JP2010269644A - 鉄道保安システム - Google Patents

Abstract

【課題】信号機機構の種類変更時などに、ソフト的にＬＥＤ／電球の区別を可能にする信号機機構を開発することを課題とする。
【解決手段】鉄道システムの信号設備を制御する連動装置と、その連動装置からの指示で前記信号設備の入出力制御を行う電子端末と、前記連動装置からの前記信号設備の状態情報に則し、前記電子端末が入出力制御を行うための情報を伝える制御装置と、前記連動装置と前記制御装置間をつなぐ通信制御装置と、前記連動装置と前記制御装置を保守する監視端末装置とを具備した鉄道保安システムにおける信号機機構であって、前記信号機機構に属する信号機のＬＥＤ／電球の切替時、前記監視端末装置からＬＥＤ／電球の別を示す定数を前記連動装置へローディングすることで、信号機の点灯状態監視方法の変更に対応する。
【選択図】図５

Description

本発明は、鉄道保安システムにおける信号機機構の電球／ＬＥＤオンライン切替方式に関する。

従来の信号機光源では、電球が主に用いられていたが、近年ＬＥＤを用いた信号機が増加している。ＬＥＤと電球では、許容電流の上限値、下限値に違いが出てきて、制御装置としての監視方法が異なる。そのため、信号機を制御する装置では、信号機光源のタイプを区別するため、入出力ボード上にＬＥＤ／電球の機械的な切替スイッチ（ＳＷ）を設け、電球からＬＥＤに切り替える際に、そのＳＷを切り替えの上、制御装置を再立上げし、制御装置の監視方法を変更していた。

従来のＬＥＤ／電球の切替時、制御装置では、ハード的なＬＥＤ／電球の切り替えＳＷを利用して、ＬＥＤ／電球の区別をしていた。このため、切替ＳＷを含めた制御装置の部品点数が増加し故障部位が増加するという問題があった。

本発明は、部品点数削減、及び故障部位削減を目指し、ハード切替ＳＷがない簡易構成でも、定数として信号機ごとの種別にＬＥＤ／電球の別を設けることで、ＬＥＤ／電球の区別を可能にする信号機機構を開発することを課題とする。

本発明の鉄道保安システムは、鉄道システムの信号設備を制御する連動装置と、その連動装置からの指示で前記信号設備の入出力制御を行う電子端末と、前記連動装置からの前記信号設備の状態情報に則し、前記電子端末が入出力制御を行うための情報を伝える制御装置と、前記連動装置と前記制御装置間をつなぐ通信制御装置と、前記連動装置と前記制御装置を保守する監視端末装置とを具備した鉄道保安システムにおいて、前記信号機機構に属する信号機のＬＥＤ／電球の切替時、前記監視端末装置からＬＥＤ／電球の別を示す定数を前記連動装置へローディングすることで、信号機の点灯状態監視方法の変更に対応することを特徴とする。

本発明によれば、電子端末ボード上の電球／ＬＥＤ切替ＳＷがない簡易構成にしてソフト切替を行うことで、電子端末部品点数の削減及び故障部位低減となり、低価格な電子端末提供の実現が可能となる。

また、電球／ＬＥＤ切替をソフトＳＷにし、かつその定数をユーザー開放定数に分離したことにより、その定数を現場で修正可能としたことで、信号機機構の変更の際に発生する改修時間の短縮が可能となる。

図１は、本発明を適用する鉄道保安システムの構成図である。 図２は、連動装置と制御端末、電子端末との間の通信シーケンスを示す図である。 図３は、従来の信号機点灯状態監視の仕組みである。 図４は、従来の信号機点灯状態監視のフローである。 図５は、本発明の実施例１の鉄道保安システムの信号機点灯状態監視の仕組みである。 図６は、本発明の実施例１の鉄道保安システムの信号機点灯状態監視のフローである。 図７は、本発明の実施例１の鉄道保安システムの電球／ＬＥＤ切替時の監視方法を変更するフローである。

以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。

連動装置は、制御論理としての「標準プログラム」と、駅の線形や列車運行を考慮した各種条件により決定される「駅別データ」から構成されている。鉄道保安システムを駅へ納入する場合は、連動装置の「駅別データ」が正しいことの検証及び鉄道保安システムを構成する装置（ハードウェア）が正しいことの検証を実施することになる。駅の設備改修に伴う鉄道保安システムの改修は、この連動装置の「駅別データ」を入れ替えることにより可能となっている。

図１は、本発明を適用する鉄道保安システムの構成図である。図１において、本システムは、連動装置１１、通信制御装置１２、監視端末装置１３、制御装置１４、及び電子端末１５からなる。

連動論理と信号設備制御論理を具備した連動装置１１は、列車の在線状況から信号機の現示変化など、信号設備信号機や転轍機など）の状態情報を作成し、制御装置１４−電子端末１５を介して信号設備の状態を変化させる装置である。

制御装置１４は、連動装置１１からの信号設備状態情報に則して、電気的Ｉ／Ｆ（Interface）で設備を制御するための情報を電子端末１５に伝える。

電子端末１５は、設備を制御するための情報から、電気的Ｉ／Ｆを決定して出力を行い、信号設備のＩＯ（Input／Output）制御を行う装置である。例えば、信号機の進行現示出力などを行う装置である。

通信制御装置１２は、連動装置１１と制御装置１４及び監視端末装置１３の通信を行うためのネットワーク制御（ルート制御やフロー制御）を行う装置である。本装置は、連動装置１１、制御装置１４及び監視端末装置１３間の通信制御を行うものである。

監視端末装置１３は、本システムを構成する連動装置１１及び制御装置１４を保守する装置として設置される。

連動装置１１からの制御指示電文に対し、制御装置１４経由の電子端末１５からの信号設備状態情報電文をもって、一つの制御サイクルが成り立つ。

図２は、連動装置１１と制御端末、電子端末１５との間の通信シーケンスを示す図である。図２に示すように周期１で通番１の制御電文と通番１の表示電文の関係を、「同一制御周期内で同一通番の制御電文と表示電文のやり取り」として、正常な通信が行われていると判断する。このとき、連動装置１１から制御装置１４経由、電子端末１５に送信する制御指示電文を制御電文、制御指示を受けて制御装置１４経由の電子端末１５から連動装置１１に送信する信号設備状態情報電文を表示電文とする。

電子端末１５の信号設備に対するＩＯ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）制御は、連動装置１１からの制御電文により行われ、制御の結果として表示電文を連動装置１１に送信する。連動装置１１からの制御電文は、連動装置１１が持つ「駅別データ」により決定される。ここで連動装置１１が持つ信号設備に対する制御機能として、信号機点灯要求後の点灯状態監視機能を有し、本機能が本発明の対象となる。

従来の駅の信号機点灯状態監視の仕組みについて、図３を用いて説明する。図３において、１１は連動装置、１２は通信制御装置、１３は監視端末装置、１４は制御装置、１５は電子端末、１６はネットワーク、１７は信号機、１８は転轍機、１９はＡＴＳ、２２はユーザー開放定数を電球／ＬＥＤ切替スイッチを示している。

連動装置１１からの制御指示に対し、各制御装置１４自身が保有するＩＯを制御することで、各信号設備を制御する。信号機を制御する制御装置１４のＩＯボード上には電球／ＬＥＤ切替ＳＷ２２が設けられている。

ここで、信号機を制御するＩＯボード上にある電球／ＬＥＤ切替ＳＷ２２の状態を制御装置１４が取得し、自身が制御する信号機種別を判別することにより、信号機に対する電流計測における閾値計算を、電球／ＬＥＤのどちらにも対応して求めることが可能となる。この閾値により信号機の点灯状態を判断する。

図４は、従来の信号機点灯状態監視のフローである。ステップ４０５において、信号機制御タイプを判定する際には、電球／ＬＥＤ切替ＳＷ２２の状態をチェックする。

一方、本発明では、前記フローを一切変えることなく、信号機制御タイプの判定に用いるものをハード的な電球／ＬＥＤ切替ＳＷから、ユーザー開放定数の値で変更するソフト的な電球／ＬＥＤ切替ＳＷにする。

本発明では、図１にて説明したように連動装置１１、通信制御装置１２、監視端末装置１３、制御装置１４、及び電子端末１５からなる構成により実現したものであり、従来、制御装置１４内に保有していたＩＯ制御部を制御装置１４から切離し、電子端末１５として個別に設置可能とした。

また、信号機点灯状態の監視機能についても制御装置１４より切離し、電子端末１５側に持たせることとした。制御装置１４と電子端末１５のソフトウェアは、ＲＯＭ化されており駅毎に可変となる定数を持たない構成である。このため、各制御装置１４が抱えていた駅別データを連動装置１１が保有することとし、さらに駅別データとユーザー開放定数とを分離することで、信号機機構の信号機種別変更に際し、ユーザー開放定数のみを修正することで実現出来る仕組みとした。

本システムでは、制御装置１４、電子端末１５に駅別の違いを意識させない構成としているため、及び制御装置１４、電子端末１５と下位装置にいくに従って、信号設備に対応して台数が増加するため、電球／ＬＥＤの区別をする信号機種別の駅別データを連動装置１１へローディングする。

図５は、本発明による信号機点灯状態監視の仕組みである。図５において、１１は連動装置、１２は通信制御装置、１３は監視端末装置、１４は制御装置、１５は電子端末、１６はネットワーク、１７は信号機、１８は転轍機、１９はＡＴＳ、２０は制御／表示電文、２２はユーザー開放定数を示している。

駅ごとに異なる駅別データである制御／表示電文２０の中に、電球／ＬＥＤの区別をする信号機種別の情報であるユーザー開放定数２２を付加し、電球／ＬＥＤの切替時に、対応する信号機の定数を変更する。この定数を監視端末装置１３から連動装置１１へローディングする。

連動装置１１の再立ち上げ後、連動装置１１は、信号機種別の情報を含んだ制御電文を制御装置１４経由で電子端末１５へ送信する。電子端末１５では、信号機点灯状態監視機能を保有しているため、送られてきた制御電文を元に、自身の制御対象を判別し、電流監視のための閾値を算出して電球／ＬＥＤの区別をし、入出力制御を行う。

図６は、本発明の実施例１の鉄道保安システムの信号機点灯状態監視のフローである。
図６のステップ６０１において、計測周期ごとに起動する計測処理がスタートすると、出力電流値の計測を行い、ステップ６０２において、計測電流値の読み出しを行う。

ステップ６０３において、読み出された計測電流値のデータが正常範囲か否かの判定が行われる。データが正常範囲でない（ＮＯ）場合は、ステップ６０４に移行して、ボード故障として異常処理を行う。データが正常範囲（ＹＥＳ）の場合は、ステップ６０５に移行して、信号機制御タイプの判定を行う。

ステップ６０５の信号機制御タイプの判定では、ユーザー開放情報２２のチェックを行って、信号機１７の制御タイプが電球タイプかＬＥＤタイプかの判定を行う。なお、図４に示された従来例では、ステップ４０５において、切替ＳＷ２１の状態をチェックして電球タイプかＬＥＤタイプかの判定を行っていた点が相違する。

ステップ６０５において、信号機１７の制御タイプが電球タイプ（電球）である場合には、ステップ６０６において、出力電流補正処理を行い、ステップ６０７において、出力電流補正テーブルを参照して、ステップ６０８において、出力電流値算出処理を行って、ステップ６１２で、計測処理のフローを終了する。

一方、ステップ６０５において、信号機１７の制御タイプがＬＥＤタイプ（ＬＥＤ）である場合には、ステップ６０９において、出力電流値が規定値以上か否かを判定し、規定値以上（ＹＥＳ）の場合には、ステップ６１０において、インピーダンス値を算出して、ステップ６１２で、計測処理のフローを終了する。また、規定値未満（ＮＯ）の場合には、ステップ６１１において、インピーダンス値を初期化して、ステップ６１２で、計測処理のフローを終了する。

図７は、本発明の実施例１の鉄道保安システムの電球／ＬＥＤ切替時の監視方法を変更するフローである。図７において、電球／ＬＥＤの切替時、監視端末装置１３から監視方法を変更する手順は、以下のとおりである。

（１）まず、ステップ７０１において、電球／ＬＥＤ切替時の監視方法の切替フローがスタートすると、
（２）ステップ７０２において、監視端末装置１３で駅別データ内のユーザー開放定数２２にＬＥＤ／電球の別を設定する。顧客側で設定可能な定数は、このユーザー開放定数２２のみとする。

（３）次いで、ステップ７０３において、ユーザー開放定数２２を監視端末装置１３で、変換ツールを用い、ＣＤなどの媒体に書き込む。媒体は、書き換え不可能なものとし、顧客側で管理する。書き換え不可能とすることで、その時点でのユーザー開放定数２２の設定状態の管理を確実に行う。

（４）そして、ステップ７０４において、監視端末装置１３より、電球／ＬＥＤの別を設定した媒体を連動装置１１へローディングする。
（５）最後に、ステップ７０５において、連動装置１１を再立ち上げする。

１１ 連動装置
１２ 通信制御装置
１３ 監視端末装置
１４ 制御装置
１５ 電子端末
１６ ネットワーク
１７ 信号機
１８ 転轍機
１９ ＡＴＳ
２０ 制御／表示電文
２１ ユーザー開放定数
２２ 電球／ＬＥＤ切替スイッチ

Claims (2)

1. 鉄道システムにおける駅構内の信号設備を制御する連動装置と、前記連動装置からの前記信号設備の状態情報に則し、前記電子端末が入出力制御を行うための情報を伝える制御装置と、前記連動装置からの指示を、前記制御装置を介して前記信号設備に対して入出力を行う電子端末と、前記連動装置と前記制御装置間をつなぐ通信制御装置と、前記連動装置と前記制御装置を保守する監視端末装置とを具備した鉄道保安システムにおいて、
   電子スイッチを用いたソフト切替により前記信号設備の電球／ＬＥＤの切替を可能とし、前記信号設備に対する制御結果として、制御対象である前記信号設備の点灯状態を監視することを特徴とする鉄道保安システム。
2. 請求項１に記載の鉄道保安システムにおいて、
   前記ソフト切替を可能とするため、制御対象の前記信号設備毎に、信号機種別としての電球／ＬＥＤの別を定数化し、前記信号設備のタイプを変更する場合は、定数化された前記信号機種別をユーザー開放定数として位置づけ、同一通信制御装置上にある監視端末装置より前記ユーザー開放定数を修正可能としたことを特徴とする鉄道保安システム。

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