JPH0239245A - 制御及びデータ処理装置 - Google Patents
制御及びデータ処理装置Info
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- JPH0239245A JPH0239245A JP1150317A JP15031789A JPH0239245A JP H0239245 A JPH0239245 A JP H0239245A JP 1150317 A JP1150317 A JP 1150317A JP 15031789 A JP15031789 A JP 15031789A JP H0239245 A JPH0239245 A JP H0239245A
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- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
- G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
- G06F11/18—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using passive fault-masking of the redundant circuits
- G06F11/183—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using passive fault-masking of the redundant circuits by voting, the voting not being performed by the redundant components
- G06F11/184—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using passive fault-masking of the redundant circuits by voting, the voting not being performed by the redundant components where the redundant components implement processing functionality
- G06F11/185—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using passive fault-masking of the redundant circuits by voting, the voting not being performed by the redundant components where the redundant components implement processing functionality and the voting is itself performed redundantly
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L21/00—Station blocking between signal boxes in one yard
- B61L21/06—Vehicle-on-line indication; Monitoring locking and release of the route
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
- G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
-
- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B9/02—Safety arrangements electric
- G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特に鉄道信号ボックスの制御に適応し得る制
御及びデータ処理装置（自動安全型）に関する。
御及びデータ処理装置（自動安全型）に関する。
ｌ匪す１遣
信号ボックスの制御で考慮される基本的目的は、動作の
安全性である。重大事故を引き起こし得る誤動作を避け
るために、アクチュエータに送られる全情報は確実でな
ければならない。
安全性である。重大事故を引き起こし得る誤動作を避け
るために、アクチュエータに送られる全情報は確実でな
ければならない。
使用）の使用が提案されている。
この型のコンピュータは、処理時間が長すぎて、鉄道網
での出来事のタイミングと和犬れる期間内に中型の信号
ボックスにおいて全情報を処理すべく使用するには適さ
ない。
での出来事のタイミングと和犬れる期間内に中型の信号
ボックスにおいて全情報を処理すべく使用するには適さ
ない。
各々が同一データを受け取る２つの同一コンピュータを
使用することにより、更には”投票者″とり照される多
数決投票回路を用いて一方のコンピユー夕により提供さ
れる情報を他方のコンピュータにより同時に提供される
情報とこれが同一の場合にのみ受け取ることにより安全
を確保することが提案されていた。２つのコンピュータ
のいずれかで起こり得る故障は、このような分野では通
常の、特に自動試験アルゴリズムを使用する技術により
検知される。この技術全体は゛空間冗長性°′と称され
る。
使用することにより、更には”投票者″とり照される多
数決投票回路を用いて一方のコンピユー夕により提供さ
れる情報を他方のコンピュータにより同時に提供される
情報とこれが同一の場合にのみ受け取ることにより安全
を確保することが提案されていた。２つのコンピュータ
のいずれかで起こり得る故障は、このような分野では通
常の、特に自動試験アルゴリズムを使用する技術により
検知される。この技術全体は゛空間冗長性°′と称され
る。
本発明は４つの原理を組み合わせることからなる。
種々の物理的設備（特に信号ボックスの形状）にシステ
ムを適合させるために、システム内の幾つかのコンピュ
ータを分散させる。
ムを適合させるために、システム内の幾つかのコンピュ
ータを分散させる。
中央レベルでの空間冗長性と、分散されたレベルでの“
コード化プロセッサ°°の技術とに基づく組み会わせた
安全性技術を使用する。
コード化プロセッサ°°の技術とに基づく組み会わせた
安全性技術を使用する。
空間冗長性に必要な投票を分散させるために、“コード
化プロセッサ″の技術を使用する。
化プロセッサ″の技術を使用する。
種々のコンピュータ間を通過する情報をコーディングに
より保護する。
より保護する。
前記原理のうちの第１のものは４１らゆる種類のシステ
ムに広く適用される。
ムに広く適用される。
この点に関しては、ヨーロッパ特許公開第０００５９６
８号及び論文（１７５−１８４ページ、１９８６年９月
。
８号及び論文（１７５−１８４ページ、１９８６年９月
。
ｖｏｌ、７８．Ｎｏ、９、シグナルアンドドラート（Ｓ
ｉｇｎａｌ ＆Ｄｒａｌｉｔ））を参照し得る。
ｉｇｎａｌ ＆Ｄｒａｌｉｔ））を参照し得る。
第２及び第３の原理は新しく、且つ本発明の新規性ｆ：
＋１成する。前記原理のうち第４のものは本来その前の
原理に由来するものである。
＋１成する。前記原理のうち第４のものは本来その前の
原理に由来するものである。
本発明の目的は、現存するあらゆる産業設備及びこれを
拡張したちのすべてに適合し得るモジュラ制御及びデー
タ処理装置を提供することにある。
拡張したちのすべてに適合し得るモジュラ制御及びデー
タ処理装置を提供することにある。
本発明の池の目的は、非常に信頼性が高い悄１３提供し
、且つ応答時間が厳しい動作要求と両立し得る制御及び
データ処理装置を提供することにある。
、且つ応答時間が厳しい動作要求と両立し得る制御及び
データ処理装置を提供することにある。
１遭す工たり
本発明の制御装置は、システムの動作（オペレータイン
ターフェイス）を〆援助するためのレベル°“０”と、
情報センサ及びアクチュエータにより構成されるレベル
゛３″との間に以下のものを備える。即ち、集中化した
計算及び決定レベル°“１°′と、各々が範囲の狭い区
域をカバーする地理的に分散された計算及び入力／出力
制御モジュールからなるレベル゛２″とである。
ターフェイス）を〆援助するためのレベル°“０”と、
情報センサ及びアクチュエータにより構成されるレベル
゛３″との間に以下のものを備える。即ち、集中化した
計算及び決定レベル°“１°′と、各々が範囲の狭い区
域をカバーする地理的に分散された計算及び入力／出力
制御モジュールからなるレベル゛２″とである。
レベル゛１°″は、同一プログラムを並列に実行し且つ
レベル゛２″の計算モジュールにコード化された３つの
メツセージの形で結果を送る３つのコンピュータを備え
る。レベル゛２”の各モジュールは、コード化プロセッ
サの原理を使用し、レベル“１”から受け取ったメツセ
ージに対して３分の２の多数決投票者として働き、且つ
レベル” １ ”の監視下でレベル” ３ ”のユニッ
トの制御のために計算を行う。
レベル゛２″の計算モジュールにコード化された３つの
メツセージの形で結果を送る３つのコンピュータを備え
る。レベル゛２”の各モジュールは、コード化プロセッ
サの原理を使用し、レベル“１”から受け取ったメツセ
ージに対して３分の２の多数決投票者として働き、且つ
レベル” １ ”の監視下でレベル” ３ ”のユニッ
トの制御のために計算を行う。
レベル゛０′°及び“１″、レベル°′１“及び”２”
は各々ローカルネットワークにより相互接続されている
。
は各々ローカルネットワークにより相互接続されている
。
及旌」
添付図面を参考に、実施例により本発明を非制限的に説
明する。
明する。
第１（２Ｉにおいて、符号１０で９照されるブロックは
通常型で且つ動作援助に用いられる１いわゆるしベル“
０゛′のモジュール１０＾、ＩＯＢ、ＩＯＣの組を示す
。
通常型で且つ動作援助に用いられる１いわゆるしベル“
０゛′のモジュール１０＾、ＩＯＢ、ＩＯＣの組を示す
。
該モジュールはこの実施例では路線の自動プログラミン
グと制御、列車の動きの監視、遠隔表示等念含んでいる
。
グと制御、列車の動きの監視、遠隔表示等念含んでいる
。
レベル“０“の該モジュールは、同一プログラムにより
同一の計算を同時に行う３つの同一コンピュータ１１Δ
、１１Ｂ、ＩＩＣを備える計算レベル″゛１“（いわゆ
る“インターロック′°レベル）と通信ローカルネッＩ
・ワーク２を介して対話する。
同一の計算を同時に行う３つの同一コンピュータ１１Δ
、１１Ｂ、ＩＩＣを備える計算レベル″゛１“（いわゆ
る“インターロック′°レベル）と通信ローカルネッＩ
・ワーク２を介して対話する。
３つのコンピュータを使用するというこの冗長性により
、制御された設備が得られることを保証し且つ安全に動
作することをもたらす（本発明の原理は本来２つのコン
ピュータのみに適用し得、この場合にのみ安全性機能が
与えられ、この２つのコンピュータからなる組は任意に
二重にされ得る）。これらのコンピュータ即ち゛モジュ
ール″には、列車間隔の監視や制御、保護装置の操作、
踏切での警告等のような一般的仕事が与えられる。
、制御された設備が得られることを保証し且つ安全に動
作することをもたらす（本発明の原理は本来２つのコン
ピュータのみに適用し得、この場合にのみ安全性機能が
与えられ、この２つのコンピュータからなる組は任意に
二重にされ得る）。これらのコンピュータ即ち゛モジュ
ール″には、列車間隔の監視や制御、保護装置の操作、
踏切での警告等のような一般的仕事が与えられる。
最後に、本装置は２０＾、２０Ｂ 、２０Ｃのような計
算モジュール（いわゆる“対象像制御器”〉を備える計
算レベル“２”（現地レベル）を含む、各計算モジュー
ルは範囲の狭い区域を取り扱い、且つ全ての計算モジュ
ールは制御すべき設備（いわゆるセンサ、アクチュエー
タ等の対象体）の近くに分散され、該設備は、ブロック
３１＾、３２＾、３３＾、３１Ｂ 、３２Ｂ 、３３Ｂ
、３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃ（レベル“３″）により示
されている。
算モジュール（いわゆる“対象像制御器”〉を備える計
算レベル“２”（現地レベル）を含む、各計算モジュー
ルは範囲の狭い区域を取り扱い、且つ全ての計算モジュ
ールは制御すべき設備（いわゆるセンサ、アクチュエー
タ等の対象体）の近くに分散され、該設備は、ブロック
３１＾、３２＾、３３＾、３１Ｂ 、３２Ｂ 、３３Ｂ
、３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃ（レベル“３″）により示
されている。
この設備は列車のセンサ、ポイント又は転轍器の制御及
び監視ユニット、踏切の状態の制御及び監視用ユニット
等からなり得る。
び監視ユニット、踏切の状態の制御及び監視用ユニット
等からなり得る。
計算レベル゛２゛°はローカルネットワーク４によりレ
ベル”１″に接続される。
ベル”１″に接続される。
計算レベル“２°′は通常の入力／出力リンク５により
レベル”３”に接続される。
レベル”３”に接続される。
本発明の特徴によれば、レベル゛′２パの各モジュール
は、所定時間間隔内にレベル゛１′°のコンピュータか
ら３つのメツセージを受け取り、少なくともその２つが
同一の場合にのみ該メツセージを有効とみりす。
は、所定時間間隔内にレベル゛１′°のコンピュータか
ら３つのメツセージを受け取り、少なくともその２つが
同一の場合にのみ該メツセージを有効とみりす。
更に、レベル“２゛の各モジュールは、コード化ｎ号化
されたメツセージを受け取るコンピュータからなる。
されたメツセージを受け取るコンピュータからなる。
このコーディングと圧縮化はレベル“１”の各々のコン
ピュータにより機能的に行われる。（コード化単一プロ
セッサの技術は伝送に際しては変数を圧縮された変数と
する圧縮動作及び受信では逆の動作を含む。） レベル゛１゛′と２゛′との間で使用される通信網は、
好ましくは登録商標Ｔｏｒｎａｄで知られる従来技術の
ネットワークである。
ピュータにより機能的に行われる。（コード化単一プロ
セッサの技術は伝送に際しては変数を圧縮された変数と
する圧縮動作及び受信では逆の動作を含む。） レベル゛１゛′と２゛′との間で使用される通信網は、
好ましくは登録商標Ｔｏｒｎａｄで知られる従来技術の
ネットワークである。
システムの動作サイクルは、好ましくは第２図に示すよ
うに図式的に要約され得る。
うに図式的に要約され得る。
冗蓬＾仄Ｍ】
サイクルの始めに、レベル゛′１”の各コンピュータが
レベル“２′°に命令を送る。これらの命令は前のサイ
クル中に実施されたインターロックの計算から引き出さ
れる。伝送は符号化及び圧縮化されたメツセージの形で
対象像制御器ごとに行われる。
レベル“２′°に命令を送る。これらの命令は前のサイ
クル中に実施されたインターロックの計算から引き出さ
れる。伝送は符号化及び圧縮化されたメツセージの形で
対象像制御器ごとに行われる。
（この符号化と圧縮化は、コード化単一プロセッサの技
術を使用して機能的に行われる。）レベル゛°２°°で
は、これらのメツセージが所定時間間隔内に３つの対象
像制御器に達する。各対象像制御器は、３分の２を基準
とする多数決による投票を行い、少なくとも２つの同一
メツセージが所定時間（メツセージには日付が付けられ
、日付はサイクルごとに増えていく）内に受け取られる
限り、動作が適切に行われているとみなす。
術を使用して機能的に行われる。）レベル゛°２°°で
は、これらのメツセージが所定時間間隔内に３つの対象
像制御器に達する。各対象像制御器は、３分の２を基準
とする多数決による投票を行い、少なくとも２つの同一
メツセージが所定時間（メツセージには日付が付けられ
、日付はサイクルごとに増えていく）内に受け取られる
限り、動作が適切に行われているとみなす。
レベル“２′°の対象像制御器は、受け取ったメツセー
ジと各対象体の特別な機能（例えば信号ボックスの場合
は光信号の転送機能）を基にして対象体くレベル゛’３
”）を制御する。
ジと各対象体の特別な機能（例えば信号ボックスの場合
は光信号の転送機能）を基にして対象体くレベル゛’３
”）を制御する。
質」Ｌ＾で〕叱簀
レベル゛１′°は命令を送った後、対象体制部器に質問
メツセージを送り質問する段階に移る。
メツセージを送り質問する段階に移る。
信号ボックスの適用例では、レベル°“１“′の３−）
のうち１つのコンピュータ、いわゆる゛メインコンピュ
ーダ゛が質問メツセージを送る。このようにして各対象
体制部器は１つの質問メツセージのみを受け取る。各対
象体制部器はレベル“１゛′の３つのコンピュータの各
々に個別に応答する。ネットワークのエラー及び質問の
繰り返しを伴う問題が生じた場合、これらはレベル“１
゛′の各コンピュータにより個別に処理される。
のうち１つのコンピュータ、いわゆる゛メインコンピュ
ーダ゛が質問メツセージを送る。このようにして各対象
体制部器は１つの質問メツセージのみを受け取る。各対
象体制部器はレベル“１゛′の３つのコンピュータの各
々に個別に応答する。ネットワークのエラー及び質問の
繰り返しを伴う問題が生じた場合、これらはレベル“１
゛′の各コンピュータにより個別に処理される。
レベル゛２°“においては、対象体制部器がレベル゛２
゛のローカルサイクルにより常時集められる対象体の状
態を送ることにより応答する。これらのメツセージはコ
ード化単一プロセッサの技術ご用いて符号化及び圧縮化
される。
゛のローカルサイクルにより常時集められる対象体の状
態を送ることにより応答する。これらのメツセージはコ
ード化単一プロセッサの技術ご用いて符号化及び圧縮化
される。
μ鷺 ； び 夕几埋
次いで受信段階に移り、この間レベル“１パの各コンピ
ュータは、レベル“２”からのメツセージを伸長（ｄｅ
ｃｏｍｐａｃｔ）及び復号し、且つレベル″２′″から
の対象体の状態に応じて更新される。
ュータは、レベル“２”からのメツセージを伸長（ｄｅ
ｃｏｍｐａｃｔ）及び復号し、且つレベル″２′″から
の対象体の状態に応じて更新される。
レベル“Ｏ′°からの命令はレベル゛１゛°の各コンピ
ュータによりサイクル内で非同期に受け収られる。
ュータによりサイクル内で非同期に受け収られる。
１１１１厘」
レベル“１′°のコンピュータは各サイクル中で互いに
同期させられる。
同期させられる。
本発明は、十分に速い実行速度を備えた高度の安全性と
高度の適応性とを兼備する制御システムが求められる限
り適用し得る。
高度の適応性とを兼備する制御システムが求められる限
り適用し得る。
第１図は本発明の信号ボックス制御装置のブロック図、
第２図は動作サイクルを示す図である。 １０＾、１０Ｂ、ＩＯＣ，、、レベル°“０゛のモジュ
ール、１１八、ＩＩＢ、ＩＩＣ，、、コンピュータ、２
０＾、２０Ｅｌ、２０Ｃ，、、計算モジュール、３１＾
、３２＾、３３＾、３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂ、３１Ｃ，
３２Ｃ，３３Ｃ，、、設備出願＾ フルλトへ
第２図は動作サイクルを示す図である。 １０＾、１０Ｂ、ＩＯＣ，、、レベル°“０゛のモジュ
ール、１１八、ＩＩＢ、ＩＩＣ，、、コンピュータ、２
０＾、２０Ｅｌ、２０Ｃ，、、計算モジュール、３１＾
、３２＾、３３＾、３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂ、３１Ｃ，
３２Ｃ，３３Ｃ，、、設備出願＾ フルλトへ
Claims (1)
- （１）産業設備の動作を援助するためのレベル“０”と
、 集中化した計算及び決定レベル“１”と、 レベル“０”と“１”とを相互接続するローカルネット
ワークと、 狭い範囲の区域に地理的に分散された計算モジュールか
らなるレベル“２”と、 レベル“１”と“２”とを相互接続するローカルネット
ワークと、 設備と相互作用するためのセンサユニット及びアクチュ
エータからなるレベル“３”とを備えており、レベル“
１”が、同一プログラムを（起こりうる形態上の相違が
ある場合は除いて）並列に実行し且つレベル“２”に全
てが送られる３つのメッセージの形で結果を生ずる３つ
のコンピュータを備え、レベル“２”の各計算モジュー
ルは、コード化プロセッサの原理を使用すると共にレベ
ル“１”から受け取ったメッセージに対して３分の２の
多数決投票者として働き、 レベル“２”の各計算モジュールは、レベル“１”の監
視下でレベル“３”のユニットの中の関連する１つのた
めの制御計算を行うことを特徴とする制御及びデータ処
理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8807917A FR2632748B1 (fr) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | Dispositif de traitement de donnees et de commande |
| FR8807917 | 1988-06-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0239245A true JPH0239245A (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=9367256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1150317A Pending JPH0239245A (ja) | 1988-06-14 | 1989-06-13 | 制御及びデータ処理装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0346804A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0239245A (ja) |
| KR (1) | KR900000779A (ja) |
| CN (1) | CN1022952C (ja) |
| AR (1) | AR243032A1 (ja) |
| BR (1) | BR8902817A (ja) |
| EG (1) | EG18885A (ja) |
| FR (1) | FR2632748B1 (ja) |
| MX (1) | MX172185B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6574431B2 (en) | 1997-10-06 | 2003-06-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Lens-carrying photo film unit having protective cover |
| JP2012151650A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Hitachi Ltd | 多重化制御システム、多重化制御方法、および、多重化制御プログラム |
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| DE3608391A1 (de) * | 1985-11-15 | 1987-09-17 | Messwandler Bau Ag | Hochspannungsstromwandler |
| FR2704329B1 (fr) * | 1993-04-21 | 1995-07-13 | Csee Transport | Système de sécurité à microprocesseur, applicable notamment au domaine des transports ferroviaires. |
| DE19716197A1 (de) * | 1997-04-18 | 1998-10-22 | Itt Mfg Enterprises Inc | Mikroprozessorsystem für sicherheitskritische Regelungen |
| DE19720618A1 (de) | 1997-05-16 | 1998-11-19 | Itt Mfg Enterprises Inc | Mikroprozessorsystem für Kfz-Regelungssysteme |
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| CN106200529A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-12-07 | 合肥申目电子科技有限公司 | 一种周期交替型的组合监控装置 |
| EP4198659B1 (fr) * | 2021-12-14 | 2025-07-16 | Worldgrid France SAS | Système et procédé de commande à haute disponibilité d'un processus industriel |
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| JPS60110073A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-15 | Hitachi Ltd | 多重系計算機システムでのデ−タ伝送装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1604154A (en) * | 1978-05-30 | 1981-12-02 | Westinghouse Brake & Signal | Railway control systems |
-
1988
- 1988-06-14 FR FR8807917A patent/FR2632748B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-06-08 EG EG27889A patent/EG18885A/xx active
- 1989-06-12 EP EP89110610A patent/EP0346804A1/fr not_active Withdrawn
- 1989-06-12 MX MX016409A patent/MX172185B/es unknown
- 1989-06-12 AR AR89314143A patent/AR243032A1/es active
- 1989-06-13 BR BR898902817A patent/BR8902817A/pt not_active Application Discontinuation
- 1989-06-13 JP JP1150317A patent/JPH0239245A/ja active Pending
- 1989-06-13 KR KR1019890008093A patent/KR900000779A/ko not_active Abandoned
- 1989-06-14 CN CN89104981A patent/CN1022952C/zh not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
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