СПОСОБ РАБОТЫ СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С СЕТЬЮ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
METHOD OF OPERATING DATA NETWORK OF VEHICLE AND VEHICLE WITH DATA NETWORK

Изобретение относится к способу эксплуатации сети передачи данных транспортного средства в соответствии с ограничительной частью п. 1 и к транспортному средству в соответствии с ограничительной частью п. 11 формулы.
Бывают такие состояния транспортного средства, в которых его определенные электроприборы или определенные группы электроприборов не нужны. Когда транспортное средство находится в одном таком состоянии, эти электроприборы или приборные группы могут быть отключены, чтобы экономить электроэнергию.
Далее электроприбор транспортного средства, являющийся частью сети передачи данных транспортного средства и подключенный к узлу сети передачи данных, может снабжаться электроэнергией через этот узел, в случае если электроприбор подходит для этого.
Узел сети и подключенный к нему электроприбор, снабжаемый электроэнергией через этот узел, могут относиться к разным приборным группам. Это значит, что может быть предусмотрено, чтобы узел сети отключался в другом состоянии транспортного средства, нежели подключенный к узлу сети электроприбор.
Так, в частности, может быть такое состояние транспортного средства, в котором подключенный к узлу сети электроприбор не нужен и потому, в принципе, мог бы быть отключен, однако узел сети должен оставаться включенным, например, поскольку другие подключенные к узлу сети электроприборы могут или должны посылать и/или принимать через него данные и/или снабжаться через него электроэнергией. В таком случае отключение узла сети с целью отключения ненужного электроприбора в этом состоянии транспортного средства недопустимо.
Одной задачей изобретения является создание способа, который обеспечивал бы энергосберегающую эксплуатацию транспортного средства.
Эта задача решается, согласно изобретению, посредством способа по п. 1.
Другой задачей изобретения является создание транспортного средства, которое можно было эксплуатировать энергосберегающим образом.
Эта задача решается, согласно изобретению, посредством транспортного средства по п. 11.
Предпочтительные варианты выполнения предложенных способа и транспортного средства являются объектами зависимых пунктов формулы и нижеследующего описания.
В способе эксплуатации сети передачи данных транспортного средства сеть передачи данных содержит узел сети, электроприбор, подключенный к порту узла сети и снабжаемый электроэнергией через этот порт, и соединенное с узлом сети устройство обработки данных для управления узлом сети. Устройство обработки данных в соответствии с заданным, зависимым от состояния транспортного средства правилом включения/отключения передает на узел сети управляющую команду на включение или отключение порта. Далее узел сети в соответствии с переданной управляющей командой включает или отключает порт.
Предложенное транспортное средство содержит сеть передачи данных с узлом сети, электроприбором, подключенным к порту узла сети и снабжаемым электроэнергией через этот порт, и соединенным с узлом сети устройством обработки данных для управления узлом сети. Устройство обработки данных выполнено с возможностью передачи в соответствии с заданным, зависимым от состояния транспортного средства правилом включения/отключения на узел сети управляющей команды на включение или отключение порта. Кроме того, узел сети выполнен с возможностью включения или отключения порта в соответствии с переданной управляющей командой.
Упомянутым в связи с предложенным способом транспортным средством является предложенное транспортное средство.
Отключив порт, к которому подключен электроприбор, можно вызвать отключение электроприбора без необходимости для этого отключать весь узел сети. Если электроприбор в одном определенном состоянии транспортного средства не нужен, то электроприбор может быть отключен за счет отключения порта, благодаря чему можно сэкономить энергию. Электроприбор необязательно должен оставаться включенным, если узел сети в этом состоянии транспортного средства должен оставаться в эксплуатации. Узел сети может оставаться включенным, так что, например, один или несколько других портов узла сети может/могут использоваться для передачи данных и/или для снабжения электроэнергией одного или нескольких других электроприборов. В то время как названный первым порт отключен, можно, следовательно, например, через другой порт узла сети снабжать электроэнергией подключенный к этому другому порту другой электроприбор. При необходимости, включив названный первым порт, можно вызвать возврат подключенного к этому порту электроприбора снова в его включенное состояние.
В случае если сеть передачи данных или, по меньшей мере, ее узел снабжается электроэнергией через аккумулятор транспортного средства, то в состоянии транспортного средства, в котором электроприбор не нужен, можно за счет отключения порта уменьшить разрядку аккумулятора.
Изобретение обеспечивает гибкое управление энергией. За счет изменения правила включения/отключения можно изменять характер включения/отключения без необходимости изменения кабельной разводки сети передачи данных. Другими словами, за счет согласования правила включения/отключения при сохранении кабельной разводки сети передачи данных можно изменять, в каких состояниях транспортного средства порт узла сети включается или отключается. В частности, изобретение позволяет установить индивидуально для каждого порта узла сети, в каких состояниях транспортного средства соответствующий порт узла сети включается или отключается. Это обеспечивает индивидуальное включение/отключение подключенных к узлу сети электроприборов.
Под термином «порт» (называемым также «интерфейс») в данном случае следует понимать гнездо для подключения прибора.
Выражение, что порт узла сети «включается или отключается в соответствии с переданной управляющей командой» следует понимать таким образом, что порт отключается, когда управляющей командой является команда на отключение порта, и включается, когда управляющей командой является команда на включение порта.
Преимущественно правило включения/отключения определяет, в каких состояниях транспортного средства порт узла сети должен быть включен, а в каких – отключен.
Далее предпочтительно, если правило включения/отключения может быть отредактировано, в частности посредством соединяемого или соединенного с устройством обработки данных блока управления. За счет этого можно недорогим образом произвести изменение правила включения/отключения, чтобы заново определить, в каких состояниях транспортного средства порт узла сети должен быть включен, а в каких – отключен.
Отключение порта включает в себя целесообразно прерывание электропитания порта. Включение порта включает в себя целесообразно возобновление электропитания порта.
В устройстве обработки данных целесообразно хранится компьютерная программа, которая может выполняться или выполняется в устройстве обработки данных. Правило включения/отключения предпочтительно имплементировано в эту компьютерную программу. Предпочтительным образом устройство обработки данных за счет этой компьютерной программы выполнено с возможностью передачи на узел сети управляющей команды на включение или отключение порта в соответствии с правилом включения/отключения.
Устройство обработки данных может содержать вычислительный блок, в частности сервер, или несколько коммуникативно связанных между собой вычислительных блоков.
Далее целесообразно, если в узле сети хранится программное обеспечение для оценки переданной управляющей команды. Преимущественно узел сети за счет этого программного обеспечения выполнен с возможностью включения или отключения порта узла сети в соответствии с правилом включения/выключения.
Транспортное средство выполнено, в частности, в виде рельсового транспортного средства.
Кроме того, сетью передачи данных является преимущественно сеть Ethernet. Далее предпочтительно, если электроприбором является, например, РоЕ-способный прибор.
Узлом сети передачи данных может быть, например, Ethernet-коммутатор.
Предпочтительным образом состояние транспортного средства контролируется, в частности посредством одного или нескольких контрольных устройств транспортного средства. При этом преимущественно формируются данные о состоянии транспортного средства. Целесообразно управляющая команда формируется устройством обработки данных в зависимости от данных о состоянии транспортного средства.
Предпочтительным образом при изменении состояния транспортного средства, т.е. когда состояние транспортного средства изменяется, управляющая команда передается на узел сети.
Например, может быть предусмотрено, что порт узла сети в соответствии с правилом включения/отключения отключается, когда транспортное средство ставится на отстой, что обеспечивает энергосберегающий режим отстоя транспортного средства.
В случае выполнения транспортного средства в виде рельсового транспортного средства может быть, в частности, предусмотрено, что порт узла сети в соответствии с правилом включения/отключения отключается, когда транспортное средство ставится на отстой разоборудованным, т.е. когда транспортное средство ставится на отстой таким образом, что его токоприемник не имеет никакого контакта с контактным проводом.
Во включенном состоянии порта узла сети электроприбор снабжается электроэнергией предпочтительно через порт, в частности в соответствии со стандартом IEEE 802.3af или IEEE 802.3at. В отключенном состоянии порта, напротив, поток электроэнергии к электроприбору преимущественно прерывается.
Предпочтительным образом отключение порта узла сети вызывает отключение подключенного к порту электроприбора. Включение порта вызывает преимущественно включение упомянутого электроприбора.
Особенно предпочтительно, если электроприбор при работе снабжается электроэнергией только через порт узла сети. Таким образом, можно отказаться от дополнительного источника энергии для снабжения электроприбора электроэнергией.
Предпочтительным образом устройство обработки данных использует для управления узлом сети в качестве сетевого протокола так называемый Simple Network Management Protocol (SNMP) (простой протокол сетевого управления), в частности его версию 3. Этот сетевой протокол обеспечивает надежную коммуникацию между устройством обработки данных и узлом сети, в частности за счет кодирования данных и аутентификации участника.
Далее может быть предусмотрено, что после включения/отключения порта узел сети передает устройству обработки данных сообщение о подтверждении включения/отключения порта. Для передачи сообщения о подтверждении преимущественно используется упомянутый сетевой протокол. В частности, сообщение о подтверждении может передаваться в виде так называемого SNMP Trap сообщения.
Преимущественно устройство обработки данных влияет на систему диагностики транспортного средства при инициированном устройством обработки данных отключении порта, т.е. при желаемом отключении порта, таким образом, что система диагностики не формирует никакого сообщения об ошибке, основанного на том, что электроприбор отключен или недостижим.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения сеть передачи данных содержит несколько электроприборов. Упомянутым выше электроприбором может быть, в частности, один из этих нескольких электроприборов.
Целесообразно электроприборы подключены к разным портам узла сети. Управляющей командой может быть, в частности, команда на включение или отключение нескольких этих портов. Предпочтительным образом узлом сети включаются или отключаются те из его портов, к которым относится управляющая команда.
Каждый порт узла сети имеет преимущественно однозначно присваиваемый порту код. Управляющая команда может иметь, в том числе, коды включаемых/отключаемых портов узла сети.
Преимущественно правило включения/отключения определяет, в каких состояниях транспортного средства какой порт узла сети должен быть включен, а в каких – отключен. В частности, правило включения/отключения по отношению к разным состояниям транспортного средства может определять последовательность, в которой электроприборы сети передачи данных должны включаться/отключаться.
В устройстве обработки данных предпочтительным образом хранится сопоставление, в котором однозначно определено, какой из электроприборов подключен к какому порту узла сети. Правило включения/отключения основано преимущественно на этом сопоставлении. Иначе говоря, управляющая команда формируется преимущественно в зависимости от этого сопоставления.
Предпочтительным образом соответствующий электроприбор снабжается электроэнергией через тот порт, к которому он подключен.
Несколько таких электроприборов могут образовать приборную группу. Предпочтительным образом сообща включаются/отключаются те порты узла сети, к которым подключены электроприборы этой приборной группы. Упомянутой управляющей командой может быть, в частности, команда на включение или отключение тех портов, к которым подключены электроприборы приборной группы.
Далее может быть предусмотрено, что подключенные к портам узла сети электроприборы образуют несколько приборных групп.
Далее предпочтительно, если в устройстве обработки данных хранится соответствие, в котором однозначно определено, к какой приборной группе относится соответствующий электроприбор. Правило включения/отключения основано преимущественно на этом соответствии. Другими словами, управляющая команда формируется преимущественно в зависимости от этого соответствия. Далее предпочтительно, если это соответствие может редактироваться, так что, например, один электроприбор одной определенной приборной группы может быть отнесен к другой приборной группе, несколько приборных групп могут быть объединены и/или одна приборная группа может быть разделена на несколько приборных групп.
Соответствующим электроприбором может быть, например, датчик для системы подсчета пассажиров, камера для системы видеонаблюдения, точка беспроводного доступа для пассажирской сети или устройство выдачи информации для системы информирования пассажиров. Устройством выдачи информации может быть, например, громкоговоритель для важных для пассажиров объявлений или дисплей, в частности встроенный в пассажирское сиденье дисплей.
Упомянутые системы, т.е. система подсчета пассажиров, пассажирская сеть и система информирования пассажиров, являются целесообразно элементами транспортного средства.
В случае одного или нескольких электроприборов речь может идти соответственно о дополнительном узле сети, в частности коммутаторе. К одному или нескольким портам такого дополнительного узла сети может быть подключен соответственно дополнительный электроприбор.
Предшествующее описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения содержит многочисленные признаки, которые отражены в отдельных зависимых пунктах формулы частично объединенными в несколько. Однако эти признаки могут рассматриваться также по отдельности и могут быть объединены в целесообразные дополнительные комбинации. В частности, эти признаки соответственно по отдельности и в любой подходящей комбинации могут комбинироваться с предложенными устройством энергоснабжения, рельсовым транспортным средством и способом. Далее признаки способа могут рассматриваться как свойство соответствующего устройства.
Даже если в описании и формуле изобретения некоторые термины используются в единственном числе или в сочетании с числительным, объем изобретения не ограничивается в отношении этих терминов единственным числом или соответствующим числительным.
Описанные выше свойства, признаки и преимущества изобретения, а также то, как они достигаются, становятся более понятными в связи с нижеследующим описанием примера его осуществления, более подробно поясняемого с помощью чертежей. Этот пример служит для пояснения изобретения и не ограничивает его приведенными в нем комбинациями признаков, также в отношении функциональных признаков. Кроме того, подходящие для этого признаки каждого примера осуществления могут рассматриваться также изолированно, могут быть удалены из примера осуществления, включены в другой пример осуществления для его дополнения и комбинироваться с любым из пунктов формулы.
На единственной фигуре схематично изображены рельсовое транспортное средство 2 и контактный провод 4 для его снабжения электроэнергией.
Рельсовое транспортное средство 2 оборудовано токоприемником 6, через который оно отбирает электроэнергию от контактного провода 4. Кроме того, рельсовое транспортное средство 2 содержит сеть 8 передачи данных, у которой в данном примере речь идет о сети Ethernet.
Сеть 8 передачи данных содержит устройство 10 обработки данных, которое, в свою очередь, содержит систему 12 управления транспортным средством (Train Control System) и сервер 14 (Train Server). Система 12 управления устройства 10 обработки данных соединена с сервером 14 линией 16 передачи данных, которая подключена к порту 18 системы 12 управления и к первому порту 18 сервера 14.
Кроме того, сеть 8 передачи данных содержит узел 20 сети, у которого в данном случае речь идет о Ethernet-коммутаторе. Этот узел 20 сети имеет в качестве примера пять портов 18. В принципе, узел 20 сети может иметь большее или меньшее число портов 18.
Узел 20 сети соединен с сервером 14 устройства 10 обработки данных другой линией 16 передачи данных, которая подключена к одному из портов 18 узла 20 сети и ко второму порту 18 сервера 14.
Кроме того, сеть 8 передачи данных содержит несколько электроприборов 22, которые соединены с одним из других портов 18 узла 20 сети соответственно другой линией 16 передачи данных, причем каждому из электроприборов 22 соответствует ровно один порт 18 узла 20 сети.
Упомянутыми электроприборами 22 являются РоЕ-способные приборы, причем соответствующий электроприбор 22 при работе снабжается электроэнергией только через тот порт 18 узла 20 сети, к которому подключен электроприбор 22.
У одного из этих электроприборов 22 речь идет, например, о датчике 24 подсчета пассажиров, а у других электроприборов 22 – например, о камере 26 видеонаблюдения, точке 28 беспроводного доступа для пассажирской сети и устройстве 30 выдачи информации для системы информирования пассажиров.
Кроме того, электроприборы 22 образуют несколько приборных групп. В данном примере сеть 8 передачи данных содержит первую приборную группу 32а из двух электроприборов 22 и вторую приборную группу 32b также из двух электроприборов 22.
Упомянутые линии 16 передачи данных, соединяющие между собой соответствующие компоненты сети 8 передачи данных, выполнены соответственно в виде Ethernet-кабеля.
Помимо названных компонентов сеть 8 передачи данных может содержать один или несколько дополнительных компонентов (не показаны), например, один или несколько дополнительных узлов сети. Такие возможные дополнительные компоненты сети 8 передачи данных простоты ради подробно не описаны.
В устройстве 10 обработки данных, в частности в его сервере 14, хранится программное обеспечение для управления узлом 20 сети. Для коммуникации с узлом 20 сети сервер 14 использует так называемый Simple Network Management Protocol, точнее говоря, его версию 3.
Упомянутая система 12 управления контролирует состояние рельсового транспортного средства 2, например, с помощью контрольных устройств (не показаны). При этом данные о состоянии транспортного средства передаются системой 12 управления на сервер 14. Данные о состоянии транспортного средства включают в себя, в том числе, информацию о том, какие порты 18 узла 20 сети включены, а какие – отключены.
В сервере 14 хранится информация о том, какой из электроприборов 22 сети 8 передачи данных подключен к какому порту 18 узла 20 сети. К тому же в сервере 14 хранится информация о том, какие из электроприборов 22 образуют общую приборную группу 32а, 32b.
В зависимости от состояния рельсового транспортного средства 2, выявленного на основе данных о состоянии транспортного средства, сервер 14 в соответствии с заданным правилом включения/отключения, имплементированного в упомянутое программное обеспечение, формирует управляющую команду на включение или отключение портов 18 узла 20 сети и передает ее на узел 20 сети. Управляющая команда формируется, в частности, при изменении состояния рельсового транспортного средства 2 и передается на узел 20 сети. Например, управляющая команда может формироваться и передаваться на узел 20 сети, если машинист через элемент управления рельсовым транспортным средством 2 инициирует событие, за счет которого изменяется состояние рельсового транспортного средства 2.
Формированная сервером 14 и переданная на узел 20 сети управляющая команда содержит коды включаемых/отключаемых портов 18 узла 20 сети. Те порты 18, коды которых содержатся в управляющей команде, включаются/отключаются узлом 20 сети в соответствии с управляющей командой.
Во включенном состоянии соответствующего порта 18 узла 20 сети подключенный к порту 18 электроприбор 22 снабжается через порт 18 электроэнергией. Напротив, во отключенном состоянии соответствующего порта 18 узла 20 сети поток электроэнергии к электроприбору 22 прерван. Отключение порта 18 вызывает отключение подключенного к нему электроприбора 22. Наоборот, включение порта 18 вызывает включение подключенного к нему электроприбора 22.
В данном случае сервер 14 управляет узлом 20 сети таким образом, что те порты 18, к которым подключены электроприборы 22 одной и той же приборной группы 32а, 32b, сообща включаются/отключаются.
После включения/отключения соответствующих портов 18 узел 20 сети формирует сообщение о подтверждении включения/отключения порта 18 и передает его на сервер 14.
Правило включения/отключения может, например, предусматривать, что при изменении состояния рельсового транспортного средства 2 из первого во второе те порты 18 узла 20 сети, к которым подключены электроприборы 22 первой приборной группы 32а, отключаются, а те порты 18 узла 20 сети, к которым подключены электроприборы 22 второй приборной группы 32b, остаются включенными.
Далее правило включения/отключения может предусматривать, что при изменении состояния рельсового транспортного средства 2 из второго в третье дополнительно к уже отключенным портам 18 узла 20 сети, к которым подключены электроприборы 22 первой приборной группы 32а, отключаются также те порты 18, к которым подключены электроприборы 22 второй приборной группы 32b. Третьим состоянием может быть, например, состояние, в котором рельсовое транспортное средство 2 ставится на отстой таким образом, что его токоприемник 6 не имеет никакого контакта с контактным проводом 4 (так называемый разоборудованный отстой рельсового транспортного средства 2).
В случае изменения состояния в обратном направлении, т.е. из третьего через второе в первое, правило включения/отключения может предусматривать, что порты 18 снова включаются в обратном порядке.
При изменении состояния рельсового транспортного средства 2 непосредственно из первого в третье правило включения/отключения может предусматривать, что те порты 18 узла 20 сети, к которым подключены электроприборы 22 первой приборной группы 32а, и те порты 18, к которым подключены электроприборы 22 второй приборной группы 32b, отключаются сообща.
Далее правило включения/отключения может предусматривать, что при изменении состояния рельсового транспортного средства 2 непосредственно из третьего в первое те порты 18 узла 20 сети, к которым подключены электроприборы 22 первой приборной группы 32а, и те порты 18, к которым подключены электроприборы 22 второй приборной группы 32b, включаются сообща.
Хотя изобретение было подробно проиллюстрировано и описано предпочтительным примером его осуществления, оно не ограничено раскрытым примером, и специалист может вывести из них другие варианты, не выходя за объем охраны изобретения.