(57)【要約】【課題】本発明は、稼働系と待機系が各々制御コントローラユニットと通信ユニットで構成されるホットスタンバイ方式の冗長構成の信号保安装置において、相手装置、あるいはネットワークの制約により、相手装置と冗長化された装置間で複数の通信回線を接続できない場合においても、稼働系及び待機系に同一の入力データを分配する方法を実現する。【解決手段】ホットスタンバイ方式の冗長構成の信号保安装置において、稼働系及び待機系の通信ユニットに、受信した電文を転送する機能を備えることにより、一方の系で受信した電文を他系（稼働系、または待機系）に転送することで、両系で同一の入力データを得ることを可能とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重系の制御装置を備え、当該多重系の各制御装置で同一の処理を行わせる冗長構成の信号保安装置において、
前記各系の制御装置及び外部接続装置と接続されて、外部接続装置と各系の制御装置間の電文を中継するノードを備え、
多重系の前記各制御装置は、
前記ノードを介して前記外部接続装置から電文を受信する通信ユニットと、
前記通信ユニットで受信した前記電文に応じた演算処理を行う制御コントローラユニットと、を備え、
前記通信ユニットは、前記ノードを介して、受信した前記電文を他系の前記通信ユニットへ転送する手段を備えたことを特徴とする信号保安装置。
【請求項２】
請求項１に記載の信号保安装置において、
前記通信ユニットは、受信した電文に設定されたポート番号に応じて予め定められた転送先へ前記電文を転送することを特徴とする信号保安装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用信号保安装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道の信号保安装置は、信号保安装置が故障した場合でも、列車の運行に支障を与えることの無い状況が望ましいとされており、故障時でも支障無く動作するように高い稼働率を確保する必要がある。稼働率を確保するための手段として、冗長構成という手段がある。冗長構成の信号保安装置は、一般的に複数の同一の処理を行う制御装置を有しており、制御装置の一つに故障が発生した場合でも、正常に動作する制御装置が情報の出力、及び処理を継続し続けることで稼働率を確保している。
【０００３】
また、図１のような冗長構成の信号保安装置１０１において、１対１通信を採用している場合、外部接続装置１０８は、ネットワーク１０７Ａを介して制御装置１０２Ａと、ネットワーク１０７Ｂを介して制御装置１０２Ｂにそれぞれ電文を送信する。しかし、１０２Ａは、１０２Ｂ宛の電文を１０７Ａ及びノード１０６を介して受信することはできず、また、１０２Ｂも同様に、１０２Ａ宛の電文を１０７Ｂ及び１０６を介して受信することもできない。そのため、稼働系及び待機系で同一の電文を受信する方法として、受信した電文を分配するための装置を設けることで、１０８から１０２Ａ宛の電文を１０２Ｂにも送信を行い、１０２Ｂ宛の電文を１０２Ａにも送信することで、１０２Ａと１０２Ｂが同一の電文を得る方法がある。あるいは、専用の系間通信路を設けることで、１０２Ａと１０２Ｂが受信した電文を交換し、互いの系で受信した電文が同一の電文であることを確認する方法が採用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５２５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
稼働系と待機系が各々制御コントローラユニットと通信ユニットで構成されるホットスタンバイ方式の冗長構成の信号保安装置は、一般的に稼働系と待機系で構成され、稼働系に異常が発生した場合に、即座に待機系が稼働系に遷移して、制御を継続することで稼働率を確保する。この時、稼働系と待機系は、同一の入力データに基づき、同一の処理を行うことで、稼働系の切換え時に連続した制御を継続することができる。
【０００６】
しかし、稼働系と待機系は、１対１通信を前提としたデータ通信を用いて相手装置と通信を行う場合、相手装置やネットワークなどの制約により、冗長化された相手装置と通信回線を接続することができず、同一の入力データを得られない場合がある。この場合、稼働系及び待機系で同一の入力データを得るために、冗長化された装置間で入力データを分配する装置や冗長化された装置間を結ぶ系間通信路が必要となる。
【０００７】
本発明は、稼働系と待機系が各々制御コントローラユニットと通信ユニットで構成されるホットスタンバイ方式の冗長構成の信号保安装置において、相手装置やネットワークなどの制約により、相手装置と冗長化された装置間で複数の通信回線を接続できない場合においても、専用の系間通信路や入力データを分配するための専用装置を設けること無く、稼働系及び待機系に同一の入力データを分配する方法を実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、制御コントローラユニットと通信ユニットで構成される冗長構成の信号保安装置において、稼働系及び待機系の通信ユニットに、受信した電文を転送する機能を備えることにより、一方の系で受信した電文を他系（稼働系、または待機系）に転送することで、両系で同一の入力データを得ることを可能とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ホットスタンバイ方式の冗長構成の信号保安装置において、信号保安装置の稼働系及び待機系の通信ユニットに、受信した電文を転送する機能を設け、一方の系で受信した電文を他系に転送することで、稼働系及び待機系に専用の系間通信路、または入力データを分配するための装置を設けること無く、両系で同一の入力データを得ることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ホットスタンバイ方式の冗長構成の信号保安装置の構成図。
【図２】ホットスタンバイ方式の冗長構成の信号保安装置のデータの流れ。
【図３】制御装置の処理の流れ。
【図４】転送機能フローチャート。
【図５】ポート番号管理テーブル。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明におけるホットスタンバイ方式の冗長構成の信号保安装置のシステム構成を図１に示す。冗長構成の信号保安装置１０１は、Ａ系の制御装置１０２ＡとＢ系の制御装置１０２Ｂの２重系構成となっている。１０２Ａは、制御コントローラユニット１０３Ａと通信ユニット１０４Ａから構成されており、ケーブル１０５Ａ、ノード１０６、ネットワーク１０７Ａを介して外部接続装置１０８と通信を行っている。ノード１０６は外部接続装置１０８とＡ系の制御装置１０２ＡとＢ系の制御装置１０２Ｂの間で電文を中継している。
【００１２】
また、１０２Ｂも同様に制御コントローラユニット１０３Ｂと通信ユニット１０４Ｂから構成されており、ケーブル１０５Ｂ、ノード１０６、ネットワーク１０７Ｂを介して外部接続装置１０８と通信を行っている。
【００１３】
次に、本発明のシステム構成におけるデータの流れについて図２を用いて説明する。信号保安装置１０１は、外部接続装置１０８から電文２０２Ａ及び電文２０２Ｂを受信する。通信ユニット１０４Ａは、転送機能２０１Ａを実行し、受信した電文２０２Ａを、ノード１０６を介して通信ユニット１０４Ｂに転送する。
【００１４】
同様に、通信ユニット１０４Ｂは、転送機能２０１Ｂを実行し、受信した電文２０２Ｂを、ノード１０６を介して１０４Ａに転送する。そして、電文２０２Ａと電文２０２Ｂが同一の電文であることを、制御コントローラユニット１０３Ａ及び制御コントローラユニット１０３Ｂで確認する。
【００１５】
次に、制御装置１０２Ａ及び１０２Ｂの処理の流れについて、図３を用いて説明する。通信ユニット１０４Ａは、電文３０１を受信する場合、ＬＡＮコントローラ３０２を介して、受信バッファ３０３に電文を格納する。
【００１６】
転送機能３０４は、受信バッファ３０３から電文を読み込み、電文の転送先を決定して送信バッファ３１２に格納する処理と、受信処理３０５を実行する処理とを行う。転送機能３０４において、転送先が決定された受信電文３０１は、送信バッファ３１２及びＬＡＮコントローラ３０２を介して転送先に転送される。また、転送機能３０４から受信処理３０５に読み込まれた受信電文３０１は、受信処理３０５終了後、データ格納処理３０６により格納され、受信処理３０７に読み込まれる。受信処理３０７終了後、ＣＰＵ３０８が受信電文３０１を読み込むことで、受信電文３０１の受信が完了する。その後、ＣＰＵ３０８は受信電文３０１に応じた演算処理を行う。
【００１７】
一方、送信電文３１３を送信する場合、ＣＰＵ３０８から送信処理３０９へ送信電文３１３を作成するために必要なデータを送る。送信処理３０９終了後、データ取得処理３１０は、送信処理３０９により作成された送信電文３１３の読み込みを行う。送信処理３１１は、データ取得処理３１０により読み込まれた送信電文３１３を送信バッファ３１２に格納する。その後、送信バッファ３１２は、３０２を介して相手装置に３１３を送信する。また、１０２Ｂも１０２Ａと同様の処理の流れで３０１の受信及び３１３の送信を行う。
【００１８】
次に、転送機能の処理について図４のフローチャートと図５のポート番号管理テーブルを用いて説明する。転送機能は、始めに受信バッファ３０３に電文が格納されていることを確認する（４０１）。受信バッファ３０３に電文が格納されている場合は、受信バッファ３０３から電文を取得する（４０２）。４０２の処理終了後、ポート数Ｍの初期値に０を代入する（４０３）。
【００１９】
次に、図５のポート番号管理テーブルのポート数に設定されているポート番号が、受信した電文に設定されているポート番号と一致するか確認を行う（４０４、４０５）。受信した電文のポート番号が２０だった場合を例として、４０４及び４０５の処理内容について説明する。まず、４０４の処理において、Ｍの値は、４０３の処理によりＭ＝０のため、４０４の処理でＭの値は１となる。Ｍに１を加算した結果がポート数の最大値ＭMAXを超えていない場合、４０５の処理を実行する。４０５の処理では、電文のポート番号とポート数に設定されているポート番号が一致するかを確認する。今回、Ｍ＝１のため、図５より、ポート番号は１０となる。受信した電文のポート番号の値は２０のため、４０５の処理は不成立となり、再度４０４の処理を実行する。２回目の４０４の処理において、Ｍの値は２となる。２回目の４０５の処理において、受信電文のポート番号２０と、図５より、Ｍ＝２に設定されているポート番号が２０のため、４０５の処理が成立する。４０５の処理で、電文のポート番号とポート番号Ｎの値が一致した場合には、４０６の処理において、図５のポート番号管理テーブルで一致したポート番号２０に対応する転送先番号を確認し、一致したポート番号２０を使用して受信した電文を転送先番号２００に転送し、再び４０１の処理を実行する。
【００２０】
一方、４０４及び４０５の処理を繰返し行った結果、４０５の処理でポート番号が一致せず、４０４の処理で、ポート数Ｍの値がＭMAXを超えた場合、４０７の処理を実行し、受信した電文を破棄する。その後、再び４０１の処理を実行する。４０１の処理において、３０３に受信電文が確認できない場合、転送機能の処理を終了する。
【００２１】
本実施例で説明したように、通信ユニット１０４が転送機能を備え、受信電文をノードを介して他系の制御装置に転送するように構成されるため、専用の系間通信路や入力データを分配するための専用装置を設けること無く、稼働系及び待機系に同一の入力データを分配することが可能となります。
【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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