JP5694806B2 - 制御装置及び列車制御装置、並びに列車制御システム - Google Patents
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Description
まず、本発明における制御装置に故障が発生した場合についての手法及びフェイルセーフ演算部、通信回線の切断の基本動作について、説明する。
以下、本実施例では、車上装置内の制御部の無線装置へのインタフェースを例にとり説明するが、本発明は車上装置内の制御部に限定されるものではなく、例えば車上装置外の制御部にも適用可能である。
図4では、例として無線装置42への通信インタフェースを記している。通信制御部2では、フェイルセーフ演算部1により生成される通信データ16の他に、故障検知信号44を入力として取り込み、他装置への通信データの受け渡しだけでなく、故障時における回線切断等の通信回路の制御も行う。
通信速度は周波数f2を分周する事により生成される。通信回路21により、係数や計算式は異なるが、例えば、通信ボーレートSを2つの係数a,Nを含むS=f2 / ((2^a)×N)で設定し、aは0〜8、Nは1〜255の間の整数で設定できる通信回路があるとする。入力であるf2が28MHzである際に、9600bpsを生成しようとすると、0.11%の誤差が出るが36MHzであれば0%の誤差でボーレートを生成できる。38400bpsを生成しようとする際には、f2が28MHzで約0.023%の誤差、36MHzで0.053%の誤差がでる。
以上の様に、入力するクロック信号の周波数により、通信速度の誤差が異なるため、使用したい通信速度に合わせて、入力するクロック信号の周波数を変更する必要がある。
また、このクロック信号の周波数f2の設定は通信回路21の通信速度を自動的に検出して周波数変換回路32の周波数が変化するように制御する構成としても良く、手動により切り替えるように構成しても良い。
通信回路21は、フェイルセーフ演算部1からの通信データ16と、故障検知信号15が周波数変換回路32にて適正な周波数に変換されたクロック信号33を入力として取り込む。
通信データ16は通信制御部2の演算部インタフェース回路211を介して、通信制御部2の送信制御回路215に供給される。また、クロック信号33はボーレート生成等に関する制御情報としてクロック分周回路212に供給される。
11 故障検知回路
15 故障検知信号
16 クロック信号
101、102 CPU
2 通信制御部
21 通信回路
4 列車
40 制御部(制御装置)
41 速度照査部
42 無線装置
43 ブレーキ指令(ブレーキ出力)
44 故障検知信号
45 制御速度信号
46 列車速度信号
5 無線基地
214 通信ボーレート
Claims (8)
- 入力信号を処理して通信データを出力するCPUと、
該CPUの故障を検知可能な故障検知信号を出力する故障検知回路を含むフェイルセーフ演算部と、
前記フェイルセーフ演算部から出力される前記通信データを受け、クロック信号を用いて該通信データを変復調して外部装置に通信する通信制御部と、
前記故障検知回路から出力される前記故障検知信号を受け、前記通信制御部が通信する通信速度に応じて前記故障検知信号の周波数を変換して前記クロック信号を生成し、該クロック信号を前記通信制御部へ供給するクロック信号生成手段と、を備え、
前記クロック信号生成手段は、受信する前記故障検知信号に基づいて、前記クロック信号の生成を停止する、または固定信号を生成する制御装置。 - 請求項1記載の制御装置において、
前記故障検知回路は、前記故障検知信号として交番信号を出力し、
前記クロック信号生成手段は、前記交番信号を受け、該交番信号の周波数を前記通信制御部で行われる前記通信データの変復調に必要な周波数に変換して前記クロック信号を生成すること
を特徴とする制御装置。 - 請求項2記載の制御装置において、
前記通信制御部は、
周波数変換された前記クロック信号を、前記フェイルセーフ演算部からの前記通信データに基づき分周して分周信号を出力するクロック分周回路と、
該クロック分周回路の前記分周信号から通信ボーレートを生成する通信ボーレート生成回路と、を有すること
を特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記クロック信号生成手段は、前記故障検知回路が前記CPUの故障を検出したとき、前記故障検知回路から固定信号からなる前記故障検知信号を受け、前記通信制御部へのクロック信号の供給を停止、または固定信号を供給する制御手段であること
を特徴とする制御装置。 - 鉄道車両の制御に用いられる制御情報を入力信号として処理するCPUと、
前記CPUの処理結果を監視して故障を検知し、故障検知信号として交番信号または固定信号を出力すると共に、前記処理結果を通信データとして出力する故障検知回路と、
前記通信データを入力として取り込み、取り込んだ前記通信データをクロック信号に基づいて外部装置に通信可能なデータを生成する通信回路と、
前記故障検知回路より出力される前記交番信号または前記固定信号を取込み、前記交番信号を取り込んだとき、該交番信号の周波数を、前記外部装置への通信可能なデータを前記通信回路で生成可能な周波数へと変換して前記クロック信号として前記通信回路へ出力し、前記固定信号を取り込んだとき、前記クロック信号を出力しない通信制御手段と、を設けたこと
を特徴とする列車制御装置。 - 請求項5に記載の列車制御装置において、
前記通信制御手段は、前記故障検知信号の交番周波数を、前記通信回路が前記外部装置に通信可能なデータの生成に適した交番周波数に変換する周波数変換装置であり、
前記周波数変換装置は、変換した前記交番周波数のクロック信号を前記通信回路へ入力すること
を特徴とする列車制御装置。 - 請求項5または請求項6に記載の列車制御装置において、
前記故障検知回路は、前記CPUの故障を検出した際には、前記故障検知信号として固定信号を出力し、
前記通信制御手段は、前記クロック信号の出力を停止して、前記通信回路による通信動作を停止させることを特徴とする列車制御装置。 - 鉄道車両を走行、停止させる為の制御情報を入力として取込み演算処理を行なうCPUと、
前記CPUの演算結果を監視し、該演算結果を通信データとして出力し、かつ前記CPUが正常動作のときは交番信号を出力し、前記CPUの故障を検出したときは固定信号を出力する故障検知回路と、
前記CPUの演算結果の前記通信データを入力として取込み、該取り込んだ入力をクロック信号に基づいて、他装置へ通信する通信回路と、
前記通信回路の通信データを地上設備側に通信する無線装置と、
前記故障検知回路より出力される前記交番信号または前記固定信号を取込み、前記交番信号を取り込んだとき、前記通信回路が他装置へ通信する通信速度に応じて前記交番信号の周波数を変換して前記クロック信号を生成し、前記通信回路をもって前記通信データの通信を継続し、前記固定信号を取り込んだとき、前記クロック信号として前記通信制御部の通信回路による通信データの通信を遮断する制御信号を生成する通信制御手段を設けたこと
を特徴とする列車制御システム。
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