CN103699022B - 电文控制通信装置 - Google Patents

Abstract

现有通信控制装置实施输出信息和传输单元的复用，存在由此引起装置结构复杂化、因复杂化引起的装置故障率增加和装置可靠性降低及装置生产成本上升等问题。电文控制通信装置具备：控制部，具有生成包括供外部装置使用的控制用信息的输出电文的功能或者从事先准备的多个电文中选定输出电文的功能；电文切换信息生成部，具有生成按每个电文输出周期变化的电文切换信息的功能和将生成的电文切换信息附加在电文中的功能；匹配性判定部，对输出电文实施匹配性判定；和输出部，向装置外部输出输出电文；输出部将从电文切换信息生成部接收到的附加了电文切换信息的输出电文作为回读电文来传输给匹配性判定部，匹配性判定部使用从电文切换信息生成部直接接收到的输出电文，对回读电文进行匹配性判定，在回读电文不匹配的情况下，将其判定结果传输给输出部，输出部将对装置外部的输出固定到安全侧。

Description

电文控制通信装置

技术领域

本发明涉及传输由各种信息数据构成的电文的电文控制通信装置。

背景技术

作为发送由各种信息数据构成的电文的装置，例如，具有铁道领域的电文控制通信装置，是向铁道车辆、铁道信号机、铁道轨道监视装置等发送信息数据的装置、或从铁道车辆、铁道轨道监视装置向地面控制装置发送各种信息数据的装置。在这些数据发送装置中，为了不会从发送侧向接收侧发送错误的电文数据，采用防故障(fail-safe)的数据发送装置这样的构成。

即，在电文发送装置内产生了故障或异常等的情况下，由于传输错误的电文而引起不良情况，因此提出了专利文献1或专利文献2公开的结构。

专利文献1记载了设置两系统的总线，从各CPU向两系统的总线的各数据总线可分别发送同一数据，比较两者的数据，在检测出两者数据不一致的情况下，不能向外部传输数据。

此外，在专利文献2中，电文传输装置同时生成发送电文和验证电文。调制部对发送电文和验证电文进行调制处理，生成发送电文和验证电文的合成载波信号。仅提取发送电文的频带分量，并发送给导轨。另一方面，输出的合成载波信号被解调部进行解调处理，取出发送电文及验证电文。对验证电文和发送电文进行对照处理，若对照结果不适当，则进行发送电文的发送停止控制。

上述的2个专利文献中，通过实施输出电文的复用和载波频带这样的传输单元的复用、且针对输出电文的对照处理，从而实现了装置输出的防故障性。

专利文献1：JP特开平9-288630号公报

专利文献2：JP特开2011-146965号公报

所述专利文献1记载了通过实施输出数据的复用和传输单元的复用、且针对输出数据的对照处理从而实现数据传输装置的输出的防故障性的构成。此外，所述专利文献2记载了通过实施输出电文的复用和载波频带这样的传输单元的复用、且针对输出电文的对照处理，从而实现数据传输装置的输出的防故障性的构成。

但是，在所述专利文献1和所述专利文献2的传输装置中，由于实施了输出信息和传输单元的复用，因此伴随着由此引起的装置构成的复杂化、复杂化引起的装置故障率的增加，产生装置可靠性降低以及装置成本上升等问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种不会使传输装置的构成复杂化就可以实现防故障性来提高装置的可靠性且抑制了装置成本的上升的电文控制通信装置。

将本发明作为解决上述问题的手段，能够从多个观点掌握，若列举第一观点的发明，则如下。

本发明的电文控制通信装置的特征在于，具备：控制部，其基于输入信息，生成或者事先准备发送给外部装置的包含了控制用信息在内的输出电文，并从发送给外部装置的包含了控制用信息在内的多个电文中选定输出电文，向电文切换信息生成部传输该输出电文；电文切换信息生成部，其生成按每个电文输出周期而变化的电文切换信息，将生成的电文切换信息附加在从控制部传输的输出电文中，向输出部及匹配性判定部传输附加了电文切换信息后的输出电文；匹配性判定部，其根据从电文切换信息生成部传输的输出电文来实施输出电文的匹配性判定，并向所述输出部发送其判定结果；和输出部，其根据匹配性判定部的判定结果，向装置外部输出输出电文；所述输出部将从所述电文切换信息生成部接收到的附加了电文切换信息的输出电文作为回读(read back)电文而传输给上述匹配性判定部，上述匹配性判定部根据从上述电文切换信息生成部接收到的输出电文，对回读电文进行匹配性判定，在回读电文匹配的情况下，向输出部传输其判定结果，输出部向装置外部输出输出电文。

若作为解决上述问题的手段而从多个观点掌握，则本发明如上所述，但是对于基于其他观点的发明，将通过以下的用于实施发明的方式的说明等来说明。

(发明效果)

根据本发明的结构，即使不采取发送数据的复用或传输系统的复用，在单个传输单元中，可在电文控制通信装置中实现具有防故障性的电文数据输出。

上述以外的课题、构成及效果会通过以下的实施方式的说明而变得明确。

附图说明

图1是说明关于本发明的1个应用例的铁道信号安保领域中的数据发送系统的示意图。

图2是说明本发明的实施例1的结构的示意结构图。

图3是说明本发明的实施例1的处理的流程图。

图4是说明本发明的实施例2的结构的示意结构图。

图5是说明本发明的实施例3的结构的示意结构图。

图6是说明本发明的实施例4的结构的示意结构图。

图7是说明本发明的实施例4的处理的流程图。

图8是说明本发明的实施例4的其他结构的示意结构图。

符号说明：

1 行驶列车

2 通信地面信标

3 信号机

4 地面信标控制单元

5 通信网络或列车集中控制装置等信号机以外的外部通信装置

6 控制部

7 电文切换信息生成部

8 输出部

9 匹配性判定部

10 数据压缩部1

11 数据压缩部2

12 存储部A

13 存储部B

14 数据解压单元

15 控制基板

16 输出基板

17 外部输入信息

18 发送电文

19 回读电文

20 检测出不匹配时，将输出固定到安全侧的信号

21 输出电文

具体实施方式

以下，利用附图等，说明本发明的实施方式。以下的实施例表示本发明的内容的具体例，但是本发明并不限于这些实施例，在本说明书公开的技术思想的范围内，本领域的技术人员可进行各种变更及修改。此外，在用于说明实施例的所有图中，对具有同一功能的部分赋予同一符号，省略重复的说明。

实施例1

实施例1是将本发明的电文控制通信装置应用于铁道安保领域中的一例。

如图1所示，在铁道信号安保领域中，经由设置于路径沿线的通信地面信标(communication ground beacon)(2)，向经过的行驶列车(1)发送电文。作为本发明的适用例，与上述通信地面信标(2)连接且进行其控制的地面信标控制单元(4)成为对象。地面信标控制单元(4)具备电文控制通信装置，该电文控制通信装置基于来自信号机(3)、或者通信网络或列车集中控制装置等通信单元(5)的外部输入信息，生成或选定适当的电文，经由通信地面信标(2)，向经过的行驶列车(1)进行发送。

图2是实施例1的系统示意结构图。

在图2中，实施例1的电文控制通信装置由控制部(6)、电文切换信息生成部(7)、输出部(8)、匹配性判定部(9)构成。上述控制部(6)、上述电文切换信息生成部(7)、和上述匹配性判定部(9)被安装在防故障的控制基板(15)上，例如从CPU开始使部件二重化而由双系统的电路系统构成的防故障的控制基板(15)。另一方面，上述输出部(8)也可以安装在非防故障的输出基板(16)上。

上述控制部(6)具有如下功能：生成进行行驶列车的停止或减速的控制用信息等的由外部装置所使用的控制用信息、和由保护电文位串不受环境噪声侵害的冗长码信息构成的输出电文的功能；和从事先准备的多个电文中选择输出电文的功能。

在此，也可以在输出电文中还附加包含行驶列车的车载装置的地址等在内的用于通信控制中的通信用信息。

上述电文切换信息生成部(7)具有按每个电文输出周期(例如每200msec)生成变化、交变(alternation)的电文切换信息或者电文交变信息(统称为电文切换信息)的功能。电文切换信息(或者电文交变信息)可考虑表示生成、提示新的电文的信息、或按每个电文输出周期附加给电文的交变信息(例如，如1、2、3…、或者A、B、C…的连续序号、连续符号)。

上述输出部(8)具有向装置外部发送输出电文(21)的功能，并且还具有根据从匹配性判定部(9)接收到的信号(20)而将对装置外部的输出固定到安全侧的、例如阻断发送基于输出停止的电文、或在地面信标不作为电文来接收的范围的电压值上相乘输出限制的功能。此外，上述匹配性判定部(9)具有对从输出部(8)回读的回读电文进行匹配性判定的功能、以及向上述输出部(8)传输关于回读电文的匹配性判定结果(20)的功能。

图3表示实施例1的电文控制通信装置的动作的流程图。

在图3中，控制部(6)从通信网络、列车集中控制装置、信号机等装置外部获取外部输入信息(17)(步骤31)，基于该信息，生成或选定输出电文(步骤32)。生成或选定的电文被传输到电文切换信息生成部(7)，电文切换信息生成部(7)生成电文切换信息(交变信息)，将生成的电文切换信息附加到输出电文中，将附加了电文切换信息后得到的发送电文(18)传输给输出部(8)及匹配性判定部(9)(步骤33)。

输出部(8)将接收到的附加了电文切换信息后得到的发送电文(18)作为回读电文而传输给上述匹配性判定部(9)(步骤34)。上述匹配性判定部(9)利用从电文切换信息生成部(7)直接接收到的发送电文(18)，对回读电文(19)进行匹配性判定，并向输出部传输回读电文的匹配性的判定结果(20)(步骤35)。输出部(8)基于从匹配性判定部(9)接收到的判定结果(20)，若能够检测出匹配性，则向装置外部发送输出电文(21)(步骤36)。另一方面，在检测到不匹配的情况下，进行将针对装置外部的输出电文固定到安全侧的处理(步骤37)，例如，阻断发送基于输出停止的电文、或在地面信标不作为电文来接收的范围的电压值上相乘输出限制的处理。

另外，向外部装置发送电文可以是使用了无线通信装置的无线传输，在设有堵塞区间的情况下，经由轨道电路(导轨)的发送等各种手段可实施向外部装置的电文的发送。

如以上所述，在实施例1中，进行从上述输出部(8)回读的对回读电文(19)的匹配性判定，从而实现了装置输出的防故障性。

另外，对于输出部(8)而言，由于软件或硬件的不良情况，会将在前一周期已输出完的输出电文作为回读电文来误发送给匹配性判定部(9)，因此需要对产生了将错误的输出电文误输出给装置外部的固定故障的情况采取措施。即，输出部(8)具有输出电文的缓冲器，在该缓冲器中暂时蓄积输出电文之后向装置外部输出输出电文，因此由于任何不良情况，产生不管是否生成了新的电文，但不输出新电文而是继续输出蓄积在缓冲器中的旧电文的不良情况时，需要对其采取措施。针对输出部的这种固定故障，在本发明的电文控制通信装置中，如在实施例1中说明的那样，在输出电文中追加按每个电文输出周期而变化的电文切换信息(交变信息)，因此不会向装置外部输出前一周期的电文，通过电文切换信息(交变信息)的确认，能够检测出电文控制通信装置中的固定故障的产生。

此外，输出部(8)基于从匹配性判定部(9)接收到的判定结果(20)，若能够检测出匹配性，则向装置外部发送输出电文(21)(步骤36)，但输出电文可以是附加了电文切换信息的输出电文，也可以是除去了电文切换信息后的输出电文。若输出附加了电文切换信息的输出电文，则也可以用作进行接收的外部装置中的电文切换信息，可对防故障性做出贡献。

实施例2

图4表示本发明的电文控制通信装置的实施例2的示意结构图。

实施例2是基于实施例1构筑的，实施例2和实施例1的不同点在于，实施例2设有：数据压缩部1(10)，对回读电文进行数据压缩；数据解压部(14)，解压被数据压缩后传输到匹配性判定部中的回读电文。

在实施例2的电文控制通信装置中，目的在于降低从输出部(8)向匹配性判定部(9)传输回读电文的传输路径的通信负荷，追加安装了基于CRC等的数据压缩部1(10)、及与该数据压缩部1(10)对应的数据解压部(14)。

上述数据解压部(14)对被上述数据压缩部1(10)压缩的回读电文进行解压后，发送给上述匹配性判定部(9)，判定匹配性。其他动作与实施例1的电文控制通信装置相同，因此省略说明。

实施例3

图5表示本发明的电文控制通信装置的实施例3的示意结构图。

实施例3的电文控制通信装置是基于实施例1构筑的，实施例3和实施例1的不同点在于，实施例3设有：数据压缩部1(10)，对回读电文进行数据压缩；数据压缩部2(11)，对发送电文(18)进行数据压缩。

在实施例3的电文控制通信装置中，目的在于也要降低从输出部(8)向匹配性判定部(9)传输回读电文的传输路径的通信负荷，追加安装了基于CRC等的数据压缩部1(10)。此外，目的在于降低从电文切换信息生成部(7)向匹配性判定部传输发送电文的传输路径的通信负荷，追加了CRC等数据压缩单元2(11)。

将被上述数据压缩部1(10)及上述数据压缩部2(11)压缩的发送电文和回读电文作为压缩数据而发送给上述匹配性判定部(9)，例如判定CRC输出值的匹配性。其他动作与实施例1的电文控制通信装置相同，因此省略说明。

实施例4

图6表示本发明的电文控制通信装置的实施例4的结构图。

实施例4的电文控制通信装置是基于实施例3构筑的，实施例4和实施例3的不同点在于，实施例4分别在控制基板(15)和输出基板(16)中追加安装了保存多个准备电文及与各准备电文对应的电文索引的、存储部A(12)和存储部B(13)。

在实施例4的电文控制通信装置中，分别在控制基板和输出基板上追加安装了保存事先准备的多个准备电文及与各准备电文对应的电文索引的存储部、即存储部A(12)和存储部B(13)，能够选择规定的准备电文。在实施例4的电文控制通信装置中，控制部(6)向存储部A(12)和存储部B(13)发送与生成或选定的输出电文对应的电文索引，存储部A(12)将与接收到的电文索引对应的准备电文作为输出电文来发送给电文切换信息生成部(7)，存储部B(13)将与接收到的电文索引对应的准备电文作为输出电文来发送给输出部(8)。

图7表示在实施例4的电文控制通信装置中使用多个准备电文时的动作的流程图。

在图7中，控制部(6)从通信网络、列车集中控制装置、信号机等装置外部中获取外部输入信息(17)(步骤71)，基于该信息，向存储部A(12)和存储部B(13)发送输出电文的电文索引(步骤72)。存储部A(12)将与选定的电文索引对应的准备电文传输给电文切换信息生成部(7)(步骤73)。电文切换信息生成部(7)生成电文切换信息(交变信息)，分别输出所生成的电文切换信息和输出电文主体，向输出部(8)发送电文切换信息，而向数据压缩部2(11)发送电文切换信息和发送电文(18)，附带电文切换信息的电文被压缩后传输给匹配性判定部(9)(步骤74)。由此，在控制基板与输出基板之间取消输出电文主体的收发，从而能够降低通信负荷。

存储部B(13)向输出部(8)发送与选定的电文索引对应的准备电文(步骤75)。此外，输出部(8)经由数据压缩部1(10)向上述匹配性判定部(9)传输从电文切换信息生成部(7)接收到的附加了电文切换信息的输出电文，作为回读电文(19)(步骤76)。上述匹配性判定部(9)使用从数据压缩部2(11)接收到的发送电文(18)的压缩数据(例如CRC)，对回读电文(19)的压缩数据进行匹配性判定，向输出部传输回读电文的匹配性的判定结果(20)(步骤77)。输出部(8)基于从匹配性判定部(9)接收到的判定结果(20)，进行若能够检测出匹配性则向装置外部发送输出电文(21)(步骤78)、而在检测出不匹配的情况以及未传输匹配性的判定结果的情况下将对装置外部的输出电文固定到安全侧(步骤79)的处理，例如，阻断发送基于输出停止的电文，或者在地面信标不作为电文来接收的范围的电压值上相乘输出限制。

在此，可以是如图8记载的结构。在图6中，是向存储部B发送电文索引、向输出部直接发送电文切换信息的结构，但是在图8的结构中，在控制基板内具备对电文索引和电文切换信息进行合成的电文切换信息合成部。向存储部B发送附带电文切换信息的电文索引，存储部B向输出部传输与从上述控制部接收到的电文索引对应的电文和上述电文切换信息。在该结构中，由于经由电文切换信息合成部向存储部B发送电文索引，因此存储部A和存储部B不需要使与电文索引相应的信息一致。

如以上所述，在实施例4中，具备保存事先准备的多个准备电文及与各准备电文对应的电文索引的存储部、即存储部A(12)和存储部B(13)，而且针对从输出部(8)回读的回读电文(19)，例如通过CRC输出值的匹配性判定等，进行匹配性判定，从而实现了装置输出的防故障性。

Claims (13)

1.一种电文控制通信装置，其特征在于，具备：

控制部，其具有电文生成部和电文选定部中的至少一个，其中，上述电文生成部生成输出电文，上述输出电文包括供外部装置使用的控制用信息、和保护电文位串不受环境噪声侵害的冗长码信息，上述电文选定部从事先准备的多个电文中选定输出电文；

电文切换信息生成部，其生成按每个电文输出周期而变化的电文切换信息，并将生成的电文切换信息附加给电文；

匹配性判定部，其对输出电文实施匹配性判定，在不匹配的情况下，将其判定结果传输给输出部；和

输出部，其具有向外部装置输出输出电文的功能、以及将对外部装置的输出固定到安全侧的功能，

在上述电文控制通信装置中，

上述控制部基于从该电文控制通信装置的外部获取到的外部输入信息，生成或选定输出电文并传输给电文切换信息生成部，

上述电文切换信息生成部生成电文切换信息，并将生成的电文切换信息附加给上述输出电文，向上述输出部及上述匹配性判定部传输附加了电文切换信息后得到的发送电文，

上述输出部将从上述电文切换信息生成部接收到的附加了电文切换信息后得到的发送电文作为回读电文来传输给上述匹配性判定部，

上述匹配性判定部使用从上述电文切换信息生成部直接接收到的发送电文，对回读电文进行匹配性判定，在回读电文不匹配的情况下，将其判定结果传输给输出部，输出部将对外部装置的输出固定到安全侧，

上述电文控制通信装置具有分别保存与电文索引对应的事先准备的多个电文的存储部A和存储部B，上述控制部选定所述电文索引，并向存储部A和存储部B发送该选定的电文索引。

2.根据权利要求1所述的电文控制通信装置，其特征在于，

从上述输出部向上述匹配性判定部经由第一数据压缩部而传输回读电文，

上述匹配性判定部使用从上述电文切换信息生成部接收到的发送电文，对由所述第一数据压缩部压缩后的回读电文进行匹配性判定。

3.根据权利要求2所述的电文控制通信装置，其特征在于，

从上述电文切换信息生成部向上述匹配性判定部经由第二数据压缩部而传输上述发送电文，

上述匹配性判定部获取由所述第二数据压缩部压缩后的发送电文，使用获取到的发送电文，对由上述第一数据压缩部压缩后的回读电文进行匹配性判定。

4.根据权利要求1所述的电文控制通信装置，其特征在于，

所述存储部A向上述电文切换信息生成部发送与接收到的电文索引对应的电文，所述存储部B向输出部传输与从上述控制部接收到的电文索引对应的电文。

5.一种电文控制通信装置，其特征在于，具备：

控制部，其基于输入信息，生成或者事先准备发送给外部装置的包含了控制用信息在内的输出电文，从发送给外部装置的包含了控制用信息在内的多个电文中选定输出电文，并向电文切换信息生成部传输该输出电文；

电文切换信息生成部，其生成按每个电文输出周期而变化的电文切换信息，将生成的电文切换信息附加在从控制部传输的上述输出电文中，并向输出部及匹配性判定部传输附加了电文切换信息后得到的发送电文；

匹配性判定部，其根据从电文切换信息生成部传输的发送电文来实施输出电文的匹配性判定，并向所述输出部发送其判定结果；和

输出部，其根据匹配性判定部的判定结果，向外部装置输出输出电文，

所述输出部将从所述电文切换信息生成部接收到的附加了电文切换信息后得到的发送电文作为回读电文而传输给上述匹配性判定部，

上述匹配性判定部根据从上述电文切换信息生成部接收到的发送电文，对回读电文进行匹配性判定，在回读电文匹配的情况下，向输出部传输其判定结果，输出部向外部装置输出输出电文，

上述电文控制通信装置具有分别保存与电文索引对应的事先准备的多个电文的存储部A和存储部B，上述控制部选定所述电文索引，并向存储部A和存储部B发送该选定的电文索引。

6.根据权利要求5所述的电文控制通信装置，其特征在于，

从上述输出部向上述匹配性判定部经由第一数据压缩部而传输回读电文，

上述匹配性判定部使用从上述电文切换信息生成部接收到的发送电文，对由所述第一数据压缩部压缩后的回读电文进行匹配性判定。

7.根据权利要求6所述的电文控制通信装置，其特征在于，

从上述电文切换信息生成部向上述匹配性判定部经由第二数据压缩部而传输上述发送电文，

上述匹配性判定部获取由所述第二数据压缩部压缩后的发送电文，使用获取到的发送电文，对由上述第一数据压缩部压缩后的回读电文进行匹配性判定。

8.根据权利要求5所述的电文控制通信装置，其特征在于，

所述存储部A向上述电文切换信息生成部发送与接收到的电文索引对应的电文，所述存储部B向输出部传输与从上述控制部接收到的电文索引对应的电文。

9.根据权利要求7所述的电文控制通信装置，其特征在于，

所述存储部A向上述电文切换信息生成部发送与接收到的电文索引对应的电文，

上述电文控制通信装置具备电文切换信息合成部，该电文切换信息合成部对从上述电文切换信息生成部输出的电文切换信息和上述电文索引进行合成，并向保存与电文索引对应的事先准备的多个电文的存储部B发送电文切换信息以及电文索引，

所述存储部B向输出部传输与从上述控制部接收到的电文索引对应的电文和上述电文切换信息。

10.根据权利要求5～9中任一项所述的电文控制通信装置，其特征在于，

上述匹配性判定部使用从上述电文切换信息生成部接收到的发送电文，对回读电文进行匹配性判定，在回读电文不匹配的判定结果被传输了的情况下，或者判定结果未被传输的情况下，输出部将对外部装置的输出固定到安全侧。

11.根据权利要求10所述的电文控制通信装置，其特征在于，

在回读电文不匹配的判定结果被传输了的情况下，或者判定结果未被传输的情况下，上述输出部不对外部装置输出输出电文。

12.根据权利要求10所述的电文控制通信装置，其特征在于，

在回读电文不匹配的判定结果被传输了的情况下，或者判定结果未被传输的情况下，上述输出部对外部装置输出指示外部装置的运转停止或运转限制的输出电文。

13.根据权利要求12所述的电文控制通信装置，其特征在于，

上述外部装置是列车车辆的车载装置，上述输出电文是从路径沿线的通信地面信标向列车车辆的车载装置发送的信息数据。