特許 6549504 ホスト装置及び中継装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6549504

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】ホスト装置及び中継装置

(51)【国際特許分類】

   B61L 25/04 20060101AFI20190711BHJP

   B60L 15/42 20060101ALI20190711BHJP

   H04W 4/42 20180101ALI20190711BHJP

   H04W 4/48 20180101ALI20190711BHJP

   H04W 84/18 20090101ALI20190711BHJP

   H04W 40/02 20090101ALI20190711BHJP

【ＦＩ】

   B61L25/04

   B60L15/42

   H04W4/42

   H04W4/48

   H04W84/18 110

   H04W40/02 110

【請求項の数】6

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2016-40586(P2016-40586)

(22)【出願日】2016年3月3日

(65)【公開番号】特開2017-154642(P2017-154642A)

(43)【公開日】2017年9月7日

【審査請求日】2018年7月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000173784

【氏名又は名称】公益財団法人鉄道総合技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100124682

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100104710

【弁理士】

【氏名又は名称】竹腰 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100090479

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 一

(72)【発明者】

【氏名】岩澤 永照

(72)【発明者】

【氏名】羽田 明生

(72)【発明者】

【氏名】流王 智子

(72)【発明者】

【氏名】川村 智輝

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 邦弘

(72)【発明者】

【氏名】野末 道子

【審査官】 清水 康

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００１６５９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０６５２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００２７４９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−２９９２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１３８９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０８８７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９２４１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ １／００ − ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ − １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ − １５／４２

Ｂ６１Ｌ １／００ − ９９／００

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ４／９０

Ｈ０４Ｗ ４０／０２

Ｈ０４Ｗ ８４／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ホスト装置が搭載されたホスト車両と、中継装置が搭載された複数両の中継車両とで編成された列車において、前記ホスト装置および前記中継装置とがマルチホップ通信により互いに無線通信可能に構成された無線通信システムの前記ホスト装置であって、
前記ホスト装置は、前記列車の連結車両順序に関連付けて前記中継装置の識別情報を格納した連結情報と、前記ホスト装置が前記中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする中継装置の候補を示したホスト発第１ホップ先情報と、前記ホスト装置及び前記中継装置の各装置が互いに単一ホップで通信可能か否かを示す直接通信可否情報とを記憶し、
前記中継装置は、前記ホスト装置或いは自装置以外の中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする装置の候補である中継装置発第１ホップ先情報を記憶しており、
前記列車における前記中継車両の増解結（増結、解結、又はその両方のこと。以下同じ。）後の新たな前記連結情報（以下「新規連結情報」という。）を入力する入力手段と、
各車両の相対位置に基づいて単一ホップで通信可能な範囲を規定する所定のアルゴリズムに基づき、前記新規連結情報を用いて、増解結後の新たな前記ホスト発第１ホップ先情報および新たな前記直接通信可否情報を仮生成することと、仮生成した当該新たなホスト発第１ホップ先情報および当該新たな直接通信可否情報を、前記記憶していた前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報で補正することとを行って、前記記憶していた前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報を新たな情報に更新する更新手段と、
更新された前記直接通信可否情報に基づいて、前記中継装置それぞれの増解結後の前記中継装置発第１ホップ先情報を生成して、各中継装置に送信する手段と、
を備えたホスト装置。

【請求項2】

ホスト装置が搭載されたホスト車両と、中継装置が搭載された複数両の中継車両とで編成された列車において、前記ホスト装置および前記中継装置とがマルチホップ通信により互いに無線通信可能に構成された無線通信システムの前記ホスト装置であって、
前記ホスト装置は、前記列車の連結車両順序に関連付けて前記中継装置の識別情報を格納した連結情報と、前記ホスト装置が前記中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする中継装置の候補を示したホスト発第１ホップ先情報と、前記ホスト装置及び前記中継装置の各装置が互いに単一ホップで通信可能か否かを示す直接通信可否情報とを記憶し、
前記中継装置は、前記ホスト装置或いは自装置以外の中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする装置の候補である中継装置発第１ホップ先情報を記憶しており、
前記列車における前記中継車両の増解結（増結、解結、又はその両方のこと。以下同じ。）後の新たな前記連結情報（以下「新規連結情報」という。）を入力する入力手段と、
増解結前の連結情報と前記新規連結情報とに基づき、増解結前の中継車両の位置に、増解結後の新たな中継車両が入れ替わって位置したとみなして、入れ替わった中継車両の中継装置を用いて、前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報のうちの、増解結前の車両数と増解結後の車両数との重複車両数分の情報を更新する第１更新手段と、
増解結前の車両数よりも増解結後の車両数が超過する場合に、各車両の相対位置に基づいて単一ホップで通信可能な範囲を規定する所定のアルゴリズムに基づいて、前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報のうちの当該超過車両数分の情報を、前記新規連結情報から補完して更新する第２更新手段と、
更新された前記直接通信可否情報に基づいて、前記中継装置それぞれの増解結後の前記中継装置発第１ホップ先情報を生成して、各中継装置に送信する手段と、
を備えたホスト装置。

【請求項3】

ホスト装置が搭載されたホスト車両と、中継装置が搭載された複数両の中継車両とで編成された列車において、前記ホスト装置および前記中継装置とがマルチホップ通信により互いに無線通信可能に構成された無線通信システムの前記ホスト装置であって、
前記ホスト装置は、前記列車の連結車両順序に関連付けて前記中継装置の識別情報を格納した連結情報と、前記ホスト装置が前記中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする中継装置の候補を示したホスト発第１ホップ先情報と、前記ホスト装置及び前記中継装置の各装置が互いに単一ホップで通信可能か否かを示す直接通信可否情報とを記憶し、
前記中継装置は、前記ホスト装置或いは自装置以外の中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする装置の候補である中継装置発第１ホップ先情報を記憶しており、
前記列車における前記中継車両の増解結（増結、解結、又はその両方のこと。以下同じ。）後の新たな前記連結情報（以下「新規連結情報」という。）を入力する入力手段と、
各車両の相対位置に基づいて単一ホップで通信可能な範囲を規定する所定のアルゴリズムに基づき、前記新規連結情報を用いて、増解結後の新たな前記ホスト発第１ホップ先情報および新たな前記直接通信可否情報を仮生成することと、仮生成した当該新たなホスト発第１ホップ先情報および当該新たな直接通信可否情報を、前記記憶していた前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報で補正することとを行って、前記記憶していた前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報を新たな情報に更新する更新手段と、
各中継装置に、更新された前記直接通信可否情報のうちの当該中継装置に係る情報（以下「部分情報」という）および前記新規連結情報を送信する手段と、
を備えたホスト装置。

【請求項4】

ホスト装置が搭載されたホスト車両と、中継装置が搭載された複数両の中継車両とで編成された列車において、前記ホスト装置および前記中継装置とがマルチホップ通信により互いに無線通信可能に構成された無線通信システムの前記ホスト装置であって、
前記ホスト装置は、前記列車の連結車両順序に関連付けて前記中継装置の識別情報を格納した連結情報と、前記ホスト装置が前記中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする中継装置の候補を示したホスト発第１ホップ先情報と、前記ホスト装置及び前記中継装置の各装置が互いに単一ホップで通信可能か否かを示す直接通信可否情報とを記憶し、
前記中継装置は、前記ホスト装置或いは自装置以外の中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする装置の候補である中継装置発第１ホップ先情報を記憶しており、
前記列車における前記中継車両の増解結（増結、解結、又はその両方のこと。以下同じ。）後の新たな前記連結情報（以下「新規連結情報」という。）を入力する入力手段と、
増解結前の連結情報と前記新規連結情報とに基づき、増解結前の中継車両の位置に、増解結後の新たな中継車両が入れ替わって位置したとみなして、入れ替わった中継車両の中継装置を用いて、前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報のうちの、増解結前の車両数と増解結後の車両数との重複車両数分の情報を更新する第１更新手段と、
増解結前の車両数よりも増解結後の車両数が超過する場合に、各車両の相対位置に基づいて単一ホップで通信可能な範囲を規定する所定のアルゴリズムに基づいて、前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報のうちの当該超過車両数分の情報を、前記新規連結情報から補完して更新する第２更新手段と、
各中継装置に、更新された前記直接通信可否情報のうちの当該中継装置に係る情報（以下「部分情報」という）および前記新規連結情報を送信する手段と、
を備えたホスト装置。

【請求項5】

請求項１又は２に記載のホスト装置との無線通信により前記無線通信システムを構成する中継装置であって、
前記ホスト装置から受信した増解結後の中継装置発第１ホップ先情報を記憶更新する手段、
を備えた中継装置。

【請求項6】

請求項３又は４に記載のホスト装置との無線通信により前記無線通信システムを構成する中継装置であって、
前記ホスト装置から受信した前記部分情報および前記新規連結情報に基づいて、増解結後の中継装置発第１ホップ先情報を記憶更新する手段、
を備えた中継装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ホスト装置及び中継装置で構成されてマルチホップ通信を行う無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ホスト装置及び中継装置でなる無線通信システムであるワイヤレスセンサネットワークは、監視対象物の各所に設置したセンサノードによるセンサデータを、中継装置（中継ノード）を介したマルチホップ通信によってホスト装置まで転送し集約する通信システムである（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２０６７４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ワイヤレスセンサネットワークを、鉄道車両の状態を監視する車両状態監視システムに適用することを考えた場合、各車両にセンサを設置して列車単位でセンサデータを集約することが考えられる。しかし、ワイヤレスセンサネットワークは、そもそも監視対象物が固定的に定められていることを前提としているため、車両状態監視システムへそのまま適用することが困難である。すなわち、車両状態監視システムで監視対象となる列車は、車両の増解結（増結、解結、又はその両方のこと。以下同じ。）がなされる場合や、別の車両状態監視システムが稼働している別の列車が無線通信可能な距離で近接する場合がある。こういった鉄道特有の問題を考慮する必要がある。

【0005】

より具体的に説明する。マルチホップ通信に係る通信ネットワークの構築方法として、静的な構築方法と、動的な構築方法とがある。静的な通信ネットワークの構築方法では、予め、センサデータを転送する中継装置間の経路を設計しておき、各中継装置に設計した経路を設定しておく必要がある。このため、車両の増解結が行われる毎に、増解結後の列車全体の経路を再設計し、増解結後の各車両に搭載された各中継装置の設定を変更する必要がある。手間がかかり、設計ミスや設定ミスが発生し易い。また、時間もかかるため、増解結後の出発までにある程度の時間を確保する必要がある。

【0006】

一方、動的な通信ネットワークの構築方法では、各中継装置が通信毎に経路を探索（サーチ）するが、通信可能な全ての中継装置が通信先の候補になる。このため、例えば駅の停車中など、別の車両状態監視システムが稼働している別の列車が近接すると、互いの車両状態監視システムを構成する中継装置間で通信が始まってしまうといった問題が発生する。仮に、列車毎に異なる通信ネットワークの識別情報を与えて、異なる通信ネットワーク間では通信しない設計とした場合には、車両の増結によって新たに組み入れられた車両に係る中継装置が、従前の通信ネットワークと異なると判定されて、他の中継装置と通信できないといった事態が発生し、列車単位でのセンサデータの集約が行えなくなってしまう。

【0007】

また、動的な通信ネットワークの構築方法では、各中継装置が通信の度に経路を探索するため、各中継装置の消費電力が大きくなり、バッテリーで動作する場合の動作時間が短くなるという問題もある。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ワイヤレスセンサネットワークを車両状態監視システムに適用して無線通信システムを構成するための技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するための第１の発明は、
ホスト装置が搭載されたホスト車両と、中継装置（例えば、図１３の中継装置３０−１）が搭載された複数両の中継車両とで編成された列車において、前記ホスト装置および前記中継装置とがマルチホップ通信により互いに無線通信可能に構成された無線通信システム（例えば、図１の通信システム１）の前記ホスト装置（例えば、図１２のホスト装置２０−１）であって、
前記ホスト装置は、前記列車の連結車両順序に関連付けて前記中継装置の識別情報を格納した連結情報（例えば、図１２の連結情報６０）と、前記ホスト装置が前記中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする中継装置の候補を示したホスト発第１ホップ先情報（例えば、図１２のホスト装置用経路表３０８）と、前記ホスト装置及び前記中継装置の各装置が互いに単一ホップで通信可能か否かを示す直接通信可否情報（例えば、図１２の通信行列７０）とを記憶し、
前記中継装置は、前記ホスト装置或いは自装置以外の中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする装置の候補である中継装置発第１ホップ先情報（例えば、図１３の自装置用経路表６０６）を記憶しており、
前記列車における前記中継車両の増解結（増結、解結、又はその両方のこと。以下同じ。）後の新たな前記連結情報（以下「新規連結情報」という。）を入力する入力手段（図１２の連結情報取得部２０２）と、
各車両の相対位置に基づいて単一ホップで通信可能な範囲を規定する所定のアルゴリズムに基づき、前記新規連結情報を用いて、増解結後の新たな前記ホスト発第１ホップ先情報および新たな前記直接通信可否情報を仮生成することと、仮生成した当該新たなホスト発第１ホップ先情報および当該新たな直接通信可否情報を、前記記憶していた前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報で補正することとを行って、前記記憶していた前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報を新たな情報に更新する更新手段（図１２の第１通信行列更新部２０８、および、経路表更新部２１０）と、
更新された前記直接通信可否情報に基づいて、前記中継装置それぞれの増解結後の前記中継装置発第１ホップ先情報を生成して、各中継装置に送信する手段（図１２の経路表送信制御部２１２）と、
を備えたホスト装置である。

【0010】

この第１の発明によれば、他の列車が接近している場合や、車両の増解結が行われた場合であっても、自列車のワイヤレスセンサネットワークに係る通信ネットワークを比較的簡単に構築可能である。すなわち、ホスト装置は、入力された中継車両の増解結後の新規連結情報を用いて、第１ホップで通信可能な範囲を規定する所定のアルゴリズムに基づき、ホスト装置及び中継装置の各装置が互いに第１ホップで通信可能か否かを示す直接通信可否情報を更新するとともに、他装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする装置の候補である自装置発第１ホップ先情報を更新する。また、更新した直接通信可否情報に基づいて、増解結後の各中継装置の中継装置発第１ホップ先情報を生成し送信する。これにより、通信ネットワークを比較的簡単・短時間に構築することができる。

【0011】

第２の発明は、
ホスト装置が搭載されたホスト車両と、中継装置（例えば、図１３の中継装置３０−１）が搭載された複数両の中継車両とで編成された列車において、前記ホスト装置および前記中継装置とがマルチホップ通信により互いに無線通信可能に構成された無線通信システムの前記ホスト装置（例えば、図２０のホスト装置２０−２）であって、
前記ホスト装置は、前記列車の連結車両順序に関連付けて前記中継装置の識別情報を格納した連結情報（例えば、図２０の連結情報６０）と、前記ホスト装置が前記中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする中継装置の候補を示したホスト発第１ホップ先情報（例えば、図２０のホスト装置用経路表３０８）と、前記ホスト装置及び前記中継装置の各装置が互いに単一ホップで通信可能か否かを示す直接通信可否情報（例えば、図２０の通信行列７０）とを記憶し、
前記中継装置は、前記ホスト装置或いは自装置以外の中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする装置の候補である中継装置発第１ホップ先情報（例えば、図１３の自装置用経路表６０６）を記憶しており、
前記列車における前記中継車両の増解結（増結、解結、又はその両方のこと。以下同じ。）後の新たな前記連結情報（以下「新規連結情報」という。）を入力する入力手段（例えば、図２０の連結情報取得部２０２）と、
増解結前の連結情報と前記新規連結情報とに基づき、増解結前の中継車両の位置に、増解結後の新たな中継車両が入れ替わって位置したとみなして、入れ替わった中継車両の中継装置を用いて、前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報のうちの、増解結前の車両数と増解結後の車両数との重複車両数分の情報を更新する第１更新手段（例えば、図２０の第２通信行列更新部２１６、および、経路表更新部２１０）と、
増解結前の車両数よりも増解結後の車両数が超過する場合に、各車両の相対位置に基づいて単一ホップで通信可能な範囲を規定する所定のアルゴリズムに基づいて、前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報のうちの当該超過車両数分の情報を、前記新規連結情報から補完して更新する第２更新手段（例えば、図２０の第２通信行列更新部２１６、及び、経路表更新部２１０）と、
更新された前記直接通信可否情報に基づいて、前記中継装置それぞれの増解結後の前記中継装置発第１ホップ先情報を生成して、各中継装置に送信する手段（例えば、図２０の経路表送信制御部２１２）と、
を備えたホスト装置である。

【0012】

この第２の発明によれば、他の列車が接近している場合や、車両の増解結が行われた場合であっても、自列車のワイヤレスセンサネットワークに係る通信ネットワークを比較的簡単に構築可能である。すなわち、ホスト装置は、増解結前の連結情報と、入力された増解結後の新規連結情報を用いて、増解結前の車両の位置に増解結後の新たな車両が入れ替わったとみなして直接通信可否情報を更新するとともに、自装置発第１ホップ先情報を更新する。また、更新した直接通信可否情報に基づいて、増解結後の各中継装置の中継装置発第１ホップ先情報を生成し送信する。これにより、通信ネットワークを比較的簡単・短時間に構築することができる。

【0013】

第３の発明は、
ホスト装置が搭載されたホスト車両と、中継装置（例えば、図２５の中継装置３０−３）が搭載された複数両の中継車両とで編成された列車において、前記ホスト装置および前記中継装置とがマルチホップ通信により互いに無線通信可能に構成された無線通信システムの前記ホスト装置（例えば、図２４のホスト装置２０−３）であって、
前記ホスト装置は、前記列車の連結車両順序に関連付けて前記中継装置の識別情報を格納した連結情報と、前記ホスト装置が前記中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする中継装置の候補を示したホスト発第１ホップ先情報（ホスト装置用経路表３０８）と、前記ホスト装置及び前記中継装置の各装置が互いに単一ホップで通信可能か否かを示す直接通信可否情報（例えば、図２４の通信行列７０）とを記憶し、
前記中継装置は、前記ホスト装置或いは自装置以外の中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする装置の候補である中継装置発第１ホップ先情報（例えば、図２５の自装置用経路表６０６）を記憶しており、
前記列車における前記中継車両の増解結（増結、解結、又はその両方のこと。以下同じ。）後の新たな前記連結情報（以下「新規連結情報」という。）を入力する入力手段（例えば、図２４の連結情報取得部２０２）と、
各車両の相対位置に基づいて単一ホップで通信可能な範囲を規定する所定のアルゴリズムに基づき、前記新規連結情報を用いて、増解結後の新たな前記ホスト発第１ホップ先情報および新たな前記直接通信可否情報を仮生成することと、仮生成した当該新たなホスト発第１ホップ先情報および当該新たな直接通信可否情報を、前記記憶していた前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報で補正することとを行って、前記記憶していた前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報を新たな情報に更新する更新手段（図２４の第１通信行列更新部２２０、および、自装置経路表更新部２２０）と、
各中継装置に、更新された前記直接通信可否情報のうちの当該中継装置に係る情報（以下「部分情報」という）（例えば、図２３の個別通信確認情報８０）および前記新規連結情報（例えば、図２３の連結情報６０）を送信する手段（例えば、図２４の経路表作成指示部２２２）と、
を備えたホスト装置である。

【0014】

この第３の発明によれば、他の列車が接近している場合や、車両の増解結が行われた場合であっても、自列車のワイヤレスセンサネットワークに係る無線通信の通信ネットワークを比較的簡単に構築可能である。すなわち、ホスト装置は、入力された増解結後の新規連結情報を用いて、第１ホップで通信可能な範囲を規定する所定のアルゴリズムに基づき、直接通信可否情報を更新するとともに、自装置発第１ホップ先情報を更新する。また、各中継装置に、更新した直接通信可否情報のうち当該中継装置に係る部分情報と、新規連結情報とを送信する。これにより、通信ネットワークを比較的簡単・短時間に構築することができる。

【0015】

第４の発明は、
ホスト装置が搭載されたホスト車両と、中継装置（例えば、図２５の中継装置３０−３）が搭載された複数両の中継車両とで編成された列車において、前記ホスト装置および前記中継装置とがマルチホップ通信により互いに無線通信可能に構成された無線通信システムの前記ホスト装置（例えば、図２４のホスト装置２０−３）であって、
前記ホスト装置は、前記列車の連結車両順序に関連付けて前記中継装置の識別情報を格納した連結情報と、前記ホスト装置が前記中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする中継装置の候補を示したホスト発第１ホップ先情報（例えば、図２４のホスト装置用経路表３０８）と、前記ホスト装置及び前記中継装置の各装置が互いに単一ホップで通信可能か否かを示す直接通信可否情報（例えば、図２４の通信行列７０）とを記憶し、
前記中継装置は、前記ホスト装置或いは自装置以外の中継装置それぞれを宛先とする通信を行う場合に第１ホップ先とする装置の候補である中継装置発第１ホップ先情報（例えば、図２５の自装置用経路表６０６）を記憶しており、
前記列車における前記中継車両の増解結（増結、解結、又はその両方のこと。以下同じ。）後の新たな前記連結情報（以下「新規連結情報」という。）を入力する入力手段（例えば、図２４の連結情報取得部２０２）と、
増解結前の連結情報と前記新規連結情報とに基づき、増解結前の中継車両の位置に、増解結後の新たな中継車両が入れ替わって位置したとみなして、入れ替わった中継車両の中継装置を用いて、前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報のうちの、増解結前の車両数と増解結後の車両数との重複車両数分の情報を更新する第１更新手段（例えば、図２０の第２通信行列更新部２１０、及び、自装置経路表更新部２２０）と、
増解結前の車両数よりも増解結後の車両数が超過する場合に、各車両の相対位置に基づいて単一ホップで通信可能な範囲を規定する所定のアルゴリズムに基づいて、前記ホスト発第１ホップ先情報および前記直接通信可否情報のうちの当該超過車両数分の情報を、前記新規連結情報から補完して更新する第２更新手段（例えば、図２０の第２通信行列更新部２１０、及び、自装置経路表更新部２２０）と、
各中継装置に、更新された前記直接通信可否情報のうちの当該中継装置に係る情報（以下「部分情報」という）および前記新規連結情報を送信する手段（例えば、図２４の経路表作成時事部２２２）と、
を備えたホスト装置である。

【0016】

この第４の発明によれば、他の列車が接近している場合や、車両の増解結が行われた場合であっても、自列車のワイヤレスセンサネットワークに係る無線通信の通信ネットワークを比較的簡単に構築可能である。すなわち、ホスト装置は、増解結前の連結情報と、入力された増解結後の新規連結情報を用いて、増解結前の車両の位置に増解結後の新たな車両が入れ替わったとみなして直接通信可否情報を更新するとともに、自装置発第１ホップ先情報を更新する。また、各中継装置に、更新した直接通信可否情報のうち当該中継装置に係る部分情報と、新規連結情報とを送信する。これにより、通信ネットワークを比較的簡単・短時間に構築することができる。

【0017】

第５の発明として、
第１又は第２の発明のホスト装置との無線通信により前記無線通信システムを構成する中継装置（例えば、図１３の中継装置３０−１）であって、
前記ホスト装置から受信した増解結後の中継装置発第１ホップ先情報（例えば、図１３の自装置用経路表６０６）を記憶更新する手段（例えば、図１３の記憶部６００−１）、
を備えた中継装置を構成しても良い。

【0018】

この第５の発明によれば、中継装置は、ホスト装置から送信された中継装置発第１ホップ先情報を記憶更新する。これにより、中継装置は、現在の編成における中継装置発第１ホップ先情報を自ら作成することなく更新可能となり、他の列車が接近している場合や、車両の増解結が行われた場合であっても、自列車のワイヤレスセンサネットワークに係る通信ネットワークを比較的簡単に構築可能である。

【0019】

第６の発明として、
第３又は第４のホスト装置との無線通信により前記無線通信システムを構成する中継装置（例えば、図２５の中継装置３０−３）であって、
前記ホスト装置から受信した前記部分情報および前記新規連結情報に基づいて、増解結後の中継装置発第１ホップ先情報（例えば、図２５の自装置用経路表６０６）を記憶更新する手段（例えば、図２５の自装置経路表作成部５０８）、
を備えた中継装置を構成しても良い。

【0020】

この第６の発明によれば、中継装置は、ホスト装置から受信した直接通信可否情報の部分情報、及び、新規連結情報に基づいて、増解結後の中継装置発第１ホップ先情報を記憶更新する。これにより、中継装置は、無線通信を試行することなく、現在の編成における中継装置発第１ホップ先情報を更新することができ、他の列車が接近している場合や、車両の増解結が行われた場合であっても、自列車のワイヤレスセンサネットワークに係る通信ネットワークを比較的簡単に構築可能である。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】車両状態監視システムに対する無線通信システムの適用例。

【図2】経路表の一例。

【図3】増解結の一例。

【図4】連結情報の一例。

【図5】ホスト装置による各中継装置との直接通信の可否の確認の説明図。

【図6】中継装置間の直接通信の可否の確認の説明図。

【図7】通信行列の一例。

【図8】ホスト装置から各中継装置への経路表の送信の説明図。

【図9】増解結の一例。

【図10】無線通信の基本性能に基づく装置間の直接通信の可否の判断の一例。

【図11】増解結前の通信行列に基づく通信行列の補正の説明図。

【図12】第１実施例におけるホスト装置の機能構成図。

【図13】第１実施例における中継装置の機能構成図。

【図14】第１実施例における通信ネットワークの構築処理のフローチャート。

【図15】編成車両数が減少する増解結の一例。

【図16】増解結前の通信行列に基づく通信行列の補正の説明図。

【図17】編成車両数が増加する増解結の一例。

【図18】増解結前の通信行列に基づく通信行列の補正の説明図。

【図19】増解結後に超過する装置間の直接通信の可否の判断の説明図。

【図20】第２実施例におけるホスト装置の機能構成図。

【図21】第２実施例における通信ネットワークの構築処理のフローチャート。

【図22】ネットワーク構築時の中継装置に対する経路表の作成指示の説明図。

【図23】ネットワーク再構築時の中継装置に対する経路表の作成指示の説明図。

【図24】第３実施例におけるホスト装置の機能構成図。

【図25】第３実施例における中継装置の機能構成図。

【図26】第３実施例における通信ネットワークの構築処理のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0022】

［概要］
本実施形態の無線通信システムは、本発明を、複数車両で編成される鉄道列車において、各車両に付置したセンサによるセンサデータを列車単位で収集する車両状態監視システムに適用したものである。

【0023】

図１は、車両状態監視システムに対する無線通信システム１の適用例である。無線通信システム１は、ホスト装置２０と中継装置３０とを備えて構成される。本実施形態では、説明の簡単化のために、図１に示すように、列車の先頭車両１２にホスト装置２０を搭載し、２両目以降の各車両１０に中継装置３０を搭載することとして説明する。ホスト装置２０及び中継装置３０は、無線通信機能を有しており、装置間での無線通信が可能となっている。また、ホスト装置２０或いは中継装置３０は、搭載車両に付置された各センサ４０と無線通信或いは有線通信が可能となっており、これらの各センサ４０によるセンサデータは、中継装置３０を経由してホスト装置２０に集約される。

【0024】

無線通信システム１における通信は、マルチホップ通信により実現され、通信毎に宛先（送信先）の装置までの経路を探索する動的な通信ネットワークである。但し、経路探索は、経路表５０に従って行われる。ホスト装置２０及び中継装置３０それぞれは、経路表５０を記憶している。図２は、経路表５０の一例である。図２では、ホスト装置２０の経路表５０（ホスト発第１ホップ先情報）と、中継装置３０の経路表５０（中継装置発第１ホップ先情報）とを示している。経路表５０は、宛先とする他装置それぞれに、第１ホップ先とする装置の候補を優先度順に対応付けて格納している。経路探索は、この優先度順に従った第１ホップ先の中から選択される。なお、マルチホップ通信だからといって無闇に第１ホップ先を設定するのではなく、宛先の装置までのホップ数が少なくなるように優先度を定めて第１ホップ先を設定することで、システム全体の通信量を削減する。このため、第１ホップ先は、宛先の装置に近い順に優先度が高くなるように列挙される。

【0025】

鉄道では、例えば途中駅において、車両が増結或いは解結又はその両方である増解結が行われ得る。なお、通常、運転台が設備された車両が先頭車両となるため、本実施形態では、先頭車両にホスト装置２０を搭載することとし、２両目以降の車両を増解結することとする。すなわち、先頭車両がホスト車両となり、増解結されるのは中継装置３０が搭載された中継車両となる。

【0026】

図３は、車両の増解結の一例である。図３（ａ）では、増解結前は５両編成であった列車が、４両目の車両１０ｃが解結されて、増解結後は４両編成となっている。また、図３（ｂ）では、増解結前は５両編成であった列車が、４両目の車両１０ｃが解結されるとともに車両１０ｅ，１０ｆが増結されて、増解結後は６両編成となっている。

【0027】

車両状態監視システムでは、列車単位でセンサデータを集約するために、１本の列車について１つの通信ネットワークを構築する必要がある。つまり、１本の列車に対して、当該列車を構成する各車両に搭載されるホスト装置２０、及び、中継装置３０によって、１つの通信ネットワークを構築する。従って、増解結が行われた場合には、１本の列車を構成する車両１０が入れ替わることから、新たな通信ネットワークを再構築する必要がある。通信ネットワークを構築するとは、本実施形態において、ホスト装置２０及び中継装置３０それぞれの経路表５０を作成・設定すること、すなわち各装置の第１ホップ先を作成・設定することを意味する。以下、無線通信システム１における通信ネットワークの構築方法についての３つの実施例を説明する。

【0028】

［第１実施例］
第１実施例では、ホスト装置２０が各装置の経路表５０を作成することで、通信ネットワークを構築する。

【0029】

（Ａ）初回の通信ネットワークの構築
先ず、列車の編成直後における初回の通信ネットワークの構築について説明する。通信ネットワークの構築にあたり、ホスト装置２０は、列車を構成する各車両１０の情報である連結情報６０が与えられる。編成される車両は予め定められているため、連結情報６０が事前にホスト装置２０に与えられるのである。図４は、連結情報６０の一例である。図４に示すように、連結情報６０は、列車を構成する各車両１０の連結順序に対応付けて、各車両１０の識別情報である車両ＩＤと、当該車両１０に搭載されているホスト装置２０及び中継装置３０の識別情報であり、通信アドレスを兼用する装置ＩＤとを格納している。つまり、ホスト装置２０は、連結情報６０によって、自列車の各車両１０の連結順や、各車両１０に搭載されている中継装置３０を把握することができる。

【0030】

通信ネットワークの構築では、先ず、ホスト装置２０は、連結情報６０を参照して、通信ネットワークを構築する対象となる中継装置３０と、その連結順序を判断する。次いで、図５に示すように、ホスト装置２０は、これらの中継装置３０それぞれとの直接通信（第１ホップの通信）を試みて、当該中継装置３０との直接通信が可能か否かを確認する。また、各中継装置３０は、図６に示すように、ホスト装置２０を含む上り方向の他の装置からの直接通信の確認要求を受けて、同様に、下り方向の他の中継装置３０それぞれとの直接通信の可否を確認し、その確認結果をホスト装置２０に通知する。ここで、下り方向とは、先頭車両１２から最後尾車両に向かう方向であり、逆に、最後尾車両から先頭車両１２に向かう方向を上り方向という。これにより、ホスト装置２０は、中継装置３０間の直接通信の可否を確認することができる。

【0031】

装置間の直接通信の可否の確認結果は、通信行列７０として纏められる。図７は、通信行列７０の一例である、図７によれば、通信行列７０は、ホスト装置２０及び中継装置３０の各装置間において単一ホップでの通信（直接通信）が可能か否かを示す直接通信可否情報であり、縦方向を連結順に送信元の装置とし、横方向を連結順に送信先の装置として、装置間の直接通信の可否を格納している。但し、本実施形態では、通信送受の対称性から、ある装置間の一方向への直接通信が可能であれば、逆方向への直接通信も可能であるとみなす。このため、通信行列７０は、送信先として下り方向の他の各装置との直接通信の可否のみを格納している。

【0032】

ホスト装置２０は、この通信行列７０をもとに、自装置の経路表５０と、各中継装置３０の経路表５０を作成する。ある装置（「対象装置」という）の経路表５０は、次のように作成する。すなわち、対象装置からみて宛先とする他の装置のうち、直接通信が可能な装置については、宛先の装置、及び、対象装置から宛先の装置までの間に連結されている他の装置を、宛先の装置に近い順に第１ホップ先とする。また、直接通信が不可能な装置については、対象装置と宛先の装置との間に連結された他の装置であって、対象装置と直接通信が可能な装置を、宛先の装置に近い順に第１ホップ先とする。

【0033】

そして、ホスト装置２０は、図８に示すように、各中継装置３０について作成した経路表５０を、当該中継装置３０へ送信する。中継装置３０は、ホスト装置２０から受信した経路表５０を記憶する。以上で、初回の通信ネットワークの構築が完了する。

【0034】

（Ｂ）増解結後の通信ネットワークの再構築
続いて、増解結に伴う通信ネットワークの再構築について説明する。図９に示すような車両の増解結が行われた場合を例に挙げて説明する。図９では、先頭車両１２に５台の車両１０ａ〜１０ｅが連結された６両編成の列車に対して、車両１０ｃを解結するとともに車両１０ｆ，１０ｇを増結した増解結によって、７両編成に変更されている。つまり、増解結前後では、３両目までは同じであるが、４両目以降の車両１０ｃ〜１０ｅが、車両１０ｄ〜１０ｇに入れ替わっている。

【0035】

増解結前は、先頭車両１２に搭載されたホスト装置２０と、車両１０ａ〜１０ｅそれぞれに搭載された中継装置３０ａ〜３０ｅによって通信ネットワークが構築されている。この増解結前の通信ネットワークに対して、増解結後は、解結された車両１０ｃに搭載された中継装置３０ｃを除外し、増結された車両１０ｆ，１０ｇそれぞれに搭載された中継装置３０ｆ，３０ｇを追加した通信ネットワークを構築する必要がある。すなわち、増解結後は、ホスト装置２０及び中継装置３０ａ，３０ｂ，３０ｄ〜３０ｇによる通信ネットワークを再構築する必要がある。

【0036】

通信ネットワークの再構築に際して、ホスト装置２０は、増解結後の編成についての連結情報６０（新規連結情報）を取得していることとする。増解結する車両の情報は予め定められているため、当該増解結に係る連結情報６０（新規連結情報）がホスト装置２０に与えられるのである。ホスト装置２０は、この新規連結情報を参照して、増解結後の列車について、所定のアルゴリズムに基づき、各装置間の直接通信の可否を判断して、仮の通信行列を生成する。所定のアルゴリズムとは、各装置の無線通信の基本性能をもとに、各装置間の直接通信の可否を判断する方法である。無線通信の基本性能には、少なくとも無線通信が可能な距離を含む。また、本実施形態では、全ての装置（ホスト装置２０及び中継装置３０）についての無線通信が可能な距離は同じとする。また、各車両１０の車両長を全て同じ所定長とする、或いは増解結され得る最長の車両長を所定長とする。これらに基づき、ホスト装置２０は、所定のアルゴリズムに従って、各装置について、例えば「２両先の装置まで直接通信が可能」といったように判断する。

【0037】

図１０は、直接通信の可否の判断結果の一例である。図１０では、各装置の無線通信の基本性能に基づく直接通信が可能な範囲を「２両先の装置まで」とした場合を矢印付きの線で示している。

【0038】

次いで、生成した仮の通信行列を増解結前の通信行列に基づいて補正して、通信行列を更新する。図１１は、増解結前の通信行列に基づく通信行列の補正の一例である。増解結の前後では、先頭からの車両順番が同じであっても異なる車両に入れ替わってしまったり、同じ車両が異なる車両順番に位置することがある。そのため、何両目といった連結順序に着目して、通信行列を補正する。すなわち、増解結前の列車についての通信行列７０で定められる各装置間の通信可否を、増解結後の列車における同一の連結順序間に適用して、増解結後の列車における各装置間の無線通信の可否を補正する。

【0039】

図１１の下段に示すように、増解結前は、１両目であるホスト装置２０と、４両目である中継装置３０ｃとの間の直接通信が可能であったので、同図上段に示すように、増解結後においても、１両目であるホスト装置２０と、４両目である中継装置３０ｄとの間の直接通信を可能とみなして通信行列を補正する。また、同図下段に示すように増解結前は、２両目である中継装置３０ａと、４両目である中継装置３０ｃとの間の直接通信が不可能であったので、同図上段に示すように増解結後においても、２両目である中継装置３０ａと、４両目である中継装置３０ｄとの間の直接通信を不可能とみなして通信行列を補正する。

【0040】

その後、ホスト装置２０は、更新後の通信行列７０に従って、自装置（ホスト装置２０）及び各中継装置３０の経路表５０を再作成する。そして、ホスト装置２０は、各中継装置３０について作成した経路表５０を、該当する中継装置３０へ送信する。中継装置３０は、ホスト装置２０から受信した経路表を更新記憶する。以上で、増解結後の通信ネットワークの構築が完了する。増解結が行われる毎に、同様の通信ネットワークの再構築を行う。

【0041】

＜機能構成＞
図１２は、第１実施例におけるホスト装置２０−１の機能構成図である。図１２によれば、ホスト装置２０−１は、操作部１０２と、表示部１０４と、音出力部１０６と、無線通信部１０８と、センサデータ入力部１１０と、処理部２００−１と、記憶部３００−１とを備えて構成される一種のコンピュータである。

【0042】

操作部１０２は、例えばタッチパネルや各種スイッチ等の入力装置で実現される入力装置であり、管理者の操作入力に応じた操作信号を処理部２００−１に出力する。
表示部１０４は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で実現される表示装置であり、処理部２００−１からの表示信号に従った各種表示を行う。
音出力部１０６は、例えばスピーカ等で実現される音声出力装置であり、処理部２００−１からの音声信号に従った各種音出力を行う。

【0043】

無線通信部１０８は、中継装置３０との間でマルチホップ通信による無線通信を行うための無線通信モジュール等で実現される無線通信装置である。
通信部１０９は、集約センサデータ群３１４の送信先となる外部装置や、連結情報６０の取得先となる始発駅や車両を増解結する駅等に設置された外部装置との無線通信を行う無線通信装置である。

【0044】

センサデータ入力部１１０は、無線通信装置或いは有線通信装置であり、ホスト装置２０−１が搭載された車両に付置されているセンサからセンサデータを入力する。センサデータ入力部１１０によって入力されたセンサデータは、ホスト車両のセンサデータ群として、中継装置３０から受信した車両センサデータ群６０８とともに集約センサデータ群３１４として蓄積記憶される。

【0045】

処理部２００−１は、例えばＣＰＵやＡＳＩＣ，ＦＰＧＡ等で実現される演算装置であり、記憶部３００−１に記憶されたプログラムやデータ等に基づいてホスト装置２０を構成する各部への指示やデータ転送を行い、ホスト装置２０の全体制御を行う。また、処理部２００−１は、機能構成として区分した場合に、連結情報取得部２０２と、通信行列生成部２０４と、経路表作成部２０６と、第１通信行列更新部２０８と、経路表更新部２１０と、経路表送信制御部２１２と、データ集約部２１４とを有する。これらの機能部は、処理部２００−１がプログラムを実行することでソフトウェア的に実現されることとしてもよいし、専用のプロセッサ或いは回路で実現されることとしてもよい。本実施形態では前者として説明する。

【0046】

連結情報取得部２０２は、無線通信部１０８を介して外部装置から入力される連結情報６０を取得する。取得した連結情報６０は、例えば取得日時と対応付けて、連結情報ＤＢ３０６として蓄積記憶される。

【0047】

通信行列生成部２０４は、編成直後における初回の通信ネットワークの構築時に、自列車についての通信行列を生成する。すなわち、連結情報取得部２０２によって取得された最新の連結情報６０を参照して、自列車に含まれる中継装置３０やその連結順序を把握し、自列車の各中継装置３０との直接通信を試みて、直接通信が可能であるか否かを確認する。また、各中継装置３０との直接通信の可否の確認の際に、各中継装置３０に対して、連結情報６０を送信して、他の各中継装置３０との直接通信の可否の確認を要求する。そして、ホスト装置２０と各中継装置３０との直接通信の可否の確認結果と、各中継装置３０から受信した中継装置３０間の直接通信の可否の確認結果とを纏めて、通信行列７０を生成する。生成した通信行列７０は、例えば該当する連結情報６０の識別番号と対応付けて、通信行列ＤＢ３０４に蓄積記憶される。

【0048】

経路表作成部２０６は、始発となる列車編成直後における初回の通信ネットワークの構築時に、通信行列生成部２０４によって生成された通信行列７０に基づいて、ホスト装置２０、及び、各中継装置３０の経路表を作成する。生成したホスト装置２０の経路表５０は、ホスト装置用経路表３０８として更新記憶され、各中継装置３０の経路表は、該当する中継装置３０の識別番号と対応付けて、中継装置用経路表３１０として更新記憶される。

【0049】

第１通信行列更新部２０８は、車両１０の増解結による通信ネットワークの再構築時に、増解結後の自列車についての通信行列７０を生成する。すなわち、連結情報取得部２０２によって取得された最新の連結情報６０を参照して、自列車に含まれる中継装置３０やその連結順序を把握する。そして、各装置の無線通信の基本性能をもとに、自列車の各装置（ホスト装置２０及び各中継装置３０）間の直接通信の可否を判断して、仮の通信行列を生成する。次いで、増解結前の自列車についての通信行列７０で定められる各装置間の通信可否を、増解結後の自列車における同一の連結順序間に適用して、増解結後の自列車における各装置間の無線通信の可否を変更することで、仮の通信行列を補正して通信行列を生成する。

【0050】

ここで、無線通信の基本性能には、無線通信が可能な距離を含み、全ての装置において共通とし、無線通信性能情報３１２として記憶されている。また、生成した通信行列７０は、例えば該当する連結情報６０の識別番号と対応付けて、通信行列ＤＢ３０４として蓄積記憶される。

【0051】

経路表更新部２１０は、車両１０の増解結による通信ネットワークの再構築時に、第１通信行列更新部２０８によって生成された通信行列７０に従って、増解結後の自列車におけるホスト装置２０及び各中継装置３０の経路表５０を作成する。生成したホスト装置２０の経路表５０は、ホスト装置用経路表３０８として更新記憶され、各中継装置３０の経路表５０は、該当する中継装置３０の識別番号と対応付けて、中継装置用経路表３１０として更新記憶される。

【0052】

経路表送信制御部２１２は、始発となる列車の編成直後における初回の通信ネットワークの構築時に、経路表作成部２０６によって作成された各中継装置３０の経路表５０を、当該中継装置３０へ送信する制御を行う。また、車両１０の増解結による通信ネットワークの再構築時に、経路表更新部２１０によって作成された各中継装置３０の経路表５０を、当該中継装置３０へ送信する制御を行う。

【0053】

データ集約部２１４は、各中継装置３０から送信されるセンサデータ（車両センサデータ群６０８（図１３参照））を、集約センサデータ群３１４として蓄積記憶することで、自列車に係るセンサデータを集約する。また、ホスト装置２０が搭載された車両のセンサデータも合わせて集約する。そして、所定の外部送信タイミングで集約センサデータ群３１４を、無線通信部１０８を介して外部装置へ送信する。外部送信タイミングは、例えば、所定駅に到着したタイミングとすることができ、その場合には、データ集約部２１４が、当該駅に設置されている通信装置（外部装置）に向けて集約センサデータ群３１４を送信する。

【0054】

記憶部３００−１は、例えばハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で実現される記憶装置であり、処理部２００−１がホスト装置２０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部２００−１の作業領域として用いられ、処理部２００−１が各種プログラムに従って実行した演算結果等が一時的に格納される。記憶部３００−１には、第１ホスト制御プログラム３０２と、連結情報ＤＢ３０６と、通信行列ＤＢ３０４と、ホスト装置用経路表３０８と、中継装置用経路表３１０と、無線通信性能情報３１２と、集約センサデータ群３１４と、が記憶される。

【0055】

図１３は、第１実施例における中継装置３０−１の機能構成図である。図１３によれば、中継装置３０−１は、操作部４０２と、表示部４０４と、音出力部４０６と、無線通信部４０８と、センサデータ入力部４１０と、処理部５００−１と、記憶部６００−１とを備えて構成される一種のコンピュータである。

【0056】

操作部４０２は、例えばタッチパネルや各種スイッチ等の入力装置で実現される入力装置であり、管理者の操作入力に応じた操作信号を処理部５００−１に出力する。表示部４０４は、例えばＬＣＤ等で実現される表示装置であり、処理部５００−１からの表示信号に従った各種表示を行う。音出力部４０６は、例えばスピーカ等で実現される音声出力装置であり、処理部５００−１からの音声信号に従った各種音出力を行う。無線通信部４０８は、マルチホップ通信による無線通信を行う無線通信モジュール等で実現される装置であり、ホスト装置２０や他の中継装置３０との無線通信を行う。センサデータ入力部４１０は、無線通信装置或いは有線通信装置であり、中継装置３０が搭載された車両１０に付置されているセンサからセンサデータを入力する。センサデータ入力部４１０によって入力されたセンサデータは、車両センサデータ群６０８として蓄積記憶される。

【0057】

処理部５００−１は、例えばＣＰＵやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡで実現される演算装置であり、記憶部６００−１に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて中継装置３０を構成する各部への指示やデータ転送を行い、中継装置３０の全体制御を行う。また、処理部５００−１は、機能構成として区分した場合に、通信状況確認部５０２と、経路表取得部５０４と、データ送信制御部５０６とを有する。これらの機能部は、処理部５００−１がプログラムを実行することでソフトウェア的に実現されることとしてもよいし、専用のプロセッサ或いは回路で実現されることとしてもよい。本実施形態では前者として説明する。

【0058】

通信状況確認部５０２は、ホスト装置２０や他の中継装置３０等の自装置以外の他の装置からの要求に応じて、他の装置との直接通信の可否の確認を行う。すなわち、確認要求とともに受信した連結情報６０を参照して、自装置の下り方向に連結されている他の中継装置３０を判断し、これらの他の中継装置３０それぞれに対して直接通信を試みて、直接通信の可否を確認し、その確認結果をホスト装置２０へ送信する。またこのとき、下り方向の他の各中継装置３０に対して連結情報６０をともに送信して、直接通信の可否の確認を要求する。

【0059】

経路表取得部５０４は、ホスト装置２０から受信した経路表５０を取得し、自装置用経路表６０６として更新記憶する。

【0060】

データ送信制御部５０６は、所定周期で車両センサデータ群６０８を、ホスト装置２０へ送信する制御を行う。具体的には、データ送信制御部５０６は、ホスト装置２０を宛先として、自装置用経路表６０６を用いたマルチホップ通信により、車両センサデータ群６０８を送信する。

【0061】

記憶部６００−１は、例えばハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ等で実現される記憶装置であり、処理部５００−１が中継装置３０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部５００−１の作業領域として用いられ、処理部５００−１が各種プログラムに従って実行した演算結果等が一時的に格納される。記憶部６００−１には、第１中継制御プログラム６０２と、連結情報６０４と、自装置用経路表６０６と、車両センサデータ群６０８と、が記憶される。

【0062】

＜処理の流れ＞
図１４は、第１実施例における通信ネットワーク構築処理の流れを説明するフローチャートである。図１４では、左側にホスト装置２０の処理を示し、右側に中継装置３０の処理を示している。この処理は、ホスト装置２０−１の処理部２００−１が第１ホスト制御プログラム３０２を実行し、中継装置３０−１の処理部５００−１が第１中継制御プログラム６０２を実行することで実現される処理であり、列車が編成されて運行を開始する際の“初回”の処理と、その後、増解結がなされる毎に実行される“増解結ごと”の処理との２つに分けられる。

【0063】

“初回”の処理は、ホスト装置２０のステップＡ１〜Ａ１１、中継装置３０のステップＢ１〜Ｂ５の処理である。先ず、初回の処理では、ホスト装置２０の連結情報取得部２０２が連結情報６０を取得すると（ステップＡ１）、初回の通信ネットワークの構築を開始する。すなわち、通信行列生成部２０４が、取得した連結情報６０を参照して自列車を構成する中継装置３０を判断し、判断した各中継装置３０との直接通信の可否を確認するとともに、各中継装置３０に連結情報６０を送信して、下り方向の各装置との直接通信の確認を要求する（ステップＡ３）。すると、中継装置３０では、通信状況確認部５０２が、ホスト装置２０からの直接通信の確認要求に応じて、ともに受信した連結情報６０を参照して下り方向の中継装置３０を判断し、判断した各中継装置３０との直接通信の可否を確認し（ステップＢ１）、確認結果をホスト装置２０へ送信する（ステップＢ３）。そして、ホスト装置２０では、通信行列生成部２０４が、各中継装置３０との直接通信の確認結果と、各中継装置３０から受信した中継装置３０間の直接通信の確認結果とから、通信行列７０を生成する（ステップＡ５）。

【0064】

次いで、経路表作成部２０６が、生成された通信行列７０に従って、ホスト装置２０の経路表５０を作成する（ステップＡ７）。また、経路表作成部２０６は、生成された通信行列７０に従って、各中継装置３０の経路表５０を作成し（ステップＡ９）、経路表送信制御部２１２が、作成された各中継装置３０の経路表５０を、該当する中継装置３０へ送信する（ステップＡ１１）。すると、中継装置３０では、経路表取得部５０４が、ホスト装置２０から受信した経路表を更新記憶する（ステップＢ５）。

【0065】

ここまでで初回の通信ネットワークの構築が完了する。その後、列車の運行が開始される。運行が開始されると、各中継装置３０は、当該中継装置３０が搭載された車両（中継車両）のセンサデータを車両センサデータ群６０８として蓄積することと、蓄積した車両センサデータ群６０８を、自装置用経路表６０６に基づき、所定周期でホスト装置２０宛てにマルチホップ通信することと、を実行する。ホスト装置２０では、各中継装置３０から送信されてくる車両センサデータ群６０８とホスト装置２０が搭載された車両（ホスト車両）のセンサデータ群とを集約して集約センサデータ群３１４として蓄積記憶し、所定のタイミングで外部装置へ送信する。

【0066】

その後、車両の増解結が行われる度に、“増解結ごと”の通信ネットワークの構築が実行される。“増解結ごと”の処理は、ホスト装置２０のステップＡ１２〜Ａ２３、中継装置３０のステップＢ７の処理である。

【0067】

まず、増解結の実施を、運転台からの指示操作や、新たな連結情報６０の入力がなされることで判断する（ステップＡ１２）。増解結する場合（ステップＡ１２：ＹＥＳ）、ホスト装置２０の連結情報取得部２０２が、増解結後の編成についての連結情報６０（新規連結情報）を取得すると（ステップＡ１３）、通信ネットワークの再構築を開始する。すなわち、第１通信行列更新部２０８が、取得した連結情報６０を参照し、無線通信の基本性能に基づき、増解結後の編成における各装置間の直接通信の可否を判断して、仮の通信行列を生成する（ステップＡ１５）。次いで、前回の通信行列７０に基づいて、各装置間の直接通信の可否を補正して、仮の通信行列を更新する（ステップＡ１７）。

【0068】

続いて、経路表更新部２１０が、更新後の通信行列７０に従って、ホスト装置２０の経路表５０を作成して更新記憶する（ステップＡ１９）。また、経路表更新部２１０は、各中継装置３０の経路表５０を作成し（ステップＡ２１）、経路表送信制御部２１２が、生成された各中継装置３０の経路表５０を、該当する中継装置３０へ送信する（ステップＡ２３）。すると、中継装置３０では、経路表取得部５０４が、ホスト装置２０から受信した経路表５０を更新記憶する（ステップＢ７）。

【0069】

これで増解結時の通信ネットワークの構築が完了する。その後、新たな車両編成で列車の運行が開始されるが、運行が開始された後のセンサデータの集約等の処理は、始発による運行開始後と同じである。

【0070】

［第２実施例］
次に、第２実施例を説明する。第２実施例は、車両の増解結後における通信行列の更新方法が、第１実施例と異なる。なお、上述の第１実施例と同一の構成要素については同符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0071】

第２実施例では、増解結前の通信行列で定められる各装置間の直接通信の可否を、増解結後の編成における同一の連結順序の装置間に適用して、通信行列を更新する。すなわち、増解結前の車両１０の位置に、増解結後の新たな車両１０が入れ替わって位置したとみなす。そして、増解結前後で重複する位置の装置については、増解結前の各装置間の直接通信の可否を、増解結後の重複する位置の各装置間にそのまま適用し、増解結後に重複しない位置の車両については、無線通信の基本性能に基づく所定のアルゴリズムに基づき、他の装置との間の直接通信の可否を判断して、通信行列を生成する。

【0072】

具体的に説明する。図１５は、増解結後によって編成車両数が減少する一例である。図１５では、増解結前は５両編成であった列車が、４両目の車両１０ｃが解結されて、増解結後は４両編成となっている。つまり、増解結前後において、車両数として４両が重複しており、重複した車両１０のうち、４両目の車両１０ｃが車両１０ｄに入れ替わっている。

【0073】

この場合には、図１６に示すように、増解結前の通信行列７０における、増解結の前後で重複する４両分である１両目から４両目までの各装置間の直接通信の可否を、増解結後の１両目から４両目までの各装置間の直接通信の可否として、そのまま引き継ぐ。それとともに、増解結の前後で入れ替わった４両目については、増解結前の４両目である車両１０ｃに搭載されていた中継装置３０ｃを、増解結後に入れ替わった４両目の車両１０ｄに搭載されている中継装置３０ｄに置き換えて通信行列７０を修正する。また、通信行列７０のうち、増解結後に減少した５両目についての項目を削除する。

【0074】

図１７は、増解結によって編成車両数が増加する一例である。図１７では、増解結前は４両編成であった列車が、車両１０ｄ，１０ｅが増結されて、増解結後は６両編成となっている。つまり、増解結前後において、車両数として４両が重複しているとともに、重複車両数よりも５両目〜６両目が超過して増結されている。

【0075】

この場合には、図１８に示すように、増解結前の通信行列７０における、増解結の前後で重複する４両分である１両目から４両目までの各装置間の直接通信の可否を、増解結後の１両目から４両目までの各装置間の直接通信の可否として、そのまま引き継ぐ。また、重複車両数を超過している５両目及び６両目である車両１０ｄ，１０ｅそれぞれに搭載されている中継装置３０ｄ，３０ｅについては、図１９に示すように、第１実施例において説明した無線通信の基本性能に基づく所定のアルゴリズムに基づいて、他の各装置との直接通信の可否を判断する。すなわち車両２つ分までは直接通信が可能であるとのアルゴリズムの下、直接通信の可否を判断する。図１９では、下り方向の直接通信のうち、送信先或いは送信元を中継装置３０ｄ、３０ｅとした直接通信について矢印線で表している。

【0076】

＜機能構成＞
図２０は、第２実施例におけるホスト装置２０−２の機能構成図である。図２０によれば、ホスト装置２０−２において、処理部２００−２は、機能構成として区分した場合に、連結情報取得部２０２と、通信行列生成部２０４と、経路表作成部２０６と、第２通信行列更新部２１６と、経路表更新部２１０と、経路表送信制御部２１２と、データ集約部２１４とを有する。

【0077】

第２通信行列更新部２１６は、車両１０の増解結による通信ネットワークの再構築時に、増解結後の自列車についての通信行列７０を生成する。すなわち、連結情報取得部２０２によって取得された最新の連結情報６０を参照して、自列車に含まれる中継装置３０やその連結順序を把握する。そして、増解結前後で重複する位置の装置については、増解結前の各装置間の直接通信の可否を、増解結後の重複する位置の各装置間にそのまま適用し、増解結後に重複しない位置の車両については、無線通信の基本性能に基づく所定のアルゴリズムに基づき、他の装置との間の直接通信の可否を判断して、通信行列を生成する。生成した通信行列７０は、例えば該当する連結情報６０の識別番号と対応付けて、通信行列ＤＢ３０４として蓄積記憶される。

【0078】

中継装置３０については、第１実施例と同様の機能構成である。

【0079】

＜処理の流れ＞
図２１は、第２実施例における通信ネットワーク構築処理の流れを説明するフローチャートである。図２１では、左側にホスト装置２０の処理を示し、右側に中継装置３０の処理を示している。この処理は、ホスト装置２０−２の処理部２００−２が第１ホスト制御プログラム３１６を実行し、第１実施例と同様に、中継装置３０−１が第１中継制御プログラム６０２を実行することで実現される処理である。また、第１実施例と同様に、列車が編成されて運行を開始する際の“初回”の処理と、その後、増解結がなされる毎に実行される“増解結ごと”の処理との２つに分けられる。

【0080】

“初回”の処理は、ホスト装置２０のステップＡ１〜Ａ１１、中継装置３０のステップＢ１〜Ｂ５の処理であり、第１実施例と同様である。

【0081】

その後、車両１０の増解結が行われる度に、“増解結ごと”の通信ネットワークの構築が実行される。“増解結ごと”の処理は、ホスト装置２０のステップＡ１２〜Ａ２７、中継装置３０のステップＢ７の処理である。中継装置３０の処理は、第１実施例と同様である。

【0082】

先ず、増解結の実施を判断し（ステップＡ１２）、増解結する場合（ステップＡ１２：ＹＥＳ）、ホスト装置２０の連結情報取得部２０２が、増解結後の編成についての連結情報６０を取得すると（ステップＡ１３）、通信ネットワークの再構築を開始する。すなわち、第２通信行列更新部２１６が、取得した連結情報６０を参照し、増解結の前後で重複する車両１０に搭載される装置については、増解結前の各装置間の直接通信の可否を引き継いで、通信行列７０を生成する（ステップＡ２５）。また、増解結後に超過する車両１０に搭載される装置については、無線通信の基本性能に基づき、他の各装置との直接通信の可否を判断して、通信行列に追加して更新する（ステップＡ２７）。

【0083】

続いて、経路表更新部２１０が、更新後の通信行列７０に従って、ホスト装置２０の経路表５０を作成して更新記憶する（ステップＡ１９）。また、経路表更新部２１０は、各中継装置３０の経路表５０を作成し（ステップＡ２１）、経路表送信制御部２１２が、生成された各中継装置３０の経路表５０を、該当する中継装置３０へ送信する（ステップＡ２３）。すると、中継装置３０では、経路表取得部５０４が、ホスト装置２０から受信した経路表５０を更新記憶する（ステップＡ２５）。

【0084】

これで、増解結時の通信ネットワークの構築が完了する。その後、新たな車両編成で列車の運行が開始されるが、運行が開始された後のセンサデータの集約等の処理は、始発による運行開始後と同じである。

【0085】

［第３実施例］
次に、第３実施例を説明する。第３実施例は、中継装置３０の経路表５０は当該中継装置３０自身が作成することが、第１実施例及び第２実施例と異なる。なお、上述の第１実施例及び第２実施例と同一の構成要素については同符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0086】

（Ａ）初回の通信ネットワークの構築時
先ず、列車の編成直後における初回の通信ネットワークの構築時について説明する。ホスト装置２０は、第１実施例と同様に、自列車における各中継装置３０との直接通信の可否を確認する（図５参照）。この結果、通信行列７０は、送信元がホスト装置２０である一行についてのみ、値が格納された状態となる。

【0087】

次いで、図２２に示すように、ホスト装置２０は、中継装置３０に対して、連結情報６０と、個別通信可能情報８０とを送信し、経路表５０の作成を行わせる。個別通信可能情報８０は、通信行列７０から判断される当該中継装置３０が直接通信可能な装置の情報であり、通信行列７０の一部といえる。この経路表５０の作成指示は、ホスト装置２０から近い中継装置３０から順に対象として行う。また、通信行列７０のうち、中継装置３０間の直接通信の可否については、後述のように、中継装置３０から受信した確認結果に基づいて値が格納される。このため、個別通信可能情報８０は、対象の中継装置３０からみて上り方向の各装置との直接通信の可否の情報となる。

【0088】

具体的には、ホスト装置２０は、先ずは２両目の中継装置３０ａを対象とし、中継装置３０ａに対して、連結情報６０と、ホスト装置２０を示す個別通信可能情報８０とを送信する。中継装置３０ａは、受信した連結情報６０を参照して、自装置からみて下り方向に連結されている他の中継装置３０が中継装置３０ｂ〜３０ｅであると判断し、これらの中継装置３０ｂ〜３０ｅそれぞれと直接通信を試みて、直接通信の可否を確認する。そして、中継装置３０ａは、この直接通信の可否の確認結果と、ホスト装置２０から受信した個別通信可能情報８０と、をもとに、自装置の経路表５０を作成する。すなわち、自装置からみて上り方向の各装置を宛先とする第１ホップ先は、ホスト装置２０から受信した個別通信可能情報８０に基づいて決定し、下り方向の各装置を宛先とする第１ホップ先は、自装置で確認した直接通信の可否に基づいて決定する。

【0089】

また、中継装置３０ａは、下り方向の各中継装置３０との直接通信の可否の確認結果を、ホスト装置２０へ送信する。ホスト装置２０は、中継装置３０ａから受信した直接通信の可否の確認結果をもとに、通信行列７０において、中継装置３０ａを送信元とする一行を更新する。３両目以降の中継装置３０についても同様である。

【0090】

（Ｂ）増解結後の通信ネットワークの再構築
次に、増解結に伴う通信ネットワークの再構築時について説明する。ホスト装置２０は、上述の第１実施例或いは第２実施例の方法によって、増解結後の編成についての通信行列７０を更新する。そして、更新後の通信行列７０に従って、自装置の経路表５０を作成し、更新記憶する。

【0091】

また、ホスト装置２０は、図２３に示すように、中継装置３０に対して、連結情報６０と個別通信可能情報８０とを送信し、経路表５０の作成を行わせる。個別通信可能情報８０は、更新後の通信行列７０から判断される当該中継装置３０が直接通信可能な装置の情報であるが、通信行列７０の全体が更新されているため、当該中継装置３０からみて上り方向及び下り方向の両方向の装置を含んでいる。そして、中継装置３０は、ホスト装置２０から受信した個別通信可能情報８０をもとに、自装置の経路表５０を作成する。

【0092】

＜機能構成＞
図２４は、第３実施例におけるホスト装置２０−３の機能構成図である。図２４によれば、ホスト装置２０−３において、処理部２００−３は、機能構成として区分した場合に、連結情報取得部２０２と、通信行列生成部２０４と、自装置経路表作成部２１８と、第１通信行列更新部２０８と、自装置経路表更新部２２０と、経路表作成指示部２２２と、データ集約部２１４とを有する。なお、第１通信行列更新部２０８は、第２通信行列更新部２１６に置き換えることもできる。

【0093】

自装置経路表作成部２１８は、始発となる編成直後における初回の通信ネットワークの構築時に、通信行列生成部２０４によって生成された通信行列７０に基づいて、自装置（ホスト装置２０）の経路表５０を作成する。生成した経路表５０は、ホスト装置用経路表３０８として記憶される。

【0094】

自装置経路表更新部２２０は、車両１０の増解結による通信ネットワークの再構築時に、第１通信行列更新部２０８によって生成された通信行列に従って、自装置（ホスト装置２０）の経路表を作成する。生成した経路表は、ホスト装置用経路表３０８として更新記憶される。

【0095】

経路表作成指示部２２２は、自列車に含まれる各中継装置３０に対して、当該中継装置３０の経路表５０の作成を行わせる。すなわち、編成直後における初回の通信ネットワークの構築時には、中継装置３０それぞれに対して、通信行列生成部２０４によって生成された通信行列７０をもとに、当該中継装置３０と直接通信が可能な装置を判断して個別通信可能情報８０を生成し、この個別通信可能情報８０と連結情報６０とを、当該中継装置３０に送信する。また、車両１０の増解結による通信ネットワークの再構築時には、中継装置３０それぞれに対して、第１通信行列更新部２０８によって生成された通信行列７０をもとに、当該中継装置３０と直接通信が可能な装置を判断して個別通信可能情報８０を生成し、この個別通信可能情報８０と連結情報６０とを、当該中継装置３０に送信する。

【0096】

記憶部３００−３には、第３ホスト制御プログラム３１８と、通信行列ＤＢ３０４と、連結情報ＤＢ３０６と、ホスト装置用経路表３０８と、無線通信性能情報３１２と、センサデータ群３１４と、が記憶される。

【0097】

図２５は、第３実施例における中継装置３０−３の機能構成図である。図２５によれば、中継装置３０−３において、処理部５００−３は、通信状況確認部５０２と、自装置経路表作成部５０８と、データ送信制御部５０６とを有する。

【0098】

自装置経路表作成部５０８は、自装置（中継装置３０）の経路表５０を作成する。すなわち、編成直後における初回の通信ネットワークの構築時には、ホスト装置２０から受信した連結情報６０をもとに、自装置からみて上り方向及び下り方向の装置とその連結順序を判断する。そして、ホスト装置２０から受信した個別通信可能情報８０である上り方向の他の各装置との直接通信の可否と、通信状況確認部５０２による下り方向の他の各中継装置３０との直接通信の確認結果とをもとに、自装置の経路表５０を作成する。

【0099】

また、車両１０の増解結による通信ネットワークの再構築時には、ホスト装置２０から受信した連結情報６０をもとに、自装置からみて上り方向及び下り方向の装置とその連結順序を判断する。そして、ホスト装置２０から受信した個別通信可能情報８０である上り方向及び下り方向の他の各装置との直接通信の可否とをもとに、自装置の経路表５０を作成する。

【0100】

記憶部６００−３には、第３中継制御プログラム６１０と、連結情報６０と、中継装置用経路表３１０と、車両センサデータ群３１４と、が記憶される。

【0101】

＜処理の流れ＞
図２６は、第３実施例における通信ネットワーク構築処理を説明するフローチャートである。図２６では、左側にホスト装置２０の処理を示し、右側に中継装置３０の処理を示している。この処理は、ホスト装置２０−３の処理部２００−３が第３ホスト制御プログラム３１８を実行し、中継装置３０−３の処理部５００−３が第３中継制御プログラム６１０を実行することで実現される処理であり、列車が編成されて運行を開始する際の“初回”の処理と、その後、増解結がなされる毎に実行される“増解結ごと”の処理との２つに分けられる。

【0102】

“初回”の処理は、ホスト装置２０のステップＡ１〜３，Ａ３３〜Ａ３７、中継装置３０のＢ９〜Ｂ１５の処理である。先ず、“初回”の処理では、ホスト装置２０の連結情報取得部２０２が連結情報を取得すると（ステップＡ１）、初回の通信ネットワークの構築を開始する。すなわち、通信行列生成部２０４が、取得した連結情報６０を参照して自列車を構成する中継装置３０を判断し、判断した各中継装置３０との直接通信の可否を確認する（ステップＡ３）。そして、この直接通信の確認結果にもとづき、通信行列７０におけるホスト装置２０についての行部分を更新する（ステップＡ２９）。次いで、自装置経路表作成部２１８が、自装置（ホスト装置２０）の経路表５０を作成する（ステップＡ３１）。

【0103】

続いて、経路表作成指示部２２２が、自装置に近い順に、各中継装置３０に対して経路表５０の作成を行わせる。すなわち、通信行列７０を参照して、中継装置３０と直接通信が可能な装置を判断して個別通信可能情報８０を生成し（ステップＡ３３）、生成した個別通信可能情報８０と連結情報６０とを、中継装置３０へ送信する（ステップＡ３５）。すると、中継装置３０では、通信状況確認部５０２が、受信した連結情報６０を参照して下り方向の中継装置３０を判断し、判断した各中継装置３０との直接通信の可否を確認し（ステップＢ１１）、確認結果をホスト装置２０へ送信する（ステップＢ１３）。

【0104】

そして、自装置経路表作成部５０８が、下り方向の各装置との直接通信の確認結果と、ホスト装置２０から受信した個別通信可能情報８０とをもとに、自装置（中継装置３０）の経路表５０を作成し、記憶する（ステップＢ１５）。一方、ホスト装置２０では、通信行列生成部２０４が、中継装置３０から受信した直接通信の確認結果をもとに、通信行列７０における当該中継装置３０についての行部分を更新する（ステップＡ３７）。

【0105】

ここまでで初回の通信ネットワークの構築が完了する。その後、列車の運行が開始される。列車の運行が開始された後のセンサデータの集約等の処理は、第１実施例と同様である。

【0106】

その後、車両１０の増解結が行わる度に、“増解結ごと”の通信ネットワークの構築が実行される。“増解結ごと”の処理は、ホスト装置２０のステップＡ１２〜Ａ１９，Ａ３９〜Ａ４１、中継装置３０のステップＢ１７の処理である。

【0107】

先ず、増解結の実施を判断し（ステップＡ１２）、増解結する場合（ステップＡ１２：ＹＥＳ）、ホスト装置２０の連結情報取得部２０２が、増解結後の編成についての連結情報６０を取得すると（ステップＡ１３）、通信ネットワークの再構築を開始する。すなわち、第１通信行列更新部２０８が、増解結後の編成についての通信行列７０を作成する（ステップＡ１５〜Ａ１７）。

【0108】

続いて、自装置経路表更新部２２０が、更新後の通信行列７０に従って、自装置（ホスト装置２０）の経路表５０を作成して更新記憶する（ステップＡ１９）。また、経路表作成指示部２２２が、各中継装置３０に対して、経路表５０の作成を行わせる。すなわち、通信行列７０を参照して、中継装置３０についての個別通信可能情報８０を生成し（ステップＡ３９）、この個別通信可能情報８０と連結情報６０とを、中継装置３０へ送信する（ステップＡ４１）。すると、中継装置３０では、自装置経路表作成部５０８が、ホスト装置２０から受信した連結情報６０をもとに上り方向及び下り方向の装置とその連結順序を判断し、個別通信可能情報８０をもとに自装置（中継装置３０）の経路表５０を作成し、更新記憶する（ステップＢ１７）。

【0109】

これで増解結時の通信ネットワークの構築が完了する。その後、新たな車両編成で列車の運行が開始されるが、運行が開始された後のセンサデータの集約等の処理は、始発による運行開始後と同じである。

【0110】

［作用効果］
このように、本実施形態によれば、複数の列車が接近している場合や、車両の増解結が行われた場合であっても、自列車のワイヤレスセンサネットワークに係る通信ネットワークを比較的簡単に構築可能である。また、中継装置３０が、記憶している経路表５０に従って通信先までの経路を探索するため、経路探索が容易になるとともに、通信先の装置までのホップ数（経由する装置数）ができるだけ少ない経路を選択することができ、中継装置３０の消費電力の削減につながる。

【0111】

すなわち、第１実施例及び第２実施例によれば、ホスト装置２０は、増解結後の編成についての連結情報６０（新規連結情報）を用いて、通信行列７０を更新し、更新した通信行列７０に従って、自装置（ホスト装置２０）の経路表５０を更新するとともに、各中継装置３０の経路表５０を作成し、作成した経路表５０を該当する中継装置３０へ送信する。

【0112】

また、第３実施例によれば、ホスト装置２０は、増解結後の編成についての連結情報６０（新規連結情報）を用いて、通信行列７０を更新し、更新した通信行列７０に従って、自装置（ホスト装置２０）を更新するとともに、各中継装置３０に、当該中継装置３０が直接通信可能な装置の情報である個別通信可能情報８０、及び、新規連結情報を送信する。そして、中継装置３０は、ホスト装置２０から受信した個別通信可能情報８０及び新規連結情報をもとに経路表５０を作成し、更新記憶する。

【0113】

［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0114】

（Ａ）中継装置３０による直接通信の可否の確認
また、第３実施例において、中継装置３０が、下り方向の各装置との直接通信が可能であるか否かの確認を行って、その確認結果を通信行列７０に反映させることとしても良い。そして、確認結果が受信した個別通信可能情報８０と異なる場合には、その差異をホスト装置２０に送信することとしても良い。

【0115】

（Ｂ）
第３実施例において、ホスト装置２０は、各中継装置３０に、増解結後の連結情報６０（新規連結情報）のみを送信することとしても良い。中継装置３０は、新規連結情報から他装置との連結順序を判断し、予め定められた自装置の無線通信の基本性能をもとに、他の装置との直接通信の可否を判断して、経路表５０を作成する。

【0116】

（Ｃ）
第１実施例〜第３実施例のそれぞれにおいて、ホスト装置２０における連結情報６０の取得に伴うネットワークの構築／再構築は、操作部１０２を介した外部指示によって開始しても良い。

【0117】

（Ｄ）
また、列車に対して本発明を適用する実施形態としたが、１本の列車を複数編成で構成する場合における各編成に本発明を適用することとしても良い。

【符号の説明】

【0118】

１ 無線通信システム
１０ 車両、１２ 先頭車両
２０（２０−１，２０−２，２０−３） ホスト装置
１０２ 操作部、１０４ 表示部、１０６ 音出力部、１０８ 無線通信部
１１０ センサデータ入力部
２００−１，２００−２，２００−３ 処理部
２０２ 連結情報取得部、２０４ 通信行列生成部
２０６ 経路表作成部、２０８ 第１通信行列更新部
２１０ 経路表更新部、２１２ 経路表送信制御部
２１４ データ集約部、２１６ 第２通信行列更新部
２１８ 自装置経路表作成部、２２０ 自装置経路表更新部
２２２ 経路表作成指示部
３００−１，３００−２，３００−３ 記憶部
３０２ 第１ホスト制御プログラム
３０４ 通信行列ＤＢ、３０６ 連結情報ＤＢ
３０８ ホスト装置用経路表、３１０ 中継装置用経路表
３１２ 無線通信性能情報、３１４ 集約センサデータ群
３１６ 第２ホスト制御プログラム、３１８ 第３ホスト制御プログラム
３０（３０−１，３０−３） 中継装置
４０２ 操作部、４０４ 表示部、４０６ 音出力部、４０８ 無線通信部
４１０ センサデータ入力部
５００−１，５００−３ 処理部
５０２ 通信状況確認部、５０４ 経路表取得部
５０６ データ送信制御部、５０８ 自装置経路表作成部
６００−１，６００−３ 記憶部
６０２ 第１中継制御プログラム
６０４ 連結情報、６０６ 中継装置用経路表
６０８ 車両センサデータ群
６１０ 第３中継制御プログラム
４０ センサ
５０ 経路表、６０ 連結情報、７０ 通信行列、８０ 個別通信可能情報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】