JP2012006490A - Program rewriting system of air-condition controller for railway vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】鉄道車両に備え付けられた複数階層の通信網を利用することができ、空調制御装置が接続されている通信階層を問わず、効率よく制御プログラムを書き換えることのできる鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステムを得る。
【解決手段】プログラム書き換え指示装置100を最上位のマスタノードとし、空調制御装置Cをスレーブノードとするマスタ・スレーブ型の通信網200を形成しており、プログラム書き換え指示装置100は、空調制御装置Cに対する書き換え対象の制御プログラムをゲートウェイノードに対して送信し、ゲートウェイノードは、制御プログラムを受信すると、受信した制御プログラムを自身の配下のゲートウェイノード又は空調制御装置Cに対してマルチキャストし、制御プログラムを受信した空調制御装置Cは、受信した制御プログラムへの書き換えを実行する。
【選択図】図5An air conditioning control apparatus for a railway vehicle that can use a communication network of a plurality of hierarchies installed in a railway vehicle and can efficiently rewrite a control program regardless of the communication hierarchy to which the air conditioning control apparatus is connected. Get a program rewriting system.
A master-slave type communication network 200 is formed in which a program rewrite instruction device 100 is a top master node and an air conditioning control device C is a slave node. The program rewrite instruction device 100 is an air conditioning control device. The control program to be rewritten for C is transmitted to the gateway node. When the gateway node receives the control program, the gateway program multicasts the received control program to the gateway node or the air conditioning control device C under its control. The air conditioning control device C that has received the rewrite to the received control program.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、鉄道車両に用いられる空調制御装置の制御プログラムを書き換えるプログラム書き換えシステムに関する。 The present invention relates to a program rewriting system for rewriting a control program of an air conditioning control device used in a railway vehicle.
従来、鉄道車両に搭載される空調装置を制御する空調制御装置の制御プログラムを書き換える技術として、「空調制御情報を変更する場合は、情報を入力装置(2)の操作によって設定し直し、それをRAM(8)に格納して、空調設備(9)を制御する」という技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a technique for rewriting a control program of an air conditioning control device for controlling an air conditioning device mounted on a railway vehicle, “When changing air conditioning control information, the information is reset by operating the input device (2), A technique of “store in the RAM (8) and control the air-conditioning equipment (9)” has been proposed (for example, see Patent Document 1).
また、各車両間において制御情報を伝送する手段として、1系光伝送路及び2系光伝送路を備えた光2重化リングネットワークを用いた車両情報伝送システムを構成し、いずれかの光伝送路を用いて制御プログラム等を送信する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, as a means for transmitting control information between vehicles, a vehicle information transmission system using an optical duplex ring network having a 1-system optical transmission path and a 2-system optical transmission path is configured, and either of the optical transmissions A technique for transmitting a control program or the like using a path has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
ここで、鉄道車両に搭載される空調制御装置においては、車種の差異、走行による場所移動、乗車率の時間的変動、ドアの開閉、あるいは外気温度の変動など、様々な要因を考慮して車内環境を快適にするよう空調装置を制御する必要がある。このように、鉄道車両に搭載される空調装置は、一般の建物内に設置される空調装置と異なり、制御内容が複雑である。そして、上記のような要因の変化に対応して、空調制御装置の制御プログラムを書き換えなければならない場合も多い。 Here, in an air conditioning control device mounted on a railway vehicle, the interior of the vehicle is taken into account in consideration of various factors such as the difference in the vehicle type, location movement due to traveling, temporal fluctuations in the boarding rate, opening / closing of doors, or fluctuations in outside air temperature. It is necessary to control the air conditioner to make the environment comfortable. Thus, unlike the air conditioner installed in a general building, the control content of the air conditioner mounted on the railway vehicle is complicated. In many cases, it is necessary to rewrite the control program of the air conditioning control device in response to the change in the factors as described above.
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、各車両に設置された空調制御装置に入力装置を直接接続して制御プログラムを書き換える必要があるため、作業効率が良くなかった。 However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to rewrite the control program by directly connecting the input device to the air conditioning control device installed in each vehicle, so that the work efficiency is not good.
また、上記特許文献2に記載の技術では、同じ通信階層に接続される装置の制御プログラムを書き換えることはできる。しかし、複雑化する車両内の制御システムにおいては、複数階層の通信網が敷設されている場合も多く、2層目以降の通信階層に接続された空調制御装置に対する制御プログラムの書き換えについては考慮されていなかった。 Further, with the technique described in Patent Document 2, it is possible to rewrite a control program for devices connected to the same communication layer. However, in a complicated control system in a vehicle, a communication network with a plurality of layers is often laid, and rewriting of a control program for an air-conditioning control device connected to a communication layer after the second layer is considered. It wasn't.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、鉄道車両に備え付けられた複数階層の通信網を利用することができ、空調制御装置が接続されている通信階層を問わず、効率よく制御プログラムを書き換えることのできる鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステムを提供するものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can utilize a multi-level communication network provided in a railway vehicle, regardless of the communication level to which the air conditioning control device is connected. Therefore, the present invention provides a program rewriting system for a railway vehicle air conditioning control device that can efficiently rewrite a control program.
本発明に係る鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステムは、鉄道車両に搭載される空調機器を制御プログラムに従って制御する空調制御装置と、前記空調制御装置の制御プログラムの書き換えを指示するプログラム書き換え指示装置とを備え、前記プログラム書き換え指示装置を最上位のマスタノードとし、前記空調制御装置をスレーブノードとするマスタ・スレーブ型の通信網を形成する鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステムであって、前記プログラム書き換え指示装置と前記空調制御装置との間に1以上の通信階層を設けて、この通信階層において前記プログラム書き換え指示装置と前記空調制御装置との間の通信を接続するゲートウェイノードを設け、前記プログラム書き換え指示装置は、前記空調制御装置に対する書き換え対象の制御プログラムを前記ゲートウェイノードに対して送信し、前記ゲートウェイノードは、前記制御プログラムを受信すると、受信した前記制御プログラムを自身のスレーブノードである前記ゲートウェイノード又は前記空調制御装置に対してマルチキャストし、前記制御プログラムを受信した前記空調制御装置は、受信した前記制御プログラムへの書き換えを実行するものである。 A program rewriting system for an air conditioning control device for a railway vehicle according to the present invention includes an air conditioning control device that controls an air conditioning device mounted on a railway vehicle according to a control program, and a program rewriting instruction that instructs rewriting of the control program of the air conditioning control device. A program rewriting system for a railway vehicle air conditioning control device forming a master-slave type communication network having the program rewriting instruction device as a top master node and the air conditioning control device as a slave node. One or more communication layers are provided between the program rewriting instruction device and the air conditioning control device, and a gateway node for connecting communication between the program rewriting instruction device and the air conditioning control device is provided in the communication layer. The program rewriting instruction device is configured to control the air conditioning. When the gateway node receives the control program, it transmits the received control program to the gateway node or the air conditioning control device that is its slave node. On the other hand, the air-conditioning control apparatus that multicasts and receives the control program executes rewriting to the received control program.
本発明に係る鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステムによれば、鉄道車両に備え付けられた通信網が複数階層を有する場合であっても、空調制御装置のプログラムの書き換えを行うことができる。既存の通信網を利用でき、書き換え対象の空調制御装置に個別に入力装置を接続する必要もないので、プログラムの書き換え効率を向上させることができる。 According to the program rewriting system for a railway vehicle air-conditioning control apparatus according to the present invention, the program for the air-conditioning control apparatus can be rewritten even when the communication network provided in the railway vehicle has a plurality of layers. Since the existing communication network can be used and there is no need to connect an input device to the air conditioning control device to be rewritten, the rewriting efficiency of the program can be improved.
実施の形態.
[プログラム書き換えシステムの構成]
図1は、実施の形態に係る空調制御装置のプログラム書き換えシステムのシステム構成図である。本実施の形態では、鉄道車両に3階層の通信網が敷設された場合を例に説明する。
Embodiment.
[Configuration of program rewriting system]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a program rewriting system for an air conditioning control device according to an embodiment. In the present embodiment, a case where a three-layer communication network is laid on a railway vehicle will be described as an example.
図1に示すように、鉄道車両には3階層の通信網200が敷設されており、第1層及び第2層には車両情報制御装置A1、A2(以下、車両情報制御装置Aと総称する場合がある)が属し、第2層及び第3層には統合空調制御装置B11、・・・、B22(以下、統合空調制御装置Bと総称する場合がある)が属し、第3層には空調制御装置C111、・・・C222(以下、空調制御装置Cと総称する場合がある)が属している。空調制御装置Cには、それぞれ、空調機器D111、・・・D222(以下、空調機器Dと総称する場合がある)が接続されている。このように、車両情報制御装置A、統合空調制御装置B、及び空調制御装置Cは複数階層の通信網200により通信接続されていて、互いに情報を送受信して鉄道車両の各種制御を行うようになっている。 As shown in FIG. 1, a railway vehicle is provided with a three-layer communication network 200, and vehicle information control devices A1 and A2 (hereinafter collectively referred to as vehicle information control device A) are provided in the first and second layers. ), The second layer and the third layer belong to the integrated air conditioning control devices B11,..., B22 (hereinafter may be collectively referred to as the integrated air conditioning control device B), and the third layer includes Air conditioning control devices C111,... C222 (hereinafter, may be collectively referred to as air conditioning control device C) belong. Air conditioning equipment D111,... D222 (hereinafter, may be collectively referred to as air conditioning equipment D) are connected to the air conditioning control device C, respectively. In this way, the vehicle information control device A, the integrated air conditioning control device B, and the air conditioning control device C are communicatively connected by the multi-level communication network 200, and transmit and receive information to each other to perform various controls of the railway vehicle. It has become.
空調機器Dは、例えば空気調和機、暖房装置、あるいは扇風機等であり、1台の空調制御装置Cに対して1台あるいは複数台が接続されている。 The air conditioner D is, for example, an air conditioner, a heating device, a fan, or the like, and one or a plurality of units are connected to one air conditioning control device C.
空調制御装置Cは、鉄道車両内に設置された車内温度、外気温度、あるいは車内湿度を検出するセンサ(図示せず)や、空調機器Dの動作状態に基づいて、空調機器Dの運転制御を行う。 The air-conditioning control device C controls the operation of the air-conditioning equipment D based on the sensor (not shown) that detects the in-vehicle temperature, the outside air temperature, or the in-vehicle humidity installed in the railway vehicle and the operating state of the air-conditioning equipment D. Do.
統合空調制御装置Bは、複数台の空調制御装置Cを統合して管理するための装置である。統合空調制御装置Bは、車両情報制御装置Aから提供される情報に基づいて、空調制御装置Cに対して必要な制御を行う。 The integrated air conditioning control device B is a device for integrating and managing a plurality of air conditioning control devices C. The integrated air conditioning control device B performs necessary control on the air conditioning control device C based on information provided from the vehicle information control device A.
車両情報制御装置Aは、車両の運転状態(営業運転中、回送中など)や予定行路(運行時間、予定乗車率など)などの情報を管理し、車両ドアの開閉や車内放送等の制御を行う。 The vehicle information control device A manages information such as the driving state of the vehicle (during commercial operation, forwarding, etc.) and the planned route (operation time, planned occupancy rate, etc.), and controls the opening and closing of the vehicle doors and in-car broadcasts. Do.
プログラム書き換え指示装置100は、空調制御装置の制御プログラム(以下、単にプログラムと称する場合がある)の書き換えを指示するための装置であり、通信網200の第1層または車両情報制御装置Aに接続される。プログラム書き換え指示装置100が通信網200の第1層に接続される場合、図1に通信線301として示すようにして接続されるが、中継器300aを介して接続してもよいし、中継器300aを設けなくともよい。また、プログラム書き換え指示装置100が車両情報制御装置Aに接続される場合、図1に通信線302として示すようにして接続されるが、中継器300bを介して接続してもよいし、中継器300bを設けなくともよい。なお、図1に示す中継器300a、300bは、本発明のゲートウェイノードとは別異の装置である。
The program
[各装置の構成]
次に、空調制御装置のプログラム書き込みシステムを構成する各装置の構成をさらに説明する。
[Configuration of each device]
Next, the structure of each apparatus which comprises the program writing system of an air-conditioning control apparatus is further demonstrated.
(プログラム書き換え指示装置100)
図2は、実施の形態に係るプログラム書き換え指示装置100の主要部を示すブロック図である。プログラム書き換え指示装置100は、操作指示や通信状態に基づいて空調制御装置Cへのプログラム書き込み動作を制御するCPU10と、制御プログラム17を格納する記憶装置(ROM)11と、制御データを一時的に格納するRAM12と、通信網200における通信処理を行う通信部13と、操作ボタンやタッチパネル、キーボード、マウスなどにより作業者からの入力を受け付ける入力装置14と、液晶画面などプログラム書き込みに関する情報を表示する出力装置15とを備えている。
(Program rewriting instruction device 100)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a main part of the program
制御プログラム17は、書き込み先の空調制御装置やプログラムのバージョンごとに、複数種類が記憶装置11内に保存されている。
A plurality of types of
(空調制御装置C)
図3は、実施の形態に係る空調制御装置Cの主要部を示すブロック図である。空調制御装置Cは、各種センサ検出値や運転指令に基づいて空調機器Dの運転制御を行うCPU20と、制御プログラム27を格納する記憶装置(ROM)21と、制御データを一次格納するRAM22と、通信網200における通信処理を行う通信部23と、車両内に設置されたセンサ(図示せず)等からの情報を入力するとともに、空調機器Dへ制御情報を出力するための入出力部26とを備えている。
(Air conditioning controller C)
FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the air conditioning control device C according to the embodiment. The air conditioning control device C includes a
(車両情報制御装置A、統合空調制御装置B)
なお、車両情報制御装置Aと統合空調制御装置Bの構成については図示しないが、制御を司るCPU、制御プログラムを格納する記憶装置、制御データを一次格納するRAM、及び通信処理を行う通信部を備えている。
(Vehicle information control device A, integrated air conditioning control device B)
In addition, although it does not show in figure about the structure of the vehicle information control apparatus A and the integrated air conditioning control apparatus B, CPU which manages control, the memory | storage device which stores a control program, RAM which stores control data primarily, and the communication part which performs a communication process I have.
このように構成された空調制御装置のプログラム書き換えシステムにおける、各装置の役割を説明する。プログラム書き換え指示装置100が通信線301に接続されたときには、プログラム書き換え指示装置100が通信網200の第1層のマスタノードとして機能し、車両情報制御装置Aが第1層のスレーブノードとして機能する。また、プログラム書き換え指示装置100が通信線302に接続されたときには、車両情報制御装置Aが第1層の擬似マスタノードとして機能する。
また、車両情報制御装置Aは、通信網200の第1層〜第2層間のデータゲートウェイを行うとともに、第2層のマスタノードとしての機能を有する。
統合空調制御装置Bは、第2層〜第3層間のデータゲートウェイを行う。また、統合空調制御装置Bは、第2層のスレーブノード、第3層のマスタノードとしての機能を有する。
空調制御装置Cは、第3層のスレーブノードとしての機能を有する。
The role of each apparatus in the program rewriting system of the air-conditioning control apparatus comprised in this way is demonstrated. When the program
Further, the vehicle information control apparatus A performs a data gateway between the first layer and the second layer of the communication network 200 and has a function as a master node of the second layer.
The integrated air conditioning control device B performs a data gateway between the second to third layers. Further, the integrated air conditioning control device B has a function as a slave node in the second layer and a master node in the third layer.
The air conditioning control device C functions as a slave node in the third layer.
なお、本実施の形態では説明のため3階層の通信網を例としたが、通信網200の階層数及びこれに接続される装置については、実施の形態に限定するものではない。 In the present embodiment, a three-layer communication network is taken as an example for explanation, but the number of layers of the communication network 200 and devices connected thereto are not limited to the embodiment.
[プログラム書き換え動作]
(動作概要)
次に、本実施の形態における制御プログラムの書き換え動作の概要を説明する。プログラムの書き換えは、通信網200においてプログラム書き換え指示装置100を最上位のマスタノードとするマスタ・スレーブ(シングルマスタ)式の通信によって実現される。システムを構成する各装置には、それぞれ固有のノードIDが所定の規則に則って割り振られている。そして、マスタノードからスレーブノードに対してリクエストフレームをマルチキャストし、これを各通信階層ごとに順次行うことによって、最下層のスレーブノードにリクエストフレームが伝送される。また、スレーブノードはリクエストフレームの指示に基づく処理を行ってレスポンスフレームを返信し、これを各通信階層ごとに順次行うことによって、レスポンスフレームは最上位のマスタノードであるプログラム書き換え指示装置100に伝送される。
[Program rewrite operation]
(Overview of operation)
Next, an outline of the rewrite operation of the control program in the present embodiment will be described. Program rewriting is realized by master-slave (single master) type communication in which the program rewriting
プログラム書き換えに使用する通信フレームは、フレームIDやフレームフォーマットなどが通常の通信フレームとは混同されないよう専用の構成とする。図4は、実施の形態に係る通信フレームの構成例を示す図であり、図4(a)はリクエストフレームを、図4(b)はレスポンスフレームを示している。 The communication frame used for program rewriting has a dedicated configuration so that the frame ID, the frame format, and the like are not confused with the normal communication frame. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a communication frame according to the embodiment. FIG. 4A illustrates a request frame, and FIG. 4B illustrates a response frame.
リクエストフレームは、フレームID等の「ヘッダ部」と、通信対象の装置の個数を指定する「対象装置指定個数部」と、通信対象の装置のノードIDを指定する「対象装置ノードID指定部」と、対象装置に対する指令内容を指定する「指令内容部」と、データ領域である「データ部」と、「誤り検出部」とを備えている。 The request frame includes a “header portion” such as a frame ID, a “target device designation number portion” that designates the number of communication target devices, and a “target device node ID designation portion” that designates a node ID of a communication target device. A “command content part” that specifies the command content for the target device, a “data part” that is a data area, and an “error detection part”.
レスポンスフレームは、「ヘッダ部」と、正常に機能しているノード数を示す「正常ノード数通知部」と、正常に機能しているノードIDを示す「正常ノードID通知部」と、リクエストフレームに対する応答内容を示す「結果応答部」と、データ領域である「データ部」と、「誤り検出部」とを備えている。 The response frame includes a “header part”, a “normal node number notifying part” indicating the number of normally functioning nodes, a “normal node ID notifying part” indicating a normally functioning node ID, and a request frame. A “result response part” indicating the response content, “data part” which is a data area, and “error detection part”.
詳細は後述するが、プログラム書き換えは、プログラム書き換え用の各種リクエストフレームとレスポンスフレームを用いて行う。本実施の形態では、プログラム書き換え用のリクエストフレームとレスポンスフレームは、図4に示すフレームフォーマットに従って構成される。 Although details will be described later, program rewriting is performed using various request frames and response frames for program rewriting. In the present embodiment, the request frame and response frame for program rewriting are configured according to the frame format shown in FIG.
なお、各通信階層の通信規格によりフレームバイト数の上限が定められている場合には、図4に示した通信フレームの構成例のうち、ヘッダ部と誤り検出部を除く領域を分割して送信することができる。また、その際の分割送信ルールは、各通信規格に準ずるものとする。
また、後述するようにリクエストフレームにより制御プログラムを送信するが、プログラムデータの容量が大きい場合には、1フレームで全プログラムデータを送信することは送受信バッファや通信バス占有時間等の観点から現実的でないことがある。この場合には、「データ部」のバイト数に所定の上限を持たせて分割送信することができる。また、その際の分割送信ルールは、各通信規格若しくは独自規格に準ずるものとする。
In addition, when the upper limit of the number of frame bytes is determined by the communication standard of each communication layer, the area excluding the header part and the error detection part in the configuration example of the communication frame shown in FIG. 4 is divided and transmitted. can do. In addition, the division transmission rule at that time conforms to each communication standard.
As will be described later, the control program is transmitted by a request frame. However, if the capacity of the program data is large, it is practical to transmit all program data in one frame from the viewpoint of the transmission / reception buffer and the communication bus occupation time. It may not be. In this case, the number of bytes of the “data portion” can be divided and transmitted with a predetermined upper limit. In addition, the divisional transmission rule at that time conforms to each communication standard or proprietary standard.
プログラム書き込みに関する処理は、プログラム書き換え指示装置100がスレーブノードに対してリクエストフレームをマルチキャストすることによって開始する。このリクエストフレームを受信したスレーブノード(本実施の形態では車両情報制御装置A)は、自身がマスタノードとして機能する階層のスレーブノード(本実施の形態では統合空調制御装置B)にリクエストフレームをマルチキャストする。同様にして、最下層のスレーブノードまでリクエストフレームが送信される。
The process related to the program writing starts when the program
リクエストフレームを受信した各装置は、「対象装置ノードID」に自身のノードIDが含まれていれば、リクエストフレームに基づく処理を行い、レスポンスフレームをマスタノードに対して送信する。本実施の形態では、プログラム書き換え処理全体の処理速度を上げるため、プログラムの書き換え対象装置とその通信経路上にあるノードのみ、レスポンスを返す。例えば、図1において空調制御装置Cのすべてがプログラム書き換え対象である場合、空調制御装置C、統合空調制御装置B、及び車両情報制御装置Aのすべてがマスタノードに対してレスポンスを返す。また、空調制御装置C111のみがプログラム書き換え対象である場合、空調制御装置C111、統合空調制御装置B11、及び車両情報制御装置A1がマスタノードに対してレスポンスフレームを返す。 Each device that has received the request frame performs processing based on the request frame and transmits a response frame to the master node if its own node ID is included in the “target device node ID”. In the present embodiment, in order to increase the processing speed of the entire program rewriting process, a response is returned only to the program rewriting target apparatus and the nodes on the communication path. For example, in FIG. 1, when all of the air conditioning control device C is a program rewrite target, all of the air conditioning control device C, the integrated air conditioning control device B, and the vehicle information control device A return a response to the master node. When only the air conditioning control device C111 is a program rewrite target, the air conditioning control device C111, the integrated air conditioning control device B11, and the vehicle information control device A1 return a response frame to the master node.
スレーブノードからのレスポンスフレームを受信した各階層のマスタノードは、自身のマスタノードへとレスポンスフレームを送信する。これを繰り返すことにより、最終的に最上位のマスタノードであるプログラム書き換え指示装置100にレスポンスフレームが伝送される。
The master node in each layer that has received the response frame from the slave node transmits the response frame to its own master node. By repeating this, a response frame is finally transmitted to the program rewriting
また、プログラムの書き換えを始める前に、プログラム書き換え指示装置100は、システム全体の通信状況を確認する。具体的には、各通信階層のマスタノードがスレーブノードの通信状態を監視し、この監視結果を上位層のマスタノードへ伝達し、これを繰り返す。これにより、プログラム書き換え指示装置100は、プログラム書き換えシステム全体の通信状況を把握できる。通信状況を確認したときに、いずれかの装置が通信不能状態にある場合には、プログラム書き換えを行わない。
Further, before starting rewriting of the program, the program rewriting
また、プログラムの書き換えを行う前に、各装置は『プログラム書き換えモード』に遷移し、この状態でプログラムの書き換えを行う。『プログラム書き換えモード』は、プログラムデータを確実に伝送するために設けられた特別なモードである。当該モード中は、通常の送受信、通信異常判定、通常の空調制御等は停止する。 Further, before rewriting the program, each device transitions to a “program rewriting mode” and rewrites the program in this state. The “program rewrite mode” is a special mode provided for reliably transmitting program data. During this mode, normal transmission / reception, communication abnormality determination, normal air conditioning control, etc. are stopped.
(プログラム書き換え動作例)
図5は、実施の形態に係るプログラム書き換え動作例を説明するシーケンス図である。図5を参照して、空調制御装置Cの制御プログラムを書き換える場合を例に説明する。この例では、空調制御装置Cが本発明の空調制御装置に相当し、車両情報制御装置A及び統合空調制御装置Bが本発明のゲートウェイノードに相当する。なお、図5では、通信が全て正常に行われてプログラム書き換えが正常に終了する場合の動作を説明する。また、前述したとおりプログラムデータを分割送信することも可能であるが、図5では分割送信に関する動作は記載していない。
(Program rewrite operation example)
FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an example of a program rewrite operation according to the embodiment. With reference to FIG. 5, the case where the control program of the air-conditioning control apparatus C is rewritten will be described as an example. In this example, the air conditioning control device C corresponds to the air conditioning control device of the present invention, and the vehicle information control device A and the integrated air conditioning control device B correspond to the gateway node of the present invention. Note that FIG. 5 illustrates an operation in a case where all communication is normally performed and program rewriting ends normally. Further, as described above, the program data can be divided and transmitted, but FIG. 5 does not describe the operation related to the divided transmission.
(ステップ1:通信状況確認)
プログラム書き換え指示装置100は、車両情報制御装置A及び車両情報制御装置Aの通信フレームからもたらされる統合空調制御装置B以下の装置のフレーム送信状態を確認する。全装置のフレーム送信状態が正常であれば、ステップ2へ移行する。
なお、いずれかの装置のフレーム送信状態が異常であれば、プログラム書き換え指示装置100は、異常のある装置に関する情報を出力装置15により表示して作業者に伝え、プログラム書き換え処理を中止する。
(Step 1: Check communication status)
The program
If the frame transmission state of any device is abnormal, the program rewriting
(ステップ2:プログラム書き換えモードへの遷移)
プログラム書き換え指示装置100は、車両情報制御装置Aに対して『書き換えモード遷移リクエスト』をマルチキャストする。
車両情報制御装置Aは、統合空調制御装置Bに対して『書き換えモード遷移リクエスト』をマルチキャストするとともに、プログラム書き換えモードに遷移する。
統合空調制御装置Bは、空調制御装置Cに対して『書き換えモード遷移リクエスト』をマルチキャストするとともに、プログラム書き換えモードに遷移する。
空調制御装置Cは、『書き換えモード遷移リクエスト』を受信してプログラム書き換えモードに遷移するとともに、自身がモード移行したという情報を付加した『モード移行完了レスポンス』を送信する。
(Step 2: Transition to program rewrite mode)
The program
The vehicle information control device A multicasts a “rewrite mode transition request” to the integrated air conditioning control device B, and transitions to the program rewrite mode.
The integrated air conditioning control device B multicasts a “rewrite mode transition request” to the air conditioning control device C and transitions to the program rewrite mode.
The air conditioning control device C receives the “rewrite mode transition request” and transitions to the program rewrite mode, and transmits a “mode transition completion response” to which information indicating that the mode has been transitioned is added.
次に、統合空調制御装置Bは、自身とスレーブノード(本実施の形態では空調制御装置C)がモード移行したという情報を付加した『モード移行完了レスポンス』を送信する。
車両情報制御装置Aは、プログラム書き換え指示装置100に対し、自身とスレーブノード(本実施の形態では統合空調制御装置B)がモード移行したという情報を付加した『モード移行完了レスポンス』を送信する。
Next, the integrated air conditioning control device B transmits a “mode transition completion response” to which information indicating that the slave node (air conditioning control device C in the present embodiment) has shifted to the mode has been added.
The vehicle information control device A transmits to the program rewriting instruction device 100 a “mode change completion response” to which information indicating that the device and the slave node (integrated air conditioning control device B in the present embodiment) have made a mode change is added.
(ステップ3:プログラムデータ送信)
『モード移行完了レスポンス』を受信したプログラム書き換え指示装置100は、車両情報制御装置Aに対し、記憶装置11に格納された制御プログラム17のうち所定のプログラムデータをマルチキャストする。ここで、送信するプログラムデータには、プログラム書き換え対象の空調制御装置Cを示す識別情報を付加する。具体的には、本実施の形態では、リクエストフレームの「対象装置ノードID指定部」でプログラム書き換え対象の空調制御装置CのノードIDを指定する。
次に、車両情報制御装置Aは、自身のスレーブノードである統合空調制御装置Bにプログラムデータをマルチキャストし、統合空調制御装置Bも自身のスレーブノードである空調制御装置Cに受信したプログラムデータをマルチキャストする。
(Step 3: Program data transmission)
The program
Next, the vehicle information control device A multicasts the program data to the integrated air conditioning control device B that is its own slave node, and the integrated air conditioning control device B also receives the program data received by the air conditioning control device C that is its own slave node. Multicast.
空調制御装置Cは、プログラムデータを正常に受信できた場合には、このプログラムデータを記憶装置21に保存する。なお、ここでは制御プログラムの書き換えは行わず、記憶装置21に保存するのみである。そして、プログラムデータを正常に受信できたことを示す『プログラムデータ受信完了レスポンス』を送信する。
The air conditioning control device C stores the program data in the
統合空調制御装置Bは、空調制御装置Cから送信された『プログラムデータ受信完了レスポンス』をマスタノードである車両情報制御装置Aに向けゲートウェイし、車両情報制御装置Aも自身のマスタノードであるプログラム書き換え指示装置100に向け『プログラムデータ受信完了レスポンス』をゲートウェイする。
The integrated air conditioning control device B gateways the “program data reception completion response” transmitted from the air conditioning control device C to the vehicle information control device A that is the master node, and the vehicle information control device A is also a program that is its own master node. A “program data reception completion response” is gatewayed to the rewriting
『プログラムデータ受信完了レスポンス』を受信したプログラム書き換え指示装置100は、同じプログラムデータを再び車両情報制御装置Aに対してマルチキャストする。
車両情報制御装置A、統合空調制御装置Bは、それぞれ、自身のスレーブノードに向けプログラムデータをマルチキャストする。すなわち、ステップ3では、同じプログラムデータを2回送信している。
The program
Each of the vehicle information control device A and the integrated air conditioning control device B multicasts program data to its own slave node. That is, in step 3, the same program data is transmitted twice.
空調制御装置Cは、2回目のプログラムデータを正常に受信できた場合には、記憶装置21に保存しておいた初回のプログラムデータと2回目のプログラムデータとを比較し、一致すれば、同一のプログラムデータを受信したことを示す『比較一致レスポンス』をマスタノードである統合空調制御装置Bに送信する。
When the air conditioning control device C has successfully received the second program data, the first program data stored in the
統合空調制御装置B、車両情報制御装置Aは、それぞれ、自身のマスタノードに向けて『比較一致レスポンス』をゲートウェイする。 The integrated air conditioning control device B and the vehicle information control device A each gateway a “comparison match response” toward their master node.
(ステップ4:プログラム書き換え)
『比較一致レスポンス』を受信したプログラム書き換え指示装置100は、車両情報制御装置Aに向けプログラム書き換えを指示する『プログラム書き換え実行リクエスト』をマルチキャストする。車両情報制御装置A、統合空調制御装置Bは、それぞれ、自身のスレーブノードに向け『プログラム書き換え実行リクエスト』をマルチキャストする。
(Step 4: Program rewriting)
The program
『プログラム書き換え実行リクエスト』を受信した空調制御装置Cは、記憶装置21に格納されていた制御プログラム27を、ステップ3で受信したプログラムデータに書き換える。ここで、書き換え後の制御プログラムを制御プログラム27’とする。プログラムの書き換えを行う際には、プログラムデータが送信されたリクエストフレームの「対象装置ノードID指定部」を確認して、自身がプログラム書き換え対象であるか否か判断する。自身がプログラム書き換え対象である場合、すなわち、リクエストフレームの「対象装置ノードID指定部」に自身のノードIDが含まれる場合のみ、プログラムの書き換えを行う。このようにすることで、空調制御装置Cへの誤ったプログラムの書き換えが生じるのを抑制できる。書き換えが終了すると、空調制御装置Cは、プログラム書き換えが終了したことを示す『書き換え終了レスポンス』をマスタノードである統合空調制御装置Bに送信する。
Receiving the “program rewrite execution request”, the air conditioning control device C rewrites the
統合空調制御装置B、車両情報制御装置Aは、それぞれ、自身のマスタノードに向けて『書き換え終了レスポンス』をゲートウェイする。 The integrated air conditioning control device B and the vehicle information control device A each gateway a “rewrite end response” toward their own master node.
(ステップ5:プログラム書き換えモードの終了)
『書き換え終了レスポンス』を受信したプログラム書き換え指示装置100は、車両情報制御装置Aに向け『書き換えモード終了リクエスト』をマルチキャストする。車両情報制御装置A、統合空調制御装置Bは、それぞれ、自身のスレーブノードに向け『書き換えモード終了リクエスト』をマルチキャストする。
(Step 5: End of program rewrite mode)
The program
『書き換えモード終了リクエスト』を受信した空調制御装置Cは、『モード終了レスポンス』を送信するとともに、プログラム書き換えモードから離脱して通常モードへ移行する。通常モードへの移行後は、通常の送受信、通信異常判定、通常の空調制御等を再開する。 The air-conditioning control device C that has received the “rewrite mode end request” transmits a “mode end response” and leaves the program rewrite mode and shifts to the normal mode. After shifting to the normal mode, normal transmission / reception, communication abnormality determination, normal air conditioning control, etc. are resumed.
統合空調制御装置B、車両情報制御装置Aは、それぞれ、自身のスレーブノードからの『書き換え終了レスポンス』を受信するとこれを自身のマスタノードに向けゲートウェイするとともに、通常モードへ移行する。以上で、プログラム書き換えの一連の動作は終了である。 When the integrated air conditioning control device B and the vehicle information control device A receive the “rewrite end response” from their own slave node, they gateway to this master node and shift to the normal mode. This completes the series of program rewriting operations.
なお、ステップ3では、プログラム書き換え指示装置100が同じプログラムデータを2回送信し、空調制御装置Cは受信した2つのプログラムデータが一致した場合にプログラムデータの書き込みを行うこととしたが、これはノイズ等によりプログラムデータが破損しうることを考慮して信頼性を向上させるための処理である。通信の信頼性を向上させるための手段として他の手段をとってもよい。
In step 3, the program
また、ステップ4では、プログラムデータが送信されたリクエストフレームの「対象装置ノードID指定部」を確認し、自身がプログラム書き換え対象である場合のみ、プログラムの書き換えを行うこととした。しかし、自身がプログラム書き換え対象であるか否かの判断は、ステップ3においてプログラムデータを記憶装置21に保存するタイミング、あるいは、プログラムデータを比較するタイミングで行ってもよく、同様の効果を得ることができる。
In step 4, the “target device node ID designation unit” of the request frame to which the program data is transmitted is confirmed, and the program is rewritten only when it is the program rewrite target. However, the determination as to whether or not it is the target of program rewriting may be performed at the timing when the program data is stored in the
また、図5では、ステップ3で空調制御装置Cがプログラムデータを受信した後、ステップ4で『プログラム書き換え実行リクエスト』を受けてプログラムの書き換えを実行するものとして説明した。しかし、プログラムの書き換えタイミングはこれに限定するものではない。例えば、2回受信したプログラムデータの比較が一致した時点で、空調制御装置Cがプログラムの書き換えを実行してもよい。
また、プログラムデータを分割送信する場合には、分割して送信されたプログラムデータをすべて受信したタイミングでプログラムの書き換えを実行してもよいし、分割送信された1ブロックのプログラムデータを受信する都度、そのブロック領域のプログラム書き換えを実行してもよい。
In FIG. 5, the air conditioning control device C receives the program data in step 3 and then receives the “program rewrite execution request” in step 4 to execute the program rewrite. However, the program rewrite timing is not limited to this. For example, the air conditioning control device C may execute rewriting of the program when the comparison of the program data received twice coincides.
When program data is divided and transmitted, the program may be rewritten at the timing when all the divided and transmitted program data is received, or each time one block of program data that is divided and transmitted is received. The program in the block area may be rewritten.
以上、図5では、空調制御装置Cが本発明の「空調制御装置」であり、車両情報制御装置Aと統合空調制御装置Bが本発明の「ゲートウェイノード」である場合のプログラム書き換え動作例を説明した。なお、統合空調制御装置Bのプログラム書き換えについても同様にして行うことができる。この場合には、統合空調制御装置Bが本発明の「空調制御装置」に相当し、車両情報制御装置Aが本発明の「ゲートウェイノード」に相当することとなる。 As described above, in FIG. 5, an example of the program rewriting operation when the air conditioning control device C is the “air conditioning control device” of the present invention and the vehicle information control device A and the integrated air conditioning control device B are the “gateway node” of the present invention. explained. The program rewriting of the integrated air conditioning control device B can be performed in the same manner. In this case, the integrated air conditioning control device B corresponds to the “air conditioning control device” of the present invention, and the vehicle information control device A corresponds to the “gateway node” of the present invention.
以上のように、本実施の形態に係るプログラム書き換えシステムでは、鉄道車両に敷設された複数階層の通信網200を利用して、この通信網200に接続された空調制御装置Cのプログラムの書き換えを行うことができる。備え付けの通信網200を利用できるので、プログラム書き換え対象装置にプログラム書き換えのための入力装置を直接接続する必要がない。このため、プログラム書き換え対象装置やその装置周辺の車両部品を開閉したり脱着する必要もなく、各種部品が破損するのを防ぐことができる。また、作業者がプログラム書き換え対象装置に入力装置を直接接続する必要がないので、作業効率を大幅に向上させることができる。 As described above, in the program rewriting system according to the present embodiment, the program of the air-conditioning control device C connected to the communication network 200 is rewritten using the multi-layer communication network 200 laid on the railway vehicle. It can be carried out. Since the built-in communication network 200 can be used, it is not necessary to directly connect an input device for program rewriting to the program rewriting target device. For this reason, it is not necessary to open / close or detach the program rewriting target apparatus or the vehicle parts around the apparatus, and it is possible to prevent various parts from being damaged. Further, since it is not necessary for the operator to directly connect the input device to the program rewriting target device, the work efficiency can be greatly improved.
また、プログラムの書き換え対象の装置が、通信網200のいずれの階層に接続されている場合であっても、同様にして制御プログラムの書き換えを行うことができる。 In addition, the control program can be rewritten in the same manner regardless of which layer of the communication network 200 is connected to the device to be rewritten.
また、本実施の形態では、プログラム書き込みに関するリクエストフレームはマスタノードからスレーブノードへマルチキャストし、レスポンスフレームについては各通信階層のマスタノードがその上位層のマスタノードへ送信するようにした。このため、プログラムデータの授受に要する時間の短縮が期待できる。
ここで、図1に示す空調制御装置C全てのプログラム書き換えを行う場合の、プログラムデータ授受に要する時間Tを試算する。なお、以下のように仮定して試算する。
リクエスト送信に要する時間をTreq(簡単のため全階層で共通と仮定)
レスポンス送信に要する時間をTresp(簡単のため全階層で共通と仮定)
In the present embodiment, the request frame related to program writing is multicast from the master node to the slave node, and the response frame is transmitted from the master node in each communication layer to the master node in the higher layer. For this reason, shortening of the time required for exchange of program data can be expected.
Here, a time T required to exchange program data when the program is rewritten for all the air conditioning control devices C shown in FIG. 1 is estimated. The calculation is based on the following assumptions.
Time required for request transmission T req (assumed to be common to all layers for simplicity)
The time required to send a response is T resp (assumed to be common to all layers for simplicity)
本実施の形態によるプログラムデータ授受時間T1は、次式で表される。ただし、m:車両情報制御装置Aの数、n:統合空調制御装置Bの数、p:空調制御装置Cの数である。
T1=3*Treq+(m+n+p)*Tresp・・・(式1)
これに対し、プログラム書き換え指示装置100から各空調制御装置Cに対し、車両情報制御装置A、統合空調制御装置Bを介してリクエストフレームを送信し、各空調制御装置Cが送信したレスポンスフレームを統合空調制御装置B、車両情報制御装置Aを介してプログラム書き換え指示装置100が受信するシステムを想定する。この場合のプログラムデータ授受時間T2は、次式で表される。
T2=3*m*n*p*Treq+3*m*n*p*Tresp・・・(式2)
The program data transfer time T1 according to the present embodiment is expressed by the following equation. Here, m is the number of vehicle information control devices A, n is the number of integrated air conditioning control devices B, and p is the number of air conditioning control devices C.
T1 = 3 * T req + (m + n + p) * T resp (Equation 1)
In response to this, a request frame is transmitted from the program rewriting
T2 = 3 * m * n * p * T req + 3 * m * n * p * T resp (Equation 2)
式1と式2とを比較すると、本実施の形態によれば、以下の時間短縮が可能となる。
T2-T1=3*(m*n*p-1)*Treq+{3*m*n*p-(m+n+p)}*Tresp・・・(式3)
式3から明らかなように、本実施の形態によれば、プログラム書き換え対象の装置の通信系階層が深いほど、また、書き換え対象装置のノード数及び全体ノード数が多いほど、プログラムデータ授受時間の短縮率が向上する。
Comparing Formula 1 and Formula 2, according to the present embodiment, the following time reduction is possible.
T2-T1 = 3 * (m * n * p-1) * T req + {3 * m * n * p- (m + n + p)} * T resp (Equation 3)
As is clear from Equation 3, according to the present embodiment, the deeper the communication hierarchy of the device to be rewritten, and the greater the number of nodes and the total number of nodes of the device to be rewritten, the longer the program data transfer time. The shortening rate is improved.
また、本実施の形態に係るプログラム書き換えシステムでは、プログラム書き換え指示装置100が全ノードに対するマスタとなり、プログラム書き換えにかかわる情報(プログラムデータ、及び各種レスポンス)がプログラム書き換え指示装置100に集積される。そして、プログラムデータを送信する際には、プログラム書き換え指示装置100は、書き換え対象装置のプログラム1種類のみを送信し、書き換え対象装置に至るゲートウェイノード(図5の例では車両情報制御装置A及び統合空調制御装置B)は、その都度プログラムデータをゲートウェイする。ゲートウェイノードがプログラムデータゲートウェイ用に確保すべき記憶装置の容量は、通信フレームが1回に送信するデータ部の上限値+α(α≧0)でよい。また、通信規格に準じてプログラムデータを分割送信する場合には、その分割送信するデータ部の上限値+α(α≧0)でよい。このように、ゲートウェイノードが確保すべき記憶装置の容量を抑制できる。
In the program rewriting system according to the present embodiment, the program rewriting
また、本実施の形態では、プログラム書き換え指示装置100が送信するプログラムデータに、プログラム書き換え対象の装置を識別する情報を「対象装置ノードID指定部」にて指定し、プログラムデータを受信した空調制御装置Cは、「対象装置ノードID指定部」で指定されたIDと自己のノードIDとが一致する場合のみ、プログラムの書き換えを行うようにした。このため、誤ったプログラムへの書き換えが生じるのを抑制することができる。
In the present embodiment, the air conditioning control that receives the program data by designating the program data transmitted by the program
(プログラム書き換えにおける異常発生時の動作例)
以上、図5を参照してプログラム書き換えが正常終了する場合の動作例を説明したが、以降では異常が生じた場合の動作例を説明する。
(Operation example when an error occurs during program rewriting)
The operation example when the program rewriting is normally completed has been described above with reference to FIG. 5, but the operation example when an abnormality occurs will be described below.
各階層のマスタノードは、リクエストフレームに対してレスポンスを返すべきノード(以下、レスポンス送信ノードと称する)を、リクエストフレームの情報に基づいて予め記憶しておく。そして、スレーブノードからのレスポンスフレームに何らかの異常があれば、以後は、そのスレーブノードをレスポンス送信ノードから除外する。
ここで、例えばある装置が異常から復帰して何らかのレスポンスをマスタノードに送信したとする。この場合、『書き換えモード終了リクエスト』以外のプログラム書き換え用のリクエストフレームへのレスポンスであれば、マスタノードはこれを無視する。『書き換えモード終了リクエスト』に対するレスポンスであれば、図5で説明したようにしてマスタノードは上位の階層へ向けてゲートウェイする。
また、すべてのスレーブノードがレスポンス送信ノードから除外された場合には、これ以降、マスタノードは『書き換えモード終了リクエスト』を除き、スレーブノードへのフレーム送信を行わない。
The master node in each layer stores in advance a node that should return a response to the request frame (hereinafter referred to as a response transmission node) based on the information of the request frame. If there is any abnormality in the response frame from the slave node, the slave node is excluded from the response transmission node thereafter.
Here, for example, it is assumed that a certain device recovers from an abnormality and transmits some response to the master node. In this case, if it is a response to a request frame for program rewriting other than “rewrite mode end request”, the master node ignores it. If it is a response to the “rewrite mode end request”, the master node gateways to an upper layer as described in FIG.
When all the slave nodes are excluded from the response transmission nodes, the master node does not transmit frames to the slave nodes except for the “rewrite mode end request” thereafter.
(1)次に、プログラム書き換え対象装置(例えば空調制御装置C111)が属する通信系のマスタノード(例えば統合空調制御装置B11)が、プログラム書き換えシーケンス中に通信不良に陥った場合を例に、異常処理について説明する。 (1) Next, an error occurs when the communication master node (for example, integrated air conditioning control device B11) to which the program rewriting target device (for example, air conditioning control device C111) belongs falls into communication failure during the program rewriting sequence. Processing will be described.
(1−1)まず、統合空調制御装置B11の上位層にて通信不良となった場合について説明する。マスタノードとの間で通信不良となったことを検出した統合空調制御装置B11は、自身のスレーブノードである空調制御装置C111、C112に向けて『プログラム書き換え中止リクエスト』をマルチキャストする。
一方、統合空調制御装置B11のマスタノードである車両情報制御装置A1は、スレーブノードである統合空調制御装置B11からレスポンスが返ってこないので、『プログラム書き換え続行不能レスポンス』をプログラム書き換え指示装置100に対して送信することにより、統合空調制御装置B11以下がプログラム書き換えを続行できないことを通知する。そして、車両情報制御装置A1は、統合空調制御装置B11をレスポンス送信ノードから除外する。また、プログラム書き換えシーケンス続行中に、統合空調制御装置B11が通信不能から復帰しても、統合空調制御装置B11は『書き換えモード終了リクエスト』以外のプログラム書き換え用リクエストフレームへレスポンスを返さない。
(1-1) First, the case where communication failure occurs in the upper layer of the integrated air conditioning control device B11 will be described. The integrated air conditioning controller B11 that has detected that a communication failure has occurred with the master node multicasts a “program rewrite stop request” to the air conditioning controllers C111 and C112 that are its slave nodes.
On the other hand, since the vehicle information control device A1 that is the master node of the integrated air conditioning control device B11 does not return a response from the integrated air conditioning control device B11 that is the slave node, a “program rewrite continuation impossible response” is sent to the program rewriting
(1−2)次に、統合空調制御装置B11の下位層にて通信不良となった場合について説明する。スレーブノードとの間で通信不良となったことを検出した統合空調制御装置B11は、自身のマスタノードである車両情報制御装置A1に向けて『プログラム書き換え続行不能レスポンス』を送信する。これ以降、統合空調制御装置B11は、『書き換えモード終了リクエスト』以外のプログラム書き換え用リクエストフレームへレスポンスを返さない。
一方、統合空調制御装置B11のマスタノードである車両情報制御装置A1は、スレーブノードである統合空調制御装置B11とその下位層の装置がプログラム書き換えを続行できないことを、『プログラム続行不能レスポンス』を送信することでプログラム書き換え指示装置100に通知する。そして、車両情報制御装置A1は、統合空調制御装置B11をレスポンス送信ノードから除外する。また、プログラム書き換えシーケンス続行中に、統合空調制御装置B11の下位層の通信不良が回復した場合、統合空調制御装置B11は空調制御装置C111、C112に向けて『プログラム書き換え中止リクエスト』を送信することで、プログラム書き換えシーケンスを中止することを通知する。
(1-2) Next, a case where communication failure occurs in the lower layer of the integrated air conditioning control device B11 will be described. The integrated air conditioning controller B11 that has detected that communication with the slave node has failed transmits a “program rewrite continuation impossible response” to the vehicle information controller A1 that is its own master node. Thereafter, the integrated air conditioning controller B11 does not return a response to the program rewrite request frame other than the “rewrite mode end request”.
On the other hand, the vehicle information control device A1, which is the master node of the integrated air conditioning control device B11, informs that the integrated air conditioning control device B11, which is the slave node, and the lower layer device cannot continue rewriting the program, “program continuation impossible response”. This is notified to the program rewriting
(2)次に、プログラム書き換え対象装置(例えば空調制御装置C111)が、プログラム書き換えシーケンス中に通信不良に陥った場合を例に、異常処理について説明する。 (2) Next, the abnormality process will be described by taking as an example a case where the program rewrite target device (for example, the air conditioning control device C111) falls into communication failure during the program rewrite sequence.
統合空調制御装置B11は、スレーブノードである空調制御装置C111から規定時間を超えてレスポンスが返ってこないことを検出すると、『プログラム書き換え続行不能レスポンス』を送信することで、空調制御装置C111がプログラム書き換えシーケンスを続行できないことを車両情報制御装置A1に通知する。そして、統合空調制御装置B11は、空調制御装置C111をレスポンス送信ノードから除外する。 When the integrated air-conditioning control device B11 detects that no response is returned from the air-conditioning control device C111 that is a slave node after a predetermined time, the air-conditioning control device C111 transmits a “program rewrite continuation impossible response” so that the air-conditioning control device C111 The vehicle information control device A1 is notified that the rewrite sequence cannot be continued. Then, the integrated air conditioning control device B11 excludes the air conditioning control device C111 from the response transmission node.
ここで、プログラム書き換えシーケンス中に、空調制御装置C111が通信不良から復帰したとする。この場合、空調制御装置C111は、プログラム書き換え用のいずれかのリクエストフレームを受信すると、直ちに『プログラム書き換えモード』に遷移するとともに、『プログラム書き換え続行不能レスポンス』をマスタノードである統合空調制御装置B11に送信し、当該シーケンスにおけるプログラム書き換えを行わない。また、通信不良に陥る以前に受信したプログラムデータが記憶装置21に残存している場合は、そのプログラムデータを破棄し、以後は当該シーケンスにおけるプログラム書き換えを行わない。このように、プログラム書き換えシーケンス中に何らかの異常が生じた場合にはプログラム書き換えを行わないことで、書き込み異常による空調制御装置C111の誤動作を防いでいる。
Here, it is assumed that the air conditioning control device C111 has recovered from a communication failure during the program rewriting sequence. In this case, upon receiving any request frame for program rewriting, the air conditioning control device C111 immediately transitions to the “program rewriting mode”, and the “program rewriting continuation impossible response” is the master node integrated air conditioning control device B11. The program is not rewritten in this sequence. If the program data received before the communication failure remains in the
[プログラム書き換え指示装置100のマン・マシン・インタフェース]
次に、プログラム書き換え指示装置100のマン・マシン・インタフェースについて説明する。図6は、プログラム書き換え指示装置100の出力装置15の表示画面150の例を示している。
表示画面150は、プログラム書き換えの実行条件、進行状況、及び実行結果等を表151として表示するようになっている。そして、作業者からの操作を受け付ける操作部として、対象装置群選択152、対象装置用プログラムVer.153、プログラムCS154、一括実行ボタン155、選択実行ボタン156が設けられている。
[Man-machine interface of program rewrite instruction device 100]
Next, the man-machine interface of the program rewriting
The display screen 150 displays the program rewrite execution conditions, progress, execution results, and the like as a table 151. Then, as an operation unit that receives an operation from an operator, a target
表151において、装置151aの列には、プログラム書き換え対象装置として選択可能な装置の名称が通信階層ごとに順に表示されている。選択151bの列には、プログラム書き換え対象装置か否かを表示しており、書き換え対象装置を個別に選択することも可能である。接続確認151cは、通信状況確認における確認結果が表示される。モード移行151dには、プログラム書き換えモードへ移行したか否かが、『モード移行完了レスポンス』に基づいて表示される。データ比較151eには、図5のステップ3におけるプログラムデータの比較結果が、『比較一致レスポンス』に基づいて表示される。書き換え完了151fには、プログラムの書き換えが完了したか否かが、『書き換え終了レスポンス』に基づいて表示される。CS151gは、プログラム書き換え対象装置のレスポンスフレームに付加されていたプログラムデータのチェックサム情報を表示する。なお、プログラム書き換え対象の装置は、『比較一致レスポンス』あるいは『書き換え終了レスポンス』にチェックサム情報を付加することができる。
In Table 151, in the column of the
対象装置群選択152は、本発明の書き換え階層選択手段に相当し、プログラム書き換え対象の装置群を選択することができる。ここでは、プログラム書き換えの対象となる装置を、同じ通信階層に接続された装置群ごとに選択できる。そして、対象装置群選択152で選択した装置以外の装置は、表示画面150においてプログラム書き換え対象装置として選択不可能とする。図6の表151の例では、選択151b列において選択不可能の装置の欄に「不可」と表示するとともに網掛け表示している。上述したように、プログラムデータには書き換え可能な装置を表すノードIDが付加されていて、プログラムデータを受信した各装置が当該ノードIDを判別し、自身のノードIDと一致しない場合にはプログラムの書き換えを行わないようにしている。これと併せて、対象装置群選択152により所定の装置のみをプログラム書き換え対象装置として選択できるようにすることで、2段階のフェールセーフを講じることができ、誤書き込みを抑制できる。
The target
対象装置用プログラムVer.153では、プログラム書き換え対象の装置に対して送信するプログラムのバージョンを選択できる。初期状態では、対象装置用プログラムVer.153には、記憶装置11に格納されている複数のバージョンの制御プログラム17のうち最新のバージョンが選択されるが、対象装置用プログラムVer.153を操作することで、最新以外のバージョンのプログラムを送信することもできる。このようにすることで、例えばプログラム書き換え後の動作不具合を検証する場合などに、以前のバージョンのプログラムに容易に書き換え直すことができる。
Target device program Ver. In 153, the version of the program to be transmitted to the program rewriting target device can be selected. In the initial state, the target device program Ver. In 153, the latest version is selected from the plurality of versions of the
プログラムCS154には、送信するプログラムとして選択した制御プログラムのチェックサム情報を自動的に表示する。プログラム書き換え指示装置100で書き換えとして選択したプログラムデータのチェックサム情報(プログラムCS154)と、プログラム書き換え対象装置から送信されたチェックサム情報(表151のCS151g)を双方とも表示することで、作業者はプログラム書き換え作業の確からしさを目視確認できる。
The program CS154 automatically displays checksum information of the control program selected as the program to be transmitted. By displaying both the checksum information (program CS154) of the program data selected as rewrite by the program
一括実行ボタン155は、対象装置群選択152で選択した装置群に属するすべての装置のプログラム書き換え処理を、一括して実行する。なお、対象装置群選択152でいずれの装置群も選択していない場合には、一括実行ボタン155は暗転していて操作できない。
The
選択実行ボタン156は、対象装置群選択152で選択した装置群の中から更に個別に選択した装置に対して、プログラム書き換えを行う場合に操作する。書き換え対象の装置を個別に選択する場合には、表151の選択151b列を操作することにより行う。すなわち、選択151bは、本発明の書き換え装置選択手段に相当する。個別に選択された装置は、表151の選択151b列に例示するように「レ」のように表示される。なお、選択151bの列においていずれの装置も選択されていない場合には、選択実行ボタン156は暗転していて操作できない。
The
このように、本実施の形態に係るプログラム書き換え指示装置100によれば、プログラム書き換えの操作性を向上させることができる。また、誤ったプログラムの書き換えを抑制できる。
Thus, according to the program rewriting
10 CPU、11 記憶装置、12 RAM、13 通信部、14 入力装置、15 出力装置、17 制御プログラム、20 CPU、21 記憶装置、22 RAM、23 通信部、26 入出力部、27 制御プログラム、100 プログラム書き換え指示装置、150 表示画面、151 表、152 対象装置群選択、153 対象装置用プログラムVer.、154 プログラムCS、155 一括実行ボタン、156 選択実行ボタン、200 通信網、300a 中継器、300b 中継器、301 通信線、302 通信線、A 車両情報制御装置、B 統合空調制御装置、C 空調制御装置、D 空調機器。 10 CPU, 11 storage device, 12 RAM, 13 communication unit, 14 input device, 15 output device, 17 control program, 20 CPU, 21 storage device, 22 RAM, 23 communication unit, 26 input / output unit, 27 control program, 100 Program rewriting instruction device, 150 display screen, 151 table, 152 target device group selection, 153 target device program Ver. 154 program CS, 155 collective execution button, 156 selection execution button, 200 communication network, 300a repeater, 300b repeater, 301 communication line, 302 communication line, A vehicle information control device, B integrated air conditioning control device, C air conditioning control Equipment, D Air conditioning equipment.
Claims (6)
前記空調制御装置の制御プログラムの書き換えを指示するプログラム書き換え指示装置とを備え、
前記プログラム書き換え指示装置を最上位のマスタノードとし、前記空調制御装置をスレーブノードとするマスタ・スレーブ型の通信網を形成する鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステムであって、
前記プログラム書き換え指示装置と前記空調制御装置との間に1以上の通信階層を設けて、この通信階層において前記プログラム書き換え指示装置と前記空調制御装置との間の通信を接続するゲートウェイノードを設け、
前記プログラム書き換え指示装置は、前記空調制御装置に対する書き換え対象の制御プログラムを前記ゲートウェイノードに対して送信し、
前記ゲートウェイノードは、前記制御プログラムを受信すると、受信した前記制御プログラムを自身のスレーブノードである前記ゲートウェイノード又は前記空調制御装置に対してマルチキャストし、
前記制御プログラムを受信した前記空調制御装置は、受信した前記制御プログラムへの書き換えを実行する
ことを特徴とする鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステム。 An air conditioning control device for controlling the air conditioning equipment mounted on the railway vehicle according to the control program;
A program rewriting instruction device for instructing rewriting of the control program of the air conditioning control device,
A program rewriting system for an air conditioning control device for a railway vehicle that forms a master-slave type communication network with the program rewriting instruction device as a master node at the highest level and the air conditioning control device as a slave node,
One or more communication layers are provided between the program rewriting instruction device and the air conditioning control device, and a gateway node for connecting communication between the program rewriting instruction device and the air conditioning control device is provided in this communication layer,
The program rewriting instruction device transmits a control program to be rewritten to the air conditioning control device to the gateway node,
When the gateway node receives the control program, the gateway node multicasts the received control program to the gateway node or the air conditioning control device which is its slave node,
The air conditioning control device that has received the control program executes rewriting to the received control program. A program rewriting system for a railway vehicle air conditioning control device.
前記プログラム書き換え指示装置は、プログラム書き換え対象となる前記空調制御装置の通信階層を選択する書き換え階層選択手段を備え、前記書き換え階層選択手段で選択された通信階層に属する前記空調制御装置に対する制御プログラムを送信する
ことを特徴とする請求項1記載の鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステム。 A plurality of the air conditioning control devices are respectively connected to two or more communication layers,
The program rewriting instruction device includes a rewriting layer selection unit that selects a communication layer of the air conditioning control device that is a program rewriting target, and a control program for the air conditioning control device that belongs to the communication layer selected by the rewriting layer selection unit. The program rewriting system for a railway vehicle air-conditioning control device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項2記載の鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステム。 The program rewriting instruction device includes rewriting device selecting means for selecting the air conditioning control device to be rewritten from among the air conditioning control devices belonging to the hierarchy selected by the rewriting hierarchy selecting means, and the rewriting device selecting means The control program for the air-conditioning control device selected in (2) is transmitted. The program rewriting system for a railway vehicle air-conditioning control device according to claim 2.
前記空調制御装置は、受信した前記識別情報が自己の識別情報と一致する場合に、前記制御プログラムへの書き換えを実行する
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステム。 The program rewriting instruction device adds identification information indicating an air conditioning control device to be rewritten and transmits the control program,
The said air-conditioning control apparatus performs rewriting to the said control program, when the received said identification information corresponds with own identification information. Rewriting system for railway vehicle air conditioning control system.
前記空調制御装置は、前記プログラム書き換えモードへの遷移要求を受信すると、プログラム書き換えに関する送受信処理を除く送受信処理及び空調制御処理を停止する
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステム。 The program rewriting instruction device transmits a request for transition to a program rewriting mode before transmitting the control program to the air conditioning control device,
The said air-conditioning control apparatus will stop the transmission / reception process except the transmission / reception process regarding program rewriting, and an air-conditioning control process, if the transition request to the said program rewrite mode is received. The program rewriting system of the air-conditioning control apparatus for railway vehicles described in the paragraph.
前記空調制御装置は、受信した制御プログラムを比較し、互いに一致した場合に当該制御プログラムの書き換えを実行する
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の鉄道車両用空調制御装置のプログラム書き換えシステム。 The program rewriting instruction device transmits the control program a plurality of times,
The said air-conditioning control apparatus compares the received control program, and performs rewriting of the said control program when it mutually corresponds, The railway vehicle as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. A program rewriting system for air conditioning controllers.
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