JP2004140996A - 電気車の情報伝送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 車両上の各種の機器の個別の制御プログラムを中央の管理装置によって集中管理し、制御プログラムの書込み、更新が中央から行えるようにする。
【解決手段】 管理装置10では車両上の各種の機器1,2,8,9 に組込むべき種々の制御プログラムを外部から読込んでEEPROMに保存し、そして伝送路3,7 を通じて車両上の各種の機器を指定して該当する制御プログラムをEEPROMから転送し、機器側の制御プログラム記憶手段17に書込み、各種の機器では管理装置から送られて来て制御プログラム記憶手段に書込まれた制御プログラムによって動作するようにし、いずれかの機器の制御プログラムの更新や変更が必要になれば、新たな制御プログラムを外部から管理装置10に読込み、EEPROMに保存されている前の制御プログラムと置換え、その制御プログラムを該当する機器に再び転送してその制御プログラム記憶手段17に新たに書込むようにする。
【選択図】 図1
【解決手段】 管理装置10では車両上の各種の機器1,2,8,9 に組込むべき種々の制御プログラムを外部から読込んでEEPROMに保存し、そして伝送路3,7 を通じて車両上の各種の機器を指定して該当する制御プログラムをEEPROMから転送し、機器側の制御プログラム記憶手段17に書込み、各種の機器では管理装置から送られて来て制御プログラム記憶手段に書込まれた制御プログラムによって動作するようにし、いずれかの機器の制御プログラムの更新や変更が必要になれば、新たな制御プログラムを外部から管理装置10に読込み、EEPROMに保存されている前の制御プログラムと置換え、その制御プログラムを該当する機器に再び転送してその制御プログラム記憶手段17に新たに書込むようにする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電気車の情報伝送装置に関し、特に編成内の各車両に搭載されている機器のうち、制御プログラムを持つ機器のプログラム管理、動作・故障記録管理を集中して行う電気車の情報伝送装置に関する。
前後の先頭車両(マスコンが設置され、運転員が操作する運転室が備えられている車両を先頭車両と称する)の間に多数の中間車両を接続して編成を組む電気車においては、従来、運転操作制御、各車両のブレーキ制御、動輪を駆動する電動機の制御、照明灯、エアコンディショナーなどの制御を行うために、図4に示すように、先頭車両にはモニタ中央制御装置100を設置し、中間車両にはモニタ端末装置101を設置し、これらの装置100,101間を幹線伝送路102で接続して情報交換する情報伝送装置を採用している。
また従来の電気車の情報伝送装置では、モニタ中央制御装置100と運転室103に設置されているモニタディスプレイ104、マスコン105などとの間はローカル伝送路106で接続し、各中間車両のモニタ端末装置101とその車両に搭載されている各種の機器、例えば、ブレーキユニット107やインバータ制御装置108との間もローカル伝送路106で接続して情報交換するようにしている。なお、運転室103にはICカード110に書込まれている運行ダイヤや始業データを読込むためのICカードリーダライタ111も設置されていて、モニタ中央制御装置100にデータバス112を通じてデータを伝送するようにしている。
このような従来の電気車の情報伝送装置では、モニタ中央制御装置100、各車両のモニタ端末装置101、ブレーキユニット107、インバータ制御装置108はそれぞれの内部の電気的書換え不可のROM(リードオンリーメモリ)113に書込まれている制御プログラムに基づいて動作する。
ところが、これらの装置間が相互に幹線伝送路102、ローカル伝送路106によって接続されてはいても、互いのプログラム内容を他の装置から見ることはできず、また他の装置から書換えることもできないので、プログラムの更新、変更が必要になれば該当する装置のROM113を新しい制御プログラムが書込まれたものと交換することによって対応する必要があり、また装置間でプログラムの相互管理をしていないので、ROM113の交換を行えば人手によって更新や変更した日付、バージョンなどのデータを記録し、管理する必要がある。
また従来の電気車の情報伝送装置では、モニタ中央制御装置100、各車両のモニタ端末装置101、ブレーキユニット107、インバータ制御装置108などは、それぞれの動作・故障記録を各自の内部のメモリバックアップ機能付のRAM114に保持するようにしている。
しかしながら従来の電気車の情報伝送装置では、装置間が幹線伝送路102とローカル伝送路106によって接続されているにもかかわらず、各装置のRAM114に保持されている動作・故障記録を、そのデータ容量が大きすぎるために互いに他の装置から見ることができず、装置間では故障信号、ステータスなどのフラグを伝えるにとどめている。そして各装置のRAM114の内容を読出すためには、個々の装置の記録を保持しているRAM114に接続できるポートに携帯型パーソナルコンピュータのような記録読出し装置115を人手にて接続して個々の装置ごとに読出す必要がある。
このような従来の電気車の情報伝送装置では、次のような問題点がある。近年の半導体産業の傾向として電気的書換え不可のROMそのものの生産が縮小しつつあり、ROMを多数を用いるシステムの運用は継続できなくなる問題点がある。
また制御プログラムの更新、変更のためには各装置内の基板のROMを交換するという人手による作業が必要であるために多くの手間と労力を必要とし、また正しいプログラムと交換されたかどうかを確認するためには各装置を実際に起動させて実際に動作させてみる必要があり、それまではROMの表面に付されている識別記号によってしか確認することができないために間違いが生じやすい問題点があった。
この点はROMに代えて電気的書換え可能なメモリを使用したとしても、実際に車両の床下機器のケースを開き、携帯型パーソナルコンピュータのようなプログラムローダをそのメモリに接続して書換え作業をしなければならなくなるので、やはり手間と労力を要する問題点がある。
また車両の機器には相互に関連して動くものもあるが、それらの制御プログラムを更新、変更する場合、片方の機器の制御プログラムだけを交換したり書換えたりすれば装置として正常に動作できなくなる場合も起り得るので、接続機器の互いの制御プログラムの内容を見て正しく改訂された制御プログラムが登録されているか確認してから起動させる必要があるが、従来はこのようなことができないために正しく起動しない場合に原因追究に時間がかかる問題点があった。
さらに、例えば、インバータ制御装置108の場合、1車両において各モータを個別に制御するのであれば、4モータの車両に対してはモータ用インバータ制御ユニット116が1つのインバータ制御装置108内に4台設けられることになり、1装置内に4つ同一の制御プログラムを組込む必要があり、これが長大な編成の電気車になればインバータ制御用のプログラムだけでも膨大な数のROM113の交換作業が必要となる問題点があり、このような同一機器が多数搭載されている電気車であればさらにその作業が膨大なものとなる問題点があった。
これら加えて、従来の電気車の情報伝送装置では、動作・故障記録の読出し、解析作業を行う場合にも種々の問題点があった。すなわち、個々の装置、機器ごとにその内部のRAM114に動作・故障記録を保持し、他の装置からは読出せない構成であるために、記録読出しのためには各車両の床下機器のケースを開いて記録を保持しているRAM114の内容が読出せる基板に記録読出し器115を接続してシリアル伝送路117を通じて読出す作業が必要であり、記録読出し器115としてのパーソナルコンピュータの性能は向上して大量のデータの解析を高速で行うことができても、記録データの読出しに膨大な時間がかかる問題点があった。
また記録読出し器115として携帯型のパーソナルコンピュータのようなツールを使用する場合、車両電源電圧は高圧であり、一般のパーソナルコンピュータ、試験器、計測器などで使用されるAC100Vの電源をとる場所が限定され、自由に作業ができない問題点もあった。反面、高電圧電源を使用する試験器は大型であり、長大な編成を前から後まで移動させながら記録データの読出し作業をするには労力が必要となる問題点もあった。
特開平3−179277号公報
特開平3−270605号公報
特開平7−115711号公報
特開平5−199602号公報
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、各車両のモニタ端末装置、各種の機器、装置の制御プログラムを電気的に書換え可能な記憶手段に保持させ、また幹線伝送路、ローカル伝送路によって管理装置と中央制御装置、モニタ端末装置、各種の機器間をネットワーク接続して、管理装置において各種の機器の制御プログラムを集中管理し、制御プログラムの書換え作業、確認作業が容易に行える電気車の情報伝送装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、幹線伝送路、ローカル伝送路によって管理装置と中央制御装置、モニタ端末装置、各種の機器、装置間をネットワーク接続して、各種の機器、装置の動作・故障記録を記録データ管理装置において集中管理し、動作・故障データの収集作業、解析作業が容易に行える電気車の情報伝送装置を提供することを目的とする。
請求項1の発明の電気車の情報伝送装置は、外部で作成された各種の制御プログラムを読込む手段と、読込んだ各種の制御プログラムを保存する第1の記憶手段と、この第1の記憶手段に保存されている各種の制御プログラムを制御プログラムごとに該当する転送先を指定して転送する制御プログラム転送手段とを有する車両上に設置された管理装置と、車両上に設置され、前記管理装置から転送先を指定して転送されてきた制御プログラムを保存する電気的に書換え可能な第2の記憶手段を有し、この第2の記憶手段に保存されている制御プログラムによって動作する各種の機器と、前記管理装置と前記各種の機器との間のデータ伝送を受持つ伝送路とを備えたものである。
この請求項1の発明の電気車の情報伝送装置では、管理装置において外部から車両上の各種の機器に組込むべき種々の制御プログラムを読込み、第1の記憶手段に制御プログラムごとに保存する。そして伝送路を通じて各種の機器を指定して該当する制御プログラムを第1の記憶手段から呼出して転送し、機器側の制御プログラム記憶用の第2の記憶手段に書込む。各種の機器では管理装置から送られて来て第2の記憶手段に書込まれた制御プログラムによって動作する。
こうして管理装置において車両上の、個別の制御プログラムによって動作する各種の機器ごとの制御プログラムを集中管理することができ、更新、変更の必要が生じた場合にも管理装置によって一所で車両の各所に設置されている各種の機器の制御プログラムを個別に更新、変更ができる。
請求項2の発明は、請求項1の電気車の情報伝送装置において、前記管理装置が、さらに、前記制御プログラム転送手段の転送した制御プログラムが該当する機器の第2の記憶手段に正しく保存されたかどうかモニタし、該当する機器の第2の記憶手段に正しく保存されたかった時に同じ制御プログラムを再転送するプログラム転送モニタ手段を有するものである。
この請求項2の発明の電気車の情報伝送装置では、プログラム転送モニタ手段によって、制御プログラム転送手段の転送した制御プログラムが該当する機器の第2の記憶手段に正しく保存されたかどうかモニタし、正しく保存されたかった時には同じ制御プログラムを再転送し、装置の信頼性を高めることができる。
請求項3の発明は、請求項1又は2の電気車の情報伝送装置において、前記管理装置の制御プログラム転送手段が、前記各種の機器のうち複数種の制御プログラムの切替によって複数種の動作をする機器に対して、該当する複数種の制御プログラムを切替えて転送する機能を有するものである。
この請求項3の発明の電気車の情報伝送装置では、特定の機器が複数種の制御プログラムの切替によって複数種の動作をする機能を有するものである場合、必要に応じて制御プログラム転送手段が該当する複数種の制御プログラムを切替えて転送し、その機器の制御プログラム記憶手段の内容を書換える。
これによって、例えばVVVFインバータ制御/CVCFインバータ制御を行うデュアルインバータ制御システムにおいてVVVF制御が必要になればVVVF制御用のプログラムを管理装置から転送し、CVCF制御が必要になればCVCF制御用のプログラムを転送してシステムの制御プログラム記憶手段に書込むことができるようになる。
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかの電気車の情報伝送装置において、各種の機器の制御プログラムを記憶する第2の記憶手段に、電気的書換え可能な読出し専用メモリを用いたものであり、これによって電源喪失時に制御プログラムが消えてしまうことがなく、装置の信頼性が高まる。
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかの電気車の情報伝送装置において、前記管理装置が、前記伝送路を通じて前記各種の機器から送られてくる動作・故障記録を各種の機器ごとに個別のアドレスエリアを保存する記憶手段を有し、前記各種の機器が、自身の動作・故障記録を保存する動作・故障記録記憶手段を有することを特徴とするものである。
この請求項5の発明の電気車の情報伝送装置では、各種の機器の制御プログラムの集中管理に加えて、各種の機器の動作・故障記録データを管理装置において集中管理することができる。
以上のように請求項1の発明によれば、管理装置では外部から車両上の各種の機器に組込むべき種々の制御プログラムを読込んで第1の記憶手段に保存し、そして伝送路を通じて車両上の各種の機器を指定して該当する制御プログラムを第1の記憶手段から呼出して転送し、機器側の制御プログラム記憶用の第2の記憶手段に書込み、各種の機器では管理装置から送られて来て第2の記憶手段に書込まれた制御プログラムによって動作するようにしているので、いずれかの機器の制御プログラムの更新や変更が必要になれば、新たな制御プログラムを外部から管理装置に読込み、第1の記憶手段に保存されている前の制御プログラムと置換え、その制御プログラムを該当する機器に再び転送してその第2の記憶手段に新たに制御プログラムを書込むことで対処することができ、1つの管理装置において車両上の各種の機器の個別の制御プログラムを集中管理することができ、更新、変更の必要が生じた場合にも1つの管理装置によって車両の各所の機器の制御プログラムの更新、変更ができ、多数に上る制御プログラムによって動作する各種の機器の制御プログラムの管理に必要な労力、手間を大幅に削減することができる。
請求項2の発明によれば、プログラム転送モニタ手段によって、制御プログラム転送手段の転送した制御プログラムが該当する機器の第2の記憶手段に正しく保存されたかどうかモニタし、正しく保存されたかった時には同じ制御プログラムを再転送するようにしているので、装置の信頼性を高めることができる。
請求項3の発明によれば、特定の機器が複数種の制御プログラムの切替によって複数種の動作をする機能を有するものである場合、必要に応じて制御プログラム転送手段が該当する複数種の制御プログラムを切替えて転送し、その機器の第2の記憶手段の内容を書換えるようにしているので、特にVVVFインバータ制御/CVCFインバータ制御を行うデュアルモードインバータ制御システムにおいては1つの制御プログラム記憶用の第2の記憶手段にVVVF制御用プログラムとCVCF制御用プログラムとを書換えて記憶させ、必要な方式でインバータ制御することができるようになり、回路構成を簡単なものとすることができる。
請求項4の発明によれば、各種の機器の第2の記憶手段に電気的書換え可能な読出し専用メモリを用いているので、電源喪失時に制御プログラムが消えてしまうことがなく、装置の信頼性が高まる。
請求項5の発明によれば、各種の機器の制御プログラムの集中管理に加えて、各種の機器の動作・故障記録データを管理装置において集中管理することができ、各種の機器の動作・故障記録データの収集の手間と労力を大幅に削減することができ、また種々のデータ解析処理がしやすくなる。
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図1に示すように、前後の先頭車両にはモニタ中央制御装置1が設置され、中間車両にはモニタ端末装置2が設置されていて、幹線伝送路3によって接続されている。先頭車両のモニタ中央制御装置1と運転室4内に設置されているモニタディスプレイ5、運転操作用のマスコン6との間はローカル伝送路7によって接続されており、また各モニタ端末装置2とそれによって制御される各種の機器、ここでは例として、ブレーキユニット8、インバータ制御装置9との間もローカル伝送路7によって接続されている。
幹線伝送路3には、車両の各種の機器のプログラム管理と、車両の各種の機器から送られてきた動作・故障記録データを管理するプログラム・データ管理装置10も接続されていて、このプログラム・データ管理装置10とモニタ中央制御装置1、各モニタ端末装置2との間で相互に通信することができる。各モニタ端末装置2とその車両に搭載されているブレーキユニット8、インバータ制御装置9との間はローカル伝送路7によって相互に通信することができる。なお、これらの相互通信のために各装置には一般的なデータ伝送回路が組込まれているものとする。
運転室4内にはモニタディスプレイ5、マスコン6と共に、ICカード11に書込まれている運行ダイヤや始業データを読込むためにICカードリーダライタ12も設置されていて、このICカードリーダライタ12とモニタ中央制御装置1との間はデータバス13によって接続されている。
モニタ中央制御装置1、モニタ端末装置2、プログラム制御機能を有する各種の機器、ここではブレーキユニット8、インバータ制御装置9内の複数のVVVFインバータ制御ユニット15やSIV制御ユニット16にはそれぞれ、EEPROM、フラシッシュメモリのような電気的書換え可能な制御プログラム保持用の読出し専用メモリ17と、SRAM、バッテリバックアップされたDRAMのようなメモリ内容を自己保持しておくことができる動作・故障記録用メモリ18が備えられている。
プログラム・データ管理装置10は幹線伝送路3に接続してデータ伝送を行うことができれば特に独立した装置でなくても、モニタ中央制御装置1あるいは1つのモニタ端末装置2の中に内蔵されたものであってもよいが、ここでは説明を分りやすくするために独立した装置として幹線伝送路3に接続してモニタ中央制御装置1、各モニタ端末装置2とデータ伝送するものとして説明する。
図2に詳しく示してあるようにプログラム・データ管理装置10は、幹線伝送路3に接続してデータ伝送を行うための伝送コントローラ21、本装置全体の動作制御を行うCPU22、プログラム保守管理、動作・故障記録データ管理に必要な基本プログラム23、各種演算処理に必要とされる作業用メモリ24を備えている。また各種の装置、機器の制御プログラムの保守管理用に、書込みプロテクト回路25を有するブロック消去可能なEEPROM26、各種の装置、機器から吸上げてきた動作・故障記録データの管理用にメモリバックアップ用バッテリ27を備えたRAM28、ICカード、フレキシブルディスクあるいはハードディスクなどの大容量記憶媒体からデータを読込み、あるいは逆に書出すために外部記憶装置29を有している。これらの要素間はデータバス30によって接続されている。なお、この外部記憶装置29に代えて、単にパーソナルコンピュータ接続ポートを用意するだけでも良い。
EEPROM26は多数のブロックを有し、1編成内の各種の装置、機器のうち制御プログラムによって動作するものでその制御プログラムの保守管理が必要とされるものについて、それらの制御プログラムの種類ごとに各ブロック31〜35に保管するもので、ここではモニタ中央制御装置用プログラム原稿CCTR、モニタ端末装置用プログラム原稿MRMT、ブレーキユニット用プログラム原稿BRK、VVVFインバータユニット用プログラム原稿VVVF、SIVインバータユニット用プログラム原稿CVCFを保管している。
バッテリバックアップされたRAM28はメモリのアドレスエリアごとに特定の装置、機器類の動作・故障記録データを保管するもので、図1に示した編成で左の先頭車両から右へ順に1〜5号車とすると、前後の先頭車両1,5号車それぞれのモニタ中央制御装置1の記録データをアドレスA11,A12に、2〜4号車のモニタ端末装置2それぞれの記録データをアドレスA21〜A23に、ブレーキユニット8それぞれの記録データをアドレスA31,A32に、そしてインバータ制御装置9内のNo.1〜No.4のVVVFインバータ制御ユニット15それぞれの記録データをアドレスA411〜A414、A421〜A24に、そしてSIVインバータ制御ユニット16の記録データをアドレスA51,A52というように決められたアドレスエリアに保管する。
次に、上記構成の電気車の情報伝送装置の動作について説明する。
<プログラム管理>
プログラム管理は通常の走行時には実施せず、停車時に運転室4からあるいは外部からの所定の手続によって指定された時にプログラム・データ管理装置10がプログラム管理を実行する。そしてこのプログラム管理機能の実施のために技術者が動作やデータの確認、入力操作を必要とするが、このために運転室4に設置されているモニタディスプレイ5を利用し、プログラム管理機能の実行中に必要な情報をモニタディスプレイ5に表示させ、またキーボードやマウス、タッチパネルなどのあらかじめ用意されている入力操作手段を用いて必要な入力操作を行う。
プログラム管理は通常の走行時には実施せず、停車時に運転室4からあるいは外部からの所定の手続によって指定された時にプログラム・データ管理装置10がプログラム管理を実行する。そしてこのプログラム管理機能の実施のために技術者が動作やデータの確認、入力操作を必要とするが、このために運転室4に設置されているモニタディスプレイ5を利用し、プログラム管理機能の実行中に必要な情報をモニタディスプレイ5に表示させ、またキーボードやマウス、タッチパネルなどのあらかじめ用意されている入力操作手段を用いて必要な入力操作を行う。
プログラム・データ管理装置10の基本プログラム23に登録されているプログラム管理機能には、次のようなものがある。
(1)最新プログラム原稿の保管。
(2)制御プログラムの改訂管理。
(3)更新・変更時の履歴作成。
(4)状況に応じた適切な制御プログラムへの切替。
(5)異常時の制御プログラムの自動再書込み。
ここで各種の装置、機器の制御プログラム原稿のEEPROM26への初期書込み、更新、変更は外部記憶装置29を用いて行う。この外部記憶装置29は他の場所でコンピュータを用いて作成され、フレキシブルディスク(あるいは、最近ではMOディスク、PD、リムーバブルHDなども含める)に書出し、そのフレキシブルディスクを外部記憶装置29で読込ませる。
なお、プログラム・データ管理装置10にパーソナルコンピュータ接続ポートが用意されている場合には、制御プログラム原稿を作成したパーソナルコンピュータを接続して直接読込ませる方法をとることもできる。また図1に示したように、モニタ中央制御装置1に接続されているICカードリーダライタ12を利用し、地上側で作成した制御プログラム原稿をICカードに書込み、そのICカード11をICカードリーダライタ12で読込ませてプログラム・データ管理装置10に転送する構成であってもよい。さらに図1に示したようにモニタ中央制御装置1に無線通信装置41が設置されている場合、地上側で作成した制御プログラムを地上システム42から無線通信して無線通信装置41で受信させ、これをプログラム・データ管理装置10に転送する方式であってもよい。
いずれの方法で制御プログラム原稿を読込むにしても、プログラム・データ管理装置10では、基本プログラム23の働きによって受取った制御プログラム原稿をEEPROM26の該当するブロックに書込む。また更新、変更した制御プログラムであれば該当するブロックに以前に書込れいる既存の制御プログラム原稿と書換える。この時、作業用メモリ24を利用して新しい制御プログラムと前制御プログラムとを比較して変更履歴データを作成する。そして新たに書込まれ、あるいは書換えられた制御プログラム原稿は、幹線伝送路3を経て該当する装置あるいは機器に伝送し、その制御プログラム保持用メモリ17に書込み、あるいは上書きして更新する。
例えば、2,4号車それぞれのモニタ端末装置2に接続されているインバータ制御装置9それぞれのNo.1〜No.4のVVVFインバータ制御ユニット15の制御プログラムを更新する場合、プログラム・データ管理装置10のEEEPROM26のVVVF34から最新のインバータ制御ユニット用の制御プログラムを読出して幹線伝送路3を通して各モニタ端末装置2に同時に転送する。各モニタ端末装置2では、RAM18側に一時的に保管し、ローカル伝送路7を通じてインバータ制御装置9内のNo.1〜No.4のインバータ制御ユニット15それぞれの電気的書換え可能な制御プログラム保持用メモリ17に転送して書換える。
この後、プログラム・データ管理装置10では、基本プログラム23が各機器から制御プログラムの識別記号、改訂、チェックサムを読出し、新たに制御プログラムを転送した機器すべてに正しくその制御プログラムが書込まれたかどうか確認する。そして正しく書込まれなかった機器が見出されれば、その機器に対して再書込み処理を上記と同じ手順で繰返し、また確認処理を繰返す。
こうして該当する機器のすべての制御プログラムが正しく書込まれ、あるいは更新されれば、プログラム・データ管理装置10では完了した改訂情報について、その実行日時と共にRAM28のあらかじめ割当てられている所定のアドレスエリアに記録する。
同じことは、モニタ中央制御装置1の電気的書換え可能な制御プログラム保持用メモリ17に登録されている制御プログラム、またモニタ端末装置2各々の電気的書換え可能な制御プログラム保持用メモリ17に登録されている制御プログラムについても行うことができ、プログラム・データ管理装置10のEEPROM26の対応するブロック31に書込まれた制御プログラムCCTR、ブロック32に書込まれた制御プログラムMRMTそれぞれを幹線伝送路3を通じて転送し、該当する制御プログラム保持用メモリ17に書込み、あるいは書換えるようにするのである。
なお、モニタ端末装置2の下位装置であるインバータ制御装置9の制御プログラムの更新の場合には、プログラム・データ管理装置10から幹線伝送路3を通じて送られてきた制御プログラムをいったんモニタ端末装置2の動作・故障記録保持用メモリ18、あるいは専用に用意されたRAM(図示せず)に仮保存し、ローカル伝送路7を経てインバータ制御装置9のそれぞれのインバータ制御ユニット15の制御プログラム保持用メモリ17に書込むようにしたが、これに限らず、モニタ端末装置2に中継増幅回路(図示せず)を持たせて、送られて来た制御プログラムを中継増幅し、ローカル伝送路7を経て該当する装置、機器に送信する構成とすることもでき、その場合にモニタ端末装置2にデータの一時的な保管のために必要とされる動作・故障記録保持用メモリ18、あるいは他の専用のRAMとして大容量のものを用いなくてもよくなる。
プログラム・データ管理装置10は各種の装置、機器の制御プログラムの更新、変更処理だけでなく、特定の機器の制御プログラムの切替制御を行う機能も有している。電気車の種類によっては図3に示すように、動輪駆動モータIM1〜IM3それぞれの制御を行う可変電圧可変周波数インバータVVVF(1)〜(3)、また客室の空調機、照明灯などの補助電源SIV用の固定電圧固定周波数インバータCVCFと共に、このSIV用インバータCVCFに異常が発生した時にも補助電源を確保する目的で、VVVF/CVCFのデュアルモードのインバータ回路VVVF/CVCFが用意されていて、SIV用インバータCVCFに異常が発生した場合に切替開放器CTTによって、補助電源SIVの接続をそれまでのSIV用インバータCVCFからデュアルモードインバータ回路VVVF/CVCFに切替え、かつこのデュアルモードインバータ回路VVVF/CVCFをそれまでの動輪駆動モータIM4から補助電源SIVに接続を切替え、さらにデュアルモードインバータ回路VVVF/CVCFを固定電圧固定周波数の制御に切替えるようにしたインバータ制御装置がある。
このようなインバータ制御装置の場合、従来であればインバータ制御ユニット15の1つにVVVFモード用の制御プログラムとCVCFモード用の制御プログラムとを同時に登録し、それらを切替えて実行させていたが、本発明ではプログラム・データ管理装置10からVVVF用制御プログラムに代えてブロック35のCVCF用制御プログラムを幹線伝送路3、ローカル伝送路7を経て該当するデュアルモードインバータ回路VVVF/CVCFに対するインバータ制御ユニット15に転送してその制御プログラム保持用メモリ17の内容を書換えて再起動させることによって対処する。
こうしてこの実施の形態の電気車の情報伝送装置では、プログラム・データ管理装置10によって1編成内の車両それぞれに搭載されている装置、機器のうち制御プログラムによって動作するものに対してその制御プログラムの更新、変更、切替を集中管理し、その改訂の履歴データも収集するようにしたので、各装置ごと、機器ごとにそれに搭載されている制御プログラムの更新のために、車両の床下に設置されている装置、機器のケースを開けて制御プログラムが書込まれているROMの交換作業を行う必要がなく、膨大な手間と労力を削減することができるようになる。
<動作・故障記録管理>
各種の装置、機器は制御プログラム保持用メモリ17に書込まれている制御プログラムにしたがって動作するが、その動作記録は制御プログラムによって動作・故障記録保持用メモリ18に保存される。また装置、機器に異常が発生した場合にはその故障記録も動作・故障記録保持用メモリ18に保存される。
各種の装置、機器は制御プログラム保持用メモリ17に書込まれている制御プログラムにしたがって動作するが、その動作記録は制御プログラムによって動作・故障記録保持用メモリ18に保存される。また装置、機器に異常が発生した場合にはその故障記録も動作・故障記録保持用メモリ18に保存される。
プログラム・データ管理装置10は、通常の走行時には動作・故障記録管理処理を実施せず、停車時に運転室4からあるいは外部からの所定の手続によって指定された時にこの動作・故障記録管理処理を実施する。
プログラム・データ管理装置10が実行する動作・故障記録管理機能は、次のようなものである。
(1)車両編成内の制御プログラムによって動作するすべての装置、機器の動作・故障記録の保管。
(2)動作・故障記録の読出し。
(3)相互に関連する機器の動作・故障記録の解析。
プログラム・データ管理装置10は基本プログラム23の指示に基づき、周期的に、また動作・故障記録管理モードに移行した時にすべての装置、機器の動作・故障記録保持用メモリ18からそれらに保存されているデータをローカル伝送路7、幹線伝送路3を通じて受取り、RAM28内のあらかじめ割付けられている所定のアドレスエリアごとに保存する。
こうしてプログラム・データ管理装置10のRAM24に保存された動作・故障記録データに対して、基本プログラム23内の解析ルーチンを起動することによって種々のデータ解析を行う。この場合、特に故障記録に関してはそれを解析した結果、該当する場所の保守に当ることも必要になるので車両上で解析することが要求される。そのため、運転室4内に設置されているモニタディスプレイ5を利用して動作・故障記録データの表示を行う。
従来では各種の機器ごとに個々に動作・故障記録データを収集していたので相互に関連を見るには、種々の機器のデータを別のコンピュータに移して編集し直さなければならなかったが、この実施の形態の場合、プログラム・データ管理装置10内のRAM28内にアドレスエリアを分けて各機器の動作・故障記録を保存しているので、相互に関連する機器の動作・故障記録をディスプレイ5に並列に表示させて確認することができる。例えば、インバータ制御装置9のNo.1〜No.4のインバータ制御ユニット15の動作・故障記録をモニタディスプレイ5において並列に表示させることができる。
なお、上記の動作・故障記録データの解析処理のために必要となるディスプレイの表示態様、入力操作、演算機能はあらかじめ基本プログラム23に登録されているものであり、また必要であれば運転室4のモニタディスプレイ5をタッチパネルを備えたものにして、タッチ入力できるようにしておくことができる。
また、プログラム・データ管理装置10はその基本プログラム23によって車両上で動作・故障記録の解析処理を行うことができるが、この動作・故障記録データについては地上側でも保存し、また詳しい解析が必要とされる。そのためにこの実施の形態では、RAM28内に保存されている動作・故障記録データは外部記憶装置29を通じてフレキシブルディスクに書出すことができ、また運転室4に設置されているICカードリーダライタ12によってICカード11に書出すことができるようにしている。
これらに加えて、プログラム・データ管理装置10にパーソナルコンピュータ接続ポートを用意しておいて、パーソナルコンピュータをそこに接続して直接データを読出してパーソナルコンピュータ側に移すようにすることもでき、さらには、モニタ中央制御装置1に無線通信装置41が搭載されていれば、プログラム・データ管理装置10から動作・故障記録データを読出して無線通信装置41を利用して地上システム42に送信し、地上システム42側で所定の記憶装置に保存する方法をとることもできる。
以上のように、この実施の形態の動作・故障記録管理機能によれば、特に専用の機器を用いずに、既存のモニタディスプレイ5を用いて車両編成内の各種の装置、機器の動作・故障記録管理、解析が行えるようになる。
1 モニタ中央制御装置
2 モニタ端末装置
3 幹線伝送路
4 運転室
5 モニタディスプレイ
6 マスコン
7 ローカル伝送路
8 ブレーキユニット
9 インバータ制御装置
10 管理装置
11 ICカード
12 ICカードリーダライタ
13 伝送バス
15 VVVFインバータ制御ユニット
16 SIV用インバータ制御ユニット
17 制御プログラム保持用メモリ
18 動作・故障記録保持用メモリ
21 伝送コントローラ
22 CPU
23 基本プログラム
24 作業用メモリ
25 書込みプロテクト回路
26 EEPROM
27 バッテリ
28 RAM
29 外部記憶装置
30 データバス
41 無線通信装置
42 地上システム
2 モニタ端末装置
3 幹線伝送路
4 運転室
5 モニタディスプレイ
6 マスコン
7 ローカル伝送路
8 ブレーキユニット
9 インバータ制御装置
10 管理装置
11 ICカード
12 ICカードリーダライタ
13 伝送バス
15 VVVFインバータ制御ユニット
16 SIV用インバータ制御ユニット
17 制御プログラム保持用メモリ
18 動作・故障記録保持用メモリ
21 伝送コントローラ
22 CPU
23 基本プログラム
24 作業用メモリ
25 書込みプロテクト回路
26 EEPROM
27 バッテリ
28 RAM
29 外部記憶装置
30 データバス
41 無線通信装置
42 地上システム
Claims (5)
- 外部で作成された各種の制御プログラムを読込む手段と、読込んだ各種の制御プログラムを保存する第1の記憶手段と、この第1の記憶手段に保存されている各種の制御プログラムを制御プログラムごとに該当する転送先を指定して転送する制御プログラム転送手段とを有する車両上に設置された管理装置と、
車両上に設置され、前記管理装置から転送先を指定して転送されてきた制御プログラムを保存する電気的に書換え可能な第2の記憶手段を有し、この第2の記憶手段に保存されている制御プログラムによって動作する各種の機器と、
前記管理装置と前記各種の機器との間のデータ伝送を受持つ伝送路とを備えて成る電気車の情報伝送装置。 - 前記管理装置が、前記制御プログラム転送手段の転送した制御プログラムが該当する機器の前記第2の記憶手段に正しく保存されたかどうかモニタし、前記該当する機器の前記第2の記憶手段に正しく保存されなかった時に同じ制御プログラムを再転送するプログラム転送モニタ手段を有することを特徴とする請求項1記載の電気車の情報伝送装置。
- 前記管理装置の制御プログラム転送手段が、前記各種の機器のうち複数種の制御プログラムの切替によって複数種の動作をする機器に対して、該当する複数種の制御プログラムを切替えて転送する機能を有することを特徴とする請求項1又は2記載の電気車の情報伝送装置。
- 前記各種の機器の前記第2の記憶手段に、電気的書換え可能な読出し専用メモリを用いたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の電気車の情報伝送装置。
- 前記管理装置が、前記伝送路を通じて前記各種の機器から送られてくる動作・故障記録を各種の機器ごとに個別のアドレスエリアに保存する記憶手段を有し、前記各種の機器が、自身の動作・故障記録を保存する動作・故障記録記憶手段を有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか記載の電気車の情報伝送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003361041A JP2004140996A (ja) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | 電気車の情報伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003361041A JP2004140996A (ja) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | 電気車の情報伝送装置 |
Related Parent Applications (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004140996A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012006490A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステム |
JP2020064440A (ja) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | 三菱電機株式会社 | プログラム更新制御装置、車両管理システムおよびプログラム更新制御方法 |
-
2003
- 2003-10-21 JP JP2003361041A patent/JP2004140996A/ja active Pending
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JP2012006490A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステム |
JP2020064440A (ja) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | 三菱電機株式会社 | プログラム更新制御装置、車両管理システムおよびプログラム更新制御方法 |
JP7122932B2 (ja) | 2018-10-17 | 2022-08-22 | 三菱電機株式会社 | プログラム更新制御装置、車両管理システムおよびプログラム更新制御方法 |
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