JP7042686B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、移動局と基地局との間で行われる無線通信の健全性の確認を行うことができる無線通信システムに関する。

鉄道設備は、列車上の乗務員と地上の司令員との間の通話を可能にする無線通信システムを備える。

無線通信システムは、移動局及び基地局を備える。移動局は、列車に搭載される。基地局は、地上に設置される。移動局は、基地局との間で無線通信を行う。

無線通信システムにおいては、移動局と基地局との間で行われる無線通信の健全性を確認することが求められる。このため、従来は、検査員が、無線通信の健全性を確認するための機器を列車に持ち込み、持ち込んだ機器を移動局に接続し、移動局と基地局との間で行われる無線通信の健全性を確認していた。しかし、従来の無線通信の健全性の確認においては、走行中の列車に搭載された移動局と基地局との間で行われる無線通信の健全性を容易に確認することができなかった。そこで、走行中の列車に搭載された移動局と基地局との間で行われる無線通信の健全性を容易に確認することができるようにするための技術が検討されている。特許文献１及び２に記載された列車無線通信システムは、その例である。

特許文献１に記載された列車無線通信システムにおいては、統制局が測定開始指令を送信した場合に、移動局が基地局に被測定データを送信し、基地局がデータの測定を行う。また、基地局が移動局に被測定データを送信し、移動局がデータの測定を行う。また、基地局が、基地局の測定の結果及び移動局の測定の結果を統制局に送信する（段落００１６－００１８）。

特許文献２に記載された列車無線通信システムにおいては、基地局が移動局に要求データを送信した場合に、移動局が基地局に応答データを送信し、基地局が受信電圧レベルを検出する。応答データには、移動局の位置情報が含まれる（段落００１５－００１６）。ただし、特許文献２に記載された列車無線通信システムにおいては、移動局の位置情報がどのように取得されるのかが不明である。

特開２００７－２４３８７８号公報 特開２００８－２５２６９７号公報

従来の無線通信システムにおいては、列車の位置の特定が全く又は十分に行われないため、列車が特定の位置にある場合の無線通信の健全性を容易に確認することができなかった。

本発明は、この問題に鑑みてなされた。本発明が解決しようとする課題は、列車が特定の位置にある場合の無線通信の健全性を容易に確認することができる無線通信システムを提供することである。

無線通信システムは、列車に搭載される移動局、及び基地局を備える。移動局は、無線部を備える。無線部は、基地局との間で無線通信を行い、列車に搭載される車上子が第１の地上子を検出してから車上子が第２の地上子を検出するまでの間に、無線通信の健全性を確認するための健全性確認データの送受信を無線通信により基地局との間で行う。無線部は、列車の速度を示す情報を、送信する健全性確認データに定期的に含め、無線部は、列車の速度を示す情報を含む健全性確認データを基地局に送信する。

本発明においては、列車が第１の地上子と第２の地上子との間にある場合に無線通信の健全性を確認するための健全性確認データの送受信が移動局と基地局との間で行われる。このため、列車が特定の位置にある場合の無線通信の健全性を容易に確認することができる無線通信システムを提供することができる。

この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１の無線通信システムを備える鉄道設備を図示する模式図である。 実施の形態１の無線通信システムにおいて無線通信により無線伝送されるデータを説明する図である。 実施の形態１及び２の無線通信システムに備えられる移動局を図示するブロック図である。 実施の形態１及び２の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の移動局の動作の流れを図示するフローチャートである。 実施の形態１，２及び３の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の基地局の動作の流れを図示するフローチャートである。 実施の形態２及び３の無線通信システムを備える鉄道設備を図示する模式図である。 実施の形態２の変形例の無線通信システムを備える鉄道設備を図示する模式図である。 実施の形態３の無線通信システムに備えられる移動局を図示するブロック図である。 実施の形態３の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の移動局の動作の流れを図示するフローチャートである。 実施の形態３の変形例の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の移動局の動作の流れを図示するフローチャートである。

１ 実施の形態１
１．１ 鉄道設備
実施の形態１は、無線通信システムに関する。

図１は、実施の形態１の無線通信システムを備える鉄道設備を図示する模式図である。

図１に図示される鉄道設備１００は、線路１１０、列車１１２、第１の地上子１１４、第２の地上子１１６及び無線通信システム１１８を備える。また、鉄道設備１００は、列車１１２に搭載される車上子１２０、速度計１２２及び集約装置１２４を備える。鉄道設備１００がこれらの要素以外の要素を備えてもよい。例えば、鉄道設備１００が、列車１１２以外の列車を備えてもよく、列車１１２以外の列車に搭載される車上子、速度計及び集約装置を備えてもよい。また、鉄道設備１００が、第１の地上子１１４及び第２の地上子１１６以外の地上子を備えてもよい。

列車１１２は、線路１１０上を走行する。

車上子１２０、第１の地上子１１４及び第２の地上子１１６は、列車１１２の位置を特定するシステムに備えられる。当該システムは、列車１１２の運行に供される。当該システムは、例えば自動列車停止装置（ＡＴＳ）、自動列車制御装置（ＡＴＣ）等の自動列車保安装置に備えられる。加えて、当該システムは、無線通信システム１１８において行われる無線通信の健全性の確認に供される。当該システムが、列車１１２の運行に供されず、無線通信システム１１８において行われる無線通信の健全性の確認に専ら供されてもよい。

第１の地上子１１４及び第２の地上子１１６は、線路１１０に沿って設置され、無線通信の健全性の確認が行われる無線品質確認区間の開始ポイント及び終了ポイントにそれぞれ設置される。

車上子１２０は、列車１１２が第１の地上子１１４を通過する際に、第１の地上子１１４に無線接続され、第１の地上子１１４を検出し、第１の地上子１１４を検出したことを集約装置１２４に通知する。また、車上子１２０は、列車１１２が第２の地上子１１６を通過する際に、第２の地上子１１６に無線接続され、第２の地上子１１６を検出し、第２の地上子１１６を検出したことを集約装置１２４に通知する。

速度計１２２は、列車１１２の速度を測定し、測定した速度を集約装置１２４に通知する。

集約装置１２４は、車上子１２０、速度計１２２等を集約し、車上子１２０が第１の地上子１１４及び第２の地上子１１６を検出したことを示す地上子情報、速度計１２２が測定した速度等を、無線通信システム１１８に備えられる移動局１３６に通知する。これにより、車上子１２０、速度計１２２及び移動局１３６を連携させることができる。車上子１２０、速度計１２２及び移動局１３６を連携させることにより、移動局１３６は、列車１１２の位置を検出することができる。例えば、移動局１３６は、列車１１２が無線品質確認区間の開始ポイント及び終了ポイントを通過したことを検出することができる。これにより、移動局１３６は、列車１１２が無線品質確認区間を走行しているか否かを判定することができ、無線通信システム１１８が無線通信の健全性の確認を行うべきであるか否かを判定することができる。また、移動局１３６は、列車１１２の速度を検出することができる。

無線通信システム１１８は、列車１１２上の乗務員と地上の司令員との間の通話を可能にする列車無線システムである。無線通信システム１１８が、通話に代えて又は通話に加えて通話以外の情報伝達を可能にする列車無線システムであってもよい。

１．２ 無線通信システム
無線通信システム１１８は、図１に図示されるように、基地局１３０、中央装置１３２及び指令卓１３４を備える。また、無線通信システム１１８は、列車１１２に搭載される移動局１３６を備える。無線通信システム１１８がこれらの要素以外の要素を備えてもよい。例えば、無線通信システム１１８が、基地局１３０以外の基地局を備えてもよい。また、無線通信システム１１８が、列車１１２以外の列車に搭載される移動局を備えてもよい。移動局１３６以外の移動局が列車１１２に搭載されてもよく、無線通信システム１１８が当該移動局を備えてもよい。

基地局１３０は、健全性確認用の基地局及び通常運用用の基地局を兼ねる。

中央装置１３２は、指令卓１３４及び基地局１３０に通信可能に接続され、指令卓１３４に対して行われた操作にしたがって基地局１３０を制御する。

移動局１３６は、基地局１３０に無線接続され、基地局１３０との間で周波数ｆにおいて無線通信を行う。移動局１３６及び基地局１３０の状態が健全性確認状態である場合は、移動局１３６は、無線通信の健全性を確認するための健全性確認データの送受信を無線通信により基地局１３０との間で行う。移動局１３６及び基地局１３０の状態が通常運用状態である場合は、移動局１３６は、通常運用のための運用データの送受信を無線通信により基地局１３０との間で行う。運用データは、通話データを含む。これにより、移動局１３６と指令卓１３４との間で基地局１３０及び中央装置１３２を経由して通話を行うことができる。運用データは、アナログデータ及びデジタルデータのいずれであってもよい。

１．３ 無線伝送されるデータ
図２は、実施の形態１の無線通信システムにおいて無線通信により無線伝送されるデータを説明する図である。

無線通信システム１１８において無線通信により無線伝送されるデータは、図２に図示されるように、健全性確認開始データ１４０、健全性確認データ１４２、健全性確認終了データ１４４、健全性データ１４６及び運用データ１４８を含む。

健全性確認開始データ１４０は、無線通信の健全性の確認を開始することを通知するデータである。移動局１３６は、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出するのに連動して、健全性確認開始データ１４０を基地局１３０に送信する。

健全性確認データ１４２は、無線通信の健全性を確認するためのデータである。移動局１３６は、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出してから車上子１２０が第２の地上子１１６を検出するまでの間に、健全性確認データ１４２の送受信を無線通信により基地局１３０との間で行う。

健全性確認データ１４２は、第１の健全性確認データ１５０及び第２の健全性確認データ１５２を含む。移動局１３６は、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出してから車上子１２０が第２の地上子１１６を検出するまでの間に、第１の健全性確認データ１５０を基地局１３０に送信し、第２の健全性確認データ１５２を基地局１３０から受信する。

健全性確認終了データ１４４は、無線通信の健全性の確認を終了することを通知するデータである。移動局１３６は、車上子１２０が第２の地上子１１６を検出するのに連動して、健全性確認終了データ１４４を基地局１３０に送信する。

健全性データ１４６は、移動局１３６が行った無線通信の健全性の確認の結果を示す。移動局１３６は、健全性データ１４６を基地局１３０に送信する。

運用データ１４８は、通常運用のためのデータである。移動局１３６は、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出してから車上子１２０が第２の地上子１１６を検出するまでの間以外に、運用データ１４８の送受信を基地局１３０との間で行う。

１．４ 移動局
図３は、実施の形態１の無線通信システムに備えられる移動局を図示するブロック図である。

移動局１３６は、図３に図示されるように、外部インタフェース１６０、無線部１６２、制御部１６４及び記憶部１６６を備える。

外部インタフェース１６０は、地上子情報及び列車１１２の速度を集約装置１２４から受信し、受信した地上子情報及び速度を制御部１６４に通知する。

無線部１６２は、基地局１３０との間で周波数ｆにおいて無線通信を行う。無線部１６２は、健全性確認データ１４２の送受信を無線通信により基地局１３０との間で行い、第１の健全性確認データ１５０を基地局１３０に送信し、第２の健全性確認データ１５２を基地局１３０から受信する。また、無線部１６２は、健全性確認開始データ１４０、健全性確認終了データ１４４及び健全性データ１４６を基地局１３０に送信する。また、無線部１６２は、運用データ１４８の送受信を無線通信により基地局１３０との間で行う。

制御部１６４は、通知された地上子情報に基づいて、無線部１６２を制御する。制御部１６４は、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出するのに連動して、移動局１３６の状態を通常運用状態から健全性確認状態に切り替え、車上子１２０が第２の地上子１１６を検出するのに連動して、移動局１３６の状態を健全性確認状態から通常運用状態に切り替える。なお、基地局１３０の状態は、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出するのに連動して送信される健全性確認開始データ１４０を受信するのに連動して、通常運用状態から健全性確認状態に切り替えられ、車上子１２０が第２の地上子１１６を検出するのに連動して送信される健全性確認終了データ１４４を受信するのに連動して、健全性確認状態から通常運用状態に切り替えられる。これにより、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出してから車上子１２０が第２の地上子１１６を検出するまでの間に、移動局１３６及び基地局１３０の状態が健全性確認状態になり、健全性確認データ１４２の送受信を行うことができる。また、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出してから車上子１２０が第２の地上子１１６を検出するまでの間以外に、移動局１３６及び基地局１３０の状態が通常運用状態になり、運用データ１４８の送受信を行うことができる。

また、制御部１６４は、受信した第２の健全性確認データ１５２に基づいて無線通信の健全性の確認を行い、無線通信の健全性の確認の結果を示す健全性データ１４６を生成し、生成した健全性データ１４６を記憶部１６６に蓄積する確認部を兼ねる。

記憶部１６６は、健全性データ１４６を記憶する。また、記憶部１６６は、各種のパラメータ等を記憶する。

１．５ 基地局
基地局１３０は、健全性確認データ１４２の送受信を無線通信により移動局１３６との間で行う。基地局１３０は、第１の健全性確認データ１５０を無線部１６２から受信する。また、基地局１３０は、健全性確認開始データ１４０を無線部１６２から受信してから健全性確認終了データ１４４を無線部１６２から受信するまでの間に、第２の健全性確認データ１５２を無線部１６２に送信する。また、基地局１３０は、健全性データ１４６を移動局１３６から受信する。

また、基地局１３０は、受信した第１の健全性確認データ１５０に基づいて無線通信の健全性の確認を行う。

１．６ 無線通信の健全性の確認
図４は、実施の形態１の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の移動局の動作の流れを図示するフローチャートである。図５は、実施の形態１の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の基地局の動作の流れを図示するフローチャートである。

以下では、列車１１２が線路１１０上を走行し第１の地上子１１４及び第２の地上子１１６を順次に通過する場合の動作の流れが説明される。

まず、図４を参照して移動局１３６の動作の流れが説明される。

図４に図示されるステップＳ１０１においては、制御部１６４が、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出したか否かを判定する。車上子１２０が第１の地上子１１４を検出していないと判定された場合は、ステップＳ１０１がさらに実行される。車上子１２０が第１の地上子１１４を検出したと判定された場合は、移動局１３６の状態が通常運用状態から健全性確認状態に切り替えられ、ステップＳ１０２が実行される。

ステップＳ１０２においては、無線部１６２が、健全性確認開始データ１４０を基地局１３０に送信する。これにより、基地局１３０は、健全性確認開始データ１４０を無線部１６２から受信する。これにより、基地局１３０の状態が通常運用状態から健全性確認状態に切り替えられ、移動局１３６及び基地局１３０が互いに連携して無線通信の健全性の確認を開始する。

ステップＳ１０２に続くステップＳ１０３においては、移動局１３６が、無線通信の健全性の確認を行う。無線通信の健全性の確認においては、無線部１６２が、第１の健全性確認データ１５０を無線通信により基地局１３０に送信し、第２の健全性確認データ１５２を無線通信により基地局１３０から受信する。また、制御部１６４が、基地局１３０から受信した電波の受信レベルを測定する。また、制御部１６４が、受信した第２の健全性確認データ１５２に基づいて無線通信の健全性の確認を行う。制御部１６４は、第２の健全性確認データ１５２に基づいて無線通信の健全性を確認する際に、測定した受信レベルが適正であるか否かを判定し、第２の健全性確認データ１５２を正しく受信できているか否かを判定する。また、制御部１６４は、受信データを記憶部１６６に蓄積する。

ステップＳ１０３に続くステップＳ１０４においては、制御部１６４が、車上子１２０が第２の地上子１１６を検出したか否かを判定する。車上子１２０が第２の地上子１１６を検出していないと判定された場合は、ステップＳ１０４がさらに実行される。車上子１２０が第２の地上子１１６を検出したと判定された場合は、移動局１３６の状態が健全性確認状態から通常運用状態に切り替えられ、ステップＳ１０５が実行される。

ステップＳ１０５においては、無線部１６２が、健全性確認終了データ１４４を基地局１３０に送信する。これにより、基地局１３０は、健全性確認終了データ１４４を移動局１３６から受信する。これにより、基地局１３０の状態が健全性確認状態から通常運用状態に切り替えられ、移動局１３６及び基地局１３０が無線通信の健全性の確認を終了する。また、無線部１６２が、健全性データ１４６を基地局１３０に送信する。

ステップＳ１０１からＳ１０５までによれば、移動局１３６は、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出してから車上子１２０が第２の地上子１１６を検出するまでの間に、第１の健全性確認データ１５０を無線通信により基地局１３０に送信し、第２の健全性確認データ１５２を無線通信により基地局１３０から受信する。これにより、移動局１３６は、列車１１２が無線品質確認区間を走行している間に、第１の健全性確認データ１５０を無線通信により基地局１３０に送信し、第２の健全性確認データ１５２を無線通信により基地局１３０から受信する。これにより、列車１１２が無線品質確認区間を走行している間に無線通信の健全性を確認することができる。

続いて、図５を参照して基地局１３０の動作の流れが説明される。

図５に図示されるステップＳ１１１においては、基地局１３０が、健全性確認開始データ１４０を無線部１６２から受信したか否かを判定する。健全性確認開始データ１４０を無線部１６２から受信していないと判定された場合は、ステップＳ１１１がさらに実行される。健全性確認開始データ１４０を無線部１６２から受信したと判定された場合は、基地局１３０の状態が通常運用状態から健全性確認状態に切り替えられ、ステップＳ１１２が実行される。

ステップＳ１１２においては、基地局１３０が、無線通信の健全性の確認を行う。無線通信の健全性の確認においては、基地局１３０が、第１の健全性確認データ１５０を無線通信により移動局１３６から受信し、第２の健全性確認データ１５２を無線通信により無線部１６２に送信する。また、基地局１３０が、無線部１６２から受信した電波の受信レベルを測定する。また、基地局１３０が、受信した第１の健全性確認データ１５０に基づいて無線通信の健全性の確認を行う。基地局１３０は、第１の健全性確認データ１５０に基づいて無線通信の健全性を確認する際に、無線部１６２の送信レベルが適正であるか否かを判定し、第１の健全性確認データ１５０を正しく受信できているか否かを判定する。また、基地局１３０は、受信データを蓄積する。

ステップＳ１１２に続くステップＳ１１３においては、基地局１３０が、健全性確認終了データ１４４を無線部１６２から受信したか否かを判定する。健全性確認終了データ１４４を無線部１６２から受信していないと判定された場合は、ステップＳ１１３がさらに実行される。健全性確認終了データ１４４を無線通信により無線部１６２から受信したと判定された場合は、基地局１３０の状態が健全性運用状態から通常運用状態に切り替えられる。

ステップＳ１１１からＳ１１３によれば、基地局１３０は、健全性確認開始データ１４０を無線部１６２から受信してから健全性確認終了データ１４４を無線部１６２から受信するまでの間に、第２の健全性確認データ１５２を無線部１６２に送信する。

１．７ 実施の形態１の効果
実施の形態１においては、列車１１２が第１の地上子１１４と第２の地上子１１６との間にある場合に無線通信の健全性を確認するための健全性確認データ１４２の送受信が移動局１３６と基地局１３０との間で行われる。このため、列車１１２が特定の位置にある場合の無線通信の健全性を容易に確認することができる無線通信システム１１８を提供することができる。

また、実施の形態１においては、上述したように、列車１１２が特定の位置にある場合の無線通信の健全性を容易に確認することができる。また、鉄道設備１００においては、多数の列車１１２が特定の位置を通過する。このため、多数の列車１１２について、移動局１３６が同様の位置にあり移動局１３６が基地局１３０から同様の電波を受信している状態において無線通信の健全性を確認することができ、多数の列車１１２について、無線通信の健全性を対比することが容易になる。これにより、不良の移動局１３６を容易に特定することができる。

また、実施の形態１においては、先述したように、列車１１２が特定の位置にある場合の無線通信の健全性を容易に確認することができる。また、鉄道設備１００においては、列車１１２が特定の位置を定期的に通過する。このため、無線通信の健全性を定期的に確認することができ、蓄積された健全性データから無線通信の健全性の時間変化を把握することができる。

１．８ 変形例
無線部１６２が、速度計１２２により測定された列車１１２の速度を示す情報を送信するデータに定期的に含めてもよい。これにより、列車１１２の速度を示す情報が基地局１３０に送信される。送信された列車１１２の速度を示す情報は、移動局１３６の位置と基地局１３０が受信したデータの位置との関連性を算出するために用いることができ、基地局１３０が測定する受信レベルすなわち移動局１３６の送信レベルの妥当性を容易に検出できるようにするために用いることができる。

２ 実施の形態２
実施の形態２は、無線通信システムに関する。

実施の形態１と実施の形態２との相違は、以下の点にある。実施の形態１においては、健全性確認用の基地局及び通常運用用の基地局を兼ねる基地局１３０が設けられ、移動局１３６が基地局１３０との間で周波数ｆにおいて無線通信を行う。これに対して、実施の形態２においては、健全性確認用の基地局及び通常運用用の基地局が設けられ、移動局１３６が健全性確認用の基地局との間で第１の周波数ｆ１において無線通信を行い通常運用用の基地局との間で第２の周波数ｆ２において無線通信を行う。

以下では、上述した相違に関連する実施の形態２の構成が説明される。説明されない構成については、実施の形態１において採用された構成がそのまま又は変形されてから実施の形態２においても採用される。

図６は、実施の形態２の無線通信システムを備える鉄道設備を図示する模式図である。上述した図３は、実施の形態２の無線通信システムに備えられる移動局を図示するブロック図でもある。上述した図４は、実施の形態２の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の移動局の動作の流れを図示するフローチャートでもある。上述した図５は、実施の形態２の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の基地局の動作の流れを図示するフローチャートでもある。

図６に図示される無線通信システム１１８は、健全性確認用の基地局１３０ａ及び通常運用用の基地局１３０ｂを備える。

実施の形態２においては、無線部１６２は、健全性確認用の基地局１３０ａとの間で第１の周波数ｆ１において無線通信を行う。無線部１６２は、健全性確認データ１４２の送受信を無線通信により健全性確認用の基地局１３０ａとの間で行い、第１の健全性確認データ１５０を健全性確認用の基地局１３０ａに送信し、第２の健全性確認データ１５２を健全性確認用の基地局１３０ａから受信する。また、無線部１６２は、健全性確認開始データ１４０、健全性確認終了データ１４４及び健全性データ１４６を健全性確認用の基地局１３０ａに送信する。

また、実施の形態２においては、無線部１６２は、通常運用用の基地局１３０ｂとの間で第２の周波数ｆ２において無線通信を行う。第２の周波数ｆ２は、第１の周波数ｆ１と異なる。無線部１６２は、運用データ１４８の送受信を通常運用用の基地局１３０ｂとの間で行う。

実施の形態２においては、実施の形態１と同様に、列車１１２が特定の位置にある場合の無線通信の健全性を容易に確認することができる無線通信システム１１８を提供することができ、不良の移動局１３６を容易に特定することができ、無線通信の健全性の時間変化を把握することができる。

また、実施の形態２においては、健全性確認用の無線回線が通常運用の無線回線から独立した専用の無線回線であるため、列車１１２ａに搭載された移動局１３６が健全性確認データ１４２の送受信を健全性確認用の基地局１３０ａとの間で行っている間に、列車１１２ａとは異なる列車１１２ｂに搭載された移動局１３６が健全性確認データ１４２の送受信に干渉することなく運用データ１４８の送受信を通常運用用の基地局１３０ｂとの間で行うことができる。このため、列車１１２ａ及び列車１１２ｂが同一のエリア内にあり列車１１２ａが無線品質確認区間を走行しており列車１１２ｂが無線品質確認区間以外を走行している場合でも、列車１１２ｂに搭載された移動局１３６が通常運用を行うことができる。したがって、列車１１２ｂに搭載された移動局１３６と指令卓１３４との間で通話を行うことができる。このため、無線通信の健全性の確認を行う時間に対する制約が緩和される。

図７は、実施の形態２の変形例の無線通信システムを備える鉄道設備を図示する模式図である。

図７に図示される基地局１３０は、健全性確認用の無線ユニット１８０ａ及び通常運用用の無線ユニット１８０ｂを備える。

実施の形態２においては、無線部１６２は、健全性確認用の無線ユニット１８０ａとの間で第１の周波数ｆ１において無線通信を行う。無線部１６２は、健全性確認データ１４２の送受信を無線通信により健全性確認用の無線ユニット１８０ａとの間で行い、第１の健全性確認データ１５０を健全性確認用の無線ユニット１８０ａに送信し、第２の健全性確認データ１５２を健全性確認用の無線ユニット１８０ａから受信する。また、無線部１６２は、健全性確認開始データ１４０、健全性確認終了データ１４４及び健全性データ１４６を健全性確認用の無線ユニット１８０ａに送信する。

また、実施の形態２においては、無線部１６２は、通常運用用の無線ユニット１８０ｂとの間で第２の周波数ｆ２において無線通信を行う。第２の周波数ｆ２は、第１の周波数ｆ１と異なる。また、無線部１６２は、運用データ１４８の送受信を通常運用用の無線ユニット１８０ｂとの間で行う。

実施の形態２の変形例においても、上述した効果が得られる。

３ 実施の形態３
実施の形態３は、無線通信システムに関する。

実施の形態１と実施の形態３との相違は、以下の点にある：実施の形態１においては、健全性確認用の基地局及び通常運用用の基地局を兼ねる基地局１３０が設けられ、無線部１６２が設けられ、無線部１６２が基地局１３０との間で周波数ｆにおいて無線通信を行う。これに対して、実施の形態３においては、健全性確認用の基地局１３０ａ及び通常運用用の基地局１３０ｂが設けられ、第１の無線部及び第２の無線部が設けられ、第１の無線部が健全性確認用の基地局１３０ａとの間で第１の周波数ｆ１において無線通信を行い、第２の無線部が通常運用用の基地局１３０ｂとの間で第２の周波数ｆ２において無線通信を行う。

以下では、上述した相違に関連する実施の形態３の構成が説明される。説明されない構成については、実施の形態１又は２において採用された構成がそのまま又は変形されてから実施の形態３においても採用される。

上述した図６は、実施の形態３の無線通信システムを備える鉄道設備を図示する模式図でもある。図８は、実施の形態３の無線通信システムに備えられる移動局を図示するブロック図である。図９は、実施の形態３の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の移動局の動作の流れを図示するフローチャートである。上述した図５は、実施の形態３の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の基地局の動作の流れを図示するフローチャートでもある。

図６に図示される無線通信システム１１８は、健全性確認用の基地局１３０ａ及び通常運用用の基地局１３０ｂを備える。

図８に図示される移動局１３６は、第１の無線部１６２ａ及び第２の無線部１６２ｂを備える。

第１の無線部１６２ａは、健全性確認用の基地局１３０ａとの間で第１の周波数ｆ１において無線通信を行う。第１の無線部１６２ａは、健全性確認データ１４２の送受信を無線通信により健全性確認用の基地局１３０ａとの間で行い、第１の健全性確認データ１５０を健全性確認用の基地局１３０ａに送信し、第２の健全性確認データ１５２を健全性確認用の基地局１３０ａから受信する。また、第１の無線部１６２ａは、健全性確認開始データ１４０、健全性確認終了データ１４４及び健全性データ１４６を健全性確認用の基地局１３０ａに送信する。

第２の無線部１６２ｂは、通常運用用の基地局１３０ｂとの間で第２の周波数ｆ２において無線通信を行う。第２の周波数ｆ２は、第１の周波数ｆ１と異なる。第２の無線部１６２ｂは、運用データ１４８の送受信を通常運用用の基地局１３０ｂとの間で行う。

図９に図示されるステップＳ３０１からＳ３０５までにおいては、無線部１６２が第１の無線部１６２ａに置き換えられ、基地局１３０が健全性確認用の基地局１３０ａに置き換えられる点を除いて、それぞれ図４に図示されるステップＳ１０１からＳ１０５までにおいて行われる処理と同様の処理が行われる。加えて、図９に図示されるステップＳ３０６においては、ステップＳ３０１からＳ３０５までと並行して、第２の無線部１６２ｂが、通常運用のための動作を行う。

実施の形態３においては、実施の形態１と同様に、列車１１２が特定の位置にある場合の無線通信の健全性を容易に確認することができる無線通信システム１１８を提供することができ、不良の移動局１３６を容易に特定することができ、無線通信の健全性の時間変化を把握することができる。

また、実施の形態３においては、健全性確認用の無線回線が通常運用の無線回線から独立した専用の無線回線であり、健全性確認用の無線回線のための第１の無線部１６２ａ及び通常運用の無線回線のための第２の無線部１６２ｂが設けられるため、列車１１２ａに搭載された移動局１３６が健全性確認データ１４２の送受信を健全性確認用の基地局１３０ａとの間で行っている間に、当該列車１１２ａに搭載された移動局１３６が健全性確認データ１４２の送受信に干渉することなく運用データ１４８の送受信を通常運用用の基地局１３０ｂとの間で行うことができる。

図１０は、実施の形態３の変形例の無線通信システムにおいて無線通信の健全性の確認が行われる際の移動局の動作の流れを図示するフローチャートである。

実施の形態３の変形例においては、第１の無線部１６２ａは、健全性確認用の基地局１３０ａとの間で第１の周波数ｆ１において無線通信を行い、通常運用用の基地局１３０ｂとの間で第２の周波数ｆ２において無線通信を行う。また、第２の無線部１６２ｂも、健全性確認用の基地局１３０ａとの間で第１の周波数ｆ１において無線通信を行い、通常運用用の基地局１３０ｂとの間で第２の周波数ｆ２において無線通信を行う。第２の周波数ｆ２は、第１の周波数ｆ１と異なる。第１の無線部１６２ａ及び第２の無線部１６２ｂの一方は、第１の無線部１６２ａ及び第２の無線部１６２ｂの他方が健全性確認データ１４２の送受信を健全性確認用の基地局１３０ａとの間で行っている間に、運用データ１４８の送受信を通常運用用の基地局１３０ｂとの間で行う。

図１０に図示されるステップＳ３１１においては、制御部１６４が、図４に図示されるステップＳ１０１と同様に、車上子１２０が第１の地上子１１４を検出したか否かを判定する。車上子１２０が第１の地上子１１４を検出していないと判定された場合は、ステップＳ３１１がさらに実行される。車上子１２０が第１の地上子１１４を検出したと判定された場合は、ステップＳ３１２及びＳ３１６が実行される。

ステップＳ３１２，Ｓ３１３及びＳ３１４においては、無線部１６２が第１の無線部１６２ａに置き換えられ、基地局１３０が健全性確認用の基地局１３０ａに置き換えられる点を除いて、それぞれ図４に図示されるステップＳ１０２，１０３及び１０５において行われる処理と同様の処理が行われる。

ステップＳ３１４に続くステップＳ３１５においては、第１の無線部１６２ａが、通常運用のための動作を行う。

一方、ステップＳ３１６においては、第２の無線部１６２ｂが、通常運用のための動作を行う。

ステップＳ３１６に続くステップＳ３１７においては、制御部１６４が、第１の無線部１６２ａによる無線通信の健全性の確認が終了したか否かを判定する。第１の無線部１６２ａによる無線通信の健全性の確認が終了していないと判定された場合は、ステップＳ３１６がさらに実行される。第１の無線部１６２ａによる無線通信の健全性の確認が終了したと判定された場合は、ステップＳ３１８が実行される。これにより、第１の無線部１６２ａによる無線通信の健全性の確認が終了するまでは、第１の無線部１６２ａによる無線通信の健全性の確認と並行して、第２の無線部１６２ｂが通常運用のための動作を行う。

ステップＳ３１８及びＳ３１９においては、無線部１６２が第２の無線部１６２ｂに置き換えられ、基地局１３０が健全性確認用の基地局１３０ａに置き換えられる点を除いて、それぞれ図４に図示されるステップＳ１０２及びＳ１０３において行われる処理と同様の処理が行われる。

ステップＳ３１９に続くステップＳ３２０においては、制御部１６４が、ステップＳ１０４と同様に、車上子１２０が第２の地上子１１６を検出したか否かを判定する。車上子１２０が第２の地上子１１６を検出していないと判定された場合は、ステップＳ３１９がさらに実行される。車上子１２０が第２の地上子１１６を検出したと判定された場合は、ステップＳ３２１が実行される。

ステップＳ３２１においては、無線部１６２が第２の無線部１６２ｂに置き換えられ、基地局１３０が健全性確認用の基地局１３０ａに置き換えられる点を除いて、図４に図示されるステップＳ１０５において行われる処理と同様の処理が行われる。

これにより、第１の無線部１６２ａによる通常運用のための動作が行われている間は、第１の無線部１６２ａによる通常運用のための動作と並行して、第２の無線部１６２ｂが無線通信の健全性の確認を行う。

第３実施形態の変形例においても、上述した効果が得られる。また、第１の無線部１６２ａが行う無線通信及び第２の無線部１６２ｂが行う無線通信の両方の健全性を確認することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１００ 鉄道設備、１１０ 線路、１１２ 列車、１１４ 第１の地上子、１１６ 第２の地上子、１１８ 無線通信システム、１２０ 車上子、１２２ 速度計、１３０ 基地局、１３０ａ 健全性確認用の基地局、１３０ｂ 通常運用用の基地局、１３６ 移動局、１６２ 無線部、１６２ａ 第１の無線部、１６２ｂ 第２の無線部、１６４ 制御部、１８０ａ 健全性確認用の無線ユニット、１８０ｂ 通常運用用の無線ユニット。

Claims (7)

1. 列車に搭載される移動局と、
   基地局と、
   を備え、
   前記移動局は、
   前記基地局との間で無線通信を行い、前記列車に搭載される車上子が第１の地上子を検出してから前記車上子が第２の地上子を検出するまでの間に、前記無線通信の健全性を確認するための健全性確認データの送受信を前記無線通信により前記基地局との間で行う無線部
   を備え、
   前記無線部は、前記列車の速度を示す情報を、送信する前記健全性確認データに定期的に含め、
   前記無線部は、前記列車の速度を示す情報を含む前記健全性確認データを前記基地局に送信する
   無線通信システム。
2. 前記健全性確認データは、第１の健全性確認データ及び第２の健全性確認データを含み、
   前記無線部は、
   前記車上子が前記第１の地上子を検出するのに連動して、前記無線通信の健全性の確認を開始することを通知する健全性確認開始データを前記基地局に送信し、
   前記車上子が前記第１の地上子を検出してから前記車上子が前記第２の地上子を検出するまでの間に、前記第１の健全性確認データを前記基地局に送信し、前記第２の健全性確認データを前記基地局から受信し、
   前記車上子が前記第２の地上子を検出するのに連動して、前記無線通信の健全性の確認を終了することを通知する健全性確認終了データを前記基地局に送信し、
   前記基地局は、
   前記第１の健全性確認データを前記無線部から受信し、前記健全性確認開始データを前記無線部から受信してから前記健全性確認終了データを前記無線部から受信するまでの間に、前記第２の健全性確認データを前記無線部に送信する
   請求項１の無線通信システム。
3. 前記移動局は、
   前記第２の健全性確認データに基づいて前記無線通信の健全性の確認を行い、前記確認の結果を示す健全性データを生成する確認部
   をさらに備え、
   前記無線部は、前記健全性データを前記基地局に送信し、
   前記基地局は、前記第１の健全性確認データに基づいて前記無線通信の健全性の確認を行う
   請求項２の無線通信システム。
4. 前記基地局は、健全性確認用の基地局であり、
   通常運用用の基地局をさらに備え、
   前記無線部は、
   前記健全性確認用の基地局との間で第１の周波数において無線通信を行い、前記健全性確認データの送受信を前記健全性確認用の基地局との間で行い、
   前記通常運用用の基地局との間で前記第１の周波数と異なる第２の周波数において無線通信を行い、通常運用のための運用データの送受信を前記通常運用用の基地局との間で行う
   請求項１から３までのいずれかの無線通信システム。
5. 前記基地局は、
   健全性確認用の無線ユニットと、
   通常運用用の無線ユニットと、
   を備え、
   前記無線部は、
   前記健全性確認用の無線ユニットとの間で第１の周波数において無線通信を行い、前記健全性確認データの送受信を前記健全性確認用の無線ユニットとの間で行い、
   前記通常運用用の無線ユニットとの間で前記第１の周波数と異なる第２の周波数において無線通信を行い、通常運用のための運用データの送受信を前記通常運用用の無線ユニットとの間で行う
   請求項１から３までのいずれかの無線通信システム。
6. 前記基地局は、健全性確認用の基地局であり、
   通常運用用の基地局をさらに備え、
   前記無線部は、前記健全性確認用の基地局との間で第１の周波数において無線通信を行い、前記健全性確認データの送受信を前記健全性確認用の基地局との間で行う第１の無線部であり、
   前記移動局は、
   前記通常運用用の基地局との間で前記第１の周波数と異なる第２の周波数において無線通信を行い、通常運用のための運用データの送受信を前記通常運用用の基地局との間で行う第２の無線部
   をさらに備える
   請求項１から３までのいずれかの無線通信システム。
7. 前記基地局は、健全性確認用の基地局であり、
   通常運用用の基地局をさらに備え、
   前記無線部は、前記健全性確認用の基地局との間で第１の周波数において無線通信を行い、前記通常運用用の基地局との間で前記第１の周波数と異なる第２の周波数において無線通信を行う第１の無線部であり、
   前記移動局は、
   前記健全性確認用の基地局との間で前記第１の周波数において無線通信を行い、前記通常運用用の基地局との間で前記第２の周波数において無線通信を行う第２の無線部
   をさらに備え、
   前記第１の無線部及び前記第２の無線部の一方は、前記第１の無線部及び前記第２の無線部の他方が前記健全性確認データの送受信を前記健全性確認用の基地局との間で行っている間に、通常運用のための運用データの送受信を前記通常運用用の基地局との間で行う
   請求項１から３までのいずれかの無線通信システム。

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