(57)【要約】  複数の通信媒体の電波状態を監視可能な電波状態監視部（１３）と、移動体が走行する経路が複数の走行区間に分割された走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す通信媒体情報を記憶する記憶部（１４）と、通信媒体情報に基づいて、使用する通信媒体を切り替える制御を行う切替制御部（１５）と、切替制御部（１５）の制御により使用する通信媒体を切り替える無線通信切替部（１２）と、を備え、切替制御部（１５）は、移動体が第１の走行区間から第２の走行区間に移動する場合、第１の走行区間および第２の走行区間の境界を含む監視領域において、第１の走行区間で電波状態の良好な第１の通信媒体および第２の走行区間で電波状態の良好な第２の通信媒体の電波状態を電波状態監視部（１３）に監視させ、電波状態監視部（１３）の監視結果に基づいて、第１の通信媒体から第２の通信媒体への切り替えを無線通信切替部（１２）に指示する。
2017183205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、地上基地局との間で無線通信を行う移動体通信装置であって、
前記地上基地局との通信で使用される複数の通信媒体の電波状態を監視可能な電波状態監視部と、
前記移動体が走行する経路が複数の走行区間に分割された前記走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す情報である通信媒体情報を記憶する記憶部と、
前記移動体が走行する前記走行区間が変更される場合、前記通信媒体情報に基づいて、使用する通信媒体を切り替える制御を行う切替制御部と、
前記切替制御部の制御により使用する通信媒体を切り替える無線通信切替部と、
を備え、
前記切替制御部は、前記移動体が第１の走行区間から第２の走行区間に移動する場合、前記第１の走行区間および前記第２の走行区間の境界を含む規定された領域である監視領域において、前記第１の走行区間で電波状態の良好な第１の通信媒体および前記第２の走行区間で電波状態の良好な第２の通信媒体の電波状態を前記電波状態監視部に監視させ、前記電波状態監視部の監視結果に基づいて、前記第１の通信媒体から前記第２の通信媒体への切り替えを前記無線通信切替部に指示する、
ことを特徴とする移動体通信装置。
【請求項２】
前記切替制御部は、前記監視領域外では前記電波状態監視部に対して前記複数の通信媒体の電波状態を監視させない制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体通信装置。
【請求項３】
前記切替制御部は、前記通信媒体情報の生成に使用される前記複数の通信媒体の電波状態の情報を収集する場合、前記電波状態監視部に対して、前記経路において前記複数の通信媒体の電波状態を監視させる制御を行い、前記複数の通信媒体の電波状態の情報を前記記憶部に記憶させる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の移動体通信装置。
【請求項４】
前記切替制御部は、前記第１の通信媒体から前記第２の通信媒体への切り替えを前記無線通信切替部に指示したときの経路上の位置である指示位置が前記境界と異なる場合、前記経路上における前記指示位置と前記境界との差分の情報を前記記憶部に記憶させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の移動体通信装置。
【請求項５】
前記切替制御部は、前記差分の情報に基づいて、前記監視領域の大きさを変更する、
ことを特徴とする請求項４に記載の移動体通信装置。
【請求項６】
請求項４に記載の移動体通信装置で収集された前記複数の通信媒体の電波状態の情報を取得する取得部と、
前記取得部で取得された前記複数の通信媒体の電波状態の情報を用いて通信媒体情報を生成する生成部と、
を備えることを特徴とする通信媒体情報生成装置。
【請求項７】
前記取得部は、前記移動体通信装置から差分の情報を取得し、
前記生成部は、前記差分の情報を用いて前記通信媒体情報を修正する、
ことを特徴とする請求項６に記載の通信媒体情報生成装置。
【請求項８】
移動体に搭載され、地上基地局との間で無線通信を行う移動体通信装置における通信媒体切替方法であって、
前記移動体通信装置が、前記移動体が走行する経路が複数の走行区間に分割された前記走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す情報である通信媒体情報を記憶している場合に、
前記移動体が第１の走行区間から第２の走行区間に移動する場合、前記第１の走行区間および前記第２の走行区間の境界を含む規定された領域である監視領域において、電波状態監視部が、前記第１の走行区間で電波状態の良好な第１の通信媒体および前記第２の走行区間で電波状態の良好な第２の通信媒体の電波状態を監視する監視ステップと、
前記監視ステップにおける監視結果に基づいて、切替制御部が、前記第１の通信媒体から前記第２の通信媒体への切り替えを制御する切替制御ステップと、
を含むことを特徴とする通信媒体切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に搭載され、地上基地局との間で無線通信を行う移動体通信装置、通信媒体情報生成装置および通信媒体切替方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地上基地局と列車との間でデータ通信を行う場合、列車に搭載された移動体通信装置は、通信方式の異なる複数の通信媒体を備え、各通信媒体の電波状態を監視し、電波状態の良好な通信媒体を選択してデータ通信を行う（特許文献１）。これにより、移動体通信装置は、列車の全走行区間において、地上基地局との間で良好なデータ通信を確立することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５９８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば、移動体通信装置は、電波状態の良好な通信媒体を選択するため、各通信媒体の電波状態を常に監視する必要がある。そのため、移動体通信装置では、各通信媒体の電波状態の監視による処理負荷が増大する、という問題があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、処理負荷を低減しつつ、地上基地局との間で良好な無線通信を行うことができる移動体通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、移動体に搭載され、地上基地局との間で無線通信を行う移動体通信装置である。移動体通信装置は、地上基地局との通信で使用される複数の通信媒体の電波状態を監視可能な電波状態監視部と、移動体が走行する経路が複数の走行区間に分割された走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す情報である通信媒体情報を記憶する記憶部と、移動体が走行する前記走行区間が変更される場合、通信媒体情報に基づいて、使用する通信媒体を切り替える制御を行う切替制御部と、切替制御部の制御により使用する通信媒体を切り替える無線通信切替部と、を備える。切替制御部は、移動体が第１の走行区間から第２の走行区間に移動する場合、第１の走行区間および第２の走行区間の境界を含む規定された領域である監視領域において、第１の走行区間で電波状態の良好な第１の通信媒体および第２の走行区間で電波状態の良好な第２の通信媒体の電波状態を電波状態監視部に監視させ、電波状態監視部の監視結果に基づいて、第１の通信媒体から第２の通信媒体への切り替えを無線通信切替部に指示することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、処理負荷を低減しつつ、地上基地局との間で良好な無線通信を行うことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】移動体通信装置を搭載した列車および地上基地局を含む列車無線通信システムの構成例を示す図
【図２】移動体通信装置の構成例を示すブロック図
【図３】通信媒体情報生成装置の構成例を示すブロック図
【図４】移動体通信装置が搭載された列車の経路および移動体通信装置の処理負荷のイメージを示す図
【図５】移動体通信装置の通信媒体切替処理を示すフローチャート
【図６】移動体通信装置の処置回路をＣＰＵおよびメモリで構成する場合の例を示す図
【図７】移動体通信装置の処置回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態にかかる移動体通信装置、通信媒体情報生成装置および通信媒体切替方法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。
【００１０】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる移動体通信装置１を搭載した列車２および地上基地局３を含む列車無線通信システム４の構成例を示す図である。移動体通信装置１については、移動体として列車２に搭載されることを想定して以降の説明を行うが、搭載される移動体は列車２に限定されるものではない。移動体通信装置１は、列車２の運行管理などを行う地上システム側の地上基地局３との間で無線通信によるデータ通信を行う。
【００１１】
図２は、本実施の形態にかかる移動体通信装置１の構成例を示すブロック図である。移動体通信装置１は、地上基地局３との無線通信により取得した地上システム側からの制御情報を処理する車両制御管理システムとの間で通信データの入出力を行う通信データ入出力部１１と、後述する切替制御部１５の制御により、地上基地局３との無線通信において使用する通信媒体を切り替える無線通信切替部１２と、地上基地局３との通信で使用される複数の通信媒体の電波状態を監視可能な電波状態監視部１３と、を備える。車両制御管理システムは、図１では図示していないが列車２内に搭載されている。
【００１２】
また、移動体通信装置１は、列車２が走行する経路が起点から終点の間で複数の走行区間に分割された走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す情報である通信媒体情報を記憶する記憶部１４と、列車２の移動によって列車２が走行する走行区間が変更される場合、記憶部１４に記憶されている通信媒体情報に基づいて、地上基地局３との無線通信に使用する通信媒体を切り替える制御を行う切替制御部１５と、を備える。切替制御部１５は、図１および図２において図示しない位置情報取得部によって列車２の位置の情報を取得する。位置情報取得部は、速度発電機による列車２の速度情報から移動距離を求めて列車２の現在位置の情報を取得してもよいし、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）衛星を利用して列車２の現在位置の情報を取得してもよい。
【００１３】
また、移動体通信装置１は、無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）による無線通信で地上基地局３との間でデータ通信を行う通信媒体である無線ＬＡＮ通信部１６と、無線ＬＡＮ通信部１６で使用されるアンテナ１７と、を備える。また、移動体通信装置１は、ＬＣＸ（Leaky  CoaXial  cable）による無線通信で地上基地局３との間でデータ通信を行う通信媒体であるＬＣＸ通信部１８と、ＬＣＸ通信部１８で使用されるアンテナ１９と、を備える。また、移動体通信装置１は、携帯電話網による無線通信で地上基地局３との間でデータ通信を行う通信媒体である携帯電話網通信部２０と、携帯電話網通信部２０で使用されるアンテナ２１と、を備える。また、移動体通信装置１は、特定小電力無線による無線通信で地上基地局３との間でデータ通信を行う通信媒体である特定小電力無線通信部２２と、特定小電力無線通信部２２で使用されるアンテナ２３と、を備える。
【００１４】
移動体通信装置１は、通信媒体として、無線ＬＡＮ通信部１６、ＬＣＸ通信部１８、携帯電話網通信部２０、および特定小電力無線通信部２２の４つを備えているが、一例であり、これら４つの通信媒体以外の通信媒体を備えてもよいし、これら４つの通信媒体のうちの２つまたは３つの通信媒体を備えてもよい。
【００１５】
移動体通信装置１の記憶部１４に記憶されている通信媒体情報については、予め通信媒体情報生成装置が生成しているものとする。図３は、本実施の形態にかかる通信媒体情報生成装置５の構成例を示すブロック図である。通信媒体情報生成装置５は、移動体通信装置１で収集された複数の通信媒体の電波状態の情報を取得する取得部３１と、取得部３１で取得された複数の通信媒体の電波状態の情報を用いて通信媒体情報を生成する生成部３２と、を備える。通信媒体情報生成装置５については、地上システム側に設置されていてもよいし、列車２内に設置されていてもよい。
【００１６】
ここで、移動体通信装置１では、地上基地局３との無線通信で使用する通信媒体を切り替える制御を行う前提として、電波状態監視部１３が、切替制御部１５の制御により、列車２の経路上において各通信媒体の電波状態を監視し、各通信媒体の電波状態の情報を収集する。電波状態監視部１３は、例えば、測定用パケットの欠落度合によって電波状態を把握することが可能なプローブパケット方式によって、列車２の経路上の規定された間隔毎に、各通信媒体の電波状態の情報を収集する。電波状態監視部１３は、異なる時間帯、または天候別など、異なる条件で各通信媒体の電波状態の情報を収集してもよい。切替制御部１５は、通信媒体情報の生成に使用される複数の通信媒体の電波状態の情報を収集する場合、電波状態監視部１３に対して、経路において複数の通信媒体の電波状態を監視させる制御を行い、電波状態監視部１３で収集された各通信媒体の電波状態の情報を記憶部１４に記憶させる。
【００１７】
通信媒体情報生成装置５の取得部３１は、無線通信経由または記憶媒体経由で、移動体通信装置１の記憶部１４から、電波状態監視部１３で収集された各通信媒体の電波状態の情報を取得する。生成部３２は、電波状態監視部１３で収集された各通信媒体の電波状態の情報を使用して、通信媒体情報を生成する。生成部３２は、例えば、同一の通信媒体の電波状態が良好な経路上の範囲を１つの走行区間として決定し、決定した走行区間に電波状態の良好な通信媒体の情報を対応付けて通信媒体情報を生成する。走行区間によって範囲の大きさは異なっていてもよい。生成部３２は、各走行区間の範囲が予め決定しており、決められた走行区間の範囲の中で良好な電波状態の通信媒体を選択してもよい。生成部３２は、電波状態の良好な通信媒体として、最も電波状態の良い通信媒体を１つ選択してもよいし、規定された電波状態の閾値以上の通信媒体を複数選択してもよい。移動体通信装置１は、通信媒体情報生成装置５で生成された通信媒体情報を、無線通信経由または記憶媒体経由で取得し、記憶部１４に記憶させる。前述の無線通信経由における無線通信とは、例えば、無線ＬＡＮ、ＬＣＸ、携帯電話網および特定小電力無線のいずれかである。
【００１８】
つづいて、移動体通信装置１が地上基地局３との無線通信で使用する通信媒体を切り替える制御について説明する。図４は、本実施の形態にかかる移動体通信装置１が搭載された列車２の経路および移動体通信装置１の処理負荷のイメージを示す図である。図４において、横軸は起点Ａから終点Ｂまで経路上の位置を示し、図４の下側の図において縦軸は移動体通信装置１の処理負荷を示す。ここでは、一例として、列車２の経路が起点Ａから終点Ｂまでの区間を示し、起点Ａから終点Ｂまでの経路において走行区間ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈの８つの走行区間に分割されている。図４において、境界ａｂは走行区間ａと走行区間ｂとの境界を示し、境界ｂｃは走行区間ｂと走行区間ｃとの境界を示し、境界ｃｄは走行区間ｃと走行区間ｄとの境界を示し、境界ｄｅは走行区間ｄと走行区間ｅとの境界を示し、境界ｅｆは走行区間ｅと走行区間ｆとの境界を示し、境界ｆｇは走行区間ｆと走行区間ｇとの境界を示し、境界ｇｈは走行区間ｇと走行区間ｈとの境界を示す。
【００１９】
移動体通信装置１の記憶部１４には、列車２が走行する経路が起点Ａから終点Ｂまでの間で８つの走行区間ａから走行区間ｈに分割された走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す通信媒体情報が記憶されている。図４に示す経路の通信媒体情報において、例えば、見通しの良い走行区間ａでは、電波状態の良好な通信媒体は携帯電話通信網通信部２０である。また、トンネル５１内の走行区間ｂおよびトンネル５３内の走行区間ｆでは、電波状態の良好な通信媒体はＬＣＸ通信部１８である。また、トンネル５１と駅５２との間の走行区間ｃ、駅５２とトンネル５３との間の走行区間ｅ、およびトンネル５３と駅５４との間の走行区間ｇでは、電波状態の良好な通信媒体は特定小電力無線通信部２２である。また、駅５２を含む走行区間ｄおよび駅５４を含む走行区間ｈでは、電波状態の良好な通信媒体は無線ＬＡＮ通信部１６およびＬＣＸ通信部１８である。
【００２０】
移動体通信装置１において、切替制御部１５は、記憶部１４に記憶されている通信媒体情報に基づいて、列車２の移動によって列車２が走行している走行区間が変更される場合、無線通信切替部１２を制御して、地上基地局３との通信に使用する通信媒体を切り替える制御を行う。ここで、切替制御部１５は、例えば、列車が走行区間ａから走行区間ｂに移動する場合、境界ａｂを含む規定された領域である監視領域６１の範囲で電波状態監視部１３に対して通信媒体の電波状態を監視させ、電波状態監視部１３の監視結果に基づいて通信媒体を切り替える制御を行う。同様に、切替制御部１５は、境界ｂｃを含む規定された領域である監視領域６２、境界ｃｄを含む規定された領域である監視領域６３、境界ｄｅを含む規定された領域である監視領域６４、境界ｅｆを含む規定された領域である監視領域６５、境界ｆｇを含む規定された領域である監視領域６６、および境界ｇｈを含む規定された領域である監視領域６７の範囲で、電波状態監視部１３に対して通信媒体の電波状態を監視させる。
【００２１】
具体的に、切替制御部１５は、列車２が第１の走行区間である走行区間ａから第２の走行区間である走行区間ｂに移動する場合、監視領域６１において、第１の走行区間である走行区間ａで電波状態の良好な第１の通信媒体である携帯電話網通信部２０、および第２の走行区間である走行区間ｂで電波状態の良好な第２の通信媒体であるＬＣＸ通信部１８の電波状態を電波状態監視部１３に監視させる。切替制御部１５は、電波状態監視部１３の監視結果に基づいて、携帯電話網通信部２０からＬＣＸ通信部１８への切り替えを無線通信切替部１２に指示する。切替制御部１５は、例えば、ＬＣＸ通信部１８の電波状態が携帯電話網通信部２０の電波状態より良好になったタイミングで、使用する通信媒体を携帯電話網通信部２０からＬＣＸ通信部１８に切り替えることを、無線通信切替部１２に指示する。切替制御部１５は、監視領域外では電波状態監視部１３に対して複数の通信媒体の電波状態を監視させない制御を行う。
【００２２】
このように、移動体通信装置１は、通信媒体情報を参照し、列車の走行区間の境界を含む監視領域では境界の前後の走行区間で使用される複数の通信媒体の電波状態を監視し、監視領域外では通信媒体の電波状態を監視しない。これにより、移動体通信装置１は、常に複数の通信媒体の電波状態を監視し、良好な電波状態の通信媒体が変更された場合に使用する通信媒体を切り替える場合と比較して、地上基地局３との通信における処理負荷を低減することができる。
【００２３】
図４の下側の図において、点線７２は常に複数の通信媒体の電波状態を監視する移動体通信装置の処理負荷のイメージを示し、実線７１は本実施の形態の移動体通信装置１の処理負荷のイメージを示す。このように、移動体通信装置１では、走行区間の境界を含む監視領域外での処理負荷は小さくなる。また、移動体通信装置１では、走行区間の境界を含む監視領域での処理負荷は大きくなるが、処理負荷が大きくなっても監視対象の通信媒体の数が限定されるため、常に複数の通信媒体の電波状態を監視する場合の処理負荷よりも低減できる。なお、図４の横軸の表記について、起点Ａから終点Ｂまで経路上の位置を示しているが、列車２の走行時間による時間経過で表記してもよい。
【００２４】
移動体通信装置１において、切替制御部１５は、無線通信切替部１２に対して通信媒体の切り替えを指示したときの経路上の位置である指示位置が走行区間の境界と異なる場合、経路上における指示位置と境界との差分の情報を記憶部１４に記憶させてもよい。切替制御部１５は、記憶された差分の情報に基づいて、監視領域の大きさを変更する制御を行うことができる。切替制御部１５は、例えば、差分の情報が規定された閾値以上のときは監視領域のサイズを現在の監視領域のサイズよりも大きくし、差分の情報が規定された閾値未満のときは監視領域のサイズを現在の監視領域のサイズよりも小さくする。これにより、移動体通信装置１では、差分の小さいときは監視領域のサイズを小さくできるため、さらに、通信媒体の電波状態を監視するための処理負荷を低減できる。
【００２５】
差分の情報については、通信媒体情報生成装置５で利用することも可能である。通信媒体情報生成装置５では、取得部３１が移動体通信装置１から無線通信経由または記憶媒体経由で差分の情報を取得し、生成部３２が差分の情報を用いて通信媒体情報、詳細には走行区間の境界の位置を修正する。これにより、通信媒体情報を現在の電波状態にあわせて更新することができる。通信媒体情報を現在の電波状態にあわせて更新することで、移動体通信装置１では、指示位置と境界との差分が小さくなって監視領域のサイズを小さくすることが期待でき、さらに通信媒体の電波状態を監視するための処理負荷を低減できる。
【００２６】
移動体通信装置１の通信媒体切替方法による処理を、フローチャートを用いて説明する。図５は、本実施の形態にかかる移動体通信装置１の通信媒体切替処理を示すフローチャートである。まず、移動体通信装置１において、切替制御部１５は、図示しない位置情報取得部から列車２の位置情報を取得し、列車２が走行区間の境界を含む監視領域に入ったかどうかを確認する（ステップＳ１）。列車２が監視領域に入っていない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、切替制御部１５は、列車２の位置の監視を継続する。
【００２７】
列車２が監視領域に入った場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、切替制御部１５は電波状態監視部１３に指示し、電波状態監視部１３は、列車２が現在走行中の第１の走行区間で電波状態の良好な第１の通信媒体、および列車２が第１の走行区間の後に走行することになる第２の走行区間で電波状態の良好な第２の通信媒体の電波状態を監視する（ステップＳ２）。
【００２８】
切替制御部１５は、電波状態監視部１３の監視結果に基づいて、第１の通信媒体から第２の通信媒体への切り替えを制御し、第１の通信媒体から第２の通信媒体へ切り替えるタイミングで無線通信切替部１２に指示する（ステップＳ３）。そして、無線通信切替部１２は、切替制御部１５の制御により、すわなち、切替制御部１５からの指示を受けてから、地上基地局３との無線通信に使用する通信媒体を第１の通信媒体から第２の通信媒体に切り替える（ステップＳ４）。
【００２９】
切替制御部１５は、通信媒体の切り替えを無線通信切替部１２に指示した経路上の位置である指示位置が第１の走行区間と第２の走行区間の境界と異なる場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、経路上における指示位置と境界との差分の情報を記憶部１４に記憶させる（ステップＳ６）。切替制御部１５は、通信媒体の切り替えを無線通信切替部１２に指示した経路上の指示位置が第１の走行区間と第２の走行区間の境界と同じ場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ６を省略して処理を終了する。
【００３０】
つづいて、移動体通信装置１のハードウェア構成について説明する。移動体通信装置１において、通信データ入出力部１１は、通信データを送受信可能なインタフェース回路により実現される。無線ＬＡＮ通信部１６およびアンテナ１７は、無線ＬＡＮによる無線通信が可能な通信機により実現される。ＬＣＸ通信部１８およびアンテナ１９は、ＬＣＸによる無線通信が可能な通信機により実現される。携帯電話網通信部２０およびアンテナ２１は、携帯電話網による無線通信が可能な通信機により実現される。特定小電力無線通信部２２およびアンテナ２３は、特定小電力による無線通信が可能な通信機により実現される。記憶部１４は、メモリにより実現される。無線通信切替部１２、電波状態監視部１３、および切替制御部１５は、処理回路により実現される。すなわち、移動体通信装置１は、監視領域で複数の通信媒体の電波状態を監視し、監視結果に基づいて通信媒体への切り替えを制御し、通信媒体を切り替えるための処理回路を備える。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
【００３１】
図６は、本実施の形態にかかる移動体通信装置１の処置回路をＣＰＵおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がＣＰＵ９１およびメモリ９２で構成される場合、無線通信切替部１２、電波状態監視部１３、および切替制御部１５の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、移動体通信装置１は、無線通信切替部１２、電波状態監視部１３、および切替制御部１５が処理回路により実行されるときに、監視領域で複数の通信媒体の電波状態を監視するステップ、監視結果に基づいて通信媒体への切り替えを制御するステップ、通信媒体を切り替えるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。また、これらのプログラムは、移動体通信装置１の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、ＣＰＵ９１は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などであってもよい。また、メモリ９２とは、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などが該当する。メモリ９２は、記憶部１４を実現するメモリと同一であってもよい。
【００３２】
図７は、本実施の形態にかかる移動体通信装置１の処置回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアである場合、図７に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。無線通信切替部１２、電波状態監視部１３、および切替制御部１５の各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。
【００３３】
なお、無線通信切替部１２、電波状態監視部１３、および切替制御部１５の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、移動体通信装置１では、電波状態監視部１３が、切替制御部１５の制御により、移動体２が第１の走行区間から第２の走行区間に移動する場合、第１の走行区間および第２の走行区間の境界を含む監視領域において、第１の走行区間で電波状態の良好な第１の通信媒体および第２の走行区間で電波状態の良好な第２の通信媒体の電波状態を監視し、切替制御部１５が、電波状態監視部１３の監視結果に基づいて、第１の通信媒体から第２の通信媒体への切り替えを制御し、無線通信切替部１２に指示することとした。これにより、移動体通信装置１は、常に通信媒体の電波状態を監視している場合と比較して処理負荷を低減しつつ、地上基地局３との間で良好な通信を行うことができる。
【００３５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  移動体通信装置、２  列車、３  地上基地局、４  列車無線通信システム、５  通信媒体情報生成装置、１１  通信データ入出力部、１２  無線通信切替部、１３  電波状態監視部、１４  記憶部、１５  切替制御部、１６  無線ＬＡＮ通信部、１７，１９，２１，２３  アンテナ、１８  ＬＣＸ通信部、２０  携帯電話網通信部、２２  特定小電力無線通信部、３１  取得部、３２  生成部。
【図１】
2017183205.tif 000003
【図２】
2017183205.tif 000004
【図３】
2017183205.tif 000005
【図４】
2017183205.tif 000006
【図５】
2017183205.tif 000007
【図６】
2017183205.tif 000008
【図７】
2017183205.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月14日(2018.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、地上基地局との間で無線通信を行う移動体通信装置であって、
前記地上基地局との通信で使用される複数の通信媒体の電波状態を監視可能な電波状態監視部と、
前記移動体が走行する経路が複数の走行区間に分割された前記走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す情報である通信媒体情報を記憶する記憶部と、
前記移動体が走行する前記走行区間が変更される場合、前記通信媒体情報に基づいて、使用する通信媒体を切り替える制御を行う切替制御部と、
前記切替制御部の制御により使用する通信媒体を切り替える無線通信切替部と、
を備え、
前記切替制御部は、前記移動体が第１の走行区間から第２の走行区間に移動する場合、前記第１の走行区間および前記第２の走行区間の境界を含む規定された領域である監視領域において、前記第１の走行区間で電波状態の良好な第１の通信媒体および前記第２の走行区間で電波状態の良好な第２の通信媒体の電波状態を前記電波状態監視部に監視させ、前記電波状態監視部の監視結果に基づいて、前記第１の通信媒体から前記第２の通信媒体への切り替えを前記無線通信切替部に指示し、
前記監視領域外では前記電波状態監視部に対していずれの前記通信媒体の電波状態も監視させない制御を行う、
ことを特徴とする移動体通信装置。
【請求項２】
移動体に搭載され、地上基地局との間で無線通信を行う移動体通信装置であって、
前記地上基地局との通信で使用される複数の通信媒体の電波状態を監視可能な電波状態監視部と、
前記移動体が走行する経路が複数の走行区間に分割された前記走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す情報である通信媒体情報を記憶する記憶部と、
前記移動体が走行する前記走行区間が変更される場合、前記通信媒体情報に基づいて、使用する通信媒体を切り替える制御を行う切替制御部と、
前記切替制御部の制御により使用する通信媒体を切り替える無線通信切替部と、
を備え、
前記切替制御部は、前記移動体が第１の走行区間から第２の走行区間に移動する場合、前記第１の走行区間および前記第２の走行区間の境界を含む規定された領域である監視領域において、前記第１の走行区間で電波状態の良好な第１の通信媒体および前記第２の走行区間で電波状態の良好な第２の通信媒体の電波状態を前記電波状態監視部に監視させ、前記電波状態監視部の監視結果に基づいて、前記第１の通信媒体から前記第２の通信媒体への切り替えを前記無線通信切替部に指示し、
前記第１の通信媒体から前記第２の通信媒体への切り替えを前記無線通信切替部に指示したときの経路上の位置である指示位置が前記境界と異なる場合、前記経路上における前記指示位置と前記境界との差分の情報を前記記憶部に記憶させる、
ことを特徴とする移動体通信装置。
【請求項３】
前記切替制御部は、前記通信媒体情報の生成に使用される前記複数の通信媒体の電波状態の情報を収集する場合、前記電波状態監視部に対して、前記経路において前記複数の通信媒体の電波状態を監視させる制御を行い、前記複数の通信媒体の電波状態の情報を前記記憶部に記憶させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の移動体通信装置。
【請求項４】
前記切替制御部は、前記差分の情報に基づいて、前記監視領域の大きさを変更する、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の移動体通信装置。
【請求項５】
移動体に搭載され、地上基地局との間で無線通信を行う移動体通信装置であって、
前記地上基地局との通信で使用される３つ以上の複数の通信媒体の電波状態を監視可能な電波状態監視部と、
前記移動体が走行する経路が３つ以上の複数の走行区間に分割された前記走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す情報である通信媒体情報を記憶する記憶部と、
前記移動体が走行する前記走行区間が変更される場合、前記通信媒体情報に基づいて、使用する通信媒体を切り替える制御を行う切替制御部と、
前記切替制御部の制御により使用する通信媒体を切り替える無線通信切替部と、
を備え、
前記切替制御部は、前記移動体が前記経路を走行する場合に前記走行区間の境界を含む規定されたそれぞれの監視領域において、前記複数の通信媒体のうち前記境界の直近の前記移動体の走行方向に対して後方に位置する前記走行区間で電波状態の良好な前記通信媒体および前記複数の通信媒体のうち前記境界の直近の前記移動体の走行方向に対して前方に位置する前記走行区間で電波状態の良好な前記通信媒体の電波状態を前記電波状態監視部に監視させ、前記電波状態監視部の監視結果に基づいて、前記後方に位置する前記走行区間で電波状態の良好な前記通信媒体から前記前方に位置する前記走行区間で電波状態の良好な前記通信媒体への切り替えを前記無線通信切替部に指示する、
ことを特徴とする移動体通信装置。
【請求項６】
請求項２に記載の移動体通信装置で収集された前記複数の通信媒体の電波状態の情報を取得する取得部と、
前記取得部で取得された前記複数の通信媒体の電波状態の情報を用いて通信媒体情報を生成する生成部と、
を備えることを特徴とする通信媒体情報生成装置。
【請求項７】
前記取得部は、前記移動体通信装置から差分の情報を取得し、
前記生成部は、前記差分の情報を用いて前記通信媒体情報を修正する、
ことを特徴とする請求項６に記載の通信媒体情報生成装置。
【請求項８】
移動体に搭載され、地上基地局との間で無線通信を行う移動体通信装置における通信媒体切替方法であって、
前記移動体通信装置が、前記移動体が走行する経路が複数の走行区間に分割された前記走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す情報である通信媒体情報を記憶部に記憶している場合に、
前記移動体が第１の走行区間から第２の走行区間に移動する場合、前記第１の走行区間および前記第２の走行区間の境界を含む規定された領域である監視領域において、電波状態監視部が、前記第１の走行区間で電波状態の良好な第１の通信媒体および前記第２の走行区間で電波状態の良好な第２の通信媒体の電波状態を監視する監視ステップと、
前記監視ステップにおける監視結果に基づいて、切替制御部が、前記第１の通信媒体から前記第２の通信媒体への切り替えを制御する切替制御ステップと、
前記第１の通信媒体から前記第２の通信媒体に切り替わるときの経路上の位置である指示位置が前記境界と異なる場合、前記経路上における前記指示位置と前記境界との差分の情報を前記記憶部に記憶する記憶ステップと、
を含むことを特徴とする通信媒体切替方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、移動体に搭載され、地上基地局との間で無線通信を行う移動体通信装置である。移動体通信装置は、地上基地局との通信で使用される複数の通信媒体の電波状態を監視可能な電波状態監視部と、移動体が走行する経路が複数の走行区間に分割された走行区間毎に電波状態の良好な通信媒体を示す情報である通信媒体情報を記憶する記憶部と、移動体が走行する前記走行区間が変更される場合、通信媒体情報に基づいて、使用する通信媒体を切り替える制御を行う切替制御部と、切替制御部の制御により使用する通信媒体を切り替える無線通信切替部と、を備える。切替制御部は、移動体が第１の走行区間から第２の走行区間に移動する場合、第１の走行区間および第２の走行区間の境界を含む規定された領域である監視領域において、第１の走行区間で電波状態の良好な第１の通信媒体および第２の走行区間で電波状態の良好な第２の通信媒体の電波状態を電波状態監視部に監視させ、電波状態監視部の監視結果に基づいて、第１の通信媒体から第２の通信媒体への切り替えを無線通信切替部に指示し、監視領域外では電波状態監視部に対していずれの通信媒体の電波状態も監視させない制御を行うことを特徴とする。
【国際調査報告】
2017183205.tif 000010
2017183205.tif 000011