JPH11124035A - 地上列車間無線伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信機の機能拡大を要せず、容易に小型化の
保持が図れるようにした地上列車間無線伝送システムを
提供すること。 【解決手段】 第１の列車検出器８と、第２の列車検出
器９を設け、第１の送信機１と第２の送信機２による送
信動作を、列車４の移動に応じて切換えるようにしたも
の。これにより、ホーム６の手前から、その先まで列車
４が移動するまでの間、常に確実に、列車４に搭載され
ている受信機３で映像信号の受信が保てるようにしたに
もかかわらず、電波干渉の虞れなく、２台の送信機１、
２ともに同一の送信周波数を用いることができ、この結
果、列車に搭載される受信機３として、一種の周波数の
受信機能を有するもので済み、このため大型化の虞れが
無く、受信機搭載スペースを容易に確保することができ
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、駅のプラットホー
ムにおける乗客の状況を、テレビジョン画像により把握
確認し、列車の安全運行が図れるようにしたシステムに
係り、特に列車内にプラットホームの映像を表示させる
ようにした車上テレビジョンシステムのための地上列車
間無線伝送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ホーム(プラットホーム)に列車が到達又
は出発しようとしたとき、或いは列車が通過しようとし
たときなどでの乗客の安全確保には、ホームにおける乗
客の状況把握が不可欠であり、このため、従来から、テ
レビジョン装置を用いて駅ホームの画像を表示させ、列
車乗務員(車掌)又は駅務員(駅員)による乗客状況の確認
が行えるようにした安全確認用の画像システムが用いら
れている。

【０００３】しかして、近年、さらに、列車に搭載した
画像モニタ、すなわち車上の画像モニタを用い、走行
中、及び停車中の列車内でもホームの画像を観察し、安
全確認が行われるようにしたシステムが使用されるよう
になってきた。

【０００４】ところで、このときでの列車側での画像表
示のためには、ホーム、つまり地上側から列車に画像信
号を伝送する必要があり、このため地上側に設置した無
線送信機と列車に搭載した無線受信機とを用い、無線に
より画像信号を伝送するシステムが用いられており、以
下、このシステムについて、図３により説明する。

【０００５】この図３において、１は送信機(無線送信
機)、３は受信機(無線受信機)、４は列車、５は列車線
路のホーム側車線、６はホーム、そして７は列車線路の
本線側車線である。なお、Ｐは架線柱である。

【０００６】そして、列車４は、図の左側側からホーム
側車線５に進入して来るようになっており、ここで、
はホーム６の後端位置(列車進入側の端部)、はホーム
６の先端位置(列車出発側の端部)、は送信機１の設置
位置をそれぞれ表す。

【０００７】送信機１は、例えば送信周波数４４ＧＨ
ｚ、出力１００ｍＷ定格のもので、例えばホーム６の先
端位置から約６００ｍ前方の位置の線路の中心から
３ｍ外側に設置されており、ホーム６に設置されている
テレビジョンカメラ(図示してない)で、ホーム６の、図
では下側、つまり列車４が進入してくる側に重点をおい
て撮像した画像信号を送信する働きをする。

【０００８】受信機３は、受信周波数４４ＧＨｚのもの
で、列車４の先頭車両に設置され、列車の前方からの電
波を受信するアンテナを備え、これにより受信した画像
信号を列車内の車掌室などに設置されている画像モニタ
に供給し、列車側でのホーム画像の観察を可能にする働
きをする。

【０００９】なお、架線柱Ｐは、電気鉄道用の架線を保
持する柱で、ここでは、ホーム６の先端位置から、送
信機１の設置位置までの間の見通し内にある物体を代
表して表したものである。

【００１０】送信機１は、常時、ホーム６の画像を送信
しているので、図の左側から走行してきた列車４がホー
ム６に接近してくると、送信機１による送信信号が受信
機３で受信され始めるようになり、これにより、列車４
内にある画像モニタでは、列車４がホーム６に進入する
前からホーム画像の表示が得られると共に、列車４がホ
ーム６を出発し始めてからも、しばらくの間は、列車内
でホームの画像がモニタできるようになる。

【００１１】従って、この図３のシステムによれば、画
像モニタによる安全確認が、ホーム６に列車４が進入す
る前から出発した後までの間にわたって、列車４の乗務
員によっても行えることになり、より一層の安全確保が
図れることになる。

【００１２】ところで、このようなシステムでは、上記
したように、列車４がホーム６に進入する前から、出発
した後も、しばらくの間は、列車内での画像モニタを要
するため、この間は、送信機１による電波の電界強度が
あまり低下しないように、システムを構築するのが望ま
しい。

【００１３】つまり、列車４がホーム６に出入りすると
き、その前後の区間も含めて連続的に地上と列車間での
通信を確保する必要がある。そして、このため、図３の
場合には、この通信可能範囲として、列車４の先頭車両
が、ホーム車線５からホーム６に進入し始めた位置の
近傍から、ホーム６から６００ｍの地点にある送信機１
の設置位置の近傍までとなっている。

【００１４】しかしながら、このような搬送周波数がマ
イクロ波以上の周波数帯になるシステムの場合は、電波
の直進性が強くなるため、送信機１と列車４の受信アン
テナとが見通し外になると、急激な電界強度の低下を生
じてしまい、例えば電波伝播経路の見通し内に、図３に
示す架線柱Ｐなどの障害物が存在した場合には、受信機
４での著しい受信レベルの低下が現われて、実用性に問
題を生じてしまう。

【００１５】例えば、図３のシステムのように、送信周
波数４４ＧＨｚ、出力１００ｍＷの送信機を用い、これ
をホーム６の先端位置から６００ｍ前方の位置に設
置した場合、ホーム６の先端位置から６０ｍ後退した
位置、すなわち、送信機１から６６０ｍの位置での受信
レベルを測定してみると、本線７上では−３８ｄＢｍあ
るが、ホーム車線５上では−５０ｄＢｍになり、受信レ
ベル差は１２ｄＢｍにも達する。

【００１６】これは、ホーム車線５と送信機１の間には
架線柱Ｐが存在するためであり、従って、この場合、こ
の図３のシステムでは、図示のように、列車４がホーム
車線５側に入ったときには必要な受信レベルが保てず、
正常な画像が得られないことになる。

【００１７】そこで、従来のシステムでは、このような
場合には、図４に示すように、送信機１の外に、もう１
台の送信機を用い、第２の送信機２をホーム６の先端位
置の近傍に設置し、２台の送信機１、２の双方から送
信するようにしていた。

【００１８】この場合には、列車４がホーム車線５に進
入したときは、送信機２からの電波により画像モニタを
行い、列車４が本線７に戻った後は送信機１からの電波
を受信して画像モニタを行うことができるので、架線柱
Ｐなどの障害物の影響を受けず、常に確実に安全を確認
することができる。

【００１９】ところで、この図４に示した従来のシステ
ムでは、２台の送信機１、２として同一送信周波数の送
信機を用いたのでは電波に干渉を生じ、正しい作動が得
られなくなるので、異なった送信周波数とし、これに応
じて、受信機３として、２種の周波数の受信が常時可能
なもの、或いは２台の受信機を用い、受信レベルが大き
い方の信号を使用して画像モニタを行うようにしてい
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、列車
搭載機器の小型化についての配慮がされているとは言え
ず、受信機搭載スペース確保の点で問題があった。

【００２１】すなわち、従来技術では、２台の周波数を
異にする送信機が用いられ、これに応じて、列車に搭載
すべき受信設備にも、これら２種の異なった周波数の電
波を受信する機能を有するものを用いなければならなく
なり、この結果、受信機の小型化が困難になって、受信
機搭載スペース確保の点で問題が生じてしまうのであ
る。

【００２２】本発明の目的は、受信機の機能拡大を要せ
ず、容易に小型化の保持が図れるようにした地上列車間
無線伝送システムを提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数台の送
信機を、プラットホームから列車走行方向に沿って、順
次所定距離離れた位置に設置し、これら複数の送信機に
より、プラットホーム近傍の画像信号を列車に伝送する
ようにした地上列車間無線伝送システムにおいて、プラ
ットホームから、複数台の送信機の夫々までの設置位置
の近傍までの間での列車の存在位置を検出する列車検出
手段を設け、この列車検出手段による列車の検出結果に
応じて、複数台の送信機の送信動作状態を順次制御し、
画像信号の伝送を行うようにして達成される。

【００２４】さらに、上記目的は、プラットホームから
列車走行方向に沿って所定距離離れた位置に設置した第
１の送信機と、該第１の送信機とプラットホームの間
で、該プラットホームから近傍の位置に設置した第２の
送信機とを備え、これら第１と第２の送信機により、プ
ラットホーム近傍の画像信号を列車に伝送するようにし
た地上列車間無線伝送システムにおいて、第１の送信機
の近傍に設置した第１の列車検出器と、第２の送信機の
近傍に設置した第２の列車検出器とを設け、第２の送信
機が送信動作状態で第１の送信機が送信停止状態にある
ときを第１の動作モードとし、第１の送信機が送信動作
状態で第２の送信機が送信停止状態にあるときを第２の
動作モードとした上で、第２の列車検出器により列車が
検出されたとき、第１の動作モードから第２の動作モー
ドに切換わり、第１の列車検出器により列車が検出され
たとき、第１の動作モードに復帰するようにしても達成
される。

【００２５】第１と第２の送信機を備えてはいるが、実
際に送信動作状態になるのは、常に一方の送信機だけな
ので、電波干渉の虞れなく、２台の送信機とも同一の送
信周波数を用いることができ、この結果、列車に搭載さ
れる受信機は、一種の周波数の受信機能を有するだけで
済み、このため大型化の虞れが無く、受信機搭載スペー
ス確保の点での問題は生じない。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による地上列車間無
線伝送システムについて、図示の実施形態により詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施形態で、図におい
て、８、９は列車検出器であり、その他は、送信機１、
２が、例えば４４ＧＨｚの同一の送信周波数である点を
除いて、図４で説明した従来技術と同じである。なお、
ここでは、送信機１を第１の送信機と定義し、送信機２
は第２の送信機と定義する。

【００２７】列車検出器８、９は、前述の如く、それぞ
れ第１の送信機１と第２の送信機２のから所定距離手前
の位置に設置された、例えば光電検知方式、電磁検知方
式など、周知の近接スイッチと類似の機能を持つもので
構成され、その設置位置の近傍に列車が存在しているか
否かを検出して、所定の検出信号を発生する働きをす
る。

【００２８】なお、ここでも、列車検出器８を第１の列
車検出器と定義し、列車検出器９は第２の列車検出器と
定義する。そして、これら列車検出器８、９による検出
信号は、図２に示すように、制御部１０に取り込まれ、
送信機１、２の送信と停止の制御に使用されるようにな
っている。

【００２９】次に、この図２に示した制御部１０による
送信機１、２の制御について説明する。まず、 次に、
これら第１の送信機と第２の送信機の動作状態につい
て、以下のＡとＢの通りのモードを定義する。

【００３０】Ａ まず、第１の送信機１が停止状態で、第２の送信機２が
送信動作状態に制御されているときを第１の動作モード
と定義する。 Ｂ 次に、第１の送信機１が送信動作状態で、第２の送信機
２が停止状態にされているときを第２の動作モードと定
義する。

【００３１】このとき、この実施形態では、制御部１０
は、送信機１、２の電源のオンオフにより、これらを送
信動作にするか、送信動作を停止させるかの制御を遂行
するように構成してあるので、第１の動作モードでは、
第１の送信機１の電源はオフで、第２の送信機２の電源
はオンされることになり、第２の動作モードでは、反対
に、第１の送信機１の電源がオンで、第２の送信機２の
電源がオフされることになる。

【００３２】そして、制御部１０は、まず、システムが
動作可能状態に立ち上げられたときの初期状態では、第
１の動作モードになるように、構成されている。次に、
この制御部１０は、列車検出器８、９の検出結果に応じ
て、これら第１の動作状態と第２の制御状態の何れかを
選択する制御を実行する。なお、このとき、これらの送
信機１、２は、上記したように、何れも同一の送信周波
数、例えば４４ＧＨｚの送信機で構成されているもので
ある。

【００３３】図１に戻り、まず、第１の送信機１の電波
輻射方向は本線７を指向し、その設置位置は、ホーム
６の先端位置から列車４の長さ＋αとしてある。ここ
で、このαは、送信機１からの電波を受信機３で良好に
受信できる最短距離であり、通常、１００ｍ〜２００ｍ
程度が必要であると考えられるので、列車４の長さが例
えば４００ｍのときは、位置から位置までの距離は
６００ｍとなる。

【００３４】次に、第２の送信機２の電波輻射方向はホ
ーム車線５を指向し、その設置位置’は、ホーム６の
先端位置から長さβだけ離れた近傍の位置にしてあ
る。ここで、この長さβとしては、上記αと同様の理由
で、列車４がホーム車線５上にあるとき、この第２の送
信機２からの電波が、受信機３で受信できるようにする
必要があるため、ホーム車線５が直視できる位置、つま
り、通常はホーム車線５と本線７が交わるポイントの後
方の線路脇となり、この場合には、長さβとして２００
ｍが用いられている。

【００３５】そこで、いま、列車４の走行方向が、図１
の左側から右側に向う方向であるとし、この状態で列車
４が位置に接近してきたとすると、上記したように、
初期状態では第１の動作モードになっているので、列車
４の受信機３では、第２の送信機２から送信されている
電波を受信し、車上の画像モニタには、ホーム６で撮像
された画像が表示される。

【００３６】この第２の送信機２は、上記したように、
ホーム車線５上に指向していて、しかも、このとき、ホ
ーム車線５上にある列車４との間には、図示のように、
何も障害物がなく、完全な見通し内にあるので、列車４
がホーム６に進入して位置に達するまでの間、必要充
分な受信レベルのもとで、車上の画像モニタに明瞭な画
像表示を得ることができる。

【００３７】一方、このときは、第１の送信機１からの
電波の送信は停止されているので、これらの送信機１、
２の送信周波数が同じでも、電波干渉が生じる虞れは全
く無く、従って、列車４に搭載された受信機３として、
２種の受信周波数の受信が可能なものを用いたり、２台
の受信機を用いたりする必要は無い。

【００３８】次に、列車４の先頭車両ホームの先端位置
を越えて進み、ホーム車線５と本線７が交わるポイン
ト付近に設置された第２の列車検出器９の近傍に接近し
たとすると、この列車検出器９が作動して列車検出信号
を発生し、それを制御部１０に供給する。そこで、制御
部１０は、この時点で、送信機１、２の動作状態を、こ
れまでの第１の動作モードから第２の動作モードに切換
える。この結果、今度は、第１の送信機１から電波が送
信され、他方、第２の送信機２は電源がオフされてしま
う。

【００３９】このときは、列車４は、位置を越えて、
ホーム車線５から本線７に進入してきているので、今度
は第１の送信機１から送信された電波により、充分なレ
ベルでの受信が得られるようになり、これにより、車上
の画像モニタには、引き続きホーム６の画像表示が明瞭
に得られることになる。

【００４０】そして、この状態は、この第１の送信機１
が、本線７上に指向されていることにより、障害物であ
る架線柱Ｐの存在にもかかわらず、その後、列車４が第
１の列車検出器８の設置位置に至るまでの間、継続され
ることになり、この結果、列車側での安全確認を充分に
得ることができる。

【００４１】また、このときは、第２の送信機２からの
電波の送信は停止されているので、これらの送信機１、
２の送信周波数が同じでも、やはり電波干渉が生じる虞
れは全く無く、列車４に搭載された受信機３として、２
種の受信周波数の受信が可能なものを用いたり、２台の
受信機を持ちいたりする必要も、やはり無い。

【００４２】次いで、この後、列車４が第１の列車検出
器８の設置位置の近傍に達したとすると、今度は、第１
の列車検出器８が作動して列車検出信号を発生し、それ
が制御部１０に供給される。 そこで、制御部１０は、
この時点で、今度は、これまでの第２の動作モードから
第１の動作モードに切換え、第１の送信機１が停止し、
第２の送信機２から電波が送信されている状態に復帰さ
せる。この結果、このシステムは初期状態に戻り、次の
列車の到来に備えた待期状態になる。

【００４３】従って、この実施形態によれば、第１の送
信機１と第２の送信機２を備え、これにより、ホーム６
の手前から、その先まで列車４が移動するまでの間、常
に確実な映像信号の伝送に必要な通信状態が保てるよう
にしたにもかかわらず、電波干渉の虞れなく、２台の送
信機とも同一の送信周波数を用いることができ、この結
果、列車に搭載される受信機３として、一種の周波数の
受信機能を有するもので済み、このため大型化の虞れが
無く、受信機搭載スペースを容易に確保することができ
る。

【００４４】次に、この実施形態での、モード切換タイ
ミングについて説明する。上記したように、列車４がホ
ーム６の手前から先まで移動する間、常に必要とする受
信レベルを保つためには、第１の動作モードから第２の
動作モードに切換えるタイミングを適切に選ぶ必要があ
る。

【００４５】つまり、列車４の移動に伴って、第２の送
信機２からの電波による受信レベルが実用限界以下にな
る前に切換えなければならない。そして、この切換タイ
ミングは、理想的には以下の通りになる。すなわち、列
車４が第２の送信機２に近づくにしたがって、第２の送
信機２による受信レベルは低下してゆき、第１の送信機
１による受信レベルは上昇してゆくが、この過程で双方
の受信レベルが等しくなったときが、理想的な切換タイ
ミングである。

【００４６】そこで、このためには、第２の列車検出器
９の設置位置を適切に選択してやればよく、列車４の連
結長さや走行速度などにもよるが、一例として、列車ホ
ーム６から見て、第２の送信機２から５０ｍから１００
ｍ手前になるようにしてやれば良い。

【００４７】また、第２の列車検出器９の設置位置だけ
では無く、或いはそれに加えて、検出信号の発生時点か
らモード切換時点までの時間遅延を調整してやるように
しても良い。

【００４８】なお、以上の実施形態では、第２の動作モ
ードから第１の動作モードに復帰するタイミングを得る
のに第１の列車検出器８を用いているが、第２の列車検
出器９による列車検出時点から所定時間経過後を第２の
動作モードから第１の動作モードに復帰するタイミング
としても良く、この場合には、第１の列車検出器８は不
要になる。

【００４９】ところで、鉄道設備では、一般に列車運行
用の信号システムを備えているのが通例であり、この場
合には、例えば軌道回路などにより列車の在線位置情報
が検出されている。そこで、このような鉄道設備に本発
明を適用した実施形態では、上記した在線位置情報を用
いて列車を検出することができ、従って、この実施形態
によれば、列車検出器は一切不要にできる。

【００５０】さらに、上記実施形態では、送信機が２台
の場合について説明したが、本発明は、送信機の個数が
２台に限られるわけではなく、必要な範囲にわたって、
３台以上の送信機を順次設置し、列車位置に応じて順
次、送信状態に切換えて行くようにしてもよいことはい
うまでもない。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、複数台の送信機を備
え、これにより、ホームの手前から、その先までの広い
範囲に列車が移動するまでの間、常に確実な映像信号の
伝送に必要な通信状態が保てるようにしたにもかかわら
ず、電波干渉の虞れなく、全ての送信機に同一の送信周
波数を用いることができ、この結果、列車に搭載される
受信機として、一種の周波数の受信機能を有するもので
済み、このため大型化の虞れが無く、受信機搭載スペー
スを容易に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による地上列車間無線伝送システムの一
実施形態を示す説明図である。

【図２】本発明による地上列車間無線伝送システムの一
実施形態における制御系の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】地上列車間無線伝送システムの従来技術の一例
を示す説明図である。

【図４】地上列車間無線伝送システムの従来技術の他の
一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 第１の送信機 ２ 第２の送信機 ３ 受信機 ４ 列車 ５ ホーム車線 ６ ホーム(プラットホーム) ７ 本線 ８ 第１の列車検出器 ９ 第２の列車検出器 １０ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 有二 東京都渋谷区代々木二丁目二番二号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 中川 剛志 東京都渋谷区代々木二丁目二番二号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 藤野 重秋 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台の送信機を、プラットホームから
   列車走行方向に沿って、順次所定距離離れた位置に設置
   し、これら複数の送信機により、プラットホーム近傍の
   画像信号を列車に伝送するようにした地上列車間無線伝
   送システムにおいて、 上記プラットホームから、上記複数台の送信機の夫々ま
   での設置位置の近傍までの間での列車の存在位置を検出
   する列車検出手段を設け、 この列車検出手段による列車の検出結果に応じて、上記
   複数台の送信機の送信動作状態を順次制御し、上記画像
   信号の伝送を行うように構成したことを特徴とする地上
   列車間無線伝送システム。
2. 【請求項２】 プラットホームから列車走行方向に沿っ
   て所定距離離れた位置に設置した第１の送信機と、該第
   １の送信機と上記プラットホームの間で、該プラットホ
   ームから近傍の位置に設置した第２の送信機とを備え、
   これら第１と第２の送信機により、プラットホーム近傍
   の画像信号を列車に伝送するようにした地上列車間無線
   伝送システムにおいて、 上記第１の送信機の近傍に設置した第１の列車検出器
   と、 上記第２の送信機の近傍に設置した第２の列車検出器と
   を設け、 上記第２の送信機が送信動作状態で上記第１の送信機が
   送信停止状態にあるときを第１の動作モードとし、上記
   第１の送信機が送信動作状態で上記第２の送信機が送信
   停止状態にあるときを第２の動作モードとした上で、 上記第２の列車検出器により列車が検出されたとき、上
   記第１の動作モードから上記第２の動作モードに切換わ
   り、上記第１の列車検出器により列車が検出されたと
   き、上記第１の動作モードに復帰するように構成したこ
   とを特徴とする地上列車間無線伝送システム。