(57)【要約】【課題】本発明は、冗長性を向上させることが出来る鉄道車両用伝送装置を提供することを目的とする。【解決手段】車両に搭載され他の車両から伝送されてきたデータを受信すると共に、リピート送信する複数の伝送中継器と、前記各車両の前記複数の伝送中継器間を接続する幹線伝送路と、同一車両内に設置された前記複数の伝送中継器間を接続する系間中継器と、前記他の車両の前記伝送中継器とデータの送受信を行う幹線伝送送受信器と、同一車両内の伝送中継器との間でデータの送受信を行う系間伝送送受信器と、前記幹線伝送送受信器と系間伝送送受信器を制御して一つのネットワークを構築する伝送中継器制御装置と、前記伝送中継器制御装置とデータの送受信を行う伝送送受信器と、前記伝送送受信器に接続されデータの授受を行う伝送局を各々主系、従系の二重に備え、前記幹線伝送路と系間伝送路とで梯子状の伝送路を構成したことを特徴とする鉄道車両用伝送装置。【選択図】図１
2006117024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され他の車両から伝送されてきたデータを受信すると共に、リピート送信する複数の伝送中継器と、
前記各車両の前記複数の伝送中継器間を接続する幹線伝送路と、
同一車両内に設置された前記複数の伝送中継器間を接続する系間中継器と、
前記他の車両の前記伝送中継器とデータの送受信を行う幹線伝送送受信器と、
同一車両内の伝送中継器との間でデータの送受信を行う系間伝送送受信器と、
前記幹線伝送送受信器と系間伝送送受信器を制御して一つのネットワークを構築する伝送中継器制御装置と、
前記伝送中継器制御装置とデータの送受信を行う伝送送受信器と、前記伝送送受信器に接続されデータの授受を行う伝送局を各々主系、従系の二重に備え、前記幹線伝送路と系間伝送路とで梯子状の伝送路を構成したことを特徴とする鉄道車両用伝送装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の鉄道車両用伝送装置において、前記各伝送中継器は、故障時または電源未投入時には、ネットワークが切断されることを防止するために、前記幹線伝送路をバイパスする手段を有することを特徴とする鉄道車両用伝送装置。
【請求項３】
前記請求項２記載の鉄道車両用伝送装置において、前記各伝送中継器は、前記幹線伝送送受信器からデータを受信すると受信ポートと反対の前記幹線伝送路と系前記間伝送路にデータをリピート送信し、前記全伝送中継器に同一データを受信させることを特徴とする鉄道車両用伝送装置。
【請求項４】
前記請求項３記載の鉄道車両用伝送装置において、前記各伝送中継器は、前記幹線伝送路と前記系間伝送路から同一種類のデータを受信した場合には、先着のデータを優先してリピート送信することを特徴とする鉄道車両用伝送装置。
【請求項５】
前記請求項４記載の鉄道車両用伝送装置において、前記各伝送中継器には、伝送中継器を識別するための情報と主系、従系を識別するための情報が付加されており、送信権用専用パケット内に前記情報を埋め込むことを特徴とする鉄道車両用伝送装置。
【請求項６】
前記請求項５記載の鉄道車両用伝送装置において、前記各伝送中継器は、前記幹線伝送送受信器または前記系間伝送送受信器から送信権用の専用パケットを受信すると、専用パケットに含まれる前記伝送中継器を識別する情報から、前記幹線伝送路をバイパスする手段が使用されたかを判断することを特徴とする鉄道車両用伝送装置。
【請求項７】
前記請求項６記載の鉄道車両用伝送装置において、前記各伝送中継器は、前記幹線伝送送受信器及び前記系間伝送送受信器から送信権用の専用パケットを受信した場合に、隣局からの送信権用専用パケットでは無いと判断した場合には、前記従系の前記伝送中継器に送信させるために、一定時間送信権取得を遅らせることを特徴とする鉄道車両用伝送装置。
【請求項８】
前記請求項７記載の鉄道車両用伝送装置において、前記各伝送中継器は、前記幹線伝送送受信器及び前記系間伝送送受信器から送信権用の専用パケットを受信した場合に、隣局からの送信権用専用パケットでは無いと判断した場合には、一定時間送信権取得を遅らせても前記従系からのデータを受信できない場合には、前記主系及び前記従系の前記伝送中継器が故障したと判断し、送信権巡回を再開することを特徴とする鉄道車両用伝送装置。
【請求項９】
前記請求項５記載の鉄道車両用伝送装置において、前記各伝送中継器において、先頭車若しくは最後尾車については前記伝送中継器を識別する番号を前記主系又は前記従系の番号ではなく、個別な番号を与えることにより、先頭車の前記主系伝送中継器と先頭車の前記従系伝送中継器は、毎周期ごとに送信権を得て制御指令データを送信することを特徴とする鉄道車両用伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用伝送装置に関する
【背景技術】
【０００２】
ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のネットアークの代表としては、ＩＥＥＥ８０２．３規格で規定されるイーサネット（登録商標）、つまりツイストペアケーブルを使用する１０Ｂａｓｅ−Ｔ／１００Ｂａｓｅ−ＴＸ等がある。従来の鉄道車両用伝送装置は、これらＣＳＭＡ／ＣＤ方式のネットワークを適用し、一列のバス状の伝送路を形成していた。
【０００３】
このように構成された従来の鉄道車両用伝送装置は、鉄道車両内に設けられた機器から出力される情報を伝送することが出来た。
【特許文献１】特開２００１−２８６００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、一列のバス状に形成された鉄道車両用伝送装置では、一カ所の故障でもネットワークが分断され通信が出来なくなってしまう。
【０００５】
そこで本発明は、冗長性を向上させることが出来る鉄道車両用伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、車両に搭載され他の車両から伝送されてきたデータを受信すると共に、リピート送信する複数の伝送中継器と、前記各車両の前記複数の伝送中継器間を接続する幹線伝送路と、同一車両内に設置された前記複数の伝送中継器間を接続する系間中継器と、前記他の車両の前記伝送中継器とデータの送受信を行う幹線伝送送受信器と、同一車両内の伝送中継器との間でデータの送受信を行う系間伝送送受信器と、前記幹線伝送送受信器と系間伝送送受信器を制御して一つのネットワークを構築する伝送中継器制御装置と、前記伝送中継器制御装置とデータの送受信を行う伝送送受信器と、前記伝送送受信器に接続されデータの授受を行う伝送局を各々主系、従系の二重に備え、前記幹線伝送路と系間伝送路とで梯子状の伝送路を構成したことによって達成することが出来る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によって、冗長性を向上させることが出来る鉄道車両用伝送装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置について、図を参照し詳細に説明する。図１は、本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置の伝送路の構成図である、。図２は、本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置の伝送中継器の構成図である。図３は、本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置の伝送路の構成図である。尚、図３乃至図１３では６両編成の車両を想定し、ｎ＝ｆまでとしている。尚、説明上、同一の機器を区別する必要がある場合には、数字の後にアルファベットを付して、各機器を区別する。
【０００９】
本発明にも基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置は、伝送中継器１ａ〜１ｎから構成される主系と、１ａ‘〜１ｎ’から構成される従系とから構成されている。伝送中継器１ａ〜１ｎ主系間は、幹線伝送路３ａ〜３ｎ−１にて接続され、伝送中継器１ａ‘〜１ｎ’から構成される従系間は、幹線伝送路３ａ‘〜３ｎ−１’にて接続されている。主系伝送中継器１と従系伝送中継器１‘間は、系間伝送路３ａ’‘〜３ｎ’‘にて梯子状に接続されている。
【００１０】
伝送中継器１は、２ポートの幹線伝送送受信器４ａ，２ポートの幹線伝送送受信機４ｂ４ｂ及び系間伝送送受信器４ｃと１ポート以上（自号車がデータ授受しない場合は０ポート以上）の伝送送受信器５ａ及び伝送送受信機５ｂと、各伝送ポートのデータリピート制御と伝送中継器間の専用パケット（トークンパケット）を制御する伝送中継器制御装置２と、自号車のデータ送信／受信を行う複数の伝送局６と、伝送中継器１ａ〜１ｎ／１ａ‘〜１ｎ’が故障した際に、幹線伝送路をバイパスするバイパス回路７から構成されている。
【００１１】
尚、自号車の伝送局６は伝送中継器１内にあっても、伝送中継器１外にあってもよい。
【００１２】
伝送中継器１外に伝送局６がある場合は、伝送送受信器５のみが伝送中継器１内に実装される。尚、図２では、伝送局６ａが伝送中継器１内に、伝送局６ｂが伝送中継器１外に実装されている例を示している。さらに、伝送局６およびそれに付随する伝送送受信器５は複数あってもよい。
【００１３】
このように構成された本発明に基づく第1の実施の液体の鉄道車両用伝送装置において、伝送中継器１ａ側をネットワークの上流、１ｎ側をネットワークの下流側と規程する。尚、上流／下流の定義は逆であってもかまわない。また、ネットワークが有効である範囲内で上流側の端の伝送中継器１が最上流として、伝送の親局動作をする。また、主系側の伝送中継器の方が従系側の伝送中継器よりも優先される。つまり、伝送中継器１ａが正常時には１ａが親局動作をし、伝送中継器１ａが異常の場合は、従系の１ａ‘が親局動作を行う。
【００１４】
また、各伝送中継器には、伝送中継器を識別するための番号がつけられている。本実施例では、主系側の伝送中継器には００ｈ〜０５ｈの番号を伝送中継器１ａ〜１ｆに設定している。また、従系側の伝送中継器には２０ｈ〜２５ｈの番号を伝送中継器１ａ‘〜１ｆ’に設定している（２＊ｈは従系であることを示すコードであり、００ｈ〜１ｆｈまでが局を識別するコードである）。前記番号は、一例であり別な番号の設定でも良い。また、主系／従系に全く異なる番号を設定することによって、全ての伝送中継器に送信権を渡すことも可能である。さらに、先頭車の従系伝送中継器のみ個別の番号（例えば１ａ‘＝０ｆｈ、１ｆ’＝１ｆｈ）を設定することによって、先頭車については主系／従系の伝送中継器が制御指令データを送信し、中間車両の伝送中継器については、主系／従系のいずれか正常な局のみがデータを送信することも可能である。
【００１５】
次に、伝送中継器間の専用パケット及びデータの流れについて、図４〜図１３を参照し詳細に説明する。
【００１６】
図４は、リセットコマンドの流れを表す図である。リセットコマンドは、これから送信権を巡回する合図として、最上流の伝送中継器が発行する。また、各伝送中継器は、リセットコマンドを受信したら、現在実行中の動作を停止し、トークン待ちの状態に移行する。また、リセットコマンドに含まれる局番号よりモニタ／トレースデータを送信する準備を行う。これにより、ネットワークの初期化を行う。
【００１７】
リセットコマンドを受信した伝送中継器は、リセットコマンドを下流及び系間（リセット未受信時）に送信する。伝送中継器１ａは、リセットコマンド「リセット００」を下流の１ｂと系間の１ａ‘に送信する。伝送中継器１ａ‘は、系間からリセットコマンドを受信し、下流に送信する。伝送中継器１ｂは、上流からリセットコマンドを受信し、下流と系間に送信する。伝送中継器１ｂ‘は、上流と系間からリセットコマンドを受信し、下流に送信する。尚、系間からの受信がない場合は、系間にも送信する。
【００１８】
このような動作を繰り返し、全伝送中継器が１ａからのリセットコマンドを受信する。
【００１９】
図５は、送信権を移行させる動作であり、本実施例では伝送中継器１ｂから１ｃに送信権が移る場合を示している。尚、伝送中継器１ｂ、１ｃ、１ｂ‘、１ｃ’が正常な場合について説明する。伝送中継器１ｂは、トークンコマンド「トークン０１」を下流と系間に送信する。尚、「トークン０１」は、自局の番号０１ｈを含むトークンである。伝送中継器１ｃは、上流からトークンコマンドを受信する。トークン番号が自局の番号０２ｈ―１であるため、隣局からのトークンと判断し、送信権を得る。トークンを獲得した合図として従系の１ｃ‘にトークンＡＣＫを送信する。伝送中継器１ｂ‘は、系間からトークンを受信する。トークン番号が自局と同じため下流に送信する。（頭の２＊は従系を示すコードであり、自局番号は０１ｈである）伝送中継器１ｃ‘は、上流からトークンコマンドを受信する。トークン番号が自局の番号０２ｈ−１であるため、隣局からのトークンと判断する。伝送中継器１ｃ‘は従系のため、主系が送信権を獲得したかを確認する。系間からトークンＡＣＫを受信すると、主系が送信権を獲得したと判断しトークンを破棄する。
【００２０】
尚、本実施例では、主系のトークン獲得の判断をトークンＡＣＫコマンドで説明したが、一定時間内にリピートデータがあるかどうかで判断しても良い。
【００２１】
図６は、データの流れを表す図である。伝送中継器１ｃが送信権を得ると、自局のデータを送信する。伝送中継器１ｃは、上流、下流、系間にデータを送信する。伝送中継器１ｂは、下流からデータを受信し、上流と系間に送信する。伝送中継器１ｄは、上流からデータを受信し、下流と系間に送信する。伝送中継器１ｃ‘は、系間からデータを受信し、上流と下流に送信する。伝送中継器１ｂ‘は、下流と系間からデータを受信し、上流に送信する。尚、系間からデータの受信がない場合は、系間にも送信する。伝送中継器１ｄ‘は、上流と系間からデータを受信し、下流に送信する。尚、系間からデータの受信がない場合は、系間にも送信する。このような動作を繰り返し、全伝送中継器が１ｃからのデータを受信する。
【００２２】
図７は、伝送中継器１ｃ中継器に故障が生じた時の、トークンの流れを表す図である。伝送中継器１ｃが故障し、バイパス回路が動作している際には、伝送中継器１ｂは、トークンコマンド「トークン０１」を下流と系間に送信する。伝送中継器１ｂはバイパス回路が動作していることを検出できない。伝送中継器１ｃは、故障中であり、バイパス回路により、トークンは１ｄに流れる。伝送中継器１ｄは、上流からトークンコマンドを受信する。トークン番号が自局の番号０３ｈ−１でないため、バイパス回路が動作したことを検出する。従系の伝送中継器に送信権を回すため、下流と系間にトークンを送信する。伝送中継器１ｂ‘は、系間からトークンを受信する。トークン番号が自局の番号と同じため下流に送信する。伝送中継器１ｃ‘は、上流と下流からトークンを受信する。系間からトークンＡＣＫコマンドを受信しないため、確認のため系間にトークンを送信する。系間から何も受信しないため、主系の伝送中継器が故障と判断し送信権を獲得する。
【００２３】
尚、本実施の形態の鉄道車両用伝送装置は、確認のためトークンを送信することで説明したが、上流及び下流からトークンを受信することで、バイパス回路が動作したと判断してもよい。
【００２４】
図８は、伝送中継器１ｃ中継器に故障が生じた時の、データの流れを表す図である。伝送中継器１ｃ中継器に故障時に、伝送中継器１ｃ‘が送信権を得ると、自局のデータを送信する。伝送中継器１ｃ‘は、上流、下流、系間にデータを送信する。伝送中継器１ｂ‘は、下流からデータを受信し、上流と系間に送信する。伝送中継器１ｄ‘は、上流からデータを受信し、下流と系間に送信する。伝送中継器１ｃは、故障中でバイパス回路にてバイパスされている。伝送中継器１ｂは、系間からデータを受信し、上流と下流に送信する。
【００２５】
伝送中継器１ｄは、系間からデータを受信し、上流と下流に送信する。このような動作を繰り返し、全伝送中継器が１ｃ‘からのデータを受信する。
【００２６】
図９は、主系幹線伝送路が断線した際のトークンの流れを表す図である（１ｂと１ｃの伝送路切断時）。本実施の形態の伝送装置では、伝送中継器１ｂと１ｃ間の幹線伝送路３ｂが切断した場合の伝送中継器１ｂから１ｃへのトークンの流れを説明する。伝送中継器１ｂは、トークンコマンド「トークン０１」を下流と系間に送信する。伝送中継器１ｂ‘は、系間からトークンを受信する。トークン番号が自局の番号と同じため下流に送信する。伝送中継器１ｃ‘は、上流からトークンを受信する。系間からトークンＡＣＫコマンドを受信ないため、確認のため系間にトークンを送信する。系間でトークンＡＣＫコマンドを受信するため、主系が送信権を確保したと判断し、トークンを破棄する。伝送中継器１ｃ  は、系間からトークンコマンドを受信する。トークン番号が自局の番号０２ｈ―１であるため、隣局からのトークンと判断し、送信権を獲得する。トークンを獲得した合図として従系の１ｃ‘にトークンＡＣＫを送信する。尚、本実施例では、主系のトークン獲得の判断をトークンＡＣＫコマンドで説明したが、一定時間以内にリピートデータがあるかどうかで判断しても良い。
【００２７】
図１０は、主系幹線伝送路が断線した際のデータの流れを表す図である。主系幹線伝送路が断線した際に、伝送中継器１ｃが送信権を得ると、自局のデータを送信する。伝送中継器１ｃは、（上流）、下流、系間にデータを送信する。伝送中継器１ｄは、上流からデータを受信し、下流と系間に送信する。伝送中継器１ｃ‘は、系間からデータを受信し、上流と下流に送信する。伝送中継器１ｄ‘は、上流と系間からデータを受信し、下流に送信する。尚、系間からデータの受信がない場合は、系間にも送信する。伝送中継器１ｂ‘は、下流からデータを受信し、上流と系間に送信する。本実施の形態の伝送装置では、１ｂと１ｃ間が切断のため系間からのデータ受信はない。伝送中継器１ｂは、系間からデータを受信し、上流に送信する。本実施の形態の電素装置例では、１ｂと１ｃ間が切断のため下流からのデータ受信はない。このような動作を繰り返し、全伝送中継器が１ｃからのデータを受信する。
【００２８】
図１１は、伝送中継器１ｂと伝送中継器１ｃの間の伝送路が切断され、伝送中継器１ｃ‘が故障しバイパス回路が動作している際のトークンの流れを表す図である。伝送中継器１ｂと１ｃ間の幹線伝送路３ｂが切断し、さらに伝送中継器１ｃ‘が故障し、バイパス回路が動作している場合に、伝送中継器１ｂは、トークンコマンド「トークン０１」を下流と系間に送信する。伝送中継器１ｂ‘は、系間からトークンを受信する。トークン番号が自局の番号と同じため下流に送信する。伝送中継器１ｂ‘はバイパス回路が動作していることを検出できない。伝送中継器１ｃ‘は、故障中であり、バイパス回路により、トークンは１ｄ’に流れる。伝送中継器１ｄ‘は、上流からトークンコマンドを受信する。トークン番号が自局の番号０３ｈ―１でないため、バイパス回路が動作したことを検出する。主系の伝送中継器に送信権を回すため、下流と系間にトークンを送信する。
【００２９】
伝送中継器１ｄは、系間からトークンコマンドを受信する。トークン番号が自局の番号０３ｈ―１でないため、上流と下流にトークンを送信する。伝送中継器１ｃは、下流からトークンコマンドを受信する。トークン番号が自局の番号０２ｈ―１であるため、トークンを獲得する。
【００３０】
図１２は、伝送中継器１ｂと伝送中継器１ｃの間の伝送路が切断され、伝送中継器１ｃ‘が故障しバイパス回路が動作している際のデータの流れを表す図である。伝送中継器１ｂと伝送中継器１ｃの間の伝送路が切断され、伝送中継器１ｃ‘が故障しバイパス回路が動作している場合に、伝送中継器１ｃが送信権を獲得すると、自局のデータを送信する。伝送中継器１ｃは、（上流）、下流、系間にデータを送信する。伝送中継器１ｃ‘は、故障中でバイパス回路にてバイパスされている。伝送中継器１ｄは、上流からデータを受信し、下流と系間に送信する。伝送中継器１ｄ‘は、系間からデータを受信し、上流と下流に送信する。伝送中継器１ｂ‘は、下流からデータを受信し、上流と系間に送信する。伝送中継器１ｂは、系間からデータを受信し、上流、（下流）に送信する。このような動作を繰り返し、全伝送中継器が１ｃからのデータを受信する。
【００３１】
図１３は、リターンコマンドの流れを表す図である。送信権が最下流の伝送中継器１ｆまで流れ、１ｆがデータ送信を終了すると、送信権が一巡したことを知らせるために、伝送中継器１ｆはリターンコマンドを発行する。リターンコマンドは、リセットコマンドと同様に順次上流側にリピートされ、最終的に最上流局である伝送中継器１ａまで伝わる。伝送中継器１ａは、リターンコマンドを受信すると、一巡回が完了したと判断し、次の周回の準備に入る。
【００３２】
このように構成された鉄道車両用伝送装置は、伝送中継器１が故障した場合や伝送路が故障した場合でも、データやトークンコマンドを遅滞なく伝送することが出来、冗長性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置の伝送中継器と伝送路の構成図である。
【図２】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置の伝送中継器の構成図である。
【図３】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置の伝送路構成を示した図である。
【図４】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置におけるリセットコマンドの流れを示した図である。
【図５】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置正常時のトークンの流れを示した図である。
【図６】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置正常時のデータの流れを示した図である。
【図７】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置におけるトークンの流れを示した図である。
【図８】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置のデータの流れを示す図である。
【図９】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置のトークンの流れを示す図である。
【図１０】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置のデータの流れを示す図である。
【図１１】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置のトークンの流れを示す図である。
【図１２】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置のデータの流れを示す図である。
【図１３】本発明に基づく第１の実施の形態の鉄道車両用伝送装置のリターン流れを示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    伝送中継器
２    伝送中継器制御装置
３    伝送路
４ａ  幹線伝送送受信器
４ｂ  幹線伝送送受信器
４ｃ  系間伝送送受信機
５ａ  伝送送受信機
５ｂ  伝送送受信器
６ａ  伝送局
６ｂ  伝送局
７    バイパス回路
８    切替信号
【図１】
2006117024.tif 000003
【図２】
2006117024.tif 000004
【図３】
2006117024.tif 000005
【図４】
2006117024.tif 000006
【図５】
2006117024.tif 000007
【図６】
2006117024.tif 000008
【図７】
2006117024.tif 000009
【図８】
2006117024.tif 000010
【図９】
2006117024.tif 000011
【図１０】
2006117024.tif 000012
【図１１】
2006117024.tif 000013
【図１２】
2006117024.tif 000014
【図１３】
2006117024.tif 000015