(57)【要約】【課題】無線通信装置が相互に直接、無線で通信する無線通信において、目標以外の無線通信装置との干渉により正しく通信が行われない状況を解消する。【解決手段】起動部１４は、通信の起動時に無線通信装置に登録指示を送信し、登録応答部１５は、登録指示を受信した時刻から他の無線通信装置とは異なる固有の待機時間をあけて、その無線通信装置の識別符号を含む登録応答を送信する。指示部１６は、受信した登録応答に含まれる識別符号ごとに、識別符号を含む情報指示を送信し、情報応答部１７は、情報指示に含まれる識別符号がその無線通信装置の識別符号に一致する場合に、情報指示を受信した時刻から固有の待機時間をあけて情報応答を送信する。情報指示に含まれる識別符号がその無線通信装置の識別符号と異なる場合、登録応答部１５は、情報指示を受信した時刻から固有の待機時間をあけて登録応答を送信する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の無線通信装置が相互に直接、無線で通信する無線通信システムであって、
通信を起動する前記無線通信装置は、通信の起動時に、前記無線通信システムに含まれる前記無線通信装置に登録指示を送信し、
前記登録指示を受信した前記無線通信装置は、受信した時刻から他の前記無線通信装置とは異なるその無線通信装置に固有の待機時間をあけて、その無線通信装置の識別符号を含む登録応答を送信し、
前記通信を起動した無線通信装置は、前記登録応答を受信したのち、前記登録応答に含まれる識別符号ごとに、前記識別符号を含む情報指示を送信し、
前記情報指示を受信した前記無線通信装置は、受信した時刻から他の前記無線通信装置とは異なるその無線通信装置に固有の待機時間をあけて、前記情報指示に含まれる識別符号がその無線通信装置の識別符号に一致する場合に前記情報指示の回答を含む情報応答を送信し、前記情報指示に含まれる識別符号がその無線通信装置の識別符号と異なる場合に前記登録応答を送信する、
無線通信システム。
【請求項２】
前記無線通信装置は、受信した前記情報応答を送信した前記無線通信装置に固有の前記待機時間の情報を取得する待機時間取得部を備え、
前記情報指示を送信した前記無線通信装置は、前記情報指示を送信してから前記情報応答を受信するまでの時間、および、当該情報応答を送信した前記無線通信装置に固有の前記待機時間の情報から、当該情報応答を送信した前記無線通信装置までの距離を算出する、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線通信装置は鉄道車両に搭載され、
前記無線通信装置は、前記鉄道車両が走行する線路の最小曲率半径の曲線部分において、通信可能距離だけ離れた同一線路上の鉄道車両に搭載された前記通信装置と通信でき、かつ近接距離だけ離れた隣接線路上の鉄道車両に搭載された前記通信装置と通信できない角度のビーム幅の指向特性を有する空中線を用いて通信する、請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線通信システムは、固定無線通信装置を含み、
前記鉄道車両に搭載される前記無線通信装置は、前記固定無線通信装置と通信する地車間通信モードを備え、前記地車間通信モードと他の無線通信装置との通信とを切り替えて通信する、請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
通信の起動時に、無線通信装置に登録指示を送信する起動部と、
前記登録指示を受信したときに、受信した時刻から他の無線通信装置とは異なるその無線通信装置に固有の待機時間をあけて、その無線通信装置の識別符号を含む登録応答を送信する登録応答部と、
前記登録指示を送信して前記登録応答を受信した場合に、前記登録応答に含まれる識別符号ごとに、前記識別符号を含む情報指示を送信する指示部と、
前記情報指示を受信したとき、受信した時刻から他の無線通信装置とは異なるその無線通信装置に固有の待機時間をあけて、前記情報指示に含まれる識別符号がその無線通信装置の識別符号に一致する場合に情報指示の回答を含む情報応答を送信する情報応答部と、
を備え、
前記情報指示を受信したとき、前記情報指示に含まれる識別符号がその無線通信装置の識別符号と異なる場合に、前記情報指示を受信してから他の無線通信装置とは異なるその無線通信装置に固有の待機時間をあけて、前記登録応答部が前記登録応答を送信する無線通信装置。
【請求項６】
前記情報応答部は、前記情報応答に当該無線通信装置に固有の前記待機時間の情報を含めて送信し、
前記情報指示を送信してから前記情報応答を受信するまでの時間、および、当該情報応答に含まれる当該情報応答を送信した前記無線通信装置に固有の前記待機時間の情報から、当該情報応答を送信した前記無線通信装置までの距離を算出する距離算出部を備える、
請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記無線通信装置は、鉄道車両に搭載され、
前記無線通信装置は、前記鉄道車両が走行する線路の最小曲率半径の曲線部分において、通信可能距離だけ離れた同一線路上の鉄道車両に搭載された前記通信装置と通信でき、かつ近接距離だけ離れた隣接線路上の鉄道車両に搭載された前記通信装置と通信できない角度のビーム幅の指向特性を有する空中線を備え、
前記登録指示、前記登録応答、前記情報指示および前記情報応答を前記空中線を用いて送受信する、請求項５または６に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２以上の無線通信装置が相互に直接、無線で通信する無線通信システムおよび無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道では、例えば悪天候などで緊急に停止した車両に、同じ線路上の他の車両が停止した車両の乗客を輸送するなどのために救援に向かう場合がある。その場合、救援に向かう車両は、停止している車両との距離を計測しながら近づき、至近距離で安全に停止する必要がある。そのために、車両どうしの間で直接無線通信して距離を計測することが考えられるが、車両どうしの間の無線通信を確実に行わなければならない。
【０００３】
車両どうしの間で直接無線通信するものではないが、特許文献１には、例えば料金所などで自動車の通行レーンごとに通信ができるレーン別無線通信システムが開示されている。特許文献１のレーン別無線通信システムでは、１つのレーン上に設置する予備アンテナにレーンの幅を越えない範囲でそのレーンをカバーするような鋭い指向性を持たせている。通信アンテナは指向性をゆるやかにしてあり、十分広い範囲をカバーできるので、同一レーン内のどの部分を通る車両とも長い距離にわたり十分な情報量を含む通信ができる。予備アンテナで通信した車両を登録し、登録した車両と通信アンテナで情報交換する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５０１７５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、車両どうしの通信では、同一線路上の車両間通信であっても、アンテナの指向性を狭くすると、曲線区間での通信時に、対象の編成が、通信可能領域から外れてしまう可能性があるため、一定以上のビーム幅が必要である。曲線区間でも通信可能領域からはずれないようにビーム幅を設定すると、隣接線路にいる車両が通信可能領域に入ってしまう可能性がある。このような場合、アンテナの指向性のみで対応することは困難で、何らかの通信制御が必要となる。
【０００６】
鉄道環境において、ある車両が同一線路上に存在する特定の目標車両と無線通信を実施する場合において、隣接する線路に、同じ無線装置を搭載した無関係の車両が存在したとき、その車両と干渉し、正しく通信が行えない。したがって、このような環境においては、目標以外の車両との干渉を防ぐ必要がある。
【０００７】
この発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、無線通信装置が相互に直接、無線で通信する無線通信において、目標以外の無線通信装置との干渉により正しく通信が行われない状況を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明の無線通信システムは、２以上の無線通信装置が相互に直接、無線で通信する無線通信システムであって、通信を起動する無線通信装置は、通信の起動時に、無線通信システムに含まれる無線通信装置に登録指示を送信し、登録指示を受信した無線通信装置は、受信した時刻から他の無線通信装置とは異なるその無線通信装置に固有の待機時間をあけて、その無線通信装置の識別符号を含む登録応答を送信する。通信を起動した無線通信装置は、登録応答を受信したのち、登録応答に含まれる識別符号ごとに、識別符号を含む情報指示を送信し、情報指示を受信した無線通信装置は、受信した時刻から他の無線通信装置とは異なるその無線通信装置に固有の待機時間をあけて、情報指示に含まれる識別符号がその無線通信装置の識別符号に一致する場合に情報指示の回答を含む情報応答を送信し、情報指示に含まれる識別符号がその無線通信装置の識別符号と異なる場合に登録応答を送信する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線通信装置は指示を受信した時刻から他の無線通信装置とは異なるその無線通信装置に固有の待機時間をあけて応答を送信するので、他の無線通信装置の通信と干渉することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの利用環境の例を示す図である。
【図２】鉄道車両間の通信における隣接線路との干渉を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る通信手順を示すシーケンス図である。
【図５】通信の離脱と参入の通信手順を示すシーケンス図である。
【図６】実施の形態１に係る無線通信の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの利用環境の例を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１
本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの利用環境の例を示す図である。実施の形態１では、鉄道の車両２０Ａ、２０Ｂどうしが直接、無線で通信する無線通信システムを想定する。車両２０Ａ、２０Ｂはそれぞれ、無線通信装置１Ａ、１Ｂを搭載している。通信を起動する無線通信装置１Ａは、周波数ｆ１で指示を送信し、それに対して無線通信装置１Ｂは、周波数ｆ２で応答を送信する。
【００１２】
同じ路線を走行する車両どうしの通信では、通信する対象を見込む方位が限られるので、実施の形態１の無線通信システムでは指向性のあるアンテナを用いる。これにより、通信可能領域を限定することができ、目標以外の車両が通信可能領域に入る可能性を減らすことができる。しかし、線路の曲率と車両の位置関係によっては、目標以外の車両が通信可能領域に入る状況が起こりうる。
【００１３】
図２は、鉄道車両間の通信における隣接線路との干渉を示す図である。線路の曲線部分でも車両どうしで無線通信するためには、通信可能距離で目標が空中線のビーム幅に収まるようにある程度ビーム幅を広げることが必要である。例えば、図２（Ａ）に示されるように、車両２０Ａと車両２０Ｂが通信する場合、無線通信装置１Ａの空中線のビーム幅を破線の範囲以上にしなければならない。少なくとも空中線の指向特性を、車両が走行する線路の最小曲率半径の曲線部分において、通信可能距離だけ離れた同一線路上の鉄道車両に搭載された通信装置と通信できる角度のビーム幅を有するように設定する。
【００１４】
ところが、例えば図２（Ａ）のような位置関係では、隣接線路を走行する車両２０Ｃは、車両２０Ａの空中線のビームの範囲にあるので、車両２０Ｂの無線通信装置１Ｂと車両２０Ｃの無線通信装置１Ｃが、車両２０Ａの無線通信装置１Ａに送信する電波が干渉する。実施の形態１の無線通信システムでは、通信シーケンスを工夫することによりこれを回避する。以下、無線通信装置１Ａ〜１Ｃを総称して無線通信装置１とする。さらに、図２（Ｂ）に示すように、近接距離だけ離れた隣接線路上の鉄道車両に搭載された通信装置と通信できない角度のビーム幅を有するように設定する。近接距離とは、救援する鉄道車両が救援される鉄道車両と近づいたときに停車する距離に基づいて、例えば２倍程度に決める。近接距離まで近づくと同一線路上に存在する鉄道車両とだけ通信することになるので、処理負荷を軽減できる。
【００１５】
図３は、実施の形態１に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。無線通信装置１は、制御部１０、空中線１１、送信部１２および受信部１３を備える。制御部１０は、起動部１４、登録応答部１５、指示部１６、情報応答部１７、待機時間取得部１８および距離算出部１９を含む。無線通信装置１は、登録指示または情報指示を受信したとき、受信した時刻から他の無線通信装置１とは異なるその無線通信装置１に固有の待機時間をあけて、応答を送信する。実施の形態１でいう通信とは、ＯＳＩ基本参照モデルにおけるセッションレイヤの処理に相当する。
【００１６】
無線通信装置１では、制御部１０が他の無線通信装置に送信する指示または応答を生成し、送信部１２から空中線１１を介して送信する。また制御部１０は、空中線１１で捕捉し受信部１３で受信した指示または応答を解読処理する。無線通信装置１が通信を起動するとき、起動部１４は無線通信システムに含まれる無線通信装置１に登録指示を送信する。ここで、通信を起動するとは、セッションを開始することに相当する。
【００１７】
無線通信装置１は、通信を起動するとき以外は常に、他の無線通信装置１から送信される指示または応答を待ち受けている。通信を起動した無線通信装置１からの登録指示を受信した無線通信装置１は、登録応答部１５で、受信した時刻から他の無線通信装置１とは異なるその無線通信装置１に固有の待機時間をあけて、その無線通信装置１の識別符号を含む登録応答を送信する。したがって、登録指示を受信した複数の無線通信装置１から、登録応答が時間差をもって送信されるので、登録応答どうしが干渉することはない。
【００１８】
登録指示を送信した無線通信装置１は、登録応答を受信すると、それに含まれる識別符号を通信対象として登録する。次に、指示部１６は、登録された識別符号ごとに、その識別符号を含む情報指示を送信する。情報指示を受信した無線通信装置１では、情報応答部１７は、その情報指示に含まれる識別符号が自身の識別符号に一致する場合には、受信した時刻から他の無線通信装置１とは異なるその無線通信装置１に固有の待機時間をあけて、情報指示の回答を含む情報応答を送信する。情報指示に含まれる識別符号が自身の識別符号と異なれば、登録応答部１５は受信した時刻から他の無線通信装置とは異なるその無線通信装置に固有の待機時間をあけて、再び登録応答を送信する。この場合も、応答は時間差をもって送信されるので、情報応答と登録応答が干渉することはない。なお、情報応答部と登録応答部は、同じ機能部であってもよい。
【００１９】
情報応答には、例えば、その無線通信装置に固有の待機時間の情報が含まれる。情報指示を送信して情報応答を受信した無線通信装置１は、待機時間取得部１８で、情報応答に含まれる待機時間を取得する。そして、距離算出部１９は、情報指示を送信してから情報応答を受信するまでの時間と、情報応答を送信した無線通信装置１の待機時間の情報から、情報応答を送信した無線通信装置１までの距離を算出する。情報指示を送信してから情報応答を受信するまでの時間は、電波が往復する時間、待機時間および処理時間の合計である。処理時間をあらかじめ計測しておけば、電波が往復する時間がわかる。空中を伝播する電波の速度はわかっているから、電波が往復する時間から、情報応答を送信した無線通信装置１までの距離を算出することができる。
【００２０】
図４は、実施の形態１に係る通信手順を示すシーケンス図である。図４は、無線通信装置１Ａが通信を起動し、無線通信装置１Ｂおよび１Ｃが登録指示を受信する場合を示す。無線通信装置１Ａが通信を起動して登録指示を送信すると（信号Ｓ１０）、無線通信装置１Ｂと無線通信装置１Ｃがそれを受信する。無線通信装置１Ｂは、受信した時刻からその固有の待機時間Ｔｂをあけて登録応答を送信し（信号Ｓ１１）、無線通信装置１Ｃは、受信した時刻からその固有の待機時間Ｔｃをあけて登録応答を送信する（信号Ｓ１２）。
【００２１】
無線通信装置１Ａは、受信した登録応答に含まれる識別符号を通信対象として登録する。まず、無線通信装置１Ｂの識別符号を含む情報指示（Ｂ）を送信する（信号Ｓ１３）。情報指示（Ｂ）を受信した無線通信装置１Ｂは、それに含まれる識別符号が自身の識別符号に一致するので、受信した時刻から待機時間Ｔｂをあけて情報応答を送信する（信号Ｓ１４）。無線通信装置１Ｃは、情報指示に含まれる識別符号が自信の識別符号と異なるので、受信した時刻から待機時間Ｔｃをあけて登録応答を送信する（信号Ｓ１５）。無線通信装置１Ａは、情報指示（Ｂ）を送信してから情報応答を受信するまでの時間と、無線通信装置１Ｂの待機時間の情報から、無線通信装置１Ｂまでの距離を算出する。
【００２２】
つぎに、無線通信装置１Ａは、無線通信装置１Ｃの識別符号を含む情報指示（Ｃ）を送信する（信号Ｓ１６）。情報指示（Ｃ）を受信した無線通信装置１Ｂは、それに含まれる識別符号が自身の識別符号と異なるので、受信した時刻から待機時間Ｔｂをあけて登録応答を送信する（信号Ｓ１７）。無線通信装置１Ｃは、情報指示に含まれる識別符号が自信の識別符号に一致するので、受信した時刻から待機時間Ｔｃをあけて情報応答を送信する（信号Ｓ１８）。無線通信装置１Ａは、情報指示（Ｃ）を送信してから情報応答を受信するまでの時間と、無線通信装置１Ｃの待機時間の情報から、無線通信装置１Ｃまでの距離を算出する。
【００２３】
図５は、通信の離脱と参入の通信手順を示すシーケンス図である。図５の信号Ｓ２１〜信号Ｓ２３は、図４の信号Ｓ１３〜信号Ｓ１５と同じである。無線通信装置１Ａから情報指示を送信しているとき、例えば無線通信装置１Ｃが通信可能範囲から外れて、情報指示（Ｃ）（信号Ｓ２４）を受信できなくなった場合、通信可能範囲にいる無線通信装置１Ｂは登録応答を送信する（信号Ｓ２５）が、無線通信装置１Ｃは情報応答を送信することができない。無線通信装置１Ａは、情報指示に対して、情報応答も登録応答も受信しなかった無線通信装置１Ｃの識別符号を通信対象の登録から削除する。それ以後は、削除した識別符号を含む情報指示（Ｃ）を送信しない。
【００２４】
無線通信装置１は、登録指示を受信しなくても、情報指示を受信したときに登録応答を送信する。例えば、無線通信装置１Ａと無線通信装置１Ｂが通信中に、無線通信装置１Ｄを搭載する車両２０Ｄが、無線通信装置１Ａの通信範囲に新たに入った場合を想定する。それまで無線通信装置１Ａから登録指示を受信していなかった無線通信装置１Ｄは、無線通信装置１Ａから無線通信装置１Ｂに向けて送信した情報指示（Ｂ）（信号Ｓ３１）を受信すると、情報指示（Ｂ）に含まれる識別符号が自信の識別符号と異なるので、受信した時刻から待機時間Ｔｄをあけて登録応答を送信する（信号Ｓ３３）。無線通信装置１Ｂは、情報指示（Ｂ）に対して、情報応答を送信する（信号Ｓ３２）。このとき、無線通信装置１Ａは、無線通信装置１Ｄの識別符号を通信対象として登録する。それ以降は、図４の信号Ｓ１３〜信号Ｓ１８と同様に、信号Ｓ３４〜信号Ｓ３９が送信される。
【００２５】
図６は、実施の形態１に係る無線通信の動作の一例を示すフローチャートである。無線通信装置１は、自身が応答を要求するマスターとして動作するか、応答を返すスレーブとして動作するかのいずれのモードで設定されているかチェックする（ステップＳ４０；Ｎ、ステップＳ６１；Ｎ）。通信を起動して応答を要求するマスターである場合（ステップＳ４０；Ｙ）、無線通信装置１に登録指示を送信し（ステップＳ４１）、登録応答の受信を待機する（ステップＳ４２；Ｎ、ステップＳ４４；Ｎ）。登録応答を受信するごとに（ステップＳ４２；Ｙ）、その登録応答に含まれる識別符号を通信対象として登録する（ステップＳ４３）。登録応答が送信されるまでの最大時間が経過したら（ステップＳ４４；Ｙ）、登録した識別符号があるかどうか調べ（ステップＳ４５）、識別符号がなければ、すなわち登録応答を受信していなければ（ステップＳ４５；Ｎ）、ステップＳ４０に戻って通信の起動と指示の受信を待機する。
【００２６】
識別符号があれば（ステップＳ４５；Ｙ）、その中から識別符号を１つ選んで、その識別符号を含む情報指示を送信し（ステップＳ４６）、応答の受信を待機する（ステップＳ４７；Ｎ、ステップＳ４９；Ｎ）。情報応答を受信したら（ステップＳ４７；Ｙ）、情報応答を送信した無線通信装置１までの距離を算出する（ステップＳ４８）。情報応答および登録応答が送信されるまでの最大時間が経過したら（ステップＳ４９；Ｙ）、応答を受信しなかった識別符号を通信対象から削除し、新たに受信した識別符号を登録する（ステップＳ５０）。登録している識別符号を一巡していなければ（ステップＳ５１；Ｎ）、ステップＳ４６に戻り、残りの識別符号から１つ選んで情報指示を送信する（ステップＳ４６）。
【００２７】
識別符号を一巡したら（ステップＳ５１；Ｙ）、ステップＳ４５に戻って、それまで識別符号を削除・登録した結果、登録した識別符号があるかどうか調べる（ステップＳ４５）。識別符号がすべて削除されていれば（ステップＳ４５；Ｎ）、ステップＳ４０に戻って通信の起動と指示の受信を待機する。識別符号があれば（ステップＳ４５；Ｙ）、ステップＳ４６〜ステップＳ５１を繰り返す。
【００２８】
応答を返すスレーブとして動作する場合（ステップＳ４０；Ｎ）は、通信の起動と指示の受信を待機する。待機しているときに、登録指示または情報指示を受信すると（ステップＳ６１；Ｙ）、受信した指示に含まれる識別符号が自身の識別符号と一致するかどうか調べる（ステップＳ６２）。登録指示は宛先が不特定の無線通信装置なので、識別符号は一致しない。識別符号が一致するのは、情報指示を受信した場合だけである。登録情報または識別符号が一致しない情報指示を受信した場合（ステップＳ６２；Ｎ）、他の無線通信装置とは異なるその無線通信装置に固有の待機時間をあけて、登録応答を送信する（ステップＳ６３）。受信した情報指示の識別符号が自信の識別符号に一致すれば（ステップＳ６２；Ｙ）、待機時間をあけて、情報応答を送信する（ステップＳ６４）。登録応答または情報応答を送信したのち、通信の起動と指示の受信を待機する（ステップＳ４０；Ｎ、ステップＳ６１；Ｎ）。
応答を返す側の無線通信装置は、自身以外が指定された情報指示と登録指示とに対して同じ動作をする。応答を要求する側の無線通信装置は、応答指示と情報指示を同じデータ形式とし、無効な値または何らかの方法で決めた値を識別符号に設定した情報指示を通信を起動する際に送信してもよい。その場合には、無効な値または何らかの方法で決めた値を識別符号に設定した情報指示は、登録指示である。また、登録応答と情報応答を１つの応答部が送信するようにしてもよい。その場合には、応答部が登録応答部でもあり、情報応答部でもあることになる。
【００２９】
上述の無線通信装置１で、空中線１１の指向特性を、車両が走行する線路の最小曲率半径の曲線部分における進行方向の通信可能距離をちょうど見込む角度のビーム幅を有するように設定することは、必須ではない。空中線１１のビーム幅を絞れば、通信対象がそれだけ限られることになる。
【００３０】
待機時間を取得するのは、情報応答に待機時間の情報を含める方法には限られない。例えば、識別符号と待機時間の対照表を保持して、距離を算出するときにその対照表を参照する方法でもよい。また、識別符号が待機時間の情報を含むように構成して、識別符号から待機時間を算出できるようにしてもよい。なお、通信対象の車両までの距離を算出する必要がなければ、待機時間取得部１８および距離算出部１９はなくてもよい。実施の形態１の無線通信システムは、無線通信システムに含まれる無線通信装置にそれぞれ異なる待機時間を割り当てたときに、最大の待機時間が、無線通信システムに許容される応答時間を超えない範囲に収まる場合に適用することができる。
【００３１】
以上説明したように、実施の形態１の無線通信システムによれば、無線通信装置１は指示を受信した時刻から他の無線通信装置１とは異なるその無線通信装置１に固有の待機時間をあけて応答を送信するので、他の無線通信装置１の通信と干渉することがない。また、応答する無線通信装置１の待機時間の情報を取得して、その無線通信装置１までの距離を算出することができる。さらに、空中線１１の指向特性を、車両が走行する線路の最小曲率半径の曲線部分における進行方向の通信可能距離をちょうど見込む角度のビーム幅を有するように設定すれば、通信対象が限られるので、通信処理を軽減することができる。
【００３２】
実施の形態２
図７は、本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの利用環境の例を示す図である。実施の形態２の無線通信システムは、地上の特定の場所に固定された地上無線装置３０を含む。無線通信装置１は、地上無線装置３０と通信する地車間通信モードを備える。無線通信装置１は、地車間通信モードと他の無線通信装置１と通信する車両間通信モードとを切り替えて通信する。地車間通信モードでは、無線通信装置１から地上無線装置３０へは周波数ｆ４を用いて送信し、地上無線装置３０から車両２０の無線通信装置１へは周波数ｆ３を用いて送信する。
【００３３】
図８は、実施の形態２に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。無線通信装置１は、地車間通信部４０を備える。地車間通信部４０は、空中線１１、送信部１２および受信部１３を用いて、地上無線装置３０との通信を行う。その他の構成は、実施の形態１と同様である。地車間通信モードでは、指向特性の狭い空中線１１に代えて、指向特性の広い空中線を用いてもよい。
【００３４】
無線通信システムでは、通常時、車両最後尾の無線通信装置１と、駅や線路脇にある地上無線装置３０が通信を行い（地車間通信モード）、必要なときに無線通信装置１のモードを、他の無線通信装置１と通信する車両間通信モードに切り替える。例えば、車両どうしの距離を計測する場合に、車両間通信モードに切り替える。地車間通信モードでは、地上無線装置３０より、車内向けコンテンツデータの伝送を実施する。
【００３５】
実施の形態２では、先頭車両および最後尾車両に無線通信装置１が設置され、最後尾車両の無線通信装置１は、車両間通信モードに加え、地車間通信モードを備える。車両間通信モードに移行する場合は、先頭車両の無線通信装置１を車両間通信モードに切り替え、登録指示を送信して車両間の通信を起動する。登録指示を受信した無線通信装置１は、地車間通信モードから車両間通信モードに切り替わり、登録応答を送信する。以降の動作は、実施の形態１と同様である。
【００３６】
実施の形態２の無線通信システムによれば、地車間通信モードと車両間通信モードとを複合することにより、無線装置を共有でき、限られた運転室内のスペースを有効に活用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  無線通信装置、１０  制御部、１１  空中線、１２  送信部、１３  受信部、１４  起動部、１５  登録応答部、１６  指示部、１７  情報応答部、１８  待機時間取得部、１９  距離算出部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ  車両、３０  地上無線装置、４０  地車間通信部。
【図１】
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【図２】
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【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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