JP6648966B2 - シリアルリンク障害検出システムおよび方法 - Google Patents
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Description
12 工業用制御システム
14 コントローラ
15 データ送信サブシステム(プログラマブル論理デバイス)
16 タービン
18 センサ
20 バルブ
22 ポンプ
24 プロセッサ
26 メモリ
27 クロックシステム(機能ブロック)
28 フリーランニングカウンタ(FRC)(機能ブロック)
30 データI/O(機能ブロック)
32 データ比較/複製(機能ブロック)
34 第1のI/Oポート(機能ブロック)
36 第2のI/Oポート(機能ブロック)
38 導管
40、42 シリアルトランシーバ
46 Rコア
48 Sコア
50 Tコア
52 第1の送信システム
54 第2の送信システム
56 第3の送信システム
58 通信信号
60 通信信号データ
62 シーケンス番号
64 タイミングデータ
66 送信元識別表示
68 エラーチェックデータ
70 プロセス
72 括弧
74 プロセスブロック
76 プロセスブロック
78 プロセスブロック
80 プロセスブロック
82 プロセスブロック
84 プロセスブロック
86 プロセスブロック
88 プロセスブロック
90 プロセス
92 プロセスブロック
94 プロセスブロック
96 プロセスブロック
98 プロセスブロック
100 プロセスブロック、括弧
102 プロセスブロック
104 プロセスブロック
106 プロセスブロック
108 プロセスブロック
110 プロセスブロック
112 プロセス
114 決定ブロック
116 決定ブロック
118 プロセスブロック
120 決定ブロック
122 プロセスブロック
124 プロセス
128 プロセスブロック
130 決定ブロック
132 プロセスブロック
134 プロセスブロック
136 プロセスブロック
Claims (12)
- プログラマブル論理デバイス(15)を備えるフォールトトレラント送信システムにおいて、前記プログラマブル論理デバイス(15)は、
第1のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第1のシリアルポートであって、該第1のシリアルポートが、前記第1のシリアルリンクから第1の通信信号を受信するように構成される第1のシリアルポートと、
第2のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第2のシリアルポートであって、該第2のシリアルポートが、前記第2のシリアルリンクから第2の通信信号を受信するように構成され、前記第1のシリアルリンクおよび前記第2のシリアルリンクが、互いに平行に配置されるとともに、第1の単一の導管(38)を介して通信して、シリアルポイント・ツー・ポイントアーキテクチャを構築するように構成され、前記第1の通信信号(58)および前記第2の通信信号(58)が同一の情報を表す、第2のシリアルポートと、
前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較することによって前記第1の通信信号(58)におけるエラーを検出するように構成されるとともに、前記送信システムを利用するシステムの性質、前記シリアルリンクの状態、エラーが前記第1の通信信号(58)の誤りビットを前記第2の通信信号(58)からの非誤りビットと置き換えることによってリアルタイムで補正可能かどうか、前記通第1の信信号(58)で送信される情報の性質、前回のエラーの履歴、または、これらの任意の組み合わせに少なくとも部分的に基づいて、前記送信システムが動作し続けることができるかどうかを決定するように構成される回路と、
を備え、
前記回路はさらに、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされたシーケンス番号(62)と前記プログラマブル論理デバイス(15)に記憶される予期されるシーケンス番号(62)とを比較すること、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされたタイミングデータ(64)と前記プログラマブル論理デバイス(15)に記憶されるタイミングデータ(64)とを比較すること、および、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされた送信元識別表示(66)と前記プログラマブル論理デバイス(15)に記憶される予期される送信元識別表示(66)とを比較すること、
のうちの少なくとも1つを行うように構成される、
フォールトトレラント送信システム。 - 前記プログラマブル論理デバイス(15)が三重モジュール式冗長(TMR)コントローラ(14)であり、前記コントローラ(14)は、
第3のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第3のシリアルポートであって、該第3のシリアルポートが、前記第3のシリアルリンクから第3の通信信号を受信するように構成される第3のシリアルポートと、
第4のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第4のシリアルポートであって、該第4のシリアルポートが、前記第4のシリアルリンクから第4の通信信号を受信するように構成され、前記第3のシリアルリンクおよび前記第4のシリアルリンクが、互いに平行に配置されるとともに、第2の単一の導管(38)を介して通信するように構成され、前記第3の通信信号(58)および前記第4の通信信号(58)が同一の情報を表す、第4のシリアルポートと、
第5のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第5のシリアルポートであって、該第5のシリアルポートが、前記第5のシリアルリンクから第5の通信信号を受信するように構成される第5のシリアルポートと、
第6のシリアルリンクに対して通信可能に結合されるように構成される第6のシリアルポートであって、該第6のシリアルポートが、前記第6のシリアルリンクから第6の通信信号を受信するように構成され、前記第5のシリアルリンクおよび前記第6のシリアルリンクが、互いに平行に配置されるとともに、第3の単一の導管(38)を介して通信するように構成され、前記第5の通信信号(58)および前記第6の通信信号(58)が同一の情報を表す、第6のシリアルポートと、
を備え、
前記回路は、前記第3のシリアルリンク、前記第4のシリアルリンク、前記第5のシリアルリンク、前記第6のシリアルリンク、または、これらの任意の組み合わせにおける障害を検出するように構成される、
請求項1に記載のフォールトトレラント送信システム。 - 前記回路は、前記第1の通信信号(58)、前記第2の通信信号(58)、または、前記これらの両方の通信信号(58)において、繰り返し、削除、挿入、並べ直し、破損、遅延、なりすまし、または、これらの任意の組み合わせを検出するように構成される請求項1または2に記載のフォールトトレラント送信システム。
- 前記回路は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイ論理、プログラマブル論理アレイ、一般アレイ論理、特定用途向け集積回路、または、これらの任意の組み合わせを備える、請求項1から3のいずれかに記載のフォールトトレラント送信システム。
- 前記回路は、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)のいずれか一方が所定の時間内に受信されない場合にタイムアウト信号を与える、
前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)との間のビット単位の一致をチェックする、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)に関してエラーチェック技術を行うとともに、該エラーチェック技術からの結果と前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされたエラーチェックデータ(68)とを比較する、または、
これらの任意の組み合わせを行う、
ように構成される、
請求項1から4のいずれかに記載のフォールトトレラント送信システム。 - 送信システムにおいてハードウェア障害検出システムを使用するための方法において、
第2のプログラマブル論理デバイスから第1のシリアルリンクを介して第1の通信信号(58)を第1のプログラマブル論理デバイスで受信するステップと、
第2のプログラマブル論理デバイスから第2のシリアルリンクを介して第2の通信信号(58)を第1のプログラマブル論理デバイスで受信するステップであって、前記第1のシリアルリンクおよび前記第2のシリアルリンクが単一の導管(38)に配置され、シリアルポイント・ツー・ポイントアーキテクチャを構築するように構成される並列のシリアルリンクであり、前記第1の通信信号(58)および前記第2の通信信号(58)が同一の情報を表す、ステップと、
前記第1の通信信号(58)における障害を検出するために、前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを前記第1のプログラマブル論理デバイスで比較するステップと、
障害が検出されるときに、前記第1の通信信号(58)の誤りビットを前記第2の通信信号(58)からの非誤りビットと置き換えることによって前記送信システムが障害にもかかわらず動作を続けることができるかどうかを決定するステップと、
含み、
前記送信システムが障害にもかかわらず動作を続けることができるかどうかを決定する前記ステップは、前記送信システムを利用するシステムの性質、前記シリアルリンクの状態、エラーがリアルタイムで補正可能かどうか、前記通信信号(58)で送信される情報の性質、前回のエラーの履歴、または、これらの任意の組み合わせに少なくとも部分的に基づき、
前記方法はさらに、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされた第1のタイミングデータと、前記第1のプログラマブル論理デバイスに記憶される第2のタイミングデータとを比較するステップ、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされたシーケンス番号(62)と、前記第1のプログラマブル論理デバイスに記憶される予期されるシーケンス番号(62)とを比較するステップ、および、
前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)におけるエンコードされた送信元識別表示(66)と、前記第1のプログラマブル論理デバイスに記憶される予期される送信元識別表示(66)とを比較するステップ、
のうちの少なくとも1つのステップを含む、
方法。 - 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較することにより、前記第1の通信信号(58)、前記第2の通信信号(58)、または、これらの両方の通信信号(58)において、繰り返し、削除、挿入、並べ直し、破損、遅延、なりすまし、または、これらの任意の組み合わせを検出する、請求項6に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)とを比較する前記ステップは、前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)との間のビット単位の一致をチェックするステップを備える、請求項6または7に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)と前記第2の通信信号(58)との間のビット単位の一致をチェックする前記ステップは、前記第2の通信信号(58)を反転させるあるいは逆転させるステップを備える、請求項8に記載の方法。
- 前記エラーチェック技術がサイクリック・リダンダンシー・チェックを備える、請求項9に記載の方法。
- 前記第1の通信信号(58)および前記第2の通信信号(58)を所定時間にわたって待って、前記第1の通信信号(58)または前記第2の通信信号(58)が所定時間内に受信されない場合にはタイムアウト信号を出力するステップを備える、請求項6から10のいずれかに記載の方法。
- 前記第1および第2の通信信号(58)を比較する前記ステップは、ソフトウェア管理を伴わないハードウェアのみを使用して行われる、請求項6から11のいずれかに記載の方法。
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