KR20090062901A - Fault detection circuit of railroad signal controller - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 철도신호분야에서 사용하는 일반적인 이중계 제어장치를 이용한 계간 통신 구성도.1 is a configuration diagram of inter-communication using a general dual system control device used in the field of railway signaling.
도 2는 도 1에 따른 일반적인 이중계 제어장치의 결함검출회로 구성도.Figure 2 is a block diagram of a defect detection circuit of a general dual system control apparatus according to FIG.
도 3은 도 1에 따른 일반적인 이중계 제어장치의 계간통신 결함으로 인한 이중계 제어장치 전체의 위험측 고장 발생 타이밍도.Figure 3 is a timing diagram of the occurrence of a risk side failure of the entire dual-system controller due to the inter-communication fault of the general dual-system control apparatus according to FIG.
도 4는 본 발명에 따른 철도신호용 이중계 제어장치의 계간통신 결함검출회로 구성도.4 is a block diagram of a fault detection circuit for the inter-communication communication of the dual system control system for railway signals according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 철도신호용 이중계 제어장치의 계간통신 결함검출회로의 결함검출 타이밍도.5 is a defect detection timing diagram of the inter-communication defect detection circuit of the dual system control system for railway signals according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
100: 1계제어기 110: 제1마이크로프로세서100: first controller 110: first microprocessor
120: 제1_1통신컨트롤러 130: 제1_1통신어댑터120: first_1 communication controller 130: first_1 communication adapter
140: 제1_2통신어댑터 150: 제1결함검출부140: first_2 communication adapter 150: first defect detection unit
152: 제1_2통신컨트롤러 154: 제1_3통신어댑터152: first_2 communication controller 154: first_3 communication adapter
156: 제1비교기 200: 2계제어기156: first comparator 200: second controller
210: 제2마이크로프로세서 220: 제2_1통신컨트롤러210: second microprocessor 220: second_1 communication controller
230: 제2_1통신어댑터 240: 제2_2통신어댑터230: 2_1 communication adapter 240: 2_2 communication adapter
250: 제2결함검출부 252: 제2_2통신컨트롤러250: second defect detection unit 252: second_2 communication controller
254: 제2_3통신어댑터 256: 제2비교기254: second_3communication adapter 256: second comparator
본 발명은 철도신호용 이중계 제어장치의 계간통신 결함검출회로에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 철도신호분야에서 사용되는 제어기에서 발생하는 결함의 억제와 허용을 통해 시스템의 신뢰성과 안전성을 달성할 수 있는 철도신호용 이중계 제어장치의 계간통신 결함검출회로에 관한 것이다. The present invention relates to a quarterly communication defect detection circuit of a dual system control system for railway signals, and more specifically, to achieve reliability and safety of the system by suppressing and allowing defects occurring in a controller used in the railway signal field. The present invention relates to inter-communication fault detection circuit of dual system controller for railway signal.
일반적으로 철도는 다수의 객차 또는 화차가 연결된 구조의 열차가 일정한 레일을 따라 운행하며 사람 또는 물건을 운반하는 중요한 교통수단이다.In general, a railway is an important means of transporting people or goods by trains having a structure in which a plurality of cars or wagons are connected along a certain rail.
이와 같은 철도의 운영을 위해서는 열차의 위치, 속도, 차간거리유지, 제동 등을 감시 또는 제어하기 위한 수많은 철도신호의 송수신이 이루어지며, 특히 마이크로프로세서(micro processoir) 및 마이크로컨트롤러(micro controller)를 사용하 는 내장형 제어기(Embedded Controller)는 열차의 간격제어 및 진로제어와 같이 운영신뢰성 및 안전성에 직접적인 영향을 미치는 제어를 담당한다. For the operation of such a railway, a large number of railway signals are transmitted and received to monitor or control the position, speed, inter-vehicle distance, braking, etc. of the train, and in particular, a microprocessor (micro processoir) and a micro controller (micro controller) are used. The embedded controller is in charge of the control that directly affects operational reliability and safety, such as train control and path control.
따라서, 그와 같은 철도신호의 송수신을 통해 철도의 유기적이면서도 안정적인 감시 및 제어를 함에 따라 정확한 정보의 송수신이 필요함은 당연하다.Therefore, the natural and stable monitoring and control of the railway through the transmission and reception of such a railway signal, it is natural that accurate information transmission and reception is necessary.
특히, 예를 들어 지상제어기로부터 동일 선로상에 이동하는 선행열차의 위치정보가 후행열차에 전송중에 노이즈 등으로 인한 결함을 가진 상태로 후행열차의 차상제어기로 전송되는 경우 선행열차와 후행열차사이에 충돌 사고 등을 일으켜 대형 사고를 유발할 수 있다.In particular, when the position information of the preceding train moving on the same track from the ground controller is transmitted to the vehicle controller of the following train with a defect due to noise, etc. during the transmission to the following train, between the preceding train and the following train. It may cause a crash, etc., and cause a large accident.
따라서, 상기 내장형 제어기로 전송되는 철도신호의 전송중 결함유무에 대한 판정은 매우 중요하므로, 이러한 철도신호 내장형 제어기의 고장을 검출하여 신뢰성과 안전성을 확보하기 위해 제어기를 이중계 구조로 구성하고 있다. Therefore, since it is very important to determine whether there is a defect during transmission of the railway signal transmitted to the embedded controller, the controller is configured in a dual system structure to detect the failure of the railway signal embedded controller and ensure reliability and safety.
이와 같은 이중계 구조로 이루어지는 제어장치의 일 예가 도 1에 도시된다.An example of a control device having such a dual system structure is shown in FIG. 1.
도 1에 의하면, 종래 일반적인 이중계 구조로 구성된 제어장치는 다른 제어장치에서 입력되는 철도신호의 입력(C)을 1계제어기(A)와 2계제어기(B)가 병렬로 입력받게 된다.Referring to FIG. 1, in the conventional general control system having a dual system structure, a first controller A and a second controller B are input in parallel to an input C of a railway signal input from another controller.
이때, 초기 설정으로 인해 1계제어기(A)가 동작계로 철도신호의 출력(E)을 발생하고, 2계제어기(B)는 대기계로 출력을 발생하지 않는 것이 기본동작이며, 1계제어기(A)에 결함이 발생하는 경우 2계제어기(B)가 철도신호의 출력(E)을 발생하여 이중계 구조의 제어장치의 안정성과 정확성 기능을 유지하게 된다.At this time, due to the initial setting, the first controller A generates the railroad signal output E to the operating system, and the second controller B does not generate the output to the standby system. If a fault occurs in A), the second controller (B) generates the output (E) of the railroad signal to maintain the stability and accuracy of the dual system controller.
따라서, 1계제어기(A)와 2계제어기(B)로 구성되는 이중계 구조의 제어장치에 서 1계제어기(A)에서 결함(fault)이 발생하는 경우 2계제어기(B)가 철도신호를 출력(E)할 수 있도록 하기 위해, 2계제어기(B)는 1계제어기(A)의 결함유무 상태를 상시 감시해야 하며, 1계제어기(A) 역시 2계제어기(B)의 결함유무 상태를 감시한다.Therefore, when a fault occurs in the first controller A in the dual system structure consisting of the first controller A and the second controller B, the second controller B is a railway signal. In order to output (E), the second controller (B) should always monitor the presence or absence of the fault of the first controller (A), and the first controller (A) also has the fault of the second controller (B). Monitor the status.
이를 위해 상기 1계제어기(A)와 2계제어기(B)는 서로 상대측 제어기의 결함유무를 감시하기 위해 동작감시정보를 송수신하여 1계제어기(A)와 2계제어기(B)간에 계간통신(D)을 함으로써 가능해 진다.To this end, the first controller A and the second controller B transmit and receive operation monitoring information to monitor each other for the presence of a defect of the counterpart controller, thereby performing intercommunication communication between the first controller A and the second controller B. This can be done by D).
이와 같은 1계제어기(A)와 2계제어기(B)간의 계간통신은 도 2에서와 같은 상세 회로도를 통해 이루어진다.The inter-communication communication between the first controller A and the second controller B is performed through the detailed circuit diagram as shown in FIG.
즉, 도 2에 의하면 1계제어기(A)는 마이크로프로세서(50)와 직렬통신컨트롤러(40) 및 직렬통신어댑터(10,20)로 구성되며, 2계제어기(B)는 마이크로프로세서(60)와 직렬통신컨트롤러(70) 및 직렬통신어댑터(30,80)로 구성된다.That is, according to FIG. 2, the first controller A includes the
이와 같은 구성에 의해 상기 1계제어기(A)의 동작상태는 직렬통신어댑터(30)를 통해 2계제어기(B)로 전송하며, 마찬가지로 1계제어기(A)는 2계제어기(B)의 동작상태를 직렬통신어댑터(10)를 통해 입력받아 직렬통신컨트롤러(40)를 통해 마이크로프로세서(50)가 인식할 수 있도록 데이터버스에 입력신호를 전송한다. With this configuration, the operation state of the first controller A is transmitted to the second controller B through the
따라서, 상기 이중계 구조를 가지는 제어장치의 계간통신의 원리는 1계제어기(A)에 결함이 발생하면 1계제어기(A)는 자기검사논리에 의해 차단되고, 1계제어기(A) 차단에 의해 직렬통신컨트롤러(40)와 직렬통신어댑터(20)를 통해 2계제어기(B)로 전송되는 계간통신에는 아무 정보도 전송되지 않게 된다. Therefore, the principle of inter-communication communication of the control device having the dual system structure is that the first controller A is blocked by the self-test logic when a defect occurs in the first controller A, and the first controller A is blocked. As a result, no information is transmitted to the inter-terminal communication transmitted to the second controller B through the
한편, 상기 2계제어기(B)는 이러한 1계제어기(A)의 상태를 직렬통신어댑 터(30)을 통해 수신하여 2계제어기(B)가 출력(E)을 발생하는 동작계로 전환된다.On the other hand, the second controller (B) receives the state of the first controller (A) through the
이와 같은 구성에 의해 만약 1계제어기(A)가 대기계이고, 2계제어기(B)가 동작계인 경우를 가정하면, 2계제어기(B)에 결함이 발생하면 1계제어기(A)는 계간통신을 통해 직렬통신어댑터(10)와 직렬통신컨트롤러(40)를 거쳐 마이크로프로세서(50)가 2계제어기(B)에 결함이 발생하였음을 인식하게 된다. With this arrangement, if the first controller A is a standby system and the second controller B is an operating system, if the second controller B has a fault, the first controller A is divided into quarters. Through the communication through the
하지만 이 경우 2계제어기(B)는 정상동작하고, 1계제어기(A)의 직렬통신어댑터(10) 또는 직렬통신컨트롤러(40)에 결함이 발생하는 경우에도, 정상동작 중인 2계제어기(B)를 고장으로 잘못 인식하여 대기계인 1계제어기(A)가 철도신호의 출력을 발생하면, 이중계 제어장치의 최종 출력(E)은 1계제어기(A)와 2계제어기(B)의 출력신호가 합성되어 출력됨으로 인해 예측할 수 없는 위험 동작을 하게 되는 문제점을 가지고 있다. However, in this case, the second controller B operates normally, and even when a failure occurs in the
또한, 이 경우 대기계로 동작중이던 1계제어기(A)가 2계제어기(B)의 고장을 인식하면 1계제어기(A)가 동작계로 전환되면서 2계제어기(B)의 부정 출력을 방지할 목적으로 2계제어기(B)에 차단신호를 발생하는 구조로 이루어져 결함이 발생한 1계제어기(A)가 동작계로 정상동작 중이던 2계제어기(B)를 차단하여 결과적으로 전체제어 장치가 차단되는 결과가 발생할 수 있는 문제점도 가지고 있다.In this case, when the first controller A, which is operating as the standby system, recognizes a failure of the second controller B, the first controller A is switched to the operation system, thereby preventing the illegal output of the second controller B. As a result, a block signal is generated in the second controller (B), and the first controller (A) having a fault blocks the second controller (B) that was operating normally as an operating system, and as a result, the entire control device is blocked. There is also a problem that can occur.
즉 이와 같은 경우 발생될 수 있는 철도신호 처리는 도 3에 도시한 바와 같은 타이밍도를 통해 이해할 수 있다.That is, the railway signal processing that can be generated in such a case can be understood through a timing diagram as shown in FIG. 3.
이에 의하면, 하나의 소자인 직렬통신어탭터(10)에 결함이 발생한 경우, 직렬통신어탭터(10)의 동작감시정보 입력은 일예로‘0x01'의 신호가 입력되어도 직렬 통신어탭터(10)의 결함에 의해 '0x02'로 오류가 발생할 수 있으며, 이러한 결함에 의해 마이크로프로세서(50)로 입력되는 직렬통신컨트롤러(40)의 출력은 2계제어기(B)에서 송신한 '0x01'과는 다른 '0x02'로 오류가 발생할 수 있다. According to this, when a defect occurs in the
한편, 직렬통신컨트롤러(40)에 결함이 발생한 경우, 직렬통신어탭터(10)가 정상적으로 데이터를 입력받더라도, 직렬통신컨트롤러(40)에 예를들어 '0x03'의 신호가 입력되어도 직렬통신어탭터(10)의 결함에 의해 '0x04'로 오류가 발생할 수 있으며, 이러한 결함에 의해 마이크로프로세서(50)로 입력되는 직렬통신컨트롤러(40)의 출력은 2계제어기(B)에서 송신한 '0x03'과는 다른 '0x04'로 오류가 발생할 수 있다. On the other hand, when the
따라서, 1계제어기(A)와 2계제어기(B) 간의 계간통신에서 위와 같은 직렬통신어탭터(10,20)(30,80) 또는 직렬통신컨트롤러(40,70)에서 오류가 발생되면 1계제어기(A)와 2계제어기(B)가 동시에 동작계로 동작하거나, 또는 1계제어기(A)와 2계제어기(B)에서 동시에 출력이 모두 발생하지 않는 상태가 발생할 수 있는 문제점이 그대로 노출되어 있다. Therefore, if the error occurs in the serial communication adapter (10, 20) (30, 80) or the serial communication controller (40, 70) as described above in the inter-communication communication between the first controller (A) and the second controller (B) The problem that the controller A and the second controller B operate as the operating system at the same time, or that the output does not occur at the same time in the first controller A and the second controller B, may be exposed as it is. have.
이와 같은 상태는 이중계 제어장치를 사용하여 열차의 간격이나 진로를 제어하는 철도신호 분야에서는 대규모 운행지연을 야기시킬 뿐만 아니라, 열차의 충돌이나 탈선과 같은 대형사고의 원인이 될 수 있다.Such a condition may cause a large delay in the railway signal field that uses a dual control system to control the interval or course of the train, and may cause a large accident such as a collision or derailment of the train.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 철도신호 분야에서는 철도신호의 전송을 제어하는 이중계 구조의 제어장치에서 발생할 수 있는 결함의 억제와 허용을 통해 철도신호의 전송을 위한 시스템의 신뢰성과 안전성을 달성할 수 있는 철도신호용 이중계 제어장치의 계간통신 결함검출회로를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, the object of the present invention is to provide a railway signal through the suppression and allowance of defects that may occur in the control system of a dual system that controls the transmission of railway signals in the field of railway signals In order to achieve the reliability and safety of the system for the transmission of the railroad signal system for providing a fault detection circuit for the inter-communication communication of the dual system control system.
특히, 본 발명은 이러한 이중계 구조의 제어장치를 구성하는 특정 제어기에 결함이 발생한 경우 그 결함이 발생한 제어기를 제외시켜 제어장치의 기능을 지속적으로 유지하기 위해 필요한 계간통신에 대하여 기존 단일부품의 결함으로 인해 이중계 제어장치 전체가 위험측으로 동작하는 요인을 분석하고 이러한 현상을 억제할 수 있는 철도신호용 이중계 제어장치의 계간통신 결함검출회로를 제공하는데 있다.In particular, the present invention, when a defect occurs in a specific controller constituting the control system of the dual-system structure, the defect of the existing single component with respect to the quarterly communication necessary to continuously maintain the function of the control device by excluding the controller having the defect Therefore, the present invention provides a fault detection circuit for the inter-communication communication of the dual system controller for railway signals that can analyze the factors in which the entire dual system controller operates as a dangerous side and can suppress such a phenomenon.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은; The present invention for achieving the above object;
철도신호의 입출력을 제어하는 제1마이크로프로세서와 동작감시정보를 송수신하기 위한 제1입출력수단으로 구성되는 1계제어기와, 상기 철도신호의 입출력을 제어하는 제2마이크로프로세서와 상기 1계제어기의 제1입출력수단으로부터 입출력되는 계간 동작감시정보를 송수신하기 위한 제2입출력수단으로 구성되는 2계제어기로 구성되는 철도신호용 이중계 제어장치에 있어서;A first controller comprising a first microprocessor controlling the input / output of the railway signal and a first input / output means for transmitting / receiving operation monitoring information, a second microprocessor controlling the input / output of the railway signal, and a first controller of the first controller. A dual system control system for railway signals, comprising a two-stage controller composed of second input-output means for transmitting and receiving intermittent operation monitoring information input and output from one input-output means;
상기 제1입출력수단의 결함유무를 판정하는 제1결함검출부가 더 구비되고, 상기 2계제어기는 상기 제2입출력수단의 결함유무를 판정하는 제2결함검출부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.The first defect detection unit for determining the presence or absence of the defect of the first input and output means is further provided, the second controller is characterized in that the second defect detection unit for determining the presence or absence of the defect of the second input and output means is further provided.
이때, 상기 제1입출력수단은 상기 제1마이크로프로세서와 동작감시정보를 송수신을 하는 제1_1통신컨트롤러와, 상기 제1_1통신컨트롤러에 연결되어 상기 2계제어기의 제2입출력수단으로부터 동작감시정보를 수신받도록 접속되는 제1_1통신어댑터와, 상기 제1_1통신컨트롤러에 연결되어 상기 2계제어기에 동작감시정보를 송신받도록 접속되는 제1_2통신어댑터로 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the first input and output means is connected to the first_1 communication controller for transmitting and receiving operation monitoring information with the first microprocessor, and the first_1 communication controller receives the operation monitoring information from the second input and output means of the second controller And a first second communication adapter connected to receive the first_1 communication adapter, and a first second communication adapter connected to the first_1 communication controller and connected to receive the operation monitoring information to the second controller.
그리고, 상기 제2입출력수단은 상기 제2마이크로프로세서와 동작감시정보를 송수신을 하는 제2_1통신컨트롤러와, 상기 제2_1통신컨트롤러에 연결되어 상기 1계제어기의 제1입출력수단으로부터 동작감시정보를 수신받도록 접속되는 제2_1통신어댑터와, 상기 제2_1통신컨트롤러에 연결되어 상기 1계제어기에 동작감시정보를 송신받도록 접속되는 제1_2통신어댑터로 구성되는 것을 특징으로 한다.The second input / output means may be connected to the second_1 communication controller for transmitting and receiving operation monitoring information with the second microprocessor and the second_1 communication controller to receive operation monitoring information from the first input / output means of the first controller. And a first second communication adapter connected to receive the second_1 communication adapter, and a first second communication adapter connected to the second_1 communication controller and connected to receive the operation monitoring information to the first controller.
한편, 상기 제1_1통신컨트롤러 또는 상기 제1_1통신어댑터의 결함유무는 상기 제1결함검출부가 검출하고, 상기 제2_1통신컨트롤러 또는 상기 제2_1통신어댑터의 결함유무는 상기 제2결함검출부가 검출하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the first defect detection unit detects whether the first_1 communication controller or the first_1 communication adapter is defective, and the second defect detection unit detects whether the second_1 communication controller or the second_1 communication adapter is defective. It features.
이때, 상기 제1결함검출부는 상기 제1_1통신컨트롤러와 상기 제1_1통신어댑터의 정상 또는 비정상 작동유무를 비교하여 비정상적으로 작동하는 경우 '고장신호'를 출력하여 상기 1계제어기의 제1마이크로프로세서로 입력되어 동작을 정지시키고, 2계제어기로 전송하여 상기 2계제어기를 동작계로 작동시키는 것을 특징으로 하며, 상기 제2결함검출부는 상기 제2_1통신컨트롤러와 상기 제2_1통신어댑터의 정상 또는 비정상 작동유무를 비교하여 비정상적으로 작동하는 경우 '고장신호'를 출 력하여 상기 2계제어기의 제2마이크로프로세서로 입력되어 동작을 정지시키고, 1계제어기로 전송하여 상기 2계제어기를 동작계로 작동시키는 것을 특징으로 한다.In this case, the first fault detection unit compares the normal or abnormal operation of the first_1 communication controller and the first_1 communication adapter and outputs a 'failure signal' to the first microprocessor of the first controller. And stop the operation by being inputted to the second controller to operate the second controller as an operating system, and wherein the second fault detection unit is normally or abnormally operated by the second_1 communication controller and the second_1 communication adapter. In case of abnormal operation, it outputs a 'fault signal' to the second microprocessor of the second controller to stop the operation, and transmits the first controller to operate the second controller as an operating system. It is done.
이때, 상기 제1결함검출부는; 상기 2계제어기로부터 동작감시정보를 수신받도록 접속되는 제1_3통신어댑터와, 상기 제1_3통신어댑터를 통해 수신되는 동작감시정보를 제어하는 제1_2통신컨트롤러와, 상기 제1_1통신컨트롤러에서 출력되는 동작감시정보와 상기 제1_2통신컨트롤러에서 출력되는 동작감시정보를 비교하여 일치하는 경우에는 '정상신호'를 출력하고 일치하지 않는 경우에는 '고장신호'를 출력하는 제1비교기로 구성되는 것을 특징으로 하며,At this time, the first defect detection unit; A first_3 communication adapter connected to receive motion monitoring information from the second controller, a first_2 communication controller controlling motion monitoring information received through the first_3 communication adapter, and an operation monitoring output from the first_1 communication controller And a first comparator that compares the information with the motion monitoring information output from the first_2 communication controller and outputs a 'normal signal' when it does not match and outputs a 'failure signal' when it does not match.
상기 제2결함검출부는; 상기 1계제어기로부터 동작감시정보를 수신받도록 접속되는 제2_3통신어댑터와, 상기 제2_3통신어댑터를 통해 수신되는 동작감시정보를 제어하는 제2_2통신컨트롤러와, 상기 제2_1통신컨트롤러에서 출력되는 동작감시정보와 상기 제2_2통신컨트롤러에서 출력되는 동작감시정보를 비교하여 일치하는 경우에는 '정상신호'를 출력하고 일치하지 않는 경우에는 '고장신호'를 출력하는 제2비교기로 구성되는 것을 특징으로 한다.The second defect detection unit; A second_3 communication adapter connected to receive operation monitoring information from the first controller, a second_2 communication controller for controlling operation monitoring information received through the second_3 communication adapter, and an operation monitoring output from the second_1 communication controller And a second comparator for comparing the information with the operation monitoring information output from the second_2 communication controller and outputting a 'normal signal' when the information is identical and outputting a 'failure signal' when the information does not match.
이하, 본 발명에 따른 철도신호용 이중계 제어장치의 계간통신 결함검출회로를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.Hereinafter, the characteristics of the present invention will be understood by the embodiments described in detail with reference to the accompanying drawings.
이때, 도 4는 본 발명에 따른 철도신호용 이중계 제어장치의 계간통신 결함검출회로 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 철도신호용 이중계 제어장치의 계간 통신 결함검출회로의 결함검출 타이밍도이다.At this time, Figure 4 is a block diagram of the fault detection circuit between the communication system of the dual signal control system for railroad signal according to the present invention, Figure 5 is a fault detection timing diagram of the inter-communication fault detection circuit of the dual system control system for railroad signal according to the present invention. .
먼저, 도 4에 의하면 본 발명에 따른 철도신호용 이중계 제어장치의 계간통신 결함검출회로는 철도의 운영을 위한 열차의 위치, 속도, 차간거리유지, 제동 등을 감시 또는 제어하기 위한 철도신호의 전송시에 발생될 수 있는 철도신호의 전송을 제어하는 이중계 제어장치에서 발생할 수 있는 결함의 억제와 허용을 통해 이중계 제어장치의 오동작 등을 방지하게 된다.First, according to FIG. 4, the inter-communication fault detection circuit of the dual system control system for railway signals according to the present invention transmits a railway signal for monitoring or controlling the position, speed, distance between vehicles, braking, etc. Through the suppression and allowance of defects that may occur in the dual system controller for controlling the transmission of railway signals that may occur at the time, the malfunction of the dual system controller is prevented.
이와 같은 본 발명에 따른 이중계 제어장치는 다른 외부 제어기에서 입력되거나 츨력되는 철도신호를 처리하고 또 다른 외부 제어기로 출력하게 된다. 이를 위해 본 발명은 1계제어기(100)와 2계제어기(200)가 구비된다. Such a dual-system control apparatus according to the present invention processes the railway signal input or output from another external controller and outputs to another external controller. To this end, the present invention includes a
이하에서는 본 발명을 구성하는 각각의 구성요소들을 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each component constituting the present invention will be described in more detail.
먼저, 상기 1계제어기(100)는 외부 제어기로부터 철도신호가 입력되면 내부연산을 통해 출력단(E)으로 출력하도록 제어하는 제1마이크로프로세서(110)와, 상기 제1마이크로프로세서(100)와 데이터버스/어드레스버스/제어버스가 연결되어 동작감시정보를 송수신을 하는 제1_1통신컨트롤러(120)와, 상기 제1_1통신컨트롤러(120)에 연결되어 상기 2계제어기(200)로부터 동작감시정보를 수신받도록 접속되는 제1_1통신어댑터(130)와, 상기 제1_1통신컨트롤러(120)에 연결되어 상기 2계제어기(200)에 동작감시정보를 송신받도록 접속되는 제1_2통신어댑터(140) 와, 상기 제1_1통신컨트롤러(120)와 상기 제1_1통신어댑터(130)의 결함유무를 판정하는 제1결함검출부(150)로 이루어진다.First, the
이때, 상기 제1_1통신컨트롤러(120)와, 상기 제1_1통신어댑터(130)와, 상기 제1_2통신어댑터(140)은 제1입출력수단으로서, 2계제어기(200)와의 동작감시정보를 송수신한다.In this case, the
한편, 상기 제1결함검출부(150)는 상기 제1_1통신컨트롤러(120)와 상기 제1_1통신어댑터(130)의 정상 또는 비정상 작동유무를 비교하여 비정상적으로 작동하는 경우 상기 제1마이크로프로세서(110)의 동작을 차단시킬 수 있는 '고장신호'를 출력하게 된다. On the other hand, when the first
물론, 이와 같은 '고장신호'는 상기 1계제어기(100)의 제1마이크로프로세서(110)로 입력되어 동작을 정지시키고, 2계제어기(200)로 전송하여 상기 1계제어기(100)의 동작을 정지시키고 2계제어기(200)를 동작계로 작동시키게 된다.Of course, such a 'failure signal' is input to the
이와 같은 제1결함검출부(150)는 상기 제1_1통신어댑터(130)와 병렬접속되어 동일하게 상기 2계제어기(200)로부터 동작감시정보를 수신받도록 접속되는 제1_3통신어댑터(154)와, 상기 제1_3통신어댑터(154)를 통해 수신되는 동작감시정보를 제어하는 제1_2통신컨트롤러(152)와, 상기 제1_1통신컨트롤러(120)에 수신된 2계제어기(200)의 동작감시정보와 상기 제1_2통신컨트롤러(152)에 수신된 2계제어기(200)의 동작감시정보를 비교하여 일치하는 경우에는 '정상신호'를 출력하고 일치하지 않는 경우에는 '고장신호'를 출력하는 제1비교기(156)로 구성된다.The first
이때, 상기 제1_1 및 제1_2통신컨트롤러(120,152)는 직렬(serial)통신컨트롤러를 사용하고, 상기 제1_1통신컨트롤러(120)에 연결되는 제1_1 및 1_2통신어댑터(130,140)와 상기 제1_2통신컨트롤러(152)에 연결되는 제1_3통신어댑터(154)는 422 또는 485통신프로토콜을 이용하여 정보를 전송하기 위한 직렬통신어뎁터를 사용하게 된다. In this case, the first_1 and
이와 같은 1_1 및 1_3통신어댑터(130,154)를 통해 송수신되는 2계제어기(200)의 동작감시정보는 직렬 데이터 형태로 송수신되며, 이는 제1_1 및 제1_2통신컨트롤러(120,152)를 통해 병렬(parallel)데이터로 변환되어 제1마이크로프로세서(110) 및 제1비교기(156)로 입력된다. The operation monitoring information of the
물론, 상기 제1마이크로프로세서(110)에서 발생되는 동작감시정보에 대한 데이터는 제1_1통신컨트롤러(120)를 거쳐 직렬 데이터로 변환되어 1_2통신어댑터(140)를 통해 2계제어기(200)로 송신된다.Of course, the data for the operation monitoring information generated in the
이와 같은 제1결함검출부(150)는 제1_2통신컨트롤러(152)를 더 구비함으로써 제1_1통신컨트롤러(120)에 결함이 발생한 경우 그 결함을 검출할 수 있으며, 1_3통신어댑터(154)를 더 구비함으로써 1_1통신어댑터(130)에 결함이 발생한 경우 그 결함을 검출할 수 있다.The first
한편, 상기 제1_1 및 1_2통신컨트롤러(120,152)에서 발생하는 최종 2계제어기(200)의 동작감시정보를 제1비교기(156)에서 비교하여 불일치가 발생되면, '고장신호'를 발생하게 되는데, 이때 제1비교기(156)의 동작은 제1_1 및 1_2통신컨트롤러(120,152) 이외에 다양한 소자들이 함께 연결되어 있는 데이터 버스에서 제1_1 및 1_2통신컨트롤러(120,152)의 동작감시정보만 비교를 수행하기 위해 제1마이크로프로세서(110)에서 제어하는 제1_1 및 1_2통신컨트롤러(120,152)의 제어버스를 제1비교기(156)의 활성화신호로 사용하여 결함을 검출한다.On the other hand, if the mismatch occurs by comparing the operation monitoring information of the last two
다음으로, 상기 2계제어기(200)는 상기 1계제어기(100)와 동일하게 외부 제어기로부터 철도신호를 입력받게 되는데 이를 위해 내부연산을 통해 출력단(E)으로 출력하도록 제어하는 제2마이크로프로세서(210)와, 상기 제2마이크로프로세서(210)와 데이터버스/어드레스버스/제어버스가 연결되어 동작감시정보를 송수신을 하는 제2_1통신컨트롤러(220)와, 상기 제2_1통신컨트롤러(220)에 연결되어 상기 1계제어기(100)로부터 동작감시정보를 수신받도록 접속되는 제2_1통신어댑터(230)와, 상기 제2_1통신컨트롤러(220)에 연결되어 상기 1계제어기(200)에 동작감시정보를 송신받도록 접속되는 제2_2통신어댑터(240)와, 상기 제2_1통신컨트롤러(220)와 상기 제2_1통신어댑터(230)의 결함유무를 판정하는 제2결함검출부(250)로 이루어진다.Next, the
이때, 상기 제2_1통신컨트롤러(220)와, 상기 제2_1통신어댑터(230)와, 상기 제2_2통신어댑터(240)은 제2입출력수단으로서, 1계제어기(100)와의 동작감시정보를 송수신한다.In this case, the
한편, 상기 제2결함검출부(250)는 상기 제2_1통신컨트롤러(220)와 상기 제2_1통신어댑터(230)의 정상 또는 비정상 작동유무를 비교하여 상기 제2_1통신컨트롤러(220) 또는 제2_1통신어댑터(230)가 비정상적으로 작동하는 경우 상기 제2마이크로프로세서(210)의 작동을 정지시킬 수 있는 '고장신호'를 출력하게 된다.On the other hand, the second
물론, 이와 같은 '고장신호'는 상기 2계제어기(200)로 입력되어 동작을 정지시키거나 1계제어기(100)로 전송하여 상기 2계제어기(200)의 동작을 정지시키고 1계제어기(100)를 동작계로 작동시키게 된다.Of course, such a 'failure signal' is inputted to the
이와 같은 제2결함검출부(250)는 상기 제2_1통신어댑터(230)와 병렬접속되어 동일하게 상기 1계제어기(100)로부터 동작감시정보를 수신받도록 접속되는 제2_3통신어댑터(254)와, 상기 제2_3통신어댑터(254)를 통해 수신되는 동작감시정보를 제어하는 제2_2통신컨트롤러(252)와, 상기 제2_1통신컨트롤러(220)에 수신된 1계제어기(100)의 동작감시정보와 상기 제2_2통신컨트롤러(252)에 수신된 1계제어기(100)의 동작감시정보를 비교하여 일치하는 경우에는 '정상신호'를 출력하고 일치하지 않는 경우에는 '고장신호'를 출력하는 제2비교기(256)로 구성된다.The second
이때, 상기 제2_1 및 제2_2통신컨트롤러(220,252)는 직렬(serial)통신컨트롤러를 사용하고, 상기 제2_1통신컨트롤러(220)에 연결되는 제2_1 및 2_2통신어댑터(230,240)와 상기 제2_2통신컨트롤러(252)에 연결되는 제2_3통신어댑터(254)는 직렬통신어뎁터를 사용하게 된다. In this case, the 2_1 and 2_2
이와 같은 2_1 및 2_3통신어댑터(230,254)를 통해 송수신되는 1계제어기(100)의 동작감시정보는 직렬 데이터 형태로 송수신되며, 이는 제2_1 및 제2_2통신컨트롤러(220,252)를 통해 병렬(parallel)데이터로 변환되어 제2마이크로프로세서(210) 및 제2비교기(256)로 입력된다. The operation monitoring information of the
물론, 상기 제2마이크로프로세서(210)에서 연산처리되는 동작감시정보에 대한 데이터는 제2_1통신컨트롤러(220)를 거쳐 직렬 데이터로 변환되어 2_2통신어댑 터(240)를 통해 1계제어기(100)로 송신된다.Of course, the data for the operation monitoring information that is arithmetic processing in the
이와 같은 제2결함검출부(250)는 제2_2통신컨트롤러(252)를 더 구비함으로써 제2_1통신컨트롤러(220)에 결함이 발생한 경우 그 결함을 검출할 수 있으며, 2_3통신어댑터(254)를 더 구비함으로써 2_1통신어댑터(220)에 결함이 발생한 경우 그 결함을 검출할 수 있다.The second
한편, 상기 제2_1 및 2_2통신컨트롤러(220,252)에서 발생하는 최종 1계제어기(100)의 철도신호 정보를 제2비교기(256)에서 비교하여 불일치가 발생되면, '고장신호'를 발생하게 되는데, 이때 제2비교기(256)의 동작은 제2_1 및 2_2통신컨트롤러(220,252) 이외에 다양한 소자들이 함께 연결되어 있는 데이터 버스에서 제2_1 및 2_2통신컨트롤러(220,252)의 데이터만 비교를 수행하기 위해 제2마이크로프로세서(210)에서 제어하는 제2_1 및 2_2통신컨트롤러(220,252)의 제어버스를 제2비교기(256)의 활성화신호로 사용하여 결함을 검출한다.On the other hand, when the mismatch occurs by comparing the railroad signal information of the final
이하, 도 4 및 도 5를 참고로 본 발명에 따른 철도신호용 이중계 제어장치의 계간통신 결함검출회로의 작동 예를 상세히 설명한다.4 and 5 will be described in detail the operation example of the inter-communication defect detection circuit of the dual signal control system for railway signals according to the present invention.
먼저, 초기 설정으로 인해 1계제어기(100)가 동작계로 작동하고, 2계제어기(200)는 대기계로 작동되도록 설계된 경우 초기 설정 상태에서 1계제어기(100)와 2계제어기(200)에는 외부의 철도신호가 입력된다. First, when the
물론, 초기 설정을 1계제어기(100)가 대기계로 작동하고, 2계제어기(200)는 동작계로 작동되도록 설계함도 가능하며 이의 경우에도 동일한 작동을 하게 됨은 당연하므로, 이하에서는 1계제어기(100)가 동작계로 작동하고, 2계제어기(200)는 대기계로 작동하는 경우만을 설명한다.Of course, the initial setting of the
그에 따라 1계제어기(100)의 제1마이크로프로세서(110)에서 발생되는 동작감시정보는 제1_1통신컨트롤러(120)를 거쳐 직렬데이터로 변환되어 제1_2통신어댑터(130)를 통해 2계제어기(200)의 제2_1 및 2_3통신어댑터(230,254)와 제2_1 및 2_2통신컨트롤러(220,252)를 거쳐 제2마이크로프로세서(210)와 제2비교기(256)로 전송되고, 상기 2계제어기(200)의 제2마이크로프로세서(210)에서 발생되는 동작감시정보는 제2_1통신컨트롤러(220)를 거쳐 직렬데이터로 변환되어 제2_2통신어댑터(240)를 통해 1계제어기(100)의 제1_1 및 1_3통신어댑터(130,154)와 제1_1 및 1_2통신컨트롤러(120,152)를 거쳐 제1마이크로프로세서(110)와 제1비교기(156)로 전송된다.Accordingly, the operation monitoring information generated by the
이에 따라 상기 제1비교기(156)는 제1_1 및 1_2통신컨트롤러(120,152)를 거친 2계제어기(200)의 동작감시정보의 일치여부를 비교하여 일치하는 경우 '정상신호'를 출력하며, 제1마이크로프로세서(110)를 구동하여 1계제어기(100)를 통해 철도신호를 출력하게 된다.Accordingly, the
한편, 1계제어기(100)의 제1_1통신컨트롤러(120) 또는 제1_2통신어댑터(130)에 이상이 발생하여 제1_1 및 1_2통신컨트롤러(120,152)를 거친 2계제어기(200)의 동작감시정보가 불일치하는 경우 '고정신호'를 출력하여 제1마이크로프로세서(110)가 1계제어기(100)를 통해 철도신호를 출력하지 않도록 제어하여 대기계로 전환한다. On the other hand, the operation monitoring information of the
한편, 상기 2계제어기(200)는 이러한 1계제어기(100)의 동작감시정보를 수신하여 2계제어기(200)가 출력(E)을 발생하는 동작계로 전환된다. On the other hand, the
예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 1계제어기(100)의 제1_1통신어탭터(130)에 결함이 발생한 경우, 제1_1통신어탭터(130)의 동작감시정보 입력은 일예로‘0x01'의 신호가 입력되어도 제1_1통신어탭터(130)의 결함에 의해 '0x02'로 오류가 발생할 수 있으며, 이러한 결함에 의해 제1마이크로프로세서(110)로 입력되는 제1_1통신컨트롤러(120)의 입출력은 2계제어기(200)에서 송신한 '0x01'과는 다른 '0x02'로 오류가 발생할 수 있다. For example, as illustrated in FIG. 4, when a defect occurs in the
이와 같은 경우 제1_1통신컨트롤러(120)의 '0x02'의 신호는 제1_3통신어댑터(154)와 1_2통신컨트롤러(152)를 거친 ‘0x01'의 신호와 제1비교기(156)에 입력되며 그에 따라 제1비교기(156)에서 불일치로 판정되어 '고장신호'를 출력하여 1계제어기(100)를 차단시키고, 2계제어기(200)를 동작계로 전환하여 철도신호의 출력(E)을 허용하게 한다.In this case, the signal of '0x02' of the
한편, 1계제어기(100)의 제1_1통신컨트롤러(120)에 결함이 발생한 경우, 제1_1통신어탭터(130)의 동작감시정보 입력은 일예로‘0x03'의 정상 신호가 입력되어도 제1_1통신어컨트롤러(120)의 결함에 의해 '0x04'로 오류가 발생할 수 있으며, 이러한 결함에 의해 제1마이크로프로세서(110)로 입력되는 제1_1통신컨트롤러(120)의 입출력은 2계제어기(200)에서 송신한 '0x03'과는 다른 '0x04'로 오류가 발생할 수 있다. On the other hand, when a defect occurs in the
이와 같은 경우 제1_1통신컨트롤러(120)의 '0x04'의 신호는 제1_3통신어댑 터(154)와 1_2통신컨트롤러(152)를 거친 '0x03'의 신호와 제1비교기(156)로 입력되며 그에 따라 제1비교기(156)에서 불일치로 판정되어 '고장신호'를 출력하여 1계제어기(100)의 동작을 차단시키고, 2계제어기(200)를 동작계로 전환하여 철도신호의 출력(E)을 허용하게 한다.In this case, the signal of '0x04' of the
따라서, 1계 또는 2계제어기(100,200)로부터 수신되는 정보의 입력결함으로 인해 정상동작하는 1계 또는 2계제어기(100,200)를 고장으로 인식하여 전체시스템이 위험측으로 동작할 수 있도록 하는 오류를 없애고, 결함발생으로 인해 동작계와 대기계가 동시에 출력을 발생시키는 위험측고장을 방지할 수 있게 된다.Therefore, the first or second controller (100,200) operating normally due to the input defect of the information received from the first or second controller (100,200) is recognized as a failure to eliminate the error that the entire system can operate to the dangerous side Therefore, it is possible to prevent the dangerous side failure that the operating system and the standby system generate output at the same time due to the occurrence of a defect.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the scope of the present invention to be substantially equivalent to the embodiment of the present invention. Various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면 철도신호의 전송을 제어하는 이중계 제어장치를 구성하는 1계제어기와 2계제어기의 자체 결함을 검지하여 이중계 제어장치 자체에서 발생되는 결함을 억제하여 철도신호의 전송을 위한 시스템의 신뢰성과 안전성을 달성하되, 1계제어기 또는 2계제어기 중에 어느 하 나가 결함이 발생한 경우 그 결함이 발생한 제어기를 제외시켜 기존 단일부품의 결함으로 인해 이중계 제어장치 전체가 위험측으로 동작하는 요인을 분석하고 이러한 현상을 억제하여 결함발생으로 인해 동작계와 대기계가 동시에 출력을 발생시키는 위험측 고장을 방지하는 효과가 있다.As can be seen from the above description, according to the present invention, by detecting the defects of the first controller and the second controller constituting the dual system controller for controlling the transmission of railway signals, the defects generated in the dual system controller itself are detected. In order to achieve the reliability and safety of the system for the transmission of railway signals by suppressing it, if any one of the first controller or the second controller is defective, the controller that caused the defect is excluded so that the dual system is controlled by the defect of the existing single part. Analyzing the factors that cause the whole device to operate on the dangerous side and suppressing these phenomena has the effect of preventing the dangerous side failure that causes the operating system and the standby system to generate output simultaneously due to the defect.
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