JP2000165312A - 列車制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンドオーバ方式の移動体通信を行う列車制
御装置で、電波状況などの環境の影響により通信の途絶
や通信品質の劣化を招くことなく、確実にハンドオーバ
を行う。 【解決手段】 ハンドオーバ点１０６及びハンドオーバ
点１０６に対応する予約開始点１０７の各位置情報を記
憶する記憶媒体２０４と、列車１０３がハンドオーバ点
１０６に接近したことを列車１０３側から送信される位
置情報と、前記記憶媒体２０４に記憶された位置情報に
基づいて検出するハンドオーバ点接近判定回路２０３
と、列車１０３がハンドオーバ点１０６に接近したこと
が検出されたときに、隣接する地上制御装置１０１ｂに
接近した列車に対する無線チャネルの予約を要求する予
約要求回路２０５と、要求のあった列車１０３に対し無
線チャネルを予約し、予約結果を予約要求元の地上制御
装置１０１ａに対して応答する予約応答回路２０７と、
を含んで地上制御装置１０１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道保安システム
における自動列車制御装置である無線による列車信号シ
ステムに係わり、特に通信中の列車が移動するときの地
上側無線伝送装置切り替え動作(以下、ハンドオーバと
いう)を行う、鉄道保安システムにおける無線による列
車制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動局と基地局が通信する移動体通信に
おいては、移動局の位置が動くため、一般に１つの基地
局ですべての移動局と通信することはできない。このた
め、移動局の移動範囲に分布して配置された複数の基地
局で、移動局と通信することになる。したがって、移動
局の移動に伴い、移動局が通信先の基地局を切り替える
ハンドオーバと呼ばれる動作が必要となる。従来の移動
体通信方式のハンドオーバ技術には、例えば、特開平９
―３０７９４３号公報開示のものがある。これは、移動
局の電波の強さを移動予測手段により隣接基地局等で検
出し、移動局の移動先基地局を予測する。予測により移
動先と判断された基地局は移動局と移動局の通信相手の
基地局の通信路に割込みをし、会議通話の状態にして移
動局のハンドオーバ予約を行う。そして、移動局が通信
先基地局からの電波が弱くなったことを検知し、前記ハ
ンドオーバ予約をして待機状態にある移動先基地局に通
信先を切り替えることによってハンドオーバが完了す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の移動体通信のハ
ンドオーバは、移動局の電波の強さを移動予測手段によ
り隣接基地局等で検出し、移動局の移動先基地局を予測
している。また、移動局が通信先基地局からの電波が弱
くなったことを検知し、移動先基地局に通信先を切り替
えることによってハンドオーバを行っている。しかし、
電波の強さは環境による影響を受けやすく、場合によっ
ては、移動局の移動先の予測を誤る、移動先基地局への
通信先の切り替えを不適切なタイミングで行ってしまう
といったことが起こり得る。移動局の移動先の予測を誤
ると、予約が正常に行えないため、ハンドオーバにより
通信が途絶する可能性がある。不適切なタイミングで移
動先基地局への通信の切り替えを行うと、通信先基地局
を変更した後に、再びもとの基地局に通信先を戻すとい
う動作が起こることになる。その結果、通信先無線基地
局の変更が頻発し、通信品質の劣化を招く。列車制御装
置において、通信の途絶、通信品質の劣化は、列車の位
置情報の更新の障害、列車への制御情報の伝達の障害を
招き、列車走行の安全性、信頼性を低下させるという問
題がある。

【０００４】本発明の目的は、移動体通信を行う列車制
御装置において、ハンドオーバによる通信の途絶や通信
品質の劣化を防ぐことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、各列車に配置された車上側無線伝送装
置と、該車上側無線伝送装置と無線通信が可能な範囲に
配置された複数の地上側無線伝送装置と、前記地上側無
線伝送装置の複数個に接続して配置され、前記車上側無
線伝送装置から送信される当該列車の列車位置を地上側
無線伝送装置を介して受信し、受信した列車の位置情報
と、進路の開通状態に基づいて、列車の走行を制御する
情報となる制御情報を作成し、作成した制御情報を地上
側無線伝送装置を介して列車に送信する地上制御装置
と、前記車上側無線伝送装置に接続して各列車に配置さ
れ、前記地上制御装置が作成し前記地上側無線伝送装置
から送信された前記制御情報を前記車上側無線伝送装置
を介して受信し、受け取った前記制御情報に基づいて列
車の走行の制御を行うとともに、自列車の位置の算出を
行う車上制御装置と、を含んでなり、車上側無線伝送装
置は、当該列車がハンドオーバ点を通過したとき、通信
相手の地上側無線伝送装置を順次切り替えるように構成
されている列車制御装置において、前記地上制御装置
が、前記車上側無線伝送装置が通信先の地上側無線伝送
装置を切り替えるハンドオーバ点の位置を記憶する記憶
媒体と、前記地上側無線伝送装置で受信した列車位置が
ハンドオーバ点に接近したことを判定するハンドオーバ
点接近判定手段と、前記ハンドオーバ点接近判定手段が
列車がハンドオーバ点に接近していると判定したとき
に、接近した列車に対する無線チャネルの予約要求を出
力する予約要求手段と、前記予約要求手段の出力を受け
て無線チャネルの利用状況を調べ、要求のあった列車に
対し無線チャネルを予約する予約手段と、前記予約手段
が予約した予約結果を出力する予約応答手段と、前記予
約応答手段からの前記予約結果を受信する予約結果受信
手段を備えてなることを特徴とする。

【０００６】地上制御装置を複数個配置し、予約要求手
段は、他の地上制御装置の予約手段にも予約要求を出力
できるように構成し、予約応答手段は、予約要求の出力
元である他の地上制御装置にも予約結果を出力できるよ
うに構成し、予約結果受信手段は他の地上制御装置の予
約応答手段が出力した予約結果をも受信できるように構
成することが望ましい。

【０００７】また、地上制御装置に接続されている地上
側無線伝送装置は、１個でも、複数個であってもよい。

【０００８】ハンドオーバ点とは、車上側無線伝送装置
が通信先の地上側無線伝送装置を、それまで通信してい
た地上側無線伝送装置から他の地上側無線伝送装置に変
更する位置である。ハンドオーバ点接近判定手段は前記
記憶媒体に記憶されているハンドオーバ点と車上側無線
伝送装置から送信された当該列車の列車位置を比較し、
列車がハンドオーバ点に接近しているかどうかを判断す
る。予約要求手段はハンドオーバ点接近判定手段が列車
がハンドオーバ点に接近していると判定したときに、接
近した列車に対する無線チャネルの予約を列車の向かっ
ている地上側無線伝送装置が接続されている当該または
隣接地上制御装置に対して要求する。予約手段は当該地
上制御装置内の予約要求手段または隣接地上制御装置か
ら無線チャネルの予約の要求を受けて、無線チャネルの
利用状況を調べ、要求のあった列車に対し無線チャネル
を予約する。予約応答手段は予約手段が無線チャネルを
予約した結果（あるいは予約できなかった結果）を予約
要求元の当該地上制御装置内の予約結果受信手段または
隣接地上制御装置に対して送信する。予約結果受信手段
は隣接地上制御装置から送信された予約の結果を受信す
る。上記の記憶媒体，ハンドオーバ点接近判定手段，予
約要求手段，予約手段，予約応答手段，及び予約結果受
信手段を備えた地上制御装置を用いることにより、列車
の位置情報をもとに無線チャネルの予約を行うことが可
能となる。

【０００９】また、無線チャネルの予約ができない場合
には、ハンドオーバ点の手前で列車を停車させるため
に、地上制御装置は、予約結果受信手段が予約応答を受
信した結果、無線チャネルの予約が行えていない場合
は、ハンドオーバ点を超える走行を許可しない制御情報
を作成する制御情報作成手段を内蔵する。

【００１０】さらに、列車に対して、ハンドオーバ点
で、予約されている無線チャネルに通信を切り替えるこ
とを指示するために、地上制御装置は、予約結果受信手
段が予約応答を受信した結果、無線チャネルが予約され
ている場合には、予約応答から予約無線チャネルを、前
記記憶媒体からハンドオーバ点の位置情報を、それぞれ
取り出し、予約無線チャネルとハンドオーバ点の位置情
報を制御情報に含ませるハンドオーバ情報作成手段を内
蔵する。

【００１１】さらにまた、ハンドオーバ時も途切れるこ
となく制御情報を列車に伝達することができるよう、無
線チャネルの予約を行った列車に対し、列車が通信先を
切り替える前から予約した無線チャネルを使って予め制
御情報を送信するために、地上制御装置は、無線チャネ
ルの予約を行った列車の制御情報の生成に必要なデータ
を収集し、収集したデータをもとに、予約を行った列車
に対する制御情報を作成する予約列車制御情報作成手段
を内蔵する。

【００１２】また、列車が何らかの理由により、ハンド
オーバ点で、予約された無線チャネルに通信を切り替え
なかった場合に、列車に対して強制的に通信を切り替え
るように指示するために、地上制御装置は、列車に即時
ハンドオーバを行うように指示する信号を作成するハン
ドオーバ指示作成手段を内蔵する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１４】図１は本発明の実施例である列車信号シス
テムの全体の構成図である。図示の列車信号システム
は、列車１０３に搭載された移動装置と、地上に設置さ
れて前記移動装置と通信する固定装置と、から構成され
る。

【００１５】列車１０３に搭載された移動装置は、車上
制御装置１０５と、前記車上制御装置１０５に接続され
た車上側無線伝送装置１０４と、を含んで構成されてい
る。

【００１６】地上に設置されて前記移動装置と通信する
固定装置は、車上側無線伝送装置１０４と無線通信する
地上側無線伝送装置１０２ａと、地上側無線伝送装置１
０２ａに接続された地上制御装置１０１ａと、を含んで
構成されている。地上制御装置は複数個所に配置され、
隣接する地上制御装置は相互に接続されている。また、
地上制御装置には、複数の地上側無線伝送装置を接続し
てもよい。図１では、地上制御装置１０１ａと隣接する
地上制御装置１０１ｂが相互に接続され、地上制御装置
１０１ａに地上側無線伝送装置１０２ａ，１０２ｃが、
地上制御装置１０１ｂに地上側無線伝送装置１０２ｂ，
１０２ｄが、それぞれ接続されている。

【００１７】以下、ハンドオーバ実行時の処理の流れに
従って順に説明する。図１において、車上制御装置１０
５は速度を積算して列車１０３の移動距離を算出する等
の方法により、前記列車１０３の現在位置を算出し、列
車の現在位置を表す情報である位置情報１０９を生成す
る。前記位置情報１０９のフォーマットは本発明の範囲
外であるので省略する。前記位置情報１０９は、車上側
無線伝送装置１０４によって、無線で地上側に送信され
る。送信された前記位置情報１０９は地上側無線伝送装
置１０２ａによって受信され、地上制御装置１０１ａに
渡される。前記地上制御装置１０１ａに接続される前記
地上側無線制御装置１０２の数は、１台である必要はな
く、先に述べたように複数接続することも可能である。

【００１８】前記位置情報１０９を受け取った地上制御
装置１０１ａは前記列車１０３の現在位置を認識し、前
記列車１０３が予約開始地点１０７を超えているかどう
かを判断する。図１は列車１０３が既に予約開始地点１
０７を超えている場合を示している。前記地上制御装置
１０１ａは、列車１０３が既に予約開始地点１０７を超
えていると判断した場合に、列車の向かっている地上側
無線伝送装置１０２ｂが接続されている隣接地上制御装
置１０１ｂに対し、前記列車１０３に対する無線チャネ
ルの予約要求１１０を送信する。予約要求１１０のフォ
ーマットについては後述する。また、前記予約開始地点
１０７は、予め定めてあるハンドオーバを行うのに適し
た地点であるハンドオーバ点１０６から、列車１０３の
進行方向手前側に一定距離離れた地点、即ち無線チャネ
ルの予約が行えなかった場合には、ハンドオーバ点の手
前で停車させることができる距離に定めた地点である。

【００１９】前記地上制御装置１０１ａから前記予約要
求１１０を受信した前記地上制御装置１０１ｂは、地上
側無線伝送装置１０２ｂの無線チャネルの空き状況を調
べる。空きがあれば要求のあった前記列車１０３に対し
て無線チャネルを予約し、その結果を予約結果１１１と
して前記地上制御装置１０１ａに送信する。空きがなか
った場合には前記予約結果１１１を予約失敗を意味する
内容とする。予約結果１１１のフォーマットについては
後述する。

【００２０】前記予約結果１１１を受信した前記地上制
御装置１０１ａは、前記予約結果１１１の内容を確認す
る。予約が正常に行えている場合には、他に列車前方に
ハンドオーバ点まで列車の走行の支障となるものがなけ
れば、ハンドオーバ点を超える走行を許可する制御情報
１０８を作成する。予約が正常に行えていなければ、他
に支障がなくとも、ハンドオーバ点を超える走行を許可
しない前記制御情報１０８を生成する。前記制御情報１
０８は、前記列車１０３の走行が許可された限界点であ
る走行許可位置などの列車の走行を制御するために必要
な情報と、前記列車１０３に対する前記予約結果１１１
の情報や前記ハンドオーバ点１０６の位置等の情報を含
み、列車の走行の制御だけでなく、列車が前記ハンドオ
ーバ点１０６で予約された無線チャネルに通信先を変更
することを指示する情報にもなる。制御情報１０８のフ
ォーマットについては後述する。

【００２１】作成した前記制御情報１０８は地上制御装
置１０１ａから前記地上側無線伝送装置１０２ａに渡さ
れる。前記地上側無線伝送装置１０２ａは前記地上制御
装置１０１ａから受け取った前記制御情報１０８を前記
車上側無線伝送装置１０４に無線で送信する。前記制御
情報１０８を受信した前記車上側無線伝送装置１０４
は、前記制御情報１０８を車上制御装置１０５に渡す。
前記制御情報１０８を受けた前記車上制御装置１０５
は、前記制御情報１０８に含まれている情報に従って、
ハンドオーバを行う。

【００２２】図１では列車１０３が近づいている地上側
無線伝送装置１０２bは隣接地上制御装置１０１ｂに接
続されているが、列車が近づいている地上側無線伝送装
置１０２が、現在の通信相手である地上側無線伝送装置
１０２ａが接続されている地上制御装置１０１ａに接続
されている場合には、前記地上制御装置１０１ａの内部
処理で無線チャネルを予約する。内部処理で予約した結
果、予約が正常に行えれば、前記地上制御装置１０１ａ
は上記の予約が正常に行えている前記予約結果１１１を
受信した場合と同様の動作を行えばよく、その動作の詳
細は省略する。

【００２３】上記のようにシステム全体を構成すること
により、前記位置情報１０９をもとに前記列車１０３が
向かう地上側無線伝送装置１０２が接続されている地上
制御装置１０１に対して、無線チャネルの予約を行い、
予約が正常に行えたときに、前記列車１０３に前記ハン
ドオーバ点１０６を超える走行を許可し、前記ハンドオ
ーバ点１０６において予約された無線チャネルに通信を
切り替えることを指示することが可能となる。

【００２４】図２は本発明における前記地上制御装置１
０１ａの構成例を示すブロック図である。図示の地上制
御装置１０１ａは、地上側無線伝送装置１０２ａ（複数
台の地上側無線伝送装置が地上制御装置１０１ａに接続
されている場合はそれらすべて）に接続された地上側無
線伝送装置通信回路２０１と、地上側無線伝送装置通信
回路２０１に接続され列車位置のデータベースを持つ列
車追跡回路２０２と、列車追跡回路２０２に接続された
ハンドオーバ点接近判定手段であるハンドオーバ点接近
判定回路２０３と、列車追跡回路２０２に接続されたハ
ンドオーバ指示作成手段であるハンドオーバ指示作成回
路２１２と、ハンドオーバ点接近判定回路２０３に接続
された予約要求手段である予約要求回路２０５と、予約
要求回路２０５に接続された予約手段である予約回路２
０６及び地上制御装置間通信回路２０８と、予約回路２
０６に接続された予約応答手段である予約応答回路２０
７及び予約列車制御情報作成手段である予約列車制御情
報作成回路２１０と、地上制御装置間通信回路２０８に
接続された予約結果受信手段である予約結果受信回路２
１１と、予約結果受信回路２１１に接続されたハンドオ
ーバ情報作成手段であるハンドオーバ情報作成回路２１
３と、予約列車制御情報作成回路２１０，ハンドオーバ
情報作成回路２１３及びハンドオーバ指示作成回路２１
２に接続された制御情報作成手段である制御情報作成回
路２０９と、ハンドオーバ点接近判定回路２０３、ハン
ドオーバ情報作成回路２１３及びハンドオーバ指示作成
回路２１２に接続されハンドオーバ点１０６とそれに対
応する予約開始地点１０７を格納した記憶媒体であるハ
ンドオーバ点記憶媒体２０４と、を含んで構成されてい
る。

【００２５】制御情報作成回路２０９の出力側は地上側
無線伝送装置通信回路２０１に接続されている。地上制
御装置間通信回路２０８は予約回路２０６及び予約応答
回路２０７に接続されるとともに、隣接する地上制御装
置１０１ｂに接続されている。 以下、ハンドオーバ時
の処理の流れに従って順に説明する。図２において、地
上側無線伝送装置通信回路２０１は前記地上側無線伝送
装置１０２ａから前記位置情報１０９を受信し、列車追
跡回路２０２に渡す。前記位置情報１０９を受け取った
列車追跡回路２０２は、自身が持つ列車位置のデータベ
ース上の当該列車の位置を更新する。列車追跡回路２０
２の持つ列車位置のデータベースの構造は本発明の範囲
外であるため省略する。ハンドオーバ点接近判定回路２
０３は、前記列車追跡回路２０２の持つ列車位置と列車
の向かっている方向を参照し、ハンドオーバ点記憶媒体
２０４から前記ハンドオーバ点１０６と対応する前記予
約開始地点１０７を取り出し、列車が前記ハンドオーバ
点１０６と前記予約開始地点１０７の間にいて、かつ、
ハンドオーバ点に向かっているかどうかを判定する。列
車が前記ハンドオーバ点１０６と前記予約開始地点１０
７の間にいて、ハンドオーバ点に向かっている場合には
列車が前記ハンドオーバ点１０６に接近していると判断
し、予約要求回路２０５に予約要求１１０を作成するよ
うに指示する。

【００２６】ハンドオーバ点記憶媒体２０４は、ＲＯＭ
など書き換え不可能な記憶回路によって実現でき、当該
地上制御装置と隣接する地上制御装置との間にあるハン
ドオーバ点１０６とそれに対応する予約開始地点１０７
及びハンドオーバ点１０６で次に車上側無線伝送装置１
０４の通信相手先となる地上側無線伝送装置が接続され
た地上制御装置ＩＤ（地上制御装置に複数の地上側無線
伝送装置が接続されている場合は次に通信相手先となる
地上側無線伝送装置ＩＤを含む）を記憶している。ハン
ドオーバ点１０６はシステム構築時にあらかじめ定めて
おく。ハンドオーバ点記憶媒体２０４のデータ構造につ
いては後述する。予約要求回路２０５は前記ハンドオー
バ点接近判定回路２０３からの指示を受けて、列車の向
かっている地上側無線伝送装置１０２ｂが、予約要求回
路２０５が属する前記地上制御装置１０１ａに接続され
ているかどうかを調べる。地上側無線伝送装置１０２ｂ
が地上制御装置１０１ａに接続されていない場合には、
予約要求回路２０５は前記予約要求１１０を作成し、地
上制御装置間通信回路２０８を介して、列車の向かって
いる前記地上側無線伝送装置１０１ｂが接続されている
隣接する地上制御装置１０１ｂに送信する。

【００２７】地上制御装置１０１ｂは前記地上制御装置
１０１ａと同じ構成をしており、ここでは、便宜上図２
を用いて、前記地上制御装置１０１ｂの動作を説明す
る。混乱を避けるため、ここでは、地上制御装置１０１
ｂの構成要素には、添字ｂを付して説明する。地上制御
装置間通信回路２０８ｂを介して、地上制御装置１０１
ａから前記予約要求１１０を受けた地上制御装置１０１
ｂの予約回路２０６ｂは、無線チャネルの使用状況を調
べ、空きがあれば、要求のあった列車に対して空き回線
を予約し、その結果を予約応答回路２０７ｂに伝え、さ
らに予約列車制御情報作成回路２１０ｂに予約を行った
列車に対する制御情報を作成するように指示する。前記
予約回路２０６ｂから制御情報作成の指示を受けた前記
予約列車制御情報作成回路２１０ｂは、制御情報１０８
の作成に必要な列車位置等の情報を、前記地上制御装置
間通信回路２０８ｂを介して、隣接地上制御装置１０１
ａより収集する。そして、収集した情報を制御情報作成
回路２０９ｂに渡し、制御情報作成回路２０９ｂは予約
を行った列車に対する制御情報１０８を作成する。無線
チャネルに空きがない場合には、予約回路２０６ｂは予
約を行わずに、その結果を予約応答回路２０７ｂに伝え
る。予約回路２０６ｂから予約の結果を受けた前記予約
応答回路２０７ｂは、予約が行えた場合には予約が正常
に行えたことを意味する内容の予約結果１１１を作成
し、予約が行えなかった場合には予約ができていないこ
とを意味する内容の予約結果１１１を作成する。作成し
た前記予約結果１１１は、予約要求元の隣接地上制御装
置１０１ａへ前記地上制御装置間通信回路２０８ｂを介
して送信される。

【００２８】予約要求元である前記地上制御装置１０１
ａの予約結果受信回路２１１は、隣接地上制御装置１０
１ｂが送信した前記予約結果１１１を、地上制御装置間
通信回路２０８を介して受信し、予約結果１１１の内容
を確認する。予約が正常に行えていれば、予約された無
線チャネル、前記ハンドオーバ点１０６など前記列車１
０３がハンドオーバするのに必要な情報をハンドオーバ
情報作成回路２１３に渡す。ハンドオーバに必要な情報
を受けたハンドオーバ情報作成回路２１３は受けた情報
を制御情報作成回路２０９に渡し、ハンドオーバに必要
な情報を制御情報に含めるよう指示するとともに、前記
制御情報作成回路２０９が前記ハンドオーバ点１０６を
超える走行を許可する制御情報１０８を作成することを
許可する。予約が正常に行えていない場合には、ハンド
オーバ情報作成回路２１３は前記制御情報作成回路２０
９が前記ハンドオーバ点１０６を超える走行を許可する
制御情報１０８を作成することを許可しない。

【００２９】また、ハンドオーバ指示作成回路２１２
は、前記列車追跡回路２０２から列車位置と列車の向き
を、前記ハンドオーバ点記憶媒体２０４からハンドオー
バ点を取り出し、列車位置が前記ハンドオーバ点１０６
を超えているかどうかを判定する。列車位置が前記ハン
ドオーバ点１０６を超えている場合には、制御情報作成
回路２０９に、列車に対し即時ハンドオーバをするよう
に指示する情報を含む制御情報１０８を作成するように
指示する。

【００３０】地上制御装置１０１ａの予約要求回路２０
５がハンドオーバ点接近判定回路２０３の指示を受けて
列車１０３の向かっている地上側無線伝送装置１０２が
地上制御装置１０１ａに接続されているかどうかを調
べ、前記地上側無線伝送装置１０２が前記地上制御装置
１０１ａに接続されていると判明した場合には、地上制
御装置１０１ａの前記予約要求回路２０５は、地上制御
装置１０１ａ内部の予約回路２０６に対して、無線チャ
ネルの予約を要求する。予約が行えれば、前記予約回路
２０６は予約結果１１１を生成し、予約結果受信回路２
１１に渡す。前記予約結果１１１を受信した予約結果受
信回路２１１は、地上制御装置間通信回路２０８から予
約結果１１１を受信した場合と同様の動作を行えばよ
く、その動作の詳細は省略する。

【００３１】上記のように、地上制御装置１０１を構成
することにより、列車１０３がハンドオーバ点１０６に
接近しているときに、列車の向かっている地上側無線伝
送装置１０２が接続されている地上制御装置１０１に対
し、無線チャネルの予約を要求し、要求に応じて無線チ
ャネルを予約することが可能となる。また、予約が正常
に行えたときに、前記列車１０３に対し、前記ハンドオ
ーバ点１０６を超える走行を許可し、前記ハンドオーバ
点１０６で予約した無線チャネルに通信を切り替えるよ
うに指示する制御情報１０８を作成することが可能とな
る。さらに、前記列車１０３が前記ハンドオーバ点１０
６で通信を切り替えなかった場合には即時切り替えるよ
うに指示する情報を含む前記制御情報１０８を作成する
ことが可能となる。

【００３２】図３は本発明における無線チャネルの予約
が正常に行えたときの情報の流れを表す梯子図である。
列車が地上制御装置１０１ａに接続されている地上側無
線伝送装置１０２ａから地上制御装置１０１ｂに接続さ
れている地上側無線伝送装置１０２ｂへ向かう場合の情
報の流れと、列車が前記地上制御装置１０１ａに接続さ
れている地上側無線伝送装置１０２ｃから前記地上側無
線伝送装置１０２ａへ向かう場合の情報の流れを表して
いる。図３においては紙面上から下に時間が進み、縦線
が各々の装置のＩ／Ｆを示し、矢印が情報の伝達される
方向を示している。

【００３３】列車が地上側無線伝送装置１０２ａから地
上側無線伝送装置１０２ｂへ向かう場合は、前記地上側
無線伝送装置１０２ａは前記車上側無線伝送装置１０４
から、位置情報１０９を受信し、それを前記地上制御装
置１０１ａに渡す。前記位置情報１０９を受信した地上
制御装置１０１ａは、前記列車１０３が前記ハンドオー
バ点１０６に接近しているかどうかを判定し、接近して
いると判定した場合には前記列車１０３が向かっている
前記地上側無線伝送装置１０１ｂが接続されている地上
制御装置１０１ｂに予約要求１１０を送信する。前記予
約要求１１０を受信した前記地上制御装置１０１ｂは要
求のあった前記列車１０３に対して、無線チャネルを予
約し、その結果を予約結果１１１として、予約要求元で
ある地上制御装置１０１ａに対して送信する。また、予
約を行った前記列車１０３に対する前記制御情報１０８
を作成し、前記地上側無線制御装置１０２ｂに送信す
る。前記予約結果１１１を受信した前記地上側制御装置
１０１ａは、前記予約結果１１１を確認し、予約が正常
に行われていれば、予約結果を含む前記制御情報１０８
を作成し、前記地上側無線伝送装置１０２ａに渡す。前
記地上側無線伝送装置１０２ａは予約結果を含む前記制
御情報１０８を前記車上側無線伝送装置１０４に送信す
る。

【００３４】列車が前記地上側無線伝送装置１０２ｃか
ら前記地上側無線伝送装置１０２ａへ向かう場合は、地
上側無線伝送装置１０２ｃ、地上側無線伝送装置１０２
ａはいずれも前記地上制御装置１０１ａに接続されてい
るため、隣接する地上制御装置１０１間で無線チャネル
の予約を行う必要がなく、前記地上制御装置１０１ａの
内部処理で無線チャネルの予約が行える。そのため、前
記地上制御装置１０１ａと前記地上制御装置１０１ｂの
間に情報の流れはない。その他の情報の流れは、列車が
前記地上側無線伝送装置１０２ａから前記地上側無線伝
送装置１０２ｂへ向かう場合と同様であるので、説明は
省略する。

【００３５】図４は、本発明の実施例における前記地上
制御装置１０１のハンドオーバに関する処理フローを表
す。

【００３６】ステップ４０１：地上側無線制御装置１０
２より列車が送信した位置情報を受け取り、列車位置を
更新し、ステップ４０２に進む。

【００３７】ステップ４０２：ハンドオーバ点接近判定
回路２０３が前記受信した位置情報に基づき、ハンドオ
ーバ点１０６に列車が接近しているかどうかを判定す
る。列車が接近していると判定された場合はステップ４
１３へ、列車が接近していると判定されない場合にはス
テップ４０５に、それぞれ進む。

【００３８】ステップ４１３：列車が向かっている地上
側無線伝送装置１０２が当該地上制御装置１０１に接続
されているかどうかが予約要求回路２０５により判定さ
れる。列車が向かっている地上側無線伝送装置１０２が
当該地上制御装置１０１に接続されていると判定された
場合には、ステップ４１４へ、列車の向かっている前記
地上側無線伝送装置１０２が当該地上制御装置１０１に
接続されていないと判定された場合にはステップ４０３
へ、それぞれ進む。

【００３９】ステップ４１４：ステップ４０２で、ハン
ドオーバ点１０６に接近していると判定された列車に対
して無線チャネルの予約を行い、ステップ４０８に進
む。詳細は後述する。

【００４０】ステップ４０３：ステップ４０２において
前記ハンドオーバ点１０６に接近していると判定された
列車に対する無線チャネルの予約を要求する予約要求１
１０が作成され、ステップ４０４に進む。

【００４１】ステップ４０４：ステップ４０３において
作成された前記予約要求１１０が、前記地上制御装置間
通信回路２０８を介して、列車の向かっている前記地上
側無線伝送装置１０２が接続されている地上制御装置
（予約先地上制御装置）に送信され、ステップ４０５に
進む。

【００４２】ステップ４０５：地上制御装置間通信回路
２０８を介して前記予約要求１１０を受信した場合には
ステップ４０６に進み、前記予約要求１１０でなかった
場合にはステップ４０７に進む。

【００４３】ステップ４０６：受信した前記予約要求１
１０で要求されている列車に対して予約を行い、ステッ
プ４０７に進む。詳細は後述する。

【００４４】ステップ４０７：地上制御装置間通信回路
２０８を介して予約結果１１１を受信した場合にはステ
ップ４０８に進み、予約結果１１１でなかった場合には
ステップ４１１に進む。

【００４５】ステップ４０８：受信した予約結果１１１
の内容を解析し、正常に無線チャネルの予約が行われて
いれば、ステップ４０９に進み、行われていなければス
テップ４１１に進む。

【００４６】ステップ４０９：予約が正常に行えた列車
に対して、ハンドオーバ点１０６を超える走行を許可す
る制御情報１０８を作成できるように制御情報作成回路
２０９に指示を出し、ステップ４１０に進む。

【００４７】ステップ４１０：ステップ４０９で予約結
果１１１を解析した結果から、予約された無線チャネル
の番号、ハンドオーバ地点１０６の位置など列車がハン
ドオーバするために必要な情報を制御情報作成回路２０
９が参照できるように保存し、ステップ４１１に進む。

【００４８】ステップ４１１：ステップ４０９によっ
て、ハンドオーバ点１０６を超える走行を許可すること
ができるようになっている場合には、他に支障がなけれ
ば、前記ハンドオーバ点１０６を超えることを許可する
制御情報１０８を作成する。また、前記ステップ４１０
によって予約結果が保存されている場合には、列車がハ
ンドオーバするために必要な情報である、予約された無
線チャネルと前記ハンドオーバ点１０６の位置を前記制
御情報１０８に含めて、ステップ４１２に進む。

【００４９】ステップ４１２：ステップ４１１で作成し
た制御情報１０８を地上側無線伝送装置に渡し、列車へ
と送信し、処理を終える。

【００５０】図５は、本発明の実施例における前記ステ
ップ４０６および前記ステップ４１４の処理フローを表
す。

【００５１】ステップ５０１：前記ステップ４０６の場
合は、予約回路２０６は、前記ステップ４０５で受信し
た予約要求１１０を解析し、要求を行っている列車ＩＤ
を取り出す。前記ステップ４１４の場合は、前記ステッ
プ４０２で前記ハンドオーバ点１０６に接近していると
判定された列車のＩＤを取り出す。該当列車ＩＤに対し
て既に予約を行っているかどうかを調べ、予約を行って
いなければステップ５０２へ進み、予約を行っていれ
ば、処理を終える。

【００５２】ステップ５０２：無線チャネルの利用状況
を調べ、無線チャネルに空きがあればステップ５０４へ
進み、空きがなければステップ５０３へ進む。

【００５３】ステップ５０３：予約を行うことができな
かったことを意味する予約結果１１１を作成する。

【００５４】ステップ５０４：前記ステップ５０２で見
つけた空き回線を予約し、無線チャネルの利用状況を更
新し、ステップ５０５へ進む。

【００５５】ステップ５０５：前記ステップ５０４で予
約した無線チャネルの番号を含む予約結果１１１を作成
する。

【００５６】ステップ５０６：ステップ５０３で無線チ
ャネルを予約した列車に対して送信する制御情報１０８
を作成するように制御情報作成回路２０９に指示し、ス
テップ５０７へ進む。前記制御情報１０８の作成に必要
な列車位置などの情報は前記ステップ４０６の場合は前
記地上装置間通信回路２０８より、前記ステップ４１４
の場合は前記列車追跡回路２０２より得る。

【００５７】ステップ５０７：ステップ５０３あるいは
ステップ５０５で作成した予約結果１１１を、ステップ
４０６の場合は、前記地上制御装置間通信回路２０８を
介して予約要求元の地上制御装置へ送信し、ステップ４
１４の場合は、予約結果受信回路２１１に渡して処理を
終える。

【００５８】図６は本発明の実施例における予約要求１
１０のフォーマットを表わす。予約要求１１０は、無線
チャネルの予約を要求する宛先地上制御装置ＩＤ（宛先
地上制御装置に複数の地上側無線伝送装置１０２が接続
されている場合は対象となる地上側無線伝送装置１０２
のＩＤを含む、以下同じ）と、送信元地上制御装置ＩＤ
と、無線チャネルを予約する対象となる列車のＩＤから
なる。前記予約要求回路２０５は、前記ハンドオーバ点
接近判定回路２０３の判定結果から、無線チャネルの予
約の要求を行うべき地上制御装置ＩＤと列車ＩＤを判断
し、前記予約要求１１０を作成する。

【００５９】図７は本発明の実施例における予約結果１
１１のフォーマットを表わす。予約結果１１１は、予約
結果の送信先地上制御装置ＩＤと、送信元地上制御装置
ＩＤと、無線チャネルを予約した列車のＩＤと予約を行
った無線チャネル番号からなる。予約応答回路２０７
は、予約が正常にできた場合には、予約回路２０６か
ら、予約要求元地上制御装置ＩＤと予約を行った列車Ｉ
Ｄと予約した無線チャネル番号を受けて、予約要求元地
上制御装置ＩＤを送信先地上制御装置ＩＤとして、前記
予約結果１１１を作成する。予約ができなかった場合に
は、送信先地上制御装置ＩＤと列車ＩＤは予約ができた
場合と同じにし、無線チャネル番号を予約不可コードに
する。予約不可コードは例えば負数を用いる等の方法が
考えられる。

【００６０】図８は本発明の実施例における前記制御情
報１０８のフォーマットを表わしている。制御情報１０
８には列車の走行を制御するための様々な情報が含まれ
ているが、ここでは本発明に関連するもののみ説明す
る。制御情報１０８は、宛先列車ＩＤと、送信元地上制
御装置ＩＤと、列車の走行を許可する限界点である走行
許可位置と、予約無線チャネル番号と、前記ハンドオー
バ点１０６の位置を含んで構成され、制御情報作成回路
２０９によって作成される。走行許可位置は他の列車の
位置や現地設備などの情報をもとに算出されるが、本発
明の範囲外なのでその算出方法はここでは省略する。た
だし、隣接地上側無線伝送装置に対して無線チャンネル
の予約が正常に行えていない列車に対しては、前記ハン
ドオーバ点１０６を超える走行許可位置は算出しないよ
うにする。予約無線チャネル番号と前記ハンドオーバ点
１０６の位置は隣接地上側無線伝送装置に対する無線チ
ャネルが正常に予約されている列車に対する前記制御情
報１０８にのみ含まれ、予約無線チャネル番号は前記予
約結果受信回路２１１から、ハンドオーバ点の位置は前
記ハンドオーバ点記憶媒体２０４から取り出す。隣接地
上制御装置に対する無線チャネルが正常に予約されてい
ない列車に対する制御情報１０８には、予約無線チャン
ネル番号とハンドオーバ点の位置は含めないか、あるい
は予約無線チャネルを未予約を意味する情報とする。ま
た、前記ハンドオーバ指示作成回路により、ハンドオー
バ指示を含む制御情報を作成するように指示されている
場合には、予約無線チャネル情報には予約された無線チ
ャネル情報をそのまま入れて、ハンドオーバ点の位置に
即時ハンドオーバ指示コードを入れ、列車に対して即時
ハンドオーバするように指示していることを意味する情
報とする。即時ハンドオーバ指示コードは、例えば負数
を用いるなどの方法が考えられる。

【００６１】図９は駅の線形および、ハンドオーバ点１
０６と予約開始点１０７の一例を表わしている。上り線
と下り線のそれそれに前記ハンドオーバ点１０６があ
り、順方向と逆方向にそれぞれ前記予約開始点１０７が
ある。

【００６２】図１０は、本発明の実施例における前記ハ
ンドオーバ点記憶媒体２０４のデータ構造を表わしてい
る。ハンドオーバ点記憶媒体２０４のデータ構造は、ハ
ンドオーバ点１０６の座標と、そのハンドオーバ点１０
６に対応する予約開始点１０７の座標と、前記ハンドオ
ーバ点１０６を通過してから列車が通信すべき地上側無
線伝送装置１０２が接続されている地上制御装置ＩＤ
（地上制御装置に複数の地上側無線伝送装置１０２が接
続されている場合は対象となる地上側無線伝送装置１０
２のＩＤを含む）を１組にし、上り線、下り線それぞれ
について、順方向、逆方向に区別され、その数は線形に
応じて任意に設定できるようにしてある。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車上側無線伝装置が通信先の地上側無線伝送装置を変更
する地点であるハンドオーバ点を地上制御装置に記憶し
ておき、列車が送信した位置情報をもとに、列車がハン
ドオーバ点に接近しているかどうかの判定を行い、列車
がハンドオーバ点に接近していると判定した場合に、地
上制御装置間の通信で列車の次の通信先となる地上側無
線伝送装置と通信するための無線チャネルの予約を予め
行うため、周囲の環境による電波の強さ等の変化の影響
を受けず、確実に無線チャネルを予約することが可能と
なる。また、無線チャネルの予約結果とハンドオーバ点
の位置を列車に通知することにより、列車に対し、適切
な地点で適切なチャネルに通信を切り替えるように指示
することが可能となり、通信の途絶や通信品質の劣化を
招くことなくハンドオーバを行うことが可能となる。

【００６４】通信の途絶や通信品質の劣化を招くことな
くハンドオーバを行うことにより、列車の位置情報の更
新の障害、列車への制御情報の伝達の障害が防止され、
列車走行の安全性、信頼性が向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である列車制御装置の要部構成
の例を示すブロック図である。

【図２】図１に示す実施例における地上制御装置の構成
例を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施例における無線チャネルの予約が
正常に行えたときの情報の流れを表す梯子図である。

【図４】本発明の実施例における地上制御装置１０１の
ハンドオーバに関する処理フローを示す手順図である。

【図５】図４に示す処理フローの部分の詳細を示す手順
図である。

【図６】本発明の実施例における予約要求１１０のフォ
ーマットである。

【図７】本発明の実施例における予約結果１１１のフォ
ーマットである。

【図８】本発明の実施例における制御情報１０８のフォ
ーマットである。

【図９】本発明の実施例における鉄道線路上のハンドオ
ーバ点１０６と予約開始点１０７の配置の具体例を示す
概念図である。

【図１０】本発明の実施例におけるハンドオーバ点記憶
媒体２０４のデータ構造である。

【符号の説明】

１０１ａ、１０１ｂ 地上制御装置 １０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ 地上側無線
伝送装置 １０３ 列車 １０４ 車上側無線伝送装置 １０５ 車上制御装置 １０６ ハンドオーバ点 １０７ 予約開始地点 １０８ 制御情報 １０９ 位置情報 １１０ 予約要求 １１１ 予約結果 ２０１ 地上側無線伝送装置通信回路 ２０２ 列車追跡回路 ２０３ ハンドオーバ点接近判定回路 ２０４ ハンドオーバ点記憶媒体 ２０５ 予約要求回路 ２０６ 予約回路 ２０７ 予約応答回路 ２０８ 地上制御装置間通信回路 ２０９ 制御情報作成回路 ２１０ 予約列車制御情報作成回路 ２１１ 予約結果受信回路 ２１２ ハンドオーバ指示作成回路 ２１３ ハンドオーバ情報作成回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 7/22 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０７ (72)発明者 横須賀 靖 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 戸次 圭介 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 庄司 雅幸 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 糟谷 直大 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 網谷 憲晴 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所システム事業部内 (72)発明者 小林 輝雄 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 伊庭 修 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 立石 幸也 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 早野 秀昭 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 馬場 裕一 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 Ｆターム(参考） 5H115 PA08 PG01 SF01 SJ02 SJ09 SL01 SL06 5H161 AA01 BB02 CC13 DD11 DD21 EE07 5K067 AA23 BB05 BB12 DD27 DD34 EE02 EE10 EE16 EE44 HH01 HH22 HH23 JJ02 JJ04 JJ18 JJ39 JJ52

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各列車に配置された車上側無線伝送装置
   と、 該車上側無線伝送装置と無線通信が可能な範囲に配置さ
   れた複数の地上側無線伝送装置と、 前記地上側無線伝送装置の複数個に接続して配置され、
   前記車上側無線伝送装置から送信される当該列車の列車
   位置を地上側無線伝送装置を介して受信し、受信した列
   車の位置情報と、進路の開通状態に基づいて、列車の走
   行を制御する情報となる制御情報を作成し、作成した制
   御情報を地上側無線伝送装置を介して列車に送信する地
   上制御装置と、 前記車上側無線伝送装置に接続して各列車に配置され、
   前記地上制御装置が作成し前記地上側無線伝送装置から
   送信された前記制御情報を前記車上側無線伝送装置を介
   して受信し、受け取った前記制御情報に基づいて列車の
   走行の制御を行うとともに、自列車の位置の算出を行う
   車上制御装置と、を含んでなる列車制御装置において、 前記地上制御装置が、前記車上側無線伝送装置が通信相
   手の地上側無線伝送装置を切り替えるハンドオーバ点の
   位置を記憶する記憶媒体と、前記地上側無線伝送装置で
   受信した列車位置がハンドオーバ点に接近したことを判
   定するハンドオーバ点接近判定手段と、前記ハンドオー
   バ点接近判定手段が列車がハンドオーバ点に接近してい
   ると判定したときに、接近した列車に対する無線チャネ
   ルの予約要求を出力する予約要求手段と、前記予約要求
   手段の出力を受けて無線チャネルの利用状況を調べ、要
   求のあった列車に対し無線チャネルを予約する予約手段
   と、前記予約手段が予約した予約結果を出力する予約応
   答手段と、前記予約応答手段からの前記予約結果を受信
   する予約結果受信手段を備えてなることを特徴とする列
   車制御装置。
2. 【請求項２】 地上制御装置が複数個配置され、予約要
   求手段は、他の地上制御装置の予約手段にも予約要求を
   出力できるように構成され、予約応答手段は、予約要求
   の出力元である他の地上制御装置にも予約結果を出力で
   きるように構成され、予約結果受信手段は他の地上制御
   装置の予約応答手段が出力した予約結果をも受信できる
   ように構成されていることを特徴とする請求項１記載の
   列車制御装置。
3. 【請求項３】 地上制御装置に接続されている地上側無
   線伝送装置が、１個もしくは複数個であることを特徴と
   する請求項２記載の列車制御装置。
4. 【請求項４】 前記地上制御装置が、前記予約結果受信
   手段が受信した前記予約結果が、正しく無線チャネルの
   予約が行えていないことを示す場合、ハンドオーバ点を
   超える列車の走行を許可しないことを指示する事項を含
   めた前記制御情報を作成する制御情報作成手段を有して
   なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
   の列車制御装置。
5. 【請求項５】 前記地上制御装置が、前記予約結果受信
   手段が受信した前記予約結果が、無線チャネルの予約が
   正しく行えていることを示す場合、前記予約結果から予
   約無線チャネルを表す情報を取り出し、前記ハンドオー
   バ点の位置を記憶する記憶媒体からハンドオーバ点の位
   置を表す情報を取り出し、予約無線チャネル情報とハン
   ドオーバ点の位置情報を前記制御情報に含めるハンドオ
   ーバ情報作成手段を有してなることを特徴とする請求項
   １乃至３のいずれかに記載の列車制御装置。
6. 【請求項６】 前記地上制御装置が、前記予約手段が要
   求のあった列車に対して無線チャネルの予約を正しく行
   った場合、予約を行った列車の前記制御情報の生成に必
   要なデータを収集し、収集したデータにより、予約を行
   った列車に対する前記制御情報を作成する予約列車制御
   情報作成手段を有することを特徴とする請求項１乃至３
   のいずれかに記載の列車制御装置。
7. 【請求項７】 前記地上制御装置が、列車がハンドオー
   バ点を超えてもハンドオーバをしなかった場合に、列車
   にハンドオーバを行うように指示する前記制御情報を作
   成するハンドオーバ指示作成手段を有することを特徴と
   する請求項１乃至３のいずれかに記載の列車制御装置。