JP2014091370A

JP2014091370A - 電子連動装置

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Publication number: JP2014091370A
Application number: JP2012241955A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Fujii; 英明藤井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-11-01
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2014-05-19

Abstract

【課題】信頼性の向上を図ることが可能な電子連動装置を得る。
【解決手段】連動図表データ１０ａを生成する連動図表データ生成部４０と、結線論理データ２０ａを生成する結線論理データ生成部４１と、連動図表データ１０ａおよび結線論理データ２０ａを結合して連動論理データ４２ａを生成する連動論理データ生成部４２と、連動論理データ生成部４２を保持する記憶部５０と、記憶部５０に保持された連動論理データ生成部４２に従って連動処理を実行する連動処理部８０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号機、転てつ機、および軌道回路を含む複数の設備を連鎖させて制御する電子連動装置に関する。

鉄道においては、列車を安全かつ効率的に制御するため、列車が運転を開始する前に、所定の転てつ機が転換されることにより目的の進路が構成され、列車が通過し終わるまではこの転てつ機が転換されないこと、さらにこの進路を支障する他の進路が構成されないこと等が必要である。そのため、線路ごとに対応して設けられる信号機間、信号機と進路に関係する転てつ機の間、列車と信号と転てつ機の間などに連鎖を設けると共に、信号機等の機器の相互間には「鎖錠」の関係（一方の機器を取り扱った場合には他方の機器を取り扱うことが出来ないようにすること）を付加することが必要である。このような機能を「連動機能」といい、連動機能をマイクロコンピュータにより実現する装置が電子連動装置である。

例えば下記特許文献１に示される従来の電子連動装置は、連動図表をベースとした連動プログラム方式を実行する連動論理処理部と、結線図をベースとした結線論理入力方式を実行する雑回路処理部とを備えている。そして、連動論理処理部は連動論理標準プログラムと駅別データ（駅固有の設備に関するデータ）とを有し、雑回路処理部は結線論理処理プログラムと結線論理データとを有している。

このように従来の電子連動装置は、連動プログラム方式を用いて連動論理処理を行うと共に、結線論理入力方式を用いて雑回路処理を行うことにより、連動処理を実行するように構成されている。なお、雑回路処理とは、標準の連動処理以外の処理であり、例えば連動図表には記載されていない駅構内の踏切制御条件を出力するための処理である。

特開２００７−３０７９７５号公報

ただし、従来の電子連動装置では、例えば連動図表や電気結線図が更新されてバージョンが異なる複数の駅別データと結線論理データとが存在する場合、駅別データと結線論理データの入力が人手により行われるため、これらのデータの組み合わせの取違いが生じる虞がある。従って、電子連動装置にはバージョンが異なるデータが入力され、電子連動装置の信頼性が損なわれる可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、信頼性の向上を図ることが可能な電子連動装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、信号機、転てつ機、および軌道回路を含む複数の設備を連鎖させて制御する電子連動装置であって、連動図表に記される設備の連動論理をデータ化すると共に、このデータを管理する情報を付した第１のデータを生成する第１のデータ生成部と、前記連動図表以外の図表に記される設備の連動論理をデータ化すると共に、このデータを管理する情報を付した第２のデータを生成する第２のデータ生成部と、前記第１のデータ生成部で生成された第１のデータの管理情報と前記第２のデータ生成部で生成された第２のデータの管理情報とに基づいて、前記第１のデータおよび前記第２のデータを結合して連動論理データを生成する連動論理データ生成部と、前記連動論理データを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された連動論理データに従って連動処理を実行する連動処理部と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、連動図表データおよび結線論理データを結合した１つの連動論理データを生成するようにしたので、信頼性の向上を図ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる電子連動装置の構成を模式的に示す図である。図２は、連動図表および電気結線図の一例を示す図である。図３は、連動論理データ生成部の構成例を示す図である。図４は、従来の電子連動装置の構成を示す図である。図５は、本発明の実施の形態２にかかる電子連動装置の構成を模式的に示す図である。図６は、図５に示される連動論理データ生成部の構成例を示す図である。

以下に、本発明にかかる電子連動装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる電子連動装置１００の構成を模式的に示す図である。図１には、電子連動装置１００と、電子連動装置１００の端末である表示制御盤９０と、現場機器６０とが示されている。また、図１には、電子連動装置１００で用いられる制御論理（連動論理）を図表により示した連動図表１０および電気結線図２０が示されている。

図２は、連動図表１０および電気結線図２０の一例を示す図である。連動図表１０は、駅構内設備（信号機や転てつ機など）を制御する電子連動装置１００の連動論理を図表により示したものである。電気結線図２０は、連動図表１０に記されていない設備（例えば踏切制御装置など）の結線状態を表したものである。

図２（ａ）には連動図表１０の一例が示され、連動図表１０は、図２（ａ）上側に示されるような配線略図と、図２（ａ）下側に示されるような連動表とで構成される。配線略図は例えば駅構内の線路の配線や信号機などの設備の設置位置を図で表したものである。連動表には、現場機器の連動論理（連動条件）が記されており、例えば信号機などの機器に割り当てられた信号制御や接近鎖錠に関する条件が表形式で表されている。図２（ｂ）には電気結線図２０の一例が示されている。なお、電気結線図２０に記される設備の連動条件に関しても、連動表と同様に表形式で表されるが、図２では記載を省略している。

以下、電子連動装置１００の構成を説明する。図１において、電子連動装置１００は、主たる構成として、連動図表データ生成部４０、結線論理データ生成部４１、連動論理データ生成部４２、記憶部５０、入出力部７０、および連動処理部８０を有して構成されている。

表示制御盤９０は、例えば、駅ホームの信号取扱所に設置されている。表示制御盤９０では進路・転てつ機に対する設定要求が行われ、また表示制御盤９０には上述した配線略図が表示される。現場機器６０は、軌道回路、列車の進行方向を転換するための転てつ機、列車の進行・停止の制御を行う信号機、およびＡＴＳなどである。

記憶部５０は、連動図表データ生成部４０および結線論理データ生成部４１で使用される連動論理データ変換プログラムや、連動処理機能を実現するための連動処理プログラムなどを記憶するＲＯＭと、連動論理データ生成部４２で生成された連動論理データ４２ａなどを記憶するＲＡＭと、連動処理部８０が連動処理を実行する作業用のＲＡＭとを有して構成されている。なお、記憶部５０には、これらのプログラムやデータ以外にも、例えば、連動処理部８０の論理判断で使用される情報（例えば列車の在線状況を表す路線状態情報や、進路開通や線路閉鎖などの進路制御情報）なども記憶されている。

連動処理部８０は、記憶部５０に記憶された連動処理プログラムにしたがって動作し、記憶部５０に記憶された路線状態情報と進路制御情報とに基づいて、表示制御盤９０からの進路・転てつ機設定要求９０ａに従って現場機器６０を操作可能か否か判断する。操作可能な場合、連動処理部８０は、現場機器６０の動作を制御する機器制御データ８０ａを生成して入出力部７０に出力する。

入出力部７０は、現場機器６０と連動処理部８０との間で送受信される信号のレベル変換を行う。例えば、現場機器６０から送信されたアナログ信号を連動処理部８０が扱えるデジタル信号に変換し、連動処理部８０から送信された低いレベルの信号（機器制御データ８０ａなど）を現場機器６０が制御可能な信号に変換する。

連動図表データ生成部４０は、所定のプログラム（例えば記憶部５０に記憶された第１の連動論理データ変換プログラム）を用いて、連動図表１０に記載される要素を所定の変換規則に従って論理式の形式に展開することにより、連動図表１０から連動図表データ１０ａ（第１のデータ）を生成する。連動図表データ１０ａは、連動図表１０に表現される各駅固有の連動条件を反映した論理を記述したデータであり、連動処理部８０における連動処理（信号機の表示制御など）を実現するために必要なデータである。なお、連動図表１０に表現される連動条件は、図示しない入力手段（キーボードやマウスなど）を用いて入力される。

また、連動図表データ１０ａには例えば更新日時やバージョン情報などの管理情報が付与されており、管理情報が付与された連動図表データ１０ａが、後述する連動図表データ記憶部３２に記憶される。

結線論理データ生成部４１は、所定のプログラム（例えば記憶部５０に記憶された第２の連動論理データ変換プログラム）を用いて、電気結線図２０に記載される要素を所定の変換規則に従って論理式の形式に展開することにより、電気結線図２０から結線論理データ２０ａ（第２のデータ）を生成する。なお、電気結線図２０に記載される要素は、連動図表１０と同様に図示しない入力手段を用いて入力される。

また、結線論理データ２０ａには例えば更新日時やバージョン情報などの管理情報が付与されており、管理情報が付与された結線論理データ２０ａが、後述する結線論理データ記憶部３３に記憶される。

結線論理データ２０ａは、連動図表１０に記載されていない雑回路処理（例えば踏切制御装置の制御など）を実現するために必要なデータであり、第１の結線論理データ２０ａ１と第２の結線論理データ２０ａ２とで構成される。第１の結線論理データ２０ａ１は、連動処理が実行される前に実行する必要がある第１の雑回路処理の論理を記述したデータである。第２の結線論理データ２０ａ２は、連動処理の実行結果に従って実行する必要がある第２の雑回路処理の論理を記述したデータである。なお、雑回路処理とは、例えば記憶部５０に記憶された結線論理処理プログラムにより実行される機能である。

図３は、連動論理データ生成部４２の構成例を示す図である。

データ結合部３４は、例えば、連動図表データ記憶部３２に記憶されたデータの管理情報と、結線論理データ記憶部３３に記憶されたデータの管理情報とを照合し、例えば管理情報がバージョン情報である場合、最新バージョンの連動図表データ１０ａと、最新バージョンの結線論理データ２０ａを結合し、このデータを連動論理データ４２ａとして記憶部５０に記憶する。

より具体的には、データ結合部３４は、第１の結線論理データ２０ａ１と連動図表データ１０ａと第２の結線論理データ２０ａ２とを、この順序で結合して連動論理データ４２ａを生成する。すなわち、データ結合部３４は、連動処理が実行される前に実行する必要がある雑回路処理の論理（２０ａ１）と、各駅固有の連動条件を反映した論理（１０ａ）と、連動処理の実行結果に従って実行する必要がある雑回路処理の論理（２０ａ２）とを、順序立てて結合する。

図４は、従来の電子連動装置１００Ａの構成を示す図である。電子連動装置１００Ａは、連動図表をベースとした連動プログラム方式を実行する連動論理処理部４０Ａと、結線図をベースとした結線論理入力方式を実行する雑回路処理部４１Ａと、インターフェーステーブル９１と、データ入出力処理部９３と、連動ステータスモニタ９２とを備えている。

連動論理処理部４０Ａは連動論理標準プログラム４０Ａ１と駅別データ４０Ａ２（上記の連動図表データ１０ａに相当）とを有する。また、雑回路処理部４１Ａは結線論理処理プログラム４１Ａ１と結線論理データ４１Ａ２（上記の結線論理データ２０ａに相当）とを有する。そして、インターフェーステーブル９１は、連動論理処理部４０Ａと雑回路処理部４１Ａとの間で相互に参照可能な内部ステータスを展開し、データ入出力処理部９３は、内部ステータスデータを連動ステータスモニタ９２へ出力する。なお、連動プログラム方式とは、連動論理を機能単位に標準プログラム化し、連動図表で表現される各駅固有の連動条件を連動データとして与えることで連動論理処理を実現する方式である。また、結線論理入力方式とは、結線論理を論理式に変換し、ソフトウェア上で実行する方式である。

ただし、従来の電子連動装置１００Ａでは、例えば連動図表１０や電気結線図２０が更新されて、バージョンが異なる複数の駅別データ４０Ａ２と結線論理データ４１Ａ２とが存在する場合、駅別データ４０Ａ２と結線論理データ４１Ａ２の入力が人手により行われるため、これらのデータの組み合わせの取違いが生じる虞がある。すなわち、連動論理処理部４０Ａと雑回路処理部４１Ａには、異なるバージョンのデータが入力される虞があり、その結果、所望の連動処理を実現することができず、電子連動装置の信頼性が損なわれる可能性がある。

本実施の形態の電子連動装置１００では、データ結合部３４により各記憶部に記憶された連動図表データ１０ａと結線論理データ２０ａが１まとまりのデータに結合されるため、バージョンが異なる複数のデータが存在する場合でも所望の連動処理を実現することができ、電子連動装置１００の信頼性の向上を図ることができる。

以下、動作を説明する。連動図表データ生成部４０と結線論理データ生成部４１で生成された連動図表データ１０ａと結線論理データ２０ａは、連動図表データ記憶部３２および結線論理データ記憶部３３に記憶される。各記憶部に記憶されたデータがデータ結合部３４において１まとまりのデータに結合され、結合されたデータは連動論理データ４２ａとして記憶部５０に記憶された後に、連動処理部８０の連動処理に用いられる。連動処理部８０では、この連動処理結果が機器制御データ８０ａとして生成され、機器制御データ８０ａは入出力部７０を介して現場機器６０に入力される。

以上に説明したように、本実施の形態の電子連動装置１００は、信号機、転てつ機、および軌道回路を含む複数の設備（現場機器６０）を連鎖させて制御する電子連動装置１００であって、連動図表１０に記される設備の連動論理をデータ化すると共に、このデータを管理する情報を付した第１のデータ（連動図表データ１０ａ）を生成する第１のデータ生成部（連動図表データ生成部４０）と、連動図表以外の図表（電気結線図２０）に記される設備の連動論理をデータ化すると共に、このデータを管理する情報を付した第２のデータ（結線論理データ２０ａ）を生成する第２のデータ生成部（結線論理データ生成部４１）と、第１のデータ生成部で生成された第１のデータの管理情報と第２のデータ生成部で生成された第２のデータの管理情報とに基づいて、第１のデータおよび第２のデータを結合して連動論理データ４２ａを生成する連動論理データ生成部４２と、連動論理データ４２ａを記憶する記憶部５０と、記憶部５０に記憶された連動論理データ４２ａに従って連動処理を実行する連動処理部８０と、を備えるようにしたので、連動図表データ１０ａおよび結線論理データ２０ａが結合されて１つの連動論理データ４２ａが生成されるため、バージョンが異なる複数のデータが存在する場合でも所望の連動処理を実現することができ、電子連動装置１００の信頼性の向上を図ることができる。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２にかかる電子連動装置２００の構成を模式的に示す図である。実施の形態１との相違点は連動論理データ生成部４２の代わりに連動論理データ生成部４２Ａが用いられている点である。連動図表データ記憶部３２および結線論理データ記憶部３３に用いられる不揮発メモリ（例えばフラッシュＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなど）には、書き換え回数に上限があり、上限に達すると記憶されているデータが保障されなくなる。また、書き換え寿命に達しない場合でも、メモリセルの電荷漏れなどにより記憶されているビットが変化する「ビット化け」が生じることがある。このようなビット化けが発生した場合、連動論理データ４２ａが化けて連動処理に異常をきたす虞がある。本実施の形態は、このようなデータのビット化け対策の一例を示すものである。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

図６は、図５に示される連動論理データ生成部４２Ａの構成例を示す図である。連動論理データ生成部４２Ａには、連動図表データ記憶部３２、および結線論理データ記憶部３３、データ結合部３４の組が３組設けられると共に、各データ結合部３４からの連動論理データ４２ａの多数決を取る多数決処理部３５が設けられている。

多数決処理部３５は、各データ結合部３４からの連動論理データ４２ａ同士が一致するか否かの多数決処理を行い、全てのデータが一致する場合には連動論理データ４２ａを記憶部５０に記憶し、いずれか１つのデータが不一致の場合には一致しないデータが各データ結合部３４の何れのものであるかを示すエラーパターン（エラーデータ）を記憶部５０に記憶する。

以下、動作を説明する。連動図表データ生成部４０で生成された連動図表データ１０ａは連動図表データ記憶部３２に記憶され、結線論理データ生成部４１で生成された結線論理データ２０ａは、結線論理データ記憶部３３に記憶される。各記憶部に記憶されたデータの中から識別情報が一致するデータは、各データ結合部３４において１まとまりのデータに結合される。これらの結合されたデータは、全て一致する場合には連動論理データ４２ａとして記憶部５０に記憶された後に、連動処理部８０の連動処理に用いられる。連動処理部８０では、この連動処理結果が機器制御データ８０ａとして生成され、機器制御データ８０ａは入出力部７０を介して現場機器６０に入力される。

このように実施の形態２にかかる第３の連動論理データ生成部（４２Ａ）は、第１のデータ（１０ａ）および第２のデータ（２０ａ）を結合して連動論理データ４２ａを生成する少なくとも３つのデータ結合部３４と、各データ結合部３４から読み出された連動論理データ４２ａが一致するか否かの多数決処理を行い、全てのデータが一致する場合には連動論理データ４２ａを記憶部５０に記憶する多数決処理部３５と、を備えるように構成されている。この構成により、ビット化けが発生していない連動論理データ４２ａのみが記憶部５０に記憶されるため、電子連動装置２００の信頼性をより向上させることができる。

なお、実施の形態２では、多数決処理によって連動論理データ４２ａの正常性を確認する例を説明したが、実施の形態２は、これに限定されるものではなく、例えば１ビットのエラー訂正、２ビットのエラー検知が可能なＥＣＣ（Error Checking and Correction）と呼ばれる誤り訂正方式を採用してもよい。例えば、連動論理データ生成部４２Ａは、第１のデータ（１０ａ）を記憶する第１の記憶部（３２）と、第２のデータ（２０ａ）を記憶する第２の記憶部（３３）と、第１の記憶部（３２）から読み出した第１のデータ（１０ａ）と、第２の記憶部（３３）から読み出した第２のデータ（２０ａ）とのエラーの有無を検出してエラー訂正を行うと共に、これらのデータ（１０ａ，２０ａ）を結合して連動論理データ４２ａを生成するデータ結合部３４と、を備えるように構成してもよい。この構成により、連動論理データ４２ａにエラーが生じている場合でも、エラー訂正後の連動論理データ４２ａが記憶部５０に記憶されるため、電子連動装置２００の信頼性をより向上させることができる。

なお、本実施の形態に示した電子連動装置は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。

以上のように、本発明は、電子連動装置に適用可能であり、特に、信頼性の向上を図ることができる発明として有用である。

１０連動図表、１０ａ連動図表データ、２０電気結線図、２０ａ，４１Ａ２結線論理データ、２０ａ１第１の結線論理データ、２０ａ２第２の結線論理データ、３２連動図表データ記憶部、３３結線論理データ記憶部、３４データ結合部、３５多数決処理部、４０連動図表データ生成部、４０Ａ連動論理処理部、４０Ａ１連動論理標準プログラム、４０Ａ２駅別データ、４１結線論理データ生成部、４１Ａ雑回路処理部、４１Ａ１結線論理処理プログラム、４２，４２Ａ連動論理データ生成部、４２ａ連動論理データ、５０記憶部、６０現場機器、７０入出力部、８０連動処理部、８０ａ機器制御データ、９０表示制御盤、９０ａ進路・転てつ機設定要求、９１インターフェーステーブル、９２連動ステータスモニタ、９３データ入出力処理部、１００，１００Ａ，２００電子連動装置。

Claims

信号機、転てつ機、および軌道回路を含む複数の設備を連鎖させて制御する電子連動装置であって、
連動図表に記される設備の連動論理をデータ化すると共に、このデータを管理する情報を付した第１のデータを生成する第１のデータ生成部と、
前記連動図表以外の図表に記される設備の連動論理をデータ化すると共に、このデータを管理する情報を付した第２のデータを生成する第２のデータ生成部と、
前記第１のデータ生成部で生成された第１のデータの管理情報と前記第２のデータ生成部で生成された第２のデータの管理情報とに基づいて、前記第１のデータおよび前記第２のデータを結合して連動論理データを生成する連動論理データ生成部と、
前記連動論理データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された連動論理データに従って連動処理を実行する連動処理部と、
を備えたことを特徴とする電子連動装置。
前記連動論理データ生成部は、
前記第１のデータおよび前記第２のデータを結合して前記連動論理データを生成する少なくとも３つのデータ結合部と、
前記各データ結合部から読み出された連動論理データが一致するか否かの多数決処理を行い、全てのデータが一致する場合には前記連動論理データを前記記憶部に記憶する多数決処理部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電子連動装置。
前記連動論理データ生成部は、
第１のデータを記憶する第１の記憶部と、
第２のデータを記憶する第２の記憶部と、
第１の記憶部から読み出した第１のデータと第２の記憶部から読み出した第２のデータとのエラーの有無を検出してエラー訂正を行うと共に、これらのデータを結合して前記連動論理データを生成するデータ結合部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電子連動装置。