JPH02278457A - デジタル情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は１例えば、双方向データバスを介１−７−Ｃ
，各種センサーが接続されるようなシステムに組み込ま
れ、双方向データバスを経由して入力される。各種セン
サー情報を用いて、情報処理を行う情報処理装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第２図は、従来における代表的なデジタル信号処理装置
の構成図である。第２図において、（１）は双方向デー
タバス、（２）は上記データバス（１）を経由して人力
される各種センサー情報を用いて＋　＋１報処理を行う
主系情報処理装置、（３）は−Ｉ−記主系情親処理装置
（２）が故障したとき起動される冗長系情報処理装置、
　（４ａ）および（４ｂ）は上記データバス（１）への
データ入出力を制御するデータ交信回路（５ａ）は上記
データバス（１）から入力される各種センサー情報を用
いて、情報処理を行う情報処理回路、　（ｓｂ）は上記
の情報処理回路（５ａ）と同様の機能を持つが１通常は
動作していない冗長系情報処理回路、（６）は上記主系
情報処理装置（２）の故障を検出する故障検出回路、（
７）は上記故障検出回路（６）が故障を検出したとき主
系情報処理装置（２）の入出力をすべて停止する入出力
停止回路、（８）は同じく上記故障検出回路（６）が故
障を検出したとき。

上記冗長系情報処理装置（３）を起動する冗長系起動用
ディスクリート信号線、（９）は上記ディスクリート信
号線（８）より入力される冗長系起動信号を受信し、上
記冗長系情報処理回路（３）を起動する冗長系起動回路
、　（１０）は上記冗長系情報処理回路（５ｂ）が動作
していないとき動作するセンサー情報処理回路である。

次に、第２図に示した従来の動作について説明する。通
常時は、主系情報処理装置（２）が情報処理を行い、冗
長系情報処理装置（３）は、センサー情報処理を行って
いる。すなわち、主系情報処理装置（２）は、双方向デ
ータバス（■）１−の各種センサー情報を、データ交信
回路（４ａ）を介して入力し、情報処理回路（５ａ）で
情報処理を行い、またデータ交信回路（４ａ）を介して
その処理結果を双方向データバス（１）に出力しており
、冗長系情報処理装置（３）はセンサー情報処理回路（
１０）でセンサー情報処理を行い、データ交信回路（４
ｂ）を介してその処理結果を双方向データバス（１）に
出力している。　この時故障検出回路（６）は、主系情
報処理装置（２）の故障を検出するため周期的に動作し
ている。

故障検出回路（６）が故障を検出すると１人出力停止回
路（７）は、主系情報処理装置（２）の入出力をすべて
停止する。またこの時、主系情報処理装置（２）は、上
記冗長系情報処理装置（３）を起動するため冗長系起動
用ディスクリート信号線（８）を介して冗長系起動信号
を送信する。冗長系情報処理装置（３）の冗長系起動回
路（９）は、冗長系起動信号を受信すると冗長系情報処
理装置（５ｂ）を起動する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のデジタル情報処理装置は１以上のように構成され
ているので、主系情報処理装置（２）が故障したとき、
冗長系起動回路（９）を用いて、冗長系情報処理装置（
３）を起動する必要があり、冗長系の起動処理を行って
いる間、情報処理を中断しなければならないという問題
点があり、また、主系情報処理装置（２）で時系列デー
タを扱う場合、主系情報処理装置（２）が故障すると、
そのデータを冗長系情報処理装置（３）に転送すること
ができないので、冗長系情報処理装置（３）で、その処
理を続行するためには１時系列データの受渡しのための
特別な回路が必要となり、そのことがまた、情報処理装
置の信頼性を下げるという問題点があった。

また、従来のデジタル情報処理装置は、故障検出装置自
身が正常に動作しないような故障が発生した場合は、冗
長系の起動が行われず、全系が停［ヒするという問題点
があった。

さらには、外乱等による一時的かつ偶発的で。

致命的でない故障に対しても、系の縮ｊｐが行われるた
め、そのような故障の起こる環境においては安定して情
報処理を継続できないという問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、主系情報処理装置（２）が故障したときに
、情報処理が中断することなく、また主系情報処理装置
（２）で時系列データを扱う場合も特別な回路なしに冗
長系情報処理装置（３）でその処理を続行することを可
能とし、高い信頼性をもったデジタル情報処理装置を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わるデジタル信号処理装置は、双方向デー
タバスを用いて、３台以上の情報処理装置間で、データ
の交信を行うことにより、同期を取りながら、同じ情報
処理を行い、その処理結果を双方向データバスを用いて
交換し、それを比較し、多数決論理により故障系の検出
を行い、ｉＥ常な系のみからデータを出力するように全
系の制御を行い、また、偶発的で、致命的でない故［（
りに対しては可能な限りそれを修復し、致命的な故障に
対しては、故障率測定回路を設けて、それを判定区別す
ることにより、不必要な系の縮退を防り卜するものであ
る。

〔作用〕

この発明におけるデジタル情報処理装置は、故１（り検
出回路により、正常な系のみからデータを出力するよう
に制御されるため、主系情報処理装置か故障したときで
も、犯行して、同じ処理を行っている冗長系情報処理装
置冴に人出力を切り替えることにより、情報処理を中断
することなく継続することが可能である。

また、故障検出装置自身が正常に動作しないような故障
に対しても２　この発明によるデジタル情報処理装置は
、正常に動作している系が、故障を検出し故障系に通知
し、故障系を切り離すことにより、情報処理を中断する
ことなく継続することが可能である。

さらには、外乱等による一時的かつ偶発的なデータの誤
りに対１−では、情報処理装置修１ｕ回路がそれを修復
し、修復不可能な致命的な故障に対しては、故障率測定
回路がそれを判定１区別するため、不必要な系の縮退を
行わず、安定して情報処理を継続することが可能である
。

Ｃ実施例〕 以ド、この発明の一実施例を説明する。第１図において
、（１）は双方向データバス、（２）は上記双方向デー
タバス（１）を経由して人力される。各種センサー情報
をもちいて、情報処理を行う主系情報処理装置、　（３
ａ）および（３ｂ）は上記主系情報処理装置（２）が故
障したときに起動される冗長系情報処理装置、　（４ａ
）および（４ｂ）は上記双方向データバス（１）へのデ
ータ入出力を制御するデータ交信回路、（５ａ）および
（５ｂ）は上記双方向データバス（１）から入力される
各種センサー情報を用いて情報処理を行う情報処理回路
、　（Ｉｌａ）および（ｌｌｂ）は上記データ交信回路
（４ａ）および（４ｂ）を用いてデータの交信を行うこ
とにより、複数台の情報処理装置間の同期をとる同期回
路、　（１２ａ）および（１２ｂ）はに記情報処理回路
（５ａ）および（５ｂ）の内部の状態を表すデータを上
記データ交信回路（４ａ）および（４ｂ）を用いて交換
し、交換されたデータを比較し、多数決論理により内部
の状態の異常を検出し、正常な系と同じ状態となるよう
に内部状態を修復する情報処理回路修（９回路、　（１
３ａ）および（１３ｂ）は上記情報処理回路（５ａ）お
よび（５ｂ）の処理結果を一ヒ記データ交信回路（４ａ
）および（４ｂ）を用いて交換し、交換された処理結果
を比較し、多数決論理により故障系の検出を？テい、と
］系、池系、各々の故障率を測定する故障検出回路、　
（１，４ａ）および（１４ｂ）は−１−３記故障率測定
回路（＋３ａ）および（１３ｂ）により測定された故障
率を用いて故障を判定し、正常な系のみからデータを出
力するように全系の制御を行う故１（り検出回路。

（１５ａ）および（１５ｂ）は上１尼故障検出回路（１
４ａ）および（１４ｂ）により、正常と確認された情報
処理装置の内、一系のみを主系とし、それ以外の冗長系
の情報処理装置からの、上記の同期および動作確認のた
めのデータ交信以外の入出力を抑１１−する冗長系人出
力抑ＩＦ回路、　（１６ａ）および（１６ｂ）は他系に
ある上記の故障検出回路（１４ａ）および（＋４ｂ）に
より通知された故障情報から自系の故障を判定する自系
故障判定回路、　（１７ａ）および（１７ｂ）は上記の
故障検出回路（１，４ａ）および（１４ｂ）あるいは［
−記の自系故障ｆ、１１定回路（１６ａ）および（１６
ｂ）により白系を異常と判断した場合、自系の入出力を
すべて抑止する全人力抑市回路である。

次に、第１図に示したこの発明の実施例の動作について
説明する。この発明の実施例においては王台の情報処理
装置が−１に行して、情報処理を行−２ているど仮定し
、そのうち、（２）を主系情報処理装置とし、　（３ａ
）および（３ｂ）を主系情報処理装置（２）と並行して
情報処理を行っている冗長系情報処理装置と仮定してい
る。

この発明の実施例においては、主系情報処理装置（２）
と冗長系情報処理装置（３ａ）および（３ｂ）は、双方
向データバス（１）上の各種センサー情報を、データ交
信回路（４ａ）および（４ｂ）を介して入力し、情報処
理回路（４ａ）および（４ｂ）を介して入力し、情報処
理回路（５ａ）および（５ｂ）で情報処理を行い、また
デ−夕交信回路（４ａ）および（４ｂ）を介してその処
理結果を双方向データバス（１）に出力している。　こ
の時、同期回路（６ａ）および（６ｂ）は、−ト記デー
タ交信回路（４ａ）および（４ｂ）を監視し、主系情報
処理装置（２）と冗長系情報処理装置（３ａ）および（
３ｂ）の入出力のタイミングがあうように、主系情報処
理装置（２）と冗長系情報処理装置（３ａ）および（３
ｂ）の処理を停止あるいは再開することにより、複数台
の情報処理装置間の同期をとる。

またこの発明の実施例においては、情報処理装置修復回
路（１２ａ）および（１２ｂ）は、同期回路（６ａ）お
よび（６ｂ）によって同期がとられ、並行して情報処理
が行われる情報処理回路（５ａ）および（５ｂ）の内部
の状態を表すデータを上記データ交信回路（４ａ）およ
び（４ｂ）を用いて交換し、交換されたデータを比較し
、多数決論理により内部の状態の異常を検出し、正常な
系と同じ状態となるように内部状態を修復する。同時に
故障率測定回路（１３ａ）および（１３ｂ）は、情報処
理回路（５ａ）および（５ｂ）の処理結果のを上記デー
タ交信回路（４ａ）および（４ｂ）をもちいて交換し、
それを比較し、多数決論理により故障系の検出を行い、
一定時間内の故障回数を集計することにより、自系、他
系、それぞれについて故障率の測定を行う。

故障率検出回路（１４ａ）および（１４ｂ）は、故障率
測定回路（１３ａ）および（＋３ｂ）が測定した。故障
率をもとに、故障系を判定し、以下に示すように、冗長
系人出力抑止回路（１５ａ）および（１５ｂ）を用いて
１人出力を抑止する。

全系が正常に動作している場合は、主系の故障検出回路
（１４ａ）は、入出力の抑止を行わない。またこの時、
冗長系の故障検出回路（１４ｂ）は、冗長余人出力抑止
回路（１５ｂ）を用いて、上記の同期および動作確認の
ためのデータ交信以外の入出力を抑止している。

系に異常が発見された場合は、もし異常が検出された系
が主系であるならば、主系の故障検出回路（１４ａ）は
、全人出力停止回路（１７ａ）を用いて、入出力をすべ
て抑止する。また、この時、冗長系の故障検出回路（１
４ｂ）は、異常であると確認された情報処理装置（５ａ
）以外の情報処理装置の内、あらかじめ決められた優先
順位にしたがって、一系のみを主系とし、その系につい
ては、冗長系人出力抑１Ｆ回路（１５ｂ）を用いた入出
力の抑止をとりやめる。

また、系に異常が検出された場合に、もし異常が検出さ
れた系が主系でないならば、異常が検出された冗長系の
故障検出回路（１４ｂ）は、全入出力停止ト回路（１７
ｂ）を用いて、異常が検出された冗長系の人出力をすべ
て抑止する。

また、故障検出回路（１４ａ）および（＋４ｂ）は、　
ｒｊｌ系の故障を検出した場合、その故障系の自系故Ｉ
ＣＱ判定回路（１６ａ）および（１６ｂ）に故障を通知
する。

自系故障判定回路（１６ａ）および（１６ｂ）は、他系
の故１（Ｏ検出回路の（１４ａ）および（１４ｂ）から
通知された故障情報をもとに通知された故障情報をもと
に。

多数決論理により自系の故障を判定し、全人出力停止回
路（＋７ｂ）を用いてその系の入出力をすべて抑止する
。

したがって、主系情報処理装置（２）が故障した場合は
、主系情報処理装置（２）は、それの持つ全人出力停を
回路を用いて、その人出力をすべて抑止し主系情報処理
装置（２）以外の正常な情報処理装置（３ａ）あるいは
（３ｂ）の内、あらかじめ決められた一系を新たに主系
情報処理装置として、情報処理を続行する。

〔発明の効果〕

以ヒのように、この発明によれば２主系情報処理装置と
並行して、冗長系情報処理装置が情報処理を行っている
ので、主系情報処理装置が故障したときに、情報処理が
中断することがなく２また主系情報処理装置が時系列デ
ータを扱う場合も、特別な回路なしに冗長系情報処理装
置でその処理を継続し、また、故障系検出装置自信が動
作しないような故障に対しても、この発明によれば、正
常に動作している系が、故障を検出し故障系に通知し、
故＋＋Ｑ系を切り離すことにより情報処理を中断するこ
となく継続することを可能とし、高い信頼性を持ったデ
ジタル信号処理装置が得られるという効果がある。さら
には、外乱等による一時的かつ偶発的なデータの誤りお
よび内部状態の異常に対しても、情報処理装置修復回路
かｉ’＋Ｊ能な限りそれを修復し、修復不可能な青常に
対しては、故１（Ｏ率測定回路がそれを判定２区別し故
障検出装置に伝えるため、沼必要な系の縮退を行わず、
安定して情報処理を継続するデジタル信号処理装置を得
られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例によるデジタル情報処理
装置の構成図、第２図は従来のデジタル情報処理装置の
構成図１である。 （１）は双方向データバス、（２）は主系情報処理装置
、（３）は冗長系情報処理装置、　（４ａ）および（４
ｂ）はデータ交信装置、　（５ａ）は情報処理回路、　
（５ｂ）は冗長系情報処理回路、（６）は故障検出回路
、（ア）は入出力停止回路、（８）は冗長系起動用ディ
スクリート信号線、（９）は冗長系起動回路、（１０）
はセンサー情報処理回路、　（ｌｌａ）および（ｌｌｂ
）は同期回路、　（１２ａ）および（＋２ｂ）は情報処
理装置修復回路、　（１３ａ）および（＋３ｂ）は故障
率測定回路、　（１４ａ）および（１４ｂ）は故障検出
回路、　（＋５ａ）および（１５ｂ）は冗長系人力抑止
回路、　　（１６ａ）および（１６ｂ）は自系故障判定
回路、　（１７ａ）Ｊ３よび（１７ｂ）は全人力停止ト
回路である。 なお１図中、同一符号は同一または柑゛！１部分を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 双方向の通信手段を用いて、３台以上の情報処理装置間
   、ならびに、単数あるいは複数台のセンサーとの間で、
   データの交信を行う回路と、上記データ交信回路を用い
   たデータ交信により、複数台の情報処理装置の同期をと
   る回路と、上記データ交信回路を用いて、各情報処理装
   置の内部の状態を比較し、異常を検出した場合それを修
   復する回路と、上記データ交信回路を用いて、各情報処
   理装置からの出力を比較することにより、故障を検出し
   、一定時間内の故障率を測定する回路と、上記の故障率
   を測定する回路による故障率の測定結果により、故障系
   を検出し、故障を故障系に通知する回路と、上記の故障
   系を検出する回路により正常と確認された情報処理装置
   の内、一系のみを主系とし、それ以外の冗長系の情報処
   理装置からの、上記の同期及び故障系検出のためのデー
   タ交信以外の入出力を抑止する回路と、他系にある上記
   故障系を検出する回路と同様の回路から通知された故障
   情報から自系の故障を判定する回路と、上記の故障系を
   判定する回路により自系を異常と判断した場合、自系の
   入出力をすべて抑止する回路とを具備したことを特徴と
   するデジタル信号処理装置。