JPH10510077A

JPH10510077A - マガジン関連バス構成

Info

Publication number: JPH10510077A
Application number: JP8520890A
Authority: JP
Inventors: カミンスキー，クルジスズトフ
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲツトエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 1998-09-29
Also published as: US6006341A; SE9404556D0; SE517194C2; WO1996021188A1; EP0800675B1; KR100295504B1; SE9404556L; AU4358496A; EP0800675A1; DE69530794D1

Abstract

(57)【要約】本発明はマガジン関連バス構成に関し、前記マガジンは、電気接点領域と、各接点領域と電気的に協同する縁関連電気接触面を有する多数の回路基板を保持する手段とを有する背面（１ａ）を含み、第１回路基板（１０）に属する１つ以上の第１回路アレイ（１０２）と、１つ以上の第２回路基板（１１）に属する１つ以上の他の回路アレイ（１１２）との間において情報搬送信号の交換を可能とするように構成されている。予備導体（ｎ）を含む前記バス関連導体の論理数（ｍ＋ｎ）は、選択された通信システムおよび非エラー耐性信号交換に必要な数（ｍ）を僅かに上回る。

Description

【発明の詳細な説明】マガジン関連バス構成技術分野本発明は、マガジン関連バス構成(magazine-related bus arrangement)に関するものである。以前の公知のマガジン関連バス構成は、回路基板位置と調整され、列および／または行状に配向され、電気的接点領域を形成する、背面関連の電気接点装置(b ackplane-related bus conductor)に機械的および電気的に接続された、物理的に多数の背面接続バス導体から成るものと考えることができる。選択された数のバス導体が、並列信号構造の信号を伝送するために配置されている。背面接続電気接点装置は、プリント回路を有する基板、即ち、回路基板の一方の縁に沿って設けられた電気接点装置と協同することを意図している。複数のかかる回路基板を横に並べ、各回路基板はそれぞれの背面接続電気接点領域と協同することにより、回路基板上に実装された第１回路が、バス導体を介して、１つ以上の他の回路基板上の他の回路と信号の送受信、またはその逆を行うことができるようになっている。マガジン関連バス構成は、論理的に、バス導体、背面関連電気接点装置、回路基板に付随する電気接触面、各バス導体と対応付けられた、回路基板関連送信／受信回路(circuit-board related transmitter/reciever circuits)で構成されると考えることができる。冒頭で定義した種類のマガジン関連バス構成は、少なくとも２つの電子回路構成の間に延びる複数の導体の使用を基本とし、導体に結合された回路構成間で、通常デジタル信号の形態で、情報が並列に伝送される。したがって、本発明の特徴的構造を適用可能なマガジンは、平行な列（または行）に配列された電気接点領域を有する背面と、前記電気接点領域と協同可能な回路基板と、電気接点領域の各列と機械的および電気的に協同する、縁関連電気接触面(edge-related electric contact surfaces)を有する１つ以上の回路基板を維持する公知の手段とから成る。電気接点領域は、とりわけ、バス関連電気接点装置が対応付けられている所定数のバス導体を有する１列（または行）の電気接点装置を含む。前記所定数は、通信システムおよび関連する信号交換によって異なり、前記電気接点装置の各々は、マガジンに挿入された回路基板上の、対応するバスに関連し縁に取り付けられた接点装置と協同するように構成されている。バス導体は、冗長性がなく、エラー耐性のない(non-error-tolerant)デジタル信号の並列信号伝送を行うように、できるだけ少ない数とする。更に１群以上のバス接続部を、非冗長並列信号伝送のための、冗長バス導体として使用することができ、バス導体に印加可能なものよりも優先度が低い信号交換のような他の信号交換に、更に多くの接続部または導体を用いることができる。バス構成は、背面のバス導体を通じて、第１回路基板に属する第１回路アレイと、１つ以上の第２回路基板に属する１つ以上の第２回路アレイとの間で、情報搬送信号の交換ができるように設計されている。したがって、前記ボードが背面と協同するとき、多数のバス関連並列導体が背面において共に、回路の背面と協同するバス関連電気接点回路と結合される。定義より簡単に以下の記載が理解できるように、かかる記載および請求の範囲において用いられる用語について、以下に説明する。しかしながら、これらの定義は本発明の範囲を限定する効果はないことは理解されよう。接点ばねマガジンの背面に配置され、回路基板上の電気接点装置との機械的および電気的接触を与える電気接点装置。電気接点装置は、通常列または行に配列され、回路基板の接点領域を形成する。接触面回路基板の縁部分に設けられ、接点ばねとの機械的および電気的接触を与える接点装置。接点装置は、通常電気接触面に配列され、電気接点領域を形成する。ライン背面に組み込まれ、回路基板間でパルス状情報搬送信号を転送するように機能する物理的金属線。導体送信機および受信機間でパルス状情報搬送信号の転送を可能にする手段。この手段は、背面または回路基板内に形成された１本以上のラインとしてもよい。バス構成物理的バス構成または論理バス構成のいずれでもよい。バス導体非エラー耐性状態の下で、情報搬送信号の並列伝送のために一時的に使用される多数の導体予備導体(reverse conductor) 障害の場合に、１本以上のバス導体上で、エラー耐性状態を当てるために使用可能な多数のバス関連導体。本発明の説明では、背面における各接点領域が接点ばねで構成されるものと仮定するが、回路基板には１行以上の接触面があり、本発明をより単純に定義する意図、および背面に関連する機能を回路基板に関連する接点機能と区別する意図でこうしたのであり、これらの表現は本発明を構造的に制限するもとのして捕らえるべきでないことは理解されよう。本発明は、特に、エラー耐性通信システムおよび信号交換を設けることができるマガジン関連バス構成を提供することを意図するものである。背景技術回路基板またはバス構成において発生するエラーに耐える通信システムの構成および信号交換の形成は、いくつかの異なる形態で当技術において公知であり、複雑な電子システム機能のための基本的な必要条件を構成するものである。デジタル・データ・システムにおけるエラーは、実際上不可避であり、少なくとも部分的には、使用する回路および回路構成の複雑さ、および関連する電子および電気機械構成物の複雑さによるものである。この分野における以前の技術的観点の一例として、国際特許公報ＷＯ９４／０３９０１号（国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ９３／０７２６２号）を引用する。これは、集積回路の応用（ウエハ・スケール集積）におけるエラー耐性高速バス・システムについて図示し記載したものである。この既知の構造においては、バス構成は、多数の部分またはセグメントに配列され、プログラム可能なバス・カプラを介して相互に連結された複数のバス・ラインを含む。セグメントは互いに同一であり、各セグメントは１３本の信号ラインを有する。国際特許公報ＷＯ９４／１４０２６号（国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ９３／１１３４３号）は、中央制御装置（１０）および各センサ（１４，１５，１６）に接続された複数の並列データ・バス（Ａ，Ｂ，Ｃ）を利用し、アドレシング手順を通じて、これらデータ・バスのいずれか１本を介して中央制御装置（１０）に接続可能な、データ収集システムについて教示する。データ・バス（Ａ，Ｂ，Ｃ）の１つにおいてエラーが発生すると無障害並列データ・バスを用いることによって、障害を発生したデータ・バスを遮断するか、あるいは迂回する状態が形成される。公報ＥＰ−Ａ２−００６５２７３号は、情報導体および制御導体を有するバス・システムの補助によって、複数のデータ・システムを相互結合するシステムについて教示する。この公報は、エラーに素早く気付くと共に、単純なエラー耐性を得るために、必要最小数の制御導体で多様性を高めることを推薦する。ヨーロッパ特許公報ＥＰ−Ｂ１−００７７１５３号は、いくつかのエラー状態が発生しても、本質的に連続動作を達成するデジタル機器および方法について教示する。この後者の公報は、各プロセッサ・モジュール内のバス構造が二重バス構造を含み、各機能装置も二重化した相手側装置を有することを提案する。エラーが発生した場合、プロセス・モジュールは、他方の装置またはモジュールに情報を転送させることにより、エラーを発生したバスまたは装置を分離するように機能する。米国特許明細書４，４１２，２８１号、４，４８６，８２６号、４，４５３，２１５号、４，５９７，０８４号、４，７５０，１７７号、および５，２４７，５２２号も、以前の技術的視点の一部を形成するものである。本発明に係わる技術であるマガジン関連バス構成に関しては、ヨーロッパ特許公報ＥＰ−Ａ２−０３０２３５１から、背面に多数の完全なバス構成を構築する状態を生みだし、前記バス構成を異なる回路基板と調整することが公知である。この点に関して、調整された接点ばねの数を、各調整された群においてバス導体の数と対応付け、バス導体の数を最少数のバス導体に対応させるように選択して、非冗長状態のデジタル信号の並列信号伝送を設ける必要がある。ヨーロッパ特許公報ＥＰ−Ａ１−０４８８０５７号、ＥＰ−Ａ２−０３０１４９９号およびＥＰ−Ａ２−０２２６７６５号、ならびに米国特許公報５，００６，９６１号、４，９８８，１８０号においてなされた開示も、以前の技術的視点に属するものである。前述の公知の従来技術を纏めると、本発明が関係する種類のマガジン関連バス構成において、冗長バス構成は、各々が非冗長かつ非エラー耐性状態を表わす、二重または三重の完全なバス構成、あるいはＮ値にまで拡大したバス構成を用いることによって作成されることは公知であると言うことができる。二重バス構成をかかる結合構成において選択する。これを選択したのは、第１の上述のバス構成がかなり重大なエラーを発生した場合に、使用中の完全なバス構成を予備の完全なバス構成と交換するためである。三重バス構成は、信頼性に関する要件が非常に高い用途、および高いエラー耐性が必要とされる用途において用いられている。発明の概要技術的課題先の説明に現れた以前の技術的視点および本発明が関係する技術分野について考えると、技術的課題は、完全な冗長バス構成を使用する必要性をなくす状態を生み出すこと、または調整されたバス導体を用いて、１本以上のバス関連導体を使用不能にするエラーの場合に、１本以上のバスに関連するが空いている予備導体を活性化しさえすれば済むように、所望の冗長性を達成することの一方であることがわかる。別の技術的課題は、マガジンの背面関連バス導体に発生するエラーの大半は単一の導体、特に送信／受信回路に接続されている導体におけるエラーの結果であることを確認(establish)し、冗長システムは、１つまたは数個のバス構成に関連した予備導体を、かかるエラーに関しては必要とすることを認める能力にある。他の技術的課題は、予備導体の数を、選択した冗長度および予測されるエラー構造に比例させることの重要性を認めること、および冗長バス構成は、障害バス導体の場合に、選択したバス関連予備導体を用いることのみによってこれに考慮するには、冗長バス構成を比例させることは当然であることを認めることの一方である。他の技術的課題は、単発で発生するエラーは通常回路に関連した送信／受信回路におけるエラーが通常原因となること、および満足なエラー耐性バス・システムは、実際には少数の冗長または未使用のバス関連予備導体があればよく、この予備導体の数は非エラー耐性バス構成が必要とする数よりも大幅に少ないことをを考慮しながら、デジタル信号および情報の並列伝送のためのエラー耐性バス構成を提供することの一方である。他の技術的課題は、効果的なエラー耐性システムに必要な予備導体数を、エラー耐性のない通常のバス接続に必要なバス導体数を僅かに上回る程度にすることを可能とし、既知の技法に関して、背面における接点領域の空間を節約でき、しかも背面における空間も節約できる、エラー耐性バス構成を提供することである。二重または三重の完全なバス構成を必要とするシステムの場合、良好なエラー耐性、および背面接点スプリングに対して必要な接触面の数を少なくすることによって、背面接点領域の接点ばねと電気的に協同するための回路基板の縁部分全ての表面を節約する可能性を有するエラー耐性バス構成を提供するという課題がある。他の技術的課題は、回路基板に関連しかつ必要な送信／受信回路の数を、公知技術と比較して、大幅に減少した、エラー耐性バス構成を作成することである。上述の従来技術の現状を考えると、１本以上のバス導体またはカプセルに関連したバス導体(capsule-related bus conductor)（８本または９本の導体）上でエラーが発見されたときに、エラー耐性のあるマガジン関連バス構成を提供し、これによって完全なバス構成を二重化または三重化する状態を与える必要性をなくすることに、技術的課題があることがわかる。また、選択した論理バス構成の数が、非耐性構成において選択される通信システムおよび信号交換に必要な数よりもわずかに上回る程度にすることができる状態を生み出し、これによって、その他の場合にはバス構成の完全な二重化また三重化を必要とする、例えば、１００本ものバス導体、接点ばね、接触面、および送信／受信回路の使用を不要とすることに、技術的課題があることがわかる。当技術の現状に鑑み、前述の必要なバス導体および予備導体における制限を考慮しつつ、単純な手段の補助によって、選択されたエラー耐性レベルに関して異なる要件を作成し、予備導体の数を構造および選択されたエラー指示の予測頻度に適用させるエラー耐性バス構成を提供することに、更に別の技術的課題があることがわかる。また、更に別の技術的課題は、回路基板に関連した監視回路を使用する可能性を生み出す重要性を認めることであることもわかる。加えて、技術的課題は、バス構成を通じて情報搬送信号伝送中に１本以上のバス導体上でエラーに関して検査を行うことができ、信号伝送が行われない短い時間部分の間に異なる種類の検査サイクルを与える、エラー耐性バス構成を作成することにあることがわかる。また、技術的課題は、使用可能なバス導体と予備導体とを交互に使用することにより、空いている予備導体を結合したときに、以前に用いていたバス導体に使用中という印を付け、更に全バス導体および予備導体を不連続的に使用するように原理を開発することによって、信号伝送プロセスの間のバス構成のバス導体および予備導体の検査の重要性および簡略化を認めることであることもわかる。検査方法には関わらず、技術的課題は、単純でよく定義された手順の助けにより、前記バス導体の各々におけるエラーの局在化(localization)に適合させた信号交換を検出し、バス導体の１本における１つのかかる検出した信号交換におけるエラーを確定したとき、指示されたバス導体のみを指摘し、遮断または迂回させ、代わりにその部分の信号交換を、未使用予備導体として作用しエラーが発見されていない他のバス導体に結合する状態を生み出す能力にある。また、特殊な用途にしたがって、選択されたエラー耐性の枠内で、できるだけ少ない予備導体に応じて、論理バス導体数を選択する能力にあることもわかる。また、技術的課題は、監視回路の使用の必要性およびそれによって得られる利点を認め、加えて、バス関連導体および予備導体全ての通常動作中に監視を可能にする状態を生み出し、あるいはバス関連導体の切断時に監視ルーチンを適用可能とすることにある。また、通常動作中に監視を行う場合、技術的課題は、エラー耐性構成でない必須の数のバス導体のみを使用し、１つのバス導体を解放し予備導体を採用することにより、ある予備導体を解放し（または他の信号伝送に用い）、当該バス構成に属する全ての導体を循環的にシフトし、このように解放したエラーのないバス導体を予備導体とし、採用した予備導体をバス導体とすることの重要性およびそれによって得られる利点にあることもわかる。また、技術的課題は、単純な手段の補助により、並列信号交換には使用されない予備導体を、他の信号伝送に使用可能とする状態を生み出すことにあることもわかる。他の技術的課題は、かかる予備導体を、パリティ・ビット、エラー指示コード等のような重要でない信号の伝送に用いることの重要性、およびそれによって得られる利点を認めることである。加えて、技術的課題は、公知の特定な接続回路を用い、入力導体の各々を使用可能な出力導体の１本と結合できるように、またはその逆ができるように前記回路を制御する場合に得られる利点を認めることにあることもわかる。他の技術的課題は、関連するＩ／Ｏセルの結合の選択を、メモリ回路に記憶させることの重要性にある。他の技術的課題は、群に関係付けた接続導体間で接続回路を交替させ、一方の群の接続導体を第１タイプの送信／受信回路および他のまたはより多くの群に関連付けた接続導体とし、他の群を第２タイプの送信／受信回路とするように、制御回路によって、接続回路に影響を及ぼすことによって得られる利点を認めることにある。解決法前述の技術的課題の１つ以上を解決するために、本発明によれば、論理マガジン関連バス構成を提供する。かかる１つのマガジンは、回路基板上の縁に設けた接触面が機械的および電気的に協同するように接点領域の列を有する背面と、接点領域の各列と電気的に協同する縁関連接触面を有する多数の回路基板を維持する手段とを含み、前記接点領域は、所定数のバス関連接点ばねを含み、前記数は使用する通信システムおよび信号交換に依存し、前記接点ばねの各々は、前記マガジンに挿入された回路基板の縁上の対応するバス関連接触面と協同するように構成されている。前記バス構成は、第１回路基板に属する第１回路アレイと、第２、第３等の回路基板に属する１つ以上の他の回路アレイとの間で、情報搬送信号の交換を行うことができるように構成されている。本発明によれば、１つのかかるマガジン関連バス構成における論理バス関連導体の数は、選択された通信システムおよび信号交換に必要な導体数を僅かに上回るように選択され、関連する予備導体は非エラー耐性構成を有する。本発明の範囲に該当する提案実施例によれば、前記バス導体上の信号交換の発生を検出するために第１監視回路を設け、使用中のバス導体の１本において検出した信号交換にエラーが確定された場合、このバス導体を迂回し、他のバス導体、即ち、予備の未使用バス導体を結合することにより、エラー耐性のある情報搬送信号交換を可能にすることを提案する。また、他の監視回路が、情報搬送信号交換の切断の場合に所定の信号構造を生成し、この所定の信号構造を、使用中のバス導体を通じて伝送し、前記信号構造を受信するように構成され、前記使用中のバス導体の１本において検出された信号構造にエラーが確定された場合、このバス導体を迂回させ、他のバス導体、即ち、予備の未使用バス導体を接続することにより、エラー耐性のある情報搬送信号交換を可能にすることも提案する。選択された予備導体の数は、予測されるエラーの作用(error function)の数、エラーの性質、および満足すべき要件に合わせる。これに関する総括的な評価では、非エラー耐性信号交換に必要な最少数を上回る論理バス関連予備導体数は、少なくとも１本の導体であり、必要なバス導体の最少数の３０％未満に選択されることが示された。選択された数は、カプセル内に配列されたライン即ち導体数に対応するか、あるいは僅かに多いことが好ましい。本発明の範囲に該当する好適実施例によれば、予備導体の数は、必須の通信システムおよび信号交換に必要なバス導体の最少数を上回り、２０本未満であり、好ましくは４本未満である。一実施例によれば、前記監視回路は、回路基板に関連した、または背面に関連した接続即ち結合回路に影響を与えるように構成され、前記接続回路は公知のＦＰＩＤ回路であると有利である。接続回路に属するＩ／Ｏセルの組み合わせの選択は、メモリ回路に格納可能であり、動作中に再構成することができる。かかるメモリ回路は、使用するＦＰＩＤ回路のメモリ部で構成すると有利である。また、エラー耐性信号交換のない、標準化されたバス導体を使用し、使用可能な全バス導体数、即ち、標準化されたバス導体の数および選択された予備導体の数の間で循環的に切り替え可能とすることも提案する。また、エラー耐性信号交換に必要であるが、並列関連信号交換には使用されない予備導体は、バス導体上にエラーが発生した場合に使用可能な導体数が減少することを考慮しつつ、パリティのような他の信号伝送に使用することも提案する。また、接続回路を二重化し、１つのＦＰＩＤ回路におけるエラーに対して保護する冗長システムを設けることも提案する。利点本発明のマガジン関連バス構成によって得られる主な利点は、エラー耐性のない信号構造に必要なバス導体に加えて、極少数の予備導体を備え、１本以上の必須バス導体上でエラーが発生した場合に接続可能とすることにより、エラー耐性システムおよびバス構成を維持しつつ、完全なバス構成の二重化または三重化を回避した状態を生み出すことにある。公知の技術と比較すると、本発明は、論理導体を節約し、予備導体を他の目的の回路接続部として使用可能とする。更に、本発明は、監視回路の設置も含み、これによって、動作条件の下で情報搬送信号構造を制御することができ、あるいはこれによって、バス構成の導体が一時的に切断された場合に、信号構造を制御することができる。本発明のマガジン関連バス構成の主要な特徴的構造は、以下の請求項１の特徴部に記載されている。図面の簡単な説明これより、マガジン関連バス構成の好適実施例を参照し、更に添付図面も参照しながら、本発明をより詳細に説明する。第１図は、背面を含み多数の回路基板を収容するマガジンの非常に簡略化した斜視図である。第２図は、上述の回路基板の一部であり、縁に関連する並列接触面を有する基板を示す図である。第３図は、多数の接点領域の列およびバス関連接点ばねを有する背面の斜視図である。第４図は、本発明のバス構成に関連し、通常のエラー耐性情報搬送信号交換の間アクティブである、論理監視機能を含む電気端子の図を概略的に示す。第５図は、本発明のバス構成に関連し、信号交換が一時的に中断した期間中アクティブである監視回路を含む、電気端子の図を概略的に示す。現好適な実施例の説明第１図は、背面１ａを有し、その上に多数の電気接点領域の並列な列（または行）が実装され、その内の２つが１ｂおよび１ｃで引用されているマガジン１を非常に簡略化した斜視図である。図示していないが、マガジン１は通常側壁を有する。図示のマガジン１は、背面の一方側に行状に、そしてその他方側に列状に配置された接点領域（１ｂ，１ｃ）を有してもよい。本発明の概念は、本質的に、接点領域の相互の配向には独立している。背面内のバス・ライン（図示せず）は、情報搬送信号が１つ以上の回路基板から１つ以上の他の回路基板に、またはその逆に、転送できるように配置されている。簡略化のために、２つの回路基板１０および１１のみを示す。なぜなら、本発明の特徴は、この簡略化からも明白に理解されるからである。図示の接点領域列は、第３図にしたがう構成を有することができるが、明確化の目的のために、第１図にはこの構成を詳細には示していない。図示しないが、マガジンは、底面壁部分のレールおよび上面壁部分のレールのような、複数の回路基板を保持する手段を含む。２つのこのような回路基板は、横に並べて示してあり、それぞれ１０および１１で引用される。回路基板１１は、縁関連電気接触面１１ａを有し、その接点ばねが接点領域列１ｃに電気的に接触した状態で示されている。本発明は、多数の回路基板が、背面にあるそれらの各接点ばねと協同することを必要とするが、第１図は、接点領域１ｂ内にある電気接点装置即ち接点ばね１ｂ’の集合が、接触面１ａ内の接触面１０ａ’の集合アレイと協同可能となり、接点ばね１ｂ”の集合アレイが、接触面１０ａ”の集合アレイと協同可能となるような位置にある回路基板１０を示す。以下の記載は、回路基板１１の接触面１１ａが回路基板１０のために示したものと同様に構成され、前記回路基板１０は接点領域１ｂと協同するようになされているという前提に基づくものである。以下の記載では背面で多数のバス・ラインと接合された接点ばね１ｂ’の特定の集合について言及し、前記数は非エラー耐性構成に対応するが、実際に用いられる構造は、図示の構造とは異なる場合もあることは理解されよう。背面１ａは、非エラー耐性構成の多数のバス導体を有するバス構造を支持し、このバス構造は、FUTUREBUS の用途では、１５３本のバス導体を必要とする。また、背面１ａは、その層の中に、同様のまたは異なる完全なバス構造のために、同様の数のまたは異なる数の並列バス・ラインを有する場合もある。エラー耐性情報搬送信号交換を備えるために、以前からの公知技術は、１つ以上の完全な冗長バス構成を、接点ばねアレイ１ｂ”に関連付けられるようにしていた。単純な例として、第１図は、接点ばね１ｂのような各接点領域が、非エラー耐性構成を有し、用いられる通信システムおよび信号交換に依存する所定数のバス関連接点ばね１ｂ’を含み、前記接点ばね１ｂ’の各々が対応するバス関連および回路基板関連の縁に配置した接触面と協同するように構成され、複数のかかる接触面が表面部分１０ａ’を形成し、マガジンに挿入される回路基板１０の側面に関連することを示す。また、図示の実施例は、多数の接点ばね１ｂ”も含む。ベース構造の外側にあるこれら接点ばねのあるものは、バス、電圧供給、接地電位接続などを意図しない制御信号のような、通信および信号交換を意図したものとすることができる。また、ばねは１組の接点ばねを含み、完全な冗長バス構造として機能する、他の組のバス導体に接続することを意図している。また、本発明は、第１回路基板１０に属する第１回路アレイと、第２回路基板１１に属する第２回路アレイとの間の冗長情報搬送信号交換を可能にするように構成された、マガジン関連バス構成を提供し、前記回路アレイは、表面１０’，１１’内において、回路基板１０および１１のみの上に実装されたものとして示されている。表面１０’，１１’は異なる回路アレイおよび回路の解決策を表わすことができるが、これらは本発明の理解の助けにはならないので、図示していないことは、当業者には理解されよう。２つの図示した回路基板よりも多い回路基板をバス導体に接続し、１つ以上の回路基板間および１つ以上のその他の回路基板間で信号の交換を行うことも可能であることも理解されよう。したがって、上述の実用的用途に関して、第２図に示す実施例は１５３本の横向き接触面(side-oriented contact surface)を有し、縁向き表面部分(edge-ori entated surface section)１０ａ’を形成すると仮定することができる。表面１０１ａ’のような各表面は、部分１ｂ’内の接点ばね１１ｂ’のような各接点ばねと協同可能である。図示の実施例では、接点ばね１１ｂ’の数は、接触面（１０１ａ’）の数に対応すると仮定し、この数は、非エラー耐性構成において、使用される通信システムおよび信号交換によって異なる。本発明によれば、非エラー耐性情報搬送信号交換は、信号交換が正しく行われるとすれば、最少数の選択されたバス導体上で行われる。しかしながら、論理バス導体上のエラーの場合、システムは、エラーが発生したバス導体を迂回し、予備のバス導体に結合することによって、エラー耐性となる。予備関連バス導体の数は、完全な冗長バス構成と比較すると少ない。これは、以下の記載から明白となろう。本発明によれば、背面内の論理バス導体の全数は、予備導体の数を含めて、前記数が、選択した通信システムおよび信号交換に必要なバス導体数を僅かに上回るに過ぎないように選択するが、予備導体数が選択した安全係数(safety factor )に依存する場合、非エラー耐性構成である。信号交換を行うためのバス関連導体の最少可能数を超過する予備導体の数は、予測エラー頻度、予測し得るエラー構造、および適用可能な安全係数に依存する。これは、通常の高標準要件の実用的用途では、追加の冗長接触面１０ａ'''の数および追加の冗長接点ばねａｂ'''の数は１より大きく、エラー耐性のないバス構成に必要とされるバス導体の最少数の３０％未満であることを示唆する。この点について、予備導体の数は、接点ばね１０ａ'''および接点ばね１０ｂ' ''の数に対応し、これらは接点アレイ１０ａ”および１ｂ”に対する数から採用されることを注記しておく。また、主に発生するエラーは、送信機および／または受信機上のエラーであることが予測でき、この場合、エラーが発生したバス導体のみを迂回させ、空きの予備導体を代わりに結合する。全てのカプセル関連導体(capsule-related conductors)上でエラーが同時に発生する可能性を考慮する必要がある場合、勿論、全カプセル・エラーおよび単一の導体上のエラーも処理する予備導体数を設ける必要がある。エラー耐性の枠内で受容可能なエラー構造に応じて、予備導体の数は２０本未満となり、場合によっては、４本未満となる。第２図および第３図に示す例では、予備導体の数は３（１０ａ'''および１ｂ' ''）であり、それぞれ、接点アレイ１０ａ”および１０ｂ”の最上部に配置されている。第４図は、背面１ａを通じて、バス導体数（ｍ）のバス導体を介して回路基板１０を回路基板１１に電気的および機械的に結合する電気的結合構成をより詳細に示す。明確化のために、非エラー耐性信号交換のためのバス導体数（ｍ）は５本とし、予備導体（ｎ）の数は２とする。第４図の図および第５図の図の場合、使用可能なバス導体の総数は「ｍ＋ｎ」に等しい。ここで、「ｍ」は非エラー耐性構成の並列バス構成に必要なバス導体数を意味し、「ｎ」はある所望の信頼性を達成するために使用可能であり、結合することができる冗長予備導体の数を意味する。各バス関連導体（ｍ）は、回路基板１０上の送信／受信回路１０１、および回路基板１１上の受信／送信回路１１１と協同し、導体１２１上において信号の双方向転送を可能にする。回路基板関連接続回路１０３、いわゆるＦＰＩＤ回路が、バス駆動回路、各バス導体に対して一対の送信／受信回路１０１、および回路基板１０上の領域１０ ’に対応すると考えることができるアプリケーション・ロジック１０２の間に接続されている。ＦＰＩＤ回路は、Ｕ．Ｓ．Ａ、カリフォルニア州サンタ・クララのＩ−ＣｕｂｅＩｎｃ．によって販売されており、０．８μｍＣＭＯＳ技術で生産され、トランジスタ・スイッチを使用している。各トランジスタ・スイッチは、ＳＲＡＭセルを通じて制御即ちプログラム可能である。そのオン位置となるようにプログラムすると、各スイッチは、ゲート・シー(g ate sea)の中の信号ラインの唯一の対を共に結合するように機能する。外部Ｉ／Ｏ信号を、ゲート・シー内の導体に接続する。スイッチ導体の接合点においてトランジスタ・スイッチを閉じることにより、２つのＩ／Ｏポート間の接続を行う。したがって、接続回路１０３は、通常のスイッチとして機能し、選択された入力を、入力信号を有する選択された出力と接続するようにプログラムすることができる。回路１０３のプログラミングおよび前記回路の制御および活性化は、当業者には明白であろう。本発明によれば、ＦＰＩＤ回路は、１つの入力上にある入力信号を、いくつかの使用可能な出力の選択された使用可能な出力に、またはその逆に、結合できるように制御される。これは、制御回路４０によって制御可能な回路基板関連ロジック１０３ａおよび１１３ａの設置を必要とする。回路１０３一時的に構成するためのプログラミングは、メモリ、いわゆるＳＲＡＭメモリに格納することができる。また、回路基板１１には、多数のバス駆動回路１１１、アプリケーション・ロジック１１２および中間接続接続回路１１３も装着されているが、これらは回路基板１０を参照して先に述べたのと同様であるので、ここでは詳細には説明しない。回路１０３および１１３は、制御回路４０によって、およびＳＲＡＭメモリを通じて、動作中に再プログラムし、接続構成の変更を可能にすることができる。本発明によれば、１回に、バス１２に選択された導体数「ｍ＋ｎ」から導体の数「ｍ」のみがいずれの場合でも使用される。数「ｍ」は、エラー耐性構成でない並列バスの通常の広さを例示することを意図したものであり、信号交換は、常に選択された広さおよび幅で行われ、最良の場合、信号交換において引継の用意ができている冗長バス関連予備導体の数「ｎ」は、使用されるバス導体の１本以上であり、エラーが発生した指示を与える。他の回路基板または各回路基板に属する保守ロジックまたは制御回路４０は、一定間隔でＦＰＩＤ回路をプログラムするように設計されているので、使用可能な全ての導体間の異なるバス関連導体が使用される。また、この手順は、以前に冗長導体または予備導体として割り当てられたバス導体の一時的な使用を可能にする。かかる手順の場合、バス導体または動作状態の駆動回路の１つが故障し、１本以上の予備導体の使用が、冗長機能のために必要となり、以前に使用していた導体を、制御装置４０およびＳＲＡＭメモリによって迂回するときに、これらの予備導体が機能することは非常に可能性が高い。第４図に示し記載した検査手順は、通常の信号交換の間に実施することができ、パリティ・ビットまたはチェック・サムが正しく受信されないとき、検査手順は、どのバス導体および／またはどの送信／受信回路がエラーを発生したのかを断定し、使用可能な予備導体に優先してこの導体を迂回することができる。全導体の信頼性は、全ての導体（ｍ＋ｎ）を循環的に交替するによって、自動的に検査することができる。ある送信／受信回路が１つの種類のものである場合、本発明はこれらの回路の内あるものを予備導体として、回路をグループ化することができ、検査手順はグループ内で行うことができる。ある他の送信／受信回路が他の種類のものである場合、これらの回路も同様にグループ化し、検査手順はそのグループ内で行われる。したがって、導体１２１および１２２は、予備導体１２６を含む第１グループに属することができ、導体１２３〜１２５は、予備導体１２７を含む第２グループに属することができる。上述の検査手順は、パリティ制御のような制御を必要とし、その結果、回路１０３ａは、送信信号の信号構造を感知し、回路１１３ａは受信信号の信号構造を感知する。不一致が検出された場合、回路４０を活性化し、どの接続導体がエラー状態かを断定する。第５図は、通常の信号伝送をバス導体から切断する必要がある検査手順を示すことを意図したものである。図示の実施例では、ＦＰＩＤ回路１０３，１１３には、ＩＥＥＥ規格１１４９．１に準拠した、ループ関連検査回路４０３，４１３が備えられているので、動作中の短い中断の間に検査ルーチンを使用することができる。これらのルーチンは、システム上の負荷が低いときに実行され、導体ドライバおよび受信機を含む、並列バスの「ｍ＋ｎ」導体を全てチェックする。これは、２つのＦＰＩＤ回路間のバス接続が常に機能することを保証する。この制御の実際の適用には、適切な検査パターンを回路１０３に接続することが必要であり、その後前記回路１１３の入力上に現れるパターンを読み取る。どの回路パターンをループ内に入力するかの選択は、装置４２から制御することができる。装置４２は、制御回路４０を通じて、標準化されたプロトコルにより通信を行うことができる。また、本発明は、監視回路の全てまたは部分を背面に関連付けることができる。背面の接点、送信／受信回路を含む回路基板、および標準化された回路基板と協同可能なＦＰＩＤ回路への適用を妨げるものは何もない。更に、第５図に示すように、ＦＰＩＤ回路１０３，１１３を二重化し（１０３ ’，１１３’）、エラー耐性を高めることも可能である。第５図に示す検査手順は、連続構造におけると同様、複数の回路基板間で使用できるという利点がある。第５図に示す実施例と共に使用される検査手順は、当技術では公知であるので、詳細には説明しない。しかしながら、バス関連導体（ｍ＋ｎ）には、回路１０３を介して、曖昧さのない信号構造を供給し、これによって作成され回路１１３を通じて受信される信号構造も曖昧さがなく具体的である。不一致の場合、エラーが発生した導体または導体群は、公知の方法で断定される。第４図の実施例および第５図の実施例の双方において、予備導体がバス構成の予備導体となる場合、これらの導体は、パリティ制御信号等のような、バス関連信号以外の信号の搬送体として使用することができる。本発明は、これまでに記載し図示した実施例には限定されず、以下の請求の範囲に定義される本発明の概念の範囲内で変更が可能であることは理解されよう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年４月１８日【補正内容】請求の範囲１．マガジン関連バス構成において、前記マガジンは、接点領域と、各接点領域と電気的に相互作用するように、縁関連接触面を有する、いくつかのプリント基板構造体を保持する手段とを有し、これによって、前記接点領域は、使用される信号システムおよび信号交換に応じて、所定数のバス関連接点スプリングを有し、前記接点スプリングの各々は、前記マガジン内のプリント基板の縁において、対応するバス関連接触面と相互作用するように構成され、前記バス構成は、第１プリント基板構造体に属する１つ以上の第１組の回路と、第２プリント基板構造体に属する１つ以上の第２組の回路との間で、情報搬送信号を交換するように構成されており、複数の待機導体を含むバス関連導体の論理数は、所与の通信システムにおいて信号の非エラー耐性交換に必要な導体数を僅かに上回るだけとなるように選択され、前記信号の交換は、前記論理数の内ある数の導体のみを使用することにより、エラー耐性となるように構成され、前記プリント基板構造体に関連する監視回路を備え、前記必要なバス関連導体上の信号交換の挙動を検出可能とし、前記使用するバス導体の１本上で検出した信号交換においてエラーが確認された場合、前記バス導体を切断し、複数の使用可能な待機バス導体に含まれる他の導体をその代わりに接続することにより、情報搬送信号のエラー耐性交換を行うことを特徴とするマガジン関連バス構成。２．前記導体上の情報搬送信号が切断された場合、監視回路は所定の信号構造を発生し、前記導体上に送出すると共に、信号構造を受信するように構成され、前記バス導体の１本上で検出し受信した信号構造においてエラーが確認された場合、前記監視回路は、使用可能な待機バス導体を用いて前記バス導体を迂回することにより、情報搬送信号のエラー耐性交換を行うことを特徴とする請求項１記載の構成。３．前記待機導体の数は、予測されるエラーの作用、エラー・タイプおよび要求される安全レベルに対応することを特徴とする請求項１記載の構成。４．非エラー耐性信号交換に必要なバス導体の最少数を上回る前記論理バス関連待機導体の数は、１より大きくバス導体の最少数の３０％未満であることを特徴とする請求項１記載の構成。５．前記論理バス関連待機導体数は、カプセルに配置される導体数に対応する、あるいはこれを僅かに上回るように選択されることを特徴とする請求項１または４記載の構成。６．必要な導体の数を上回る前記待機導体の数は、２０より少ないことを特徴とする請求項１または４記載の構成。７．前記数は４未満となるように選択されることを特徴とする請求項６記載の構成。８．前記監視回路は、プリント基板構造または背面に属する接続回路に影響を与えるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の構成。９．前記接続回路はＦＰＩＤ回路から成ることを特徴とする請求項８記載の構成。 10．前記接続回路に属するＩ／Ｏセルのいずれかの所与の接続は、メモリ回路に格納可能であり、動作中に制御装置によって再構成可能であることを特徴とする請求項８または９記載の構成。 11．非エラー耐性信号交換で用いられる前記バス導体は、使用可能なバス関連導体全数の間で循環されることを特徴とする請求項１記載の構成。 12．非エラー耐性信号交換に必要とされる前記追加の導体は、他の重要でない信号を交換するためにも使用可能であることを特徴とする請求項１１記載の構成。 13．前記接続回路は完全に冗長であることを特徴とする請求項８または９記載の構成。 14．マガジン関連バス構成において、前記マガジンは、接点領域と、各接点領域と電気的に相互作用するように、縁関連接触面を有する、いくつかのプリント基板構造体を保持する手段とを有し、これによって、前記接点領域は、使用される信号システムおよび信号交換に応じて、所定数のバス関連接点スプリングを有し、前記接点スプリングの各々は、前記マガジン内のプリント基板の縁において、対応するバス関連接触面と相互作用するように構成され、前記バス構成は、第１プリント基板構造体に属する１つ以上の第１組の回路と、第２プリント基板構造体に属する１つ以上の第２組の回路との間で、情報搬送信号を交換するように構成されており、複数の待機導体を含むバス関連導体の論理数は、所与の通信システムにおいて信号の非エラー耐性交換に必要な導体数を僅かに上回るだけとなるように選択され、前記信号の交換は、前記論理数の内ある数の導体のみを使用することにより、エラー耐性となるように構成され、使用する導体上で一連の情報搬送信号を伝送する間、監視回路が全ての導体を検査するように構成され、１本の導体がエラー状態である場合、前記監視回路は、使用可能な予備導体に優先して前記導体を迂回するように構成されていることを特徴とするマガジン関連バス構成。 15．前記監視回路は、前記必要なバス関連導体上の信号交換の挙動を検出可能に構成され、前記使用中のバス導体の１本上で検出される信号交換においてエラーが確認された場合、前記バス導体を切断し、複数の使用可能な待機バス導体に含まれる他の導体をその代わりに接続することによって、情報搬送信号のエラー耐性交換を行うことを特徴とする請求項１４記載の構成。 16．前記待機導体の数は、予測されるエラーの作用、エラー・タイプおよび要求される安全レベルに対応することを特徴とする請求項１４記載の構成。 17．非エラー耐性信号交換に必要なバス導体の最少数を上回る前記論理バス関連待機導体の数は、１より大きくバス導体の最少数の３０％未満であることを特徴とする請求項１４記載の構成。 18．前記論理バス関連待機導体数は、カプセルに配置される導体数に対応する、あるいはこれを僅かに上回るように選択されることを特徴とする請求項１４または１７記載の構成。 19．必要な導体の数を上回る前記待機導体の数は、２０より少ないことを特徴とする請求項１４または１７記載の構成。 20．前記数は４未満となるように選択されることを特徴とする請求項１９記載の構成。 21．前記監視回路は、プリント基板構造または背面に属する接続回路に影響を与えるように構成されていることを特徴とする請求項１４記載の構成。 22．前記接続回路はＦＰＩＤ回路から成ることを特徴とする請求項２１記載の構成。 23．前記接続回路に属するＩ／Ｏセルのいずれかの所与の接続は、メモリ回路に格納可能であり、動作中に制御装置によって再構成可能であることを特徴とする請求項２１または２２記載の構成。 24．非エラー耐性信号交換で用いられる前記バス導体は、使用可能なバス関連導体全数の間で循環されることを特徴とする請求項１４記載の構成。 25．非エラー耐性信号交換に必要とされる前記追加の導体は、他の重要でない信号を交換するためにも使用可能であることを特徴とする請求項２４記載の構成。 26．前記接続回路は完全に冗長であることを特徴とする請求項２１または２２記載の構成。 27．マガジン関連バス構成において、前記マガジンは、接点領域と、各接点領域と電気的に相互作用するように、縁関連接触面を有する、いくつかのプリント基板構造体を保持する手段とを有し、これによって、前記接点領域は、使用される信号システムおよび信号交換に応じて、所定数のバス関連接点スプリングを有し、前記接点スプリングの各々は、前記マガジン内のプリント基板の縁において、対応するバス関連接触面と相互作用するように構成され、前記バス構成は、第１プリント基板構造体に属する１つ以上の第１組の回路と、第２プリント基板構造体に属する１つ以上の第２組の回路との間で、情報搬送信号を交換するように構成されており、複数の待機導体を含むバス関連導体の論理数は、所与の通信システムにおいて信号の非エラー耐性交換に必要な導体数を僅かに上回るだけとなるように選択され、前記信号の交換は、前記論理数の内ある数の導体のみを使用することにより、エラー耐性となるように構成され、前記導体上の情報搬送信号が切断された場合、監視回路が所定の信号構造を発生し、前記導体上を送出すると共に、信号構造を受信するように構成され、前記バス導体の１本上で検出し受信した信号構造においてエラーが確認された場合、前記監視回路は、使用可能な待機バス導体を用いて前記バス導体を迂回することにより、情報搬送信号のエラー耐性交換を行うことを特徴とするマガジン関連バス構成。 28．前記監視回路は、前記必要なバス関連導体上の信号交換の挙動を検出可能に構成され、前記使用中のバス導体の１本上で検出される信号交換においてエラーが確認された場合、前記バス導体を切断し、複数の使用可能な待機バス導体に含まれる他の導体をその代わりに接続することによって、情報搬送信号のエラー耐性交換を行うことを特徴とする請求項２７記載の構成。 29．前記待機導体の数は、予測されるエラーの作用、エラー・タイプおよび要求される安全レベルに対応することを特徴とする請求項２７記載の構成。 30．非エラー耐性信号交換に必要なバス導体の最少数を上回る前記論理バス関連待機導体の数は、１より大きくバス導体の最少数の３０％未満であることを特徴とする請求項２７記載の構成。 31．前記論理バス関連待機導体数は、カプセルに配置される導体数に対応する、あるいはこれを僅かに上回るように選択されることを特徴とする請求項２７または３０記載の構成。 32．必要な導体の数を上回る前記待機導体の数は、２０より少ないことを特徴とする請求項２７または３０記載の構成。 33．前記数は４未満となるように選択されることを特徴とする請求項３２記載の構成。 34．前記監視回路は、プリント基板構造または背面に属する接続回路に影響を与えるように構成されていることを特徴とする請求項２７記載の構成。 35．前記接続回路はＦＰＩＤ回路から成ることを特徴とする請求項３４記載の構成。 36．前記接続回路に属するＩ／Ｏセルのいずれかの所与の接続は、メモリ回路に格納可能であり、動作中に制御装置によって再構成可能であることを特徴とする請求項３４または３５記載の構成。 37．非エラー耐性信号交換で用いられる前記バス導体は、使用可能なバス関連導体全数の間で循環されることを特徴とする請求項２７記載の構成。 38．非エラー耐性信号交換に必要とされる前記追加の導体は、他の重要でない信号を交換するためにも使用可能であることを特徴とする請求項３７記載の構成。 39．前記接続回路は完全に冗長であることを特徴とする請求項３４または３５記載の構成。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．マガジン関連バス構成であって、前記マガジンは、電気接点領域と、各接点領域と電気的に協同する縁関連電気接触面を有する多数の回路基板を保持する手段とを有する背面を含み、前記接点領域は所定数のバス関連接点ばねを含み、前記数は使用する通信システムおよび信号交換に依存し、前記接点ばねの各々は、前記マガジンに挿入される回路基板の対応する縁に配置された接触面と協同するように意図され、第１回路基板に属する１つ以上の第１回路アレイと、１つ以上の第２回路基板に属する１つ以上の他の回路アレイとの間で情報搬送信号の交換を行うように構成されており、前記バス関連導体の論理数は、予備導体を含めて、選択された通信システムおよび非エラー耐性信号交換に必要な数を僅かに上回るように選択されることを特徴とするマガジン関連バス構成。２．監視回路が、前記バス導体上で行われる信号交換を検出するように機能し、使用されるバス導体の１本上で検出された信号交換においてエラーが確定されたとき、このバス導体を切断し、他の空いた予備バス導体を接続し、エラー耐性のある情報搬送信号交換を得ることを特徴とする、請求項１記載の構成。３．監視回路が、情報搬送信号交換を切断したときに、所定の信号構造を生成し、前記構造を使用中のバス導体を通じて送出すると共に、前記信号構造を受信するように機能し、前記使用中のバス導体の１本において検出された信号構造においてエラーが確定された場合、前記１本の導体を迂回し、空いている予備導体を接続して、エラー耐性のある情報搬送信号交換を備えることを特徴とする、請求項１記載の構成。４．前記予備導体の数は予測されるエラーの作用、エラーのタイプおよび安全要件に対応することを特徴とする請求項１記載の構成。５．非エラー耐性信号交換に必要な最少数のバス導体を上回る前記論理バス関連予備導体の数は、１本の導体より多く、バス導体の最少数の３０％未満であることを特徴とする請求項１記載の構成。６．前記数は、カプセル内に配列されている導体の数に対応するか、あるいは僅かに上回ることを特徴とする請求項１または請求項５記載の構成。７．必要数を上回る前記予備導体の数は、２０本未満であることを特徴とする請求項１または請求項５記載の構成。８．前記数は４未満であることを特徴とする請求項７記載の構成。９．前記監視回路は、回路基板関連または背面関連接続回路に影響を与えることを特徴とする請求項３記載の構成。 10．前記接続回路はＦＰＩＤ回路であることを特徴とする請求項９記載の構成。 11．前記接続回路のＩ／Ｏセルの選択された相互結合は、メモリ回路に格納可能であり、制御装置を通じて動作中に再構成可能であることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の構成。 12．エラー耐性信号交換のない使用中のバス導体は、使用可能なバス関連導体全数の間で切り替えられることを特徴とする請求項１または請求項２記載の構成。 13．エラー耐性のある信号交換に必要な追加の導体は、他の重要でない信号伝送に使用可能であることを特徴とする請求項１２記載の構成。 14．前記接続回路を二重化することを特徴とする請求項９または請求項１０記載の構成。