JP2008302776A - 鉄道用データシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 鉄道車両に搭載された案内表示装置に表示させる表示データを容易に変更可能とする。
【解決手段】 表示データを無線通信にて鉄道車両側に送信するとともに、鉄道車両の電源遮断後、次回の電源起動時に記憶装置１１Ｂに記憶されている表示データを案内表示装置１０に伝送する。これにより、鉄道車両を留置して作業時間を確保する必要がなく、表示データを容易に変更することが可能となるとともに、外部から電力が鉄道車両に供給されているときに、案内表示伝送ローディングモードを実行することとなるので、営業運転に悪影響を及ぼすことなく、案内表示伝送ローディングモードを確実に実行することができる。したがって、営業運転に悪影響を及ぼすことなく、表示データを、確実かつ容易に変更することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄道車両に搭載された表示装置等の表示手段に表示させる表示データを鉄道車両に転送する鉄道用データ転送システムに関するものである。

鉄道車両には、多数個の発光素子にて構成された行き先表示器等の表示装置が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１９９３４０号公報

しかし、特許文献１に記載のような表示装置では、通常、表示装置に表示させる表示データをＲＯＭ等の媒体にて供給されるので、表示データを変更するには、表示データが記憶されている媒体を鉄道車両に持ち込んで、既存の表示データが記憶されている媒体を、変更後の新しい表示データが記憶されている媒体に交換する必要がある。

このため、従来では、表示データを変更する際には、その都度、鉄道車両を留置して作業時間を確保する必要があるので、表示データの変更のために多くの労力と時間を要するという問題を有していた。

本発明は、上記点に鑑み、鉄道車両に搭載された表示手段に表示させる表示データを容易に変更可能とすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、鉄道車両に搭載された表示手段に表示させる表示データを鉄道車両に転送する鉄道用データ転送システムであって、地上側に設けられ、表示データを無線通信にて鉄道車両に送信する送信手段と、鉄道車両に設けられ、送信手段により送信された表示データを受信する受信手段と、受信手段にて受信した表示データを記憶する記憶手段と、鉄道車両の電源遮断後、次回の電源起動時に記憶手段に記憶されている表示データを表示手段に転送する転送手段とを備えることを特徴とする。

これにより、請求項１に記載の発明では、表示データを無線通信にて鉄道車両側に送信するので、鉄道車両を留置して作業時間を確保する必要がなく、表示データを容易に変更することが可能となる。

ところで、表示データを営業運転中に受信した場合には、受信と同時に表示データを表示手段に転送することは、種々の事情から適切ではないばかりか、通常、営業運転途中に表示手段の表示内容を変更させる必要性は殆ど無い。

また、車庫等に鉄道車両が格納されている場合には、パンタグラフを介して外部から鉄道車両に電力が供給されていない。そして、電源は車載バッテリのみである。このとき、通常、車載バッテリのみでは、表示データを表示手段に転送するに十分な電力を得ることは困難であるので、外部から電力が供給されていないときに、表示データを表示手段に転送すべきではない。

そこで、請求項１に記載の発明では、受信した表示データを記憶手段で記憶し、鉄道車両の電源遮断後、次回の電源起動時に記憶手段に記憶されている表示データを表示手段に転送する構成としている。

これにより、請求項１に記載の発明では、外部から電力が鉄道車両に供給されているときに、表示データを表示手段に転送することとなるので、営業運転に悪影響を及ぼすことなく、表示データを確実に表示手段に転送することができる。

以上に説明したように、請求項１に記載の発明によれば、営業運転に悪影響を及ぼすことなく、表示データを、確実かつ容易に変更することが可能となる。
また、案内表示装置等の鉄道車両の外方側に向けて情報を表示する表示手段は、台数が多く消費電力も大きいので、車載バッテリのみで十分な電力を供給することが難しい。

したがって、請求項２に記載の発明のごとく、鉄道車両の外方側に向けて情報を表示する表示手段を有する鉄道車両に請求項１に記載の発明を適用すると、特に効果的である。
ところで、請求項１に記載の発明では、前述したように、パンタグラフ等を介して外部から電力が供給されているときに、表示データを表示手段に転送することとなるので、表示データの転送中に、作業者がパンタグラフを下げる等して外部からの電力供給が停止すると、表示データを表示手段に転送することができなくなる。

そこで、請求項３に記載の発明では、転送手段により表示手段に表示データが転送されている場合に警告を発することにより、作業者がパンタグラフを下げる等して外部からの電力供給が停止してしまうことを抑止している。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
１．図面の説明
図１は本発明の実施形態に係る鉄道車両用のデータ転送システムの概要を示すブロック図であり、図２は案内表示装置１０の概念図であり、図３は車両情報制御装置１１の概念図である。

また、図４は地上無線装置２０から送信されてきた情報データを車載無線装置１３にて受信したときに実行される制御の概要を示すフローチャートであり、図５は鉄道車両の電源が遮断された後、次回の電源起動時に実行される制御の概要を示すフローチャートである。

なお、鉄道車両は、通常、複数台の車両が連結されて構成されているが、本実施形態では、図１に示すように、３台の車両が連結されている場合を例に説明する。
２．データ転送システムの概要（図１参照）
各車両には、図１に示すように、案内表示装置１０及び車両情報制御装置１１等からなる表示システムが設けられ、運転台が設けられた車両には表示設定器１２が設けられ、いずれかの車両（本実施形態では、運転台が設けられた車両）には車載無線装置１３が設けられている。

そして、これらの機器１０〜１３が通信回線（本実施形態では、有線回線）を介して互いに通信可能に接続されることにより、車両側システムが構成されている。なお、システム時計１４は、車両側システムの基準となる時刻を計時する計時手段であり、このシステム時計１４は、車載バッテリ（図示せず。）から電力の供給を受けている。

また、案内表示装置１０は、車両の外板ボディに装着されて行き先等の情報を鉄道車両の外方側に向けて表示するものである。
そして、案内表示装置１０は、具体的には図２に示すように、例えば多数個のＬＥＤからなるディスプレイ１０Ａ、ディスプレイ１０Ａの駆動回路１０Ｂ、車両情報制御装置１１から送信されてくるコード信号と表示すべき画像との対応関係が記憶された記憶装置１０Ｃ、及びこれらの機器１０Ａ〜１０Ｃを制御する制御部１０Ｄ等から構成されている。

因みに、記憶装置１０Ｃは、電力の供給が停止した場合であっても、記憶内容を保持することが可能なフラッシュメモリ等の不揮発性記憶手段にて構成されている。また、案内表示装置１０は交流電源（ＳＩＶ起動時＝パンタグラフ上昇時）で作動し、ディスプレイ１０ＡはＤＣ１００Ｖ（車載バッテリ）で作動する。

また、車両情報制御装置１１は、少なくとも案内表示装置１０の作動を制御する制御手段であり、この車両情報制御装置１１は、表示設定器１２を介して運転者又は車掌により設定又は操作された内容に従って案内表示装置１０の作動を制御する。

そして、車両情報制御装置１１は、具体的には図３に示すように、制御部１１Ａ、記憶装置１１Ｂ、及び時刻を計時する時計１１Ｃ等を有して構成されており、制御部１１Ａは、表示設定器１２によって設定又は操作された内容に従って案内表示装置１０にて表示させる表示内容を決定し、その決定した表示内容を意味するコード信号を生成して案内表示装置１０に送信するものである。

因みに、記憶装置１１Ｂは、車両に搭載されたバッテリ（図示せず。）から電力の供給を受け記憶内容を保持するＳＲＡＭ等の高速な半導体記憶装置により構成されている。
また、車載無線装置１３は、図１に示すように、地上側に設置された地上無線装置２０から無線通信にて送信されてきた情報データを受信する受信手段であり、この車載無線装置１３には、受信した情報データを記憶する記憶装置１３Ａが搭載されている。

なお、車載無線装置１３の記憶装置１３Ａは、車両に搭載されたバッテリ（図示せず。）から電力の供給を受け記憶内容を保持するＳＲＡＭ等の高速な半導体記憶装置により構成されている。

また、地上無線装置２０の記憶装置２０Ａは、保持されている情報データを高速出力が可能な記憶手段で構成することが望ましいので、本実施形態では、ＳＲＡＭにて記憶装置２０Ａを構成している。

そして、基準時刻受信装置２１は、データ転送システム全体の基準となる時刻を計時する計時手段であり、この基準時刻受信装置２１は、本実施形態では電波時計を有して構成されている。なお、電波時計とは、標準電波送信所から発信される標準電波を受信して、時刻を日本標準時に自動的に同期させることができる時計をいう。

地上サーバ２２は、各鉄道車両に送信（供給）すべき表示データに、基準時刻受信装置２１の時刻に基づく時刻情報（タイムスタンプ）を付加した情報データを作成して地上無線装置２０に送信する情報データ作成供給手段である。

なお、地上サーバ２２で保持されている表示データは、通常、ＲＯＭ等の情報記憶媒体を介して地上サーバ２２に供給されるが、作業員が地上サーバ２２を操作することにより、地上サーバ２２で表示データを新たに作成してもよい。

また、地上無線装置２０、基準時刻受信装置２１及び地上サーバ２２からなる地上側システムは、通常、車両が格納される車両区（車両基地）及び本線主要駅に設置されるが、地上側システムが設置される箇所によっては、地上サーバ２２に表示データが保持されていない場合又は基準時刻受信装置２１が設置されていない場合がある。

このため、地上サーバ２２により作成される情報データは、原則として、前述したように時刻情報及び表示データから構成されるが、基準時刻受信装置２１が設置されていない場合には、時刻情報が含まれていない情報データが作成され、地上サーバ２２に表示データが保持されていない場合には、表示データが含まれていない情報データが作成される。

３．データ転送システムの制御作動
３．１．地上システムの作動
地上サーバ２２から地上無線装置２０に送信されてきた情報データは、一旦、地上無線装置２０の記憶装置２０Ａに保存され、車両側システムが搭載された鉄道車両が地上側システムに近づいて、地上無線装置２０と車載無線装置１３との間で無線通信が可能となったときに、記憶装置２０Ａに保存されている情報データが無線通信により車載無線装置１３に送信される。

３．２．情報データの受信時の制御（図４参照）
地上無線装置２０を含む地上側システムは、前述したように、少なくとも車両区及び本線主要駅に設置されており、地上無線装置２０に車両側システムが搭載された鉄道車両が近づいて、地上無線装置２０と車載無線装置１３との間で無線通信が可能となった時に、車両側システムにおいて図４に示す制御フローが起動される。

そして、図４に示す制御フローが起動されると、先ず、地上無線装置２０から送信されてきた情報データが、一旦、車載無線装置１３の記憶装置１３Ａに記憶される（Ｓ１）。
このとき、各車両の車両情報制御装置１１は、車載無線装置１３の受信状態を検知し、情報データの受信が完了したことを検知すると、車載無線装置１３の記憶装置１３Ａに記憶されている情報データを読み込んで記憶装置１１Ｂに収容する（Ｓ１０）。

そして、車両情報制御装置１１は、情報データに表示データが含まれている場合には、更新が必要な新しい情報データ（表示データ）が存在することを示すフラグ（以下、このフラグを更新データフラグという。）を記憶装置１１Ｂに設定する（Ｓ２０）。

次に、車両側システムは、情報データに含まれている時刻情報（タイムスタンプ）に予め設定されている遅延補正時間を加算した時刻にてシステム時計１４の時刻を補正する（Ｓ３０）。因みに、情報データに時刻情報が含まれていないときには、システム時計１４の時刻補正は実行されない。

なお、図４に示す制御フローは、鉄道車両が走行中であるか停車中であるかを問わず、地上無線装置２０と車載無線装置１３との間で無線通信が可能となった時に起動される。
３．２．表示データ及び時刻の更新（図５参照）
図５に示すフローチャートは、鉄道車両の電源遮断後、次回の電源起動時に車両側システムで実行される制御を示している。このため、図５に示す制御は、通常、鉄道車両の車両区（車庫）に鉄道車両が停留している際に起動される。

そして、図５に示す制御が起動されると、更新データフラグが設定されているか否かが判定され（Ｓ１００）、更新データフラグが設定されていないと判定された場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、運転者用表示器（図示せず。）に、通常の車両運航時に表示される所定画面が表示された後（Ｓ１１０）、この制御が終了する。

一方、更新データフラグが設定されていると判定された場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、パンタグラフを介して架線（送電線）から電力供給が開始され、案内表示装置１０と車両情報制御装置１１との間で通信が正常に実行可能であるか否かが判定される（Ｓ１２０）。

そして、通信が正常に実行可能となったときに（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、車両への交流電力供給を停止させない旨の警告メッセージが運転者用表示器に表示される（Ｓ１３０）。
つまり、車両情報制御装置１１から案内表示装置１０に表示データを伝送中にパンタグラフが降ろされて架線からの電力供給が停止すると、表示データ伝送を正常に実行することができなくなる。そこで、Ｓ１３０では、以下の案内表示伝送ローディングモードが実行される前に、その旨の警告が作業者（運転者）に対してされる。

次に、車両側システムが案内表示伝送ローディングモードに移行された後（Ｓ１４０）、車両情報制御装置１１から案内表示装置１０に表示データが実際に伝送される（Ｓ１５０）。

なお、案内表示伝送ローディングモードとは、車両情報制御装置１１から案内表示装置１０に表示データを伝送しながら、案内表示装置１０の記憶装置１０Ｃに記憶されている表示データを書き換えるモードであり、このモードが実行されている間は、通信回線が表示データの伝送に占有されるため、その他のデータ通信が不可能となる。

そして、車両情報制御装置１１から案内表示装置１０への表示データの伝送が完了すると、車両情報制御装置１１と案内表示装置１０との通信モードが、通常運転時の通信モード（案内表示伝送通常モード）に戻された後（Ｓ１６０）、更新データフラグが初期化される（Ｓ１７０）。

次に、各車両情報制御装置１１に搭載されている時計１１Ｃの時刻がシステム時計１４の時刻に同期された後（Ｓ１８０）、通常の車両運航時に表示される所定画面が表示されて（Ｓ１１０）、この制御が終了する。

４．本実施形態に係るデータ転送システムの特徴
本実施形態では、表示データを無線通信にて鉄道車両側に送信するので、鉄道車両を留置して作業時間を確保する必要がなく、表示データを容易に変更することが可能となる。

ところで、表示データを営業運転中に受信した場合には、受信と同時に表示データを案内表示装置１０に転送することは、種々の事情から適切ではないばかりか、通常、営業運転途中に案内表示装置１０の表示内容を変更させる必要性は殆ど無い。

また、車両区等に鉄道車両が格納されている場合には、パンタグラフを介して外部から鉄道車両に電力が供給されていない。そして、電源は車載バッテリのみである。このとき、通常、車載バッテリのみでは、全ての車両で案内表示伝送ローディングモードを実行するに十分な電力を得ることは困難であるので、外部から電力が供給されていないときに、案内表示伝送ローディングモードを実行すべきではない。

そこで、本実施形態では、受信した表示データを、一旦、車両情報制御装置１１の記憶装置１１Ｂで記憶し、鉄道車両の電源遮断後、次回の電源起動時に記憶装置１１Ｂに記憶されている表示データを案内表示装置１０に伝送する構成としている。

これにより、本実施形態では、外部から電力が鉄道車両に供給されているときに、案内表示伝送ローディングモードを実行することとなるので、営業運転に悪影響を及ぼすことなく、案内表示伝送ローディングモードを確実に実行することができる。

以上に説明したように、本実施形態によれば、営業運転に悪影響を及ぼすことなく、表示データを、確実かつ容易に変更することが可能となる。
また、案内表示装置等の鉄道車両の外方側に向けて情報を表示する案内表示装置１０は、台数が多く消費電力も大きいので、車載バッテリのみで十分な電力を供給することが難しい。したがって、鉄道車両の外方側に向けて情報を表示する案内表示装置１０を有する鉄道車両に本実施形態を適用すると、特に効果的である。

ところで、本実施形態では、前述したように、パンタグラフ等を介して外部から電力が供給されているときに、案内表示伝送ローディングモードを実行することとなるので、表示データの伝送中に、作業者がパンタグラフを下げる等して外部からの電力供給が停止すると、案内表示伝送ローディングモードを実行することができなくなる。

そこで、本実施形態では、案内表示伝送ローディングモードが実行されている場合に、運転者等に対して警告を発することにより、運転者等がパンタグラフを下げる等して外部からの電力供給が停止してしまうことを抑止している。

また、本実施形態では、地上側に設けられた地上無線装置２０によって、地上側に設けられた基準時刻受信装置２１の時刻に基づく時刻情報を無線送信し、その送信された時刻情報に基づいて鉄道車両に搭載された時計の時刻が補正されるので、鉄道車両に搭載された時計の時刻を電波時計やＧＰＳの時刻情報に基づいて直接的に補正する場合に比べて、確実に時刻を補正することができる。

つまり、電波時計やＧＰＳの時刻情報に基づいて時刻を補正する場合には、予め決められた波長の電波を受信する必要があるので、電波の受信状態に大きく左右され易い。
しかし、本実施形態では、地上無線装置２０による送信電波の波長を鉄道車両に適したものとすることが可能となるので、電波時計やＧＰＳの時刻情報に基づいて直接的に車両の時計１１Ｃの時刻を補正する場合に比べて、確実に時刻を補正することができる。

また、本実施形態では、時刻情報に遅延補正時間を付加してシステム時計１４の時刻を補正するので、地上無線装置２０が送信したタイミングと実際に時計が補正されるタイミングとのずれを吸収することができ、より正確に時刻を補正することができる。

ところで、地上無線装置２０が送信したタイミングと実際に時計が補正されるタイミングとのずれは、鉄道車両の種類や実際の運転状況によって大きく相違する。
これに対して、本実施形態では、車両側システムで遅延補正時間を加算するので、鉄道車両の種類や実際の運転状況に応じた遅延補正時間を容易に付加することができ、容易に正確な時刻に補正することができる。

なお、仮に、予め遅延補正時間を加算した時刻情報を地上側システムから車両システムに送信すると、地上側システム（地上サーバ２２）は、送信すべき鉄道車両を認識した上で、その鉄道車両に適した遅延補正時間を付加する必要があるので、構成が複雑になるとともに、コスト高を招くおそれがある。

ところで、営業運転中に時刻が補正されると、時刻補正された車両の時刻が補正前と補正後とで不連続になってしまうおそれが高い。
また、少なくとも営業運転中は、時刻と対応付けて営業運転状態が記録（運転記録）されているので、車両の時刻が補正前と補正後とで不連続になってしまうと、運転記録の信頼性が低下してしまう。

これに対して、本実施形態では、鉄道車両の電源遮断後、次回の電源起動時に時刻情報に基づいて時計を補正するので、仮に車両の時刻が補正前と補正後とで不連続になっても、運転記録の信頼性が低下することはない。

５．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、案内表示装置１０が特許請求の範囲に記載された表示手段に相当し、地上無線装置２０が特許請求の範囲に記載された送信手段に相当し、車載無線装置１３が特許請求の範囲に記載された受信手段に相当し、記憶装置１１Ｂが特許請求の範囲に記載された記憶手段に相当し、Ｓ１３０が特許請求の範囲に記載された警告手段に相当する。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、地上無線装置２０が鉄道車両の車両区に設置されていたので、車両区に設置された地上側システムから送信される情報データのみに時刻情報を含むようにすれば、営業運転中に時刻が補正されてしまうことがないので、仮に車両の時刻が補正前と補正後とで不連続になっても、運転記録の信頼性が低下することはなく、上述の実施形態と同様な効果を得ることができる。

また、上述の実施形態では、地上無線装置２０から送信された時刻情報に基づいてシステム時計１４の時刻を補正する場合のみ遅延補正時間を加算したが、システム時計１４と各車両の時計１１Ｃとを同期させる場合に、遅延補正時間を考慮してもよい。

また、上述の実施形態では、基準時刻受信装置２１は電波時計にて構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＧＰＳ時計にて構成してもよい。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る鉄道車両用のデータ転送システムの概要を示すブロック図である。 案内表示装置１０の概念図である。 車両情報制御装置１１の概念図である。 地上無線装置２０から送信されてきた情報データを車載無線装置１３にて受信したときに実行される制御の概要を示すフローチャートである。 鉄道車両の電源が遮断された後、次回の電源起動時に実行される制御の概要を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…案内表示装置、１１…車両情報制御装置、１２…表示設定器、
１３…車載無線装置、１４…システム時計、２０…地上無線装置、
２１…基準時刻受信装置、２２…地上サーバ。

Claims (3)

1. 鉄道車両に搭載された表示手段に表示させる表示データを前記鉄道車両に転送する鉄道用データ転送システムであって、
   地上側に設けられ、前記表示データを無線通信にて前記鉄道車両に送信する送信手段と、
   前記鉄道車両に設けられ、前記送信手段により送信された前記表示データを受信する受信手段と、
   前記受信手段にて受信した前記表示データを記憶する記憶手段と、
   前記鉄道車両の電源遮断後、次回の電源起動時に前記記憶手段に記憶されている前記表示データを前記表示手段に転送する転送手段と
   を備えることを特徴とする鉄道用データ転送システム。
2. 前記表示手段は、前記鉄道車両の外方側に向けて情報を表示することを特徴とする請求項１に記載の鉄道用データシステム。
3. 前記転送手段により前記表示手段に前記表示データが転送されている場合に、警告を発する警告手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道用データシステム。

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