(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転てつ器や信号機などの現場機器を制御して鉄道車両の進路を安全に確保する電子連動装置において、
電子連動装置は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭとを備えて構成され、
前記ＲＯＭに設けた結線データ記憶手段および模擬結線データ記憶手段と、前記ＣＰＵが司る結線処理手段、動作モード切替手段、入力処理手段および、出力処理手段と、前記ＲＡＭ内に設けられる内部状態変数群とを備え、
前記結線データ記憶手段は、連動表に基づいて作成される結線図を論理式の形であらわした結線データを記憶したものであり、
前記模擬結線データ記憶手段は、前記結線データと同一形式のデータであって現場機器の動作を代用するための模擬結線データを記憶し、前記結線データ記憶手段と同一の記憶手段である前記ＲＯＭに設けたものであり、
前記入力処理手段は、現場機器の状態を取り込むとともに、取り込んだ現場機器の状態を所定の前記内部状態変数群に反映させる入力処理を行うものであり、
前記結線処理手段は、前記結線データに基づいて連動機能を実現するための結線処理を行うものであって、前記内部状態変数群に対して、前記結線データまたは前記模擬結線データがあらわす論理演算を施し、その結果を前記内部状態変数群に反映させる結線処理を行うものであり、
前記出力処理手段は、前記結線処理の結果に基づいて現場機器に制御信号を送出する出力処理を行うものであり、
前記模擬結線データは、前記結線データと同一形式のデータであって、これを用いて前記結線処理手段が前記内部状態変数群に結線処理を施すことにより、前記内部状態変数群を、前記出力処理と前記入力処理とを行った場合と同じ状態に変える論理演算式を有するものであり、
前記動作モード切替手段は、通常モードと模擬モードとに装置の動作モードを切り替えるものであり、
前記通常モードは、現場機器を制御するための出力処理と、現場機器の状態を取り込むための入力処理とを行うとともに、前記結線処理手段により前記結線データを用いた結線処理を行う動作モードであり、
前記模擬モードは、出力処理と入力処理とを省く代わりに、前記結線処理手段が模擬結線データを用いて結線処理を行い、現場機器への出力処理とその出力に対応した動作後における現場機器の状態を取り込んだ出力処理と入力処理とを実行した場合に等しい内部状態を擬似的に再現するものであって、現場機器を切り離した状態で、前記模擬結線データを用いた結線処理と前記結線データを用いた結線処理の双方を前記結線処理手段が行う動作モードであることを特徴とする電子連動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転てつ器や信号機などの現場機器を制御して鉄道車両の進路を安全に確保する電子連動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道の駅構内では、線路が複雑に集合し、分岐する場所では、転てつ器，信号機，および標識等のような、進路を開通させたり、進路への侵入の可否を表示させたりする機器が多数設けられており、それらを列車や保守用車両等の到着，出発，通過等に合わせて切り替えて列車等が要求する進路を安全かつ迅速に開通させるための装置として電子連動装置が採用されている。
【０００３】
電子連動装置では、進路設定は発点てこ・着点押しボタンまたは専用キーボードで行い、列車等の進路競合および転てつ器の鎖錠等はソフトによるプログラムで行っている。電子連動装置には、マイクロプロセッサが搭載されており、当該マイクロプロセッサは、結線データ方式の電子連動装置の場合、結線データと呼ばれるデータに従って連動機能等の各種の機能を実行するようになっている。
【０００４】
このような電子電動装置の動作試験は、通常、実際の現場機器の代わりに、現場機器に相当する模擬装置を接続して行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電子連動装置では、試験の都度、現場機器に代えて模擬装置を取り付けるとともに、試験終了後には、元の状態に戻さなければならないので、動作試験の作業が煩雑であった。また模擬装置の製作、保守等も必要であった。さらには、試験の前後で、実際の現場機器と模擬装置との切り替え忘れが生じる可能性もあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、現場機器を模擬装置に切り替えることなく動作試験を実施することのできる電子連動装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【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、次の各項の発明に存する。
［１］転てつ器や信号機などの現場機器（１００）を制御して鉄道車両の進路を安全に確保する電子連動装置において、
電子連動装置は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭとを備えて構成され、
前記ＲＯＭに設けた結線データ記憶手段（３０、３０２）および模擬結線データ記憶手段（３０、３０３）と、前記ＣＰＵが司る結線処理手段（２１）、動作モード切替手段（２２）、入力処理手段（２３、６０）および、出力処理手段（２４、５０）と、前記ＲＡＭ内に設けられる内部状態変数群とを備え、
前記結線データ記憶手段（３０、３０２）は、連動表に基づいて作成される結線図を論理式の形であらわした結線データを記憶したものであり、
前記模擬結線データ記憶手段（３０、３０３）は、前記結線データと同一形式のデータであって現場機器（１００）の動作を代用するための模擬結線データを記憶し、前記結線データ記憶手段（３０、３０２）と同一の記憶手段である前記ＲＯＭに設けたものであり、
前記入力処理手段（２３）は、現場機器（１００）の状態を取り込むとともに、取り込んだ現場機器（１００）の状態を所定の前記内部状態変数群に反映させる入力処理を行うものであり、
前記結線処理手段（２１）は、前記結線データに基づいて連動機能を実現するための結線処理を行うものであって、前記内部状態変数群に対して、前記結線データまたは前記模擬結線データがあらわす論理演算を施し、その結果を前記内部状態変数群に反映させる結線処理を行うものであり、
前記出力処理手段（２４）は、前記結線処理の結果に基づいて現場機器（１００）に制御信号を送出する出力処理を行うものであり、
前記模擬結線データは、前記結線データと同一形式のデータであって、これを用いて前記結線処理手段（２１）が前記内部状態変数群に結線処理を施すことにより、前記内部状態変数群を、前記出力処理と前記入力処理とを行った場合と同じ状態に変える論理演算式を有するものであり、
前記動作モード切替手段（２２）は、通常モードと模擬モードとに装置の動作モードを切り替えるものであり、
前記通常モードは、現場機器（１００）を制御するための出力処理と、現場機器（１００）の状態を取り込むための入力処理とを行うとともに、前記結線処理手段（２１）により前記結線データを用いた結線処理を行う動作モードであり、
前記模擬モードは、出力処理と入力処理とを省く代わりに、前記結線処理手段（２１）が模擬結線データを用いて結線処理を行い、現場機器（１００）への出力処理とその出力に対応した動作後における現場機器（１００）の状態を取り込んだ出力処理と入力処理とを実行した場合に等しい内部状態を擬似的に再現するものであって、現場機器（１００）を切り離した状態で、前記模擬結線データを用いた結線処理と前記結線データを用いた結線処理の双方を前記結線処理手段（２１）が行う動作モードであることを特徴とする電子連動装置。
【００１１】
前記本発明は次のように作用する。
結線データ記憶手段（３０、３０２）は、連動表に基づいて作成される結線図を論理式の形であらわした結線データを記憶し、模擬結線データ記憶手段（３０、３０３）は、結線データと同一形式のデータであって現場機器（１００）の動作を代用するための模擬結線データを記憶している。
【００１２】
結線処理手段（２１）は、結線データに基づいて連動機能を実現するための結線処理を行うものであり、動作モード切替手段（２２）は、電子連動装置の動作モードを通常モードと模擬モードとに切り替える。
【００１３】
通常モードでは、現場機器（１００）を制御するための出力処理と、現場機器（１００）の状態を取り込むための入力処理が行われるとともに、結線処理手段（２１）により結線データを用いた結線処理が行われる。模擬モードでは、出力処理と入力処理とを省く代わりに、結線処理手段（２１）が模擬結線データを用いて結線処理を行い、出力処理と入力処理とを実行した場合に等しい内部状態を形成する。その後、結線データ処理手段が、結線データを用いた通常の結線処理を実行する。
【００１４】
すなわち、模擬モードにおいては、まず模擬結線データを用いて結線処理を行うことによって、現場機器（１００）への出力処理とその出力に対応した動作後における現場機器（１００）の状態を取り込んだ内部状態を擬似的に再現し、その後、結線データを用いて、通常どおりの結線処理を実行する。
【００１５】
このように、現場機器（１００）への出力処理と現場機器（１００）からの入力処理を省くとともに、模擬結線データを結線処理することによって現場機器（１００）への出力処理と現場機器（１００）からの入力処理を行った場合と等しい内部状態を形成するので、現場機器（１００）を模擬装置に切り替えなくても、結線データを用いた連動機能の動作試験を行うことができる。
【００１６】
より具体的には、入力処理手段（２３）は、現場機器（１００）の状態を取り込むとともに、取り込んだ現場機器（１００）の状態を所定の内部状態変数群に反映させる入力処理を行う。結線処理手段（２１）は、内部状態変数群に対して、結線データまたは模擬結線データがあらわす論理演算を施し、その結果を内部状態変数群に反映させる結線処理を行う。出力処理手段（２４）は、結線処理の結果に基づいて現場機器（１００）に制御信号を送出する出力処理を行う。
【００１７】
模擬データ記憶手段に記憶されている模擬結線データは、これを用いて内部状態変数群に結線処理を施すことによって、内部状態変数群を、現場機器（１００）への出力処理と現場機器（１００）からの入力処理とを行った場合と同じ状態に変えるような論理演算式になっている。
【００１８】
動作モード切替手段（２２）は、通常モードと模擬モードとに装置の動作モードを切り替えるものであり、通常モードでは、出力処理と入力処理と結線データを用いた結線処理とが行われる。模擬モードでは、出力処理と入力処理を省くとともに、模擬結線データを用いた結線処理と結線データを用いた結線処理の双方が結線処理手段（２１）によって行われる。
【００１９】
なお、結線データ記憶手段（３０、３０２）と模擬結線データ記憶手段（３０、３０３）とを１つにして、結線データと模擬結線データを同一の記憶手段に記憶すれば、結線データと模擬結線データとの組み合わせを取り間違えたりすることがない。すなわち、新たな結線データに入れ替えて試験するような場合に、他の結線データと組み合わせるべき模擬結線データを誤って使用するようなことを防止することができる。
【００２０】
【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。
図１は、本実施の形態にかかる電子連動装置１０の構成を示している。電子連動装置１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）２０と、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）３０と、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）４０と、信号機や転てつ器などの現場機器１００に各種の制御信号を送出する出力部５０と、現場機器１００の状態を取り込む入力部６０とから構成されている。
【００２１】
ＲＯＭ３０には、処理プログラム３１と、結線データ３２と、模擬結線データ３３があらかじめ記憶されている。ＣＰＵ２０は、処理プログラム３１を実行することにより、結線処理手段２１と、動作モード切替手段２２と、入力処理手段２３と、出力処理手段２４の各機能を果たすようになっている。
【００２２】
結線データ３２は、連動表に基づいて作成される結線図を論理式の形であらわしたものである。たとえば、図２ａは、リレーＡの接点とリレーＢの接点の両方が構成（扛上）していれば、リレーＣが扛上する電気回路を示す結線図である。図２ｂは、リレーＤの接点とリレーＥの接点のいずれかが構成（扛上）していれば、リレーＦが扛上する電気回路を示す結線図である。
【００２３】
結線データは、リレー名称と演算子とで結線図を表したものであり、図２ａを結線データで表すと「Ａ＊Ｂ＝Ｃ」となり、図２ｂを結線データで表すと「Ｄ＋Ｅ＝Ｆ」となる。ここで演算子「＊」は論理積（ＡＮＤ）を示し、演算子「＋」は論理和（ＯＲ）を、「＝」は、結果の書き込みを示している。模擬結線データ３３も結線データ３２と同様に、リレー名称と演算子とからなる論理式の形をなしている。
【００２４】
図３は、ＲＯＭ３０内での領域配置を示している。ＲＯＭ３０の先頭には、処理プログラム３１が格納されたプログラム領域３０１がある。プログラム領域３０１の後ろには、結線データ３２が格納された結線データ領域３０２が配置されている。結線データ領域３０２には、「Ａ＊Ｂ＝Ｃ」など多数の結線データ３２がシーケンシャルに記憶されており、最後に空白領域が設けてある。
【００２５】
結線データ領域３０２の後ろには、模擬結線データ３３が格納された模擬結線データ領域３０３が配置されている。模擬結線データ領域３０３には、「Ｋ＋Ｌ＝Ａ」など多数の模擬結線データ３３がシーケンシャルに記憶されており、最後に空白領域が設けてある。各空白領域は、一連の結線データや模擬結線データが終了したことを示す区切り記号としての機能を果たす。
【００２６】
ＲＡＭ４０には、結線図に登場する各リレー、すなわち、結線データ３２や模擬結線データ３３に登場する各リレーの名称とその接点の状態とを対応づけて登録するための図４に示すようなテーブル（内部状態変数群４１）が配置されるようになっている。
【００２７】
ＣＰＵ２０が行う結線処理は、内部状態変数群４１に登録されている各内部状態変数に対して結線データ３２や模擬結線データ３３が示す論理式にしたがって論理演算を施し、その結果を内部状態変数群４１に反映することを、順次行うものである。
【００２８】
動作モード切替手段２２が行う入力処理は、入力部６０を通じて取得した各現場機器１００の状態を、内部状態変数群４１に反映するものである。入力処理手段２３が行う出力処理は、結線処理の結果（更新された内部状態変数群４１の状態）に基づいて該当する現場機器１００に制御信号を出力するものである。
【００２９】
動作モード切替手段２２は、図５に示すように電子連動装置１０の動作モードを、現場機器１００に対して制御信号を出力するとともに現場機器１００の状態を取り込みながら実際に連動処理を実行する通常モード５０１と、動作試験を行うための模擬モード５０２のいずれかに切り替える機能を果たす部分である。なお、通常モードと模擬モードとの切り替え指示は、図示省略した切替スイッチから入力される。
【００３０】
次に作用を説明する。
まず、通常モードにおける動作の流れを示す。通常モードでは、図５に示すように、出力処理（ステップＳ６０１）、入力処理（ステップＳ６０２）、結線データ３２を用いた結線処理（ステップＳ６０３）、その他の処理（ステップＳ６０４）を繰り返し実行する。
【００３１】
出力処理では、内部状態変数群４１の内容に従い、たとえば、転てつ器を切り替える等の制御信号を該当する現場機器１００に対して出力する。入力処理では、現場機器１００の状態を取り込む。たとえば、先に送出した制御信号に基づいて、転てつ器が正常に切り替わったか否か等の状態情報を取り込み、これを当該転てつ器の状態を表すための内部状態変数に反映する。
【００３２】
結線処理では、内部状態変数群４１に登録されている内部状態変数に対して結線データが示す論理演算を施し、その結果を内部状態変数群４１に反映する。通常モードにおける結線処理では、結線データ領域３０２に格納されている結線データ３２を一番先頭のものから順に処理し、空白領域に至るまですべての結線データを処理し終えた時点で、結線処理を終了する。
【００３３】
したがって、通常モードでは、制御信号が実際に現場機器１００へ出力され、また現場機器１００の状態が実際に取り込まれる。そして実際の現場機器１００の状態が反映された内部状態変数群４１に対して、結線データ領域３０２に格納されている各結線データ３２を用いて結線処理が行われる。たとえば、入力処理により、正常に、転てつ器が切り替わったことが内部状態変数群４１に反映されると、その後の結線処理により、信号機を青に変える旨の論理演算が行われ、次の出力処理で、該当する信号機に対して青で点灯する旨の制御信号が出力される等である。
【００３４】
次に模擬モードにおける動作の流れを示す。
模擬モードでは、出力処理および入力処理は行わない。すなわち、現場機器１００に対して制御信号を出力しないとともに、現場機器１００の状態を実際に取り込んでこれを内部状態変数群４１に反映することはない。模擬モードでは、まず、模擬結線データ３３を用いた結線処理が行われた後、結線データ３２を用いた結線処理が行われるというサイクルが繰り返すようになっている。
【００３５】
すなわち、まず、模擬結線データ領域３０３に登録されている一番先頭から空白領域に到達するまですべての模擬結線データ３３を順に結線処理する。模擬結線データ３３を用いて内部状態変数群４１に結線処理を施すことにより、実際に現場機器１００に対して出力処理と入力処理とを行った場合と同じ状態に内部状態変数群４１の登録内容が変更される。
【００３６】
模擬結線データ領域３０３の空白領域まですべての模擬結線データ３３を処理し終えると、今度は、結線データ領域３０２に登録されている一番先頭の結線データ３２から順に結線処理を継続する。そして空白領域が来るまですべての結線データ３２を処理し終えたら、結線処理を終了する。
【００３７】
このように、模擬結線データ領域３０３に格納された模擬結線データ３３を結線処理することによって内部状態変数群４１の登録内容が、出力処理と入力処理とを実際に実行した後と同じ状態になるので、実際に現場機器１００が無くても、電子連動装置１０の動作試験、特に結線データの正否を試験することができる。
【００３８】
また模擬モードにおいて現場機器１００への出力を止めているので、現場機器１００を接続したままでも、試験中に現場機器１００の動作を停止させたままにすることができる。これにより、現場機器１００を接続したままで、電子連動装置１０の動作試験を行うことができる。
【００３９】
さらに、現場機器１００の代わりを務める模擬装置を使用することなく動作試験を行うことができるので、模擬装置の製作、保守などを行う必要がない。また模擬装置を使用しないので、現場機器１００と模擬装置との切替作業を行う必要がなく、切替装置の製作等も不要になる。
【００４０】
さらに結線データ３２と模擬結線データ３３が同一のデータ形式なので、同じ結線処理プログラムを用いることができ、模擬処理プログラムなどの特殊なプログラムを用意する必要がない。
【００４１】
このほか、模擬結線データ３３も駅別のデータの一種であるため、このデータを変更することによって、模擬機能を柔軟かつ単純に変更することができる。
【００４２】
また結線データ３２と模擬結線データ３３とを同一のＲＯＭ３０に格納したので、結線データおよび模擬結線データを新たなものに入れ替える際に、１つのＲＯＭを交換すればよく、交換作業が簡略化される。さらに結線データと模擬結線データとは互いに関連をもっており、これらは常に組にして用いられるので、これらを１つのＲＯＭに格納することにより、結線データと模擬結線データとの組み合わせを取り間違えることが防止される。
【００４３】
以上説明した実施の形態では、結線データと模擬結線データとを１つのＲＯＭに格納したが、これらを別々のＲＯＭに格納するようにしてもよい。また実施の形態では、空白領域により結線データの終了を認識するように構成したが、たとえば、終了をあらわす特殊な区切り記号を登録するようにしてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明にかかる電子連動装置によれば、動作試験を行う模擬モードにおいて、現場機器への出力処理と現場機器からの入力処理を省き、かつ模擬結線データを結線処理することによって現場機器への出力処理と現場機器からの入力処理を行った場合と等しい内部状態を形成するので、現場機器を模擬装置に取り付け直すことなく、結線データを用いた連動機能の試験を行うことができる。
【００４５】
また模擬モードにおいて現場機器への出力を止めているので、現場機器を接続したままでも、これらを停止させたままで連動機能の試験を行うことができる。さらに、現場機器の代わりを務める模擬装置を用いないので、現場機器と模擬装置の切替作業や切替装置の製作等が不要になるとともに、誤切替を防止することができる。
【００４６】
このほか、結線データと模擬結線データが同一のデータ形式なので、同じ結線処理プログラムを用いることができ、模擬処理プログラムなどの特殊なプログラムを別途用意する必要がない。
【００４７】
また結線データ３２と模擬結線データ３３とを同一のＲＯＭ３０に格納したので、結線データおよび模擬結線データを新たなものに入れ替える際の交換作業が簡略化されるとともに、結線データと模擬結線データとの組み合わせを取り間違えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子連動装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る電子連動装置で用いる結線データと結線図との対応関係を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る電子連動装置が有するＲＯＭの記憶内容の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る電子連動装置が有するＲＡＭに登録される内部状態変数群の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る電子連動装置における動作モードの遷移を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る電子連動装置の通常モードにおける動作を示す流れ図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る電子連動装置の模擬モードにおける動作を示す流れ図である。
【符号の説明】
１０…電子連動装置
２０…ＣＰＵ
２１…結線処理手段
２２…動作モード切替手段
２３…入力処理手段
２４…出力処理手段
３０…ＲＯＭ
３１…処理プログラム
３２…結線データ
３３…模擬結線データ
４０…ＲＡＭ
４１…内部状態変数群
５０…出力部
６０…入力部
１００…現場機器
３０１…プログラム領域
３０２…結線データ領域
３０３…模擬結線データ領域
５０１…通常モード
５０２…模擬モード
【図１】
0003825953.tif 000002
【図２】
0003825953.tif 000003
【図３】
0003825953.tif 000004
【図４】
0003825953.tif 000005
【図５】
0003825953.tif 000006
【図６】
0003825953.tif 000007
【図７】
0003825953.tif 000008