(57)【要約】      （修正有）【課題】電子連動装置を非定期処理で行い、現場機器情報に即応した制御を行うことができる電子連動装置を提供する。【解決手段】現場機器（信号機２１、転てつ機２２、軌道回路２３）やてこの状態を示す情報をタイムスタンプ又はシーケンス番号と共に任意のタイミングで入力し、入力された信号に応じて所定の出力を行う連動論理部１０を有する電子連動装置１であって、連動論理部１０は、入力された情報のうち、出力を確定するために必要な情報が揃っているか判断する判断処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現場機器やてこの状態を示す情報をタイムスタンプ又はシーケンス番号と共に任意のタイミングで入力し、入力された信号に応じて所定の出力を行う連動論理部を有する電子連動装置であって、
前記連動論理部は、入力された情報のうち、出力を確定するために必要な情報が揃っているか判断する判断処理を行うことを特徴とする電子連動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子連動装置において、
前記判断処理は、任意の出力に関連する全ての入力を必要とみなして判断することを特徴とする電子連動装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子連動装置において、
前記判断処理は、未確定の入力が取り得るパターンを総当たりで検索する検索処理を行い、当該検索処理の結果、いずれのパターンであっても出力に変化がないことをもって出力を確定するために必要な情報が揃ったと判断することを特徴とする電子連動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電子連動装置において、
前記検索処理は、出力に変化があった場合に検索処理を中断し、出力を確定するために必要な情報が揃っていないと判断することを特徴とする電子連動装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電子連動装置において、
前記判断処理は、相異なる出力を与える、未確定の入力が取りうる状態のパターンの組を検索する検索処理を行い、該当する組を検出した場合に検索処理を中断し、出力を確定するために必要な情報が揃っていないと判断し、
前記検索処理は、ＳＡＴソルバ又はＳＭＴソルバを利用することを特徴とする電子連動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道において駅構内の信号機や転てつ機を制御する連動装置に関し、特にコンピュータを用いた電子連動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連動装置とは、鉄道において駅構内の信号機や転てつ機などの現場機器を所定の論理に従って制御することで、列車の衝突や脱線を防止し、安全を確保する装置であり、種々の連動装置が知られている。
【０００３】
例えば、継電連動装置は、上述した連動機能をリレー（継電器）によって実現したものであり、電子連動装置は、連動機能をコンピュータによって実現したものである。従来の電子連動装置は、一定周期で取り込んだ現場機器やてこの状態の情報に基づき、一定の順序で全ての連動処理を行っている。
【０００４】
また、電子連動装置は、解析の容易性の実現や現場機器に即応した連動処理を安全性を確保しながら行うために、種々の手段が採用されている。例えば、特許文献１に記載された電子連動装置は、電子連動装置本体からの変化情報を時刻情報及びシーケンス情報を用いて編集処理してメモリに記憶し、そのメモリに記憶されている情報を必要に応じて出力処理する信号モニタ装置において、編集処理を電子連動装置本体における定周期処理の情報を用いて行ってメモリに記憶し、そのメモリに記憶されている情報を必要に応じてその定周期処理の情報に対応させて出力処理する出力制御手段を有するという構成を備えている。
【０００５】
このような構成を備える結果、特許文献１に記載された電子連動装置は、信号モニタ装置における情報の取込時間間隔を短くすることなく、電子連動装置本体の定周期の時間精度で情報が出力されるので、きめの細かい解析を行うことが可能となる。
【０００６】
また、特許文献２に記載された電子連動装置は、イベント処理部と、バックグラウンド処理部とを含み、進路情報及び現場機器情報によって現場機器間に連鎖を掛ける電子連動装置であって、イベント処理部は、進路情報又は現場機器情報が変化した時に、その変化に即応する連動処理を行い、連動出力を生じるものであり、バックグラウンド処理部は、一定時間内に全ての連動処理を一定の順序で行い、イベント処理部の連動処理の良否を確認するという構成を備えている。
【０００７】
このような構成を備える結果、特許文献２に記載された電子連動装置は、進路情報または現場機器情報の変化に即応して連動処理を行い、高密度運転を可能にし得ると共に、一定時間内に変化に即応した連動処理の良否の確認を行うことにより、高い安全性を確保し得る電子連動装置を構成することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−３３５４１７号公報
【特許文献２】特開平６−３２１１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された電子連動装置では、電子連動装置本体からの変化情報を、時刻情報およびシーケンス情報を用いることで取込周期より細かい時間変化の解析を行う信号モニタ装置の技術が示されているが、解析された結果は、過去の情報であるため、状態が変化する時刻が既知である。一方、電子連動装置本体と現場機器の関係においては、電子連動装置本体は安全性担保のために確定した情報に基づき演算を行う必要があるが、次にいつ現場機器の状態が変化するか未確定であり、状態変化が確定するまでは連動処理を行うことができないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載された電子連動装置では、イベント処理部とバックグラウンド処理部を構成することで、入力情報に即応して連動処理を行うことができるが、入力と対応するタスクを予め設計しておかなければならず、１出力情報単位といった細かな粒度での非同期処理を実現することができないという問題があった。
【００１１】
このように、従来の電子連動装置は、定周期処理（同期処理）を基本としているため、全ての入力情報が揃わなければ出力を行うことができず、現場機器情報に即応した制御を行うことができないという課題があった。また、現場機器と連動装置の連動処理部の間の伝送には、定周期処理に支障しない相応の性能と信頼性が要求される。
【００１２】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、電子連動装置を非定期処理で行い、現場機器情報に即応した制御を行うことができる電子連動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明にかかる電子連動装置は、現場機器やてこの状態を示す情報をタイムスタンプ又はシーケンス番号と共に任意のタイミングで入力し、入力された信号に応じて所定の出力を行う連動論理部を有する電子連動装置であって、前記連動論理部は、入力された情報のうち、出力を確定するために必要な情報が揃っているか判断する判断処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る電子連動装置において、前記判断処理は、任意の出力に関連する全ての入力を必要とみなして判断すると好適である。
【００１５】
また、本発明に係る電子連動装置において、前記判断処理は、未確定の入力が取り得るパターンを総当たりで検索する検索処理を行い、当該検索処理の結果、いずれのパターンであっても出力に変化がないことをもって出力を確定するために必要な情報が揃ったと判断すると好適である。
【００１６】
また、本発明に係る電子連動装置において、前記検索処理は、出力に変化があった場合に検索処理を中断し、出力を確定するために必要な情報が揃っていないと判断すると好適である。
【００１７】
また、本発明に係る電子連動装置において、前記判断処理は、相異なる出力を与える、未確定の入力が取りうる状態のパターンの組を検索する検索処理を行い、該当する組を検出した場合に検索処理を中断し、出力を確定するために必要な情報が揃っていないと判断し、前記検索処理は、ＳＡＴソルバ又はＳＭＴソルバを利用すると好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電子連動装置によれば、現場機器やてこの状態を示す情報を任意のタイミングで入力し、入力された信号に応じて所定の出力を行う連動論理部を有しているので、非同期処理が可能となり、より現場機器やてこの状態に即応して連動処理を行うことが可能となる。このような非同期処理を行うことで、現場機器の目的に合わせて入力周期や情報伝送の許容遅延を柔軟に選択することができ、現場機器や伝送路の性能要件を緩和することで低コスト化を実現することが可能となる。また、長距離伝送が可能となることで、現場機器の位置に依存せずに連動論理部を設置することが可能となり、異常発生時には、異常による影響範囲を最小限にとどめることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る電子連動装置の概略を説明するための図。
【図２】本実施形態に係る電子連動装置の模式的な論理図。
【図３】入力や内部状態の管理状態を示す表。
【図４】第１の実施形態に係る電子連動装置の動作を示すタイムチャート。
【図５】図４の状態から更に入力があった状態を示すタイムチャート。
【図６】第２の実施形態に係る電子連動装置の動作を示すタイムチャート。
【図７】第２の実施形態に係る電子連動装置の動作を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本願発明の実施形態にかかる電子連動装置について図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る電子連動装置の概略を説明するための図であり、図２は、本実施形態に係る電子連動装置の模式的な論理図であり、図３は、入力や内部状態の管理状態を示す表であり、図４は、第１の実施形態に係る電子連動装置の動作を示すタイムチャートであり、図５は、図４の状態から更に入力があった状態を示すタイムチャートであり、図６は、第２の実施形態に係る電子連動装置の動作を示すタイムチャートであり、図７は、第２の実施形態に係る電子連動装置の動作を示すタイムチャートである。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態にかかる電子連動装置１は、駅２０近傍の信号機２１，転てつ機２２及び軌道回路２３等の現場機器を含む構成を表示したもので、信号機２１，転てつ機２２及び軌道回路２３はそれぞれインターフェイス端末２４に接続されている。また、制御盤２５は、連動論理部１０に接続されて各現場機器やてこの状態を示す情報をタイムスタンプ又はシーケンス番号と共に入力している。連動論理部１０は、コンピュータ１１によって入力された情報の処理や連動処理を行っている。
【００２３】
インターフェイス端末２４及び制御盤２５と連動論理部１０は、例えば、ＩＰネットワークにより接続されていると好適である。ＩＰネットワークにより接続されることで、リレーの扛上又は落下といった現場機器やてこの状態変化を示す情報と共に実時間を示すタイムスタンプや時系列情報を示すシーケンス番号と共に連動論理部１０に各種情報を入力することが可能となると共に、長距離伝送が可能となるために連動論理部１０を現場機器の位置に依らずに設置することが可能となる。
【００２４】
［第１の実施形態］
次に、図２を参照して本実施形態に係る電子連動装置１の動作について説明を行う。図２に示すように、本実施形態に係る電子連動装置１は、模式的な論理として４種類の入力１，２，３及び５並びに２種類の出力４及び６を有している。入力は、信号機２１や転てつ機２２といった現場機器やてこの状態に対応し、出力は現場機器に対する制御信号に対応している。
【００２５】
なお、各入力及び出力に記載されたＶ字状の記号は、該Ｖ字状の記号が下側に開口している場合は無励磁（落下）のときに導通する接点を示し、上側に開口している場合は、励磁中（扛上）のときに導通する接点を示している。
【００２６】
従来の電子連動装置では、上述した４つの入力１，２，３及び５を一定の周期で一度に取得し、２つの出力について１度に演算することを一定周期で繰り返し行っていたが、本実施形態に係る電子連動装置１では、現場機器やてこの状態を示す情報は、タイムスタンプ又はシーケンス番号と共に任意のタイミングで連動論理部１０に入力される。
【００２７】
また入力された情報は、図３に示すように入力・内部状態をタイムスタンプ又はシーケンス番号とともに管理され、出力を確定するために必要な情報が揃っているかを連動論理部１０において判断している。本実施形態における電子連動装置１の判断処理では、関係する入力を全部必要とみなして演算を行っており、図２では、出力４に関係する入力・内部状態は、入力１，２，３であり、出力６に関係する入力・内部状態は、入力５である。本実施形態における電子連動装置１では、図４に示すように、各入力１，２，３及び５は、タイムチャートで黒丸で示すように、任意のタイミングで入力されている。また、図４のタイムチャートでは、出力４に関係する入力・内部状態は１，２，３であることから、これらの入力の最終更新時刻のうち最も古い時刻の状態で出力４の情報を更新している。具体的には、図４のタイムチャートでは、出力４に関係する入力１，２，３のうち、最新の入力は、入力１の５６．７秒であり、最も古い入力は入力２の５６．０秒である。したがって、出力４は、入力２の５６．０秒の状態に基づいて更新されている。さらに、図４の状態から、新たな入力が入力された図５の状態では、最も古い時刻の入力が入力３の５６．４秒となることから５６．４秒の時点の状態に基づいて出力４が更新されている。
【００２８】
このように、本実施形態に係る電子連動装置１は、入力の情報を一度に得られなくとも、出力を部分的に確定し、非同期に連動処理を行うことができるので、細かな粒度での非同期処理を実現することができる。
【００２９】
［第２の実施形態］
以上説明した第１の実施形態に係る電子連動装置の判断処理では、任意のタイミングで入力された情報のうち、出力に関係のある入力は全て必要とみなして判断を行う場合について説明を行った。次に説明する第２の実施形態に係る電子連動装置は、第１の実施形態とは異なる形態を有する実施例について説明を行うものである。なお、上述した第１の実施形態の場合と同一又は類似する部材については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
本実施形態に係る電子連動装置の判断処理は、未確定の入力が取りうる状態のパターンを総当たりで検索する検索処理を行い、当該検索処理の結果、出力に変化がないことをもって出力を確定するために必要な情報が揃ったと判断する処理を行っている。
【００３１】
具体的には、図６及び図７に示すように、未確定の入力パターンを総当たりで検索し、出力が変化しないことをもって出力を確定する。図６は、図４における入力１の最後（５６．７秒）の情報が得られる前の状態を示すタイムチャートである。この状態では、入力１，２，３の最終更新時刻のうち、最も古い時刻は、入力１の５５．７秒である。上述した第１の実施形態における電子連動装置では、出力４は、入力１，２，３のうち最も古い時刻の入力である入力１の５５．７秒が最終更新時刻となるが、入力２が５６．０秒まで落下継続と確定しているため、図２の論理図を参照すると、入力１の状態に係わらず、出力４は５６．０秒まで扛上が確定している。次に、図７は、入力１に先行して５６．０秒の時点で出力４を更新した状態を示している。これを実現するために、本実施形態に係る電子連動装置は、未確定の入力パターンを総当たりで検索する。しかし、全ての入力パターンを調べる必要はなく、出力が異なるパターンが少なくとも１組存在した場合には、出力は未確定であると判断されるため、その時点で検索を中止して次の情報入力まで待機すればよいこととなる。
【００３２】
このように、本実施形態に係る電子連動装置は、未確定の入力の入力パターンを総当たりで検索し、出力に変化がないことをもって出力を確定しているので、粒度の細かい非同期処理を実現することが可能となる。
【００３３】
なお、上述した第２の実施形態に係る電子連動装置における検索処理を効率化させるために、判断処理において、相異なる出力を与える、未確定の入力が取りうる状態のパターンの組を検索する検索処理を行い、該当する組を検出した場合に検索処理を中断し、出力を確定するために必要な情報が揃っていないと判断し、検索処理では、ＳＡＴソルバやＳＭＴソルバといった出力が異なる未確定の入力パターンの一例を効率的に検索することができるプログラムを用いても構わない。
【００３４】
以上説明した第１及び第２の実施形態における電子連動装置は、入出力の依存関係は結線論理が確定した時点で決定できる。したがって、これらの実施形態においても演算の一部はソフトウェアのコンパイル時点で行っても構わないし、全て実行時に行っても構わない。また、実行時の演算結果の一部をキャッシュし、以降の演算で再利用しても構わない。
【００３５】
また、入力側のタイムスタンプ又はシーケンス番号は、現場機器が付与しても構わないし、１つ以上の現場機器と接続されたルータ、ハブ又はリピータといった中継機器が付与しても構わない。さらに、シーケンス番号を用いる場合には、連動論理部が付番及び管理を行うと好適であり、タイムスタンプを用いる場合には、連動論理部がタイムスタンプの付与及び管理を行っても構わないし、現場機器が個別に時計を持ち、現場機器がタイムスタンプを付与しても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３６】
１  電子連動装置，    １０  連動論理部，    １１  コンピュータ，    ２０  駅，    ２１  信号機，    ２２  転てつ機，    ２３  軌道回路，    ２４  インターフェイス，    ２５  制御盤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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