鉄道車両用の移動局通信システム
【課題】従来に比べて基地局側での高周波受信レベルを安定化させる。
【解決手段】架線からの供給電力で線路上を走行する列車から電磁輻射される誘導無線周波数信号を架線に誘導結合させ、さらに基地局接続された誘導線に誘導結合させる間接結合方式により列車と基地局との間の通信を行う鉄道車両用の誘導無線通信システムにおいて、先頭車両、最後尾車両及び少なくとも一つの中間車両を含む列車に搭載される移動局通信システムであって、先頭車両及び最後尾車両に夫々設置され、情報入力手段，入力情報を含む所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する生成手段，及び誘導無線周波数信号を電磁輻射する送信アンテナとを夫々含む送信装置と、送信装置間を接続する接続線と、架線からの電力受電用のパンタグラフを有する中間車両に設けられ、誘導無線周波数信号が架線へ誘導結合することで架線を流れる高周波電流をパンタグラフから線路へ短絡させる短絡手段とを備える。
【解決手段】架線からの供給電力で線路上を走行する列車から電磁輻射される誘導無線周波数信号を架線に誘導結合させ、さらに基地局接続された誘導線に誘導結合させる間接結合方式により列車と基地局との間の通信を行う鉄道車両用の誘導無線通信システムにおいて、先頭車両、最後尾車両及び少なくとも一つの中間車両を含む列車に搭載される移動局通信システムであって、先頭車両及び最後尾車両に夫々設置され、情報入力手段，入力情報を含む所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する生成手段，及び誘導無線周波数信号を電磁輻射する送信アンテナとを夫々含む送信装置と、送信装置間を接続する接続線と、架線からの電力受電用のパンタグラフを有する中間車両に設けられ、誘導無線周波数信号が架線へ誘導結合することで架線を流れる高周波電流をパンタグラフから線路へ短絡させる短絡手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道等で使用される誘導無線通信システムに関し、特に、鉄道車両に搭載される移動局通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導無線通信は、地上設備の誘導線路と移動局車上装置の車上アンテナとの間で電磁誘導を利用する通信手段であり、主に移動局車上アンテナと地上誘導線を直接に電磁結合する直接結合方式と、車上アンテナと地上誘導線との間に別の導線（例えば、架線）を介在させて高周波電流の２次結合（間接結合）で通信を行う間接結合方式とがあり、地上鉄道、地下鉄道等に広く利用されている。
【０００３】
図５は従来技術における誘導無線通信システムの概略構成図であり、電車線（トロリー線）２を介在させた間接結合方式による通信システムが示されている。図５に示すように、誘導無線通信システムは、例えば、運転指令所の指令所装置１０と、指令所装置１０に通信回線９を介して接続される基地局装置（固定局装置とも言う）７と、サテライト受信局５５と、電車線２に沿って敷設される誘導線４と、鉄道線路上を走行する鉄道列車（電車）１に搭載された移動局車上装置１１及び移動局車上装置１１に付随する車上アンテナ(送信アンテナ２３及び受信アンテナ２４)を備えている。
【０００４】
今、電車１から指令所装置１０に音声(通話音声)が伝達される場合、移動局車上装置１１の送話器１２で発せられた乗務員の音声は、通話送信器１９で誘導無線周波数ｆ１（例えば８０〜２５０ｋＨｚの一波）の高周波信号（移動局通話送信波：以下、「信号Ｓ１」という）に変調され、送信アンテナ２３から電磁輻射(電磁放射)される。これによって、信号Ｓ１は電車線２に誘導結合され（一次結合）、続いて誘導線４に誘導結合される（二次結合）。信号Ｓ１は、誘導線４に誘導結合されると、基地局側で受信された誘導無線波と言う意味で「基地局受信波」と呼ばれる。
【０００５】
信号Ｓ１（二次結合波であるため図面はＳ１´として示す）は、線路結合器５から接続ケーブル８を通じて基地局装置７が備える整合器３５からＨＹＢ（ハイブリッド）３６及び３６´を経て通話受信器３７に入力され、通話の音声信号に復調される。復調された通話の音声信号は、音声信号比較選択回路５８から制御装置５９を介して、基地局装置７と指令所装置１０とを接続する接続ケーブル(通信回線)９を経て指令所装置１０に伝達される。但し、音声信号比較選択回路５８には、誘導線４の終端結合器６に接続されたサテライト受信局５５内の受信器５６で受信された信号Ｓ１´の復調により得られた音声信号がケーブル５７を通じて入力されており、基地局７の受信器３７とサテライト受信局５５の受信器５６とで受信復調された各々の音声信号を音声信号比較選択回路５８で比較選択し、通話品質の良い方が指令所装置１０に接続されるように構成されている。
【０００６】
ケーブル９で指令所装置１０に伝達された音声信号は、整合器６０，ＨＹＢ６１及び６２を経て通話増幅器４５で増幅された後、指令制御器４７を経て、スピーカ４８に到達し、スピーカ４８から列車乗務員の音声通話が出力される。
【０００７】
一方、運転指令員の通話音声が指令所装置１０から電車１へ伝達される場合、指令所装置１０の送受話器４９に入力された通話音声は、指令制御器４７より音声増幅器５０に入力され、ＨＹＢ６１及び整合器６０を経て接続ケーブル９に出力され、この接続ケーブル９を通じて基地局装置７に伝達される。基地局装置７に入力される指令所装置１０からの音声信号は、制御回路５９から通話送信器４２に入力され、通話送信器４２で誘導無線周
波数ｆ１と異なる所定の誘導無線周波数ｆ３（例えば８０〜２５０ｋＨｚの一波）の高周波信号（基地局通話送信波：以下、「信号Ｓ３」という）に変調された後、ＨＹＢ３６から整合器３５を経て接続ケーブル８から線路結合器５を通じて誘導線４に送出される。
【０００８】
誘導線４に送出された信号Ｓ３は、一旦電車線２に電磁誘導（誘導結合）される（一次結合）。電車線２に誘導された信号Ｓ３は、受信アンテナ２４に誘導結合され（二次結合）、通話受信器２６で音声信号に復調されスピーカ３０を動作させ、運転指令員の音声が出力される。以上の構成により列車乗務員と運転指令員との間で音声による相互通話（双方向通話）を行うことができる。
【０００９】
また、電車１には通常、電車で何らかの非常事態が発生した場合、指令所装置１０及び図示されてない対向列車(対向電車)への防護発報を含む、非常発報（非常警報）用として、誘導無線通話送信周波数ｆ１（信号Ｓ１）とは別の１波の誘導無線周波数ｆ２（例えば８０〜２５０ｋＨｚの一波）の高周波信号（移動局非常送信波：以下、「信号Ｓ２」という）を送出するための装置が設備されている。
【００１０】
今、電車１で非常事態が発生し、乗務員が電車１の発報押釦３１を押すことにより非常発報信号（例えば２００〜１０００Ｈｚの一波）が発せられると、非常発報送信器２０で変調されることで誘導無線周波数ｆ２の高周波信号に変換され、図示しない切り替えスイッチを通って、非常発報周波数(周波数ｆ２)に同調された送信アンテナ２３から、電車線２に電磁放射され、誘導線４に誘導結合する。
【００１１】
誘導線４に電磁誘導された信号Ｓ２は、基地局装置７の非常受信器３８で音声帯域の非常信号音(非常発報信号)に復調された後、ケーブル９から指令所装置１０に伝達される。
【００１２】
指令所装置１０に入力された非常発報信号は、非常警報増幅器６３で信号増幅された後、スピーカ４８を動作させて非常信号音を出力させ、外部機器、例えば運行表示盤５４に非常警報の各種情報表示を行うとともに、双方向ケーブル５２，５３を介して関連設備に非常警報発生の情報伝達を行う。
【００１３】
指令所装置１０で電車１からの非常警報音の受信が確認されると、送信器５０を経て図示されない発信器から、自動で非常発報応答確認信号音（前記非常発報信号と異なる、例えば２００〜１０００Ｈｚの一波）が基地局装置７の通話送信器４２で変調され、基地局通話送信周波数ｆ３の信号Ｓ３となり、誘導線４に出力される。
【００１４】
誘導線４に出力された信号Ｓ３は、一旦電車線２を介して電車１の受信アンテナ２４に電磁誘導される。受信アンテナ２４で受信された非常発報応答確認信号音を含む誘導無線通話受信波の信号Ｓ３は、通話受信器２６で復調され、非常発報応答確認信号音として、スピーカ３０から出力される。乗務員は非常発報応答確認信号音を聞くことで、非常発報が正常に確立したことを確認することができる。
【００１５】
本発明に関連する先行技術として、例えば、特許文献１や特許文献２に記載された技術がある。
【特許文献１】特開２００５−３１８４４８号公報
【特許文献２】特開２００４−２６６７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前述したそれぞれの機能を満足させるためには、電車１の送信アンテナ２３から電車線２に電磁輻射され、電車線２から更に誘導線４に電磁誘導されて、基地局７に到達する高
周波受信レベルが常に安定していることが要求される。しかし、誘導無線の間接結合方式では、電車１の先頭の車両１Ａの送信アンテナ２３で誘導無線周波数信号を送信した場合、図５の如く、電車線２への誘導結合により生じる誘導無線高周波電流ｉｔは、矢印ａの如く、電車１の進行方向(前方、図５の紙面の左方向)へ流れ易い。
【００１７】
一方、電車１の後方に向けては、電車線２から電車１の後方のパンタグラフ３４により電車線２寄りの接続線６４を介して、誘導無線周波数に対しては極めて低インピーダンスとなる、例えばモータ６５のような機器が、レール（アース）間に接続線で負荷された状態となる。このため、電車１の後方に向けては、誘導無線高周波電流ｉｔは流れ難く、点線で示した矢印ｂからの基地局装置７´に対する電磁誘導はほとんど期待できない。よって、電車１が変電所６７に近づくにつれて、アンテナ面積(高周波が流れる電車線２の長
さ)が小さくなるので、高周波受信レベルの変動要因となっていた。
【００１８】
さらに、電車線２は、電車１の進行方向及び後方において、誘導無線周波数（例えば１０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚ）に対して低インピーダンスとなる変電所６７，６８間に接続されており、このような変電所が電車線２から誘導線４に対する二次輻射を更に複雑にし、ある特定区間（場所）では、基地局装置７の受信レベルが極端に落ち込み、通信に支障を来す場合があった。
【００１９】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、従来に比べて基地局側での高周波受信レベルを安定化させることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【００２１】
すなわち、本発明は、架線から供給される電力を用いて線路上を走行する列車から電磁輻射される誘導無線周波数の信号を前記架線に誘導結合させ、さらに基地局に接続された誘導線に誘導結合させる間接結合方式により前記列車と前記基地局との間の通信を行う鉄道車両用の誘導無線通信システムにおいて、先頭車両、最後尾車両及びこれらの車両間を接続する少なくとも一つの中間車両を含む３以上の車両で編成された列車に搭載される移動局通信システムであって、
前記先頭車両及び前記最後尾車両に夫々設置される送信装置であって、情報の入力手段と、入力された情報を含む所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する生成手段と、前記誘導無線周波数信号を電磁輻射する送信アンテナとを夫々含む送信装置と、
前記送信装置間を接続する接続線と、
前記架線から電力を受電するためのパンタグラフを有する少なくとも１つの中間車両に設けられ、誘導無線周波数信号が前記架線へ誘導結合することにより前記架線を流れる高周波電流を前記パンタグラフから前記線路へ短絡させる短絡手段とを備え、
前記送信装置の一方に情報が入力された場合に、前記送信装置の一方は、前記情報を含む前記所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナからその誘導無線周波数信号を電磁輻射するとともに、前記入力された情報を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記情報を含む前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、前記送信装置の一方と同期をとって、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を同位相で並列に電磁輻射する
ことを特徴とする鉄道車両用の移動局通信システムである。
【００２２】
本発明によれば、先頭車両と最後尾車両に設置された夫々の送信装置の送信アンテナから、同一の送信周波数の誘導無線周波数信号が並列に電磁輻射される。これによって、列車の走行位置に拘わらず、架線に対する電磁誘導の範囲を安定化させて、基地局側の高周
波受信レベルを安定化させることができる。一方で、短絡手段により、架線を流れる高周波電流は線路(アース)へ短絡されるので、先頭車両の送信アンテナからの誘導無線周波数信号と、最後尾車両の送信アンテナからの誘導無線周波数信号とが、架線上で干渉してビートが発生することを抑えることができる。
【００２３】
本発明は、前記送信装置の一方は、非常信号の送信指示に応じて非常信号を含む前記所定の送信周波数と異なる非常信号用送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する非常信号生成手段をさらに備え、
情報と非常信号とを並列に前記基地局へ送信する場合には、前記送信装置の一方が、非常信号の送信指示に応じて前記非常信号送信周波数の誘導無線周波数信号を生成して自装置に対応する送信アンテナから電磁輻射するとともに、入力された情報を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記情報を含む前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を電磁輻射するように、構成することができる。
【００２４】
また、本発明は、前記各送信装置における生成手段は、前記入力された情報の信号を所定の搬送波で変調する変調器と、前記変調器によって変調された信号を逓倍して前記所定の送信周波数の誘導無線周波数信号にする逓倍器とを含み、
前記送信装置の一方に情報が入力された場合に、前記送信装置の一方は、前記情報の信号を前記変調器で変調し、前記逓倍器で逓倍することによって所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナからその誘導無線周波数信号を電磁輻射するとともに、前記変調器で変調された変調信号を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、
前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記変調信号を前記逓倍器で逓倍して前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、前記送信装置の一方と同期をとって、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を同位相で並列に電磁輻射するように、構成することができる。
【００２５】
また、本発明は、前記非常信号生成手段は、非常信号の発生器と、この発生器から出力される非常信号を搬送波で変調する非常信号用変調器と、この非常用変調器で変調された非常信号を逓倍して前記情報の送信周波数と異なる非常信号用の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する非常用逓倍器とを含むように、構成することができる。
【００２６】
また、本発明は、前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、単独に引き通しされた引き通し線又は乗務員間連絡音声回線として使用される引き通し線である構成を適用することができる。
【００２７】
また、本発明は、前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、客室と乗務員室との間の非常通話回線として使用される引き通し線である構成を適用することができる。
【００２８】
また、本発明は、前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、各車両に対して電力を供給するための電力線であり、前記情報を含む信号が前記電力線を通じて前記送信装置の一方から前記送信装置の他方へ伝達されるように構成することができる。
【００２９】
また、本発明は、前記送信装置の他方における前記生成手段の電源は、前記送信装置の一方から前記情報が受信された場合に投入されるように構成することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、従来に比べて基地局側での高周波受信レベルを安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態における構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００３２】
図１は、本発明の実施形態に係る誘導無線通信システムの全体構成を示す図である。図１において、誘導無線通信システムは、地上設備として、鉄道車両の運転指令所に設置される指令所装置１０と、指令所装置１０に通信回線(ケーブル９)を介して接続される複数の基地局装置７(図１では基地局装置７Ａ及び７Ｂを例示)とを備える。
【００３３】
また、誘導無線通信システムは、基地局装置７と誘導無線を用いて通信を行う移動局車上装置１１を備える。この実施形態では、電車線(架線)２から電力を受電して線路３上を走行する鉄道車両(この例では、電車１)に、複数の移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂが備えられている。電車１は、移動局車上装置１１毎に用意された送信アンテナ２３及び受信アンテナ２４を有している。送信アンテナ２３Ａを含む移動局車上装置１１Ａ、送信アンテナ２３Ｂを含む移動局車上装置１１Ｂが、本発明における各送信装置に相当する。
【００３４】
電車１は、少なくとも１つの中間車両を含む３台以上の車両(図１では、車両１−１，
１−２，・・・１−７を例示)から編成される。電車１の先頭車両と最後尾車両の夫々に
、移動局車上装置，送信アンテナ及び受信アンテナのセットが設置される。
【００３５】
この実施形態では、電車１の進行方向に対して先頭となる車両１−１に移動局車上装置１１Ａ(第１の移動局車上装置に相当)が設置され、最後尾となる車両１−７に移動局車上装置１１Ｂ(第２の移動局車上装置に相当)が設置されている。これらの移動局車上装置１１Ａと１１Ｂとの間は、指令所へ向けて送信すべき音声信号を伝達するための接続線Ａで接続されている。
【００３６】
車両１−１の車上には、移動局車上装置１１Ａと対応する送信アンテナ２３Ａ及び受信アンテナ２４Ａが設置され、車両１−７の車上には、移動局車上装置１１Ｂと対応する送信アンテナ２３Ｂ及び受信アンテナ２４Ｂが設置されている。
【００３７】
また、電車１を構成する少なくとも１つの中間車両(図１では、車両１−３及び車両１
−６)の車上には、電車線２から電力を受電するパンタグラフ３４Ａ、３４Ｂが夫々設置
されている。
【００３８】
車両１−３及び車両１−６の夫々には、パンタグラフ３４Ａ、３４Ｂで受電され、電力線６４Ａ、６４Ｂを介して供給される電力を用いて電車１の駆動輪を夫々駆動させるモータ６５Ａ、６５Ｂを含む動力回路が搭載されており、これらの動力回路は車輪を介して線路３(アース)に接続された接続線６６Ａ、６６Ｂとして機能する。このように、パンタグラフを有する中間車両は、電車線２を流れる誘導無線周波数の高周波信号をパンタグラフから線路３(アース)へ接続する、高周波信号に対して低インピーダンスの短絡路(短絡手
段)を備えた構成となっている。
【００３９】
電車１から指令所装置１０に音声が伝達される場合、例えば、先頭の車両１−１に搭載された移動局車上装置１１Ａを用いて指令所へ通話連絡が行われる場合について説明する。移動局車上装置１１Ａの送受話器１２２のマイク２２１(図２)に入力された音声(例え
ば乗務員の音声)は、移動局車上装置１１Ａにて、所定の誘導無線周波数ｆ１（例えば８
０〜２５０ｋＨｚの一波）の高周波信号（移動局通話送信波）に変換され、送信アンテナ２３Ａから電磁輻射される。これによって、高周波信号は一旦電車線２に誘導結合され（一次結合）、続いて、例えば誘導線４に誘導結合される（二次結合）。高周波信号は、誘導線４に誘導結合されると、基地局側で受信された誘導無線波と言う意味で「基地局受信波」と呼ばれる。
【００４０】
誘導線４に二次結合した高周波信号は、線路結合器５から接続ケーブル８を通じて基地局装置７Ａが備える整合器３５からＨＹＢ（ハイブリッド）３６及び３６´を経て通話受信器３７に入力され、通話の音声信号に復調される。復調された通話の音声信号は、音声信号比較選択回路５８から制御装置５９を介して、基地局装置７Ａと指令所装置１０との間の接続ケーブル９を経て指令所装置１０に伝達される。
【００４１】
但し、音声信号比較選択回路５８には、誘導線４の終端結合器６に接続されたサテライト受信局５５内の受信器５６で受信された信号の復調により得られた音声信号がケーブル５７を通じて入力されており、基地局７Ａの受信器３７とサテライト受信局５５の受信器５６とで受信復調された各々の音声信号を音声信号比較選択回路５８で比較選択し、通話品質の良い方が指令所装置１０に接続されるように構成されている。
【００４２】
電力線２から誘導線４Ａへ高周波信号が二次結合した場合には、基地局装置７Ｂで、基地局装置７Ａとほぼ同様の動作が行われ、音声信号がケーブル９を通じて指令所装置１０に接続される。
【００４３】
ケーブル９で指令所装置１０に伝達された音声信号は、整合器６０，ＨＹＢ６１及び６２を経て通話増幅器４５で増幅された後、指令制御器４７を経て、スピーカ４８に到達し、スピーカ４８から乗務員の音声が出力される。
【００４４】
一方、運転指令所の運転指令員の通話音声が指令所装置１０から電車１へ伝達される場合には、指令所装置１０の送受話器４９に運転指令員の通話音声が入力される。入力された通話音声は、指令制御器４７より音声増幅器５０に入力され、ＨＹＢ６１を経て、整合器６０から接続ケーブル９を経て、基地局装置７Ａ、７Ｂに伝達される。
【００４５】
例えば、基地局装置７Ａに入力される指令所装置１０からの音声信号は、制御回路５９から通話送信器４２に入力され、通話送信器４２で変調されることにより誘導無線周波数ｆ３（例えば、誘導無線周波数ｆ１と異なる８０〜２５０ｋＨｚの一波）の高周波信号（基地局通話送信波：以下、「信号Ｓ３」という）に変換された後、ＨＹＢ３６及び整合器３５を経て接続ケーブル８に出力され、線路結合器５を通じて誘導線４に送出される。
【００４６】
誘導線４に送出された信号Ｓ３は、一旦電車線２に電磁誘導（誘導結合）される（一次結合）。電車線２に誘導結合された信号Ｓ３は、例えば、移動局車上装置１１Ａの受信アンテナ２４Ａに誘導結合される（信号Ｓ３´、二次結合）。移動局車上装置１１Ａでは、信号Ｓ３´の復調処理が行われ、最終的に、運転指令員の音声は、移動局車上装置１１Ａに具備されるスピーカ２５及び送受話器１２２のスピーカ２２３(図２参照)から出力される。以上の構成により列車乗務員と運転指令員との間で音声による相互通話（双方向通話）を行うことができる。
【００４７】
また、電車１に搭載される各移動局車上装置１１には、電車１で何らかの非常事態が発生した場合、指令所装置１０及び図示されてない対向電車への防護発報を含む、誘導無線周波数ｆ１と異なる、非常発報（非常警報）及び防護発報用の誘導無線周波数ｆ２(例え
ば、誘導無線周波数ｆ１及びｆ３と異なる８０〜２５０ｋＨｚの一波)の高周波信号(移動局非常送信波：以下、「信号Ｓ２」という。但し、図１において、信号Ｓ２及び信号Ｓ２
´の伝達経路は信号Ｓ１及びＳ１´と同じであるため図示せず）を送出する機能を有している。
【００４８】
電車１で非常事態が発生し、乗務員が非常信号の送信指示を入力するために、電車１の移動局車上装置１１(例えば移動局車上装置１１Ａ)が具備する非常発報スイッチ(発報押
釦)を押すと、移動局車上装置１１Ａ内で非常発報信号（例えば２００〜１０００Ｈｚの
一波）が発せられ、非常発報送信器で、非常信号用送信周波数(ｆ２)の誘導無線周波数の高周波信号が生成される。この高周波信号は、誘導無線周波数ｆ２に同調された送信アンテナ２３Ａから、信号Ｓ２として電車線２に電磁輻射され、電車線２に誘導結合した後、さらに信号Ｓ２´として誘導線４に誘導結合する。
【００４９】
誘導線４に結合された信号Ｓ２´(高周波信号)は、基地局装置７Ａの非常受信器３８で音声帯域の非常信号音(非常発報信号に復調された後、ケーブル９から指令所装置１０に
伝達される。
【００５０】
指令所装置１０に入力された非常発報信号は、非常警報増幅器６３で信号増幅された後、スピーカ４８に到達し、このスピーカ４８から非常信号音が出力される。このとき、外部機器、例えば運行表示盤５４に非常警報の各種情報表示が行われるとともに、双方向ケーブル５２，５３を介して関連設備に非常警報発生の情報伝達が行われる。
【００５１】
指令所装置１０で電車１からの非常警報音の受信が確認されると、図示されない発信器から、自動で非常発報応答確認信号音(例えば、前記非常発報信号と異なる２００〜１０
００Ｈｚの一波)が指令所装置１０から基地局装置７(例えば基地局装置７Ａ)へ伝達され
、基地局装置７Ａの通話送信器４２で基地局通話送信周波数ｆ３の信号Ｓ３に変調され、誘導線４に出力される。
【００５２】
誘導線４に出力された信号Ｓ３は、電車線２に一次結合され、さらに信号Ｓ３´として電車１の受信アンテナ２４(例えば受信アンテナ２４Ａ)に二次結合される。受信アンテナ２４Ａで受信された信号Ｓ３´は、移動局車上装置１１Ａ内の非常受信器で非常発報応答確認信号音に復調され、例えばブザー２６(図２)を鳴動させたり、非常受報灯を点灯させたりする。乗務員はブザー音を聞くことで、非常発報が正常に確立した(指令所に伝達さ
れた)ことを確認することができる。
【００５３】
図２は、図１に示した移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂの構成例を示す図である。移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂは、同じ構成を有している。図２において、マイクとスピーカとを含む送受話器１２２の送受話器スイッチ(リレー)ＴＳがオンにされると、この送受話器スイッチＴＳがオンにされた側の移動局車上装置１１が親装置となり、オンにされていない側の移動局車上装置１１が子装置として機能する。例えば、移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂの双方の送受話スイッチＴＳ及びＴＳ´がオフの状態において、移動局車上装置１１Ａの送受話スイッチＴＳがオンにされると、移動局車上装置１１Ａが親装置となり、移動局車上装置１１Ｂは子装置となる。図２には、移動局車上装置１１が親装置となった状態が示されている。
【００５４】
送受話器スイッチＴＳは、オンとオフとの間で切り替わるように構成されており、そのオン状態において、変調器(ＭＯＤ)１３１が動作状態となるとともに、無接点スイッチ回路１３４内のゲート回路３４１がオン(開)状態になる。
【００５５】
この状態において、送受話器１２２の送話マイクロホン２２１(入力手段)から音声が入力されると、入力された音声信号は、ＭＯＤ１３１で所定の搬送周波数(例えば２０〜１
００ｋＨｚの一波)により変調された信号(通話送信出力信号：変調信号に相当)にされ、
２分割して出力される。２分割された一方の信号は、周波数逓倍回路(逓倍器：ＴＲＩＰ)１３２に入力される。
【００５６】
ここで、移動局車上装置１１(１１Ａ)には、非常発報を送信するための非常発報スイッチ(リレー)ＥＳが具備されている。非常発報スイッチＥＳは、接点ａ,ｂ及びｃを有し、
そのオフ状態では、接点ａと接点ｂとが閉じた状態となって、ＴＲＩＰ１３２を動作状態にする。
【００５７】
ＴＲＩＰ１３２は、ＭＯＤ１３１から入力される通話送信出力信号を数倍(３〜１０倍)に逓倍し、所定の送信周波数の誘導無線周波数ｆ１にして出力する。出力された信号は、電力増幅器(Ｐ−ＡＭＰ)１３３で電力増幅された後、送信アンテナ２３Ａから誘導無線周波数ｆ１の誘導無線周波数信号Ｓ１として電磁輻射され、電車線(架線)２(図１)に誘導結合される。なお、ＭＯＤ１３１、ＴＲＩＰ１３２及びＰ−ＡＭＰ１３３が通話送信器に相当する。また、ＭＯＤ１３１及びＴＲＩＰ１３２が本発明の生成手段に相当する。
【００５８】
一方、ＭＯＤ１３１から出力され２分割された他方の信号(通話送信出力信号)は、無接点スイッチ回路１３４のゲート回路３４１を通過し、増幅器３４２で増幅された後、接続線Ａを介して子装置側の移動局車上装置１１Ｂにおける無接点スイッチ回路１３４´に入力される。
【００５９】
無接点スイッチ回路１３４´では、移動局車上装置１１Ｂ(子装置)の送受話器スイッチＴＳ´がオフ(開放)のため、無接点スイッチ回路１３４´のインバータ３４３´によりゲート回路３４４´が動作状態(開状態)となっている。したがって、接続線Ａからの信号は、ゲート回路３４４´を通過して増幅器３４５´で増幅された後、ＴＲＩＰ１３２´で親装置と同じ誘導無線周波数ｆ１に周波数逓倍される。ＴＲＩＰ１３２´からの出力信号は、Ｐ−ＡＭＰ１３３´で電力増幅された後、送信アンテナ２３Ｂから移動局車上装置１１Ａ(親装置)と同じ所定の送信周波数ｆ１の誘導無線周波数信号Ｓ１として電磁輻射され、電車線２に誘導結合される。
【００６０】
なお、移動局車上装置１１Ａと移動局車上装置１１Ｂとは、両者のＴＲＩＰ１３２及び１３２´で同期がとられ、これらの送信アンテナ２３Ａ及び２３Ｂからほぼ同時に(並列
に)信号Ｓ１が送信されるように構成される。また、送信アンテナ２３Ａ及び２３Ｂの夫
々から誘導無線周波数信号Ｓ１が位相を合わせて同位相(同相)で電磁放射されるように、送信アンテナ２３Ａ及び２３Ｂが調整されている。但し、位相を合わせる箇所は、送信アンテナに限られず、信号伝送路上の適宜の箇所に位相調整用回路を設けることができる。
【００６１】
ここで、送信アンテナ２３Ａから電車線２に信号Ｓ１が誘導結合(電磁誘導)されると、信号Ｓ１に基づく高周波電流ｉｔが、電車１の進行方向(前方)へ向かって流れ、変電所６７で接地(アース)される(矢印ａ)、このようにして、変電所６７と車両１−１との間を高周波電流が流れる第１のループ(閉回路：矢印ａ)を形成する状態になる。一方、信号Ｓ１の誘導結合により電車線２を電車１の後方へ向かって流れる高周波電流は、パンタグラフ３４Ａから線路３(アース)へ短絡されるので、パンタグラフ３４Ａより後方に殆ど流れない。
【００６２】
一方、送信アンテナ２３Ｂから電車線２に信号Ｓ１が誘導結合(電磁誘導)されると、高周波電流が電車１の先頭へ向かって流れる。但し、この高周波電流は、パンタグラフ３４Ｂから線路３(アース)へ短絡され、電車１の後方の変電所６８から電車線２へ回り込む(
矢印ｂ)ようにして、車両１−７と変電所６８との間を流れる第２のループ(閉回路：矢印ｂ)を流れる状態になる。このように、送信アンテナ２３Ｂからの信号Ｓ１の誘導結合に
基づく高周波信号は、パンタグラフ３４Ｂで短絡されるので、これより前方には殆ど流れ
ない。
【００６３】
よって、親装置の送信アンテナ２３Ａから送信された信号Ｓ１に基づく高周波信号と、子装置の送信アンテナ２３Ｂから送信された信号Ｓ１に基づく高周波信号とは相互に干渉せず、ビート音の発生が抑えられる。
【００６４】
従来では、１つの誘導無線周波数を送信周波数として通話音声を指令所装置へ送信する場合には、先頭側の移動局車上装置のみを用いて通話音声信号が送信されていた。このため、電車１が変電所６８から変電所６７に近づくにつれて、高周波電流ｉｔの電車線２を流れる距離が短くなり(第１のループが小さくなり)、電車線２から誘導線４へ二次結合される範囲(電車線２から誘導線４へ二次結合する信号Ｓ１´の受信範囲)が狭まっていた。例えば、図１に示す例では、電車１の先頭車両１−１の走行位置が誘導線４の終端結合器６を超えると、移動局車上装置１１Ａからの信号Ｓ１´は誘導線４Ａに結合しない状態となり、高周波受信レベルの変動を招来するおそれがあった。
【００６５】
これに対し、上述した構成によれば、一次結合用の導線(電車線２)を流れる高周波電流をパンタグラフからアース(線路３)に短絡させる、少なくとも１つの中間車両が備えられる。最後尾の車両１−７に搭載された移動局車上装置１１Ｂからも、移動局車上装置１１Ａからの通話送信周波数(誘導無線周波数)ｆ１と同じ誘導無線周波数ｆ１を有する信号Ｓ１を送信することができる。
【００６６】
電車１の進行に従って第１のループのアンテナ面積は小さくなる。しかし、電車１の進行に従って第２のループのアンテナ面積は大きくなる。ループが大きくなることは、アンテナの実行高が大きくなることを意味する。すなわち、送信アンテナ２３Ｂからの信号Ｓ１が電力線２へ誘導結合し、これに基づく高周波電流が第２のループを流れることで、電車線２からの信号Ｓ１´が誘導線４及び４Ａの夫々に対して二次結合することになる。これによって、指令所装置１０では、基地局７Ａ(サテライト受信局５５)及び基地局７Ｂからの受信波(信号Ｓ１に基づく高周波信号)を得ることができる。
【００６７】
このようにして、信号Ｓ１を従来よりも適正に基地局側で受信できることになり、基地局側での高周波受信レベルの安定した、電車１から指令所への通話連絡が可能となる。
【００６８】
なお、指令所装置１０からの通話音声は、例えば基地局装置７Ａにて、誘導無線周波数ｆ３の信号Ｓ３として電磁輻射され、誘導線４に一次結合した後、電車線２に二次結合し、さらに受信アンテナ２４Ａで受信される。受信アンテナ２４Ａには、受信バンドパスフィルタ(Ｒ−ＢＰ)１３７が接続されており、所定の周波数帯域の信号のみがＲ−ＢＰ１３７から出力される。Ｒ−ＢＰ１３７の後段には、通話受信器(Ｒ１−Ｔ)１３８と、非常受信器(Ｒ１−Ｅ)１４１とが接続されている。
【００６９】
通話受信器１３８は、受信バンドパスフィルタ１３７から出力される誘導無線周波数ｆ３の信号を抽出して復調処理を行い、この復調処理により得られた通話音声信号をチャネルセレクタ(ＣＨＳＥＬ)１３９に出力する。チャネルセレクタ１３９は、スイッチ(切替
装置)等を有しており、通話受信器１３８から入力される通話音声信号の出力先として、
増幅器(ＡＭＰ)１４０側と、移動局車上装置１１Ｂのチャネルセレクタ１３９´に接続された接続線Ｂ側との少なくとも一方を選択して出力することができる。また、チャネルセレクタ１３９は、接続線Ｂから入力される通話音声信号を増幅器１４０に接続することもできる。
【００７０】
増幅器１４０はチャネルセレクタ１３９から入力される通話音声信号を増幅し、スピーカ２５や、送受話器１２２のスピーカ２２３に接続する。これによって、各スピーカ２５
及び２２３は、指令所装置１０からの音声や、移動局車上装置１１Ｂからの音声を出力することができる。接続線Ｂは、電車１の車両１−１から車両１−７までに亘って設けられた引き通し線の一つであり、運転指令所からの音声を、移動局車上装置１１Ａと１１Ｂとの一方で受信して他方に伝達するために使用される。
【００７１】
また、受信バンドパスフィルタ１３７の出力は、非常受信器１４１にも接続され、非常受信器１４１は、受信バンドパスフィルタ１３７の出力から誘導無線周波数ｆ２の信号を抽出して受信器(ＲＥＣ)１４２に接続する。受信器１４２は、非常受信器１４１の出力信号から、非常発報信号(防護発報信号)を復調する。非常発報信号は、非常受報灯及びブザー２６に接続されて、非常受報灯及びブザー２６を点灯及び鳴動させる。
【００７２】
なお、車両１−７の移動局車上装置１１Ｂの送受話器スイッチが移動局車上装置１１Ａよりも先にオンにされた場合には、移動局車上装置１１Ｂが親装置となる一方で、移動局車上装置１１Ａが子装置となり、上述したような、移動局車上装置１１Ａが親装置の場合と同様の動作が移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂで行われ、信号Ｓ１及びＳ２が送信アンテナ２３Ａ及び２３Ｂから送信される。
【００７３】
図３は、電車１の先頭車両(車両１−１)の移動局車上装置１１Ａで非常発報送信が行われ、且つ車両１−１の移動局車上装置１１Ａの送受話器２２より指令所装置１０と通話連絡を行う場合の動作説明図である。
【００７４】
移動局車上装置１１Ａにおいて、非常発報押釦(非常発報スイッチ(リレー))ＥＳ)がオ
ンにされると、非常発報スイッチＥＳの接点ａと接点ｂとの接続状態が、接点ａと接点ｃとの接続状態に切り替わる。
【００７５】
すると、ＴＲＩＰ１３２が停止状態となる一方で、非常信号の発生器としてのトーン信号発振器(ＯＳＣ：オシレータ)１３５，及び非常信号変調器(Ｅ−ＭＯＤ)１３６が動作状態となる。 ＯＳＣ１３５は、所定の周波数(例えば２００〜１０００Ｈｚの一波)を有する非常発報信号(非常信号トーン)を発振して、Ｅ−ＭＯＤ１３６に入力する。Ｅ−ＭＯＤ１３６は、非常発報信号を変調する。変調された信号は、図示されない周波数逓倍器で周波数逓倍され、非常信号用送信周波数ｆ２の誘導無線周波数信号に変換される。その後、Ｐ−ＡＭＰ１３３で電力増幅された後、送信アンテナ２３Ａから誘導無線非常送信波ｆ２の信号Ｓ２として電車線２に電磁輻射され、更に電車線２より誘導線４及び４Ａの少なくとも一方に再誘導されて、基地局７Ａ及び７Ｂの少なくとも一方を経て指令所装置１０に非常発報信号が伝達される。
【００７６】
送信アンテナ２３Ａから電磁輻射される信号Ｓ２は、電車１の対向車両、すなわち、電車１が走行する線路に沿って設けられた別の線路上を電車１に対向して走行する他の電車(対向電車：図示せず)に対する防護発報(電車１での非常を伝達する)として機能する。すなわち、信号Ｓ２は、対向電車の受信アンテナにて受信され、非常発報信号(非常信号)に復調されて、対向電車内の非常受報灯及びブザーを点灯及び鳴動させる。
【００７７】
一方、電車１の移動局車上装置１１Ａで非常発報中に、電車１と指令所装置１０とで通話連絡する場合には、移動局車上装置１１Ａの送受話器１２２の送受話器スイッチＴＳをオンにすると、ＭＯＤ１３１が動作状態となるとともに、無接点スイッチ回路１３４のゲート回路３４１が開放状態になる。但し、この時点で、非常発報スイッチＥＳはオンとなっているので、ＴＰＩＰ１３２は停止状態である。
【００７８】
この状態では、送受話器１２２の送話マイクロホン２２１から発せられた音声はＭＯＤ１３１で所定の周波数に変調され、通話音声信号として出力される。ＭＯＤ１３１の出力
は２分割され、２分割された一方は、無接点スイッチ回路１３４のゲート回路３４１から増幅器３４２を通って接続線(車両間引通線)Ａに出力される。接続線Ａに出力された通話音声信号は、先頭の車両１−１から、中間車両１−２〜１−６を経て、最後尾の車両１−７における無接点スイッチ回路１３４´に入力される。
【００７９】
このとき、車両１−７における移動局車上装置１１Ｂの送受話器１２２´の送受話器スイッチ(リレー)ＴＳ´はオフの状態にある。このため、ＭＯＤ１３１´は停止状態である。また、無接点ゲート回路１３４´のインバータ３４３´はオフとなりゲート回路３４４´は動作状態となる。
【００８０】
無接点ゲート回路１３４´に入力された、移動局車上装置１１Ａからの通話送信波（通話音声信号）は、ゲート回路３４４´から増幅器３４５´を経てＴＲＩＰ１３２´で３逓倍された後、Ｐ−ＡＭＰ１３３´で電力増幅され送信アンテナ２３Ｂから電車線２に車両１−１の通話送信波と全く同じ周波数の、例えば８０〜２５０ｋＨｚの誘導無線周波数ｆ１を有する信号Ｓ１として電磁輻射される。
【００８１】
このようにして、親装置としての移動局車上装置１１Ａの非常発報中に、電車１から指令所装置１０に通話音声を伝達する場合には、子装置に通話音声信号を接続線Ａを介して伝達し、子装置としての移動局車上装置１１Ｂから、親装置に適用される通話音声送信用の誘導無線周波数ｆ１の誘導無線信号(信号Ｓ１)が電磁輻射される。このようにして、非常発報時でも、子装置を用いて、親装置から送信すべき通話音声の誘導無線信号を指令所装置１０へ向けて送信することができる。
【００８２】
図２及び図３に示した例では、接続線Ａは、電車１内に新たに設置するようにしている。これに対し、電車内に予め引き通された既存の引き通し線を用いて通話音声信号を親装置から子装置へ伝達する構成について説明する。
【００８３】
図４は、そのような変形例を示す図である。図４において、移動局車上装置１１Ａの無接点スイッチ回路１３４には、周波数変換回路１５１が接続されている。この周波数変換回路１５１は、ハイパスフィルタ(ＨＰＦ)１５２を介して接続線Ｂ(既存の引き通し線の
一つ)に接続されている。
【００８４】
移動局車上装置１１Ｂにおいても、無接点スイッチ回路１３４´には、周波数変換回路１５１´が接続されており、この周波数変換回路１５１は、ハイパスフィルタ(ＨＰＦ)１５２を介して接続線Ｂに接続されている。
【００８５】
また、各移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂのチャネルセレクタ１３９及び１３９´の夫々は、ローパスフィルタ１５３，１５３´を介して接続線Ｂに接続されている。このようにして、接続線Ａが省略された状態となっている。
【００８６】
このような構成によれば、無接点スイッチ回路１３４の増幅器３４２を通って出力される通話音声信号(ＭＯＤ１３１で変調された変調通話音声信号)は、周波数変換回路１５１にて数分の１の周波数に変換された後、ＨＰＦ１５２を通過して接続線Ｂを流れる。このとき、接続線を流れる通話音声信号は、各ＬＰＦ１５３,１５３´では遮断され、ＨＰＦ
１５２´を通過して周波数変換回路１５１´に到達する。周波数変換回路１５１´は、通話音声信号の周波数を元の周波数に変換し、無接点スイッチ回路１３４´に入力する。
【００８７】
また、各ＬＰＦ１５３及び１５３´は、チャネルセレクタ１３９と１３９´間で送受信される非常信号トーン(非常発報信号：通話音声信号より低い周波数をもつ)を通過させる。一方、各ＨＰＦ１５２及び１５２´は、接続線Ｂを流れる非常発報信号を遮断する。移
動局車上装置１１Ｂが親装置となる場合には、上記と逆の動作が行われる。
【００８８】
以上の構成によれば、接続線Ａを先頭の車両１−１から最後尾の車両１−７に亘って新たに設ける必要がないので、移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂの導入が容易となる。
【００８９】
既存の引き通し線としては、複数の車両(例えば、先頭車両と最後尾車両)に夫々設けられた乗務員間連絡装置間を接続し、乗務員室間を結ぶ乗務員間通話音声回線として使用される引き通し線を適用することができる。或いは、各客室と乗務員室との間の非常通話回線(非常連絡回線)として使用される引き通し線を適用することができる。
【００９０】
なお、周波数変換回路１５１及び１５１´は、接続線Ｂ上での減衰を考慮して、接続線Ｂ上を流れる周波数を低減させることにしたものである。よって、通話音声信号の減衰を考慮する必要がない場合には、周波数変換回路１５１及び１５１´は省略可能である。
【００９１】
また、親装置と子装置との間の通話音声信号の伝達には、ＰＬＣ(電力線通信)技術が用いられても良い。例えば、無接点スイッチ回路１３４から出力される通話音声信号がＰＬＣモデムで変調された後、車両１−１から車両１−７まで引き通された電力線(図示せず)に送出され、電力線を伝わって車両１−７に到達した通話音声信号がＰＬＣモデムで元の信号に復調され、無接点スイッチ回路１３４´に入力されるようにしても良い。
【００９２】
また、子装置におけるＴＲＩＰ１３２´やＰ−ＡＭＰ１３３´等の誘導無線周波数ｆ１の送信回路の電源は、無接点スイッチ回路１３４´での通話音声信号(変調信号)の受信(
検波又は検知)を契機に投入(電力供給開始)されるように構成することができる。このよ
うにすれば、子装置の消費電力低減を図ることができる。
【００９３】
また、移動局車上装置から基地局装置(指令所装置)へ伝達される情報として、音声を例示したが、情報としてデータ(テキスト、画像)を送信することもできる。移動局車上装置に対し、所定のデータ入力手段(キーボード、ボタン等)を設け、入力されたデータを例えば音声帯域の信号に変換することで、データを音声と同様に扱うことができる。ＭＯＤ１３１による変調方式は、アナログ変調方式、及びディジタル変調方式の中から適宜選択、適用することができる。
【００９４】
〈その他〉
上記した実施形態は、以下の態様を開示する。
【００９５】
(態様１) 地上運転指令所装置と通話及び非常発報の送受信機能を備えた基地局装置を通信回線で接続し、
更に基地局装置と線路結合器との間を鉄道線路に沿って敷設された誘導線で接続し、
列車前部先頭車両と後部先頭車両との間に１両若しくは数両のパンタグラフと動力回路がレールとの間に接続された車両が併結してなる編成車両の、
前記、前部先頭車両と後部先頭車両には、通話送信波と非常送信波の周波数が異なる２周波数の送信を行う機能と地上基地局通話送信波と列車非常発報波とを受信する機能を備えた送受信装置を設備して、
必要に応じて前記、列車車上送受信装置の何れかの１波を使用して、地上運転指令所装置と列車車上送受信装置との間を、列車送受信アンテナから電車線（トリー線）を介して前記、鉄道線路に沿って敷設された誘導線とを電磁誘導結合により、
例えば通話送受信波では車上乗務員と地上運転指令員との連絡通話、非常発報応答確認、列車乗客と運転指令員との非常通報連絡通話、運転指令員から列車車内放送装置を介して、列車乗客に緊急時の運転情報伝達等を行い、
非常送信波では列車からの非常発報、防護発報、デットマン情報、列車搭載機器の状態
情報・故障情報等の信号情報等の伝達を行う間接誘導結合の誘導無線式列車無線装置において、
前部又は後部先頭車両の送信装置の何れかを親装置に設定し、前記、親装置の反対側の前部又は後部先頭車両の送信装置を子装置として、
前記、親装置と前記、子装置との車両間引通線に、前記、通話送信周波数又は非常送信周波数の、１／３から１／１０の周波数に設定された搬送周波数で親装置から子装置に送信波を伝送し、
子装置側で３逓倍から１０逓倍して、前記、親装置側の送信周波数と同一の送信周波数で、
前記、前部先頭車両及び前記、後部先頭車両のそれぞれの送信アンテナから電車線に電磁誘導結合し、
更に電車線と前記、地上誘導線との間の２次電磁誘導結合により、
地上運転指令所と移動局車上装置間を、前記、親装置と前記、子装置の２台の車上送受信器から同一の送信周波数を同時送信して通信を行うことを特徴とした、鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【００９６】
(態様２) 列車前部先頭車両と後部先頭車両に設備される送信アンテナと受信アンテナの前方にはパンタグラフの設備がなく、
更に列車前部先頭車両と後部先頭車両との間に少なくとも１両若しくは数両のパンタグラフと動力回路がレールとの間に接続された車両が併結されていることを特徴とした、態様１記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【００９７】
(態様３) 車両に設備された運転士と車掌間の所謂、乗務員間連絡音声回線に通話音声用のＬＰＦ（ローパスフィルタ）と搬送周波数用のＨＰＦ（ハイパスフィルタ）をそれぞれ接続して、
前記、前部先頭車両と後部先頭車両間の周波数搬送波の伝送と、運転士と車掌間の乗務員間連絡音声回線を兼用することを特徴とした、
態様１又は２記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【００９８】
(態様４) 車両に設備された乗務員と乗客間の所謂、非常通報音声回線に通話音声用のＬＰＦ（ローパスフィルタ）と搬送周波数用のＨＰＦ（ハイパスフィルタ）をそれぞれ接続して、
前記、前部先頭車両と後部先頭車両間の周波数搬送波の伝送と、乗務員と乗客との非常通報音声回線を兼用することを特徴とした、
態様１又は２記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【００９９】
(態様５) 前記、親装置と子装置の周波数同期には親装置の搬送周波数を逓倍して送信周波数とすることを特徴とした、
態様１〜４のいずれか一項に記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【０１００】
(態様６) 前記、前部先頭車両と後部先頭車両との車両間引通線に、鉄道の各車両に敷設された電力線を使用し、
前記、両車上送受信装置と前記、各車両に敷設された電力線との間をＰＬＣ（電力線搬送通信）で接続することを特徴とした、
態様１〜５のいずれか一項に記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【０１０１】
(態様７) 前記、後部先頭車両又は前部先頭車両の子装置側送信装置の電源投入は、前記、前部先頭車両又は後部先頭車両の何れかが先に親装置になった側から送られる搬送周波数を受信する信号受信器により搬送周波数を検知して、
前記、子装置の送信装置の電源を制御することを特徴とした、態様１〜６のいずれか一
項に記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態における誘導無線通信システムの全体構成例を示す図である。
【図２】図１に示した移動局車上装置の構成例を示す図であり、親装置及び子装置となる二つの移動局車上装置が通話送信波の誘導無線周波数信号を夫々の送信アンテナから送信する場合の動作を示す。
【図３】図１に示した移動局車上装置の構成例を示す図であり、親装置から非常発報の誘導無線周波数信号を送信するとともに、子装置から通話送信波の誘導無線周波数信号を送信する場合の動作を示す。
【図４】図２に示した移動局車上装置の変形例を示す図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【０１０３】
Ａ,Ｂ・・・接続線
１・・・電車
１−１・・・先頭車両
１−７・・・最後尾車両
１−３,１−６・・・中間車両
２・・・電車線(架線)
３・・・線路(レール)（アース）
４，４Ａ・・・誘導線
５・・・線路結合器
６・・・終端結合器
７Ａ，７Ｂ・・・基地局装置（固定局）
８・・・基地局と線路結合器間接続ケーブル
９・・・接続ケーブル
１０・・・指令所装置
１１Ａ,１１Ｂ・・・移動局車上装置
１２２,１２２´・・・送受話器
２３Ａ,２３Ｂ・・・送信アンテナ
２４Ａ,２４Ｂ・・・受信アンテナ
２５・・・受話（モニター）スピーカ
２６・・・非常受報灯及びブザー
３４Ａ,３４Ｂ・・・パンタグラフ
１３１,１３１´・・・変調器
１３２,１３２´・・・周波数逓倍回路(逓倍器)
１３３,１３３´・・・電力増幅器
１３４,１３４´・・・無接点スイッチ回路
１３５,１３５´・・・トーン信号発信器
１３６,１３６´・・・非常用変調器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道等で使用される誘導無線通信システムに関し、特に、鉄道車両に搭載される移動局通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導無線通信は、地上設備の誘導線路と移動局車上装置の車上アンテナとの間で電磁誘導を利用する通信手段であり、主に移動局車上アンテナと地上誘導線を直接に電磁結合する直接結合方式と、車上アンテナと地上誘導線との間に別の導線（例えば、架線）を介在させて高周波電流の２次結合（間接結合）で通信を行う間接結合方式とがあり、地上鉄道、地下鉄道等に広く利用されている。
【０００３】
図５は従来技術における誘導無線通信システムの概略構成図であり、電車線（トロリー線）２を介在させた間接結合方式による通信システムが示されている。図５に示すように、誘導無線通信システムは、例えば、運転指令所の指令所装置１０と、指令所装置１０に通信回線９を介して接続される基地局装置（固定局装置とも言う）７と、サテライト受信局５５と、電車線２に沿って敷設される誘導線４と、鉄道線路上を走行する鉄道列車（電車）１に搭載された移動局車上装置１１及び移動局車上装置１１に付随する車上アンテナ(送信アンテナ２３及び受信アンテナ２４)を備えている。
【０００４】
今、電車１から指令所装置１０に音声(通話音声)が伝達される場合、移動局車上装置１１の送話器１２で発せられた乗務員の音声は、通話送信器１９で誘導無線周波数ｆ１（例えば８０〜２５０ｋＨｚの一波）の高周波信号（移動局通話送信波：以下、「信号Ｓ１」という）に変調され、送信アンテナ２３から電磁輻射(電磁放射)される。これによって、信号Ｓ１は電車線２に誘導結合され（一次結合）、続いて誘導線４に誘導結合される（二次結合）。信号Ｓ１は、誘導線４に誘導結合されると、基地局側で受信された誘導無線波と言う意味で「基地局受信波」と呼ばれる。
【０００５】
信号Ｓ１（二次結合波であるため図面はＳ１´として示す）は、線路結合器５から接続ケーブル８を通じて基地局装置７が備える整合器３５からＨＹＢ（ハイブリッド）３６及び３６´を経て通話受信器３７に入力され、通話の音声信号に復調される。復調された通話の音声信号は、音声信号比較選択回路５８から制御装置５９を介して、基地局装置７と指令所装置１０とを接続する接続ケーブル(通信回線)９を経て指令所装置１０に伝達される。但し、音声信号比較選択回路５８には、誘導線４の終端結合器６に接続されたサテライト受信局５５内の受信器５６で受信された信号Ｓ１´の復調により得られた音声信号がケーブル５７を通じて入力されており、基地局７の受信器３７とサテライト受信局５５の受信器５６とで受信復調された各々の音声信号を音声信号比較選択回路５８で比較選択し、通話品質の良い方が指令所装置１０に接続されるように構成されている。
【０００６】
ケーブル９で指令所装置１０に伝達された音声信号は、整合器６０，ＨＹＢ６１及び６２を経て通話増幅器４５で増幅された後、指令制御器４７を経て、スピーカ４８に到達し、スピーカ４８から列車乗務員の音声通話が出力される。
【０００７】
一方、運転指令員の通話音声が指令所装置１０から電車１へ伝達される場合、指令所装置１０の送受話器４９に入力された通話音声は、指令制御器４７より音声増幅器５０に入力され、ＨＹＢ６１及び整合器６０を経て接続ケーブル９に出力され、この接続ケーブル９を通じて基地局装置７に伝達される。基地局装置７に入力される指令所装置１０からの音声信号は、制御回路５９から通話送信器４２に入力され、通話送信器４２で誘導無線周
波数ｆ１と異なる所定の誘導無線周波数ｆ３（例えば８０〜２５０ｋＨｚの一波）の高周波信号（基地局通話送信波：以下、「信号Ｓ３」という）に変調された後、ＨＹＢ３６から整合器３５を経て接続ケーブル８から線路結合器５を通じて誘導線４に送出される。
【０００８】
誘導線４に送出された信号Ｓ３は、一旦電車線２に電磁誘導（誘導結合）される（一次結合）。電車線２に誘導された信号Ｓ３は、受信アンテナ２４に誘導結合され（二次結合）、通話受信器２６で音声信号に復調されスピーカ３０を動作させ、運転指令員の音声が出力される。以上の構成により列車乗務員と運転指令員との間で音声による相互通話（双方向通話）を行うことができる。
【０００９】
また、電車１には通常、電車で何らかの非常事態が発生した場合、指令所装置１０及び図示されてない対向列車(対向電車)への防護発報を含む、非常発報（非常警報）用として、誘導無線通話送信周波数ｆ１（信号Ｓ１）とは別の１波の誘導無線周波数ｆ２（例えば８０〜２５０ｋＨｚの一波）の高周波信号（移動局非常送信波：以下、「信号Ｓ２」という）を送出するための装置が設備されている。
【００１０】
今、電車１で非常事態が発生し、乗務員が電車１の発報押釦３１を押すことにより非常発報信号（例えば２００〜１０００Ｈｚの一波）が発せられると、非常発報送信器２０で変調されることで誘導無線周波数ｆ２の高周波信号に変換され、図示しない切り替えスイッチを通って、非常発報周波数(周波数ｆ２)に同調された送信アンテナ２３から、電車線２に電磁放射され、誘導線４に誘導結合する。
【００１１】
誘導線４に電磁誘導された信号Ｓ２は、基地局装置７の非常受信器３８で音声帯域の非常信号音(非常発報信号)に復調された後、ケーブル９から指令所装置１０に伝達される。
【００１２】
指令所装置１０に入力された非常発報信号は、非常警報増幅器６３で信号増幅された後、スピーカ４８を動作させて非常信号音を出力させ、外部機器、例えば運行表示盤５４に非常警報の各種情報表示を行うとともに、双方向ケーブル５２，５３を介して関連設備に非常警報発生の情報伝達を行う。
【００１３】
指令所装置１０で電車１からの非常警報音の受信が確認されると、送信器５０を経て図示されない発信器から、自動で非常発報応答確認信号音（前記非常発報信号と異なる、例えば２００〜１０００Ｈｚの一波）が基地局装置７の通話送信器４２で変調され、基地局通話送信周波数ｆ３の信号Ｓ３となり、誘導線４に出力される。
【００１４】
誘導線４に出力された信号Ｓ３は、一旦電車線２を介して電車１の受信アンテナ２４に電磁誘導される。受信アンテナ２４で受信された非常発報応答確認信号音を含む誘導無線通話受信波の信号Ｓ３は、通話受信器２６で復調され、非常発報応答確認信号音として、スピーカ３０から出力される。乗務員は非常発報応答確認信号音を聞くことで、非常発報が正常に確立したことを確認することができる。
【００１５】
本発明に関連する先行技術として、例えば、特許文献１や特許文献２に記載された技術がある。
【特許文献１】特開２００５−３１８４４８号公報
【特許文献２】特開２００４−２６６７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前述したそれぞれの機能を満足させるためには、電車１の送信アンテナ２３から電車線２に電磁輻射され、電車線２から更に誘導線４に電磁誘導されて、基地局７に到達する高
周波受信レベルが常に安定していることが要求される。しかし、誘導無線の間接結合方式では、電車１の先頭の車両１Ａの送信アンテナ２３で誘導無線周波数信号を送信した場合、図５の如く、電車線２への誘導結合により生じる誘導無線高周波電流ｉｔは、矢印ａの如く、電車１の進行方向(前方、図５の紙面の左方向)へ流れ易い。
【００１７】
一方、電車１の後方に向けては、電車線２から電車１の後方のパンタグラフ３４により電車線２寄りの接続線６４を介して、誘導無線周波数に対しては極めて低インピーダンスとなる、例えばモータ６５のような機器が、レール（アース）間に接続線で負荷された状態となる。このため、電車１の後方に向けては、誘導無線高周波電流ｉｔは流れ難く、点線で示した矢印ｂからの基地局装置７´に対する電磁誘導はほとんど期待できない。よって、電車１が変電所６７に近づくにつれて、アンテナ面積(高周波が流れる電車線２の長
さ)が小さくなるので、高周波受信レベルの変動要因となっていた。
【００１８】
さらに、電車線２は、電車１の進行方向及び後方において、誘導無線周波数（例えば１０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚ）に対して低インピーダンスとなる変電所６７，６８間に接続されており、このような変電所が電車線２から誘導線４に対する二次輻射を更に複雑にし、ある特定区間（場所）では、基地局装置７の受信レベルが極端に落ち込み、通信に支障を来す場合があった。
【００１９】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、従来に比べて基地局側での高周波受信レベルを安定化させることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【００２１】
すなわち、本発明は、架線から供給される電力を用いて線路上を走行する列車から電磁輻射される誘導無線周波数の信号を前記架線に誘導結合させ、さらに基地局に接続された誘導線に誘導結合させる間接結合方式により前記列車と前記基地局との間の通信を行う鉄道車両用の誘導無線通信システムにおいて、先頭車両、最後尾車両及びこれらの車両間を接続する少なくとも一つの中間車両を含む３以上の車両で編成された列車に搭載される移動局通信システムであって、
前記先頭車両及び前記最後尾車両に夫々設置される送信装置であって、情報の入力手段と、入力された情報を含む所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する生成手段と、前記誘導無線周波数信号を電磁輻射する送信アンテナとを夫々含む送信装置と、
前記送信装置間を接続する接続線と、
前記架線から電力を受電するためのパンタグラフを有する少なくとも１つの中間車両に設けられ、誘導無線周波数信号が前記架線へ誘導結合することにより前記架線を流れる高周波電流を前記パンタグラフから前記線路へ短絡させる短絡手段とを備え、
前記送信装置の一方に情報が入力された場合に、前記送信装置の一方は、前記情報を含む前記所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナからその誘導無線周波数信号を電磁輻射するとともに、前記入力された情報を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記情報を含む前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、前記送信装置の一方と同期をとって、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を同位相で並列に電磁輻射する
ことを特徴とする鉄道車両用の移動局通信システムである。
【００２２】
本発明によれば、先頭車両と最後尾車両に設置された夫々の送信装置の送信アンテナから、同一の送信周波数の誘導無線周波数信号が並列に電磁輻射される。これによって、列車の走行位置に拘わらず、架線に対する電磁誘導の範囲を安定化させて、基地局側の高周
波受信レベルを安定化させることができる。一方で、短絡手段により、架線を流れる高周波電流は線路(アース)へ短絡されるので、先頭車両の送信アンテナからの誘導無線周波数信号と、最後尾車両の送信アンテナからの誘導無線周波数信号とが、架線上で干渉してビートが発生することを抑えることができる。
【００２３】
本発明は、前記送信装置の一方は、非常信号の送信指示に応じて非常信号を含む前記所定の送信周波数と異なる非常信号用送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する非常信号生成手段をさらに備え、
情報と非常信号とを並列に前記基地局へ送信する場合には、前記送信装置の一方が、非常信号の送信指示に応じて前記非常信号送信周波数の誘導無線周波数信号を生成して自装置に対応する送信アンテナから電磁輻射するとともに、入力された情報を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記情報を含む前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を電磁輻射するように、構成することができる。
【００２４】
また、本発明は、前記各送信装置における生成手段は、前記入力された情報の信号を所定の搬送波で変調する変調器と、前記変調器によって変調された信号を逓倍して前記所定の送信周波数の誘導無線周波数信号にする逓倍器とを含み、
前記送信装置の一方に情報が入力された場合に、前記送信装置の一方は、前記情報の信号を前記変調器で変調し、前記逓倍器で逓倍することによって所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナからその誘導無線周波数信号を電磁輻射するとともに、前記変調器で変調された変調信号を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、
前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記変調信号を前記逓倍器で逓倍して前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、前記送信装置の一方と同期をとって、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を同位相で並列に電磁輻射するように、構成することができる。
【００２５】
また、本発明は、前記非常信号生成手段は、非常信号の発生器と、この発生器から出力される非常信号を搬送波で変調する非常信号用変調器と、この非常用変調器で変調された非常信号を逓倍して前記情報の送信周波数と異なる非常信号用の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する非常用逓倍器とを含むように、構成することができる。
【００２６】
また、本発明は、前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、単独に引き通しされた引き通し線又は乗務員間連絡音声回線として使用される引き通し線である構成を適用することができる。
【００２７】
また、本発明は、前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、客室と乗務員室との間の非常通話回線として使用される引き通し線である構成を適用することができる。
【００２８】
また、本発明は、前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、各車両に対して電力を供給するための電力線であり、前記情報を含む信号が前記電力線を通じて前記送信装置の一方から前記送信装置の他方へ伝達されるように構成することができる。
【００２９】
また、本発明は、前記送信装置の他方における前記生成手段の電源は、前記送信装置の一方から前記情報が受信された場合に投入されるように構成することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、従来に比べて基地局側での高周波受信レベルを安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態における構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００３２】
図１は、本発明の実施形態に係る誘導無線通信システムの全体構成を示す図である。図１において、誘導無線通信システムは、地上設備として、鉄道車両の運転指令所に設置される指令所装置１０と、指令所装置１０に通信回線(ケーブル９)を介して接続される複数の基地局装置７(図１では基地局装置７Ａ及び７Ｂを例示)とを備える。
【００３３】
また、誘導無線通信システムは、基地局装置７と誘導無線を用いて通信を行う移動局車上装置１１を備える。この実施形態では、電車線(架線)２から電力を受電して線路３上を走行する鉄道車両(この例では、電車１)に、複数の移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂが備えられている。電車１は、移動局車上装置１１毎に用意された送信アンテナ２３及び受信アンテナ２４を有している。送信アンテナ２３Ａを含む移動局車上装置１１Ａ、送信アンテナ２３Ｂを含む移動局車上装置１１Ｂが、本発明における各送信装置に相当する。
【００３４】
電車１は、少なくとも１つの中間車両を含む３台以上の車両(図１では、車両１−１，
１−２，・・・１−７を例示)から編成される。電車１の先頭車両と最後尾車両の夫々に
、移動局車上装置，送信アンテナ及び受信アンテナのセットが設置される。
【００３５】
この実施形態では、電車１の進行方向に対して先頭となる車両１−１に移動局車上装置１１Ａ(第１の移動局車上装置に相当)が設置され、最後尾となる車両１−７に移動局車上装置１１Ｂ(第２の移動局車上装置に相当)が設置されている。これらの移動局車上装置１１Ａと１１Ｂとの間は、指令所へ向けて送信すべき音声信号を伝達するための接続線Ａで接続されている。
【００３６】
車両１−１の車上には、移動局車上装置１１Ａと対応する送信アンテナ２３Ａ及び受信アンテナ２４Ａが設置され、車両１−７の車上には、移動局車上装置１１Ｂと対応する送信アンテナ２３Ｂ及び受信アンテナ２４Ｂが設置されている。
【００３７】
また、電車１を構成する少なくとも１つの中間車両(図１では、車両１−３及び車両１
−６)の車上には、電車線２から電力を受電するパンタグラフ３４Ａ、３４Ｂが夫々設置
されている。
【００３８】
車両１−３及び車両１−６の夫々には、パンタグラフ３４Ａ、３４Ｂで受電され、電力線６４Ａ、６４Ｂを介して供給される電力を用いて電車１の駆動輪を夫々駆動させるモータ６５Ａ、６５Ｂを含む動力回路が搭載されており、これらの動力回路は車輪を介して線路３(アース)に接続された接続線６６Ａ、６６Ｂとして機能する。このように、パンタグラフを有する中間車両は、電車線２を流れる誘導無線周波数の高周波信号をパンタグラフから線路３(アース)へ接続する、高周波信号に対して低インピーダンスの短絡路(短絡手
段)を備えた構成となっている。
【００３９】
電車１から指令所装置１０に音声が伝達される場合、例えば、先頭の車両１−１に搭載された移動局車上装置１１Ａを用いて指令所へ通話連絡が行われる場合について説明する。移動局車上装置１１Ａの送受話器１２２のマイク２２１(図２)に入力された音声(例え
ば乗務員の音声)は、移動局車上装置１１Ａにて、所定の誘導無線周波数ｆ１（例えば８
０〜２５０ｋＨｚの一波）の高周波信号（移動局通話送信波）に変換され、送信アンテナ２３Ａから電磁輻射される。これによって、高周波信号は一旦電車線２に誘導結合され（一次結合）、続いて、例えば誘導線４に誘導結合される（二次結合）。高周波信号は、誘導線４に誘導結合されると、基地局側で受信された誘導無線波と言う意味で「基地局受信波」と呼ばれる。
【００４０】
誘導線４に二次結合した高周波信号は、線路結合器５から接続ケーブル８を通じて基地局装置７Ａが備える整合器３５からＨＹＢ（ハイブリッド）３６及び３６´を経て通話受信器３７に入力され、通話の音声信号に復調される。復調された通話の音声信号は、音声信号比較選択回路５８から制御装置５９を介して、基地局装置７Ａと指令所装置１０との間の接続ケーブル９を経て指令所装置１０に伝達される。
【００４１】
但し、音声信号比較選択回路５８には、誘導線４の終端結合器６に接続されたサテライト受信局５５内の受信器５６で受信された信号の復調により得られた音声信号がケーブル５７を通じて入力されており、基地局７Ａの受信器３７とサテライト受信局５５の受信器５６とで受信復調された各々の音声信号を音声信号比較選択回路５８で比較選択し、通話品質の良い方が指令所装置１０に接続されるように構成されている。
【００４２】
電力線２から誘導線４Ａへ高周波信号が二次結合した場合には、基地局装置７Ｂで、基地局装置７Ａとほぼ同様の動作が行われ、音声信号がケーブル９を通じて指令所装置１０に接続される。
【００４３】
ケーブル９で指令所装置１０に伝達された音声信号は、整合器６０，ＨＹＢ６１及び６２を経て通話増幅器４５で増幅された後、指令制御器４７を経て、スピーカ４８に到達し、スピーカ４８から乗務員の音声が出力される。
【００４４】
一方、運転指令所の運転指令員の通話音声が指令所装置１０から電車１へ伝達される場合には、指令所装置１０の送受話器４９に運転指令員の通話音声が入力される。入力された通話音声は、指令制御器４７より音声増幅器５０に入力され、ＨＹＢ６１を経て、整合器６０から接続ケーブル９を経て、基地局装置７Ａ、７Ｂに伝達される。
【００４５】
例えば、基地局装置７Ａに入力される指令所装置１０からの音声信号は、制御回路５９から通話送信器４２に入力され、通話送信器４２で変調されることにより誘導無線周波数ｆ３（例えば、誘導無線周波数ｆ１と異なる８０〜２５０ｋＨｚの一波）の高周波信号（基地局通話送信波：以下、「信号Ｓ３」という）に変換された後、ＨＹＢ３６及び整合器３５を経て接続ケーブル８に出力され、線路結合器５を通じて誘導線４に送出される。
【００４６】
誘導線４に送出された信号Ｓ３は、一旦電車線２に電磁誘導（誘導結合）される（一次結合）。電車線２に誘導結合された信号Ｓ３は、例えば、移動局車上装置１１Ａの受信アンテナ２４Ａに誘導結合される（信号Ｓ３´、二次結合）。移動局車上装置１１Ａでは、信号Ｓ３´の復調処理が行われ、最終的に、運転指令員の音声は、移動局車上装置１１Ａに具備されるスピーカ２５及び送受話器１２２のスピーカ２２３(図２参照)から出力される。以上の構成により列車乗務員と運転指令員との間で音声による相互通話（双方向通話）を行うことができる。
【００４７】
また、電車１に搭載される各移動局車上装置１１には、電車１で何らかの非常事態が発生した場合、指令所装置１０及び図示されてない対向電車への防護発報を含む、誘導無線周波数ｆ１と異なる、非常発報（非常警報）及び防護発報用の誘導無線周波数ｆ２(例え
ば、誘導無線周波数ｆ１及びｆ３と異なる８０〜２５０ｋＨｚの一波)の高周波信号(移動局非常送信波：以下、「信号Ｓ２」という。但し、図１において、信号Ｓ２及び信号Ｓ２
´の伝達経路は信号Ｓ１及びＳ１´と同じであるため図示せず）を送出する機能を有している。
【００４８】
電車１で非常事態が発生し、乗務員が非常信号の送信指示を入力するために、電車１の移動局車上装置１１(例えば移動局車上装置１１Ａ)が具備する非常発報スイッチ(発報押
釦)を押すと、移動局車上装置１１Ａ内で非常発報信号（例えば２００〜１０００Ｈｚの
一波）が発せられ、非常発報送信器で、非常信号用送信周波数(ｆ２)の誘導無線周波数の高周波信号が生成される。この高周波信号は、誘導無線周波数ｆ２に同調された送信アンテナ２３Ａから、信号Ｓ２として電車線２に電磁輻射され、電車線２に誘導結合した後、さらに信号Ｓ２´として誘導線４に誘導結合する。
【００４９】
誘導線４に結合された信号Ｓ２´(高周波信号)は、基地局装置７Ａの非常受信器３８で音声帯域の非常信号音(非常発報信号に復調された後、ケーブル９から指令所装置１０に
伝達される。
【００５０】
指令所装置１０に入力された非常発報信号は、非常警報増幅器６３で信号増幅された後、スピーカ４８に到達し、このスピーカ４８から非常信号音が出力される。このとき、外部機器、例えば運行表示盤５４に非常警報の各種情報表示が行われるとともに、双方向ケーブル５２，５３を介して関連設備に非常警報発生の情報伝達が行われる。
【００５１】
指令所装置１０で電車１からの非常警報音の受信が確認されると、図示されない発信器から、自動で非常発報応答確認信号音(例えば、前記非常発報信号と異なる２００〜１０
００Ｈｚの一波)が指令所装置１０から基地局装置７(例えば基地局装置７Ａ)へ伝達され
、基地局装置７Ａの通話送信器４２で基地局通話送信周波数ｆ３の信号Ｓ３に変調され、誘導線４に出力される。
【００５２】
誘導線４に出力された信号Ｓ３は、電車線２に一次結合され、さらに信号Ｓ３´として電車１の受信アンテナ２４(例えば受信アンテナ２４Ａ)に二次結合される。受信アンテナ２４Ａで受信された信号Ｓ３´は、移動局車上装置１１Ａ内の非常受信器で非常発報応答確認信号音に復調され、例えばブザー２６(図２)を鳴動させたり、非常受報灯を点灯させたりする。乗務員はブザー音を聞くことで、非常発報が正常に確立した(指令所に伝達さ
れた)ことを確認することができる。
【００５３】
図２は、図１に示した移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂの構成例を示す図である。移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂは、同じ構成を有している。図２において、マイクとスピーカとを含む送受話器１２２の送受話器スイッチ(リレー)ＴＳがオンにされると、この送受話器スイッチＴＳがオンにされた側の移動局車上装置１１が親装置となり、オンにされていない側の移動局車上装置１１が子装置として機能する。例えば、移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂの双方の送受話スイッチＴＳ及びＴＳ´がオフの状態において、移動局車上装置１１Ａの送受話スイッチＴＳがオンにされると、移動局車上装置１１Ａが親装置となり、移動局車上装置１１Ｂは子装置となる。図２には、移動局車上装置１１が親装置となった状態が示されている。
【００５４】
送受話器スイッチＴＳは、オンとオフとの間で切り替わるように構成されており、そのオン状態において、変調器(ＭＯＤ)１３１が動作状態となるとともに、無接点スイッチ回路１３４内のゲート回路３４１がオン(開)状態になる。
【００５５】
この状態において、送受話器１２２の送話マイクロホン２２１(入力手段)から音声が入力されると、入力された音声信号は、ＭＯＤ１３１で所定の搬送周波数(例えば２０〜１
００ｋＨｚの一波)により変調された信号(通話送信出力信号：変調信号に相当)にされ、
２分割して出力される。２分割された一方の信号は、周波数逓倍回路(逓倍器：ＴＲＩＰ)１３２に入力される。
【００５６】
ここで、移動局車上装置１１(１１Ａ)には、非常発報を送信するための非常発報スイッチ(リレー)ＥＳが具備されている。非常発報スイッチＥＳは、接点ａ,ｂ及びｃを有し、
そのオフ状態では、接点ａと接点ｂとが閉じた状態となって、ＴＲＩＰ１３２を動作状態にする。
【００５７】
ＴＲＩＰ１３２は、ＭＯＤ１３１から入力される通話送信出力信号を数倍(３〜１０倍)に逓倍し、所定の送信周波数の誘導無線周波数ｆ１にして出力する。出力された信号は、電力増幅器(Ｐ−ＡＭＰ)１３３で電力増幅された後、送信アンテナ２３Ａから誘導無線周波数ｆ１の誘導無線周波数信号Ｓ１として電磁輻射され、電車線(架線)２(図１)に誘導結合される。なお、ＭＯＤ１３１、ＴＲＩＰ１３２及びＰ−ＡＭＰ１３３が通話送信器に相当する。また、ＭＯＤ１３１及びＴＲＩＰ１３２が本発明の生成手段に相当する。
【００５８】
一方、ＭＯＤ１３１から出力され２分割された他方の信号(通話送信出力信号)は、無接点スイッチ回路１３４のゲート回路３４１を通過し、増幅器３４２で増幅された後、接続線Ａを介して子装置側の移動局車上装置１１Ｂにおける無接点スイッチ回路１３４´に入力される。
【００５９】
無接点スイッチ回路１３４´では、移動局車上装置１１Ｂ(子装置)の送受話器スイッチＴＳ´がオフ(開放)のため、無接点スイッチ回路１３４´のインバータ３４３´によりゲート回路３４４´が動作状態(開状態)となっている。したがって、接続線Ａからの信号は、ゲート回路３４４´を通過して増幅器３４５´で増幅された後、ＴＲＩＰ１３２´で親装置と同じ誘導無線周波数ｆ１に周波数逓倍される。ＴＲＩＰ１３２´からの出力信号は、Ｐ−ＡＭＰ１３３´で電力増幅された後、送信アンテナ２３Ｂから移動局車上装置１１Ａ(親装置)と同じ所定の送信周波数ｆ１の誘導無線周波数信号Ｓ１として電磁輻射され、電車線２に誘導結合される。
【００６０】
なお、移動局車上装置１１Ａと移動局車上装置１１Ｂとは、両者のＴＲＩＰ１３２及び１３２´で同期がとられ、これらの送信アンテナ２３Ａ及び２３Ｂからほぼ同時に(並列
に)信号Ｓ１が送信されるように構成される。また、送信アンテナ２３Ａ及び２３Ｂの夫
々から誘導無線周波数信号Ｓ１が位相を合わせて同位相(同相)で電磁放射されるように、送信アンテナ２３Ａ及び２３Ｂが調整されている。但し、位相を合わせる箇所は、送信アンテナに限られず、信号伝送路上の適宜の箇所に位相調整用回路を設けることができる。
【００６１】
ここで、送信アンテナ２３Ａから電車線２に信号Ｓ１が誘導結合(電磁誘導)されると、信号Ｓ１に基づく高周波電流ｉｔが、電車１の進行方向(前方)へ向かって流れ、変電所６７で接地(アース)される(矢印ａ)、このようにして、変電所６７と車両１−１との間を高周波電流が流れる第１のループ(閉回路：矢印ａ)を形成する状態になる。一方、信号Ｓ１の誘導結合により電車線２を電車１の後方へ向かって流れる高周波電流は、パンタグラフ３４Ａから線路３(アース)へ短絡されるので、パンタグラフ３４Ａより後方に殆ど流れない。
【００６２】
一方、送信アンテナ２３Ｂから電車線２に信号Ｓ１が誘導結合(電磁誘導)されると、高周波電流が電車１の先頭へ向かって流れる。但し、この高周波電流は、パンタグラフ３４Ｂから線路３(アース)へ短絡され、電車１の後方の変電所６８から電車線２へ回り込む(
矢印ｂ)ようにして、車両１−７と変電所６８との間を流れる第２のループ(閉回路：矢印ｂ)を流れる状態になる。このように、送信アンテナ２３Ｂからの信号Ｓ１の誘導結合に
基づく高周波信号は、パンタグラフ３４Ｂで短絡されるので、これより前方には殆ど流れ
ない。
【００６３】
よって、親装置の送信アンテナ２３Ａから送信された信号Ｓ１に基づく高周波信号と、子装置の送信アンテナ２３Ｂから送信された信号Ｓ１に基づく高周波信号とは相互に干渉せず、ビート音の発生が抑えられる。
【００６４】
従来では、１つの誘導無線周波数を送信周波数として通話音声を指令所装置へ送信する場合には、先頭側の移動局車上装置のみを用いて通話音声信号が送信されていた。このため、電車１が変電所６８から変電所６７に近づくにつれて、高周波電流ｉｔの電車線２を流れる距離が短くなり(第１のループが小さくなり)、電車線２から誘導線４へ二次結合される範囲(電車線２から誘導線４へ二次結合する信号Ｓ１´の受信範囲)が狭まっていた。例えば、図１に示す例では、電車１の先頭車両１−１の走行位置が誘導線４の終端結合器６を超えると、移動局車上装置１１Ａからの信号Ｓ１´は誘導線４Ａに結合しない状態となり、高周波受信レベルの変動を招来するおそれがあった。
【００６５】
これに対し、上述した構成によれば、一次結合用の導線(電車線２)を流れる高周波電流をパンタグラフからアース(線路３)に短絡させる、少なくとも１つの中間車両が備えられる。最後尾の車両１−７に搭載された移動局車上装置１１Ｂからも、移動局車上装置１１Ａからの通話送信周波数(誘導無線周波数)ｆ１と同じ誘導無線周波数ｆ１を有する信号Ｓ１を送信することができる。
【００６６】
電車１の進行に従って第１のループのアンテナ面積は小さくなる。しかし、電車１の進行に従って第２のループのアンテナ面積は大きくなる。ループが大きくなることは、アンテナの実行高が大きくなることを意味する。すなわち、送信アンテナ２３Ｂからの信号Ｓ１が電力線２へ誘導結合し、これに基づく高周波電流が第２のループを流れることで、電車線２からの信号Ｓ１´が誘導線４及び４Ａの夫々に対して二次結合することになる。これによって、指令所装置１０では、基地局７Ａ(サテライト受信局５５)及び基地局７Ｂからの受信波(信号Ｓ１に基づく高周波信号)を得ることができる。
【００６７】
このようにして、信号Ｓ１を従来よりも適正に基地局側で受信できることになり、基地局側での高周波受信レベルの安定した、電車１から指令所への通話連絡が可能となる。
【００６８】
なお、指令所装置１０からの通話音声は、例えば基地局装置７Ａにて、誘導無線周波数ｆ３の信号Ｓ３として電磁輻射され、誘導線４に一次結合した後、電車線２に二次結合し、さらに受信アンテナ２４Ａで受信される。受信アンテナ２４Ａには、受信バンドパスフィルタ(Ｒ−ＢＰ)１３７が接続されており、所定の周波数帯域の信号のみがＲ−ＢＰ１３７から出力される。Ｒ−ＢＰ１３７の後段には、通話受信器(Ｒ１−Ｔ)１３８と、非常受信器(Ｒ１−Ｅ)１４１とが接続されている。
【００６９】
通話受信器１３８は、受信バンドパスフィルタ１３７から出力される誘導無線周波数ｆ３の信号を抽出して復調処理を行い、この復調処理により得られた通話音声信号をチャネルセレクタ(ＣＨＳＥＬ)１３９に出力する。チャネルセレクタ１３９は、スイッチ(切替
装置)等を有しており、通話受信器１３８から入力される通話音声信号の出力先として、
増幅器(ＡＭＰ)１４０側と、移動局車上装置１１Ｂのチャネルセレクタ１３９´に接続された接続線Ｂ側との少なくとも一方を選択して出力することができる。また、チャネルセレクタ１３９は、接続線Ｂから入力される通話音声信号を増幅器１４０に接続することもできる。
【００７０】
増幅器１４０はチャネルセレクタ１３９から入力される通話音声信号を増幅し、スピーカ２５や、送受話器１２２のスピーカ２２３に接続する。これによって、各スピーカ２５
及び２２３は、指令所装置１０からの音声や、移動局車上装置１１Ｂからの音声を出力することができる。接続線Ｂは、電車１の車両１−１から車両１−７までに亘って設けられた引き通し線の一つであり、運転指令所からの音声を、移動局車上装置１１Ａと１１Ｂとの一方で受信して他方に伝達するために使用される。
【００７１】
また、受信バンドパスフィルタ１３７の出力は、非常受信器１４１にも接続され、非常受信器１４１は、受信バンドパスフィルタ１３７の出力から誘導無線周波数ｆ２の信号を抽出して受信器(ＲＥＣ)１４２に接続する。受信器１４２は、非常受信器１４１の出力信号から、非常発報信号(防護発報信号)を復調する。非常発報信号は、非常受報灯及びブザー２６に接続されて、非常受報灯及びブザー２６を点灯及び鳴動させる。
【００７２】
なお、車両１−７の移動局車上装置１１Ｂの送受話器スイッチが移動局車上装置１１Ａよりも先にオンにされた場合には、移動局車上装置１１Ｂが親装置となる一方で、移動局車上装置１１Ａが子装置となり、上述したような、移動局車上装置１１Ａが親装置の場合と同様の動作が移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂで行われ、信号Ｓ１及びＳ２が送信アンテナ２３Ａ及び２３Ｂから送信される。
【００７３】
図３は、電車１の先頭車両(車両１−１)の移動局車上装置１１Ａで非常発報送信が行われ、且つ車両１−１の移動局車上装置１１Ａの送受話器２２より指令所装置１０と通話連絡を行う場合の動作説明図である。
【００７４】
移動局車上装置１１Ａにおいて、非常発報押釦(非常発報スイッチ(リレー))ＥＳ)がオ
ンにされると、非常発報スイッチＥＳの接点ａと接点ｂとの接続状態が、接点ａと接点ｃとの接続状態に切り替わる。
【００７５】
すると、ＴＲＩＰ１３２が停止状態となる一方で、非常信号の発生器としてのトーン信号発振器(ＯＳＣ：オシレータ)１３５，及び非常信号変調器(Ｅ−ＭＯＤ)１３６が動作状態となる。 ＯＳＣ１３５は、所定の周波数(例えば２００〜１０００Ｈｚの一波)を有する非常発報信号(非常信号トーン)を発振して、Ｅ−ＭＯＤ１３６に入力する。Ｅ−ＭＯＤ１３６は、非常発報信号を変調する。変調された信号は、図示されない周波数逓倍器で周波数逓倍され、非常信号用送信周波数ｆ２の誘導無線周波数信号に変換される。その後、Ｐ−ＡＭＰ１３３で電力増幅された後、送信アンテナ２３Ａから誘導無線非常送信波ｆ２の信号Ｓ２として電車線２に電磁輻射され、更に電車線２より誘導線４及び４Ａの少なくとも一方に再誘導されて、基地局７Ａ及び７Ｂの少なくとも一方を経て指令所装置１０に非常発報信号が伝達される。
【００７６】
送信アンテナ２３Ａから電磁輻射される信号Ｓ２は、電車１の対向車両、すなわち、電車１が走行する線路に沿って設けられた別の線路上を電車１に対向して走行する他の電車(対向電車：図示せず)に対する防護発報(電車１での非常を伝達する)として機能する。すなわち、信号Ｓ２は、対向電車の受信アンテナにて受信され、非常発報信号(非常信号)に復調されて、対向電車内の非常受報灯及びブザーを点灯及び鳴動させる。
【００７７】
一方、電車１の移動局車上装置１１Ａで非常発報中に、電車１と指令所装置１０とで通話連絡する場合には、移動局車上装置１１Ａの送受話器１２２の送受話器スイッチＴＳをオンにすると、ＭＯＤ１３１が動作状態となるとともに、無接点スイッチ回路１３４のゲート回路３４１が開放状態になる。但し、この時点で、非常発報スイッチＥＳはオンとなっているので、ＴＰＩＰ１３２は停止状態である。
【００７８】
この状態では、送受話器１２２の送話マイクロホン２２１から発せられた音声はＭＯＤ１３１で所定の周波数に変調され、通話音声信号として出力される。ＭＯＤ１３１の出力
は２分割され、２分割された一方は、無接点スイッチ回路１３４のゲート回路３４１から増幅器３４２を通って接続線(車両間引通線)Ａに出力される。接続線Ａに出力された通話音声信号は、先頭の車両１−１から、中間車両１−２〜１−６を経て、最後尾の車両１−７における無接点スイッチ回路１３４´に入力される。
【００７９】
このとき、車両１−７における移動局車上装置１１Ｂの送受話器１２２´の送受話器スイッチ(リレー)ＴＳ´はオフの状態にある。このため、ＭＯＤ１３１´は停止状態である。また、無接点ゲート回路１３４´のインバータ３４３´はオフとなりゲート回路３４４´は動作状態となる。
【００８０】
無接点ゲート回路１３４´に入力された、移動局車上装置１１Ａからの通話送信波（通話音声信号）は、ゲート回路３４４´から増幅器３４５´を経てＴＲＩＰ１３２´で３逓倍された後、Ｐ−ＡＭＰ１３３´で電力増幅され送信アンテナ２３Ｂから電車線２に車両１−１の通話送信波と全く同じ周波数の、例えば８０〜２５０ｋＨｚの誘導無線周波数ｆ１を有する信号Ｓ１として電磁輻射される。
【００８１】
このようにして、親装置としての移動局車上装置１１Ａの非常発報中に、電車１から指令所装置１０に通話音声を伝達する場合には、子装置に通話音声信号を接続線Ａを介して伝達し、子装置としての移動局車上装置１１Ｂから、親装置に適用される通話音声送信用の誘導無線周波数ｆ１の誘導無線信号(信号Ｓ１)が電磁輻射される。このようにして、非常発報時でも、子装置を用いて、親装置から送信すべき通話音声の誘導無線信号を指令所装置１０へ向けて送信することができる。
【００８２】
図２及び図３に示した例では、接続線Ａは、電車１内に新たに設置するようにしている。これに対し、電車内に予め引き通された既存の引き通し線を用いて通話音声信号を親装置から子装置へ伝達する構成について説明する。
【００８３】
図４は、そのような変形例を示す図である。図４において、移動局車上装置１１Ａの無接点スイッチ回路１３４には、周波数変換回路１５１が接続されている。この周波数変換回路１５１は、ハイパスフィルタ(ＨＰＦ)１５２を介して接続線Ｂ(既存の引き通し線の
一つ)に接続されている。
【００８４】
移動局車上装置１１Ｂにおいても、無接点スイッチ回路１３４´には、周波数変換回路１５１´が接続されており、この周波数変換回路１５１は、ハイパスフィルタ(ＨＰＦ)１５２を介して接続線Ｂに接続されている。
【００８５】
また、各移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂのチャネルセレクタ１３９及び１３９´の夫々は、ローパスフィルタ１５３，１５３´を介して接続線Ｂに接続されている。このようにして、接続線Ａが省略された状態となっている。
【００８６】
このような構成によれば、無接点スイッチ回路１３４の増幅器３４２を通って出力される通話音声信号(ＭＯＤ１３１で変調された変調通話音声信号)は、周波数変換回路１５１にて数分の１の周波数に変換された後、ＨＰＦ１５２を通過して接続線Ｂを流れる。このとき、接続線を流れる通話音声信号は、各ＬＰＦ１５３,１５３´では遮断され、ＨＰＦ
１５２´を通過して周波数変換回路１５１´に到達する。周波数変換回路１５１´は、通話音声信号の周波数を元の周波数に変換し、無接点スイッチ回路１３４´に入力する。
【００８７】
また、各ＬＰＦ１５３及び１５３´は、チャネルセレクタ１３９と１３９´間で送受信される非常信号トーン(非常発報信号：通話音声信号より低い周波数をもつ)を通過させる。一方、各ＨＰＦ１５２及び１５２´は、接続線Ｂを流れる非常発報信号を遮断する。移
動局車上装置１１Ｂが親装置となる場合には、上記と逆の動作が行われる。
【００８８】
以上の構成によれば、接続線Ａを先頭の車両１−１から最後尾の車両１−７に亘って新たに設ける必要がないので、移動局車上装置１１Ａ及び１１Ｂの導入が容易となる。
【００８９】
既存の引き通し線としては、複数の車両(例えば、先頭車両と最後尾車両)に夫々設けられた乗務員間連絡装置間を接続し、乗務員室間を結ぶ乗務員間通話音声回線として使用される引き通し線を適用することができる。或いは、各客室と乗務員室との間の非常通話回線(非常連絡回線)として使用される引き通し線を適用することができる。
【００９０】
なお、周波数変換回路１５１及び１５１´は、接続線Ｂ上での減衰を考慮して、接続線Ｂ上を流れる周波数を低減させることにしたものである。よって、通話音声信号の減衰を考慮する必要がない場合には、周波数変換回路１５１及び１５１´は省略可能である。
【００９１】
また、親装置と子装置との間の通話音声信号の伝達には、ＰＬＣ(電力線通信)技術が用いられても良い。例えば、無接点スイッチ回路１３４から出力される通話音声信号がＰＬＣモデムで変調された後、車両１−１から車両１−７まで引き通された電力線(図示せず)に送出され、電力線を伝わって車両１−７に到達した通話音声信号がＰＬＣモデムで元の信号に復調され、無接点スイッチ回路１３４´に入力されるようにしても良い。
【００９２】
また、子装置におけるＴＲＩＰ１３２´やＰ−ＡＭＰ１３３´等の誘導無線周波数ｆ１の送信回路の電源は、無接点スイッチ回路１３４´での通話音声信号(変調信号)の受信(
検波又は検知)を契機に投入(電力供給開始)されるように構成することができる。このよ
うにすれば、子装置の消費電力低減を図ることができる。
【００９３】
また、移動局車上装置から基地局装置(指令所装置)へ伝達される情報として、音声を例示したが、情報としてデータ(テキスト、画像)を送信することもできる。移動局車上装置に対し、所定のデータ入力手段(キーボード、ボタン等)を設け、入力されたデータを例えば音声帯域の信号に変換することで、データを音声と同様に扱うことができる。ＭＯＤ１３１による変調方式は、アナログ変調方式、及びディジタル変調方式の中から適宜選択、適用することができる。
【００９４】
〈その他〉
上記した実施形態は、以下の態様を開示する。
【００９５】
(態様１) 地上運転指令所装置と通話及び非常発報の送受信機能を備えた基地局装置を通信回線で接続し、
更に基地局装置と線路結合器との間を鉄道線路に沿って敷設された誘導線で接続し、
列車前部先頭車両と後部先頭車両との間に１両若しくは数両のパンタグラフと動力回路がレールとの間に接続された車両が併結してなる編成車両の、
前記、前部先頭車両と後部先頭車両には、通話送信波と非常送信波の周波数が異なる２周波数の送信を行う機能と地上基地局通話送信波と列車非常発報波とを受信する機能を備えた送受信装置を設備して、
必要に応じて前記、列車車上送受信装置の何れかの１波を使用して、地上運転指令所装置と列車車上送受信装置との間を、列車送受信アンテナから電車線（トリー線）を介して前記、鉄道線路に沿って敷設された誘導線とを電磁誘導結合により、
例えば通話送受信波では車上乗務員と地上運転指令員との連絡通話、非常発報応答確認、列車乗客と運転指令員との非常通報連絡通話、運転指令員から列車車内放送装置を介して、列車乗客に緊急時の運転情報伝達等を行い、
非常送信波では列車からの非常発報、防護発報、デットマン情報、列車搭載機器の状態
情報・故障情報等の信号情報等の伝達を行う間接誘導結合の誘導無線式列車無線装置において、
前部又は後部先頭車両の送信装置の何れかを親装置に設定し、前記、親装置の反対側の前部又は後部先頭車両の送信装置を子装置として、
前記、親装置と前記、子装置との車両間引通線に、前記、通話送信周波数又は非常送信周波数の、１／３から１／１０の周波数に設定された搬送周波数で親装置から子装置に送信波を伝送し、
子装置側で３逓倍から１０逓倍して、前記、親装置側の送信周波数と同一の送信周波数で、
前記、前部先頭車両及び前記、後部先頭車両のそれぞれの送信アンテナから電車線に電磁誘導結合し、
更に電車線と前記、地上誘導線との間の２次電磁誘導結合により、
地上運転指令所と移動局車上装置間を、前記、親装置と前記、子装置の２台の車上送受信器から同一の送信周波数を同時送信して通信を行うことを特徴とした、鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【００９６】
(態様２) 列車前部先頭車両と後部先頭車両に設備される送信アンテナと受信アンテナの前方にはパンタグラフの設備がなく、
更に列車前部先頭車両と後部先頭車両との間に少なくとも１両若しくは数両のパンタグラフと動力回路がレールとの間に接続された車両が併結されていることを特徴とした、態様１記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【００９７】
(態様３) 車両に設備された運転士と車掌間の所謂、乗務員間連絡音声回線に通話音声用のＬＰＦ（ローパスフィルタ）と搬送周波数用のＨＰＦ（ハイパスフィルタ）をそれぞれ接続して、
前記、前部先頭車両と後部先頭車両間の周波数搬送波の伝送と、運転士と車掌間の乗務員間連絡音声回線を兼用することを特徴とした、
態様１又は２記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【００９８】
(態様４) 車両に設備された乗務員と乗客間の所謂、非常通報音声回線に通話音声用のＬＰＦ（ローパスフィルタ）と搬送周波数用のＨＰＦ（ハイパスフィルタ）をそれぞれ接続して、
前記、前部先頭車両と後部先頭車両間の周波数搬送波の伝送と、乗務員と乗客との非常通報音声回線を兼用することを特徴とした、
態様１又は２記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【００９９】
(態様５) 前記、親装置と子装置の周波数同期には親装置の搬送周波数を逓倍して送信周波数とすることを特徴とした、
態様１〜４のいずれか一項に記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【０１００】
(態様６) 前記、前部先頭車両と後部先頭車両との車両間引通線に、鉄道の各車両に敷設された電力線を使用し、
前記、両車上送受信装置と前記、各車両に敷設された電力線との間をＰＬＣ（電力線搬送通信）で接続することを特徴とした、
態様１〜５のいずれか一項に記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【０１０１】
(態様７) 前記、後部先頭車両又は前部先頭車両の子装置側送信装置の電源投入は、前記、前部先頭車両又は後部先頭車両の何れかが先に親装置になった側から送られる搬送周波数を受信する信号受信器により搬送周波数を検知して、
前記、子装置の送信装置の電源を制御することを特徴とした、態様１〜６のいずれか一
項に記載の鉄道用の列車誘導無線通信システム。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態における誘導無線通信システムの全体構成例を示す図である。
【図２】図１に示した移動局車上装置の構成例を示す図であり、親装置及び子装置となる二つの移動局車上装置が通話送信波の誘導無線周波数信号を夫々の送信アンテナから送信する場合の動作を示す。
【図３】図１に示した移動局車上装置の構成例を示す図であり、親装置から非常発報の誘導無線周波数信号を送信するとともに、子装置から通話送信波の誘導無線周波数信号を送信する場合の動作を示す。
【図４】図２に示した移動局車上装置の変形例を示す図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【０１０３】
Ａ,Ｂ・・・接続線
１・・・電車
１−１・・・先頭車両
１−７・・・最後尾車両
１−３,１−６・・・中間車両
２・・・電車線(架線)
３・・・線路(レール)（アース）
４，４Ａ・・・誘導線
５・・・線路結合器
６・・・終端結合器
７Ａ，７Ｂ・・・基地局装置（固定局）
８・・・基地局と線路結合器間接続ケーブル
９・・・接続ケーブル
１０・・・指令所装置
１１Ａ,１１Ｂ・・・移動局車上装置
１２２,１２２´・・・送受話器
２３Ａ,２３Ｂ・・・送信アンテナ
２４Ａ,２４Ｂ・・・受信アンテナ
２５・・・受話（モニター）スピーカ
２６・・・非常受報灯及びブザー
３４Ａ,３４Ｂ・・・パンタグラフ
１３１,１３１´・・・変調器
１３２,１３２´・・・周波数逓倍回路(逓倍器)
１３３,１３３´・・・電力増幅器
１３４,１３４´・・・無接点スイッチ回路
１３５,１３５´・・・トーン信号発信器
１３６,１３６´・・・非常用変調器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架線から供給される電力を用いて線路上を走行する列車から電磁輻射される誘導無線周波数の信号を前記架線に誘導結合させ、さらに基地局に接続された誘導線に誘導結合させる間接結合方式により前記列車と前記基地局との間の通信を行う鉄道車両用の誘導無線通信システムにおいて、先頭車両、最後尾車両及びこれらの車両間を接続する少なくとも一つの中間車両を含む３以上の車両で編成された列車に搭載される移動局システムであって、
前記先頭車両及び前記最後尾車両に夫々設置される送信装置であって、情報の入力手段と、入力された情報を含む所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する生成手段と、前記誘導無線周波数信号を電磁輻射する送信アンテナとを夫々含む送信装置と、
前記送信装置間を接続する接続線と、
前記架線から電力を受電するためのパンタグラフを有する少なくとも１つの中間車両に設けられ、誘導無線周波数信号が前記架線へ誘導結合することにより前記架線を流れる高周波電流を前記パンタグラフから前記線路へ短絡させる短絡手段とを備え、
前記送信装置の一方に情報が入力された場合に、前記送信装置の一方は、前記情報を含む前記所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナからその誘導無線周波数信号を電磁輻射するとともに、前記入力された情報を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記情報を含む前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、前記送信装置の一方と同期をとって、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を同位相で並列に電磁輻射する
ことを特徴とする鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項２】
前記送信装置の一方は、非常信号の送信指示に応じて非常信号を含む前記所定の送信周波数と異なる非常信号用送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する非常信号生成手段をさらに備え、
情報と非常信号とを並列に前記基地局へ送信する場合には、前記送信装置の一方が、非常信号の送信指示に応じて前記非常信号送信周波数の誘導無線周波数信号を生成して自装置に対応する送信アンテナから電磁輻射するとともに、入力された情報を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記情報を含む前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を電磁輻射する
請求項１に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項３】
前記各送信装置における生成手段は、前記入力された情報の信号を所定の搬送波で変調する変調器と、前記変調器によって変調された信号を逓倍して前記所定の送信周波数の誘導無線周波数信号にする逓倍器とを含み、
前記送信装置の一方に情報が入力された場合に、前記送信装置の一方は、前記情報の信号を前記変調器で変調し、前記逓倍器で逓倍することによって所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナからその誘導無線周波数信号を電磁輻射するとともに、前記変調器で変調された変調信号を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、
前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記変調信号を前記逓倍器で逓倍して前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、前記送信装置の一方と同期をとって、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を同位相で並列に電磁輻射する
請求項１又は２に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項４】
前記非常信号生成手段は、非常信号の発生器と、この発生器から出力される非常信号を
搬送波で変調する非常信号用変調器と、この非常用変調器で変調された非常信号を逓倍して前記情報の送信周波数と異なる非常信号用の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する非常用逓倍器とを含む
請求項２又は３に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項５】
前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、乗務員間連絡音声回線として使用される引き通し線である
請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項６】
前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、客室と乗務員室との間の非常通話回線として使用される引き通し線である
請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項７】
前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、各車両に対して電力を供給するための電力線であり、前記情報を含む信号が前記電力線を通じて前記送信装置の一方から前記送信装置の他方へ伝達される
請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項８】
前記送信装置の他方における前記生成手段の電源は、前記送信装置の一方から前記情報が受信された場合に投入される
請求項１〜７のいずれか一項に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項１】
架線から供給される電力を用いて線路上を走行する列車から電磁輻射される誘導無線周波数の信号を前記架線に誘導結合させ、さらに基地局に接続された誘導線に誘導結合させる間接結合方式により前記列車と前記基地局との間の通信を行う鉄道車両用の誘導無線通信システムにおいて、先頭車両、最後尾車両及びこれらの車両間を接続する少なくとも一つの中間車両を含む３以上の車両で編成された列車に搭載される移動局システムであって、
前記先頭車両及び前記最後尾車両に夫々設置される送信装置であって、情報の入力手段と、入力された情報を含む所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する生成手段と、前記誘導無線周波数信号を電磁輻射する送信アンテナとを夫々含む送信装置と、
前記送信装置間を接続する接続線と、
前記架線から電力を受電するためのパンタグラフを有する少なくとも１つの中間車両に設けられ、誘導無線周波数信号が前記架線へ誘導結合することにより前記架線を流れる高周波電流を前記パンタグラフから前記線路へ短絡させる短絡手段とを備え、
前記送信装置の一方に情報が入力された場合に、前記送信装置の一方は、前記情報を含む前記所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナからその誘導無線周波数信号を電磁輻射するとともに、前記入力された情報を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記情報を含む前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、前記送信装置の一方と同期をとって、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を同位相で並列に電磁輻射する
ことを特徴とする鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項２】
前記送信装置の一方は、非常信号の送信指示に応じて非常信号を含む前記所定の送信周波数と異なる非常信号用送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する非常信号生成手段をさらに備え、
情報と非常信号とを並列に前記基地局へ送信する場合には、前記送信装置の一方が、非常信号の送信指示に応じて前記非常信号送信周波数の誘導無線周波数信号を生成して自装置に対応する送信アンテナから電磁輻射するとともに、入力された情報を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記情報を含む前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を電磁輻射する
請求項１に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項３】
前記各送信装置における生成手段は、前記入力された情報の信号を所定の搬送波で変調する変調器と、前記変調器によって変調された信号を逓倍して前記所定の送信周波数の誘導無線周波数信号にする逓倍器とを含み、
前記送信装置の一方に情報が入力された場合に、前記送信装置の一方は、前記情報の信号を前記変調器で変調し、前記逓倍器で逓倍することによって所定の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、自装置に対応する送信アンテナからその誘導無線周波数信号を電磁輻射するとともに、前記変調器で変調された変調信号を前記接続線を介して前記送信装置の他方へ伝達し、
前記送信装置の他方は、前記送信装置の一方から受信された前記変調信号を前記逓倍器で逓倍して前記所定の送信周波数と同一の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成し、前記送信装置の一方と同期をとって、自装置に対応する送信アンテナから当該誘導無線周波数信号を同位相で並列に電磁輻射する
請求項１又は２に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項４】
前記非常信号生成手段は、非常信号の発生器と、この発生器から出力される非常信号を
搬送波で変調する非常信号用変調器と、この非常用変調器で変調された非常信号を逓倍して前記情報の送信周波数と異なる非常信号用の送信周波数の誘導無線周波数信号を生成する非常用逓倍器とを含む
請求項２又は３に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項５】
前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、乗務員間連絡音声回線として使用される引き通し線である
請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項６】
前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、客室と乗務員室との間の非常通話回線として使用される引き通し線である
請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項７】
前記接続線は、前記列車の先頭車両から最後尾車両までの間を引き通された、各車両に対して電力を供給するための電力線であり、前記情報を含む信号が前記電力線を通じて前記送信装置の一方から前記送信装置の他方へ伝達される
請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【請求項８】
前記送信装置の他方における前記生成手段の電源は、前記送信装置の一方から前記情報が受信された場合に投入される
請求項１〜７のいずれか一項に記載の鉄道車両用の移動局通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１２４４０４（Ｐ２００９−１２４４０４Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９５７２０（Ｐ２００７−２９５７２０）
【出願日】平成１９年１１月１４日（２００７．１１．１４）
【出願人】（５９２０６６８６０）八幡電気産業株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１４日（２００７．１１．１４）
【出願人】（５９２０６６８６０）八幡電気産業株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]