管理服务器和管理方法与流程

文档序号:24390903发布日期:2021-03-23 11:25阅读:193来源:国知局
管理服务器和管理方法与流程

本发明涉及一种例如在由多个车辆构成的一列列车中通过用wigig(注册商标)通信设备在各车辆间进行连接来在一列列车内构筑网络的系统中,抑制与接近的其它列车之间产生的电波干扰的管理服务器和管理方法。



背景技术:

以往,在上述的列车内构筑网络的系统中,要求确保始终稳定的通信品质。因此,在设置于各车辆的wigig(注册商标)通信设备中使用具有广角辐射特性的天线,使得即使在转弯行驶时也能够维持通信品质。

作为降低在对向车、相邻车接近时车内的通信对其它车辆的通信造成电波干扰的可能性从而能够维持通信品质的技术,例如存在专利文献1所记载的车载通信装置。该车载通信装置基于面向车外的无线通信部从外部获得的信息,将面向车内的无线通信部的通信条件变更为降低与车外的电波干扰的方向。例如,当在车内使用了uwb(ultrawideband:超宽带)的多个车辆接近的情况下,基于从车辆外部的数据中心等获得的信息,如果有空闲频道则使用分别的频道,如果没有空闲频道则降低发送电力,如果没有空闲频道且无法期待降低发送电力的效果,则通过调整发送时机来避免电波干扰。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-166468号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,在列车内构筑网络的系统中,产生与此前不同方式的电波干扰。例如在多列列车停在车站的情况下,有时一方的列车的为了车辆间通信而设置的wigig(注册商标)通信设备所发射的电波对另一方的列车的为了车辆间通信而设置的wigig(注册商标)通信设备造成电波干扰,从而发生通信品质的劣化、线路的切断。图7是示出停在车站的两列列车200、201中的电波干扰状态的示意图。如该图所示,在正停在车站的第一站台100的列车200和正停在第二站台101的列车201各自的车辆间通过wigig(注册商标)通信设备300进行着通信,但是由于列车200的各车辆中搭载的wigig(注册商标)通信设备300与列车201的各车辆中搭载的wigig(注册商标)通信设备300相互发射的电波而发生了电波干扰。

本发明的目的在于提供一种能够抑制由于在构成组的多个移动体间的无线通信而导致的组间的电波干扰的管理服务器和管理方法。

用于解决问题的方案

本发明的管理服务器是用于管理由多个移动体构成的组的管理服务器,所述多个移动体各自与属于同一组的其它移动体之间进行无线通信,且所述多个移动体各自与属于同一组的其它移动体以所述组为单位移动,所述管理服务器具备:位置获取部,其获取多个组各自的位置信息;接近探测部,其基于所述多个组各自的位置信息,来探测互相接近的组;干扰避免手段决定部,在探测出所述互相接近的组的情况下,该干扰避免手段决定部决定干扰避免手段,所述干扰避免手段用于避免由于在所述互相接近的组的各个组内进行的无线通信而产生的、所述互相接近的组间的电波干扰;以及干扰避免手段发送部,其将实施所决定的所述干扰避免手段的指示发生到所述互相接近的组中的至少一个组。

根据上述结构,在探测出多个组的接近的情况下,决定用于避免由于组内的无线通信而产生的电波干扰的干扰避免手段,并将实施所决定的干扰避免手段的指示发送到至少一个组,因此,能够抑制由于各组内的无线通信而产生的组间的电波干扰。由此,即使多个组接近,也能够在各个组的移动体中进行稳定的通信。

作为本发明的管理服务器的一个方式,例如,所述干扰避免手段是在所述组内进行的所述多个移动体间的无线通信的无线参数控制。

根据上述结构,通过控制无线参数,能够抑制由于各组内的无线通信而产生的组间的电波干扰的产生。

作为本发明的管理服务器的一个方式,例如,如果所述互相接近的组的数量为在所述组内进行的无线通信中能够利用的通信频带的数量以下,则所述干扰避免手段决定部还将对通信频带的切换决定为所述无线参数控制。

根据上述结构,如果互相接近的组的数量为能够利用的通信频带的数量以下,则能够通过切换通信频带,来抑制由于各组内的无线通信而产生的组间的电波干扰的产生。

作为本发明的管理服务器的一个方式,例如,如果所述互相接近的组的数量超过在所述组内进行的无线通信中能够利用的通信频带的数量,则所述干扰避免手段决定部将对在所述组内进行的无线通信的发送电力的抑制决定为所述无线参数控制。

根据上述结构,即使在互相接近的组的数量多到无法通过通信频带的切换来应对的情况下,也能够通过抑制发送电力,来抑制由于各组内的无线通信而产生的组间的电波干扰的产生。

作为本发明的管理服务器的一个方式,例如,所述干扰避免手段决定部所述干扰避免手段决定部如果所述互相接近的组的数量超过在所述组内进行的无线通信中能够利用的通信频带的数量,则所述干扰避免手段决定部将在所述组内进行的无线通信的调制速率的高速率化决定为所述无线参数控制。

根据上述结构,能够通过进行调制速率的高速率化,来抑制组间的电波干扰的产生。

作为本发明的管理服务器的一个方式,例如,在各个所述组中,所述多个移动体相互连接,所述多个移动体进行通信量沿着连接而减少的无线通信,所述干扰避免手段决定部将网络结构控制决定为所述无线参数控制,所述网络结构控制是使所述通信量减少的方向在所述互相接近的组之间不同的控制。

根据上述结构,通过在互相接近的组之间使通信量减少的方向不同,来抑制互相接近的组中的移动体间各自的无线通信的带宽占有率的合计。由此,能够抑制多个组间的电波干扰的产生。

作为本发明的管理服务器的一个方式,例如,在所述互相接近的组接近的速度为规定的速度以上的情况下,所述干扰避免手段决定部决定为不需要实施所述干扰避免手段。

根据上述结构,在接近的速度快的情况下,决定为不需要实施干扰避免手段。由此,在预期为接近的状态在短时间内结束的情况下,也能够抑制由于进行不需要的指示而产生的负荷。

作为本发明的管理服务器的一个方式,例如,所述干扰避免手段决定部根据所述互相接近的组中的至少一个组中包括的2个以上的移动体间的角度是否超过了规定的角度而决定不同的干扰避免手段。

根据上述结构,能够实施根据移动体间的角度的大小而不同的干扰避免手段。由此,能够减少在移动体间的角度大的情况下实施不合适的干扰避免手段的可能性。

作为本发明的管理服务器的一个方式,例如,所述组在预先决定的区间中移动,在所述组移动的区间中包括所述干扰避免手段发送部与所述组所包括的多个移动体中的至少一个移动体之间的通信困难的区间的情况下,所述管理服务器预测在所述通信困难的区间中是否存在互相接近的组,在所述管理服务器预测出在所述通信困难的区间中存在所述互相接近的组的情况下,所述干扰避免手段决定部在所述互相接近的组移动到所述通信困难的区间之前决定所述干扰避免手段,所述干扰避免手段发送部将实施所决定的所述干扰避免手段的指示发送到所述互相接近的组中的至少一个组。

根据上述结构,即使是干扰避免手段发送部无法实时地发送指示的环境,也能够预先对干扰避免手段的实施进行指示。

作为本发明的管理服务器的一个方式,例如,所述组是将所述多个移动体连结而成的列车,所述多个移动体是构成所述列车的多个车辆。

根据上述结构,将多个车辆连结而作为1列列车,例如能够抑制两列列车间的电波干扰。因而,例如即使两列列车接近也能够在各列列车的各车辆间进行稳定的通信。

作为本发明的管理服务器的一个方式,例如,所述多个移动体进行的无线通信是使用毫米波的通信。

根据上述结构,通过进行使用毫米波的无线通信,能够在移动体间高速地发送大容量的数据。

本发明的管理方法用于管理由多个移动体构成的组,所述多个移动体各自与属于同一组的其它移动体之间进行无线通信,且所述多个移动体各自与属于同一组的其它移动体以所述组为单位移动,在所述管理方法中,获取多个组各自的位置信息,基于所述多个组各自的位置信息,来探测互相接近的组,在探测出所述互相接近的组的情况下,决定干扰避免手段,所述干扰避免手段用于避免由于在所述互相接近的组的各个组内进行的无线通信而产生的、所述互相接近的组间的电波干扰,将实施所决定的所述干扰避免手段的指示发送到所述互相接近的组中的至少一个组。

根据上述方法,在探测出多个组的接近的情况下,决定用于避免由于组内的无线通信而产生的电波干扰的干扰避免手段,并将实施所决定的干扰避免手段的指示发送到至少一个组,因此,能够抑制由于各组内的无线通信而产生的组间的电波干扰。由此,即使多个组接近,也能够在各个组的移动体中进行稳定的通信。

发明的效果

本发明的管理服务器和管理方法能够抑制由于在构成组的多个移动体间的无线通信而导致的组间的电波干扰。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的列车位置管理服务器的概要结构的框图。

图2是示出与图1所示的列车位置管理服务器进行通信的列车内系统的概要结构的框图。

图3是示出图1所示的列车位置管理服务器向接近的多列列车发送无线参数切换命令的状况的图。

图4是用于说明各5辆编成的两列列车中通过网络结构控制来避免干扰的图。

图5是用于说明图1所示的列车位置管理服务器的能够进行lte(注册商标)通信的线路中的无线参数决定处理的流程图。

图6是用于说明图1所示的列车位置管理服务器的无法进行lte(注册商标)通信的线路中的无线参数决定处理的流程图。

图7是示出停在车站的两列列车的电波干扰状态的示意图。

具体实施方式

下面,参照附图来详细说明用于实施本发明的优选的实施方式。

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的列车位置管理服务器(管理服务器)1的概要结构的框图。图2是示出与列车位置管理服务器1进行通信的列车内系统2的概要结构的框图。下面叙述的列车设为是多个车辆连结而成的。

在图1中,本实施方式所涉及的列车位置管理服务器1经由wan(wideareanetwork:广域网)来与铁路公司提供的位置信息提供服务器3连接,能够通过访问该位置信息提供服务器3来利用列车位置信息服务。更具体地说,近年来,铁路公司提供能够经由api(applicationprogramminginterface:应用程序接口)获取列车的位置信息的服务,来作为列车位置信息服务,因此能够利用该列车位置信息服务。下面,将该列车位置信息服务的api称为“列车位置信息服务(api)”。另外,列车位置管理服务器1与列车内系统2的列车管理服务器21进行lte(longtermevolution:长期演进,注册商标)通信,来发送利用列车位置信息服务而得到的列车的位置信息、干扰避免手段以及内容等。此外,在列车位置管理服务器1与列车管理服务器21之间的通信中除了能够使用lte(注册商标)以外,还能够使用3g(3rdgeneration:第三代)、wifi(注册商标)或者wigig(注册商标)。

另外,在列车的位置信息的获取中,除了利用上述的列车位置信息服务的方法以外,也能够考虑根据列车运行时刻表的数据库(省略图示)进行预测的方法、在各列车中搭载gps(globalpositioningsystem:全球定位系统)来定期将行驶位置通知到列车位置管理服务器1的方法,也能够对这些方法进行组合。另外,也能够将构成列车的任意车辆的位置信息用作列车的位置信息。在这种情况下,能够使用前端车辆、中央附近的车辆、末尾的车辆等任意的车辆的位置信息。但是,在本实施方式中,由于列车的位置信息用于判定列车彼此间的接近,因此,最好在列车间统一将哪个车辆的位置信息作为列车的位置信息来看待的基准。此外,在本实施方式中,利用了列车位置信息服务和搭载于各列车的gps,对此在下面进行说明。该gps是搭载于列车内系统2的列车管理服务器21中的gps部212。

在图1中,列车位置管理服务器1具备:lte(注册商标)发送接收部(干扰避免手段发送部)11,其与列车内系统2的列车管理服务器21之间进行lte(注册商标)通信;列车位置获取管理部(位置获取部)12,其利用铁路公司提供的列车位置信息服务来获取列车的位置信息并对其进行管理;列车接近探测/列车相对速度计算部(接近探测部)13,其基于在列车位置获取管理部12中管理的列车的位置信息,来探测多列列车的接近,并计算探测出接近的多列列车间的相对速度;以及干扰避免手段决定部14,其根据由列车接近探测/列车相对速度计算部13计算出的多列列车间的相对速度,来决定用于避免在多列列车间产生的电波干扰的干扰避免手段(详情后述)。

lte(注册商标)发送接收部11将实施由干扰避免手段决定部14决定的干扰避免手段的指示发送到多列列车中的至少一列列车。干扰避免手段是无线参数的控制,在多列列车接近的情况下,向其中至少一列列车发送该干扰避免手段。在无线参数的控制中存在(1)通信频带的切换(即、频道的切换)、(2)发送电力的抑制和调制速率的高速率化。另外,在将多个车辆作为移动体连结而成的列车中,也能够将(3)跨多个车辆的网络结构控制用作干扰避免手段。使用干扰避免手段的优先级为,通信频带的切换为最高,接着是发送电力的抑制和调制速率的高速率化、网络结构控制。其理由如下。

只要是能够对通信频带进行切换的状况,则能够通过在列车间分开使用通信频带来完全避免干扰,因此在本实施方式中,使通信频带的切换的优先级为最高。另外,发送电力的抑制和调制速率的高速率化能够期待与列车彼此间的相对移动方向无关的某种程度的干扰抑制效果。与此相对,网络结构控制在列车彼此会车的情况下效果低,因此与发送电力的抑制相比优先级进一步下降。然而,该优先级只是一例,也可以按照其它优先级进行控制。

此外,发送电力的抑制和调制速率的高速率化各自的能够抑制干扰的原因不同,因此也可以仅实施任一方。当进行发送电力的抑制时,发送信号到达的范围变窄,其结果,能够使电波难以到达其它列车。由此,能够抑制与其它列车之间的干扰。另外,当使调制速率高速率化时,相同容量的数据的发送所需要的时间减少,其结果,能够使通信带宽被占有的时间缩短。由此,在列车间使用无线带宽的时间变得难以重复,从而能够抑制干扰。此外,在进行调制速率的高速率化的情况下,也可以是,对各列车还同时指示使用无线带宽的时间,来更细致地抑制干扰。

在图2中,列车管理服务器21具备:lte(注册商标)发送接收部211,其与列车位置管理服务器1的lte(注册商标)发送接收部11之间进行lte(注册商标)通信;gps部212,其接收从gps卫星发送的定位用的无线信号来求出列车的位置信息;列车位置管理部213,其管理由gps部212求出的列车的位置信息,并且管理通过lte通信从列车位置管理服务器1发送来的列车的位置信息;干扰避免手段保持部214,其保持从列车位置管理服务器1发送来的干扰避免手段;内容管理部215,其管理从列车位置管理服务器1发送来的内容;以及hd(harddiskdrive:硬盘驱动器)、ssd(solidstatedrive:固态硬盘)等内部存储装置216,其用于存储内容等各种信息。

在列车的各车辆间进行毫米波通信的毫米波车载基站23是wigig(注册商标)通信设备,在列车的前端车辆的后部、最末尾的车辆的前部、以及除了前端车辆和最末尾的车辆以外的所有车辆的前部和后部分别配置该毫米波车载基站23。在图2中,示出了配置在前端车辆的与列车管理服务器21连接的毫米波车载基站231以及配置在最末尾的车辆的毫米波车载基站23n,对于中间的毫米波车载基站232~23n-1省略了图示。此外,相邻的毫米波车载基站231~23n彼此进行车辆间通信,因此毫米波车载基站231~23n也被称为车辆间通信部22。各毫米波车载基站231~23n都是相同结构,因此,下面,以毫米波车载基站231为例来进行说明。

毫米波车载基站231具备:毫米波rf部231,其将基带信号调制为60ghz频带后进行发送、或者接收60ghz频带的毫米波后解调为基带信号来输出;cpu(centralprocessingunit:中央处理器)232,其控制毫米波车载基站231的各部;内部存储器233,其存储用于控制cpu232的程序,并用于cpu232的动作,还存储列车的位置信息、干扰避免手段和内容的各种信息;i/f、电源等234,该i/f、电源等234具有以太网(注册商标)用接口、电源等,用于以太网(注册商标)的连接、向装置各部供给电源。

搭载于列车的最末尾的车辆的列车副服务器24具备:干扰避免手段保持部241,其保持干扰避免手段;内容管理部242,其管理内容;以及hd、ssd等内部存储装置243,其存储内容等各种信息。

接着,详细说明用于避免在多列列车间产生的电波干扰的无线参数控制和网络结构控制。

列车位置管理服务器1基于利用列车位置信息服务(api)获取到的列车的位置信息,来探测多列列车的接近,并根据探测到的多列列车的接近信息来判定是否是能够变更列车间的通信频带的状况,当判断为能够进行变更的状况时,发送通信频带切换命令。作为能够变更通信频带的状况的具体例,例如是以下情况:接近的列车的数量为wigig(注册商标)通信设备(毫米波车载基站23)的对应频道数量以下。另一方面,在接近的列车的数量超过wigig(注册商标)通信设备(毫米波车载基站23)的对应频道数量的情况下,不论怎样分配频道,都一定会在某列列车间使用相同的频道。因此,在接近的列车的数量超过wigig(注册商标)通信设备(毫米波车载基站23)的对应频道数量的情况下,不发送通信频带切换命令。当前的wigig(注册商标)通信设备的对应频道数量在实际安装时以两个频道为上限的情况多。因此,在本实施方式中,也设为wigig(注册商标)通信设备(毫米波车载基站23)的对应频道数量最大为两个频道,只能对最多两列列车进行切换,来进行说明。此外,当前的日本的法规中的wigig(注册商标)通信设备的对应频道数量的上限为4个频道,因此通过使用能够与4个频道对应的通信设备,能够对最多4列列车进行切换。另外,在由于每个国家的法规的差异、技术的进步或者法规改正等,能够利用能够与更多的频道数量对应的wigig(注册商标)通信设备的情况下,与此相应地对应范围(列车的数量)扩大,这是不言而喻的。

在根据wigig(注册商标)通信设备(毫米波车载基站23)的对应频道数量的关系而无法通过切换通信频带应对的情况下,送出发送电力的抑制命令和mcs(modulationandcodingscheme:调制编码方式、调制速率)的高速率化命令。即,列车位置管理服务器1向接近的至少一方的列车送出发送电力的抑制命令和mcs(调制速率)的高速率化命令。此外,关于发送电力的控制量和mcs的控制量,列车位置管理服务器1事先保持没有电波干扰的通常时的电波接收水平,并通过调整来决定线路品质没有劣化的适当的值。另外,如上所述,有时也送出发送电力的抑制命令和mcs的高速率化命令中的任一方。

图3是示出列车位置管理服务器1向接近的列车50、51发送无线参数切换命令的状况的图。在列车50、51正在接近、且判断为能够变更通信频带的状况的情况下,列车位置管理服务器1向列车50、51中的至少一方发送通信频带切换命令。与此相对,在判断为无法变更通信频带的状况的情况下,向列车50、51中的至少一方送出发送电力抑制命令和mcs(调制速率)高速率化命令。

在各列车50、51的前端车辆搭载有列车管理服务器21、以太网(注册商标)25、控制主机(客户服务器)26以及毫米波车载基站23(wigig(注册商标)通信设备)23。控制主机26经由以太网(注册商标)25来与列车管理服务器21连接。此外,在上述的图2中省略了图3所示的控制主机(客户服务器)26。毫米波车载基站23与控制主机26连接。在前端车辆的后部配置了1台毫米波车载基站23,在最末尾的车辆的前部配置了1台毫米波车载基站23。另外,在除了前端车辆和最末尾的车辆以外的所有的车辆的前部和后部双方各配置了1台毫米波车载基站23。

在从列车位置管理服务器1向各列车50、51发送了无线参数切换命令的情况下,各列车50、51的列车管理服务器21向存在于各车辆的控制主机26发出无线参数切换命令。各列车50、51的各车辆的控制主机26按照从列车管理服务器21发出的无线参数切换命令,来变更毫米波车载基站23的无线参数。即,存在于各列车50、51的各车辆的控制主机26进行毫米波车载基站23的通信频带的变更(即频道切换)、或者发送电力的抑制和mcs的高速率化。通过进行通信频带的变更、或者发送电力的抑制和mcs的高速率化,列车50的各车辆与列车51的各车辆之间的电波干扰降低。此外,有时,各列车50、51的列车管理服务器21在判明了在车辆间产生了无法进行通信的状态的情况下,独立地进行mcs(调制速率)的控制。此外,在图3中,箭头y1表示列车50中的数据传输方向,箭头y2表示列车51中的数据传输方向。

另一方面,在上述的干扰避免手段(即通信频带的变更、发送电力的抑制和mcs的高速率化)难以避免干扰的情况下,通过上述的网络结构控制来避免干扰。例如,在各列车50、51中,例如将车内内容分发任务等转交到存在于除前端车辆以外的其它车辆的列车副服务器24(参照图4)。由此,列车50、51间的无线带宽的占有时间发生变化,因此能够抑制电波干扰。

图4是用于说明各5辆编成的列车50、51中通过网络结构控制来避免干扰的图。如该图所示,在各列车50、51的最末尾的车辆中搭载有列车副服务器24。另外,除了前述的列车管理服务器21和控制主机26以外,在列车50、51各自的前端车辆中还搭载有车辆内ap(accesspoint:访问接入点)27。预测没有干扰的影响的时间段,来进行搭载于各列车50、51的前端车辆的列车管理服务器21与搭载于最末尾的车辆的列车副服务器24的信息同步。在此,关于没有干扰的影响的时间段,例如能够基于列车位置信息服务、时刻表等来预测列车彼此会车的可能性低的时间段。

通过例如将车内内容分发任务转交到搭载于最末尾的车辆的列车副服务器24,各列车50、51的各车辆间的无线带宽的占有时间发生变化。各列车50、51的各车辆间的无线带宽的占有时间与在各车辆中控制主机26间的通信量成比例。在此,关于车内内容,一般对各车辆分发大致相同的内容,且不需要将面向某个车辆的车内内容向其它车辆传输。因此,距离列车管理服务器21越远的车辆间,无线带宽的占有时间越短。例如在图4中,从列车管理服务器21以各车辆为0.2的方式向各车辆的控制主机26传输数据,因此每从列车管理服务器21远离一个车辆,车辆间的带宽占有率(最大为1)就下降0.2。此外,该带宽占有率的意思是在某个时间单位内,某个带宽的通信被占有的时间的比率。即,带宽占有率为1的情况表示在某个时间单位的整个期间通信都被占有。在此,如果在可能发生干扰的列车50、51之间合计的无线带宽使用量为100%以下,则能够调整通信的时机,以使在列车50、51间占有无线带宽的时间不重复,因此能够避免干扰。此外,在图4中,列车50的前端车辆中的箭头y1表示从列车管理服务器21起的数据传输方向,另外,列车51的最末尾的车辆中的箭头y3表示从列车副服务器24起的数据传输方向。从列车50的列车管理服务器21起的数据传输方向与从列车51的列车副服务器24起的数据传输方向相反。

接着,说明能够进行lte(注册商标)通信的线路和无法进行lte(注册商标)通信的线路中的从列车位置管理服务器1向列车通知的控制内容的差异。基本上,期望列车位置管理服务器1与列车能够通过lte(注册商标)通信等来始终进行通信,但是在山区等难以进行lte(注册商标)通信的情况下,最好在停在能够进行通信的车站等时事先决定到下一个车站停车前的控制内容。在能够进行lte(注册商标)通信的线路中,即使在列车行驶中,列车位置管理服务器1也能够进行通信,因此通过lte(注册商标)通信向列车管理服务器21逐次发布命令。与此相对,在无法进行lte(注册商标)通信的线路中,列车位置管理服务器1在列车行驶中无法进行通信,因此在车站停车时通过lte(注册商标)通信向列车管理服务器21通知到下一个车站前的控制内容、或者通过站台对列车的wigig(注册商标)通信向列车管理服务器21通知到下一个车站前的控制内容。

接着,作为控制方法,在能够进行lte(注册商标)通信的线路中,通过逐次发布命令来进行无线参数控制或者网络结构控制。与此相对,在无法进行lte(注册商标)通信的线路中,在车站停车时进行到下一个车站前的通信频率的设定和网络结构的设定。在此,能够基于列车位置信息服务、时刻表等来预测出在到下一个车站前接近的列车的数量、该接近的时间段。因此,在车站停车时,能够以反映该预测结果的方式进行通信频带的设定和网络结构的设定。此外,不只是到下一个车站前,也能够预测在从列车的始发车站到终点车站的整个期间接近的列车的数量和时间段,来进行通信频带的设定和网络结构的设定。但是,列车的行驶预定由于突然的事故等而随时变化,因此每次到达车站时就针对到下一个车站前的区间进行设定,这样能够进行更准确的控制。此外,各列车也可以在虽然没有指示但探测出干扰的情况下,进行作为无线参数控制的mcs控制,来作为自卫手段。

接着,分为能够进行lte(注册商标)通信的线路的情况和无法进行lte(注册商标)通信的线路的情况,来说明本实施方式的列车位置管理服务器1中的无线参数的决定处理。此外,在下面的说明中,作为多列列车,以上述的列车50、51为例。

(能够进行lte(注册商标)通信的线路的情况)

图5是用于说明列车位置管理服务器1的能够进行lte通信的线路中的无线参数决定处理的流程图。在该图中,列车位置管理服务器1根据从铁路公司的位置信息提供服务器3提供的列车的位置信息、列车时刻表的数据库(省略图示)来确认列车50、51的接近(步骤s1)。接下来,列车位置管理服务器1导出从列车50、51的接近开始到接近解除为止的各列车50、51的坐标轨迹、速度(步骤s2)。接下来,列车位置管理服务器1根据导出的各列车50、51的速度,来判定列车50、51的相对速度的绝对值是否为规定速度以上(步骤s3)。当判定为列车50、51的相对速度的绝对值为规定速度以上时(步骤s3:“是”),列车位置管理服务器1判断为不需要进行用于避免电波干扰的控制(步骤s4),并结束本处理。这是因为,在相对速度的绝对值大的情况下,列车50、51接近的时间非常短,因此即使假设在该时间内产生了电波干扰,只要在列车50、51分离后进行重新发送,就能够大致无延迟地进行通信。此外,在本实施方式中,以相对速度的绝对值来进行评价,但是也可以以其它基准来使处理分支。例如,如果能够预测列车50、51接近的时间,则也可以是,如果预测出的时间比规定的时间短,则列车位置管理服务器1判断为不需要进行用于避免电波干扰的控制。

相对于此,当判断为列车50、51的相对速度的绝对值小于规定速度时(步骤s3:“否”),列车位置管理服务器1判断为需要进行用于避免电波干扰的控制,并判定是否存在空闲频道(未使用的通信频率)(步骤s5)。当判断为存在空闲频道时(步骤s5:“是”),列车位置管理服务器1向列车50、51中的一方的列车指示频道变更(步骤s6)。在向一方的列车指示了频道变更后,结束本处理。与此相对,当判断为不存在空闲频道时(步骤s5:“否”),列车位置管理服务器1判定列车50、51的前进路径是否是直线或者缓弯(步骤s7)。

当判断为列车50、51的前进路径是直线或者缓弯时(步骤s7:“是”),列车位置管理服务器1向列车50、51双方指示发送电力的抑制和调制速率的高速率化(步骤s8)。在列车位置管理服务器1对列车50、51指示了发送电力的抑制和调制速率的高速率化后,结束本处理。与此相对,当判断为列车50、51的前进路径是急弯时(步骤s7:“否”),列车位置管理服务器1指示列车50、51设定网络结构控制(步骤s9)。列车位置管理服务器1在指示列车50、51设定网络结构控制后,结束本处理。在此,利用急弯和直线或缓弯来使处理分支的理由如下。能够进行通信的范围的大小受到发送电力的大小的影响。因此,当在车辆间的毫米波车载基站23的位置容易偏离的急弯处抑制发送电力时,通信本身失败的可能性升高。因此,在本实施方式中,在急弯中,不进行发送电力的抑制,而是以进行网络结构控制的方式来进行控制。此外,关于弯道的判定,能够根据设置于列车50、51的各车辆的gps、列车50、51正在行驶的地图的位置等来判定。另外,对于成为“缓弯”与“急弯”的边界的角度,例如能够考虑事先测量在抑制了发送电力的情况下通信本身变得困难的角度,并使用该角度等。

(无法进行lte(注册商标)通信的线路的情况)

图6是用于说明列车位置管理服务器1的无法进行lte通信的线路中的无线参数决定处理的流程图。在该图中,列车位置管理服务器1根据从铁路公司的位置信息提供服务器3提供的列车的位置信息、列车时刻表的数据库(省略图示)预测到下一个车站前的列车50、51的接近状况(步骤s20)。接下来,列车位置管理服务器1导出从列车50、51的接近开始到接近解除为止的各列车50、51的坐标轨迹、速度(步骤s21)。接下来,列车位置管理服务器1根据导出的各列车50、51的速度来判定列车50、51的相对速度的绝对值是否为规定速度以上(步骤s22)。当判定为列车50、51的相对速度的绝对值为规定速度以上时(步骤s22:“是”),列车位置管理服务器1判断为不需要进行用于避免电波干扰的控制(步骤s23),并结束本处理。

与此相对,当判断为列车50、51的相对速度的绝对值小于规定速度时(步骤s22:“否”),列车位置管理服务器1判断为需要进行用于避免电波干扰的控制,并判定是否存在空闲频道(未使用的通信频率)(步骤s24)。当判断为存在空闲频道时(步骤s24:“是”),列车位置管理服务器1向列车50、51的一方的列车指示频道变更(步骤s25)。在向一方的列车指示了频道变更后,结束本处理。与此相对,当判断为不存在空闲频道时(步骤s24:“否”),列车位置管理服务器1指示列车50、51设定网络结构控制(步骤s26)。列车位置管理服务器1在指示列车50、51设定网络结构控制后,结束本处理。

在此,在无法进行lte(注册商标)通信的情况下不进行是否是急弯的判定的理由是难以事先预测列车彼此接近的位置。

这样,根据本实施方式所涉及的列车位置管理服务器1,通过获取进行无线通信的例如两列列车50、51的位置信息,来探测两列列车50、51的接近,在探测出两列列车50、51的接近的情况下,作为用于避免在两列列车50、51之间产生的电波干扰的干扰避免手段,决定(1)通信频带的切换(即,频道的切换)、(2)发送电力的抑制和调制速率的高速率化以及(3)网络结构控制中的任一种,并将所决定的干扰避免手段发送到两列列车50、51中的至少一列,因此能够抑制由于两列列车50、51间的无线通信而导致的电波干扰。由此,即使两列列车50、51接近也能够在各列列车中进行稳定的通信。

另外,通过将遵循lte(注册商标)标准的无线通信用于列车位置管理服务器1与列车管理服务器21之间的无线通信,只要是能够进行lte通信的区域,即使列车正在移动也能够发送干扰避免手段。

另外,通过将遵循wigig(注册商标)标准的无线通信用于两列列车50、51的各车辆间的无线通信,能够高速地发送大容量的数据,另外,实现天线的小型化。

此外,在本实施方式中,将移动体设为了铁道车辆,但是也可以是汽车、人物所持的便携终端等。但是,在将本实施方式应用于列车以外的方式的情况下,优选的是相互进行无线通信的多个移动体以组为单位一起移动的结构。并且,为了应用网络结构控制,优选的是,多个移动体相互连接,来构成无线通信的通信量沿着该连接而减少的组。

在本实施方式中,车辆间的通信通过wigig(注册商标)来进行,但是也可以通过其它通信方式实现。例如,既可以是使用了毫米波的其它通信方式,也可以是更不相同的无线通信方式。

在本实施方式中,将列车管理服务器21配置于前端车辆,将列车副服务器24配置于最末尾的车辆,但是也可以配置于其它车辆。即,只要在接近的列车彼此间带宽占有率的合计为1(100%)以下,则可以配置于任意车辆。另外,列车管理服务器21和列车副服务器24也可以是相同结构。这是因为,列车的行进方向可能随时变化,因此也会频繁发生前端和末尾反转的情况。

参照特定的实施方式详细说明了本发明,但是能够不脱离本发明的精神和范围地施加各种变更、修正,这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

本申请是以2018年8月7日申请的日本专利申请(特愿2018-148842)为基础的,作为参照在本申请中引用了其内容。

产业上的可利用性

本发明所涉及的管理服务器和管理方法能够应用于由多个移动体构成的列车等组。

附图标记说明

1:列车位置管理服务器;2:列车内系统;3:位置信息提供服务器;11:lte发送接收部;12:列车位置获取管理部;13:列车接近探测/列车相对速度计算部;14:干扰避免手段决定部;21:列车管理服务器;22:车辆间通信部;231~23n:毫米波车载基站;24:列车副服务器;25:以太网(注册商标);26:控制主机;27:车辆内ap;50、51:列车;211:lte发送接收部;212:gps部;213:列车位置管理部;214:干扰避免手段保持部;215:内容管理部;216:内部存储装置;231:毫米波rf部;232:cpu;233:内部存储器;234:i/f、电源等;241:干扰避免手段保持部;242:内容管理部;243:内部存储装置。

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