JP4727324B2

JP4727324B2 - 鉄道車両用の運行記録システム

Info

Publication number: JP4727324B2
Application number: JP2005200816A
Authority: JP
Inventors: 成康松岡; 充男飯田; 清治村田; 章菊池
Original assignee: West Japan Railway Co
Current assignee: West Japan Railway Co
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2025-07-08
Also published as: JP2007020343A

Description

本発明は、列車、電車などの鉄道車両で使用される運行記録システムに関するものである。

列車、電車などの鉄道車両には、鉄道車両の運行状況として、鉄道車両の走行地点(地
点情報)や、その地点における時刻(時刻情報)、始発駅等の測定開始点からの走行距離(距離情報)、走行速度の時間的推移(速度情報)等を測定及び記録する装置又は機器が搭載さ
れている。

また、鉄道車両には、乗務員間(例えば運転士と車掌間)で業務連絡を行うための乗務員間連絡装置が搭載されたものがある。乗務員間連絡装置は、乗務員室(運転室、車掌室)に設置された送受話器と、送受話器間を結ぶ音声回線を含み、乗務員は、当該装置を用いて音声通話を行うことができる。

また、鉄道車両には、客室で何らかの非常事態が生じた場合に、乗客が乗務員に非常事態を連絡するための非常通報装置が搭載されたものがある。非常通報装置は、客室に設置される非常通報器と、乗務員室に設置される非常受報装置とを含み、非常通報器及び非常受報装置を通じて、乗客と乗務員とが非常通話を行うことができる。

また、鉄道車両には、乗務員室から客室に向けて乗務員の放送用音声を送り、放送用音声を客室にて放送する車内放送装置や、乗客に対する運行案内、扉(ドア)の開閉等の、車内放送用に予め録音された放送内容を、鉄道車両の運行に応じて車内に自動的に放送する自動放送装置が搭載されたものもある。

さらに、鉄道車両には、地上に設置された運転指令所の運転指令員と、鉄道車両に搭乗している乗務員とが運行に係る連絡を行うための無線連絡装置が搭載されたものがある。

鉄道車両に異常事態が生じ、事故が発生した場合には、従来では、上述した地点情報、時刻情報、距離情報、速度情報等から、事故当時の運転状態を推測し、原因究明を行っていた。しかし、これらの運転状況のみから、その運転状態に至った要因を知ることが困難な場合があった。

一方、上述した鉄道車両に搭載されている、乗務員間連絡装置、非常通報装置、車内放送装置、自動放送装置といった、車内で生じた音声を鉄道車両内で記録するものは存在しなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鉄道車両の運行状態を示す情報と、鉄道車両内で生じた音声との対比により、鉄道車両で生じた事故等の異常事態の究明の一助を担うことが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明は、上記した目的を達成するために以下の構成を採用する。

即ち、本発明は、鉄道車両内に搭載される運行記録システムであって、
鉄道車両の運行状態を取得する運行状態取得部と、
前記運行状態取得部で取得された運行状態情報を時刻情報とともに第１記録媒体に記録する記録部と、
前記鉄道車両内で生じた音声を入力するための音声入力部と、
前記音声入力部から入力された音声を時刻情報とともに前記第１記録媒体又は第２記録媒体に録音する録音部と
を備えることを特徴とする鉄道車両の運行記録システムである。

第１及び第２記録媒体は、可搬性を有するものが好ましい。第１記録媒体と第２記録媒体とは同種類であっても、異種類であってもよい。

本発明は、前記運行状態取得部が、鉄道車両の速度情報，走行距離情報，及び走行地点情報の少なくとも一つを取得することを特徴とする。

本発明は、前記運行状態取得部が、鉄道車両の扉の開閉に係る情報，及び非常ブレーキの作動情報の少なくとも一つを取得することを特徴とする。

本発明は、前記録音部が、前記鉄道車両に搭載された乗務員間で連絡通話を行うための乗務員間連絡装置を用いて行われた通話音声，前記鉄道車両に搭載された乗客が乗務員に非常を連絡するための非常通報装置を用いて行われた通話音声，前記鉄道車両の乗務員が地上設備の人員と通話を行うための無線装置を用いて行われた通話音声，前記鉄道車両に搭載された車内放送装置を用いた車内放送音声，及び鉄道車両内に設置されたマイクロホンで収音された音声の少なくとも１つを録音することを特徴とする。

本発明は、前記記録及び録音の停止条件を検知した場合に、前記記録部及び録音部による記録及び録音動作を所定時間経過後に停止させる制御部をさらに含み、
前記記録部及び録音部は、所定条件下で記録及び録音動作を開始すると、前記制御部による制御に基づいて記録及び録音動作を停止するまで、該記録及び録音動作を継続して行うことを特徴とする。

本発明は、前記運行記録システムが、車両電源からの電力を受けて動作し、
前記車両電源からの電力供給が停止された場合に、前記車両電源に代わって動作用電力を前記運行記録システムに供給するバックアップ電源をさらに含み、
前記バックアップ電源は、電力供給が停止されてから少なくとも所定期間、前記記録部及び録音部に、記録及び録音動作を継続するための電力を供給し、
前記記録部及び録音部は、所定条件下で記録及び録音動作を開始すると、前記車両電源及びバックアップ電源からの電力供給が停止されるまで、記録及び録音動作を継続して行うことを特徴とする。

本発明は、前記録音部が、
複数の音声チャネル毎に用意された複数の録音／再生ユニットと、
各録音／再生ユニットが正常に録音／再生動作を行うか否かを診断する診断部と
を含むことを特徴とする。

本発明は、前記診断部が、
試験用音声を出力する試験用音源と、
第１のタイミングにおいて、複数の録音／再生ユニットの一つに試験用音声を録音させ、その後の第２のタイミングにおいて、当該録音／再生ユニットに録音された試験用音声を再生させる制御を、前記複数の録音／再生ユニットのそれぞれについて行う録音／再生制御部と、
前記各録音／再生ユニットで再生された試験用音声と、前記試験用音源からの試験用音声とを比較して、両者が同じか異なるかを判定する判定部と、
前記両者が異なる場合に、録音／再生ユニットが異常であることを示す情報を出力する診断結果出力部と、
を含むことを特徴とする。

本発明は、前記診断部が、
試験用音声を出力する試験用音源と、
第１のタイミングにおいて、複数の録音／再生ユニットを第１及び第２の録音／再生ユニット群に分けたときの第１の録音再生ユニット群に前記試験用音源からの試験用音声を録音させ、その後の第２のタイミングにおいて、前記第１の録音／再生ユニット群に録音された試験用音声を再生させるとともに、前記第２の録音／再生ユニット群に前記試験用音源からの試験用音声を録音させ、その後の第３のタイミングにおいて、前記第２の録音／再生ユニット群に録音された試験用音声を再生させる録音／再生制御部と、
前記第２のタイミングにおいて前記第１の録音／再生ユニット群に含まれる録音／再生ユニットからそれぞれ再生される試験用音声、及び前記第３のタイミングにおいて前記第２の録音／再生ユニット群に含まれる録音／再生ユニットからそれぞれ再生される試験用音声と、前記試験用音源からの試験用音声とをそれぞれ比較して、両者が同じかどうかを判定する判定部と、
前記両者が異なるとの判定結果が得られた場合に、録音／再生ユニットが異常であることを示す情報を出力する診断結果出力部と
を含むことを特徴とする。

また、本発明は、請求項１記載の第１及び第２の記録媒体の装着部と、
前記装着部に装着された第１の記録媒体から時刻情報及び運行状態情報を読み出すとともに、第２の記録媒体から時刻情報及び音声情報を読み出す読み出し部と、
前記読み出し部から読み出された時刻情報，運行状態情報，及び音声情報に基づいて、時間軸に沿って、運行状態情報に基づく運行状態の推移と、音声情報に基づく音声波形とが示された運行記録画面情報を生成する画面情報生成部と、
前記運行記録画面情報に基づく運行記録画面を、表示装置に表示させる表示制御部と、
前記音声情報に基づく音声を再生する再生処理部と、
前記再生処理部で再生された音声を出力する音声出力部とを含み、
前記表示制御部は、前記再生処理部による音声情報の再生位置に応じたインジケータを前記運行記録画面の時間軸と関連づけて表示させる
ことを特徴とする情報処理装置である。

また、本発明は、鉄道車両の運行記録システムを備えた自動放送装置，自動列車停止装置(ＡＴＳ)，自動列車制御装置(ＡＴＣ)，自動列車運転装置(ＡＴＯ)，列車情報管理装置(Train Information Management System)として特定することが可能である。

本発明によれば、鉄道車両の運行状態を示す情報と、鉄道車両内で生じた音声との対比により、鉄道車両で生じた事故等の異常事態の究明の一助を担うことが可能な技術を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。

〈データレコーダ〉
図１は、鉄道車両に搭載されている、列車内の音声に係る機器ブロック構成図である。図１には、鉄道車両として、連結された複数の車両が１つの編成をなすものが示されている。図１に示す例では、編成は、編成の両端に配置された先頭車が、１以上の中間車を挟むようにして直列に連結されて構成されている。

図１に示す例では、各先頭車は、乗務員室及び客室を有し、中間車は客室を有している。各乗務員室には、運転台が設けられており、鉄道車両の進行方向に対して先頭となる先頭車の乗務員室が運転室となり、最後尾となる先頭車の乗務員室が車掌室となる。図１では、紙面の左側の乗務員室が運転室であり、右側の乗務員室が車掌室である。このような鉄道車両には、車内放送装置１と、乗務員間連絡装置２と、非常通報装置３と、自動放送装置４とが備えられている。

車内放送装置１は、鉄道車両の運行状態に応じて、客室の乗客に対し、各種の案内や乗降促進、扉開閉の注意等を放送するための装置である。車内放送装置１は、次のように構成されている。各乗務員室には、マイクロホン１１と、マイクロホン１１が接続され、放送用音声を増幅する制御増幅器１２とが設けられている。一方、各客室には、出力増幅器１３と、出力増幅器１３に接続された車内スピーカ１４とが設けられている。

各制御増幅器１２と各出力増幅器１３とは、複数の車両間に亘って敷設された引き通し線を利用した音声回線１５で結ばれている。また、各制御増幅器１２と各出力増幅器１３とは、各出力増幅器１３を動作状態にするための放送制御回線１６で結ばれている。

例えば、車掌室から車内放送を行う場合、車掌室のマイクロホン１１及び制御増幅器１２がオンにされるとともに、必要な客室の出力増幅器１３が放送制御回線１６を通じてオンにされる。その後、マイクロホン１１から音声が入力されると、その音声は、音声回線１５を通じて各客室の出力増幅器１３に至り、オン状態の出力増幅器１３で増幅された後、車内スピーカから出力される。

乗務員間連絡装置２は、運転士と車掌間等の乗務員間の業務連絡通話に使用される装置である。乗務員間連絡装置２は、次のように構成されている。即ち、乗務員室には、送受話器を含む連絡装置２１が設置される。中間車両が車掌室を持つ場合には、連絡装置２１はその車掌室にも設置される。連絡装置２間は、車両間の引き通し線を利用した、乗務員間連絡通話用の音声回線２２で結ばれる。

例えば、各先頭車両の乗務員室に位置する運転士と車掌間で業務連絡が行われる場合、運転士と車掌との一方(例えば車掌)は、連絡装置２１の送受話器をフックアップする。すると、他方(運転士)側の連絡装置２１で呼び出し音が鳴る。これに応じて運転士が送受話器をフックオフすると、両連絡装置２１間の音声回線が開かれた状態となる。この状態において、運転士と車掌とは、音声回線２２で相手側に音声を送ることができ、通話(業務
連絡)を行うことができる。

非常通報装置３は、客室において非常事態や異常事態が生じた場合に、乗客が乗務員に連絡をとる(乗客と乗務員との間で非常連絡通話を行う)ための装置である。非常通報装置３は、次のように構成される。各客室には、乗客が操作する非常通報器３１が設定されている。非常通報器３１は、非常連絡押し釦と、マイク及びスピーカとを有している。

一方、乗務員室には、非常通報受報器３２が設置され、非常通報受報器３２には、送受話器３３が接続されている。各非常通報器３１と各非常通報受報器３２とは、音声回線３４及び図示しない複数の制御回線で結ばれている。

或る客室の乗客が、非常事態を乗務員に通報する場合には、乗客は、非常通報器３１の押し釦を押す。すると、制御線の一つを通じて非常通報信号が乗務員室に伝達され、非常通報受報器３２に設けられたランプが点灯したり、ブザーが鳴動したりする。これに応じて、乗務員が送受話器３３を取り上げる(フックアップする)と、音声回線３４が開かれた状態になり、且つ乗客側の非常通報器３１のマイク及びスピーカがオンとなる。これによって、乗客は、マイクから音声を入力することで、乗務員に音声を伝達でき、スピーカから乗務員の指示等の音声を聞くことができる。

自動放送装置４は、自動放送用ユニット(放送用カード)４１を備えている。自動放送用ユニット４１は、プログラムやデータを記録したメモリ、メモリに記録されたプログラムを実行するプロセッサ、入出力インタフェース等からなる。

メモリには、自動放送用の音声データ(放送用データ：放送文章)として、自動案内放送(例えば、出発放送、到着予告放送、到着放送、乗換案内放送など)、ＣＭ(広告)放送、ドアの開閉に伴い放送される扉開閉注意放送、乗客の速やかな乗降を促す乗降促進放送、車速が所定速度以上(例えば２０ｋｍ以上)で非常ブレーキがかかった際に放送される非常ブレーキ放送などの音声データを格納している。

自動放送装置４は、鉄道車両の運行状態情報を入力するための１以上の端子を有しており、この端子を通じて、車速、走行距離、走行地点、扉状態、非常ブレーキの作動状態等の運行状態情報が入力される。プログラムは、入力される運行状態情報に応じた音声データを選択して再生し、上記した車内放送用の音声回線１５に接続する。また、制御線１６を通じて、必要な出力増幅器１３をオンにする。これによって、自動放送音声が適宜の客室にて、車内スピーカ１４から出力(放送)される。なお、乗務員室に運転モニタ装置８が設置され、これより自動放送の起動条件を含む各種運行情報が自動設定されるように構成することも可能である。この場合、上記した運行状態情報の入力を省略できる。

また、各乗務員室には、鉄道車両と、地上設備(例えば、鉄道車両の運転指令所)との間で業務連絡通話を行うための無線装置５が設置されている。無線装置５は、受信アンテナからの受話回線５１を少なくとも有しており、受話回線５１からの音声を乗務員室で聞くことが可能となっている。

そして、乗務員室の少なくとも１つには、本発明による鉄道車両の運行記録システムとしてのデータレコーダ１００が設置されている。データレコーダ１００は、車両電源からの電力供給を受けて動作する。また、データレコーダ１００は、鉄道車両に搭載された様々な機器から得られる運行状態情報が入力されるようになっている。

さらに、データレコーダ１００は、上記した音声回線１５,２２,３４,５１からの車内
放送音声，乗務員間連絡通話，非常通話，指令所間送受話(通話)の音声(音声情報)、及び乗務員室に設置され、運行時において常時オン状態とされるマイクロホン７からの音声を入力するための複数の端子(入力部)を備えている。データレコーダ６は、運転状態情報と、音声情報とを同期をとって記録及び録音する。

図２は、図１に示したデータレコーダ１００の構成例を示す図である。図２において、データレコーダ１００は、大略して、上記した運行状態情報を記録するデータ記録部１１０(記録部に相当)と、上記した音声情報を記録する音声記録部１２０(録音部に相当)と、音声記録部１２０にて記録される各種の音声(音声信号)を増幅する増幅部１３０と、データ記録部１１０及び音声記録部１２０の動作を制御する制御部１４０と、これらの各部に動作用電力を供給する電源部１５０とを備えている。

データレコーダ１００は、車両電源(ＤＣ１００Ｖ又はＤＣ２４Ｖ)からの電力を受給するための端子(コネクタ)ＴＰを有している。端子ＴＰに入力される車両電源からの電力は、電源部１５０に入力される。

電源部１５０は、ＤＣ１００ＶとＤＣ２４Ｖとの間の切替スイッチ１５１を有している。切替スイッチ１５１がＤＣ２４Ｖを選択している場合、車両電源からのＤＣ２４Ｖの電力は、逆流防止用のダイオード１５２を介して、制御部１４０を構成する制御ボード１４１に入力される。一方、切替スイッチ１５１がＤＣ１００Ｖを選択している場合には、車両電源からのＤＣ１００Ｖの電力は、切替スイッチ１５１の後段に設けられ、ＤＣ１００ＶをＤＣ２４Ｖに変換するＤＣ−ＤＣコンバータ(直流−直流変換器)１５３に入力される。

ＤＣ−ＤＣコンバータ１５３から出力されるＤＣ２４Ｖの電力は、逆流防止用のダイオード１５４を通じて、その後段に設けられた定電圧電源回路(ＡＶＲ)１５５に入力される。また、ＡＶＲ１５５には、ダイオード１５２を通ったＤＣ２４Ｖの電力も入力される。ＡＶＲ１５５は、データレコーダ１００の各部(データ記録部１１０，音声記録部１２０
，増幅部１３０，制御部１４０等)に対し、安定した動作用の電圧を与える。

さらに、電源部１５０は、ＡＶＲ１５５の後段に設けられたバックアップバッテリー(
二次電池)１５６を備えている。二次電池１５６は、ＡＶＲ１５５からの出力を受けて充
電されるようになっており、ＡＶＲ１５５からの電力供給が停止すると、放電を行うように構成されている。

放電により、車両電源の代わりに二次電池１５６からの電力が各部(データ記録部１１
０，音声記録部１２０等)に供給される。そして、二次電池１５６の放電が完了すると、
データ記録部１１０及び音声記録部１２０は、動作用電力供給停止により、その記録及び録音動作を停止する。二次電池１５６の容量は、ＡＶＲ１５５の出力停止(車両電源から
の電力供給停止)から少なくとも所定期間(例えば、数秒〜数分)が経過するまでの間、電
力供給が継続されるように構成される。

制御部１４０は、制御ボード１４１上に、電波時計ユニット１４２と、接点ユニット１４３と、速度検出ユニット１４４と、故障検出ユニット１４５と、記録停止起動部１４６と、電源断検知部１４７と、メインコントロールユニット(ＭＣＵ)１４８とが搭載されてなる。

電波時計ユニット１４２は、鉄道車両に設置された電波時計アンテナユニット２０１から端子ＴＣ１を通じてデータレコーダ１００内に入力される時刻情報(年月日時分秒)を検知する。検知された時刻情報は、ＭＣＵ１４８に与えられる。

接点ユニット１４３は、端子ＴＣ２を介して入力される鉄道車両からの接点信号を検知する。ここに、接点ユニット１４３は、接点信号を得るための複数のチャネル(例えば２
４本)を有している。各チャネルには、接点信号として、車両の運行状態情報(車両の状態情報を含む)を示すアナログ又はディジタル信号が接続される。例えば、車両の運行状態
情報として、上述した自動放送装置の起動条件となる様々な運行状態情報が入力される。各接点信号は、ＭＣＵ１４８に入力される。

即ち、運行状態情報として、海側扉と山側扉とのどちら側を開閉するかの海／山扉開閉情報、扉の開動作に先立ち乗客にどちらの扉が開くかを音声で知らせる(例えば、「こち
らの扉が開きますご注意下さい」など)の扉開予告指令情報、扉が閉まる際にチャイムな
どで乗客に合図するための扉閉指令情報、乗客の乗降を促す乗降促進情報がある。

また、各扉の状態を示す情報、非常ブレーキの作動状態を示す情報も、接点信号の一つに加えられる。さらに、鉄道車両に搭載されている、鉄道車両の加速度を検知する加速度センサ，鉄道車両の傾きを検知する傾斜センサ，鉄道車両の火災を検知する火災センサ(
温度センサ)，等の車両の状態を示す、鉄道車両に搭載された鉄道車両内の異常を検知す
るための様々なセンサ出力信号を、接点信号として接点ユニット１４３に接続することができる。複数のチャネルは、各情報(センサ出力含む)に対して割り当てられる。

速度検出ユニット１４４は、端子ＴＣ３からデータレコーダ１００内に入力される、タコジェネレータ(Ｔ．Ｇ)からの出力信号を受け取る。速度検出ユニット１４４は、タコジェネレータからの出力信号に基づき鉄道車両の走行速度(車速)を算出する。算出された走行速度は、ＭＣＵ１４８に入力される。

故障検出ユニット１４５は、データ記録部１１０及び音声記録部１２０のそれぞれからの故障検知信号を受け取る。故障検出ユニット１４５は、故障表示用のＬＥＤ(発光ダイ
オード)２０２(ランプでも良い)と、故障ブザー２０３と、ブザー停止スイッチ２０４と
接続されている。

ＬＥＤ２０２は、データ記録部１１０を構成するデータ記録ボード１１１、及び音声記録部１２０を構成する複数の音声記録ボード１２１毎に用意された複数のＬＥＤからなる。故障検出ユニット１４５は、故障検知信号の内容から、故障したボードを特定し、このボードに対応するＬＥＤを点灯させる。このとき、故障検出ユニット１４５は、故障を報知すべく、故障ブザー２０３を鳴動させる。この鳴動に応じてブザー停止スイッチ２０４にされると、故障検出ユニット１４５は、故障ブザー２０３の鳴動を停止させる。

記録停止起動部１４６は、データ記録部１１０及び音声記録部１２０による記録及び録音動作の停止条件を検知した場合に、記録終了制御信号をデータ記録部１１０及び音声記録部１２０に与える。記録停止起動部１４６は、乗務員により操作される記録停止スイッチと接続されている。記録停止スイッチがオンになった場合には、そのことを記録停止起動部１４６は停止条件として検知する。

また、記録停止起動部１４６は、ＭＣＵ１４８において、異常なセンサ値が検出された場合に、記録停止指示をＭＣＵ１４８から受け取るようになっている。この記録停止指示の受信を、記録停止起動部１４６は、停止条件として検知する。

電源断検知部１４７は、電源部１５０から制御部１４０に入力される車両電源からの電力を監視する。電源断検知部１４７は、電源部１５０からの電力が閾値以下に低下した場合に、車両電源からの電力供給が停止されたと判断し、記録終了制御信号をデータ記録部１１０及び音声記録部１２０に与える。

ＭＣＵ１４８は、プログラムやデータを記録したメモリ、プログラムを実行するプロセッサ、入出力インタフェース等から構成されている。ＭＣＵ１４８は、プロセッサで実行されるプログラムに従って、以下のような動作を行う。

ＭＣＵ１４８は、音声記録部１２０に対し、電波時計ユニット１４２から得られた時刻情報を入力する。この時刻情報は、音声記録部１２０を構成する各音声記録ボード１２１に入力される。

また、ＭＣＵ１４８は、時刻情報と、速度検出ユニット１４４で得られた車速(速度情
報)とから、走行距離を算出する。そして、ＭＣＵ１４８は、時刻情報，速度情報，及び
接点ユニット１４３で得られた接点信号(接点情報：運行状態情報及び状態情報)を、データ記録部１１０に与える。このとき、ＭＣＵ１４８は、走行距離と、地点情報(予め用意
される)から鉄道車両の走行地点を割り出し、接点情報の一つとして与えるようにしても
良い。また、走行地点は、鉄道車両に搭載されたＧＰＳ装置(図示せず)から得られる情報を利用するようにしても良い。

データ記録部１１０は、データ記録ボード１１１上に、図３に示すような構成を搭載してなる。図３に示すように、データ記録ボード１１１は、第１の記録媒体としての可搬性を有する記録媒体ＭＤ(例えば、コンパクトフラッシュ（登録商標）のような耐震性に優
れた半導体メモリ)の装着部１１１１と、装着部１１１１に装着された記録媒体ＭＤにデ
ータを書き込んだり、記録媒体ＭＤからデータを読み出したりする書込／読出部１１１２と、書込／読出部１１１２の書込対象のファイルを生成するファイル生成部１１１３と、制御部１４０からの時刻・速度・距離・接点情報を蓄積するバッファ１１１４とを含んでいる。

装着部１１１１は、記録媒体ＭＤが挿入されるスロットと、スロット内に設けられたコネクタとを含んでいる。記録媒体ＭＤがコネクタに連結されることで、書込／読出部１１１２と記録媒体ＭＤとが電気的に接続される。

ファイル生成部１１１３は、時刻・速度・距離及び接点情報(以下、「運行情報」とい
う)が所定時間(例えば１分)毎に分割された分割ファイルを生成する。ファイル生成部１
１１３は、バッファ１１１４に所定時間分の運行情報が蓄積されると、その運行情報を読み出し、所定のフォーマット形式を持つ運行情報のデータファイルを生成する。このとき、ファイル生成部１１１３は、データファイルにタイトル(名称)を付与する。ここに、名称として、時刻情報に基づく時刻を付与することができる。

ファイル生成部１１１３は、作成したデータファイルを書込／読出部１１１２に与える。書込／読出部１１１２は、記録媒体ＭＤに対するドライバ回路等からなり、ファイル生成部１１１３から得たデータファイルを、記録媒体ＭＤに書き込む。

また、書込／読出部１１１２は、記録媒体ＭＤに対し、順次的に且つエンドレスな記録を行う。即ち、書込／読出部１１１２は、例えば、記録媒体ＭＤの先頭又は最後尾アドレスから順に、データファイルを書き込む。その後、これ以上データファイルを書き込めない状態になると、書込／読出部１１１２は、再び先頭又は最後尾アドレスから順にデータファイルを書き込む。

このように、書込／読出部１１１２は、記録媒体ＭＤがデータファイルで一杯になると、記録時の古いものから順に上書きを行う。これによって、記録媒体ＭＤには、記録が停止された時点から一定時間(記録媒体ＭＤの最大記録時間)遡った時点までの運行情報が記録される。従って、最新に記録されたものからデータファイルを遡ることで、異常事態の発生時の前後のデータファイルを容易に特定することができる。

上記したデータファイルの作成及び書込動作は、制御部１４０から与えられる記録開始／終了制御信号に従って行われる。即ち、制御部１４０からの記録開始制御信号が入力されると、上記したデータファイルの作成及び書込動作を開始する。一方、制御部１４０からの記録終了制御信号が入力されると、データファイルの作成及び書込動作を停止する。

データ記録ボード１１１は、電力供給が開始されると、記録媒体ＭＤに対する書込処理が適正に行われるかどうかをチェックする。このため、データ記録ボード１１１には、動作チェック部１１１５が設けられている。

動作チェック部１１１５は、テスト用データを格納したメモリと、書込／読出部１１１２による読み出し結果とテスト用データとの比較部とを有している。動作チェック部１１１５は、電源供給が開始されると起動するように構成されている。

動作チェック部１１１５は、起動すると、最初に、バッファ１１１４にテスト用データを書き込む。次に、動作チェック部１１１５は、ファイル生成部１１１３に対し、テスト用データを読み出してファイルを生成する旨の命令を与える。また、動作チェック部１１１５は、書込／読出部１１１２に対し、記録媒体ＭＤの所定アドレスにデータファイルを書き込む旨の命令を与える。これによって、ファイル生成部１１１３がテスト用データのデータファイルを生成し、書込／読出部１１１２が記録媒体ＭＤの所定アドレスにデータファイルを書き込む。

次に、動作チェック部１１１５は、書込／読出部１１１２に対し記録媒体ＭＤの所定アドレスからデータファイルを読み出す旨の命令を与え、該当するデータファイルを書込／読出部１１１２から受け取る。動作チェック部１１１５は、これに含まれるテスト用データを抽出する。続いて、動作チェック部１１１５は、抽出したテスト用データと、メモリに格納されたテスト用データとを比較し、両者が同一であるか否かを判定する。

このとき、データの読み出し結果とテスト用データとの間に不一致部分が検知された場合(両者が異なる場合)には、動作チェック部１１１５は、データ記録ボード１１１上(記
録媒体ＭＤを含む)に故障部分があると判断する。すると、動作チェック部１１１５は、
故障検知信号を制御部１４０に対して送出する。

一方、記録媒体ＭＤから読み出されたテスト用データと、メモリ内のテスト用データとが完全に一致している場合には、動作チェック部１１１５は処理を終了(動作を停止)する。この場合、制御部１４０に対する応答は行われない。制御部１４０(制御部１４０のＭ
ＣＵ１４８)は、電源が投入されてから所定時間内に故障検知信号が送信されてこなけれ
ば、データ記録ボード１１１が正常であるものとして、記録開始制御信号をデータ記録ボード１１１へ送出する。これによって、データ記録ボード１１１は、運行情報の記録動作を開始する。なお、記録媒体ＭＤに書き込まれたテスト用データのファイルは、上書きにより消去される。

このようにして、車両電源からの電力供給が開始されると、データ記録ボード１１１で、自己診断処理(動作チェック)が行われ、故障が存在する場合には、これが制御部１４０に通知され、ＬＥＤ２０２やブザー２０３によって乗務員に報知される。

図２に戻って、増幅部１３０は、データレコーダ１００に用意された音声チャネルに応じた数の増幅器を有している。この例では、データレコーダ１００は、音声回線１５に信号線を介して接続された入力端子Ｔ１と、音声回線２２に信号線を介して接続された入力端子Ｔ２と、音声回線３４に信号線を介して接続された入力端子Ｔ３と、受話回線５１に信号線を介して接続された入力端子Ｔ４と、マイクロホン７に接続された入力端子Ｔ５とを有している。

そして、増幅部１３０は、入力端子Ｔ１〜Ｔ５にそれぞれ接続された増幅器Ａ１〜Ａ５を有している。増幅器Ａ１は、入力端子Ｔ１から入力される車内放送音声を増幅する。この車内放送音声に対し、音声チャネルＣＨ１が割り当てられている。増幅器Ａ２は、入力端子Ｔ２から入力される乗務員間連絡通話音声を増幅する。この乗務員間連絡通話音声に対し、音声チャネルＣＨ２が割り当てられている。

また、増幅器Ａ３は、入力端子Ｔ３から入力される非常通話音声を増幅する。この非常通話音声に対し、音声チャネルＣＨ３が割り当てられている。増幅器Ａ４は、入力端子Ｔ４から入力される無線装置受話回線上の音声を増幅する。この音声に対し、音声チャネルＣＨ４が割り当てられている。そして、増幅器Ａ５は、マイクロホン７で集音された音声を増幅する。この音声に対して音声チャネルＣＨ５が割り当てられている。

音声記録部１２０は、音声チャネルＣＨ１〜ＣＨ５に対して用意された複数の(ここで
は５つ)の音声記録ボード１２１(録音／再生ユニット)からなる。増幅器Ａ１〜Ａ５の出
力端子は、対応する音声記録ボード１２１の入力端子に接続されている。音声記録部１２０は、各音声チャネルの音声を異なる記録媒体に録音する。

図４は、各音声記録ボード１２１の構成例を示す図である。図４において、複数の音声記録ボード１２１は、同一の構成を有している。音声記録ボード１２１は、第２の記録媒体としての可搬性を有する記録媒体ＭＳ(例えば、コンパクトフラッシュ（登録商標）の
ような耐震性に優れた半導体メモリ)の装着部１２１１を有している。

また、音声記録ボード１２１は、対応する増幅器からの音声信号に対する復調処理を行う復調部１２１２と、復調された音声信号を音声ディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器１２１３と、音声ディジタルデータを含む音声ファイルを生成するファイル生成部１２１５と、装着部１２１１に装着された記録媒体ＭＳに音声ファイルを書き込んだり、記録媒体ＭＳから音声ファイルを読み出したりする書込／読出部１２１６とを有している。

さらに、音声記録ボード１２１は、書込／読出部１２１６で読み出された音声ファイルに対する再生処理(音声データ生成)を行う再生部１２１７と、再生部１２１７で生成された音声データに基づく音声を出力する音声制御部(サウンド機構)１２１８と、音声制御部１２１８からの音声信号を出力するスピーカ１２１９とを有している。

記録媒体ＭＳは、最大録音時間を考慮した記憶容量を持つ。例えば、記録媒体ＭＳとしてコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリを適用する場合には、１９２ＭＢのものを適用することで最大約４時間の録音が可能である。また、１ＧＢのコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリを適用すると、最大約２４時間の録音が可能となる。

また、装着部１２１１は、記録媒体ＭＳが挿入されるスロットと、このスロット内に設けられたコネクタ等から構成することができる。装着部１２１１に装着された記録媒体ＭＳは、書込／読出部１２１６と接続される。

音声記録ボード１２１は、Ａ／Ｄ変換器１２１３からの音声ディジタルデータ(音声デ
ータ)をバッファ１２１４に蓄積し、ファイル生成部１２１５は、音声データが所定の時
間単位(例えば１分)毎に分割された音声ファイルを作成する。

ファイル生成部１２１５は、バッファ１２１４に単位時間分の音声データが蓄積された時点で、その音声データをバッファ１２１５から読み出し、この音声データに対する音声ファイルを作成する。このとき、音声ファイルは、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置上で再生可能な形式で作成される。例えば、情報処理装置上で、データ形式変換ソフトを用いて再生可能なデータ形式への変換が可能なデータ形式で音声ファイルが作成される。

このとき、ファイル生成部１２１５は、制御部１４０から受信する時刻情報に基づく時刻(タイムスタンプ)を音声ファイル名として音声ファイルに付加する。これによって、データファイルと同じ名称を持つ音声ファイルが生成される。名称が同一のデータファイル
と音声ファイルとは、同一の単位時間内における運行情報及び音声情報をそれぞれ格納することになる。

ファイル生成部１２１５は、音声ファイルの作成が完了すると、音声ファイルを書込／読出部１２１６へ向けて出力する。

書込／読出部１２１６は、音声記録ボードに入力される録音／再生信号に基づく動作を行う。即ち、書込／読出部１２１６は、録音信号が与えられている間は、録音モードの動作として、ファイル生成部１２１５から入力される音声ファイルを記録媒体ＭＳに書き込む。これに対し、書込／読出部１２１６は、再生信号が与えられている間は、再生モードの動作として、記録媒体ＭＳから音声ファイルを読み出して再生部１２１７に与える。

再生部１２１７は、音声ファイルから音声データを抽出し、これに対応する音声信号を再生し、音声制御部１２１８に入力する。音声制御部１２１８は、音声信号(音声データ)に基づく音声を、自身が備える音源を用いて生成・増幅して出力する。音声制御部１２１８から出力される音声はスピーカ１２１９から出力される。

また、書込／読出部１２１６は、録音モード時に、記録媒体ＭＳに対し、順次的に且つエンドレスな録音を行う。即ち、書込／読出部１２１６は、例えば、記録媒体ＭＳの先頭又は最後尾アドレスから順に、音声ファイルを書き込む。その後、これ以上音声ファイルを書き込めない状態になると、書込／読出部１２１６は、再び先頭又は最後尾アドレスから順に音声ファイルを書き込む。

このように、書込／読出部１２１６は、記録媒体ＭＳが音声ファイルで一杯になると、記録時の古いものから順に上書きを行う。これによって、記録媒体ＭＳには、録音が停止された時点から一定時間(記録媒体ＭＳの最大記録時間)遡った時点までの音声が記録される。従って、最新に記録されたものから音声ファイルを遡ることで、異常事態の発生時の前後の音声ファイルを容易に特定することができる。

音声記録部１２０は、各音声記録ボード１２１の自己診断機能を持つ。図５は、音声記録部１２０の自己診断用の構成例を示す図である。図６は、自己診断方法の説明図である。図７は、自己診断処理の例を示すタイムチャートである。

図５に示すように、音声記録部１２０は、次のように構成されている。音声チャネルＣＨ１〜ＣＨ５に対応する複数の音声記録ボード１２１が、その入力側及び出力側に配置された１組のスイッチを介して並列に配置されている。また、テスト用音源１２２からのテスト用音声信号(テスト信号)が、オン状態の入力側のスイッチを介して任意の音声記録ボード１２１に入力され、録音されるようになっている。

また、テスト用音源１２２は、信号線１２３を介して波形検知部１２４に接続されている。波形検知部１２４は、テスト用音源１２２からのテスト信号(音声記録ボード１２１
にて録音される音声)を検波する。また、各音声記録ボード１２１から出力されるテスト
信号(再生信号)は、オン状態のスイッチを通じて波形検知部１２５にて検波されるようになっている。各波形検知部１２４及び１２５の出力端子は、比較器(排他的論理和(ＸＯＲ)回路)１２６で比較され、比較器１２６の比較結果(出力信号)は、自己診断制御部１２７に入力される。

自己診断制御部１２７は、テスト用音源１２２からのテスト信号の出力／出力停止，各音声記録ボード１２１の両側に設けられたスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０のオン／オフ，及び各音声記録ボード１２１の録音／再生モード設定を制御するとともに、比較器１２６から
の比較結果に基づく音声記録ボードの正常／異常判定及び故障検知出力を行う。

テスト信号として、例えば、図６の上段に示すような、所定の周波数及び周期Ｔを有するトーン信号が使用される。図５において、スイッチＳＷ１及びＳＷ２のみがオンの場合、テスト用音源１２２からのテスト信号は、信号線１２３を通って波形検知部１２４に入力されるとともに、スイッチＳＷ１を通って音声チャネルＣＨ１の音声記録ボード１２１に入力され、録音される。この音声記録ボード１２１が、録音したテスト信号を再生すると、先程録音したテスト信号の再生信号が、スイッチＳＷ２を通じて波形検知部１２５に入力される。即ち、図５に示す(Ａ),(Ｂ),及び(Ｃ)の位置では、図６の上段に示すような信号波形が現れる。

各波形検知部１２４及び１２５は、図６の中段に示すような方形波を含む１周期の信号を検波することになる。このように、テスト信号が検波された波形は、有音区間と無音区間との組み合わせとなるようにするのが好ましい。

そして、波形検知部１２４及び１２５から、図６の下段に示すような方形波信号が比較器１２６に入力され、比較処理が行われることになる。図６の下段は、図５の(Ｄ)及び(
Ｅ)の位置(波形検知部１２４及び１２５の出力信号)として現れる波形を示す。比較器１
２６は、入力されたテスト信号と再生信号とを位相をあわせて比較し、両者が同一であれば、“０”を比較結果信号として出力し、同一でなければ(異なっていれば)、“１”を比較結果信号として出力する。

自己診断制御部１２７は、比較結果信号“０”を受け取った場合には、この比較結果の元となった再生信号を出力した音声記録ボード１２１が正常であると判断する。これに対し、比較結果信号“１”を受け取った場合には、この比較結果の元になった再生信号を出力した音声記録ボード１２１が異常(故障)であると判断する。異常(故障)と判断した場合、自己診断制御部１２７は、音声記録ボード１２１の故障を示す故障検知信号を出力する。この故障検知信号は、制御部１４０に与えられる。

図７は、自己診断処理の例を示すタイムチャートである。この例では、音声チャネルＣＨ１から順に、対応する音声記録ボード１２１の正常性が判断される。図７に示す自己診断処理は、フェーズＦ１〜Ｆ６からなる。自己診断処理は、例えば、音声記録部１２０に対する電力供給開始(電源投入)をトリガとして開始される。

処理(フェーズＦ１)の開始の時点(第１のタイミング)では、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ１０は、全てオフ状態にあるものとする。自己診断処理が開始されると、自己診断制御部１２７は、スイッチＳＷ１をオンにするとともに、音声チャネルＣＨ１の音声記録ボード１２１(ボード１２１Ａとする)を録音モードに設定する(録音制御信号を与える)。これによって、フェーズＦ１においては、テスト用音源１２２からのテスト信号が、ボード１２１Ａで録音される。

次のフェーズＦ２の開始時点(第２のタイミング)では、スイッチＳＷ１がオフにされ、スイッチＳＷ２及びＳＷ３がオンにされる。また、ボード１２１Ａが再生モードに切り替えられ、且つ音声チャネルＣＨ２の音声記録ボード１２１(ボード１２１Ｂとする)が、録音モードに設定される。これによって、フェーズＦ２では、ボード１２１Ａの再生信号とテスト信号との比較が行われると同時に、スイッチＳＷ３を通じてテスト信号がボード１２１Ｂで録音される。

次のフェーズＦ３では、スイッチＳＷ２及びＳＷ３がオフにされ、スイッチＳＷ４及びＳＷ５がオンにされる。また、ボード１２１Ｂが再生モードに切り替えられ、且つ音声チ
ャネルＣＨ３の音声記録ボード１２１(ボード１２１Ｃとする)が録音モードに設定される。これによって、フェーズＦ３では、ボード１２１Ｂの再生信号とテスト信号との比較が行われると同時に、スイッチＳＷ５を通じてテスト信号がボード１２１Ｃで録音される。

次のフェーズＦ４では、スイッチＳＷ４及びＳＷ５がオフにされ、スイッチＳＷ６及びＳＷ７がオンにされる。また、ボード１２１Ｃが再生モードに切り替えられ、且つ音声チャネルＣＨ４の音声記録ボード１２１(ボード１２１Ｄとする)が録音モードに設定される。これによって、フェーズＦ４では、ボード１２１Ｃの再生信号とテスト信号との比較が行われると同時に、スイッチＳＷ７を通じてテスト信号がボード１２１Ｄで録音される。

次のフェーズＦ５では、スイッチＳＷ６及びＳＷ７がオフにされ、スイッチＳＷ８及びＳＷ９がオンにされる。また、ボード１２１Ｄが再生モードに切り替えられ、且つ音声チャネルＣＨ５の音声記録ボード１２１(ボード１２１Ｅとする)が録音モードに設定される。これによって、フェーズＦ５では、ボード１２１Ｄの再生信号とテスト信号との比較が行われると同時に、スイッチＳＷ９を通じてテスト信号がボード１２１Ｅで録音される。

次のフェーズＦ６では、スイッチＳＷ８及びＳＷ９がオフにされ、スイッチＳＷ１０がオンにされる。また、ボード１２１Ｅが再生モードに切り替えられる。これによって、フェーズＦ６では、ボード１２１Ｅの再生信号とテスト信号との比較が行われる。フェーズＦ６が終了するとスイッチＳＷ１０がオフにされる。

このような処理によれば、自己診断制御部１２７は、フェーズＦ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５及びＦ６における比較結果に基づき、ボード１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，１２１Ｄ，及び１２１Ｅの正常性をそれぞれ判断することができる。そして、異常(故障)と判断した場合には、該当するボード１２１の識別情報を含む故障検知信号を制御部１４０へ送ることができる。

このように、フェーズＦ２〜Ｆ５において、録音と再生を同時に行うことで、自己診断に必要なフェーズ数(処理時間)の短縮化を図っている。即ち、再生信号と録音信号とが同じである前提で、録音したときの波形を再生し、その再生波形を次の音声チャネルへの録音波形と比較することで、自己診断時間を、ボード毎に録音及び再生を行う場合に比べて約１／２に短縮している。

なお、図５に示した自己診断に係る構成例の代わりに、図８に示すような構成例を適用することができる。図８は、自己診断機能の他の構成例を示す図である。図８において、音声チャネルＣＨ１〜ＣＨ５は、二つの群に分類されている。この例では、音声チャネルＣＨ１,ＣＨ３,ＣＨ５が第１群に分類され、音声チャネルＣＨ２及びＣＨ４が第２群に分類されている。

テスト用音源１２２は、スイッチＳＷ１１を介して第１群の音声チャネルに対応する各ボード１２１Ａ，１２１Ｃ及び１２１Ｅの入力端子に接続されている。また、テスト用音源１２２は、スイッチＳＷ１２を介して第２群の音声チャネルに対応する各ボード１２１Ｂ及び１２１Ｄの入力端子に接続されている。さらに、テスト用音源１２２は、波形検知部１２４に接続されている。

また、各ボード１２１Ａ〜１２１Ｅの出力端子には、ボード(チャネル)毎に用意された波形検知部１２５Ａ〜１２５Ｅが接続されている。さらに、ボード(チャネル)毎に用意された比較器(ＸＯＲ)１２６Ａ〜１２６Ｅが設けられ、各比較器１２６Ａ〜１２６Ｅは、波形検知部１２４で検波された波形と、対応する波形検知部(１２５Ａ〜１２５Ｅのいずれ
か)からの再生波形とを比較し、その比較結果を自己診断制御部１２７Ａにパラレル入力
するようになっている。

自己診断方法の原理は、図６に示したような、図５に示した構成例と同様の原理が適用される。図９は、図８の構成例を用いた自己診断方法を説明するタイムチャートである。図９において、フェーズＦ１の開始時点(第１のタイミング)では、スイッチＳ１１がオンにされスイッチＳ１２がオフにされる。また、第１群に属するボード１２１Ａ，１２１Ｃ及び１２１Ｅが録音モードに設定される。これによって、テスト用音源１２２からのテスト信号が、各ボード１２１Ａ，１２１Ｃ及び１２１Ｅで録音される。

次のフェーズＦ２の開始時点(第２のタイミング)では、スイッチＳ１１がオフにされ、スイッチＳＷ１２がオンにされ、第１群に属するボードが再生モードに設定されるとともに、第２群に属するボード１２１Ｂ及び１２１Ｄが録音モードに設定される。

これによって、第２群に属するボードでテスト用信号が録音されるとともに、第１群に属するボードから出力されたテスト信号の再生信号と、テスト用音源１２２からのテスト信号(第２群で録音すべきテスト信号)との比較がそれぞれ行われる。

次のフェーズＦ３の開始時点(第３のタイミング)では、スイッチＳ１２がオフにされ、第２群に属するボードが再生モードに設定される。これによって、第２群に属するボードから出力されたテスト信号の再生信号と、テスト用音源１２２から出力されるテスト用信号との比較がそれぞれ行われる。

自己診断制御部１２７Ａは、フェーズＦ２での第１群の再生動作によって得られる第１群に対応する各比較器１２６Ａ，１２６Ｃ及び１２６Ｅからの比較結果信号をパラレルに受け取る。

また、自己診断制御部１２７Ａは、フェーズＦ３での第２群の再生動作によって得られる第２群に対応する各比較器１２６Ｂ及び１２６Ｄからの比較結果信号をパラレルに受け取る。

比較結果信号中に、信号波形が異なるとの比較結果を示すものがあれば、自己診断制御部１２７Ａは、その比較結果信号を出力した比較器に対応するボードが異常(故障)であることを示す故障検知信号を制御部１４０へ向けて出力する。

図８及び図９に示す構成例及び方法によれば、図５及び図７に示した構成例及び方法に比べて、自己診断に必要なフェーズ数を１／２にすることができる。なお、記録媒体ＭＳに記録されるテスト信号は、上書きにより消去される。

故障検知信号は、制御ボード１４１(図２)の故障検出ユニット１４５に入力される。すると、故障検出ユニット１４５は、故障検知信号に含まれるボードの識別情報に基づき、対応する故障表示ＬＥＤ２０２中のＬＥＤを点灯させるとともに、故障ブザー２０３を鳴動させる。

これによって、データレコーダ１００の電源投入時にて、各ボードに異常(故障)がある場合には、その旨が乗務員に伝達される。通常、データレコーダ１００は、運行開始前に電源が投入される。従って、乗務員は、運行開始前に、データレコーダ１００の故障を知ることができる。

故障検出ユニット１４５は、データ記録部１１０及び音声記録部１２０からの故障検知信号を受信を待つタイマを有しており、タイマが満了になるまで故障検知信号の受信を待
つ。タイマが満了になったときに、故障検知信号が入力されなかった場合には、データ記録部１１０及び音声記録部１２０が正常であるものとして、その旨をＭＣＵ１４８に伝達する。すると、ＭＣＵ１４８は、データ記録部１１０及び音声記録部１２０に対して、記録開始制御信号を与え、これらでのデータ記録及び音声録音を開始させる。

ところで、ＭＣＵ１４８は、接点信号として入力される各種のセンサ出力(センサ値)が正常な範囲を示すか否かを判定するための閾値を有している。例えば、加速度センサ，傾斜センサ，火災センサ(温度センサ)のセンサ値が、閾値を超える異常を示す値である場合には、鉄道車両に異常事態が発生していると判断する。この場合、ＭＣＵ１４８は、記録停止起動部１４６に、異常事態発生を通知する。

記録停止起動部１４６は、ＭＣＵ１４８からの通知を停止条件として受け取ると、所定時間(例えば数秒〜数分)を計時するタイマ(記録停止起動部１４６が備えている)をスタートさせる。そして、タイマが満了すると、記録停止起動部１４６は、記録終了制御信号を、データ記録部１１０及び音声記録部１２０へ送信する。データ記録部１１０及び音声記録部１２０は、記録終了制御信号を受け取ると、記録及び録音動作を終了する。記録停止起動部１４６は、記録停止スイッチが乗務員による手動でオンにされた場合も、これを停止条件として、同様の動作を行う。

電源断検知部１４７は、記録停止起動部１４６と同様のタイマを有しており、車両電源からの電力供給停止を検知した場合に、該タイマをスタートさせる。そして、所定時間が経過してタイマが満了すると、記録終了制御信号をデータ記録部１１０及び音声記録部１２０へ送信する。これによって、データ記録部１１０及び音声記録部１２０が記録及び録音動作を終了する。

このように、データレコーダ１００によれば、鉄道車両に生じた異常事態が検知されてから所定時間経過後に、記録及び録音動作が停止される。これによって、異常事態の原因を究明する場合において、最後に記憶及び録音されたファイルから順に遡って調査を行えば、容易に異常事態の発生の前後におけるファイルを見つけることが可能となる。

上述した実施形態では、接点信号(接点情報(運行状態情報))の一つとして、自動放送装置の起動条件となる様々な事象を表すアナログ又はディジタル信号を取り込むようにしている。データレコーダ１００を、例えば、自動列車停止装置(ＡＴＳ)の動作状態を示す様々な信号(例えば、信号機の色認識に係る信号，信号機の色に応じた指示速度を超過して
いる、又は赤信号を超えて進行しようとした場合に動作する警報器の動作を示す信号，自動ブレーキ装置の動作信号)を、接点信号として取り込み、運行状態情報として記録媒体
ＭＤに記録するように構成することが可能である。

また、ＡＴＳのみではなく、自動列車制御装置(ＡＴＣ)、自動列車運転装置(ＡＴＯ)，列車情報管理装置(ＴＩＭＳ)などの動作状態を示す信号を接点信号として取り込み、記録媒体ＭＤに記録するように構成することが可能である。また、データレコーダ１００は、自動放送装置，ＡＴＳ，ＡＴＣ，ＡＴＯ，列車情報管理装置の一部として組み込むようにすることができる。例えば、自動放送装置と一体に構成される場合、自動放送装置への起動条件の入力部分と、データレコーダへの接点条件の入力部分との共通化を図ることができ、部品点数を抑えることができる。

また、上述した実施形態では、(１)車内放送音声(自動放送含む)，(２)乗務員間連絡音声，(３)非常通報音声，(４)無線連絡送受信音声，及び(５)乗務員室内音声(マイクロホ
ン７で収音された音声)を、別チャネルとして、個別の記録媒体ＭＳに録音するようにな
っている。但し、これらの(１)〜(５)の音声を集約して、音声チャネル数(記録媒体必要
数)を減らすこともできる。

例えば、音声チャネル及び記録媒体ＭＳを一つにすることができる。即ち、(５)乗務員室内音声を常時収音するようにして、(１)〜(４)の音声に関しては、対応する装置の起動条件(加圧又は接点条件)を検知して、対応装置が起動したときに、同一チャネル上で乗務員室室内音声と重畳させて記録するようにしても良い。このとき、(１)車内放送音声(自
動放送含む)は、乗務員室内音声よりもレベルを下げて記録するようにしても良い。

具体的には、例えば、図２に示すデータレコーダ１００の増幅部１３０と音声記録部１２０との間を、図１０に示すように構成する。図１０に示す例では、オン動作によって、各増幅器Ａ１〜Ａ４の出力信号を増幅器Ａ５の出力端に接続するスイッチＳ１〜Ｓ４を設ける。スイッチＳ１〜Ｓ４のオン／オフ制御は、制御部１４０で行われる。

制御部１４０は、車内放送装置(自動放送装置)，乗務員間連絡装置，非常通報装置，無線装置の起動条件信号(起動信号)をこれらの装置の制御線から取り込むように構成され、起動が検知された装置に対応する増幅器の後段に設けられたスイッチをオンにする。一方、音声記録部１２０は、音声チャネルＣＨ１に対応する１つの音声記録ボード１２１を持つ。そして、車内放送装置に対応する増幅器Ａ１の利得を、増幅器Ａ５(乗務員室内音声
に対応)よりも小さく設定する。

これによって、部品点数を減らすことができる。この場合の自己診断として、図７に示した自己診断方法中のフェーズＦ１とフェーズＦ２におけるボード１２１Ａに対する診断と同様の動作が行われる。このような構成を採用すれば、データレコーダの部品点数が減少するので、小型化及びコスト低減を図ることができる。

また、運行状態情報と音声情報とが同一の記録媒体に記録及び録音されるようにしても良い。記録媒体ＭＤとＭＳとは異種類のものであっても良い。

〈情報処理装置〉
図１１は、データレコーダ１００で記録及び録音された運行情報及び音声情報の再生に適用可能な情報処理装置(例えばパーソナルコンピュータ)の構成例を示す図である。図１１において、情報処理装置２５０は、バスを介して相互に接続されたＣＰＵ２５１，メインメモリ(ＭＭ：例えばＲＡＭ)２５２，補助記憶としてのハードディスク(ＨＤ：ハード
ディスクドライブ(ＨＤＤ)含む)２５３，記録媒体ＭＤ用のドライブ装置２５４，記録媒
体ＭＳ用の複数のドライブ装置２５５，表示制御部２５６，入力装置のインタフェース(
Ｉ／Ｆ)２５７，音声制御部(サウンド機構(サウンドチップ))２５８を有している。

ドライブ装置２５４は、運行情報を記録した記録媒体ＭＤの装着部(スロット及びコネ
クタを含む)を有する。ドライブ装置２５５には、各音声チャネルの音声情報を記録した
記録媒体ＭＳの装着部(スロット及びコネクタを含む)を有する。また、表示制御部２５６には、表示装置(ディスプレイ)２５９が接続される。Ｉ／Ｆ２５７には、入力装置２６０が接続される。入力装置２６０は、キーボード(ＫＢＤ)２６１やポインティングデバイス(ＰＤ：マウス等)２６２を含んでいる。そして、音声制御部２５８には、複数のスピーカ２６３が接続されている。

ＨＤ２５３は、記録媒体ＭＤ及びＭＳに記録された各情報を表示装置に表示するとともに、音声情報に基づく音声を再生するためのプログラムが格納されている。また、ＨＤ２５３は、プログラムの実行に際して使用される各種のデータを格納しており、例えば、表示装置２５９に表示される運行記録画面を生成するための画面データ(画像データ)を格納している。

ドライブ装置２５４とドライブ装置２５５とは、記録媒体ＭＤとＭＳとが同種類の記録媒体であれば、同じ構成を持つものを適用できる。このとき、記録媒体ＭＤとＭＳの装着位置は限定されない。ドライブ装置２５５は、ユーザが利用する音声チャネルの数に応じて用意される。

ＣＰＵ２５１は、ＨＤ２５３に格納されたプログラムを実行することによって、運行記録画面の生成装置，音声再生装置として機能する。ＣＰＵ２５１は、処理を開始すると、最初に、表示装置２５９に対し、データ及び音声ファイルの指定画面を表示させる。記録媒体ＭＤ及びＭＳに記録されたファイルは、ファイル名指定、又は時間範囲の指定により指定することができる。ユーザは、入力装置２６０を用いてファイルを指定する。

ファイルが指定されると、ＣＰＵ２５４は、指定に合致するファイルをドライブ装置２５４及び２５５に装着された記録媒体ＭＤ及びＭＳからＭＭ２５２に読み出す。ファイル名が指定された場合には、そのファイル名を持つファイルが記録媒体ＭＤ及びＭＳから読み出される。これに対し、時間範囲が指定された場合には、その時間範囲に属するファイルの全てが記録媒体ＭＤ及びＭＳから読み出される。ここに、データファイル及び音声ファイルのファイル名は、データ又は音声に対応する時刻であるので、指定時間範囲内に属する時刻のデータファイル及び音声ファイルが読み出されることになる。

なお、ファイル指定画面において、ユーザが音声チャネル(音声)を指定可能にすることができる。音声チャネルが指定された場合には、指定された音声チャネルに対応する音声ファイルのみが対応する記録媒体ＭＳから読み出される。この場合、例えば、音声ファイル名が時刻と音声チャネルの識別情報とを組み合わせた形式で、データレコーダ１００にて作成される。ＣＰＵ２５１は、音声ファイル名に含まれた音声チャネルの識別情報を参照することで、音声ファイルを識別し、所望の音声ファイルを得ることができる。

ＣＰＵ２５１は、ＭＭ２５２にファイルを読み出すと、運行記録画面の作成処理を行う。即ち、ＣＰＵ２５１は、ファイル名指定により、該当するデータファイル及び音声ファイルが読み出された場合には、次のような作成処理を行う。ＣＰＵ２５１は、データファイルを解析し、これに含まれる速度，距離，及び接点情報に基づき、これらの経時変化(
時間的遷移)を示すグラフを作成する。

さらに、ＣＰＵ２５１は、音声ファイルを解析し、これに含まれた音声信号を時間軸に沿って示したグラフを生成する。そして、ＣＰＵ２５１は、画面データを用いて、時間軸に沿って、作成した速度，距離，接点情報及び音声情報のグラフが同期を取った状態で表示される運行記録画面を作成する。このとき、時間情報に応じた時刻がグラフに付加される。

データ及び音声ファイルについて、複数のファイルが指定された場合には、各ファイルから作成される情報毎のグラフを時系列で繋ぎあわせたグラフが作成される。このような運行記録画面の作成が終了すると、ＣＰＵ２５１は、表示制御部２５６に対し、運行記録画面の表示命令を与える。表示制御部２５６は、命令に従って、運行記録画面を表示装置２５９に表示させる。

図１２は、表示装置２５９の表示画面上に表示される運行記録画面の表示例を示す図である。図１２において、運行記録画面は、左から右へ進行する時間軸に沿って、上から順に、データファイルに基づく距離情報，速度情報，接点情報(ここでは例として非常ブレ
ーキ情報)の時間的遷移を示すグラフが表示される。さらに、非常ブレーキ情報の下側に
は、上から順に、乗務員室内音声(マイクロホン７の収音音声(音声チャネルＣＨ５))，乗
務員間連絡通話音声(音声チャネルＣＨ２)，非常通話音声(音声チャネルＣＨ３)，車内放送(自動放送含む)音声(音声チャネルＣＨ１)の音声信号を示すグラフが表示される。

グラフの上側には、時刻情報として、ファイル名として付与された時刻(タイムスタン
プ)が表示される。また、グラフを縦断する(時間軸に直行する)線は、一つのファイルに
記録された範囲(単位時間：時間区間)を示す。図１１の例では、６つのデータ及び音声ファイルから得られた時間区間ｔ１〜ｔ６の運行情報及び音声情報が示されている。

図１２に示す例では、時間区間ｔ１において、鉄道車両の出発にあわせて出発を示す車内放送が行われたことが容易に認識できる。また、時間区間ｔ３からｔ３に亘って、非常通報動作(非常通報)が行われたことが、音声チャネルＣＨ３のグラフから認識できる。そして、時間区間ｔ４からｔ５に亘って、非常ブレーキがかけられたことが、非常ブレーキ情報のグラフから認識できる。

また、非常ブレーキの作動に応じた車内放送が行われたことが、音声チャネルＣＨ１のグラフから認識することができる。また、非常ブレーキ作動に関連して乗務員間連絡通話が時間区間ｔ５で行われたことが認識できる。また、非常ブレーキをかけた事情を説明する車内放送(マイク割込放送)が時間区間ｔ５で行われたことを認識することができる。

そして、駅が近づくにつれて減速が行われ、それにあわせて到着前放送及び到着放送の自動放送が行われたことを速度情報及び音声チャネルＣＨ１のグラフから認識することができる。

このように、運行情報と音声情報との時間的遷移が同期をとって表示されることで、鉄道車両の運行時に車内で生じた事象を的確且つ容易に認識又は推定することが可能となる。例えば、非常ブレーキを作動させたことが、非常通報に基づいて行われたことを容易に推定することができる。また、鉄道車両の出発、非常ブレーキ作動、減速、到着(停止)に応じて、適正に自動放送装置が作動していることを認識できる。また、自動放送の起動条件に当てはまらない箇所での車内放送の波形について、非常ブレーキ作動の原因を乗客に乗務員が説明したことを推定することができる。

運行記録画面には、図示せぬ再生開始釦が設けられている。再生釦が押されると、ＣＰＵ２５１は、音声ファイルに対する再生処理を行い、音声データを音声制御部２５８に与える。音声制御部２５８は、音声データに基づく音声を自身に備えられた音源から再生し、スピーカ２６３へ送出する。これによって、スピーカから再生音声が出力される。

音声再生時には、運行記録画面の時間軸上に配置されたインジケータ(この例では矢印
のシンボル)２６４が、再生時間に応じて時間軸上を移動(この例では左→右)する。これ
によって、ユーザは、再生音声がどの時点のものかを認識することができ、画面上に現れた音声波形の内容を知ることができる。これによって、更に、運行状態(運行状況)を適正に認識又は推測することができる
ここに、音声制御部２５８が、同時に複数の音声チャネルの音声を再生可能である場合には、複数の音声チャネルの音声が同時に(並列に)出力されるようにすることができる。また、音声チャネルの選択釦を運行記録画面に用意し、音声を音声チャネル毎に聞くようにすることもできる。

図１３は、記録停止時距離程逆算表示の表示例を示す。ファイル指定時において、ユーザは、記録の最も新しいものから所定時間遡った範囲のファイルを指定(「逆表示指定」
と称する)することができる。この場合、ＣＰＵ２５１は、図１３に示すような、記録停
止時から所定期間遡った範囲のファイルに基づく運行記録画面を生成し、表示させる。こ
の場合、距離情報として、録音停止時を基準(起点０)として、逆方向に戻った場合の走行距離を表示する。

このような表示指定(逆表示指定)を可能とすることで、データレコーダ１００が鉄道車両の異常事態を検知して記録及び録音を停止した場合において、その原因を究明する場合に、記録及び録音が停止されてから所定期間遡った範囲(例えば、異常事態の発生時と思
われる部分が含まれていると想定される範囲)における運行状態を容易に目視することが
できる。さらに、距離が記録及び録音停止時を起点として逆算表示されることで、どの地点でどのようなことが起こったのかを、容易に把握することが可能となる。

以上の説明において、ドライブ装置２５４及び２５５が本発明の読み出し部として機能し、ＣＰＵ２５１が画面情報生成部として機能し、ＣＰＵ２５１及び音声制御部２５８が再生処理部として機能し、スピーカ２６３が音声出力部として機能する。

なお、図１１〜図１３に示す例では、接点情報として非常ブレーキ情報のみが適用された例について示した。この運行記録画面には、データレコーダ１００で取得される接点情報の全部又は一部を表示することが可能である。

鉄道車両に搭載された車内放送装置，乗務員間連絡装置，非常通報装置，無線装置，自動放送装置の構成例を示す図である。本発明の運行記録システムとしてのデータレコーダの構成例を示す図である。図２に示したデータ記録ボードの構成例を示す図である。図２に示した音声記録ボードの構成例を示す図である。図２に示した音声記録部の自己診断に係る構成(診断部)を示す図である。図５に示した構成における自己診断の原理を示す図である。図５に示した構成における自己診断方法を示すタイムチャートである。図２に示した音声記録部の自己診断に係る他の構成(診断部)を示す図である。図８に示した構成における自己診断方法を示すタイムチャートである。図２に示したデータレコーダの変形例として、音声チャネル数を減らした場合における構成例を示す図である。本発明に係るデータレコーダで記録された運行情報及び音声情報を表示及び再生するために適用される情報処理装置の構成例を示す図である。図１１に示した情報処理装置によって表示装置に表示される運行記録画面の表示例を示す図である。図１１に示した情報処理装置によって表示装置に表示される運行記録画面の他の表示例を示す図である。

符号の説明

１・・・車内放送装置
２・・・乗務員間連絡装置
３・・・非常通報装置
４・・・自動放送装置
５・・・無線装置
７・・・マイクロホン
１００・・・データレコーダ
１１０・・・データ記録部(記録部)
１２０・・・音声記録部(録音部)
１２１・・・音声記録ボード(録音／再生ユニット)
１３０・・・増幅部
１４０・・・制御部(運行状態取得部)
１５０・・・電源部
１５６・・・バックアップバッテリ(バックアップ電源)
２５０・・・情報処理装置
２５１・・・ＣＰＵ
２５４,２５５・・・ドライブ装置

Claims

鉄道車両内に搭載される運行記録システムであって、
鉄道車両の運行状態を取得する運行状態取得部と、
前記運行状態取得部で取得された運行状態情報を時刻情報とともに第１記録媒体に記録する記録部と、
前記鉄道車両内で生じた音声を入力するための音声入力部と、
前記音声入力部から入力された音声を時刻情報とともに前記第１記録媒体又は第２記録媒体に録音する録音部とを備え、
前記録音部は、
複数の音声チャネル毎に用意された複数の録音／再生ユニットと、
各録音／再生ユニットが正常に録音／再生動作を行うか否かを診断する診断部と
を含み、
前記診断部は、
試験用音声を出力する試験用音源と、
第１のタイミングにおいて、複数の録音／再生ユニットの一つに試験用音声を録音させ、その後の第２のタイミングにおいて、当該録音／再生ユニットに録音された試験用音声を再生させる制御を、前記複数の録音／再生ユニットのそれぞれについて行う録音／再生制御部と、
前記各録音／再生ユニットで再生された試験用音声と、前記試験用音源からの試験用音声とを比較して、両者が同じか異なるかを判定する判定部と、
前記両者が異なる場合に、録音／再生ユニットが異常であることを示す情報を出力する診断結果出力部と、
を含むことを特徴とする鉄道車両の運行記録システム。
鉄道車両内に搭載される運行記録システムであって、
鉄道車両の運行状態を取得する運行状態取得部と、
前記運行状態取得部で取得された運行状態情報を時刻情報とともに第１記録媒体に記録する記録部と、
前記鉄道車両内で生じた音声を入力するための音声入力部と、
前記音声入力部から入力された音声を時刻情報とともに前記第１記録媒体又は第２記録媒体に録音する録音部とを備え、
前記録音部は、
複数の音声チャネル毎に用意された複数の録音／再生ユニットと、
各録音／再生ユニットが正常に録音／再生動作を行うか否かを診断する診断部とを含み、
前記診断部は、
試験用音声を出力する試験用音源と、
第１のタイミングにおいて、複数の録音／再生ユニットを第１及び第２の録音／再生ユニット群に分けたときの第１の録音再生ユニット群に前記試験用音源からの試験用音声を録音させ、その後の第２のタイミングにおいて、前記第１の録音／再生ユニット群に録音された試験用音声を再生させるとともに、前記第２の録音／再生ユニット群に前記試験用音源からの試験用音声を録音させ、その後の第３のタイミングにおいて、前記第２の録音／再生ユニット群に録音された試験用音声を再生させる録音／再生制御部と、
前記第２のタイミングにおいて前記第１の録音／再生ユニット群に含まれる録音／再生ユニットからそれぞれ再生される試験用音声、及び前記第３のタイミングにおいて前記第２の録音／再生ユニット群に含まれる録音／再生ユニットからそれぞれ再生される試験用音声と、前記試験用音源からの試験用音声とをそれぞれ比較して、両者が同じかどうかを判定する判定部と、
前記両者が異なるとの判定結果が得られた場合に、録音／再生ユニットが異常であることを示す情報を出力する診断結果出力部と
を含むことを特徴とする鉄道車両の運行記録システム。
前記運行状態取得部は、鉄道車両の速度情報，走行距離情報，及び走行地点情報の少なくとも一つを取得する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の鉄道車両の運行記録システム。
前記運行状態取得部は、鉄道車両の扉の開閉に係る情報，及び非常ブレーキの作動情報の少なくとも一つを取得する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の鉄道車両の運行記録システム。
前記録音部は、前記鉄道車両に搭載された乗務員間で連絡通話を行うための乗務員間連絡装置を用いて行われた通話音声，前記鉄道車両に搭載された乗客が乗務員に非常を連絡するための非常通報装置を用いて行われた通話音声，前記鉄道車両の乗務員が地上設備の人員と通話を行うための無線装置を用いて行われた通話音声，前記鉄道車両に搭載された車内放送装置を用いた車内放送音声，及び鉄道車両内に設置されたマイクロホンで収音された音声の少なくとも１つを録音する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の鉄道車両の運行記録システム。
前記記録及び録音の停止条件を検知した場合に、前記記録部及び録音部による記録及び録音動作を所定時間経過後に停止させる制御部をさらに含み、
前記記録部及び録音部は、所定条件下で記録及び録音動作を開始すると、前記制御部による制御に基づいて記録及び録音動作を停止するまで、該記録及び録音動作を継続して行う
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の鉄道車両の運行記録システム。
前記運行記録システムは、車両電源からの電力を受けて動作し、
前記車両電源からの電力供給が停止された場合に、前記車両電源に代わって動作用電力を前記運行記録システムに供給するバックアップ電源をさらに含み、
前記バックアップ電源は、電力供給が停止されてから少なくとも所定期間、前記記録部及び録音部に、記録及び録音動作を継続するための電力を供給し、
前記記録部及び録音部は、所定条件下で記録及び録音動作を開始すると、前記車両電源及びバックアップ電源からの電力供給が停止されるまで、記録及び録音動作を継続して行う
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の鉄道車両の運行記録システム。
請求項１から７のいずれか１項に記載の鉄道車両の運行記録システムを備えた自動放送装置。
請求項１から７のいずれか１項に記載の鉄道車両の運行記録システムを備えた自動列車停止装置。
請求項１から７のいずれか１項に記載の鉄道車両の運行記録システムを備えた自動列車制御装置。
請求項１から７のいずれか１項に記載の鉄道車両の運行記録システムを備えた自動列車運転装置。
請求項１から７のいずれか１項に記載の鉄道車両の運行記録システムを備えた列車情報管理装置。