WO2014141361A1 - 列車情報管理装置 - Google Patents

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transmission path
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尚吾 辰巳
陽介 浅井
新吾 本田
祐介 石丸
譲治 井戸
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三菱電機株式会社
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    • H04L2012/40293—Bus for use in transportation systems the transportation system being a train

Definitions

  • the present invention relates to a train information management device.
  • Trains in recent years are equipped with a train information management device that monitors the operation status of train-equipped equipment (hereinafter referred to as “equipment”) such as brakes and air conditioners and controls the operation of each equipment individually.
  • the train information management device is composed of a central device and a terminal device.
  • the control packet for device control generated by the central device is relayed by the terminal device and transmitted to each device, so that the train can be operated efficiently. Realized. Therefore, increasing the reliability of the transmission system including the train information management device is an important issue from the viewpoint of realizing comfortable and efficient operation of the train.
  • Patent Document 1 The prior art disclosed in the following Patent Document 1 is such that, for example, a terminal device installed in the No. 2 car detects that information from one basic transmission line has been interrupted, and transmits data from the other basic transmission line to one basic transmission. The data is transferred to the road by broadcast, and the terminal device provided in the third car receives this data and transfers it to the other trunk transmission line by broadcast. As described above, in the prior art, high reliability is ensured by the terminal device transferring data when an abnormality occurs in the main transmission path.
  • Patent Document 1 has a problem in that, when an abnormality occurs in the trunk transmission line, data is transferred by broadcast, so that there is a possibility that the network load increases and the transmission quality decreases. It was.
  • This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the train information management apparatus which can transmit a control packet, without increasing the traffic of the duplexed trunk transmission path.
  • the present invention provides a first trunk transmission line disposed over a plurality of vehicles constituting a train formation and the first trunk transmission line disposed over each vehicle.
  • a second trunk transmission line that forms a redundant system of the trunk transmission path and manages information transmitted in the train, and to the first trunk transmission path and the second trunk transmission path
  • a plurality of terminal devices that collect state information from devices installed in each vehicle, wherein the central device transmits the control information of the devices to the first core transmission.
  • each terminal device outputs the state information to the first and second backbone transmission lines, and is a terminal mounted on one vehicle. The device is output from a terminal device mounted on another vehicle.
  • the control information is transferred by unicast to the terminal device on the opposite side to the central device side using the one basic transmission line.
  • the terminal device transfers the control packet from the central device by unicast, it is possible to transmit the control packet without increasing the traffic on the duplexed trunk transmission line. Play.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a train information management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the transmission control unit.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the train information management apparatus when the trunk transmission line is normal.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the train information management apparatus when an abnormality occurs in the trunk transmission line.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a train information management apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the transmission control unit 100.
  • a system 1 main transmission line 1 that is a main system main transmission line and a system 2 main transmission line 2 that is a subordinate system transmission line are arranged.
  • the 1-system trunk transmission path 1 and the 2-system trunk transmission path 2 constitute a trunk network and are, for example, LAN (local area network) trunk lines using Ethernet (registered trademark).
  • the number of vehicles is not limited to the illustrated example.
  • the first vehicle (for example, No. 1 car) includes a 1-system central device 11-1 that is a main central device that constitutes a train information management device, and a 2-system central that is a secondary central device that constitutes a train information management device.
  • the device 11-2 is mounted. It is assumed that the other leading vehicle of the train is also provided with a device equivalent to the first system central device 11-1 and the second system central device 11-2.
  • the 1-system central apparatus 11-1 and the 2-system central apparatus 11-2 are connected to the 1-system trunk transmission line 1 and the 2-system trunk transmission path 2 via hubs 3 and 4, respectively.
  • the system 1 central device 11-1 and the system 2 central device 11-2 monitor the soundness of each other. For example, when the system 1 central device 11-1 fails, the system 1 central device 11-1
  • the detected second system central apparatus 11-2 performs the same operation as the first system central apparatus 11-1.
  • the central device 11 (11-1, 11-2) has a function of collecting information on the state of the equipment and managing it collectively, and notifying the crew of the state of the equipment.
  • the information managed by the central device 11 includes, for example, the BC pressure of the brake device detected and collected by each vehicle, speed information, a door opening command, and the like. If these pieces of vehicle information to be collectively managed in the entire formation are individually managed by the terminal device, there is a possibility that the operations in the respective vehicles are not aligned. Accordingly, the vehicle information that should be managed collectively for the entire train is managed by each central device 11.
  • the central apparatus 11 generates a control packet A by assigning, for example, the IP address of each terminal apparatus as destination information to the control information for controlling the device.
  • the control packet A is generated at a predetermined cycle and sent to the 1-system trunk transmission line 1 and the 2-system trunk transmission path 2.
  • Vehicles other than the leading vehicle are equipped with a main terminal device (system 1 terminal device) constituting the train information management device and a standby system terminal device (system 2 terminal device) constituting the train information management device.
  • the system 2 terminal device is configured in the same manner as the system 1 terminal device, but when the system 1 terminal device fails, the system 2 terminal device performs the same operation as the system 1 terminal device.
  • Car 1 is equipped with a 1-system terminal device 21-1 and a 2-system terminal device 21-2
  • Car 3 is equipped with a 1-system terminal device 31-1 and a 2-system terminal device 31-2.
  • 1 system terminal device 41-1 and 2 system terminal device 41-2 are mounted.
  • Each terminal device is connected to the 1-system trunk transmission path 1 and the 2-system trunk transmission path 2 via hubs 3 and 4, respectively.
  • Each terminal device collects status information from the device, and each terminal device generates a status information packet B in response to the control packet A.
  • the status information packet B includes a header indicating the transmission destination (central device 11) of the status information packet B, a device ID uniquely indicating the transmission source device of the status information, device status information (current temperature in the case of an air conditioner), and the like. Is included.
  • the status information packet B is generated at a predetermined period and sent to the 1-system trunk transmission path 1 and the 2-system trunk transmission path 2.
  • the transmission control unit 100 of each terminal device includes an abnormality detection unit 101, a transfer control unit 102, and a table 103.
  • the function of the eyelid abnormality detection unit 101 will be described. For example, when an abnormality occurs in the 2nd system transmission line 2 between the 2nd car and the 3rd car, it is output from the 1st system terminal device 31-1 of the 3rd car to the 1st system transmission line 1 and the 2nd system transmission line 2.
  • the status information packet B is not transmitted to the second-system trunk transmission line 2 between the second car and the third car. Accordingly, the abnormality detection unit 101 of the system 2 terminal device 21-2 is connected to the system 1 transmission line 1 in the transmission cycle of the status information packet B (for example, the cycle in which the status information packet B is generated).
  • the IP address of each connection port and the transfer destination of the control packet A are recorded in association with each other.
  • the transfer destination of the control packet A set in the table 103 is, for example, a terminal device (for example, an adjacent terminal device on the opposite side to the central device side of the terminal device (for example, the second system terminal device 21-2) that has received the status information packet B (for example, 2 system terminal device 31-2).
  • the transfer destination of the control packet A is not limited to the system 1 terminal device
  • the processing load of the system 2 terminal device is smaller than the processing load of the system 1 terminal device. By doing so, resources can be used effectively, the processing load of the 1-system terminal device can be reduced, and stable transmission quality can be ensured.
  • the transfer control unit 102 refers to the table 103 to determine the transfer destination of the control packet A transmitted from the central apparatus 11, and this transfer destination Is set in the control packet A, and the control packet A is transferred to the trunk transmission line opposite to the trunk transmission line where the abnormality is detected.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the train information management apparatus when the trunk transmission line is normal.
  • Each central device mounted on each leading vehicle of the train transmits a control packet, and one of these is defined as an “effective control packet”.
  • the definition method is, for example, “when the operation key (Key) is inserted into the master controller (not shown) of the cab of the leading vehicle, the control packet transmitted by the central device of the vehicle is regarded as an effective control packet. Or “If the driving key is not inserted into the master controller of any of the leading vehicle's cabs, the control packet transmitted by the central device of the first car is regarded as a valid control packet”.
  • the method defined as “effective control packet” is composed of several conditions. Although details are omitted, each terminal device detects “effective control packet” according to this definition method.
  • the control packet transmitted by the first car shown in FIG. 3 will be described as an “effective control packet”.
  • the control packet A generated by the first-system central apparatus 11-1 is output to the first-system trunk transmission line 1 and the second-system trunk transmission path 2.
  • This packet is a broadcast packet and can be received by all terminal devices (and other central devices) connected to the 1-system trunk transmission path 1 and the 2-system trunk transmission path 2.
  • each terminal apparatus When there is no abnormality in the 1-system trunk transmission line 1, the 2 system trunk transmission path 2, the hub 3 and the hub 4, each terminal apparatus receives and receives the control packet A from the 1-system central apparatus 11-1.
  • the control packet A is relayed to a device (not shown) connected to the terminal device, and each device operates in accordance with the control information included in the control packet A.
  • each terminal device state information from the device is collected, and a state information packet B is generated in response to the control packet A.
  • the status information packet B includes status information on all connected devices, connection status of each device (presence of disconnection), status information of the terminal device itself, and the like.
  • the generated status information packet B is sent out to the 1-system trunk transmission line 1 and the 2-system trunk transmission path 2.
  • This packet is a broadcast packet and can be received by all central devices (and other terminal devices) connected to the 1-system trunk transmission path 1 and the 2-system trunk transmission path 2.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the train information management apparatus when an abnormality occurs in the trunk transmission line.
  • FIG. 4 shows a state where an abnormality has occurred in the second-system trunk transmission line 2 between the second car and the third car, for example, in order to explain an example of the abnormality that has occurred in the transmission system.
  • a case where an abnormality has occurred in the trunk transmission line has been described as an example.
  • a transmission system for example, hubs 3 and 4
  • the transfer operation by the transmission control unit 100 can be applied.
  • the status information packet B output from the first-system terminal device 31-1 of the third car to the first-system trunk transmission line 1 is 2
  • the data is normally received by the system terminal device 21-2.
  • the status information packet B output to the second-system trunk transmission line 2 from the first-system terminal device 31-1 of the third car is not normally received by the second-system terminal device 21-2.
  • the second system terminal device 21-2 When the second system terminal device 21-2 receives the status information packet B from the first system terminal device 31-1 only at the connection port of the first system trunk transmission line 1, the second system terminal device 21-2 It detects that an abnormality has occurred in the second-system trunk transmission line 2.
  • the second-system terminal device 21-2 that has detected this abnormality is adjacent to the terminal device (second-system terminal device 21-2) that has received the status information packet B on the opposite side to the central device side. 31-2 is determined as the transfer destination of the control packet A. Then, the control packet A output from the system 1 central device 11-1 to the system 2 backbone transmission line 2 is transferred to the system 1 terminal device 31-1 by unicast using the system 1 backbone transmission line 1.
  • the terminal device (second-system terminal device 21-2 in the illustrated example) mounted on one vehicle receives the state information B from the terminal device (first-system terminal device 31-1) mounted on the other vehicle.
  • the terminal device When receiving from only the basic transmission line (system 1 basic transmission line 1), the other basic transmission line (No. 2 car) between the terminal device mounted on one vehicle and the terminal device mounted on the other vehicle A terminal device that detects an abnormality in the second-system trunk transmission line 2) between the third car and the control information A mounted on another vehicle using the trunk transmission path on the opposite side of the trunk transmission path that has detected the abnormality. Forward to unicast.
  • a terminal device that has detected an abnormality in the main trunk transmission line is configured to forward a control packet from the central device by broadcast.
  • the second-system terminal device 21-2 in FIG. 4 transfers the control packet A to the first-system trunk transmission line 1 by broadcast.
  • the control packet A is transmitted not only to the 1-system trunk transmission path 1 between the 2nd car and the 3rd car but also to the 1-system trunk transmission path 1 after the 3rd car.
  • Network load increases.
  • the second-system terminal device 21-2 transfers the control packet A to the first-system trunk transmission line 1 by unicast. It does not occur.
  • the second system terminal 31-2 of No. 3 car for example, has a time that is an integral multiple of the transmission period of the control packet A (for example, the period at which the control packet A is generated) (for example, twice the transmission period of the control packet A) If the control packet A is not received at the connection port 8 even after the elapse of time), the control packet A from the 1-system trunk transmission line 1 is sent to the opposite-side trunk transmission path (2-system trunk transmission path 2 in the illustrated example). Transfer by broadcast. As a result, the control packet A is transmitted to the system 1 terminal device 31-1, the system 1 terminal device 41-1, and the system 2 terminal device 41-2.
  • each terminal device after the fourth car cannot receive the control packet A.
  • the second-system terminal device 31-2 of the third car transmits the control packet A by broadcast using the second-system trunk transmission line 2. Therefore, each terminal device after the fourth car can receive the control packet A.
  • the transfer control unit 102 of each terminal device has a central device (1 of the first car in FIG. 4) that is the transmission source of the control packet A.
  • a transfer waiting time is set according to the distance between the central system 11-1) and the vehicle that receives the control packet A. For example, in the second system terminal device 21-2 of the second car, for example, a time twice as long as the transmission period of the control packet A is set as the transfer waiting time, and this transmission period is set in the second system terminal apparatus 31-2 of the third car. Is set as a transfer waiting time, and in the second-system terminal device 41-2 of the fourth car, a time four times the transmission cycle is set as a transfer waiting time.
  • the second system terminal device 41-2 of No. 4 car performs the transfer operation only when the control packet A is received after the transfer waiting time set in the second system terminal device 41-2 elapses. That is, if the control packet A is received before the transfer waiting time elapses, the second-system terminal device 41-2 interrupts the transfer operation.
  • the terminal device for example, the second system terminal device 31-2
  • the transfer destination of the control packet A is not limited to the adjacent terminal device.
  • the first system terminal device 31-1 of the third car fails, the status information packet B from the first system terminal apparatus 31-1 does not reach the second system terminal device 21-2.
  • the status information packet B output from the second system terminal device 41-2 is received by the second system terminal device 21-2.
  • the second-system terminal device 21-2 specifies the transfer destination of the control packet A based on the transmission source information included in the status information packet B, and the control packet A is sent to the second-system terminal device 41-2. Is transferred by unicast.
  • the train information management apparatus includes the first trunk transmission line (system 1 trunk transmission line 1) arranged over a plurality of vehicles constituting the train organization and each vehicle.
  • a central device for managing information transmitted to the train connected to a second trunk transmission line (second trunk transmission path 2) which is disposed and forms a redundant system of the first trunk transmission path; and a first trunk
  • a train information management device comprising: a plurality of terminal devices that collect state information (state information packet B) from devices connected to the transmission line and the second backbone transmission line and installed in each vehicle;
  • the central device outputs device control information (control packet A) to the first trunk transmission path and the second trunk transmission path, and each terminal device sends status information to the first trunk transmission path and the second trunk transmission path.
  • a terminal device that outputs to the transmission line and is mounted on one vehicle (for example, 1
  • the system terminal device 21-1 or the system 2 terminal device 21-2) is a terminal device mounted on another vehicle (for example, the system 1 terminal device 31-1 or system 1 terminal device 31-1).
  • the status information output from the terminal device is received from only one basic transmission line (for example, the 1-system basic transmission line 1), it is between the terminal device mounted on one vehicle and the terminal device mounted on another vehicle.
  • An abnormality in the main transmission line (for example, the second system main transmission line 2 between the second car and the third car) is detected, and control information is transmitted to the central device side using one main transmission line (the first system main transmission line 1). Is configured to transfer to the terminal device on the opposite side by unicast.
  • the control packet A is transferred to at least the terminal device of the third car.
  • Each terminal device is divided into a first terminal device and a second terminal device forming a redundant system of the first terminal device, and a first terminal device (for example, a 1-system terminal) mounted on one vehicle.
  • the device 21-1) does not transfer the control information
  • the second terminal device for example, the second system terminal device 21-2
  • the second terminal device installed in one vehicle has the control information on the side opposite to the central device side. It is configured to transfer in a unicast manner to either one of the terminal devices (for example, the first-system terminal device 31-1) or the second terminal device (for example, the second-system terminal device 31-2).
  • the processing load on the system 1 terminal device for example, system 2 terminal device 21-2
  • stable transmission quality can be ensured.
  • the main transmission line for example, A terminal device other than the second terminal device mounted on another vehicle (for example, the 1-system terminal device 41-1 and the 2-system terminal device 41) using the basic transmission line opposite to the 1-system backbone transmission line 1) -2 etc.
  • the processing load on the system 1 terminal device is reduced, and stable transmission quality can be ensured.
  • Each terminal device is set with a transfer waiting time that increases in proportion to the distance between the central device and the vehicle on which each terminal device is installed.
  • Either the terminal device 31-1 or the second system terminal device 31-2) receives the control information transmitted by unicast after the transfer waiting time has elapsed, and the backbone transmission path that has received this control information. It is configured to transfer by broadcast to another terminal device (for example, the 1-system terminal device 41-1 etc.) using the trunk transmission line on the opposite side.
  • another terminal device for example, the 1-system terminal device 41-1 etc.
  • the train information management apparatus shown in this embodiment shows an example of the content of the present invention, and can be combined with another known technique, and does not depart from the gist of the present invention.
  • it is possible to change the configuration such as omitting a part of the range.
  • the present invention can be applied to a train information management device applied to a train in which a trunk transmission line is duplicated, and in particular, an invention capable of transmitting a control packet without increasing traffic on the trunk transmission path. Useful as.

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Abstract

一の車両に設置された２系端末装置２１－２は、１系基幹伝送路１と２系基幹伝送路２とに接続され、他の車両に設置された２系端末装置３１－２からの状態情報パケットＢを１系基幹伝送路１または２系基幹伝送路２から受信したとき、この状態情報パケットＢを受信した基幹伝送路を用いて、この状態情報パケットＢを受信した２系端末装置２１－２よりも中央装置に遠い側に隣接する２系端末装置３１－２に制御パケットＡをユニキャストで転送する。

Description

列車情報管理装置
  本発明は、列車情報管理装置に関するものである。
  近年の列車には、ブレーキや空調装置などの列車搭載機器（以下「機器」と称する）の動作状態を監視すると共に各機器の動作を個別に制御する列車情報管理装置が搭載されている。列車情報管理装置は、中央装置および端末装置で構成され、中央装置で生成された機器制御用の制御パケットが端末装置で中継されて各機器に伝送されることにより、列車の効率的な運行が実現される。従って、列車情報管理装置を含む伝送システムの信頼性を高めることは列車の快適かつ効率的な運行の実現の観点から重要な課題である。
  下記特許文献１に示される従来技術は、例えば２号車に設置された端末装置が一方の基幹伝送路からの情報が途絶えたことを検知して他方の基幹伝送路からのデータを一方の基幹伝送路にブロードキャストで転送し、さらに３号車に設けられた端末装置がこのデータを受信して他方の基幹伝送路にブロードキャストで転送する。このように従来技術では、基幹伝送路の異常発生時に端末装置がデータを転送することにより、高い信頼性が確保されている。
特開２００４－１７２９４３号公報
  しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術では基幹伝送路に異常が発生した際、ブロードキャストでデータが転送されるため、ネットワーク負荷が増大して伝送品質の低下を招く虞があるという課題があった。
  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、二重化された基幹伝送路のトラフィックを増大させることなく制御パケットを伝送可能な列車情報管理装置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、列車の編成を構成する複数の車両にわたって配設された第１の基幹伝送路と前記各車両にわたって配設され前記第１の基幹伝送路の冗長系を成す第２の基幹伝送路とに接続され列車内に伝送される情報を管理する中央装置と、前記第１の基幹伝送路と前記第２の基幹伝送路とに接続され前記各車両に設置された機器からの状態情報を収集する複数の端末装置と、を備えた列車情報管理装置であって、前記中央装置は、前記機器の制御情報を前記第１の基幹伝送路および前記第２の基幹伝送路に出力し、前記各端末装置は、前記状態情報を前記第１の基幹伝送路および前記第２の基幹伝送路に出力し、一の車両に搭載された端末装置は、他の車両に搭載された端末装置から出力された前記状態情報を一方の基幹伝送路のみから受信したとき、前記一の車両に搭載された端末装置と前記他の車両に搭載された端末装置との間における基幹伝送路の異常を検知し、前記一方の基幹伝送路を用いて前記制御情報を前記中央装置側とは反対側の端末装置へユニキャストで転送することを特徴とする。
  この発明によれば、端末装置が中央装置からの制御パケットをユニキャストで転送するようにしたので、二重化された基幹伝送路のトラフィックを増大させることなく制御パケットを伝送することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる列車情報管理装置を模式的に示した図である。 図２は、伝送制御部の構成図である。 図３は、基幹伝送路が正常なときにおける列車情報管理装置の動作を説明するための図である。 図４は、基幹伝送路に異常が生じたときの列車情報管理装置の動作を説明するための図である。
  以下に、本発明にかかる列車情報管理装置の実施の形態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かかる列車情報管理装置を模式的に示した図である。図２は、伝送制御部１００の構成図である。図１には、主系基幹伝送路である１系基幹伝送路１と、従系基幹伝送路である２系基幹伝送路２とが配設されている。１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２は、基幹ネットワークを構成し、例えばイーサネット（登録商標）を使用したＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）幹線である。なお、車両台数は図示例に限定されない。
  先頭車両（例えば１号車）には、列車情報管理装置を構成する主系の中央装置である１系中央装置１１－１と、列車情報管理装置を構成する従系の中央装置である２系中央装置１１－２とが搭載されている。なお、列車の他方の先頭車両にも１系中央装置１１－１および２系中央装置１１－２と同等の装置が設けられているものとする。
  １系中央装置１１－１および２系中央装置１１－２は、ハブ３，４を介して、それぞれ１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２に接続されている。１系中央装置１１－１と２系中央装置１１－２は、相互に健全性を監視しており、例えば１系中央装置１１－１が故障したとき、１系中央装置１１－１の故障を検知した２系中央装置１１－２が１系中央装置１１－１と同様の動作を行う。
  中央装置１１（１１－１，１１－２）は、機器の状態に関する情報を収集して一括管理すると共に、機器の状態を乗務員などに通知する機能を有する。中央装置１１で管理される情報としては、例えば、各車両で検出および収集されたブレーキ装置のＢＣ圧力、速度情報、ドア開指令などである。編成全体で一括管理されるべきこれらの車両情報が仮に端末装置で個々に管理された場合、各車両における動作が揃わない可能性がある。そこで、編成全体で一括管理されるべきこれらの車両情報に関しては、各中央装置１１において管理することとしている。
  また、中央装置１１は、機器を制御するための制御情報に、宛先情報として例えば各端末装置のＩＰアドレスを付与して制御パケットＡを生成する。制御パケットＡは所定周期で生成されて１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２に送出される。
  先頭車両以外の車両には、列車情報管理装置を構成する主系の端末装置（１系端末装置）と列車情報管理装置を構成する待機系の端末装置（２系端末装置）とが搭載されている。２系端末装置は１系端末装置と同様に構成されているが、１系端末装置が故障したとき、２系端末装置が１系端末装置と同様の動作を行う。２号車には１系端末装置２１－１と２系端末装置２１－２とが搭載され、３号車には１系端末装置３１－１と２系端末装置３１－２とが搭載され、４号車には１系端末装置４１－１と２系端末装置４１－２とが搭載されている。各端末装置は、ハブ３，４を介してそれぞれ１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２に接続されている。
  各端末装置では機器からの状態情報が収集され、各端末装置は制御パケットＡに応答する形で状態情報パケットＢを生成する。状態情報パケットＢには、状態情報パケットＢの送信先（中央装置１１）を示すヘッダ、状態情報の送信元機器を示すユニークに表す機器ＩＤ、機器の状態情報（エアコンであれば現在温度）などが含まれる。状態情報パケットＢは所定周期で生成され、１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２に送出される。
  各中央装置１１には１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２の接続ポート（５，６）に異なるＩＰアドレスが設定されている。同様に、各端末装置には、１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２の接続ポート（７，８）に異なるＩＰアドレスが設定されている。また各端末装置の伝送制御部１００は、異常検出部１０１、転送制御部１０２、テーブル１０３を有する。
  異常検出部１０１の機能を説明する。例えば２号車と３号車の間における２系基幹伝送路２に異常が発生した場合、３号車の１系端末装置３１－１から１系基幹伝送路１と２系基幹伝送路２に出力された状態情報パケットＢは、２号車と３号車の間における２系基幹伝送路２には伝送されない。従って、２系端末装置２１－２の異常検出部１０１は、例えば状態情報パケットＢの伝送周期（例えば状態情報パケットＢが生成される周期）において、１系基幹伝送路１が接続された接続ポート７からのみ状態情報パケットＢを受信した場合、この状態情報パケットＢを受信した端末装置（例えば２系端末装置２１－２）の中央装置側とは反対側の２系基幹伝送路２で異常が発生したことを検知する。
  テーブル１０３には、例えば各接続ポートのＩＰアドレスと制御パケットＡの転送先とが対応付けて記録されている。テーブル１０３に設定された制御パケットＡの転送先は、例えば、状態情報パケットＢを受信した端末装置（例えば２系端末装置２１－２）の中央装置側とは反対側に隣接する端末装置（例えば２系端末装置３１－２）である。
  なお、制御パケットＡの転送先は１系端末装置に限定されないが、２系端末装置の処理負荷は１系端末装置の処理負荷に比べて小さいため、制御パケットＡの転送先を２系端末装置とすることにより、リソースを有効に活用でき、また１系端末装置の処理負荷が軽減され安定した伝送品質を確保することができる。
  転送制御部１０２の機能を説明する。異常検出部１０１で基幹伝送路の異常が検知されたとき、転送制御部１０２は、テーブル１０３を参照することにより、中央装置１１から送信された制御パケットＡの転送先を決定し、この転送先に対応するユニキャストアドレスを制御パケットＡに設定し、異常が検知された基幹伝送路とは反対側の基幹伝送路に制御パケットＡを転送する。
  次に動作を説明する。図３は、基幹伝送路が正常なときにおける列車情報管理装置の動作を説明するための図である。列車の各先頭車両に搭載された中央装置はそれぞれ制御パケットを送信しているが、このうちいずれか１つが「有効な制御パケット」として定義されている。定義方法は、例えば、「先頭車両の運転台の主幹制御器（図示せず）に運転キー（Ｋｅｙ）が差し込まれた場合は当該車両の中央装置が送信する制御パケットを有効な制御パケットとする」、あるいは「いずれの先頭車両の運転台の主幹制御器にも運転キーが差し込まれていない場合は１号車中央装置が送信する制御パケットを有効な制御パケットとする」などである。このように「有効な制御パケット」として定義する方法は幾つかの条件から成り、詳細は割愛するが各端末装置はこの定義方法に従って「有効な制御パケット」を検出する。以下では図３に示される１号車が送信する制御パケットを「有効な制御パケット」であるとして説明する。
  １系中央装置１１－１で生成された制御パケットＡは、１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２に出力される。このパケットはブロードキャストパケットであり、１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２に接続されている全ての端末装置（および他の中央装置）が受信できる。
  １系基幹伝送路１、２系基幹伝送路２、ハブ３、およびハブ４に異常が生じていない場合、各端末装置では１系中央装置１１－１からの制御パケットＡが受信され、受信された制御パケットＡは端末装置に接続された機器（図示せず）に中継され、制御パケットＡに含まれる制御情報に従い各機器が動作する。
  一方、各端末装置では、機器からの状態情報が収集され、制御パケットＡに応答する形で状態情報パケットＢが生成される。状態情報パケットＢには、接続されている機器全ての状態情報、各機器の接続状態（断線の有無）、端末装置自身の状態情報などが含まれる。生成された状態情報パケットＢは、１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２に送出される。このパケットはブロードキャストパケットであり、１系基幹伝送路１および２系基幹伝送路２に接続されている全ての中央装置（および他の端末装置）が受信できる。
  図４は、基幹伝送路に異常が生じたときの列車情報管理装置の動作を説明するための図である。図４には、伝送系に発生した異常の一例を説明するため、例えば２号車から３号車まで間の２系基幹伝送路２でそれぞれ異常が生じている状態が示されている。なお本実施の形態では説明の便宜上、基幹伝送路に異常が発生した場合を例に説明しているが、基幹伝送路以外の伝送系（例えばハブ３，４）で異常が生じている場合にも伝送制御部１００による転送動作は適用可能である。
  （１）図４に示されるように異常が発生している場合、例えば３号車の１系端末装置３１－１から１系基幹伝送路１に出力された状態情報パケットＢは、２号車の２系端末装置２１－２で正常に受信される。しかしながら、３号車の１系端末装置３１－１から２系基幹伝送路２に出力された状態情報パケットＢは、２系端末装置２１－２で正常に受信されない。
  （２）２系端末装置２１－２は、１系端末装置３１－１からの状態情報パケットＢを１系基幹伝送路１の接続ポートでのみ受信した場合、２号車と３号車との間の２系基幹伝送路２に異常が発生したことを検知する。
  （３）この異常を検出した２系端末装置２１－２は、状態情報パケットＢを受信した端末装置（２系端末装置２１－２）の中央装置側とは反対側に隣接する２系端末装置３１－２を、制御パケットＡの転送先として決定する。そして、１系中央装置１１－１から２系基幹伝送路２に出力された制御パケットＡを、１系基幹伝送路１を使用して１系端末装置３１－１にユニキャストで転送する。
  すなわち、一の車両に搭載された端末装置（図示例では２系端末装置２１－２）は、他の車両に搭載された端末装置（１系端末装置３１－１）からの状態情報Ｂを一方の基幹伝送路のみ（１系基幹伝送路１）から受信したとき、一の車両に搭載された端末装置と他の車両に搭載された端末装置との間における他方の基幹伝送路（２号車と３号車との間における２系基幹伝送路２）の異常を検知し、異常を検知した基幹伝送路とは反対側の基幹伝送路を用いて制御情報Ａを他の車両に搭載された端末装置へユニキャストで転送する。
  上記特許文献で示される従来技術では、系基幹伝送路の異常を検知した端末装置が中央装置からの制御パケットをブロードキャストで転送するように構成されている。この従来技術によれば、例えば図４の２系端末装置２１－２が１系基幹伝送路１に制御パケットＡをブロードキャストで転送することとなる。この場合、制御パケットＡは、２号車と３号車の間の１系基幹伝送路１だけでなく、３号車以降の１系基幹伝送路１にも伝送されるため、１系基幹伝送路１のネットワーク負荷が増大する。本実施の形態に係る列車情報管理によれば、例えば２系端末装置２１－２が１系基幹伝送路１に制御パケットＡをユニキャストで転送するため、従来技術のようなネットワーク負荷の増大を生じることがない。
  （４）３号車の２系端末装置３１－２は、例えば、制御パケットＡの伝送周期（例えば制御パケットＡが生成される周期）の整数倍の時間（例えば制御パケットＡの伝送周期の２倍の時間）が経過しても接続ポート８で制御パケットＡを受信しない場合、１系基幹伝送路１からの制御パケットＡを反対側の基幹伝送路（図示例では２系基幹伝送路２）にブロードキャストで転送する。このことにより、１系端末装置３１－１、１系端末装置４１－１、および２系端末装置４１－２には制御パケットＡが送信される。
  なお、例えば３号車から４号車まで間の１系基幹伝送路１にも異常が生じて二重故障となっている場合、２系端末装置２１－２から２系端末装置３１－２に対しては制御パケットＡが送信されるものの、４号車以降の各端末装置は制御パケットＡを受信することができない。本実施の形態に係る列車情報管理によれば、二重故障が生じている場合でも、３号車の２系端末装置３１－２が２系基幹伝送路２を用いて制御パケットＡをブロードキャストで転送するため、４号車以降の各端末装置が制御パケットＡを受信することができる。
  なお、全ての端末装置が（４）の転送動作を同時に行うことを防ぐため、各端末装置の転送制御部１０２には、制御パケットＡの送信元となる中央装置（図４では１号車の１系中央装置１１－１）と制御パケットＡを受信する車両との間の距離に応じた転送待ち時間が設定されている。例えば２号車の２系端末装置２１－２には、例えば制御パケットＡの伝送周期の２倍の時間が転送待ち時間として設定され、３号車の２系端末装置３１－２には、この伝送周期の３倍の時間が転送待ち時間として設定され、４号車の２系端末装置４１－２には、この伝送周期の４倍の時間が転送待ち時間として設定されている。例えば、４号車の２系端末装置４１－２は、２系端末装置４１－２に設定されている転送待ち時間が経過した後に制御パケットＡを受信した場合のみ転送動作を行う。すなわち、この転送待ち時間が経過する前に制御パケットＡを受信した場合、２系端末装置４１－２は転送動作を中断する。
  なお、本実施の形態では、状態情報パケットＢを受信した端末装置（例えば２系端末装置２１－２）の中央装置側とは反対側に隣接する端末装置（例えば２系端末装置３１－２）に対して制御パケットＡを転送する場合の動作を説明したが、制御パケットＡの転送先は、隣接する端末装置に限定されるものではない。例えば図４において、３号車の１系端末装置３１－１が故障した場合、２系端末装置２１－２には１系端末装置３１－１からの状態情報パケットＢは届かないものの、例えば４号車の２系端末装置４１－２から出力された状態情報パケットＢは、２系端末装置２１－２に受信される。このような場合、２系端末装置２１－２は、状態情報パケットＢに含まれる送信元情報に基づいて制御パケットＡの転送先を特定し、２系端末装置４１－２に対して制御パケットＡをユニキャストで転送する。
  以上に説明したように、実施の形態にかかる列車情報管理装置は、列車の編成を構成する複数の車両にわたって配設された第１の基幹伝送路（１系基幹伝送路１）と各車両にわたって配設され第１の基幹伝送路の冗長系を成す第２の基幹伝送路（２系基幹伝送路２）とに接続され列車内に伝送される情報を管理する中央装置と、第１の基幹伝送路と第２の基幹伝送路とに接続され各車両に設置された機器からの状態情報（状態情報パケットＢ）を収集する複数の端末装置と、を備えた列車情報管理装置であって、中央装置は、機器の制御情報（制御パケットＡ）を第１の基幹伝送路および第２の基幹伝送路に出力し、各端末装置は、状態情報を第１の基幹伝送路および第２の基幹伝送路に出力し、一の車両に搭載された端末装置（例えば１系端末装置２１－１または２系端末装置２１－２の何れか）は、他の車両に搭載された端末装置（例えば１系端末装置３１－１または１系端末装置３１－１の何れか）から出力された状態情報を一方の基幹伝送路（例えば１系基幹伝送路１）のみから受信したとき、一の車両に搭載された端末装置と他の車両に搭載された端末装置との間における基幹伝送路（例えば２号車と３号車との間の２系基幹伝送路２）の異常を検知し、一方の基幹伝送路（１系基幹伝送路１）を用いて制御情報を中央装置側とは反対側の端末装置へユニキャストで転送するように構成されている。この構成により、２号車から３号車まで間の２系基幹伝送路２に異常が発生しているような場合でも、少なくとも３号車の端末装置には制御パケットＡが転送される。その結果、基幹伝送路などのトラフィックの増大化を抑制しながら機器の制御が可能となる。
  また、各端末装置は、第１の端末装置と第１の端末装置の冗長系を成す第２の端末装置とに区分され、一の車両に搭載された第１の端末装置（例えば１系端末装置２１－１）は、制御情報を転送せず、一の車両に搭載された第２の端末装置（例えば２系端末装置２１－２）は、制御情報を中央装置側とは反対側の第１の端末装置（例えば１系端末装置３１－１）または第２の端末装置（例えば２系端末装置３１－２）の何れかへユニキャストで転送するように構成されている。この構成により、１系端末装置（例えば２系端末装置２１－２）の処理負荷が軽減され、安定した伝送品質を確保することができる。
  また、他の車両に搭載された第２の端末装置（例えば２系端末装置３１－２）は、ユニキャストで転送された制御情報を受信したとき、この制御情報を受信した基幹伝送路（例えば１系基幹伝送路１）とは反対側の基幹伝送路を用いて、他の車両に搭載された第２の端末装置以外の端末装置（例えば１系端末装置４１－１、２系端末装置４１－２など）へブロードキャストで転送するように構成されている。この構成により、１系端末装置の処理負荷が軽減され、安定した伝送品質を確保することができる。
  また、各端末装置には、中央装置と各端末装置が設置された車両との間の距離に比例して長くなる転送待ち時間が設定され、他の車両に搭載された端末装置（例えば１系端末装置３１－１または２系端末装置３１－２の何れか）は、ユニキャストで転送された制御情報を、転送待ち時間が経過した後に受信した場合のみ、この制御情報を受信した基幹伝送路とは反対側の基幹伝送路を用いて他の端末装置（例えば１系端末装置４１－１など）へブロードキャストで転送するように構成されている。この構成により、複数の端末装置が同時にブロードキャストで制御パケットＡを転送することがなく、基幹伝送路の負荷が上昇することを抑制することができる。
  なお、本実施の形態に示した列車情報管理装置は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる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、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
  以上のように、本発明は、基幹伝送路が二重化された列車に適
用される列車情報管理装置に適用可能であり、特に、基幹伝送路のトラフィックを増大させることなく制御パケットを伝送可能な発明として有用である。
  １  １系基幹伝送路、２  ２系基幹伝送路、３，４  ハブ、５，６，７，８  接続ポート、１１－１  １系中央装置、１１－２  ２系中央装置、２１－１，３１－１，４１－１  １系端末装置、２１－２，３１－２，４１－２  ２系端末装置、１００  伝送制御部、１０１  異常検出部、１０２  転送制御部、１０３  テーブル、Ａ  制御パケット、Ｂ  状態情報パケット。

Claims (4)

  1.   列車の編成を構成する複数の車両にわたって配設された第１の基幹伝送路と前記各車両にわたって配設され前記第１の基幹伝送路の冗長系を成す第２の基幹伝送路とに接続され列車内に伝送される情報を管理する中央装置と、前記第１の基幹伝送路と前記第２の基幹伝送路とに接続され前記各車両に設置された機器からの状態情報を収集する複数の端末装置と、を備えた列車情報管理装置であって、
      前記中央装置は、前記機器の制御情報を前記第１の基幹伝送路および前記第２の基幹伝送路に出力し、
      前記各端末装置は、前記状態情報を前記第１の基幹伝送路および前記第２の基幹伝送路に出力し、
      一の車両に搭載された端末装置は、他の車両に搭載された端末装置から出力された前記状態情報を一方の基幹伝送路のみから受信したとき、前記一の車両に搭載された端末装置と前記他の車両に搭載された端末装置との間における基幹伝送路の異常を検知し、前記一方の基幹伝送路を用いて前記制御情報を前記中央装置側とは反対側の端末装置へユニキャストで転送することを特徴とする列車情報管理装置。
  2.   前記各端末装置は、第１の端末装置と第１の端末装置の冗長系を成す第２の端末装置とに区分され、
      前記一の車両に搭載された第１の端末装置は、前記制御情報を転送せず、
      前記一の車両に搭載された第２の端末装置は、前記制御情報を前記中央装置側とは反対側の第１の端末装置または第２の端末装置の何れかへユニキャストで転送することを特徴とする請求項１に記載の列車情報管理装置。
  3.   前記他の車両に搭載された第２の端末装置は、前記ユニキャストで転送された制御情報を受信したとき、この制御情報を受信した基幹伝送路とは反対側の基幹伝送路を用いて、前記他の車両に搭載された第２の端末装置以外の端末装置へブロードキャストで転送することを特徴とする請求項２に記載の列車情報管理装置。
  4.   前記各端末装置には、前記中央装置と前記各端末装置が設置された車両との間の距離に比例して長くなる転送待ち時間が設定され、
      前記他の車両に搭載された端末装置は、前記ユニキャストで転送された制御情報を、前記転送待ち時間が経過した後に受信した場合のみ、この制御情報を受信した基幹伝送路とは反対側の基幹伝送路を用いて他の端末装置へブロードキャストで転送することを特徴とする請求項１～３の何れか１つに記載の列車情報管理装置。
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