(57)【要約】【課題】コストや手間の増加を抑えながら、ＡＲＰコマンドの発行による負荷の上昇を抑えることの出来る通信システムを提供する。【解決手段】サーバ装置と、サーバ装置からブロードキャストで通信データの送信が行われる複数の端末装置と、電子機器と、これらを同一ＬＡＮ内に接続するレイヤ３ネットワーク装置と、を備え、レイヤ３ネットワーク装置は、ＡＲＰテーブル記憶部を備え、複数の端末装置の端末制御部は、サーバ装置からの少なくとも自装置宛の内容を含む通信に対してサーバ装置及び電子機器に対して返信を行い、電子機器には、端末装置のＩＰアドレスのリストを記憶するリスト記憶部と、ＡＲＰテーブルの失効時間の経過前に複数の端末装置に対して各々異なるタイミングで所定の通信を行う処理制御部とを備える処理装置が含まれる。【選択図】図２
2020065299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバ装置と、
前記サーバ装置からブロードキャストにより送信された通信データを受信する複数の端末装置と、
前記サーバ装置及び前記複数の端末装置を同一のＬＡＮ内で接続するレイヤ３ネットワーク装置と、
前記レイヤ３ネットワーク装置を介して前記同一のＬＡＮ内に接続された一又は複数の電子機器と、
を備える通信システムであって、
前記レイヤ３ネットワーク装置は、
ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応データを記憶するテーブル記憶部と、
新たに取得された前記対応データを前記テーブル記憶部に記憶させると共に、当該対応データを記憶させてから所定の失効時間が経過した後に前記対応データを消去する接続制御部と、
を備え、
前記複数の端末装置は、前記サーバ装置からの少なくとも自装置宛の内容を含む通信データに対して前記電子機器のうち少なくとも一台及び前記サーバ装置に対して返信を行う動作制御部を備え、
前記電子機器には、
前記複数の端末装置のＩＰアドレスのリストを記憶するリスト記憶部と、
前記複数の端末装置に係る前記対応データの前記失効時間がそれぞれ経過する前に、前記リスト記憶部の前記リストに基づいて前記複数の端末装置に対して各々異なるタイミングで所定の通信を行う処理制御部と、
を備える処理装置が含まれる
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記処理制御部による前記所定の通信は、ＩＣＭＰ＿ＥＣＨＯに係るコマンドの発行であることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記処理装置は、前記電子機器のうち少なくとも一台と同一であることを特徴とする請求項１又は２記載の通信システム。
【請求項４】
前記電子機器のうちの少なくとも一台は、前記サーバ装置と前記複数の端末装置との間の通信異常の監視に係る処理を行うための監視装置であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記サーバ装置は、駅構内の信号機及び転てつ器を含む現場設備に係る連動装置であり、
前記動作制御部は、自装置あての前記通信データに基づいて、当該自装置に接続された前記現場設備の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の電子機器間の信号制御に係る通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
信号機や転てつ器などの鉄道運行に係る多数の現場設備を各々駆動制御する端末装置と、運行ダイヤや運行情報などに応じて全体制御を行うサーバ装置とを含む電子機器間の信号制御通信システムがある。この信号制御通信システムでは、サーバ装置から端末装置に対して定期的に現場設備の動作制御に係る信号が送信される。また、信号を受信した端末装置からサーバ装置に対しては、応答信号の送信が行われている。これらの信号の送受信に不達や遅延などの異常が生じると鉄道運行に重大な影響を来たすので、この信号制御通信システムでは、信号の送受信を常に監視している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この信号制御通信システムには、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づいて各装置にＩＰアドレスが設定され、サーバ装置から出力された命令信号や端末装置から出力された応答信号がレイヤ３スイッチ（Ｌ３ＳＷ）やルータにより信号の送信先ＩＰアドレスに応じた送信先機器へと送信されるものがある。
【０００４】
ＩＰに基づく通信としては、現在、信頼性の高いＴＣＰ（Transmission Control Protocol）を用いた通信と、完全性を確保しない代わりにオーバーヘッドが小さく高速性が得られるＵＤＰ（User Datagram Protocol）通信とが広く用いられている。ＴＣＰでは、ＩＰアドレスで示される特定の通信先機器のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスやポートが特定され、当該送信先機器への送信経路が定められて送受信機器間での通信接続が確立された後、一対一での通信が行われる。一方、ＵＤＰでは、ＩＰアドレスとポートに基づいて単純にデータが送信される。また、ＵＤＰでは、一対一でのユニキャスト通信に限られず、出力したデータを一度に複数の送信先へ送信するブロードキャストやマルチキャストでの通信が可能となっている。
【０００５】
ここで、異なるＩＰアドレスの電子機器間におけるＩＰ通信では、送信データは、送信先のＩＰアドレスを含むヘッダと、送信先のＭＡＣアドレスを含むヘッダが付されて送信される。ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスが分からない場合には、Ｌ３ＳＷやルータから送信先のＩＰアドレスを含むＡＲＰ（Address Resolution Protocol）コマンドがブロードキャストで発行され、当該ＩＰアドレスが設定されている電子機器からＭＡＣアドレスが返信されることで、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応が取得される。この対応関係は、所定の失効時間が経過するまでＬ３ＳＷ内のＡＲＰテーブルに保持され、当該失効時間が経過する前に再度この電子機器への通信があった場合には、ＡＲＰテーブルが参照されて得られたＭＡＣアドレスにより即座に通信データが当該電子機器に送信されると共に、失効時間が延長されて、ＡＲＰテーブルが最新の状態に維持され、また、不要なＡＲＰコマンドの発行頻度を抑えている。
【０００６】
しかしながら、Ｌ３ＳＷやルータの通信に障害が生じてスイッチングやルーティングの動作がバックアップ系のＬ３ＳＷなどに移行した場合や、更に、当該バックアップ系から復旧したメインのＬ３ＳＷなどに動作が戻った場合などには、このＡＲＰテーブルが保持されていなかったり、消去されてしまっていたりすることになり、全ての通信先に対応して新たにＡＰＲコマンドを発行してＡＲＰテーブルに通信先の電子機器に係るＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応関係を記憶させ直す必要がある。従って、必要な対応関係に対して全てＡＲＰコマンドの送受信を行う必要が生じ、ＡＲＰテーブルが再生成されるまで、ＡＲＰコマンドの送受信を行うことによる通信の遅延が生じるという問題があった。
【０００７】
これに対し、特許文献２では、メモリにＬ３ＳＷで生成されたＡＲＰテーブルのバックアップをメイン系の障害発生中に亘り維持しておき、復旧時にはこのバックアップを参照して通信を行いながら順次メインのＡＲＰテーブルを更新して最新の情報に切り替えていくことで、通信遅延や通信負荷の増大を防ぐ技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４９４８２４７号公報
【特許文献２】特許第５５２５３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＡＲＰテーブルのバックアップを別途記憶させ、また、当該バックアップを利用しながらメインのＡＲＰテーブルを更新させるためには、Ｌ３ＳＷやルータなどの構成や動作を従来と変更させる必要があり、コストや手間がかかるという課題がある。
【００１０】
この発明の目的は、コストや手間の増加を抑えながら、ＡＲＰコマンドの発行による負荷の上昇を抑えることの出来る通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、サーバ装置と、前記サーバ装置からブロードキャストにより送信された通信データを受信する複数の端末装置と、前記サーバ装置及び前記複数の端末装置を同一のＬＡＮ内で接続するレイヤ３ネットワーク装置と、前記レイヤ３ネットワーク装置を介して前記同一のＬＡＮ内に接続された一又は複数の電子機器と、を備える通信システムであって、前記レイヤ３ネットワーク装置は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応データを記憶するテーブル記憶部と、新たに取得された前記対応データを前記テーブル記憶部に記憶させると共に、当該対応データを記憶させてから所定の失効時間が経過した後に前記対応データを消去する接続制御部と、を備え、前記複数の端末装置は、前記サーバ装置からの少なくとも自装置宛の内容を含む通信データに対して前記電子機器のうち少なくとも一台及び前記サーバ装置に対して返信を行う動作制御部を備え、前記電子機器には、前記複数の端末装置のＩＰアドレスのリストを記憶するリスト記憶部と、前記複数の端末装置に係る前記対応データの前記失効時間がそれぞれ経過する前に、前記リスト記憶部の前記リストに基づいて前記複数の端末装置に対して各々異なるタイミングで所定の通信を行う処理制御部と、を備える処理装置が含まれることとした。
これにより、サーバ装置と端末装置の通信に対し、この通信自体には関係のない処理装置などの電子機器の故障で複数の端末装置に対して直接通知が必要な場合に、一度に大量のＡＲＰコマンドを送信する必要がなく、レイヤ３ネットワーク装置の処理負荷やネットワークの通信量の増大を防ぐことが出来る。また、テーブル記憶部へのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応データの記憶維持に係るコマンドを処理装置から各端末装置に対して互いにタイミングをずらして送信するので、同様に、レイヤ３ネットワーク装置の処理負荷やネットワークの通信量の増大を抑えることが出来、その結果、サーバ装置と複数の端末装置との通信速度を維持することが出来る。そして、このような負荷の抑制と通信速度の維持を、レイヤ３ネットワーク装置の構成や動作を変更することなく行うことが出来るので、コストや手間の増大を抑えることが出来る。
【００１２】
また、前記処理制御部による前記所定の通信は、ＩＣＭＰ＿ＥＣＨＯに係るコマンドの発行である。即ち、処理制御部は、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）に係るエコーの要求（到達可能確認に係る要求）のようなＩＰ接続の基本コマンドを用いる。従って、コマンド当たりの通信量が小さく、また、返答を行う端末装置の処理も少なく済む。
【００１３】
また、前記処理装置は、前記電子機器のうち少なくとも一台と同一であることとした。従って、サーバ装置や端末装置にこのような動作を行わせないので、これらの処理負荷の上昇を抑え、且つ、不要な電子機器の接続数を増やす必要がなく、コストやメンテナンスの手間を増やさない。
【００１４】
また、前記電子機器のうちの少なくとも一台は、前記サーバ装置と前記複数の端末装置との間の通信異常の監視に係る処理を行うための監視装置であることとした。従って、通信負荷を大きく増大させずに通信の安全性、確実性を保つことが出来る。
【００１５】
また、前記サーバ装置は、駅構内の信号機及び転てつ器を含む現場設備に係る連動装置であり、前記動作制御部は、自装置あての前記通信データに基づいて、当該自装置に接続された前記現場設備の動作を制御することとした。
従って、監視装置のように現場設備の動作には関係のない第３の電子機器の故障によりレイヤ３ネットワーク装置から各端末装置に対して不達通知が送られる場合に、レイヤ３ネットワーク装置が予めＡＲＰテーブル記憶部に各端末装置のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応データを保持しておくことで、ＡＲＰコマンドを一度に大量に発行させることがないので、迅速な処理が要求される信号機や転てつ器などの動作に対して遅延などの問題を生じさせない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に従うと、コストや手間の増加を抑えながら、ＡＲＰコマンドの発行による負荷の上昇を抑えることが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の通信システムの実施形態を示すブロック図である。
【図２】監視装置によるｐｉｎｇコマンドの発行タイミングを示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の通信システムの実施形態である駅内の信号制御通信システムＰの全体構成を示すブロック図である。
【００１９】
信号制御通信システムＰ（通信システム）は、駅装置１１と、連動装置１２（サーバ装置）と、監視装置１３（電子機器、処理装置）と、保守装置１４と、Ｌ３ＳＷ１５（レイヤ３ネットワーク装置）と、複数の端末装置１６と、各端末装置１６にそれぞれ接続された信号機１７や転てつ器１８などからなる。
【００２０】
駅装置１１は、制御部１１１を備え、ＣＴＣ（Centralized Traffic Control）に係る図示略の中央装置などから運行ダイヤ情報などに応じて出力された対象駅における列車（車両）の進入や出発に係る信号機１７及び転てつ器１８の動作命令を取得して、連動装置１２に出力する。
【００２１】
連動装置１２は、制御部１２１を備え、駅装置１１から入力された各動作命令が各信号機１７及び転てつ器１８の論理条件を満たしており、安全に各列車や車両を走行させることが可能であると判断した後、当該動作命令をＬ３ＳＷ１５経由で端末装置１６に出力する。また、連動装置１２は、出力した動作命令に対応する動作の終了や動作からの所定時間の経過、及び／又は列車や車両の位置などの各種条件に応じて当該条件を満たさない動作を禁止する鎖錠を行う。
【００２２】
端末装置１６は、Ｌ３ＳＷ１５を介して連動装置１２から入力された各動作命令が自装置宛の命令であるか否かを判別し、自装置宛の命令に従って、各々接続された信号機１７又は転てつ器１８を動作させる動作制御部１６１を備える。また、端末装置１６は、当該自装置宛の命令を取得した旨を示す（又は取得した命令を更に実行した旨を示す）応答信号をＬ３ＳＷ１５経由で連動装置１２に出力する。
【００２３】
監視装置１３は、連動装置１２と端末装置１６との間での通信内容を監視し、連動装置１２から出力された動作命令が全て適切な端末装置１６で正常に受信されて動作が実行されているかを判断する所定の処理を行う。監視装置１３は、制御部１３１（処理制御部）と、端末リスト１３２（リスト記憶部）を備える。端末リスト１３２は、Ｌ３ＳＷ１５を介して連動装置１２及び監視装置１３に接続されている全ての端末装置１６のＩＰアドレスを記憶保持している。
【００２４】
保守装置１４は、制御部１４１を備え、必要に応じてＬ３ＳＷ１５に接続されて、端末装置１６にインストールされている処理ソフトウェアのアップデートなどの作業に用いられる。
【００２５】
これらの駅装置１１、連動装置１２、監視装置１３、保守装置１４、及び端末装置１６は、何れもＮＩＣ（Network Interface Card）などを含む通信部を備える。ＮＩＣには各々ＭＡＣアドレスが定められている。また、これらの各構成の制御部により、それぞれＩＰアドレスが設定保持されている。
【００２６】
Ｌ３ＳＷ１５は、ＩＰネットワーク上（ネットワーク層）で連動装置１２、監視装置１３、保守装置１４及び端末装置１６の間でやり取りされる通信を中継し、適切な送信先に出力させる。Ｌ３ＳＷ１５は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応データを記憶するＡＲＰテーブル１５１（ＡＲＰテーブル記憶部）を備え、Ｌ３ＳＷ１５の制御部１５２（接続制御部）は、ユニキャスト通信によるデータ送信の要求を受けた場合に、ＡＲＰテーブル１５１を参照してデータ送信先のＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを確認し、ＭＡＣアドレスが記憶されている場合には、ヘッダ情報を書き換えて出力させ、ＭＡＣアドレスがＡＲＰテーブル１５１に記憶されていない場合には、当該データ送信先のＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得するためのＡＲＰコマンドをＵＤＰによりブロードキャストで発信する。また、制御部１５２は、ブロードキャスト通信によるデータ送信の要求を受けた場合には、当該データの送信元を除く全ての接続された装置に当該データを出力する。ＡＲＰコマンドにより取得されたＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応データは、ＡＲＰテーブル１５１に記憶され、当該記憶された対応データは、それぞれ取得されてから所定の失効時間内に再度参照されなかった場合には、当該失効時間の経過後に消去される。
【００２７】
信号機１７は、駅構内に配置されて列車や車両の進行可否や速度制限（減速、抑速など）を示す。転てつ器１８は、駅構内に配置されて列車や車両の進行方向を切り替えるための分岐器（ポイント）を動作させる。これら、信号機１７や転てつ器１８は、それぞれ、対応する端末装置１６に接続されて、端末装置１６から入力された命令に応じた動作状態が保たれる。
【００２８】
連動装置１２には、Ｌ３ＳＷ１５を介して列車や車両の走行に係る他の構内設備（現場設備）、例えば、構内踏切に係る各種設備や、運転士や列車の利用者への表示制御装置などが接続され得る。また、連動装置１２には、列車の位置を取得するための各種設備、例えば、ＡＴＳ（Automatic Train Stop）、ＡＴＣ（Automatic Train Control）のデータ（地上子からのデータなど）入力や軌道回路などが接続され、論理条件の判定や鎖錠などに用いられる。
【００２９】
次に、本実施態の信号制御通信システムＰにおける各構成間のデータ送受信について説明する。
【００３０】
本実施形態の信号制御通信システムＰでは、上述のように、各構成にそれぞれ固有のＩＰアドレスが割り当てられて、Ｌ３ＳＷ１５を介してブロードキャストドメイン（同一のＬＡＮ）内でＩＰ接続により信号のやり取りが行われる。やり取りされる信号のうち、通常の動作時に連動装置１２から各端末装置１６及び監視装置１３に送信される信号（通信データ）、即ち、動作命令信号は、ＵＤＰにより送信先を特定せずにブロードキャストで定期的、例えば、５０ｍｓごとに送信される。
【００３１】
動作命令信号を受信した端末装置１６のＮＩＣは、各々動作命令信号を取り込んで制御部に送り、各々の制御部は、動作命令信号が自装置に係る信号機１７又は転てつ器１８への動作命令か否かを判断する。自装置あてであると判断された場合には、当該動作命令を実行すると共に、この動作命令信号に係るＵＤＰ通信に対し返答を行い、連動装置１２及び監視装置１３に送信する。
【００３２】
一方、保守装置１４から特定の端末装置１６に対してアップデートなどの保守作業に係る通信がなされる場合には、当該特定の端末装置１６との間でＴＣＰによるコネクションが確立されて、ユニキャスト通信がなされる。
【００３３】
本実施形態の信号制御通信システムＰでは、監視装置１３は、端末リスト１３２を参照しながら、所定の間隔（例えば、２秒ごと）で、全ての端末装置１６に対して順番に１台ずつ（各々異なるタイミングで）ＩＣＭＰ＿ＥＣＨＯに係るコマンド、例えば、ｐｉｎｇコマンドを送信する。ＩＰの上位プロトコルであるＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）によるユニキャストコマンドの送信がなされることで、監視装置１３からｐｉｎｇコマンドの送信対象である端末装置１６までの間にあるＬ３ＳＷ１５は、このｐｉｎｇコマンドを受け取ると、ｐｉｎｇコマンドのＩＰパケット内のＩＰアドレスに応じた端末装置１６のＭＡＣアドレスを取得するためのＡＲＰテーブル１５１を参照する。ＡＲＰテーブルにＭＡＣアドレスが記憶されていない場合には、Ｌ３ＳＷ１５は、ＡＲＰコマンドをＵＤＰによりブロードキャストで発行し、当該端末装置１６が返信を行うことで、端末装置１６のＭＡＣアドレスが取得される。Ｌ３ＳＷ１５は、当該取得されたＭＡＣアドレスあてとしたｐｉｎｇコマンドに係るＭＡＣフレームデータをこの端末装置１６に送信すると共に、ＡＲＰテーブル１５１に当該端末装置１６のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応を登録する。
このとき、所定の端末装置１６に対するｐｉｎｇの送信間隔が、ＡＲＰテーブル１５１の失効時間以下となるように送信間隔を設定することで、一度ＡＲＰテーブル１５１に記憶されたＭＡＣアドレスが消去されず、従って、２度目以降のＡＲＰコマンドの発行を不要とすることが出来る。
【００３４】
図２は、監視装置１３によるｐｉｎｇコマンドの発行タイミングを示す図表である。
監視装置１３は、全ての端末装置１６に係るＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応がＡＲＰテーブル１５１に記憶されている状態が維持されるように、各端末装置１６に対して順次ｐｉｎｇコマンドを送信する。即ち、監視装置１３によるｐｉｎｇコマンドの発行間隔が、Ｌ３ＳＷ１５におけるＡＲＰテーブル１５１の失効時間から所定のマージンを差し引いた時間を端末装置１６の台数で除した程度の時間とされることで、ｐｉｎｇコマンドによるネットワーク内のトラフィックの増大やＬ３ＳＷ１５の負荷の増大を最小限としながら全ての端末装置１６に係るＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応がＡＲＰテーブル１５１に記憶され続ける。従って、ｐｉｎｇコマンドは、ＡＲＰテーブル１５１に応じて即座に各端末装置１６に送信され、ＡＲＰコマンドが発行されない。
【００３５】
なお、ＡＲＰテーブル１５１の失効時間に対して端末装置１６の台数が十分に少ない場合には、ｐｉｎｇコマンドは、必ずしも均等な時間間隔で発行される必要はなく、トラフィックの増大やＬ３ＳＷ１５の負荷の増大が悪影響を及ぼさない範囲の時間間隔で全ての端末装置１６に対してｐｉｎｇコマンドを発行した後、ＡＲＰテーブル１５１の失効時間以下の所定時間が経過するまで各端末装置１６に対する次回のｐｉｎｇコマンドの発行を中止しても良い。
【００３６】
この状況で、監視装置１３又はＬ３ＳＷ１５と監視装置１３の間の通信経路に異常が生じて入力コマンドの各端末装置１６からの返答が監視装置１３に届かなくなった場合、Ｌ３ＳＷ１５は、各端末装置１６に対して各々宛先不達に係るＩＣＭＰ通知を行う。このとき、各端末装置１６のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの対応関係がＡＲＰテーブル１５１に全て記憶されているので、Ｌ３ＳＷ１５の制御部１５２は、ＡＲＰコマンドを発行する必要なくＡＲＰテーブル１５１を参照して各端末装置１６に対し、ヘッダにおける送信先ＭＡＣアドレスと送信先ＩＰアドレスとを設定して、ＩＣＭＰ通知を送信する。
【００３７】
以上のように、本実施形態の信号制御通信システムＰは、連動装置１２と、連動装置１２からブロードキャストにより送信された通信データを受信する複数の端末装置１６と、連動装置１２及び複数の端末装置１６を同一のＬＡＮ内で接続するＬ３ＳＷ１５と、Ｌ３ＳＷ１５を介して連動装置１２及び端末装置１６と同一のＬＡＮ内に接続された監視装置１３などの一又は複数の電子機器と、を備える信号制御通信システムＰであって、Ｌ３ＳＷ１５は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応データを記憶するＡＲＰテーブル１５１と、新たに取得された対応データをＡＲＰテーブル１５１に記憶させると共に、当該対応データが記憶されてから所定の失効時間が経過した後にその対応データを消去する制御部１５２と、を備え、複数の端末装置１６は、連動装置１２からの少なくとも自装置宛の内容を含む通信データに対して連動装置１２及び監視装置１３に対して返信を行う動作制御部１６１を備え、電子機器には、複数の端末装置１６のＩＰアドレスのリストを記憶する端末リスト１３２と、これら複数の端末装置１６に係るＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応データの失効時間がそれぞれ経過する前に、端末リスト１３２に記憶された端末装置１６のリストに基づいて、これら複数の端末装置１６に対して各々異なるタイミングでｐｉｎｇコマンドを送信する制御部１３１を備える監視装置１３が含まれる。
即ち、高速なやり取りを維持するためにＵＤＰによりブロードキャストで通信が行われている連動装置１２と端末装置１６の通信に対し、この通信自体には関係のない監視装置１３の故障などで複数の端末装置１６に対して直接通知が必要な場合にＡＲＰテーブル１５１を予め生成、維持しておくことで、ＡＲＰコマンドを送信する必要がなく、意図しないＡＲＰの大量発行によるＬ３ＳＷ１５の処理負荷やネットワークの通信量の増大を防ぐことが出来る。また、ＡＲＰテーブル１５１の生成、維持に係るコマンドを監視装置１３から各端末装置１６に対して互いにタイミングをずらして送信するように管理するので、このＡＲＰテーブル１５１の生成、維持に際しても、Ｌ３ＳＷ１５の処理負荷やネットワークの通信量の増大を抑えることが出来、その結果、連動装置１２と複数の端末装置１６との通信速度を維持することが出来る。また、一台の監視装置１３から各端末装置１６に対してｐｉｎｇを送信するので、送信タイミングをずらすための動作管理を容易に行うことが出来る。そして、このような負荷の抑制と通信速度の維持を、Ｌ３ＳＷ１５の構成や処理を変更することなく行うことが出来るので、コストや手間の増大を抑えることが出来る。
【００３８】
また、監視装置１３からＩＣＭＰ＿ＥＣＨＯに係るコマンド、特に、ｐｉｎｇを送信するので、コマンド当たりの通信量が小さく、また、返答を行う端末装置１６の処理も少なく済むので、大きな負荷を生じない。
【００３９】
また、監視装置１３から一括して各端末装置１６にｐｉｎｇが送信されるので、Ｌ３ＳＷ１５の処理負荷や、連動装置１２と各端末装置１６との間のネットワーク負荷が上がらないように最善のコマンド送信間隔を容易に設定することが出来る。
また、連動装置１２にこのような動作を行わせないので、連動装置１２の処理負荷を上げず、連動装置１２は、信号制御に係る動作命令の出力をより確実に適切なタイミングで行うことが出来る。
また、従来、監視装置１３に用いられる装置にｐｉｎｇの送信動作とそのタイミング制御を兼用させたので、不要な電子機器の接続数を増やす必要がなく、コストやメンテナンスの手間を増やさない。
【００４０】
また、連動装置１２と複数の端末装置１６を含むＬＡＮの内部に監視装置１３を接続し、当該監視装置１３への通信異常に係る負荷の上昇が抑えられるので、従って、通信負荷を大きく増大させずに通信の安全性、確実性をより保つことが出来る。特に、ＵＤＰ通信を用いることによる通信のオーバーヘッドの低減と、通信の安全性の低下に対する対応とを容易に両立させることが出来る。
【００４１】
また、特に、駅構内の信号機１７や転てつ器１８を含む現場設備の動作制御に係る連動装置１２と、これら現場設備の動作制御を実際に行う端末装置１６との間での信号が行われる場合に、監視装置１３のように現場設備の動作には関係のない第３の電子機器の故障によりＬ３ＳＷ１５から各端末装置１６に対して不達通知が送られる場合に、Ｌ３ＳＷ１５が予めＡＲＰテーブルに各端末装置１６のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応関係を保持しておくことで、ＡＲＰコマンドを一度に大量に発行させることがないので、迅速且つ確実な処理が要求される信号機１７や転てつ器１８などの動作に対して遅延などの問題を生じさせない。
【００４２】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記の実施形態において、ＩＣＭＰ＿ＥＣＨＯに係るコマンドとして、ｐｉｎｇを挙げて説明したが、他のコマンド、例えば、ｔｒａｃｅｒｔ（ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ）などでも良いし、その他、送信にアドレス解決が必要なユニキャストコマンドであって処理負荷が十分小さいものであれば他のコマンドが用いられても良い。
【００４３】
また、Ｌ３ＳＷ１５は、各構成が全て同一のＬＡＮ内、即ち、ブロードキャストメッセージが到達可能な範囲内に設けられていれば、ルータであっても良い。
【００４４】
また、上記実施の形態では、信号の不達対象と、ｐｉｎｇコマンドの発行が何れも監視装置１３から行われることとしたが、端末装置１６のＩＰアドレスのリストを記憶させることが可能であって、全ての端末装置１６に対するｐｉｎｇコマンドの発行に影響がない時間以上Ｌ３ＳＷ１５に接続されるコンピュータなどがある場合には、当該コンピュータらｐｉｎｇコマンドが発行されても良い。
【００４５】
また、各端末装置１６から返答が入力される装置は、監視装置１３に限られない。入力された返答データを整理して処理を行う他の情報処理装置などであっても良い。また、同一ＬＡＮ内に設けられる監視装置１３や情報処理装置は、一台に限られず、複数台であっても良い。この場合、各端末装置１６から返答が入力される装置と、各端末装置１６に対してｐｉｎｇを送信する装置とが異なっていても良い。
【００４６】
また、上記実施形態では、駅構内の信号機１７及び転てつ器１８の動作制御に係る信号制御通信システムＰについて説明したが、駅間の踏み切り、転てつ器や閉塞信号に係る信号制御システムなどに本発明を適用しても良く、更には、同様の通信制御を行う任意のシステムに適用しても良い。
その他、上記実施の形態で示した構成、配置や回路、処理手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１１ 駅装置
１１１ 制御部
１２ 連動装置
１２１ 制御部
１３ 監視装置
１３１ 制御部
１３２ 端末リスト
１４ 保守装置
１４１ 制御部
１５ Ｌ３ＳＷ
１５１ ＡＲＰテーブル
１５２ 制御部
１６ 端末装置
１６１ 動作制御部
１７ 信号機
１８ 転てつ器
Ｐ 信号制御通信システム
【図１】
2020065299.tif 000003
【図２】
2020065299.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月18日(2020.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、サーバ装置と、前記サーバ装置から、鉄道運行に係る現場設備の動作についての所定時間の間隔でブロードキャストにより送信された通信データを受信し、前記現場設備を動作させる複数の端末装置と、前記サーバ装置及び前記複数の端末装置を同一のＬＡＮ内で接続するレイヤ３ネットワーク装置と、前記レイヤ３ネットワーク装置を介して前記同一のＬＡＮ内に接続された一又は複数の電子機器と、を備える通信システムであって、前記レイヤ３ネットワーク装置は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応データを記憶するテーブル記憶部と、新たに取得された前記対応データを前記テーブル記憶部に記憶させると共に、当該対応データを記憶させてから所定の失効時間が経過した後に前記対応データを消去する接続制御部と、を備え、前記複数の端末装置は、前記サーバ装置からの少なくとも自装置宛の内容を含む通信データに対して前記電子機器のうち少なくとも一台及び前記サーバ装置に対して返信を行う動作制御部を備え、前記電子機器には、前記複数の端末装置のＩＰアドレスのリストを記憶するリスト記憶部と、前記複数の端末装置に係る前記対応データの前記失効時間がそれぞれ経過する前に、前記リスト記憶部の前記リストに基づいて前記複数の端末装置に対して各々異なるタイミングで所定の通信を行う処理制御部と、を備える処理装置が含まれることとした。
これにより、サーバ装置と端末装置の通信に対し、この通信自体には関係のない処理装置などの電子機器の故障で複数の端末装置に対して直接通知が必要な場合に、一度に大量のＡＲＰコマンドを送信する必要がなく、レイヤ３ネットワーク装置の処理負荷やネットワークの通信量の増大を防ぐことが出来る。また、テーブル記憶部へのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応データの記憶維持に係るコマンドを処理装置から各端末装置に対して互いにタイミングをずらして送信するので、同様に、レイヤ３ネットワーク装置の処理負荷やネットワークの通信量の増大を抑えることが出来、その結果、サーバ装置と複数の端末装置との通信速度を維持することが出来る。そして、このような負荷の抑制と通信速度の維持を、レイヤ３ネットワーク装置の構成や動作を変更することなく行うことが出来るので、コストや手間の増大を抑えることが出来る。
また、前記処理制御部は、前記複数の端末装置に対し、前記失効時間から所定のマージンを差し引いた時間を前記複数の端末装置の台数で除した時間間隔で前記所定の通信を行う。
また、前記処理制御部は、前記各々異なるタイミングで通信を行うように設定された送信間隔で前記複数の端末装置に対して前記所定の通信を行う。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバ装置と、
前記サーバ装置から、鉄道運行に係る現場設備の動作についての所定時間の間隔でブロードキャストにより送信された通信データを受信し、前記現場設備を動作させる複数の端末装置と、
前記サーバ装置及び前記複数の端末装置を同一のＬＡＮ内で接続するレイヤ３ネットワーク装置と、
前記レイヤ３ネットワーク装置を介して前記同一のＬＡＮ内に接続された一又は複数の電子機器と、
を備える通信システムであって、
前記レイヤ３ネットワーク装置は、
ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応データを記憶するテーブル記憶部と、
新たに取得された前記対応データを前記テーブル記憶部に記憶させると共に、当該対応データを記憶させてから所定の失効時間が経過した後に前記対応データを消去する接続制御部と、
を備え、
前記複数の端末装置は、前記サーバ装置からの少なくとも自装置宛の内容を含む通信データに対して前記電子機器のうち少なくとも一台及び前記サーバ装置に対して返信を行う動作制御部を備え、
前記電子機器には、
前記複数の端末装置のＩＰアドレスのリストを記憶するリスト記憶部と、
前記複数の端末装置に係る前記対応データの前記失効時間がそれぞれ経過する前に、前記リスト記憶部の前記リストに基づいて前記複数の端末装置に対して各々異なるタイミングで所定の通信を行う処理制御部と、
を備える処理装置が含まれる
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記処理制御部は、前記複数の端末装置に対し、前記失効時間から所定のマージンを差し引いた時間を前記複数の端末装置の台数で除した時間間隔で前記所定の通信を行うことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記処理制御部は、前記各々異なるタイミングで通信を行うように設定された送信間隔で前記複数の端末装置に対して前記所定の通信を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の通信システム。
【請求項４】
前記処理制御部による前記所定の通信は、ＩＣＭＰ＿ＥＣＨＯに係るコマンドの発行であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記処理装置は、前記電子機器のうち少なくとも一台と同一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記電子機器のうちの少なくとも一台は、前記サーバ装置と前記複数の端末装置との間の通信異常の監視に係る処理を行うための監視装置であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記サーバ装置は、駅構内の信号機及び転てつ器を含む現場設備に係る連動装置であり、
前記動作制御部は、自装置あての前記通信データに基づいて、当該自装置に接続された前記現場設備の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の通信システム。