JPH09307572A - 情報伝送制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】いずれもフェールセーフに構成された装置同士
を親機と端末として接続するシステムを高い安全性で構
築ことができるようにした情報伝送制御装置を提供す
る。 【解決手段】親機２０と、端末３０とを備えて成る情報
伝送制御装置１０であり、親機２０は、自己診断部２１
と、入力部２２と、端末３０と選択的に交信するポーリ
ング部２３と、サイクルデータを繰り返し出力し、デー
タの変更の度にデータのハイとローを反転させる出力信
号調製部２４と、端末３０からのアンサー信号を受ける
伝送確認部２５と、異常を検出した時に安全側にする安
全保持部２６とを有し、端末３０は、自己診断部３１
と、入力部３２と、ポーリング判断部３３と、サイクル
データが正しいかどうかを検定符号により監視するデー
タ監視部３４と、制御信号を返すアンサーバック部３５
と、自機の情報を出力する出力部３６と、データのサイ
クル単位での切り換わりを監視する周期判断部３７とを
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御信号を発信す
る親機と、シリアル伝送路により該親機に接続され、制
御信号を親機から受けて動作するとともに自機の情報信
号を親機に送出する端末とを備えて成る情報伝送制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば鉄道信号制御では、異常時には制
御を安全側にするフェールセーフに構成された装置が採
用され、安全を確保するようにしている。そして、いず
れもフェールセーフに構成された装置同士を親機と端末
として接続するシステムを構築することが考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、装置自体がフェールセーフに構成
されていても、それら同士を接続したシステムがフェー
ルセーフになることはなく、システムとしてフェールセ
ーフに構成され高い安全性を確保するためには全体とし
ての構成を工夫する必要がある。

【０００４】本発明は、このような従来の技術が有する
課題に着目してなされたもので、いずれもフェールセー
フに構成された装置同士を親機と端末として接続するシ
ステムを高い安全性で構築ことができるようにした情報
伝送制御装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、制御信号を発信する
親機（２０）と、シリアル伝送路により該親機（２０）
に接続され、制御信号を親機（２０）から受けて動作す
るとともに自機の情報信号を親機（２０）に送出する端
末（３０）とを備えて成る情報伝送制御装置（１０）に
おいて、前記親機（２０）は、自己診断部（２１）と、
入力部（２２）と、ポーリング部（２３）と、出力信号
調製部（２４）と、伝送確認部（２５）と、安全保持部
（２６）とを有し、前記自己診断部（２１）は、自らの
正常動作を監視するものであり、前記入力部（２２）
は、前記端末（３０）からの情報を受け取るものであ
り、前記ポーリング部（２３）は、ポーリングにより端
末（３０）と選択的に交信するよう設定するものであ
り、前記出力信号調製部（２４）は、ポーリングデータ
を含む一連の制御信号から成っていて繰り返し出力され
るサイクルデータを作成し、かつ、該サイクルデータの
内容の変更の度にデータのハイとローを反転させるもの
であり、前記伝送確認部（２５）は、交信時に端末（３
０）からのアンサー信号を受けて伝送路の正常を判断す
るものであり、前記安全保持部（２６）は、前記伝送確
認部（２５）が伝送路の異常を検出した時に制御信号を
安全側にするものであり、前記端末（３０）は、自己診
断部（３１）と、入力部（３２）と、ポーリング判断部
（３３）と、データ監視部（３４）と、アンサーバック
部（３５）と、出力部（３６）と、周期判断部（３７）
とを有し、前記自己診断部（３１）は、当該端末（３
０）自らの正常動作を監視するものであり、前記入力部
（３２）は、親機（２０）からの制御信号を受け取るも
のであり、前記ポーリング判断部（３３）は、親機（２
０）からのポーリング信号により交信の可否を判断する
ものであり、前記データ監視部（３４）は、伝送回線か
ら入力したデータが正しいかどうかをサイクルデータに
付加された検定符号で判別するものであり、前記アンサ
ーバック部（３５）は、親機（２０）より受けた制御信
号をアンサー信号として伝送路に返すものであり、前記
出力部（３６）は、自機の情報を伝送路に出力するもの
であり、前記周期判断部（３７）は、データが1サイク
ル毎にハイとローとに切り換わっているかを監視するも
のである、ことを特徴とする情報伝送制御装置（１０）
に存する。

【０００６】前記本発明は次のように作用する。

【０００７】親機（２０）は、シリアル伝送路Ｔを通じ
て、端末（３０）群から情報信号を受けて事態を把握
し、目的に沿った制御信号を発信する。各端末（３０）
は、シリアル伝送路Ｔにより親機（２０）から制御信号
を親機（２０）から受けて動作するとともに、自機の情
報信号を親機（２０）に送出する。

【０００８】さらに詳しくは、親機（２０）は、自己診
断部（２１）により自らの正常動作を監視し、自己診断
により異常を診断した場合は、制御信号の送出を止める
か、正常な従装置に制御を譲ったり、速やかな復旧に努
める。また、親機（２０）は、ポーリング部（２３）か
らのポーリング信号により選択される端末（３０）と交
信する。

【０００９】親機（２０）と端末（３０）との交信は次
のようになされる。親機（２０）では、ポーリングデー
タを含む一連の制御信号を１サイクルデータとして構成
し、そのサイクルデータを繰り返し出力信号調製部（２
４）から端末（３０）に出力する。また、制御信号は、
サイクルデータを1サイクル毎にハイとローを反転させ
て出力される。入力部（２２）は、端末（３０）からの
情報を受け取り、伝送確認部（２５）は、交信時に端末
（３０）からのアンサー信号を受けて伝送路の正常を判
断する。もし、伝送確認部（２５）が伝送路の異常を検
出した時は、安全保持部（２６）は、制御信号を安全側
にしてフェールセーフを期する。

【００１０】端末（３０）は、自己診断部（３１）で自
らの正常動作を監視し、異常であった場合は、親機（２
０）と同様に正常な従装置に制御を譲ったり、速やかな
復旧に努める。ポーリング判断部（３３）が親機（２
０）からのポーリング信号により自機が選択され交信す
べきことを判断すると端末（３０）は親機（２０）との
交信を始める。

【００１１】データ監視部（３４）では、サイクルデー
タに付加されている検定符号によりデータが正しいかど
うかを監視しており、検定符号が誤っているデータはノ
イズ等による誤り信号であるとみなして採用しない。ま
た、誤りがサイクルにおいて連続しているなど所定の限
度を越えると異常として反応する。

【００１２】交信中、アンサーバック部（３５）は、親
機（２０）より受けた制御信号をアンサー信号として親
機（２０）に返す。異常がなければ、出力部（３６）
は、自機の情報を伝送路に出力する。また、周期判断部
（３７）は、データが１サイクル毎にハイとローとを繰
返しているかを監視し、反転していない場合は前回デー
タを採用して処理する。２サイクル以上反転しない場合
は安全側のデータ０（ゼロ）にして処理する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の一実
施の形態を説明する。各図は本発明の一実施の形態を示
している。情報伝送制御装置１０は、制御信号を発信す
る親機２０にシリアル伝送路Ｔを介して複数の端末３
０，３０…を接続して構成される。端末３０は、制御信
号を親機２０から受けて動作するとともに自機の情報信
号を親機２０に送出するものである。通常は親機２０は
主従で対で設けられており、主機である親機２０の異常
時には従機に交代できるようになっている。

【００１４】親機２０は、ハードウエア構成としては、
図２に示すように、２つの同一仕様のＣＰＵ−Ａ，Ｂを
備え、両ＣＰＵ−Ａ，Ｂの処理データを比較するフェー
ルセーフ比較回路ＣＭＰと、シリアル伝送路Ｔが接続さ
れる出力部ＯＣとを設け、親機２０内のシリアル伝送路
Ｔの出口に接点が介装され、フェールセーフ比較回路Ｃ
ＭＰでデータが一致した時はこの接点を閉成させ、不一
致の時は開成させる正常リレーＦＬＲをフェールセーフ
比較回路ＣＭＰに接続してある。

【００１５】フェールセーフ比較回路ＣＭＰ，正常リレ
ーＦＬＲ，シリアル入出力回路ＩＯは親機２０の自らの
正常動作を監視する自己診断部２１をなしている。親機
２０には、端末３０からの情報を受け取る入力部２２が
設けられ、入力部２２はＣＰＵ−Ａ，Ｂに共通に接続さ
れている。

【００１６】図１に示すように、親機２０には、ポーリ
ング部２３と、出力信号調製部２４と、伝送確認部２５
と、安全保持部２６とが設けられている。これら、ポー
リング部２３，出力信号調製部２４，伝送確認部２５，
安全保持部２６は親機２０の両ＣＰＵ−Ａ，Ｂに同一の
仕様で設けられるものであるが、図１では簡便に１組の
表示で示してある。

【００１７】ポーリング部２３は、ポーリングにより端
末３０と選択的に交信するよう設定するものである。

【００１８】出力信号調製部２４は、ポーリングデータ
を含む一連の制御信号から成る繰り返し出力されるサイ
クルデータを作成し、かつ、１サイクル毎にデータのハ
イとローを反転させるとともに、誤り検出のための巡回
符号をＣＲＣ検定符号として制御信号のサイクルデータ
に含ませるものである。

【００１９】また、伝送確認部２５は、交信時に端末３
０からのアンサー信号を受けて伝送路の正常を判断する
ものであり、安全保持部２６は、伝送確認部２５が伝送
路の異常を検出した時に制御信号を安全側にするもので
ある。

【００２０】端末３０は、ハードウエア構成としては親
機２０と同一または同様である。そして、親機２０と同
様に、自らの正常動作を監視する自己診断部３１と、親
機２０からの情報を受け取る入力部３２とがハードウエ
アとして設けられ、図示省略した一対のＣＰＵにそれぞ
れ、ポーリング判断部３３と、データ監視部３４と、ア
ンサーバック部３５と、出力部３６と、周期判断部３７
と、が設けられている。

【００２１】ポーリング判断部３３は、親機２０からの
ポーリング信号により交信の可否を判断するものであ
り、データ監視部３４は、伝送回線から入力したデータ
が正しいかどうかをサイクルデータに付加された検定符
号であるＣＲＣ検定符号で判別するものであり、アンサ
ーバック部３５は、親機２０より受けた制御信号を返す
ものである。

【００２２】出力部３６は、自機の情報を伝送路に出力
し、周期判断部３７は、データが１サイクル毎にハイと
ローとを繰返しているかを監視し、反転していない場合
は前回データを採用して処理する。２サイクル以上反転
しない場合は安全側のデータ０（ゼロ）にして処理する
ものである。

【００２３】次に作用を説明する。概要としては、親機
２０は、シリアル伝送路Ｔを通じて、端末３０群から情
報信号を受けて事態を把握し、目的に沿った制御信号を
発信する。各端末３０は、シリアル伝送路Ｔにより親機
２０から制御信号を親機２０から受けて動作するととも
に、自機の情報信号を親機２０に送出する。また、端末
３０群は別に外部制御出力Ｃを出力することもある。

【００２４】親機２０は、自己診断部２１により自らの
正常動作を監視している。２つの同一仕様のＣＰＵ−
Ａ，Ｂの処理データをフェールセーフ比較回路ＣＭＰで
比較し、フェールセーフ比較回路ＣＭＰでデータが一致
した時は正常リレーＦＬＲの接点を閉成させてシリアル
伝送路Ｔの接続を保つ。また、フェールセーフ比較回路
ＣＭＰでデータが不一致であった時は正常リレーＦＬＲ
の接点を開成させてシリアル伝送路Ｔの接続を断つ。

【００２５】その他、自己診断により異常を診断した場
合は、制御信号の送出を止めるか、正常な従装置に制御
を譲ったり、速やかな復旧に努める。また、親機２０
は、ポーリング部２３からのポーリング信号により選択
される端末３０と交信する。

【００２６】親機２０と端末３０との交信は次のように
なされる。親機２０では、出力信号調製部２４により、
ポーリングデータを含む一連の制御信号を１サイクルデ
ータとして構成し、複数サイクルを繰り返し端末３０に
出力する。また、出力信号調製部２４は、１サイクルデ
ータ内にＣＲＣ検定符号を含ませる。

【００２７】ポーリングデータを含む一連の制御信号の
伝送フォーマットは図３に示すようなものであり、端末
を特定するＩＤ符号、データ、反転ＩＤ符号、ＣＲＣ検
定符号より構成されている。１サイクルデータは、この
伝送フォーマットを有する制御信号を端末毎に作成した
ものの集合となっている。

【００２８】そして、サイクルデータが繰り返し伝送さ
れるので、繰り返しの中でノイズ等により誤り信号が発
生しても前回の信号で補完することができ、また、誤り
をＣＲＣ検定符号から検出することができるようになっ
ている。また、制御信号は、１サイクル毎にデータのハ
イとローを反転させて出力される。

【００２９】入力部２２は、端末３０からの情報を受け
取ってＣＰＵ−Ａ，Ｂに伝達する。伝送確認部２５は、
アンサー信号を監視しており、交信時に端末３０からの
アンサー信号を受けて伝送路の正常を判断する。伝送確
認部２５が伝送路の異常を検出した時は、安全保持部２
６は、制御信号を安全側にしてフェールセーフを期す
る。

【００３０】端末３０は、自己診断部３１で自らの正常
動作を監視し、異常であった場合は、親機２０と同様に
正常な従装置に制御を譲ったり、速やかな復旧に努め
る。ポーリング判断部３３が親機２０からのポーリング
信号により自機が選択され交信すべきことを判断すると
端末３０は親機２０との交信を始める。

【００３１】データ監視部３４では、サイクルデータに
付加されたＣＲＣ検定符号によりデータが正しいかどう
かを監視しており、ＣＲＣ検定信号により誤りを知った
ときは伝送ミスがあったものとして採用しない。

【００３２】交信中、アンサーバック部３５は、親機２
０より受けた制御信号をアンサー信号として親機２０に
返す。異常がなければ、出力部３６は、自機の情報を伝
送路に出力する。また、周期判断部３７は、データが１
サイクル毎にハイとローとを繰返しているかを監視し、
反転していない場合は前回データを採用して処理する。
２サイクル以上反転しない場合は安全側のデータ０（ゼ
ロ）にして処理する。

【００３３】データ監視部３４での異常検知は親機２０
に報告され、親機２０の安全保持部２６はそのときの制
御状態の中で安全側へ制御を行なう、また、端末３０で
も安全側へ制御を行なう。

【００３４】親機２０が電子連動装置で端末３０が電子
端末装置たる信号機や転てつ機であったような場合、そ
の間は２組の伝送回線で接続されることがある。そし
て、端末３０では、常に伝送回線の状態を監視してい
て、異常発見時には迅速に正常回線を切り換えることが
できるようになっている。

【００３５】すなわち、図４（ａ）に示すように、端末
３０は、回線正常時でも、自端末装置宛のポーリング情
報を受信した時、自己の表示情報を送信するとともに、
回線を切り換える。図４（ａ）は端末Ｐ３が回線を切り
換える様子を示している。

【００３６】異常発生時、例えば、２回連続してＣＲＣ
エラーが発生した時や、受信開始タイムアウト、受信バ
ッファオーバ発生、その他の設定された異常の場合、図
４（ｂ）に示すように回線が切り換えられる。

【００３７】

【発明の効果】本発明にかかる情報伝送制御装置によれ
ば、いずれもフェールセーフに構成された装置同士を親
機と端末との特性を利用してシステムを構成するように
したから、高い安全性で情報伝送制御システムを構築す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る情報伝送制御装置
を示すブロック図である。

【図２】本発明の一の実施の形態に係る情報伝送制御装
置の親機のハード構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一の実施の形態に係る情報伝送制御装
置の伝送信号の伝送フォーマットを示す説明図である。

【図４】本発明の一の実施の形態に係る情報伝送制御装
置の伝送回線の切り換えの様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…情報伝送制御装置 ２０…親機 ２１…自己診断部 ２２…入力部 ２３…ポーリング部 ２４…出力信号調製部 ２５…伝送確認部 ２６…安全保持部 ３０…端末 ３１…自己診断部 ３２…入力部 ３３…ポーリング判断部 ３４…データ監視部 ３５…アンサーバック部 ３６…出力部 ３７…周期判断部 Ｔ…シリアル伝送路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御信号を発信する親機と、シリアル伝送
   路により該親機に接続され、制御信号を親機から受けて
   動作するとともに自機の情報信号を親機に送出する端末
   とを備えて成る情報伝送制御装置において、 前記親機は、自己診断部と、入力部と、ポーリング部
   と、出力信号調製部と、伝送確認部と、安全保持部とを
   有し、 前記自己診断部は、自らの正常動作を監視するものであ
   り、 前記入力部は、前記端末からの情報を受け取るものであ
   り、 前記ポーリング部は、ポーリングにより端末と選択的に
   交信するよう設定するものであり、 前記出力信号調製部は、ポーリングデータを含む一連の
   制御信号から成っていて繰り返し出力されるサイクルデ
   ータを作成し、かつ、該サイクルデータを1サイクル毎
   にデータのハイとローを反転させるものであり、 前記伝送確認部は、交信時に端末からのアンサー信号を
   受けて伝送路の正常を判断するものであり、 前記安全保持部は、前記伝送確認部が伝送路の異常を検
   出した時に制御信号を安全側にするものであり、 前記端末は、自己診断部と、入力部と、ポーリング判断
   部と、データ監視部と、アンサーバック部と、出力部
   と、周期判断部とを有し、 前記自己診断部は、当該端末自らの正常動作を監視する
   ものであり、 前記入力部は、親機からの制御信号を受け取るものであ
   り、 前記ポーリング判断部は、親機からのポーリング信号に
   より交信の可否を判断するものであり、 前記データ監視部は、伝送回線から入力したデータが正
   しいかどうかをサイクルデータに付加された検定符号で
   判別するものであり、 前記アンサーバック部は、親機より受けた制御信号をア
   ンサー信号として伝送路に返すものであり、 前記出力部は、自機の情報を伝送路に出力するものであ
   り、 前記周期判断部は、データが1サイクル毎にハイとロー
   とに切り換わっているかを監視するものである、 ことを特徴とする情報伝送制御装置。