(57)【要約】【課題】無線エリア境界で通信不良を起こすことなく、基地局毎に独立した通信を可能とする列車通信システムを提供すること。【解決手段】列車の進行方向に互いに離間して配置された第１、第２の空中線（３、４）と、上記第１、第２の空中線に接続された第１、第２の送受信機（７８、１７，１８）と、各送受信機に接続された制御部１１とからなり、制御部１１が、進行方向で前方側に位置した空中線と接続された送受信機を非優先系、他方の送受信機を優先系に指定し、非優先系に指定された受信機の出力を利用して、無線エリアの境界通過時に系の切替えと切戻しを行うようにした列車通信システム。【選択図】図１
2004120347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道路線に沿って複数区間に分割して敷設された漏洩同軸ケーブルを利用して地上システムと通信する列車通信システムにおいて、
列車の進行方向に互いに離間して配置された第１、第２の空中線と、
それぞれ上記第１、第２の空中線に接続された第１、第２の送受信機と、
上記第１、第２の送受信機に接続された制御部とからなり、
上記制御部が、列車の進行方向で前方位置となる第１の空中線に接続された送受信機を非優先系、後方位置となる第２の空中線に接続された送受信機を優先系に指定し、非優先系の受信機の出力信号から、上記第１の空中線が漏洩同軸ケーブルの分割位置に到達したことを検知して優先系と非優先系とを一旦切替え、上記第２の空中線が上記分割位置を通過したことを検知して非優先系を優先系に切り戻すことを特徴とする列車通信システム。
【請求項２】
前記制御部が、前記非優先系の受信機から入力される無線エリアの識別情報に基づいて無線エリア境界の通過を判定し、前記優先系と非優先系の切替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の列車通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムに関し、更に詳しくは、鉄道の沿線に敷設された漏洩同軸ケーブルを経由して地上システムと通信する列車用の無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の列車通信システムは、列車の移動が広範囲となるため、同一周波数による通信エリアを大きくして、周波数の割り当てを最小にしている。また、通信エリアが鉄道路線に沿った線上にあるため、レールに沿って敷設した漏洩同軸ケーブルを利用することによって、受信を安定させ、周囲への不要電波の輻射を減らしている。但し、漏洩同軸ケーブルを用いても、１つの基地局でカバーできる通信エリアには限界があるため、鉄道沿線に複数の基地局を配置し、漏洩同軸ケーブルを基地局と対応した複数の区間に分割して敷設する必要がある。
【０００３】
通信エリアを複数に分割した場合、基地局が切り替わる無線エリアの境界（各漏洩同軸ケーブルの末端）で電波が干渉し、通信障害が発生する。この問題を解決するために、従来の列車通信システムでは、例えば、基地局間で同期をとり、各基地局における周波数変調出力を同一にする方式や、各列車に前方空中線と後方空中線の２つの空中線を配置しておき、列車が無線エリアの境界を通過中に、上記何れかの空中線で漏洩同軸ケーブルからの電波を正常受信できるようにした方式が提案されている。
【０００４】
図２は、上記後者の列車通信システムの１例を示す。
図において、符号１と２は、レールに沿って複数区間に分割して敷設された漏洩同軸ケーブルであり、それぞれ別々の基地局に接続されている。１２は、漏洩同軸ケーブル１、２の分割位置で電波干渉による混信発生区間（無線エリアの境界）を示している。
【０００５】
３と４は、上記混信区間１２よりも長い間隔をおいて列車の前位置と後位置に設置された第１、第２の空中線、７は送信機、８は受信機、５は、送信波と受信波の分離／合成のために上記送信機７および受信機８と第１空中線３との間に設置された空中線共用器、９は第２空中線４に接続された受信機、１０は受信機８と９の出力を合成するための合成回路、１１は送信機７と合成回路１０に接続された送受信管理用の制御部を示す。
【０００６】
ここで、列車が図面の右から左に向かって進行する場合を例にとって、制御部１１の送受信動作を説明する。
第１空中線３と第２空中線４の双方が漏洩同軸ケーブル２の区間内にある場合は、２つの空中線で同一電波が受信されるため、受信機８と９には同一の信号が入力される。列車が進行し、第１空中線３が混信区間１２に進入した場合、第２空中線４からの受信信号によって通信を継続できる。この時、送信機７からの出力信号は、第１空中線から混信区間に送出されるが、列車からの送信電波はこの区間における受信電波の干渉には影響されないため、漏洩同軸ケーブル１、２の双方で受信される。
【０００７】
列車が更に進行し、第１空中線３が漏洩同軸ケーブル１で形成される次の無線区間に進入し、第２空中線４が漏洩同軸ケーブル２の無線区間に位置した時、上記各漏洩同軸ケーブルに接続されている２つの基地局からの送信波が同一内容であれば、受信機８、９で干渉のない信号受信が可能となる。第２空中線４が混信区間１２を通過中は、第１空中線３からの受信信号で通信を継続できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記列車通信システムでは、複数の基地局で構成された複数の無線エリアをあたかも１つの通信エリアの如く扱うことができ、基地局が切り替わる無線エリアの境界でも通信を維持できる。しかしながら、上記従来方式は、複数の基地局が同一の変調信号を出力することを前提としているため、無線エリア毎に独立した通信を行うことができない。すなわち、複数の基地局がそれぞれ独自の信号を送信すると、無線エリアの境界を通過中に、合成回路１０で２つの無線エリアからの受信入力（通話やデータ）が混信し、受信不能となってしまう。
【０００９】
本発明の目的は、無線エリア境界で通信不良を起こすことなく、基地局毎に独立した通信を可能とする列車通信システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の列車通信システムは、列車に複数台の送受信機を設置し、優先系に指定された送受信機を地上システムとの通信に利用し、制御部が、非優先系に指定された受信機の出力を利用して、無線エリアの境界通過時の優先系、非優先系の切替えと切戻しを行うことを特徴する。
【００１１】
更に詳述すると、本発明の列車通信システムは、列車の進行方向に互いに離間して配置された第１、第２の空中線と、それぞれ上記第１、第２の空中線に接続された第１、第２の送受信機と、上記第１、第２の送受信機に接続された制御部とからなり、
上記制御部が、列車の進行方向で前方位置となる第１の空中線に接続された送受信機を非優先系、後方位置となる第２の空中線に接続された送受信機を優先系に指定し、非優先系の受信機の出力信号に基づいて、上記第１の空中線が漏洩同軸ケーブルの分割位置に到達したことを検知して優先系と非優先系とを一旦切替え、上記第２の空中線が上記分割位置を通過したことを検知して非優先系を優先系に切り戻すことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による列車通信システムの１実施例を示す。図２で説明した従来システムと同一の要素には、図２と同一の符号を付してある。
本発明の列車通信システムは、第１の空中線共用器５を介して第１空中線３に接続される第１の送受信機（送信機７および受信機８）と、第２の空中線共用器６を介して第２空中線４に接続される第２の送受信機（送信機１７および受信機１８）とを備え、これら２組の送受信機を制御部１１に接続したことを特徴としている。
【００１３】
各基地局は、列車に対する送信信号に、無線エリアの変更を認識するための信号（エリア識別信号）を付与する。上記エリア識別信号は、隣接する２つの無線エリア間で固有の信号であればよく、例えば、アナログ無線の場合、音声帯域外のトーン情報を利用できる。ディジタル無線の場合は、送信データ内にエリアコード（一般にカラーコードと呼ばれる識別信号）を付与すればよい。
【００１４】
本発明の列車通信システムにおいて、制御部１１は、列車の運行開始時（電源投入時）に、進行方向を示す情報から特定される上記２組の送受信機のうちの一方、例えば、進行方向で後方側に位置した空中線４と接続された第２の送受信機（送信機１７と受信機１８）を優先系無線機に設定し、他方（送信機７と受信機８）を非優先系の無線機に設定する。
【００１５】
今、列車が図の右から左に向かって進行するものと仮定する。第１、第２の空中線３および４が同一の漏洩同軸ケーブル２からの電波を受信中は、制御部１１は、優先系無線機となる第２の送信機１７と受信機１８を利用して地上システムと通信する。この時、非優先系となる第１の受信機８は、第１空中線３の受信信号から抽出されるエリア識別信号を次々と制御部１１に伝える。
【００１６】
列車がエリア境界に接近し、前方に位置した空中線３が混信区間１２に進入すると、第１の受信機８が受不能状態となり、制御部１１へのエリア識別信号の入力が一時的に途絶えた状態となる。制御部１１は、非優先系受信機８からのエリア識別信号の入力が途絶えたことによって、無線エリアの境界に達したことを検知できる。この時、優先系の受信機９は漏洩同軸ケーブル２からの正常に信号を受信できているため、地上システムと列車との通信に問題はない。
【００１７】
第１空中線３が混信区間１２を通過し、漏洩同軸ケーブル１からの電波を受信し始めると、非優先系受信機８から制御部１１に入力されるエリア識別信号が新たな識別信号に切り替わる。制御部１１は、非優先系受信機８から入力されるエリア識別信号が変わったことを検知した段階で、それまで非優先系であった第１の送受信機（送信機７と受信機８）を優先系送受信機に切替え、例えば、通話の再接続などの切替え処理を行う。この時、非優先系と優先系の送受信機は、双方ともに通信可能な状態となっているため、系の切替えをスムーズに行うことができる。第２の空中線４が混信区間に達した時点では、優先系に切替えられた第１の送受信機（送信機７と受信機８）によって通信が行われており、第２受信機１８における受信障害が問題にならない。
【００１８】
制御部１１は、第２受信機１８からの受信入力が正常に戻り、第１、第２空中線の双方が新たな無線エリアに進入したことを検知して、一時的に非優先系となっていた第２の送受信機（送信機１７と受信機１８）を優先系に切り戻す。この系の切戻しによって、制御部１１は、第２の送受信機により通信し、非優先系受信機８からの入力信号に基づいて次のエリアへの進入を検知する最初の動作モードに戻る。
【００１９】
本発明によれば、以上の動作を繰り返すことによって、基地局によって変調波出力が異なった場合でも、制御部で余裕をもって系を切替えることができる。従って、通過中の列車に対して基地局毎に異なった指令を与えることができ、各基地局を複数の指令装置を接続することが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、通信不能区間をつくることなく、同一の周波数で複数の基地局が独自の通信を行えるの列車通信システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による列車通信システムの１実施例を示す図。
【図２】従来の列車通信システムの１例を示す図。
【符号の説明】
１、２：漏洩同軸ケーブル、３、４：第１の空中線、５、６：空中線共用器、
７、１７：送信機、８、１８：受信機、１１：制御部、１２：混信発生区間。
【図１】
2004120347.tif 000003
【図２】
2004120347.tif 000004