JP4738533B2 - 列車車両間通信装置 - Google Patents

Description

この発明は、鉄道等における列車の車両内、車両間および１以上の車両から構成される編成間の通信に用いられる通信装置に関するものである。

編成方向の異なる２つの編成が併合された列車では、一方の編成における右側を表すドアと、他方の編成における右側を表すドアとが、互いに反対側のドアとなる問題が発生する。上記問題を解決するため、伝送路上の通信中継装置の上流下流の方向に関する認識の不一致を解決する方法が開示されている（例えば、特許文献１）。具体的には、編成方向が異なる編成同士が併合された場合には、一方の編成内のすべての通信中継装置で、上流下流に関する認識を反転させることによって、編成間で通信中継装置の上流下流の方向に関する認識を一致させている。

特開２００５−１６８１２６号

従来の列車車両間通信ネットワークでは、一方の編成内の通信中継装置における認識を反転させる処理の実行中には、通信を中断する必要がある。通信を中断すると処理が遅れる問題がある。また、通信を中断させるには、通信処理中に確実に中断させる煩雑な手段を設ける必要があり、通信中断時間が増える、またはエラーが起こりやすくなる問題がある。

この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、編成方向が異なる編成同士を併合した場合に、通信処理を中断することなく、通信処理の継続が可能である列車車両間通信ネットワークを得ることを目的とする。

１以上の車両で構成される編成に配設されて情報を送受信する端末と、同じ前記編成内の前記端末に接続されて前記情報を伝送する編成内伝送路と、前記編成内伝送路に接続されて前記編成内の前記端末からの前記情報である第一情報を受信して隣接する他の前記編成へ前記第一情報を送信し、隣接する他の前記編成からの前記情報である第二情報を受信して当該編成内の端末へ前記第二情報を送信する編成間通信中継装置と、隣接する編成の前記編成間通信中継装置同士を接続して前記情報を伝送する編成間伝送路とを備え、前記編成間通信中継装置は、受信した前記情報の送信元の前記編成と当該編成間通信中継装置の属する前記編成との編成方向の相違を判断する編成方向判断手段と、前記編成方向判断手段が異なる編成方向と判断した場合には、受信した前記情報に含まれる方向依存情報を反転するように書換える方向依存情報書換手段とを有するものである。

この発明は、方向情報書き換え手段が、隣接する編成の編成方向の異なる場合に、通信パケットに含まれる方向依存情報を書き換えることによって、編成方向が異なる編成同士を併合しても、通信を中断することなく、通信処理を継続できる。

この発明の実施の形態１を示す列車用通信装置の構成図である。 この発明の実施の形態１の編成間通信中継装置の説明図である。 この発明の実施の形態１の編成間通信中継手段の説明図である。 この発明の実施の形態１の編成間中継迂回手段の説明図である。 この発明の実施の形態１の端末と監視制御対象機器の説明図である。 この発明の実施の形態１のパケットの説明図である。 この発明の実施の形態１の編成方向判断の基準の説明図である。 この発明の実施の形態１の列車車両間通信装置の構成図である。 この発明の実施の形態１のパケットの説明図である。 この発明の実施の形態１のパケットの説明図である。 この発明の実施の形態２の列車車両間通信装置の構成図である。 この発明の実施の形態２の編成間通信中継装置の構成図である。 この発明の実施の形態２の編成方向判断の基準の説明図である。 この発明の実施の形態３の列車車両間通信装置の構成図である。 この発明の実施の形態３の編成間通信中継装の構成図である。 この発明の実施の形態４の列車車両間通信装置の構成図である。 この発明の実施の形態４のＩＰアドレスの説明図である。 この発明の実施の形態４の伝送ポートのＩＰアドレスの説明図である。 この発明の実施の形態４の編成方向判断の基準の説明図である。 この発明の実施の形態４の列車車両間通信装置の構成図である。 この発明の実施の形態４の端末と監視制御対象機器の説明図である。 この発明の実施の形態４のパケットの説明図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ 編成間通信中継装置
２ 方向依存情報書換手段
３ 編成方向情報付加手段
４ 編成番号付加手段
５ 編成方向判断手段
１５，１５ａ，１５ｂ 編成間伝送ポート
１５ｃ 編成内伝送ポート
１６ 編成間中継装置迂回手段
１９ 編成間通信中継手段
２０，２０ａ，２０ｂ 編成内車両間伝送路
２１，２１ａ，２１ｂ 編成間伝送路
３０，３０ｘ，３０ｙ 端末
３１，３１ａ，３１ｂ 伝送ポート
３２ 機器
３３ 受信部
３４ 送信部
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ 車両
４１ 編成
１０１ データ
１０２ 送信元編成番号
１０３ 送信元編成方向情報

実施の形態１．
図１は、本実施の形態における列車車両間通信装置を示す構成図である。図において、編成４１は、少なくとも１両の車両４０で構成され、図１では４両の車両４０ａ−４０ｄで構成されている。編成４１とは、１以上の車両４０で構成され、運用時に分割されることのない列車の単位であり、１つながりの列車に複数の編成４１が併合されることもある。

編成４１には、編成４１間で情報を送受信する編成間通信中継装置１が設けられる。また、編成４１の異なる編成間通信中継装置１間を接続して情報を伝送する伝送路である編成間伝送路２１が設けられる。各車両４０は、少なくとも１台の端末３０を搭載する。編成内の編成間通信中継装置１、各端末３０との間は、編成内車両間伝送路２０で結ばれている。

編成間通信中継装置１は、他の編成から編成間伝送路２１（２１ａ）を通って送られてきた情報について、編成内車両間伝送路２０を経由して各車両４０内の端末３０に中継する。また、送られてきた情報を受信した編成間伝送路２１（２１ａ）とは別の編成間伝送路２１（２１ｂ）を経由して、さらに別の編成４１に中継する。

また、編成間通信中継装置１は、端末３０から編成内車両間伝送路２０を経由して送出された情報を編成間伝送路２１経由で、他の編成に中継する。

端末３０は、編成間通信中継装置１から編成内車両間伝送路２０を経由して情報を受け取り、各車両４０の制御を行う。また、編成４１は、隣接する編成４１と通信するための編成間伝送路２１ａ、２１ｂが設けられる。

情報は、計算機処理可能なデータを含み、ネットワーク層またはトランスポート層を流れる分割されたデータの単位であるパケットであっても良い。

以下、各装置について説明する。図２は、編成間通信中継装置１の構成を示す図である。図のように、編成間通信中継装置１は、２つの編成間伝送ポート１５ａ、１５ｂ並びに編成内伝送ポート１５ｃ及びこれらに接続する編成間通信中継手段１９で構成される。編成間通信中継手段１９は、編成間伝送ポート１５ａ，１５ｂを介して他の編成４１と情報を中継し、編成内伝送ポート１５ｃを介して編成内の端末３０に情報を中継する。

図３は、編成間通信中継手段１９の構成の例を示す図である。図３（Ａ）において、編成間通信中継手段１９は、編成方向判断手段５と方向依存情報書換手段２を有する。

編成間通信中継手段１９は、自編成４１に隣接する他の編成４１から受信した情報を中継する際に、隣接編成４１と編成方向が異なる場合は、他編成から送られてきた情報の中の方向依存情報を反転する書換えを行う。隣接編成４１と編成方向が同じ場合は、方向依存情報の反転の書換えは行わず、そのまま情報を中継する。編成間通信中継手段１９は、上記を実現するために、編成方向判断手段５と方向依存情報書換手段２を有する。

編成方向判断手段５は、隣接する他の編成４１から受信した情報を中継する際に、情報の送信元の隣接する他の編成４１と編成間通信中継手段１９が属する当該編成４１とが編成方向において異なる場合には、方向が異なると判断し、編成方向が同じ場合には、方向が同じと判断する。

編成方向判断手段５における編成方向の判断の基礎となる情報として、（１）編成間または車両間の連結装置の物理的形状、電気的信号により物理的に行った結果の情報、（２）送信元の編成４１の編成間通信中継手段１９が送信情報に編成方向情報を付加した情報などが考えられる。例えば、（１）は、連結器の所定の場所に、第一または第二の方向であることを示す凹みなどを設けて、これに相対する連結器の所定の場所に先の凹みを読み取る機構を設ける。この読み取る機構で読み取った結果から、連結相手が第一または第二の方向のいずれであるかを求め、連結相手の方向と、自らの車両の当該連結器が第一または第二の方向のいずれかであるかとによって、編成方向の相違を判断する。具体的には、第一、第二の方向が一致すれば、異なる編成方向であるとし、第一、第二の方向が異なれば、編成方向が同じと判断することができる。先の凹みに換えて、電気信号で第一または第二の方向を識別するようにすることもできる。

ここで、編成方向の一致、不一致は、隣接する編成との相対的関係だけで判断すればよく、例えば、「上り」、「下り」のような絶対的方向で判断する必要はない。方向依存情報を反転するか否かは、隣接する編成との相対的関係で判断すれば済むからである。また、「上り」、「下り」などの絶対的方向で判断するには、列車運行に応じて設定を明示的に変更する必要があるのに対して、隣接する編成との相対的関係で判断する場合には、編成決定時に、決定すれば後の運行で変化することが無いため、設定変更が不要となる効果がある。

編成方向判断手段５にて、方向が同じと判断された場合は、編成間通信中継手段１９は、そのまま情報を出力（中継）する。方向が異なると判断された場合には、編成間通信中継手段１９は、受信した情報を方向依存情報書換手段２に書換えを行わせて、書換えた情報を出力（中継）する。

方向依存情報書換手段２は、受信した情報の中の方向依存情報を反転する書換えを行う。以下、方向依存情報の書換えについて説明する。

方向依存情報とは、編成内の位置、方向等を決める対を成す識別情報であり、編成方向を基準として決められる。編成内の位置、方向等を決める対とは、例えば、「前」と「後」、「左」と「右」、「上流」と「下流」などである。編成方向とは、編成の構成に応じて一意に決定した前後の位置関係における後ろから前への向きである。なお、定義が一貫していれば良く、「前から後ろへの向き」と定義しても良い。方向依存情報は、編成方向に向かって、左が「左」、右が「右」となるように、上記「左」と「右」などが定義される。

例えば、１の編成の編成方向は、「右」と定義されたドアを右手に見たときの正面側を第一の方向とし、背面側を第二の方向とすることができる。すると、２つの編成を併合した場合、各編成における連結する箇所へ向かう方向が、２つの編成とも第一の方向であれば、編成方向判断手段５にて、方向が異なると、判断される。また逆に２つの編成で一方が、第一の方向で他方が第二の方向であれば、編成方向判断手段５にて、方向が同じと判断される。

また、方向依存情報を反転するとは、方向依存情報の値を対における別の値にすることである。具体的には、「前」の意味の情報を「後」の情報に、「左」の意味の情報を「右」の意味の情報に、「上流」の意味の情報を「下流」の意味の情報に書換えることである。

図３（Ｂ）は、別の編成間通信中継手段１９の構成を示す図である。図において、編成間通信中継手段１９は、上記に加え、編成方向情報付加手段３を有するように構成される。

編成方向情報付加手段３は、編成間通信中継装置１が情報（パケットを含む）を他の編成４１に中継する際、送信元となる編成４１、すなわち、当該編成間通信中継装置１が属する編成４１から見て中継する隣接する編成４１の方向の情報を付加する。

例えば、編成間通信中継装置１が属する編成における送り出す方向が、先の例における第二の方向であれば、第二の方向を示す情報を付加する。もし、逆の側に情報を送り出す場合には、第一の方向を示す情報を付加する。すなわち、送り出す方向によって付加する編成方向の情報が変わる。

上記編成方向情報が付加された情報を受信した編成４１は、受信した側の方向と、受信した情報に付加された編成方向情報を比較して、編成方向が一致するか否かを判断できる。例えば、受信した編成４１の受信した側が第一の方向であり、受信した情報に第二の方向を示す情報が付加されていれば、編成方向判断手段５で編成方向は同じと判断される。

このように、編成方向判断手段５は、編成方向情報付加手段３にて付加された編成方向の情報と、受信した側の方向によって、隣接する編成の方向と同じか否かを判断することもできる。編成間通信中継手段１９は、編成方向が異なる場合に、方向依存情報書換手段２にて、情報を書換える。

図３（Ｃ）は、別の編成間通信中継手段１９の構成を示す図である。図において、編成間通信中継手段１９は、上記に加え、編成番号付加手段４を有するように構成しても良い。

編成番号付加手段４は、編成間通信中継装置１が情報を他の編成４１に中継する際に、送信元となる編成４１、すなわち、当該編成間通信中継装置１が属する編成の編成番号を付加する。ここで編成番号とは、個別の編成を区別するために予め付加され、一列車の中で重複しない番号である。

上記編成番号付加手段４を設け、編成間通信中継手段１９が、隣接する編成４１の番号の変化を検知することによって、各編成間通信中継装置１は、隣接する編成４１が変わったことを検出できる。

上述の編成番号を利用して、処理を簡略化することができる。具体的には、隣接する編成４１が変わったときに編成方向判断手段５を起動して、隣接する編成と編成方向が同じか否かを判断して、その結果を編成間通信中継手段１９内に記憶する。以後、隣接する編成４１が変わるまでは、編成間通信中継手段１９内に記憶された情報が異なる方向を示す場合に、方向依存情報書換手段２を起動して情報を書換える。編成間通信中継手段１９が、受信情報の編成番号から隣接する編成４１が変わったことを検知すると、編成方向判断手段２を起動して判断結果を記憶する。このように構成すると、常時、編成方向判断手段２を稼動する必要が無く、処理を簡略化することもできる。

次に、編成間通信中継装置迂回手段１６について説明する。図４は、編成間通信中継装置迂回手段１６の構成を示す図である。列車車両間通信ネットワークに、図に示す編成間通信中継装置迂回手段１６を設ける。編成間通信中継装置迂回手段１６は、迂回路１７と、伝送路とを切り替える２つのスイッチ１８から構成される。２つのスイッチ１８は、それぞれ、編成間伝送路２１と迂回路１７とを接続する状態、及び編成間伝送路２１と編成間通信中継装置１とを接続する状態の２つ状態を持つ。以下、編成間伝送路２１と迂回路１７とを接続した経路を迂回路側経路、編成間伝送路２１と編成間通信中継装置１とを接続した経路を編成間通信中継装置側経路と呼ぶ。

編成間通信中継装置迂回手段１６は、編成間通信中継装置１の動作状況を監視する。この監視中、正常時は、スイッチ１８の両方を編成間通信中継装置側経路になるように設定する。監視中に、編成間通信中継装置１の異常を検知した際には、スイッチ１８を迂回路側経路になるように設定する。後者の状態になった場合、編成間伝送路２１ａと２１ｂとが直結されるため、当該編成４１を迂回して両隣の編成４１が直結される状態となる。

編成間通信中継装置迂回手段１６は、例えば、編成間通信中継装置１の電源オフが検知された場合や、ウォッチドッグタイマのエラー回数が一定回数を超えた場合に異常と判断することにより異常を検知するようにすることができる。

このように、編成間通信中継装置迂回手段１６を構成することによって、編成間通信中継装置１が故障した場合も、両隣の編成４１間で伝送を行うことが可能となり、可用性を向上することができる。

また、上記編成間通信中継迂回手段１６が迂回路側回路に設定された場合にも、編成間通信中継装置１は、編成番号付加手段４を持つため、隣接する編成が変化したことを検知できる。例えば、編成Ａ，編成Ｂ，編成ＣがＡ，Ｂ，Ｃの順番で併合されている場合、正常に伝送が行われている場合には、編成Ｃで受信するパケットの送信元編成番号は、編成Ｂの番号となる。編成Ｂが故障した場合には、編成間通信中継装置迂回手段１６において、スイッチ１８が迂回路側回路に設定されると、編成Ｃで受信するパケットの編成番号は編成Ａの番号となる。したがって、編成Ｃでは、パケットの送信元が変化したことを知ることができ、隣接する編成が変化したことを検知できる。

次に、編成内の各端末について説明する。図５は、端末３０と監視制御対象機器３２の構成を示す図である。図において、端末３０は、伝送ポート３１を有する。この伝送ポート３１は、編成内伝送ポート１５ｃを介して、編成間通信中継手段１９と接続されている。端末３０は、複数の監視制御対象機器３２と接続されており、接続された機器の監視制御処理を行う。監視制御対象機器３２の中には，ドアやモータなどの編成方向を基準として決められる方向依存情報によって、監視・制御の内容や、監視・制御の対象を指定される機器も含まれる。

次に、列車車両間通信装置のネットワークの情報（パケットを含む）の流れについて説明する。

まず、端末３０からパケットが送信された場合の流れについて説明する。端末３０は、方向依存情報を含んだ監視・制御に必要な情報を含むデータをパケットとして、通信相手の端末３０に向けて送信する。通信相手が編成内４１の端末３０である場合には、送信されたパケットは、編成内車両間伝送路２０を通り、編成間通信中継装置１を経由することなく、目的の端末３０に到達する。

通信相手が他編成４１の端末３０である場合には、端末３０から送信されたパケットは、編成内車両間伝送路２０を通り、当該編成４１の編成間通信中継装置１に到達し、編成間通信中継装置１の編成内伝送ポート１５ｃで受信される。当該編成４１内の端末３０から送信された情報を編成内伝送ポート１５ｃで受信した場合は、編成方向判断手段５、方向依存情報書換手段２は起動されない。編成間通信中継手段１９の編成方向情報付加手段３と編成番号付加手段４がある場合には、図６に示すように、受信した方向依存情報を含んだパケットに、それぞれ、送信元編成方向情報１０３、送信元編成番号１０２を付加する。編成間通信中継手段１９は、編成間伝送ポート１５ａ，１５ｂのいずれか、または、両方に対してパケットを中継（送信）する。

送信された隣接する他の編成４１の編成間通信中継装置１は、編成間伝送ポート１５ａ，または１５ｂのいずれかから、隣接する編成４１からのパケットを受信する。受信した編成間通信中継装置１は、編成間伝送ポート１５から受信したパケットを編成内伝送ポート１５ｃ、および当該パケットを受信したのとは別の編成間伝送ポート１５（１５ａまたは１５ｂ）に中継する。この際、編成間通信中継手段１９は、編成方向判断手段５による判断、又は記憶する編成方向判断結果が、異なる方向を示す場合に、方向依存情報書換手段２を起動する。方向依存情報書換手段２は、パケットに含まれる送信元編成方向情報１０３が、当該編成の編成方向と異なる場合に、パケットのデータ部に含まれる方向依存情報を反転する。

隣接する編成４１から受信したパケットを編成内伝送ポート１５ｃに中継する場合には、編成間通信中継手段１９は、受信したパケットから送信元編成方向情報１０３及び送信元編成番号１０２を取り除いて，データ部だけを中継する。

また、編成間伝送ポート１５ａ、又は１５ｂに中継する場合には、編成方向情報付加手段３と、編成番号付加手段４とが、受信したパケットの送信元編成方向情報１０３と送信元編成番号１０２をそれぞれ当該編成４１の編成方向と編成番号に書き換えて中継する。

編成方向情報付加手段３が付加する編成方向情報として、例えば、図２の編成間通信中継装置１内の編成間伝送ポート１５ａ，１５ｂのポート番号を用いることができる。編成方向情報は、自己の編成４１中における送り出す隣接編成４１の方向を示す情報であるので、同じ編成４１の編成間伝送ポート１５ａ，１５ｂを示す値となる。ただし、編成間伝送ポート１５に与える番号は、併合する可能性のある編成４１同士で、「右」のドアを右側に見て正面側を「ａ」とし、背面側を「ｂ」とするなどの取り決め（上述では「第一の方向」、「第二の方向」。）を行い、同じ基準で設定する。

上記のように設定した場合、送信元の隣接する編成４１と当該編成４１との編成方向の一致、不一致は、図７の基準で求められる。すなわち、送信元の編成間伝送ポート１５の編成方向情報と自編成４１で受信した編成間伝送ポート１５の編成方向情報とが同じ場合には、互いの編成方向が不一致（逆方向）となる。上記編成方向情報が異なる場合には、互いの編成方向が一致している（同一方向である）と判断する。

図６のパケットに送信元編成方向情報１０３を含めずに、編成状態が変化した際に隣接する編成４１の送信元編成方向情報１０３を記憶しておき、編成方向判断手段５が、これに基づき編成方向を判断する方法も可能である。しかしながら、併合、分割や、編成間通信中継装置迂回手段１６のスイッチ１８の状態の変化等により、隣接する編成４１の編成方向が変わった際に、その変化が編成方向判断手段５に伝わる前に、変化後に送信されたパケットが受信される可能性や、変化が編成方向判断手段５に伝わった後に、変化する前に送信されたパケットが受信される可能性がある。編成方向の変化が編成方向判断手段５に伝わる前にパケットが送信された場合には、編成方向の判断時とパケット作成時が異なると、処理の一貫性が保たれない、すなわち本来あるべき監視制御ができないことがある。これに対して、パケットに編成方向情報を含める方法では、パケット作成時に編成方向の判断基準となる情報を付けるので、編成４１と編成４１の接続状態が変化した際にも、その情報に基づき処理する対象であるパケットとともにその変化が伝えられる。このため、処理の一貫性が確保される効果がある。

また、方向依存情報の格納される場所をパケットの種類ごとに決めておき、パケットの種類別方向依存情報格納場所を編成間通信中継装置１に記憶しておくことができる。このように構成することによって、編成間通信中継装置１は、書き換えるべき方向依存情報を特定することができる。別の方法として、パケットごとに方向依存情報の格納場所を示すフォーマット情報を付加しておくことによっても、編成間通信中継装置１が方向依存情報を書き換えることが可能となる。

別の方法として、方向依存情報の書換要否をフラグとして表す書換要否情報をパケットに定義する方法も考えられる。この書換要否情報は、方向依存情報として扱い、方向依存情報書換手段２による書換え対象のデータとする。具体的には、編成方向判断手段５が、編成方向が異なると判断した場合には、上記書換要否情報のフラグを反転する。そして、パケットに含まれる他の方向依存情報は、編成間通信中継手段１９が、他の編成４１へパケットを伝送する場合には、方向依存情報書換手段２による書換え対象とはせず、上記書換要否情報を書換え対象とする。

編成間通信中継手段１９が、編成内車両間伝送路２０にパケットを中継する場合には、書換要否情報を参照し、書換必要となっている場合には、方向依存情報書換手段２が、パケット内部の方向依存情報の書換え、および書換要否情報を書換不要に書換えを行う。このように構成することによって、編成４１間を中継する場合には、書換要否情報が書換えられる可能性があるが、処理が多い方向依存情報の書換えを行わないため、処理が高速に行える効果がある。

また、通信中継手段１９が編成内車両間伝送路２０にパケットを中継する際にも、パケットに含まれる方向依存情報の書換えを行わず、それを受信した端末３０にて、方向依存情報書換手段２設けて、書換要否情報に応じて方向依存情報の書換えを行うという方法も可能である。この場合、最初に受信した端末３０が、書換要否情報が書換必要であることを検知して、方向依存情報の書換え、及び上記書換要否情報を書換不要にする書換えをして、下流へパケットを伝送しても良い。また、最初に受信した端末３０でなく、伝送順の中で、パケット中の監視制御情報等を最初に利用する端末３０が、書換要否情報が書換必要であることを検知して、方向依存情報の書換え、及び上記書換要否情報を書換不要にする書換えをして、下流へパケットを伝送しても良い。このように構成することによって、編成内でパケットを利用しない場合には、方向依存情報を書換える処理を行わずに済み、システム全体の処理量を削減できる効果がある。

次に、パケットを受信した端末３０での処理について説明する。パケットを受信した端末３０では、データ内の方向依存情報を元にして、対象となる機器３２の監視制御対象の方向を判断して（対象となる機器３２を特定して）、監視制御を行う。方向依存情報は、データ送信元の編成４１、及び自編成４１の編成方向に基づいて編成間通信中継装置１において書き換えが行われている。したがって、編成４１内の端末３０では受信した方向依存情報をそのまま解釈して利用することができる。

また、端末３０において、方向依存情報に関連する制御状況や故障情報を記録する処理においても、方向依存情報は特に書き換えることなく利用することができる。例えば、ドアの故障情報を端末３０で記録する指令が、他編成から出された場合には、端末３０では、方向依存情報に基づき自編成４１でのドアの方向情報とドアの故障情報とを記録すればよい。

情報を記録情報に記録した編成と同じ編成から記録情報を読み出す場合には、編成４１の編成方向と記録情報内の方向依存情報とから、記録されたドアの方向を特定することができる。情報を記録情報に記録した編成とは異なる編成から記録情報を読み出す場合には、編成間通信中継手段１９の編成方向判断手段５が、編成の接続方向に応じて、方向依存情報書換手段２に記録データ内の方向依存情報を書き換えさせるので、読み出しを行った編成の編成方向と、記録情報内の方向依存情報から記録されたドアの方向を特定する事ができる。いずれの場合も、記録情報を解析するためには、読み出しを行った編成を特定する情報を、記録情報と合わせて管理すれば良い。

次に、上述した列車車両間通信装置（のネットワーク構成）における、ドア制御情報を送信する際の手順について、以下に具体的に説明する。

図８は、本説明に用いる列車車両間通信装置の構成を示す図である。図において、編成４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃがこの順に併合されている。編成４１Ａと編成４１Ｂの編成方向は、逆であり、編成４１Ｂと編成４１Ｃの編成方向は同じである。以下、この場合を例に、ドア制御情報を送信する際の手順について説明する。

各編成４１の端末３０は、それぞれドア左３２ａ，ドア右３２ｂを監視・制御するために、それぞれ、ドアとの接続用伝送チャネルａ，ｂを持つ。ドア左、ドア右という識別情報は、方向依存情報である。例えば、線路のような基準に対して編成方向が変わると、その基準（線路）に対するドアの物理的な位置は入れ替わる。言い換えると、編成方向が異なる編成Ａと編成Ｂとでは、方向依存情報であるドア左に対応するドアの線路に対する物理的位置は、互いに反対になる。また、編成方向が同じである編成Ｂと編成Ｃとでは、編成依存情報であるドア左に対応するドアの線路に対する物理的位置は同じになる。

編成４１Ａのある端末３０から「右側ドア-開」というパケット（図９（Ａ））が送信された場合について、パケットの流れに沿って各部の処理について説明する。送信されるパケットは，線路を基準として、同じ方向のドアを開くことを意図したドア制御情報である。

編成４１Ａの端末３０から送信されたパケットは、編成４１Ａの編成間通信中継装置１の編成内伝送ポート１５ｃに到達する。受信されたパケットは、編成間伝送中継手段１９の編成番号付加手段４、及び編成方向情報付加手段３によって、送信元編成番号１０２、及び送信元編成方向情報１０３が付加される。このとき、送信元編成方向情報１０３として、このパケットを出力する編成間伝送ポート１５のポート番号（ａまたはｂ）を付加する。図においては、編成間伝送ポート１５ａから送信する場合は、ａが付加される（図の場合。）。また、編成間伝送ポート１５ｂから送信する場合はｂとなる。それぞれのパケットを図９（Ｃ）、（Ｂ）に示す。

編成４１Ａの編成間伝送ポート１５ａから送信されたパケット（図９（Ｃ））は、編成４１Ｂの編成間伝送ポート１５ａを通過し、編成４１Ｂの編成間通信中継手段１９に到達する。ここで、編成４１Ｂの編成方向判断手段５は、受信したパケット（図９（Ｃ））の送信元編成方向情報１０３と、それを受信した編成間伝送ポート１５ａのポート番号を比較する。この比較の結果、ａとａで同じであるので、送信元の編成４１Ａと自編成４１Ｂの編成方向が逆であることが分かる。したがって、編成間通信中継手段１９は、方向依存情報書換手段２によって、パケット内の方向依存情報である「ドア右」を反転して、「ドア左」に書き換える（図９（Ｄ））。

次に、上記パケット（図９（Ｄ））は、編成４１Ｂの編成間通信中継手段１９によって、送信元編成方向情報１０３と送信元編成番号１０２が取り除かれる（図１０（Ａ））。これら情報が取り除かれたパケット（図１０（Ａ））は、編成内伝送ポート１５ｃから編成４１Ｂの編成内車両間伝送路２０に送信される。編成４１Ｂの端末３０は、受信したパケット（図１０（Ａ））に含まれる「ドア左-開」に従ってドアを開く制御を行う。

また、上記パケット（図１０（Ａ））は、編成４１Ｂの編成間通信中継手段１９の編成方向情報付加手段３によって、送信元編成方向情報１０３として「ｂ」を付加され、編成番号付加手段４によって、送信元編成番号１０２としてＢを付加される（図１０（Ｂ））。その後、上記パケット（図１０（Ｂ））は、編成４１Ｂの編成間伝送ポート１５ｂから送信され、編成４１Ｃの編成間伝送ポート１５ａを通過して編成間通信中継手段１９に到達する。

ここで、編成４１Ｃの編成間通信中継手段１９の編成方向判断手段５は、受信したパケット（図１４（Ｂ））の送信元編成方向情報１０３と、受信した編成間伝送ポート１５ａのポート番号を比較することによって、送信元の編成と自編成の編成方向が同じであると判断する。この場合には、編成間通信中継手段１９は、方向依存情報書換手段を起動せず、上記パケットはそのままとなる（図１０（Ｃ））。

次に、上記パケット（図１０（Ｃ））は、編成４１Ｃの編成間通信中継手段１９によって、送信元編成方向情報１０３と送信元編成番号１０２が取り除かれる（図１０（Ａ））。これら情報が取り除かれたパケット（図１０（Ａ））は、編成内伝送ポート１５ｃから編成４１Ｃの編成内車両間伝送路２０に送信される。編成４１Ｃの端末３０は、受信したパケット（図１０（Ａ））に含まれる「ドア左-開」に従ってドアを開く制御を行う。

以上のように列車車両間通信装置が動作するので、「ドア右-開」というパケットは、編成４１Ａ，編成４１Ｂ，編成４１Ｃでは、それぞれ「ドア右-開」、「ドア左-開」、「ドア左-開」と書き換えられて、各編成４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ内の端末３０に伝送される。この結果、基準となる線路に対して、すべての編成において物理的に同一の方向のドアに対してドア制御パケットを送信することができる。

上記では、編成間通信中継手段１９を端末３０と別の装置として実現しているが、編成の端の車両に搭載される端末３０の１つが、通信中継手段１９の機能を行うようにする構成も可能である。この場合は、構成要素が少なくなる、伝送路が複雑にならない、コンパクトに構成できるなどの効果がある。

上記構成によれば、編成４１内の端末３０は、方向依存情報に従って接続されている機器を監視制御すればよく、各端末３０や機器３２において、方向依存情報を書き換えるという処理が一切不要であるという効果がある。

通常、方向依存情報を端末３０や機器３２において行う場合には、属している編成４１の編成方向と、送信元の編成４１の編成方向が判明している必要がある。しかしながら，これら情報が、端末３０や機器３２間で一貫性が取れていない場合には、正しい動作を行うことができない。編成４１の併合・分割時のような過渡的な状況では、編成方向に関する端末３０や機器３２での認識を一致させるための仕組みが必要になる。しかし、認識を一致させる対象である端末３０や機器３２は分散して配置されているため、上記認識を一致される仕組みは複雑となる上、誤りが入る可能性も高くなる。

従来の列車車両間通信ネットワークでは、一方の編成内の通信中継装置における認識を反転させる処理の実行中に、全ての通信中継装置で認識の反転を完了するまで、通信を中断する必要がある。中心を中断すると、処理が遅れる問題がある。また、通信を中断させるには、通信処理中に確実に中断させる煩雑な手段、および全ての通信中継装置で認識の反転が完了したことを確認する手段を設ける必要がある。従って、通信処理中に確実に中断させる手段、および全ての通信中継装置の認識の反転が完了を確認する手段によって、通信中断時間が増える、またはエラーが起こりやすくなる問題がある。

さらに、従来の列車車両間通信ネットワークは、３以上の編成が併合された状態で、通信中継装置で認識の反転を完了する前に、連結器の接触不良等により伝送路の切断、接続が繰り返し発生した場合には、方向認識の反転処理が繰り返し実施される状態に陥り、安定した動作ができない。

本実施の形態によれば、列車車両間通信装置は、編成間通信中継装置１において、方向依存情報の書き換えを行い、各端末３０における方向依存情報の書き換え要否の判断処理を不要としたので、一方の編成内の通信中継装置における認識を反転させる処理を行う必要がない。このため、通信を中断することなく、処理を実行できる。よって、従来のように処理が遅れる問題、通信中断時間が増える問題、またはエラーが起こりやすくなる問題なく、通信処理を実行できる効果がある。

また、本実施の形態によれば、編成間通信中継装置１において、方向依存情報の書き換えを行い、各端末３０における方向依存情報の書き換え要否の判断処理を不要としたので、３以上の編成が併合された状態で、連結器の接触不良等により伝送路の切断、接続が繰り返し発生した場合でも、方向認識の反転処理が無く、安定した動作ができる効果がある。

本実施の形態によれば、列車車両間通信装置は、編成間通信中継装置１において、方向依存情報の書き換えを行うため、各端末３０で方向依存情報を自編成４１の方向に応じて書き換える必要がない。このため、併合時など列車車両間通信装置（またはネットワーク）の状態が安定しない場合でも、動作が不安定にならない効果がある。

例えば、他編成４１と併合した直後に、他編成４１から方向依存情報を含むパケットが送られて来た場合でも、パケットを受信した編成４１では、自編成４１の編成方向とパケット内の編成方向情報から、編成方向判断手段５が方向依存情報の書き換えの要否を判断して必要な場合に方向依存情報書換手段２で書換るので、各端末３０で通信や処理を中断する必要はない。

また、編成４１間の連結器の接触不良等によって、隣接編成との併合と分離が繰り返された場合にも、他編成４１から正常に送られたパケット内の方向依存情報は、書換の要否を情報内の編成方向情報によって判断するため、各端末３０で正しく解釈することができる。

さらに、図４に示す編成間通信中継装置迂回手段１６内のスイッチ１８の切り換えが頻繁に行われた際にも、方向依存情報の書き換えの要否の判断をパケットごとに行うため、隣接編成４１の編成方向の変化の認識と、書換え要否の判断にずれが生じない。したがって、各端末３０で方向依存情報を正しく解釈することが可能となる。

また、伝送情報内の方向依存情報の書換の要否を当該情報内の編成方向情報によって行うので、列車車両間通信ネットワークは編成変化や迂回路の切り換えなど、動作が不安定となりやすい過渡期においても安定して動作することが可能である効果がある。

実施の形態２．
上記の実施の形態では、編成間通信中継装置１が編成４１内に１つ存在したが、同一編成４１内に２つとしても良い。

図１１は、本実施の形態２における列車車両間通信装置を示す構成図である。また、図１２は、列車車両間通信装置の要部である編成間通信中継装置１を示す構成図である。上記実施の形態の構成要素と同じものについては、同じ番号を付している。

図１１において、編成４１、車両４０（４０ａー４０ｄ）、端末３０、編成間伝送路２１は、上記実施の形態と同様である。以下、異なる点を中心に説明する。

編成間通信中継装置１は、編成内車両間伝送路２０の両端に配置され、編成４１内に２つ存在する。編成間通信中継装置１は、図１２のように、１つの編成間伝送ポート１５ａと、編成内伝送ポート１５ｃと、編成間通信中継手段１９とから構成されている。

また、編成間通信中継装置迂回手段１６の迂回路１７とスイッチ１８とが、編成４１内に設置された２つの編成間通信中継装置１の両方を迂回するよう配置されている。

本実施の形態にて説明しない事項については、原則上記実施の形態１と同じ構成であり、同じ動作を行うものである。

次に、本実施の形態の列車車両間通信装置におけるパケットの流れについて説明する。まず、端末３０は、方向依存情報を含んだ監視・制御に必要な情報を含むデータをパケットとして送信する。通信相手が編成４１内の端末３０である場合には、送信されたパケットは、編成内車両間伝送路２０を通り、編成間通信中継装置１を経由することなく、目的の端末３０に到達する。

通信相手が他編成４１の端末３０である場合には、送信されたパケットは、編成内車両間伝送路２０を通り、当該編成４１内に存在する２つの編成間通信中継装置１の両方に到達する。以降、いずれの編成間通信中継装置１においても同じ動作を行う。編成間通信中継装置１は、編成内伝送ポート１５ｃからパケットを受信する。編成間通信中継手段１９は、図６に示すように、受信した方向依存情報を含んだパケットに、送信元編成方向情報１０３，送信元編成番号１０２を付加して（図６）、編成間伝送ポート１５ａからパケットを伝送して中継する。

隣接する編成４１の編成間通信中継装置１は、編成間伝送ポート１５ａから隣接する編成４１より上記パケット（図６）を受信する。この受信した編成４１の編成間通信中継装置１は、編成間伝送ポート１５ａから受信したパケットを編成内伝送ポート１５ｃに中継する。この際、編成間通信中継手段１９は、編成方向判断手段５にてパケットに含まれる送信元編成方向情報１０３と、当該編成４１における当該編成間通信中継装置１の編成方向情報とを比較して編成方向が同じか否かを判断する。当該編成４１の編成方向と異なる場合には、方向依存情報書換手段２は、パケットのデータ部に含まれる方向依存情報を反転する書換えを行う。

隣接する編成から受信したパケットを編成内伝送ポート１５ｃに中継する場合には、図６のパケットから、送信元編成方向情報１０３、送信元編成番号１０２を取り除き、データ部だけを当該編成４１内の編成内車両間伝送路２０に伝送する。

また、編成間伝送ポート１５ａから他の隣接する編成に中継する場合には、編成方向情報付加手段３と、編成番号付加手段４とが、受信したパケットの送信元編成方向情報１０３及び送信元編成番号１０２をそれぞれ当該編成の編成方向及び編成番号に書き換える。

ここで、送信元編成方向情報１０３及び編成方向の相違の判断方法について説明する。編成方向情報付加手段２は、編成方向を基準とし、前側の編成間通信中継装置１の識別子をａ，他方の識別子をｂとし，中継処理を行う編成間通信中継装置１の識別子を書き込むこととする。ここで、前側とは、例えば、編成で「右」としている側を右に見て、正面側と考えることができる。

編成方向が自編成４１と同じであるかの判断基準を図１３に示す。送信元の編成間通信中継装置１の識別子と、パケットを受信した編成間通信中継装置１の識別子とが同じであった場合には、編成方向が互いに逆とする。また、送信元の識別子と受信した編成間通信中継装置１の識別子とが不一致の場合には、編成方向が同一であるとする。

上記では、編成間通信中継手段１９を端末３０と別の装置として実現したが、編成４１の両端の車両に搭載される端末３０が、通信中継手段１９の機能を実現する構成も可能である。

本実施の形態においても、上記実施の形態と同様に、列車車両間通信装置は。編成４１の変化や迂回路の切り換えなど、動作が不安定となりやすい過渡期においても、安定して動作することが可能であるという効果がある。

実施の形態３．
上記実施の形態では、端末３０の伝送ポートは１つとして説明したが、端末３０が２つの伝送ポートを有して、編成内車両間伝送路２０の使用権をトークンパケットの巡回によって管理するように構成しても良い。

図１４は、本実施の形態３における列車車両間通信装置を示す構成図である。また、お図１５は、列車車両間通信装置の要部である編成間通信中継装置１を示す構成図である。上記実施の形態における構成要素と同じ構成要素には、同じ番号を付している。また、成４１、車両４０（４０ａ-４０ｄ）、端末３０、編成間伝送路２１は、上記実施の形態と同様である。以下、異なる点を中心に説明する。

端末３０は、２つの伝送ポート３１ａと３１ｂを持ち、これら伝送ポートが隣接車両４０と編成内車両間伝送路２０ａを介して接続される構成になっている。以下、このような構成において、編成内車両間伝送路２０ａ（ネットワーク）の使用権をトークンパケットの巡回によって管理する列車車両間通信装置を考える。ここで、トークンパケットとは、ネットワークを排他的に利用するための制御用パケットである。端末３０トークンパケットを受信してから、別の端末３０に送信するまでの間、ネットワークを利用することが可能である。

端末３０は、当該編成内の編成方向を基準として、伝送ポート３１ａを上流、伝送ポート３１ｂを下流と認識している。端末３０は、トークンパケットを受信した際、トークンパケットに指示された方向、すなわち、上流から下流、下流から上流のいずれかの方向に従って、トークンパケットを転送する。また、編成間通信中継装置１は、上記実施の形態２と同様、編成方向を基準として識別子（ａまたはｂ）を定義することができる。例えば、伝送ポート３１の上流側を「ａ」、下流側を「ｂ」と定義することができる。

上記構成の列車車両間通信装置を持つ列車が、編成方向が異なる２つの編成が併合された状態でのトークンパケットの巡回について、以下に説明する。なお、トークンパケットには、トークンパケット転送方向の情報が含まれているものとする。このトークンパケットの転送方向の情報は、方向依存情報である。

トークンパケット送信開始する端末３０は、例えば、「編成内において最上流、または最下流のいずれかに設定する」という規則で決定することができる。トークンパケットを送信開始する端末３０を編成内の最上流の端末３０とする場合には、トークンパケット送信開始する端末３０は、トークンパケット転送方向を「上流から下流」に設定する。逆にトークンパケットを送信開始する端末３０を編成内の最下流の端末３０とする場合には、この逆に「下流から上流」に設定する。

以下、トークンパケットを送信開始する端末３０を編成内の最上流の端末３０とする場合について説明するが、逆の場合も、「上流」と「下流」を入れ換ることにより、同様の処理を行える。

最上流の端末３０から送信されたトークンパケットは、下流側の伝送ポート３１ｂから送信される。このパケットを隣接する端末３０が、上流側の伝送ポート３１ａから受信し、受信したトークンパケットに含まれるトークンパケット転送方向（「上流から下流」）に従って、下流側の伝送ポート３１ｂに送信する。これを繰り返し処理した後、トークンパケットは、編成内の最下流の端末３０のポート３１ｂから送信される。編成間通信中継装置１ｂは、編成内伝送ポート１５ｃを通して、このトークンパケットを受信する。

編成間通信中継装置１ｂの編成間通信中継手段１９の編成方向情報付加手段２及び編成番号付加手段４は、トークンパケットに送信元編成方向情報１０３と送信元編成番号１０２を付加して、編成間伝送ポート１５ａから編成間伝送路２１を経由して隣接する編成間通信中継装置１に送信する。ここで、送信元編成方向情報１０３として、実施の形態２と同様、編成間通信中継装置１ｂの識別子ｂを設定することもできる。

編成間伝送ポート１５ａからパケットを受信した隣接する編成４１の編成間通信中継手段１９は、編成方向判断手段５が、上記実施の形態２の図１３に示された方法と同じ方法によって、編成方向の相違を判断する。編成方向判断手段５が編成方向が異なると判断した場合には、方向依存情報書換手段２が、方向依存情報を反転する。ここで、反転する方向依存情報には、トークンパケット転送方向も含まれる。

ここでの説明では，２つの編成方向が逆であると仮定して説明しているので、トークンパケット内のトークンパケット転送方向は、「下流から上流」に書換えられる。

このトークンパケットは、編成間通信中継装置１の編成内伝送ポート１５ｃから編成内車両間伝送路２０ａを介して送信される。この例では、編成方向が逆に接続されているため、このトークンパケットは、端末３０の伝送ポート３１ｂ、すなわち下流側から受信される。端末３０は、トークンパケットに含まれるトークンパケット転送方向、すなわち「下流から上流」方向に従って、トークンパケットを転送する。よって、トークンパケットは、上流側である伝送ポート３１ａから編成内車両間伝送路２０ａを介して送信される。

このように、編成間の編成方向が異なる場合であっても、編成間通信中継手段１９の方向依存情報書換手段２が、方向依存情報であるトークンパケット転送方向を反転させるため、トークンパケットは列車内の全端末３０に巡回させることができる。また、編成併合時に、一方の編成４１内にある全ての端末３０や機器３２の編成方向に関する認識を一斉に反転させる処理も不要である。

上記説明では、通信中継手段１９を端末３０と別の装置として説明したが、編成４１の両端の車両４０に搭載される端末３０が通信中継手段１９の機能を実現するように構成しても良い。

本実施の形態の列車車両間通信装置は、上記実施の形態と同様、列車車両間通信装置は編成変化や迂回路の切り換えなど、動作が不安定となりやすい過渡期においても安定して動作することが可能であるという効果がある。

また、本実施の形態は、編成内車両間伝送路２０ａの使用権をトークンパケットで管理する構成にて、トークンパケット転送方向も方向依存情報として扱うので、動作が不安定となりやすい編成変化時にも安定してトークンパケットを使って通信できる効果がある。

実施の形態４．
上記実施の形態では、編成内車両間伝送路２０，編成間伝送路２１が多重化されていなかったが、本実施の形態では、伝送路および伝送に関する装置を二重化して、信頼性を向上させる実施の形態について説明する。

図１６は、本実施の形態の列車車両間通信装置を示す構成図である。また、図２１は、本実施の形態の端末３０と端末に接続される監視制御対象機器３２を示す構成図である。図において、列車車両間通信装置は、上記実施の形態１における編成内車両間伝送路２０（２０ａ，２０ｂ）、編成間伝送路２１、編成間通信中継装置１、及び端末３０の伝送ポート３１がそれぞれ二重化された構成となっている。また、端末３０の２つの伝送ポート３１a，３１ｂは、それぞれ編成内車両間伝送路２０ａ，２０ｂに接続されている。また、端末３０は、２つの伝送ポート３１a，３２ｂを制御する受信部３３と送信部３４とを備える。なお、以下、２重化された各系統を「１系」及び「２系」と呼ぶ。

上記構成をとることによって、編成４１内の端末３０間，及び異なる編成４１に属する端末３０間のいずれにおいても、独立した２つの伝送路が確保されるため、信頼性が向上する効果がある。

編成間通信中継装置１は、すでに実施の形態１で説明した図２に示す構成要素を持つ。この中で、編成間通信中継手段１９の構成要素も、図３に示す通りである。また、編成間通信中継装置迂回手段１６も、図４に示す通りの構成である。

２つの編成４１を併合するとき、編成方向が同じ場合には、それぞれの編成４１における１系の編成間車両間伝送路２１ａ同士と、２系の編成間伝送路２１ｂ同士が接続される。しかし、編成方向が逆の場合には、一方の編成４１の１系の編成間伝送路２１ａが、他方の編成４１の２系の編成間伝送路の２１ｂに接続される。

編成内車両間伝送路２０ａ，２１ｂの識別情報、編成間伝送路２１ａ，２１ｂの識別情報、編成間通信中継装置１ａ，１ｂの識別情報、および端末３０の伝送ポート３１a，３１ｂの識別情報は、すべて編成方向を基準として決まる方向依存情報である。例えば、本実施の形態では、編成内車両間伝送路２０ａ、編成間伝送路２１ａ、編成間通信中継装置１ａ、端末３０の伝送ポート３１aを「１系」と、編成内車両間伝送路２０ｂ、編成間伝送路２１ｂ、編成間通信中継装置１ｂ、端末３０の伝送ポート３１ｂを「２系」と呼ぶことにする。

上記構成において、端末間のＩＰ通信を実現する方法について、以下に説明する。図２１に示すように、端末３０は、２つの伝送ポート３１ａ，３１ｂを備える。図１７は、この各端末３０の伝送ポート３１ａ，３２ｂのＩＰアドレスの構成を示す図である。図のように、伝送ポート３１の属する「系」（１系か２系か）、編成４１の「編成番号」、及び編成４１内における端末３０の「編成内車両番号」をＩＰアドレスに反映させている。

図１８は、図１６の編成４１における各端末３０の伝送ポート３１（３１ａ，３１ｂ）に割り当てられたＩＰアドレスの例を示す。なお、ここでは、編成番号を１としている。また、同一の端末３０に接続された複数の伝送ポート３１ａ，３１ｂは、それぞれ異なるサブネットワークに割り当てられるように、ネットワークマスクを設定する必要がある。なぜならば、これらが同一のサブネットワークに割り当てられると、端末３０は、ＩＰパケットを送信する際に、いずれの伝送ポート３１からＩＰパケットを送信すべきかを決定できないためである。このため、ここでは、端末３０の伝送ポート３１ａ，３１ｂには、ネットワークマスクとして、２５５．２５５．０．０が割り当てられる。

編成間通信中継装置１におけるパケットの転送処理における、編成番号付加手段３の実現方法は、実施の形態１で示したものと同様である。また、編成方向情報付加手段４は、送信元編成方向情報１０３として、当該編成間通信中継装置１が属する系の情報を付加する。

編成方向判断手段５は、編成間伝送ポート１５ａまたは１５ｂからパケットを受信した際、隣接する編成４１との編成方向の相違（方向情報の書き換え要否）を図１９に基づいて判断する。編成方向が異なる（方向情報の書き換えが必要である）と判断された場合には、編成間通信中継手段１９は、方向依存情報書換手段２を起動して、パケットに含まれる方向依存情報が反転するように書換える。ここで方向依存情報には、すべてのＩＰアドレスの系（上記、「１系」、「２系」の系。）に対応するアドレスの情報も含まれる。系は、編成方向に依存して決定される。例えば、各編成で編成方向に向かって右側を「１系」とする。また、併合する際には、線路に対して同じ側にある系同士が接続される。このため、編成を併合した際、一方の編成の１系と他方の編成の２系が接続される可能性がある。

図２０は、編成番号１と２の編成が、互いに編成方向が異なる向きに併合された構成を示す図である。以下、図２０の構成における編成番号１の車両番号１の端末３０ｘが、編成番号２の車両番号４の端末３０ｙと、ＩＰ通信する場合のパケットの流れについて説明する。

まず、端末３０ｘが、あて先の端末３０ｙのＩＰアドレスを指定して、ＩＰパケットを出力する。ここで、端末３０ｙの伝送ポート３１の一方に割り当てられた１０．２．１．４を指定して送信した場合を想定して、以下説明する。

端末３０ｘは、あて先のＩＰアドレス１０．２．１．４のサブネットワークアドレスが１０．２．０．０であることから、端末３０ｘの２系側の伝送ポート３１からＩＰパケットを送信する。この際、送信元ＩＰアドレスとして、１０．２．１．１が格納される。

図上記送信時のパケットの構成を図２２（Ａ）に示す。図において、説明のために、送信したパケットに含まれるＩＰパケット部分を抜き出し、そのヘッダのうち、あて先、及び送信元のＩＰアドレス格納領域を示し、残りをデータとして示したものである。

次に、上記パケット（図２２（Ａ））は、編成番号１の編成間通信中継装置１bによって、編成内伝送ポート１５ｃで受信される。編成間通信中継装置１ｂの編成方向情報付加手段３は、送信元編成方向情報１０３として、当該編成間通信中継装置１ｂで受信した系、すなわち、２系を表す情報を付加する。また、編成番号付加手段４は、送信元編成番号１０２として、編成番号１を付加する。以上のように情報が付加されたパケットは、図２２（Ｂ）に示すように、図２２（Ａ）の情報に、送信元編成方向情報１０３、送信元編成番号１０２が追加された情報となる。このようにして構成されたパケット（図２２（Ｂ））は、編成間伝送ポート１５ａ，１５ｂから送信される。

次に，上記パケット（図２２（Ｂ））は、上記編成４１に隣接する編成である編成番号２の編成間通信中継装置１ａの編成間伝送ポート１５ａ、１５ｂにて受信される。このとき、編成方向判断手段５は、送信元編成方向情報１０３が、２系であるのに対して、自編成４１の方向情報が、１系であることから、図１９の判断基準に基づいて、編成方向が異なると判断する。次に、編成間通信中継手段１９は、方向依存情報書換手段２を起動して、上記パケット内の方向依存情報が反転するように書換える。このとき、パケットに含まれる、あて先ＩＰアドレス、及び送信元ＩＰアドレスの系の情報部分も反転するように書換える。具体的には、１０．２．１．４を１０．１．１．４に、１０．２．１．１を１０．１．１．１に書き換える。

また、受信したパケットを編成間通信中継装置１の受信したのとは別の編成間伝送ポート１５に転送する際、編成方向情報付加手段３、及び編成番号付加手段４は、それぞれ送信元編成方向情報１０３、及び送信元編成番号１０２を、自編成の内容、すなわち１系、及び２に書き換える。このようにして構成されたパケットを図２２（Ｃ）に示す。

また，受信したパケットを編成内車両間伝送路２０に転送する際、ＩＰアドレスが書き換えられた図２２（Ｃ）から送信元編成方向情報１０３と、送信元編成番号１０２とを取り除き、残った部分を送信する。このようにして構成されたパケットを図２２（Ｄ）に示す。

次に、上記パケット（図２２（Ｄ））は、編成番号２の編成の１系の編成内車両間伝送路２０ａに送信され、あて先アドレスが１０．１．１．４である、編成番号２の編成の車両番号４の端末３０ｙの１系側の伝送ポート３１ａで受信される。

もし、方向依存情報の書き換えを行わなかったとすると、編成番号２の１系の編成間通信中継装置１ａから、１系の編成内車両間伝送路２０ａに、図２２（Ａ）に示されるパケットが送信される。しかし、本パケットは、あて先のＩＰアドレスのサブネットワークアドレスが２系である。すなわち、１０．２．０．０のままであり、これが１系の編成内車両間伝送路２０ａに送信される。ところが、端末３０ｙの１系の伝送ポート３１のサブネットワークは、１系の１０．１．０．０であるため、このパケットを受信できないこととなり、通信ができない。

次に、図２１を用いて、本実施の形態における端末３０の受信部３３，送信部３４の動作について説明する。端末３０ｘの送信部３４は、送信するパケットに対して、シーケンス番号をつける。そして、端末３０ｙの２つの伝送ポート３１ａ，３１ｂにつけられたＩＰアドレスをあて先として、それぞれに、同じシーケンス番号をつけたパケットを送信する。すると、端末３０ｙは、１系、２系の伝送ポート３１ａ，３１ｂのそれぞれから同じシーケンス番号を持つパケットを１つずつ受信する。

ここで、端末３０ｙの受信部３３は、受信した２つのパケットを以下のように扱う。
（１）受信したパケットのシーケンス番号が、新しいものであればそれを受信データとして扱う。
（２）そうでなければ。破棄する。
上記のようにすることによって、一方の編成内車両間伝送路２０（２０ａ、２０ｂ）に故障が発生し，伝送ができない状態になった場合であっても，受信データを扱う端末３０ｙでは、受信に関する処理を変更することなく処理を継続することができ、信頼性が向上する。

また、端末３０ｙの受信部３３は、受信した２つのパケットを以下のように扱うように構成しても良い。
（１）受信したパケットのシーケンス番号が新しいものであれば、同じシーケンス番号のパケットを受信するまで一定時間待つ。
（２）一定時間以内に同じシーケンス番号のパケットを受信しなかった場合は、パケットを破棄する。
（３）一定時間以内に同じシーケンス番号のパケットを受信した場合には、
（ｉ）両者のパケットの内容を比較して、一致した場合に受信データとして扱う。
（ｉｉ）一致しなかった場合には、破棄する。
上記のように扱うことによって、伝送路中でのパケット内容の意図しない変化による誤りを検出できるので、信頼性の高い通信が実現できる。

上記説明では、編成間通信中継手段１９を端末３０と別の装置として実現しているが、編成の両端の車両４０に搭載される端末３０が、通信中継手段１９の機能を実現するように構成しても良い。

本実施の形態においても、上記実施の形態１ないし３と同様に、列車車両間通信装置は、編成変化や迂回路の切り換えなど、動作が不安定となりやすい過渡期においても安定して動作することが可能であるという効果がある。

また、本実施の形態によれば、編成間通信中継装置１が、編成方向判断手段５、及び方向依存情報書換手段２を備えるので、２重化された伝送路を持ち、編成方向が異なる編成同士が併合され、かつ一方の系統に不具合が生じた場合であっても、処理を継続して安定して処理することができる効果がある。

Claims (10)

1. １以上の車両で構成される編成に配設されて情報を送受信する端末と、
   同じ前記編成内の前記端末に接続されて前記情報を伝送する編成内伝送路と、
   前記編成内伝送路に接続されて前記編成内の前記端末からの前記情報である第一情報を受信して隣接する他の前記編成へ前記第一情報を送信し、隣接する他の前記編成からの前記情報である第二情報を受信して当該編成内の前記端末へ前記第二情報を送信する編成間通信中継装置と、
   隣接する編成の前記編成間通信中継装置同士を接続して前記情報を伝送する編成間伝送路とを備え、
   前記編成間通信中継装置は、受信した前記情報の送信元の前記編成と当該編成間通信中継装置の属する前記編成との編成方向の相違を判断する編成方向判断手段、及び前記編成方向判断手段が異なる編成方向と判断した場合には、受信した前記情報に含まれる方向依存情報を反転するように前記情報を書換える方向依存情報書換手段を有することを特徴とする列車車両間通信装置。
2. 編成間通信中継装置は、この編成間通信中継装置が属する編成の両側に前記編成が併合している場合には、受信した情報の送信元の前記編成と異なる他の隣接する前記編成へ前記情報を送信する請求項１に記載の列車車両間通信装置。
3. 編成間通信中継装置は、他の編成に情報を送信する場合に編成方向を示す編成方向情報を前記情報に付加する送信元編成方向付加手段を有し、
   編成方向判断手段は、当該編成方向判断手段が属する前記編成の前記編成方向情報と受信した前記情報の前記編成方向情報とを比較して判断することを特徴とする請求項１または２に記載の列車車両間通信装置。
4. 編成間通信中継装置は、他の編成に情報を送信する場合に当該編成間通信中継装置が属する前記編成に予め付与された編成番号を前記情報に付加する編成番号付加手段を有し、受信した前記情報の編成番号の変化を検知して変化があった場合には、前記編成方向判断手段を起動して前記編成方向判断手段が判断した判断結果を記憶し、
   前記記憶した判断結果が異なる編成方向である場合に方向依存情報書換手段を実行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の列車車両間通信装置。
5. 編成の両側に他の編成が接続されている場合に、両側の前記編成同士を直接結ぶように編成間伝送路を構成する中継装置迂回手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の列車車両間通信装置。
6. 編成間通信中継装置は、同一編成内に２つ備えたことを特徴とする請求項１に記載の列車車両間通信装置。
7. 端末は、２つの伝送ポートを有し、編成内車両間伝送路の使用権をトークンパケットの巡回によって管理するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の列車車両間通信装置。
8. 編成内車両間伝送路、編成間伝送路および編成間通信中継装置を２系統備え、
   端末は、前記各系統の編成内車両間伝送路に接続された２つの送受信部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の列車車両間通信装置。
9. 端末は、情報送信時に同一の番号を付加した情報を２つの系統の伝送部から送信し、情報受信時に未受信の前記番号が付加された前記情報を処理する請求項８に記載の列車車両間通信装置。
10. 端末は、情報送信時には、同一の番号を付加した情報を２つの系統の伝送部から送信し、一方の伝送部が情報受信時に未受信の前記番号が付加された前記情報の場合には、他の伝送部が前記番号が付加された前記情報が受信されるのを一定時間待ち、当該情報を受信すると２つの伝送部が受信した前記情報を比較して一致した前記情報を処理する請求項８に記載の列車車両間通信装置。

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