(57)【要約】【課題】変化する電界の値に対応可能なハンドオーバを行う。【解決手段】無線移動局１１０は、無線移動局１１０が無線通信を行っている無線基地局２００Ａから受信する電界の値と、無線基地局２００Ａに隣接する無線基地局２００Ｂから受信する、無線通信に利用される電界の値とに基づいて、無線通信を行う対象を、無線基地局２００Ａから無線基地局２００Ｂに切替えるハンドオーバを行う。【選択図】図２
2014110578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信により、時間経過に伴い移動する列車を制御する列車制御システムであって、
前記列車の移動経路の周辺に配置され、無線通信を行う複数の無線基地局と、
各前記無線基地局と通信可能に接続されている地上装置と、
前記列車に搭載され、前記複数の無線基地局のいずれかと無線通信を行う無線移動局と、を含み、
前記無線移動局は、該無線移動局が無線通信を行っている前記無線基地局である第１無線基地局から受信する電界である第１電界の値と、前記複数の無線基地局のうち、該第１無線基地局に隣接する第２無線基地局から受信する、無線通信に利用される電界である第２電界の値とに基づいて、無線通信を行う対象を、前記第１無線基地局から前記第２無線基地局に切替えるハンドオーバを行う
列車制御システム。
【請求項２】
前記地上装置は、前記ハンドオーバを行うための制御データを、前記第１無線基地局を介して、前記無線移動局へ送信し、
前記無線移動局は、前記制御データに基づいて、前記ハンドオーバを行うタイミングを判定し、該タイミング以降に該ハンドオーバを行う
請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項３】
前記無線移動局は、前記第１電界および前記第２電界の値を計測する処理を複数回行い、
前記無線移動局は、各前記第２電界の値の平均値が、各前記第１電界の値の平均値より大きい場合、前記ハンドオーバを行う
請求項１または２に記載の列車制御システム。
【請求項４】
前記列車制御システムは、さらに、
前記列車に搭載され、前記無線移動局と通信可能に接続されている車上制御装置を含み、
前記無線移動局は、前記第１電界および前記第２電界の値を計測し、かつ、計測した該第１電界および前記第２電界の値を前記車上制御装置に通知する処理を複数回行い、
前記車上制御装置は、各前記第１電界の値の平均値と、各前記第２電界の値の平均値とを算出し、
前記無線移動局は、各前記第２電界の値の平均値が、各前記第１電界の値の平均値より大きい場合、前記ハンドオーバを行う
請求項１または２に記載の列車制御システム。
【請求項５】
前記列車制御システムは、さらに、
前記列車に搭載され、前記無線移動局と通信可能に接続されている車上制御装置を含み、
前記無線移動局は、前記第１電界の値および前記第２電界の値を前記車上制御装置に通知し、
前記車上制御装置は、前記第１電界の値および前記第２電界の値に基づいて、前記ハンドオーバを行わせる指示を前記無線移動局に出す
請求項１または２に記載の列車制御システム。
【請求項６】
前記列車制御システムは、さらに、
前記列車に搭載され、前記無線移動局と通信可能に接続されている車上制御装置を含み、
前記無線移動局は、時間経過に伴い変化する前記第１電界の値および前記第２電界の値を随時前記車上制御装置に通知し、
前記車上制御装置は、
（ａ）時間経過に伴い変化する前記列車の位置と、該列車の位置に対応する前記第１電界の値および前記第２電界の値とを対応付けて示すデータベースを作成し、
（ｂ）最新の前記列車の位置と前記データベースとに基づき、前記ハンドオーバを行わせる指示を前記無線移動局に出す
請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項７】
前記車上制御装置は、前記列車の最新の位置が、前記データベースが示す、前記第２電界の値が前記第１電界の値より大きい状態における該列車の位置である場合、前記ハンドオーバを行わせる指示を前記無線移動局に出す
請求項６に記載の列車制御システム。
【請求項８】
前記車上制御装置は、前記（ｂ）の処理に代えて、前記データベースに基づき、前記ハンドオーバを行うタイミングを判定し、該タイミングを前記無線移動局へ通知する
請求項６に記載の列車制御システム。
【請求項９】
無線通信により、時間経過に伴い移動する列車を制御する列車制御システムが行うハンドオーバ制御方法であって、
前記列車制御システムは、
前記列車の移動経路の周辺に配置され、無線通信を行う複数の無線基地局と、
各前記無線基地局と通信可能に接続されている地上装置と、
前記列車に搭載され、前記複数の無線基地局のいずれかと無線通信を行う無線移動局と、を含み、
前記ハンドオーバ制御方法は、
前記無線移動局が、該無線移動局が無線通信を行っている前記無線基地局である第１無線基地局から受信する電界である第１電界の値と、前記複数の無線基地局のうち、該第１無線基地局に隣接する第２無線基地局から受信する、無線通信に利用される電界である第２電界の値とに基づいて、無線通信を行う対象を、前記第１無線基地局から前記第２無線基地局に切替えるハンドオーバを行うステップを含む
ハンドオーバ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を使用して列車を制御する列車制御システムおよびハンドオーバ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車では、無線通信を利用した様々な技術が用いられている。列車は線路上を高速で移動する。そのため、列車に搭載された無線移動局は、１つの無線基地局と通信し続けることはできない。そのため、無線移動局は、複数の無線基地局に対し、ハンドオーバを行うことにより通信を継続する。ハンドオーバとは、通信対象の基地局（無線基地局）を切替える処理である。
【０００３】
特許文献１には、通信の途絶を招くことなくハンドオーバを行うための技術（以下、関連技術Ａともいう）が開示されている。関連技術Ａでは、１台以上の無線基地局と接続された地上制御装置（地上装置）と、列車に搭載された無線伝送装置（無線移動局）と接続された車上制御装置との間で、定期的な列車制御情報の授受を行う。これにより、列車制御を実行している。
【０００４】
具体的には、関連技術Ａでは、無線通信の継続のために、地上装置は予め決められたハンドオーバ点を記憶する手段を有する。そして、列車から定期的に送信されてくる列車位置情報と、記憶しているハンドオーバ点を比較する。列車が、ハンドオーバ点に接近していると判断されると、通信中の無線基地局を経由して、ハンドオーバ先の無線基地局に関する情報が無線移動局および車上制御装置に通知される。
【０００５】
以下においては、通信中の無線基地局を、ハンドオーバ元の無線基地局ともいう。上記のハンドオーバ先の無線基地局とは、ハンドオーバが行われる際に、新たに通信対象となる無線基地局である。上記のハンドオーバ先の無線基地局に関する情報とは、無線チャネル情報である。該無線チャネル情報は、無線周波数、ハンドオーバ点等を示す。
【０００６】
また、関連技術Ａでは、上記の情報の通知と同時に、予約情報としてハンドオーバ元の無線基地局へ送信している列車制御情報と同一の列車制御情報がハンドオーバ先の無線基地局へ送信される。
【０００７】
そして、車上制御装置は、地上装置から通知されたハンドオーバ点と、該車上制御装置自身が検出する列車の位置とを比較する。車上制御装置は、該列車の位置がハンドオーバ点を越えたタイミングで、無線移動局に対して、ハンドオーバを実行させる指示を出す。無線移動局は、地上装置から通知された無線周波数（周波数情報）に従って、該無線周波数の切り替え（ハンドオーバ）を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１６５３１２号公報（段落００１４〜００６２、図１〜３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、関連技術Ａでは、以下のような問題点がある。具体的には、関連技術Ａでは、予め決められたハンドオーバ点でのみハンドオーバを実行する。つまり、ハンドオーバを行う位置が固定されている。そのため、高速移動している装置の無線通信においては最適なポイントでハンドオーバを実行できていると言えない。ハンドオーバは、通信を継続するために、通信対象の無線基地局を、現在通信中の無線基地局から、該無線基地局に隣接する無線基地局に切替える処理である。ハンドオーバ点は、隣接する各無線基地局の担当無線エリアが重なっている箇所である。しかしながら、ハンドオーバ点は、隣接する各無線基地局から無線移動局が受信する電界が比較的弱い箇所に該当する。
【００１０】
そのため、関連技術Ａのように、ハンドオーバ点が固定である場合、下記の状況等により、通信が途絶する可能性が高いという問題ある。状況の一例は、ハンドオーバ先の無線基地局から無線移動局が受信する電界が弱いという状況である。状況の他の例は、ハンドオーバ元の無線基地局から無線移動局が受信する電界が、ハンドオーバを行う前に既に弱くなり過ぎているという状況である。
【００１１】
これらの状況は、例えば、新たな建造物の建築、反射または物陰等によるマルチパスの発生、フェージングの影響等により発生する。すなわち、これらの状況は、同一のポイントであっても常に同一の条件で無線を受信できる訳ではないという理由によるものである。
【００１２】
すなわち、関連技術Ａでは、様々な要因で変化する電界の値（強度）に対応可能なハンドオーバを行うことができないという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、変化する電界の値に対応可能なハンドオーバを行うことが可能な列車制御システム等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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る列車制御システムは、無線通信により、時間経過に伴い移動する列車を制御する。前記列車制御システムは、前記列車の移動経路の周辺に配置され、無線通信を行う複数の無線基地局と、各前記無線基地局と通信可能に接続されている地上装置と、前記列車に搭載され、前記複数の無線基地局のいずれかと無線通信を行う無線移動局と、を含み、前記無線移動局は、該無線移動局が無線通信を行っている前記無線基地局である第１無線基地局から受信する電界である第１電界の値と、前記複数の無線基地局のうち、該第１無線基地局に隣接する第２無線基地局から受信する、無線通信に利用される電界である第２電界の値とに基づいて、無線通信を行う対象を、前記第１無線基地局から前記第２無線基地局に切替えるハンドオーバを行う。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、前記無線移動局は、該無線移動局が無線通信を行っている第１無線基地局から受信する第１電界の値と、該第１無線基地局に隣接する第２無線基地局から受信する、無線通信に利用される第２電界の値とに基づいて、無線通信を行う対象を、前記第１無線基地局から前記第２無線基地局に切替えるハンドオーバを行う。これにより、変化する電界の値（強度）に対応可能なハンドオーバを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る列車制御システムの全体構成を示す図である。
【図２】ハンドオーバを説明するための図である。
【図３】ハンドオーバ制御処理のフローチャートである。
【図４】ハンドオーバ制御処理Ａのフローチャートである。
【図５】データベース作成処理のフローチャートである。
【図６】ハンドオーバ制御処理Ｂのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。
【００１８】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る列車制御システム１０００の全体構成を示す図である。なお、図１では、説明の都合上、列車制御システム１０００に含まれない構成（例えば、線路１０、列車１００等）も示している。列車１００は、線路１０を走行する。列車制御システム１０００は、無線通信により、時間経過に伴い移動する列車１００を制御するシステムである。
【００１９】
図１を参照して、列車制御システム１０００は、無線基地局２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃと、地上装置３００と、移動通信装置１０１とを含む。
【００２０】
無線基地局２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、それぞれ、周波数ｆａ，ｆｂ，ｆｃの電界（電波）を利用して無線通信を行う。以下においては、無線基地局２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃの各々を、総括的に、無線基地局２００とも表記する。なお、列車制御システム１０００に含まれる無線基地局２００の数は、３に限定されず、２または４以上であってもよい。
【００２１】
各無線基地局２００は、列車１００の移動経路の周辺に配置される。具体的には、各無線基地局２００は、列車１００が走行する線路１０の周辺に配置される。各無線基地局２００は、無線通信を行う。具体的には、各無線基地局２００は、無線信号を送受信する。各無線基地局２００は、該無線基地局２００の無線通信可能領域と、該無線基地局２００と隣接する無線基地局２００の無線通信可能領域とが、十分にオーバーラップするように配置される。無線通信可能領域とは、無線基地局２００が無線通信可能な領域（無線到達カバーエリア）である。すなわち、無線通信可能領域は、無線基地局２００が無線通信のための信号が到達可能な領域である。
【００２２】
各無線基地局２００と、地上装置３００は、地上に設置される。
【００２３】
地上装置３００は、各無線基地局２００と通信可能に接続されている。地上装置３００は、予めハンドオーバ点を記憶している。ハンドオーバ点とは、隣接する各無線基地局２００の無線通信可能領域がオーバーラップしている点である。
【００２４】
ここで、図２を用いて、ハンドオーバ点について説明する。ここで、無線基地局２００Ａの左右方向の無線通信可能領域は、線Ｌａ１の端と線Ｌａ２の端との間の領域であるとする。また、無線基地局２００Ｂの左右方向の無線通信可能領域は、線Ｌｂ１の端と線Ｌｂ２の端との間の領域であるとする。
【００２５】
この場合、線Ｌａ２と線Ｌｂ１とが交差する点Ｈ１を、線路１０に対し垂直に通る線ＬＨ１が、ハンドオーバ点である。すなわち、ハンドオーバ点は、図２において左右方向に延在して示される線路１０においては点で表現されるが、２次元空間では線で表現される。
【００２６】
再び、図１を参照して、移動通信装置１０１は、列車１００に搭載される。列車１００は、線路１０に沿って移動する。移動通信装置１０１は、無線移動局１１０と、車上制御装置１２０とを含む。すなわち、無線移動局１１０および車上制御装置１２０は、列車１００に搭載される。無線移動局１１０および車上制御装置１２０は、各種処理を実行可能なハードウエア（例えば、マイコン、演算回路等）およびソフトウエア（例えば、マイコンが実行するソフトウエア）で構成される。
【００２７】
無線移動局１１０は、複数の無線基地局２００のいずれかと無線通信を行う。具体的には、無線移動局１１０は、無線信号を送受信する。また、無線移動局１１０は、２つの受信部（受信機能）を有する。当該２つの受信部は、それぞれ、２つの無線基地局２００と通信することができる。また、無線移動局１１０は、電界の値（強度）を計測する機能を有する。
【００２８】
車上制御装置１２０は、無線移動局１１０と通信可能に接続されている。車上制御装置１２０は、列車１００の位置を常時把握している。
【００２９】
列車制御システム１０００では、地上装置３００と車上制御装置１２０との間で、定周期間隔でデータの授受が行われる。車上制御装置１２０は、地上装置３００からのデータに基づき列車を制御する。なお、列車制御システム１０００における列車１００の制御の構成（仕組み）は、一般的に周知な技術を利用したものであるので、詳細な説明は行わない。
【００３０】
地上装置３００は、定周期で授受するデータに基づき、列車１００の位置を常時把握している。また、地上装置３００は、定周期で授受するデータに基づき、列車１００が、記憶しているハンドオーバ点（例えば、ＬＨ１）に接近してきたことを検知する。ここで、一例として、無線基地局２００Ａと、無線移動局１１０とが無線通信を行っているとする。以下においては、無線移動局１１０が無線通信を行っている無線基地局を、通信無線基地局ともいう。通信無線基地局は、例えば、無線基地局２００Ａである。
【００３１】
この場合、地上装置３００は、図２に示すように、列車１００に搭載されている無線移動局１１０と無線通信を行っている通信無線基地局（無線基地局２００Ａ）を経由して、無線移動局１１０へ制御データＤＴ１０を送信する。すなわち、地上装置３００は、制御データＤＴ１０を、通信無線基地局を介して、無線移動局１１０へ送信する。つまり、通信無線基地局は、地上装置３００から受信した制御データＤＴ１０を、無線通信により、無線移動局１１０へ送信する。
【００３２】
制御データＤＴ１０は、ハンドオーバに必要な情報（無線チャネル情報）を示すデータである。すなわち、制御データＤＴ１０は、ハンドオーバを行うためのデータである。無線チャネル情報は、例えば、ハンドオーバ先の無線基地局が無線通信を行うための周波数を示す。
【００３３】
無線移動局１１０は、受信した制御データＤＴ１０を車上制御装置１２０へ送信する。以下においては、通信無線基地局と列車１００の進行方向において隣接する無線基地局を、隣接無線基地局ともいう。なお、図２において、列車１００の進行方向は、右方向である。すなわち、隣接無線基地局は、列車制御システム１０００に含まれる複数の無線基地局２００のうち、通信無線基地局と列車１００の進行方向において隣接する無線基地局２００である。
【００３４】
また、地上装置３００は、無線基地局２００Ａへの制御データＤＴ１０の送信と同時に、制御データＤＴ１０と同じデータである制御データＤＴ１１を、予約情報として、通信無線基地局と隣接する隣接無線基地局（無線基地局２００Ｂ）へ送信する。なお、制御データＤＴ１１（予約情報）は、無線チャネル情報を含まないデータであってもよい。隣接無線基地局（無線基地局２００Ｂ）は、受信した制御データＤＴ１１を、無線通信により、無線移動局１１０へ送信する。
【００３５】
以下においては、無線移動局１１０が、制御データＤＴ１０および制御データＤＴ１１の両方を受信可能な領域を、２局通信領域ともいう。図２において、２局通信領域は、例えば、線Ｌｂ１の左端から線Ｌａ２の右端との間の領域である。
【００３６】
無線移動局１１０は、列車１００の位置が２局通信領域内である場合に、制御データＤＴ１０および制御データＤＴ１１の両方を受信可能である。すなわち、列車１００の位置が２局通信領域内である場合、無線移動局１１０は、通信無線基地局および隣接無線基地局と、無線通信を行う。
【００３７】
一方、無線移動局１１０は、列車１００の位置が２局通信領域内でない場合、制御データＤＴ１０および制御データＤＴ１１の少なくとも一方を受信不能である。
【００３８】
以下においては、無線移動局１１０が、通信無線基地局と無線通信を行うために、該通信無線基地局から受信する電界を、電界Ａともいう。すなわち、電界Ａは、通信無線基地局との無線通信に利用される電界である。電界Ａは、例えば、無線移動局１１０が制御データＤＴ１０を受信する際に生じる。
【００３９】
また、以下においては、無線移動局１１０が、隣接無線基地局と無線通信を行うために、該隣接無線基地局から受信する電界を、電界Ｂともいう。すなわち、電界Ｂは、隣接無線基地局との無線通信に利用される電界である。電界Ｂは、例えば、無線移動局１１０が制御データＤＴ１１を受信する際に生じる。なお、無線移動局１１０は、列車１００の位置が２局通信領域内である場合にのみ、電界Ａおよび電界Ｂの両方を受信する。
【００４０】
無線移動局１１０は、通信無線基地局（無線基地局２００Ａ）から、制御データＤＴ１０を受信した時点から、電界計測処理Ａおよび平均化処理Ａを開始する。電界計測処理Ａは、無線移動局１１０が、通信無線基地局との無線通信により、通信無線基地局から受信する電界Ａの値を、随時計測する処理である。
【００４１】
以下においては、電界Ａの値を、電界値Ａともいう。すなわち、電界値Ａは、無線移動局１１０が通信無線基地局から受信する、無線通信に利用される電界Ａの値である。平均化処理Ａは、電界計測処理Ａにより電界値Ａを計測する毎に、各電界値Ａの平均値を算出する処理である。
【００４２】
また、無線移動局１１０は、隣接無線基地局（無線基地局２００Ｂ）から、制御データＤＴ１１を受信した時点から、電界計測処理Ｂおよび平均化処理Ｂを開始する。電界計測処理Ｂは、無線移動局１１０が、隣接無線基地局との無線通信により、隣接無線基地局から受信する、無線通信に利用される電界Ｂの値を、随時計測する処理である。
【００４３】
以下においては、電界Ｂの値を、電界値Ｂともいう。すなわち、電界値Ｂは、無線移動局１１０が隣接無線基地局から受信する、無線通信に利用される電界Ｂの値である。平均化処理Ｂは、電界計測処理Ｂにより電界値Ｂを計測する毎に、各電界値Ｂの平均値を算出する処理である。
【００４４】
次に、ハンドオーバを行うタイミングを制御するための処理（以下、ハンドオーバ制御処理ともいう）の詳細な説明を行う。ハンドオーバ制御処理は、例えば、移動通信装置１０１の起動時に実行される。地上装置３００は、列車１００の位置が２局通信領域内になったとき、列車１００の位置が２局通信領域内にある期間中、制御データＤＴ１０を、通信無線基地局（無線基地局２００Ａ）を経由して、無線移動局１１０へ送信する。また、地上装置３００は、前述したように、制御データＤＴ１０の送信と同時に、制御データＤＴ１１（予約情報）を、隣接無線基地局を経由して、無線移動局１１０へ送信する。
【００４５】
図３は、ハンドオーバ制御処理のフローチャートである。ここで、一例として、通信無線基地局は無線基地局２００Ａであり、隣接無線基地局は無線基地局２００Ｂであるとする。
【００４６】
ステップＳ１１０では、無線移動局１１０が、無線チャネル情報を受信しているか否かを判定する。具体的には、無線移動局１１０が、地上装置３００から通信無線基地局（無線基地局２００Ａ）を経由して、無線チャネル情報を示す制御データＤＴ１０を受信しているか否かを判定する。
【００４７】
ステップＳ１１０において、ＹＥＳならば処理はステップＳ１２０に移行する。ステップＳ１１０でＹＥＳの場合、無線移動局１１０は、制御データＤＴ１０に加え、制御データＤＴ１１も受信している。一方、ステップＳ１１０において、ＮＯならば、再度ステップＳ１１０の処理が行われる。
【００４８】
ステップＳ１２０では、電界計測処理Ａ，Ｂが実行される。電界計測処理Ａ，Ｂは、他の処理とは独立して行われる。
【００４９】
電界計測処理Ａでは、無線移動局１１０が、一定時間経過毎に、通信無線基地局（無線基地局２００Ａ）から受信する、無線通信に利用される電界Ａの値（電界値Ａ）を計測する。当該一定時間は、例えば、０．０１秒である。電界値Ａは、ハンドオーバ元の無線基地局から受信する電界の値である。ハンドオーバ元の無線基地局とは、無線移動局１１０が通信中の無線基地局である。
【００５０】
電界計測処理Ｂでは、無線移動局１１０が、一定時間経過毎に、隣接無線基地局（無線基地局２００Ｂ）から受信する、無線通信に利用される電界Ｂの値（電界値Ｂ）を計測する。一定時間は、例えば、０．０１秒である。電界値Ｂは、ハンドオーバ先の無線基地局から受信する電界の値である。ハンドオーバ先の無線基地局とは、ハンドオーバが行われる際に、新たに通信対象となる無線基地局である。
【００５１】
電界計測処理Ａ，Ｂにより、無線移動局１１０は、電界Ａおよび電界Ｂの値を計測する処理を複数回行う。
【００５２】
ステップＳ１２１では、平均化処理Ａ，Ｂが実行される。平均化処理Ａ，Ｂは、他の処理とは独立して行われる。
【００５３】
平均化処理Ａでは、電界値Ａが計測される毎に、無線移動局１１０が、計測された全ての電界値Ａの平均値（以下、平均電界値Ａともいう）を算出する。すなわち、電界値Ａが計測される毎に、平均電界値Ａは変化する。
【００５４】
平均化処理Ｂでは、電界値Ｂが計測される毎に、無線移動局１１０が、計測された全ての電界値Ｂの平均値（以下、平均電界値Ｂともいう）を算出する。すなわち、電界値Ｂが計測される毎に、平均電界値Ｂは変化する。
【００５５】
なお、ステップＳ１１０でＹＥＳと判定される処理が２回以上行われた場合、既に、電界計測処理Ａ，Ｂおよび平均化処理Ａ，Ｂは実行されているので、ステップＳ１２０，Ｓ１２１の処理は行われず、処理はステップＳ１３０に移行する。
【００５６】
ステップＳ１３０では、無線移動局１１０が、最新の平均電界値Ｂが、最新の平均電界値Ａより大きいか否かを判定する。ステップＳ１３０において、ＹＥＳならば処理はステップＳ１４０へ移行する。
【００５７】
なお、ステップＳ１３０でＹＥＳと判定されたタイミングは、ハンドオーバを行うタイミング（以下、ハンドオーバタイミングともいう）である。すなわち、ステップＳ１３０では、無線移動局１１０が、制御データＤＴ１０を受信した直後のタイミングを、ハンドオーバタイミングとして判定する。すなわち、無線移動局１１０は、制御データＤＴ１０に基づいて、ハンドオーバタイミングを判定する。
【００５８】
一方、ステップＳ１３０において、ＮＯならば、再度ステップＳ１１０の処理が行われる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、ステップＳ１２１の処理（平均化処理Ａ，Ｂ）は行われなくてもよい。ステップＳ１２１の処理が行われない場合、ステップＳ１３０では、電界計測処理Ａにより計測された最新の電界値Ｂが、電界計測処理Ｂにより計測された最新の電界値Ａより大きいか否かが判定される。
【００６０】
ステップＳ１４０では、ハンドオーバ処理が行われる。ハンドオーバ処理では、無線移動局１１０が、無線通信を行う対象を、通信無線基地局から隣接無線基地局に切替えるハンドオーバを行う。
【００６１】
ステップＳ１１０，Ｓ１３０，Ｓ１４０により、無線移動局１１０は、列車１００がハンドオーバ点に接近した際に地上装置３００から通信無線基地局を経由して送信される無線チャネル情報を受信したタイミング以降に、電界Ａおよび電界Ｂの値（強度）に基づいて、隣接無線基地局に通信先を切り替える。
【００６２】
また、ステップＳ１３０，Ｓ１４０により、無線移動局１１０は、判定したハンドオーバタイミング以降に該ハンドオーバを行う。
【００６３】
ステップＳ１４１では、クリア処理が行われる。クリア処理では、他の処理とは独立して行われている電界計測処理Ａ，Ｂおよび平均化処理Ａ，Ｂを停止する（クリアする）。そして、再度ステップＳ１１０の処理が行われる。
【００６４】
以上のステップＳ１２０，Ｓ１２１，Ｓ１３０，Ｓ１４０が行われることにより、無線移動局１１０は、計測した各電界Ｂの値の平均値が、計測した各電界Ａの値の平均値より大きい場合、無線通信を行う対象を、通信無線基地局から隣接無線基地局に切替えるハンドオーバを行う。すなわち、無線移動局１１０は、電界Ａの値と、電界Ｂの値とに基づいて、ハンドオーバを行う。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、無線移動局１１０は、無線移動局１１０が無線通信を行っている通信無線基地局から受信する電界Ａの値と、該通信無線基地局に隣接する隣接無線基地局から受信する、無線通信に利用される電界Ｂの値とに基づいて、無線通信を行う対象を、通信無線基地局から隣接無線基地局に切替えるハンドオーバを行う。これにより、変化する電界の値（強度）に対応可能なハンドオーバを行うことができる。
【００６６】
なお、無線移動局１１０が高速で移動しながら行う無線通信において、従来のように、固定されたハンドオーバ点でのみ、無線基地局の通信先を切替える（ハンドオーバを行う）場合、不安定な受信電界の影響により、通信が途絶する可能性が高かった。
【００６７】
この理由の一つは、フェージングの影響、建物等からの反射、物陰、マルチパスの発生等により、ハンドオーバ点が弱電界箇所になるためである。また、他の理由としては、システムの運用中に、沿線（線路に沿った場所）に新しく建造物が作られたりすることにより、ハンドオーバ点が弱電界箇所になるためである。すなわち、従来のように、ハンドオーバを行われる箇所が固定の場合、弱電界箇所になったハンドオーバ点でハンドオーバが実行されることになり、通信が途絶する可能性が高かった。
【００６８】
一方、本実施の形態では、列車１００に搭載された無線移動局１１０が、無線チャネル情報を受信し始めたタイミングで、無線通信中の通信無線基地局と、隣接無線基地とから、受信する電界の値（強度）の平均値を比較する。そして、隣接無線基地局から受信する電界の値（強度）が、通信無線基地局から受信する電界の値より大きくなってからハンドオーバを実行する。
【００６９】
したがって、列車１００（無線移動局１１０）が移動しながら通信を行う際においても、通信を途絶することなく確実にハンドオーバを行うことが可能となる。すなわち、列車１００（無線移動局１１０）が移動しながら無線通信を行う際において、無線通信の途絶を防止することができる。
【００７０】
また、本実施の形態によれば、通信先の無線基地局の切り替え（ハンドオーバ）を、従来より、安定したポイントで行うことができる。すなわち、ハンドオーバを行うタイミングを最適なタイミングに制御できる。
【００７１】
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る、ハンドオーバを行うための処理（以下、ハンドオーバ制御処理Ａともいう）について説明する。本実施の形態に係る列車制御システムは、列車制御システム１０００である。
【００７２】
ハンドオーバ制御処理Ａは、列車１００の位置が２局通信領域内となったときに、移動通信装置１０１により行われる。列車１００の位置が２局通信領域内である場合、無線移動局１１０は、通信無線基地局および隣接無線基地局と、無線通信を行う。
【００７３】
図４は、ハンドオーバ制御処理Ａのフローチャートである。図４において、図３のステップ番号と同じステップ番号の処理は、実施の形態１で説明した処理と同様な処理が行われるので詳細な説明は繰り返さない。
【００７４】
ここで、一例として、通信無線基地局は無線基地局２００Ａであり、隣接無線基地局は無線基地局２００Ｂであるとする。以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００７５】
ステップＳ１１０は、実施の形態１で説明した処理が行われる。ステップＳ１１０において、ＹＥＳならば処理はステップＳ１２０Ａに移行する。
【００７６】
ステップＳ１２０Ａでは、電界計測通知処理Ａ，Ｂが実行される。電界計測通知処理Ａ，Ｂは、他の処理とは独立して行われる。
【００７７】
電界計測通知処理Ａでは、電界計測処理Ａと同様に、無線移動局１１０が、一定時間経過毎に、通信無線基地局から受信する、無線通信に利用される電界Ａの値（電界値Ａ）を計測する。そして、無線移動局１１０は、電界値Ａを計測する毎に、当該電界値Ａを、車上制御装置１２０に通知（送信）する。
【００７８】
電界計測通知処理Ｂでは、電界計測処理Ｂと同様に、無線移動局１１０が、一定時間経過毎に、隣接無線基地局から受信する、無線通信に利用される電界Ｂの値（電界値Ｂ）を計測する。そして、無線移動局１１０は、電界値Ｂを計測する毎に、当該電界値Ｂを、車上制御装置１２０に通知（送信）する。
【００７９】
電界計測通知処理Ａ，Ｂにより、無線移動局は、電界Ａおよび電界Ｂの値を計測し、かつ、計測した該電界Ａおよび電界Ｂの値を車上制御装置１２０に通知する処理を複数回行う。
【００８０】
ステップＳ１２１Ａでは、車上制御装置１２０により平均化処理Ａ１，Ｂ１が実行される。平均化処理Ａ１，Ｂ１は、他の処理とは独立して行われる。
【００８１】
平均化処理Ａ１では、車上制御装置１２０が、電界値Ａを受信する毎に、受信した全ての電界値Ａの平均値（以下、平均電界値Ａともいう）を算出する。すなわち、電界値Ａが算出される毎に、平均電界値Ａは変化する。そして、車上制御装置１２０は、平均電界値Ａを算出する毎に、当該平均電界値Ａを、無線移動局１１０に通知（送信）する。
【００８２】
平均化処理Ｂ１では、車上制御装置１２０が、電界値Ｂを受信する毎に、受信した全ての電界値Ｂの平均値（以下、平均電界値Ｂともいう）を算出する。すなわち、電界値Ｂが算出される毎に、平均電界値Ｂは変化する。そして、車上制御装置１２０は、平均電界値Ｂを算出する毎に、当該平均電界値Ｂを、無線移動局１１０に通知（送信）する。
【００８３】
平均化処理Ａ１，Ｂ１により、車上制御装置１２０は、各電界Ａの値の平均値と、各電界Ｂの値の平均値とを算出する。
【００８４】
なお、ステップＳ１１０でＹＥＳと判定される処理が２回以上行われた場合、既に、電界計測通知処理Ａ，Ｂおよび平均化処理Ａ１，Ｂ１は実行されているので、ステップＳ１２０Ａ，Ｓ１２１Ａの処理は行われず、処理はステップＳ１３０に移行する。
【００８５】
ステップＳ１３０では、実施の形態１と同様な処理が行われる。すなわち、無線移動局１１０が、最新の平均電界値Ｂが、最新の平均電界値Ａより大きいか否かを判定する。ステップＳ１３０において、ＹＥＳならば処理はステップＳ１４０へ移行する。
【００８６】
ステップＳ１４０では、実施の形態１で説明した処理が行われる。
【００８７】
以上のステップＳ１２０Ａ，Ｓ１２１Ａ，Ｓ１３０，Ｓ１４０が行われることにより、無線移動局１１０は、各電界Ｂの値の平均値が、各電界Ａの値の平均値より大きい場合、無線通信を行う対象を、通信無線基地局から隣接無線基地局に切替えるハンドオーバを行う。すなわち、無線移動局１１０は、電界Ａの値と、電界Ｂの値とに基づいて、ハンドオーバを行う。
【００８８】
ステップＳ１４１Ａでは、平均化処理のクリア指示の送信が行われる。具体的には、無線移動局１１０が、平均化処理をクリア（停止）するためのクリア指示を、車上制御装置１２０へ送信する。
【００８９】
ステップＳ１４２Ａでは、クリア処理Ａが行われる。クリア処理Ａでは、車上制御装置１２０が、平均化処理Ａ１，Ｂ１を停止（クリア）する。そして、再度ステップＳ１１０の処理が行われる。
【００９０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、車上制御装置１２０が、平均電界値を算出する平均化処理を行う場合でも、実施の形態１と同様に通信を途絶することなく確実にハンドオーバを行うことが可能となる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、無線移動局１１０が平均電界値の比較を行うとしたがこれに限定されない。例えば、図４のステップＳ１３０では、車上制御装置１２０が、最新の平均電界値Ｂが、最新の平均電界値Ａより大きいか否かを判定する構成としてもよい。
【００９２】
この構成の場合、車上制御装置１２０が平均電界値Ａ，Ｂを無線移動局１１０に通知する処理は行われない。また、最新の平均電界値Ｂが、最新の平均電界値Ａより大きい場合、車上制御装置１２０が、ハンドオーバを行わせる指示を無線移動局１１０に出す。
【００９３】
また、車上制御装置１２０は、平均電界値Ａ，Ｂの代わり電界値Ａ，Ｂを利用して、ハンドオーバを行わせる指示を出す構成としてもよい。具体的には、平均化処理Ａ１，Ｂ１（Ｓ１２１Ａ）は行われず、図４のステップＳ１３０では、車上制御装置１２０が、受信した最新の電界値Ｂが、受信した最新の電界値Ａより大きいか否かを判定する構成としてもよい。
【００９４】
この構成の場合、車上制御装置１２０が、受信した最新の電界値Ｂが、受信した最新の電界値Ａより大きい場合、ハンドオーバを行わせる指示を無線移動局１１０に出す。すなわち、車上制御装置１２０は、電界Ａの値および電界Ｂの値に基づいて、ハンドオーバを行わせる指示を無線移動局１１０に出す。無線移動局１１０は、当該指示に応じて、ステップＳ１４０と同様に、ハンドオーバを行う。
【００９５】
＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３に係る、ハンドオーバを行うための処理（以下、ハンドオーバ制御処理Ｂともいう）について説明する。本実施の形態に係る列車制御システムは、列車制御システム１０００である。
【００９６】
ハンドオーバ制御処理Ｂは、列車１００の位置が２局通信領域内となったときに、移動通信装置１０１により行われる。列車１００の位置が２局通信領域内である場合、無線移動局１１０は、通信無線基地局および隣接無線基地局と、無線通信を行う。
【００９７】
なお、ハンドオーバ制御処理Ｂが行われる前に、ハンドオーバ制御処理Ｂにおいて利用されるデータベースＤ１０を作成するための処理（以下、データベース作成処理という）が行われる。データベース作成処理は、列車１００が、線路１０を走行中に行われる。データベース作成処理は、列車１００の位置が２局通信領域内となったときに、移動通信装置１０１により行われる。
【００９８】
図５は、データベース作成処理のフローチャートである。ここで、一例として、通信無線基地局は無線基地局２００Ａであり、隣接無線基地局は無線基地局２００Ｂであるとする。
【００９９】
ステップＳ２１０では、電界計測通知処理が行われる。電界計測通知処理では、無線移動局１１０が、電界Ａの値および最新の電界Ｂの値を計測する。そして、無線移動局１１０は、電界Ａの値（電界値Ａ）および電界Ｂの値（電界値Ｂ）を車上制御装置１２０に通知（送信）する。
【０１００】
ステップＳ２２０では、データベース構築処理が行われる。データベース構築処理では、車上制御装置１２０は、列車１００の現在の位置と、受信した最新の電界値Ａおよび電界値Ｂとを対応づけてデータベースＤ１０に記録する。なお、車上制御装置１２０は、予めデータベースＤ１０を有している。列車１００の位置は、例えば、緯度および経度で表現される。なお、列車１００の位置は、緯度および経度に限定されず、位置を特定する他の情報で表現されてもよい。
【０１０１】
そして、再度、ステップＳ２１０の処理が行われる。なお、列車１００の位置が、現在の２局通信領域外に移動し、該２局通信領域に隣接する他の２局通信領域内に移動した場合も、データベース作成処理は継続して行われる。データベース作成処理は、例えば、外部から移動通信装置１０１に対し指示があった場合、終了する。
【０１０２】
データベース作成処理により、ステップＳ２１０、Ｓ２２０の処理が繰り返し行われる。これにより、無線移動局１１０が、時間経過に伴い変化する電界Ａの値および電界Ｂの値を随時車上制御装置１２０に通知（送信）する。また、車上制御装置１２０は、時間経過に伴い変化する列車１００の位置と、該列車１００の位置に対応する電界Ａの値および電界Ｂの値とを対応付けて示すデータベースＤ１０を作成する。
【０１０３】
次に、ハンドオーバ制御処理Ｂについて説明する。図６は、ハンドオーバ制御処理Ｂのフローチャートである。図６において、図３のステップ番号と同じステップ番号の処理は、実施の形態１で説明した処理と同様な処理が行われるので詳細な説明は繰り返さない。
【０１０４】
ここで、一例として、通信無線基地局は無線基地局２００Ａであり、隣接無線基地局は無線基地局２００Ｂであるとする。また、車上制御装置１２０は、前述のデータベース作成処理により情報が記録されたデータベースＤ１０を記憶しているとする。
【０１０５】
以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０１０６】
ステップＳ２１０では、電界計測通知処理が行われる。電界計測通知処理は、図５のステップＳ２１０の処理と同じなので詳細な説明は繰り返さない。
【０１０７】
ステップＳ１３０Ｂでは、車上制御装置１２０が、現在の列車１００の位置が、データベースＤ１０が示す、電界値Ｂが電界値Ａより大きい場合の位置であるか否かを判定する。すなわち、車上制御装置１２０は、列車１００の最新の位置が、データベースＤ１０が示す、電界値Ｂが電界値Ａより大きい状態における列車１００の位置であるか否かを判定する。
【０１０８】
ステップＳ１３０Ｂにおいて、ＹＥＳならば処理はステップＳ１３１Ｂへ移行する。なお、ステップＳ１３０ＢでＹＥＳと判定されたタイミングは、ハンドオーバを行うタイミング（以下、ハンドオーバタイミングともいう）である。すなわち、ステップＳ１３０Ｂでは、現在の列車１００の位置が、データベースＤ１０が示す、電界値Ｂが電界値Ａより大きい場合の位置となったタイミングを、ハンドオーバタイミングとして判定する。つまり、車上制御装置１２０は、データベースＤ１０に基づき、ハンドオーバを行うハンドオーバタイミングを判定する。
【０１０９】
一方、ステップＳ１３０Ｂにおいて、ＮＯならば、再度、ステップＳ２１０の処理が行われる。
【０１１０】
ステップＳ１３１Ｂでは、車上制御装置１２０が、ハンドオーバ指示を、無線移動局１１０に出す（送信する）。ここで、ハンドオーバ指示は、無線通信を行う対象を、通信無線基地局から隣接無線基地局に切替える処理（ハンドオーバ）を、無線移動局１１０に行わせる指示である。
【０１１１】
ステップＳ１３０Ｂ，Ｓ１３１Ｂにより、車上制御装置１２０は、最新の列車１００の位置とデータベースＤ１０とに基づき、ハンドオーバを行わせる指示を無線移動局１１０に出す。
【０１１２】
ステップＳ１４０では、ハンドオーバ処理が行われる。ハンドオーバ処理では、無線移動局１１０が、ハンドオーバ指示に従って、無線通信を行う対象を、通信無線基地局から隣接無線基地局に切替えるハンドオーバを行う。そして、再度、ステップＳ２１０の処理が行われる。
【０１１３】
以上説明したように、予め決めてある固定されたハンドオーバ点でのみハンドオーバを実行することによる従来の課題を解決するために、本実施の形態では以下の処理を行う。
【０１１４】
まず、列車１００の位置と、該列車１００の位置に対応する電界Ａの値および電界Ｂの値とを対応付けて示すデータベースＤ１０を作成する。すなわち、列車１００の位置と、無線基地局から常時受信している電界値とを連携させることにより、ハンドオーバ点のデータベース化を図る。
【０１１５】
そして、列車１００の最新の位置が、データベースＤ１０が示す、電界値Ｂが電界値Ａより大きい状態における列車１００の位置になった際に、ハンドオーバを実行する。
【０１１６】
これにより、新たな建造物の出現による沿線環境の変化、列車１００が高速で移動することによるフェージングの影響等により生じる弱電界エリアを回避したポイントで、ハンドオーバを実行することが可能となる。すなわち、ハンドオーバ点を動的に決めることができる。したがって、実施の形態１と同様、列車１００（無線移動局１１０）が移動しながら通信を行う際においても、通信を途絶することなく確実にハンドオーバを行うことが可能となる。
【０１１７】
なお、ステップＳ１３１Ｂでは、ハンドオーバ指示を出す処理が行われるとしたが、これに限定されない。例えば、ステップＳ１３１Ｂでは、車上制御装置１２０が、ハンドオーバタイミングを、無線移動局１１０へ通知（送信）する構成としてもよい。この構成の場合、無線移動局１１０は、ハンドオーバタイミングの受信に応じて、ハンドオーバを行う。
【０１１８】
（その他の変形例）
以上、本発明に係る列車制御システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これら実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、当業者が思いつく変形を本実施の形態に施したものも、本発明に含まれる。つまり、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【０１１９】
また、列車制御システム１０００に含まれる移動通信装置１０１は、図１に示される全ての構成要素を含まなくてもよい。すなわち、移動通信装置１０１は、本発明の効果を実現できる最小限の構成要素のみを含めばよい。
【０１２０】
また、本発明は、列車制御システム１０００が備える特徴的な構成部の動作をステップとするハンドオーバ制御方法として実現してもよい。また、本発明は、当該ハンドオーバ制御方法に含まれる各ステップをコンピュータが実行してもよい。また、本発明は、当該ハンドオーバ制御方法に含まれる各ステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現してもよい。また、本発明は、そのようなプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現されてもよい。また、当該プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して配信されてもよい。
【０１２１】
上記実施の形態で用いた全ての数値は、本発明を具体的に説明するための一例の数値である。すなわち、本発明は、上記実施の形態で用いた各数値に制限されない。
【０１２２】
また、本発明に係るハンドオーバ制御方法は、図３、図４または図６のフローチャートの一部または全てに相当する。本発明に係るハンドオーバ制御方法は、例えば、図３、図４または図６における、対応する全てのステップを必ずしも含む必要はない。すなわち、本発明に係るハンドオーバ制御方法は、本発明の効果を実現できる最小限のステップのみを含めばよい。
【０１２３】
また、ハンドオーバ制御方法における各ステップの実行される順序は、本発明を具体的に説明するための一例であり、上記以外の順序であってもよい。また、ハンドオーバ制御方法におけるステップの一部と、他のステップとは、互いに独立して並列に実行されてもよい。
【０１２４】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０  線路、１００  列車、１０１  移動通信装置、１１０  無線移動局、１２０  車上制御装置、２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ  無線基地局、３００  地上装置、１０００  列車制御システム。
【図１】
2014110578.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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