JP7198836B2 - on-board equipment - Google Patents

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Description

本発明は、概して、多重系制御装置に関し、例えば、鉄道保安装置のような信号設備や車両設備などに接続する列車制御装置、特に、列車に搭載される車上装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention generally relates to a multiplex system control device, for example, a train control device connected to signal equipment such as a railway security device and vehicle equipment, and more particularly to an on-board device mounted on a train.

産業分野で使用される制御装置は、システムの稼働率の向上が求められているため、制御装置を多重化するものがある。一方、制御装置と接続する外部入出力装置は多重化されていないシングルのリレーの励磁コイルやリレー接点や通信機器である場合がある。このような場合、多重化した制御装置と外部入出力装置の接続において、多重系の制御装置の出力部は、各系の出力を突き合わせ、或る系統が故障しても他系統で制御を行うアクティブ/アクティブ構成や、稼働系に障害が発生した場合に待機系が処理を行うアクティブ/スタンバイの構成で接続している場合がある。また、外部入出力装置のリレー接点がシングルの接点入力の場合は、多重化制御装置の内部や外部で分岐して各系へ接続しており、多重系制御装置は、大型になり、コストの増大の課題がある。 2. Description of the Related Art Control devices used in the industrial field are required to improve the operating rate of the system, so some control devices are multiplexed. On the other hand, the external input/output device connected to the control device may be a non-multiplexed single relay excitation coil, relay contact, or communication device. In such a case, in the connection between the multiplexed control device and the external input/output device, the output section of the multiplexed control device compares the outputs of each system, and even if one system fails, the other system performs control. Connections may be made in an active/active configuration, or in an active/standby configuration in which the standby system performs processing when a failure occurs in the active system. In addition, when the relay contact of the external input/output device is a single contact input, it is branched inside or outside the multiplexed control device and connected to each system. There is an issue of growth.

また、多重系制御装置では、多重化された装置が分散しており、ケーブルにより装置間が接続されている場合がある。産業分野においては、EMCに関する規格の準拠が求められており、装置間をケーブルで接続する場合にケーブルから誘導されるイミュニティーノイズやエミッションノイズ対策を考慮して、装置間インタフェース回路電圧としては、24Vなどの高い電圧が採用される。このため、基板内部の信号間の沿面を確保することが必要となり、多重系制御装置が大型化する問題がある。例えば、演算装置と外部入出力装置間に入出力制御装置を介して接続している一例として、特許文献1(特開2003-244781号公報)に開示の技術がある。 Further, in a multiplex system control device, multiplexed devices are distributed, and the devices may be connected by cables. In the industrial field, compliance with EMC standards is required, and in consideration of immunity noise and emission noise that are induced from cables when connecting devices, 24V is used as the interface circuit voltage between devices. A high voltage such as For this reason, it is necessary to secure the creeping surface between the signals inside the substrate, which causes a problem of increasing the size of the multiplex system control device. For example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-244781) discloses a technology in which an arithmetic device and an external input/output device are connected via an input/output control device.

また、本体ケースにボードを収納する装置が知られている。メンテナンス時にボードを抜去する場合にケーブルが邪魔になり取り扱いが不便であることから装置背面からケーブルを引き出す方法がある。バックボードの大きさを変えないで、背面からケーブルを引き出す例として、特許文献2(特開2008-152413号公報)に開示の技術がある。 Also known is a device that houses a board in a body case. When the board is pulled out during maintenance, the cable becomes a hindrance and is inconvenient to handle. Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-152413) discloses a technique for pulling out cables from the rear surface without changing the size of the backboard.

特開2003-244781号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-244781 特開2008-152413号公報JP 2008-152413 A

多重系制御装置は、一般に、多重化された制御装置間をケーブルで接続することにより構成され、故に、大型の装置となり易い。このため、装置の設置スペースが限られた場所、例えば、列車の運転室に搭載することは困難である。 A multiplex system control device is generally constructed by connecting multiple control devices with cables, and therefore tends to be a large-sized device. Therefore, it is difficult to install the device in a place where the installation space is limited, for example, in the cab of a train.

本発明の目的は、多重系制御装置を小型化することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the size of a multiplex system control device.

背面側から1つ以上の外部機器に接続される複数の外部コネクタを背面に有し情報を入出力する多重系制御装置が、1つ以上のバックボードを備える。多重系の各々が、複数の外部コネクタのうちの少なくとも1つの外部コネクタを介して入力された情報を受けたり情報を出力したりする入出力制御部と、当該入出力制御部を制御する演算部とに分かれている。1つ以上のバックボードの最前面側のバックボードの前面に、多重系の入出力制御部及び多重系の演算部が接続される。1つ以上のバックボードの最背面側のバックボードの背面に、複数の外部コネクタが接続される。 A multiplex control device that has a plurality of external connectors connected to one or more external devices from the back side and inputs/outputs information has one or more backboards. Each of the multiplex systems has an input/output control unit that receives and outputs information input via at least one external connector out of a plurality of external connectors, and an arithmetic unit that controls the input/output control unit. It is divided into A multiplexed input/output control unit and a multiplexed arithmetic unit are connected to the front surface of the frontmost backboard of one or more backboards. A plurality of external connectors are connected to the rear surface of the rearmost backboard of the one or more backboards.

本発明によれば、多重系制御装置を小型化することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size of the multiplex control device.

実施例1に係る2重系制御装置の内部透過斜視図である。1 is an internal see-through perspective view of a dual system control device according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る2重系制御装置の右面側からの内部透過側面図である。FIG. 2 is an internal see-through side view from the right side of the dual system control device according to the first embodiment; 実施例1に係る2重系制御装置における電気的接続構成を示す図である。4 is a diagram showing an electrical connection configuration in the dual system control device according to the first embodiment; FIG. 出力部と出力インタフェース部の回路構成図である。3 is a circuit configuration diagram of an output unit and an output interface unit; FIG. 1段目バックボードの前面側から見た平面図である。FIG. 4 is a plan view of the first stage backboard as seen from the front side; 2段目バックボードの背面側から見た平面図である。It is the top view seen from the back side of the second stage backboard. 実施例2に係る2重系制御装置の内部透過斜視図である。FIG. 11 is an internal see-through perspective view of a dual system control device according to a second embodiment; 実施例3に係る2重系制御装置の内部透過斜視図である。FIG. 11 is an internal see-through perspective view of a dual system control device according to a third embodiment; 実施例4に係る2重系制御装置の右面側からの内部透過側面図である。FIG. 11 is an internal see-through side view from the right side of the dual system control device according to the fourth embodiment;

以下、鉄道設備などの外部設備(外部機器の一例)に接続される多重系制御装置の幾つかの実施例を、図面を参照して説明する。 Several embodiments of a multiplex system control device connected to external equipment (an example of external equipment) such as railway equipment will be described below with reference to the drawings.

以下の説明では、同種の要素を区別しないで説明する場合には、参照符号のうちの共通符号を使用し、同種の要素を区別する場合は、参照符号を使用することがある。例えば、演算部を区別しない場合には、「演算部2」と言い、演算部を区別する場合には、「演算部2a」、「演算部2b」のように言うことがある。 In the following description, common reference numerals may be used when similar elements are not distinguished, and reference numerals may be used when similar elements are distinguished. For example, when the computing units are not distinguished, they are called "computing section 2", and when they are distinguished, they are sometimes called "computing section 2a" and "computing section 2b".

また、以下のいずれの実施例においても、多重系の一例として、1系と2系で構成された2重系を採用するが、本発明は、2重系以外の多重系についても適用可能である。すなわち、実施例に係る多重系制御装置の一例としての2重系制御装置が以下に説明される。 Further, in each of the following embodiments, a double system composed of 1 system and 2 system is adopted as an example of a multiple system, but the present invention is also applicable to a multiple system other than the double system. be. That is, a dual system control device as an example of the multiple system control device according to the embodiment will be described below.

また、以下の説明において、部材同士の接続(典型的には電気的な接続)に関し、「直接的な接続」とは、部材同士が実質的に距離を隔てない接続を意味し、例えば、両部材がコネクタであり互いに勘合することであってもよいし、はんだ付けによる接続であってもよい。一方、「間接的な接続」とは、部材同士が実質的に距離を隔てた接続を意味し、例えば、部材同士のケーブル或いは信号線を介した接続を意味する。以下、説明の冗長を避けるために、図面から明らかである等の場合には、接続に関し「直接的」又は「間接的」といった表現は省略することとする。 Further, in the following description, with respect to connection (typically electrical connection) between members, the term “direct connection” means connection between members that are not substantially separated from each other. The members may be connectors and may be fitted to each other, or may be connected by soldering. On the other hand, "indirect connection" means connection between members substantially separated from each other, for example, connection between members via cables or signal lines. Hereinafter, in order to avoid redundancy in the description, expressions such as "directly" or "indirectly" relating to connection will be omitted when it is clear from the drawings.

図1は、実施例1に係る2重系制御装置の内部透過斜視図である。なお、以下の説明において、「+x方向」が「前面側」(或いは「前方」)に相当し、「-x方向」が「背面側」(或いは「後方」)に相当し、「+y方向」が「右面側」(或いは「右方」)に相当し、「-y方向」が「左面側」(或いは「左方」)に相当し、「+z方向」が「上面側」(或いは「上方」)に相当し、「-z方向」が「下面側」(或いは「下方」)に相当する。y軸はx軸に直交し、z軸は、x軸及びy軸に直交する。 FIG. 1 is an internal see-through perspective view of a dual system control device according to a first embodiment. In the following description, the "+x direction" corresponds to the "front side" (or "front"), the "-x direction" corresponds to the "back side" (or "back"), and the "+y direction". corresponds to the "right side" (or "right side"), the "-y direction" corresponds to the "left side" (or "left side"), and the "+z direction" corresponds to the "top side" (or "upper side"). ”), and the “−z direction” corresponds to the “lower surface side” (or “below”). The y-axis is orthogonal to the x-axis and the z-axis is orthogonal to the x-axis and the y-axis.

1つ以上の外部設備(図示せず)に接続される4つの外部コネクタ9a~9d(複数の外部コネクタの一例)を有し情報を入出力する2重系制御装置100において、外部コネクタ9a~9dに接続される1つ以上のバックボード5が備えられる。2重系(1系及び2系)の各々が、外部コネクタ9a~9dのうちの少なくとも一つを介して入力された情報を受けたり情報を出力したりする入出力制御部4と、当該入出力制御部4を制御する演算部2とに分かれている。すなわち、1系は、1系入出力制御部4aと1系演算部2aとで構成されており、2系は、2系入出力制御部4bと1系演算部2bとで構成されている。1つ以上のバックボード5に、2重系の入出力制御(入出力制御4a及び4b)と、2重系の演算部(演算部2a及び2b)とが接続される。このように、各系を入出力制御部4と演算部2とに分け、外部コネクタ9a~9dと各系の入出力制御部4及び演算部2とを1つ以上のバックボード5に接続することで、小型の2重系制御装置100を実現することができる。 In a dual-system control device 100 for inputting and outputting information having four external connectors 9a to 9d (an example of a plurality of external connectors) connected to one or more external equipment (not shown), the external connectors 9a to One or more backboards 5 connected to 9d are provided. Each of the dual systems (system 1 and system 2) receives and outputs information input via at least one of the external connectors 9a to 9d; It is divided into a calculation section 2 that controls the output control section 4 . Namely, the 1st system is composed of the 1st system input/output control unit 4a and the 1st system calculation unit 2a, and the 2nd system is composed of the 2nd system input/output control unit 4b and the 1st system calculation unit 2b. One or more backboards 5 are connected to dual input/output control (input/output control 4a and 4b) and dual computing units (computing units 2a and 2b). In this way, each system is divided into the input/output control unit 4 and the calculation unit 2, and the external connectors 9a to 9d and the input/output control unit 4 and the calculation unit 2 of each system are connected to one or more backboards 5. Thus, a compact dual system control device 100 can be realized.

2重系制御装置100は、1つ以上のバックボード5に接続され入出力制御部4a及び4bからの2重系出力を1つの出力に変換する出力インタフェース部3を更に備える。出力インタフェース部3も回路基板である。2重系出力を1つの出力に変換する機能を、演算部2及び入出力制御部4とは別の1つの回路基板とし、当該回路基板をバックボード5に接続することは、小型の2重系制御装置100の実現に寄与する。 The dual system control device 100 further includes an output interface unit 3 connected to one or more backboards 5 and converting dual system outputs from the input/output control units 4a and 4b into one output. The output interface section 3 is also a circuit board. The function of converting a dual system output into a single output is provided on a single circuit board separate from the arithmetic unit 2 and the input/output control unit 4, and the circuit board is connected to the backboard 5. It contributes to realization of the system control device 100 .

1つ以上のバックボード5は、前後方向(x方向)に沿って多段とされたバックボード5、具体的には、1段目バックボード5a(第1のバックボードの一例)と、1段目バックボード5aよりも背面側に配置され1段目バックボード5aと平行に設けられた2段目バックボード5b(第2のバックボードの一例)とが備えられる。1段目バックボード5aの前面に、入出力制御部4a及び4b、演算部2a及び2b、及び出力インタフェース部3が例えば挿抜可能に接続される。2段目バックボード5bの前面上の部材(例えばコネクタ)が、1段目バックボード5aの背面上の部材に例えば挿抜可能に接続される。2段目バックボード5bの背面上の部材、例えばコネクタ(以下、中継コネクタ)7a~7dが、間接的に(具体的にはケーブル8a~8d経由で)外部コネクタ9a~9dに例えば挿抜可能に接続される。このように、前後方向に沿って多段のバックボード5を採用することで、一つのバックボード5の大型化を避けることができ、以って、小型の2重系制御装置100の実現に寄与する。 The one or more backboards 5 include a backboard 5 arranged in multiple stages along the front-rear direction (x direction), specifically, a first-stage backboard 5a (an example of a first backboard) and a single-stage backboard 5a. A second-level backboard 5b (an example of a second backboard) is provided that is arranged on the back side of the second-level backboard 5a and provided in parallel with the first-level backboard 5a. The input/output control units 4a and 4b, the arithmetic units 2a and 2b, and the output interface unit 3 are detachably connected to the front surface of the first-stage backboard 5a. A member (for example, a connector) on the front surface of the second-stage backboard 5b is removably connected to a member on the back surface of the first-stage backboard 5a, for example. Members on the rear surface of the second-stage backboard 5b, such as connectors (hereinafter referred to as relay connectors) 7a to 7d, can be indirectly (specifically, via cables 8a to 8d) inserted into and removed from external connectors 9a to 9d. Connected. By adopting the multistage backboard 5 along the front-rear direction in this way, it is possible to avoid an increase in the size of a single backboard 5, thereby contributing to the realization of a compact dual system control device 100. do.

後に詳述するが、入出力制御部4a及び4bと演算部2a及び2bが前面に接続される1段目バックボード5aが、1系及び2系の各々に専用の信号線(例えば後述のバス30)を含んだ配線である第1の配線を有し、2段目バックボード5bが、入出力制御部4a及び4bに共通の信号線を含んだ配線である第2の配線を有する。このように、各系に個別の信号線と2重系に共通の信号線といった観点で区別することで、多段のバックボード5を構成することができる。 As will be described in detail later, the first-stage backboard 5a to which the input/output control units 4a and 4b and the arithmetic units 2a and 2b are connected on the front side has a dedicated signal line (for example, a bus described later) for each of the first and second systems. 30), and the second-stage backboard 5b has a second wiring including a signal line common to the input/output control units 4a and 4b. In this way, by distinguishing between individual signal lines for each system and common signal lines for the dual systems, the multistage backboard 5 can be configured.

本実施例に係る多重系制御装置100は、外部コネクタ9a~9dが背面に備えられる直方体状の本体ケース1を有する。本体ケース1の中に、1段目バックボード5aが本体ケース1の前面と平行に備えられており、左右方向(y方向)に沿って本体ケース1の側面(右面又は左面)と平行に並んだ演算部2a及び2b、入出力制御部4a及び4b、及び、外部設備の入力と接続する出力インタフェース部3が、1段目バックボード5aの前面上の部材(例えばコネクタ)に例えば直接的に挿抜可能に接続されている。本体ケース1の背面と平行になった2段目バックボード5bの前面上の部材(例えばコネクタ)に1段目バックボード5aの背面上の部材が例えば直接的に挿抜可能に接続されている。2段目バックボード5bの背面上の中継コネクタ7a~7d(複数の第2の第2コネクタの一例)に、外部コネクタ9a~9dがそれぞれケーブル8a~8dを介して挿抜可能に接続されている。これにより、物理的に分離した1系及び2系が小型の直方体状の本体ケース1に収納された2重化制御装置100を実現することができる。 A multiplex system control device 100 according to the present embodiment has a rectangular parallelepiped main body case 1 having external connectors 9a to 9d on the back. A first-stage backboard 5a is provided in the main body case 1 in parallel with the front surface of the main body case 1, and is arranged in parallel with the side surface (right surface or left surface) of the main body case 1 along the left-right direction (y direction). However, the computing units 2a and 2b, the input/output control units 4a and 4b, and the output interface unit 3 that connects to the input of the external equipment are directly connected to a member (such as a connector) on the front surface of the first backboard 5a. It is removably connected. A member (for example, a connector) on the front surface of the second-stage backboard 5b parallel to the rear surface of the main body case 1 is connected to a member (eg, a connector) on the back surface of the first-stage backboard 5a so as to be directly insertable and removable. External connectors 9a to 9d are detachably connected to relay connectors 7a to 7d (an example of a plurality of second connectors) on the rear surface of the second backboard 5b via cables 8a to 8d, respectively. . As a result, the redundant control device 100 in which the physically separated first and second systems are accommodated in the small rectangular parallelepiped main body case 1 can be realized.

1段目バックボード5aが、その前面に、左右方向に沿って並んだ複数の上段コネクタ15uaで構成された上段コネクタ列21uaと、左右方向に沿って並び複数の上段コネクタ15uaよりも下に配列された複数の下段コネクタ15daで構成された下段コネクタ列21daとを有する。2段目バックボード5bが、その前面に、左右方向に沿って並んだ複数のコネクタである複数の上段コネクタ15ubで構成された上段コネクタ列21ubを有する。2段目バックボード5bの少なくとも1つの上段コネクタ15ubが、1段目バックボード5aの少なくとも1つの上段コネクタ15uaに電気的に接続される。1段目バックボード5aの上段コネクタ15uaに接続した信号が、2段目バックボード5bの上段コネクタ15ubを経由して、2段目バックボード5bに伝達する。2段目バックボード5bの背面には、左右方向に沿って延び後述する構成の結果として確保された空きエリア23があり、当該空きエリア23に、左右方向に沿って並んだ中継コネクタ7a~7dが設けられる。上段コネクタ15ubが中継コネクタ7に2段目バックボード5bの配線経由で電気的に接続され、中継コネクタ7がケーブル8を経由して外部コネクタ9に電気的に接続される。また、外部コネクタ9にフローティング機能を持たせ、受け側である中継コネクタ7との取り付け誤差を吸収することで、一括挿抜が可能である。 A first-level backboard 5a has an upper-level connector row 21ua made up of a plurality of upper-level connectors 15ua aligned in the left-right direction on its front surface, and is arranged below the plurality of upper-level connectors 15ua aligned in the left-right direction. and a lower connector row 21da composed of a plurality of stacked lower connectors 15da. The second-level backboard 5b has, on its front surface, an upper-level connector row 21ub composed of a plurality of upper-level connectors 15ub, which are a plurality of connectors aligned in the left-right direction. At least one upper connector 15ub of the second tier backboard 5b is electrically connected to at least one upper connector 15ua of the first tier backboard 5a. A signal connected to the upper connector 15ua of the first backboard 5a is transmitted to the second backboard 5b via the upper connector 15ub of the second backboard 5b. On the rear surface of the second-tier backboard 5b, there is an empty area 23 extending in the left-right direction and secured as a result of a configuration to be described later. is provided. The upper connector 15ub is electrically connected to the relay connector 7 via the wiring of the second backboard 5b, and the relay connector 7 is electrically connected to the external connector 9 via the cable 8. In addition, by providing the external connector 9 with a floating function to absorb mounting errors with the relay connector 7 on the receiving side, collective insertion/removal is possible.

図2は、2重系制御装置100の右面側からの内部透過側面図である。 FIG. 2 is an internal see-through side view of the dual system control device 100 from the right side.

1段目バックボード5aの背面において、上段コネクタ15uaから延びたピンに、シュラウド(例えば、コンパクトPCIのシュラウド)12が取り付けられている。これにより、1段目バックボード5aの前後の両方向からコネクタが挿入可能な構造が実現されると共に、1段目バックボード5aと2段目バックボード5bを取り付けるために使用する面積を少なくすることができる。すなわち、2段目バックボード5bには、上段コネクタ列21uaに対向した左右方向に沿って延びたエリアよりも下に、左右方向に沿って延びた空きエリア23が確保され、2段目バックボード5bの背面における当該空きエリア23に、上述したように、左右方向に中継コネクタ7a~7dが並んでいる。つまり、2段目バックボード5bの下部に、中継コネクタ7a~7dを実装するエリアが確保される。なお、1段目バックボード5aに中継コネクタ7a~7dを実装できるエリアがあれば、2段目バックボード5bは無くてもよい。また、本実施例では、下段コネクタ15daに上述の第1の配線が接続され上段コネクタ15uaに2段目バックボード5bが接続されるため、空きエリア23は2段目バックボード5bの下部に確保されるが、上段コネクタ15uaに上述の第1の配線が接続され下段コネクタ15daに2段目バックボード5bが接続される場合には、空きエリア23は2段目バックボード5bの上部に確保されてよい。 A shroud (for example, a compact PCI shroud) 12 is attached to pins extending from the upper connector 15ua on the rear surface of the first stage backboard 5a. As a result, a structure in which the connector can be inserted from both the front and rear sides of the first-level backboard 5a is realized, and the area used for attaching the first-level backboard 5a and the second-level backboard 5b is reduced. can be done. That is, in the second-level backboard 5b, an empty area 23 extending in the left-right direction is secured below an area extending in the left-right direction facing the upper connector row 21ua. Relay connectors 7a to 7d are arranged in the horizontal direction in the empty area 23 on the back of 5b, as described above. That is, an area for mounting the relay connectors 7a to 7d is secured under the second-stage backboard 5b. If the first-level backboard 5a has an area where the relay connectors 7a to 7d can be mounted, the second-level backboard 5b may be omitted. In this embodiment, since the first wiring is connected to the lower connector 15da and the second backboard 5b is connected to the upper connector 15ua, the empty area 23 is secured under the second backboard 5b. However, when the first wiring is connected to the upper connector 15ua and the second backboard 5b is connected to the lower connector 15da, the empty area 23 is secured above the second backboard 5b. you can

演算部2及び入出力制御部4の各々が、上段コネクタ15uaに接続されるコネクタ11uと、当該上段コネクタ15uaの真下にある下段コネクタ15daに接続されるコネクタ11dとを有する。コネクタ11u及び11dがそれぞれコネクタ15ua及び15ud(図1参照)に直接的に挿抜可能に接続される。コネクタ11uは、例えば、コンパクトPCIのJ2コネクタでよく、コネクタ11dは、例えば、コンパクトPCIのJ1コネクタでよい。 Each of the computing unit 2 and the input/output control unit 4 has a connector 11u connected to the upper connector 15ua, and a connector 11d connected to the lower connector 15da directly below the upper connector 15ua. Connectors 11u and 11d are directly removably connected to connectors 15ua and 15ud (see FIG. 1), respectively. The connector 11u may be, for example, a compact PCI J2 connector, and the connector 11d may be, for example, a compact PCI J1 connector.

本実施例に係る2重化制御装置100は、ボードサイズ(バックボード5のサイズ)が3UサイズのコンパクトPCIを採用した装置であるが、ボードサイズは6Uサイズでもフリーサイズでもよい。また、本構成は、コンパクトPCIのみではなく、VMEやPCIエクスプレスやオリジナルバスやSPIやICなどのシリアル信号でも同様に実現することができる。また、上記実施例はJ1とJ2の2つのコネクタ(2つのコネクタ11u及び11d)に分離したが、コネクタは1つであってもよい。言い換えれば、論理的にコネクタ11u及び11dに分離(論理的に上段コネクタ15u及び下段コネクタ15d)に分離していればよく、コネクタ11u及び11dや、コネクタ15u及び15dは、物理的には1つのコネクタでもよい。The duplexing control device 100 according to the present embodiment is a device employing a compact PCI with a board size (the size of the backboard 5) of 3U size, but the board size may be 6U size or free size. Also, this configuration can be realized not only by compact PCI but also by serial signals such as VME, PCI Express, original bus, SPI, and I 2 C. In addition, although the above embodiment separated into two connectors J1 and J2 (two connectors 11u and 11d), the number of connectors may be one. In other words, it suffices if the connectors 11u and 11d are logically separated (logically the upper connector 15u and the lower connector 15d), and the connectors 11u and 11d and the connectors 15u and 15d are physically one. It can be a connector.

次に電気的接続について図3と図4を用いて説明する。 Next, electrical connection will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

1段目バックボード5aが有する上述の第1の配線は、それぞれが独立した複数のコンパクトPCIバス30を含む。2段目バックボード5bが有する上述の第2の配線は、1つの入力を2重系の入力とするための分岐を含んだ配線40と、入出力制御部4a及び4bからの出力(つまり2重系の出力)が流れる配線42a及び42bとを含む。なお、外部設備から2重系の入力がされるのであれば、配線40は、分岐を含まない配線、例えば、2重系の入力がそれぞれ入出力制御部4a及び4bに流れる2つの配線でよい。 The above-described first wiring of the first-stage backboard 5a includes a plurality of independent compact PCI buses 30, respectively. The above-described second wiring of the second-stage backboard 5b includes a wiring 40 including a branch for converting one input into a dual system input, and outputs from the input/output control units 4a and 4b (that is, two and wirings 42a and 42b through which a heavy system output) flows. If a dual system input is received from an external facility, the wiring 40 may be a wiring that does not include a branch, for example, two wirings in which the dual system input flows to the input/output control units 4a and 4b. .

1段目バックボード5aに関し、図3の例によれば、バス30aに、複数の下段コネクタ15daaが接続されており、複数の下段コネクタ15daaにそれぞれ対応した複数の上段コネクタ15uaaがある。バス30bに、複数の下段コネクタ15dabが接続されており、複数の下段コネクタ15dabにそれぞれ対応した複数の上段コネクタ15uabがある。いずれのバス30にも接続されていない1つ以上の下段コネクタ15dacが存在し、1つ以上の下段コネクタ15dacにそれぞれ対応した1つ以上の上段コネクタ15uacが存在する。複数の下段コネクタ15daa及び15dabが、複数の第1の第1コネクタの一例であり、複数の上段コネクタ15uaa及び15uabが、複数の第1の第2コネクタの一例であり、1つ以上の下段コネクタ15dac及び1つ以上の上段コネクタ15uacが、1つ以上の第1の第3コネクタの一例である。 Regarding the first-level backboard 5a, according to the example of FIG. 3, a plurality of lower-level connectors 15daa are connected to the bus 30a, and there are a plurality of upper-level connectors 15uaa corresponding to the plurality of lower-level connectors 15daa. A plurality of lower connectors 15dab are connected to the bus 30b, and there are a plurality of upper connectors 15uab corresponding to the plurality of lower connectors 15dab. There are one or more lower connectors 15dac that are not connected to any bus 30, and one or more upper connectors 15uac corresponding to the one or more lower connectors 15dac. The plurality of lower connectors 15daa and 15dab are examples of the plurality of first first connectors, the plurality of upper connectors 15uaa and 15uab are examples of the plurality of first second connectors, and one or more lower connectors 15dac and one or more upper connectors 15uac are examples of one or more first third connectors.

2段目バックボード5bに関し、図3の例によれば、複数の上段コネクタ15uaに接続される複数の上段コネクタ15ubと、中継コネクタ7a~7dがある。複数の上段コネクタubが、1つ以上の第2の第1コネクタの一例であり、中継コネクタ7a~7dが、複数の第2の第2コネクタの一例である。 Regarding the second-level backboard 5b, according to the example of FIG. 3, there are a plurality of upper-level connectors 15ub connected to a plurality of upper-level connectors 15ua, and relay connectors 7a to 7d. The plurality of upper connectors ub is an example of one or more second first connectors, and the relay connectors 7a to 7d are examples of a plurality of second second connectors.

各演算部2は、処理部32(例えば、プロセッサ及びメモリを含む)と、バス30に対する入出力を制御するバス制御部31と、上段コネクタ15uaに接続されるコネクタ11ucと、下段コネクタ15daに接続されるコネクタ11dcとを備える。各入出力制御部4は、バス30に対する入出力を制御するバス制御部36と、外部設備の接点情報を取り込む入力部37と、リレーなどを駆動する出力部38と、上段コネクタ15uaに接続されるコネクタ11uiと、下段コネクタ15daに接続されるコネクタ11diとを備える。出力インタフェース部3は、リレー論理39と、上段コネクタ15uaに接続されるコネクタ11uoと、下段コネクタ15daに接続されるコネクタ11doとを有する。なお、出力インタフェース部3は、コネクタ11uo及び11doのうち、2段目バックボード5bに電気的に接続されない方のコネクタ11doを有していなくてもよい。同一系に属する演算部2及び入出力制御部4が、同一のバス30に割り当てられた2つ以上の下段コネクタ15daに接続される。図3の例によれば、1系に属する演算部2a及び入出力制御部4aが、バス30aに接続された2つの下段コネクタ15daa1及び15daa2に接続され、2系に属する演算部2b及び入出力制御部4bが、別のバス30aに接続された2つの下段コネクタ15dab1及び15dab2に接続される。各系において、処理部32は、バス制御部31及びコンパクトPCIバス30を経由して、同系の入出力制御部4のバス制御部36にアクセスし、外部設備の接点情報を取り込む。また、各系において、演算部2は、同系の入出力制御部4のバス制御部36にアクセスし、外部設備のリレーを駆動できる。 Each computing unit 2 includes a processing unit 32 (including, for example, a processor and a memory), a bus control unit 31 that controls input/output to/from the bus 30, a connector 11uc connected to the upper connector 15ua, and a lower connector 15da. and a connector 11dc to be connected. Each input/output control unit 4 is connected to a bus control unit 36 that controls input/output to/from the bus 30, an input unit 37 that takes in contact information of external equipment, an output unit 38 that drives a relay or the like, and an upper connector 15ua. and a connector 11di connected to the lower connector 15da. The output interface unit 3 has a relay logic 39, a connector 11uo connected to the upper connector 15ua, and a connector 11do connected to the lower connector 15da. The output interface unit 3 may not have the connector 11do, which is not electrically connected to the second-stage backboard 5b, out of the connectors 11uo and 11do. The arithmetic unit 2 and the input/output control unit 4 belonging to the same system are connected to two or more lower connectors 15 da assigned to the same bus 30 . According to the example of FIG. 3, the computing unit 2a and the input/output control unit 4a belonging to system 1 are connected to the two lower connectors 15daa1 and 15daa2 connected to the bus 30a, and the computing unit 2b and input/output control unit 2b belonging to system 2 A control unit 4b is connected to two lower connectors 15dab1 and 15dab2 connected to another bus 30a. In each system, the processing unit 32 accesses the bus control unit 36 of the input/output control unit 4 of the same system via the bus control unit 31 and the compact PCI bus 30, and takes in the contact information of the external equipment. Also, in each system, the computing unit 2 can access the bus control unit 36 of the input/output control unit 4 of the same system and drive the relay of the external equipment.

外部コネクタ9aにケーブル8a経由で接続される中継コネクタ7aは、演算部2aが接続される上段コネクタ15uaa1に電気的に接続される上段コネクタ15ub1に、配線45a経由で電気的に接続される。外部コネクタ9bにケーブル8b経由で接続される中継コネクタ7bは、入出力制御部4a及び4bがそれぞれ接続される上段コネクタ15uaa2及び15uab2に電気的に接続される上段コネクタ15ub2及び15ub4に、配線40経由で電気的に接続される。外部コネクタ9cにケーブル8c経由で接続される中継コネクタ7cは、出力インタフェース部3が接続される上段コネクタ15uacに電気的に接続される上段コネクタ15ub3に、配線41経由で電気的に接続される。外部コネクタ9dにケーブル8d経由で接続される中継コネクタ7dは、演算部2bが接続される上段コネクタ15uab1に電気的に接続される上段コネクタ15ub5に、配線45b経由で電気的に接続される。 The relay connector 7a connected to the external connector 9a via the cable 8a is electrically connected via the wiring 45a to the upper connector 15ub1 electrically connected to the upper connector 15uaa1 to which the computing unit 2a is connected. The relay connector 7b connected to the external connector 9b via the cable 8b is connected via the wiring 40 to the upper connectors 15ub2 and 15ub4 electrically connected to the upper connectors 15uaa2 and 15uab2 to which the input/output control units 4a and 4b are respectively connected. are electrically connected at The relay connector 7c connected to the external connector 9c via the cable 8c is electrically connected via the wiring 41 to the upper connector 15ub3 electrically connected to the upper connector 15uac to which the output interface section 3 is connected. The relay connector 7d connected to the external connector 9d via the cable 8d is electrically connected via the wiring 45b to the upper connector 15ub5 electrically connected to the upper connector 15uab1 to which the computing unit 2b is connected.

外部コネクタ9a~9dのうちの少なくとも1つ、例えば外部コネクタ9bが、入力コネクタである。すなわち、外部設備からの接点入力は入力外部コネクタ9bから取り込む。外部設備がシングル接点の場合は、2重系の入力に分岐する必要がある。図3の例によれば、分岐を含んだ配線40が接続されている上段コネクタ15ub2及び15ub4に接続される上段コネクタ15uaa2及び15uab2に入出力制御部4a及び4bが接続されるため、結果として、配線40が、1系入出力制御部4aの入力部37aと2系入出力制御部4bの入力部37bに接続される。一方、外部設備への出力に関し、1系入出力制御部4aの出力部38aからの出力が流れる配線42aと2系入出力制御部4bの出力部38bからの出力が流れる配線42bとが、出力インタフェース部3が接続される上段コネクタ15uacに接続される上段コネクタ15ub3に接続される。出力インタフェース部3は、アクティブ/アクティブ構成又はアクティブ/スタンバイ構成の論理であってメカニカルリレーや半導体リレーで実現された論理であるリレー論理39により配線41及び中継コネクタ7cを介して出力外部コネクタ9cに接続される。図4の例によれば、リレー論理39は、アクティブ/アクティブ構成であり、1系と2系の出力(出力信号)をダイオード61で突き合わせて、リレー62を駆動している。駆動されたリレー62の接点60は、中継コネクタ7cを経由して外部出力コネクタ9cに接続されている。特に安全性が要求される出力は、故障モードを考慮して、リレー62としてセーフティリレーを使用した構成にすることできる。出力部38a及び38bはそれぞれリレー接点66a及び66bを有してよい。 At least one of the external connectors 9a-9d, for example the external connector 9b, is an input connector. That is, the contact input from the external equipment is taken in from the input external connector 9b. If the external equipment has a single contact, it must be branched to a dual system input. According to the example of FIG. 3, since the input/output control units 4a and 4b are connected to the upper connectors 15uaa2 and 15uab2 connected to the upper connectors 15ub2 and 15ub4 to which the wiring 40 including the branch is connected, as a result, A wiring 40 is connected to the input section 37a of the 1-system input/output control section 4a and the input section 37b of the 2-system input/output control section 4b. On the other hand, regarding the output to the external equipment, the wiring 42a through which the output from the output section 38a of the 1-system input/output control unit 4a flows and the wiring 42b through which the output from the output section 38b of the 2-system input/output control unit 4b flows It is connected to an upper connector 15ub3 connected to an upper connector 15uac to which the interface section 3 is connected. The output interface unit 3 is connected to the output external connector 9c via the wiring 41 and the relay connector 7c by the relay logic 39, which is the logic of active/active configuration or active/standby configuration and is realized by a mechanical relay or a semiconductor relay. Connected. According to the example of FIG. 4, the relay logic 39 has an active/active configuration, and the outputs (output signals) of the 1 system and the 2 system are matched by the diode 61 to drive the relay 62 . The contact 60 of the driven relay 62 is connected to the external output connector 9c via the relay connector 7c. Outputs that particularly require safety can be configured using a safety relay as the relay 62 in consideration of failure modes. Outputs 38a and 38b may have relay contacts 66a and 66b, respectively.

本実施例に係る2重系制御装置100は、1系の演算部2a及び入出力制御部4aと2系の演算部2b及び入出力制御部4bと、共通部である出力インタフェース部3とに分かれた構成であり、1系と2系は物理的に分離しており、1系と2系の共通部として出力インタフェース部3が中央に配置される。また、2重系制御装置100が適用されるシステム毎に入出力点数が異なると考えられ、このため、ボードと外部コネクタの増減でシステムに合わせた入出力点数に対応することができる。また、2重系制御装置100では、2重系構成が不要なシングル構成が採用されてもよい。具体的には、片系の演算部2と入出力制御部4を1段目バックボード5aに実装されないでよい。 The dual system control device 100 according to the present embodiment includes a first-system arithmetic unit 2a and an input/output control unit 4a, a second-system arithmetic unit 2b and an input/output control unit 4b, and an output interface unit 3 as a common unit. It is a separate configuration, and the 1st system and the 2nd system are physically separated, and the output interface unit 3 is arranged in the center as a common part of the 1st system and the 2nd system. In addition, the number of input/output points is considered to be different for each system to which the dual system control device 100 is applied. Therefore, it is possible to correspond to the number of input/output points according to the system by increasing or decreasing the number of boards and external connectors. Further, in the dual system control device 100, a single configuration that does not require a dual system configuration may be employed. Specifically, the one-system computing unit 2 and input/output control unit 4 may not be mounted on the first stage backboard 5a.

なお、2重系制御装置100は、車上装置や地上装置のような列車制御装置でよい。外部設備は列車に関わる設備でよい。入出力される情報は保安情報及び非保安情報でよい。「保安情報」は、列車に関する情報のうち重要度が相対的に高い分類に属する情報でよく、「非保安情報」は、列車に関する情報のうち保安情報以外の情報でよい。 Note that the dual system control device 100 may be a train control device such as an on-board device or a ground device. The external equipment may be equipment related to trains. The input/output information may be security information and non-security information. The 'security information' may be information belonging to a category of relatively high importance among the information regarding the train, and the 'non-security information' may be information other than the security information among the information regarding the train.

具体的には、例えば、保安情報は、列車のブレーキ出力に関する情報を含み、非保安情報は、ATO(Automatic Train Operation)装置に関連する情報を含み、2重系制御装置100は、車上装置である。本実施例では、小型の2重系制御装置100を提供できるため、2重系制御装置100が、運転室のような限られたスペースに設置され得る車上装置に適用されることは好ましい。 Specifically, for example, the security information includes information about the brake output of the train, the non-security information includes information related to an ATO (Automatic Train Operation) device, and the dual system control device 100 is an on-board device. is. Since this embodiment can provide a compact dual system control device 100, it is preferable that the dual system control device 100 be applied to an on-board device that can be installed in a limited space such as a driver's cab.

より具体的には、列車制御装置は、車上装置と地上装置のいずれでもよいが、車上装置と地上装置間では例えば無線にて通信が行われる。 More specifically, the train control device may be either an on-board device or a ground device, and communication is performed by radio, for example, between the on-board device and the ground device.

車上装置に関しては、例えば次の通りである。すなわち、車上装置は、列車が地上に設置された地上子を検知することで、その地点の位置情報を特定し、この位置情報と列車の速度情報、地上装置から受信した走行許可などを基に速度照査を行ったり、列車の速度が制限速度を超過した場合にはブレーキ指令を出力することで列車速度を制限速度以下に減速したりといった制御を行ってよい。車上装置は、列車の位置情報などの情報を地上装置へ送信してよい。 Regarding the on-board device, for example, it is as follows. That is, the on-board equipment identifies the location information of the point by detecting the ground coil installed on the train, and based on this location information, the speed information of the train, and the running permission received from the wayside equipment. Also, if the speed of the train exceeds the speed limit, a brake command may be output to reduce the train speed to below the speed limit. The on-board equipment may transmit information such as train location information to the ground equipment.

地上装置は、例えば、軌道区間内の物理検知器や車上装置から受信した列車位置情報などを用いて列車の走行許可などの情報を演算し、信号機制御や転轍機制御を実施してもよい。 The ground equipment may, for example, use physical detectors in the track section and train position information received from the on-board equipment to calculate information such as permission to run the train, and may perform signal control and switch control.

図5は、1段目バックボード5aを前面側から見た平面図である。 FIG. 5 is a plan view of the first stage backboard 5a viewed from the front side.

上述したように、バス30aには、複数の下段コネクタ15daaが割り当てられて、バス30bには、複数の下段コネクタ15dabが割り当てられる。入出力制御部4と出力インタフェース部3間の信号と演算部2と他装置間の通信に関連するEthernet信号や調歩同期信号が上段コネクタ15uaに割り当てられる(Ethernetは登録商標)。 As described above, a plurality of lower connectors 15daa are assigned to the bus 30a, and a plurality of lower connectors 15dab are assigned to the bus 30b. Signals between the input/output control unit 4 and the output interface unit 3 and Ethernet signals and asynchronous signals related to communication between the calculation unit 2 and other devices are assigned to the upper connector 15ua (Ethernet is a registered trademark).

左右方向に並んだ複数の上段コネクタ15uaのうち、出力インタフェース部3が接続される上段コネクタ15uacが、上段コネクタ列の中央に配置され、同様に、左右方向に並んだ複数の下段コネクタ15daのうち、出力インタフェース部3が接続される下段コネクタ15dacが、下段コネクタ列の中央に配置される。これにより、両系の入出力制御部4a及び4bからの信号線上の距離を均等にすることが期待できる。 Among the plurality of upper connectors 15ua arranged in the horizontal direction, the upper connector 15uac to which the output interface unit 3 is connected is arranged in the center of the upper connector row. Similarly, among the plurality of lower connectors 15da arranged in the horizontal direction , the lower connector 15dac to which the output interface unit 3 is connected is arranged in the center of the lower connector row. As a result, it can be expected that the distances on the signal lines from the input/output control units 4a and 4b of both systems are equalized.

図6は、2段目バックボード5bを背面側から見た平面図である。 FIG. 6 is a plan view of the second-tier backboard 5b as seen from the rear side.

中継コネクタ7aには、1系のEthernet信号と調歩同期信号が流れる配線45a経由で、コネクタ15ub1が接続される。中継コネクタ7bには、1系と2系の外部入力信号が流れる分岐配線40経由で、コネクタ15ub2及び15ub4が接続される。中継コネクタ7cには、出力インタフェース部3からの外部出力信号が流れる配線41経由で、コネクタ15ub3が接続される。中継コネクタ7dには、2系のEthernet信号と調歩同期信号が流れる配線4tb経由で、コネクタ15ub5が接続される。 A connector 15ub1 is connected to the relay connector 7a via a wiring 45a through which a 1-system Ethernet signal and an asynchronous signal flow. Connectors 15ub2 and 15ub4 are connected to the relay connector 7b via branch wiring 40 through which external input signals of the 1st and 2nd systems flow. A connector 15ub3 is connected to the relay connector 7c via a wiring 41 through which an external output signal from the output interface section 3 flows. A connector 15ub5 is connected to the relay connector 7d via a wiring 4tb through which two-system Ethernet signals and asynchronous signals flow.

以下、実施例2を説明する。その際、既述の少なくとも1つの実施例との相違点を主に説明し、既述の少なくとも1つの実施例との共通点については説明を省略又は簡略する(これは、実施例3以降についても同様である)。 Example 2 will be described below. At that time, differences from at least one of the above-described embodiments will be mainly described, and explanations of points in common with at least one of the above-described embodiments will be omitted or simplified (this applies to Embodiment 3 and later). is also the same).

図7は、実施例2に係る2重系制御装置の内部透過斜視図である。 FIG. 7 is an internal see-through perspective view of a dual system control device according to the second embodiment.

実施例2に係る2重系制御装置700によれば、2段目バックボード5bが、左右方向の複数枚のサブボード65に分割される。具体的には、例えば、2段目バックボード5bが、第2の配線を有し2系の入出力制御部4a及び4bに対応したサブボード65bと、それぞれが第2の配線を有さず少なくとも1つの演算部に対応した1つ以上のサブボード(具体的には、2系の演算部2a及び2bにそれぞれ対応したサブボード65a及び65c)とに分割されている。 According to the dual system control device 700 according to the second embodiment, the second stage backboard 5b is divided into a plurality of sub-boards 65 in the horizontal direction. Specifically, for example, the second-stage backboard 5b includes the sub-boards 65b having the second wiring and corresponding to the input/output control units 4a and 4b of the two systems, and the sub-boards 65b that do not have the second wiring. It is divided into one or more sub-boards corresponding to at least one computing unit (specifically, sub-boards 65a and 65c respectively corresponding to two systems of computing units 2a and 2b).

複数枚のサブボード65に分割する利点は、例えば下記のうちの少なくとも1つである。
・1段目バックボード5aと2段目バックボード5bの少なくとも1つについてコネクタ15の位置の誤差の影響を受けにくい。言い換えれば、1段目バックボード5aと2段目バックボード5bの少なくとも1つについてコネクタ15の位置に誤差があっても、1枚の2段目バックボード5b全体を1段目バックボード5aに勘合することよりも、サブボード65a~65cの各々を個別に勘合することの方が容易である。
・1段目バックボード5aと2段目バックボード5bの勘合ずれを吸収するため、フローティングを採用することも可能である。
・入出力点数が、2重系制御装置700が適用されるシステムにより増減する場合に、2段バックボード5bだけを設計変更して装置700を構築することも可能である。
・1枚の2段目バックボード5b全体を1段目バックボード5aに勘合することに必要な挿抜力よりも、サブボード65a~65cの各々を個別に勘合することに必要な挿抜力の方が小さいので、組み立て作業性とメンテナンス性が向上する(例えば、バックボード5a又は5bが破損する可能性が低減する。
Advantages of dividing into a plurality of sub-boards 65 are, for example, at least one of the following.
- At least one of the first-stage backboard 5a and the second-stage backboard 5b is less likely to be affected by errors in the position of the connector 15. In other words, even if there is an error in the position of the connector 15 for at least one of the first-level backboard 5a and the second-level backboard 5b, the entire second-level backboard 5b can be connected to the first-level backboard 5a. Individual fitting of each of the sub-boards 65a to 65c is easier than fitting.
- In order to absorb misalignment between the first-stage backboard 5a and the second-stage backboard 5b, it is possible to employ floating.
When the number of input/output points increases or decreases depending on the system to which the dual system control device 700 is applied, it is also possible to construct the device 700 by changing the design of only the two-stage backboard 5b.
・The insertion/removal force required to individually fit each of the sub-boards 65a to 65c is greater than the insertion/removal force required to fit the entire second-stage backboard 5b to the first-stage backboard 5a. is small, assembling workability and maintainability are improved (for example, the possibility of damage to the backboard 5a or 5b is reduced.

図8は、実施例3に係る2重系制御装置の内部透過斜視図である。 FIG. 8 is an internal see-through perspective view of a dual system control device according to the third embodiment.

実施例3に係る2重系制御装置800によれば、1段目バックボード5aと2段目バックボード5b間を勘合するコネクタ15ub(具体的には、2段目バックボード5bの上段コネクタ15ub)が削減される。具体的には、実施例1では、複数の上段コネクタ15ubには、上段コネクタ15uaの外部に引き出す信号に関わるコネクタ15ub以外のコネクタub、つまり、上段コネクタ15uaの外部に引き出す信号に関わらないコネクタ15ubが存在するが、本実施例では、そのようなコネクタ15ubは削減される。 According to the dual-system control device 800 according to the third embodiment, the connector 15ub (specifically, the upper connector 15ub of the second-level backboard 5b) that fits between the first-level backboard 5a and the second-level backboard 5b ) is reduced. Specifically, in the first embodiment, the plurality of upper connectors 15ub include connectors ub other than the connectors 15ub related to signals drawn to the outside of the upper connectors 15ua, that is, connectors ub not related to signals drawn to the outside of the upper connectors 15ua. exists, but in this embodiment such connector 15ub is eliminated.

また、1段目バックボード5aと2段目バックボード2bを接続するコネクタ15ubが有する複数のピンのうちの、信号が割り当てられていない空きピンに、他のボード(つまり1段目バックボード5a)からの信号が割り当てられる。これにより、1段目バックボード5aと2段目バックボード5b間を勘合するコネクタ15ubの数を一層削減することができる。 Further, among the plurality of pins of the connector 15ub that connects the first-level backboard 5a and the second-level backboard 2b, an empty pin to which no signal is assigned is connected to another board (that is, the first-level backboard 5a). ) is assigned. This further reduces the number of connectors 15ub for fitting between the first-stage backboard 5a and the second-stage backboard 5b.

1段目バックボード5aと2段目バックボード5b間を勘合するコネクタ15ubが少なければ、コネクタ勘合の挿抜力が低減し、組み立て作業性とメンテナンス性が向上する。 If the number of connectors 15ub for fitting between the first-stage backboard 5a and the second-stage backboard 5b is small, the insertion/removal force for fitting the connectors is reduced, and the assembling workability and maintainability are improved.

図9は、実施例4に係る2重系制御装置の右面側からの内部透過側面図である。 FIG. 9 is an internal see-through side view from the right side of the dual system control device according to the fourth embodiment.

実施例4に係る2重系制御装置900によれば、2段目バックボード5bに実装の中継コネクタ7と装置900の背面に取り付けの外部コネクタ9間のケーブル8が無く、中継コネクタ7及び外部コネクタ9に代えて、外部引き出し用コネクタ80、言い換えれば、中継コネクタ7と外部コネクタ9が一体となったコネクタが実装される。この実施例は、装置900の背面からメンテナンスができる用途に採用することができる。この実施例の利点は、本体ケース1内のケーブル8を無くすことができることにある。 According to the dual system control device 900 according to the fourth embodiment, there is no cable 8 between the relay connector 7 mounted on the second-stage backboard 5b and the external connector 9 mounted on the rear surface of the device 900, and the relay connector 7 and the external Instead of the connector 9, an external lead-out connector 80, in other words, a connector in which the relay connector 7 and the external connector 9 are integrated is mounted. This embodiment can be employed in applications where maintenance can be performed from the back of device 900 . The advantage of this embodiment is that the cable 8 inside the body case 1 can be eliminated.

以上の実施例1~4のいずれについても、下記の効果のうちの少なくとも1つが期待できる。
(1)演算部2、入出力制御部4及び出力インタフェース部3の各々について、低電圧化と低電流化の接続が可能になることと、インタフェース回路間の保護部品が不要となり、小型化と故障率の低減、及び発熱の低減が可能になることとの両方が期待できる。
(2)使用条件に応じて外部コネクタ9の引き出し方向を自由に変えられる。
(3)2重系に属する種々の回路基板が本体ケース1に集約されることにより、ケーブル数が削減でき、イミュニティ耐量の向上とエミッションノイズの低減ができる。
(4)演算部2と入出力制御部4の各々について、VME、コンパクトPCI、PCIeなどの汎用バスインタフェースを採用することで市販品も採用することが期待できる。
(5)入出力点数の拡張が必要になった場合は入出力制御部4を追加することで拡張が可能となり、拡張性が高まる。
(6)2重系に属する種々の回路基板が本体ケース1に集約されるが、本体ケース1内部の構造の複雑化が避けられており(例えば、系毎に多くのケーブルをケース1内に必要とすることがなく)、結果として、組立ての作業性が良い。
At least one of the following effects can be expected for any of the above Examples 1 to 4.
(1) For each of the computing unit 2, the input/output control unit 4, and the output interface unit 3, it is possible to connect at a low voltage and a low current, and protection parts between the interface circuits become unnecessary, thereby reducing the size. Both reduction in failure rate and reduction in heat generation can be expected.
(2) The drawing direction of the external connector 9 can be freely changed according to the usage conditions.
(3) By consolidating various circuit boards belonging to the dual system into the main body case 1, the number of cables can be reduced, the immunity can be improved, and the emission noise can be reduced.
(4) By adopting a general-purpose bus interface such as VME, compact PCI, or PCIe for each of the arithmetic unit 2 and the input/output control unit 4, commercial products can be expected to be adopted.
(5) If the number of input/output points needs to be increased, the input/output control unit 4 can be added to increase the expandability.
(6) Although various circuit boards belonging to a double system are integrated in the main body case 1, complication of the structure inside the main body case 1 is avoided (for example, many cables are installed in the case 1 for each system). required), and as a result, workability of assembly is good.

以上、幾つかの実施例を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこれらの実施例にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実行することが可能である。例えば、実施例1~5(特に実施例1~4)のうちの2つ以上の実施例を組み合わせることができる。また、本発明に係る多重化制御装置は、車上装置や地上装置のような列車制御装置に限らず、産業分野で使用される制御装置全般に適用することができる。 Although several embodiments have been described above, these are examples for explaining the present invention, and are not meant to limit the scope of the present invention only to these embodiments. The invention can also be implemented in various other forms. For example, two or more of Examples 1-5 (particularly Examples 1-4) can be combined. Further, the multiplexing control device according to the present invention can be applied not only to train control devices such as on-board devices and ground devices, but also to general control devices used in the industrial field.

100、700、800、900:2重系制御装置 100, 700, 800, 900: Dual system controller

Claims (4)

背面側から1つ以上の外部機器に接続される複数のコネクタである複数の外部コネクタを背面に有し情報を入出力する、列車の運転室に搭載される車上装置において、
直方体状のケースを備え、
前記1つ以上の外部機器は列車に関わる機器であり、
前記ケースの内部において、
前後方向に沿って多段に配置された二つのバックボードを備え、
前記二つのバックボードのうち、前面側のバックボードが第1のバックボードであり、背面側のバックボードが第2のバックボードであり、
重系の各々が、前記複数の外部コネクタのうちの少なくとも1つの外部コネクタを介して入力された情報を受けたり情報を出力したりする入出力制御部と、当該入出力制御部を制御する演算部とに分かれており、
入出力される情報は、列車のブレーキ出力に関する情報を含んだ保安情報、及び、ATO(Automatic Train Operation)装置に関連する情報を含んだ非保安情報であり、
前記第1のバックボードは、前記2重系の各々に専用の信号線を含んだ配線である第1の配線を有し、前記2重系の入出力制御部と、前記2重系の演算部と、前記2重系の入出力制御部からの2重系出力を1つの出力に変換する回路基板である出力インタフェース部とが、前面に接続され、
前記第2のバックボードは、前記2重系の入出力制御部に共通の信号線を含んだ配線である第2の配線を有し、前記第1のバックボードの背面に前面が対向し、前記第1のバックボードに接続され、前記複数の外部コネクタに背面が接続され、
前記2重系の入出力制御部の各々、及び、前記2重系の演算部の各々は、回路基板であり、
前記ケースの背面に、前記複数の外部コネクタが備えられており、
前記第1のバックボードが、
前記第1の配線に接続され前記第1のバックボードの前面に設けられた複数のコネクタである複数の第1の第1コネクタと、
前記第1の配線に接続されず前記第1のバックボードの前面に設けられ前記複数の第1の第1コネクタに対応した複数のコネクタである複数の第1の第2コネクタと、
前記第1の配線に接続されず前記第1のバックボードの前面に設けられた1つ以上のコネクタである1つ以上の第1の第3コネクタと
を有し、
前記1つ以上の第1の第3コネクタの少なくとも1つに前記出力インタフェース部が接続され、
前記2重系の各々について、当該系に属する入出力制御部及び演算部が、前記第1の配線のうちの同一の信号線に接続された2つ以上の第1の第1コネクタと、当該2つ以上の第1の第1コネクタに対応した2つ以上の第1の第2コネクタとに接続され、
前記第2のバックボードが、
前記複数の第1の第2コネクタと前記1つ以上の第1の第3コネクタとが接続され前記第2のバックボードの前面に設けられ前記第2の配線に接続された1つ以上のコネクタである1つ以上の第2の第1コネクタと、
前記複数の外部コネクタに接続され前記第2のバックボードの背面に設けられた複数のコネクタである複数の第2の第2コネクタと
を有し、
前記第1のバックボードが、
左右方向に沿って並んだ複数のコネクタである複数の上段コネクタで構成された上段コネクタ列と、
左右方向に沿って並び前記複数の上段コネクタよりも下に配列された複数のコネクタである複数の下段コネクタで構成された下段コネクタ列と
を有し、
前記上段コネクタ列及び前記下段コネクタ列の一方が、前記複数の第1の第1コネクタを含み、他方が、前記複数の第1の第2コネクタと、前記1つ以上の第1の第3コネクタのうちの少なくとも1つとを含み、
前記第2のバックボードの背面において、前記複数の第2の第2コネクタは、前記上段コネクタ列に対向した左右方向に沿って延びたエリアよりも下又は前記下段コネクタ列に対向した左右方向に沿って延びたエリアよりも上にあり左右方向に沿って延びたエリアである空きエリアに、左右方向に沿って並んでいる、
ことを特徴とする車上装置
An on -board device mounted in the driver's cab of a train, which has a plurality of external connectors on the back side, which are a plurality of connectors connected to one or more external devices from the back side, and inputs and outputs information,
Equipped with a rectangular parallelepiped case,
The one or more external devices are devices related to trains,
Inside the case,
Equipped with two backboards arranged in multiple stages along the front and back direction,
Of the two backboards, the backboard on the front side is the first backboard and the backboard on the back side is the second backboard,
Each of the dual systems controls an input/output control unit that receives and outputs information input via at least one external connector of the plurality of external connectors, and the input/output control unit. It is divided into a calculation part and
The information to be input and output is security information including information on the brake output of the train, and non-security information including information related to the ATO (Automatic Train Operation) device,
The first backboard has a first wiring that is a wiring including a dedicated signal line for each of the dual systems, and the dual system input/output control unit and the dual system arithmetic and an output interface unit, which is a circuit board for converting the dual system output from the dual system input/output control unit into one output, connected to the front surface,
the second backboard has a second wiring that is a wiring including a signal line common to the dual system input/output control unit, the front surface facing the rear surface of the first backboard, connected to the first backboard and having a rear surface connected to the plurality of external connectors;
each of the dual input/output control units and each of the dual computing units is a circuit board;
The back surface of the case is provided with the plurality of external connectors,
The first backboard is
a plurality of first connectors which are a plurality of connectors connected to the first wiring and provided on the front surface of the first backboard;
a plurality of first second connectors that are not connected to the first wiring and are provided on the front surface of the first backboard and correspond to the plurality of first connectors;
one or more first third connectors, which are one or more connectors not connected to the first wiring but provided on the front surface of the first backboard;
has
the output interface section is connected to at least one of the one or more first third connectors;
For each of the dual systems, two or more first connectors connected to the same signal line of the first wiring, and the input/output control unit and the arithmetic unit belonging to the system, connected to two or more first second connectors corresponding to the two or more first first connectors;
The second backboard is
One or more connectors connected to the plurality of first second connectors and the one or more first third connectors and provided on the front surface of the second backboard and connected to the second wiring. one or more second first connectors that are
a plurality of second connectors, which are a plurality of connectors connected to the plurality of external connectors and provided on the rear surface of the second backboard;
has
The first backboard is
an upper connector row composed of a plurality of upper connectors, which are a plurality of connectors arranged in the left-right direction;
a lower connector row composed of a plurality of lower connectors, which are a plurality of connectors arranged in the horizontal direction and below the plurality of upper connectors;
has
One of the upper connector row and the lower connector row includes the plurality of first first connectors, and the other includes the plurality of first second connectors and the one or more first third connectors. and at least one of
On the back surface of the second backboard, the plurality of second connectors are arranged below an area extending in the left-right direction facing the upper connector row or in the left-right direction facing the lower connector row. lined up in the left-right direction in an empty area, which is an area above the area extending along the left-right direction and extending along the left-right direction,
An on-vehicle device characterized by:
前記1つ以上の第1の第3コネクタの少なくとも1つが、前記複数の第1の第2コネクタが存在するエリアの中央に設けられている、
ことを特徴とする請求項に記載の車上装置
at least one of the one or more first third connectors is provided in the center of an area in which the plurality of first second connectors are present;
The on-vehicle device according to claim 1 , characterized in that:
前記第2のバックボードが、前記第2の配線を有し前記重系の入出力制御部に対応した部分と、それぞれが前記第2の配線を有さず少なくとも1つの演算部に対応した1つ以上の部分とに分割されている、
ことを特徴とする請求項に記載の車上装置
A portion of the second backboard that has the second wiring and corresponds to the dual input/output control unit, and a portion that does not have the second wiring and corresponds to at least one computing unit. divided into one or more parts and
The on-vehicle device according to claim 1 , characterized in that:
前記第1のバックボードの背面に、前記複数の第1の第2コネクタのうちの一部である1つ以上の第1の第2コネクタに適用された1つ以上のシュラウドによって前記第2のバックボードの前面にある前記1つ以上の第2の第1コネクタが接続されており、
前記1つ以上の第1の第2コネクタの各々に関し、当該第1の第2コネクタの一部のピンに、当該第1の第2コネクタ以外の部位に関する信号が割り当てられている、
ことを特徴とする請求項に記載の車上装置
On the back side of the first backboard, the second connector is separated by one or more shrouds applied to one or more first second connectors that are part of the plurality of first second connectors. the one or more second first connectors on the front of the backboard are connected;
With respect to each of the one or more first second connectors, signals relating to parts other than the first second connector are assigned to some pins of the first second connector.
The on-vehicle device according to claim 1 , characterized in that:
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