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

伝送制御装置および伝送制御方法 Download PDF

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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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