JP5795135B2 - 列車情報管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、列車情報管理装置および列車情報管理方法に関するものである。

列車情報管理装置は、車両搭載機器を監視制御する装置である。列車情報管理装置は、列車の各車両に搭載され、一般に中央装置と端末装置とから構成される。中央装置は編成端の車両に搭載され、端末装置はその他の中間車両に搭載される。特許文献１には、列車の先頭車両に中央装置が搭載され、他の車両に端末装置が搭載された構成例が記載されている（下記特許文献１参照）。

特開２００８−１３１７９７号公報

しかしながら、車両内の標準伝送仕様として、国際的に整理されようとしているイーサネット（登録商標）に対応した列車情報管理装置を搭載した編成と、これまで日本国内で多く採用されてきたアークネット（ＡＲＣＮＥＴ）に対応した列車情報管理装置を搭載した編成とが混在する状況では、伝送仕様が異なる編成同士を併結する場合、併結後の編成での列車情報管理装置の運用が困難になるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、イーサネット（登録商標）に対応した列車情報管理装置を搭載した編成とアークネットに対応した列車情報管理装置を搭載した編成との併結を可能にする列車情報管理装置および列車情報管理方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、列車の編成を構成する複数の車両間にわたって配設されたイーサネット（登録商標）に接続され、イーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した車両情報を管理する中央装置を備えた列車情報管理装置であって、前記中央装置は、前記列車情報管理装置を有する第１の編成の併結車両にアークネットプロトコルに準拠した車両情報を管理する列車情報管理装置を備えた第２の編成が併結されたことを検知したとき、前記第１の編成からの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第２の編成に出力し、前記第２の編成からの車両情報をイーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第１の編成に出力する情報読替部と、前記第１の編成に前記第１の編成と同種の第３の編成が併結されたことを検知したとき、前記第３の編成からの車両情報を前記第１の編成に出力すると共に、前記第１の編成からの車両情報を前記第３の編成に出力する情報伝送部と、前記車両情報を管理する中央演算部と、を備え、前記情報読替部、前記情報伝送部、および前記中央演算部はそれぞれが１系と２系に二重化され、前記各中央演算部には、二重化された前記各情報読替部および前記各情報伝送部に被併結編成内の装置が接続されたか否かを示す接続状態情報と、二重化された前記各情報読替部および前記各情報伝送部とが対応付けて格納されるテーブルが設定され、前記各中央演算部は、二重化された前記各情報読替部および前記各情報伝送部で生成された接続状態情報と前記テーブルとに基づいて、併結編成に被併結編成が併結されていない状態であるか、被併結編成が前記前記第３の編成であるか、被併結編成が前記第２の編成であるかを判定する併結判定を行い、二重化された前記各情報読替部は、前記各中央演算部からの併結判定に基づいて車両情報の読み替えを行い、二重化された前記各情報伝送部は、前記各中央演算部からの併結判定に基づいて車両情報の伝送を行うことを特徴とする。

この発明によれば、併結編成のイーサネット（登録商標）で伝送される情報を被併結編成のアークネットで伝送可能な情報へ読み替えると共に、被併結編成のアークネットで伝送される情報を併結編成のイーサネット（登録商標）で伝送可能な情報へ読み替えるようにしたので、イーサネット（登録商標）に対応した列車情報管理装置を搭載した編成とアークネットに対応した列車情報管理装置を搭載した編成とを併結することができる、という効果を奏する。

図１は、アークネットに対応した列車情報管理装置が搭載された編成Ａの構成図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る列車情報管理装置が搭載された編成Ｂの構成図である。 図３は、編成Ｂ１と編成Ｂ２との併結時におけるシステム構成図である。 図４は、編成Ａと編成Ｂとの併結時におけるシステム構成図である。 図５は、電気連結器のピン構造の例を示す図である。 図６は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成同士を併結した時の第１のシステム構成図である。 図７は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成同士を併結した時の第２のシステム構成図である。 図８は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成が併結していないときのシステム構成図である。 図９は、併結判定テーブルの一例を示す図である。

以下に、本発明に係る列車情報管理装置および列車情報管理方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、アークネットに対応した列車情報管理装置が搭載された編成Ａの構成図である。列車の編成Ａは、例えば６台の車両からなり、具体的には、車両ＴＣ１，Ｍ２−１，Ｍ１−１，Ｍ２−２，Ｍ１−２，ＴＣ２で構成される。なお、編成Ａの車両数を増減した場合も同様に構成することができる。

編成Ａの両端に位置する車両ＴＣ１，ＴＣ２には、それぞれ、列車情報管理装置の中央装置１−１，１−２が搭載されている。編成Ａの中間車両である車両Ｍ２−１，Ｍ１−１，Ｍ２−２，Ｍ１−２には、それぞれ、列車情報管理装置の端末装２−１，２−２，２−３，２−４が搭載されている。編成Ａに搭載される列車情報管理装置は、中央装置１−１，１−２および端末装置２−１〜２−４で構成される。中央装置１−１，１−２および端末装置２−１〜２−４は、車両間にわたって配設された基幹伝送路（車両間伝送路）４を介して互いに通信可能に接続されている。基幹伝送路４はトークン・パッシング方式の通信プロトコルを採用したアークネットであり、その伝送速度は例えば２．５Ｍｂｐｓ等である。また、基幹伝送路４は、列車情報管理装置に対して図示例のように例えばラダー型の伝送路を構成している。

車両ＴＣ１は、中央装置１−１と、中央装置１−１に支線伝送路（車両内伝送路）５を介してそれぞれ接続された機器３−１〜３−３と、中央装置１−１に支線伝送路５を介して接続されたマスターコントローラ（主幹制御器）３−４と、中央装置１−１に基幹伝送路４を介して接続された電気連結器６−１とを備える。

支線伝送路５は、車両内に配設された通信路である。機器３−１〜３−３は、例えば、空調装置、ブレーキ装置等である。中央装置１−１は、機器３−１〜３−３をそれぞれ制御するための制御データを送信するとともに、機器３−１〜３−３からそれぞれ機器情報（状態データ）を取得している。マスターコントローラ３−４も、機器３−１〜３−３と同様に中央装置１−１により制御管理されている。また、マスターコントローラ３−４は、例えば運転台（図示せず）から入力された力行ノッチ情報（加速情報）やブレーキノッチ情報（減速情報）等の制御データを中央装置１−１に送信する。電気連結器６−１は、車両ＴＣ１と他の車両との電気的な連結を可能とするもので、編成Ａを車両ＴＣ１側で他の編成に連結する際に利用される。電気連結器６−１は複数のピンを備えており、これらのピンが別の電気連結器のピンと接触することで電気連結器間の電気的な接続がなされる。中央装置１−１と電気連結器６−１とを接続する基幹伝送路４は、電気連結器６−１のピン群のうちの所定の一部と接続されている。

車両Ｍ２−１は、端末装置２−１と、端末装置２−１に支線伝送路５を介してそれぞれ接続された機器３−５〜３−７と、を備える。機器３−５〜３−７は、例えば、空調装置、ブレーキ装置、モータ等である。端末装置２−１は、機器３−５〜３−７をそれぞれ制御するための制御データを送信するとともに、機器３−５〜３−７からそれぞれ機器情報（状態データ）を取得している。

車両Ｍ１−１は、端末装置２−２と、端末装置２−２に支線伝送路５を介してそれぞれ接続された機器３−５，３−６，３−８と、端末装置２−２に支線伝送路５を介して接続されたＶＶＶＦ（推進装置）３−９と、端末装置２−２に支線伝送路５を介して接続されたブレーキ装置３−１０と、を備える。機器３−５，３−６，３−８は、例えば、空調装置、モータ等である。ＶＶＶＦ３−９は、ＶＶＶＦインバータである。端末装置２−２は、機器３−５，３−６，３−８、ＶＶＶＦ３−９、ブレーキ装置３−１０をそれぞれ制御するための制御データを送信するとともに、機器３−５，３−６，３−８、ＶＶＶＦ３−９、ブレーキ装置３−１０からそれぞれ機器情報（状態データ）を取得している。

車両Ｍ２−２は、車両Ｍ２−１と同様の構成である。すなわち、車両Ｍ２−２は、端末装置２−３と、端末装置２−３に支線伝送路５を介してそれぞれ接続された機器３−５〜３−７と、を備える。端末装置２−３は端末装置２−１と同様の機能を有する。

車両Ｍ１−２は、車両Ｍ１−１と同様の構成である。すなわち、車両Ｍ１−２は、端末装置２−４と、端末装置２−４に支線伝送路５を介してそれぞれ接続された機器３−５，３−６，３−８と、端末装置２−４に支線伝送路５を介して接続されたＶＶＶＦ（推進装置）３−９と、端末装置２−４に支線伝送路５を介して接続されたブレーキ装置３−１０と、を備える。端末装置２−４は端末装置２−２と同様の機能を有する。

車両ＴＣ２は、車両ＴＣ１と同様の構成である。すなわち、車両ＴＣ２は、中央装置１−２と、中央装置１−２に支線伝送路（車両内伝送路）５を介してそれぞれ接続された機器３−１〜３−３と、中央装置１−２に支線伝送路５を介して接続されたマスターコントローラ（主幹制御器）３−４と、中央装置１−２に基幹伝送路４を介して接続された電気連結器６−２とを備える。中央装置１−２は中央装置１−１と同様の機能を有する。また、電気連結器６−２は電気連結器６−１と同様の機能を有する。電気連結器６−２は、車両ＴＣ２と他の車両との電気的な連結を可能とするもので、編成Ａを車両ＴＣ２側で他の編成に連結する際に利用される。電気連結器６−２は複数のピンを備えており、これらのピンが別の電気連結器のピンと接触することで電気連結器間の電気的な接続がなされる。中央装置１−２と電気連結器６−２とを接続する基幹伝送路４は、電気連結器６−２のピン群のうちの所定の一部と接続されている。

なお、以下では、単に機器３と記載した場合には、機器３−１〜３−３，３−５〜３−８だけでなくマスターコントローラ３−４、ＶＶＶＦ３−９およびブレーキ装置３−１０も含むこととし、これらの機器を総称して表すものとする。また、単に端末装置２と記載した場合には、端末装置２−１〜２−４を総称して表すものとする。また、単に中央装置１と記載した場合には、中央装置１−１，１−２を総称して表すものとする。

中央装置１は、同車両内の機器３から収集した状態データを、基幹伝送路４を介して端末装置２と他の中央装置１に送信する。また、端末装置２は、同車両内の機器３について収集した状態データを、基幹伝送路４を介して他の端末装置２と中央装置１に送信する。このようにして中央装置１と端末装置２は、列車内の機器３に関する状態データを互いに共有すると共に、収集した状態データや列車の走行に関する情報などを列車情報として管理している。

図２は、本発明の実施の形態に係る列車情報管理装置が搭載された編成Ｂの構成図である。図２では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

列車の編成Ｂは例えば６台の車両からなり、具体的には、車両ＴＣ１，Ｍ２−１，Ｍ１−１，Ｍ２−２，Ｍ１−２，ＴＣ２で構成される。なお、編成Ｂの車両数を増減した場合も同様に構成することができる。

編成Ｂの両端に位置する車両ＴＣ１，ＴＣ２には、それぞれ、列車情報管理装置の中央装置１１−１，１１−２が搭載されている。編成Ｂの中間車両である車両Ｍ２−１，Ｍ１−１，Ｍ２−２，Ｍ１−２には、それぞれ、列車情報管理装置の端末装置１２−１，１２−２，１２−３，１２−４が搭載されている。中央装置１１−１，１１−２および端末装置１２−１〜１２−４は、車両間にわたって配設された基幹伝送路（車両間伝送路）１４を介して互いに通信可能に接続されている。基幹伝送路１４はイーサネット（登録商標）であり、その伝送速度は例えば１００Ｍｂｐｓである。また、基幹伝送路１４は列車情報管理装置に対して図示例のように例えばバス型の伝送路を構成している。

車両ＴＣ１の中央装置１１−１は、車両内伝送路１４ａと車両内伝送路４ｂとを介して、電気連結器１６−１に接続されている。すなわち、中央装置１１−１は、伝送仕様の異なる２つの伝送路で電気連結器１６−１と接続されている。中央装置１１−１は、編成Ａと編成Ｂが併結した場合、編成Ａ内で伝送されるアークネットプロトコルに準拠した情報を編成Ｂ内のイーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した情報へ読み替えると共に、編成Ｂ内で伝送されるイーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した情報を編成Ａ内のアークネットプロトコルに準拠した情報へ読み替える機能（以下「情報読替機能」）を有する。情報読替機能の詳細は後述する。

図５は、電気連結器のピン構造の例を示す図である。図５では、編成Ｂの電気連結器１６−１のピン構造を示しており、電気連結器１６−１には例えば１２本のピンが設けられている。これらのピンのうち、ピンＰは併結確認用のピンであり、ピンＱ，Ｒは編成種別判別用のピンである。ピンＰ，Ｑ，Ｒに対して、例えば接点位置がピンＰのみであるときには、編成Ｂは、被併結編成がイーサネット（登録商標）に対応した列車情報管理装置を搭載した「編成Ｂ」であると判別する。このときの車両情報の送受信は、例えばピン２１を介してなされる。また、ピンＰ，Ｑ，Ｒに対して、例えば接点位置がピンＰとピンＱであるときには、被併結編成がアークネットに対応した列車情報管理装置を搭載した「編成Ａ」であると判別する。このときの車両情報の送受信は、例えばピン２０を介してなされる。

中央装置１１−１と電気連結器１６−１とを接続する車両内伝送路１４ａは、電気連結器１６−１のピン２１に接続される。また、中央装置１１−１と電気連結器１６−１とを接続する車両内伝送路４ｂは、電気連結器１６−１のピン２０に接続されている。

中央装置１１−１と電気連結器１６−１についての以上の構成は、車両ＴＣ２における中央装置１１−２および電気連結器１６−２についても同様である。また、編成Ｂのその他の構成は、図１の編成Ａの構成と同じである。具体的には、中央装置１１−１，１１−２および端末装置１２−１〜１２−４にそれぞれ機器群が接続されていること、中央装置１１−１，１１−２および端末装置１２−１〜１２−４とそれぞれの機器群との間のデータ送受信処理などは、図１を用いて説明した通りである。なお、以下では、単に中央装置１１と記載した場合には、中央装置１１−１，１１−２を総称して表すものとする。

図３は、編成Ｂ１と編成Ｂ２との併結時におけるシステム構成図である。図３では、編成Ｂ１の車両ＴＣ１と編成Ｂ２の車両ＴＣ２とが連結されることで編成Ｂ１と編成Ｂ２とが併結される例を示している。編成Ｂ１，Ｂ２は、図２に示される編成Ｂと同様に、それぞれが編成端車両に中央装置１１を備えるとともに、列車情報管理装置が基幹伝送路１４に接続された編成である。

図３では、編成Ｂ１の車両ＴＣ１（例えば併結車両）と編成Ｂ２の車両ＴＣ２（例えば被併結車両）とが示されている。また図３では、車両ＴＣ１の搭載機器のうち中央装置１１−１および電気連結器１６−１が示され、さらに、車両ＴＣ２の搭載機器のうち中央装置１１−２および電気連結器１６−２が示されている。

以下では、編成Ｂ１および編成Ｂ２は、いずれも編成Ｂと同じ車両構成であるとして説明する。併結方法に関して、このような具体例で説明を行っても一般性を失わないことは言うまでもない。なお、編成Ｂ１の車両ＴＣ２と編成Ｂ２の車両ＴＣ２とを連結し、若しくは、編成Ｂ１の車両ＴＣ１と編成Ｂ２の車両ＴＣ１とを連結し、若しくは、編成Ｂ１の車両ＴＣ２と編成Ｂ２の車両ＴＣ１とを連結する場合も同様である。

まず、編成Ｂ１の中央装置１１−１について説明する。中央装置１１−１は、情報読替機能を有する情報読替部８−１と、ＨＵＢ９−１と、中央演算部７−１と、情報伝送部１０−１とを備えている。

情報読替部８−１は、車両内伝送路４ｂとＨＵＢ９−１との間に設けられている。中央演算部７−１は、中央装置１１−１の機能を司り、状態データを収集して車両搭載機器を一括管理する。

ＨＵＢ９−１には情報読替部８−１、中央演算部７−１、および情報伝送部１０−１が接続されている。情報伝送部１０−１は、車両内伝送路１４ａとＨＵＢ９−１との間に設けられている。情報伝送部１０−１は、イーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した情報（ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）フレーム）の伝送を行うことができる。すなわち、情報伝送部１０−１は、中央演算部７−１との間でＵＤＰフレームの伝送を行うと共に、編成Ｂ２内の情報伝送部１０−２との間でＵＤＰフレームの伝送を行う。

次に、編成Ｂ２の中央装置１１−２について説明する。中央装置１１−２は、情報読替部８−２と、ＨＵＢ９−２と、中央演算部７−２と、情報伝送部１０−２とを備えている。

ＨＵＢ９−２には情報読替部８−２、中央演算部７−２、および情報伝送部１０−２が接続されている。情報読替部８−２は、編成Ｂ１の情報読替部８−１に対応し、ＨＵＢ９−２は、編成Ｂ１のＨＵＢ９−１に対応し、中央演算部７−２は、編成Ｂ１の中央演算部７−１に対応し、情報伝送部１０−２は、編成Ｂ１の情報伝送部１０−１に対応しており、これらの各機能は中央装置１１−１について既に説明した通りである。なお、以下では、単に情報読替部８と記載した場合には、情報読替部８−１，８−２を総称して表すものとし、情報読替部８の詳細は、後述する編成Ａと編成Ｂとの併結時の動作の中で説明する。

次に、編成Ｂ１と編成Ｂ２との併結時におけるシステム全体の動作を説明する。編成Ｂ１と編成Ｂ２との併結時には、編成Ｂ１の車両ＴＣ１と編成Ｂ２の車両ＴＣ２とが連結器（図示せず）により機械的に連結される。さらに車両ＴＣ１の電気連結器１６−１のピン２１が、車両ＴＣ２の電気連結器１６−２のピン２１と電気的に接続される。

次に、情報伝送部１０−１，１０−２は、電気連結器１６−１と電気連結器１６−２とが連結されたことを電気連結器１６−１，１６−２の接点情報から検知したとき、相互にＵＤＰフレームの送受信を行うと共に、中央演算部７−１，７−２との間でＵＤＰフレームの伝送を行う。これにより、中央演算部７−１から出力されるＵＤＰフレームは、ＨＵＢ９−１、情報伝送部１０−１、車両内伝送路１４ａ、電気連結器１６−１のピン２１、電気連結器１６−２のピン２１、車両内伝送路１４ａ、情報伝送部１０−２、ＨＵＢ９−２を順次経由して、中央演算部７−２に入力される。従って、編成Ｂ１における列車情報管理装置と編成Ｂ２における列車情報管理装置は、編成Ｂ１と編成Ｂ２との併結後に、自動的に、イーサネット（登録商標）プロトコルで相互に通信が可能となる。

図４は、編成Ａと編成Ｂとの併結時におけるシステム構成図である。図４では、編成Ｂの車両ＴＣ１と編成Ａの車両ＴＣ２とが連結されることで編成Ａと編成Ｂとが併結される例を示している。

図４では、編成Ｂの車両ＴＣ１（例えば併結車両）と編成Ａの車両ＴＣ２（例えば被併結車両）とが示されている。また図４では、車両ＴＣ１の搭載機器のうち中央装置１１−１および電気連結器１６−１が示され、さらに車両ＴＣ２の搭載機器のうち中央装置１−２および電気連結器６−２が示されている。なお、編成Ｂの車両ＴＣ１と編成Ａの車両ＴＣ１とを連結し、若しくは、編成Ｂの車両ＴＣ２と編成Ａの車両ＴＣ１とを連結し、若しくは、編成Ｂの車両ＴＣ２と編成Ａの車両ＴＣ２とを連結する場合も同様である。

中央装置１１−１は、図３に示した編成Ｂの中央装置１１−１と同じである。情報読替部８−１は、編成Ｂが編成Ａと併結され、電気連結器１６−１からの接点情報により、電気連結器１６−１と電気連結器６−２とが連結されたことを検知したとき、編成Ａ内で伝送されるアークネットプロトコルに準拠した情報を編成Ｂ内のイーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した情報へ読み替えると共に、編成Ｂ内で伝送されるイーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した情報を編成Ａ内のアークネットプロトコルに準拠した情報へ読み替える。

次に、編成Ｂと編成Ａとの併結時におけるシステム全体の動作を説明する。編成Ｂと編成Ａとの併結時には、編成Ｂの車両ＴＣ１と編成Ａの車両ＴＣ２とが連結器（図示せず）により機械的に連結される。さらに、車両ＴＣ１の電気連結器１６−１のピン２０が、車両ＴＣ２の電気連結器６−２のピン３０と電気的に接続される。情報読替部８−１は、電気連結器１６−１からの接点情報により、電気連結器１６−１と電気連結器６−２とが連結されたことを検知したとき、編成Ａ内で伝送される情報を編成Ｂのイーサネット（登録商標）の形式へ読み替えてＨＵＢ９−１に出力し、編成Ｂ内で伝送される情報を編成Ａのアークネットの形式へ読み替えて車両内伝送路４ｂに出力する。

具体的に説明すると、編成Ｂ内で伝送されるＵＤＰフレームが情報読替部８−１で受信され、ＵＤＰフレームに含まれるデータ（制御データあるいは状態データ）が図示しないメモリへ一時的に記憶される。メモリに記憶されたデータは所定周期（例えば１０ｍｓや５００ｍｓ）で読み出され、アークネットプロトコルに準拠したパケットに変換されて車両内伝送路４ｂへ出力される。

また、編成Ａ内で伝送されるパケットが情報読替部８−１で受信され、パケットに含まれるデータがメモリへ一時的に記憶される。メモリに記憶されたデータは所定周期（例えば５００ｍｓ）で読み出され、イーサネット（登録商標）プロトコルに準拠したＵＤＰフレームに変換されてＨＵＢ９−１へ出力される。その結果、編成Ｂにおける列車情報管理装置と編成Ａにおける列車情報管理装置は、編成Ｂと編成Ａとの併結後に、自動的に相互の通信が可能となる。

以上が編成Ａと編成Ｂとの併結時における動作である。なお、編成Ａ同士の併結のように、アークネットの基幹伝送路が配設された編成同士の併結については従来と同様である。すなわち、このタイプの編成には上述した情報読替機能が設けられていないので、電気連結器を互いに連結することにより、列車情報管理装置は、併結後の編成において自動的にアークネットプロトコルで通信をすることができる。

ここまでは冗長化されていない列車情報管理装置の構成例を説明したが、ここからは冗長化された列車情報管理装置の構成例を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

図６は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成同士を併結した時の第１のシステム構成図である。図７は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成同士を併結した時の第２のシステム構成図である。図８は、冗長化された列車情報管理装置を搭載した編成が併結していないときのシステム構成図である。図９は、併結判定テーブルの一例を示す図である。

図６に示される編成Ｂ１，Ｂ２には冗長化された中央装置１１−１，１１−２が搭載されている。編成Ｂ１の中央装置１１−１の情報読替部、情報伝送部、および中央演算部はそれぞれが１系と２系に二重化され、編成Ｂ２の中央装置１１−２の情報読替部、情報伝送部、および中央演算部はそれぞれが１系と２系に二重化されている。図７，８に示される編成Ｂの中央装置１１−１も同様に構成されている。図７に示される編成Ａの中央装置は１系と２系に二重化されている。なお図６に示される編成Ｂ２の中央装置１１−２は編成Ｂ１の中央装置１１−１と同様に構成されており、その説明は割愛する。

１系情報読替部８−２１は、車両内伝送路４ｂと１系ＨＵＢ９−２１との間に設けられている。１系ＨＵＢ９−２１には１系情報読替部８−２１、１系中央演算部７−２１、および１系情報伝送部１０−２１が接続されている。２系情報読替部８−２２は、車両内伝送路４ｂと２系ＨＵＢ９−２２との間に設けられている。２系ＨＵＢ９−２２には２系情報読替部８−２２、２系中央演算部７−２２、および２系情報伝送部１０−２２が接続されている。

また図示例では１系情報読替部８−２１と２系情報読替部８−２２が接続され、１系情報伝送部１０−２１と２系情報伝送部１０−２２とが接続され、１系中央演算部７−２１と２系中央演算部７−２２とが接続されている。そして１系と２系の同じ機能の間では接続状態情報が相互に伝送されている。接続状態情報は、例えば、他の編成内の装置との接続が行われていること（以下単に「接続」）を示すものと、他の編成内の装置との接続が行われていないこと（以下単に「接続無し」）を示すものとに分類される。

例えば１系情報読替部８−２１は２系情報読替部８−２２からの接続状態情報を受信して、受信した接続状態情報を１系情報読替部８−２１の接続状態情報と併せて１系中央演算部７−２１へ送信する。２系情報読替部８−２２、１系情報伝送部１０−２１、２系情報伝送部１０−２２でも同様の動作が行われている。

各中央演算部（７−２１，７−２２）には図９に示される併結判定テーブル４０が記録されている。併結判定テーブル４０には、併結判定をするための併結判定論理の条件として「接続無し」、または「接続」などが各情報読替部８と各情報伝送部１０に対応付けて設定されている。併結判定とは、併結編成に被併結編成が併結されていない状態であるか、被併結編成が併結編成と同種の編成であるか、被併結編成が併結編成と異なる種類の編成であるかを判定することである。図９には併結判定テーブル４０の一例が示されている。

例えば図８の編成Ｂに他の編成が併結されていない場合、１系情報読替部８−２１、２系情報読替部８−２２、１系情報伝送部１０−２１、および２系情報伝送部１０−２２では「接続無し」を示す接続状態情報が生成される。これらの接続状態情報を受信した１系中央演算部７−２１および２系中央演算部７−２２では、これらの情報と併結判定テーブル４０の併結判定論理とに基づいて「併結無し」（図９のＮＯ１参照）が判定される。

図７の編成Ａが編成Ｂに併結された場合、１系情報読替部８−２１および２系情報読替部８−２２では「接続」を示す接続状態情報が生成され、１系情報伝送部１０−２１および２系情報伝送部１０−２２では「接続無し」を示す接続状態情報が生成される。これらの接続状態情報を受信した１系中央演算部７−２１および２系中央演算部７−２２は、これらの情報と併結判定テーブル４０の併結判定論理とに基づいて「異車種併結」（図９のＮＯ６参照）が判定される。

なお、併結判定が「異車種併結」となる併結判定論理は、１系情報伝送部１０−２１および２系情報伝送部１０−２２で「接続無し」を示す接続状態情報が生成されたときである。図示例の併結判定テーブル４０には、ＮＯ６の併結判定論理以外にも、例えば１系情報伝送部１０−２１および２系情報伝送部１０−２２で「接続無し」を示す接続状態情報が生成されたときに「異車種併結」を判定する併結判定論理が設定されている（図９のＮＯ２，３参照）。

図６において編成Ｂ２が編成Ｂ１に接続された場合、１系情報読替部８−２１、２系情報読替部８−２２、１系情報伝送部１０−２１、および２系情報伝送部１０−２２では「接続」を示す接続状態情報が生成される。これらの接続状態情報を受信した１系中央演算部７−２１および２系中央演算部７−２２は、これらの情報と併結判定テーブル４０の併結判定論理とに基づいて「同車種併結」（図９のＮＯ１６参照）が判定される。

なお、併結判定が「同車種併結」となる併結判定論理は、１系情報伝送部１０−２１および２系情報伝送部１０−２２の少なくとも一方で「接続」を示す接続状態情報が生成されたときである。図示例の併結判定テーブル４０には、ＮＯ１６の併結判定論理以外にも、１系情報伝送部１０−２１および２系情報伝送部１０−２２の少なくとも一方で「接続」を示す接続状態情報が生成されたときに「同車種併結」を判定する併結判定論理が設定されている（図９のＮＯ４，５，７〜１５参照）。

次に動作を説明する。ここでは図６〜８に示される編成Ｂ（Ｂ１）を併結編成と見立てて説明する。

（１）まず中央装置１１−１の各情報読替部８および各情報伝送部１０では、一定周期でリンク確立（リンクアップ）用の情報が併結面側の伝送路（４ｂ，１４ａ）に向けて送信されている。図６の中央装置１１−１でも同様にリンク確立用の情報が送信されている。例えば図６の中央装置１１−１から中央装置１１−２に向けてこの情報が送信され、中央装置１１−２から中央装置１１−１に向けてこの情報が送信されている。なお、図７の各中央装置（１−２１，１−２２）でも同様にリンク確立用の情報が送信されている。

（２）被併結編成の中央装置１１−２（または中央装置１−２１，１−２２）は、併結編成からの当該情報を受信したとき、併結編成に対して応答し、この応答を受信した併結編成の各情報読替部８および各情報伝送部１０は、被併結編成の伝送路（基幹伝送路４，車両内伝送路４ｂ，１４ａ）と中央装置１１−２に接続されたと判断する。

（３）中央装置１１−１の１系２系の同じ機能の間では接続状態情報が相互に伝送されている。１系２系の接続状態情報が各中央演算部７へ送信される。例えば図６の１系情報読替部８−２１は、１系情報読替部８−２１で生成された接続状態情報と、２系情報読替部８−２２で生成された接続状態情報とを１系中央演算部７−２１へ送信する。２系情報読替部８−２２も同様に、１系情報読替部８−２１で生成された接続状態情報と、２系情報読替部８−２２で生成された接続状態情報とを１系中央演算部７−２１へ送信する。

例えば図６のように編成Ｂ１に編成Ｂ２が接続された場合、中央装置１１−１の各情報読替部８と各情報伝送部１０には、中央装置１１−２の各情報読替部８と各情報伝送部１０が接続される。そのため、中央装置１１−１の各情報読替部８と各情報伝送部１０では「接続」を示す接続状態情報が生成され、これらの情報が１系中央演算部７−２１または２系中央演算部７−２２に送信される。

また図７のように編成Ｂに編成Ａが接続された場合、中央装置１１−１の各情報読替部８には各中央装置１が接続される。そのため、中央装置１１−１の各情報読替部８では「接続」を示す接続状態情報が生成され、各情報伝送部１０では「接続無し」を示す接続状態情報が生成される。これらの情報は１系中央演算部７−２１または２系中央演算部７−２２に送信される。

また図８のように編成Ｂに被併結編成が接続されていない場合、中央装置１１−１の各情報読替部８と各情報伝送部１０では「接続無し」を示す接続状態情報が生成され、これらの情報は１系中央演算部７−２１または２系中央演算部７−２２に送信される。

（４）これらの情報を受信した１系中央演算部７−２１では、接続状態情報と併結判定テーブル４０とに基づいて併結判定が行われる。なお、１系中央演算部７−２１と２系中央演算部７−２２は相互に情報を伝送しているため、例えばエラー等によって１系中央演算部７−２１が接続状態情報を正常に受信できない場合には、１系中央演算部７−２１の異常を検知した２系中央演算部７−２２が併結判定を行う。

（５）１系中央演算部７−２１または２系中央演算部７−２２による併結判定は各情報読替部８と各情報伝送部１０へ送信される。判定結果が「同車種併結」の場合、例えば図６の編成Ｂ１，Ｂ２の各情報伝送部１０ではＵＤＰフレームによる情報の送受信が行われる。判定結果が「異車種併結」の場合、例えば図７の編成Ｂの各系情報読替部８では情報の読み替えが行われる。判定結果が「併結無し」の場合、各情報伝送部１０および各情報読替部８ではリンク確立用の情報の送信が継続される。

このように中央装置１１−１（１１−２）の１系２系の同じ機能の間では接続状態情報が相互に伝送され、１系の機能で生成された接続状態情報と２系の機能で生成された接続状態情報とが各中央演算部７へ送信され、各中央演算部７ではこれらの情報と併結判定テーブル４０とに基づいて被併結編成との併結状態が判定される。従って二重構成された中央装置１１においても正確に併結判定を行うことができる。

なお、図３，４の情報読替部８−１，８−２と情報伝送部１０−１，１０−２は、電気連結器１６−１，１６−２からの接点情報に基づいて併結判定を行うように構成されているが、図６から図８の実施例で説明したリンク確立用の情報を用いて接続状態を用いて併結判定を行うように構成してもよい。

以上説明したように、本実施の形態の列車情報管理装置は、列車の編成を構成する複数の車両間にわたって配設されたイーサネット（登録商標）に接続され、イーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した車両情報（ＵＤＰフレーム）を管理する中央装置１１−１を備え、前記中央装置１１−１は、列車情報管理装置を有する第１の編成（Ｂ、Ｂ１）の併結車両にアークネットプロトコルに準拠した車両情報（パケット）を管理する列車情報管理装置を備えた第２の編成（Ａ）が併結されたことを検知したとき、第１の編成からの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて第２の編成に出力し、第２の編成からの車両情報をイーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて第１の編成に出力する情報読替部８−１と、第１の編成に第１の編成と同種の第３の編成（Ｂ２）が併結されたことを検知したとき、第３の編成からの車両情報を第１の編成に出力すると共に、第１の編成からの車両情報を第３の編成に出力する情報伝送部１０−１と、を備える。この構成により、イーサネット（登録商標）に対応した編成Ｂ１またはアークネットに対応した編成Ａを併結することができ、編成Ｂと編成Ａとの併結後の編成での列車情報管理装置の運用が可能になる。

また、中央装置１１−１は、車両情報を管理する中央演算部を備え、情報読替部、情報伝送部、および中央演算部はそれぞれが１系と２系に二重化され、各中央演算部（７−２１，７−２２）には、二重化された各情報読替部および各情報伝送部に被併結編成内の装置（中央装置１１−２，１系中央装置１−２１，２系中央装置１−２２）が接続されたか否かを示す接続状態情報と、二重化された各情報読替部および各情報伝送部とが対応付けて格納されるテーブル（併結判定テーブル４０）が設定され、各中央演算部は、二重化された各情報読替部および各情報伝送部で生成された接続状態を示す情報と併結判定テーブルとに基づいて併結判定を行い、二重化された各情報読替部は、各中央演算部からの併結判定に基づいて車両情報の読み替えを行い、二重化された各情報伝送部は、各中央演算部からの併結判定に基づいて車両情報の伝送を行う。この構成により、伝送仕様が異なる編成同士を併結することができると共に、冗長化されていない列車情報管理装置に比べて信頼性の向上を図ることができる。

また、各情報読替部（８−２１，８−２２）は、一方の情報読替部（例えば１系情報読替部８−２１）で生成された接続状態情報と他方の情報読替部（例えば２系情報読替部８−２２）で生成された接続状態情報とを併せて各中央演算部へ送信し、各情報伝送部（１０−２１，１０−２２）は、一方の情報伝送部（例えば１系情報伝送部１０−２１）で生成された接続状態情報と他方の情報伝送部（例えば２系情報伝送部１０−２２）で生成された接続状態情報とを併せて各中央演算部へ送信し、各中央演算部は、各情報読替部および各情報伝送部からの接続状態情報と併結判定テーブル４０とに基づいて併結判定を行う。この構成により、二重構成された中央装置１１における併結判定の精度を向上させることができ、更なる信頼性の向上を図ることができる。

また本実施の形態の列車情報管理方法では、中央装置が、列車情報管理装置を有する第１の編成の併結車両に搭載された電気連結器から得られた接点情報に基づいて、第１の編成の併結車両にアークネットプロトコルに準拠した車両情報を管理する列車情報管理装置を備えた第２の編成が併結され、または、第１の編成と同種の第３の編成が併結されたことを検知する検知ステップと、検知ステップで第２の編成の併結が検知されたとき、第１の編成からの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて第２の編成に出力し、第２の編成からの車両情報をイーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて第１の編成に出力する情報読替ステップと、検知ステップで第３の編成が併結されたことを検知したとき、第３の編成からの車両情報を第１の編成に出力すると共に、第１の編成からの車両情報を第３の編成に出力する情報伝送ステップと、を含む。この構成により、イーサネット（登録商標）に対応した編成Ｂ１またはアークネットに対応した編成Ａを併結することができ、編成Ｂと編成Ａとの併結後の編成での列車情報管理装置の運用が可能になる。

なお、本実施の形態に示した列車情報管理装置は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。

以上のように、本発明は列車情報管理装置に適用可能であり、特に、イーサネット（登録商標）に対応した列車情報管理装置を搭載した編成とアークネットに対応した列車情報管理装置を搭載した編成との併結を可能にする発明として有用である。

１−１，１−２，１−２１，１−２２ 中央装置、２−１，２−２，２−３，２−４ 端末装置、３−１，３−２，３−３ 機器、３−４ マスターコントローラ、３−５，３−６，３−７，３−８ 機器、３−９ ＶＶＶＦ、３−１０ ブレーキ装置、４ 基幹伝送路、４ｂ 車両内伝送路、５ 支線伝送路、６−１，６−２ 電気連結器、７−１，７−２，７−２１，７−２２ 中央演算部、８−１，８−２，８−２１，８−２２ 情報読替部、９−１，９−２，９−２１，９−２２ ＨＵＢ、１０−１，１０−２，１０−２１，１０−２２ 情報伝送部、１１−１，１１−２ 中央装置、１４ 基幹伝送路、１４ａ 車両内伝送路、１６−１，１６−２ 電気連結器、２０，２１，３０，３１ ピン、４０ 併結判定テーブル。

Claims (2)

1. 列車の編成を構成する複数の車両間にわたって配設されたイーサネット（登録商標）に接続され、イーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した車両情報を管理する中央装置を備えた列車情報管理装置であって、
   前記中央装置は、
   前記列車情報管理装置を有する第１の編成の併結車両にアークネットプロトコルに準拠した車両情報を管理する列車情報管理装置を備えた第２の編成が併結されたことを検知したとき、前記第１の編成からの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第２の編成に出力し、前記第２の編成からの車両情報をイーサネット（登録商標）プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第１の編成に出力する情報読替部と、
   前記第１の編成に前記第１の編成と同種の第３の編成が併結されたことを検知したとき、前記第３の編成からの車両情報を前記第１の編成に出力すると共に、前記第１の編成からの車両情報を前記第３の編成に出力する情報伝送部と、
   前記車両情報を管理する中央演算部と、
   を備え、
   前記情報読替部、前記情報伝送部、および前記中央演算部はそれぞれが１系と２系に二重化され、
   前記各中央演算部には、二重化された前記各情報読替部および前記各情報伝送部に被併結編成内の装置が接続されたか否かを示す接続状態情報と、二重化された前記各情報読替部および前記各情報伝送部とが対応付けて格納されるテーブルが設定され、
   前記各中央演算部は、二重化された前記各情報読替部および前記各情報伝送部で生成された接続状態情報と前記テーブルとに基づいて、併結編成に被併結編成が併結されていない状態であるか、被併結編成が前記前記第３の編成であるか、被併結編成が前記第２の編成であるかを判定する併結判定を行い、
   二重化された前記各情報読替部は、前記各中央演算部からの併結判定に基づいて車両情報の読み替えを行い、
   二重化された前記各情報伝送部は、前記各中央演算部からの併結判定に基づいて車両情報の伝送を行うことを特徴とする列車情報管理装置。
2. 前記各情報読替部は、一方の情報読替部で生成された接続状態情報と他方の情報読替部で生成された接続状態情報とを併せて前記各中央演算部へ送信し、
   前記各情報伝送部は、一方の情報伝送部で生成された接続状態情報と他方の情報伝送部で生成された接続状態情報とを併せて前記各中央演算部へ送信し、
   前記各中央演算部は、前記各情報読替部および前記各情報伝送部からの接続状態情報と前記テーブルとに基づいて併結判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の列車情報管理装置。

Images