(57)【要約】  移動体側において、所定の停止位置までの距離を測定するために、移動体に設けられ、当該移動体と当該移動体が停止すべき位置である停止位置との間の距離を、移動体／停止位置間距離として測定する距離測定装置を、第１の反射体と第２の反射体との間の距離を示す第１の反射体間隔情報を記憶する記憶部と、一定周期で周波数が連続的に変動する電磁波を送信波として送信し、前記第１の反射体及び前記第２の反射体からの反射波を受信する無線送受信部と、前記第１の反射体間隔情報を用いて、前記送信波と前記反射波の周波数の差である差分周波数に基づき、前記移動体／停止位置間距離を算出する制御部と、を備えるように構成する。
2017018021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に設けられ、当該移動体と当該移動体が停止すべき位置である停止位置との間の距離を、移動体／停止位置間距離として測定する距離測定装置であって、  第１の反射体と第２の反射体との間の距離を示す第１の反射体間隔情報を記憶する記憶部と、  一定周期で周波数が連続的に変動する電磁波を送信波として送信し、前記第１の反射体及び前記第２の反射体からの反射波を受信する無線送受信部と、  前記第１の反射体間隔情報を用いて、前記送信波と前記反射波の周波数の差である差分周波数に基づき、前記移動体／停止位置間距離を算出する制御部と、  を備えることを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の距離測定装置であって、  前記記憶部は、前記第１の反射体と前記停止位置との間の距離を示す停止位置／反射体間隔情報を記憶し、  前記制御部は、前記第１の反射体間隔情報と前記停止位置／反射体間隔情報とを用いて、前記差分周波数に基づき、前記移動体／停止位置間距離を算出することを特徴とする距離測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の距離測定装置であって、  前記移動体が予め定めた位置に到達すると、  前記無線送受信部は、前記移動体／停止位置間距離を測定するための前記送信波の送信を開始し、前記第１の反射体及び前記第２の反射体からの反射波を受信し、  前記制御部は、前記第１の反射体間隔情報を用いて、前記差分周波数に基づき、前記移動体／停止位置間距離を算出することを特徴とする距離測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の距離測定装置であって、  前記制御部により算出された前記移動体／停止位置間距離を表示する表示装置を備えることを特徴とする距離測定装置。
【請求項５】
請求項１に記載の距離測定装置であって、  前記制御部は、  前記差分周波数と前記差分周波数に対応する反射波レベルとを取得し、前記第１の反射体間隔情報を用いて、前記取得した差分周波数の中から、前記第１の反射体からの反射波に対応する第１の差分周波数と、前記第２の反射体からの反射波に対応する第２の差分周波数とを特定し、該特定した第１の差分周波数に基づき、前記移動体／停止位置間距離を算出することを特徴とする距離測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の距離測定装置であって、  前記記憶部は、第３の反射体と前記第２の反射体との間の距離を示す第２の反射体間隔情報を記憶し、  前記制御部は、前記第１の反射体間隔情報と前記第２の反射体間隔情報とを用いて、前記取得した差分周波数の中から、前記第１の反射体からの反射波に対応する第１の差分周波数と、前記第２の反射体からの反射波に対応する第２の差分周波数と、前記第３の反射体からの反射波に対応する第３の差分周波数とを特定することを特徴とする距離測定装置。
【請求項７】
請求項６に記載の距離測定装置であって、  前記第１の反射体と前記第２の反射体との間の距離と、前記第２の反射体と前記第３の反射体との間の距離とが同じ距離であることを特徴とする距離測定装置。
【請求項８】
移動体に設けられた第１の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の無線通信装置と、複数の反射体とを備えた無線通信システムであって、  前記第１の無線通信装置は、  前記第２の無線通信装置との間でデータ伝送を行い、かつ、前記移動体と前記移動体の停止位置との間の距離である移動体／停止位置間距離を測定するための無線送受信を行う無線送受信部を備え、  前記第２の無線通信装置との間でデータ伝送を行う第１のモードにおいて、前記移動体が、前記移動体／停止位置間距離の測定を開始する位置である距離測定開始位置に到達すると、前記第１のモードを終了して、前記移動体／停止位置間距離を測定する第２のモードに移行し、  前記第２のモードにおいて、前記無線送受信部から送信された電磁波が前記複数の反射体で反射された反射波を受信し、前記複数の反射体間の距離を示す反射体間隔情報を用いて、前記受信した反射波に基づき、前記移動体／停止位置間距離を算出することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項８に記載の無線通信システムであって、  前記第１の無線通信装置は、  前記第１のモードにおいて、前記距離測定開始位置に到達したことを、前記第２の無線通信装置からの受信信号の受信強度が所定値以上になることにより判定、あるいは、前記第２の無線通信装置が受信する受信信号の受信強度が所定値以上になったことを、前記第２の無線通信装置から受信することにより判定、あるいは、前記移動体に設けられた位置測定装置により判定、あるいは、当該第１の無線通信装置に対する操作者からの指示入力により判定することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項８に記載の無線通信システムであって、  前記第１の無線通信装置は、  前記第２のモードにおいて前記移動体の停止を検出すると、前記第２のモードを終了して、前記第２の無線通信装置との間でデータ伝送を行うことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体と停止位置との間の距離を測定する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、駅ホームにおいて列車が実際に停止する位置は、運転士のスキルにより変動する。列車が所定の停止位置（停止線）前後の位置で停止してしまうこともしばしばあり、停止する位置の調整に時間を要すると、列車の運行スケジュールに影響が出る可能性がある。【０００３】
下記の特許文献１には、列車の位置推定を行う場合に、走行中に位置推定精度が変化したときに、最適な停止目標を算出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４４０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、移動体側（例えば列車等）において、所定の停止位置までの距離を測定することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための、本発明に係る距離測定装置の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、  移動体に設けられ、当該移動体と当該移動体が停止すべき位置である停止位置との間の距離を、移動体／停止位置間距離として測定する距離測定装置であって、  第１の反射体と第２の反射体との間の距離を示す第１の反射体間隔情報を記憶する記憶部と、  一定周期で周波数が連続的に変動する電磁波を送信波として送信し、前記第１の反射体及び前記第２の反射体からの反射波を受信する無線送受信部と、  前記第１の反射体間隔情報を用いて、前記送信波と前記反射波の周波数の差である差分周波数に基づき、前記移動体／停止位置間距離を算出する制御部と、  を備えることを特徴とする距離測定装置。【０００７】
また、上記の課題を解決するための、本発明に係る無線通信システムの代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、  移動体に設けられた第１の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置との間で無線通信を行う第２の無線通信装置と、複数の反射体とを備えた無線通信システムであって、  前記第１の無線通信装置は、  前記第２の無線通信装置との間でデータ伝送を行い、かつ、前記移動体と前記移動体の停止位置との間の距離である移動体／停止位置間距離を測定するための無線送受信を行う無線送受信部を備え、  前記第２の無線通信装置との間でデータ伝送を行う第１のモードにおいて、前記移動体が、前記移動体／停止位置間距離の測定を開始する位置である距離測定開始位置に到達すると、前記第１のモードを終了して、前記移動体／停止位置間距離を測定する第２のモードに移行し、  前記第２のモードにおいて、前記無線送受信部から送信された電磁波が前記複数の反射体で反射された反射波を受信し、前記複数の反射体間の距離を示す反射体間隔情報を用いて、前記受信した反射波に基づき、前記移動体／停止位置間距離を算出することを特徴とする無線通信システム。
【発明の効果】
【０００８】
上述のように構成すると、移動体側において、所定の停止位置までの距離を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における距離測定システムを説明する図である。
【図２】本発明の実施形態における距離測定処理を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態における距離測定装置の構成図である。
【図４】第１実施例における距離測定システムの動作概要を説明する図である。
【図５】第１実施例における距離測定システムの通信シーケンス図である。
【図６】第１実施例における距離測定システムの通信フォーマットである。
【図７】第１実施例における車上無線通信装置の構成図である。
【図８】第１実施例における車上無線通信装置のデータ伝送動作を説明する図である。
【図９】第１実施例における車上無線通信装置の距離測定動作を説明する図である。
【図１０】第１実施例における車上無線通信装置の距離測定処理を説明する図である。
【図１１】第１実施例における車上無線通信装置の距離測定処理を説明する図である。
【図１２】第１実施例における地上無線通信装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態における距離測定システムを説明する図である。  図１において、５０は、駅ホーム（プラットホーム）である。５０ａは、駅ホーム５０に設定された停止位置（停止線）である。停止位置５０ａは、車両１（本実施形態では列車）が停止すべき位置を示すもので、例えば、車両１の進行方向における前端が停止する位置を示す。停止位置５０ａは、人間が視覚可能な停止線として設置してもよいし、視覚不可能なように設置してもよい。図１は、車両１が、停止位置５０ａの方向へ進行し、駅ホーム５０に停止しようとしている状態を示す。
【００１１】
１１０は、後述する距離測定装置２０から発射された電磁波を反射する反射体である。距離測定装置２０は、反射体１１０で反射された電磁波を受信することにより、距離測定動作を行う。図１の例では、反射体１１０は、停止位置に最も近い反射体１１０（１）、２番目に近い反射体１１０（２）、３番目に近い反射体１１０（３）の３つが設けられているが、３つ以外の複数であってもよい。複数設けることにより、距離測定装置２０における距離測定動作が、より確実に行える。距離測定動作の詳細は後述する。反射体１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）を代表して説明するときは、反射体１１０と称する。なお、図１の例ではすべての反射体１１０を駅ホーム５０上に設置しているが、本発明はこれに限定されず、一部または全部の反射体１１０が駅ホーム５０ではなく駅ホーム５０の先（車両１の進行方向側）の沿線上に設置されてもよい。これらの設置条件は距離測定装置２０のレーダー範囲Ｒに応じて決定することが好ましい。
【００１２】
本実施形態では、図１に示すように、３つの反射体１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）が、車両１の進行方向に沿って、進行方向と略平行に、それぞれ所定の間隔（例えば５ｍ）を空けて配置されている。反射体１１０（１）と反射体１１０（２）の間隔はＬ１、反射体１１０（２）と反射体１１０（３）の間隔はＬ２である。また、停止位置５０ａと反射体１１０（１）の間の距離はＬ０である。距離Ｌ１とＬ２は、異なってもよいが、同一である方が、距離測定装置２０における距離測定動作が容易となるので好ましい。また、距離Ｌ０をゼロに設定する構成も可能である。
【００１３】
各反射体１１０は、例えば金属製であり、駅ホーム５０における他の物質よりも反射率が大きくなるように、各反射体１１０の材質を設定している。このため、後述の図２（ａ）〜（ｃ）に示すような反射波レベル（反射体１１０の位置からの反射波レベルが他の位置からの反射波レベルよりも大きい）を得ることが可能となる。また、各反射体１１０は、反射波を車両１の方向へ反射できるような形状としている。例えば、各反射体１１０の反射面を、平板状や円柱状としたり、好ましくは、９０度の内角を有する２枚の平板で構成され、上記内角が車両１に対向する反射体とする。
【００１４】
２０は、移動体である車両１に設けられ、距離測定用の電磁波を発射し、反射体１１０からの反射波を受信して距離測定を行う距離測定装置（車上局）である。２４は、車両１に設けられた表示装置（モニタ）、２０ｂは運転士である。距離測定装置２０は、表示装置２４と通信接続され、距離測定動作時において、測定した距離を表示装置２４に表示させる。距離測定装置２０は、アンテナ２３ａを含むように構成され、アンテナ２３ａを用いて、距離測定動作（レーダー動作）を行う。
【００１５】
レーダー動作（レーダーモード）とは、距離測定装置２０から、駅ホーム５０に設置された反射体１１０へ電磁波を送信し、反射体１１０で反射された電磁波を受信して、送受信された電磁波の周波数差に基づき、距離測定装置２０と反射体１１０との間の距離を測定する動作である。距離測定動作の詳細は、図９〜１１を用いて後述する。
【００１６】
距離測定装置２０のアンテナ２３ａは、反射体１１０へ電磁波を送信するとともに、反射体１１０で反射された電磁波を受信でき、かつ、反射体１１０以外の方向からの電磁波受信を抑制できるように、左右方向及び上下方向に指向性を有することが好ましい。なお、図１において左右方向とは、車両１の進行方向に向かって左方向及び右方向を指し、上下方向とは、車両１の上下方向（図１の紙面を垂直に貫く方向）を指す。
【００１７】
アンテナ２３ａは、上述したように、反射体１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）をカバーするように、向きや指向性が決定される。図１の例では、アンテナ２３ａの指向性を、レーダー範囲Ｒとして示す。アンテナ２３ａは、レーダー動作において、例えば１０ｍ先において１０ｃｍ程度の範囲内に収まるビーム状の電磁波を送信できる指向性を有する。
【００１８】
アンテナ２３ａは、車両１の進行方向に向かって左側（車両１の中心から左側）に設置することが好ましい。このようにすると、車両１が停止位置５０ａに近づくときにアンテナ２３ａから発射された指向性を有する電磁波が、各反射体１１０から外れ難くなる。つまり、車両１が各反射体１１０に近い位置にある場合でも、アンテナ２３ａから発射された電磁波を各反射体１１０へ照射することができる。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態における距離測定処理を説明する図である。図２（ａ）〜（ｃ）は、車両１が停止位置５０ａの方へ進行しているときに、それぞれ位置Ａ〜Ｃにおいて、距離測定装置２０で解析された反射波の様子を示す。図２（ａ）〜（ｃ）の縦軸は、それぞれ位置Ａ〜Ｃにおいて検出された反射波レベルであり、図２（ａ）〜（ｃ）の横軸は、距離測定装置２０と反射位置との間の距離を示す。反射波レベルとは、反射波の受信強度を示すものであり、例えば、受信信号強度や受信電界強度である。距離測定装置２０と反射位置との間の距離は、後述する距離測定動作により測定される。
【００２０】
すなわち、図２（ａ）は、距離測定装置２０が位置Ａにある場合に、距離測定装置２０からの距離に応じた位置で反射された反射波のレベルを示す。図２（ａ）の例では、距離測定装置２０からの距離がＤａの位置Ｐ１から反射された反射波のレベルと、距離測定装置２０からの距離が（Ｄａ＋Ｌ１１）の位置Ｐ２から反射された反射波のレベルと、距離測定装置２０からの距離が（Ｄａ＋Ｌ１１＋Ｌ１２）の位置Ｐ３から反射された反射波のレベルが、他の位置から反射された反射波のレベルよりも大きい。
【００２１】
Ｄａは、図１における、アンテナ２３ａと反射体１１０（１）との間の距離Ｘ１である。Ｌ１１は、距離Ｘ１と、アンテナ２３ａと反射体１１０（２）との間の距離Ｘ２との差である。アンテナ２３ａと反射体１１０（１）との間の距離が、ある程度以上あれば、Ｌ１１は、図１のＬ１とほぼ等しい。同様に、Ｌ１２は、距離Ｘ２と、アンテナ２３ａと反射体１１０（３）との間の距離Ｘ３との差である。アンテナ２３ａと反射体１１０（２）との間の距離が、ある程度以上あれば、Ｌ１２は、図１のＬ２とほぼ等しい。
【００２２】
すなわち、停止位置５０ａと各反射体１１０との間の距離が、ある程度以上あれば、Ｌ１とＬ１１、Ｌ２とＬ１２は、ほぼ等しい。また、停止位置５０ａと各反射体１１０との間の距離に拘わらず、Ｌ１とＬ２の比率と、Ｌ１１とＬ１２の比率は、ほぼ等しい。
【００２３】
上述したように、各反射体１１０からの反射波のレベルは、各反射体１１０以外からの反射波のレベルよりも大きい。したがって、図２（ａ）は、位置Ｐ１〜Ｐ３に、それぞれ、反射体１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）があることを示す。
【００２４】
同様に、図２（ｂ）は、距離測定装置２０が位置Ｂにある場合に、距離測定装置２０からの距離に応じた位置で反射された反射波のレベルを示す。位置Ｂは、車両１が位置Ａよりも進行した位置である。図２（ｂ）の例では、距離測定装置２０からの距離がＤｂの位置Ｐ４と、距離測定装置２０からの距離が（Ｄｂ＋Ｌ１１）の位置Ｐ５と、距離測定装置２０からの距離が（Ｄｂ＋Ｌ１１＋Ｌ１２）の位置Ｐ６とから反射された反射波のレベルが、他の位置から反射された反射波のレベルよりも大きい。これは、位置Ｐ４〜Ｐ６に、それぞれ、反射体１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）があることを示す。
【００２５】
なお、厳密には、図２（ａ）におけるＬ１１及びＬ１２と、図２（ｂ）におけるＬ１１及びＬ１２と、図２（ｃ）におけるＬ１１及びＬ１２とは、互いに異なるが、アンテナ２３ａと反射体１１０（１）との間の距離がある程度以上あれば、ほぼ等しい。また、Ｌ１１とＬ１２の比率は、Ｌ１とＬ２の比率とほぼ等しい。
【００２６】
同様に、図２（ｃ）は、距離測定装置２０が位置Ｃにある場合に、距離測定装置２０からの距離に応じた位置で反射された反射波のレベルを示す。位置Ｃは、車両１が位置Ｂよりも進行した位置である。図２（ｃ）の例では、距離測定装置２０からの距離がＤｃの位置Ｐ７と、距離測定装置２０からの距離が（Ｄｃ＋Ｌ１１）の位置Ｐ８と、距離測定装置２０からの距離が（Ｄｃ＋Ｌ１１＋Ｌ１２）の位置Ｐ９とから反射された反射波のレベルが、他の位置から反射された反射波のレベルよりも大きい。これは、位置Ｐ７〜Ｐ９に、それぞれ、反射体１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）があることを示す。
【００２７】
こうして、距離測定装置２０は、各反射体１１０からの反射波を受信したときに、反射波の受信レベルが予め定めた第１の値よりも高い複数の反射波の間隔が、ほぼ所定の間隔（Ｌ１やＬ２）であることを認識すること、または、等間隔で第１の値よりも高い３つの反射波があることを認識することにより、上記受信レベルが第１の値よりも高い複数の反射波が、各反射体１１０からの反射波であると判定し、距離測定装置２０と各反射体１１０との間の距離を測定することができる。上記第１の値は、実験等により得ることができ、各駅ホーム５０毎に適切な値（反射体１１０周囲の物質からの反射波と区別が可能な値）とすることが好ましい。
【００２８】
例えば、図２（ａ）の場合は、反射波レベルの大きい位置Ｐ１とＰ２の間隔が、Ｌ１とほぼ同じＬ１１であり、反射波レベルの大きい位置Ｐ２とＰ３の間隔が、Ｌ２とほぼ同じＬ１２であることを認識することにより、位置Ｐ１とＰ２とＰ３の反射波が、それぞれ、反射体１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）からの反射波であることを認識でき、反射体１１０（１）と距離測定装置２０との間の距離Ｄａを測定することができる。なお、等間隔で第１の値よりも高い３つの反射波があることを認識する場合には、反射波レベルの大きい位置Ｐ１とＰ２の間隔と、反射波レベルの大きい位置Ｐ２とＰ３の間隔が等しいことを認識することにより、位置Ｐ１とＰ２とＰ３の反射波が、それぞれ、反射体１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）からの反射波であることを認識する。距離Ｄａの測定方法は、図９〜１１を用いて後述する。
【００２９】
そして、停止位置５０ａと反射体１１０（１）の間の距離Ｌ０は既知であるので、距離測定装置２０は、ＤａからＬ０を差し引くことにより、距離測定装置２０と停止位置５０ａとの間の距離（つまり、車両１と停止位置５０ａとの間の距離）である移動体／停止位置間距離を得ることができる。
【００３０】
なお、距離測定装置２０は、反射体１１０（１）と距離測定装置２０との間の距離Ｄａを測定する代わりに、反射体１１０（２）と距離測定装置２０との間の距離Ｄａ（２）や、反射体１１０（３）と距離測定装置２０との間の距離Ｄａ（３）を測定するようにしてもよい。距離Ｄａ（２）を測定する場合、距離測定装置２０は、Ｄａ（２）から（Ｌ０＋Ｌ１）を差し引くことにより、距離測定装置２０と停止位置５０ａとの間の距離を得ることができる。
【００３１】
また、上述の例では、距離測定装置２０は、反射波の受信レベルが高い複数の反射波の間隔が、ほぼ所定の間隔（Ｌ１やＬ２）であることを認識することにより、上記受信レベルが高い複数の反射波が、各反射体１１０からの反射波であることを認識した。しかし、距離測定装置２０は、反射波の受信レベルが高い複数の反射波の間隔の比率が、ほぼ所定の比率（Ｌ１：Ｌ２）であることを認識することにより、上記受信レベルが高い複数の反射波が、各反射体１１０からの反射波であることを認識するようにしてもよい。
【００３２】
あるいは、距離測定装置２０は、反射波の受信レベルが高い複数の反射波の間隔が、ほぼ所定の間隔（Ｌ１やＬ２）であることと、反射波の受信レベルが高い複数の反射波の間隔の比率が、ほぼ所定の比率（Ｌ１：Ｌ２）であることの両方を認識することにより、上記受信レベルが高い複数の反射波が、各反射体１１０からの反射波であることを認識するようにしてもよい。
【００３３】
各反射体１１０は、鉛直方向に延びる支持物により支持することが好ましい。例えば、各反射体１１０を、駅ホーム５０の天井から鉛直に吊るすように設置したり、地上から鉛直に支えるように、柱を設けて柱に設置する。このようにすると、車両１の横方向における反射体１１０の設置に要する大きさ（図１における左右の幅）を小さくすることができる。
【００３４】
図１の例では、各反射体１１０は、駅ホーム５０に設けられているが、停止位置５０ａの後方であって駅ホーム５０から外れた場所に設けるようにしてもよい。このようにすると、駅ホーム５０上の障害物（人や物）がレーダー用電磁波を遮ることが抑制できるので、距離測定の障害となることを抑制できる。また、各反射体１１０の位置と停止位置５０ａとの間の距離が長いので、上述したように、Ｌ１１とＬ１２の長さを、それぞれＬ１とＬ２の長さとほぼ同じにすることができ、また、Ｌ１１とＬ１２の比率とＬ１とＬ２の比率とをほぼ同じにすることができる。
【００３５】
なお、図１の例では、反射体１１０を３つ用いたが、反射体１１０を２つ用いる構成としてもよく、４つ以上の反射体１１０を用いる構成としてもよい。反射体１１０の数が多いほど、反射体１１０の位置を特定することの確実性が向上する。本発明の発明者の検討結果によれば、反射体１１０を３つ用いる場合は、反射体１１０を２つ用いる場合に比べ、反射体１１０の位置を特定することの確実性が格段に向上する。
【００３６】
図３は、本発明の実施形態における距離測定装置の構成図である。  距離測定装置２０は、距離測定装置２０を構成する各部の制御を行う制御部２１と、各種情報を記憶する記憶部２２と、送信信号を無線送信し受信信号を無線受信する無線送受信部２３とを含むように構成される。距離測定装置２０に、各種情報を表示する表示装置２４を含ませるように構成してもよい。表示装置２４は、各種情報を出力（例えば音声出力）する出力装置として構成してもよい。
【００３７】
記憶部２２は、反射体間隔情報２２ａと停止位置間隔情報（停止線間隔情報）２２ｂとを含むように記憶する。反射体間隔情報２２ａとは、複数の反射体１１０間の距離を示す情報であり、例えば、上述した距離Ｌ１や距離Ｌ２である。停止位置間隔情報２２ｂとは、停止位置５０ａと反射体１１０との間の距離を示す停止位置／反射体間隔情報である。例えば、停止位置間隔情報２２ｂとは、停止位置５０ａと停止位置５０ａに最も近い反射体１１０（１）との間の距離を示す情報であり、この場合、上述した距離Ｌ０である。なお、停止位置間隔情報２２ｂは、停止位置５０ａと反射体１１０（２）との間の距離を示す情報や、停止位置５０ａと反射体１１０（３）との間の距離を示す情報とすることもできる。
【００３８】
制御部２１は、距離測定動作（車両１から停止位置５０ａまでの距離を測定する動作）を開始する距離測定開始位置を検出する位置検出部２１ａと、距離測定装置２０と停止位置５０ａとの間の距離（つまり、車両１の先端と停止位置５０ａとの間の距離）を算出する距離算出部２１ｂとを含むように構成される。
【００３９】
位置検出部２１ａは、距離測定装置２０（つまり車両１）が距離測定開始位置に到達したことを検出する。距離測定開始位置は、距離測定装置２０が停止位置５０ａから所定の距離だけ離れた位置である。
【００４０】
例えば、距離測定開始位置は、後述の第１実施例で示すように、地上無線通信装置１００から受信したモード切替要求（図５のステップＳ９）に基づき、取得することができる。地上無線通信装置１００は、車上無線通信装置１０から受信した受信信号の強度に基づき、レーダーモード（距離測定モード）への切替を要求するモード切替要求を、車上無線通信装置１０へ送信する。なお、距離測定開始位置は、車上無線通信装置１０が地上無線通信装置１００から受信した受信信号の強度に基づき、取得するよう構成してもよい。
【００４１】
あるいは、距離測定開始位置は、走行中の車両１の始発駅や前駅からの距離と、記憶部２２に記憶された停止位置５０ａの位置情報（始発駅や前駅からの距離情報）とに基づき、取得することができる。走行中の車両１の始発駅や前駅からの距離は、制御部２１が車両１から刻々と取得する。
【００４２】
あるいは、距離測定開始位置は、距離測定装置２０付近の車両１内に搭載されたＧＰＳ（Global Positioning System）端末から得られる距離測定装置２０の位置情報と、記憶部２２に記憶された停止位置５０ａの位置情報や距離測定開始位置や範囲情報とに基づき、取得することができる。また、ＧＰＳ端末の代わりにジャイロセンサの情報に基づいて始発駅や前駅からの走行距離を算出して現在位置を検出してもよい。
【００４３】
あるいは、運転士２０ｂが、線路に沿って配置された距離標識を見て、距離測定開始位置に到達したと認識すると、距離測定装置２０の操作部（不図示）から制御部２１に、距離測定開始を指示するように構成してもよい。
【００４４】
距離算出部２１ｂは、無線送受信部２３で受信した反射波に基づき、図２で示すような、反射波のレベルと反射位置との相関関係を取得する。そして、距離測定装置２０と停止位置５０ａとの間の距離Ｄｓ（移動体／停止位置間距離）を算出する。具体的には、距離算出部２１ｂは、図２で説明したように、反射波のレベルと反射体間距離（Ｌ１やＬ２）とを用いて、例えば、距離測定装置２０に最も近い反射体１１０（１）を特定する。そして、距離測定装置２０と反射体１１０（１）との間の距離Ｄを取得し、次に、距離Ｄと、停止位置５０ａと反射体１１０（１）との間の距離Ｌ０（停止位置／反射体間隔情報）と基づき、距離Ｄｓを算出する。具体的には、距離Ｄから距離Ｌ０を差し引いて距離Ｄｓを算出する。
【００４５】
なお、複数の反射体１１０間の距離を示す反射体間隔情報２２ａは、上述したように、複数の反射体１１０間の距離そのものであってもよいが、複数の反射体１１０間の距離を特定できる情報であればよい。例えば、図１で車両１が所定の位置にある場合において、アンテナ２３ａと反射体１１０（１）との間の距離Ｘ１と、アンテナ２３ａと反射体１１０（２）との間の距離Ｘ２との差であるＬ１１を、反射体１１０（１）と反射体１１０（２）の間の距離を示す反射体間隔情報２２ａとして用いてもよい。
【００４６】
距離算出部２１ｂで刻々と算出される距離Ｄｓの情報は、表示装置２４へ送信され、表示装置２４で刻々と表示される。表示装置２４では、距離Ｄｓの情報は、デジタル数値の表示、又はアナログ表示される。このように、車両１の運転席において停止位置５０ａまでの距離をリアルタイムに表示することができるので、運転士２０ｂへの停止動作支援を確実に行うことができる。また、停止位置５０ａまでの距離に応じた速度やブレーキ操作をガイダンスするよう構成してもよく、その場合は、さらに利便性を向上できる。
【００４７】
制御部２１は、ハードウエア構成としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と制御部２１の動作プログラム等を格納するメモリを備えており、ＣＰＵは、この動作プログラムに従って動作する。
【００４８】
無線送受信部２３は、送受信アンテナ２３ａを含むように構成され、距離測定用の送信信号を無線送信し、複数の反射体１１０で反射された受信信号（反射波）を無線受信する。無線受信された反射波は、デジタル値に変換された後、制御部２１へ送られ、上記距離Ｄｓが算出される。
【００４９】
（第１実施例）  図４は、本発明の実施形態の第１実施例における距離測定システムの動作概要を説明する図である。第１実施例の距離測定装置２０は、後述する図７に示すように、地上無線通信装置１００との間で無線通信を行う車上無線通信装置１０（不図示）の構成の一部を用いて構成される。つまり、車上無線通信装置１０は、距離測定装置２０を含む。車上無線通信装置１０は、車両１の前端に搭載される。車上無線通信装置１０が距離測定開始位置に到達するまでの間、車上無線通信装置１０と地上無線通信装置１００は、それぞれのアンテナ１０ａ（不図示）とアンテナ１００ａ（不図示）を介して、互いにデータ伝送用の無線通信を行う。
【００５０】
車上無線通信装置１０は、距離測定開始位置に到達した後、距離測定動作を開始するレーダーモードになり、距離測定用の電磁波を、距離測定装置２０のアンテナ２３ａから発射する。図４の例では、距離測定開始位置は、停止位置５０ａから約２０ｍ離れた位置である。なお、アンテナ１０ａとアンテナ２３ａを共用する構成としてもよい。
【００５１】
図４（ａ）は、車両１と駅ホーム５０等との位置関係を示す。図４（ａ）において、車上無線通信装置１０のアンテナ１０ａと、距離測定装置２０のアンテナ２３ａは、車両１の前部に設置され、地上無線通信装置１００のアンテナ１００ａは、車両１の走行に障害とならない地上側の位置に設置されている。また、駅ホーム５０には、車上無線通信装置１０からの距離測定用電磁波を反射する反射体１１０が設置されている（不図示）。車両１の先頭部分が停止位置５０ａで停止したときに、アンテナ１０ａとアンテナ１００ａ、アンテナ２３ａと反射体１１０は、それぞれ所定の距離を空けて位置するようになっている。
【００５２】
図４（ｂ）は、地上無線通信装置１００で受信する電磁波（つまり、車上無線通信装置１０から受信する受信信号）の受信強度を示す。受信強度としては、距離を反映できる指標であればよく、例えば、受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）や、受信電界強度等を用いることができる。
【００５３】
駅ホーム５０に入線してきた車両１は、８０〜６０ｋｍ／ｈの速度で停止位置５０ａから約２００ｍ程度の位置に到達し、さらに、６０〜１０ｋｍ／ｈの速度で停止位置５０ａから約２０ｍ程度の位置（距離測定開始位置）に到達する。この間、車上無線通信装置１０は、モード切替要求を地上無線通信装置１００から受信するまで、地上無線通信装置１００との間のデータ伝送（データ通信）を継続する（第１のモード）。地上無線通信装置１００がモード切替要求を送信するのは、車上無線通信装置１０から受信した電磁波の受信強度が所定の大きさ（第１の値）以上になるときであり、車上無線通信装置１０（つまり車両１）の位置が、停止位置５０ａから約２０ｍ程度になったときである。
【００５４】
地上無線通信装置１００からモード切替要求を受信すると、車上無線通信装置１０は、データ伝送動作からレーダー動作に切り替わり、距離測定レーダーとして動作する（レーダーモード：第２のモード）。すなわち、車上無線通信装置１０は、車両１が１０〜０ｋｍ／ｈの速度で停止位置５０ａの位置に到達するまで、レーダーモードになり、距離測定用の電磁波（レーダー電磁波）を反射体１１０に向けて送信する。
【００５５】
レーダー電磁波は、車両１が停止するまでの間に、微小時間間隔で繰り返し送信され、反射体１１０との間の距離が、繰り返し測定される。車両１が停止するまでの間、測定された距離は、次第に小さくなる。車両１が停止すると、測定距離に変化が無くなるので、車上無線通信装置１０は、この状態を停車状態と判断する。停車状態になると、車上無線通信装置１０は、再びデータ伝送モードに切り替わり、地上無線通信装置１００との間でデータ伝送を行う（第３のモード）。
【００５６】
第３のモードにおいて、車両１が再び進行を開始して移動状態になると、車上無線通信装置１０のアンテナ１０ａは、地上無線通信装置１００のアンテナ１００ａの位置を通り過ぎる。すると、車上無線通信装置１０は、地上無線通信装置１００からの電磁波を受信することができず、車上無線通信装置１０で受信する受信強度が所定の第２の値以下（例えばゼロ）になる。受信強度が第２の値以下になると、車上無線通信装置１０は、上記第１のモードに戻る。
【００５７】
図５は、第１実施例における距離測定システムの通信シーケンス図である。  第１実施例においては、この距離測定システムでの使用周波数は、車上無線通信装置１０及び地上無線通信装置１００とも、送信１波、受信１波であり、６０ＧＨｚ帯（例えば、６０ＧＨｚ）の電磁波を用いる。６０ＧＨｚ帯の電磁波を用いると、データ伝送と距離測定の両方を行うことが容易になる。なお、６０ＧＨｚ帯以外の電磁波、例えば、２４ＧＨｚ帯や７６ＧＨｚ帯の電磁波を用いることも可能である。
【００５８】
図５に示すように、地上無線通信装置１００の初期状態は、第１のモードにおいて車上無線通信装置１０からの無線信号を待受ける待受状態（ステップＳ１）である。図５の例は、車上無線通信装置１０が、地上無線通信装置１００をポーリング呼び出し信号により呼び出し（ステップＳ２）、ポーリング応答信号による応答（ステップＳ３）のあった地上無線通信装置１００と通信接続する方式である。
【００５９】
図６は、第１実施例における距離測定システムの通信フォーマットである。  図６（ａ）は、ポーリング呼び出し信号のフォーマットであり、送信元である車上無線通信装置１０を特定する識別子である装置番号、車両１を特定する識別子である列車番号、データを含むように構成される。このデータには、地上無線通信装置１００へデータの返答を要求するコマンド（データ返答要求）が含まれる。
【００６０】
図６（ｂ）は、ポーリング応答信号のフォーマットであり、送信元である地上無線通信装置１００を特定する識別子である装置番号、該地上無線通信装置１００が設けられた駅を特定する識別子である駅番号、該地上無線通信装置１００が設けられたホーム５０を特定する識別子であるホーム番号、データを含むように構成される。このデータには、ポーリング呼び出し信号のコマンド（データ返答要求）に対するＡＣＫ応答が含まれる。このＡＣＫ応答は、返答データの送信準備終了を意味する。
【００６１】
図６（ｃ）は、車上無線通信装置１０から地上無線通信装置１００へ伝送されるデータ伝送信号のフォーマットであり、車上無線通信装置１０を特定する識別子である装置番号、車両１を特定する識別子である列車番号、装置状況、伝送データを含むように構成される。
【００６２】
図６（ｄ）は、地上無線通信装置１００から車上無線通信装置１０へ伝送されるデータ伝送信号のフォーマットであり、送信元である地上無線通信装置１００を特定する識別子である装置番号、該地上無線通信装置１００が設けられた駅を特定する識別子である駅番号、該地上無線通信装置１００が設けられたホーム５０を特定する識別子であるホーム番号、装置状況、伝送データを含むように構成される。
【００６３】
こうして、車上無線通信装置１０と地上無線通信装置１００との間で、無線回線の接続を実現する。回線接続の有無を確認する為に、ポーリング呼び出し信号は、継続して繰り返し送信され、間欠的なデータ伝送の間においても送信される。
【００６４】
図５において、車両１と停止位置５０ａとの間の距離が、約２００ｍから約２０ｍの間（つまり第１のモードの間）、第１のモードの車上無線通信装置１０は、間欠的に、図６（ａ）に示すフォーマットのポーリング呼び出し信号“呼”（ステップＳ２）を繰り返し送信し、地上無線通信装置１００からのポーリング応答信号“応”（ステップＳ３）を待つ状態となる。
【００６５】
車上無線通信装置１０からの”呼”（ステップＳ２）を受信すると、地上無線通信装置１００は、ポーリング呼び出し信号に含まれる情報に基づき、通信相手である車上無線通信装置１０の装置番号、列車番号を認識し、その妥当性を確認する。妥当と判定した場合、地上無線通信装置１００は、自身の待受状態を解除し、データの送信準備が完了していることを意味するポーリング応答信号“応”（ステップＳ３）を、図６（ｂ）に示すフォーマットで送信する。
【００６６】
ポーリング応答信号“応”を受信すると、車上無線通信装置１０は、ポーリング応答信号に含まれる情報に基づき、通信相手である地上無線通信装置１００の装置番号、駅番号、ホーム番号を認識し、その妥当性を確認する。妥当と判定した場合、車上無線通信装置１０は、地上無線通信装置１００に対し、図６（ｃ）に示すフォーマットでデータを送信する（ステップＳ４）。このデータには、処理継続を示すコマンドが含まれている。
【００６７】
地上無線通信装置１００は、車上無線通信装置１０からのデータを受信すると、図６（ｄ）に示すデータ伝送フォーマットを用いて、データ“了”（ステップＳ５）を送信する。データ“了”は、ステップＳ４のデータを受信できたことを意味する。
【００６８】
データ“了”（ステップＳ５）を送信した後、車上無線通信装置１０と地上無線通信装置１００は、ポーリング送信（ステップＳ２）からデータ“了”（ステップＳ５）までの、伝送モードにおける通信プロトコルを繰り返す。第１のモードは、車両１が停止位置５０ａに対し約２０ｍに近づくまで継続される。第１のモードにおいて、地上無線通信装置１００は、車上無線通信装置１０からデータ受信したときに、受信強度（受信レベル）が所定の大きさ（第１の値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００６９】
受信強度が第１の値であるときの車両１の位置は、停止位置５０ａから約２０ｍの位置である。受信強度が大きくなるほど、車両１の位置は停止位置５０ａに近い。受信強度と車両１の位置との関係は、予め測定して調べておく。  なお、受信強度による距離測定の精度は、レーダーモードによる距離測定の精度よりも低い。本実施例では、車両１が停止位置に近づいたときにレーダーモードによる距離測定を行うことで、距離測定の精度を向上させている。
【００７０】
第１のモードにおいて、車上無線通信装置１０からのポーリング呼び出し信号又は伝送データ（ステップＳ７）の受信強度が第１の値以上になると（ステップＳ８のＲＳＳＩ判定）、つまり、車両１と停止位置５０ａとの間の距離が約２０ｍ以下になると、地上無線通信装置１００は、レーダーモードへの切替を要求するモード切替要求（ステップＳ９）を、図６（ｄ）に示すデータ伝送フォーマットを用いて、車上無線通信装置１０へ送信するとともに、車上無線通信装置１０からの停車完了信号を待受ける停車完了待受状態へ切り替わる（ステップＳ１０）。
【００７１】
モード切替要求（ステップＳ９）を受信した車上無線通信装置１０は、第１のモードを終了し、ポーリング呼び出し信号の送信を停止して、反射体１１０との間の距離を測定する距離測定動作（レーダー動作）を行うレーダーモード、つまり、第２のモードになる（ステップＳ１１）。
【００７２】
レーダーモードへ切り替わった車上無線通信装置１０は、車両１が停止位置５０ａに近づき停止するまでの間、レーダー動作を行う。レーダー動作では、車上無線通信装置１０は、車両１と停止位置５０ａとの間の距離が一定の値になるまで（つまり、車両１の停止を判定するまで）、電磁波を送信し、その反射波を検出して距離を測定する動作を、例えば数ｍ秒〜数秒の間隔で、周期的に繰り返し行う（ステップＳ１１）。
【００７３】
車両１が停止すると、繰り返しのレーダー動作により車上無線通信装置１０が検出する距離に変化が無くなる。これにより、車上無線通信装置１０は、車両１の停止を検出する（ステップＳ１２）。
【００７４】
車両１の停止を検出すると、車上無線通信装置１０は、レーダー動作を停止し（つまり、第２のモードを終了し）、第３のモードに切り替わり、停車完了待受状態（ステップＳ１０）となっている地上無線通信装置１００へ、図６（ｄ）に示すデータ伝送フォーマットを用いて、停車完了信号を送信する（ステップＳ１３）。つまり、車上無線通信装置１０は、地上無線通信装置１００を伝送モードへ復帰させる制御信号を送信する。
【００７５】
停車完了信号を受信した地上無線通信装置１００は、停車完了待受状態を解除し、車上無線通信装置１０から送信されるポーリング呼び出し信号又は伝送データを待ち受ける待受状態になる（ステップＳ１４）。そして、前述したステップＳ２〜Ｓ５と同様に、ポーリング呼び出し信号“呼”（ステップＳ１５）からデータ伝送“了”（ステップＳ１８）までの動作を繰り返し行う。
【００７６】
次に、停車していた車両１が出発し、車上無線通信装置１０と地上無線通信装置１００とが通信できない状態になると、車上無線通信装置１０からのポーリング呼び出し信号“呼“に対して、地上無線通信装置１００からのポーリング応答信号”応”が無い状態が続く。この状態が所定時間続くことにより、車上無線通信装置１０は、それまでの通信相手であった地上無線通信装置１００との間の通信が終了したことを認識し、その地上無線通信装置１００に関する情報（地上無線通信装置１００の装置番号や、駅番号や、ホーム番号）をリセットし、第１のモードに切り替わる。そして、ポーリング呼び出し信号による“呼”動作を繰り返し行う。
【００７７】
また、地上無線通信装置１００においても、車上無線通信装置１０からのポーリング呼び出し信号を受信できない状態が続く。この状態が所定時間続くことにより、それまでの通信相手であった車上無線通信装置１０との間の通信が終了したことを認識し、その車上無線通信装置１０に関する情報（車上無線通信装置１０の装置番号や、列車番号）をリセットし、第１のモードに切り替わる。そして、ポーリング呼び出し信号の待受状態になる。
【００７８】
車両１が駅ホーム５０に停止せず通過する場合は、車上無線通信装置１０は、車両１の停止を検出できないので、第２のモードから第３のモードに切り替わることはない。車両１が駅ホーム５０を通過すると、車上無線通信装置１０は、反射体１１０からの反射波を検出できなくなる。車上無線通信装置１０は、第２のモードにおいて、反射体１１０からの反射波を検出できない状態が所定時間以上続くと、車両１が駅ホーム５０を通過したと判定し、第２のモードから第１のモードに切り替わる。
【００７９】
一方、地上無線通信装置１００は、第２のモードにおいて、車上無線通信装置１０からの停車完了信号（ステップＳ１３）を受信できない状態が所定時間以上続くと、車両１が駅ホーム５０を通過したと判定し、それまでの通信相手であった車上無線通信装置１０に関する情報をリセットし、第２のモードから第１のモードに切り替わる。
【００８０】
図７は、第１実施例における車上無線通信装置の構成図である。  車上無線通信装置１０は、車上無線通信装置１０の制御や各種のデータ処理を行う制御部１１、搬送周波数信号を生成する発振部１２、搬送周波数信号や送信信号を送信する送信部１３、送信データ（この例ではＮＲＺ（Non Return to Zero）信号）に基づく変調信号を送信部１３へ供給する変調信号供給部（変調ドライバ）１４、受信信号を受信する受信部１５、受信部１５で受信した受信信号から受信データを抽出する受信データ抽出部１６、受信部１５で受信した受信信号から距離データを抽出する距離データ抽出部１８、受信部１５で受信した受信信号を受信データ抽出部１６と距離データ抽出部１８へ分配する分配器１７を含むように構成される。
【００８１】
発振部１２は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）発振器を含むように構成され、制御部１１からの信号１１ｓ２により、データ伝送モード（第１及び第３のモード）又はレーダーモード（第２のモード）になるように制御される。発振部１２は、データ伝送モードにおいては、発振部１２の出力周波数が一定の状態の搬送周波数を維持する。つまり、周波数一定の搬送波信号を生成する。
【００８２】
レーダーモードにおいては、発振部１２の出力周波数が、後述する図１０に示すような三角波形（時間対周波数特性が三角形）となる。つまり、一定周期で周波数が連続的に変動する距離測定用信号を生成する。そして、発振部１２は、レーダーモードの間、例えば１ｍｓ程度のパルス幅の三角波形を、周期的（例えば数ｍｓ毎）に出力する。
【００８３】
制御部１１は、図５の通信シーケンス図に示す車上無線通信装置１０の動作を制御するものであり、距離算出部１１ａとデータ変換部１１ｂとを備える。距離算出部１１ａは、図３の距離算出部２１ｂに相当するもので、レーダーモードにおいて、受信部１５で受信し、距離データ抽出部１８で抽出された距離データに基づき、車上無線通信装置１０と反射体１１０との間の距離を算出する。データ変換部１１ｂは、データ伝送モードにおいて、受信部１５で受信し、受信データ抽出部１６で抽出された受信データを、外部装置へ送信可能なデータに変換する。距離算出部１１ａとデータ変換部１１ｂは、信号処理用のＦＰＧＡとして構成することができる。なお、制御部１１は、受信データ抽出部１６から入力された信号１６ｓ２により、車上無線通信装置１０で受信した受信信号のレベル、つまり、受信強度を判定することが可能である。
【００８４】
制御部１１は、図３の制御部２１と記憶部２２を構成するもので、ハードウエア構成としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と制御部１１の動作プログラム等を格納するメモリを備えており、ＣＰＵは、この動作プログラムに従って動作する。
【００８５】
送信部１３は、発振部１２からの出力信号を、後述する変調器１３ｂとダウンコンバータ１５ｃに分配する分配器１３ａ、変調信号供給部１４からの変調信号により搬送周波数信号を変調する変調器１３ｂ、変調器１３ｂの出力信号を増幅する送信増幅器１３ｃ、送信アンテナ１３ｄ（上述のアンテナ１０ａに相当）を含むように構成される。
【００８６】
受信部１５は、受信アンテナ１５ａ（上述のアンテナ１０ａに相当）、受信アンテナ１５ａの出力信号を増幅する受信増幅器１５ｂ、受信増幅器１５ｂの出力信号に含まれる搬送周波数信号を除去するダウンコンバータ１５ｃを含むように構成される。
【００８７】
送信部１３と受信部１５とを含むように、無線送受信部が構成される。無線送受信部は、地上無線通信装置１００との間でデータ伝送を行い、かつ車両１と反射体１１０との間の距離を測定するための無線送受信を行う。
【００８８】
受信データ抽出部１６は、受信データ抽出に必要な周波数以外の周波数成分を除去するＩＦフィルタ１６ａ、ＩＦフィルタ１６ａの出力信号を増幅するＩＦ増幅器１６ｂ、ＩＦ増幅器１６ｂの出力信号に対し包絡線検波を行う包絡線検波器１６ｃ、包絡線検波器１６ｃの出力信号に対し波形整形を行う波形整形器１６ｄを含むように構成される。
【００８９】
距離データ抽出部１８は、距離データ抽出に必要な周波数以外の周波数成分を除去する低域ＩＦフィルタ１８ａ、低域ＩＦフィルタ１８ａの出力信号を増幅する低域ＩＦ増幅器１８ｂ、さらに余分な周波数成分を除去する低域ＩＦフィルタ１８ｃ、アナログ信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器（アナログデジタル変換器）１８ｄを含むように構成される。
【００９０】
発振部１２、送信部１３、変調信号供給部１４、受信部１５、受信データ抽出部１６、分配器１７、距離データ抽出部１８から、図３の無線送受信部２３が構成される。
【００９１】
図８は、第１実施例における車上無線通信装置のデータ伝送動作を説明する図である。まず、第１及び第３のモードにおけるデータ伝送のための送信動作を説明する。  制御部１１においてデータ伝送モード（例えばＡＳＫ変調モード）が選択されると、制御部１１から、“Ｌ”レベルの信号１１ｓ１と信号１１ｓ２が出力される。信号１１ｓ１により、変調ドライバ１４には“Ｌ”レベルの情報が伝達される。変調ドライバ１４は、“Ｌ”レベルの情報を受けると、変調器１３ｂに対する変調信号の供給を行う。この変調信号により、変調器１３ｂでは、入力された信号を変調する。
【００９２】
また、信号１１ｓ２により発振部１２には“Ｌ”レベルの情報が伝達される。“Ｌ”レベルの情報を受けると、発振部１２は、周波数が固定された搬送波信号を生成する。生成された搬送波周波数信号は、分配器１３ａに入力され、分配器１３ａの出力は二つの回路系統に分けられる。一方の搬送波周波数信号は、変調器１３ｂに入力される。変調器１３ｂの出力は、送信増幅器１３ｃで所定の値まで増幅された後、送信アンテナ１３ｄから輻射される。その際、変調器１３ｂでは、変調ドライバ１４に入力されたＮＲＺ信号に従い、搬送波のレベルを通過させ又は減衰させて変調する。このＮＲＺ信号が、伝送データとなる。この一連の動作が、ＡＳＫ変調方式によるデータ伝送の送信動作となる。
【００９３】
次に、第１及び第３のモードにおけるデータ伝送のための受信動作を説明する。  地上無線通信装置１００から送信された電波は、受信アンテナ１５ａにて受信され、受信増幅器１５ｂで所定の値まで増幅された後、ダウンコンバータ１５ｃに入力される。ダウンコンバータ１５ｃにおいて、分配器１３ａから出力された信号（他方の搬送波周波数信号）と混合され、分配器１７に入力される。分配器１７から分配された受信信号は、ＩＦフィルタ１６ａに入力され、必要な帯域成分のみに整形された後、ＩＦ増幅器１６ｂで所定のレベルまで増幅される。ＩＦ増幅器１６ｂで増幅された受信信号は、包絡線検波器１６ｃと波形整形器１６ｄにより、データとして抽出される。抽出されたデータは、信号１６ｓ１として制御部１１のデータ変換部１１ｂへ出力され、データ変換部１１ｂによりデータ伝送用インタフェースに変換され、車上無線通信装置１０から外部装置へ伝送される。
【００９４】
図９は、第１実施例における車上無線通信装置の距離測定動作を説明する図である。まず、第２のモードにおける距離測定のための送信動作を説明する。  制御部１１においてレーダーモードが選択されると、制御部１１から、“Ｈ”レベルの信号１１ｓ１と信号１１ｓ２が出力される。信号１１ｓ１により、変調ドライバ１４には“Ｈ”レベルの情報が伝達される。変調ドライバ１４は、“Ｈ”レベルの情報を受けると、変調器１３ｂに対し、送信データに基づく変調信号の供給を停止する。これにより、変調器１３ｂでは、分配器１３ａから入力された信号をそのまま通過させる。
【００９５】
また、信号１１ｓ２により、発振部１２には“Ｈ”レベルの情報が伝達される。“Ｈ”レベルの情報を受けると、発振部１２は、周波数が一定の間隔で掃引される搬送波信号（図１０のｆｔ参照）を、周期的に生成する。例えば、約１ｍｓ幅の搬送波信号を、数ｍｓ毎に生成する。生成された掃引周波数信号は、分配器１３ａに入力され、その出力は二つの回路系統に分けられる。一方の掃引周波数信号は、変調器１３ｂに入力される。変調器１３ｂの出力は、送信増幅器１３ｃで所定の値まで増幅された後、送信アンテナ１３ｄから輻射される。その際、変調器１３ｂでは、入力された掃引周波数信号を、減衰させずにそのまま通過させる。この一連の動作が反射体１１０との間の距離測定のための送信動作となる。
【００９６】
次に、第２のモードにおける距離測定のための受信動作を説明する。  反射体１１０で反射された電波は、受信アンテナ１５ａにて受信され、受信増幅器１５ｂで所定の値まで増幅された後、ダウンコンバータ１５ｃに入力される。ダウンコンバータ１５ｃにおいて、分配器１３ａから出力された信号（他方の掃引周波数信号）と混合され、分配器１７に入力される。分配器１７から分配された受信信号は、低域ＩＦフィルタ１８ａに入力され、必要な帯域成分のみに整形された後、低域ＩＦ増幅器１８ｂで所定のレベルまで増幅される。低域ＩＦ増幅器１８ｂで増幅された受信信号は、低域ＩＦフィルタ１８ｃで余分な周波数成分を取り除かれ、Ａ／Ｄ変換器１８ｄにてデジタル化される。Ａ／Ｄ変換器１８ｄの出力に基づき、制御部１１の距離算出部１１ａにおいて、車両１と停止位置５０ａとの間の距離が算出される。
【００９７】
詳しくは、距離算出部１１ａにおいて、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）処理が行われ、距離算出部１１ａへの入力信号の周波数成分と、該周波数成分に対応する受信レベルが算出され取得される。本実施例の場合は、送信波（上記掃引周波数信号）と反射体１１０（１）からの反射波の周波数の差である差分周波数ｆ１、送信波と反射体１１０（２）からの反射波との差分周波数ｆ２、送信波と反射体１１０（３）からの反射波との差分周波数ｆ３を含む周波数成分と、ｆ１〜ｆ３を含む周波数成分に対応する受信レベル（つまり反射波レベル）が取得される。
【００９８】
次に、距離算出部１１ａは、反射体間隔情報（Ｌ１、Ｌ２）を用いて（つまり参照して）、取得した周波数成分の中から、ｆ１〜ｆ３に対応する周波数成分をそれぞれ特定する。ｆ１〜ｆ３に対応する受信レベルは、各反射体１１０からの反射波に基づくものなので、ｆ１〜ｆ３以外の周波数に対応する受信レベルよりも高い。したがって、距離算出部１１ａは、ｆ１〜ｆ３に対応する周波数成分を容易に特定することができる。
【００９９】
そして、距離算出部１１ａにおいて、差分周波数ｆ１〜ｆ３に基づき、差分周波数ｆ１〜ｆ３に対応する距離が、それぞれ算出される。こうして、距離算出部１１ａは、図２に示すように、各反射体１１０との間の距離と反射波レベルとの相関関係を取得する。差分周波数ｆ１〜ｆ３に対応する距離を算出する処理の詳細は、図１０と図１１を用いて後述する。
【０１００】
なお、移動体／停止位置間距離（車両１と停止位置５０ａとの間の距離）を算出するには、反射体間隔情報Ｌ１又はＬ２を用いて、差分周波数ｆ１〜ｆ３のうち、少なくとも１つの差分周波数を特定し、該特定した差分周波数に対応する距離を算出すればよい。
【０１０１】
制御部１１は、距離算出部１１ａにおいて算出した移動体／停止位置間距離について、前回の算出距離と今回の算出距離との差が０（ゼロ）になったか否か、つまり、車両１が停止したか否かを判定する。車両１が停止していないと判定した場合は、レーダーモードを継続し、距離測定動作（距離測定のための送信動作及び受信動作）を繰り返す。車両１が停止したと判定した場合は、データ伝送モード（第３のモード）への切り替えを行い、制御部１１から出力される信号１１ｓ１と信号１１ｓ２を“Ｌ”レベルにする。また、制御部１１は、車両１からの反射波を検出できなくなった場合は、車両１が駅ホーム５０を通過したと判定し、レーダーモード（第２のモード）からデータ伝送モード（第１のモード）に切り替える。
【０１０２】
また、制御部１１は、距離算出部１１ａにおいて算出した移動体／停止位置間距離を、刻々と、表示装置２４へ送信し、表示装置２４に表示させる。表示装置２４における距離表示は、数値によるデジタル表示であってもよいし、距離を棒状の図形等で表したアナログ表示であってもよい。
【０１０３】
図１０は、第１実施例における車上無線通信装置の距離測定処理を説明する図であり、停止時における距離測定処理を説明する図である。  図１０（ａ）は、車両１が停止した状態において、車上無線通信装置１０から無線送信される信号の送信周波数ｆｔと、周波数ｆｔの送信信号が１つの反射体１１０、例えば反射体１１０（１）で反射された後、車上無線通信装置１０で受信されるときの受信周波数ｆｒとを示す。縦軸は周波数、横軸は時間の推移である。図１０（ａ）に示すように、周波数ｆｔの送信信号を送信後、周波数ｆｒの受信信号を受信するまでに時間差があるので、送信周波数ｆｔと受信周波数ｆｒとの間に差分（ビート）周波数ｆｂが生じる。
【０１０４】
図１０（ｂ）は、差分周波数ｆｂの時間推移を示す。縦軸は差分周波数ｆｂの大きさ、横軸は時間の推移である。図１０（ｂ）に示すように、車両１が停止した状態において、差分周波数ｆｂは、図１０（ａ）で送信周波数ｆｔと受信周波数ｆｒとが交わる点において周期的に減少するものの、それ以外の点においては、一定の大きさを維持する。したがって、例えば、図中の８１と８２における差分周波数ｆｂの大きさは、同じである。つまり、差分周波数ｆｂの大きさが、周期的に減少するものの、ほとんどのタイミングで同じであれば、車両１が停止していると判定できる。
【０１０５】
また、差分周波数ｆｂの大きさは、周波数ｆｔの送信信号を送信後、周波数ｆｒの受信信号を受信するまでの時間に比例する。すなわち、差分周波数の大きさは、車両１と反射体１１０の間の距離に比例する。したがって、差分周波数の大きさに基づき、車両１と反射体１１０の間の距離を算出することができる。周波数差ｆｂと、車両１と反射体１１０の間の距離との対応関係は、予め測定して求めておく。
【０１０６】
本実施例では、パルス幅が例えば１ｍｓ程度の送信波を、周期的（例えば数ｍｓ毎）に送信部１３から送信する。この送信波には、図１０（ａ）に示す三角波の少なくとも半周期分が含まれる。図１０（ａ）のｆｒで示される反射波を反射体１１０（１）からの反射波とすると、反射体１１０（２）からの反射波が、反射体１１０（１）からの反射波に僅かに遅れて続き、反射体１１０（３）からの反射波が、反射体１１０（２）からの反射波に僅かに遅れて続くことになる。
【０１０７】
こうして、送信波と反射体１１０（１）からの反射波との差分周波数ｆ１、送信波と反射体１１０（２）からの反射波との差分周波数ｆ２、送信波と反射体１１０（３）からの反射波との差分周波数ｆ３と、ｆ１〜ｆ３に対応する受信レベル（つまり反射波レベル）が取得される。そして、差分周波数ｆ１〜ｆ３の周波数の大きさに基づき、車両１と反射体１１０の間の距離が算出される。
【０１０８】
図１１は、第１実施例における車上無線通信装置の距離測定処理を説明する図であり、移動中における距離測定処理を説明する図である。  図１１（ａ）は、車両１が移動中の状態において、車上無線通信装置１０から無線送信される信号の送信周波数ｆｔと、周波数ｆｔの送信信号が反射体１１０で反射された後、車上無線通信装置１０で受信されるときの受信周波数ｆｒとを示す。縦軸は周波数、横軸は時間の推移である。図１１（ａ）に示すように、送信周波数ｆｔの送信信号を送信後、周波数ｆｒの受信信号を受信するまでに時間差があることに起因する周波数差ｆｂと、車両１が反射体１１０に接近するときのドップラー効果に起因する周波数差ｆｄ（ドップラーシフト周波数）とにより、送信周波数ｆｔと受信周波数ｆｒとの差分周波数が生じる。
【０１０９】
図１１（ｂ）は、差分周波数の時間推移を示す。縦軸は差分周波数の大きさ、横軸は時間の推移である。図１１（ｂ）に示すように、車両１が移動中の状態において、差分周波数は、送信周波数の三角波形の上昇部分では小さく、下降部分では大きい。したがって、例えば、図中の９１と９２における差分周波数の大きさは、異なる。つまり、差分周波数の大きさが、異なる大きさを周期的に繰り返せば、車両１が移動中であると判定できる。
【０１１０】
また、前述したように、差分周波数の大きさに基づき、車両１と車上無線通信装置１０の間の距離を算出することができる。車両１が移動中の状態では、例えば、図１１（ｂ）の９１と９２における差分周波数の大きさを加算した後、２等分することにより、時間差があることに起因する周波数差ｆｂを得ることができる。この周波数差ｆｂに基づき、車両１と反射体１１０の間の距離を得ることができる。
【０１１１】
そして、前回測定した距離と、今回測定した距離とが異なっている場合は、車両１が移動中の状態であると判定することができる。また、前回測定した距離と、今回測定した距離とが同じ場合は、車両１が停止状態であると判定することができる。
【０１１２】
このように、車両１と反射体１１０の間の距離は、差分周波数ｆｂの大きさに基づき算出できる。また、車両１が移動中の状態であるか、それとも停止状態であるかは、前回測定した距離と今回測定した距離との差、又は、差分周波数ｆｂの大きさの時間的推移に基づき、判定することができる。本実施例では、車両１が移動中の状態であるか否かを、前回測定した距離と今回測定した距離との差に基づき判定する。
【０１１３】
図１２は、第１実施例における地上無線通信装置の構成図である。  地上無線通信装置１００は、地上無線通信装置１００の制御や各種のデータ処理を行う制御部１１１、搬送周波数信号を生成する発振部１１２、搬送周波数信号や送信信号を送信する送信部１１３、送信データ（この例ではＮＲＺ（Non Return to Zero）信号）に基づく変調信号を送信部１１３へ供給する変調信号供給部（変調ドライバ）１１４、受信信号を受信する受信部１１５、受信部１１５で受信した受信信号から受信データを抽出する受信データ抽出部１１６を含むように構成される。
【０１１４】
すなわち、地上無線通信装置１００は、車上無線通信装置１０のような距離測定機能が不要なので、上述した車上無線通信装置１０の構成から、距離測定機能を削除、つまり、距離データ抽出部１８や分配器１７や距離算出部１１ａの機能を削除した構成となっている。
【０１１５】
発振部１１２、送信部１１３、変調信号供給部１１４、受信部１１５、受信データ抽出部１１６の機能は、それぞれ、車上無線通信装置１０における発振部１２、送信部１３、変調信号供給部１４、受信部１５、受信データ抽出部１６の機能と同様である。
【０１１６】
制御部１１１は、図５の通信シーケンス図に示す地上無線通信装置１００の動作を制御するものであり、受信データ抽出部１１６の出力１１６ｓ２に基づき、地上無線通信装置１００で受信した受信信号のレベル、つまり、受信強度を判定する。第１のモードにおいては、制御部１１１は、受信強度が第１の値以上であるか否かを判定する（図５のステップＳ８）。受信強度が第１の値以上でないと判定した場合は、データ伝送モード（第１のモード）を継続し、信号受信と受信強度の判定を繰り返す。受信強度が第１の値以上であると判定した場合は、モード切替要求（図５のステップＳ９）を車上無線通信装置１０へ送信するとともに、停車完了信号の受信待ち（図５のステップＳ１０）となる。
【０１１７】
また、第３のモードにおいては、制御部１１１は、受信強度が第２の値以下であるか否かを判定する。受信強度が第２の値以下でないと判定した場合は、データ伝送モード（第３のモード）を継続し、信号受信と受信強度の判定を繰り返す。受信強度が第２の値以下であると判定した場合は、第３のモードから第１のモードへ切り替える。
【０１１８】
このように、制御部１１１は、受信強度を判定し、該判定した受信強度に基づき、動作モードを変える点と、距離算出部１１ａの機能が無い点が、車上無線通信装置１０における制御部１１の機能と異なる。他の点は、制御部１１の機能と同様である。
【０１１９】
第１実施例によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。  （Ａ１）第１の反射体と第２の反射体との間の距離を示す第１の反射体間隔情報を記憶する記憶部と、一定周期で周波数が連続的に変動する電磁波を送信波として送信し、第１の反射体及び第２の反射体からの反射波を受信する無線送受信部と、第１の反射体間隔情報を用いて、送信波と反射波の周波数の差である差分周波数に基づき、移動体と停止位置との間の距離（移動体／停止位置間距離）を算出する制御部とを、移動体側に備えるようにしたので、移動体側で停止位置までの距離を算出することができる。  なお、第１の反射体は、反射体１１０（１）〜１１０（３）のいずれであってもよい。第２の反射体は、第１の反射体と別の反射体１１０であればよい。  （Ａ２）記憶部は、第１の反射体と停止位置との間の距離を示す停止位置／反射体間隔情報を記憶し、制御部は、第１の反射体間隔情報と停止位置／反射体間隔情報とを用いて、移動体／停止位置間距離を算出するようにしたので、反射体と停止位置との間が離れている場合も、停止位置までの距離を算出することができる。  （Ａ３）移動体が予め定めた位置に到達すると、無線送受信部は、移動体／停止位置間距離を測定するための送信波の送信を開始するようにしたので、効率的に、停止位置までの距離を算出することができる。  （Ａ４）算出された移動体／停止位置間距離を表示するようにしたので、運転士は、表示された移動体／停止位置間距離を参照することにより、移動体を停止位置に停止させることが容易になる。  （Ａ５）差分周波数と該差分周波数に対応する反射波レベルとを取得し、第１の反射体間隔情報を用いて、取得した差分周波数の中から、第１の反射体からの反射波に対応する第１の差分周波数と、第２の反射体からの反射波に対応する第２の差分周波数とを特定し、該特定した第１の差分周波数に基づき、移動体／停止位置間距離を算出するようにしたので、停止位置までの距離算出を容易に実現できる。  （Ａ６）記憶部は、第３の反射体と第２の反射体との間の距離を示す第２の反射体間隔情報を記憶し、制御部は、第１の反射体間隔情報と第２の反射体間隔情報とを用いて、取得した差分周波数の中から、第１の反射体からの反射波に対応する第１の差分周波数と、第２の反射体からの反射波に対応する第２の差分周波数と、第３の反射体からの反射波に対応する第３の差分周波数とを特定するようにしたので、より精度よく、第１の差分周波数と第２の差分周波数と第３の差分周波数とを特定することができる。  （Ａ７）第１の反射体と第２の反射体との間の距離と、第２の反射体と第３の反射体との間の距離とが同じ距離であるようにしたので、より簡単に、第１の差分周波数と第２の差分周波数と第３の差分周波数とを特定することができる。
【０１２０】
（第２実施例）  上述した第１実施例では、距離測定結果を表示装置２４に表示する例を示した。しかし、距離測定結果を車両１の速度に対する警報出力に用いるように構成してもよい。第２実施例では、距離測定結果を車両１の速度に対する警報出力に用いる。第２実施例の構成は、距離測定結果を車両１の速度に対する警報出力に用いる点を除き、第１実施例の構成と同じである。すなわち、図１〜図１２は、距離測定結果を車両１の速度に対する警報出力に用いる点を除き、第２実施例にも適用される。
【０１２１】
第２実施例では、図３の距離測定装置２０の記憶部２２は、車両１と停止位置５０ａとの間の距離（移動体／停止位置間距離）Ｄｓと、その距離に車両１があるときの車両１のあるべき速度Ｓｓと、速度許容範囲Ｓｔとを対応付けて、複数記憶している。
【０１２２】
例えば、Ｄｓが２０ｍのときにＳｓが１０ｋｍ／時でＳｔが２ｋｍ／時、Ｄｓが１５ｍのときにＳｓが８ｋｍ／時でＳｔが１．８ｋｍ／時、Ｄｓが１０ｍのときにＳｓが５ｋｍ／時でＳｔが１ｋｍ／時、Ｄｓが３ｍのときにＳｓが２ｋｍ／時でＳｔが０．２ｋｍ／時という具合である。
【０１２３】
このように、速度許容範囲Ｓｔは、距離Ｄｓに応じた値とするのが好ましい。詳しくは、距離Ｄｓが小さいときの速度許容範囲Ｓｔは、距離Ｄｓが大きいときよりも小さく設定する。このように、距離Ｄｓに応じた適切な値、つまり、車両１のあるべき速度Ｓｓに応じた適切な値を、速度許容範囲Ｓｔとするので、車両１を停止位置５０ａに停止させることが容易となる。
【０１２４】
距離測定装置２０の制御部２１は、車両１の現在速度を車両１から継続的に取得している。また、制御部２１は、第１実施例と同様に、距離測定装置２０と停止位置５０ａとの間の距離Ｄｓを算出する。制御部２１は、車両１の現在速度（距離Ｄｓを算出したときの速度）とあるべき速度Ｓｓとを比較し、その差が速度許容範囲Ｓｔ以内であるか否かを判定する。
【０１２５】
制御部２１は、車両１の速度とあるべき速度Ｓｓとの差が速度許容範囲Ｓｔ以内である場合は、車両１の速度とあるべき速度Ｓｓとの比較処理を継続する。この比較処理は、車両１が停止したことを制御部２１が検出するまで行われる。
【０１２６】
制御部２１は、車両１の速度とあるべき速度Ｓｓとの差が速度許容範囲Ｓｔ以内でない場合は、その旨を、つまり速度異常である旨の警報を表示装置２４に表示する。あるいは、表示装置２４が音声出力装置２４として構成される場合は、速度異常であることを、音声出力装置２４から音声で出力する。
【０１２７】
例えば、速度許容範囲Ｓｔを超えて車両１の速度があるべき速度Ｓｓよりも大きい場合は、第１の周波数の音出力を行い、速度許容範囲Ｓｔを超えて車両１の速度があるべき速度Ｓｓよりも小さい場合は、第１の周波数よりも低い周波数又は高い周波数である第２の周波数の音出力を行う。
【０１２８】
このようにすると、運転士２０ｂは、表示装置２４を見る必要がないので運転に集中できる。さらに、第１の高さの音（例えば高音）が聞こえた時は速度超過と判断し、第１の高さの音と異なる高さの音（例えば低音）が聞こえた時は速度不足と判断することができるので、運転に習熟していない場合でも車両１を停止位置５０ａに停止させることが容易となる。
【０１２９】
さらに、記憶部２２は、上記Ｄｓと対応付けて、緊急停止速度範囲Ｓｅを記憶するように構成してもよい。例えば、Ｄｓが２０ｍのときにＳｅが４ｋｍ／時、Ｄｓが１５ｍのときにＳｅが３．５ｋｍ／時という具合である。緊急停止速度範囲Ｓｅも、速度許容範囲Ｓｔと同様、距離Ｄｓに応じた値とするのが好ましい。
【０１３０】
制御部２１は、車両１の速度とあるべき速度Ｓｓとの差が緊急停止速度範囲Ｓｅ以内でない場合は、緊急停止信号を、車両１の速度制御部へ出力する。車両１の速度制御部は、制御部２１から緊急停止信号を受信すると、自動的に緊急停止動作を行う。
【０１３１】
なお、制御部２１で算出した距離Ｄｓを、制御部２１から車両１の速度制御部へ出力するように構成することも可能である。この場合、車両１の速度制御部は、上述した記憶部２２と同様に、距離Ｄｓと、車両１のあるべき速度Ｓｓと、速度許容範囲Ｓｔと、緊急停止速度範囲Ｓｅとを対応付けて、複数記憶しておく。そして、上述した制御部２１と同様に、車両１の現在速度とあるべき速度Ｓｓとを比較し、その差が速度許容範囲Ｓｔ以内でない場合は、その差が速度許容範囲Ｓｔ以内になるように、自動的に速度制御を行う。また、その差が緊急停止速度範囲Ｓｅ以内でない場合は、自動的に緊急停止動作を行う。  また、速度は許容範囲内であっても車両１が停止位置を超えてしまった場合にも自動的に緊急停止動作を行うことが好ましい。
【０１３２】
第２実施例によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。  （Ｂ１）車両１の速度とあるべき速度Ｓｓとの差が速度許容範囲Ｓｔ以内でない場合は、速度異常である旨の警報を表示装置２４に表示するようにしたので、運転士は、速度異常であることを容易に知ることができる。  （Ｂ２）速度異常であることを音声出力するようにしたので、運転士は、運転に集中しつつ、速度異常であることを容易に知ることができる。さらに、速度超過の場合と速度不足の場合とで音の高さを異ならせたので、運転士は、速度超過か速度不足かを容易に知ることができる。  （Ｂ３）速度許容範囲Ｓｔを距離Ｄｓに応じた値としたので、車両１を停止位置５０ａに停止させることが容易となる。また、緊急停止速度範囲Ｓｅを距離Ｄｓに応じた値としたので、適切な緊急停止動作を行うことができる。  （Ｂ４）車両１の速度とあるべき速度Ｓｓとの差が緊急停止速度範囲Ｓｅ以内でない場合は、緊急停止信号を車両１へ出力するようにしたので、緊急停止速度範囲Ｓｅ以内でない場合、自動で車両１の緊急停止動作を行うことができる。
【０１３３】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能である。
【０１３４】
前記実施形態では、移動体が列車である場合を例にあげて説明したが、本発明は列車以外にも適用できることはいうまでもない。例えば、バス、自動車、船舶、飛行機など所定のエリアに停止する移動体であればよい。
【０１３５】
また、第１実施例では、距離測定装置２０は、地上無線通信装置１００と無線通信を行う車上無線通信装置１０の構成の一部を共用したが、共用しない構成、つまり、車上無線通信装置１０とは別の構成とすることも可能である。
【０１３６】
また、第１実施例では、地上無線通信装置１００において、受信強度を調べてレーダーモードへの移行を決定するように構成したが、車上無線通信装置１０において、受信強度を調べてレーダーモードへの移行を決定するように構成することも可能である。
【０１３７】
また、第１実施例では、車上無線通信装置１０からポーリング呼び出し信号を送信し、地上無線通信装置１００から応答するように構成したが、この逆の構成、つまり、地上無線通信装置１００からポーリング呼び出し信号を送信し、車上無線通信装置１０から応答するように構成することも可能である。
【０１３８】
また、第２実施例では、速度異常を音の高低で通知したが、音の間隔（超過度合が大きいほど音の間隔を短くする）や、音の音量（超過度合が大きいほど音量を大きくする）で通知してもよい。  また、第１実施例や第２実施例において、停止位置までの検出距離を音声や音で運転士に通知するように構成してもよい。停止位置までの距離に応じて音の高低、間隔、音量を変更してもよい。これにより、運転士はモニタを見なくても停止位置までの距離を判断することができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１…車両、１０…車上無線通信装置（車上局）、１０ａ…アンテナ、１１…制御部、１１ａ…距離算出部、１１ｂ…データ変換部、１２…発振部、１３…送信部、１３ａ…分配器、１３ｂ…変調器、１３ｃ…送信増幅器、１３ｄ…送信アンテナ、１４…変調信号供給部（変調ドライバ）、１５…受信部、１５ａ…受信アンテナ、１５ｂ…受信増幅器、１５ｃ…ダウンコンバータ、１６…受信データ抽出部、１６ａ…ＩＦフィルタ、１６ｂ…ＩＦ増幅器、１６ｃ…包絡線検波器、１６ｄ…波形整形器、１７…分配器、１８…距離データ抽出部、１８ａ…低域ＩＦフィルタ、１８ｂ…低域ＩＦ増幅器、１８ｃ…低域ＩＦフィルタ、１８ｄ…Ａ／Ｄ変換器、２０…距離測定装置、２０ｂ…運転士、２１…制御部、２１ａ…位置検出部、２１ｂ…距離算出部、２２…記憶部、２２ａ…反射体間隔情報、２２ｂ…停止線間隔情報、２３…無線送受信部、２３ａ…アンテナ、２４…表示装置、５０…駅ホーム、５０ａ…停止線（停止位置）、１００…地上無線通信装置（地上局）、１００ａ…アンテナ、１１０…反射体、１１１…制御部、１１１ｂ…データ変換部、１１２…発振部、１１３…送信部、１１３ａ…分配器、１１３ｂ…変調器、１１３ｃ…送信増幅器、１１３ｄ…送信アンテナ、１１４…変調信号供給部（変調ドライバ）、１１５…受信部、１１５ａ…受信アンテナ、１１５ｂ…受信増幅器、１１５ｃ…ダウンコンバータ、１１６…受信データ抽出部、１１６ａ…ＩＦフィルタ、１１６ｂ…ＩＦ増幅器、１１６ｃ…包絡線検波器、１１６ｄ…波形整形器。
【図１】
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【図２】
2017018021.tif 000004
【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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【国際調査報告】
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2017018021.tif 000016
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