JP2001142732A - 制御系切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小規模な装置で設備が故障した場合は自動で切
替装置を操作して予備用制御部に切替える制御系切替装
置を提供する。 【解決手段】切替装置１は故障検出信号２１により現用
制御部２と予備用制御部３を自動的に切替え、監視盤５
に故障表示信号２８を送出する。Ｉ／Ｏ部４は監視卓６
からの制御信号２３を受け、周辺機器７と監視信号２０
および制御信号２２を入出力し、監視信号２０を受信し
た場合に故障検出信号２１を切替装置１に送出する。現
用制御部２は故障信号２６を切替装置に出力する。予備
用制御部３は故障信号２７を切替装置に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は制御系切替装置に関
し、特に現用の制御部が故障した場合でも自動的に予備
用の制御部に切替運用できる制御系切替装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の通信システム、交換システム、航
空及び交通管制システムに見られるようにシステムの大
規模化にともない、システムの一部の故障が社会に重大
な影響を与えつつある。こうした故障時に対応するた
め、一般に設備の制御部周辺装置に用いられる制御部は
二重化（制御部現用、制御部予備の二重化）されてお
り、故障時には一系統の故障を検知し迅速に他の系に切
替える方式がとられている。

【０００３】図４は従来の制御系切替装置を示すブロッ
ク図である。

【０００４】従来の制御系切替装置は、現用制御部１
１、現用Ｉ／Ｏ部１２、予備用制御部１３、予備用Ｉ／
Ｏ部１４、およびこれら現用系、予備系を切替える切替
装置１５とから構成されている。Ｉ／Ｏ部については、
現用Ｉ／Ｏ部１２と予備用Ｉ／Ｏ部１４とを各々設置
し、そのＩ／Ｏ部の出力を切替装置１５に出力する。制
御監視項目が多い設備の場合、現用Ｉ／Ｏ部１２と予備
用Ｉ／Ｏ部１４のＩ／Ｏ部としての装置規模が大きくな
り、設置スペースの問題が発生する。

【０００５】また、Ｉ／Ｏ部の出力部分を切替える方式
は、従来手動切替方式を使用していたため、設備が故障
した場合は保守作業員が故障箇所の特定を行い、その結
果現用制御部１１が故障の場合には、手動で切替装置１
５を操作して予備用制御部１３に切替えることになる。

【０００６】また、このような技術の一例として、特開
平６−３１８１６０号公報記載の「二重化プロセッサ・
システムの系構成制御方式」が知られている。

【０００７】この公報では、二重化プロセッサシステム
において、現用系の電源断を検知し、現用及び予備系の
切替と中断点再開を行う技術が記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の制御系
切替装置は、制御監視項目が多い設備の場合、現用Ｉ／
Ｏ部と予備用Ｉ／Ｏ部の装置規模が大きくなり、設置ス
ペースの問題が発生するという欠点を有している。

【０００９】また、Ｉ／Ｏ部の出力部分を切替える方式
は、従来手動切替方式を使用していたため、設備が故障
した場合は保守作業員が故障箇所の特定を行い、手動で
切替装置を操作して予備用制御部に切替える必要がある
という欠点を有している。

【００１０】本発明の目的は、小規模な装置で設備が故
障した場合は自動で切替装置を操作して予備用制御部に
切替える制御系切替装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の制御系切替装置
は、監視卓からの制御信号および周辺機器からの監視信
号を入力し、故障検出信号を出力する周辺入出力部と；
この周辺入出力部と第１のバスラインにより接続し、第
１の故障信号を出力する現用制御部と；前記周辺入出力
部と第２のバスラインにより接続し、第２の故障信号を
出力する予備用制御部と；前記故障検出信号および前記
第１、第２の故障信号を入力し、前記現用制御部、前記
予備用制御部いずれからの故障信号かを判定し、前記現
用制御部と前記予備用制御部とを自動的に切替え、故障
表示信号を出力する切替装置と；前記故障表示信号を表
示する監視盤と；を備えたことを特徴としている。

【００１２】前記切替装置が、前記故障検出信号を入力
し、第３の故障信号を出力するアラーム検出回路と；前
記現用制御部に対して第１のタイマスタート信号を出力
し、第１のアンサ信号を入力し、前記予備用制御部に対
して第２のタイマスタート信号を出力し、第２のアンサ
信号を入力し、所定時間内に前記第１、第２のアンサ信
号が入力されない場合、各々現用故障信号、予備用故障
信号を出力する制御部監視回路と；前記第３の故障信
号、前記現用故障信号および前記予備用故障信号を入力
し、いずれの故障かの判定処理を行い、現用制御切替信
号、予備用制御切替信号および前記故障表示信号を出力
する判定回路と；を有したことを特徴としている。

【００１３】前記現用制御部および前記予備用制御部
が、前記第１、第２のタイマスタート信号を入力し所定
時間経過後に、前記制御部監視回路の内部タイマ時間
が、前記現用制御部または前記予備用制御部の内部タイ
マ時間より大なる場合に、前記現用故障信号または前記
予備用故障信号を出力することを特徴としている。

【００１４】前記判定回路が、前記アラーム検出回路か
ら出力される前記第３の故障信号であれば、前記故障表
示信号を出力し、前記現用制御部の故障時に出力される
前記現用故障信号であれば、前記故障表示信号を出力す
るとともに前記現用制御部に前記現用制御切替信号を出
力し動作を停止させ、前記予備用制御部に前記予備用制
御切替信号を出力し動作させることを特徴としている。

【００１５】前記現用制御切替信号、前記予備用制御切
替信号は、ＳＴＸ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｔｅｘｔ）、ヘ
ッダ部、データ部、ＥＴＸ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｔｅｘｔ）
とエラーチェック用のＢＣＣ（Ｂｉｎａｒｙ Ｃｈｅｃ
Ｃｏｄｅ）とで構成され、前記ヘッダ部の「切替」ビッ
トに現用制御部、予備用制御部の識別コードを設定する
ことを特徴としている。

【００１６】また、制御系切替装置を備えた高速自動車
道トンネル内防災用ＣＣＴＶ設備を特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１８】図１は本発明の制御系切替装置の一つの実
施の形態を示すブロック図である。

【００１９】図１に示す本実施の形態は、故障検出信号
２１の入力処理により現用制御部２と予備用制御部３を
自動的に切替え、監視盤５に故障表示信号２８を送出す
る切替装置１と、監視卓６からの制御信号２３および周
辺機器７からの監視信号２０を入力した後、故障検出信
号２１を切替装置１に送出し、制御監視情報信号２２を
周辺機器７に出力するＩ／Ｏ部４と、故障信号２６を切
替装置１に出力する現用制御部２と、故障信号２７を切
替装置１に出力する予備用制御部３とから構成されてい
る。

【００２０】次に図１を参照して動作を詳細に説明す
る。

【００２１】図１は本発明を高速自動車道のトンネル内
防災用ＣＣＴＶ（閉回路テレビカメラ）設備の制御部周
辺装置に用いられる制御部二重化（制御部現用、制御部
予備）に適用した例であり、通常時は、現用制御部２で
ＣＣＴＶ設備（図示せず）の制御監視の管理を監視卓６
により行っている。監視卓６から出力された制御信号２
３（例えばビットパラレル信号）はＩ／Ｏ部４に出力さ
れる。Ｉ／Ｏ部４にて受け取られた制御信号２３は、Ｂ
ＵＳライン２４を介して現用制御部２に出力される。現
用制御部２は、制御信号２３を認識し、制御が必要な周
辺機器７に対し再びＢＵＳライン２４およびＩ／Ｏ部４
を経由し周辺機器７に制御監視情報信号２２（例えばビ
ットパラレル信号）を出力する。

【００２２】一方、周辺機器７からの監視信号２０（例
えばビットパラレル信号）は、Ｉ／Ｏ部４に入力された
後、ＢＵＳライン２４を介して現用制御部２に出力され
る。現用制御部２は、Ｉ／Ｏ部４よりＢＵＳライン２４
経由で受け取られた周辺機器７からの監視信号２０を認
識し、監視情報が必要な周辺機器７に対し再びＢＵＳラ
イン２４およびＩ／Ｏ部４を経由し、制御監視情報信号
２２（例えばビットパラレル信号）を出力する。

【００２３】予備用制御部３は、上述の現用制御部２と
同一の機能を有している。

【００２４】すなわち、現用制御部２から予備用制御部
３に切替えられた場合、監視卓６から出力された制御信
号２３（例えばビットパラレル信号）はＩ／Ｏ部４に出
力される。Ｉ／Ｏ部４にて受け取られた制御信号２３
は、ＢＵＳライン２５を介して予備用制御部３に出力さ
れる。予備用制御部３は、制御信号２３を認識し、制御
が必要な周辺機器７に対し再びＢＵＳライン２５および
Ｉ／Ｏ部４を経由し周辺機器７に制御監視情報信号２２
（例えばビットパラレル信号）を出力する。

【００２５】一方、周辺機器７からの監視信号２０（例
えばビットパラレル信号）は、Ｉ／Ｏ部４に入力された
後、ＢＵＳライン２５を介して予備用制御部３に出力さ
れる。予備用制御部３は、Ｉ／Ｏ部４よりＢＵＳライン
２５経由で受け取られた周辺機器７からの監視信号２０
を認識し、監視情報が必要な周辺機器７に対し再びＢＵ
Ｓライン２５およびＩ／Ｏ部４を経由し、制御監視情報
信号２２（例えばビットパラレル信号）を出力すること
になる。

【００２６】切替装置１は、現用制御部２と予備用制御
部３を自動的に切替える装置であり、Ｉ／Ｏ部４からの
故障検出信号２１を受けると、現用制御部２からの故障
信号２６か予備用制御部３からの故障信号２７かのいず
れかを識別し、現用制御部２からの故障信号２６であれ
ば、自動的に判定し制御権利を予備用制御部３に切替え
て、Ｉ／Ｏ部４を動作させることになる。

【００２７】図２は図１の切替装置の一例を示す詳細ブ
ロック図である。

【００２８】なお、図２において図１に示す構成要素に
対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その
説明を省略する。

【００２９】Ｉ／Ｏ部４から入力された機器の故障検出
信号２１（例えばビットパラレル信号）は、アラ−ム検
出回路８に入力される。制御部監視回路９は、タイマ回
路を内蔵し（例えば１分間を有し）、現用制御部２と予
備用制御部３に対し一定間隔でタイマスタ−ト信号３
２，３４をそれぞれ出力する。

【００３０】現用制御部２と予備用制御部３は、タイマ
スタ−ト信号３２，３４を各々受け取り一定時間カウン
ト後例えば３０秒後に、（制御部監視回路９の内部タイ
マ時間）＞（現用制御部２または予備用制御部３の内部
タイマ時間）かどうかの判定を行い、制御部監視回路９
にアンサ信号３３，３５を出力する。制御部監視回路９
では、タイマスタ−ト信号３２，３４の出力後約３０秒
で現用制御部２または予備用制御部３からアンサ信号３
３，３５が入力された場合には、引き続き前述の動作を
繰り返す。

【００３１】また、タイマスタ−ト信号３２，３４の出
力後約３０秒で現用制御部２または予備用制御部３から
アンサ信号３３，３５が入力されない場合には、アンサ
信号３３，３５が入力されない現用制御部２または予備
用制御部３用に対して、現用故障信号３７、予備用故障
信号３８（例えばパルス信号）を判定回路１０に出力す
る。

【００３２】上述の通り、タイマスタ−ト信号３２およ
びアンサ信号３３の一対の信号並びに現用制御切替信号
３０は図１における故障信号２６のラインを示し、タイ
マスタ−ト信号３４およびアンサ信号３５の一対の信号
並びに予備用制御切替信号３１は図１における故障信号
２７のラインを示している。

【００３３】判定回路１０は、アラ−ム検出回路８から
の故障信号３６を受け取り、また制御部監視回路９から
現用制御部２、予備用制御部３の異常時に出力される現
用故障信号３７、予備用故障信号３８とを受け取り、判
定処理を行った後に、現用制御部２、予備用制御部３へ
現用制御切替信号３０、予備用制御切替信号３１を出力
（通常時は、現用制御部２に出力）する機能を有してい
る。

【００３４】なお、判定回路１０はアラ−ム検出回路８
からの故障信号３６であれば、監視盤５に故障表示信号
２８を出力する。また、現用制御部２の異常を示す故障
信号２６を受け取った場合、つまりタイマスタ−ト信号
３２の出力後約３０秒で現用制御部２からアンサ信号３
３が入力されない場合に、監視盤５に故障表示信号２８
を出力させると共に、自動的に予備用制御部３に予備用
制御切替信号３１を出力して予備用制御部３を制御部の
現用制御部として動作させ、現用制御部２に現用制御切
替信号３０を出力し動作を停止させる。

【００３５】図３は制御切替信号のフォーマットの一例
を示す図である。

【００３６】現用制御切替信号３０および予備用制御切
替信号３１の制御切替信号は、ＳＴＸ（Ｓｔａｒｔ ｏ
ｆ Ｔｅｘｔ）、ヘッダ部、データ部、ＥＴＸ（Ｅｎｄ
ｏｆ Ｔｅｘｔ）とエラーチェック用のＢＣＣ（Ｂｉ
ｎａｒｙ Ｃｈｅｃ Ｃｏｄｅ）とで構成されている。

【００３７】ヘッダ部の「切替」ビットに現用制御部
２、予備用制御部３の識別コードを設定して切替えてい
る。

【００３８】本発明は、上述の高速自動車道トンネル内
防災用ＣＣＴＶ（閉回路テレビカメラ）設備の制御部周
辺装置の実施例に限定されるものではなく、重要性が高
い設備の中枢部としての装置にも適用することができ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の制御系切
替装置は小規模な構成で、現用制御部が故障しても瞬時
に自動的に予備用制御部に切替えることができるので、
信頼性が要求される防災用等の設備の運用に支障をきた
す心配がないという効果を有している。

【００４０】また、システムに異常が発生した場合に自
動的に判断すると同時に監視盤に表示するため、故障箇
所の特定が容易であるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御系切替装置の一つの実施の形態を
示すブロック図である。

【図２】図１の切替装置の一例を示す詳細ブロック図で
ある。

【図３】制御切替信号のフォーマットの一例を示す図で
ある。

【図４】従来の制御系切替装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】 １ 切替装置 ２ 現用制御部 ３ 予備用制御部 ４ Ｉ／Ｏ部 ５ 監視盤 ６ 監視卓 ７ 周辺機器 ８ アラーム検出回路 ９ 制御部監視回路 １０ 判定回路 １１ 現用制御部 １２ 現用Ｉ／Ｏ部 １３ 予備用制御部 １４ 予備用Ｉ／Ｏ部 １５ 切替装置 ２０ 監視信号 ２１ 故障検出信号 ２２ 制御監視情報信号 ２３ 制御信号 ２４，２５ ＢＵＳライン ２６，２７ 故障信号 ２８ 故障表示信号 ３０ 現用制御切替信号 ３１ 予備用制御切替信号 ３２ タイマスタート信号 ３３ アンサ信号 ３４ タイマスタート信号 ３５ アンサ信号 ３６ 故障信号 ３７ 現用故障信号 ３８ 予備用故障信号

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 監視卓からの制御信号および周辺機器か
   らの監視信号を入力し、故障検出信号を出力する周辺入
   出力部と；この周辺入出力部と第１のバスラインにより
   接続し、第１の故障信号を出力する現用制御部と；前記
   周辺入出力部と第２のバスラインにより接続し、第２の
   故障信号を出力する予備用制御部と；前記故障検出信号
   および前記第１、第２の故障信号を入力し、前記現用制
   御部、前記予備用制御部いずれからの故障信号かを判定
   し、前記現用制御部と前記予備用制御部とを自動的に切
   替え、故障表示信号を出力する切替装置と；前記故障表
   示信号を表示する監視盤と；を備えたことを特徴とする
   制御系切替装置。
2. 【請求項２】 前記切替装置が、 前記故障検出信号を入力し、第３の故障信号を出力する
   アラーム検出回路と；前記現用制御部に対して第１のタ
   イマスタート信号を出力し、第１のアンサ信号を入力
   し、前記予備用制御部に対して第２のタイマスタート信
   号を出力し、第２のアンサ信号を入力し、所定時間内に
   前記第１、第２のアンサ信号が入力されない場合、各々
   現用故障信号、予備用故障信号を出力する制御部監視回
   路と；前記第３の故障信号、前記現用故障信号および前
   記予備用故障信号を入力し、いずれの故障かの判定処理
   を行い、現用制御切替信号、予備用制御切替信号および
   前記故障表示信号を出力する判定回路と；を有したこと
   を特徴とする請求項１記載の制御系切替装置。
3. 【請求項３】 前記現用制御部および前記予備用制御部
   が、 前記第１、第２のタイマスタート信号を入力し所定時間
   経過後に、前記制御部監視回路の内部タイマ時間が、前
   記現用制御部または前記予備用制御部の内部タイマ時間
   より大なる場合に、前記現用故障信号または前記予備用
   故障信号を出力することを特徴とする請求項２記載の制
   御系切替装置。
4. 【請求項４】 前記判定回路が、 前記アラーム検出回路から出力される前記第３の故障信
   号であれば、前記故障表示信号を出力し、前記現用制御
   部の故障時に出力される前記現用故障信号であれば、前
   記故障表示信号を出力するとともに前記現用制御部に前
   記現用制御切替信号を出力し動作を停止させ、前記予備
   用制御部に前記予備用制御切替信号を出力し動作させる
   ことを特徴とする請求項２記載の制御系切替装置。
5. 【請求項５】 前記現用制御切替信号、前記予備用制御
   切替信号は、 ＳＴＸ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｔｅｘｔ）、ヘッダ部、デ
   ータ部、ＥＴＸ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｔｅｘｔ）とエラーチ
   ェック用のＢＣＣ（Ｂｉｎａｒｙ ＣｈｅｃＣｏｄｅ）
   とで構成され、前記ヘッダ部の「切替」ビットに現用制
   御部、予備用制御部の識別コードを設定することを特徴
   とする請求項２又は請求項４記載の制御系切替装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の制御系切替装置を備えた
   ことを特徴とする高速自動車道トンネル内防災用ＣＣＴ
   Ｖ設備。