JPWO2010087258A1 - 列車用通信システム及び列車用通信方法 - Google Patents

Abstract

列車用通信システムは、車両ごとに設置された通信中継装置と、この通信中継装置に接続された通信端末装置とを備える。通信中継装置は、当該通信中継装置が設置された車両の編成内位置を示す車両情報を獲得する。通信端末装置は、車両情報と通信識別情報との対応関係を規定する対応テーブルを参照し、通信中継装置から得られた車両情報に基づいて、当該通信端末装置に付与すべき通信識別情報を決定する。

Description

本発明は、１両以上の車両からなる編成において構成された列車用通信システム及びその列車用通信方法に関する。

装置間の通信プロトコルとして、ＴＣＰ／ＩＰはよく知られている。ＴＣＰ／ＩＰでは、装置間の通信を行う際に、装置を識別する情報としてＩＰアドレスを使用する。ＴＣＰ／ＩＰを使用する場合、ネットワーク上の各装置には一意に定まったＩＰアドレスを割り振る必要がある。

ネットワーク上の各装置のＩＰアドレスを決定する方法としては、各装置に重複がないようにＩＰアドレスを付与し、装置内の記録装置にＩＰアドレスを記録しておき、装置は起動時に、記録されたＩＰアドレスを使用するという方法がある。

また、ネットワーク上の各装置のＩＰアドレスを決定する方法として、ＲＡＲＰ（Reverse Address Resolution Protocol：逆アドレス解決プロトコル）がある（例えば、非特許文献１参照）。ＲＡＲＰでは、各装置は起動時に、ＲＡＲＰメッセージをネットワークにブロードキャスト送信する。ネットワーク上にあるＲＡＲＰサーバは、ＲＡＲＰメッセージに対応して、ネットワーク経由で送信元装置にＩＰアドレスを配布する。

また、ＲＡＲＰに代わるＩＰアドレス配布方法として、ＢＯＯＴＰ又はＤＨＣＰ等がある。いずれの仕組みも、装置に対してＩＰアドレスを配布することで、ＩＰアドレスを決定している。

Ｄｏｕｇｌａｓ Ｅ.Ｃｏｍｅｒ 著，‘ＴＣＰ／ＩＰによるネットワーク構築’，Ｖｏｌ．１ ４ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２００８年８月、共立出版

列車の編成内に設置された装置間の通信プロトコルとして、例えばＴＣＰ／ＩＰを使用する場合を考える。列車は編成単位で運用されるため、編成内に設置される各装置のＩＰアドレスは編成内で互いに異なる値に設定する必要がある。特に、列車は編成単位で管理、保守されることを考慮すると、同一機種の装置は、編成内では車両間で互いに異なるＩＰアドレスが付与され、編成間では同じ編成内位置に配置される場合に同一のＩＰアドレスが付与されることが、望ましいと考えられる。また、上記ＩＰアドレスの付与は、編成が構成されるたびに人手を介してすべての装置に対して個別に行う必要はなく、システム起動時に自動的に重複なく設定されることが、望ましい。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同一機種の装置に対して、編成内の車両間では互いに異なるＩＰアドレスを付与し、編成間では同じ編成内位置に配置される場合に同一のＩＰアドレスを付与することができ、さらに、ＩＰアドレスの設定を自動的に行う列車用通信システム及び列車用通信方法を提供す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、本発明に係る列車用通信システムは、１台以上の車両からなる列車の編成において構成された通信システムであって、前記車両ごとに設置され車両間通信路及び車両内通信路に接続された通信中継装置と、前記車両内に設置され同一車両内の前記通信中継装置と前記車両内通信路により接続された１台以上の通信端末装置と、を備え、前記通信中継装置は、当該通信中継装置が設置された車両の編成内位置を示す車両情報を獲得し前記車両内通信路に送出する車両情報獲得部、を有し、前記通信端末装置は、前記通信端末装置の機種ごとに重複なく設定され少なくとも前記車両情報に対応して使用すべき通信識別情報を与える対応テーブルを具備して、前記車両内通信路から受信した前記車両情報と前記対応テーブルとに少なくとも基づき、当該通信端末装置に付与すべき前記通信識別情報を決定する通信識別情報判定部、を有する、ことを特徴とする。

また、本発明に係る列車用通信方法は、１台以上の車両からなる列車の編成において構成され、前記車両ごとに設置されるとともに車両間通信路及び車両内通信路に接続された通信中継装置と、前記車両内に設置され同一車両内の前記通信中継装置と前記車両内通信路により接続された１台以上の通信端末装置とを備えて構成された列車通信システムの通信方法であって、前記通信中継装置が、自身が設置された車両の編成内位置を示す車両情報を獲得するステップと、前記通信中継装置が、獲得した前記車両情報を前記車両内通信路に送出するステップと、前記通信端末装置が、前記車両内通信路から前記車両情報を受信するステップと、前記通信端末装置が、前記通信端末装置の機種ごとに重複なく設定され少なくとも前記車両情報に対応して使用すべき通信識別情報を与える対応テーブルと、受信した前記車両情報とに少なくとも基づいて、当該通信端末装置に付与すべき前記通信識別情報を決定するステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る列車用通信方法は、１台以上の車両からなる列車の編成において構成され、前記車両ごとに設置されるとともに車両間通信路及び車両内通信路に接続された通信中継装置と、前記車両内に設置され同一車両内の前記通信中継装置と前記車両内通信路により接続された１台以上の通信端末装置とを備えて構成された列車用通信システムの通信方法であって、前記通信端末装置が、前記通信中継装置に対し通信識別情報の送信を要求する通信識別情報要求信号を前記車両内通信路に送出するステップと、前記通信中継装置が、前記車両内通信路から前記通信識別情報要求信号を受信するステップと、前記通信中継装置が、自身が設置された車両の編成内位置を示す車両情報を獲得し、前記通信端末装置の機種ごとに重複なく設定され少なくとも前記車両情報に対応して使用すべき通信識別情報を与える対応テーブルと前記車両情報とに少なくとも基づき、前記通信端末装置に付与すべき前記通信識別情報を決定するステップと、前記通信中継装置が、決定された前記通信識別情報を前記車両内通信路に送出するステップと、前記通信端末装置が、前記車両内通信路から前記通信識別情報を受信するステップと、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、通信端末装置に付与する通信識別情報を少なくとも車両情報と機種ごとに重複なく設定された対応テーブルとに基づいて決定するようにしたので、同一機種の通信端末装置に対しては、編成内の車両間では互いに異なる通信識別情報を付与し、編成間では同じ車両情報で特定される編成内位置に配置される場合には同一の通信識別情報を付与することができる、という効果を奏する。さらに、通信端末装置は車両情報に応じた通信識別情報を自ら取得するので、通信識別情報の設定が自動的に行われる。

図１は、実施の形態１に係る列車用通信システムの構成図である。 図２は、実施の形態１における通信中継装置及び通信端末装置の内部構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１に係る列車用通信システムで通信端末装置が通信識別情報を決めるためのシーケンス図である。 図４は、実施の形態１において、通信識別情報判定部の有する、車両情報と通信識別情報との対応テーブルの一例を示す図である。 図５は、実施の形態２における通信端末装置の構成図である。 図６は、実施の形態２における通信端末装置の別の構成図である。 図７は、実施の形態２において、通信識別情報判定部で使用する、車両情報及び車両内位置情報の組合せと通信識別情報との対応テーブルの一例を示す図である。 図８は、この発明の実施の形態３における列車用通信システムの部分構成図である。 図９は、この発明の実施の形態４に係る列車用通信システムの構成図である。 図１０は、実施の形態４に係る列車用本通信システムで通信中継装置が通信端末装置の通信識別情報を決定する際のシーケンス図である。

以下に、本発明に係る列車用通信システム及び列車用通信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、この発明の実施の形態１に係る列車用通信システムの構成図である。図１は、例えば３両の車両３７，３８，３９からなる編成において構成された通信システムを示すものであり、車両３７に搭載された通信中継装置１−１と車両３８に搭載された通信中継装置１−２と車両３９に搭載された通信中継装置１−３とが車両間にわたって配設された車両間通信路６０によって通信可能に接続されている。車両３７〜３９はそれぞれ例えば１〜３号車に対応する。また、車両３７においては、例えば２台の通信端末装置３−１，３５−１が設置されており、これらはそれぞれ車両内通信路２−１を介して通信中継装置１−１と通信可能に接続されている。車両３８においても同様に、例えば２台の通信端末装置３−２，３５−２が設置されており、これらはそれぞれ車両内通信路２−２を介して通信中継装置１−２と通信可能に接続されている。さらに、車両３９においても同様に、例えば２台の通信端末装置３−３，３５−３が設置されており、これらはそれぞれ車両内通信路２−３を介して通信中継装置１−３と通信可能に接続されている。なお、編成を構成する車両数、及び各車両の通信端末装置の設置台数は任意でよい。

図２は、本実施の形態における通信中継装置及び通信端末装置の内部構成を示すブロック図である。図２において、通信中継装置１は、図１の通信中継装置１−１，１−２，１−３を総括して示したものであり、したがって、通信中継装置１に接続された通信端末装置３，３５は通信中継装置１−１，１−２，１−３のいずれかに接続された２台の通信端末装置を示している。

図２に示すように、通信中継装置１は、車両情報獲得部４と、車両内通信インターフェース５と、車両間通信インターフェース６とを有している。車両情報獲得部４は、通信中継装置１が設置された車両の編成内位置を示す車両情報（例えば、号車番号）を獲得する。車両情報獲得部４としては、例えば通信中継装置１に設けられた図示しない接点情報インターフェースを利用し、号車番号を接点で入力することで車両情報を獲得する方法を利用するものがある（接点情報インターフェースの例については実施の形態２を参照。）。または、車両情報獲得部４としては、例えば図示しない車両管理装置と通信することで、伝送により車両情報を獲得する方法を利用するものがある。

車両間通信インターフェース６は車両間通信路６０に接続された車両間データ送受信のための通信インターフェースである。例えば、車両３７の通信中継装置１−１は、自身の車両間通信インターフェース６を使用し、車両間通信路６０を介して、車両３８の通信中継装置１−２と車両間通信を行うことができる。車両内通信インターフェース５は車両内通信路２と接続された車両内通信用の通信インターフェースである。また、車両内通信インターフェース５は、車両情報獲得部４及び車両間通信インターフェース６とそれぞれ接続されている。

通信端末装置３は、通信機能を備えた各種の装置（例えば、ブレーキ、エアコンなど）を示すものであり、その通信機能として、通信識別情報判定部７と車両内通信インターフェース８とを備えている。通信識別情報判定部７は、通信中継装置１から送信された車両情報に基づいて、通信端末装置３が使用する通信識別情報を決定する。通信識別情報は、編成内で通信端末装置３に一意に割り当てられた通信時の識別情報であり、例えばＩＰアドレスである。車両内通信インターフェース８は車両内通信路２と接続された車両内通信用の通信インターフェースである。また、車両内通信インターフェース８は、通信識別情報判定部７と接続されている。なお、通信端末装置３５についても同様である。

自号車の通信端末装置間の通信は、車両内通信路２を使用して行われる。すなわち、通信端末装置３と通信端末装置３５との通信は、車両内通信路２を使用して行われる。号車をまたがる通信端末装置間の通信は、車両内通信路、車両間通信路、通信中継装置を介して行われる。例えば、車両３７の通信端末装置３−１は、車両内通信路２−１、通信中継装置１−１、車両間通信路６０、通信中継装置１−２、車両内通信路２−２を経由して、車両３８の通信端末装置３−２と通信することができる。通信識別情報は通信端末装置３を編成内で一意に特定する識別情報であり、通信端末装置３から他の装置へ通信する場合は、通信端末装置３の通信識別情報は通信元識別情報として使用され、他の装置から通信端末装置３へ通信する場合、通信端末装置３の通信識別情報は通信先識別情報として使用される。

図３は、本通信システムで通信端末装置３が通信識別情報を決めるためのシーケンス図を示している。図３において、通信中継装置１は、車両情報獲得部４で獲得した車両情報５０を周期的に車両内通信路２に送出する。この車両情報５０は、通信中継装置１が搭載された車両の編成内の位置を特定する情報であり、例えば号車番号に相当する。通信中継装置１が車両情報５０を車両内通信路２に送出する場合、車両内通信路２に接続された全ての通信端末装置３，３５がこの車両情報５０を受信可能になるように送信する。通信端末装置３は、車両情報５０を受信すると、通信識別情報判定部７を使用して、少なくとも車両情報５０と後述する対応テーブルとに基づいて通信端末装置３に付与する通信識別情報を決める。なお、図示例では、通信端末装置３のみを示しているが、通信端末装置３５についても同様である。

図４は、通信識別情報判定部７の有する、車両情報と通信識別情報との対応テーブルの一例を示す図である。対応テーブルは、通信端末装置の機種に応じて重複なくその内容が設定される。対応テーブルでは、例えば、車両情報として号車番号を使用し、通信識別情報としてＩＰアドレスを使用している。例えば通信端末装置３は、図４の対応テーブルを通信識別情報判定部７にて備え、車両情報５０を通信中継装置１から受信すると、この対応テーブルを使用して自身に付与すべき通信識別情報を決定する。

詳細について説明すると、例えば通信端末装置３が１号車に設置されている場合、通信端末装置３は、１号車の通信中継装置１から車両情報として号車番号「１」を受信する。続いて、通信識別情報判定部７は、受信した号車番号「１」と対応テーブルにより、通信識別情報として「１９２．１６８．１．１」を決定する。通信端末装置３が２号車に設置されている場合も同様であり、通信識別情報は「１９２．１６８．２．１」と決定される。図４に示すように、通信識別情報判定部７が有する対応テーブルでは、通信識別情報の第３オクテットに車両情報（号車番号）を使用している。

なお、通信端末装置３５の通信識別情報も同様に決定することができる。ここで、通信端末装置３５は通信端末装置３と異なる機種であるとする。この場合、通信端末装置３５の通信識別情報判定部７は、図４とは異なる対応テーブルを有する。その一例を挙げれば、「車両情報（号車番号）１」に対して通信識別情報「１９２．１６８．１．２」、「車両情報（号車番号）２」に対して通信識別情報「１９２．１６８．２．２」、「車両情報（号車番号）３」に対して通信識別情報「１９２．１６８．３．２」、・・・というように、同一車両内での通信端末装置３と区別するために、通信端末装置３５に付与する通信識別情報の第４オクテットが通信端末装置３の場合とは異なる値である例えば「２」としている。

本実施の形態に係る列車用通信システムにおいては、通信端末装置は通信中継装置から車両情報を受信し、この車両情報と機種ごとに重複なく設定された対応テーブルとに基づいて自身の通信識別情報を決定して、通信を始める。したがって、本実施の形態によれば、同一機種の通信端末装置に対しては、編成内の車両間では互いに異なる通信識別情報を付与することができる。また、編成間では同じ車両情報で特定される同一の編成内位置に配置された同一機種の通信端末装置に対しては、同一の通信識別情報を付与することができる。さらに、通信端末装置は、自立的に通信識別情報を取得するので、通信識別情報の設定はシステム起動時に自動的に行われる。

また、本実施の形態は、ＤＨＣＰ等を適用した場合と異なり、通信システム起動時に毎回異なるＩＰアドレスを各通信端末装置に付与するものではないので、編成単位で保守・管理され一般に配線経路が固定された列車用通信システムには好適である。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２における通信端末装置の構成図である。図５において、通信端末装置３６は、車両内通信インターフェース１０と、車両内位置判別部としての位置情報獲得部１１と、通信識別情報判定部１２と、ケーブルコネクタ１３とを備えている。通信端末装置３６は、図２の場合と同様に、車両内通信路２を介して通信中継装置１と接続されているとする。

位置情報獲得部１１は、通信端末装置３６の車両内における設置位置情報を獲得するものである。このような機能は、同一機種の通信端末装置が同一車両内に複数設置される場合に、各々の設置箇所を特定して相互に区別するために好適に使用される。

位置情報獲得部１１の一例として、図５では、接点情報獲得部１４が設けられており、この接点情報獲得部１４は、車両内通信路２と接続するケーブルコネクタ１３内のピン１９，２０間の短絡の有無に応じて接点情報を獲得する。

具体的には、接点情報獲得部１４は、フォトカプラ１５、フォトカプラ用電源１６、電流制限抵抗１７、及び保護抵抗１８を備えて構成される。保護抵抗１８の出力端は、ケーブルコネクタ１３内のピン１９に接続され、ケーブルコネクタ１３内のピン２０は、フォトカプラ用電源１６の陰極に接続される。接点情報獲得部１４は、ピン１９とピン２０との接続の有無を検知し、位置情報獲得部１１はその検知結果を信号判定して通信識別情報判定部１２に出力する。位置情報獲得部１１の出力は、その値を例えば該当装置の位置番号とする。

例えば、通信端末装置３６が車両内の位置番号「１」の位置に設置されている場合には図示しないコネクタによりピン１９とピン２０とを接続し、通信端末装置３６が車両内の位置番号「２」の位置に設置されている場合にはピン１９とピン２０とを接続しないこととする。前者の場合、フォトカプラ１５、フォトカプラ用電源１６、電流制限抵抗１７、及び保護抵抗１８が閉回路となり接点情報獲得部１４から信号が出力されるのに対して、後者の場合、接点情報獲得部１４から信号が出力されない。したがって、位置情報獲得部１１は両者を区別することができ、前者に対しては位置番号「１」に相当する信号を通信識別情報判定部１２に出力し、後者に対しては位置番号「２」に相当する信号を通信識別情報判定部１２に出力することができる。これから明らかなように、図５の例では、２台の通信端末装置の位置しか区別できない。

３台以上の通信端末装置の位置を指定する場合、同様の回路を複数用意して対応する。図６は、実施の形態２における通信端末装置の別の構成図である。図６に示すように、位置情報獲得部１１には、例えば２つの接点情報獲得部１４ａ，１４ｂが設けられている。接点情報獲得部１４ａ，１４ｂの各々の回路構成は、図５の接点情報獲得部１４の場合と同じである。接点情報獲得部１４ａはピン１９とピン２０に接続され、接点情報獲得部１４ｂはピン４１とピン４２に接続されている。この構成では、ピン１９とピン２０との接続の有無と、ピン４１とピン４２との接続の有無の組合せにより合計４通りの位置番号を識別することができる。図示例では、ピン４１とピン４２とがコネクタ４３で接続されている。４台より多くの通信端末装置の位置を指定する場合も同様にして接点情報獲得部の個数を増やすことにより構成することができる。

このように、位置情報獲得部１１は、通信用コネクタであるケーブルコネクタ１３に組み込まれた接点情報（複数の１対のピン間の短絡有無の組合せ情報）に基づいて、通信端末装置３６の車両内位置を判別している。なお、接点情報を獲得する手段としては、上記の例に限定されず、例えば、通信端末装置３６の図示しない電源用コネクタを利用し、この電源用コネクタに組み込まれた接点情報に基づいて判別するものであってもよい。

図７は、通信識別情報判定部１２で使用する、車両情報及び車両内位置情報の組合せと通信識別情報との対応テーブルの一例を示す図である。この対応テーブルでは、車両情報として号車番号を使用し、車両内位置情報としては位置番号を使用している。また、通信識別情報としてＩＰアドレスを使用している。図示例では、ＩＰアドレスの第３オクテットは号車番号の値を使用し、第４オクテットは位置番号を使用している。第１及び第２オクテットは固定値を使用している。

通信端末装置３６が車両内通信インターフェース１０を介して車両情報を受信すると、通信識別情報判定部１２は、この車両情報と、位置情報獲得部１１から取得した位置番号と、この対応テーブルを使用して、当該装置の通信識別情報を決定する。同一の車両に同一機種の通信端末装置が例えば５台設置されている場合、各通信端末装置は例えば図７の対応テーブルをそれぞれ保持し、獲得した位置番号に応じてそれぞれ異なるＩＰアドレスを取得することができる。また、同一の車両内にさらに異なる通信端末装置が例えば３台設置されている場合は、これらの３台は図７とは異なる内容の対応テーブル、例えば車両情報（号車番号）および位置番号に対して通信識別情報「１９２．１６８．Ｎ．６」〜「１９２．１６８．Ｎ．８」が対応付けられた対応テーブルをそれぞれ保持する。

本実施の形態によれば、通信端末装置３６は、通信中継装置から車両情報を受信し、位置情報獲得部１１から位置番号を取得し、車両情報と位置番号と対応テーブルとに基づいて自身の通信識別情報を決定することができる。したがって、同一機種の通信端末装置が同一車両内に複数台設置されている場合でも、予めそれらに互いに異なる対応テーブルを付与することなく同一の対応テーブルを付与することで、互いに異なる通信識別情報を付与することができる。なお、本実施の形態のその他の構成、動作、効果は実施の形態１と同様である。

実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３における列車用通信システムの部分構成図である。図８においては、同一車両内で通信中継装置２１に、通信端末装置２２、通信端末装置２３などの例えば２台以上の通信端末装置が直列に接続されている。

通信中継装置２１は、車両内通信インターフェース２４と、位置判別用信号生成部としてのパルス発信器２９とを備え、さらに、図示は省略しているが、図２の場合と同様に、車両間通信インターフェースと車両情報獲得部とを備えている。また、通信端末装置２２は、車両内通信インターフェース２５と、位置情報獲得部２７とを備え、さらに、図示は省略しているが、図５の場合と同様に、通信識別情報判定部を備えている。同様に、通信端末装置２３は、車両内通信インターフェース２６と、位置情報獲得部２８とを備え、さらに、図示は省略しているが、図５の場合と同様に、通信識別情報判定部を備えている。通信中継装置２１、通信端末装置２２、及び通信端末装置２３は、この順に、車両内通信路２を介して接続されている。位置情報獲得部２７は、２分周器３０と、信号処理部３２とを備える。同様に、位置情報獲得部２８は、２分周器３１と、信号処理部３３とを備える。

通信中継装置２１は周波数ｆ（Ｈｚ）のパルス発信器２９を備え、この信号を位置判別用信号として、通信端末装置２２に送信する。信号の送信は、車両内通信路２を介して行われるが、特に、パルス発信器２９と位置情報獲得部２７とは車両内通信ケーブル２ｂで接続され、車両内通信インターフェース２４と車両内通信インターフェース２５とを接続する車両内通信ケーブル２ａとは異なる伝送路を用いている。通信端末装置２２はこの信号を位置情報獲得部２７内の２分周器３０で２分周して、通信端末装置２３に送信する。したがって、通信端末装置２３は周波数ｆ／２（Ｈｚ）の信号を受信する。通信端末装置２３にさらに三番目の通信端末装置（図示せず）が接続されている場合には、通信端末装置２３は受信した信号を位置情報獲得部２８内の２分周器３１で２分周して、三番目の通信端末装置に送信する。したがって、三番目の通信端末装置は周波数ｆ／４（Ｈｚ）の信号を受信する。三番目の通信端末装置にさらに四番目の通信端末装置（図示せず）が接続されている場合も同様である。

通信端末装置２２は、信号処理部３２で受信周波数を解析し、周波数ｆ（Ｈｚ）の信号を受信していることを判別する。通信端末装置２３は、信号処理部３３で受信周波数を解析し、周波数ｆ／２（Ｈｚ）の信号を受信していることを判別する。通信端末装置２３に第３の通信端末装置が接続されている場合も同様で、第３の通信端末装置は、周波数ｆ／４（Ｈｚ）の信号を受信していることを判別する。このように、通信端末装置の車両内位置と受信周波数とが１対１に対応するので、受信周波数から車両内位置を判別することができる。なお、図示例では周波数の分周比を１／２としたが、これに限定されず、他の分周比を用いてもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、各通信端末装置は、パルス発信器２９から発信された信号を順次受信し、受信した信号を各位置情報獲得部の信号処理部で処理してその周波数を判定するようにしたので、受信した信号の周波数に応じて通信端末装置の車両内位置を決めることができる。特に、直列な通信路により接続された複数の通信端末装置に対しては、この位置判別用信号を用いることで、通信端末装置の位置を確定することができる。この位置情報としては、受信周波数と対応した例えば位置番号を使用することができる。なお、この位置情報から通信識別情報を決める手順は、実施の形態２で示した手順と同様である。

本実施の形態では、位置判別用信号の周波数を利用して位置判別を行う例について説明したが、周波数に代えて、例えば電圧又は電流を使用し、通信端末装置ごとに電圧又は電流が変化するようにしても同様の位置判別を行うことができる。

また、周波数伝送に代えて、シリアル通信による数値伝送を実施し、通信端末装置を経由するごとに例えば数値を１増加させ、各通信端末装置がこの数値を判定することで、同様に車両内位置を判別することができる。

一般に、通信中継装置２１に、位置判別用信号を生成する位置判別用信号生成部を設け、通信端末装置２２，２３は、受信した位置判別用信号の大きさ（例えば、周波数、電流値、電圧値、上記シリアル通信における数値など）から車両内位置を判別するとともに、判別後はその位置判別用信号の大きさをそれぞれ所定量変化させて送出する。ここで、各通信端末装置において設定される位置判別用信号の変化量は、通信端末装置２２，２３間で、各通信端末装置が出力する位置判別用信号の大きさを互いに異なるようにするものであればよい。すなわち、各通信端末装置が出力する位置判別用信号の大きさは互いに異なる。

実施の形態４．
図９は、この発明の実施の形態４に係る列車用通信システムの構成図である。図９に示すように、通信中継装置１は、車両情報獲得部４と、車両内通信インターフェース５と、車両間通信インターフェース６と、通信識別情報判定部７と、を有している。また、通信端末装置３は、車両内通信インターフェース８と、車両内位置判別部としての位置情報獲得部９とを有している。通信端末装置３５も同様に、車両内通信インターフェース８と、位置情報獲得部９とを有している。位置情報獲得部９は、実施の形態２，３で説明したものと同様の構成とすることができる。通信中継装置１は車両間通信路６０に接続され、通信中継装置１と通信端末装置３，３５とが車両内通信路２で接続されている。

本実施の形態においては、実施の形態１〜３では各通信端末装置にそれぞれ設けられていた通信識別情報判定部７を、通信中継装置１に設けた構成である。図９において、通信中継装置１は、車両内通信路２により自身と接続されている通信端末装置３，３５の各々に対して個別に対応テーブルを保持している。すなわち、通信中継装置１は、通信端末装置の個数に応じた複数の対応テーブルを保持している。対応テーブルの形式は、例えば図７と同様であり、機種ごとに重複なく設定されるとともに、車両情報（号車番号）と位置番号とに対応して使用すべき通信識別情報を与える。なお、その他は、実施の形態１〜３で説明したとおりである。

図１０は、本通信システムで通信中継装置１が例えば通信端末装置３の通信識別情報を決定する際のシーケンス図である。図１０において、まず、通信識別情報が未決定の通信端末装置３は、通信識別情報要求信号４０を車両内通信路２に送出する。このとき通信端末装置３は、この通信識別情報要求信号４０の内部に、位置情報獲得部９により取得した通信端末装置３の車両内位置情報５２を組込み送出する。

次に、通信中継装置１は、車両内通信路２から通信識別情報要求信号４０を受信すると、通信識別情報要求信号４０内の車両内位置情報５２を通信識別情報判定部７に入力し、また、車両情報獲得部４により取得した車両情報を通信識別情報判定部７に入力する。

続いて、通信識別情報判定部７は、通信端末装置３に応じた対応テーブルを使用して、車両内位置情報５２と車両情報とに対応して使用すべき通信識別情報５３を決定する。

次に、通信識別情報判定部７は、決定した通信識別情報５３を車両内通信路２へ送出する。そして、通信端末装置３は車両内通信路２から通信識別情報５３を受信し、この通信識別情報５３を設定して通信を開始する。

なお、通信識別情報判定部７による判定処理は、実施の形態２で説明した通信端末装置内部で行う判定処理と同様である。また、通信端末装置３，３５の位置情報獲得部９は、実施の形態２，３で示したものを採用することができる。例えば、実施の形態３と同様の構成を採用する場合は、通信中継装置１には複数の通信端末装置が車両内通信路２により直列に接続され、さらに、通信中継装置１内に位置判別用信号生成部が設けられる。

また、図９では、通信端末装置３，３５はそれぞれ位置情報獲得部９を有する構成としたが、実施の形態１のようにこれらを設けない構成でもよく、この場合、対応テーブルは例えば図４のようになる。そして、通信識別情報判定部７による判定処理は、実施の形態１で説明した通信端末装置内部で行う判定処理と同様である。

本実施の形態の効果は、実施の形態１〜３の場合と同様であるが、本実施の形態では、通信中継装置１は例えば通信端末装置３からの要求に応じる形で通信端末装置３へ通信識別情報を送信する。これに対して、実施の形態１，２では、通信端末装置３が自立的に通信識別情報を決定する。

以上のように、本発明に係る列車用通信システムは、編成における車両間および車両内の通信に有用である。

１ 通信中継装置
２ 車両内通信路
３，３５，３６ 通信端末装置
４ 車両情報獲得部
５，８，１０ 車両内通信インターフェース
６ 車両間通信インターフェース
７，１２ 通信識別情報判定部
９，１１ 位置情報獲得部
１３ ケーブルコネクタ
１４ 接点情報獲得部
１５ フォトカプラ
１６ フォトカプラ用電源
１７ 電流制限抵抗
１８ 保護抵抗
１９，２０ ピン
３７，３８，３９ 車両
４０ 通信識別情報要求信号
５０ 車両情報
５２ 車両内位置情報
５３ 通信識別情報
６０ 車両間通信路

Claims (13)

1. １台以上の車両からなる列車の編成において構成された列車用通信システムであって、
   前記車両ごとに設置され車両間通信路及び車両内通信路に接続された通信中継装置と、
   前記車両内に設置され同一車両内の前記通信中継装置と前記車両内通信路により接続された１台以上の通信端末装置と、を備え、
   前記通信中継装置は、
   当該通信中継装置が設置された車両の編成内位置を示す車両情報を獲得し前記車両内通信路に送出する車両情報獲得部、
   を有し、
   前記通信端末装置は、
   前記通信端末装置の機種ごとに重複なく設定され少なくとも前記車両情報に対応して使用すべき通信識別情報を与える対応テーブルを具備して、前記車両内通信路から受信した前記車両情報と前記対応テーブルとに少なくとも基づき当該通信端末装置に付与すべき前記通信識別情報を決定する通信識別情報判定部、
   を有する、
   ことを特徴とする列車用通信システム。
2. 前記通信端末装置は、当該通信端末装置の車両内位置を判別する車両内位置判別部を有し、
   前記対応テーブルは、前記車両情報及び前記車両内位置に対応して使用すべき通信識別情報を与え、
   前記通信識別情報判定部は、前記車両内通信路から受信した前記車両情報と、前記車両内位置判別部によって判別された当該通信端末装置の車両内位置と、前記対応テーブルとに基づき、当該通信端末装置に付与すべき前記通信識別情報を決定することを特徴とする請求項１に記載の列車用通信システム。
3. 同一機種の前記通信端末装置が前記車両内に複数台設置されている場合に、
   前記各通信端末装置には、当該通信端末装置内の前記通信識別情報判定部により、当該通信端末装置の車両内位置に応じた前記通信識別情報が割り当てられることを特徴とする請求項２に記載の列車用通信システム。
4. 前記車両内位置判別部は、前記通信端末装置の通信用コネクタ又は電源用コネクタに組み込まれた接点情報に基づいて前記車両内位置を判別することを特徴とする請求項２または３に記載の列車用通信システム。
5. 前記通信中継装置と複数の前記通信端末装置とが前記車両内通信路により直列に接続され、
   前記通信中継装置は、前記通信端末装置が車両内位置を判別するために利用する位置判別用信号を生成する位置判別用信号生成部を有し、
   前記位置判別用信号生成部から出力された前記位置判別用信号は、前記各通信端末装置に順次送信され、
   前記各通信端末装置は、前記車両内位置判別部により、受信した前記位置判別用信号の大きさから自身の車両内位置を判別するとともに、判別後はその位置判別用信号の大きさを前記通信端末装置間で互いに異なるように所定量変化させて、次の通信端末装置に送信することを特徴とする請求項２または３に記載の列車用通信システム。
6. １台以上の車両からなる列車の編成において構成された列車用通信システムであって、
   前記車両ごとに設置され車両間通信路及び車両内通信路に接続された通信中継装置と、
   前記車両内に設置され同一車両内の前記通信中継装置と前記車両内通信路により接続された１台以上の通信端末装置と、を備え、
   前記通信中継装置は、
   当該通信中継装置が設置された車両の編成内位置を示す車両情報を獲得する車両情報獲得部と、
   前記通信端末装置の機種ごとに重複なく設定され少なくとも前記車両情報に対応して使用すべき通信識別情報を与える対応テーブルを前記通信端末装置ごとに具備して、前記通信端末装置に付与すべき前記通信識別情報を決定する通信識別情報判定部と、
   を有し、
   前記通信識別情報判定部は、前記通信中継装置が前記通信端末装置から送信された通信識別情報要求信号を受信すると、前記車両情報獲得部によって取得された前記車両情報と前記通信端末装置に応じた前記対応テーブルとに少なくとも基づき、前記通信端末装置に付与すべき前記通信識別情報を決定して、前記車両内通信路を介して前記通信端末装置に送信する、
   ことを特徴とする列車用通信システム。
7. 前記通信端末装置は、当該通信端末装置の車両内位置を判別する車両内位置判別部を有し、
   前記通信識別情報要求信号には前記車両内位置判別部によって取得された車両内位置情報が含まれ、
   前記対応テーブルは、前記車両情報及び前記車両内位置に対応して使用すべき通信識別情報を与え、
   前記通信識別情報判定部は、前記車両情報と、前記通信識別情報要求信号に含まれる前記通信端末装置の前記車両内位置情報と、前記対応テーブルとに基づき、前記通信端末装置に付与すべき前記通信識別情報を決定することを特徴とする請求項６に記載の列車用通信システム。
8. 同一機種の前記通信端末装置が前記車両内に複数台設置されている場合に、
   前記各通信端末装置には、前記通信識別情報判定部により、当該通信端末装置の車両内位置に応じた前記通信識別情報が割り当てられることを特徴とする請求項７に記載の列車用通信システム。
9. 前記車両内位置判別部は、前記通信端末装置の通信用コネクタ又は電源用コネクタに組み込まれた接点情報に基づいて前記車両内位置を判別することを特徴とする請求項７または８に記載の列車用通信システム。
10. 前記通信中継装置と複数の前記通信端末装置とが前記車両内通信路により直列に接続され、
    前記通信中継装置は、前記通信端末装置が車両内位置を判別するために利用する位置判別用信号を生成する位置判別用信号生成部を有し、
    前記位置判別用信号生成部から出力された前記位置判別用信号は、前記各通信端末装置に順次送信され、
    前記各通信端末装置は、前記車両内位置判別部により、受信した前記位置判別用信号の大きさから自身の車両内位置を判別するとともに、判別後はその位置判別用信号の大きさを前記通信端末装置間で互いに異なるように所定量変化させて、次の通信端末装置に送信することを特徴とする請求項７または８に記載の列車用通信システム。
11. 前記通信識別情報は、ＩＰアドレスであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の列車用通信システム。
12. １台以上の車両からなる列車の編成において構成され、前記車両ごとに設置されるとともに車両間通信路及び車両内通信路に接続された通信中継装置と、前記車両内に設置され同一車両内の前記通信中継装置と前記車両内通信路により接続された１台以上の通信端末装置とを備えて構成された列車用通信システムの通信方法であって、
    前記通信中継装置が、自身が設置された車両の編成内位置を示す車両情報を獲得するステップと、
    前記通信中継装置が、獲得した前記車両情報を前記車両内通信路に送出するステップと、
    前記通信端末装置が、前記車両内通信路から前記車両情報を受信するステップと、
    前記通信端末装置が、前記通信端末装置の機種ごとに重複なく設定され少なくとも前記車両情報に対応して使用すべき通信識別情報を与える対応テーブルと受信した前記車両情報とに少なくとも基づいて、当該通信端末装置に付与すべき前記通信識別情報を決定するステップと、
    を含むことを特徴とする列車用通信方法。
13. １台以上の車両からなる列車の編成において構成され、前記車両ごとに設置されるとともに車両間通信路及び車両内通信路に接続された通信中継装置と、前記車両内に設置され同一車両内の前記通信中継装置と前記車両内通信路により接続された１台以上の通信端末装置とを備えて構成された列車用通信システムの通信方法であって、
    前記通信端末装置が、前記通信中継装置に対し通信識別情報の送信を要求する通信識別情報要求信号を前記車両内通信路に送出するステップと、
    前記通信中継装置が、前記車両内通信路から前記通信識別情報要求信号を受信するステップと、
    前記通信中継装置が、自身が設置された車両の編成内位置を示す車両情報を獲得し、前記通信端末装置の機種ごとに重複なく設定され少なくとも前記車両情報に対応して使用すべき通信識別情報を与える対応テーブルと前記車両情報とに少なくとも基づき、前記通信端末装置に付与すべき前記通信識別情報を決定するステップと、
    前記通信中継装置が、決定された前記通信識別情報を前記車両内通信路に送出するステップと、
    前記通信端末装置が、前記車両内通信路から前記通信識別情報を受信するステップと、
    を含むことを特徴とする列車用通信方法。

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