特許 6475395 独立したモジュールの組合せおよび３Ｕシャーシ構造に基づく列車の煙および火災警報の通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6475395

(24)【登録日】2019年2月8日

(45)【発行日】2019年2月27日

(54)【発明の名称】独立したモジュールの組合せおよび３Ｕシャーシ構造に基づく列車の煙および火災警報の通信方法

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/00 20060101AFI20190218BHJP

【ＦＩ】

   G08B17/00 C

【請求項の数】4

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-511693(P2018-511693)

(86)(22)【出願日】2016年9月18日

(86)【国際出願番号】CN2016099189

(87)【国際公開番号】WO2017143766

(87)【国際公開日】20170831

【審査請求日】2018年5月14日

(31)【優先権主張番号】201610555328.9

(32)【優先日】2016年7月14日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201620742954.4

(32)【優先日】2016年7月14日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】201610555116.0

(32)【優先日】2016年7月14日

(33)【優先権主張国】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514222673

【氏名又は名称】中▲車▼青▲島▼四方▲車▼▲輛▼研究所有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＲＲＣ ＱＩＮＧＤＡＯ ＳＩＦＡＮＧ ＲＯＬＬＩＮＧ ＳＴＯＣＫ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】特許業務法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】尹国瑞

(72)【発明者】

【氏名】▲許▼相▲凱▼

(72)【発明者】

【氏名】高松

(72)【発明者】

【氏名】安普春

(72)【発明者】

【氏名】▲孫▼佳▲勝▼

(72)【発明者】

【氏名】▲張▼振

【審査官】 白川 瑞樹

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０４０９１４０４（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０３６３２４８４（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０２９１６９４１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 中国実用新案第２０２９１６９４２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−１８８１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１２１７８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｂ１７／００−３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

独立したモジュールの組合せおよび３Ｕシャーシ構造に基づく列車の煙および火災警報の通信方法であって、
客車番号を識別するために、ＩＯボードの客車番号コネクタＸ４をアドレスラインへ外的に接続し、かつ検出器設定を呼び出すステップと、
検出器により、各検出器の周囲の環境における温度情報および煙濃度情報を取得し、かつ前記取得された温度情報および煙濃度情報を処理のためにＣＰＵボードへ送信するステップと、
前記ＣＰＵボードにより、前記取得された温度情報および煙濃度情報を判定し、前記温度または前記煙濃度が設定された閾値を超えていれば、警報情報を出力し、かつ前記警報情報を、列車ネットワークを介して運転室内のＨＭＩディスプレイ画面に送信するステップと、
前記警報の後、前記ＩＯボードと列車安全ループとの間で出力される信号を遮断し、前記警報情報を前記運転室内の前記ＨＭＩディスプレイ画面に送信し、かつ前記検出器による前記警報の発生に対応してＤＩＳＰボード上の赤色警報インジケータを点灯するステップと、
ＤＳボードにより、前記温度情報、前記煙濃度情報および前記警報情報を収集して記憶するステップと、
Ｅｎｅｔ（イーサネット（登録商標））ボードにより、前記温度情報、前記煙濃度情報および前記警報情報ならびに各ボードの通信状態を収集しかつ状態を記憶し、かつ集められた前記温度情報、前記煙濃度情報、前記警報情報、及び前記各ボードの通信状態をイーサネット（登録商標）によりスイッチへ送信しかつ状態を記憶し、無線ボードにより、前記温度情報、前記煙濃度情報、前記警報情報、及び前記各ボードの通信状態をクラウドサーバにアップロードしかつ状態を記憶するステップと、を含んでおり、
前記検出器は、ＣＡＮインタフェース検出器またはＦＳＫインタフェース検出器を含み、かつ前記検出器は、前記取得された温度情報および煙濃度情報のそれぞれを、処理のためにＣＡＮボードまたはＦＳＫボードを介して前記ＣＰＵボードに送信し、
前記検出器と、前記ＣＡＮボードまたは前記ＦＳＫボードとの間の通信機構は、グループ送信応答機構であり、前記グループ送信応答機構は、２つのプロセス、即ちグループコマンド送信およびグループコマンド応答、を含み、
前記ＣＡＮボードは、マスタ・ネットワーク・ノードとして動作し、
前記検出器は、スレーブ・ネットワーク・ノードとして動作し、
前記ＣＡＮボードから検出器ＦＳＤにグループコマンドを送信する前記プロセスは、コマンド・フレーム・アドレスの増分アルゴリズムを採用し、前記ＣＡＮボードは、当該ＣＡＮボードのポートＣＡＮ＃０を介してコマンドフレームを送信し、かつ第１の検出器ＦＳＤ１は、前記ＣＡＮボードから前記コマンドフレームを受信して転送し、転送に際して、前記第１の検出器ＦＳＤ１は、前記コマンド・フレーム・アドレスに対しアドレス増分処理を実行して新たなコマンド・フレーム・アドレスを算出し、かつ前記新たなコマンド・フレーム・アドレスを次の検出器ＦＳＤに送信し、
前記グループコマンド応答のプロセスにおいて、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎは、前記スレーブ・ネットワーク・ノードにおける前記検出器の応答スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスをポートＣＡＮ＃１を介して送信しかつ転送し、かつ他の検出器から当該検出器のポートＣＡＮ＃０を介して応答フレームＩＤを受信し、前記スレーブ・ネットワーク・ノードにおける前記検出器の前記応答スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスの転送に際して、前記ｎ番目の検出器ＦＳＤｎは、前記スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスに対しアドレスの増分処理を実行して新たなスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを算出し、かつ前記新たなスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを先行する検出器ＦＳＤに送信することを特徴とする方法。

【請求項2】

独立したモジュールの組合せおよび３Ｕシャーシ構造に基づく列車の煙および火災警報の通信方法であって、
客車番号を識別するために、ＩＯボードの客車番号コネクタＸ４をアドレスラインへ外的に接続し、かつ検出器設定を呼び出すステップと、
検出器により、各検出器の周囲の環境における温度情報および煙濃度情報を取得し、かつ前記取得された温度情報および煙濃度情報を処理のためにＣＰＵボードへ送信するステップと、
前記ＣＰＵボードにより、前記取得された温度情報および煙濃度情報を判定し、前記温度または前記煙濃度が設定された閾値を超えていれば、警報情報を出力し、かつ前記警報情報を、列車ネットワークを介して運転室内のＨＭＩディスプレイ画面に送信するステップと、
前記警報の後、前記ＩＯボードと列車安全ループとの間で出力される信号を遮断し、前記警報情報を前記運転室内の前記ＨＭＩディスプレイ画面に送信し、かつ前記検出器による前記警報の発生に対応してＤＩＳＰボード上の赤色警報インジケータを点灯するステップと、
ＤＳボードにより、前記温度情報、前記煙濃度情報および前記警報情報を収集して記憶するステップと、
Ｅｎｅｔ（イーサネット（登録商標））ボードにより、前記温度情報、前記煙濃度情報および前記警報情報ならびに各ボードの通信状態を収集しかつ状態を記憶し、かつ集められた前記温度情報、前記煙濃度情報、前記警報情報、及び前記各ボードの通信状態をイーサネット（登録商標）によりスイッチへ送信しかつ状態を記憶し、無線ボードにより、前記温度情報、前記煙濃度情報、前記警報情報、及び前記各ボードの通信状態をクラウドサーバにアップロードしかつ状態を記憶するステップと、を含んでおり、
前記検出器は、ＣＡＮインタフェース検出器またはＦＳＫインタフェース検出器を含み、かつ前記検出器は、前記取得された温度情報および煙濃度情報のそれぞれを、処理のためにＣＡＮボードまたはＦＳＫボードを介して前記ＣＰＵボードに送信し、
前記検出器と、前記ＣＡＮボードまたは前記ＦＳＫボードとの間の通信機構は、ロール呼出し応答機構であり、前記ロール呼出し応答機構は、２つのプロセス、即ちロール呼出しコマンド送信およびロール呼出しコマンド応答、を含み、
前記ＣＡＮボードから検出器ＦＳＤ、即ちスレーブノード、にコマンドを送信する前記プロセスは、コマンド・フレーム・アドレスの減分アルゴリズムを採用し、前記ＣＡＮボードは、当該ＣＡＮボードのポートＣＡＮ＃０を介してコマンドフレームを送信し、かつ第１の検出器ＦＳＤ１は、前記ＣＡＮボードから前記コマンドフレームを受信して転送し、転送に際して、前記第１の検出器ＦＳＤ１は、前記コマンド・フレーム・アドレスに対しアドレス減分処理を実行して新たなコマンド・フレーム・アドレスを算出し、かつ前記新たなコマンド・フレーム・アドレスを次の検出器ＦＳＤに送信し、
前記ロール呼出しコマンド応答の間、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃１のコマンド・フレーム・アドレスは、ロール呼出しコマンドのコマンド・フレーム・アドレスに一致し、前記ｎ番目の検出器ＦＳＤｎのみが前記ロール呼出しコマンドに応答し、前記スレーブノードにおける応答スレーブ・コマンド・フレームの転送に際して、前記ｎ番目の検出器ＦＳＤｎは、前記スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスに対しアドレスの増分処理を実行して新たなスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを算出し、かつ前記新たなスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを先行する検出器ＦＳＤにフィードバックすることを特徴とする方法。

【請求項3】

前記通信方法において使用される煙および火災警報デバイスは、電源ボードと、ＩＯボードと、ＣＰＵボードと、ＣＡＮボードと、ＦＳＫボードと、ＤＳボードと、ＤＩＳＰボードと、Ｅｎｅｔボードと、液晶タッチスクリーンと、無線ボードとを備え、前記ボードは、バックプレーンバスを介して互いに通信することを特徴とする、請求項１又は２に記載の列車の煙および火災警報の通信方法。

【請求項4】

前記ＣＡＮボードおよび前記検出器ＦＳＤは全て、ポートＣＡＮ＃０およびポートＣＡＮ＃１を装備し、かつ前記ポートＣＡＮ＃０および前記ポートＣＡＮ＃１は共に、フレームアドレスを送受信する機能を有し、前記ＣＡＮボードの前記ポートＣＡＮ＃０は、第１の検出器ＦＳＤ１の前記ポートＣＡＮ＃１に接続され、前記第１の検出器ＦＳＤ１の前記ポートＣＡＮ＃０は、次の検出器ＦＳＤの前記ポートＣＡＮ＃１に接続され、前記次の検出器ＦＳＤの前記ポートＣＡＮ＃０は、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎの前記ポートＣＡＮ＃１に接続され、かつ前記ｎ番目の検出器ＦＳＤｎの前記ポートＣＡＮ＃０は、前記ＣＡＮボードの前記ポートＣＡＮ＃１に接続され、前記ＣＡＮボードとその近傍の検出器ＦＳＤとの間の接続、および隣接する検出器ＦＳＤ間の接続は、独立したＣＡＮバスによって実現され、データ転送モジュールは、各検出器ＦＳＤの内部に設けられ、前記データ転送モジュールは、受信されるコマンド・フレーム・アドレスを修正して転送することを特徴とする、請求項１又は２に記載の列車の煙および火災警報の通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、鉄道車両の火災警報の技術分野に関し、具体的には、独立したモジュールの組合せおよび３Ｕシャーシ構造に基づく列車の煙および火災警報の通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

中国鉄路高速（ＣＲＨ）列車は、高速移動状態にある極めて複雑な旅客車両として、異なる機能を備える電気機器を装備し、多くの配線およびケーブルが配備されている。輸送環境空間が狭く、人口密度が高く、避難および救助が困難であることが原因で、火災を早期に発見できず、かつ火災発生時に対応する措置を講じることができなければ、多くの死傷者および経済的損失が生じることになる。列車内には、監視すべき場所が多すぎ、かつ様々なタイプの列車で必要とされる検出器の数、位置および機能が多様化していることから、既存の煙・火災警報通信システムおよび方法は、既に、急速な列車開発の要件を満たすことができない。したがって、ＣＲＨ列車に適しかつ様々なタイプのＣＲＨ列車の機能要件およびインタフェース要件を満たすことができる煙および火災警報のインテリジェントな通信方法を発明することが極めて必要である。

【0003】

機械的インタフェースに関して言えば、従来の煙および火災警報デバイスは、大部分が組込構造であり、よって、その単一機能および小さいサイズに起因して、概して列車上の狭い場所に設置される。さらに、機械的インタフェースは、様々な型式の列車用に様々なものが存在する。デバイスが壊れると、デバイス全体を分解して工場に戻す必要があり、よって、デバイスの点検および保全にも非常に不便である。

【0004】

電気的インタフェースに関して言えば、従来の煙および火災警報デバイスは、概して、ＲＳ４８５通信インタフェースまたはＭＶＢ（多機能車両バス）通信インタフェースまたはこの型式の列車に適用可能なハードワイヤード・インタフェースを有し、よって、列車内の様々なネットワークの特徴を、インタフェースの冗長性を実現してシステムの安全性を高めるためにより良く組み合わせることができない。

【0005】

機能に関して言えば、従来の煙および火災警報デバイスは、一旦設計されるとその機能が固定され、よって異なる列車の要件に応じて機能モジュールを柔軟に追加または取り消すことが極めて困難である。さらに、デバイス内でソフトウェア障害が発生すると、システム全体が「停止」状態となり、障害の原因を特定することは極めて困難である。

【0006】

警報の通信に関して言えば、ＣＡＮ（制御エリアネットワーク）通信は、列車システム用の共通の通信モードであり、デバイスは、概してＣＡＮバス上でサスペンドされ、かつデバイスは、ソフトウェアまたはハードウェアを介してデバイスアドレスを設定することにより識別される。しかしながら、列車内の検出器の数は、必要に応じて変わる可能性があり、かつプローブの数も様々な型式の列車および異なる客車で変わることから、既存の煙および火災警報デバイスには、検出器の数および設定のフレキシブルさに関して多くの限定がある。

【0007】

既存の煙および火災警報方法において、特許文献１は、無線センサネットワークに基づく列車煙および火災警報システムおよび方法を開示している。各位置に関する情報は、列車本体内に分散される幾つかの煙および火災警報ノードによって取得され、この情報が無線ルーティング方式でゲートウェイノードに送信される。ゲートウェイノードは、煙および火災警報ノードによりアップロードされる情報データを収集して分類し、次に、この情報データを列車ネットワーク制御システムへ有線方式でアップロードする。列車ネットワーク制御システムは、情報を処理し、警報プロンプトを発する。この警報方法では、警報ノードとネットワークノードとの間に無線ルーティング方式が採用されることしか示されていない。複数の検出器は、共通する１つの通信バス上にサスペンドされる。列車内の検出器の数は、必要に応じて変わる可能性があり、かつプローブの数も様々な型式の列車および異なる客車で変わることから、単一のバスを介して複数のノード間で通信を行うとすれば、ソフトウェアまたはハードウェア上の検出器のアドレスを符号化する必要があり、即ち、対応する検出器を識別するために、バス上の検出器毎にアドレスを設定する必要がある。しかしながら、これは、検出器が多く存在しかつ検出器がフレキシブルに設定される必要がある事例に限られる。

【0008】

別の例として、特許文献２が開示している列車煙および火災警報デバイスでは、煙および火災警報デバイスの煙および火災コントローラが、主コントローラと、故障検出モジュールと、ブザーと、インジケータと、ディスプレイ画面と、通信モジュールとを含み、主コントローラは、内部バスを介して各々、故障検出モジュール、ブザー、インジケータ、ディスプレイ画面および通信モジュールに接続される。しかしながら、警報デバイスに関して、内部バスの通信モードは開示されず、主コントローラとモジュールとの間のインタフェースおよび固有の接続モードも明示的に開示されていない。したがって、警報デバイスのインタフェースの汎用性および通信の信頼性は、掲示されていない。

【0009】

例えば、特許文献３が開示しているＣＲＨ列車用の煙および火災警報システムでは、この警報システムのマイクロプロセッサが、２つのＣＡＮバスインタフェースを有し、かつＣＡＮバスを介して直列に接続される煙検出器が幾つか存在する。データ伝送は、２経路伝送であって、異なるＣＡＮボックスが使用される。一方のデータ経路は、コントローラのＣＡＮバストランシーバに送信され、もう一方のデータ経路は、反対方向へコントローラの別のＣＡＮバストランシーバに送信される。一方のＣＡＮバスが切断された後も、他のＣＡＮバスが引き続き動作することができ、よってデータの正常な送信が保証される。換言すれば、この警報システムに関しては、複数の検出器が１つのＣＡＮバス上にサスペンドされることから、ソフトウェアまたはハードウェア上の検出器のアドレスを符号化する必要がある。すなわち、対応する検出器を識別するために、バス上の検出器毎にアドレスを設定する必要がある。しかしながら、これは、検出器が多く存在しかつ検出器がフレキシブルに設定される必要がある事例に限られる。

【0010】

別の例として、特許文献４が開示している高速列車用火災警報制御システムでは、この制御システムのＣＡＮバス・トランシーバ・モジュールが各検出器をコントローラに接続する。各接続は、独立したＣＡＮバスによって実現され、かつ各検出器およびコントローラは、２つのアドレスを有する。換言すれば、コントローラと検出器との間、および検出器と別の検出器との間の接続は、独立したＣＡＮバスによって実現されるが、対応する検出器を識別するためには、なおも検出器毎に独立したアドレスを設定する必要がある。その結果、設定のフレキシブルさが影響を受ける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】中国特許公開第１０３６３４８４号明細書

【特許文献2】中国特許実用新案出願第２０４３４８０１６号明細書

【特許文献3】中国特許公開第１０４１４３２４６号明細書

【特許文献4】中国特許登録実用新案第２０１３６４６３５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本出願の目的は、独立したモジュールの組合せおよび３Ｕシャーシ構造に基づく列車の煙および火災警報の通信方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本出願は、次のような技術的ソリューションを用いる。提供する独立したモジュールの組合せおよび３Ｕシャーシ構造に基づく列車の煙および火災警報の通信方法は、

【0014】

客車番号を識別するために、ＩＯ（入力および出力）ボードの客車番号コネクタＸ４をアドレスラインへ外的に接続し、かつ検出器設定を呼び出すステップと、

【0015】

検出器により、各検出器の周囲の環境における温度情報および煙濃度情報を取得し、かつ取得された温度情報および煙濃度情報を処理のためにＣＰＵ（中央処理装置）ボードへ送信するステップと、

【0016】

ＣＰＵボードにより、取得された温度情報および煙濃度情報を判定（決定）し、温度または煙濃度が設定された閾値を超えていれば、警報情報を出力し、かつ警報情報を、列車ネットワークを介して運転室内のＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）ディスプレイ画面に送信するステップと、

【0017】

警報後、ＩＯボードと列車安全ループとの間で出力される信号を遮断し、警報情報を運転室内のＨＭＩディスプレイ画面に送信し、かつ検出器による警報発生に対応してＤＩＳＰ（ディレクトリ情報複製プロトコル）ボード上の赤色警報インジケータを点灯するステップと、

【0018】

ＤＳ（データ記憶）ボードにより、温度情報、煙濃度情報および警報情報を収集して記憶し、Ｅｎｅｔ（イーサネット（登録商標））ボードにより、温度情報、煙濃度情報および警報情報ならびに各ボードの通信状態を収集しかつ状態を記憶し、かつ情報をイーサネット（登録商標）によりスイッチ上へ接続し、かつ無線ボードにより、情報をクラウドサーバにアップロードするステップと、を含む。

【0019】

ここで、検出器は、ＣＡＮインタフェース検出器またはＦＳＫ（周波数シフトキーイング）インタフェース検出器を含み、かつＣＡＮインタフェース検出器またはＦＳＫインタフェース検出器は、取得される温度情報および煙濃度情報を、処理のために各々ＣＡＮボードまたはＦＳＫボードを介してＣＰＵボードに送信する。

【0020】

ＣＡＮインタフェース検出器とＣＡＮボードとの通信、およびＦＳＫインタフェース検出器とＦＳＫボードとの通信は、同じ通信モードで実現される。通信機構は、グループ送信応答機構およびロール呼出し応答機構の２種類が存在する。

【0021】

検出器とＣＡＮボードまたはＦＳＫボードとの間の通信機構は、グループ送信応答機構である。グループ送信応答機構は、２つのプロセス、即ちグループコマンド送信およびグループコマンド応答、を含む。グループコマンドをＣＡＮボードから検出器ＦＳＤ（火災煙検出器）に送信するプロセスは、コマンド・フレーム・アドレス増分アルゴリズムを採用する。ＣＡＮボードは、そのポートＣＡＮ＃０を介してコマンドフレームを送信し、第１の検出器ＦＳＤ１は、ＣＡＮボードからコマンドフレームを受信して転送する。転送に際して、第１の検出器ＦＳＤ１は、コマンド・フレーム・アドレスにアドレス増分処理を実行して新たなコマンド・フレーム・アドレスを算出し、この新たなコマンド・フレーム・アドレスを次の検出器ＦＳＤに送信する。グループコマンド応答プロセスにおいて、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎは、このノードにおける検出器の応答スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスをそのポートＣＡＮ＃１を介して送信しかつ転送し、かつそのポートＣＡＮ＃０を介して他の検出器から応答フレームＩＤを受信する。このノードにおける検出器の応答スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスの転送に際して、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎは、スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスにアドレス増分処理を実行して新たなスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを算出し、かつこの新しいスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを先行の検出器ＦＳＤに送信する。

【0022】

検出器とＣＡＮボードまたはＦＳＫボードとの間の通信機構は、ロール呼出し応答機構である。ロール呼出し応答機構は、２つのプロセス、即ちロール呼出しコマンド送信およびロール呼出しコマンド応答、を含む。コマンドをＣＡＮボードから検出器ＦＳＤ、即ちスレーブノード、に送信するプロセスは、コマンド・フレーム・アドレス減分アルゴリズムを採用する。ＣＡＮボードは、そのポートＣＡＮ＃０を介してコマンドフレームを送信し、第１の検出器ＦＳＤ１は、ＣＡＮボードからコマンドフレームを受信して転送する。転送に際して、第１の検出器ＦＳＤ１は、コマンド・フレーム・アドレスにアドレス減分処理を実行して新たなコマンド・フレーム・アドレスを算出し、この新たなコマンド・フレーム・アドレスを次の検出器ＦＳＤに送信する。ロール呼出しコマンド応答の間、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃１のコマンド・フレーム・アドレスは、ロール呼出しコマンドのコマンド・フレーム・アドレスに一致し、よってｎ番目の検出器ＦＳＤｎのみがロール呼出しコマンドに応答する。このノードにおける応答スレーブ・コマンド・フレームの転送に際して、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎは、スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスにアドレス増分処理を実行して新たなスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを算出し、かつこの新しいスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを先行の検出器ＦＳＤにフィードバックする。

【0023】

この通信方法に使用される煙および火災警報デバイスは、電源ボードと、ＩＯボードと、ＣＰＵボードと、ＣＡＮボードと、ＦＳＫボードと、ＤＳボードと、ＤＩＳＰボードと、Ｅｎｅｔボードと、液晶タッチスクリーンと、無線ボードとを備える。これらのボードは、バックプレーンバスを介して互いに通信する。

【0024】

ＣＡＮボードおよび検出器ＦＳＤは共に、ポートＣＡＮ＃０およびポートＣＡＮ＃１を装備し、ポートＣＡＮ＃０およびポートＣＡＮ＃１は共に、フレームアドレスを送受信する機能を有する。ＣＡＮボードのポートＣＡＮ＃０は、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃１に接続され、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃０は、次の検出器ＦＳＤのポートＣＡＮ＃１に接続され、次の検出器ＦＳＤのポートＣＡＮ＃０は、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃１に接続され、かつｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃０は、ＣＡＮボードのポートＣＡＮ＃１に接続される。ＣＡＮボードとその近傍の検出器ＦＳＤとの間の接続、および隣接する検出器ＦＳＤ間の接続は、独立したＣＡＮバスによって実現される。データ転送モジュールは、各検出器ＦＳＤの内部に設けられる。データ転送モジュールは、受信されるコマンド・フレーム・アドレスを修正して転送する。

【0025】

先行技術と比較して、本出願は、以下のような有益な効果を有する：
１）列車の煙および火災警報デバイスは、モジュール化されてボードが３Ｕシャーシ内に独立して設置され、よって、配置がコンパクトであり、かつボードは、モジュールレベルの点検および保全を実現するようにフレキシブルに構成され得る、
２）この列車の煙および火災警報デバイスでは、ボードの電気的インタフェースに既存の列車ネットワークインタフェースとの互換性があり、よって、デバイスの継承が保証され、かつデバイスと複数型式の列車との互換性が向上する、
３）通信の間、ＣＡＮボードは、検出器の転送機構により検出器のＣＡＮフレームアドレスに増分または減分アルゴリズムを実行して検出器のＣＡＮフレームアドレスを識別し、かつこの方法では、検出器が異なるアドレスを有するＣＡＮフレームを受信する際に、応答フレームのアドレスが異なり、よって、検出器のアドレスを符号化するプロセスが省略され、システムの設定可能性が改善される、かつ、
４）ＣＡＮボードが検出器と通信する場合、２つのＣＡＮ通信経路がＣＡＮループの２方向に形成され、よって、冗長機能が実現され、かつ２つのＣＡＮバスを用いる既存の相互冗長モードに比べて配線数が減少する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本出願による煙および火災警報デバイスの構成図である。

【図2】本出願による、ＣＡＮボードによるグループコマンド送信プロセスを示す略図である。

【図3】本出願による、ＣＡＮボードによるグループコマンド応答プロセスを示す略図である。

【図4】本出願による、ＣＡＮボードによるロール呼出しコマンド送信プロセスを示す略図である。

【図5】本出願による、ＣＡＮボードによるロール呼出しコマンド応答プロセスを示す略図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本出願の実施形態の目的、技術的解法および利点をより明確にするために、本出願の実施形態における技術的解法を、本出願の実施形態における添付の図面を参照して明確かつ完全に説明する。

【0028】

実施形態１
本出願は、独立したモジュールの組合せおよび３Ｕシャーシ構造に基づく列車の煙および火災警報の通信方法を開示する。本通信方法で使用される煙および火災警報デバイスは、複数の独立したボードを備える。独立したボードは、別々に分解または組み立てられてもよく、これらの独立したボードの数は、実際の必要に応じて増減されてもよく、よって、これは、デバイスの保全およびアップグレードに効果的である。

【0029】

図１を参照すると、機能上、独立したボードには、電源ボード、ＩＯボード、ＣＰＵボード、ＣＡＮボード、ＦＳＫボード、ＤＳボード、ＤＩＳＰボード、Ｅｎｅｔボード、液晶タッチスクリーンおよび無線ボードが含まれる。これらのボードは、バックプレーンバスを介して電気的に接続される。電源ボードは、ボード、検出器および液晶タッチスクリーンに電力を供給する。ＩＯボードには、デジタル量入出力モジュールが設けられる。ＣＡＮボードおよびＦＳＫボードは、各々、温度情報および煙濃度情報を取得しかつ温度情報および煙濃度情報を処理のためにＣＰＵボードへ送信すべく検出器へ接続される。ＣＰＵボードは、温度情報および煙濃度情報を受信し、次に処理しかつ判定（決定）して警報情報を出力する。赤色警報インジケータ、黄色故障インジケータおよびリセットボタンは、ＤＩＳＰボードのパネル上に設けられる。赤色警報インジケータは、警報情報を受信して表示し、黄色故障インジケータは、故障情報を受信して表示する。赤色警報インジケータおよび黄色故障インジケータは、検出器と１対１で対応している。ＤＳボードは、温度情報、煙濃度情報、警報情報および故障情報を受信して記憶する。Ｅｎｅｔボードおよび無線ボードは、温度情報、煙濃度情報、警報情報、故障情報、ボード間の通信状態およびＤＳボードの記憶状態を受信し、これらの情報を列車イーサネット（登録商標）および列車運行端末にアップロードする。

【0030】

ボードの構成および機能は、次の通りである。
電源ボード内部には、ＤＣ１１０Ｖ／ＤＣ２４Ｖの直流電流をＤＣ２４Ｖ／ＤＣ１２Ｖ／ＤＣ５Ｖの直流電流に変換するための電圧変換モジュールが設けられる。電源ボードは、２つのコネクタ、即ち電源入力コネクタＸ１および電源出力コネクタＸ２を各々装備する。電源入力コネクタＸ１は、ＤＣ１１０Ｖ電源およびＤＣ２４Ｖ電源へ接続されてもよく、一般車両およびＣＲＨ列車の異なる電圧出力に適合する。電源出力コネクタＸ２は、ＤＣ２４Ｖ、ＤＣ１２ＶおよびＤＣ５Ｖの電圧を出力し、ここで、ＤＣ２４Ｖは、バックプレーンバスを介して外部検出器に接続されて外部検出器に電力を供給するために使用され、ＤＣ１２Ｖは、バックプレーンバスを介して液晶タッチスクリーンに接続され、液晶タッチスクリーンに電力を供給するために使用され、かつＤＣ５Ｖは、バックプレーンバスを介して各ボードに接続され、ボードに電力を供給するために使用される。

【0031】

電源入力コネクタＸ１は、３ピンコネクタである。入力電圧がＤＣ１１０Ｖであれば、電源入力コネクタＸ１のピンは、表１のように規定される。

【表1】

【0032】

電源出力コネクタＸ２は、３ピンコネクタである。入力電圧がＤＣ２４Ｖであれば、電源出力コネクタＸ２のピンは、表２のように規定される。

【表2】

【0033】

システムのデジタル量を入出力するためのデジタル量入出力モジュールは、ＩＯボードの内部に設けられる。ＩＯボードは、２つのコネクタ、即ち安全ループコネクタＸ３および客車番号コネクタＸ４、を各々装備する。

【0034】

安全ループコネクタＸ３は、５ピンコネクタであり、これらのピンは、表３のように規定される。

【表3】

【0035】

ここで、安全ループコネクタＸ３のＤ０１端子は、常開接点出力であり、Ｄ０２端子は、常閉接点出力であり、ＣＯＭ端子は、共通端子であり、ＮＣ端子は、サスペンドされる。安全ループコネクタＸ３は、列車安全ループに接続される。ＩＯボードがＣＰＵボードにより決定される警報情報を受信すると、安全ループコネクタ３の常閉接点が切断され、よって、列車安全ループへの信号出力が切断される。列車安全ループの切断後、冗長情報としての警報情報が運転室内のＨＭＩディスプレイ画面に送信され、運転室がプロンプトされる。

【0036】

客車番号コネクタＸ４は、７ピンコネクタであり、これらのピンは、表４のように規定される。

【表4】

【0037】

ここで、端子ＡＤＤ０〜ＡＤＤ４は、客車番号を識別するために使用され、ＧＮＤ端子は、接地端子である。客車番号コネクタＸ４は、客車アドレスラインに接続され、最大で３２バイトの列車アドレスの符号化をサポートする。既存の全ての列車型式について、最大１６バイトのマーシャリング要件が満たされる。

【0038】

列車アドレスを符号化する間、コネクタのループワイヤ接地モードに従って２進符号化が実行される。これは、客車番号コネクタＸ４の端子ＡＤＤ０〜ＡＤＤ４およびＧＮＤ端子がループされると０であり、端子ＡＤＤ０〜ＡＤＤ４がサスペンドされると１である。端子ＡＤＤ０〜ＡＤＤ４が客車番号を識別する間、各アドレスプラグは、２つのループワイヤを使用しなければならず、そうでなければ、アドレスが誤って識別される。この設定により、アドレスの重複に起因するバス障害を防ぎ得る。客車番号は、表５における規定の通りである。

【表5】

【0039】

ＣＡＮボードおよびＦＳＫボードは共に、検出器と通信して温度情報および煙濃度情報を取得し、かつ取得された情報を処理のために、バックプレーンバスを介してＣＰＵボードへ送信する。ＣＡＮボードは、ＣＡＮインタフェース検出器の状態情報を取得し、かつＦＳＫボードは、ＦＳＫインタフェース検出器の状態情報を取得する。一方で、ＣＡＮボードおよびＦＳＫボードは、取得した検出器情報をＤＳボードに送信する。ＣＡＮボードおよびＦＳＫボードは共に、検出器とループ冗長方式で通信し、検出器の位置を自動的に識別しかつ検出器の状態を診断する。

【0040】

ＣＡＮボードおよびＦＳＫボードは、検出器コネクタＸ５を介して検出器と通信する。ＣＡＮボードを例にとると、検出器コネクタＸ５は、ポートＣＡＮ＃０およびポートＣＡＮ＃１を含み、検出器は、第１の検出器ＦＳＤ１、第２の検出器ＦＳＤ１、．．．、およびｎ番目の検出器ＦＳＤｎを含み、各検出器は、ポートＣＡＮ＃０およびポートＣＡＮ＃１を装備する。

【0041】

ＣＡＮボードのポートＣＡＮ＃０は、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃１に接続され、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃０は、次の検出器ＦＳＤのポートＣＡＮ＃１に接続され、次の検出器ＦＳＤのポートＣＡＮ＃０は、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃１に接続され、かつｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃０は、ＣＡＮボードのポートＣＡＮ＃１に接続される。ＣＡＮボードとその近傍の検出器ＦＳＤとの間の接続、および隣接する検出器ＦＳＤ間の接続は、独立したＣＡＮバスによって実現される。データ転送モジュールは、各検出器ＦＳＤの内部に設けられる。データ転送モジュールは、受信されるコマンド・フレーム・アドレスを修正して転送する。

【0042】

ＣＰＵボードは、バックプレーンバスを介してＣＡＮボードおよびＤＳボードと通信する。ＣＰＵボードは、取得される検出器情報を処理して判定し、温度または煙濃度が設定された閾値を超えていれば、警報情報を出力する。ＣＰＵボードは、ＭＶＢインタフェース、電流ループおよびＲＳ４８５インタフェースを装備する。ＣＰＵボードは、ＭＶＢインタフェースを介して列車監視システムＴＣＭＳ（列車制御および管理システム）に接続され、電流ループを介して列車通信ネットワーク（ＴＣＮ）に接続され、かつＲＳ４８５インタフェースを介して列車ネットワークに接続される。ＣＰＵボードは、上述のインタフェースを介して、警報情報をアップロードし、かつ列車設定情報（例えば、速度、客車番号、時間、他）をダウンロードする。列車ネットワークは、運転室内のＨＭＩディスプレイ画面に警報情報を送信して運転室をプロンプトする。

【0043】

ＤＳボードは、バックプレーンバスを介してＣＡＮボード、ＦＳＫボードおよびＣＰＵボードと通信する。ＤＳボードは、検出器により取得される温度情報および煙濃度情報を受信し、ＣＰＵボードにより送信される警報情報を受信し、かつこれらの情報を記憶する。ＤＣボードは、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）インタフェースおよびＳＰＩ（シリアル周辺機器インタフェース）インタフェースを装備する。ＤＣボードは、記憶された情報をＵＳＢインタフェースを介してＵＳＢフラッシュディスク等の記憶デバイスにダウンロードし、かつ後続の火災後情報分析のために、記憶された情報をＳＰＩインタフェースを介してＳＤ（セキュアデジタル）カードにダウンロードする。

【0044】

ＤＩＳＰボードは、バックプレーンバスを介してＣＡＮボード、ＦＳＫボードおよびＣＰＵボードと通信する。赤色警報インジケータ、黄色故障インジケータおよびリセットボタンは、ＤＩＳＰボードのパネル上に設けられる。ここで、赤色警報インジケータは、検出器と１対１で対応している。検出器が、温度または煙濃度が設定された閾値を超えていることを検出すると、この検出器に対応する赤色警報インジケータが点灯されて警報情報を表示し、かつ検出器に故障が発生すると、この検出器に対応する黄色故障インジケータが点灯される。リセットボタンを押すと、全ての赤色警報インジケータおよび黄色故障インジケータが消え、火災警報または故障が再び発生すると、赤色警報インジケータおよび黄色故障インジケータが再び点灯する。

【0045】

Ｅｎｅｔボードは、バックプレーンバスを介して上述のボードと通信する。Ｅｎｅｔボードは、温度情報、煙濃度情報、火災警報状態および故障状態、ボード間の通信状態およびＤＳボードの記憶状態情報の全てを取得する。一方で、Ｅｎｅｔボードは、列車イーサネット（登録商標）ネットワークを介してスイッチと通信する。全体的な保全の間、ユーザは、単一のＰＣを任意のスイッチに接続するだけで、列車全体における全ての煙および火災警報デバイスにアクセスして故障の有無を調べることができ、かつＤＳボード内に記録されたあらゆる煙および火災警報デバイスの情報をダウンロードして煙および火災警報デバイスのソフトウェアを任意にリフレッシュすることもできる。

【0046】

無線ボードは、バックプレーンバスを介して上述のボードと通信する。無線ボードは、温度、煙濃度、火災警報状態、故障状態、通信状態および記憶状態情報に関する全ての情報を取得する。無線ボードは、無線データ取得システムＧＰＲＳに外的に接続され、このＧＰＲＳにより、無線ボードは、上述の情報をクラウドサーバにアップロードし、よって、運行端末は、情報を包括的に監視することができるようになり、かつユーザが情報を遠隔から見るのに便利である。

【0047】

液晶タッチスクリーンは、バックプレーンバスを介して上述のボードと通信する。液晶タッチスクリーンは、ボードから情報を収集し、次に、煙および火災警報デバイスの状態をリアルタイムで表示する。液晶タッチスクリーンにより、煙および火災警報デバイスの時間等のパラメータが設定されてもよく、リセットおよび消音動作が実行されてもよく、履歴記録が閲覧されてもよい。

【0048】

煙および火災警報の通信方法は、以下のステップを含む。
ＩＯボードの客車番号コネクタＸ４は、客車番号を識別するためにアドレスラインへ外的に接続され、検出器設定が客車番号に従って呼び出される。設定には、検出器の数、検出器の分配位置、検出器の警報温度閾値、他が含まれる。

【0049】

各検出器の周囲の環境における温度情報および煙濃度情報は、ＣＡＮインタフェース検出器またはＦＳＫインタフェース検出器によって取得され、取得された情報は、処理のために、バックプレーンバスを介してＣＰＵボードに送信される。

【0050】

ＣＰＵボードは、取得される情報に従って判定を行ない、温度または煙濃度が設定された閾値を超えていれば、警報情報を出力する。ＣＰＵボードは、警報情報を、ＭＶＢインタフェース、電流ループおよびＲＳ４８５インタフェースを介して列車ネットワークにも送信する。次に、警報情報は、列車ネットワークを介して運転室内のＨＭＩディスプレイ画面に送信され、運転室がプロンプトされる。

【0051】

ＤＳボードは、ＣＡＮボードおよびＦＳＫボードにより取得される温度情報および煙濃度情報を収集し、かつＣＰＵボードから警報情報を取得して、これに続く情報のダウンロードおよび分析のために情報を保存するように起動される。

【0052】

ＩＯボードがＣＰＵボードにより決定された警報情報を受信すると、安全ループコネクタ３の常閉接点が切断され、よって、列車安全ループへの信号出力が切断される。列車安全ループが切断された後、冗長情報としての警報情報が運転室内のＨＭＩディスプレイ画面に送信され、運転室がプロンプトされる。

【0053】

ＤＩＳＰボードが警報情報を受信した後、検出器による警報発生に対応するＤＩＳＰボードパネル上の赤色警報インジケータが点灯される。同様に、検出器内に故障が発生すると、故障した検出器に対応する黄色故障インジケータが点灯され、故障情報がプロンプトされる。警報および故障情報が解除されると、リセットボタンが押され、赤色警報インジケータおよび黄色故障インジケータが消える。

【0054】

Ｅｎｅｔボードは、システムの温度、煙濃度、火災警報状態、故障状態、通信状態および記憶状態に関する全ての情報を取得し、かつこれらの情報を、照会を容易にするために列車イーサネット（登録商標）ネットワークによりスイッチ上にサスペンドする。
無線ボードは、遠隔からの情報閲覧に便利であるように、無線データ取得システムＧＰＲＳを介してクラウドサーバに情報をアップロードする。バックプレーンバスを介して取得されるシステム情報は、液晶タッチスクリーン上に表示され、システム状態がリアルタイムで表示される。

【0055】

本出願において、ＣＡＮボードは、ＣＡＮ通信ネットワークを介して検出器と通信し、ＣＡＮボードは、ＣＡＮ通信ネットワークにおけるマスタ・ネットワーク・ノードとして機能し、検出器は、ＣＡＮ通信ネットワークにおけるスレーブ・ネットワーク・ノードとして機能する。

【0056】

本出願の煙および火災警報デバイスにおいて、ＣＡＮボードと複数の検出器との接続は、ＣＡＮバスによって実現される。換言すれば、ＣＡＮボードとその近傍の検出器との接続、および隣接する検出器間の接続は、独立したＣＡＮバスによって実現される。複数の検出器間のデータ伝送およびフィードバックは、データ転送機構によって実現される。
図２〜図５に示すように、ＣＡＮボードは、火災コントローラＦＳＤＣＵ（火災煙検出器制御ユニット）として機能し、複数の検出器は、各々、第１の検出器ＦＳＤ１、第２の検出器ＦＳＤ２、．．．およびｎ番目の検出器ＦＳＤｎである。火災コントローラＦＳＤＣＵおよび検出器ＦＳＤは各々、２つのポート、即ちポートＣＡＮ＃０およびポートＣＡＮ＃１、を装備する。ポートＣＡＮ＃０およびポートＣＡＮ＃１は共に、データを送受信するために使用されてもよい。各検出器の内部には、データ転送モジュールが設けられ、データ転送モジュールは、受信されるコマンド・フレーム・アドレスに対してデータ論理演算を実行し、かつコマンド・フレーム・アドレスを転送することができる。

【0057】

火災コントローラＦＳＤＣＵと検出器ＦＳＤとの接続は、具体的には、次のように実現され、即ち、火災コントローラＦＳＤＣＵのポートＣＡＮ＃０は、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃１に接続され、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃０は、第２の検出器ＦＳＤ２のポートＣＡＮ＃１に接続され、第２の検出器ＦＳＤ２のポートＣＡＮ＃０は、．．．に接続され、同様にして、（ｎ−１）番目の検出器ＦＳＤ（ｎ−１）のポートＣＡＮ＃０は、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃１に接続され、かつｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃０は、火災コントローラＦＳＤＣＵのポートＣＡＮ＃１に接続される。

【0058】

本通信方法においては、火災コントローラＦＳＤＣＵとして機能するＣＡＮボードから各検出器へのコマンド用に２つの通信機構、即ち、グループ送信応答機構およびロール呼出し応答機構、が存在する。

【0059】

グループ送信応答機構は、２つのプロセス、即ちグループコマンド送信およびグループコマンド応答、を含む。グループコマンド送信およびグループコマンド応答は、１対多コマンドである。火災コントローラＦＳＤＣＵとして機能するＣＡＮボードがコマンドを送信した後、全ての検出器ＦＳＤは、火災コントローラＦＳＤＣＵからのコマンドに応答し、かつ一方で、他の検出器ＦＳＤから応答コマンドフレームを受信しかつ転送する。

【0060】

グループ送信応答機構の具体的な作業プロセスは、次の通りである。
（１）グループコマンド送信の作業プロセスは、次の通りである。図２を参照すると、ＣＡＮネットワークのマスタデバイスとしての火災コントローラＦＳＤＣＵは、そのポートＣＡＮ＃０を介してコマンドフレームＩＤ＝ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤを送信し、かつ第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃１が火災コントローラＦＳＤＣＵからコマンドフレームＩＤ＝ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤを受信した後、コマンド・フレーム・アドレスは、第１の検出器ＦＳＤ１内のデータ転送モジュールにより、次式（１）に従って処理される：
ＴＸ＿ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤ＝ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤ＋１．．．．．．式（１）

【0061】

ここで、ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤは、火災コントローラＦＳＤＣＵにより送信されるコマンド・フレーム・アドレスを示し、ＴＸ＿ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤは、第１の検出器ＦＳＤ１により転送されるコマンド・フレーム・アドレスを示す。

【0062】

火災コントローラＦＳＤＣＵのコマンド・フレーム・アドレスに対しては、式（１）に従ってアドレスの増分が実行されて新たなコマンド・フレーム・アドレスＴＸ＿ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤが算出され、かつ新たなコマンド・フレーム・アドレスＴＸ＿ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤは、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃０を介して第２の検出器ＦＳＤ２のポートＣＡＮ＃１に送信される。同様に、第２の検出器ＦＳＤ２内のデータ転送モジュールは、コマンド・フレーム・アドレスに対し式（１）に従ってアドレスの増分を実行して新たなコマンド・フレーム・アドレスを算出し、次に、この新たなコマンド・フレーム・アドレスを次の検出器に送信し、同様にして、最終的にｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃０が、対応するコマンド・フレーム・アドレスを火災コントローラＦＳＤＣＵのポートＣＡＮ＃１に送信する。火災コントローラＦＳＤＣＵは、ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤの異なる値に従って、対応するコマンド・フレーム・アドレスに応答するか否かを選択する。

【0063】

図２を参照すると、グループコマンド送信の間、ＣＡＮボードから検出器ＦＳＤにグループコマンドを送信するプロセスは、コマンド・フレーム・アドレスの増分アルゴリズムを採用する。ＣＡＮボードは、そのポートＣＡＮ＃０を介してコマンドフレームを送信し、第１の検出器ＦＳＤ１は、ＣＡＮボードからコマンドフレームを受信し、次に転送する。転送の間、第１の検出器ＦＳＤ１は、コマンド・フレーム・アドレスに対しアドレス増分を実行して新たなコマンド・フレーム・アドレスを算出し、次に、この新たなコマンド・フレーム・アドレスを次の検出器ＦＳＤに送信する。

【0064】

（２）グループコマンド応答の作業プロセスは、次の通りである。
図３を参照すると、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃１が火災コントローラＦＳＤＣＵのポートＣＡＮ＃０により送信されるコマンドフレームＩＤ＝ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤを受信した後等に、グループコマンドのコマンド・フレーム・アドレスを転送するプロセスでは、一方で、このコマンドフレームが、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃０を介してこのノードに接続される第２の検出器ＦＳＤ２へ転送される必要があり、即ち、上述のグループコマンド送信プロセスを必要とし、一方で、コマンドフレームＩＤ＝ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤに応答して、このノードにおけるスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスが第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃１を介して送信され、かつ同時に、第２の検出器ＦＳＤ２のポートＣＡＮ＃１からの応答フレームＩＤ＝ＲＥＰ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤが、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃０を介して受信される。ここで、スレーブ・コマンド・フレームＩＤは、次式（２）によって算出される：
ＴＸ＿ＲＥＰ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤ＝ＲＥＰ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤ＋１．．．．．．式（２）

【0065】

ここで、ＲＥＰ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤは、マスタノードに応答して第１の検出器ＦＳＤ１により他のスレーブノードから受信される応答フレームＩＤを示し、ＴＸ＿ＲＥＰ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤは、第１の検出器ＦＳＤ１によりポートＣＡＮ＃１を介して火災コントローラＦＳＤＣＵへ送信または転送される応答スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを示す。

【0066】

同様に、上述の原理に従って、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎは、このノードにおける応答スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスをそのポートＣＡＮ＃１を介して送信しかつ転送し、かつそのポートＣＡＮ＃０を介して他のスレーブノードから応答フレームＩＤを受信する。

【0067】

受信される応答フレームＩＤは、火災コントローラＦＳＤＣＵのポートＣＡＮ＃１からの応答フレームも含む。

【0068】

図３を参照すると、グループコマンド応答プロセスにおいて、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎは、このノードにおける検出器からの応答スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスをそのポートＣＡＮ＃１を介して送信しかつ転送し、かつそのＣＡＮ＃０を介して他の検出器から応答フレームＩＤを受信し、かつこのノードにおける検出器からの応答スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを転送する場合、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎは、スレーブ・フレーム・アドレスに対しアドレスの増分を実行して新たなスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを算出し、次に、この新たなスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを先行する検出器ＦＳＤに送信する。

【0069】

ＣＡＮボードと検出器の間の第２のコマンド送信方法は、ロール呼出し応答機構である。ロール呼出し応答機構は、２つのプロセス、即ちロール呼出しコマンド送信およびロール呼出し応答、を含む。ロール呼出しコマンド送信およびロール呼出し応答は、１対１のコマンドである。火災コントローラＦＳＤＣＵとして機能するＣＡＮボードは、検出器ＦＳＤのアドレス情報を含む。火災コントローラＦＳＤＣＵとして機能するＣＡＮボードがロール呼出しコマンドを送信した後は、このノードのアドレスに一致するロール呼出しコマンドを有する検出器ＦＳＤのみが、このロール呼出しコマンドに応答し、かつ応答するノードに関する情報をＣＡＮボードにフィードバックする。

【0070】

ロール呼出し応答機構の具体的な作業プロセスは、次の通りである。
（１）ロール呼出しコマンド送信の作業プロセスは、次の通りである。
図４を参照すると、マスタＣＡＮネットワークデバイスとして機能する火災コントローラＦＳＤＣＵは、そのポートＣＡＮ＃０を介してコマンドフレームＩＤ＝ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤを送信し、かつ第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃１が火災コントローラＦＳＤＣＵからコマンドフレームＩＤ＝ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤを受信した後、コマンド・フレーム・アドレスは、第１の検出器ＦＳＤ１内のデータ転送モジュールにより、次式（３）に従って処理される：
ＴＸ＿ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤ＝ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤ−１．．．．．．式（３）

【0071】

ここで、ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤは、火災コントローラＦＳＤＣＵにより送信されるコマンド・フレーム・アドレスを示し、ＴＸ＿ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤは、第１の検出器ＦＳＤ１により転送されるコマンド・フレーム・アドレスを示す。
即ち、検出器からのコマンド・フレーム・アドレスに対しアドレスの減分が実行されて新たなコマンド・フレーム・アドレスＴＸ＿ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤが算出され、かつ新たなコマンド・フレーム・アドレスＴＸ＿ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤは、第１の検出器ＦＳＤ１のポートＣＡＮ＃０を介して第２の検出器ＦＳＤ２のポートＣＡＮ＃１に送信される。

【0072】

同様に、第２の検出器ＦＳＤ２内のデータ転送モジュールは、コマンド・フレーム・アドレスに対し式（３）に従ってアドレスの減分を実行して新たなコマンド・フレーム・アドレスを算出し、次に、この新たなコマンド・フレーム・アドレスを次の検出器に送信し、同様にして、最終的にｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃０が、対応するコマンド・フレーム・アドレスを火災コントローラＦＳＤＣＵのポートＣＡＮ＃１に送信する。火災コントローラＦＳＤＣＵは、ＣＯＭ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤの異なる値に従って、対応するコマンド・フレーム・アドレスに応答するか否かを選択する。

【0073】

図４を参照すると、ロール呼出しコマンド送信の間、ＣＡＮボードによって検出器ＦＳＤのスレーブノードにコマンドを送信するプロセスは、コマンド・フレーム・アドレスの減分アルゴリズムを採用する。ＣＡＮボードは、そのポートＣＡＮ＃０を介してコマンドフレームを送信し、第１の検出器ＦＳＤ１は、ＣＡＮボードからコマンドフレームを受信して転送する。転送の間、第１の検出器ＦＳＤ１は、コマンド・フレーム・アドレスに対しアドレスの減分を実行して新たなコマンド・フレーム・アドレスを算出し、次に、この新たなコマンド・フレーム・アドレスを次の検出器ＦＳＤに送信する。

【0074】

（２）ロール呼出しコマンド応答の作業プロセスは、次の通りである。
図５を参照すると、ロール呼出しコマンドのコマンド・フレーム・アドレスを転送するプロセスにおいて、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃１からのコマンド・フレーム・アドレスがマスタノードからのロール呼び出しコマンドのコマンド・フレーム・アドレスに一致すれば、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎは、ロール呼出しコマンドに応答し、かつコマンドフレームＩＤに応答して次式（４）によりスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスをフィードバックし、ここで、スレーブ・コマンド・フレームＩＤは、式（４）によって算出される。
ＴＸ＿ＲＥＰ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤ＝ＲＥＰ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤ＋１．．．．．式（４）

【0075】

ここで、ＲＥＰ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤは、マスタノードに応答するｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃０の応答フレームＩＤを示し、ＴＸ＿ＲＥＰ＿Ｆｒａｍｅ＿ＩＤは、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎからそのポートＣＡＮ＃１を介して火災コントローラＦＳＤＣＵへ送信または転送される応答スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを示す。ロール呼出しコマンド応答プロセスにおいて、マスタノードのロール呼出しコマンドのコマンド・フレーム・アドレスに適合しない、スレーブノードのコマンド・フレーム・アドレスは、ロール呼出しコマンドに応答しない。

【0076】

図５を参照すると、ロール呼出しコマンドに応答する間、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎのポートＣＡＮ＃１からのコマンド・フレーム・アドレスは、ロール呼出しコマンドのコマンド・フレーム・アドレスに一致し、よって、ｎ番目の検出器ＦＳＤｎのみがロール呼出しコマンドに応答し、スレーブ・コマンド・フレーム・アドレスに対しアドレスの増分を実行し、一方でこのノードの応答スレーブ・コマンド・フレームを転送して新たなスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを算出し、かつこの新たなスレーブ・コマンド・フレーム・アドレスを先行する検出器ＦＳＤにフィードバックする。

【0077】

ＦＳＫボードの構成およびＦＳＫボードと検出器との間の通信は、ＣＡＮボードと同じである。２つのボードにおいて、グループコマンドの送信および応答、およびロール呼出しコマンドの送信および応答は、各々、ＣＡＮ通信ループを形成する。データの受信および転送は、２つのループの２方向で実行可能である。２つのループは、互いに冗長である２つのＣＡＮバスと等価であり、よって通信の精度および信頼性が向上する。

【0078】

一方で、本出願では、火災コントローラとその近傍の検出器とのＣＡＮバス接続および隣接する検出器間のＣＡＮバス接続が独立して設定され、各検出器内部には、データ転送モジュールが設けられ、かつ受信されるコマンド・フレーム・アドレスは、データ転送モジュールにより修正されて転送される。コマンド・フレーム・アドレスの修正は、データ論理演算を採用し、データ論理演算は、受信されるコマンド・フレーム・アドレスを増分または減分する。各検出器のフレームアドレスは、コマンド・フレーム・アドレスを増分または減分されるスレーブノードのフレームアドレスによって区別される。応答フレームアドレスのフィードバックにより、マスタノードは、各プローブのアドレスを別々に符号化することなく、幾つかの火災検出器を自動的に識別する。

【要約】

本出願は、独立したモジュールの組合せおよび３Ｕシャーシ構造に基づく列車の煙および火災警報の通信方法に関する。本方法は、客車番号を識別するために、ＩＯボードの客車番号コネクタＸ４をアドレスラインへ外的に接続し、かつ検出器設定を呼び出し、検出器により、温度情報および煙濃度情報を取得し、かつこれらを処理のためにＣＰＵボードへ送信し、ＣＰＵボードにより、取得された情報を判定し、警報情報を出力し、かつ警報情報を運転室内のＨＭＩディスプレイ画面に送信し、ＩＯボードと列車安全ループとの間で出力される信号を遮断し、かつ警報情報を運転室内のＨＭＩディスプレイ画面に送信し、かつＤＩＳＰボード上の赤色警報インジケータを点灯し、かつＤＳボード、Ｅｎｅｔボードおよび無線ボードにより、情報を収集し、記憶しかつアップロードすることを含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】