(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車内の複数の機器のそれぞれに対するデータを一つの伝文にまとめて同報通信する情報伝送システムであって、
前記伝文は、前記複数の機器に対応したデータの個数を含むヘッダー、前記データの個数と同数のエリア識別ポインタ、前記複数の機器に対するデータ、の順で構成され、
前記エリア識別ポインタには、前記複数の機器を示す機器コードと、前記機器コードに対応するデータの記載位置を含むことを特徴とする情報伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中央制御部から複数機器への一括指令が可能な情報伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報通信技術を応用した情報伝送システムは様々な分野で実用に供されているが、応用分野の一つに鉄道車両があり、列車内の様々な機器、例えば、駆動用電動機に対する車両速度指令、ブレーキに対する停止指令、ドアの開閉指令、エアコンによる温度、湿度の制御指令等の指令、さらには、各車両からのこれら搭載機器の状態情報の収集等に利用されている。
【０００３】
図５は、従来の鉄道車両用情報伝送システムの一例を示したものである。列車は車両１０１、１０２、１０３の３両で構成されており、両先頭車両１０１、１０３には中央装置１６１、１６３、中間車両１０２には端末装置１６２が設置されている。中央装置１６１、１６３、端末装置１６２は基幹伝送路１７１、１７２で接続され、互いに情報伝送が可能となっている。各車両内において中央装置１６１、１６３、端末装置１６２は機器Ａ１５１、１５２，１５３、機器Ｂ１５４、機器Ｃ１５５、１５６、１５７と支線伝送路１８１〜１８７により接続されている。中央装置１６１、１６３、端末装置１６２と機器１８１〜１８７は一対一で接続されており、中央装置１６１、１６３からの各機器に対する伝文には当該機器に対する指令情報等が記載されている。
【０００４】
下記特許文献１〜４には、通信ネットワークを利用して、複数の対象機器に制御情報を伝送する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８２１８７５号公報
【特許文献２】特開２００９−１１８２９８号公報
【特許文献３】特開平２−１１３６４５号公報
【特許文献４】特開２００４−２６０６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鉄道車両用情報伝送システムとして、汎用のネットワーク技術、例えば、Ethernet（登録商標）を応用した場合、同一のネットワークに複数の機器を接続することが可能となる。
この場合、中央装置や端末装置からの伝文を、従来同様に各機器に個別に伝送することも可能であるが、一つの伝文に複数の機器宛のデータを記載し同報通信することにより、中央装置や端末装置の送信負荷を軽減することが可能である。
しかし、複数の機器宛のデータを一つの伝文にまとめた場合、特定の機器宛のデータの長さを変更した場合や、まとめるデータの数、すなわち機器数を変更した場合に、伝文中の各機器宛のデータの記載位置が変更となるため、変更になった機器以外にも影響が及び、拡張性が低いという問題がある。
【０００７】
例えば、鉄道車両に搭載されるエアコンを新機種に交換し、これに合わせて新機種用に、情報量の大きい制御信号を送信する必要がある場合を想定すると、これまでの伝文におけるエアコンに関する制御信号の情報量が増えたことにより、それ以降の他の機器の伝文情報の記載位置がすべて一律に繰り下がることになる。
そのため、このような場合にも、他の搭載機器への伝文データに影響を与えないようにするためには、エアコンに関する伝文データを変更するだけではなく、それにより記載位置の変更を受けたすべての機器に対する伝文データを見直す必要があり、すべての機器の正常な運転、制御が確認されるまで非常に大きな作業負担を強いられることになる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、鉄道車両用情報伝送システムとして、汎用のネットワーク技術を応用した際、伝文を伝送する複数機器のうち、一部の機器を交換あるいは追加すること等により、伝送するデータに変更があった場合でも、簡単なデータ変更で拡張性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、制御中央部等から複数の機器宛のデータをまとめて送信する伝文において、まとめたデータの個数及びまとめられたデータのそれぞれに対応するエリア識別ポインタを設け、エリア識別ポインタ内に該当機器宛のデータの記載位置を記載することを主要な特徴とする。より具体的には、本発明の情報伝送システムにおいては次のような技術的手段を講じた。すなわち、
（１）複数の機器のそれぞれに対するデータを一つの伝文にまとめて送信する情報伝送システムであって、前記伝文には前記複数の機器に対応したデータの個数と、該データのそれぞれに対応するエリア識別ポインタを有し、前記エリア識別ポインタには、前記対応する機器を示す機器コードと、前記伝文のうち、前記当該機器コードに対応するデータの記載位置を含むようにした。
（２）上記の情報伝送システムであって、前記伝文中の各情報の記載順序は前記伝文の先頭からみて、前記まとめられたデータの個数、前記まとめられたデータのそれぞれに対応するエリア識別ポインタ、前記複数の機器のそれぞれに対するデータの順とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の情報伝送システムは、複数機器宛の通信伝文内に、各機器宛のデータの開始位置を記載しているため、受信した機器はこのデータ開始位置を参照して自機器宛のデータを取り込むことが可能となる。このため通信伝文全体の構成が変わり、各機器宛のデータの開始位置が変更になった際にも正しく受信が可能であり、拡張性を高めることができ、機器を新機種に交換した場合、あるいは追加、削除があった際にも、簡単な作業で柔軟に伝文を変更できるので、保守作業を飛躍的に軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の伝文の構成を示した説明図である。
【図２】実施例のエリア識別ポインタの構成を示した説明図である。
【図３】鉄道車両用情報伝送システムの構成を示した説明図である。
【図４】実施例における機器の受信処理フローを示した説明図である。
【図５】従来の鉄道車両用情報伝送システムの構成を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面と参照しつつ説明する。
【実施例】
【００１３】
図３は、本実施例における鉄道車両用情報伝送システムの構成を示す図である。
列車は車両１０１、１０２、１０３の３両で構成されており、各車両１０１、１０２、１０３には通信端末１１１、１１２、１１３が設置されている。通信端末１１１、１１２、１１３は基幹伝送路１２１、１２２で接続されている。各車両内において通信端末１１１、１１２、１１３は制御中央部１４１、１４２、機器Ａ１５１、１５２、１５３、機器Ｂ１５４、機器Ｃ１５５、１５６、１５７と支線伝送路１３１、１３２、１３３により接続されている。制御中央部１４１、１４２及び機器１５１〜１５７は、基幹伝送路１２１、１２２、支線伝送路１３１、１３２、１３３を介して互いに情報伝送が可能となっている。
【００１４】
制御中央部１４１、１４２が各機器１５１〜１５７に対して送信する指令等の伝文の伝送経路を図中の一点鎖線で示す。制御中央部１４１から同報通信により伝文を送信し、各機器は同じ伝文を受信している。同報通信を用いることで各機器に対して個別に伝送する場合に比べて制御中央部１４１の送信処理の負荷を低減することができる。
【００１５】
通信端末１１１、１１２、１１３はスイッチングハブ、ルータ、ゲートウェイ等ネットワークを構成できる機器であればよい。また制御中央部１４１、１４２は通信端末１１１、１１２、１１３と独立としているが一体としてもよい。いずれにせよ制御中央部１４１、１４２と機器１５１〜１５７がネットワークにより接続され、互いに通信可能であればよい。
【００１６】
図１に本実施例における伝文の構成を示す。
本実施例では、制御中央部から機器Ａ、機器Ｂ、機器Ｃに対して一つの伝文でデータを伝送する例を示している。伝文の先頭から特定のバイト数（例えば８バイト）までのテキスト０には、ヘッダ情報が記載されている。
また、この伝文には、ヘッダ情報に続いて、エリア識別領域、テキストａとして機器Ａ宛データ、テキストｂとして機器Ｂ宛データ、テキストｃとして機器Ｃ宛データが順に記載されている。
なお、図１において、テキストに続く数字あるいは記号は、先頭を０として数えた、そのテキストの先頭のバイト数を示している。
【００１７】
まず、ヘッダ情報には、伝文に含まれるデータ数Ｎ、すなわち、この例では、機器Ａ、機器Ｂ、機器Ｃの３つのデータが記載されている。
ヘッダの次には、例えば１２バイト程度のエリア識別領域が設けられており、この領域は、データ数Ｎと同数のエリア識別ポインタから構成されている。
図２に本実施例におけるエリア識別ポインタの構成を示す。
エリア識別ポインタはテキスト０からテキスト３までの４バイトで構成されている。
エリア識別ポインタにおけるテキスト０に記載された機器コードは、対象となる機器を示しており、この例では機器Ａ、機器Ｂ、機器Ｃの機器コードが記載されている。
テキスト１に記載された開始位置は、伝文全体の中での各対象機器宛のデータの開始位置を示しており、テキスト２は、機器が追加された場合の予備用、テキスト３はチェックサム、すなわち、エリア識別ポインタの誤り検出符号である。
【００１８】
図１に示した伝文において、エリア識別領域には、図２に示される機器Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれに対するエリア識別ポインタが存在し、それぞれには各機器宛のデータの先頭、すなわち開始位置を示すバイト数ａ、ｂ、ｃが記載されている。
このため本伝文を受信した各機器Ａ〜Ｃは、エリア識別領域の中からそれぞれ自機器宛のエリア識別ポインタを読み出し、記載された開始位置から所定のバイト数を読み出すことで自機器宛のデータを取り出すことができる。
【００１９】
例えば、機器Ａは、受け取った伝文データから、まず、ヘッダ情報により、機器Ａ宛のデータがあることを認識し、次のエリア識別領域に記載されたエリア識別ポインタのテキスト０から機器コードを抽出する。
そして、エリア識別ポインタのテキスト１から、機器Ａ宛のデータの開始位置であるａを読み取り、エリア識別領域に続いてバイト数ａからバイト数（ｂ−１）までのデータを機器Ａ宛のデータとして抽出し、このデータにしたがった制御、操作を行う。
【００２０】
図４は本発明の第１の実施例における、各機器の伝文受信処理フローを示す。機器では伝文を受信する度に本処理を実施することで、自機器宛のデータを読み出すことが可能である。
伝文を受信すると処理２０１により処理をスタートする。まず処理２０２にてヘッダを読み込み、ヘッダ内に記載されたデータ数Ｎを読み込む。次に処理２０３にてエリア識別ポインタの処理状態を示す内部変数ｉを１に初期化する。そして処理２０４にて先頭からｉ番目のエリア識別ポインタを読み込む。
【００２１】
次に処理２０５により、エリア識別ポインタ内の機器コードが自機器を示すものであるかを判定する。判定の結果、自機器を対象とするものではない場合はＮｏとなり処理２０８にて内部変数ｉに１を加算する。
次に処理２０９により、ｉとＮの大小関係を比較する。
未処理のエリア識別ポインタがある場合には比較結果はＮｏとなり、処理２０４に戻り、上記の処理２０４〜２０７を繰り返し、すべてのエリア識別ポインタを処理した場合には、処理２０９による比較結果がＹｅｓとなり、処理２０１により処理を終了する。
処理２０５により、機器コードが自機器の場合にはＹｅｓとなると、当該機器は、処理２０６により、開始位置を読み込む。そして処理２０７にて読み込んだ開始位置から自機器宛のデータを読み出し、最後に処理２１０にて処理を終了する。
【００２２】
本実施例において、機器Ａ宛のデータの長さが変更となった場合、Ａ宛のデータを削除した場合、機器Ａ宛のデータの後に別の機器宛のデータを追加した場合等に、機器Ｂ及び機器Ｃ宛のデータの開始位置も変更となる。しかし機器はエリア識別ポインタに記載された開始位置から自機器宛のデータを読み出すため、変更後の開始位置から自機器宛のデータを正しく読み出すことが可能である。このためデータ長の変更等に対する高い拡張性を実現することができる。
【００２３】
例えば、機器Ａを新機種に交換したり、新機能を追加する場合、まず、エリア識別ポインタにおけるテキスト０に記載された機器コードＡを、新機種や新機能に対応するよう変更するとともに、テキストａを先頭とする機器Ａ宛データを、新機種の制御や新機能の実現に適合したものに書き換える。
そして、それにより、機器Ａ宛データのバイト数が増えたとすれば、以後の機器Ｂ宛データ及び機器Ｃ宛データは、増えたバイト数分たけ繰り下がることになるので、エリア識別領域における機器Ａ及び機器Ｂ用のエリア識別ポインタに、増えたバイト数を追加するだけで、機器Ａ、機器Ｂはそれぞれに宛てられたデータをそのまま取得することができる。
【００２４】
機器Ｄを追加した場合には、ヘッダに含まれるデータ数を３から４に変更するとともに、エリア識別領域の機器Ｃ宛てデータの後に、機器Ｄ宛てデータを追加する。
そして、エリア識別領域の機器Ｃのエリア識別ポインタの後に、機器Ｄのエリア識別ポインタを追加し、その開始位置を示すテキスト１に、機器Ｃ宛てデータの末尾に１を加えたバイト数を追加するだけで、機器Ｄを追加することが可能になる。
【００２５】
一方、機器Ａを削除したり、一部の機能を削除する場合には、ヘッダに含まれるデータ数を３から２に変更するとともに、テキストａの機器Ａ宛てデータを削除したり、一部のデータの削除を行うが、これにより、テキストａに使用していたバイト数のうち不要となったバイト数分だけ、エリア識別領域における機器Ａ及び機器Ｂ用のエリア識別ポインタにおける開始位置を示すテキスト１をそれぞれ繰り繰り上げることにより、機器Ａ、機器Ｂはそれぞれに宛てられたデータをそのまま取得することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、制御中央部から一括して送信する伝文に、複数の機器に対応したデータの個数と、各データに対応するエリア識別ポインタを設定し、このエリア識別ポインタに対応する機器を示す機器コードと、この機器コードに対応するデータの記載位置を記述することにより、新機種への機器交換、追加、削除があった際にも、簡単な作業で柔軟に伝文を変更することが可能となるので、保守作業が容易な情報伝送システムとして広く採用されることが期待できる。
【符号の説明】
【００２７】
１０１、１０２、１０３    鉄道車両
１１１、１１２、１１３    通信端末
１２１、１２２    基幹伝送路
１３１、１３２、１３３    支線伝送路
１４１、１４２    制御中央部
１５１、１５２、１５３    機器Ａ
１５４    機器Ｂ
１５５、１５６、１５７    機器Ｃ
１６１、１６３    中央装置
１６２    端末装置
１７１、１７２    基幹伝送路
１８１〜１８７    支線伝送路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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