EP2219086B1

Time synchronization system and time synchronization method in train

Abstract

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10 claims: 10 independent, 0 dependent

  1. 1
    A time synchronization system that utilizes a communication function in each of an inter-vehicle network (TN-1, TN-2), which connects monitoring and control devices arranged in respective vehicles of a train (10), and an intra-vehicle network, which couples an in-vehicle device mounted on each of the vehicles and each of the monitoring and control devices, and performs time synchronization between the monitoring and control devices and between each of the monitoring and control devices and the in-vehicle device, the time synchronization system comprising:a train clock station (50) that is ranked at an uppermost in a hierarchical structure and is selected from among the monitoring and control devices in the train for supplying a reference time of the train;a vehicle clock station (60) that is ranked in a middle in the hierarchical structure and is selected from among the monitoring and control devices in the train;anda correction information waiting station (70) that is ranked at a lowermost in the hierarchical structure and includes the monitoring and control device, which is not selected as any of the train clock station (50) and the vehicle clock station (60), and the in-vehicle device, wherein the train clock station (50) includesa time correcting unit (52) that appropriately performs a time correction of the train clock station (50) with time information that is arbitrarily obtained as the reference time, anda messages generating unit (54) of the train clock station (50) that generates based on the corrected reference time a first time-correction-information message for causing all of the vehicle clock stations to perform a time correction, the vehicle clock station (60) includes a time correcting unit (62) that performs a time correction of the vehicle clock station (60) based on the first time-correction-information message transmitted from the train clock station (50), anda messages generating unit (64) of the vehicle clock station (60) that generates based on the corrected time of the vehicle clock station (60) a second time-correction-information message for causing the correction information waiting station (70) to perform a time correction,the correction information waiting station (70) includes a time correcting unit (72) that performs a time correction of the correction information waiting station (70) based on the second time-correction-information message transmitted from the vehicle clock station (60), andthe first time-correction-information message and the second time-correction-information message (54, 64) are regularly transmitted at a predetermined period. Système de synchronisation temporelle qui utilise une fonction de communication dans chacun d'un réseau inter-véhicules (TN-1, TN-2), lequel connecte des appareils de surveillance et de commande disposés dans des véhicules respectifs d'un train (10), et d'un réseau intra-véhicule, lequel relie un appareil embarqué monté sur chacun des véhicules et chacun des appareils de surveillance et de commande, et effectue une synchronisation temporelle entre les appareils de surveillance et de commande et entre chacun des appareils de surveillance et de commande et l'appareil embarqué, le système de synchronisation temporelle comprenant : une station d'horloge de train (50) qui est située à une position la plus haute dans une structure hiérarchique et est sélectionnée parmi les appareils de surveillance et de commande dans le train en vue de fournir un temps de référence du train ;une station d'horloge de véhicule (60) qui est située à un milieu dans la structure hiérarchique et est sélectionnée parmi les appareils de surveillance et de commande dans le train ;etune station d'attente d'informations de correction (70) qui est située à une position la plus basse dans la structure hiérarchique et inclut l'appareil de surveillance et de commande, lequel n'est pas sélectionné comme l'une quelconque de la station d'horloge de train (50) et de la station d'horloge de véhicule (60), et l'appareil embarqué, où la station d'horloge de train (50) inclut une unité de correction temporelle (52) qui effectue de manière appropriée une correction temporelle de la station d'horloge de train (50) avec des informations temporelles qui sont arbitrairement obtenues comme étant le temps de référence, etune unité de génération de messages (54) de la station d'horloge de train (50) qui génère, sur la base du temps de référence corrigé, un premier message d'informations de correction temporelle destiné à faire effectuer une correction temporelle à la totalité des stations d'horloge de véhicule,la station d'horloge de véhicule (60) incluant une unité de correction temporelle (62) qui effectue une correction temporelle de la station d'horloge de véhicule (60) sur la base du premier message d'informations de correction temporelle transmis à partir de la station d'horloge de train (50), etune unité de génération de messages (64) de la station d'horloge de véhicule (60) qui génère, sur la base du temps corrigé de la station d'horloge de véhicule (60), un deuxième message d'informations de correction temporelle destiné à faire effectuer une correction temporelle à la station d'attente d'informations de correction (70),la station d'attente d'informations de correction (70) inclut une unité de correction temporelle (72) qui effectue une correction temporelle de la station d'attente d'informations de correction (70) sur la base du deuxième message d'informations de correction temporelle transmis à partir de la station d'horloge de véhicule (60), etle premier message d'informations de correction temporelle et le deuxième message d'informations de correction temporelle (54, 64) sont régulièrement transmis à une période prédéterminée. Zeitsynchronisationssystem, das eine Kommunikationsfunktion in einem fahrzeugübergreifenden Netz (TN-1, TN-2), das Überwachungs- und Steuergeräte verbindet, die in jeweiligen Fahrzeugen eines Zugs (10) angeordnet sind, bzw. einem fahrzeuginternen Netz nutzt, das ein in jedem der Fahrzeuge angeordnetes, fahrzeuginternes Gerät und jedes der Überwachungs- und Steuergeräte verbindet, und eine Zeitsynchronisation zwischen den Überwachungs- und Steuergeräten, und zwischen jedem der Überwachungs- und Steuergeräte und dem fahrzeuginternen Gerät durchführt, wobei das Zeitsynchronisationssystem umfasst: eine Zuguhrstation (50), die ganz oben in einer hierarchischen Struktur angesiedelt und aus den Überwachungs- und Steuergeräten im Zug ausgewählt ist, um eine Referenzzeit des Zugs zu liefern;eine Fahrzeuguhrstation (60), die in der Mitte der hierarchischen Struktur angesiedelt und aus den Überwachungs- und Steuergeräten im Zug ausgewählt ist;undeine Korrekturinformationsabwartestation (70), die ganz unten in der hierarchischen Struktur angesiedelt ist und das Überwachungs- und Steuergerät, das nicht als eines der Zuguhrstation (50) und der Fahrzeuguhrstation (60) ausgewählt ist, und das fahrzeuginterne Gerät enthält, wobei die Zuguhrstation (50) eine Zeitkorrektureinheit (52) enthält, die eine Zeitkorrektur der Zuguhrstation (50) mit Zeitinformation angemessen durchführt, die willkürlich als die Referenzzeit erhalten wird, undeine Nachrichtengenerierungseinheit (54) der Zuguhrstation (50), die auf Grundlage der korrigierten Referenzzeit eine erste Zeitkorrekturinformationsnachricht generiert, um alle Fahrzeuguhrstationen eine Zeitkorrektur durchführen zu lassen,die Fahrzeuguhrstation (60) eine Zeitkorrektureinheit (62) enthält, die eine Zeitkorrektur der Fahrzeuguhrstation (60) auf Grundlage der von der Zuguhrstation (50) übertragenen ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht durchführt, undeine Nachrichtengenerierungseinheit (64) der Fahrzeuguhrstation (60), die auf Grundlage der korrigierten Zeit der Fahrzeuguhrstation (60) eine zweite Zeitkorrekturinformationsnachricht generiert, um die Korrekturinformationsabwartestation (70) eine Zeitkorrektur durchführen zu lassen,die Korrekturinformationsabwartestation (70) eine Zeitkorrektureinheit (72) enthält, die eine Zeitkorrektur der der Korrekturinformationsabwartestation (70) auf Grundlage der von der Fahrzeuguhrstation (60) übertragenen zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht durchführt, unddie erste Zeitkorrekturinformationsnachricht und die zweite Zeitkorrekturinformationsnachricht (54, 64) in einem vorbestimmten Zeitraum regelmäßig übertragen werden.
  2. 2
    Le système de synchronisation temporelle selon la revendication 1, dans lequel une période de transmission du premier message d'informations de correction temporelle et une période de transmission du deuxième message d'informations de correction temporelle sont réglées de manière à être différentes. The time synchronization system according to claim 1, wherein a transmission period of the first time-correction-information message and a transmission period of the second time-correction-information message are set to be different. Zeitsynchronisationssystem nach Anspruch 1, wobei ein Übertragungszeitraum der ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht und ein Übertragungszeitraum der zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht unterschiedlich eingestellt sind.
  3. 3
    Le système de synchronisation temporelle selon la revendication 1, dans lequel une période de transmission du premier message d'informations de correction temporelle est réglée de manière à être plus courte qu'une période de transmission du deuxième message d'informations de correction temporelle. The time synchronization system according to claim 1, wherein a transmission period of the first time-correction-information message is set to be shorter than a transmission period of the second time-correction-information message. Zeitsynchronisationssystem nach Anspruch 1, wobei ein Übertragungszeitraum der ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht kürzer eingestellt ist als ein Übertragungszeitraum der zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht.
  4. 4
    Le système de synchronisation temporelle selon la revendication 1, dans lequel le temps de référence est des informations temporelles obtenues via un récepteur GPS (48). The time synchronization system according to claim 1, wherein the reference time is time information obtained through a GPS receiver (48). Zeitsynchronisationssystem nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Referenzzeit um Zeitinformation handelt, die über einen GPS-Empfänger (48) erhalten wird.
  5. 5
    Le système de synchronisation temporelle selon la revendication 1, dans lequel le premier message d'informations de correction temporelle et le deuxième message d'informations de correction temporelle sont régulièrement transmis à des périodes prédéterminées de telle sorte qu'une somme des périodes de transmission du premier message d'informations de correction temporelle et du deuxième message d'informations de correction temporelle soit un écart de temps souhaité. The time synchronization system according to claim 1, wherein the first time-correction-information message and the second time-correction-information message are regularly transmitted at predetermined periods such that a sum of the transmission periods of the first time-correction-information message and the second time-correction-information message is a desired time deviation. Zeitsynchronisationssystem nach Anspruch 1, wobei die erste Zeitkorrekturinformationsnachricht und die zweite Zeitkorrekturinformationsnachricht in vorbestimmten Zeiträumen regelmäßig übertragen werden, und zwar so, dass eine Summe der Übertragungszeiträume der ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht und der zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht eine gewünschte Zeitabweichung ist.
  6. 6
    A time synchronization method of utilizing a communication function in each of an inter-vehicle network (TN-1, TN-2), which connects monitoring and control devices arranged in respective vehicles of a train, and an intra-vehicle network, which couples an in-vehicle device mounted on each of the vehicles and each of the monitoring and control devices, and performing time synchronization between the monitoring and control devices and between each of the monitoring and control devices and the in-vehicle device, the time synchronization method comprising the following steps:a step of setting a train clock station (50) that is ranked at an uppermost in a hierarchical structure and is selected from among the monitoring and control devices in the train for supplying a reference time of the train,a vehicle clock station (60) that is ranked in a middle in the hierarchical structure and is selected from among the monitoring and control devices in the train, anda correction information waiting station (70) that is ranked at a lowermost in the hierarchical structure and includes the monitoring and control device, which is not selected as any of the train clock station (50) and the vehicle clock station (60), and the in-vehicle device;a step performed by the train clock station (50), including a step of appropriately performing a time correction (52) of the train clock station (50) with time information that is arbitrarily obtained as the reference time,a step of generating (54) based on the corrected reference time a first time-correction-information message for causing all of the vehicle clock stations to perform a time correction, anda step of transmitting generated first time-correction-information message to the vehicle clock station;a step performed by the vehicle clock station (60), including a step of receiving the first time-correction-information message transmitted from the train clock station (50),a step of performing a time correction (62) of the vehicle clock station based on the first time-correction-information message,a step of generating based on the corrected time of the vehicle clock station a second time-correction-information message for causing the correction information waiting station (70) to perform a time correction, anda step of transmitting generated second time-correction-information message to the correction information waiting station (70);anda step performed by the correction information waiting station (70), including a step of receiving the second time-correction-information message transmitted from the vehicle clock station (60), anda step of performing a time correction of the correction information waiting station (70) based on the second time-correction-information message, whereinthe first time-correction-information message and the second time-correction-information message are regularly transmitted at a predetermined period. Procédé de synchronisation temporelle consistant à utiliser une fonction de communication dans chacun d'un réseau inter-véhicules (TN-1, TN-2), lequel connecte des appareils de surveillance et de commande disposés dans des véhicules respectifs d'un train, et d'un réseau intra-véhicule, lequel relie un appareil embarqué monté sur chacun des véhicules et chacun des appareils de surveillance et de commande, et à effectuer une synchronisation temporelle entre les appareils de surveillance et de commande et entre chacun des appareils de surveillance et de commande et l'appareil embarqué, le procédé de synchronisation temporelle comprenant les étapes suivantes : une étape consistant à régler une station d'horloge de train (50) qui est située à une position la plus haute dans une structure hiérarchique et est sélectionnée parmi les appareils de surveillance et de commande dans le train en vue de fournir un temps de référence du train,une station d'horloge de véhicule (60) qui est située à un milieu dans la structure hiérarchique et est sélectionnée parmi les appareils de surveillance et de commande dans le train, etune station d'attente d'informations de correction (70) qui est située à une position la plus basse dans la structure hiérarchique et inclut l'appareil de surveillance et de commande, lequel n'est pas sélectionné comme l'une quelconque de la station d'horloge de train (50) et de la station d'horloge de véhicule (60), et l'appareil embarqué ;une étape effectuée par la station d'horloge de train (50), incluant une étape consistant à effectuer de manière appropriée une correction temporelle (52) de la station d'horloge de train (50) avec des informations temporelles qui sont arbitrairement obtenues comme étant le temps de référence,une étape consistant à générer (54), sur la base du temps de référence corrigé, un premier message d'informations de correction temporelle destiné à faire effectuer une correction temporelle à la totalité des stations d'horloge de véhicule, etune étape consistant à transmettre le premier message d'informations de correction temporelle généré à la station d'horloge de véhicule ;une étape effectuée par la station d'horloge de véhicule (60), incluant une étape consistant à recevoir le premier message d'informations de correction temporelle transmis à partir de la station d'horloge de train (50),une étape consistant à effectuer une correction temporelle (62) de la station d'horloge de véhicule sur la base du premier message d'informations de correction temporelle,une étape consistant à générer, sur la base du temps corrigé de la station d'horloge de véhicule, un deuxième message d'informations de correction temporelle destiné à faire effectuer une correction temporelle à la station d'attente d'informations de correction (70), etune étape consistant à transmettre le deuxième message d'informations de correction temporelle généré à la station d'attente d'informations de correction (70) ;etune étape effectuée par la station d'attente d'informations de correction (70), incluant une étape consistant à recevoir le deuxième message d'informations de correction temporelle transmis à partir de la station d'horloge de véhicule (60), etune étape consistant à effectuer une correction temporelle de la station d'attente d'informations de correction (70) sur la base du deuxième message d'informations de correction temporelle, oùle premier message d'informations de correction temporelle et le deuxième message d'informations de correction temporelle sont régulièrement transmis à une période prédéterminée. Zeitsynchronisationsverfahren zum Nutzen einer Kommunikationsfunktion in einem fahrzeugübergreifenden Netz (TN-1, TN-2), das Überwachungs- und Steuergeräte verbindet, die in jeweiligen Fahrzeugen eines Zugs angeordnet sind, bzw. einem fahrzeuginternen Netz, das ein in jedem der Fahrzeuge angeordnetes, fahrzeuginternes Gerät und jedes der Überwachungs- und Steuergeräte verbindet, und zum Durchführen einer Zeitsynchronisation zwischen den Überwachungs- und Steuergeräten, und zwischen jedem der Überwachungs- und Steuergeräte und dem fahrzeuginternen Gerät, wobei das Zeitsynchronisationsverfahren die folgenden Schritte umfasst: einen Schritt des Einstellens einer Zuguhrstation (50), die ganz oben in einer hierarchischen Struktur angesiedelt und aus den Überwachungs- und Steuergeräten im Zug ausgewählt ist, um eine Referenzzeit des Zugs zu liefern;einer Fahrzeuguhrstation (60), die in der Mitte der hierarchischen Struktur angesiedelt und aus den Überwachungs- und Steuergeräten im Zug ausgewählt ist;undeiner Korrekturinformationsabwartestation (70), die ganz unten in der hierarchischen Struktur angesiedelt ist und das Überwachungs- und Steuergerät, das nicht als eines der Zuguhrstation (50) und der Fahrzeuguhrstation (60) ausgewählt ist, und das fahrzeuginterne Gerät enthält;einen durch die Zuguhrstation (50) durchgeführten Schritt, der umfasst: einen Schritt des angemessenen Durchführens einer Zeitkorrektur (52) der Zuguhrstation (50) mit Zeitinformation, die willkürlich als die Referenzzeit erhalten wird,einen Schritt des Generierens (54), und zwar auf Grundlage der korrigierten Referenzzeit, einer ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht, um alle Fahrzeuguhrstationen eine Zeitkorrektur durchführen zu lassen, undeinen Schritt des Übertragens der generierten ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht an die Fahrzeuguhrstation;einen durch die Fahrzeuguhrstation (60) durchgeführten Schritt, der umfasst: einen Schritt des Empfangens der von der Zuguhrstation (50) übertragenen ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht,einen Schritt des Durchführens einer Zeitkorrektur (62) der Fahrzeuguhrstation auf Grundlage der ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht,einen Schritt des Generierens, und zwar auf Grundlage der korrigierten Zeit der Fahrzeuguhrstation, einer zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht, um die Korrekturinformationsabwartestation (70) eine Zeitkorrektur durchführen zu lassen, undeinen Schritt des Übertragens der generierten zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht an die Korrekturinformationsabwartestation (70);undeinen durch die Korrekturinformationsabwartestation (70) durchgeführten Schritt, der umfasst einen Schritt des Empfangens der von der Fahrzeuguhrstation (60) übertragenen zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht, undeinen Schritt des Durchführens einer Zeitkorrektur der Korrekturinformationsabwartestation (70) auf Grundlage der zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht, wobeidie erste Zeitkorrekturinformationsnachricht und die zweite Zeitkorrekturinformationsnachricht in einem vorbestimmten Zeitraum regelmäßig übertragen werden.
  7. 7
    Le procédé de synchronisation temporelle selon la revendication 6, dans lequel une période de transmission du premier message d'informations de correction temporelle et une période de transmission du deuxième message d'informations de correction temporelle sont réglées de manière à être différentes. The time synchronization method according to claim 6, wherein a transmission period of the first time-correction-information message and a transmission period of the second time-correction-information message are set to be different. Zeitsynchronisationsverfahren nach Anspruch 6, wobei ein Übertragungszeitraum der ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht und ein Übertragungszeitraum der zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht unterschiedlich eingestellt sind.
  8. 8
    Le procédé de synchronisation temporelle selon la revendication 6, dans lequel une période de transmission du premier message d'informations de correction temporelle est réglée de manière à être plus courte qu'une période de transmission du deuxième message d'informations de correction temporelle. The time synchronization method according to claim 6, wherein a transmission period of the first time-correction-information message is set to be shorter than a transmission period of the second time-correction-information message. Zeitsynchronisationsverfahren nach Anspruch 6, wobei ein Übertragungszeitraum der ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht kürzer eingestellt ist als ein Übertragungszeitraum der zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht.
  9. 9
    Le procédé de synchronisation temporelle selon la revendication 6, dans lequel le temps de référence est des informations temporelles obtenues via un récepteur GPS (48). The time synchronization method according to claim 6, wherein the reference time is time information obtained through a GPS receiver (48). Zeitsynchronisationsverfahren nach Anspruch 6, wobei es sich bei der Referenzzeit um Zeitinformation handelt, die über einen GPS-Empfänger (48) erhalten wird.
  10. 10
    Le procédé de synchronisation temporelle selon la revendication 6, dans lequel le premier message d'informations de correction temporelle et le deuxième message d'informations de correction temporelle sont régulièrement transmis à des périodes prédéterminées de telle sorte qu'une somme des périodes de transmission du premier message d'informations de correction temporelle et du deuxième message d'informations de correction temporelle soit un écart de temps souhaité. The time synchronization method according to claim 6, wherein the first time-correction-information message and the second time-correction-information message are regularly transmitted at predetermined periods such that a sum of the transmission periods of the first time-correction-information message and the second time-correction-information message is a desired time deviation. Zeitsynchronisationsverfahren nach Anspruch 6, wobei die erste Zeitkorrekturinformationsnachricht und die zweite Zeitkorrekturinformationsnachricht in vorbestimmten Zeiträumen regelmäßig übertragen werden, und zwar so, dass eine Summe der Übertragungszeiträume der ersten Zeitkorrekturinformationsnachricht und der zweiten Zeitkorrekturinformationsnachricht eine gewünschte Zeitabweichung ist.