CN102271960A - 列车信息收发系统 - Google Patents
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Abstract
一种列车信息收发系统，具有第一、第二车辆侧连接器以及车辆跨接电缆。第一、第二车辆侧连接器分别设置在各个车辆的两端部，具有与所述车辆接地的接地端子以及多个信号传送线路端子。车辆跨接电缆的两端部分别安装有各自具有能够分别与所述第一、第二车辆侧连接器的接地端子和多个信号传送线路端子嵌合的跨接接地端子以及多个跨接信号传送线路端子的第一、第二跨接连接器，该车辆跨接电缆具有将该第一、第二跨接连接器的多个跨接信号传送线路端子彼此连接的多个跨接信号传送线路以及屏蔽该多个跨接信号传送线路且仅与所述第一、第二跨接连接器各自的跨接接地端子其中之一相连接的屏蔽层。
Description
技术领域
本发明涉及为监视、控制和检查列车搭载的各种电器件而控制各种信息，并且在编成列车内车辆之间跨接而收发各种信息的列车信息收发系统。
背景技术
以往，有这样的汽车电气系统(例如，参考专利文献1)：在从直流电源通过半导体电力变换器向电气设备供电的汽车电气系统中，从所述直流电源到所述半导体电力变换器的布线，使用将导电材料、第一绝缘材料、薄板状的静电屏蔽材料、第二绝缘材料、薄板状的磁屏蔽材料从中心按顺序以同心圆形状形成的电线，在所述导电材料中有主电流通过，所述静电屏蔽材料的一端与所述半导体电力变换器的接地电位相连接，所述磁屏蔽材料的一端与该半导体电力变换器的框体相连接。此电气系统的屏蔽单侧接地。
专利文献1：日本特开2002-051403号公报(图1)
发明内容
铁道车辆搭载有马达(motor)和变换器(inverter)等会产生噪声的设备，所以为进行车辆间的信息的高速传送，必须设置具有耐噪声性的传送线路。为了确保耐噪声性，传送线路使用带有以遮蔽噪声为目的的屏蔽层(遮蔽层)的电缆(cable)。
一般来说，屏蔽层在电缆两端的2个部位接地来提高遮蔽效果。但是铁道车辆中车体接地电位并非固定，电位随地点和时间的不同而有所不同，因此如果将屏蔽在两端的两个部位与车体接地，则大量电流流过屏蔽，有烧坏的危险。因此，仅在单侧的1个部位进行接地。特别是，在车辆不同时，因电位差较大而更需要注意。
在上述专利文献1所记载的技术中，屏蔽层仅在单侧的1个部位接地，是适用于汽车的技术，而不能适用于列车这样连接车辆彼此的信息的传送线路。
在铁道车辆中，为进行相邻的车辆彼此的电气连接，使用车辆跨接电缆。车辆跨接电缆使用多种电线捆扎而成的跨接电缆(jumpercable)。此外，为防备车辆发生故障等时的情况，也有以不同类型的另外的编成也能够牵引列车的方式，将必要最低限的信号线和电力线相连接的救援用跨接电缆。
若在这些跨接电缆中使用被屏蔽的电线，则以使屏蔽层的连接处为1个部位的方式，考虑跨接电缆的方向，而且必须以不改变车辆方向的方式编成车辆，在运用面上不方便。为此，往往将屏蔽层不连接在任何部位(不接地)而使用，存在着屏蔽层的遮蔽效果不能充分发挥的问题。
本发明有鉴于上述问题而构思，其目的在于得到一种列车信息收发系统，其并不制约车辆的编成、运用，能够用于外部噪声大的环境中，无需重新开发车辆跨接电缆用的跨接电缆，能够进行比以往高速的信息传送。
为解决上述课题，并达成上述目的，本发明的特征在于包括：信息收发装置，分别搭载于构成一列车的多个车辆，互相配合而进行列车信息处理；第一、第二车辆侧连接器，分别设置在所述各个车辆的两端部，分别具有与所述车辆接地的接地端子以及多个信号传送线路端子；第一、第二车辆内布线电缆，具有与所述第一、第二车辆侧连接器各自的多个信号传送线路端子以及所述信息收发装置分别相连接的多个信号传送线路，以及与所述车辆接地并屏蔽该多个信号传送线路的屏蔽层；以及车辆跨接电缆，两端部分别安装有各自具有能够分别与所述第一、第二车辆侧连接器的接地端子和多个信号传送线路端子嵌合的跨接接地端子以及多个跨接信号路径端子的第一、第二跨接连接器，且所述车辆跨接电缆具有将该第一、第二跨接连接器的多个跨接信号传送线路端子彼此连接的多个跨接信号传送线路，以及屏蔽该多个跨接信号传送线路且仅与所述第一、第二跨接连接器各自的跨接接地端子其中之一相连接的屏蔽层。
本发明的列车信息收发系统，达到不制约车辆的运用，在外部噪声大的环境中也能够使用，不必重新开发车辆跨接电缆用的跨接电缆，能够比以往高速传送信息的效果。
附图说明
图1是表示典型的列车信息收发系统的构成的图。
图2是表示列车信息收发系统的传送线路的构成的图。
图3是实施方式的车辆跨接电缆的截面图。
图4是非屏蔽电线的截面图。
图5是屏蔽电线的截面图。
图6是屏蔽的双绞电线的截面图。
图7是屏蔽的双绞电线的截面图。
图8是表示普通的列车信息收发系统的图。
图9是表示普通的列车信息收发系统的图。
图10是表示普通的列车信息收发系统的图。
图11是表示普通的列车信息收发系统的图。
图12是表示普通的列车信息收发系统的图。
图13是表示本发明的列车信息收发系统的实施方式的图。
图14是表示本发明的列车信息收发系统的实施方式的图。
附图标记说明
10…信息收发装置；11…传送线路；21…第一车辆内布线电缆(双绞电线)；21a…第一车辆侧连接器；21b…接地端子；21c…信号传送线路端子；22…第二车辆内布线电缆(双绞电线)；22a…第二车辆侧连接器；22b…接地端子；22c…信号传送线路端子；24、39、84…包皮(保护包覆)；25、35、85…电线；26、36、86…屏蔽层(遮蔽层)；27、37、38、87…绝缘层；32…非屏蔽电线；33…屏蔽电线；60…车辆跨接电缆；61…第一跨接连接器；61b…跨接接地端子；61c…跨接信号传送线路端子；62…第二跨接连接器；62b…跨接接地端子；62c…跨接信号传送线路端子；80…屏蔽的双绞电线；100…屏蔽接地线；101…车体；200…列车；201…车辆；205…列车信息收发系统。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的列车信息收发系统的实施方式进行详细说明。而且，本发明并不仅限于该实施方式。
实施方式
图1是表示典型的列车信息收发系统的概略构成的图；图2是表示列车信息收发系统的传送线路的构成的图。
如图1所示，列车200的个车辆201分别搭载信息收发装置10，相邻的车辆201、201所搭载的信息收发装置10彼此通过传送线路11相连接。
如图2所示，传送线路11与第一车辆内布线电缆21、第一车辆侧连接器21a、第一跨接连接器61、车辆跨接电缆60、第二跨接连接器62、第二车辆侧连接器22a、第二车辆内布线电缆22相连接。
信息收发装置10通过第一车辆内布线电缆21、第一车辆侧连接器21a、第一跨接连接器61、车辆跨接电缆60、第二跨接连接器62、第二车辆侧连接器22a以及第二车辆内布线电缆22与连结并搭载于相邻车辆的信息收发装置10相连接。
第一车辆侧连接器21a设置在车辆的前侧端部，第二车辆侧连接器22a设置在后侧端部。第一、第二跨接连接器61、62安装在车辆跨接电缆60。第一、第二跨接连接器61、62其中之一嵌合到第一车辆侧连接器21a，另一个嵌合到第二车辆侧连接器22a，将第一车辆内布线电缆21、车辆跨接电缆60、第二车辆内布线电缆22相连接。
图3是实施方式的车辆跨接电缆60的截面图。车辆跨接电缆60使用多种电缆捆扎而成的跨接电缆。车辆跨接电缆60由多根屏蔽的双绞(twist pair)电线80、多根屏蔽电线33以及多根非屏蔽电线32相纽绞成捆，再用包皮(保护包覆)34包覆而成。
车辆跨接电线的数量、电线的配置以及线直径，有多种做法，本发明的车辆跨接电缆并不限于实施方式的车辆跨接电缆60。
图4是非屏蔽电线的截面图。非屏蔽电线32是将电线35用筒状的绝缘层37包覆而成。
图5是屏蔽电线的截面图。屏蔽电线33是将电线35用筒状的绝缘层38包覆、再将绝缘层38用铜线等编成筒状的屏蔽层(遮蔽层)36包覆，再将屏蔽层36进一步用筒状的绝缘层39包覆的构造。
图6是屏蔽的双绞电线的截面图。双绞电线80是将电线85、85用筒状的绝缘层87、87包覆的两根绝缘电线相纽绞，将其周围用屏蔽层86包覆、再将其周围用包皮(保护包覆)包覆的构造。
由于对车辆间直接跨接的车辆跨接电缆60使用的跨接电缆有高的机械强度的要求，所以跨接电缆内的电线35、85的中心放入硬铜线，在其周围将软铜线相纽绞而构成电线35、85。
图7示出作为第一、第二车辆内布线电缆21、22使用的屏蔽双绞电线的截面，成为将在电线25、25的周围包覆筒状绝缘层27、27的两根绝缘电线相纽绞，将其周围用屏蔽层26包覆，再将其周围用包皮(保护包覆)24包覆的构造。
屏蔽的电缆外部噪声一般较强。另一方面，列车搭载有各种高压或处理高频的电气设备，经常发出噪声。从而，图7所示的屏蔽的双绞电线21、22用作为车辆内的传送线路。此外，在车辆间跨接部分中，从构成车辆间跨接电缆60的电线中选择屏蔽的双绞电线80作为传送线路而使用。
图8～图12是表示普通的列车信息收发系统的示意图。
在图8所示的列车信息收发系统中，第一、第二车辆侧连接器21a、22a具有与车辆201、201的车体101、101通过屏蔽接地线100、100接地的各自的接地端子21b、22b以及各自的2个(多个)信号传送线路端子21c、22c。
第一、第二车辆内布线21、22具有分别与第一、第二车辆侧连接器21a、22a各自的2个(多个)信号传送线路端子21c、22c和信息收发装置10相连接的多个信号传送线路(电线)25、25，以及屏蔽与车辆201、201的车体101、101接地的多个信号传送线路25、25的屏蔽层26、26。
车辆跨接电缆60a的两端部分别安装有具有能够分别与第一、第二车辆侧连接器21a、22a的接地端子21b、22b和多个信号传送线路端子21c、22c嵌合的跨接接地端子61b、62b以及多个跨接信号传送线路端子61c、62c的第一、第二跨接连接器61、62，车辆跨接电缆60a包括双绞电线80，该双绞电线80具有：将第一、第二跨接连接器61、62的多个跨接信号传送线路端子61c、62c彼此连接的多个跨接信号传送线路85、85，以及屏蔽多个跨接信号传送线路85、85且与第一、第二跨接连接器61、62两者相连接的屏蔽层86。
即，在图8所示的列车信息收发系统中，在车辆跨接电缆60a的屏蔽的双绞电线80的两端2个部位，屏蔽层86通过第一、第二跨接连接器61、62的跨接接地端子61b、62b，第一、第二车辆侧连接器21a、22a的接地端子21b、22b，以及屏蔽接地线100、100而与车体101、101接地。
在该图8所示的列车信息收发系统中，在车体的电位随地点而不固定的铁道车辆中，存在着屏蔽层86中流过大量电流而烧断的危险。
在图9所示的列车信息收发系统中，仅在车辆跨接电缆60的屏蔽的双绞电线80的单侧的1个部位，屏蔽层86经由第一跨接连接器61的跨接接地端子61b、第一车辆侧连接器21a的接地端子21b以及屏蔽接地线100而与车体101接地。
图10示出将车辆跨接电缆60连接成与图9所示的连接状态逆向的状态，在该状态下，屏蔽层86的任何一侧都未与车体101接地。
在图10所示的连接状态下，车辆跨接电缆60的屏蔽层86未接地，所以外部噪声遮蔽效果差。在图9所示的列车信息收发系统中，如果车辆201的方向改变，则成为图11所示的连接状态，图11的连接状态也与图10所示的连接状态同样，外部噪声遮蔽效果差。
为确保图9所示的接地状态，且得到充分的外部噪声遮蔽效果，不仅是车辆跨接电缆60的方向，还需要考虑车辆201的方向来进行车辆201的连结。
在图12所示的列车信息收发系统中，车辆跨接电缆60b的屏蔽的双绞电线80的屏蔽层86未与车体接地。即使车辆跨接电缆60b的方向和车辆201的方向改变也还是相同的连接状态，因此在列车200的连结运用时，不必考虑车辆跨接电缆60b和车辆201的方向，但是得不到充分的外部噪声遮蔽效果这点上，与图10、图11所示的连接状态相同。
图13与图14是表示本发明的列车信息收发系统205的实施方式的图。如图13所示，在各个车辆201、201的两端部分别设置的第一、第二车辆侧连接器21a、22a具有通过屏蔽接地线100、100与车辆201、201的车体101、101接地的各自的接地端子21b、22b以及各自的2个(多个)信号传送线路端子21c、22c。
第一、第二车辆内布线电缆21、22具有屏蔽层26、26，该屏蔽层26、26对分别与第一、第二车辆侧连接器21a、22a各自的两个(多个)信号传送线路端子21c、22c和信息收发装置10相连接的多个信号传送线路25、25，以及与车辆201、201的车体101、101接地的多个信号传送线路25、25进行屏蔽。
车辆跨接电缆60在两端部分别安装有具有能够分别与第一、第二车辆侧连接器21a、22a的接地端子21b、22b和多个信号传送线路端子21c、22c嵌合的跨接接地端子61b、62b以及多个跨接信号传送线路端子61c、62c的第一、第二跨接连接器61、62，此外，车辆跨接电缆60包括双绞电线80，该双绞电线80具有：将第一、第二跨接连接器61、62的多个跨接信号传送线路端子61c、62c彼此连接的多个跨接信号传送线路85、85，以及屏蔽多个跨接信号传送线路85、85且仅与第一、第二跨接连接器61、62的各自的跨接接地端子61b、62b其中之一相连接的屏蔽层86。
即，图13所示的实施方式的列车信息收发系统205将双绞电线80的屏蔽层86与车辆跨接电缆60的一方(第一)跨接连接器61的跨接接地端子61b连接，未与另一方(第二)跨接连接器62的跨接接地端子62b连接。
另一方面，在车辆201、201侧，与车体101、101接地的屏蔽接地线100、100，分别与车辆侧连接器21a、22a的接地端子21b、22b相连接。在该状态下，若将车辆跨接电缆60的第一、第二跨接连接器61、62分别与第一、第二车辆侧连接器21a、22a相连接，则屏蔽层86仅与一方的车体101相连接。
图14示出将车辆跨接电缆60连接成与图13所示的连接状态逆向的状态，在该状态下，屏蔽层86也仅与一方的车体101相连接。这样，即使不考虑车辆跨接电缆60和车辆201、201的方向，车辆跨接电缆60的屏蔽层86也能够仅与一方的车体101接地。
再者，作为车辆跨接电缆60的跨接信号传送线路，也可使用多根屏蔽电线33来代替双绞电线80。
依据实施方式的列车信息收发系统205，在各个车辆201、201搭载的信息收发装置10、10彼此经由车辆跨接电缆60进行信息传送时，即使不考虑车辆跨接电缆60的方向和车辆201、201的方向，也能够充分确保外部噪声遮蔽效果，能进行比以往高速的信息传送。
产业利用的可能性
如上所述，本发明的列车信息收发系统，作为车辆编成变换的列车的列车信息收发系统十分有用。
Claims (3)
1.一种列车信息收发系统，其特征在于，包括：
信息收发装置，分别搭载于构成一列车的多个车辆，互相配合而进行列车信息处理；
第一、第二车辆侧连接器，分别设置在所述各个车辆的两端部，分别具有与所述车辆接地的接地端子以及多个信号传送线路端子；
第一、第二车辆内布线电缆，具有与所述第一、第二车辆侧连接器各自的多个信号传送线路端子以及所述信息收发装置分别相连接的多个信号传送线路，以及与所述车辆接地并屏蔽该多个信号传送线路的屏蔽层；以及
车辆跨接电缆，两端部分别安装有各自具有能够分别与所述第一、第二车辆侧连接器的接地端子和多个信号传送线路端子嵌合的跨接接地端子以及多个跨接信号路径端子的第一、第二跨接连接器，且所述车辆跨接电缆具有将该第一、第二跨接连接器的多个跨接信号传送线路端子彼此连接的多个跨接信号传送线路，以及屏蔽该多个跨接信号传送线路且仅与所述第一、第二跨接连接器各自的跨接接地端子其中之一相连接的屏蔽层。
2.如权利要求1所述的列车信息收发系统，其特征在于：
所述第一、第二车辆内布线电缆以及车辆跨接电缆具有作为信号传送线路的双绞电线。
3.如权利要求1所述的列车信息收发系统，其特征在于：
所述第一、第二车辆内布线电缆以及车辆跨接电缆具有作为信号传送线路的多根屏蔽电线。
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