(57)【要約】【課題】車両間に通される信号ケーブルが削減されたことにより列車連結時を省力化するとともに外部雑音の大きな鉄道でも良好な通信ができる列車車両間通信システムを得る。【解決手段】列車車両間通信システムは、列車を構成する複数の車両間で通信し、隣接する車両との間に複数の特定小電力無線回線を構成する当該車両の連結面に互いに向き合う位置に配置される複数の平面アンテナと、複数の平面アンテナを介してそれぞれ送受信する信号を有線ＬＡＮ信号に変換する複数の特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器と、上記複数の特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器の入出力する有線ＬＡＮ信号を切り替えるスイッチングＨＵＢと、を備え、上記スイッチングＨＵＢはスパニング・ツリー・プロトコルに従って上記車両間をつなぐ経路を決める。【選択図】図１
2012004863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車を構成する複数の車両間で通信する列車車両間通信システムにおいて、
隣接する車両との間に複数の特定小電力無線回線を構成する当該車両の連結面に互いに向き合う位置に配置される複数の平面アンテナと、
複数の平面アンテナを介してそれぞれ送受信する信号を有線ＬＡＮ信号に変換する複数の特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器と、
上記複数の特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器の入出力する有線ＬＡＮ信号を切り替えるスイッチングＨＵＢと、
を備え、
上記スイッチングＨＵＢはスパニング・ツリー・プロトコルに従って上記車両間をつなぐ経路を決めることを特徴とする列車車両間通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、連結された列車間で運行のための連絡に用いられる列車車両間通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車の車両間の通信は、車両間で接続される引き通し線を用いる有線通信が主であった。しかし、車両間に引き通し線を通す必要があり、列車を連結するまたは引き離すときには引き通し線も合わせて接続または分離しなければならず、連結するまたは引き離すときの作業が繁雑になる。そこで引き通し線を極力減らすためにシリアルデータ伝送を適用している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、それでも引き通し線を車両間で接続または分離しなければならない。そこで、赤外線を用いる通信方式を車両間通信に用いている（例えば、特許文献２参照）。
しかし、赤外線を用いた通信方式では、赤外線の狭いビーム幅を考慮し、発光側及び受光側の位置関係を車両間で調整しなければならず、且つ線路のカーブや列車の上下動による発光側と受光側の光軸のズレにより、通信障害が発生するという問題がある。
そこで、列車間での通信に無線通信を用いている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１３１０３号公報
【特許文献２】特開２００７−３１８４６６号公報
【特許文献３】特開２００３−３２４３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、無線を使用すると、妨害電波の漏洩を防ぐために電波の強度を抑えるから、外部雑音の大きな鉄道では良好な通信ができなくなる頻度が高いという問題がある。
【０００６】
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、車両間に通される信号ケーブルが削減されたことにより列車連結時を省力化するとともに外部雑音の大きな鉄道でも良好な通信ができる列車車両間通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る列車車両間通信システムは、隣接する車両との間に複数の特定小電力無線回線を構成する当該車両の連結面に互いに向き合う位置に配置される複数の平面アンテナと、複数の平面アンテナを介してそれぞれ送受信する信号を有線ＬＡＮ信号に変換する複数の特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器と、上記複数の特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器の入出力する有線ＬＡＮ信号を切り替えるスイッチングＨＵＢと、を備え、スイッチングＨＵＢはスパニング・ツリー・プロトコルに従って車両間の経路を決める。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る列車車両間通信システムは、隣接する車両のスイッチングＨＵＢの間に複数の特定小電力通信の回線が設けられるので、車両間を通す引き通し線が必要なくなるとともに、スパニング・ツリー・プロトコルに従ってスイッチングＨＵＢにおいて行われるスパニング・ツリーにより主経路が決められるとともに、主経路の特定小電力無線回線が切断されたときにはスパニング・ツリーにより副経路が決められるので、複数の経路の内からスイッチングＨＵＢにより正常な経路が設定されるので、車両間の良好な通信ができなくなる頻度が小さい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態に係る列車車両間通信システムの構成図である。
【図２】平面アンテナを転落防止用幌に配置した様子を示す図である。
【図３】図１の主経路に障害が発生していないときのツリーの構成である。
【図４】図１の主経路の１つに障害が発生したときのツリーの構成である。
【図５】図１の主経路の２つに障害が発生したときのツリーの構成である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の列車車両間通信システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
図１は、この発明の実施の形態に係る列車車両間通信システムの構成図である。図２は、平面アンテナを転落防止用幌に配置した様子を示す図である。図２（ａ）は車両を上から下に見た図である。図２（ｂ）は車両を横から見た図である。図２（ｃ）は図２（ｂ）の一点鎖線で囲んだ部分の拡大図である。
この発明の列車車両間通信システムの好適な実施の形態では、図１に示すように、列車車両間通信システムは連結される３両の車両からなる列車に適用される。なお、列車を構成する車両の数は３両に限るものでないことは明らかである。
先頭車両６と後尾車両８は、それぞれ後続または先行する中間車両７との間に２個の特定小電力無線回線が設けられ、中間車両７は、４個の特定小電力無線回線が設けられる。
２個の特定小電力無線回線が設けられているときは、一方が主経路の特定小電力無線回線であり、他方が副経路の特定小電力無線回線である。
４個の特定小電力無線回線が設けられているときは、２個が主経路の特定小電力無線回線であり、残りの２個が副経路の特定小電力無線回線である。
【００１１】
特定小電力無線回線は、図２に示すように、隣接する車両の転落防止用幌１１に対向する転落防止用幌１１に配置された平面アンテナ１、５と平面アンテナ１、５に接続される特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器２から構成される。対向する平面アンテナ１、５間では特定小電力無線で情報を送受信する。
この発明の列車車両間通信システムは、車両毎に１個または２個の主経路無線用平面アンテナ１、主経路無線用平面アンテナ１にそれぞれ接続される特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器２、１個または２個の副経路無線用平面アンテナ５、副経路無線用平面アンテナ５にそれぞれ接続される特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器２、特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器２が接続されるスイッチングＨＵＢ３、スイッチングＨＵＢ３に接続される車両内端末機器４を備える。
【００１２】
スイッチングＨＵＢ３は、他のスイッチングＨＵＢ３とスパニング・ツリー機能により論理的にループ構成をなくすと同時に障害が発生しても別の経路に切り替って通信を継続することができる。
各車両に配置されているスイッチングＨＵＢ３には、ブリッジＩＤが設定されているが、車両外との間で通信を行う、例えば先頭の車両に配置されているスイッチングＨＵＢ３に最も値の小さなブリッジＩＤが設定されている。
また、スイッチングＨＵＢ３間をつなぐ各経路、すなわちスイッチングＨＵＢ３のポートから出発して特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器２、主経路無線用平面アンテナ１または副経路無線用平面アンテナ５、特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器２を経過してスイッチングＨＵＢ３のポートに到達する各経路、にはパスコストが設定されている。主経路無線用平面アンテナ１を含む主経路には所定のパスコストが設定され、副経路無線用平面アンテナ５を含む副経路には主経路に設定したパスコストより大きなパスコストが設定されている。
車両内端末機器４は、車両内の乗客に必要な情報を表示するモニタや、乗務員が携行し必要なデータを入力する携帯端末などからなる。
【００１３】
次に、スイッチングＨＵＢ３のスパニング・ツリー・プロトコルに従って経路を決定するプロセスを説明する。
スイッチングＨＵＢ３は車両毎に１台配置されており、各スイッチングＨＵＢ３は２つの経路を介して他のスイッチングＨＵＢ３に接続されているので、スパニング・ツリー・プロトコルでブリッジＩＤの値を用いてルートブリッジのスイッチングＨＵＢ３を決める。図３の場合は先頭車両６のスイッチングＨＵＢ３がルートブリッジである。
次に、パスコストを用いてルートブリッジであるスイッチングＨＵＢ３からのツリーを構成する。図３は、この発明の列車車両間通信システムでスパニング・ツリー・プロトコルにより構築されたツリーである。
スパニング・ツリー・プロトコルではパスコストの小さい経路を選択するから、各スイッチングＨＵＢ３間の主経路が正常な場合、主経路のパスコストが副経路のパスコストより小さいので、主経路を経路として選択する。すると、図３に示すようなツリーが構成される。
【００１４】
ところで、図４に示すように、先頭車両６と中間車両７との間の主経路の回線が不通になったとき、先頭車両６のスイッチングＨＵＢ３は中間車両７のスイッチングＨＵＢ３に代表ポートにつながる経路が切断されたと連絡する。すると、中間車両７のスイッチングＨＵＢ３は先頭車両６のスイッチングＨＵＢ３に副経路のブロッキング・ポートを代替・ポートとすることを連絡し、以降の通信には副経路を用いる。
【００１５】
そして、主経路の障害が回復したら障害が発生したときと同様にして主経路に切り替える。先頭車両６のスイッチングＨＵＢ３は中間車両７のスイッチングＨＵＢ３に代表ポートにつながる経路が回復したと連絡する。すると、中間車両７のスイッチングＨＵＢ３は先頭車両６のスイッチングＨＵＢ３に主経路のルート・ポートを代替・ポートとすることを連絡し、以降の通信には主経路を用いる。
【００１６】
また、図５に示すように、先頭車両６と中間車両７、中間車両７と後尾車両８との間の主経路の回線が不通になったとき、先頭車両６のスイッチングＨＵＢ３は中間車両７のスイッチングＨＵＢ３に代表ポートにつながる経路が切断されたと連絡する。すると、中間車両７のスイッチングＨＵＢ３は先頭車両のスイッチングＨＵＢ３に副経路のブロッキング・ポートを代替・ポートとすることを連絡し、以降の通信には副経路を用いる。さらに、中間車両７のスイッチングＨＵＢ３は後尾車両８のスイッチングＨＵＢ３に代表ポートにつながる経路が切断されたと連絡する。すると、後尾車両８のスイッチングＨＵＢ３は中間車両７のスイッチングＨＵＢ３に副経路のブロッキング・ポートを代替・ポートとすることを連絡し、以降の通信には副経路を用いる。
【００１７】
この発明の列車車両間通信システムは、隣接する車両のスイッチングＨＵＢの間に複数の特定小電力通信の回線が設けられるので、車両間を通す引き通し線が必要なくなるとともに、スパニング・ツリー・プロトコルに従ってスイッチングＨＵＢにおいて行われるスパーリング・ツリーにより主経路が決められるとともに、主経路の特定小電力無線回線が切断されたときにはスパーリング・ツリーにより副経路が決められるので、複数の経路の内からスイッチングＨＵＢにより正常な経路が設定されるので、車両間の良好な通信ができなくなる頻度が小さい。
【００１８】
なお、上述の実施の形態に係る列車車両間通信システムは、主経路と副経路の２つの経路が車両間に設けられているが、３つ以上の経路を設け、スパニング・ツリー・プロトコルに従って車両間の通信回線を選択しても良い。
【符号の説明】
【００１９】
１  主経路無線用平面アンテナ、２  特定小電力無線−有線ＬＡＮ変換器、３  スイッチングＨＵＢ、４  車両内端末機器、５  副経路無線用平面アンテナ、６  先頭車両、７  中間車両、８  後尾車両、１１  転落防止用幌。
【図１】
2012004863.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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