JP2003318625A - 連結車両のアンテナ装置及び無線通信システム - Google Patents
連結車両のアンテナ装置及び無線通信システムInfo
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Abstract
る車両間アンテナを提供したい。 【解決手段】 車両の連結部には、転倒防止用手摺りが
ある。この手摺りにアンテナを装着した。更に手摺りを
プラスチック等で形成すると共にその内部にアンテナを
埋め込んだ。
Description
連結接続される複数の車両間のアンテナ装置及び無線通
信システムに関する。
は、ケーブル等を用いて有線接続された表示部にビデオ
データや天気予報、コマーシャルなどの情報を表示する
ものがある。このような表示情報を連結された複数の車
両においても同様に表示するため、複数の車両間を渡る
制御信号線の一部を車両間通信線として送受信を行うも
のもあるがやはり有線接続での通信である。列車内での
情報を表示する従来例として、特開2001−6358
0「列車内情報提供システム」があり、これは列車内の
広範囲にわたって情報提供を行うことのできる列車内情
報提供システムを提供する技術が開示されている。しか
しながら、連結された車両間での通信を行うことはでき
ないという問題点がある。
あれば車両間に新たに光ファイバーの通信ラインを確保
して大容量の通信線を実現することも可能であるが、実
際には既に稼働してる車両の方が遙かに多く、新たに車
両の改造を加えて大容量信号ラインを敷設する事は困難
なものがある。そこで、光ファイバーを配設せずに光空
間伝送を行うことが考えられる。その従来例として、特
開平6−350535「連結車両間光空間伝送方式」が
あり、複数の車両(客車)が連結された列車の操作室か
ら各車両に設置された多数の音響機器、ビデオ受像機
(AV機器)にオ−ディオ信号、ビデオ信号を送って音
楽、画像のサ−ビスを行うことのできる技術が開示され
ている。しかしながら、各車両の連結部の端面に光送受
信機を対向させて配置する必要があり、端面にある光送
受信部分の汚れ等により送受信そのものに影響を及ぼす
可能性があって問題点である。
送を行う従来例としては、特開平8−8805「電磁通
信リンク使用の列車回線システム」があり、車両間に自
由空間を介する無線リンクを含む通信リンクを提供する
ものである。これは、伝送データを多重化して送信し、
受信車両側では多重分離するもので、その際の送受の各
アンテナ部分のシールド手段についての技術が開示され
ている。しかしながら、車両毎に多重と多重分離を行う
必要があり、そのため伝送情報が多くなった際に変復調
部の負荷が大きくなってしまい、通信効率が悪くなると
いう可能性があって問題点である。
通信アンテナが必要である。通信形式が光の場合は光学
アンテナ、電波の場合は電波(RF)アンテナが必要と
なる。光学アンテナは光の性質上その通信系路に移動す
る乗客等の障害物があると、通信障害が発生するため、
天井等の高い部分などへの設置が必要である。電波アン
テナは光学アンテナに比べてその通信系路上での移動す
る乗客等の障害物による通信障害は少ない。一方、電波
アンテナでは、電波の反射の問題がある。対向する面か
ら反射電波を受けて、一種のマルチパスが出現し、エコ
ー等の発生となり、光学アンテナとは別の意味での通信
障害が発生する。また、アンテナを車両の特徴に合致す
るような部位の車両に不可欠な構成要素、例えば手摺り
などへの取り付けの工夫が要求される。
少させ又は、車両の構成要素にうまく合致可能なアンテ
ナ装置及び無線通信システムを提供するものである。
線装置が搭載された連結車両の連結部の対向配置部位の
一方に設けた、連結する一方の車両の無線装置に接続さ
れる第1のアンテナと、対向配置部位の他方に設けた、
連結する他方の車両の無線装置に接続される第2のアン
テナを具えた連結車両のアンテナ装置を開示する。
された連結車両の連結部の対向配置部位の手摺りの一方
に設けた、連結する一方の車両の無線装置に接続される
第1のアンテナと、対向配置部位の他方に設けた、連結
する他方の車両の無線装置に接続される第2のアンテナ
と、を具えた連結車両のアンテナ装置を開示する。
は、連結部の壁面とする連結車両のアンテナ装置を開示
する。更に本発明は、連結部の対向配置の手摺りの内部
に、第1、第2のアンテナを埋め込んだものとする連結
車両のアンテナ装置を開示する。
長手方向軸に対して傾斜した角度上にある配置とする連
結車両のアンテナ装置を開示する。
た無線装置と、連結車両の連結部の斜面の対向配置部位
又は、対向配置の手摺りの一方に設けた、連結する一方
の車両の上記無線装置に接続した第1のアンテナと、連
結車両の連結部の壁面の対向配置部位又は対向配置の手
摺りの他方に設けた、連結する他方の車両の上記無線装
置に接続した第2のアンテナと、各車両内の座席に設置
された車両アンテナを介して自車両内の無線装置と通信
を行う座席端末と、を具えた連結車両の無線通信システ
ムを開示する。
を参照しながら説明する。図12は、本発明の実施の形
態に係る無線通信システムの構成ブロック図である。サ
ーバ車両1と、それに連結される複数の従属車両2(従
属車両#1、従属車両#2、…、従属車両#n)から構
成される。また、サーバ車両1の外部通信アンテナ3を
介して無線通信される無線基地局4が駅や線路付近等の
外部に設置され、この無線基地局4は、通信回線9を介
して総合情報センタ5と接続される。総合情報センタ5
は、情報提供のためのデータベース8やコンピュータ
(図示せず)を持ち、更に通信回線との接続をインタネ
ット回線7や公衆回線、専用回線6等の各種回線を介し
て行っており、これらにより情報の提供をしたり、情報
の提供を受けたりする。
の通信システムがほとんど同一構成であって、大きな違
いはサーバ車両1がサーバ(制御装置)15を持つ点及
び外部設置の基地局4との通信のための外部通信用アン
テナ3を持つ点、並びにそのアンテナ3を通じての車両
1と基地局4との通信を行う通信装置10を持つ点であ
る。各サーバ車両1と従属車両2との共通する同一構成
部分は、車内用アンテナ19、座席設置の無線操作端末
23、車内用通信装置18、車両間データ伝送路20
A、車両間通信装置13である。更に、車両間の通信
は、車両間通信装置13を用いて無線にて行っている。
その他に、車両1、2内では、乗客が持つ携帯無線端末
(携帯電話)14、車内販売員用端末21、車掌用端末
22がその携帯者と共に移動する。これらの端末14、
21、22は、いずれも車内用アンテナ19や車両接続
部に設置(図示せず)されているアンテナ等を通じて、
車両のどこの場所からも通信が可能になっている。座席
端末23は、当然に車内用アンテナ19を通じて通信を
行う。サーバ車両1は、自車内及び下流のすべての従属
車両2(#1〜#n)との通信及びアンテナ22を介し
ての通信を行う。この通信は、(1)、センタ24から
の提供情報の受信そしてその自車内及び下流従属車両
(同報通信情報であればすべての車両、個別情報であれ
ばその該当車両)への配信,(2)、下流従属車及び自
車内からの提供情報及び各種の要求の収集、及びそれら
のセンタ24への送信,こうした要求に応じたセンタ2
4からの提供情報の受信そして各車両への配信,の如き
ものである。この他に要求や情報の中には、センタ24
との通信が不要なものもあり、それらを選別あるいは編
集又は回答という形で、車掌用端末22や販売員端末2
1、座席端末26に送ったりする送信、並びにそれに伴
う受信等の通信も行う。
ものがサーバ2である。サーバ29は例えばコンピュー
タで構成されており、上記通信の補助的管理として、多
重化された搬送波を送受信し、車両内の各種無線端末へ
の宛先へのデータ送信や、車両内からの各種無線端末か
らの収集したデータを当該データの送信先を付した状態
として纏めて送信する、といった周波数の割り当て作業
や、同じ周波数帯の中に複数の送信データを多重化する
作業等を行う。従属車両2においては、このサーバから
割り当てられた周波数に従って各車両にデータを無線送
信しつつ次の車両へとデータを渡し、または各車両内の
自端末より受信したデータを収集してサーバ車両側の従
属車両にデータを渡す、という作業を行う。
両1が従属車両2(#1〜#n)からの提供情報や要求
を取り込み収集する。従属車両間及びサーバ車両1との
間では、下記の如き通信系路をなす。 (1)、従属車両からサーバ車両1への系路。 #n→#n−1→…→#2→#1→サーバ車両1 (2)、サーバ車両1から従属車両への系路。 サーバ車両1→#1→#2→…→#n−1→#n (3)、従って、(1)で#nで要求Rn、#1で要求
R1が発生した場合の各車両を経由しての流れは以下と
なる。 #n(R1)→#n−1(R1)→…→#2(R1)→
#1(R1、R2)→サーバ車両(R1、R2) 一方、(2)でサーバ車両1が同報情報I、#1への情
報I1、#n−1への情報In−1を、配信する場合に
は以下となる。 サーバ車両1(I、I1、In−1)(センタ24から
の同報通信であれば、Iへの取り込み)→#1(I、I
1、In−1)(I、I1の取り込み)→#2(I、I
n−1)(Iへの取り込み)→…→#n−1(I、In
−1)(I、In−1の取り込み)→#n(I)(Iの
取り込み) 以上の車両間の系路は、車両内、車両間とで分けると以
下の如き構成要素間の接続形成によって達成する。 (1)、従属車両内の場合。 例えば#n内の座席端末23との通話にあっては、座席
端末23−アンテナ19−車内用通信装置18−車両間
通信装置13、となる。これは、他のすべての車両#n
−1〜#1でも同じである。 (2)、サーバ車両内の場合。 座席端末23−アンテナ19−車内用通信装置18−サ
ーバ15、となる。 (3)、車両間の場合。 例えば#1とサーバ車両1との間にあっては以下の如く
なる。 i、#1が下流の従属車両#2等との窓口としての車両
間通信例。 #1内の車両間通信装置13(a)−#1内のデータ伝
送路20A−#1内の車両間通信装置13(b)⇔サー
バ内車両間通信装置13(c)−サーバ内データ伝送路
20A−サーバ15、 ii、#1内の座席端末とサーバ車両1との通信例。 #1内の座席端末23−#1内のアンテナ19−#1内
の車内用通信装置18→#1内の車両間通信装置13
(b)⇔サーバ内データ伝送路20A−サーバ15、 iii、#1とサーバ車両1との例で説明したが、従属車
両間でも同様な系路接続となる。
ら下流への、いわゆる直列系路で行っていると共に互い
に各車両毎の情報や要求がまとまった形で伝送されるが
故に、車両毎に情報の区別が必要となる。そのためのや
り方として、ベースバンド帯を区分して、各区分毎に車
両を割り当てるやり方、中間周波の周波数を区分して各
区分毎に車両を割り当てるやり方、車両コードをつけて
伝送するやり方等がある。また、通信形式としてはアナ
ログ形式、ディジタル形式のいずれも採用可能である。
そして、こうした形式の違いによって、通信装置10、
18、13も構成が異なってくる。
格納されている。提供情報には、発車時刻、到達時刻、
トイレ位置、料金、販売案内、周辺の観光情報、予約状
況、交通案内、事故情報等がある。また、メディアから
の提供情報もある。更に、情報の配信には、同報転送の
如く、たれ流しであって且つ全乗客へ提供するもの、乗
客から要求に応じた個別提供情報もある。車内販売の品
目等の情報はセンタ5からは必ずしも必要はなく、サー
バ15内の車内データベースやメモリ等、又は販売端末
のメモリからの例もある。携帯端末14は、車内通信系
路を使用する必要はないが、アンテナ19を介してセン
タ5と交信できるようにしておくと、利用の幅が広が
る。座席端末23は、各座席毎に設けられており、販売
品の呼び出し要求や乗り継ぎ路線の電車時刻の提供要求
等の入力及びセンタやサーバからの応答や提供情報の受
信表示として使う。スピーカやマイク装着しておくこと
で、音声入出力も可能とした。
線基地局4より受信したデータを外部通信アンテナ19
を介してサーバ車両1、従属車両2(#1〜#n)、と
次々に配信することができ、また、逆に各車両内より車
内用アンテナ19を介して受信したデータを従属車両#
n、…従属車両#1、サーバ車両1、と次々にデータを
纏めながら収集し、外部通信用アンテナ19を介して無
線基地局4へ送信することができる。かくして車両内の
座席に配置された座席用端末23や、車掌用端末22、
車内販売員用端末21、車内に持ち込まれた携帯無線端
末14、等の各種無線端末装置と車両外部との無線通信
及びサーバ車両との無線通信が可能となる。次に各車両
間の無線通信の具体的な実施の形態について詳述する。
ムの第1の形態を示す。この例は、ベースバンド帯で通
信を行う例である。ベースバンド帯を分割し、各区分毎
に各車両への区分の割り当てを行った。これを図19に
示す。ベースバンド帯とその分割区分B0…B5と車両
との関係は以下の如く割り当てる。B5は室内用であっ
て全車両共通で使用する。 サーバ車両1…B0 従属車両#1…B1 従属車両#2…B2 : 従属車両#n…B4 かくして、従属車両#nからのデータはBnで送られ、
#n−1では合成されてBn+B(n−1)となり、#
n−2では、合成されてBn+B(n−1)+B(n−
2)となり、以下上流へ次々にベースバンド区分が付加
されて送られてゆく。サーバ車両1では、ベースバンド
帯全体の領域での受信が行われる。逆にセンタからのデ
ータの場合には、各ベースバンド帯の区分である車両対
応に区分されて送られ、各車両は自己の区分に従ってそ
の自己対応のデータの取り込みを行う。
ム35、客室用RF36、客室用アンテナ42,車両間
用モデム37、車両間用RF(無線装置)38、車両間
アンテナ43、車外用モデム39、車外用RF40、外
部通信アンテナ3、結合器41、を持つ。ここで、モデ
ム35、RF36、アンテナ42が図12の通信装置1
2に相当し、モデム37、RF38、アンテナ43が図
12の通信装置13に相当し、モデム39、RF40、
が図12の通信装置10に相当する。結合器41はサー
バ15とモデム35、37とを方向的に結合する。従属
車両2(#1〜#n)のすべては同一構成であり、図1
では#1のみについて記号表示をしている。車両#1
は、客室内モデム27、客室内RF26、客室内アンテ
ナ11、車両間用モデム31、33、車両間用RF3
0、32、車両間アンテナ28、29、結合器35、を
持つ。ここで、モデム27、RF26が図12の通信装
置18に相当し、モデム31、RF30、アンテナ28
が図12の通信装置17に相当し、モデム33、RF3
2、アンテナ29が図12の通信装置20に相当する。
結合器34は、モデム27、31、33とを方向的に結
合する。サーバ車両1の車内アンテナ42、及び従属車
両2の車内アンテナ11は、いずれもその車内の座席端
末23との間の無線通信を行っており、RFからアンテ
ナ11を通じて座席端末23へ、座席端末23からアン
テナ42、11を通じて対応するRFへの通信系路によ
り通信が行われる。
属車両#1で生起したデータ(例えば客室内端末23か
らのベースバンドデータ)や要求、或いは応答(以下、
データと呼ぶ)は、RF26、モデム27、結合器3
4、モデム31、RF30、アンテナ28を介してサー
バ車両1へと送られ、更にサーバ車両1から従属車両#
1の客室へのデータは、その逆の系路で客室の端末23
に送られる。一方、従属車両#1の後継車両、例えば#
2の客室の端末23からのデータは、同車両内の該当モ
デム31、30、28を介して車両#1へと送られ、車
両#1内のアンテナ29、RF32、モデム33、結合
器32、モデム31、RF30、アンテナ28を介して
サーバ車両1へと送られる。同様に、サーバ車両1から
の従属車両#2の同客席端末へも、上記と逆の系路で送
られる。一方、複数の従属車両から次々にデータ等が送
られる場合には、それらは次々に合成付加されながら上
流の車両へと送られ、サーバ車両1へと入力する。一
方、逆にサーバ車両1からの複数の従属車両2へのデー
タ等は、一連のデータ等となって下流へと送られ、各対
応する従属車両2が自己のデータを取り込み、更に下流
へのデータ等があれば、そのデータはその下流へと送ら
れる。こうしたデータの流れは、すべてモデム23、3
1、37、39を介して行われる。更に、方向の分離や
出の取り込みのタイミングは、結合器41、34が行
う。
すように、各車両間の通信は無線電波によって行う。こ
の場合の通信系路は、サーバ車両と従属車両#iとの間
の系路と、サーバ車両と従属車両内の該当端末との間の
系路と、がある。系路がオンラインでつながるシステム
にあっては、上記互いに対応する部位間での系路の確率
によって無線系路を形成する。オフライイン的なつなが
りであれば、つながりの必要なタイミングにのみ無線系
路を形成する。また、無線系路の確率に当たって、アン
サーバック形式をとるか否かはシステムによって任意に
設定する。複数の従属車両のデータをまとめた一連のデ
ータ等とは、カスケードにつながった形式もあれば、時
分割や周波数分割で多重化された形式もある。RF3
6、38、40、26、30、32は、通信装置であっ
て、それぞれの設置個所に応じて定めた周波数を使う。
モデム35、37、39、27、31、32は、こうし
たRFの周波数に関する変復調を行う。
ーバ車両1との間にあっては、下流(従属)から上流
(サーバ)、上流(サーバ)から従属への通信系路で通
信が行われる。下流から上流(サーバ)へにあっては次
々に要求や提供情報を付加しながら、一連のデータとし
て上流(サーバ)へ送られ、その逆ではそれぞれの車両
が自己の情報を次々に取り込む。このように、下流から
上流への通信にあっては、各車両内において送信される
データは順番に付加加算されて、サーバ車両1の車両間
アンテナ43、車両間用RF43を通り、車両間用MO
DEM37を通って、ベースバンドデータに戻される。
さらにサーバ車両内においても、客室が有る場合と同様
に客室内アンテナ42、客室用RF36、客室用MOD
EM35を経由してベースバンドデータに戻される。車
両間を渡ってきたベースバンドデータとサーバ車両内の
ベースバンドデータも方向的に結合される結合器41を
通しベースバンドデータが合成され、1つのベースバン
ドデータとしてサーバ15に接続され、そこで適宜デー
タ処理される。サーバ15で処理されたデータの内容に
よっては外部との通信を行なう為に、車外用MODEM
39、車外用RF40、外部通信アンテナ3を経由して
外部にある外部基地局4と無線通信が確立される。ま
た、センタからのデータの送信を受けてのサーバ車両か
ら下流へ向かう従属車両へのデータの配信は上述と逆の
関係となる。なお、車両間で使用される無線電波の周波
数電力にはある特定の条件があるが後述する。
ムの第1の形態を応用した実施例を示す。本実施例はサ
ーバーが搭載されるサーバ車両1と、それに連結される
従属車両2(#1〜#n)から構成される。この構成に
よる通信制御について、まず従属車両#nの車内客室を
例にとって説明する。従属車両#nの客室内の無線通信
用の周波数で電波を送受信する客室内アンテナとそのア
ンテナと無線電力を変換する客室用RF26−1〜RF
26−mがあり、そのRFは元のベースバンドデータと
して変復調する客室用MODEM27−1〜客室用MO
DEM27−mが接続される。客室用MODEM27−
1〜27−mと従属される下流車両のための車両間用M
ODEM33と方向的に結合される結合器34を通しベ
ースバンドデータが合成され、1つのベースバンドデー
タとして今度は車両間用MODEM31、車両間RF3
0、その電力を無線電波として空中に送受信する車両間
アンテナ28を介して従属先の車両#n−1へとデータ
を送信する。従属車両#n−1では、従属車両#nの車
両間用RF32、MODEM33に相当する部位で受信
し、従属車両#nの結合器34、MODEM31、RF
30、アンテナ28に相当する部位を介して上流車両へ
とそのデータを送る。
nから上流の従属車両へそしてサーバ車両1へと繰り返
し行うことで各車両内において送受信されるデータは順
番に加算されて、サーバ車両の車両間アンテナ43、車
両間用RF38と通り、車両間用MODEM37を通っ
て、ベースバンドデータに戻される。さらにサーバ車両
内においても客室が有る場合と同様に客室内アンテナ4
2、客室用RF36、客室用MODEM35を経由して
ベースバンドデータに戻される。車両間を渡ってきたベ
ースバンドデータとサーバ車両内のベースバンドデータ
も方向的に結合される結合器41を通しベースバンドデ
ータが合成され、1つのベースバンドデータとしてサー
バーに接続され、そこで適宜データ処理される。サーバ
ーで処理されたデータの内容によっては外部との通信を
行なう為に、車外用MODEM、車外用RF、外部通信
アンテナを経由して外部にある外部基地局と無線通信が
確立される。一方、センタからのデータの送信を受けて
のサーバ車両から下流へ向かう従属車両へのデータの配
信は上述と逆の関係となる。
信とを図19、図20で説明する。図20は各従属車両
内の構成を示す。この図で結合器34は、分配器34−
1と方向性結合器34−2とより成る。従属車両の各車
両はベースバンド信号全体のうちの、各々異なるベース
バンド信号が割当てられる。例えば、従属車両#1は図
19のB1の帯域が割当てられ、従属車両#2はB2が
割当てられる。このように、車両間用モデムは車両毎に
帯域割当てが個別に設定される。客室用モデムは全車両
共、共通のものとする。 (1)、従属車両の上り(サーバ車両方向)の信号処理 従属車両内の端末23からの受信は客室内アンテナ11
と客室用RF26を介して行われる。各端末23からの
データはベースバンド信号の帯域B5により行われ、こ
のB5を客室用モデムにて予め設定されている帯域B1
に割当てて(ずらして)方向性結合器へ送出される。一
方、サーバ車両の反対方向の車両間アンテナ29と車両
間用RF32を介して、下流の従属車両から送信された
データは、ベースバンド信号全体であり、そのうち、従
属車両#2の帯域B2、従属車両#3の帯域B3、に
は、それぞれの車両内の端末からのデータが含まれてお
り、ベースバンド信号全体として車両間用モデム33か
ら方向性結合器34−2に送出される。方向性結合器3
4−2では、前述した客室用モデム27からの帯域B1
と車両間用モデム33からのベースバンド信号全体と
を、サーバ車両方向の車両間用モデム31に出力する。
この車両間用モデム31では、前記のベースバンド信号
全体中に帯域B1のデータを追加して、ベースバンド信
号全体を車両間用RF30と車両間アンテナ28を介し
てサーバ車両1に送信する。そうすると、サーバ車両1
はベースバンド信号全体を受信し、このベースバンド信
号全体の中には、各従属車両(#1〜#4)のデータが
各帯域(B1〜B4)に含まれたデータとなる。 (2)、従属車両の下り(サーバ車両と反対方向)の信
号処理 サーバ車両1からのデータはサーバ車両方向の車両間ア
ンテナ28と車両間用RF30を介してベースバンド信
号全体として車両間用モデム31に入力される。そして
分配器34−1に送出され、客室用モデム27と車両間
用モデム33に同様のデータ(ベースバンド信号全体)
が送出される。下りのデータは、(データ量が多いた
め)帯域B0〜B4に適当に含まれるものとなるが、客
室用モデム27は端末23との送受信に用いるベースバ
ンド信号帯域B5にデータを割当てて(B0〜B4のデ
ータを圧縮して)室内の各端末23への送信を行う。前
記分配器34−1より送出されて、サーバ車両の反対方
向の車両間用モデム33では、車両間用RF32と車両
間アンテナ29を介して下流の従属車両へベースバンド
信号全体を送信する。これらの上り下りの信号は時分割
(TDM)動作にて各モデムが行う(特に図示せず)。
41は分配器41−1、方向性結合器41−2より成
る。 (1)、サーバ車両の上りの信号処理 サーバ車両内の端末23からの受信は客室内アンテナ4
2と客室用RF36を介して行われる。各端末23から
のデータはベースバンド信号の帯域B5により行われ、
このB5を客室用モデム35にて予め設定されている帯
域B0に割当てて(ずらして)方向性結合器41−2へ
送出される。一方、車両間アンテナ43と車両間用RF
38を介して、従属車両#1から送信されたデータは、
ベースバンド信号全体であり、そのうち、従属車両#1
の帯域B1、従属車両#2の帯域B2、従属車両#3の
帯域B3、には、それぞれの車両内の端末からのデータ
が含まれており、ベースバンド信号全体として車両間用
モデム38から方向性結合器41−2に送出される。方
向性結合器41−2では、前述した客室用モデム35か
らの帯域B0と車両間用モデム37からのベースバンド
信号全体とを、サーバ15に出力する。このサーバ15
では、前記のベースバンド信号全体中に帯域B0のデー
タを追加して、ベースバンド信号全体よりデータを復調
し、ビットデータ形式のデータとして各種の制御を実行
する。また、車外との通信を行う必要の有るデータにつ
いては、車外用モデム39にデータを送出する。車外用
モデム39は、予め設定してある車外用通信帯域のベー
スバンド信号帯域にデータを割当てて(図示せず)、車
外用RF40、外部通信アンテナ3を介して外部基地局
4へ送信する。なお、この車外用通信帯域のベースバン
ド信号帯域が図19にベースバンド信号全体と同様であ
っても構わない。 (2)、サーバ車両の下りの信号処理 外部基地局4からのデータは外部通信アンテナ3と車外
用RF40を介して車外用モデム39に入力される。こ
の入力されたデータをサーバ15に入力し、車内に配信
すべきデータはサーバ15より図19のベースバンド信
号全体として分配器41−1に送出される。分配器41
−1は、客室用モデム35と車両間用モデム37を介し
て同様のデータ(ベースバンド信号全体)を客室用モデ
ムRF36、車両間用RF38に送る。下りのデータ
は、帯域B0〜B4に適当に含まれるものとなるが、客
室用モデム35は端末23との送受信に用いるベースバ
ンド信号帯域B5にデータを割当てて(B0〜B4のデ
ータを圧縮して)室内の各端末23への送信を行う。車
両間用モデムでは、車両間用RF38と車両間アンテナ
43を介して従属車両#1へベースバンド信号全体を送
信する。
応用した実施例によると、閉空間内にある無線通信機と
通信する手段と、被従属接続される無線通信機と通信す
る手段と、それぞれを一旦ベースバンド周波数データに
変復調し、ベースバンド周波数データ同士で結合分離を
行う方向性結合器と、それを再び他の従属される無線通
信機と通信する手段とを備え、従属接続する側と被従属
接続する側でデータを多重化して再び従属する側のデー
タに組込む機能と、その多重化した全データを送受信制
御する制御装置とを備えたことを特徴としており、これ
により従属接続される無線通信機と通信する手段各々に
RF周波数が周波数帯域が重ならないようにデータ群を
配置されて閉空間内にある無線通信機と通信する手段ま
で伝送し、該伝送されたRF周波数のデータ群を多重化
する制御を行うことができる。
ムの第2の形態を示す。これは中間周波数で車輌を区別
した例である。この形態においては、前述した図1の客
室用モデム、車両間用モデム、車外用モデムを用いず
に、RF信号を中間周波数変換(IF変換)することで
同様の無線通信を確立するものである。中間周波数の車
両割り当て例を図21に示す。図21で中間周波数I0
をサーバ車両1、I1を車両#1、I2を車両#2、I
3を車両#3、I4を車両#4、I5を室内用に割り当
てる。I5は全車両の室内共通である。一方、ベースバ
ンド信号の車両割り当ては行わない。各従属車両は同様
な構成なので、車両#1で説明する。先ず従属車両#1
の車内客室では、客室内の無線通信用の周波数で電波を
送受信する客室内アンテナ11とそのアンテナと無線電
力を変換する客室用RF26があり、そのRF26は客
室内IF変換器52でIF周波数に変換される。また、
さらに連結される車両との無線通信用に車両間アンテナ
28、29とそのアンテナと無線電力を変換する車両間
RF30、32、車両間用IF変換器53を持つ。客室
用RF26と車両用MODEM30、32と方向的に結
合される結合器34を通しIF周波数に変換されたデー
タが合成され、お互いに異なる周波数帯域のIF周波数
のまま合成される。次に1つのIF周波数の信号群とし
て接続先である車両に無線データ群として周波数変換す
る車両間RF、さらにその電力を無線電波として空中に
送受信する車両間アンテナ28を通して無線通信を確立
する。
御を下流の従属車両から上流の従属車両へ、更にサーバ
車両1への方向に繰り返し行うことで各車両内において
送受信されるデータは順番に加算され、且つ、周波数が
重ならない様に並び、サーバ車両1の車両間アンテナ4
2、車両間用RF38と通り、もう1度IF周波数に変
換される。同時にサーバ車両1内でも客室が有る場合同
様に客室内アンテナ42、客室用RF36、客室用IF
50を経由して車両間IF周波数データ群とサーバ車両
内の客室内のIF周波数データ群と方向的に結合器41
で結合され、1つのデータ群としてサーバー用MODE
Mでベースバンドデータに戻される。そのデータは1つ
のベースバンドデータとしてサーバ15に接続され、そ
こで適宜データ処理される。一方、上流から下流への通
信は上述と逆の関係となる。なお、車両間で使用される
無線電波の周波数電力にはある特定の条件があるが後述
する。
ムの第2の形態を応用した実施例を示す。本実施例は、
サーバーが搭載されるサーバ車両1と、それに連結され
る従属車両2(#1〜#n)から構成される。各従属車
両#1〜#nは同様の内部ブロックより成る。従属車両
#nの事例で説明する。従属車両#nの車内客室では、
客室内の無線通信用の周波数で電波を送受信する客室内
アンテナ11とそのアンテナと無線電力を変換する客室
用RF26−1〜26−mがあり、その各RFは客室内
IF52−1〜52−m変換器でIF周波数に変換され
る。また、従属車両#nにはさらに連結される従属車両
との無線通信用に車両間アンテナ28、29とそのアン
テナと無線電力を変換する車両間RF30、32があ
り、そのRFは車両間用IF変換器53でIF周波数に
変換されるものであるが、本実施例での従属車両#nは
最後尾車両(または、最前部車両)であるため、RF3
2は使用されないこととなる。客室用RF26−1〜2
6−nとさらに従属される車両用RF30、32と方向
的に結合される結合器34を通しIF周波数に変換され
たデータが合成され、お互い同じ帯域に成らないように
IF周波数のまま合成される。合成された波形が図中の
「合成された波形A」である。次に1つのIF周波数の
信号群として今度は上流の車両#n−1(図示せず)
へ、無線データ群として周波数変換する車両間RF3
0、さらにその電力を無線電波として空中に送受信する
車両間アンテナ28を介して送信される。
車両で送受信されるデータは順番にA→A+B→A+B
+C加算されて周波数的に重ならない様に並び、サーバ
のある車両の車両間アンテナ、車両間用RFと通り、も
う一度IF変換器でIF周波数に変換される。同時にサ
ーバ車両1内でも客室が有る場合同様に客室内アンテ
ナ、客室用RF、各客室用IFを経由して車両間IF周
波数データ群とサーバ車両内の客室内のIF周波数デー
タ群と方向的に結合器41で結合されA+B+C+Dと
なり、1つのデータ群としてサーバ用MODEMでベー
スバンドデータに戻される。そのデータは1つのベース
バンドデータとしてサーバに接続され、そこで適宜デー
タ処理される。サーバで処理されたデータの内容によっ
ては外部との通信も行なう為に、車外用MODEM、車
外用RF、外部通信アンテナを経由して外部にある外部
基地局と通信を行なう様に構成されている。
流、下流から上流へのデータの流れについて説明する。
図23は従属車両、図24はサーバ車両データの構成
で、結合器34、41が共に分配器34−1、41−
1、方向性結合器34−2、41−2より成る例であ
る。これらの構成では、通常、IFによる信号処理は、
各端末のデータを一旦、中間周波数信号(IF信号)に
落とし、これをベースバンド信号に変換して送信データ
とする。また、この送信データを受信する場合、ベース
バンド信号にて受信し、IF信号に変換して各種のデー
タ処理を行う、というものである。
の、各々異なるIF信号が割当てられる。例えば、図2
2に示したように、従属車両1は図BのI1の帯域が割
当てられ、従属車両2はI2が割当てられる。すなわ
ち、車両間用モデムは車両毎に帯域割当てが個別に設定
される。また、客室用モデムは全車両共、共通なI5と
している。
る。 (1)、従属車両の上り(サーバ車両方向)の信号処理 従属車両内の端末23からの受信は客室内アンテナ11
と客室用RF26を介して行われる。各端末23からの
データはベースバンド信号から中間周波数信号であるI
F信号の帯域I5に変換されて、このI5を客室用IF
52にて予め設定されている帯域I1に割当てて(ずら
して)方向性結合器34−2へ送出される。一方、サー
バ車両の反対方向の車両間アンテナ29と車両間用RF
32を介して、従属車両2から送信されたデータは、I
F信号全体より変換されたベースバンド信号であり、そ
のうち、下流の従属車両#2の帯域I2、従属車両#3
の帯域I3、には、それぞれの車両内の端末23からの
データが含まれており、IF信号全体として車両間用R
F32から方向性結合器34−2に送出される。方向性
結合器34−2では、前述した客室用IF52からの帯
域I1と車両間用IF53からのIF信号全体中に帯域
I1のデータを追加して、IF信号全体を車両間用RF
30と車両間アンテナ28を介してサーバ車両に送信す
る。そうすると、サーバ車両はIF信号全体を受信す
る。このIF信号全体には、各従属車両(従属車両#1
〜#n)のデータが各帯域(I1〜I3)に含まれたデ
ータとなる。
対方向)の信号処理 サーバ車両からのデータはサーバ車両方向の車両間アン
テナ28と車両間用RF30を介して車両間用IF53
に入力され、ベースバンド信号から中間周波数信号であ
るIF信号全体に変換される。そして分配器34−1に
送出され、客室用IF52と両間用RF32に同様のデ
ータ(IF信号全体)が分配送出される。下りのデータ
は、(データ量が多いため)帯域I0〜I4に適当に含
まれるものとなるが、客室用には52は端末との送受信
に用いるIF信号帯域I5にデータを割当てて(I0〜
I4のデータを圧縮して)、それをベースバンド信号に
変換して室内の各端末への送信を行う。前記分配器34
−1より送出されて、サーバ車両の反対方向の車両間用
すは32では、車両間アンテナ29を介して下流の従属
車両へIF信号全体を含んだデータをベースバンド信号
に変換して送信する。これらの上り下りの信号は時分割
(TDM)動作にて各モデムが行う(特に図示せず)。
次にサーバ車両の場合を説明する。
2と客室用RF36を介して行われる。IF50は、各
端末からのデータをベースバンド信号から中間周波数信
号であるIF信号の帯域I5に変換し、このI5を客室
用モデムにて予め設定されている帯域I0に割当てて
(ずらして)方向性結合器41−2へ送出される。一
方、車両間アンテナ43と車両間用RF40を介して、
従属車両#1から送信されたデータは、IF信号全体よ
り変換されたベースバンド信号であり、そのうち、従属
車両#1の帯域I1、従属車両#2の帯域I2、従属車
両#3の帯域I3、には、それぞれの車両内の端末から
のデータが含まれており、IF信号全体としてから方向
性結合器41−2に送出される。方向性結合器41−2
では、前述した客室用IF50からの帯域I0と車両間
用IF51からのIF信号全体とを、サーバ15(制御
装置)に出力する。このサーバ15では、前記のIF信
号全体中に帯域I0のデータを追加して、IF信号全体
よりデータを復調し、ビットデータ形式のデータとして
各種の制御を実行する。また、車外との通信を行う必要
の有るデータについては、車外用モデム29にデータを
送出する。車外用モデム29は、予め設定してある車外
用通信帯域のIF信号帯域にデータを割当ててベースバ
ンド信号に変換して(図示せず)、車外用RF、外部通
信アンテナを介して外部基地局へ送信する。なお、この
車外用通信帯域のIF信号帯域が図BのIF信号全体と
同様であっても構わない。
用RF40を介して車外用モデム29に入力される。こ
の入力されたデータはサーバ15に入力し、車内に配信
すべきデータはサーバ15よりIF信号全体として分配
器41−1に送出される。分配器41−1は、客室用I
F52と車両間用IF53に同様のデータ(IF信号全
体)を送出する。下りのデータは、帯域I0〜I4に適
当に含まれるものとなるが、客室用IFは端末との送受
信に用いるIF信号帯域I5にデータを割当てて(I0
〜I4のデータを圧縮して)室内の各端末への送信を行
う。車両間用IFでは、車両間用RFと車両間アンテナ
を介して従属車両#1へIF信号全体をベースバンド信
号に変換して送信する。
応用した実施例によると、閉空間内にある無線通信機と
通信する手段と、被従属接続される無線通信機と通信す
る手段と、それぞれを一旦IF中間周波数に変換し、I
F中間周波数同士で結合分離させる方向性結合器とを備
え、それを再び他の従属される無線通信機と通信する手
段と、従属接続する側と被従属接続する側でIF中間周
波数上で重複しない周波数上で管理し再び従属する側の
重複しない周波数上に組込む機能と、その重複しない周
波数群を全周波数群一括にデータを送受信制御する制御
装置を備えたことを特徴としており、これにより従属接
続される無線通信機と通信する手段各々にIF周波数が
周波数帯域が重ならないようにデータ群を配置されて閉
空間内にある無線通信機と通信する手段まで伝送し、該
伝送されたIF周波数のデータ群を多重化する制御を行
うことができる。
テムの第3の形態を示す。この形態においては、前述し
た図1の別例であって、図1が車両間の通信を隣り合う
車両間同士でアンテナを介して行ったものであるのに対
し、線路上等に施設した漏洩通信線60を介して行って
いる点である。この実施例は、車両間通信を漏洩通信線
60で行っていることから、図1に比して、以下の省略
が可能となる。従属車両…上流用アンテナ28と下流用
アンテナ29との2つが必要であったが、1個(例えば
アンテナ29のみ)でよい。RF30、32を1つのR
F(例えば32のみ)とし、MODEM31、33を1
つのMODEM(例えば33のみ)とし、結合記34を
省略できる。サーバ車両…サーバ車両は図2のものと構
成は変わらない。車両間通信は、直下の従属車両#1と
のみ行うことから、図2と変わりないのである。電車や
地下鉄の線路付近にはLCXのような漏洩通信線(これ
をアンテナとも呼ぶ)が敷設されていることが多く、図
3においてはこの漏洩通信アンテナをその車両が通過し
ているエリアだけローカルに使用し、各従属車両が直接
サーバ車両と無線通信を確立するものである。動作は図
2の例から容易に理解できよう。一般にLCX等の漏洩
通信アンテナはその特性上、非常に結合損失が大きいた
め、小さな無線電力では遠くまで到達させる事が出来な
いが、近傍の距離ならば小さな無線電力でも無線通信が
確立されるという特性がある。これにより、同一線路上
に複数の電車が存在していても干渉を起こすことなく利
用できる。本形態ではこの漏洩通信アンテナを用いて無
線通信を確立したものである。
体例は、座席対応にRF01〜04、MODEM01〜
04とした例であり、それに伴って、結合器34aを設
けた。結合器34aは分配と方向結合とを行うものであ
り、動作については容易に理解できよう。
3と同様に漏洩通信線60を用いた例である。この実施
の態様では図2に比して次の違いがある。動作について
は特別な説明は要しないであろう。従属車両…アンテナ
28と29のうちの一方のみ(例えば29のみ)でよ
く、IF53、RF30、結合記34を省略できた。サ
ーバ車両…図2と同じ構成である。
体例は、客席対応にRF01〜04、IF1〜4、RF
01〜04を設け、それに伴って結合器34bを設けた
ものであり、特に動作の説明は不要であろう。
ンテナとは、連結する2つの車両間の連結部に設けた対
向する2つのアンテナを云う。この2つのアンテナは、
連結する2つの車両の連結端部の互いの対向部位に設け
る。対向部位には、車両端部の壁面と壁面、壁面と床
面、床面と床面、等がある。更に、連結部には転倒防止
や走行容易化するための手摺りが設けられており、この
対向する手摺り相互に、それぞれアンテナを設置する例
がある。手摺りには、内部に埋め込む例や把手部等に装
着する例等がある。更に、車両間アンテナの通信には、
相手のアンテナ付近からの反射による通信障害がある。
これを防ぐために、その反射が付近で生じにくいような
部位にアンテナを設置したりすることが好ましい。以
下、幾つかの実施形態を説明する。
電力に関する特定の条件について詳述する。図10に本
発明の実施に係る近接して設けた2つの無線機101と
102とによる、狭空間における無線通信の模式図を示
す。互いに無線機101と102とは、スペーサ12
0,121で仕切られて閉空間にあるものとする。一般
に無線通信では送受信するアンテナ102、103同士
は約1m以上離して送受信する。これは1m以内の近傍
電磁界内に入るとマクスウェルの電磁方程式が成立し難
いためと受信アンテナの干渉でアンテナが意図した無線
通信が確立され難いためである。しかしながら、この約
1m以内での無線通信でも通信しようとする波長λが1
λ以上であると通信が確立されることが知られている。
一般的な車両間の距離を仮に約0.5mとして、上記式
1に当てはめると、
0.5mの車両間の通信は出来る事になる。
を車両間アンテナとして使用したときの無線通信の模式
図を示す。図9(1)は車両と漏洩アンテナとの無線通
信を示す車両上面図、図9(2)は車両側面図、であ
る。各車両に搭載された車両間アンテナである漏洩アン
テナ110〜113の場合、隣接した漏洩アンテナ同士
(即ち110と111、112と113)が密着に近い
状態になる。ここでその距離を仮に7cmとすると、
両104と105間での通信が確立される。なお、図中
では車両の上部に設置されたパンタグラフ106と送電
線107が接触することにより車両に電力を取り込むこ
ととなるが、送電線107からの磁界は、車両間の漏洩
アンテナ110〜113との距離があるために影響を与
え難いことがわかる(漏洩アンテナと送電線間距離>>
漏洩アンテナ同士間距離)。
線通信の模式図を示す。ここで、図11は、車両の連結
部位の近傍であって且つ車両の外壁Mよりもやや内側に
漏洩アンテナを用いた車両間アンテナを設置した例とす
る。この場合、他の連結部で同じ周波数を用いてもその
物理的な位置からお互いの連結部の無線通信に干渉は生
じない。特に電車や地下鉄の長さを仮に約25mとした
場合、車両間アンテナに漏洩アンテナを使用するとその
結合損失の大きさから2m程度も離れるとそれ以降は電
磁波は距離の二乗に反比例して減衰するために、他の連
結部からの干渉が問題にならないくらい減衰することが
判る。尚、車両の外壁Mより奥まった部位にアンテナ1
00、101及び102、103を設置した場合、漏洩
アンテナのような空中線電力が微弱なものばかりでな
く、通常のアンテナでも微弱な電力による無線通信を行
う場合は、車両の長さ、外壁の遮断効果により、同じ周
波数を繰り返し使用出来る利点がある。また、アンテナ
同士近傍に配置する場合c=λfの関係式に従う一定以
上の周波数で通信出来ることが判る。
り、閉空間にある無線通信機と別の閉空間にある無線通
信機との間の空間を無線通信する手段にあっては、
間での無線通信を可能にする無線搬送波を使っての無線
通信方式を採用する。
EEE802.11.a」の場合は5GHzを使用して
るので、上記式3に示すような間隔で通信することがで
き、「IEEE802.11.b」や「IEEE80
2.11.g」等の規格の場合では2.4GHzを使用
してるので12cmの距離を離せば通信することができ
る。また、車両間アンテナを対向させてその距離が確保
出来ないような場合は、図9に示した漏洩アンテナを、
連結される車両同士斜め方向にたすきがけの配置とする
ことで通信を行うことができる。さらに、図11に示す
とおり、連結部位の近傍にアンテナ設置すると車両の外
壁からやや隠れる位置に配置することで、他の連結部で
同じ周波数を用いてもその物理的な位置関係からお互い
の連結部の無線通信にはほとんど干渉を与えない。
の実施の形態やそれを応用した実施例によると、閉空間
にある無線通信機と従属される閉空間にある無線通信機
との間の空間を無線通信する無線通信方法であって、 光速=通信無線1波長×通信無線周波数 が成立する通信無線1波長分という狭いアンテナ距離間
での無線通信を行う無線搬送波をであることを特徴とし
ており、閉空間同士が近接している場合の無線通信を行
うことができる。
ナを車両内に配置する具体的な技術について説明する。
図14は、本発明に係る車両内に設置される手摺の外観
図を示し、図14(1)は手摺130の上下部133の
内側にアンテナ131を設置した外観図、図14(2)
は手摺130の上下部134の外側にアンテナを設置し
た外観図、図14(3)は電波を通す材質の手摺135
の内部にアンテナ136が組み込まれて設置した外観
図、である。車両内の連結部分の付近には、転倒や転落
防止用の手摺が設置されている。この手摺に小型のアン
テナを設置することで、車両間の無線通信を可能とする
ことができる。そこで、図14(1)には、手摺130
の内側上下に小型アンテナ131を付け、アンテナカバ
ー132を付けることで車両間のアンテナとした。この
ような手摺130を、連結する車両側にも設置し、それ
ぞれ無線機に接続することで車両間の通信が出来る。図
14(2)には、手摺130の上下部134の外側に小
型アンテナ131を付け、アンテナカバー132を付け
ることで車両間のアンテナとした。図14(2)は、特
に小型アンテナの放射位置を自由に設定できるので手摺
そのものが電波の進路を妨害せずに自由な角度で電波を
放射することができる。図14(3)は、手摺135の
取っ手部分がプラスチック樹脂、または、グラスファイ
バー等の電波を通す材料であり、手摺135の内部に、
ダイポールアンテナやホイップアンテナ等のアンテナ1
36を組み込んだ。アンテナが目立たなくできる利点を
持つ。なお、この場合、手摺(内蔵アンテナ)と手摺を
取り付ける壁面(金属面)との距離を1/4λ以上間隔
を開けることがより望ましい。
蔵手摺130、135を車両間アンテナとする無線通信
の第1の実施例を示す。図15(1)は車両連結部にア
ンテナ内蔵手摺を設置した場合の車両上面図、図15
(2)は車両側面図、である。例えば、前述した図14
(1)のアンテナ手摺130を使用して、電波の通過方
向を車両と並行になるようにアンテナの放射角度を設定
する。図15(1)に示すように車両上面図では、手摺
は連結部の両方の車両の左右に設置される。よって、前
後方向の電波の領域となる。左または右の対抗するアン
テナは上り通信の対、または、下り通信の対、として異
なる周波数帯を用いることができる。図15(2)に示
すように車両側面図では、上または下のアンテナを上り
通信の対、下り通信の対、として異なる周波数帯を用い
ることもできる。これらの左右、上下を組合わせること
で、同じ周波数帯を使用したダイバーシチ動作を行うア
ンテナとすることもできる。
蔵手摺130、135を車両間アンテナとする無線通信
の第2の実施例を示す。図16(1)は車両連結部にア
ンテナ内蔵手摺を設置した場合の車両上面図、図16
(2)は車両側面図、である。例えば、前述した図14
(2)のアンテナ手摺130を使用して、アンテナの放
射角度を任意に設定する。図16(1)に示すように車
両上面図では、手摺は連結部の両方の車両の左右に設置
され、おのおのθ2の成す角度方向へ電波を放出する。
すると車両壁面に反射した反射波もθ2の角度で反射を
繰り返しアンテナから遠のいていく。すると反射波は元
の発射されたアンテナには戻ってくる確率が少なく、よ
って定在波になる確率が減り、車両間の良好な通信路が
確立される。また、左または右の対抗するアンテナは上
り通信の対、または、下り通信の対、として異なる周波
数帯を用いることができる。図16(2)に示すように
車両側面図では、上または下のアンテナを上り通信の
対、下り通信の対、として異なる周波数帯を用いること
もできる。これらの左右、上下を組合わせることで、同
じ周波数帯を使用したダイバーシチ動作を行うアンテナ
とすることもできる。
蔵手摺130、135を車両間アンテナとする無線通信
の第3の実施例を示し、図17(1)は車両連結部にア
ンテナ内蔵手摺を設置した場合の車両上面図、図17
(2)は車両側面図、である。例えば、前述した図14
(3)のアンテナ手摺135を使用する。図17(1)
に示すように車両上面図では、手摺は連結部の両方の車
両の左右に設置される。よって、アンテナが内部に組み
込まれた手摺により、前後方向の2つの電波の領域とな
るが、同一の周波数帯の電波を送受信することにより、
電界強度が強くなるため、干渉等に強く通信不能となる
ことが少なくなる。図17(2)に示すように車両側面
図においても上下2つの電波の領域が重なり、同様に電
界強度を向上させることができる。
蔵手摺130、135を車両間アンテナとする無線通信
の第4の実施例を示す。図18(1)は車両連結部の天
井側にアンテナ内蔵手摺を設置した場合の車両上面図、
図18(2)は車両側面図、である。この場合、車両連
結部付近の天井付近(通路の上部)に手摺を設置した場
合の実施例であり、前述した図14のようなアンテナ手
摺では、電波の通過方向はアンテナの放射角度に障害物
が無いため自由に設定することが出来る。図18(1)
に示すように車両上面図では、手摺は各車両の連結部の
天井付近に設置され、おのおのθ2の成す角度方向へ電
波を放出する。すると車両壁面に反射した反射波もθ2
の角度で反射を繰り返しアンテナから遠のいていく。す
ると反射波は元の発射されたアンテナには戻ってくる確
率が少なく、よって定在波になる確率が減り、車両間の
良好な通信路が確立される。図18(2)に示すように
車両側面図では、連結部の天井付近を電波の通過領域と
していることがわかる。なお、この実施例の場合、天井
付近に設置されるアンテナであるため、手摺と一体化し
なくとも小型のアンテナを設置することができる。この
ように、図16や図18に示すような場合、対抗するア
ンテナを車両壁面から成す角θ2を持って電波を放射す
ることで、その反射波が定在波として悪影響を起こすこ
とが少なくなる。
の形態について説明する。図13に本発明の実施の形態
に係る車両内の概略図を示す。図13(1)は車両を横
方向から見た側断面図、図13(2)は車両の内部より
見た斜視図、である。車両内アンテナとして、天井付近
に漏洩アンテナ140を設置した。この漏洩アンテナ1
40は任意の周波数の波長に合致する距離間隔毎にケー
ブルに切り込みがあって、その切り込み部分より無線電
波の送受信を行うものである。例えば新幹線等の車両の
場合は、車幅が広く、また、座席141の数も多いため
図13(2)に示すように天井付近に2本の漏洩アンテ
ナを配設することで、車両内の座席141に設けられた
座席用端末や携帯無線端末等の無線端末が多い場合も漏
洩アンテナとの送受信を可能とすることができる。ま
た、車両には通常両側壁面に窓が設置されており、その
窓部分については、車両筐体である金属部分に比べて電
波の反射は少ない。そこで、天井付近に設置するアンテ
ナは、窓の中心方向の指向性を持つアンテナとすること
により、アンテナより放射された電波の反射を少なくす
ることができ、従って、遅延波の発生を減少させること
ができる。
の車両としたが、最後尾の車両、途中(例えば中間)車
両とする例もある。最後尾か最前列かはあくまで列車無
線システム上でのサーバの配置位置や外部アンテナの設
置位置をどうするかで定まるものであって、どちらも採
用可能である。 (2)、サーバ車両を途中の車両とした場合には、
(1)での選択理由と同様な理由の他に、更なるシステ
ム上の変更が必要となる。例えば中間の車両Tiをサー
バ車両とした場合、その下流の車両Tn〜Ti−1とT
iとの関係は上記各実施例と同様なシステム構成とな
る。一方、上流の車両Ti+1〜T1との関係は、車両
配置としては車両T1が最前列(最上流)となるが、シ
ステム的にはT 1〜Ti+1からみて車両Tiがサーバ
車両(上流車両)となり、この関係のもとで、上記各実
施例のシステムが適用できる。即ち、Tiにとっては、
自己より下流側に1つの従属車両系路が形成され、自己
より上流側にもう1つの従属車両系路が形成されること
になる。 (3)、サーバ車両、従属車両という表現の他に、上
流、下流という表現も上記実施例等で用いたが、上記
(1)、(2)の如き観点のもとに、解釈すべきであ
る。
車両間通信が可能となった。
形態を示す。
形態を示す。
形態を示す。
形態を示す。
形態を応用した実施例を示す。
形態を応用した実施例を示す。
形態を応用した実施例を示す。
形態を応用した実施例を示す。
ナとの無線通信の模式図を示し、(1)は車両と漏洩通
信線との無線通信を示す車両上面図、(2)は車両側面
図、である。
の模式図を示す。
図を示す。
の構成ブロック図を示す。
示し、(1)は車両を横方向から見た側断面図、(2)
は車両の内部より見た斜視図、である。
図を示し、(1)は手摺上下部の内側にアンテナを設置
した外観図、(2)は手摺上下部の外側にアンテナを設
置した外観図、(3)は電波を通す材質の手摺の内部に
アンテナが組み込まれて設置した外観図、である。
間アンテナとする無線通信の第1の実施例を示し、
(1)は車両連結部にアンテナ内蔵手摺を設置した場合
の車両上面図、(2)は車両側面図、である。
間アンテナとする無線通信の第2の実施例を示し、
(1)は車両連結部にアンテナ内蔵手摺を設置した場合
の車両上面図、(2)は車両側面図、である。
間アンテナとする無線通信の第3の実施例を示し、
(1)は車両連結部にアンテナ内蔵手摺を設置した場合
の車両上面図、(2)は車両側面図、である。
間アンテナとする無線通信の第4の実施例を示し、
(1)は車両連結部の天井側にアンテナ内蔵手摺を設置
した場合の車両上面図、(2)は車両側面図、である。
明図である。
具体例図である。
具体例図である。
ある。
である。
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 各車内毎に無線装置が搭載された連結車
両の連結部の対向配置部位の一方に設けた、連結する一
方の車両の無線装置に接続される第1のアンテナと、対
向配置部位の他方に設けた、連結する他方の車両の無線
装置に接続される第2のアンテナを具えた連結車両のア
ンテナ装置。 - 【請求項2】 各車内毎に無線装置が搭載された連結車
両の連結部の対向配置部位の手摺りの一方に設けた、連
結する一方の車両の無線装置に接続される第1のアンテ
ナと、対向配置部位の他方に設けた、連結する他方の車
両の無線装置に接続される第2のアンテナと、を具えた
連結車両のアンテナ装置。 - 【請求項3】 上記連結部の対向配置部位とは、連結部
の壁面とする請求項1の連結車両のアンテナ装置。 - 【請求項4】 上記連結部の対向配置の手摺りの内部
に、第1、第2のアンテナを埋め込んだものとする請求
項2の連結車両のアンテナ装置。 - 【請求項5】 上記対向配置とは、車両の連結長手方向
軸に対して傾斜した角度上にある配置とする請求項1〜
4の何れか1つの連結車両のアンテナ装置。 - 【請求項6】 連結車両の各車両毎に設けた無線装置
と、連結車両の連結部の斜面の対向配置部位又は、対向
配置の手摺りの一方に設けた、連結する一方の車両の上
記無線装置に接続した第1のアンテナと、連結車両の連
結部の壁面の対向配置部位又は対向配置の手摺りの他方
に設けた、連結する他方の車両の上記無線装置に接続し
た第2のアンテナと、各車両内の座席に設置された車両
アンテナを介して自車両内の無線装置と通信を行う座席
端末と、を具えた連結車両の無線通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002126996A JP3757185B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 連結車両のアンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003318625A true JP2003318625A (ja) | 2003-11-07 |
JP3757185B2 JP3757185B2 (ja) | 2006-03-22 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3757185B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010115944A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Central Japan Railway Co | 情報記録システム |
JP2012004863A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | 列車車両間通信システム |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002126996A patent/JP3757185B2/ja not_active Expired - Fee Related
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