JP3261614B2 - 信号処理システム、信号処理方法、記憶媒体 - Google Patents

信号処理システム、信号処理方法、記憶媒体

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JP3261614B2 JP10484098A JP10484098A JP3261614B2 JP 3261614 B2 JP3261614 B2 JP 3261614B2 JP 10484098 A JP10484098 A JP 10484098A JP 10484098 A JP10484098 A JP 10484098A JP 3261614 B2 JP3261614 B2 JP 3261614B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子連動装置等の
信号処理システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の車輌制御装置、例えば電子連動装
置においては、転てつ器等の制御を行う現場機器、自動
列車制御装置(ATC装置)/列車集中制御装置(CT
C装置)、進路設定等を行う制御盤等の複数の端末装置
からのデータを、処理装置で吸い上げ、データ処理を行
っている。処理装置および端末装置の間のデータ伝送
は、LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)を用い
て行われる。LANは、処理装置,ATC装置/CTC
装置,現場機器,制御盤の各装置を順次に接続し、一巡
するデータ伝送回線として構成される。データ伝送回線
は、独立するR回線およびL回線を含み、R回線および
L回線が、R回線データおよびL回線データを互に逆方
向に伝送する。処理装置は、親局となり、一定の周期で
R回線データおよびL回線データをデータ伝送回線に伝
送する。各端末装置は、R回線データまたはL回線デー
タの何れかのデータを採用し、そのデータを処理すると
共に、受信したR回線データまたはL回線データに自己
のデータを付加してデータ伝送回線に伝送するように構
成される。
【0003】ところで、この種の車輌制御装置では、信
頼性を確保する手段として、処理装置および各端末装置
を並列2重系とし、各系端末装置を並列運転することが
多い。このような並列2重系システムにおいては、系間
で同期を取ることが必要である。
【0004】ところが、従来の並列2重系車輌制御装置
は、系間非同期の状態で動作させてあった。このため、
両系がデータ回線から非同期で入力情報を取り込むこと
になり、入力情報が両系で不一致となることがあった。
入力情報が不一致になると、系間で論理処理結果が一致
しなくなる。また、論理処理の中に保持条件が含まれて
いる場合は、一旦、不一致を生じると、次に入力情報が
一致しても、処理結果が一致しないことがある。入力情
報の不一致、それに起因する処理結果の不一致は、並列
運転に支障を来す。
【0005】また、並列2重系システムに限らず、単一
系システムにおいても、各端末装置が入力情報を時期的
にばらばらに取り込むと、処理結果が対応せず、システ
ムが不安定となることがある。
【0006】このような問題を解決する一手法として、
たとえば特開平9−326817号公報では、各系端末
装置における入力情報の取込みがほぼ同時刻になるよう
に、各系端末装置の各々に、入力情報を取り込むための
遅延時間を設けている。すなわち、この従来例では、図
8に示すように車輌制御用データ伝送装置を構成する。
この装置では、図9に示すように、処理装置104,各
系端末装置101〜103での信号処理時間および各装
置間のデータ伝送時間を考慮したL1,L2の伝送時間
特性でデータが各系端末装置に順次伝送される。
【0007】よって時刻t0に処理装置104から送信
されたデータは、系端末装置111では時刻t1に、系
端末装置112では時刻t2に……と、各系端末装置に
ばらばらに着信する。そこで、系端末装置111では遅
延時間TD1後に、系端末装置112では遅延時間TD
2後に……と、各系端末装置毎に異なる遅延時間後にデ
ータを取り込み、各系端末装置が時刻tsにほぼ一斉に
データを取り込むようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来例による
と、処理装置からのデータは各系端末装置においてほぼ
同時刻に取り込むことはできるが、各系端末装置からの
データを他の各系端末装置で一斉に取り込むことはでき
ず、また、各系端末装置に遅延時間を設けるので、シス
テム全体の一連の信号処理時間が長くなるといった問題
がある。
【0009】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、回路網に互に距離をおいて配置された複数の
局の各々において、どの局からもほぼ一斉にデータを受
け取ることができ、またシステム全体の一連の信号処理
時間が一定かつ短くてすむ信号処理システム、信号処理
方法、記憶媒体を提供することを目的とするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、信号処理システムをつぎの(1)〜
(7)のとおりに、信号処理方法をつぎの(8)のとお
りに、そして記憶媒体をつぎの(9)のとおりに構成す
る。
【0011】(1)回路網と、この回路網に互に距離を
おいて配置された複数の局と、当該信号処理システムの
一連の信号処理に要する第1の所定周期毎に、この第1
の所定周期より短い第2の所定周期で複数の伝送フレー
ムを発生し前記回路網へ出力する伝送フレーム発生手段
とを備えた信号処理システムであって、前記複数の局の
各々は、前記伝送フレームから所要のデータを取り込
み、このデータにもとづく信号処理を行い、後続の伝送
フレームに処理結果のデータを格納するものである信号
処理システム。
【0012】(2)前記(1)記載の信号処理システム
において、前記回路網は多重系回線である信号処理シス
テム。
【0013】(3)前記(1)記載の信号処理システム
において、前記複数の局の各々は、ノードと信号処理部
とを有している信号処理システム。
【0014】(4)前記(3)記載の信号処理システム
において、各局の信号処理部は多重系構成である信号処
理システム。
【0015】(5)前記(2)記載の信号処理システム
において、前記多重系回線は、それぞれの回線に逆方向
に前記伝送フレームが伝送される2重系回線である信号
処理システム。
【0016】(6)前記(5)記載の信号処理システム
において、前記信号処理システムは電子連動装置を構成
するものであり、前記2重系回線はローカルネットワー
クである信号処理システム。
【0017】(7)前記(1)記載の信号処理システム
において、前記伝送フレーム発生手段は、前記第1の所
定周期の始めに発生する伝送フレームに同期信号を乗せ
るものである信号処理システム。
【0018】(8)回路網とこの回路網に互に距離をお
いて配置された複数の局とを備えた信号処理システムに
おける信号処理方法であって、前記複数の局における一
連の信号処理に要する第1の所定周期毎に、この第1の
所定周期より短い第2の所定周期で複数の伝送フレーム
を発生し前記回路網に出力するステップと、前記複数の
局の各々が前記伝送フレームから所要のデータを取り込
むステップと、前記複数の局の各々が前記データにもと
づく信号処理を行うステップと、前記複数の局の各々が
処理結果のデータを、データを取り込んだ伝送フレーム
に後続する伝送フレームに格納するステップとを備えた
信号処理方法。
【0019】(9)前記(8)記載の信号処理方法を実
現するためのプログラムを格納した記憶媒体。
【0020】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を信号処
理システムの実施例により詳しく説明する。
【0021】なお本発明は、信号処理システムの形に限
らず、信号処理方法の形で、さらにこの信号処理方法を
実現するためのプログラムを格納した、CD−ROM等
の記憶媒体の形で同様に実施することができる。
【0022】
【実施例】図1は、実施例である“信号処理システム”
の構成を示すブロック図である。図1において、1はL
AN回線であり、右廻りにデータを伝送するR回線と左
廻りにデータを伝送するL回線を有している。2は境界
ノード、3〜5はn−1個の一般ノードである。6〜9
は、各ノード2〜5に夫々接続されたn個のホスト(端
末装置)である。互に接続された各ノードと各ホストは
各局を構成している。
【0023】ノードには図示のように以下の2種類があ
る。
【0024】境界ノード……LAN回線1上に1個のみ
存在するノードであり、後述する伝送周期毎に伝送フレ
ームを発生し、R回線,L回線に出力する。
【0025】一般ノード……境界ノードを除く全ノード
を指し、受信した伝送フレームを中継送信する。
【0026】境界ノードとして動作するか一般ノードと
して動作するかは、各ノードのDIP SWにより指定
する。
【0027】ホストには自ノードが境界ノードであるか
一般ノードであるかの認識はない。
【0028】図2に各局の構成を示す。ここでは一般ノ
ード3とホスト7より構成される局を例にして示す。他
の局も同様に構成されている。図2において、3−1は
LAN回線1のR回線に接続されたR回線用回路、3−
2は同じくL回線に接続されたL回線用回路、3−3は
回路3−1,3−2に接続されたLAN制御用CPU、
7はLAN制御用CPU3−3に接続されたホストであ
る。ホスト7は、並列運転する互に独立した信号処理部
を有している。
【0029】図3に各局における信号処理の状況を示
す。本実施例においても、従来例と同様に、システムを
構成する各局の一連の信号処理を各周期毎に行う、いわ
ゆるシングルスレッド方式を採用している。
【0030】しかし、本実施例は、従来例のように、こ
のシングルスレッド方式の各周期毎に、1回、データを
LAN回線に周回させるものではなく、図3に示すよう
に、シングルスレッド方式の各周期毎に、複数回、デー
タをLAN回線に周回させている。
【0031】すなわち、本実施例では、境界ノード2よ
り、シングルスレッド方式の各周期(以下システム周期
という)毎に、システム周期より短い周期(ここでは5
msec、以下伝送周期という)で複数の伝送フレーム
をLAN回線1のR回線,L回線に出力し、各局はこの
伝送フレームから所要のデータを取り込み、伝送フレー
ムを次局に中継送信し、所要の信号処理(周期処理)を
行い、処理結果を他局から中継された伝送フレームに格
納し、R回線,L回線を介して次局に伝送する。図3で
は破線により、伝送フレームの動きを示す。各システム
周期の最初の伝送フレームに同期信号を乗せ、各局はこ
の同期信号をトリガとして周期処理を行う。伝送フレー
ムは、各局の送信要求に関係なく、境界ノード2から所
定の伝送周期5msecでLAN回線1のR回線,L回
線に出力される。
【0032】以上説明したように、各局は周期処理の結
果として得られた処理結果をLAN回線1に出力し、各
局に通知する。LAN回線1にはL/Rの両回線に5m
sec周期で伝送フレーム(データ)が周回しており、
各局が送信要求を発行した後の最初の着信伝送フレーム
に送信データが付加されて中継送信されることで他局に
送信される。
【0033】送信要求は処理終了後ただちに行うこと
で、最短でLAN回線1のデータの周回周期(=5ms
ec)の遅れでLAN回線1に乗り、他局に伝送され、
各局の周期処理時間と他局への伝送時間を考慮してシス
テム周期を決定することで、今周期の処理結果は次周期
開始前までに各局に伝送可能となる。
【0034】図4に伝送フレームの構成を示す。各局の
ホストは伝送フレーム上に固定エリア(単位データと呼
ぶ)を持つ、いわゆる座席指定方式となっている。
【0035】単位データ長などはシステム構築時に決定
し、ノード側のROMに定数として持つ。各局のホスト
は自局に割り当てられた単位データを作成し自局のノー
ドに対して送信要求すると、ノードは各回線毎の伝送フ
レーム受信時に、単位データ番号に対応した格納位置に
単位データを格納し、該当回線下流に中継送信する。各
ホストへの単位データの割り当ては各ホスト間の取り決
めによる。
【0036】HOST CRCCは各ホスト間のチェッ
クコードであり、ハードCRCCはノード間のチェック
コードである。各ノードはハードCRCCをチェックし
て、正常データのみを自局のホストに通知する。
【0037】HOST CRCCはFS部で付加してF
S部でチェックし、異常であれば該当データを廃棄す
る。シーケンス番号は該当情報のリフレッシュ性を確認
するために付加し、各局のノードはシーケンス番号が更
新されたことで新情報を受信したと判断してホストに通
知する。ホストは該当単位データのシーケンス番号が更
新されていることで相手局装置が正常に動作しているも
のと判断する。
【0038】図5に伝送の概要を示す。図5において、
時間,、期間はつぎのとおりである。
【0039】伝送遅延時間……無視できる程度に短い 中継遅延時間……システム設計時に設定する(ノード
側のROMに持つ) システム周期……システム設定時に設定する(ノード
側のROMに持つ) 図6に伝送フレームによる伝送の状態を模式的に示す。
前述のように、LAN回線1はL回線/R回線で構成
し、境界ノード2が伝送周期毎にL/R両方向に伝送フ
レームを発生させる。一般ノードは自ホストの単位デー
タを付加して中継送信する。そして、図示のように、単
位データはLAN回線1上を一周し、同一シーケンス番
号の単位データを2回連続して受信する最初のノード、
すなわち送信元ノードの隣接下流側ノードにて消滅す
る。
【0040】図7にLAN回線1のR回線またはL回線
に断線が発生した場合の動作を示す。図示のように、回
線断が発生すると、検出したノードがバックアップ送信
状態になり、境界ノード2に代わって伝送フレームを発
生させる(仮の境界ノードとなる)。受信が回復すると
通常通りに中継送信状態に戻る。
【0041】なお、各局において、LAN回線のR回
線,L回線のいずれの側のデータを採用するか、またホ
ストにおける2重系のいずれの側の処理結果データを採
用するかは、本発明の要旨ではないので、既知の論理に
よるとし、ここでの説明は省略する。
【0042】以上説明したように、本実施例によれば、
境界ノードは、各システム周期毎に、伝送遅延時間
と中継遅延時間を考慮した非常に短い周期である伝送
周期で複数回、LAN回線1に伝送フレームを周回させ
る。各局では、この伝送フレームから所要のデータを取
り込み、伝送フレームを次局に中継送信し、周期処理を
行い、処理が済み次第、次に来る伝送フレームに処理結
果を格納して他局に伝送しているので、各局はほぼ一斉
に同一データを取り込むことができ、信号取り込みのた
めの遅延時間を設ける必要がなく、システム全体の一連
の信号処理を一定かつ短時間で行うことができる。ま
た、前述のように、各局はほぼ一斉に同一データを取り
込むことができるので、回線断に応じてデータを取り込
む回線を切り替えても処理に支障がなく、境界ノード故
障等により伝送フレーム発生局を切り替えても処理に支
障がなく、システムがダウンすることがない。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路網に接続された各局は、ほぼ一斉に同一データを取
り込むことができ、システム全体の一連の信号処理を一
定かつ短時間で行うことができる。また、一部の故障に
よりシステムがダウンすることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の構成を示すブロック図
【図2】 各局の構成を示すブロック図
【図3】 各局の信号処理状況を示す図
【図4】 伝送フレームの構成を示す図
【図5】 伝送の状態を示す図
【図6】 伝送フレームによる伝送の状態を示す模式図
【図7】 回線断時の動作を示す図
【図8】 従来例の構成を示すブロック図
【図9】 従来例の動作を示す図
【符号の説明】
1 回路網 2〜5 ノード 6〜9 ホスト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−323649(JP,A) 特開 平2−5654(JP,A) 特開 平9−326817(JP,A) 特開 平11−88388(JP,A) 特開 平5−83275(JP,A) 特開 平9−219714(JP,A) 特開 平3−205998(JP,A) 特開 平5−151176(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/42 B61L 19/06 G06F 15/16

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路網と、この回路網に互に距離をおい
    て配置された複数の局と、当該信号処理システムの一連
    の信号処理に要する第1の所定周期毎に、この第1の所
    定周期より短い第2の所定周期で複数の伝送フレームを
    発生し前記回路網へ出力する伝送フレーム発生手段とを
    備えた信号処理システムであって、前記複数の局の各々
    は、前記伝送フレームから所要のデータを取り込み、こ
    のデータにもとづく信号処理を行い、後続の伝送フレー
    ムに処理結果のデータを格納するものであることを特徴
    とする信号処理システム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の信号処理システムにおい
    て、前記回路網は多重系回線であることを特徴とする信
    号処理システム。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の信号処理システムにおい
    て、前記複数の局の各々は、ノードと信号処理部とを有
    していることを特徴とする信号処理システム。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の信号処理システムにおい
    て、各局の信号処理部は多重系構成であることを特徴と
    する信号処理システム。
  5. 【請求項5】 請求項2記載の信号処理システムにおい
    て、前記多重系回線は、それぞれの回線に逆方向に前記
    伝送フレームが伝送される2重系回線であることを特徴
    とする信号処理システム。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の信号処理システムにおい
    て、前記信号処理システムは電子連動装置を構成するも
    のであり、前記2重系回線はローカルネットワークであ
    ることを特徴とする信号処理システム。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の信号処理システムにおい
    て、前記伝送フレーム発生手段は、前記第1の所定周期
    の始めに発生する伝送フレームに同期信号を乗せるもの
    であることを特徴とする信号処理システム。
  8. 【請求項8】 回路網とこの回路網に互に距離をおいて
    配置された複数の局とを備えた信号処理システムにおけ
    る信号処理方法であって、前記複数の局における一連の
    信号処理に要する第1の所定周期毎に、この第1の所定
    周期より短い第2の所定周期で複数の伝送フレームを発
    生し前記回路網に出力するステップと、前記複数の局の
    各々が前記伝送フレームから所要のデータを取り込むス
    テップと、前記複数の局の各々が前記データにもとづく
    信号処理を行うステップと、前記複数の局の各々が処理
    結果のデータを、データを取り込んだ伝送フレームに後
    続する伝送フレームに格納するステップとを備えたこと
    を特徴とする信号処理方法。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の信号処理方法を実現する
    ためのプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒
    体。
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