(57)【要約】【課題】イーサネットスイッチの増加を抑制できる端末装置を得ること。【解決手段】ケーブルを介してスイッチ装置のポートに接続され、マスタ装置との間でデータ伝送を行う端末装置であって、端末装置は、前記マスタ装置から送信される制御指令に従い複数の制御対象機器を制御する複数の制御部と、複数の前記制御部のそれぞれから送信されるデータを、前記マスタ装置へデータを送信するための送信フォーマットに統合することによって、前記スイッチ装置に送信するデータ送信部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルを介してスイッチ装置のポートに接続され、マスタ装置との間でデータ伝送を行う端末装置であって、
前記マスタ装置から送信される制御指令に従い複数の制御対象機器を制御する複数の制御部と、
複数の前記制御部のそれぞれから送信されるデータを、前記マスタ装置へデータを送信するための送信フォーマットに統合することによって、前記スイッチ装置に送信するデータ送信部と、
を備える端末装置。
【請求項２】
前記データ送信部は、前記制御部のそれぞれから送信されるデータを、前記送信フォーマットに互いに重ならない位置に配置する請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
複数の前記制御部のそれぞれから送信されるデータは、複数の前記制御部のそれぞれの状態を表す状態データを含み、
前記データ送信部は、複数の前記制御部のそれぞれから送信される前記状態データの論理和の結果を前記スイッチ装置に送信する請求項１又は２に記載の端末装置。
【請求項４】
複数の前記制御部のそれぞれから送信されるデータは、複数の前記制御部のそれぞれの状態を表す状態データを含み、
前記データ送信部は、複数の前記制御部のそれぞれから送信される前記状態データの論理積の結果を前記スイッチ装置に送信する請求項１又は２に記載の端末装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の端末装置を備える通信システム。
【請求項６】
ケーブルを介してスイッチ装置のポートに接続され、マスタ装置との間でデータ伝送を行う端末装置の通信方法であって、
前記マスタ装置から送信される制御指令に従い複数の制御対象機器を制御する複数の制御部のそれぞれから送信されるデータを、前記マスタ装置へデータを送信するための送信フォーマットに統合する統合ステップと、
統合されたデータを前記スイッチ装置に送信する送信ステップと、
を含む端末装置の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置、通信システム及び端末装置の通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、情報伝達時間の遅れをできるだけ少なくすることにより、リアルタイムな制御を達成し、車両性能向上のための車両間にわたる制御機能の遂行を可能とする通信システム（車両情報装置）が開示されている。この種の通信システムは、ネットワークがイーサネット（登録商標）の場合、端末装置とイーサネットスイッチの間は１対１に接続する必要があるため、端末装置の数以上にイーサネットスイッチのポート数が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７５２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示される通信システムを例えば列車の通信システムに用いた場合、イーサネットスイッチの１つのポートに対して１つの端末装置が接続されるため、端末装置の数がイーサネットスイッチのポート数を超えると、イーサネットスイッチを追加する必要があるという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、イーサネットスイッチの増加を抑制できる端末装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る端末装置は、ケーブルを介してスイッチ装置のポートに接続され、マスタ装置との間でデータ伝送を行う端末装置であって、端末装置は、前記マスタ装置から送信される制御指令に従い複数の制御対象機器を制御する複数の制御部と、複数の前記制御部のそれぞれから送信されるデータを、前記マスタ装置へデータを送信するための送信フォーマットに統合することによって、前記スイッチ装置に送信するデータ送信部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、イーサネットスイッチの増加を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成例を示す図
【図２】図１に示す端末装置の内部構成例を示す図
【図３】通信Ｉ／Ｆから通信マスタへのデータの送信フォーマットの例を示す図
【図４Ａ】ＣＰＵから通信Ｉ／Ｆへのデータの送信フォーマットの例を示す図
【図４Ｂ】ＣＰＵから通信Ｉ／Ｆへのデータの送信フォーマットの例を示す図
【図５】端末装置の状態を説明するための図
【図６】ＣＰＵから通信Ｉ／Ｆへのデータ送信処理を示すフローチャート
【図７】通信Ｉ／Ｆから通信マスタへのデータ送信処理を示すフローチャート
【図８】通信マスタのデータ受信処理を示すフローチャート
【図９】本発明の実施の形態に係る通信システムの比較例の構成例を示す図
【図１０】図９に示す端末装置の内部構成例を示す図
【図１１】図９に示す端末装置が備えるＣＰＵから通信Ｉ／Ｆへのデータの送信フォーマットの例を示す図
【図１２】通信Ｉ／Ｆから通信マスタへのデータの送信フォーマットの例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る端末装置、通信システム及び端末装置の通信方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
［実施の形態］
図１は本発明の実施の形態に係る通信システムの構成例を示す図である。本発明の実施の形態に係る通信システム１００は、通信マスタ１（マスタ装置）と、イーサネットケーブル５を介して通信マスタ１に接続されるイーサネットスイッチ（スイッチ装置）である複数のスイッチ２−１、２−２とを備える。
【００１１】
また通信システム１００は、イーサネットケーブル６−１〜６−３を介してスイッチ２−１に接続される複数の端末装置３−１〜３−３と、イーサネットケーブル６−４〜６−６を介してスイッチ２−２に接続される複数の端末装置３−４〜３−６とを備える。
【００１２】
通信マスタ１とスイッチ２−１は、イーサネットケーブル５を介して互いに通信可能に接続される。スイッチ２−１とスイッチ２−２は、イーサネットケーブル７を介して互いに通信可能に接続される。スイッチ２−１と端末装置３−１〜３−３は、イーサネットケーブル６−１〜６−３を介して互いに通信可能に接続される。スイッチ２−２と端末装置３−４〜３−６は、イーサネットケーブル６−４〜６−６を介して互いに通信可能に接続される。
【００１３】
端末装置３−１には、複数の制御対象４−１、４−２が接続される。端末装置３−２には、複数の制御対象４−３、４−４が接続される。端末装置３−３には、複数の制御対象４−５、４−６が接続される。端末装置３−４には、複数の制御対象４−７、４−８が接続される。端末装置３−５には、複数の制御対象４−９、４−１０が接続される。端末装置３−６には、複数の制御対象４−１１、４−１２が接続される。
【００１４】
以下では、複数のスイッチ２−１、２−２のそれぞれを区別しない場合、「スイッチ２」と称する場合がある。また、複数の端末装置３−１〜３−６のそれぞれを区別しない場合、「端末装置３」と称する場合がある。また、複数の制御対象４−１〜４−１２のそれぞれを区別しない場合、「制御対象４」（制御対象機器）と称する場合がある。またイーサネットケーブル６−１〜６−６のそれぞれを区別しない場合、「イーサネットケーブル６」と称する場合がある。
【００１５】
なお、スイッチ２に接続される端末装置３の数は、２つ以上であればよく、３つに限定されるものではない。また、スイッチ２−２に接続される端末装置３の数は、２つ以上であればよく、３つに限定されるものではない。
【００１６】
制御対象４は、例えば鉄道車両に設けられるドア制御装置である。ドア制御装置は、例えば、１つの鉄道車両に設けられる複数のドアの内、１つのドアの開口部に設けられる左右開きの扉を個別に制御する制御装置である。１つのドア制御装置によって、１つのドアの開口部に設けられる左右の扉の一方の開閉制御が可能である。例えば、１つの鉄道車両に設けられる乗降口の数が６つであって左右の扉を有している場合、ドア制御装置の数は１２となる。
【００１７】
通信システム１００は、例えば複数の車両を連結した列車内のデータ伝送システムである。この種のデータ伝送システムでは、マスタ・スレーブ型の伝送を行うものが多く、通信マスタ１がスレーブである複数の端末装置３との間でデータの交換を行うとともに、状態情報の収集を行う。状態情報は、端末装置３の状態(イベント発生状況、内部信号状態、統計など)を示す情報である。状態情報は、例えば後述するＣＰＵ１１−１及びＣＰＵ１１−２のそれぞれの状態を表す状態データとして送信される。また、通信マスタ１から複数の端末装置３へのデータ(制御指令)は、伝送効率や同期性を考慮して、複数の端末装置３宛のデータを１纏めにした上で、１対多のマルチキャストで一括送信される。なお、端末装置３から通信マスタ１へのデータ(制御応答、状態情報など)は、個別に送信される。
【００１８】
図２は図１に示す端末装置の内部構成例を示す図である。図２には、２つのドア制御装置を１本のイーサネットケーブル６−１を介してスイッチ２−１に接続した構成例が示される。
【００１９】
端末装置３−１は、通信Ｉ／Ｆ１０（データ送信部）、ＣＰＵ１１−１（制御部）、メモリ１２−１、ＣＰＵ１１−２（制御部）及びメモリ１２−２を備える。
【００２０】
ＣＰＵ１１−１には、１つの制御対象４−１が接続される。ＣＰＵ１１−２には、１つの制御対象４−２が接続される。なお、図１に示される端末装置３−２〜３−６のそれぞれは、端末装置３−１と同様に構成されているため、以下では端末装置３−２〜３−６の説明を割愛する。また、端末装置３−１には、２つの制御対象４が接続されているが、端末装置３−１への制御対象４の接続数は２つに限定されず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。
【００２１】
図１に示す通信マスタ１から出力された「制御指令」は、スイッチ２−１、イーサネットケーブル６−１、通信Ｉ／Ｆ１０を介して、ＣＰＵ１１−１、ＣＰＵ１１−２に受信される。ＣＰＵ１１−１から通信Ｉ／Ｆ１０へ送信されるデータは「制御応答１＋状態情報１＋端末ステータス１」である。ＣＰＵ１１−２から通信Ｉ／Ｆ１０へ送信されるデータは「制御応答２＋状態情報２＋端末ステータス２」である。これらのデータは、通信Ｉ／Ｆ１０で統合され、統合後のデータは、スイッチ２−１へ送信される。通信Ｉ／Ｆ１０であるデータ送信部は、制御部であるＣＰＵ１１−１及びＣＰＵ１１−２のそれぞれから送信されるデータを、送信フォーマットに互いに重ならない位置に配置する。送信フォーマットの詳細は後述する。この通信Ｉ／Ｆ１０から、スイッチ２−１を介して、図１に示す通信マスタ１へ送信されるデータは「制御応答１＋制御応答２＋状態情報１＋状態情報２＋端末ステータス１＋端末ステータス２」である。
【００２２】
このように通信マスタ１へ送信されるデータの送信フォーマットの例について説明する。図３は通信Ｉ／Ｆから通信マスタへのデータの送信フォーマットの例を示す図である。図４はＣＰＵから通信Ｉ／Ｆへのデータの送信フォーマットの例を示す図である。
【００２３】
図３（ａ）には、制御応答１、制御応答２、状態情報１、状態情報２がこの順に送信される例が示される。図３（ａ）に示すように制御応答１、制御応答２、状態情報１、状態情報２を送信するための送信フォーマットが図４Ａに示される。図３に示す「ＯＮＬ２」には、各端末ステータスのＯＮＬ２の論理積の値が格納される。図４Ａに示す送信フォーマットの「ＯＮＬ」はオンライン、「ＥＲＲ」はエラー、「ＯＮＬ２」はＯＮＬのコピーを表す。ＯＮＬとＥＲＲとＯＮＬ２は、ＣＰＵ１１−１及びＣＰＵ１１−２のそれぞれの状態を表す状態データである。
【００２４】
図４Ａ（ａ）には、ＣＰＵ１１−１から通信Ｉ／Ｆ１０へデータを送信する送信フォーマットに、制御応答１及び状態情報１が埋め込まれている。例えば送信フォーマットの制御応答のデータ領域に、制御応答１が格納される。送信フォーマットの状態情報のデータ領域に、状態情報１が格納される。「ＯＮＬ２」には、ＯＮＬと同じ値が格納される。
【００２５】
図４Ａ（ｂ）には、ＣＰＵ１１−２から通信Ｉ／Ｆ１０へデータを送信する送信フォーマットに、制御応答２及び状態情報２が埋め込まれている。例えば送信フォーマットの制御応答のデータ領域に、制御応答２が格納される。送信フォーマットの状態情報のデータ領域に、状態情報２が格納される。
【００２６】
通信Ｉ／Ｆ１０は、ＣＰＵ１１−１とＣＰＵ１１−２からのこれらのデータを統合することにより、図３（ａ）の送信フォーマットを作成して、通信マスタ１へ送信する。データを統合するとは、通信Ｉ／Ｆ１０が、ＣＰＵ１１−１とＣＰＵ１１−２から受信したデータ（受信データ）を統合する論理和の前に、これらの受信データと論理積パターンとの排他的論理和（ＸＯＲ）をとり、その値で論理和を実施することである。通信Ｉ／Ｆ１０は、端末ステータスの統合の際、任意のビットを論理積の扱いにできるようにする。具体的には、通信Ｉ／Ｆ１０は、論理積の対象となるビットを1とする論理積パターンを有する。論理積パターンは、論理積の対象となるビットを１、論理積の対象とならないビットを０にしたものである。通信Ｉ／Ｆ１０は、統合したデータと論理積パターンとを排他的論理和した結果を送信フォーマットに格納する。
【００２７】
図３（ｂ）には、制御応答１、制御応答２、状態情報１及び状態情報２が、図３（ａ）に示す方法とは異なる方法で混合して送信される例が示される。図３（ｂ）に示すように制御応答１、制御応答２、状態情報１、状態情報２を送信するための送信フォーマットが図４Ｂに示される。
【００２８】
図４Ｂ（ａ）には、ＣＰＵ１１−１から通信Ｉ／Ｆ１０へデータを送信する送信フォーマットに、制御応答１及び状態情報１が埋め込まれている。図４Ｂ（ｂ）には、ＣＰＵ１１−２から通信Ｉ／Ｆ１０へデータを送信する送信フォーマットに、制御応答２及び状態情報２が埋め込まれている。通信Ｉ／Ｆ１０は、ＣＰＵ１１−１とＣＰＵ１１−２からのこれらのデータを統合することにより、図３（ｂ）の送信フォーマットを作成して、通信マスタ１へ送信する。
【００２９】
そして、通信マスタ１へ送信される端末ステータス（端末ステータス１、端末ステータス２）については、図４Ａ又は図４Ｂに示される送信フォーマットの「ＯＮＬ」、「ＥＲＲ」、「ＯＮＬ２」の領域に埋め込まれている。ＯＮＬはオンライン、ＥＲＲはエラー、ＯＮＬ２はＯＮＬのコピーを表す。ＯＮＬとＥＲＲとＯＮＬ２は、ＣＰＵ１１−１及びＣＰＵ１１−２のそれぞれの状態を表す状態データである。
【００３０】
図５を用いて端末ステータスの具体例について説明する。図５は端末装置の状態を説明するための図である。追加情報に示される「※１」は「軽故障」であって「重故障」や「その他」は無いことを表す。「※２」は「軽故障」だが「重故障」もしくは「その他」が有ることを表す。「※３」は「正常」だが「その他」が有り、「軽故障」や「重故障」は無いことを表す。「※４」は「重故障」であって「正常」や「軽故障」は無いことを表す。
【００３１】
端末ステータス１は、例えばＣＰＵ１１−１及びメモリ１２−１の状態を表す。端末ステータス２は、例えばＣＰＵ１１−２及びメモリ１２−２の状態を表す。前述した制御応答や状態情報に関しては、ＣＰＵ１１−１、ＣＰＵ１１−２のそれぞれが相手側の「０」の領域（情報が格納されていない領域）の箇所に論理和することで元の値のまま格納されるのに対して、端末ステータス（ＯＮＬとＥＲＲ）に関しては、ＣＰＵ１１−１、ＣＰＵ１１−２のそれぞれが互いの端末ステータスに重ねて論理和している。端末ステータス（ＯＮＬ２）に関しては、ＣＰＵ１１−１、ＣＰＵ１１−２のそれぞれが互いの端末ステータスに重ねて論理積している。
【００３２】
端末ステータス１、端末ステータス２の何れか一方が「正常」又は「軽故障」を示す場合、端末装置３として有効な機能があるため、通信Ｉ／Ｆ１０は、端末ステータス３（通信マスタ１に送信する端末ステータス情報）を「正常」又は「軽故障」とする。「正常」は、ＯＮＬが「１」すなわちオンライン中であり、かつ、ＥＲＲが「０」の場合である。ＯＮＬが「１」とは、例えば端末装置３の電源が投入されており通信可能な状態などである。「軽故障」は、ＯＮＬが「１」であり、かつ、ＥＲＲが「１」の場合である。ＥＲＲが「１」の状態とは、端末装置３の動作は可能であるが、例えば端末装置３を駆動する非常用電源の電圧が一定の値よりも低下している場合などである。
【００３３】
また、端末ステータス１、端末ステータス２の双方が、「重故障」又は「その他」の場合、端末装置３として有効な機能がなくなるため、通信Ｉ／Ｆ１０は、端末ステータス３（通信マスタ１に送信する端末ステータス情報）を「重故障」又は「その他」とする。「重故障」の場合、通信マスタ１側でそれに応じた処理(システム縮退等)を行う。「重故障」は、例えば制御対象４のモータが故障している状態などである。「その他」は「初期化中」など、「正常」、「軽故障」、「重故障」以外の状態であり、この時の「制御応答」と「状態情報」の値は途中状態であり、通信マスタ１で使用できない。「その他」の場合、ＣＰＵ１１−１、ＣＰＵ１１−２の双方が「初期化中」などの過渡的な状態なので、通信マスタ１側では「制御応答」、「状態情報」の双方を破棄する。
【００３４】
ここで、端末ステータス３が「正常」の場合、端末ステータス１、端末ステータス２の何れも「軽故障」や「重故障」でない事は判断できるが、端末ステータス１、端末ステータス２の何れか一方が「その他」であるか否かは、ＯＮＬとＥＲＲだけでは判断できない。このため、通信Ｉ／Ｆ１０は、ＯＮＬ２が０ならば、端末ステータス１、端末ステータス２の何れか一方が「その他」であったと判断する。
【００３５】
また、端末ステータス３が「軽故障」の場合、端末ステータス１、端末ステータス２の何れか一方が「重故障」や「その他」であるか否かは、ＯＮＬとＥＲＲだけでは判断できない。このため、通信Ｉ／Ｆ１０は、ＯＮＬ２が０ならば、端末ステータス１、端末ステータス２の何れか一方が「重故障」もしくは「その他」であったと判断する。
【００３６】
次に図３〜図５に示されるデータ送信の処理動作について説明する。図６はＣＰＵから通信Ｉ／Ｆへのデータ送信処理を示すフローチャートである。
【００３７】
ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１−１は、制御対象４−１からの制御応答１のデータを、送信バッファの制御応答のデータ領域の内、ＣＰＵ１１−１の格納領域に格納する。同様に、ＣＰＵ１１−２は、制御対象４−２からの制御応答２のデータを、送信バッファの制御応答のデータ領域の内、ＣＰＵ１１−２の格納領域に格納する。
【００３８】
ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１−１は、制御対象４−１からの状態情報１のデータを、送信バッファの状態情報のデータ領域の内、ＣＰＵ１１−１の格納領域に格納する。同様に、ＣＰＵ１１−２は、制御対象４−２からの状態情報２のデータを、送信バッファの状態情報のデータ領域の内、ＣＰＵ１１−２の格納領域に格納する。
【００３９】
ステップＳ１３において、端末ステータス１、２を、送信バッファの端末ステータスの領域（例えば図４に示されるＯＮＬ、ＥＲＲ、ＯＮＬ２の領域）に格納する。
【００４０】
ステップＳ１４において、ＣＰＵ１１−１とＣＰＵ１１−２は、送信バッファから通信Ｉ／Ｆ１０へ送信する。
【００４１】
図７は通信Ｉ／Ｆから通信マスタへのデータ送信処理を示すフローチャートである。
【００４２】
ステップＳ２１において、通信Ｉ／Ｆ１０は、受信したデータを通信マスタに向けて送信する際、予め設定されたアイドル時間を使って送信タイミングを調整する。例えば、ＣＰＵ１１−１又はＣＰＵ１１−２からデータを一定周期で送信する場合、通信Ｉ／Ｆ１０は、ＣＰＵ１１−１又はＣＰＵ１１−２からデータを受信したとき、タイマのカウントアップを開始して、タイマの値が、予め設定されたアイドル時間を超過したか否かを判断する。タイマの値がアイドル時間を超過していない場合（ステップＳ２１，Ｎｏ）、通信Ｉ／Ｆ１０は、タイマのカウントアップを継続する。タイマの値がアイドル時間を超過した場合（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、通信Ｉ／Ｆ１０は、ステップＳ２２の処理を行う。
【００４３】
ステップＳ２２において、通信Ｉ／Ｆ１０は、送信バッファをクリアし、ステップＳ２３において、通信Ｉ／Ｆ１０は、変数Ｘの値を更新する。ステップＳ２４において、通信Ｉ／Ｆ１０は、送信バッファがクリアされた直後は、変数Ｘの値を１に設定する。ステップＳ２５において、通信Ｉ／Ｆ１０は、受信したデータを統合してから通信マスタに向けて送信する。
【００４４】
統合にあたっては、通信Ｉ／Ｆ１０は、ＣＰＵ１１−１とＣＰＵ１１−２から受信したデータを、予め設定しておいた論理積パターンと排他的論理和することによって、各々の一時データを得て、それら一時データを、最初にクリアした送信バッファに論理和して更新していく。論理積パターンは、論理積の対象となるビットを１、論理積の対象とならないビットを０にしたものであり、本実施の形態では、ＯＮＬ２を論理積の対象にしたので、その位置だけを１にセットしたものである。
【００４５】
ステップＳ２６において、通信Ｉ／Ｆ１０には、統合する対応の数として、ＣＰＵ１１−１、１１−２の数が予め設定されている。通信Ｉ／Ｆ１０は、統合用データが入っている受信バッファを切り替えながら、変数Ｘの値がＣＰＵの数以上となるまでＣＰＵ１１−１、ＣＰＵ１１−２からのデータを送信バッファに組み込んでいく。変数Ｘの値がＣＰＵの数未満の場合（ステップＳ２６，Ｎｏ）、通信Ｉ／Ｆ１０は、変数Ｘに１を加算することで変数Ｘを更新する（ステップＳ２４）。
【００４６】
変数Ｘの値がＣＰＵの数以上となったとき（ステップＳ２６，Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１−１、ＣＰＵ１１−２からのデータを送信バッファに組み込み終わるので、通信Ｉ／Ｆ１０は、送信バッファのデータを、論理積パターンと排他的論理和する（ステップ２８）。すると、図３に示すように、送信フォーマットにデータが埋め込まれ、このデータが通信マスタへ送信される（ステップＳ２７）。
【００４７】
図８は通信マスタのデータ受信処理を示すフローチャートである。ステータス３１において、通信マスタ１は、端末ステータスが「その他」である場合（ステップＳ３１，Ｙｅｓ）、「制御応答」と「状態情報」を利用することができないため、ステップＳ３２〜Ｓ３４を処理は行わず、ステップＳ３５の処理（受信カウント等の統計情報処理）を行う。
【００４８】
通信マスタ１は、端末ステータスが「その他」ではない場合（ステップＳ３１，Ｎｏ）、「正常」「軽故障」「重故障」のいずれかの状態であるため、端末ステータスに応じた処理、例えばシステムの縮退等を行う（ステップＳ３２）。その際、通信マスタ１は、ＯＮＬとＥＲＲの他に、必要に応じてＯＮＬ２も用いる。
【００４９】
次に通信マスタ１は、制御応答を処理するため、制御応答処理用アプリケーションにメッセージでデータ(端末種別含む)を送り（ステップＳ３３）、次に、状態情報を処理すべく状態情報処理用アプリケーションにメッセージでデータ(端末種別含む)を送る（ステップＳ３４）。これにより、各処理アプリケーションでは、端末種別に応じて各データを処理することになる。
【００５０】
このように受信処理と各処理アプリケーションを分離する事で、端末の種別に関わらず受信処理を共用している。また、制御応答の処理と状態情報の処理を別アプリケーションとする事で、各々独立して開発又は保守することを可能としている。
【００５１】
図９は本発明の実施の形態に係る通信システムの比較例の構成例を示す図である。図１０は図９に示す端末装置の内部構成例を示す図である。図１１は図９に示す端末装置が備えるＣＰＵから通信Ｉ／Ｆへのデータの送信フォーマットの例を示す図である。図１２は通信Ｉ／Ｆから通信マスタへのデータの送信フォーマットの例を示す図である。
【００５２】
図９に示される比較例に係る通信システム１００Ａは、図１に示す端末装置３−１〜３−６の代わりに、端末装置３−１Ａ〜３−６Ａを備える。
【００５３】
端末装置３−１Ａには、制御対象４−１が接続される。端末装置３−２Ａには、制御対象４−２が接続される。端末装置３−３Ａには、制御対象４−３が接続される。端末装置３−４Ａには、制御対象４−４が接続される。端末装置３−５Ａには、制御対象４−５が接続される。端末装置３−６Ａには、制御対象４−６が接続される。
【００５４】
図１０に示すように、端末装置３−１Ａは、通信Ｉ／Ｆ１０−１、ＣＰＵ１１−１及びメモリ１２−１を備える。端末装置３−２Ａは、通信Ｉ／Ｆ１０−２、ＣＰＵ１１−２及びメモリ１２−２を備える。
【００５５】
図１１（ａ）には、ＣＰＵ１１−１から通信Ｉ／Ｆ１０−１へデータを送信する際の送信フォーマットの例が示される。図１１（ａ）に示すように、送信フォーマットには、ＯＮＬとＥＲＲで端末の状態を表す「端末ステータス」と、制御指令への応答である「制御応答」と、端末装置３−２の状態(イベント発生状況、内部信号状態、統計情報など)を示す「状態情報」とを含む。
【００５６】
図１１（ｂ）には、ＣＰＵ１１−２から通信Ｉ／Ｆ１０−２へデータを送信する際の送信フォーマットの例が示される。図１１（ｂ）に示すように、送信フォーマットには、ＯＮＬとＥＲＲで端末の状態を表す「端末ステータス」と、制御指令への応答である「制御応答」と、端末装置３−２の状態(イベント発生状況、内部信号状態、統計情報など)を示す「状態情報」とを含む。
【００５７】
比較例に係る通信システム１００Ａは、２つの通信Ｉ／Ｆ１０−１、１０−２のそれぞれが、図１１に示される送信フォーマットで通信マスタ１に対してデータを送信するため、通信Ｉ／Ｆ１０−１とスイッチ２−１との間にイーサネットケーブル６−１が配線され、さらに通信Ｉ／Ｆ１０−２とスイッチ２−２との間にイーサネットケーブル６−２が配線される。従って、スイッチ２−１には、端末装置の数以上にポート数が必要になる。一方、通信システム１００Ａのコスト低減へのニーズや、通信システム１００Ａを設けられる空間が制約されるなどの理由により、スイッチ２−１の数を増やすことなく、１つのスイッチ２−１に接続可能な端末装置の数は多い程望ましい。
【００５８】
例えば図１０に示される２つのＣＰＵ以外に、３つ目のＣＰＵを追加してデータの統合処理を行うことや、通信Ｉ／Ｆ処理に改良を加えてデータ統合を行うことで、このようなニーズに対応することも可能である。このようなＣＰＵの追加や、通信Ｉ／Ｆ処理の改良は、ＣＰＵ１１−１及びＣＰＵ１１−２から受信したデータの中から必要なデータを抽出して、抽出したデータを１つの送信フォーマットに統合して、「制御応答＋状態情報＋端末ステータス」のデータを作成して通信マスタ１に送信することである。
【００５９】
しかしながら、ＣＰＵの追加は、コスト的に不利である。一方、通信Ｉ／Ｆ処理の改良は、データ抽出元のＣＰＵのデータのフォーマットが変わればその度に改良が必要になる。通信Ｉ／Ｆは他の端末も使用する共通部品であるため、特定の端末に合わせた改造をするのは、管理する通信Ｉ／Ｆの種類が増えて運用面で不利になる。
【００６０】
これに対して本実施の形態に係る端末装置３は、ＣＰＵの追加や、通信Ｉ／Ｆの改良などを行うことなく、制御応答や状態情報を送信する送信フォーマットを変更している。すなわち、ＣＰＵ１１−１及びＣＰＵ１１−２が、統合後の制御情報や状態情報のフォーマットを意識したデータを生成することで、通信Ｉ／Ｆにおける処理内容を１つにすることができる。なお、ＣＰＵ１１−１及びＣＰＵ１１−２が、統合後のフォーマットに合わせてありさえすれば、統合する端末装置の数に原理的な制約はない。必要な数だけ論理和をとれば良い。
【００６１】
また、本実施の形態に係る通信システム１００によれば、比較例に係る通信システム１００Ａに比べて、スイッチ２と端末装置３との間のイーサネットケーブル６の数が低減され、イーサネットケーブル６が低減される分、スイッチ２の複数のポート数の内、空きポートを増やすことができる。また、スイッチ２の、空きポートを増やすことができる分、スイッチ２の空きポートに端末装置３を追加で接続できるため、スイッチ２の増加を抑制できる。
【００６２】
従って、スイッチ２の設置に伴うコストを大幅に低減することができる。特に鉄道車両においは、旅客スペース以外の機器設置スペースが限られている。そのため、スイッチ２が低減され、イーサネットケーブル６の数が減る分、鉄道車両の機器設置スペースを有効に活用できるという効果も得ることができる。
【００６３】
特許文献１に開示される従来技術は、送信データの生成(個々の端末ステータス等の統合)に論理和を使っているため、例えば統合された端末ステータスが「正常」であっても、統合前の全ての端末ステータスが「正常」であるか否かは判断できない。すなわち、全ての端末ステータスの内、１つの端末ステータスが「その他」であっても、残りの端末ステータスが「正常」であれば、統合後の端末ステータスは「正常」となる。また、特許文献１に開示される通信システムは、送統合された端末ステータスが「軽故障」であっても、統合前の端末ステータスに「重故障」が含まれているか否かも判断できない。すなわち、全ての端末ステータスの内、１つの端末ステータスが「重故障」であっても、残りの端末ステータスが「軽故障」であれば、統合後の端末ステータスは「軽故障」となる。例えば、２つの制御対象を持つ１つのシステムの場合、二重化のように片方が機能すれば良いものや、左右扉のように片側だけでも機能すれば限定的にサービス(乗降)が可能なものや、両制御対象が結びついていて両方機能しないとシステムとして機能しないものなどがある。特許文献１に開示される通信システムでは、上述のように統合された端末ステータスが「正常」や「軽故障」であっても、個々の端末ステータスの中に「重故障」や「その他」(制御対象が機能しない)が含まれているか否かを判断できないという課題があった。
【００６４】
本実施の形態に係る通信システム１００は、このような個々の端末ステータスの中に「重故障」や「その他」が含まれていないかを判断するために、従来のＯＮＬビットと同じものを端末ステータス内の別のビット（全端末で共通の位置）に割り当て、当該ビットを論理積の対象とする。そして、端末ステータスの統合後に、従来の論理和の結果であるＯＮＬとＥＲＲと、新規の論理積の結果である当該ビットとで、端末の状態を判断する。本実施の形態に係る通信システム１００によれば、イーサネットスイッチの増加を抑制できるという効果に加え、論理和のみであった端末ステータスの統合に論理積を追加でき、従来の「正常」「軽故障」「重故障」「その他」に加え、「正常」であっても「その他」の端末ステータスが含まれているか否か、「軽故障」であっても「重故障」や「その他」の端末ステータスが含まれているか否か、を判断することができるという効果を奏する。
【００６５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１  通信マスタ、２−１  スイッチ、２−２  スイッチ、３−１  端末装置、３−１Ａ  端末装置、３−２  端末装置、３−２Ａ  端末装置、３−３  端末装置、３−３Ａ  端末装置、３−４  端末装置、３−４Ａ  端末装置、３−５  端末装置、３−５Ａ  端末装置、３−６  端末装置、３−６Ａ  端末装置、５  イーサネットケーブル、６  イーサネットケーブル、６−１  イーサネットケーブル、６−２  イーサネットケーブル、６−４  イーサネットケーブル、７  イーサネットケーブル、１０  通信Ｉ／Ｆ、１０−１  通信Ｉ／Ｆ、１０−２  通信Ｉ／Ｆ、１１−１  ＣＰＵ、１１−２  ＣＰＵ、１００  通信システム、１００Ａ  通信システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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