(57)【要約】【課題】通信制御素子を用い、他の情報装置とイーサネット通信を行う回路において、通信制御素子の故障時、ソフトウェアでの制御方法より高速かつ確実に通信制御素子を回線から切断する。【解決手段】通信回路に監視装置及び回線切断装置を接続し通信制御素子の監視を行う際に、通信制御素子の故障検知時、誤出力・暴走により回線全体に影響を与えないよう、回線切断装置にて、高速・確実に物理的に回線から切り離す。また、監視装置は多重系構成を用いることにより、系比較によって健全性を確認できる。そのため、監視装置の潜在故障による、通信制御装置の故障の見逃し・誤検出を防ぐことができ、信頼性の高いシステムを構築できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信制御素子を用い、他の情報装置との間を広域ネットワークにて通信を行う広域ネットワーク（例えば、イーサネット（登録商標）））通信回路における故障時通信切断回路であって、通信路の出力段に通信制御素子の監視装置および回線切断装置を付加し、前記通信制御素子の故障を検出し、前記通信制御素子と回線を物理的に切断する事により、回線全体への影響を低減できることを特徴とする故障時通信切断回路。
【請求項２】
請求項１に記載の故障時通信切断回路において、前記監視装置として、多重化した監視装置を用い、比較による自己診断を行うことにより、前記監視装置の潜在故障による、通信制御素子故障の見逃し・誤検出の確率を低減できることを特徴とする故障時通信切断回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信路の出力段に多重化された信頼性の高い装置に制御された、回線切断装置を設けることにより、通信制御素子の誤動作・暴走による回線全体への影響を最小限度に抑える広域ネットワーク（例えば、イーサネット（登録商標））通信装置の故障時通信切断回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
高信頼性が求められるシステムにおいて、通信制御素子の故障による暴走・誤出力が回線全体に影響しないようする必要がある。
【０００３】
例えば、鉄道システムでは上位装置からの指示を、列車の運転士に伝えるため、図１に示されるような鉄道用信号機の灯火制御を行う。通信制御素子の暴走により、常に回線へ誤ったデータを連続的に送信し続けるなどの事象が発生すると、同一回線に接続されている全ての機器間で通信不可能となるため、前記区間の全ての信号灯を制御することができなくなる。
【０００４】
そのため、前記全区間で列車を停止させなくてはならず、鉄道運用上、非常に大きな影響を与えてしまう。前記状態を回避するため、通信制御素子の故障を検出し、回線と切断する仕組みが必要となる。（図２）
【０００５】
従来、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．３で規格化された１００ＢＡＳＥ−ＴＸ、１００ＢＡＳＥ−ＦＸなどの通信において、故障検出時の通信路からの切断はソフトウェアにて行われていた。
【特許文献１】特開２０００―９２１０５号公報
【特許文献２】特開平１０―９３６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の方法では、ソフトウェアでの処理に時間を要する。そのため、リアルタイム性を求められるシステムでは適用しにくいという問題点があった。
【０００７】
また、鉄道システムのような、特に高信頼性が求められるシステムにおいては、故障時に、確実に素子と回線を切断できるよう、ハードウェア的に回路切断を行う必要があった。
【０００８】
本発明は、前記従来技術に鑑み、
（１）通信制御素子の異常を検知できる
（２）通信制御素子の故障時、ソフトウェアでの制御方法より高速かつ確実に通信制御素子を回線から切断できる
（３）監視装置の潜在故障による、通信制御素子の故障見逃し・誤検出を防ぐ
という条件を満たす、通信路切断回路を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のイーサネット通信回路における故障時通信切断回路は、通信制御素子を用い、他の情報装置との間をイーサネットにて通信を行うイーサネット通信回路において、通信路の出力段に通信制御素子の監視装置および回線切断装置を付加し、前記通信制御素子の故障を検出し、前記通信制御素子と回線を物理的に切断することにより、回線全体への影響を低減できることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、具体的には、図３に示す通信回路に監視装置及び回線切断装置を接続し通信制御素子の監視を行う。監視装置は通信制御素子と定期的に通信を行い、通信制御素子の健全性を確認する。監視装置が通信制御素子の故障を検知した場合、通信制御素子の誤出力・暴走により回線全体に影響を与えないよう、回線切断装置にて物理的に回線から切り離す（図４）。物理的に切り離す構成をとることによって、ソフトウェアで制御するより高速・確実に切り離すことができる。
【００１１】
また、監視装置は多重系構成を採り、比較により自己監視を行うことにより、監視装置の潜在故障による通信制御素子故障の見逃し・誤検出を防ぐことができ、信頼性を向上させることが出来る（図５）。一連動作のフローチャートは図６に示されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通信制御素子の暴走・誤動作による回線全体への影響を防ぐことができる。
【００１３】
また、通信制御素子の故障検出時、回線切断装置により、物理的に通信制御素子と回線の切断を行うため、ソフトウェア制御での回線切断と比較して、以下の効果を奏する。
（１）確実に回線切断を行えるため、信頼性の高いシステムを構築できる。
（２）高速に回線切断を行えるため、回線全体への影響を低減できる。
【００１４】
また、監視装置は多重系構成を用いることにより、系比較によって健全性を確認でき、そのため、監視装置の潜在故障による、通信制御装置の故障の見逃し・誤検出を防ぐことができ、信頼性の高いシステムを構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図７は、鉄道用信号灯や転轍機を制御する電子連動装置に本発明の故障時通信切断回路を適用したものを示している。電子連動装置１４は、上位装置からの制御電文を制御端末１５〜１７へ送り、制御端末１５〜１７は、信号灯３０〜３２の駆動制御を行う。
【００１７】
通信制御素子２２〜２５に異常がないときは、回線切断装置２６〜２９は動作せず、全ての素子と通信ができる。
【００１８】
今、通信制御素子２３が故障した場合、ＣＰＵ部１９にて故障を検出し回線切断装置２７を動作させ回線より切り離し、安全側（信号灯なら停止を示す赤色点灯）への出力を行う。
【００１９】
故障している制御端末１５と、他の装置を物理的に切り離すため、他の装置は通信制御部２３の暴走・誤動作などに影響されない。そのため、回線で接続された全区間で列車を止めるのではなく、影響を最小限に食い止めることが出来る。
【００２０】
また、ＣＰＵ部１８〜２１は２重系構成を取ることにより、両系の比較により健全性を確認している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は鉄道用信号機である。
【図２】図２は、素子故障による回線への影響の説明図である。
【図３】図３は、本発明による通信制御素子正常時の説明図である。
【図４】図４は、本発明による通信制御素子異常時の説明図である。
【図５】図５は、監視装置２重化の説明図である。
【図６】図６は、本発明のフローチャートである。
【図７】図７は、本発明による電子連動装置への適用図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    通信制御素子
２    監視装置
３    回線切断装置
４    コネクタ及びトランス
５    通信制御素子
６    監視装置
７    コネクタ及びトランス
８    負荷駆動電源
９    通信制御素子
１０    監視素子Ａ
１１    監視素子Ｂ
１２    回線切断装置
１３    コネクタ及びトランス
１４    鉄道電子連動装置
１５    制御端末Ａ
１６    制御端末Ｂ
１７    制御端末Ｃ
１８    電子連動装置１４用ＣＰＵ部
１９    制御端末１５用ＣＰＵ部
２０    制御端末１６用ＣＰＵ部
２１    制御端末１７用ＣＰＵ部
２２    電子連動装置１４用通信制御素子
２３    制御端末１５用通信制御素子
２４    制御端末１６用通信制御素子
２５    制御端末１７用通信制御素子
２６    電子連動装置１４用回線切断装置
２７    制御端末１５用回線切断装置
２８    制御端末１６用回線切断装置
２９    制御端末１７用回線切断装置
３０    鉄道用信号灯Ａ
３１    鉄道用信号灯Ｂ
３２    鉄道用信号灯Ｃ
【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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