JPS606579B2 - 移動体と地上局間の同時相互通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一定走行路上を走行する車両や列車などの移動
体と地上（固定）局間の同時相互通信方法に関する。

従来は上記目的の通信には走行路に沿って辰張した誘導
線や漏洩同軸ケーブルなどの伝送線に移動体アンテナを
接近させながら移動する手段が用いられているが、走行
路の分岐箇所などでは布設方法に困難性があり、また布
設できても結合特性の乱れが大きく通信品質の劣化が生
じることが多い。

さらにこのような箇所では移動体が車輪にゴムタイヤ、
鉄タイヤのいずれかを用いてあっても軌道には鉄レール
、路床鉄材などが使用されるので伝送路の特性や工事手
法に大きな影響を受ける。本発明はこのように特性の劣
化を伴う区間の改善方法を提供するもので、車両、列車
などとの通信品質の改善、軌道設計の容易化、工事費と
保守費の軽減に対する効果が大きいことが特徴で、以下
詳細に説明する。

図１は本発明を実施した通信回線の構成例図である。

記号１は一定走行路上を走行する移動体、２および３は
それぞれ分岐区間を含まない通常区間ＡおよびＢの伝送
線路「Ｌは分岐区間の長さ、Ａ，，Ａ２は移動体１の走
行路に沿った両端に取付けたアンテナでＡ，とＡ２の距
離をＬ，とする。Ａ，，ふは２，３等の伝送線路に結合
しながら移動体の移動につれて移動する。また４，５は
結合器、６，８は地上側受信装置で、７，９は地上側送
信装置である。図１では移動体の２つのアンテナの距離
Ｌ，が分岐区間長さＬ２より長く、Ｌ＞Ｌ２で、かつ通
常区間長よりはＬ，が小さい場合に移動体１が分岐区間
に存在した一例を示している。いま移動体１から地上側
へデータ伝送を行うのに周波数ｆ２，とｆ滋の２波を用
いるものとし、Ａ，アンテナからはら，波を、Ａ２アン
テナからはｆ２２波を送出する。たゞしｆ２，とｆ２２
の周波数差△ｆは最大変調周波数ｆｍ以上（通常はｆｍ
の数倍）またはデータ伝送速度（ボー）の２倍以上の値
としかつｆ２，とｆ２２の変調信号は同期している。（
例えばら，＝ら、ｆ２２＝ｆ２十△ｆとしてもよい。）
図１の例ではアンテナＡ，から放射されたｆａ波はＢ区
間の伝送線３に結合し、結合器５を経て受信機８に入力
する。

またアンテナＡ２からのｆ斑波はＡ区間の伝送線２に結
合し受信機６に入力する。これらの受信機８および６で
はそれぞれｆ２・波およびｆ２２波を復調して出力する
。なおこの受信機８と６の構成と動作については後に説
明する。各区間の受信機の復調出力は地上固定局（図示
省略）に集中し合成したものを移動体からの信号とする
が、多数の受信機の出力を単純に加算合成するとＳノＮ
比が反って劣化するので一定のＳ／Ｍこ達しないものを
抑止するスケルチ回路が各区間受信機に設けてある。地
上局から移動体に通信するにはまず各区間の送信機７，
９等から伝送線に送出する搬送周波数または中心周波数
はいずれにも共通のｆ，波で、図１の例では伝送線２お
よび３よりのｆ，波は移動体１にアンテナＡ，およびん
にそれぞれ結合伝達されるが、移動体側の受信装置の構
成は図２のようである。

図２において１０，１１は共に第１受信部で、それぞれ
アンテナＡ，，Ａ２よりのｆ，波を高周波増幅したのち
それぞれ中間周波数ｆｉ．およびｆｉ２に周波数変換を
行って第２受信部１２に出力する。

ｆｉ，とｆｉ２は任意の周波数帯に選定できるがｆｉ，
とｆｉ２の周波数差はｆ，波が音声やＦＳＫデータなど
によるＦＭ変調波なら最高変調周波数以上であること、
伝送所要帯域がなるべく狭いことが選定条件になる。こ
のとき第２受信部１２にはｆｉ，，ｆｉ２共通の増幅器
−振幅制限器一周波数弁別器−差周波数成分除去低域損
波器がこの順に設けられてあり、復調された信号が出力
端子１３から出力する。なおこの他に出力制御（スケル
チ）回路があって入力が一定レベルに達しない場合には
出力端子１３に出力を送り出さぬように作動する。次に
も波がＰＳＫデータなどのＰＭ変調波ならｆ：，とｆｉ
２の周波数差はデータ伝送速度（ボー）の２倍以上とし
、第２受信部１２にはｆｉ，，ｆｉ２共通の増幅器−振
幅制限器−位相弁別器−差周波数成分除去低域櫨波器が
あり、またスケルチ回路が設けられることはＦＭ変調波
の場合と同様である。以上は移動体が図１のように分岐
区間に存在した場合の説明であるが、移動体がＡまたは
Ｂのいずれかの区間に存在した場合について次に説明す
る。移動体１が例えばＡ区間内にあるものとすれば、ア
ンテナＡ，とＡ２はいずれも伝送線２と結合しても，ｆ
２，，ｆ２２の各波によって地上局との間の通信が行わ
れる。すなわち地上局から移動体への通信伝送には送信
機７からｆ，波を伝送線２を通じてアンテナＡ，および
Ａ２に送り込み、移動体の受信装置ではアンテナＡ，か
らのｆ，波はｆｉ，に、アンテナんからのｆ，波はｆｉ
２にそれぞれ変換した後その合成出力から復調出力を得
ている。また逆に移動体から地上局への通信伝送にはＡ
，，ん各ァンテナからら，波、ｆ２２波をそれぞれ送出
すればこれは伝送線２にピックアップされｆ２，波とも
２波は共に受信機６に入力する。受信機６および８の構
成は図２とほく、同じであるが、１つの第１受信部と１
つの第２受信部から構成され、アンテナＡ，，Ａ２の代
りに結合器４および５それぞれの受信機に接続されてい
る。受信機の動作は次のようである。移動体から送出さ
れるら，波とを波の周波数差△ｆは前記のように最大変
調周波数ｆｍ以上、またはデータ伝送速度（ボー）の２
倍以上の値とし、かつｆ２，とｆ２２の変調信号は同期
しているからこのｆ２，，ｆ２２両波を１つの受信部で
受信し、それぞれ周波数変換を行って中間周波数である
ｆｉ，波およびｆｉ２波を出力する。こ）でもｆｉ，と
ｆｉ２の周波数差はｆ２，とｆ２２の差に等しい△ｆで
ある。これらｆ；，，ｆｉ２両波は第２受信部に入力さ
れるが、第２受信部には移動体側の第２受信部１２と同
様、共通の増幅器−振幅制限器一周波数弁別器一差周波
数成分除去用低域炉波器がこの順に含まれ復調信号を出
力する。なおこの他に出力制御（スケルチ）回路が備え
てあり、入力レベルが一定レベルに達しない場合は復調
信号を出力させない。以上のようにＬ，＞Ｌ２の関係が
成立てば移動体のＡ，，Ａ２アンテナがＡ区間およびＢ
区間のいずれかにあり、あるいはＡ，Ｂ両区間の一方ず
つに結合する場合には上記のように両方向の通信伝送が
成立する。移動体のアンテナＡ，，んの１つがＡ，Ｂ両
区間のいずれかにあり他の１つが分岐区間内にあるとき
は、第１受信部の１つの出力がなく、第２受信部の入力
はｆ；，かｆｉ２のみとなるから伝送線が位置的にＡ，
Ｂのように異り、またら．とら２の周波数差にもとずく
ダイバーシチ効果は得られぬが相互通信伝送は支障なく
行われる。なお移動体がどの区間にあるかを地上局で検
知することも上記図１、図２の構成によって可能である
。すなわち各区間の受信機ではｆの波およびｆ２２波を
それぞれ受信し、その信号入力レベルが一定値以上か否
かを第２受信部にて検知し一定値以上なら位置検知出力
を発生すればよく、一定走行路上を走行する移動体の位
置監視や移動体の設備の機能監視と制御の通信伝送（デ
ータ伝送）を同時に行うことができる。以上の説明のよ
うに本発明の通信方法によれば、車両が列車の編成長Ｌ
，が分岐区間長Ｌ２よりも長い一般の場合には移動体ア
ンテナと分割区間毎の伝送線との結合のみを利用して良
好な伝送品質の相互通信が可能で、同時に移動体の在線
区間検知も行われ、従来問題となっていた分岐区間にお
ける劣化対策が経済的に解決されるなど実用上本発明に
て得られる効果は大である。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明を実施した通信回線の構成例図、図２は移
動体の受信装置の構成例ブロック図である。 １・・・・・・移動体、Ａ，，〜・・・・・・移動体の
両端の送受両用アンテナ、２，３・・・・・・Ａ，Ｂ各
区間に展張した伝送線、４，５・・・・・・結合器、６
，８・・・…地上局の受信機、７，９・・…・地上局の
送信機、１０，１１・・・・・・第１受信部、１２・・
・…第２受信部、１３・・・・・・出力端子。 図Ｉ 図２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一定走行路上を移動する移動体と地上（固定）局間
   の相互同時通信と上記走行路を任意数区間に分割した区
   間中の移動体存在区間を地上局にて検知することを行う
   手段として、上記分割区間毎に走行路に沿って長さＬ＿
   ２の分岐区間離隔して展張布設した伝送線と、各伝送線
   に接続され同一信号にて変調された送信波（周波数ｆ＿
   １）を送出する送信機と、同一信号にて変調されかつ伝
   送信号の最高変調周波数またはデータ伝送速度（ボー）
   の２〜３倍の周波数だけ離れた周波数ｆ＿２＿１とｆ＿
   ２＿２の２つの波を受信し、上記ｆ＿２＿１，ｆ＿２＿
   ２の差周波数に等しい差周波数を有する中間周波数ｆ＿
   ｉ＿１とｆ＿ｉ＿２に変換する第１の受信部と、これら
   ２つの中間周波数の信号を合成復調し出力する第２の受
   信部から成る受信機と、上記各分割中間の上記送信機の
   入力および受信機の出力を制御する通信制御装置よりな
   る地上局装装置と、移動体走行路に沿って上記分岐区間
   長Ｌ＿２より大きい間隔Ｌ＿１にて上記伝送線と結合す
   るように配設されたＡ＿１とＡ＿２の２つのアンテナと
   、これらのアンテナから周波数差Δｆが伝送信号の最高
   変調周波数またはデータ伝送速度の２〜３倍でかつ同期
   変調を施されたｆ＿２＿１とｆ＿２＿２の２周波数それ
   ぞれの送信波を送出する送信機と、地上局から共通の周
   波数ｆ＿１にて各区間の伝送線によって伝送され上記Ａ
   ＿１，Ａ＿２の２つのアンテナにそれぞれ受信された通
   信信号を各アンテナの出力別に周波数の差が伝送信号の
   最高変調周波数またはデータ伝送速度（ボー）の２〜３
   倍となる２つの中間周波数ｆ＿ｉ＿１とｆ＿ｉ＿２のう
   ちの互に異なる１つずつに変換出力する一対の第１受信
   部と、これら２つの中間周波数の信号出力を合成復調出
   力する第２受信部にて構成した受信機よりなる移動体側
   装置とを具備し、上記すべての第２受信部はｆ＿ｉ＿１
   ，ｆ＿ｉ＿２の２つの中間周波信号入力を共通に増幅す
   る増幅器と、この出力を一定振幅に制限器と、その出力
   中の２つの中間周波信号を復調する周波数弁別器と、そ
   の出力より上記周波数成分を除去する低域濾波器および
   その出力レベルが一定レベルに達したときのみ復調出力
   を送出する出力制御回路とで構成し、上記２つの中間周
   波信号を合成復調することを特徴とする移動体と地上局
   間の同時相互通信方法。