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JP2006197114A - Information transmission system, railway vehicle information transmission system, and vehicle information transmission terminal device - Google Patents

Information transmission system, railway vehicle information transmission system, and vehicle information transmission terminal device Download PDF

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JP2006197114A
JP2006197114A JP2005005391A JP2005005391A JP2006197114A JP 2006197114 A JP2006197114 A JP 2006197114A JP 2005005391 A JP2005005391 A JP 2005005391A JP 2005005391 A JP2005005391 A JP 2005005391A JP 2006197114 A JP2006197114 A JP 2006197114A
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information transmission
transmission terminal
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佐藤  裕
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啓二 石田
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Abstract

【課題】 多重故障が発生しても速やかに伝送を継続可能であり、かつ伝送処理時間が短く伝送路の高速化に対応可能な、高速高信頼なネットワークを提供する。
【解決手段】 伝送路を通じて互いに情報伝送可能な複数の伝送端末局からなるシステムにおいて、複数の伝送端末局の間を、複数の伝送路で接続し、伝送端末局は、他の伝送端末局から受信したデータを、さらに他の伝送端末局に送信する伝送中継機能手段を備え、伝送中継手段は、同一の情報を複数の伝送路21,22を通して受信し、いずれか一方の経路を選択して中継する経路選択手段を有する構成とする。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-speed and high-reliability network capable of continuing transmission promptly even when multiple failures occur and having a short transmission processing time and adaptable to a high-speed transmission path.
In a system comprising a plurality of transmission terminal stations capable of transmitting information to each other through a transmission line, the plurality of transmission terminal stations are connected by a plurality of transmission lines, and the transmission terminal station is connected to another transmission terminal station. Transmission relay function means for transmitting received data to another transmission terminal station is further provided. The transmission relay means receives the same information through a plurality of transmission paths 21 and 22, and selects one of the paths. It is configured to have a route selection means for relaying.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、鉄道車両内での情報伝送に使用して好適な情報伝送システム、及びその情報伝送システムに使用される車両用情報伝送端末装置に関し、特に、伝送路上の多重故障においても、伝送を継続することができる技術に関する。   The present invention relates to an information transmission system suitable for information transmission in a railway vehicle, and an information transmission terminal device for a vehicle used in the information transmission system, and more particularly to transmission even in the case of multiple failures on a transmission line. It relates to technology that can be continued.

近年のネットワーク技術の発展にともない、さまざまな分野でネットワークによる情報伝送が実用化されている。なかには鉄道車両のような障害時の影響が非常に大きく、高度の信頼性や安全性が要求される分野も含まれている。このため多重故障が発生した場合にも、伝送を中断することない、高信頼な情報伝送システムが要求されている。   With the development of network technology in recent years, information transmission over networks has been put into practical use in various fields. Some of these include fields such as railway vehicles that have a very large impact at the time of failure and require high levels of reliability and safety. Therefore, there is a need for a highly reliable information transmission system that does not interrupt transmission even when multiple failures occur.

多重故障に対しても伝送を継続できるような伝送技術としては、汎用のネットワーク技術イーサーネットにおける、ルーティング技術がある。また鉄道車両用のネットワーク技術として、特許文献1に記載された技術がある。   As a transmission technique that can continue transmission even for multiple failures, there is a routing technique in the general-purpose network technology Ethernet. Further, there is a technique described in Patent Document 1 as a network technique for a railway vehicle.

ルーティング技術では、伝送経路を選択するルータ同士が互いに情報を交換して、通信相手に応じて随時適切な経路を選択するものである。よって冗長な伝送路を用意しておけば、障害が発生しても通信可能な経路が選択され伝送が継続できる。
特許文献1に記載された技術では、各車両内にそれぞれ2台の伝送局を設け、各車両の伝送局を第1の伝送路としてループ接続すると共に、車両内の2台の端末局間を第2の伝送路として接続している。これにより、もし第1の伝送路において障害が発生した場合には、第2の伝送路により迂回路を形成することにより伝送を継続している。
特開平11−154891号公報
In the routing technique, routers that select transmission routes exchange information with each other and select an appropriate route as needed according to the communication partner. Therefore, if a redundant transmission path is prepared, a communication path can be selected and transmission can be continued even if a failure occurs.
In the technique described in Patent Document 1, two transmission stations are provided in each vehicle, the transmission stations of each vehicle are connected in a loop as a first transmission path, and between the two terminal stations in the vehicle. It is connected as a second transmission line. As a result, if a failure occurs in the first transmission line, transmission is continued by forming a detour along the second transmission line.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-154891

ルーティングは、汎用技術として開発されたため、複雑なネットワーク構成の場合や、大規模なネットワークにおいても動作可能な優れた技術である。しかも広く普及しているため、低コストでネットワークを構成することができる。しかし通常ルータはソフトウエアで実現しており、また個々の受信データの中身を識別して伝送経路を選択している。このため一つのデータを受信してからそれを正しい経路に出力するまでの処理時間が比較的長いという課題がある。これは特に伝送速度が高速化した際に影響が大きくなる。また、障害発生した際に新しい経路を選択するには、ルータ同士が情報交換するために、数十秒から数分という時間が必要である。ところが、鉄道の車内情報伝送システム等の機器制御ネットワークでは、伝送遅延が小さいこと、また障害時の伝送経路の変更が瞬時(例えば100ms以下)で行われることが要求されている。このためルーティング技術を上記の用途にそのまま適用するのは困難である。   Since routing was developed as a general-purpose technology, it is an excellent technology that can operate even in a complex network configuration or in a large-scale network. Moreover, since it is widespread, a network can be configured at low cost. However, the router is usually implemented by software, and the transmission path is selected by identifying the contents of each received data. For this reason, there is a problem that the processing time from receiving one data to outputting it to the correct path is relatively long. This is particularly affected when the transmission speed is increased. Also, in order to select a new route when a failure occurs, it takes several tens of seconds to several minutes for the routers to exchange information. However, in equipment control networks such as railway in-vehicle information transmission systems, it is required that transmission delay is small and that a transmission path is changed instantaneously (for example, 100 ms or less) when a failure occurs. For this reason, it is difficult to apply the routing technique as it is to the above application.

特許文献1に記載された技術も、冗長な経路を用意し、障害時に経路を選択するという点でルーティングと同様の技術である。この技術ではループ構成のため、情報の伝送経路は右回りと左回りの2つ存在する。よって1箇所で障害が発生しても、いずれかの経路で伝送可能である。複数の個所で障害が発生した場合に初めて迂回路を経由して情報を伝送することになる。断線による障害を考えると、断線個所の両側の迂回路を動作させる必要があり、2箇所の断線では4箇所の迂回路が動作することになる(隣接した断線では3箇所の迂回路)。動作させる迂回路に接続されて端末局は障害情報を共有する必要がありこれらの端末局間で情報交換が必要である。また動作するのは多重障害の場合であり、障害が発生した場合に、単障害なのか、多重障害なのか確認する必要もある。このためこの技術でも障害の復旧には時間がかかってしまうことになる。   The technique described in Patent Document 1 is also a technique similar to routing in that a redundant path is prepared and a path is selected when a failure occurs. In this technique, because of the loop configuration, there are two information transmission paths, clockwise and counterclockwise. Therefore, even if a failure occurs at one location, transmission is possible via either route. When a failure occurs at a plurality of locations, information is transmitted via a detour for the first time. Considering a failure due to disconnection, it is necessary to operate detours on both sides of the disconnection point, and four detours operate in two disconnections (three detours in adjacent disconnections). The terminal stations connected to the detour to be operated need to share failure information, and information exchange is necessary between these terminal stations. Also, it operates in the case of multiple failures. When a failure occurs, it is necessary to confirm whether it is a single failure or multiple failures. For this reason, even with this technology, it takes time to recover from a failure.

本発明の目的は、多重故障が発生しても速やかに伝送を継続可能であり、かつ伝送処理時間が短く伝送路の高速化に対応可能な、高速高信頼なネットワークを提供することである。   An object of the present invention is to provide a high-speed and highly-reliable network that can continue transmission promptly even if multiple failures occur, and that can cope with a high-speed transmission path with a short transmission processing time.

本発明は、伝送路を通じて互いに情報伝送可能な複数の伝送端末局からなるシステムにおいて、複数の伝送端末局の間を、複数の伝送路で接続し、伝送端末局は、他の伝送端末局から受信したデータを、さらに他の伝送端末局に送信する伝送中継機能手段を備え、伝送中継手段は、同一の情報を複数の伝送路を通して受信し、いずれか一方の経路を選択して中継する経路選択手段を有するものである。   The present invention is a system comprising a plurality of transmission terminal stations capable of transmitting information to each other through a transmission line, wherein a plurality of transmission terminal stations are connected by a plurality of transmission lines, and the transmission terminal station is connected to another transmission terminal station. A transmission relay function means for transmitting the received data to another transmission terminal station. The transmission relay means receives the same information through a plurality of transmission paths, and selects and relays one of the paths. It has a selection means.

本発明によれば、伝送路や伝送端末局の複数箇所の故障に対しても伝送が継続できる高信頼なネットワークを構築することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the reliable network which can continue transmission with respect to the failure of several places of a transmission line or a transmission terminal station can be constructed | assembled.

以下、本発明の第1の実施の形態を、図1〜図6を参照して説明する。本例においては、鉄道車両用の情報伝送システムとしたものである。図2は、本例における1車両内の機器の接続構成を示す。車両内に設置された伝送端末局112,122は、基幹伝送路21,22により互いに接続され、情報交換可能となっている。2つの伝送端末局112,122と2つの基幹伝送路21,22を備えて、機器故障に対する冗長性を確保するために二重化している。車両内には複数の機器41〜46が配置されており、これらは支線ネットワーク31,32により伝送端末局112,122と接続している。本実施の形態では、機器の設置場所を考慮して2つの支線ネットワーク31,32で車両内の機器41〜46を接続している。1つは床下に配置されるインバータ41やブレーキ42等の機器を接続し、もうひとつは床上に配置される表示器43、放送装置44、ドア45、空調46等の機器を接続している。それぞれの支線伝送路31,32においては、二重化された伝送端末局112,122を支線ネットワーク31,32の両端に配置し、中間に各機器を設置している。これは、支線伝送路31,32に断線などの故障が発生した場合でも、どちらか一方の伝送端末局112,122と通信が可能とするためである。以上の構成により、車両内の機器は支線ネットワーク31,32と基幹ネットワーク112,122を経由して、互いに指令値や、状態情報等を伝送することが可能となっている。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this example, an information transmission system for railway vehicles is used. FIG. 2 shows a connection configuration of devices in one vehicle in this example. The transmission terminal stations 112 and 122 installed in the vehicle are connected to each other via trunk transmission lines 21 and 22 so that information can be exchanged. Two transmission terminal stations 112 and 122 and two basic transmission lines 21 and 22 are provided, and are duplexed to ensure redundancy against equipment failure. A plurality of devices 41 to 46 are arranged in the vehicle, and these are connected to the transmission terminal stations 112 and 122 through branch line networks 31 and 32. In the present embodiment, the devices 41 to 46 in the vehicle are connected by the two branch networks 31 and 32 in consideration of the installation location of the devices. One is connected to devices such as an inverter 41 and a brake 42 disposed under the floor, and the other is connected to devices such as a display 43, a broadcasting device 44, a door 45, and an air conditioner 46 disposed on the floor. In each branch line transmission path 31, 32, duplex transmission terminal stations 112, 122 are arranged at both ends of the branch line networks 31, 32, and each device is installed in the middle. This is to enable communication with either one of the transmission terminal stations 112 and 122 even when a failure such as disconnection occurs in the branch transmission lines 31 and 32. With the above configuration, devices in the vehicle can transmit command values, status information, and the like to each other via the branch networks 31 and 32 and the backbone networks 112 and 122.

なお、本実施の形態の構成は、車両内の特定の機器や支線ネットワークの構成に依存するものではない。したがって図2に示していない機器が接続されていたり、あるいは図2に示した機器が接続されていなかったり、あるいは異なる構成で伝送端末局と機器が接続されていても、同様に適用可能である。   Note that the configuration of the present embodiment does not depend on the configuration of a specific device or branch network in the vehicle. Accordingly, the present invention can be similarly applied even when a device not shown in FIG. 2 is connected, the device shown in FIG. 2 is not connected, or the transmission terminal station and the device are connected in a different configuration. .

図1に本実施の形態における伝送端末局の構成を示す。図1は1両分の構成を示しており、2つの伝送端末局121,122を備えて二重化されている。そして1系の伝送端末局121は1系の基幹伝送路21、2系の伝送端末局122は2系の基幹伝送路で、それぞれ隣接車両と接続されている。伝送端末局112,122の内部は、経路切り替え部213,224,223,224、スイッチングハブ211,221、制御部212,222で構成されている。伝送端末局間、及び伝送端末局内の各部間の通信は、汎用通信方式であるイーサーネットを用い、送受信を同時に処理可能な全二重通信としている。図1では送信と受信をそれぞれ別の線で表し、矢印で情報の伝送方向を示している。尚、図2では送受信を行う伝送路を、簡略化して一つの線で示した。また図1では省略しているが、制御部212,222は支線伝送路を通じて車両内の各機器と接続されている。   FIG. 1 shows the configuration of a transmission terminal station in the present embodiment. FIG. 1 shows the configuration for one vehicle, which is duplexed with two transmission terminal stations 121 and 122. The 1-system transmission terminal station 121 is a 1-system backbone transmission path 21 and the 2-system transmission terminal station 122 is a 2-system backbone transmission path, and is connected to adjacent vehicles. The interiors of the transmission terminal stations 112 and 122 include path switching units 213, 224, 223, and 224, switching hubs 211 and 221 and control units 212 and 222. The communication between the transmission terminal stations and between each part in the transmission terminal station is a full-duplex communication capable of simultaneously processing transmission and reception using Ethernet, which is a general-purpose communication method. In FIG. 1, transmission and reception are represented by separate lines, and arrows indicate the information transmission direction. In FIG. 2, the transmission line for transmitting and receiving is simplified and shown by one line. Although omitted in FIG. 1, the control units 212 and 222 are connected to each device in the vehicle through a branch line transmission path.

制御部212,222は、車両内の各機器からの情報を収集して他車両に伝送し、また他車両からの情報を各機器に伝送する。スイッチングハブ211,221は、伝送中継器としてイーサーネット(登録商標)で通常用いられているものであり、あるポート(入出力部)から受信したデータを他の複数のポートに送信する機能を持っている。経路切り替え部213,214,223,224は、スイッチングハブ211,221と基幹伝送路21,22の間に設置され、スイッチングハブが1,2系いずれの経路(基幹伝送路)からデータを受信するかを切り替える。それぞれの経路切り替え部213,214,223,224は自系の基幹伝送路からデータを受信し、受信データを1,2系の経路切り替え部間で交換する。そしてどちらか一方をスイッチングハブ211,221に送信する。スイッチングハブ211,221から基幹伝送路21,22への送信データは、経路を切り替えずに自系のスイッチングハブ211,221からのデータを自系の基幹伝送路21、22に送信する。   The control units 212 and 222 collect information from each device in the vehicle and transmit it to the other vehicle, and transmit information from the other vehicle to each device. The switching hubs 211 and 221 are normally used in Ethernet (registered trademark) as a transmission repeater, and have a function of transmitting data received from a certain port (input / output unit) to a plurality of other ports. ing. The path switching units 213, 214, 223, and 224 are installed between the switching hubs 211 and 221 and the core transmission paths 21 and 22, and the switching hub receives data from any of the 1 or 2 system paths (core transmission paths). Switch between. Each of the path switching units 213, 214, 223, and 224 receives data from its own trunk transmission line, and exchanges the received data between the 1 and 2 system path switching units. Then, either one is transmitted to the switching hubs 211 and 221. The transmission data from the switching hubs 211 and 221 to the main transmission lines 21 and 22 transmits the data from the own switching hubs 211 and 221 to the main transmission lines 21 and 22 without switching the path.

このような構成により、各車両間で次のようにデータ伝送を行う。まず制御部212,222が支線伝送路を通じで車両内の機器からのデータを収集する。次に収集したデータを必要に応じて加工し、両系統のスイッチングハブ211,221に送信する。スイッチングハブ211、221はデータを左右の経路切り替え部213,214,223,224に送信し、経路切り替え部213,214,223,224はそのデータをそのまま基幹伝送路21,22に送信する。これにより隣接車両では、同じデータを両系統の基幹伝送路21,22から受信する。経路切り替え部213,214,223,224は両系統の基幹伝送路21,22から受信したデータのうち、データの受信状態に応じてあらかじめ選択していた、一方をスイッチングハブ211,221に送信する。スイッチングハブ211,221は受信したデータを制御部212,222及び隣接車両へ送信する。制御部212,222はこのデータを、必要に応じて加工し支線伝送路を通じて各機器に伝送する。   With this configuration, data transmission is performed between the vehicles as follows. First, the control units 212 and 222 collect data from the devices in the vehicle through the branch line transmission path. Next, the collected data is processed as necessary and transmitted to the switching hubs 211 and 221 of both systems. The switching hubs 211 and 221 transmit data to the left and right route switching units 213, 214, 223, and 224, and the route switching units 213, 214, 223, and 224 transmit the data to the trunk transmission lines 21 and 22 as they are. As a result, the adjacent vehicle receives the same data from the main transmission lines 21 and 22 of both systems. The path switching units 213, 214, 223, and 224 transmit one of the data received from the main transmission paths 21 and 22 of both systems in advance according to the data reception state to the switching hubs 211 and 221. . The switching hubs 211 and 221 transmit the received data to the control units 212 and 222 and adjacent vehicles. The control units 212 and 222 process this data as necessary and transmit the data to each device through the branch line transmission path.

経路切り替え部213,214,223,224は、受信データの経路を次のように選択する。初期状態では自系を選択しておき、同時に両系統からの受信状態を常時監視する。そして自系からデータを受信している場合は自系を選択する。伝送路の障害等により自系からの受信が途絶え、かつ他系からは受信している場合は、他系を選択する。両系統からの受信が途絶えた場合には初期状態の自系を選択する。これにより、二重化された基幹伝送路の一方からの受信が途絶えても、他方から受信している限り制御部はデータを受信可能であり、またその隣の車両にも基幹伝送路を通してデータを送信可能となる。
尚、二重化された制御部212,222の動作は、どちらか一方が動作し異常時に切り替える待機二重系、あるいは両系統が同時に動作する並列二重系のいずれの方式でもよい。これはシステム全体としての要求仕様から決定すればよい。並列二重系の場合、両系統は同じデータを送信することになるので、それぞれの制御部212,222が両系統に送信する必要はなく、自系統にのみ送信するだけでもよい。
The route switching units 213, 214, 223, and 224 select the received data route as follows. In the initial state, the local system is selected, and simultaneously the reception status from both systems is constantly monitored. If data is received from the own system, the own system is selected. If reception from the local system is interrupted due to a transmission path failure or the like and reception is from another system, the other system is selected. If reception from both systems is interrupted, the initial system is selected. As a result, even if reception from one of the duplexed trunk transmission lines is interrupted, the control unit can receive data as long as it is received from the other, and also transmits data to the adjacent vehicle via the trunk transmission path. It becomes possible.
Note that the operation of the duplexed control units 212 and 222 may be either a standby dual system in which one of them operates and switches when an abnormality occurs, or a parallel dual system in which both systems operate simultaneously. This may be determined from the required specifications of the entire system. In the case of a parallel duplex system, both systems transmit the same data, so it is not necessary for the respective control units 212 and 222 to transmit to both systems, and it is only necessary to transmit only to the own system.

またそれぞれの制御部212,222は両系統のスイッチングハブ211,221からデータを受信するが、片方だけを用いても両方を使用してもよい。自系統のデータのみを受信し、他系等のデータは常に破棄すれば、制御部の処理を簡略化できる。両方から受信し、受信状態に応じて切り替えて使用すれば、信頼性を向上できる。
上述した制御部212,222の動作の組み合わせとして、二重系の動作を並列として、送信は自系統のみ、受信も自系統のみとすれば、制御部212,222を他系のスイッチングハブ211,222と接続する必要がなくなり構成を簡略化可能である。
The control units 212 and 222 receive data from the switching hubs 211 and 221 of both systems, but either one or both may be used. If only the data of the own system is received and the data of the other system is always discarded, the processing of the control unit can be simplified. Reliability can be improved by receiving from both and switching and using in accordance with the reception state.
As a combination of the operations of the control units 212 and 222 described above, if the operation of the duplex system is parallel, the transmission is only the own system, and the reception is only the own system, the control units 212 and 222 are switched to the switching hubs 211, It is not necessary to connect with 222, and the configuration can be simplified.

また本実施の形態では、伝送中継器としてデータを一旦受信してから中継するスイッチングハブを用いたが、信号を電気的に中継するだけのリピータハブを用いても良い。但し、リピータハブを用いた場合、イーサーネットでは接続台数に制限があること、また複数のノードが同時にデータを送信すると衝突が発生し、データに遅延が生じるので注意が必要である。とくに本実施の形態の様に、列車の制御に用いる場合には、データの遅延が許されないので衝突を回避する仕組みが必要となる。   In this embodiment, a switching hub that relays data after being received once is used as a transmission relay. However, a repeater hub that only relays signals electrically may be used. However, if a repeater hub is used, there is a limit to the number of connections in Ethernet, and if multiple nodes transmit data at the same time, a collision occurs and data is delayed, so care must be taken. In particular, as in this embodiment, when used for train control, a data delay is not allowed, so a mechanism for avoiding a collision is required.

図3に本実施の形態の鉄道用情報伝送システムの構成図を示す。図3では、車両は4両編成の場合を示している。各車両の伝送端末局111〜114,121〜124は二重化されており、1系の伝送端末局111〜114は1系の基幹伝送路21で、2系の伝送端末局121〜124は2系の基幹伝送路22で接続されている。この図では送受信の伝送路を1本の実線で表している。各車両の伝送端末局は周期的にデータを両系統の基幹伝送路21,22に送信する。ここでは送信周期を、機器制御の応答性を考慮して、10msとしている。図の点線の矢印は伝送路に障害が発生した場合の、1号車1系の伝送端末局111が送信するデータの伝送経路を示す。障害箇所は図中の×印の箇所としている。なお、この図では支線伝送路及び車両内の機器は省略している。   FIG. 3 shows a configuration diagram of the railway information transmission system of the present embodiment. FIG. 3 shows a case where the vehicle has a four-car train. The transmission terminal stations 111 to 114 and 121 to 124 of each vehicle are duplexed, the first transmission terminal stations 111 to 114 are the first transmission line 21, and the second transmission transmission stations 121 to 124 are the second transmission system. Are connected by the basic transmission line 22. In this figure, the transmission / reception transmission path is represented by a single solid line. The transmission terminal station of each vehicle periodically transmits data to the main transmission paths 21 and 22 of both systems. Here, the transmission cycle is set to 10 ms in consideration of responsiveness of device control. The dotted arrows in the figure indicate the transmission path of data transmitted by the transmission terminal station 111 of the first car 1 system when a failure occurs in the transmission path. The fault location is indicated by a cross in the figure. In this figure, the branch line transmission line and the equipment in the vehicle are omitted.

この例では、両系統の基幹伝送路21,21に障害が発生しており、単純な二重化ネットワークでは、2号車2系の伝送端末局、3,4号車の両系統の伝送端末局には1号車のデータが伝送できなくなる。しかし本実施の形態では、各伝送端末局111〜114,121〜124は、両系統からデータを受信し、その受信状態に応じて、いずれかのデータを自伝送端末局内の制御部および隣接車両に伝送する機能をもっている。図3の場合、2号車の2系の伝送端末局122と3号車1系の伝送端末局113は、図の左側から受信が自系では途絶し他系では継続していることを検知する。このとき3号車2系、4号車1,2系も1号車からのデータを受信できないが、2号車あるいは3号車からのデータを受信するため受信途絶は検知しない。受信途絶を検知した伝送端末局は、受信経路を他系に切り替え、それ以降は他系から受信するデータを右側の車両に中継する。これにより、データは図3に点線の矢印で示す経路で伝送され全ての伝送端末局111〜114,121〜124がデータを受信することが出来る。   In this example, a failure has occurred in the main transmission paths 21 and 21 of both systems. In a simple duplex network, 1 is in the transmission terminal station of the second system of the second car and the transmission terminal station of both systems of the third and fourth cars. Car data cannot be transmitted. However, in this embodiment, each of the transmission terminal stations 111 to 114 and 121 to 124 receives data from both systems, and depending on the reception state, either of the data is transmitted to the control unit and the adjacent vehicle in the own transmission terminal station. It has a function to transmit to. In the case of FIG. 3, the second transmission terminal station 122 of the second car and the first transmission terminal station 113 of the third car detect from the left side that reception is interrupted in the own system and continued in the other system. At this time, the No. 3 car No. 2 system, No. 4 car No. 1 and No. 2 system cannot receive data from the No. 1 car. However, since the data from the No. 2 car or the No. 3 car is received, the reception interruption is not detected. The transmission terminal station that has detected the reception interruption switches the reception path to another system, and thereafter relays data received from the other system to the vehicle on the right side. As a result, the data is transmitted along the path indicated by the dotted arrow in FIG. 3, and all the transmission terminal stations 111 to 114 and 121 to 124 can receive the data.

車両数が異なる場合や、故障個所がより多くなった場合も同様に伝送を継続することが可能である。また断線ではなく、伝送端末局111〜114,121〜124が故障場合も、同様にデータの送受信が可能である。例えば図3において1、2号車間の2系基幹伝送路22の断線でなく、1号車2系の伝送端末局が故障したとしても、同様に2号車2系の伝送端末局が受信経路を切り替え伝送を継続できる。
このように本実施の形態では、各伝送端末局が二重化された基幹伝送路の一方からデータを受信すれば正常な伝送が可能であり、伝送路や伝送端末局の多重故障時においても伝送が継続可能である。故障が発生した際の経路の切り替えは各伝送端末局が単独で行うため、伝送端末局間での故障情報の伝送は不要である。このため故障発生後、速やかに新しい経路での伝送を開始することが出来る。
The transmission can be continued in the same manner when the number of vehicles is different or when the number of failure points increases. Even when the transmission terminal stations 111 to 114 and 121 to 124 are not broken, data can be transmitted and received in the same manner. For example, in FIG. 3, even if the transmission terminal station of Car 1 and System 2 fails instead of disconnection of System 2 transmission line 22 between Cars 1 and 2, the transmission terminal station of Car 2 and System 2 switches the reception path in the same way. Transmission can be continued.
In this way, in this embodiment, normal transmission is possible if each transmission terminal station receives data from one of the duplexed trunk transmission lines, and transmission is possible even when there are multiple failures in the transmission line or transmission terminal station. Can continue. Since each transmission terminal station independently switches the path when a failure occurs, it is not necessary to transmit failure information between the transmission terminal stations. For this reason, after a failure occurs, transmission on a new route can be started immediately.

図4は本実施の形態における伝送端末局内の経路切り替え部の構成を示す。経路切り替え部213は3つのポート(入出力部)を持ち、それぞれスイッチングハブ、他系の経路切り替え部、自系基幹伝送路に接続している。通信方式にはイーサーネットを採用しており、各ポートはイーサーネット用トランス310、イーサーネット用物理層IC320で構成している。トランス310は、通信路と回路を電気的に絶縁している。物理層IC320は、伝送線路上の電圧信号から通信データを抽出する受信処理と、通信データを伝送線路上の電圧信号に変換する送信処理を行う。3つの物理層IC320はロジック部に接続されており、ロジック部330は各ポートの受信状態を監視し、データの経路の切り替えを行う。   FIG. 4 shows the configuration of the path switching unit in the transmission terminal station in the present embodiment. The path switching unit 213 has three ports (input / output units), and is connected to a switching hub, another system path switching unit, and a local trunk transmission line. Ethernet is used as a communication method, and each port includes an Ethernet transformer 310 and an Ethernet physical layer IC 320. The transformer 310 electrically insulates the communication path and the circuit. The physical layer IC 320 performs a reception process for extracting communication data from a voltage signal on the transmission line and a transmission process for converting communication data into a voltage signal on the transmission line. The three physical layer ICs 320 are connected to the logic unit, and the logic unit 330 monitors the reception state of each port and switches the data path.

物理層IC320とロジック部330の接続インターフェースは、ここではイーサーネットの標準として規格化されているMIIインターフェースとした。MIIインターフェースでは、伝送路からの受信データは、受信データそのものであるRXDとデータの存在を示す受信イネーブル信号RXENで表される。そして伝送路への送信データは、送信データそのものであるTXDと、データの存在を示す送信イネーブル信号TXENで表される。受信データRXDと送信データTXDは4bitのパラレルデータである。このためロジック部330の動作速度は、伝送路におけるデータの伝送速度と比べて低く出来る。   Here, the connection interface between the physical layer IC 320 and the logic unit 330 is an MII interface standardized as an Ethernet standard. In the MII interface, received data from the transmission path is represented by RXD, which is the received data itself, and a receive enable signal RXEN indicating the presence of data. Transmission data to the transmission path is represented by TXD that is transmission data itself and a transmission enable signal TXEN that indicates the presence of data. The reception data RXD and transmission data TXD are 4-bit parallel data. Therefore, the operation speed of the logic unit 330 can be made lower than the data transmission speed in the transmission path.

ロジック部330はセレクタ331と、タイマ332,333と、論理積演算部334で構成され、各ポート間のデータの受け渡しを行う。スイッチングハブからの受信データは、そのまま自系基幹伝送路へ送信する。自系基幹伝送路から受信したデータは、2分岐して、一方はセレクタ331へ、もう一方は他系経路切り替え部に送信する。セレクタ331には他系統からのデータも入力される。タイマ332,333と論理積演算部334は通信状態を判定しており、その結果によりセレクタからは2つの入力のどちらかがスイッチングハブに送信される。   The logic unit 330 includes a selector 331, timers 332 and 333, and an AND operation unit 334, and exchanges data between the ports. The data received from the switching hub is transmitted as it is to the local trunk transmission line. The data received from the local trunk transmission line is branched into two, one being sent to the selector 331 and the other being sent to the other path switching unit. Data from other systems is also input to the selector 331. The timers 332 and 333 and the AND operation unit 334 determine the communication state, and one of the two inputs is transmitted from the selector to the switching hub according to the result.

一方のタイマ332は自系基幹伝送路からの受信状態を監視し、もう一方のタイマ333は他系経路切り替え部からの受信状態を監視している。タイマ332,333には、それぞれのポートの受信イネーブル信号RXENがリセット信号として入力される。データを受信し受信イネーブル信号RXENが有効となるとタイマはリセットされるが、一定時間以上データを受信しないとタイムアウトが発生する。タイマ332,333からはタイムアウトの発生状態、つまりそのポートの受信状態を示す信号が出力さる。タイマ332,333のタイムアウト時間は、伝送途絶を確実に検出できるように、データの受信間隔より長く設定する。本施例では、各車両からのデータの送信周期を10msとしており、タイマのタイムアウト時間を30msとした。これにより伝送途絶した際には迅速な検知が可能である。   One timer 332 monitors the reception state from the own-system trunk transmission path, and the other timer 333 monitors the reception state from the other-system path switching unit. The reception enable signal RXEN of each port is input to the timers 332 and 333 as a reset signal. The timer is reset when data is received and the reception enable signal RXEN becomes valid, but a timeout occurs when data is not received for a certain period of time. The timers 332 and 333 output a signal indicating a timeout occurrence state, that is, a reception state of the port. The timeout times of the timers 332 and 333 are set longer than the data reception interval so that transmission interruption can be reliably detected. In this example, the transmission cycle of data from each vehicle is 10 ms, and the timeout time of the timer is 30 ms. As a result, when transmission is interrupted, rapid detection is possible.

論理積演算部334はタイマ332,334の出力信号から、セレクタが出力する信号を決定する。図5は本実施の形態における経路切り替え部の基幹伝送路からの受信状態とスイッチングハブへの出力の関係を示す。自系からのデータを受信している場合には、自系データを出力する。自系からの受信が途絶し、他系からは受信している場合には、セレクタ331の出力を切り替え、他系のデータを出力する。いずれの経路も途絶している場合と、電源投入直後等の初期状態においては、自系の受信データを出力できる状態とする。
これにより、正常時は自系からの受信データをスイッチングハブに出力する。障害が発生し、自系からの受信が途絶しても、経路切り替えにより他系からのデータをスイッチングハブに出力するため、システム全体として伝送が途絶えることがない。また途絶した受信が、一時的な不具合であり、受信が再開した場合には、図5に従い再び自系からのデータをスイッチングハブ221,221に出力する。障害の状態によっては、自系からの受信が通信状態と途絶状態を頻繁に繰り返すことも起こりうる。この場合、経路の切り替えが頻繁に起こり、システム全体が不安定となることがある。これを防止するには、自系からの受信が再開した場合に、一定時間以上通信が続いていることを確認してから経路を自系に戻せばよい。
The AND operation unit 334 determines a signal output from the selector from the output signals of the timers 332 and 334. FIG. 5 shows the relationship between the reception state of the path switching unit from the trunk transmission line and the output to the switching hub in this embodiment. When data from the own system is received, the own system data is output. When reception from the own system is interrupted and reception is from the other system, the output of the selector 331 is switched and data of the other system is output. In a case where any of the paths is interrupted and in an initial state such as immediately after the power is turned on, the reception data of the own system can be output.
As a result, the data received from the own system is output to the switching hub during normal operation. Even if a failure occurs and reception from the own system is interrupted, data from another system is output to the switching hub by path switching, so that transmission as a whole system is not interrupted. In addition, when the reception that has been interrupted is a temporary malfunction and the reception is resumed, data from the own system is output to the switching hubs 221 and 221 again according to FIG. Depending on the failure state, reception from the local system may frequently repeat the communication state and the interruption state. In this case, path switching frequently occurs, and the entire system may become unstable. In order to prevent this, when reception from the own system is resumed, it is only necessary to return the path to the own system after confirming that communication has continued for a certain period of time.

本実施の形態では、伝送路の切り替えを、ハードウエアであるロジック回路で構成している。このため高速な動作が可能であり、伝送速度の高速化にも対応可能である。またロジック部では、データの中身は識別しないため、処理は簡単であり、低コストで実現可能である。   In this embodiment, transmission path switching is configured by a logic circuit that is hardware. Therefore, high-speed operation is possible, and it is possible to cope with an increase in transmission speed. In addition, since the contents of the data are not identified in the logic unit, the processing is simple and can be realized at low cost.

図6は、本実施の形態である鉄道用情報伝送システムにおいて、車両を分割した場合の構成図を示す。各車両の機器構成は基本的に同様であり、分割した状態でもネットワークの構成は同じである。したがって分割後も、高信頼なデータ伝送が可能である。
また車両が分割された場所では、両系統からの受信が途絶えるため、経路切り替え部は図5に従い自系からのデータを受信する設定となる。この状態で再び車両を併合すると、併合部では自系同士が繋がる構成となり、併合直後から正常な伝送を継続できる。
FIG. 6 shows a configuration diagram when the vehicle is divided in the railway information transmission system according to the present embodiment. The equipment configuration of each vehicle is basically the same, and the network configuration is the same even in a divided state. Therefore, highly reliable data transmission is possible even after the division.
Further, since the reception from both systems is interrupted at the place where the vehicle is divided, the route switching unit is set to receive data from the own system according to FIG. When the vehicles are merged again in this state, the merged portion is connected to each other, and normal transmission can be continued immediately after merging.

このように本実施の形態では、伝送端末局は2つの基幹伝送路の両方にデータを送信し、故障により自系統からのデータが途切れても、伝送経路の切り替え機能により、他系統のデータを用いて伝送を継続できる。よって多重故障が起こっても、通信が途絶することなく継続可能である。また上に説明したように故障時の中継処理は、伝送端末局間での情報交換などは不要であり、すべて自律的に行われる。
尚、本実施の形態ではネットワークに汎用技術として広く活用されているイーサーネットを適用しているが、他の通信方式でも同様な効果が得られる。
As described above, in this embodiment, the transmission terminal station transmits data to both of the two basic transmission lines, and even if data from the own system is interrupted due to a failure, the transmission path switching function allows the data of other systems to be transmitted. Can be used to continue transmission. Therefore, even if multiple failures occur, communication can be continued without interruption. Further, as described above, relay processing at the time of failure does not require information exchange between transmission terminal stations, and is all performed autonomously.
In the present embodiment, Ethernet widely used as a general-purpose technology is applied to the network, but the same effect can be obtained with other communication methods.

次に、本発明の第2の実施の形態を、図7〜図11を参照して説明する。図7〜図11において、既に説明した第1の実施の形態と同一部分については、説明を省略する。本例においても、鉄道車両用の情報伝送システムとしたものである。図7に本実施の形態の鉄道用情報伝送システムにおける1両分の伝送端末局の構成を示す。先に説明した第1の実施の形態と同様に、伝送端末局には支線伝送路により車両内の機器が接続され、また基幹伝送路21,22により伝送端末局どうしが接続される。伝送端末局の構成もほぼ同じであるが、制御部215,225が他車両のアドレスを指定する点、経路切り替え部216,217,226,227が指定されたアドレスからのデータの受信状態を監視して経路の切り替えを行う構成としてある点が、第1の実施の形態とは異なっている。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 11, the description of the same parts as those of the first embodiment already described is omitted. In this example as well, an information transmission system for railway vehicles is used. FIG. 7 shows the configuration of a transmission terminal station for one car in the railway information transmission system of the present embodiment. Similar to the first embodiment described above, equipment in the vehicle is connected to the transmission terminal station via a branch transmission line, and transmission terminal stations are connected to each other via trunk transmission lines 21 and 22. The configuration of the transmission terminal station is almost the same, but the control units 215 and 225 specify the addresses of other vehicles, and the route switching units 216, 217, 226, and 227 monitor the reception status of data from the specified addresses. Thus, the configuration for switching the route is different from that of the first embodiment.

図8に本実施の形態である鉄道用情報伝送システムの構成図を示す。車両の構成や、伝送端末局の構成及び接続は、第1の実施の形態と同様である。本実施の形態では、各伝送端末局が受信状態を監視する車両は隣とさらにその隣とし、どちらかの車両からのデータの受信が自系で途絶し他系で継続している場合に経路を切り替える。   FIG. 8 shows a block diagram of a railway information transmission system according to the present embodiment. The configuration of the vehicle and the configuration and connection of the transmission terminal station are the same as those in the first embodiment. In this embodiment, the vehicles that each transmission terminal station monitors the reception state are adjacent to each other and further to the next, and the route when data reception from one of the vehicles is interrupted in the own system and continues in the other system Switch.

ここでは図8中にデータが伝送される状態を点線で示してあり、×印で示した2箇所に障害が発生した場合の、1号車1系の伝送端末局111が送信するデータの伝送経路を説明する。2号車の2系の伝送端末局122では、1号車からの受信が自系他系ともに途絶えるため、1号車のデータを3号車側への伝送することができない。3号車2系の伝送端末局123では1号車と2号車からの受信を監視しており、1号車からの受信が自系で途絶し他系で継続していること検知し受信経路を切り替える。これにより1号車のデータを4号車へ伝送できる。   Here, the state in which data is transmitted in FIG. 8 is indicated by a dotted line, and a transmission path of data transmitted by the transmission terminal station 111 of the first car 1 system when a failure occurs at two locations indicated by x marks Will be explained. In the second transmission terminal station 122 of the second car, since the reception from the first car is interrupted in both the own system and the other system, the data of the first car cannot be transmitted to the third car side. The transmission terminal station 123 of the third car No. 2 system monitors the reception from the first car and the second car, detects that the reception from the first car is interrupted in the own system and continues in the other system, and switches the reception route. As a result, the data of car 1 can be transmitted to car 4.

このような障害の場合、3号車2系の伝送端末局は、2号車からのデータの受信は正常に受信できる。このため先に示した第1の実施の形態では3号車2系の伝送端末局123は受信継続と判断するため経路の切り替えは起こらない。したがって2系基幹伝送路22を通じでのデータ伝送が継続できなくなる。これに対し本実施の形態では、送信元毎に受信状態を監視しており、経路切り替えにより伝送の継続が可能である。つまり本実施の形態は、同一車両内での1,2系間での障害など、より多くの障害に対応可能である。   In the case of such a failure, the transmission terminal station of the No. 3 car 2 system can normally receive the data from the No. 2 car. For this reason, in the first embodiment described above, the transmission terminal station 123 of the third car No. 2 system determines that the reception is continued, so that the switching of the route does not occur. Therefore, data transmission through the 2 system backbone transmission path 22 cannot be continued. On the other hand, in this embodiment, the reception state is monitored for each transmission source, and transmission can be continued by path switching. That is, this embodiment can deal with more failures such as failures between the 1st and 2nd systems in the same vehicle.

図8において、2号車の1系と2系の間に障害がない場合考えると、2号車と3号車の2系の伝送端末局122,123がともに経路を切り替えることになる。この状態でも2号車2系の伝送端末局122からのデータは3号車2系の伝送端末局123において破棄されるためデータの重複等は起こらず、特に問題は起こらない。しかしこのような状態では、本来3号車2系の伝送端末局123は経路を切り替えないことが望ましい。そのために通信の途絶を検知するまでのタイムアウト時間を離れた車両ほど大きくとっている。具体的には隣接車両からのタイムアウト時間を30msとし、2両離れた車両からのタイムアウト時間を50msとしている。これにより、上の例では2号車2系の伝送端末局122が先に経路を切り替えることになる。すると3号車2系の伝送端末局では、1号車からのデータの自系での受信が再開するため経路切り替えは起こらない。   In FIG. 8, when there is no obstacle between the first and second systems of the second car, the transmission terminal stations 122 and 123 of the second system of the second car and the third car both switch routes. Even in this state, since the data from the transmission terminal station 122 of the second car # 2 system is discarded at the transmission terminal station 123 of the third car # 2 system, data duplication does not occur and no particular problem occurs. However, in such a state, it is desirable that the transmission terminal station 123 of the No. 3 car 2 system originally does not switch the route. For this reason, the larger the vehicle is, the longer the time-out time until the communication interruption is detected. Specifically, the time-out time from the adjacent vehicle is 30 ms, and the time-out time from two vehicles away from each other is 50 ms. Thereby, in the above example, the transmission terminal station 122 of the second car No. 2 system switches the route first. Then, in the transmission terminal station of Car No. 3 and the 2 system, the route switching does not occur because the reception of the data from Car 1 in the local system resumes.

本実施の形態では、受信状態を監視する車両数を2両としたが、この数はいくつにしてもよい。監視する車両数が多いほど、システムの冗長性が向上するが、監視のための処理が複雑となる。このため両者のバランスを考慮して監視する車両数を決定すればよい。   In this embodiment, the number of vehicles whose reception state is monitored is two, but any number may be used. As the number of vehicles to be monitored increases, the redundancy of the system is improved, but the processing for monitoring becomes complicated. For this reason, what is necessary is just to determine the number of vehicles to monitor in consideration of both balance.

図9は、本実施の形態における伝送端末局内の経路切り替え部の構成を示す。基本的な構成は第1の実施の形態と同じであるが、受信状態の監視を判定部340で行う点、判定部340の入力を物理層ICから受信データRXDと受信イネーブル信号RXEN及び制御部からのアドレスとしている点が異なっている。   FIG. 9 shows a configuration of a path switching unit in the transmission terminal station in the present embodiment. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, except that the reception state is monitored by the determination unit 340, and the input of the determination unit 340 is received from the physical layer IC to the reception data RXD, the reception enable signal RXEN, and the control unit. The point that the address is from is different.

図10は、本実施の形態における経路切り替え部の判定部の構成を示す。特定の車両からの受信状態を監視する車両毎の判定部350を、監視する車両の数と同じく2つ設ける。車両ごとの判定部350では、まずアドレス比較部354,355が受信ポート毎に、受信したデータの送信元が制御部で設定したアドレスと一致するかを判断する。図11には、イーサーネットにおける伝送データの構成を示す。ここでは送信元識別するアドレスとしてIPアドレスを用いる。IPアドレスは伝送データの先頭29バイト目からの4バイトである。アドレス比較部では、データを受信すると29バイト目からの4バイトを、制御部から設定されたアドレスと比較する。送信元のアドレスが一致すると、タイマ351,352をリセットする。設定されたアドレスからのデータを一定時間以上受信しない場合には、タイムアウトが発生する。これにより、そのアドレスの車両からの受信がそのポートにおいて途絶していることを検知する。論理積353は自系側で受信が途絶し他系で受信が継続している状態であるかを判断する。車両ごとの判定部350からの出力は論理和341に入力される。論理和341は、いずれかの車両において自系側で受信が途絶し他系で受信が継続している場合に、セレクタに経路を切り替える信号を出力する。   FIG. 10 shows the configuration of the determination unit of the route switching unit in the present embodiment. Two determination units 350 for each vehicle that monitor a reception state from a specific vehicle are provided in the same number as the number of vehicles to be monitored. In the determination unit 350 for each vehicle, the address comparison units 354 and 355 first determine for each reception port whether the transmission source of the received data matches the address set by the control unit. FIG. 11 shows a configuration of transmission data in the Ethernet. Here, an IP address is used as an address for identifying the transmission source. The IP address is 4 bytes from the first 29 bytes of the transmission data. When receiving the data, the address comparison unit compares the 4 bytes from the 29th byte with the address set by the control unit. When the transmission source addresses match, the timers 351 and 352 are reset. A timeout occurs when data from the set address is not received for a certain period of time. Thus, it is detected that reception from the vehicle at the address is interrupted at the port. The logical product 353 determines whether reception is interrupted on the own system side and reception is continued on the other system. The output from the determination unit 350 for each vehicle is input to the logical sum 341. The logical sum 341 outputs a signal for switching the route to the selector when reception is interrupted on the own system side and reception is continued on the other system in any vehicle.

車両ごとの判定部350において、タイムアウトの設定時間は、近くの車両ほど大きく設定し、不要な経路の切り替えが起こらないようにしている。ここでは隣接車両のタイムアウト時間を30msとし、2両離れた車両のタイムアウト時間を50msとした。   In the determination unit 350 for each vehicle, the time-out setting time is set to be larger for a nearby vehicle so that unnecessary route switching does not occur. Here, the time-out time of the adjacent vehicle is 30 ms, and the time-out time of the two vehicles away from each other is 50 ms.

本実施の形態では、伝送路の切り替えを、受信データの中身を見て判定しており、ロジック部の処理が第1の実施の形態より複雑となっている。しかしハードウエアで処理しており、処理速度が低下することはない。従って伝送速度の高速化にも対応可能である。
また近くの車両のアドレスは、制御部からロジック部に設定する構成とし、アドレスが変更された場合にも対応できるようにした。しかし、各車両のアドレスが変化しないなどの場合には、制御部から設定せず、ロジック部内部にあらかじめ設定しておいてもよい。この場合、処理の簡略化が図れる。
In the present embodiment, the switching of the transmission path is determined by looking at the contents of the received data, and the processing of the logic unit is more complicated than in the first embodiment. However, since processing is performed by hardware, the processing speed does not decrease. Therefore, the transmission speed can be increased.
In addition, the address of a nearby vehicle is set from the control unit to the logic unit so that it can cope with changes in the address. However, when the address of each vehicle does not change, it may be set in advance in the logic unit without setting from the control unit. In this case, the process can be simplified.

次に、本発明の第3の実施の形態を、図12〜図14を参照して説明する。図12〜図11において、既に説明した第1,第2の実施の形態と同一部分については、説明を省略する。本例においても、鉄道車両用の情報伝送システムとしたものである。
図12は本実施の形態における1両分の伝送端末局の構成を示す。先に説明した第1の実施の形態と同様、伝送端末局には支線伝送路により車両内の機器が接続され、また基幹伝送路21,22により伝送端末局どうしが接続される。本実施の形態では、伝送端末局は一重系で構成し、基幹伝送路を二重系で構成している。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 11, the description of the same parts as those of the first and second embodiments already described is omitted. In this example as well, an information transmission system for railway vehicles is used.
FIG. 12 shows the configuration of one transmission terminal station in the present embodiment. As in the first embodiment described above, equipment in the vehicle is connected to the transmission terminal station via a branch transmission line, and transmission terminal stations are connected to each other via trunk transmission lines 21 and 22. In this embodiment, the transmission terminal station is configured as a single system, and the basic transmission path is configured as a dual system.

本実施の形態におけるデータの伝送方法は次の通りである。制御部212は、車両内の各機器から情報収集しこれを必要に応じて加工し、スイッチングハブ211に送信する。スイッチングハブ211は、そのデータを経路切り替え部218,219に送信する。経路切り替え部はこのデータを、1系と2系の基幹伝送路21,21の両方に送信する。   The data transmission method in the present embodiment is as follows. The control unit 212 collects information from each device in the vehicle, processes it as necessary, and transmits it to the switching hub 211. The switching hub 211 transmits the data to the path switching units 218 and 219. The path switching unit transmits this data to both the 1-system and 2-system trunk transmission lines 21 and 21.

これにより隣接車両では、同じデータを両系統の基幹伝送路21,22から受信する。経路切り替え部213,214は両系統の基幹伝送路21,22から受信したデータのうち、データの受信状態に応じてあらかじめ選択していた、一方をスイッチングハブ211に送信する。スイッチングハブ211は受信したデータを制御部212及び隣接車両へ送信する。制御部212はこのデータを、必要に応じて加工し支線伝送路を通じて各機器に伝送する。   As a result, the adjacent vehicle receives the same data from the main transmission lines 21 and 22 of both systems. The path switching units 213 and 214 transmit one of the data received from the main transmission paths 21 and 22 of both systems, which has been previously selected according to the data reception state, to the switching hub 211. The switching hub 211 transmits the received data to the control unit 212 and the adjacent vehicle. The control unit 212 processes this data as necessary and transmits it to each device through the branch line transmission path.

経路切り替え部218,219は、受信データの経路を次のように選択する。初期状態では1系のデータを選択しておき、同時に両系統からの受信状態を常時監視する。そして1系からデータを受信している場合は1系を選択する。伝送路の障害等により1系からの受信が途絶え、かつ2系からは受信している場合は、他系を選択する。両系統から受信が途絶えた場合には初期状態の1系を選択する。
これにより、二重化された基幹伝送路の一方からの受信が途絶えても、他方から受信している限り制御部はデータを受信可能であり、またその隣の車両にも基幹伝送路を通してデータを送信可能となる。
The route switching units 218 and 219 select the route of received data as follows. In the initial state, the data of system 1 is selected and the reception status from both systems is monitored at the same time. If data is received from system 1, system 1 is selected. If reception from the first system is interrupted due to a transmission path failure or the like and reception from the second system is being performed, the other system is selected. When reception from both systems is interrupted, one system in the initial state is selected.
As a result, even if reception from one of the duplexed trunk transmission lines is interrupted, the control unit can receive data as long as it is received from the other, and also transmits data to the adjacent vehicle via the trunk transmission path. It becomes possible.

図13は、本実施の形態である鉄道用情報伝送システムの構成を示す。各車両には、伝送端末局111,112,113,114が1台ずつ設置され、二重化された基幹伝送路21,22により接続されている。図13の点線の矢印は伝送路に障害が発生した場合の、1号車1系の伝送端末局111が送信するデータの伝送経路を示す。障害箇所は図中の×印の箇所としている。   FIG. 13 shows a configuration of a railway information transmission system according to the present embodiment. Each vehicle is provided with one transmission terminal station 111, 112, 113, 114, and is connected by duplexed basic transmission lines 21, 22. The dotted arrows in FIG. 13 indicate the transmission path of data transmitted by the transmission terminal station 111 of the first car 1 system when a failure occurs in the transmission path. The fault location is indicated by a cross in the figure.

1号車は両基幹伝送路21,22にデータを送信する。2,4号車は1系からデータを受信しているため、このデータを後続車へ伝送する。3号車では、1系の受信が途絶えるが2系から受信しているため、2系からのデータを後続車両へ伝送する。このように本実施の形態では、伝送路に障害が発生しても、二重化された伝送路21,22の一方が正常であればデータ伝送を継続可能である。   The first car transmits data to both trunk transmission lines 21 and 22. Cars 2 and 4 receive data from system 1, so this data is transmitted to the following car. In the third car, the reception of the first system is interrupted, but since the second system is receiving, the data from the second system is transmitted to the following vehicle. As described above, in this embodiment, even if a failure occurs in the transmission path, data transmission can be continued if one of the duplexed transmission paths 21 and 22 is normal.

図14は本実施の形態における伝送端末局の経路切り替え部の構成を示す。基本的な構成は第1の実施の形態の経路切り替え部と同様であるが、ポートの一つが他系の経路切り替え部でなく、2系基幹伝送路22に接続されている点がことなる。またスイッチングハブ側からの受信したデータを、片系だけでなく両系の基幹伝送路側に接続している点が異なっている。これによりスイッチングハブからのデータ両方の基幹伝送路21,22に出力することが可能である。基幹伝送路21,22からの受信データについては、第1の実施の形態と同様に、受信状態に応じて一方をスイッチングハブに出力する。   FIG. 14 shows the configuration of the path switching unit of the transmission terminal station in the present embodiment. The basic configuration is the same as that of the path switching unit of the first embodiment, except that one of the ports is connected to the second-system trunk transmission line 22 instead of the other-system path switching unit. Another difference is that the data received from the switching hub side is connected not only to one system but also to the trunk transmission line side of both systems. As a result, both data from the switching hub can be output to the main transmission lines 21 and 22. As for the reception data from the main transmission lines 21 and 22, one is output to the switching hub according to the reception state, as in the first embodiment.

本実施の形態では、各車両の伝送端末局を一重系としたため、第1の実施の形態より装置構成が簡単である。多重化されていない分伝送端末局の故障に対する信頼性は劣るが、伝送路は2重系であり、伝送路の障害に対しては第1の実施の形態と同様に高信頼化されている。   In this embodiment, since the transmission terminal station of each vehicle is a single system, the apparatus configuration is simpler than that of the first embodiment. Although the reliability with respect to the failure of the transmission terminal station is inferior due to the fact that it is not multiplexed, the transmission path is a duplex system, and the transmission path failure is highly reliable as in the first embodiment. .

なお、ここまで説明した各実施の形態では、鉄道車両用情報伝送システムに適用した例について説明したが、同様な接続構成でデータ伝送が行われるその他のシステム用の情報伝送にも本発明は適用可能である。   In each of the embodiments described so far, the example applied to the railway vehicle information transmission system has been described. However, the present invention is also applied to information transmission for other systems in which data transmission is performed with a similar connection configuration. Is possible.

本発明の第1の実施の形態における1両分の伝送端末局の構成図である。It is a block diagram of the transmission terminal station for one vehicle in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における1車両内の機器の接続構成図である。It is a connection block diagram of the apparatus in 1 vehicle in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態である鉄道用情報伝送システムの構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram of the railway information transmission system which is the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における伝送端末局内の経路切り替え部の構成図である。It is a block diagram of the path | route switching part in the transmission terminal station in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における経路切り替え部の基幹伝送路からの受信状態とスイッチングハブへの出力の関係図である。FIG. 5 is a relationship diagram between a reception state from a trunk transmission line of a path switching unit and an output to a switching hub in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態における車両分割時の構成図である。It is a block diagram at the time of the vehicle division | segmentation in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における1両分の伝送端末局の構成図である。It is a block diagram of the transmission terminal station for 1 both in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態である鉄道用情報伝送システムの構成図である。It is a block diagram of the information transmission system for railroads which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における伝送端末局内の経路切り替え部の構成図である。It is a block diagram of the path | route switching part in the transmission terminal station in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における経路切り替え部の判定部の構成図である。It is a block diagram of the determination part of the path | route switching part in the 2nd Embodiment of this invention. 伝送データの構成図である。It is a block diagram of transmission data. 本発明の第3の実施の形態における1両分の伝送端末局の構成図である。It is a block diagram of the transmission terminal station for 1 both in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態である鉄道用情報伝送システムの構成図である。It is a block diagram of the information transmission system for railways which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における伝送端末局の経路切り替え部の構成図である。It is a block diagram of the path | route switching part of the transmission terminal station in the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11〜14…車両、21,22…基幹ネットワーク、31,32…支線伝送路、41〜46…車両内機器、111〜114,121〜124…伝送端末局。211,221…スイッチングハブ、212,222…制御部、213,214,223,224…経路切り替え部、310…トランス、320…物理層IC、330…ロジック部、331…セレクタ、332,333,351,352…タイマ、334,353…論理積演算部、340…判定部、341…論理和演算部、350…車両毎の判定部、354,355…アドレス比較部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11-14 ... Vehicle, 21, 22 ... Core network, 31, 32 ... Branch line transmission path, 41-46 ... In-vehicle apparatus, 111-114, 121-124 ... Transmission terminal station. 211, 221 ... switching hub, 212, 222 ... control unit, 213, 214, 223, 224 ... path switching unit, 310 ... transformer, 320 ... physical layer IC, 330 ... logic unit, 331 ... selector, 332, 333, 351 , 352 ... Timer, 334, 353 ... AND operation unit, 340 ... Determination unit, 341 ... Logical sum operation unit, 350 ... Determination unit for each vehicle, 354, 355 ... Address comparison unit

Claims (15)

伝送路を通じて互いに情報伝送可能な複数の伝送端末局からなる情報伝送システムにおいて、
前記複数の伝送端末局の間を、複数の伝送路で接続し、
前記伝送端末局は、他の伝送端末局から受信したデータを、さらに他の伝送端末局に送信する伝送中継機能手段を備え、
前記伝送中継手段は、同一の情報を複数の伝送路を通して受信し、いずれか一方の経路を選択して中継する経路選択手段を有することを特徴とする情報伝送システム。
In an information transmission system consisting of a plurality of transmission terminal stations capable of transmitting information to each other through a transmission line,
A plurality of transmission lines are connected between the plurality of transmission terminal stations,
The transmission terminal station includes transmission relay function means for transmitting data received from another transmission terminal station to another transmission terminal station,
The transmission relay means includes route selection means for receiving the same information through a plurality of transmission paths, and selecting and relaying one of the paths.
請求項1記載の情報伝送システムにおいて、
前記経路選択手段が、前記複数の伝送路のそれぞれの受信状態に応じて経路を選択することを特徴とする情報伝送システム。
The information transmission system according to claim 1,
The information transmission system, wherein the route selection means selects a route according to a reception state of each of the plurality of transmission channels.
請求項1記載の情報伝送システムにおいて、
前記経路選択手段が、前記複数の伝送路のそれぞれを通じての特定の送信元からの受信状態に応じて経路を選択することを特徴とする情報伝送システム。
The information transmission system according to claim 1,
The information transmission system, wherein the route selection means selects a route according to a reception state from a specific transmission source through each of the plurality of transmission paths.
請求項3記載の情報伝送システムにおいて、
前記経路選択手段が、一定時間内での前記特定の送信元からの受信の有無に応じて経路を選択するものであり、
前記特定の送信元が複数あり、かつ前記一定時間が送信元ごとに異なることを特徴とする情報伝送システム。
The information transmission system according to claim 3,
The route selecting means selects a route according to the presence or absence of reception from the specific transmission source within a predetermined time;
An information transmission system, wherein there are a plurality of the specific transmission sources, and the predetermined time is different for each transmission source.
請求項1記載の情報伝送システムにおいて、
前記伝送端末が自伝送端末局の情報を送信する際に複数の伝送路に送信することを特徴とする情報伝送システム。
The information transmission system according to claim 1,
An information transmission system for transmitting information to a plurality of transmission paths when the transmission terminal transmits information of its own transmission terminal station.
鉄道列車内の車両間を結ぶ伝送路と、各車両内で前記伝送路に接続され車両間で互いに情報伝送可能な伝送端末局を備えた鉄道車両用情報伝送システムにおいて、
前記車両間の伝送路が独立した2つの伝送路を備え、
各車両の前記伝送端末局は一方の隣接車両を経由する情報を2つの伝送路から受信し、どちらか一方の経路を選択して他方の隣接車両へ中継する経路選択手段を有することを特徴とする鉄道車両用情報伝送システム。
In a railway vehicle information transmission system comprising a transmission line connecting vehicles in a railway train, and a transmission terminal station connected to the transmission path in each vehicle and capable of transmitting information between the vehicles,
The transmission path between the vehicles comprises two independent transmission paths,
The transmission terminal station of each vehicle has route selection means for receiving information passing through one adjacent vehicle from two transmission routes, selecting one of the routes and relaying it to the other adjacent vehicle, Information transmission system for railway vehicles.
請求項6記載の鉄道車両用情報伝送システムにおいて、
各車両において、前記伝送端末局が2つ設置されており、それぞれが一つの前記車両間の伝送路に情報を送信することを特徴とする鉄道車両用情報伝送システム。
The information transmission system for a railway vehicle according to claim 6,
In each vehicle, two transmission terminal stations are installed, and each transmits information to a transmission path between the one vehicle.
請求項6記載の鉄道車両用情報伝送システムにおいて、
前記経路選択手段が、前記車両間の伝送路のそれぞれの受信状態に応じて経路を選択することを特徴とする鉄道車両用情報伝送システム。
The information transmission system for a railway vehicle according to claim 6,
The information transmission system for a railway vehicle, wherein the route selection means selects a route according to a reception state of each transmission route between the vehicles.
請求項6記載の鉄道車両用情報伝送システムにおいて、
前記経路選択手段が、前記車両間の伝送路のそれぞれを通じての特定の車両からの受信状態に応じて経路を選択することを特徴とする鉄道車両用情報伝送システム。
The information transmission system for a railway vehicle according to claim 6,
The railway vehicle information transmission system, wherein the route selection means selects a route according to a reception state from a specific vehicle through each of the transmission paths between the vehicles.
請求項9記載の鉄道車両用情報伝送システムにおいて、
前記経路選択手段が、一定時間内における特定の車両からの受信の有無に応じて経路を選択するものであり、
前記特定の車両が複数あり、かつ前記一定時間が車両ごとに異なることを特徴とする鉄道車両用情報伝送システム。
The information transmission system for a railway vehicle according to claim 9,
The route selection means selects a route according to the presence or absence of reception from a specific vehicle within a fixed time,
The railway vehicle information transmission system, wherein there are a plurality of the specific vehicles, and the predetermined time is different for each vehicle.
請求項6記載の鉄道車両用情報伝送システムであって、
前記伝送端末が自伝送端末局の情報を送信する際に前記車両間の複数の伝送路に送信することを特徴とする鉄道車両用情報伝送システム。
An information transmission system for a railway vehicle according to claim 6,
The railway vehicle information transmission system, wherein when the transmission terminal transmits information of its own transmission terminal station, the transmission terminal transmits the information to a plurality of transmission paths between the vehicles.
車両間を結ぶ伝送路を介して情報伝送を行う車両用情報伝送端末装置において、
前記伝送路を介して他の伝送端末装置から受信したデータを、さらに他の伝送端末装置に送信する伝送中継機能手段を備え、
前記伝送中継手段は、同一の情報を複数の伝送路を通して受信し、いずれか一方の経路を選択して中継する経路選択手段を有することを特徴とする車両用情報伝送端末装置。
In an information transmission terminal device for a vehicle that performs information transmission via a transmission path connecting between vehicles,
Transmission relay function means for transmitting data received from another transmission terminal device via the transmission path to another transmission terminal device,
The vehicle information transmission terminal device, wherein the transmission relay means includes route selection means for receiving the same information through a plurality of transmission paths, and selecting and relaying any one of the paths.
請求項12記載の車両用情報伝送端末装置において、
前記経路選択手段が、前記複数の伝送路のそれぞれの受信状態に応じて経路を選択することを特徴とする車両用情報伝送端末装置。
The vehicle information transmission terminal device according to claim 12,
The vehicle information transmission terminal device, wherein the route selection means selects a route according to a reception state of each of the plurality of transmission routes.
請求項12記載の車両用情報伝送端末装置において、
前記経路選択手段が、前記複数の伝送路のそれぞれを通じての特定の送信元からの受信状態に応じて経路を選択することを特徴とする車両用情報伝送端末装置。
The vehicle information transmission terminal device according to claim 12,
The vehicle information transmission terminal device, wherein the route selection means selects a route according to a reception state from a specific transmission source through each of the plurality of transmission paths.
請求項14記載の車両用情報伝送端末装置において、
前記経路選択手段が、一定時間内での前記特定の送信元からの受信の有無に応じて経路を選択するものであり、
前記特定の送信元が複数あり、かつ前記一定時間が送信元ごとに異なることを特徴とする車両用情報伝送端末装置。
The vehicle information transmission terminal device according to claim 14,
The route selecting means selects a route according to the presence or absence of reception from the specific transmission source within a predetermined time;
The vehicular information transmission terminal device, wherein there are a plurality of the specific transmission sources, and the predetermined time is different for each transmission source.
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