JP2834306B2 - 切り替え制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 二重化による冗長構成がとられた電子装置において、
各系の異常を示す信号に応じて系を切り替え、その系の
選択信号を出力する切り替え制御回路に関し、 素子の応答時間のバラツキにかかわらず、状態保持信
号に応じて選択信号を確実に保持することができること
を目的とし、 二重化された系の各系の故障を示す第一の異常信号お
よび第二の異常信号に応じて、故障となった系と反対側
の系を選択する選択信号を出力し、所定の状態保持信号
に応じてその選択信号を保持する保持手段を備えた切り
替え制御回路において、第一の異常信号に応じて保持手
段に与えられる第二の異常信号を阻止する異常信号阻止
手段を備えて構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、二重化による冗長構成がとられた電子装置
において、各系の異常を示す信号に応じて系を切り替
え、その系の選択信号を出力する切り替え制御回路に関
する。

〔従来の技術〕

近年、多くの電子機器では、高性能化と同時に小型化
がはかられ、使用部品点数の増大に応じて高信頼性を確
保することが重要な課題となっている。したがって、こ
のような高信頼性の要求に対応する方法として、所定の
回路、信号経路その他を二重化した冗長構成を採用し、
信頼度および保守性の向上をはかった設計がなされる場
合が多くなっている。このように設計された機器では、
二重化された部分の故障検出に応じてその系を切り替え
て運転続行を行うために、両系の動作状態（正常／故
障）に応じて現用稼働すべき系を選択し、その系に切り
替える切り替え制御回路が用いられる。

第４図は、従来の切り替え制御回路の構成例を示す図
である。

図において、二重化された系（以下、個々の系を「０
系」あるいは「１系」という。）の内、１系の異常信号
はゲート回路41を介してＲ−Ｓ形保持回路43の入力端子
Ｓに与えられる。０系の異常信号は、ゲート回路42を介
してＲ−Ｓ形保持回路43の入力端子Ｒに与えられる。Ｒ
−Ｓ形保持回路43の出力端子Ｑは、インバータ44を介し
て選択信号を出力する。状態保持信号は、ゲート回路4
1、42の制御端子に与えられる。

このような切り替え制御回路では、状態保持信号が論
理「０」（非アクティブ）であると、Ｒ−Ｓ形保持回路
43には０系の異常信号および１系の異常信号が与えられ
る。Ｒ−Ｓ形保持回路43は、これらの信号の論理値に応
じて、表に示す論理値の選択信号を出力する。ここに、
各異常信号は、それぞれの系が異常となったときに論理
「１」となる。選択信号の論理「１」は１系が現用の系
として選択されることを示し、反対に論理「０」は０系
が現用の系として選択されることを示す。また、状態保
持信号は、論理「１」で各異常信号をマスクし、Ｒ−Ｓ
形保持回路43の入力端子Ｒ、Ｓの入力論理値「０」に固
定する。

すなわち、Ｒ−Ｓ形保持回路43は、両系の異常信号が
論理「０」であるときは、その前に出力されていた選択
信号の論理値をそのまま保持する（表）。また、Ｒ−
Ｓ形保持回路43は、１系の異常信号（第５図（ａ））
の論理「１」に応じて選択信号を論理「０」として０系
の選択に切り替え（表、第５図（ａ））、０系の異
常信号（第５図（ａ））の論理「１」に応じて選択信
号を論理「１」として１系の選択に切り替える（表、
第５図（ａ））。さらに、Ｒ−Ｓ形保持回路43は、両
系の異常信号が論理「１」となると、選択信号を論理
「０」として０系を選択する（表、第５図（ａ）〜
）。

また、状態保持信号が論理「１」となると、Ｒ−Ｓ形
保持回路43の入力論理値が「０」に固定されるので、選
択信号の論理値がそのまま保持される（表）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このような従来例構成の切り替え制御回路
では、両系の異常信号が論理「１」の状態で論理「１」
の状態保持信号が与えられた場合には、その状態保持信
号に対するゲート回路41の応答時間（＝T₁）およびゲー
ト回路42の応答時間（＝T₂）のバラツキによって、第５
図（ａ）、（ｂ）に示すように、その立ち下がりに時間
差が生じる。ここで、T₁≧T₂の場合には、ゲート回路42
の出力は、状態保持信号（第５図（ａ））に応じてゲ
ート41の出力に先行して論理「０」となる（第５図
（ａ）〜）。このときＲ−Ｓ形保持回路43の各入力
端子Ｓ、Ｒの入力論理は「１」、「０」（表の状態）
を経るので、選択信号の論理「０」はそのまま保持され
た。

しかし、T₁＜T₂の場合には、ゲート回路41の出力は、
ゲート42の出力に先行して論理「０」となる（第５図
（ｂ）〜）。このときＲ−Ｓ形保持回路43の各入力
端子Ｓ、Ｒの入力論理は「０」、「１」（表の状態）
を経るので、選択信号の論理が「０」から「１」に反転
し、状態保持信号の目的に反してしまった。

本発明は、素子の応答時間のバラツキにかかわらず、
状態保持信号に応じて選択信号を確実に保持することが
できる切り替え制御回路を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理ブロック図である。

図において、保持手段11は、二重化された系の各系の
故障を示す第一の異常信号および第二の異常信号に応じ
て、故障となった系と反対側の系を選択する選択信号を
出力し、所定の状態保持信号に応じてその選択信号を保
持する。

異常信号阻止手段13は、第一の異常信号に応じて保持
手段11に与えられる第二の異常信号を阻止する。

〔作 用〕

本発明は、二重化された両方の系が故障して第一の異
常信号および第二の異常信号が与えられると、異常信号
阻止手段13が、第一の異常信号によって第二の異常信号
を阻止し、保持手段11では第二の異常信号は正常論理固
定となる。

このような状態で状態保持信号が与えられると、保持
手段11は、その素子の応答時間だけ遅延して第一の異常
信号および第二の異常信号を正常論理とするが、すでに
第二の異常信号は正常論理となっているので、その応答
時間の差によって選択信号の論理が反転することはな
い。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に
説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示す図である。

図において、第４図に示すものとその構成および機能
が同じものについては、同じ参照番号を付与して示し、
ここでは、その説明を省略する。

本発明の特徴とする構成は、本実施例では、インバー
タ21を介して与えられる１系の異常信号に応じて０系の
異常信号の論理値を「０」とするゲート回路22がゲート
回路42の入力端に付加された点にある。

なお、本実施例と第１図に示す原理ブロック図との対
応関係については、ゲート回路41、42、Ｒ−Ｓ形保持回
路43およびインバータ44は保持手段11に対応し、インバ
ータ21およびゲート回路22は異常信号阻止手段13に対応
する。

第３図は、本実施例の動作を示すタイミングチャート
である。

以下、第２図および第３図を参照して、本実施例の動
作を説明する。

インバータ21およびゲート回路22は、０系および１系
が故障すると、ゲート回路42に入力される０系の異常信
号の論理を「０」に設定し、Ｒ−Ｓ形保持回路43に入力
される両系の異常信号が論理「１」となることを禁止す
る。すなわち、Ｒ−Ｓ形保持回路43には、表に示す入
力条件に代えて表に示す入力条件が与えられる。ま
た、１系の異常信号のみが論理「１」の場合には、Ｒ−
Ｓ形保持回路43に入力される０系の異常信号の論理値が
ゲート回路22によって「０」に設定されるが、このとき
０系の異常信号は論理「０」であるから、Ｒ−Ｓ形保持
回路43には、従来と同様に表に示す入力条件が与えら
れる。さらに、１系の異常信号の論理値が「０」の場合
には、ゲート回路22は、０系の異常信号をその論理値を
変えずにゲート回路42に与える。

すなわち、本実施例では、０系および１系の異常信号
の論理値の全組合せとこれに対応して出力される選択信
号の論理値との対応関係は従来と同じとなる。なお、０
系の異常信号あるいは１系の異常信号が単独で論理
「１」となり、さらに論理「０」に戻る場合のＲ−Ｓ形
保持回路43の動作も従来例と同じであるから、ここで
は、従来例のこのような動作に対応するタイミングを第
３図〜（第５図〜にそれぞれ対応する。）に示
し、その説明を省略する。

また、１系の異常信号に続いて０系の異常信号も論理
「１」になった（第３図）場合には、上述のように、
０系の異常信号の論理値が「０」に変換されてゲート回
路42に与えられるので、Ｒ−Ｓ形保持回路43に入力され
る０系の異常信号の論理値も、第３図に細線で示すよう
に、「１」とならない。すなわち、Ｒ−Ｓ形保持回路43
には、表に示す入力条件が与えられる。

続いて状態保持信号が論理「１」（アクティブ）にな
る（第３図）と、ゲート回路42は論理「０」を出力す
るので、Ｒ−Ｓ形保持回路43に与えられる０系の異常信
号の論理値は状態保持信号に応じて変化せず、その論理
値は、状態保持信号の立ち上がりからゲート回路41の応
答時間（＝T₁）だけ遅延して論理「０」となる（第３図
）。

すなわち、Ｒ−Ｓ形保持回路43の入力条件は、表に
示す条件から表に示す条件に直接遷移するので、選択
信号の論理値は確実に保持される。

このように、本実施例によれば、両系の異常信号が同
時に論理「１」となった状態で状態保持信号が立ち上が
っても、ゲート回路41、42の応答時間のバラツキの如何
にかかわらず、選択信号の論理値は反転せず、確実に保
持される。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、両方の系が故障し
て第一の異常信号および第二の異常信号がともに異常論
理を示したときに、第二の異常信号が第一の異常信号に
よって正常論理に固定される。したがって、状態保持信
号によって保持手段の入力論理が正常論理に推移すると
きに、素子の応答時間にバラツキがあっても各入力論理
は過渡的にも一定となり、選択信号の論理を反転させる
ことはない。

すなわち、状態保持信号は、確実にそのときの選択状
態を保持させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示す図、 第３図は本実施例の動作を示すタイミングチャート、 第４図は従来の切り替え制御回路の構成例を示す図、 第５図は従来の切り替え制御回路の動作を示すタイミン
グチャートである。 図において、 11は保持手段、 13は異常信号阻止手段、 21、44はインバータ、 22、41、42はゲート回路、 43はＲ−Ｓ形保持回路である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 11/20 G06F 13/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二重化された系の各系の故障を示す第一の
   異常信号および第二の異常信号に応じて、故障となった
   系と反対側の系を選択する選択信号を出力し、所定の状
   態保持信号に応じてその選択信号を保持する保持手段
   （11）を備えた切り替え制御回路において、 前記第一の異常信号に応じて前記保持手段（11）に与え
   られる前記第二の異常信号を阻止する異常信号阻止手段
   （13）を備えた ことを特徴とする切り替え制御回路。