JP6297889B2 - 無線による車上装置のデータベースのデータ更新方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線により車上データベース (以下ＤＢと記載する)のデータを更新する方法に関する。

特開平１０−２４８４５号公報（特許文献１）には、列車上のＤＢの更新状態が適正であることを確認する車上ＤＢ管理方式が記載されている。この車上ＤＢ管理方式においては、車上ＤＢの更新は車上装置に対するROMの実装作業で行われている。車上ＤＢの更新状態が適正であることを確実に検出するために、地上ＤＢが有するバージョン情報を車上装置に送信する。車上装置は受信したバージョン情報と車上ＤＢが有するバージョン情報とを照合する。照合結果が不一致の場合は、列車の運行を停止する。なお、バージョン情報は、例えば「１００２」の如き更新バージョン番号である。

特開平１０−２０３３６９号公報（特許文献２）に記載の第６の実施形態の列車制御装置においては、先ず、車上装置は保有データのバージョン番号Ｖ_ｃ付の更新データ要求メッセージを地上装置に送信する。この更新要求メッセージを受信した地上装置は、地上ＤＢに記録してある最新のバージョン番号Ｖ_ｎとバージョン番号Ｖ_ｃを比較し、最新の更新データか否かを判定する。地上装置は、最新の更新データでないと判定した場合には、更新データを車上装置に無線で伝送する。車上装置は受信した更新データをメモリに記録して車上ＤＢを更新する。

特許２００２−１６５３１２公報（特許文献３）に記載の車上データ更新システムにおいては、地上装置は車上データの更新が必要な車上装置に更新情報を送信する。更新情報は、車上データに対応する地上装置のデータと地上装置で更新された更新データとの差分データ、即ち差分情報である。車上装置は受信した更新情報が正常か否かを確認し、正常であった場合には更新情報に基づいて車上データを更新する。車上データの更新は、差分情報を車上データに付加して行われ、更新情報が更新データであった場合には車上データの書き換えとして行われる。
ところで、上述の更新情報が正常か否かの確認は例えば正常なフォーマットか否か等であるので、無線送信されてきた差分情報にデータ化けが生じていても、そのまま車上データに付加されることになる。同様に、無線送信されてきた更新データにデータ化けが生じていても、そのまま車上データの書き換えに使われることになる。

特開２００６−３２１２６４号公報（特許文献４）に記載の車両データ管理システムにおいて、マスタベース管理手段は車上装置から起動報知信号を受信すると、車上ＤＢに格納されるべき最新のデータをマスタベースから取り出し、これを車上ＤＢに対してダウンロードする。従って、車両の実際の運転時における車上ＤＢのデータは必ずマスタベースの正規のデータと一致することになり、データの同一性が保証される。

上述の特許文献１に記載のシステムにおいてはＲＯＭが用いられているが、現状の列車制御システムにおいては、CFカードのような記憶媒体に記録された鉄道保安設備用データを車上装置にインストールし、これを車上装置に搭載されているＤＢとしている。そのため、CFカードのような記憶媒体に記録されたデータが正しいことを前提にしている。

地上装置から無線により車上装置に搭載されているＤＢを更新するシステムは、上述の特許文献２から６に記載されている。このようなＤＢ更新システムにおいては、データ化け等が発生することにより、意図した更新データの内容状態で地上装置から車上装置に届く保証がない。そのため、車上装置にインストールする際には、PN符号チェック、サムチェック、CRCチェック等の様々なデータチェック方法でデータ化け党等の防止が図られている。しかしながら、このようなデータチェック方法のみでチェックを行っても、更新データが車上装置に正しくインストールできない恐れがある。

上述の従来のデータ更新システムにおける車上装置のＤＢの更新状態が適正か否かを確認する方法には、更新バージョン番号を照合して行う方法（特許文献１、２）、車上装置で受信した更新情報が正常か否かを判定して行う方法（特許文献３）、車両の運転開始前に地上のマスタベースから最新のデータを車上装置のＤＢにダウンロードする方法（特許文献４）がある。しかしながら、これら従来のデータ更新システムでは、無線送受信中のデータ化けが発生しても、車上装置のデータ更新が行われる場合が発生する。そうなれば、車上装置と地上装置の更新データとの同一性が確保されなくなるという問題がある。

特開平１０−２４８４５号公報 特開平１０−２０３３６９号公報 特許２００２−１６５３１２公報 特開２００６−３２１２６４号公報

本発明が解決しようとする課題は、無線による車上装置のＤＢの更新システムにおいて、伝送によりデータ化けしたデータが更新データとして車上装置のデータベースにインストールされないようにすることである。

本発明の課題を解決する無線による車上装置のデータベースのデータを更新する方法は、車上装置のメモリに一時記憶されている更新予定データがデータ化けしていないことの確認を地上装置で行うことを特徴とするものである。
即ち、車上装置のメモリに一時記憶されている更新予定データが地上装置から無線送信されてきた更新データである場合には、更新予定データがデータ化けしていないことの確認を、車上装置から無線送信されてきた車上側変更データと地上側変更データとを地上装置が比較して行うことを特徴とするものである。
また、車上装置のメモリに一時記憶されている更新予定データがそのメモリに記憶されている更新前データと地上装置から無線送信されてきた地上側変更データとから生成されたものである場合には、更新予定データがデータ化けしていないことの確認を、車上装置から無線送信されてきた更新予定データとそのメモリに記憶されている更新データとを地上装置が比較して行うことを特徴とするものである。

本発明においては、更新データとの一致が確認された更新予定データが車上装置にインストールされるので、伝送によりデータ化けした更新データが車上装置にインストールされることは阻止され、車上装置の更新データは地上装置の更新データと同一性が確保されるようになった。

本発明に係る無線による車上データの更新方式の概略構成図である。 本発明の実施例１の無線による車上データの更新の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施例２の無線による車上データの更新の流れを示すフローチャートである。

本発明の第１の形態は、実施例１に示す如く、車上装置のメモリに一時記憶されている更新予定データが地上装置から無線送信されてきた更新データである場合の車上装置のデータベースのデータを更新する方法であって、更新予定データがデータ化けしていないことの確認は、車上装置から無線送信されてきた車上側変更データと地上側変更データとを地上装置が比較して行うことを特徴とするものである。
また、本発明の第２の形態は、実施例２に示す如く、車上装置のメモリに一時記憶されている更新予定データがそのメモリに記憶されている更新前データと地上装置から無線送信されてきた地上側変更データとから生成されたものである場合の車上装置のデータベースのデータを更新する方法であって、更新予定データがデータ化けしていないことの確認は、車上装置から無線送信されてきた車上側更新予定データと地上側更新データとを地上装置が比較して行うことを特徴とするものである。

本発明が適用されるシステムは、図１に概略構成図として示す如く、地上装置１０と車上装置２０で構成されている。地上装置１０は、制御部１１、地上ＤＢ１２及び地上無線通信機１３を含んで構成された電車区内車上ＤＢ管理装置である。車上装置２０は制御部２１、車上ＤＢ２２、車上無線通信機２３及び表示部２４を含んで構成された車上制御装置である。地上ＤＢ１２には更新データＢ_１と更新前データＡ_１が格納されている。また、車上ＤＢには地上ＤＢの更新前データＡ_１と同一の更新前データＡ_２が格納されている。制御部１１と制御部２１はいずれも、ＣＰＵ、メモリ、入出力部を含んで構成された制御装置である。

図１に示すシステムに適用された本発明の実施例１の無線による車上データ更新方式を、図２のフローチャートを参照し、以下に詳細に説明する。

地上装置１０は地上無線通信機１３を介して、車上装置ＩＤが付された接続要求を無線送信する（Ｓ１０１）。

前記ＩＤが割り当てられている車上装置２０は、接続要求を受信すると、ＤＢ更新モードに自動設定される（Ｓ１０２）。

続いて、車上装置２０は車上無線通信機２３を介して地上装置１０に車上装置ＩＤを接続許可として無線送信する（Ｓ１０３）。

地上装置１０が接続許可を受信すると、地上装置１０とデータ更新対象の車上装置２０との間にハンドシェイクが成立する。そこで、地上装置１０は地上無線通信機１３を介して、車上装置ＩＤが付された更新データＢ_１を車上装置２０に無線送信する（Ｓ１０４）。

車上装置２０は更新データＢ_１を受信すると、適正なデータか否かをチェックする（Ｓ１０５）。前記チェックは、更新データバージョンチェック、ＰＮ符号チェック、サムチェック、ＣＲＣチェックなどである。車上装置２０は、これらのチェックの結果、適正なデータであると判定した場合には、受信データを更新データＢ_３としてメモリに一時記憶する（Ｓ１０６）。更新データＢ _３ は、実施例１における更新予定データである。

続いて、車上装置２０は一時記憶された更新データＢ_３と車上ＤＢに格納されている更新前データとから変更データＣ_２を生成し、車上装置ＩＤを付して変更データＣ_２を、車上無線通信機２３を介して地上装置１０に無線送信する（Ｓ１０７）。

地上装置１０は変更データＣ_２を受信すると、適正なデータか否かをチェックする（Ｓ１０９）。前記チェックは、更新データバージョンチェック、ＰＮ符号チェック、サムチェック、ＣＲＣチェックなどである。地上装置１０は、これらのチェックの結果、適正なデータであると判定した場合には、受信データを変更データＣ_３として制御部１１のメモリに一時記憶する（Ｓ１１０）。

続いて、地上装置１０は地上ＤＢ１２に格納されている更新データＢ_１と更新前データＡ_１とから、変更データＣ_１を抽出する（Ｓ１１１）。

続いて、地上装置１０は制御部１１のメモリに一時記憶されている変更データＣ_３と変更データＣ_１との照合を行う。即ち、変更データＣ_３と変更データＣ_１とを比較し、同一か否を判定する（Ｓ１１２）。

地上装置１０は、変更データＣ_３が変更データＣ_１と同一であると判定した場合には、車上装置ＩＤを付した更新許可を、地上無線通信機１３を介して車上装置２０に無線送信する（Ｓ１１３）。要するに、地上装置１０はステップＳ１０４で無線送信した更新データＢ_１は、データ化けすることなく車上装置２０に受信されたこと、従ってステップＳ１０６で車上装置２０の制御部２１のメモリに一時記憶されている更新データＢ_３は、地上ＤＢ１２の更新データＢ_１と同一のデータであり、車上ＤＢ２２にインストールできる状況にあることが確認されたのである。

車上装置２０は、更新許可を受信すると、車上ＤＢ２２の更新を実行する（Ｓ１１３）。車上ＤＢ２２の更新は、ステップＳ１０５で制御部２１のメモリに一時記憶されている更新データＢ_３を車上ＤＢ２２にインストールする処理である。これによって、車上ＤＢ２２の更新データは地上ＤＢ１２の更新データＢ_１と同じデータになる。車上ＤＢ２２の更新が完了すると、車上装置２０の表示部２４には、その旨が表示される。

車上ＤＢ２２の更新が完了すると、車上装置２０は車上無線通信機２３を介して、地上装置１０に車上装置ＩＤを切断許可として無線送信し、ＤＢ更新モードの自動解除が行われる（Ｓ１１５）。

前記切断許可を受信すると、地上装置１０は更新履歴管理を実行し（Ｓ１１６）、続いて車上装置２０とのデータ更新のための通信ラインを切断する（Ｓ１１７）。

なお、ステップＳ１０５の判定の結果、適正な更新データでないと判定された場合、車上装置２０は車上装置ＩＤを付した再送要求を、車上無線通信機２３を介して地上装置１０に無線送信する（Ｓ１０８）。前記再送要求を受信すると、地上装置１０は地上無線通信機１３を介して、車上装置ＩＤが付された更新データＢ_１を無線送信する（Ｓ１０４）。

また、ステップＳ１０９の判定の結果、適正な更新データでないと判定された場合、地上装置１０は地上無線通信機１３を介して、車上装置ＩＤが付された更新データＢ_１を無線送信する（Ｓ１０４）。

要するに、本発明の実施例１は、更新予定データが地上装置１０から無線送信されてきた更新データＢ _１ を車上装置がメモリに一時記憶した更新データＢ _３ である場合の車上装置のデータベースのデータ更新方法であって、更新予定データがデータ化けしていないことの確認は、地上装置が車上装置から受信し車上側変更データと地上側変更データとを比較して行われることを特徴とするものである。

上記更新可否を判定するステップで、車上装置２０が送信した車上側変更データＣ_２と地上側装置１０が受信した車上側変更データＣ_３とが同一であること、換言すればデータ化けがなかったことが確認されるのである。従って、更新情報として車上装置２０が受信した更新データＢ_１もデータ化けしていないことが確認されたのである。

このように、車上装置２０は受信した更新情報だけで車上ＤＢのデータ更新を実行するのではなく、更に地上装置１０からの更新許可を受信して車上ＤＢのデータ更新を実行するので、無線伝送におけるデータ化けしたデータが更新データとして車上ＤＢ２２にインストールされることが完全に防止されるようになった。

次に、図１に示すシステムに適用された本発明の実施例２の無線による車上データ更新方式を、図３のフローチャートを参照し、以下に詳細に説明する。

地上装置１０は地上無線通信機１３を介して、車上装置ＩＤが付された接続要求を無線送信する（Ｓ２０１）。

前記ＩＤが割り当てられている車上装置２０は、接続要求を受信すると、ＤＢ更新モードに自動設定される（Ｓ２０２）。

続いて、車上装置２０は車上無線通信機２３を介して地上装置１０に、車上装置ＩＤを接続許可として無線送信する（Ｓ２０３）。

地上装置１０が接続許可を受信すると、地上装置１０とデータ更新対象の車上装置２０との間にハンドシェイクが成立する。そこで、地上装置１０は、地上ＤＢ１２に格納されている更新前データＡ_１と更新データＢ_１とから変更データＣ_１を生成し、車上装置ＩＤを付して変更データＣ_１を車上装置２０に地上無線通信機１３を介して無線送信する（Ｓ２０４）。

車上装置２０は変更データＣ_１を受信すると、適正なデータか否かをチェックする（Ｓ２０５）。前記チェックは、更新データバージョンチェック、ＰＮ符号チェック、サムチェック、ＣＲＣチェックなどである。車上装置２０は、これらのチェックの結果、適正なデータであると判定した場合には、受信データを変更データＣ_３として制御部２１のメモリに一時記憶する（Ｓ２０８）。

続いて、車上装置２０は一時記憶された変更データＣ_３と車上ＤＢ２２に格納されている更新前データＡ_２とから更新データＢ_２を生成して制御部２１のメモリに一時記憶する（Ｓ２０７）。更新データＢ _２ は、実施例２における更新予定データである。更に車上装置ＩＤを付して更新データＢ_２を、車上無線通信機２３を介して地上装置１０に無線送信する（Ｓ２０８）。

地上装置１０は更新データＢ_２を受信すると、適正なデータか否かをチェックする（Ｓ２１０）。前記チェックは、更新データバージョンチェック、ＰＮ符号チェック、サムチェック、ＣＲＣチェックなどである。地上装置１０は、これらのチェックの結果、適正なデータであると判定した場合には、受信データを更新データＢ_３として制御部１１のメモリに一時記憶する（Ｓ２１１）。

続いて、地上装置１０は制御部１１のメモリに一時記憶されている更新データＢ_３と地上ＤＢ１２に格納されている更新データＢ_１との照合を行う。即ち、更新データＢ_３と更新データＢ_１とを比較し、同一か否を判定する（Ｓ１１２）。

地上装置１０は、更新データＢ_３が更新データＢ_１と同一と判定した場合には、車上装置ＩＤを付した更新許可を、地上無線通信機１３を介して車上装置２０に無線送信する（Ｓ２１３）。要するに、地上装置１０はステップＳ２０４で無線送信した変更データＣ_１は、データ化けすることなく車上装置２０に受信され、従ってステップＳ２０７で生成され、制御部２１のメモリに一時記憶されている更新データＢ_２は更新データＢ_１と同一であると判断したのである。換言すれば、地上ＤＢ１２の更新データＢ_１と同一のデータが、車上ＤＢ２２にインストールできる状況にあることが確認されたのである。

車上装置２０は、更新許可を受信すると、車上ＤＢ２２の更新を実行する（Ｓ２１４）。車上ＤＢ２２の更新は、ステップＳ２０７で制御部２１のメモリに一時記憶されている更新データＢ_２を車上ＤＢ２２にインストールする処理である。これによって、車上ＤＢ２２の更新データは地上ＤＢ１２の更新データＢ_１と同じデータになる。

車上ＤＢ２２の更新が終了すると、車上装置２０は車上無線通信機２３を介して、地上装置１０に車上装置ＩＤを切断許可として無線送信し、次いでＤＢ更新モードの自動解除が行われる（Ｓ２１５）。

地上装置１０は、前記切断許可を受信すると、更新履歴管理を実行し（Ｓ２１６）、続いて車上装置２０との通信ラインを切断する（Ｓ２１７）。

なお、ステップＳ２０５の判定の結果、適正な更新データでないと判定された場合、車上装置２０は車上装置ＩＤを付した再送要求を、車上無線通信機２３を介して地上装置１０に無線送信する（Ｓ２０９）。前記再送要求を受信すると、地上装置１０は地上無線通信機１３を介して、車上装置ＩＤが付された更新データＢ_１を無線送信する（Ｓ２０４）。

また、ステップＳ２１０の処理で適正な更新データでないと判定された場合、地上装置１０は地上無線通信機１３を介して、車上装置ＩＤが付された更新データＢ_１を車上装置２０に無線送信する（Ｓ２０４）。

要するに、本発明の実施例２は、更新予定データが地上装置１０から無線送信されてきた地上側変更データと車上装置のメモリに記憶されている更新前データにより生成され車上装置２０のメモリに一時記憶された更新データＢ _２ である場合の無線による車上データの更新方法であって、更新予定データがデータ化けしていないことの確認は、地上装置１０がそのメモリに記憶されている更新データと車上装置から受信した更新予定データとを比較して行われることを特徴とするものである。

上記更新可否を判定するステップで、車上装置２０が送信した車上側更新データＢ_２と地上側装置１０が受信した車上側更新データＢ_３とが同一であること、換言すればデータ化けがなかったことが確認されるのである。従って、生成された車上側更新データＢ_２は地上側更新データＢ_１と同一であることが確認されたのである。

このように、車上装置は受信した更新情報だけで車上ＤＢのデータ更新を実行するのではなく、更に地上装置１０からの更新許可を受信して車上ＤＢのデータ更新を実行するので、無線伝送におけるデータ化けしたデータが更新データとして車上ＤＢ２２にインストールされることが完全に防止されるようになった。

１０ 地上装置
１１ 制御部
１２ データベース
１３ 無線通信機
２０ 車上装置
２１ 制御部
２２ データベース
２３ 無線通信機
２４ 表示部
Ｂ_１ 地上ＤＢの更新データ（図２）
Ｂ_２ 車上装置で生成され一時記憶された更新データ（図３）
Ｂ _３ 車上装置で受信され一時記憶された更新データ（図２）
Ｂ_３ 地上装置で受信され一時記憶された更新データ（図３）
Ｃ_１ 地上装置で生成された変更データ（図２、図３）
Ｃ_２ 車上装置で生成された変更データ（図２）
Ｃ _２ 車上装置で受信され一時記憶された変更データ（図３）
Ｃ_３ 地上装置で受信され一時記憶された変更データ（図２）
ＤＢ データベース

Claims (2)

1. 地上装置が更新データを車上装置に無線送信するステップ、
   車上装置が無線送信されてきた更新データを更新予定データとしてメモリに一時記憶するステップ、
   車上装置がそのメモリに記憶されている更新前データと更新予定データとから車上側変更データを生成し、この車上側変更データを地上装置に無線送信するステップ、
   地上装置がそのメモリに記憶されている更新前データと更新データとから生成した地上側変更データと、車上装置から受信した車上側変更データとを比較するステップ、
   前記２つのデータが一致した場合に地上装置が車上装置に更新許可を無線送信するステップ、及び、
   前記更新許可を受信して車上装置が前記更新予定データを更新データとして車上データベースにインストールするステップとから構成された無線による車上装置のデータベースのデータ更新方法。
2. 地上装置が更新データと更新前データとから生成した地上側変更データを車上装置に無線送信するステップ、
   車上装置が受信した前記地上側変更データとそのメモリに記憶されている更新前データに基づいて更新予定データを生成してメモリに一時記憶するステップ、
   車上装置が前記車上側更新予定データを地上装置に無線送信するステップ、
   地上装置がそのメモリに記憶されている更新データと車上装置から受信した更新予定データとを比較するステップ、
   前記２つのデータが一致した場合に地上装置が更新許可を車上装置に無線送信するステップ、及び、
   前記更新許可を受信して車上装置が前記更新予定データを更新データとして車上データベースにインストールするステップとから構成された無線による車上装置のデータベースのデータ更新方法。