JP2017017904A - Train monitoring system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a train monitoring system in which continuous data consolidation for the whole of one train formation can be implemented while improving maintenance performance.SOLUTION: A train monitoring system comprises substations SS1, SS2, SS3, SS4, which are installed at plural platform cars B1, B2, B3, B4, of railway vehicles T1, T2, and detect abnormality of the vehicles or a railroad by processing platform car information detected by sensors, and a main station MS which is coupled with these substations through a wireless multiple hop network. The platform car information and the abnormality information upon detecting abnormality at each substation are integrated to and recorded by the main station through plural substations, the carrier sense time of the substation detecting abnormality is shortened, and the abnormality information is transmitted before the platform car information of the adjacent substation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、鉄道車両の台車に各種のセンサを取り付け、これらセンサからの情報に基づいて車両と軌道の状況を監視する列車監視システムに関する。   The present invention relates to a train monitoring system that attaches various sensors to a bogie of a railway vehicle and monitors the status of the vehicle and the track based on information from these sensors.

従来、この種の列車監視システムにおいて、台車に取り付けたセンサで検知したデータは、有線通信により車上へ集約し、データを連続的に収集している。ところが、台車と車上とが有線で接続されていると、保守点検において車体と台車を切り離す際に、ケーブルの取り外しが必要になる。また、点検後に車体と台車を組み合わせる際には、ケーブルを取り回す必要があり、保守の効率が低下する。
そこで、例えば特許文献1には、台車に取り付けたセンサのデータを無線通信により車上に送る技術が開示されている。
Conventionally, in this type of train monitoring system, data detected by a sensor attached to a carriage is collected on the vehicle by wired communication, and data is continuously collected. However, if the carriage and the vehicle are connected by wire, it is necessary to remove the cable when separating the vehicle body and the carriage during maintenance inspection. Further, when the vehicle body and the carriage are combined after the inspection, it is necessary to route the cable, which reduces the maintenance efficiency.
Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a technique for sending data of a sensor attached to a carriage to the vehicle by wireless communication.

特表2009−521902号公報Special table 2009-521902

しかしながら、特許文献1の技術では間欠的な無線通信によってデータの収集が行われるため、列車の1編成全体に対して連続的にデータの集約を行うことが難しい、という課題がある。   However, since the technique of Patent Document 1 collects data by intermittent wireless communication, there is a problem that it is difficult to continuously collect data for the entire train composition.

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、保守性を向上しつつ、列車の1編成全体に対して連続的にデータの集約を行うことができる列車監視システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the object of the present invention is to provide a train that can continuously collect data for one entire train set while improving maintainability. To provide a monitoring system.

本発明の列車監視システムは、鉄道車両の複数の台車に設置され、センサで検知した台車の情報を処理して車両または軌道の異常を検知する従局と、これら従局と無線マルチホップネットワークで結合される主局とを備え、各従局における前記台車の情報と異常を検知したときの異常情報を、複数の従局を経由して前記主局に集約して記録し、異常を検知した従局のキャリアセンス時間を短縮し、隣接する従局の前記台車の情報より前に前記異常情報を伝送する、ことを特徴とする。   The train monitoring system of the present invention is installed on a plurality of carriages of a railway vehicle, and processes slave truck information detected by sensors to detect a vehicle or track abnormality, and these slave stations are coupled by a wireless multi-hop network. The master station is connected to the main station via a plurality of slave stations and the abnormality information when the abnormality is detected at each slave station is recorded and the carrier sense of the slave station detecting the abnormality. The time information is shortened, and the abnormality information is transmitted before the information of the cart of the adjacent slave station.

本発明によれば、主局と複数の従局とをマルチホップ無線ネットワークで結合することにより、保守点検において車両と台車を自由に切り離すことができ、組み合わせる際にはケーブルの取り回しが不要であるので保守性を向上できる。また、複数の台車に設置したセンサのデータを複数の従局でそれぞれ収集し、各従局を順次経由して主局に伝送して記録することで、列車の1編成全体に対して連続的にデータの集約を行うことができる。しかも、従局で異常が検知された場合に、当該従局のキャリアセンス時間を短くし、隣接する従局の台車の情報より前に異常情報を伝送することで、異常が発生した従局の情報を優先して主局に報知できる。   According to the present invention, a main station and a plurality of slave stations are coupled by a multi-hop wireless network, so that the vehicle and the carriage can be freely separated in maintenance inspection, and no cable routing is required when combining them. Maintainability can be improved. In addition, data from sensors installed on multiple trolleys is collected by multiple slave stations, and each slave station is sequentially transmitted to the master station for recording. Can be aggregated. In addition, when an abnormality is detected at a slave station, the carrier sense time of the slave station is shortened, and the abnormality information is transmitted before the information of the adjacent slave station vehicle, giving priority to the information of the slave station where the abnormality has occurred. To the main station.

本発明の実施形態に係る列車監視システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a train monitoring system according to an embodiment of the present invention. 図1の列車監視システムにおける主局の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the main station in the train monitoring system of FIG. 図1の列車監視システムにおいて温度、加速度及び脱線係数データを伝送する従局の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the slave station which transmits temperature, acceleration, and derailment coefficient data in the train monitoring system of FIG. 図1の列車監視システムにおいて温度及び加速度データを伝送する従局の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the slave station which transmits temperature and acceleration data in the train monitoring system of FIG. 図1の列車監視システムにおける各従局から主局へのデータ伝送を示す概略図である。It is the schematic which shows the data transmission from each slave station to the master station in the train monitoring system of FIG. 主局から従局へ伝送されるパケットのデータ構造と、従局から主局へ伝送されるパケットのデータ構造を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a data structure of a packet transmitted from the master station to the slave station and a data structure of a packet transmitted from the slave station to the master station. 図1の列車監視システムにおける脱線係数データの伝送を示す概略図である。It is the schematic which shows transmission of the derailment coefficient data in the train monitoring system of FIG. 図7に示した脱線係数データの送信動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows transmission operation | movement of the derailment coefficient data shown in FIG. 図1の列車監視システムにおける温度及び加速度データの伝送を示す概略図である。It is the schematic which shows transmission of the temperature and acceleration data in the train monitoring system of FIG. 図9に示した温度及び加速度データの送信動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a temperature and acceleration data transmission operation shown in FIG. 9. 図10における異常情報送信サブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the abnormality information transmission subroutine in FIG. 図10における通常データ送信サブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the normal data transmission subroutine in FIG. 従局において温度または加速度データの異常が検出された場合に、異常情報の送信動作を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the transmission operation | movement of abnormality information, when abnormality of temperature or acceleration data is detected in the slave station. 図13における異常情報と台車の情報の伝送動作について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the transmission operation | movement of the abnormality information in FIG. 13, and the information of a trolley | bogie. 主局によるデータ受信動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the data reception operation | movement by a main station. 図15におけるデータ重複判定サブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the data duplication determination subroutine in FIG. データ送信周期の制御による従局間のデータ量の均一化について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating equalization of the data amount between slave stations by control of a data transmission period.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る列車監視システムは、図1に示す如く、主局MSと複数の従局SS1,SS2,SS3,SS4,…とが無線マルチホップネットワークで結合されて構成される。主局MSは、例えば先頭車両T1の運転台に設置され、従局SS1,SS2,SS3,SS4,…は、車両T1,T2,…の台車B1,B2,B3,B4,…にそれぞれ設置される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the train monitoring system according to the present embodiment is configured by connecting a master station MS and a plurality of slave stations SS1, SS2, SS3, SS4,. The master station MS is installed, for example, in the cab of the leading vehicle T1, and the slave stations SS1, SS2, SS3, SS4,... Are installed in the vehicles B1, B2, B3, B4,. .

各従局SS1,SS2,SS3,SS4,…は、センサで検知した台車B1,B2,B3,B4,…の情報を無線送信すると共に、これら台車の情報を処理し、車両T1,T2,…または軌道RLの異常を判定して異常情報を無線送信する。主局MSは、各従局SS1,SS2,SS3,SS4,…における台車B1,B2,B3,B4,…の情報と異常情報を、無線マルチホップネットワークにより複数の従局を経由して受信し、集約して記録するようになっている。   Each of the slave stations SS1, SS2, SS3, SS4,... Wirelessly transmits information on the carts B1, B2, B3, B4,. Abnormality of the track RL is determined, and abnormality information is wirelessly transmitted. The master station MS receives and collects information on the carts B1, B2, B3, B4,... And abnormality information in each slave station SS1, SS2, SS3, SS4,. To record.

なお、各従局SS1,SS2,SS3,SS4,…から主局MSに直接無線で通信することも考えられるが、このような強い電波の使用は電波法で規制を受けるため、本実施形態では規制を受けない弱い電波を使用し、複数の従局を経由して通信を行うようにしている。   Although it is conceivable that each slave station SS1, SS2, SS3, SS4,... Directly communicates with the master station MS by radio, the use of such strong radio waves is restricted by the Radio Law, and in this embodiment, it is regulated. It uses weak radio waves that are not affected and communicates via multiple slave stations.

主局MSは、図2に示すように、制御・処理装置1、無線モデム(無線機)2及び電源部3等が無線筐体4に収められて車上に設置される。無線筐体4の外部の車両下部には速度計6、車上にはGPS7、携帯電話モデム8及び電源9等が設けられる。無線モデム2、GPS7及び携帯電話モデム8にはそれぞれ、アンテナ2a,7a,8a,8bが接続されている。そして、電源9から電源部3を介して各機器や各装置に電力を供給するようになっている。   As shown in FIG. 2, the main station MS includes a control / processing device 1, a wireless modem (wireless device) 2, a power supply unit 3, and the like housed in a wireless housing 4 and installed on a vehicle. A speedometer 6 is provided on the lower part of the vehicle outside the wireless housing 4, and a GPS 7, a mobile phone modem 8, a power source 9, and the like are provided on the vehicle. Antennas 2a, 7a, 8a, and 8b are connected to the wireless modem 2, the GPS 7, and the mobile phone modem 8, respectively. Then, power is supplied from the power source 9 to each device and each device via the power source unit 3.

制御・処理装置1には、半導体メモリ等の記憶装置を備えた記録部5が内蔵されている。この記録部5には、各台車B1,B2,B3,B4,…の情報と異常を検知したときの異常情報に加え、速度計6からの速度情報及びGPS7からの位置情報も対応づけて記録される。記録部5に記録された情報は、携帯電話モデム8から携帯電話網を通じて地上装置に伝送される。本例では、記録部5として制御・処理装置1内の記憶装置を用いているが、他の様々な記録装置を用いることができる。   The control / processing device 1 incorporates a recording unit 5 having a storage device such as a semiconductor memory. In this recording unit 5, in addition to information on each of the vehicles B1, B2, B3, B4,... And abnormality information when abnormality is detected, speed information from the speedometer 6 and position information from the GPS 7 are recorded in association with each other. Is done. The information recorded in the recording unit 5 is transmitted from the mobile phone modem 8 to the ground device through the mobile phone network. In this example, a storage device in the control / processing device 1 is used as the recording unit 5, but various other recording devices can be used.

図3に示す従局SS1は、温度、加速度及び脱線係数データを主局MSに伝送するものである。この従局SS1は、他の従局を経由せずに直接的に主局MSへ伝送できる距離以内の台車に設置され、列車の1編成に対して1つの台車のみに設けられる。ここでは、主局MSに最も近い台車B1に設けられた例を示している。   The slave station SS1 shown in FIG. 3 transmits temperature, acceleration, and derailment coefficient data to the master station MS. This slave station SS1 is installed in a carriage within a distance that can be directly transmitted to the master station MS without passing through another slave station, and is provided in only one carriage for one train train. Here, the example provided in the cart B1 closest to the main station MS is shown.

従局SS1は、制御・処理装置11、無線モデム(車両用無線機)12、無線モデム(軌道用無線機)13、A/Dコンバータ(ADC)14、電源部15及びバッテリ16等が無線筐体17に収められて台車B1に設置されている。台車枠BaのコイルばねBb近傍には加速度センサ18が設けられ、軸箱Bcには温度センサ19が設けられ、輪軸にはP/Qセンサ(横圧センサ及び輪重センサ)20が設けられている。   The slave station SS1 includes a control / processing device 11, a radio modem (vehicle radio) 12, a radio modem (orbit radio) 13, an A / D converter (ADC) 14, a power supply unit 15, a battery 16, and the like. 17 and installed in the carriage B1. An acceleration sensor 18 is provided in the vicinity of the coil spring Bb of the carriage frame Ba, a temperature sensor 19 is provided in the axle box Bc, and a P / Q sensor (lateral pressure sensor and wheel load sensor) 20 is provided on the wheel shaft. Yes.

各センサ18〜20の出力(アナログ信号)は、無線筐体17に設けられたコネクタ21を介してA/Dコンバータ14に入力される。各センサ18〜20のデータは、A/Dコンバータ14でアナログ/デジタル変換され、制御・処理装置11でデータ処理される。制御・処理装置11は、P/Qセンサ20で検知した情報を処理する軌道用処理装置と、温度センサと加速度センサで検知した情報を処理する車両用処理装置の両方の機能を持っている。ここでは、制御・処理装置11を軌道用と車両用に用いているが、それぞれに専用の制御・処理装置11を設けても良い。   Outputs (analog signals) of the sensors 18 to 20 are input to the A / D converter 14 via the connector 21 provided in the wireless housing 17. Data of each of the sensors 18 to 20 is analog / digital converted by the A / D converter 14 and processed by the control / processing device 11. The control / processing device 11 has both functions of a track processing device that processes information detected by the P / Q sensor 20 and a vehicle processing device that processes information detected by the temperature sensor and the acceleration sensor. Here, the control / processing device 11 is used for the track and the vehicle, but a dedicated control / processing device 11 may be provided for each.

制御・処理装置11の処理結果は、当該制御・処理装置11に内蔵された半導体メモリ等の記憶装置を備えた一時記録部22に記録される。無線モデム12,13は、主局MSからデータ送信を行う周期を指示する周期情報を受信し、制御・処理装置11による処理結果を送信する。すなわち、主局MSで従局SS1のデータ送信タイミングをスケジューリングしており、従局SS1は主局MSでスケジューリングされた周期情報に基づいてデータの伝送を行う。   The processing result of the control / processing device 11 is recorded in a temporary recording unit 22 including a storage device such as a semiconductor memory built in the control / processing device 11. The wireless modems 12 and 13 receive period information indicating a period for performing data transmission from the main station MS, and transmit a processing result by the control / processing device 11. That is, the master station MS schedules the data transmission timing of the slave station SS1, and the slave station SS1 transmits data based on the period information scheduled by the master station MS.

一時記録部22に記録された温度及び加速度データは、周期情報で指示されたデータ送信周期で、無線モデム12からアンテナ12aを介して送信される。また、P/Qセンサ20の出力から制御・処理装置11で算出された脱線係数データは、主局MSからの周期情報で指示されたデータ送信周期で、無線モデム13からアンテナ13aを介して送信される。   The temperature and acceleration data recorded in the temporary recording unit 22 is transmitted from the wireless modem 12 via the antenna 12a at a data transmission cycle indicated by the cycle information. Further, the derailment coefficient data calculated by the control / processing device 11 from the output of the P / Q sensor 20 is transmitted from the wireless modem 13 via the antenna 13a at the data transmission cycle indicated by the cycle information from the main station MS. Is done.

本例では、従局SS1の動作に必要な電力は、車軸発電機23で賄うようになっており、車軸発電機23で発電した電力を電源部15を介して各機器や各装置に供給する。車両T1,T2,…の停止時や低速走行時等に、車軸発電機23による発電量が不足する場合には、バッテリ16から電力を供給して補う。一方、車軸発電機23の発電量に余裕がある場合には、電源部15を介してバッテリ16を充電しておく。   In this example, the power required for the operation of the slave station SS1 is covered by the axle generator 23, and the power generated by the axle generator 23 is supplied to each device and each device via the power supply unit 15. When the amount of power generated by the axle generator 23 is insufficient, such as when the vehicles T1, T2,. On the other hand, when there is a margin in the power generation amount of the axle generator 23, the battery 16 is charged via the power supply unit 15.

加速度センサ18は台車B1の振動を監視するためのもので、温度センサ19は車軸温度の監視を行うためのものである。P/Qセンサ20は、車輪にかかった輪重及び横圧を車両側で測定して軌道RLの状態を監視するためのもので、制御・処理装置11で輪重と横圧から脱線係数を算出する。そして、従局SS1から主局MSには、温度及び加速度データと脱線係数データの2種類のデータを送信する。   The acceleration sensor 18 is for monitoring the vibration of the carriage B1, and the temperature sensor 19 is for monitoring the axle temperature. The P / Q sensor 20 is for monitoring the state of the track RL by measuring the wheel load and the lateral pressure applied to the wheel on the vehicle side, and the control / processing device 11 calculates the derailment coefficient from the wheel load and the lateral pressure. calculate. Then, two types of data, temperature and acceleration data and derailment coefficient data, are transmitted from the slave station SS1 to the master station MS.

温度及び加速度データと脱線係数データは、サンプリング周期や1サンプリング当たりのデータ量が異なる。また、脱線係数データは、ほぼリアルタイムに主局MSに記録させる必要がある。このため、脱線係数データの伝送と温度及び加速度データの伝送を一台の無線機で行うと割り込み等が頻繁に発生する虞がある。そこで、2台の無線モデム12,13を使い、温度及び加速度データを無線モデム12からアンテナ12aを介して送信し、脱線係数データを無線モデム13からアンテナ13aを介して送信するようにしている。   The temperature and acceleration data and the derailment coefficient data differ in sampling period and data amount per sampling. The derailment coefficient data needs to be recorded in the main station MS almost in real time. For this reason, if transmission of derailment coefficient data and transmission of temperature and acceleration data are performed with one wireless device, there is a possibility that interruptions and the like frequently occur. Therefore, using two wireless modems 12 and 13, temperature and acceleration data are transmitted from the wireless modem 12 via the antenna 12a, and derailment coefficient data is transmitted from the wireless modem 13 via the antenna 13a.

図4に示す従局SS2は、温度データと加速度データを、従局SS1を経由して主局MSに伝送するもので台車B2に設置される。ここでは、従局SS2を代表的に示すが、1編成の各台車B3,B4,…に設けられる従局SS3,SS4,…も同様に構成されており、無線マルチホップネットワークにより、順次前段の従局へ温度及び加速度データを伝送し、主局MSに集約するようになっている。   The slave station SS2 shown in FIG. 4 transmits temperature data and acceleration data to the master station MS via the slave station SS1, and is installed in the carriage B2. Here, the slave station SS2 is representatively shown, but the slave stations SS3, SS4,... Provided in each of the trucks B3, B4,. Temperature and acceleration data are transmitted and collected in the main station MS.

従局SS2は、従局SS1における無線モデム13、アンテナ13a及びP/Qセンサ20を除去した構成である。この従局SS2のデータ送信タイミングは、主局MSでスケジューリングされ、スケジューリングされた周期情報に基づいて温度及び加速度データの送信を行う。
他の基本的な構成は従局SS1と同様であるので、同一部分に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
The slave station SS2 has a configuration in which the wireless modem 13, the antenna 13a, and the P / Q sensor 20 in the slave station SS1 are removed. The data transmission timing of the slave station SS2 is scheduled by the master station MS, and the temperature and acceleration data are transmitted based on the scheduled period information.
Since the other basic configuration is the same as that of the slave station SS1, the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

次に、上記のような構成の列車監視システムにおけるデータ伝送について説明する。説明を簡単にするために従局が6局であると仮定すると、図5に模式的に示すように、各従局SS1〜SS6から主局MSへのデータ伝送には、2つの無線チャネルが用いられる。第1の無線チャネルは、従局SS1から主局MSへ脱線係数データを送信するものであり、主局MSに隣接した台車B1のみを対象とする。第2の無線チャネルは、各従局SS6,SS5,…から温度及び加速度データを順次前段の従局へ送信するもので、全ての台車を対象とし、これらのデータを最終的に主局MSへ伝送する。   Next, data transmission in the train monitoring system configured as described above will be described. Assuming that the number of slave stations is six for simplicity of explanation, as schematically shown in FIG. 5, two radio channels are used for data transmission from each slave station SS1 to SS6 to the master station MS. . The first radio channel transmits derailment coefficient data from the slave station SS1 to the master station MS, and is intended only for the carriage B1 adjacent to the master station MS. The second radio channel transmits temperature and acceleration data from each slave station SS6, SS5,... Sequentially to the slave station in the previous stage, and transmits all the data to the master station MS finally for all the carriages. .

なお、主局MSから従局SS1へデータ送信周期を指示する周期情報の送信は、脱線係数データ用の第1の無線チャネルを用いて行われる。また、主局MSから各従局SS1〜SS6へデータ送信周期を指示する周期情報の送信は、温度及び加速度データ用の第2の無線チャネルを用いて順次後段の従局へ送信することで、最終段の従局SS6まで伝送される。   Note that transmission of cycle information for instructing a data transmission cycle from the master station MS to the slave station SS1 is performed using the first radio channel for derailment coefficient data. Further, the transmission of the cycle information instructing the data transmission cycle from the master station MS to each of the slave stations SS1 to SS6 is performed by sequentially transmitting to the subsequent slave station using the second radio channel for temperature and acceleration data. To the slave station SS6.

図6(a)は、主局MSから各従局SS1〜SS6へ伝送されるパケットのデータ構造を示しており、本例では1パケットがネットワークID(1byte)、送信アドレス(1byte)、受信アドレス(1byte)及び周期情報(3byte)を含む構成になっている。   FIG. 6A shows a data structure of a packet transmitted from the master station MS to each of the slave stations SS1 to SS6. In this example, one packet is a network ID (1 byte), a transmission address (1 byte), a reception address ( 1 byte) and cycle information (3 bytes).

図6(b)は、従局SS1から第1の無線チャネルで主局MSに伝送されるパケットのデータ構造を示しており、本例では1パケットにネットワークID(1byte)、送信アドレス(1byte)、受信アドレス(1byte)、脱線係数(2byte)、タイムスタンプ(4byte)及び異常判断フラグ(1bit)を含む構成になっている。   FIG. 6B shows a data structure of a packet transmitted from the slave station SS1 to the master station MS through the first radio channel. In this example, one packet includes a network ID (1 byte), a transmission address (1 byte), The reception address (1 byte), derailment coefficient (2 bytes), time stamp (4 bytes), and abnormality determination flag (1 bit) are included.

図6(c)は、従局SS6〜SS1から第2の無線チャネルで主局MSに伝送されるパケットのデータ構造を示しており、本例では1パケットにネットワークID(1byte)、送信アドレス(1byte)、受信アドレス(1byte)、温度(2byte)、加速度(2byte)、タイムスタンプ(4byte)及び異常判断フラグ(1bit)を含む構成になっている。
ここで、脱線係数、温度及び加速度はセンサで検知した実データであり、異常判断フラグは異常を検知したときの異常情報に対応する。
FIG. 6C shows a data structure of a packet transmitted from the slave stations SS6 to SS1 to the master station MS through the second radio channel. In this example, one packet includes a network ID (1 byte) and a transmission address (1 byte). ), Reception address (1 byte), temperature (2 bytes), acceleration (2 bytes), time stamp (4 bytes), and abnormality determination flag (1 bit).
Here, the derailment coefficient, temperature, and acceleration are actual data detected by the sensor, and the abnormality determination flag corresponds to abnormality information when an abnormality is detected.

図7に示すように、従局SS1から主局MSへ脱線係数データを送信する際には第1の無線チャネルが用いられる。主局MSへ伝送された脱線係数データは、速度計6からの速度情報及びGPS7からの位置情報とともに記録部5に記録される。   As shown in FIG. 7, when transmitting derailment coefficient data from the slave station SS1 to the master station MS, the first radio channel is used. The derailment coefficient data transmitted to the main station MS is recorded in the recording unit 5 together with the speed information from the speedometer 6 and the position information from the GPS 7.

図8は、図7に示した脱線係数データの送信動作を示すフローチャートである。まず、台車B1に設置したP/Qセンサ20で横圧と輪重をサンプリングし(ステップS1)、これら横圧データと輪重データをA/Dコンバータ14でアナログ/デジタル変換する(ステップS2)。続いて、制御・処理装置11によりデータ処理を行い、同時刻の横圧Qと輪重Pの値から脱線係数(Q/P)を算出する(ステップS3)。次のステップS4では、時刻と算出した脱線係数データ(計算値)を一時記録部22に記録(記憶装置に蓄積)する。   FIG. 8 is a flowchart showing a transmission operation of the derailment coefficient data shown in FIG. First, the lateral pressure and wheel load are sampled by the P / Q sensor 20 installed on the carriage B1 (step S1), and these lateral pressure data and wheel load data are converted from analog to digital by the A / D converter 14 (step S2). . Subsequently, data processing is performed by the control / processing device 11, and a derailment coefficient (Q / P) is calculated from the values of the lateral pressure Q and the wheel load P at the same time (step S3). In the next step S4, the time and the calculated derailment coefficient data (calculated value) are recorded in the temporary recording unit 22 (accumulated in the storage device).

次に、一時記録部22に記録したデータが所定量蓄積したか、換言すれば蓄積したデータ量が1パケットで送信可能な量を超えたか否か判定する(ステップS5)。所定量蓄積した場合(1パケットで送信可能な量を超えた場合)には、算出した脱線係数データを従局SS1の無線モデム13から主局MSへ送信する(ステップS6)。そして、主局MSからの肯定応答(ACK)を受け取ったか否か判定し(ステップS7)、受け取っていれば終了し、受け取っていなければステップS6に戻ってデータを再送信させる。   Next, it is determined whether or not the data recorded in the temporary recording unit 22 has accumulated a predetermined amount, in other words, whether or not the accumulated data amount exceeds the amount that can be transmitted in one packet (step S5). When the predetermined amount is accumulated (when the amount that can be transmitted in one packet is exceeded), the calculated derailment coefficient data is transmitted from the radio modem 13 of the slave station SS1 to the master station MS (step S6). Then, it is determined whether or not an acknowledgment (ACK) from the main station MS has been received (step S7). If it has been received, the process ends. If not, the process returns to step S6 to retransmit the data.

一方、ステップS5で所定量蓄積していない場合には、ステップS1に戻って横圧と輪重のサンプリングを行い、データ処理を行って脱線係数データの蓄積を続ける。   On the other hand, if the predetermined amount is not accumulated in step S5, the process returns to step S1, the lateral pressure and the wheel load are sampled, the data processing is performed, and accumulation of the derailment coefficient data is continued.

第2の無線チャネルは、従局SS6〜SS1から主局MSへ温度及び加速度データを伝送するものである。例えば従局SS6の温度及び加速度データは、図9(a)〜(c)に示すように、無線マルチホップネットワークにより隣接する従局に順次伝送される。そして、従局SS1から主局MSへ伝送されて速度計6からの速度情報及びGPS7からの位置情報とともに記録部5に記録される。図9(a)では従局SS6のデータが従局SS5に伝送される様子を示し、図9(b)では従局SS5に伝送された従局SS6のデータが従局SS4に伝送される様子を示し、図9(c)では従局SS4に伝送された従局SS6のデータが従局SS3に伝送される様子を示している。従局SS6のデータは、以下、同様にして主局MSまで伝送される。   The second radio channel transmits temperature and acceleration data from the slave stations SS6 to SS1 to the master station MS. For example, the temperature and acceleration data of the slave station SS6 are sequentially transmitted to adjacent slave stations by the wireless multi-hop network, as shown in FIGS. Then, it is transmitted from the slave station SS1 to the master station MS and recorded in the recording unit 5 together with the speed information from the speedometer 6 and the position information from the GPS 7. 9A shows how the data of the slave station SS6 is transmitted to the slave station SS5, and FIG. 9B shows how the data of the slave station SS6 transmitted to the slave station SS5 is transmitted to the slave station SS4. (C) shows how the data of the slave station SS6 transmitted to the slave station SS4 is transmitted to the slave station SS3. The data of the slave station SS6 is transmitted to the master station MS in the same manner.

図10は、図9に示した温度及び加速度データの送信動作を示すフローチャートである。まず、台車B6に設置した温度センサ19と加速度センサ18で温度と加速度をサンプリングし(ステップS11)、検知した温度及び加速度データをA/Dコンバータ14でアナログ/デジタル変換する(ステップS12)。次のステップS13では、時刻と温度及び加速度データを一時記録部22に記録、すなわち記憶装置(ストレージ)に蓄積する。   FIG. 10 is a flowchart showing the transmission operation of the temperature and acceleration data shown in FIG. First, the temperature and acceleration are sampled by the temperature sensor 19 and the acceleration sensor 18 installed on the carriage B6 (step S11), and the detected temperature and acceleration data are converted from analog to digital by the A / D converter 14 (step S12). In the next step S13, the time, temperature, and acceleration data are recorded in the temporary recording unit 22, that is, stored in a storage device (storage).

続いて、一時記録部22に記録した温度及び加速度のデータ値が予め設定された閾値より大きいか否か判定する(ステップS14)。温度及び加速度データの各々の閾値は、ユーザが、主局MSから各従局SS1〜SS6の制御・処理装置11に予め設定できるようになっている。そして、温度及び加速度のデータ値がこの閾値よりも大きいか等しい場合には、異常情報送信サブルーチンを実行し(ステップS15)、閾値よりも小さい場合には、通常データ(台車の情報)送信サブルーチンを実行する(ステップS16)。   Subsequently, it is determined whether or not the temperature and acceleration data values recorded in the temporary recording unit 22 are larger than preset threshold values (step S14). The threshold values of the temperature and acceleration data can be set in advance by the user from the master station MS to the control / processing devices 11 of the slave stations SS1 to SS6. If the temperature and acceleration data values are greater than or equal to the threshold values, an abnormal information transmission subroutine is executed (step S15). If the temperature and acceleration data values are smaller than the threshold values, the normal data (cart information) transmission subroutine is executed. Execute (step S16).

異常情報送信サブルーチンは、図11に示すように、短時間のキャリアセンスを行い、所定時間内に同一チャネルの電波放射がないか判定する(ステップS21)。ここで、キャリアセンス時間は適用する無線通信規格によって決まっており、「短時間」とは規定される最低限の時間を意味する。   As shown in FIG. 11, the abnormality information transmission subroutine performs a short-time carrier sense and determines whether there is radio wave radiation of the same channel within a predetermined time (step S21). Here, the carrier sense time is determined by the wireless communication standard to be applied, and “short time” means the minimum time specified.

同一チャネルの電波放射を検知しない場合には異常情報を生成し、無線モデム12から主局MSに向かってこの異常情報を発報する(ステップS22)。電波放射を検知した場合には、検知しなくなるまでキャリアセンスを繰り返す。次のステップS23では、主局MSからの肯定応答(ACK)を受け取ったか否か判定し、受け取っていればステップS15に戻って終了し、受け取っていなければステップS22に戻ってデータを再送信させる。   When the radio wave radiation of the same channel is not detected, abnormality information is generated, and this abnormality information is issued from the wireless modem 12 to the main station MS (step S22). When radio wave radiation is detected, carrier sense is repeated until no radio wave is detected. In the next step S23, it is determined whether or not an acknowledgment (ACK) from the main station MS has been received. If it has been received, the process returns to step S15 and ends. If not, the process returns to step S22 to retransmit the data. .

通常データ送信サブルーチンは、図12に示すように、まず主局MSより与えられた周期情報の時間に達したか否か判定する(ステップS31)。時間に達した場合には、一時記録部22内のデータを1パケットで送信できる量に分割し(ステップS32)、続いて時刻を含む当該データをフォーマットに当てはめる(ステップS33)。一方、時間に達しない場合には、周期情報の時間に達するまで待機する。次のステップS34では、キャリアセンス(長時間)を行い、所定時間内に同一無線チャネルの電波放射がないか判定する。   In the normal data transmission subroutine, as shown in FIG. 12, it is first determined whether or not the time of the period information given from the main station MS has been reached (step S31). When the time is reached, the data in the temporary recording unit 22 is divided into an amount that can be transmitted in one packet (step S32), and then the data including the time is applied to the format (step S33). On the other hand, if the time has not been reached, it waits until the time of the period information is reached. In the next step S34, carrier sense (long time) is performed, and it is determined whether there is radio wave emission of the same radio channel within a predetermined time.

ここで、「長時間」とは「短時間」よりも十分に長い時間、具体的には10倍程度長い時間を意味する。無線通信規格によって規定される最低限のキャリアセンス時間が128μsと仮定すると、長時間は1.28msである。同一無線チャネルの電波放射がない場合には、無線モデム12からデータ(台車の情報)を主局MSに送信し(ステップS35)、電波放射がある場合には検知しなくなるまでキャリアセンスを繰り返す。   Here, “long time” means a time sufficiently longer than “short time”, specifically about 10 times longer. Assuming that the minimum carrier sense time defined by the wireless communication standard is 128 μs, the long time is 1.28 ms. If there is no radio wave emission of the same radio channel, data (cart information) is transmitted from the radio modem 12 to the main station MS (step S35), and carrier sense is repeated until no radio wave emission is detected.

次のステップS36では、主局MSからの肯定応答(ACK)を受け取ったか否か判定し、受け取っていればステップS16に戻って終了し、受け取っていなければステップS34に戻って同一無線チャネルの電波放射がない場合にデータを再送信させる。   In the next step S36, it is determined whether or not an acknowledgment (ACK) from the main station MS has been received. If it has been received, the process returns to step S16 and ends. If not, the process returns to step S34 and the radio waves of the same radio channel are received. Retransmit data in the absence of radiation.

図13は、従局SS4において温度及び加速度データの少なくとも一方の異常が検出された場合における異常情報の送信動作を示している。ここで、E1は従局SS4から従局SS3に異常情報を伝送する動作とタイミングを時間の経過と共に示し、E2は従局SS3から従局SS2に異常情報を伝送する動作とタイミングを時間の経過と共に示している。   FIG. 13 shows an operation of transmitting abnormality information when abnormality of at least one of temperature and acceleration data is detected in the slave station SS4. Here, E1 indicates the operation and timing for transmitting the abnormality information from the slave station SS4 to the slave station SS3 with the passage of time, and E2 indicates the operation and timing for transmitting the abnormality information from the slave station SS3 to the slave station SS2 with the passage of time. .

従局SS4からの異常情報の送信は、当該異常を検知した従局SS4のキャリアセンス時間を短縮することで、隣接する従局SS3のキャリアセンス時間(長時間)が経過して通常データ(台車の情報)を送信する前に、従局SS4から従局SS3に異常情報を伝送するようになっている。すなわち、短時間のキャリアセンスを行い(ステップS41)、異常情報を従局SS4から従局SS3に送信し(ステップS42)、従局SS3から肯定応答(ACK)が帰ってくるまで待機する(ステップS43)。   The transmission of the abnormality information from the slave station SS4 is performed by shortening the carrier sense time of the slave station SS4 that has detected the abnormality, so that the carrier sense time (long time) of the adjacent slave station SS3 has elapsed and normal data (cart information) Is transmitted from the slave station SS4 to the slave station SS3. That is, short-time carrier sense is performed (step S41), abnormality information is transmitted from the slave station SS4 to the slave station SS3 (step S42), and the process waits until an acknowledgment (ACK) is returned from the slave station SS3 (step S43).

従局SS3では、キャリアセンス中に従局SS4からの電波放射を確認するため、通常データの送信を中断し(ステップS44)、通常データを従局SS2に伝送する前に、この異常情報を受信する(ステップS45)。次のステップS46では、従局SS4に肯定応答(ACK)を送信し、従局SS2に従局SS4から受信した異常情報の送信を開始する(ステップS47)。従局SS4では、肯定応答(ACK)を受信すると(ステップS48)、通常データの送信を再開する(ステップS49)。   The slave station SS3 interrupts transmission of normal data to confirm radio wave emission from the slave station SS4 during carrier sense (step S44), and receives this abnormality information before transmitting the normal data to the slave station SS2 (step S44). S45). In the next step S46, an acknowledgment (ACK) is transmitted to the slave station SS4, and transmission of the abnormality information received from the slave station SS4 is started (step S47). When the slave station SS4 receives an affirmative response (ACK) (step S48), it resumes transmission of normal data (step S49).

従局SS3から従局SS2への異常情報の送信は、まず短時間のキャリアセンスを行い(ステップS50)、異常情報を従局SS3から従局SS2に送信し(ステップS51)、従局SS2から肯定応答(ACK)が帰ってくるまで待機する(ステップS52)。そして、従局SS2からの肯定応答(ACK)が帰ってくると、通常データの送信を再開する(ステップS53)。   Transmission of abnormality information from the slave station SS3 to the slave station SS2 is performed by first performing a short-time carrier sense (step S50), transmitting the abnormality information from the slave station SS3 to the slave station SS2 (step S51), and an acknowledgment (ACK) from the slave station SS2 Waits until it returns (step S52). Then, when an acknowledgment (ACK) from the slave station SS2 returns, transmission of normal data is resumed (step S53).

従局SS2では、キャリアセンス中に従局SS3からの電波放射を確認するため、通常データの送信を中断し、通常データを従局SS1に伝送する前に、この異常情報を受信し(ステップS54)、上述したような前段の従局への伝送動作を主局MSまで順次繰り返す。   In the slave station SS2, in order to confirm the radio wave emission from the slave station SS3 during the carrier sense, the transmission of the normal data is interrupted, and this abnormal information is received before the normal data is transmitted to the slave station SS1 (step S54). The transmission operation to the slave station in the previous stage is sequentially repeated up to the master station MS.

図14は、図13における異常情報と台車の情報の伝送動作について説明するための模式図である。図14(a)に示すように、従局SS4で異常を検知した場合には、この従局SS4のキャリアセンス時間を、通常(異常を検知しない場合)の時間t1より短い時間t2にする。キャリアセンス時間が短いことで、従局SS3がキャリアセンス時間を経過する前に、異常情報ERを従局SS3に送信することができ、実線の矢印で示すように、異常情報ERは従局SS2、従局SS1と順次伝送され、主局MSまで伝送される。   FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the transmission operation of the abnormality information and the cart information in FIG. As shown in FIG. 14A, when an abnormality is detected in the slave station SS4, the carrier sense time of the slave station SS4 is set to a time t2 shorter than a normal time t1 (when no abnormality is detected). Because the carrier sense time is short, before the slave station SS3 passes the carrier sense time, the abnormality information ER can be transmitted to the slave station SS3. As indicated by the solid arrows, the abnormality information ER includes the slave station SS2 and the slave station SS1. Are sequentially transmitted to the main station MS.

一方、従局SS3の通常データNDは、図14(b)に示すように、従局SS4の異常情報ERが先に送信されたことで、次のタイミング(1周期後)に、破線の矢印で示すように従局SS2、従局SS1と順次伝送され、主局MSまで伝送される。   On the other hand, the normal data ND of the slave station SS3 is indicated by a dashed arrow at the next timing (after one cycle) because the abnormality information ER of the slave station SS4 has been transmitted first, as shown in FIG. 14B. The slave station SS2 and the slave station SS1 are sequentially transmitted to the master station MS.

図15は、主局MSによるデータ受信動作を示すフローチャートであり、データの重複判定を行っている。各従局SS6〜SS1の無線モデム12から送信されたデータは、隣接する従局だけでなく、更に次の従局まで到達することがある。これは、従局SS6〜SS1間の通信を安定且つ確実にするために、余裕を見込んでいるためである。例えば、従局SS1〜SS6間の距離の少なくとも2倍程度の距離に対して通信が可能な電波を送信する。このような場合には、主局MSは異なる経路で伝送されてきた同一のデータを受け取る可能性がある。そこで、主局MSは同一のデータを受け取った場合に、重複しているデータを破棄することで誤判定を抑制している。   FIG. 15 is a flowchart showing a data reception operation by the main station MS, and performs data duplication determination. The data transmitted from the wireless modems 12 of the slave stations SS6 to SS1 may reach not only the adjacent slave station but also the next slave station. This is because a margin is expected in order to ensure stable and reliable communication between the slave stations SS6 to SS1. For example, a communicable radio wave is transmitted over a distance of at least about twice the distance between the slave stations SS1 to SS6. In such a case, the main station MS may receive the same data transmitted through different paths. Therefore, when the main station MS receives the same data, the main station MS suppresses erroneous determination by discarding the duplicate data.

主局MSは、各従局SS1〜SS6へ周期情報の送信を開始し(ステップS61)、各従局SS1〜SS6からの肯定応答(ACK)を受信すると(ステップS62)、周期情報の送信を終了する(ステップS63)。そして、各従局SS1〜SS6からの温度及び加速度データの受信を開始する(ステップS64)。次のステップS65に温度及び加速度データを受信すると、データ重複判定サブルーチンを実施する(ステップS66)。   The master station MS starts transmission of period information to each of the slave stations SS1 to SS6 (step S61), and upon receiving an acknowledgment (ACK) from each of the slave stations SS1 to SS6 (step S62), ends the transmission of the period information. (Step S63). Then, reception of temperature and acceleration data from each of the slave stations SS1 to SS6 is started (step S64). When temperature and acceleration data are received in the next step S65, a data duplication determination subroutine is executed (step S66).

データ重複判定サブルーチンでは、図16に示すように、受信したデータと記録部5に蓄積したデータが一致しているか否か判定する(ステップS71)。この受信データと蓄積データとの照合には、データ本体が一致している場合に、ネットワークID、送信アドレス、受信アドレス及びタイムスタンプの合致を判定することで、同一の従局から送信されたデータであることを確認する。そして、一致している場合にはデータが重複しているので受信データを破棄し(ステップS72)、一致していない場合には受信データを蓄積し(ステップS73)、ステップS66に戻る。   In the data duplication determination subroutine, as shown in FIG. 16, it is determined whether or not the received data matches the data stored in the recording unit 5 (step S71). The verification of the received data and the stored data is based on the data transmitted from the same slave station by determining the match of the network ID, transmission address, reception address, and time stamp when the data bodies match. Make sure that there is. If they match, the data is duplicated, so the received data is discarded (step S72). If they do not match, the received data is accumulated (step S73), and the process returns to step S66.

ステップS67では、記録部5に所定量のデータが蓄積されたか否か判定し、蓄積されたと判定されるとセンサからのデータの受信を終了し(ステップS68)、蓄積されていない場合には、所定量に達するまでデータの蓄積を続行する。そして、各従局SS1〜SS6からのデータ量に応じて周期情報の更新を行う(ステップS69)。   In step S67, it is determined whether or not a predetermined amount of data has been accumulated in the recording unit 5. If it is determined that the data has been accumulated, reception of data from the sensor is terminated (step S68). Continue accumulating data until a predetermined amount is reached. Then, the period information is updated according to the data amount from each of the slave stations SS1 to SS6 (step S69).

ステップS69の周期情報の更新では、データ送信周期の制御による従局間のデータ量の均一化を行う。すなわち、各従局SS1〜SS6の周期情報は異なるため、例えば図17に示すように、時間の経過と共に従局毎に蓄積されるデータ量が違ってくる。また、最後尾の従局SS6からデータを伝送すると、従局SS5〜SS1を順次伝送されるため伝送に時間がかかる。この遅延時間の間にもデータは各従局SS5〜SS1に蓄積されるため、伝送データ量が大きく異なることになる。   In the update of the cycle information in step S69, the data amount between slave stations is equalized by controlling the data transmission cycle. That is, since the period information of each of the slave stations SS1 to SS6 is different, for example, as shown in FIG. 17, the amount of data stored for each slave station varies with time. Further, when data is transmitted from the last slave station SS6, it takes time to transmit because the slave stations SS5 to SS1 are sequentially transmitted. Since the data is accumulated in each of the slave stations SS5 to SS1 during this delay time, the amount of transmission data varies greatly.

そこで、データ量に応じて各従局SS1〜SS6のデータ送信周期を変更し、データ量の少ない従局のデータ送信周期を短く、データ量の多い従局のデータ送信周期を長くすることで、各従局SS1〜SS6のデータ量ができるだけ等しくなるように制御する。   Therefore, by changing the data transmission cycle of each of the slave stations SS1 to SS6 according to the data amount, shortening the data transmission cycle of the slave station having a small data amount and increasing the data transmission cycle of the slave station having a large data amount, each slave station SS1. Control is performed so that the data amount of .about.SS6 is as equal as possible.

上記のような構成の列車監視システムによれば、主局MSと従局SS1,SS2,SS3,SS4,…とをマルチホップ無線ネットワークで結合したので、保守点検において車両T1,T2,…と台車B1,B2,B3,B4,…を自由に切り離すことができ、組み合わせる際にはケーブルの取り回しが不要であるので保守性を向上できる。   According to the train monitoring system configured as described above, since the master station MS and the slave stations SS1, SS2, SS3, SS4,... Are coupled by the multi-hop wireless network, the vehicles T1, T2,. , B2, B3, B4,... Can be freely separated, and when they are combined, maintenance of the cable can be improved since no cable routing is required.

また、台車B1,B2,B3,B4,…に設置したセンサ18,19,20のデータを従局SS1,SS2,SS3,SS4,…でそれぞれ収集し、各従局を順次経由して主局MSに伝送して記録することで、列車の1編成全体に対して連続的にデータの集約を行うことができる。しかも、データの記録部5は列車の1編成に対して主局MSの1箇所のみに設ければ良く、各従局SS1,SS2,SS3,SS4,…の一時記録部22は記憶容量が小さなもので済む。   Further, data of the sensors 18, 19, 20 installed on the carts B1, B2, B3, B4,... Are collected by the slave stations SS1, SS2, SS3, SS4,. By transmitting and recording, data can be continuously collected for one entire train. In addition, the data recording unit 5 need only be provided at one location of the master station MS for one train, and the temporary recording units 22 of the slave stations SS1, SS2, SS3, SS4,. Just do it.

従局SS1,SS2,SS3,SS4,…で異常が検知された場合に、当該従局のキャリアセンス時間を短くし、隣接する従局の台車の情報より前に異常情報を伝送することで、異常が発生した従局の情報を優先して主局MSに報知できる。
更に、同一データが複数到達した場合には、重複しているデータを破棄することで、複数の異なる経路で電波を受信しても、車両と軌道の状況を確実に監視できる。
When an abnormality is detected in the slave stations SS1, SS2, SS3, SS4,..., An abnormality occurs by shortening the carrier sense time of the slave station and transmitting the abnormality information before the information of the adjacent slave station carriage. The slave station information can be notified to the master station MS with priority.
Furthermore, when a plurality of identical data arrives, the status of the vehicle and the track can be reliably monitored even if radio waves are received through a plurality of different routes by discarding the overlapping data.

加えて、データ送信周期の制御による従局間のデータ量の均一化により、列車の1編成全体に対してほぼ同じ条件で車両の状況を監視できる。
また、各従局SS1,SS2,SS3,SS4,…は、車軸発電機23で発生した電力で作動させるので、車上から電源を与えるための電源線も不要である。これによって、各台車B1,B2,B3,B4,…において、発電、センシング及び無線通信が完結する。
In addition, by uniformizing the amount of data between slave stations by controlling the data transmission cycle, it is possible to monitor the vehicle status under substantially the same conditions for the entire train set.
Further, since each slave station SS1, SS2, SS3, SS4,... Is operated by the electric power generated by the axle generator 23, a power line for supplying power from the vehicle is unnecessary. As a result, power generation, sensing, and wireless communication are completed in each of the carts B1, B2, B3, B4,.

なお、車体と台車が切り離され、その組み合わせが変わった場合には、ネットワークを再構築する必要がある。この場合には、次のようにすることで、新たなネットワークを構築する。   In addition, when the vehicle body and the carriage are separated and the combination is changed, it is necessary to rebuild the network. In this case, a new network is constructed as follows.

まず、主局MSに、予め各従局のネットワークIDと編成の両数を記憶させておく。そして、主局MSからパケットを送出し、受信できる従局を探索する。主局MSからパケットを受け取った従局は、その主局MSのネットワークに組み入れられる。ネットワークに組み入れられた従局からもパケットを送出し、それを受信できる従局を探索する。受信できる従局が見つかるとネットワークに組み入れ、同様な操作を繰り返して従局を増やしていく。このような探索を従局が車両の両数の2倍と等しくなるまで繰り返す。
このようにすることで、車体と台車の組み合わせが変更されても、容易に1編成のネットワークを再構築できる。
First, the master station MS stores in advance both the network ID and the number of organization of each slave station. Then, a packet is transmitted from the master station MS and a slave station that can be received is searched. The slave station that receives the packet from the master station MS is incorporated into the network of the master station MS. A packet is also transmitted from a slave station incorporated in the network, and a slave station that can receive the packet is searched. When a slave station that can be received is found, it is incorporated into the network, and the same operation is repeated to increase slave stations. Such a search is repeated until the slave station is equal to twice the number of vehicles.
By doing in this way, even if the combination of a vehicle body and a trolley is changed, a network of one train can be easily reconstructed.

以上の実施形態で説明された構成や動作手順等については、本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものに過ぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。   The configurations, operation procedures, and the like described in the above embodiments are merely schematically shown to the extent that the present invention can be understood and implemented. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, and can be modified in various forms without departing from the scope of the technical idea shown in the claims.

1,11…制御・処理装置、2…無線モデム(無線機)、2a,7a,8a,8b…アンテナ、3,15…電源部、4,17…無線筐体、5…記録部、6…速度計、7…GPS、8…携帯電話モデム、9…電源、12…無線モデム(車両用無線機)、13…無線モデム(軌道用無線機)、14…A/Dコンバータ(ADC)、15…電源部、16…バッテリ、18…加速度センサ、19…温度センサ、20…P/Qセンサ(横圧センサ及び輪重センサ)、21…コネクタ、22…一時記録部、23…車軸発電機、T1,T2…鉄道車両(車両)、B1〜B4…台車、MS…主局、SS1〜SS4…従局、RL…軌道、ND…通常データ(台車の情報)、ER…異常情報   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11 ... Control and processing apparatus, 2 ... Wireless modem (radio | wireless machine), 2a, 7a, 8a, 8b ... Antenna, 3,15 ... Power supply part, 4,17 ... Wireless housing | casing, 5 ... Recording part, 6 ... Speedometer, 7 ... GPS, 8 ... cell phone modem, 9 ... power supply, 12 ... wireless modem (vehicle radio), 13 ... wireless modem (orbital radio), 14 ... A / D converter (ADC), 15 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Power supply part, 16 ... Battery, 18 ... Acceleration sensor, 19 ... Temperature sensor, 20 ... P / Q sensor (lateral pressure sensor and wheel load sensor), 21 ... Connector, 22 ... Temporary recording part, 23 ... Axle generator, T1, T2 ... Railway vehicles (vehicles), B1-B4 ... Bogie, MS ... Master station, SS1-SS4 ... Slave station, RL ... Track, ND ... Normal data (cart information), ER ... Abnormal information

Claims (8)

鉄道車両の複数の台車に設置され、センサで検知した台車の情報を処理して車両または軌道の異常を検知する従局と、これら従局と無線マルチホップネットワークで結合される主局とを備え、
各従局における前記台車の情報と異常を検知したときの異常情報を、複数の従局を経由して前記主局に集約して記録し、
異常を検知した従局のキャリアセンス時間を短縮し、隣接する従局の前記台車の情報より前に前記異常情報を伝送する、ことを特徴とする列車監視システム。
A slave station installed on a plurality of trucks of a railway vehicle, which processes the information of the truck detected by the sensor to detect an abnormality in the vehicle or the track, and a master station coupled with these slave stations through a wireless multi-hop network,
Abnormal information at the time of detecting the information and abnormality of the carriage in each slave station is recorded in the master station via a plurality of slave stations,
A train monitoring system, characterized in that a carrier sense time of a slave station that has detected an abnormality is shortened, and the abnormality information is transmitted before information on the cart of an adjacent slave station.
前記主局は、車両の車上に設置され、前記各従局から受信した前記台車の情報を記録し、前記各従局にデータ送信周期を指示する周期情報を送信するように構成され、蓄積された前記台車の情報の量が多い従局のデータ送信周期を長くし、蓄積された前記台車の情報の量が少ない従局のデータ送信周期を短くする、請求項1に記載の列車監視システム。   The master station is installed on the vehicle of the vehicle, records information on the carriage received from each slave station, and is configured and stored to transmit period information indicating a data transmission period to each slave station. The train monitoring system according to claim 1, wherein a data transmission cycle of a slave station having a large amount of information on the carriage is lengthened and a data transmission cycle of a slave station having a small amount of information on the carriage is shortened. 前記センサは、車輪にかかった輪重及び横圧を車両側で測定して軌道の状態を監視するための輪重センサ及び横圧センサと、車軸の温度を監視するための温度センサと、台車の振動を監視するための加速度センサとを含む、請求項1または2に記載の列車監視システム。   The sensor includes a wheel load sensor and a lateral pressure sensor for monitoring the state of the track by measuring the wheel load and the lateral pressure applied to the wheel on the vehicle side, a temperature sensor for monitoring the temperature of the axle, and a carriage. The train monitoring system according to claim 1, further comprising an acceleration sensor for monitoring the vibration of the train. 前記複数の従局は、前記輪重センサ及び横圧センサと、この輪重センサ及び横圧センサで検知した情報を処理する軌道用処理装置と、該軌道用処理装置による処理結果を送信し、前記主局からの周期情報を受信する軌道用無線機とを備える軌道監視装置と、
前記温度センサと、前記加速度センサと、これら温度センサと加速度センサで検知した情報を処理する車両用処理装置と、該車両用処理装置による処理結果を送信し、前記主局からの周期情報を受信する車両用無線機とを備える複数の車両監視装置とを含む、請求項3に記載の列車監視システム。
The plurality of slave stations transmit the wheel load sensor and the lateral pressure sensor, a track processing device that processes information detected by the wheel load sensor and the lateral pressure sensor, and a processing result by the track processing device, A trajectory monitoring device comprising a trajectory radio that receives periodic information from the main station;
The temperature sensor, the acceleration sensor, a vehicle processing device that processes information detected by the temperature sensor and the acceleration sensor, a processing result by the vehicle processing device, and a period information from the main station The train monitoring system according to claim 3, comprising a plurality of vehicle monitoring devices including a vehicle radio device.
前記軌道監視装置は、他の従局を経由せずに主局へ伝送できる距離以内の台車に設置され、前記輪重センサ及び横圧センサで検知した輪重及び横圧から算出した脱線係数データを前記軌道用無線機で前記主局に送信し、
前記複数の車両監視装置は、複数の台車に設置され、前記温度センサと前記加速度センサから得た温度データと加速度データを前記車両用無線機で送信する、請求項4に記載の列車監視システム。
The trajectory monitoring device is installed on a carriage within a distance that can be transmitted to the master station without passing through another slave station, and the derailment coefficient data calculated from the wheel weight and the lateral pressure detected by the wheel weight sensor and the lateral pressure sensor. Transmit to the main station with the orbital radio,
5. The train monitoring system according to claim 4, wherein the plurality of vehicle monitoring devices are installed in a plurality of carriages, and transmit temperature data and acceleration data obtained from the temperature sensor and the acceleration sensor by the vehicle radio device.
前記脱線係数データ、前記温度データ及び前記加速度データの各々の閾値を予め設定可能に構成され、前記閾値を超えた場合に前記各従局の軌道用無線機または車両用無線機から異常情報を発報する、請求項5に記載の列車監視システム。   The derailment coefficient data, the temperature data, and the acceleration data are configured so that threshold values can be set in advance, and when the threshold values are exceeded, the abnormality information is issued from the track radio or vehicle radio of each slave station. The train monitoring system according to claim 5. 前記車両用無線機は、前記従局間の距離の少なくとも2倍の距離に対してデータの送受信が可能であり、前記主局は同一のデータを受け取った場合に重複しているデータを破棄する、請求項4乃至6いずれか1項に記載の列車監視システム。   The vehicular radio can transmit and receive data for a distance of at least twice the distance between the slave stations, and the master station discards duplicate data when receiving the same data. The train monitoring system according to any one of claims 4 to 6. 前記各データはそれぞれ、ネットワークID、送信アドレス、受信アドレス、実データ、タイムスタンプ及び異常判断フラグを含む、請求項5乃至7いずれか1項に記載の列車監視システム。   The train monitoring system according to any one of claims 5 to 7, wherein each of the data includes a network ID, a transmission address, a reception address, actual data, a time stamp, and an abnormality determination flag.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000010204A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-07 Nidec Asi S P A SYSTEM FOR TRANSMISSION OF DATA IN A TRANSPORT FACILITY AND CORRESPONDING TRANSPORT SYSTEM
CN115489572A (en) * 2022-09-21 2022-12-20 交控科技股份有限公司 Train ATO control method, equipment and storage medium based on reinforcement learning

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0530601A (en) * 1991-07-16 1993-02-05 Central Japan Railway Co Traveling state displaying method for moving object
JPH0815098A (en) * 1994-06-23 1996-01-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for detecting riding comfort and abnormal vibration of railway vehicle, and method for discriminating state of buffer for vehicle and track
JPH0936916A (en) * 1995-07-18 1997-02-07 Etona Kk Packet repeating system for radio transmission
JPH11125244A (en) * 1997-10-24 1999-05-11 Daido Steel Co Ltd Overheat alarming device for axle of freight train
JP2001138911A (en) * 1999-11-12 2001-05-22 Ntn Corp Power generating mechanism for freight train, and information communication system using the same
JP2003299203A (en) * 2002-03-29 2003-10-17 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd Measuring system for set of cars
JP2007327788A (en) * 2006-06-06 2007-12-20 Nec San-Ei Instruments Ltd Wheel load/lateral pressure sensor, measurement method therefor, and wheel load/lateral pressure measuring device and measurement method therefor, and derailment coefficient measuring device and measurement method therefor
JP2009521902A (en) * 2005-12-23 2009-06-04 エーエスエフ−キーストーン インコーポレイテッド Train monitoring system
JP2011130140A (en) * 2009-12-17 2011-06-30 Hitachi Ltd Wireless communication device and priority control method of wireless communication system
JP2012065077A (en) * 2010-09-15 2012-03-29 Mitsubishi Electric Corp Radio station and radio communication system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0530601A (en) * 1991-07-16 1993-02-05 Central Japan Railway Co Traveling state displaying method for moving object
JPH0815098A (en) * 1994-06-23 1996-01-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for detecting riding comfort and abnormal vibration of railway vehicle, and method for discriminating state of buffer for vehicle and track
JPH0936916A (en) * 1995-07-18 1997-02-07 Etona Kk Packet repeating system for radio transmission
JPH11125244A (en) * 1997-10-24 1999-05-11 Daido Steel Co Ltd Overheat alarming device for axle of freight train
JP2001138911A (en) * 1999-11-12 2001-05-22 Ntn Corp Power generating mechanism for freight train, and information communication system using the same
JP2003299203A (en) * 2002-03-29 2003-10-17 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd Measuring system for set of cars
JP2009521902A (en) * 2005-12-23 2009-06-04 エーエスエフ−キーストーン インコーポレイテッド Train monitoring system
JP2007327788A (en) * 2006-06-06 2007-12-20 Nec San-Ei Instruments Ltd Wheel load/lateral pressure sensor, measurement method therefor, and wheel load/lateral pressure measuring device and measurement method therefor, and derailment coefficient measuring device and measurement method therefor
JP2011130140A (en) * 2009-12-17 2011-06-30 Hitachi Ltd Wireless communication device and priority control method of wireless communication system
JP2012065077A (en) * 2010-09-15 2012-03-29 Mitsubishi Electric Corp Radio station and radio communication system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000010204A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-07 Nidec Asi S P A SYSTEM FOR TRANSMISSION OF DATA IN A TRANSPORT FACILITY AND CORRESPONDING TRANSPORT SYSTEM
CN115489572A (en) * 2022-09-21 2022-12-20 交控科技股份有限公司 Train ATO control method, equipment and storage medium based on reinforcement learning
CN115489572B (en) * 2022-09-21 2024-05-14 交控科技股份有限公司 Train ATO control method, device and storage medium based on reinforcement learning

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