WO2007007495A1 - 列車搭載情報送受信システム - Google Patents

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Norishige Emoto
Kazuhiro Iga
Fumiaki Eura
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02G3/28—Installations of cables, lines, or separate protective tubing therefor in conduits or ducts pre-established in walls, ceilings or floors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
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    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0036—Conductor-based, e.g. using CAN-Bus, train-line or optical fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61G5/06—Couplings for special purposes not otherwise provided for for, or combined with, couplings or connectors for fluid conduits or electric cables
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    • B61G5/06—Couplings for special purposes not otherwise provided for for, or combined with, couplings or connectors for fluid conduits or electric cables
    • B61G5/10—Couplings for special purposes not otherwise provided for for, or combined with, couplings or connectors for fluid conduits or electric cables for electric cables

Definitions

  • the present invention relates to a train-mounted information transmission / reception system that controls various information for monitoring, controlling, and inspecting various electrical components mounted on a train, and that transmits and receives the above information across vehicles within a train formation. It is about.
  • Patent Document 1 describes a connection method of a shielded wire used as an audio cable or a video cable. Two shielded cables transmit and receive signals. It is used as a route. One of them is grounded as a reference line, and each cable shield is grounded on the opposite side of the cable. Alternatively, one shielded wire is grounded on one side of the cable, and the shielded wires are connected on the other side.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 7-30561 (Pages 3-4, Fig. 1)
  • Patent Document 1 describes a connection method of shielded wires, it relates to an audio device, and this connection method cannot be used as it is for a train-mounted device having a large external noise.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized even in an environment with a large amount of external noise, and a new jumper cable for crossing between vehicles must be developed.
  • the purpose is to obtain a train-mounted information transmission / reception system that can perform high-speed transmission between transmission / reception devices mounted on vehicles.
  • a plurality of transmission / reception devices mounted on each of a plurality of vehicles constituting the train and connected to each other to process train information
  • a transmission path is provided for connecting between the transmission / reception devices of adjacent vehicles, and the transmission path is also configured with an in-vehicle wiring cable wired in the vehicle and a jumper cable and force routed between the vehicles.
  • Has a plurality of shielded wires covered with a shield and configures a transmission path with two shielded wires as a pair, and the shields of a pair of shielded wires are connected to each other at both ends of the shielded wires.
  • the shields connected to each other are grounded at one end of the shielded wire.
  • the present invention is mounted on each of a plurality of vehicles constituting a train, and is connected to each other to process train information and to transmit / receive adjacent vehicles.
  • a transmission line is provided to connect the devices, and the transmission line is composed of an in-vehicle wiring cable routed in the vehicle and a jumper cable routed between the vehicles.
  • a plurality of shielded electric wires are provided inside, and a transmission path is configured with two shielded electric wires as a pair. The shields of the pair of shielded electric wires are connected to each other at both ends of the shielded electric wires, and shields connected to each other are connected.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an entire train-mounted information transmission / reception system according to Embodiments 1 and 2 of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an inter-vehicle connection part of a train-mounted information transmitting / receiving system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG.3 Train package information transmission / reception system according to Embodiments 1 and 2 of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional structure diagram showing unshielded wires constituting the jumper cable of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional structure diagram showing a shield wire constituting the jumper cable of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional structure diagram showing a twisted pair cable used as an in-vehicle wiring cable of a train-mounted information transmission / reception system according to Embodiments 1 and 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a general connection method of the shield wire of the jumper cable in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing another common connection method for the shield wire of the jumper cable in FIG.
  • Fig. 9 is a diagram showing a method of connecting the jackets of the train mounted information transmitting / receiving system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing another method of connecting the jan cable of the on-board information transmitting / receiving system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a configuration diagram showing an inter-vehicle connection part of a train-mounted information transmitting / receiving system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing a general connection method of the shield wire of the jumper cable inside the electrical coupler in FIG.
  • FIG. 13 is a diagram showing another general connection method of the shield wire of the jumper cable inside the electrical coupler in FIG. 11.
  • FIG. 14 is a diagram showing a method of connecting a jumper cable inside the electric coupler of the train-mounted information transmitting / receiving system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram showing another method for connecting jumper cables inside the electrical coupler of the train-mounted information transmission / reception system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the entire train-mounted information transmission / reception system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a transmission / reception device 10 is mounted on each of a plurality of vehicles 1 constituting a train, and processes train information in linkage with each other.
  • Transmission / reception devices 10 mounted on adjacent vehicles are connected by a transmission line 11.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an inter-vehicle connection portion of the train-mounted information transmission / reception system according to Embodiment 1 of the present invention, and is adjacent to a transmission / reception device mounted on a plurality of vehicles.
  • the transmission path 11 is configured by connecting an in-vehicle wiring cable 20 and a jumper cable 30 that crosses between vehicles.
  • the transmission / reception device 10 is connected to the transmission / reception device 10 mounted on the adjacent vehicle via the in-vehicle wiring cable 20, the jungle cable 30 between the vehicles, and the in-vehicle wiring cable 20.
  • the in-vehicle wiring cable 20 and the jumper cable 30 are connected by a connection terminal block 31.
  • FIG. 3 is a cross-sectional structure diagram showing a jan package of the train-mounted information transmitting / receiving system according to the first embodiment of the present invention.
  • the jumper cable 30 is formed by covering a bundle in which a plurality of shielded wires 33 and non-shielded wires 32 are twisted together with a sheath 34 (protective coating).
  • a sheath 34 protective coating
  • FIG. 4 is a cross-sectional structure diagram showing unshielded wires that constitute the jumper cable of FIG.
  • the unshielded wire 32 constituting the jumper cable 30 is formed by covering a conductor 35 with an insulator 37.
  • FIG. 5 is a cross-sectional structure diagram showing a shield wire constituting the jumper cable of FIG.
  • the shield wire 33 constituting the jumper cable 30 has a conductor 35 as an insulator.
  • the shield 36 (shielding layer) covered with 38 and knitted outside with a copper wire or the like is covered with a shield 36 (shield layer), and the outside is further covered with an insulator 39.
  • the jumper cable 30 that directly passes between the vehicles is required to have high mechanical strength, a hard copper wire is placed in the center of the conductor 35 in the jumper cable 30, and the annealed copper wire is twisted around it.
  • the conductor is configured.
  • FIG. 6 is a cross-sectional structure diagram showing a twisted pair cable used as an in-vehicle wiring cable of the train-mounted information transmitting / receiving system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 a shielded twisted pair used as an in-vehicle wiring cable 20
  • FIG. 7 is a diagram showing a general connection method of the shield wire of the jumper cable in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing another general connection method of the shield wire of the jumper cable in FIG.
  • FIG. 7 and FIG. 8 show a general connection method of the shield wire 33 of the jumper cable 30 of the transmission line 11 that connects the transmission / reception devices 10 mounted on the adjacent vehicles shown in FIG. Is.
  • 10, 20 and 31 are the same as in FIG. 2, 25 and 26 are the same as in FIG. 6, and 33, 35 and 36 are the same as in FIG. .
  • the two shield wires 33 of the jumper cable 30 are connected at one end between the shield wires by a shield connection wire 101 and grounded to the vehicle body by a shield ground wire 100.
  • the transmitter / receiver 10 is also connected to the transmitter / receiver 10 mounted on the other adjacent vehicle.
  • FIG. 9 is a diagram showing a method of connecting the jan packet of the train mounted information transmitting / receiving system according to the first embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing another method of connecting the jumper cable of the train-mounted information transmission / reception system according to Embodiment 1 of the present invention, and corresponds to FIG.
  • FIG. 9 and FIG. 10 show the connection method of the present invention for the shield wire 33 of the jumper cable 30 of the transmission line 11 that connects the transmission / reception devices 10 mounted on the adjacent vehicles shown in FIG. It is a thing.
  • FIGS. 9 and 10, 10, 20, and 31 are the same as in FIG. 2, 25 and 26 are the same as in FIG. 6, and 33, 35, and 36 are the same as in FIG. is there.
  • the two shield wires 33 of the jacket 30 are connected to each other by shield connection wires 101 at both ends, and are grounded by the shield ground wire 100 to the vehicle body. Note that the transmitting / receiving device 10 is also omitted from the force connected to the transmitting / receiving device 10 mounted on the other adjacent vehicle.
  • the present invention relates to a connection method in the transmission line 11 in FIG. 1, and particularly relates to grounding of the shield wire 33 of the jumper cable 30 disposed between the vehicles 1 in FIG. [0032]
  • the structure of the in-vehicle wiring cable and the structure of the jumper cable are shown in FIGS. 6 and 3 to 5, respectively.
  • the STP cable as shown in Fig. 6 is used as the transmission line in the vehicle.
  • two shielded wires 33 are selected from the electric wires constituting the jumper cable 30 and used as transmission lines.
  • Embodiment 1 will be described in detail based on FIGS. 7 to 10.
  • the shield 26 of the STP cable and the shield 36 of the shield wire 33 in the jumper cable 30 are grounded to the vehicle body by the shield ground wire 100 on one side of the cable.
  • the electric potential of the vehicle body constantly fluctuates, so if the shield wire 33 is grounded to the vehicle body at both ends, current may flow through the shield wire.
  • the shield of the STP cable is grounded by using the shield ground wire 100 on the transmitting / receiving device 10 side in FIG. 7 and on the connecting terminal block 31 side with the jumper cable in FIG.
  • the shield 26 of the STP cable wired in one vehicle is a shield of the STP cable wired in the other vehicle on the transmission / reception device 10 side. 26 can be grounded to the vehicle body on the connection terminal block 31 side.
  • the shield connecting wire 101 is used as shown in Figs.
  • the shields 36 are connected to each other at one end of the shield wire 33 and then connected to the vehicle body using one shield ground wire 100.
  • FIG. 9 and FIG. 10 showing a method for grounding a shielded wire according to the present invention will be described.
  • FIGS. 9 and 10 are different from FIGS. 7 and 8 in the connection method of the shield 36 of the shield wire 33 in the jumper cable 30. That is, for the reasons described above, the shield 36 of the shield wire 33 has a force to contact the vehicle body with the shield ground wire 100 on one side as shown in FIGS. In this case, the shields 36 of the two shield wires 33 are connected to each other on the grounding side using the shield connection wire 101 and connected to the vehicle body on one side.
  • the shields 36 are connected to each other by the shield connection wire 101, and then connected to the vehicle body by the shield ground wire 100 on one side.
  • connection method shown in Figs. 9 and 10 can secure higher transmission quality than the connection method shown in Figs.
  • the transmission quality deteriorates due to the reflection and attenuation of the signal flowing through the transmission line 11, but this reflection and attenuation occurs at the discontinuity of the characteristic impedance of the cable.
  • the characteristic impedance of the STP cable is stable, the characteristic impedance in the jumper cable 30 varies greatly depending on the layout combination of the shield wire 33 selected as the transmission line 11 and the frequency. As a result, signal reflection and attenuation occur at the boundary between the STP cable and jumper cable 30 and transmission quality deteriorates.
  • the STP cable can be inserted into the jumper cable, the transmission quality can be prevented from deteriorating.
  • a jumper cable has a complicated structure and is expensive.
  • the pair of cables is a single-wire shielded cable
  • C2 Capacitance between (conductor and shield) of the other shielded cable
  • C3 Capacitance between (One Sino Redo and the other Sino Red)
  • Cl and C2 are stable because they depend on the shield wire internal structure and its material.
  • the characteristic impedance is not stable because the value of C3 differs between the side where the cable shield is not connected and the side where it is connected. .
  • the two shielded wires of the jumper cable are connected by connecting the shielded wires at both ends with the shielded connecting wires and grounded to the vehicle body by the shielded grounding wires. Therefore, it is difficult to develop a new high-cost jumper cable, and a general jumper cable can be used to speed up transmission between transmission and reception devices installed in other vehicles.
  • FIG. 11 is a configuration diagram showing an inter-vehicle connection part of the train-mounted information transmission / reception system according to the second embodiment of the present invention. Two adjacent transmission / reception devices mounted on a plurality of vehicles are extracted, and the vehicle It clearly shows the electrical coupler arranged in the inter-connection part.
  • the overall schematic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1).
  • FIG. 11 1, 10, 20, 30, and 31 are the same as those in FIG.
  • An electric coupler 40 is provided at each end of each vehicle, and electrical connection with an adjacent vehicle is made via the electric coupler 40.
  • a contact 41 is provided at a connecting portion inside the electric coupler 40 and is connected to the contact 41 inside the electric coupler 40 mounted on the adjacent vehicle.
  • the cable wired inside the electrical coupler 40 was required to have mechanical strength. Therefore, a jumper cable 30 similar to that of the first embodiment is used.
  • FIG. 12 is a diagram showing a general connection method of the shield wire of the jumper cable inside the electrical coupler in FIG.
  • FIG. 13 is a diagram showing another general connection method of the shield wire of the jumper cable inside the electrical coupler in FIG.
  • FIGS. 12 and 13 show a general connection method of the shield wire 33 of the jumper cable 30 inside the electrical coupler 40 shown in FIG.
  • FIGS. 12 and 13 10, 20, 31, and 41 are the same as in FIG. 11, 25 and 26 are the same as in FIG. 6, and 33, 35, and 36 are the same as in FIG. belongs to.
  • the two shield wires 33 of the jumper cable 30 inside the electrical coupler 40 are connected at one end between the shield wires by the shield connection wire 101 and grounded by the shield ground wire 100 to the vehicle body.
  • the transmitting / receiving device 10 is also connected to the transmitting / receiving device 10 mounted on the other adjacent vehicle, but is omitted here.
  • FIG. 14 is a view showing a jumper cable connection method inside the electrical coupler of the train-mounted information transmission / reception system according to Embodiment 2 of the present invention, and corresponds to FIG.
  • FIG. 15 is a diagram showing another connection method of the jumper cable inside the electric coupler of the train-mounted information transmission / reception system according to the second embodiment of the present invention, and corresponds to FIG.
  • FIG. 14 and FIG. 15 show the connection method of the present invention for the shield wire 33 of the jumper cable 30 inside the electrical coupler 40 shown in FIG.
  • the two shield wires 33 of the internal jumper cable 30 are connected at both ends by shield connection wires 101 between the shield wires, and are grounded by the shield ground wire 100 to the vehicle body.
  • the transmission / reception device 10 is also connected to the transmission / reception device 10 mounted on the other adjacent vehicle.
  • the electrical connection between adjacent vehicles is connected to the electrical coupler 4.
  • the transmitting and receiving apparatuses 10 are connected in the following order.
  • the shield of the shield wire 33 is generally connected to the vehicle body on the connection terminal block 31 side.
  • the shield wire 33 of the jumper cable 30 inside the electric coupler 40 is connected to the shield wire 33 at one end of the shield wire 33 by the shield connection wire 101, and further to the shield ground wire 100. Grounded to the vehicle body.
  • the shield wire 33 of the jumper cable 30 inside the electrical coupler 40 is connected at both ends of the shield wire 33 by the shield connection wire 101 between the shield wires, and further the shield ground wire. 100 is grounded to the car body.
  • the shield wire of the jumper cable inside the electrical coupler is connected at both ends of the shield wire between the shield wires by the shield connection wire, and further grounded to the vehicle body by the shield ground wire.

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Abstract

【課題】　コスト高を回避しつつ、外来ノイズが大きな環境でも実現でき、車両間渡り用のジャンパケーブルを新たに開発することなく、車両に搭載された送受信装置間の高速伝送が行える列車搭載情報送受信システムを得る。 【解決手段】　列車を構成する各車両に搭載され、相互に連系して列車情報の処理を行う送受信装置１０間を接続する伝送路が、車両内に配線された車両内配線ケーブル２０と車両間を渡って配線されたジャンパケーブルとから構成され、ジャンパケーブルは、導体３５がシールド３６によって被覆されたシールド電線３３を内部に複数有し、シールド電線３３の二本を一対として伝送路を構成し、この一対のシールド電線３３のシールド３６同士を、シールド電線３３の両端で互いに接続すると共に、互いに接続されたシールド３６をシールド電線３３の一端で接地した。

Description

明 細 書
列車搭載情報送受信システム
技術分野
[0001] この発明は、列車に搭載される各種電機品を監視、制御、検査するために各種情 報を制御するとともに列車編成内で車両間を渡り上記情報を送受信する列車搭載情 報送受信システムに関するものである。
背景技術
[0002] 従来技術として、例えば、特許文献 1は、音響ケーブルまたは映像ケーブルとして 使用されるシールド線の接続方法にっ 、て述べたものであり、シールドされた 2本の ケーブルが、信号の送受信経路として使用されている。そのうちの 1本は、基準線とし て接地され、それぞれのケーブルのシールドは、互いにケーブルの反対側で接地さ れる。あるいは 1本のシールド線をケーブルの一方で接地し、反対側ではシールド線 同士を接続している。
特許文献 1 :特開平 7— 30561号公報 (第 3〜4頁、図 1)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 特許文献 1は、シールド線の接続方法について述べているものの、音響機器に関 するものであり、この接続方法を外来ノイズが大きい列車搭載機器にそのまま利用す ることができない。
[0004] 音響機器では、接続したい機器間の距離が比較的短ぐ 1種類のケーブルだけで 機器間の接続が完了するが、列車搭載機器のように、接続したい機器同士がそれぞ れ別の車両に搭載されている場合には、それぞれの車両内配線用ケーブルと、車両 間を渡る伝送に用いられる特殊なケーブルであるジヤンパケーブルとを経由する必 要があり、車両内配線用ケーブルとジヤンパケーブルの合わせて 2種類のケーブル を使用する必要があり、このための接続及び接地方法が必要になる。
[0005] この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、外来ノイズが 大きな環境でも実現でき、車両間渡り用のジヤンパケーブルを新たに開発することな く、車両に搭載された送受信装置間の高速伝送が行える列車搭載情報送受信シス テムを得ることを目的として!、る。
課題を解決するための手段
[0006] この発明に係わる列車搭載情報送受信システムにお 、ては、列車を構成する複数 の車両のそれぞれに搭載され、相互に連系して列車情報の処理を行う複数の送受 信装置、及び隣接する車両の送受信装置間を接続する伝送路を備え、伝送路は、 車両内に配線された車両内配線ケーブルと車両間を渡って配線されたジヤンパケー ブルと力も構成され、ジヤンパケーブルは、導体がシールドによって被覆されたシー ルド電線を内部に複数有し、シールド電線の二本を一対として伝送路を構成し、一 対のシールド電線のシールド同士を、シールド電線の両端で互いに接続すると共に 、互いに接続されたシールドをシールド電線の一端で接地したものである。
発明の効果
[0007] この発明は、以上説明したように、列車を構成する複数の車両のそれぞれに搭載さ れ、相互に連系して列車情報の処理を行う複数の送受信装置、及び隣接する車両 の送受信装置間を接続する伝送路を備え、伝送路は、車両内に配線された車両内 配線ケーブルと車両間を渡って配線されたジヤンパケーブルと力 構成され、ジヤン パケーブルは、導体がシールドによって被覆されたシールド電線を内部に複数有し、 シールド電線の二本を一対として伝送路を構成し、一対のシールド電線のシールド 同士を、シールド電線の両端で互いに接続すると共に、互いに接続されたシールド をシールド電線の一端で接地したので、車両に搭載された送受信装置同士が列車 情報を伝送する際に、ジヤンパケーブルを新たに開発することなぐ一般的なジヤン パケーブルを用いて、今までより高速伝送が可能となる効果がある。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]この発明の実施の形態 1、 2による列車搭載情報送受信システムの全体を示す 概略構成図である。
[図 2]この発明の実施の形態 1による列車搭載情報送受信システムの車両間連結部 分を示す構成図である。
[図 3]この発明の実施の形態 1、 2による列車搭載情報送受信システムのジヤンパケ 一ブルを示す断面構造図である。
[図 4]図 3のジヤンパケーブルを構成する非シールド線を示す断面構造図である。
[図 5]図 3のジヤンパケーブルを構成するシールド線を示す断面構造図である。
[図 6]この発明の実施の形態 1、 2による列車搭載情報送受信システムの車両内配線 ケーブルとして用いられるツイストペアケーブルを示す断面構造図である。
[図 7]図 2におけるジヤンパケーブルのシールド線の一般的な接続方法を示す図であ る。
[図 8]図 2におけるジヤンパケーブルのシールド線の一般的な他の接続方法を示す 図である。
[図 9]この発明の実施の形態 1による列車搭載情報送受信システムのジヤンパケープ ルの接続方法を示す図である。
[図 10]この発明の実施の形態 1による列車搭載情報送受信システムのジヤンパケー ブルの別の接続方法を示す図である。
[図 11]この発明の実施の形態 2による列車搭載情報送受信システムの車両間連結部 分を示す構成図である。
[図 12]図 11における電気連結器内部のジヤンパケーブルのシールド線の一般的な 接続方法を示す図である。
[図 13]図 11における電気連結器内部のジヤンパケーブルのシールド線の一般的な 別の接続方法を示す図である。
[図 14]この発明の実施の形態 2による列車搭載情報送受信システムの電気連結器内 部のジヤンパケーブルの接続方法を示す図である。
[図 15]この発明の実施の形態 2による列車搭載情報送受信システムの電気連結器内 部のジヤンパケーブルの別の接続方法を示す図である。
符号の説明
1 車両
10 送受信装置
11 伝送路
20 車両内配線ケーブル 24 シース (保護被覆)
25 導体
26 シールド（遮蔽層）
27 絶縁体
30 ジヤンパケーブル
31 接続端子台
32 非シールド線
33 シールド線
34 シース (保護被覆)
35 導体
36 シールド（遮蔽層）
37 絶縁体
38 絶縁体
39 絶縁体
40 電気連結器
41 コンタクト
100 シールド接地線
101 シールド接続線
発明を実施するための最良の形態
[0010] 実施の形態 1.
図 1は、この発明の実施の形態 1による列車搭載情報送受信システムの全体を示す 概略構成図である。
[0011] 図 1において、送受信装置 10は、列車を構成する複数の車両 1のそれぞれに搭載 され、相互に連系して列車情報の処理を行う。隣接する車両に搭載された送受信装 置 10同士は、伝送路 11で接続されている。
[0012] 図 2は、この発明の実施の形態 1による列車搭載情報送受信システムの車両間連 結部分を示す構成図であり、複数の車両に搭載された送受信装置のうち、隣接する
2台を抜き出し、その車両間連結部分のジヤンパケーブルを示したものである。 [0013] 図 2において、 1、 10、 11は図 1におけるものと同一のものである。伝送路 11は、車 両内配線ケーブル 20と車両間を渡るジヤンパケーブル 30とを接続することにより構 成される。送受信装置 10は、車両内配線ケーブル 20及び車両間を渡るジヤンパケ 一ブル 30そして車両内配線ケーブル 20を経由して、隣接車両に搭載された送受信 装置 10と接続されている。車両内配線ケーブル 20とジヤンパケーブル 30は、接続端 子台 31により接続されている。
[0014] 図 3は、この発明の実施の形態 1による列車搭載情報送受信システムのジヤンパケ 一ブルを示す断面構造図である。
[0015] 図 3において、ジヤンパケーブル 30は、複数のシールド線 33び非シールド線 32が 撚り合わさった束が、シース 34 (保護被覆）に覆われることにより形成されている。線 の数、配置、径には様々なものがあり、本発明は図 3の構成に限ったものではない。
[0016] 図 4は、図 3のジヤンパケーブルを構成する非シールド線を示す断面構造図である
[0017] 図 4において、ジヤンパケーブル 30を構成する非シールド線 32は、導体 35が絶縁 体 37で被覆されることにより形成されている。
[0018] 図 5は、図 3のジヤンパケーブルを構成するシールド線を示す断面構造図である。
[0019] 図 5において、ジヤンパケーブル 30を構成するシールド線 33は、導体 35が絶縁体
38で被覆され、その外側をさらに銅線などで筒状に編成したシールド 36 (遮蔽層）が 被覆し、その外側をさらに絶縁体 39が被覆した構造となって ヽる。
[0020] 車両間を直接渡るジヤンパケーブル 30には、高い機械的強度が求められるため、 ジヤンパケーブル 30内の導体 35の中心には硬銅線が入っており、その周りに軟銅 線が撚り合わされて導体を構成して 、る。
[0021] 図 6は、この発明の実施の形態 1による列車搭載情報送受信システムの車両内配 線ケーブルとして用いられるツイストペアケーブルを示す断面構造図である。
[0022] 図 6において、車両内配線ケーブル 20として用いられるシールドされたツイストペア
(以後 STPと呼ぶ)ケーブルは、導体 25の周りに絶縁体 27を被覆した絶縁電線を 2 本撚り合せ、その周りをシールド 26で覆い、さらにその周りをシース 24で被覆した構 造となっている。 [0023] 図 7は、図 2におけるジヤンパケーブルのシールド線の一般的な接続方法を示す図 である。
[0024] 図 8は、図 2におけるジヤンパケーブルのシールド線の一般的な別の接続方法を示 す図である。
[0025] 図 7、図 8は、図 2に示した隣接された車両に搭載された送受信装置 10同士を接続 する伝送路 11のジヤンパケーブル 30のシールド線 33の一般的な接続方法を示した ものである。
[0026] 図 7、図 8において、 10、 20、 31は図 2におけるものと、 25、 26は図 6におけるもの と、 33、 35、 36は図 5におけるものと、それぞれ同一のものである。ジヤンパケーブル 30の 2本のシールド線 33は、一端でシールド線間をシールド接続線 101で接続され 、シールド接地線 100により車体に接地されている。なお、送受信装置 10は、もう一 方の隣接車両に搭載された送受信装置 10とも接続されている力 ここでは省略する
[0027] 図 9は、この発明の実施の形態 1による列車搭載情報送受信システムのジヤンパケ 一ブルの接続方法を示す図であり、図 7に対応している。
[0028] 図 10は、この発明の実施の形態 1による列車搭載情報送受信システムのジヤンパ ケーブルの別の接続方法を示す図であり、図 8に対応して 、る。
[0029] 図 9、図 10は、図 2に示した隣接された車両に搭載された送受信装置 10同士を接 続する伝送路 11のジヤンパケーブル 30のシールド線 33の本発明の接続方法を示し たものである。
[0030] 図 9、図 10において、 10、 20、 31は図 2におけるものと、 25、 26は図 6におけるも のと、 33、 35、 36は図 5におけるものと、それぞれ同一のものである。ジヤンパケープ ル 30の 2本のシールド線 33は、両端でシールド線間をシールド接続線 101で接続さ れ、シールド接地線 100により車体に接地されている。なお、送受信装置 10は、もう 一方の隣接車両に搭載された送受信装置 10とも接続されている力 ここでは省略す る。
[0031] この発明は、図 1の伝送路 11内の接続方法についてのものであり、特に図 2の車両 1間に配置されるジヤンパケーブル 30のシールド線 33の接地についてのものである [0032] 車両内配線ケーブルの構造及びジヤンパケーブルの構造は、それぞれ図 6及び図 3〜図 5に示される。
[0033] 一般的にシールドされたケーブルは、外来ノイズに強!、。一方、列車には様々な高 圧あるいは高周波を扱う電気機器が搭載されており、このため常にノイズが発生して いる。従って、図 6に示すような STPケーブルを車両内の伝送路として使用する。ま た、車両間を渡る部分においては、ジヤンパケーブル 30を構成する電線の中から 2 本のシールド線 33を選択し、これを伝送路として使用する。
[0034] 以下、図 7〜図 10に基き、実施の形態 1について詳しく説明する。
[0035] 図 7、図 8では、 STPケーブルのシールド 26及びジヤンパケーブル 30内のシールド 線 33のシールド 36は、ケーブルの片側でシールド接地線 100により、車体に接地す る。これは、列車においては、車体の電位が常に変動しているため、シールド線 33を 両端で車体に接地するとシールド線に電流が流れる可能性があるため、一端で接地 するものである。
[0036] STPケーブルのシールドは、図 7では送受信装置 10側で、図 8では、ジヤンパケー ブルとの接続端子台 31側で、シールド接地線 100を用いて接地して 、る。
[0037] なお、ここには示していないが、一方の車両内に配線された STPケーブルのシー ルド 26は、送受信装置 10側で、もう一方の車両内に配線された STPケーブルのシ 一ルド 26は、接続端子台 31側で車体に接地してもよ 、。
[0038] ジヤンパケーブル 30内では、 2本のシールド線 33を 1対として使用しているため、 接地する際には、図 7、図 8に示されるように、シールド接続線 101を用いて 2本のシ 一ルド 36同士を、シールド線 33の一端で接続してから、 1本のシールド接地線 100 を用いて車体に接続するのが一般的である。
[0039] 次に、この発明によるシールド線の接地方法を示す図 9及び図 10について説明す る。
[0040] 図 9、図 10は、ジヤンパケーブル 30内のシールド線 33のシールド 36の接続方法が 、図 7及び図 8とは異なる。すなわち、前述した理由により、シールド線 33のシールド 36は、片側においてシールド接地線 100により車体に接地する力 図 7及び図 8に おいては、シールド接続線 101を用いて 2本のシールド線 33のシールド 36同士を、 接地する側で接続してカゝら片側で車体に接続している。
[0041] 一方、図 9及び図 10においては、シールド線 33の両端において、シールド 36同士 をシールド接続線 101で接続してから、片側で車体にシールド接地線 100により接 続する。
[0042] 発明者らが行った評価では、図 7及び図 8の接続方法より、図 9及び図 10の接続方 法の方が、より高い伝送品質が確保できることが判明した。
[0043] 伝送品質は、伝送路 11を流れる信号の反射や減衰の影響で劣化するが、この反 射や減衰は、ケーブルの特性インピーダンスの不連続点で発生する。 STPケーブル の特性インピーダンスは安定して ヽるが、ジヤンパケーブル 30内の特性インピーダン スは、伝送路 11として選択したシールド線 33の配置組合せや、周波数により大きく 変化する。その結果、 STPケーブルとジヤンパケーブル 30の境界において、信号の 反射や減衰が発生し、伝送品質が劣化する。
[0044] なお、ジヤンパケーブル内に STPケーブルを入れ込むことができれば、伝送品質 の劣化が防げるが、そのようなジヤンパケーブルは構造が複雑になり、高コストとなる
[0045] 発明者らが行った評価によると、図 9及び図 10に示した接続方法を用いると、ジャ ンパケーブル 30部分の特性インピーダンス力 伝送路として選択したシールド線 33 の配置組合せや、周波数によらず安定し、かつ、 STPケーブルの特性インピーダン スと同程度になった。これは、次の理由による。
[0046] 平衡伝送の場合、 2本のケーブルを 1対とし、この 1対のケーブルを伝送路として使 用する。このケーブルの特性インピーダンスは、（LZC)の平方根で近似できる。 Lは ケーブルのインダクタンスであり、ケーブル間の静電容量 Cは、対となったケーブル 間の距離に依存する (反比例する)。
[0047] 対のケーブルが単線シールドケーブル同士の場合は、
C= 1/ ( (1/C1) + (1/C2) + (1/C3) )
C1：一方のシールドケーブルの（導線—シールド）間の静電容量
C2 :もう一方のシールドケーブルの（導線—シールド）間の静電容量 C3 : (一方のシーノレドーもう一方のシーノレド）間の静電容量
で表されるが、 Cl、 C2は、シールド線の内部構造及びその素材に依存するため、安 定している。
[0048] このとき、シールドの両端同士を接続すると、シールド線間の静電容量 C3は、なく なるため、
C= 1/ ( (1/C1) + (1/C2) )
となり、 Cは、安定した値となる。したがって、ジヤンパケーブルの中のどのシールドケ 一ブルを対で使用しても、シールドの両端を接続することで、ほとんど同じ特性インピ 一ダンスとなる。
[0049] これに対し、片端においてのみシールド同士を接続すると、ケーブルのシールドを 接続していない側と、接続している側とで、 C3の値が違ってくるため、特性インピー ダンスが安定しない。
[0050] 実施の形態 1によれば、ジヤンパケーブルの 2本のシールド線を、両端でシールド 線間をシールド接続線で接続し、これをシールド接地線により車体に接地すること〖こ より、製造が困難で高コストのジヤンパケーブルを新たに開発せずに、一般的なジャ ンパケーブルを用いて、別の車両に搭載された送受信装置間の伝送が今までより高 速になる効果がある。
実施の形態 2.
図 11は、この発明の実施の形態 2による列車搭載情報送受信システムの車両間連 結部分を示す構成図であり、複数の車両に搭載された送受信装置のうち、隣接する 2台を抜き出し、車両間連結部分に配置された電気連結器を明示したものである。な お、実施の形態 2の全体の概略構成は、実施の形態 1 (図 1)と同様である。
[0051] 図 11において、 1、 10、 20、 30、 31は図 2におけるものと同一のものである。それ ぞれの車両の両端には電気連結器 40が備えられ、隣接車両との電気的な接続が、 電気連結器 40を介して行われる。電気連結器 40内部の連結部にはコンタクト 41が 備えられており、隣接車両に搭載された電気連結器 40内部のコンタクト 41と接続さ れる。
[0052] また、電気連結器 40内部に配線されるケーブルには、機械的強度が求められるた め、実施の形態 1と同様なジヤンパケーブル 30が用いられる。
[0053] 図 12は、図 11における電気連結器内部のジヤンパケーブルのシールド線の一般 的な接続方法を示す図である。
[0054] 図 13は、図 11における電気連結器内部のジヤンパケーブルのシールド線の一般 的な別の接続方法を示す図である。
[0055] 図 12、図 13は、図 11に示した電気連結器 40内部のジヤンパケーブル 30のシール ド線 33の一般的な接続方法を示したものである。
[0056] 図 12、図 13において、 10、 20、 31、 41は図 11におけるものと、 25、 26は図 6にお けるものと、 33、 35、 36は図 5におけるものと、それぞれ同一のものである。電気連結 器 40内部のジヤンパケーブル 30の 2本のシールド線 33は、一端でシールド線間を シールド接続線 101で接続され、シールド接地線 100により車体に接地されている。 なお、送受信装置 10は、もう一方の隣接車両に搭載された送受信装置 10とも接続さ れているが、ここでは省略する。
[0057] 図 14は、この発明の実施の形態 2による列車搭載情報送受信システムの電気連結 器内部のジヤンパケーブルの接続方法を示す図であり、図 12に対応している。
[0058] 図 15は、この発明の実施の形態 2による列車搭載情報送受信システムの電気連結 器内部のジヤンパケーブルの別の接続方法を示す図であり、図 13に対応して 、る。
[0059] 図 14、図 15は、図 11に示した電気連結器 40内部のジヤンパケーブル 30のシール ド線 33の本発明の接続方法を示したものである。
[0060] 図 14、図 15において、 10、 20、 31は図 11におけるものと、 25、 26は図 6における ものと、 33、 35、 36は図 5におけるものと、それぞれ同一のものである。電気連結器 4
0内部のジヤンパケーブル 30の 2本のシールド線 33は、両端でシールド線間をシー ルド接続線 101で接続され、シールド接地線 100により車体に接地されている。なお
、送受信装置 10は、もう一方の隣接車両に搭載された送受信装置 10とも接続されて いる力 ここでは省略する。
[0061] 実施の形態 2は、図 11に示すように、隣接車両間の電気的な接続を電機連結器 4
0を介して行う場合のシールド線の接続方法についてのものであり、以下に図を用い て説明する。 [0062] まず、図 12及び図 13について、実施の形態 1で示した図 7及び図 8との相違点を 述べる。図 12及び図 13では、送受信装置 10間は、次に示す順番で接続される。車 両内配線ケーブル 20、接続端子台 31、 1対のシールド線 33、電気連結器のコンタク ト 41、 1対のシールド線 33、接続端子台 31そして車両内配線ケーブル 20の順であ る。シールド線 33のシールドは、接続端子台 31側で車体に接続するのが一般的で ある。
[0063] 図 12、図 13では、電気連結器 40内部のジヤンパケーブル 30のシールド線 33は、 シールド線 33の一端で、シールド線間がシールド接続線 101により接続され、さらに シールド接地線 100により車体に接地されている。
[0064] 図 14及び図 15では、電気連結器 40内部のジヤンパケーブル 30のシールド線 33 は、シールド線 33の両端で、シールド線間がシールド接続線 101により接続され、さ らにシールド接地線 100により車体に接地されている。
[0065] このような電気連結器内部のシールド線の接続方法により、電気連結器により車両 間の電気的な接続が行われる場合でも、実施の形態 1と同様な効果が得られる。
[0066] 実施の形態 2によれば、電気連結器内部のジヤンパケーブルのシールド線を、シー ルド線の両端で、シールド線間がシールド接続線により接続し、さらにシールド接地 線により車体に接地することにより、車両間の電気的な接続が電気連結器で行われ る列車においても、実施の形態 1と同様な効果が得られる。

Claims

請求の範囲
[1] 列車を構成する複数の車両のそれぞれに搭載され、相互に連系して列車情報の 処理を行う複数の送受信装置、及び隣接する車両の上記送受信装置間を接続する 伝送路を備え、
上記伝送路は、上記車両内に配線された車両内配線ケーブルと車両間を渡って配 線されたジヤンパケーブルと力も構成され、上記ジヤンパケーブルは、導体がシール ドによって被覆されたシールド電線を内部に複数有し、上記シールド電線の二本を 一対として上記伝送路を構成し、上記一対のシールド電線のシールド同士を、上記 シールド電線の両端で互いに接続すると共に、上記互いに接続されたシールドを上 記シールド電線の一端で接地したことを特徴とする列車搭載情報送受信システム。
[2] 上記各車両の両端に配置され、それぞれの連結部を互いに接続することにより上 記車両間を電気的に接続する複数の電気連結器を備え、上記電気連結器の内部に は上記ジヤンパケーブルが配線され、隣接する車両の上記電気連結器に配線され た上記ジヤンパケーブル同士が上記電気連結器の連結部により互いに接続されたこ とを特徴とする請求項 1記載の列車搭載情報送受信システム。
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