JP2016220087A

JP2016220087A - 列車無線通信装置

Info

Publication number: JP2016220087A
Application number: JP2015104285A
Authority: JP
Inventors: 敦大江; Atsushi Oe
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-12-22

Abstract

【課題】都市雑音が高い強電界エリアや、山間部等の弱電界エリアのいずれのエリアにおいても、良好な通信状態を確保できる列車無線通信装置を提供する。
【解決手段】無線基地局装置（７）からの単一周波数の電波の電界強度に対応させた列車の位置情報と、受信部に含まれるノイズスケルチ変更回路３に対するノイズスケルチ設定値との対応関係を予め記憶しておき、位置情報発生部（５，５ａ、５ｂ）からの列車の位置情報に対応してノイズスケルチ設定値を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、列車無線通信装置に関し、特に同一周波数で使用する単信方式の列車無線通信装置に関するものである。

従来より、電化されていないためディーゼル機関車等で牽引される列車の無線通信装置においては、周波数の異なる基地局を交互に密に地上配置し、電界強度の強い周波数に切り替えることにより、一定の電界強度を確保し列車無線の通信を可能にしたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−０４４４８０号公報「無線通信システム」

上記の従来の技術では、複数の周波数を切り替えて使用することにより、一定の電界強度による通信状態を確保していたが、同一周波数の単信方式では基地局から離れた地点や中間地点では弱電界となり通信状態が劣化する等の問題があった。

そのため、都市部等、都市雑音が高いエリアでは、ノイズスケルチレベルを高くして雑音をカットするように設定すると、基地局から離れた地点や山間部等の弱電界エリアでは、通話自体がカットされてしまい、使用できなくなる等の課題があった。

一方、基地局から離れた地点や山間部等の弱電界エリアで使用可能できるようにするため、列車無線通信装置のノイズスケルチレベルを低く設定し弱電界でも通話できるようにすると、逆に都市部等、都市雑音が高いエリアではノイズによる雑音が常時聞こえてしまう等の課題があった。

本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、都市部等、都市雑音が高い強電界エリアや、山間部等の弱電界エリアのいずれのエリアにおいても、良好な通信状態を確保できる列車無線通信装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明に係る列車無線通信装置は、無線基地局装置からの単一周波数の電波を受信するとともにノイズスケルチ変更回路を含む受信部と、列車の位置情報を発生する位置情報発生部と、前記電波の電界強度に対応させた前記列車の位置情報と前記ノイズスケルチ変更回路に対するノイズスケルチ設定値との対応関係を予め記憶しており、前記位置情報発生部からの位置情報に対応して前記ノイズスケルチ設定値を設定する処理装置とを備えている。

本発明の列車無線通信装置によれば、地上無線基地局装置からの電波の電界強度に対応させた列車の位置情報に対応してノイズスケルチ設定値を設定するように構成したので、列車通過位置によって電界強度が異なることに対応して、受信部のノイズスケルチ設定値を変更することができ、都市部等、都市雑音が高いエリアでも、山間部等の電波環境が悪い弱電界エリアでも、いずれのエリアにおいても適切な通信状態を確保できるという効果がある。

本発明の実施の形態１による列車無線通信装置のシステム構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１による列車無線通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２による列車無線通信装置のシステム構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２による列車無線通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態３による列車無線通信装置のシステム構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３による列車無線通信装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る列車無線通信装置を、図面に示された実施の形態に沿って詳細に説明する。

実施の形態１．
図１に示す本発明の実施の形態１において、列車Ａに本発明の列車無線通信装置Ｂが設けられている。この列車無線通信装置Ｂは、アンテナ１、受信回路２、ノイズスケルチ変更回路３、及びスピーカ４で構成された受信部と、位置情報発生部としてのＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）受信機５と、処理装置６とで構成されている。

アンテナ１は、地上の列車無線基地局装置７のアンテナ８から送信される電波を受信する。また、処理装置６は、無線基地局装置７からの電波の電界強度に対応させた列車の位置情報と、ノイズスケルチ変更回路３におけるノイズスケルチ設定値との対応関係を予め格納したメモリ（図示せず）を内蔵しており、ノイズスケルチ設定値を出力して、受信部におけるノイズスケルチ変更回路３を変更させるものである。

次に、上記の列車無線通信装置Ｂの動作を、図２に示したフローチャートにより説明する。
まず、列車無線通信装置Ｂでは、ＧＰＳ受信機５が受信した列車の現在の走行位置情報（ステップＳ１）を処理装置６に取り込む（ステップＳ２）。
次に、取り込んだ位置情報を処理装置６で解析し、列車Ａの現在の走行位置が弱電界エリアの位置情報と一致するかしないかを判定する（ステップＳ３）。判定が可能な理由は、処理装置６に記憶されている列車の位置情報が、予め実験等により測定して得た、無線基地局装置７からの電波の電界強度に対応しているからである。

ステップＳ３において、列車位置が弱電界エリアの位置と一致しない時には高いノイズスケルチ設定値を選択し（ステップＳ４）、弱電界エリアの位置情報と一致した時には低いノイズスケルチ設定値を選択して（ステップＳ５）、ノイズスケルチ変更回路３に送る。

ノイズスケルチ変更回路３は、処理装置６から送られたノイズスケルチ設定値が、現在のノイズスケルチ設定値と異なっているか、すなわちノイズスケルチ設定値の変更が必要か否かを判定し（ステップＳ６）、変更が必要であれば、ノイズスケルチ設定値を変更する（ステップＳ７）ことで列車無線の通話を確保する。

すなわち、現在の位置が弱電界エリアに在るにも拘わらず、現在のノイズスケルチ設定値が高く設定されている場合には、低いノイズスケルチ設定値に変更し、逆に、現在の位置が弱電界エリアにいないにも拘わらず、現在のノイズスケルチ設定値が低く設定されている場合には、高いノイズスケルチ設定値に変更することになる。

なお、上記の実施の形態では、位置情報が弱電界エリアか否かによってそれぞれ低いノイズスケルチ設定値か高いノイズスケルチ設定値かを選択する２者択一の例を示しているが、処理装置６が、上記のとおり、種々の電界強度に対応する種々の位置とノイズスケルチ設定値との対応関係を記憶しておくことにより、２者択一に限らず、多様なノイズスケルチ設定値を選択することができる。これにより、一層細かいノイズスケルチの設定が可能となり、多岐に亘る電界エリアに対応したノイズスケルチの変更が可能となる。

実施の形態２．
図３に示す本発明に係る列車無線通信装置の実施の形態２は、図１に示した実施の形態１と比べて、位置情報発生部としてＧＰＳ受信機５の代わりに列車キロ程情報取り込み装置５ａを用い、処理装置６の代わりに処理装置６ａを用い、さらに列車キロ程情報取り込み装置５ａを、アンテナ９を介して、線路脇に設置されたキロ程パルス送信機１０に接続している点が異なっている。なお、列車無線キロ程情報とは列車固有の名称で線路上の列車の位置情報を表すもので、線路上に設定された一定間隔を表す情報である。

すなわち、列車キロ程情報取り込み装置５ａは、キロ程パルス送信機１０からのキロ程パルスをアンテナ９を経由して受信すると、列車の現在の所定走行路線上の位置を、キロ程情報として処理装置６ａに与える。処理装置６ａは、予め無線基地局装置７からの電波の電界強度に対応させたキロ程情報と、その電界強度に対応させたノイズスケルチ設定値との対応関係をメモリ（図示せず）に記憶しているので、列車キロ程情報取り込み装置５ａから与えられたキロ程情報に対応したノイズスケルチ設定値を出力することができる。

次に、この実施の形態２に係る列車無線通信装置の動作を、図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、列車キロ程情報取り込み装置５ａはキロ程パルス送信機１０からパルス信号を受信し（ステップＳ８）、現在のキロ程情報に変換する（ステップＳ９）。このキロ程情報は、処理装置６ａに取り込まれる（ステップＳ１ａ，Ｓ２）。処理装置６ａは、取り込んだキロ程情報を解析する。

この解析手法は、キロ程情報を、上記の実施の形態１における位置情報と置き換えればよく、図４のフローチャートにおけるステップＳ３〜Ｓ７は、図２に示したフローチャートにおけるステップＳ３〜Ｓ７と同じ処理を実行すればよい。

すなわち、列車の現在の位置情報が弱電界エリアの位置情報と一致した時にノイズスケルチ設定値（低い）を選択し、弱電界エリアの位置情報と一致しない時はノイズスケルチ設定値（高い）を選択してノイズスケルチ変更回路３に送る（ステップＳ３〜Ｓ５）。ノイズスケルチ変更回路３は処理装置６ａから送られたノイズスケルチ設定値に従って、ノイズスケルチ設定値を変更することで列車無線の通話を確保する（ステップＳ６〜Ｓ７）。

なお、キロ程情報は駅の線路脇に設置された、キロ程パルス送信機からのパルス信号を受信し、停車時にキロ程情報を補正するものとする。

実施の形態３．
図５に示す本発明に係る列車無線通信装置の実施の形態３は、図３に示した実施の形態２と比べて、位置情報発生部として列車キロ程情報取り込み装置５ａの代わりに列車キロ程情報取り込み装置５ｂを用い、処理装置６ａの代わりに処理装置６ｂを用い、さらに線路脇に設置されたキロ程パルス送信機１０の代わりにキロ程パルス送信機１０ａを用いている点が異なっている。また、処理装置６ｂには、図示のように、列車の複数個の走行線路情報が予め設定されている。

すなわち、列車キロ程情報取り込み装置５ｂは、実施の形態２と同様に、キロ程パルス送信機１０ａからのキロ程パルスをアンテナ９を経由して受信するが、本実施の形態３においては、キロ程パルスに、列車が現在走行している走行路線の情報が含まれている。従って、列車キロ程情報取り込み装置５ｂは、列車が現在走行している路線とその走行路線上の位置をキロ程パルスから解析してキロ程情報として処理装置６ｂに与える。

このキロ程情報を受けた処理装置６ａは、予め列車の複数個の走行路線情報が与えられているので、そのキロ程情報に含まれる走行路情報により、該当する走行路における位置、すなわちキロ程を知ることになる。このキロ程情報は、上記の実施の形態２と同様に、予め無線基地局装置７からの電波の電界強度に対応させた形で処理装置６ａ内に記憶されているので、そのキロ程情報の電界強度に対応させたノイズスケルチ設定値との対応関係をメモリ（図示せず）から読み出し、列車キロ程情報取り込み装置５ｂから与えられたキロ程情報に対応したノイズスケルチ設定値を出力することになる。

次に、この実施の形態３に係る列車無線通信装置の動作を、図６のフローチャートを参照して説明する。
図６のフローチャートと、実施の形態２における図４のフローチャートとは、図６において、ステップＳ１０が最初のステップとして加わっている点が異なっている。すなわち、ステップＳ１０において、列車の走行路線情報が処理装置６ｂに与えられている点である。

従って、図６におけるステップＳ１０以降のステップＳ８〜Ｓ７は、図４と同様の処理が行われる。
すなわち、列車キロ程情報取り込み装置５ｂはキロ程パルス送信機１０ａからパルス信号を受信し（ステップＳ８）、現在のキロ程情報に変換する（ステップＳ９）。このとき、このキロ程情報には列車の現在の走行路線情報も含んでいる。キロ程情報は、処理装置６ｂに取り込まれ（ステップＳ１ａ，Ｓ２）、処理装置６ｂは、取り込んだキロ程情報を解析する。

この解析手法は、キロ程情報に含まれる走行路情報と、処理装置６ｂに予め記憶した走行路情報と照合して、一致する走行路におけるキロ情報を、上記の実施の形態２におけるキロ情報と置き換えればよく、図６のフローチャートにおけるステップＳ３〜Ｓ７は、図４に示したフローチャートにおけるステップＳ３〜Ｓ７と同じ処理を実行することになる。

すなわち、列車の現在の位置情報が弱電界エリアの位置情報と一致した時にノイズスケルチ設定値（低い）を選択し、弱電界エリアの位置情報と一致しない時はノイズスケルチ設定値（高い）を選択してノイズスケルチ変更回路３に送る（ステップＳ３〜Ｓ５）。ノイズスケルチ変更回路３は処理装置６ｂから送られたノイズスケルチ設定値に従って、ノイズスケルチ設定値を変更することで列車無線の通話を確保する（ステップＳ６〜Ｓ７）。

Ａ列車、Ｂ列車無線装置（車上）、１列車無線装置（車上）アンテナ、２受信回路、３ノイズスケルチ変更回路、４スピーカ、５ＧＰＳ受信機、５ａ，５ｂ列車キロ程情報取り込み装置、６，６ａ，６ｂ処理装置、７列車無線装置（地上）、８列車無線装置（地上）アンテナ、９列車キロ程情報取り込み装置用アンテナ、１０，１０ａキロ程パルス送信機。

Claims

無線基地局装置からの単一周波数の電波を受信するとともにノイズスケルチ変更回路を含む受信部と
列車の位置情報を発生する位置情報発生部と、
前記電波の電界強度に対応させた前記列車の位置情報と前記ノイズスケルチ変更回路に対するノイズスケルチ設定値との対応関係を予め記憶しており、前記位置情報発生部からの位置情報に対応して前記ノイズスケルチ設定値を設定する処理装置とを備えた
列車無線通信装置。
前記電界強度と前記ノイズスケルチ設定値とが比例している
請求項１に記載の列車無線通信装置。
前記位置情報発生部が、ＧＰＳ受信機である
請求項１に記載の列車無線通信装置。
前記位置情報発生部が、外部から前記位置情報としてのキロ程情報を受信する列車キロ程情報取り込み装置である
請求項１に記載の列車無線通信装置。
前記列車キロ情報取り込み装置が、線路脇に設置されたキロ程パルス送信機からのパルス信号を受信して前記キロ程情報に変換して前記処理装置に与えるものである
請求項４に記載の列車無線通信装置。
前記パルス信号に走行路線情報が含まれており、前記処理装置は、複数個の走行路線に乗り入れた場合の列車の走行路線情報を予め記憶しており、前記記憶した走行路線の内、前記列車キロ情報取り込み装置からのキロ程情報に含まれる走行路線と一致した走行路線におけるキロ程情報をもちいて前記ノイズスケルチ設定値を設定する
請求項５に記載の列車無線通信装置。