JP5840232B2 - 伝送制御装置および伝送制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、列車の状態を利用した伝送制御を行う伝送制御装置および伝送制御方法に関する。
鉄道車両には、車両機器の制御に必要な情報を、1つの回線を介して周期的に伝送する車上ネットワークが設けられている。しかし、同時に伝送する情報が多くなると送信遅延や情報の衝突による伝送の失敗が発生し、情報の伝送のリアルタイム性が損なわれる。その結果、車両機器の制御に必要な応答性を確保できないという問題がある。
この問題に対する方法として、特許文献1に記載されている情報伝送システムでは、伝送情報を、広告等のメディア情報と制御情報とに分類し、それぞれの情報に対し伝送順序を示すデータを付加しておく。そして、車上ネットワークに設けられるスイッチングハブが、車上ネットワークを流れる情報に対して、設定された伝送順序を示すデータを参照して、その伝送順序の早い順に情報を伝送する。以下において、特許文献1に開示されている技術を、関連技術Aともいう。
このとき、制御情報に設定する伝送順序を、メディア情報に設定する伝送順序より早くすることによって、スイッチングハブは、制御情報をメディア情報より先に送信する。そのため、伝送路において制御情報およびメディア情報が混在しても、制御情報の伝送のリアルタイム性を損なわない。以下においては、伝送対象の情報を、伝送情報ともいう。
特許第4227556号公報
列車にとって、優先して伝送すべき伝送情報の種別は列車の状態によって変化する。関連技術Aのように、伝送情報の種別に対して、伝送情報の伝送順序を静的に設定(固定)した場合、伝送情報の伝送遅延を抑えることはできる。しかしながら、この場合、列車の状態によって変化する、伝送情報の優先度を、伝送情報の伝送に反映できず、列車の状態にしたがった伝送制御が行えない。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、列車の状態にしたがった伝送データの伝送制御を実現できる伝送制御装置等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る伝送制御装置は、列車に設けられた伝送路を利用して前記列車内でデータを伝送する伝送制御装置であって、前記列車の速度を取得する列車状態取得部と、取得された前記列車の速度が小さい程、前記伝送路へ伝送対象となる伝送データの伝送の優先度である伝送優先度を高く決定する伝送優先度決定部と、決定された前記伝送優先度が高い程短い周期で、前記伝送データを前記伝送路へ伝送する伝送部と、を備える。
本発明の別の態様に係る伝送制御装置は、列車に設けられた伝送路を利用して前記列車内でデータを伝送する伝送制御装置であって、前記列車の位置を取得する列車状態取得部と、取得された前記列車の位置が、該列車が停車予定の駅から近い位置である程、前記伝送路へ伝送対象となる伝送データの伝送の優先度である伝送優先度を高く決定する伝送優先度決定部と、決定された前記伝送優先度が高い程短い周期で、前記伝送データを前記伝送路へ伝送する伝送部と、を備える。
本発明のさらに別の態様に係る伝送制御装置は、列車に設けられた伝送路を利用して前記列車内でデータを伝送する伝送制御装置であって、前記列車の状態を取得する列車状態取得部と、取得された前記列車の状態に基づいて、前記伝送路へ伝送対象となる伝送データの伝送の優先度である伝送優先度を決定する伝送優先度決定部と、決定された前記伝送優先度が高い程短い周期で、前記伝送データを前記伝送路へ伝送する伝送部と、を備え、前記伝送部は、前記伝送路を伝送する同種別の伝送データの伝送エラーの確率である伝送エラー率を監視する伝送エラー率監視部を含み、前記列車状態取得部は、前記伝送エラー率監視部から、前記列車の状態として前記伝送エラー率を取得する。
本発明によれば、伝送優先度決定部が、列車の状態に基づいて、伝送路へ伝送対象となる伝送データの伝送優先度を決定する。また、伝送部は、決定された前記伝送優先度にしたがって、前記伝送データを前記伝送路へ伝送する。
したがって、列車の状態にしたがった伝送データの伝送制御を実現できる。これにより、精度の高い伝送データの伝送制御を実現できる。
この発明の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
実施の形態1に係る列車の構成を示すブロック図である。 実施の形態1に係る伝送制御装置の構成を示すブロック図である。 伝送制御処理のフローチャートである。 伝送優先度データベースの一例を示す図である。 実施の形態1の変形例に係る伝送制御装置の構成を示すブロック図である。 伝送優先度データベースの一例を示す図である。 実施の形態2に係る伝送制御装置の構成を示すブロック図である。 伝送優先度データベースの一例を示す図である。 実施の形態3に係る伝送制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態4に係る伝送制御装置の構成を示すブロック図である。 伝送優先度データベースの一例を示す図である。 実施の形態5に係る伝送制御装置の構成を示すブロック図である。 伝送優先度データベースの一例を示す図である。 伝送制御処理Aのフローチャートである。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も明細書全体において同じである。したがって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。
<実施の形態1>
図1は、実施の形態1に係る列車100の構成を示すブロック図である。図1を参照して、列車100は、複数の車両110から構成される。複数の車両110は、伝送路10に接続される。各車両110は、伝送路10を介して、他の車両110と通信可能である。列車100は、伝送路10を介して伝送される各種データに従った処理等を行う。
各車両110内には、伝送制御装置200が設けられる。伝送制御装置200は、伝送路10と接続される。伝送制御装置200は、伝送路10へのデータの伝送を制御する装置である。伝送制御装置200は、列車100に設けられた伝送路10を利用して列車100内でデータを伝送する。
なお、伝送制御装置200は、列車100内の全ての車両110内に設けられなくてもよい。例えば、伝送制御装置200は、複数の車両110のいずれかに設けられてもよい。
図2は、実施の形態1に係る伝送制御装置200の構成を示すブロック図である。図2を参照して、伝送制御装置200は、列車状態取得部210と、伝送優先度データベース220と、伝送優先度決定部230と、伝送部240とを備える。
列車状態取得部210は、詳細は後述するが、列車100の状態を取得する。
本実施の形態において、列車100の状態は、例えば、列車100の走行(移動)速度が、時速50Km以上の高速度である状態である。すなわち、列車100の状態は、列車100の速度で表現される、列車100の走行状態である。
伝送優先度データベース220は、詳細は後述するが、列車100の各状態に対し、異なる伝送優先度を対応づけて示す。伝送優先度とは、伝送路10へ伝送対象となる伝送データの伝送の優先度である。
伝送優先度決定部230は、詳細は後述するが、取得された列車100の状態に基づいて、伝送優先度を決定する。
伝送部240は、伝送優先度決定部230により決定された伝送優先度にしたがって、伝送データを伝送路10へ伝送する。具体的には、伝送部240は、決定された伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送の周期を変える。
次に、本実施の形態における、データの伝送を制御するための処理(以下、伝送制御処理ともいう)について説明する。
図3は、伝送制御処理のフローチャートである。
ステップS110では、詳細は後述するが、列車状態取得部210が、列車100の状態を取得する。列車状態取得部210は、取得した列車100の状態を、伝送優先度決定部230へ送信する。
本実施の形態では、列車状態取得部210は、列車100の状態として列車100の速度TSを取得する。また、本実施の形態における伝送データは、一例として、列車100の車輪の回転数を示すデータであるとする。
列車100は、列車100の速度TSを管理している速度管理部(図示せず)を有する。この場合、列車状態取得部210は、列車100の速度TSを管理している速度管理部(図示せず)から速度TSを取得する。そして、列車状態取得部210は、取得した速度TSを、伝送優先度決定部230へ送信する。
ステップS120では、伝送優先度決定処理が行われる。伝送優先度決定処理では、詳細は後述するが、伝送優先度決定部230が、伝送優先度データベース220と、取得された列車100の状態とを用いて、伝送優先度を決定する。
ここで、伝送優先度データベース220は、一例として、図4に示される伝送優先度データベースであるとする。また、取得された列車100の状態は、速度TSであるとする。
図4の伝送優先度データベースは、列車100の速度TSが、高速度(時速50Km以上)である場合、伝送優先度が“低”であることを示す。また、図4の伝送優先度データベースは、列車100の速度TSが、低速度(時速50Km未満)である場合、伝送優先度が“高”であることを示す。
本実施の形態における伝送優先度決定処理では、伝送優先度決定部230は、取得された列車100の状態(速度TS)に対応する、伝送優先度データベース220が示す伝送優先度を、伝送部240が利用する伝送優先度として決定する。
例えば、取得された速度TSが時速60Km(高速度)である場合、伝送優先度決定部230は、伝送優先度を“低”として決定する。また、例えば、取得された速度TSが時速20Km(低速度)である場合、伝送優先度決定部230は、伝送優先度を“高”として決定する。
なお、伝送優先度の決定方法は上記のように、伝送優先度データベースを用いた方法に限定されない。例えば、伝送優先度決定部230は、取得された列車100の速度TSが小さい程、伝送優先度を高く決定してもよい。
また、伝送優先度は、“低”および“高”の2段階の表現に限定されず、3段階以上の数値(例えば、1〜5)で表現されてもよい。
ステップS130では、伝送処理が行われる。伝送処理では、伝送部240が、決定された伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送の周期を変える。具体的には、伝送部240は、決定された伝送優先度が高い程、伝送データの伝送の周期を短くする。
より具体的には、伝送部240は、伝送優先度が“高”である場合、短周期(例えば、10ミリ秒)毎に、伝送データを伝送路10へ伝送する。すなわち、伝送部240は、伝送優先度が“高”である場合、高頻度で、伝送データを伝送路10へ伝送する。この場合、伝送路10へ正確に伝送できる伝送データの個数を増やすことができる。
なお、伝送部240は、決定された伝送優先度が高い程、当該伝送優先度に対応する伝送データを他のデータより優先して伝送路10へ伝送してもよい。
また、伝送部240は、伝送優先度が“低”である場合、長周期(例えば、100ミリ秒)毎に、伝送データを伝送路10へ伝送する。すなわち、伝送部240は、伝送優先度が“低”である場合、低頻度で、伝送データを伝送路10へ伝送する。
なお、伝送データの伝送の周期の変更方法は上記に限定されない。例えば、伝送部240は、決定された伝送優先度が、所定値以上である場合、伝送データの伝送の周期を短くしてもよい。
ステップS140では、列車状態取得部210が、最新のステップS110の処理が開始されてから所定時間経過したか否かを判定する。当該所定時間は、例えば、1秒である。ステップS140においてYESならば、再度、ステップS110の処理が行われる。一方、ステップS140においてNOならば、再度、ステップS140の処理が行われる。
以上説明した、本実施の形態に係る伝送制御処理によれば、所定時間経過毎に、列車100の状態の取得、伝送優先度の決定、および、伝送処理が行われる。したがって、時間経過とともに変化する列車の状態にしたがった伝送データの伝送制御を実現できる。
また、取得される列車100の状態は、列車100の速度である。そのため、本実施の形態では、列車100の走行速度によって変化する伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送周期を変化させる。これにより、伝送の優先度が固定された従来の技術よりも、列車100の状態に適した、精度の高い伝送データの伝送制御を実現できる。
なお、列車100は、当該列車100の走行位置を計測するために、一定周期毎に、車輪の回転数を取得している。さらに、この車輪の回転数は、当該列車100の正確な列車位置を計測するために、空転・滑走の影響を受けにくい、当該列車100の編成後部から位置計測を行う編成前部に向けて、伝送路10を介して伝送される。
本実施の形態に係る伝送制御処理によれば、例えば、列車100が駅に停止する直前の期間において列車100の速度TSが低速度である場合、伝送部240は、高頻度で、伝送データを伝送路10へ伝送する。すなわち、当該列車100の速度TSが低速度である場合、列車100は、車輪の回転数(伝送データ)を高頻度で取得する。これにより、列車100の停止の精度を向上させることができる。
なお、関連技術Aでは、伝送される制御情報の数が増えると伝送容量が増加するため、伝送順序を設定するだけでは伝送遅延を抑えることが困難になる。仮に、伝送路を、大きな伝送容量の伝送路に置換した後、伝送順序を設定して伝送遅延を抑えるとしても、コスト負担が大きくなってしまう。
一方、本実施の形態の構成によれば、精度の高い伝送データの伝送制御を実現できる。そのため、上記のように伝送路を大きな伝送容量の伝送路に置換する必要はない。したがって、本実施の形態の構成によれば、伝送路を大きな伝送容量の伝送路に置換するコストを負担することなく、時間経過とともに変化する列車の状態にしたがった伝送データの伝送制御を実現できる。
なお、ステップS130の伝送処理は、伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送の周期を変える処理に限定されない。例えば、伝送処理では、伝送部240が、決定された伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送の周期毎に、当該伝送データを複数個複製し、かつ、複数の伝送データを伝送路10へ伝送してもよい。
具体的には、伝送部240は、伝送データの伝送の周期毎に、伝送優先度が高い程、伝送データを多く複製し、複製された複数の伝送データを伝送路10へ伝送してもよい。また、例えば、伝送部240は、伝送データの伝送の周期毎に、伝送優先度が“高”である場合、伝送データを複数個複製し、複数の伝送データを伝送路10へ伝送してもよい。これにより、伝送路10に対し、正しく伝送できる伝送データの個数を増やすことができ、高精度な伝送データの伝送制御が可能となる。
<実施の形態1の変形例>
実施の形態1では、列車の状態として、列車の速度を利用したが、本実施の形態の変形例では、列車の位置を利用する。
図5に示すように、本実施の形態の変形例における伝送制御装置200の構成は、図2の伝送制御装置200の構成と同じであるので、伝送制御装置200の詳細な説明は繰り返さない。
なお、本実施の形態の変形例に係る伝送制御装置200は、列車100の状態として、位置TLを取得する。位置TLは、列車100の先頭の位置を示す。位置TLは、例えば、緯度および経度等で表現される。なお、位置TLは、列車100の先頭の位置に限定されず、例えば、列車100の中心位置であってもよい。
次に、本実施の形態の変形例における、データの伝送を制御するための伝送制御処理について説明する。以下、本実施の形態の変形例に係る伝送制御処理において実施の形態1と異なる処理を主に説明する。
図3において、ステップS110では、列車状態取得部210は、列車100の状態として列車100の位置TLを取得する。また、本実施の形態の変形例における伝送データは、実施の形態1と同様、列車100の車輪の回転数を示すデータであるとする。
本実施の形態の変形例において、列車100の状態は、例えば、列車100の位置が、停車駅に設けられている停車線から200m以上の距離だけ手前側に離れた位置である状態である。ここで、停車駅とは、列車100が停車予定の駅である。すなわち、列車100の状態は、列車100の位置で表現される。
前述したように、列車100は、一定周期毎に、車輪の回転数を取得することにより、当該列車100の走行位置(位置TL)を計測している。この場合、列車状態取得部210は、列車100から位置TLを取得する。そして、列車状態取得部210は、取得した位置TLを、伝送優先度決定部230へ送信する。
ステップS120の伝送優先度決定処理では、伝送優先度決定部230が、伝送優先度データベース220と、取得された列車100の状態(位置TL)とを用いて、伝送優先度を決定する。
ここで、伝送優先度データベース220は、一例として、図6に示される伝送優先度データベースであるとする。また、取得された列車100の状態は、位置TLであるとする。
図6の伝送優先度データベースは、列車100の位置TLが、停車駅遠方の位置を示す場合、伝送優先度が“低”であることを示す。具体的には、位置TLが、停車駅に設けられている停車線から、例えば、200m以上の距離だけ手前側に離れた位置を示す場合、列車100の位置は、停車駅遠方の位置である。
また、図6の伝送優先度データベースは、列車100の位置TLが、停車駅近傍の位置を示す場合、伝送優先度が“高”であることを示す。具体的には、位置TLが、停車駅に設けられている停車線から、例えば、200m未満の距離だけ手前側に離れた位置を示す場合、列車100の位置は、停車駅近傍の位置である。
本実施の形態の変形例における伝送優先度決定処理では、伝送優先度決定部230は、取得された列車100の状態(位置TL)に対応する、伝送優先度データベース220が示す伝送優先度を、伝送部240が利用する伝送優先度として決定する。
例えば、位置TLが停車駅遠方の位置を示す場合、伝送優先度決定部230は、伝送優先度を“低”として決定する。また、例えば、位置TLが停車駅近傍の位置を示す場合、伝送優先度決定部230は、伝送優先度を“高”として決定する。
なお、伝送優先度の決定方法は上記のように、伝送優先度データベースを用いた方法に限定されない。例えば、伝送優先度決定部230は、取得された列車100の位置TLが、該列車100が停車予定の駅(停車駅)から近い位置である程、伝送優先度を高く決定してもよい。
そして、実施の形態1と同様に、ステップS130,S140の処理が行われる。
以上説明した、本実施の形態の変形例に係る伝送制御処理によれば、所定時間経過毎に、列車100の状態の取得、伝送優先度の決定、および、伝送処理が行われる。したがって、時間経過とともに変化する列車の状態にしたがった伝送データの伝送制御を実現できる。
また、取得される列車100の状態は、列車100の位置である。そのため、本実施の形態の変形例では、列車100の位置によって変化する伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送周期を変化させる。これにより、伝送の優先度が固定された従来の技術よりも、列車100の状態に適した、精度の高い伝送データの伝送制御を実現できる。
また、本実施の形態の変形例では、列車100の位置TLが停車駅近傍の位置を示す場合、すなわち、列車100の速度TSが低速度である場合、列車100は、車輪の回転数(伝送データ)を高頻度で取得する。これにより、列車100の停止の精度を向上させることができる。
なお、ステップS130の伝送処理は、実施の形態1と同様、伝送部240が、決定された伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送の周期毎に、伝送データを複数個複製し、かつ、複数の伝送データを伝送路10へ伝送してもよい。これにより、伝送路10に対し、正しく伝送できる伝送データの個数を増やすことができ、高精度な伝送データの伝送制御が可能となる。
<実施の形態2>
実施の形態1では、列車の状態として、列車の速度を利用したが、本実施の形態では、後述の伝送エラー率を利用する。
図7は、実施の形態2に係る伝送制御装置200Aの構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る列車100には、図1の伝送制御装置200の代わりに伝送制御装置200Aが設けられる。
図7を参照して、伝送制御装置200Aは、図1の伝送制御装置200と比較して、伝送部240の代わりに伝送部240Aを備える点が異なる。伝送制御装置200Aのそれ以外の構成は、伝送制御装置200と同様なので詳細な説明は繰り返さない。
伝送部240Aは、伝送部240と同様に、伝送優先度決定部230により決定された伝送優先度にしたがって、伝送データを伝送路10へ伝送する。伝送部240Aは、伝送エラー率を監視する伝送エラー率監視部241を含む。ここで、伝送エラー率とは、伝送路10を伝送する同種別の伝送データの伝送エラーの確率である。本実施の形態において、列車100の状態は、例えば、伝送エラー率として表現される、伝送路10(列車100)の通信状態である。
伝送エラー率監視部241は、伝送路10に伝送される伝送データを監視する。
伝送データは、伝送エラー率を算出するためのチェックコードを含む。伝送エラー率監視部241は、伝送路10に伝送される伝送データに含まれるチェックコードを随時検出する。伝送エラー率監視部241は、所定時間毎に、伝送路10において伝送される伝送データの伝送エラー率を、当該伝送データの種別ごとに算出する。
例えば、伝送データが、制御データまたは回転数を示すデータである場合、伝送エラー率監視部241は、制御データを示す伝送データ毎に伝送エラー率を算出し、かつ、回転数を示す伝送データ毎に伝送エラー率を算出する。伝送エラー率は、以下の式1により算出される。
伝送エラー数E/単位時間あたりの伝送データの数N …(式1)
式1において、単位時間あたりの伝送データの数Nは、単位時間において伝送路10に伝送される予定の同種別の伝送データの数である。伝送エラー数Eは、上記Nから、当該単位時間において伝送エラー率監視部241が検出した当該同種別の伝送データに含まれるチェックコードの数を減算した値である。
なお、伝送エラー率の上記の算出方法は、一例であり、他の方法により算出されてもよい。
次に、本実施の形態における、データの伝送を制御するための伝送制御処理について説明する。以下、本実施の形態に係る伝送制御処理において実施の形態1と異なる処理を主に説明する。なお、本実施の形態では、伝送データの種別の数は、2であるとする。なお、伝送データの種別の数は、2に限定されず、3以上であってもよい。
図3において、ステップS110では、列車状態取得部210は、伝送エラー率監視部241から、列車100の状態として最新の伝送エラー率を取得する。具体的には、列車状態取得部210は、伝送エラー率監視部241から、複数種別の伝送データにそれぞれ対応する複数の伝送エラー率を取得する。伝送データの種別の数が2である場合、列車状態取得部210は、一例として、2種類の伝送データにそれぞれ対応する2つの伝送エラー率を取得する。
そして、列車状態取得部210は、取得した2つの伝送エラー率を、値の高い方から順序づける。そして、列車状態取得部210は、順序づけた2つの伝送エラー率を、伝送優先度決定部230へ送信する。
ステップS120の伝送優先度決定処理では、伝送優先度決定部230が、伝送優先度データベース220と、取得された列車100の状態(伝送エラー率)とを用いて、伝送優先度を決定する。
ここで、伝送優先度データベース220は、一例として、図8に示される伝送優先度データベースであるとする。また、取得された列車100の状態は、順序づけられた2つの伝送エラー率であるとする。
図8の伝送優先度データベースは、1番目の伝送エラー率に対応する伝送データの伝送優先度が“高”であることを示す。1番目の伝送エラー率とは、伝送優先度決定部230が取得した2つの伝送エラー率のうち、値が最も大きい伝送エラー率である。
また、図8の伝送優先度データベースは、2番目の伝送エラー率に対応する伝送データの伝送優先度が“低”であることを示す。2番目の伝送エラー率とは、伝送優先度決定部230が取得した2つの伝送エラー率のうち、値が2番目に大きい伝送エラー率である。
本実施の形態における伝送優先度決定処理では、伝送優先度決定部230が、取得された列車の状態(伝送エラー率)に基づいて、伝送優先度を決定する。
例えば、伝送優先度決定部230は、図8の伝送優先度データベースにしたがって、1番目の伝送エラー率に対応する伝送データの伝送優先度を、“高”として決定する。伝送優先度決定部230は、図8の伝送優先度データベースにしたがって、2番目の伝送エラー率に対応する伝送データの伝送優先度を、“低”として決定する。
そして、実施の形態1と同様に、ステップS130,S140の処理が行われる。
以上説明した、本実施の形態に係る伝送制御処理によれば、所定時間経過毎に、列車100の状態の取得、伝送優先度の決定、および、伝送処理が行われる。したがって、時間経過とともに変化する列車の状態にしたがった伝送データの伝送制御を実現できる。
また、取得される列車100の状態は、列車100の通信状態(伝送エラー率)である。列車100の通信状態(伝送エラー率)とは、伝送路10におけるデータの伝送状態である。そのため、本実施の形態では、列車100の伝送エラー率によって変化する伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送周期を変化させる。これにより、伝送の優先度が固定された従来の技術よりも、列車100の状態に適した、精度の高い伝送データの伝送制御を実現できる。
なお、ステップS130の伝送処理は、実施の形態1と同様、伝送部240Aが、決定された伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送の周期毎に、伝送データを複数個複製し、かつ、複数の伝送データを伝送路10へ伝送してもよい。これにより、伝送路10に対し、正しく伝送できる伝送データの個数を増やすことができ、高精度な伝送データの伝送制御が可能となる。
なお、本実施の形態では、複数の伝送エラー率の順序づけを行っているが、順序づけは行われなくてもよい。この場合、列車状態取得部210は、取得した2つの伝送エラー率を、伝送優先度決定部230へ送信する。そして、伝送優先度決定部230は、受信した2つの伝送エラー率を用いて、伝送優先度を決定する。
<実施の形態3>
実施の形態1では、列車の状態として、列車の速度を利用したが、本実施の形態では、列車の速度に加え、さらに、伝送エラー率も利用する。
図9に示すように、本実施の形態における伝送制御装置200Aの構成は、図7の伝送制御装置200Aの構成と同じであるので、伝送制御装置200Aの詳細な説明は繰り返さない。
なお、本実施の形態に係る伝送制御装置200Aは、実施の形態1と同様、列車100の状態として、列車100の速度TSを取得する。また、本実施の形態に係る伝送制御装置200Aの伝送エラー率監視部241は、実施の形態2と同様、伝送路10に伝送される伝送データを監視する。本実施の形態における伝送データは、一例として、列車100の車輪の回転数を示すデータであるとする。
伝送エラー率監視部241は、実施の形態2と同様、伝送エラー率を算出する。つまり、伝送エラー率監視部241により算出される伝送エラー率は、車輪の回転数を示す伝送データの伝送エラー率である。
次に、本実施の形態における、データの伝送を制御するための処理(以下、伝送制御処理Aともいう)について説明する。
図14は、伝送制御処理Aのフローチャートである。図14において、図3のステップ番号と同じステップ番号の処理は、実施の形態1で説明した処理と同様な処理が行われるので詳細な説明は繰り返さない。伝送制御処理Aは、図1の伝送制御処理と比較して、ステップS110の代わりにステップS110Aが行われる点と、ステップS120の代わりにステップS120Aが行われる点とが異なる。
以下、実施の形態1または実施の形態2と異なる点を主に説明する。
ステップS110Aでは、列車状態取得部210は、実施の形態1と同様、列車100の状態として列車100の速度TSを取得する。そして、列車状態取得部210は、取得した速度TSを、伝送優先度決定部230へ送信する。
また、列車状態取得部210は、実施の形態2と同様、列車状態取得部210は、伝送エラー率監視部241から、列車100の状態として最新の伝送エラー率を取得する。そして、列車状態取得部210は、取得した最新の伝送エラー率を、伝送優先度決定部230へ送信する。
ステップS120Aでは、伝送優先度決定処理Aが行われる。伝送優先度決定処理Aでは、伝送優先度決定部230が、伝送優先度データベース220と、取得された列車100の状態(速度TS)とを用いて、伝送優先度を仮決定する。なお、伝送優先度の仮決定の方法は、実施の形態1の伝送優先度の決定の方法と同様である。
ここで、伝送優先度データベース220は、一例として、図4に示される伝送優先度データベースであるとする。
例えば、速度TSが時速60Km(高速度)である場合、伝送優先度決定部230は、伝送優先度を“低”として仮決定する。また、例えば、速度TSが時速20Km(低速度)である場合、伝送優先度決定部230は、伝送優先度を“高”として仮決定する。
次に、伝送優先度決定部230は、取得した最新の伝送エラー率が、所定の閾値以上である場合、仮決定した伝送優先度が“低”ならば、当該伝送優先度を、“高”として正式に決定する。当該所定の閾値は、例えば、30%である。
また、伝送優先度決定部230は、取得した最新の伝送エラー率が、所定の閾値以上である場合、仮決定した伝送優先度が“高”ならば、当該伝送優先度を、“高”より高い“最高”として正式に決定する。
なお、伝送優先度決定部230は、取得した最新の伝送エラー率が、所定の閾値未満である場合、仮決定した伝送優先度を、正式な伝送優先度として決定する。
なお、伝送優先度の決定方法は上記のように、伝送優先度データベースを用いた方法に限定されない。例えば、伝送優先度決定部230は、取得された伝送エラー率が高い程、伝送優先度を高く決定してもよい。
そして、実施の形態1と同様に、ステップS130,S140の処理が行われる。
以上説明した、本実施の形態に係る伝送制御処理Aによれば、所定時間経過毎に、列車100の状態の取得、伝送優先度の仮決定、伝送優先度の正式な決定、および、伝送処理が行われる。したがって、時間経過とともに変化する列車の状態にしたがった伝送データの伝送制御を実現できる。
具体的には、本実施の形態では、伝送優先度の正式な決定において、速度TSおよび伝送エラー率の2つの要素を用いる。そのため、時間経過とともに変化する列車の速度および伝送エラー率にしたがって、高精度に伝送優先度を決定できる。なお、本実施の形態では、速度TSの代わりに位置TLを用いてもよい。
そして、本実施の形態では、決定された高精度な伝送優先度を利用して、伝送データの伝送周期を変化させる。つまり、本実施の形態では、列車100の走行速度(速度TS)によって変化する伝送優先度を、伝送データの伝送に反映させるとともに、列車100の伝送状態(通信状態)を考慮した伝送優先度を、伝送データの伝送に反映させる。これにより、伝送の優先度が固定された従来の技術よりも、列車100の状態に適した、精度の高い伝送データの伝送制御を実現できる。
なお、ステップS130の伝送処理は、実施の形態1と同様、伝送部240Aが、決定された伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送の周期毎に、伝送データを複数個複製し、かつ、複数の伝送データを伝送路10へ伝送してもよい。これにより、伝送路10に対し、正しく伝送できる伝送データの個数を増やすことができ、高精度な伝送データの伝送制御が可能となる。
<実施の形態4>
実施の形態1では、列車の状態として、列車の速度を利用したが、本実施の形態では、列車の力行指令を利用する。力行指令とは、加速の指令である。
図10に示すように、本実施の形態における伝送制御装置200の構成は、図2の伝送制御装置200の構成と同じであるので、伝送制御装置200の詳細な説明は繰り返さない。
なお、本実施の形態に係る伝送制御装置200は、列車100の状態として、力行指令TPを取得する。
次に、本実施の形態における、データの伝送を制御するための伝送制御処理について説明する。以下、本実施の形態に係る伝送制御処理において実施の形態1と異なる処理を主に説明する。
図3において、ステップS110では、列車状態取得部210は、列車100の状態として列車100の力行指令TPを取得する。また、本実施の形態における伝送データは、例えば、制御データまたは車輪の回転数を示すデータであるとする。
本実施の形態において、列車100の状態は、加速するために力行指令を出力している状態である。この場合、列車状態取得部210は、列車100から力行指令TPを取得する。そして、列車状態取得部210は、取得した力行指令TPを、伝送優先度決定部230へ送信する。
ステップS120の伝送優先度決定処理では、伝送優先度決定部230が、伝送優先度データベース220と、取得された列車100の状態(力行指令TP)とを用いて、伝送優先度を決定する。
ここで、伝送優先度データベース220は、一例として、図11に示される伝送優先度データベースであるとする。また、取得された列車100の状態は、力行指令TPであるとする。
列車100は加速するとき、列車状態(力行指令TP)に従い、モータの回転数が上昇する。この時、モータからの発生ノイズが大きくなるため、伝送路10の伝送エラー率も大きくなる。そこで、図11の優先度データベースは、例えば取得された力行指令TPがONである場合、伝送優先度が“高”であることを示す。また、図11の優先度データベースは、力行指令TPがOFFである場合、伝送優先度が“低”であることを示す。
本実施の形態における伝送優先度決定処理では、伝送優先度決定部230は、取得された列車100の状態(力行指令TP)に対応する、伝送優先度データベース220が示す伝送優先度を、伝送部240が利用する伝送優先度として決定する。
例えば、力行指令TPがONである場合、伝送優先度決定部230は、伝送優先度を“高”として決定する。また、例えば、力行指令TPがOFFである場合、伝送優先度決定部230は、伝送優先度を“低”として決定する。
なお、伝送優先度の決定方法は上記のように、伝送優先度データベースを用いた方法に限定されない。例えば、伝送優先度決定部230は、取得された列車100の力行指令TPのノッチが大きい程、伝送優先度を高く決定してもよい。
そして、実施の形態1と同様に、ステップS130,S140の処理が行われる。
以上説明した、本実施の形態に係る伝送制御処理によれば、所定時間経過毎に、列車100の状態の取得、伝送優先度の決定、および、伝送処理が行われる。したがって、時間経過とともに変化する列車の状態にしたがった伝送データの伝送制御を実現できる。
また、取得される列車100の状態は、列車100の力行指令である。そのため、本実施の形態では、列車100の力行指令によって変化する伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送周期を変化させる。これにより、伝送の優先度が固定された従来の技術よりも、列車100の状態に適した、精度の高い伝送データの伝送制御を実現できる。
なお、ステップS130の伝送処理は、実施の形態1と同様、伝送部240が、決定された伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送の周期毎に、伝送データを複数個複製し、かつ、複数の伝送データを伝送路10へ伝送してもよい。これにより、伝送路10に対し、正しく伝送できる伝送データの個数を増やすことができ、高精度な伝送データの伝送制御が可能となる。
<実施の形態5>
実施の形態1では、列車の状態として、列車の速度を利用したが、本実施の形態では、列車の駅停車のためのブレーキ指令を利用する。
図12に示すように、本実施の形態における伝送制御装置200の構成は、図2の伝送制御装置200の構成と同じであるので、伝送制御装置200の詳細な説明は繰り返さない。
なお、本実施の形態に係る伝送制御装置200は、列車100の状態として、位置TLおよびブレーキ指令TBを取得する。
次に、本実施の形態における、データの伝送を制御するための伝送制御処理について説明する。以下、本実施の形態に係る伝送制御処理において実施の形態1と異なる処理を主に説明する。
図3において、ステップS110では、列車状態取得部210は、列車100の状態として列車100の位置TLおよびブレーキ指令TBを取得する。また、本実施の形態における伝送データは、例えば、車輪の回転数を示すデータであるとする。
本実施の形態において、列車100の状態は、駅に停車するためにブレーキ指令を出力している状態である。この場合、列車状態取得部210は、列車100から位置TLおよびブレーキ指令TBを取得する。そして、列車状態取得部210は、取得した位置TLおよびブレーキ指令TBを、伝送優先度決定部230へ送信する。
ステップS120の伝送優先度決定処理では、伝送優先度決定部230が、伝送優先度データベース220と、取得された列車100の状態(位置TLおよびブレーキ指令TB)とを用いて、伝送優先度を決定する。
ここで、伝送優先度データベース220は、一例として、図13に示される伝送優先度データベースであるとする。また、取得された列車100の状態は、位置TLとブレーキ指令TBであるとする。
図13の伝送優先度データベースは、列車100の位置TLが停車駅近傍の位置であり、かつブレーキ指令TBがONの場合、伝送優先度が“高”であることを示す。具体的には、位置TLが、停車駅に設けられている停車線から、例えば、200m未満の距離だけ手前側に離れた位置を示し、かつブレーキ指令TBがONの場合、伝送優先度は“高”である。
また、図13の伝送優先度データベースは、列車100の位置TLが、停車駅遠方の位置を示す場合、またはブレーキ指令TBが、OFFの場合、伝送優先度が“低”であることを示す。具体的には、位置TLが、停車駅に設けられている停車線から、例えば、200m以上の距離だけ手前側に離れた位置を示す場合、またはブレーキ指令TBがOFFの場合、伝送優先度は“低”である。
本実施の形態における伝送優先度決定処理では、伝送優先度決定部230は、取得された列車100の状態(位置TLおよびブレーキ指令TB)に対応する、伝送優先度データベース220が示す伝送優先度を、伝送部240が利用する伝送優先度として決定する。
例えば、位置TLが停車駅近傍の位置を示し、かつブレーキ指令TBがONである場合、伝送優先度決定部230は、伝送優先度を“高”として決定する。また、例えば、位置TLが停車駅遠方の位置を示す場合、またはブレーキ指令TBがOFFである場合、伝送優先度決定部230は、伝送優先度を“低”として決定する。
なお、伝送優先度の決定方法は上記のように、伝送優先度データベースを用いた方法に限定されない。例えば、伝送優先度決定部230は、取得された列車100のブレーキ指令TBがONであり、かつ位置TLが、該列車100の停車予定の駅(停車駅)から近い位置である程、伝送優先度を高く決定してもよい。
そして、実施の形態1と同様に、ステップS130,S140の処理が行われる。
以上説明した、本実施の形態に係る伝送制御処理によれば、所定時間経過毎に、列車100の状態の取得、伝送優先度の決定、および、伝送処理が行われる。したがって、時間経過とともに変化する列車の状態にしたがった伝送データの伝送制御を実現できる。
また、取得される列車100の状態は、列車100の位置TLおよびブレーキ指令TBである。そのため、本実施の形態では、列車100の位置TLおよびブレーキ指令TBによって変化する伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送周期を変化させる。これにより、伝送の優先度が固定された従来の技術よりも、列車100の状態に適した、精度の高い伝送データの伝送制御を実現できる。
また、本実施の形態では、列車100の位置TLが停車駅近傍の位置を示し、かつ停車のためのブレーキ指令TBがONの場合、列車100は、車輪の回転数(伝送データ)を高頻度で取得する。これにより、列車100の停止の精度を向上させることができる。
なお、ステップS130の伝送処理は、実施の形態1と同様、伝送部240が、決定された伝送優先度にしたがって、伝送データの伝送の周期毎に、伝送データを複数個複製し、かつ、複数の伝送データを伝送路10へ伝送してもよい。これにより、伝送路10に対し、正しく伝送できる伝送データの個数を増やすことができ、高精度な伝送データの伝送制御が可能となる。
(その他の変形例)
以上、本発明に係る伝送制御装置について、前記各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これら実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、当業者が思いつく変形を本実施の形態に施したものも、本発明に含まれる。つまり、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
例えば、伝送制御装置200および伝送制御装置200Aの構成は、あくまで例示であって、上記構成に限定されない。つまり、伝送制御装置200または伝送制御装置200Aは、前述した全ての構成要素を含まなくてもよい。すなわち、伝送制御装置200または伝送制御装置200Aは、本発明の効果を実現できる最小限の構成要素のみを含めばよい。
例えば、伝送優先度データベース220に記載された規則を、伝送優先度決定部230が予め記憶するようにすれば、伝送制御装置200および伝送制御装置200Aは、伝送優先度データベース220を備えなくてもよい。
また、上記各実施の形態における、列車状態取得部210、伝送優先度決定部230および伝送部240が行う処理は、あくまで例示であって上記記載に限定されるものではない。また、上記各実施の形態における伝送優先度データベース220は、あくまで例示であって上記記載に限定されるものではない。
また、本発明は、伝送制御装置200または伝送制御装置200Aが備える特徴的な構成部の動作をステップとする伝送制御方法として実現してもよい。また、本発明は、そのような伝送制御方法に含まれる各ステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現してもよい。また、本発明は、そのようなプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現されてもよい。また、当該プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して配信されてもよい。
上記実施の形態で用いた全ての数値は、本発明を具体的に説明するための一例の数値である。すなわち、本発明は、上記実施の形態で用いた各数値に制限されない。
また、本発明に係る伝送制御方法は、図3の伝送制御処理または図14の伝送制御処理Aに相当する。本発明に係る伝送制御方法は、図3または図14における、対応する全てのステップを必ずしも含む必要はない。すなわち、本発明に係る伝送制御方法は、本発明の効果を実現できる最小限のステップのみを含めばよい。
また、伝送制御方法における各ステップの実行される順序は、本発明を具体的に説明するための一例であり、上記以外の順序であってもよい。また、伝送制御方法におけるステップの一部と、他のステップとは、互いに独立して並列に実行されてもよい。
なお、伝送制御装置200または伝送制御装置200Aの各構成要素の一部は典型的には集積回路であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。例えば、列車状態取得部210、伝送優先度決定部230および伝送部240は、集積回路として実現されてもよい。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
本発明は、列車の状態にしたがった伝送データの伝送制御を実現できる伝送制御装置として、利用することができる。
10 伝送路、100 列車、200,200A 伝送制御装置、210 列車状態取得部、220 伝送優先度データベース、230 伝送優先度決定部、240,240A 伝送部、241 伝送エラー率監視部。

Claims (8)

  1. 列車に設けられた伝送路を利用して前記列車内でデータを伝送する伝送制御装置であって、
    前記列車の速度を取得する列車状態取得部と、
    取得された前記列車の速度が小さい程、前記伝送路へ伝送対象となる伝送データの伝送の優先度である伝送優先度を高く決定する伝送優先度決定部と、
    決定された前記伝送優先度が高い程短い周期で、前記伝送データを前記伝送路へ伝送する伝送部と、を備える
    伝送制御装置。
  2. 列車に設けられた伝送路を利用して前記列車内でデータを伝送する伝送制御装置であって、
    前記列車の位置を取得する列車状態取得部と、
    取得された前記列車の位置が、該列車が停車予定の駅から近い位置である程、前記伝送路へ伝送対象となる伝送データの伝送の優先度である伝送優先度を高く決定する伝送優先度決定部と、
    決定された前記伝送優先度が高い程短い周期で、前記伝送データを前記伝送路へ伝送する伝送部と、を備える
    伝送制御装置。
  3. 列車に設けられた伝送路を利用して前記列車内でデータを伝送する伝送制御装置であって、
    前記列車の状態を取得する列車状態取得部と、
    取得された前記列車の状態に基づいて、前記伝送路へ伝送対象となる伝送データの伝送の優先度である伝送優先度を決定する伝送優先度決定部と、
    決定された前記伝送優先度が高い程短い周期で、前記伝送データを前記伝送路へ伝送する伝送部と、を備え、
    前記伝送部は、
    前記伝送路を伝送する同種別の伝送データの伝送エラーの確率である伝送エラー率を監視する伝送エラー率監視部を含み、
    前記列車状態取得部は、前記伝送エラー率監視部から、前記列車の状態として前記伝送エラー率を取得する
    伝送制御装置。
  4. 前記伝送優先度決定部は、取得された前記伝送エラー率が高い程、前記伝送優先度を高く決定する
    請求項3に記載の伝送制御装置。
  5. 前記伝送部は、決定された前記伝送優先度にしたがって、前記伝送データの伝送の周期毎に、前記伝送データを複数個複製し、かつ、複数の前記伝送データを前記伝送路へ伝送する
    請求項1から4のいずれか1項に記載の伝送制御装置。
  6. 列車に設けられた伝送路を利用して前記列車内でデータを伝送する伝送制御装置が行う伝送制御方法であって、
    前記列車の速度を取得するステップと、
    取得された前記列車の速度が小さい程、前記伝送路へ伝送対象となる伝送データの伝送の優先度である伝送優先度を高く決定するステップと、
    決定された前記伝送優先度が高い程短い周期で、前記伝送データを前記伝送路へ伝送するステップと、を含む
    伝送制御方法
  7. 列車に設けられた伝送路を利用して前記列車内でデータを伝送する伝送制御装置が行う伝送制御方法であって、
    前記列車の位置を取得するステップと、
    取得された前記列車の位置が、該列車が停車予定の駅から近い位置である程、前記伝送路へ伝送対象となる伝送データの伝送の優先度である伝送優先度を高く決定するステップと、
    決定された前記伝送優先度が高い程短い周期で、前記伝送データを前記伝送路へ伝送するステップと、を含む
    伝送制御方法。
  8. 列車に設けられた伝送路を利用して前記列車内でデータを伝送する伝送制御装置が行う伝送制御方法であって、
    前記伝送路を伝送する同種別の伝送データの伝送エラーの確率である伝送エラー率を取得するステップと、
    取得された前記伝送エラー率に基づいて、前記伝送路へ伝送対象となる伝送データの伝送の優先度である伝送優先度を決定するステップと、
    決定された前記伝送優先度が高い程短い周期で、前記伝送データを前記伝送路へ伝送するステップと、を含む
    伝送制御方法。
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