JP4927759B2 - 冗長管理交換オペレーションを制御する地上ベースのソフトウェアツール - Google Patents

Description

多くのアプリケーションコンピュータ制御システムは、保全性および信頼性を改善するために冗長構成要素を含む。例えば、ある商用航空機では、デュアル通信管理ユニット（ＣＭＵ）が使用されている。ＣＭＵのうちの１つはマスタＣＭＵとして働き、他のＣＭＵは待機ＣＭＵとして働く。すべてのオペレーションが適切に機能している限り、マスタＣＭＵがシステムオペレーションを制御し、マスタＣＭＵがオペレーションのしきい値限界の外にあると決定された場合、システムは待機ＣＭＵに切り替わる。他のタイプの冗長システムと同様に、冗長システムのうちのどれが制御オペレーションを実施すべきかを制御および決定するためにベースロジックが開発されてきた。

現在のシステムでは、冗長管理ロジックが使用されるシステムに、冗長管理ロジックがハードコーディングされる。したがって、冗長管理ロジック、あるいは冗長管理ロジックで使用されるロジック、パラメータ、しきい値、時限、またはその他の値もしくはコードのいずれかを変更することは難しく、時間がかかる。冗長管理ロジックおよび関連するデータに直接アクセスし、それを行ごとに変更しなければならない。

したがって、多重システム環境に対する冗長管理交換ロジック要件を変更することを容易にするために冗長管理ロジックの変更を可能にすることが求められている。

本発明は、冗長管理（交換）ロジックで使用されるデータの変更を可能にする。２つ以上の冗長ユニットが状況情報を共有し、次いで両方のユニットが同じ交換ロジックを適用する。交換ロジックは、冗長ユニットを含むシステムから離れたリモートコンピュータ装置上で実行される地上ベースのソフトウェアツール（ＧＢＳＴ）で作成される、別々にロード可能なデータベースファイルで定義される。

本発明は、データベース／ファイルが実際のコード以外に変更されたときに、アビオニクス更新の認証を容易にする。

図面を参照しながら、以下で本発明の好ましい実施形態および代替実施形態を詳細に説明する。
図１に、冗長管理機能を容易に更新または変更することを可能にする例示的システム２０を示す。システム２０は、コンピュータシステム２４と、少なくとも２つの冗長サブシステム４０および４２と、関連するメモリ３２とを含む。コンピュータシステム２４は、システム２６の冗長サブシステム４０および４２で実行される冗長管理（交換）ロジックに関連するデータ、または冗長管理（交換）ロジックで使用されるデータをユーザが変更することを可能にするユーザインターフェースソフトウェアツール（地上ベースのソフトウェアツール（ＧＢＳＴ））を実行する。ユーザがコンピュータシステム２４内のデータを変更すると、新しいデータがシステム２６に送られ、メモリ３２内に記憶される。冗長サブシステム４０および４２は、冗長管理ロジックとメモリ３２に記憶された新しいデータとに従ってオペレーションを制御する。各冗長サブシステム４０および４２はそれ自体のメモリ３２を含む。

（システム２６のメモリ３２に記憶された）データを変更するためにコンピュータシステム２４で実行されるユーザインターフェースソフトウェアツールを使用して、工場、船、航空機などの冗長処理システムを含む任意のシステムで使用されるデータを変更することができる。航空機内の冗長システムの例は、通信管理ユニット（ＣＭＵ）、飛行機情報管理システム（ＡＩＭＳ）、飛行管理コンピュータ（ＦＭＣ）、または冗長無線（例えばサテライトデータユニット（ＳＤＵ））などの任意の数の冗長アビオニックシステムを含む。

一実施形態では、ファイルがコンピュータシステム２４上で作成される。次いで、ファイルが、コンパクトディスク、フロッピィディスク、メモリカード、またはその他のデータ記憶装置などの取外し可能メモリ装置上に記憶される。メモリ装置が搭載データローダ３０に挿入され、搭載データローダ３０は、記憶されたファイルをメモリ３２にロードする。

別の実施形態では、システム２６が航空機である場合、コンピュータシステム２４は、航空機に直接持ち込むことのできるラップトップコンピュータまたはパームトップコンピュータである。ラップトップコンピュータまたはパームトップコンピュータは、変更後冗長管理データをダウンロードするためにメモリ３２にワイヤレスにリンクされ、またはワイヤリンクされる。ラップトップコンピュータまたはパームトップコンピュータは、冗長管理データを変更するために本発明の一実施形態に従って形成された地上ベースのソフトウェアツールを使用する。

図２に、冗長ＣＭＵ（ＣＭＵ_１およびＣＭＵ_２）を含む航空機２６ａを示す。航空機２６ａは、データローダ３０ａおよびメモリ３２ａを含む。ＣＭＵ_１およびＣＭＵ_２は、すべてのパラメータ情報Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３、Ｙ_１、およびＹ_２を共有する。Ｘパラメータは外部装置を監視することに基づき、Ｙパラメータは内部パラメータ状況である。この実施形態では、各冗長システム（ＣＭＵ_１およびＣＭＵ_２）は、どちらのＣＭＵがマスタであるべきであり、どちらのＣＭＵが待機であるべきであるかを決定するために、以下のアルゴリズム（すなわち冗長管理ロジック）を実行する。この実施形態では、ＣＭＵ_１が当初はマスタとして働き、ＣＭＵ_２が当初は待機として働く。

ＣＭＵ_１＝ａ_１Ｘ_１＋ａ_２Ｘ_２＋ａ_３Ｘ_３＋ａ_４Ｙ_１＋ａ_５Ｙ_２＝Ｒ_１ （１）
ＣＭＵ_２＝ａ_１Ｘ_１＋ａ_２Ｘ_２＋ａ_３Ｘ_３＋ａ_４Ｙ_１＋ａ_５Ｙ_２＝Ｒ_１ （２）
しきい値＝Ｑ
Ｔ_１＝Ｒ（時間）
Ｔ_２＝Ｓ（時間）
Ｔ_２が満了した場合、
時間Ｔ_１について以下が存在する場合、
Ｒ_１−Ｒ_２＞ＱならばＣＭＵ_１がマスタであるべきである
Ｒ_２−Ｒ_１＞ＱならばＣＭＵ_２がマスタであるべきである
｜Ｒ_１−Ｒ_２｜＜Ｑならば切り替わらない。

パラメータＸ_ＮおよびＹ_Ｎは、衛星通信可用性、ＶＨＦ通信可用性、ＨＦ通信能力、航空電気通信ネットワーク（ＡＴＮ）状況などのＣＭＵのオペレーションにとって重要な様々なパラメータを表すことができる。この例では、時間Ｔ_１は、交換が生じるのが可能となる前に「交換条件」（すなわち［Ｒ_１−Ｒ_２＞Ｑ］または［Ｒ_２−Ｒ_１＞Ｑ］）がどれだけの期間存在しなければならないかを示し、時間Ｔ_２は、交換が行われた後、上記で実施される分析が再実行されるまでがどれだけの期間であるかを特定する。

図３に、地上ベースのソフトウェアツールで生成され、コンピュータ装置２４でユーザに提示されるユーザインターフェースウィンドウ５０のスクリーンショットを示す。ウィンドウ５０は、航空機２６ａのメモリ３２ａ内に記憶すべきデータまたは機能を変更するための様々な選択肢をユーザに提供するプルダウンビューメニュー５６を含む。プルダウンメニュー５６内の選択可能項目のうちの１つは、冗長管理機能項目５８である。ユーザがプルダウンメニュー５６内の冗長管理機能項目５８を活動化したとき、図４および５に示される編集可能テーブルがユーザに提示される。

図４に示すように、テーブル６６は、パラメータの列と、関連する重み値の列とを含む。この例では、重み値ａ_１〜ａ_５を変更することをユーザに許可することができる。ユーザは、ａ_１〜ａ_５、したがって式１および２に示される重み値Ｒ_１およびＲ_２を単に変更することによって冗長管理オペレーションを変更することができる。テーブルは、時間値Ｔ_１およびＴ_２ならびにしきい値Ｑも含む。ユーザは、これらの値も変更することができ、上記で示される例示的冗長管理ロジックの実行を変更する。テーブル内のエントリは、単なるデータではなく論理関数も含むことができる。

ユーザがテーブル６６の値のいずれかを変更すると、ユーザは、取外し可能記憶装置上に記憶されるロード可能ファイルを生成することができ、ロード可能ファイルは、変更後の値をソフトウェアに示し、または変更後の値を保存する保存機能を選択する。その時、またはそのしばらくして、ユーザは、新しく保存されたテーブル６６を航空機２６ａのメモリ３２ａにアップロードし、したがってメモリ３２ａ内に記憶された値を、新しく保存されたテーブル６６内にある値で置き換える。ロード可能ファイルが取外し可能記憶装置上に記憶された場合、搭載データローダは、取外し可能記憶装置を受け取り、メモリ３２ａにファイルを移動またはコピーする。

あるユーザは、冗長管理データの一部を変更するためのアクセスを許可されないことがある。例えば、冗長管理制御ロジックの製造業者は、冗長管理データを変更するための無制限のアクセスを有することができる。しかし、航空便保守要員は、事前定義された制限に基づいて冗長管理データの一部だけを変更することだけが許可されることがある。

上記のように本発明の好ましい実施形態を図示および説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく多数の変更を行うことができる。したがって、本発明の範囲は好ましい実施形態の開示によって限定されない。むしろ、本発明はもっぱら、添付の特許請求の範囲を参照することによって決定されるべきである。

本発明の一実施形態による、交換ロジックで使用されるデータを変更するために地上ベースのソフトウェアツールを使用する例示的システムを示す図である。 本発明の一実施形態に従って形成される地上ベースのソフトウェアツールによって影響を受ける例示的冗長管理システムのブロック図である。 本発明の一実施形態に従って形成された地上ベースのソフトウェアツールのスクリーンショットを示す図である。 図３に示される地上ベースのソフトウェアツールを使用してユーザが変更することのできる項目を含む例示的テーブルを示す図である。

Claims (4)

1. 冗長オペレーションを実行するように構成された、少なくとも１つがマスタとして働く少なくとも２つのデータ処理システム、
   前記少なくとも２つのデータ処理システムのうちいずれがマスタであるかを決定するように構成された前記少なくとも２つのデータ処理システムの各々内の制御ロジック、および
   前記少なくとも２つのデータ処理システムのうちいずれがマスタであるかを決定するために前記制御ロジックによって使用されるデータ値を記憶するように構成されたメモリであって、前記データ値はパラメータ情報を含み、前記少なくとも２つのデータ処理システムの各々内の前記制御ロジックは、前記少なくとも２つのデータ処理システムのうちいずれがマスタであるべきかを決定するために、前記パラメータ情報および前記パラメータ情報に関連付けられる重み値を処理するアルゴリズムを実行する、メモリ
   を備える装置と、
   地上ベースのソフトウェアツールを実行するように構成されたコンピュータと
   を備え、
   前記地上ベースのソフトウェアツールは、前記少なくとも２つのデータ処理システムのうちいずれがマスタであるかを決定するために前記制御ロジックによって使用される前記重み値のうちの少なくとも１つをユーザが変更することを可能にするように構成された構成要素を含む、
   システム。
2. 前記データ値は、重み値、時限値、および交換しきい値のうち少なくとも１つを含み、前記装置は航空機であり、前記少なくとも２つの冗長データ処理システムは通信管理ユニットを含む請求項１に記載のシステム。
3. 冗長管理ロジックに関連する少なくとも１つの冗長管理データ値をコンピュータで変更するステップと、
   前記変更したデータ値を取外し可能記憶装置上に保存するステップと、
   前記少なくとも１つの変更された冗長管理データ値を、前記取外し可能記憶装置から、装置に含まれるメモリに送るステップとを含み、
   （１）前記装置は少なくとも２つのデータ処理システムを含み、（２）前記少なくとも２つのデータ処理システムのうち少なくとも１つはマスタとして働き、（３）前記少なくとも２つのデータ処理システムは、冗長オペレーションを実行し、前記メモリに記憶された前記１つまたは複数の冗長管理データ値に基づいて、冗長管理を実行し、さらに、
   前記少なくとも２つのデータ処理システムのうちいずれがマスタとして働くかを決定するために前記少なくとも１つの変更された冗長管理データ値を使用するステップを含み、
   前記少なくとも１つの冗長管理データ値はパラメータ情報に関連付けられる重み値を含み、前記重み値および前記パラメータ情報は、前記少なくとも２つのデータ処理システムのうちいずれが前記マスタとして働くかを決定するために、前記冗長管理ロジックによって処理される、方法。
4. 前記冗長管理データ値は、重み値、時限値、および交換しきい値のうち少なくとも１つを含み、前記装置は航空機であり、前記少なくとも２つの冗長データ処理システムは通信管理ユニットを含む請求項３に記載の方法。

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