JP2017117035A - 計算機システム - Google Patents

Abstract

【課題】管理装置と分散して設置される端末装置間の接続ケーブル数を少なくしつつ、容易に各端末装置の設置位置を判別する計算機システムを提供することを目的とする。【解決手段】２つの送受信ポートを備え、前記送受信ポートからコンテンツを配信する管理装置と、前記管理装置と接続する漏洩同軸ケーブルに沿って配置され、前記管理装置から配信されたコンテンツを受信して表示する複数の表示端末と、を備え、前記管理装置は、前記表示端末の設置位置を検出するための設置位置検出信号を２つの前記送受信ポートから時間差を設けて送信し、当該設置位置検出信号を受信した前記表示端末から応答信号を受信すると、応答信号の送信元の前記表示端末の識別情報と前記時間差に基づき関連付けられた設置位置とを対応させて記憶することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道車両内のドア上部などに設置される端末装置の位置情報を検知する計算機システムに関する。

鉄道などの乗客向け情報サービスとして、車両内に端末装置を設置し、各種案内、ニュース、広告などを乗客に提供するシステムが実用化されている。また、各端末装置に表示する内容を車両内の設置場所に応じて設定する技術が導入されている。管理装置が各端末装置の設置場所を正確に把握し、設置場所に応じて動作パラメータを設定することが重要となる。

このような技術として、例えば、特開２００９−１７０９８９（特許文献１）には車両内に分散して配置される端末装置をデイジーチェーン状に接続し、通信回線を介して端末装置から管理装置に構成情報設定要求を送信することで、管理装置は受け取った要求を基に指示信号を生成し、各端末装置へと指示信号を送信する。指示信号を受け取った端末装置は、自装置の設置位置を特定すると共に、下流に位置する端末装置に対して指示信号を出力することによって、車両内に設置された端末装置が自身の動作を規定する構成情報を自動設定する技術が開示されている。

特開２００９−１７０９８９号公報

しかし、特許文献１のような技術を適用するためには、管理装置と分散して設置される端末装置間で、指示信号の送受信を可能とする通信回線（ＬＡＮケーブル）を、電源ラインなどの他ケーブルと共に鉄道車両内に布線する必要があった。

鉄道車両内において布線可能なスペースは非常に狭小であり、その作業は非常に困難となる。また、端末装置を交換する必要がある場合に端末装置に接続されているケーブルが多いため保守性が悪く、交換時に多くの時間を費やすことになるという問題もある。さらには、デイジーチェーン状に端末装置を繋げるため、１つの端末装置が故障した場合には下流に設置された端末装置は指示情報を受け取ることが出来なくなるため制御不能となってしまうという問題もあった。

本発明の目的は、前記の問題を解決するためになされたものであり、管理装置と分散して設置される端末装置間の接続ケーブル数を少なくしつつ、容易に各端末装置の設置位置を判別する計算機システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、代表的な本発明の計算機システムの１つは、２つの送受信ポートを備え、前記送受信ポートからコンテンツを配信する管理装置と、前記管理装置の２つの前記送受信ポートを接続するケーブルであって、鉄道車両内にリング状に配設される漏洩同軸ケーブルと、前記漏洩同軸ケーブルに沿って配置され、前記管理装置から配信されたコンテンツを受信して表示する複数の表示端末と、を備え、前記管理装置は、前記表示端末の設置位置を検出するための設置位置検出信号を２つの前記送受信ポートから時間差を設けて送信し、当該設置位置検出信号を受信した前記表示端末から応答信号を受信すると、応答信号の送信元の前記表示端末の識別情報と前記時間差に基づき関連付けられた設置位置とを対応させて記憶することを特徴とする。

本発明によれば、管理装置と分散して設置される端末装置間の接続ケーブル数を少なくしつつ、容易に各端末装置の設置位置を判別する計算機システムを提供するこができる。

本発明の実施形態に係る鉄道車両向け計算機システムの構成例を示す図である。 鉄道車両向け計算機システムを構成する計算機の概略を示す図である。 端末装置設置位置の検出方法を示す図である。 信号強度閾値の決定方法を示す図である。 端末装置に実装されるシールドケースの例を示す図である。 車両内構成情報の例を示す図である。 ＰＣ管理データの例を示す図である。 管理装置内の動作シーケンスを示す図である。 端末装置の設置位置検出の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

図１には、本発明の実施形態に係る鉄道車両向け計算機システムの構成例を示す図である。図１には、１号車からｎ号車までのｎ両（ｎは１以上の任意の整数）の車両が連結されて編成される列車に搭載された計算機システムの構成例を示している。

図１において、外側の枠は１両分の鉄道車両１を示しており、各車両には、それぞれ管理装置１０と、その管理装置１０内にある送受信ポートＡ１８と送受信ポートＢ１９とを接続するＬＣＸケーブル３０を備えている。また、鉄道車両１には各種案内、ニュース、広告等を表示する端末装置（以下、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）と略記）２０を備えており、ＰＣ２０は、ＬＣＸケーブル３０上のスロット３１から漏れ出す無線電波を介して、管理装置１０と通信が行われる。

それぞれのＰＣ２０は、設置位置に応じて表示内容を変更できるように、管理装置１０から配信される所定の動作パラメータによって、各種の表示制御動作を実行できるようにプログラム制御される。

図２は管理装置１０の内部構成を示す図である。図２に示すように、管理装置１０内部には、情報配信センタ通信部１１、コンテンツ配信制御部１２、配信コンテンツ記憶部１３、ＰＣ設置情報管理部１４、車両内構成情報記憶部１５、ＰＣ制御／管理部１６、管理データ記憶部１７、送受信ポートＡ１８、送受信ポートＢ１９を有する。各処理部は、管理装置１０が有する不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が、所定のプログラムを不図示の主メモリにロードして実行することによって具現化される。また、各記憶部は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置内に該当する領域を割り当てることによって具現化される。

情報配信センタ通信部１１は、コンテンツ情報を受け取るために不図示の情報配信センタと無線により通信を行う。受け取ったコンテンツ情報は、コンテンツ配信制御部１２によって、配信コンテンツ記憶部１３に記憶される。車両内構成情報記憶部１５には、事前に管理装置１０から見てどの位置にＰＣが設置されているかの情報が格納してあり、ＰＣ設置情報管理部１４によって、ＰＣ制御／管理部１６へと引き渡される。ＰＣ制御／管理部１６は、車両内構成情報と各ＰＣ２０のＭＡＣアドレス等固有データを関連付けし、設置位置に合わせて適切なコンテンツ表示をするように制御するコンテンツ送信部１６１と、各ＰＣ２０及びＬＣＸケーブル３０が正常であるかを判定する信号制御／監視部１６２とを備える。各ＰＣ２０の設置位置判定方法、車両内構成情報の詳細は後記する。

図３は、各ＰＣの設置位置検出方法を示す図である。送受信ポートＡ１８と送受信ポートＢ１９からそれぞれ設置位置検出用波形３３および３４を送信する。設置位置検出用波形３３、３４単体では各ＰＣ２０が持つ信号強度閾値３５を超えないよう信号強度閾値３５の閾値が設定されており（図３の（ａ）,（ｃ））、設置位置検出用波形３３と３４が重なりあった際に初めて信号強度閾値３５を超えるように設定されている（図３の（ｂ））。信号強度閾値３５を超えた信号を受け取ったＰＣ２０は応答信号３６を送信する。

応答信号３６には、信号を受け取ったことを示す信号の他に、受け取った際の信号強度、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、ＰＣ識別コード、動作種別の情報を含む。ＰＣ識別コードとは、例えば、製造年月日に基づくロットＮｏ．等の固有の数値を示す。動作種別については、ＰＣ２０が案内表示するか、もしくは広告表示をするかといった情報を示す。設置位置検出用波形３３と３４が重なりあう位置については、送受信ポートＡとＢから波形を出力するタイミングにより調整が可能となる。

図４は、信号強度閾値３５の調整方法について示す図である。設置位置検出を実施する前に信号強度閾値の設定を実施する。最初に、送受信ポートＡ１８から閾値決定用波形Ａ３７を送信し、各ＰＣ２０は受け取った信号強度を記憶する。次に、送受信ポートＢ１９から閾値決定用波形Ｂ３８を送信し、各ＰＣ２０は受け取った信号強度を記憶する。各ＰＣ２０は、閾値決定用波形ＡとＢの個別の波形の合成値から信号強度閾値３５を決定する。これにより、ケーブルによる減衰やノイズ影響等を考慮し、ＰＣ２０毎に適切な値を設定することが可能となる。

各ＰＣ２０は、設置位置検出用波形Ａ３３、Ｂ３４や閾値決定用波形Ａ３７、Ｂ３８のような微弱電波を検出する方式を持っている。例えば、ＰＣ２０内にループアンテナを内蔵し、発生する起電力により波形の検出を実施する。上記は、本発明を実現するための一例であり、正確に波形を検出可能であるのであれば、検出方式に制限を設けない。

また、各ＰＣ２０には、ＬＣＸケーブル３０のスロット３１から漏れ出る電波が目標外のＰＣへ影響を及ぼさないことや電波の混信等を防ぐ目的として、図５に示すようなシールド構造を有する。

図５は、端末装置に実装されるシールドケースの例を示す図である。図５に示すように、ＰＣ２０はＬＣＸケーブル３０のスロット３１から漏れ出る電波を検出可能なようＬＣＸケーブル３０に近接して配置され、ＬＣＸケーブル３０はシールドケース３９によって覆われている。

図６は、車両内構成情報１５１の例を示す図である。車両内構成情報１５１には、管理装置１０とＰＣ２０間の距離および各ＰＣ２０間の距離を示す情報、ケーブル中間地点２２からの距離を示す情報、送受信ポートＡ１８とＢ１９から設置位置検出用波形３３、３４を送信する際の時間差を示す情報、および波形が重なりあう位置を示す情報が格納されている。管理装置１０や各ＰＣ２０間の距離は、車両の構成にあわせて任意に決定される値である。送受信ポートＡ１８とＢ１９から送信される設置位置検出用波形３３、３４の時間差を０とした場合に、ケーブル中間地点２２で波形が重なりあうことから、ケーブル中間地点２２を基点として、各ＰＣ２０がどの距離に実装されているかを情報として格納する。波形出力の時間差（ｎｓ）は、ケーブルを伝わる信号速度から算出されており、一般に、ケーブルを伝わる信号は１ｎｓ間で約２０ｃｍ移動するとされており、それを基にして出力時間差を設定する。但し、ケーブルを伝わる信号速度は、使用するケーブルの材質や線幅等に依存するため、使用するケーブルに応じて任意に設定可能とする。 上記では、事前に車両内構成情報１５１に管理装置１０とＰＣ２０間の距離および各ＰＣ２０間の距離を示す情報が格納されていたが、仮に情報がない場合においても設置位置の検出は可能となる。このとき、全体のＬＣＸケーブル長とケーブル内を進む距離の関係から重なり合う位置を計算する。仮に、ＬＣＸケーブルの全体の長さをＸｃｍとすると、１ｎｓ毎に２０ｃｍ進むことから、送受信ポートＡ１８から送受信ポートＢ１９まで信号が伝わるのにＸ／２０（ｎｓ）かかる。設置位置検出用波形３３、３４の送信タイミングを０〜Ｘ／２０（ｎｓ）まで変化させていくことで各ＰＣ２０の設置位置の検出が可能となる。 図７は、ＰＣ管理データ１７１の例を示す図である。設置位置に応じた適切なコンテンツを配信可能とするために、ＰＣ２０からの応答信号３４を管理データとして登録する。設置位置に対して、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、ＰＣ識別コード、動作種別を関連付けし、管理を行う。本ＰＣ管理データ１７１内の各アドレスや識別コードは、後述する管理装置１０による各ＰＣ２０の設置位置を確認処理によって設定される。

図８は、管理装置内の動作シーケンスを示す図である。本動作シーケンスは、初回起動時や部品交換時、ユーザが任意に指定したタイミングによって動作するものである。ＰＣ設置情報管理部１４は、車両内構成情報１５１を信号制御／監視部１６２に渡す。信号制御／監視部１６２は、受け取った車両内構成情報１５１を基に各ＰＣ２０の設置位置検出を開始する。送受信ポートＡ１８、Ｂ１９からそれぞれ設置位置検出用波形３３、３４を送信し、ＰＣ２０からの応答信号３６を記録する。すなわち、管理装置１０は、車両内構成情報１５１に基づいてＰＣ２０の設置位置に対応する時間差を設けて送受信ポートＡ１８、Ｂ１９からそれぞれ設置位置検出用波形３３、３４を送信し、応答信号が返ってきたＰＣ２０のアドレス、識別情報と、当該設置位置とを対応付ける。

信号制御／監視部１６２が、設置台数分の設置位置検出が完了すると、ＰＣ管理データ１７１を作成し、コンテンツ送信部１６１に渡す。コンテンツ送信部１６１は、情報配信センタ通信部１１から受け取った配信コンテンツとＰＣ管理データ１７１を関連付けし、適切なコンテンツを送受信ポートＡ１８から送信する。 図９は、端末装置の設置位置検出の手順を示すフローチャートである。本フローは前述のように初回起動時や部品交換時、ユーザが任意に指定したタイミングにより発生する動作である。まず、管理装置１０の送受信ポートＡ１８、Ｂ１９から同時に検出用波形を送信する（Ｓ１００）。各ＰＣから応答があったかを判定する（Ｓ１０１）。このとき、波形が重なりあう点はケーブル中間地点３２であり、通常、ＰＣ２０から応答は無い。仮に、ＰＣ２０から応答があった場合は、信号強度の設定に異常があると判断して調整を実施する（Ｓ１０２）。本例では、ケーブル中間地点３２にはＰＣ２０が存在しない場合としているが、ケーブル中間地点３２の位置にＰＣ２０が実装される場合には、目的とするＰＣ２０のみが応答することを判定値として信号強度調整を実施することも可能である。

信号強度調整後は、車両内構成情報１５１に基づいて、検出用波形３３、３４のタイミングを変えながら送信する（Ｓ１０３）。ＰＣ２０から応答がない場合は（Ｓ１０４でＮＯ）、送信タイミングを調整し、再送する（Ｓ１０６）。調整回数には規定値を設けており、調整回数内で、どのＰＣ２０からも応答がない場合はエラー報告をして位置情報の取得を終了する（Ｓ１０７）。ＰＣ２０から応答があった場合は（Ｓ１０４でＹＥＳ）、何台のＰＣ２０が応答したか判定する（Ｓ１０８）。一台のみであった場合は、応答があったＰＣ２０を目的のＰＣ２０として登録する（Ｓ１１０）。二台以上から応答があった場合には、応答信号内に含まれる信号強度情報を参照し、受け取った信号強度がより強いＰＣ２０を目的のＰＣ２０として登録する（Ｓ１０９）。

上記手順により、設置位置とＰＣ２０の関連付けが全台終了した後、管理装置１０は送受信ポートＡ１８を送信モードに固定し、コンテンツの配信を行う。送受信ポートＢは受信モードに固定され、コンテンツを受け取ったＰＣ２０からのレスポンス受信および送受信ポートＡ１８から送信されたコンテンツのコンペアチェックを実施する。ＰＣ２０から正常なレスポンスが受信できない場合には、ＰＣ２０の故障と判断し、システムに通知する。また、送受信ポートＡ１８から送信されたコンテンツが送受信ポートＢ１９で受信できない場合は、ＬＣＸケーブル異常として、システムに通知することでシステムの異常をいち早く検知することを可能とする。

以上のように本実施例によれば、１本のＬＣＸケーブルにより管理装置と各端末装置間の通信が可能となり、かつ、各端末装置の設置位置に応じた制御動作を自動設定できるので、端末装置交換等の保守作業に費やす時間を低減することができ、また、端末装置の故障による影響を小さくすることによりシステムの可用性を向上させることが出来る。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の実施の態様はこれに限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。

例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

１…鉄道車両
１０…管理装置
１１…情報配信センタ通信部
１２…コンテンツ配信制御部
１３…配信コンテンツ記憶部
１４…ＰＣ設置情報管理部
１５…車両内構成情報記憶部
１５１…車両内構成情報
１６…ＰＣ管理部
１６１…コンテンツ送信部
１６２…信号制御／監視部
１７…管理データ記憶部
１８…送受信ポートＡ
１９…送受信ポートＢ
２０…端末装置（ＰＣ）
３０…ＬＣＸケーブル
３１…スロット
３２…ケーブル中間地点
３３…送受信ポートＡからの設置位置検出用波形
３４…送受信ポートＢからの設置位置検出用波形
３５…信号強度閾値
３６…応答信号
３７…閾値決定用波形Ａ
３８…閾値決定用波形Ｂ
３９…シールドケース

Claims (5)

1. ２つの送受信ポートを備え、前記送受信ポートからコンテンツを配信する管理装置と、
   前記管理装置の２つの前記送受信ポートを接続するケーブルであって、鉄道車両内にリング状に配設される漏洩同軸ケーブルと、
   前記漏洩同軸ケーブルに沿って配置され、前記管理装置から配信されたコンテンツを受信して表示する複数の表示端末と、を備え、
   前記管理装置は、前記表示端末の設置位置を検出するための設置位置検出信号を２つの前記送受信ポートから時間差を設けて送信し、当該設置位置検出信号を受信した前記表示端末から応答信号を受信すると、応答信号の送信元の前記表示端末の識別情報と前記時間差に基づき関連付けられた設置位置とを対応させて記憶する計算機システム。
2. 請求項１において、
   前記管理装置は、２つの前記送受信ポートから前記設置位置検出信号を送信する時間差と、２つの前記送受信ポートから送信された前記設置位置検出信号が重なり合って信号強度が強くなる前記漏洩同軸ケーブル上の位置と、が対応付けられた車内構成情報を記憶し、
   前記車内構成情報に基づいて前記設置位置検出信号を送信する時間差を逐次変化させて送信し、前記応答信号を応答する前記表示端末の識別情報を確認して複数の前記表示端末それぞれの設置位置を検出することを特徴とする計算機システム。
3. 請求項１において、
   複数の前記表示端末それぞれは、信号強度閾値より高い強度の前記設置位置検出信号を受信すると、自表示端末の識別情報を付した前記応答信号を前記管理装置へ送信するものであって、
   前記信号強度閾値は、前記管理装置の２つの前記ポートのいずれか一方のポートから送信された前記設置位置検出信号のみの受信強度より高く、２つの前記送受信ポートから送信された前記設置位置検出信号が重なり合った際の受信強度よりも低く設定されることを特徴とする計算機システム。
4. 請求項１において、
   前記管理装置は、複数の前記表示端末から応答信号を受信した場合には、前記設置位置検出信号を最も強く受信した前記表示端末と、前記時間差に基づき関連付けられた設置位置とを対応させて記憶することを特徴とする計算機システム。
5. 請求項１において、
   前記管理装置は、２つの前記送受信ポートのうち一方のポートから送信した信号が他方のポートから受信できなかった場合には、前記漏洩同軸ケーブルの異常と判断することを特徴とする計算機システム。

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