JP2014222464A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発生した事象を出力する出力装置が複数ある場合であっても、記憶できる事象の件数が少なくなることを防止する。
【解決手段】実施形態の制御装置は、記憶手段と、業務機器により検出された事象を示す情報を記憶手段に順次保存する事象保存手段と、事象を示す情報の出力先である出力装置ごとに、出力装置への送信の際に順次保存された事象を示す情報を読み出して出力装置に対応したフォーマットに変換する変換手段と、変換された事象を示す情報を出力装置へ送信する送信手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、制御装置に関する。

従来、鉄道システムの連動装置や踏切制御装置等の信号保安装置、又は信号保安装置に接続されたコンピュータ等の制御装置において、信号保安装置及びその信号保安装置に接続された軌道回路、信号機、転てつ機、制御子、警報装置等の現場機器で発生した種々の事象（故障・異常の発生、定期的に検出した制御状態やセンサ値等）を記述したジャーナルを、出力先である出力装置に対応したフォーマットに合わせて作成し、出力装置毎にメモリに記憶している。そして、制御装置は、出力装置に対応したフォーマットでメモリに記憶されたジャーナルを、所定の送信タイミングで出力装置宛に送信している。

特開２０００−１２２９０１号公報

しかしながら、上述した従来技術では、複数の出力装置がある場合、１つの事象について出力装置の台数分のジャーナルをメモリに記憶する必要があることから、出力装置の台数が多くなるとメモリに記憶できる事象の件数が少なくなることがあった。

上述した課題を解決するために、実施形態の制御装置は、記憶手段と、業務機器により検出された事象を示す情報を前記記憶手段に順次保存する事象保存手段と、前記事象を示す情報の出力先である出力装置ごとに、当該出力装置への送信の際に前記順次保存された事象を示す情報を読み出して前記出力装置に対応したフォーマットに変換する変換手段と、前記変換された事象を示す情報を前記出力装置へ送信する送信手段と、を備える。

図１は、実施形態にかかる制御装置のハードウエア構成を例示するブロック図である。 図２は、制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 図３は、変形例１にかかる制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 図４は、変形例２にかかる制御装置の機能構成を例示するブロック図である。 図５は、変形例３にかかる不揮発性メモリの記憶領域を例示する概念図である。

以下、添付図面を参照して実施形態にかかる制御装置を詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態及びその変形例において、同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。

図１は、実施形態にかかる制御装置１のハードウエア構成を例示するブロック図である。図１に示すように、制御装置１は、ＣＰＵ１０（CPU：Central Processing Unit）、ＲＯＭ２０（ROM：Read Only Memory）、ＲＡＭ３０（RAM：Random Access Memory）、通信Ｉ／Ｆ４０、不揮発性メモリ５０を備え、上記の各部はバス６０を介して電気的に接続されている。

ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ２０に記憶されたプログラムをＲＡＭ３０に確保された作業領域に展開して順次実行することで、制御装置１の動作を中央制御する。ＲＯＭ２０は、ＣＰＵ１０が実行する各種プログラムや、そのプログラムの実行時に参照される設定情報を記憶する。

ＲＡＭ３０は、ＣＰＵ１０がプログラムを実行するための作業領域を提供する。このＲＡＭ３０の作業領域には、第１出力装置３、第２出力装置４との間のデータ通信時における一時データなどが記憶される。より具体的には、ＲＡＭ３０は、第１出力装置３又は第２出力装置４への送達が確認できなかった未送信データＤ２、Ｄ３（図４参照）を一時的に記憶するための記憶領域を提供し、送信情報記憶手段として機能する。

通信Ｉ／Ｆ４０は、ＣＰＵ１０の制御のもと、通信ネットワーク等の伝送路を介して接続する信号保安装置２、第１出力装置３及び第２出力装置４と通信する。不揮発性メモリ５０は、ＣＰＵ１０の制御のもとでデータの読み書きが可能な不揮発性の記憶領域Ｒ（図５参照）を提供する。この不揮発性メモリ５０の記憶領域Ｒに記憶されたデータは、停電時においても消去されることなく保持される。

ここで、信号保安装置２は、連動装置や踏切制御装置等である。信号保安装置２は、自機又は信号保安装置２に接続された現場機器（軌道回路、信号機、転てつ機、制御子、警報装置等）で発生した種々の事象（故障・異常の発生、定期的に検出した制御状態やセンサ値等）を検出して制御装置１へ通知する。この信号保安装置及び現場機器は鉄道システムにおける業務機器の一つである。第１出力装置３、第２出力装置４は、信号保安装置２又は信号保安装置２に接続された現場機器で発生した種々の事象を記述したジャーナルの出力先となる情報処理装置であり、例えば列車の運行を管理する監視員が操作するＰＣ（Personal Computer）等の端末装置や、ジャーナルを用紙へ印字するプリンタ装置などであってよい。

なお、本実施形態では、制御装置１と信号保安装置２とが別体の構成を例示するが、信号保安装置２自身が制御装置１としての構成を備えてもよい。また、ジャーナルの出力先である第１出力装置３、第２出力装置４の数は、１又は複数であってよく、特に本実施形態の数に限定しない。

図２は、制御装置１の機能構成を例示するブロック図である。図２に示すように、制御装置１は、ＣＰＵ１０がプログラムを順次実行することで、ジャーナル作成・保存部１０１、ジャーナル変換部１０２、送信部１０３、ジャーナル変換部１０４、送信部１０５としての機能を実現する。

ジャーナル作成・保存部１０１は、信号保安装置２又は信号保安装置２に接続された現場機器における事象発生１００によって信号保安装置２より通知された情報をもとに、その発生した事象を記述したジャーナルデータＤ１を作成し、作成したジャーナルデータＤ１を不揮発性メモリ５０に順次保存する。具体的には、事象発生１００によって、発生した事象の内容（故障内容、異常内容、ステータス、センサ値等）、種別（重要度、部位等）を示すコード、その事象の発生日時などの情報が信号保安装置２より制御装置１に通知される。事象発生１００は、受信した情報をもとに発生した事象を記述したバイナリーコードを生成し、ジャーナルデータＤ１として不揮発性メモリ５０に確保された記憶領域Ｒ（図５参照）に順次保存する。

なお、ジャーナルデータＤ１は、不揮発性メモリ５０の記憶領域Ｒに用意されたリングバッファに順次格納される。具体的には、リングバッファにおいて、発生した事象を記述したジャーナルデータＤ１が書き込み用のアドレスポインタの位置から順次書き込まれる。書き込み用のアドレスポインタは、リングバッファの最後まで至ったところでリングバッファの先頭アドレスに戻る。

ジャーナル変換部１０２、１０４は、不揮発性メモリ５０に順次保存されたジャーナルデータＤ１を読み出して、第１出力装置３、第２出力装置４ごとに、第１出力装置３、第２出力装置４に対応したフォーマットに変換する。具体的には、ジャーナル変換部１０２は、読み出したジャーナルデータＤ１を第１出力装置３用のフォーマットに変換して送信部１０３へ出力する。また、ジャーナル変換部１０４は、読み出したジャーナルデータＤ１を第２出力装置４用のフォーマットに変換して送信部１０５へ出力する。なお、ジャーナル変換部１０２、１０４が不揮発性メモリ５０に順次保存されたジャーナルデータＤ１を読み出して第１出力装置３、第２出力装置４に対応したフォーマットに変換するタイミングは、第１出力装置３、第２出力装置４ごとに予め設定されたタイミング（例えば１分〜十数秒間隔）であってよい。

また、上述したリングバッファからのジャーナルデータＤ１の読み出しは、ジャーナル変換部１０２、１０４ごとの、読み出し位置を示す読み出し用のアドレスポインタを用いて行われる。具体的には、リングバッファにおいて、読み出し用のアドレスポインタの位置からジャーナルデータＤ１が順次読み出される。この読み出しは、書き込み時と同様に、リングバッファの最後まで至ったところで先頭アドレスに戻る。そして、読み出し用のアドレスポインタの位置が書き込み用のアドレスポインタの位置に至ったところで読み出しを終了し、次の読み出しを開始する読み出し用のアドレスポインタの位置とする。これにより、直近に読み出された後に順次書き込まれたジャーナルデータＤ１が全て読み出されて、第１出力装置３、第２出力装置４に対応したフォーマットに変換されることとなる。また、読み出しが終了した位置に読み出し用のアドレスポインタが更新されるため、リングバッファにおいては、書き込みを行うための新たな領域が得られることとなる。

ここで、第１出力装置３又は第２出力装置４用のフォーマットは、例えばテキスト形式、ＨＴＭＬ（HyperText Markup Language）形式など、第１出力装置３又は第２出力装置４に対応した形式であれば何れであってもよい。ジャーナル変換部１０２、１０４は、読み出したジャーナルデータＤ１をもとに、発生した事象の内容、種別、発生日時などを第１出力装置３又は第２出力装置４で出力するテキストデータ、ＨＴＭＬデータ等に変換する。

送信部１０３、１０５は、ジャーナル変換部１０２、１０４により変換された第１出力装置３、第２出力装置４用のデータ（ジャーナル）を、第１出力装置３、第２出力装置４宛に通信Ｉ／Ｆ４０を介して送信する。これにより、第１出力装置３、第２出力装置４では、発生した事象を記述したジャーナルを順次出力することができる。

なお、上述したジャーナル変換部１０２、１０４、送信部１０３、１０５は、通信Ｉ／Ｆ４０を介して接続される第１出力装置３、第２出力装置４などの出力装置ごとのデバイスドライバとして提供されてよい。例えば、第１出力装置３や第２出力装置４を制御装置１に接続して用いる際には、第１出力装置３や第２出力装置４用のデバイスドライバを制御装置１にインストールして組み込むことで、ジャーナル変換部１０２、１０４、送信部１０３、１０５としての機能が実現されることとなる。

以上のように、制御装置１は、信号保安装置又は現場機器により検出された事象を示すジャーナルデータＤ１を不揮発性メモリ５０に順次保存し、順次保存されたジャーナルデータＤ１を読み出して出力先である第１出力装置３、第２出力装置４ごとに、第１出力装置３、第２出力装置４に対応したフォーマットに変換する。そして、制御装置１は、変換された事象を示す情報（ジャーナル）を第１出力装置３、第２出力装置４へ送信する。これにより、制御装置１では、１つの事象について第１出力装置３、第２出力装置４用に変換したデータを不揮発性メモリ５０に記憶することがなく、ジャーナルデータＤ１として順次保存することから、第１出力装置３、第２出力装置４…のように出力装置の台数が多くなると記憶できる事象の件数が少なくなることを防止できる。

（変形例１）
次に、上述した実施形態の変形例１を説明する。図３は、変形例１にかかる制御装置１ａの機能構成を例示するブロック図である。

図３に示すように、変形例１にかかる制御装置１ａは、送達確認部１０６、送達確認部１０７を更に備えている。送達確認部１０６、送達確認部１０７は、第１出力装置３、第２出力装置４へジャーナルを送信した際に返信される受信確認（ＡＣＫ）に基づいて、第１出力装置３、第２出力装置４へジャーナルが正しく送信されたか否かの送達確認を行う。

送達確認部１０６、１０７は、受信確認（ＡＣＫ）の返信がなく、第１出力装置３、第２出力装置４へのジャーナルの送達確認ができなかった場合、再送指示を送信部１０３、１０５へ出力する。送信部１０３、１０５は、送達確認部１０６、１０７からの再送指示があった場合、第１出力装置３、第２出力装置４へジャーナルを再送信する。次いで、送達確認部１０６、１０７は、再送信時の送達確認を行って、送達が確認されるまで以下同様の処理を繰り返す。

これにより、制御装置１ａでは、第１出力装置３、第２出力装置４の伝送路上あるいは第１出力装置３、第２出力装置４自身に何らかのエラーが発生してジャーナルを正しく受信できなかった場合に対応してジャーナルを再送信することができ、送達性を向上できる。

なお、送信部１０３、１０５は、第１出力装置３、第２出力装置４へジャーナルを送信する際に、送信順を示すシーケンス番号を付与して送信してもよい。この時、送信部１０３、１０５は、ジャーナルに付与したシーケンス番号を送達確認部１０６、１０７に通知する。

送達確認部１０６、１０７では、シーケンス番号が付与されたジャーナルについての受信確認をもとに、そのジャーナルの送達確認を行う。具体的には、シーケンス番号が付与されたジャーナルについてＡＣＫ（「シーケンス番号：ＯＫ」等）があった場合は送達確認ができたものとし、ＡＣＫがなかったシーケンス番号についての再送指示を送信部１０３、１０５へ出力する。

送信部１０３、１０５では、再送指示があったシーケンス番号のジャーナルを再送信する。これにより、制御装置１ａでは、第１出力装置３、第２出力装置４の伝送路上あるいは第１出力装置３、第２出力装置４自身に何らかのエラーが発生して正しく受信できなかったシーケンス番号のジャーナルを再送信することができる。また、ジャーナルにシーケンス番号を付与して管理することから、ジャーナルの伝送順に関係すること無く、送達性を向上できる。

（変形例２）
次に、上述した実施形態の変形例２を説明する。図４は、変形例２にかかる制御装置１ｂの機能構成を例示するブロック図である。

図４に示すように、変形例２にかかる制御装置１ｂでは、第１出力装置３、第２出力装置４宛に送信したジャーナルについて、送達確認ができなかった場合の未送信データＤ２、Ｄ３を不揮発性メモリ５０とは別にＲＡＭ３０などに用意した記憶領域に記憶する。

具体的には、送達確認部１０６ａ、１０７ａは、受信確認（ＡＣＫ）の返信がなく、第１出力装置３、第２出力装置４へのジャーナルの送達確認ができなかった場合にデータの移行指示を出力して、送達確認ができなかったジャーナルを未送信データＤ２、Ｄ３としてＲＡＭ３０などに用意した記憶領域にデータ移行（１０８、１０９）させる。次いで、送達確認部１０６ａ、１０７ａは、再送指示を送信部１０３ａ、１０５ａへ出力する。

送信部１０３ａ、１０５ａは、送達確認部１０６、１０７からの再送指示があった場合、未送信データＤ２、Ｄ３を読み出して第１出力装置３、第２出力装置４へジャーナルを再送信する。このように、制御装置１ｂでは、送達確認ができなかった場合の未送信データＤ２、Ｄ３を不揮発性メモリ５０とは別に記憶することで、送達確認が行われるまで処理が繰り返されて不揮発性メモリ５０に順次保存されたジャーナルデータＤ１の送信が行われず、オーバーフローやデータの上書きが行われてしまうことを防止できる。

（変形例３）
次に、上述した実施形態の変形例３を説明する。上述した実施形態では１つの記憶領域に用意されたリングバッファにジャーナルデータＤ１を記憶する構成を例示したが、変形例３では、不揮発性メモリ５０において事象の種別ごとに用意された記憶領域のリングバッファにジャーナルデータＤ１を順次保存する構成である。

図５は、変形例３にかかる不揮発性メモリ５０の記憶領域Ｒを例示する概念図である。図５に示すように、変形例３では、重要度（大）、重要度（中）、重要度（小）などの種別ごとに用意された記憶領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のリングバッファにジャーナルデータＤ１を順次保存する。具体的には、ジャーナル作成・保存部１０１は、発生した事象について信号保安装置２より制御装置１に通知された情報の中から種別を示すコード等を参照することで事象の種別を判別し、判別した種別に対応した記憶領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のリングバッファにジャーナルデータＤ１を順次保存する。

これにより、ある種別の事象によって他の種別の事象が上書きされてしまうことを防止できる。例えば、重要度（大）とされる事象には、機器の機能が不全であり正常な動作が見込めない「故障」などがある。また、重要度（中）とされる事象には、機器の機能が不全であるが多数決論理による制御などによってアベイラビリティが保たれている「異常」などがある。また、重要度（小）とされる事象には、ステータス、センサ値などの「正常な機器の一状態」を示すものがある。

上述した事象の中で、最も頻度が多くなるのは、重要度（小）とされる事象である。したがって、重要度（大）、重要度（中）、重要度（小）を同じ記憶領域に順次保存した場合、重要度（小）の事象で重要度（大）、重要度（中）の事象が上書きされてしまう可能性が高くなる。しかしながら、変形例３では、異なる記憶領域を用意しており、重要度（大）、重要度（中）の事象が重要度（小）の事象で上書きされることがない。

なお、本実施形態の制御装置１、１ａ、１ｂで実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。本実施形態の制御装置１、１ａ、１ｂで実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施形態の制御装置１、１ａ、１ｂで実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の制御装置１、１ａ、１ｂで実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施形態の制御装置１、１ａ、１ｂで実行されるプログラムは、上述した機能構成を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上述した機能構成が主記憶装置上にロードされ、生成されるようになっている。

なお、本実施形態では、ジャーナルデータＤ１、未送信データＤ２、Ｄ３を順次保存するデータ構造としてＦＩＦＯ（First In, First Out）であるリングバッファを例示したが、ジャーナルデータＤ１、未送信データＤ２、Ｄ３を順次保存するデータ構造であれば、ＬＩＦＯ（Last In, First Out）のようにスタックする構造であってもよいことは言うまでもないことである。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

１、１ａ、１ｂ…制御装置、２…信号保安装置、３…第１出力装置、４…第２出力装置、１０…ＣＰＵ、２０…ＲＯＭ、３０…ＲＡＭ、４０…通信Ｉ／Ｆ、５０…不揮発性メモリ、６０…バス、１００…事象発生、１０１…ジャーナル作成・保存部、１０２、１０４…ジャーナル変換部、１０３、１０３ａ、１０５、１０５ａ…送信部、１０６、１０６ａ、１０７、１０７ａ…送達確認部、１０８、１０９…データ移行、Ｄ１…ジャーナルデータ、Ｄ２、Ｄ３…未送信データ、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…記憶領域

Claims (5)

1. 記憶手段と、
   業務機器により検出された事象を示す情報を前記記憶手段に順次保存する事象保存手段と、
   前記事象を示す情報の出力先である出力装置ごとに、当該出力装置への送信の際に前記順次保存された事象を示す情報を読み出して前記出力装置に対応したフォーマットに変換する変換手段と、
   前記変換された事象を示す情報を前記出力装置へ送信する送信手段と、
   を備える制御装置。
2. 前記出力装置へ前記変換された事象を示す情報を送信した際に返信される受信確認に基づいて送達確認を行う送達確認手段と、
   前記送信手段は、前記送達確認ができなかった場合に、前記出力装置へ前記変換された事象を示す情報を再送信する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記送達確認が行われなかった未送信の情報を記憶する未送信情報記憶手段を更に備え、
   前記送信手段は、前記未送信情報記憶手段に記憶された未送信の情報を再送信する、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記送信手段は、前記変換された事象を示す情報を前記出力装置へ送信する際に送信順を示す番号を付与して送信し、前記送達確認ができなかった番号の情報を再送信する、
   請求項２又は３に記載の制御装置。
5. 前記事象保存手段は、前記記憶手段において前記事象を示す情報の種別ごとに確保された記憶領域に、前記検出された事象を示す情報を種別ごとに順次保存する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御装置。

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