JP6913649B2 - 電子装置、車上装置及び無線通信方法 - Google Patents
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Description
次に、車上装置11におけるアンテナ117のアンテナパターン制御について記載する。基本的に、アンテナパターン制御部113は、演算部112で算出される自列車の走行位置に応じてアンテナパターンを決定する。より具体的には、自列車の走行位置から、通信を行う地上装置12の方向に最もアンテナ利得が高いアンテナパターン(すなわち指向性の方向が最も地上装置12の方向にマッチするアンテナパターン)を決定する。列車の走行位置は時間に応じて変化するため、その時々で適切なアンテナパターンを選択する。以下、アンテナパターン制御部113でのアンテナパターンの決定方法について、より詳細に記載する。
[1]基本的には、上記の通り、地上装置12の方向に最も指向性の高い(アンテナ利得が高い)アンテナパターンを選択することで、通信性能が最も向上する。しかしながら、電波の反射等により、必ずしも地上装置12の方向に最も指向性が高いアンテナパターンが、最も良い特性になるとは限らない。そのため、事前にサーベイ評価により、各走行位置で最も特性の良くなるアンテナパターンを測定により特定し、特定したパターンを各走行位置に対応づけてデータベースに保持しておく。アンテナパターン制御部113は、このデータベースから、走行位置に応じたアンテナパターンを選択する。例えば、現在の走行位置と同じもしくは最も近い走行位置に対応するアンテナパターンを、データベースから選択する。
地上装置12におけるアンテナ124のアンテナパターン制御について記載する。列車の走行位置と地上装置12との位置関係に応じて、アンテナパターンを決定するという基本的な動作は、車上装置11と同じである。大きく異なる点として、車上装置11では、演算部112により自列車の走行位置を把握しているのに対し、地上装置12では各列車が随時移動するため、各列車の走行位置を通知してもらう必要があることがある。したがって、地上装置12のアンテナパターン制御部125では、自地上装置12の設置位置と、各列車から通知される走行位置とに応じて、各列車の方向に最も高い利得が得られるアンテナパターンを決定し、決定したアンテナパターンをアンテナ124に適用して、各列車との無線通信(送受信)を行う。
12:地上装置
13:軌道
15:列車(車両)
16:通信ネットワーク
111:速度発電機
112:演算部
113:アンテナパターン制御部
114:車両無線部
115:速度照査パターン生成部
116:速度照査部
117:アンテナ
118:データベース
121:地上無線部
122:在線管理部
123:減速限界情報算出部
124:アンテナ
125:アンテナパターン制御部
201:拠点装置
Claims (19)
- 移動体に設けられる電子装置であって、
前記移動体の第1位置に設けられた第1指向性可変アンテナと、
前記移動体の前記第1位置と異なる第2位置に設けられた第2指向性可変アンテナと、
前記移動体の移動位置を取得し、前記移動位置と前記第1位置とに基づき、通信対象となる地上装置に対する前記第1指向性可変アンテナの位置を決定し、前記移動位置と前記第2位置とに基づき前記地上装置に対する前記第2指向性可変アンテナの位置を決定する演算部と、
前記地上装置の設置位置と、前記地上装置に対する前記第1指向性可変アンテナの位置とに基づいて、前記第1指向性可変アンテナの第1アンテナパターンを決定し、
前記地上装置の設置位置と、前記地上装置に対する前記第2指向性可変アンテナの位置とに基づいて、前記第2指向性可変アンテナの第2アンテナパターンを決定する、制御部と、
前記第1指向性可変アンテナの前記第1アンテナパターンと、前記第2指向性可変アンテナの前記第2アンテナパターンとを少なくとも部分的に同時に用いて、前記移動位置を含む位置情報を送信する、又は前記地上装置から前記移動体を制御する制御情報を受信する、無線部と、
を備えた電子装置。 - 複数の位置と、複数のアンテナパターンとを対応づけたデータベースを備え、
前記制御部は、前記第1指向性可変アンテナ及び前記第2指向性可変アンテナの少なくとも一方に対して、取得した前記移動位置に対応するアンテナパターンを前記データベースから選択し、選択したアンテナパターンを前記第1アンテナパターン又は前記第2アンテナパターンとする
請求項1に記載の電子装置。 - 前記制御部は、複数のアンテナパターンのうち、最もアンテナ利得が高くなるアンテナパターンを前記第1アンテナパターン又は前記第2アンテナパターンとして選択する 請求項1又は2に記載の電子装置。
- 前記制御部は、移動体の運行条件に基づいて、前記選択したアンテナパターンを別のアンテナパターンに補正する
請求項3に記載の電子装置。 - 前記運行条件は、前記移動体の運行時間、運行時期及び気象のうち少なくとも1つに関する条件である
請求項4に記載の電子装置。 - 前記第1アンテナパターン又は前記第2アンテナパターンで前記地上装置と行った送信、受信、又はこれらの両方の通信品質情報を取得し、前記移動位置と同一範囲内の位置又は同一の移動位置に対して、前記通信品質情報を用いて前記第1指向性可変アンテナ又は前記第2指向性可変アンテナのアンテナパターンを決定する
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の電子装置。 - 車両に設けられる車上装置であって、
前記車両の第1位置に設けられた第1指向性可変アンテナと、
前記車両の前記第1位置と異なる第2位置に設けられた第2指向性可変アンテナと、
前記車両の走行位置を取得し、前記走行位置と前記第1位置とに基づき、通信対象となる地上装置に対する前記第1指向性可変アンテナの位置を決定し、前記走行位置と前記第2位置とに基づき前記地上装置に対する前記第2指向性可変アンテナの位置を決定する演算部と、
前記地上装置の設置位置と、前記地上装置に対する前記第1指向性可変アンテナの位置とに基づいて、前記第1指向性可変アンテナの第1アンテナパターンを決定し、
前記地上装置の設置位置と、前記地上装置に対する前記第2指向性可変アンテナの位置とに基づいて、前記第2指向性可変アンテナの第2アンテナパターンを決定する、制御部と、
前記第1指向性可変アンテナの前記第1アンテナパターンと、前記第2指向性可変アンテナの前記第2アンテナパターンとを少なくとも部分的に同時に用いて、前記走行位置を含む車両情報を送信する、又は前記地上装置から前記車両を制御する制御情報を受信する、無線部と、
を備え、
前記車両は、複数の車両を含む列車であり、
前記第1指向性可変アンテナ及び前記第2指向性可変アンテナは、前記列車の異なる車両に設置されている
車上装置。 - 移動体に設けられた電子装置と無線通信可能な地上装置であって、
少なくとも1つの指向性可変アンテナと、
前記指向性可変アンテナを介して、前記電子装置から、前記移動体の移動位置に応じて定まるものであって、前記移動体における第1位置に設けられた第1指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置と、前記移動体における前記第1位置と異なる第2位置に設けられた第2指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置とを含む位置情報を受信する地上無線部と、
前記第1指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置と、前記第2指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置と、前記地上装置の設置位置とに基づいて、前記指向性可変アンテナのアンテナパターンを決定する制御部と、を備え、
前記地上無線部は、前記制御部により決定された前記指向性可変アンテナの前記アンテナパターンを用いて、前記電子装置から前記位置情報を受信、又は前記電子装置に前記移動体を制御する制御情報を送信する
地上装置。 - 複数の位置と、複数のアンテナパターンとを対応づけたデータベースを備え、
前記制御部は、前記第1指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置及び前記第2指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置に対応するアンテナパターンを前記データベースから選択し、選択したアンテナパターンを前記指向性可変アンテナのアンテナパターンに決定する
請求項8に記載の地上装置。 - 前記制御部は、複数のアンテナパターンのうち、最もアンテナ利得が高くなるアンテナパターンを選択する
請求項8又は9に記載の地上装置。 - 前記制御部は、前記移動体の運行条件に基づいて、前記選択したアンテナパターンを別のアンテナパターンに補正する
請求項10に記載の地上装置。 - 前記運行条件は、前記移動体の運行時間、運行時期及び気象のうち少なくとも1つに関する条件である
請求項11に記載の地上装置。 - 前記決定したアンテナパターンで前記移動体と行った送信、受信又はこれらの両方の通信品質情報を取得し、前記移動位置と同一範囲内の位置又は同一の移動位置に対して前記アンテナパターンを決定する場合に、前記通信品質情報を用いて前記アンテナパターンの決定を行う
請求項8ないし12のいずれか一項に記載の地上装置。 - 前記制御部は、前記移動位置と、前記移動体の移動速度とに基づき、前記電子装置から次に前記位置情報が送信されるまでに前記移動体が移動する距離を算出し、
前記制御部は、算出した距離と、前記移動位置とに基づき、前記電子装置から次に前記位置情報が送信される位置を算出し、算出した位置に応じた前記第1指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置及び前記第2指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置に基づき、前記アンテナパターンを決定する
請求項8ないし13のいずれか一項に記載の地上装置。 - 前記制御部は、前記移動位置と、前記移動体の走行速度とに基づき、前記制御情報を送信するまでに前記移動体が移動する距離を算出し、
前記制御部は、算出した距離と、前記移動位置に基づき、前記制御情報を送信するときの前記移動体の位置を算出し、算出した位置に応じた前記第1指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置及び前記第2指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置に基づき、前記アンテナパターンを決定する
請求項8ないし13いずれか一項に記載の地上装置。 - 前記位置情報は、前記移動体の移動速度を含む
請求項14ないし15のいずれか一項に記載の地上装置。 - 移動体に設けられた電子装置によって実行される無線通信方法であって、
前記移動体の移動位置を取得し、
前記移動体の移動位置を取得し、前記移動位置と前記移動体において第1指向性可変アンテナが設けられた第1位置とに基づき、通信対象となる地上装置に対する前記第1指向性可変アンテナの位置を決定し、前記移動位置と前記移動体において第2指向性可変アンテナが設けられた第2位置とに基づき前記地上装置に対する前記第2指向性可変アンテナの位置を決定し、前記第2位置は前記第1位置と異なり、
前記地上装置の設置位置と、前記地上装置に対する前記第1指向性可変アンテナの位置とに基づいて、前記第1指向性可変アンテナの第1アンテナパターンを決定し、
前記地上装置の設置位置と、前記地上装置に対する前記第2指向性可変アンテナの位置とに基づいて、前記第2指向性可変アンテナの第2アンテナパターンを決定し、
前記第1指向性可変アンテナの前記第1アンテナパターンと、前記第2指向性可変アンテナの前記第2アンテナパターンとを少なくとも部分的に同時に用いて、前記移動位置を含む位置情報を送信する、又は前記地上装置から前記移動体を制御する制御情報を受信する
無線通信方法。 - 車両に設けられる車上装置により実行される無線通信方法であって、
前記車両の走行位置を取得し、
前記走行位置と、前記車両において第1指向性可変アンテナが設けられた第1位置とに基づいて、通信対象となる地上装置に対する前記第1指向性可変アンテナの位置を決定し、
前記走行位置と、前記車両において第2指向性可変アンテナが設けられた第2位置とに基づいて、前記地上装置に対する前記第1指向性可変アンテナの位置を決定し、、前記第2位置は前記第1位置と異なり、
前記地上装置の設置位置と、前記地上装置に対する前記第1指向性可変アンテナの位置とに基づいて、前記第1指向性可変アンテナの第1アンテナパターンを決定し、
前記地上装置の設置位置と、前記地上装置に対する前記第2指向性可変アンテナの位置とに基づいて、前記第2指向性可変アンテナの第2アンテナパターンを決定する、制御部と、
前記第1指向性可変アンテナの前記第1アンテナパターンと、前記第2指向性可変アンテナの前記第2アンテナパターンとを少なくとも部分的に同時に用いて、前記走行位置を含む車両情報を送信、又は前記地上装置から前記車両を制御する制御情報を受信し、前記車両は、複数の車両を含む列車であり、
前記第1指向性可変アンテナ及び前記第2指向性可変アンテナは、前記列車の異なる車両に設置されている
無線通信方法。 - 移動体に設けられた電子装置と無線通信可能な地上装置によって実行される無線通信方法であって、
少なくとも1つの指向性可変アンテナを介して、前記電子装置から、前記移動体の移動位置に応じて定まるものであって、前記移動体における第1位置に設けられた第1指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置と、前記移動体における第2位置に設けられた第2指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置とを含む位置情報を受信し、前記第2位置は前記第1位置と異なり、
前記第1指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置及び前記第2指向性可変アンテナの前記地上装置に対する位置と、前記地上装置の設置位置とに基づいて、前記指向性可変アンテナのアンテナパターンを決定し、
決定された前記指向性可変アンテナの前記アンテナパターンを用いて、前記電子装置から前記位置情報を受信、又は前記電子装置に前記移動体を制御する制御情報を送信する、
無線通信方法。
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