以下に、本発明に係る編成併結システム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、本実施の形態に係る編成併結システムにおける編成Aの構成を示す図である。図1では、列車の編成Aは例えば6台の車両からなり、具体的には、車両TC1,M2−1,M1−1,M2−2,M1−2,TC2で構成される。なお、編成Aの車両数を増減した場合も同様に構成することができる。
編成の両端の車両である車両TC1,TC2には、それぞれ、列車情報管理装置の中央装置(以下、単に「中央装置」という。)1−1,1−2が搭載されている。中間車両である車両M2−1,M1−1,M2−2,M1−2には、それぞれ、列車情報管理装置の端末装置(以下、単に「端末装置」という。)2−1,2−2,2−3,2−4が搭載されている。本実施の形態の列車情報管理装置は、中央装置1−1,1−2及び端末装置2−1〜2−4で構成される。中央装置1−1,1−2及び端末装置2−1〜2−4は、車両間にわたって配設された基幹伝送路(車両間伝送路)4を介して互いに通信可能に接続されている。この基幹伝送路4は、後述する高速タイプのものと比べて伝送速度の低い低速タイプの伝送路であり、その伝送速度は例えば2.5Mbpsである。また、基幹伝送路4は、列車情報管理装置に対して図示例のように例えばラダー型の伝送路を構成している。
車両TC1は、中央装置1−1と、中央装置1−1に支線伝送路(車両内伝送路)5を介してそれぞれ接続された機器3−1〜3−3と、中央装置1−1に支線伝送路5を介して接続されたマスターコントローラ(主幹制御器)3−4と、中央装置1−1に基幹伝送路4を介して接続された電気連結器6−1とを備える。
支線伝送路5は、車両内に配設された通信路である。機器3−1〜3−3は、例えば、空調装置、ブレーキ装置等である。中央装置1−1は、機器3−1〜3−3をそれぞれ制御するための制御情報を送信するとともに、機器3−1〜3−3からそれぞれ機器情報(状態データ)を取得している。マスターコントローラ3−4も、機器3−1〜3−3と同様に中央装置1−1により制御管理されている。また、マスターコントローラ3−4は、例えば運転台(図示せず)から入力された力行ノッチ情報(加速情報)やブレーキノッチ情報(減速情報)等の制御情報を中央装置1−1に送信する。電気連結器6−1は、車両TC1と他の車両との電気的な連結を可能とするもので、編成Aを車両TC1側で他の編成に連結する際に利用される。電気連結器6−1は複数のピンを備えており、これらのピンが別の電気連結器のピンと接触することで電気連結器間の電気的な接続がなされる。中央装置1−1と電気連結器6−1とを接続する基幹伝送路4は、電気連結器6−1のピン群のうちの所定の一部と接続されている。
車両M2−1は、端末装置2−1と、端末装置2−1に支線伝送路5を介してそれぞれ接続された機器3−5〜3−7と、を備える。機器3−5〜3−7は、例えば、空調装置、ブレーキ装置、モータ等である。端末装置2−1は、機器3−5〜3−7をそれぞれ制御するための制御情報を送信するとともに、機器3−5〜3−7からそれぞれ機器情報(状態データ)を取得している。
車両M1−1は、端末装置2−2と、端末装置2−2に支線伝送路5を介してそれぞれ接続された機器3−5,3−6,3−8と、端末装置2−2に支線伝送路5を介して接続されたVVVF(推進装置)3−9と、端末装置2−2に支線伝送路5を介して接続されたブレーキ装置3−10と、を備える。機器3−5,3−6,3−8は、例えば、空調装置、モータ等である。VVVF3−9は、VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)インバータであり、モータ(図示せず)の電圧及び周波数を可変することで車両推進の制御を行う。端末装置2−2は、機器3−5,3−6,3−8、VVVF3−9、ブレーキ装置3−10をそれぞれ制御するための制御情報を送信するとともに、機器3−5,3−6,3−8、VVVF3−9、ブレーキ装置3−10からそれぞれ機器情報(状態データ)を取得している。
車両M2−2は、車両M2−1と同様の構成である。すなわち、車両M2−2は、端末装置2−3と、端末装置2−3に支線伝送路5を介してそれぞれ接続された機器3−5〜3−7と、を備える。端末装置2−3は端末装置2−1と同様の機能を有する。
車両M1−2は、車両M1−1と同様の構成である。すなわち、車両M1−2は、端末装置2−4と、端末装置2−4に支線伝送路5を介してそれぞれ接続された機器3−5,3−6,3−8と、端末装置2−4に支線伝送路5を介して接続されたVVVF(推進装置)3−9と、端末装置2−4に支線伝送路5を介して接続されたブレーキ装置3−10と、を備える。端末装置2−4は端末装置2−2と同様の機能を有する。
車両TC2は、車両TC1と同様の構成である。すなわち、車両TC2は、中央装置1−2と、中央装置1−2に支線伝送路(車両内伝送路)5を介してそれぞれ接続された機器3−1〜3−3と、中央装置1−2に支線伝送路5を介して接続されたマスターコントローラ(主幹制御器)3−4と、中央装置1−2に基幹伝送路4を介して接続された電気連結器6−2とを備える。中央装置1−2は中央装置1−1と同様の機能を有する。また、電気連結器6−2は電気連結器6−1と同様の機能を有する。電気連結器6−2は、車両TC2と他の車両との電気的な連結を可能とするもので、編成Aを車両TC2側で他の編成に連結する際に利用される。電気連結器6−2は複数のピンを備えており、これらのピンが別の電気連結器のピンと接触することで電気連結器間の電気的な接続がなされる。中央装置1−2と電気連結器6−2とを接続する基幹伝送路4は、電気連結器6−2のピン群のうちの所定の一部と接続されている。
なお、以下では、単に機器3と記載した場合には、機器3−1〜3−3,3−5〜3−8だけでなくマスターコントローラ3−4、VVVF3−9及びブレーキ装置3−10についても含むこととし、これらの機器を総称して表すものとする。また、単に端末装置2と記載した場合には、端末装置2−1〜2−4を総称して表すものとする。また、単に中央装置1と記載した場合には、中央装置1−1,1−2を総称して表すものとする。
図2は、中央装置1と機器3との間のデータ送受信処理を示したシーケンス図である。図2に示すように、中央装置1は、自車両内の機器3に対して、例えば一定周期T1で状態データ要求信号SDRを送信する。ここで、状態データ要求信号SDRは、典型的には機器3に対する制御情報(制御指令情報)を含む信号であり、この制御情報にしたがって機器3が動作した後のその状態データ(機器情報)を機器3に対して返信するよう要求するものである。機器3は、中央装置1からの状態データ要求信号SDRを受信すると、状態データ要求信号SDRに含まれる制御情報にしたがって動作するとともに、そのときの状態データを状態データ信号SDとして中央装置1に返信する。つまり、状態データ信号SDは、状態データ要求信号SDRに対する応答信号である。中央装置1は、状態データ要求信号SDRの送信処理とこれに応答した状態データ信号SDの受信処理を、一定周期T1で繰り返し行っている。なお、周期T1は、例えば機器3の種類ごとに異なる値に設定することができる。
図3は、端末装置2と機器3との間のデータ送受信処理を示したシーケンス図である。図3についても、図2と同様である。すなわち、端末装置2は、自車両内の機器3に対して、例えば一定周期T1で状態データ要求信号SDRを送信する。機器3は、端末装置2からの状態データ要求信号SDRを受信すると、状態データ要求信号SDRに含まれる制御情報にしたがって動作するとともに、そのときの状態データを状態データ信号SDとして端末装置2に返信する。端末装置2は、状態データ要求信号SDRの送信処理と状態データ信号SDの受信処理を、一定周期T1で繰り返し行っている。周期T1は、例えば機器3の種類ごとに異なる値に設定することができる。
中央装置1は、自車両内の機器3について収集した状態データを基幹伝送路4を介して端末装置2及び他の中央装置1に送信することができる。また、端末装置2は、自車両内の機器3について収集した状態データを基幹伝送路4を介して他の端末装置2及び中央装置1に送信することができる。このようにして、中央装置1と端末装置2は列車内の機器3に関する状態データを互いに共有することができる。中央装置1と端末装置2は、収集した状態データや列車の走行に関する情報などを列車情報として管理している。
図4は、本実施の形態に係る編成併結システムにおける編成Bの構成を示す図である。図4では、列車の編成Bは例えば6台の車両からなり、具体的には、車両TC1,M2−1,M1−1,M2−2,M1−2,TC2で構成される。なお、編成Bの車両数を増減した場合も同様に構成することができる。
車両TC1,TC2には、それぞれ、列車情報管理装置の中央装置11−1,11−2が搭載されている。車両M2−1,M1−1,M2−2,M1−2には、それぞれ、列車情報管理装置の端末装置12−1,12−2,12−3,12−4が搭載されている。中央装置11−1,11−2及び端末装置12−1〜12−4は、車両間にわたって配設された基幹伝送路(車両間伝送路)14を介して互いに通信可能に接続されている。
基幹伝送路14は、図1の基幹伝送路4と比べて伝送速度の高い高速タイプの伝送路であり、その伝送速度は例えば10Mbpsである。したがって、中央装置11−1,11−2及び端末装置12−1〜12−4は、基幹伝送路(車両間伝送路)14を介して、図1の中央装置1−1,1−2及び端末装置2−1〜2−4の場合よりも、より高速の通信をすることができる。なお、通信速度を除けば、中央装置11−1,11−2及び端末装置12−1〜12−4の各機能は、図1の中央装置1−1,1−2及び端末装置2−1〜2−4の場合と同様である。
車両TC1では、読替装置7−1が基幹伝送路14を介して中央装置11−1と接続されている。また、読替装置7−1は、互いに並列な高速タイプの基幹伝送路14と低速タイプの車両内伝送路4bとを介して電気連結器16−1と接続されている。すなわち、読替装置7−1は、伝送速度の異なる二本の伝送路で電気連結器16−1と接続され、これらの二本のうちの一本は編成Bに配設された高速タイプの基幹伝送路14であり、他の一本は編成Aに配設された低速タイプの基幹伝送路4と同じタイプの車両内伝送路4bである。読替装置7−1は、伝送データの伝送速度を高速から低速へ又は低速から高速へ読み替える(切り替える)機能を有するものである。詳細は後述するが、例えば車両TC1を介して編成Bが図1の編成Aと併結されたときは、読替装置7−1は編成A側から編成B側へ送信された低速(2.5Mbps)の伝送データを編成B内で伝送可能なように高速(10Mbps)の伝送データへ読み替えた後に中央装置11−1へ送出する。また、読替装置7−1は編成B側から編成A側へ送信される高速(10Mbps)の伝送データを編成A内で伝送可能なように低速(2.5Mbps)の伝送データへ読み替えた後に編成Aへ送出する。
電気連結器16−1は、車両TC1と他の車両との電気的な連結を可能とするもので、編成Bを車両TC1側で他の編成に連結する際に利用される。電気連結器16−1は複数のピンを備えており、これらのピンが別の電気連結器のピンと接触することで電気連結器間の電気的な接続がなされる。中央装置11−1と電気連結器16−1とを接続する基幹伝送路14は電気連結器16−1のピン群のうちの所定の一部と接続され、中央装置11−1と電気連結器16−1とを接続する車両内伝送路4bは電気連結器16−1のピン群のうちの所定の別の一部と接続されている。
読替装置7−1及び電気連結器16−1についての以上の構成は、車両TC2における読替装置7−2及び電気連結器16−2についても同様である。また、編成Bのその他の構成は、図1の編成Aの構成と同じである。具体的には、中央装置11−1,11−2及び端末装置12−1〜12−4にそれぞれ機器群が接続されていること、中央装置11−1,11−2及び端末装置12−1〜12−4とそれぞれの機器群との間のデータ送受信処理などは、図1〜図3を用いて説明した通りである。なお、基幹伝送路14は、列車情報管理装置、読替装置7−1,7−2に対して図示例のように例えばラダー型の伝送路を構成している。図4では、図1と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図5は、編成B1と編成B2との併結時におけるシステム構成を示した図である。ここで、編成B1,B2はそれぞれ、編成Bと同様に、編成端車両に読替装置を備えるとともに列車情報管理装置が高速タイプの基幹伝送路に接続された編成である。なお、以下では、編成B1及び編成B2は、いずれも例えば編成Bと同じ車両構成であるとして説明する。併結方法に関して、このような具体例で説明を行っても一般性を失わないことは言うまでもない。
図5では、例えば編成B1の車両TC1と編成B2の車両TC2とが連結されることで編成B1と編成B2とが併結される例を示している。なお、編成B1の車両TC2と編成B2の車両TC2とを連結し、若しくは、編成B1の車両TC1と編成B2の車両TC1とを連結し、若しくは、編成B1の車両TC2と編成B2の車両TC1とを連結する場合も同様である。
まず、編成B1の詳細構成について説明する。図5では、編成B1の車両TC1(併結車両)のみが示され、さらに車両TC1の搭載機器のうち、中央装置11−1、読替装置7−1、及び電気連結器16−1のみが示されており、その他の機器は図示を省略している。
図5に示すように、中央装置11−1及び読替装置7−1は、それぞれ1系と2系とから成る二重系の構成である。すなわち、編成B1の列車情報管理装置は冗長系(具体的には二重系)で構成されており、中央装置11−1,11−2及び端末装置12−1〜12−4はそれぞれ二重系で構成され、これに応じて、読替装置7−1も二重系で構成されている。そして、中央装置11−1,11−2及び端末装置12−1〜12−4並びに読替装置7−1の1系同士が基幹伝送路14(1系の基幹伝送路14)で互いに接続され、中央装置11−1,11−2及び端末装置12−1〜12−4並びに読替装置7−1の2系同士が基幹伝送路14(2系の基幹伝送路14)で互いに接続される。なお、本実施の形態では、列車情報管理装置が冗長構成である場合について説明するが、冗長構成でない場合も同様である。
次に、中央装置11−1について説明する。1系と2系は同じ構成であることから、以下では特に断らない限り、1系について説明する。中央装置11−1は、制御処理部としてのCPU20と、CPU20にそれぞれバスを介して接続される伝送コントローラ21−1〜21−3とを備えている。伝送コントローラ21−1は、基幹伝送路14を介して読替装置7−1と接続されている。伝送コントローラ21−2は、基幹伝送路14を介して端末装置12−1に接続されている。伝送コントローラ21−3は、基幹伝送路14を介して中央装置11−1に接続されている。
伝送コントローラ21−1〜21−3は、それぞれCPU20の制御のもと、データ伝送処理を実行する機能を有する。具体的には、伝送コントローラ21−1,21−2により、端末装置12−1から読替装置7−1へ又は読替装置7−1から端末装置12−1へのデータ伝送(データ中継)が実施可能である。さらに、伝送コントローラ21−1,21−3又は伝送コントローラ21−2,21−3により、1系と2系との間のデータ伝送が実施可能である。また、伝送コントローラ21−1〜21−3は、基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプ(伝送速度が例えば10Mbps)であることに対応して、この高速の伝送速度のデータ伝送を行うことができる。また、中央装置11−1の1系と2系は、それぞれの伝送コントローラ21−3間を連絡する基幹伝送路14により接続されている。なお、中央装置11−2及び端末装置12−1〜12−4の各構成は中央装置11−1と同様である。
次に、読替装置7−1について説明する。1系と2系は同じ構成であることから、以下では特に断らない限り、1系について説明する。読替装置7−1は、制御処理部としてのCPU22と、CPU22にそれぞれバスを介して接続される伝送コントローラ23−1,23−2,24と、CPU22に接続された切替リレー25とを備えている。
伝送コントローラ24は、電気連結器16−1に接続された伝送速度が低速タイプの車両内伝送路4bに接続されている。すなわち、伝送コントローラ24は、車両内伝送路4bを介して電気連結器16−1に接続されている。伝送コントローラ24は、車両内伝送路4bの伝送速度が低速タイプ(伝送速度が例えば2.5Mbps)であることに対応して、CPU22の制御のもと、この低速の伝送速度のデータ伝送を行うことができる。なお、この車両内伝送路4bの一端は電気連結器16−1のピンP2に接続されている。
また、伝送コントローラ24は、編成B1が編成B2と併結され、電気連結器16−1と電気連結器16−2とが連結されたことを電気連結器16−1からのピンP2の接点情報から検知すると、自編成である編成B1の基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプであること(具体的には、例えば伝送速度が10Mbpsであること)を伝送速度情報として例えば周期的に車両内伝送路4bに送出して編成Bへ送信する。
伝送コントローラ23−1は、切替リレー25に接続された伝送速度が高速タイプの
伝送路14bに接続されている。すなわち、伝送コントローラ23−1は、伝送路14bを介して切替リレー25に接続されている。伝送コントローラ23−1は、伝送路14bの伝送速度が高速タイプ(伝送速度が例えば10Mbps)であることに対応して、CPU22の制御のもと、この高速の伝送速度のデータ伝送を行うことができる。
CPU22は、伝送コントローラ24と伝送コントローラ23−1を制御することにより、伝送路14bを経て伝送コントローラ23−1に入力された伝送速度が高速の伝送データを伝送コントローラ24で低速の伝送速度の伝送データに読み替えて車両内伝送路4bへ出力し、あるいは、車両内伝送路4bを経て伝送コントローラ24に入力された伝送速度が低速の伝送データを伝送コントローラ23−1で高速の伝送速度の伝送データに読み替えて伝送路14bへ出力することができる。
伝送コントローラ23−2は、伝送路14aを介して、読替装置7−1の2系に接続されている。具体的には、読替装置7−1の1系の伝送コントローラ23−2と読替装置7−1の2系の伝送コントローラ23−2とが、1系−2系間を連絡する伝送路14aにより相互に接続されている。伝送路14aは、基幹伝送路14と同様に、高速タイプの伝送路である。伝送コントローラ23−2は、伝送路14aに接続されていることに対応して、CPU22の制御のもと、高速の伝送速度のデータ伝送を行うことができる。
切替リレー25は、CPU22の制御のもと、その切り替えが可能なスイッチ25aを備えている。詳細には、切替リレー25は、スイッチ25aを切り替えることにより、中央装置11−1の伝送コントローラ21−1に接続された基幹伝送路14と電気連結器16−1のピンP1に接続された基幹伝送路14とを接続し、又は、中央装置11−1の伝送コントローラ21−1に接続された基幹伝送路14と伝送コントローラ23−1に接続された伝送路14bとを接続することで、中央装置11−1を基幹伝送路14を介して電気連結器16−1に接続する信号経路と、中央装置11−1を基幹伝送路14及び車両内伝送路4bを介して電気連結器16−1に接続する信号経路とを互いに切り替えることができる。
なお、図5では、中央装置11−1の1系の伝送コントローラ21−1に接続された基幹伝送路14と電気連結器16−1のピンP1に接続された基幹伝送路14とが切替リレー25を介して接続されており、中央装置11−1は、基幹伝送路14により、電気連結器16−1に接続されている。
以上の説明は、読替装置7−1の2系についても成り立つ。ただし、読替装置7−1の2系の伝送コントローラ24は、車両内伝送路4bを介して電気連結器16−1のピンP1,P2とは異なるピンP3に接続されている。また、読替装置7−1の2系の切替リレー25は、基幹伝送路14を介して電気連結器16−1のピンP1〜P3とは異なるピンP4に接続されている。
次に、編成B2の詳細構成について説明する。図5では、編成B2の車両TC2(被併結車両)のみが示され、さらに車両TC2の搭載機器のうち、中央装置11−2、読替装置7−2及び電気連結器16−2のみが示されており、その他の機器は図示を省略している。
図5に示すように、中央装置11−2及び読替装置7−2は、編成B1と同様に、それぞれ1系と2系とから成る二重系の構成である。すなわち、編成B2の列車情報管理装置も、編成B1の構成に応じて、冗長系(具体的には二重系)で構成されている。
次に、中央装置11−2について説明する。1系と2系は同じ構成であることから、以下では特に断らない限り、1系について説明する。中央装置11−2は、制御処理部としてのCPU26と、CPU26にそれぞれバスを介して接続される伝送コントローラ27−1〜27−3とを備えている。ここで、伝送コントローラ27−1は編成B1の伝送コントローラ21−1に対応し、伝送コントローラ27−2は編成B1の伝送コントローラ21−2に対応し、伝送コントローラ27−3は編成B1の伝送コントローラ21−3に対応し、CPU26は編成B1のCPU20に対応しており、これらの各機能は中央装置11−1について既に説明した通りである。例えば、伝送コントローラ27−1〜27−3は、基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプ(伝送速度が例えば10Mbps)であることに対応して、この高速の伝送速度のデータ伝送処理を行う機能を有する。
次に、読替装置7−2について説明する。1系と2系は同じ構成であることから、以下では特に断らない限り、1系について説明する。読替装置7−2は、制御処理部としてのCPU28と、CPU28にそれぞれバスを介して接続される伝送コントローラ29−1,29−2,30と、CPU28に接続された切替リレー31とを備えている。CPU28は編成B1のCPU22に対応し、伝送コントローラ29−1,29−2,30は編成B1の伝送コントローラ23−1,23−2,24にそれぞれ対応し、切替リレー31は編成B1の切替リレー25に対応しており、これらの各機能は読替装置7−1について既に説明した通りである。
例えば、伝送コントローラ30は、伝送速度が低速タイプの車両内伝送路4bを介して電気連結器16−2に接続されていることに対応して、CPU28の制御のもと、この低速の伝送速度のデータ伝送を行うことができる。なお、この車両内伝送路4bの一端は電気連結器16−2のピンP6に接続されている。
また、伝送コントローラ30は、編成B2が編成B1と併結され、電気連結器16−2と電気連結器16−1とが連結されたことを電気連結器16−2からのピンP6の接点情報から検知すると、自編成である編成B2の基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプであること(具体的には、例えば伝送速度が10Mbpsであること)を伝送速度情報として例えば周期的に車両内伝送路4bに送出して編成Aへ送信する。
また、伝送コントローラ29−1は、伝送速度が高速タイプの伝送路14bを介して切替リレー31に接続されていることに対応して、CPU28の制御のもと、この高速の伝送速度のデータ伝送を行うことができる。
CPU28は、伝送コントローラ30と伝送コントローラ29−1を制御することにより、伝送路14bを経て伝送コントローラ29−1に入力された伝送速度が高速の伝送データを伝送コントローラ30で低速の伝送速度の伝送データに読み替えて車両内伝送路4bへ出力し、あるいは、車両内伝送路4bを経て伝送コントローラ30に入力された伝送速度が低速の伝送データを伝送コントローラ29−1で高速の伝送速度の伝送データに読み替えて伝送路14bへ出力することができる。
切替リレー31は、CPU28の制御のもと、その切り替えが可能なスイッチ31aを備えている。詳細には、切替リレー31は、スイッチ31aを切り替えることにより、中央装置11−2の伝送コントローラ27−1に接続された基幹伝送路14と電気連結器16−2のピンP5に接続された基幹伝送路14とを接続し、又は、中央装置11−2の伝送コントローラ27−1に接続された基幹伝送路14と伝送コントローラ29−1に接続された伝送路14bとを接続することで、中央装置11−2を基幹伝送路14を介して電気連結器16−2に接続する信号経路と、中央装置11−2を基幹伝送路14及び車両内伝送路4bを介して電気連結器16−2に接続する信号経路とを互いに切り替えることができる。
図5では、中央装置11−2の1系の伝送コントローラ27−1に接続された基幹伝送路14と電気連結器16−2のピンP5に接続された基幹伝送路14とが切替リレー31を介して接続されており、中央装置11−2は、基幹伝送路14により、電気連結器16−2に接続されている。
以上の説明は、読替装置7−2の2系についても成り立つ。ただし、読替装置7−2の2系の伝送コントローラ30は、車両内伝送路4bを介して電気連結器16−2のピンP5,P6とは異なるピンP7に接続されている。また、読替装置7−2の2系の切替リレー31は、基幹伝送路14を介して電気連結器16−2のピンP5〜P7とは異なるピンP8に接続されている。
次に、図5を参照して、編成B1と編成B2との併結時の動作について説明する。なお、動作は1系2系ともに同じなので、説明は1系について行う。編成B1と編成B2との併結時には、編成B1の車両TC1と編成B2の車両TC2とが連結器(図示せず)により機械的に連結されるとともに、車両TC1の電気連結器16−1と車両TC2の電気連結器16−2とが連結されて編成B1,B2間が電気的に接続される。具体的には、電気連結器16−1のピンP1〜P4は、それぞれ電気連結器16−2のピンP5〜P8と接続される。
次に、読替装置7−1の伝送コントローラ24は、電気連結器16−1と電気連結器16−2とが連結されたことを電気連結器16−1からのピンP2の接点情報から検知すると、自編成である編成B1の基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプであること(具体的には、例えば伝送速度が10Mbpsであること)を伝送速度情報として例えば周期的に車両内伝送路4bに送出する。読替装置7−1の伝送コントローラ24から送出された編成B1の伝送速度情報は、車両TC1内の車両内伝送路4b、電気連結器16−1、電気連結器16−2、車両TC2内の車両内伝送路4bを経由して、読替装置7−2の伝送コントローラ30に入力される。読替装置7−2のCPU28は、伝送コントローラ30を介して編成B1の伝送速度情報を読み取ることで、編成B1の基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプであることを認識することができる。
他方、読替装置7−2の伝送コントローラ30は、電気連結器16−2と電気連結器16−1とが連結されたことを電気連結器16−2からのピンP6の接点情報から検知すると、自編成である編成B2の基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプであること(具体的には、例えば伝送速度が10Mbpsであること)を伝送速度情報として例えば周期的に車両内伝送路4bに送出する。読替装置7−2の伝送コントローラ30から送出された編成B2の伝送速度情報は、車両TC2内の車両内伝送路4b、電気連結器16−2、電気連結器16−1、車両TC1内の車両内伝送路4bを経由して、読替装置7−1の伝送コントローラ24に入力される。読替装置7−1のCPU22は、伝送コントローラ24を介して編成B2の伝送速度情報を読み取ることで、編成B2の基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプであることを認識することができる。
次に、読替装置7−1のCPU22は、編成B2の基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプであることを認識すると、自編成である編成B1の基幹伝送路14も同様に高速タイプであることから、編成間の併結に際して伝送速度の読み替えは不要であると判断し、切替リレー25を制御して中央装置11−1の伝送コントローラ21−1と電気連結器16−1のピンP1とを基幹伝送路14で接続する信号経路を確立するようにスイッチ25aを設定する。
他方、読替装置7−2のCPU28は、編成B1の基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプであることを認識すると、自編成である編成B2の基幹伝送路14も同様に高速タイプであることから、編成間の併結に際して伝送速度の読み替えは不要であると判断し、切替リレー31を制御して中央装置11−2の伝送コントローラ27−1と電気連結器16−2のピンP5とを基幹伝送路14で接続する信号経路を確立するようにスイッチ31aを設定する。
これにより、中央装置11−2は、基幹伝送路14、読替装置7−2の切替リレー31、基幹伝送路14、電気連結器16−2、電気連結器16−1、基幹伝送路14、読替装置7−1の切替リレー25、基幹伝送路14を順次経由して、中央装置11−1に接続される。従って、編成B1と編成B2との併結後に、自動的に、編成B1における列車情報管理装置と編成B2における列車情報管理装置とが高速タイプの基幹伝送路14を介して相互に通信可能に接続されることとなる。
なお、上記したように、編成B1の読替装置7−1では、1系の伝送コントローラ23−2と2系の伝送コントローラ23−2とが伝送路14aで互いに接続され、編成B2の読替装置7−2では、1系の伝送コントローラ29−2と2系の伝送コントローラ29−2とが伝送路14aで互いに接続されている。このように読替装置7−1,7−2内で1系−2系間を接続することにより、次のような効果が得られる。
例えば読替装置7−1の2系の伝送コントローラ24と読替装置7−2の2系の伝送コントローラ30との間に断線等により通信不良が発生したとする。この場合、読替装置7−1の2系のCPU22は、編成B2の伝送速度情報を読替装置7−2の2系の伝送コントローラ30から得ることができず、読替装置7−2の2系のCPU28は、編成B1の伝送速度情報を読替装置7−1の2系の伝送コントローラ24から得ることができない。しかし、このような場合には、1系のCPU22が1系の伝送コントローラ23−2から2系の伝送コントローラ23−2へ編成B2の伝送速度情報を送信し、1系のCPU28が1系の伝送コントローラ29−2から2系の伝送コントローラ29−2へ編成B1の伝送速度情報を送信するようにすればよい。これにより、2系のCPU22は図示例のように切替リレー25を適切に設定することができ、2系のCPU28は図示例のように切替リレー31を適切に設定することができるので、併結後も編成全体にわたって二重系を維持することができる。
図6は、編成Aと編成Bとの併結時におけるシステム構成を示した図である。編成Aは図1で示したものであり、編成Bは図4に示したものである。図6では、基幹伝送路4の伝送速度が低速タイプである編成Aと、基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプである編成Bとを併結する場合のシステム構成を示しており、例えば編成Aの車両TC2と編成Bの車両TC1とが連結されることで編成Aと編成Bとが併結される例を示している。なお、編成Aの車両TC2と編成Bの車両TC2とを連結し、若しくは、編成Aの車両TC1と編成Bの車両TC1とを連結し、若しくは、編成Aの車両TC1と編成Bの車両TC2とを連結する場合も同様である。
編成Aの詳細構成について説明する。図6では、編成Aの車両TC2(併結車両)のみが示され、さらに車両TC2の搭載機器のうち、中央装置1−2及び電気連結器6−2のみが示されており、その他の機器は図示を省略している。
中央装置1−2の構成について説明する。図6に示すように、中央装置1−2は、1系と2系とから成る二重系の構成である。すなわち、編成Aの列車情報管理装置は冗長系(具体的には二重系)で構成されており、中央装置1−1,1−2及び端末装置2−1〜2−4はそれぞれ二重系で構成され、中央装置1−1,1−2及び端末装置2−1〜2−4の1系同士が基幹伝送路4(1系の基幹伝送路4)で互いに接続され、中央装置1−1,1−2及び端末装置2−1〜2−4の2系同士が基幹伝送路4(2系の基幹伝送路4)で互いに接続される。なお、本実施の形態は、列車情報管理装置が冗長構成でない場合にも同様に適用することができる。
中央装置1−2の1系について説明する。1系と2系は同じ構成であることから、以下では特に断らない限り、1系について説明する。中央装置1−2は、制御処理部としてのCPU40と、CPU40にそれぞれバスを介して接続される伝送コントローラ41−1〜41−3とを備えている。
伝送コントローラ41−1は、基幹伝送路4を介して電気連結器6−2に連結されている。詳細には、伝送コントローラ41−1に接続された基幹伝送路4は電気連結器6−2のピンQ2に接続されている。コントローラ41−2は、基幹伝送路4を介して端末装置2−4に接続されている。コントローラ41−3は、基幹伝送路4により2系に接続されている。伝送コントローラ41−1〜41−3は、それぞれデータ伝送処理を実施する機能を有し、低速タイプ(伝送速度が例えば2.5Mbps)の基幹伝送路4に接続されていることに対応して、CPU40の制御のもと低速のデータ伝送を実現する。中央装置1−2の構成及び機能は、その伝送速度を除けば、図4の中央装置11−1,11−2と同様である。
また、伝送コントローラ41−1は、編成Aが編成Bと併結され、電気連結器6−2と電気連結器16−1とが連結されたことを電気連結器6−2からのピンQ2の接点情報から検知すると、自編成である編成Aの基幹伝送路4の伝送速度が低速タイプであること(具体的には、例えば伝送速度が2.5Mbpsであること)を伝送速度情報として例えば周期的に基幹伝送路4に送出し編成Bへ送信する。
電気連結器6−2は、ピンQ1〜Q4を備えている。上述したように、ピンQ2は1系の基幹伝送路4を介して中央装置1−2の1系の伝送コントローラ41−1に接続されている。また、ピンQ3は2系の基幹伝送路4を介して中央装置1−2の2系の伝送コントローラ41−1に接続されている。ピンQ1,Q4はいずれも中央装置1−2とは接続されていない。
次に、編成Bの詳細構成について説明する。図6では、編成Bの車両TC1(併結車両)のみが示され、さらに車両TC1の搭載機器のうち、中央装置11−1、読替装置7−1及び電気連結器16−1のみが示されており、その他の機器は図示を省略している。また、図6に示すように、編成Bの構成は、図5の編成B1の構成と同様である。そのため、図6の編成Bについての詳細な説明は省略する。ただし、図6では、切替リレー25は、CPU22の制御のもと、中央装置11−1の伝送コントローラ21−1に接続された基幹伝送路14と伝送コントローラ23−1に接続された伝送路14bとを接続する信号経路を選択している。すなわち、中央装置11−1は、基幹伝送路14、読替装置7−1、車両内伝送路4bを順次経由して、電気連結器16−1に接続されている。
次に、図6を参照して、編成Aと編成Bとの併結時の動作について説明する。なお、動作は1系2系ともに同じなので、説明は1系について行う。編成Aと編成Bとの併結時には、編成Aの車両TC2と編成Bの車両TC1とが連結器(図示せず)により機械的に連結されるとともに、車両TC2の電気連結器6−2と車両TC1の電気連結器16−1とが連結されて編成A,B間が電気的に接続される。具体的には、電気連結器6−2のピンQ1〜Q4は、それぞれ電気連結器16−1のピンP1〜P4と接続される。
次に、読替装置7−1の伝送コントローラ24は、電気連結器16−1と電気連結器6−2とが連結されたことを電気連結器16−1からのピンP2の接点情報から検知すると、自編成である編成Bの基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプであること(具体的には、例えば伝送速度が10Mbpsであること)を伝送速度情報として例えば周期的に車両内伝送路4bに送出する。読替装置7−1の伝送コントローラ24から送出された編成Bの伝送速度情報は、車両TC1内の車両内伝送路4b、電気連結器16−1、電気連結器6−2、車両TC2内の基幹伝送路4を経由して、中央装置1−2の伝送コントローラ41−1に入力される。中央装置1−2のCPU40は、伝送コントローラ41−1を介して編成Bの伝送速度情報を読み取ることで、編成Bの基幹伝送路14の伝送速度が高速タイプであることを認識することができる。
他方、中央装置1−2の伝送コントローラ41−1は、電気連結器6−2と電気連結器16−1とが連結されたことを電気連結器6−2からのピンQ2の接点情報から検知すると、自編成である編成Aの基幹伝送路4の伝送速度が低速タイプであること(具体的には、例えば伝送速度が2.5Mbpsであること)を伝送速度情報として例えば周期的に基幹伝送路4に送出する。中央装置1−2の伝送コントローラ41−1から送出された編成Aの伝送速度情報は、車両TC2内の基幹伝送路4、電気連結器6−2、電気連結器16−1、車両TC1内の車両内伝送路4bを経由して、読替装置7−1の伝送コントローラ24に入力される。読替装置7−1のCPU22は、伝送コントローラ24を介して編成Aの伝送速度情報を読み取ることで、編成Aの基幹伝送路4の伝送速度が低速タイプであることを認識することができる。
次に、読替装置7−1のCPU22は、編成Aの基幹伝送路4の伝送速度が低速タイプであることを認識すると、編成間の併結に際して伝送速度の読み替えが必要であると判断し、切替リレー25を制御しスイッチ25aを切り替えることにより、中央装置11−1の伝送コントローラ21−1と伝送コントローラ23−1とを基幹伝送路14及び伝送路14bで接続する信号経路を選択する。
これにより、中央装置11−1は、基幹伝送路14、読替装置7−1の切替リレー25、伝送路14b、伝送コントローラ23−1、伝送コントローラ24、車両内伝送路4b、電気連結器16−1、電気連結器6−2、基幹伝送路4を順次経由して、中央装置1−2に接続される。
中央装置11−1から編成Aへ送信される伝送データは、基幹伝送路14、読替装置7−1の切替リレー25、伝送路14bを順次経由して、高速の伝送速度で伝送コントローラ23−1に伝送され、伝送コントローラ24で低速の伝送速度に読み替えられた後、車両内伝送路4b、電気連結器16−1、電気連結器6−2、基幹伝送路4を順次経由して、低速の伝送速度で中央装置1−2に伝送される。
また、中央装置1−2から編成Bへ送信される伝送データは、基幹伝送路4、電気連結器6−2、電気連結器6−1、車両内伝送路4bを順次経由して、低速の伝送速度で伝送コントローラ24に伝送され、伝送コントローラ23−1で高速の伝送速度に読み替えられた後、伝送路14b、切替リレー25、基幹伝送路14を順次経由して、高速の伝送速度で中央装置11−1に伝送される。
従って、編成Aと編成Bとの併結後に、自動的に、編成Aにおける列車情報管理装置と編成Bにおける列車情報管理装置とが相互に通信可能に接続されることとなる。
以上が編成Aと編成Bとの併結時におけるシステムの動作である。なお、編成A同士の併結のように、いずれも低速タイプの基幹伝送路が配設された編成同士の併結については従来と同様である。すなわち、このタイプの編成には読替装置は搭載されていないので、電気連結器を互いに連結することにより、自動的に列車情報管理装置は併結後の編成において互いに通信をすることができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、列車情報管理装置を相互に接続する基幹伝送路の伝送速度が互いに異なる編成同士の併結が自動で可能となり、併結後の編成において列車情報管理装置の運用が可能となる。また、基幹伝送路の伝送速度が同じ編成同士の併結も当然に可能である。
また、本実施の形態を適用することにより、運用上は次のような効果を得ることができる。編成が例えば15両編成で運用する場合を考える。ある15両編成B3は高速タイプの10両編成B4と高速タイプの5両編成B5とを併結して成るとする。そして、この15両編成B3が、ある駅で高速タイプの5両編成B5を切り離し、高速タイプの10両編成B4のみで運行を継続したとする。切り離された高速タイプの5両編成B5は当該駅付近の例えば車庫で待機するとする。次に、別の15両編成C1は低速タイプの10両編成A1と低速タイプの5両編成A2とを併結して成るとする。そして、この15両編成C1が、上記駅で低速タイプの5両編成A2を切り離し、低速タイプの10両編成A1で運行を継続したとする。切り離された低速タイプの5両編成A2は例えば上記車庫で待機するとする。このような状況において、従来の編成併結システムによれば、車庫で待機する高速タイプの5両編成B5は、次に高速タイプの10両編成が同駅に到着するまでは、15両編成を構成することができないので、その運用が制約される。同様に、車庫で待機する低速タイプの5両編成A2は、次に低速タイプの10両編成が同駅に到着するまでは、15両編成を構成することができないので、その運用が制約される。これに対し、本実施の形態の編成併結システムによれば、次に到着する10両編成の伝送速度のタイプによらずにその10両編成を、車庫で待機する編成B5又は編成A2に併結することができるので、運用制約がなくなるという効果がある。これは、ラッシュ時間帯などでは特に効果的である。