JP6322385B2 - 情報通信システム - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両に搭載される情報通信システムに関する。

新幹線（登録商標）などの鉄道車両は、軌道狂いなどの異常がある場合、動揺が大きくなって乗り心地が悪化する。異常の度合が大きい場合には、脱線事故に繋がる恐れもある。このため、鉄道車両に搭載した動揺センサーで動揺を検知し、軌道狂いなどの異常をその度合が小さい段階で発見するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

動揺センサーで検知したデータは、鉄道車両に搭載された記録装置に収集され、後でまとめて解析される。あるいは、当該データは、記録装置で逐次解析されて、画面に表示されたり用紙にプリントされたりする（例えば、特許文献２参照）。

特許第３６２４３９０号公報 特開２００１−２８７６４７号公報

これまでの記録装置では、収集されたデータを後で回収する必要があり、データを容易に管理することができなかった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、データを容易に管理することができる情報通信システムを提供することを目的とする。

（１）本発明は、鉄道車両に搭載される情報通信システムであって、外部の固定通信回線に無線を介して接続される移動通信手段と、前記鉄道車両に搭載される動揺センサーで取得される該鉄道車両の動揺の度合を示す値が、所定の閾値を超過しているか否かを逐次判別する動揺度合判別手段と、前記動揺センサーで取得される前記鉄道車両の動揺の度合を示す値が、前記動揺度合判別手段によって、前記所定の閾値を超過したと判別された場合に、該値を振動著大値として、前記移動通信手段を介して前記固定通信回線に向けて送信する通信制御手段と、を備えていることを特徴とする、情報通信システムである。

本発明によれば、鉄道車両に搭載された動揺センサーで取得されたデータを、固定通信回線に向けて逐次送信することができる。これにより、鉄道車両に搭載された動揺センサーで取得されたデータを、鉄道車両の外部で逐次且つ簡単に収集することができる。ひいては、データを容易に管理することができる。

（２）本発明はまた、前記通信制御手段は、前記振動著大値を、該振動著大値とは異なるデータに優先させて送信することを特徴とする、上記（１）に記載の情報通信システムである。

上記発明によれば、振動著大値を確実に送信することができる。なお、振動著大値は、軌道狂いなどの異常に起因する可能性が高く、重要なデータである。

（３）本発明はまた、前記固定通信回線は、携帯電話回線であることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載の情報通信システムである。

上記発明によれば、データを簡単に送信することができる。

本発明の上記（１）〜（３）に記載の情報通信システムによれば、データを容易に管理することができる。

本発明の実施形態に係る情報通信システムを採用した新幹線（登録商標）自動動揺計測システムの構成図である。 新幹線（登録商標）自動動揺計測システムにおける車上側装置の構成を示すブロック図である。 自動動揺計測器の構成の一部を示すブロック図である。 アンテナから携帯電話回線に向けた情報の送信の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る情報通信システム（車上側装置２）の構成について説明する。図１は、新幹線（登録商標）自動動揺計測システム１の構成図である。図２は、車上側装置２の構成を示すブロック図である。図３は、自動動揺計測器１１の構成の一部を示すブロック図である。なお、各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。

図１に示される新幹線（登録商標）自動動揺計測システム（以下、計測システムという。）１は、軌道狂いなどの異常を早期に発見するために、鉄道事業者に利用される。この計測システム１は、新幹線（登録商標）車両の動揺を逐次計測し、クライアント端末７で解析・表示・印刷することを実現する。具体的に、計測システム１は、複数の車上側装置２と、携帯電話回線３と、専用回線４と、回線ルーター５と、通信端末６ａと、サーバー６ｂと、クライアント端末７と、などを備えている。

車上側装置２は、新幹線（登録商標）車両の動揺及び対向車両を逐次検知する。そして、車上側装置２は、検知したデータを、携帯電話回線３、専用回線４、回線ルーター５、通信端末６ａを経由して、サーバー６ｂに逐次送信する。すなわち、車上側装置２は、情報通信システムとして機能する。

携帯電話回線３は、外部の固定通信回線であり、電気通信事業者が提供するものが利用される。

専用回線４は、鉄道事業者専用の回線であり、固定通信回線に接続されている。

回線ルーター５は、通信端末６ａ及びサーバー６ｂを専用回線４に接続する。

通信端末６ａは、車上側装置２から送信されたデータを受信して、サーバー６ｂに転送する。

サーバー６ｂは、通信端末６ａから転送されたデータを記憶する。

クライアント端末７は、サーバー６ｂから一方通行となるように、当該サーバー６ｂにケーブル接続されている。このクライアント端末７は、サーバー６ｂに記憶されたデータを読み出して、解析・表示・印刷を行う。なお、回線ルーター５からクライアント端末７までの間に、中継用のサーバーや端末を適宜配置するようにしてもよい。

図２に示されるように、車上側装置２には、新幹線（登録商標）装置１０などが接続されている。この車上側装置２は、アンテナ８と、自動動揺計測器１１と、加速度センサーユニット１２と、対向車両検知装置１３と、などを備えている。

アンテナ８は、移動通信手段として機能して、携帯電話回線３に無線で接続される。

新幹線（登録商標）装置１０は、いわゆる「キロ程補正」に用いる速度発電機（図示省略）からの信号などを、自動動揺計測器１１に送信する。なお、キロ程補正の詳細は、例えば、特開２００１−２８７６４７号公報を参照されたい。

自動動揺計測器１１は、加速度センサーユニット１２及び対向車両検知装置１３などで取得されたデータを処理し、そのデータを携帯電話回線３に向けて送信する。

加速度センサーユニット１２は、前後、左右、上下の３次元（ＸＹＺの３次元）の方向のそれぞれについて、新幹線（登録商標）車両の動揺の度合を示す値を逐次取得して、自動動揺計測器１１に出力する。すなわち、加速度センサーユニット１２は、動揺センサーとして機能する。

対向車両検知装置１３は、対向車両の有無を判別する検知信号を自動動揺計測器１１に出力する。なぜならば、新幹線（登録商標）車両の動揺が、軌道狂いなどの異常に起因するだけでなく、対向車両とすれ違う際に生じる風圧などに起因して発生するが、それを把握するためである。なお、対向車両検知の詳細は、例えば、特許第４４９２９８３号公報を参照されたい。

図３に示される自動動揺計測器１１は、内部構造として、動揺度合判別手段１４と、通信制御手段１５と、などを備えている。

動揺度合判別手段１４は、加速度センサーユニット１２からの信号（値）に基づいて、新幹線（登録商標）車両の動揺の度合を判別する。具体的に、動揺度合判別手段１４は、加速度センサーユニット１２からの信号の値が、所定の閾値を超過しているか否かを判別する。本実施形態において、動揺度合判別手段１９は、前後、左右、上下の３次元の方向のそれぞれについて、動揺の度合を別々に判別する。そして、動揺度合判別手段１４は、加速度センサーユニット１２からの信号の値が、所定の閾値を超過していると判別した場合に、異常な動揺を検知したことを意味する検知信号を出力する。この検知信号は、通信制御手段１５に入力される。

所定の閾値は、固定方式であっても、速度変動方式であってもよい。固定方式の場合、予め設定された限界基準値を閾値として使用する。限界基準値は、例えば、第１、第２、第３限界基準値のように、複数の限界基準値から予め選択できるようにしておいてもよい。限界基準値の下限値は、０．０２５Ｇ（重力）としておくことが好ましい。この限界基準値は、測定中でも変更可能とする。この場合、処理が待機状態の時を見計らって更新する。速度変動方式の場合、新幹線（登録商標）車両の速度を用い、所定の換算式により閾値を決定する。なお、閾値は、装置内にメモリされているものを使用するものとする。

なお、動揺度合判別手段１４は、加速度センサーユニット１２からの信号に基づいて、新幹線（登録商標）車両の異常な動揺を検知することができればどのように実現してもよく、ハードウエアで実現しても、ソフトウエアで実現してもよい。

通信制御手段１５は、加速度センサーユニット１２及び対向車両検知装置１３などで取得され処理されたデータを、アンテナ８を介して携帯電話回線３に向けて送信するための制御を行う。具体的に、通信制御手段１５は、加速度センサーユニット１２で取得された新幹線（登録商標）車両の動揺の度合を示す値を、アンテナ８を介して携帯電話回線３に向けて逐次送信する。そして、通信制御手段１５は、動揺度合判別手段１４から検知信号が入力された場合に、加速度センサーユニット１２で取得された新幹線（登録商標）車両の動揺の度合を示す値のピーク値を振動著大値として、これまで逐次送信していた値（例えば、１ｍ毎の距離サンプリングデータ（１ｍ毎の加速度データ）である動揺波形データや、時間サンプリングデータである振動データ）その他のデータとは別に、かつ、それらに優先させて、携帯電話回線３に向けて送信する。すなわち、通信制御手段１５は、振動著大値を送信する場合であって、時間当たりの通信量が所定量より多いとき、逐次送信していた値その他のデータの送信を停止して、振動著大値を送信する。また、通信制御手段１５は、測定中に車上側装置２に何らかのエラーが発生した場合に、そのエラー信号を地上の通信端末６ａに送信する。

なお、通信制御手段１５は、加速度センサーユニット１２及び対向車両検知装置１３などで取得され処理されたデータを、アンテナ８を介して携帯電話回線３に向けて送信するための制御を行うことができればどのように実現してもよく、ハードウエアで実現しても、ソフトウエアで実現してもよい。

次に、図４を用いて、移動通信手段として機能するアンテナ８から、固定通信回線である携帯電話回線３に向けた情報の流れについて説明する。図４は、アンテナ８から携帯電話回線３に向けた情報の送信の流れを示すフローチャートである。

図４に示されるように、通信制御手段１５は、加速度センサーユニット１２で取得された新幹線（登録商標）車両の動揺の度合を示す値（動揺波形データ、振動データ）を、アンテナ８を介して携帯電話回線３に向けて逐次送信する（ステップ（以下、Ｓと略す。）１００）。そして、新幹線（登録商標）車両の動揺の度合を示す値が、動揺度合判別手段１４によって、所定の閾値を超過したと判別されると（Ｓ２００でＹＥＳ）、動揺度合判別手段１４からの検知信号を契機として、通信制御手段１５は、新幹線（登録商標）車両の動揺の度合を示す値のピーク値を振動著大値として、これまで逐次送信していた値（例えば、動揺波形データや、振動データ）とは別に、かつ、その値に優先させて、アンテナ８を介して携帯電話回線３に向けて逐次送信する（Ｓ３００）。その後、通信制御手段１５は、再び、新幹線（登録商標）車両の動揺の度合を示す値（振動波形データ、振動データ）を、アンテナ８を介して携帯電話回線３に向けて逐次送信する（Ｓ１００）。なお、動揺波形データについては、測定中のデータを逐次送信するものとする。そして、振動データについては、自動動揺計測器１１に保存されている測定済みのデータを逐次送信するものとする。また、振動著大値については、通信可能時に逐次送信するものとする。

このように、情報通信システムとして機能する車上側装置２によれば、鉄道車両に搭載された加速度センサーユニット１２で取得されたデータを、携帯電話回線３に向けて逐次送信することができる。これにより、鉄道車両に搭載された加速度センサーユニット１２で取得されたデータを、鉄道車両の外部で逐次且つ簡単に収集することができる。ひいては、データを容易に管理することができる。

そして、通信制御手段１５が、振動著大値を、当該振動著大値とは異なるデータに優先させて送信するので、振動著大値を確実に送信することができる。

また、アンテナ８を利用するので、データを簡単に送信することができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

すなわち、上記実施形態において、新幹線（登録商標）車両の動揺を検知する場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されず、在来線車両その他の鉄道車両の動揺を検知する場合に採用できる。

２ 車上側装置（情報通信システム）
３ 携帯電話回線（固定通信回線）
８ アンテナ（移動通信手段）
１２ 加速度センサーユニット（動揺センサー）
１４ 動揺度合判別手段
１５ 通信制御手段

Claims (3)

1. 鉄道車両に搭載される情報通信システムであって、
   外部の固定通信回線に無線を介して接続される移動通信手段と、
   前記鉄道車両に搭載される動揺センサーで取得される該鉄道車両の動揺の度合を示す値が、所定の閾値を超過しているか否かを逐次判別する動揺度合判別手段と、
   前記動揺センサーで取得される前記鉄道車両の動揺の度合を示す値を、前記移動通信手段を介して前記固定通信回線に向けて逐次送信する通信制御手段と、を備え、
   前記通信制御手段は、
   前記鉄道車両の動揺の度合を示す値が、前記動揺度合判別手段によって、前記所定の閾値を超過したと判別された場合に、該値を振動著大値として、前記所定の閾値を超過していない前記値の逐次送信に対して優先して、前記固定通信回線に向けて送信することを特徴とする、
   情報通信システム。
2. 前記通信制御手段は、前記所定の閾値を超過していない前記値の逐次送信に割り込んで、前記振動著大値を送信することを特徴とする、
   請求項１に記載の情報通信システム。
3. 前記通信制御手段は、前記所定の閾値を超過していない前記値の送信を停止してから、前記振動著大値を送信し、その後、前記所定の閾値を超過していない前記値の逐次送信に復帰することを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の情報通信システム。

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