JP2510472B2 - 鉄道保安装置 - Google Patents

鉄道保安装置

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JP2510472B2 JP5315800A JP31580093A JP2510472B2 JP 2510472 B2 JP2510472 B2 JP 2510472B2 JP 5315800 A JP5315800 A JP 5315800A JP 31580093 A JP31580093 A JP 31580093A JP 2510472 B2 JP2510472 B2 JP 2510472B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はマイクロエレクトロニ
クス技術を使用した鉄道保安装置、特に装置の高安全
性,高信頼性の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】マイクロエレクトロニクス技術を導入し
た連動装置,閉そく装置等の信号保安装置においては、
マイコンの高安全性,高信頼性を確保しフェイルセ−フ
を実現するためにバス同期式2重系比較が行われてい
る。従来のバス同期式2重系比較は、2組のCPUを同
期動作させ、メモリアクセスや外部入出力のつど2組の
バス上を転送されるプログラムや処理デ−タ等のデ−タ
をマシンサイクル毎に比較回路で比較し、2組のデ−タ
が一致しているときは比較結果出力を変化させ交番信号
を出力し、2組のデ−タが不一致になったとき以後は比
較結果出力を固定させることで直流信号を出力し、制御
信号を安全側に固定している。
【0003】このようにバス同期式2重系比較を行う
と、CPUやメモリなど構成各部の故障がバス上に必ず
反映するため故障を確実に検出することができる。ま
た、バス上のデ−タをマシンサイクル毎に比較照合する
から、比較照合頻度を大きくでき、2重故障に至る前に
単一故障を迅速に検出することができるという利点があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】CPUの進歩は著し
く、デ−タビット長の増加,高速化,ア−キテクチャの
変更などで個々のCPUの処理速度や動作タイミングが
異なってきている。このようにCPUが高速化し個々の
CPUの処理速度や動作タイミングが異なる場合、上記
のように2組のCPUが読み書きするデ−タを1処理サ
イクルであるマシンサイクル毎に比較照合していると、
個々のCPUの処理速度や動作タイミングの相違を比較
器で吸収することができなくなってしまう。このため2
組のCPUと比較器を組み合わせて設計,製作する必要
がある。
【0005】一方、CPUが処理する機能も操作や保守
などのマン・マシンインタ−フェイスや高性能化により
増加しているため、より高速のCPUが要求されてい
る。しかしながら、上記のようにCPUと比較器を組み
合わせて設計,製作していると、より高速のCPUと置
き換えようとすると比較器もCPUに対応させて置き換
える必要があり、高速のCPUに簡単に置き換えること
はできず、処理速度向上の要求に対応することができな
くなってしまう。
【0006】この発明はかかる短所を解消するためにな
されたものであり、より高速化や高性能化したCPUに
簡単に置き換えて処理速度向上の要求に迅速に対応する
ことができる鉄道保安装置を得ることを目的とするもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る鉄道保安
装置は、同期動作する2組のCPUと、A系CPUに接
続されたバスラインとB系CPUに接続されたバスライ
ン及び出力回路とに接続され2組のデータを比較照合
、CPUの故障の有無を検知する比較器とを有する
重系の冗長構成とした鉄道保安装置において、比較器は
2組のラッチ回路とデータ比較回路と発振器とを有し、
2組のラッチ回路はそれぞれ異なるバスラインに接続さ
れ、一定周期毎の比較データを保持し、データ比較回路
は2組のラッチ回路に保持されたデータを取り込み比較
照合し、2組のデータが一致しているときに交番信号の
制御出力を出力回路に送り、2組のデータが不一致にな
ったときに動作異常を示す直流信号の制御出力を出力回
路に送り、発振器は一定周期毎の割込信号に同期してデ
ータ比較回路に比較指令を出力し、各ラッチ回路にラッ
チクリア指令を出力することを特徴とする。
【0008】
【作用】CPUは集積度が高く、ソフトウェアによりど
のような動作もするため、1個のCPUでは動作の保証
は難しい。そこでこの発明においてはCPUの動作を確
認するため、CPU等のハ−ドウェアを2重系の冗長構
成とし、比較器で2組のCPUにそれぞれ接続されたバ
ス上のデ−タを処理周期に近い周期で比較し、CPUが
正常に動作しているか否かを確認する。比較器で各バス
上デ−タを比較するときに、各CPUに入出力するデ−
タをあらかじめ設定した一定周期毎にラッチ回路に保存
し、この保存したデ−タを比較し、比較照合の結果にC
PUの処理速度や動作タイミングが影響することを防
ぐ。
【0009】このように2組のCPUが同時に異常にな
ることはないということを前提にして2組のCPUの出
力を、ロジック回路によりハ−ド的に構成できフェイル
セ−フをもたせることは容易な比較器を用いて比較し、
CPUのフェイルセ−フを実現している。
【0010】
【実施例】図1はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図に示すように、マイクロエレクトロニ
クス化した鉄道信号保安装置は、同期動作するA系CP
U1とB系CPU2と、A系CPU1とB系CPU2に
それぞれ接続されメモリアクセスや外部入出力の都度プ
ログラムや処理デ−タ等を転送するバス11,21と、
各バス11に接続されたメモリ12と、バス21に接続
されたメモリ22と、各バス11,21に接続された入
力回路3と出力回路4と、比較器5及び割込み制御回路
6とを有する。
【0011】A系CPU1とB系CPU2はそれぞれ入
力回路3から入力された入力デ−タの内容を判定し、出
力回路4から出力する出力デ−タを管理する。メモリ1
2,22はROMとRAMとを有し、各種処理プログラ
ムを記憶するとともに各種デ−タを格納する。比較器5
はA系CPU1とB系CPU2に入出力するデ−タを比
較照合してA系CPU1とB系CPU2の動作状態の適
否を判断するものであり、正論理出力用ラッチ回路51
と負論理出力用ラッチ回路52,インバ−タ53,デ−
タ比較回路54及び発振器55を有する。
【0012】正論理出力用ラッチ回路51はバス11に
接続され、A系CPU1から出力する正論理のデ−タと
負論理のデ−タのうち正論理のデ−タを一定周期毎に比
較デ−タとして保持する。負論理出力用ラッチ回路52
はバス12に接続され、B系CPU2から出力する正論
理のデ−タと負論理のデ−タのうち負論理のデ−タを一
定周期毎に比較デ−タとして保持する。インバ−タ53
は負論理出力用ラッチ回路52から出力する負論理の比
較デ−タを反転する。デ−タ比較回路54は正論理出力
用ラッチ回路51に保持された比較デ−タと負論理出力
用ラッチ回路52に保持された比較デ−タを取り込み比
較照合し、2組のデ−タが不一致時に制御出力を安全側
に固定する信号を出力回路4に送る。発振器55は割込
み制御回路6から出力される割込信号に同期してデ−タ
比較回路54に比較指令を出力し、正論理出力用ラッチ
回路51と負論理出力用ラッチ回路5にラッチクリア指
令を出力する。割込み制御回路6はA系CPU1とB系
CPU2及び発振器55にあらかじめ設定された処理周
期の基準となる一定周期毎に割込信号を送る。
【0013】上記のように構成された鉄道信号保安装置
で高安全性,高信頼性を実現するための動作を説明す
る。
【0014】割込み制御回路6はあらかじめ設定された
処理周期の基準となる割込み周期毎に割込信号を発生し
てA系CPU1とB系CPU2及び発振器55に送る。
A系CPU1とB系CPU2はそれぞれ割込み信号が送
られるたびに、例えば入力回路3と出力回路4とから入
出力するデ−タを比較照合デ−タとしてバス11,12
に出力する。この比較照合デ−タは例えば入力回路3と
出力回路4とから入出力するデ−タが16ビット長とする
と、A系CPU1とB系CPU2は入力回路3と出力回
路4とから入出力するこれらのデ−タを割込み処理の始
めから順次加算していき、割込み処理の最後で加算した
総和を算出し、算出した総和の下位16ビットを比較照合
デ−タとして出力する。このA系CPU1とB系CPU
2が出力する比較照合デ−タには正論理のデ−タと負論
理のデ−タが含まれる。
【0015】比較器5の正論理出力用ラッチ回路51は
A系CPU1から比較照合デ−タが送られると正論理の
デ−タのみを比較デ−タとして保持する。また、負論理
出力用ラッチ回路52はB系CPU2から比較照合デ−
タが送られると負論理のデ−タのみを比較デ−タとして
保持する。すなわちCPUの内部動作を詳細には照査す
ることが困難なため、同じ動作をする2組のCPUの比
較デ−タを片系だけ反転させて出力し制御出力を外部で
反転させて比較するようにしている。
【0016】一方、比較器5の発振器55は割込信号を
受けるとA系CPU1とB系CPU2が比較照合デ−タ
を出力し、正論理出力用ラッチ回路51と負論理出力用
ラッチ回路52で比較デ−タとして保持するまでの時間
に応じてあらかじめ定められた所定時間だけ遅れてデ−
タ比較回路54に比較指令を出力する。デ−タ比較回路
54は比較指令を受けると、正論理出力用ラッチ回路5
1からは正論理の比較デ−タを読み込み、負論理出力用
ラッチ回路52からはインバ−タ53を介して反転した
正論理の比較デ−タを読み込む。その後、デ−タ比較回
路54は読み込んだ2組のデ−タを1ビットずつ比較す
る。この2組のデ−タを比較した結果、各ビットが同じ
ときは交番信号を出力し、A系CPU1とB系CPU2
の動作が正常であることを示す信号を出力回路4に出力
する。また2組のデ−タのうち1ビットでも異なってい
るときは、交番信号の出力を停止し、以後停止状態を固
定してA系CPU1とB系CPU2の動作が異常である
ことを示す信号を出力回路4に出力する。出力回路4は
デ−タ比較回路54から比較結果を示す信号が送られる
とその信号を警報装置(不図示)に送る。警報装置は比
較結果を示す信号が送られるとその信号を整流して最終
出力リレ−を制御し、最終出力リレ−からA系CPU1
とB系CPU2の動作が正常か異常が発生したかを明ら
かにする。
【0017】また、発振器55はデ−タ比較回路54に
比較指令を出力した後、デ−タ比較回路54が正論理出
力用ラッチ回路51と負論理出力用ラッチ回路52から
比較デ−タを読み取る時間に応じて定められた所定時間
経過したら正論理出力用ラッチ回路51と負論理出力用
ラッチ回路52にラッチクリア指令を送る。正論理出力
用ラッチ回路51と負論理出力用ラッチ回路52はラッ
チクリア指令を受けると保持した比較デ−タをクリアし
て、次ぎの割込み周期にA系CPU1とB系CPU2か
ら比較照合デ−タが出力されるのを待つ。
【0018】このようにA系CPU1とB系CPU2か
らはあらかじめ定められた割込み周期毎に比較照合デ−
タを出力し、この比較照合デ−タを比較器5で割込み周
期毎に比較するようにしたから、比較照合の結果にA系
CPU1とB系CPU2の処理速度や動作タイミングが
影響することを防ぐことができる。したがってA系CP
U1とB系CPU2を任意の処理速度や動作タイミング
のCPUに簡単に変更できる。
【0019】また、割込み周期や比較指令とラッチクリ
ア指令のタイミングはA系CPU1とB系CPU2の処
理速度や動作タイミングに影響されないから、プログラ
ミングに対応して任意に変更することができ、処理を最
適化することができる。
【0020】なお、上記実施例は入力回路3と出力回路
4とから入出力するデ−タを比較照合デ−タとした場合
について説明したが、メモリ12,22から読み出した
りメモリ12,22の書き込んだりするデ−タも比較す
ると、メモリ12,22の正常,異常も確認することが
できる。
【0021】また、上記実施例は比較照合デ−タとして
入力回路3と出力回路4とから入出力するデ−タの和を
使用した場合について説明したが、巡回冗長符号(CR
C)等を使用しても良い。
【0022】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、CPU
等のハ−ドウェアを2重系の冗長構成とし、比較器で2
組のCPUにそれぞれ接続されたバス上のデ−タを処理
周期に近い周期で比較し、CPUが正常に動作している
か否かを確認するようにしたから、比較照合の結果にC
PUの処理速度や動作タイミングが影響することを防ぐ
ことができる。したがって使用するCPUを任意の処理
速度や動作タイミングのCPUに簡単に変更することが
でき、CPUの高速化や多機能化に迅速に適応すること
ができる。
【0023】また、比較器の処理はCPUの処理速度や
動作タイミングに影響されないから、比較器の処理タイ
ミングをプログラミングに対応して任意に変更すること
ができ、処理の最適化を図ることができる。
【0024】さらに、CPUを変えても同一の比較器を
使用することができるから、新規の回路設計や開発費用
を低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 A系CPU 2 B系CPU 3 入力回路 4 出力回路 5 比較器 6 割込み制御回路 11,21 バス 12,22 メモリ 51 正論理出力用ラッチ回路 52 負論理出力用ラッチ回路 53 インバ−タ 54 デ−タ比較回路 54 発振器

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同期動作する2組のCPUと、A系CP
    Uに接続されたバスラインとB系CPUに接続されたバ
    スライン及び出力回路とに接続され2組のデータを比較
    照合し、CPUの故障の有無を検知する比較器とを有す
    2重系の冗長構成とした鉄道保安装置において、 比較器は2組のラッチ回路とデータ比較回路と発振器と
    を有し、2組のラッチ回路はそれぞれ異なるバスライン
    に接続され、一定周期毎の比較データを保持し、データ
    比較回路は2組のラッチ回路に保持されたデータを取り
    込み比較照合し、2組のデータが一致しているときに交
    番信号の制御出力を出力回路に送り、2組のデータが不
    一致になったときに動作異常を示す直流信号の制御出力
    を出力回路に送り、発振器は一定周期毎の割込信号に同
    期してデータ比較回路に比較指令を出力し、各ラッチ回
    路にラッチクリア指令を出力することを特徴とする鉄道
    保安装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010221840A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Hitachi Ltd 信号保安装置
WO2012144043A1 (ja) * 2011-04-21 2012-10-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路とその動作方法
JP5788022B2 (ja) * 2011-12-19 2015-09-30 株式会社キトー フェイルセーフな電子制御装置
JP6145019B2 (ja) * 2013-10-08 2017-06-07 公益財団法人鉄道総合技術研究所 二重系装置の故障表示装置
KR101966387B1 (ko) * 2017-04-10 2019-04-05 엘에스산전 주식회사 Rbc장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5928389B2 (ja) * 1981-09-07 1984-07-12 日新興業株式会社 浸漬式凍結装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10562554B2 (en) 2016-03-08 2020-02-18 Lsis Co., Ltd. Central processing unit module for processing railway signal

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