車上通信装置、無線接続方法、及びプログラム
【課題】鉄道沿線に点在する無線ＬＡＮ地上通信装置と、列車の車上通信装置との通信に関し、動的に接続／切断を行うことで必要な通信相手との通信経路を確保することを課題とする。
【解決手段】地上通信装置テーブル２０１は、地上通信装置毎に、通信する路線上の通信区間を記憶し、接続確立モジュール２０３は、地上通信装置の通信区間に列車の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する。接続解除モジュール２０４は、接続中の地上通信装置の通信区間に現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する。
【解決手段】地上通信装置テーブル２０１は、地上通信装置毎に、通信する路線上の通信区間を記憶し、接続確立モジュール２０３は、地上通信装置の通信区間に列車の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する。接続解除モジュール２０４は、接続中の地上通信装置の通信区間に現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道沿線に点在する無線ＬＡＮ地上通信装置と、列車の車上通信装置との通信に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の「移動体ＬＡＮ装置、無線ＬＡＮ接続設定方法」（特開２００８−２７１０６３号公報）は、無線ＬＡＮアクセスポイントの通信可能範囲内に入る以前に、移動体の無線ＬＡＮ設定を完了させるものである。アクセスポイントの位置情報と設定情報を記憶しておき、現在位置情報から間も無くつながるアクセスポイントの設定を事前にすませておく。
【０００３】
この技術では、複数のアクセスポイントが接続の候補となったときにはどこにつなぐかをユーザに選択させており、自動的に選択することはできない。また、アクセスポイントに素早く接続することが目的であり、つながっている無線を強制的に切断して別のアクセスポイントにつなぎかえることは対象としていない。
【０００４】
特許文献２の「移動体通信における発信時選択方式および方法」（特開２００１−２０３８２９号公報）は、移動体通信の現在位置と着信エリアとから料金テーブルを検索して最も安価な通信事業者のアクセスポイントを自動的に選択する方式である。
【０００５】
この出願では、移動体端末が移動したときに接続するアクセスポイントを変えたり、複数のアクセスポイントに同時に接続することは対象としていない。
【０００６】
多くの従来技術では、地上の無線ＬＡＮ装置がバックボーンネットワークで接続されていることが前提であり、車上通信装置は地上通信装置（無線ＬＡＮアクセスポイント等）のどれでもよいから接続できれば地上〜車上間の通信が可能であった。いわゆる「高速ハンドオーバー技術」などにより、通信の連続性の確保が行われてきた。この結果、車上通信装置に接続された車上のコンピュータは、地上バックボーンネットワークに接続した任意のコンピュータとの必要なタイミングでの通信が可能となった。
【０００７】
一方、沿線にバックボーンを構成しない場合や構成する必要がない場合には、車上通信装置は特定の地上通信装置と必要なタイミングで接続する必要がある。例えば、沿線にある踏切や駅などがそれぞれ孤立した無線エリアを作っている場合である。この場合、列車は、踏切の一定距離手前（αメートル）まで来たらその踏切の地上通信装置と接続する必要がある。想定する通信トラフィックは、踏切に設置された監視カメラの画像の車上への転送、踏切動作状態の車上への伝送、車上から踏切の動作を制御するための制御情報の送信、などである。
【０００８】
しかし踏切は多数存在するので、「電波が強い」などの電気的条件だけでは接続相手を決めることができない。また、踏切を通り過ぎた時点で速やかにその踏切との接続を解除して、次の踏切との通信のために接続の準備をしなければならない。速やかな切断は、余計な通信トラフィックを削除し、他の列車が踏切と行う通信をスムーズに行うためにも必要である。また接続／切断のタイミングは、進行方向によっても異なる（図１５参照）。
【０００９】
図１５は、想定ケース１の概要を示す図である。１５０１と１５０２は、それぞれ踏切イと踏切ロの地上通信装置の無線到達範囲を示している。列車が踏切イから踏切ロの方向に通過する場合（１５０３〜１５０５）と、踏切ロから踏切イの方向に通過する場合（１５０６〜１５０８）では、接続のタイミングも、切断のタイミングも異なる。特に、１５０９に示した両方の地上通信装置の無線到達範囲が重複する部分では、進行方向によってどの地上通信装置と接続するかが異なる。
【００１０】
更に、踏切は接近して設置されていることもあるため、複数の車上通信装置が必要になる場合がある。そこで、どの車上通信装置をどのタイミングで、どの地上通信装置との接続に使うのかスケジューリングする必要がある（図１６参照）。
【００１１】
図１６は、想定ケース２を概要示す図である。１６０１、１６０２、１６０３、及び１６０４は、それぞれ踏切イ、踏切ロ、踏切ハ、及び踏切ニの地上通信装置の無線到達範囲を示している。また、１６０５、１６０６、１６０７、及び１６０８は、それぞれ踏切イ、踏切ロ、踏切ハ、及び踏切ニの地上通信装置との接続区間を示している。そして、これらの接続区間は前後の接続区間と重複しているために、単独の通信手段のみでは、連続的な接続状態は実現できない。また、複数の通信手段を有する場合にも、適切なスケジューリングが必要となる。
【００１２】
従来技術では、上述のいずれの使用環境にも対応できていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−２７１０６３号公報
【特許文献２】特開２００１−２０３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本願発明では、列車の位置、進行方向や地上通信装置の位置データ等をもとにして、動的に接続／切断を行うことで必要な通信相手との通信経路を確保することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る車上通信装置は、
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、以下の要素を有することを特徴とする
（１）地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブル
（２）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立モジュール
（３）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除モジュール。
【００１６】
また、
前記地上通信装置テーブルは、地上通信装置毎に、移動体の路線に対する進行方向を対応付けて記憶し、
前記接続確立モジュールは、当該移動体の現在の進行方向が、地上通信装置に対応付けて記憶している通信区間と一致し、かつ地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定することを特徴とする。
【００１７】
また、
前記車上通信装置は、複数の無線手段を有し、
前記地上通信装置テーブルは、更に地上通信装置の無線通信条件を記憶し、
前記接続確立モジュールは、接続対象である地上通信装置の無線通信条件に適合する無線手段を選択して、選択した無線手段を用いて当該通信条件に従って接続要求を送信することを特徴とする。
【００１８】
また、
前記車上通信装置は、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視モジュールを有し、
前記接続確立モジュールは、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする。
【００１９】
また、
前記接続確立モジュールは、更に接続状態が未接続であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする。
【００２０】
また、
前記車上通信装置の無線手段は、無線ＬＡＮデバイスであることを特徴とする。
【００２１】
また、
前記路線は、鉄道であって、前記移動体は、列車であることを特徴とする。
【００２２】
本願発明に係る無線接続方法は、
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブルを有する車上通信装置による無線接続方法であって、以下の要素を有することを特徴とする
（１）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立工程
（２）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除工程。
【００２３】
また、
前記車上通信装置は、複数の無線手段を備え、
前記無線接続方法は、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視工程を有し、
前記接続確立工程は、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする。
【００２４】
本願発明に係るプログラムは、
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブルを有する車上通信装置となるコンピュータに、以下の手順を実行させることを特徴とする。
（１）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立手順
（２）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除手順。
【００２５】
また、
前記車上通信装置は、複数の無線手段を備え、
前記プログラムは、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視手順を実行させ、
前記接続確立手順は、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
適切な無線通信回線を必要な区間だけで確実に構成することができ、無用な通信トラフィックを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】車上通信装置のハードウエア構成を示す図である。
【図２】車上通信装置のソフトウエアのモジュール構成を示す図である。
【図３】地上通信装置テーブルの例を示す図である。
【図４】地上通信装置の構成を示す図である。
【図５】車上無線手段テーブルの例を示す図である。
【図６】接続確立処理に係るデータフローを示す図である。
【図７】接続確立処理フローを示す図である。
【図８】接続対象判定処理フローを示す図である。
【図９】接続要求処理フローを示す図である。
【図１０】接続中テーブル更新処理フローを示す図である。
【図１１】接続解除処理に係るデータフローを示す図である。
【図１２】接続解除処理フローを示す図である。
【図１３】未接続テーブル更新処理フローを示す図である。
【図１４】デバイス監視処理フローを示す図である。
【図１５】想定ケース１の概要を示す図である。
【図１６】想定ケース２を概要示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明において、列車に搭載された車上通信装置は、列車の制御信号やモニタ装置から列車の位置情報、進行方向を取得し、予め記録してある地上通信装置テーブル（地上通信装置との通信を行う始点及び終点、使用可能な無線通信手段、無線条件など）と、車上無線手段テーブル（無線装置の使用する無線通信手段、接続中の場合は、接続している地上通信装置など）とを参照して、接続する地上通信装置を決定し、接続及び切断を行う。
【００２９】
まず図１５に基づいて、動作概要について説明する。図中の右方向に進行する場合、列車が踏切イに接近すると、車上通信装置は踏切イの地上通信装置と接続し（１５０３）、踏切イを通過するとすぐに踏切イの地上通信装置との接続を切断し、新たに踏切ロの地上通信装置と接続する（１５０４）。そして、踏切ロを通過すると踏切ロの地上通信装置との接続を切断する（１５０５）。逆に左方向に進行する場合、列車が踏切ロに接近すると、車上通信装置は踏切ロの地上通信装置と接続し（１５０６）、踏切ロを通過するとすぐに踏切ロの地上通信装置との接続を切断し、新たに踏切イの地上通信装置と接続する（１５０７）。そして、踏切イを通過すると踏切イの地上通信装置との接続を切断する（１５０８）。
【００３０】
次に図１６に基づいて、動作概要について説明する。車上通信装置は、２つの無線手段（無線ＬＡＮデバイス）を有している。そして、列車が踏切イに接近すると、車上通信装置は第一の無線手段を用いて踏切イの地上通信装置と接続し（１６０５）、更に踏切ロに接近すると、車上通信装置は第二の無線手段を用いて踏切ロの地上通信装置と接続する（１６０６）。そして、踏切イを通過すると第一の無線手段の接続を切断する。次に踏切ハに接近すると、車上通信装置は第一の無線手段を用いて踏切ハの地上通信装置と接続し（１６０７）、踏切ロを通過すると第二の無線手段の接続を切断する。このように、２つの無線手段を切り換えながら、複数の接近する地上通信装置と連続的に接続状態を確保する。図中１６０５と１６０７が、第一の無線手段による接続範囲であり、１６０６と１６０８が、第二の無線手段による接続範囲である。
【実施例１】
【００３１】
図１は、車上通信装置のハードウエア構成を示す図である。車上通信装置は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、ＨＤＤ１０３、無線ＬＡＮデバイス１０４ａ〜１０４ｃ、位置情報受信部１０５、進行方向受信部１０６を有している。ＣＰＵ１０１は、演算装置の例であり、メモリ１０２とＨＤＤ１０３は、記憶装置の例である。プログラムは、通常ＨＤＤ１０３に記憶されており、メモリ１０２にロードされた状態で、順次ＣＰＵ１０１に読み込まれ処理を行う。無線ＬＡＮデバイス１０４は、無線ＬＡＮ通信に用いる。これにより、地上通信装置の無縁ＬＡＮアクセスポイントとの通信を制御する。位置情報受信部１０５は、現在位置を取得するように構成され、進行方向受信部１０６は、列車の進行方向を取得するように構成されている。
【００３２】
図２は、車上通信装置のソフトウエアのモジュール構成を示す図である。車上通信装置は、地上通信装置テーブル２０１、車上無線手段テーブル２０２、接続確立モジュール２０３、接続解除モジュール２０４、デバイス監視モジュール２０５、及び無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６ａ〜２０６ｃを有している。地上通信装置テーブル２０１は、地上通信装置に係る情報を管理し、車上無線手段テーブル２０２は、車上通信装置が備える無線手段に係る情報を管理する。無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６は、無線ＬＡＮデバイスのドライバである。接続確立モジュール２０３は、地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２に基づいて無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を用いて地上通信装置との通信状態を確立させるように動作し、接続解除モジュール２０４は、地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２に基づいて無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を用いて地上通信装置との通信状態を解除させるように動作する。デバイス監視モジュール２０５は、無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介して無線ＬＡＮデバイス１０４の状態を取得し、車上無線手段テーブル２０２を更新するように動作する。この例では、接続確立モジュール２０３、接続解除モジュール２０４、及びデバイス監視モジュール２０５は、同時並列的に動作する。但し、順次これらを繰り返し動作させることもできる。
【００３３】
図３は、地上通信装置テーブルの例を示す図である。地上通信装置テーブル２０１は、地上通信装置毎にレコードを設け、地上通信装置の名称、進行方向、通信区間（上り側端点、下り側端点）、無線方式、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、認証／セキュリティ情報、チャネル、及び接続状態の項目を対応付けて記憶するように構成されている。また、踏切ハのように、地上通信装置が複数の無線手段（無線ＬＡＮアクセスポイント）を有する場合には、無線手段毎に無線方式、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、認証／セキュリティ情報、チャネル、及び接続状態を対応付けて記憶する。ＳＳＩＤは、無線ＬＡＮにおけるアクセスポイントの識別子の例である。進行方向は、列車の進行方向であり、「上り」あるいは「下り」である。通信区間は、通信する範囲のことであり、路線上の位置である上り側端点と下り側端点により特定される。路線上の位置は、路線上の基準点からの距離で表されている。接続状態は、接続している「接続中」と、接続してない「未接続」を区別する。
【００３４】
図４は、地上通信装置の構成を示す図である。地上通信装置は、無線ＬＡＮアクセスポイント４０１ｘ、無線ＬＡＮアクセスポイント４０１ｙ、スイッチングハブ４０２、及び踏切制御装置４０３を有している。この例では、２つの無線ＬＡＮアクセスポイント４０１を有する例を示しているが、３つ以上のこともある。また、単数の場合もある。
【００３５】
図５は、車上無線手段テーブルの例を示す図である。無線手段（無線ＬＡＮデバイス）毎にレコードを設け、無線手段の名称、無線方式、動作状態、接続状態、及び接続相手の項目を対応付けて記憶するように構成されている。動作状態は、動作している「動作中」と、動作してない「停止中」を区別する。接続状態は、接続している「接続中」と、接続してない「未接続」を区別する。接続相手は、接続している場合における接続先の地上通信装置の名称（地上通信装置識別情報の例）、接続していない場合は、相手無のコードを区別する。
【００３６】
続いて、各動作を順に説明する。まず接続確立モジュール２０３の動作について説明する。 図６は、接続確立処理に係るデータフローを示す図である。接続確立モジュール２０３は、地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２から接続対象を判定するための情報、及び接続を要求するための情報を取得し、接続した場合には地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２の接続状態や接続相手を更新する。また、位置情報受信部１０５から位置情報を取得し、進行方向受信部１０６から進行方向を取得する。更に、無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介して接続を要求する。
【００３７】
図７は、接続確立処理フローを示す図である。まず、接続対象地上通信装置判定処理（Ｓ７０１）で、接続対象となる地上通信装置を判定する。この処理については、図８を用いて後述する。そして、接続対象が有る場合には、その地上通信装置それぞれについて、必要に応じて接続要求を行なう処理（Ｓ７０３〜Ｓ７０７）を繰り返す（Ｓ７０２）。
【００３８】
接続対象である地上通信装置の無線手段に関する情報を地上通信装置テーブル２０１より取得し、複数の無線手段を存在する場合には、その無線手段それぞれについて以下の処理を繰り返す（Ｓ７０３）。当該無線手段の接続状態が「接続中」である場合には、当該地上通信装置に対する処理を終える。一方当該無線手段の接続状態が「未接続」である場合には、当該無線手段に対する接続要求を行う（Ｓ７０５）。この処理については、図９を用いて後述する。その結果、接続に成功した場合には、当該地上通信装置に対する処理を終える。一方、接続に失敗した場合には、他の無線手段による処理を繰り返す。そして、いずれの無縁手段によっても接続に失敗した時点で（Ｓ７０７）、当該地上通信装置に対する処理を終える。そして、接続対象である地上通信装置のすべてについて処理した時点で（Ｓ７０８）、Ｓ７０１に戻る。このようにして列車の運行中、接続確立処理を継続して動作する。
【００３９】
図８は、接続対象判定処理（Ｓ７０１）のフローを示す図である。まず、位置情報を取得し（Ｓ８０１）、進行方向を特定する（Ｓ８０２）。そして、地上通信装置テーブル２０１の地上通信装置毎に以下の処理を繰り返す（Ｓ８０３）。特定した進行方向が、地上通信装置テーブル２０１で地上通信装置に対応付けられている進行方向と一致し（Ｓ８０４）、更に取得した位置情報が通信装置テーブル２０１で地上通信装置に対応付けられている通信区間に含まれる場合に（Ｓ８０５）、当該地上通信装置を接続する地上通信装置と判定する（Ｓ８０６）。進行方向が一致しない場合、及び位置情報が通信区間に含まれない場合は、接続対象としない。そして、すべての地上通信装置について処理した時点で終了する（Ｓ８０７）。
【００４０】
図９は、接続要求処理（Ｓ７０５）のフローを示す図である。車上無線手段テーブル２０２の無線手段毎に以下の処理を繰り返す（Ｓ９０１）。車上通信装置の当該無線手段の無線方式が地上通信装置の無線手段の無線方式と一致し（Ｓ９０２）、車上通信装置の当該無線手段の動作状態が動作中であり（Ｓ９０３）、車上通信装置の当該無線手段の接続状態が未接続である場合に（Ｓ９０４）、無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介してＳＳＩＤ、認証情報、チャネル等を無線ＬＡＮデバイスに設定して、通信を開始させる（Ｓ９０５）。無線ＬＡＮデバイスは、ＳＳＩＤで特定される無線ＬＡＮアクセスポイントに、指定のチャネルでアクセスする。そして、セキュリティ情報を含む接続要求コマンドを送信する。認証結果が成功の場合に（Ｓ９０６）、接続中テーブル更新処理（Ｓ９０８）で地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２を更新し、終了ステータスを成功として終了する（Ｓ９０９）。一方、車上通信装置の当該無線手段の無線方式が地上通信装置の無線手段の無線方式と一致しない場合（Ｓ９０２）、車上通信装置の当該無線手段の動作状態が停止中の場合（Ｓ９０３）、及び車上通信装置の当該無線手段の接続状態が接続中である場合には（Ｓ９０４）、車上通信装置の他の無線手段について処理を繰り返す（Ｓ９０７）。すべての無線手段について処理して、いずれにおいても接続成功に至らない場合には、終了ステータスを失敗として終了する（Ｓ９１０）。
【００４１】
図１０は、接続中テーブル更新処理（Ｓ９０８）のフローを示す図である。車上無線手段テーブルの当該無線手段に対応する接続状態を「接続中」に更新し（Ｓ１００１）、車上無線手段テーブルの当該無線手段に対応する接続相手に当該地上通信装置を書き込む（Ｓ１００２）。更に、地上通信装置テーブルの当該無線手段に対応する接続状態を「接続中」に更新する（Ｓ１００３）。
【００４２】
続いて、接続解除モジュール２０４の動作について説明する。図１１は、接続解除処理に係るデータフローを示す図である。接続解除モジュール２０４は、地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２から接続を解除する対象を判定するための情報を取得し、接続を解除した場合には地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２の接続状態や接続相手を更新する。また、位置情報受信部１０５から位置情報を取得し、無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介して接続の解除を指示する。
【００４３】
図１２は、接続解除処理フローを示す図である。車上無線手段テーブル２０２の各無線手段について以下の処理を繰り返す（Ｓ１２０１）。無線手段の動作状態が動作中であり（Ｓ１２０２）、無線手段の接続状態が接続中であり（Ｓ１２０３）、現在位置が無線手段の通信区間外である場合に、接続を切断する。現在位置が無線手段の通信区間外であるか判断するために、無線手段の接続相手から地上通信装置の名称を読み取り（Ｓ１２０４）、地上通信装置テーブル２０１から当該地上通信装置に対応する通信区間を読み取る（Ｓ１２０５）。また、位置情報受信部１０５から位置情報を取得し（Ｓ１２０６）、位置情報が通信区間に含まれるか判定する（Ｓ１２０７）。そして、接続を切断すると判断した場合には、無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介して無線ＬＡＮデバイス１０４に通信を終了させる（Ｓ１２０８）。これにより、無線ＬＡＮデバイス１０４は、地上通信装置に対して接続解除コマンドを送信する。そして、未接続テーブル更新処理（Ｓ１２０９）により地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２を更新する。一方、無線手段の動作状態が停止中である場合（Ｓ１２０２）、無線手段の接続状態が未接続である場合（Ｓ１２０３）、及び現在位置が無線手段の通信区間外でない場合には接続解除の処理を行わない。これらの処理を、すべての無線手段について行った時点で終了する（Ｓ１２１０）。
【００４４】
図１３は、未接続テーブル更新処理（Ｓ１２０９）のフローを示す図である。車上無線手段テーブル２０２の当該無線手段に対応する接続状態を「未接続」に更新し（Ｓ１３０１）、車上無線手段テーブル２０２の当該無線手段に対応する接続相手に相手無コードを書き込む（Ｓ１３０２）。更に、地上通信装置テーブル２０１の当該無線手段に対応する接続状態を「未接続」に更新する（Ｓ１３０３）。
【００４５】
最後にデバイス監視モジュール２０５の処理について説明する。図１４は、デバイス監視処理フローを示す図である。車上無線手段テーブルの無線手段毎に以下の処理を繰り返す（Ｓ１４０１）。無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介して無線ＬＡＮデバイス１０４から動作状態を取得し（Ｓ１４０２）、車上無線手段テーブル２０２の当該無線手段を取得した動作状態に更新する（Ｓ１４０３）。そして、すべての無線手段について処理すると（Ｓ１４０４）、所定時間待機した後（Ｓ１４０５）、上述の処理を繰り返す。
【００４６】
車上通信装置及び地上通信装置は、コンピュータであり、各要素はプログラムにより処理を実行することができる。また、プログラムを記憶媒体に記憶させ、記憶媒体からコンピュータに読み取られるようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
上述の例では、鉄道に適用する場合について説明したが、路線バスやモノレール等他の移動体に係る交通システムにも適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ ＨＤＤ
１０４ａ〜１０４ｃ 無線ＬＡＮデバイス
１０５ 位置情報受信部
１０６ 進行方向受信部
２０１ 地上通信装置テーブル
２０２ 車上無線手段テーブル
２０３ 接続確立モジュール
２０４ 接続解除モジュール
２０５ デバイス監視モジュール
２０６ａ〜２０６ｃ 無線ＬＡＮデバイスドライバ
４０１ｘ、４０１ｙ 無線ＬＡＮアクセスポイント
４０２ スイッチングハブ
４０３ 踏切制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道沿線に点在する無線ＬＡＮ地上通信装置と、列車の車上通信装置との通信に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の「移動体ＬＡＮ装置、無線ＬＡＮ接続設定方法」（特開２００８−２７１０６３号公報）は、無線ＬＡＮアクセスポイントの通信可能範囲内に入る以前に、移動体の無線ＬＡＮ設定を完了させるものである。アクセスポイントの位置情報と設定情報を記憶しておき、現在位置情報から間も無くつながるアクセスポイントの設定を事前にすませておく。
【０００３】
この技術では、複数のアクセスポイントが接続の候補となったときにはどこにつなぐかをユーザに選択させており、自動的に選択することはできない。また、アクセスポイントに素早く接続することが目的であり、つながっている無線を強制的に切断して別のアクセスポイントにつなぎかえることは対象としていない。
【０００４】
特許文献２の「移動体通信における発信時選択方式および方法」（特開２００１−２０３８２９号公報）は、移動体通信の現在位置と着信エリアとから料金テーブルを検索して最も安価な通信事業者のアクセスポイントを自動的に選択する方式である。
【０００５】
この出願では、移動体端末が移動したときに接続するアクセスポイントを変えたり、複数のアクセスポイントに同時に接続することは対象としていない。
【０００６】
多くの従来技術では、地上の無線ＬＡＮ装置がバックボーンネットワークで接続されていることが前提であり、車上通信装置は地上通信装置（無線ＬＡＮアクセスポイント等）のどれでもよいから接続できれば地上〜車上間の通信が可能であった。いわゆる「高速ハンドオーバー技術」などにより、通信の連続性の確保が行われてきた。この結果、車上通信装置に接続された車上のコンピュータは、地上バックボーンネットワークに接続した任意のコンピュータとの必要なタイミングでの通信が可能となった。
【０００７】
一方、沿線にバックボーンを構成しない場合や構成する必要がない場合には、車上通信装置は特定の地上通信装置と必要なタイミングで接続する必要がある。例えば、沿線にある踏切や駅などがそれぞれ孤立した無線エリアを作っている場合である。この場合、列車は、踏切の一定距離手前（αメートル）まで来たらその踏切の地上通信装置と接続する必要がある。想定する通信トラフィックは、踏切に設置された監視カメラの画像の車上への転送、踏切動作状態の車上への伝送、車上から踏切の動作を制御するための制御情報の送信、などである。
【０００８】
しかし踏切は多数存在するので、「電波が強い」などの電気的条件だけでは接続相手を決めることができない。また、踏切を通り過ぎた時点で速やかにその踏切との接続を解除して、次の踏切との通信のために接続の準備をしなければならない。速やかな切断は、余計な通信トラフィックを削除し、他の列車が踏切と行う通信をスムーズに行うためにも必要である。また接続／切断のタイミングは、進行方向によっても異なる（図１５参照）。
【０００９】
図１５は、想定ケース１の概要を示す図である。１５０１と１５０２は、それぞれ踏切イと踏切ロの地上通信装置の無線到達範囲を示している。列車が踏切イから踏切ロの方向に通過する場合（１５０３〜１５０５）と、踏切ロから踏切イの方向に通過する場合（１５０６〜１５０８）では、接続のタイミングも、切断のタイミングも異なる。特に、１５０９に示した両方の地上通信装置の無線到達範囲が重複する部分では、進行方向によってどの地上通信装置と接続するかが異なる。
【００１０】
更に、踏切は接近して設置されていることもあるため、複数の車上通信装置が必要になる場合がある。そこで、どの車上通信装置をどのタイミングで、どの地上通信装置との接続に使うのかスケジューリングする必要がある（図１６参照）。
【００１１】
図１６は、想定ケース２を概要示す図である。１６０１、１６０２、１６０３、及び１６０４は、それぞれ踏切イ、踏切ロ、踏切ハ、及び踏切ニの地上通信装置の無線到達範囲を示している。また、１６０５、１６０６、１６０７、及び１６０８は、それぞれ踏切イ、踏切ロ、踏切ハ、及び踏切ニの地上通信装置との接続区間を示している。そして、これらの接続区間は前後の接続区間と重複しているために、単独の通信手段のみでは、連続的な接続状態は実現できない。また、複数の通信手段を有する場合にも、適切なスケジューリングが必要となる。
【００１２】
従来技術では、上述のいずれの使用環境にも対応できていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−２７１０６３号公報
【特許文献２】特開２００１−２０３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本願発明では、列車の位置、進行方向や地上通信装置の位置データ等をもとにして、動的に接続／切断を行うことで必要な通信相手との通信経路を確保することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る車上通信装置は、
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、以下の要素を有することを特徴とする
（１）地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブル
（２）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立モジュール
（３）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除モジュール。
【００１６】
また、
前記地上通信装置テーブルは、地上通信装置毎に、移動体の路線に対する進行方向を対応付けて記憶し、
前記接続確立モジュールは、当該移動体の現在の進行方向が、地上通信装置に対応付けて記憶している通信区間と一致し、かつ地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定することを特徴とする。
【００１７】
また、
前記車上通信装置は、複数の無線手段を有し、
前記地上通信装置テーブルは、更に地上通信装置の無線通信条件を記憶し、
前記接続確立モジュールは、接続対象である地上通信装置の無線通信条件に適合する無線手段を選択して、選択した無線手段を用いて当該通信条件に従って接続要求を送信することを特徴とする。
【００１８】
また、
前記車上通信装置は、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視モジュールを有し、
前記接続確立モジュールは、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする。
【００１９】
また、
前記接続確立モジュールは、更に接続状態が未接続であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする。
【００２０】
また、
前記車上通信装置の無線手段は、無線ＬＡＮデバイスであることを特徴とする。
【００２１】
また、
前記路線は、鉄道であって、前記移動体は、列車であることを特徴とする。
【００２２】
本願発明に係る無線接続方法は、
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブルを有する車上通信装置による無線接続方法であって、以下の要素を有することを特徴とする
（１）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立工程
（２）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除工程。
【００２３】
また、
前記車上通信装置は、複数の無線手段を備え、
前記無線接続方法は、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視工程を有し、
前記接続確立工程は、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする。
【００２４】
本願発明に係るプログラムは、
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブルを有する車上通信装置となるコンピュータに、以下の手順を実行させることを特徴とする。
（１）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立手順
（２）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除手順。
【００２５】
また、
前記車上通信装置は、複数の無線手段を備え、
前記プログラムは、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視手順を実行させ、
前記接続確立手順は、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
適切な無線通信回線を必要な区間だけで確実に構成することができ、無用な通信トラフィックを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】車上通信装置のハードウエア構成を示す図である。
【図２】車上通信装置のソフトウエアのモジュール構成を示す図である。
【図３】地上通信装置テーブルの例を示す図である。
【図４】地上通信装置の構成を示す図である。
【図５】車上無線手段テーブルの例を示す図である。
【図６】接続確立処理に係るデータフローを示す図である。
【図７】接続確立処理フローを示す図である。
【図８】接続対象判定処理フローを示す図である。
【図９】接続要求処理フローを示す図である。
【図１０】接続中テーブル更新処理フローを示す図である。
【図１１】接続解除処理に係るデータフローを示す図である。
【図１２】接続解除処理フローを示す図である。
【図１３】未接続テーブル更新処理フローを示す図である。
【図１４】デバイス監視処理フローを示す図である。
【図１５】想定ケース１の概要を示す図である。
【図１６】想定ケース２を概要示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明において、列車に搭載された車上通信装置は、列車の制御信号やモニタ装置から列車の位置情報、進行方向を取得し、予め記録してある地上通信装置テーブル（地上通信装置との通信を行う始点及び終点、使用可能な無線通信手段、無線条件など）と、車上無線手段テーブル（無線装置の使用する無線通信手段、接続中の場合は、接続している地上通信装置など）とを参照して、接続する地上通信装置を決定し、接続及び切断を行う。
【００２９】
まず図１５に基づいて、動作概要について説明する。図中の右方向に進行する場合、列車が踏切イに接近すると、車上通信装置は踏切イの地上通信装置と接続し（１５０３）、踏切イを通過するとすぐに踏切イの地上通信装置との接続を切断し、新たに踏切ロの地上通信装置と接続する（１５０４）。そして、踏切ロを通過すると踏切ロの地上通信装置との接続を切断する（１５０５）。逆に左方向に進行する場合、列車が踏切ロに接近すると、車上通信装置は踏切ロの地上通信装置と接続し（１５０６）、踏切ロを通過するとすぐに踏切ロの地上通信装置との接続を切断し、新たに踏切イの地上通信装置と接続する（１５０７）。そして、踏切イを通過すると踏切イの地上通信装置との接続を切断する（１５０８）。
【００３０】
次に図１６に基づいて、動作概要について説明する。車上通信装置は、２つの無線手段（無線ＬＡＮデバイス）を有している。そして、列車が踏切イに接近すると、車上通信装置は第一の無線手段を用いて踏切イの地上通信装置と接続し（１６０５）、更に踏切ロに接近すると、車上通信装置は第二の無線手段を用いて踏切ロの地上通信装置と接続する（１６０６）。そして、踏切イを通過すると第一の無線手段の接続を切断する。次に踏切ハに接近すると、車上通信装置は第一の無線手段を用いて踏切ハの地上通信装置と接続し（１６０７）、踏切ロを通過すると第二の無線手段の接続を切断する。このように、２つの無線手段を切り換えながら、複数の接近する地上通信装置と連続的に接続状態を確保する。図中１６０５と１６０７が、第一の無線手段による接続範囲であり、１６０６と１６０８が、第二の無線手段による接続範囲である。
【実施例１】
【００３１】
図１は、車上通信装置のハードウエア構成を示す図である。車上通信装置は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、ＨＤＤ１０３、無線ＬＡＮデバイス１０４ａ〜１０４ｃ、位置情報受信部１０５、進行方向受信部１０６を有している。ＣＰＵ１０１は、演算装置の例であり、メモリ１０２とＨＤＤ１０３は、記憶装置の例である。プログラムは、通常ＨＤＤ１０３に記憶されており、メモリ１０２にロードされた状態で、順次ＣＰＵ１０１に読み込まれ処理を行う。無線ＬＡＮデバイス１０４は、無線ＬＡＮ通信に用いる。これにより、地上通信装置の無縁ＬＡＮアクセスポイントとの通信を制御する。位置情報受信部１０５は、現在位置を取得するように構成され、進行方向受信部１０６は、列車の進行方向を取得するように構成されている。
【００３２】
図２は、車上通信装置のソフトウエアのモジュール構成を示す図である。車上通信装置は、地上通信装置テーブル２０１、車上無線手段テーブル２０２、接続確立モジュール２０３、接続解除モジュール２０４、デバイス監視モジュール２０５、及び無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６ａ〜２０６ｃを有している。地上通信装置テーブル２０１は、地上通信装置に係る情報を管理し、車上無線手段テーブル２０２は、車上通信装置が備える無線手段に係る情報を管理する。無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６は、無線ＬＡＮデバイスのドライバである。接続確立モジュール２０３は、地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２に基づいて無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を用いて地上通信装置との通信状態を確立させるように動作し、接続解除モジュール２０４は、地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２に基づいて無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を用いて地上通信装置との通信状態を解除させるように動作する。デバイス監視モジュール２０５は、無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介して無線ＬＡＮデバイス１０４の状態を取得し、車上無線手段テーブル２０２を更新するように動作する。この例では、接続確立モジュール２０３、接続解除モジュール２０４、及びデバイス監視モジュール２０５は、同時並列的に動作する。但し、順次これらを繰り返し動作させることもできる。
【００３３】
図３は、地上通信装置テーブルの例を示す図である。地上通信装置テーブル２０１は、地上通信装置毎にレコードを設け、地上通信装置の名称、進行方向、通信区間（上り側端点、下り側端点）、無線方式、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、認証／セキュリティ情報、チャネル、及び接続状態の項目を対応付けて記憶するように構成されている。また、踏切ハのように、地上通信装置が複数の無線手段（無線ＬＡＮアクセスポイント）を有する場合には、無線手段毎に無線方式、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、認証／セキュリティ情報、チャネル、及び接続状態を対応付けて記憶する。ＳＳＩＤは、無線ＬＡＮにおけるアクセスポイントの識別子の例である。進行方向は、列車の進行方向であり、「上り」あるいは「下り」である。通信区間は、通信する範囲のことであり、路線上の位置である上り側端点と下り側端点により特定される。路線上の位置は、路線上の基準点からの距離で表されている。接続状態は、接続している「接続中」と、接続してない「未接続」を区別する。
【００３４】
図４は、地上通信装置の構成を示す図である。地上通信装置は、無線ＬＡＮアクセスポイント４０１ｘ、無線ＬＡＮアクセスポイント４０１ｙ、スイッチングハブ４０２、及び踏切制御装置４０３を有している。この例では、２つの無線ＬＡＮアクセスポイント４０１を有する例を示しているが、３つ以上のこともある。また、単数の場合もある。
【００３５】
図５は、車上無線手段テーブルの例を示す図である。無線手段（無線ＬＡＮデバイス）毎にレコードを設け、無線手段の名称、無線方式、動作状態、接続状態、及び接続相手の項目を対応付けて記憶するように構成されている。動作状態は、動作している「動作中」と、動作してない「停止中」を区別する。接続状態は、接続している「接続中」と、接続してない「未接続」を区別する。接続相手は、接続している場合における接続先の地上通信装置の名称（地上通信装置識別情報の例）、接続していない場合は、相手無のコードを区別する。
【００３６】
続いて、各動作を順に説明する。まず接続確立モジュール２０３の動作について説明する。 図６は、接続確立処理に係るデータフローを示す図である。接続確立モジュール２０３は、地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２から接続対象を判定するための情報、及び接続を要求するための情報を取得し、接続した場合には地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２の接続状態や接続相手を更新する。また、位置情報受信部１０５から位置情報を取得し、進行方向受信部１０６から進行方向を取得する。更に、無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介して接続を要求する。
【００３７】
図７は、接続確立処理フローを示す図である。まず、接続対象地上通信装置判定処理（Ｓ７０１）で、接続対象となる地上通信装置を判定する。この処理については、図８を用いて後述する。そして、接続対象が有る場合には、その地上通信装置それぞれについて、必要に応じて接続要求を行なう処理（Ｓ７０３〜Ｓ７０７）を繰り返す（Ｓ７０２）。
【００３８】
接続対象である地上通信装置の無線手段に関する情報を地上通信装置テーブル２０１より取得し、複数の無線手段を存在する場合には、その無線手段それぞれについて以下の処理を繰り返す（Ｓ７０３）。当該無線手段の接続状態が「接続中」である場合には、当該地上通信装置に対する処理を終える。一方当該無線手段の接続状態が「未接続」である場合には、当該無線手段に対する接続要求を行う（Ｓ７０５）。この処理については、図９を用いて後述する。その結果、接続に成功した場合には、当該地上通信装置に対する処理を終える。一方、接続に失敗した場合には、他の無線手段による処理を繰り返す。そして、いずれの無縁手段によっても接続に失敗した時点で（Ｓ７０７）、当該地上通信装置に対する処理を終える。そして、接続対象である地上通信装置のすべてについて処理した時点で（Ｓ７０８）、Ｓ７０１に戻る。このようにして列車の運行中、接続確立処理を継続して動作する。
【００３９】
図８は、接続対象判定処理（Ｓ７０１）のフローを示す図である。まず、位置情報を取得し（Ｓ８０１）、進行方向を特定する（Ｓ８０２）。そして、地上通信装置テーブル２０１の地上通信装置毎に以下の処理を繰り返す（Ｓ８０３）。特定した進行方向が、地上通信装置テーブル２０１で地上通信装置に対応付けられている進行方向と一致し（Ｓ８０４）、更に取得した位置情報が通信装置テーブル２０１で地上通信装置に対応付けられている通信区間に含まれる場合に（Ｓ８０５）、当該地上通信装置を接続する地上通信装置と判定する（Ｓ８０６）。進行方向が一致しない場合、及び位置情報が通信区間に含まれない場合は、接続対象としない。そして、すべての地上通信装置について処理した時点で終了する（Ｓ８０７）。
【００４０】
図９は、接続要求処理（Ｓ７０５）のフローを示す図である。車上無線手段テーブル２０２の無線手段毎に以下の処理を繰り返す（Ｓ９０１）。車上通信装置の当該無線手段の無線方式が地上通信装置の無線手段の無線方式と一致し（Ｓ９０２）、車上通信装置の当該無線手段の動作状態が動作中であり（Ｓ９０３）、車上通信装置の当該無線手段の接続状態が未接続である場合に（Ｓ９０４）、無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介してＳＳＩＤ、認証情報、チャネル等を無線ＬＡＮデバイスに設定して、通信を開始させる（Ｓ９０５）。無線ＬＡＮデバイスは、ＳＳＩＤで特定される無線ＬＡＮアクセスポイントに、指定のチャネルでアクセスする。そして、セキュリティ情報を含む接続要求コマンドを送信する。認証結果が成功の場合に（Ｓ９０６）、接続中テーブル更新処理（Ｓ９０８）で地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２を更新し、終了ステータスを成功として終了する（Ｓ９０９）。一方、車上通信装置の当該無線手段の無線方式が地上通信装置の無線手段の無線方式と一致しない場合（Ｓ９０２）、車上通信装置の当該無線手段の動作状態が停止中の場合（Ｓ９０３）、及び車上通信装置の当該無線手段の接続状態が接続中である場合には（Ｓ９０４）、車上通信装置の他の無線手段について処理を繰り返す（Ｓ９０７）。すべての無線手段について処理して、いずれにおいても接続成功に至らない場合には、終了ステータスを失敗として終了する（Ｓ９１０）。
【００４１】
図１０は、接続中テーブル更新処理（Ｓ９０８）のフローを示す図である。車上無線手段テーブルの当該無線手段に対応する接続状態を「接続中」に更新し（Ｓ１００１）、車上無線手段テーブルの当該無線手段に対応する接続相手に当該地上通信装置を書き込む（Ｓ１００２）。更に、地上通信装置テーブルの当該無線手段に対応する接続状態を「接続中」に更新する（Ｓ１００３）。
【００４２】
続いて、接続解除モジュール２０４の動作について説明する。図１１は、接続解除処理に係るデータフローを示す図である。接続解除モジュール２０４は、地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２から接続を解除する対象を判定するための情報を取得し、接続を解除した場合には地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２の接続状態や接続相手を更新する。また、位置情報受信部１０５から位置情報を取得し、無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介して接続の解除を指示する。
【００４３】
図１２は、接続解除処理フローを示す図である。車上無線手段テーブル２０２の各無線手段について以下の処理を繰り返す（Ｓ１２０１）。無線手段の動作状態が動作中であり（Ｓ１２０２）、無線手段の接続状態が接続中であり（Ｓ１２０３）、現在位置が無線手段の通信区間外である場合に、接続を切断する。現在位置が無線手段の通信区間外であるか判断するために、無線手段の接続相手から地上通信装置の名称を読み取り（Ｓ１２０４）、地上通信装置テーブル２０１から当該地上通信装置に対応する通信区間を読み取る（Ｓ１２０５）。また、位置情報受信部１０５から位置情報を取得し（Ｓ１２０６）、位置情報が通信区間に含まれるか判定する（Ｓ１２０７）。そして、接続を切断すると判断した場合には、無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介して無線ＬＡＮデバイス１０４に通信を終了させる（Ｓ１２０８）。これにより、無線ＬＡＮデバイス１０４は、地上通信装置に対して接続解除コマンドを送信する。そして、未接続テーブル更新処理（Ｓ１２０９）により地上通信装置テーブル２０１と車上無線手段テーブル２０２を更新する。一方、無線手段の動作状態が停止中である場合（Ｓ１２０２）、無線手段の接続状態が未接続である場合（Ｓ１２０３）、及び現在位置が無線手段の通信区間外でない場合には接続解除の処理を行わない。これらの処理を、すべての無線手段について行った時点で終了する（Ｓ１２１０）。
【００４４】
図１３は、未接続テーブル更新処理（Ｓ１２０９）のフローを示す図である。車上無線手段テーブル２０２の当該無線手段に対応する接続状態を「未接続」に更新し（Ｓ１３０１）、車上無線手段テーブル２０２の当該無線手段に対応する接続相手に相手無コードを書き込む（Ｓ１３０２）。更に、地上通信装置テーブル２０１の当該無線手段に対応する接続状態を「未接続」に更新する（Ｓ１３０３）。
【００４５】
最後にデバイス監視モジュール２０５の処理について説明する。図１４は、デバイス監視処理フローを示す図である。車上無線手段テーブルの無線手段毎に以下の処理を繰り返す（Ｓ１４０１）。無線ＬＡＮデバイスドライバ２０６を介して無線ＬＡＮデバイス１０４から動作状態を取得し（Ｓ１４０２）、車上無線手段テーブル２０２の当該無線手段を取得した動作状態に更新する（Ｓ１４０３）。そして、すべての無線手段について処理すると（Ｓ１４０４）、所定時間待機した後（Ｓ１４０５）、上述の処理を繰り返す。
【００４６】
車上通信装置及び地上通信装置は、コンピュータであり、各要素はプログラムにより処理を実行することができる。また、プログラムを記憶媒体に記憶させ、記憶媒体からコンピュータに読み取られるようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
上述の例では、鉄道に適用する場合について説明したが、路線バスやモノレール等他の移動体に係る交通システムにも適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ ＨＤＤ
１０４ａ〜１０４ｃ 無線ＬＡＮデバイス
１０５ 位置情報受信部
１０６ 進行方向受信部
２０１ 地上通信装置テーブル
２０２ 車上無線手段テーブル
２０３ 接続確立モジュール
２０４ 接続解除モジュール
２０５ デバイス監視モジュール
２０６ａ〜２０６ｃ 無線ＬＡＮデバイスドライバ
４０１ｘ、４０１ｙ 無線ＬＡＮアクセスポイント
４０２ スイッチングハブ
４０３ 踏切制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、以下の要素を有することを特徴とする車上通信装置
（１）地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブル
（２）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立モジュール
（３）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除モジュール。
【請求項２】
前記地上通信装置テーブルは、地上通信装置毎に、移動体の路線に対する進行方向を対応付けて記憶し、
前記接続確立モジュールは、当該移動体の現在の進行方向が、地上通信装置に対応付けて記憶している通信区間と一致し、かつ地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定することを特徴とする請求項１記載の車上通信装置。
【請求項３】
前記車上通信装置は、複数の無線手段を有し、
前記地上通信装置テーブルは、更に地上通信装置の無線通信条件を記憶し、
前記接続確立モジュールは、接続対象である地上通信装置の無線通信条件に適合する無線手段を選択して、選択した無線手段を用いて当該通信条件に従って接続要求を送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の車上通信装置。
【請求項４】
前記車上通信装置は、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視モジュールを有し、
前記接続確立モジュールは、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする請求項３記載の車上通信装置。
【請求項５】
前記接続確立モジュールは、更に接続状態が未接続であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする請求項４記載の車上通信装置。
【請求項６】
前記車上通信装置の無線手段は、無線ＬＡＮデバイスであることを特徴とする請求項４又は５に記載の車上通信装置。
【請求項７】
前記路線は、鉄道であって、前記移動体は、列車であることを特徴とする請求項１乃至６記載の車上通信装置。
【請求項８】
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブルを有する車上通信装置による無線接続方法であって、以下の要素を有することを特徴とする無線接続方法
（１）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立工程
（２）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除工程。
【請求項９】
前記車上通信装置は、複数の無線手段を備え、
前記無線接続方法は、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視工程を有し、
前記接続確立工程は、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする請求項８記載の無線接続方法。
【請求項１０】
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブルを有する車上通信装置となるコンピュータに、以下の手順を実行させるためのプログラム
（１）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立手順
（２）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除手順。
【請求項１１】
前記車上通信装置は、複数の無線手段を備え、
前記プログラムは、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視手順を実行させ、
前記接続確立手順は、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする請求項１０記載のプログラム。
【請求項１】
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、以下の要素を有することを特徴とする車上通信装置
（１）地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブル
（２）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立モジュール
（３）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除モジュール。
【請求項２】
前記地上通信装置テーブルは、地上通信装置毎に、移動体の路線に対する進行方向を対応付けて記憶し、
前記接続確立モジュールは、当該移動体の現在の進行方向が、地上通信装置に対応付けて記憶している通信区間と一致し、かつ地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定することを特徴とする請求項１記載の車上通信装置。
【請求項３】
前記車上通信装置は、複数の無線手段を有し、
前記地上通信装置テーブルは、更に地上通信装置の無線通信条件を記憶し、
前記接続確立モジュールは、接続対象である地上通信装置の無線通信条件に適合する無線手段を選択して、選択した無線手段を用いて当該通信条件に従って接続要求を送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の車上通信装置。
【請求項４】
前記車上通信装置は、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視モジュールを有し、
前記接続確立モジュールは、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする請求項３記載の車上通信装置。
【請求項５】
前記接続確立モジュールは、更に接続状態が未接続であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする請求項４記載の車上通信装置。
【請求項６】
前記車上通信装置の無線手段は、無線ＬＡＮデバイスであることを特徴とする請求項４又は５に記載の車上通信装置。
【請求項７】
前記路線は、鉄道であって、前記移動体は、列車であることを特徴とする請求項１乃至６記載の車上通信装置。
【請求項８】
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブルを有する車上通信装置による無線接続方法であって、以下の要素を有することを特徴とする無線接続方法
（１）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立工程
（２）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除工程。
【請求項９】
前記車上通信装置は、複数の無線手段を備え、
前記無線接続方法は、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視工程を有し、
前記接続確立工程は、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする請求項８記載の無線接続方法。
【請求項１０】
交通機関の路線に沿って設置された複数の地上通信装置と無線により接続可能な、移動体に搭載された車上通信装置であって、地上通信装置毎に、通信する路線上の区間を記憶する地上通信装置テーブルを有する車上通信装置となるコンピュータに、以下の手順を実行させるためのプログラム
（１）地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれる場合に、当該地上通信装置を接続対象と判定し、接続対象の地上通信装置に対して接続要求を送信する接続確立手順
（２）接続中の地上通信装置の通信区間に移動体の現在位置が含まれない場合に、当該地上通信装置との接続を解除する接続解除手順。
【請求項１１】
前記車上通信装置は、複数の無線手段を備え、
前記プログラムは、更に無線手段毎に動作状態を取得するデバイス監視手順を実行させ、
前記接続確立手順は、更に動作状態が動作中であることを条件に無線手段を選択することを特徴とする請求項１０記載のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２２６６７０（Ｐ２０１０−２２６６７０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７４５９６（Ｐ２００９−７４５９６）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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