JP6138282B2

JP6138282B2 - 通信装置、列車ネットワークシステムおよびネットワーク設定方法

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Publication number: JP6138282B2
Application number: JP2015558713A
Authority: JP
Inventors: 新吾本田; 哲朗甲村; 尚吾辰巳; 卓也澤; 隆史宮内; 祐介石丸
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2034-01-27
Also published as: CN105917616B; CN105917616A; JPWO2015111223A1; US20160339933A1; US10017195B2; WO2015111223A1

Description

本発明は、鉄道車両において各種機器間の通信を実現する列車ネットワークシステムに関し、特に、ネットワークを形成するハブとして動作する通信装置に関する。

従来、１本の伝送ケーブルを別々のネットワークに分離する場合、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）を使用した通信が行われている。例えば、列車内に構築されたネットワークは、全車両間にまたがる基幹伝送路と複数車両内の機器や機器の種類毎に分けた１以上の支線伝送路から成るが、コスト削減やケーブル配線の複雑さを回避するために、物理的な伝送ケーブルは１本で基幹ネットワークと１以上の支線ネットワークを分離した車両ネットワークを構築する場合がある。

例えば、特許文献１では、ブロードキャストフレームの送信範囲（転送される範囲）を限定するためにＶＬＡＮの技術を使用している。また、特許文献２では、ＶＬＡＮを適用することによってＬＡＮケーブルの省線化を図っている。

特開２０１１−２０５７７７号公報特開２０１１−０１０２７９号公報

しかしながら、上記従来の技術においては、ネットワークの物理的な構成が変化する場合（例えば、列車を併結した場合や列車の途中に新しい車両を挿入した場合）について考慮していないため、以下のような問題が存在する。

すなわち、列車を増結した場合や列車の途中に新しい車両を挿入した場合などにおいては、接続関係が変化した車両に設置されている通信装置のネットワーク設定を手動で変更するなどしなければ、基幹ネットワークにおける通信（以下、基幹通信と称する）が上手くいかなくなる、という問題があった。

また、列車ネットワークシステムにおいては通信装置で異常が発生するとその通信装置をバイパスして通信する機能（バイパス回路）を一般的に備えているが、自身が所属しているＶＬＡＮとは異なるＶＬＡＮに所属している隣接通信装置と接続され、この隣接通信装置とは基幹通信のみを行う設定とされている通信装置で異常が発生してバイパス機能が働いた場合に基幹通信ができなくなる、という問題もあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ネットワークの物理的な接続関係が変化した場合にもそれまでの通信を継続することが可能な列車ネットワークシステムを実現できる通信装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、列車の車両に設置された複数のハブを含んで構成され、前記複数のハブの各々は、信号の送信範囲が限定されない基幹ネットワークおよび信号の送信範囲が限定された支線ネットワークの双方に所属し、自身と同じ支線ネットワークに所属しているハブへ送信する信号には基幹ネットワークの信号か支線ネットワークの信号かを示すネットワーク種別情報を付加する列車ネットワークシステムにおいて、前記ハブとして動作する通信装置であって、自身が所属している支線ネットワークの識別情報を少なくとも含んだ支線ネットワーク情報を所定のタイミングで送信するとともに、隣接通信装置から受信した支線ネットワーク情報に基づいて、当該隣接通信装置への送信信号に対して前記ネットワーク種別情報を付加するか否かを決定することを特徴とする。

この発明によれば、ネットワーク構成が変化した場合にそれを検出するとともに設定を変更して基幹通信を継続することが可能な列車ネットワークシステムを実現できる、という効果を奏する。

図１は、列車ネットワークシステムの構成例を示す図である。図２は、列車ネットワークシステムの構成例を示す図である。図３は、支線ネットワークの境界に位置しているＨＵＢが故障した直後の通信動作例を示す図である。図４は、図３に示した故障が発生してから一定時間が経過した後の通信動作例を示す図である。図５は、ＨＵＢの動作例を示すフローチャートである。図６は、支線ネットワークの境界に新しい車両を挿入した直後の通信動作例を示す図である。図７は、車両が挿入されてから一定時間が経過した後の通信動作例を示す図である。図８は、挿入された車両に設置されているＨＵＢの動作例を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかる通信装置、列車ネットワークシステムおよびネットワーク設定方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、列車ネットワークシステムの第１の構成例を示す図である。図１に示した列車ネットワークシステムは、１号車に設置されている中央装置１０、ＨＵＢ１１および機器１２と、２号車に設置されているＨＵＢ２１および機器２２と、３号車に設置されている端末装置３０、ＨＵＢ３１、機器３２およびＨＵＢ３３と、４号車に設置されているＨＵＢ４１および機器４２と、５号車に設置されている端末装置５０、ＨＵＢ５１、機器５２およびＨＵＢ５３と、６号車に設置されている中央装置６０、ＨＵＢ６１および機器６２と、を含んで構成されている。なお、これらの各装置（中央装置，端末装置，ＨＵＢ，機器）は通信機能を有している。機器１２，２２，３２，４２，５２，６２は、例えば、ブレーキ装置や表示装置、空調装置、照明装置などである。

また、図１に示した列車ネットワークシステムは、全車両間にまたがる基幹伝送路（基幹ネットワーク）と、一部の車両間にまたがる複数の支線伝送路（支線ネットワーク）とにより構成されている。この列車ネットワークシステムにおいて、中央装置１０，６０および端末装置３０，５０は、基幹ネットワークを利用して相互に通信する。また、機器１２，２２，３２および端末装置３０は、支線ネットワークＡ（支線Ａ）を利用して相互に通信する。機器４２，５２，６２および端末装置５０は、支線ネットワークＢ（支線Ｂ）を利用して相互に通信する。

図１に示した列車ネットワークシステムは、ＶＬＡＮを使用せずに基幹ネットワークおよび支線ネットワークを構成した例である。

図２は、列車ネットワークシステムの第２の構成例を示す図である。なお、図１に示したものと同じ構成要素には同一の符号を付している。図２に示した列車ネットワークシステムは、１号車に設置されている中央装置１０、ＨＵＢ１１および機器１２と、２号車に設置されているＨＵＢ２１および機器２２と、３号車に設置されている端末装置３０、ＨＵＢ３１および機器３２と、４号車に設置されているＨＵＢ４１および機器４２と、５号車に設置されている端末装置５０、ＨＵＢ５１および機器５２と、６号車に設置されている中央装置６０、ＨＵＢ６１および機器６２と、を含んで構成されている。

図２の列車ネットワークシステムにおいても図１の列車ネットワークシステムと同様に、中央装置１０，６０および端末装置３０，５０は、基幹ネットワークを利用して相互に通信し、機器１２，２２，３２および端末装置３０は、支線ネットワークＡを利用して相互に通信し、機器４２，５２，６２および端末装置５０は、支線ネットワークＢを利用して相互に通信する。

図２に示した列車ネットワークシステムは、ＶＬＡＮを使用して基幹ネットワークおよび２つの支線ネットワークを構成した例である。図２のようにＶＬＡＮを使用した場合、１本のケーブルを複数のネットワーク（基幹ネットワークと支線ネットワーク）で共用することができるとともに図１に示したＨＵＢ３３および５３が不要となり、コストの削減が図れる。

本実施の形態にかかる列車ネットワークシステムでは図２に示した第２の構成を採用することとする。ここで、各装置（中央装置、端末装置、ＨＵＢおよび機器）の基本動作を説明する。

図２に示した列車ネットワークシステムにおいて、中央装置１０および６０は、基幹伝送路に接続されており、図示を省略した運転台からの指示などに応じて列車内の各機器（機器１２，２２，３２，４２，５２，６２）に向けた制御情報（例えばブレーキ指示）を含んだフレーム（以下、制御情報フレームと称する）を生成して基幹伝送路へ送出する。制御情報フレームは基幹伝送路を介して端末装置３０および５０に到達し、この制御情報フレームを受信した端末装置３０および５０は、自身が所属している支線ネットワーク内の各機器宛に、制御情報フレームを転送する。また、端末装置３０および５０は、支線ネットワーク内の各機器が中央装置宛に送信したフレーム（以下、機器情報フレームと称する）をＨＵＢ経由で受信した場合、機器情報フレームを宛先の中央装置に向けて転送する。また、端末装置は転送する制御フレームや機器情報フレームを必要に応じて加工して転送する。

本発明にかかる通信装置であるＨＵＢ１１、２１、３１、４１、５１および６１は、隣接している他の装置（中央装置、端末装置、機器、ＨＵＢ）からフレームを受信すると、その宛先に向けて転送する。このとき、転送先が自身と同じ支線ネットワーク（ＶＬＡＮ）に所属しているＨＵＢ以外であれば、ＶＬＡＮタグが付加されていないフレームを送信する。なお、タグ付きフレームを受信し、その転送先が自身と同じＶＬＡＮに所属しているＨＵＢ以外であれば、付加されていたＶＬＡＮタグを外した上でフレームを転送する。一方、転送先が自身と同じＶＬＡＮに所属しているＨＵＢの場合、フレームの種類に応じたＶＬＡＮタグをフレームに付加して送信する。具体的には、基幹ネットワークを使用して送受信されるフレーム（列車の全車両にわたって送信される基幹伝送フレーム）に対しては、基幹ネットワークに割り当てられているＶＬＡＮタグを付加して送信する。支線ネットワークを使用して送受信されるフレーム（同一支線ネットワークに所属している車両にのみ送信される支線伝送フレーム）に対しては、支線ネットワークに割り当てられているＶＬＡＮタグを付加して送信する。なお、タグ付きフレームを受信した場合、そのまま転送する。

例えば、図２のＨＵＢ１１は、中央装置１０から制御情報フレームを受信した場合、受信フレームは基幹伝送フレームであるため、基幹伝送を示すＶＬＡＮタグ（基幹ネットワークに割り当てられているＶＬＡＮタグ）を付加した上でＨＵＢ２１へ転送する。また、ＨＵＢ２１から基幹伝送を示すＶＬＡＮタグが付加されたフレーム（以下、基幹伝送タグ付きフレームと称する）を受信した場合、ＨＵＢ１１は、その宛先が中央装置１０であれば、ＶＬＡＮタグを外した上で中央装置１０へ転送する。

例えば、図２のＨＵＢ３１は、基幹伝送タグ付きフレームをＨＵＢ２１から受信した場合、ＶＬＡＮタグを外した上で、フレームの宛先に応じた転送先、すなわち、端末装置３０およびＨＵＢ４１（自身とは異なるＶＬＡＮに所属しているＨＵＢ）の双方またはいずれか一方へ転送する。また、支線伝送を示すＶＬＡＮタグ（支線ネットワークに割り当てられているＶＬＡＮタグ）が付加されたフレーム（以下、支線伝送タグ付きフレームと称する）をＨＵＢ２１から受信した場合、ＶＬＡＮタグを外した上で、フレームの宛先に応じた転送先、すなわち、端末装置３０および機器３２の双方またはいずれか一方へ転送する。また、自身とは異なるＶＬＡＮに所属しているＨＵＢ４１からフレームを受信した場合、これは基幹伝送フレームに該当するため、基幹伝送を示すＶＬＡＮタグを付加した上でＨＵＢ２１へ転送する。このとき、端末装置３０にもフレームを転送する必要がある場合には、ＶＬＡＮタグを付加せずに、端末装置３０へ転送する。

機器１２、２２、３２、４２、５２および６２は、中央装置１０または６０から送信されてきたフレームに含まれる制御情報等に応じた動作を実施する。

以上が図２に示した列車ネットワークシステムを構成している各装置の基本動作となる。

図２に示した構成を採用する場合、既に説明したような問題、具体的には、列車の増結や新しい車両の挿入、車両間の通信を担う装置（ＨＵＢ）の故障などにより列車ネットワークシステム内の各ＨＵＢの物理的な接続関係が変化した場合に、基幹ネットワークにおける通信（基幹通信）に不具合が発生するという問題が存在する。そのため、本実施の形態のＨＵＢは、隣接しているＨＵＢとの間でネットワーク設定に関する情報を交換することにより、接続関係の変化を検出し、必要に応じて、自身のネットワーク設定や動作設定を変更する。

以下、本発明にかかる通信装置であるＨＵＢ（図２に示したＨＵＢ１１、２１、３１、４１、５１および６１）の動作について、図３〜図５を用いて詳しく説明する。

図３は、支線ネットワークの境界に位置しているＨＵＢが故障した直後の通信動作例を示す図である。図４は、図３に示した故障が発生してから一定時間が経過した後の通信動作例を示す図である。図５は、ＨＵＢの動作例を示すフローチャートである。図５に示したフローチャートは、ネットワーク設定が完了して基幹伝送および支線伝送を正常に行っているＨＵＢの動作例を示している。

本実施の形態の各ＨＵＢは、隣接するＨＵＢとの間で支線ネットワークの構成情報（上記のネットワーク設定に関する情報に相当）を交換し、必要に応じてＶＬＡＮの設定を変更する。すなわち、図５に示したように、各ＨＵＢは、支線ネットワークの構成情報（以下、支線ネットワーク情報と称する）の送信タイミングを検出した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、支線ネットワーク情報を隣接ＨＵＢに対して送信する（ステップＳ１２）。支線ネットワーク情報は、自身が所属している支線ネットワークの識別情報、支線ネットワークに設定されているＶＬＡＮの識別情報（ＶＩＤ：VLAN ID）などを含んでいる。支線ネットワーク情報は、定期的に送信する。また、起動時にも支線ネットワーク情報を送信する。

また、各ＨＵＢは、隣接しているＨＵＢから支線ネットワーク情報が送信されてきたかどうかを監視しており、隣接ＨＵＢから支線ネットワーク情報を受信した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ネットワーク構成（物理的な接続関係）が変化したかどうかを確認する（ステップＳ１４）。ネットワーク構成が変化したか否かの判定は、例えば、ＨＵＢは、各隣接ＨＵＢから最後に受信した支線ネットワーク情報をそれぞれ保持しておき、支線ネットワーク情報を新たに受信すると、保持しておいたものと比較して変化の有無を判別する。または、各隣接ＨＵＢから受信した支線ネットワーク情報を比較することにより自身が支線ネットワークの境界に位置しているか否かを判別し、さらに、判別結果に対応した動作設定となっているか否かを判別する。

ネットワーク構成が変化していない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、次の支線ネットワーク情報送信タイミングになるか、隣接ＨＵＢから支線ネットワーク情報が送信されてくるのを待つ。一方、ネットワーク構成が変化した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、動作設定を変更する（ステップＳ１５）。具体的には、隣接ＨＵＢが所属している支線ネットワークが変化して自身と異なる支線ネットワーク所属となった場合、当該隣接ＨＵＢに対して基幹伝送フレームを送信する際にＶＬＡＮタグを付加しないよう、動作設定を変更する。これとは逆に、隣接ＨＵＢが所属している支線ネットワークが変化して自身と同じ支線ネットワーク所属となった場合には、当該隣接ＨＵＢに対して支線伝送フレーム（支線伝送タグ付きフレーム）を転送するよう、動作設定を変更するとともに、当該隣接ＨＵＢに対して基幹伝送フレームを送信する場合には、基幹伝送タグ付きフレームを送信するよう、動作設定を変更する。

例えば、図３に示したように、異なる支線ネットワークとの境界に位置しているＨＵＢ３１およびＨＵＢ４１のうち、ＨＵＢ４１で装置故障が発生して通信機能に不具合が生じ、ＨＵＢ４１の両隣のＨＵＢ３１とＨＵＢ５１を直結するバイパス回路が働いたとする。なお、ＨＵＢが故障した場合に故障したＨＵＢをバイパスするための回路は公知の技術であり、列車に構築されたネットワークにおいては既に一般的に使用されているため、その説明は省略する。

ＨＵＢ４１がバイパスされた直後においては、異なる支線ネットワークとの境界に位置しているＨＵＢ３１は、ＶＬＡＮタグを付加せずに基幹伝送フレームを支線ネットワークＢ側に向けて送信し、これがＨＵＢ５１に到達する。また、ＨＵＢ５１は、ＶＬＡＮタグを付加した基幹伝送フレーム（基幹伝送タグ付きフレーム）を支線ネットワークＡ側へ送信する。この場合、ＨＵＢ３１およびＨＵＢ５１の双方ともに基幹伝送フレームを受信することができない。なぜなら、ＨＵＢ３１は、自身が支線ネットワーク間の境界に位置していることを認識しており、支線ネットワークＢ側の隣接ＨＵＢとの間ではＶＬＡＮタグなしの基幹伝送フレームを送受信するように設定されている。一方、ＨＵＢ５１は、自身が支線ネットワーク間の境界には位置していないと認識しており、支線ネットワークＡ側の隣接ＨＵＢとの間ではＶＬＡＮタグ付きの基幹伝送フレームを送受信するように設定されている。このように、ＨＵＢ５１の設定と実際のネットワーク構成が一致していない状態のため、異なる支線ネットワーク間で基幹伝送フレームが送受信できない状態となる。

しかしながら、既に説明したように各ＨＵＢは、図５に示した動作を所定のタイミングで実行し、隣接ＨＵＢとの間で支線ネットワーク情報を交換する。そのため、ＨＵＢ４１がバイパスされた直後においては支線ネットワーク間で基幹伝送フレームの送受信が一時的にできない状態となるが、ＨＵＢ３１が送信した支線ネットワーク情報をＨＵＢ５１が受信すると、ＨＵＢ５１は、自身が支線ネットワークＡとＢの境界に位置するようになったことを検出して動作設定を変更する。その結果、図４に示したように、ＨＵＢ５１は、基幹伝送フレームを支線ネットワークＡ側に送信する際にはＶＬＡＮタグを付加せずに送信するようになるとともに、ＶＬＡＮタグなしの基幹伝送フレームを受信するようになるので、基幹伝送フレームの送受信が正常に行われるようになる。

このように、本実施の形態の列車ネットワークシステムにおいてＨＵＢは、自身が所属している支線ネットワークに設定されているＶＬＡＮの識別情報を少なくとも含んだ支線ネットワーク情報を所定のタイミングで隣接ＨＵＢへ送信することにより隣接ＨＵＢとの間で支線ネットワーク情報を交換することとした。これにより、ネットワーク構成が変化したことを検出し、検出結果に応じて設定を変更することができるので、支線ネットワーク間の境界に位置しているＨＵＢが故障するなどしてネットワーク構成が変化した場合にも基幹通信を継続できる。

実施の形態２．
実施の形態２の列車ネットワークシステムを説明する。なお、列車ネットワークシステムの構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分を説明する。

実施の形態１では、支線ネットワークＡとＢの境界に位置しているＨＵＢが故障してバイパスされた場合について説明したが、本実施の形態では、列車の途中に新しい車両が挿入された場合のＨＵＢの動作を説明する。なお、以下の説明では挿入する車両が１台の場合について説明するが、連結された複数台の車両を挿入する場合も同様である。

図６は、支線ネットワークの境界に新しい車両を挿入した直後の通信動作例を示す図である。挿入された車両には、ＨＵＢ７１および機器７２が設置されている。図７は、車両が挿入されてから一定時間が経過した後の通信動作例を示す図であり、具体的には、挿入した車両のＨＵＢ７１におけるネットワーク設定が完了した後の通信動作例を示す図である。図８は、挿入された車両に設置されているＨＵＢ７１の動作例を示すフローチャートである。なお、挿入される車両以外の既存車両に設置されている各ＨＵＢ（ＨＵＢ１１，２１，３１，４１，５１，６１）は、実施の形態１の説明で使用した図５に従って動作しているものとする。本実施の形態の既存車両に設置されている各ＨＵＢが送信する支線ネットワーク情報には、支線ネットワークのＶＬＡＮ設定を行うために必要な情報が含まれているものとする。また、挿入された車両に設置されているＨＵＢ７１は、支線ネットワークに対応するＶＬＡＮの設定が全くされていないものとする。

列車に挿入された車両のＨＵＢ７１は、支線ネットワーク情報を受信した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、２方向からの支線ネットワーク情報受信が完了したかどうか、すなわち、２台の隣接装置（ＨＵＢ）双方から支線ネットワーク情報を受信したかどうか確認する（ステップＳ２２）。２方向からの受信が完了していない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、支線ネットワーク情報の受信を待ち続ける。また、２方向からの支線ネットワーク情報受信が完了した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、２方向から受信した２つの支線ネットワーク情報がそれぞれ示す支線ネットワークが一致しているかどうか確認する（ステップＳ２３）。すなわち、２台の隣接装置がそれぞれ所属している支線ネットワークが同じか否かを確認する。支線ネットワークが一致している場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ＨＵＢ７１は、２つの支線ネットワーク情報が示す支線ネットワークに参加することに決定し、受信した支線ネットワーク情報に基づいてＶＬＡＮ設定を行う（ステップＳ２４）。ＶＬＡＮ設定では、例えば、各ポートのＶＬＡＮ有無、ＶＬＡＮタグ、フィルタ条件などを設定する。一方、支線ネットワークが一致していない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、２方向から受信した２つの支線ネットワーク情報がそれぞれ示す支線ネットワークの一方を参加先に決定し、ＶＬＡＮ設定を行う（ステップＳ２５）。この場合、ＨＵＢ７１は、異なる支線ネットワークとの境界に位置しているので、基幹伝送タグ付きフレームを受信した場合にはタグを外してから他の支線ネットワーク側（参加先ではない支線ネットワーク側）へ転送するように動作設定するとともに、支線伝送タグ付きフレームを受信した場合には他の支線ネットワーク側へ転送しないように動作設定する。

例えば、図６に示したように、３号車と４号車の間に車両を挿入したとする。この場合、挿入された車両のＨＵＢ７１は、最初、支線ネットワークＡおよびＢのいずれにも所属していないので、支線ネットワーク内に向けた指令（支線伝送フレーム）が届かない。

しかしながら、既に説明したように、既存の各ＨＵＢ（ＨＵＢ１１，２１，３１，４１，５１，６１）は、実施の形態１の図５に示した動作を所定のタイミングで実行して支線ネットワーク情報を送信するので、新たに挿入されたＨＵＢ７１には、隣接しているＨＵＢ３１および４１からそれぞれ送信された支線ネットワーク情報が届く。また、ＨＵＢ７１は、図８に示した動作を実行しているので、隣接ＨＵＢから送信された支線ネットワーク情報を受信するとＶＬＡＮ設定を行い、支線ネットワークに属するようになる。例えば、ＨＵＢ７１が支線ネットワークＡに属するようになると、その旨を示す支線ネットワーク情報がＨＵＢ３１に届くようになる。その結果、ＨＵＢ３１は、自身の位置が異なる支線ネットワークとの境界ではなくなったと認識して設定を変更し、図７に示したように、ＨＵＢ７１側に向けて送信する基幹伝送フレームおよび支線伝送フレームに対してＶＬＡＮタグを付加するようになる。

なお、図８のフローでは、２方向から支線ネットワーク情報を受信するまで待ち、受信した２つの支線ネットワーク情報を比較することにより、自身の挿入位置（新たに挿入されるＨＵＢの位置）が異なる支線ネットワークとの境界か否かを判別するようにしているが、最初に受信した支線ネットワーク情報に従ってＶＬＡＮ設定を行っても構わない。この場合、ＶＬＡＮ設定を行った後、実施の形態１で説明した動作（図５に示したフロー）と同様の動作を実行することにより自身が境界のＨＵＢか否かを判別し、必要に応じて動作設定を変更する。例えば、自身が所属している支線ネットワークとは異なる支線ネットワークを示す支線ネットワーク情報を受信した場合には境界に位置していると判断し、所属している支線ネットワークとは異なる他の支線ネットワーク側のＨＵＢに対しては支線伝送フレームを転送しないよう動作設定するとともに、他の支線ネットワーク側のＨＵＢに基幹伝送フレームを送信する場合にはＶＬＡＮタグを付加せずに送信するよう動作設定する。

このように、本実施の形態の列車ネットワークシステムにおいて、支線ネットワークに参加済みのＨＵＢは、自身が所属している支線ネットワークに参加するための設定で必要な情報を含んだ支線ネットワーク情報を所定のタイミングで隣接ＨＵＢへ送信し、隣接ＨＵＢとの間で支線ネットワーク情報を交換することとした。さらに、列車に車両が挿入されると、挿入された車両に設置されているＨＵＢは、隣接ＨＵＢが送信した支線ネットワーク情報を受信し、受信した支線ネットワーク情報に基づいてＶＬＡＮ設定を行うこととした。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、列車に挿入された車両に設置されているＨＵＢはネットワーク設定を自動で行うことができる。

なお、本実施の形態では、挿入された車両に設置されているＨＵＢ７１は支線ネットワークに対応するＶＬＡＮの設定が全くされていないものとして説明を行ったが、支線ネットワークに対応する何らかのＶＬＡＮ設定がＨＵＢ７１にされているケースもあり得る。このようなケースにも対応できるようにする場合、新たに挿入されるＨＵＢ７１を含む全てのＨＵＢは、例えば、支線ネットワーク情報を一定時間にわたって両方向から全く受信できていない状態を経てから支線ネットワーク情報を受信した場合に、すなわち、支線ネットワーク情報を両方の隣接機器から全く受信しない状態が一定時間続いた場合に、図８に示したフローに従った動作を実行するようにすればよい。または、両隣のＨＵＢが所属している各支線ネットワーク（隣接支線ネットワーク）と自身が所属している支線ネットワーク（現支線ネットワーク）を比較し、現支線ネットワークが隣接支線ネットワークのいずれとも異なる場合に図８に示したフローに従った動作を実行するようにすればよい。このように、支線ネットワーク情報を一定時間にわたって両方向から全く受信できていない状態や、自身が所属している支線ネットワークが両隣のＨＵＢが所属している支線ネットワークのいずれとも異なる状態を検出することにより、ＨＵＢは、自身が設置した車両が列車へ挿入されたことを検出できる。

また、各実施の形態では、車両ごとに１台のＨＵＢが設置されている構成の列車ネットワークシステムについて説明したが、２台以上のＨＵＢが設置されている構成としても構わない。また、支線ネットワークが２つの場合について説明したが、３つ以上としても構わない。

以上のように、本発明にかかる通信装置は、鉄道車両に設置された各種機器間の通信を実現する列車ネットワークシステムを実現する場合に有用であり、特に、列車ネットワークを構成するＨＵＢに適している。

１０，６０中央装置、１１，２１，３１，３３，４１，５１，５３，６１，７１ＨＵＢ、１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２機器、３０，５０端末装置。

Claims

列車の車両に設置された複数のハブを含んで構成され、前記複数のハブの各々は、信号の送信範囲が限定されない基幹ネットワークおよび信号の送信範囲が限定された支線ネットワークの双方に所属し、自身と同じ支線ネットワークに所属しているハブへ送信する信号には基幹ネットワークの信号か支線ネットワークの信号かを示すネットワーク種別情報を付加する列車ネットワークシステムにおいて、前記ハブとして動作する通信装置であって、
自身が所属している支線ネットワークの識別情報を少なくとも含んだ支線ネットワーク情報を所定のタイミングで送信するとともに、隣接通信装置から受信した支線ネットワーク情報に基づいて、当該隣接通信装置への送信信号に対して前記ネットワーク種別情報を付加するか否かを決定することを特徴とする通信装置。
前記支線ネットワーク情報は、支線ネットワークへの参加設定に必要な情報を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
支線ネットワークに参加していない状態で、隣接通信装置から前記支線ネットワーク情報を受信した場合、当該受信した支線ネットワーク情報に基づいて、参加先の支線ネットワークを決定するとともに支線ネットワークの設定を行うことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
前記基幹ネットワークおよび前記支線ネットワークをＶＬＡＮにより実現し、前記ネットワーク種別情報をＶＬＡＮタグとすることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
列車の車両に設置された複数のハブを含んで構成され、前記複数のハブの各々は、信号の送信範囲が限定されない基幹ネットワークおよび信号の送信範囲が限定された支線ネットワークの双方に所属し、自身と同じ支線ネットワークに所属しているハブへ送信する信号には基幹ネットワークの信号か支線ネットワークの信号かを示すネットワーク種別情報を付加する列車ネットワークシステムであって、
前記ハブは、
自身が所属している支線ネットワークの識別情報を少なくとも含んだ支線ネットワーク情報を所定のタイミングで送信するとともに、隣接ハブから受信した支線ネットワーク情報に基づいて、当該隣接ハブへの送信信号に対して前記ネットワーク種別情報を付加するか否かを決定することを特徴とする列車ネットワークシステム。
列車の車両に設置された複数のハブを含んで構成され、前記複数のハブの各々は、信号の送信範囲が限定されない基幹ネットワークおよび信号の送信範囲が限定された支線ネットワークの双方に所属し、自身と同じ支線ネットワークに所属しているハブへ送信する信号には基幹ネットワークの信号か支線ネットワークの信号かを示すネットワーク種別情報を付加する列車ネットワークシステムにおいて、
支線ネットワークに参加済みのハブが、参加済みの支線ネットワークに対して新たに参加する際の設定に必要な情報を含んだ支線ネットワーク情報を送信する情報送信ステップと、
支線ネットワークに未参加のハブが、前記情報送信ステップで送信された支線ネットワーク情報に基づいて、参加先の支線ネットワークを決定するとともに支線ネットワークの設定を行う設定ステップと、
を含むことを特徴とするネットワーク設定方法。