特許 7565556 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】2024-10-03

(45)【発行日】2024-10-11

(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 88/02 20090101AFI20241004BHJP

   H04W 48/16 20090101ALI20241004BHJP

   H04W 4/42 20180101ALI20241004BHJP

   H04W 4/44 20180101ALI20241004BHJP

   H04W 84/00 20090101ALI20241004BHJP

   B61L 3/12 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

H04W88/02 140

H04W48/16 134

H04W4/42

H04W4/44

H04W84/00 110

B61L3/12 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020173340

(22)【出願日】2020-10-14

(65)【公開番号】P2022064611

(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】特開２０１９－０５４６４５（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、走行方向に向けて互いに異なる２以上の位置に配設されたアンテナと、
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、上記端末装置に対して上記伝送情報を送受信するアンテナを選択する選択手段とを備え、
上記地上無線局は、走行方向に向けて２以上に亘り配設され、
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アンテナの位置と、上記各地上無線局の位置とに基づいて、上記端末装置に対して上記伝送情報を送受信するアンテナを、上記各地上無線局毎に選択し、上記走行方向の一方側に位置する第１地上無線局から受信した伝送情報に基づき、上記走行方向の他方側に位置する第２地上無線局からの伝送情報を上記端末装置に送信するか否かを決定すること
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アンテナの位置を複数回に亘り取得し、取得した各アンテナの位置（ｘ₁、ｘ₂、・・・、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、上記端末装置に対して上記伝送情報を送受信するアンテナを選択すること
Ｓ＝ａ₁×ｘ₁＋ａ₂×ｘ₂＋・・・＋ａ_nｘ_n（１）
Ｓ＝ａ₁×ｘ₁×ａ₂×ｘ₂×・・・×ａ_nｘ_n（２）
（ａ₁～ａ_nは、予め決定された係数、ｎはアンテナの位置の取得回数）
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】

上記端末装置は、一の上記アンテナを介して受信した伝送情報と、他の上記アンテナを介して受信した伝送情報とを合体させて一つの伝送情報とすること
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】

上記移動体は、線路上を走行する電車であり、
上記地上無線局は、上記線路の路側に設けられ、上記移動体との間でミリ波帯域の無線通信を行うこと
を特徴とする請求項１～３のうち何れか１項記載の移動体無線通信システム。

【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】

上述した移動体無線通信システムを実現する場合において、仮に電車のアンテナが１つしかない場合、特にミリ波帯域のような近距離の無線通信方式では、伝送情報を全て受信するまでに電車が地上無線局から離間してしまう場合がある。このため、伝送情報の送受信を無線通信により安定的に行うためには、走行方向に向けて互いに異なる複数箇所にアンテナを設け、走行方向の前方側のアンテナにおいて受信しきれない伝送情報を、走行方向の後方側のアンテナにおいて受信する必要があるが、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。

【0007】

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、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、ミリ波帯域のような近距離の無線通信方式の下で伝送情報を全て受信するまでに電車が地上無線局から離間してしまう場合を考慮し、走行方向に向けて互いに異なる複数箇所にアンテナを設け、走行方向の前方側のアンテナにおいて受信しきれない伝送情報を、走行方向の後方側のアンテナにおいて受信することで漏れなく安定的な移動体無線通信が実現可能な移動体無線通信システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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、移動体上に走行方向に向けて２以上の配設されたアンテナを配設し、現在の走行位置と、地上無線局の位置とに基づいて、端末装置に対して伝送情報を送受信するアンテナを選択する移動体無線通信システムを発明した。

【0009】

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、走行方向に向けて互いに異なる２以上の位置に配設されたアンテナと、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、上記端末装置に対して上記伝送情報を送受信するアンテナを選択する選択手段とを備え、上記地上無線局は、走行方向に向けて２以上に亘り配設され、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アンテナの位置と、上記各地上無線局の位置とに基づいて、上記端末装置に対して上記伝送情報を送受信するアンテナを、上記各地上無線局毎に選択し、上記走行方向の一方側に位置する第１地上無線局から受信した伝送情報に基づき、上記走行方向の他方側に位置する第２地上無線局からの伝送情報を上記端末装置に送信するか否かを決定することを特徴とする。

【0010】

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アンテナの位置を複数回に亘り取得し、取得した各アンテナの位置（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、上記端末装置に対して上記伝送情報を送受信するアンテナを選択すること
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はアンテナの位置の取得回数）
を特徴とする。

【0011】

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、上記端末装置は、一の上記アンテナを介して受信した伝送情報と、他の上記アンテナを介して受信した伝送情報とを合体させて一つの伝送情報とすることを特徴とする。

【0012】

第４発明に係る移動体無線通信システムは、第１発明～第３発明において、上記移動体は、線路上を走行する電車であり、上記地上無線局は、上記線路の路側に設けられ、上記移動体との間でミリ波帯域の無線通信を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

上述した構成からなる本発明によれば、地上無線局から送られるデータが車内広告情報や、各種映像コンテンツ等のように大容量のものである場合、ミリ波帯域による無線通信であっても走行方向の前方側に位置するアンテナのみで全ての伝送情報を受信し切れない場合がある。特に移動体が新幹線等のように移動速度が特に速い場合にはその様なケースが起こり得る。かかる場合には、走行方向の後方側に位置するアンテナにより地上無線局から残りの伝送情報を受信することができる。地上無線局の位置に対する各アンテナの位置関係に基づき、選択部によりアンテナを選択することで、そのような処理動作を実現できる。これにより、走行方向の前方側のアンテナにおいて受信しきれない伝送情報を、走行方向の後方側のアンテナにおいて受信することで漏れなく安定的な移動体無線通信が実現可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【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を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を説明するための他の図である。

【図5】図５は、地上無線局データを送信する場合におけるシミュレーションの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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、１又は２以上の端末装置６が内部に設定されている。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

移動体２は、複数のアンテナ２０ａ、２０ｂと、このアンテナ２０に対して情報の送受信が可能な端末装置６と、端末装置６に対して伝送情報を送受信するアンテナ２０ａ、２０ｂを選択する選択部２４と、選択部２４に接続された走行位置取得部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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

アンテナ２０は、走行方向に向けて互いに異なる２以上の位置に配設されている。図２の例では、走行方向の前方側に配設されたアンテナ２０ａと、走行方向の後方側に配設されたアンテナ２０ｂとを備えている例を示している。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。

【0029】

ちなみに、各アンテナ２０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。

【0030】

選択部２４は、アンテナ２０ａ、２０ｂのうち、地上無線局３と端末装置６との間で送受信すべきアンテナ２０を選択する。伝送情報を送信するアンテナ２０を選択する方法としては、端末装置６とアンテナ２０ａ、２０ｂ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に改めて配信するか、或いは端末装置６に配信しないようにするか制御してもよい。

【0031】

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、その地上無線局３へ無線通信するアンテナ２０を選択することも行う。この伝送情報の無線通信を担わせるアンテナ２０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が自ら選択したアンテナ２０ａ、２０ｂのみにこれを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アンテナ２０ａ、２０ｂを選択するようにしてもよい。

【0032】

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、アンテナ２０ａ、２０ｂ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。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、アンテナ２０ａ、２０ｂ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、端末装置６との間で伝送情報を送受信するアンテナ２０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。

【0033】

図３（ａ）～図３（ｂ）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における端末装置６、各アンテナ２０ａ、２０ｂ、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。

【0034】

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２０ａ、２０ｂを介して端末装置６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、アンテナ２０ａ、２０ｂ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、アンテナ２０ａ、２０ｂ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。

【0035】

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、アンテナ２０ａ、２０ｂ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、このアンテナ２０ａ、２０ｂ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、アンテナ２０ａ、２０ｂ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。

【0036】

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に対してアンテナ２０ａが最も近い場合、アンテナ２０ａのみ選択し、他のアンテナ２０ｂは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に対してアンテナ２０ｂが最も近い場合、アンテナ２０ｂのみ選択し、他のアンテナ２０ａは配信先として選択しないようにする。

【0037】

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に近接するアンテナ２０もアンテナ２０ａ～アンテナ２０ｂへと変化する。そして、地上無線局３に近接するアンテナ２０がアンテナ２０ａ～アンテナ２０ｂ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受信先となるアンテナ２０の選択を入れ替える。つまり、地上無線局３により近接するアンテナ２０を介して伝送情報を受信し、逆に近接しないアンテナ２０を介して伝送情報を受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。

【0038】

例えば地上無線局３から送られるデータが車内広告情報や、各種映像コンテンツ等のように大容量のものである場合、ミリ波帯域による無線通信であっても走行方向Ａの前方側に位置するアンテナ２０ａのみで全ての伝送情報を受信し切れない場合がある。特に移動体２が新幹線等のように移動速度が特に速い場合にはその様なケースが起こり得る。かかる場合には、走行方向Ａの後方側に位置するアンテナ２０ｂにより地上無線局３から残りの伝送情報を受信する。地上無線局３の位置に対する各アンテナ２０ａ、２０ｂの位置関係に基づき、選択部２４によりアンテナ２０を選択することで、そのような処理動作を実現できる。

【0039】

即ち、本発明によれば、走行方向Ａの前方側に位置するアンテナ２０ａにより受信した伝送情報と、走行方向Ａの後方側に位置するアンテナ２０ｂにより受信した伝送情報とを端末装置６側において互いに合体させて一つの伝送情報とするようにしてもよい。

【0040】

実際にアンテナ２０ａ、２０ｂにおいて受診した伝送情報はそれぞれ端末装置６へ送られるが、端末装置６側において、アンテナ２０ａ、２０ｂからそれぞれ送られてきた伝送情報を互いに結合する処理を行うようにしてもよいし、互いに別々のデータで管理、活用するようにしてもよいことは勿論である。

【0041】

上述した説明において、アンテナ２０がアンテナ２０ａ、２０ｂの２つからなる場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではなく、アンテナ２０が３つ以上の場合も同様であり、地上無線局３に近接するアンテナ２０が変化する過程で、当該地上無線局３から送信する伝送情報の受信先となるアンテナ２０の選択を入れ替える。

【0042】

なお、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アンテナ２０の位置と、地上無線局３の位置とに基づくものであれば、いかなるアンテナ２０を選択するようにしてもよく、上述した実施の形態に限定されるものではない。

【0043】

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、アンテナ２０を選択し、切り替えるようにしてもよい。

【0044】

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アンテナ２０ａ、２０ｂ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各アンテナ２０ａ、２０ｂにおける位置情報Ｐ１、Ｐ２を取得することができる。この取得した各アンテナ２０ａ、２０ｂの位置情報Ｐ１、Ｐ２を演算式に基づいて演算する。これを一のアンテナ２０ａのみならず、他のアンテナ２０ｂについても同様に実行する。そして、各アンテナ２０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アンテナ２０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、各アンテナ２０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付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、同様に各アンテナ２０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アンテナ２０の位置を把握するようにしてもよい。

【0045】

取得された現在の走行位置に応じた各アンテナ２０の位置を複数回に亘り取得し、取得した各アンテナ２０の位置（ｘ_１、ｘ_２、・・・、ｘ_ｎ）から式（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、地上無線局３の位置とに基づいて、端末装置６に対して伝送情報を送受信するアンテナ２０を選択す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はアンテナの位置の取得回数）

【0046】

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、端末装置６に対して伝送情報を送受信するアンテナ２０を選択する。

【0047】

例えば、単位時間について各アンテナ２０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。仮に各アンテナ２０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、各アンテナ２０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、アンテナ２０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。

【0048】

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アンテナ２０の算出位置Ｓを求めることができる。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

図４（ａ）、（ｂ）は、複数の地上無線局３から伝送情報を受信する例を示している。この図４の例では、走行方向Ａの前方側に位置する第１地上無線局３ａと、走行方向Ａの後方側に位置する第２地上無線局３ｂとから互いに異なる伝送情報を送信する例を示している。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（ａ）に示すように、地上無線局３ａからアンテナ２０ａが最も近い場合には、アンテナ２０ａのみ選択し、他のアンテナ２０ｂは選択しないようにする。これにより、地上無線局３ａからの伝送情報は、このアンテナ２０ａを介して端末装置６へと送られることになる。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３ｂからアンテナ２０ｂが最も近い場合には、アンテナ２０ｂのみ選択し、他のアンテナ２０ａは選択しないようにする。これにより、地上無線局３ｂからの伝送情報は、このアンテナ２０ｂを介して端末装置６へと送られることになる。

【0052】

上述した例では、移動体２が走行方向Ａへ移動し、地上無線局３に近接するアンテナ２０もアンテナ２０ａ～アンテナ２０ｂへと変化する過程で、前方側の地上無線局３ａから伝送情報をアンテナ２０ａを介して、また後方側の地上無線局３ｂから伝送情報をアンテナ２０ｂを介して受信するものであるが、これに限定されるものではなく、各地上無線局３ａ、３ｂからの伝送情報を受信するアンテナ２０ａ、２０ｂの割り当てはいかなる組み合わせで構成されていてもよい。

【0053】

上述した説明において、アンテナ２０がアンテナ２０ａ、２０ｂの２つからなり、地上無線局３ａ、３ｂの２つからなる場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではない。アンテナ２０又は地上無線局３が３つ以上の場合も同様であり、地上無線局３に近接するアンテナ２０が変化する過程で、当該地上無線局３から送信する伝送情報の受信先となるアンテナ２０の選択を入れ替えるとともに、地上無線局３からの伝送情報を受信するアンテナ２０の割り当てを行う。

【0054】

なお、地上無線局３ａ、３ｂから送られる伝送情報は互いに相違するものであってもよい。例えば、地上無線局３から端末装置６を介して乗客に所望のコンテンツをこの伝送情報に重畳させて送る場合を考える。このとき、地上無線局３ａから送られる伝送情報としては、そのコンテンツの基本的な概要を説明するための基本情報が含まれ、地上無線局３ｂから送られる伝送情報として、そのコンテンツの実データが含まれているものとする。

【0055】

かかる場合には、先ず地上無線局３ａからアンテナ２０ａを介して伝送情報を受信し、その伝送情報に含まれる基本情報を見ることで、端末装置６へ配信すべきコンテンツであるか否かを判断する。この判断は、選択部２４が行うようにしてもよいし、端末装置６が行うようにしてもよい。その結果、コンテンツの実データを配信すべきものと判断した場合、地上無線局３ｂからその実データが含まれる伝送情報をアンテナ２０ｂを介して受信し、これを端末装置６へと送信するように選択部２４が制御する。これに対して、コンテンツの実データを配信すべきでないものと判断した場合、地上無線局３ｂからその実データが含まれる伝送情報をアンテナ２０ｂを介して受信した場合も、これを端末装置６へと送信することなくデータを廃棄するように選択部２４が制御する。このとき、移動体２は、データを廃棄する代わりにアンテナ２０ｂを介して伝送情報を受信しないように設定するようにしてもよい。

【0056】

このように、本発明によれば、走行方向Ａの前方側に位置する地上無線局３ａから受信した伝送情報に基づき、走行方向Ａの後方側に位置する地上無線局３ｂからの伝送情報を端末装置６に送信するか否かを決定するようにしてもよい。これにより、不要な伝送情報を受信しないようにすることで受信効率が低下するのを防止することができる。

【0057】

かかる場合には、逆に、走行方向Ａの後方側に位置する地上無線局３ｂから受信した伝送情報に基づき、走行方向Ａの前方側に位置する地上無線局３ａからの伝送情報を端末装置６に送信するか否かを決定するようにしてもよい。つまり、走行方向Ａの一方側に位置する地上無線局３から受信した伝送情報に基づき、走行方向Ａの他方側に位置する地上無線局３からの伝送情報を端末装置６に送信するか否かを決定するようにしてもよい。

【0058】

これに加えて、本発明によれば、アンテナ２０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、アンテナ２０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、アンテナ２０ｂ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）に示すアンテナ２０ａ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、アンテナ２０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。

【0059】

このような相対位置関係を予め取得しておき、実際にアンテナ２０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アンテナ２０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、当該一端末装置を選択するようにしてもよい。

【0060】

上述した例では、地上無線局３から伝送情報を受信するアンテナ２０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際に、その送信するアンテナ２０を選択する場合も同様である。例えば、端末装置６において取得した各センシング情報や、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アンテナ２０の位置と、地上無線局３の位置とに基づいて、最適なアンテナ２０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】

【0061】

図５は、図４に示すようにアンテナ２０がアンテナ２０ａ、２０ｂからなり、地上無線局３ａ、３ｂからなり、地上無線局３ａから基本情報を、地上無線局３ｂからコンテンツの実データを送信する場合におけるシミュレーションの例を示している。地上無線局３から送られるトータルのデータサイズは、地上無線局３ａから前記情報のデータサイズと、地上無線局３ｂからの後期情報のデータサイズからなる。ここで、前記情報の内容を確認した結果、地上無線局３ｂからの後期情報を受信しないようにすることで、受信効率をどの程度改善できるかをシミュレーションする。前記情報のデータサイズの、後期情報のデータサイズに対する比率を０．１、０．５としたとき、横軸の「不要でない」情報の割合に対する受信効率がそれぞれ改善されているのが示されている。特に前記信号のデータサイズの比率が０．１であるとき、「不要でない」情報の割合が４０％の場合に受信効率は２倍に改善できているのが分かる。

【符号の説明】

【0062】

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
６ 端末装置
２０ アンテナ
２１ 運転制御部
２３ 走行位置取得部
２４ 選択部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】