信息传送系统及信息传送方法.pdf

一种信息传送系统及信息传送方法，设置2个基本传送线路(21、22)，在两个的基本传送线路上连接传送终端(111～124)。各传送终端(111～124)，在发送本传送终端的数据时，也向两基本传送线路(21、22)传送接收到的其他传送终端的数据。各传送终端(111～124)，通过反复发送数据，在出现2处×标记那样的多路故障时，也能够传送数据。这种信息传送系统，即使在发生多路故障时也能够继续传送且可靠性高。

1.  一种信息传送系统，具有2个传送线路、和连接在这些传送线路上并可相互传送信息的多个传送终端，其特征在于：上述传送终端，以通过2个上述传送线路接收相同信息的方式构成，并具有在向其他传送终端发送信息时、转送从其他传送终端接收的信息的机构。

2.  如权利要求1所述的信息传送系统，其特征在于：具有在向其他传送终端发送本传送终端的信息时、也同时发送从其他传送终端接收的信息的机构。

3.  如权利要求1所述的信息传送系统，其特征在于：上述传送终端，具有在向其他传送终端发送本传送终端的信息时、向2个上述传送线路发送的机构。

4.  如权利要求1所述的信息传送系统，其特征在于：上述传送终端，具有保持相同信息的成对的传送终端，成对的2个传送终端，具有在向其他传送终端发送信息时、向2个上述传送线路中分别不同的1个上述传送线路发送的机构。

5.  如权利要求1所述的信息传送系统，其特征在于：上述传送终端，具有周期性地向其他传送终端发送信息的机构。

6.  一种铁路车辆用信息传送系统，具有连结铁路列车内的多个车辆的传送线路、和在各车辆内连接在上述传送线路上并在各车辆之间可相互传送信息的传送终端，其特征在于：上述传送线路，具有独立的2个传送线路，各车辆的上述传送终端，以通过2个上述传送线路接收从其他车辆发送的相同信息的方式构成，并具有在向其他车辆的传送终端发送信息时、转送从其他车辆的传送终端接收的信息的机构。

7.  如权利要求6所述的信息传送系统，其特征在于：具有在向其他传送终端发送本传送终端的信息时、也同时发送从其他传送终端接收的信息的机构。

8.  如权利要求6所述的信息传送系统，其特征在于：上述传送终端，具有在向其他传送终端发送本传送终端的信息时、向2个上述传送线路发送的机构。

9.  如权利要求6所述的信息传送系统，其特征在于：上述传送终端，具有保持相同信息的成对的传送终端，成对的2个传送终端，具有在向其他传送终端发送信息时、向2个上述传送线路中分别不同的1个上述传送线路发送的机构。

10.  如权利要求6所述的信息传送系统，其特征在于：上述传送终端，具有周期性地向其他传送终端发送信息的机构。

11.  一种信息传送方法，是具有2个传送线路、和连接在这些传送线路上并可相互传送信息的多个传送终端的信息传送系统的信息传送方法，其特征在于，包括：上述传送终端通过2个上述传送线路接收从相同发送源发送的相同信息的步骤、和在向其他传送终端发送信息时转送从其他传送终端接收的信息的步骤。

12.  如权利要求11所述的信息传送方法，其特征在于：转送从其他传送终端接收的信息的上述步骤，是在向其他传送终端发送本传送终端的信息时、也同时发送从其他传送终端接收的信息的步骤。

13.  如权利要求11所述的信息传送方法，其特征在于：转送从其他传送终端接收的信息的上述步骤，是在向其他传送终端发送本传送终端的信息时、向2个上述传送线路发送的步骤。

14.  如权利要求11所述的信息传送方法，其特征在于：上述传送终端，具有保持相同信息的成对传送终端，成对的2个传送终端转送从其他传送终端接收的信息的上述步骤，是向2个上述传送线路中分别不同的1个上述传送线路发送的步骤。

15.  如权利要求11所述的信息传送方法，其特征在于：上述传送终端，具有周期性地向其他传送终端发送信息的步骤。

信息传送系统及信息传送方法
技术领域
本发明涉及一种即使在发生故障时也能够继续传送的信息传送系统及其信息传送方法的改进。
背景技术
近年来，在多种领域，网络传送信息逐渐实用化。其中，铁路车辆的控制网络等也要求高度的可靠性或安全性。铁路车辆的网络用于控制制动器、转换器、入口等，如发生故障，其影响非常大。为此，期待一种即使在传送设备发生多路故障时，也不中断传送的、高可靠性的信息传送系统。
作为即使发生故障也能够继续传送的铁路车辆用的网络技术，有专利文献1所介绍的技术。在该专利文献1的技术中，在各车辆内分别设置2台传送器，环路连接各车辆的传送器来作为第1传送线路，同时连接各车辆内的2台传送器的终端之间来作为第2传送线路。在第1传送线路发生故障的情况下，通过利用第2传送线路形成迂回线路，能够继续传送。
专利文献1：特开平11-154891号公报(除摘要外的全部内容)
一般，在控制铁路等设备的网络中，始终需要掌握设备或网络的运转状态。因此，在启动时，进行传送构成管理用的数据、确认设备构成的初始化处理。其后，开始通常的控制数据的传送，但此时，始终通过传送的控制数据或构成管理数据，来检验传送状态或网络构成。
专利文献1记载的技术，对于数据传送中产生的传送线路故障，通过变更传送路径能防止传送中断。要实现此目的，为在传送终端间识别可通信的路径，必须利用构成管理交换路径信息。因此，在故障发生后，需要选择传送路径的在初始化。可是，由于在传送线路出现故障，因此不容易交换路径信息，其处理复杂，而且也需要时间。作为解决此问题的一种机构，提出了通过在发生故障之前，交换构成管理信息，确定发生故障时的路径的候补方法。但是，采用该方法中，如果在发生故障的状态下启动，存在不能识别可通信的路径的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单、可靠性高的信息传送系统，不交换路径信息，在发生多路故障时也能够继续传送。
为了实现上述目的，本发明的信息传送系统，具有2个传送线路和连接在这些传送线路上并可相互传送信息的传送终端，其中，各传送终端通过2个传送线路接收相同信息，并在向其他传送终端发送信息时具有发送从其他传送终端接收的信息的机构。
如果采用本发明的信息传送系统，能够构筑简易、高可靠性的网络，并在发生多路故障时，不需要交换路径信息也能够传送。
当在构成管理数据的传送中应用本发明时，即使在故障时，也能够容易进行初始化。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施例的铁路车辆用信息传送系统的构成及数据的传送顺序的图。
图2是本发明的第1实施例的铁路车辆用信息传送系统中的车辆内设备的连接构成图。
图3是本发明的第1实施例的铁路车辆用信息传送系统中的第1时间点的传送数据构成图。
图4是本发明的第1实施例的铁路车辆用信息传送系统中的第2时间点的传送数据构成图。
图5是本发明的第1实施例的铁路车辆用信息传送系统中的第I时间点的传送数据构成图。
图6是本发明的第1实施例的铁路车辆用信息传送系统中的传送终端的具体构成的概略图。
图7是本发明的第1实施例中的在传送终端的数据接收处理流程图。
图8是本发明的第1实施例中，分开车辆时的信息传送系统的构成图。
图9是表示本发明地第2实施例的铁路车辆用信息传送系统的构成图及数据的传送顺序的图。
图10是本发明的第2实施例的铁路车辆用信息传送系统的传送数据构成图。
图11是表示本发明的第3实施例的铁路车辆用信息传送系统的构成图及数据的传送顺序的图。
图中：11～14…1号车～4号车，111～114…1系传送终端，121～124…2系传送终端，21、21-1、21-2…1系基本传送线路，22、22-1、22-2…2系基本传送线路，211～214…1系集线器，221～224…2系集线器，31、32…支线传送线路，41…转换器，42…制动器，43…显示器，44…广播装置，45…入口(door)，46…空调机，51…通信控制部，52…设备控制部，61～64…信息发送接收部，65、66…微机，67、68…存储器，69、70…总线，71…总线桥，72…表格。
具体实施方式
图1表示本发明的第1实施例的铁路车辆用信息传送系统的构成及数据的传送顺序的图。首先，说明系统的构成。在1号车11～4号车14的各车辆中，分别设置传送终端111、121、112、122、113、123及114、124。各车辆11～14的传送终端为确保冗长性，形成双重系，图上侧所示的终端111～114构成1系，下侧所示的终端121～124构成2系。上述传送终端111～114及121～124，分别与连结车辆间的1系基本传送线路21和2系基本传送线路22双方相连接，能够在传送终端间进行数据传送。在各传送终端和两基本传送线路21、22的连接中，采用集线器(也称作中枢)211～214及221～224。在图1中省略，但在各传送终端111～114及121～124，连接车辆内的多个设备。
图2是本发明的第1实施例的铁路车辆用信息传送系统中的车辆内设备的连接构成图。此处，以2号车12为例图示。各设备采用2个支线传送线路31、32，与传送终端112、122连接。支线传送线路31，连接配置在地板下方的转换器41、制动器42等设备；支线传送线路32，连接配置在地板上的显示器43、广播装置44、入口45及空调机46等设备。此外，即使在基本传送线路21、22的局部出现断线等故障的情况下，以能够与任何一方的传送终端112或122通信的方式，将传送终端112及122配置在支线传送线路31及32的两端，在中间连接各设备。车辆内的设备，经由支线传送线路31、32及基本传送线路21、22，能够相互传送指令值、状态信息等。
下面，参照图1，说明传送终端111～114及121～124间传送数据的方法。数据的发送源的传送终端，向两基本传送线路21及22发送相同数据。如果网络不发生故障，其他的传送终端，通过两基本传送线路21及22，从各传送终端的上下2方接收相同数据。
现在，假设在×标记所示的1系基本传送线路21上的2号车12和3号车13的之间及2系基本传送线路22上的1号车11和2号车12的之间发生断线。如图中(1)所示，假设1号车11的1系传送终端111发送数据。此时，在1系基本传送线路21上，不能向3号车13及4号车14传送数据，在2系基本传送线路22上，不能向2号车12～4号车14的传送终端传送数据。因此，1号车11的数据，即使通过所有的基本传送线路，也不能到达3号车13及4号车14，造成重大故障。
在本实施例中，在传送数据时，不仅本传送终端的数据，已经接收的其他传送终端的数据也能够同时发送。
图3～图5是表示本发明的第1实施例的铁路车辆用信息传送系统中的传送数据构成的图。在传送数据中，设定不仅能记载本传送终端的数据，而且能够记载所有传送终端的数据的栏。
图3是在启动后最初，如图1的符号(1)所示，1号车的1系传送终端111传送的数据D1的构成图。此时，由于不从其他传送终端接收数据，所以作为发送数据D1，只记载本传送终端的数据即“1号车、1系数据”，后面的栏设定为空栏。
图4是，如图1的符号(2)所示，2号车的1系传送终端112发送的数据D1。如果取得上述1号车的1系传送终端111传送的数据D1，则与该接收的1号车1系传送终端的数据D1的内容一同，组合发送本传送终端112的2号车的数据“2号车、1系数据”。该数据D2，如图1所示，通过1系、2系任何一个基本传送线路，达到所有的传送终端。如此，因传送线路故障不能直接传送的1号车1系传送终端111的数据D1，通过2号车1系传送终端112中转，能够传送到所有传送终端。其他传送终端也同样，发送本传送终端和接收的其他传送终端的数据。而且，各终端，以适当的周期(例如10ms)重复发送。由此，所有的终端都能够接收其他所有的终端的数据。
图5表示在从所有的终端接收数据的状态下的发送数据DI。
在图1的说明中，首先，设定成：1号车1系传送终端111发送，接着2号车1系传送终端112再发送。但是，发送也可以是任意顺序，各传送终端可以按任何时间定时发送数据。各终端，通过周期性地反复发送，能够相互交换信息。此种情况下，不一定需要每次均发送本终端的数据和从其他终端接收的数据的双方。例如，可以是：每次发送本终端的数据，多次中1次发送从其他终端接收的数据，或者，交替发送两者等多种变形。
结果，即使网络上发生多路故障，也能够在全部传送终端间传送数据。在车辆数量不同的情况下或故障处更多情况下也同样，也能够在所有传送终端间传送数据。此外，不仅是断线，即使对于集线器(中枢)或传送终端的故障，也能够同样传送数据。
图6是本发明的第1实施例的铁路车辆用信息传送系统中的传送终端的具体构成的概略图。此处，以2号车1系的传送终端112为例说明。各终端112，具有与基本传送线路21、22进行传送的通信控制部51和与车辆内的各设备进行通信的设备控制部52。
通信控制部51，具有分别连接在基本传送线路21、22上的信息发送接收部61、62、控制上述信息发送接收部的微机65及存储器67。存储器67，用作信息发送接收处理的临时记忆，保存有记载图3～5所示的传送数据的表格72。由总线69连接信息发送接收部61、62和存储器67。如图2中说明，支线传送线路31及32分别与地板下的设备41、42及地板上的设备43～46连接。
通信控制部51和设备控制部52的内部总线69和70，由总线桥71连接，能够在相互不同定时的两控制部件间进行信息对话。由此，能够经过加工或直接向基本传送线路传送从设备接收的数据、或向所需的设备传送从基本传送线路接收的信息。
图7是本发明的第1实施例中的在传送终端的数据接收处理流程图。如果接通电源，从步骤701开始。在步骤702中，启动确定发送间隔的定时器。该定时器，作为计时器，计测1个周期例如10[ms]的超时。在后述的步骤707，重复步骤703～706的接收处理，直到测出该超时。
在步骤703，如果从1系基本传送线路21接收数据，则在步骤704，在表格中写入数据。如图5所示，在从1个传送终端接收的数据中，包含所有传送终端的数据。因此，能够从不同的传送终端多次接收同一传送终端的数据。此时，通过定时，有时也接收比已记入表格的数据早的数据。通常，为了将表格中的数据设定为最新的数据，例如，在发送源，按升顺，对数据附加编号，在接收侧，可只在接收数据的编号大于表格的编号时，在表格中记载接收数据。
在步骤705，如果从2系基本传送线路22接收数据，则在步骤706，在表格中写入数据。此时的处理，与1系基本传送线路21的接收处理步骤703、704相同。记载在表格上的数据，不需要区别是从1系、2系中的哪条线接收的。通常写入最新的数据。
如果经过1个周期10[ms]，在步骤707发生超时，在步骤708进行表格的发送处理。首先，以从支线传送线路31、32接收的数据为基础，在表格中记载本传送终端的数据。然后向两基本传送线路21、22发送该表格。此外，以表格的数据为基础，通过支线传送线路31、32，传送各设备所需的数据。其后，在步骤709，重新设定定时器，转入下一个周期的接收处理。
图8表示本发明的第1实施例中，分开车辆时的信息传送系统的构成。各车辆的设备构成，由于大致上与图1完全相同，所以附加同一符号，并省略重复说明。即使在分开的情况下，网络的构成也相同，只是将1、2系基本传送线路21、22分别分成21～1、21～2及22～1、22～2。因此，分开后也能够按相同的顺序，传送数据。此外，当在再连接车辆的情况下，网络的构成也恢复到与图1相同，也能够传送数据。
如此，在本实施例中，向2个基本传送线路双方发送本传送终端的数据和从其他传送终端接收的数据。因此，即使在发生故障、不可能直接传送数据的情况下，也能够通过其他传送终端中转，传送数据。所以，即使出现多路故障，也能够不中断地继续进行通信。此外，无论在故障时，还是在正常时，传送终端的处理完全相同，不需要传送终端间的信息交换。此外，也无故障造成的暂时的传送中断。
在本实施例中，由于不仅传送本传送终端的数据，而且同时还传送其他传送终端的数据，网络的效率较低。因此特别适合于传送的数据量小的场合。
如果将本实施例用于确认网络的初始化时的设备的地址或状态等的构成管理数据的发送，则即使在网络发生故障时，也能够容易进行传送终端间的信息交换。一般，构成管理数据的数据量较小，最适合采用本实施例。
此外，如果将本实施例用于初始化后的数据传送(设备的控制信息的传送等)，能够容易构成抗损坏性非常强的网络。但是，在发生故障时，要将数据传送到所有的传送终端，需要数倍传送周期的时间，因此，相对于设备控制所需的应答时间，希望更短地设定传送周期。
图9是表示本发明的第2实施例的铁路车辆用信息传送系统的构成图及数据的传送顺序。此处，与图1相同的部分，附加同一符号，并避免重复说明。在上述的第1实施例中，各传送终端向1系及2系的基本传送线路21及22传送数据。但是，在第2实施例中，1系的传送终端111～114向1系的基本传送线路21传送数据，2系的传送终端121～124向2系的基本传送线路22传送数据。
图10是本发明的第2实施例的铁路车辆用信息传送系统的传送数据构成。在第1实施例中，按每号车和每系统准备数据，但本实施例的传送终端D3，为每号车准备数据，不区分系统。此外，1系的传送终端和2系的传送终端发送的本传送终端的数据相同。在接收侧，发送源接收的数据，不管从哪号线接收的，也记载在表格的该号车的栏中。
然后，返回到图9，说明发生断线故障时的数据的传送顺序。现在，假设在由×标记所示的1系基本传送线路21中的2号车12和3号车13的之间及2系基本传送线路22中的1号车11和2号车12的之间，发生断线。首先，1号车1系终端111，如图中符号(1)所示，向1系基本传送线路21发送数据，1号车2系终端121，如图中符号(2)所示，向2系基本传送线路22发送数据。在该状态下，不从1系基本传送线路21向3号车13、4号车14传送数据，不从2系基本传送线路22向2号车12～4号车14的传送终端传送数据。如果这样，1号车11的数据无论通过哪个基本传送线路，也不能到达在3号车13及4号车14，会造成更大故障。
在本实施例中，在数据的发送中，不仅传送本传送终端的数据，而且同时还传送已接收的其他传送终端的数据。在1号车的传送终端111、121按图9的符号(1)及(2)传送时，如果设定不从其他传送终端接收数据，在传送数据D3中记载本传送终端的数据，后面的栏设定空栏。然后，2号车1系终端112，按图中的符号(3)，与接收的数据一同，将本传送终端的数据发送给1系基本传送线路21，2号车2系终端122，在符号(4)中，与接收的数据一同，将本传送终端的数据发送给2系基本传送线路22。2号车的传送终端112、122按图中的符号(3)、(4)发送的数据，通过1系、2系中的任何一系的基本传送线路再到达所有传送终端。如此，因传送故障不能直接传送的1号车的数据，通过2号车的传送终端112、122中转，能够传送到所有传送终端。其他传送终端也同样，发送本传送终端的数据和接收的其他传送终端的数据。而且，各终端按适当的周期，例如10[ms]反复发送。由此，所有的终端，都能够接收来自其他全部终端的数据。此时，无需特别确定发送的顺序，各传送终端可以按任意的定时发送数据。
在本实施例中，也与前面说明的第1实施例同样，在发生多路故障时，除能够传送数据外，由于各传送终端能够只向单方的基本传送线路发送数据，因此能够简化发送处理。
但是，在各车辆，1系和2系的各传送终端的数据需要相同，不能传送传送终端的内部信息等、每个传送终端固有的信息。此外，在第1实施例中，如果1个系的传送终端工作，能够在设备间传送，能够构成待机2重系，但在第2实施例中，始终需要两个系工作。
图11是表示本发明的第3实施例的铁路车辆用信息传送系统的构成图。此处，与图1相同的部分附加同一符号，并避免重复说明。与上述的第1实施方式不同的之处：在各车辆11～14，不使传送终端111～114双重化，用1个系构成。各传送终端的构成或这些传送终端具有从两基本传送线路21、22接收数据的功能、在传送终端连接车辆内的各设备等方式，与第1实施例相同。此外，在传送终端的发送数据中，包含从其他传送终端接收的数据，该构成设定成与本发明的第2实施例的发送数据即图10相同。
下面，采用图11，说明发生断线故障时的数据传送顺序。现在，假设在由×标记所示的1系基本传送线路21中的2号车12和3号车13的之间及2系基本传送线路22中的1号车11和2号车12的之间，发生断线。如果设定1号车11的传送终端111按图中符号(1)发送数据，则在1系基本传送线路21中，不向3号车13及4号车14传送数据，在2系基本传送线路22中不能向2号车12～4号车14的传送终端传送数据。如果这样，1号车11的数据无论通过哪个基本传送线路，也不能到达在3号车13及4号车14，会造成更大故障。
在本实施例中，在数据的发送中，不仅传送本传送终端的数据，而且也同时传送已接收的其他传送终端的数据。在1号车的传送终端111按图11的符号(1)传送的时候，如果设定成不从其他传送终端接收数据，则在传送数据中记载本传送终端的数据，后面的栏设定空栏。然后，设定2号车1系终端112，按图11中的符号(2)传送数据。此时传送本传送终端的数据和接收的1号车1系传送终端的数据。该数据，如图所示，通过1系、2系中的任何1系的基本传送线路，到达所有传送终端。如此，因传送故障不能直接传送的1号车1系传送终端111的数据，通过2号车1系的传送终端112中转，能够传送到所有传送终端。其他传送终端也同样，发送本传送终端的数据和接收的其他传送终端的数据。而且，各终端按适当的周期，例如10[ms]反复发送。由此，所有的终端，都能够接收来自其他全部终端的数据。
在本实施例中，也与前面说明的第1实施例同样，即使发生多路故障，能够传送数据，除此之外由于各车辆的传送终端为1重系，装置构成更简单。但是，未多路化的部分，相对于传送终端的故障的可靠性降低，但网络为2重系，由于有数据的中转功能，所以，与第1实施例同样，能够实现高可靠性化。