JP4902484B2

JP4902484B2 - Route control apparatus and data transmission system

Info

Publication number: JP4902484B2
Application number: JP2007257280A
Authority: JP
Inventors: 清隆関
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-10-01
Also published as: JP2009089122A

Description

本発明は、発信元アドレス毎にトラフィックの上限値を設定可能な経路制御装置、及び、この経路制御装置を備え、例えば踏切監視画像を当該踏切に接近する列車に伝送するデータ伝送システムに関する。 The present invention relates to a route control device that can set an upper limit value of traffic for each source address, and a data transmission system that includes this route control device and transmits, for example, a crossing monitoring image to a train approaching the crossing.

踏切における事故を防止するために、列車接近時に踏切内にある障害物を検知して接近する列車の運転士等に警告するシステムが開示されている。例えば、踏切に設置された障害物検知装置が踏切内の障害物を検知して特殊信号発光器を点灯させるシステム、画像処理により踏切内の障害物を検知する装置、踏切の異常や踏切内に停止した車両を検知して異常発生信号を近接する列車に送信するシステムが開発されている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。これらのシステムまたは装置では、画像そのものを列車に送信する構成にはなっていない。あるいは、踏切で非常ボタンが押されたら、ＰＨＳ回線を踏切内の画像を伝送するシステムが開発されているが、これは主にいたずら防止等の目的で固定の宛先（例えば、列車の運行を監視する指令部等）に向けて送信するものである。 In order to prevent an accident at a railroad crossing, a system for detecting an obstacle in the railroad crossing and warning a train driver or the like approaching when the train approaches is disclosed. For example, an obstacle detection device installed at a level crossing detects an obstacle in a level crossing and turns on a special signal light emitter, a device that detects an obstacle in a level crossing by image processing, an abnormality in a level crossing, or within a level crossing A system that detects a stopped vehicle and transmits an abnormality occurrence signal to an adjacent train has been developed (for example, see Patent Document 1 or Patent Document 2). These systems or devices are not configured to transmit the image itself to the train. Alternatively, when an emergency button is pressed at a railroad crossing, a system has been developed to transmit images within the railroad crossing through the PHS line. This system mainly monitors fixed train destinations (eg, train operation) to prevent mischief. To the command unit or the like).

また、鉄道沿線に無線ＬＡＮによる伝送システムを構築し、踏切監視画像や車内の画像をブラウザで監視するシステムが実現されている。また、障害物検知装置や非常ボタンが押されたら画像を送信するような構成もあるが、これらも接近する列車に対して通報する構成とはなっていない。さらに、対象となる踏切が複数ある場合に、どの画像を優先するかといった制御がないため、無線帯域の制約によりデータの欠落等が発生する可能性がある。また、画像データ等の配信において、通信端末に重要度を付しておき、トラフィックが増加した場合に優先度の低いトラフィックの帯域制限を行う発明がある（例えば、特許文献３参照）。この発明は、通信ネットワークが輻輳した結果として送受信間での伝送レートを制御するものであり、輻輳の検出までに時間がかかる。また、踏切画像伝送の場合は、列車と地上カメラとの相対位置関係でトラフィックの重要度が変わるため、この方式では対応することができない。
特開２００５−１２５８４９号公報特開２００１−２２３８２１号公報特開２００５−１３００４１号公報 In addition, a transmission system using a wireless LAN is constructed along a railway line, and a system for monitoring a crossing monitoring image and an in-vehicle image with a browser is realized. In addition, there is a configuration in which an image is transmitted when an obstacle detection device or an emergency button is pressed, but these are not configured to report to an approaching train. Furthermore, when there are a plurality of target level crossings, there is no control of which image is prioritized, and therefore, data loss or the like may occur due to radio band restrictions. In addition, in the distribution of image data and the like, there is an invention in which importance is given to a communication terminal, and when the traffic increases, the bandwidth of traffic with low priority is limited (see, for example, Patent Document 3). The present invention controls the transmission rate between transmission and reception as a result of congestion in the communication network, and it takes time to detect congestion. Further, in the case of crossing image transmission, since the importance of traffic changes depending on the relative positional relationship between the train and the ground camera, this method cannot be used.
JP 2005-125849 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-223821 JP 2005-130041 A

これまでの技術では、列車の運転士は、前方の踏切で異常が発生したことは認識できるが、実際に何が起こっているかは目視により確認するしかなく、カーブを走行中の場合のように、見通しの悪い状況では、前方の状況、すなわち、踏切内の状況を認知できないという課題があった。さらに、画像情報以外の地上のセンサで測定したセンシング情報（風速、雨量等の気象データ、トンネルのひび割れ、鉄道橋の亀裂等鉄道構造物モニタリングデータ、等）を接近する列車に送信する場合など、性質や重要度の異なる複数種類のデータが流れる場合には、重要なデータの帯域を優先して確保し、列車に送信することで安全性の向上を図る必要があるという課題があった。 With conventional technology, train operators can recognize that an anomaly has occurred at the level crossing ahead, but they can only visually check what is happening, as if they were running on a curve. In the situation where the prospect is poor, there is a problem that the situation ahead, that is, the situation in the level crossing cannot be recognized. Furthermore, when sending sensing information measured by ground sensors other than image information (meteorological data such as wind speed and rainfall, monitoring data on railway structures such as tunnel cracks, railway bridge cracks, etc.) to the approaching train, etc. When multiple types of data having different properties and importance levels flow, there is a problem that it is necessary to improve the safety by preferentially securing the bandwidth of important data and transmitting it to the train.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、発信元アドレス毎にトラフィックの上限値を設定可能な経路制御装置と、この経路制御装置を備え、例えば踏切監視画像等の情報を接近する列車に伝送することにより、列車運転士による異常原因の迅速な把握を行うことを可能とするデータ伝送システムとを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and includes a route control device capable of setting an upper limit value of traffic for each source address, and the route control device. It is an object of the present invention to provide a data transmission system that enables a train operator to quickly grasp the cause of an abnormality by transmitting the train to the train.

前記課題を解決するために、本発明に係る経路制御装置（例えば、実施形態におけるセンサ伝送制御装置２及びルータ３）は、外部に対してパケットの送受信を行う２以上のポートと、これらのポートのうち、いずれか１つのポートで受信したパケットを、残りのポートの少なくとも１つから送信する経路制御部と、ポート毎に、当該ポートで受信されたパケットのトラフィック量を、当該パケットの発信元アドレス毎に計測するトラフィック測定部と、パケットの発信元アドレス毎に、当該パケットの優先度が記憶された優先度記憶部（例えば、実施形態におけるセンサ位置情報記憶部２３）と、ポートの各々に設けられ、当該ポートから送信されるパケットのトラフィック量が、当該パケットの発信元アドレス毎に設定された上限値を超えないように制限する帯域制御部と、トラフィック測定部で測定されたトラフィック量と、優先度記憶部に記憶された優先度とから、ポート毎に、当該ポートから送信できる前記パケットの最大トラフィック量を超えないように、帯域制御部の各々に対して、発信元アドレス毎に上限値を設定するトラフィック制御部（例えば、実施形態におけるルータ制御部２１）とを有して構成される。 In order to solve the above-described problem, a path control device according to the present invention (for example, the sensor transmission control device 2 and the router 3 in the embodiment) includes two or more ports that transmit and receive packets to the outside, and these ports. A path control unit that transmits a packet received at any one of the ports from at least one of the remaining ports, and for each port, the traffic amount of the packet received at the port is determined by the source of the packet. Each of the traffic measurement unit that measures each address, the priority storage unit that stores the priority of the packet for each source address of the packet (for example, the sensor position information storage unit 23 in the embodiment), and the port The traffic volume of the packet sent from the port exceeds the upper limit set for each source address of the packet. For each port, the maximum traffic volume of the packet that can be transmitted from the port is determined based on the bandwidth control unit that limits the traffic, the traffic amount measured by the traffic measurement unit, and the priority stored in the priority storage unit. In order not to exceed, each bandwidth control unit is configured to have a traffic control unit (for example, the router control unit 21 in the embodiment) that sets an upper limit value for each source address.

このような本発明に係る経路制御装置において、トラフィック制御部は、トラフィック測定部でトラフィック量が計測されたパケットのうち、上限値を設定しようとするポート以外のポートで受信されたパケットの発信元アドレスを、優先度記憶部に記憶された優先度と対応付けて、当該優先度の高い順に並べ替え、優先度が高い発信元アドレス順に、トラフィック測定部で測定されたトラフィック量を上限値として割り当て、割り当てた上限値の合計値が最大トラフィック量を超えたときは、最後に割り当てた発信元アドレスの上限値を、合計値が最大トラフィック量を超えない値にし、さらに、残りの発信元アドレスの上限値を０にして、ポート毎に、これらの上限値を設定するように構成されることが好ましい。 In such a route control device according to the present invention, the traffic control unit is a source of a packet received at a port other than the port for which an upper limit value is to be set, among the packets whose traffic volume is measured by the traffic measurement unit The addresses are associated with the priorities stored in the priority storage unit, rearranged in descending order of the priorities, and the traffic volume measured by the traffic measurement unit is assigned as the upper limit in the order of the source addresses having the highest priorities. When the total value of the assigned upper limit value exceeds the maximum traffic volume, the upper limit value of the last assigned source address is set to a value that does not exceed the maximum traffic volume, and the remaining source address It is preferable that the upper limit value is set to 0 and these upper limit values are set for each port.

また、このような本発明に係る経路制御装置において、トラフィック制御部は、トラフィック測定部でトラフィック量が計測されたパケットのうち、上限値を設定しようとするポート以外のポートで受信されたパケットがないときは、当該ポートに対する帯域制御部の制限を解除するように構成されることが好ましい。 Further, in the route control device according to the present invention, the traffic control unit includes packets received at ports other than the port for which the upper limit value is to be set, among the packets whose traffic volume is measured by the traffic measurement unit. When there is not, it is preferable to be configured to release the restriction of the bandwidth control unit for the port.

また、本発明に係るデータ伝送システムは、地上に設けられた地上側送受信部（例えば、実施形態における無線送受信部４）と、移動体（例えば、実施形態における列車Ｔ）に設けられ、地上側送受信部とパケットの送受信を行う移動体側送受信部（例えば、実施形態における無線送受信部５０）と、地上に設けられ、ポートの何れかを介して地上側送受信部とパケットの送受信を行う上述の経路制御装置のいずれかと、地上に設けられ、経路制御装置のポートのいずれかに接続されてデータをパケットとして移動体に送信するデータ送信部（例えば、実施形態におけるセンサデータ処理部６２）と、移動体に設けられ、データ送信部から送信されたデータを、移動体側送受信部を介して受信するデータ受信部（例えば、実施形態におけるセンサデータ受信部５４）とから構成される。 Further, the data transmission system according to the present invention is provided in a ground side transmission / reception unit (for example, the wireless transmission / reception unit 4 in the embodiment) provided on the ground and a mobile body (for example, the train T in the embodiment), The mobile-side transmitting / receiving unit (for example, the wireless transmitting / receiving unit 50 in the embodiment) that transmits / receives packets to / from the transmitting / receiving unit, and the above-described route that is provided on the ground and transmits / receives packets to / from the ground-side transmitting / receiving unit via any of the ports A data transmission unit (for example, the sensor data processing unit 62 in the embodiment) that is connected to one of the control devices, connected to one of the ports of the route control device, and transmits data as a packet to the mobile body; A data receiving unit (for example, a sensor in the embodiment) that receives data transmitted from the data transmitting unit via the mobile body side transmitting / receiving unit. Constructed from a Sadeta receiver 54).

このような本発明に係るデータ伝送システムにおいて、データ送信部が、パケットを移動体に対してマルチキャストアドレスで送信するように構成されることが好ましい。 In such a data transmission system according to the present invention, it is preferable that the data transmission unit is configured to transmit the packet to the mobile body using a multicast address.

あるいは、本発明に係るデータ伝送システムは、移動体に設けられ、当該移動体の位置を計測してデータ送信部に通知する移動体位置測定部（例えば、実施形態における列車位置測定部５１）と、地上に設けられ、移動体位置測定部から送信された前記移動体の位置を記録する移動体位置記録部（例えば、実施形態における列車位置情報記憶部６３）とを有して構成され、データ送信部が、移動体の位置が所定の範囲内にあるときに、当該移動体に対してデータを送信するように構成されることが好ましい。 Alternatively, the data transmission system according to the present invention is provided in a mobile body, and measures the position of the mobile body and notifies the data transmission unit of the mobile body position measurement unit (for example, the train position measurement unit 51 in the embodiment). A moving body position recording unit (for example, a train position information storage unit 63 in the embodiment) that is provided on the ground and records the position of the moving body transmitted from the moving body position measurement unit, It is preferable that the transmitting unit is configured to transmit data to the moving body when the position of the moving body is within a predetermined range.

このような本発明に係るデータ伝送システムにおいて、移動体位置記録部が、移動体の位置とともに当該移動体の移動方向を記憶するように構成され、データ送信部が、移動体の位置が所定の範囲内にあり、且つ、移動体が所定の方向に移動しているときに、当該移動体に対してデータを送信するように構成されることが好ましい。 In such a data transmission system according to the present invention, the moving object position recording unit is configured to store the moving direction of the moving object together with the position of the moving object, and the data transmitting unit has a predetermined position of the moving object. It is preferable to be configured to transmit data to the moving body when the moving body is within the range and is moving in a predetermined direction.

このとき、データ送信部が、パケットを移動体に対してユニキャストアドレスで送信するように構成されることが好ましい。 At this time, it is preferable that the data transmission unit is configured to transmit the packet to the mobile unit with a unicast address.

本発明に係る経路制御装置及びこの経路制御装置を備えるデータ伝送システムを以上のように構成すると、複数の情報源がある場合には、優先度の高いデータを集中して送信することができる。また、経路制御装置に接続されたデータ送信部のアドレスに対し高い優先度を与えることにより、複数の異常状態が同時に発生している場合には最も近いセンサの情報を集中的に高品質で伝送することができる。そのため、例えば、踏切監視画像を接近する列車に送信することにより、列車運転士による異常原因の迅速な把握を行うことができる。 When the path control apparatus according to the present invention and the data transmission system including the path control apparatus are configured as described above, when there are a plurality of information sources, high priority data can be concentrated and transmitted. In addition, by giving high priority to the address of the data transmission unit connected to the path control device, the information of the nearest sensor is intensively transmitted with high quality when multiple abnormal conditions occur simultaneously can do. Therefore, for example, by transmitting a railroad crossing monitoring image to an approaching train, the train operator can quickly grasp the cause of the abnormality.

以下、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本発明に係るデータ伝送システム１は、例えば線路を走行する列車Ｔ（移動体）に踏切監視画像等の情報を伝送するシステムであり、地上側には、センサ伝送制御装置２、ルータ３、及び無線送受信部（無線ＬＡＮアクセスポイント）４が設けられ、また、列車Ｔ側には列車側装置５が設けられている。なお、地上側のシステムは、線路を走行する列車Ｔとの無線通信が途切れないように、沿線に所定間隔で無線送受信部４（及び、この無線送受信部４に接続されたルータ３とセンサ伝送制御装置２）が複数設置され、沿線ネットワーク９が形成されている。図１は、沿線に３組のセンサ伝送制御装置２、ルータ３及び無線送受信部４の組が設置されている場合について示している。また、これらのルータ３の中の少なくとも何れか１台には（図１の場合は３台のルータ３のうちルータ３ｂには）センサ７の情報を列車Ｔに伝送するセンサデータ伝送装置６が接続されている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a data transmission system 1 according to the present invention is a system that transmits information such as a railroad crossing monitoring image to a train T (moving body) traveling on a track, for example. A device 2, a router 3, and a wireless transmission / reception unit (wireless LAN access point) 4 are provided, and a train side device 5 is provided on the train T side. In addition, the system on the ground side has a wireless transmission / reception unit 4 (and a router 3 connected to the wireless transmission / reception unit 4 and sensor transmission at predetermined intervals along the railway line so that wireless communication with the train T traveling on the track is not interrupted. A plurality of control devices 2) are installed to form a railway network 9. FIG. 1 shows a case where a set of three sensor transmission control devices 2, a router 3, and a wireless transmission / reception unit 4 is installed along the line. Further, at least one of these routers 3 has a sensor data transmission device 6 for transmitting the information of the sensor 7 to the train T (in the case of FIG. 1, the router 3b among the three routers 3). It is connected.

それでは、このような構成のデータ伝送システム１において、通信帯域を有効利用して、走行する列車に確実に情報を伝送する構成及び処理の２つの実施例を説明する。 Then, in the data transmission system 1 having such a configuration, two embodiments of a configuration and a process for reliably transmitting information to a traveling train by effectively using a communication band will be described.

（基本構成）
まず、第１実施例として、列車Ｔが走行している位置をセンサデータ伝送装置６で管理することにより、列車Ｔに対して伝送される情報を制御するように構成した場合について説明する。まず、各装置の構成について説明する。センサ伝送制御装置２は、ルータ３を制御して列車に伝送される情報を制御する（帯域を規制する）機能を有している。このセンサ伝送制御装置２は、制御データ送受信部２０、ルータ制御部２１、トラフィック測定部２２、センサ位置情報記憶部２３、及び、トラフィック記録情報記憶部２４から構成されている。また、センサデータ伝送装置６は、このセンサデータ伝送装置６に接続されたセンサ７等の情報を取得して列車に送信する機能を有しており、データ送受信部６０、列車位置記録部６１、センサデータ処理部６２、列車位置情報記憶部６３、及び、センサ伝送位置情報記憶部６４から構成されている。このセンサデータ伝送装置６において、センサデータ処理部６２は、さらに、センサデータ入力部６２ａ、センサデータ判定部６２ｂ及び伝送データ作成部６２ｃから構成される。なお、センサ位置情報記憶部２３、トラフィック記録情報記憶部２４、列車位置情報記憶部６３及びセンサ伝送位置情報記憶部６４は、例えばハードディスク等の外部記憶装置で構成されている。 (Basic configuration)
First, as a first embodiment, a case will be described in which the position transmitted by the train T is managed by the sensor data transmission device 6 to control information transmitted to the train T. First, the configuration of each device will be described. The sensor transmission control device 2 has a function of controlling the information transmitted to the train by controlling the router 3 (regulating the bandwidth). The sensor transmission control device 2 includes a control data transmission / reception unit 20, a router control unit 21, a traffic measurement unit 22, a sensor position information storage unit 23, and a traffic record information storage unit 24. The sensor data transmission device 6 has a function of acquiring information such as the sensor 7 connected to the sensor data transmission device 6 and transmitting the information to the train. The data transmission / reception unit 60, the train position recording unit 61, The sensor data processing unit 62, the train position information storage unit 63, and the sensor transmission position information storage unit 64 are configured. In the sensor data transmission device 6, the sensor data processing unit 62 further includes a sensor data input unit 62a, a sensor data determination unit 62b, and a transmission data creation unit 62c. The sensor position information storage unit 23, the traffic record information storage unit 24, the train position information storage unit 63, and the sensor transmission position information storage unit 64 are configured by an external storage device such as a hard disk.

ルータ３は、少なくとも２以上のポート３０（図１に示すルータ３は、４つのポート３０ａ〜３０ｄを有している場合を示している）を有し、これらのポート３０のいずれかとセンサデータ伝送装置６及び隣接する他のルータ３とが接続され（図１の場合は、ルータ３ａ〜３ｃが設置され、ルータ３ａとルータ３ｂとが接続され、ルータ３ｂとルータ３ｃとが接続されている）、これらのセンサデータ伝送装置６及び他のルータ３と送受信されるデータ（パケット）の経路制御及びトラフィックの制御を行う機能を有している。なお、センサ伝送制御装置３も、同様にこのルータ３のポートに接続されるが、上述の汎用のポートを介して接続するように構成しても良いし、専用の制御用のポートを介して接続しても良い。このルータ３は、経路制御部３５及び、４つの帯域制御部３１〜３４から構成される。なお、図１に示すルータ３ｂの場合は、第１帯域制御部３１がポート３０ａを介してセンサデータ伝送装置６ｂに接続され、第２帯域制御部３２がポート３０ｂを介してルータ３ｃに接続され、第３帯域制御部３３がポート３０ｃを介してルータ３ａに接続され、第４帯域制御部３４がポート３０ｄを介して無線送受信部４ｂに接続されている（センサ伝送制御装置２が接続されるポートは図示していない）。 The router 3 has at least two or more ports 30 (the router 3 shown in FIG. 1 shows a case where there are four ports 30a to 30d), and sensor data transmission with any of these ports 30 The device 6 and another adjacent router 3 are connected (in the case of FIG. 1, the routers 3a to 3c are installed, the router 3a and the router 3b are connected, and the router 3b and the router 3c are connected). The sensor data transmission device 6 and other routers 3 have a function of controlling the route of data (packets) transmitted and received and the traffic. The sensor transmission control device 3 is also connected to the port of the router 3 in the same manner. However, the sensor transmission control device 3 may be configured to be connected via the general-purpose port described above or via a dedicated control port. You may connect. The router 3 includes a path control unit 35 and four band control units 31 to 34. In the case of the router 3b shown in FIG. 1, the first bandwidth controller 31 is connected to the sensor data transmission device 6b via the port 30a, and the second bandwidth controller 32 is connected to the router 3c via the port 30b. The third band control unit 33 is connected to the router 3a via the port 30c, and the fourth band control unit 34 is connected to the wireless transmission / reception unit 4b via the port 30d (the sensor transmission control device 2 is connected). Port not shown).

ここで、ルータ３に設けられた経路制御部３５は、複数のポート３０のうち、いずれかのポート３０から受信したパケットを残りのポート３０の少なくとも１つから外部に送信する経路制御を行うように構成されている。また、第１〜第４帯域制御部３１〜３４は、それぞれが接続されたポート３０で受信されたパケットのトラフィック量を発信元アドレス毎に計測する機能、及び、このポート３０から外部に送信されるパケットのトラフィックの上限を規制する機能を有して構成されている。ここで、第１〜第４帯域制御部３１〜３４に設定されるトラフィックの上限値は、後述するようにセンサ伝送制御装置２のルータ制御部２１により設定される。そのため、センサ伝送制御装置２とルータ３とは一体の装置として構成することも可能である。 Here, the route control unit 35 provided in the router 3 performs route control for transmitting a packet received from any one of the plurality of ports 30 from at least one of the remaining ports 30 to the outside. It is configured. The first to fourth bandwidth control units 31 to 34 measure the traffic amount of packets received at the port 30 to which each of the first to fourth band control units is connected for each source address, and are transmitted from the port 30 to the outside. It has a function to limit the upper limit of packet traffic. Here, the upper limit value of traffic set in the first to fourth band control units 31 to 34 is set by the router control unit 21 of the sensor transmission control device 2 as described later. Therefore, the sensor transmission control device 2 and the router 3 can be configured as an integrated device.

列車側装置５は、この列車側装置５が取り付けられている列車Ｔの位置を測定してセンサデータ伝送装置６に通知するとともに、センサデータ伝送装置６から送信されたセンサ等の情報を処理する機能を有している。この列車側装置５は、地上側に設置された無線送受信部４のいずれかと無線通信を行ってデータ（パケット）の送受信を行う無線送受信部５０、列車位置測定部５１、ＧＰＳ受信装置５２、信号装置５３、センサデータ受信部５４及びセンサデータ表示５５から構成される。 The train side device 5 measures the position of the train T to which the train side device 5 is attached and notifies the sensor data transmission device 6 and processes information such as sensors transmitted from the sensor data transmission device 6. It has a function. The train side device 5 is a wireless transmission / reception unit 50 that performs wireless communication with any of the wireless transmission / reception units 4 installed on the ground side to transmit / receive data (packets), a train position measurement unit 51, a GPS reception device 52, a signal The apparatus 53 includes a sensor data receiving unit 54 and a sensor data display 55.

（トラフィック測定部のフロー）
それでは各処理部における処理フローについて説明する。まず、トラフィック測定部２２は、一定時間毎（例えば、１秒毎）に起動され、図２に示す処理を行う。なお、トラフィック測定部２２は、センサ位置情報記憶部２３に記憶された情報を読み出し、トラフィックに関する情報をトラフィック記録情報記憶部２４に記憶するように構成されており、それぞれのデータ構造を図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す。ここで、センサ位置情報記憶部２３には、本実施例におけるデータ伝送システム１にセンサ７が登録される毎に、そのセンサ７に係るアドレス（ＩＰアドレス）２３ａ、センサ種別２３ｂ、そのセンサ７の優先度２３ｃ及びそのセンサの位置２３ｄから構成されるエントリが記憶され、あるいは、センサ７が取り外されると、そのエントリが削除される。 (Traffic measurement unit flow)
Now, the processing flow in each processing unit will be described. First, the traffic measurement unit 22 is activated at regular time intervals (for example, every second) and performs the processing shown in FIG. The traffic measurement unit 22 is configured to read out information stored in the sensor position information storage unit 23 and store information related to traffic in the traffic record information storage unit 24. Each data structure is shown in FIG. It is shown in a) and FIG. Here, each time the sensor 7 is registered in the data transmission system 1 in the present embodiment, the sensor position information storage unit 23 includes an address (IP address) 23a, a sensor type 23b, and the sensor 7 of the sensor 7. An entry composed of the priority 23c and the sensor position 23d is stored, or when the sensor 7 is removed, the entry is deleted.

トラフィック測定部２２が起動されると、まず、センサ位置情報記憶部２３にエントリの追加または削除があったかを調べる（ステップＳ１１０）。もし追加または変更があったならば、それに合わせてトラフィック記録情報記憶部２４のエントリの追加または削除を行う（ステップＳ１１１）。ここで、トラフィック記録情報記憶部２４は、エントリ番号２４ａ、発信元アドレス２４ｂ、頻度２４ｃ及び入力帯域制御部２４ｄから構成されており、センサ位置情報記憶部２３に追加または削除されたエントリと同じアドレスが、トラフィック記録情報記憶部２４に追加または削除される。 When the traffic measurement unit 22 is activated, it is first checked whether an entry has been added to or deleted from the sensor position information storage unit 23 (step S110). If there is an addition or a change, an entry in the traffic record information storage unit 24 is added or deleted accordingly (step S111). Here, the traffic record information storage unit 24 includes an entry number 24a, a transmission source address 24b, a frequency 24c, and an input bandwidth control unit 24d, and the same address as the entry added or deleted from the sensor position information storage unit 23. Are added to or deleted from the traffic record information storage unit 24.

そして、トラフィック測定部２２は、制御データ送受信部２０を介してルータ３と通信し、このルータ３の帯域制御部のうち、隣接するルータ３に接続されている帯域制御部及びセンサデータ伝送装置６が接続されている帯域制御部（図１に示す例においては、第１帯域制御部３１、第２帯域制御部３２及び第３帯域制御部３３が該当）から、それぞれの帯域制御部３１〜３３に対して外から入ってきたパケットの数を、発信元アドレスごとに取得する（ステップＳ１１２）。パケット数の取得方法としては、ルータ３にログインしてコマンドを発行する方法や、ルータ３からセンサ伝送制御装置２に周期的に報告するように構成する方法等がある。 The traffic measurement unit 22 communicates with the router 3 via the control data transmission / reception unit 20. Among the bandwidth control units of the router 3, the bandwidth control unit and the sensor data transmission device 6 connected to the adjacent router 3. Are connected to the respective band control units 31 to 33 (in the example shown in FIG. 1, the first band control unit 31, the second band control unit 32, and the third band control unit 33 correspond). The number of packets entering from the outside is acquired for each source address (step S112). As a method of acquiring the number of packets, there are a method of logging in to the router 3 and issuing a command, a method of periodically reporting from the router 3 to the sensor transmission control device 2, and the like.

そして、トラフィック測定部２２は、ルータ３から取得したパケット数（トラフィック量）を、トラフィック記録情報記憶部２４に記録する。このとき、トラフィック測定部２２は、計測したパケットがどの帯域制御部に入ってきたかの情報も入力帯域制御部２４ｄとして合わせて記録する。具体的には、まず、エントリ番号を１にセットし（ステップＳ１１３であって、図２ではこのエントリ番号を記号”ｉ”で示す）、トラフィック記録情報記憶部２４のそのエントリ番号の位置にエントリが記憶されているか否か判断し（ステップＳ１１４）、記憶されていない場合には処理を終了する。一方、そのエントリが記憶されている場合は、そのエントリの発信元アドレス２４ｂを取り出し（ステップＳ１１５）、上述のステップＳ１１２でルータ３から取り出した情報にその発信元アドレスが存在するかを判断する（ステップＳ１１６）。発信元アドレスがある場合は、取得したパケット数（トラフィック量）を頻度２４ｃに上書きし（ステップＳ１１７）、発信元アドレスが無い場合は、頻度を０［フレーム／秒］として、また、入力帯域制御部２４ｄの内容を削除する（ステップＳ１１８）。そして、エントリ番号を１増加させて（ステップＳ１１９）、ステップＳ１１４〜Ｓ１１９の処理を繰り返す。 Then, the traffic measurement unit 22 records the number of packets (traffic amount) acquired from the router 3 in the traffic record information storage unit 24. At this time, the traffic measurement unit 22 also records information as to which bandwidth control unit the measured packet has entered into the input bandwidth control unit 24d. Specifically, first, the entry number is set to 1 (in step S113, this entry number is indicated by the symbol “i” in FIG. 2), and an entry is entered at the position of the entry number in the traffic record information storage unit 24. Is stored (step S114). If not stored, the process is terminated. On the other hand, if the entry is stored, the source address 24b of the entry is extracted (step S115), and it is determined whether the source address exists in the information extracted from the router 3 in step S112 described above (step S115). Step S116). If there is a source address, the number of acquired packets (traffic volume) is overwritten on the frequency 24c (step S117). If there is no source address, the frequency is set to 0 [frame / second] and the input bandwidth control is performed. The contents of the part 24d are deleted (step S118). Then, the entry number is incremented by 1 (step S119), and the processes of steps S114 to S119 are repeated.

なお、センサ伝送制御装置２が電源オンで起動した時には、センサ位置情報記憶部２３に記録されているすべてのＩＰアドレスをトラフィック記録情報記憶部２４に転記しておくものとする。 When the sensor transmission control device 2 is activated when the power is turned on, all the IP addresses recorded in the sensor position information storage unit 23 are transferred to the traffic recording information storage unit 24.

（列車位置記録部のフロー）
列車位置記録部６１は、図４に示すように、列車から送られてくる位置情報を常時監視し、列車位置情報記憶部６３に記録する処理を行う。ここで、列車位置情報記憶部６３は、図５に示すように、列車側装置５を構成する無線送受信部５０に割り当てられたアドレス（ＩＰアドレス）６３ａ、列車が走行する線区６３ｂ、その列車の進行方向６３ｃ、及び、列車の位置６３ｄから構成される。 (Flow of train position recording part)
As shown in FIG. 4, the train position recording unit 61 constantly monitors the position information sent from the train and performs a process of recording it in the train position information storage unit 63. Here, as shown in FIG. 5, the train position information storage unit 63 includes an address (IP address) 63 a assigned to the wireless transmission / reception unit 50 constituting the train side device 5, a line section 63 b on which the train runs, the train Traveling direction 63c and train position 63d.

列車位置記録部６１は、一定時間毎（例えば、１秒毎）に起動され、列車から位置情報を受信しているか否かを判断し（ステップＳ１２０）、位置情報を受信していない場合は、後述するステップＳ１２４の処理を行う。位置情報を受信している場合は、送信された位置情報に含まれる発信元アドレスがアドレス６３ａに記憶されているか否かを判定し（ステップＳ１２１）、すでに記憶されている場合には列車から受信した位置情報を列車位置情報記憶部６３のそのアドレスに対応するエントリに上書きし（ステップＳ１２２）、記憶されていない場合には列車位置情報記憶部６３に新しいエントリを作成してその位置情報を記憶する（ステップＳ１２３）。 The train position recording unit 61 is activated at regular intervals (for example, every second), determines whether or not position information is received from the train (step S120), and if position information is not received, Step S124 described later is performed. If position information is received, it is determined whether or not the source address included in the transmitted position information is stored in the address 63a (step S121). If already stored, it is received from the train. The position information is overwritten on the entry corresponding to the address in the train position information storage unit 63 (step S122). If not stored, a new entry is created in the train position information storage unit 63 and the position information is stored. (Step S123).

次に、列車位置記録部６１は、列車位置情報記憶部６３に記録されているが、予め指定された時間以上位置情報を受信しない列車のエントリがあるか否かを判定し（ステップＳ１２４）、該当する列車のエントリがある場合は、そのエントリを列車位置情報記憶６３から削除する（ステップＳ１２５）．これにより、列車位置情報記憶部６３には、常に最新の列車の情報（進行方向や位置等）が記憶されることになる。 Next, the train position recording unit 61 determines whether there is an entry of a train that is recorded in the train position information storage unit 63 but does not receive position information for a predetermined time or more (step S124). If there is an entry for the corresponding train, the entry is deleted from the train position information storage 63 (step S125). As a result, the train position information storage unit 63 always stores the latest train information (traveling direction, position, etc.).

（センサデータ処理部のフロー）
センサデータ処理部６２は、図６に示すように、センサデータ入力部６２ａがセンサ７からの信号を受信すると、受信信号をサンプリングするなどして、センサデータ判定部６２ｂに出力する（ステップＳ１００）。なお、センサ７から出力される信号としては、例えば電圧や電流の値（アナログ値）でも良いし、カメラからのビデオ信号等でも良い。 (Flow of sensor data processing unit)
As shown in FIG. 6, when the sensor data input unit 62a receives a signal from the sensor 7, the sensor data processing unit 62 samples the received signal and outputs it to the sensor data determination unit 62b (step S100). . The signal output from the sensor 7 may be, for example, a voltage or current value (analog value), a video signal from a camera, or the like.

センサデータ判定部６２ｂに、踏切支障報知装置８のようなネットワークへの信号出力のトリガとなる装置が接続されている場合には、このトリガを判定し、トリガ信号がオンとなったら、無条件にセンサ情報を沿線ネットワーク９に出力すると判定し、オフとなったら無条件に出力を停止すると判定するか、若しくは、さらに出力判定を行うように構成される（ステップＳ１０１）が、以降の説明では、さらに判定する場合について説明する。なお、踏切支障報知装置８が接続されていない場合には、このステップＳ１０１は省略される。 If a device that triggers signal output to the network, such as the railroad crossing trouble notification device 8, is connected to the sensor data determination unit 62b, this trigger is determined, and if the trigger signal is turned on, the condition is unconditional. It is determined that the sensor information is to be output to the network 9 and the output is unconditionally stopped when the sensor information is turned off, or the output determination is further performed (step S101). The case of further determination will be described. Note that this step S101 is omitted when the railroad crossing trouble notification device 8 is not connected.

ステップＳ１０１が省略されている場合、若しくは、ステップＳ１０１でトリガがオフと判定された場合には、センサデータ判定部２４ｂは、センサデータの状態からこのセンサデータを沿線ネットワーク９に出力するか否かの判定を行う（ステップＳ１０２）。判定基準としては、（ａ１）センサデータの値が、事前に設定されているスレショルド値より大きい場合や、（ｂ１）センサデータの値が、ある一定時間より長く、事前に設定されているスレショルド値より大きい場合にデータを出力すると判定する。逆に、（ａ２）センサデータの値が、事前に設定されているスレショルド値より小さい場合や、（ｂ２）センサデータの値が、ある一定時間より長く、事前に設定されているスレショルド値より小さい場合にデータの出力を停止すると判定する。 If step S101 is omitted, or if the trigger is determined to be off in step S101, the sensor data determination unit 24b determines whether or not to output this sensor data to the railway network 9 from the state of the sensor data. Is determined (step S102). As a determination criterion, (a1) the value of sensor data is larger than a preset threshold value, or (b1) the threshold value set in advance is longer than a certain time. If larger, it is determined to output data. Conversely, when (a2) the value of sensor data is smaller than a preset threshold value, or (b2) the value of sensor data is longer than a certain time and smaller than a preset threshold value. In this case, it is determined that the data output is stopped.

以上のようにして、センサデータ判定部６２ｂが沿線ネットワーク９へ出力すると判断したセンサデータは、伝送データ作成部６２ｃに渡される。伝送データ作成部６２ｃは、列車位置情報記憶部６３に記録された情報及び図７に示すようなセンサ伝送位置情報記憶部６４に記録された情報を読み出し、この情報に基づいてセンサデータを含む電文を作成する。ここで、センサ伝送位置情報記憶部６４は、線区６４ａ、進行方向６４ｂ、始点６４ｃ及び終点６４ｄから構成される。すなわち、センサデータ処理部６２は、列車位置情報記憶部６３に記憶されている列車のうち、センサ伝送位置情報記憶部６４のエントリと同一条件の列車（線区６４ａと同じ線区であって、進行方向６４ｂと同一方向に走行している列車で、かつ、始点６４ｃ及び終点６４ｄの間に位置する列車）が存在するかどうかを判断し（ステップＳ１０３）、存在すれば当該列車のアドレス６３ａを宛先アドレスとする電文を作成する。このとき、該当する列車が複数存在する場合は、それぞれの列車に対する電文を作成する（ステップＳ１０４）。作成した電文は、データ送受信部６０に渡されてこの電文はルータ３に伝送される（ステップＳ１０５）。 As described above, the sensor data that the sensor data determination unit 62b determines to output to the line network 9 is passed to the transmission data creation unit 62c. The transmission data creation unit 62c reads the information recorded in the train position information storage unit 63 and the information recorded in the sensor transmission position information storage unit 64 as shown in FIG. 7, and based on this information, a message containing sensor data Create Here, the sensor transmission position information storage unit 64 includes a line segment 64a, a traveling direction 64b, a start point 64c, and an end point 64d. That is, among the trains stored in the train position information storage unit 63, the sensor data processing unit 62 has the same condition as the entry of the sensor transmission position information storage unit 64 (the same line as the line 64a, It is determined whether or not there is a train traveling in the same direction as the traveling direction 64b and located between the start point 64c and the end point 64d (step S103). If there is, the address 63a of the train is set. Create a message for the destination address. At this time, if there are a plurality of corresponding trains, a telegram for each train is created (step S104). The created message is transferred to the data transmitter / receiver 60, and this message is transmitted to the router 3 (step S105).

（ルータ制御部のフロー）
ルータ制御部２１は、ルータ３の帯域制御部（後述するように、本実施例では第２〜第４帯域制御部３２〜３４）から送信されるパケットを制御するようにこれらの帯域制御部の設定変更を行うために、周期的に起動される。起動する周期は、短ければトラフィック増減の変動をすぐに反映できるがルータ３の制御が間に合わなくなる可能性があるので、数秒〜１０秒程度で行われる。また、第１〜第４帯域制御部３１〜３４の設定変更のやり方としては、ルータ３にログインしてコマンドを発行することにより行われる。なお、センサ伝送制御装置２が電源オンしてルータ制御部２１が最初に起動したときには、隣接するルータ３と接続されている帯域制御部（図１の例では、第２帯域制御部３２と第３帯域制御部３３）については、センサ位置情報記憶部２５に記録されている発信元エントリのおのおのに対して、その発信元アドレスをもつデータを「帯域無制限で通す」という設定が行われる。 (Router control flow)
The router control unit 21 is configured to control the packets transmitted from the bandwidth control units of the router 3 (in this embodiment, the second to fourth bandwidth control units 32 to 34 as described later). Triggered periodically to make setting changes. If the activation period is short, it is possible to immediately reflect fluctuations in traffic increase / decrease, but there is a possibility that the control of the router 3 may not be in time, so it takes about several seconds to 10 seconds. In addition, as a method of changing the settings of the first to fourth band control units 31 to 34, it is performed by logging into the router 3 and issuing a command. When the sensor transmission control device 2 is turned on and the router control unit 21 is first activated, the band control unit connected to the adjacent router 3 (in the example of FIG. With respect to the three-band control unit 33), for each of the transmission source entries recorded in the sensor position information storage unit 25, a setting of “pass through the band without limitation” is performed with data having the transmission source address.

それでは、図８及び図９を用いてルータ制御部２１の処理について説明する。ルータ制御部２１が起動されると、まず、センサ位置情報記憶部２３にエントリの追加があったか否かを調べ（ステップＳ１３１）、もし、センサ位置情報記憶部２３に新規にエントリが追加されていれば、ルータ３に対してその発信元アドレスをもつデータを「帯域無制限で通す」という設定を行う（ステップＳ１３２）。次に、センサ位置情報記憶部２３にエントリの削除があったか否かを調べ（ステップＳ１３３）、エントリが削除されていたならば、ルータ３に対してその発信元アドレスをもつデータを「通さない」という設定にする（ステップＳ１３４）。 Now, processing of the router control unit 21 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. When the router control unit 21 is activated, it is first checked whether or not an entry has been added to the sensor position information storage unit 23 (step S131). If an entry has been newly added to the sensor position information storage unit 23 For example, the router 3 is set to “pass through the bandwidth without limitation” data having the source address (step S132). Next, it is checked whether or not the entry has been deleted in the sensor position information storage unit 23 (step S133). If the entry has been deleted, data having the source address is not passed to the router 3. (Step S134).

次にルータ制御部２１は、トラフィック記録情報記憶部２４とセンサ位置情報記憶部２３とから情報を読み込んで、ルータ３の帯域制御部のうち、センサデータ伝送装置６が接続されていない帯域制御部（図１の例では第２〜第４帯域制御部３２〜３４であって、以下この構成の場合について説明する）のおのおのに対して次のような設定を行う。すなわち、”ｋ”を第ｋ帯域制御部とすると、ｋ＝２として第２帯域制御部３２を選択し（ステップＳ１３５）、この第２帯域制御部３２に対して帯域制御処理を行い（ステップＳ１３６）、ｋを１進めて（ステップ１３７）、ｋが４、すなわち、第４帯域制御部３４になるまでこの帯域制御処理Ｓ１３６を繰り返す（ステップＳ１３８）。 Next, the router control unit 21 reads information from the traffic record information storage unit 24 and the sensor position information storage unit 23, and among the bandwidth control units of the router 3, the bandwidth control unit to which the sensor data transmission device 6 is not connected. The following settings are made for each of the second to fourth band control units 32 to 34 in the example of FIG. 1 (this case will be described below). That is, assuming that “k” is the k-th band control unit, the second band control unit 32 is selected with k = 2 (step S135), and the band control process is performed on the second band control unit 32 (step S136). ), K is advanced by 1 (step 137), and this bandwidth control processing S136 is repeated until k becomes 4, that is, the fourth bandwidth controller 34 (step S138).

それでは帯域制御処理Ｓ１３６の具体的な処理について説明する。なお、図９における定数Ｍ₀（ｋ）は設定対象としている第ｋ帯域制御部がセンサデータを送出できる単位時間(たとえば１秒)当たりの最大パケット数であり、予めこのルータ制御部２１に設定されているものとする。 Now, a specific process of the bandwidth control process S136 will be described. The constant M ₀ (k) in FIG. 9 is the maximum number of packets per unit time (for example, 1 second) at which the k-th band control unit to be set can send sensor data, and is set in the router control unit 21 in advance. It is assumed that

まず、トラフィック記録情報記憶部２４の情報のうち、入力帯域制御部２４ｄが自帯域制御部となっていないエントリを取り出し、センサ位置情報記憶部２３の情報と突合せて、優先度２３ｃの高い順に並び替える（ステップＳ１４０）。並び替えた結果３６のｉ番目のエントリの発信元アドレスをＡi、頻度をＦiとし、エントリの数をＪとする。このときのイメージを図１０に示す。それぞれ、エントリ番号３６ａ、発信元アドレス３６ｂ、頻度３６ｃ、優先度３６ｄ及び帯域制限結果３６ｅから構成される。 First, out of the information in the traffic record information storage unit 24, the entry whose input bandwidth control unit 24d is not its own bandwidth control unit is taken out, matched with the information in the sensor position information storage unit 23, and arranged in descending order of priority 23c. Change (step S140). The source address of the i-th entry of the rearranged result 36 is Ai, the frequency is Fi, and the number of entries is J. An image at this time is shown in FIG. Each is composed of an entry number 36a, a transmission source address 36b, a frequency 36c, a priority 36d, and a band limitation result 36e.

もしトラフィック記録情報記憶部２４のすべてのエントリの頻度２４ｃが０［フレーム／秒］となっている、すなわち、流れているトラフィックが存在しない状態であると判断し（ステップＳ１４２）、かつ、第ｋ帯域制御部で帯域制限を行っているかを判断して（ステップＳ１５２）、帯域制限を行っている場合は、その帯域制限を解除して、センサ位置情報記憶部２３に記録されている発信元エントリの各々に対して、その発信元アドレスを持つデータを「帯域無制限で通す」ように設定する（ステップＳ１５３）。これは、１つ前のタイミングまで複数のトラフィックが流れていたのが全部なくなったので、設定を元に戻す、という意味の処理である。 If the frequency 24c of all entries in the traffic record information storage unit 24 is 0 [frame / second], that is, it is determined that there is no flowing traffic (step S142), and the k-th It is determined whether or not the bandwidth control is performed by the bandwidth control unit (step S152). If bandwidth limitation is performed, the bandwidth limitation is released and the source entry recorded in the sensor position information storage unit 23 is released. Is set so that the data having the transmission source address is “passed through without bandwidth limitation” (step S153). This is a process that means that the setting is returned to the original state because all of the traffic has flowed up to the previous timing.

一方、ステップＳ１４２で、トラフィック記録情報記憶部２４のいずれかのエントリの頻度２４ｃが０［フレーム／秒］でない、すなわち、流れているトラフィックが存在する状態であると判断したときは、並び替えた結果３６のうち、優先度最高のエントリ（ｉ＝１）から順に（ステップＳ１４３）、その発信元アドレスのパケットに帯域を割り当てていき、その合計値が最大パケット数Ｍ₀（ｋ）の帯域に収まる間は帯域制限をかけない。すなわち、発信元アドレス毎に割り当てたパケット数の合計が最大パケット数Ｍ₀（ｋ）の帯域を越えそうになったら、第ｉ番目のエントリに対するトラフィックをＭ_i-1（ｋ）に制限するように第ｋ帯域制御部を制御し（ステップＳ１４７）、第ｉ＋１番目以降のエントリ（第Ｊ番目までのエントリ）のトラフィックを「通さない」という帯域制限をルータ３の第ｋ帯域制御部に対して行う（ステップＳ１４８）。また、ステップＳ１４６で頻度Ｆ_iが余裕値Ｍ_i-1（ｋ）を超えない場合には、並び替えた結果３６の最後までステップを繰り返したか判定し（ステップＳ１４９）、まだ最後まで至っていなければｉ＋１番目以降のエントリに対する余裕値Ｍ_i（ｋ）を次式（１）から求める（ステップＳ１５０）。そして、並び替えた結果３６の次のエントリに対してステップＳ１４５〜Ｓ１４８までを繰り返す（ステップＳ１５１）。 On the other hand, if it is determined in step S142 that the frequency 24c of any entry in the traffic record information storage unit 24 is not 0 [frames / second], that is, it is in a state where there is flowing traffic, rearrangement is performed. Of the results 36, the bandwidth is assigned to the packet of the source address in order from the entry (i = 1) with the highest priority (step S143), and the total value becomes the bandwidth of the maximum number of packets M ₀ (k). Bandwidth is not limited while it fits. That is, when the total number of packets allocated for each source address is likely to exceed the maximum packet number M ₀ (k), the traffic for the i-th entry is limited to M _i-1 (k). The k-th band control unit is controlled (step S147), and the bandwidth limitation of “not passing” traffic of the (i + 1) th and subsequent entries (entries up to the J-th) is set to the k-th band control unit of the router 3. This is performed (step S148). If the frequency F _i does not exceed the margin value M _i−1 (k) in step S146, it is determined whether the steps have been repeated up to the end of the rearranged result 36 (step S149), and have not yet reached the end. For example, the margin value M _i (k) for the (i + 1) th and subsequent entries is obtained from the following equation (1) (step S150). Then, steps S145 to S148 are repeated for the next entry of the rearranged result 36 (step S151).

Ｍ_i（ｋ）＝Ｍ_i-1（ｋ）−Ｆ_i （１） M _i (k) = M _i−1 (k) −F _i (1)

たとえば、上述の図１０に示すように３つのトラフィックがあった場合の帯域制限のイメージを図１１に示す。すなわち、並び替えた結果３６のうち、エントリ１のトラフィックは最大パケット数Ｍ₀（ｋ）＝１０を超えていないので、制限はなく、エントリ２のトラフィックは、帯域の余裕値が３となるため、その余裕値内に制限され、さらに、エントリ３は既に帯域の余裕がないため、このトラフィックは通さない（＝０）という制限がされる。この結果、第２〜第４帯域制御部３２〜３４から外に出て行くトラフィックは、出力回線の容量Ｍ₀（ｋ）いっぱいを優先度の高い順に使うことになる。 For example, FIG. 11 shows an image of bandwidth limitation when there are three traffics as shown in FIG. That is, in the rearranged result 36, the traffic of entry 1 does not exceed the maximum number of packets M ₀ (k) = 10, so there is no limit, and the traffic of entry 2 has a bandwidth margin value of 3. Further, the entry 3 is limited within the margin value. Further, since the entry 3 already has no bandwidth, the traffic is not allowed to pass (= 0). As a result, the traffic going out from the second to fourth band control units 32 to 34 uses the full capacity M ₀ (k) of the output line in descending order of priority.

（センサデータ受信部及びセンサデータ表示部のフロー）
列車側装置５を構成するセンサデータ受信部５４は、自装置宛のデータを受信する。この第１実施例の場合は、センサデータ伝送装置６から送信されるパケットはユニキャストアドレスが設定されている。また、センサデータ表示部５５は、画像やセンサデータの値を表示するモニタ画面や、センサデータの値が一定値を超えたかどうか判定し超えた場合は音で警告するスピーカ等から構成されており、ここではその詳細は規定しない。 (Flow of sensor data receiver and sensor data display)
The sensor data receiving part 54 which comprises the train side apparatus 5 receives the data addressed to the own apparatus. In the case of the first embodiment, a unicast address is set for the packet transmitted from the sensor data transmission device 6. The sensor data display unit 55 includes a monitor screen for displaying values of images and sensor data, a speaker for determining whether or not the value of the sensor data exceeds a certain value, and warning with a sound when the value exceeds the sensor data. The details are not specified here.

（列車位置判定部のフロー）
列車位置判定部５１では、周期的に（たとえば１秒周期で）列車Ｔの位置を計算し、無線送受信部５０を介してマルチキャスト伝送する。宛先となるマルチキャストアドレス、すなわち、この列車Ｔの位置情報が送信されるセンサデータ伝送装置６は、列車Ｔの位置によって動的に決定されるが、ここではその方法の詳細説明は省略する。なお、マルチキャストアドレスの設定方法については、例えば特開２００３−２８３５５８号公報等に開示されている。また、列車位置の計算方法としては、図１に示すように、ＧＰＳ受信装置５２を列車に搭載してその位置の測定を行い、路線図と突き合わせて現在位置を求める方法や、信号装置５３によりＡＴＳ地上子受信し、この情報と車輪回転数から現在位置を求める方法などがあるが、ここでは詳細を規定しない。いずれにせよ、図１２に示すように、列車位置測定部５１は、列車位置を計算し（ステップＳ１６０）、その位置情報を無線送受信部５０を介してセンサデータ伝送装置６に送信する（ステップＳ１６１）。 (Flow of train position determination unit)
The train position determination unit 51 calculates the position of the train T periodically (for example, at a cycle of 1 second), and performs multicast transmission via the wireless transmission / reception unit 50. The destination multicast address, that is, the sensor data transmission device 6 to which the position information of the train T is transmitted is dynamically determined by the position of the train T, but detailed description of the method is omitted here. A multicast address setting method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-283558. In addition, as shown in FIG. 1, as a method for calculating the train position, a GPS receiver 52 is mounted on the train, the position is measured, and the current position is obtained by matching with a route map. There is a method of receiving the ATS ground element and obtaining the current position from this information and the wheel rotation speed, but details are not specified here. In any case, as shown in FIG. 12, the train position measurement unit 51 calculates the train position (step S160), and transmits the position information to the sensor data transmission device 6 via the wireless transmission / reception unit 50 (step S161). ).

（踏切で障害が発生した場合の動作）
それでは、以上のような構成のデータ伝送システム１の動作について説明する。まず、踏切で障害が発生した場合の動作について、図１３を用いて説明する。なお、この図１３においては、センサ伝送制御装置２及びルータ３とセンサデータ伝送装置６とは１組だけ存在し、このルータ３に３台の無線送受信部４ａ〜４ｃが接続されている場合について示している。もちろん、図１に示すように、無線送受信部４ａ，４ｃにもルータ３を設けて構成しても良いし、それぞれのルータ３にセンサ伝送制御装置２を設けて構成しても良い。 (Operation when a failure occurs at a level crossing)
Now, the operation of the data transmission system 1 configured as described above will be described. First, the operation when a failure occurs at a level crossing will be described with reference to FIG. In FIG. 13, there is only one set of the sensor transmission control device 2 and the router 3 and the sensor data transmission device 6, and three wireless transmission / reception units 4 a to 4 c are connected to the router 3. Show. Of course, as shown in FIG. 1, the wireless transmission / reception units 4 a and 4 c may be provided with a router 3, or each router 3 may be provided with a sensor transmission control device 2.

上述のように、障害物検知装置の作動や非常ボタンの操作が行われて、踏切支障報知装置８から踏切異常情報がセンサデータ伝送装置６に出力されると、上述のようにセンサデータ処理部６２は、センサ７としてのカメラで撮影された踏切内の画像をセンサデータとして、上述のように条件を満たす列車Ｔに向けて沿線ネットワーク９に出力する。 As described above, when the obstacle detection device is operated or the emergency button is operated and the level crossing trouble notification device 8 outputs the level crossing abnormality information to the sensor data transmission device 6, as described above, the sensor data processing unit 62 outputs the image in the railroad crossing image | photographed with the camera as the sensor 7 to the track network 9 toward the train T which satisfy | fills the conditions as mentioned above as sensor data.

（踏切が複数ある場合の動作）
図１４は、２箇所の踏切（踏切１及び２）に、それぞれ、センサ７ｂ，７ｃが設けられ、また、それぞれのセンサ７ｂ，７ｃに対して、センサデータ伝送装置６ｂ，６ｃと、センサ伝送制御装置２ｂ，２ｃ及びルータ３ｂ，３ｃとを設けた場合である。なお、無線送受信部４は、３台設けられ、無線送受信部４ａ，４ｂがルータ３ｂに接続され、無線送受信部４ｃがルータ３ｃに接続されている場合を示している。この図１４の構成において、２箇所の踏切（踏切１及び２）の両方で障害が発生した場合にも、上述のように、それぞれのセンサデータ伝送装置６ｂ，６ｃから列車Ｔに対してセンサ情報（画像情報）が送信される。このとき、ルータ３ｂにおいては、それぞれのセンサデータ伝送装置６ｂ，６ｃから送信された画像情報が通過するため、無線帯域の不足によりどちらも満足に送信できなくなる。そこで、本実施例においては、上述のようにセンサ伝送制御装置２のルータ制御部２１により、ルータ３ｂのトラフィックを制御して、列車に近いほうの踏切画像を優先して送信するように構成されている。 (Operation when there are multiple level crossings)
In FIG. 14, sensors 7b and 7c are provided at two level crossings (crossing 1 and 2), respectively, and sensor data transmission devices 6b and 6c and sensor transmission control are provided for each of the sensors 7b and 7c. This is a case where the devices 2b and 2c and the routers 3b and 3c are provided. Note that three wireless transmission / reception units 4 are provided, the wireless transmission / reception units 4a and 4b are connected to the router 3b, and the wireless transmission / reception unit 4c is connected to the router 3c. In the configuration shown in FIG. 14, even when a failure occurs at both of the two level crossings (crossing 1 and 2), as described above, the sensor information is transmitted from the respective sensor data transmission devices 6 b and 6 c to the train T. (Image information) is transmitted. At this time, in the router 3b, since the image information transmitted from the respective sensor data transmission devices 6b and 6c passes, neither can be transmitted satisfactorily due to a shortage of the radio band. Therefore, in the present embodiment, as described above, the router control unit 21 of the sensor transmission control device 2 controls the traffic of the router 3b and preferentially transmits the crossing image closer to the train. ing.

具体的には、上述のように、それぞれのセンサ伝送制御装置２のセンサ位置情報記憶部２３に記憶されているセンサの情報において、それぞれのセンサ伝送制御装置２に近い順に優先度を高く設定することにより、遠いセンサ（カメラ）の画像情報の帯域を制限することができる（例えば、本実施例の場合は、優先度２３ｃの数値が小さいほど優先度が高い）。ここで、図１４の場合、例えば、列車Ｔが踏切１を通過してしまうなど、踏切画像を送信する必要がなくなれば、センサデータ伝送装置６ｂのセンサデータ処理部６２は、上述のようにデータの送信を行わなくなる。この結果、列車は踏切２の画像情報を高品位で受信することができる。 Specifically, as described above, in the sensor information stored in the sensor position information storage unit 23 of each sensor transmission control device 2, the priority is set higher in the order closer to each sensor transmission control device 2. Thus, it is possible to limit the band of image information of a distant sensor (camera) (for example, in the case of the present embodiment, the smaller the numerical value of the priority 23c, the higher the priority). Here, in the case of FIG. 14, for example, if it is not necessary to transmit a railroad crossing image because the train T passes through the railroad crossing 1, the sensor data processing unit 62 of the sensor data transmission device 6 b performs data transmission as described above. Will no longer be sent. As a result, the train can receive the image information of the railroad crossing 2 with high quality.

なお、複線で、踏切１に近づく列車と反対側から踏切２に近づく列車とがあったとしても、上記のとおり、それぞれのルータ３ｂ，３ｃの帯域が、上記列車の位置に合わせて制限されるため、近い方の踏切の画像が優先してそれぞれの列車に送信することができる。また、この例では、センサ７ｂ，７ｃとして、それぞれの踏切内を撮影するカメラを設けた場合について説明したが、異なる種類のセンサでも同様に帯域制限をして、優先度の高いセンサ７の情報を確実に列車に送信することができる。 Even if there is a train approaching level crossing 1 on a double track and a train approaching level crossing 2 from the opposite side, the bandwidth of each router 3b, 3c is limited according to the position of the train as described above. Therefore, the image of the closer railroad crossing can be preferentially transmitted to each train. Further, in this example, a case has been described in which the cameras 7b and 7c are provided with cameras for photographing the inside of each level crossing. However, different types of sensors are similarly band-limited, and information on the sensor 7 having a high priority is provided. Can be reliably transmitted to the train.

このように、この第１実施例に係るデータ伝送システム１によれば、近接する列車Ｔにのみセンサの情報（例えば、上述のように踏切の画像情報）を伝送することができ、また、複数の異常状態が同時に発生している場合には最も近いセンサの情報（踏切の画像）を集中的に高品質で伝送することができる。また、複数の情報源がある場合には、優先度の高いデータを集中して送信することができる。 As described above, according to the data transmission system 1 according to the first embodiment, sensor information (for example, image information of a railroad crossing as described above) can be transmitted only to a nearby train T. If the abnormal states occur simultaneously, the information of the nearest sensor (crossing image) can be intensively transmitted with high quality. In addition, when there are a plurality of information sources, high priority data can be concentrated and transmitted.

（基本構成）
次に、第２実施例として、列車Ｔが走行している位置を管理することなく、伝送される情報を制御するように構成したデータ伝送システム１′について説明する。以上の第１実施例においては、センサデータ伝送装置６に、列車位置記録部６１、列車位置情報記憶部６３及びセンサ伝送位置情報記憶部６４を設け、センサ情報を伝送するときに、ユニキャストアドレスにより送信していたが、本第２実施例においては、列車Ｔの位置情報は管理せず、沿線ネットワーク９に対してマルチキャストアドレスで送信する。すなわち、列車Ｔが踏切の近くに位置するか否かは考慮せず、無線送受信部４の送信エリアにいる列車Ｔに対してセンサ情報を送信するように構成した場合を示している。そのため、図１５に示すように、この第２実施例においては、センサデータ伝送装置６には、上述の列車位置記録部６１及び列車位置情報記憶部６３がない（もちろん、センサ伝送位置情報６４もない）。なお、図１５においては、図１と同様の構成要素は同一の符号を付している。列車Ｔは、受信するマルチキャストアドレスをこの列車Ｔの位置によって動的に決定するが、ここではその方法の詳細説明は省略する。なお、マルチキャストアドレスの設定方法については、例えば特開２００３−２８３５５８号公報に開示されている。そのため、列車側装置５には、列車位置測定部５１及びＧＰＳ受信装置５２が設けられている。 (Basic configuration)
Next, as a second embodiment, a data transmission system 1 ′ configured to control transmitted information without managing the position where the train T is traveling will be described. In the above first embodiment, the sensor data transmission device 6 is provided with the train position recording unit 61, the train position information storage unit 63, and the sensor transmission position information storage unit 64, and when transmitting sensor information, the unicast address However, in the second embodiment, the position information of the train T is not managed and is transmitted to the railway network 9 using a multicast address. That is, a case is shown in which sensor information is transmitted to the train T in the transmission area of the wireless transmission / reception unit 4 without considering whether the train T is located near the railroad crossing. Therefore, as shown in FIG. 15, in this second embodiment, the sensor data transmission device 6, have Gana train position recorder 61 and the train position information storage unit 63 described above (of course, the sensor transmits position information 64 No) . In FIG. 15, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The train T dynamically determines the multicast address to be received according to the position of the train T, but detailed description of the method is omitted here. A multicast address setting method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-283558. Therefore, the train side device 5 is provided with a train position measuring unit 51 and a GPS receiving device 52.

このように構成しても、上述のように、ルータ３のトラフィックは、各ルータ３に接続されているセンサ伝送制御装置２のルータ制御部２１によりそのトラフィックが制限されるため、優先度の高いセンサ情報が優先的に列車に送信されることとなる。具体的には、上述のルータ制御部２１のフローで説明したように、センサ位置情報記憶部２３に記憶されたセンサ毎の優先度に従ってそのセンサから送信されるパケットの帯域が制限されるため、第１実施例で説明したように、各センサ位置情報記憶部２３に、センサの位置や重要度により優先度を設定することにより、より重要度の高いデータを確実に列車に伝送することができる。但し、この第２実施例によると、列車Ｔの走行方向に関係なくセンサデータが伝送されるため、例えば、離れていく踏切の画像情報が列車Ｔに送信されることもある。 Even with this configuration, as described above, the traffic of the router 3 is restricted by the router control unit 21 of the sensor transmission control device 2 connected to each router 3, and therefore has a high priority. The sensor information is preferentially transmitted to the train. Specifically, as described in the flow of the router control unit 21 described above, the bandwidth of the packet transmitted from the sensor is limited according to the priority for each sensor stored in the sensor position information storage unit 23. As described in the first embodiment, by setting priority to each sensor position information storage unit 23 according to the position and importance of the sensor, data with higher importance can be reliably transmitted to the train. . However, according to the second embodiment, since sensor data is transmitted regardless of the traveling direction of the train T, for example, image information of a crossing going away may be transmitted to the train T.

このように、この第２実施例に係るデータ伝送システム１′によれば、複数の異常状態が同時に発生している場合には最も近いセンサの情報（例えば、踏切の画像）を集中的に高品質で伝送することができる。また、複数の情報源がある場合には、優先度の高いデータを集中して送信することができる。 As described above, according to the data transmission system 1 ′ according to the second embodiment, when a plurality of abnormal conditions occur at the same time, information on the nearest sensor (for example, a crossing image) is intensively increased. Can be transmitted with quality. In addition, when there are a plurality of information sources, high priority data can be concentrated and transmitted.

第１実施例に係るデータ伝送システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data transmission system which concerns on 1st Example. トラフィック測定部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a traffic measurement part. トラフィック測定部で利用されるデータの構造を示す説明図であって、（ａ）はセンサ位置情報記憶部の構造を示し、（ｂ）はトラフィック記録情報記憶部の構造を示す。It is explanatory drawing which shows the structure of the data utilized by a traffic measurement part, Comprising: (a) shows the structure of a sensor position information storage part, (b) shows the structure of a traffic recording information storage part. 列車位置記録部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a train position recording part. 列車位置記録部で記録されるデータの構造を示す説明図であって、列車位置情報記録部の構造である。It is explanatory drawing which shows the structure of the data recorded by a train position recording part, Comprising: It is the structure of a train position information recording part. センサデータ処理部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a sensor data processing part. センサ伝送位置情報記憶部のデータ構造を示すための説明図である。It is explanatory drawing for showing the data structure of a sensor transmission position information storage part. ルータ制御部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a router control part. 上記ルータ制御部の処理であって、帯域制御処理を示すフローチャートである。It is a process which is a process of the said router control part, Comprising: A band control process. 上記帯域制御処理において、トラフィック情報を優先度で並び替えた結果である。In the bandwidth control process, the traffic information is rearranged according to priority. 帯域制御の方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the method of band control. 列車位置測定部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a train position measurement part. 踏切で障害が発生した場合の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement when a failure generate | occur | produces at a level crossing. 複数の踏切で障害が発生した場合の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation | movement when a failure generate | occur | produces in several level crossings. 第２実施例に係るデータ伝送システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data transmission system which concerns on 2nd Example.

Explanation of symbols

１，１′ データ伝送システム
２センサ伝送制御装置（経路制御装置）３ルータ（経路制御装置）
４無線送受信部（地上側送受信部）２１ルータ制御部（トラフィック制御部）
２２トラフィック測定部２３センサ位置情報記憶部（優先度記憶部）
３０ポート３１〜３４帯域制御部３５経路制御部
５０無線送受信部（移動体側送受信部）
５１列車位置測定部（移動体位置測定部）
５４センサデータ受信部（データ受信部）Ｔ列車（移動体）
６２センサデータ処理部（データ送信部）
６３列車位置情報記憶部（移動体位置情報記録部） 1, 1 'Data transmission system 2 Sensor transmission control device (route control device) 3 Router (route control device)
4 Wireless transmission / reception unit (ground side transmission / reception unit) 21 Router control unit (traffic control unit)
22 traffic measurement unit 23 sensor position information storage unit (priority storage unit)
30 ports 31 to 34 Band control unit 35 Path control unit 50 Wireless transmission / reception unit (mobile-side transmission / reception unit)
51 Train position measurement unit (moving body position measurement unit)
54 Sensor data receiver (data receiver) T Train (mobile)
62 Sensor data processing unit (data transmission unit)
63 Train position information storage unit (moving body position information recording unit)

Claims

Two or more ports that send and receive packets to the outside;
A path control unit that transmits the packet received at any one of the ports from at least one of the remaining ports;
For each port, a traffic measurement unit that measures the traffic amount of the packet received at the port for each source address of the packet;
For each source address of the packet, a priority storage unit that stores the priority of the packet;
A bandwidth control unit that is provided in each of the ports and limits the amount of traffic of the packet transmitted from the port so as not to exceed an upper limit set for each source address of the packet;
From the traffic amount measured by the traffic measurement unit and the priority stored in the priority storage unit, for each port, so as not to exceed the maximum traffic amount of the packet that can be transmitted from the port, A path control device configured to include a traffic control unit that sets the upper limit value for each source address for each of the bandwidth control units.

The traffic control unit
The source address of the packet received at a port other than the port for which the upper limit value is to be set among the packets whose traffic volume has been measured by the traffic measurement unit is stored in the priority storage unit In association with the priority, rearrange in order of the priority,
In order of the source address with the highest priority, the traffic amount measured by the traffic measurement unit is assigned as the upper limit value, and when the total value of the assigned upper limit values exceeds the maximum traffic amount, The upper limit value of the source address assigned last is set to a value where the total value does not exceed the maximum traffic volume, and the upper limit value of the remaining source address is set to 0,
The path control device according to claim 1, wherein the upper limit value is set for each port.

The traffic control unit
Among the packets whose traffic volume is measured by the traffic measurement unit, when there is no packet received at a port other than the port for which the upper limit value is to be set, the bandwidth control unit limits the port. The route control device according to claim 1, wherein the route control device is configured to be released.

A ground side transmission / reception unit provided on the ground;
A mobile unit transmitting / receiving unit that is provided in a mobile unit and transmits / receives a packet to / from the ground side transmitting / receiving unit;
The path control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the path control device is provided on the ground and performs packet transmission / reception with the ground side transmission / reception unit via any of the ports.
A data transmission unit provided on the ground and connected to one of the ports of the path control device to transmit data to the mobile as the packet;
A data transmission system comprising a data receiving unit provided in the mobile unit and receiving the data transmitted from the data transmitting unit via the mobile unit side transmitting / receiving unit.

The data transmission system according to claim 4, wherein the data transmission unit is configured to transmit the packet to the mobile body using a multicast address.

A moving body position measuring unit provided on the moving body, measuring the position of the moving body and notifying the data transmission unit;
A moving body position recording unit that is provided on the ground and records the position of the moving body transmitted from the moving body position measurement unit;
The data transmission system according to claim 4, wherein the data transmission unit is configured to transmit the data to the mobile body when the position of the mobile body is within a predetermined range.

The moving body position recording unit is configured to store the moving direction of the moving body together with the position of the moving body,
The data transmitting unit transmits the data to the moving body when the position of the moving body is within a predetermined range and the moving body is moving in a predetermined direction. The data transmission system according to claim 6, which is configured.

The data transmission system according to claim 6 or 7, wherein the data transmission unit is configured to transmit the packet to the mobile unit with a unicast address.