JP2004206472A - 保安システムの検修装置 - Google Patents

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Toshihiro Iwanaga
利弘 岩永
Akihiro Omae
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Abstract

【課題】検修装置により保安装置の外部からフェイルセーフな各演算制御装置に対して動作指令、データ切換指令を与え、動作確認、データ切換確認を行う。
【解決手段】保安装置11-1Nの複数台に対して伝送系を介して接続するインターフェイス5と、データの比較照合のために保安装置内の各演算制御装置のプログラム及びデータと同一のデータと検修用データとを記憶している記憶部21A,21B,22A,22Bと、記憶部のデータを用いて自装置のフェイルセーフの健全性を判断し、かつ、検修対象となる保安装置のデータと記憶部に記憶している対応データとを比較照合して当該保安装置のフェイルセーフの健全性を判断する検修制御部1A,1B,4と、検修制御部が自装置のフェイルセーフの健全性又は検修対象の保安装置のフェイルセーフの健全性を保てないと判断した場合に故障表示する表示部6又は/及び故障状態を記録する記録部とを備えた検修装置。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車保安装置に用いられる多重系保安システムの検修装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両機器の多くは、単独ではフェイルセーフでない装置で構成されてきた。同様に、列車保安装置もフェイルセーフでない装置を複数使用し、多数決論理でフェイルセーフを保てるように構成されていた。
【0003】
このため、従来では、単独でフェイルセーフな機器をネットワーク化した多重系保安システムに対してシーケンス動作確認やローディングなどの検修を実施するための手段がなく、装置内の各制御装置に対し、例えばパーソナルコンピュータのようなフェイルセーフでない装置を1対1に接続して対処していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の検修方法では、検修手段がフェイルセーフではないため、保安装置をいかにフェイルセーフに組んだとしても、フェイルセーフの信頼性を損なう操作がインターフェイスを介して実行される可能性があるという問題点があった。
【0005】
本発明は、このような従来の技術的課題を解決するためになされたものであって、以下の機能が実行できる保安システムの検修装置を提供することを目的とする。
【0006】
・保安装置の外部から、フェイルセーフな各演算制御装置に対して任意に動作指令を与える。
【0007】
・保安装置の外部から、フェイルセーフな各演算制御装置に対して任意にプログラム切換、データ切換等のデータ種別の切換指令を与える。
【0008】
・保安装置の外部から、フェイルセーフな各演算制御装置に対して任意にデータローディングが実施する。
【0009】
・保安装置の外部からの指令でデータ種別の切換をした各演算制御装置に対して、その切換えたデータが破損していたもしくは異なったバージョンのものだった等異常であった場合に、検修装置がそれを把握して表示し又は記録する。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の保安システムの検修装置は、単独でフェイルセーフな演算制御装置を複数持ち、各演算制御装置はバス又は伝送路で結ばれて情報を共有し、各演算制御装置で実行するプログラム及び使用するデータを種別毎に保持する保安装置の複数台に対して伝送系を介して接続するインターフェイスと、前記データの比較照合のために検修対象となる保安装置内の各演算制御装置のプログラム及びデータと同一のデータと検修用のデータとを記憶している記憶部と、一定周期で前記記憶部のデータを用いて自装置のフェイルセーフの健全性を判断し、かつ、検修対象となる保安装置のデータと前記記憶部に記憶している対応データとを比較照合して当該保安装置のフェイルセーフの健全性を判断する検修制御部と、前記検修制御部が自装置のフェイルセーフの健全性又は検修対象の保安装置のフェイルセーフの健全性を保てないと判断した場合に故障表示する表示部又は/及び故障状態を記録する記録部とを備えたものである。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1の保安システムの検修装置において、前記検修制御部は、検修対象の保安装置に対して、停止又は起動のような動作命令を指令し、当該保安装置からの応答により当該指令が正しく受信された否かを確認することを特徴とするものである。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1の保安システムの検修装置において、前記検修制御部は、検修対象の保安装置に対して、プログラム又はデータの種別を切換える指令を出力し、当該保安装置が切換えたプログラム又はデータを自装置内に記憶している対応データと比較照合して、前記検修対象の保安装置が前記データの種別の切換を正しく実行したか否かを判断することを特徴とするものである。
【0013】
請求項4の発明は、請求項1の保安システムの検修装置において、前記検修制御部は、検修対象の保安装置に対して自装置より送り出すプログラム又はデータをダウンローデイングし、当該保安装置がローディングしたプログラム又はデータを自装置内に記憶している対応データと比較照合して、検修対象の保安装置が正しくデータローディングしたか否かを判断することを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図1は本発明の1つの実施の形態の多重系保安システムの構成を示している。この実施の形態の多重系保安システムは、保安装置11〜1Nとこれと同様の構成の検修装置10から構成されている。
【0015】
検修装置10、保安装置11〜1Nはいずれも、フェイルセーフのために併設されたA系、B系2台の制御演算用CPU1A、1Bと、これらにバス接続されたA系、B系2系統のRAMメモリ21A、21B、同様にA系、B系2系統のROMメモリ22A、22Bと、A系、B系2系統のI/O3A、3Bと、これらA系、B系CPU1A、1Bの動作照合のための比較器4と、外部伝送用IF5を備えている。なお、検修装置10は保安装置11〜1Nのプログラム、データと同様のプログラム、データを保持していると共に、検修用プログラムデータをも保持している。
【0016】
次に、上記構成の多重系保安システムの動作について説明する。検修装置10のA系CPU1A、B系CPU1Bそれぞれは同期的に所定のシーケンス処理を実行する。比較器4はA系CPU1A、B系CPU1Bのデータ照合を行い、データに一致がある場合は安全側とし、伝送用IF5より外部保安装置11〜1Nとの伝送を行い、照合が成立しないときには伝送を停止する。
【0017】
また、A系CPU1A、B系CPU1Bそれぞれは、所定周期でA系RAM21A、A系ROM22A、B系RAM21B、B系ROM22B及びA系I/O3A、B系I/O3Bを読み出して比較器4による照合を行い、健全性をチェックする。
【0018】
このようにして、この実施の形態の多重系保安システムによれば、検修装置10が自装置の異常を速やかに検知して伝送の停止をすることができ、信頼性の高いシステムを構築することができる。
【0019】
次に、検修装置10による多重系保安システムに対する検修動作について、(1)動作命令、(2)データ切換、(3)データローディング、(4)多重系切換の動作に分けて説明する。
【0020】
(1)動作命令
(i)図2に示すように、検修装置10はそのプログラム(PRO検修)に従ってシーケンスに命令を実行する。
【0021】
(ii)保安装置11〜1Nのうちの検修対象とする装置(ここでは、保安装置1Mとする)に対して、動作命令を送信する。
【0022】
(iii)保安装置1Mは、検修装置10からの動作命令が正しく受け取れたか確認し、検修装置10に送信する。
【0023】
(iv)保安装置1Mでは、動作命令が正しく受け取れたことが確認できれば、現状で実行しているプログラムに優先して、検修装置10から転送された動作命令を実行する。
【0024】
(2)データ切換
(i)図3に示すように、検修装置10内のRAMにROMから変更用プログラムPRO2を転送する。
【0025】
(ii)検修装置10から保安装置11〜1Nのうちの検修対象とする保安装置1Mに対して、RAM内のデータPRO1を変更用プログラムPRO2に変更する指令を伝送する。
【0026】
(iii)保安装置1Mでは、RAMのデータをPRO1→PRO2へ切換える。
【0027】
(iv)検修装置10は、保安装置1MのRAM内のPRO2のデータを自検修装置10のRAM内のPRO2のデータと比較し、データが正しく切換えられた確認する。
【0028】
(v)検修装置10は、PRO2のデータが正しく切換えられたことを確認すると、保安装置1Mに対して、切換えたプログラムPRO2を実行する指令を出す。
【0029】
(3)データローディング
(i)図4に示すように、検修装置10において、ローディング用データPRO1をROMから読み出してRAMに転送する。
【0030】
(ii)検修装置10は、データローディング対象である保安装置1Mに対して、データ転送の指令を伝送する。
【0031】
(iii)検修装置10は、RAM内のローディング用データPRO1を保安装置1Mに対して転送する。
【0032】
(iv)保安装置1MのRAM内に転送されたPRO1のデータと、検修装置10内のRAMのPRO1のデータとを比較し、データが正しく転送されたかどうか確認する。
【0033】
(v)検修装置10側でPRO1のデータが正しく転送されたことが確認できれば、保安装置1M側ではRAM内のPRO1のデータをROMに転送して保存し、データローディングを完了する。
【0034】
(4)多重系切換
図5に示すように、保安装置11は主系保安装置11−1、従系保安装置11−2の2重系であり、主従保安装置11−1、11−2は同一の構成であり、同一のデータを保持し、同時並行的に同一のプログラムを実行し、データを取得、保持している。そして、現実の保安制御には主系保安装置11−1があずかり、従系装置は11−2は主系保安装置11−1が異常になった場合に、切換器7において主従の接続スイッチを主系から従系に切換え、従来の従系が主系に替って制御を継続する設計になっている。なお、故障表示器6は、検修装置10自身のフェイルセーフの健全性を損なったり、保安装置のフェイルセーフの健全性が損なわれたりしたことを検出したときに故障情報を表示するために備えられたものである。故障情報は記憶部にも記録する。
【0035】
このような多重系保安システムに対する検修装置10の切換検修は、次の通りである。
【0036】
(i)検修装置10は、主系保安装置11−1に対して停止指令を出す。
【0037】
(ii)主系保安装置11−1のCPUが停止することにより、比較器も停止する。
【0038】
(iii)主系保安装置11−1の励振出力が落ち、切換器7に伝えられる。
【0039】
(iv)切換器7では、I/Oを主系保安装置11−1のものから従系保安装置11−2のものに切換え、従系保安装置11−2のI/Oを外部I/Oに接続する。
【0040】
このようにして、本実施の形態の多重系保安システムでは、A系、B系のフェイルセーフ構成の保安装置11〜1Nに対して、同じくフェイルセーフ構成の検修装置10によって集中的に管理することができ、信頼性の高いシステム管理が可能である。
【0041】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、検修装置が保安装置の外部からフェイルセーフな各演算制御装置に対して任意に動作指令を与え、動作確認を行うことができる。
【0042】
また、検修装置が保安装置の外部からフェイルセーフな各演算制御装置に対して任意にプログラム切換、データ切換等のデータ種別の切換指令を与えることができ、かつ、切換えたデータが破損していたもしくは異なったバージョンのものだった等、異常であった場合にそれを把握して表示し又は記録できる。
【0043】
さらに、検修装置が保安装置の外部からフェイルセーフな各演算制御装置に対してデータローディングを実施し、そのローディング結果を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1つの実施の形態の多重系保安システムの構成を示すブロック図。
【図2】上記実施の形態における検修装置による動作命令検修手順の説明図。
【図3】上記実施の形態における検修装置によるデータ切換検修手順の説明図。
【図4】上記実施の形態における検修装置によるデータローディング検修手順の説明図。
【図5】上記実施の形態における検修装置による多重系切換検修手順の説明図。
【符号の説明】
1A A系CPU
1B B系CPU
3A A系I/O
3B B系I/O
4 比較器
5 伝送IF
6 故障表示器
7 切換器
10 検修装置
11〜1N 制御装置
21A A系RAM
22A A系ROM
21B B系RAM
22B B系ROM

Claims (4)

  1. 単独でフェイルセーフな演算制御装置を複数持ち、各演算制御装置はバス又は伝送路で結ばれて情報を共有し、各演算制御装置で実行するプログラム及び使用するデータを種別毎に保持する保安装置の複数台に対して伝送系を介して接続するインターフェイスと、
    前記データの比較照合のために検修対象となる保安装置内の各演算制御装置のプログラム及びデータと同一のデータと検修用のデータとを記憶している記憶部と、
    一定周期で前記記憶部のデータを用いて自装置のフェイルセーフの健全性を判断し、かつ、検修対象となる保安装置のデータと前記記憶部に記憶している対応データとを比較照合して当該保安装置のフェイルセーフの健全性を判断する検修制御部と、
    前記検修制御部が自装置のフェイルセーフの健全性又は検修対象の保安装置のフェイルセーフの健全性を保てないと判断した場合に故障表示する表示部又は/及び故障状態を記録する記録部とを備えて成る保安システムの検修装置。
  2. 前記検修制御部は、検修対象の保安装置に対して、停止又は起動のような動作命令を指令し、当該保安装置からの応答により当該指令が正しく受信された否かを確認することを特徴とする請求項1に記載の保安システムの検修装置。
  3. 前記検修制御部は、検修対象の保安装置に対して、プログラム又はデータの種別を切換える指令を出力し、当該保安装置が切換えたプログラム又はデータを自装置内に記憶している対応データと比較照合して、前記検修対象の保安装置が前記データの種別の切換を正しく実行したか否かを判断することを特徴とする請求項1に記載の保安システムの検修装置。
  4. 前記検修制御部は、検修対象の保安装置に対して自装置より送り出すプログラム又はデータをダウンローデイングし、当該保安装置がローディングしたプログラム又はデータを自装置内に記憶している対応データと比較照合して、検修対象の保安装置が正しくデータローディングしたか否かを判断することを特徴とする請求項1に記載の保安システムの検修装置。
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