JPH11119803A

JPH11119803A - 冗長系装置

Info

Publication number: JPH11119803A
Application number: JP28197797A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Hoshino; 武彦星野; Hidetaka Saegusa; 秀隆三枝; Koji Fujiwara; 孝司藤原; Yasuo Sawada; 康夫沢田; Atsushi Sugawara; 淳菅原
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】待機二重系や並列二重系の冗長系装置を低コ
ストに実現する。【解決手段】独自に同種の所定の処理機能を有する複
数の処理機器と、前記複数の処理機器の処理状態をそれ
ぞれ検出する検出手段と、前記複数の処理機器と同種の
所定の処理機能を有する一個の共通処理機器と、処理状
態の異常が検出された前記処理機器を前記共通処理機器
に切替える切替手段とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動列車制御装置
（ＡＴＣ）や列車位置検知装置（ＴＤ）等のように、高
信頼性の要求される装置に組込まれる冗長系装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、ＡＴＣやＴＤのように、
高信頼性や保安性を要求される装置は、その装置を形成
する主要機器を二重に構成した待機二重系、あるいは、
並列二重系等の多重系に構成している。

【０００３】図３は、従来の列車制御用の信号を図示し
ない複数（この例ではｎ個）の軌道回路にそれぞれ送出
するときの待機二重系に構成された送信装置を示してい
る。

【０００４】この図３において、Ａは、各軌道回路に対
して送出するための所定の列車制御用信号を生成する論
理部であり、この倫理部Ａからの信号は、１系と２系と
からなる二重に構成された送信器ａ1 ，ａ1 ′〜ａn ，
ａn ′にそれぞれ入力されるように構成されている。

【０００５】各送信器ａ1 ，ａ1 ′〜ａn ，ａn ′は、
図示しないフィルタ回路、変調回路及び増幅回路等を含
んで同一に構成され、このうち、初段の送信器ａ1 ，ａ
1 ′は、第１の軌道回路に、また、最終段の送信器ａn
，ａn ′は、第ｎの軌道回路に所定の列車制御用信号
をそれぞれ送出できるように構成されている。

【０００６】各段の送信器ａ1 ，ａ1 ′〜ａn ，ａn ′
は、自己診断用の監視リレーの接点で構成される切替ス
イッチＳ1 〜Ｓn …により、いずれか一方の送信器ａ1
（又はａ1 ′）〜ａn （又はａn ′）が各軌道回路へ所
定の列車制御用信号を送出できるように構成されてい
る。通常、各段の主系の送信器ａ1 〜ａn のうちのいず
れかが故障しても、従系の正常な送信器ａ1 ′〜ａn ′
を介して列車制御用信号を送出でき、列車制御装置全体
の信頼性を高めることができる。

【０００７】図４は、従来の列車制御用信号を図示しな
い複数（この例ではｎ個）の軌道回路から受信するとき
の並列二重系に構成された受信装置を示している。

【０００８】各受信器ｂ1 ，ｂ1 ′〜ｂn ，ｂn ′は、
図示しないフィルタ回路、増幅回路及び復調回路等を含
んで同一に構成され、このうち、初段の受信器ｂ1 ，ｂ
1 ′は第１の軌道回路からの信号を、また、最終段の受
信器ｂn ，ｂn ′は第ｎの軌道回路からの信号を入力で
きるように構成されている。そして、各段の受信器ｂ1
，ｂ1 ′〜ｂn ，ｂn ′で受信された信号は、図示し
ない信号処理機により取込まれて列車位置が検出された
り、あるいは、列車番号（列番）の解析等が行われるよ
うに構成されている。

【０００９】各段の受信器ｂ1 ，ｂ1 ′〜ｂn ，ｂn ′
は、それぞれ同時に受信処理しているので、仮に、一方
の受信器ｂ1 （又はｂ1 ′）〜ｂn （又はｂn ′）が故
障していても、他方の正常な受信器ｂ1 ′（又はｂ1 ）
〜ｂn ′（又はｂn ）で受信されるので、列車制御装置
全体の信頼性等を高めることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の待機二重系、あるいは、並列二重系等からなる冗長
系装置は、各段の機器構成が多重に構成されるために、
設備費がかさむ欠点があった。

【００１１】特に、近年、機器を構成する回路素子等の
部品の品質が高まったことや、保守管理の質が向上した
こと等により、多重系を構成する機器の故障する頻度が
低下し、システム全体が新たなシステムに更新されるま
で、待機している他方の機器が一度も使用されないこと
があり、結果的に過剰設備状態を呈することがあった。

【００１２】このような不都合を回避するために、機器
構成の冗長系を廃止して一重系の機器構成にすることも
考えられるが、ＡＴＣやＴＤ等の高信頼性，高保安性の
要求される装置においては、冗長系を廃止することがで
きないという性質を有している。

【００１３】そこで、本発明は、上記課題を解決するた
めになされたものであって、その目的は、低コストに冗
長系を構成することのできる冗長系装置を提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る冗長系装置
は、上記目的を達成するために、独自に同種の所定の処
理機能を有する複数の処理機器と、前記複数の処理機器
の処理状態をそれぞれ検出する検出手段と、前記複数の
処理機器と同種の所定の処理機能を有する一個の共通処
理機器と、処理状態の異常が検出された前記処理機器を
前記共通処理機器に切替える切替手段と、からなること
を特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、列車制御用の信号を図示
しない複数（この例ではｎ個）の軌道回路にそれぞれ送
出するときの送信装置を冗長系に構成したときの概略構
成図である。なお、上記図３と同一構成要素には、同一
符号を付して説明する。

【００１６】この図１において、Ａは、各軌道回路に対
する所定の列車制御用信号を生成するＣＰＵを中心に構
成される論理部であり、この倫理部Ａからの信号は、１
系のみからなる一重に構成された送信器ａ1 ，ａ2 …ａ
n にそれぞれ入力されるように構成されている。

【００１７】各送信器ａ1 ，ａ2 …ａn は、図示しない
がフィルタ回路、変調回路及び増幅回路等を含んで同一
に構成され、このうち、初段の送信器ａ1 は、第１の軌
道回路に、また、最終段の送信器ａn は、第ｎの軌道回
路に所定の列車制御用信号をそれぞれ送出できるように
構成されている。

【００１８】図１中、ａ0 は、上記各送信器ａ1 ，ａ2
…ａn と同様に構成された共通送信器であり、各送信器
ａ1 ，ａ2 …ａn のいずれにも代り得る機能を有してい
る。また、Ｂは切替部であって、論理部Ａからの切替信
号により共通送信器ａ0 を各送信器ａ1 ，ａ2 …ａn の
いずれかに切替えることができるように構成されてい
る。

【００１９】各段の送信器ａ1 ，ａ2 …ａn には、送信
器からの出力状態を監視して行うような周知の自己診断
機能が設けられており、その自己診断用の監視リレーの
接点で構成されるスイッチＳ1 ，Ｓ2 …Ｓn 、及びその
自己診断により切替わる切替部Ｂを介して共通送信器ａ
0 が故障した送信器に代えられるように構成されてい
る。図１は、送信器ａ1 のスイッチＳが落下して、共通
送信器ａ0 が送信器ａ1 に切替わっている状態を示して
いる。

【００２０】上記構成の送信装置において、各送信器ａ
1 ，ａ2 …ａn が正常であれば、各送信器ａ1 ，ａ2 …
ａn のスイッチＳ1 ，Ｓ2 …Ｓn が扛上しているので、
各軌道回路へ各送信器ａ1 ，ａ2 …ａn から所定の列車
制御用信号がそれぞれ送出される。

【００２１】ところで、今、仮に送信器ａ1 に故障が発
生してスイッチＳ1 が落下すると、図１では省略されて
いるが、その故障信号が論理部Ａにも入力されるので、
切替部Ｂは、共通送信器ａ0 を第１の軌道回路に接続す
るように切替わり、また、共通送信器ａ0 も送信器ａ1
と同様の第１の軌道回路用の信号を生成して出力するよ
うに選択される。

【００２２】したがって、送信器ａ1 が故障しても共通
送信器ａ0 で補完されるので、送信装置全体がダウンし
て列車の運行に支障を来たす事態を回避することができ
る。また、送信器ａ2 …ａn のいずれかの送信器が故障
しても、上述の送信器ａ1 のときと同様に、共通送信器
ａ0 により補完される。

【００２３】図２は、列車制御用信号を図示しない複数
（この例ではｎ個）の軌道回路から受信するときの受信
装置を冗長系に構成したときの概略構成図である。な
お、上記図４と同一構成要素には、同一符号を付して説
明する。

【００２４】各受信器ｂ1 ，ｂ2 …ｂn は、図示しない
フィルタ回路、増幅回路及び復調回路等を含んで同一に
構成され、このうち、初段の受信器ｂ1 ′は第１の軌道
回路からの信号を、また、最終段の受信器ｂn は第ｎの
軌道回路からの信号をそれぞれ入力できるように構成さ
れている。そして、各段の受信器ｂ1 ，ｂ2 …ｂn で受
信された信号は、図示しない信号処理機に取込まれて列
車位置が検出されたり、あるいは、列車番号（列番）の
解析等が行われるように構成されている。

【００２５】図２中、ｂ0 は、上記各受信器ｂ1 ，ｂ2
…ｂn と同様に構成された共通受信器であり、各受信器
ｂ1 ，ｂ2 …ｂn のいずれにも代り得る機能を有してい
る。また、処理部Ｃは、各受信器ｂ1 ，ｂ2 …ｂn の受
信機能が正常に行われているか否かを検出する機能を有
し、異常が検出された受信器を切替部Ｄを介して共通受
信器ｂ0 に切替ることができるように構成されている。
なお、図２は、共通受信器ｂ0 が受信器ｂ1 に切替えら
れている状態を示している。

【００２６】上記構成の受信装置において、各受信器ｂ
1 ，ｂ2 …ｂn が正常であれば、各受信器ｂ1 ，ｂ2 …
ｂn は、各軌道回路から所定の信号を入力して処理し、
図示しない信号処理器にそれぞれ出力することができる
用に構成されている。

【００２７】ところで、今、仮に受信器ｂ1 に故障が発
生したとすると、その故障が処理部Ｃにより検出される
とともに、その故障した受信器ｂ1 に共通受信器ｂ0 が
切替わるように切替部Ｄが駆動される。

【００２８】したがって、受信器ｂ1 が故障しても共通
受信器ｂ0 で補完されるので、受信装置全体がダウンし
て列車の運行に支障を来たす事態を回避することができ
る。また、受信器ｂ2 …ｂn のいずれかの受信器が故障
しても、上述の受信器ｂ1 のときと同様に、共通受信器
ｂ0 により補完される。

【００２９】なお、上述の例では、処理機器として列車
制御用の送受信装置を示したが、他の処理機能を有する
処理機器としてもよいことはもちろんである。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る冗長系装置は、独自に同種
の所定の処理機能を有する複数の処理機器と、前記複数
の処理機器の処理状態をそれぞれ検出する検出手段と、
前記複数の処理機器と同種の所定の処理機能を有する一
個の共通処理機器と、処理状態の異常が検出された前記
処理機器を前記共通処理機器に切替える切替手段とから
なるので、少ない機器数で冗長系を構成することがで
き、設備コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態に係る冗長系装置を列車制御用の
送信装置に適用したときの概略構成図である。

【図２】一実施の形態に係る冗長系装置を列車制御用の
受信装置に適用したときの概略構成図である。

【図３】従来の待機二重系装置を列車制御用の送信装置
に適用したときの概略構成図である。

【図４】従来の並列二重系装置を列車制御用の受信装置
に適用したときの概略構成図である。

【符号の説明】

ａ1 〜ａn 送信器（処理機器）ａ0 共通送信器（共通処理機器）ｂ1 〜ｂn 受信器（処理機器）ｂ0 共通受信器（共通処理機器）Ａ論理部Ｂ，Ｄ切替部Ｃ処理部

フロントページの続き (72)発明者沢田康夫埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号日本信号株式会社与野事業所内 (72)発明者菅原淳埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号日本信号株式会社与野事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】独自に同種の所定の処理機能を有する複
数の処理機器と、前記複数の処理機器の処理状態をそれぞれ検出する検出
手段と、前記複数の処理機器と同種の所定の処理機能を有する一
個の共通処理機器と、処理状態の異常が検出された前記処理機器を前記共通処
理機器に切替える切替手段と、からなることを特徴とする冗長系装置。