(57)【要約】【課題】転てつ機に係る計測データの収集を無線通信で行うための適切な技術を実現すること。【解決手段】転換データ収集システム１において、Ｎ台の転てつ機端末３０は、その転てつ機５０が転換動作する毎に転換時の計測データを取得し、日時情報と対応付けて転換データとして記憶しておく。そして、駅伝送装置１０は、線路に沿って必要な中継段数分配置された中継装置７０を介してＮ台の転てつ機端末３０を順番に通信相手とする巡回的なポーリング通信を行い、転てつ機端末３０が転換データを記憶しているかの問合せと、記憶している場合に１回分の転換データの要求並びにその受信を行うこととを転てつ機端末３０毎に実行する。一方、転てつ機端末３０は、駅伝送装置１０からの問合せに対する応答と、転換データを記憶している場合の記憶している最古の転換データの駅伝送装置１０への送信とを実行する。【選択図】図１
2019064309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ台（Ｎ≧１）の転てつ機それぞれに設けられ、当該転てつ機が転換動作する毎に転換時の計測データを取得し、日時情報と対応付けて転換データとして記憶部に記憶した上で、無線通信機能により送信可能なＮ台の端末装置と、
前記Ｎ台の転てつ機の前記転換データを収集する無線通信機能を有する駅伝送装置と、
前記駅伝送装置と前記Ｎ台の端末装置間の無線通信を中継するために、必要な中継段数分、線路に沿って配置された中継装置と、
を具備し、前記中継装置を介した前記駅伝送装置と前記Ｎ台の端末装置間の無線通信を、各端末装置を順番に通信相手とする巡回的なポーリング通信とした転換データ収集システムであって、
前記駅伝送装置は、
前記端末装置が前記転換データを記憶しているかの問合せ、及び、記憶している場合に転換動作１回分の前記転換データの要求並びにその受信を行うことを、前記端末装置毎に順番に実行し、
前記端末装置は、
前記駅伝送装置からの前記問合せに対する応答、及び、前記記憶部に前記転換データを記憶している場合の記憶している最古の転換データの前記駅伝送装置への送信、を実行する、
転換データ収集システム。
【請求項２】
前記端末装置は、
前記最古の転換データを送信した後、前記駅伝送装置から削除指示を受信するまで当該最古の転換データを前記記憶部に記憶させておき、
前記駅伝送装置は、
前記端末装置から転換動作１回分の転換データの受信が完了した場合に、次の巡回時に当該端末装置に前記削除指示を送信する、
請求項１に記載の転換データ収集システム。
【請求項３】
前記駅伝送装置は、
転換動作１回分の前記転換データを受信する際に所定の通信不良が発生した場合には、当該転換データの受信を打ち切り、次の前記端末装置に順番を移行し、次の巡回時に、受信を打ち切った転換データの要求並びにその受信を再度行う、
請求項２に記載の転換データ収集システム。
【請求項４】
前記駅伝送装置は、
転換動作１回分の前記転換データを分割した各分割データを、順番に要求並びにその受信を行うことで、当該転換動作１回分の転換データを受信し、
前記分割データの受信の際に前記通信不良の発生を判断し、前記通信不良が発生した場合には、当該転換動作１回分の転換データの受信を打ち切り、次の巡回時に、受信を打ち切った前記分割データから順に、前記分割データの要求を再開することで、受信を打ち切った前記転換動作１回分の転換データの要求並びにその受信を行う、
請求項３に記載の転換データ収集システム。
【請求項５】
前記Ｎは、最大５０以下であり、
前記巡回的なポーリング通信は、前記Ｎ台の端末装置全てに前記転換データが記憶されていない場合に、３分以下で一巡可能なシステム周期として設定されている、
請求項１〜４の何れか一項に記載の転換データ収集システム。
【請求項６】
前記巡回的なポーリング通信は、前記Ｎ台の端末装置全てに前記転換データが記憶されている場合に、１５分以下で各端末装置から転換動作１回分の前記転換データを収集可能なシステム周期として設定されている、
請求項５に記載の転換データ収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転てつ機の転換動作に係る転換データを収集する転換データ収集システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、転てつ機に各種センサを設け、その計測データを用いて転換時の動作状態を監視する技術が知られている。例えば特許文献１には、転換動作に係る転換トルクデータを取得して用い、転換異常及びその要因を判定する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−９６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
転てつ機に係る計測データを収集する技術としては、例えば、駅単位で設置した駅伝送装置を、収集対象の転てつ機に設けた端末装置と有線接続し、転換動作毎の計測データを端末装置から駅伝送装置へ送信させる技術が考えられる。
【０００５】
しかし、駅伝送装置と収集対象の各転てつ機の端末装置とを有線接続するためには、駅伝送装置と各端末装置との間をそれぞれ接続するケーブルの敷設やその保守作業が必要となり、多額のコストを要する。そのため、無線接続とすることが望まれる。
【０００６】
ところが、データを収集する駅伝送装置に接続する端末装置の数（すなわち転てつ機の数）は１台や２台に留まらず、転換動作は定期的に発生するものではないため、通信の仕組みとして工夫が必要である。加えて、転てつ機は線路脇に設置されているため、転てつ機と一体の端末装置も地面に近い低所にある。このため、見通しの問題や、近接距離で列車が通過する問題など、無線通信を行う上で電波の伝搬環境が良いとは言えない。
本発明は、上記の問題に鑑みて、転てつ機に係る計測データの収集を無線通信で行うための適切な技術を実現するために考案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の発明は、
Ｎ台（Ｎ≧１）の転てつ機それぞれに設けられ、当該転てつ機が転換動作する毎に転換時の計測データを取得し、日時情報と対応付けて転換データとして記憶部に記憶した上で、無線通信機能により送信可能なＮ台の端末装置と、
前記Ｎ台の転てつ機の前記転換データを収集する無線通信機能を有する駅伝送装置と、
前記駅伝送装置と前記Ｎ台の端末装置間の無線通信を中継するために、必要な中継段数分、線路に沿って配置された中継装置と、
を具備し、前記中継装置を介した前記駅伝送装置と前記Ｎ台の端末装置間の無線通信を、各端末装置を順番に通信相手とする巡回的なポーリング通信とした転換データ収集システムであって、
前記駅伝送装置は、
前記端末装置が前記転換データを記憶しているかの問合せ、及び、記憶している場合に転換動作１回分の前記転換データの要求並びにその受信を行うことを、前記端末装置毎に順番に実行し、
前記端末装置は、
前記駅伝送装置からの前記問合せに対する応答、及び、前記記憶部に前記転換データを記憶している場合の記憶している最古の転換データの前記駅伝送装置への送信、を実行する、
転換データ収集システムである。
【０００８】
第１の発明によれば、線路に沿って多段に配置された中継装置を介し、駅伝送装置がＮ台の転てつ機に設けられた端末装置を順番に通信相手とする巡回的なポーリング通信を行うことで計測データの収集が実現される。したがって、駅伝送装置が各端末装置と順番に１対１で無線通信し、転てつ機が転換動作する毎に端末装置が取得した転換時の計測データを抜けなく確実に収集することができる。
【０００９】
また、第２の発明のように、
前記端末装置は、
前記最古の転換データを送信した後、前記駅伝送装置から削除指示を受信するまで当該最古の転換データを前記記憶部に記憶させておき、
前記駅伝送装置は、
前記端末装置から転換動作１回分の転換データの受信が完了した場合に、次の巡回時に当該端末装置に前記削除指示を送信する、
第１の発明の転換データ収集システムを構成してもよい。
【００１０】
第２の発明によれば、端末装置からの受信を完了した転換動作１回分の転換データの削除指示を送信するためのポーリング通信を必要とせず、次の巡回時の問合せに際して当該削除指示を併せて送信することが可能となる。これによれば、各端末装置の巡回に要する時間短縮が図れる。
【００１１】
また、第３の発明のように、
前記駅伝送装置は、
転換動作１回分の前記転換データを受信する際に所定の通信不良が発生した場合には、当該転換データの受信を打ち切り、次の前記端末装置に順番を移行し、次の巡回時に、受信を打ち切った転換データの要求並びにその受信を再度行う、
第２の発明の転換データ収集システムを構成してもよい。
【００１２】
第３の発明によれば、転換動作１回分の転換データの受信途中で通信不良が発生した場合には、その要求並びに受信を次回以降の巡回時に行うことができる。
【００１３】
また、第４の発明のように、
前記駅伝送装置は、
転換動作１回分の前記転換データを分割した各分割データを、順番に要求並びにその受信を行うことで、当該転換動作１回分の転換データを受信し、
前記分割データの受信の際に前記通信不良の発生を判断し、前記通信不良が発生した場合には、当該転換動作１回分の転換データの受信を打ち切り、次の巡回時に、受信を打ち切った前記分割データから順に、前記分割データの要求を再開することで、受信を打ち切った前記転換動作１回分の転換データの要求並びにその受信を行う、
第３の発明の転換データ収集システムを構成してもよい。
【００１４】
第４の発明によれば、転換動作１回分の転換データを分割した分割データの要求並びにその受信を順番に行うことで、当該転換動作１回分の転換データを受信することができる。そして、分割データの受信の際に通信不良が発生した場合は当該転換動作１回分の転換データの受信を打ち切り、次の巡回時において、受信を打ち切った分割データから要求を再開して、当該転換動作１回分の転換データの要求並びに受信を行うことができる。
【００１５】
また、第５の発明のように、
前記Ｎは、最大５０以下であり、
前記巡回的なポーリング通信は、前記Ｎ台の端末装置全てに前記転換データが記憶されていない場合に、３分以下で一巡可能なシステム周期として設定されている、
第１〜第４の何れかの発明の転換データ収集システムを構成してもよい。
【００１６】
さらに、第６の発明のように、
前記巡回的なポーリング通信は、前記Ｎ台の端末装置全てに前記転換データが記憶されている場合に、１５分以下で各端末装置から転換動作１回分の前記転換データを収集可能なシステム周期として設定されている、
第５の発明の転換データ収集システムを構成してもよい。
【００１７】
転換データの収集を巡回的なポーリング通信で実現する場合、転換データの収集対象となる転てつ機の数や、各転てつ機の転換動作が行われる頻度によっては、現実の運用が困難になる場合がある。第５の発明によれば、最大５０台までの転てつ機であれば、全ての転てつ機の端末装置に対する転換データの問合せが３分以下で完了する。また、第６の発明によれば、全ての端末装置に転換データが記憶されている場合であっても、１５分以下で、各端末装置から転換動作１回分の転換データを収集することができる。このため、超過密ダイヤ且つ高頻度に転てつ機を転換させる線区といった例外的な線区を除き、実用性を有する転換データ収集システムとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】転換データ収集システムの全体構成例を示す図。
【図２】駅伝送装置の機能構成例を示すブロック図。
【図３】ポーリング通信履歴データのデータ構成例を示す図。
【図４】転てつ機端末の機能構成例を示すブロック図。
【図５】駅伝送装置と転てつ機端末とのポーリング通信の通信フロー図。
【図６】駅伝送装置と転てつ機端末とのポーリング通信の他の通信フロー図。
【図７】駅伝送装置と転てつ機端末とのポーリング通信の他の通信フロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付す。
【００２０】
［全体構成］
図１は、本実施形態における転換データ収集システム１の全体構成例を示す図である。図１に示すように、転換データ収集システム１は、駅伝送装置１０と、Ｎ台（Ｎ≧１）の転てつ機端末３０と、これら駅伝送装置１０及び各転てつ機端末３０の設置場所間の適所に配置された複数台の中継装置７０とを具備し、駅伝送装置１０と各転てつ機端末３０とが中継装置７０を介して無線通信可能に接続されて構成される。
【００２１】
駅伝送装置１０は、駅の機器室等に設置され、Ｎ台の転てつ機端末３０から、接続された転てつ機５０の転換データを収集する。また、駅伝送装置１０は、ネットワーク９を介して当該駅の機器室等に設置された蓄積装置２１や表示装置２３との間でデータ通信が可能に構成されており、収集した転換データを蓄積装置２１へ送信して蓄積させたり、当該転換データを表示装置２３へ送信して表示させる。なお蓄積装置２１や表示装置２３は、保守区や指令所に設置しても良く、また１台の蓄積装置２１や表示装置２３で、複数の駅伝送装置の転換データを一括で蓄積、表示しても良い。
【００２２】
Ｎ台の転てつ機端末３０は、駅伝送装置１０が転換データの収集対象とするＮ台の転てつ機５０のそれぞれに設けられた端末装置である。本実施形態では、駅単位で駅伝送装置１０が設置される。したがって、駅伝送装置１０が収集対象とする転てつ機５０は多数に及ぶ。そして、各転てつ機端末３０は、設置された転てつ機５０が転換動作する毎に転換時の計測データを取得し、日時情報と対応付けて転換データとして記憶しておく。そして、この転換データを、中継装置７０を介して駅伝送装置１０へと送信する。
【００２３】
計測データは、転てつ機５０の保守管理等のために計測される。本実施形態では、転てつ機端末３０は、転てつ機５０のモータ電流、モータ電圧、制御リレー電流（ＷＲ電流）、制御リレー電圧（ＷＲ電圧）、転換力、トルク値等の複数の計測項目について、転換動作中の各値を計測する。そして、計測した１回の転換動作に係る計測項目毎の計測データを、当該転換動作の日時（日時情報）や転換方向等とともに転換動作１回分の転換データとして記憶しておく。転てつ機端末３０は、複数回分（例えば２０回分）の転換データを格納するバッファメモリを備えており、最大で過去２０回分の転換データを記憶しておくことができる。
【００２４】
中継装置７０は、駅伝送装置１０と各転てつ機端末３０との間の無線通信を中継するためのアンテナ或いはアンテナ付きの無線機等で構成され、必要な中継段数分が配置される。中継段数は、駅伝送装置１０及び各転てつ機端末３０の設置場所間の距離や、中継装置７０からの電波の到達距離等に応じて任意に設定できる。そして、設定された必要な中継段数分の中継装置７０は、駅伝送装置１０から各転てつ機端末３０までの各地点が何れかの中継装置７０からの電波でカバーされるように、適宜位置が調整されて配置される。特に、転てつ機端末３０は、地面に近い低所に設置されるため、電波が伝搬する空間は上方にしかなく、しかも道床等の軌道各部が障害物となって見通しが悪い問題や、近接距離で列車が通過する問題などがあり、中継装置７０の中継段数や設置数には余裕を見て設計することが望まれる。
【００２５】
［概要］
転てつ機端末３０が計測する転換時の計測データは、転てつ機５０の機能低下や故障等の異常の発生を監視する際の指標となることから、これを収集することは保守管理上重要である。そのため、データ収集対象の転てつ機端末３０の数が多くなろうとも、近接距離で列車が通過した場合等の通信不良が生じ得る環境であろうとも、全ての転てつ機５０から、転換動作毎の計測データを抜けなく収集することが望まれる。
【００２６】
ところで、１回の転換動作に係る計測データは、当該転換動作の間複数の計測項目について計測されるため、データサイズが大きい。しかも、収集すべき計測データのデータ量は、列車の運行状態によって変動する。例えば、列車の運行本数が多いラッシュ時の時間帯等において各転てつ機５０のそれぞれが頻繁に転換動作を実施する場合には、収集すべき全体的なデータ量が増大する。また、全体的な実施頻度は高くなくても、特定の転てつ機５０が高頻度で転換動作を繰り返す場合も考えられる。
【００２７】
しかし、転換データを収集するための通信を無線通信で行う場合、それらを有線接続して通信する場合と比べて通信速度が低下する。また、転てつ機端末３０は転てつ機５０に設けられ、地面に近い低所に設置されることから、電波の伝搬環境が良いとは言えない。さらに、通過列車や留置車両の影響を受けて通信不良が発生し得る問題もある。
【００２８】
そこで、転換データ収集システム１では、駅伝送装置１０がＮ台の各転てつ機端末３０を順番に通信相手とする巡回的なポーリング通信を行う。ポーリング通信は、一次局（ここでは駅伝送装置１０）が二次局（ここでは転てつ機端末３０）のリスト（ポーリングリスト）を用いて全ての二次局に対し所定のポーリング周期（例えば３秒毎の周期）で問合せを行い、この問合せに二次局が応答することで必要なデータを送受する無線通信とする。
【００２９】
具体的には、駅伝送装置１０は、その収集対象であるＮ台の転てつ機５０の各転てつ機端末３０の端末ＩＤを設定したリスト（図２に示す通信相手端末リスト１９３）の順に、各転てつ機端末３０を巡回する。そして、巡回先である通信相手の転てつ機端末（以下、「通信相手端末」ともいう）３０へ所定フォーマットのポーリングを送信することで、転換データを記憶しているかの問合せ（問合せ処理）を行うことと、記憶している場合に転換動作１回分の転換データの要求並びにその受信を行うこと（収集処理）とを転てつ機端末３０毎に実行する。本実施形態では、ポーリングは、駅伝送装置１０から通信相手端末３０に対して、その間の通信路を形成する中継装置７０を経由して送信される。このポーリングに対する返信も同様に、中継装置７０を経由して駅伝送装置１０へと送信される。
【００３０】
ポーリングは、その送信日時と、通信相手端末ＩＤと、制御コマンドと、要求シーケンス番号とを含む。制御コマンドは、転てつ機端末３０に対する要求内容を示し、本実施形態では、「ステータス要求」「転換データ要求」「バッファクリア要求」の少なくとも３つが設定される。要求シーケンス番号には、制御コマンドに「転換データ要求」が設定されたポーリングの送信時に、要求する分割データのシーケンス番号が設定される。
【００３１】
ここで、転換動作１回分の転換データ（計測データ）は、上記のようにデータサイズが大きい。そのため、転てつ機端末３０は、１回のポーリング通信で送信可能なサイズ毎に転換データを分割し、分割した各データ（分割データ）にシーケンス番号を割り振って順次駅伝送装置１０へ送信する。例えば転換データを３つに分割する場合、各分割データには「１」〜「３」のシーケンス番号が割り振られる。「転換データ要求」のポーリングに設定される要求シーケンス番号は、当該ポーリングに係るポーリング通信で通信相手端末３０に要求する分割データのシーケンス番号を示す。なお、分割数は、予め固定的に定めておく構成でもよい。
【００３２】
先ず、問合せ処理では、駅伝送装置１０は、制御コマンドに「ステータス要求」を設定したポーリングを送信し、通信相手端末３０にステータス要求を通知する。このステータス要求を受けて、通信相手端末３０は、駅伝送装置１０にステータスデータを送信する。ステータスデータは、記憶している転換データの有無を設定したフラグ情報と、このフラグ情報の設定が「転換データ有り」の場合に設定されるシーケンス番号範囲とを含む。シーケンス番号範囲は、転てつ機端末３０が記憶している転換動作の日時が最も古い最古の転換データを分割して送信する際に割り振られる分割データの識別番号の範囲である。ただし、転てつ機５０の転換動作中にポーリングを受信した場合には、転てつ機端末３０は、「転換データ無し」としてステータスデータを送信する。
【００３３】
そして、フラグ情報の設定が「転換データ有り」の場合には、駅伝送装置１０は、当該通信相手端末３０と引き続きポーリング通信を行って収集処理を実行する。すなわち、収集処理では先ず、制御コマンドに「転換データ要求」を設定し、要求シーケンス番号に初順のシーケンス番号を設定したポーリングを送信して、通信相手端末３０に転換データ要求を通知する。この転換データ要求を受けて、通信相手端末３０は、記憶している最古の転換データの初順のシーケンス番号の分割データを送信する。その後は、駅伝送装置１０は、先のポーリング通信で受信したステータスデータのシーケンス番号範囲をもとに、全てのシーケンス番号を順番に要求シーケンス番号として指定して順次ポーリングを送信し、返信された各シーケンス番号の分割データを受信する。
【００３４】
一方、フラグ情報の設定が「転換データ無し」の場合には、駅伝送装置１０は、通信相手端末３０を次の巡回先に移行し、次のポーリング周期まで待機する。
【００３５】
以上が本実施形態のポーリング通信の概要であるが、通信相手端末３０にポーリングを送信したものの次のポーリング周期までに返信がない場合（タイムアウト）には、駅伝送装置１０は、通信不良が発生したと判断して通信相手端末３０を次の巡回先に移行する。より詳細には、通信不良が収集処理で発生した場合は、転換データの受信を打ち切って通信相手端末３０を移行する。そして、受信を打ち切った転換データについては、その通信相手端末３０の次の巡回時に再度収集処理を実行する。打ち切る前に受信済みの分割データがあれば、その次のシーケンス番号から要求シーケンス番号を指定して、分割データの再要求（リトライ）並びに受信を行う。
【００３６】
一方、収集処理の途中で通信不良が発生することなくシーケンス番号範囲の最後のシーケンス番号まで分割データを受信し、転換データの受信を完了した場合には、駅伝送装置１０は、その通信相手端末３０の次の巡回時に転換データの削除指示を併せて送信する。ここでの処理は、制御コマンドに「バッファクリア要求」を追加設定することで行う。そして、転てつ機端末３０は、駅伝送装置１０からの削除指示を受信した場合には、その転換データ、つまり、記憶している最古の転換データをバッファメモリから削除する。
【００３７】
［機能構成］
１．駅伝送装置
図２は、駅伝送装置１０の機能構成例を示すブロック図である。図２に示すように、駅伝送装置１０は、駅側無線機１１と、操作部１３と、表示部１４と、通信部１５と、制御部１７と、記憶部１９とを備えた一種のコンピュータである。
【００３８】
駅側無線機１１は、中継装置７０を介して転てつ機端末３０との間の無線通信を実行する。この駅側無線機１１は駅伝送装置１０の装置本体と有線接続され、装置本体とは離れた機器室外の場所、具体的には、機器室寄りの中継装置７０からの電波が届く場所に設置される。
【００３９】
操作部１３は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等を有する入力装置であり、操作入力に応じた操作信号を制御部１７に出力する。表示部１４は、例えば液晶表示装置等で実現され、制御部１７からの表示信号に応じた表示を行う。
【００４０】
通信部１５は、例えば無線通信モジュールやルータ、モデム、ＴＡ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等で実現される有線或いは無線の通信装置であり、ネットワーク９を介して蓄積装置２１や表示装置２３との間の通信を実行する。
【００４１】
制御部１７は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算装置や演算回路を有して構成され、記憶部１９に記憶されたプログラムやデータ、転てつ機端末３０から受信したデータ等をもとに駅伝送装置１０を構成する各部への指示やデータの転送を行って、駅伝送装置１０の動作を統括的に制御する。この制御部１７は、ポーリング通信制御部１７１と、通信相手設定部１７３と、通信相手移行時制御部１７５とを含む。なお、これら制御部１７が有する機能部は、プログラムを実行することによりソフトウェアとして実現される処理ブロックであってもよいし、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等のハードウェア回路によって実現される回路ブロックであってもよい。本実施形態では、制御部１７が転換データ収集プログラム１９１を実行することによりソフトウェアとして実現される処理ブロックとして説明する。
【００４２】
ポーリング通信制御部１７１は、通信相手端末リスト１９３の順に各転てつ機端末３０とのポーリング通信を行い、制御コマンドに「ステータス要求」が設定されたポーリングを通信相手端末３０へ送信してステータス要求を通知する（問合せ処理）。また、制御コマンドに「転換データ要求」が設定されたポーリングを通信相手端末３０へ送信して転換データ要求を通知し、当該通信相手端末３０から返信された転換データ（分割データ）を受信する（収集処理）。
【００４３】
通信相手設定部１７３は、通信相手端末リスト１９３に従い、巡回先の転てつ機端末３０の端末ＩＤを通信相手端末ＩＤとして設定する。具体的には、初回のポーリング通信に先立ち、通信相手端末リスト１９３の初順の端末ＩＤを通信相手端末ＩＤに設定する。そして、（１）ポーリング通信制御部１７１が送信したポーリングに対して返信があり、受信したステータスデータのフラグ情報が「転換データ無し」の場合、（２）転換データの分割データであって、シーケンス番号がシーケンス番号範囲の最後の分割データを受信した場合、及び（３）送信したポーリングに対して返信がない場合に、通信相手端末リスト１９３の次の端末ＩＤを通信相手端末ＩＤに設定して、通信相手端末３０を次の巡回先に移行する。
【００４４】
通信相手移行時制御部１７５は、通信相手端末３０を次の巡回先に移行したときに、記憶部１９のポーリング通信履歴データ１９５から移行先の通信相手端末３０に対する直前巡回時の通信履歴を読み出して用い、制御コマンド等の設定を行う。
【００４５】
図３は、ポーリング通信履歴データ１９５のデータ構成例を示す図である。図３に示すように、ポーリング通信履歴データ１９５は、送信したポーリングの識別番号（ポーリング番号）と対応付けて、当該ポーリングの送信日時、通信相手端末ＩＤ、制御コマンド、及び要求シーケンス番号と、リトライ回数、当該ポーリングに対する返信結果（返信有り：ＯＫ／返信無し：ＮＧ）と、返信があった場合のステータスデータのフラグ情報及びシーケンス番号範囲とが設定される。リトライ回数には、該当するポーリングが、前の巡回時に通信不良が発生したことによる分割データの再要求（リトライ）である場合に、その回数が設定される。
【００４６】
通信相手移行時制御部１７５は、このポーリング通信履歴データ１９５を参照し、同じ通信相手端末３０に対する直前巡回時の通信履歴がレコードＲ１１の場合のように、直前巡回時の収集処理で通信不良が発生して転換データ（分割データ）の受信を打ち切っている場合には、次のポーリング周期（図３ではポーリング番号「１１０２」のポーリング）で問合せ処理を省略して収集処理を行うため、制御コマンドに「転換データ要求」を設定するとともに、受信を打ち切ったポーリング通信での要求シーケンス番号（例えばこの例では、レコードＲ１１と同じ「１」）を設定する。
【００４７】
一方、レコードＲ１３の場合のように、直前巡回時に実行した収集処理で転換データの受信を完了している場合には、次のポーリング周期（図３ではポーリング番号「１１０１」のポーリング）で、直前巡回時に受信が完了した転換データの削除指示を併せて通知するため、制御コマンドに「ステータス要求」及び「バッファクリア要求」を設定する。
【００４８】
また、通信相手移行時制御部１７５は、上記２つの何れにも該当しない場合には、次のポーリング周期で問合せ処理を行うため、制御コマンドに「ステータス要求」を設定する（例えば図３のポーリング番号「１００７」のレコードＲ１５のポーリング）。
【００４９】
記憶部１９は、ＩＣメモリやハードディスク、光学ディスク等の記憶媒体により実現されるものである。この記憶部１９には、駅伝送装置１０を動作させ、駅伝送装置１０が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、当該プログラムの実行中に使用されるデータ等が記憶される。本実施形態では、記憶部１９には、転換データ収集プログラム１９１と、通信相手端末リスト１９３と、ポーリング通信履歴データ１９５とが記憶される。
【００５０】
制御部１７は、記憶部１９から転換データ収集プログラム１９１を読み出して実行することにより、ポーリング通信制御部１７１や通信相手設定部１７３、通信相手移行時制御部１７５等の機能を実現する。
【００５１】
また、通信相手端末リスト１９３には、駅伝送装置１０が転換データの収集対象とするＮ台の転てつ機５０の各転てつ機端末３０の端末ＩＤが、駅伝送装置１０の巡回順に設定される。端末ＩＤの順番は、例えば駅伝送装置１０との距離が近い順や遠い順等とすることができる。或いは、端末ＩＤの番号順等であってもよく、特に限定されない。
【００５２】
２．転てつ機端末
図４は、転てつ機端末３０の機能構成例を示すブロック図である。図４に示すように、転てつ機端末３０は、端末無線機３１と、操作部３３と、表示部３４と、計測部３５と、制御部３７と、記憶部３９とを備える。
【００５３】
端末無線機３１は、中継装置７０を介して駅伝送装置１０との間の無線通信を実行する。
【００５４】
操作部３３は、プッシュスイッチやダイヤル等を有して構成され、表示部３４は、ＬＥＤや小型の液晶表示装置等を有して構成される。操作部３３及び表示部３４は、作業員によってメンテナンス時等に利用されるものであり、通常時は装置筐体の内側に設置されて、外部から直接操作及び視認できないように構成される。
【００５５】
計測部３５は、電流計、電圧計等の計測機器や、これら計測機器による計測結果を演算処理する演算装置等を備えて構成される。この計測部３５は、制御部３７の取得制御部３７１の制御のもと、当該転てつ機端末３０が設けられた転てつ機５０の転換動作中に上記したモータ電流、モータ電圧、ＷＲ電流、ＷＲ電圧、転換力、トルク値等の各計測項目の値を計測し、計測データを取得制御部３７１へ出力する。
【００５６】
制御部３７は、例えばＣＰＵ等の演算装置や演算回路を有して構成され、記憶部３９に記憶されたプログラムやデータ、駅伝送装置１０から受信したデータ等をもとに転てつ機端末３０を構成する各部への指示やデータの転送を行って、転てつ機端末３０の動作を統括的に制御する。この制御部３７は、取得制御部３７１と、削除制御部３７３と、送信制御部３７５とを含む。これら制御部３７が有する機能部は、プログラムを実行することによりソフトウェアとして実現される処理ブロックであってもよいし、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等のハードウェア回路によって実現される回路ブロックであってもよい。本実施形態では、制御部３７が端末プログラム３９１を実行することによりソフトウェアとして実現される処理ブロックとして説明する。
【００５７】
取得制御部３７１は、転てつ機５０が転換動作する毎に、その転換動作中に計測部３５が計測した計測データを取得する。そして、転換動作の日時や転換方向と対応付けて転換動作１回分の転換データ３９３とし、記憶部３９のバッファメモリに格納する。
【００５８】
削除制御部３７３は、受信したポーリングの制御コマンドが「バッファクリア要求」の場合は、記憶部３９から最古の転換データ３９３を削除する制御を行う。
【００５９】
送信制御部３７５は、受信したポーリングの制御コマンドが「ステータス要求」の場合に、記憶部３９に記憶している転換データ３９３の有無をフラグ情報に設定する。またその際、バッファメモリに転換データ３９３を記憶している場合には、最古の転換データ３９３を分割して各分割データにシーケンス番号を割り振り、割り振ったシーケンス番号範囲をステータスデータに設定する。そして、送信制御部３７５は、設定したフラグ情報やシーケンス番号範囲を含むステータスデータを駅伝送装置１０に送信する制御を行う。
【００６０】
また、送信制御部３７５は、受信したポーリングの制御コマンドが「転換データ要求」の場合に、最古の転換データ３９３の要求シーケンス番号の分割データを駅伝送装置１０に送信する制御を行う。
【００６１】
記憶部３９は、ＩＣメモリやハードディスク、光学ディスク等の記憶媒体により実現されるものである。この記憶部３９には、転てつ機端末３０を動作させ、転てつ機端末３０が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、当該プログラムの実行中に使用されるデータ等が予め記憶され、或いは処理の都度一時的に記憶される。
【００６２】
本実施形態では、記憶部３９には、端末プログラム３９１が記憶される。制御部３７は、記憶部３９から端末プログラム３９１を読み出して実行することにより、取得制御部３７１や削除制御部３７３、送信制御部３７５等の機能を実現する。
【００６３】
また、記憶部３９は、最大で例えば過去２０回分の転換データ３９３を格納可能なバッファメモリを備える。
【００６４】
［処理の流れ］
図５〜図７は、駅伝送装置１０と転てつ機端末３０とのポーリング通信の通信フロー図である。なお、図５〜図７では、駅伝送装置１０と転てつ機端末３０との間に介在する中継装置７０の図示を省略している。
【００６５】
先ず、問合せ処理について、通信相手となる全ての転てつ機端末３０（３０−１〜３０−Ｎ）が転換データ３９３を記憶していない場合を例に図５を参照して説明する。図５に示すように、最初の問合せ処理では、駅伝送装置１０は、通信相手端末リスト１９３の初順の転てつ機端末３０−１を通信相手端末としてポーリングを送信し、ステータス要求を通知する（Ｐ１０１）。このステータス要求を受けて、転てつ機端末３０−１は、ステータスデータを駅伝送装置１０へ送信する（Ｐ３０１）。そして、駅伝送装置１０は、ステータスデータの返信があると、そのフラグ情報が「転換データ無し」であれば、通信相手端末を次の巡回先である転てつ機端末３０−２に移行する。そして、次のポーリング周期でポーリングを送信し、転てつ機端末３０−２へステータス要求を通知する（Ｐ１０２）。以降は、同様の要領で各転てつ機端末３０を巡回して、問合せ処理を繰り返す。そして、転てつ機端末３０−Ｎまで巡回して全ての転てつ機端末３０−１〜３０−Ｎを一巡すると、巡回先を初順の転てつ機端末３０−１に移行する（二巡目）。
【００６６】
なお、前述のように繰り返される巡回の過程で例えば転てつ機端末３０−１との間で所定の通信不良が発生し（Ｐ３０５）、次のポーリング周期までにステータスデータの返信がない場合も、駅伝送装置１０は、巡回先を次の転てつ機端末３０−２に移行する。
【００６７】
次に、収集処理について説明する。図６に示すように、駅伝送装置１０からのステータス要求（Ｐ１１１）を受信した転てつ機端末３０−１は、記憶部３９のバッファメモリに転換データ３９３を記憶している場合には、そのうちの最古の転換データ３９３を分割して各分割データにシーケンス番号を割り振る。そして、フラグ情報を「転換データ有り」とし、割り振ったシーケンス番号範囲「１〜３」を設定したステータスデータを駅伝送装置１０へ送信する（Ｐ３１１）。
【００６８】
一方、駅伝送装置１０では、返信されたステータスデータのフラグ情報が「転換データ有り」の場合は、同じ転てつ機端末３０−１と引き続きポーリング通信を行う。すなわち、次のポーリング周期で初順のシーケンス番号「１」を要求シーケンス番号として指定したポーリングを送信し、転てつ機端末３０−１へ転換データ要求を通知する（Ｐ１１２）。この転換データ要求を受けて、転てつ機端末３０−１は、シーケンス番号「１」の分割データを駅伝送装置１０へ送信する（Ｐ３１２）。
【００６９】
このようにして分割データの返信があると、駅伝送装置１０は、同様の要領でシーケンス番号範囲の最後のシーケンス番号「３」まで順番に要求シーケンス番号を指定したポーリングを送信し、返信された各シーケンス番号の分割データを受信する。そして、最後のシーケンス番号の分割データを受信したならば（Ｐ３１５）、巡回先を次の転てつ機端末３０−２に移行する。
【００７０】
また、以上のように転換データの受信を完了した場合には、駅伝送装置１０は、転てつ機端末３０−１の次の巡回時にステータス要求と併せてバッファクリア要求を通知し、削除指示を送信する（Ｐ１１７）。この削除指示を受けて、転てつ機端末３０−１は、バッファメモリから最古の転換データ３９３を削除し、その上でステータスデータを送信する。削除した最古のもの以外にも転換データ３９３を記憶している場合は、「転換データ有り」のステータスデータが送信されることとなる。
【００７１】
これによれば、駅伝送装置１０で受信を完了した転換データを適切に削除することができ、駅伝送装置１０によって収集されていない転換データ３９３を誤って削除したり、収集済みの転換データ３９３を記憶したままにして重複送信する事態を防止できる。一方で、ステータス要求時に併せて削除指示を通知することができるので、削除指示を単独で通知するポーリング通信が不要となり、全ての転てつ機端末３０を一巡するのに要する時間の短縮が図れる。
【００７２】
次に、転換データの受信途中で所定の通信不良が発生した場合について説明する。図７に示すように、駅伝送装置１０は、転てつ機端末３０−１に転換データ要求を送信し（Ｐ１２１）、次のポーリング周期までにその返信がない場合（Ｐ３２１）には、通信不良が発生したと判断して当該転換データの受信を打ち切り、巡回先を次の転てつ機端末３０−２に移行する。
【００７３】
そして、転換データ（分割データ）の受信を打ち切った場合には、転てつ機端末３０−１の次の巡回時に当該転換データについて再度収集処理を実行し、受信を打ち切った分割データの再要求（リトライ）並びに受信を行う。すなわち、図７の例では、前の巡回時に要求シーケンス番号が「２」のポーリングに対して返信がなく、シーケンス番号「１」の分割データは受信済みである。したがって、ポーリング通信が一巡して再び通信相手端末として転てつ機端末３０−１に移行した場合には、シーケンス番号「２」を要求シーケンス番号として指定したポーリングを送信し、転換データ要求を通知する（Ｐ１２５：シーケンス番号「２」の分割データについてリトライ１回目）。
【００７４】
その結果、分割データの返信があれば、直前巡回時に受信したシーケンス番号範囲「１〜３」に従い、さらにシーケンス番号「３」の分割データについて転換データ要求を送信することとなる。一方、返信がない場合（Ｐ３２５）は、受信を打ち切って巡回先を次の転てつ機端末３０−２に移行する。そして、転てつ機端末３０−１の次の巡回時に、再びシーケンス番号「２」の分割データについて転換データ要求を通知する（Ｐ１２７：シーケンス番号「２」の分割データについてリトライ２回目）。このように、通信不良の発生時は、要求シーケンス番号毎に２回までその分割データの再要求を行う。なお、２回の要求を行っても返信がなく（Ｐ３２７）、分割データを受信できなかった場合は、その次の巡回時には、前の巡回時の通信履歴に関わらずステータス要求を通知する（Ｐ１２９）。
【００７５】
さて、本実施形態の転換データ収集システム１は、駅伝送装置１０が多数の転てつ機５０（例えば１０≦Ｎ≦５０）を収集対象とする場合を想定し、ポーリング周期やバッファメモリの容量等が設定されている。また、Ｎ台の各転てつ機５０に設けられた転てつ機端末３０の全てに転換データが記憶されていない場合に各転てつ機端末３０を一巡可能なシステム周期が、３分以下で設定される。一方、全ての転てつ機端末３０に転換データが記憶されている場合に各転てつ機端末３０を一巡するのに要する時間は、１５分以下で設定される。
【００７６】
以下、具体的な数値およびその根拠を例示する。本実施形態では、図５等に示すポーリング周期Ｔ１を「３秒」としている。これは、中継装置７０の中継段数等を考慮したものである。よって、図５のように全ての転てつ機端末３０が転換データを記憶していない場合、全転てつ機端末３０−１〜３０−Ｎを一巡する時間（システム周期）Ｔ３は、例えば、転てつ機５０の台数が２５台（Ｎ＝２５）の場合７５，０００［ｍｓ］となる。したがって、本実施形態の転換データ収集システム１によれば、Ｎ＝２５の場合、１分１５秒で全転てつ機端末３０を一巡してその状態（転換データを記憶しているか否か）を監視することができる。
【００７７】
一方、転てつ機端末３０が転換データを記憶している場合、転換動作１回分の転換データの伝送時間は、伝送率を１００％、分割数を「３」とし、駅伝送装置１０と各転てつ機端末３０との間の通信路を形成する中継装置７０が全て同じと仮定すると、１２，０００［ｍｓ］程度である。よってこの場合、全ての転てつ機端末３０がそれぞれ転換動作１回分の転換データを記憶しているときに、全転てつ機端末３０を一巡するのに要する時間は、Ｎ＝２５であれば３００，０００［ｍｓ］となる。
【００７８】
ここで、データ収集対象の転てつ機５０のうち、転換動作を実施する頻度が最も高い転てつ機５０の転換動作を、３００，０００［ｍｓ］に余裕を加え、平均して６分に１回程度と想定することができる。これは、Ｎ＝２５台とした場合である。この２倍、すなわちＮ＝５０台とした場合には、単純計算で、転換動作を実施する頻度が最も高い転てつ機５０の転換動作を、平均して１２分に１回程度と想定することができる。超過密ダイヤ且つ高頻度に転換動作を行う例外的な線区を除き、実際的な線区として十分に実用できる範囲である。
【００７９】
さて、Ｎ＝２５台の場合に話しを戻すと、通信が正常に行える場合、転換動作間隔が６分以上であればその間に転換データは駅伝送装置１０へと送信され、その後削除されるため、転てつ機端末３０のバッファメモリは空の状態に保たれる。
【００８０】
一方、転てつ機５０が６分以下の間隔で転換動作を繰り返す時間帯や、通信不良が発生して駅伝送装置１０が転換データを受信できない場合は、バッファメモリに転換データが蓄積されていく。例えば３分間隔で転換動作が繰り返される時間帯があるとすると、６分毎に転換動作１回分の転換データは送信されるため、６分毎に転換動作１回分の転換データが蓄積されることとなる。しかし、最大の２０回分に達するまでには、１２０分を要することとなる。よって、短い間隔で転換動作が繰り返される時間帯があるとしても、１２０分間は転換データを記憶しておくことができる。これによれば、転換動作の間隔が短い時間帯があったり、通信不良が発生するとしても、最大で２０回分の転換データを記憶することができる本実施形態は十分に実用的であると考えられる。また、蓄積された転換データは、転換動作の日時が最古のものから順に駅伝送装置１０へと送信される。したがって、転換データを消失することなく確実に収集することが可能となる。
【００８１】
次に、１台の転てつ機５０のみが転換動作を繰り返し、それ以外の転てつ機５０が転換動作をしない場合を考える。この場合、例えばＮ＝２５であれば、全転てつ機端末３０を一巡するのに要する時間は、１２，０００［ｍｓ］＋（３，０００［ｍｓ］×２４）＝８４，０００［ｍｓ］となり、約９０秒で転換動作１回分の転換データを駅伝送装置１０へと送信できる。よってこの場合、駅伝送装置１０は、１時間に４０回分の転換データを収集でき、２４時間では９６０回分の転換データを収集できる。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態の転換データ収集システム１によれば、駅伝送装置１０が収集対象の転てつ機５０に設けられた各転てつ機端末３０と順番に１対１で無線通信して、各転てつ機５０が転換動作する毎に転てつ機端末３０が取得した転換時の計測データを抜けなく確実に収集することができる。また、通信路を形成する中継装置７０や駅側無線機１１、端末無線機３１を適所に必要な中継段数分設置すればよいため、有線接続する場合のようなケーブルの敷設及びその保守作業に要するコストが不要となる。
【符号の説明】
【００８３】
１  転換データ収集システム、１０  駅伝送装置、１１  駅側無線機、１３  操作部、１４  表示部、１５  通信部、１７  制御部、１７１  ポーリング通信制御部、１７３  通信相手設定部、１７５  通信相手移行時制御部、１９  記憶部、１９１  転換データ収集プログラム、１９３  通信相手端末リスト、１９５  ポーリング通信履歴データ、３０  転てつ機端末、３１  端末無線機、３３  操作部、３４  表示部、３５  計測部、３７  制御部、３７１  取得制御部、３７３  削除制御部、３７５  送信制御部、３９  記憶部、３９１  端末プログラム、３９３  転換データ、２１  蓄積装置、２３  表示装置、５０  転てつ機、７０  中継装置
【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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【図６】
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【図７】
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