WO2014188487A1 - 列車情報管理装置および列車情報管理方法 - Google Patents

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隆史 宮内
敏子 角野
昭則 吉永
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Definitions

  • the present invention relates to a train information management device and a train information management method.
  • the train information management device is a device that monitors and controls onboard equipment.
  • the train information management device is mounted on each vehicle of the train, and generally includes a central device and a terminal device.
  • the central device is mounted on the train-end vehicle, and the terminal device is mounted on another intermediate vehicle.
  • Patent Document 1 describes a configuration example in which a central device is mounted on a leading vehicle of a train and a terminal device is mounted on another vehicle (see Patent Document 1 below).
  • the present invention has been made in view of the above, and can be combined with a train equipped with a train information management device compatible with Ethernet (registered trademark) and a train equipped with a train information management device compatible with Arcnet.
  • An object is to obtain a train information management device and a train information management method.
  • the present invention is connected to Ethernet (registered trademark) arranged between a plurality of vehicles constituting a train organization and complies with the Ethernet (registered trademark) protocol.
  • a train information management device comprising a central device for managing vehicle information, wherein the central device manages vehicle information conforming to the arcnet protocol for a combined vehicle of the first train having the train information management device.
  • the vehicle information from the first train is read as vehicle information based on the arc net protocol and output to the second train.
  • An information replacement unit that replaces the vehicle information from the second organization with vehicle information that conforms to the Ethernet (registered trademark) protocol and outputs the vehicle information to the first organization; When it is detected that the third knitting of the same type as the first knitting is combined with the first knitting, the vehicle information from the third knitting is output to the first knitting and the first knitting And an information transmission unit that outputs vehicle information from one formation to the third formation.
  • the information transmitted by the combined knitting Ethernet (registered trademark) is read into information that can be transmitted by the arc net of the combined knitting, and the information transmitted by the arc net of the combined knitting is read by the combined knitting. Since it has been changed to information that can be transmitted via Ethernet (registered trademark), the organization equipped with a train information management device compatible with Ethernet (registered trademark) and the organization equipped with a train information management device compatible with Arcnet are combined. There is an effect that can be done.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of organization A in which a train information management device corresponding to an arc net is mounted.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the formation B on which the train information management device according to the embodiment of the present invention is mounted.
  • FIG. 3 is a system configuration diagram when the formation B1 and the formation B2 are combined.
  • FIG. 4 is a system configuration diagram when the formation A and the formation B are combined.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the pin structure of the electrical coupler.
  • FIG. 6 is a first system configuration diagram when the trains equipped with redundant train information management devices are connected together.
  • FIG. 7 is a second system configuration diagram when the trains equipped with redundant train information management devices are connected together.
  • FIG. 8 is a system configuration diagram when the trains equipped with redundant train information management devices are not combined.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the merge determination table.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of organization A in which a train information management device corresponding to an arc net is mounted.
  • the train formation A is composed of, for example, six vehicles, and specifically includes vehicles TC1, M2-1, M1-1, M2-2, M1-2, and TC2.
  • a similar configuration can be used when the number of vehicles in formation A is increased or decreased.
  • Train devices TC1 and TC2 located at both ends of the formation A are equipped with central devices 1-1 and 1-2 of train information management devices, respectively.
  • Trains M2-1, M1-1, M2-2, and M1-2, which are intermediate vehicles of formation A, have terminal devices 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 of the train information management device, respectively. Is installed.
  • the train information management device mounted on the formation A is composed of central devices 1-1 and 1-2 and terminal devices 2-1 to 2-4.
  • the central devices 1-1 and 1-2 and the terminal devices 2-1 to 2-4 are communicably connected to each other via a backbone transmission path (inter-vehicle transmission path) 4 disposed between the vehicles.
  • the trunk transmission line 4 is an arc net that employs a token-passing communication protocol, and its transmission speed is, for example, 2.5 Mbps. Further, the trunk transmission line 4 constitutes, for example, a ladder type transmission line as shown in the illustrated example with respect to the train information management device.
  • the vehicle TC1 includes a central device 1-1, devices 3-1 to 3-3 connected to the central device 1-1 via branch line transmission lines (in-vehicle transmission lines) 5, and a central device 1-1.
  • a master controller (master controller) 3-4 connected via the branch line transmission line 5 and an electric coupler 6-1 connected to the central apparatus 1-1 via the main transmission line 4 are provided.
  • the branch line transmission path 5 is a communication path disposed in the vehicle.
  • the devices 3-1 to 3-3 are, for example, air conditioners, brake devices, and the like.
  • the central device 1-1 transmits control data for controlling the devices 3-1 to 3-3, and acquires device information (status data) from the devices 3-1 to 3-3.
  • the master controller 3-4 is also controlled and managed by the central device 1-1 in the same manner as the devices 3-1 to 3-3.
  • the master controller 3-4 transmits control data such as power running notch information (acceleration information) and brake notch information (deceleration information) input from the cab (not shown), for example, to the central device 1-1.
  • the electrical coupler 6-1 enables electrical connection between the vehicle TC1 and another vehicle, and is used when the formation A is connected to another formation on the vehicle TC1 side.
  • the electrical coupler 6-1 includes a plurality of pins, and the electrical connection between the electrical couplers is made when these pins come into contact with the pins of another electrical coupler.
  • the backbone transmission line 4 that connects the central device 1-1 and the electrical coupler 6-1 is connected to a predetermined part of the pin group of the electrical coupler 6-1.
  • the vehicle M2-1 includes a terminal device 2-1, and devices 3-5 to 3-7 connected to the terminal device 2-1 via the branch line transmission path 5, respectively.
  • the devices 3-5 to 3-7 are, for example, air conditioners, brake devices, motors, and the like.
  • the terminal device 2-1 transmits control data for controlling the devices 3-5 to 3-7, and obtains device information (status data) from the devices 3-5 to 3-7, respectively.
  • the vehicle M1-1 includes a terminal device 2-2, devices 3-5, 3-6, and 3-8 connected to the terminal device 2-2 via the branch line transmission path 5, and a terminal device 2-2.
  • a VVVF (propulsion device) 3-9 connected via the branch line transmission line 5; and a brake device 3-10 connected to the terminal device 2-2 via the branch line transmission line 5.
  • the devices 3-5, 3-6, and 3-8 are, for example, air conditioners, motors, and the like.
  • VVVF 3-9 is a VVVF inverter.
  • the terminal device 2-2 transmits control data for controlling the devices 3-5, 3-6, 3-8, the VVVF 3-9, and the brake device 3-10, as well as the devices 3-5, 3-6. , 3-8, VVVF 3-9, and brake device 3-10, respectively, device information (status data) is acquired.
  • the vehicle M2-2 has the same configuration as the vehicle M2-1. That is, the vehicle M2-2 includes a terminal device 2-3 and devices 3-5 to 3-7 connected to the terminal device 2-3 via the branch transmission line 5, respectively.
  • the terminal device 2-3 has the same function as the terminal device 2-1.
  • the vehicle M1-2 has the same configuration as the vehicle M1-1. That is, the vehicle M1-2 includes a terminal device 2-4, devices 3-5, 3-6, 3-8 connected to the terminal device 2-4 via the branch line transmission path 5, and a terminal device 2- 4 is provided with a VVVF (propulsion device) 3-9 connected to the terminal device 2-4 via the branch line transmission line 5, and a brake device 3-10 connected to the terminal device 2-4 via the branch line transmission line 5.
  • the terminal device 2-4 has the same function as the terminal device 2-2.
  • Vehicle TC2 has the same configuration as vehicle TC1. That is, the vehicle TC2 includes a central device 1-2, devices 3-1 to 3-3 connected to the central device 1-2 via branch transmission lines (in-vehicle transmission lines) 5, and a central device 1- 2 includes a master controller (main controller) 3-4 connected to the central apparatus 1-2 via the branch transmission line 5, and an electrical coupler 6-2 connected to the central apparatus 1-2 via the main transmission line 4.
  • the central device 1-2 has the same function as the central device 1-1.
  • the electrical coupler 6-2 has the same function as the electrical coupler 6-1.
  • the electrical coupler 6-2 enables electrical connection between the vehicle TC2 and another vehicle, and is used when the formation A is connected to another formation on the vehicle TC2 side.
  • the electrical coupler 6-2 includes a plurality of pins, and the electrical connection between the electrical couplers is made when these pins come into contact with the pins of another electrical coupler.
  • the backbone transmission line 4 that connects the central device 1-2 and the electrical coupler 6-2 is connected to a predetermined part of the pin group of the electrical coupler 6-2.
  • the term “device 3” when the term “device 3” is simply used, not only the devices 3-1 to 3-3 and 3-5 to 3-8 but also the master controller 3-4, VVVF 3-9, and brake device 3-10 are included. It shall be included, and these devices shall be represented generically. Further, when the terminal device 2 is simply described, the terminal devices 2-1 to 2-4 are collectively referred to. Further, when the central device 1 is simply described, the central devices 1-1 and 1-2 are collectively represented.
  • the central device 1 transmits the status data collected from the equipment 3 in the vehicle to the terminal device 2 and other central devices 1 via the trunk transmission line 4. Further, the terminal device 2 transmits the state data collected for the device 3 in the vehicle to the other terminal device 2 and the central device 1 via the trunk transmission line 4. In this way, the central device 1 and the terminal device 2 share the state data related to the equipment 3 in the train with each other, and manage the collected state data, information related to train travel, and the like as train information.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the formation B equipped with the train information management device according to the embodiment of the present invention. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • Train formation B is composed of, for example, six vehicles, and specifically includes vehicles TC1, M2-1, M1-1, M2-2, M1-2, and TC2.
  • a similar configuration can be used when the number of vehicles in formation B is increased or decreased.
  • the central devices 11-1 and 11-2 of the train information management device are mounted on the vehicles TC1 and TC2 located at both ends of the formation B, respectively.
  • the vehicles M2-1, M1-1, M2-2, and M1-2 that are intermediate vehicles of the formation B are respectively connected to terminal devices 12-1, 12-2, 12-3, and 12-4 of the train information management device. Is installed.
  • Central devices 11-1 and 11-2 and terminal devices 12-1 to 12-4 are communicably connected to each other via a backbone transmission line (inter-vehicle transmission line) 14 disposed between vehicles.
  • the trunk transmission line 14 is Ethernet (registered trademark), and the transmission speed is, for example, 100 Mbps. Further, the trunk transmission line 14 constitutes, for example, a bus-type transmission line as shown in the illustrated example with respect to the train information management device.
  • the central device 11-1 of the vehicle TC1 is connected to the electrical coupler 16-1 via the in-vehicle transmission line 14a and the in-vehicle transmission line 4b. That is, the central device 11-1 is connected to the electrical coupler 16-1 through two transmission lines having different transmission specifications.
  • the central apparatus 11-1 replaces the information conforming to the arc net protocol transmitted in the formation A with the information conforming to the Ethernet (registered trademark) protocol in the formation B, It has a function to read information conforming to the Ethernet (registered trademark) protocol transmitted in composition B into information conforming to the arcnet protocol in composition A (hereinafter referred to as “information replacement function”). Details of the information replacement function will be described later.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the pin structure of the electrical coupler.
  • FIG. 5 shows the pin structure of the electrical coupler 16-1 of the formation B, and the electrical coupler 16-1 is provided with, for example, 12 pins.
  • the pin P is a pin for confirming connection
  • the pins Q and R are pins for determining the knitting type.
  • the formation B is a “composition B” equipped with a train information management device whose combined composition corresponds to Ethernet (registered trademark). Is determined. Transmission / reception of the vehicle information at this time is performed via the pin 21, for example.
  • the pins P, Q, and R for example, when the contact position is the pin P and the pin Q, it is determined that the combined formation is “knitting A” equipped with a train information management device corresponding to the arc net. . Transmission / reception of the vehicle information at this time is performed via the pin 20, for example.
  • the in-vehicle transmission line 14a that connects the central device 11-1 and the electrical coupler 16-1 is connected to the pin 21 of the electrical coupler 16-1.
  • the in-vehicle transmission line 4b connecting the central device 11-1 and the electrical coupler 16-1 is connected to the pin 20 of the electrical coupler 16-1.
  • the above-described configuration of the central device 11-1 and the electrical coupler 16-1 is the same for the central device 11-2 and the electrical coupler 16-2 in the vehicle TC2.
  • Other configurations of the formation B are the same as the configurations of the formation A in FIG.
  • the device groups are connected to the central devices 11-1 and 11-2 and the terminal devices 12-1 to 12-4, respectively, and the central devices 11-1 and 11-2 and the terminal device 12-1
  • the data transmission / reception processing between ⁇ 12-4 and each device group is as described with reference to FIG. In the following, when the central device 11 is simply described, the central devices 11-1 and 11-2 are collectively referred to.
  • FIG. 3 is a system configuration diagram when the formation B1 and the formation B2 are combined.
  • FIG. 3 shows an example in which the formation B1 and the formation B2 are combined by connecting the vehicle TC1 of the formation B1 and the vehicle TC2 of the formation B2.
  • the formations B1 and B2 are the formations in which each of the formation end vehicles includes the central device 11 and the train information management device is connected to the trunk transmission line 14.
  • FIG. 3 shows a vehicle TC1 (for example, a combined vehicle) for formation B1 and a vehicle TC2 (for example, a combined vehicle) for formation B2.
  • 3 shows the central device 11-1 and the electrical coupler 16-1 among the mounted devices of the vehicle TC1, and further includes the central device 11-2 and the electrical coupler 16-2 among the mounted devices of the vehicle TC2. It is shown.
  • the formation B1 and the formation B2 are both assumed to have the same vehicle configuration as the formation B. It goes without saying that the generality is not lost even if it is explained in this specific example regarding the merging method.
  • the vehicle TC2 of the formation B1 and the vehicle TC2 of the formation B2 are connected, or the vehicle TC1 of the formation B1 and the vehicle TC1 of the formation B2 are connected, or the vehicle TC2 of the formation B1 and the vehicle TC1 of the formation B2 The same applies to the cases where the two are connected.
  • the central device 11-1 of the formation B1 includes an information replacement unit 8-1 having an information replacement function, a HUB 9-1, a central processing unit 7-1, and an information transmission unit 10-1.
  • the information replacement unit 8-1 is provided between the in-vehicle transmission line 4b and the HUB 9-1.
  • the central processing unit 7-1 manages the functions of the central device 11-1, collects state data, and collectively manages the on-vehicle equipment.
  • the HUB 9-1 is connected with an information replacement unit 8-1, a central processing unit 7-1, and an information transmission unit 10-1.
  • the information transmission unit 10-1 is provided between the in-vehicle transmission line 14a and the HUB 9-1.
  • the information transmission unit 10-1 can transmit information (UDP (User Datagram Protocol) frame) conforming to the Ethernet (registered trademark) protocol. That is, the information transmission unit 10-1 transmits a UDP frame to and from the central processing unit 7-1 and transmits a UDP frame to the information transmission unit 10-2 in the composition B2.
  • UDP User Datagram Protocol
  • the central device 11-2 includes an information replacement unit 8-2, a HUB 9-2, a central processing unit 7-2, and an information transmission unit 10-2.
  • the information replacement unit 8-2, the central processing unit 7-2, and the information transmission unit 10-2 are connected to the HUB 9-2.
  • the information replacement unit 8-2 corresponds to the information replacement unit 8-1 of the organization B1
  • the HUB 9-2 corresponds to the HUB 9-1 of the organization B1
  • the central processing unit 7-2 is the central processing unit of the organization B1.
  • the information transmission unit 10-2 corresponds to the information transmission unit 10-1 of the organization B1, and these functions are as described for the central device 11-1.
  • the information replacement units 8-1 and 8-2 are collectively referred to, and the details of the information replacement unit 8 are described later in the formation A and the formation B. This will be explained in the operation at the time of combination.
  • the vehicle TC1 of the formation B1 and the vehicle TC2 of the formation B2 are mechanically connected by a connector (not shown). Further, the pin 21 of the electrical coupler 16-1 of the vehicle TC1 is electrically connected to the pin 21 of the electrical coupler 16-2 of the vehicle TC2.
  • the information transmission units 10-1 and 10-2 detect that the electrical coupler 16-1 and the electrical coupler 16-2 are coupled from the contact information of the electrical couplers 16-1 and 16-2. Then, the UDP frame is transmitted / received to / from each other and the UDP frame is transmitted to / from the central processing units 7-1 and 7-2.
  • the UDP frame output from the central processing unit 7-1 includes the HUB 9-1, the information transmission unit 10-1, the in-vehicle transmission path 14a, the pin 21 of the electrical coupler 16-1, the electrical coupler 16-2.
  • the train information management apparatus in formation B1 and the train information management apparatus in formation B2 can automatically communicate with each other using the Ethernet (registered trademark) protocol after combination of formation B1 and formation B2.
  • FIG. 4 is a system configuration diagram when the formation A and the formation B are combined.
  • FIG. 4 shows an example in which the formation A and the formation B are connected together by connecting the vehicle TC1 of the formation B and the vehicle TC2 of the formation A.
  • FIG. 4 shows a vehicle TC1 (for example, a combined vehicle) for formation B and a vehicle TC2 (for example, a combined vehicle) for formation A.
  • 4 shows the central device 11-1 and the electrical coupler 16-1 among the devices mounted on the vehicle TC1, and further shows the central device 1-2 and the electrical coupler 6-2 among the devices mounted on the vehicle TC2.
  • the formation B vehicle TC1 and the formation A vehicle TC1 are connected, the formation B vehicle TC2 and the formation A vehicle TC1 are connected, or the formation B vehicle TC2 and the formation A vehicle TC2 The same applies to the cases where the two are connected.
  • the central device 11-1 is the same as the central device 11-1 of the formation B shown in FIG.
  • the information replacement unit 8-1 detects that the formation B is combined with the formation A, and the electrical coupler 16-1 and the electrical coupler 6-2 are coupled based on the contact information from the electrical coupler 16-1.
  • the information conforming to the arcnet protocol transmitted in the organization A is replaced with the information conforming to the Ethernet (registered trademark) protocol in the organization B, and the Ethernet (registered trademark) protocol transmitted in the organization B is changed.
  • the compliant information is read as information compliant with the arc net protocol in the organization A.
  • the vehicle TC1 of the formation B and the vehicle TC2 of the formation A are mechanically connected by a coupler (not shown). Further, the pin 20 of the electrical coupler 16-1 of the vehicle TC1 is electrically connected to the pin 30 of the electrical coupler 6-2 of the vehicle TC2.
  • the information replacement unit 8-1 detects that the electrical coupler 16-1 and the electrical coupler 6-2 are connected based on the contact information from the electrical coupler 16-1, the information replacement unit 8-1 transmits the information in the formation A.
  • the information to be transmitted to the formation B Ethernet (registered trademark) format is output to the HUB 9-1, and the information transmitted in the formation B is converted to the format A arc net format and output to the in-vehicle transmission line 4b. .
  • the UDP frame transmitted in the composition B is received by the information replacement unit 8-1, and data (control data or status data) included in the UDP frame is temporarily stored in a memory (not shown).
  • the data stored in the memory is read at a predetermined cycle (for example, 10 ms or 500 ms), converted into a packet conforming to the arc net protocol, and output to the in-vehicle transmission line 4b.
  • the packet transmitted in the composition A is received by the information replacement unit 8-1 and the data included in the packet is temporarily stored in the memory.
  • Data stored in the memory is read at a predetermined period (for example, 500 ms), converted into a UDP frame conforming to the Ethernet (registered trademark) protocol, and output to the HUB 9-1.
  • FIG. 6 is a first system configuration diagram when the trains equipped with redundant train information management devices are connected together.
  • FIG. 7 is a second system configuration diagram when the trains equipped with redundant train information management devices are connected together.
  • FIG. 8 is a system configuration diagram when the trains equipped with redundant train information management devices are not combined.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the merge determination table.
  • central devices 11-1 and 11-2 are mounted in the formations B1 and B2 shown in FIG. 6, redundant central devices 11-1 and 11-2 are mounted.
  • the information replacement unit, the information transmission unit, and the central processing unit of the central device 11-1 of the formation B1 are each duplexed into a system 1 and a system 2, and the information replacement unit, information transmission unit, Each of the central processing units is duplexed into 1 system and 2 system.
  • the central device 11-1 of the formation B shown in FIGS. 7 and 8 is similarly configured.
  • the central device of the knitting A shown in FIG. 7 is duplexed into 1 system and 2 system.
  • the central device 11-2 of the formation B2 shown in FIG. 6 is configured in the same manner as the central device 11-1 of the formation B1, and the description thereof is omitted.
  • the 1-system information replacement unit 8-21 is provided between the in-vehicle transmission line 4b and the 1-system HUB 9-21.
  • the 1-system HUB 9-21 is connected to a 1-system information replacement unit 8-21, a 1-system central processing unit 7-21, and a 1-system information transmission unit 10-21.
  • the 2-system information replacement unit 8-22 is provided between the in-vehicle transmission line 4b and the 2-system HUB 9-22.
  • the 2 system HUB 9-22 is connected to the 2 system information replacement unit 8-22, the 2 system central processing unit 7-22, and the 2 system information transmission unit 10-22.
  • connection indicates that connection with a device in another organization is not performed (hereinafter simply referred to as “connection”) and that a connection with a device in another organization is not performed ( Hereinafter, it is simply classified as “not connected”).
  • the 1-system information replacement unit 8-21 receives the connection state information from the 2 system information replacement unit 8-22, and combines the received connection state information with the connection state information of the 1-system information replacement unit 8-21. It is transmitted to the system central processing unit 7-21. Similar operations are performed in the 2 system information replacement unit 8-22, the 1 system information transmission unit 10-21, and the 2 system information transmission unit 10-22.
  • a merge determination table 40 shown in FIG. 9 is recorded.
  • “no connection” or “connection” is set in association with each information replacement unit 8 and each information transmission unit 10 as the condition of the combination determination logic for determining the combination.
  • the merge determination is whether the merged knitting is not merged with the merged knitting, whether the merged knitting is the same knitting as the merged knitting, or whether the merged knitting is a different type of knitting from the merged knitting. It is to judge.
  • FIG. 9 shows an example of the merge determination table 40.
  • connection state information indicating “no connection” is generated.
  • the 1-system central processing unit 7-21 and the 2-system central processing unit 7-22 that have received these connection status information indicate “no merging” based on these information and the merging determination logic of the merging determination table 40 (FIG. 9). NO1) is determined.
  • connection state information indicating “connection” is generated in the ⁇ 21 and the second system information transmission unit 10-22.
  • the 1-system central processing unit 7-21 and the 2-system central processing unit 7-22 that have received these connection state information based on these information and the combination determination logic of the combination determination table 40, “join different vehicles” (FIG. 9 (refer to NO6 of 9).
  • the merge determination logic in which the merge determination is “different vehicle type merge” is when the connection status information indicating “no connection” is generated by the 1-system information transmission unit 10-21 and the 2-system information transmission unit 10-22. is there.
  • the combination determination table 40 of the illustrated example in addition to the NO6 combination determination logic, for example, connection status information indicating “no connection” is generated by the 1-system information transmission unit 10-21 and the 2-system information transmission unit 10-22.
  • the combination determination logic for determining “consolidation of different vehicle types” is set (see NO2 and 3 in FIG. 9).
  • connection state information indicating “connection” is generated.
  • the merge determination logic in which the merge determination is “same vehicle type merge” is that connection state information indicating “connection” is generated in at least one of the 1-system information transmission unit 10-21 and the 2-system information transmission unit 10-22. Is the time.
  • connection state information indicating “connection” is generated at least one of the 1-system information transmission unit 10-21 and the 2-system information transmission unit 10-22.
  • the merge determination logic for determining “same vehicle type merge” is set (see NO4, 5, 7 to 15 in FIG. 9).
  • the central device 11-2 (or central devices 1-21, 1-22) of the combined knitting receives the information from the combined knitting, it responds to the combined knitting and receives this response.
  • Each information replacement unit 8 and each information transmission unit 10 of the combined knitting determine that they are connected to the transmission line of the combined knitting (main transmission line 4, in-vehicle transmission lines 4b, 14a) and the central device 11-2.
  • connection status information is transmitted between the same functions of the first system and the second system of the central device 11-1.
  • the connection status information of the 1 system 2 system is transmitted to each central processing unit 7.
  • the 1-system information replacement unit 8-21 in FIG. 6 uses the connection state information generated by the 1-system information replacement unit 8-21 and the connection state information generated by the 2-system information replacement unit 8-22 as the 1-system information. Transmit to the central processing unit 7-21.
  • the 2 system information replacement unit 8-22 performs the 1 system central operation on the connection state information generated by the 1 system information replacement unit 8-21 and the connection state information generated by the 2 system information replacement unit 8-22. To the unit 7-21.
  • each information replacement unit 8 and each information transmission unit 10 of the central device 11-1 are connected to each information replacement unit 8 of the central device 11-2 and each information transmission unit 10.
  • An information transmission unit 10 is connected.
  • each information replacement unit 8 and each information transmission unit 10 of the central apparatus 11-1 generates connection state information indicating “connection”, and these information are stored in the 1-system central processing unit 7-21 or the 2-system central processing unit. 7-22.
  • each central device 1 is connected to each information replacement unit 8 of the central device 11-1. For this reason, each information replacement unit 8 of the central device 11-1 generates connection state information indicating “connection”, and each information transmission unit 10 generates connection state information indicating “no connection”. These pieces of information are transmitted to the first system central processing unit 7-21 or the second system central processing unit 7-22.
  • connection status information indicating “no connection” is generated in each information replacement unit 8 and each information transmission unit 10 of the central apparatus 11-1, These pieces of information are transmitted to the first system central processing unit 7-21 or the second system central processing unit 7-22.
  • the combination determination is performed based on the connection state information and the combination determination table 40. Since the 1-system central processing unit 7-21 and the 2-system central processing unit 7-22 transmit information to each other, the 1-system central processing unit 7-21 normally receives the connection status information due to an error, for example. If this is not possible, the second system central processing unit 7-22, which detects an abnormality in the first system central processing unit 7-21, performs the merge determination.
  • each information transmission unit 10 of the formations B1 and B2 in FIG. 6 transmits and receives information using a UDP frame.
  • each system information replacement unit 8 of the formation B in FIG. When the determination result is “no merge”, each information transmission unit 10 and each information replacement unit 8 continues to transmit information for link establishment.
  • connection state information is transmitted between the same functions of the first system and second system of the central device 11-1 (11-2), and the connection status information generated by the first system function and the second system function.
  • the generated connection state information is transmitted to each central processing unit 7, and each central processing unit 7 determines the combined state with the combined knitting based on the information and the combined determination table 40. Accordingly, it is possible to accurately determine the combination even in the central device 11 having a double structure.
  • the information replacement units 8-1 and 8-2 and the information transmission units 10-1 and 10-2 make a merge determination based on contact information from the electrical couplers 16-1 and 16-2.
  • it may be configured to perform the merge determination using the connection state using the information for link establishment described in the embodiments of FIGS.
  • the train information management apparatus is connected to Ethernet (registered trademark) arranged between a plurality of vehicles constituting a train organization and conforms to the Ethernet (registered trademark) protocol.
  • a central device 11 that manages vehicle information (UDP frame) is provided, and the central device 11-1 is a vehicle information that conforms to the arc net protocol to a combined vehicle of the first formation (B, B1) having a train information management device.
  • the vehicle information from the first train is read as vehicle information conforming to the arcnet protocol.
  • the central device 11-1 includes a central processing unit that manages vehicle information.
  • the information replacement unit, the information transmission unit, and the central processing unit are duplicated into 1 system and 2 system, respectively.
  • -21, 7-22) includes duplicated information replacement units and information transmission units that are connected to the devices in the combined knitting (central device 11-2, 1-system central device 1-21, 2-system central device 1- 22), a table (consolidation determination table 40) in which the connection state information indicating whether or not the information is connected and the duplexed information replacement units and information transmission units are stored in association with each other is set.
  • each duplexed information replacement unit receives the information from each central processing unit.
  • Vehicle information reading based on Performed the information transmission unit that has been duplicated performs transmission of the vehicle information based on ⁇ determination from the central processing unit.
  • Each information replacement unit (8-21, 8-22) is connected to the connection status information generated by one information replacement unit (for example, the 1-system information replacement unit 8-21) and the other information replacement unit (for example, the 2-system information replacement unit 8-21).
  • the connection status information generated by the information replacement unit 8-22) is also transmitted to each central processing unit, and each information transmission unit (10-21, 10-22)
  • the connection state information generated by the information transmission unit 10-21) and the connection state information generated by the other information transmission unit (for example, the 2 system information transmission unit 10-22) are transmitted together to each central processing unit,
  • Each central processing unit performs the merge determination based on the connection status information from each information replacement unit and each information transmission unit and the merge determination table 40.
  • the central unit has the first composition based on the contact information obtained from the electric coupler mounted on the combined vehicle of the first composition having the train information management device. Detect that the second train equipped with a train information management device for managing vehicle information conforming to the arc net protocol is joined to the combined vehicle of the vehicle or the third train of the same type as the first train And when the combination of the second train is detected in the detection step, the vehicle information from the first train is read as vehicle information that conforms to the arc net protocol and is output to the second train. That the vehicle information from the knitting of the vehicle is replaced with the vehicle information compliant with the Ethernet (registered trademark) protocol and output to the first knitting, and the third knitting is combined in the detection step.
  • Ethernet registered trademark
  • the train information management apparatus shown in this embodiment shows an example of the content of the present invention, and can be combined with another known technique, and does not depart from the gist of the present invention.
  • it is possible to change the configuration such as omitting a part of the range.
  • the present invention can be applied to a train information management device, and in particular, a train equipped with a train information management device compatible with Ethernet (registered trademark) and a train equipped with a train information management device compatible with Arcnet. It is useful as an invention that enables the combination.

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Abstract

 中央装置11-1は、イーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報を管理する列車情報管理装置を有する編成Bの併結車両に搭載された電気連結器16-1から得られた接点情報に基づいて、アークネットプロトコルに準拠した車両情報を管理する列車情報管理装置を備えた編成Aが編成Bに併結されたことを検知したとき、編成Aからの車両情報をイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて編成Bに出力すると共に、編成Bからの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて編成Aに出力する情報読替部8-1を備える。

Description

列車情報管理装置および列車情報管理方法
 本発明は、列車情報管理装置および列車情報管理方法に関するものである。
 列車情報管理装置は、車両搭載機器を監視制御する装置である。列車情報管理装置は、列車の各車両に搭載され、一般に中央装置と端末装置とから構成される。中央装置は編成端の車両に搭載され、端末装置はその他の中間車両に搭載される。特許文献1には、列車の先頭車両に中央装置が搭載され、他の車両に端末装置が搭載された構成例が記載されている(下記特許文献1参照)。
特開2008-131797号公報
 しかしながら、車両内の標準伝送仕様として、国際的に整理されようとしているイーサネット(登録商標)に対応した列車情報管理装置を搭載した編成と、これまで日本国内で多く採用されてきたアークネット(ARCNET)に対応した列車情報管理装置を搭載した編成とが混在する状況では、伝送仕様が異なる編成同士を併結する場合、併結後の編成での列車情報管理装置の運用が困難になるという問題がある。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、イーサネット(登録商標)に対応した列車情報管理装置を搭載した編成とアークネットに対応した列車情報管理装置を搭載した編成との併結を可能にする列車情報管理装置および列車情報管理方法を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、列車の編成を構成する複数の車両間にわたって配設されたイーサネット(登録商標)に接続され、イーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報を管理する中央装置を備えた列車情報管理装置であって、前記中央装置は、前記列車情報管理装置を有する第1の編成の併結車両にアークネットプロトコルに準拠した車両情報を管理する列車情報管理装置を備えた第2の編成が併結されたことを検知したとき、前記第1の編成からの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第2の編成に出力し、前記第2の編成からの車両情報をイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第1の編成に出力する情報読替部と、前記第1の編成に前記第1の編成と同種の第3の編成が併結されたことを検知したとき、前記第3の編成からの車両情報を前記第1の編成に出力すると共に、前記第1の編成からの車両情報を前記第3の編成に出力する情報伝送部と、を備えたことを特徴とする。
 この発明によれば、併結編成のイーサネット(登録商標)で伝送される情報を被併結編成のアークネットで伝送可能な情報へ読み替えると共に、被併結編成のアークネットで伝送される情報を併結編成のイーサネット(登録商標)で伝送可能な情報へ読み替えるようにしたので、イーサネット(登録商標)に対応した列車情報管理装置を搭載した編成とアークネットに対応した列車情報管理装置を搭載した編成とを併結することができる、という効果を奏する。
図1は、アークネットに対応した列車情報管理装置が搭載された編成Aの構成図である。 図2は、本発明の実施の形態に係る列車情報管理装置が搭載された編成Bの構成図である。 図3は、編成B1と編成B2との併結時におけるシステム構成図である。 図4は、編成Aと編成Bとの併結時におけるシステム構成図である。 図5は、電気連結器のピン構造の例を示す図である。 図6は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成同士を併結した時の第1のシステム構成図である。 図7は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成同士を併結した時の第2のシステム構成図である。 図8は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成が併結していないときのシステム構成図である。 図9は、併結判定テーブルの一例を示す図である。
 以下に、本発明に係る列車情報管理装置および列車情報管理方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態.
 図1は、アークネットに対応した列車情報管理装置が搭載された編成Aの構成図である。列車の編成Aは、例えば6台の車両からなり、具体的には、車両TC1,M2-1,M1-1,M2-2,M1-2,TC2で構成される。なお、編成Aの車両数を増減した場合も同様に構成することができる。
 編成Aの両端に位置する車両TC1,TC2には、それぞれ、列車情報管理装置の中央装置1-1,1-2が搭載されている。編成Aの中間車両である車両M2-1,M1-1,M2-2,M1-2には、それぞれ、列車情報管理装置の端末装2-1,2-2,2-3,2-4が搭載されている。編成Aに搭載される列車情報管理装置は、中央装置1-1,1-2および端末装置2-1~2-4で構成される。中央装置1-1,1-2および端末装置2-1~2-4は、車両間にわたって配設された基幹伝送路(車両間伝送路)4を介して互いに通信可能に接続されている。基幹伝送路4はトークン・パッシング方式の通信プロトコルを採用したアークネットであり、その伝送速度は例えば2.5Mbps等である。また、基幹伝送路4は、列車情報管理装置に対して図示例のように例えばラダー型の伝送路を構成している。
 車両TC1は、中央装置1-1と、中央装置1-1に支線伝送路(車両内伝送路)5を介してそれぞれ接続された機器3-1~3-3と、中央装置1-1に支線伝送路5を介して接続されたマスターコントローラ(主幹制御器)3-4と、中央装置1-1に基幹伝送路4を介して接続された電気連結器6-1とを備える。
 支線伝送路5は、車両内に配設された通信路である。機器3-1~3-3は、例えば、空調装置、ブレーキ装置等である。中央装置1-1は、機器3-1~3-3をそれぞれ制御するための制御データを送信するとともに、機器3-1~3-3からそれぞれ機器情報(状態データ)を取得している。マスターコントローラ3-4も、機器3-1~3-3と同様に中央装置1-1により制御管理されている。また、マスターコントローラ3-4は、例えば運転台(図示せず)から入力された力行ノッチ情報(加速情報)やブレーキノッチ情報(減速情報)等の制御データを中央装置1-1に送信する。電気連結器6-1は、車両TC1と他の車両との電気的な連結を可能とするもので、編成Aを車両TC1側で他の編成に連結する際に利用される。電気連結器6-1は複数のピンを備えており、これらのピンが別の電気連結器のピンと接触することで電気連結器間の電気的な接続がなされる。中央装置1-1と電気連結器6-1とを接続する基幹伝送路4は、電気連結器6-1のピン群のうちの所定の一部と接続されている。
 車両M2-1は、端末装置2-1と、端末装置2-1に支線伝送路5を介してそれぞれ接続された機器3-5~3-7と、を備える。機器3-5~3-7は、例えば、空調装置、ブレーキ装置、モータ等である。端末装置2-1は、機器3-5~3-7をそれぞれ制御するための制御データを送信するとともに、機器3-5~3-7からそれぞれ機器情報(状態データ)を取得している。
 車両M1-1は、端末装置2-2と、端末装置2-2に支線伝送路5を介してそれぞれ接続された機器3-5,3-6,3-8と、端末装置2-2に支線伝送路5を介して接続されたVVVF(推進装置)3-9と、端末装置2-2に支線伝送路5を介して接続されたブレーキ装置3-10と、を備える。機器3-5,3-6,3-8は、例えば、空調装置、モータ等である。VVVF3-9は、VVVFインバータである。端末装置2-2は、機器3-5,3-6,3-8、VVVF3-9、ブレーキ装置3-10をそれぞれ制御するための制御データを送信するとともに、機器3-5,3-6,3-8、VVVF3-9、ブレーキ装置3-10からそれぞれ機器情報(状態データ)を取得している。
 車両M2-2は、車両M2-1と同様の構成である。すなわち、車両M2-2は、端末装置2-3と、端末装置2-3に支線伝送路5を介してそれぞれ接続された機器3-5~3-7と、を備える。端末装置2-3は端末装置2-1と同様の機能を有する。
 車両M1-2は、車両M1-1と同様の構成である。すなわち、車両M1-2は、端末装置2-4と、端末装置2-4に支線伝送路5を介してそれぞれ接続された機器3-5,3-6,3-8と、端末装置2-4に支線伝送路5を介して接続されたVVVF(推進装置)3-9と、端末装置2-4に支線伝送路5を介して接続されたブレーキ装置3-10と、を備える。端末装置2-4は端末装置2-2と同様の機能を有する。
 車両TC2は、車両TC1と同様の構成である。すなわち、車両TC2は、中央装置1-2と、中央装置1-2に支線伝送路(車両内伝送路)5を介してそれぞれ接続された機器3-1~3-3と、中央装置1-2に支線伝送路5を介して接続されたマスターコントローラ(主幹制御器)3-4と、中央装置1-2に基幹伝送路4を介して接続された電気連結器6-2とを備える。中央装置1-2は中央装置1-1と同様の機能を有する。また、電気連結器6-2は電気連結器6-1と同様の機能を有する。電気連結器6-2は、車両TC2と他の車両との電気的な連結を可能とするもので、編成Aを車両TC2側で他の編成に連結する際に利用される。電気連結器6-2は複数のピンを備えており、これらのピンが別の電気連結器のピンと接触することで電気連結器間の電気的な接続がなされる。中央装置1-2と電気連結器6-2とを接続する基幹伝送路4は、電気連結器6-2のピン群のうちの所定の一部と接続されている。
 なお、以下では、単に機器3と記載した場合には、機器3-1~3-3,3-5~3-8だけでなくマスターコントローラ3-4、VVVF3-9およびブレーキ装置3-10も含むこととし、これらの機器を総称して表すものとする。また、単に端末装置2と記載した場合には、端末装置2-1~2-4を総称して表すものとする。また、単に中央装置1と記載した場合には、中央装置1-1,1-2を総称して表すものとする。
 中央装置1は、同車両内の機器3から収集した状態データを、基幹伝送路4を介して端末装置2と他の中央装置1に送信する。また、端末装置2は、同車両内の機器3について収集した状態データを、基幹伝送路4を介して他の端末装置2と中央装置1に送信する。このようにして中央装置1と端末装置2は、列車内の機器3に関する状態データを互いに共有すると共に、収集した状態データや列車の走行に関する情報などを列車情報として管理している。
 図2は、本発明の実施の形態に係る列車情報管理装置が搭載された編成Bの構成図である。図2では、図1と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
 列車の編成Bは例えば6台の車両からなり、具体的には、車両TC1,M2-1,M1-1,M2-2,M1-2,TC2で構成される。なお、編成Bの車両数を増減した場合も同様に構成することができる。
 編成Bの両端に位置する車両TC1,TC2には、それぞれ、列車情報管理装置の中央装置11-1,11-2が搭載されている。編成Bの中間車両である車両M2-1,M1-1,M2-2,M1-2には、それぞれ、列車情報管理装置の端末装置12-1,12-2,12-3,12-4が搭載されている。中央装置11-1,11-2および端末装置12-1~12-4は、車両間にわたって配設された基幹伝送路(車両間伝送路)14を介して互いに通信可能に接続されている。基幹伝送路14はイーサネット(登録商標)であり、その伝送速度は例えば100Mbpsである。また、基幹伝送路14は列車情報管理装置に対して図示例のように例えばバス型の伝送路を構成している。
 車両TC1の中央装置11-1は、車両内伝送路14aと車両内伝送路4bとを介して、電気連結器16-1に接続されている。すなわち、中央装置11-1は、伝送仕様の異なる2つの伝送路で電気連結器16-1と接続されている。中央装置11-1は、編成Aと編成Bが併結した場合、編成A内で伝送されるアークネットプロトコルに準拠した情報を編成B内のイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した情報へ読み替えると共に、編成B内で伝送されるイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した情報を編成A内のアークネットプロトコルに準拠した情報へ読み替える機能(以下「情報読替機能」)を有する。情報読替機能の詳細は後述する。
 図5は、電気連結器のピン構造の例を示す図である。図5では、編成Bの電気連結器16-1のピン構造を示しており、電気連結器16-1には例えば12本のピンが設けられている。これらのピンのうち、ピンPは併結確認用のピンであり、ピンQ,Rは編成種別判別用のピンである。ピンP,Q,Rに対して、例えば接点位置がピンPのみであるときには、編成Bは、被併結編成がイーサネット(登録商標)に対応した列車情報管理装置を搭載した「編成B」であると判別する。このときの車両情報の送受信は、例えばピン21を介してなされる。また、ピンP,Q,Rに対して、例えば接点位置がピンPとピンQであるときには、被併結編成がアークネットに対応した列車情報管理装置を搭載した「編成A」であると判別する。このときの車両情報の送受信は、例えばピン20を介してなされる。
 中央装置11-1と電気連結器16-1とを接続する車両内伝送路14aは、電気連結器16-1のピン21に接続される。また、中央装置11-1と電気連結器16-1とを接続する車両内伝送路4bは、電気連結器16-1のピン20に接続されている。
 中央装置11-1と電気連結器16-1についての以上の構成は、車両TC2における中央装置11-2および電気連結器16-2についても同様である。また、編成Bのその他の構成は、図1の編成Aの構成と同じである。具体的には、中央装置11-1,11-2および端末装置12-1~12-4にそれぞれ機器群が接続されていること、中央装置11-1,11-2および端末装置12-1~12-4とそれぞれの機器群との間のデータ送受信処理などは、図1を用いて説明した通りである。なお、以下では、単に中央装置11と記載した場合には、中央装置11-1,11-2を総称して表すものとする。
 図3は、編成B1と編成B2との併結時におけるシステム構成図である。図3では、編成B1の車両TC1と編成B2の車両TC2とが連結されることで編成B1と編成B2とが併結される例を示している。編成B1,B2は、図2に示される編成Bと同様に、それぞれが編成端車両に中央装置11を備えるとともに、列車情報管理装置が基幹伝送路14に接続された編成である。
 図3では、編成B1の車両TC1(例えば併結車両)と編成B2の車両TC2(例えば被併結車両)とが示されている。また図3では、車両TC1の搭載機器のうち中央装置11-1および電気連結器16-1が示され、さらに、車両TC2の搭載機器のうち中央装置11-2および電気連結器16-2が示されている。
 以下では、編成B1および編成B2は、いずれも編成Bと同じ車両構成であるとして説明する。併結方法に関して、このような具体例で説明を行っても一般性を失わないことは言うまでもない。なお、編成B1の車両TC2と編成B2の車両TC2とを連結し、若しくは、編成B1の車両TC1と編成B2の車両TC1とを連結し、若しくは、編成B1の車両TC2と編成B2の車両TC1とを連結する場合も同様である。
 まず、編成B1の中央装置11-1について説明する。中央装置11-1は、情報読替機能を有する情報読替部8-1と、HUB9-1と、中央演算部7-1と、情報伝送部10-1とを備えている。
 情報読替部8-1は、車両内伝送路4bとHUB9-1との間に設けられている。中央演算部7-1は、中央装置11-1の機能を司り、状態データを収集して車両搭載機器を一括管理する。
 HUB9-1には情報読替部8-1、中央演算部7-1、および情報伝送部10-1が接続されている。情報伝送部10-1は、車両内伝送路14aとHUB9-1との間に設けられている。情報伝送部10-1は、イーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した情報(UDP(User Datagram Protocol)フレーム)の伝送を行うことができる。すなわち、情報伝送部10-1は、中央演算部7-1との間でUDPフレームの伝送を行うと共に、編成B2内の情報伝送部10-2との間でUDPフレームの伝送を行う。
 次に、編成B2の中央装置11-2について説明する。中央装置11-2は、情報読替部8-2と、HUB9-2と、中央演算部7-2と、情報伝送部10-2とを備えている。
 HUB9-2には情報読替部8-2、中央演算部7-2、および情報伝送部10-2が接続されている。情報読替部8-2は、編成B1の情報読替部8-1に対応し、HUB9-2は、編成B1のHUB9-1に対応し、中央演算部7-2は、編成B1の中央演算部7-1に対応し、情報伝送部10-2は、編成B1の情報伝送部10-1に対応しており、これらの各機能は中央装置11-1について既に説明した通りである。なお、以下では、単に情報読替部8と記載した場合には、情報読替部8-1,8-2を総称して表すものとし、情報読替部8の詳細は、後述する編成Aと編成Bとの併結時の動作の中で説明する。
 次に、編成B1と編成B2との併結時におけるシステム全体の動作を説明する。編成B1と編成B2との併結時には、編成B1の車両TC1と編成B2の車両TC2とが連結器(図示せず)により機械的に連結される。さらに車両TC1の電気連結器16-1のピン21が、車両TC2の電気連結器16-2のピン21と電気的に接続される。
 次に、情報伝送部10-1,10-2は、電気連結器16-1と電気連結器16-2とが連結されたことを電気連結器16-1,16-2の接点情報から検知したとき、相互にUDPフレームの送受信を行うと共に、中央演算部7-1,7-2との間でUDPフレームの伝送を行う。これにより、中央演算部7-1から出力されるUDPフレームは、HUB9-1、情報伝送部10-1、車両内伝送路14a、電気連結器16-1のピン21、電気連結器16-2のピン21、車両内伝送路14a、情報伝送部10-2、HUB9-2を順次経由して、中央演算部7-2に入力される。従って、編成B1における列車情報管理装置と編成B2における列車情報管理装置は、編成B1と編成B2との併結後に、自動的に、イーサネット(登録商標)プロトコルで相互に通信が可能となる。
 図4は、編成Aと編成Bとの併結時におけるシステム構成図である。図4では、編成Bの車両TC1と編成Aの車両TC2とが連結されることで編成Aと編成Bとが併結される例を示している。
 図4では、編成Bの車両TC1(例えば併結車両)と編成Aの車両TC2(例えば被併結車両)とが示されている。また図4では、車両TC1の搭載機器のうち中央装置11-1および電気連結器16-1が示され、さらに車両TC2の搭載機器のうち中央装置1-2および電気連結器6-2が示されている。なお、編成Bの車両TC1と編成Aの車両TC1とを連結し、若しくは、編成Bの車両TC2と編成Aの車両TC1とを連結し、若しくは、編成Bの車両TC2と編成Aの車両TC2とを連結する場合も同様である。
 中央装置11-1は、図3に示した編成Bの中央装置11-1と同じである。情報読替部8-1は、編成Bが編成Aと併結され、電気連結器16-1からの接点情報により、電気連結器16-1と電気連結器6-2とが連結されたことを検知したとき、編成A内で伝送されるアークネットプロトコルに準拠した情報を編成B内のイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した情報へ読み替えると共に、編成B内で伝送されるイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した情報を編成A内のアークネットプロトコルに準拠した情報へ読み替える。
 次に、編成Bと編成Aとの併結時におけるシステム全体の動作を説明する。編成Bと編成Aとの併結時には、編成Bの車両TC1と編成Aの車両TC2とが連結器(図示せず)により機械的に連結される。さらに、車両TC1の電気連結器16-1のピン20が、車両TC2の電気連結器6-2のピン30と電気的に接続される。情報読替部8-1は、電気連結器16-1からの接点情報により、電気連結器16-1と電気連結器6-2とが連結されたことを検知したとき、編成A内で伝送される情報を編成Bのイーサネット(登録商標)の形式へ読み替えてHUB9-1に出力し、編成B内で伝送される情報を編成Aのアークネットの形式へ読み替えて車両内伝送路4bに出力する。
 具体的に説明すると、編成B内で伝送されるUDPフレームが情報読替部8-1で受信され、UDPフレームに含まれるデータ(制御データあるいは状態データ)が図示しないメモリへ一時的に記憶される。メモリに記憶されたデータは所定周期(例えば10msや500ms)で読み出され、アークネットプロトコルに準拠したパケットに変換されて車両内伝送路4bへ出力される。
 また、編成A内で伝送されるパケットが情報読替部8-1で受信され、パケットに含まれるデータがメモリへ一時的に記憶される。メモリに記憶されたデータは所定周期(例えば500ms)で読み出され、イーサネット(登録商標)プロトコルに準拠したUDPフレームに変換されてHUB9-1へ出力される。その結果、編成Bにおける列車情報管理装置と編成Aにおける列車情報管理装置は、編成Bと編成Aとの併結後に、自動的に相互の通信が可能となる。
 以上が編成Aと編成Bとの併結時における動作である。なお、編成A同士の併結のように、アークネットの基幹伝送路が配設された編成同士の併結については従来と同様である。すなわち、このタイプの編成には上述した情報読替機能が設けられていないので、電気連結器を互いに連結することにより、列車情報管理装置は、併結後の編成において自動的にアークネットプロトコルで通信をすることができる。
 ここまでは冗長化されていない列車情報管理装置の構成例を説明したが、ここからは冗長化された列車情報管理装置の構成例を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
 図6は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成同士を併結した時の第1のシステム構成図である。図7は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成同士を併結した時の第2のシステム構成図である。図8は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成が併結していないときのシステム構成図である。図9は、併結判定テーブルの一例を示す図である。
 図6に示される編成B1,B2には冗長化された中央装置11-1,11-2が搭載されている。編成B1の中央装置11-1の情報読替部、情報伝送部、および中央演算部はそれぞれが1系と2系に二重化され、編成B2の中央装置11-2の情報読替部、情報伝送部、および中央演算部はそれぞれが1系と2系に二重化されている。図7,8に示される編成Bの中央装置11-1も同様に構成されている。図7に示される編成Aの中央装置は1系と2系に二重化されている。なお図6に示される編成B2の中央装置11-2は編成B1の中央装置11-1と同様に構成されており、その説明は割愛する。
 1系情報読替部8-21は、車両内伝送路4bと1系HUB9-21との間に設けられている。1系HUB9-21には1系情報読替部8-21、1系中央演算部7-21、および1系情報伝送部10-21が接続されている。2系情報読替部8-22は、車両内伝送路4bと2系HUB9-22との間に設けられている。2系HUB9-22には2系情報読替部8-22、2系中央演算部7-22、および2系情報伝送部10-22が接続されている。
 また図示例では1系情報読替部8-21と2系情報読替部8-22が接続され、1系情報伝送部10-21と2系情報伝送部10-22とが接続され、1系中央演算部7-21と2系中央演算部7-22とが接続されている。そして1系と2系の同じ機能の間では接続状態情報が相互に伝送されている。接続状態情報は、例えば、他の編成内の装置との接続が行われていないこと(以下単に「接続」)を示すものと、他の編成内の装置との接続が行われていないこと(以下単に「接続無し」)を示すものとに分類される。
 例えば1系情報読替部8-21は2系情報読替部8-22からの接続状態情報を受信して、受信した接続状態情報を1系情報読替部8-21の接続状態情報と併せて1系中央演算部7-21へ送信する。2系情報読替部8-22、1系情報伝送部10-21、2系情報伝送部10-22でも同様の動作が行われている。
 各中央演算部(7-21,7-22)には図9に示される併結判定テーブル40が記録されている。併結判定テーブル40には、併結判定をするための併結判定論理の条件として「接続無し」、または「接続」などが各情報読替部8と各情報伝送部10に対応付けて設定されている。併結判定とは、併結編成に被併結編成が併結されていない状態であるか、被併結編成が併結編成と同種の編成であるか、被併結編成が併結編成と異なる種類の編成であるかを判定することである。図9には併結判定テーブル40の一例が示されている。
 例えば図8の編成Bに他の編成が併結されていない場合、1系情報読替部8-21、2系情報読替部8-22、1系情報伝送部10-21、および2系情報伝送部10-22では「接続無し」を示す接続状態情報が生成される。これらの接続状態情報を受信した1系中央演算部7-21および2系中央演算部7-22では、これらの情報と併結判定テーブル40の併結判定論理とに基づいて「併結無し」(図9のNO1参照)が判定される。
 図7の編成Aが編成Bに併結された場合、1系情報読替部8-21および2系情報読替部8-22では「接続」を示す接続状態情報が生成され、1系情報伝送部10-21および2系情報伝送部10-22では「接続無し」を示す接続状態情報が生成される。これらの接続状態情報を受信した1系中央演算部7-21および2系中央演算部7-22は、これらの情報と併結判定テーブル40の併結判定論理とに基づいて「異車種併結」(図9のNO6参照)が判定される。
 なお、併結判定が「異車種併結」となる併結判定論理は、1系情報伝送部10-21および2系情報伝送部10-22で「接続無し」を示す接続状態情報が生成されたときである。図示例の併結判定テーブル40には、NO6の併結判定論理以外にも、例えば1系情報伝送部10-21および2系情報伝送部10-22で「接続無し」を示す接続状態情報が生成されたときに「異車種併結」を判定する併結判定論理が設定されている(図9のNO2,3参照)。
 図6において編成B2が編成B1に接続された場合、1系情報読替部8-21、2系情報読替部8-22、1系情報伝送部10-21、および2系情報伝送部10-22では「接続」を示す接続状態情報が生成される。これらの接続状態情報を受信した1系中央演算部7-21および2系中央演算部7-22は、これらの情報と併結判定テーブル40の併結判定論理とに基づいて「同車種併結」(図9のNO16参照)が判定される。
 なお、併結判定が「同車種併結」となる併結判定論理は、1系情報伝送部10-21および2系情報伝送部10-22の少なくとも一方で「接続」を示す接続状態情報が生成されたときである。図示例の併結判定テーブル40には、NO16の併結判定論理以外にも、1系情報伝送部10-21および2系情報伝送部10-22の少なくとも一方で「接続」を示す接続状態情報が生成されたときに「同車種併結」を判定する併結判定論理が設定されている(図9のNO4,5,7~15参照)。
 次に動作を説明する。ここでは図6~8に示される編成B(B1)を併結編成と見立てて説明する。
 (1)まず中央装置11-1の各情報読替部8および各情報伝送部10では、一定周期でリンク確立(リンクアップ)用の情報が併結面側の伝送路(4b,14a)に向けて送信されている。図6の中央装置11-1でも同様にリンク確立用の情報が送信されている。例えば図6の中央装置11-1から中央装置11-2に向けてこの情報が送信され、中央装置11-2から中央装置11-1に向けてこの情報が送信されている。なお、図7の各中央装置(1-21,1-22)でも同様にリンク確立用の情報が送信されている。
 (2)被併結編成の中央装置11-2(または中央装置1-21,1-22)は、併結編成からの当該情報を受信したとき、併結編成に対して応答し、この応答を受信した併結編成の各情報読替部8および各情報伝送部10は、被併結編成の伝送路(基幹伝送路4,車両内伝送路4b,14a)と中央装置11-2に接続されたと判断する。
 (3)中央装置11-1の1系2系の同じ機能の間では接続状態情報が相互に伝送されている。1系2系の接続状態情報が各中央演算部7へ送信される。例えば図6の1系情報読替部8-21は、1系情報読替部8-21で生成された接続状態情報と、2系情報読替部8-22で生成された接続状態情報とを1系中央演算部7-21へ送信する。2系情報読替部8-22も同様に、1系情報読替部8-21で生成された接続状態情報と、2系情報読替部8-22で生成された接続状態情報とを1系中央演算部7-21へ送信する。
 例えば図6のように編成B1に編成B2が接続された場合、中央装置11-1の各情報読替部8と各情報伝送部10には、中央装置11-2の各情報読替部8と各情報伝送部10が接続される。そのため、中央装置11-1の各情報読替部8と各情報伝送部10では「接続」を示す接続状態情報が生成され、これらの情報が1系中央演算部7-21または2系中央演算部7-22に送信される。
 また図7のように編成Bに編成Aが接続された場合、中央装置11-1の各情報読替部8には各中央装置1が接続される。そのため、中央装置11-1の各情報読替部8では「接続」を示す接続状態情報が生成され、各情報伝送部10では「接続無し」を示す接続状態情報が生成される。これらの情報は1系中央演算部7-21または2系中央演算部7-22に送信される。
 また図8のように編成Bに被併結編成が接続されていない場合、中央装置11-1の各情報読替部8と各情報伝送部10では「接続無し」を示す接続状態情報が生成され、これらの情報は1系中央演算部7-21または2系中央演算部7-22に送信される。
 (4)これらの情報を受信した1系中央演算部7-21では、接続状態情報と併結判定テーブル40とに基づいて併結判定が行われる。なお、1系中央演算部7-21と2系中央演算部7-22は相互に情報を伝送しているため、例えばエラー等によって1系中央演算部7-21が接続状態情報を正常に受信できない場合には、1系中央演算部7-21の異常を検知した2系中央演算部7-22が併結判定を行う。
 (5)1系中央演算部7-21または2系中央演算部7-22による併結判定は各情報読替部8と各情報伝送部10へ送信される。判定結果が「同車種併結」の場合、例えば図6の編成B1,B2の各情報伝送部10ではUDPフレームによる情報の送受信が行われる。判定結果が「異車種併結」の場合、例えば図7の編成Bの各系情報読替部8では情報の読み替えが行われる。判定結果が「併結無し」の場合、各情報伝送部10および各情報読替部8ではリンク確立用の情報の送信が継続される。
 このように中央装置11-1(11-2)の1系2系の同じ機能の間では接続状態情報が相互に伝送され、1系の機能で生成された接続状態情報と2系の機能で生成された接続状態情報とが各中央演算部7へ送信され、各中央演算部7ではこれらの情報と併結判定テーブル40とに基づいて被併結編成との併結状態が判定される。従って二重構成された中央装置11においても正確に併結判定を行うことができる。
 なお、図3,4の情報読替部8-1,8-2と情報伝送部10-1,10-2は、電気連結器16-1,16-2からの接点情報に基づいて併結判定を行うように構成されているが、図6から図8の実施例で説明したリンク確立用の情報を用いて接続状態を用いて併結判定を行うように構成してもよい。
 以上説明したように、本実施の形態の列車情報管理装置は、列車の編成を構成する複数の車両間にわたって配設されたイーサネット(登録商標)に接続され、イーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報(UDPフレーム)を管理する中央装置11を備え、前記中央装置11-1は、列車情報管理装置を有する第1の編成(B、B1)の併結車両にアークネットプロトコルに準拠した車両情報(パケット)を管理する列車情報管理装置を備えた第2の編成(A)が併結されたことを検知したとき、第1の編成からの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて第2の編成に出力し、第2の編成からの車両情報をイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて第1の編成に出力する情報読替部8-1と、第1の編成に第1の編成と同種の第3の編成(B2)が併結されたことを検知したとき、第3の編成からの車両情報を第1の編成に出力すると共に、第1の編成からの車両情報を第3の編成に出力する情報伝送部10-1と、を備える。この構成により、イーサネット(登録商標)に対応した編成B1またはアークネットに対応した編成Aを併結することができ、編成Bと編成Aとの併結後の編成での列車情報管理装置の運用が可能になる。
 また、中央装置11-1は、車両情報を管理する中央演算部を備え、情報読替部、情報伝送部、および中央演算部はそれぞれが1系と2系に二重化され、各中央演算部(7-21,7-22)には、二重化された各情報読替部および各情報伝送部に被併結編成内の装置(中央装置11-2,1系中央装置1-21,2系中央装置1-22)が接続されたか否かを示す接続状態情報と、二重化された各情報読替部および各情報伝送部とが対応付けて格納されるテーブル(併結判定テーブル40)が設定され、各中央演算部は、二重化された各情報読替部および各情報伝送部で生成された接続状態を示す情報と併結判定テーブルとに基づいて併結判定を行い、二重化された各情報読替部は、各中央演算部からの併結判定に基づいて車両情報の読み替えを行い、二重化された各情報伝送部は、各中央演算部からの併結判定に基づいて車両情報の伝送を行う。この構成により、伝送仕様が異なる編成同士を併結することができると共に、冗長化されていない列車情報管理装置に比べて信頼性の向上を図ることができる。
 また、各情報読替部(8-21,8-22)は、一方の情報読替部(例えば1系情報読替部8-21)で生成された接続状態情報と他方の情報読替部(例えば2系情報読替部8-22)で生成された接続状態情報とを併せて各中央演算部へ送信し、各情報伝送部(10-21,10-22)は、一方の情報伝送部(例えば1系情報伝送部10-21)で生成された接続状態情報と他方の情報伝送部(例えば2系情報伝送部10-22)で生成された接続状態情報とを併せて各中央演算部へ送信し、各中央演算部は、各情報読替部および各情報伝送部からの接続状態情報と併結判定テーブル40とに基づいて併結判定を行う。この構成により、二重構成された中央装置11における併結判定の精度を向上させることができ、更なる信頼性の向上を図ることができる。
 また本実施の形態の列車情報管理方法では、中央装置が、列車情報管理装置を有する第1の編成の併結車両に搭載された電気連結器から得られた接点情報に基づいて、第1の編成の併結車両にアークネットプロトコルに準拠した車両情報を管理する列車情報管理装置を備えた第2の編成が併結され、または、第1の編成と同種の第3の編成が併結されたことを検知する検知ステップと、検知ステップで第2の編成の併結が検知されたとき、第1の編成からの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて第2の編成に出力し、第2の編成からの車両情報をイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて第1の編成に出力する情報読替ステップと、検知ステップで第3の編成が併結されたことを検知したとき、第3の編成からの車両情報を第1の編成に出力すると共に、第1の編成からの車両情報を第3の編成に出力する情報伝送ステップと、を含む。この構成により、イーサネット(登録商標)に対応した編成B1またはアークネットに対応した編成Aを併結することができ、編成Bと編成Aとの併結後の編成での列車情報管理装置の運用が可能になる。
 なお、本実施の形態に示した列車情報管理装置は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
 以上のように、本発明は列車情報管理装置に適用可能であり、特に、イーサネット(登録商標)に対応した列車情報管理装置を搭載した編成とアークネットに対応した列車情報管理装置を搭載した編成との併結を可能にする発明として有用である。
 1-1,1-2,1-21,1-22 中央装置、2-1,2-2,2-3,2-4 端末装置、3-1,3-2,3-3 機器、3-4 マスターコントローラ、3-5,3-6,3-7,3-8 機器、3-9 VVVF、3-10 ブレーキ装置、4 基幹伝送路、4b 車両内伝送路、5 支線伝送路、6-1,6-2 電気連結器、7-1,7-2,7-21,7-22 中央演算部、8-1,8-2,8-21,8-22 情報読替部、9-1,9-2,9-21,9-22 HUB、10-1,10-2,10-21,10-22 情報伝送部、11-1,11-2 中央装置、14 基幹伝送路、14a 車両内伝送路、16-1,16-2 電気連結器、20,21,30,31 ピン、40 併結判定テーブル。

Claims (4)

  1.  列車の編成を構成する複数の車両間にわたって配設されたイーサネット(登録商標)に接続され、イーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報を管理する中央装置を備えた列車情報管理装置であって、
     前記中央装置は、
     前記列車情報管理装置を有する第1の編成の併結車両にアークネットプロトコルに準拠した車両情報を管理する列車情報管理装置を備えた第2の編成が併結されたことを検知したとき、前記第1の編成からの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第2の編成に出力し、前記第2の編成からの車両情報をイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第1の編成に出力する情報読替部と、
     前記第1の編成に前記第1の編成と同種の第3の編成が併結されたことを検知したとき、前記第3の編成からの車両情報を前記第1の編成に出力すると共に、前記第1の編成からの車両情報を前記第3の編成に出力する情報伝送部と、
     を備えたことを特徴とする列車情報管理装置。
  2.  前記中央装置は、
     前記車両情報を管理する中央演算部を備え、
     前記情報読替部、前記情報伝送部、および前記中央演算部はそれぞれが1系と2系に二重化され、
     前記各中央演算部には、二重化された前記各情報読替部および前記各情報伝送部に被併結編成内の装置が接続されたか否かを示す接続状態情報と、二重化された前記各情報読替部および前記各情報伝送部とが対応付けて格納されるテーブルが設定され、
     前記各中央演算部は、二重化された前記各情報読替部および前記各情報伝送部で生成された接続状態を示す情報と前記テーブルとに基づいて併結判定を行い、
     二重化された前記各情報読替部は、前記各中央演算部からの併結判定に基づいて車両情報の読み替えを行い、
     二重化された前記各情報伝送部は、前記各中央演算部からの併結判定に基づいて車両情報の伝送を行うことを特徴とする請求項1に記載の列車情報管理装置。
  3.  前記各情報読替部は、一方の情報読替部で生成された接続状態情報と他方の情報読替部で生成された接続状態情報とを併せて前記各中央演算部へ送信し、
     前記各情報伝送部は、一方の情報伝送部で生成された接続状態情報と他方の情報伝送部で生成された接続状態情報とを併せて前記各中央演算部へ送信し、
     前記各中央演算部は、前記各情報読替部および前記各情報伝送部からの接続状態情報と前記テーブルとに基づいて併結判定を行うことを特徴とする請求項2に記載の列車情報管理装置。
  4.  列車の編成を構成する複数の車両間にわたって配設されたイーサネット(登録商標)に接続され、イーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報を管理する中央装置を備えた列車情報管理装置で実行される列車情報管理方法であって、
     前記中央装置は、
     前記列車情報管理装置を有する第1の編成の併結車両に搭載された電気連結器から得られた接点情報に基づいて、前記第1の編成の併結車両にアークネットプロトコルに準拠した車両情報を管理する列車情報管理装置を備えた第2の編成が併結され、または、前記第1の編成と同種の第3の編成が併結されたことを検知する検知ステップと、
     前記検知ステップで前記第2の編成の併結が検知されたとき、前記第1の編成からの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第2の編成に出力し、前記第2の編成からの車両情報をイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第1の編成に出力する情報読替ステップと、
     前記検知ステップで前記第3の編成が併結されたことを検知したとき、前記第3の編成からの車両情報を前記第1の編成に出力すると共に、前記第1の編成からの車両情報を前記第3の編成に出力する情報伝送ステップと、
     を含むことを特徴とする列車情報管理方法。
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