(57)【要約】鉄道車両は、複数の車両が連結することで編成をなしているが、車両は連結や分離や入れ替えが少なからず発生するため、新たな編成で通信するためには、各車両のネットワーク機器のＩＰアドレスを再度設定、管理して編成内ネットワークを構築する必要がある。そして、円滑な鉄道運行のために、素早い編成内ネットワークの構築が求められている。列車を起動し運行開始させる際、または車両が連結または分割する際に、管理サーバが、各ネットワーク機器のＩＰアドレスを、通知される車両ＩＤおよび予め記憶している機器ＩＤを二進数化し、それぞれ所定のｂｉｔ位置に配置することにより設定する。
2015141586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
1以上の車両で構成される編成の編成内ネットワークシステムであって、ネットワーク機器と、前記ネットワーク機器に対応する番号である機器ＩＤと、車両の種類に対応する番号である車両種別と車両の種類ごとに搭載されるネットワーク機器とが対応付いている機器構成情報とを記憶する記憶手段と、前記ネットワーク機器を管理する管理手段と、有し、前記管理手段は、前記車両種別と号車番号を含む車両ＩＤを取得し、前記記憶手段から前記機器ＩＤおよび機器構成情報を読み出し、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを前記車両ＩＤと前記機器ＩＤに基づいて決定し、また、前記機器構成情報と前記車両種別に基づいて、編成全体の車両の構成と車両ごとの前記ネットワーク機器の構成と前記ネットワーク機器のＩＰアドレスとを対応付けることにより、編成内ネットワークを構築することを特徴とする編成内ネットワークシステム。
【請求項２】
前記ネットワーク機器のＩＰアドレスは、前記車両ＩＤと前記機器ＩＤを二進数化し、所定のｂｉｔ位置にそれぞれ配置することで決定されることを特徴とする請求項１に記載の編成内ネットワークシステム。
【請求項３】
前記車両種別は、運転席のある車両と運転席のない車両の少なくとも２種類に分かれ、前記編成は、運転席のある車両と運転席のない車両、または、運転席のある車両と運転席のある車両により複数の車両が連結して構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の編成内ネットワークシステム。
【請求項４】
前記運転席のある車両は、前記ネットワーク機器と前記記憶手段と前記管理手段とを備え、前記運転席のない車両は、前記ネットワーク機器を備えることを特徴とする請求項３に記載の編成内ネットワークシステム。
【請求項５】
前記管理手段は、前記車両ＩＤとともに車両の連結または分離のフラグを取得し、連結または分離のフラグを確認した場合に、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを消去し、再度、前記車両ＩＤを取得して、編成内ネットワークを構築することを特徴とする請求項１乃至請求項４の編成内ネットワークシステム。
【請求項６】
1以上の車両で構成され、ネットワーク機器と前記ネットワーク機器を管理する管理手段とが搭載される編成の編成内ネットワークシステムにおいて、前記管理手段は、車両の種類に対応する番号である車両種別と号車番号を含む車両ＩＤを取得し、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを前記車両ＩＤと前記前記ネットワーク機器に対応する番号である機器ＩＤとに基づいて決定し、また、車両種別と車両の種類ごとに搭載されるネットワーク機器とが対応付いている機器構成情報および前記車両種別に基づいて、編成全体の車両の構成と車両ごとの前記ネットワーク機器の構成と前記ネットワーク機器のＩＰアドレスとを対応付けることにより、編成内ネットワークを構築することを特徴とする編成内ネットワーク構築方法。
【請求項７】
前記ネットワーク機器のＩＰアドレスは、前記車両ＩＤと前記機器ＩＤを二進数化し、所定のｂｉｔ位置にそれぞれ配置することで決定されることを特徴とする請求項６に記載の編成内ネットワーク構築方法。
【請求項８】
前記車両種別は、運転席のある車両と運転席のない車両の少なくとも２種類に分かれ、前記編成は、運転席のある車両と運転席のない車両、または、運転席のある車両と運転席のある車両により複数の車両が連結して構成されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の編成内ネットワーク構築方法。
【請求項９】
前記運転席のある車両は、前記ネットワーク機器と前記管理手段とを備え、前記運転席のない車両は、前記ネットワーク機器を備えることを特徴とする請求項８に記載の編成内ネットワーク構築方法。
【請求項１０】
前記管理手段は、前記車両ＩＤとともに車両の連結または分離のフラグを取得し、連結または分離のフラグを確認した場合に、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを消去し、再度、前記車両ＩＤを取得して、編成内ネットワークを構築することを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載の編成内ネットワーク構築方法。
【請求項１１】
1以上の車両で構成され、各車両にネットワーク機器が搭載される編成の編成内ネットワークシステムに搭載する、前記ネットワーク機器を管理する管理装置であって、前記ネットワーク機器に対応する番号である機器ＩＤと、車両の種類に対応する番号である車両種別と車両の種類ごとに搭載されるネットワーク機器とが対応付いている機器構成情報とを記憶手段から読み出し、前記車両種別と号車番号を含む車両ＩＤを取得し、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを前記車両ＩＤと前記機器ＩＤに基づいて決定し、また、前記車両種別と前記機器構成情報に基づいて、編成全体の車両の構成と車両ごとの前記ネットワーク機器の構成と前記ネットワーク機器のＩＰアドレスとを対応付けることにより、編成内ネットワークを構築することを特徴とする管理装置。
【請求項１２】
前記ネットワーク機器のＩＰアドレスは、前記車両ＩＤと前記機器ＩＤを二進数化し、所定のｂｉｔ位置にそれぞれ配置することで決定されることを特徴とする請求項１１に記載の管理装置。
【請求項１３】
前記車両種別は、運転席のある車両と運転席のない車両の少なくとも２種類に分かれ、前記編成は、運転席のある車両と運転席のない車両、または、運転席のある車両と運転席のある車両により複数の車両が連結して構成されることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の管理装置。
【請求項１４】
前記運転席のある車両は、前記ネットワーク機器と前記管理装置とを備え、前記運転席のない車両は、前記ネットワーク機器を備えることを特徴とする請求項１３に記載の管理装置。
【請求項１５】
前記車両ＩＤとともに車両の連結または分離のフラグを取得し、連結または分離のフラグを確認した場合に、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを消去し、再度、前記車両ＩＤを取得して、編成内ネットワークを構築することを特徴とする請求項１１乃至請求項１４に記載の管理装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両などに搭載されるネットワーク機器間の通信に関し、特に、各車両に搭載されるネットワーク機器の情報管理、ＩＰアドレスの設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、列車に代表される鉄道車両や、バス、タクシーなどの公共交通機関における車両内や車両外に対し、監視カメラなどで構成される監視システムが運用されており、車内の防犯、迷惑行為の未然防止などのために、車内の状況を映像を用いて監視や記録（記憶）することが一般的になってきている。鉄道車両内への監視システムの導入により、監視カメラによる列車内のリアルタイム監視が可能となり、更に、列車内の様子を映像として記録や蓄積することができるようになっている。【０００３】
例えば、各車両に搭載されたネットワークスイッチを介して車両間で映像などの情報を通信し、各車両に搭載された監視カメラからの映像によって各車両の混雑率を判定するシステムが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０２５５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したシステムにおいては、各車両に搭載された機器が各ネットワークスイッチを介して車両間の通信を実現するが、各ネットワーク機器のＩＰアドレスが設定され、管理されている必要がある。鉄道車両は、複数の車両が連結することで編成をなしているが、車両は連結や分離や入れ替えが少なからず発生するため、新たな編成で通信するためには、各車両のネットワーク機器のＩＰアドレスを再度設定、管理して編成内ネットワークを構築する必要がある。そして、円滑な鉄道運行のために、素早い編成内ネットワークの構築が求められている。【０００６】
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたものであり、素早い編成内ネットワークの構築を実現するシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るシステムでは、一構成例として次のような構成とした。
本発明に係る編成内ネットワークシステムは、1以上の車両で構成される編成の編成内ネットワークシステムであって、ネットワーク機器と、前記ネットワーク機器に対応する番号である機器ＩＤと、車両の種類に対応する番号である車両種別と車両の種類ごとに搭載されるネットワーク機器とが対応付いている機器構成情報とを記憶する記憶手段と、前記ネットワーク機器を管理する管理手段と、を有し、前記管理手段は、前記車両種別と号車番号を含む車両ＩＤを取得し、前記記憶手段から前記機器ＩＤおよび機器構成情報を読み出し、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを前記車両ＩＤと前記機器ＩＤに基づいて決定し、また、前記機器構成情報と前記車両種別に基づいて、編成全体の車両の構成と車両ごとの前記ネットワーク機器の構成と前記ネットワーク機器のＩＰアドレスとを対応付けることにより、編成内ネットワークを構築する。【０００８】
また、本発明に係る編成内ネットワークシステムは、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスは、前記車両ＩＤと前記機器ＩＤを二進数化し、所定のｂｉｔ位置にそれぞれ配置することで決定される。【０００９】
また、本発明に係る編成内ネットワークシステムは、前記車両種別は、運転席のある車両と運転席のない車両の少なくとも２種類に分かれ、前記編成は、運転席のある車両と運転席のない車両、または、運転席のある車両と運転席のある車両により複数の車両が連結して構成される。【００１０】
また、本発明に係る編成内ネットワークシステムは、前記運転席のある車両は、前記ネットワーク機器と前記記憶手段と前記管理手段とを備え、前記運転席のない車両は、前記ネットワーク機器を備える【００１１】
また、本発明に係る編成内ネットワークシステムは、前記管理手段が、前記車両ＩＤとともに車両の連結または分離のフラグを取得し、連結または分離のフラグを確認した場合に、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを消去し、再度、前記車両ＩＤを取得して、編成内ネットワークを構築する。【００１２】
また、本発明に係る編成内ネットワーク構築方法は、1以上の車両で構成され、ネットワーク機器と前記ネットワーク機器を管理する管理手段とが搭載される編成の編成内ネットワークシステムにおいて、前記管理手段は、車両の種類に対応する番号である車両種別と号車番号を含む車両ＩＤを取得し、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを前記車両ＩＤと前記前記ネットワーク機器に対応する番号である機器ＩＤとに基づいて決定し、また、車両種別と車両の種類ごとに搭載されるネットワーク機器とが対応付いている機器構成情報および前記車両種別に基づいて、編成全体の車両の構成と車両ごとの前記ネットワーク機器の構成と前記ネットワーク機器のＩＰアドレスとを対応付けることにより、編成内ネットワークを構築する。【００１３】
また、本発明に係る編成内ネットワーク構築方法は、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスは、前記車両ＩＤと前記機器ＩＤを二進数化し、所定のｂｉｔ位置にそれぞれ配置することで決定される。【００１４】
また、本発明に係る編成内ネットワーク構築方法は、前記車両種別は、運転席のある車両と運転席のない車両の少なくとも２種類に分かれ、前記編成は、運転席のある車両と運転席のない車両、または、運転席のある車両と運転席のある車両により複数の車両が連結して構成される。【００１５】
また、本発明に係る編成内ネットワーク構築方法は、前記運転席のある車両は、前記ネットワーク機器と前記管理手段とを備え、前記運転席のない車両は、前記ネットワーク機器を備える。【００１６】
また、本発明に係る編成内ネットワーク構築方法は、前記管理手段が、前記車両ＩＤとともに車両の連結または分離のフラグを取得し、連結または分離のフラグを確認した場合に、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを消去し、再度、前記車両ＩＤを取得して、編成内ネットワークを構築する。【００１７】
また、本発明に係る管理装置は、1以上の車両で構成され、各車両にネットワーク機器が搭載される編成の編成内ネットワークシステムに搭載する、前記ネットワーク機器を管理する管理装置であって、前記ネットワーク機器に対応する番号である機器ＩＤと、車両の種類に対応する番号である車両種別と車両の種類ごとに搭載されるネットワーク機器とが対応付いている機器構成情報とを記憶手段から読み出し、前記車両種別と号車番号を含む車両ＩＤを取得し、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを前記車両ＩＤと前記機器ＩＤに基づいて決定し、また、前記車両種別と前記機器構成情報に基づいて、編成全体の車両の構成と車両ごとの前記ネットワーク機器の構成と前記ネットワーク機器のＩＰアドレスとを対応付けることにより、編成内ネットワークを構築する。【００１８】
また、本発明に係る管理装置は、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスは、前記車両ＩＤと前記機器ＩＤを二進数化し、所定のｂｉｔ位置にそれぞれ配置することで決定されることを特徴とする。【００１９】
また、本発明に係る管理装置は、前記車両種別は、運転席のある車両と運転席のない車両の少なくとも２種類に分かれ、前記編成は、運転席のある車両と運転席のない車両、または、運転席のある車両と運転席のある車両により複数の車両が連結して構成されることを特徴とする。【００２０】
また、本発明に係る管理装置は、前記運転席のある車両は、前記ネットワーク機器と前記管理装置とを備え、前記運転席のない車両は、前記ネットワーク機器を備える。【００２１】
また、本発明に係る管理装置は、前記車両ＩＤとともに車両の連結または分離のフラグを取得し、連結または分離のフラグを確認した場合に、前記ネットワーク機器のＩＰアドレスを消去し、再度、前記車両ＩＤを取得して、編成内ネットワークを構築する。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明に係るシステムによると、各ネットワーク機器にＩＰアドレスを設定することで、素早い編成内ネットワークの構築を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例に係る編成内ネットワークの構成例を示す図である。
【図２】列車起動時の編成内ネットワークを構築する様子を示すフローチャートである。
【図３】車両ＩＤの構成を示す車両ＩＤ構成情報である。
【図４】車両種別ごとの搭載されるネットワーク機器を示す機器構成情報である。
【図５】編成内のネットワーク機器のＩＰアドレスの構成を示すＩＰアドレス構成情報である。
【図６】編成内のネットワーク機器のＩＰアドレスを管理するアドレス管理表の枠組みである。
【図７】編成内のネットワーク機器のＩＰアドレスを管理するアドレス管理表である。
【図８】本発明の一実施例に係る車両連結した場合の編成内ネットワークの構成例を示す図である。
【図９】車両連結した場合の編成内ネットワークを構築する様子を示すフローチャートである。
【図１０】車両連結した場合の編成内のネットワーク機器のＩＰアドレスを管理するアドレス管理表の枠組みである。
【図１１】車両連結した場合の編成内のネットワーク機器のＩＰアドレスを管理するアドレス管理表である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る実施例を、以下に図面を参照して説明する。本明細書内において、車両とは編成を構成する１つの車両を意味し、列車とは車両が連結した態様を意味し、編成とは車両が実際に運行する形態を意味し、車両単独の場合や車両が複数連結した場合が想定される。
【００２５】
本発明に係る第一の実施例においては、列車を起動し運行開始させる際に、各ネットワーク機器のＩＰアドレスを、車両ＩＤおよび機器ＩＤに基づいて設定する様子について説明する。
【００２６】
図１は本発明の第一の実施例に係る編成内ネットワークの構成例を示す図である。
図１において、１〜４は車両であり１編成の列車を構成する。なお、ここでは図１中の矢印の方向を進行方向とする。１−１〜４−１は各ネットワーク機器を接続するネットワークスイッチ、１−２，４−２は列車の運行を管理する上位サーバ、１−３，４−３は編成内の各ネットワーク機器を制御する管理サーバ、１−４〜４−４は車両の進行方向を向いて右側の乗降ドア付近を撮影するカメラＡ、１−５〜４−５は車両の進行方向を向いて左側の乗降ドア付近を撮影するカメラＢ、１−６〜４−６は各車両のカメラが取得した映像を記録する記録装置、１−７，４−７は編成内の映像などを表示するモニタである。ここでは進行方向の先頭車両に搭載されるモニタであるモニタ１−７にカメラＡ４またはカメラＢ５の映像を表示させることとするが、後尾車両モニタ４−７にも表示させるようにしてもいい。
なお、図中の各ネットワーク機器の番号は「機器名称＋車両番号＋機器番号」としており、各ネットワーク機器を車両ごとに区別して説明する必要がある場合には「機器名称＋車両番号＋機器番号」とし、区別せずに呼ぶ場合には「機器名称＋機器番号」とする。例えばカメラＡの場合、車両ごとに区別する場合はカメラＡ１−４とし、区別しない場合はカメラＡ４として説明する。
【００２７】
特に車両１および車両４は運転席を備える車両であり、それぞれネットワークスイッチ１−１，４−１、上位サーバ１−２，４−２、管理サーバ１−３，４−３、カメラＡ１−４，４−４、カメラＢ１−５，５−５、記録装置１−６，４−６、モニタ１−７，４−７を搭載し、各ネットワーク機器がネットワークスイッチ１−１，１−４を介して接続されている。また、車両２および車両３は運転席を備えない車両であり、それぞれネットワークスイッチ２−１，３−１、カメラＡ２−４，３−４、カメラＢ２−５，３−５、記録装置２−６，３−６を搭載し、各ネットワーク機器がネットワークスイッチ１−１，４−１を介してＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークで接続されている。また、隣接車両間はネットワークスイッチ１同士が接続されることで、編成内ネットワークを構築している。なお、上位サーバ２と管理サーバ３は先頭車両および後尾車両にそれぞれ搭載されるが、それぞれいずれかがメインとなり、いずれかがサブとなって動作するものである。基本的にメインが各ネットワーク機器を制御，管理し、サブは他の機器を制御するような動作はしない。管理サーバ３のメインの決定の仕方はさまざま考えられるが、例えば先頭車両に搭載される方であったり、上位サーバ２より付与されるＩＰアドレスの値が小さい方であったりしてもいい。本実施例においては、上位サーバ１−２および管理サーバ１−３がメインとして動作することとする。
【００２８】
このネットワークは、上位サーバ２と管理サーバ３を含む主に図示しない車両の運行に関する機器が接続される上位ネットワークと、管理サーバ３、ネットワークスイッチ１、カメラＡ４、カメラＢ５、記録装置６、およびモニタ７を含む映像監視に関する機器が接続される監視ネットワークで構成されている。上位ネットワークと監視ネットワークとはサブネットマスクによりネットワークが分割されており、上位ネットワークと監視ネットワークの間の通信は、全て管理サーバ３によってなされる。詳細は後述する。
【００２９】
まず、図２、図３、図４、図５、図６、および図７を用いて、列車の起動時における監視システムの編成内ネットワークの構築について説明する。
図２は、列車起動時の編成内ネットワークを構築する様子を示すフローチャートである。図３は、車両ＩＤの各桁がそれぞれ何を示すのかという構成を示す車両ＩＤ構成情報である。図４は、車両種別ごとにそれぞれ搭載される機器が異なるため、車両種別ごとにどのネットワーク機器が搭載されるかを示す機器構成情報である。図５は、車両ＩＤと機器ＩＤを用いて決定される編成内のネットワーク機器のＩＰアドレスの構成を示すＩＰアドレス構成情報である。図６は、編成内のネットワーク機器のＩＰアドレスを管理するアドレス管理表の枠組み、図７は編成内のネットワーク機器のＩＰアドレスを管理するアドレス管理表、であり、列車の車両編成と各車両内のネットワーク機器の構成を表す。図２に沿って、図３、図４、図５、図６、および図７を参照しながら説明する。
【００３０】
列車の電源がオンになると、列車内の各ネットワーク機器に電力が供給され起動する（起動）。まず上位ネットワークが運行のための機器の準備を開始し、その過程で、上位サーバ１−２がＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）を用いて管理サーバ１−３に対して上位ネットワーク側のＩＰアドレスを付与する（Ｓ１）。続いて、上位サーバ１−２は管理サーバ１−３に対して運行情報を通知する（Ｓ２）。
【００３１】
ここで、本実施例において、運行情報とは、車両ＩＤ、先頭車両（進行方向）、速度、現在位置、ドア開閉、連結フラグ、分離フラグなどの情報であり、車両ＩＤとは、各車両の動力種別、車両種別、編成の車両数、および号車番号を示す４桁の番号の組み合わせであるが、詳細は後述する。
【００３２】
管理サーバ１−３は、自身が予め記憶している車両ＩＤの構成情報（図３）に基づいて受信した運行情報の中の車両ＩＤを解析し、予め記憶している車両種別ごとの機器構成情報（図４）を参照して、アドレス管理表の枠組み（図６）を生成する（Ｓ３）。また、管理サーバ１−３は、解析した車両ＩＤに基づいて、第１オクテットから第３オクテットまでのＩＰアドレスを算出する（Ｓ４）。なお、ＩＰアドレスの算出の仕方については後述する。そして、管理サーバ１−３は、自身が予め記憶している機器構成情報（図４）の機器ＩＤとＳ４で算出したＩＰアドレスに基づいて、各ネットワーク機器のＩＰアドレスを算出し、アドレス管理表（図７）のＩＰアドレス欄に登録して更新する（Ｓ５）。
【００３３】
管理サーバ１−３は、各ネットワーク機器のＩＰアドレスの設定が完了すると、自身のＩＰアドレスを含むパケットを監視ネットワークの各ネットワーク機器に向けてブロードキャストで送信する（Ｓ６）。これにより編成内の各ネットワーク機器は管理サーバのＩＰアドレスを知ることができ、監視ネットワーク内で通信可能な状態となる。管理サーバ１−３は、監視ネットワーク内で通信可能な状態が確立できたら、上位サーバ１−２に対して通信可能な状態であることを通知する（Ｓ７）。そして、監視ネットワーク以外の列車内システムの準備が完了すると、列車の運行が開始する（運行）。
【００３４】
次に、列車の通常の運行時の各装置の動作について説明する。
列車が進行方向に向かって運行を開始すると、上位サーバ１−２は管理サーバ１−３に対して定期的に運行情報を送信し、管理サーバ１−３はこの運行情報に基づいて編成内のネットワークスイッチ１、カメラ４、カメラ５、記録装置６、モニタ７を制御する。
【００３５】
列車が駅に停車して旅客を乗降させる際には、管理サーバ１−３は、上位サーバ１−２から受信した運行情報の中の速度情報とドア開閉情報に基づいて、記録装置６にカメラＡ４またはカメラＢ５の映像を記録開始または記録停止するよう制御する。記録装置６は、受信した速度情報およびドア開閉情報に基づいて、速度が所定値以下、且つ、ドア開であれば、カメラＡまたはカメラＢの映像の記録を開始し、速度が所定値より大きく、且つ、ドア閉であれば、カメラＡまたはカメラＢの映像の記録を停止する。例えば、速度が５ｋｍ／ｈ以下、且つ、右側のドア開であれば、記録装置６は管理サーバからの制御に基づいて同一車両に搭載されるカメラＡ４の映像の記録を開始し、速度が５ｋｍ／ｈより大きく、且つ、右側ドア閉となるとカメラ４Ａの映像の記録を停止する。
【００３６】
また、管理サーバ１−３は、上位サーバ１−２から受信した速度情報とドア開閉情報に基づいて、モニタ１−７にカメラＡ４またはカメラＢ５の映像の表示をＯＮまたはＯＦＦにするよう制御する。記録装置６は、受信した速度情報およびドア開閉情報に基づいて、速度が所定値以下、且つ、ドア開であれば、カメラＡまたはカメラＢの映像の表示を開始し、速度が所定値より大きく、且つ、ドア閉であれば、カメラＡまたはカメラＢの映像の表示を停止する。例えば、速度が５ｋｍ／ｈ以下、且つ、左側のドア開であれば、モニタ１−７は管理サーバからの制御に基づいてカメラＢ５の映像の表示を開始し、速度が５ｋｍ／ｈより大きく、且つ、左側ドア閉となるとカメラ５Ｂの映像の表示を停止する。
【００３７】
ここから、ＩＰアドレスの設定に関して、図３、図４、図５、図６、および図７を用いて説明する。
【００３８】
車両ＩＤは、上位サーバ１−２から管理サーバ１−３に定期的に通知される運行情報に含まれ、図３に示すように、各車両の動力種別、車両種別、編成の車両数、および号車番号を示す４桁の数字の組み合わせである。なお、動力種別とは、車両を動かすエネルギーの種別を表しており、例えばディーゼル燃料で動く気動車、電力で動く電車などが挙げられる。車両種別とは、車両のタイプ、例えば運転席とエンジンまたはモータの有無を表しており、運転席とエンジンまたはモータの双方を備える駆動制御車、運転席を備えてエンジンまたはモータを備えない制御車、運転席を備えずエンジンまたはモータを備える駆動車、運転席とエンジンまたはモータを備えない付随車が挙げられる。車両数は、当該１編成が何両で構成されるかを示しており、号車番号は当該車両が何号車目なのかを示している。この表では車両数と号車番号は４まで示しているが、５以上ある場合も当然考えられる。
【００３９】
ここでは車両ＩＤを動力種別や車両種別を用いて４桁で設定したが、追加や代わりに、普通車やグリーン車といった座席のグレード、特急や急行や各駅停車といった列車種別、冷蔵車や車運車や家畜舎などといった運搬種別などを用いてもよく、また、数字の数は４桁以下であっても４桁以上であってもよい。
【００４０】
機器ＩＤは、管理サーバ３が予め記憶している図４に示す機器構成情報に含まれ、車両に搭載されるネットワーク機器の種類ごとに異なる番号で管理される。例えば、カメラＡの場合は“１”、カメラＢの場合は“２”、記録装置の場合は“３”、モニタの場合は“４”、ネットワークスイッチの場合は“５”、管理サーバの場合は“６”とし、これが各ネットワーク機器の機器ＩＤとなる。なお、これらの車両ＩＤや機器ＩＤは、数字だけでなく、車両種別などの情報と対応付いていればアルファベットなどの文字であってもよい。
【００４１】
ＩＰアドレスは、車両ＩＤおよび機器ＩＤを二進数化し、所定のｂｉｔ位置に配置することで構成される。図５に示すように、ＩＰｖ４の場合、８ｂｉｔ×４の３２ｂｉｔで構成されるが、本実施例では、サブネットマスクを“255.240.0.0”に設定し、ＩＰアドレスの最初の１２ｂｉｔは固定値として“00001010.0000”を設定し、１３ｂｉｔ目以降の１２ｂｉｔに二進数化した車両ＩＤを、残りの８ｂｉｔに二進数化した機器ＩＤをそれぞれ二進数化して配置する。すなわち、車両ＩＤは、二進数化して、第２オクテットの下４ｂｉｔと第３オクテット８のｂｉｔである計１２ｂｉｔ（表の“ｘ”）に設定し、機器ＩＤも同様に二進数化して、第４オクテットの８ｂｉｔ（表の“ｙ”）に設定する。
【００４２】
例えば、設定する機器が、動力種別：気動車、車両種別：制御車、車両数：４、号車番号：２のカメラＡである場合、車両ＩＤは、“0142”となり、機器ＩＤは“1”となる。車両ＩＤを二進数変換すると“10001110”であり、機器ＩＤを二進数変換すると“1”となり、二進数化した車両ＩＤおよび機器ＩＤをＩＰアドレスのそれぞれの位置ｘ，ｙに適用すると、ＩＰアドレスは次の通りになる。“00001010,00000000,10001110,00000001”＝“10.0.142.1/12”
【００４３】
また、例えば、設定する機器が、動力種別：電車、車両種別：付随車、車両数：４、号車番号：４の記録装置である場合、車両ＩＤは、“1444”となり、機器ＩＤは“3”となる。車両ＩＤを二進数変換すると“10110101110”であり、機器ＩＤを二進数変換すると“11”となり、二進数化した車両ＩＤおよび機器ＩＤをＩＰアドレスのそれぞれの位置ｘ，ｙに適用すると、ＩＰアドレスは次の通りになる。“00001010,00000101,10101110,00000011”＝“10.5.174.3/12”
【００４４】
続いて、編成内ネットワークの構築に関して、図４、図６、および図７を用いて説明する。
【００４５】
機器構成情報は、図４に示すように、車両種別ごとにそれぞれ搭載される監視ネットワークにおけるネットワーク機器を対応付けており、車両ＩＤの２桁目の車両種別をキーに、その車両に搭載されるネットワーク機器を読み出されて、アドレス管理表の作成に用いられる。また、ネットワーク機器のＩＰアドレス設定の際にも参照される。本実施例では、運転室を有する駆動制御車および制御車には、カメラＡ４、カメラＢ５、記録装置６、モニタ７、ネットワークスイッチ１、および管理サーバ６が搭載され、客室のみ有する駆動車および付随車には、カメラＡ４、カメラＢ５、記録装置６、およびネットワークスイッチ５が搭載されている。例えば、本実施例においては、車両ＩＤが“0041”である１号車は、駆動制御車であるため、カメラＡ４、カメラＢ５、記録装置６、モニタ７、ネットワークスイッチ１、および管理サーバ６が搭載されていることがわかり、車両ＩＤが“0242”である２号車は、駆動車であるため、カメラＡ４、カメラＢ５、記録装置６、およびネットワークスイッチ５が搭載されていることがわかる。
【００４６】
アドレス管理表は、図６または図７に示すように、左から編成内ネットワーク、車両ネットワーク、車両ＩＤ、機器ＩＤ、ネットワーク機器のＩＰアドレスで構成されている。編成内ネットワークは、１編成内の監視ネットワークを意味し、サブネットマスクにより分割されたネットワークのＩＰアドレスの範囲を示す。本実施例の場合、サブネットマスクを“11111111.11110000.00000000.00000000”、すなわち“255.240.0.0”としているため、設定可能なＩＰアドレスは、“00001010.00000000.00000000.00000000”から“00001010.00001111.11111111.11111111”、すなわち“10.0.0.0/12”から“10.15.255.255/12”となる。車両ネットワークは、各車両内のＩＰアドレスの範囲を示す。本実施例の場合、車両ＩＤ“0041”の車両であれば、上述のＩＰアドレスの設定の仕方に基づいて、設定可能なＩＰアドレスは“10.0.41.0”から“10.0.41.255”となる。
【００４７】
管理サーバ１−３は、上位サーバ１−２から運行情報を受信すると、当該運行情報の中から車両ＩＤを取得し、車両ＩＤ構成情報に基づいて編成内ネットワーク情報および車両ネットワーク情報を取得する。また、車両ＩＤ情報をキーに機器構成情報を参照することで、当該車両ＩＤの車両に搭載されるネットワーク機器の機器ＩＤを取得する。そして、これらの処理により取得した編成内ネットワーク情報、車両ネットワーク情報、車両ＩＤ、および機器ＩＤを、先頭車両情報を用いて纏めることで、図６に示すアドレス管理表の枠組みを作成する。さらに、管理サーバ１−３は、それぞれ機器ＩＤを二進数化して、車両ネットワークアドレスの第４オクテットに配置して各ネットワーク機器のＩＰアドレスを算出し、アドレス管理表の枠組みに対応付けることで、図７に示すアドレス管理表を作成する。
【００４８】
なお、車両の並び順は、運行情報に含まれる先頭車両情報と車両ＩＤを用いて判断する。先頭車両情報により、最小の号車番号の車両と最大の号車番号の車両のいずれが先頭かが判断でき、車両ＩＤには号車番号が含まれているため、最小の号車番号の車両が先頭であればそこから昇順、最大の号車番号の車両が先頭であればそこから降順で車両が並んでいることがわかる。
【００４９】
以上に詳述したように、本実施例によれば、運行情報に基づいて各ネットワーク機器にＩＰアドレスを設定することで、素早く編成内ネットワークを構築し、列車を運行させることが可能である。
【００５０】
次に、本発明に係る第二の実施例においては、列車が新たに連結する際に、各ネットワーク機器のＩＰアドレスを、車両ＩＤおよび機器ＩＤに基づいて設定する様子について、図８、図９、図１０、および図１１を用いて説明する。
【００５１】
図８は本発明の第二の実施例に係る車両連結した場合の編成内ネットワークの構成例であり、第一の実施例で記載した車両１〜車両４に、同様の構成の編成である車両５〜車両８が連結している。監視ネットワークとしては、車両４のネットワークスイッチ４−１と車両５のネットワークスイッチ５−１とが接続される。各車両内のネットワーク機器の構成は、第一の実施例の場合と同様であるため、既に第一の実施例で説明した部分については説明を省略する。なお、本実施例においても、図８中の矢印の方向を進行方向とする。
【００５２】
５−１〜８−１は各ネットワーク機器を接続するネットワークスイッチ、５−２，８−２は列車の運行を管理する上位サーバ、５−３，８−３は編成内の各ネットワーク機器を制御する管理サーバ、５−４〜８−４は車両の進行方向を向いて右側の乗降ドア付近を撮影するカメラＡ、５−５〜８−５は車両の進行方向を向いて左側の乗降ドア付近を撮影するカメラＢ、５−６〜８−６は各車両のカメラが取得した映像を記録する記録装置、５−７，８−７は編成内の映像などを表示するモニタである。
【００５３】
特に車両５および車両８は運転席を備える車両であり、それぞれネットワークスイッチ５−１，８−４、上位サーバ５−２，８−２、管理サーバ５−３，８−３、カメラＡ５−４，８−４、カメラＢ５−５，８−５、記録装置５−６，８−６、モニタ５−７，８−７を搭載し、各ネットワーク機器がネットワークスイッチ５−１，８−１を介して接続されている。また、車両６および車両７は運転席を備えない車両であり、それぞれネットワークスイッチ６−１，７−１、カメラＡ６−４，７−４、カメラＢ６−５，７−５、記録装置６−６，７−６を搭載し、各ネットワーク機器がネットワークスイッチ６−１，７−１を介してＬＡＮなどのネットワークで接続されている。また、隣接車両間はネットワークスイッチ１同士が接続され、車両４のネットワークスイッチ４−１と車両５のネットワークスイッチ５−１とが接続されることで、車両１から車両８で構成される編成内ネットワークを構築している。なお、上位サーバ２と管理サーバ３は車両１、車両４、車両５、および車両８にそれぞれ搭載されるが、それぞれいずれかがメインとなり、その他がサブとなって動作するものである。基本的にメインが各ネットワーク機器を制御，管理し、サブは他の機器を制御するような動作はしない。管理サーバ３のメインの決定の仕方はさまざま考えられるが、例えば先頭車両に搭載される管理サーバであったり、上位サーバ２より付与されるＩＰアドレスの値が最も小さい管理サーバであったりしてもいい。本実施例においては、上位サーバ１−２および管理サーバ１−３がメインとして動作することとする。
【００５４】
このネットワークは、上位サーバ２と管理サーバ３を含む主に図示しない車両の運行に関する機器が接続される上位ネットワークと、管理サーバ３、ネットワークスイッチ１、カメラＡ４、カメラＢ５、記録装置６、およびモニタ７を含む映像監視に関する機器が接続される監視ネットワークで構成されている。上位ネットワークと監視ネットワークとはサブネットマスクによりネットワークが分割されており、上位ネットワークと監視ネットワークの間の通信は、全て管理サーバ３によってなされる。
【００５５】
まず、図３、図４、図５、図９、図１０、および図１１を用いて、列車の車両連結時における監視システムの編成内ネットワークの構築について説明する。
図９は、車両連結した場合の編成内ネットワークを構築する様子を示すフローチャートである。図１０は、車両連結した場合の編成内のネットワーク機器のＩＰアドレスを管理するアドレス管理表の枠組み、図１１は車両連結した場合の編成内のネットワーク機器のＩＰアドレスを管理するアドレス管理表であり、列車の車両編成と各車両内のネットワーク機器の構成を表す。図９に沿って、図３、図４、図５、図１０、および図１１を参照しながら説明する。
【００５６】
列車が運行中、上位サーバ１−２は管理サーバ１−３に対して定期的に運行情報を通知する（Ｓ１１）。管理サーバ１−３は、受信した運行情報をその都度確認し、連結フラグがあるか否かを確認する（Ｓ１２）。運行情報の中に連結フラグがなければ（Ｎｏ）、管理サーバ１−３はそのまま次の運行情報の受信を待ち、Ｓ１１へ進む。一方、運行情報の中に連結フラグがあれば（Ｙｅｓ）、Ｓ１３へ進む。管理サーバ１−３は、連結フラグに応じて、車両連結の準備をする（Ｓ１３）。車両連結に伴って上位サーバ１−２からの定期的な運行情報の通知が停止するが、この準備とは、管理サーバ１−３が運行情報の通知の停止を異常事態と判断しないことである。また、上位サーバ１−２は、管理サーバ１−３に対し、監視ネットワークの初期化命令を通知する（Ｓ１４）。管理サーバ１−３は、初期化命令に従って、監視ネットワークの各ネットワーク機器のＩＰアドレスを解放（消去）し、アドレス管理表を初期化する（Ｓ１５）。車両の連結が完了すると、再び上位ネットワークが運行のための機器の準備を開始し、その過程で、上位サーバ１−２がＤＨＣＰを用いて管理サーバ１−３に対して上位ネットワーク側のＩＰアドレスを付与する（Ｓ１´）。続いて、上位サーバ１−２は管理サーバ１−３に対して運行情報を通知する（Ｓ２´）。
【００５７】
管理サーバ１−３は、自身が予め記憶している車両ＩＤの構成情報（図３）に基づいて受信した運行情報の中の車両ＩＤを解析し、予め記憶している車両種別ごとの機器構成情報（図４）を参照して、アドレス管理表の枠組み（図１０）を生成する（Ｓ３´）。また、管理サーバ１−３は、解析した車両ＩＤに基づいて、第１オクテットから第３オクテットまでのＩＰアドレスを算出する（Ｓ４´）。そして、管理サーバ１−３は、自身が予め記憶している機器構成情報（図４）の機器ＩＤとＳ４で算出したＩＰアドレスに基づいて、各ネットワーク機器のＩＰアドレスを算出し、アドレス管理表（図１１）のＩＰアドレス欄に登録して更新する（Ｓ５´）。
【００５８】
管理サーバ１−３は、各ネットワーク機器のＩＰアドレスの設定が完了すると、自身のＩＰアドレスを含むパケットを監視ネットワークの各ネットワーク機器に向けてブロードキャストで送信する（Ｓ６´）。これにより編成内の各ネットワーク機器は管理サーバのＩＰアドレスを知ることができ、監視ネットワーク内で通信可能な状態となる。管理サーバ１−３は、監視ネットワーク内で通信可能な状態が確立できたら、上位サーバ１−２に対して通信可能な状態であることを通知する（Ｓ７´）。そして、監視ネットワーク以外の列車内システムの準備が完了すると、列車の運行が開始する（運行）。
【００５９】
なお、車両の分離が発生する場合には、本実施例の連結フラグが分離フラグに変わるだけであり、また、車両の分離と連結が発生する場合には、連結フラグと分離フラグの両方が通知される。本実施例においては、連結フラグと分離フラグとを分けて説明したが、連結フラグと分離フラグは明確にそれぞれに分けなくても、車両再編成フラグとして通知されるようにしてもいい。
【００６０】
この一連の処理において第一の実施例と異なるのは、Ｓ１１からＳ１５の車両連結に伴う処理があることと、管理するネットワーク機器が車両連結した分増加したことであり、それ以外にはＳ１´からＳ７´の処理は基本的に第一の実施例と同様である。
【００６１】
以上に詳述したように、本実施例によれば、列車の連結または分離によりネットワークを再構築する場合に、運行情報に基づいて各ネットワーク機器にＩＰアドレスを設定することで、素早く編成内ネットワークを構築し、列車を運行させることが可能である。
【００６２】
また、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
【００６３】
例えば、第一の実施例および第二の実施例において、１編成は４車両で構成されることとしたが、実際には４車両に限られるものではなく、車両数の異なる編成同士が連結する場合も考えられる。車両数が変わったからといって各処理に特段の変更はない。
【００６４】
また、カメラについては、ドア付近を撮影することとしているが、これらに限られるものではなく、例えばデッキや客室内や車両外の様子を撮影してもよく、映像は常時記録または表示されたり、運転士などの操作者の選択によって記録または表示させたりするようにしてもよい。また、カメラの台数を説明の便宜上１車両に２台としたが、１台であっても３台以上であってもいい。また、その他の記録装置やモニタに関しても台数に特に制限はなく、これら以外の他の異なる機器が搭載されていてもいい。
【００６５】
また、アドレス管理表の作成に当たって、アドレス管理表の枠組み作成のステップと、各ネットワーク機器のＩＰアドレスを算出して反映させるステップとを分けて記載したが、１つのステップとして纏めて処理されてもいい。
【００６６】
また、ＩＰアドレスの設定において、サブネットマスクを“255.240.0.0”として、１ｂｉｔ目から１２ｂｉｔ目に固定値を、車両ＩＤを１３ｂｉｔ目から２４ｂｉｔ目に、機器ＩＤを２５ｂｉｔ目から３２ｂｉｔ目までに設定したが、サブネットマスクや固定値や車両ＩＤや機器ＩＤの値や桁数や位置は、システムの規模などにより種々変更可能である。
【００６７】
また、車両種別ごとにどのネットワーク機器が搭載されるかを示す機器構成情報は、上述の実施例では管理サーバに記憶するようにしていたが、記録装置に記憶しておき、管理サーバがアドレス管理表を作成する際に記憶装置から機器構成情報を読み出すようにしてもよい。
【００６８】
また、本実施例においては、ＩＰｖ４で説明したが、ＩＰｖ６でも同様の概念で適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、鉄道車両に適用できるのはもちろんのこと、他にも、ネットワーク機器を含む所定の単位のシステムが複数連結したり分離したりするシステムにおいて適用可能であり、効果的である。
【符号の説明】
【００７０】
１，２，３，４，５，６，７，８：車両、１−１，２−１，３−１，４−１，５−１，６−１，７−１，８−１：ネットワークスイッチ、１−２，４−２，５−２，８−２：上位サーバ、１−３，４−３，５−３，８−３：管理サーバ、１−４，２−４，３−４，４−４，５−４，６−４，７−４，８−４：カメラＡ、１−５，２−５，３−５，４−５，５−５，６−５，７−５，８−５：カメラＢ、１−６，２−６，３−６，４−６，５−６，６−６，７−６，８−６：記録装置、１−７，４−７，５−７，８−７：モニタ。
【図１】
2015141586.tif 000003
【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】
2015141586.tif 000012
【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年1月20日(2017.1.20)
【手続補正１】
【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】
1以上の車両で構成される編成の編成内ネットワークシステムであって、
複数の車両種別のＩＤと、前記複数の車両種別のＩＤごとに当該車両種別の車両に搭載される複数のネットワーク機器を示す番号である機器ＩＤとが対応付いている機器構成情報を記憶する記憶手段と、
前記ネットワーク機器を管理する管理手段と、有し、
前記管理手段は、前記車両種別のＩＤと号車番号とを含む車両ＩＤを、編成を構成する車両分取得し、前記車両ＩＤと前記記憶手段に記憶された前記機器構成情報に基づいて、各車両の前記複数のネットワーク機器のＩＰアドレスを決定し、また、前記編成全体の前記車両ＩＤと前記機器ＩＤと前記ＩＰアドレスとを対応付けたアドレス管理表を作成することを特徴とする編成内ネットワークシステム。
【請求項２】
前記ネットワーク機器のＩＰアドレスは、前記車両ＩＤと前記機器ＩＤを二進数化し、所定のｂｉｔ位置にそれぞれ配置することで決定されることを特徴とする請求項１に記載の編成内ネットワークシステム。
【請求項３】
前記車両ＩＤは、当該車両の動力種別を示すＩＤと編成車両数を示すＩＤをさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の編成内ネットワークシステム。
【請求項４】
1以上の車両で構成される編成の編成内ネットワーク構築方法であって、
複数の車両種別のＩＤと、前記複数の車両種別のＩＤごとに当該車両種別の車両に搭載される複数のネットワーク機器を示す番号である機器ＩＤとが対応付いている機器構成情報を記憶し、
前記車両種別のＩＤと号車番号とを含む車両ＩＤを、編成を構成する車両分取得し、
前記車両ＩＤと前記機器構成情報に基づいて、各車両の前記複数のネットワーク機器のＩＰアドレスを決定し、
前記編成全体の前記車両ＩＤと前記機器ＩＤと前記ＩＰアドレスとを対応付けたアドレス管理表を作成することを特徴とする編成内ネットワーク構築方法。
【請求項５】
1以上の車両で構成される編成の前記車両に搭載される複数のネットワーク機器を管理する管理装置であって、
複数の車両種別のＩＤと、前記複数の車両種別のＩＤごとに当該車両種別の車両に搭載される複数のネットワーク機器を示す番号である機器ＩＤとが対応付いている機器構成情報を記憶する記憶手段を備え、
前記車両種別のＩＤと号車番号とを含む車両ＩＤを、編成を構成する車両分取得し、前記車両ＩＤと前記記憶手段に記憶された前記機器構成情報に基づいて、各車両の前記複数のネットワーク機器のＩＰアドレスを決定し、また、前記編成全体の前記車両ＩＤと前記機器ＩＤと前記ＩＰアドレスとを対応付けたアドレス管理表を作成することを特徴とする管理装置。
【国際調査報告】
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