JP4982392B2 - 分散型計算機システム、構成情報の設定方法、および構成情報設定装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両のドア近傍に設けられた複数の表示端末に情報を表示する、鉄道情報サービス提供システムに用いて好適な分散型計算機システム、構成情報の設定方法、および構成情報設定装置に関する。

鉄道情報サービスとして、車両内の表示端末に車両映像広告等の情報が流されており、さらに豊富な情報の提供が期待されている。車両内の表示端末に、ＰＣ（Personal Computer）内蔵の表示端末を利用する場合には、初期にＩＰ（Internet Protocol）アドレス、サブネットマスク、ホスト名等の設定が必要である。最初に従来の設定方法を説明する。

図１２は、鉄道情報サービス提供シテムにおいて用いられるＰＣ内蔵の表示端末に対して、構成情報を設定してからドア近傍に設置するまでに至る手順を模式的に示した図である。図１２（ａ）に示されるように、車両に、ＰＣ＃１〜ＰＣ＃Ｎの複数の計算機が搭載されている場合、まず、事務室において各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃Ｎをどの車両に設置するか、どの号車に設置するか、どのドアに設置するかを係員による判断に基づいて決定し、ＩＰアドレスや機能毎のデータ等の構成情報を設定する。場合によっては、設定用計算機１００を使用して機能毎のデータを各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃Ｎに設定する。この場合、設置台数が多いため、作業員による構成情報の設定ミスや重複設定の可能性があり、したがって、作業者は、ＰＣ＃１〜ＰＣ＃Ｎを管理するための時間と手間を要する。

前記した構成情報の設定後、図１２（ｂ）に示されるように、作業者はＰＣ＃１〜ＰＣ＃Ｎを設置したい車両に持ち込むが、車両についても車両＃１〜車両＃Ｎと複数あるため、これも人為的な判断により車両を選択することになる。

また、図１２（ｃ）に示されるように、車両についても各号車（１号車〜１０号車）があり、更に車両内ではドアも複数（ドア＃１〜ドア＃８）あるため、どの号車のどのドアに設置するかも人為的な判断となり、設置ミスが発生する可能性があった。

また、仮に、設定ミスを発見した場合、作業者は事務室に戻って構成を再設定することになる。図１２（ｄ）を例示すれば、ＰＣ＃２を車両＃１の２号車のドア＃７に設置するようにＩＰアドレスを変更し、ドア＃７で使用する機能の設定を設定用計算機１００により設定することになるが、前記したように作業者の人為的判断による対応が図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）、図１２（ｄ）の４箇所もあり、したがってエラー発生の確率は高く無視できない状況になっている。

図１３は、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）を用いてＩＰアドレスを自動的にＰＣ＃１〜ＰＣ＃Ｎに割当てた場合の模式図である。ＤＨＣＰサーバ２００を使用すれば、ＰＣ＃３〜ＰＣ＃１０について手作業でＩＰアドレスを設定することなく、自動的にＩＰアドレスを割当てることができる。

具体的に、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示されるように、車両のドア＃１近傍にＰＣ＃３が設置され、このＰＣ＃３に対して１９２．１６８．０．１のＩＰアドレスが自動的に割当てられている。同様に、ドア＃２にはＰＣ＃４が設置され、１９２．１６８．０．２のＩＰアドレスが、ドア＃３にはＰＣ＃５が設置され、１９２．１６８．０．３のＩＰアドレスがそれぞれ自動的に設定されたものとする。

これに対し、各ＰＣ＃３〜ＰＣ＃１０を再起動した場合のＩＰアドレスの設定は、図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示されるように、ドア＃１にＰＣ＃３が設置されているのは同じであるが、ＰＣ＃３に１９２．１６８．０．４のＩＰアドレスが設定され、ドア＃２に設置されたＰＣ＃４に１９２．１６８．０．８のＩＰアドレスが設定されており、再起動前後においてＤＨＣＰサーバ２００によって割当てられたＩＰアドレスが異なる。一方、ドア＃３に設置されたＰＣ＃５には１９２．１６８．０．３のＩＰアドレスが設定され、再起動前後においてＤＨＣＰサーバ２００から割当てられたアドレスは同じものである。

つまり、ＤＨＣＰにより設定されるＩＰアドレスは割当てのタイミングによって同じ場合もあれば異なる場合もあり、したがって、決められた場所に設置されているＰＣに割当てたいＩＰアドレスを指定することは出来ない。このため、割当てられたＩＰアドレスからＰＣの設置場所を特定することは出来なかった。

前記した課題を解決するために、従来、複数の機器をネットワークに接続して構成した分散システムにおいて、ネットワークに接続された機器を自動的に検出し、検出された機器から機器が保持する情報を読込み、この読み込んだ情報をもとにシステム構成を判断して通信を行うのに必要な構築情報を生成し、当該生成された構築情報を各機器に設定することにより機器間の通信設定の自動化を行う分散システムの設定方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２６９９９８号公報（段落「００３５」〜「００３７」、図１３）

前記した従来技術によれば、鉄道情報サービス提供システムのような分散型計算機システムでは、表示端末が内蔵するＰＣ毎に、固有のアイテムであるＩＰアドレス、サブネットマスク、ホスト名、アプリケーションの定義データ等の構成情報を手作業で設定する必要があった。このため、ＰＣの台数が増えると、修正する時間や構成情報が設定されたＰＣをどの場所に設置されるべきか等を間違えないように管理する必要があり、管理をするうえで非効率的であった。また、ＰＣについてある程度のスキルを必要としていた。

また、固有アイテムの１つであるＩＰアドレスを自動的に割当てる方法として従来からＤＨＣＰが知られているが、前記したようにＤＨＣＰ（ＤＨＣＰサーバ２００）によれば、ＰＣにＩＰアドレスを自動的に割当てることは可能であるが、どこに設置してあるＰＣにどのＩＰアドレスを割当てるかを任意に設定出来ないため、ある場所に設置してあるＰＣから他の場所に設置してあるＰＣにデータを送信するといったＰＣ指定による通信が出来ないという問題があった。

一方、特許文献１に開示された技術によれば、ネットワークに接続される機器の設置位置は機器毎に自動的に取得され、ＩＰアドレス等の構築情報を各ノードに自動的に設定できるため、機器指定による通信は可能であるが、機器の設置位置は機器を設置した後でなければ決定することができず、また、機器の設置位置を特定するために、各機器には、出荷時に固定的に割当てられた位置識別子を周期的に送受信する赤外線等の無線通信装置を内蔵する必要がある。

本発明は前記した課題を解決するためになされたものであり、設置場所毎に異なる機能を有するＰＣ等の計算機の構成情報の設定を自動化することで作業員の負担軽減ならびに保守管理の効率化を図ることができる分散型計算機システム、構成情報の設定方法、および構成情報設定装置を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために本発明の構成情報設定装置は、例えば、車両内のドア近傍に分散配置された複数の端末装置と、この複数の端末装置を管理する管理装置とがＬＡＮ（Local Area Network）等の通信回線経由で接続される鉄道情報提供システムにおいて、１車両内で号車情報とドア位置情報とを把握すれば、複数ある端末装置の各々が設置された場所を特定することができることから、この号車情報とドア位置情報とを取得する機能を端末装置に持たせる構成とした。

また、前記した場所を特定する情報を含む構成情報を自動的に取得するための契機を端末装置の接続台数を管理する管理装置から送信することとし、これを受信した各端末装置は、自装置がどのドア位置に設置されているか特定し、また、号車情報を特定して実業務で使用するＩＰアドレスを設定する構成とした。このことにより、業務に必要な固有アイテムである構成情報を設定することが可能となり、業務を処理することができる。

本発明によれば、設置場所毎に異なる機能を有するＰＣ等計算機の構成情報の設定を自動化することで作業員の負担軽減ならびに保守管理の効率化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（分散型計算機システムの構成）
図１は、本発明の実施形態に係る分散型計算機システムのシステム構成を示す図である。適用例として、鉄道情報提供システムについて示す。図１において、鉄道車両の各号車１０の左右には最大で各６個のドア（それぞれ、ドア＃１〜ドア＃６と、ドア＃７〜ドア＃１２）が設置され、ドア＃１の近傍には、端末装置としてのＰＣ＃１とＰＣ＃２が、ドア＃２の近傍にはＰＣ＃３とＰＣ＃４が、ドア＃３の近傍にはＰＣ＃５とＰＣ＃６が、ドア＃４の近傍にはＰＣ＃７とＰＣ＃８が、ドア＃５の近傍にはＰＣ＃９とＰＣ＃１０が、ドア＃６の近傍にはＰＣ＃１１とＰＣ＃１２が、それぞれ接続されている。また、ドア＃７の近傍にはＰＣ＃１３とＰＣ＃１４が、ドア＃８の近傍にはＰＣ＃１５とＰＣ＃１６が、ドア＃９の近傍にはＰＣ＃１７とＰＣ＃１８が、ドア＃１０の近傍にはＰＣ＃１９とＰＣ＃２０が、ドア＃１１の近傍にはＰＣ＃２１とＰＣ＃２２が、ドア＃１２の近傍にはＰＣ＃２３とＰＣ＃２４が、それぞれ接続されている。

図１（ａ）に示されるように、各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４は、鉄道車両の号車１０毎に設置される管理装置３０とは通信回線としてのＬＡＮケーブル４０を介して接続されるものとする。また、図１（ｂ）に示されるように、各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４の接続位置を把握するためには、通常のＬＡＮケーブル４０の他に、ＤＩ／ＤＯ（Digital Input／Digital Output）５０のシリアル回線による接点情報が必要になる。

このため、本発明の実施形態に係る分散型計算機システムによれば、図１（ｃ）に示されるように、通常のＬＡＮケーブル４０に、ＤＩ／ＤＯ５０による接点情報取得のための線も割当て、ＬＡＮによる送受信とＤＩ／ＤＯによる接点入出力情報を混在して使用する、２系統のＬＡＮケーブル４０ａ、４０ｂを使用することとした。すなわち、通常のＬＡＮケーブル４０は８芯のケーブル構造になっているが、実際にＬＡＮとして使用しているのは４芯（Ｔｘ＋、Ｔｘ−、Ｒｘ＋、Ｒｘ−の双方向の送受信線）のみであり、残り４芯は未使用である。このため、未使用の４芯を、ＤＩ／ＤＯの接点入出力情報として割当て使用することで、１本のＬＡＮケーブル４０ａ，４０ｂで２種類の機能を実現させる構成とした。

このことにより、ケーブル本数が減って敷設の手間が省けるとともにメンテナンス効率も向上する。なお、ＬＡＮケーブル４０は、通常８芯構造であるが、芯数の多いケーブルを使用すれば、ＤＩ／ＤＯの接点本数を増やすことも可能である。なお、２系統のＬＡＮケーブル４０ａ，４０ｂを使用した理由は、接点入出力情報を参照して任意の場所に設置されたＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４の設置位置を特定することにある。詳細は後記する。

（端末装置（構成情報設定装置）の構成）
図２は、図１に示す端末装置としてのＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４の実装構造の一例を示す図であり、ここでは、ＰＣ＃１のみ例示されている。図２に示されるように、ＰＣ＃１には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１を制御中枢とし、バス５２を介して表示器として不図示のＬＣＤ（Liquid Crystal Display Device）モジュールが接続される他、ハブ５３と、ＤＩＯ（Digital Input Output）５４とが接続される。ハブ５３は、ＬＡＮの集線回路であり、管理装置３０とは通常のＲＪ４５用のコネクタ５５（双方向の送受信端子Ｔｘ＋、Ｔｘ−、Ｒｘ＋、Ｒｘ−が割当てられる）を介して接続され、隣接して位置するＰＣ＃２とは、双方向の送受信線Ｔｘ＋、Ｔｘ−、Ｒｘ＋、Ｒｘ−の他に、後記する０〜３の接点入出力情報を生成可能なＤＩ／ＤＯ端子が割当てられた専用のコネクタ５６を介して接続される。なお、図２において、Ｔｘ＋、Ｔｘ−、Ｒｘ＋、Ｒｘ−は、Ｔｘ(＋)、Ｔｘ(−)、Ｒｘ(＋)、Ｒｘ(−)と表している。

図３は、構成情報設定装置としての端末装置（ＰＣ）の内部構成を機能展開して示したブロック図である。図３に示されるように、構成情報設定装置は、機能的には、電源投入検知部５０１と、仮ＩＰアドレス生成部５０２と、オートコンフィグ（自動構成）指示要求送信部５０３と、オートコンフィグ指示受信部５０４と、設置位置特定部５０５と、実ＩＰアドレス生成部５０６と、に区分され、構成される。

電源投入検知部５０１は、ＰＣの電源投入を検知して仮ＩＰアドレス生成部５０２による仮のＩＰアドレス生成処理を起動する機能を有する。仮ＩＰアドレス生成部５０２は、電源投入を契機に他の端末装置と重複することの無いＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを仮のＩＰアドレスとして生成してオートコンフィグ指示要求送信部５０３による構成情報設定開始要求送信処理を起動する機能を有する。また、オートコンフィグ指示要求送信部５０３は、仮ＩＰアドレス設定により生成される構成情報設定開始要求をＬＡＮケーブル４０経由で管理装置３０に送信する機能を有する。

このため、電源投入検知部５０１と、仮ＩＰアドレス生成部５０２と、オートコンフィグ指示要求送信部５０３とは協働して、本発明の構成要件の一つである「電源投入を契機に自装置に固有の機器アドレスに基づく仮ＩＰアドレスを設定し、前記管理装置に対して構成情報設定開始要求を送信する構成情報設定前処理手段」として動作する。

オートコンフィグ指示受信部５０４は、管理装置３０が、員数（台数）管理し接続される全てのＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４から構成情報設定開始要求を受信したことを契機に管理装置３０から送信されるオートコンフィグ指示（構成情報取得契機）を受信して設置位置特定部５０５による自装置の設置位置特定処理を起動する機能を有する。

また、設置位置特定部５０５は、ＬＡＮケーブル４０に割当てられたＤＩ／ＤＯによる接点入出力情報を参照し、もしくは更新してＬＡＮケーブル４０を介して隣接して接続される他のＰＣに出力することで、自装置の設置位置（ドア位置、号車位置）を特定して実ＩＰアドレス生成部５０６に供給し、実ＩＰアドレス生成部５０６による実ＩＰアドレス生成処理を起動する機能を有する。

実ＩＰアドレス生成部５０６は、設置位置特定部５０５により特定された自装置の設置位置情報に基づき、ＭＡＣアドレスが設定された仮のＩＰアドレスからＰＣ同士の設置位置が反映されたＩＰアドレスの再割当てを行なう機能を有する。

このため、オートコンフィグ指示受信部５０４と、設置位置特定部５０５と、実ＩＰアドレス生成部５０６とは協働して、本発明の構成要件の一つである「前記構成情報設定開始要求に基づき前記管理装置から送信される前記構成情報設定装置の設置位置を取得する契機を指示する指示する指示信号にしたがい自装置の設置位置を特定し、前記特定された設置位置が反映された実アドレスの設定を行う構成情報設定処理手段」として動作する。

なお、前記した、構成情報設定前処理手段（電源投入検知部５０１、仮ＩＰアドレス生成部５０２、オートコンフィグ指示要求送信部５０３）と、構成情報設定処理手段（オートコンフィグ指示受信部５０４、設置位置特定部５０５、実ＩＰアドレス生成部５０６）が有する機能は、図２に示す端末装置（ＰＣ＃１）のメモリ（図示せず）に格納されたそれぞれのプログラムをＣＰＵ５１が逐次読出して実行することにより実現されるものであって、ＣＰＵ５１内において実体的に他のブロックと区分され内蔵されるもののみを指すのではなく、あくまで説明の簡略化のために各処理部を分けて表現したものである。

（分散型計算機システムの動作）
図４は、分散型計算機システムの動作を説明するために示した動作シーケンス図である。ここでは、端末装置側（ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４）と管理装置３０側におけるそれぞれの処理、および装置間の処理の流れが示されている。以下、図４の動作シーケンス図を参照しながら本発明の実施形態に係る分散型計算機システムの動作について詳細に説明する。

まず、端末装置側では、電源を投入され自装置を立ち上げると、電源投入により自装置が立ち上がったことは、電源投入検知部５０１により検知される（Ｓ４０１：機器電源投入検知）。続いて、ＰＣ＃１は、管理装置３０からオートコンフィグ指示のトリガ（契機）を貰うためにそのことを示すＬＡＮパケットを受信するが、そのために仮のＩＰアドレスを設定する必要がある。

仮ＩＰを設定するためには、ＤＨＣＰのように任意にＩＰアドレスを割当てるか、あるいは、装置内部で自動的に設定する必要がある。但し、ＤＨＣＰサーバを準備すると、そのＤＨＣＰに対応した管理装置を用意する必要があるため、ここでは装置内部で自動的に設定する方式を採用することとする。

なお、各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４が装置内部で自動的にＩＰアドレスを設定すると重複する可能性があるため、重複しない任意の値を使う必要がある。このため、ここでは、重複することが無い自装置のＭＡＣアドレス（例えば００−００−８７−５９−ＹＹ−ＸＸの下１バイト目（ＸＸ）と下２バイト目（ＹＹ）をＩＰアドレスに採用し、１９２．１６８．ＹＹ．ＸＸを仮ＩＰアドレスとして設定することとした（Ｓ４０２：仮ＩＰアドレスの生成）。

ＭＡＣアドレスを利用することにより、構成情報設定の契機（トリガタイミング）を作って、各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４一括で構成処理を実行できるようになり、各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４は、オートコンフィグ指示要求信号をＬＡＮケーブル４０経由で管理装置３０宛て送信する（Ｓ４０３：オートコンフィグ指示要求送信）。

一方、管理装置３０は、オートコンフィグ指示要求を受信し（Ｓ４０４：オートコンフィグ指示要求受信）、該当ＰＣ（計算機）のフラグをＯＮにする（Ｓ４０５：該当ＰＣのフラグＯＮ）。但し、ここではＰＣを特定する訳ではなく、接続されている台数のみをフラグによって管理するものとする。そして、管理装置３０は、構成情報設定処理を実行したいＰＣからオートコンフィグ指示要求を受信したか否かを判定する。すなわち、管理装置３０は、ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４毎に割当てられたフラグにより接続台数を管理し、所定台数（接続台数）の全てのＰＣからの応答があれば、つまり、接続台数がそろえば、全てのフラグがＯＮになったか否かを判定する（Ｓ４０６：全フラグがＯＮになったか？）。全フラグがＯＮになった場合（Ｓ４０６，Ｙｅｓ）、全てのＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４に対して、設置位置を取得する処理を実行するための契機となるタイミング信号を生成する（Ｓ４０７：オートコンフィグ指示送信）。もし、全てのＰＣから応答がない場合、つまり、接続台数分揃わない場合は（Ｓ４０６，Ｎｏ）、オートコンフィグ指示要求の受信待ちとし、ステップＳ４０４へ戻る。

管理装置３０は、全てのＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４に対して設置位置取得のための契機（オートコンフィグ指示送信）を送信すると、各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４から送信されたオートコンフィグ指示要求に関する情報（フラグ）をクリアする（Ｓ４０８：全フラグＯＦＦ）。なお、管理装置３０は、オートコンフィグ指示要求受信前にも全フラグをＯＦＦする処理を実行している（Ｓ４００：全フラグＯＦＦ）。

各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４は、管理装置３０からオートコンフィグ指示を受信すると（Ｓ４０９：オートコンフィグ指示受信）、自装置の設置位置の取得処理を行う（Ｓ４１０：車両内位置情報の取得）。その後、号車番号の特定を行い（Ｓ４１１：号車番号の取得）、業務で使う実ＩＰアドレスの生成処理を行う（Ｓ４１２：実ＩＰアドレスの生成）。そして、管理装置３０との間で通信ができるようにインタフェースを立ち上げ（Ｓ４１３：インタフェースの立上げ）、このことにより、実ＩＰアドレスを用いた業務を開始することができるようになる（Ｓ４１４：業務開始）。なお、前記した設置位置の取得処理（Ｓ４１０）および実アドレスの生成処理（Ｓ４１２）の詳細については後記する。

（構成情報設定装置の動作）
次に、構成情報設定装置の動作について図３を参照して詳細に説明する。各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４は、電源が投入されることにより自装置を立ち上げるが、このとき、電源投入検知部５０１は電源投入を検知して仮ＩＰアドレス生成部５０２を起動する。

仮ＩＰアドレス生成部５０２は、自装置のＭＡＣアドレス（例えば００−００−８７−５９−ＹＹ−ＸＸ）の下１バイト目（ＸＸ）および下２バイト目（ＹＹ）をＩＰアドレスに採用し、１９２．１６８．ＹＹ．ＸＸを仮ＩＰアドレスとして設定してオートコンフィグ指示要求送信部５０３による管理装置３０宛てのオートコンフィグ指示要求送信処理を起動する。管理装置３０は、接続される全てのＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４からのオートコンフィグ指示要求の受信を待って接続される全てのＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４に対しオートコンフィグ設定の契機であるオートコンフィグ指示（タイミング信号）を生成して送信する。

各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４は、オートコンフィグ指示受信部５０４で管理装置３０からオートコンフィグ指示を受信すると、設置位置特定部５０５を起動し、この設置位置特定部５０５により自装置の設置位置の取得処理を行う。設置位置特定部５０５は、後記するように、ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４の設置位置を、論理的に行と列に割当てられたマトリクス（行番号と列番号）から特定するものとする。

図５および図６は、設置位置特定部による各ＰＣの設置位置の特定方法を示す説明図である。図５は、ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４を車両配置図上に展開して示した図であり、図６は、ＤＩ／ＤＯ読込み値による位置の特定方法を行Ｉと行II毎に表形式で示した図である。図５および図６は、いずれも図４のフローチャートで示した設置位置の取得処理（Ｓ４１０）について詳細を説明した図である。

図５に示されるように、図１（ｃ）同様、管理装置３０に、２４台のＰＣ（ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４）が接続された構成を例示する。管理装置３０から、行Ｉと、行IIのラインで２系統のＬＡＮケーブル４０ａ、４０ｂが接続されていることを想定した場合、行Ｉと行IIの各々のラインに接続されている各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４は、ＰＣ＃１であろうがＰＣ＃２４であろうが、特に意識することなく、行番号と列番号とが特定できれば、ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４がどのドアに対応して設置されているかを判断することができる。例えば、ドア＃１近傍にＰＣが２台設置されていても、列Ａに該当すれば、ドア１の左、列Ｂに該当すればドア１の右といったように設置位置を特定することが可能になる。

行番号と列番号の決め方は以下の通りである。すなわち、まず、管理装置３０が、接続されているＬＡＮケーブル４０ａあるいは４０ｂを特定し、行Ｉに対してＤＯを“０”で出力し、行IIに対してＤＯを“１”で出力するといったように、ＬＡＮケーブル４０ａ、４０ｂに対して、“０”、“１”、“２”、“３”、“４”、…といったユニークな値を出力する。その際、出力の数値は、ＤＩ／ＤＯの接点数によって制限が生じる。すなわち、ＤＯが１点（２芯使用）であれば“０”，“１”のみ、ＤＯが２点（４芯使用）であれば、“０”、“１”、“２”、“３”の４種類である。ここでは、ＤＯが２点であることを前提に説明する。

管理装置３０は、特定されたＬＡＮケーブル４０ａの行Ｉに対し、常時、ＤＯを出力しており、各ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４は、オートコンフィグ指示を受信するとＤＩを読込み、下流に位置するＰＣ（ＰＣ＃１〜ＰＣ＃１２）に対してＤＯ出力を３回行い、設置場所の特定を行う。

行Ｉの場合、管理装置３０は、行Ｉに対し、ＤＯで“０”を出力し続ける。ＰＣ＃１はＤＩを読込み、一回目はそのままの値である“０”でＤＯに出力する。ＰＣ＃２もＤＩで同じように“０”を読込み、ＤＯで“０”を出力する。以降、ＰＣ＃３、ＰＣ＃４〜ＰＣ＃１２まで、いずれも“０”を読込むことで、ＰＣ＃１〜ＰＣ＃１２は行Ｉに接続されていることを認識することができる。

前記のように一回目の読込みが終わった後、二回目の読込みが開始される。管理装置３０は、同様にＤＯで“０”を出力し続けており、ＰＣ＃１は同様にＤＩで“０”を読込む。ＰＣ＃１は二回目の読込みを実施した際は＋１更新してＤＯに出力する。ＰＣ＃２は二回目の読込みを実施した際、ＰＣ＃１から出力された“１”をＤＩで読込み、同様に＋１更新してＤＯに出力する。以降、ＰＣ＃３、ＰＣ＃４の順にＰＣ＃１２まで＋１更新していく。但し、ここでは、ＤＯ出力は２点であるため、“０”、“１”、“２”、“３”までの値しか設定出来ない。したがって、二回目に読込みした時の＋１更新は４進法で行い、“０”、“１”、“２”、“３”、“０”、“１”の繰返しとして値が重複することを回避する。なお、図５における（行，列，列）の最初の列に対応する。

二回目の読込みが終わった後、三回目の読込みが開始される。管理装置３０は、同様にＤＯで“０”を出力し続けており、ＰＣ＃１は同様にＤＩで“０”を読込む。ＰＣ＃１は三回目の読込みを実施した際も同様に＋１更新してＤＯ出力する。ＰＣ＃２も三回目の読込みを実施した際、ＰＣ＃１から出力された“１”をＤＩで読込み、同様に＋１更新してＤＯに出力する。以降、ＰＣ＃３、ＰＣ＃４の順にＰＣ＃１２まで＋１更新していく。
但し、二回目に読込みした時の様に＋１更新すると値が重複するため、三回目は３進法で＋１更新を行い、“０”、“１”、“２”、“０”、“１”、“２”の繰返しとすることで、二回目と三回目の読み込みの内容に違いを持たせ、列の特定に違いを持たせることが可能になる。なお、図５における（行，列，列）の最後の列に対応する。

前記したＤＩ／ＤＯの読込み値による位置の特定方法が図６（ａ）、図６（ｂ）に表形式で示されている。ここでは、行Ｉと、行IIの場合に分けて示されている。３回の読込みにより、行あたり１２通りの列が特定できるため、ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４のそれぞれの設置位置が重複しないように定義しておくことで、設置位置特定部５０５がＤＩ／ＤＯの読込み値により、（１）ＰＣ＃１は行０、列０−０で、行Ｉ列Ａに設置、（２）ＰＣ＃２は行０、列１−１で行Ｉ列Ｂ、（３）ＰＣ＃３は同様に行Ｉ列Ｃ、（４）ＰＣ＃１２は行Ｉ列Ｌの場所に設置されていることを判定できる。また、前記したＰＣ＃１と同じように管理装置３０に最も近くに位置するＰＣ＃１３でも行II列Ａ、ＰＣ＃１４は行II列Ｂの場所に設置されていることを判定可能である。

なお、前記した例は、管理装置３０に２４個のＰＣ（ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４）が接続されるケースを例示したため、３回の読み取りにより設置位置を特定したが、この読み取り回数は、接続されるＰＣの台数、およびＬＡＮケーブル４０ａ、４０ｂの未使用線の数（ｎ）によって変化する。

すなわち、管理装置３０は、２系統設けられる通信回線を特定して、前記通信回線のそれぞれに対してｎ個のユニークな接点情報を出力する。各ＰＣ（ＰＣ＃１〜＃２４）は、（ａ）前記管理装置によって出力される自装置の設置位置を取得する契機を指示する指示信号にしたがって前記接点情報の読込みをｍ（但し、ｍは任意の整数）回行い、（ｂ）１回目は、前記管理装置から出力される固定の接点情報を読取るとともに、下流に位置する行あたりｎ×ｍ個の端末装置に対して順次出力し、前記通信回線に接続された２×ｍ×ｎ個の端末装置のうち自装置に割当てられたて自装置の行番号を特定し、（ｃ）２回目以降は、前記ｍ−１回の読み取り毎に、下流に位置する行あたりｎ×ｍ個の端末装置に対して出力される接点情報を重複のない値で順次更新して出力し、前記通信回線に接続された２×ｍ×ｎ個の端末装置のうち自装置に割当てられた列番号を特定するものである。具体的には、図５、図６において、ｎは４、ｍは３であり、２×ｍ×ｎ個＝２４個が特定される。

ところで、二回目、三回目に限らず、ＤＯを＋１更新するとその値に変化が発生するため、取り込むタイミングが重要になる。すなわち、ＤＩ／ＤＯの値の取り込み、＋１更新処理、出力は即時行うが、管理装置３０の近くに位置するＰＣと、最も遠くに位置するＰＣとでは、値が更新されるタイミングに差が出てしまう。このため、図７を参照してデータ取り込みのタイミングを説明する。

図７は、構成情報設定装置のデータ取り込みのタイミングを示した図である。図７には、管理装置３０によるＰＣ＃１〜＃２４の更新データの取り込みタイミングが時間軸上に示される。Ａは管理装置３０の最も遠くに位置するＰＣ（最遅タイミング）、Ｂは管理装置３０の最も近くに位置するＰＣ（最速タイミング）、ＣはＰＣ間共通更新タイミング（５０秒）、ＤはＰＣ間共通参照タイミング（１０秒）を示す。管理装置３０は、更新データを、管理装置３０の最も近くに位置するＰＣと、最も遠くに位置するＰＣとの間で共通の更新処理期間内（５０秒）における任意のタイミング（３０秒）で取り込むことによって値の変化のバラツキを押さえている。

ここでは、図７に示されるように、１回目、２回目、３回目の読込みをそれぞれ６０秒間隔で行い、最終的に管理装置３０がＰＣのステータス情報として取り込むタイミングはＤＩ／ＤＯの読み取りを処理した前記の３０秒とする。このことにより、値の変化のバラツキを押えることが可能になる。

なお、図４に示す動作シーケンス図のステップＳ４０６で管理装置３０が全ＰＣ（ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４）からオートコンフィグ指示要求を受信したか否かを判定する理由は、＋１更新を行うＰＣがずれるとその値も違ってしまうため、全てのＰＣが揃うようにインターロックをかけるものであり、更新データの取り込み処理の失敗をなくすための配慮である。

設置位置特定部５０５は、自装置の設置位置の取得処理を実行した後、実ＩＰアドレス生成部５０６を起動し、実ＩＰアドレス生成部５０６による実アドレスの生成処理を起動する。図８〜図１１は、構成情報設定装置の実アドレスの生成処理について模式的に示した図である。各図には、実ＩＰアドレス生成部５０６による実アドレスの生成処理の処理内容の説明図であり、各図（図８〜図１１）の（ａ）には、車両内のＰＣの配置構成が示され、各図（図８〜図１１）の（ｂ）には、配置場所、ＰＣ番号（ＰＣＮｏ．）、ＩＰアドレスとの関係図が示されている。ここでは、従来例との対比のために、管理装置３０に対し、ＰＣ＃３〜ＰＣ＃１０の８台のＰＣが接続されている場合を例示して説明する。

図８には、仮ＩＰアドレスにより立ち上がった、すなわち、オートコンフィグ実施前のＩＰアドレス設定状態を示している。仮ＩＰアドレスは、ＭＡＣアドレスから任意で設定されているため、ＰＣ＃３は１９２．１６８．９９．１０、ＰＣ＃４は１９２．１６８．１４．２であり、それぞれ１９２．１６８．以降のアドレスはバラバラになっている。

この状態では、ＩＰアドレスだけ見ても、ＰＣがどのドアに対応して位置づけられているかは判断がつかない。図８に示す状態で実ＩＰアドレス生成部５０６によりオートコンフィングを実行すると、図９に示す状態に変化し、ＰＣ＃３〜＃１０同士の設置位置関係が明確になって、ＬＡＮケーブル４０ａを介して接続されているドア＃１にＩＰアドレス１９２．１６８．０．１が割当てられる。また、別のＬＡＮケーブル４０ｂを介して接続されているドア＃５には、１９２．１６８．０．５のＩＰアドレスが割当てられる。これは、ドアの設置場所が反映され、各ＰＣ＃３〜ＰＣ＃１０に自動的にＩＰアドレスが割り当てられたことを意味する。

図１０は、そのＰＣ＃３〜ＰＣ＃１０を任意に並べ替えた場合を想定している。すなわち、図９に示す状態で、ドア＃１にはＰＣ＃３が設置されていたが、ここでは、ドア＃１にＰＣ＃１０を設置して入れ替えを行なったとする。

この場合、ＰＣ＃１０には、既に、１９２．１６８．０．８のＩＰアドレスが割当てられているため、ＩＰアドレスだけ見るとドア＃８に設置されていると判定され、したがって、ドア＃８用に定義されたアプリケーションを実行するため、ドア＃８用の機能を動作させてしまう。このようなケースであっても、本発明の実施形態に係る構成情報設定装置によれば、実ＩＰアドレス生成部５０６は、設置位置特定部５０５によりＰＣ＃３〜ＰＣ＃１０の設置位置が反映されたオートコンフィングを実行するため、図１１に示すＰＣ＃３〜ＰＣ＃１０の設置位置を把握してＩＰアドレスをドア＃１用に変更させることが可能になる。

本発明の実施形態に係る分散型計算機システムは、例えば、車両内のドア近傍に分散配置された複数の端末装置（図１のＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４）と、この複数の端末装置を管理する管理装置３０とが通信回線（ＬＡＮケーブル４０）経由で接続される鉄道情報提供システムにおいて、車両内における号車情報とドア位置情報とを把握すれば、複数ある端末装置の各々が設置された場所を特定することができることから、号車情報とドア位置情報とを取得する機能を端末装置に持たせ、この号車情報とドア位置情報とを取得するための契機を管理装置３０が送信する構成としたものである。このため、端末装置（ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４）は、設置位置情報取得の契機を得た後、自装置がどのドア位置に設置されているか特定し、また、号車情報を特定し、実業務で使用するＩＰアドレスを設定する構成とした。

また、本発明の実施形態に係る分散型計算機システムによれば、設置場所毎に異なる機能を有するＰＣ等計算機の構成情報の設定を自動化することで作業員の負担軽減、ならびに保守管理の効率化を図り、設置場所指定による計算機間の通信について無線通信装置を必要とすることなく実現可能とすることができる。また、端末装置毎独立した情報提供サービスが可能になるため、利用者サービスの向上に貢献できる。

また、本発明の実施形態に係る構成情報設定装置によれば、端末装置毎に設定が必要な構成情報を自動的に設定することができ、特定された各端末装置の設置位置が反映されたＩＰアドレスを自動生成することで、作業員の負担軽減、作業ミスの削減、ならびに保守管理の効率化が図れる。

なお、図３に示す構成情報設定装置が有する各構成ブロックの機能は、全てをソフトウェアによって実現しても、あるいはその少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。つまり、電源投入検知部５０１、仮ＩＰアドレス生成部５０２、オートコンフィグ指示要求送信部５０３、オートコンフィグ指示受信部５０４、設置位置特定部５０５、実ＩＰアドレス生成部５０６におけるデータ処理は、１または複数のプログラムによりコンピュータ上で実現してもよく、また、その少なくとも一部をハードウェアで実現してもよい。

また、本発明の実施形態に係る分散型計算機システムにおける構成情報の設定方法は、例えば、図１に示されるように、分散して配置された複数の端末装置（ＰＣ＃１〜ＰＣ＃２４）と、前記複数の端末装置を管理する管理装置３０とが通信回線（ＬＡＮケーブル４０）経由で接続される分散型計算機システムにおける構成情報の設定方法であって、例えば、図４に示されるように、前記各端末装置が、電源投入を契機に自装置に固有の機器アドレスに基づく仮ＩＰアドレスを設定し、前記管理装置に対して構成情報設定開始要求を送信する第１のステップ（Ｓ４０１〜Ｓ４０３）と、前記管理装置が、前記端末装置の所定台数からの前記構成情報設定開始要求の到来を待って前記端末装置の設置位置を取得する契機を指示する指示信号を生成し、各端末装置へ送信する第２のステップ（Ｓ４０４〜Ｓ４０８）と、前記各端末装置が、前記契機を指示する指示信号にしたがい自装置の設置位置を特定し、前記設置位置が反映された実アドレスの設定を行う第３のステップ（Ｓ４０９〜Ｓ４１２）と、を有するものである。

また、前記第２のステップ（Ｓ４０４〜Ｓ４０８）において、前記管理装置は、接続される前記端末装置毎に割り付けられるフラグを参照して前記各端末装置に対し設置位置を取得する契機を指示する指示信号を送信するものである。また、前記第３のステップ（Ｓ４０９〜Ｓ４１２）において、前記各端末装置は、前記通信回線の未使用線に割当てられる接点入出力を伝播する接点情報を参照し、論理的にマトリクス配置された前記端末装置の設置位置を行番号と列番号とにより特定するものである。

本発明の実施形態に係る分散型計算機システムにおける構成情報の設定方法によれば、設置場所毎に異なる機能を有するＰＣ等計算機の構成情報の設定を自動化することで作業員の負担軽減、ならびに保守管理の効率化を図り、設置場所指定による計算機間の通信について無線通信装置を必要とすることなく実現可能とすることができる。

本発明の実施形態に係る分散型計算機システムのシステム構成の一例を示す図である。 分散型計算機システムが有する端末装置の実装構造の一例を示す図である。 構成情報設定装置の内部構成を機能展開して示したブロック図である。 分散型計算機システムの動作を説明するために示した動作シーケンス図である。 構成情報設定装置の設置位置の特定処理について模式的に示した図である。 構成情報設定装置の設置位置の特定処理について模式的に示した図である。 構成情報設定装置のデータ取り込みのタイミングを示した図である。 構成情報設定装置の実アドレスの生成処理について模式的に示した図である。 構成情報設定装置の実アドレスの生成処理について模式的に示した図である。 構成情報設定装置の実アドレスの生成処理について模式的に示した図である。 構成情報設定装置の実アドレスの生成処理について模式的に示した図である。 従来の鉄道情報サービス提供シテムにおいて、構成情報を設定してから設置に至る手順を模式的に示した図である。 従来の鉄道情報サービス提供システムにおいて、ＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスを端末装置に割当てた場合の動作を模式的に示した図である。 従来の鉄道情報サービス提供システムにおいて、ＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスを端末装置に割当てた場合の動作を模式的に示した図である。

符号の説明

３０ 管理装置
４０，４０ａ，４０ｂ ＬＡＮケーブル
５１ ＣＰＵ
５１ システムバス
５２ バス
５３ ハブ
５４ ＤＩＯ
５０１ 電源投入検知部
５０２ 仮ＩＰアドレス生成部
５０３ オートコンフィグ指示要求送信部
５０４ オートコンフィグ指示受信部
５０５ 設置位置特定部
５０６ 実ＩＰアドレス生成部
＃１〜＃２４ 端末装置（ＰＣ，構成情報設定装置）

Claims (8)

1. 分散して配置され、電源投入を契機に自装置に固有の機器アドレスに基づく仮アドレスを設定し、通信回線を介して、管理装置に対して構成情報設定開始要求を送信する複数の端末装置と、
   前記複数の端末装置を管理し、前記複数の端末装置の所定台数からの前記構成情報設定開始要求の到来を待って端末装置の設置位置を取得する契機を指示する指示信号を生成し、通信回線を介して、前記生成した指示信号を各端末装置へ送信する前記管理装置とを備え、
   前記各端末装置は、前記管理装置から送信される設置位置を取得する指示信号にしたがい自装置の設置位置を特定し、前記設置位置が反映された実アドレスの設定を行う
   ことを特徴とする分散型計算機システム。
2. 分散して配置された複数の端末装置と、前記複数の端末装置を管理する管理装置とが通信回線経由で接続される分散型計算機システムにおける構成情報の設定方法であって、
   前記各端末装置が、電源投入を契機に自装置に固有の機器アドレスに基づく仮アドレスを設定し、前記管理装置に対して構成情報設定開始要求を送信する第１のステップと、
   前記管理装置が、前記端末装置の所定台数からの前記構成情報設定開始要求の到来を待って前記端末装置の設置位置を取得する契機を指示する指示信号を生成し、各端末装置へ送信する第２のステップと、
   前記各端末装置が、前記指示信号にしたがい自装置の設置位置を特定し、前記設置位置が反映された実アドレスの設定を行う第３のステップと、を有する
   ことを特徴とする分散型計算機システムにおける構成情報の設定方法。
3. 前記第２のステップにおいて、
   前記管理装置は、接続される前記端末装置毎に割り付けられるフラグを参照して前記各端末装置に対し設定位置を取得する契機を指示する指示信号を送信する
   ことを特徴とする請求項２に記載の分散型計算機システムにおける構成情報の設定方法。
4. 前記第３のステップにおいて、
   前記各端末装置は、前記通信回線のｎ（但し、ｎは任意の整数）本の未使用線に割当てられる接点入出力情報を参照し、論理的に行列に割当てられた自装置の設置位置を特定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の分散型計算機システムにおける構成情報の設定方法。
5. 前記管理装置は、
   ２系統設けられる前記通信回線を特定して、前記通信回線のそれぞれに対してｎ個のユニークな接点情報を出力し、
   前記各端末装置は、
   前記管理装置から出力される自装置の設置位置を取得する契機を指示する指示信号にしたがって前記接点情報の読込みをｍ（但し、ｍは任意の整数）回行い、
   １回目は、前記管理装置から出力される固定の接点情報を読取るとともに、下流に位置する行あたりｎ×ｍ個の端末装置に対して順次出力し、前記通信回線に接続された２×ｍ×ｎ個の端末装置のうち自装置に割当てられたて自装置の行番号を特定し、
   ２回目以降は、前記ｍ−１回の読み取り毎に、下流に位置する行あたりｎ×ｍ個の端末装置に対して出力される接点情報を重複のない値で順次更新して出力し、前記通信回線に接続された２×ｍ×ｎ個の端末装置のうち自装置に割当てられた列番号を特定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の分散型計算機システムにおける構成情報の設定方法。
6. 前記第３のステップにおいて、
   前記管理装置は、前記更新して出力されたデータを、前記管理装置の最も近くに位置する端末装置と、最も遠くに位置する端末装置との間で共通の更新処理期間内における任意のタイミングで取り込む
   ことを特徴とする請求項２に記載の分散型計算機システムにおける構成情報の設定方法。
7. 管理装置とは通信回線経由で接続される構成情報設定装置であって、
   電源投入を契機に自装置に固有の機器アドレスに基づく仮アドレスを設定し、前記管理装置に対して構成情報設定開始要求を送信する構成情報設定前処理手段と、
   前記構成情報設定開始要求に基づき前記管理装置から送信される前記構成情報設定装置の設置位置を取得する契機を指示する指示信号にしたがい自装置の設置位置を特定し、前記特定された設置位置が反映された実アドレスの設定を行う構成情報設定処理手段と、を有する
   ことを特徴とする構成情報設定装置。
8. 前記構成情報設定処理手段は、
   前記通信回線に割当てられる送受信情報、および未使用線に割当てられる接点情報を分岐して、ハブ、および接点入出力部のそれぞれに供給し、前記接点入出力部を介して取り込まれる接点情報を参照し、論理的にマトリクス配置された前記構成情報設定装置の設置位置を行番号と列番号とにより特定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の構成情報設定装置。

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