JP4100382B2 - 受信側装置、送信側装置、フェールセーフシステム、受信側方法、送信側方法、および、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、受信側装置、送信側装置、フェールセーフシステム、受信側方法、送信側方法、および、プログラムに関し、特に、ポートの故障に対するフェールセーフを実現する受信側装置、送信側装置、フェールセーフシステム、受信側方法、送信側方法、および、プログラムに関する。

伝送路の信頼性を向上させるために、ラインセット（伝送路）を多重化する技術が存在する。たとえば、特許文献１記載の技術では、ラインセットを監視する手段が各ラインセットで使用されるクロックの異常を検出し、切り替え制御手段がこの検出結果に基づいて各ラインセットの動作状態を判断し、動作状態の良好な方のラインセットを選択するようにしている。

特開平８−１２５６７８号公報

特許文献１記載の技術では、フェールセーフを実現するためのハードウェア量が増加することである。

その理由は、多重化されたラインセット（伝送路）を比較するためのハードウェア、および、クロックの異常を検出するハードウェアを必要とするからである。

本発明の目的は、２重化された伝送路の比較を実施せず、片方の伝送路でエラーが発生した場合に、正常な伝送路を用いてエラーの発生を通知することにより、少ないハードウェア量で、フェールセーフを実現することである。

本発明の第１の受信側装置は、送信側装置から多重化された各伝送路を介して入力した情報をチェックし、一定時間内のエラーの回数が条件を満たすと、エラーの検出されていない前記伝送路を使用して、固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力することを特徴とする。

本発明の第２の受信側装置は、送信側装置から多重化された各伝送路を介して入力した情報をチェックし、一定時間内のエラーの回数が条件を満たすと、エラーの検出された前記伝送路を不使用とし、エラーの検出されていない前記伝送路を使用して、固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力し、エラーの発生していない前記伝送路が１つであれば、制御を再送モードに切り替えることを特徴とする。

本発明の第３の受信側装置は、送信側装置から多重化された各伝送路を介して入力した情報をチェックし、エラー検出信号を出力するエラー検出部と、前記エラー検出部からのエラー検出信号によりカウント値を変化させるカウンタと、一定時間で、前記カウンタをリセットするタイマと、閾値を保持する閾値レジスタと、カウント値と閾値とを比較し条件を満たすと、固定故障検出信号を出力する固定故障検出部と、固定故障としてのエラーの検出された前記伝送路を不使用とし、エラーの検出されていない前記伝送路を使用して、固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力し、エラーの発生していない前記伝送路が１つであれば、制御を再送モードに切り替える手段とを有することを特徴とする。

本発明の第４の受信側装置は、前記第２、または、第３の受信側装置であって、外部からの指示を入力し、不使用であった前記伝送路を使用するモードに切り替え、かつ、非再送モードに切り替えることを特徴とする。

本発明の第１の送信側装置は、受信側装置から多重化された各伝送路を介して出力した情報に対する固定故障発生通知コマンドを入力し、エラーの発生した前記伝送路を不使用とし、制御を再送モードに切り替えることを特徴とする。

本発明の第２の送信側装置は、前記第１の送信側装置であって、外部からの指示を入力し、不使用であった前記伝送路を使用するモードに切り替え、かつ、非再送モードに切り替えることを特徴とする。

本発明の第１のフェールセーフシステムは、「前記第２、第３、または、第４の受信側装置」と、前記第１の送信側装置とを有することを特徴とする。

本発明の第２のフェールセーフシステムは、前記第４の受信側装置と、前記第２の送信側装置とを有することを特徴とする。

本発明の第１の受信側方法は、送信側装置から多重化された各伝送路を介して入力した情報をチェックする手順と、一定時間内のエラーの回数が条件を満たすと、エラーの検出されていない前記伝送路を使用して、固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力する手順とを含むことを特徴とする。

本発明の第２の受信側方法は、送信側装置から多重化された各伝送路を介して入力した情報をチェックする手順と、一定時間内のエラーの回数が条件を満たすと、エラーの検出された前記伝送路を不使用とする手順と、エラーの検出されていない前記伝送路を使用して、固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力する手順と、エラーの発生していない前記伝送路が１つであれば、制御を再送モードに切り替える手順とを含むことを特徴とする。

本発明の第３の受信側方法は、前記第２の受信側方法であって、外部からの指示を入力し、不使用であった前記伝送路を使用するモードに切り替え、かつ、非再送モードに切り替える手順を含むことを特徴とする。

本発明の第１のプログラムは、受信側装置から多重化された各伝送路を介して出力した情報に対する固定故障発生通知コマンドを入力する手順と、エラーの発生した前記伝送路を不使用とする手順と、制御を再送モードに切り替える手順とを受信側コンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の第２のプログラムは、送信側装置から多重化された各伝送路を介して入力した情報をチェックする手順と、一定時間内のエラーの回数が条件を満たすと、エラーの検出されていない前記伝送路を使用して、固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力する手順とを受信側コンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の第３のプログラムは、送信側装置から多重化された各伝送路を介して入力した情報をチェックする手順と、一定時間内のエラーの回数が条件を満たすと、エラーの検出された前記伝送路を不使用とする手順と、エラーの検出されていない前記伝送路を使用して、固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力する手順と、エラーの発生していない前記伝送路が１つであれば、制御を再送モードに切り替える手順とを受信側コンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の第４のプログラムは、前記第２のプログラムであって、外部からの指示を入力し、不使用であった前記伝送路を使用するモードに切り替え、かつ、非再送モードに切り替える手順を受信側コンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の第５のプログラムは、受信側装置から多重化された各伝送路を介して出力した情報に対する固定故障発生通知コマンドを入力する手順と、エラーの発生した前記伝送路を不使用とする手順と、制御を再送モードに切り替える手順とを送信側コンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の効果は、少ないハードウェア量で、フェールセーフを実現することである。

次に、本発明を実施するための第１の最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明を実施するための第１の最良の形態の構成を示すブロック図である。

図１を参照すると、本発明を実施するための第１の最良の形態の情報処理システムは、プロセッサ等を含む情報処理装置１０と、情報処理装置１１と、コマンド、データ等の情報を伝送するポート３００とから構成される。ポート３００は、双方向の第１伝送路３１と、双方向の第２伝送路３２とから構成される。第１伝送路３１、第２伝送路３２は、たとえば、シリアル転送用の電気ケーブル、または、光ケーブル等で実現可能である。

情報処理装置１０、および、情報処理装置１１は、通常の処理を行う主制御部１２１（プロセッサ等を含む）と、二重化制御部１２２と、第１伝送路３１に接続される送信制御部１３１と、第１伝送路３１に接続される受信制御部１４１と、第２伝送路３２に接続される送信制御部１３２と、第２伝送路３２に接続される受信制御部１４２とを含む。

受信制御部１４１、および、受信制御部１４２は、入力したコマンド、データ等を二重化制御部１２２に出力する。また、受信制御部１４１、および、受信制御部１４２は、エラー検出部１５１と、タイマ１５２と、カウンタ１５３と、閾値レジスタ１５４と、固定故障検出部１５５とを含む。

エラー検出部１５１は、第１伝送路３１、または、第２伝送路３２上を転送されるデータ等のパリティチェック等を実施しエラーを検出し、エラー検出信号を出力する。カウンタ１５３は、エラー検出部１５１からのエラー検出信号に基づいてカウント値をカウントアップ（ダウンでも可）する。カウンタ１５３は、カウント値を固定故障検出部１５５に出力する。また、カウンタ１５３は、タイマ１５２からのリセット信号を入力すると、カウント値をリセットする。タイマ１５２には、事前に一定時間間隔でリセット信号を出力するようにリセット間隔が設定される。閾値レジスタ１５４は、事前に閾値が設定される。リセット間隔、および、閾値は、システムの規模やエラーレートに合わせて任意に外部から設定可能である。固定故障検出部１５５は、カウンタ１５３からのカウント値と閾値レジスタ１５４からの閾値とを比較し、一定の条件（たとえば、カウント値が閾値より大）を満たすと、すなわち、一定時間内のエラー発生回数が閾値より大であると、固定故障検出信号を二重化制御部１２２に出力する。

二重化制御部１２２は、通常、受信制御部１４１、または、受信制御部１４２からのコマンド、データ等のどちらかを主制御部１２１に出力する。

情報処理システムは、通常、非再送モード（エラーが検出されてもデータ等の再送を行わない）で動作する。

次に、本発明を実施するための第１の最良の形態の動作について図面を参照して説明する。

情報処理装置１０から第２伝送路３２を介して転送されたデータに対するエラーを情報処理装置１１が検出した場合について説明する。

図２は、本発明を実施するための第１の最良の形態の動作を示すフローチャートである。

図３は、本発明を実施するための第１の最良の形態の動作を示すフローチャートである。

図４は、本発明を実施するための第１の最良の形態の動作を示すフローチャートである。

通常、情報処理装置１０、および、情報処理装置１１は、第１伝送路３１、および、第２伝送路３２の両方を使用する両伝送路モードで動作する。また、通常、送信制御部１３１、送信制御部１３２、受信制御部１４１、および、受信制御部１４２は、エラー発生時にコマンド、データ等の再送を行わない非再送モードで動作する。

まず、情報処理装置１０の主制御部１２１が、情報処理装置１１に対するコマンド、データ等を出力すると（図２ステップＳ１）、二重化制御部１２２は、コマンド、データ等を送信制御部１３１、および、送信制御部１３２に出力する（ステップＳ２）。次に、送信制御部１３１、および、送信制御部１３２は、コマンド、データ等を、それぞれ、第１伝送路３１、第２伝送路３２に出力する（ステップＳ３）。次に、第１伝送路３１、および、第２伝送路３２は、コマンド、データ等を、それぞれ、情報処理装置１１の受信制御部１４１、受信制御部１４２に転送する（ステップＳ４）。

情報処理装置１１の受信制御部１４１、および、受信制御部１４２のエラー検出部１５１は、それぞれ、第１伝送路３１、第２伝送路３２からのコマンド、データ等を入力し、コマンド、データ等に含まれるパリティを用いてコマンド、データ等のエラーチェックを実施する（ステップＳ５）。受信制御部１４２のエラー検出部１５１が、パリティエラーを検出すると（ステップＳ６／ＹＥＳ）、エラー検出信号をカウンタ１５３に出力する（ステップＳ７）。カウンタ１５３は、エラー検出部１５１からエラー検出信号を入力すると、カウントアップを行う（ステップＳ８）。

固定故障検出部１５５は、カウンタ１５３からのカウント値と閾値レジスタ１５４からの閾値とを比較し、カウント値が閾値より大であると（ステップＳ９／ＹＥＳ）、固定故障検出信号を二重化制御部１２２に出力する（ステップＳ１０）。

次に、二重化制御部１２２は、受信制御部１４２の固定故障検出部１５５から固定故障検出信号を入力すると、両伝送路モードから第１伝送路３１のみを使用する第１伝送路使用モードに切り替わる（ステップＳ１１）。以降、二重化制御部１２２は、受信制御部１４１からのコマンド、データ等を主制御部１２１に出力する。さらに、二重化制御部１２２は、固定故障発生信号を送信制御部１３１、受信制御部１４１、および、主制御部１２１へ出力する（ステップＳ１２）。

受信制御部１４１は、二重化制御部１２２から固定故障発生信号を入力すると、制御を非再送モードから再送モードに切り替える（図３ステップＳ１３）。ここで、再送モードとは、第１伝送路３１、または、第２伝送路３２上の転送でエラーが検出された場合に、コマンド、データ等の再送を行うモードである。

また、送信制御部１３１は、二重化制御部１２２から固定故障発生信号を入力すると、制御を再送モードに切り替える（ステップＳ１４）。さらに、送信制御部１３１は、第２伝送路３２で固定故障が発生したことを示す固定故障発生通知コマンドを生成し（ステップＳ１５）、固定故障発生通知コマンドをエラーが発生していない第１伝送路３１に出力する（ステップＳ１６）。

次に、第１伝送路３１は、固定故障発生通知コマンドを情報処理装置１０に転送する（ステップＳ１７）。

情報処理装置１０の受信制御部１４１は、第１伝送路３１から固定故障発生通知コマンドを入力すると、二重化制御部１２２に出力する（ステップＳ１８）。二重化制御部１２２は、固定故障発生通知コマンドを入力すると、第１伝送路３１のみを使用する第１伝送路使用モードに切り替わる（ステップＳ１９）。さらに、二重化制御部１２２は、送信制御部１３１、および、受信制御部１４１に再送モード設定指示信号を出力する（ステップ２０）。

次に、送信制御部１３１、および、受信制御部１４１は、二重化制御部１２２から再送モード設定指示信号を入力すると、制御を再送モードに切り替える（ステップＳ２１）。

情報処理装置１１の主制御部１２１は、二重化制御部１２２から固定故障発生信号を入力すると、たとえば、ディスプレイ、あるいは、故障通知用ランプに、第２伝送路３２の固定故障が発生したことを表示する（図４ステップＳ２２）。

次に、保守員等が、ディスプレイ、あるいは、故障通知用ランプにより、第２伝送路３２の固定故障を認識し、第２伝送路３２の復旧作業を実施し（ステップＳ２３）、情報処理装置１０、および、情報処理装置１１に、両伝送路使用モードへの切り替えを指示する両伝送路モード使用指示をキーボード等から入力する（ステップＳ２４）。

次に、情報処理装置１０、および、情報処理装置１１の主制御部１２１は、両伝送路モード使用指示を入力すると、二重化制御部１２２に両伝送路モード設定指示を出力する（ステップＳ２５）。次に、二重化制御部１２２は、両伝送路モード設定指示を入力すると、両伝送路モードに切り替わる（ステップＳ２６）。さらに、二重化制御部１２２は、非再送モード設定指示を送信制御部１３１、送信制御部１３２、受信制御部１４１、および、受信制御部１４２に出力する（ステップＳ２７）。次に、送信制御部１３１、送信制御部１３２、受信制御部１４１、および、受信制御部１４２は、制御を非再送モードに切り替える（ステップＳ２８）。

以上により、第１の最良の形態は、二重化された伝送路のフェールセーフ機能を少ないハードウェア量で強化できる。すなわち、プロセッサを含む主制御部１２１を二重化しなくてもよい。

また、第１の最良の形態は、片方の情報処理装置１０（または、情報処理装置１１）の固定故障時の対処に人手や複雑な制御プロセッサを不要とすることができる。

また、第１の最良の形態は、再送モードの使用により、二重化された伝送路の両方のエラーがポート３００全体の障害に至る確率を抑えることができる。

また、第１の最良の形態は、片方の伝送路が固定故障になったとき以外は、コマンド、データの再送を行わないので、再送による定常的な性能劣化をもたらさない効果がある。

また、第１の最良の形態の伝送路は、三重化以上の多重化が可能である。この場合、２以上の伝送路が正常であれば、再送モードに切り替えなくてもよい。すなわち、正常な伝送路が１つになるまで性能が低下しない。

また、第１の最良の形態は、情報処理装置以外の送信側装置、受信側装置に適用で可能である。

次に、本発明を実施するための第２の最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

本発明を実施するための第２の最良の形態においては、情報処理装置１０（または、情報処理装置１１）の片方が、両伝送路モード使用指示を入力し、主制御部１２１が、両伝送路モード設定指示のコマンドを生成し、二重化制御部１２２に出力する。二重化制御部１２２は、主制御部１２１から入力した両伝送路モード設定指示のコマンドを動作している送信制御部１３１に出力する。送信制御部１３１は、第１伝送路３１を介して両伝送路モード設定指示のコマンドを情報処理装置１１（または、情報処理装置１０）に出力する。両伝送路モード設定指示のコマンドを入力した情報処理装置１１（または、情報処理装置１０）の受信制御部１４１は、二重化制御部１２２に両伝送路モード設定指示のコマンドを出力し、二重化制御部１２２が、主制御部１２１に両伝送路モード設定指示のコマンドを出力する。主制御部１２１は、両伝送路モード設定指示のコマンドを解析し、二重化制御部１２２に両伝送路モード設定指示を出力する。二重化制御部１２２は、両伝送路モード設定指示を入力すると、両伝送路モードに切り替わり、非再送モード設定指示信号を送信制御部１３１、送信制御部１３２、受信制御部１４１、および、受信制御部１４２に出力する。送信制御部１３１、送信制御部１３２、受信制御部１４１、および、受信制御部１４２は、制御を非再送モードに切り替える。

本発明を実施するための第２の最良の形態は、第１の最良の形態にくらべて、送信制御部１３１、送信制御部１３２、受信制御部１４１、および、受信制御部１４２の制御が簡単になる。

次に、本発明を実施するための第３の最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図５は、本発明を実施するための第３の最良の形態の構成を示すブロック図である。

図５を参照すると、本発明を実施するための第３の最良の形態の情報処理システムは、情報処理装置７１０と、情報処理装置７１１と、情報処理装置７１２と、情報処理装置７１３と、情報処理装置７１４と、情報処理装置７１５と、情報処理装置７１６と、情報処理装置７１７と、情報処理装置７１８と、第１伝送路３１、および、第２伝送路３２で２重化されたポート３００、ポート３０１、ポート３０２、ポート３０３、ポート３０４、ポート３０５、ポート３０６、および、ポート３０７とを含む。情報処理装置７１１は、ポート３００〜ポート３０７に対応する個別の二重化制御部１２２、第１伝送路３１に接続される送信制御部１３１、第１伝送路３１に接続される受信制御部１４１、第２伝送路３２に接続される送信制御部１３２、および、第２伝送路３２に接続される受信制御部１４２を持つ。

本発明を実施するための第３の最良の形態は、並列処理等を行う情報処理システム等に適用可能である。

次に、本発明を実施するための第４の最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

本発明を実施するための第４の最良の形態は、図２〜図４の各ステップを含む方法である。

次に、本発明を実施するための第５の最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

本発明を実施するための第４の最良の形態は、図２〜図４の各ステップをコンピュータ（たとえば、情報処理装置１０、情報処理装置１１）に実行させるプログラムである。

本発明を実施するための第１の最良の形態の構成を示すブロック図。 本発明を実施するための第１の最良の形態の動作を示すフローチャート。 本発明を実施するための第１の最良の形態の動作を示すフローチャート。 本発明を実施するための第１の最良の形態の動作を示すフローチャート。 本発明を実施するための第３の最良の形態の構成を示すブロック図。

符号の説明

１０ 情報処理装置
１１ 情報処理装置
３１ 第１伝送路
３２ 第２伝送路
１２１ 主制御部
１２２ 二重化制御部
１３１ 送信制御部
１３２ 送信制御部
１４１ 受信制御部
１４２ 受信制御部
１５１ エラー検出部
１５２ タイマ
１５３ カウンタ
１５４ 閾値レジスタ
１５５ 固定故障検出部
３００ ポート
３０１ ポート
３０２ ポート
３０３ ポート
３０４ ポート
３０５ ポート
３０６ ポート
３０７ ポート
７１０ 情報処理装置
７１１ 情報処理装置
７１２ 情報処理装置
７１３ 情報処理装置
７１４ 情報処理装置
７１５ 情報処理装置
７１６ 情報処理装置
７１７ 情報処理装置
７１８ 情報処理装置

Claims (9)

1. 送信側装置から多重化された各伝送路を介して同時に同一情報を入力し、固定故障の発生していない前記伝送路が複数であれば、非再送モードで動作する受信側装置であって、前記各伝送路から入力した情報をチェックし、前記伝送路ごとに入力した情報のエラーを調べ一定時間内のエラーの回数が条件を満たすと、条件を満たした前記伝送路に前記固定故障が発生していると見なし、前記固定故障の検出された前記伝送路を不使用とし、前記固定故障の発生していない前記伝送路が１つであれば、制御を再送モードに切り替え、前記固定故障の検出されていない前記伝送路を使用して、前記固定故障の発生した前記伝送路を示す固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力することを特徴とする受信側装置。
2. 前記送信側装置から多重化された前記各伝送路を介して入力した情報をチェックし、エラー検出信号を出力する前記伝送路ごとのエラー検出部と、
   前記エラー検出部からのエラー検出信号によりカウント値を変化させる前記伝送路ごとのカウンタと、
   一定時間で、前記カウンタをリセットする前記伝送路ごとのタイマと、
   閾値を保持する前記伝送路ごとの閾値レジスタと、カウント値と閾値とを比較し条件を満たすと、固定故障検出信号を出力する前記伝送路ごとの固定故障検出部と、
   前記固定故障としてのエラーの検出された前記伝送路を不使用とし、前記固定故障の検出されていない前記伝送路を使用して、固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力する手段とを有することを特徴とする請求項１記載の受信側装置。
3. 外部からの指示を入力し、不使用であった前記伝送路を使用するモードに切り替え、かつ、非再送モードに切り替えることを特徴とする請求項１、または、２記載の受信側装置。
4. 「請求項１、請求項２、または、請求項３記載の受信側装置」と、
   前記受信側装置に多重化された各伝送路を介して同時に同一情報を出力し、非再送モードで動作し、前記各伝送路を介して出力した情報に対する固定故障の発生した前記伝送路を示す固定故障発生通知コマンドを前記受信側装置から前記固定故障の発生していない前記伝送路を介して入力し、前記固定故障の発生した前記伝送路を不使用とし、制御を再送モードに切り替える前記送信側装置と、
   を有することを特徴とするフェールセーフシステム。
5. 前記送信側装置が、外部からの指示を入力し、不使用であった前記伝送路を使用するモードに切り替え、かつ、非再送モードに切り替えることを特徴とする請求項４記載のフェールセーフシステム。
6. 送信側装置から多重化された各伝送路を介して同時に同一情報を入力し、固定故障の発生していない前記伝送路が複数であれば、非再送モードで動作する受信側装置における受信側方法であって、
   前記各伝送路から入力した情報をチェックする手順と、
   前記伝送路ごとに入力した情報のエラーを調べ一定時間内のエラーの回数が条件を満たすと、条件を満たした前記伝送路に前記固定故障が発生していると見なす手順と、
   前記固定故障の検出された前記伝送路を不使用とし、前記固定故障の発生していない前記伝送路が１つであれば、制御を再送モードに切り替える手順と、
   前記固定故障の検出されていない前記伝送路を使用して、前記固定故障の発生した前記伝送路を示す固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力する手順と、
   を含むことを特徴とする受信側方法。
7. 外部からの指示を入力し、不使用であった前記伝送路を使用するモードに切り替え、かつ、非再送モードに切り替える手順を含むことを特徴とする請求項６記載の受信側方法。
8. 送信側装置から多重化された各伝送路を介して同時に同一情報を入力し、固定故障の発生していない前記伝送路が複数であれば、非再送モードで動作する受信側装置におけるプログラムであって、
   前記各伝送路から入力した情報をチェックする手順と、
   前記伝送路ごとに入力した情報のエラーを調べ一定時間内のエラーの回数が条件を満たすと、条件を満たした前記伝送路に前記固定故障が発生していると見なす手順と、
   前記固定故障の検出された前記伝送路を不使用とし、前記固定故障の発生していない前記伝送路が１つであれば、制御を再送モードに切り替える手順と、
   前記固定故障の検出されていない前記伝送路を使用して、前記固定故障の発生した前記伝送路を示す固定故障発生通知コマンドを前記送信側装置に出力する手順と、
   を前記受信側装置に実行させることを特徴とするプログラム。
9. 外部からの指示を入力し、不使用であった前記伝送路を使用するモードに切り替え、かつ、非再送モードに切り替える手順を前記受信側装置に実行させることを特徴とする請求項８記載のプログラム。

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