(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの列車を形成するために互いに結合された３以上に及ぶ列車ユニットを含む列車のための列車内ネットワーク管理システムであって、各列車ユニットは、２つの端の車両と、前記端の車両の間の０以上の中間の車両とを含み、
前記列車内ネットワーク管理システムは、
前記列車ユニット内部で少なくとも２つの分離したネットワークを確立するように構成された各端の車両内部のコミュニケーション・インターフェース・ユニットを含み、各ネットワークは前記列車ユニット内部の別個のノードに接続し、結合された列車ユニットの前記分離したネットワークは交差しており、
前記列車内ネットワーク管理システムは、
列車に結合された別の列車ユニットの前記各ネットワークにリンクするために、各端の車両に付属のゲートウェイを含み、
前記列車内ネットワーク管理システムは、
ａ）前記ネットワークの全域にわたるグローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージと、
ｂ）その列車ユニット付属の前記ゲートウェイを通過することができない各列車ユニット内部へのローカル・ディスカバリ・メッセージと
を送信することにより前記列車内部のネットワーク・トポロジーを特定するように構成されている
列車内ネットワーク管理システム。
【請求項２】
前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットは前記ローカル・ディスカバリ・メッセージを発信するように構成されている
請求項１に記載の列車内ネットワーク管理システム。
【請求項３】
前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットは、前記特定されたネットワーク・トポロジーに基づいてルーティング・テーブルを構築するように構成されている
請求項１または２に記載の列車内ネットワーク管理システム。
【請求項４】
前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットは、前記ローカル・ディスカバリ・メッセージのサブネット・マスクを、前記ゲートウェイを通過しない値に設定するように構成されている
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の列車内ネットワーク管理システム。
【請求項５】
前記グローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージおよび前記ローカル・ディスカバリ・メッセージは、ピング形式である
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の列車内ネットワーク管理システム。
【請求項６】
起動時に、最初に起動したノードがグローバル・ピングを送信し、各ネットワークで１つのノードがマスターに選出され、そして当該マスターに選出された前記ノードが、前記ネットワークのルーティング・テーブルをブロードキャストするのに先立って、前記グローバル・ピングによる不明確さを解消するためにローカル・ピングを送信するように構成された１組のノードを各ネットワークは含む
請求項５に記載の列車内ネットワーク管理システム。
【請求項７】
１つの列車を形成するために互いに結合された３以上に及ぶ列車ユニットを含む列車のネットワーク管理の方法であって、各列車ユニットは、２つの端の車両と、前記端の車両の間の０以上の中間の車両とを含み、
前記方法は、
前記列車ユニット内部で少なくとも２つの分離したネットワークを確立することを含み、各ネットワークは前記列車ユニット内部の別個のノードに接続し、結合された列車ユニットの前記分離したネットワークは交差しており、
前記方法は、
ａ）ネットワークの全域にわたるグローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージと
ｂ）その列車ユニット付属のゲートウェイを通過することができない各列車ユニット内部へのローカル・ディスカバリ・メッセージと
を送信することにより前記列車内部のネットワーク・トポロジーを特定することを含む
方法。
【請求項８】
前記特定されたネットワーク・トポロジーに基づいて前記ネットワークのルーティング・テーブルを構築することを更に含む
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ローカル・ディスカバリ・メッセージのサブネット・マスクは、前記列車ユニットのローカルのゲートウェイを通過しない値に設定されている
請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
各ネットワークは１組のノードを含み、前記グローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージおよび前記ローカル・ディスカバリ・メッセージは、ピング形式である
請求項７乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
各ネットワークは１組のノードを含み、起動時に、最初に起動したノードがグローバル・ピングを送信し、各ネットワークの１つのノードがマスターに選出され、そして当該マスターに選出された前記ノードが、前記ネットワークのルーティング・テーブルをブロードキャストするのに先立って、前記グローバル・ピングによる不明確さを解消するためにローカル・ピングを送信する
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
１つの列車を形成するために互いに結合された３以上に及ぶ列車ユニットを含む列車に対する列車内ネットワーク管理システムのためのコミュニケーション・インターフェース・ユニットであって、各列車ユニットは、２つの端の車両と、前記端の車両の間の０以上の中間の車両とを含み、
前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットは、
前記列車ユニット内部で少なくとも２つの分離したネットワークを確立するように構成されており、各ネットワークは前記列車ユニット内部の別個のノードに接続し、結合された列車ユニットの前記分離したネットワークは交差しており、
前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットは、
ａ）ネットワークの全域にわたるグローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージと
ｂ）その列車ユニット付属のゲートウェイを通過することができない各列車ユニット内部へのローカル・ディスカバリ・メッセージと
を送信することにより前記列車内部のネットワーク・トポロジーを特定するように構成されている
コミュニケーション・インターフェース・ユニット。
【請求項１３】
前記ローカル・ディスカバリ・メッセージのサブネット・マスクは、前記列車ユニットのローカルのゲートウェイを通過しない値に設定されている
請求項１２に記載のコミュニケーション・インターフェース・ユニット。
【請求項１４】
前記グローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージおよび前記ローカル・ディスカバリ・メッセージは、ピング形式である
請求項１２または１３に記載のコミュニケーション・インターフェース・ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、列車管理の分野、とりわけ、例えば通信に基づく列車制御装置（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ  Ｔｒａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＣＢＴＣ））を使用して操縦される複数のユニットを有する列車のための列車内ネットワーク管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の輸送システムにおける列車は、しばしばＣＢＴＣ技術を用いて制御されている。ＣＢＴＣ技術では、ブロードバンド無線ネットワークにおいてピア・ツー・ピア・ベース（ｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ  ｂａｓｉｓ）で列車が相互通信する。そのようなシステムのうち代表的なものの１つとして、タレス（Ｔｈａｌｅｓ）によるＳｅｌｔｒａｃ（ＴＭ）が知られている。
【０００３】
各列車は、１以上の列車ユニット又はビークル（ｖｅｈｉｃｌｅ）で構成され、各列車ユニットは、一般に２以上の車両を含む。各ユニットは、他の列車と通信しユニットの操縦を制御する車載制御ユニット（Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ（ＯＢＣＵ））を有する。各列車ユニット内の各車両は、冗長目的でユニット内のノード間に２つの分離したネットワークを確立するコミュニケーション・インターフェース・ユニット（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｕｎｉｔ（ＣＩＵ））を少なくとも１つ含む。分離したネットワークは、左サイドネットワークと右サイドネットワークと呼ばれる（ニューロンＩＤで示される）。１台の車両の特定のノードが他の車両の特定のノードにリンクされるように、これらのネットワークは構成される。例えば、図１では、左サイドネットワークは、車両Ａ１と車両Ａ２の各々のノード２とノード４とにリンクし、右サイドネットワークは車両Ａ１と車両Ａ２の各々のノード１とノード３とにリンクする。列車ユニット２の構成も同様である。ノード６とノード８とは左サイドネットワークにリンクされ、ノード５とノード７とは右サイドネットワークにリンクされる。
【０００４】
システムの通常運転中は、１つのユニット内の車両同士は、常時１つのユニットとして運行し分離されない一方で、ユニット同士は、運転手の制御の下、より長い列車を形成するために望み通りに互いに結合されうる。例えば、図１では、各々２つの車両から成る２つの列車ユニットが、互いに結合され、２ビークル（４両）列車を形成する。各列車ユニットの車両の数は重要ではない。示された末端又は端の車両の間に、中間の車両が幾つあっても良い。各ＣＩＵは外部通信のためゲートウェイに接続される。
【０００５】
ユニット同士が互いに結合される場合、個々のユニット内のネットワーク同士は互いにリンクされ、列車内部ネットワークを形成する。列車内の同じネットワークのノード同士が、ビークルの向きにかかわらず互いに接続されることを保証するために、各ユニット内のネットワーク・サイドは、交差している。この構成は、列車ユニットを２つ含む列車のみで機能する。例えば、図１では、次の４つのノードが常に接続されている。
ビークル１内のＡ１の右サイドノード（ノード１）
ビークル１内のＡ２の右サイドノード（ノード３）
ビークル２内のＡ１の左サイドノード（ノード６）
ビークル２内のＡ２の左サイドノード（ノード８）
【０００６】
このシステムでは、各ＣＩＵは、グローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージをブロードキャストすることによりネットワーク・トポロジーを知りうる。これは、ネットワーク上の全てのデバイスに送信され、該デバイスは適宜応答し、ＣＩＵが通信する必要があるあらゆるデバイスへの連絡を可能にするルーティング・テーブルをＣＩＵが構築することを可能とする。
【０００７】
しかし、このシステムは、３以上の列車ユニットが縦に結合された時には機能しない。なぜなら、他の列車ユニット内の、ある対応するネットワーク・デバイスが同じネットワーク・サイドに接続され不明確な結果になるからである（後に更に詳細に説明する）。３以上のユニットを含む列車は、手動で保護されてきた。なぜなら、車載の自動列車保護（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｔｒａｉｎ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＰ））がＣＢＴＣシステムでは提供されなかったからである。車載ＡＴＰがないことにより、危険な出来事（例えば衝突）が起きる可能性が増大する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示によれば、１つの列車を形成するために互いに結合された３以上に及ぶ列車ユニットを含む列車のための列車内ネットワーク管理システムが提供され、各列車ユニットは、２つの端の車両と、前記端の車両の間の０以上の中間の車両とを含み、前記列車内コミュニケーション・システムは、付属した列車ユニット内部で少なくとも２つの分離したネットワークを確立するように構成された各端の車両内部のコミュニケーション・インターフェース・ユニットを含み、各ネットワークは前記列車ユニット内部の別個のノードに接続し、結合された列車ユニットの前記分離したネットワークは交差しており、前記列車内コミュニケーション・システムは、列車に結合された別の列車ユニットの前記各ネットワークにリンクするために、各端の車両に付属のゲートウェイを含み、前記ネットワーク管理システムは、
ａ）前記ネットワークの全域にわたるグローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージと
ｂ）その列車ユニット付属の前記ゲートウェイを通過することができない各列車ユニット内部へのローカル・ディスカバリ・メッセージと
を送信することにより前記列車内部のネットワーク・トポロジーを特定するように構成されている。
【０００９】
前記ローカル・ディスカバリ・メッセージは、前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットにより発信され管理されるものとしても良い。
【００１０】
前記ローカル・ディスカバリ・メッセージは、前記ゲートウェイを通過できない値に設定された前記サブネット・マスクを有する前記グローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージに類似するものであっても良い。
【００１１】
これらのメッセージは、２より多い列車ユニットが互いに結合された場合に、前記従来技術のシステムにおいて存在した不明確さを解消する。前記ディスカバリ・メッセージは、ｐｉｎｇ形式が望ましい。
【００１２】
ビークル間のネットワーク・メッセージのルートを決定する車載ネットワーク・ゲートウェイ・デバイスの作用を利用することにより、ネットワーク管理ソフトウェアは、３に及ぶ列車ユニットで構成された列車に対する全部のルーティング・テーブル一式を構築することができる。明確にされた全部のルーティング・テーブルを用いて、前記ＯＢＣＵは列車のサイズと、列車内の自身の位置を特定することができる。列車のサイズと、自身の位置を知ることにより、前記ＯＢＣＵは十分な車載自動列車保護を提供することができる。
【００１３】
他の観点では、本開示は、１つの列車を形成するために互いに結合された３以上に及ぶ列車ユニットを含む列車のネットワーク管理の方法を提供する。各列車ユニットは、２つの端の車両と、前記端の車両の間の０以上の中間の車両とを含み、前記方法は、関連の列車ユニット内部で少なくとも２つの分離したネットワークを確立することを含み、各ネットワークは前記列車ユニット内部の別個のノードに接続し、結合された列車ユニットの前記分離したネットワークは交差しており、前記方法は、
ａ）ネットワークの全域にわたるグローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージと
ｂ）その列車ユニット付属のゲートウェイを通過することができない各列車ユニット内部へのローカル・ディスカバリ・メッセージと
を送信することにより前記列車内部のネットワーク・トポロジーを特定することを含む。
【００１４】
なお更なる観点では、本開示は、１つの列車を形成するために互いに結合された３つに及ぶ列車ユニットを含む列車に対する列車内ネットワーク管理システムのためのコミュニケーション・インターフェース・ユニットを提供する。各列車ユニットは、２つの端の車両と、前記端の車両の間の０以上の中間の車両とを含み、前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットは、付属した列車ユニット内部で少なくとも２つの分離したネットワークを確立するように構成されており、各ネットワークは前記列車ユニット内部の別個のノードに接続し、結合された列車ユニットの前記分離したネットワークは交差しており、前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットは、
ａ）ネットワークの全域にわたるグローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージと
ｂ）その列車ユニット付属のゲートウェイを通過することができない各列車ユニット内部へのローカル・ディスカバリ・メッセージと
を送信することにより前記列車内部のネットワーク・トポロジーを特定するように構成されている。
【００１５】
以下、添付の図面を参照しつつ、単なる例示としてではあるが、本開示をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来技術における列車内部通信システムの図である。
【図２】本開示の実施形態に係る列車内部通信システムの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ここで図２を参照する。３以上の列車ユニット１０（ビークルとも呼ばれる）が互いに結合され、１つの列車を形成している。各列車ユニット又はビークルは、列車ユニットの動作を統括制御するＯＢＣＵ１２を含む。更に、各車両は、列車内部ネットワークを管理するためにＣＩＵ１４を含む。ＣＩＵは、適宜、Ｓｅｌｔｒａｃ（ＴＭ）システムの一部を形成するタレス（Ｔｈａｌｅｓ）ＣＩＵであっても良い。列車ユニットは通常運転中は一体式のユニットを形成し、運転手の制御により切り離されない。対照的に、個々の列車ユニットは、運転手が意のままに結合したり切り離したりできる。列車の構成が変更されるたびにネットワークを再構成しなければならないので、ここで課題が生じる。
【００１８】
記述される新しい観点以外は、ネットワーク管理システムは、概して、Ｅｃｈｅｌｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより開発されたＬｏｎＷｏｒｋｓ（ＴＭ）ネットワーク技術に基づく構成を用いた従来の方式で動作する。適切なＣＢＴＣシステムは、前記Ｓｅｌｔｒａｃ（ＴＭ）システムである。
【００１９】
ネットワーク・トポロジーはアーキテクチャの重要な部分である。なぜなら、それにより、ＯＢＣＵ１２は、ノードの属性によって、どのＣＩＵ１４ノードが同じ列車ユニットに属するか、すなわち、車両Ａ１又は車両Ａ２であるか、左サイドネットワーク又は右サイドネットワークであるか識別可能となるからである。
【００２０】
アーキテクチャにおける回避すべき複数の制限のため、列車ユニットに属するＣＩＵを識別する際に、問題が生じる。列車ユニットに割り当てられた列車ユニット識別（ＩＤ）番号は、すべてのＣＩＵに転送されない。なぜなら、ＣＢＴＣシステムでは、車両Ａ２内のＣＩＵには接続されているが、車両Ａ１内のＣＩＵには接続されていない監視診断システム（Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＭＤ））を列車ユニットが含むからである。情報を伝達するためにＣＢＴＣネットワークを使用することは妥当な選択ではない。車両Ａ１は、自身がどの列車ユニットに属するか知り、ＣＢＴＣネットワークを初期化するために列車ユニットＩＤを必要とする。車両Ａ２は、車両Ａ１に列車ユニットのＩＤを送信するためにＣＢＴＣネットワークが初期化されていることを必要とする。
【００２１】
複数の車両を含む列車の物理的なネットワーク・トポロジーは車両がどのように結合されるかに従って変化する。トポロジーが変化すること自体が課題であると同時に、図１で示されたように、いくつかのトポロジーは、属性の対称性ゆえに識別不可能である。
【００２２】
物理的ネットワーク接続に係る実行可能なソリューション（ｓｏｌｕｔｉｏｎ）では、２つのルールが満たされる必要がある。１つ目として、ネットワーク配線は、固定のネットワーク・トポロジーを、列車の物理的な相互結合から独立したものとするべきである。列車の物理的な相互結合として可能性があるのは、Ａ１／Ａ２結合、又はＡ１／Ａ１結合、又はＡ２／Ａ２結合である。２つ目として、ネットワーク配線は、ノードを識別可能とする構成を有するべきである。
【００２３】
実施形態に係る１つのソリューションは図２に示されている。このソリューションでは、車両Ａ１と車両Ａ２との間の左／右ネットワークは交差していないが、列車ユニット間の左／右ネットワークは交差している。
【００２４】
この場合、物理的な構成は以下のルールに従うべきである。
ａ）別の列車ユニットに搭載された２つのＡ１  ＣＩＵユニットは、常に２つの逆のネットワーク、つまり左は右に、右は左に接続される。
ｂ）別のＲ１４３ユニット搭載の２つのＡ２  ＣＩＵユニットは、常に２つの逆のネットワーク、つまり左は右に、右は左に接続される。
ｃ）同じ列車ユニット搭載のＡ１  ＣＩＵとＡ２  ＣＩＵとは、常に同じネットワーク、つまり左は左に、右は右に接続される。
項目ｃ）は、どのＣＩＵユニットが同じ列車ユニットに属するのかを特定するために使用される。
【００２５】
各車両内のＣＩＵは、従来のやり方で、ネットワーク内の全てのノードに対しグローバル・ディスカバリ・メッセージを発信することでルーティング・テーブルを構築する。しかし、図２に見受けられるように、ＬｏｎＷｏｒｋｓプロトコルは、ユニットが２つの列車の場合にのみ適合する。ユニットが３つの列車の場合では、ダブルで交差が起きる。その結果、異なる列車ユニットの同種のノードが同じネットワーク・サイドに接続され、不明確さを招く。例えば、図２で示した例では、以下のノード同士が接続する。
ビークル１内のＡ１の右サイドノード（ノード１）
ビークル１内のＡ２の右サイドノード（ノード３）
ビークル２内のＡ１の左サイドノード（ノード６）
ビークル２内のＡ２の左サイドノード（ノード８）
ビークル３内のＡ１の右サイドノード（ノード９）
ビークル３内のＡ２の右サイドノード（ノード１１）
【００２６】
例えば、列車ユニット１の車両Ａ２内の右サイドノード３は、ビークル１内の右サイドノード１とだけではなく、ビークル３内の右サイドノード９と１１とも接続されていると分かるだろう。この列車構成では、ユニットが２つの列車で供された「固定の構成」は存在しない。そして、「グローバル・ディスカバリ」メッセージは、任意のネットワーク・デバイスの位置を識別することができない（すなわち、ビークル１内のＡ２の右サイドノードと、ビークル３内のＡ２の右サイドノードとが同じネットワーク内に存在する）。
【００２７】
この課題を克服するために、本開示の実施形態では、従来技術で公知のグローバル・ディスカバリ・メッセージに加えて、各ＣＩＵが「ローカル・デバイス・ディスカバリ」メッセージをブロードキャストする。ローカル・デバイス・ディスカバリ・メッセージは、当該ＣＩＵを含む列車ユニット内のゲートウェイによりブロックされる。
【００２８】
これらのメッセージは、所定のビークル内でブロードキャスト（すなわち、ローカル・ブロードキャスト）されるようにアドレス指定されるが、ビークルのゲートウェイ・デバイスにより、他のビークルのネットワーク・ノードへ行くことをブロックされる。これにより、各ビークルは、ネットワーク・ノードが「ローカル」であるか「リモート」であるか識別することができる。ネットワーク・ノードが「ローカル」であるか「リモート」であるかという追加情報を用いて、ビークルが３つの列車に対するネットワーク管理が実現される。この情報は、ＣＩＵがどのような所望のノードとも通信可能になるルーティング・テーブルを構築するために使用されうる。
【００２９】
残りのネットワーク管理システムは、従来のユニットが１つまたは２つの列車と同様に動作する。
【００３０】
以下の表は、ユニットが２つの列車に対する従来技術の既存の列車ロジックを示す。この表では、ノードは、ＣＩＵ上のネットワーク・インターフェースとみなされうる。各ネットワーク・インターフェースは、固有のＩＤを有する。ここでの例示のために、それらは１から８まで番号を付けられている。例えば、ビークル１のノード１は、ビークル（列車ユニット）１のノード３にローカルで（ｌｏｃａｌｌｙ）接続され、ビークル２のノード６，８とに他の方法で（ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ  つまり、ローカルではなく）接続され、ビークル１のノード２，４とビークル２のノード５，７とに接続されていない。
【００３１】
【表１】
0006312263.tif 000002
【００３２】
Ａ１又はＡ２は、ノードがどの車両内に存在するかを示す。この情報は、ＣＩＵへのディスクリート入出力（ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ（Ｉ／Ｏ））により提供される。ＬＳ又はＲＳは、所定のユニット内でノードがどのネットワークに存在するかを示す。この情報は、ＣＩＵへのディスクリートＩ／Ｏにより提供される。１又は２は全ノードのうち半数のノードを接続するネットワークに割り当てられた番号である。もし当該番号が異なる場合、ノードは物理的に接続されておらず、それゆえ通信不可能である。「Ｌｏｃａｌ  Ｏｔｈｅｒ」判定行列は、「ＬｏｃａｌＯｔｈｅｒ（）」と呼ばれるユーザ定義の関数を使用する。
【００３３】
従来技術に従って結合された、ユニットが３つの列車は、以下のロジックを採用する。
【００３４】
【表２】
0006312263.tif 000003
【００３５】
上で示されたように、ｌｏｃａｌ／ｏｔｈｅｒ判定はユニット１とユニット３とで「重複」しており、メッセージのルーティングで不明確という課題が生じる。例えば、もしユニット１の（Ａ１，ＲＳ）インターフェースがユニット１の（Ａ２，ＲＳ）にメッセージを送信したい場合、それがノードＩＤ３なのかノードＩＤ１１なのか判別することができないだろう。上の記載は、ビークルが３つの列車においては、他のユニットへのルーティング課題が存在することを示す。
【００３６】
次の表は、本開示の実施形態に従った、ユニットが３以上の列車で実行される拡張したロジックを示す。
【００３７】
【表３】
0006312263.tif 000004
【００３８】
このロジックでは、ノードに４つの呼び方、Ｓ＝Ｓａｍｅ（同じ）と、Ｌ＝Ｌｏｃａｌ（ローカル）と、ＯＭ＝Ｏｔｈｅｒ  Ｍｉｄｄｌｅ（他の中間）と、ＯＥ＝Ｏｔｈｅｒ  Ｅｎｄ（他の端）とがある。この方法では、不明確さが解消される。
【００３９】
本開示の実施形態に従って、初期化ステップとして以下の手順が実行される。
ａ）すべてのノードがＳＴＡＲＴモードで起動を開始する。
ｂ）ノード２が最初に起動する。
ｃ）ノード２が起動メッセージ（Ｗａｋｅ−ｕｐ  ｍｅｓｓａｇｅ（ＷＵ））をネットワークにブロードキャストするが、それを受信するノードは存在しない。ノード２はＷａｉｔｉｎｇ  Ｅｎｄ（ＷＥ）タイマーを起動させ、ＷＡＩＴモードに切り替わる。
ｄ）ノード３が起動する。
ｅ）ノード３がＷＵをブロードキャストする。ノード３はＷＥタイマーを起動させ、ＷＡＩＴモードに切り替わる。
ｆ）ノード２がノード３からＷＵを受信する。
１）カウントダウンが停止される。
２）カウントダウン値は、ＷＥ―（ｑｕａｎｔｉｔｙ  ｏｆ  ＷＵ  ｒｅｃｅｉｖｅｄ＊（ＷＥ／１０））に設定される。「ｑｕａｎｔｉｔｙ  ｏｆ  ＷＵｓ  ｒｅｃｅｉｖｅｄ」（受信したＷＵの量）は、カウントダウン値を計算する目的では８に限られる。
３）再度待機に入る。
ｇ）ステップｅ）は新しく起動したノード毎に繰り返される。
ｈ）ステップｆ）は新しいＷＵを受信する度に全てのノードによって繰り返される。
ｉ）もはやＷＵがこれ以上ブロードキャストされなくなったとき、最初に起動したノード（ノード２）は最後のＷＵに従ってＷＥタイマーを最小値に設定する。それは最初にタイムアウトする。
１）ノード２はＥＬＥＣＴＩＯＮモードに切り替わる。
２）ノード２は選出発生（Ｅｌｅｃｔｉｏｎ  Ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ（ＥＯ））をブロードキャストする。
３）ノード２は、ノード１が生きているか確認するためにノード１にグローバル・ピング（ｇｌｏｂａｌ  ｐｉｎｇ（ＧＰ））を送信する。なぜなら、ノード１が次のマスターになる予定だからである。もしノード２がマスターになる予定ならば、ｐｉｎｇは送信されない。ただし、選出ノードは、最小のニューロンＩＤ（Ｎｅｕｒｏｎ  ＩＤ）を有する、中間のユニット内ではないノード（それはノード１）をマスターに選出する。
４）選出ピング周波数（Ｅｌｅｃｔｅｄ  Ｐｉｎｇ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＥＰＦ））タイマーが始動される。もし返信がなければ、別のノードがｐｉｎｇされる。
５）ノード１はノード２に対しピング・アンサー（ｐｉｎｇ  ａｎｓｗｅｒ（ＰＡ））で応じる。
６）ノード２はノード１をマスターに選び、選出のために、選出されたマスター（Ｅｌｅｃｔｅｄ  Ｍａｓｔｅｒ（ＥＭ））１をブロードキャストする。ノード２は、最小のニューロンＩＤ（Ｎｅｕｒｏｎ  ＩＤ）を有するノードをマスターに選ぶ。
７）ノード１はＭＡＳＴＥＲモードに切り替わり、マスター・テーブル送信（Ｍａｓｔｅｒ  Ｔａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ（ＭＩＴ））タイマーを始動させる。
８）ノード２はテーブル送信（Ｔａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ（ＴＴ））メッセージをノード１（マスター）に送信する。
９）ノード１は、必要ならば（つまり、列車が３以上のユニットのサイズならば）、どのノードがローカルにあり、どのノードが他端のビークルにあるか識別するために、ネットワーク・サイド上の各ノードにローカル・ピング（ｌｏｃａｌ  ｐｉｎｇ）を送信する。
１０）ノード１はルーティング・テーブルを構築し、ＴＴメッセージをブロードキャストする。
【００４０】
ＣＢＴＣネットワーク（左又は右サイドネットワーク）に対するメッセージはニューロンＩＤ（ＮｅｕｒｏｎＩＤ）を用いて、またはブロードキャストモードで送信される。
【００４１】
ＬｏｎＷｏｒｋｓゲートウェイを通過するメッセージにおいては、サブネットは「２」に設定されており、メッセージ長は３２バイト以下である。ローカル・ピング（ｌｏｃａｌ  ｐｉｎｇ（ＬＰ））メッセージ以外の全てのメッセージがこれらの設定を使用する。ＬＰメッセージは、ゲートウェイを通過しないようにサブネット「３」を使用する。
【００４２】
ｐｉｎｇメッセージは、ノードがネットワークに接続され、適切に働いているかどうか確かめるために使用される。このメッセージは、グローバル（サブネットが「２」）であってもローカル（サブネットが「３」）であっても良く、マスター・ノードからネットワークの全てのノードに対して定期的に送信される。このプロセスは、ノード・テーブルを最新に保つために、マスターにより使用される。このプロセスは、働いている／接続されているノードを発見するために選出ノードによっても使用される。スレーブ・ノードはマスター・ノードにより定期的にｐｉｎｇされる必要がある。ｐｉｎｇされないノードは新しいマスターを選出する。
【００４３】
ｐｉｎｇメッセージから受信した情報は、次に、ＣＩＵでルーティング・テーブルを構築するために使用される。次に、ルーティング・テーブルは、その後、意図する宛先にメッセージをアドレス指定するために使用されうる。
【００４４】
典型的なｐｉｎｇメッセージの構造は、以下の通り。
【００４５】
【表４】
0006312263.tif 000005
【００４６】
ｐｉｎｇメッセージへの応答で、ノードは、以下の構造を有するｐｉｎｇ応答メッセージを返信する。
【００４７】
【表５】
0006312263.tif 000006
【００４８】
このように、本開示の実施形態は、ＬｏｎＷｏｒｋｓ（ＴＭ）または類似のネットワークの性能を拡張して、３以上のユニットが縦に結合されることを可能とすることがわかるだろう。元のネットワーク設計ではこれは不可能であった。列車が３より多い列車ユニットを含むために、ロジックが異なる可能性があるということは理解されるだろう。当業者は上述した本開示の原理に従って３より多い列車ユニットのためのロジックを設計することができるだろう。
【００４９】
記述された通信ネットワークにより、このように、ＣＢＴＣシステムは、３つの列車ユニットを含む列車に対する十分な車載自動列車保護（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｔｒａｉｎ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＰ））を提供可能となる。これは従来技術では不可能であった重大な利点である。
【００５０】
ここで述べられたロジックが、３つに及ぶ列車ユニットに適用されることが理解されるべきである。しかし、当該ロジックを修正することにより、ローカル・ディスカバリ・メッセージを使用するという思想が、３より多い列車ユニットを含む列車に適用されうるということを、当業者は認めるであろう。
［付記］
［付記１］
１つの列車を形成するために互いに結合された３以上に及ぶ列車ユニットを含む列車のための列車内ネットワーク管理システムであって、各列車ユニットは、２つの端の車両と、前記端の車両の間の０以上の中間の車両とを含み、
前記列車内コミュニケーション・システムは、
付属した列車ユニット内部で少なくとも２つの分離したネットワークを確立するように構成された各端の車両内部のコミュニケーション・インターフェース・ユニットを含み、各ネットワークは前記列車ユニット内部の別個のノードに接続し、結合された列車ユニットの前記分離したネットワークは交差しており、
前記列車内コミュニケーション・システムは、
列車に結合された別の列車ユニットの前記各ネットワークにリンクするために、各端の車両に付属のゲートウェイを含み、
前記ネットワーク管理システムは、
ａ）前記ネットワークの全域にわたるグローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージと、
ｂ）その列車ユニット付属の前記ゲートウェイを通過することができない各列車ユニット内部へのローカル・ディスカバリ・メッセージと
を送信することにより前記列車内部のネットワーク・トポロジーを特定するように構成されている
列車内ネットワーク管理システム。
［付記２］
前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットは前記ローカル・ディスカバリ・メッセージを発信するように構成されている
付記１に記載の列車内ネットワーク管理システム。
［付記３］
前記車載コントローラ・ユニットは、前記特定されたネットワーク・トポロジーに基づいてルーティング・テーブルを構築するように構成されている
付記１または２に記載の列車内ネットワーク管理システム。
［付記４］
前記車載列車コントローラは、前記ローカル・ディスカバリ・メッセージのサブネット・マスクを、前記ローカルのゲートウェイを通過しない値に設定するように構成されている
付記１乃至３のいずれか１つに記載の列車内ネットワーク管理システム。
［付記５］
前記ディスカバリ・メッセージは、ピング形式である
付記１乃至５のいずれか１つに記載の列車内ネットワーク管理システム。
［付記６］
起動時に、最初に起動したノードがグローバル・ピングを送信し、各ネットワークで１つのノードがマスターに選出され、そして当該マスターに選出された前記ノードが、前記ネットワークのルーティング・テーブルをブロードキャストするのに先立って、前記グローバル・ピングによる不明確さを解消するためにローカル・ピングを送信するように構成された１組のノードを各ネットワークは含む
付記５に記載の列車内ネットワーク管理システム。
［付記７］
３つの列車ユニットから成り、次の表
【表６】
0006312263.tif 000007
に示されたロジックを用いる
付記１乃至６のいずれか１つに記載の列車内ネットワーク管理システム。
［付記８］
１つの列車を形成するために互いに結合された３以上に及ぶ列車ユニットを含む列車のネットワーク管理の方法であって、各列車ユニットは、２つの端の車両と、前記端の車両の間の０以上の中間の車両とを含み、
前記方法は、
関連の列車ユニット内部で少なくとも２つの分離したネットワークを確立することを含み、各ネットワークは前記列車ユニット内部の別個のノードに接続し、結合された列車ユニットの前記分離したネットワークは交差しており、
前記方法は、
ａ）ネットワークの全域にわたるグローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージと
ｂ）その列車ユニット付属のゲートウェイを通過することができない各列車ユニット内部へのローカル・ディスカバリ・メッセージと
を送信することにより前記列車内部のネットワーク・トポロジーを特定することを含む
方法。
［付記９］
前記特定されたネットワーク・トポロジーに基づいて前記ネットワークのルーティング・テーブルを構築することを更に含む
付記８に記載の方法。
［付記１０］
前記ローカル・ディスカバリ・メッセージのサブネット・マスクは、前記列車ユニットのローカルのゲートウェイを通過しない値に設定されている
付記８または９に記載の方法。
［付記１１］
各ネットワークは１組のノードを含み、前記ディスカバリ・メッセージは、ピング形式である
付記８乃至１０のいずれか１つに記載の方法。
［付記１２］
各ネットワークは１組のノードを含み、起動時に、最初に起動したノードがグローバル・ピングを送信し、各ネットワークの１つのノードがマスターに選出され、そして当該マスターに選出された前記ノードが、前記ネットワークのルーティング・テーブルをブロードキャストするのに先立って、前記グローバル・ピングによる不明確さを解消するためにローカル・ピングを送信する
付記１１に記載の方法。
［付記１３］
１つの列車を形成するために互いに結合された３つに及ぶ列車ユニットを含む列車に対する列車内ネットワーク管理システムのためのコミュニケーション・インターフェース・ユニットであって、各列車ユニットは、２つの端の車両と、前記端の車両の間の０以上の中間の車両とを含み、
前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットは、
付属した列車ユニット内部で少なくとも２つの分離したネットワークを確立するように構成されており、各ネットワークは前記列車ユニット内部の別個のノードに接続し、結合された列車ユニットの前記分離したネットワークは交差しており、
前記コミュニケーション・インターフェース・ユニットは、
ａ）ネットワークの全域にわたるグローバル・デバイス・ディスカバリ・メッセージと
ｂ）その列車ユニット付属のゲートウェイを通過することができない各列車ユニット内部へのローカル・ディスカバリ・メッセージと
を送信することにより前記列車内部のネットワーク・トポロジーを特定するように構成されている
コミュニケーション・インターフェース・ユニット。
［付記１４］
前記ローカル・ディスカバリ・メッセージのサブネット・マスクは、前記列車ユニットのローカルのゲートウェイを通過しない値に設定され、前記ローカル・ディスカバリ・メッセージのサブネット・マスクは、前記列車ユニットのローカルのゲートウェイを通過しない値に設定されている
付記１３に記載のコミュニケーション・インターフェース。
［付記１５］
前記ディスカバリ・メッセージは、ピング形式である
付記１３または１４に記載のコミュニケーション・インターフェース。
【図１】
0006312263.tif 000008
【図２】
0006312263.tif 000009