JP2000228671A - 自律分散ネットワークとイーサネット（登録商標）の通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自律分散ネットワークとイーサネットとの間
で通信を可能とし、かつ端末を増減させてもシステムの
改修作業を不要とする。 【解決手段】 複数のイーサネットと、各イーサネット
を相互に接続した自律分散ネットワークとの間でデータ
を送受信する際、データ種別に応じてデータにファンク
ションコードを付加しておき(ＳＴ１)、各イーサネット
では標準のブロードキャスト手順でデータを送信する
(ＳＴ２)。各イーサネットと自律分散ネットワーク間の
インタフェース装置では、データの自律分散ネットワー
クフレームへの変換を実施し自律分散ネットワークにデ
ータを送出する(ＳＴ３・４)。一方、データ受信側の各
イーサネットでは、インタフェース装置で、前記データ
のイーサネットフレームへの変換を実施し(ＳＴ５・
６)、同時に該データをイーサネット内に取り込むかど
うかをファンクションコードによって決定する(ＳＴ７
・８)。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自律分散ネットワー
クとイーサネットの通信方法に係り、特に、複数の駅お
よび該駅を総括する中央指令室に構築されたイーサネッ
トと、各イーサネットを相互に接続するための制御系ネ
ットワークとしての自律分散ネットワークとの間でデー
タの送受信を行う際の通信方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複数のイーサネットを相互に接
続するために制御系ネットワークが用いられ、制御系ネ
ットワークと各イーサネットとの間にはゲートウェイや
特殊なインタフェース装置が設置されている。そして、
あるイーサネットから送信されてきたデータを他のイー
サネットで受信する際には、フレームのヘッダー部に設
けられた各ネットワークで固有なアドレス部により、当
該データを受け取るか否かを決定している。

【０００３】しかし、従来より駅システムとして用いら
れている分散型運行管理システムではネットワーク構成
とすることはなく、また、駅システム間を接続する制御
系ネットワークである自律分散ネットワークのフレーム
フォーマットでは、駅システムのネットワークであるイ
ーサネットに接続される装置迄を含めたアドレス構成と
はなっていない。すなわち、従来の自律分散ネットワー
クのフレームフォーマットでは、駅システムのイーサネ
ットに接続することはできなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】今後の駅システムとし
ては、制御用のコントローラ(計算機)や汎用のパソコン
等を汎用のイーサネットで接続した駅ネットワークの構
築が有望視されている。また、中央指令室における中央
システムも、制御用計算機、汎用パソコン、サーバ等を
汎用のイーサネットで接続することが要望されている。

【０００５】しかしながら、従来の技術では、上述した
ように自律分散ネットワークのフレームフォーマットを
駅システムのイーサネットに接続できないので、イーサ
ネットに接続された各駅システム間および各駅システム
と中央システム間でデータの送受信が行えないという問
題がある。

【０００６】また、従来の技術では、ネットワークに接
続される端末を増やしたり又は減らしたりした場合に、
ネットワークに接続される装置全てのアドレス管理部に
おいて、相手先のネットワークアドレスの追加又は削除
等の処理が必要で、その処理作業が面倒であるという問
題もある。

【０００７】本発明の課題は、自律分散ネットワークと
イーサネット間でのデータの送受信を可能とし、かつ端
末を増減させてもシステムの改修作業が不要な通信方法
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、複数の分散型管理システム内に構築され
たイーサネットと、前記各イーサネットを相互に接続す
るための制御系ネットワークとしての自律分散ネットワ
ークとの間でデータの送受信を行う際に、前記各イーサ
ネットでは標準のブロードキャスト手順でデータを送信
し、前記各イーサネットと前記自律分散ネットワークと
の間に設けられたインタフェース装置で、前記データの
自律分散ネットワークフレームへの変換を実施して当該
自律分散ネットワークにデータを送出する一方、前記デ
ータを受信する側の各イーサネットでは、インタフェー
ス装置で前記データのイーサネットフレームへの変換を
実施するとともに、前記データを当該イーサネット内に
取り込むかどうかを、データ種別によって決定すること
である。

【０００９】また、本発明では、前記各イーサネットか
ら送信されるデータにデータ種別に応じてファンクショ
ンコードを付加しておき、前記データを受信する側の各
イーサネットでは、前記データを当該イーサネット内に
取り込むかどうかを、前記ファンクションコードによっ
て決定することである。

【００１０】本発明によれば、あるイーサネット上の装
置から他のイーサネット上の装置にデータを送出する場
合には、全てデータをブロードキャストで送出する。そ
して、その送出フレームのアプリケーションデータ部
に、データ種別を表わすファンクションコードを付加し
ておき、そのデータ種別により当該データを受信すべき
装置を決めておく。自律分散ネットワークとイーサネッ
トとの間に設けられたインタフェース装置では、当該イ
ーサネットから受信したブロードキャストフレームは、
自律分散用のブロードキャストフレームに変換して、自
律分散ネットワークに送出する。また、受信側のインタ
フェース装置により受信された自律分散ブロードキャス
トフレームは、自律分散ネットワーク上をそのまま流す
とともに、当該イーサネットフレームに変換して、当該
イーサネット上にブロードキャスト送信する。イーサネ
ットに接続された個々の装置は、受信フレームのアプリ
ケーションデータ内のファンクションコードを確認し
て、当該フレームを取り込むかどうかを決定する。

【００１１】また本発明では、前記イーサネットは、複
数の駅および該駅を総括する中央指令室に構築されたイ
ーサネットである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の通
信方法が適用される分散型運行管理システムの全体構成
図である。図１に示すように、中央システムのネットワ
ークである中央イーサネットには、符号１０１で示した
ＭＣＵ(Main Control Unit)１および符号１０２で示し
たＭＣＵ２が設けられ、ＭＣＵは２重化されている。ま
た、中央イーサネットには、２重化されたマンマシン装
置１０３，１０４、プリンタ１０５およびファイル装置
１０６が各々接続されている。

【００１３】ＭＣＵ１およびＭＣＵ２は中央システムの
制御用計算機で、列車運行ダイヤの管理、各駅で行われ
る列車走行位置の追跡結果の管理、中央指令員の指示の
伝達等、全体の制御と管理を司っている。マンマシン装
置１０３，１０４は、指令員とインタフェースを取る装
置で、当日の列車運行ダイヤの表示、その修正入力、列
車の在線位置の表示、各装置の状態表示等を実行する。
プリンタ１０５は、マンマシン装置１０３，１０４から
の指令により、各計算機の動作状態を示すジャーナルデ
ータ等の印字を行う。ファイル装置１０６は、前述のジ
ャーナルデータや、マンマシン装置１０３，１０４の操
作履歴等を格納する。

【００１４】また、各駅システムには駅イーサネットが
構築されている。Ａ駅に構築された駅イーサネットに
は、符号１１１で示したＣＰＵ(Central Processing Un
it)１および符号１１２で示したＣＰＵ２が設けられ、
ＣＰＵは２重化されている。また、この駅イーサネット
には、放送制御装置１１３およびＣＴＣ Ｉ／Ｆ(Centra
l Train Controller Interface)装置１１４が接続され
ている。

【００１５】ＣＰＵ１およびＣＰＵ２はＡ駅システムの
制御用計算機で、Ａ駅内に在線する列車について、列車
の走行位置の追跡を行い、そのデータを他の各駅や中央
に送信したり、ダイヤに基づく列車の進路計画を行った
りする。放送制御装置１１３は、列車の走行位置に基づ
き、接近放送、到着放送、出発放送、遅れ放送等のタイ
ミング、および放送文章指示を、図示してない放送装置
に対して行う。ＣＴＣＩ／Ｆ装置１１４は、図示してな
いＣＴＣ装置から、各駅での列車の位置、信号機、転轍
器の状態を受信し、当該駅のＣＰＵ１およびＣＰＵ２に
そのデータを送信したり、ＣＰＵ１およびＣＰＵ２から
の信号機および転轍器の制御信号をＣＴＣ装置に出力す
る。

【００１６】Ｂ駅にも、上記と同様な駅イーサネットが
構築されており、この駅イーサネットには、符号１２１
で示したＣＰＵ(Central Processing Unit)１および符
号１２２で示したＣＰＵ２が設けられ、ＣＰＵは２重化
されている。また、この駅イーサネットには、放送制御
装置１２３、およびＣＴＣ Ｉ／Ｆ(Central Train Cont
roller Interface)装置１２４が接続されている。

【００１７】上記した中央のイーサネット、Ａ駅のイー
サネット、およびＢ駅のイーサネットは自律分散ネット
ワークに接続されている。すなわち、中央のイーサネッ
トはインタフェース装置１３１を介して、Ａ駅のイーサ
ネットはインタフェース装置１３２を介して、Ｂ駅のイ
ーサネットはインタフェース装置１３３を介してそれぞ
れ自律分散ネットワークに接続されている。インタフェ
ース装置１３１，１３２，１３４は、各駅のイーサネッ
ト上のブロードキャストデータを自律分散ネットワーク
へ、また逆に、自律分散ネットワーク上のブロードキャ
ストデータを各駅のイーサネットへ各々送出する。

【００１８】なお、図１では駅のイーサネットが２つし
か示してないが、通常、駅のイーサネットは３つ以上あ
り、それらの各駅のイーサネットが上記と同様なインタ
フェース装置を介して自律分散ネットワークに接続され
ている。

【００１９】図２は伝送フレームフォーマットで、同図
（ａ）は駅間接続を行う自律分散ネットワーク上での伝
送フレームフォーマットを、同図（ｂ）は中央イーサネ
ット上および駅イーサネット上での伝送フレームフォー
マットをそれぞれ示している。

【００２０】自律分散ネットワーク上での伝送フレーム
フォーマットは、自律分散ネットワークヘッダー部１５
１、ファンクションコード１５２、データ管理部１５３
およびデータ部１５４から構成されている。また、中央
イーサネット上および駅イーサネット上での伝送フレー
ムフォーマットは、イーサネットヘッダー部１５５、フ
ァンクションコード１５２、データ管理部１５３および
データ部１５４から構成されている。

【００２１】自律分散ネットワークヘッダー部１５１は
自律分散ネットワークでの送信ヘッダー部で、送信先ア
ドレス、送信元アドレス等の情報が含まれている。ファ
ンクションコード１５２はアプリケーションデータのフ
ァンクションコードであり、各データの種別を示してい
る。データ管理部１５３はアプリケーションデータのデ
ータ管理部で、送信元装置番号、アプリケーションデー
タ長、作成時間等が含まれている。データ部１５４は実
際のデータである。また、イーサネットヘッダー部１５
５はイーサネットでの送信ヘッダー部で、送信先アドレ
ス、送信元アドレス等の情報が含まれている。

【００２２】次に、ファンクションコードについて説明
する。表１は、ファンクションコードの例を示してい
る。例えば、ファンクションコード（３０）のファイル
変更や始終業のデータ、（３２）のモード切替えデー
タ、（３Ｃ）のダイヤデータは、中央のＭＣＵ１、ＭＣ
Ｕ２から各駅のＣＰＵ１，ＣＰＵ２に送信される。ま
た、（５０）の列車の在線位置を示す在線列車情報は、
各駅のＣＰＵ１、及びＣＰＵ２から、中央のＭＣＵ１，
ＭＣＵ２、他の駅のＣＰＵ１，ＣＰＵ２に対して送信さ
れる。また、故障情報については、中央マンマシン装置
に表示され、故障発生時に、故障発生した装置から中央
マンマシン装置に送信される。

【００２３】

【表１】

【００２４】自律分散ネットワークヘッダー部１５１、
イーサネットヘッダー部１５５共に、送信先アドレスが
含まれるが、今回の送信では、送信元では何の意識もせ
ず、全てのデータをブロードキャストデータとして送信
するものとする。例えば、ＭＣＵ１がファイル変更デー
タを送信する場合は、図３の手順で行われる。

【００２５】ＭＣＵ１は、図２に示すイーサネットでの
伝送フレームフォーマットに従い、ファイル変更データ
を作成するが、その時、表１に従ってファンクションコ
ード１５２の所に（３０）を付加する（ＳＴ１）。そし
て、その作成した伝送フレームを中央イーサネット上に
ブロードキャスト送信する（ＳＴ２）。中央システムの
インタフェース装置１３１は、当該ブロードキャストデ
ータを受信すると、当該フレームのイーサネットヘッダ
ー部を取り除き、図２に示す自律分散ネットワークヘッ
ダー部１５１を付加（ＳＴ３）した後、自律分散ネット
ワーク上にブロードキャスト送信する（ＳＴ４）。な
お、イーサネット伝送フレームから自律分散伝送フレー
ムを作成する場合には、アプリケーションデータ部への
変更は加えない。

【００２６】各駅のインタフェース装置１３２，１３３
は、自律分散ネットワーク上のブロードキャストフレー
ムを受信し、そのまま隣接するインタフェース装置にブ
ロードキャスト送信する（ＳＴ５）。また同時に、受信
した自律分散伝送フレームの自律分散ネットワークヘッ
ダー部１５１を取り除き、イーサネットヘッダー部１５
５を付加（ＳＴ６）してイーサネット伝送フレームとし
た後、自駅イーサネット上にブロードキャスト送信する
（ＳＴ７）。なお、自律分散伝送フレームから、イーサ
ネット伝送フレームに変換する時に、アプリケーション
データ部には変更を加えない。

【００２７】当該駅のＣＰＵ１（符号１１１，１２
１）、ＣＰＵ２（符号１１２，１２２）は、受信したブ
ロードキャストイーサネット伝送フレームのファンクシ
ョンコードの値を調べ、（３０）であることから、ファ
イル変更データであることを認識し、そのデータ内容に
従ってファイル変更処理を実施する（ＳＴ７）。この
時、同一イーサネットに接続されている放送制御装置１
１３，１２３、ＣＴＣ Ｉ／Ｆ装置１１４，１２４は、
そのファンクションコードの値から、自分が受けるべき
データでないことを認識し、当該フレームを廃棄する。

【００２８】なお、上記実施の形態では、駅システムと
中央システムとの間に構築されたイーサネットおよび自
律分散ネットワークについて説明してきたが、本発明の
通信方法は他のシステム、例えば発電所内に構築された
イーサネットが、自律分散ネットワークを介して他の発
電所のイーサネットに接続されているようなシステムに
も、勿論、適用できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アプリケーションデータのデータ種別を示すファンクコ
ードを利用し、かつブロードキャストを用いることによ
り、自律分散ネットワークとイーサネットとの間でデー
タの送受信を実現することができる。

【００３０】また、他駅へ送信すべきデータは全てブロ
ードキャストデータとして送信しており、データを受け
るかどうかについては、データ種別を示すファンクショ
ンコードの値に依っているので、例えば、運行管理シス
テムにおいて、駅の追加等により、駅イーサネットシス
テムが一式追加となっても、また、ある駅のイーサネッ
ト上に接続される装置が追加になっても、前からあるシ
ステムにおいて、追加されたシステム、装置のネットワ
ークアドレスの追加等の従来システムへの改修作業が不
要となる。同様に、システム縮小に伴い、駅システムや
駅システムに接続される装置を除く場合にも、他のシス
テムへの影響が無く、実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】分散型運行管理システムの全体構成図である。

【図２】伝送フレームフォーマットを一例で、（ａ）は
自律分散ネットワーク上での伝送フレームフォーマット
を、（ｂ）はイーサネット上での伝送フレームフォーマ
ットを示した図である。

【図３】本発明の通信方法の一例を示しており、ファイ
ル変更データを送信する場合のフローチャートである。

【符号の説明】

１０１ 中央システムの制御用計算機(ＭＣＵ１) １０２ 中央システムの制御用計算機(ＭＣＵ２) １０３，１０４ マンマシン装置 １０５ プリンタ １０６ ファイル装置 １１１，１２１ 駅システムの計算機(ＣＰＵ１) １１２，１２２ 駅システムの計算機(ＣＰＵ２) １１３，１２３ 放送制御装置 １１４，１２４ ＣＴＣ Ｉ／Ｆ装置 １３１，１３２，１３３ インタフェース装置 １５１ 自律分散ネットワークヘッダー部 １５２ ファンクションコード １５３ データ管理部 １５４ データ部 １５５ イーサネットヘッダー部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の分散型管理システム内に構築され
   たイーサネットと、前記各イーサネットを相互に接続す
   るための制御系ネットワークとしての自律分散ネットワ
   ークとの間でデータの送受信を行う際に、 前記各イーサネットでは標準のブロードキャスト手順で
   データを送信し、前記各イーサネットと前記自律分散ネ
   ットワークとの間に設けられたインタフェース装置で、
   前記データの自律分散ネットワークフレームへの変換を
   実施して当該自律分散ネットワークにデータを送出する
   一方、 前記データを受信する側の各イーサネットでは、インタ
   フェース装置で前記データのイーサネットフレームへの
   変換を実施するとともに、前記データを当該イーサネッ
   ト内に取り込むかどうかを、データ種別によって決定す
   ることを特徴とする自律分散ネットワークとイーサネッ
   トの通信方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の通信方法において、 前記各イーサネットから送信されるデータにデータ種別
   に応じてファンクションコードを付加しておき、前記デ
   ータを受信する側の各イーサネットでは、前記データを
   当該イーサネット内に取り込むかどうかを、前記ファン
   クションコードによって決定することを特徴とする自律
   分散ネットワークとイーサネットの通信方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の通信方法において、 前記イーサネットは、複数の駅および該駅を総括する中
   央指令室に構築されたイーサネットであることを特徴と
   する自律分散ネットワークとイーサネットの通信方法。