(57)【要約】【課題】  列車運行上の信頼性、省保守化を向上することができる車両情報制御装置を提供することである。【解決手段】  車両に搭載に搭載されるマスター伝送装置１０、第２伝送装置２０、第３伝送装置３０はイーサーネット７１、７２、７３、７４、７５で接続される。それぞれの装置はＭＡＣアドレスを有しており、そのＭＡＣアドレスを学習した結果をＭＡＣアドレステーブルで記憶する。ＭＡＣアドレステーブルをもとに、ＭＡＣアドレスの情報の伝送が必要と判断された伝送装置へ、ＭＡＣアドレスの情報を伝送する。マスター伝送装置１０は伝送された伝送装置のＭＡＣアドレステーブルを収集するＭＡＣアドレス収集機能と、搭載車両号車情報と接続位置情報を対応させる搭載号車情報テーブルと、前述した２つのテーブルをもとに列車内の１乃至複数の伝送装置の搭載号車を判別できる搭載号車判別機能を有する。【選択図】図１
2012222405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車は１つ以上の車両で構成され、その車両に搭載されるマスター伝送装置と、
車両に搭載され、前記マスター伝送装置と接続する１乃至複数の伝送装置と、
前記マスター伝送装置と前記１乃至複数の伝送装置間はイーサーネットで接続され、そのイーサーネットによって伝送を行うためのイーサーネット伝送機能と、
前記マスター伝送装置及び前記１乃至複数の伝送装置が有し、それぞれの装置を識別するための識別番号であるＭＡＣアドレスと、
前記マスター伝送装置及び前記１乃至複数の伝送装置が有し、前記ＭＡＣアドレスを学習し、その学習結果をＭＡＣアドレステーブルで記憶するＭＡＣアドレス学習機能と、
前記マスター装置が有し、前記１乃至複数の伝送装置の前記ＭＡＣアドレス学習機能で記憶されているＭＡＣアドレステーブルを収集するＭＡＣアドレス収集機能と、
前記マスター装置が有し、列車を構成する車両の識別番号の情報である搭載車両号車情報と、前記１乃至複数の伝送装置の接続位置関係の情報である接続位置情報からなる搭載号車情報テーブルと、
前記マスター装置が有し、前記搭載号車情報テーブルと、前記ＭＡＣアドレス学習機能により記憶された前記１乃至複数の伝送装置のＭＡＣアドレステーブルの情報と照合することで、列車内の前記１乃至複数の伝送装置の搭載号車を判別できる搭載号車判別機能と、
を備える車両情報制御装置
【請求項２】
列車は１つ以上の車両で構成され、その車両に搭載されるマスター号車情報識別部と、
前記マスター号車情報識別部と接続され、車両に搭載される１乃至複数の伝送装置と接続されると、
前記マスター号車情報識別部と前記１乃至複数の伝送装置間はイーサーネットで接続され、そのイーサーネットによって伝送を行うためのイーサーネット伝送機能と、
前記１乃至複数の伝送装置が有し、それぞれの識別するための識別番号であるＭＡＣアドレスと、
前記１乃至複数の伝送装置が有し、前記ＭＡＣアドレスを学習し、その学習結果をＭＡＣアドレステーブルで記憶するＭＡＣアドレス学習機能と、
前記マスター号車情報識別部が有し、前記ＭＡＣアドレス学習機能により記憶された前記１乃至複数の伝送装置のＭＡＣアドレステーブルを収集するＭＡＣアドレス収集機能と、
前記マスター号車情報識別部が有し、列車を構成する車両の識別番号の情報である搭載車両号車情報と、前記１乃至複数の伝送装置の接続位置関係の情報である接続位置情報からなる搭載号車情報テーブルと、
前記マスター号車情報識別部が有し、前記搭載号車情報テーブルと前記ＭＡＣアドレス学習機能により記憶された前記１乃至複数の伝送装置のＭＡＣアドレステーブルの情報と照合することで、列車内の前記１乃至複数の伝送装置の搭載号車を判別できる搭載号車判別機能と、
を備える車両情報制御装置。
【請求項３】
前記マスター伝送装置と前記１乃至複数の伝送装置とがイーサーネットで接続される接続方式が直列で接続されるバス型ネットワーク構成である請求項１または２記載の車両情報制御装置。
【請求項４】
前記マスター伝送装置と前記１乃至複数の伝送装置とがイーサーネットで接続される接続方式がリング型構成である請求項１乃至２記載の車両情報制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、鉄道車両向け車両情報制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両向け車両情報制御装置は、複数車両によって組成された編成列車に搭載されている各機器の情報を監視あるいは制御し、車両の安全、安定運用に寄与する装置である。
【０００３】
列車の各号車には、伝送端末が設置され、伝送端末が各号車に搭載されている各機器と接続される。伝送装置は各機器から送受信した情報を集約し、他の伝送装置へその情報を伝送するシステム構成となる。
【０００４】
このようなシステムを可能にするための伝送端末と各機器との接続状態のためには、それぞれの機器が搭載されている搭載車両の号車番号情報が不可欠である。しかしながら、この搭載号車情報は各機器が搭載されている車両の伝送端末装置に、伝送端末装置に設けられた号車設定スイッチにより外部入力されることが一般的である。
【０００５】
このため、車両情報制御装置の伝送装置は、装置ぎ装時において、装置搭載号車番号に合わせて号車設定スイッチの設定を必要とするものが多い。
【０００６】
また、近年車両内ネットワークにおいてもイーサーネットの採用が進んでおり、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスをベースとした通信の導入が盛んである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１４８８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述した従来の搭載号車番号情報の認識手段は、ハードウェアスイッチによる外部入力である。そのため、人為的なミスによる号車設定間違いや、装置故障時などに装置の置き換えを行う際の設定作業に時間がかかり、列車の運行に支障をきたすおそれがあった。
【０００９】
本発明では、上記課題を解決するため、列車運行上の信頼性、省保守化を向上させるため、搭載号車情報の自動認識手段を有する車両情報制御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】
【００１０】
実施形態の車両情報制御装置は、列車は１つ以上の車両で構成され、その車両に搭載されるマスター伝送装置と、車両に搭載され、マスター伝送装置と接続する１乃至複数の伝送装置と、マスター伝送装置と１乃至複数の伝送装置間はイーサーネットで接続され、そのイーサーネットによって伝送を行うためのイーサーネット伝送機能と、マスター伝送装置及び１乃至複数の伝送装置が有し、それぞれの装置を識別するための識別番号であるＭＡＣアドレスと、マスター伝送装置及び１乃至複数の伝送装置が有し、ＭＡＣアドレスを学習し、その学習結果をＭＡＣアドレステーブルで記憶するＭＡＣアドレス学習機能と、マスター装置が有し、１乃至複数の伝送装置のＭＡＣアドレス学習機能で記憶されているＭＡＣアドレステーブルを収集するＭＡＣアドレス収集機能と、マスター装置が有し、列車を構成する車両の識別番号の情報である搭載車両号車情報と、１乃至複数の伝送装置の接続位置関係の情報である接続位置情報からなる搭載号車情報テーブルと、マスター装置が有し、搭載号車情報テーブルと、ＭＡＣアドレス学習機能により記憶された１乃至複数の伝送装置のＭＡＣアドレステーブルの情報と照合することで、列車内の１乃至複数の伝送装置の搭載号車を判別できる搭載号車判別機能を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態の車両情報制御装置の全体構成を示す図。
【図２】（ａ）第１の実施形態の車両情報制御装置の伝送管理部の情報送信動作を示す図。（ｂ）第１の実施形態の伝送管理部が有するＭａｃアドレステーブル。
【図３】第１の実施形態の車両情報制御装置の伝送管理部の情報収集動作を示す図。
【図４】（ａ）第１の実施形態の号車情報識別部が持つトポロジ情報を示す図。（ｂ）第１の実施形態の号車情報識別部が持つ搭載号車情報テーブル。
【図５】（ａ）第１の実施形態の号車情報識別部の号車判別動作を示す図。（ｂ）第１の実施形態の搭載号車情報テーブルの搭載装置判別動作を示す図。
【図６】第１の実施形態の号車情報識別部の号車判別結果を示す図。
【図７】第２の実施形態の車両情報制御装置の全体構成を示す図。
【図８】第３の実施形態の車両情報制御装置の全体構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態の制御装置について図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１から図６を参照し、詳細に説明する。
【００１４】
（構成）
図１は、第１の実施形態の車両情報制御装置の全体図である。列車を構成する各車両に先頭車から順にマスター伝送装置１０、第１伝送装置２０、第２伝送装置３０、第３伝送装置４０が塔載されている。マスター伝送装置１０はマスタースイッチング制御部１１、マスター号車情報識別部１２、マスター伝送管理部１３を有している。第１伝送装置２０は、第１スイッチング制御部２１、第１伝送管理部２３を有している。第２伝送装置３０は、第２スイッチング制御部３１、第２伝送管理部３３を有している。第３伝送装置４０は、第３スイッチング制御部４１、第３伝送管理部４３を有している。
【００１５】
マスター伝送装置１０は、他伝送装置とイーサーネットによって情報の送受信が可能なイーサーネット伝送機能を持つ。マスタースイッチング制御部１１は、接続機器のＭａｃアドレスを把握して情報の宛先となる機器だけに情報を流す、Ｌ２スイッチ機能を有する。マスター号車情報識別部１２は、他の伝送装置から情報を取得して各装置の搭載号車を判別する、号車情報識別機能を有する。マスター伝送管理部１３は、他の伝送装置への情報送出や他の伝送装置からの情報を受け取る、送受信機能を有する。第１伝送装置２０、第２伝送装置３０、第３伝送装置４０は、他伝送装置とイーサーネットによって情報の送受信が可能なイーサーネット伝送機能を持つ。第１スイッチング制御部２１、第２スイッチング制御部３１、第３スイッチング制御部４１は、接続機器のＭａｃアドレスを把握して情報の宛先となる機器だけに情報を流す、Ｌ２スイッチ機能を有する。第１伝送管理部２１、第２伝送管理部３１、第３伝送管理部４１は、他の伝送装置への情報送出や他の伝送装置からの情報を受け取る、送受信機能を有する。なお、第１乃至第３伝送装置２０、３０、４０に号車情報識別部機能を追加することも可能である。また、伝送装置は図１の３台に限らず数珠繋ぎの要領で何台でも接続してよい。
【００１６】
また、マスター伝送装置１０は物理ポート５１ａ、イーサーネット伝送路７１、物理ポート５０ｂを介して第１伝送装置２０と接続されている。第１伝送装置２０は、物理ポート５１ｂ、イーサーネット伝送路７２、物理ポート５０ｃを介して第２伝送装置３０と接続される。第２伝送装置３０は、物理ポート５１ｃ、イーサーネット伝送路７３、物理ポート５０ｄを介して第３伝送装置４０と接続される。上記のマスター伝送装置１０、第１伝送装置２０、第２伝送装置３０、第３伝送装置４０が接続されることにより車内でバス型のネットワークを構成している  
ここで、物理ポート５０ｂは物理ポート番号として５０ｂを有し、物理ポート５０ｃは物理ポート番号として５０ｃを有し、物理ポート５０ｄは物理ポート番号として５０ｄを有している。また、物理ポート５１ａ，５１ｂ，５１ｃも同様に物理ポート番号５１ａ，５１ｂ，５１ｃを有する。
【００１７】
（作用）    
次に本実施形態の車両情報制御装置の動作について説明する。説明にあたりマスター伝送装置１０を識別するための装置固有の物理アドレスであるＭａｃアドレスは１０−１０−１０−１０−１０−１０、伝送装置２０，３０，４０についても同様に２０−２０−２０−２０−２０−２０、３０−３０−３０−３０−３０−３０、４０−４０−４０−４０−４０−４０と仮に設定する。
【００１８】
外部から供給される電源（図示しない）が投入されると、図２に示すように、マスター伝送装置１０のマスター伝送管理部１３からブロードキャストフレーム６０を装置外に対して送信する。ブロードキャストフレームは特定のＭＡＣアドレスを対象とせず伝送装置の全てのポートに無条件でフレームが転送される性質を有しているため、送信されたブロードキャストフレーム６０はスイッチング制御部１１，２１，３１，４１を介して他装置の伝送管理部２３，３３，４３へ到達することとなる。
【００１９】
伝送装置２０では、ブロードキャストフレーム６０を物理ポート５０ｂで受信する。ブロードキャストフレーム６０には送信元のＭａｃアドレス情報が含まれており、伝送装置２０は自身がもつＭａｃアドレステーブル２６に受信した物理ポート５０ｂと送信元Ｍａｃアドレスを書き込み、マスター伝送装置１０が物理ポート５０ｂ側に存在することを学習する。伝送装置３０，４０でも同様におのおののＭａｃアドレステーブル３６，４６に学習結果を書き込む。
【００２０】
第１乃至第３伝送装置２０，３０，４０でも同じようにブロードキャストフレームを送信し、各伝送装置はそれぞれのＭａｃアドレステーブル２６，３６，４６に学習結果を書き込む。
【００２１】
図３はそれぞれの装置のＭＡＣアドレステーブル１６，２６，３６，４６作成後の状態を表している。次に、マスター伝送装置１０はマスター伝送管理部１３によって伝送装置２０，３０，４０が持っているＭＡＣアドレステーブル１６，２６，３６，４６を収集する。その後、マスター伝送管理部は収集したＭＡＣアドレステーブルをマスター号車情報識別部１２に受け渡す。
【００２２】
次にマスター伝送装置１０のマスター号車情報識別部１２の動作を説明する。マスター号車情報識別部１２は、図４のように装置の接続形態を表したトポロジ情報１００と、搭載号車情報テーブル１１０をあらかじめ保持している。
【００２３】
トポロジ情報１００は、ノード８０，８１，８２，８３とそれらをつなぐリンク９１ａ，９０ｂ，９１ｂ，９０ｃ，９１ｃ，９０ｄ、自装置位置情報で構成する。ここでは自装置位置はノード８０と仮定して説明を行う。搭載号車情報テーブル１１０は、ノード８０，８１，８２，８３とそれぞれが搭載されている号車番号、搭載装置の対応表である。一般的に鉄道車両においては、装置位置によって各装置に接続する物理ポートが決められているため、トポロジ情報の物理ポートは常に不変でよい。
【００２４】
まず自装置がノード８０であることはあらかじめわかっているため、ノード８０はマスター伝送装置１０に該当することがわかる。
【００２５】
次に図５に示すように、収集したＭａｃアドレステーブル２６をみると物理ポート５０ｂすなわち装置左側にマスター伝送装置１０が接続されており、物理ポート５１ｂすなわち装置右側に伝送装置３０，４０が接続されていることがわかる。ここからノード８１が伝送装置２０に該当することがわかる。
【００２６】
同様に、Ｍａｃアドレステーブル３６をみると物理ポート５０ｃすなわち装置左側にマスター伝送装置１０と第１伝送装置２０が接続されており、物理ポート５１ｃすなわち装置右側に第３伝送装置４０が接続されていることがわかる。ここからノード８２が第２伝送装置３０に該当することがわかる。最後にノード８３が第３伝送装置４０に該当することがわかる。図６に最終的な搭載号車情報テーブル１１０を示す。
【００２７】
本動作により、マスター伝送装置１０が各装置の搭載位置を認識することが可能となる。
【００２８】
（効果）
自動で号車情報を認識することができる車両情報制御装置を提供でき、車両運用での省保守化を可能とする。
【００２９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について図７を参照し、詳細に説明する。図７は、第２の実施形態の車両情報制御装置の全体図である。尚、図１乃至６と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。
【００３０】
本実施形態は、第１の実施形態とは、構成の一部が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。
【００３１】
（構成）
図１に比してマスター伝送装置１０のマスター号車情報識別部１２を装置外に置く構成となっている点が第１の実施形態と異なっている。マスター伝送装置１０は物理ポート５２ａ、イーサーネット伝送路７５、物理ポート５３ａを介してマスター号車情報識別部１２と接続する。マスター号車情報識別部１２を外部に配置することで、マスター伝送装置１０は第１伝送装置２０、第２伝送装置３０、第３伝送装置４０と同一の機能を有する装置となる。
【００３２】
（作用）
本実施形態での動作については、第１の実施形態とほぼ同様の手順でマスター号車識別部１２が各装置の搭載位置を認識することが可能となる。マスター伝送管理部１３が収集したＭＡＣアドレステーブルをマスター号車情報識別部１２に受け渡す際には、物理ポート５２ａ，イーサーネット伝送路７４，物理ポート５３ａを介する点が第１の実施形態と異なる。
【００３３】
（効果）
本実施形態においても第１の実施形態と同様に、自動で号車情報を認識することができる車両情報制御装置を提供でき、車両運用での省保守化を可能とする。
【００３４】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について図８を参照し、詳細に説明する。図８は、第３の実施形態の車両情報制御装置の全体図である。尚、図１乃至６と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。
【００３５】
本実施形態は、第１の実施形態とは、構成と動作の一部が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。
【００３６】
（構成）
図１に比して新たにマスター伝送装置１０が物理ポート５０ａ，イーサーネット伝送路７４，物理ポート５１ｄを介して第３伝送装置と接続されている点が第１の実施形態と異なっている。また、このことでマスター伝送装置１０、第１伝送装置２０、第２伝送装置３０、第３伝送装置４０はリング形の接続となる。
【００３７】
（作用）
本実施形態においても、マスター伝送装置が自装置の物理ポート５０ａをブロッキングし一時的にイーサーネット伝送路７４を使用不能にすることで、第１の実施形態と同一の構成を実現できる。このため、第１の実施形態と同様の手順でマスター伝送装置１０が各装置の搭載位置を認識することが可能である。
【００３８】
（効果）
本実施形態においても、自動で号車情報を認識することができる車両情報制御装置を提供でき、車両運用での省保守化を可能とする。
【００３９】
上記で説明された全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。そのため、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  マスター伝送装置
１１  スイッチング制御部
１２  号車情報識別部
１３  伝送管理部
２０  第１伝送装置
２１  スイッチング制御部
２３  伝送管理部
３０  第２伝送装置
３１  スイッチング制御部
３３  伝送管理部
４０  第３伝送装置
４１  スイッチング制御部
４３  伝送管理部
５０ａ  物理ポート
５０ｂ  物理ポート
５０ｃ  物理ポート
５０ｄ  物理ポート
５１ａ  物理ポート
５１ｂ  物理ポート
５１ｃ  物理ポート
５１ｄ  物理ポート
７１  イーサーネット伝送路
７２  イーサーネット伝送路
７３  イーサーネット伝送路
７４  イーサーネット伝送路
７５  イーサーネット伝送路
８０  ノード
８１  ノード
８２  ノード
８３  ノード
９０ｂ  リンク
９０ｃ  リンク
９０ｄ  リンク
９１ａ  リンク
９１ｂ  リンク
９１ｃ  リンク
１００  トポロジ情報
１１０  搭載号車情報テーブル
【図１】
2012222405.tif 000003
【図２】
2012222405.tif 000004
【図３】
2012222405.tif 000005
【図４】
2012222405.tif 000006
【図５】
2012222405.tif 000007
【図６】
2012222405.tif 000008
【図７】
2012222405.tif 000009
【図８】
2012222405.tif 000010