JP2011223396A - アドレス配布方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄道車両内のネットワークにおいて、編成が変更されても各ノード装置あるいは端末のＩＰアドレスを自動で割当て、管理装置側が端末機器を制御可能とするためのアドレス配布方法及び装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施例にかかる方法は、制御装置と該制御装置にネットワークを介して接続される複数のノード装置を含むシステムにおけるアドレス配布方法であって、前記制御装置にて、複数のＩＰアドレスを生成し、該ＩＰアドレスを前記ノード装置の１台に伝達するステップ１１６と、共通アドレスを宛先アドレスとして有し、前記複数のノード装置に順番に伝達されるデータフレームを用いて、前記複数のＩＰアドレスを前記複数のノード装置にそれぞれ配布するステップ（１１８〜１２９）と、を具備する。
【選択図】図５Ａ

Description

本発明は、主に鉄道車両に設けられたネットワークに対するアドレス配布方法、及びその装置に関する。

鉄道車両内には、モーターやブレーキなどの運行系、機器の状態を監視するモニター系、また旅客サービスに対するサービスデータ等、さまざまな機器が搭載されており、これらを１つのネットワークで構成することが、設備コスト削減からのぞまれている。これらの要求から、ネットワークに接続する機器が、従来に比べて大きな数になる。

従来は運行系、モニター系等のサービス系毎にネットワークが構築されていたため、各ネットワークに接続するネットワーク機器の数量は少なく、また機器自体は一度据え付けてしまえば、基本的に変更はしないため、これらを制御するデータの宛先を明確化するためのＩＰ(internet protocol)アドレス は、各端末にて設定するのが一般的である。

通常ネットワークに接続する機器には、ＭＡＣアドレスが予め設定されており、このアドレスは機器毎にユニークに定められたものである。このＭＡＣアドレスは、Ethernet (登録商標）のＬＡＮに適用されるアドレスであって、各機器の例えば出荷時に予め設定されており、後に変更することができないデータである。この場合、同じ種別の機器でも、個々にＭＡＣアドレスが異なるため、これら機器をＭＡＣアドレスで管理する管理装置からは、機器が交換される度に管理装置側で制御対象のアドレスを変更することは大変な作業となる。このため、機器個別に設定されているＭＡＣアドレスとは異なり、さらに上位層で管理されるＩＰアドレスが扱いやすく通常用いられる。

ＩＰアドレスを用いることにより、機器が故障等で交換されても、管理装置からみた対象機器のＩＰアドレスに変化はなく、管理装置側の制御対象アドレスの変更は発生しないメリットがある。

このためネットワークに接続する機器に対しては、ＩＰアドレスを設定する必要がある。しかし、設定する対象機器の数量が少ない場合には、手動で設定することも出来るが、対象機器の数が増加すると、手動での設定は労力や時間がかかる。これを解決するためにＤＨＣＰサーバーによるＩＰ自動設定の方法がある。しかしこの方法は、機器に対してＩＰアドレスを自動に配布することは出来るが、機器の内容や設置場所については特定出来ない。このため、機器を制御する制御対象として使用する場合は、制御対象の実態が管理装置側からは不明のため、制御出来ないという課題がある。例えば、列車の運行を行う場合、モーターやブレーキの動作、ドアの開閉等を制御するが、管理装置はこれら機器を制御する場合、対象となる機器と場所が関連づけられたＩＰアドレスがわからないと、例えば右のドアを開くか、左のドアを開くかさえも指定出来ない。

このため、端末位置の情報を取得する方法が特許文献１により知られているが、ネットワークのノード装置（スイッチングハブ）がどこにあるかが既知であることが前提となっている。

また、特許文献２では、複数のネットワークのアドレス情報を自動配布する仕組みを提供しているが、対象となる機器の配置図が別途必要となるか、又は情報をノード装置が持つ必要がある。

特開２０００−２５３０４１号公報 特開２００７−３２４７４７号公報

上述した様に、従来の技術では、ＩＰアドレスを自動設定することは可能であるが、各々の機器の属性及び設置位置まで知ることが出来なかった。このためＩＰアドレスの自動設定では、管理装置側で制御すべき機器のＩＰアドレスを特定出来ないという課題がある。
特に、列車内で使用するネットワークでは、列車の編成が運行により変更される場合があり、変更のたびにネットワークアドレスを人手で変更していくのは、対象となる端末台数が少ない場合は可能でも、端末台数が増加した場合には時間もかかり、運行に支障が出てしまう。

また管理装置側は、編成が変更される毎に制御対象機器が追加／削除されるため、追加／削除される対象機器を把握して制御構造を変更する必要がある。従来は、例えばモーターやブレーキなどは各車両で同じ制御を行っていたが、車両毎にモーターやブレーキを個別に制御して、編成全体として効率の良い制御を行う将来のための開発も行われている。この様に機器を個別に制御するために、管理装置側が使用できるＩＰアドレスと、機器属性及び位置情報とを自動的に対応付けする仕組みが必要である。

従って本発明は、鉄道車両内のネットワークにおいて、編成が変更されても各ノード装置あるいは端末のＩＰアドレスを自動で割当て、管理装置側が端末機器を制御可能とするためのアドレス配布方法、及び装置を提供することを目的としている。また本発明は、本方式を用いて、端末機器の正常性を確認するための監視方法、及び監視装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達するため、本発明の一実施例にかかる方法は、制御装置と該制御装置にネットワークを介して接続される複数のノード装置を含むシステムにおけるアドレス配布方法であって、前記制御装置にて、複数のＩＰアドレスを生成し、該ＩＰアドレスを前記ノード装置の１台に伝達するステップと、共通アドレスを宛先アドレスとして有し、前記複数のノード装置に順番に伝達されるデータフレームを用いて、前記複数のＩＰアドレスを前記複数のノード装置にそれぞれ配布するステップと、を具備する。

また、本発明の一実施例に係る装置は、制御装置と、該制御装置にネットワークを介して接続される複数のノード装置を含むシステムにおけるノード装置であって、前記制御装置にて生成された複数のノード装置ＩＰアドレスを、共通アドレスを宛先アドレスとして有し前記複数のノード装置に順番に伝達されるデータフレームを用いて受信する手段と、前記複数のノード装置ＩＰアドレスのうち１つを自ノードのＩＰアドレスと判断して、設定する手段と、を具備する。

上記ノード装置は例えば各車両に１台設けられ、複数のノード装置に順番に伝達（受信）されるデータフレームを用いて、制御装置が生成したＩＰアドレスが各ノード装置に設定される。従って制御装置はどのＩＰアドレスがどの車両に設定されたか認識でき、各車両（号車）とＩＰアドレスの関係を判断できる。ノード装置には端末機器が接続され、端末機器のＭＡＣアドレス及びノード装置におけるインターフェース番号が、ノード装置を介して制御装置に送信される。制御装置は、送信されたこれらの情報を基に、各端末装置に端末装置ＩＰアドレスを配布し、端末装置は配布されたＩＰアドレスを自端末のＩＰアドレスとして設定する。

鉄道車両内のネットワークにおいて、編成が変更されても各ノード装置あるいは端末のＩＰアドレスを自動で割当て、管理装置側が端末機器を制御可能とするためのアドレス配布方法、及び装置が提供される。また本方式を用いて、端末機器の正常性を確認するための監視方法、及び監視装置が提供される。

本発明を適用したリング型ネットワークでの一実施例の構成図である。 ネットワーク制御装置４のアドレス配布における初期動作を示すフローチャートである。 ノード装置の数量を取得するフローチャートである。 データフレームの基本フレーム構造を示す図である。 ノード装置カウントフレーム３１０の構造を示す図である。 ネットワーク制御装置における、ノード装置に対するＩＰアドレス生成のフローチャートである。 ネットワーク制御装置からマスターノード装置へ配布するIPアドレスを送信し、マスターノード装置からノード装置へＩＰアドレスを配布するフローチャートである。 ＩＰアドレス配布フレーム３２０の構造を示す図である。 端末機器における、接続フレーム送出のフローチャートである。 接続フレーム３３０の構造を示す図である。 マスターノード装置、及び、ノード装置における、端末機器のＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレステーブルへ登録すフローチャートである。 ネットワーク制御装置が、マスターノード装置、及び、ノード装置のＭＡＣアドレステーブルを取得して、端末機器へ端末属性要求フレームを送信する迄のフローチャートである。 対応表の構成を示す図である。 端末属性要求フレーム３４０を構造を示す図である。 端末機器が端末属性要求フレームを受信し、端末属性を返信する時のフローチャートである。 端末属性応答フレーム３５０の構造を示す図である。 ネットワーク制御装置が端末属性要求応答フレームを受信したあとのフローチャートである。 構成情報の構成を示す図である。 端末機器ＩＰアドレス配布フレーム３６０の構造を示す図である。 端末機器がＩＰアドレス配布フレームを受信したあとのフローチャートである。 ＩＰアドレス配布応答フレーム３７０の構造を示す図である。 ネットワーク制御装置がＩＰアドレス配布応答フレームを受信したあとのフローチャートである。 マスターノード装置が、ノード装置へノード番号を設定する時のフローチャートである。 ノード番号配布フレーム３８０の構造を示す図である。 マスターノード装置が、ノード装置へＩＰアドレスを配布する時のフローチャートである。 ＩＰアドレス配布フレーム３９０の構造を示す図である。 ＩＰアドレス設定通知フレーム４００の構造を示す図である。 ネットワーク制御装置が、端末機器へ一次ＩＰアドレスを配布する時のフローチャートである。 端末機器における、一次ＩＰアドレス設定のフローチャートである。 ネットワーク制御装置における、一次ＩＰアドレス設定確認後の端末属性要求のフローチャートである。 端末装置の、端末属性要求に対する動作のフローチャートである。 ネットワーク制御装置での、一次ＩＰアドレスを割当て後、端末属性を取得した後のフローチャートである。 端末機器が、一次ＩＰアドレスから端末制御から抽出したＩＰアドレスに設定を変更するフローチャートである。 ネットワーク管理装置が、一次ＩＰアドレスを端末装置に配布後、端末制御から抽出したＩＰアドレスに再設定した後のフローチャートである。 ネットワーク制御装置が、マスターノード装置、及び、ノード装置からノード装置配下構成情報を取得して、端末機器にＩＰアドレス配布フレームを送出するまでのフローチャートである。 ネットワーク制御装置が、マスターノード装置、及び、ノード装置からノード装置配下構成情報と構成種別を取得して、端末機器にＩＰアドレス配布フレームを送出するまでのフローチャートである。 ネットワーク制御装置が、端末機器の正常性の確認を行う時のフローチャートである。 ネットワーク制御装置に対して、端末機器が正常性確認に対する応答をのフローチャートである。 本発明をバス型ネットワークに適用した場合の構成図である。 マスターノード装置が、ノード装置と末端ノード装置の数を取得して、ネットワーク制御装置へ通知する迄のフローチャートである。 マスターノード装置が、ノード装置、及び、末端ノード装置へノード番号を配布して、ネットワーク制御装置へ通知する迄のフローチャートである。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード番号を設定するノード番号設定部を有する場合の構成図である。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード装置配下構成情報を記憶するノード装置配下構成情報記憶部を有する場合の構成図である。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード番号を設定するノード番号設定部と、ノード装置配下構成情報を記憶するノード装置配下構成情報記憶部を有する場合の構成図である。 本発明の一実施例であり、ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４のノード装置配下構成情報記憶部と構成種別を有する場合である。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード番号設定部とノード装置配下構成情報を記憶するノード装置配下構成情報記憶部と、構成種別を記憶する構成種別記憶部を有する場合の構成図である。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード番号を設定するノード番号設定部を有する場合に対する、ネットワーク制御装置４のノード装置ノード番号処理部を有する場合の構成である。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード装置数をカウントする場合に対する、ネットワーク制御装置４の一次ＩＰアドレスを配布するための一次ＩＰアドレス生成部を有する場合の構成図である。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード装置ノード番号を設定する場合に対する、ネットワーク制御装置４の一次ＩＰアドレスを配布するための一次ＩＰアドレス生成部を有する場合の構成図である。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード装置数をカウントする場合に対する、ネットワーク制御装置４のノード装置配下構成情報を収集するためのノード装置配下構成情報収集部を有する場合の構成図である。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード装置ノード番号を設定する場合に対する、ネットワーク制御装置４のノード装置配下構成情報を収集するためのノード装置配下構成情報収集部を有する場合の構成図である。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード装置数をカウントする場合に対する、ネットワーク制御装置４のノード装置配下構成情報と構成種別を収集するためのノード装置配下構成情報収集部と構成種別収集部と、端末制御を生成するための、副端末制御を記憶する副端末制御記憶部を有する場合の構成図である。 ノード装置２、マスターノード装置５、末端ノード装置３４が、ノード装置ノード番号を設定する場合に対する、ネットワーク制御装置４のノード装置配下構成情報と構成種別を収集するためのノード装置配下構成情報収集部と構成種別収集部と、端末制御を生成するための、副端末制御を記憶する副端末制御記憶部を有する場合の構成図である。 ネットワーク制御装置４で、端末の正常性を確認するために、異常検出制御部を有する場合の構成図である。 ネットワーク制御装置４で、端末の正常性を確認するために、異常検出制御部を有する場合の構成図であり、図４１の変形例である。 ネットワーク制御装置４で、端末の正常性を確認するために、異常検出制御部を有する場合の構成図であり、図４１の変形例である。 ネットワーク制御装置４で、端末の正常性を確認するために、異常検出制御部を有する場合の構成図であり、図４１の変形例である。 ネットワーク制御装置４で、端末の正常性を確認するために、異常検出制御部を有する場合の構成図であり、図４１の変形例である。 ネットワーク制御装置４で、端末の正常性を確認するために、異常検出制御部を有する場合の構成図であり、図４１の変形例である。

以下、本発明の実施に関わる、ＩＰアドレス配布方法及び装置について、添付の図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明に関わるリング型ネットワークとその構成図であり、幹線伝送路１とマスターノード装置５、及び複数のノード装置２により、リング型に幹線伝送路が構成され、ノード装置２は各車両に１台設置されている。ノード装置２には、支線伝送路６を介して端末機器３を接続し、またネットワーク制御装置４を、支線伝送路６を介してマスターノード装置５に接続する。

ノード装置２及びマスターノード装置５は、それぞれＩＰアドレス設定部８、フレーム送受信部９、ノード装置カウントフレーム処理部１０、マスターノード装置カウントフレーム処理部１０−１、ＭＡＣアドレステーブル生成部１１を含む。なお、基本的なスイッチングハブとしての一般的な機能については説明を省略する。

ネットワーク制御装置４は、データ送受信部１２、ＩＰアドレス配布部１３、端末属性収集部１４、ＩＰアドレス抽出部１５、ノード装置ノード数収集部１６、ノード装置ＩＰアドレス生成部１７、ノード装置ＭＡＣアドレステーブル収集部１８、端末制御生成部１９、端末制御部２０からなる。また、ネットワーク制御装置４は、ＩＰアドレスを既知として設定済で用いる。また、マスターノード装置５についても、ＩＰアドレスを既知として設定されているものとする。

図２は、ネットワーク制御装置４のアドレス配布における初期動作を示すフローチャートである。

電源投入時などのシステム立ち上げ時に、ネットワーク制御装置４はステップ１０１で、ＩＰアドレス抽出部１５におけるＩＰアドレス配布リストの有無を確認し、前記ＩＰアドレス配布リストが存在しない場合は、ステップ１０３へ移行して、マスターノード装置５に対してノード数要求を送信し、ステップ１０４に移行する。前記ＩＰアドレス配布リストが存在する場合は、ステップ１０２に移行して終了とする。

図３Ａは、マスターノード装置５によるノード装置２のカウント方法を示す。

マスターノード装置５は、ネットワーク制御装置４からの要求により、ステップ１０５でノード装置カウントフレームを作成し、フレーム内のカウント値に初期値を入力する。図３Ｂは本願で使用されるデータフレームの基本フレーム構造３００を示す。基本フレーム構造３００は、宛先アドレス３０１、送信元アドレス３０２、フレームのタイプ３０３、目的のデータ３０４、ＦＣＳ (Frame Check Sequence)３０５を含む。図３Ｃは、ノード装置カウントフレーム３１０の構造を示す。ノード装置カウントフレーム３１０は宛先アドレスとして、ブロードキャストアドレス３０１ａを格納できる。ブロードキャストアドレス３０１ａは、図３Ｃの上部に示すように、“ＦＦ”が６ｏｃｔｅｔ記述され、当該フレームがいずれの装置でも受信可能であることを示す。またノード装置カウントフレーム３１０は、フレーム識別子３０６及びデータとしてノードカウント値３０４ａを含む。

ノードカウント値３０４ａの初期値は、例えば”０”でも良い。ステップ１０６にて、ノード装置カウントフレームを送信する。送信する方向は、リングの右回り又は左回りのどちらでも良く、常に送出する方向を一方向に決めておけばよい。ステップ１０７では、隣接のノード装置２で前記ノード装置カウントフレーム３１０を受信して、フレーム内のカウント値３０４ａを一定数増加させる。例えば“１”増加させれば、フレーム内のカウント値３０４ａは“１”となる。なお、ノード装置はIPアドレスが設定される迄、他のノード装置へフレームを転送しない。ステップ１０８では、カウント値３０４ａを増加したノード装置カウントフレーム３１０を、次の隣接ノードに送信する。これをマスターノード装置５が受信するまで繰り返す。マスターノード装置５がノード装置カウントフレーム３１０を受信すると、ステップ１１１でマスターノード装置５は、ノード装置カウントフレーム３１０からノード数を計算で求める。求めたノード数をステップ１１２で、ネットワーク制御装置へ送信すると同時に、ＩＰアドレスを要求する。

図４に示すように、ステップ１１４で、ネットワーク制御装置４がノード数とＩＰアドレス要求を受信すると、ステップ１１５にてＩＰアドレスを生成する。このときＩＰアドレスは、予め用意された自由に使用できる複数のＩＰアドレスからノード装置の数だけ生成し、生成したＩＰアドレスをステップ１１６で、マスターノード装置５へ送信する。

図５Ａは、ノード装置２へのＩＰアドレスの配布方法を示す。ステップ１１８で、ネットワーク制御装置４からのＩＰアドレスを受信して、マスターノード装置５はステップ１１９で、ＩＰアドレス配布フレーム３２０を作成する。図５ＢはＩＰアドレス配布フレーム３２０の構造を示す。マスターノード装置５はフレーム３２０内に図５Ｂの３０４ｂ〜３０４ｄのように、ＩＰアドレスノードの順番をノード装置に順番を関連づけて格納して送信し、ステップ１２０で隣接のノード装置２でＩＰアドレス配布フレーム３２０を受信する。隣接のノード装置２はステップ１２１で、フレーム内のデータ部３０４先頭にあるＩＰアドレス３０４ｂを当該ノード装置に設定して、ステップ１２１で、ＩＰアドレス配布フレームから設定したＩＰアドレスを削除して、次の隣接のノード装置２にＩＰアドレス配布フレーム３２０を送信する。これを、マスターノード装置５まで繰り返すことで、すべてのノード装置２に対してＩＰアドレスを設定することができる。また、フレーム３２０に並べた順番に、隣接のノード装置２にＩＰアドレスが設定されるため、ノード装置２が設置された車両も特定することができ、ノード装置２の設置位置とＩＰアドレスとの対応をつけることが出来る。

ＩＰアドレスを設定するＩＰアドレス配布フレーム３２０に挿入するＩＰアドレスの挿入順番は、前記説明ではフレームのデータ部３０４先頭から順番に挿入する、と説明したが、フレームの最後尾から順番に挿入して、設定時もフレームの最後尾から削除していく方法でもよい。

次に、端末機器３に対してＩＰアドレスを設定する手順について述べる。図６Ａに、電源投入時の端末機器３の動作を示す。端末機器３は、ステップ１００の電源投入後にステップ１７９で、接続フレーム３３０を送出する。図６Ｂは接続フレーム３３０の構造を示す。接続フレーム３３０は、宛先アドレスとしてブロードキャストアドレス３０１ａを含み、データとしてＮｕｌｌ３０４ｅを含む。端末機器３はステップ１８０で一定時間カウントする待ち時間後、ステップ１８１でＩＰアドレス設定部２１にＩＰアドレスが設定されているかを確認する。設定されていない場合は、接続フレーム３３０を再度送出し、ＩＰアドレスが設定されている場合は、接続フレーム３３０の送出を終了する。待ち時間については、乱数を発生することでランダムに待ち時間を変える方法でもよい。

図７に示すように、ノード装置２及びマスターノード装置５はステップ１２７で、接続フレーム３３０を受信し、ステップ１２８で、接続されている端末機器３のＭＡＣアドレスとその接続されているインターフェース番号を、ノード装置２及びマスターノード装置５のＭＡＣアドレステーブル上に登録する。ノード装置２及びマスターノード装置５とネットワーク制御装置４は、前述したようにＩＰアドレスが既設定のため通信が可能となっている。これにより、図８Ａに示すようにステップ１３０で、ネットワーク制御装置４は、ノード装置２及びマスターノード装置５からＭＡＣアドレステーブルを収集する。これによりネットワーク制御装置４は、ノード装置２及びマスターノード装置５に接続されている端末機器３のＭＡＣアドレスと、ノード装置２及びマスターノード装置５におけるインターフェース番号とを対応づける図８Ｂのような対応表をステップ１３１で作成する。ステップ１３２では、前記取得した端末機器３のＭＡＣアドレスを用いて、端末機器３に対して端末機器３の属性（駆動装置、制動装置など）を示す、端末属性データを要求するための端末属性要求フレーム３４０を端末機器３に送信する。図８Ｃは、端末属性要求フレーム３４０を構造を示す。宛先アドレス３０１としては端末機器３のＭＡＣアドレスが格納され、データとしては属性要求３０４ｆが格納される。

図９Ａに示すようにステップ１３４で、端末属性要求フレーム３４０を受信した端末機器３は、ステップ１３５で、自己の端末属性記憶部２２の内容を格納した端末属性応答フレーム３５０をネットワーク制御装置４に返信する。図９Ｂは端末属性応答フレーム３５０の構造を示す。宛先アドレス３０１は、ネットワーク制御装置４のＩＰアドレス、データ３０４としては端末ｉｄ３０４ｇ及び該端末の属性情報３０４ｈが格納されている。

ネットワーク制御装置４は、図１０Ａに示すように、ステップ１３７で受信した端末属性情報を用いて、ステップ１３８で図１０Ｂのような構成情報を作成する。この構成情報は、各車両に接続されている端末機器のＩＤと属性情報とＭＡＣアドレス、該端末機器に接続されているノード装置２又はマスターノード装置５位置（号車）と、ノード装置２又はマスターノード装置５の端末機器インターフェース番号とが対応づけられている。

この構成情報からステップ１３９で、ネットワーク制御装置４は列車内のサービスを行うための端末制御部２０を構築する。端末制御部２０は、運行プログラム、列車の必要サービスとこれを行うために必要となる、端末機器３へ接続するためのインターフェース変換プログラム、又はサービスプログラムそのものであっても良い。例えば、運行プログラムであれば、車両駆動部が編成内で２台あり、制動装置が各車両に１台ある等の情報を、図１０Ｂのような構成情報により得ることが出来る。従って、運行プログラムを車両の構成情報を元に構築する。又、端末制御部の構築は構成情報を元に、運行プログラム、列車の各種サービスプログラム、ＡＴＯ車両の場合はＡＴＯプログラム等のプログラムにおけるアドレスに、実際のアドレスを書き込む処理を含む。ステップ１４０では、端末制御部２０の制御対象となる端末機器のＭＡＣアドレスに対応させるＩＰアドレスを抽出する。このＩＰアドレス抽出では、予め用意された自由に使用できる複数のＩＰアドレスから１つのＩＰアドレスを抽出する。

前記抽出されたＩＰアドレスをステップ１４１で、対応する端末機器３に配布するため、端末機器ＩＰアドレス配布フレーム３６０に、抽出したＩＰアドレスを格納して、ネットワーク制御装置４から端末機器３に送出する。図１０Ｃは、端末機器ＩＰアドレス配布フレーム３６０の構造を示す。宛先アドレス３０１として端末機器３のＭＡＣアドレス、データとして端末機器３のＩＰアドレス３０４ｉを含む。

図１１Ａに示す様に、ステップ１４３にて端末機器３は、端末機器ＩＰアドレス配布フレーム３６０を受信して、ＭＡＣアドレスが一致すれば、ステップ１４４で自端末機器に指定のＩＰアドレス３０４ｉを設定する。設定後、ステップ１４５で、送信元に対して、端末機器ＩＰアドレス配布応答フレーム３７０を返信する。図１１Ｂは、ＩＰアドレス配布応答フレーム３７０の構造を示す。ＩＰアドレス配布応答フレーム３７０は、宛先アドレス３０１としてネットワーク制御装置４のＭＡＣアドレス、データとしてＩＰアドレス受理ＡＣＫ３０４ｇを含む。

ネットワーク管理装置は、図１２に示すようにステップ１４７で、端末機器ＩＰアドレス配布応答フレーム３７０を受信して、端末機器へのＩＰアドレス配布を終了する。

この様な仕組みとなっているため、すべての端末機器３に対して、サービスに必要なＩＰアドレスを自動的に設定することが出来る。従って、端末機器３に対するＩＰアドレスの手動設定によるミスがなくなる。また、車両数の変更など編成にあわせて端末制御部２０を構成し、対応するＩＰアドレスを設定するため、端末制御部２０でのＩＰアドレスの変更を行うことなく、制御対象となる端末機器に対してＩＰアドレスを配布、設定することができる。

なお、図２から図１２までのフローチャートに記載した丸数字は、同一の丸数字にてフローが接続されることを示している。

（第２実施例）
次に、ノード装置２に対するＩＰアドレスの配布方法の変形例を第２実施例として説明する。

ノード装置２に対するＩＰアドレスの配布方法として、前述した様に、ノード装置２の数を取得して、その後ＩＰアドレスを順番に配布する方法に変えて、ノード装置２にノード番号をつけて、これに対応するＩＰアドレスを、ノード番号を直接指定してノード装置２に配布する方法を説明する。

図１３Ａは、図３Ａをおきかえたフローチャートであり、丸数字１は、図２のフローチャートの丸数字１に接続され、丸数字２は、図４のフローチャートの丸数字２に接続されていることを示す。

ノード数要求を受信したマスターノード装置５は、ステップ１４９で、ノード番号配布フレーム３８０を作成する。図１３Ｂはノード番号配布フレーム３８０の構造を示す。宛先アドレス３０１として前述のブロードキャストアドレスを設定し、データとしてノード番号の初期値３０４ｋを設定する。ステップ１５０でノード番号配布フレーム３８０を隣接ノード装置に送信する。この時、ノード番号配布フレーム３８０の送信方向はリングの右まわりでも左まわりでもよい。

ノード番号配布フレーム３８０を受信したノード装置２はステップ１５２で、ノード番号配布フレームに設定してあるノード番号を自ノード装置に設定し、ステップ１５３で、ノード番号設定フレーム内のノード番号を一定数増加させて、次のノード装置２に送信する。これをマスターノード装置５が受信するまで繰り返す。ステップ１５５でマスターノード装置５は、受信したノード番号配布フレーム内のノード番号と初期値、増加値からノード装置数を計算し、ステップ１５６でノード装置数をネットワーク制御装置４に送信する。

図１４Ａは、図５Ａをおきかえたフローチャートであり、丸数字３は図４の丸数字３と、丸数字４は図８Ａの丸数字４と接続されることを示す。

ノード装置２に配布するためのＩＰアドレスを受信したマスターノード装置５は、ステップ１５７で、ＩＰアドレス配布フレーム３９０を作成し、ステップ１５８で前記ＩＰアドレスに対応するノード番号を持つノード装置２にＩＰアドレス配布フレームを送信する。図１４ＢはＩＰアドレス配布フレーム３９０の構造を示す図である。宛先アドレス３０１としてブロードキャストアドレスが設定され、送信元アドレス３０２としてマスターノード装置５のＩＰアドレス、データとしてノード番号３０４ｌ、及び該ノード番号に対するＩＰアドレス３０４ｍが設定される。

ノード装置２は、ＩＰアドレス配布フレーム３９０内に記載されたノード番号が自ノードのノード番号に一致したＩＰアドレス配布フレーム内のＩＰアドレスをステップ１６２で設定する。ＩＰアドレスを設定したノード装置２は、ステップ１６３で、ＩＰアドレス設定通知フレーム４００をマスターノード装置５へ送信する。図１４ＣはＩＰアドレス設定通知フレーム４００の構造を示す図である。宛先アドレス３０１としてマスターノード装置５のＭＡＣアドレス（図１４Ｂの送信元アドレス）が設定され、データとして自ノードのノード番号３０４ｌ及びＩＰアドレス設定ＡＫＣ３０４ｎが設定される。

マスターノード装置５は前記ＩＰアドレス設定通知フレームを受信することで、１つのノード装置に対するＩＰアドレスの設定を終了する。これをネットワーク内にあるすべてのノード装置に対して行い、すべてノード装置２へのＩＰアドレスの設定が終了したら、ステップ１６６で、ネットワーク制御装置４に通知を行う。

この様な仕組みとなっているので、ノード装置２の設置位置とＩＰアドレスを対応させることが出来る。

（第３実施例）
端末機器３の属性を取得する方法としては、データリンク層で取得する方法に加えて、さらに上位層での処理により属性取得を行った方が、機器開発に有利な場合がある。以下、この属性取得方法の変形例を第３実施例として説明する。

図１５から図２０までにそのフローチャートを示す。図１５の丸数字４は、図５Ａ又は図１４Ａの丸数字４に接続していることを示し、各図の同一の丸数字はフローが接続していることを示す。図１５は、取得した端末のＭＡＣアドレス及びノード装置２及びマスターノード装置５の端末インターフェース番号が記載されているＭＡＣアドレステーブルから、ネットワーク制御装置４が一次ＩＰアドレスを生成して、端末機器に配布する方法を示している。図１６は、端末機器が一次ＩＰアドレスを設定する方法を示す。図１７は、ネットワーク制御装置４が端末属性要求を送信する方法を示す。図１８は端末機器３が端末属性要求を受信して、ネットワーク管理装置に、端末属性データを記述した端末属性応答を送信する方法を示す。図１９は、ネットワーク制御装置が、構成情報を構築し、端末機器３に対して正規のＩＰアドレスを抽出し、前記抽出したＩＰアドレスを設定するためのＩＰアドレス設定要求を、端末機器３に送信する方法を示す。図２０は、端末機器３がＩＰアドレス設定要求を受信して、配布された正規のＩＰアドレスを再設定する方法を記す。第２１図は、ネットワーク管理装置が端末機器ＩＰアドレス配布応答を受信して、ＩＰアドレスの配布を終了することを示している。

この様な方法を行うため、端末制御部２０が使用するＩＰアドレスを、端末機器３に配布することが出来る。

（第４実施例）
本実施例では、ノード装置及びマスターノード装置配下の（すなわち各ノード装置に接続された）端末機器のＭＡＣアドレスと属性情報と端末インターフェース番号及び端末機器（端末機器ｉｄ）の関係を記述した構成情報（ノード装置配下構成情報）を、ノード装置及びマスターノード装置毎に記録する手段を設ける。この様な手段により作成された構成情報を用いることで、電源投入時の立ち上げ時や車両の接続変更時の対応時に、ＩＰアドレスの配布時間の短縮が可能となる。

図２２に、本実施例のＩＰアドレス配布の方法を示す。

図２２の丸数字４は、図５Ａ又は図７の丸数字４と、丸数字９は、図１１Ａの丸数字９と各々接続することを示す。ここで、各ノード装置及びマスターノード装置は、上記ノード装置配下構成情報を有しているとする。ネットワーク制御装置はノード装置配下構成情報から、ステップ２１１で列車全体の構成情報を作成し、ステップ２１２で端末制御を構築し、ステップ２１３でＩＰアドレスを抽出して、ステップ２１４で端末機器にＩＰアドレスを配布する。

（第５実施例）
ノード装置配下構成情報に、車両の種別を示す構成種別を記憶する手段を設けることで、ネットワーク制御装置４側での端末制御部２０の構築作業を簡素化することが可能となる。通常、鉄道車両は、先頭車、駆動車、客車などの複数の種別の車両で構成されている。これら車両は通常、種別毎に構成は同じであるため、この車両種別毎に構成種別を設定する。前記構成種別に対応した副端末制御（車両種別毎に設けられた制御プログラムモジュール）をネットワーク制御装置４の副端末制御記憶部に記憶し、ノード装置２又はマスターノード装置５から取得した構成種別に基づいて、副端末制御記憶部から必要な副端末制御を抽出する。この副端末制御を用いて端末制御部２０を構成し、前記端末制御部２０が使用するＩＰアドレスを、端末機器３に配布することが出来る。

図２３に本実施例のＩＰアドレス配布の方法を示す。

図２３の丸数字４は、図５Ａ又は図７の丸数字４と、丸数字９は図１１Ａの丸数字９と各々接続することを示す。ネットワーク制御装置は、各車両のノード装置配下構成情報から、ステップ２１７で列車全体の構成情報を作成する。ステップ２１８で、構成種別に対応する副端末制御を用いて、端末制御を構築する。ステップ２１９で、ＩＰアドレスの抽出と同時にノード装置配下構成情報内にある端末機器のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの関連をつけ、ステップ２２０で端末機器にＩＰアドレスを配布する。

なお、以上の方法は各々組み合わせることで様々の実施例が可能である。

（第６実施例）
また、ネットワーク制御装置４は、車両内の構成情報とＩＰアドレスを所持しているため、各機器の正常性確認を行うことが可能となる。この正常性確認処理を第６実施例として説明する。

ネットワーク制御装置４は、構成情報に登録されている端末機器に対して、生存確認フレームを送信し、端末機器が生存確認フレームを受信して、機器に異常がなければ、正常のフレームを返信し、異常がある場合は異常のフレームを返信する。ネットワーク制御装置４は、異常のフレームを受信するか返信がない場合、該当端末機器を異常と判断して記録するか、異常を通知する。またネットワーク制御装置４は構成情報により、端末機器３の車両位置とノード装置２の端末インターフェース番号がわかるため、異常となった端末機器３の位置を特定することが可能である。

図２４と図２５に本実施例の方法を示す。図２４において、ネットワーク制御装置４はステップ２２２で、端末制御２０から異常検出に必要な端末機器とその付随情報（端末属性、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス、ノード装置インターフェース番号など）を抽出し、ステップ２２３で異常検出制御を生成する。つまり、この付随情報を基に、例えば異常検出制御用プログラムにＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス、ノード装置インターフェース番号などを書き込む。ステップ２２４で、端末機器に生存確認要求を送信する。図２５において、端末機器は、ステップ２２８で生存確認要求を受信し、自端末機器が正常であれば、ステップ２３１で、生存確認要求応答に「正常」を格納して返信し、異常があればステップ２３０で、生存確認要求応答に「異常」を格納して返信する。図２４において、ネットワーク制御装置はステップ２２５で生存確認要求応答を受信して、正常であれば、次の端末へ生存確認要求を送信する。異常であれば、ステップ２２７で対応する端末機器の車両実装位置、及びノード装置の端末インターフェース番号も含めた情報を通知する。この通知は、例えば運転台に警告表示する、あるいは最寄の駅に異常発生を通知する等を含む。この様な仕組みとなっているため、異常となった端末機器３の位置を特定することが可能である。

（第７実施例）
いままで、リング型のネットワーク構成で実例をあげて説明してきたが、バス型のネットワークでも同様な効果を得ることが出来る。図２６に本発明をバス型のネットワークに適用した時の構成を第７実施例として示す。

バス型のネットワークでは、ノード装置へのＩＰアドレスの配布方法に違いが生じる。リング型では、ノード装置カウントフレーム又はノード番号配布フレームは、一方向にノード毎に転送することで、必ずマスターノード装置５に戻ってくる。しかし、バス型では、戻すための仕組みが必要となる。このため、バスの片端をマスターノード装置、片端を末端ノード装置とする。末端ノード装置は、ノード装置カウントフレーム又はノード番号配布フレームを受信したら、マスターノード装置に転送する。ここで末端ノード装置は、自ノードより後に他のノード装置が接続されていないので、自ノードが末端ノードであることを識別する。

図２７に第７実施例の方法を示し、図２８にその変形例を示す。

図２７は、図３Ａに置き換わることで、本実施例の方法となる。図２７の丸数字１は、図２の丸数字１と、図２８の丸数字２は図４の丸数字２に接続することを示す。

図３Ａと異なるのは、ステップ１１０−１と１１０−２、１１０−３で、末端ノード装置３４がノード装置カウントフレームを受信した場合は、マスターノード装置５にフレームを転送する点である。マスターノード装置５から送信するフレームにマスターノード装置のＭＡＣアドレスを記載することで、ノード装置カウントフレームの「宛先アドレス」にこのアドレスを設定して転送は可能である。

図２８は、図１３Ａに置き換わることで、第６実施例の変形例となり、図２８の丸数字１は図２の丸数字１と接続し、丸数字２は図４の丸数字２に接続することを示す。

図３Ａと異なるのは、ステップ１５４−１と１５４−２、１５４−３で、末端ノード装置３４がフレームを受信した場合は、マスターノード装置５にフレームを転送する点である。

以上の様な方法となっているため、バス型のネットワークでも、本発明の適用が可能である。

バス型についても、前述した方法を各々組み合わせることで、様々の実施例が可能である。

次に、上記した方法を実現するための装置を詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる第１装置構成であって、リング型ネットワークを用いてＩＰアドレス配布装置を実現するための構成を示している。

すなわち、ＩＰアドレス配布装置の第１装置構成は、ネットワーク制御装置とＭＡＣアドレスにより経路変更を行うノード装置と、これに接続する端末機器により構成されるループ型ネットワークにおいて、
前記ノード装置は、前記ノード装置に順番に伝達されるフレームを送受信する手段と、前記フレームにより前記ノード装置の数量を測定する手段と、前記ネットワーク制御装置４に前記ノード装置の数量を伝達する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、ＩＰアドレスを発生する手段と、前記ＩＰアドレスを前記ノード装置の１台に伝達する手段を有し、
前記ノード装置は、前記ネットワーク制御装置より受信したＩＰアドレスをノード装置に配布する手段を有し、
前記端末機器は、接続フレームを送出する手段と接続フレーム生成又は送信を停止する手段を有し、
前記ノード装置は入力されたフレームの送信元ＭＡＣアドレスと前記フレームが入力されたインターフェース番号を記憶したＭＡＣアドレステーブルを生成する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は前記ＭＡＣアドレステーブルを取得する手段と、取得した前記ＭＡＣアドレステーブルより、前記ノード装置に接続する前記端末機器のＭＡＣアドレスと前記ノード装置の端末インターフェース番号を抽出して、前記端末機器のＭＡＣアドレスを用いて前記端末機器に対して端末属性を要求する手段を有し、
前記端末機器は、端末属性要求により、端末属性を送信する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、端末属性とＭＡＣアドレステーブルより構成情報を生成する手段と、端末制御を構築する手段と、前記端末制御から前記端末機器に設定するＩＰアドレスを抽出する手段と、前記抽出したＩＰアドレスを対応する前記端末機器に送信する手段を有し、
前記端末機器は、受信したＩＰアドレスを自己の端末機器に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第２装置構成は、図１のノード装置とマスターノード装置を、図２９のノード装置とマスターノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図３４の構成に変更することで達成出来る。

すなわち、ＩＰアドレス配布装置の第２装置構成は、前記装置構成１の前記ノード装置に送信するフレームにはノード番号を記載し、
前記フレームを受信した前記ノード装置は、前記フレームに記載のノード番号を自己の前記ノード装置に設定し、受信した前記フレームのノード番号を一定数増加した番号に設定して次隣接の前記ノード装置に送出する手段と、すべてのノード装置を伝達して最初のノード装置に伝達された前記フレームのノード番号からネットワーク内の前記ノード装置数を取得する手段を有し、
ネットワーク制御装置は前記フレームにノード番号とＩＰアドレスを記載して送信する手段を有し、
前記ノード番号とＩＰアドレスが記載されたフレームを受信した前記ノード装置が、前記フレームに記載のノード番号と前記ノード装置のノード番号を照合して、ＩＰアドレスをノード装置に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第３装置構成は、図１のネットワーク制御装置を図３５に変更することで達成出来る。

すなわち、ＩＰアドレス配布装置の第３装置構成は、第１装置構成のネットワーク制御装置が、取得した前記端末機器のＭＡＣアドレスに対して、一次のＩＰアドレスを割り当てる手段と、一次のＩＰアドレスを前記端末機器に送信する手段を有し、
前記端末機器は、ＩＰアドレスを設定する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、一次のＩＰアドレスを用いて前記端末機器に端末属性を要求する手段を有し、
前記端末機器は、端末属性要求により端末属性を送信する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、端末属性とＭＡＣアドレステーブルより構成情報を生成する手段と、端末制御を構築する手段と、前記端末制御から前記端末機器に設定するＩＰアドレスを抽出する手段と、前記抽出したＩＰアドレスを対応する前記端末機器に一次のＩＰアドレスを用いて送信する手段を有し、
前記端末機器は、受信したＩＰアドレスを自己の端末機器に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第４装置構成は、図１のノード装置とマスターノード装置を、図２９のノード装置とマスターノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図３６のものに変更することで達成出来る。

すなわち、ＩＰアドレス配布装置の第４装置構成は、第２装置構成に対して、ネットワーク制御装置が、取得した前記端末機器のＭＡＣアドレスに対して、一次のＩＰアドレスを割り当てる手段と、一次のＩＰアドレスを前記端末機器に送信する手段を有し、
前記端末機器は、ＩＰアドレスを設定する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、一次のＩＰアドレスを用いて前記端末機器に端末属性を要求する手段を有し、
前記端末機器は、端末属性要求により端末属性を送信する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、端末属性とＭＡＣアドレステーブルより構成情報を生成する手段と、端末制御を構築する手段と、前記端末制御から前記端末機器に設定するＩＰアドレスを抽出する手段と、前記抽出したＩＰアドレスを対応する前記端末機器に一次のＩＰアドレスを用いて送信する手段を有し、
前記端末機器は、受信したＩＰアドレスを自己の端末機器に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第５装置構成は、図１のノード装置とマスターノード装置を、図３０のノード装置とマスターノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図３７のものに変更することで達成出来る。

すなわち、ＩＰアドレス配布装置の第５装置構成は、ネットワーク制御装置とＭＡＣアドレスにより経路変更を行うノード装置と、これに接続する端末機器により構成されるループ型ネットワークにおいて、
前記ノード装置は、前記ノード装置に順番に伝達されるフレームを送受信する手段と、前記フレームにより前記ノード装置の数量を測定する手段と、前記ネットワーク制御装置に前記ノード装置の数量を伝達する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、ＩＰアドレスを発生する手段と、前記ＩＰアドレスを前記ノード装置の１台に伝達する手段を有し、
前記ノード装置は、前記ネットワーク制御装置より受信したＩＰアドレスをノード装置に配布する手段を有し、
前記端末機器は、接続フレームを送出する手段と接続フレームを停止する手段を有し、
前記ノード装置は入力されたフレームの送信元ＭＡＣアドレスと前記フレームが入力されたインターフェース番号を記憶したＭＡＣアドレステーブルを生成する手段と、前記ノード装置に接続する端末機器のＭＡＣアドレスと、前記端末機器が接続する前記ノード装置のインターフェース番号との関係と前記端末機器の属性情報を記載したノード装置配下構成情報を記憶する記憶手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、ノード装置配下構成情報を取得する手段と、取得した前記ノード装置配下構成情報より、前記ノード装置に接続する前記端末機器のＭＡＣアドレスと前記ノード装置のインターフェース番号と前記端末機器の属性情報を抽出する手段と、構成情報を生成する手段と、端末制御を構築する手段と、前記端末制御から前記端末機器に設定するＩＰアドレスを抽出する手段と、前記抽出したＩＰアドレスを対応する前記端末機器に送信する手段を有し、
前記端末機器は、受信したＩＰアドレスを自己の端末機器に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第６装置構成は、図１のノード装置、マスターノード装置を、図３１のノード装置とマスターノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図３８のものに変更することで達成出来る。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第６装置構成は、前記第５装置構成に記載のノード装置に送信するフレームがノード番号を記載し、
前記フレームを受信した前記ノード装置は、前記フレームに記載のノード番号を自己の前記ノード装置に設定し、受信した前記フレームのノード数を一定数増加した番号を設定して次隣接の前記ノード装置に送出する手段と、すべてのノード装置を伝達して最初のノード装置に伝達された前記フレームのノード数からネットワーク内の前記ノード装置数を取得する手段を有し、
また前記ノード装置は、前記フレームにノード番号とＩＰアドレスを記載して送信する手段と、前記ノード番号とＩＰアドレスが記載されたフレームを受信した前記ノード装置が前記フレームに記載のノード番号と前記ノード装置のノード番号を照合してＩＰアドレスをノード装置に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第７装置構成は、図１のノード装置マスターノード装置を、図３２のノード装置とマスターノード装置に変更し、図１のネットワーク制御装置を図３９のものに変更することで達成出来る。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第７装置構成は、ネットワーク制御装置とＭＡＣアドレスにより経路変更を行うノード装置と、これに接続する端末機器により構成されるループ型ネットワークにおいて、
前記ノード装置は、前記ノード装置に順番に伝達されるフレームを送受信する手段と、前記フレームにより前記ノード装置の数量を測定する手段と、前記ネットワーク制御装置に前記ノード装置の数量を伝達する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、ＩＰアドレスを発生する手段と、前記ＩＰアドレスを前記ノード装置の１台に伝達する手段を有し、
前記ノード装置は、前記ネットワーク制御装置より受信したＩＰアドレスをノード装置に配布する手段を有し、
前記端末機器は、接続フレームを送出する手段と接続フレームを停止する手段を有し、
前記ノード装置は入力されたフレームの送信元ＭＡＣアドレスと前記フレームが入力されたインターフェース番号を記憶したＭＡＣアドレステーブルを生成する手段と、前記ノード装置に接続する端末機器のＭＡＣアドレスと、前記端末機器が接続する前記ノード装置のインターフェース番号との関係と前記端末機器の属性情報を記載したノード装置配下構成情報を記憶する記憶手段と構成種別を記憶する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置はノード装置配下構成情報と構成種別を取得する手段と、取得した前記ノード装置配下構成情報より、前記ノード装置に接続する前記端末機器のＭＡＣアドレスと前記ノード装置のインターフェース番号と前記端末機器の属性情報を抽出する手段と、構成情報を生成する手段と、端末制御の構成の一部となる副端末制御を記憶する手段と、前記構成種別と前記副端末制御から端末制御を構築する手段と、前記端末制御から前記端末機器に設定するＩＰアドレスを抽出する手段と、前記抽出したＩＰアドレスを対応する前記端末機器に送信する手段を有し、
前記端末機器は、受信したＩＰアドレスを自己の端末機器に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第８装置構成は、図１のノード装置マスターノード装置を、図３３のノード装置とマスターノード装置に変更し、図１のネットワーク制御装置を図４０のものに変更することで達成出来る。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第８装置構成は、第７装置構成に記載のノード装置に送信するフレームはノード番号を記載し、
前記フレームを受信した前記ノード装置は、前記フレームに記載のノード番号を自己の前記ノード装置に設定し、受信した前記フレームのノード数を一定数増加した番号を設定して次隣接の前記ノード装置に送出する手段と、すべてのノード装置を伝達して最初のノード装置に伝達された前記フレームのノード数からネットワーク内の前記ノード装置数を取得する手段を有し、
また前記ノード装置は前記フレームにノード番号とＩＰアドレスを記載して送信する手段と、前記ノード番号とＩＰアドレスが記載されたフレームを受信した前記ノード装置が前記フレームに記載のノード番号と前記ノード装置のノード番号を照合してＩＰアドレスをノード装置に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

図２６はバス型ネットワークに対してＩＰアドレス配布装置を実現するための本発明にかかる第９装置構成を示している。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第９装置構成は、ネットワーク制御装置とＭＡＣアドレスにより経路変更を行うノード装置と、これに接続する端末機器により構成されるバス型ネットワークにおいて、
前記ノード装置は、前記ノード装置に順番に伝達されるフレームを送受信する手段と、前記フレームを最初の前記ノード装置に転送する手段と、前記フレームにより前記ノード装置の数量を測定する手段と、前記ネットワーク制御装置に前記ノード装置の数量を伝達する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、ＩＰアドレスを発生する手段と、前記ＩＰアドレスを前記ノード装置の１台に伝達する手段を有し、
前記ノード装置は、前記ネットワーク制御装置より受信したＩＰアドレスをノード装置に配布する手段を有し、
前記端末機器は、接続フレームを送出する手段と接続フレームを停止する手段を有し、
前記ノード装置は入力されたフレームの送信元ＭＡＣアドレスと前記フレームが入力されたインターフェース番号を記憶したＭＡＣアドレステーブルを生成する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は前記ＭＡＣアドレステーブルを取得する手段と、取得した前記ＭＡＣアドレステーブルより、前記ノード装置に接続する前記端末機器のＭＡＣアドレスと前記ノード装置のインターフェース番号を抽出して、前記端末機器のＭＡＣアドレスを用いて前記端末機器に対して端末属性を要求する手段を有し、
前記端末機器は、端末属性要求により、端末属性を送信する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、端末属性とＭＡＣアドレステーブルより構成情報を生成する手段と、端末制御を構築する手段と、前記端末制御から前記端末機器に設定するＩＰアドレスを抽出する手段と、前記抽出したＩＰアドレスを対応する前記端末機器に送信する手段を有し、
前記端末機器は、受信したＩＰアドレスを自己の端末機器に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第１０装置構成は、図２６のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置を、図２９のノード装置とマスターノード装置と、末端ノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図34のものに変更することで達成出来る。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第１０装置構成は、上記第９装置構成に記載のノード装置に送信するフレームがノード番号を記載し、前記フレームを受信した前記ノード装置は前記フレームに記載のノード番号を自己の前記ノード装置に設定し、受信した前記フレームのノード数を一定数増加した番号を設定して次隣接の前記ノード装置に送出する手段と、前記フレームを最初の前記ノード装置に転送する手段と、すべてのノード装置を伝達して最初のノード装置に伝達された前記フレームのノード数からネットワーク内の前記ノード装置数を取得する手段を有し、
また前記ノード装置は前記フレームにノード番号とＩＰアドレスを記載して送信する手段と、前記ノード番号とＩＰアドレスが記載されたフレームを受信した前記ノード装置が前記フレームに記載のノード番号と前記ノード装置のノード番号を照合してＩＰアドレスをノード装置に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第１１装置構成は、図２６のノード装置マスターノード装置と末端ノード装置を、図３１のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図３５に変更することで達成出来る。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第１１装置構成は、上記第９装置構成に記載のネットワーク制御装置が、取得した前記端末機器のＭＡＣアドレスに対して、一次のＩＰアドレスを割り当てる手段と、一次のＩＰアドレスを前記端末機器に送信する手段を有し、
前記端末機器は、ＩＰアドレスを設定する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、一次のＩＰアドレスを用いて前記端末機器に端末属性を要求する手段を有し、
前記端末機器は、端末属性要求により端末属性を送信する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、端末属性とＭＡＣアドレステーブルより構成情報を生成する手段と、端末制御を構築する手段と、前記端末制御から前記端末機器に設定するＩＰアドレスを抽出する手段と、前記抽出したＩＰアドレスを対応する前記端末機器に一次のＩＰアドレスを用いて送信する手段を有し、
前記端末機器は、受信したＩＰアドレスを自己の端末機器に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第１２装置構成は、図２６のノード装置マスターノード装置と末端ノード装置を、図２９のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図３６に変更することで達成出来る。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第１２装置構成は、第１０装置構成に記載のネットワーク制御装置が、取得した前記端末機器のＭＡＣアドレスに対して、一次のＩＰアドレスを割り当てる手段と、一次のＩＰアドレスを前記端末機器に送信する手段を有し、
前記端末機器は、ＩＰアドレスを設定する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、一次のＩＰアドレスを用いて前記端末機器に端末属性を要求する手段を有し、
前記端末機器は、端末属性要求により端末属性を送信する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、端末属性とＭＡＣアドレステーブルより構成情報を生成する手段と、端末制御を構築する手段と、前記端末制御から前記端末機器に設定するＩＰアドレスを抽出する手段と、前記抽出したＩＰアドレスを対応する前記端末機器に一次のＩＰアドレスを用いて送信する手段を有し、
前記端末機器は、受信したＩＰアドレスを自己の端末機器に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第１３装置構成は、図２６のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置を、図３０のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図３７に変更することで達成出来る。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第１３装置構成は、ネットワーク制御装置とＭＡＣアドレスにより経路変更を行うノード装置と、これに接続する端末機器により構成されるバス型ネットワークにおいて、
前記ノード装置は、前記ノード装置に順番に伝達されるフレームを送受信する手段と、前記フレームを最初の前記ノード装置に転送する手段と、前記フレームにより前記ノード装置の数量を測定する手段と、前記ネットワーク制御装置に前記ノード装置の数量を伝達する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、ＩＰアドレスを発生する手段と、前記ＩＰアドレスを前記ノード装置の１台に伝達する手段を有し、前記ノード装置は、前記ネットワーク制御装置より受信したＩＰアドレスをノード装置に配布する手段を有し、
前記端末機器は、接続フレームを送出する手段と接続フレームを停止する手段を有し、
前記ノード装置は入力されたフレームの送信元ＭＡＣアドレスと前記フレームが入力されたインターフェース番号を記憶したＭＡＣアドレステーブルを生成する手段と、前記ノード装置に接続する端末機器のＭＡＣアドレスと、前記端末機器が接続する前記ノード装置のインターフェース番号との関係と前記端末機器の属性情報を記載したノード装置配下構成情報を記憶する記憶手段を有し、
前記ネットワーク制御装置はノード装置配下構成情報を取得する手段と、取得した前記ノード装置配下構成情報より、前記ノード装置に接続する前記端末機器のＭＡＣアドレスと前記ノード装置のインターフェース番号と前記端末機器の属性情報を抽出する手段と、構成情報を生成する手段と、端末制御を構築する手段と、前記端末制御から前記端末機器に設定するＩＰアドレスを抽出する手段と、前記抽出したＩＰアドレスを対応する前記端末機器に送信する手段を有し、
前記端末機器は、受信したＩＰアドレスを自己の端末機器に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第１４装置構成は、図２６のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置を、図３１のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図３８に変更することで達成出来る。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第１４装置構成は、第１３装置構成に記載のノード装置に送信するフレームがノード番号を記載し、
前記フレームを受信した前記ノード装置は、前記フレームに記載のノード番号を自己の前記ノード装置に設定し、受信した前記フレームのノード数を一定数増加した番号を設定して次隣接の前記ノード装置に送出する手段と、前記フレームを最初の前記ノード装置に転送する手段と、すべてのノード装置を伝達して最初のノード装置に伝達された前記フレームのノード数からネットワーク内の前記ノード装置数を取得する手段を有し、
また前記ノード装置は前記フレームにノード番号とＩＰアドレスを記載して送信する手段と、前記ノード番号とＩＰアドレスが記載されたフレームを受信した前記ノード装置が前記フレームに記載のノード番号と前記ノード装置のノード番号を照合してＩＰアドレスをノード装置に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第１５装置構成は、図２６のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置を、図３２のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図３９のものに変更することで達成出来る。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第１５装置構成は、ネットワーク制御装置とＭＡＣアドレスにより経路変更を行うノード装置と、これに接続する端末機器により構成されるループ型ネットワークにおいて、
前記ノード装置は、前記ノード装置に順番に伝達されるフレームを送受信する手段と、前記フレームを最初の前記ノード装置に転送する手段と、前記フレームにより前記ノード装置の数量を測定する手段と、前記ネットワーク制御装置に前記ノード装置の数量を伝達する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置は、ＩＰアドレスを発生する手段と、前記ＩＰアドレスを前記ノード装置の１台に伝達する手段を有し、
前記ノード装置は、前記ネットワーク制御装置より受信したＩＰアドレスをノード装置に配布する手段を有し、
前記端末機器は、接続フレームを送出する手段と接続フレームを停止する手段を有し、
前記ノード装置は入力されたフレームの送信元ＭＡＣアドレスと前記フレームが入力されたインターフェース番号を記憶したＭＡＣアドレステーブルを生成する手段と、前記ノード装置に接続する端末機器のＭＡＣアドレスと、前記端末機器が接続する前記ノード装置のインターフェース番号との関係と前記端末機器の属性情報を記載したノード装置配下構成情報を記憶する記憶手段と構成種別を記憶する手段を有し、
前記ネットワーク制御装置はノード装置配下構成情報と構成種別を取得する手段と、取得した前記ノード装置配下構成情報より、前記ノード装置に接続する前記端末機器のＭＡＣアドレスと前記ノード装置のインターフェース番号と前記端末機器の属性情報を抽出する手段と、構成情報を生成する手段と、端末制御の構成の一部となる副端末制御を記憶する手段と、前記構成種別と前記副端末制御から端末制御を構築する手段と、前記端末制御から前記端末機器に設定するＩＰアドレスを抽出する手段と、前記抽出したＩＰアドレスを対応する前記端末機器に送信する手段を有し、
前記端末機器は、受信したＩＰアドレスを自己の端末機器に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第１６装置構成は、図２６のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置を、図３３のノード装置とマスターノード装置と末端ノード装置に変更し、ネットワーク制御装置を図４０のものに変更することで達成出来る。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第１６装置構成は、第１５装置構成に記載のノード装置に送信するフレームがノード番号を記載し、
前記フレームを受信した前記ノード装置は、前記フレームに記載のノード番号を自己の前記ノード装置に設定し、受信した前記フレームのノード数を一定数増加した番号を設定して次隣接の前記ノード装置に送出する手段と、前記フレームを最初の前記ノード装置に転送する手段と、すべてのノード装置を伝達して最初のノード装置に伝達された前記フレームのノード数からネットワーク内の前記ノード装置数を取得する手段を有し、
また前記ノード装置は前記フレームにノード番号とＩＰアドレスを記載して送信する手段と、前記ノード番号とＩＰアドレスが記載されたフレームを受信した前記ノード装置が前記フレームに記載のノード番号と前記ノード装置のノード番号を照合してＩＰアドレスをノード装置に設定する手段を有することを特徴とする装置である。

本発明にかかる第１７装置構成は、図４１に示す様に、ネットワーク制御装置に異常検出制御部を設けることで実現出来る。なお、図４２は、ノード装置にノード装置配下構成情報記憶部を持つ場合のネットワーク制御装置の変形例である。

なわち、ＩＰアドレス配布装置の第１７装置構成は、ネットワーク制御装置が、端末制御から異常検出制御を生成する手段と、前記端末機器に生存確認要求を送信する手段と、生存確認要求応答から前記端末機器の異常の有無を判別する手段と、前記端末機器の異常がある場合は、端末機器の位置情報を通知する手段を有することを特徴とする装置である。

尚、図４３は、ノード装置にノード配下構成情報と構成種別記憶部を持つ場合のネットワーク制御装置の変形例。図４４は、ノード装置がノード番号を設定する場合のネットワーク制御装置の変形例。図４５は、ノード装置がノード番号を設定し、ノード装置配下構成情報記憶部を持つ場合のネットワーク制御装置の変形例。図４６は、ノード装置がノード番号を設定し、ノード配下構成情報と構成種別記憶部を持つ場合のネットワーク制御装置の変形例を示す。

（発明の効果）
この様な方法となっているため、管理装置側では必要な制御対象を把握してＩＰアドレスを自動で割り付けることが出来、同時に管理装置側の制御対象との関係が構築出来ることで、制御が可能となる。

また、車両毎にノード装置を設置しているので、端末の位置もわかるため、装置が異常になったときの対象の特定が容易となる。

１…主幹伝送路、２…ノード装置、３…端末機器、４…ネットワーク制御装置、５…マスターノード装置、６…支線伝送路、７…ノード番号設定部、８…ＩＰアドレス設定部、９…フレーム送受信部、１０…ノード装置カウントフレーム処理部、１０−１…マスターノード装置カウントフレーム処理部、１０−２…末端ノード装置カウントフレーム処理部、１１…ＭＡＣアドレステーブル生成部、１２…データ送受信部、１３…ＩＰアドレス配布部、１４…端末属性収集部、１５…ＩＰアドレス抽出部、１６…ノード装置ノード数処理部、１６−１…ノード装置ノード番号処理部、１７…ノード装置ＩＰアドレス生成部、１８…ノード装置ＭＡＣアドレステーブル収集部、１８−１…ノード装置配下構成情報収集部、１９…構成情報／端末制御生成部、２０…端末制御部、２１…ＩＰアドレス設定部、２２…端末属性記憶部、２３…属性要求処理部、２４…データ送受信部、２５…接続フレーム生成部、３０…ノード装置配下構成情報記憶部、３２…一次ＩＰアドレス生成部、３３…副端末制御記憶部、３４…末端ノード装置、３５…構成種別収集部、３６…異常検出制御部。

Claims (10)

1. 制御装置と該制御装置にネットワークを介して接続される複数のノード装置を含むシステムにおけるアドレス配布方法であって、
   前記制御装置にて、複数のＩＰアドレスを生成し、該ＩＰアドレスを前記ノード装置の１台に伝達するステップと、
   共通アドレスを宛先アドレスとして有し、前記複数のノード装置に順番に伝達されるデータフレームを用いて、前記複数のＩＰアドレスを前記複数のノード装置にそれぞれ配布するステップと、
   を具備することを特徴とするアドレス配布方法。
2. 前記フレームには前記生成された複数のＩＰアドレスが配置され、前記ＩＰアドレスを配布するステップは、
   前記フレームが各ノード装置に伝達される度に、当該ノード装置にて前記複数のＩＰアドレスのうち先頭のＩＰアドレスを自ノードアドレスとして設定すると共に、前記先頭のＩＰドレスを削除するステップと、
   前記先頭のＩＰアドレスが削除されたフレームを隣接ノード装置に伝達するステップと、
   を具備することを特徴とする請求項１記載のアドレス配布方法。
3. 前記フレームはノード番号を含み、前記ＩＰアドレスを配布するステップは、
   前記フレームが各ノード装置に伝達される度に、当該ノード装置にて前記フレームに含まれるノード番号を自ノード番号として設定するステップと、
   前記フレームが含むノード番号を、該ノード番号に一定数を加算した新たなノード番号に変更し、変更したノード番号を含むフレームを隣接ノード装置に伝達するステップと、
   前記制御装置にて、前記複数のＩＰアドレスを前記ノード番号に基づいて、各ノード装置に配布するステップと、
   前記ノード装置にて、前記制御装置から配布されたＩＰアドレスを自ノードのＩＰアドレスとして設定するステップと、
   を具備することを特徴とする請求項１記載のアドレス配布方法。
4. 前記ノード装置には端末機器が接続され、
   前記端末機器にて、自端末機器のＭＡＣアドレスを送信元アドレスとするデータフレームを送出するステップと、
   前記ノード装置にて、入力された前記フレームの送信元ＭＡＣアドレスと前記フレームが入力されたインターフェースのインターフェース番号を格納したアドレステーブルを生成するステップと、
   前記制御装置にて、各ノード装置のアドレステーブルを取得し、前記端末機器のＭＡＣアドレスを用いて前記端末機器に対して端末属性を要求するステップと、
   前記端末機器にて、前記端末属性要求に応じて端末属性を送信するステップと、
   前記制御装置にて、前記端末属性を受信すると共に、前記端末機器用のＩＰアドレスを生成し、該ＩＰアドレスを対応する前記端末機器に送信し、前記端末属性及び前記ＭＡＣアドレステーブルを用いて、前記システムの構成を示す構成情報を生成するステップと、
   前記端末機器にて、受信したＩＰアドレスを自端末機器に設定するステップと、
   を更に具備することを特徴とする請求項１乃至３のうち１項記載のアドレス配布方法。
5. 前記ネットワークはループ型ネットワークであることを特徴とする請求項１乃至４のうち１項記載のアドレス配布方法。
6. 前記ネットワークはバス型ネットワークであることを特徴とする請求項１乃至４のうち１項記載のアドレス配布方法。
7. 前記ネットワークは、複数車両で構成される鉄道車両に適用され、前記ノード装置は各車両に１つ設けられることを特徴とする請求項１乃至６のうち１項記載のアドレス配布方法。
8. 制御装置と、該制御装置にネットワークを介して接続される複数のノード装置を含むシステムにおけるノード装置であって、
   前記制御装置にて生成された複数のノード装置ＩＰアドレスを、共通アドレスを宛先アドレスとして有し前記複数のノード装置に順番に伝達されるデータフレームを用いて受信する手段と、
   前記複数のノード装置ＩＰアドレスのうち１つを自ノードのＩＰアドレスと判断して、設定する手段と、
   を具備することを特徴とするノード装置。
9. 前記フレームは、前記生成された複数のＩＰアドレスが配置されたＩＰアドレス配布フレームを含み、
   前記受信する手段は、
   前記ノード装置カウントフレームを受信し、受信した該フレームに含まれるノード装置数を、該ノード装置数に一定値を加算したノード装置数に変更し、ノード装置数が変更されたノード装置カウントフレームを隣接するノード装置に伝達する手段を具備し、
   前記設定する手段は、
   前記受信したフレーム内の複数のＩＰアドレスのうち先頭のＩＰアドレスを自ノードアドレスとして設定すると共に、前記先頭のＩＰドレスを削除する手段と、
   前記先頭のＩＰアドレスが削除されたフレームを隣接ノード装置に伝達する手段とを具備することを特徴とする請求項８記載のノード装置。
10. 前記フレームはノード番号を有するノード番号配布フレームと、ノード番号及びＩＰアドレスを有するＩＰアドレス配布フレームを含み、
    前記受信する手段は、
    前記ノード番号配布フレームを受信し、受信したフレーム内のノード番号を自ノード番号として設定し、前記フレームが含むノード番号を、該ノード番号に一定数を加算した新たなノード番号に変更し、変更したノード番号を含むフレームを隣接ノード装置に伝達する手段と、
    前記自ノード番号が設定された後、前記ＩＰアドレス配布フレームを受信する手段を具備し、
    前記設定する手段は、
    前記自ノード番号に一致するノード番号を有するＩＰアドレス配布フレームに含まれるＩＰアドレスを、自ノードのＩＰアドレスとして設定する手段とを具備することを特徴とする請求項８記載のノード装置。

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