JP4095413B2 - 電子連動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道の転てつ機や信号機等の鉄道機器の制御を行う主系と従系の２つの制御系を備えた待機多重系の電子連動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道の転てつ機や信号機等の外部機器の制御を行う主系と従系の２つの制御系を備えた待機多重系の従来の電子連動装置としては特許文献１に示されたものがある。（特許文献１参照）
この電子連動装置は、それぞれ系管理手段、系管理手段からの出力データを送出する出力回路、系出力監視手段、系切替制御手段を備えた主系と従系とで構成された待機多重系と、外部機器を制御する電子端末装置と、主系に異常が検出されたときに正常な従系に切り替える系切替リレードライバ及び切替リレーを備えた構成である。
【０００３】
系管理手段は、出力回路を介して電子端末装置との間で出力データの授受を実行し、下記の系出力監視手段からの情報に応じて、系の異常を判断した場合に、正常な従系へ系を切り替えるための系切替命令を生成する。
系出力監視手段は、出力回路に接続され、出力データの授受に応じて監視出力情報を生成し、系管理手段に入力するものである。
系切替制御手段は、系管理手段からの切替命令に基づいて、系切替ドライバにＷＤＴ信号を送出し、切替リレーにより系を正常な系に切り替える切替指令を出力し、この切替指令に応じて切替リレーを動作させる。
【０００４】
このように構成すると、待機多重系の主系と従系の一方が故障したときにも機能停止することなく制御できるものであり、制御系の機能故障または機能停止の確率を少なくすることができるというものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２４４６１１号公報（第７頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の電子連動装置は、主系と従系を切り替える切替部分にはバックアップする部分が存在しないので、この部分に故障が生じると、待機多重系の主系と従系の切替ができないで電子連動装置そのものが動作しなくなる問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、多重化した待機多重系において、主系及び従系がともに自己の動作状況を監視し、故障が発生したときに、各系が独自に切り離し・接続の動作が行える完全に２重化された電子連動装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子連動装置は、外部機器を制御する制御信号を出力する同一に構成された２系の制御系を並列配置し、いずれか一方が主系として制御信号を出力し、他方が待機の従系となる待機多重系と、外部機器を制御する外部機器制御装置とからなり、２系の制御系には、それぞれ自系の出力状態を監視する系出力監視手段、自系の出力回路を外部機器制御装置に接続された外部出力回路に接離する回路接離手段および自系が従系として待機しているときに外部出力回路への出力状態を監視する外部出力監視手段を備え、主系として外部出力回路に接続された一方の制御系は、外部機器制御装置との間で制御信号および動作データの授受を実行し、系出力監視手段により自系の出力状態に異常が検出されたとき、回路接離手段により自系の出力を切り離し、他方の制御系が外部出力監視手段により、外部出力回路の制御信号が途絶えたことを検出して、回路接離手段により自系の出力回路を外部出力回路に接続し、主系として外部機器を制御する構成としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の電子連動装置の構成を示す機能ブロック図である。実施の形態１における電子連動装置は、２つの制御系の第一の制御系１０および第２の制御系２０を備え、一方を主系として、外部機器制御装置３１ａ・・３１ｎに接続した構成である。
【００１０】
第１の制御系１０は、系管理手段１１、出力回路１２、系出力監視手段１３、外部出力監視手段１４、系接離制御手段１５および回路接離接点１６Ａを有する回路接離手段１６で構成し、第２の制御系２０は、系管理手段２１、出力回路２２、系出力監視手段２３、外部出力監視手段２４、系接離制御手段２５および回路接離接点２６Ａを有する回路接離手段２６で構成している。
【００１１】
第１の制御系１０は、系管理手段１１が、出力回路１２、回路接離手段１６の回路接離接点１６Ａを介して外部出力回路３０から外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎに接続され、系管理手段１１の制御指令Ｓ１１は、出力回路１２において制御信号Ｓ１２に変換して外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎに伝送し、外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎは動作データＳ３１を系管理手段１１に伝送する構成であり、系管理手段１１と外部機器制御手段３１ａ・・・３１ｎとで制御指令Ｓ１１と動作データＳ３１の授受を行う。
系出力監視手段１３は、出力回路１２の出力側に接続し、出力回路１２の制御信号Ｓ１２の出力状態を監視し、監視データＳ１３として系管理手段１１に入力し、系管理手段１１から系接離制御手段１５に接続指令Ｓ１５を入力する。
外部出力監視手段１４は、外部出力回路３０に接続し、自系が従系として待機しているときに外部出力回路３０の制御信号の有無を検出し、監視データＳ１４として系管理手段１１に入力する。
系接離制御手段１５は、系管理手段１１からの切り離しまたは接続の接離指令Ｓ１１ａに基づいて接離信号Ｓ１５を生成し、回路接離手段１６に入力して自系の出力回路１２と外部出力回路３０との間を接離する。
【００１２】
第１の制御系１０が主系として外部機器制御装置３１ａ・・３１ｎに制御信号Ｓ１２を出力しているときには、系管理手段１１が自己の制御指令Ｓ１１と系出力監視手段１３の監視データＳ１３とにより正常・異常を判断し、異常が検出されたときには、系接離制御手段１５に自系の出力回路の切り離し指令を出力し、従系として待機中の場合には、系管理手段１１が外部出力監視手段１４が制御信号なしを検出したときの監視データＳ１４により、系接離制御手段１５に接続指令を出力する。
【００１３】
第２の制御系２０は、系管理手段２１が、出力回路２２、回路接離手段２６の回路接離接点２６Ａを介して外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎに接続され、系管理手段２１の制御指令Ｓ２１は、出力回路２２において制御信号Ｓ２２に変換して外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎに伝送し、外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎは動作データＳ３１を系管理手段２１に伝送する構成であり、系管理手段２１と外部機器制御手段３１ａ・・・３１ｎとで制御指令Ｓ２１と動作データＳ３１の授受を行う。
系出力監視手段２３は、出力回路２２の出力側に接続し、出力回路２２の制御信号Ｓ２２の出力状態を監視し、この監視データＳ２３を系管理手段２１に入力する。
外部出力監視手段２４は、外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎへの出力回路に接続し、自系が従系として待機しているときに、外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎへの制御信号の有無を検出し、監視データＳ２４として系監視手段２１に入力する。
系接離制御手段２５は、系管理手段２１からの切り離しまたは接続の接離指令Ｓ２１ａに基づいて、接離信号Ｓ２５を生成し、回路接離手段２６に入力して自系の出力回路２２と外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎとの間を接離する。
【００１４】
第２の制御系２０が主系として外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎに制御信号Ｓ２２を出力しているときには、系管理手段２１が自己の制御指令Ｓ２１と系出力監視手段２３の監視データＳ２３とにより正常・異常を判断し、異常が検出されたときには、自系の出力回路の切り離し指令を出力し、従系として待機中の場合には、系管理手段２１が外部出力監視手段２４が制御信号なしを検出したときの監視データＳ２４により、接続指令を出力する。
【００１５】
第１の制御系１０と第２の制御系２０は、始動時点でいずれか一方が主系となり、他方が従系となるように、２つの系の一方のスタート時刻を遅延する条件に設定している。例えば第１の制御系１０が主系となった場合は、第１の制御系１０が制御条件に従って外部機器制御装置３１との間で制御信号および動作データの授受を実行し、従系となった第２の制御系２０は、第１の制御系１０の制御信号および動作データを常時受信して待機する構成としている。
【００１６】
各手段の動作条件についてさらに詳細に説明する。
系出力監視手段１３または２３は、自系の出力回路１２または２２の制御出力Ｓ１２またはＳ２２が検知されない場合に「出力データなし」と判断して「０」とし、検知された場合には「出力データあり」と判断して「１」とした監視データＳ１３またはＳ２３を系管理手段１１または２１に入力する。
例えば第１の制御系が主系となった場合は、自系の系管理手段１１は、自系の出力前に自系の系出力監視手段１３の監視データが「０」であり、制御指令Ｓ１１の出力後の監視データが「１」である場合には正常に動作していると判断し、従系となった第２の制御系２０は、第１の制御系１０の制御信号が受信されたことを持って主系の第１の制御系が正常であると判定する。
【００１７】
さらに、第１の制御系１０から制御指令Ｓ１１が出力されているにもかかわらず、系出力監視手段１３の監視データが「０」または「１」に保持されて変化がない場合には、自系に故障が発生したと判断し、系接離制御手段１５に切り離し信号を出力し、自系の出力回路を外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎから切り離す。
【００１８】
従系となっている第２の制御系２０は、自系の外部出力監視手段２４が外部出力回路３０の制御信号が途絶えたことの監視データＳ２４を自系の系管理手段２１に出力し、系管理手段２１は系接離制御手段２５に対して接続する接離指令Ｓ２５を出力し、回路接離手段２６により、自系の出力回路を外部機器制御装置３１ａ・・３１ｎに接続し、第２の制御系２０を主系として外部機器制御装置３１との間で制御信号および動作信号の授受を行うことにより、外部機器を継続して制御することができる。
【００１９】
以上のようにこの発明による電子連動装置は、外部機器制御装置３１に接続または切り離しする系接離制御手段１５または２５、回路接離手段１６または２６を制御系毎に設けた構成とし、主系となっている制御系の故障が生じたときに、従系となっている制御系が独自に制御信号が途絶えたことを検出して外部機器制御装置３１ａ・・・３１ｎに接続する構成としたことにより、制御系が完全に２重化された構成となり、電子連動装置が全停止となる確率が低くなり、信頼性が高くなる。
【００２０】
【発明の効果】
この発明に係る電子連動装置は、外部機器を制御する制御系を同一に構成した２つの制御系を並列配置した待機多重系に構成し、それぞれの制御系毎に、自系の出力状態を監視する系出力監視手段、外部機器制御装置への出力状態を監視する外部出力監視手段および外部機器制御装置へ出力を外部出力回路に接離する回路接離手段を設け、従系として待機中の他方の制御系が外部機器制御装置への制御信号が途絶えたことを検出して、上記回路接離手段により自系の出力回路を外部機器制御装置に接続する構成としたことにより、制御系が系切替部分も含めて完全に２重化された構成となり、外部機器制御装置が全停止となる確率が低くなり、制御装置の信頼性が高くなる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の電子連動装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１０ 第１の制御系、１１ 系管理手段、１２ 出力回路、
１３ 系出力監視手段、１４ 外部出力監視手段、１５ 系接離制御手段、
１６ 回路接離手段、２０ 第２の制御系、２１ 系管理手段、
２２ 出力回路、２３ 系出力監視手段、２４ 外部出力監視手段、
２５ 系接離制御手段、２６ 回路接離手段、
３１ａ・・３１ｎ 外部機器制御装置。

Claims (3)

1. 外部機器を制御する制御信号を出力する同一に構成された２系の制御系が並列配置され、いずれか一方が主系として制御信号を出力し、他方が待機の従系となる待機多重系と、外部機器を制御する外部機器制御装置とからなり、上記２系の制御系には、それぞれ自系の出力状態を監視する系出力監視手段、自系の出力回路を上記外部機器制御装置が接続された外部出力回路に接離する回路接離手段および自系が従系として待機しているときに上記外部出力回路への出力状態を監視する外部出力監視手段を備え、上記待機多重系の主系として上記外部出力回路に接続された一方の制御系は、上記外部機器制御装置との間で制御信号および動作データの授受を実行し、自系の上記系出力監視手段の監視データから自系の出力状態に異常が検出されたとき、自系の上記回路接離手段により上記外部出力回路への出力を切り離し、従系として待機中の他方の制御系は、自系の上記外部出力監視手段により、上記外部出力回路の制御信号が途絶えたことを検出して、自系の上記回路接離手段により上記外部出力回路に接続し、主系として外部機器を制御することを特徴とする電子連動装置。
2. 上記２系の制御系からなる待機多重系は、それぞれの制御系に系管理手段、出力回路、系出力監視手段、外部出力監視手段、系出力を接離制御する系接離制御手段及び回路接離手段を備え、外部出力回路を介して外部機器制御装置に接続され、上記系管理手段は、上記出力回路を介して上記外部機器制御装置との間で制御信号および動作データの授受を実行するものであり、上記出力回路は制御指令を制御信号に変換して出力するものであり、上記系出力監視手段は、上記出力回路の出力側に接続され、制御信号の有無を検出し、系監視データとして上記系管理手段に入力するものであり、上記外部出力監視手段は、上記外部出力回路に接続され、自系が従系として待機しているときに制御信号の有無を検出して外部出力監視データとして上記系管理手段に入力するものであり、上記系接離制御手段は、上記系管理手段の接離信号に基づいて、切り離し信号または接続信号を上記回路接離手段に入力するものであり、上記回路接離手段は、上記系接離制御手段の切り離し信号または接続信号により上記出力回路の切り離しまたは接続を行うものであり、主系として制御信号を出力している上記一方の制御系の系管理手段は、自己の制御信号と自系の上記系出力監視手段の系監視データとに基づいて正常・異常を判断し、異常と判断した場合に自系の切り離し信号を上記系接離制御手段に出力して自系の出力回路を切り離し、従系として待機中の他方の制御系の系管理手段は、自系の上記外部出力監視手段により上記外部出力回路の制御信号が途絶えたことを検出したときに、接続信号を自系の上記系接離制御手段に入力して自系を上記外部出力回路に接続する構成としたことを特徴とする請求項１記載の電子連動装置。
3. 上記２つの制御系は、主系と従系が可逆的に切り替えられるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子連動装置。

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