JPH05308304A - 信号切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主信号の運用を確保すると共に保守作業を容
易にする。 【構成】 信号切替装置は、交絡する結合構成の信号分
配器２０、２１と信号切替器３０、３１とを備えてい
る。信号切替器３０、３１は各信号分配器２０、２１の
出力信号のうちの一方を選択して出力するセレクタ４
０、４１と、各信号分配器２０、２１からの主信号の状
態を監視して故障情報を発生する主信号故障検出手段８
００、８０１、８１０、８１１を有している。主信号故
障検出手段で検出した故障情報によりセレクタ４０、４
１に対する強い切替要求を生成すると共に、信号分配器
２０、２１内の制御情報転送手段５０、５１を介して故
障情報を切替制御手段１に通知し、切替制御手段１にお
いて論理演算により弱い切替要求を作成して全信号切替
器３０、３１に分配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冗長構成を持つ信号の
分配系における運用系の切替制御を行う信号切替装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】０系および１系の２つの信号伝送路を有
する冗長構成における信号の分配系の構成として、０系
および１系の２つの信号分配器と同じく０系および１系
の２つの信号切替器がそれぞれ交絡する結合構成のもの
がある。このような構成における信号切替方式として
は、従来、次のような２つの方式が採られていた。

【０００３】図５は従来の信号切替方式の一つを実現す
るための信号切替装置を示すものである。この図に示す
信号切替装置は、０系および１系の２つの信号分配器２
０、２１と、同じく０系および１系の２つの信号切替器
３０、３１とを備えている。各信号分配器２０、２１は
それぞれ主信号を２つの信号切替器３０、３１に分配す
る。また、各信号分配器２０、２１はそれぞれ故障表示
ランプ１００、１０１と運用表示ランプ１１０、１１１
とを有している。また、信号切替器３０、３１は、それ
ぞれ各信号分配器２０、２１からの主信号のうちの一方
を選択するセレクタ４０、４１を有している。また、信
号切替器３０は各信号分配器２０、２１からの主信号の
故障を検出する主信号故障検出手段８００、８０１を有
し、信号切替器３１も各信号分配器２０、２１からの主
信号の故障を検出する主信号故障検出手段８１０、８１
１を有している。セレクタ４０、４１は、それぞれ主信
号故障検出手段８００、８０１、８１０、８１１の出力
に基づいて正常な系の主信号を選択するようになってい
る。このように図５に示す信号切替装置では、個々の信
号切替器３０、３１で故障の検出を行い、それぞれ独立
に系を選択する方式が採られている。

【０００４】図６は従来の信号切替方式の他の一つを実
現するための信号切替装置を示すものである。この図に
示す信号切替装置は、図５に示す装置と同様の信号分配
器２０、２１および信号切替器３０、３１の他に、切替
制御手段１を備えている。また、この信号切替装置で
は、各信号切替器３０、３１における０系信号分配器２
０からの主信号の故障を検出する主信号故障検出手段８
００、８１０の信号を切替制御手段１に送るための制御
信号１２０と、各信号切替器３０、３１における１系信
号分配器２１からの主信号の故障を検出する主信号故障
検出手段８０１、８１１の信号を切替制御手段１に送る
ための制御信号１２１と、切替制御手段１によって各信
号切替器３０、３１のセレクタ４０、４１を制御するた
めの制御信号１３０、１３１を伝送するための制御系ケ
ーブルを有している。これら制御系ケーブルには主信号
用の信号線とは別個のケーブルを用いている。また、各
信号切替部３０、３１はそれぞれ信号切替部実装情報６
０、６１を発生し、切替制御手段１に送るようになって
いる。また、切替制御手段１は、各制御信号１２０、１
２１の故障を検出する制御信号故障検出手段７０、７１
を有している。

【０００５】この図６に示す信号切替装置では、各信号
切替部３０、３１で検出した故障を制御信号線１２０、
１２１で切替制御手段１に通知し、この切替制御手段１
によって全信号切替器３０、３１の選択系を決定して制
御信号線１３０、１３１を介して各信号切替器３０、３
１を制御する方式が採られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図５に示す
信号切替装置では、主信号が全て正常なときも、各信号
切替器３０、３１で選択している運用系がまちまちで、
選択状態をチェックして非運用系であることを確認して
から保守作業を始めるか、または保守作業を始める前に
選択系を揃える制御を行う必要があり、これは保守作業
者の判断能力を期待するものであり、保守作業を難しく
していた。

【０００７】また、通常は信号分配器２０、２１の分岐
以前の信号に故障が発生した場合には、各信号切換器３
０、３１で主信号故障検出器８００、８０１、８１０、
８１１の信号に基づいて切替制御を行えば、故障箇所の
信号分配器２０、２１を排除して運用を行うことが可能
である。しかし、仮に、信号分配器２０、２１と信号切
替器３０、３１の間の信号線に故障が発生した場合や信
号分配器２０、２１において信号を分岐した後に信号の
出口の回路に故障が発生した場合、０系、１系の各信号
切替器３０、３１はまちまちの系を選択し、両系の信号
分配器２０、２１が運用中の状態となり、保守作業とし
て簡単に信号分配器２０、２１を取り替える訳にはいか
なくなる。

【０００８】従来、このような場合には、故障を検出し
ている信号切替器２０、２１に故障検出表示ランプを点
灯しておき、保守者がこのパッケージを正常パッケージ
におきかえて故障を回復できないことを総合的に判断し
て、運用系を強制切替する等してパッケージ交換を行う
という、保守者の判断に頼る方法が採られていた。

【０００９】また、図６に示す信号切替装置では、保守
作業前に必要な運用系の統一が可能であるが、制御系ケ
ーブルに故障が発生した場合、主信号の救済を一切行う
ことができないという問題点があった。

【００１０】そこで本発明の目的は、主信号の運用を確
保すると共に保守作業を容易にすることのできる信号切
替装置を提供することにある。

【００１１】請求項１記載の発明の信号切替装置は、冗
長構成における各系ごとに設けられそれぞれ各系の主信
号を２つに分配する２つの信号分配器と、同じく各系ご
とに設けられた２つの信号切替器と、切替制御手段とを
備えている。各信号切替器は、それぞれ、第１および第
２の切替要求に応じて各信号分配器の出力信号のうちの
一方を選択して出力すると共に第２の切替要求よりも第
１の切替要求を優先する選択手段と、各系ごとの故障情
報を検出して選択手段に対して第１の切替要求を供給す
る故障検出手段とを有している。また、切替制御手段
は、各信号切換器の故障検出手段で検出した故障情報に
基づいて第２の切替要求を作成して各信号切替器の選択
手段に供給する。

【００１２】この信号切替装置では、信号切替器におい
て、故障検出手段によって各系ごとの故障情報が検出さ
れ、この故障情報に基づく第１の切替要求が選択手段に
供給される。また、故障検出手段によって検出された故
障情報に基づいて、切替制御手段によって第２の切替要
求が作成され、選択手段に供給される。選択手段は、第
２の切替要求よりも第１の切替要求を優先して選択動作
を行う。

【００１３】請求項２記載の発明の信号切替装置は、請
求項１記載の発明において各信号分配器が、それぞれ、
故障情報および第２の切替要求を含む制御情報を各信号
切替器と切替制御手段の間で転送する制御情報転送手段
を有するものである。

【００１４】請求項３記載の発明の信号切替装置は、請
求項２記載の発明において、各信号分配器と信号切替器
の間において主信号および制御情報を一体に束ねられた
ケーブルによって伝送するようにしたものである。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１ないし図４は本発明の一実施例に係る
ものである。

【００１６】図１は本実施例の信号切替装置の構成を示
すブロック図である。この図に示すように本実施例の信
号切替装置は、０系および１系の２つの信号分配器２
０、２１と、同じく０系および１系の２つの信号切替器
３０、３１と、一つの切替制御手段１とを備えている。
本実施例では信号分配器２０、２１と信号切替器３０、
３１とが交絡する結合構成となっている。

【００１７】信号切替器３０、３１は、それぞれ各信号
分配器２０、２１の出力信号のうちの一方を選択して出
力するセレクタ４０、４１を有している。また、信号切
替器３０は各信号分配器２０、２１からの主信号の状態
を監視して故障情報を発生する主信号故障検出手段８０
０、８０１を有し、信号切替器３１も各信号分配器２
０、２１からの主信号の状態を監視して故障情報を発生
する主信号故障検出手段８１０、８１１を有している。
これら主信号故障検出手段８００、８０１、８１０、８
１１により得られた故障情報により第１の切替要求とし
ての強い切替要求を得る。この強い切替要求はセレクタ
４０、４１に供給される。

【００１８】信号分配器２０、２１は、それぞれ各系の
主信号を２つに分配し信号切替器３０、３１に供給す
る。また、信号分配器２０、２１はそれぞれ、制御情報
転送手段５０、５１と、故障表示ランプ１００、１０１
と、運用表示ランプ１１０、１１１とを有している。制
御情報転送手段５０、５１は、切替制御手段１との間で
制御信号１２０、１２１の送受信を行うと共に、両信号
切替器３０、３１との間で制御信号の送受信を行う。

【００１９】各信号切替器３０、３１で検出した情報は
制御信号線に介して両信号分配器２０、２１で収集さ
れ、制御情報転送手段５０、５１によって一定の情報列
にまとめられて制御信号１２０、１２１として切替制御
手段１に通知される。また、切替制御手段１からの制御
信号１２０、１２１による制御情報は、制御情報転送手
段５０、５１で分岐され、制御信号線を介して各信号切
替器３０、３１に通知される。

【００２０】本実施例では、信号分配器２０、２１と信
号切替器３０、３１との間において、制御情報を伝送す
る制御信号線と主信号用の信号線としては一体に束ねら
れたケーブルが用いられている。このため、ケーブル抜
けによる制御情報の断状態のときは主信号も切断されて
いるため、保守作業と制御論理との不一致が起こりにく
い構成となっている。

【００２１】また、信号切替器３０には信号分配器３
０、３１からの制御信号の故障を検出する制御信号故障
検出手段９００、９０１が設けられ、同様に信号切替器
３１には信号分配器３０、３１からの制御信号の故障を
検出する制御信号故障検出手段９１０、９１１が設けら
れている。また、各信号切替器３０、３１は信号切替器
実装情報６０、６１、セレクタ４０、４１が選択してい
る系を示す選択系情報を発生し、制御信号線を介して信
号分配器２０、２１に通知するようになっている。

【００２２】また、切替制御手段１には、信号分配器３
０、３１からの制御信号１２０、１２１の故障を検出す
る制御信号故障検出手段７０、７１が設けられている。

【００２３】次に本実施例の信号切替装置の動作につい
て説明する。

【００２４】各信号切替器３０、３１で得られる故障情
報、選択系情報および実装情報は、制御信号線を介して
信号分配器２０、２１の制御情報転送手段５０、５１に
通知され、この制御情報転送手段５０、５１から制御信
号１２０、１２１として切替制御手段１に通知される。
本実施例ではこれらの制御情報についても、主信号と同
じく交絡を持たせるため、０系と１系の両方の信号切替
器３０、３１の情報を両方の制御信号１２０、１２１に
よって通知する構成を採っている。

【００２５】各情報の検出部と信号の情報を示す変数の
関係を次の表に示す。また、これらの情報を通知する制
御信号１２０、１２１を、切替制御手段１内の制御信号
故障検出手段７０、７１で監視し、制御信号有効または
無効の情報を作成する。また各信号切替器３０、３１に
設けられた制御信号故障検出手段９００、９０１、９１
０、９１１によって、切替制御手段１から通知された制
御情報列が有効か無効かを判断する。

【００２６】

【表１】

【００２７】なお、実装情報、故障情報および選択系情
報については０系、１系のいずれの制御信号によって通
知された情報であるかをアンダーバーと系を末尾に付し
て示すこととする。例えば、０系切替器の１系主信号故
障検出手段８０１の情報は、ｄ（０，１） ０となる。

【００２８】また、各情報の論理値は、故障情報につい
ては故障ありの場合“１”、実装情報については実装あ
りの場合“１”、制御信号有効の場合“１”、選択系に
ついては“０”、“１”がそれぞれ選択している系が０
系と１系であることを示す。

【００２９】切替制御手段１では、一定周期で上記情報
を収集し、後で説明する論理演算および図２に示す制御
手順によって、切替要求信号を通知する。

【００３０】次に、切替制御手段１への故障情報の通知
と第２の切替要求としての弱い切替要求を作成する論理
について図２および図３を用いて説明する。図中の記号
および変数の配置は図１と同じである。

【００３１】まず、図２のステップ（図２ではＳと記
す。）２０１に示すように、切替制御手段１が得た情報
の有効性を確認するための情報Ｆを、下記の論理演算に
基づき各系の制御信号の有効性を示す情報（Ｃ０、Ｃ
１）によって得て、その値が“０”か“１”かを判断す
る。

【００３２】

【数１】

【００３３】そして両系の信号切替器３０、３１の情報
が無効の場合（Ｆ＝０）には、切替制御手段１はステッ
プ２０５へ進んで前回の制御状態を固定する。少なくと
も一方の情報が有効の場合（Ｆ＝１）には、ステップ２
０２へ進む。

【００３４】ステップ２０２では、まず０系、１系それ
ぞれについて、下記の論理演算に基づいて、総合的な故
障情報Ｄ０、Ｄ１を算出する。

【００３５】

【数２】

【００３６】上記の総合的な故障情報Ｄ０、Ｄ１を基に
弱い切替要求Ｓを作成するが、Ｓは上記の総合的な故障
情報が両系正常の場合または両系故障の場合、前回の状
態を固定する。このため、下記の論理演算に基づいて、
切替制御の有効を判定するための情報Ｋを得る。

【００３７】

【数３】

【００３８】ステップ２０２では、Ｋが“０”の場合に
はステップ２０５へ進む。一方、Ｋが“１”の場合には
ステップ２０３へ進み、下記の論理演算に基づいて弱い
切替要求Ｓを算出し、全信号切替器３０、３１に通知す
る。

【００３９】

【数４】

【００４０】ここで、Ｓが“０”の場合は０系を選択す
べきことを示し、Ｓが“１”の場合は１系を選択すべき
ことを示す。

【００４１】各信号切替器３０、３１では、強い切替要
求が無い場合または受信信号が両系とも故障の場合、こ
の弱い切替要求Ｓによっで受信信号の系を選択する。

【００４２】また、切替制御手段１は、上記の総合的な
故障情報Ｄ０、Ｄ１により、信号分配器２０、２１前面
に設置した故障表示ランプ１００、１０１を点灯する。
すなわち、Ｄ０が“１”の場合、０系の故障表示ランプ
１００を点灯し、Ｄ１が“１”の場合、１系の故障表示
ランプ１０１を点灯する。

【００４３】さらに、ステップ２０４へ進み、切替制御
手段１は、各信号切替器３０、３１から得たセレクタ４
０、４１の選択系情報ｓ０、ｓ１を基に、下記の論理演
算により、各信号分配器２０、２１の前面の運用表示ラ
ンプ１１０、１１１を点灯し、ステップ２０５へ進む。

【００４４】

【数５】

【００４５】ここで、Ｕ０が“１”の場合、０系の運用
表示ランプ１１０を点灯し、Ｕ１が“１”の場合、１系
の運用表示ランプ１１１を点灯する。

【００４６】ステップ２０５では、制御を終了するか否
かを判断し、終了しない場合（“Ｎ”）はステップ２０
１へ戻り、終了する場合（“Ｙ”）は制御を終了する。

【００４７】次に、図４を用いて、切替制御手段１から
各信号切替器３０、３１に対して切替要求信号を分配す
る系について説明する。上記の弱い切替要求Ｓは図４に
示すように、主信号と平行に接続した制御信号線により
各信号切替器３０、３１に分配される。この制御信号は
各信号切替器３０、３１における制御信号故障検出手段
９００、９０１、９１０、９１１で制御情報の有効性を
確認し、強い切替要求が無い場合または両系とも主信号
が故障の場合、各信号切替器３０、３１において、有効
となった弱い切替要求Ｓに従った運用系の切替を行う。

【００４８】０系、１系の各信号切替器３０、３１にお
ける切替要求の有効性を判定する情報、ｋ０、ｋ１は下
記の論理演算によって得る。

【００４９】

【数６】

【００５０】ｋ０、ｋ１が“１”の場合、それぞれの信
号切替器３０、３１で弱い切替要求Ｓを有効とする。

【００５１】以上の制御により、一つの主信号切替器３
０、３１で故障を検出した場合、装置全体の運用系を弱
い切替要求で切り替えて、故障信号の送出元とあった主
信号分配器３０、３１を排除し、この主信号分配器と故
障した主信号切替器の双方に故障表示ランプを点灯する
ことで、保守者に双方のパッケージ交換を要求し、確実
に故障パッケージの交換を行うことができることとな
る。

【００５２】また、２つ以上の主信号切替器で別々の系
について主信号の故障を検出した場合、まず主信号切替
器３０、３１で主信号をできるだけ救済する措置をと
り、次に主信号分配器２０、２１および主信号切替器３
０、３１の０系、１系それぞれについて故障表示ランプ
を点灯する。この場合、保守者は０系または１系の主信
号切替器を交換する。このパッケージの交換により、下
位側のパッケージが正常なものに置き換えられれば、弱
い切替要求により、運用系は正常となった系に揃えら
れ、故障発生中の主信号分配器側にのみ故障表示ランプ
点灯と運用表示ランプの消灯が起こり、正常パッケージ
への交換が可能となる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１または２記
載の発明によれば、主信号の運用を確保できると共に、
第２の切替要求によって故障の可能性のある信号分配器
をできるだけ排除することができ、保守作業を容易にす
ることができるという効果がある。

【００５４】また、請求項３記載の発明によれば、上記
効果に加え、保守作業と制御論理との不一致が起こりに
くくなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の信号切替装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】図１の切替制御手段の動作を示すフローチャー
トである。

【図３】図１の信号切替装置における各信号切替器から
切替制御手段への故障情報の通知経路を示す説明図であ
る。

【図４】図１の信号切替装置における切替制御手段から
各信号切替器への切替要求の通知系を示す説明図であ
る。

【図５】従来の信号切替装置の一例を示すブロック図で
ある。

【図６】従来の信号切替装置の他の例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 切替制御手段 ２０、２１ 信号分配器 ３０、３１ 信号切替器 ４０、４１ セレクタ ５０、５１ 制御情報転送手段 ８００、８０１、８１０、８１１ 主信号故障検出手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冗長構成における各系ごとに設けられそ
   れぞれ各系の主信号を２つに分配する２つの信号分配器
   と、 冗長構成における各系ごとに設けられ、それぞれ、第１
   および第２の切替要求に応じて各信号分配器の出力信号
   のうちの一方を選択して出力すると共に第２の切替要求
   よりも第１の切替要求を優先する選択手段、および各系
   ごとの故障情報を検出して前記選択手段に対して第１の
   切替要求を供給する故障検出手段を有する２つの信号切
   替器と、 各信号切換器の故障検出手段で検出した故障情報に基づ
   いて第２の切替要求を作成して各信号切替器の選択手段
   に供給する切替制御手段とを具備することを特徴とする
   信号切替装置。
2. 【請求項２】 前記各信号分配器は、それぞれ、前記故
   障情報および第２の切替要求を含む制御情報を各信号切
   替器と切替制御手段の間で転送する制御情報転送手段を
   有することを特徴とする請求項１記載の信号切替装置。
3. 【請求項３】 各信号分配器と信号切替器の間において
   前記主信号および制御情報を一体に束ねられたケーブル
   によって伝送することを特徴とする請求項２記載の信号
   切替装置。