JP2006060434A - Train wireless communication system, and ground station - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To configure a train wireless communication system having stabilized wireless circuit quality by eliminating the impact of noise, e.g. multipath fading. <P>SOLUTION: In the train wireless communication system comprising a ground system 10 provided in a station, or the like, and a system 30 mounted on a train 20. The ground system 10 is provided with a radar 12 for measuring the distance to the train 20, and a memory 17 storing combination information of communication frequencies causing no multipath fading depending on the distance to the train. Information is transferred stably by wireless communication between the vehicle mounted system 30 and the ground system 10 without causing multipath fading regardless of movement of the train 20 when an optimal working frequency is read out from the memory 17 depending on the distance to the train 20 measured by means of the radar 12 and switched. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、列車無線通信システム、およびそれを構成する地上局に関し、特に、駅における列車の運行管理等に適用して有効な技術に関するものである   The present invention relates to a train radio communication system and a ground station constituting the train radio communication system, and more particularly to a technology effective when applied to train operation management at a station.

近年では、駅における利用者の安全性の向上の目的で、複雑な運行管理が必要となってきており、たとえば、列車の到着、発車、通過等に連動したホームの安全柵の開閉制御なども行われるようになってきている。   In recent years, complicated operation management has become necessary for the purpose of improving the safety of users at stations. For example, the opening and closing control of the safety fences of the home linked to the arrival, departure, passage of trains, etc. It is getting done.

図11の(a)および(b)は本発明の参考技術である駅ホームドア柵開閉システムを示す略側面図および略平面図である。
地上システムには地上子301と地上子302と情報伝送装置303と可動式駅ホーム柵制御装置304が備えられており、移動する列車305には車上子306と情報伝送装置307と運転台装置308が備えられている。
FIGS. 11A and 11B are a schematic side view and a schematic plan view showing a station platform door fence opening / closing system as a reference technique of the present invention.
The ground system includes a ground element 301, a ground element 302, an information transmission device 303, and a movable station platform fence control device 304, and the moving train 305 has an onboard element 306, an information transmission device 307, and a cab device. 308 is provided.

列車305が通過または停止する事により、地上子301および地上子302の上を車上子306が通過または停止する状態となり、その状態の時に情報の伝送が行われている。   When the train 305 passes or stops, the vehicle upper element 306 passes or stops on the ground element 301 and the ground element 302, and information is transmitted in this state.

地上子301は主に車上子306に絶対位置を通知するのに用いられており、列車軌道(レール309)上の必要箇所に設置されている。
地上子302は車上システムとデータの送受信を行い、列車305が定位置に停車した事を地上子302で確認し、運転台装置308からデータ通信により駅ホームドア柵の開閉をコントロールする。
The ground element 301 is mainly used to notify the vehicle upper element 306 of the absolute position, and is installed at a necessary place on the train track (rail 309).
The ground unit 302 transmits and receives data to and from the on-board system, confirms with the ground unit 302 that the train 305 has stopped at a fixed position, and controls the opening and closing of the station platform door fence by data communication from the cab device 308.

なお、地上子302と車上子306は駅ホームドア柵開閉システムだけでは無く、ATS(Automatic Train Stop:自動列車停止装置)として用いられており、列車運行の安全を確保している。   The ground unit 302 and the vehicle upper unit 306 are used not only as a station platform door opening / closing system but also as an ATS (Automatic Train Stop) to ensure the safety of train operation.

一方、最近、地上システムと車上システムで行うデータ通信の内容に列車番号情報や運転者ID等の各種データの送受信や通過列車に対する各種データの送受信等、データ通信を使用したより高度な各種制御を行うニーズが高まっている。   On the other hand, recently, more advanced various control using data communication such as transmission / reception of various data such as train number information and driver ID and transmission / reception of various data for passing trains in the contents of data communication performed on the ground system and on-board system. The need to do is increasing.

通過列車や停止した電車に対する各種データの送受信を安価に行う方法として、地上システムと車上システムに無線送受信装置を用いる事が考えられるが、マイクロ波帯やミリ波帯の無線送受信機を用いる場合、マルチパス・フェージングの発生が予想される。   As a method for inexpensively transmitting and receiving various data to and from passing trains and stopped trains, it is conceivable to use wireless transceivers for the ground system and on-board system, but when using microwave transceivers and millimeter-wave transceivers Multipath fading is expected to occur.

マルチパス・フェージングに対処する方法としては、従来、空間ダイバーシチ,偏波ダイバーシチ,角度ダイバーシチ,周波数ダイバーシチ等が有り、基本的な合成受信方式としては、各ブランチの受信入力レベルを比較する比較回路を備えた選択合成方式や位相検出回路と位相回路を用いてフェージング波の位相を合わせて合成する等利得合成方式や比較回路と位相検出回路と位相回路を備えて雑音に近いフェージング波の寄与を小さくして受信合成する最大比合成方式が知られている。   Conventional methods for dealing with multipath fading include spatial diversity, polarization diversity, angle diversity, frequency diversity, etc. As a basic combined reception method, a comparison circuit that compares the received input level of each branch is used. Equipped with a selective synthesis method, a phase detection circuit and a phase circuit, and an equal gain synthesis method that combines the phases of the fading wave and a comparison circuit, phase detection circuit, and phase circuit to reduce the contribution of fading waves close to noise Thus, a maximum ratio combining method for receiving and combining is known.

その他、車両の位置検出装置として近年、一般の乗用車にミリ波帯を用いた安価で高性能なFM−CW方式を用いた車載レーダが搭載されおり前方車両との相対距離と相対速度を計測し、前方車両と衝突した場合の被害を軽減する安全技術として用いられている。   In addition, in recent years, as a vehicle position detection device, an in-vehicle radar using a low-cost and high-performance FM-CW method using a millimeter wave band is mounted on a general passenger car, and the relative distance and relative speed with the preceding vehicle are measured. It is used as a safety technique to reduce damage in the event of a collision with the vehicle ahead.

その他、特許文献1のようにアンテナ制御装置のメモリに列車の現在位置情報に対する各アンテナの空間ダイバーシチ制御に関する相関係数アンテナ切替え情報を記憶しておき、回線モニタ(回線品質計測機)からアンテナ切替要求が上がった時、列車の現在位置情報に従ってそのメモリからアンテナ切替情報を読出しアンテナ切替スイッチの切替えを行う制御システムが知られている。   In addition, as in Patent Document 1, correlation coefficient antenna switching information regarding spatial diversity control of each antenna with respect to the current position information of the train is stored in the memory of the antenna control device, and antenna switching is performed from a line monitor (line quality measuring device). A control system is known that reads out antenna switching information from its memory according to the current position information of a train and switches an antenna switching switch when a request is raised.

駅ホームドア柵開閉システムは列車への位置通知とデータ通信を行う事により、列車を駅ホームの定位置に停車させ列車への乗客の乗り降りを安全に行うシステムであるが、既設の線路に新たに本システムを導入する場合、図11(b)に示すように地上子301〜302の設置において信号線や電源線などのケーブル301aやケーブル302aをレール309の下を潜らせる敷設工事が必要になり莫大な工事費用が掛かる等の課題が有る。   The station platform door opening and closing system is a system that stops the train at a fixed position of the station platform by performing position notification to the train and data communication, and allows passengers to get on and off the train safely. When installing this system in Fig. 11 (b), it is necessary to lay the cable 301a such as the signal line and the power line and the cable 302a under the rail 309 when installing the ground elements 301 to 302. There are problems such as enormous construction costs.

このコスト的な課題を解決する手段として、地上システムおよび車上システムに無線送受信装置を設けて制御情報の授受を行うことで、駅ホームドア柵開閉システムを構築する方法が考えられるが、マイクロ波帯やミリ波帯の無線送受信装置を用いる場合、駅構造物等によるマルチパス・フェージングの発生が予想される。   As a means for solving this cost problem, a method of constructing a station platform door rail opening / closing system by providing a wireless transmission / reception device to the ground system and the on-board system and transferring control information is conceivable. When a radio transmission / reception apparatus in the band or millimeter wave band is used, multipath fading due to a station structure or the like is expected.

マルチパス・フェージングに対処する方法として無線装置に選択合成方式や等利得合成方式や最大比合成方式を用いる事が考えられるが、各方式を行うために比較回路や位相検出回路や位相回路の実装が必要となり、回路規模の増大,装置の大型化,高価格化等の課題が有る。   As a method of dealing with multipath fading, it is conceivable to use a selective combining method, an equal gain combining method, or a maximum ratio combining method for a wireless device, but in order to perform each method, a comparison circuit, a phase detection circuit, and a phase circuit are mounted. Therefore, there are problems such as an increase in circuit scale, an increase in size of the apparatus, and an increase in price.

上述の特許文献1では、システムを構成するために位置検出装置,タイマ,距離計算器,相関係数計算器,回線モニタ等、回路を実装する必要が有り、移動局の回路規模の増大,大型化,高価格化等の課題が有る。   In the above-mentioned Patent Document 1, it is necessary to mount a circuit such as a position detection device, a timer, a distance calculator, a correlation coefficient calculator, a line monitor, etc. in order to configure the system. There are issues such as higher prices and higher prices.

また、距離計算器で距離基準点を列車が通過する事で得るパルスと、その時の速度とタイマでの経過時間から列車位置を抽出する方式では、上り勾配や降雨等でレールが濡れた場合に起こる動輪の空転により距離計算に誤差が生じてアンテナ切替が誤作動する場合が考えられ、その誤動作を防ぐ為には空転による距離計算の補正を行う装置が別途必要となり、システム構成が必要以上に複雑化する。
特開平7−162349号公報
Also, in the method of extracting the train position from the pulse obtained by the train passing the distance reference point with the distance calculator and the speed at that time and the elapsed time with the timer, when the rail gets wet due to ascending slope or rain An error may occur in the distance calculation due to the idling of the driving wheel, and the antenna switching may malfunction.To prevent the malfunction, a separate device for correcting the distance calculation due to idling is required, and the system configuration is more than necessary. To be complicated.
JP 7-162349 A

本発明の目的は、無線送受信装置の回路規模の増大,装置の大型化,高価格化を招くことなく、マルチパス・フェージング等のノイズの影響を排除して安定した無線回線品質の列車無線通信システムを構成することにある。   The object of the present invention is to eliminate the influence of noise such as multipath fading without increasing the circuit scale of the wireless transmission / reception device, increasing the size of the device, and increasing the price, and stable wireless communication of train quality. The system is configured.

本発明の他の目的は、列車の運行管理システムを安価に構築することが可能な列車無線通信システムを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a train radio communication system capable of constructing a train operation management system at low cost.

本発明の第1の観点は、地上側に設置された地上局と、列車側に搭載された移動局との間で無線通信を行う列車無線通信システムであって、
前記地上局は、前記移動局との間の通信周波数を任意の周波数に切替え可能な無線通信装置と、列車との相対距離を計測する測距手段と、前記通信周波数毎の前記相対距離における通信状況を記憶するメモリ装置と、前記メモリ装置の記憶内容と前記測距手段にて実測された前記相対距離に基づいて前記移動局との間における前記通信周波数を切り替える制御手段と、を含む列車無線通信システムを提供する。
A first aspect of the present invention is a train radio communication system that performs radio communication between a ground station installed on the ground side and a mobile station mounted on the train side,
The ground station includes a wireless communication device capable of switching a communication frequency with the mobile station to an arbitrary frequency, distance measuring means for measuring a relative distance from a train, and communication at the relative distance for each communication frequency. A train radio comprising: a memory device for storing a situation; and a control means for switching the communication frequency with the mobile station based on the stored contents of the memory device and the relative distance actually measured by the distance measuring means. A communication system is provided.

本発明の第2の観点は、地上側に設置され、列車側に搭載された移動局との間で無線通信を行う列車無線通信システムを構成する地上局であって、
前記移動局との間の通信周波数を任意の周波数に切替え可能な無線通信装置と、列車との相対距離を計測する測距手段と、前記通信周波数毎の前記相対距離における通信状況を記憶するメモリ装置と、前記メモリ装置の記憶内容と前記測距手段にて実測された前記相対距離に基づいて前記移動局との間における前記通信周波数を切り替える制御手段と、を含む地上局を提供する。
A second aspect of the present invention is a ground station that constitutes a train radio communication system that is installed on the ground side and performs radio communication with a mobile station mounted on the train side,
A wireless communication device capable of switching a communication frequency with the mobile station to an arbitrary frequency, distance measuring means for measuring a relative distance to a train, and a memory for storing a communication state at the relative distance for each communication frequency There is provided a ground station including a device, and control means for switching the communication frequency with the mobile station based on the stored contents of the memory device and the relative distance actually measured by the distance measuring means.

本発明によれば、無線送受信装置の回路規模の増大,装置の大型化,高価格化を招くことなく、マルチパス・フェージング等のノイズの影響を排除して安定した無線回線品質の列車無線通信システムを構成することができる。   According to the present invention, train radio communication with stable radio channel quality is achieved by eliminating the influence of noise such as multipath fading without increasing the circuit scale of the radio transmission / reception apparatus, increasing the size of the apparatus, and increasing the price. The system can be configured.

また、列車の運行管理システムを安価に構築することが可能となる。   It is also possible to construct a train operation management system at a low cost.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態である列車無線通信システムの構成の一例を示す概念図であり、図2は、本実施の形態の列車無線通信システムを構成する地上システムに備えられるメモリ装置に格納される情報の一例を示す説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a train radio communication system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a memory provided in the ground system constituting the train radio communication system of the present embodiment. It is explanatory drawing which shows an example of the information stored in an apparatus.

この図1の実施の形態では、無線方式にアクティブ方式を用いた場合について述べる。
本実施の形態の列車無線通信システムは、駅舎等の地上側に設置された地上システム10と、列車20上に設置された車上システム30を含んでいる。
In the embodiment of FIG. 1, a case where an active method is used as a wireless method will be described.
The train radio communication system of the present embodiment includes a ground system 10 installed on the ground side such as a station building and an on-vehicle system 30 installed on the train 20.

地上システム10は、制御装置11と、メモリ装置17と、例えばレーダ装置12とレーダアンテナ12aからなる測距手段と、送信部13c,変調部13a,VCO(Voltage Control Oscillator)13bからなる無線送信装置13と、受信部14a,復調部14c,VCO14bからなる無線受信装置14と、サーキュレータ15と、無線送信装置13および無線受信装置14に共通な通信アンテナ16を備えている。   The ground system 10 includes a control device 11, a memory device 17, a distance measuring means including, for example, a radar device 12 and a radar antenna 12a, a wireless transmission device including a transmission unit 13c, a modulation unit 13a, and a VCO (Voltage Control Oscillator) 13b. 13, a radio receiver 14 including a receiver 14 a, a demodulator 14 c, and a VCO 14 b, a circulator 15, and a communication antenna 16 common to the radio transmitter 13 and the radio receiver 14.

無線送信装置13の変調部13aにはFSK(Frequency Shift Keying),PSK(Phase Shift Keying)等の変調方式を用いて、送信部13cにはVCO13bからRF(Radio Frequency)帯の局部発振周波数を受け変調信号をRF帯に周波数変換した後、BPF(Band Pass Filter)で不要波を除去する構成等が用いられる。   The modulation unit 13a of the wireless transmission device 13 uses a modulation scheme such as FSK (Frequency Shift Keying) and PSK (Phase Shift Keying), and the transmission unit 13c receives a local oscillation frequency in an RF (Radio Frequency) band from the VCO 13b. A configuration is used in which unnecessary waves are removed by a BPF (Band Pass Filter) after frequency conversion of the modulation signal to the RF band.

無線受信装置14の復調部14cにはFSK,PSK等の復調方式を用いて、受信部14aにはBPFで不要波を除去した後、VCO14bからRF帯の局部発振周波数を受けRF帯の受信波を周波数変換する構成等が用いられる。   The demodulation unit 14c of the wireless reception device 14 uses a demodulation method such as FSK or PSK, and after the unnecessary wave is removed by the BPF in the reception unit 14a, the local oscillation frequency of the RF band is received from the VCO 14b and the reception wave of the RF band is received. The structure etc. which frequency-convert are used.

また、無線送信装置13と無線受信装置14のVCO13b,VCO14bは制御装置11からのコントロールにより希望の周波数に設定可能である。
図2に例示されるように、地上局(地上システム10)のメモリ装置17には、各列車(列車番号17c)に対するレーダ装置12との相対距離17aと、使用周波数CH17bの情報が、送信周波数17d、受信周波数17e毎に格納されている。
Further, the VCO 13 b and VCO 14 b of the wireless transmission device 13 and the wireless reception device 14 can be set to desired frequencies under the control of the control device 11.
As illustrated in FIG. 2, the memory device 17 of the ground station (ground system 10) stores information on the relative distance 17a to the radar device 12 for each train (train number 17c) and the used frequency CH17b. 17d and stored for each reception frequency 17e.

各列車20に対するレーダ装置12との相対距離17aと使用する送信周波数17dの情報は予め、各送信周波数CH毎に相対距離17aに対するデータパケット受信状況または受信レベルが計測されており、その計測結果を持ってメモリ装置17に格納する情報が入力されている。   As for the information on the relative distance 17a to the radar device 12 for each train 20 and the transmission frequency 17d to be used, the data packet reception status or reception level for the relative distance 17a is measured in advance for each transmission frequency CH. Information to be stored in the memory device 17 is input.

制御装置11はレーダ装置12から入力される列車20の相対距離17aと相対速度の測距結果からその後に行うデータパケット送受信時の車上システム30との相対距離を算出する。   The control device 11 calculates the relative distance from the on-board system 30 at the time of data packet transmission / reception performed thereafter from the relative distance 17a of the train 20 input from the radar device 12 and the distance measurement result of the relative speed.

その後、制御装置11は算出した相対距離とメモリ装置17に格納されている使用周波数CHの情報に基づいて、地上システム10の送受信周波数CHを制御すると供にマルチパス・フェージング回避周波数情報(受信周波数値(17d)と送信周波数値(17e))を含んだデータパケットを生成し送信動作を行う。   After that, the control device 11 controls the transmission / reception frequency CH of the ground system 10 based on the calculated relative distance and the information on the used frequency CH stored in the memory device 17 and multipath fading avoidance frequency information (reception frequency). A data packet including a value (17d) and a transmission frequency value (17e) is generated and a transmission operation is performed.

なお、マルチパス・フェージング回避周波数情報の中には予告時間情報を含めても良い。
車上システム30は、制御装置31と、無線送信装置32と、無線受信装置33と、サーキュレータ34と、無線送信装置32および無線受信装置33に共通の通信アンテナ35を備えている。
In addition, notice time information may be included in the multipath fading avoidance frequency information.
The on-board system 30 includes a control device 31, a wireless transmission device 32, a wireless reception device 33, a circulator 34, and a communication antenna 35 common to the wireless transmission device 32 and the wireless reception device 33.

無線送信装置32と無線受信装置33は地上システム10と同じ構成の装置を用いる。すなわち、無線送信装置32は、変調部32a、VCO32b、送信部32cを備えている。無線受信装置33は、受信部33a、VCO33b、復調部33cを備えている。   The wireless transmission device 32 and the wireless reception device 33 use devices having the same configuration as the ground system 10. That is, the wireless transmission device 32 includes a modulation unit 32a, a VCO 32b, and a transmission unit 32c. The wireless reception device 33 includes a reception unit 33a, a VCO 33b, and a demodulation unit 33c.

制御装置31は受信したデータパケットを分析し、マルチパス・フェージング回避周波数情報の内容に従って無線送信装置32のVCO32bと無線受信装置33のVCO33bを制御する。   The control device 31 analyzes the received data packet and controls the VCO 32b of the wireless transmission device 32 and the VCO 33b of the wireless reception device 33 according to the contents of the multipath fading avoidance frequency information.

なお、マルチパス・フェージング回避周波数情報の中に予告時間情報が含まれている場合は、予告時間経過を待って、VCO32b、VCO33bの切替え制御を行う。
上記の本実施の形態のシステム構成によれば、無線送受信装置の回路規模の増大,装置の大型化,高価格化となる事無く、予告切替え方式によりマルチパス・フェージングを回避する列車無線通信システムを構成できる。
If the notice time information is included in the multipath fading avoidance frequency information, the switching control of the VCO 32b and the VCO 33b is performed after the notice time has elapsed.
According to the system configuration of the present embodiment described above, a train radio communication system that avoids multipath fading by a notice switching method without increasing the circuit scale of the radio transmission / reception apparatus, increasing the size of the apparatus, and increasing the price. Can be configured.

また、レーダ装置12にメカスキャンや電子スキャン等の方法によりレーダビームを2次元または3次元のビームスキャンが可能な装置を用いた場合、地上局(地上システム10)のメモリ装置17内に2次元または3次元の移動局(車上システム30)の位置に対して通信可能な無線周波数CHを予め記憶させることにより、移動局(車上システム30)の移動が2次元または3次元となった場合でもマルチパス・フェージングを回避するシステムを構成できる。   Further, when a device capable of two-dimensional or three-dimensional beam scanning of the radar beam by a method such as mechanical scanning or electronic scanning is used as the radar device 12, the two-dimensional data is stored in the memory device 17 of the ground station (ground system 10). Alternatively, when the radio frequency CH that can be communicated with the position of the three-dimensional mobile station (on-vehicle system 30) is stored in advance, the movement of the mobile station (on-vehicle system 30) becomes two-dimensional or three-dimensional. However, a system that avoids multipath fading can be configured.

図3は本実施の形態の列車無線通信システムの変形例を示す概念図である。この図3の変形例では、無線方式にパッシブ方式と送受信アンテナ分離方式を用いた場合について述べる。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing a modification of the train radio communication system of the present embodiment. In the modification of FIG. 3, a case where a passive method and a transmission / reception antenna separation method are used as a wireless method will be described.

地上システム10は、制御装置11と、メモリ装置17と、レーダ装置12と、レーダアンテナ12aと、送信部13c,変調部13a,VCO13bからなる無線送信装置13と、受信部14a,復調部14cからなる無線受信装置14と、送信アンテナ16aと、受信アンテナ16bを備えている。   The ground system 10 includes a control device 11, a memory device 17, a radar device 12, a radar antenna 12a, a radio transmission device 13 including a transmission unit 13c, a modulation unit 13a, and a VCO 13b, a reception unit 14a, and a demodulation unit 14c. A wireless receiving device 14, a transmitting antenna 16a, and a receiving antenna 16b.

無線送信装置13は、例えば変調部13aにFSK変調を用いて、送信部13cにRF帯のAMPを用いてVCO13bからのRF信号をON/OFF制御する事により、FSK/AM(Frequency Shift Keying/Amplitude Modulation)を行う構成等が用いられる。また、制御装置11からのコントロールによりVCO13bを制御して希望の送信周波数に設定可能である。   The wireless transmission device 13 uses, for example, FSK modulation for the modulation unit 13a and ON / OFF control of the RF signal from the VCO 13b using the RF band AMP for the transmission unit 13c, thereby performing FSK / AM (Frequency Shift Keying / Amplitude modulation) is used. Further, it is possible to set the desired transmission frequency by controlling the VCO 13b under the control of the control device 11.

無線受信装置14は、無線送信装置13のVCO13bから局部発振周波数信号13dの供給を受けホモダイン検波を行う。
車上システム30は、制御装置31と、無線送信装置32と、無線受信装置33と、送信アンテナ35bと、受信アンテナ35aを備えている。
The wireless receiver 14 receives the local oscillation frequency signal 13d from the VCO 13b of the wireless transmitter 13 and performs homodyne detection.
The on-board system 30 includes a control device 31, a wireless transmission device 32, a wireless reception device 33, a transmission antenna 35b, and a reception antenna 35a.

無線受信装置33は、例えば、受信部33aに包絡線検波回路、復調部33cにFSK復調を使用する構成等が用いられている。
無線送信装置32は地上システム10から無線搬送波40aの供給を受けデータパケットの送信を行うため、図1の構成でのメモリ装置17におけるマルチパス・フェージング回避のための受信周波数17eの周波数情報は不要となる。
For example, the wireless reception device 33 has a configuration in which an envelope detection circuit is used for the reception unit 33a and FSK demodulation is used for the demodulation unit 33c.
Since the wireless transmission device 32 is supplied with the wireless carrier 40a from the ground system 10 and transmits data packets, the frequency information of the reception frequency 17e for avoiding multipath fading in the memory device 17 in the configuration of FIG. 1 is unnecessary. It becomes.

なお、図3の構成例では地上システム10から車上システム30への直接波40のルートと反射波41のルート、車上システム30から地上システム10への直接波40のルートと反射波41のルートが異なるため、各相対距離において両無線伝搬がマルチパス・フェージングの影響を受けない送信周波数17dを選定する必要が有る。   3, the route of the direct wave 40 and the route of the reflected wave 41 from the ground system 10 to the on-board system 30, and the route of the direct wave 40 and the route of the reflected wave 41 from the on-vehicle system 30 to the ground system 10 Since the routes are different, it is necessary to select a transmission frequency 17d in which both radio propagations are not affected by multipath fading at each relative distance.

上記の図3に例示されるシステム構成によれば、図1の構成の場合より更に無線送受信装置の回路規模の増大,高価格化を抑えて、予告切替え方式によりマルチパス・フェージングを回避する列車無線通信システムを構成できる。   According to the system configuration illustrated in FIG. 3 above, a train that avoids multipath fading by a notice switching method while suppressing an increase in the circuit scale and cost of the wireless transmission / reception apparatus further than in the configuration of FIG. A wireless communication system can be configured.

また、レーダ装置12の機能と、無線送信装置13および無線受信装置14の通信機能を一体化させたシステム装置を用いる事により、更に地上局(地上システム10)を安価に構成する事が可能となる。   Further, by using a system device in which the functions of the radar device 12 and the communication functions of the wireless transmission device 13 and the wireless reception device 14 are integrated, the ground station (ground system 10) can be further configured at low cost. Become.

また、レーダ装置12からのレーダ波を受ける列車20の車上システム30に、当該レーダ波を増幅して返すことで、列車20までの距離や識別をより高度に行うことを可能にする、いわゆるアクティブターゲット機能を設けてもよい。   Further, the radar wave is amplified and returned to the on-board system 30 of the train 20 that receives the radar wave from the radar device 12, so that the distance to the train 20 and identification can be performed at a higher level. An active target function may be provided.

なお、多数の列車番号17c(列車ID)をメモリ装置17に記憶させる場合、移動局(車上システム30)の列車20における設置地上高を示す移動局設置地上高情報と、列車20の中心からの車上システム30の横方向のオフセット距離を示す横方向オフセット距離情報を、移動局(車上システム30)からの送信パケットに含め、地上局(地上システム10)側の制御装置11では移動局設置地上高情報と、列車中心からの横方向オフセット距離情報を分析し移動局(車上システム30)の設置位置情報を抽出する。   When a large number of train numbers 17c (train IDs) are stored in the memory device 17, the mobile station installation ground height information indicating the installation ground height in the train 20 of the mobile station (on-board system 30) and the center of the train 20 are used. The lateral offset distance information indicating the lateral offset distance of the on-vehicle system 30 is included in the transmission packet from the mobile station (on-vehicle system 30), and the control device 11 on the ground station (ground system 10) side uses the mobile station. The installation ground height information and the lateral offset distance information from the train center are analyzed, and the installation position information of the mobile station (on-board system 30) is extracted.

地上局(地上システム10)のメモリ装置17には設置位置情報と相対距離における送信周波数情報を記憶させる事によりメモリ装置17に必要な記憶容量を削減出来る。
その他、以下のように、相対距離dに対する無線周波数CHと空間ダイバーシチの受信アンテナの切替えを併用しても良い。
By storing the installation position information and the transmission frequency information at the relative distance in the memory device 17 of the ground station (ground system 10), the storage capacity required for the memory device 17 can be reduced.
In addition, as described below, the switching between the radio frequency CH with respect to the relative distance d and the reception antenna of space diversity may be used in combination.

図4は本実施の形態のさらに他の変形例である列車無線通信システムの構成例を示す概念図であり、相対距離dに対する無線周波数CHと空間ダイバーシチの受信アンテナの切替えを用いた例である。   FIG. 4 is a conceptual diagram showing a configuration example of a train radio communication system which is still another modified example of the present embodiment, and is an example using switching of the radio frequency CH and the spatial diversity reception antenna with respect to the relative distance d. .

この図4の説明では、無線方式にパッシブ方式と送受信アンテナ分離方式を用いた場合について述べる。
地上システム10の無線受信装置14には複数の受信アンテナ16c、受信アンテナ16dと、切り替えスイッチ14dが備えられており、受信アンテナ16c、受信アンテナ16dの受信部14aに対する接続を切り替えることで、空間ダイバーシチを行っている。
In the description of FIG. 4, a case where a passive method and a transmission / reception antenna separation method are used as a wireless method will be described.
The radio reception device 14 of the ground system 10 includes a plurality of reception antennas 16c, a reception antenna 16d, and a changeover switch 14d. By switching the connection of the reception antenna 16c and the reception antenna 16d to the reception unit 14a, spatial diversity is achieved. It is carried out.

図5は、この図4の実施の形態において、地上局(地上システム10)のメモリ装置17に格納されている、各列車20に対するレーダ装置12との相対距離17aと、使用周波数CH17b,使用受信アンテナ17fを設定した情報例である。   FIG. 5 shows the relative distance 17a to the radar device 12 with respect to each train 20, the use frequency CH17b, and the use reception stored in the memory device 17 of the ground station (ground system 10) in the embodiment of FIG. It is the example of information which set the antenna 17f.

各列車20に対するレーダ装置12との相対距離dと使用送信周波数,使用受信アンテナ17fの情報は予め、個々の使用周波数CH17bと使用受信アンテナ17fの全ての組合せに対して相対距離dに対するデータパケット受信状況または受信レベルが計測されており、その計測結果に基づいてメモリ装置17に格納する情報が入力されている。   Information on the relative distance d, the used transmission frequency, and the used receiving antenna 17f for each train 20 with respect to the radar apparatus 12 is received in advance for data packet reception for the relative distance d for all combinations of the individual used frequencies CH17b and the used receiving antennas 17f. The situation or the reception level is measured, and information stored in the memory device 17 is input based on the measurement result.

制御装置11はレーダ装置12から入力される列車20の相対距離dと相対速度の測距結果から、その後に行うデータパケット送受信時の車上システム30との相対距離を算出する。   The control device 11 calculates the relative distance from the on-board system 30 at the time of subsequent data packet transmission / reception from the relative distance d of the train 20 and the relative speed measurement result input from the radar device 12.

その後、制御装置11は算出した相対距離dと、メモリ装置17に格納されている使用周波数CH17bと、使用受信アンテナ17fの情報に基づいて、地上システム10の送信周波数CHと、使用する受信アンテナ16cまたは16dの選択を制御する。   Thereafter, the control device 11 determines the transmission frequency CH of the ground system 10 and the reception antenna 16c to be used based on the calculated relative distance d, the use frequency CH17b stored in the memory device 17, and the information of the use reception antenna 17f. Or the selection of 16d is controlled.

その他の地上システム10および車上システム30の基本構成は上述の図3の構成例と同じである。
上記のシステム構成によれば、図1の構成例よりも、更に無線送受信装置の回路規模の増大,高価格化を抑えて、予告切替え方式によりマルチパス・フェージングを回避する列車無線通信システムを構成できる。
Other basic configurations of the ground system 10 and the on-vehicle system 30 are the same as the configuration example of FIG. 3 described above.
According to the system configuration described above, a train radio communication system that avoids multipath fading by a notice switching method while suppressing an increase in circuit scale and cost of the radio transceiver device than the configuration example of FIG. it can.

また、レーダ装置12の測距結果を用いて、使用する受信アンテナを、受信アンテナ16cまたは16dに切り替える空間ダイバーシチの制御を行う事により、マルチパス・フェージングを回避する手段が増える。   Further, by using the distance measurement result of the radar apparatus 12 to control the spatial diversity for switching the reception antenna to be used to the reception antenna 16c or 16d, the means for avoiding multipath fading increases.

図6にて、本実施の形態の列車無線通信システムを駅ホームドア柵開閉システムに適用した場合の構成例を説明する。この場合、一例として、地上局と移動局には上述の図3に例示した列車無線通信システムを用いる。   With reference to FIG. 6, a configuration example when the train radio communication system of the present embodiment is applied to a station platform door fence opening / closing system will be described. In this case, as an example, the train radio communication system illustrated in FIG. 3 is used for the ground station and the mobile station.

駅60には、ホーム61が設けられ、このホーム61に沿って、列車20が走行するレール62が敷設されている。ホーム61のレール62に沿った端縁部には、安全柵54が設けられている。この安全柵54には、ホーム61に停車する列車20の図示しない複数の乗降口に対応した位置に、複数の駅ホームドア53が設けられている。個々の駅ホームドア53は、駆動モータ52にて駆動されることによって開閉される構成となっている。   A platform 61 is provided at the station 60, and a rail 62 on which the train 20 travels is laid along the platform 61. A safety fence 54 is provided at an end edge along the rail 62 of the home 61. The safety fence 54 is provided with a plurality of station platform doors 53 at positions corresponding to a plurality of entrances (not shown) of the train 20 that stops at the platform 61. Each station platform door 53 is configured to be opened and closed by being driven by a drive motor 52.

この駆動モータ52は、駅管理システム50を構成する可動式駅ホームドア柵制御装置51に接続されており、この可動式駅ホームドア柵制御装置51にて個々の駅ホームドア53の開閉動作が制御されている。   This drive motor 52 is connected to a movable station platform door fence control device 51 constituting the station management system 50, and the movable station platform door fence control device 51 can open and close individual station platform doors 53. It is controlled.

可動式駅ホームドア柵制御装置51には、上述の図3に例示した地上システム10(地上局)が接続されている。
レール62を走行する列車20には、列車20の運行管理を行う運転台装置21が設けられており、この運転台装置21には、地上システム10とともに列車無線通信システムを構成する車上システム30が接続されている。
The ground station 10 (ground station) illustrated in FIG. 3 is connected to the movable station platform door fence control device 51.
The train 20 that travels on the rail 62 is provided with a cab device 21 that manages the operation of the train 20. The cab device 21 includes an on-board system 30 that constitutes a train radio communication system together with the ground system 10. Is connected.

そして、可動式駅ホームドア柵制御装置51は、列車無線通信システムを経由して列車20の運転台装置21とドア開閉信号の送受信を行いドア開の信号を受信した場合に駆動モータ52を駆動させ、駅ホームドア53を開く。   The movable station platform door fence control device 51 transmits / receives a door opening / closing signal to / from the cab device 21 of the train 20 via the train radio communication system and drives the drive motor 52 when receiving a door opening signal. The station platform door 53 is opened.

なお、列車無線通信システムは運用前に地上局(地上システム10)のメモリ装置17に、駅60に接近する列車20と地上システム10との相対距離dと、各使用無線周波数CHを予め格納する必要が有る。このため、図7(a)〜(d)の各々に示す相対距離に対する各無線周波数CHのパケット受信測定を行い、図8(a)および(b)のようにして、各相対距離dにおけるマルチパス・フェージング等のノイズを生じない無線周波数CHの選定結果を抽出し、メモリ装置17に格納する。   The train radio communication system stores in advance the relative distance d between the train 20 approaching the station 60 and the ground system 10 and each radio frequency CH used in the memory device 17 of the ground station (ground system 10) before operation. There is a need. For this reason, the packet reception measurement of each radio frequency CH with respect to the relative distance shown in each of FIGS. 7 (a) to 7 (d) is performed, and as shown in FIGS. The selection result of the radio frequency CH that does not cause noise such as path fading is extracted and stored in the memory device 17.

すなわち、図7(a)〜(d)では、複数の無線周波数(たとえば、CH1〜CH4)の各々について、駅60に接近する列車20の車上システム30と、地上システム10との間における無線通信のパケット受信状態(受信電力)を実測し、たとえばマルチパス・フェージング等に起因して受信電力が所定の閾値よりも低くなる距離範囲を“受信断”(すなわち使用不可範囲)(図7のパケット受信状態のハッチング部分)と判定する。   That is, in FIGS. 7A to 7D, the radio between the on-board system 30 of the train 20 approaching the station 60 and the ground system 10 for each of a plurality of radio frequencies (for example, CH1 to CH4). A packet reception state (reception power) of communication is measured, and a distance range in which the reception power is lower than a predetermined threshold due to, for example, multipath fading is defined as “reception interruption” (that is, an unusable range) (FIG. 7). (Hatching part of packet reception state).

そして、図8(a)のように、複数の周波数CH1〜CH4の各々のパケット受信状態(受信電力)の実測結果のデータを相対距離軸を揃えて配列し、図8(b)のように、これらのデータを相対距離軸を横断する方向に見て、ハッチングの“受信断”の距離範囲を避けてCH1〜CH4が切り替わるように、メモリ装置17に、相対距離17aに対応した使用周波数CH17bを設定する。   Then, as shown in FIG. 8A, the data of the actual measurement results of the packet reception states (reception power) of the plurality of frequencies CH1 to CH4 are arranged with the relative distance axes aligned, as shown in FIG. 8B. When these data are viewed in a direction crossing the relative distance axis, the memory device 17 uses the use frequency CH17b corresponding to the relative distance 17a so that CH1 to CH4 are switched while avoiding the hatched “reception interruption” distance range. Set.

列車無線通信システムを実際に運用する時には、地上局のレーダ装置12の列車20に対する相対距離dの測距結果を用いて、メモリ装置17に格納した相対距離17aに対する使用周波数CH17bの読出しを行い、各無線周波数CHの切替えを行う。   When the train radio communication system is actually operated, the use frequency CH17b for the relative distance 17a stored in the memory device 17 is read using the distance measurement result of the relative distance d of the radar device 12 of the ground station to the train 20, Each radio frequency CH is switched.

また、図4の構成の地上システム10の場合には、受信アンテナ16c、受信アンテナ16dの各々について受信電力を実測して、図5のように、使用受信アンテナ17fの情報も含めてメモリ装置17に設定し、“受信断”にならない受信アンテナに切り替える制御を行う。   In the case of the terrestrial system 10 having the configuration shown in FIG. 4, the received power is measured for each of the receiving antenna 16c and the receiving antenna 16d, and the memory device 17 including information on the used receiving antenna 17f as shown in FIG. And control to switch to a receiving antenna that does not cause “reception interruption”.

実運用時の地上システム10の動作フローチャートを図9に、車上システムの動作フローチャートを図10に示す。
すなわち、地上システム10では、駅60に接近する列車20の車上システム30(車上局)に向けて呼び出しパケットを送信するとともに(ステップ201)、レーダ装置12による列車20に対する測距を実施し(ステップ202)、車上システム30からの応答パケットを受信して列車20のIDを抽出できたか判別し(ステップ203)、抽出に成功した場合には、さらにレーダ装置12にて列車20に対する相対距離dや相対速度を検出できたか判別し(ステップ204)、検出に成功した場合には、相対距離dと相対速度からT秒後の相対距離Lを算出する(ステップ205)。
An operation flowchart of the ground system 10 during actual operation is shown in FIG. 9, and an operation flowchart of the on-board system is shown in FIG.
That is, the ground system 10 transmits a call packet to the on-board system 30 (on-board station) of the train 20 approaching the station 60 (step 201), and performs distance measurement on the train 20 by the radar device 12. (Step 202), the response packet from the on-board system 30 is received and it is determined whether the ID of the train 20 can be extracted (Step 203). It is determined whether the distance d and the relative speed have been detected (step 204). If the detection is successful, the relative distance L after T seconds is calculated from the relative distance d and the relative speed (step 205).

そして、当該列車20のIDと相対距離Lの値に該当する使用周波数CH17bをメモリ装置17から読み出し、地上システム10と車上システム30との間の無線通信で使用する周波数(CH)の切り替えを行い(ステップ206)、当該LとIDをリセットする(ステップ207)。   Then, the use frequency CH17b corresponding to the ID of the train 20 and the value of the relative distance L is read from the memory device 17, and the frequency (CH) used for wireless communication between the ground system 10 and the onboard system 30 is switched. (Step 206), and the L and ID are reset (step 207).

そして、可動式駅ホームドア柵制御装置51からの情報を列車20の車上システム30に情報パケットとして送信し(ステップ208)、車上システム30からの応答の情報パケットを受信し、列車20のIDを抽出できたか判別し(ステップ209)、抽出に成功した場合は、受信した情報(たとえば列車の種別や運行ダイヤグラム、行き先などの情報)を可動式駅ホームドア柵制御装置51に送信する(ステップ210)。この情報に基づいて、たとえば、可動式駅ホームドア柵制御装置51は、列車20の乗降口に対応した駅ホームドア53の開閉の準備、ホーム61上の電光掲示板における列車20の到着予告等の表示、アナウンス、ホーム61の画像の列車20の運転台装置21への送信、等の制御を行う。   Then, information from the movable station platform door fence control device 51 is transmitted as an information packet to the on-board system 30 of the train 20 (step 208), an information packet of a response from the on-board system 30 is received, and the train 20 It is determined whether the ID has been extracted (step 209). If the extraction is successful, the received information (for example, information such as the type of train, operation diagram, destination) is transmitted to the movable station platform door fence control device 51 ( Step 210). Based on this information, for example, the movable station platform door fence control device 51 prepares for opening / closing the station platform door 53 corresponding to the entrance / exit of the train 20, and the arrival notice of the train 20 on the electric bulletin board on the platform 61. Control such as display, announcement, transmission of the image of the home 61 to the cab 21 of the train 20 is performed.

上述のステップ203で列車20のIDの抽出に失敗した場合は、可動式駅ホームドア柵制御装置51に車上システム30の検出に失敗したことを通知するとともに(ステップ212)、使用する無線周波数(CH)をサイクリックに切り替えてステップ201以降の処理を再試行する(ステップ213)。   If extraction of the ID of the train 20 fails in step 203 described above, the mobile station platform door fence control device 51 is notified of the failure of detection of the on-board system 30 (step 212), and the radio frequency to be used (CH) is switched cyclically and the processing after step 201 is retried (step 213).

また、上述のステップ204で列車20に対する相対距離dと相対速度の検出に失敗した場合は、可動式駅ホームドア柵制御装置51に測距失敗を通知し(ステップ211)、ステップ201以降の処理を再試行する。   If the detection of the relative distance d and the relative speed with respect to the train 20 fails in step 204 described above, the mobile station platform door fence control device 51 is notified of the ranging failure (step 211), and the processing after step 201 is performed. Try again.

一方、図10のフローチャートに示されるように、車上システム30では、地上システム10からの呼び出しパケットの受信の有無を判定し(ステップ221)、受信した場合には地上システム10に、自局(列車20)のIDを含む応答パケットを送信する(ステップ222)。   On the other hand, as shown in the flowchart of FIG. 10, the on-board system 30 determines whether or not a call packet is received from the ground system 10 (step 221). A response packet including the ID of the train 20) is transmitted (step 222).

ステップ221で地上システム10からの呼び出しパケットの受信でない場合は、地上システム10からの情報パケットの受信を判別し(ステップ223)、情報パケットを受信した場合は、地上システム10から受信した情報を運転台装置21に送信し(ステップ224)、運転台装置21からの情報を、地上システム10に向けて、自局のIDを含む情報として送信する(ステップ225)。   If the call packet is not received from the ground system 10 in step 221, the reception of the information packet from the ground system 10 is determined (step 223). If the information packet is received, the information received from the ground system 10 is operated. The information is transmitted to the platform device 21 (step 224), and the information from the cab device 21 is transmitted to the ground system 10 as information including the ID of the own station (step 225).

ステップ223で、地上システム10からの情報パケットの受信がない場合には、ステップ221以降を再試行する。
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、地上に固定した地上局(地上システム10)と、レール62等の軌道上を走行する列車20に固定した移動局(車上システム30)の間で行う無線通信において、地上局に設置したレーダ装置12による列車20との距離や相対速度等の測定結果と、予めメモリ装置17に設定された当該距離と通信状況との関係を示す情報に基づいて、移動局の位置に対して駅60の構造物等で発生するマルチパス・フェージングの発生とその継続時間を予測して、無線通信の周波数CHを切り替える事により、マルチパス・フェージングの影響を極力回避して、安定した無線回線品質にて、駅60と列車20との間における列車無線通信システムを構成することが可能となる。
If no information packet is received from the ground system 10 in step 223, step 221 and the subsequent steps are retried.
As described above, according to the embodiment of the present invention, the ground station (ground system 10) fixed on the ground and the mobile station (on-vehicle system 30) fixed on the train 20 traveling on the track such as the rail 62 are provided. ) Between the distance measured by the radar device 12 installed on the ground station and the relative speed, etc., and the relationship between the distance set in advance in the memory device 17 and the communication status. Based on the information, multipath fading occurs by predicting the occurrence and duration of multipath fading occurring in the structure of the station 60 with respect to the position of the mobile station, and switching the radio communication frequency CH. The train radio communication system between the station 60 and the train 20 can be configured with stable radio channel quality while avoiding the influence of the above as much as possible.

これにより、たとえば、可動式駅ホームドア柵制御装置51を含む駅管理システム50を既設の駅60に新たに導入する場合、本実施の形態のように、マルチパス・フェージングの影響を受けない列車無線通信システムにて駅管理システム50と列車20との間における各種情報の授受を行うことで、線路上に新たに地上子やケーブル等を設置する等の煩雑で長期間を要する高コストの工事が全く不要となり、低コストにて、短期間に駅管理システム50を実現することが可能となる。   Thus, for example, when a station management system 50 including a movable station platform door fence control device 51 is newly introduced into an existing station 60, a train that is not affected by multipath fading as in this embodiment. By exchanging various types of information between the station management system 50 and the train 20 in a wireless communication system, a complicated and expensive operation that requires a long period of time, such as newly installing a ground unit or cable on the track, etc. Is completely unnecessary, and the station management system 50 can be realized in a short time at a low cost.

また、本実施の形態では、地上システム10に設けられたレーダ装置12による距離や相対速度の測定結果に基づいてマルチパス・フェージングの発生を予想し周波数CHや空間ダイバーシチの受信アンテナの切替えを行うので、列車20に搭載された車上システム30の無線送受信装置におけるマルチパス・フェージングを回路的に回避するための回路規模の増大,装置の大型化,高価格化を招くことなく、安定した無線回線品質の列車無線通信システムを構成できる効果が有る。   Further, in the present embodiment, the occurrence of multipath fading is predicted based on the measurement results of the distance and relative speed by the radar device 12 provided in the ground system 10, and the reception antenna for frequency CH and space diversity is switched. Therefore, stable wireless communication can be achieved without increasing the circuit scale, increasing the size of the device, and increasing the price in order to avoid multipath fading in the wireless transmission / reception device of the on-board system 30 mounted on the train 20 as a circuit. There is an effect that a train wireless communication system of line quality can be configured.

また、地上システム10の側だけで無線周波数CHの制御等を全て行う事により、移動局(車上システム30)は最小限の無線送受信装置と送受信アンテナだけの構成とする事が可能となり、極力安価で人が携帯可能な小型の移動局とする事が出来る効果が有る。   Further, by performing all control of the radio frequency CH only on the ground system 10 side, the mobile station (on-board system 30) can be configured with a minimum number of radio transmission / reception devices and transmission / reception antennas. There is an effect that it can be made a small mobile station that is inexpensive and portable.

また、本実施の形態の図4の構成例のように、メモリ装置17に設定された情報にて使用する周波数を切り替える周波数走査方式と、受信アンテナ16cおよび受信アンテナ16dを切り替えることによってアンテナ指向性を制御する事により、マルチパス・フェージングの発生を回避することに加えて、無線周波数CHの切替えにより地上局と移動局のアンテナ指向特性を変化させ、相対距離に対する通信機会の調整を行える効果が有る。   Further, as in the configuration example of FIG. 4 of the present embodiment, the antenna directivity is switched by switching the frequency scanning method for switching the frequency used in the information set in the memory device 17 and the reception antenna 16c and the reception antenna 16d. In addition to avoiding the occurrence of multipath fading, the antenna directivity characteristics of the ground station and the mobile station can be changed by switching the radio frequency CH, thereby adjusting the communication opportunity with respect to the relative distance. Yes.

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
(付記1)
地上側に設置された地上局と、列車側に搭載された移動局との間で無線通信を行う列車無線通信システムであって、
前記地上局は、前記移動局との間の通信周波数を任意の周波数に切替え可能な無線通信装置と、列車との相対距離を計測する測距手段と、前記通信周波数毎の前記相対距離における通信状況を記憶するメモリ装置と、前記メモリ装置の記憶内容と前記測距手段にて実測された前記相対距離に基づいて前記移動局との間における前記通信周波数を切り替える制御手段と、を含むことを特徴とする列車無線通信システム。
Needless to say, the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
(Appendix 1)
A train radio communication system that performs radio communication between a ground station installed on the ground side and a mobile station mounted on the train side,
The ground station includes a wireless communication device capable of switching a communication frequency with the mobile station to an arbitrary frequency, distance measuring means for measuring a relative distance from a train, and communication at the relative distance for each communication frequency. A memory device for storing the situation, and a control means for switching the communication frequency with the mobile station based on the stored contents of the memory device and the relative distance actually measured by the distance measuring means. A train radio communication system.

(付記2)
付記1記載の列車無線通信システムにおいて、前記メモリ装置には、前記通信周波数としての送信周波数および受信周波数が格納され、前記制御手段は、前記相対距離に応じて前記マルチパス・フェージングの発生しない前記送信周波数および/または受信周波数を選択して前記無線通信を行うことを特徴とする列車無線通信システム。
(Appendix 2)
In the train radio communication system according to appendix 1, the memory device stores a transmission frequency and a reception frequency as the communication frequency, and the control means does not generate the multipath fading according to the relative distance. A train radio communication system, wherein a radio frequency is selected by selecting a transmission frequency and / or a reception frequency.

(付記3)
付記1記載の列車無線通信システムにおいて、前記移動局は、当該移動局のアンテナの前記列車における設置位置を示す設置位置情報を、当該移動局の前記識別情報とともに前記地上局に伝達する機能を備え、
前記メモリ装置には、前記移動局の識別情報と、前記通信周波数としての送信周波数および受信周波数と、前記設置位置情報が格納され、
前記制御手段は、前記識別情報に対応した前記設置位置情報および前記相対距離に応じて、前記マルチパス・フェージングの発生しない前記送信周波数および/または受信周波数を選択して前記無線通信を行うことを特徴とする列車無線通信システム。
(Appendix 3)
In the train radio communication system according to attachment 1, the mobile station has a function of transmitting installation position information indicating an installation position of the antenna of the mobile station in the train to the ground station together with the identification information of the mobile station. ,
The memory device stores identification information of the mobile station, transmission frequency and reception frequency as the communication frequency, and the installation position information,
The control means performs the wireless communication by selecting the transmission frequency and / or reception frequency at which the multipath fading does not occur according to the installation position information corresponding to the identification information and the relative distance. A train radio communication system.

(付記4)
付記1記載の列車無線通信システムにおいて、前記測距手段は、レーダ装置からなることを特徴とする列車無線通信システム。
(Appendix 4)
The train radio communication system according to claim 1, wherein the distance measuring means is a radar device.

(付記5)
付記1記載の列車無線通信システムにおいて、前記測距手段は、レーダ装置からなり、前記レーダ装置と前記無線通信装置が一体に構成されていることを特徴とする列車無線通信システム。
(Appendix 5)
The train radio communication system according to appendix 1, wherein the distance measuring unit includes a radar device, and the radar device and the radio communication device are integrally formed.

(付記6)
地上側に設置され、列車側に搭載された移動局との間で無線通信を行う列車無線通信システムを構成する地上局であって、
前記移動局との間の通信周波数を任意の周波数に切替え可能な無線通信装置と、前記列車との相対距離を計測する測距手段と、前記通信周波数毎の前記相対距離における通信状況を記憶するメモリ装置と、前記メモリ装置の記憶内容と前記測距手段にて実測された前記相対距離に基づいて前記移動局との間における前記通信周波数を切り替える制御手段と、を含むことを特徴とする地上局。
(Appendix 6)
A ground station that constitutes a train radio communication system that is installed on the ground side and performs radio communication with a mobile station mounted on the train side,
A wireless communication device capable of switching a communication frequency with the mobile station to an arbitrary frequency, distance measuring means for measuring a relative distance to the train, and a communication state at the relative distance for each communication frequency are stored. A ground unit comprising: a memory device; and a control unit that switches the communication frequency with the mobile station based on the stored contents of the memory device and the relative distance actually measured by the ranging unit. Bureau.

(付記7)
付記6記載の地上局において、前記メモリ装置には、前記通信周波数としての送信周波数および受信周波数が格納され、前記制御手段は、前記相対距離に応じて前記マルチパス・フェージングの発生しない前記送信周波数および/または受信周波数を選択して前記無線通信を行うことを特徴とする地上局。
(Appendix 7)
The ground station according to attachment 6, wherein the memory device stores a transmission frequency and a reception frequency as the communication frequency, and the control means transmits the transmission frequency at which the multipath fading does not occur according to the relative distance. And / or performing a radio communication by selecting a reception frequency.

(付記8)
付記6記載の地上局において、前記移動局は、当該移動局のアンテナの前記列車における設置位置を示す設置位置情報を、当該移動局の前記識別情報とともに前記地上局に伝達する機能を備え、
前記メモリ装置には、前記移動局の識別情報と、前記通信周波数としての送信周波数および受信周波数と、前記設置位置情報が格納され、
前記制御手段は、前記識別情報に対応した前記設置位置情報および前記相対距離に応じて、前記マルチパス・フェージングの発生しない前記送信周波数および/または受信周波数を選択して前記無線通信を行うことを特徴とする地上局。
(Appendix 8)
In the ground station according to appendix 6, the mobile station has a function of transmitting installation position information indicating an installation position of the antenna of the mobile station in the train to the ground station together with the identification information of the mobile station,
The memory device stores identification information of the mobile station, transmission frequency and reception frequency as the communication frequency, and the installation position information,
The control means performs the wireless communication by selecting the transmission frequency and / or reception frequency at which the multipath fading does not occur according to the installation position information corresponding to the identification information and the relative distance. A featured ground station.

(付記9)
付記6記載の地上局において、前記測距手段は、レーダ装置からなることを特徴とする地上局。
(Appendix 9)
The ground station according to claim 6, wherein the distance measuring means comprises a radar device.

(付記10)
付記6記載の地上局において、前記測距手段は、レーダ装置からなり、前記レーダ装置と前記無線通信装置が一体に構成されていることを特徴とする地上局。
(Appendix 10)
The ground station according to appendix 6, wherein the distance measuring means comprises a radar device, and the radar device and the wireless communication device are integrally formed.

(付記11)
付記6から付記10のいずれか1項に記載の地上局において、前記地上局は駅に設置され、前記列車無線通信システムにて前記列車との間で授受される情報を用いて、前記列車の到着、発車、通過における前記駅の管理を行うことを特徴とする地上局。
(Appendix 11)
The ground station according to any one of appendix 6 to appendix 10, wherein the ground station is installed in a station and uses information transmitted to and received from the train in the train radio communication system. A ground station that manages the station in arrival, departure, and passage.

本発明の一実施の形態である列車無線通信システムの構成の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a structure of the train radio | wireless communications system which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である列車無線通信システムを構成する地上システムに備えられるメモリ装置に格納される情報の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the information stored in the memory apparatus with which the ground system which comprises the train radio | wireless communications system which is one embodiment of this invention is equipped. 本発明の一実施の形態である列車無線通信システムの変形例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the modification of the train radio | wireless communications system which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態であるさらに他の変形例である列車無線通信システムの構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example of the train radio | wireless communications system which is another modification which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である列車無線通信システムを構成する地上システムに備えられるメモリ装置に格納される情報の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the information stored in the memory apparatus with which the ground system which comprises the train radio | wireless communications system which is one embodiment of this invention is equipped. 本発明の一実施の形態である列車無線通信システムを駅ホームドア柵開閉システムに適用した場合の構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example at the time of applying the train radio | wireless communications system which is one embodiment of this invention to a station platform door fence opening / closing system. (a)〜(d)は、各無線周波数における受信状態の測定例を示す線図である。(A)-(d) is a diagram which shows the example of a measurement of the receiving state in each radio frequency. (a)および(b)は、図7の測定結果から各距離における使用周波数を決定してメモリ装置に設定する方法の一例を示す説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing which shows an example of the method of determining the use frequency in each distance from the measurement result of FIG. 7, and setting to a memory device. 本発明の一実施の形態である列車無線通信システムを構成する地上システムの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the ground system which comprises the train radio | wireless communications system which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である列車無線通信システムを構成する車上システムの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the on-board system which comprises the train radio | wireless communications system which is one embodiment of this invention. の(a)および(b)は本発明の参考技術である駅ホームドア柵開閉システムを示す略側面図および略平面図である。(A) and (b) are a schematic side view and a schematic plan view showing a station platform door rail opening and closing system which is a reference technique of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 地上システム
11 制御装置
12 レーダ装置
12a レーダアンテナ
13 無線送信装置
13a 変調部
13b VCO
13c 送信部
13d 局部発振周波数信号
14 無線受信装置
14a 受信部
14b VCO
14c 復調部
14d 切り替えスイッチ
15 サーキュレータ
16 通信アンテナ
16a 送信アンテナ
16b 受信アンテナ
16c 受信アンテナ
16d 受信アンテナ
17 メモリ装置
17a 相対距離
17b 使用周波数CH
17c 列車番号
17d 送信周波数
17e 受信周波数
17f 使用受信アンテナ
20 列車
21 運転台装置
30 車上システム
31 制御装置
32 無線送信装置
32a 変調部
32b VCO
32c 送信部
33 無線受信装置
33a 受信部
33b VCO
33c 復調部
34 サーキュレータ
35 通信アンテナ
35a 受信アンテナ
35b 送信アンテナ
40 直接波
40a 無線搬送波
41 反射波
50 駅管理システム
51 可動式駅ホームドア柵制御装置
52 駆動モータ
53 駅ホームドア
54 安全柵
60 駅
61 ホーム
62 レール
301〜302 地上子
301a〜302a ケーブル
303 情報伝送装置
304 可動式駅ホーム柵制御装置
305 列車
306 車上子
307 情報伝送装置
308 運転台装置
309 レール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ground system 11 Control apparatus 12 Radar apparatus 12a Radar antenna 13 Radio transmission apparatus 13a Modulator 13b VCO
13c Transmitter 13d Local oscillation frequency signal 14 Wireless receiver 14a Receiver 14b VCO
14c Demodulator 14d Changeover switch 15 Circulator 16 Communication antenna 16a Transmission antenna 16b Reception antenna 16c Reception antenna 16d Reception antenna 17 Memory device 17a Relative distance 17b Frequency used CH
17c Train number 17d Transmission frequency 17e Reception frequency 17f Use receiving antenna 20 Train 21 Driver's cab device 30 On-board system 31 Controller 32 Radio transmitter 32a Modulator 32b VCO
32c transmitter 33 wireless receiver 33a receiver 33b VCO
33c Demodulator 34 Circulator 35 Communication antenna 35a Reception antenna 35b Transmission antenna 40 Direct wave 40a Radio carrier wave 41 Reflected wave 50 Station management system 51 Mobile station platform door fence controller 52 Drive motor 53 Station platform door 54 Safety fence 60 Station 61 Home 62 Rail 301-302 Ground element 301a-302a Cable 303 Information transmission device 304 Movable station platform fence control device 305 Train 306 Car upper member 307 Information transmission device 308 Driver's cab device 309 Rail

Claims (5)

地上側に設置された地上局と、列車側に搭載された移動局との間で無線通信を行う列車無線通信システムであって、
前記地上局は、前記移動局との間の通信周波数を任意の周波数に切替え可能な無線通信装置と、列車との相対距離を計測する測距手段と、前記通信周波数毎の前記相対距離における通信状況を記憶するメモリ装置と、前記メモリ装置の記憶内容と前記測距手段にて実測された前記相対距離に基づいて前記移動局との間における前記通信周波数を切り替える制御手段と、を含むことを特徴とする列車無線通信システム。
A train radio communication system that performs radio communication between a ground station installed on the ground side and a mobile station mounted on the train side,
The ground station includes a wireless communication device capable of switching a communication frequency with the mobile station to an arbitrary frequency, distance measuring means for measuring a relative distance from a train, and communication at the relative distance for each communication frequency. A memory device for storing the situation, and a control means for switching the communication frequency with the mobile station based on the stored contents of the memory device and the relative distance actually measured by the distance measuring means. A train radio communication system.
請求項1記載の列車無線通信システムにおいて、前記メモリ装置には、前記通信周波数としての送信周波数および受信周波数が格納され、前記制御手段は、前記相対距離に応じて前記マルチパス・フェージングの発生しない前記送信周波数および/または受信周波数を選択して前記無線通信を行うことを特徴とする列車無線通信システム。   2. The train radio communication system according to claim 1, wherein the memory device stores a transmission frequency and a reception frequency as the communication frequency, and the control unit does not generate the multipath fading according to the relative distance. A train radio communication system, wherein the radio communication is performed by selecting the transmission frequency and / or the reception frequency. 請求項1記載の列車無線通信システムにおいて、前記移動局は、当該移動局のアンテナの前記列車における設置位置を示す設置位置情報を、当該移動局の前記識別情報とともに前記地上局に伝達する機能を備え、
前記メモリ装置には、前記移動局の識別情報と、前記通信周波数としての送信周波数および受信周波数と、前記設置位置情報が格納され、
前記制御手段は、前記識別情報に対応した前記設置位置情報および前記相対距離に応じて、前記マルチパス・フェージングの発生しない前記送信周波数および/または受信周波数を選択して前記無線通信を行うことを特徴とする列車無線通信システム。
The train radio communication system according to claim 1, wherein the mobile station has a function of transmitting installation position information indicating an installation position of the mobile station antenna in the train together with the identification information of the mobile station to the ground station. Prepared,
The memory device stores identification information of the mobile station, transmission frequency and reception frequency as the communication frequency, and the installation position information,
The control means performs the wireless communication by selecting the transmission frequency and / or reception frequency at which the multipath fading does not occur according to the installation position information corresponding to the identification information and the relative distance. A train radio communication system.
地上側に設置され、列車側に搭載された移動局との間で無線通信を行う列車無線通信システムを構成する地上局であって、
前記移動局との間の通信周波数を任意の周波数に切替え可能な無線通信装置と、前記列車との相対距離を計測する測距手段と、前記通信周波数毎の前記相対距離における通信状況を記憶するメモリ装置と、前記メモリ装置の記憶内容と前記測距手段にて実測された前記相対距離に基づいて前記移動局との間における前記通信周波数を切り替える制御手段と、を含むことを特徴とする地上局。
A ground station that constitutes a train radio communication system that is installed on the ground side and performs radio communication with a mobile station mounted on the train side,
A wireless communication device capable of switching a communication frequency with the mobile station to an arbitrary frequency, distance measuring means for measuring a relative distance to the train, and a communication state at the relative distance for each communication frequency are stored. A ground unit comprising: a memory device; and a control unit that switches the communication frequency with the mobile station based on the stored contents of the memory device and the relative distance actually measured by the ranging unit. Bureau.
請求項4記載の地上局において、前記メモリ装置には、前記通信周波数としての送信周波数および受信周波数が格納され、前記制御手段は、前記相対距離に応じて前記マルチパス・フェージングの発生しない前記送信周波数および/または受信周波数を選択して前記無線通信を行うことを特徴とする地上局。   5. The ground station according to claim 4, wherein the memory device stores a transmission frequency and a reception frequency as the communication frequency, and the control means performs the transmission in which the multipath fading does not occur according to the relative distance. A ground station that performs radio communication by selecting a frequency and / or a reception frequency.
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