特開 2023-47270 無線車上局システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023047270

(43)【公開日】2023-04-05

(54)【発明の名称】無線車上局システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 36/16 20090101AFI20230329BHJP

   H04W 4/42 20180101ALI20230329BHJP

   H04W 4/00 20180101ALI20230329BHJP

   H04W 24/08 20090101ALI20230329BHJP

   H04W 84/08 20090101ALI20230329BHJP

【ＦＩ】

H04W36/16

H04W4/42

H04W4/00 110

H04W24/08

H04W84/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022053445

(22)【出願日】2022-03-29

(31)【優先権主張番号】P 2021155158

(32)【優先日】2021-09-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000001122

【氏名又は名称】株式会社日立国際電気

(74)【代理人】

【識別番号】110001678

【氏名又は名称】藤央弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】成田 真也

(72)【発明者】

【氏名】桑原 和人

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA33

5K067DD34

5K067EE24

5K067HH22

5K067JJ12

5K067JJ31

(57)【要約】

【課題】アナログ無線システムとデジタル無線システムを運用状態に追従して切替可能な、アナログ・デジタル併用機能を装備した列車無線車上局を提供する。
【解決手段】無線地上局システムと通信する無線車上局システムであって、アナログ波によって前記無線地上局システムと通信するアナログ車上局と、デジタル波によって前記無線地上局システムと通信するデジタル車上局と、前記アナログ車上局及び前記デジタル車上局の一方をインターフェイス装置と接続するインターフェイス切替装置とを備え、前記デジタル車上局は、起動時にデジタル波の通信状態及び運用状態を監視し、前記監視の結果に基づいて、アナログ波又はデジタル波に自動的に追従するように切り替え信号を前記インターフェイス切替装置に出力する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線地上局システムと通信する無線車上局システムであって、
アナログ波によって前記無線地上局システムと通信するアナログ車上局と、
デジタル波によって前記無線地上局システムと通信するデジタル車上局と、
前記アナログ車上局及び前記デジタル車上局の一方をインターフェイス装置と接続するインターフェイス切替装置とを備え、
前記デジタル車上局は、
起動時にデジタル波の通信状態及び運用状態を監視し、
前記監視の結果に基づいて、アナログ波又はデジタル波に自動的に追従するように切り替え信号を前記インターフェイス切替装置に出力することを特徴とする無線車上局システム。

【請求項2】

請求項１に記載の無線車上局システムであって、
前記デジタル車上局は、操作部を有し、
前記デジタル車上局は、前記操作部の操作に基づいて、前記デジタル車上局と接続する信号又は前記アナログ車上局と接続する信号を前記インターフェイス装置に出力することを特徴とする無線車上局システム。

【請求項3】

請求項１に記載の無線車上局システムであって、
前記デジタル車上局は、
前記デジタル波の通信状態及び運用状態を判定し、
前記判定の結果がデジタル波運用中である場合、前記デジタル車上局と接続する信号を前記インターフェイス装置に出力することを特徴とする無線車上局システム。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一つに記載の無線車上局システムであって、
前記デジタル車上局は、前記デジタル波の通信状態及び運用状態のみによって、前記デジタル波が運用中であるかを判定することを特徴とする無線車上局システム。

【請求項5】

請求項１から３のいずれか一つに記載の無線車上局システムであって、
前記デジタル車上局は、前記通信状態が同期確立であり、かつ前記運用状態が試験中でない場合、前記デジタル波が運用中であると判定することを特徴とする無線車上局システム。

【請求項6】

請求項５に記載の無線車上局システムであって、
前記デジタル車上局は、
起動後の第１の所定時間、前記通信状態を繰り返し判定し、
前記通信状態が同期確立である場合、第２の所定時間、前記運用状態を繰り返し判定し、
前記第２の所定時間連続して前記運用状態が試験中でない場合、前記デジタル波運用中であると判定することを特徴とする無線車上局システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線車上局システムに関し、特に、アナログ無線システムとデジタル無線システムとが併用される環境において、アナログ無線システムとデジタル無線システムとを選択的に切り替える方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、アナログ無線システムからデジタル無線システムへの切り替えにおいて、地上側でアナログ無線システムとデジタル無線システムを併用で運用し、車上側ではアナログ車上局を取り外し、デジタル車上局を取り付けて更新する方法が多かった。

【0003】

しかしながら、アナログ無線システムとデジタル無線システムを併用せずに、あるタイミングで全面的に切り替える場合、車上局側で、車両回路及び車載設備とのインターフェイス装置で、アナログ車上局又はデジタル車上局のいずれかに切り替えて接続する必要があるためアナログ・デジタル車上局を搭載し、切替機能を有する必要がある。

【0004】

本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献１（特開２００７－８２０７５号公報）には、予め設定された軌道に沿って移動する移動局装置と、軌道に沿って設けられる複数の基地局装置と、複数の基地局装置を管理する制御局装置を備え、移動局装置と基地局装置とが無線により通信し、移動局装置が軌道に沿って移動するに従って複数の基地局装置のそれぞれへハンドオフする構成において、移動局装置は自装置の進行方向を特定する情報を基地局装置を介して制御局装置へ送信し、制御局装置は、移動局装置から送信される情報を基地局装置を介して受信し、受信された情報に基づいて移動局装置のハンドオフ先となる基地局装置を予測し、予測結果に基づいてハンドオフを制御する無線通信システムが記載されている（要約参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７－８２０７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

アナログ無線システムとデジタル無線システムを併用せずに、あるタイミングで全面的に切り替える場合、システム移行準備期間において、アナログ無線システムで運用中に地上側のデジタル無線システムで試験電波を送信することがある。無線システムの基地局装置は電波を常時送信しており、運用中の車上局システムは、アナログ波はアナログ車上局にて受信し、デジタル波はデジタル車上局にて受信する。しかし、アナログ車上局とデジタル車上局間にて相互に受信状態を共有していない。そのため、アナログ電波の有無ではデジタル無線システムの運用状況の正確な把握が困難である。したがって、運用中のシステムへの車両回路及びインターフェイス装置の自動的かつ正確な切り替えが困難である。

【0007】

基本的にはデジタル無線システムの試験電波は正しく設定し送信するが、試験電波の設定を間違えた場合、または、デジタル波を送信できない場合はアナログ車上局とデジタル車上局を選択することができない。

【0008】

本発明は、デジタル車上局の無線にてアナログ無線システムとデジタル無線システムを選択して切り替え可能、かつデジタル車上局操作器を基にデジタル無線システムを固定またはアナログ無線システムとデジタル無線システムを切り替え可能な列車無線車上局の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、無線地上局システムと通信する無線車上局システムであって、アナログ波によって前記無線地上局システムと通信するアナログ車上局と、デジタル波によって前記無線地上局システムと通信するデジタル車上局と、前記アナログ車上局及び前記デジタル車上局の一方をインターフェイス装置と接続するインターフェイス切替装置とを備え、前記デジタル車上局は、起動時に通信状態及び運用状態を監視し、前記監視結果に基づいて、アナログ波又はデジタル波に自動的に追従するように切り替え信号を前記インターフェイス切替装置に出力することを特徴とする。

【0010】

また、本発明の一例の無線通信システムでは、前記デジタル車上局は、操作部を有し、前記デジタル車上局は、前記操作部の操作に基づいて、前記デジタル車上局と接続する信号又は前記アナログ車上局と接続する信号を前記インターフェイス装置に出力することを特徴とする。

【0011】

また、本発明の一例の無線通信システムでは、前記デジタル車上局は、前記デジタル波の通信状態及び運用状態を判定し、前記判定の結果がデジタル波運用中である場合、前記デジタル車上局と接続する信号を前記インターフェイス装置に出力することを特徴とする。

【0012】

また、本発明の一例の無線通信システムでは、前記デジタル車上局は、前記デジタル波の通信状態及び運用状態のみによって、前記デジタル波運用中であるかを判定することを特徴とする。

【0013】

また、本発明の一例の無線通信システムでは、前記デジタル車上局は、前記通信状態が同期確立であり、かつ前記運用状態が試験中でない場合、前記デジタル波運用中であると判定することを特徴とする。

【0014】

また、本発明の一例の無線通信システムでは、前記デジタル車上局は、起動後の第１の所定時間、前記通信状態を繰り返し判定し、前記通信状態が同期確立である場合、第２の所定時間、前記運用状態を繰り返し判定し、前記第２の所定時間連続して前記運用状態が試験中でない場合、前記デジタル波運用中であると判定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明の一態様によれば、スムーズにシステム切替を実施できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例１の列車無線車上局システムの構成図である。

【図2】本発明の実施例１の列車無線車上局システムの構成図である。

【図3A】本発明の実施例１のデジタル車上局の制御部が起動時に実行するアナログ・デジタル切替判定処理のフローチャートである。

【図3B】本発明の実施例１のデジタル車上局の制御部が起動時に実行するアナログ・デジタル切替判定処理のフローチャートである。

【図3C】本発明の実施例１の操作器のボタン操作に起因して制御部が実行するアナログ・デジタル切替処理のフローチャートである。

【図4】本発明の実施例１のデジタル車上局の操作器の構成図である。

【図5】本発明の実施例２の無線通信システムの構成図である。

【図6】本発明の実施例２の列車無線車上局システムの構成図である。

【図7】本発明の実施例２のデジタル車上局の制御部が実行するアナログ・デジタル切替判定処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１の無線通信システムを構成する列車無線車上局システムの構成図である。

【0018】

本実施例の列車無線車上局システム２０は、アナログ列車無線地上局システム１、及びデジタル列車無線地上局システム２に接続される。列車無線車上局システム２０は、アナログ車上局３、デジタル車上局４及びインターフェイス切替装置６を有する。アナログ車上局３はアナログ列車無線地上局システム１と通信し、デジタル車上局４は、デジタル列車無線地上局システム２と通信する。インターフェイス切替装置６は、車両回路５Ａをアナログ車上局３及びデジタル車上局４のいずれかと接続する。車両回路５Ａは、車両の走行を統合的に制御する装置や、列車無線車上局システム２０を介して司令所と音声通話が可能となる車載装置（非常通報装置、車内放送装置、マスコンキー）である。

【0019】

また、本実施例の列車無線車上局システム２０は、先頭号車（１号車）に設置されるアナログ車上局３、デジタル車上局４及びインターフェイス切替装置６と、末尾号車（８号車）に設置されるアナログ車上局３、デジタル車上局４及びインターフェイス切替装置６とを有する。１号車のインターフェイス切替装置６と８号車のインターフェイス切替装置６は、引き通し線を介して音声及び車上局の状態を通信している。また、１号車のデジタル車上局４と８号車のデジタル車上局４は、引き通し線を介して操作器の信号を通信している。

【0020】

このように、本実施例の無線通信システムでは、アナログ無線システムとデジタル無線システムとの移行中は、アナログ列車無線地上局システム１とデジタル列車無線地上局システム２が併設されており、列車無線車上局システム２０は、アナログ列車無線地上局システム１とデジタル列車無線地上局システム２の一方と送信する。

【0021】

図２は、実施例１の列車無線車上局システム２０の構成図である。

【0022】

列車無線車上局システム２０は、前述したように、アナログ車上局３、デジタル車上局４及びインターフェイス切替装置６を有する。デジタル車上局４は、制御部７、無線部８、操作器９及び共用器１１を有する。

【0023】

制御部７は、不揮発メモリ、既発メモリ、プロセッサ（ＣＰＵ）で構成している。制御部７の不揮発メモリには、線区毎のプログラムが格納されており、入力されるマスコンキーの情報に従って、いずれかのプログラムを選択的して揮発メモリに展開して起動する。ある線区のプログラムが起動するとアナログ・デジタル切替判定処理（図３Ｃ）を実行し、システムの運用状況に応じてアナログ列車無線地上局システム１又はデジタル列車無線地上局システム２のいずれかと通信する。また、図４に示すデジタル車上局４の操作器９の複数のボタンを操作した際に、アナログ／デジタル切替処理（図３Ｃ）を実行する。

【0024】

無線部８は、異なるチャネルで通信する複数の無線機、例えば、異なる周波数チャネルで通信する制御チャネル用デジタル無線機８１、通信チャネル用デジタル無線機８２及び直接防護用デジタル無線機８３を有する。制御チャネル用デジタル無線機８１は、デジタル列車無線地上局システム２との間で制御信号を送受信する。通信チャネル用デジタル無線機８２は、デジタル列車無線地上局システム２との間で音声通話信号を送受信する。直接防護用デジタル無線機８３は、列車防護用の信号を送受信する。

【0025】

操作器９は、チャネルを選択したり、防護発報や防護受報のために操作されるスイッチ、動作状態を示すランプや表示器、デジタル車上局４で通話するための送受話器を有する。操作器９は、アナログ車上局３と共通でもよい。

【0026】

図４は、実施例１のデジタル列車無線車上局の操作器の構成例を示す図である。

【0027】

操作器９は、ハンドセット９０１、防護発報ボタン９０２、非常発報ボタン９０３、回生ブレーキ復帰ボタン９０４、了解ボタン９０５、電源ランプ９０６、話中ランプ９０７、自車故障ランプ９０８，他車故障ランプ９０９、非常通報ランプ９１０、入庫ランプ９１１、応答ボタン９１２、割込ボタン９１３、自車／他車ボタン９１４、良好／失敗ボタン９１５、７セグメント表示器９１６、手動切替ボタン９１７、線区切替ボタン９１８、及び音量変更ボタン９１９を有する。

【0028】

ハンドセット９０１は、通話の際に使用する送話器及び受話器を有する。

【0029】

防護発報ボタン９０２は、デジタル車上局４から防護発報をデジタル列車無線地上局システム２に送信するために操作される。非常発報ボタン９０３は、デジタル車上局４から非常発報をデジタル列車無線地上局システム２に送信するために操作される。回生ブレーキ復帰ボタン９０４は、デジタル車上局４が受信した防護発報信号に基づいて作動した回生ブレーキの復帰のために操作される。了解ボタン９０５は、一斉通話や個別通話でのデジタル列車無線地上局システム２からの了解に対する確認のために操作される。

【0030】

電源ランプ９０６は、デジタル車上局４の電源オン状態に基づいて点灯する。話中ランプ９０７は、デジタル列車無線地上局システム２との通話中に点灯する。自車故障ランプ９０８は、当該操作器９が設けられた車両のデジタル車上局４の故障時に点灯する。他車故障ランプ９０９は、当該操作器９が設けられた車両と逆側の車両のデジタル車上局４の故障時に点灯する。非常通報ランプ９１０は、非常通報の通話中に点灯する。入庫ランプ９１１は、車庫に入庫するときに点灯する。

【0031】

応答ボタン９１２は、着信中に操作すると、当該着信に応答し、司令側の音声をスピーカから出力する。割込ボタン９１３は、他の車上局の通話に割り込んで通話するために操作される。自車／他車ボタン９１４は、冗長構成の現用デジタル車上局４を切り替えるために操作される。又は、自車／他車ボタン９１４は、現用のデジタル車上局４が当該操作器９が設けられた車両の車上局である場合は自車を点灯し、当該操作器９が設けられた車両と逆側の車両の車上局である場合は他車を点灯する。

【0032】

良好／失敗ボタン９１５は、車庫から出庫時に操作され、車上局としての健全性を確認する。健全性確認結果が良好であれば良好ランプを所定時間点灯後に消灯し、健全性確認結果が不良であれば失敗ランプを所定時間点灯後に消灯する。

【0033】

７セグメント表示器９１６は、二桁の数字を表示可能な表示デバイスであり、例えば線区切替操作時に線区を表す数字を表示する。

【0034】

手動切替ボタン９１７及び線区切替ボタン９１８は、線区を切り替える際に操作される。例えば、手動切替ボタン９１７を操作すると点灯し、手動切替ボタン９１７の点灯中に線区切替ボタン９１８を操作すると７セグメント表示器９１６の表示が切り替わり、点灯中の手動切替ボタン９１７を操作すると消灯し、７セグメント表示器９１６に表示された線区に切り替わる。

【0035】

音量変更ボタン９１９は、スピーカから出力される音量を小ボタン・中ボタン・大ボタンによって切り替える。なお、ロータリスイッチで音量を選択するものでもよい。

【0036】

共用器１１は、無線部８とアンテナ１２Ａの間に設けられ、異なる周波数の信号を混合及び分離して、必要な周波数の信号を各無線機８１～８３に配分し、他の周波数の信号を抑圧する。なお、アナログ車上局３はデジタル車上局４と異なるアンテナ１２Ｂに接続されるが、共用器１１を介して、共通のアンテナ１２Ａに接続されてもよい。

【0037】

図３Ａ、図３Ｂは、実施例１のデジタル車上局４の制御部７が実行するアナログ・デジタル切替判定処理のフローチャートである。

【0038】

まず、デジタル車上局４は、車両回路５Ａから線区情報を受け取る（Ｓ１０１）。例えば、車両回路５Ａに挿入されたマスコンキーの操作によって線区を判定し、インターフェイス切替装置６に線区情報を入力してもよい。また、操作器９に設けられた線区選択ボタンの操作によって線区情報が入力されてもよい。

【0039】

制御部７は、入力された線区情報に対応する線区プログラムを起動する（Ｓ１０２）。線区３プログラムにはアナログ・デジタル切替機能が実装されている。線区３プログラムが起動した場合にはステップＳ１０３以後のアナログ・デジタル切替処理が実行され、線区１～２プログラムが起動した場合にはステップＳ１０３以後のアナログ・デジタル切替処理を実行せず、プログラムで指定された周波数において無線部８が起動し、デジタル列車無線地上局システム２と通信が可能となる。

【0040】

その後、制御部７は、デジタル固定かを判定し（Ｓ１０３）、デジタル固定であれば、デジタル指定信号をインターフェイス切替装置６へ送信する（Ｓ１０４）。制御部７は、デジタル固定でなければ、アナログ固定かを判定する（Ｓ１０５）。制御部７は、アナログ固定であれば、アナログ指定信号をインターフェイス切替装置６へ送信する（Ｓ１０６）。

【0041】

例えば、デジタル指定信号をインターフェイス切替装置６へ送信（Ｓ１０４）する前に、デジタル固定状態を車上局７が不揮発メモリに保持した場合、又は、操作器９にて図３Ｃに示す操作を行いデジタルを選択した場合に、デジタル固定と判定される（Ｓ１０３でＹＥＳ）。

【0042】

また、操作器９にて図３Ｃに示す操作を行いアナログを選択した場合に、アナログ固定と判定される（Ｓ１０４でＹＥＳ）。

【0043】

制御部７は、デジタル固定でもアナログ固定でもなければ、デジタル試験継続数及びアナログ試験継続数を０に設定する（Ｓ１０７）。そして、制御部７は、デジタルが受信できない場合にアナログ運用にするためのアナログ運用判定タイマを起動する（Ｓ１０８）。そして、制御部７は、アナログ運用判定タイマが満了しているかを判定し、アナログ運用判定タイマが満了している場合は、アナログ運用に悪影響を及ぼさないよう、デジタル無線機の送受信を停止する（Ｓ１１０）。さらに、アナログ指定信号をインターフェイス切替装置６へ送信する（Ｓ１０６）。

【0044】

アナログ運用判定タイマが満了していなければ、同期中か判定する（Ｓ１１２）。同期なしの場合は、アナログ試験継続数及びデジタル試験継続数を０に設定する（Ｓ１２７）。同期中かの判定にて、同期ありの場合は、デジタル波が試験中か判定する（Ｓ１１３）。

【0045】

制御部７は、デジタル波が試験中の場合、デジタル試験継続数を０に設定し、アナログ試験継続数に１を加算する（Ｓ１１４）。その後、アナログ試験継続数が所定閾値を超えたか判定する（Ｓ１１５）。アナログ試験継続数が所定閾値を超えた場合はデジタル無線機の送受信を停止し（Ｓ１１０）、アナログ指定信号をインターフェイス切替装置６へ送信する（Ｓ１２６）。アナログ試験継続数が所定閾値を超えていない場合はアナログ運用判定タイマ満了の判定（Ｓ１０９）に戻る。

【0046】

制御部７は、デジタル波が非試験中の場合、デジタル試験継続数に１を加算し、アナログ試験継続数を０に設定し（Ｓ１１６）、デジタル試験継続数が所定閾値を超えたか判定する（Ｓ１１７）。デジタル試験継続数が所定閾値を超えた場合はデジタル指定信号をインターフェイス切替装置６へ送信する（Ｓ１２４）。デジタル試験継続数が所定閾値を超えない場合はアナログ運用判定タイマ満了の判定（Ｓ１０９）に戻る。

【0047】

なお、アナログ・デジタル切替判定処理は、プログラム起動時のみではなく、デジタル列車無線地上局システム２の通信状態及び運用状態を繰り返し判定し、アナログ列車無線地上局システム１からデジタル列車無線地上局システム２への切替後にも、デジタル列車無線地上局システム２からアナログ列車無線地上局システム１へ再度切替可能としてもよい。例えば、アナログ列車無線地上局システム１からデジタル列車無線地上局システム２への切替後、列車無線車上局システム２０で切り戻し操作を行うことなく、デジタル列車無線地上局システム２のトラブルによってアナログ列車無線地上局システム１に切り戻しが可能となり、アナログ無線システムとデジタル無線システムを併用運用できる。

【0048】

このように、列車無線車上局システム２０は、デジタル列車無線の通信状態と運用状態を判定して、インターフェイス切替装置６の動作を切り替えて、デジタル列車無線地上局システム２を優先しつつ、アナログ列車無線地上局システム１及びデジタル列車無線地上局システム２のいずれにも接続できるようにしている。

【0049】

さらに、本実施例のデジタル車上局４は、操作器９の複数のボタンを組み合わせた操作によって、アナログ波やデジタル波とは関係なく、デジタル指定信号をインターフェイス切替装置６へ送信できるように構成されている。

【0050】

図３Ｃは、実施例１の操作器９のボタン操作に起因して制御部７が実行するアナログ・デジタル切替処理のフローチャートである。

【0051】

まず、制御部７は、複数ボタン押下継続数を０に設定する（Ｓ２０１）。そして、制御部７は、ボタン操作判定タイマを起動し（Ｓ２０２）、ボタン操作判定タイマの満了（Ｓ２０３）のタイミングで、複数のボタンが操作中であるかを判定する（Ｓ２０４）。複数のボタンが操作中でない場合、Ｓ２０２へ戻り、ボタン操作判定タイマを起動して、ボタン操作を判定する。一方、複数のボタンが操作中である場合、複数ボタン操作継続数を１増加する（Ｓ２０５）。

【0052】

そして、制御部７は、複数ボタン操作継続数が所定の閾値を超えたかを判定する（Ｓ２０６）。その結果、複数ボタン操作継続数が所定の閾値を超えない場合は、Ｓ２０２に戻り、ボタン操作判定タイマを起動して、ボタン操作を判定する。一方、複数ボタン操作継続数が規定値を超える場合、複数のボタンの操作が所定時間継続しているので、複数ボタン操作継続数を０に設定し（Ｓ２０７）、デジタル選択状態を操作器９の７セグメント表示器９１６に表示し（Ｓ２０８）、デジタル固定を不揮発メモリに保持する（Ｓ２０９）。そして、デジタル指定信号をインターフェイス切替装置６へ送信する（Ｓ２１０）。

【0053】

このように、任意の複数のボタンの操作が所定時間継続すると、アナログ車上局３による通信からデジタル車上局４による通信に切り替えるので、係員の手動によって、アナログ通信からデジタル通信に切り替えできる。なお、デジタル通信への切り替えのために操作されるボタンを特定のボタンに限定してもよい。さらに、アナログ通信からデジタル通信への切り替えと、デジタル通信からアナログ通信への切り替えを選択可能としてもよい。さらに、操作器９の操作によってアナログ通信が不可能なデジタル通信固定に切替可能としてもよい。

【0054】

以上に説明したように、本発明の実施例１によると、デジタル波及びデジタル波の試験電話の状態により、自動的にデジタル波とアナログ波を選択できる。また、アナログ列車無線地上局システム１とデジタル列車無線地上局システム２を併用せずに、あるタイミングで全面的に切り替える場合でも、線区プログラムにアナログ・デジタル切替判定処理を実装するので、アナログ列車無線地上局システム１からデジタル列車無線地上局システム２への移行準備期間において、自動的にインターフェイス切替装置６を運用中のアナログ車上局３又はデジタル車上局４に切替可能となり、システム切替をスムーズに実施できる。さらに、車上局の操作器によってアナログ波とデジタル波を予備的に切り替えできる。

【0055】

＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２を説明する。図５は、実施例２の無線通信システムの構成図である。

【0056】

本実施例の無線通信システムは、アナログ列車無線地上局システム１、デジタル列車無線地上局システム２、及び列車無線車上局システム２０を有する。列車無線車上局システム２０は、アナログ車上局３、デジタル車上局４及びインターフェイス切替装置６を有する。アナログ車上局３はアナログ列車無線地上局システム１と通信し、デジタル車上局４は、デジタル列車無線地上局システム２と通信する。インターフェイス切替装置６は、車両回路・インターフェイス装置５Ｂをアナログ車上局３及びデジタル車上局４のいずれかと接続する。車両回路・インターフェイス装置５Ｂは、車両の走行を統合的に制御する電子回路や、列車無線車上局システム２０を介して司令所と音声通話が可能となる車載装置（非常通報装置、車内放送装置など）である。

【0057】

このように、本実施例の無線通信システムでは、アナログ列車無線地上局システム１とデジタル列車無線地上局システム２が併設されており、列車無線車上局システム２０は、アナログ列車無線地上局システム１とデジタル列車無線地上局システム２のいずれとも通信可能となっている。例えば、アナログ無線システムとデジタル無線システムとの間の移行中や、一つの線区内でアナログ無線システムとデジタル無線システムが併設される場合がある。また、アナログ無線システムとデジタル無線システムとの移行中は、アナログ列車無線地上局システム１及びデジタル列車無線地上局システム２が同時に送信しており、車両回路・インターフェイス装置５Ｂをアナログ車上局３又はデジタル車上局４のいずれかに接続する必要がある。

【0058】

図６は、実施例２の列車無線車上局システム２０の構成図である。

【0059】

列車無線車上局システム２０は、前述したように、アナログ車上局３、デジタル車上局４及びインターフェイス切替装置６を有する。デジタル車上局４は、制御部７、無線部８、操作器９及び共用器１１を有する。

【0060】

制御部７は、メモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ）で構成される。制御部７には、線区毎のプログラムが搭載されており、入力されたマスコンキーの情報に従って、いずれかのプログラムが選択的に起動される。線区４プログラムにはアナログ・デジタル切替機能が実装されており、線区４プログラムが起動するとアナログ・デジタル切替判定処理（図７）が実行され、システムの運用状況に応じてアナログ列車無線地上局システム１又はデジタル列車無線地上局システム２のいずれかと通信する。

【0061】

無線部８は、異なるチャネルで通信する複数の無線機、例えば、異なる周波数チャネルで通信する制御チャネル用デジタル無線機８１、通信チャネル用デジタル無線機８２及び直接防護用デジタル無線機８３を有する。制御チャネル用デジタル無線機８１は、デジタル列車無線地上局システム２との間で制御信号を送受信する。通信チャネル用デジタル無線機８２は、デジタル列車無線地上局システム２との間で音声通話信号を送受信する。直接防護用デジタル無線機８３は、列車防護用の信号を送受信する。

【0062】

操作器９は、チャネルを選択したり、防護発報や防護受報のために操作されるスイッチ、動作状態を示すランプや表示器、デジタル車上局４で通話するための送受話器を有する。操作器９は、アナログ車上局３と共通でもよい。

【0063】

共用器１１は、無線部８とアンテナ１２Ａの間に設けられ、異なる周波数の信号を混合及び分離して、必要な周波数の信号を各無線機８１～８３に配分し、他の周波数の信号を抑圧する。なお、アナログ車上局３はデジタル車上局４と異なるアンテナ１２Ｂに接続されるが、共用器１１を介して、共通のアンテナ１２Ａに接続されてもよい。

【0064】

図７は、実施例２のデジタル車上局４の制御部７が実行するアナログ・デジタル切替判定処理のフローチャートである。

【0065】

まず、デジタル車上局４は、車両回路・インターフェイス装置５Ｂから線区情報を受け取る（Ｓ１０１）。例えば、車両回路・インターフェイス装置５Ｂがマスターコントローラに挿入されたマスコンキーの操作によって線区を判定し、インターフェイス切替装置６に線区情報を入力してもよい。また、操作器９に設けられた線区選択ボタンの操作によって線区情報が入力されてもよい。

【0066】

制御部７は、入力された線区情報に対応する線区プログラムを起動する（Ｓ１０２）。前述したように、線区４プログラムにはアナログ・デジタル切替機能が実装されている。線区４プログラムが起動した場合にはステップＳ１０３以後のアナログ・デジタル切替処理が実行され、線区１～３プログラムが起動した場合にはステップＳ１０３以後のアナログ・デジタル切替処理を実行せず、プログラムで指定された周波数において無線部８が起動し、デジタル列車無線地上局システム２と通信が可能となる。

【0067】

その後、制御部７は、デジタル車上局４とデジタル列車無線地上局システム２との通信状態を判定するデジタル同期判定監視処理を起動する（Ｓ１０３）。デジタル同期判定監視処理では、デジタル同期判定タイマを起動し（Ｓ１０４）、デジタル同期判定タイマ満了まで、デジタル波の通信状態（例えば、同期が確立しているか）を繰り返し判定する（Ｓ１０５）。

【0068】

そして、デジタル車上局４とデジタル列車無線地上局システム２との同期が確立していなければ、ステップＳ１１０に進み、デジタル同期判定タイマが満了するまで、ステップＳ１０５からステップＳ１０９の処理を繰り返し実行する。なお、デジタル同期判定タイマで所定時間判定するのではなく、予め定められた回数判定してもよい。

【0069】

一方、デジタル車上局４とデジタル列車無線地上局システム２との同期が確立していれば、デジタル列車無線地上局システム２の運用状態を判定するデジタル運用判定定周期監視処理を起動する（Ｓ１０６）。デジタル運用判定定周期監視処理では、デジタル運用判定タイマを起動し（Ｓ１０７）、デジタル運用判定タイマ満了まで、デジタル列車無線地上局システム２が試験中信号を送信しているかを繰り返し判定する（Ｓ１０８）。なお、デジタル運用判定タイマで所定時間判定するのではなく、予め定められた回数判定してもよい。デジタル運用判定タイマの期間中においてデジタル列車無線地上局システム２から送信された試験中信号を受信すれば、デジタル列車無線地上局システム２は運用中でないと判定し、デジタル運用判定タイマの満了及びデジタル同期判定タイマの満了を待って（Ｓ１０９、Ｓ１１０）、デジタル無線通信不可の判定結果を出力し（Ｓ１１１）、アナログ指定信号をインターフェイス切替装置６へ送信する（Ｓ１１２）。インターフェイス切替装置６は、アナログ車上局３と車両回路・インターフェイス装置５Ｂを接続して、アナログ無線通信を運用する。

【0070】

一方、デジタル列車無線地上局システム２との同期が確立しているが、デジタル運用判定タイマの全期間中においてデジタル列車無線地上局システム２から送信された試験中信号を受信しなければ、デジタル列車無線地上局システム２は運用中であると判定し、デジタル運用判定タイマの満了及びデジタル同期判定タイマの満了を待って（Ｓ１１３、Ｓ１１４）、デジタル無線通信可能の判定結果を出力し（Ｓ１１５）、デジタル指定信号をインターフェイス切替装置６へ送信する（Ｓ１１６）。インターフェイス切替装置６は、デジタル車上局４と車両回路・インターフェイス装置５Ｂを接続して、デジタル無線通信を運用する。

【0071】

なお、アナログ・デジタル切替判定処理は、プログラム起動時のみではなく、デジタル列車無線地上局システム２の通信状態及び運用状態を繰り返し判定し、アナログ列車無線地上局システム１からデジタル列車無線地上局システム２への切替後にも、デジタル列車無線地上局システム２からアナログ列車無線地上局システム１へ再度切替可能としてもよい。例えば、アナログ列車無線地上局システム１からデジタル列車無線地上局システム２への切替後、列車無線車上局システム２０で切り戻し操作を行うことなく、デジタル列車無線地上局システム２のトラブルによってアナログ列車無線地上局システム１に切り戻しが可能となり、アナログ無線システムとデジタル無線システムを併用運用できる。

【0072】

このように、列車無線車上局システム２０は、デジタル列車無線の通信状態と運用状態を判定して、インターフェイス切替装置６の動作を切り替えて、デジタル列車無線地上局システム２を優先しつつ、アナログ列車無線地上局システム１及びデジタル列車無線地上局システム２のいずれにも接続できるようにしている。

【0073】

以上に説明したように、本発明の実施例２によると、アナログ列車無線地上局システム１とデジタル列車無線地上局システム２を併用せずに、あるタイミングで全面的に切り替える場合でも、線区プログラムにアナログ・デジタル切替判定処理を実装するので、アナログ列車無線地上局システム１からデジタル列車無線地上局システム２への移行準備期間において、自動的にインターフェイス切替装置６を運用中のアナログ車上局３又はデジタル車上局４に切替可能となり、システム切替をスムーズに実施できる。

【0074】

以上、本発明についてアナログ列車無線システムとデジタル列車無線システムが併用される環境において、デジタル車上局４がアナログ列車無線システムとデジタル列車無線システムを選択的に切り替える方法を説明した。本発明は、アナログ無線システムからデジタル無線システムを所定のタイミングで一斉に切り替える場合に好適であるが、単に、アナログ無線システムとデジタル無線システムが併用される場合や、列車無線システムではない他の無線システムにも適用可能である。

【0075】

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。

【0076】

また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウエアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウエアで実現してもよい。

【0077】

各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。

【0078】

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

【符号の説明】

【0079】

１ アナログ列車無線地上局システム
２ デジタル列車無線地上局システム
３ アナログ車上局
４ デジタル車上局
５Ａ 車両回路
５Ｂ 車両回路・インターフェイス装置
６ インターフェイス切替装置
７ 制御部
８ 無線部
９ 操作器
１１ 共用器
１２Ａ、１２Ｂ アンテナ
２０ 列車無線車上局システム

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】