JP6842437B2 - 車両情報制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両情報制御装置に関し、特に、列車に搭載される運転台表示器の画面遷移制御を行う車両情報制御装置に適用して好適なものである。
車両情報制御装置は列車全体の制御や状態監視を行っており、列車の先頭車に搭載されている運転台表示器を介して運転士や車掌に列車の制御情報や状態情報を表示している。列車の先頭車には複数のスイッチや計器が搭載されており、その中の限られた領域に運転台表示器を搭載している。そのため、近年搭載する運転台表示器の小型化が進んでいる。
運転台表示器は予めメモリ内に組み込まれた情報だけではなく、各装置から内部制御によって形成された数百から数千本にもなる入出力信号を基に、リアルタイムで現在の車両の情報を取得したり様々な設定機能を発揮できるように構成されている。
この種の技術としては、運転台表示器が複数搭載されている場合に、表示器内の切換キーを用いて表示画面を切換える画面制御を実施する技術が提案されている他にも(特許文献1参照)、前後の両先頭車に搭載されている運転台表示器間で車上検査機能の検査未了項目を引き継ぐことにより、検査時間を短縮する技術が提案されている。(特許文献2参照)。
特開2013−47066号公報 特開平10−207529号公報
現在の運転台表示器は、多くの機能を1つの運転台表示器で行えるように設計されているため、列車の車両数や搭載装置が多いほど必然的に画面の枚数が多くなり、階層も深くなる傾向にある。例外としてメータ表示器(従来の計器情報を表示器に表示したもの)等の一部の機能に特化した表示器を別に搭載することもあるが、その分、先頭車内でのスペースが必要になる。
一方、運転台表示器に表示する画面の遷移先や階層は、使用者や目的に応じてモードを分ける・安全に関する情報を優先する等の設計思想に基づき、予め表示器ソフトに組み込まれているため、表示器上から自由に変更することができない。変更する場合はソフトの改修が必要になる。
このため、特定の機能確認や調査を行う場合、対象の画面の階層が深いほど表示するまでに複数の遷移操作が必要な上、その度に表示処理時間が必要になり、目的の画面を表示するまでに時間が掛かる問題があった。特に入出力情報は運行には直接影響しないこともあり、基本的には階層が深い所に複数の画面に渡り定義されているため、階層の深い画面間を行き来して確認や調査を行っていた。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、画面遷移先の変更に必要なソフトウェアの改修を実施しなくても目的の画面の表示までの画面遷移操作に必要な時間を短縮可能な車両情報制御装置を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため、本発明においては、列車に搭載される運転台表示器の画面を所定の遷移キー情報に従って所定の画面遷移とする車両情報制御装置において、特定の目的の画面遷移とするための遷移キー情報が格納された外部媒体と、前記外部媒体が着脱可能なインターフェースと、前記インターフェースを介して前記外部媒体から前記遷移キー情報を読み出し、前記読み出した遷移キー情報に基づいて前記運転台表示器の画面遷移を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、画面遷移先の変更に必要なソフトウェアの改修を実施しなくても目的の画面の表示までの画面遷移操作に必要な時間を短縮することができる。
本実施の形態に係る車両情報制御装置及び運転台表示器の構成例を示すブロック図である。 図1に示す車両情報制御装置の構成例を示すブロック図である。 本実施の形態における画面のモード及び用途の一例を示す図である。 本実施の形態における基本的な画面遷移操作の一例を示す図である。 本実施の形態に係る汎用遷移キーの機能の一例を示す図である。 運転台表示器の画面の見え方の一例を示す図である。 外部媒体挿入時処理の一例を示すフローチャートである。 確認画面操作時処理の一例を示すフローチャートである。 外部媒体抜取時処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図面について、本発明の一実施の形態について詳述する。
(1)本実施の形態によるシステムの構成
図1は、本実施の形態に係る、列車の車両情報制御装置11及び運転台表示器10の構成例を示し、図2は、図1に示す車両情報制御装置11の構成例を示す。なお、図1では、列車を構成する複数の車両のうち1号車及び2号車の各車両の構成例を示している。
運転台表示器10は、列車の先頭車両または後部車両の運転台に設置されている表示装置の一種である。運転台表示器10は、入力操作が可能なタッチパネル形式であり、同一車両に設置された車両情報制御装置11に接続されている。運転台表示器10には、後述するように遷移キーテーブル60が作成される。
車両情報制御装置11は、例えば、各車両の動作状態信号と各機器情報を授受し、収集し、管理し、制御情報を伝達する列車統括制御部12と、車両の状態情報や空調などの補機装置からの設定・状態情報を伝達する状態監視制御部13と、現在の機器状態をモニタリングする機器モニタ制御部14と、車上で搭載装置の検査が実施可能な車上検査制御部15を備えている。
具体的には、車両情報制御装置11は、状態情報、故障情報及び制御情報などの車両の各情報を運転台表示器10に送ることにより運転台表示器10を用いて後述する画面に表示させる。車両情報制御装置11は、列車に搭載される運転台表示器10に、例えば所定の遷移キー情報に沿って複数の画面を表示させる機能を有する。
搭載装置16は、各車両に搭載されている装置を総称している。搭載装置16は、例えば、インバータ、ブレーキ、空調装置及びドア制御器のいずれかまたはいずれかの組み合わせを示している。
搭載装置16は、インバータ、ブレーキ、空調装置及びドア制御器などの入力情報を車両情報制御装置11に出力する一方、車両情報制御装置11は、制御結果に関するを出力情報として各搭載装置16へ出力する。車両情報制御装置11は、各搭載装置16との接続方法によっては、図示のように車両I/F装置9を介して各搭載装置16に接続されている。
車両情報制御装置11には、車両I/F装置9を介してICカードR/W(リーダ/ライタ)装置17が接続されている。R/W装置17は、いわゆるICカードまたはUSBメモリのような外部媒体8が着脱可能な構成となっている。この外部媒体8には、操作者ごとに特定の目的の画面遷移とするための遷移キー情報が格納されている。R/W装置17は、外部媒体8が装着された状態で、外部媒体8に格納済の情報を読み出したり、新たな情報を外部媒体8に書き込むことができる。外部媒体8は、遷移キー情報として、例えば、遷移キーの名称情報、遷移キーを表示する画面情報、運転台表示器10の画面内における遷移キーの座標情報、及び、操作者による選択時に遷移する遷移先の画面情報を含む。
例えば鉄道の分野においてR/W装置17は、列車の時刻表情報や行路情報を管理及び記録している行路ICカードまたは保守機能権限の保守カードに格納済の情報を読み込む装置として車両に搭載されている。
車両情報制御装置11は、後述するように、予め用意された遷移キー情報のみならず、後述するようにこれに置き替えられた外部媒体8の遷移キー情報に従って所定のモードで用途ごとに運転台表示器10の画面について画面遷移を制御する(以下「本機能」という)。外部媒体8は、遷移キー情報として、操作者の識別子に関する操作者情報を含む。
車両情報制御装置11は、外部媒体8から読み出した遷移キー情報に含まれる操作者情報に応じて、操作者ごとに運転台表示器10の画面遷移に関して制約を課する制約制御を実施する。このようにすると、運転士、車掌及び作業員などの操作者ごとに本機能を利用できるか否かを設定することにより、本機能を利用すべきでない者の利用を制限し、安全性を高めることができる。このような遷移キー情報の用い方についての詳細は後述する。
(2)画面のモード及びその用途
図3は、運転台表示器10に表示する画面の各モード及びその用途の一例を示す。本実施の形態では、運転台表示器10に表示する画面は大きく分けて4つのモードに分類できる。
運転台表示器10に表示される画面に用意されているメニューキー20Aを選択することで遷移キー20B〜20Eが表示されている。各モードは、これら遷移キー20B〜20Eのうちから該当するいずれかのキーを選択することで対象のモードに画面遷移することができる。
(3)運転台表示器内の画面の分類
(3−1)通常モード画面
通常モード画面20は、運行する上で必要な電力などの情報や空調などの設定内容が表示されている画面である。
(3−2)調査モード画面
調査モード画面21は、例えば、各搭載装置16からの入出力信号の他、内部制御のデータや基幹伝送が正常かどうかを表示する画面である。
(3−3)設定モード画面
設定モード画面22は、例えば、時計設定や積算距離などの設定またはパスワードの変更設定のための画面である。
(3−4)検査モード画面
検査モード画面23は、例えば、列車の加速度や減速度などを測定する画面や列車の車庫で検査するための画面である。
図4は、基本的な画面遷移操作の一例を示す。画面遷移のパターンは、画面遷移キーを選択することで画面遷移するパターンと、特定の条件が成立すると自動的に画面遷移するパターンの大きく2パターンがある。ここでは、一例として、前者のキー操作による画面遷移を示す。
例えば、空調の入出力情報を確認する場合を例に挙げる。空調の情報を表示している画面は、空調(通常モード)画面30、空調(調査モード)画面31、デジタル入出力画面(図示のDI/DOと記載された画面に相当)32及び機器伝送情報画面33が用意されている。
空調(通常モード)画面30は、運転士/車掌が参照する通常モードの画面である。この画面では、搭載装置16からの全ての入力情報を画面に表示するのではなく、重要な情報を抜粋して表示される。
空調(調査モード)画面31は、保守員が参照する保守モードの画面である。この画面では、搭載装置16から送られてくる状態情報を保守員が視認しやすいように、例えばON/OFF表示や数値換算した結果で表示される。
デジタル入出力画面32は、搭載装置16とのシリアル信号である入出力情報ではなく、例えば、車体経由でのデジタル入出力情報の情報を全て画面に表示している。
機器伝送情報画面33は、搭載装置16から車両情報制御装置11に送られる入力情報と、車両情報制御装置11から搭載装置16に送る出力情報の全情報を、例えば2バイトコード(16進数)で表示している。
一例として、画面遷移キー操作34は、空調(通常モード)画面30から空調(調査モード)画面31に画面遷移する場合の画面遷移キー操作の一例を表している。画面遷移キーを集約しているメニューキー35を選択した後、モードは調査モードキー36を選択し、調査モード内のカテゴリは機器キー37を選択し、機器中の空調キー38を選択することで、空調(調査モード)画面31に遷移することができる。
上述した画面は、上述のように機能に応じて分かれているため、複数の画面遷移キーを順番に選択することで、上述のように階層深く進むことで最終的に目的の画面を表示することができる。
通常運用時は、いくつかの画面遷移で必要な情報を確認できるが、例えば、入出力情報を含めた調査や確認を行う場合は、複数の画面に渡って様々な入出力情報・表示内容を確認する必要があるため、必然的に画面遷移操作を何度も行う必要がある。
特に入出力情報の生の信号は、運行には直接影響しないこともあり、画面の階層が深く、また個々の情報量も多いため、画面が複数頁に渡って定義されており、頁間の行き来は、前頁キーまたは次頁キーを操作することで画面表示を切り換えることができる。
図5は、本実施の形態において特有な汎用画面遷移キー40の機能の一例を示す。上述した例では、目的の画面を表示するために画面遷移操作を何度も行う必要があったが、本実施の形態では、特徴的な汎用画面遷移キー40を用意し、後述するように予め遷移キーに遷移先を登録することで遷移キーを選択時に、目的の画面に至るまで、少ない画面遷移操作で遷移を可能とする。
図6は、少ない画面遷移操作で遷移を可能とした画面の一例として運転台表示器10に表示される画面の一例を示す。このような画面として運転台表示器10に表示される運転士画面50として、例えば、運転士が普段参照する運転士画面を簡素化したものが表されている。
画面遷移に表示する制御情報及び状態情報は、予め、運転台表示器10のソフトウェア(以下「表示器ソフト」という)に組み込まれており、表示するために必要な入出力情報の変化に応じて運転台表示器10の画面の表示内容が変化する。
登録内容51は、外部媒体8内に登録されている遷移キー情報の一例を示す。外部媒体8に登録する情報としては、例えば、図5に示した4画面(空調(通常モード)画面30、空調(調査モード)画面31、デジタル入出力(図示のDI/DOに相当)画面32、機器伝送情報画面33)をそれぞれ汎用1キーから汎用4キーに差し替えるよう登録したものであるものとする。この遷移キー情報は、外部媒体8内の登録内容51を変更することで、上述した表示器ソフトの画面遷移に関する仕様を改修することなく変更することが可能となっている。
外部媒体の登録情報52は、外部媒体8に登録した遷移キー情報として、例えば「キーの名称情報」、「キーを表示する画面情報」、「キーの座標情報」及び「選択時に遷移する遷移先の画面情報」を含んでいる。
運転台表示器10に表された確認画面53は、外部媒体8の登録情報を読込んだ後の画面の一例を示す。外部媒体8の使用者に対応して登録済の操作者情報を確認させるために、ポップアップで確認または取消の操作を促すガイダンスを表示する(図7のステップS16)。
本機能において操作者に運転台表示器10の画面について画面遷移の制約制御を実施する場合、確認項目とは別にパスワードを入力させたり、識別用のIDを入力させて認証する機能を追加することで制約制御を実施することができる。
取消キーを操作した場合は、前の画面(ここでは、外部媒体8から読み込む遷移キー情報に基づく前の運転士画面50)に戻る。一方、確認キーを操作した場合は、外部媒体8から読み込む遷移キー情報に基づく前の運転士画面に、外部媒体の登録情報52を表示する。
この時、予め組み込まれた画面情報の上に外部媒体8の汎用遷移キーが配置される形で画面に表示する。車両情報制御装置11は、以降、上述のように追加した遷移キーを押下することで、この遷移キーに登録された画面遷移先に画面遷移する用制御する。
図7は、外部媒体8の挿入時における処理の一例を示すフローチャートである。ステップS10は外部媒体8を挿入したタイミングを示す。
ステップS11では、ある外部媒体が挿入されたことが検知される。車両情報制御装置11は、例えばICカードの場合はカード内に割り付けられている属性コードを判断することに応じて、当該検知された外部媒体が本機能用の外部媒体8であるか否かを判断する。
上述した外部媒体が本機能用の外部媒体8でない場合、車両情報制御装置11は、例えば「外部媒体が違います」というのエラーガイダンスを運転台表示器10の画面に表示させる。
ステップS12では、車両情報制御装置11が登録状態確認処理を実行する。必要な遷移キー情報が全て外部媒体8に登録されていないと、車両情報制御装置11が本機能を発揮させることができないため、遷移キー情報の未登録情報や登録誤りのような不足事項の有無を確認する。不足事項がある場合、車両情報制御装置11は、「登録データがありません」等のエラーガイダンスを運転台表示器10の画面に表示させる。
ステップS13では、車両情報制御装置11が登録情報読取処理を実行する。この登録情報読取処理では、車両情報制御装置11が、外部媒体8の登録情報を読み取り、これを書き込む。
なお、R/W装置17を介している接続形態等のように運転台表示器10と外部媒体8とが直接接続していない場合、別の装置を介して登録情報を運転台表示器内に取得するため、進捗状態や読込結果が分かるように、読込中は「データ読込中です」、読込エラー時は「データの読み込みに失敗しました」等のガイダンスを運転台表示器10の画面に表示する。
ステップS14では、車両情報制御装置11がテーブル作成処理を実行する。このテーブル作成処理では、車両情報制御装置11が、キー操作の度に遷移キー情報を外部媒体8から読み込む必要が無いよう、例えば運転台表示器10内に、遷移キーテーブル60を作成する。車両情報制御装置11は、以降は、作成した遷移キーテーブル60に基づいて運転台表示器10を用いて表示処理を実行する。
ステップS15では、車両情報制御装置11が確認画面表示処理を実行する。確認画面表示処理では、車両情報制御装置11が、上述したステップS14において作成された遷移キーテーブル60から、運転台表示器10の画面に表示すべき情報を取得し、運転台表示器10に、図6に示す確認画面53のようなポップアップ表示を実施する。
この時、車両情報制御装置11は、遷移キーテーブル60から、遷移キーの名称、及び、それに対応する画面遷移先を読み込み、これらを運転台表示器10の画面に表示する。
図8は、確認画面操作時処理の一例を示すフローチャートである。ステップS20では、確認画面が操作されると、車両情報制御装置11が、操作された遷移キーに応じて読み込んだ遷移キー情報を画面に表示するかの判断を行う。
ステップS21は、車両情報制御装置11が、運転台表示器10内に作成済の遷移キーテーブル60から、運転台表示器10の画面内におけるキーの座標情報が含められた遷移キー情報を全て参照する。
なお、外部媒体8に登録されているキーの座標情報は、元々配置予定であった画面情報とは関係なく設定可能であるため、配置することで別の表示とキーが重なるような場合は、「配置予定にキーがあります。配置してよろしいですか。」等の注意喚起のガイダンスを画面に表示する(ステップS23)。
ステップS22では、車両情報制御装置11が、配置予定の全ての遷移キーが画面に配置された後、これら全てのキーを使用可能状態にする。以降は追加したキーを押下することで登録された画面先に画面遷移することができる。
図9は、外部媒体の抜取時のフローチャートを示す。ステップS30では、例えば外部媒体がICカードである場合、車両情報制御装置11が、R/W装置17から外部媒体8としてのICカード8が車両情報制御装置11から抜き取られたことを検出する。
ステップS31では、車両情報制御装置11が、前述したステップS22において使用可能状態に設定済のキーを使用不可状態に設定する。運転台表示器10には遷移キーテーブル60の内容が残り続けるため、外部媒体8が車両情報制御装置11から抜かれても画面遷移は実施可能な状態となっている。しかしながら、本実施の形態では、運転台表示器10の操作者が途中で変更された場合、誤操作を防止する観点から、車両情報制御装置11は、外部媒体8が抜かれたことを契機として上記キーを使用不可状態に設定する。
ステップS32では、登録情報の初期化処理が実行される。具体的には、車両情報制御装置11が、ステップS14において運転台表示器10内に作成済の遷移キーテーブル60の内容をクリアする。このようにすると、上述した外部媒体8とは別の外部媒体が誤って車両情報制御装置11に挿入された場合でも、従前の遷移キー情報に基づくキーが表示されないようにすることができる。
以上のような構成によれば、画面遷移先の変更に必要なソフトウェアの改修を実施しなくても目的の画面の表示までの画面遷移操作に必要な時間を短縮することができる。
上述した実施の形態では、外部媒体8が、遷移キー情報として、搭載装置16からの信号情報が視認し易く置き換えられた表示態様の機器調査画面と、デジタル入出力情報を表示したデジタル入出力画面と、搭載装置16と車両情報制御装置11との間における通信状態を表した機器伝送状態画面と、搭載装置16と車両情報制御装置11との間におけるシリアル入出力情報を表示した機器伝送情報画面と、の画面遷移に関する制御情報を含んでいる。これにより、車両情報制御装置11は、上記画面遷移に関する制御情報に基づいて画面遷移を制御する。
しかも、上述した本実施の形態では、外部媒体8が、遷移キー情報として、さらに、搭載装置16の機器調査画面と、搭載装置16のデジタル入出力画面と、搭載装置16の機器伝送画面と、搭載装置16の機器伝送情報画面とに関する制御情報を含んでいる。これにより、車両情報制御装置11は、上記画面遷移に関する制御情報に基づいて画面遷移を制御する。
上述した実施の形態では、車両情報制御装置11が、外部媒体8から読み出された遷移キー情報に含まれる操作者情報に応じて操作者が運転士または車掌である場合、運転台表示器10の画面遷移に関する制約制御を規制している。これは、運転士や車掌が普段使う画面(通常モードに相当)は列車の運行を考慮して設計されており、運転士や車掌による画面遷移操作を軽減するため、通常、画面の自動遷移機能が実装されているが、運転士などが想定しない画面遷移となることを規制し、本来作業員に使われるべき本機能が運転士または車掌に使用されることを防止することができる。このように列車の通常運行時に誤って本来表示されるべきでない作業用の画面が運転しまたは車掌に提示されることが無くなるため、列車の安全運行に寄与する。
また、上述した本実施の形態では、車両情報制御装置11が、外部媒体8から読み出した遷移キー情報に含まれる操作者情報に応じて操作者が保守員を兼ねる運転士である場合、運転台表示器10の画面遷移に関する制約制御の実施を規制する対象外と設定しても良い。このようにすると、運転士が保守員を兼ねる特殊な場合にも本機能を利用することができるようになる。
上述した本実施の形態では、外部媒体8が、遷移キー情報として、操作者が実施したい試験画面に関する画面遷移に関する制御情報を含んでいる形態であっても良い。この場合、車両情報制御装置11は、画面遷移に関する制御情報に基づいて上記試験画面に関する画面遷移を制御する。このようにすると、作業員が、列車の車庫内検査や出庫前検査を実施した場合、それら検査の試験目的の画面にまで深い階層を経ず、目的の画面まで早急に到達することができる。
(4)その他の実施形態
上記実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。例えば、上記実施形態では、各種プログラムの処理をシーケンシャルに説明したが、特にこれにこだわるものではない。従って、処理結果に矛盾が生じない限り、処理の順序を入れ替え又は並行動作するように構成しても良い。
本発明は、列車に搭載される運転台表示器の画面遷移制御を行う車両情報制御装置に広く適用することができる。
8……外部媒体、10……運転台表示器、11……車両情報制御装置、16……搭載装置。

Claims (8)

  1. 列車に搭載される運転台表示器の画面を所定の遷移キー情報に従って所定の画面遷移とする車両情報制御装置において、
    特定の目的の画面遷移とするための遷移キー情報が格納された外部媒体と、
    前記外部媒体が着脱可能なインターフェースと、
    前記インターフェースを介して前記外部媒体から前記遷移キー情報を読み出し、前記読み出した遷移キー情報に基づいて前記運転台表示器の画面遷移を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする車両情報制御装置。
  2. 前記外部媒体は、前記遷移キー情報として、前記遷移キーの名称情報と、前記遷移キーを表示する画面情報と、前記遷移キーの座標情報と、選択時に遷移する遷移先の画面情報とを含むことを特徴とする請求項1に記載の車両情報制御装置。
  3. 前記外部媒体は、
    前記遷移キー情報として、操作者の識別子に関する操作者情報を含み、
    前記制御部は、
    前記外部媒体から読み出した前記遷移キー情報に含まれる前記操作者情報に応じて、前記操作者ごとに前記運転台表示器の画面遷移に関して制約を課する制約制御を実施することを特徴とする請求項1に記載の車両情報制御装置。
  4. 前記外部媒体は、前記遷移キー情報として、
    搭載装置からの信号情報が視認し易く置き換えられた表示態様の機器調査画面と、
    デジタル入出力情報を表示したデジタル入出力画面と、
    前記搭載装置と前記車両情報制御装置との間における通信状態を表した機器伝送状態画面と、
    前記搭載装置と前記車両情報制御装置との間におけるシリアル入出力情報を表示した機器伝送情報画面と、
    の画面遷移に関する制御情報を含み、
    前記制御部は、
    前記画面遷移に関する制御情報に基づいて画面遷移を制御することを特徴とする請求項3に記載の車両情報制御装置。
  5. 前記外部媒体は、前記遷移キー情報として、さらに、
    前記搭載装置の機器調査画面と、
    前記搭載装置のデジタル入出力画面と、
    前記搭載装置の機器伝送画面と、
    前記搭載装置の機器伝送情報画面と、
    に関する制御情報を含み、
    前記制御部は、
    前記画面遷移に関する制御情報に基づいて画面遷移を制御することを特徴とする請求項3に記載の車両情報制御装置。
  6. 前記外部媒体は、前記遷移キー情報として、
    前記操作者が実施したい試験画面に関する画面遷移に関する制御情報を含み、
    前記制御部は、
    前記画面遷移に関する制御情報に基づいて前記試験画面に関する画面遷移を制御することを特徴とする請求項4に記載の車両情報制御装置。
  7. 前記制御部は、
    前記外部媒体から読み出された前記遷移キー情報に含まれる操作者情報に応じて前記操作者が運転士または車掌である場合、前記運転台表示器の画面遷移に関する制約制御を規制することを特徴とする請求項3に記載の車両情報制御装置。
  8. 前記制御部は、
    前記外部媒体から読み出した前記遷移キー情報に含まれる前記操作者情報に応じて前記操作者が保守員を兼ねる運転士である場合、前記運転台表示器の画面遷移に関する制約制御の実施を規制する対象外と設定することを特徴とする請求項7に記載の車両情報制御装置。
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