JP7346172B2 - communication equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、通信機器に関する。 Embodiments of the present invention relate to communication equipment.
鉄道車両内において、車両内の駆動装置、ブレーキ装置、及び保安装置等の種々の装置機器（以下端末装置：End Deviceと称する）を制御する車両統合管理装置（ＴＣＭＳ：Train Control and Management System）が用いられている。このような構成では、列車の運行を継続する為に、車両統合管理装置と、端末装置との接続を冗長化させる必要がある。 In a railway vehicle, a train control and management system (TCMS) is used to control various equipment (hereinafter referred to as an end device) such as the drive device, brake device, and safety device within the vehicle. It is used. In such a configuration, in order to continue train operation, it is necessary to make the connection between the vehicle integrated management device and the terminal device redundant.
例えば、冗長化の手段として、ネットワークを完全に分割し、それぞれのネットワーク（サブネットが異なる）を用いて、全く同じ動作を行うことで片側のネットワークで発生した経路異常による障害の影響を受けさせない構成がある。しかし、このような構成では、２つの経路に異なるＩＰアドレスの割当てを行い、２つの経路に対して同一のパケットを伝送する為、車両統合管理装置及び端末装置におけるＩＰアドレスに関する処理量と、伝送量とが２倍になる。この為、高性能のＣＰＵ及び大容量の伝送路が必要になるという課題がある。 For example, as a means of redundancy, the network is completely divided and each network (with a different subnet) performs exactly the same operation, making it unaffected by failures caused by route abnormalities that occur in one network. There is. However, in such a configuration, different IP addresses are assigned to the two routes and the same packet is transmitted to the two routes, so the amount of processing related to IP addresses in the vehicle integrated management device and the terminal device, and the amount of transmission The amount will be doubled. Therefore, there is a problem that a high-performance CPU and a large-capacity transmission line are required.
本発明が解決しようとする課題は、通信対象との通信の冗長性と低コストとを実現する通信機器を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a communication device that achieves redundant communication with a communication target and low cost.
実施形態に係る通信機器は、鉄道車両内において、全二重通信が可能であり且つ第１の汎用スイッチを経由した主経路である第１の経路と、全二重通信が可能であり且つ前記第１の汎用スイッチおよび第２の汎用スイッチを経由した前記第１の経路と異なる第２の経路との複数の経路により通信対象と接続された通信機器であって、前記第１の経路は前記通信対象からの第１の送信経路と前記通信対象への第１の受信経路とを含み、伝送異常検知部と、経路切替指示部と、を具備する。伝送異常検知部は、前記第１の汎用スイッチからリンクダウンの通知を受信した場合、または前記通信対象からの電文が未受信である場合、接続中である前記主経路において前記通信対象からの前記第１の送信経路が通信断になったことを検知する。経路切替指示部は、通信断になったことが検知された場合、前記主経路からリンクアップ状態である前記第２の経路に切り替えることを前記第１の受信経路を用いて前記通信対象に指示する。 The communication device according to the embodiment is capable of full-duplex communication in a railway vehicle, and is capable of full-duplex communication with a first route that is a main route via a first general-purpose switch , and is capable of full-duplex communication with the first route that is the main route via the first general-purpose switch. A communication device connected to a communication target through a plurality of paths including the first path and a different second path via a first general-purpose switch and a second general-purpose switch, wherein the first path is the It includes a first transmission path from a communication target and a first reception path to the communication target, and includes a transmission abnormality detection section and a path switching instruction section. When the transmission abnormality detection unit receives a link down notification from the first general-purpose switch or when a message from the communication target is not received, the transmission abnormality detection unit detects the link down from the communication target on the connected main path . It is detected that communication on the first transmission route is disconnected. The route switching instruction unit instructs the communication target to switch from the main route to the second route in a link-up state using the first receiving route when communication disconnection is detected. do.
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る通信システム１の構成例を示す説明図である。図２は、通信システム１の全体構成の例を示す説明図である。通信システム１は、鉄道車両内に設けられる。なお、通信システム１は、例えば、車両１両内だけで構成されるものであってもよいし、複数の車両に跨る形で構成されるものであってもよい。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a communication system 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the overall configuration of the communication system 1. As shown in FIG. Communication system 1 is provided within a railway vehicle. Note that the communication system 1 may be configured within only one vehicle, or may be configured across multiple vehicles, for example.
通信システム１は、端末装置１１、車両統合管理装置（ＴＣＭＳ）１２、第１の汎用スイッチ１３Ａ、第２の汎用スイッチ１３Ｂを備える。なお、車両統合管理装置１２は、端末装置１１を複数備える構成であるのが通常である。また、通信システム１は、図２に示されるように、さらに複数の汎用スイッチ１３を備える構成であってもよい。 The communication system 1 includes a terminal device 11, a vehicle integrated management system (TCMS) 12, a first general-purpose switch 13A, and a second general-purpose switch 13B. Note that the vehicle integrated management device 12 usually has a configuration including a plurality of terminal devices 11. Moreover, the communication system 1 may further include a plurality of general-purpose switches 13, as shown in FIG.
まず、各構成について説明する。
端末装置１１は、車両内に設けられた種々の機器である。端末装置１１は、車両統合管理装置１２と通信する通信機器として構成されている。端末装置１１は、例えば、車両内の駆動装置、ブレーキ装置、及び保安装置等などである。端末装置１１は、図示されない通信インタフェース、演算処理を実行する演算素子であるプロセッサ、及びプログラム及びデータを記憶する記憶媒体であるメモリなどを備える。通信インタフェースには、全二重通信が可能な複数のインタフェースを備え、例えばイーサネット（登録商標）用のポート（ＬＡＮポート）やシリアルポートなどがある。また、プロセッサ及びメモリは、Programmable Logic Controller（ＰＬＣ）、またはApplication Specific integrated Circuit（ＡＳＩＣ）などのハードウエアとして構成されていてもよい。また、端末装置１１は、通信インタフェースを制御する為のハードウエアとしてのコントローラをさらに備える構成であってもよい。
First, each configuration will be explained.
The terminal device 11 is various devices installed in the vehicle. The terminal device 11 is configured as a communication device that communicates with the vehicle integrated management device 12. The terminal device 11 is, for example, a drive device, a brake device, a safety device, etc. in a vehicle. The terminal device 11 includes a communication interface (not shown), a processor that is an arithmetic element that executes arithmetic processing, and a memory that is a storage medium that stores programs and data. The communication interface includes a plurality of interfaces capable of full-duplex communication, such as an Ethernet (registered trademark) port (LAN port) and a serial port. Further, the processor and memory may be configured as hardware such as a programmable logic controller (PLC) or an application specific integrated circuit (ASIC). Furthermore, the terminal device 11 may be configured to further include a controller as hardware for controlling the communication interface.
端末装置１１のプロセッサは、メモリに記憶されているプログラムを実行することにより、経路切替指示受信部２１、及び経路切替部２２として機能する。経路切替指示受信部２１、及び経路切替部２２については後述する。 The processor of the terminal device 11 functions as the route switching instruction receiving section 21 and the route switching section 22 by executing a program stored in the memory. The route switching instruction receiving section 21 and the route switching section 22 will be described later.
車両統合管理装置１２は、端末装置１１の制御および状態監視を行う。車両統合管理装置１２は、端末装置１１と通信する通信機器として構成されている。車両統合管理装置１２は、図示されない通信インタフェース、演算処理を実行する演算素子であるプロセッサ、及びプログラム及びデータを記憶する記憶媒体であるメモリなどを備える。通信インタフェースは、全二重通信が可能な複数のインタフェースを備え、例えばイーサネット用のポート（ＬＡＮポート）やシリアルポートなどがある。また、プロセッサ及びメモリは、Programmable Logic Controller（ＰＬＣ）、またはApplication Specific integrated Circuit（ＡＳＩＣ）などのハードウエアとして構成されていてもよい。また、車両統合管理装置１２は、通信インタフェースを制御する為のハードウエアとしてのコントローラをさらに備える構成であってもよい。 The vehicle integrated management device 12 controls the terminal device 11 and monitors its status. The vehicle integrated management device 12 is configured as a communication device that communicates with the terminal device 11. The vehicle integrated management device 12 includes a communication interface (not shown), a processor that is an arithmetic element that executes arithmetic processing, and a memory that is a storage medium that stores programs and data. The communication interface includes a plurality of interfaces capable of full-duplex communication, such as an Ethernet port (LAN port) and a serial port. Further, the processor and memory may be configured as hardware such as a programmable logic controller (PLC) or an application specific integrated circuit (ASIC). Further, the vehicle integrated management device 12 may be configured to further include a controller as hardware for controlling the communication interface.
車両統合管理装置１２のプロセッサは、メモリに記憶されているプログラムを実行することにより、伝送異常検知部３１、経路切替判断部３２、及び経路切替指示部３３として機能する。伝送異常検知部３１、経路切替判断部３２、及び経路切替指示部３３については後述する。 The processor of the vehicle integrated management device 12 functions as a transmission abnormality detection section 31, a route switching determination section 32, and a route switching instruction section 33 by executing a program stored in a memory. The transmission abnormality detection unit 31, route switching determination unit 32, and route switching instruction unit 33 will be described later.
第１の汎用スイッチ１３Ａ及び第２の汎用スイッチ１３Ｂは、車両統合管理装置１２と、端末装置１１との通信を中継するためのスイッチ装置である。第１の汎用スイッチ１３Ａ及び第２の汎用スイッチ１３Ｂには、状態監視が可能であるマネージドスイッチが通常使用される。第１の汎用スイッチ１３Ａ及び第２の汎用スイッチ１３Ｂは、それぞれ複数のイーサネット用のポート（ＬＡＮポート）を備える。 The first general-purpose switch 13A and the second general-purpose switch 13B are switch devices for relaying communication between the vehicle integrated management device 12 and the terminal device 11. Managed switches whose status can be monitored are usually used as the first general-purpose switch 13A and the second general-purpose switch 13B. The first general-purpose switch 13A and the second general-purpose switch 13B each include a plurality of Ethernet ports (LAN ports).
次に、車両統合管理装置１２と端末装置１１との間の接続について説明する。
端末装置１１は、上記の複数のポートにより、第１の汎用スイッチ１３Ａ及び第２の汎用スイッチ１３Ｂにそれぞれ接続されている。また、車両統合管理装置１２は、上記の複数のポートにより、第１の汎用スイッチ１３Ａ及び第２の汎用スイッチ１３Ｂにそれぞれ接続されている。なお、図２では複数の汎用スイッチ１３をリング状に接続しているが、接続形態はリングに限定されるものではない。
Next, the connection between the vehicle integrated management device 12 and the terminal device 11 will be explained.
The terminal device 11 is connected to the first general-purpose switch 13A and the second general-purpose switch 13B, respectively, through the plurality of ports described above. Further, the vehicle integrated management device 12 is connected to the first general-purpose switch 13A and the second general-purpose switch 13B, respectively, through the plurality of ports described above. In addition, although the plurality of general-purpose switches 13 are connected in a ring shape in FIG. 2, the connection form is not limited to a ring.
端末装置１１、車両統合管理装置１２、第１の汎用スイッチ１３Ａ、及び第２の汎用スイッチ１３Ｂのポートは、それぞれ送信機（Ｔｘ）と受信機（Ｒｘ）とを備える。また、端末装置１１と第１の汎用スイッチ１３Ａとを接続するケーブル、端末装置１１と第２の汎用スイッチ１３Ｂとを接続するケーブル、車両統合管理装置１２と第１の汎用スイッチ１３Ａとを接続するケーブル、及び車両統合管理装置１２と第２の汎用スイッチ１３Ｂとを接続するケーブルは、全二重通信が可能なツイストペアケーブルにより構成されている。 The ports of the terminal device 11, the vehicle integrated management device 12, the first general-purpose switch 13A, and the second general-purpose switch 13B each include a transmitter (Tx) and a receiver (Rx). Also, a cable connects the terminal device 11 and the first general-purpose switch 13A, a cable connects the terminal device 11 and the second general-purpose switch 13B, and a cable connects the vehicle integrated management device 12 and the first general-purpose switch 13A. The cable and the cable that connects the vehicle integrated management device 12 and the second general-purpose switch 13B are composed of twisted pair cables capable of full-duplex communication.
即ち、端末装置１１と車両統合管理装置１２とは、第１の汎用スイッチ１３Ａを介して全二重通信が可能に構成されている。第１の汎用スイッチ１３Ａを介した端末装置１１と車両統合管理装置１２との間の通信経路を第１の経路４１と称する。また、第１の経路４１は、端末装置１１と第１の汎用スイッチ１３Ａとの間に端末装置１１側からみた第１の送信経路５１と第１の受信経路５２とを備える。また、第１の経路４１は、第１の汎用スイッチ１３Ａと車両統合管理装置１２との間に第１の汎用スイッチ１３Ａ側からみた送信経路７１と受信経路７２とを備える。なお、説明上、第１の送信経路５１と第１の受信経路５２および送信経路７１と受信経路７２を分けて示しているが、通常は一本のツイストペアケーブルである。 That is, the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 are configured to be capable of full-duplex communication via the first general-purpose switch 13A. The communication path between the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 via the first general-purpose switch 13A is referred to as a first path 41. Further, the first path 41 includes a first transmission path 51 and a first reception path 52 between the terminal device 11 and the first general-purpose switch 13A as seen from the terminal device 11 side. Further, the first path 41 includes a transmission path 71 and a reception path 72 between the first general-purpose switch 13A and the vehicle integrated management device 12 as viewed from the first general-purpose switch 13A side. Although the first transmission path 51 and the first reception path 52 and the transmission path 71 and reception path 72 are shown separately for the sake of explanation, they are usually a single twisted pair cable.
また、端末装置１１と車両統合管理装置１２とは、第１の汎用スイッチ１３Ａと第２の汎用スイッチ１３Ｂを介して全二重通信が可能に構成されている。第１の汎用スイッチ１３Ａと第２の汎用スイッチ１３Ｂを介した端末装置１１と車両統合管理装置１２との間の通信経路を第２の経路４２と称する。また、第２の経路４２は、端末装置１１と第２の汎用スイッチ１３Ｂとの間に端末装置１１側からみた第２の送信経路６１と第２の受信経路６２とを備える。また、第２の経路４２は、第１の汎用スイッチ１３Ａと第２の汎用スイッチ１３Ｂとの間に第２の汎用スイッチ１３Ｂからみた第２の送信経路８１と第２の受信経路８２とを備える。なお、説明上、第２の送信経路６１と第２の受信経路６２および第２の送信経路８１と第２の受信経路８２を分けて示しているが、通常は一本のツイストペアケーブルである。 Further, the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 are configured to be capable of full-duplex communication via a first general-purpose switch 13A and a second general-purpose switch 13B. The communication path between the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 via the first general-purpose switch 13A and the second general-purpose switch 13B is referred to as a second path 42. Further, the second path 42 includes a second transmission path 61 and a second reception path 62 between the terminal device 11 and the second general-purpose switch 13B as viewed from the terminal device 11 side. Further, the second path 42 includes a second transmission path 81 and a second reception path 82 between the first general-purpose switch 13A and the second general-purpose switch 13B as seen from the second general-purpose switch 13B. . For convenience of explanation, the second transmission path 61 and the second reception path 62 and the second transmission path 81 and the second reception path 82 are shown separately, but they are usually a single twisted pair cable.
上記したように、端末装置１１と車両統合管理装置１２との間は、第１の汎用スイッチ１３Ａを経由した第１の経路４１と、第１の汎用スイッチ１３Ａと第２の汎用スイッチ１３Ｂを経由した第２の経路４２と、により接続されている。即ち、端末装置１１と車両統合管理装置１２との間の経路は、冗長性を有するデュアルホーミングとして構成されている。なお、通信に用いられる経路（主経路）は、車両統合管理装置１２が端末装置１１に対して指示する構成であってもよい。 As described above, the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 are connected via the first path 41 via the first general-purpose switch 13A, and via the first general-purpose switch 13A and the second general-purpose switch 13B. The second path 42 is connected to the second path 42 . That is, the route between the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 is configured as dual homing with redundancy. Note that the route (main route) used for communication may be configured such that the vehicle integrated management device 12 instructs the terminal device 11.
次に、車両統合管理装置１２と端末装置１１との間における通信について説明する。
端末装置１１及び車両統合管理装置１２には、それぞれ１つのＩＰアドレスが割り当てられている。装置が複数のポートを有する構成では、チーミング（ボンディング）という手法により複数のポートに対して１つのＩＰアドレスを割り当てる。即ち、端末装置１１、及び車両統合管理装置１２のそれぞれの複数のポートは、それぞれチーミング（ボンディング）により仮想的に１つのＩＰアドレスで動作する。
Next, communication between the vehicle integrated management device 12 and the terminal device 11 will be explained.
Each of the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 is assigned one IP address. In a configuration where a device has multiple ports, one IP address is assigned to the multiple ports using a technique called teaming (bonding). That is, each of the plurality of ports of the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 virtually operates with one IP address by teaming (bonding).
チーミングは、ポート設定を変更することにより経路を切り替えることが可能である為、通常伝送路の問題に対して通信相手の機器との伝送制御に影響を与えることがない。端末装置１１及び車両統合管理装置１２は、例えばポートが２つであるとした場合、一方をアクティブ、他方を非アクティブ（スタンバイ）に設定することでＩＰアドレスの重複を抑止している。 With teaming, it is possible to switch routes by changing port settings, so problems with normal transmission paths do not affect transmission control with the communication partner device. If the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 have two ports, for example, one is set to be active and the other is set to be inactive (standby) to prevent duplication of IP addresses.
通信においてはＩＰアドレスにより通信先の機器を指定するが、端末装置１１及び車両統合管理装置１２は、通信に用いるポートを切り替えても同じＩＰアドレスを引き継ぐことにより、通信先のＩＰアドレスが変わらない。このような構成により、端末装置１１及び車両統合管理装置１２は、通信経路における異常の発生を検知した場合、ポートを切り替え、他の通信経路により通信を継続することができる。 In communication, the device to communicate with is specified by the IP address, but the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 inherit the same IP address even if the port used for communication is switched, so the IP address of the communication destination does not change. . With such a configuration, when the terminal device 11 and the vehicle integrated management device 12 detect the occurrence of an abnormality in the communication path, they can switch ports and continue communication through another communication path.
車両統合管理装置１２は、端末装置１１に対して所定の時間間隔（例えば２０［ｍｓｅｃ］）で情報（端末装置向情報）を送信する。即ち、車両統合管理装置１２は、コマンドレスポンスの構成ではなく、自発的に端末装置１１に対して端末装置向情報を送信する。端末装置向情報は、例えば端末装置１１を制御する為の情報である。端末装置向情報は、端末装置１１の種類や構成によって異なる。 The vehicle integrated management device 12 transmits information (terminal device information) to the terminal device 11 at predetermined time intervals (for example, 20 [msec]). That is, the vehicle integrated management device 12 spontaneously transmits terminal device-directed information to the terminal device 11 instead of composing a command response. The terminal device information is information for controlling the terminal device 11, for example. The terminal device information differs depending on the type and configuration of the terminal device 11.
また、車両統合管理装置１２は、汎用スイッチのポートの状態を所定の時間間隔（例えば数秒ごと）で確認することにより、汎用スイッチのポート毎のリンクアップ（正常動作）及びリンクダウン（異常の発生）を認識する。例えば、車両統合管理装置１２は、第１の汎用スイッチ１３Ａの第１の送信経路５１を構成するポート、第１の汎用スイッチ１３Ａの第１の受信経路５２を構成するポート、第２の汎用スイッチ１３Ｂの第２の送信経路６１を構成するポート、及び第２の汎用スイッチ１３Ｂの第２の受信経路６２を構成するポートのリンクアップ及びリンクダウンをそれぞれ常時監視している。 In addition, the vehicle integrated management device 12 checks the status of the ports of the general-purpose switch at predetermined time intervals (for example, every few seconds), thereby checking the link-up (normal operation) and link-down (in the event of an abnormality) for each port of the general-purpose switch. ). For example, the vehicle integrated management device 12 includes a port that configures the first transmission path 51 of the first general-purpose switch 13A, a port that configures the first reception path 52 of the first general-purpose switch 13A, and a port that configures the first reception path 52 of the first general-purpose switch 13A. The link-up and link-down of the ports constituting the second transmission path 61 of the general-purpose switch 13B and the ports constituting the second reception path 62 of the second general-purpose switch 13B are constantly monitored.
車両統合管理装置１２は、例えば、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）などの監視方法により、汎用スイッチのポート毎のリンクアップ及びリンクダウンを認識する。即ち、この場合、ＳＮＭＰエージェントである汎用スイッチが、ポートがリンクダウンしたことを検知し、ＳＮＭＰマネージャである車両統合管理装置１２に対して、ポートがリンクダウンしたことを通知する。 The vehicle integrated management device 12 recognizes link-up and link-down for each port of the general-purpose switch using a monitoring method such as SNMP (Simple Network Management Protocol), for example. That is, in this case, the general-purpose switch, which is an SNMP agent, detects that the port has been linked down, and notifies the vehicle integrated management device 12, which is the SNMP manager, that the port has been linked down.
リンク状態（リンクアップであるかリンクダウンであるか）は、ポートの受信機の給電状態で判断されている。即ち、送信機側では、リンクダウンであるか否かを判断することができない。しかし、上記のような全二重通信が可能な通信経路を鉄道車両に搭載した場合、車両の振動によって半田が浮いてくるなどの原因によって、通信経路の送信経路のみが断線し、受信経路のみが通信を維持している状態になる可能性がある。このように、通信経路の送信経路のみが断線した場合、情報を送信している側の装置は、回線に異常が発生していることを認識できない。 The link status (link up or link down) is determined based on the power supply status of the port receiver. That is, the transmitter side cannot determine whether or not the link is down. However, when a railway vehicle is equipped with a communication path capable of full-duplex communication as described above, only the transmission path of the communication path is disconnected due to reasons such as solder floating due to vehicle vibration, and only the reception path is disconnected. may end up maintaining communication. In this way, when only the transmission path of the communication path is disconnected, the device transmitting information cannot recognize that an abnormality has occurred in the line.
例えば、第１の経路４１により車両統合管理装置１２と端末装置１１とが通信している状態において、第１の送信経路５１に断線が生じた場合、端末装置１１は、異常の発生を検知することができない。この為、端末装置１１が冗長経路（デュアルホーミング）を備える構成であっても経路の切り替えを行うことができず、異常が発生したケーブルの経路を採用したままとなるため車両統合管理装置１２へ情報が届かない状態になる可能性がある。 For example, if a disconnection occurs in the first transmission path 51 while the vehicle integrated management device 12 and the terminal device 11 are communicating through the first path 41, the terminal device 11 detects the occurrence of an abnormality. I can't. For this reason, even if the terminal device 11 is configured with a redundant route (dual homing), the route cannot be switched, and the route of the cable where the abnormality has occurred remains. There is a possibility that the information will not reach you.
そこで、第１の実施形態に係る車両統合管理装置１２は、端末装置１１からの端末装置情報の供給に基づいて、伝送異常を検知し、伝送異常を検知した場合、端末装置１１に対して、通信経路の切替を指示する。 Therefore, the vehicle integrated management device 12 according to the first embodiment detects the transmission abnormality based on the terminal device information supplied from the terminal device 11, and when the transmission abnormality is detected, the Instructs to switch the communication route.
次に、車両統合管理装置１２の機能について説明する。
上記したように、車両統合管理装置１２のプロセッサは、メモリのプログラムを実行することにより、伝送異常検知部３１、経路切替判断部３２、及び経路切替指示部３３として機能する。なお、以下第１の経路４１により車両統合管理装置１２と端末装置１１との間の通信が行われていた場合に伝送異常が生じたと仮定して説明する。
Next, the functions of the vehicle integrated management device 12 will be explained.
As described above, the processor of the vehicle integrated management device 12 functions as the transmission abnormality detection section 31, the route switching determination section 32, and the route switching instruction section 33 by executing the program in the memory. Note that the following description will be made assuming that a transmission abnormality occurs when communication between the vehicle integrated management device 12 and the terminal device 11 is being performed via the first path 41.
伝送異常検知部３１は、通信経路における伝送異常を検知する。例えば、伝送異常検知部３１は、上記したように、現在使用している通信経路（主経路）において汎用スイッチからリンクダウンの通知を受信した場合、通信経路における伝送異常を検知する。また、例えば、伝送異常検知部３１は、端末装置１１からの端末装置情報（電文）の送信が途絶えた回数（または時間）に基づいて、通信経路における伝送異常を検知する。具体的には、伝送異常検知部３１は、端末装置１１からの端末装置情報（電文）の送信が途絶えた回数が、予め設定された閾値以上になった場合、通信経路における伝送異常を検知する。また、例えば、伝送異常検知部３１は、所定回数中（所定時間中）において端末装置情報の送信が途絶えた回数が、予め設定された閾値以上になった場合、通信経路における伝送異常を検知する構成であってもよい。 The transmission abnormality detection unit 31 detects transmission abnormality in the communication path. For example, as described above, when the transmission abnormality detection unit 31 receives a notification of link down from the general-purpose switch in the currently used communication path (main path), it detects a transmission abnormality in the communication path. Further, for example, the transmission abnormality detection unit 31 detects a transmission abnormality in the communication path based on the number of times (or time) that transmission of terminal device information (telegram) from the terminal device 11 is interrupted. Specifically, the transmission abnormality detection unit 31 detects a transmission abnormality in the communication path when the number of times that the transmission of terminal device information (telegram) from the terminal device 11 is interrupted is equal to or greater than a preset threshold. . For example, the transmission abnormality detection unit 31 detects a transmission abnormality in the communication path when the number of times that the transmission of terminal device information is interrupted during a predetermined number of times (during a predetermined period of time) is equal to or greater than a preset threshold. It may be a configuration.
閾値は、例えば車両統合管理装置１２と端末装置１１との間におけるパケットロス率に基づいて設定される。例えば、閾値は、通常発生するパケットロス率では超えない回数に設定される。また、伝送異常検知部３１は、正常動作時のパケットロス率（伝送率）に基づいて、学習を行い、閾値を適宜更新する構成であってもよい。これにより、パケットロスに起因する頻繁な伝送異常の検知を避けることができる。 The threshold value is set based on the packet loss rate between the vehicle integrated management device 12 and the terminal device 11, for example. For example, the threshold is set to a number of times that does not exceed the packet loss rate that normally occurs. Furthermore, the transmission abnormality detection unit 31 may be configured to perform learning and appropriately update the threshold value based on the packet loss rate (transmission rate) during normal operation. Thereby, frequent detection of transmission abnormalities due to packet loss can be avoided.
経路切替判断部３２は、伝送異常検知部３１における検知結果に基づいて、経路切替を実施するか否か判断する。経路切替判断部３２は、伝送異常検知部３１において異常が検知された場合、経路切替を実施すると判断する。 The route switching determination unit 32 determines whether or not to perform route switching based on the detection result of the transmission abnormality detection unit 31. If an abnormality is detected in the transmission abnormality detection section 31, the path switching determination section 32 determines that path switching is to be performed.
経路切替指示部３３は、経路切替判断部３２における検知結果に基づいて、端末装置１１に対して経路切替指示を送信する。経路切替指示部３３は、経路切替判断部３２において経路切替を実施すると判断された場合、第１の経路４１の第１の受信経路５２を用いて端末装置１１に経路切替指示を送信する。 The route switching instruction unit 33 transmits a route switching instruction to the terminal device 11 based on the detection result in the route switching determining unit 32. When the route switching determining unit 32 determines that route switching is to be performed, the route switching instruction unit 33 transmits a route switching instruction to the terminal device 11 using the first receiving route 52 of the first route 41 .
また、経路切替指示部３３は、第１の汎用スイッチ１３Ａ及び第２の汎用スイッチ１３Ｂからのリンクアップ及びリンクダウンの通知に基づき、リンクアップ状態である経路を判断することができる。経路切替指示部３３は、経路切替指示を送信する場合、リンクアップ状態である経路を示す情報を付加してもよい。例えば、経路切替指示部３３は、リンクアップ状態である経路の１つを予備経路として決定する。経路切替指示部３３は、経路切替指示を送信する場合、主経路から予備経路に経路切替を行うことを指示する情報を経路切替指示に付加してもよい。 Further, the route switching instruction unit 33 can determine which route is in the link-up state based on link-up and link-down notifications from the first general-purpose switch 13A and the second general-purpose switch 13B. When transmitting a route switching instruction, the route switching instruction unit 33 may add information indicating a route that is in a link-up state. For example, the route switching instruction unit 33 determines one of the routes in the link-up state as the backup route. When transmitting a route switching instruction, the route switching instruction section 33 may add information instructing the route switching from the main route to the backup route to the route switching instruction.
次に、端末装置１１の機能について説明する。
上記したように、端末装置１１のプロセッサは、メモリのプログラムを実行することにより、経路切替指示受信部２１、及び経路切替部２２として機能する。なお、ここでも第１の経路４１により車両統合管理装置１２と端末装置１１との間の通信が行われていた場合に伝送異常が生じたと仮定して説明する。
Next, the functions of the terminal device 11 will be explained.
As described above, the processor of the terminal device 11 functions as the route switching instruction receiving unit 21 and the route switching unit 22 by executing the program in the memory. Here, too, the description will be made on the assumption that a transmission abnormality occurs when communication between the vehicle integrated management device 12 and the terminal device 11 is being performed via the first path 41.
経路切替指示受信部２１は、車両統合管理装置１２の経路切替指示部３３から送信された経路切替指示を受信する。具体的には、経路切替指示受信部２１は、車両統合管理装置１２から送信された信号を解析し、受信した信号が経路切替指示部３３から送信された経路切替指示であることを認識する。 The route switching instruction receiving unit 21 receives a route switching instruction transmitted from the route switching instruction unit 33 of the vehicle integrated management device 12. Specifically, the route switching instruction receiving unit 21 analyzes the signal transmitted from the vehicle integrated management device 12 and recognizes that the received signal is a route switching instruction transmitted from the route switching instruction unit 33.
経路切替部２２は、経路切替指示受信部２１が経路切替指示を受信した場合、経路切替を実施する。具体的には、経路切替部２２は、アクティブポートを変更することにより、車両統合管理装置１２との通信に用いる通信経路を第１の経路４１から第２の経路４２に切り替える。 The route switching unit 22 performs route switching when the route switching instruction receiving unit 21 receives the route switching instruction. Specifically, the route switching unit 22 switches the communication route used for communication with the vehicle integrated management device 12 from the first route 41 to the second route 42 by changing the active port.
例えば、経路切替指示に、リンクアップ状態である経路（予備経路）を示す情報が付加されている場合、経路切替部２２は、経路切替指示に基づいて、リンクアップ状態である経路を認識する。この場合、経路切替部２２は、リンクアップ状態である経路４２に切り替える。 For example, if information indicating a route in a link-up state (backup route) is added to the route switching instruction, the route switching unit 22 recognizes the route in a link-up state based on the route switching instruction. In this case, the route switching unit 22 switches to the route 42 that is in the link-up state.
次に、伝送異常が生じた場合の通信システム１の各構成の動作について説明する。
図３は、通信システム１の各構成の動作について説明する為のシーケンス図である。なお、ここでは、第１の経路４１により車両統合管理装置１２と端末装置１１との間の通信が行われていた場合に伝送異常が生じ、第２の経路４２に通信経路を切り替える例について説明する。
Next, the operation of each component of the communication system 1 when a transmission abnormality occurs will be explained.
FIG. 3 is a sequence diagram for explaining the operation of each component of the communication system 1. Here, an example will be described in which a transmission abnormality occurs when communication between the vehicle integrated management device 12 and the terminal device 11 is performed through the first path 41, and the communication path is switched to the second path 42. do.
主経路である第１の汎用スイッチ１３Ａ、及び予備経路である第２の汎用スイッチ１３Ｂは、デュアルホーミングしている２つの回線が正常である場合、両ポート共にリンクアップ状態になる。即ち、第１の汎用スイッチ１３Ａがリンクアップ状態になり（ステップＳ１１）、また第２の汎用スイッチ１３Ｂもリンクアップ状態になる（ステップＳ１２）。予備経路のインタフェースは、ＭＡＣ（データリンク層）が無効に設定されることにより、伝送が行われない状態となっている。 Both ports of the first general-purpose switch 13A, which is the main path, and the second general-purpose switch 13B, which is the backup path, are in a link-up state when the two dual-homing lines are normal. That is, the first general-purpose switch 13A enters the link-up state (step S11), and the second general-purpose switch 13B also enters the link-up state (step S12). The MAC (data link layer) of the backup path interface is set to be invalid, so that no transmission is performed.
次に主経路である第１の経路４１の第１の送信経路５１において、通信遮断が発生したとする（ステップＳ１３）。なお、予備経路である第２の経路４２の第２の汎用スイッチ１３Ｂでは、第２の送信経路６１のポートはリンクアップしたままの状態である。 Next, assume that a communication interruption occurs in the first transmission route 51 of the first route 41, which is the main route (step S13). Note that in the second general-purpose switch 13B of the second path 42, which is a backup path, the port of the second transmission path 61 remains linked up.
車両統合管理装置１２の伝送異常検知部３１は、伝送未受信を検知する（ステップＳ１４）。この場合、端末装置１１からの端末装置情報（電文）の送信が途絶えた回数（または時間）が閾値を超える為、伝送異常検知部３１は、通信経路における伝送異常を検知する。 The transmission abnormality detection unit 31 of the vehicle integrated management device 12 detects that the transmission has not been received (step S14). In this case, since the number of times (or time) that the transmission of terminal device information (telegram) from the terminal device 11 is interrupted exceeds the threshold value, the transmission abnormality detection unit 31 detects a transmission abnormality in the communication path.
また、第１の経路４１上の第１の汎用スイッチ１３Ａは、端末装置１１と接続されているポートの受信機の給電状態に基づき、リンクダウンを検出する（ステップＳ１５）。第１の汎用スイッチ１３Ａは、リンクダウンを示す通知を車両統合管理装置１２に通知する（ステップＳ１６）。 Further, the first general-purpose switch 13A on the first path 41 detects link down based on the power supply state of the receiver of the port connected to the terminal device 11 (step S15). The first general-purpose switch 13A notifies the vehicle integrated management device 12 of a link-down notification (step S16).
車両統合管理装置１２の伝送異常検知部３１は、第１の汎用スイッチ１３Ａから受信したリンクダウンの通知に基づき、主経路である第１の汎用スイッチ１３Ａのポートがリンクダウンしていることを検知する（ステップＳ１７）。 The transmission abnormality detection unit 31 of the vehicle integrated management device 12 detects that the port of the first general-purpose switch 13A, which is the main route, is link-down based on the link-down notification received from the first general-purpose switch 13A. (Step S17).
車両統合管理装置１２の経路切替判断部３２は、伝送異常検知部３１において異常が検知された場合、予備経路である第２の汎用スイッチ１３Ｂが正常のままであることから端末装置１１自体が停止していないことを認識し経路切替を実施すると判断する（ステップＳ１８）。 If an abnormality is detected in the transmission abnormality detection unit 31, the route switching judgment unit 32 of the vehicle integrated management device 12 stops the terminal device 11 itself because the second general-purpose switch 13B, which is the backup path, remains normal. It is determined that route switching is to be performed (step S18).
車両統合管理装置１２の経路切替指示部３３は、経路切替判断部３２において経路切替を実施すると判断された場合、第１の経路４１の第１の受信経路５２を用いて端末装置１１に経路切替指示を送信する（ステップＳ１９）。 When the route switching determining unit 32 determines that route switching is to be performed, the route switching instruction unit 33 of the vehicle integrated management device 12 instructs the terminal device 11 to switch the route using the first receiving route 52 of the first route 41. An instruction is transmitted (step S19).
端末装置１１の経路切替部２２は、経路切替指示受信部２１が経路切替指示を受信した場合、経路切替を実施する（ステップＳ２０）。 The route switching unit 22 of the terminal device 11 performs route switching when the route switching instruction receiving unit 21 receives the route switching instruction (step S20).
上記したように、第１の実施形態に係る通信機器として車両統合管理装置１２は、鉄道車両内において、全二重通信が可能であり且つ汎用スイッチを経由した複数の経路により通信対象である端末装置１１と接続される。車両統合管理装置１２は、伝送異常検知部により、接続中である主経路において通信対象からの送信経路が通信断になったことを検知する。また、車両統合管理装置１２は、通信断になったことが検知された場合、経路切替指示部により、主経路から他の経路（予備経路）に切り替えることを、通信対象である端末装置１１に指示する。 As described above, the vehicle integrated management device 12 as a communication device according to the first embodiment is capable of full-duplex communication in a railway vehicle and is capable of communicating with terminals via multiple routes via a general-purpose switch. It is connected to the device 11. The vehicle integrated management device 12 uses the transmission abnormality detection unit to detect that the transmission route from the communication target has become disconnected in the currently connected main route. In addition, when it is detected that communication has been interrupted, the vehicle integrated management device 12 uses the route switching instruction unit to instruct the terminal device 11 that is the communication target to switch from the main route to another route (backup route). Instruct.
このように、通信システム１が冗長経路（デュアルホーミング）を備える構成において、端末装置１１が伝送異常を検知することができない場合であっても、車両統合管理装置１２は、予備の経路への切り替えを端末装置１１に行わせることができる。これにより、異常が発生したケーブルの経路が採用されたままの状態になることを防ぐことができる。この構成によると、ネットワークの分割、高性能のＣＰＵ、大容量の伝送路を用いることなく、車両統合管理装置と、端末装置との接続の冗長化を実現することができる。この結果、通信対象との通信の冗長性と低コストとを実現することができる。 In this way, in a configuration in which the communication system 1 includes a redundant route (dual homing), even if the terminal device 11 cannot detect a transmission abnormality, the vehicle integrated management device 12 can switch to a backup route. The terminal device 11 can be made to perform the following steps. This can prevent the cable path where the abnormality has occurred from remaining in use. According to this configuration, it is possible to realize redundant connections between the vehicle integrated management device and the terminal devices without using network division, high-performance CPUs, or large-capacity transmission lines. As a result, redundancy and low cost of communication with the communication target can be achieved.
なお、上記の実施形態では、車両統合管理装置１２の伝送異常検知部３１は、図３のステップＳ１４及びステップＳ１７において、端末装置情報の未受信に基づく伝送異常の検知と、汎用スイッチからのリンクダウンの通知に基づく伝送異常の検知との両方を行う構成として説明したが、この構成に限定されない。伝送異常検知部３１は、端末装置情報の未受信に基づく伝送異常の検知と、汎用スイッチからのリンクダウンの通知に基づく伝送異常の検知とのいずれか早い方に基づいて、主経路において伝送異常が生じていることを検知すればよい。汎用スイッチからの通知は数秒ごとであるのに対し、端末装置情報は２０［ｍｓｅｃ］などの短い間隔で送信される。この為、通常は、端末装置情報の未受信に基づく伝送異常の検知が、汎用スイッチからのリンクダウンの通知に基づく伝送異常の検知よりも早いと想定される。即ち、車両統合管理装置１２は、端末装置情報の未受信に基づく伝送異常の検知に基づいて、端末装置１１に経路切替指示を送信することにより、異常が発生したケーブルの経路が採用されたままの状態になる時間を短縮することができる。 In the above embodiment, the transmission abnormality detection unit 31 of the vehicle integrated management device 12 detects a transmission abnormality based on non-reception of terminal device information and detects a link from a general-purpose switch in steps S14 and S17 of FIG. Although a configuration has been described in which both detection of a transmission abnormality based on a down notification is performed, the present invention is not limited to this configuration. The transmission abnormality detection unit 31 detects a transmission abnormality in the main path based on the earlier of the detection of a transmission abnormality based on non-reception of terminal device information or the detection of a transmission abnormality based on a link down notification from a general-purpose switch. It is sufficient to detect that this is occurring. While notifications from general-purpose switches are sent every few seconds, terminal device information is sent at short intervals such as 20 [msec]. For this reason, it is normally assumed that detection of a transmission abnormality based on non-reception of terminal device information is faster than detection of a transmission abnormality based on a notification of link down from a general-purpose switch. That is, the vehicle integrated management device 12 sends a route switching instruction to the terminal device 11 based on the detection of a transmission abnormality based on the non-reception of terminal device information, so that the cable path in which the abnormality has occurred remains adopted. The time it takes to reach this state can be shortened.
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、主経路における伝送異常が発生しているか否かを車両統合管理装置１２で判断する構成として説明した。第２の実施形態は、主経路における伝送異常が発生しているか否かを端末装置１１側で判断する点が第１の実施形態と異なる。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the configuration has been described in which the vehicle integrated management device 12 determines whether or not a transmission abnormality has occurred in the main route. The second embodiment differs from the first embodiment in that the terminal device 11 side determines whether or not a transmission abnormality has occurred in the main path.
図４は、第２の実施形態に係る通信システム１Ａの構成例を示す説明図である。なお、第１の実施形態と同じ構成には同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a communication system 1A according to the second embodiment. Note that the same components as in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted.
通信システム１Ａは、端末装置１１Ａ、車両統合管理装置１２Ａ、第１の汎用スイッチ１３Ａ、第２の汎用スイッチ１３Ｂを備える。なお、通信システム１Ａは、端末装置１１Ａを複数備える構成であってもよい。また、通信システム１Ａは、さらに複数の汎用スイッチを備える構成であってもよい。 The communication system 1A includes a terminal device 11A, a vehicle integrated management device 12A, a first general-purpose switch 13A, and a second general-purpose switch 13B. Note that the communication system 1A may have a configuration including a plurality of terminal devices 11A. Moreover, the communication system 1A may further include a plurality of general-purpose switches.
端末装置１１Ａは、車両内に設けられた種々の機器である。端末装置１１Ａは、車両統合管理装置１２Ａと通信する通信機器として構成されている。端末装置１１Ａは、例えば、車両内の駆動装置、ブレーキ装置、及び保安装置等などである。端末装置１１Ａは、図示されない通信インタフェース、演算処理を実行する演算素子であるプロセッサ、及びプログラム及びデータを記憶する記憶媒体であるメモリなどを備える。通信インタフェースには、全二重通信が可能な複数のインタフェースを備え、例えばイーサネット用のポート（ＬＡＮポート）またはシリアルポートなどがある。また、プロセッサ及びメモリは、Programmable Logic Controller（ＰＬＣ）、またはApplication Specific integrated Circuit（ＡＳＩＣ）などのハードウエアとして構成されていてもよい。また、端末装置１１は、通信インタフェースを制御する為のハードウエアとしてのコントローラをさらに備える構成であってもよい。 The terminal device 11A is various devices installed in the vehicle. The terminal device 11A is configured as a communication device that communicates with the vehicle integrated management device 12A. The terminal device 11A is, for example, a drive device, a brake device, a safety device, etc. in a vehicle. The terminal device 11A includes a communication interface (not shown), a processor that is an arithmetic element that executes arithmetic processing, and a memory that is a storage medium that stores programs and data. The communication interface includes a plurality of interfaces capable of full-duplex communication, such as an Ethernet port (LAN port) or a serial port. Further, the processor and memory may be configured as hardware such as a programmable logic controller (PLC) or an application specific integrated circuit (ASIC). Furthermore, the terminal device 11 may be configured to further include a controller as hardware for controlling the communication interface.
端末装置１１Ａのプロセッサは、メモリに記憶されているプログラムを実行することにより、経路切替判断部２３、及び経路切替部２２として機能する。経路切替判断部２３、及び経路切替部２２については後述する。 The processor of the terminal device 11A functions as the route switching determination unit 23 and the route switching unit 22 by executing a program stored in the memory. The route switching determination section 23 and the route switching section 22 will be described later.
車両統合管理装置１２Ａは、端末装置１１Ａの制御および状態監視を行う。車両統合管理装置１２Ａは、端末装置１１Ａと通信する通信機器として構成されている。車両統合管理装置１２Ａは、図示されない通信インタフェース、演算処理を実行する演算素子であるプロセッサ、及びプログラム及びデータを記憶する記憶媒体であるメモリなどを備える。通信インタフェースは、全二重通信が可能な複数のインタフェースを備え、例えばイーサネット用のポート（ＬＡＮポート）またはシリアルポートなどがある。また、プロセッサ及びメモリは、Programmable Logic Controller（ＰＬＣ）、またはApplication Specific integrated Circuit（ＡＳＩＣ）などのハードウエアとして構成されていてもよい。また、車両統合管理装置１２は、通信インタフェースを制御する為のハードウエアとしてのコントローラをさらに備える構成であってもよい。 The vehicle integrated management device 12A controls and monitors the state of the terminal device 11A. The vehicle integrated management device 12A is configured as a communication device that communicates with the terminal device 11A. The vehicle integrated management device 12A includes a communication interface (not shown), a processor that is an arithmetic element that executes arithmetic processing, and a memory that is a storage medium that stores programs and data. The communication interface includes a plurality of interfaces capable of full-duplex communication, such as an Ethernet port (LAN port) or a serial port. Further, the processor and memory may be configured as hardware such as a programmable logic controller (PLC) or an application specific integrated circuit (ASIC). Further, the vehicle integrated management device 12 may be configured to further include a controller as hardware for controlling the communication interface.
車両統合管理装置１２Ａのプロセッサは、メモリに記憶されているプログラムを実行することにより、装置情報返信部３４として機能する。装置情報返信部３４については後述する。 The processor of the vehicle integrated management device 12A functions as the device information return unit 34 by executing a program stored in the memory. The device information reply unit 34 will be described later.
次に、伝送異常が生じた場合の通信システム１Ａの各構成の動作について説明する。
図５は、通信システム１Ａの各構成の動作について説明する為のシーケンス図である。なお、ここでは、第１の経路４１により車両統合管理装置１２Ａと端末装置１１Ａとの間の通信が行われていた場合に伝送異常が生じ、第２の経路４２に通信経路を切り替える例について説明する。
Next, the operation of each component of the communication system 1A when a transmission abnormality occurs will be explained.
FIG. 5 is a sequence diagram for explaining the operation of each component of the communication system 1A. Here, an example will be described in which a transmission abnormality occurs when communication between the vehicle integrated management device 12A and the terminal device 11A is performed through the first path 41, and the communication path is switched to the second path 42. do.
主経路である第１の汎用スイッチ１３Ａ、及び予備経路である第２の汎用スイッチ１３Ｂは、デュアルホーミングしている２つの回線が正常である場合、両ポート共にリンクアップ状態になる。即ち、第１の汎用スイッチ１３Ａがリンクアップ状態になり（ステップＳ３１）、また第２の汎用スイッチ１３Ｂもリンクアップ状態になる（ステップＳ３２）。予備経路のインタフェースは、ＭＡＣ（データリンク層）が無効に設定されることにより、伝送が行われない状態となっている。 Both ports of the first general-purpose switch 13A, which is the main path, and the second general-purpose switch 13B, which is the backup path, are in a link-up state when the two dual-homing lines are normal. That is, the first general-purpose switch 13A enters the link-up state (step S31), and the second general-purpose switch 13B also enters the link-up state (step S32). The MAC (data link layer) of the backup path interface is set to be invalid, so that no transmission is performed.
端末装置１１Ａの経路切替判断部２３は、車両統合管理装置１２Ａに送信する端末装置情報にシーケンス番号を付加する。シーケンス番号は、任意で生成された文字列または数字などの情報であり、例えば連番として構成される。端末装置１１Ａは、シーケンス番号を生成する毎にインクリメントする。端末装置１１Ａの経路切替判断部２３は、シーケンス番号を付加した端末装置情報を車両統合管理装置１２Ａに送信する（ステップＳ３３）。即ち、経路切替判断部２３は、端末装置情報を送信する毎に、端末装置情報中のシーケンス番号を増加させる。 The route switching determination unit 23 of the terminal device 11A adds a sequence number to the terminal device information transmitted to the vehicle integrated management device 12A. The sequence number is information such as an arbitrarily generated character string or number, and is configured as a serial number, for example. The terminal device 11A increments a sequence number every time it generates a sequence number. The route switching determination unit 23 of the terminal device 11A transmits the terminal device information with the sequence number added to the vehicle integrated management device 12A (step S33). That is, the route switching determination unit 23 increments the sequence number in the terminal device information each time it transmits the terminal device information.
車両統合管理装置１２Ａの装置情報返信部３４は、端末装置１１Ａに送信する端末装置向けの情報にシーケンス番号を付加する。装置情報返信部３４が端末装置向情報に付加するシーケンス番号は、端末装置１１Ａから送信された端末装置情報に含まれていたシーケンス番号である。装置情報返信部３４は、直近の端末装置情報に含まれていたシーケンス番号を端末装置向情報に付加し、端末装置向情報を端末装置１１Ａに送信する（ステップＳ３４）。 The device information return unit 34 of the vehicle integrated management device 12A adds a sequence number to the information directed to the terminal device that is sent to the terminal device 11A. The sequence number that the device information reply unit 34 adds to the terminal device information is the sequence number included in the terminal device information transmitted from the terminal device 11A. The device information reply unit 34 adds the sequence number included in the most recent terminal device information to the terminal device information, and transmits the terminal device information to the terminal device 11A (step S34).
端末装置１１Ａの経路切替判断部２３は、車両統合管理装置１２Ａから送信された端末装置向情報に含まれているシーケンス番号と、車両統合管理装置１２Ａに送信した端末装置情報に付加したシーケンス番号とが一致するか否かに基づいて、伝送異常が生じているか否か判断する（ステップＳ３５）。経路切替判断部２３は、車両統合管理装置１２Ａから送信された端末装置向情報に含まれているシーケンス番号と、車両統合管理装置１２Ａに送信した端末装置情報に付加したシーケンス番号とが一致する場合、伝送異常が生じていない正常状態であると判断する。 The route switching determination unit 23 of the terminal device 11A uses the sequence number included in the terminal device information transmitted from the vehicle integrated management device 12A and the sequence number added to the terminal device information transmitted to the vehicle integrated management device 12A. Based on whether or not they match, it is determined whether or not a transmission abnormality has occurred (step S35). If the sequence number included in the terminal device information transmitted from the vehicle integrated management device 12A matches the sequence number added to the terminal device information transmitted to the vehicle integrated management device 12A, the route switching determination unit 23 determines that , it is determined that the state is normal with no transmission abnormality.
次に主経路である第１の経路４１の第１の送信経路５１において、通信遮断が発生する（ステップＳ３６）。なお、端末装置１１Ａでは、主系路である第１の経路４１の第１の受信経路５２と予備経路である第２の経路４２の第２の受信経路６２のポートは共にリンクアップしたままの状態に見えている。 Next, communication interruption occurs in the first transmission path 51 of the first path 41, which is the main path (step S36). In addition, in the terminal device 11A, both the ports of the first receiving path 52 of the first path 41 which is the main path and the second receiving path 62 of the second path 42 which is the backup path remain linked up. It looks like the condition.
第１の経路４１上の第１の汎用スイッチ１３Ａは、端末装置１１と接続されているポートの受信機の給電状態に基づき、リンクダウンを検出する（ステップＳ３７）。しかし、第２の実施形態においては、スイッチの情報は使用されない。 The first general-purpose switch 13A on the first path 41 detects link down based on the power supply state of the receiver of the port connected to the terminal device 11 (step S37). However, in the second embodiment, switch information is not used.
第１の経路４１の第１の送信経路５１に伝送異常が生じている場合、端末装置１１Ａから車両統合管理装置１２Ａに対する端末装置情報の送信が失敗する状態になる（ステップＳ３８）。また、車両統合管理装置１２Ａから端末装置１１Ａに対する端末装置向情報の送信は、正常に行われる（ステップＳ３９）。 If a transmission abnormality occurs in the first transmission path 51 of the first path 41, the transmission of the terminal device information from the terminal device 11A to the vehicle integrated management device 12A will fail (step S38). Further, the transmission of terminal device information from the vehicle integrated management device 12A to the terminal device 11A is performed normally (step S39).
経路切替判断部２３は、車両統合管理装置１２Ａから送信された端末装置向情報に含まれているシーケンス番号と、車両統合管理装置１２Ａに送信した端末装置情報に付加したシーケンス番号と受信したシーケンス番号が乖離した場合、伝送異常が生じていると判断する（ステップＳ４０）。上記のように、端末装置１１Ａから車両統合管理装置１２Ａに対する端末装置情報の送信が失敗し、車両統合管理装置１２Ａから端末装置１１Ａに対する端末装置向情報の送信が正常に行われているとする。この場合、ステップＳ３９で車両統合管理装置１２Ａが送信した端末装置向情報に付加されているシーケンス番号は、ステップＳ３８で端末装置１１Ａが送信した端末装置情報に付加されているシーケンス番号よりも古いシーケンス番号で固定されることになる。この為、経路切替判断部２３は、シーケンス番号が乖離した場合、伝送異常が生じていると判断することができる。 The route switching determination unit 23 uses the sequence number included in the terminal device information transmitted from the vehicle integrated management device 12A, the sequence number added to the terminal device information transmitted to the vehicle integrated management device 12A, and the received sequence number. If there is a deviation, it is determined that a transmission abnormality has occurred (step S40). Assume that, as described above, the transmission of terminal device information from the terminal device 11A to the vehicle integrated management device 12A fails, and the transmission of terminal device information from the vehicle integrated management device 12A to the terminal device 11A is performed normally. In this case, the sequence number added to the terminal device information transmitted by the vehicle integrated management device 12A in step S39 is an older sequence number than the sequence number added to the terminal device information transmitted by the terminal device 11A in step S38. The number will be fixed. Therefore, if the sequence numbers deviate, the route switching determination unit 23 can determine that a transmission abnormality has occurred.
なお、経路切替判断部２３は、新たなシーケンス番号を送信してから、車両統合管理装置１２Ａから所定数の端末装置向情報を受信する間に、新たなシーケンス番号を含む端末装置向情報を受信しなかった場合、伝送異常が生じていると判断する構成でもよい。即ち、経路切替判断部２３は、シーケンス番号が一致するか否かを即座に判断するのではなく、所定時間の間判断を待つ構成であってもよい。 Note that the route switching determination unit 23 receives terminal device information including a new sequence number while receiving a predetermined number of terminal device information from the vehicle integrated management device 12A after transmitting the new sequence number. If not, the configuration may be such that it is determined that a transmission abnormality has occurred. That is, the route switching determination unit 23 may be configured to wait for a predetermined period of time instead of immediately determining whether the sequence numbers match.
端末装置１１Ａの経路切替部２２は、経路切替判断部２３により伝送異常が生じていると判断された場合、端末装置１１Ａ自身で経路切替を実施する（ステップＳ４１）。この場合も、端末装置１１Ａの経路切替部２２は、車両統合管理装置１２Ａにより指示された予備経路を主経路とするように、経路切替を行う構成であってもよい。 If the route switching determining unit 23 determines that a transmission abnormality has occurred, the route switching unit 22 of the terminal device 11A performs route switching by itself (step S41). In this case as well, the route switching unit 22 of the terminal device 11A may be configured to switch the route so that the backup route instructed by the vehicle integrated management device 12A becomes the main route.
上記したように、第２の実施形態に係る通信機器として端末装置１１Ａは、鉄道車両内において、全二重通信が可能であり且つ汎用スイッチを経由した複数の経路により車両統合管理装置１２Ａと接続される。端末装置１１Ａは、経路切替判断部２３により、車両統合管理装置１２Ａに送信したシーケンス番号と、車両統合管理装置１２Ａから返信された直近のシーケンス番号と、が乖離した場合、接続中である主経路において通信対象からの送信経路が通信断になったことを検知する。端末装置１１Ａは、通信断になったことが検知された場合、経路切替部２２により、主経路から他の経路に切り替える。 As described above, the terminal device 11A as a communication device according to the second embodiment is capable of full-duplex communication in the railway vehicle and is connected to the vehicle integrated management device 12A through multiple routes via a general-purpose switch. be done. If the sequence number sent to the vehicle integrated management device 12A by the route switching determination unit 23 differs from the most recent sequence number returned from the vehicle integrated management device 12A, the terminal device 11A switches to the currently connected main route. , it is detected that the transmission route from the communication target has been disconnected. When the terminal device 11A detects that communication is disconnected, the route switching unit 22 switches from the main route to another route.
通信システム１Ａのように、車両統合管理装置１２ではなく端末装置１１側で伝送異常を検知する構成であってもよい。この構成によっても、ネットワークの分割、高性能のＣＰＵ、大容量の伝送路を用いることなく、車両統合管理装置と、端末装置との接続の冗長化を実現することができる。この結果、通信対象との通信の冗長性と低コストとを実現することができる。 As in the communication system 1A, the transmission abnormality may be detected not on the vehicle integrated management device 12 but on the terminal device 11 side. With this configuration as well, it is possible to realize redundant connections between the vehicle integrated management device and the terminal devices without using network division, high-performance CPUs, or large-capacity transmission lines. As a result, redundancy and low cost of communication with the communication target can be achieved.
なお上記構成は、鉄道分野において特に有効であるが、それ以外の分野においても幅広く適用可能である。例えば、クライアント側からは通知や応答のみで自発的に要求等を出さないシステムにおいて適用できる。 The above configuration is particularly effective in the railway field, but is also widely applicable to other fields. For example, it can be applied to a system where the client side only sends notifications and responses and does not spontaneously issue requests.
また冗長経路(デュアルホーミング)の主経路とは異なる予備経路の数は、複数であってもよい。 Further, the number of backup routes different from the main route of the redundant route (dual homing) may be plural.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、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、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
１…通信システム、１Ａ…通信システム、１１…端末装置、１１Ａ…端末装置、１２…車両統合管理装置、１２Ａ…車両統合管理装置、１３…汎用スイッチ、１３Ａ…第１の汎用スイッチ、１３Ｂ…第２の汎用スイッチ、２１…経路切替指示受信部、２２…経路切替部、２３…経路切替判断部、３１…伝送異常検知部、３２…経路切替判断部、３３…経路切替指示部、３４…装置情報返信部、４１…第１の経路、４２…第２の経路、５１…第１の送信経路、５２…第１の受信経路、６１…第２の送信経路、６２…第２の受信経路、７１…送信経路、７２…受信経路、８１…第２の送信経路、８１…第２の受信経路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Communication system, 1A...Communication system, 11...Terminal device, 11A...Terminal device, 12...Vehicle integrated management device, 12A...Vehicle integrated management device, 13...General purpose switch, 13A...First general purpose switch, 13B...th 2 general-purpose switch, 21... route switching instruction receiving unit, 22... route switching unit, 23... route switching determining unit, 31... transmission abnormality detecting unit, 32... route switching determining unit, 33... route switching instruction unit, 34... device Information reply unit, 41...first route, 42...second route, 51...first transmission route, 52...first reception route, 61...second transmission route, 62...second reception route, 71...Transmission route, 72...Reception route, 81...Second transmission route, 81...Second reception route
Claims (7)
前記第１の汎用スイッチからリンクダウンの通知を受信した場合、または前記通信対象からの電文が未受信である場合、接続中である前記主経路において前記通信対象からの前記第１の送信経路が通信断になったことを検知する伝送異常検知部と、
通信断になったことが検知された場合、前記主経路からリンクアップ状態である前記第２の経路に切り替えることを、前記第１の受信経路を用いて前記通信対象に指示する経路切替指示部と、
を具備する通信機器。 In the railway vehicle, a first route which is capable of full-duplex communication and is a main route passing through the first general-purpose switch , and a first route which is capable of full-duplex communication and which is the main route passing through the first general-purpose switch and the first general-purpose switch and the second A communication device connected to a communication target through a plurality of routes including the first route and a different second route via a general-purpose switch, wherein the first route is a first transmission from the communication target. a first receiving path to the communication target;
When a link down notification is received from the first general-purpose switch, or when a message from the communication target has not been received, the first transmission route from the communication target is a transmission abnormality detection unit that detects a communication disconnection;
a route switching instruction unit that instructs the communication target to switch from the main route to the second route in a link-up state using the first receiving route when a communication disconnection is detected; and,
Communication equipment equipped with.
前記第１の送信経路により前記通信対象に送信したシーケンス番号と、前記第１の受信経路により前記通信対象から返信された直近のシーケンス番号と、が一致しない場合、接続中である前記主経路において前記通信対象からの前記第１の送信経路が通信断になったことを検知する経路切替判断部と、
通信断になったことが検知された場合、前記主経路からリンクアップ状態である前記第２の経路に切り替える経路切替部と、
を具備する通信機器。 In the railway vehicle, a first route which is capable of full-duplex communication and is a main route passing through the first general-purpose switch , and a first route which is capable of full-duplex communication and which is the main route passing through the first general-purpose switch and the first general-purpose switch and the second A communication device connected to a communication target via a plurality of paths including the first path and a different second path via a general-purpose switch, the first path being a first transmission from the communication device. a first receiving path to the communication device;
If the sequence number sent to the communication target via the first transmission route and the most recent sequence number returned from the communication target via the first reception route do not match, in the main route that is currently connected, a route switching determination unit that detects that the first transmission route from the communication target is disconnected;
a route switching unit that switches from the main route to the second route in a link-up state when a communication disconnection is detected;
Communication equipment equipped with.
The route switching determination unit determines whether the first transmission route has been disconnected based on whether a sequence number that deviates from the sequence number transmitted to the communication target is returned from the communication target within a predetermined time. 7. The communication device according to claim 6, which detects whether or not the communication device is not installed.
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002247017A (en) | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Yamatake Building Systems Co Ltd | Communication line switching device |
| US20030043750A1 (en) | 2001-08-31 | 2003-03-06 | Remboski Donald J. | Vehicle active network with communication path redundancy |
| JP2006020202A (en) | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Communication equipment, method, and program for controlling communication |
| JP2013126164A (en) | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Hitachi Ltd | Information transmission system and information transmission method |
| WO2014128837A1 (en) | 2013-02-19 | 2014-08-28 | 三菱電機株式会社 | Network system |
| JP2015133688A (en) | 2013-12-11 | 2015-07-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Communication controller |
| JP2017092566A (en) | 2015-11-04 | 2017-05-25 | トヨタ自動車株式会社 | On-vehicle network system |
-
2019
- 2019-09-02 JP JP2019159698A patent/JP7346172B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002247017A (en) | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Yamatake Building Systems Co Ltd | Communication line switching device |
| US20030043750A1 (en) | 2001-08-31 | 2003-03-06 | Remboski Donald J. | Vehicle active network with communication path redundancy |
| JP2006020202A (en) | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Communication equipment, method, and program for controlling communication |
| JP2013126164A (en) | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Hitachi Ltd | Information transmission system and information transmission method |
| WO2014128837A1 (en) | 2013-02-19 | 2014-08-28 | 三菱電機株式会社 | Network system |
| JP2015133688A (en) | 2013-12-11 | 2015-07-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Communication controller |
| JP2017092566A (en) | 2015-11-04 | 2017-05-25 | トヨタ自動車株式会社 | On-vehicle network system |
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