(57)【要約】【課題】人手によらず列車に配置された複数の通信装置の間でネットワークを構築する手段を提供する。【解決手段】軌道の路内に配置された識別データ送信装置１３は、列車９の走行に伴い、識別データ送信装置１３が送信する電波の到達する領域Ａを主局１１が通過する際に主局１１からネットワーク識別データを受信し、その後、従局１２Ａ（１）、従局１２Ｂ（１）、・・・、従局１２Ｂ（ｎ）が順次、領域Ａを通過する際にそれらの従局に主局１１から受信したネットワーク識別データを送信する。主局１１と従局の各々は識別データ送信装置１３を介して共有したネットワーク識別データを用いて無線ネットワークの構築を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車に配置されている複数の車上無線通信装置の各々に地上側から無線により前記列車において構築されるべき無線ネットワークを識別するネットワーク識別データを送信する識別データ送信装置と、
前記識別データ送信装置から受信したネットワーク識別データを用いてネットワークを構築する前記複数の車上無線通信装置と
を備える車上無線ネットワーク構築システム。
【請求項２】
前記識別データ送信装置は軌道の路内または路側に設置され、当該軌道とは異なる軌道の上の列車に配置されている車上無線通信装置が受信できない強度の電波で前記ネットワーク識別データを送信する
請求項１に記載の車上無線ネットワーク構築システム。
【請求項３】
前記識別データ送信装置は、前記軌道の所定区間に設置された軌道回路により前記所定区間内に車両の存在が継続して検知されている間、同一のネットワーク識別データを送信する
請求項２に記載の車上無線ネットワーク構築システム。
【請求項４】
前記識別データ送信装置は、前記軌道の所定位置の上を通過する車両を検知する物体検知センサにより所定の時間長以下の非検知期間を含む断続的な車両の検知が継続する間、同一のネットワーク識別データを送信する
請求項２に記載の車上無線ネットワーク構築システム。
【請求項５】
前記識別データ送信装置は、前記複数の車上無線通信装置のうち前記列車の走行方向における先頭に配置されている車上無線通信装置から前記ネットワーク識別データを受信する
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車上無線ネットワーク構築システム。
【請求項６】
前記識別データ送信装置は、前記軌道を走行する前記列車上の車上無線通信装置の各々から当該車上無線通信装置を識別する装置識別データを受信し当該装置識別データを後続の車上無線通信装置に送信し、
前記複数の車上無線通信装置の各々は、前記識別データ送信装置から受信した装置識別データにより識別される車上無線通信装置との間でデータの送受信を行う
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の車上無線ネットワーク構築システム。
【請求項７】
前記識別データ送信装置は、同一の列車を構成する複数の車両に配置されている複数の車上無線通信装置を各々識別する複数の装置識別データを取得し、前記複数の装置識別データにより識別される複数の車上無線通信装置の各々に広域無線通信網を介して前記ネットワーク識別データを送信する
請求項１に記載の車上無線ネットワーク構築システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車に配置された複数の車上装置の間のデータ通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車の運行中に列車の状態を検知し、検知した列車の状態に応じて適切に列車の制御を行う仕組みが提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１は、列車上に配置された車上装置がセンサにより測定した自列車状態に関する情報を他列車に配置された車上装置に送信するとともに、当該他列車に配置された車上装置から他列車状態に関する情報を受信し、自列車状態に関する情報と他列車状態に関する情報に基づき自列車の安全側制御を行う仕組みを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１８９３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の車両が連結された列車において、いずれの車両において故障等の異常が発生した場合であっても、それらの異常が迅速に検知され、適切な対処が取られる必要がある。例えば、先頭車両に配置された制御装置により走行に関する各種制御が行われている列車の中間車両や末尾車両において故障が発生した場合、当該故障の発生が速やかに検知され、先頭車両に配置された制御装置に通知される必要がある。
【０００６】
上記のニーズを満たす方法の一つとして、列車を構成する複数の車両の各々に各種異常を検知するためのセンサと通信装置を配置し、各車両に配置された通信装置間でセンサの測定値を送受信するためのネットワークを構築することが考えられる。
【０００７】
複数の車両の各々に配置された通信装置間でネットワークを構築する方法の一つとして、それらの通信装置間を通信ケーブルで接続することが考えられる。この場合、通信ケーブルで接続された通信装置を同じネットワークに属する通信ノードとすることで、容易にネットワークの構築が行われる。
【０００８】
ただし、上記の方法による場合、通信装置間を通信ケーブルにより接続する作業が手間と時間を要する。特に、車両構成が頻繁に変更される列車においては、車両の連結または連結の解除が行われるたびに通信ケーブルの接続または取り外しを行う必要があり、作業員の負担が大きい。
【０００９】
上記の背景に鑑み、本発明は、人手によらず列車に配置された複数の通信装置の間でネットワークを構築する手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は、列車に配置されている複数の車上無線通信装置の各々に地上側から無線により前記列車において構築されるべき無線ネットワークを識別するネットワーク識別データを送信する識別データ送信装置と、前記識別データ送信装置から受信したネットワーク識別データを用いてネットワークを構築する前記複数の車上無線通信装置とを備える車上無線ネットワーク構築システムを第１の態様として提供する。
【００１１】
第１の態様の車上無線ネットワーク構築システムによれば、複数の車上無線通信装置が同じネットワーク識別データを用いることで、人手によらず、それらの複数の車上無線通信装置の間でネットワークが構築される。
【００１２】
第１の車上無線ネットワーク構築システムにおいて、前記識別データ送信装置は軌道の路内または路側に設置され、当該軌道とは異なる軌道の上の列車に配置されている車上無線通信装置が受信できない強度の電波で前記ネットワーク識別データを送信する、という構成が第２の態様として採用されてもよい。
【００１３】
第２の態様の車上無線ネットワーク構築システムによれば、列車が軌道上を走行することで、列車上に配置されている複数の車上無線通信装置の間でネットワークが構築される。
【００１４】
第２の態様の車上無線ネットワーク構築システムにおいて、前記識別データ送信装置は、前記軌道の所定区間に設置された軌道回路により前記所定区間内に車両の存在が継続して検知されている間、同一のネットワーク識別データを送信する、という構成が第３の態様として採用されてもよい。
【００１５】
第２の態様の車上無線ネットワーク構築システムにおいて、前記識別データ送信装置は、前記軌道の所定位置の上を通過する車両を検知する物体検知センサにより所定の時間長以下の非検知期間を含む断続的な車両の検知が継続する間、同一のネットワーク識別データを送信する、という構成が第４の態様として採用されてもよい。
【００１６】
第３または第４の態様の車上無線ネットワーク構築システムによれば、同じ軌道上を異なる列車が順に走行した場合、それらの列車の各々に配置されている車上無線通信装置に対し異なるネットワーク識別データが送信されるため、異なる列車に配置されている車上無線通信装置の間でネットワークが構築されることがない。
【００１７】
第２乃至第４のいずれかの態様の車上無線ネットワーク構築システムにおいて、前記識別データ送信装置は、前記複数の車上無線通信装置のうち前記列車の走行方向における先頭に配置されている車上無線通信装置から前記ネットワーク識別データを受信する、という構成が第５の態様として採用されてもよい。
【００１８】
第５の態様の車上無線ネットワーク構築システムによれば、識別データ送信装置は、ユニークなネットワーク識別データを決定する必要がない。
【００１９】
第２乃至第５のいずれかの車上無線ネットワーク構築システムにおいて、前記識別データ送信装置は、前記軌道を走行する前記列車上の車上無線通信装置の各々から当該車上無線通信装置を識別する装置識別データを受信し当該装置識別データを後続の車上無線通信装置に送信し、前記複数の車上無線通信装置の各々は、前記識別データ送信装置から受信した装置識別データにより識別される車上無線通信装置との間でデータの送受信を行う、という構成が第６の態様として採用されてもよい。
【００２０】
第６の態様の車上無線ネットワーク構築システムによれば、列車上の車上無線通信装置の各々が送受信するデータの宛先が装置識別データにより識別される。
【００２１】
第２の態様の車上無線ネットワーク構築システムにおいて、前記識別データ送信装置は、同一の列車を構成する複数の車両に配置されている複数の車上無線通信装置を各々識別する複数の装置識別データを取得し、前記複数の装置識別データにより識別される複数の車上無線通信装置の各々に広域無線通信網を介して前記ネットワーク識別データを送信する、という構成が第７の態様として採用されてもよい。
【００２２】
第７の態様の車上無線ネットワーク構築システムによれば、広域無線通信網の電波が届くエリア内であれば場所を選ばず、列車上の複数の車上無線通信装置の間でネットワークが構築される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施形態にかかる車上無線ネットワーク構築システムの全体構成を示した図。
【図２】一実施形態にかかる識別データ送信装置とその近辺の軌道を示した図。
【図３】一実施形態にかかる主局の構成を示した図。
【図４】一実施形態にかかる従局の構成を示した図。
【図５】一実施形態にかかる識別データ送信装置の構成を示した図。
【図６Ａ】一実施形態にかかる無線ネットワークの構築のための処理のシーケンスを例示した図。
【図６Ｂ】一実施形態にかかる無線ネットワークの構築のための処理のシーケンスを例示した図。
【図６Ｃ】一実施形態にかかる無線ネットワークの構築のための処理のシーケンスを例示した図。
【図７】一実施形態にかかる無線ネットワークの構築のための処理のシーケンスを例示した図。
【図８Ａ】一実施形態にかかる従局がデータを主局に向けて送信する際に行われる処理のシーケンスを例示した図。
【図８Ｂ】一実施形態にかかる従局がデータを主局に向けて送信する際に行われる処理のシーケンスを例示した図。
【図９】一変形例にかかる車上無線ネットワーク構築システムの全体構成を示した図。
【図１０】一変形例にかかる主局の構成を示した図。
【図１１】一変形例にかかる従局の構成を示した図。
【図１２】一変形例にかかる識別データ送信装置の構成を示した図。
【図１３】一変形例にかかる識別データ送信装置の配置を例示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［実施形態］
以下に本発明の一実施形態にかかる車上無線ネットワーク構築システム１を説明する。図１は車上無線ネットワーク構築システム１の全体構成を模式的に示した図である。車上無線ネットワーク構築システム１は、列車９上に配置されている複数の車上無線通信装置の間のネットワーク構築を行うシステムである。
【００２５】
列車９は縦列に連結されたｎ台の車両（ただし、ｎは任意の自然数）、すなわち車両９１（１）、車両９１（２）、・・・、車両９１（ｎ）で構成される。以下、車両９１（１）、車両９１（２）、・・・、車両９１（ｎ）を「車両９１」と総称する。先頭車両である車両９１（１）には、列車９の走行等の各種制御を行う制御装置９２が配置されている。
【００２６】
車両９１の各々は２台の台車を備える。ｋ番目（ただし、ｋは１≦ｋ≦ｎの任意の自然数）の車両９１、すなわち車両９１（ｋ）は台車９３Ａ（ｋ）と台車９３Ｂ（ｋ）を備える。以下、台車９３Ａ（１）、台車９３Ｂ（１）、台車９３Ａ（２）、台車９３Ｂ（２）、・・・、台車９３Ａ（ｎ）、台車９３Ｂ（ｎ）を「台車９３」と総称する。
【００２７】
また、車両９１の各々は２組のセンサ群を備える。車両９１（ｋ）はセンサ群９４Ａ（ｋ）とセンサ群９４Ｂ（ｋ）を備える。以下、センサ群９４Ａ（１）、センサ群９４Ｂ（１）、センサ群９４Ａ（２）、センサ群９４Ｂ（２）、・・・、センサ群９４Ａ（ｎ）、センサ群９４Ｂ（ｎ）を「センサ群９４」と総称する。センサ群９４は、車両９１の状態を示す各種の物理量（振動、温度等）を測定するセンサの集まりである。
【００２８】
制御装置９２はセンサ群９４により測定された各種の物理量に基づき車両９１の状態を特定し、特定した状態に応じた各種制御を行う。そのため、列車９の上に縦列に配置された２ｎ組のセンサ群９４の各々により測定された物理量を示すデータ（以下、「測定値データ」という）は、例えば所定時間の経過毎に、制御装置９２に送信される必要がある。
【００２９】
列車９の上に縦列配置されたセンサ群９４の各々による測定値を示す測定値データを制御装置９２に送信するために、列車９上には複数の車上無線通信装置が配置されている。先頭車両である車両９１（１）には、各車両から送信されてくる測定値データを収集する車上無線通信装置である主局１１が配置されている。
【００３０】
また、台車９３の各々には、主局１１に宛てて測定値データを発信する車上無線通信装置である従局が配置されている。台車９３Ａ（ｋ）には、従局１２Ａ（ｋ）が配置され、台車９３Ｂ（ｋ）には従局１２Ｂ（ｋ）が配置されている。以下、従局１２Ａ（１）、従局１２Ｂ（１）、従局１２Ａ（２）、従局１２Ｂ（２）、・・・、従局１２Ａ（ｎ）、従局１２Ｂ（ｎ）を「従局１２」と総称する。
【００３１】
なお、後述するネットワークの構築が完了した後、各々の従局１２（主局１１に隣接する従局１２Ａ（１）を除く）から主局１１に宛てて発信されるデータは、発信元の従局１２から主局１１側に位置する他の従局１２により主局１１に向かい順次リレー送信される。主局１１は、例えば、従局１２から収集した計測値データを所定時間の経過毎に、携帯電話通信網等の広域無線通信網を介して、管理装置８に送信する。管理装置８は、複数の列車９の各々に配置された主局１１から計測値データを受信し、受信した計測値データに基づき列車９の各々の走行に関する各種指示を示すデータを生成し、生成したデータを主局１１に送信する。列車９の各々に配置された制御装置９２は、主局１１を介して管理装置８から受信するデータに従い、列車９の走行に関する各種制御を行う。
【００３２】
センサ群９４Ａ（ｋ）は、台車９３Ａ（ｋ）が車両９１（ｋ）に取り付けられた後に従局１２Ａ（ｋ）に有線接続され、当該有線接続は、台車９３Ａ（ｋ）が車両９１（ｋ）から取り外される前に解除される。同様に、センサ群９４Ｂ（ｋ）は、台車９３Ｂ（ｋ）が車両９１（ｋ）に取り付けられた後に従局１２Ｂ（ｋ）に有線接続され、当該有線接続は、台車９３Ｂ（ｋ）が車両９１（ｋ）から取り外される前に解除される。
【００３３】
車上無線ネットワーク構築システム１は、さらに、軌道の路内に配置された識別データ送信装置１３を備える。識別データ送信装置１３は同じ列車９上に配置されている従局１２の各々に、その列車９において構築されるべき無線ネットワークを他の列車９において構築される無線ネットワークから識別するネットワーク識別データを無線により送信する装置である。図１に示される領域Ａは、識別データ送信装置１３が送信する電波が到達する領域を示している。識別データ送信装置１３が送信する電波は、識別データ送信装置１３の直ぐ上を通過する車上無線通信装置しか受信できない強度である。
【００３４】
図２は、識別データ送信装置１３と識別データ送信装置１３の近辺の軌道を示した図である。ただし、図２において枕木等は図示を省略している。識別データ送信装置１３の近辺の軌道のうち図２に示される区間Ｓには軌道回路１４が取り付けられている。軌道回路１４は識別データ送信装置１３に有線接続され、区間Ｓに列車９が在線している間、在線検知信号を識別データ送信装置１３に出力する。なお、図２に示される領域Ａは図１に示される領域Ａと同様に識別データ送信装置１３が送信する電波が到達する領域を示している。すなわち、識別データ送信装置１３は、識別データ送信装置１３が配置されている軌道とは異なる軌道の上の列車９に配置されている車上無線通信装置が受信できない強度の電波でネットワーク識別データを送信する。
【００３５】
図３は主局１１の構成を模式的に示した図である。主局１１は各種データ処理を行うプロセッサ１１１と、各種データを記憶するメモリ１１２と、制御装置９２との間で有線通信を行う有線通信ユニット１１３と、隣接する従局１２および識別データ送信装置１３との間で無線通信を行う車上無線通信ユニット１１４と、管理装置８との間で無線通信を行う広域無線通信ユニット１１５を備える。メモリ１１２には、主局１１を他の全ての車上無線通信装置から識別する識別データである装置識別データが記憶されている。
【００３６】
図４は従局１２の構成を模式的に示した図である。従局１２は各種データ処理を行うプロセッサ１２１と、各種データを記憶するメモリ１２２と、センサ群９４との間で有線通信を行う有線通信ユニット１２３と、主局１１、隣接する他の従局１２、および識別データ送信装置１３との間で無線通信を行う無線通信ユニット１２４を備える。メモリ１２２には、従局１２を他の全ての車上無線通信装置から識別する識別データである装置識別データが記憶されている。
【００３７】
図５は識別データ送信装置１３の構成を模式的に示した図である。識別データ送信装置１３は各種データ処理を行うプロセッサ１３１と、各種データを記憶するメモリ１３２と、軌道回路１４との間で有線通信を行う有線通信ユニット１３３と、主局１１および従局１２との間で無線通信を行う無線通信ユニット１３４を備える。
【００３８】
列車９上に配置されている主局１１および従局１２は列車９の編成の変更に伴い変化する。従って、列車９の編成に変更があると、編成が変更された後の列車９上に配置されている主局１１および従局１２をノードとして含む新たなネットワークの構築が行われる必要がある。
【００３９】
本願において、ネットワークの構築とは、少なくとも主局１１が、同じ列車９に配置されている従局１２の各々を認識し、それらの従局１２の各々から発信される主局１１が受信可能な状態とするための処理を意味する。
【００４０】
以下に車上無線ネットワーク構築システム１が無線ネットワークの構築のために行う処理を説明する。列車９上における無線ネットワークの構築は、列車９が識別データ送信装置１３の上を走行することをトリガとして行われる。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ（以下、これらを「図６」と総称する）および図７は無線ネットワークの構築のために車上無線ネットワーク構築システム１が行う処理のシーケンスの一例を示した図である。図６は主局１１と従局１２の各々が同一のネットワーク識別データを共有するために行う処理のシーケンスの一例を示した図である。また、図７は共有したネットワーク識別データを用いて、従局１２の各々が自装置の装置識別データを主局１１に通知するために行う処理のシーケンスの一例を示した図である。
【００４１】
まず、図６を参照しつつ、主局１１と従局１２の各々が同一のネットワーク識別データを共有するために行う処理を説明する。列車９が区間Ｓに進入すると、軌道回路１４が在線検知信号の出力を開始する。識別データ送信装置１３は軌道回路１４からの在線検知信号の入力が開始されると、区間Ｓにおける在線の開始を検知する（ステップＳ１０１）。
【００４２】
在線の開始を検知すると、識別データ送信装置１３はネットワーク識別データの送信要求の継続的送信を開始する（ステップＳ１０２）。その状態で列車９の走行が進行し、主局１１が領域Ａに進入すると、主局１１は識別データ送信装置１３から継続的に送信されているネットワーク識別データの送信要求を受信する（ステップＳ１０３）。主局１１は、受信した送信要求に応じて、ネットワーク識別データを生成し記憶する（ステップＳ１０４）。主局１１は、例えば主局１１の装置識別データに時刻データを組み合わせる等の所定の規則に従い、ユニークなネットワーク識別データを生成する。
【００４３】
続いて、主局１１は生成したネットワーク識別データと、主局１１の装置識別データを識別データ送信装置１３に送信する（ステップＳ１０５）。識別データ送信装置１３は主局１１から送信されたネットワーク識別データと主局１１の装置識別データを受信すると（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０１において開始したネットワーク識別データの送信要求の継続的送信を終了する（ステップＳ１０７）。続いて、識別データ送信装置１３はステップＳ１０６において受信したネットワーク識別データと主局１１の装置識別データを記憶する（ステップＳ１０８）。続いて、識別データ送信装置１３はネットワーク識別データと主局１１の装置識別データの継続的送信を開始する（ステップＳ１０９）。
【００４４】
その状態で列車９の走行が進行し、従局１２Ａ（１）が領域Ａに進入すると、従局１２Ａ（１）は識別データ送信装置１３から継続的に送信されているネットワーク識別データと主局１１の装置識別データを受信する（ステップＳ１１０）。従局１２Ａ（１）は受信したネットワーク識別データと主局１１の装置識別データを記憶する（ステップＳ１１１）。続いて、従局１２Ａ（１）はネットワーク識別データと従局１２Ａ（１）の装置識別データを識別データ送信装置１３に送信する（ステップＳ１１２）。
【００４５】
識別データ送信装置１３は従局１２Ａ（１）から送信された従局１２Ａ（１）の装置識別データを受信すると（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０９において開始したネットワーク識別データと主局１１の装置識別データの継続的送信を終了する（ステップＳ１１４）。続いて、識別データ送信装置１３はステップＳ１１３において受信した従局１２Ａ（１）の装置識別データを記憶する（ステップＳ１１５）。続いて、識別データ送信装置１３はネットワーク識別データと従局１２Ａ（１）の装置識別データの継続的送信を開始する（ステップＳ１１６）。
【００４６】
その後、列車９の走行の進行に伴い、従局１２Ｂ（１）、従局１２Ａ（２）、・・・、従局１２Ｂ（ｎ）が順次、領域Ａに進入する毎に、識別データ送信装置１３と領域Ａに進入した従局１２は上述したステップＳ１１０〜Ｓ１１６と同様の処理を繰り返す。その結果、主局１１にはネットワーク識別データが記憶される。また、従局１２の各々には、主局１１に記憶されたネットワーク識別データと同じネットワーク識別データと、主局１１側に隣接する他の従局１２の装置識別データ（ただし、従局１２Ａ（１）の場合は主局１１の装置識別データ）が記憶されることになる。
【００４７】
その後、列車９の走行の進行に伴い、台車９３Ｂ（ｎ）が区間Ｓを通過すると、軌道回路１４が在線検知信号の出力を終了する。識別データ送信装置１３は軌道回路１４からの在線検知信号の入力が終了されると、区間Ｓにおける在線の終了を検知する（ステップＳ１１７）。識別データ送信装置１３は在線の終了を検知すると、その時点で行っていたネットワーク識別データと従局１２Ｂ（ｎ）の装置識別データの継続的送信を終了する（ステップＳ１１８）。
【００４８】
続いて、図７を参照しつつ、従局１２の各々が自装置の装置識別データを主局１１に通知するために行う処理を説明する。従局１２の各々は、識別データ送信装置１３からネットワーク識別データと主局１１側に隣接する他の従局１２の装置識別データを受信すると、自装置の装置識別データを含む接続要求を送信する（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２１において送信される接続要求には、ネットワーク識別データと、接続要求のリレー送信の依頼先を示す主局１１側に隣接する他の従局１２の装置識別データが付加されている。
【００４９】
ステップＳ１２１において送信された接続要求は、主局１１に向けて順次リレー送信される。なお、接続要求は、リレー送信の依頼先を示す装置識別データにより識別される従局１２により受信され、リレー送信される。接続要求のリレー送信を行う従局１２は、受信した接続要求に付加されていた依頼先（すなわち自装置）を示す装置識別データを、接続要求をリレー送信した中間ノードの履歴情報として残しつつ、自装置の主局１１側に隣接する従局１２を新たなリレー送信の依頼先を示す装置識別データとして付加した接続要求を送信する。
【００５０】
ステップＳ１２１においていずれかの従局１２から送信され、順次リレー送信された接続要求は主局１１により受信される（ステップＳ１２２）。接続要求を順次リレー送信する中間ノードもまた、受信した接続要求に付加されていた依頼先（すなわち自装置）を示す装置識別データを、接続要求をリレー送信した中間ノードの履歴情報として残しつつ、自装置の主局１１側に隣接する従局１２を新たなリレー送信の依頼先を示す装置識別データとして付加した接続要求を送信する。
【００５１】
主局１１は、上記のように順次リレー送信されてきた接続要求を受信すると、主局１１は受信した接続要求に付加されているネットワーク識別データが、ステップＳ１０４において生成し記憶したネットワーク識別データと一致するか否かを判定する（ステップＳ１２３）。２つのネットワーク識別データが一致しない場合（ステップＳ１２３；Ｎｏ）、主局１１は処理を終了する。
【００５２】
一方、２つのネットワーク識別データが一致する場合（ステップＳ１２３；Ｙｅｓ）、主局１１は接続要求に付加されている装置識別データ、すなわち、接続要求の依頼元のノードおよび接続要求をリレー送信した順に並べられた中間ノードの装置識別データ（以下、「装置識別データ列」という）を記憶する（ステップＳ１２４）。ステップＳ１２４において、主局１１は既に記憶している装置識別データ列がある場合、新たに受信した接続要求に付加されていた装置識別データ列で既に記憶している装置識別データ列を上書きする。
【００５３】
続いて、主局１１は接続許可通知を送信する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２５において送信される接続許可通知には、リレー送信の依頼元を示す主局１１の装置識別データと、宛先を示す接続要求の送信元の従局１２の装置識別データ（接続要求に含まれていた依頼元の装置識別データ）が付加されている。
【００５４】
ステップＳ１２５において送信された接続許可通知は、宛先の従局１２に向けて順次リレー送信される。なお、接続許可通知は、リレー送信の依頼元を示す装置識別データを、自装置より１つ主局１１側の従局１２の装置識別データとして記憶している従局１２により受信され、リレー送信される。接続許可通知のリレー送信を行う従局１２は、受信した接続許可通知に付加されていたリレー送信の依頼元を示す装置識別データに代えて、自装置の装置識別データを新たなリレー送信の依頼元を示す装置識別データとして付加した接続許可通知を送信する。
【００５５】
ステップＳ１２５において主局１１から送信され、順次リレー送信された接続許可通知は接続要求の送信元の従局１２により受信される（ステップＳ１２６）。主局１１と末尾ノードである従局１２Ｂ（ｎ）によるステップＳ１２１〜Ｓ１２６の処理が完了すると、主局１１のメモリ１１２には、ネットワーク識別データと、列車９に配置されている全ての従局１２の装置識別データをそれらの配置されている順に並べた装置識別データ列が記憶された状態となる。また、従局１２の各々のメモリ１２２には、ネットワーク識別データと、自装置より１つ主局１１側に配置されている従局１２の装置識別データが記憶された状態となる。すなわち、主局１１は従局１２の構成を認識し、従局１２の各々はデータのリレー送信の依頼先を認識した状態となる。これにより、車上無線ネットワーク構築システム１による無線ネットワークの構築のための一連の処理が終了する。
【００５６】
無線ネットワークの構築が完了すると、従局１２の各々は主局１１に向けて計測値データの送信を行うことができるようになる。本実施形態においては、例として、末尾ノードの従局１２、すなわち従局１２Ｂ（ｎ）が所定時間の経過毎に、主局１１に向けて未送信の計測値データを送信し、従局１２Ｂ（ｎ）から送信された計測値データが中間ノードの従局１２によって主局１１に向けて順次リレー送信される間に、中間ノードの従局１２の各々が末尾ノード側から受信したデータに自装置の未送信の計測値データを付加したデータを先頭ノード側へリレー送信するものとする。
【００５７】
そのため、従局１２Ｂ（ｎ）は、主局１１から末尾ノードである旨の通知を受ける。例えば、主局１１は、上記のステップＳ１０５においてネットワーク識別データおよび自装置の装置識別データを識別データ送信装置１３に送信した後、所定時間（列車９の編成が最長の編成であり、かつ、列車９が低速で走行した場合に、列車９が識別データ送信装置１３の上を走行するために要する時間より十分に長い時間）が経過すると、その時点で記憶している装置識別データ列が示す末尾ノードに宛てて、末尾ノード通知を送信する。末尾ノード通知は、中間ノードによって順次リレー送信されて、末尾ノードである従局１２Ｂ（ｎ）により受信される。
【００５８】
末尾ノードである従局１２Ｂ（ｎ）は、末尾ノード通知を受信し、自装置が末尾ノードであることを認識すると、例えば所定時間の経過毎に、未送信の計測値データを主局１１に向けて送信する。図８Ａおよび図８Ｂ（以下、これらを「図８」と総称する）は、従局１２Ｂ（ｎ）による計測値データの送信をトリガとして、主局１１および従局１２の各々が行う処理のシーケンスの一例を示した図である。
【００５９】
例えば所定時間の経過毎に、従局１２Ｂ（ｎ）はセンサ群９４Ｂ（ｎ）から受信した未送信の計測値データに送信元を示す従局１２Ｂ（ｎ）の装置識別データを対応付けたデータを送信する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１において送信されるデータには、ネットワーク識別データと、データのリレー送信の依頼先を示す従局１２Ａ（ｎ）の装置識別データが付加される。
【００６０】
ステップＳ２０１において従局１２Ｂ（ｎ）から送信されたデータは、リレー送信の依頼先の従局１２Ａ（ｎ）により受信される（ステップＳ２０２）。従局１２Ａ（ｎ）は従局１２Ｂ（ｎ）からデータを受信すると、受信したデータに付加されているネットワーク識別データが自装置に記憶されているネットワーク識別データと一致するか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０２において受信したデータに付加されているネットワーク識別データが自装置に記憶されているネットワーク識別データと一致しない場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、従局１２Ａ（ｎ）は処理を終了する。
【００６１】
一方、ステップＳ２０２において受信したデータに付加されているネットワーク識別データが自装置に記憶されているネットワーク識別データと一致する場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、従局１２Ａ（ｎ）は、ステップＳ２０２において受信したデータと、センサ群９４Ａ（ｎ）から受信した未送信の計測値データに送信元を示す従局１２Ａ（ｎ）の装置識別データを対応付けたデータを送信する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４において送信されるデータには、ネットワーク識別データと、データのリレー送信の依頼先を示す従局１２Ｂ（ｎ−１）の装置識別データが付加される。
【００６２】
その後、従局１２Ｂ（ｎ−１）、従局１２Ａ（ｎ−１）、・・・、従局１２Ｂ（１）の各々が順次、ステップＳ２０２〜Ｓ２０４と同様の処理を行う。従局１２Ｂ（１）が送信したデータは、リレー送信の依頼先の従局１２Ａ（１）により受信される（ステップＳ２０５）。従局１２Ａ（１）は従局１２Ｂ（１）からデータを受信すると、受信したデータに付加されているネットワーク識別データが自装置に記憶されているネットワーク識別データと一致するか否かを判定する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０５において受信したデータに付加されているネットワーク識別データが自装置に記憶されているネットワーク識別データと一致しない場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、従局１２Ａ（１）は処理を終了する。
【００６３】
一方、ステップＳ２０５において受信したデータに付加されているネットワーク識別データが自装置に記憶されているネットワーク識別データと一致する場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、従局１２Ａ（１）は、ステップＳ２０５において受信したデータと、センサ群９４Ａ（１）から受信した未送信の計測値データに送信元を示す従局１２Ａ（１）の装置識別データを対応付けたデータを送信する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７において送信されるデータには、ネットワーク識別データと、データの送信先を示す主局１１の装置識別データが付加される。
【００６４】
ステップＳ２０７において従局１２Ａ（１）から送信されたデータは、送信先の主局１１により受信される（ステップＳ２０８）。主局１１は従局１２Ａ（１）からデータを受信すると、受信したデータに付加されているネットワーク識別データが自装置に記憶されているネットワーク識別データと一致するか否かを判定する（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０８において受信したデータに付加されているネットワーク識別データが自装置に記憶されているネットワーク識別データと一致しない場合（ステップＳ２０９；Ｎｏ）、主局１１は処理を終了する。
【００６５】
一方、ステップＳ２０８において受信したデータに付加されているネットワーク識別データが自装置に記憶されているネットワーク識別データと一致する場合（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、主局１１は、ステップＳ２０８において受信したデータを記憶する（ステップＳ２１０）。これにより、従局１２が計測値データを主局１１に向けて送信する際に主局１１および従局１２が行う一連の処理が終了する。
【００６６】
主局１１が従局１２から受信した計測値データは制御装置９２に送信され、制御装置９２において列車９の走行等の制御に用いられる。
【００６７】
上述した車上無線ネットワーク構築システム１によれば、例えば、車両編成の変更が行われた列車９が必ず通過する軌道内に識別データ送信装置１３を配置することにより、識別データ送信装置１３の上を通過する列車９において、人手によることなく、車上無線通信装置の間の無線ネットワークの構築が行われる。
【００６８】
［変形例］
上述した実施形態は様々に変形することができる。以下にそれらの変形の例を示す。なお、上述した実施形態および以下に示す変形例は適宜組み合わされてもよい。
【００６９】
（１）上述した車上無線ネットワーク構築システム１においては、近距離無線通信を行う識別データ送信装置１３が軌道内に配置され、識別データ送信装置１３が真上を通過する列車９上に配置されている車上無線通信装置の各々にネットワーク識別データを送信する構成が採用されている。これに代えて、図９に示すように、列車９上に配置されている車上無線通信装置の各々に対し、列車９から遠隔に配置されている識別データ送信装置１３が携帯電話通信網等の広域無線通信網を介して、ネットワーク識別データを送信する構成が採用されてもよい。
【００７０】
図１０、図１１、および図１２は、各々、この変形例にかかる主局１１、従局１２、および識別データ送信装置１３の構成を示した図である。図１０に示されるように、この変形例における主局１１は広域無線通信ユニット１１５により識別データ送信装置１３と通信を行う。また、図１１に示されるように、従局１２は広域無線通信ユニット２２５を備え、広域無線通信ユニット２２５により識別データ送信装置１３と通信を行う。また、図１２に示されるように、識別データ送信装置１３は、広域無線通信ユニット２３４を備え、広域無線通信ユニット２３４により主局１１および従局１２の各々と通信を行う。
【００７１】
また、この変形例において、識別データ送信装置１３のメモリ１３２には、列車９の先頭車両に配置されている主局１１の装置識別データと、列車９の台車９３に配置されている従局１２の各々の装置識別データが記憶されている。識別データ送信装置１３が携帯電話通信網を介して主局１１および従局１２にネットワーク識別データの送信を行う場合、メモリ１３２には、例えばそれらの車上無線通信装置に割り当てられている携帯電話番号が装置識別データとして記憶されている。メモリ１３２に記憶されている装置識別データは、例えば、列車９の編成が決定された際に、列車９の管理者等により入力され、識別データ送信装置１３により取得されたデータである。
【００７２】
識別データ送信装置１３は、例えば管理者等による所定の操作に応じて、メモリ１３２に記憶されている装置識別データにより識別される車上無線通信装置の各々に対し、ネットワーク識別データを送信する。同一の列車９に配置されている主局１１および従局１２は識別データ送信装置１３から送信されてくる同一のネットワーク識別データを受信する。その後、主局１１および従局１２は識別データ送信装置１３から受信したネットワーク識別データを用いて、無線ネットワークの構築を行う。この変形例によっても、誤って異なる列車９に配置されている車上無線通信装置の間で無線ネットワークが構築されることはない。
【００７３】
（２）上述した車上無線ネットワーク構築システム１においては、識別データ送信装置１３は軌道の路内に配置される。これに代えて、識別データ送信装置１３が軌道の路側に配置されてもよい。図１３は、この変形例における識別データ送信装置１３の配置を例示した図である。図１３に示す例では、軌道Ｘと軌道Ｙが並んで配置されており、軌道Ｘの、軌道Ｙ側と反対側の路側に識別データ送信装置１３が配置されている。領域Ａは識別データ送信装置１３が送信する電波が到達する領域である。従って、識別データ送信装置１３は、軌道Ｘの上を走行する列車９に配置されている車上無線通信装置には受信できるが、軌道Ｙの上を走行する列車９に配置されている車上無線通信装置には受信できない強度の電波でネットワーク識別データの送信を行う。
【００７４】
（３）上述した車上無線ネットワーク構築システム１においては、軌道回路１４によって区間Ｓに列車９が在線している間、識別データ送信装置１３は同一のネットワーク識別データを送信する。軌道回路１４に代えて、軌道の所定位置の上を通過する車両９１を検知する物体検知センサが用いられてもよい。この場合、識別データ送信装置１３は、物体検知センサにより所定の時間長以下の非検知期間を含む断続的な車両９１の検知が継続する間、同一のネットワーク識別データを送信する。この変形例によっても、異なる列車９上に配置されている車上無線通信装置に異なるネットワーク識別データが送信される。
【００７５】
（４）上述した車上無線ネットワーク構築システム１において、識別データ送信装置１３は列車９の走行方向における先頭に配置されている車上無線通信装置（主局１１）からネットワーク識別データを受信し用いる。これに代えて、識別データ送信装置１３がネットワーク識別データを生成し、主局１１に送信する構成が採用されてもよい。
【００７６】
（５）上述した車上無線ネットワーク構築システム１において、従局１２は台車９３に配置される。これに代えて、従局１２が車両９１に配置されてもよい。また、車両９１に配置される従局１２の数は２つに限られない。
【００７７】
（６）上述した車上無線ネットワーク構築システム１において、センサ群９４は車両９１に配置される。これに代えて、もしくは加えて、従局１２が台車９３に配置されてもよい。また、センサ群９４の一部が台車９３に、他の一部が車両９１に配置されてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…車上無線ネットワーク構築システム、８…管理装置、９…列車、１１…主局、１２…従局、１３…識別データ送信装置、１４…軌道回路、９１…車両、９２…制御装置、９３…台車、９４…センサ群、１１１…プロセッサ、１１２…メモリ、１１３…有線通信ユニット、１１４…車上無線通信ユニット、１１５…広域無線通信ユニット、１２１…プロセッサ、１２２…メモリ、１２３…有線通信ユニット、１２４…無線通信ユニット、１３１…プロセッサ、１３２…メモリ、１３３…有線通信ユニット、１３４…無線通信ユニット、２２５…広域無線通信ユニット、２３４…広域無線通信ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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【図１３】
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