(57)【要約】本発明の模範的な実施形態は、機械的な気動車連結器と共に使用に適応できる高速で無接点のデータ連結を提供する。代表的な実施形態は、互いに接触する必要のない１対の信号連結ユニットを介してベースバンドデータ又はＲＦ信号と通信する為に主に磁界の連結を利用する。この１対の信号連結ユニットは、２つの機械的な気動車連結器の各々に取り付けられた２つのヘッドに簡単に収容可能である。
2009500237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気動車のデータ信号連結構造であって、
第１の気動車の機械的連結器に取り付けた第１の電気連結器ヘッドと、
第２の気動車の機械的連結器に取り付けた第２の電気連結器ヘッドであって、
前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結可能であることと、
前記第１の電気連結器ヘッドに設置された第１のデータ連結ユニットと、
前記第２の電気連結器ヘッドに設置された第２のデータ連結ユニットであって、前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結された際に、前記第１のデータ連結ユニットと前記第２のデータ連結ユニットとが、データ信号の非オーム性連結をもたらすべく互いの近傍に非接触で設置されていることと、
前記第１のデータ連結ユニットと前記第２のデータ連結ユニットとのうち少なくとも一方に電気的に接続された少なくとも１つの信号等化回路とを具備し、
前記少なくとも１つの信号等化回路が、前記非オーム性連結を介したベースバンドデータ通信を特定のデータレートまでサポートすべく周波数の等化をもたらすよう動作する、気動車のデータ信号連結構造。
【請求項２】
前記特定のデータレートが９０メガビット／秒を上回る、請求項１に記載の気動車のデータ信号連結構造。
【請求項３】
気動車のデータ信号連結システムであって、
第１の気動車の機械的連結器に取り付けた第１の電気連結器ヘッドと、
第２の気動車の機械的連結器に取り付けた第２の電気連結器ヘッドであって、前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結可能であることと、
前記第１の電気連結器ヘッドに設置された第１のデータ連結ユニットと、
前記第２の電気連結器ヘッドに設置された第２のデータ連結ユニットであって、前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結された際に、前記第１のデータ連結ユニットと前記第２のデータ連結ユニットとが、データ信号の非オーム性連結をもたらすべく互いの近傍に非接触で設置されることと、
ベースバンドデータを無線周波数キャリアに印加できる少なくとも１つの無線周波数トランシーバと、
イーサネットデータを前記無線周波数トランシーバに通信可能なネットワークアダプタと、
を具備する、気動車のデータ信号連結システム。
【請求項４】
前記特定のデータレートが５０メガビット／秒を上回る、請求項３に記載の気動車のデータ信号連結構造。
【請求項５】
複数の気動車にまたがりデータ信号群を連結する方法であって、前記方法が、  
第１の電気連結器ヘッドを第１の気動車の機械的連結器に取り付けて備える工程と、
第２の電気連結器ヘッドを第２の気動車の機械的連結器に取り付けて備える工程であって、前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結可能であることと、
前記第１の電気連結器ヘッドに第１のデータ連結ユニットを設置して備える工程と、
前記第２の電気連結器ヘッドに第２のデータ連結ユニットを設置して備える工程であって、前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結された際に、前記第１のデータ連結ユニットと前記第２のデータ連結ユニットとが、データ信号の非オーム性連結をもたらすべく互いの近傍に非接触で設置されることと、
前記第１のデータ連結ユニットと前記第２のデータ連結ユニットとのうち少なくとも一
方に少なくとも１つの信号等化回路を接続する工程であって、前記少なくとも１つの信号等化回路が、前記非オーム性連結を介したベースバンドデータ通信を特定のデータレートまでサポートすべく周波数の等化をもたらすよう動作する、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無接点の高速データ信号連結の分野に関し、具体的には、列車連結器の環境用に最適化された無接点の高速データ信号連結システム及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
市街電車や路面電車やライトレールカーを含む貨車（以下「車両（ｃａｒ）」）群は一般に、機械的連結器によって接続されている。箱型の電気絶縁体を備えた電気連結器ヘッド（以下「ヘッド」）が、各機械的連結器に実装されている。ヘッドの電気絶縁体には、金属のピンを受け入れる為の直径約０．９５２５ｃｍ（０．３７５インチ）の円筒形の開口部が複数ある。電力又は低帯域のデータ信号用の既知の電気連結は一般に、２つのヘッドの対応するピン同士間のオーム接触を用いて実施され、各ヘッドは１対の連結された機械的連結器に実装されている。このような電気連結は強力な信号調整をせず、電力又は１メガビット毎秒未満の低帯域のデータ信号を運ぶことに限定されており、これは、高速データケーブルのインピーダンスとピンのインピーダンスとの差異が大きいことと、ピン同士間に接合部があることによる。このような粗いピン接続は、ヘッドの隣り合うピン同士間の間隔が大きい為に、電気放射及び干渉の影響も受けやすい。ピンを用いる電気連結は、機械的連結器が外されると電気連結は速やかに切断されるということからクイックディスコネクトの連結であると言える。
【０００３】
本出願は、２００５年７月７日提出の仮出願６０／６９７，３１７号“ＣＯＮＴＡＣＴＬＥＳＳ  ＤＡＴＡ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＣＯＵＰＬＥＲ  ＩＮ  Ａ  ＴＲＡＩＮ  ＣＯＵＰＬＩＮＧ  ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ  ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭ”に関連し、この仮出願の優先権を請求する。この仮出願は本譲受人に付与されており、これによって全面的に参照により本明細書に組み込まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
列車即ち「編成」を形成するよう接続されている車両同士間に更に高い帯域のデータ通信を供給する必要がある。例えば、１つ以上の車両の内部のリアルタイムのビデオ観察の場合には、車両間のデータ値及び他のデータ通信を監視する多数のシステムのリアルタイムの観察の為に、車両同士間のデータ伝送のデータレートが５０メガビット／秒を上回る必要があり、時には９０メガビット／秒を上回る必要がある。鉄道連結器の物理的なサイズや構造や環境のせいで、一般に、このような、クイックディスコネクトピン連結を介した高データレートの転送を達成する能力が制限される。車両同士間の高帯域のデータ転送を達成する他の既知の方法には、従来のＲＦ通信を用いることが含まれる。しかし、従来のＲＦ通信は、共通のキャリア周波数（例えば、８０２．１１ｇの場合について言えば２．４ＧＨｚ）を使用している為に、特に従来のアンテナシステムを用いた際に、異なる編成間で干渉及びクロストークの影響を受けやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の典型的な各実施形態は、従来の電気連結器ヘッドを用いて、機械的な気動車連結器の環境での使用に適応できる非接触データ接続を提供する。以下の各実施形態は、電気連結器ヘッドに簡単に実装できるクイックディスコネクトの電気連結装置を介してベースバンドデータ又はＲＦ信号と通信する為に、主に磁界の連結を利用する。
【０００６】
本発明の模範的な各実施形態は、信号連結システムを用いて２つの連結された車両をまたがり高速データを転送する２つの異なるアプローチの一方を利用する。このアプローチ
では、車両同士間のオーム接触が不必要であり、これを用いない。各アプローチは、例えば、１００メガビット／秒のイーサネット（登録商標）信号を、信号連結ユニットをまたいで一方の車両から他方の車両へと伝える。この信号連結ユニットは機械的な列車連結器のヘッドに簡単に組み込まれる。上述のアプローチのうち第１のアプローチは、特注設計された磁性体群を介してイーサネットベースバンド信号を各信号連結ユニットに直接的に連結し、信号連結ユニットはシステムの専用の信号調整能動回路と組み合わせて用いられる。このアプローチは、全２重のイーサネット通信を１００メガビット／秒で行うことができる。上述のアプローチのうち第２のアプローチは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの無線のフォーマットなどの無線周波数（ＲＦ）信号への中間変換を組み込んでおり、この中間変換は５ＧＨｚ付近で行われる。ＲＦ信号は、各信号連結ユニット内の、特別に設計された、短距離用の近接場アンテナのような連結配列を介して、複数の信号連結ユニットをまたいで送信される。このＲＦのアプローチは、一度に一方向に５４メガビット／秒（標準装備の場合）又は１０８メガビット／秒（特殊な非標準装備の場合）の半２重動作に限定されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明と見なされる主題は、本明細書の結論の請求項で個々に指摘され明確に請求されている。本発明の既述の及び他の目的や特質や利点は、添付の図面を併用する以下の詳細な記述から明らかになる。
【０００８】
図１は、２つのヘッド即ち１０１及び１０２の一部分の断面図である。各ヘッド、つまり１０１及び１０２は、電気絶縁体である１０３と１０４をそれぞれ備えており、車両の機械的連結器（図示せず）に実装されている。ヘッド１０１及びヘッド１０２のそれぞれに、本発明の模範的な各実施形態に係る少なくとも１つの信号連結ユニットが実装されている。信号連結ユニットには２つのタイプ、つまり、非接触送信ユニットである１０５及び１０８と、非接触受信ユニットである１０６及び１０７とがある。各信号連結ユニットには電気連結要素があり、ピン型のハウジング１０９に内蔵されている。ハウジング１０９は、ヘッド１０１及びヘッド１０２の円筒形の実装用開口部内に簡単に実装可能である。ある模範的な実施形態では、ハウジングの外径は１．７７８ｃｍ（０．７インチ）であり、よってハウジング１０９の外径は先行技術のピンの外径よりわずかに大きいので、ハウジングに割り当てられた円筒形の実装用開口部の直径は適度な大きさである。先行技術のピンに各信号連結ユニットが取って代わる。ある車両の１つの非接触送信ユニット１０５が、隣り合い連結された車両の１つの非接触受信ユニット１０６と対になる、又はこれに結合される。
【０００９】
図１では、ヘッド１０１は１つの非接触送信ユニット１０５と１つの非接触受信ユニット１０７とを有し、ヘッド１０２は１つの非接触受信ユニット１０６と１つの非接触送信ユニット１０８とを有している。送信ユニット１０８は受信ユニット１０７と結合し、この２つのユニットで１つの対が構成されている。送信ユニット１０５は受信ユニット１０６と結合し、この２つのユニットでもう１つの対が構成されている。ヘッド１０２に実装されている非接触送信ユニット１０８とヘッド１０１に実装されている非接触受信ユニット１０７との間には、ギャップ１２０がある。ギャップ１２０は、ヘッド１０２に実装されている非接触受信ユニット１０６とヘッド１０１に実装されている非接触送信ユニット１０５との間にもある。ギャップ１２０は、約０．１２７ｃｍ（０．０５インチ）以下である。本発明の信号連結ユニットは、先行技術のピンとは違い、隣接している車両の結合部とは物理的に接触しない。対になっている信号連結ユニット同士間のギャップ１２０を橋絡するのは、電磁界だけである。上述の内容を適用するのはベースバンド方式の連結アプローチである。ＲＦ方式の連結アプローチでは、送信機と受信機との区別は無くなり、信号を伝えるのに必要とされるのは特定のピンの１対（例えば、１０５と１０６）のみである。この区別が生じるのは、単一の無線チャネルのどれにも備わっている半２重性の為
である。
【００１０】
ここで図１及び図２を参照すると、上方の対である向き合っている信号連結ユニット、つまり非接触送信ユニット１０８及び非接触受信ユニット１０７は、データを右の車両２０２から左の車両２０１に伝え、下方の対である信号連結ユニットはデータを逆方向に伝える。このイーサネットベースバンドアプローチでは２対の信号連結ユニットを用いており、このアプローチは全２重通信を提供する。第２のアプローチに用いられるのは１対の信号連結ユニットのみであり、第２のアプローチはＲＦ信号に変換するので、半２重動作になる。
【００１１】
図２が図示するのは、車両２０１をある編成の車両２０２に連結するネットワークアーキテクチャ２００であり、このネットワークアーキテクチャには、本発明の第１の模範的な実施形態に係る非接触のイーサネットベースバンド信号の連結が組み込まれている。各車両２０１及び２０２内に設置された小型の箱にセグメントインタフェースユニット２０４が入っており、セグメントインタフェースユニット２０４は能動回路を備え、能動回路は、従来のカテゴリ５（ＣＡＴ‐５）又はＣＡＴ‐５Ｅのイーサネットケーブルを用いて各車両に配線されている車両間のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）２０６に正しい信号振幅及び終端インピーダンスを供給する。セグメントユニットインタフェース２０４は、イーサネットＬＡＮケーブルに対するインタフェースとしての役割を果たし、送受信する信号を更に増幅し、送信する信号用の等化ネットワークの最初の段を内蔵している。ＣＡＴ‐５ケーブル２０８の内部に内蔵されている余分のツイストペア線を用いて、セグメントインタフェースユニット２０４に電力が与えられる。セグメントインタフェースユニット２０４は、車両２０２の第１の端部２５０で電力を非接触受信ユニット１０６と非接触送信ユニット１０８とに与える。ケーブル２１０及び２１２は、セグメントインタフェースユニット２０４を非接触受信ユニット１０６と非接触送信ユニット１０８それぞれに接続する。好ましくは、ケーブル２１０及び２１２はツイナックスである。本実施形態では、セグメントインタフェースユニット２０４には、本図に示されているケーブル群に必要なコネクタ以外のコネクタはない。セグメントインタフェースユニット２０４は車内情報コントローラ２２０に連結されている。車内情報コントローラ２２０は、ＬＡＮ２０６を介してデータを共有するサブシステム群の背後の制御インテリジェンスとしての役割を果たす。車内情報コントローラ２２０はスイッチングハブ２３０と第２のセグメントインタフェースユニット２３４とに連結されている。第２のセグメントインタフェースユニット２３４は、車両２０２の第２の端部２５２で非接触の連結ユニットの第２のセット（図示せず）に連結されている。スイッチングハブは、ＬＡＮ２０６を介して通信する種々の装置を連結する為の場所を提供し、イーサネットフレーム群を送信元アドレスと宛先アドレスとに従い知的にルーティングする。セグメントインタフェースユニット２０４は、厳密に言えば、イーサネットデバイスではないが、ＬＡＮ２０６の一部である。セグメントインタフェースユニット２０４はイーサネット信号を伝えるが、自身のＭＡＣ（媒体アクセス制御）アドレスを持たない。
【００１２】
図３が図示するのは、車両３０１をある編成の車両３０２と連結するネットワークアーキテクチャ３００であり、このネットワークアーキテクチャは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線ネットワークの規格に準拠するＲＦ信号の連結を組み込んでいる。ＲＦベースのネットワークアーキテクチャ３００にはＬＡＮ３０６が含まれる。ＲＦベースのネットワークアーキテクチャ３００と図２に図示のイーサネットベースバンド方式のネットワークアーキテクチャ２００との間には、類似点が幾つかあるものの、セグメントインタフェースユニット２０４が無線ネットワークブリッジ３０４に替わっており、ツイナックス２１０が高周波同軸ケーブル３１０に替わっている。無線ネットワークブリッジ３０４には、ＲＦトランシーバとネットワークアダプタとが含まれる。もう一つの違いは、ＲＦベースのネットワークアーキテクチャ３００にはパワーオーバーイーサネットアダプタである３
６２及び３６４があり、これらが、車内情報コントローラ３２０と、スイッチングハブ３３０と、無線ネットワークブリッジと、第２の無線ネットワークブリッジ３３４とに連結されていることである。パワーオーバーイーサネットアダプタ３６２及び３６４は、ＣＡＴ‐５ケーブルの使われていないツイストペアの１つに４８ＶのＤＣをかけ、ＬＡＮ３０６を介して通信する装置（８０２．１１のブリッジなど）に電力を送り出し、同時に、ＩＥＥＥ標準８０２．３ａｆに従って各装置の電力をＬＡＮから引き出す。信号連結ユニット３１１及び３１２それぞれの内部には、高周波で近接場のアンテナ（図示せず）がある。
【００１３】
イーサネットベースバンド方式のネットワークアーキテクチャ２００及びＲＦベースのネットワークアーキテクチャ３００のどちらでも、制御信号２２２及び３２２によって、それぞれ、車内情報コントローラ２２０及び３２０が、システムの無線連結を車両２０２及び車両３０２の端部の一方又は両方で無効にすることが可能である。この特質によって、車両２０２及び車両３０２の外された端部から信号が意図せずに発することがなくなり、編成のリストを作る際にも役立つ。
【００１４】
図４は、第１の模範的な実施形態の非接触イーサネットベースバンド方式の連結システムを形成する要素のブロック図を図示する。セグメントインタフェースユニット２０４は一般的に車両２０２の内部に設置されている。非接触送信ユニット１０８及び非接触受信ユニット１０６は車両２０２の外部に設置されている。非接触送信ユニット１０８及び非接触受信ユニット１０６は、それぞれコイル４０１及びコイル４０２を備えている。ある模範的な実施形態では、コイル４０１及びコイル４０２の直径は１．５２４ｃｍ（０．６インチ）である。非接触送信ユニット１０８のコイル４０１（車両２０２に設置されている）と、コイル４０２と同様なコイルだが非接触受信ユニット１０７にあるコイル（隣り合う連結された車両２０１に設置されている）とが、変圧器を形成している。同じように、非接触受信ユニット１０６のコイル４０２（車両２０２に設置されている）と、コイル４０１と同様なコイルだが非接触送信ユニット１０５にあるコイル（隣り合う連結された車両２０１に設置されている）とが、第２の変圧器を形成している。非接触受信ユニット１０６と非接触送信ユニット１０８は、それぞれ、シールド差分信号ケーブルである２１０及び２１２を介してセグメントインタフェースユニット４０２に接続されている。セグメントインタフェースユニット２０４は、電源への接続と、車両２０２の全体に亘ってルーティングされたＬＡＮ２０６への接続とを供給する。［００２３］  等化回路である４１１、４１２、４１３（第１の等化回路はセグメントインタフェースユニット４０２に設置され、後の２つは非接触送信ユニット１０８に設置されている）が共に、送信経路の周波数の等化を行って、変圧器のハイパス応答を補償する。非接触送信ユニット１０８と非接触受信ユニット１０６とに、線路整合及び電力注入用の回路である４２１及び４２２が、回線終端（インピーダンス整合）及び電力注入をもたらす。非接触送信ユニット１０８と非接触受信ユニット１０６とに、線路整合及び電力抽出用の回路である４３１及び４３２が、回線終端（インピーダンス整合）及び電力抽出をもたらす。変圧器の一次巻線即ちコイル４０１を駆動する為に、送信するイーサネット信号の電力を、非接触送信ユニット１０８に設置された送信用増幅器４４２が増大させる。変圧器の二次巻線即ちコイル４０２に捕捉された減衰済みのイーサネット信号を、非接触受信ユニット１０６に設置された受信用増幅器４５１が増幅して、セグメントインタフェースユニット４０２に送り返す為にイーサネット信号を増大させる。受信用増幅器４５１とコイル４０２との間に変圧器負荷４０４が接続されている。線路整合及び電力抽出用の回路である４３１及び４３２から、電圧調整回路である４６１及び４６２（一方は非接触送信ユニット１０８にありもう一方は非接触受信ユニット１０６にある）が未調整の電力を得て、それぞれ、送信用増幅器４４２の電力端子と受信用増幅器４５１の電力端子に定電圧を与える。
【００１５】
セグメントインタフェースユニット４０２に設置されている送信用増幅器４７１は、差
分シールドケーブル２１２を駆動する為に適正なソースインピーダンス及び信号電圧レベルを供給し、差分シールドケーブル２１２は非接触送信ユニット１０８をセグメントインタフェースユニットに接続する。セグメントインタフェースユニット４０２に設置されている受信用増幅器である４７２及び４７３が、受信信号を、イーサネットＬＡＮ（ＣＡＴ‐５）ケーブルの接続を機能させるのに必要な２Ｖのピークピークレベルに増大させる。セグメントインタフェースユニット４０２に設置されている絶縁変圧器である４７４及び４７６が、パーソナルコンピュータのネットワークインターフェイスカードに用いられる変圧器と同様な標準のプリント回路実装用イーサネット変圧器である。絶縁変圧器４７４及び４７６は、接続ミスや、静電放電や、電磁干渉によってＣＡＴ‐５ケーブルで捕捉された漂遊電圧から守る働きをする。電圧調整回路４７７が、セグメントインタフェースユニット４０２の他の回路に安定化電圧を供給し、非接触送信ユニット１０８と非接触受信ユニット１０６とに電力を送り出す為に中間電力バスを供給する。セグメントインタフェースユニット２０４はデータ端末装置（ＤＴＥ）の送受信接続を用いる。
【００１６】
図５はセグメントインタフェースユニット４０２の略図５００を図示する。セグメントインタフェースユニット４０２は、車両２０２じゅうにルーティングされている１００ＢＡＳＥ‐Ｔイーサネットに接続しており、電源にも接続している。これらの接続は略図５００の右側に図示されている。セグメントインタフェースユニット４０２は、略図５００の左側に図示のように、非接触受信ユニット１０６と非接触送信ユニット１０８とに、それぞれ、ツイナックスコネクタである２１０及び２１２を介して接続している。セグメントインタフェースユニット４０２は、イーサネットＬＡＮケーブル２０８に対するインタフェースとしての役割を果たし、送受信される信号について更に増幅を行い、送信する信号についての等化の最初の段を行い、非接触送信ユニット１０８と非接触受信ユニット１０６とに電力を与える。
【００１７】
図６は非接触送信ユニット１０８の略図６００を図示する。非接触送信ユニット１０８は、略図６００の左側に示されているツイナックスコネクタ２１２を介してセグメントインタフェースユニット４０２に接続しており、この略図の右側に示されている変圧器の一次巻線即ちコイル４０１を備えている。この緩く連結された変圧器は、２つのヘッド即ち１０１及び１０２をまたいで形成され、各ヘッドは異なる機械的連結器に取り付けられている。
【００１８】
図７は非接触受信ユニット１０６の略図７００を図示する。非接触受信ユニット１０６は、略図７００の左側に図示のように、「Ｘｆｍｒ」への接続を備えている。「Ｘｆｍｒ」は、以上に説明したように、緩く連結された変圧器を変圧器の一次巻線と共に形成する変圧器の二次巻線、即ちコイル４０２である。非接触受信ユニット１０６は、略図７００の右側に図示のように、シールドツイナックス２１２を介してセグメントインタフェースユニット４０２に出力を供給する。
【００１９】
図８は、本発明の第１の模範的な実施形態のイーサネットベースバンド方式の連結を介して連結された信号の周波数領域の伝達関数のグラフ８００である。ｘ軸は周波数を表す。ｙ軸左は絶対値を表す。ｙ軸右は位相を表す。図８では、４つの曲線が示されている。この４つの曲線は、セグメントインタフェースユニット２０４の受信用増幅器４７３の出力をシミュレートした絶対値である「Ｖ（ｏｕｔ），絶対値」８０１と、セグメントインタフェースユニット２０４の受信用増幅器４７３の出力をシミュレートした位相である「Ｖ（ｏｕｔ），位相」８０２と、縦続接続された対のパッケージ化商用イーサネット変圧器の出力をシミュレートした位相である「Ｖ（ｘ４ｓ＋），位相」と、縦続接続された対のパッケージ化商用イーサネット変圧器の出力をシミュレートした絶対値である「Ｖ（ｘ４ｓ＋），絶対値」とである。比較の為に、パッケージ化商用イーサネット変圧器のシミュレートした出力も示す。本発明の無接点のデータ通信連結システムは、イーサネットベ
ースバンド信号を０．１２７ｃｍ（０．０５インチ）までのエアギャップを介して正常に連結し、更に、イーサネットベースバンド信号を０．３８１ｃｍ（０．１５インチ）までのエアギャップを介して連結可能な場合もある。図８が図示するのは、本発明の無接点のデータ通信連結システムの周波数応答である８０１及び８０２は、先行技術のイーサネット変圧器の対の連結の特徴にかなり近づくので、有利なことである。注目すべきは、本発明の無接点のデータ通信連結システムが正常にイーサネット信号を連結する際にまたがるギャップ１２０のサイズが、コイル４０１及びコイル４０２の直径にある程度依存しており、直径が大きくなるに従い大きくなることである。伝送距離は、セグメントインタフェースユニット４０２の受信用増幅器チェーンのゲインを増して自動利得制御を加えることによって、更に大きくなる可能性がある。
【００２０】
有利なのは、車両２０１及び車両２０２などの編成の車両がつなぎ合わされて、種々の車両のネットワークデバイスが互いを確認して通信を確立すれば、列車全体に亘るネットワークが形成され単一のＬＡＮとして効果的に機能することである。
【００２１】
ただし、重要なのは、以上の実施形態は、本明細書の革新的な教示の多くの有利な使用法のうちの幾つかの例に過ぎないことである。一般に、本出願の本明細書で述べたことは、必ずしも種々の請求の範囲に記載された発明のどれかを制限するものではない。なおまた、内容の一部は発明の特質の一部に適用されるが他の特質には適用されない。一般に、特に他に記載がない限り、特異な要素は、一般性を失うことなく、複数形であったり複数形でなかったりする。
【００２２】
本発明の具体的な実施形態が開示されたが、当業者には分かるように、この具体的な実施形態は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく変更可能である。従って、本発明の範囲は具体的な実施形態に限定されておらず、添付の請求項が、本発明の範囲内にあらゆるこのような応用や修正や実施形態を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の模範的な各実施形態に係る信号連結ユニット群を組み込んだ２つの電気連結器ヘッドの部分の断面図。
【図２】本発明の第１の模範的な実施形態に係るベースバンド方式の車両間連結ユニット群を用いた車両間ネットワークアーキテクチャの図。
【図３】本発明の第２の模範的な実施形態に係るＲＦベースの車両間連結ユニット群を用いた車両間ネットワークアーキテクチャの図。
【図４】セグメントインタフェースユニットと、非接触送信ユニットと、非接触受信ユニットとからなる、本発明の第１の模範的な実施形態に係る非接触イーサネットベースバンド方式の連結システムのブロック図。
【図５】図４のセグメントインタフェースユニットの概略図。
【図６】図４の非接触送信ユニットの概略図。
【図７】図４の非接触受信ユニットの概略図。
【図８】図４の非接触イーサネットベースバンド方式の連結システムの周波数応答のグラフ。
【図１】
2009500237.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009500237.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009500237.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009500237.tif 000009
【図８】
2009500237.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月7日(2007.2.7)
【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】
気動車のデータ信号連結構造であって、  第１の気動車の機械的連結器に取り付けた第１の電気連結器ヘッドと、  第２の気動車の機械的連結器に取り付けた第２の電気連結器ヘッドであって、  前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結可能であることと、  前記第１の電気連結器ヘッドに設置された第１のデータ連結ユニットと、  前記第２の電気連結器ヘッドに設置された第２のデータ連結ユニットであって、前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結された際に、前記第１のデータ連結ユニットと前記第２のデータ連結ユニットとが、データ信号の、非光学および非オーム性連結をもたらすべく互いの近傍に非接触で設置されていることと、  前記第１のデータ連結ユニットと前記第２のデータ連結ユニットとのうち少なくとも一方に電気的に接続された少なくとも１つの信号等化回路とを具備し、  前記少なくとも１つの信号等化回路が、前記非オーム性連結を介したベースバンドデータ通信を特定のデータレートまでサポートすべく周波数の等化をもたらすよう動作する、気動車のデータ信号連結構造。
【請求項２】
前記特定のデータレートが９０メガビット／秒を上回る、請求項１に記載の気動車のデータ信号連結構造。
【請求項３】
気動車のデータ信号連結システムであって、  第１の気動車の機械的連結器に取り付けた第１の電気連結器ヘッドと、  第２の気動車の機械的連結器に取り付けた第２の電気連結器ヘッドであって、前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結可能であることと、  前記第１の電気連結器ヘッドに設置された第１のデータ連結ユニットと、  前記第２の電気連結器ヘッドに設置された第２のデータ連結ユニットであって、前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結された際に、前記第１のデータ連結ユニットと前記第２のデータ連結ユニットとが、データ信号の、非光学および非オーム性連結をもたらすべく互いの近傍に非接触で設置されることと、  ベースバンドデータを無線周波数キャリアに印加できる少なくとも１つの無線周波数トランシーバと、  イーサネットデータを前記無線周波数トランシーバに通信可能なネットワークアダプタと、  を具備する、気動車のデータ信号連結システム。
【請求項４】
前記特定のデータレートが５０メガビット／秒を上回る、請求項３に記載の気動車のデータ信号連結構造。
【請求項５】
複数の気動車にまたがりデータ信号群を連結する方法であって、前記方法が、  第１の電気連結器ヘッドを第１の気動車の機械的連結器に取り付けて備える工程と、  第２の電気連結器ヘッドを第２の気動車の機械的連結器に取り付けて備える工程であって、前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結可能であることと、  前記第１の電気連結器ヘッドに第１のデータ連結ユニットを設置して備える工程と、  前記第２の電気連結器ヘッドに第２のデータ連結ユニットを設置して備える工程であって、前記第１の気動車の機械的連結器が前記第２の気動車の機械的連結器に連結された際に、前記第１のデータ連結ユニットと前記第２のデータ連結ユニットとが、データ信号の非オーム性連結をもたらすべく互いの近傍に非接触で設置されることと、  前記第１のデータ連結ユニットと前記第２のデータ連結ユニットとのうち少なくとも一方に少なくとも１つの信号等化回路を接続する工程であって、前記少なくとも１つの信号等化回路が、前記非オーム性連結を介したベースバンドデータ通信を特定のデータレートまでサポートすべく周波数の等化をもたらすよう動作する、方法。
【国際調査報告】
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