、ＳＳ無線制御端末２は、地上ＳＳ伝送装置５１の周波数チャンネルをＣＨ２へ切り替えるとともに、地上ＳＳ伝送装置５２の周波数チャンネルをＣＨ１へ切り替える。これにより、地上ＳＳ伝送装置５２は開局処理を行う。すなわち、車上ＳＳ伝送装置９は、地上ＳＳ伝送装置５２からの開局要求信号（Ｓ２０）を受信した後に、開局応答信号を送信する（Ｓ２４）。そして、地上ＳＳ伝送装置５２は、この開局応答信号を受信した後に、車上ＳＳ伝送装置９に対するチャンネル切替指令信号を送信する（Ｓ２５）。このチャンネル切替指令信号には、チャンネル切替指令とともにチャンネル切替後のデータ送信要求情報も含まれている。車上ＳＳ伝送装置９は、このチャンネル切替指令信号を受信し、地上ＳＳ伝送装置５２からの要求により自身の周波数チャンネルを開局用の周波数チャンネルからデータ伝送用の周波数チャンネルへと切り替える。なお、地上ＳＳ伝送装置５２による開局要求信号、ＣＨ切替指令信号の送信がＳＳ無線制御端末２の制御によることは、地上ＳＳ伝送装置５１の場合と同様である。
【０１１３】
続いて、図２６に示すように、車上ＳＳ伝送装置９の周波数チャンネルはチャンネル切替指令信号の内容に基づいてＣＨ１からＣＨ３へ切り替えられ、同時に、地上ＳＳ伝送装置５２の周波数チャンネルもＣＨ１からＣＨ３へ切り替えられる。つまり、地上ＳＳ伝送装置５２の周波数チャンネルを開局用の周波数チャンネルＣＨ１からデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ３へと切り替えることに応じて、車上ＳＳ伝送装置９の周波数チャンネルも地上ＳＳ伝送装置５２と同一のデータ伝送用の周波数チャンネルＣＨ３へと切り替える。そして、車上ＳＳ伝送装置９は、周波数チャンネルＣＨ３を用いて、車両１１−１を先頭車両とする列車の車両情報を地上ＳＳ伝送装置５２へとデータ送信する（Ｓ２６）。これにより、車上ＳＳ伝送装置８と地上ＳＳ伝送装置５１間、及び車上ＳＳ伝送装置９と地上ＳＳ伝送装置５２間で同時データ伝送が実現される。
【０１１４】
地上ＳＳ伝送装置５１が受信した車両情報と、地上ＳＳ伝送装置５２が受信した車両情報とは、それぞれ、ＳＳ無線制御端末２を経てデータ管理端末３へ送信される。データ管理端末３は、受信した車両情報を各編成毎にデータベース管理する。
【０１１５】
図２７は、図２３〜図２６に示す処理を含む動作をまとめて示した図である。なお、地上ＳＳ伝送装置５１，５２、車上ＳＳ伝送装置８，９の構成等は、図２３〜図２６と同様である。図２７では、処理Ｓ６０→処理Ｓ６１→処理Ｓ６３からなる一連の処理が、図２３〜図２６で説明した動作を示すものであり、この場合は特に、地上ＳＳ伝送装置５１が先に開局し、続いて地上ＳＳ伝送装置５２が開局する場合である。他方、処理Ｓ６０→処理Ｓ６２→処理Ｓ６３からなる一連の処理では、地上ＳＳ伝送装置５２が先に開局し、続いて地上ＳＳ伝送装置５１が開局する場合である。
【０１１６】
まず、処理Ｓ６０→処理Ｓ６１→処理Ｓ６３と続く処理について説明する。処理Ｓ６０では、地上ＳＳ伝送装置５１と地上ＳＳ伝送装置５２とが周波数チャンネルＣＨ１を用いて交互に開局処理を行っている。具体的には、開局処理が地上ＳＳ伝送装置５１と地上ＳＳ伝送装置５２との間で定期的に切り替えられている。
【０１１７】
次に、処理Ｓ６１では、地上ＳＳ伝送装置５１はその開局後にＣＨ２を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置５１通信（ＣＨ２））、また、地上ＳＳ伝送装置５２はＣＨ１を用いて開局処理を行う（地上ＳＳ伝送装置５２開局処理（ＣＨ１））。詳細には、処理Ｓ６１は、図２５に示す処理を行っている。したがって、地上ＳＳ伝送装置５１は、車上ＳＳ伝送装置８と開局を行った後にデータ授受を行い、また、地上ＳＳ伝送装置５２は車上ＳＳ伝送装置９と開局処理を行う。
【０１１８】
続いて、処理Ｓ６３では、地上ＳＳ伝送装置５２はその開局後にＣＨ３を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置５２通信（ＣＨ３））、また、地上ＳＳ伝送装置５１はＣＨ２を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置５１通信（ＣＨ２））。詳細には、処理Ｓ６３は、図２６に示す処理を行っている。
【０１１９】
次に、処理Ｓ６０→処理Ｓ６２→処理Ｓ６３と続く処理について説明する。処理Ｓ６０は、既に説明した通りである。処理Ｓ６２では、地上ＳＳ伝送装置５２はその開局後にＣＨ３を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置５２通信（ＣＨ３））、また、地上ＳＳ伝送装置５１はＣＨ１を用いて開局処理を行う（地上ＳＳ伝送装置５１開局処理（ＣＨ１））。具体的には、地上ＳＳ伝送装置５２は車上ＳＳ伝送装置８と開局を行った後にデータ授受を行い、また、地上ＳＳ伝送装置５１は車上ＳＳ伝送装置９と開局処理を行う。
【０１２０】
続いて、処理Ｓ６２では、地上ＳＳ伝送装置５１はその開局後にＣＨ２を用いてデータ受信を行い（地上ＳＳ伝送装置５１通信（ＣＨ２））、また、地上ＳＳ伝送装置５２はＣＨ３を用いてデータ受信を行う（地上ＳＳ伝送装置５２通信（ＣＨ３））。
【０１２１】
なお、図２３〜図２７では、車上ＳＳ伝送装置８，９の使用可能なデータ伝送用の周波数チャンネルの個数が、地上ＳＳ伝送装置の設置台数と等しい場合について示している（ｎ＝Ｌ＝２）。このような関係を満たす一般のｎ，Ｌの場合には、地上ＳＳ伝送装置とチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置との間でＬ対Ｌの車上−地上間同時データ送受信を実現するためには、ｎ個の異なるデータ伝送用の周波数チャンネルを使用すればよい。
【０１２２】
以上、本実施の形態の動作について、図２〜図２８を参照して説明した。図２〜図２８では、ｎ，Ｌの具体例について説明したが、一般のｎ，Ｌの場合も、図２〜図２８を組み合わせることで同様に説明することができる。例えば、複数台のチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置とこれと同数の地上ＳＳ伝送装置との間の同時データ送受信を実現するためには、それぞれＣＨ１で開局後に相互に異なるデータ伝送用の周波数チャンネルに切り替えてデータ伝送を行うようにすればよい（図２３〜図２７参照）。このとき、使用可能なデータ伝送用の周波数チャンネルが一つ不足する場合には、最後にデータ伝送を始める車上ＳＳ伝送装置及び地上ＳＳ伝送装置に対しては、ＣＨ１をデータ伝送用として使用するようにする（図２〜図６参照）。また、例えば、複数台のチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置がそれぞれデータ伝送用の周波数チャンネルを用いて同時通信中に、チャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置を搭載した車両が入庫したときには、このチャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置はＣＨ１を用いて開局及びデータ伝送を行うことができる（図７〜図１１）。さらにまた、例えば、チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置、及びチャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置の同時通信中に、別のチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置を搭載した車両が入庫したときには、チャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置のデータ伝送中にその送信を一時中断し、その間に前記別のチャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置と通信可能な地上ＳＳ伝送装置がＣＨ１を用いて開局処理を行い、開局後に使用されていないデータ伝送用の周波数チャンネルを用いてデータ伝送を行うようにする（図１２〜図１６参照）。複数のチャンネル可変非対応の車上ＳＳ伝送装置を搭載した車両が入庫したときには従来と同様であり、順次ＣＨ１を用いてデータ伝送を行う（図１７〜図２２参照）。
【０１２３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、開局用の周波数チャンネルＣＨ１にて開局後に、車両（具体的には、車上ＳＳ伝送装置のチャンネル特性）や車上−地上間の伝送状況に応じてデータ伝送に使用する周波数チャンネルを設定することで、可変チャンネル方式の車上無線伝送装置と固定チャンネル方式の車上無線伝送装置とが混在する場合にも、複数の周波数チャンネルを使用した車上−地上間の同時データ送受信を実現することができ、車両情報を含むデータの伝送効率を向上させることができる。
【０１２４】
また、複数の列車が車両所に入庫した際、従来の方法では加圧時間等の関係ですべての列車からのデータ送信を実現できない状況が発生する場合でも、本実施の形態においてはデータ送信の待ち時間を短くすることができるので、そのような状況を回避することが可能となる。
【０１２５】
また、本実施の形態は、従来の固定チャンネル方式を含む形で拡張したシステムとなっており、地上側の設備については地上ＳＳ伝送装置をチャンネル可変対応に改修することで、チャンネル可変対応の車上ＳＳ伝送装置を搭載した車両が入庫した場合にも対応可能である。そのため、現行の車上システム及び地上システムの改修量が少なく、現行車両や車両所に対して影響の少ないシステムの構築が可能となる。
【０１２６】
なお、本実施の形態では、無線通信方式としてＳＳ方式を使用する例について説明したが、その他の無線通信方式を使用する場合についても同様である。
【０１２７】
実施の形態２．
図２９は、本実施の形態における地上通信システム４の構成を示す図である。実施の形態１では、ＳＳ無線制御端末２の設置台数を１台としたが、これに限定されず、複数台設ける構成とすることもできる。図２９に示すように、本実施の形態では、例えば２台のＳＳ無線通信端末２−１，２−２を設置し、ＳＳ無線通信端末２−１に実施の形態１で説明した地上ＳＳ伝送装置２１，２２を接続し、ＳＳ無線通信端末２−２に実施の形態１で説明した地上ＳＳ伝送装置５１，５２を接続している。
【０１２８】
このように複数台のＳＳ無線制御端末を利用することで、（１）冗長性の確保（１台が故障した場合でも、他によりデータ送受信が可能。）、（２）データ管理の容易化（特に２台のときは管理が容易となる。）、（３）列車の車種に応じてＳＳ無線制御端末を分けておけば、相互の影響を少なくできるため、ソフトウェアの改修や試験ボリュームを少なくすることができる、（４）１台で共用する場合、ＣＰＵ負荷や伝送負荷が増大するが、複数台の場合にはこれが解消される、等の効果がある。
【０１２９】
特に、本実施の形態のように、地上ＳＳ伝送装置２１，２２の利用可能な周波数チャンネルの個数と、地上ＳＳ伝送装置５１，５２の利用可能な周波数チャンネルの個数とが異なる場合には、２台のＳＳ無線通信端末２−１，２−２で分けて管理することで、データ管理が容易となる。
【０１３０】
なお、本実施の形態のその他の構成、動作、及び効果は実施の形態１と同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明は、高いデータ伝送効率を実現する車両情報伝送システムとして鉄道車両に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】実施の形態１に係る車両情報伝送システムの概略構成を示す図である。
【図２】ｎ＝１，Ｌ＝２、及び２台のチャンネル可変対応車両の場合に、地上通信システム４からの開局要求を説明するための概念図である。
【図３】図２に続き、車両１０−１に対するチャンネル切替指令を説明するための概念図である。
【図４】図３に続き、車両１０−１からのデータ送信及び車両１１−１に対する開局処理を説明するための概念図である。
【図５】図４に続き、車両１０−１からのデータ送信及び車両１１−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【図６】図２〜図５に示す処理を含む動作をまとめて示した図である。
【図７】ｎ＝１，Ｌ＝２、並びに１台のチャンネル可変対応車両及び１台のチャンネル可変非対応車両の場合に、地上通信システム４からの開局要求を説明するための概念図である。
【図８】図７に続き、車両１０−１に対するチャンネル切替指令を説明するための概念図である。
【図９】図８に続き、車両１０−１からのデータ送信及び車両１２−１に対する開局処理を説明するための概念図である。
【図１０】図９に続き、車両１０−１からのデータ送信及び車両１２−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【図１１】図７〜図１０に示す処理を含む動作をまとめて示した図である。
【図１２】ｎ＝１，Ｌ＝２、並びに１台のチャンネル可変対応車両及び１台のチャンネル可変非対応車両の場合に、地上通信システム４からの開局要求を説明するための別の概念図である。
【図１３】図１２に続き、車両１４−１に対する開局処理を説明するための概念図である。
【図１４】図１３に続き、車両１４−１からのデータ送信及び車両１１−１に対するチャンネル切替指令を説明するための概念図である。
【図１５】図１４に続き、車両１４−１からのデータ送信及び車両１１−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【図１６】図１２〜図１５に示す処理を含む動作をまとめて示した図である。
【図１７】ｎ＝１，Ｌ＝２、並びに２台のチャンネル可変非対応車両の場合に、地上通信システム４からの開局要求を説明するための概念図である。
【図１８】図１７に続き、車両１４−１に対する開局処理を説明するための概念図である。
【図１９】図１８に続き、車両１４−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【図２０】図１９に続き、車両１２−１に対する開局処理を説明するための概念図である。
【図２１】図２０に続き、車両１２−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【図２２】図１７〜図２１に示す処理を含む動作をまとめて示した図である。
【図２３】ｎ＝２，Ｌ＝２、並びに２台のチャンネル可変対応車両の場合に、地上通信システム４からの開局要求を説明するための概念図である。
【図２４】図２３に続き、車両１０−１に対するチャンネル切替指令を説明するための概念図である。
【図２５】図２４に続き、車両１０−１からのデータ送信及び車両１１−１に対するチャンネル切替指令を説明するための概念図である。
【図２６】図２５に続き、車両１０−１からのデータ送信及び車両１１−１からのデータ送信を説明するための概念図である。
【図２７】図２３〜図２６に示す処理を含む動作をまとめて示した図である。
【図２８】本実施の形態における車両ＳＳ伝送装置及び地上ＳＳ伝送装置の使用可能な周波数チャンネルの一例を示す図である。
【図２９】実施の形態２における地上通信システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１−１〜１−ｎ，２１，２２，５１，５２  地上ＳＳ伝送装置
２，２−１，２−２  ＳＳ無線制御端末
３  データ管理端末
４  地上通信システム
５−１〜５−ｍ，１０−１，１１−１，１２−１，１４−１  車両
８，９，１３，１５  車上ＳＳ伝送装置
７−１〜７−ｍ  モニタ装置
【図１】
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【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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