JPH0371237A - 並列２重系の処理装置および運転方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、情報データを受けて論理処理をして処理結果
を出力する２つの処理部を有する並列２重系の処理装置
および運転方法に関する。

「従来の技術」 鉄道輸送の制御システムは、安全を確保するという使命
があるので、多重系として信頼性を確保するのが一般的
であり、従来のシステムには３重系あるいは２重系があ
る。

例えば３重系のシステムにおいては、常時多数決を行な
いながら制御を行なっており、一つの系が故障を起して
も運転は継続できるようにしている。

また、２重系のシステムにおいては、仮に動作の不一致
が生じた場合、どちらが正しいかは決定できないので、
外部入力による系切換回路を持ち、使用系と待機系とを
決めて運転している。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、このような従来の技術では、３重系ある
いはそれ以上の系にあっては、制御論理を実行するとき
も出力をするときも、常に多数決をする必要があるので
、多数決を決定する回路構成が複雑となり、システムが
高価なものになるという問題点があった。

また、２重系のシステムにおいては、コスト的には安価
になるか、故障発生時に使用系から待機系に切り換ええ
るとき瞬断が避けられず、処理の連続性が得られないた
めに運行に支障を来す場合があるという問題点があった
。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、２重系ではあるが、故障時でも処理の連続性を
雑持することができるようにした並列２重系の処理装置
および運転方法を提供することを目的としてし）る。

「課題を解決するための手段」 かかる目的を遠戚するための本発明の要旨とするところ
は、 ｌ　情報データを受けて論理処理をして処理結果を出力
する２つの処理部を有する並列２重系の処理装置であっ
て、 各処理部は自己診断部を有しており、各処理部にそれぞ
れ、 情報データを受ける受信部および、情報データを処理し
てその結果を処理データとして出力する論理制御部と、 少なくとも処理データを記憶するメモリと、他方の処理
部とデータを交換するデータリンク部と。

自己のモード情報を他方の処理部に出力するモード出力
部と、 他方の処理部のモード情報を受けて自己のモードと対比
するモード比較部と、 前記自己診断部、モード比較部からの情報に基づき、自
己のデータのみで動作する単独モード。

相手と共働して動作する並列モード、処理系に復帰する
際の従系モードの少なくとも３つのモードに処理部を切
り換えるモード切換部と、自己が有するデータと前記デ
ータリンク部で交換した相手のデータとを照合し、自己
の現在のモードに応じて記憶すべきデータを前記メモリ
に出力するデータ比較部と、 を設けたことを特徴とする並列２重系の処理装置。

２　同一の情報データが入力される並列対等な２つの処
理部により構成され、各処理部は自己診断をし、て自己
の異常を感知することができるようになっている並列ｚ
ｆＩ系の運転方法において、各処理部はそれぞれ単独で
動作する単独モード、対等かつ並行に動作する並列モー
ド、他方に従属する従系モードの少なくとも３つのモー
ドに切換可能であって、 各処理部で受けた情報データを交換して相互に比較する
とともに、各処理部のモード情報を相互に出力して交換
し、 各処理部は相互に他方になる処理部のモード状態、情報
データの一致具合と自己診断とに応じてモードを変更す
ることを特徴とする並列２重系の運転方法に存する。

「作用」 並列２重系の処理装置の２つの対等な処理部は、正常運
転では、情報データを受けて論理処理をして同一の処理
結果を出力し、共働して連続的に処理をして行き、動作
中、再処理部はそれぞれ自己診断部による自己診断を常
に行なっていて、自己診断の結果に異常があるときは処
理系から退くことができるようになっている。

正常で継続的な運転をしているとき、再処理部は並列モ
ードで並行動作している０両処理部には同一の情報デー
タが与えられ、各処理部では、受信部で情報データを受
け、論理制御部が情報データを処理してその結果を出力
し、正常であれば再処理部の出力が同一であり、当該出
力は正常な制御出力として扱われる。

各処理部では、論理制御部の出力である処理データは更
新しながらメモリに納められている。

また、各処理部のモードはモード出力部により相互に相
手に伝達され、さらにデータリンク部を介して　情報デ
ータおよび処理データが相互に伝達され、データ比較部
がデータの一致を確認している。

一方の処理部において、自己診断部が異常を感知すると
、当該一方の処理部は処理系から退き、モード出力部が
他方の処理部に伝達する。

他方の処理部のモード比較部は伝達を受けてモードが変
わったことをモード切換部に知らせ、モード切換部は当
該処理部を単独モードに切り換える。単独モードになっ
た処理部ａ相手方の状況に関わりなく動作する。処理は
止まることなく継続する。

他方の処理部が単独モードで動作している間に一方の処
理部は修復され、処理系に復帰するため、−旦、従系モ
ードをとる。従系モードの処理部は実際には処理には参
加せず、並列モードに復帰するための準備をする。この
準備とは単独モードで動作している処理部のデータをコ
ピーして一致化することである。

従系モードにある処理部のデータ比較部は、単独モード
で動作している相手処理部の処理データを素通りさせて
自己のメモリにコピーさせる。

さらにデータ比較部は、受信部で受は取った情報データ
とデータリンク部で交換した相手処理部の情報データと
を照合し、不一致の場合は次の情報データ同志をさらに
照合して一致するまで照合を繰り返し、一致した場合、
そのことをモード切換部に伝え、モード切換部は自処理
部を並列モードに切り換える。同時に相手処理部も並列
モードになる。

このように、異常が発生した処理部は一旦処理系から退
き、修復してから復帰する。並列２重系の再処理部の少
なくとも一つは常に動作を継続しているので、切換に伴
う瞬断が発生することがない。

「実施例」 以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明する。

各国は本発明の一実施例を示している。

第１図に示すように、並列２重系の処理装置１０は、情
報データを受は論理処理をして処理結果を出力する２つ
の処理部２０．２０を有して成る。

処理部２０．２０は同一の構成を有しており、全体とし
てみるとき完全に対等に動作するよう配設され、いずれ
も第２図に示すような構成を有している。

各処理部２０．２０はいずれも自己診断部２１を宥して
いて、それ自身を常にチエツクしており、何らかの異常
がおったときは直ちにわかるようになっている。

各処理部２０．２０の構成は同一であるので。

以下では一方のみを説明する。

処理部２０は、自己診断部２１のほかに、受信部２２と
、論理制御部２３と、メモリ２４と、データリンク部２
５と、モード出力部２６と、モード比較部２７とモード
切換部２８と、データ比較部２９とを備えて威る。

受信部２２は、図外の指令部から情報データを受けて論
理制御部２３．データリンク部２５等へそれを伝達する
ものであり、論理制御部２３は情報データを処理してそ
の結果を処理データとして図外の被制御部および処理部
２０内の必要な部署に出力するものであり、メモリ２４
は少なくとも論理制御部２３から出力された処理データ
を記憶する。

データリンク部２５は他方の処理部２０のデータリンク
部２５に接続し、主として処理データを相手と交換する
ものであり、完全を期するには並列２系統を設けること
が望ましい。

モード出力部２６は、自己のモード情報を他方の処理部
２０に出力するものであり、モード情報としては、正常
情報ＷＤＴ、従系モード情報ＳＣＭ、単独モード情報Ｓ
ＲＭ、並列モード情報ＰＲＭ、待機モード情報ＢＵＭが
ある。

モード比較部２７は、他方の処理部２０のモード情報を
受けて自己のモードと対比してその結果をモード切換部
２８．データ比較部２９などの必要な部署に伝達するも
のである。

モード切換部２８は、自己診！ｌｒ部２１．モード比較
部２７からの情報に基づき、自己のデータのみで動作す
る単独モード、相手と共働して動作する並列モード、処
理系に復帰する際の従系モードの少なくとも３つのモー
゛トと必要により待機モードとに処理部２０を切り換え
るものである。

データ比較部２９は、自己が有するデータとデータリン
ク部２５で交換した相手のデータとを照合し、自己の現
在のモードに応じて記憶すべきデータをメモリ２４に出
力するものである。

前記並列２重系の処理装置ｌＯは、同一の情報データが
入力される並列対等な２つの処理部２０により構成され
、各処理部２０は自己診断をして自己の異常を感知する
ことができるようになっている並列２重系の運転方法に
より動作する。

各処理部２０はそれぞれ単独で動作する単独モード、対
等かつ並行に動作する並列モード、他方に従属する従系
モードの少なくとも３つのモードに切換可能で、さら（
必要により待機モードにも切換可能である。

各処理部２０で受けた情報データを交換して相互に比較
するとともに、各処理部２０のモード情報を相互に出力
して交換し、各処理部２０は相互に他方になる処理部２
０のモード状態、情報データの一致具合と自己診断とに
応じてモードを変更するのである。

次に作用を説明する。

並列２重系の処理装置ｌＯの２つの対等な処理部２０は
、正常運転では、情報データを受けて論理処理をして同
一の処理結果を出力し、共働して連続的に処理をして行
き、動作中１両処理部２０はそれぞれ自己診断部２１に
よる自己診断を常に行なっていて、自己診断の結果に異
常があるときは処理系から退くことができるようになっ
ている。

以下、モードの切換の様子を第３図に示す状態遷移図に
より説明する。第３図では、並列な両系を便宜上ｌ系、
２系として打字で表わしてあり、また、モード出力は符
号のうえにバーのないものが正、バーの有るものが否で
ある。

正常で継続的な運転をしているとき１両処理部２０．２
０は並列モードで並行動作しており、モード出力部２６
からはそれぞれＷＤＴＩＷＤ７２ｇよびＰＲＭｌ、ＰＲ
Ｍ２が出力している。

両処理部２０．２０には同一の情報データが与えられ、
各処理部２０．２０では、受信部２２で情報データを受
け、論理制御部２３が情報データを処理、してその結果
を出力し、正常であれば両処理部２０．２０の出力が同
一であり、当該出力は正常な制御出力として扱われる。

各処理部２０．２０では、論理制御部２３の出力である
処理データは更新しながらメモリ２４に納められている
。また、各処理部２０．２０のモードはモード出力部２
６により前記のようにＷＤＴＩ、ＷＤＴ２およびＰＲＭ
Ｉ、ＰＲＭ２が相互に相手に伝達され、さらにデータリ
ンク部２５を介して　情報データおよび処理データが相
互に伝達され、データ比較部２９がデータの一致を確認
している。

例えば一方の１系の処理部２０において、自己診断部２
１が異常を感知すると、ｌ系の処理部２０は処理系から
退き、モード出力部２６が他方の処理部２０にＷＤＴ　
１を伝達して異常が発生したことを知らせる。

２系である他方の処理部２０のモード比較部２７は伝達
を受けてｌ系のモードが変わったことをモード切換部２
８に知らせ、モード切換部２８は当該２系の処理部２０
を単独モードに切り換える。

単独モードでは２系の処理部２０のモード出力部２６か
らはＳＲＭ２が出力され、単独モードになった２系の処
理部２０は相手方の状況に関わりなく動作し、処理は止
まることなく継続する。

ｚ系の処理部２０が単独モードで動作している間に１系
の処理部２０は第３図において正常ｌの位置にあって修
復され、処理系に復帰するため。

電源が入ると一旦、従系モード１をとる。このときモー
ド出力部２６はＳＣＭＩを出力するとともに、ＷＤＴＩ
を出力する。

従系モードにあるｌ系の処理部２０は実際には処理には
参加せず、並列モードに復帰するための準備をする。こ
の準備とは単独モードで動作している２系の処理部２０
のデータをコピーして一致化することである。

従系モードにあるｌ系の処理部２０のデータ比較部２９
は、自データと照合しても一致しないから、単独モード
で動作している相手の２糸処理部２０の処理データを素
通りさせて自己のメモリ２４にコピーさせる。

さらにデータ比較部２９は、受信部２２で受は取った情
報データとデータリンク部２５で交換した相手の２糸処
理部２０の情報データとを照合し、不一致の場合は次の
情報データ同志をさらに照合して一致するまで照合を繰
り返す。

データが一致した場合はメモリーコピーが完了し、デー
タ比較部２９はそのことをモード切換部２８に伝え、モ
ード切換部２８は自処理部２０を並列モードに切り換え
る。同時に相手の２糸処理部２０も並列モード（なる。

両処理部２０．２０のモード比較部２７はそれぞれ相手
のモード出力部２６から受けた情報により自己が取るべ
きモードを判断してモード切換部２８に知らせる。また
モード切換部２８が切り換えた自己のモードの変化は相
手に知らせ、最終的に並列モードではそれぞれＷＤＴＩ
、ＷＤＴ２およびＰＲＭＩ、ＰＲＭ２がモード出力部２
６から出力される。

このように、異常が発生した処理部２０゜２０のいずれ
かは一旦処理系から退き、修復してから復帰する。並列
２重系の両処理部２０゜２０の少なくとも一つは常に動
作を継続しているので、切換に伴う瞬断が発、生するこ
とがない。

システムの起動時に両処理部２０．２０が立ち上がる場
合、相互に相手のＳＲＭを監視して一方が単独モードに
なったとき他方は従系モードになり、データの一致化を
図ってから並列モードになる。

また本実施例では、データリンク部２５に異常があった
場合各系はＢＵＭを出力し、自己のＷＤＴをも勘案した
うえで待機モードを取ることができる。データリンク部
２５を並列２系統設けた場合、２系統が同時に異常を起
す確率は低いので、データ照合の結果は一方の系統は一
致しているはずであり、異常を発生した系統を統括して
いるほうの処理部２０が待機モードを取る。

「発明の効果」 本発明に係る並列２重系の処理１！ｔｍおよび運転方法
に、よれば、２つの処理部を対等な関係で相互にモード
を変えて異常が発生しても回復しながら瞬断することな
く動作を継続するようにしたので、処理部が２つだけの
簡単なシステムで確実に動作する処理装置および運転方
法とすることができ、低コストで高い信頼性を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の一実施例を示しており、第１図は並列２
重系の処理ｙｔＮの概略ブロック図、第２図は処理部の
ブロック図、第３図は状態遷移図である。 １０−・・並列２重系の処理装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　情報データを受けて論理処理をして処理結果を出力
   する２つの処理部を有する並列２重系の処理装置であっ
   て、 各処理部は自己診断部を有しており、各処理部にそれぞ
   れ、 情報データを受ける受信部および、情報データを処理し
   てその結果を処理データとして出力する論理制御部と、 少なくとも処理データを記憶するメモリと、他方の処理
   部とデータを交換するデータリンク部と、 自己のモード情報を他方の処理部に出力するモード出力
   部と、 他方の処理部のモード情報を受けて自己のモードと対比
   するモード比較部と、 前記自己診断部、モード比較部からの情報に基づき、自
   己のデータのみで動作する単独モード、相手と共働して
   動作する並列モード、処理系に復帰する際の従系モード
   の少なくとも３つのモードに処理部を切り換えるモード
   切換部と、 自己が有するデータと前記データリンク部で交換した相
   手のデータとを照合し、自己の現在のモードに応じて記
   憶すべきデータを前記メモリに出力するデータ比較部と
   、 を設けたことを特徴とする並列２重系の処理装置。 ２　同一の情報データが入力される並列対等な２つの処
   理部により構成され、各処理部は自己診断をして自己の
   異常を感知することができるようになっている並列２重
   系の運転方法において、各処理部はそれぞれ単独で動作
   する単独モード、対等かつ並行に動作する並列モード、
   他方に従属する従系モードの少なくとも３つのモードに
   切換可能であって、 各処理部で受けた情報データを交換して相互に比較する
   とともに、各処理部のモード情報を相互に出力して交換
   し、 各処理部は相互に他方になる処理部のモード状態、情報
   データの一致具合と自己診断とに応じてモードを変更す
   ることを特徴とする並列２重系の運転方法。