CN101061018A - 列车车载信息收发系统 - Google Patents

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Abstract

本发明得到一种列车车载信息收发系统，该列车车载信息收发系统能够避免高成本，而且即使在外来干扰大的环境下也能实现，不用新开发跨过车辆间的跨接电缆，能够在车辆上安装的收发装置之间进行高速传送。由在车辆内进行布线的车辆内布线电缆20及跨过车辆间进行布线的跨接电缆，构成将安装在构成列车的各车辆上并相互联系地进行列车信息处理的收发装置10之间进行连接的传送路径，跨接电缆在内部具有多条导体35利用屏蔽36覆盖的屏蔽电线33，将两条屏蔽电线33作为一对，构成传送路径，将该一对屏蔽电线33的屏蔽36彼此之间在屏蔽电线33的两端互相连接，同时将互相连接的屏蔽36在屏蔽电线33的一端接地。

Description

列车车载信息收发系统
技术领域
本发明涉及为了监视、控制、检查列车上车载的各种电气设备而控制各种信息、同时在列车编组内跨过车辆之间收发上述信息的列车车载信息收发系统。
背景技术
作为以往技术，例如专利文献1叙述了作为音响电缆或图像电缆使用的屏蔽线的连接方法，被屏蔽的两条电缆作为信号的收发路径使用。其中的一条作为基准线接地，各电缆的屏蔽互相在电缆的相反侧接地。或者，将一条屏蔽线在电缆的一方接地，在相反侧将屏蔽线彼此连接。
专利文献1：特开平7-30561号公报(第3～4页，图1)
专利文献1虽然叙述了屏蔽线的连接方法，但是涉及音响设备的，不能将它的连接方法照原样用于外来干扰大的列车车载设备。
在音响设备中，想要连接的设备间的距离比较短，仅用一种电缆可完成设备间的连接，但像列车车载设备那样，想要连接的设备彼此之间分别安装在不同车辆上时，需要经由各自车辆内布线用电缆、以及用于跨过车辆传送的特殊电缆即跨接电缆，需要使用车辆内布线用电缆及跨接电缆的共计两种电缆，需要为此使用的连接及接地方法。
本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于得到一种列车车载信息收发系统，该列车车载信息收发系统即使在外来干扰大的环境下也能够实现，不要新开发车辆间跨接用的跨接电缆，能在车辆上安装的收发装置间进行高速传送。
发明内容
在本发明有关的列车车载信息收发系统中，具有：安装在构成列车的多节车辆的各车辆上并相互联系地进行列车信息处理的多个收发装置；以及将相邻的车辆的收发装置之间进行连接的传送路径，由在车辆内进行布线的车辆内布线电缆及跨过车辆间进行布线的跨接电缆，构成传送路径，跨接电缆在内部具有多条导体利用屏蔽覆盖的屏蔽电线，将两条屏蔽电线作为一对，构成传送路径，将一对屏蔽电线的屏蔽彼此之间在屏蔽电线的两端互相连接，同时将互相连接的屏蔽在屏蔽电线的一端接地。
本发明如上所述，由于具有：安装在构成列车的多节车辆的各车辆上并相互联系地进行列车信息处理的多个收发装置；以及将相邻的车辆的收发装置之间进行连接的传送路径，由在车辆内进行布线的车辆内布线电缆及跨过车辆间进行布线的跨接电缆，构成传送路径，跨接电缆在内部具有多条导体利用屏蔽覆盖的屏蔽电线，将两条屏蔽电线作为一对，构成传送路径，将一对屏蔽电线的屏蔽彼此之间在屏蔽电线的两端互相连接，同时将互相连接的屏蔽在屏蔽电线的一端接地，因此具有的效果是，在车辆上安装的收发装置彼此之间传送列车信息时，不要新开发跨接电缆，使用一般的跨接电缆，能够进行比至今更高速的传送。
附图说明
图1所示为根据本发明实施形态1及2的列车车载信息收发系统的整体简要构成图。
图2所示为根据本发明实施形态1的列车车载信息收发系统的车辆间连接部分的构成图。
图3所示为根据本发明实施形态1及2的列车车载信息收发系统的跨接电缆的剖面结构图。
图4所示为构成图3的跨接电缆的非屏蔽线的剖面结构图。
图5所示为构成图3的跨接电缆的屏蔽线的剖面结构图。
图6所示为根据本发明实施形态1及2的列车车载信息收发系统的作为车辆内布线电缆使用的双绞线电缆的剖面结构图。
图7所示为图2的跨接电缆的屏蔽线的一般的连接方法图。
图8所示为图2的跨接电缆的屏蔽线的一般的其它连接方法图。
图9所示为根据本发明实施形态1的列车车载信息收发系统的跨接电缆的连接方法图。
图10所示为根据本发明实施形态1的列车车载信息收发系统的跨接电缆的其它连接方法图。
图11所示为根据本发明实施形态2的列车车载信息收发系统的车辆间连接部分的构成图。
图12所示为图11的电气连接器内部的跨接电缆的屏蔽线的一般的连接方法图。
图13所示为图11的电气连接器内部的跨接电缆的屏蔽线的一般的其它连接方法图。
图14所示为根据本发明实施形态2的列车车载信息收发系统的电气连接器内部的跨接电缆的连接方法图。
图15所示为根据本发明实施形态2的列车车载信息收发系统的电气连接器内部的跨接电缆的其它连接方法图。
标号说明
1   车辆
10  收发装置
11  传送路径
20  车辆内布线电缆
24  护套(保护覆盖层)
25  导体
26  屏蔽(屏蔽层)
27  绝缘体
30  跨接电缆
31  连接端子架
32  非屏蔽线
33  屏蔽线
34  护套(保护覆盖层)
35  导体
36  屏蔽(屏蔽层)
37  绝缘体
38  绝缘体
39  绝缘体
40  电气连接器
41  触点
100 屏蔽接地线
101 屏蔽连接线
具体实施方式
实施形态1
图1所示为根据本发明实施形态1及2的列车车载信息收发系统的整体简要构成图。
在图1中，收发装置10安装在构成列车的多节车辆1的各车辆上并相互联系地进行列车信息处理。安装在相邻的车辆上的收发装置10彼此之间用传送路径11连接。
图2所示为根据本发明实施形态1的列车车载信息收发系统的车辆间连接部分的构成图，是从安装在多节车辆上的收发装置中取出相邻的两台，表示该车辆间连接部分的跨接电缆。
在图2中，1、10、11是与图1中的相同。通过将车辆内布线电缆20与跨过车辆间的跨接电缆30连接，构成传送路径11。收发装置10经由车辆内布线电缆20及跨过车辆间的跨接电缆30、然后车辆内布线电缆20，与安装在相邻车辆上的收发装置10连接。车辆内布线电缆20与跨接电缆30利用连接端子架31连接。
图3所示为根据本发明实施形态1的列车车载信息收发系统的跨接电缆的剖面结构图。
在图3中，通过多条屏蔽线33及非屏蔽线32绞合的线束被护套34(保护覆盖层)覆盖，形成跨接电缆30。线的数量、配置、直径有各种各样，本发明不限于图3的构成。
图4所示为构成图3的跨接电缆的非屏蔽线的剖面结构图。
在图4中，通过导体35用绝缘体37覆盖，形成构成跨接电缆30的非屏蔽线32。
图5所示为构成图3的跨接电缆的屏蔽线的剖面结构图。
在图5中，构成跨接电缆30的屏蔽线33采用的结构是，导体35用绝缘体38覆盖，将其外侧再由用铜丝等编成筒状的屏蔽36(屏蔽层)覆盖，将其外侧再由绝缘体39覆盖。
对于直接跨过车辆间的跨接电缆由于要求高的机械强度，因此在跨接电缆30内的导体35的中心加入硬铜线，在其周围绞合软铜线，这样构成导体。
图6所示为根据本发明实施形态1的列车车载信息收发系统的作为车辆内布线电缆使用的双绞线电缆的剖面结构图。
在图6中，作为车辆内布线电缆20使用的屏蔽的双绞线(以后称为STP)电缆采用的结构是，将两条在导体25的周围覆盖绝缘体27的绝缘电线绞合，将其周围用屏蔽26覆盖，再将其周围用护套24覆盖。
图7所示为图2的跨接电缆的屏蔽线的一般的连接方法图。
图8所示为图2的跨接电缆的屏蔽线的一般的其它连接方法图。
图7及图8所示为图2所示的连接相邻的车辆上安装的收发装置10彼此之间的传送路径11的跨接电缆30的屏蔽线33的一般的连接方法。
在图7及图8中，10、20、31与图2中的相同，25、26与图6中的相同，33、35、36与图5中的相同。跨接电缆30的两条屏蔽线33，在一端用屏蔽连接线101将屏蔽线间连接，并利用屏蔽接地线100与车体接地。另外，收发装置10还与安装在另一边的相邻车辆上的收发装置10连接，但这里省略。
图9所示为根据本发明实施形态1的列车车载信息收发系统的跨接电缆的连接方法图，与图7相对应。
图10所示为根据本发明实施形态1的列车车载信息收发系统的跨接电缆的其它连接方法图，与图8相对应。
图9及图10所示为图2所示的连接相邻的车辆上安装的收发装置10彼此之间的传送路径11的跨接电缆30的屏蔽线33的本发明的连接方法。
在图9及图10中，10、20、31与图2中的相同，25、26与图6中的相同，33、35、36与图5中的相同。跨接电缆30的两条屏蔽线33，在一端用屏蔽连接线101将屏蔽线间连接，并利用屏蔽接地线100与车体接地。另外，收发装置10还与安装在另一边的相邻车辆上的收发装置10连接，但这里省略。
本发明是图1的传送路径11内的连接方法，特别是关于图2的配置在车辆1之间的跨接电缆30的屏蔽线33的接地的连接方法。
车辆内布线电缆的结构及跨接电缆的结构分别如图6及图3～图5所示。
一般地，屏蔽的电缆抗外来干扰能力强。另外，列车上安装有各种各样的使用高压或高频的电气设备，因此常常产生干扰。因而，使用图6所示的STP电缆作为车辆内的传送路径。另外，在跨过车辆间的部分中，从构成跨接电缆30的电线中选择两条屏蔽线33，用它作为传送路径。
以下，根据图7～图10，详细说明实施形态1。
在图7及图8中，STP电缆的屏蔽26及跨接电缆30内的屏蔽线33的屏蔽36在电缆的单侧利用屏蔽接地线100与车体接地。这是由于在列车中，车体的电位经常变动，若将屏蔽线33在两端与车体接地，则有可能在屏蔽线中有电流流过，因此在一端接地。
STP电缆的屏蔽在图7中在收发装置10一侧用屏蔽接地线100接地，而在图7中在与跨接电缆的连接端子架31一侧用屏蔽接地线100接地。
另外，这里虽未示出，但也可以是在一边的车辆内布线的STP电缆的屏蔽26在收发装置10一侧与车体接地，而在另一边的车辆内布线的STP电缆的屏蔽26在连接端子架31一侧与车体接地。
在跨接电缆30内，由于使用两条屏蔽线33作为一对，因此接地时，一般地如图7及图8所示，用屏蔽连接线101将两个屏蔽36彼此之间在屏蔽线33的一端连接之后，用一条屏蔽接地线100与车体连接。
下面，说明表示根据本发明的屏蔽线的接地方法的图9及图10。
图9及图10的跨接电缆30内的屏蔽线33的屏蔽36的连接方法与图7及图8不同。即，根据前述的理由，屏蔽线33的屏蔽36在单侧利用屏蔽接地线100与车体接地，但在图7及图8中，用屏蔽连接线101将两条屏蔽线33的屏蔽36彼此之间在进行接地一侧连接之后，在单侧与车体连接。
另外，在图9及图10中，在屏蔽线33的两端，用屏蔽连接线101将屏蔽36彼此之间连接之后，在单侧利用屏蔽接地线100与车体连接。
根据发明者们进行的评价表明，与图7及图8的连接方法相比，图9及图10的连接方法能够确保更高的传送质量。
传送质量由于传送路径11中传送的信号的反射及衰减的影响而恶化，但该反射及衰减在电缆的特性阻抗的不连续点上发生。STP电缆的特性阻抗虽稳定，但跨接电缆30内的特性阻抗因作为传送路径11而选择的屏蔽线33的配置组合或频率有很大的变化。其结果，在STP电缆与跨接电缆30的边界，产生信号的反射及衰减，传送质量恶化。
另外，若能够使STP电缆进入跨接电缆内，则虽能够防止传送质量恶化，但那样的跨接电缆的结构复杂，成本高。
若根据发明者们进行的评价，则如果使用图9及图10所示的连接方法，跨接电缆30部分的特性阻抗稳定，与作为传送路径而选择的屏蔽线33的配置组合或频率无关，而且达到与STP电缆的特性阻抗相同的程度。这是根据以下的理由。
在平衡传送时，将两条电缆作为一对，使用该一对电缆作为传送路径。该电缆的特性阻抗可近似用(L/C)的平方根表示。L为电缆的电感量，电缆间的电容量C取决于成为一对的电缆间的距离(成反比)。
一对电缆是单线屏蔽电缆彼此之间时，用下式表示。
C＝1/((1/C1)+(1/C2)+(1/C3))
C1：一条屏蔽电缆的(导线-屏蔽)间的电容量
C2：另一条屏蔽电缆的(导线-屏蔽)间的电容量
C3：(一方的屏蔽-另一方的屏蔽)间的电容量
C1及C2由于取决于屏蔽线的内部结构及其材料，因此是稳定的。
这时，若将屏蔽的两端彼此之间连接，则由于屏蔽线间的电容量消失，因此成为下式。
C＝1/((1/C1)+(1/C2))
C成为稳定的值。因而，即使成对使用跨接电缆中的任何屏蔽电缆，通过将屏蔽的两端连接，成为基本上相同的特性阻抗。
与此相反，若仅在单端将屏蔽彼此之间连接，则由于在将电缆的屏蔽不连接的一侧与连接的一侧的C3的值不同，因此特性阻抗不稳定。
根据实施形态1，通过将跨接电缆的两条屏蔽线在两端将屏蔽线间用屏蔽连接线连接，并将它利用屏蔽接地线与车体接地，从而具有的效果是，不要新开发制造困难、成本高的跨接电缆，使用一般的跨接电缆，与安装在别的车辆上的收发装置之间的传送比以往更高速。
实施形态2
图11所示为根据本发明实施形态2的列车车载信息收发系统的车辆间连接部分的构成图，是从安装在多节车辆上的收发装置中取出相邻的两台，表示配置在车辆间连接部分的电气连接器。另外，实施形态2的整体简要构成与实施形态1(图1)相同。
在图11中，1、10、20、30、31是与图2中的相同。在各车辆的两端具有电气连接器40，通过电气连接器40进行与相邻车辆的电气连接。电气连接器40内部的连接部具有触点41，与安装在相邻车辆上的电气连接器40内部的触点41连接。
另外，对于在电气连接器40内部布线的电缆，由于要求有机械强度，因此使用与实施形态1相同的跨接电缆30。
图12所示为图11的电气连接器内部的跨接电缆的屏蔽线的一般的连接方法图。
图13所示为图11的电气连接器内部的跨接电缆的屏蔽线的一般的其它连接方法图。
图12及图13所示为图11所示电气连接器40内部的跨接电缆30的屏蔽线33的一般的连接方法。
在图12及图13中，10、20、31、41与图11中的相同，25、26与图6中的相同，33、35、36与图5中的相同。电气连接器40内部的跨接电缆30的两条屏蔽线33，在一端用屏蔽连接线101将屏蔽线间连接，并利用屏蔽接地线100与车体接地。另外，收发装置10还与安装在另一边的相邻车辆上的收发装置10连接，但这里省略。
图14所示为根据本发明实施形态2的列车车载信息收发系统的电气连接器内部的跨接电缆的连接方法图，与图12相对应。
图15所示为根据本发明实施形态2的列车车载信息收发系统的电气连接器内部的跨接电缆的其它连接方法图，与图13相对应。
图14及图15所示为图11所示电气连接器40内部的跨接电缆30的屏蔽线33的本发明的连接方法。
在图14及图15中，10、20、31、与图11中的相同，25、26与图6中的相同，33、35、36与图5中的相同。电气连接器40内部的跨接电缆30的两条屏蔽线33，在两端用屏蔽连接线101将屏蔽线间连接，并利用屏蔽接地线100与车体接地。另外，收发装置10还与安装在另一边的相邻车辆上的收发装置10连接，但这里省略。
实施形态2如图11所示，是关于通过电气连接器40进行相邻车辆间的电气连接时的屏蔽线的连接方法，以下用附图进行说明。
首先，对于图12及图13，叙述与实施形态1中所示的图7及图8的不同点。在图12及图13中，收发装置10之间按照以下所示的顺序连接。是车辆内布线电缆20、连接端子架31、一对屏蔽线33、电气连接器的触点41、一对屏蔽线33、连接端子架31、然后车辆内布线电缆20的顺序。一般地，屏蔽线33的屏蔽在连接端子架31一侧与车体连接。
在图12及图13中，电气连接器40内部的跨接电缆30的屏蔽线33在屏蔽线33的一端，利用屏蔽连接线101将屏蔽线间连接，再利用屏蔽接地线100与车体接地。
在图14及图15中，电气连接器40内部的跨接电缆30的屏蔽线33在屏蔽线33的两端，利用屏蔽连接线101将屏蔽线间连接，再利用屏蔽接地线100与车体接地。
利用这样的电气连接器内部的屏蔽线的连接方法，在利用电气连接器进行车辆间的电气连接时，也能够得到与实施形态1同样的效果。
根据实施形态2，通过将电气连接器内部的跨接电缆的屏蔽线在屏蔽线的两端，利用屏蔽连接线将屏蔽线间连接，再利用屏蔽接地线与车体接地，从而即使使用电气连接器进行车辆间的电气连接，也能够得到与实施形态1同样的效果。

Claims (2)

1.一种列车车载信息收发系统，其特征在于，具有：
安装在构成列车的多节车辆的各车辆上并相互联系地进行列车信息处理的多个收发装置；以及
将相邻的车辆的所述收发装置之间进行连接的传送路径，
由在所述车辆内进行布线的车辆内布线电缆及跨过车辆间进行布线的跨接电缆，构成所述传送路径，所述跨接电缆在内部具有多条导体利用屏蔽覆盖的屏蔽电线，将两条所述屏蔽电线作为一对，构成所述传送路径，将所述一对屏蔽电线的屏蔽彼此之间在所述屏蔽电线的两端互相连接，同时将所述互相连接的屏蔽在所述屏蔽电线的一端接地。
2.如权利要求1所述的列车车载信息收发系统，其特征在于，
具有配置在所述各车辆的两端、通过互相连接各自的连接部来将所述车辆间进行电气连接的多个电气连接器，将所述跨接电缆在所述电气连接器的内部进行布线，并且相邻的车辆的所述电气连接器中布线的所述跨接电缆彼此之间利用所述电气连接器的连接部互相连接。
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