JP7257922B2 - 車両情報制御システム - Google Patents

Description

本発明は、列車の併結・分割にも対応可能な車両情報制御システムに関する。

車両情報制御システムは、車両に搭載された各機器の制御／モニタをするシステムである。
特許文献１には、複数の連結車両を有する鉄道車両間を、冗長系を形成する第一および第二の伝送路それぞれに接続した複数の伝送端末それぞれが、第一の伝送路および第二の伝送路からの情報転送を監視し、通常時は一つの伝送を有効にして他の伝送路を無効にし、一つの伝送路の障害発生を検知したとき、この伝送路の情報伝送を無効にすると共に他の伝送路を選択して情報伝送を有効にする技術が示されている。

また、特許文献２には、車両内の伝送プロトコルとして異なる仕様（イーサネット（登録商標）プロトコルとアークネットプロトコル）に対応した列車情報管理装置を搭載した編成が混在する状況で、併結編成時に両プロトコルに準拠した情報を併結した互いの編成において相互に読み替えることを可能とした技術が示されている。

特開２０１３－１２６１６４号公報 国際公開第２０１４／１８８４８７号

冗長二重系の基幹伝送路において、編成の併結時（編成構成の再構成時）に片系に異常（切断等）がある状態になると、伝送路１系と伝送路２系で認識する編成構成が異なる状態となる。これにより、編成構成が確定されないため、併結された編成全体の車両情報制御（各機器の制御／モニタ）ができず、車両の運用に支障をきたすという課題がある。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、冗長二重系の基幹伝送路を有する車両において、編成の併結時、この基幹伝送路の片系に異常がある状態でも、併結された編成構成を車両情報制御システムが認識し、車両情報制御を可能にすることを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明に係る車両情報制御システムは、編成を構成する複数の車両にわたって配設される冗長多重系の伝送路と、編成の先頭車両に設置され冗長多重系の伝送路全てに接続される列車統括制御部と、車両毎および冗長多重系の伝送路毎に設置され車両毎に搭載される車上機器と接続される伝送端末とを備え、列車統括制御部は、伝送路それぞれから取得した複数の車両の併結状態から編成構成を認識する処理、編成が複数併結された時に認識する編成構成が、伝送路それぞれで同一であれば当該編成構成を採用し、伝送路それぞれで異なれば冗長多重系の伝送路の併結部に異常があることを検知すると共に最も車両数の多い編成構成を採用する処理、および、採用した当該編成構成の情報を伝送端末に配信する処理、を実行し、伝送端末は、列車統括制御部から受信した編成構成の情報に基づいて当該車上機器に対してＩＰアドレスを割り当てる処理を実行することを特徴とする。

本発明によれば、編成の併結時、列車の電気連結器の故障等により、冗長二重系の基幹伝送路のうち片系の伝送路でしか併結に係る情報伝送がなされない場合でも、伝送路の冗長性を担保したまま冗長二重系の基幹伝送路で併結した編成構成を認識し、編成全体の車両情報制御を可能にすることができる。

図１は、二編成の併結編成において、冗長二重系の基幹伝送路の片系が切断された状態時の構成の一例を示す図である。 図２は、先頭車両が備える構成の一例を示す図である。 図３は、中間車両が備える構成の一例を示す図である。 図４は、列車併結時の編成構成確定からシステム起動に至る処理のフローチャートを示す図である。

以下では、本発明を実施するための形態として、実施例を、図を参照しながら説明する。また、本発明に係る基幹伝送路としては、冗長二重系のみならず冗長多重系の基幹伝送路を対象とするものであるが、以下の実施例では、冗長二重系を例にして説明する。

図１は、編成Ａと編成Ｂとの併結編成において、冗長二重系の基幹伝送路の片方の伝送路１系が切断された状態時の構成の一例を示す図である。
編成Ａおよび編成Ｂは、それぞれ複数の車両から構成され、図１では、例えば３両の車両から構成される場合を示す。

車両情報制御システムを構成する列車統括制御部５は、各編成の先頭車両１に設置される。図１に示す編成Ａおよび編成Ｂにおいては、進行方向になり得る両方向の先頭車両１が列車統括制御部５を備える。

車両情報制御システムを構成する伝送端末６は、各編成の車両毎および冗長二重系の基幹伝送路毎に設置される。図１では、先頭車両１および中間車両２の全ての車両が、伝送端末６を伝送路１系３および伝送路２系４の両系に備える。
なお、編成Ａおよび編成Ｂの車両数を増減した場合も、同様に構成するものである。

各先頭車１が備える列車統括制御部５および各車両（１および２）が備える伝送端末６は、冗長二重系の基幹伝送路（３および４）によって接続され、データの伝送を可能としている。

図２は、先頭車両１が備える構成の一例を示す図である。伝送路１系３および伝送路２系４それぞれに接続されている伝送端末６には、列車統括制御部５が接続されると共に、機器Ａおよび機器Ｂ、また、インタフェース変換部７を介して機器Ｃ、更に、車両先頭の電気連結器１１、が接続される。

ここで、編成が併結された場合には、併結された編成を構成する車両が備える列車統括制御部５の中から、マスタ（Ｍａｓｔｅｒ）となる列車統括制御部５が決定される。例えば、併結された編成の進行方向先頭車両１が備える列車統括制御部５をマスタとする。

マスタである列車統括制御部５は、後述する図４に示すフローチャートに基づく処理を実行する。また、マスタ以外の列車統括制御部５には、マスタである列車統括制御部５が各伝送端末６に配信した編成構成の情報を、その後も各伝送端末６に対してリピート配信する動作をさせることができる。

図３は、中間車両２が備える構成の一例を示す図である。伝送路１系３および伝送路２系４それぞれに接続されている伝送端末６には、機器Ａおよび機器Ｂ、また、インタフェース変換部７を介して機器Ｃ、が接続される。

以上のように、各車両（１および２）の各伝送端末６は、直接、もしくはインタフェース変換部７を介して、車上に搭載された機器Ａ～Ｃと接続されて、車両情報の制御／モニタを行う。各車両（１および２）の車上に搭載される機器Ａ～Ｃとしては、例えば、主幹制御器、保安システム、駆動システム、ドア制御システム、車内案内システムまたは自動放送システム等に用いられる機器が挙げられる。また、機器Ａ～Ｃがインタフェース変換部７を介するか否かは、伝送端末６とのインタフェースのマッチング状況に応じて適宜に決まることになる。

図４は、列車併結時における編成構成の確定からシステムの起動に至る処理のフローチャートを示す図である。なお、冗長の基幹伝送路については、以上の二重系を含む多重系としている。

ステップ１０１で、マスタである列車統括制御部５は、多重系の基幹伝送路それぞれから、電気連結器１１の接続状態に基づいて編成列車の併結状態を検知（取得）する。

ステップ１０２で、マスタである列車統括制御部５は、多重系の基幹伝送路それぞれから検知（取得）した編成列車の併結状態から、編成構成を認識する。

ステップ１０３で、マスタである列車統括制御部５は、多重系の基幹伝送路それぞれから認識した編成構成が同一か否かを判定する。

同一でないと判定した場合（Ｎｏ）、マスタである列車統括制御部５は、ステップ１０４で、基幹伝送路の併結部に異常があることを検知すると共に、最も車両数が多い編成構成を認識した伝送路（すなわち、正常である伝送路）を採用する。

ステップ１０５で、マスタである列車統括制御部５は、ステップ１０３で同一と判定した場合には、そのまま認識した編成構成を確定し、または、ステップ１０４で採用した最も車両数が多い編成構成を確定し、この確定した編成構成の情報を、進行方向の情報を含めて各伝送端末６へ配信する。

ステップ１０６で、確定した編成構成の情報を受信した各伝送端末６は、自らが管理保存している編成構成の情報を更新し、自らを搭載する車両内で自らに接続されている機器Ａ～Ｃに対してＩＰアドレスを設定する。

ステップ１０７で、編成における全ての機器Ａ～Ｃに対するＩＰアドレスの設定が終了すると、当該列車編成で構成されるシステムが起動する。

また、システムが起動後に、マスタである列車統括制御部５は、上記ステップ１０４で検知した基幹伝送路の併結部に異常があることを、例えば運転台のモニタ画面へ表示出力するなどして、運転者等へ報知するようにしてもよい。

他方、伝送端末６は、トポロジーカウンタ（図示せず）を備え、編成構成の情報が更新される際に、更新前のカウンタ値を保持する。もし、編成構成の情報の更新前後においてカウンタ値が異なる場合には、伝送端末６は、編成境界におけるブロッキング（隣り同士間の通信のブロック）を保持する。

ここで、上記した異常状態の情報（更新前後の編成構成の情報、トポロジーカウンタのカウンタ値）は、電源が断となった場合や編成の分離または併結が開始される場合において全てがクリアされることになる。

以上のとおり、本実施例により、編成の併結時、冗長多重系の基幹伝送路のうち片系の伝送路でしか併結に係る情報が伝送されない場合でも、冗長多重系の基幹伝送路で併結した編成構成を確定して、編成に含まれる全車両に搭載される機器に対してＩＰアドレスを設定して編成全体の車両情報制御を可能にすることができる。

１…先頭車両、２…中間車両、３…伝送路１系、４…伝送路２系、５…列車統括制御部、６…伝送端末、７…インタフェース変換部、８…機器Ａ、９…機器Ｂ、１０…機器Ｃ、
１１…電気連結器

Claims (4)

1. 編成を構成する複数の車両にわたって配設される冗長多重系の伝送路と、
   前記編成の先頭車両に設置され、前記冗長多重系の伝送路全てに接続される列車統括制御部と、
   前記車両毎および前記冗長多重系の伝送路毎に設置され、前記車両毎に搭載される車上機器と接続される伝送端末と
   を備え、
   前記列車統括制御部は、前記伝送路それぞれから取得した前記複数の車両の併結状態から編成構成を認識する処理、前記編成が複数併結された時に認識する前記編成構成が、前記伝送路それぞれで同一であれば当該編成構成を採用し、前記伝送路それぞれで異なれば前記冗長多重系の伝送路の併結部に異常があることを検知すると共に最も車両数の多い編成構成を採用する処理、および、採用した当該編成構成の情報を前記伝送端末に配信する処理、を実行し、
   前記伝送端末は、前記列車統括制御部から受信した前記編成構成の情報に基づいて前記車上機器に対してＩＰアドレスを割り当てる処理を実行する
   ことを特徴とする車両情報制御システム。
2. 請求項１に記載の車両情報制御システムであって、
   前記列車統括制御部は、進行方向の情報も含めて前記伝送端末に配信する処理を実行する
   ことを特徴とする車両情報制御システム。
3. 請求項１または２に記載の車両情報制御システムであって、
   前記列車統括制御部は、検知した前記冗長多重系の伝送路の異常を報知する処理を実行する
   ことを特徴とする車両情報制御システム。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の車両情報制御システムであって、
   前記編成が複数併結された時にマスタとなる前記列車統括制御部が決定され、当該マスタとなる前記列車統括制御部が前記した各処理を実行する
   ことを特徴とする車両情報制御システム。

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