JP2002171224A - 電子端末現場ｌａｎ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ケーブルや接続端末等の異常を直ちに検知
して、異常状態を停止することができる電子端末現場Ｌ
ＡＮ装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係る電子端末現場ＬＡＮ装置
は、ループ状に構成された光通信ネットワークにおい
て、通信信号を常に励振させる送信手段（差分マンチェ
スタ符号化部１０４Ａ、１０４Ｂ）と、前記送信手段の
励振を監視する受信手段（励振検出部１０５Ａ、１０５
Ｂ）と、前記送信手段の励振が途切れた場合に、励振が
無いことを親局に通知する手段（接続端末１０６Ａ、１
０６Ｂ）と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば列車制御
用の電子連動システムに用いる、電子端末現場ＬＡＮ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、例えば特開平５−２３５９７５
号公報に記載された従来の電子端末現場ＬＡＮ装置の構
成を示すブロック図である。図４において、９０１Ａ乃
至９０１Ｄは光ケーブル、９０２Ａ乃至９０２Ｄはネッ
トワークユニット、９０３Ａ乃至９０３Ｄは制御装置、
９０４Ａ乃至９０４Ｄは接続端末である。

【０００３】ネットワークユニット９０２Ａ乃至９０２
Ｄは、光ケーブル９０１Ａ乃至９０１Ｄを媒体として情
報を伝送する。ネットワークユニット９０２Ａ乃至９０
２Ｄは光ケーブル９０１Ａ乃至９０１Ｄでループ状に接
続され、各ネットワークユニット９０２Ａ乃至９０２Ｄ
間でデータ通信が可能となる。例えば、接続端末９０４
Ａと９０４Ｄが通信する場合、ネットワークユニット９
０２Ａから９０２Ｄへの情報は、光ケーブル９０１Ｂ、
９０１Ｃ、９０１Ｄを経由して伝送され、ネットワーク
ユニット９０２Ｄから９０２Ａへの情報は光ケーブル９
０１Ａを経由して伝送されて通信が成立する。

【０００４】制御装置９０３Ａ乃至９０３Ｄは、常時、
ネットワークユニット９０２Ａ乃至９０２Ｄの運用状態
を監視するとともに、ネットワークユニット９０２Ａ乃
至９０２Ｄの異常を検出することができ、異常を検知し
た場合、例えば、予備のネットワークユニットに切り替
える等の措置を取ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子端末現場Ｌ
ＡＮ装置では、制御装置９０３Ａ乃至９０３Ｄはネット
ワークユニット９０２Ａ乃至９０２Ｄの運用状況しか監
視できないため、例えば、光ケーブル９０１Ａ乃至９０
１Ｄの切断事故は検知できない。このため、例えば通信
の返答待ちでタイムアウトを起こす等の状況になるまで
異常を検知できず、処置が遅れるという問題点があっ
た。

【０００６】また、制御装置９０３Ａ乃至９０３Ｄは接
続端末９０４Ａ乃至９０４Ｄの状況を監視できないた
め、何れかの接続端末９０４Ａ乃至９０４Ｄが異常状態
となり不当な情報を光ネットワーク上に流した場合、こ
の異常を検知してこれを停止させることができない等の
問題点があった。そこで、本発明は上述した従来装置の
問題点を解消しようとするもので、光ケーブルや接続端
末等の異常を直ちに検知して、異常状態を停止すること
ができる電子端末現場ＬＡＮ装置を提供することを目的
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電子端末現
場ＬＡＮ装置は、ループ状に構成された光通信ネットワ
ークにおいて、通信信号を常に励振させる送信手段と、
前記送信手段の励振を監視する受信手段と、前記送信手
段の励振が途切れた場合に、励振が無いことを親局に通
知する手段と、を備えることを特徴とするものである。
光ケーブル上に常に励振信号を流すデータを伝送すると
きは、例えば、差分マンチェスタ符号化を行い、常に励
振した符号に変換して伝送する。

【０００８】また、本発明の電子端末現場ＬＡＮ装置
は、接続端末が出力する信号コードを解析し、予め設定
した信号コードと一致する場合に、リレー駆動用の直流
電流を出力する外部監視手段を更に備え、前記外部監視
手段の出力する電流によって、接続端末と光ネットワー
クとの回線を制御することを特徴とするものである。前
記接続端末は前記励振信号を外部監視手段に供給し、前
記外部監視手段は機械的にこの励振信号を整流して直流
電流を得て、これを増幅して前記接続端末と前記ネット
ワークユニットの間のリレー接点を接続し、データ伝送
を可能にする。

【０００９】さらに、本発明の電子端末現場ＬＡＮ装置
は、前記接続端末の出力する信号コードの周期を一定の
励振パターンとすることを特徴とするものである。も
し、光ケーブル上に何らかの障害が発生し、励振信号が
遮断した場合、これを光ネットワークの異常と捉えて警
報を発生する。

【００１０】さらにまた、本発明の電子端末現場ＬＡＮ
装置は、光通信にマンチェスタ符号化信号を用い、伝送
レートの半分の周波数のレートが一定時間持続した場合
に、これを検出する検知手段を更に備え、その結果を接
続端末に通知することを特徴とするものである。接続端
末が暴走等、異常状態になった場合、外部監視手段に供
給する励振信号が途絶える。このため、整流後の直流電
流が途絶えリレー接点が開き、接続端末とネットワーク
ユニットの通信が強制的に遮断される。

【００１１】また、本発明の電子端末現場ＬＡＮ装置
は、受信した信号を書き込みと読み出しが非同期に行え
るメモリバッファに蓄積し、蓄積された信号を読み出し
て、下流に送信することを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。 実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１に係る電子
端末現場ＬＡＮ装置のブロック図である。図１におい
て、１０１Ａは、ネットワークユニット１０２Ａ、１０
２Ｂを接続する光ケーブルであり、１０１Ｂはネットワ
ークユニット１０２Ｂをその下流のネットワークユニッ
ト（図示せず）に接続する光ケーブルであり、各ネット
ワークユニット１０２Ａ、１０２Ｂは、それぞれ、差分
マンチェスタ復号化部１０３Ａ、１０３Ｂと、送信手段
としての差分マンチェスタ符号化部１０４Ａ、１０４Ｂ
と、受信手段としての励振検出部１０５Ａ、１０５Ｂ
と、ＯＲゲート１０７Ａ、１０７Ｂとを備えている。ま
た、各ネットワークユニット１０２Ａ、１０２Ｂには、
それぞれ、接続端末１０６Ａ、１０６Ｂと、整流増幅器
１０８Ａ、１０８Ｂと、リレー１０９Ａ、１０９Ｂが接
続されている。尚、接続端末１０６Ａ、１０６Ｂは、励
振が途切れた場合に場合に、励振が無いことを親局に通
知する手段を構成する。

【００１３】ネットワークユニット１０２Ａに接続され
た接続端末１０６Ａがデータを送信する場合、まず、自
身が正常であることを示すために、外部監視手段として
の整流増幅器１０８Ａに励振信号を送る。

【００１４】この場合、励振信号を発生するプロセスを
タイマ割り込みなどで呼び出すのではなく、処理シーケ
ンスの中に分散して励振信号を発生させるルーチンをコ
ールするようにし、処理シーケンスが順調に流れている
場合に、励振信号が発生するようにするのがよい。タイ
マ割り込みを用いた場合、処理シーケンスが暴走して
も、タイマ割り込みが生きている場合、励振信号が出力
されてしまうからである。

【００１５】整流増幅器１０８Ａは励振信号を整流し、
整流された電流を増幅してリレー１０９Ａに送る。リレ
ー１０９Ａはこの電流により接点を閉じて、これによ
り、接続端末１０６Ａの出力がネットワークユニット１
０２Ａに繋がる。

【００１６】接続端末１０６Ａの出力はＯＲゲート１０
７Ａを通り、差分マンチェスタ符号化部１０４Ａで符号
化される。差分マンチェスタ符号化とは、入力符号の中
心で符号位相が反転するもので、入力が１のときは前の
出力の逆位相に、入力が０のときは前の出力と同位相に
なる。例えば、前が０→１であったとき、入力１では１
→０と、入力が０では０→１となる。１が連続する場合
は、０→１→１→０→０→１→１→０→・・・となる。
０が連続する場合は０→１→０→１→０→１→０→１→
・・・となる。

【００１７】ネットワークユニット１０２Ａの差分マン
チェスタ符号化部１０４Ａで差分マンチェスタ符号化さ
れた信号は、光ケーブル１０１Ａを通って、隣のネット
ワークユニット１０２Ｂのマンチェスタ復号部１０３Ｂ
に送られる。この信号は、マンチェスタ復号部１０３Ｂ
からＯＲゲート１０７Ｂを介して接続端末１０６Ｂに送
られるとともに、差分マンチェスタ符号化部１０４Ｂに
送られ、そこで再びマンチェスタ符号化されて光ケーブ
ル１０１Ｂを通って隣のネットワークユニット（図示せ
ず）に伝送される。

【００１８】各接続端末１０６Ａ、１０６Ｂはデータを
送信していないときは、１を出力することとする。ま
た、リレー１０９Ａ、１０９Ｂの出力は１にプルアップ
されていることとする。データが無いときは１と規定す
るため、光ネットワークは通常、０→１→１→０→０→
１→１→０→・・・で励振する。データが有る場合、無
い場合の何れの状態でも光ネットワークは励振してい
る。

【００１９】この励振は励振検知器１０５Ａ、１０５Ｂ
で監視され、励振がストップした場合、接続された接続
端末１０６Ａ、１０６Ｂにそれぞれ通知される。例え
ば、励振検知器１０５Ｂで励振がストップしたことを検
知した場合には、光ケーブル１０１Ａか上流のネットワ
ークユニット１０２Ａのどちらかが異常になった場合で
あり、ネットワークが正常に機能しないことを意味す
る。

【００２０】この場合には、接続端末１０６Ｂは励振検
知器１０５Ｂから異常通知を受けると、親局に対し異常
状態と異常個所を下流の光ネットワークを通して通知す
る。下流のネットワークは正常なため、親局まで異常状
態を通知できる。

【００２１】接続端末１０６Ａ或いは１０６Ｂが暴走し
処理シーケンスが正常に動作しなくなった場合は、整流
増幅器１０８Ａ或いは１０８Ｂに励振信号が送られなく
なり、リレー接点を接続するための電流が流れなくな
る、これによりリレー１０９Ａ或いは１０９Ｂは開放
し、不当な信号が光ネットワーク上に流れるのを防ぐこ
とができる。この間に、接続端末１０６Ａ或いは１０６
Ｂは例えばリセットを掛けるなどの処置を行い、処理シ
ーケンスを元に戻すことができる。

【００２２】以上のように、光ケーブル１０１Ａ、１０
１Ｂ上に常に励振した信号を伝送するため、この励振を
監視することにより、光ケーブル１０１Ａ、１０１Ｂの
切断、破損を検知でき、ネットワークの障害を把握する
ことができる。

【００２３】また、接続端末１０６Ａ、１０６Ｂの状態
を監視する外部監視手段としての整流増幅器１０８Ａ、
１０８Ｂを有するため、もし接続端末１０６Ａ或いは１
０６Ｂが異常状態となった場合、リレー駆動用の直流電
流が途絶え、リレー１０９Ａ或いは１０９Ｂが開き、接
続端末１０６Ａ或いは１０６Ｂと光ネットワークとの経
路が遮断されるため、不当な命令が光ネットワーク上を
流れるのを防ぐことができる。

【００２４】実施の形態２．図２は、本発明の実施の形
態２に係る電子端末現場ＬＡＮ装置のブロック図であ
り、図１と共通の符号のブロックは上記実施の形態１の
ものと同じ機能を有する。また、図２に示すように、本
実施の形態２の電子端末現場ＬＡＮ装置の構成及び作用
は、入力側を励振検知器１０５Ａ、１０５Ｂに各々接続
され、出力側を接続端末１０６Ａ、１０６Ｂに各々接続
された励振周波数計測器１１０Ａ、１１０Ｂを備え、こ
れらの励振周波数計測器１１０Ａ、１１０Ｂが伝送レー
トの半分の周波数の励振を検知して、その時間長を計測
する点を除けば、上記実施の形態１の電子端末現場ＬＡ
Ｎ装置とほぼ同様である。また、各励振周波数計測器１
１０Ａ、１１０Ｂは、各々対応する励振検知器１０５
Ａ、１０５Ｂで検知された励振の周波数を検知して、検
知された周波数の励振が予め設定した時間を超えて続い
た場合に、出力信号を発生してこれを対応する接続端末
１０６Ａ、１０６Ｂに通知する。

【００２５】各励振周波数計測器１１０Ａ、１１０Ｂ
は、例えば、伝送レートの半分の周波数でロックするＰ
ＬＬに受信信号を入力し、ＰＬＬがロックした場合、こ
のロックの継続時間を測定することなどにより構成でき
る。

【００２６】光ケーブル１０１Ａ、１０１Ｂに伝送され
るデータは差分マンチェスタ符号化されているため、１
を伝送するときは０→１→１→０→０→１→１→０→・
・・と、伝送レートの半分の周波数になる。そのため、
ＰＬＬがロックすることはこの１を検知したことにな
る。通信しない場合には１を出力する規定にすると、Ｐ
ＬＬのロックは、通信が行われていない通信可能状態を
検知することを意味する。

【００２７】このように、システム状態を監視するため
の励振を用いて、通信状態を検知することができる。

【００２８】実施の形態３．図３は、本発明の実施の形
態３に係る電子端末現場ＬＡＮ装置のブロック図であ
り、図１と共通の符号のブロックは上記実施の形態１と
同じ機能を有する。本実施の形態３の電子端末現場ＬＡ
Ｎ装置の構成及び作用は、入力側を差分マンチェスタ復
号化部１０３Ａ、１０３Ｂに各々接続され、出力側をＯ
Ｒゲート１０７Ａ、１０７Ｂに各々接続され、書き込み
と読み出しとを非同期に行えるＦＩＦＯメモリバッファ
１１１Ａ、１１１Ｂを備える点を除けば、上記実施の形
態１の電子端末現場ＬＡＮ装置とほぼ同様である。

【００２９】各差分マンチェスタ復号化部１０３Ａ、１
０３Ｂにより受信され、マンチェスタ復号化された信号
は、対応する接続端末１０６Ａ、Ｂに送られると共にＦ
ＩＦＯメモリバッファ１１１Ａ、１１１Ｂに送られる。
ＦＩＦＯメモリバッファ１１１Ａ、１１１Ｂは一定量デ
ータが蓄積されると、先に蓄積されたデータから対応す
る差分マンチェスタ符合化部１０４Ａ、１０４Ｂに送
り、下流に送信される。

【００３０】各ネットワークユニット１０２Ａ、１０２
Ｂのシステムクロックは、基本的には若干のずれが生じ
る。データ長が短い場合、このずれは問題とならない
が、ソフトウエア（Ｓ／Ｗ）のダウンロードなどデータ
長が長い場合には、システムクロックの違いが問題とな
ってくる。受信時にはクロック同期をとっても、送信時
にクロックがずれてくるためデータの欠落が発生する。
このクロックのずれを吸収するために、途中に、書き込
みと読み出しが非同期に行えるＦＩＦＯメモリバッファ
１１１Ａ、１１１Ｂ等のメモリバッファを挿入する。こ
のようにＦＩＦＯメモリ１１１Ａ、１１１Ｂ等のメモリ
バッファを設けることにより、一定量のデータをバッフ
ァに蓄積してから、これを読み出すので、データの欠落
を防ぐことが可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る電子端末現
場ＬＡＮ装置によれば、ループ状に構成された光通信ネ
ットワークにおいて、通信信号を常に励振させる送信手
段と、前記送信手段の励振を監視する受信手段と、前記
送信手段の励振が途切れた場合に、励振が無いことを親
局に通知する手段と、を備えるので、データの有無に拘
わらず、出力を常に励振させ、この励振を監視すること
により、光ケーブルの損傷及び上流のネットワークユニ
ットの状態を監視することができる効果がある。

【００３２】また、本発明の電子端末現場ＬＡＮ装置
は、接続端末が出力する信号コードを解析し、予め設定
した信号コードと一致する場合に、リレー駆動用の直流
電流を出力する外部監視手段を更に備え、前記外部監視
手段の出力する電流によって、接続端末と光ネットワー
クとの回線を制御するようにしたので、接続端末が正常
時に発生する信号でネットワークユニットとの通信経路
とをリレーにより接続することにより、接続端末が異常
状態になった場合、誤った信号がネットワーク上に流れ
るのを防ぐことができる効果がある。

【００３３】さらに、本発明の電子端末現場ＬＡＮ装置
は、前記接続端末の出力する信号コードの周期を一定の
励振パターンとするようにしたので、接続端末が発生す
る信号を励振パターンにすることにより、リレーを駆動
する回路を、整流回路など非常に簡素で安価であり、且
つ信頼性が高い構成で実現することができる効果があ
る。

【００３４】さらにまた、本発明の電子端末現場ＬＡＮ
装置は、光通信にマンチェスタ符号化信号を用い、伝送
レートの半分の周波数のレートが一定時間持続した場合
に、これを検出する検知手段を更に備え、その結果を接
続端末に通知するようにしたので、光通信を監視するた
めに流す励振信号をＰＬＬ等の簡単な周波数検知手段を
用いて、ネットワーク上が空き状態になっている通信可
能状態を接続端末に通知することができる効果がある。

【００３５】また、本発明の電子端末現場ＬＡＮ装置
は、受信した信号を書き込みと読み出しが非同期に行え
るメモリバッファに蓄積し、蓄積された信号を読み出し
て、下流に送信するようにしたので、システムクロック
が異なるネットワークユニット同士を接続しても、伝送
時のデータ欠落を防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る電子端末現場
ＬＡＮ装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態２に係る電子端末現場
ＬＡＮ装置の構成を示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態３に係る電子端末現場
ＬＡＮ装置の構成を示すブロック図である。

【図４】 従来の電子端末現場ＬＡＮ装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０１Ａ、１０１Ｂ 光ケーブル、１０２Ａ、１０２Ｂ
ネットワークユニット、１０３Ａ、１０３Ｂ 差分マ
ンチェスタ復号化部、１０４Ａ、１０４Ｂ 差分マンチ
ェスタ符号化部、１０５Ａ、１０５Ｂ 励振検出部、１
０６Ａ、１０６Ｂ 接続端末、１０７Ａ、１０７Ｂ Ｏ
Ｒゲート、１０８Ａ、１０８Ｂ 整流増幅器、１０９
Ａ、１０９Ｂ リレー、１１０Ａ、１１０Ｂ 励振周波
数計測器、１１１Ａ、１１１Ｂ ＦＩＦＯメモリバッフ
ァ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深江 唯正 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 DA05 DA09 DA11 EA05 FA01 5K031 AA08 AA09 BA03 DA19 DB11 EA03 EA11 EA12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ループ状に構成された光通信ネットワー
   クにおいて、 通信信号を常に励振させる送信手段と、 前記送信手段の励振を監視する受信手段と、 前記送信手段の励振が途切れた場合に、励振が無いこと
   を親局に通知する手段と、 を備えることを特徴とする電子端末現場ＬＡＮ装置。
2. 【請求項２】 接続端末が出力する信号コードを解析
   し、予め設定した信号コードと一致する場合に、リレー
   駆動用の直流電流を出力する外部監視手段を更に備え、
   前記外部監視手段の出力する電流によって、接続端末と
   光ネットワークとの回線を制御することを特徴とする請
   求項１記載の電子端末現場ＬＡＮ装置。
3. 【請求項３】 前記接続端末の出力する信号コードの周
   期を一定の励振パターンとすることを特徴とする請求項
   ２に記載の電子端末現場ＬＡＮ装置。
4. 【請求項４】 光通信にマンチェスタ符号化信号を用
   い、伝送レートの半分の周波数のレートが一定時間持続
   した場合に、これを検出する検知手段を更に備え、その
   結果を接続端末に通知することを特徴とする請求項１に
   記載の電子端末現場ＬＡＮ装置。
5. 【請求項５】 受信した信号を書き込みと読み出しが非
   同期に行えるメモリバッファに蓄積し、蓄積された信号
   を読み出して、下流に送信することを特徴とする請求項
   １に記載の電子端末現場ＬＡＮ装置。