JPWO2016170582A1 - 列車データ伝送システム及び列車データ伝送プログラム - Google Patents

Abstract

伝送データ量を削減することが可能な列車データ伝送システムを得ることを目的とし、複数の車両によって編成される列車の列車データ伝送システムであって、前記列車の先頭車両は、後続車両に搭載された列車情報管理装置の制御装置とデータの送受信を行う中央制御装置である先頭車両制御装置と、前記先頭車両制御装置に状態情報を送信し、前記先頭車両制御装置から制御指令を受信する車載機器と、前記先頭車両制御装置に対して伝送データフォーマットによりデータを要求し、前記先頭車両制御装置から前記伝送データフォーマットに従ってデータを受信する表示装置とを備え、前記伝送データフォーマットでは先頭車両のデータにのみアドレスが付されており、前記後続車両のデータは、前記表示装置が順に割り振ることを特徴とする。

Description

本発明は、複数の車両によって編成される列車の列車データ伝送システム及び列車データ伝送プログラムに関するものである。

従来技術の一例である特許文献１には、「モニタ装置において、その内部に記憶するデータ量を削減するとともに、車両の編成を識別する識別情報から、車両の編成の種類にとらわれずに、編成された車両単位に表示に必要なデータを可変表示し、モニタ装置の性能の向上を図ること」を目的とし、「予め、各車両に搭載された機器と車両の組み合わせからなる車両編成を識別する識別情報及び各車両毎に画面表示に必要なデータを記憶する手段と、前記車両編成の識別情報を設定する手段と、この識別情報に応じて編成車両の画面表示に必要なデータを選択するとともに編集する手段と、画面毎に可変表示するデータに基づき、編成車両に対応して画面表示に必要なデータを表示する手段を有する」車両用モニタ装置が開示されている。

特開平８−３３１０６号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、車両の編成長の変化又は車両の入れ替えなどにより、各車両に搭載された機器と車両の組み合わせからなる車両の編成が変化した場合に、この車両編成の変化に応じて車両単位毎の表示に必要なデータを扱うことでモニタ装置内部に記憶するデータ量を削減することはできるものの、伝送データ量を削減することはできない。そのため、回線の負荷を低減することができず、また、データ伝送の高速化を図ることができない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、伝送データ量を削減し、データ伝送の高速化が可能な列車データ伝送システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の車両によって編成される列車の列車データ伝送システムであって、前記列車の先頭車両は、後続車両に搭載された列車情報管理装置の制御装置とデータの送受信を行う中央制御装置である先頭車両制御装置と、前記先頭車両制御装置に状態情報を送信し、前記先頭車両制御装置から制御指令を受信する車載機器と、前記先頭車両制御装置に対して伝送データフォーマットによりデータを要求し、前記先頭車両制御装置から前記伝送データフォーマットに従ってデータを受信する表示装置とを備え、前記伝送データフォーマットでは先頭車両のデータにのみアドレスが付されており、前記後続車両のデータは、前記表示装置が順に割り振ることを特徴とする。

本発明によれば、伝送データ量を削減し、また、データ伝送を高速化することができる、という効果を奏する。

実施の形態における列車の編成を示す図 実施の形態における中央制御装置である制御装置と表示装置の動作を示す図 実施の形態における表示装置の構成を示す図 実施の形態における１０両編成の列車の機器配置情報記憶部に記憶される機器配置情報の一例を示す図 実施の形態におけるシステム構成情報記憶部に記憶されるシステム構成情報の一例を示す図 実施の形態における制御装置と表示装置との間で送受信される情報の比較例を示す図 実施の形態における制御装置と表示装置との間で送受信される情報の一例を示す図 実施の形態における表示装置に表示される表示画面の一例を示す図 実施の形態における比較例と本発明のデータサイズを比較する図 本発明を実現するハードウエアの一般的な構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる列車データ伝送システム及び列車データ伝送プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態における列車の編成を示す図である。図１に示す列車１０は、Ｎ両編成であり、１号車からＮ号車までの車両で構成される。ここで、Ｎは３以上の自然数である。先頭車両である１号車は、列車情報管理装置の中央制御装置であって先頭車両制御装置である制御装置１１＿１と、車載機器である機器１２＿１，１３＿１，１４＿１と、表示装置１５とを備える。２号車は、制御装置１１＿２と、車載機器である機器１２＿２，１３＿２，１４＿２とを備える。Ｎ号車は、制御装置１１＿Ｎと、車載機器である機器１２＿Ｎ，１３＿Ｎ，１４＿Ｎとを備える。制御装置１１＿１，１１＿２，１１＿Ｎは互いに通信可能に接続されている。各制御装置は、各車両に搭載された複数の車載機器と通信可能に接続され、これら複数の車載機器の監視及び制御を行う。一例として、制御装置１１＿１は、１号車に搭載された機器１２＿１，１３＿１，１４＿１と通信可能に接続され、機器１２＿１，１３＿１，１４＿１の監視及び制御を行う。機器１２＿１，１３＿１，１４＿１には、ドア、空調制御装置及びブレーキを例示することができる。また、１号車においては、機器にマスコンと呼ばれるマスタコントローラも例示することができる。

また、先頭車両以外の車両である２号車からＮ号車においては、制御装置１１＿２，１１＿Ｎは、その車両における車載機器の各々の状態情報を受信し、当該状態情報を中央制御装置である制御装置１１＿１に送信する。制御装置１１＿１は、受信した複数の車載機器の状態情報に応じて制御指令を送信する。すなわち、制御装置１１＿１は、受信した機器１２＿１，１３＿１，１４＿１の状態情報に応じて機器１２＿１，１３＿１，１４＿１に制御指令を送信し、制御装置１１＿２から受信した機器１２＿２，１３＿２，１４＿２の状態情報に応じて制御装置１１＿２を介して機器１２＿２，１３＿２，１４＿２に制御指令を送信し、制御装置１１＿Ｎから受信した機器１２＿Ｎ，１３＿Ｎ，１４＿Ｎの状態情報に応じて制御装置１１＿Ｎを介して機器１２＿Ｎ，１３＿Ｎ，１４＿Ｎに制御指令を送信する。

このように、制御装置１１＿１から１１＿Ｎは列車の分散制御システムを構成し、制御装置は、車載機器の監視制御情報を収集している。ここで監視制御情報は、監視情報及び制御情報であり、監視情報は車載機器の状態情報であり、制御情報は車載機器に対する制御指令情報である。以下では、機器の監視制御情報を機器情報と呼ぶ。

表示装置１５は、先頭車両である１号車の図示しない運転台に設けられている。表示装置１５は、制御装置１１＿１と接続され、制御装置１１＿１から各車両の車載機器の機器情報が入力される。表示装置１５は、各車両の車載機器の機器情報を収集して表示画面上に表示することができる。なお、車載機器の各々の機器情報を収集した情報は車両情報とも呼ぶ。なお、本実施の形態においては、１号車にのみ表示装置が設けられているが、これに限定されず、Ｎ号車にも表示装置を備えていてもよい。そして、進行方向を逆にしてＮ号車を先頭車両とする折り返し運転可能な構成としてもよい。

図２は、中央制御装置である制御装置１１＿１と表示装置１５の動作を示す図である。図２に示す表示装置１５は制御装置１１＿１に対して伝送データフォーマットによりデータを要求し、制御装置１１＿１は表示装置１５に対して伝送データフォーマットに従ってデータを送信する。ここで、伝送データフォーマットとは、表示装置１５が制御装置１１＿１に対してデータを要求するに際して表示装置１５における処理に適したフレームをいう。制御装置１１＿１は当該フレームにデータを当て嵌めて表示装置１５に送り返す。

図３は、表示装置１５の構成を示す図である。図３に示す表示装置１５は、列車１０内の車載機器の情報を表示する表示部１５０と、表示部１５０における表示処理に際して収集すべきデータを決定してその結果をメモリサイズ算出部１５２に出力する必要データ情報収集部１５１と、入力されたこの結果から収集すべきデータの個数を算出することでメモリサイズを算出して算出結果を伝送データフォーマット生成部１５３に出力するメモリサイズ算出部１５２と、メモリサイズ算出部１５２で算出した算出結果に従って伝送データフォーマットを生成する伝送データフォーマット生成部１５３と、メモリサイズ算出部１５２に接続されて機器配置情報を記憶する機器配置情報記憶部１５４と、メモリサイズ算出部１５２に接続されてシステム構成情報を記憶するシステム構成情報記憶部１５５と、伝送データフォーマット生成部１５３が生成した伝送データフォーマットにより制御装置１１＿１にデータを要求し、制御装置１１＿１からデータが書き込まれて返送された伝送データフォーマットを受信する送受信部１５６と、返送された伝送データフォーマットにより必要データ情報収集部１５１を介してデータを記憶するデータ記憶部１５７とを備える。表示部１５０には、データ記憶部１５７に記憶されたデータに従って表示処理が行われる。

図４は、１０両編成の列車の機器配置情報記憶部１５４に記憶される機器配置情報の一例を示す図である。図４に示す機器配置情報には、制御装置番号と、各制御装置によって監視制御される監視制御対象機器名が項目として挙げられている。監視制御対象機器名には、ドア、マスコン、空調、ＶＶＶＦ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、ブレーキ、ＳＩＶ（Ｓｔａｔｉｃ ＩｎＶｅｒｔｅｒ）が例示されている。ここで、ＶＶＶＦは、ＶＶＶＦインバータである可変電圧可変周波数インバータを表し、ＳＩＶは、ＡＰＵ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｔ）とも呼ばれる静止型インバータを表す。図４において、制御装置１は図１における制御装置１１＿１に相当し、制御装置２は図１における制御装置１１＿２に相当し、制御装置１０は図１においてＮ＝１０であるときの制御装置１１＿Ｎに相当する。また、「ドア」の行に記載されている「８」は各車両におけるドアの枚数を表し、「マスコン」の行に記載されている「１」又は「０」は各車両におけるマスコンの台数を表し、「空調」の行に記載されている「２」又は「０」は各車両における空気調和機の台数を表し、「ＶＶＶＦ」の行に記載されている「２」又は「０」は各車両におけるＶＶＶＦインバータの台数を表し、「ブレーキ」の行に記載されている「１」は各車両におけるブレーキの台数を表し、「ＳＩＶ」の行に記載されている「１」又は「０」は各車両におけるＳＩＶインバータの台数を表す。

図５は、システム構成情報記憶部１５５に記憶されるシステム構成情報の一例を示す図である。図５に示すシステム構成情報には、編成パタン名に対する制御装置のシステム構成が挙げられている。編成パタン名としては、当該列車の編成数により「４両編成」、「３両編成」、「７両編成」、「１０両編成」が例示されている。なお、「４両編成」のシステム構成は制御装置１，２，３，４であり、「３両編成」のシステム構成は制御装置５，６，７であり、この「４両編成」と「３両編成」を連結すると「７両編成」のシステム構成となる。なお、図５において制御対象６，７，８，９は省略している。

図６は、制御装置１１＿１と表示装置１５との間で送受信される情報の比較例を示す図である。図７は、制御装置１１＿１と表示装置１５との間で送受信される情報の本実施の形態の例を示す図である。図６，７において、データ特定詳細情報にはデータ名及び号車番号が含まれ、伝送データ格納情報には当該データのアドレス及びサイズが含まれる。ここでは、「データ名」に「放送入切」及び「ドア開閉」が例示されている。なお、図６，７において、列車編成内の車両数は４である。

図６，７において、１号車の放送入切の情報に対しては伝送データ格納情報のアドレス「０ｘ０００」が割り振られ、２号車の放送入切の情報に対しては伝送データ格納情報のアドレス「０ｘ００１」が割り振られ、３号車の放送入切の情報に対しては伝送データ格納情報のアドレス「０ｘ００２」が割り振られ、４号車の放送入切の情報に対しては伝送データ格納情報のアドレス「０ｘ００３」が割り振られている。また、１号車のドア開閉の情報に対しては伝送データ格納情報のアドレス「０ｘ００４」が割り振られ、２号車のドア開閉の情報に対しては伝送データ格納情報のアドレス「０ｘ００５」が割り振られ、３号車のドア開閉の情報に対しては伝送データ格納情報のアドレス「０ｘ００６」が割り振られ、４号車のドア開閉の情報に対しては伝送データ格納情報のアドレス「０ｘ００７」が割り振られている。図６に示すように、比較例においては制御装置１１＿１と表示装置１５との間で送受信される各情報は、すべてアドレスを有する。しかしながら、このように送受信されるすべてのデータにアドレスを有せしめるとアドレス情報によって伝送データフォーマットであるフレームのサイズが増大し、伝送データ量の増大及びメモリ容量の圧迫を招く。

そこで、図７に示すように、データ特定詳細情報の号車番号を「全号車」として、各データ名における１号車のアドレスである先頭アドレスのみを指定し、表示装置１５が編成情報を参照してこのデータを号車番号順に割り振る構成とする。図７のように全号車の指定を可能として受信側で各車両のデータの割り振りをおこなうことで、伝送データフォーマットに先頭アドレス以外のアドレスを含ませる必要がなく、伝送データフォーマットのサイズを小さくすることができる。

図８は、表示装置１５に表示される表示画面の一例を示す図である。図８において、列車１０は１０両編成であり、表示装置１５には項目として要素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが示されている。ここで、要素Ａの一例は放送入切であり、要素Ｂの一例はドア開閉であり、要素Ｃの一例は空調設定温度であり、要素Ｄの一例はブレーキである。

図９は、図８の例において、比較例と本発明の要素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及び合計のデータサイズを比較する図である。図９に示す比較例では、要素Ａ，Ｂ，Ｃのアドレスのデータサイズが各々１０バイト、要素Ｄのアドレスのデータサイズが５バイトであり合計では３５バイトに達するのに対し、本発明では、要素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのアドレスのデータサイズは各々１バイトであり合計では４バイトである。このように、本発明によれば各要素のアドレスのデータサイズを大幅に削減することが可能である。なお、図８，９に示す例では、要素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのアドレスのデータサイズの合計を８９％削減することができる。

以上説明したように本実施の形態によれば、伝送データフォーマットに先頭アドレス以外のアドレスを含ませる必要がなく、伝送データフォーマットのサイズを小さくすることができる。そのため、伝送データ量を削減し、また、データ伝送を高速化することができる。

なお、以上説明した実施の形態において、制御装置１１＿１，１１＿２，１１＿Ｎ及び表示装置１５は、少なくともプロセッサとメモリを備え、各装置の動作はソフトウエアにより実現することができる。図１０は、これらの各装置を実現するハードウエアの一般的な構成を示す図である。図１０に示す装置は、プロセッサ２０１及びメモリ２０２を備え、プロセッサ２０１は入力されたデータを用いてソフトウエアによる演算及び制御を行い、メモリ２０２は入力されたデータ又はプロセッサ２０１が演算及び制御を行うに際して必要なデータの記憶を行う。なお、プロセッサ２０１及びメモリ２０２は各々複数設けられていてもよい。

本発明の一形態は、プロセッサとメモリを含むコンピュータに実行させる列車データ伝送プログラムである。本発明の一形態である列車データ伝送プログラムは、複数の車両によって編成される列車の先頭車両が有する列車情報管理装置の中央制御装置と表示装置とのデータ伝送を制御する列車データ伝送プログラムであって、前記表示装置の必要データ情報収集部が、収集すべきデータを決定して決定した結果を前記表示装置のメモリサイズ算出部に出力するステップと、前記結果が入力された前記メモリサイズ算出部が、前記結果から収集すべきデータの個数を算出することでメモリサイズを算出して算出結果を前記表示装置の伝送データフォーマット生成部に出力するステップと、前記算出結果が入力された前記伝送データフォーマット生成部が、前記算出結果に従って伝送データフォーマットを生成して該伝送データフォーマットにより前記中央制御装置にデータを要求するステップと、前記中央制御装置から前記伝送データフォーマットにデータが書き込まれて返送された伝送データフォーマットを受信すると該返送された伝送データフォーマットが前記必要データ情報収集部を介して前記表示装置のデータ記憶部に前記データが記憶されるステップと、前記データ記憶部が、前記データに従って前記表示装置の表示部に表示処理を行うステップとをコンピュータに実行させるものである。

なお、以上説明した実施の形態において、列車を３両以上としているが本発明はこれに限定されず、２両編成の列車にも適用することが可能である。しかしながら、車両数が多いほど、本発明のメリットが大きいことを注記する。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０ 列車、１１＿１，１１＿２，１１＿Ｎ 制御装置、１２＿１，１２＿２，１２＿Ｎ，１３＿１，１３＿２，１３＿Ｎ，１４＿１，１４＿２，１４＿Ｎ 機器、１５ 表示装置、１５０ 表示部、１５１ 必要データ情報収集部、１５２ メモリサイズ算出部、１５３ 伝送データフォーマット生成部、１５４ 機器配置情報記憶部、１５５ システム構成情報記憶部、１５６ 送受信部、１５７ データ記憶部、２０１ プロセッサ、２０２ メモリ。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の車両によって編成される列車の列車データ伝送システムであって、前記列車の先頭車両は、後続車両に搭載された列車情報管理装置の制御装置とデータの送受信を行う中央制御装置である先頭車両制御装置と、前記先頭車両制御装置に対して伝送データフォーマットによりデータを要求し、前記先頭車両制御装置から前記伝送データフォーマットに従ってデータを受信する表示装置とを備え、前記伝送データフォーマットでは先頭車両のデータにのみアドレスが付されており、前記後続車両のデータは、前記表示装置が順に割り振ることを特徴とする。

Claims (3)

1. 複数の車両によって編成される列車の列車データ伝送システムであって、
   前記列車の先頭車両は、
   後続車両に搭載された列車情報管理装置の制御装置とデータの送受信を行う中央制御装置である先頭車両制御装置と、
   前記先頭車両制御装置に状態情報を送信し、前記先頭車両制御装置から制御指令を受信する車載機器と、
   前記先頭車両制御装置に対して伝送データフォーマットによりデータを要求し、前記先頭車両制御装置から前記伝送データフォーマットに従ってデータを受信する表示装置とを備え、
   前記伝送データフォーマットでは先頭車両のデータにのみアドレスが付されており、前記後続車両のデータは、前記表示装置が順に割り振ることを特徴とする列車データ伝送システム。
2. 前記表示装置は、前記列車の編成情報を参照して前記後続車両のデータを順に割り振ることを特徴とする請求項１に記載の列車データ伝送システム。
3. 複数の車両によって編成される列車の先頭車両が有する列車情報管理装置の中央制御装置と表示装置とのデータ伝送を制御する列車データ伝送プログラムであって、
   前記表示装置の必要データ情報収集部が、収集すべきデータを決定して決定した結果を前記表示装置のメモリサイズ算出部に出力するステップと、
   前記結果が入力された前記メモリサイズ算出部が、前記結果から収集すべきデータの個数を算出することでメモリサイズを算出して算出結果を前記表示装置の伝送データフォーマット生成部に出力するステップと、
   前記算出結果が入力された前記伝送データフォーマット生成部が、前記算出結果に従って伝送データフォーマットを生成して該伝送データフォーマットにより前記中央制御装置にデータを要求するステップと、
   前記中央制御装置から前記伝送データフォーマットにデータが書き込まれて返送された伝送データフォーマットを受信すると該返送された伝送データフォーマットが前記必要データ情報収集部を介して前記表示装置のデータ記憶部に前記データが記憶されるステップと、
   前記データ記憶部が、前記データに従って前記表示装置の表示部に表示処理を行うステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする列車データ伝送プログラム。

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