特許 7531180 移動体無線通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-01

(45)【発行日】2024-08-09

(54)【発明の名称】移動体無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 48/16 20090101AFI20240802BHJP

   H04W 4/42 20180101ALI20240802BHJP

   H04W 4/44 20180101ALI20240802BHJP

   H04W 84/00 20090101ALI20240802BHJP

   B61L 3/12 20060101ALI20240802BHJP

【ＦＩ】

H04W48/16 134

H04W4/42

H04W4/44

H04W84/00 110

B61L3/12 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020173332

(22)【出願日】2020-10-14

(65)【公開番号】P2022064609

(43)【公開日】2022-04-26

【審査請求日】2023-09-19

(73)【特許権者】

【識別番号】301022471

【氏名又は名称】国立研究開発法人情報通信研究機構

(73)【特許権者】

【識別番号】000221616

【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(72)【発明者】

【氏名】児島 史秀

(72)【発明者】

【氏名】松村 武

(72)【発明者】

【氏名】伊深 和雄

(72)【発明者】

【氏名】川崎 耀

(72)【発明者】

【氏名】柴原 大樹

(72)【発明者】

【氏名】阿部 文俊

【審査官】望月 章俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２３５８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１１９１９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－２８０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－７６７５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｗ４／００－Ｈ０４Ｗ９９／００

Ｈ０４Ｂ７／２４－Ｈ０４Ｂ７／２６

Ｂ６１Ｌ３／１２

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行中の移動体が外部の地上無線局との間で無線通信する移動体無線通信システムにおいて、
上記移動体は、
上記地上無線局との間で伝送情報を無線通信するためのアンテナと、
走行方向に向けてｎ（ｎは２以上の整数）箇所に位置し、上記アンテナに対して上記伝送情報をそれぞれ送受信する端末装置と、
現在の走行位置を取得する走行位置取得手段と、
上記走行位置取得手段により取得された現在の走行位置と、上記地上無線局の位置とに基づいて、上記アンテナに対して上記伝送情報を同時に送受信するｍ（＜ｎ）個の端末装置を選択する選択手段とを備えること
を特徴とする移動体無線通信システム。

【請求項2】

上記選択手段は、上記走行位置取得手段により取得された現在の走行位置に応じた上記各端末装置の位置を複数回に亘り取得し、取得した各端末装置の位置（ｘ_１、ｘ_２、・・・、ｘ_ｎ）から下記式（１）又は（２）に基づいて算出位置Ｓを求め、求めた算出位置Ｓと、上記地上無線局の位置とに基づいて、上記アンテナに対して上記伝送情報を同時に送受信するｍ（＜ｎ）個の端末装置を選択すること
Ｓ＝ａ_１×ｘ_１＋ａ_２×ｘ_２＋・・・＋ａ_ｎｘ_ｎ （１）
Ｓ＝ａ_１×ｘ_１×ａ_２×ｘ_２×・・・×ａ_ｎｘ_ｎ （２）
（ａ_１～ａ_ｎは、予め決定された係数、ｎは端末装置の位置の取得回数）
を特徴とする請求項１記載の移動体無線通信システム。

【請求項3】

上記選択手段は、上記走行位置取得手段により取得された現在の走行位置に応じた上記各端末装置の位置に基づいて、上記アンテナに対して上記伝送情報を同時に送受信するｍ個の端末装置を選択すること
を特徴とする請求項１又は２記載の移動体無線通信システム。

【請求項4】

上記移動体内を移動可能な上記端末装置の位置を検出する端末位置検出手段を更に備え、
上記選択手段は、上記端末位置検出手段により検出された上記端末装置の位置に基づいて上記端末装置を選択すること
を特徴とする請求項３記載の移動体無線通信システム。

【請求項5】

上記選択手段は、予め取得した一又は２以上の端末装置の位置と上記地上無線局の位置との相対位置関係を参照し、上記走行位置取得手段により取得された現在の走行位置に応じた一又は２以上の端末装置の位置が、上記地上無線局の位置との間で上記相対位置関係をほぼ満たす場合に、当該一又は２以上の端末装置を選択すること
を特徴とする請求項１～４のうち何れか１項に記載の移動体無線通信システム。

【請求項6】

走行しながら外部の地上無線局との間で無線通信する移動体において、
上記地上無線局との間で伝送情報を無線通信するためのアンテナと、
走行方向に向けてｎ（ｎは２以上の整数）箇所に位置し、上記アンテナに対して上記伝送情報をそれぞれ送受信する端末装置と、
現在の走行位置を取得する走行位置取得手段と、
上記走行位置取得手段により取得された現在の走行位置と、上記地上無線局の位置とに基づいて、上記アンテナに対して上記伝送情報を同時に送受信するｍ（＜ｎ）個の端末装置を選択する選択手段とを備えること
を特徴とする移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行中の移動体が外部の地上無線局との間で無線通信する移動体無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、電車や車両等の移動体が外部の地上無線局との間で無線通信を行う移動体無線通信システムが提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。

【0003】

この移動体無線通信システムは、例えば移動体が電車である場合において、電車が走行する線路に沿って予め地上無線局を点在させておく。そして、線路上を走行する電車に対して、地上無線局から伝送情報を無線通信により配信し、或いは走行する電車から発信される伝送情報を無線通信により地上無線局により送信する。これにより、電車を運転する運転士や電車内を掌握する車掌に地上無線局からの伝送情報を介して必要な情報を送ることができ、また電車内において発生した様々な事象や出来事に関する情報をこの伝送情報を介して地上無線局へ送信することが可能となる。

【0004】

特に地上無線局と電車間の無線通信はミリ波帯域を利用する場合が多い。ミリ波帯域は、直進性が強いため、サービスエリアが直線状に長い鉄道に適しており、利用できる周波数幅が広く、しかも大量の情報を短時間で伝送できる特徴がある。このため、ミリ波帯域の無線通信を活用することにより、電車の制御や車両の状態監視を行う上で多くの情報を伝送する必要があり、しかも乗客への大量の通信リソース確保と充実した情報提供を実現することが可能となる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【文献】立石幸也、服部鉄範、川崎邦弘、“鉄道におけるミリ波通信”、信学技報、MWP2013-48,pp.7-12,Nov.2013

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、電車は、走行方向に向けて複数の車両が何両にも亘り連結されている。このため、上述した移動体無線通信システムを実現する場合、地上無線局と無線通信を行う上で、電車の先頭から最後尾に至るまで相対的な通信時間差が発生してしまう。この相対的な通信時間差が発生する場合、特に地上無線局からリアルタイム性の高い伝送情報を無線通信により送信する場合において不具合が生じてしまう。

【0007】

例えば、地上無線局から絶景ポイントが見える旨を伝送情報として含めて電車に配信することで電車内に設置されたディスプレイ端末に表示する等して乗客に知らせることができる。しかしながら、電車の先頭近くのディスプレイ端末と、最後尾付近のディスプレイ端末間で、地上無線局との間で相対的な位置の差が発生する場合、このようなリアルタイム性の高い情報を、全ての乗客に対して適切に配信することができなくなる。

【0008】

このため、特に電車のように走行方向に向けて長く連なる移動体において、当該走行方向に向けて複数の端末装置を設置し、その端末装置に対して地上無線局との間で伝送情報を送受信する場合において、上述した地上無線局との間で相対的な位置の差を考慮した伝送情報の配信形態を採用する必要があるが、従来においてこれを実現することができる技術は未だ提案されていないのが現状であった。

【0009】

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、特に電車のように走行方向に向けて長く連なる移動体において、当該走行方向に向けて複数の端末装置を設置し、その端末装置に対して地上無線局との間で伝送情報を送受信する場合において、各端末装置に対して上述した地上無線局との間での相対的な位置の差による問題をクリアすることが可能な移動体無線通信システムを提供することにあり、これにより、リアルタイム性の高い情報を、各端末装置を介して全ての乗客に対して適切な配信を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者らは、上述した課題を解決するために、走行中の移動体が外部の地上無線局との間で無線通信する上で、走行方向に向けてｎ（ｎは２以上の整数）箇所に端末装置を設置し、移動体の現在の走行位置と、地上無線局の位置とに基づいて、アンテナに対して伝送情報を同時に送受信するｍ（＜ｎ）個の端末装置を選択する移動体無線通信システムを発明した。

【0011】

第１発明に係る移動体無線通信システムは、走行中の移動体が外部の地上無線局との間で無線通信する移動体無線通信システムにおいて、上記移動体は、上記地上無線局との間で伝送情報を無線通信するためのアンテナと、走行方向に向けてｎ（ｎは２以上の整数）箇所に位置し、上記アンテナに対して上記伝送情報をそれぞれ送受信する端末装置と、現在の走行位置を取得する走行位置取得手段と、上記走行位置取得手段により取得された現在の走行位置と、上記地上無線局の位置とに基づいて、上記アンテナに対して上記伝送情報を同時に送受信するｍ（＜ｎ）個の端末装置を選択する選択手段とを備えることを特徴とする。

【0012】

第２発明に係る移動体無線通信システムは、第１発明において、上記選択手段は、上記走行位置取得手段により取得された現在の走行位置に応じた上記各端末装置の位置を複数回に亘り取得し、取得した各端末装置の位置（ｘ_１、ｘ_２、・・・、ｘ_ｎ）から下記式（１）又は（２）に基づいて算出位置Ｓを求め、求めた算出位置Ｓと、上記地上無線局の位置とに基づいて、上記アンテナに対して上記伝送情報を同時に送受信するｍ（＜ｎ）個の端末装置を選択すること
Ｓ＝ａ_１×ｘ_１＋ａ_２×ｘ_２＋・・・＋ａ_ｎｘ_ｎ （１）
Ｓ＝ａ_１×ｘ_１×ａ_２×ｘ_２×・・・×ａ_ｎｘ_ｎ （２）
（ａ_１～ａ_ｎは、予め決定された係数、ｎは端末装置の位置の取得回数）
を特徴とする。

【0013】

第３発明に係る移動体無線通信システムは、第１発明又は第２発明において、上記選択手段は、上記走行位置取得手段により取得された現在の走行位置に応じた上記各端末装置の位置に基づいて、上記アンテナに対して上記伝送情報を同時に送受信するｍ個の端末装置を選択することを特徴とする。

【0014】

第４発明に係る移動体無線通信システムは、第３発明において、上記移動体内を移動可能な上記端末装置の位置を検出する端末位置検出手段を更に備え、上記選択手段は、上記端末位置検出手段により検出された上記端末装置の位置に基づいて上記端末装置を選択することを特徴とする。

【0015】

第５発明に係る移動体無線通信システムは、第１発明～第４発明の何れかにおいて、上記選択手段は、予め取得した一又は２以上の端末装置の位置と上記地上無線局の位置との相対位置関係を参照し、上記走行位置取得手段により取得された現在の走行位置に応じた一又は２以上の端末装置の位置が、上記地上無線局の位置との間で上記相対位置関係をほぼ満たす場合に、当該一又は２以上の端末装置を選択することを特徴とする。

【0016】

第６発明に係る移動体は、走行しながら外部の地上無線局との間で無線通信する移動体において、上記地上無線局との間で伝送情報を無線通信するためのアンテナと、走行方向に向けてｎ（ｎは２以上の整数）箇所に位置し、上記アンテナに対して上記伝送情報をそれぞれ送受信する端末装置と、現在の走行位置を取得する走行位置取得手段と、上記走行位置取得手段により取得された現在の走行位置と、上記地上無線局の位置とに基づいて、上記アンテナに対して上記伝送情報を同時に送受信するｍ（＜ｎ）個の端末装置を選択する選択手段とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、地上無線局により近接する端末装置にのみ伝送情報を配信し、逆に近接しない端末装置には伝送情報を配信しない制御を行う。これにより、地上無線局により近接する端末装置のみにこのようなリアルタイム性の高い伝送情報を配信することができることから、地上無線局との間で相対的な位置の差による不具合を解消することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本発明を適用した移動体無線通信システムの全体概略図である。

【図2】図２は、移動体内部のブロック構成を示す図である。

【図3】図３は、本発明を適用した移動体無線通信システムの動作について説明するための図である。

【図4】図４は、本発明を適用した移動体無線通信システムの動作について説明するための他の図である。

【図5】図５は、伝送情報を同時に送受信する端末装置の数ｍに対する信号配信パターンの数をシミュレーションした結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を適用した移動体無線通信システムについて、図面を参照しながら詳細に説明をする。

【0020】

図１は、本発明を適用した移動体無線通信システム１の全体概略図である。移動体無線通信システム１は、走行方向Ａに向かって走行する移動体２と、移動体の走行方向Ａに沿って点在させてなる複数の地上無線局３と、各地上無線局３との間で有線又は無線により通信可能な中央制御局４とを備えている。

【0021】

移動体２は、以下の説明において線路５上を走行する電車を例に上げて説明をするが、これに限定されるものではなく、モノレール、乗用車やバス、トラック等の車両、二輪車、航空機等、あらゆる移動体が含まれる。移動体２は、走行方向Ａに向けて互いに異なるｎ箇所に位置する複数の端末装置６が内部に設定されている。

【0022】

地上無線局３は、移動体２が電車であると仮定した場合、その電車が走行する線路５の路肩等に配置されている固定基地局である。地上無線局３は、走行する移動体２に対して伝送情報を無線通信により送信する。また地上無線局３は、走行する移動体２から伝送情報を無線通信により受信する。地上無線局３は、移動体２との無線通信につき、ミリ波帯域を利用してもよい。この無線通信についてミリ波帯域を利用することにより、大量の情報を短時間で伝送することができ、電車の制御や車両の状態監視を行う上で多くの情報を伝送する必要ができ、移動体２に設置された端末装置６による大量の通信リソース確保と充実した情報提供を実現することが可能となる。この地上無線局３は、マイクロセルと呼ばれる小規模のサービスエリアを構成してもよく、それぞれから移動体２に対してサービスエリア特有のコンテンツを伝送情報として送信するようにしてもよい。

【0023】

中央制御局４は、地上無線局３から送信されてくる情報を受信してこれを蓄積するサーバである。地上無線局３では、多数の移動体２からの情報が送られ、当該情報が中央制御局４へ送られる。このため、中央制御局４は、各移動体２において取得された情報を一極に集中させることができる。中央制御局４は、このような情報を一極集中させることで、移動体２により取得された、各地域、各時間帯におけるより詳細な状況を示す情報を一つのデータベースに纏め上げることができ、様々な用途へ活用することが可能となる。

【0024】

また中央制御局４は、移動体２に対して配信すべきコンテンツや情報を地上無線局３へ送信する。これにより、地上無線局３は、中央制御局４から送信されてきた情報等を伝送情報化し、無線通信を介して移動体２へ配信することができる。特に各地における災害情報やリアルタイム性の高い情報等は、中央制御局４において一括して取得又は生成し、必要に応じてその情報等を地上無線局３の各拠点ごとにアレンジした方が配信の利便性を高くすることができる。

【0025】

次に、移動体２の詳細な構成について説明をする。図２は、移動体２内部のブロック構成を示している。

【0026】

移動体２は、アンテナ２０と、このアンテナ２０に対してそれぞれ情報の送受信が可能な端末装置６ａ～６ｃと、アンテナ２０に対して伝送情報を送受信する端末装置を選択する選択部２４と、選択部２４に接続された端末位置検出部２２及び走行位置取得部２３と、移動体２自体の運転を制御するための運転制御部２１とを備えている。

【0027】

端末装置６は、移動体２の内部において走行方向Ａに向けた互いに異なる位置において予め配設された電子機器であり、例えば、スマートフォン、タブレット型端末、ＰＣ、ディスプレイ端末等、乗客や乗員に情報を表示し、或いは命令を入力するためのユーザインタフェースが実装された機器で構成されているが、これに限定されるものではない。この端末装置６は、ユーザインタフェースが一切が設けられていない各種電子機器やデバイス、センサ等で構成されていてもよい。また端末装置６は、移動体２の内部に予め配設されているものに限定されることなく、乗客や乗員が携帯するモバイル型の端末で構成されるものであってもよい。このモバイル型の端末の例としては、スマートフォン、タブレット型端末、ノートＰＣ、ウェアラブル端末等が挙げられる。

【0028】

ちなみに、この端末装置６が予め配設されて固定されている場合、各端末装置６の走行方向Ａにおける位置に関する位置情報は既知となっており、これらが全て選択部２４に記憶されていることが前提となる。これに対して、端末装置６がモバイル型の端末で構成される場合、乗客等の乗車位置に応じて端末装置６の走行方向Ａにおける位置が都度異なるため、後述する端末位置検出部２２を介して各端末装置６の位置情報を都度取得する。

【0029】

運転制御部２１は、移動体２の運転を制御するあらゆる構成を含み、ハンドル、アクセル、ブレーキ、ギア等で構成され、運転士による運転操作が移動体２の移動に反映される。この運転制御部２１は、自動操縦、自動運転の機能が実装される場合もあることは勿論である。

【0030】

端末位置検出部２２は、上述したように端末装置６がモバイル型の端末で構成される場合において、乗客等の乗車位置に応じた端末装置６の走行方向Ａにおける位置を取得するためのデバイスである。この端末位置検出部２２は、例えばビーコンを通じてモバイル型の端末装置６の位置を検出するようにしてもよい。端末位置検出部２２は、モバイル型の端末装置６の位置を検出した場合に、これを選択部２４へ送信する。

【0031】

走行位置取得部２３は、この運転制御部２１による運転により移動した移動体２の現時点における走行位置を取得するものである。この取得すべき走行位置は、走行方向Ａに長く連なる移動体２のいかなる位置にするかは、都度システム側において設定してもよく、或いは移動体２の先頭や最後尾、先頭から２両目の車両の先頭等、少なくとも１箇所は設定しておく必要がある。走行位置取得部２３は、移動体２の走行位置を例えばＧＰＳ（Global Positioning System）を利用することで取得するようにしてもよいし、ビーコンを通じて取得してもよいし、キャリア基地局としての地上無線局３からの電波による位置測位により取得してもよい。走行位置取得部２３は、現在の走行位置を連続して取得し続けるようにしてもよい。その走行位置を取得する時間間隔は、秒単位、ミリ秒単位、マイクロ秒単位、ナノ秒、ピコ秒単位等、いかなる時間間隔であってもよい。走行位置取得部２３は、このようにして取得した移動体２における現時点における走行位置を取得する都度、選択部２４へ送信する。

【0032】

アンテナ２０は、地上無線局３からミリ波帯域の伝送情報を含む無線信号を受信し、これを電気信号に変換する。アンテナ２０は、この電気信号に変換した伝送情報を各端末装置６へ配信する。またアンテナ２０は、端末装置６から送信されてくる電気信号からなる伝送情報を無線信号に変換し、これを地上無線局３へ送信する。

【0033】

選択部２４は、地上無線局３からアンテナ２０を介して受信した伝送情報を同時に送信する１又は２以上の端末装置６を選択する。この伝送情報を送信する端末装置６を選択する方法としては、端末装置６とアンテナ２０とをそれぞれ接続する接続回路をオン又はオフを切り替えるようにしてもよいし、送信すべき伝送情報を一度選択部２４が受信し、選択部２４が自ら選択した端末装置６に改めて配信するようにしてもよい。選択部２４は、アンテナ２０から端末装置６に対して伝送情報が近距離無線通信により配信される場合には、これを制御することにより、送信すべき伝送情報を選択するようにしてもよい。

【0034】

選択部２４は、端末装置６において生成された伝送情報をアンテナ２０を介して地上無線局３へ送信する際に、その伝送情報を同時に送信する１又は２以上の端末装置６を選択することも行う。この伝送情報の送信を受け付ける端末装置６を選択する方法としては、端末装置６とアンテナ２０とをそれぞれ接続する接続回路をオン又はオフを切り替えるようにしてもよいし、端末装置６から送信される伝送情報を一度選択部２４が受信し、選択部２４が自ら選択した端末装置６の伝送情報のみをアンテナ２０へ送信するようにしてもよい。選択部２４は、端末装置６から伝送情報が近距離無線通信により送信される場合には、これを制御することで、伝送情報を送信する端末装置６を選択するようにしてもよい。

【0035】

更に選択部２４は、各地上無線局３の走行方向Ａにおける位置が記憶されている。選択部２４は、走行位置取得部２３により取得された移動体２の現在の走行位置が送られてくる。選択部２４は、端末装置６の走行方向Ａにおける位置に関する位置情報は既知となっており、これらを全て記憶しているか、或いは端末位置検出部２２を介して取得することができる。このような走行位置取得部２３により取得された移動体２の現在の走行位置と、端末装置６の走行方向Ａにおける位置と、地上無線局３の位置とに基づいて、アンテナ２０に対して伝送情報を同時に送受信するｍ個の端末装置６を選択する。以下、その選択部２４による詳細な動作について説明をする。

【0036】

図３（ａ）～図３（ｃ）は、本発明を適用した移動体無線通信システム１の動作を説明する上で、移動体２における各端末装置６ａ～６ｃとアンテナ２０、地上無線局３との位置関係のみを抽出して記載したものである。

【0037】

移動体２は、走行方向Ａに向けて走行する過程で、ある地上無線局３へ接近してきたものとする。この地上無線局３からアンテナ２０を介して各端末装置６ａ～６ｃに伝送情報を送信する場合、選択部２４は、走行位置取得部２３により取得された移動体２の現在の走行位置を把握する。移動体２の実際の地図上の走行位置を取得することができれば、各端末装置６ａ～６ｃにおける移動体２内における位置情報を既に取得しており、既知であることから、各端末装置６ａ～６ｃにおける走行方向Ａにおける実際の地図上の位置を取得することができる。

【0038】

また選択部２４は、各地上無線局３の走行方向Ａにおける実際の地図上の位置が記憶されていることが前提となっている。このため、選択部２４は、各端末装置６ａ～６ｃにおける走行方向Ａにおける実際の地図上の位置と、地上無線局３の走行方向Ａにおける実際の地図上の位置との位置関係を把握することができる。そして、この各端末装置６ａ～６ｃと、地上無線局３の走行方向Ａの位置関係を、走行位置取得部２３により移動体２の位置を検出する都度、把握することができる。走行位置取得部２３による移動体２の現在の位置検出を時系列的に連続して取得し続けることにより、各端末装置６ａ～６ｃと、地上無線局３の走行方向Ａの位置関係を時系列的に連続して把握することが可能となる。

【0039】

選択部２４は、この時系列的に連続して把握した位置関係が例えば図３（ａ）に示すように、地上無線局３に対して端末装置６ａが最も近い場合、地上無線局３からアンテナ２０を介して受信した伝送情報の配信先を端末装置６ａのみ選択し、他の端末装置６ｂ、６ｃは配信先として選択しないようにする。選択部２４は、この時系列的に連続して把握した位置関係が例えば図３（ｂ）に示すように、地上無線局３に対して端末装置６ｂが最も近い場合、地上無線局３からアンテナ２０を介して受信した伝送情報の配信先を端末装置６ｂのみ選択し、他の端末装置６ａ、６ｃは配信先として選択しないようにする。選択部２４は、この時系列的に連続して把握した位置関係が例えば図３（ｃ）に示すように、地上無線局３に対して端末装置６ｃが最も近い場合、地上無線局３からアンテナ２０を介して受信した伝送情報の配信先を端末装置６ｃのみ選択し、他の端末装置６ａ、６ｂは配信先として選択しないようにする。

【0040】

つまり、移動体２が走行方向Ａへ移動していく過程で、地上無線局３に近接する端末装置６も端末装置６ａ～端末装置６ｃへと変化する。そして、地上無線局３に近接する端末装置６が端末装置６ａ～端末装置６ｃへ変化する過程で、当該地上無線局３から送信する伝送情報の配信先となる端末装置６の選択を入れ替える。つまり、地上無線局３により近接する端末装置６にのみ伝送情報を配信し、逆に近接しない端末装置６には伝送情報を配信しない制御を行うことで、本発明は以下に説明する優れた効果を奏する。

【0041】

例えば地上無線局３から絶景ポイントが見える旨を伝送情報として含めて移動体２に配信し、これを各端末装置６ａ～６ｃに表示する等して乗客に知らせるサービスを行う場合を考える。このような地上無線局３からリアルタイム性の高い伝送情報を配信する場合、端末装置６ａ～６ｃとの間では、走行方向Ａにおいて位置が互い相違するため、これを同時に配信した場合には、地上無線局３との間で相対的な位置の差による不具合が生じる。つまり、端末装置６ｃがちょうど絶景ポイントの位置にある場合、端末装置６ａはその絶景ポイントを通り過ぎてしまうことが起こり得る。

【0042】

しかしながら、本発明によれば、地上無線局３により近接する端末装置６にのみ伝送情報を配信し、逆に近接しない端末装置６には伝送情報を配信しない制御を行う。これにより、地上無線局３により近接する端末装置６のみにこのようなリアルタイム性の高い伝送情報を配信することができることから、地上無線局３との間で相対的な位置の差による不具合を解消することが可能となる。

【0043】

特に上述した効果を更に増強するためには、取得した移動体２の現在の走行位置に応じた一の端末装置６の位置が、地上無線局３の位置と略同一である場合に、当該一の端末装置６を選択するようにしてもよい。例えば、図３（ａ）に示すように、端末装置６ａの位置が地上無線局３の位置と略同一である場合に、当該端末装置６ａが選択されている。図３（ｂ）に示すように、端末装置６ｂの位置が地上無線局３の位置と略同一である場合に、当該端末装置６ｂが選択されている。図３（ｃ）に示すように、端末装置６ｃの位置が地上無線局３の位置と略同一である場合に、当該端末装置６ｃが選択されている。

【0044】

このように、取得した移動体２の現在の走行位置に応じた一の端末装置６の位置が、地上無線局３の位置と略同一である場合に、当該一の端末装置６を選択することで、地上無線局３に最近接する端末装置６との間で時間的なずれを無くした、よりリアルタイム性の高い伝送情報の配信を実現できる。

【0045】

なお、上述した例では、地上無線局３により近接する端末装置６にのみ伝送情報を配信し、逆に近接しない端末装置６には伝送情報を配信しない制御を行う場合を例に挙げて説明をしたが、これに限定されるものではなく、地上無線局３に対して最も離間している端末装置６にのみ伝送情報を配信し、逆に近接する端末装置６には伝送情報を配信しない制御を行うようにしてもよい。つまり、本発明によれば、移動体２の現在の走行位置を介して把握可能な各端末装置６の位置と、地上無線局３の位置とに基づくものであれば、アンテナ２０から伝送情報を受信するいかなる端末装置６を選択するようにしてもよい。

【0046】

これに加えて、本発明によれば、移動体２の走行位置の検出を連続して取得し続け、この連続して取得した複数の走行位置に基づいて、伝送情報を送受信する端末装置６を選択し、切り替えるようにしてもよい。

【0047】

かかる場合において、仮にある期間に亘り、複数の走行位置を取得した場合、各走行位置に応じた各端末装置６における移動体２内における位置情報も同様に取得することができる。仮に所定期間内に２つの走行位置を取得した場合には、各走行位置に応じた端末装置６における移動体２内における位置情報Ｐ１、Ｐ２を取得することができる。この取得した端末装置６の位置情報Ｐ１、Ｐ２を演算式に基づいて演算する。これを一の端末装置６ａのみならず、他の端末装置６ｂ、６ｃについても同様に実行する。そして、各端末装置６の位置情報の演算結果と、地上無線局３との位置関係に基づいて、その地上無線局６との間で伝送情報を送受信する端末装置６を選択するようにしてもよい。この演算式は従来のいかなる演算式を利用してもよいが、より単純化し、各端末装置の位置情報Ｐ１、Ｐ２を平均化した位置を演算結果として出力してもよい。また演算式は、位置情報を平均化する以外に、例えば最初に取得した位置情報、又は後に取得した位置情報のみを採用する式で構成されていてもよいし、位置情報Ｐ１、Ｐ２の何れかに所望の重み続けを設定した演算式で構成してもよい。また走行位置を所定期間内に３以上取得した場合には、同様に各端末装置６の位置情報も３以上取得できることになる。かかる場合には、この３以上の位置情報を演算式に導入し、演算結果に基づいて各端末位置６の位置を把握するようにしてもよい。

【0048】

このとき、現在の走行位置に応じた各端末装置６の位置を複数回に亘り取得し、取得した各端末装置６の位置（ｘ_１、ｘ_２、・・・、ｘ_ｎ）から下記式（１）に基づいて算出位置Ｓを求めるようにしてもよい。
Ｓ＝ａ_１×ｘ_１＋ａ_２×ｘ_２＋・・・＋ａ_ｎｘ_ｎ （１）
（ａ_１～ａ_ｎは、予め決定された係数、ｎは端末装置６の位置の取得回数）

【0049】

そして、求めた算出位置Ｓと、地上無線局３の位置とに基づいて、アンテナ２０に対して伝送情報を同時に送受信するｍ（＜ｎ）個の端末装置６を選択する。

【0050】

例えば、単位時間について各端末装置６について単位時間当たり、２回に亘り位置を取得する場合には、上記（１）式は、Ｓ＝ａ_１×ｘ_１＋ａ_２×ｘ_２で表される。仮に各端末装置６の位置ｘ_１、ｘ_２の平均を求めるのであれば、ａ_１、ａ_２ともに１/２、換言すれば１/ｎとなる。また、各端末装置６の位置ｘ_１、ｘ_２の何れか一方を採用するのであれば、ａ_１又はａ_２の何れか一方が０となる。更に、各端末装置６の位置ｘ_１、ｘ_２に所望の重み付けをするのであれば、ａ_１とａ_２にそれぞれ重み付けを予め設定することができる。

【0051】

ここでａ_１～ａ_ｎは、予めシステム側、或いはユーザ側において決定しておくことにより、各車両について、統一した運用の下で端末装置６の算出位置Ｓを求めることができる。

【0052】

なお、本発明は、算出位置Ｓの算出は、上述した実施の形態に限定されるものでは無く、下記（２）式に基づくものであってもよい。
Ｓ＝ａ_１×ｘ_１×ａ_２×ｘ_２×・・・×ａ_ｎｘ_ｎ （２）
かかる（２）を利用しても同様に、算出位置Ｓを求めることが可能となる。

【0053】

図４（ａ）、（ｂ）は、地上無線局３から伝送情報を受信する端末装置６を１つではなく２つ選択する例を示している。

【0054】

選択部２４は、この時系列的に連続して把握した位置関係が例えば図４（ａ）に示すように、地上無線局３に対して端末装置６ａ、６ｂがより近い場合、地上無線局３からアンテナ２０を介して受信した伝送情報の配信先を端末装置６ａ、６ｂを選択し、他の端末装置６ｃは配信先として選択しないようにする。選択部２４は、この時系列的に連続して把握した位置関係が例えば図４（ｂ）に示すように、地上無線局３に対して端末装置６ｂ、６ｃがより近い場合、地上無線局３からアンテナ２０を介して受信した伝送情報の配信先を端末装置６ｂ、６ｃを選択し、他の端末装置６ａは配信先として選択しないようにする。

【0055】

移動体２が走行方向Ａへ移動し、地上無線局３に近接する端末装置６も端末装置６ａ～端末装置６ｃへと変化する過程で、当該地上無線局３から送信する伝送情報の配信先となる２つの端末装置６を選択する。同じリアルタイム性の高い伝送情報であっても、例えば車内運転広告の更新や、障害物に関する情報、更には天候や災害に関する情報は、伝送情報を配信する端末を都度１つずつ絞らなくても２以上まとめて配信してもよい場合があり、係るケースにも本発明を適用することが可能となる。

【0056】

この図４に示す例においても同様に、取得した移動体２の現在の走行位置に応じた何れか一の端末装置６の位置が、地上無線局３の位置と略同一である場合に、上述した２以上の端末装置６を選択するようにしてもよい。例えば、図４（ａ）に示すように、端末装置６ｂの位置が地上無線局３の位置と略同一である場合に、端末装置６ａ、端末装置６ｂを選択するようにしてもよい。図４（ｂ）に示すように、端末装置６ｃの位置が地上無線局３の位置と略同一である場合に、端末装置６ｂ、端末装置６ｃが選択されるようにしておよい。

【0057】

これに加えて、本発明によれば、端末装置６の位置と地上無線局３の位置との相対位置関係を予め取得しておくようにしてもよい。ここでいう相対位置関係は、端末装置６の位置と地上無線局３の位置がＡ方向において略同一である場合に限定されるものでは無く、互いに斜め方向とされていてもよい。例えば図３（ａ）に示すように、端末装置６ｂと、地上無線局３との相対位置関係は、斜め方向となっている。このような互いに斜め方向の相対位置関係であってもよいし、例えば図３（ａ）に示す端末装置６ａと地上無線局３の相対位置関係のようにＡ方向において略同一である場合であってもよい。相対位置関係は、端末装置６の位置と地上無線局３の位置との位置座標の関係やこれらの位置座標間を結ぶ線分の角度等で規定されるものであってもよい。

【0058】

このような相対位置関係を予め取得しておき、実際に端末装置６の選択をする場合には、この取得した相対位置関係を参照する。そして、新たに取得した現在の走行位置に応じた一の端末装置６の位置が、地上無線局３の位置との間で、参照する相対位置関係をほぼ満たす場合に、当該一の端末装置を選択するようにしてもよい。このとき、新たに取得した一の端末装置６のみならず、他の端末装置６も選択するようにしてもよい。

【0059】

これに加えて、２以上の端末装置６と地上無線局３の相対位置関係を予め取得しておくようにしてもよい。例えば、２つの端末装置６であれば、地上無線局３との間でそれぞれ位置座標間を結ぶことにより、その相対位置関係は三角形の形状を介して取得することもできる。このような相対位置関係を予め取得しておき、実際に端末装置６の選択をする場合には、上述した２以上の端末装置６と地上無線局３からなる相対位置関係を参照する。これと共に新たに取得した現在の走行位置に応じた２以上の端末装置６の位置を取得する。そして、新たに取得した現在の走行位置に応じた２以上の端末装置６の位置が、地上無線局３の位置との間で、参照する相対位置関係をほぼ満たす場合に、当該２以上の端末装置６を選択するようにしてもよい。この選択する端末装置６の数は、地上無線局３との間で相対的位置関係を取得した端末装置６の数に応じたものとなる。

【0060】

上述した例では、２つの端末装置６と地上無線局３との間である三角形の形状からなる相対位置関係を取得したのであれば、実際に端末装置６の選択をする場合には、これに応じて２つの端末装置６と地上無線局３を取得する。そして、予め取得した三角形の形状からなる相対位置関係を参照し、新たに取得した２つの端末装置６と地上無線局３がこれをほぼ満たすか否かを確認する。

【0061】

地上無線局３と伝送情報を同時に送受信する端末装置６は、１又は２以上であればよい。端末装置６の総数がｎであり、走行方向Ａに向けてｎ箇所に亘りこれらが配置されている場合、地上無線局３と伝送情報を同時に送受信する端末装置６は、ｍ（＜ｎ）個とされていればよい。

【0062】

上述した例では、地上無線局３から伝送情報をアンテナ２０を介して受信し、これを配信する各端末装置６を選択する場合を例に取り説明をしたが、これに限定されるものではない。逆にアンテナ２０を介して地上無線局３へ伝送情報を送信する各端末装置６を選択する場合も同様である。例えば、各端末装置６において取得した各センシング情報や、各端末装置６側においてコンテンツが上手く受信できていない旨を伝送情報化し、地上無線局３に送信したい場合、上述と同様に移動体２の現在の走行位置を介して把握可能な各端末装置６の位置と、地上無線局３の位置とに基づくものであれば、アンテナ２０から伝送情報を受信するいかなる端末装置６を選択するようにしてもよいことは勿論である。

【実施例1】

【0063】

図５は、伝送情報を同時に送受信する端末装置６の数ｍに対する信号配信パターンの数をシミュレーションした結果を示している。端末装置６の総数ｎが８と１６の場合において、それぞれ伝送情報を同時に送受信する端末装置６の数ｍを上げた場合、信号配信パターンが増加することが示されている。特に端末装置の総数ｎが大きいほど、その信号配信パターン数の増加が顕著になることが示されている。

【符号の説明】

【0064】

１ 移動体無線通信システム
２ 移動体
３ 地上無線局
４ 中央制御局
５ 線路
６ 端末装置
２０ アンテナ
２１ 運転制御部
２２ 端末位置検出部
２３ 走行位置取得部
２４ 選択部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】