(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に設けられて駅に停車している列車と交信するためのアンテナを有する地上テレメータ装置及び車上に設けられて交信用のアンテナを有する車上テレメータ装置間で所定の周波数帯のチャンネルを用いて地上，車上間の交信を行なう第１の交信手段と、
地上に設けられて駅に接近してくる列車と交信するための地上子及び車上に設けられた車上子間で所定の周波数帯のチャンネルを用いて地上，車上間の交信を行なうマイクロ波トランスポンダ方式の第２の交信手段と、
駅に停車している列車に対しては前記第１の交信手段を用い、駅に接近してくる列車に対しては前記第２の交信手段を用いて、地上から車上に対して列車固有情報を要求し、車上からの列車固有情報を受信する列車固有情報受信手段と、
予め入力されている列車運行情報と車上から入手した列車固有情報とを照合して列車番号を決定し、駅に停車している列車に対しては前記第１の交信手段を用い、駅に接近してくる列車に対しては前記第２の交信手段を用いて、地上から車上に向けて送信する列車番号送信手段と、
車上に向けて送信されてきた列車番号を受信してその車上に設定する列車番号設定手段と、
を有することを特徴とする列車情報システム。
【請求項２】
用いられるチャンネルは、周囲の電波状態を検出し、他のチャンネルと混信しない選択されたチャンネルであることを特徴とする請求項１記載の列車情報システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は列車情報システムに係り、特に、地上，車上間の交信を効果的に行なえるようにし、その交信により、例えば、列車番号を自動的に確実に設定できるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
始発駅や折返し駅等の所定の列車番号設定駅では、運転しようとする列車に対して列車の運行管理情報である列車番号の設定が行なわれている。この列車番号の設定方式としては、列車の乗務員（運転士）がキー操作により列車番号を入力して行なう手動設定や、乗務員が所持している列車番号の記憶されているＩＤカードをカード読取器で読取って設定するカード設定方式、あるいは、運転席から、地上装置に向けて光通信により列車番号を設定する光通信設定方式等がある。車上（列車）に設定された列車番号は、列車無線を介して地上側と連絡して確認がとられ、その確認の下に列車の走行が開始される。
【０００３】
また、車上（列車）に車上子を設けるとともに、地上に地上子を設け、それら車上子，地上子間でデータ授受を行なって列車番号を自動的に設定するマイクロ波（μ波）トランスポンダ方式も考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のキー操作による列車番号の手動設定では、入力ミスによる誤設定のおそれがあり、また、ＩＤカードによる列車番号のカード設定では、カードの取違えや紛失を防止しなければならないので、管理が煩雑になるおそれがある。
【０００５】
また、μ波トランスポンダ方式を採用した場合は、地上子の通信範囲が数ｍと小さいため、列車停止位置が複数存在すると、それに合わせて地上子の設置数が増加して設備費がかさむ欠点がある。また、地上子の設置数が多くなると、それら地上子の保守管理が面倒になるばかりでなく、線路の保守作業の障害となる欠点がある。加えて、地上子の設置数が多くなると美観を損なう欠点がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構成により地上，車上間の交信を効果的に行なえるようにし、列車情報の伝達を確実に行なえるようにした列車情報システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る列車情報システムは、上記目的を達成するため、地上に設けられて駅に停車している列車と交信するためのアンテナを有する地上テレメータ装置及び車上に設けられて交信用のアンテナを有する車上テレメータ装置間で所定の周波数帯のチャンネルを用いて地上，車上間の交信を行なう第１の交信手段と、地上に設けられて駅に接近してくる列車と交信するための地上子及び車上に設けられた車上子間で所定の周波数帯のチャンネルを用いて地上，車上間の交信を行なうマイクロ波トランスポンダ方式の第２の交信手段と、駅に停車している列車に対しては前記第１の交信手段を用い、駅に接近してくる列車に対しては前記第２の交信手段を用いて、地上から車上に対して列車固有情報を要求し、車上からの列車固有情報を受信する列車固有情報受信手段と、予め入力されている列車運行情報と車上から入手した列車固有情報とを照合して列車番号を決定し、駅に停車している列車に対しては前記第１の交信手段を用い、駅に接近してくる列車に対しては前記第２の交信手段を用いて、地上から車上に向けて送信する列車番号送信手段と、
車上に向けて送信されてきた列車番号を受信してその車上に設定する列車番号設定手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
また、用いられるチャンネルは、周囲の電波状態を検出し、他のチャンネルと混信しない選択されたチャンネルであることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、一実施の形態に係る列車情報システムを列車番号設定に応用したときの概略構成図であって、その列車情報システムを甲駅に適用した例が示されている。
【００１０】
甲駅には、２つのホームＨ1 ，Ｈ2 が設けられていて、そのうちの一つのホームＨ1 に停車している列車イは、甲駅から出発しようとしている列車であり、又、２点鎖線で示される列車ロは、その甲駅に進入しようとしている列車を示している。
【００１１】
甲駅の地上側には、甲駅に接近してくる列車（図１の例では列車ロ）と交信するための地上子１を接続している地上中継器２と、甲駅に停車している列車（図１の例では列車イ）と交信するためのアンテナ３を有する地上テレメータ装置４と、キャリアセンス装置５とからなる地上装置６が設けられている。
【００１２】
地上子１は、周知のμ波トランスポンダで用いられる地上子で構成され、後述する車上に設けられている車上子（アンテナ）との間でデータ授受が行なえるように構成されている。
【００１３】
地上中継器２は、ＣＰＵを中心に構成されていて、地上子１及び地上テレメータ装置４を介して車上側（列車イ又は列車ロ）と交信ができるように構成されている。この地上中継器２には、図示しない列車運行管理装置等の上位装置から列車ダイヤ情報が入力されるように構成されている。
【００１４】
地上テレメータ装置４は、キャリアセンス装置５で選択された後述する所定のチャンネルを用いて車上（列車イ）と送受信できる送受信回路（図示せず）を含んで構成されている。なお、地上テレメータ装置４のアンテナ３の交信範囲は、甲駅のホームＨ1 ，Ｈ2 に停車している列車（図１の例では列車イ）と交信できる所定の狭い範囲に決められている。
【００１５】
キャリアセンス装置５は、甲駅周辺で使用されている無線通信の搬送波を検出し、その検出された搬送波と混信を生ずることなく地上，車上間の交信ができる周波数帯であるチャンネルを選択できるように構成されている。すなわち、このキャリアセンス装置５には、図示しないが、甲駅周辺で使用されている搬送波  （チャンネル）を検出する受信回路と、複数（例えば４０個）のチャンネルの記憶されている記憶回路とが備えられていて、受信回路が、既に所定のチャンネルが使用されていると判定したときには、そのチャンネルと競合しない他のチャンネルを選択できるように構成されている。具体的に説明すると、受信回路において、例えば甲駅に隣接する他の路線の他のシステムにおいて、例えば第１のチャンネルが既に使用されていると判定したときは、その第１のチャンネルと競合しない例えば第２３のチャンネルが選択され、以後、その第２３のチャンネルを用いて地上，車上間の交信が行なわれる。また、このキャリアセンス装置５に記憶されている複数のチャンネルのうち、一つのチャンネル（例えば第２３のチャンネル）が甲駅で優先して使用するチャンネルとして、又は、甲駅を含む全線区で使用するチャンネルとして、つまりデフォルトチャンネルを決めておくことができる。
【００１６】
なお、甲駅が他の路線から遠く離れているなどして他のシステムとの間で混信のおそれがない場合は、キャリアセンス装置５を省略し、予め決められた所定のチャンネルで地上，車上間の交信を行なうことができる。
【００１７】
キャリアセンス回路５で選択されたチャンネル、又はこのキャリアセンス回路５が省略されたときの所定のチャンネルが甲駅において連続使用されているときは、他のシステムにおいて、その甲駅で使用されているチャンネルを使用できず、そのチャンネルを甲駅において専有し、電波干渉を効果的に回避できる特長がある。したがって、このように所定のチャンネルを専有できるようにするために、地上テレメータ装置４からは、常時、所定のチャンネルの信号が継続して送信できるように工夫されている。
【００１８】
すなわち、甲駅において所定のチャンネルを専有するために、地上テレメータ装置４で一旦選択された所定のチャンネルの信号が途切れることのないように、地上テレメータ装置４は、２重系や３重系等の多重系に構成される。また、この地上テレメータ装置４を含む地上装置６は、無停電電源装置（ＵＰＳ）の下に駆動される。
【００１９】
列車イ，ロ（図示しない他の列車も含む）には、車上装置１０がそれぞれ設けられている。各列車に設けられる車上装置１０，１０は、同一であるので、列車イを例に説明する。
【００２０】
列車イに設けられる車上装置１０には、車上子１１を介して地上子１とデータ授受を行なうための送受信回路（図示せず）と、アンテナ１２を介して地上テレメータ装置４と交信するための車上テレメータ装置１３とが含まれている。なお、図１に示される列車イには、列車イの一方向（例えば上り方向）用の車上装置１０が示されているが、他方向（例えば下り方向）用の車上装置も設けられている。
【００２１】
車上テレメータ装置１３は、キャリアセンス装置５で選択された所定のチャンネルを用いて地上テレメータ装置４と送受信するための送受信回路を含んで構成されているとともに、車上装置１０の図示しないメモリには、各列車を特定するための製造者識別番号，形式番号又は固有情報（以下、列車固有情報として説明する。）が予め記憶されている。
【００２２】
以下、図２の伝送制御手順を用いて甲駅が始発駅又は車両基地のときで、地上テレメータ装置４及び車上テレメータ装置１３を用いて列車番号を設定する例を説明する。なお、この甲駅からは、列車イが右側に向けて出発しようとしているものとする。
【００２３】
今、列車イがホームＨ1 から出発しようとしている状態にあり、地上装置６の電源がＯＮされて立上げられると、先ず、キャリアセンス装置５において甲駅で使用できるチャンネルの選択が行なわれる。このチャンネル選択において、デフォルトチャンネルが優先して選択される。一度デフォルトチャンネルが選択されると、甲駅では地上装置６がダウンしない限りその選択されたデフォルトチャンネルが専用され、したがって、電波干渉を効果的に防止することができる。なお、デフォルトチャンネルが、他のシステムで使用されているときは、デフォルトチャンネル以外の使用可能な他のチャンネルが選択される。
【００２４】
地上中継器２及び地上テレメータ装置４は、キャリアセンサ装置５で選択されたチャンネルに設定されるとともに（図２の（１）参照）、地上テレメータ装置４からは、車上（列車イ）に対して地上テレメータ装置１３のＩＤや列車固有情報を要求する所定の信号が送出される（図２の（２）参照）。なお、他の列車がホームＨ2 にも在線しているような場合は、各列車に対して時系列に順次ポーリングされる。
【００２５】
列車イのマスターコントローラ（マスコン）のＯＮにより車上装置１０の電源がＯＮされ、かつ、地上テレメータ装置４からの信号が受信されると、車上テレメータ装置１３からは、地上テレメータ装置４から所定の信号を受信した旨及び列車イを特定する列車固有情報が地上テレメータ装置４を介して地上中継器２に送信される（図２の（３）参照）。
【００２６】
地上中継器２には、所定の列車固有情報を有する列車は、所定の列車番号である旨の列車ダイヤ情報等の列車運行管理情報が図示しない上位装置から入力されているので、その入力されている列車運行情報と地上テレメータ装置４から入手した列車固有情報とを照合して列車イの列車番号が決定される。そして、地上中継器２で決定された列車番号は、地上テレメータ装置４を介して、車上テレメータ装置１３に送出されてきた列車番号が車上装置１０にセットされる（図２の  （４）参照）。車上装置１０に設定された列車番号は、もちろん、運転室内に設けられた図示しない表示器に表示される。
【００２７】
なお、地上中継器２において、入力されている列車運行管理情報と地上テレメータ装置４から入手した列車固有情報との照合が不一致のＮＯの時は、既に入手してある列車固有情報はクリアされ、再度、地上中継器２から車上に向けて列車固有情報の要求が行なわれる。
【００２８】
列車イにおいて、列車番号の設定が終了すると、車上テレメータ装置１３から地上テレメータ装置４に向けて甲駅における列車番号の設定が終了した旨の駅チェック完了情報が送信され、その送信された駅チェック完了情報が地上中継器２に受信される（図２の（５）参照）。そして、地上中継器２が駅チェック完了情報を受信すると、その受信した旨が地上テレメータ装置４を介して車上テレメータ装置１３に送信されて一連の列車番号設定は終了となる（図２の（６）参照）。この終了により、地上テレメータ装置４は、車上テレメータ装置１３との通信状態が遮断され、また、車上テレメータ装置１３は、チャンネルがデフォルトチャンネルにリセットされた後、電源断とされる。
【００２９】
なお、上述の例は、キャリアセンス装置５を用いた例であるが、甲駅が他のシステムと混信のおそれがなく、所定のチャンネルを固定的に使用できるときは、図２の伝送制御手順からキャリアセンス５を省略した伝送制御手順で制御される。
【００３０】
図３は、甲駅が折返し駅で、その甲駅に進入（入線）しようとする列車ロが地上子１を通過したときに列車番号が自動的に設定される伝送制御手順を示している。なお、甲駅が途中駅で、その途中駅において列車番号が変更される場合も同様に制御される。
【００３１】
図示しない軌道回路から列車ロが甲駅に接近している旨の情報が地上中継器２を介してキャリアセンス装置５に入力されると（図３の（１）参照）、地上子１、地上中継器２及び地上テレメータ装置１３は、デフォルトチャンネルを優先選択チャンネルとして使用チャンネルが設定される（図３の（２）参照）。もちろん、この使用チャンネルは、地上装置が可動を開始した後は、その地上装置６がダウンしない限り所定のチャンネル（デフォルトチャンネル）に設定される。
【００３２】
列車ロが地上子１の通信範囲まで接近すると、車上子１１から、常時、送出されている列車ロを特定する列車固有情報が地上子１を介して地上中継器２に受信され（図３の（３）参照）、その受信された信号に対して、地上子１から車上（列車ロ）に向けて、地上子１で使用するチャンネル情報を含む応答信号が送信される（図３の（４）参照）。
【００３３】
地上側からの応答信号を受信した列車ロからは、その応答信号を受信した旨を示す確認情報が地上側（地上中継器２）に向けて送信される（図３の（５）参照）。地上中継器２では、車上から確認情報を受信すると、車上側から受信した列車固有情報と地上中継器２に予め入力されている列車運行管理情報や車上ＩＤに基づいて列車番号を設定し、その決定された列車番号は地上子１及び車上子１１を介して、車上装置１０に送出されてセットされる（図３の（６）参照）。車上装置１０に設定された列車番号は、もちろん、運転室内に設けられた図示しない表示器に表示される。
【００３４】
なお、地上中継器２において、入力されている列車運行管理情報と地上子１から入手した列車固有情報との照合が不一致のＮＯのときは、既に入手してある列車固有情報はクリアされ、再度、地上中継器２から車上に向けて列車固有情報の要求が行なわれる。
【００３５】
列車ロにおいて、列車番号の設定が終了すると、車上子１１から地上子１を介して地上中継器２に向けて列車番号の設定が終了した旨の完了情報が送信され、その送信された完了情報が地上中継器２に受信される（図３の（７）参照）。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る列車情報システムは、地上に設けられて駅に停車している列車と交信するためのアンテナを有する地上テレメータ装置及び車上に設けられて交信用のアンテナを有する車上テレメータ装置間で所定の周波数帯のチャンネルを用いて地上，車上間の交信を行なう第１の交信手段と、地上に設けられて駅に接近してくる列車と交信するための地上子及び車上に設けられた車上子間で所定の周波数帯のチャンネルを用いて地上，車上間の交信を行なうマイクロ波トランスポンダ方式の第２の交信手段と、駅に停車している列車に対しては前記第１の交信手段を用い、駅に接近してくる列車に対しては前記第２の交信手段を用いて、地上から車上に対して列車固有情報を要求し、車上からの列車固有情報を受信する列車固有情報受信手段と、予め入力されている列車運行情報と車上から入手した列車固有情報とを照合して列車番号を決定し、駅に停車している列車に対しては前記第１の交信手段を用い、駅に接近してくる列車に対しては前記第２の交信手段を用いて、地上から車上に向けて送信する列車番号送信手段と、車上に向けて送信されてきた列車番号を受信してその車上に設定する列車番号設定手段とを有するので、地上からの情報を車上において容易に設定することができ、列車番号の設定を自動的に行なうことができる。
【００３８】
また、用いられるチャンネルは、周囲の電波状態を検出し、他のチャンネルと混信しない選択されたチャンネルとしたときは、使用するチャンネルを容易に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る列車情報システムの概略構成図である。
【図２】制御動作を示す伝送制御手順である。
【図３】制御動作を示す伝送制御手順である。
【符号の説明】
１      地上子
２      地上中継器
３      アンテナ
４      地上テレメータ装置
５      キャリアセンス装置
６      地上装置
１０      車上装置
１１      車上子
１２      アンテナ
１３      車上テレメータ装置
イ，ロ      列車
【図１】
0004748866.tif 000002
【図２】
0004748866.tif 000003
【図３】
0004748866.tif 000004