JPH09247801A - 電気車の情報伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【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EEPR
OM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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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。

【０００２】

【従来の技術】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。

【０００３】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Ｉ
Ｃ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１
１２を通じてデータを伝送するようにしている。

【０００４】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。

【０００５】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、Ｒ
ＯＭ１１３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。

【０００６】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１０
１、ブレーキユニット１０７、インバータ制御装置１０
８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。

【０００７】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１０
６によって接続されているにもかかわらず、各装置のＲ
ＡＭ１１４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ＲＡＭ１
１４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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】さらに、例えば、インバータ制御装置１０
８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１０
８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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】

【課題を解決するための手段】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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Ｖ
ＶＶＦ制御用のプログラムを管理装置から転送し、ＣＶ
ＣＦ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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】請求項６の発明の電気車の情報伝送装置
は、直流電力を交流電力に変換して電気車駆動電動機に
交流電力を供給する主電力変換器と、直流電力を交流電
力に変換して電気車補助回路に交流電力を供給する補助
電力変換器と、外部で作成された主電力変換器制御用の
制御プログラムと補助電力変換器制御用の制御プログラ
ムとを読み込む制御プログラム読込み手段と、この制御
プログラム読込み手段で読み込まれた各制御プログラム
を保存する第１の記憶手段と、この第１の記憶手段に保
存された各制御プログラムを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管理装置
と、管理装置から転送されてきた主電力変換器用の制御
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た主電力変
換器用の制御プログラムに基づいて主電力変換器を制御
する主制御部と、管理装置から転送されてきた補助電力
変換器用の制御プログラムを保存する電気的に書換え可
能な第３の記憶手段を有し、この第３の記憶手段に保存
された補助電力変換器用の制御プログラムに基づいて補
助電力変換器を制御する補助制御部と、管理装置と主制
御部と補助制御部との間のデータ伝送を受け持つ伝送路
とを備え、補助電力変換器の異常時に、管理装置は主電
力変換器用の制御プログラムに代えて補助電力変換器用
の制御プログラムを制御プログラム転送手段から伝送路
を介して主制御部へ転送し、主制御部は第２の記憶手段
の内容を主電力変換器用の制御プログラムから補助電力
変換器用の制御プログラムに書換えて補助電力変換器を
制御し、電気車補助回路への交流電力供給を補助電力変
換器から主電力変換器へ切換えるようにしたものであ
る。

【００２９】この請求項６の発明の電気車の情報伝送装
置では、補助電力変換器の異常時に、主電力変換器を制
御する主制御部に設けられている第２の記憶手段の内容
を主電力変換器用の制御プログラムから補助電力変換器
用の制御プログラムに書換えてこの主制御部によって主
電力変換器を補助電力変換器として機能するように変更
し、引き続き電気車補助回路の電源が確保できるように
する。

【００３０】

【発明の実施の形態】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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ＣＣＴ
Ｒ、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。

【００３７】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Ａ
４１１〜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Ａ
５１，Ａ５２というように決められたアドレスエリアに
保管する。

【００３８】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。

【００３９】＜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。

【００４０】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

【００４１】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、Ｐ
Ｄ、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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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ＶＶＶＦ３
４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、ＲＡＭ１
８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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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ＥＥＰＲＯＭ
２６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。

【００４８】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。

【００４９】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ＳＩ
Ｖ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ＳＩ
Ｖ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。

【００５０】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ＶＶＶ
Ｆ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１
０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１
５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。

【００５１】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ＲＯ
Ｍ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。

【００５２】＜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１
８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。

【００５３】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。

【００５４】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

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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〜Ｎ
ｏ．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。

【００５８】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。

【００５９】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、ＲＡ
Ｍ２８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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】

【発明の効果】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。

【００６３】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。

【００６４】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ＣＶ
ＣＦ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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】請求項６の発明によれば、補助電力変換器
の異常時でも、主電力変換器を制御する主制御部に設け
られている第２の記憶手段の内容を主電力変換器用の制
御プログラムから補助電力変換器用の制御プログラムに
書換えてこの主制御部によって主電力変換器を補助電力
変換器として機能するように変更し、引き続き電気車補
助回路の電源を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１〜請求項６の発明の共通する実施の形
態の装置ブロック図。

【図２】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。

【図３】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。

【図４】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 (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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。
6. 【請求項６】 直流電力を交流電力に変換して電気車駆
   動電動機に前記交流電力を供給する主電力変換器と、直
   流電力を交流電力に変換して電気車補助回路に前記交流
   電力を供給する補助電力変換器と、外部で作成された前
   記主電力変換器制御用の制御プログラムと前記補助電力
   変換器制御用の制御プログラムとを読み込む制御プログ
   ラム読込み手段と、この制御プログラム読込み手段で読
   み込まれた前記各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た前記各制御プ
   ログラムを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管理装置と、 前記管理装置から転送されてきた前記主電力変換器用の
   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た前記
   主電力変換器用の制御プログラムに基づいて前記主電力
   変換器を制御する主制御部と、 前記管理装置から転送されてきた前記補助電力変換器用
   の制御プログラムを保存する電気的に書換え可能な第３
   の記憶手段を有し、この第３の記憶手段に保存された前
   記補助電力変換器用の制御プログラムに基づいて前記補
   助電力変換器を制御する補助制御部と、 前記管理装置と前記主制御部と前記補助制御部との間の
   データ伝送を受け持つ伝送路とを備え、 前記補助電力変換器の異常時に、前記管理装置は前記主
   電力変換器用の制御プログラムに代えて前記補助電力変
   換器用の制御プログラムを前記制御プログラム転送手段
   から前記伝送路を介して前記主制御部へ転送し、前記主
   制御部は前記第２の記憶手段の内容を前記主電力変換器
   用の制御プログラムから前記補助電力変換器用の制御プ
   ログラムに書換えて前記補助電力変換器を制御し、前記
   電気車補助回路への交流電力供給を前記補助電力変換器
   から前記主電力変換器へ切換えることを特徴とする電気
   車の情報伝送装置。