特開 2024-126136 車両ネットワークの情報処理方法及び車両ネットワークの情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024126136

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】車両ネットワークの情報処理方法及び車両ネットワークの情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 41/0816 20220101AFI20240912BHJP

   H04L 12/28 20060101ALI20240912BHJP

   H04L 61/5007 20220101ALI20240912BHJP

   H04L 61/3015 20220101ALI20240912BHJP

   B61L 25/02 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

H04L41/0816

H04L12/28 100A

H04L61/5007

H04L61/3015

B61L25/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023034330

(22)【出願日】2023-03-07

(71)【出願人】

【識別番号】501166371

【氏名又は名称】株式会社交通電業社

(74)【代理人】

【識別番号】100151208

【弁理士】

【氏名又は名称】植田 吉伸

(72)【発明者】

【氏名】矢野 善一

(72)【発明者】

【氏名】藤井 英樹

【テーマコード（参考）】

5H161

5K033

【Ｆターム（参考）】

5H161AA01

5H161DD20

5H161FF01

5H161GG03

5H161GG13

5H161GG23

5K033AA03

5K033AA09

5K033BA06

5K033BA08

5K033EC01

5K033EC03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】鉄道車両の併結後のカメラの位置を特定し、ネットワーク負荷を軽減させながら乗務員の運転を支援する車両ネットワークの情報処理方法及び装置を提供する。
【解決手段】複数の車両部を併結する際の車両ネットワークについての情報処理方法であって、各車両部の各制御器に同一のネットワークアドレスを付与するステップＳ２と、各車両部の各デバイスに位置情報を含むＩＤを登録するステップＳ４と、各車両部が併結したときに複数の制御器の中から１つの制御器を稼働させ、残りの制御器を停止させて、稼働中の制御器が車両ネットワークに接続された各デバイスに対して再起動を要求するのステップＳ１０と、再起動の後にネットワークアドレスが割り当てられた各デバイスが稼働中の制御器に対してＩＤを送信するステップと、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の制御器と複数のデバイスとを備える複数の車両部を併結する際の車両ネットワークについての情報処理方法であって、
前記各車両部の前記各制御器に同一のネットワークアドレスを付与する第１のステップと、
前記各車両部の前記各デバイスに位置情報を含むＩＤを登録する第２のステップと、
前記各車両部が併結したときに前記複数の制御器の中から１つの制御器を稼働させ、残りの前記制御器を停止させて、前記稼働中の前記制御器が前記車両ネットワークに接続された前記各デバイスに対して再起動を要求する第３のステップと、
前記再起動の後に前記ネットワークアドレスが割り当てられた前記各デバイスが前記稼働中の前記制御器に対して前記ＩＤを送信する第４のステップと、
を備えることを特徴とする車両ネットワークの情報処理方法。

【請求項2】

請求項１に記載の車両ネットワークの情報処理方法において、
前記再起動の後に前記ネットワークアドレスが割り当てられた前記デバイスに対して情報送信を要求する第６のステップと、
前記情報送信が要求された前記デバイスから前記稼働中の前記制御器に対してデータを送信する第７のステップと、
を備えることを特徴とする車両ネットワークの情報処理方法。

【請求項3】

請求項１に記載の車両ネットワークの情報処理方法において、
前記デバイスが故障した際に交換後の新しい前記デバイスに同一の前記ＩＤを登録する第８のステップと、
前記制御器が前記車両ネットワークに接続された前記各デバイスに対して再起動を要求する第９のステップと、
前記再起動の後にネットワークアドレスが割り当てられた前記各デバイスが前記稼働中の前記制御器に対して前記ＩＤを送信する第１０のステップと、
を備えることを特徴とする車両ネットワークの情報処理方法。

【請求項4】

複数の制御器と複数のデバイスとを備える複数の車両部を併結する際の車両ネットワークについての情報処理装置であって、
前記各車両部の前記各制御器に同一のネットワークアドレスを付与するＩＰ付与処理部と、
前記各車両部の前記各デバイスに位置情報を含むＩＤを登録するＩＤ登録処理部と、
前記各車両部が併結したときに前記複数の制御器の中から１つの制御器を稼働させ、残りの前記制御器を停止させて、前記稼働中の前記制御器が前記車両ネットワークに接続された前記各デバイスに対して再起動を要求する再起動要求処理部と、
前記再起動の後にネットワークアドレスが割り当てられた前記各デバイスが前記稼働中の前記制御器に対して前記ＩＤを送信するＩＤ送信処理部と、
を備えることを特徴とする車両ネットワークの情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両ネットワークの情報処理方法及び車両ネットワークの情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、鉄道業界では、乗務員が１名で運転するワンマン車両を増やして必要な乗務員数を削減することで固定費を抑えたいという要望がある。このような要望に応えるために、例えば、乗務員が１名で運転する場合の安全運転を支援するカメラシステムの開発がなされている。このようなカメラシステムでは、例えば、車両内外に設置したカメラの映像を乗務員室のモニタ端末に表示するなどの機能により、乗務員の運転を支援するようなシステムがある。

【0003】

本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、隣接する車両におけるネットワーク制御装置間で通信を行うことにより、車両全体の編成（どの車両がどの位置にいるのか）及び当該車両の端末装置（監視カメラ、ドア制御器、モータなど）を監視又は制御する方式が提案されている。

【0004】

また、特許文献２には、鉄道車両において無線通信と各車両に設置されたＧＰＳで特定される車両の位置情報を使い、鉄道車両が単独編成であるか、２つ以上が併結しているかを自動的に検出する方式が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第５５９５７６８号公報

【特許文献2】特開２０２２－７０６７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のようなカメラシステムでは、ネットワークの負荷を軽減するために、制御器が指定したカメラに対して映像データの送信を要求する。しかしながら、鉄道車両では車両同士の分割・併結があり、併結が行われると制御器においてカメラの位置が特定できなくなるという課題がある。

【0007】

本発明の目的は、鉄道車両を併結した場合であっても併結後のカメラの位置を特定し、ネットワーク負荷を軽減させながら乗務員の運転を支援することを可能とすることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る車両ネットワークの情報処理方法は、複数の制御器と複数のデバイスとを備える複数の車両部を併結する際の車両ネットワークについての情報処理方法であって、 前記各車両部の前記各制御器に同一のネットワークアドレスを付与する第１のステップと、前記各車両部の前記各デバイスに位置情報を含むＩＤを登録する第２のステップと、前記各車両部が併結したときに前記複数の制御器の中から１つの制御器を稼働させ、残りの前記制御器を停止させて、前記稼働中の前記制御器が前記車両ネットワークに接続された前記各デバイスに対して再起動を要求する第３のステップと、前記再起動の後に前記ネットワークアドレスが割り当てられた前記各デバイスが前記稼働中の前記制御器に対して前記ＩＤを送信する第４のステップと、を備えることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る車両ネットワークの情報処理方法において、前記再起動の後に前記ネットワークアドレスが割り当てられた前記デバイスに対して前記ＩＤの送信を要求する第６のステップと、前記ＩＤの送信が要求された前記デバイスから前記稼働中の前記制御器に対して前記ＩＤを送信する第７のステップと、を備えることが好ましい。

【0010】

また、本発明に係る車両ネットワークの情報処理方法において、前記デバイスが故障した際に交換後の新しい前記デバイスに同一の前記ＩＤを登録する第８のステップと、前記制御器が前記車両ネットワークに接続された前記各デバイスに対して再起動を要求する第９のステップと、前記再起動の後にネットワークアドレスが割り当てられた前記各デバイスが前記稼働中の前記制御器に対して前記ＩＤを送信する第１０のステップと、を備えることが好ましい。

【0011】

また、車両ネットワークの情報処理装置は、複数の制御器と複数のデバイスとを備える複数の車両部を併結する際の車両ネットワークについての情報処理装置であって、前記各車両部の前記各制御器に同一のネットワークアドレスを付与するＩＰ付与処理部と、前記各車両部の前記各デバイスに位置情報を含むＩＤを登録するＩＤ登録処理部と、前記各車両部が併結したときに前記複数の制御器の中から１つの制御器を稼働させ、残りの前記制御器を停止させて、前記稼働中の前記制御器が前記車両ネットワークに接続された前記各デバイスに対して再起動を要求する再起動要求処理部と、前記再起動の後にネットワークアドレスが割り当てられた前記各デバイスが前記稼働中の前記制御器に対して前記ＩＤを送信するＩＤ送信処理部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、鉄道車両を併結した場合であっても併結後のカメラの位置を特定し、ネットワーク負荷を軽減させながら乗務員の運転を支援することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置を示す図である。

【図2】車両ネットワークの情報処理装置１により２つの車両部４を併合した後の様子を示す図である。

【図3】本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置の制御器の構成を示す図である。

【図4】本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置において、複数の車両部を併結した際の車両ネットワークの情報処理の手順を示すフローチャートである。

【図5】本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置において、制御器が各デバイスにＩＰアドレスを付与している様子を示す図である。

【図6】本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置において、制御器が各デバイスから位置情報を取得している様子を示す図である。

【図7】本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置において、２つの車両部４の併合前の様子を示す図である。

【図8】本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置において、２つの車両部４の併合後の様子を示す図である。

【図9】本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置において、２つの車両部４の併合後に制御器が各デバイスから位置情報を取得している様子を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

【0015】

図１は、本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置１を示す図である。図２は、本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置１により２つの車両部４を併合した後の様子を示す図である。図３は、本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置１の制御器１０の構成を示す図である。

【0016】

図４は、本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置１において、複数の車両部４を併結した際の車両ネットワークの情報処理の手順を示すフローチャートである。

【0017】

図５は、本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置１において、制御器１０が各デバイス２にＩＰアドレスを付与している様子を示す図である。図６は、本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置１において、制御器１０が各デバイス２から位置情報を取得している様子を示す図である。

【0018】

図７は、本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置１において、２つの車両部４の併合前の様子を示す図である。図８は、本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置１において、２つの車両部４の併合後の様子を示す図である。図９は、本発明に係る車両ネットワークの情報処理装置１において、２つの車両部４の併合後に制御器１０が各デバイス２から位置情報を取得している様子を示す図である。

【0019】

車両ネットワークの情報処理装置１は、複数の車両部４を併結した際の車両ネットワークについての情報処理を行う機能を有する。

【0020】

図１に示されるように、例えば、４両編成の１つの車両部４では、前方に位置する前方車両と、後方に位置する後方車両に制御器１０及び複数のデバイス２が設けられており、前方車両と後方車両の間に位置する２つの中間車両には複数のデバイス２が設けられている。

【0021】

図２に示されるように、併結された２つの車両部４では、稼働している制御器１０は１つのみであり、他の制御器１０は停止している。図２に示される例では、左側が前方車両の車両部４であり、この車両部４の制御器１０が稼働しており、残りの制御器１０（右側の後方車両）は停止している。

【0022】

各制御器１０と各デバイス２とは、イーサネット（登録商標）の規格に基づいたネットワーク６により接続されている。これにより、各制御器１０と各デバイス２とは、データ通信が可能となっている。

【0023】

デバイス２は、ここでは、映像記録装置２ａと映像解析装置２ｂとカメラ２ｃと備えているものとして説明するが、もちろん、その他の装置や機器を含んでもよい。

【0024】

各デバイス２は、ロータリースイッチを有しており、ＧＰＩＯがロータリースイッチの値を識別することで位置情報を得ることが出来る。位置情報は、例えば、５桁の数値で表示することができ、５つのロータリースイッチで設定する。

【0025】

５桁の数値のうち、編成を示す数値（２桁）と車両番号を示す数値（１桁）でどの車両内の装置であるかが特定できる。また、５桁の数値のうち、場所を示す数値（１桁）によって車両内のどの位置に設置した装置であるかが特定でき、種別を示す数値（１桁）によってどのような装置（映像記録装置２ａ、映像解析装置２ｂ、カメラ２ｃ等）であるのかを特定することが出来る。

【0026】

制御器１０は、通信ドライバ１８を介してネットワーク６に接続されている。ネットワーク６上には各デバイス２が接続されている。

【0027】

制御器１０は、短小振幅・低消費電力で比較的高速の差動インターフェースであるＬＶＤＳドライバ部１２と、デジタルデータを１ビットずつ順次伝送するシリアル通信部１４とを備えており、車掌室のモニタ１３に映像を出力する機能を有する。制御器１０は、併合ボタン２０とデジタル入力部１８を介して接続されている。

【0028】

制御器１０は、併合ボタン２０が操作されたか否かを検知する併合検知機能と、ネットワーク６に接続された各デバイス２に対して再起動の指令を与える再起動指令機能とを有する。なお、併合ボタン２０は、２つの車両部４を併結する際に、車掌が手動操作する物理スイッチである。

【0029】

また、制御器１０は、各デバイス２に対してＩＰアドレス（ネットワークアドレス）を自動的に与えるＤＨＣＰ機能と、当該ＩＰアドレスが与えられた各デバイス２から夫々の位置情報を取得する位置情報取得機能と、ＩＰアドレスと位置情報とを関連づけた管理テーブルに記憶するＩＰ管理機能を有する。なお、ＩＰアドレスと位置情報とを関連づけた管理テーブルは記憶部１１に記憶される。

【0030】

図３に示されるように、制御器１０は、上記のような併合検知機能、再起動指令機能、ＤＨＣＰ機能、位置情報取得機能、ＩＰ管理機能を実行するための演算処理を行う演算処理装置１６と必要なプログラムなどが記憶された記憶部１１を備えている。

【0031】

図５に示されるように、２つの車両部４が併結されると、右側の後方の車両部４の制御器１０を停止する。ここで、併合ボタン２０の操作がなされたことを左側の前方の車両部４の制御器１０が検知すると、前方の車両部４の制御器１０から各デバイス２に再起動要求が与えられた後、前方の車両部４の制御器１０からネットワーク６に繋がる各デバイス２に新たなＩＰアドレスが割り振られた様子を示している。

【0032】

例えば、図５及び図６に示されるように、前方の車両部４の映像記録装置２ａ（ＩＤ：０９１１１）に１９２．１６８．１．３、映像解析装置２ｂ（ＩＤ：０９１１２）に１９２．１６８．１．５、カメラ２ｃに１９２．１６８．１．７（ＩＤ：０９１４３）のＩＰアドレスが割り振られる。

【0033】

また、後方の車両部４の映像記録装置２ａ（ＩＤ：７７２１１）に１９２．１６８．１．５０、映像解析装置２ｂ（ＩＤ：７７２１２）に１９２．１６８．１．５５、カメラ２ｃ（ＩＤ：７７２４３）に１９２．１６８．１．５８のＩＰアドレスが割り振られる。

【0034】

その後、図６に示されるように、制御器１０は、ＩＰアドレスが与えられたデバイス２からＩＤを取得し、ＩＰアドレス（１９２．１６８．１．３＝ＩＰ３、１９２．１６８．１．５＝ＩＰ５、１９２．１６８．１．３＝ＩＰ７、１９２．１６８．１．５０＝ＩＰ５０、１９２．１６８．１．５５＝ＩＰ５５、１９２．１６８．１．５８＝ＩＰ５８）と共に記憶部１１の管理テーブルにおいて管理する。

【0035】

続いて、上記構成の車両ネットワークの情報処理装置１の作用について説明する。図４に示されるように、最初に、各車両部４に搭載された制御器１０は、全て同一のＩＰアドレス（例えば、１９２．１６８．１．１）で起動する（Ｓ２）。

【0036】

次に、各デバイス２は位置情報を示すＩＤを登録する（Ｓ４）。具体的には、各デバイス２に搭載されたロータリースイッチを設定することで、各デバイス２の位置情報などを登録することが出来る。

【0037】

ここで、２つの車両部４が分割された状態で運行する場合、各制御器１０ともに稼働しており、各制御器１０のＤＨＣＰ機能、位置情報取得機能、ＩＰ管理機能が実行されることで、図７に示されるように、各車両部４ともに別々のＩＰ管理テーブルにて管理されることになる。

【0038】

Ｓ４の工程の後は、制御器１０において、２つの車両部４が併合されて併合ボタン２０が操作されたか否かを判断する（Ｓ６）。Ｓ６の工程において、制御器１０が併合を検知していない場合は、Ｓ１２の工程へと進む。

【0039】

なお、２つの車両部４が併結された直後は、図８に示されるように、後方の車両部４の制御器１０は停止している状態となるが、前方の車両部４の制御器１０は、後方の車両部４の各デバイス２のＩＰアドレスと位置情報を管理できていない状態となる。

【0040】

Ｓ６の工程において、制御器１０が併合を検知した場合には、制御器１０は、管理データを消去して初期化を行い（Ｓ８）、前方車両の稼働中の制御器１０は、ネットワーク６に繋がる各デバイス２にブロードキャストにより再起動指令を送信する（Ｓ１０）。

【0041】

その後、各デバイス２は自己リセットを行ってＩＰアドレスを消去して再起動をした後（Ｓ１２）、各デバイス２は位置情報を示すＩＤを取得して保持する（Ｓ１４）。

【0042】

Ｓ１４の工程の後は、各デバイス２は制御器１０から再びＩＰアドレスが割り当てられ、各デバイス２は制御器１０から割り当てられたＩＰを取得する（Ｓ１６）。

【0043】

制御器１０は、デバイス２に上記のようにＩＰを割り当てるとともに、記憶部１１の管理データにＩＰアドレスを追加し（Ｓ１８）、制御器１０は付与したＩＰアドレスに対応するデバイス２から位置情報を取得する（Ｓ２０）。

【0044】

そして、各デバイス２は制御器１０に位置情報を送信し（Ｓ２２）、制御器１０はＩＰ管理データに位置情報を追加する（Ｓ２４）。これにより、図９に示されるように、後方の車両部４の各デバイス２にもＩＰアドレスが再び付与されて、各デバイス２の位置情報と共に前方の車両部４の管理テーブルに記憶される。

【0045】

以上のように、車両ネットワークの情報処理装置１によれば、２つの車両部４の制御器１０のＩＰアドレスが統一されているため、分割して運行していた後に併結し、前方の車両部４の制御器１０が稼働し、後方の車両部４の制御器１０が停止した場合に、アクセス先である制御部１０のＩＰアドレスが統一されているため、後方の車両部４のデバイス２は自動的に前方の車両部４の制御器１０にアクセスできる。

【0046】

すなわち、車両ネットワークの情報処理装置１によれば、２つの車両部４の併結に伴うネットワーク構築を自動で行い、ネットワーク６上に繋がる各デバイス２の装置の位置情報やアクセス先（ＩＰアドレス）を把握することができ、併結後も夫々のデバイス２を制御することが可能である。

【0047】

また、２つの車両部４を併結することで接続されるカメラ２ｃの台数が増えることでトラフィックが増加するが、車両ネットワークの情報処理装置１によれば、確認が不要であるカメラ２ｃの映像出力を停止し、必要な情報のみを出力することができるため、トラフィックを抑えることが出来るという顕著な効果を奏する。

【0048】

なお、ここでは、併結する車両は２つの車両部４であるものとして説明したが、２つに限定されず、３つ以上の車両部４を併結した場合にも同様の効果を奏する。

【0049】

また、車両ネットワークの情報処理装置１において、デバイス２（例えば、カメラ２ｃ）が故障した際に、新しいデバイス２（カメラ２ｃ）に交換する際に、新しいデバイス２（カメラ２ｃ）に交換前のデバイス２と同一のＩＤを登録することが好ましい。このように同一のＩＤを登録した後、制御器１０がネットワーク６に接続された各デバイス２に対して再起動を要求し、各デバイス２の再起動の後にネットワークアドレスが再び割り当てられた各デバイス２が制御器１０に対してＩＤを送信することで交換前と同じ環境で通信を行うことが出来る。ここで、この新しいデバイス２は既にネットワークアドレスが設定されている中古品を想定しているため、各デバイス２を再起動している。ネットワークアドレスが設定されていない未使用品である場合には、交換したデバイス２と同一のＩＤを登録したのち、制御器１０は交換したデバイスに対してネットワークアドレスを割り当て、制御器１０は交換したデバイスから登録したＩＤを取得する。このため、各デバイス２を再起動する必要はない。

【符号の説明】

【0050】

１ 情報処理装置、２ デバイス、２ａ 映像記録装置、２ｂ 映像解析装置、２ｃ カメラ、４ 車両部、６ ネットワーク、１０ 制御器、１１ 記憶部、１２ ＬＶＤＳドライバ部、１３ モニタ、１４ シリアル通信部、１６ 演算処理装置、１８ 通信ドライバ、１８ デジタル入力部、２０ 併合ボタン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】