JP2004140996A - 電気車の情報伝送装置 - Google Patents

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

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・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。

　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。

本発明の１つの実施の形態のブロック図。 上記の実施の形態におけるプログラム・データ管理装置の内部構成を示すブロック図。 上記の実施の形態におけるインバータ制御装置のブロック図。 従来例の装置ブロック図。

符号の説明

　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

Claims (5)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
   
   

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