(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車両それぞれに搭載された伝送装置と、前記伝送装置各々の間でデータの送受信を行うための幹線伝送路と、前記伝送装置毎にそれに属する電気品との間でデータの送受信を行うための支線伝送路とを有する鉄道車両用伝送システムにおいて、
前記伝送装置は、
前記幹線伝送路との間でデータの送受信を行うための第１の送受信部と、
前記支線伝送路との間でデータの送受信を行うための第２の送受信部と、
前記第２の送受信部を介して前記支線伝送路に接続された前記電気品にアドレスを設定するとき、前記第１の送受信部を介して他の車両に搭載された前記伝送装置とのデータの送受信を禁止し、このデータの送受信が禁止されている間に前記電気品からブロードキャスト通信による設定要求を受信すると、予め決められたアドレスをこの電気品に対して設定する処理を行う制御部とを備えたことを特徴とする鉄道車両用伝送システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記電気品に対して前記アドレスを設定する処理が完了すると、前記禁止していた第１の送受信部を介した他の車両の伝送装置とのデータの送受信の禁止を解除することを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用伝送システム。
【請求項３】
幹線伝送路との間でデータの送受信を行うための第１の送受信部と、
支線伝送路との間でデータの送受信を行うための第２の送受信部と、
前記第２の送受信部を介して前記支線伝送路に接続された電気品にアドレスを設定するとき、前記第１の送受信部を介して他の車両に搭載された伝送装置とのデータの送受信を禁止し、このデータの送受信が禁止されている間に前記電気品からブロードキャスト通信による設定要求を受信すると、予め決められたアドレスをこの電気品に対して設定する処理を行う制御部とを備えたことを特徴とする鉄道車両用伝送システムの伝送装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記電気品に対して前記アドレスを設定する処理が完了すると、前記禁止していた第１の送受信部を介した他の車両の伝送装置とのデータの送受信の禁止を解除することを特徴とする請求項３に記載の鉄道車両用伝送システムの伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用伝送システム及び伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の鉄道車両用伝送システムにおいては、伝送装置に接続される例えば表示装置のような電気品にはアドレス設定用のスイッチが設けられ、このスイッチの手動設定によって伝送装置および電気品のアドレスを設定していた。このように構成された鉄道車両用伝送システムでは、鉄道車両内にネットワークを構築する場合でも、各伝送装置と電気品に設けられた伝送局のアドレスが他の機器と重複することがないので、どの伝送装置からの情報であるかを区別することができる。
【０００３】
しかしながら、現在広く使用されているＩＰＶ４（１６進４桁）を採用し、従来の鉄道車両用伝送システムで鉄道車両内のネットワークを構成する場合には、伝送装置および電気品の中にアドレス設定用の数多くのスイッチを設ける必要があり、また多くのスイッチを収納するためにスイッチを小さくせざるを得ない。そのため、伝送装置のアドレスの登録作業で作業員による設定ミスが発生しやすく、また作業自体も困難である。そのために、従来からアドレス設定が容易にでき、ネットワークの構築が容易な鉄道車両用伝送システムの実現が技術的課題となっていた。
【０００４】
他方、最近増えつつあるアドレス設定の自動化手法（ＤＨＣＰ）を鉄道車両のネットワークに適用しようとしても、例えば表示装置のような電気品のように、鉄道車両内に同型の電気品が複数存在する場合、ＤＨＣＰでアドレスを自動割り振りできてもＩＰアドレスと電気品（何号車の表示装置かを識別する番号）との対応が一致しなくなる。このため、例えば１号車の表示装置に表示させようとした内容が５号車の表示装置に表示されてしまうというような不都合が生じることが起こり得る問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０４８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、冗長性が高く、メンテナンス性に優れたネットワークが構築できる鉄道車両用伝送システム及び伝送装置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】
本発明は、複数の車両それぞれに搭載された伝送装置と、前記伝送装置各々の間でデータの送受信を行うための幹線伝送路と、前記伝送装置毎にそれに属する電気品との間でデータの送受信を行うための支線伝送路とを有する鉄道車両用伝送システムであって、前記伝送装置は、前記幹線伝送路との間でデータの送受信を行うための第１の送受信部と、前記支線伝送路との間でデータの送受信を行うための第２の送受信部と、前記第２の送受信部を介して前記支線伝送路に接続された前記電気品にアドレスを設定するとき、前記第１の送受信部を介して他の車両に搭載された前記伝送装置とのデータの送受信を禁止し、このデータの送受信が禁止されている間に前記電気品からブロードキャスト通信による設定要求を受信すると、予め決められたアドレスをこの電気品に対して設定する処理を行う制御部とを備えた鉄道車両用伝送システムを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、幹線伝送路との間でデータの送受信を行うための第１の送受信部と、支線伝送路との間でデータの送受信を行うための第２の送受信部と、前記第２の送受信部を介して前記支線伝送路に接続された電気品にアドレスを設定するとき、前記第１の送受信部を介して他の車両に搭載された伝送装置とのデータの送受信を禁止し、このデータの送受信が禁止されている間に前記電気品からブロードキャスト通信による設定要求を受信すると、予め決められたアドレスをこの電気品に対して設定する処理を行う制御部とを備えた鉄道車両用伝送システムの伝送装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気品に対するアドレス設定時に一時的に他の伝送装置とのデータ授受を停止し、自伝送装置と自伝送装置に接続される電気品とのみがネットワークに接続される状態を作り出し、当該伝送装置が自動アドレス設定のマスタとなって電気品にユニークなアドレスを設定することができ、冗長性が高く、メンテナンス性に優れたネットワークが構築できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムを用いた鉄道車両の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送装置のＩＰアドレス設定の一例の説明図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態の鉄道車両用伝送システムおよびそれを用いた鉄道車両の伝送システムの伝送データの一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の鉄道車両用伝送システムの構成を示し、図２はその車両間のネットワーク接続構成を示している。本実施の形態の鉄道車両用伝送システムでは、伝送装置１ａ〜１ｅは鉄道車両の１号車〜５号車各々に搭載され、幹線伝送路３ａ〜３ｄにてポイント・ツー・ポイント接続されてデータの送受信を行うようになっている。また、１号車には表示装置２ａが、５号車には表示装置２ｂが設置され、それぞれ支線伝送路９ａ，９ｂを介して１号車の伝送装置１ａ、５号車の伝送装置１ｅそれぞれに接続されている。尚、以下の説明では、構成要素を個々に区別する必要がある場合には符号１ａ〜１ｅ，２ａ，２ｂ，３ａ〜３ｄ等を使用し、要素を個々に区別する必要がない場合には符号１，２，３等にて代表させることにする。
【００１３】
伝送装置１によって送受信されるデータは、図１６に示すように、イーサヘッダ（宛先ＭＡＣアドレス＋送信元ＭＡＣアドレス＋タイプ）、ＩＰヘッダ（送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス含む）、ＴＣＰヘッダ又はＵＤＰヘッダ、データ情報、ＣＲＣチェックデータ（ＦＣＳ）から構成されている。これらは、一般的には、イーサネットフレームと呼ばれている。ただし、イーサネットは登録商標である。
【００１４】
本実施の形態の伝送装置１は、送信を許可・禁止可能な２ポートの幹線伝送送信器５ａ，５ｂと、受信を許可・禁止可能な２ポートの幹線伝送受信器６ａ，６ｂと、自号車のデータ授受を行う送受信器７ａ、伝送局８と、表示装置２との伝送を行う送受信を許可・禁止可能な送受信器７ｂとが伝送中継器制御装置４に接続した構成である。電気品である表示装置２は、送受信器７ｂを介して伝送装置１と接続されている。
【００１５】
尚、本実施の形態では電気品を表示装置２として説明するが、他の機器でも良い。また、本実施の形態では電気品を１台で説明するが、より多くとも良い。その場合は、送受信器７ｂが増えることとなる。また、本実施の形態の鉄道車両用伝送システムの説明では、伝送局アドレスとしてＩＰＶ４のプライベートアドレスクラスＣを使用して説明するが、クラスＢやクラスＡを使用しても良いし、ＩＰＶ６等を使用しても良い。
【００１６】
次に、本実施の形態の鉄道車両用伝送システムの動作について説明する。図３に示すように、電源投入時の初期状態では、伝送装置１ａ〜１ｅは（１９２，１６８，０，０）〜（１９２，１６８，０，４）のアドレスを持つ。一方、表示装置２ａ，２ｂは、ＩＰアドレス未設定の（０，０，０，０）の状態となる。この時、伝送装置１ａ，１ｅは表示装置２ａ，２ｂとの送受信を禁止した状態である。
【００１７】
図４に示すように、自動アドレス設定が開始されると、伝送装置１ａは伝送装置１ｂとのデータ授受を禁止し、伝送装置１ｅは伝送装置１ｄとのデータ授受を禁止する。そして、伝送装置１ａは表示装置２ａとの、伝送装置１ｅは表示装置２ｂとの送受信を許可する。その結果、鉄道車両内のネットワークは伝送装置１ｂ〜１ｄのネットワーク（１）と、伝送装置１ａと表示装置２ａのネットワーク（２）と、伝送装置１ｅと表示装置２ｂのネットワーク（３）とに論理的に分断される。
【００１８】
次に、図５に示すように、伝送装置１ａは表示装置２ａからのネットワーク設定要求１０を待つ。ネットワーク設定要求は、ＤＨＣＰ機能を有する表示装置２からブロードキャストで送信される。そのため、伝送装置１ａは伝送装置１ｂとの送受信を禁止し、伝送装置１ａに反対側の表示装置２ｂからのネットワーク設定要求１０′が届くことを防止する。同様に、伝送装置１ｅは、表示装置２ｂからのネットワーク設定要求１０′を待つ。
【００１９】
図６に示すように、ネットワーク設定要求１０を受け取った伝送装置１ａは、表示装置２ａに対しあらかじめ定められているＩＰアドレス（１９２，１６８，０，１００）を含むアドレス通知１１を送信する。同様に、伝送装置１ｅは、表示装置２ｂに対しＩＰアドレス（１９２，１６８，０，１０１）を含むアドレス通知１１′を送信する。
【００２０】
図７に示すように、アドレス通知１１を受け取った表示装置２ａは、指定されたＩＰアドレス（１９２，１６８，０，１００）を使用する旨を示すアドレス使用要求１２を伝送装置１ａにブロードキャストで送信する。同様に、表示装置２ｂは指定されたＩＰアドレス（１９２，１６８，０，１０１）を使用するアドレス使用要求１２′を伝送装置１ｅに送信する。
【００２１】
図８に示すように、伝送装置１ａはＩＰアドレス（１９２，１６８，０，１００）を使用する許可として、表示装置２ａに対し確認応答１３を送信する。同様に伝送装置１ｅはＩＰアドレス（１９２，１６８，０，１０１）を使用する許可（応答確認１３｀）を表示装置２ｂに送信する。
【００２２】
図９に示すように、確認応答１３を受信した表示装置２ａは、自動アドレス設定のマスタである伝送装置１ａから与えられたＩＰアドレス（１９２，１６８，０，１００）を使用する。同様に、表示装置２ｂのＩＰアドレスは、（１９２，１６８，０，１０１）となる。
【００２３】
図１０に示すように、伝送装置１ａは、表示装置２ａに対するＩＰアドレスの設定の後、伝送装置１ｂとの送受信禁止を解除してネットワーク（１）に参加する。同様に、伝送装置１ｅも表示装置２ｂのＩＰアドレスを設定した後ネットワーク（１）に参加する。
【００２４】
これにより、最終的なＩＰアドレスは、伝送装置１ａ〜１ｅが（１９２，１６８，０，０）〜（１９２，１６８，０，４）に設定され、表示装置２ａが（１９２，１６８，０，１００）に、表示装置２ｂが（１９２，１６８，０，１０１）に設定される。
【００２５】
このように本実施の形態の鉄道車両用伝送システムでは、電気品（表示装置２ａ，２ｂ）のＩＰアドレスを自動的に毎回同じ所定のアドレスに割り振ることができ、電気品交換時のＩＰアドレス設定を省くことができて、迅速にネットワークを構築することができる。尚、本実施の形態では、電気品のＩＰアドレス設定に一般的なＤＨＣＰを使用したため２段階の確認方法となっているが、１段式の確認方法でも良いし、伝送装置１側からＩＰアドレスを指定する方法でも良い。
【００２６】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の鉄道車両用伝送システムについて、図１１図１５を用いて説明する。図１１に示すように、本実施の形態の鉄道車両用伝送システムにおいて、伝送装置１は２ポートの幹線伝送送信器５ａ，５ｂと２ポートの幹線伝送受信器６ａ，６ｂ、自号車のデータ授受を行う送受信器７ａ、伝送局８、電気品としての表示装置２との伝送を行う送受信器７ｂ、電気品である表示装置２からの送受信データの内のＩＰアドレスをチェックし変換するアドレス変換装置１４、各送受信機器を制御する伝送中継器制御装置４から構成されている。
【００２７】
尚、本実施の形態では電気品を表示装置２として説明するが、他の機器でも良い。また、本実施の形態では電気品を１台で説明するが、より多くとも良い。その場合は、送受信器７ｂの台数が増えることとなる。また、本実施の形態の鉄道車両用伝送システムでは、伝送局アドレスとしてＩＰＶ４のプライベートアドレスクラスＣを使用して説明するが、クラスＢやクラスＡを使用しても良いし、ＩＰＶ６等を使用しても良い。
【００２８】
次に、本実施の形態の鉄道用伝送システムの動作について説明する。図１２に示したように、電源投入時の初期状態では、各伝送装置１ａ〜１ｅは（１９２，１６８，０，０）〜（１９２，１６８，０，４）のＩＰアドレスを持つ。一方、表示装置２ａ，２ｂは、それらのデフォルトである（１９２，１６８，１，２５５）の状態となっている。この時、伝送装置１ａと伝送装置１ｅの中のアドレス変換装置１４ａ，１４ｅは未設定のためアドレス変換を実施しない。
【００２９】
図１３に示すように、まず、伝送装置１ａの伝送中継器制御装置４ａは、伝送装置１ａのアドレス変換装置１４に対し、ＩＰアドレス（１９２，１６８，１，２５５）を（１９２，１６８，０，１００）に変換する指令を発行する。同様に、伝送装置１ｅの伝送中継器制御装置４ｅは、伝送装置１ｅのアドレス変換装置１４ｅに対し、ＩＰアドレス（１９２，１６８，１，２５５）を（１９２，１６８，０，１０１）に変換する指令を発行する。
【００３０】
表示装置２ａからの送信データ（伝送装置１ｅ宛）が、ネットワーク内をどのような形で流れるかを、図１４を用いて説明する。表示装置２ａのＩＰアドレスは、（１９２，１６８，１，２５５）であるので、表示装置２ａの送信データＡは、送信元ＩＰアドレス＝１９２，１６８，１，２５５、宛先ＩＰアドレス＝１９２，１６８，０，４となる。送信データＡを受け取った伝送装置１ａのアドレス変換装置１４ａは、受信データＡの送信元ＩＰアドレスをチェックする。アドレスが伝送中継器制御装置４ａから指示されたアドレスと一致した場合は、送信元ＩＰアドレスを変換し、不一致の場合は変換せずスルーする。送信データＡの場合は一致するので、アドレス変換装置１４ａから出力される送信データＡ′は、送信元ＩＰアドレス＝１９２，１６８，０，１００、宛先ＩＰアドレス＝１９２，１６８，０，４となり、伝送装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを経由し、目的である伝送装置１ｅ（ＩＰアドレス＝１９２，１６９，０，４）に到達する。伝送装置１ｅは、送信元ＩＰアドレス＝１９２，１６８，０，１００であることから表示装置２ａからのデータであると判断する。
【００３１】
次に、伝送装置１ｅから表示装置２ａへの送信データＢが、ネットワーク内をどのような形で流れるかを、図１５を用いて説明する。伝送装置１ｅ（ＩＰアドレス＝１９２，１６８，０，４）からの送信データＢは、送信元ＩＰアドレス＝１９２，１６８，０，４、宛先ＩＰアドレス＝１９２，１６８，０，１００として伝送装置１ｄ側とアドレス変換装置１４ｅに流れる。送信データＢを受信したアドレス変換装置１４ｅは、宛先ＩＰアドレスをチェックし、自分が変換するアドレス１９２，１６８，０，１０１と異なるため、そのまま表示装置２ｂに流す。送信データＢを受信した表示装置２ｂは、自分のＩＰアドレス＝１９２，１６８，１，２５５と異なるため、このデータを採用しない。伝送装置１ｄ側に流れた送信データＢは、伝送装置１ｄ，１ｃ，１ｂを経由し、伝送装置１ａのアドレス変換装置１４ａに届く。アドレス変換装置１４ａは、受信データＢの送信先ＩＰアドレスをチェックし、自分が変換するＩＰアドレス（１９２，１６８，０，１００）と一致することから、宛先ＩＰアドレスを（１９２，１６８，１，２５５）に変換し、変換後の送信データＢ′を表示装置２ａに送る。表示装置２ａは、受信したデータＢ′の宛先ＩＰアドレスが自分のＩＰアドレス＝１９２，１６８，１，２５５と一致しているため、このデータを採用する。
【００３２】
このように構成された本実施の形態の鉄道車両用伝送システムでは、電気品（表示装置２ａ，２ｂ）のＩＰアドレスが同一のままでも、伝送装置１内のアドレス変換装置１４にて送信元または宛先ＩＰアドレスを変換することで、ネットワークに流れるデータ上ではアドレスのユニーク性を保つことができる。また、表示装置２ａ，２ｂとしては、ＩＰアドレスが１種類のため電気品交換時のＩＰアドレス設定を省くことが可能となる。これにより、本実施の形態の鉄道車両用伝送システムでは、冗長性が高く、迅速にネットワークを構築することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１，１ａ〜１ｅ  伝送装置
２，２ａ，２ｂ  表示装置
３，３ａ〜３ｄ  伝送路
４，４ａ，４ｅ  伝送中継器制御装置
５ａ，５ｂ  幹線伝送送信器
６ａ，６ｂ  幹線伝送受信器
７ａ，７ｂ  送受信器
８  伝送局
９  支線伝送路
１０  ネットワーク設定要求
１１  アドレス通知
１２  アドレス使用要求
１３  確認応答
【図１】
0005284501.tif 000002
【図２】
0005284501.tif 000003
【図３】
0005284501.tif 000004
【図４】
0005284501.tif 000005
【図５】
0005284501.tif 000006
【図６】
0005284501.tif 000007
【図７】
0005284501.tif 000008
【図８】
0005284501.tif 000009
【図９】
0005284501.tif 000010
【図１０】
0005284501.tif 000011
【図１１】
0005284501.tif 000012
【図１２】
0005284501.tif 000013
【図１３】
0005284501.tif 000014
【図１４】
0005284501.tif 000015
【図１５】
0005284501.tif 000016
【図１６】
0005284501.tif 000017