JPH03111941A - フェイルセーフコンピュータシステム - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、多重系に構成されたマイクロコンピュータ
のデータバスの照合を取り、故障判定を行うフェイルセ
ーフコンピュータシステムに関する。

（従来の技術） 従来、例えば鉄道信号保安装置では、鉄道システム制御
の省力化、交通の高密度化に伴ってマイクロコンピュー
タを用いたシステムの導入が盛んになってきている。そ
して、近年のデータ処理量が増加し、装置自体も複雑化
することにより保守保全等の問題が重要視されてきてお
り、信頼性の高い装置が要求されるようになっている。

このようなマイクロコンピュータを用いた制御システム
の信頼性を高め、安全性を確保する技術として多重系の
マイクロコンピュータで制御するフェイルセーフコンピ
ュータシステムが知られている。

第３図はこのようなフェイルセーフコンピュータシステ
ムの従来例を示しており、同一の処理を同期して行うＩ
系マイクロコンピュータ１とＩＩ系マイクロコンピュー
タ２とをそれぞれデータバス３．４に接続し、これらの
データバス３，４を照合回路５に入力し、照合回路５内
においてマイクロコンピュータのマシンサイクルごとに
データを比較し、一致していたならば論理レベルを励振
する出力を出し、不一致ならばある特定のレベルに固定
される信号を出力するようにして故障診断をしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のフェイルセーフコンピ
ュータシステムでは、ハードウェアにより２台のマイク
ロコンピュータの処理を照合する方式であるために、シ
ステムに関する致命的な故障と、単に温度、電圧等のば
らつきやノイズなどに起因する偶発的な故障とに対して
区別がつきに＜＜、照合回路での照合結果が不一致であ
れば等しくシステムダウンさせてしまう問題点があった
。また、マイクロコンピュータの高速化に伴い、照合回
路内のフリップフロップ等のタイミングマージンが十分
に取れなくて誤動作する可能性が大きいという問題点も
あった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、システムの偶発的な故障に対して対応すること
のできるフェイルセーフコンピュータシステムを提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するだめの手段） この発明のフェイルセーフコンピュータシステムは、同
一の入力情報に対して同一の処理を同期して行う２台の
実処理用のマイクロコンピュータと、これらの各マイク
ロコンピュータに接続されたデータバスと、これらの各
マイクロコンピュータの出力したデータバスの内容が一
致しているかどうか周期的に監視し、不一致の回数が所
定値以上になった時に前記マイクロコンピュータの故障
と判定する故障判定用マイクロコンピュータとを備えた
ものである。

（作用） この発明のフェイルセーフコンピュータシステムでは、
実処理用として同じ処理を並行して行っている２台のマ
イクロコンピュータに対して、それらのデータバスから
故障判定用マイクロコンピュータにデータを取り込み、
一致しているかどうか比較する。

そして、比較結果が不一致になることが所定回数以上連
続する時には実処理用マイクロコンピュータの故障と判
定し、所定回数に到達しなければ偶発的な故障として処
理することができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、並行して同
時に同一の処理を行うＩ系マイクロコンピュータ１と■
系マイクロコンピュータ２とがそれぞれＩ系データバス
３、■系データバス４に接続されている。そして、これ
らのデータバス３゜４は共にバッファ回路６に接続され
、バッファ回路６に一時蓄積されるデータに対して故障
判定を行う故障判定用マイクロコンピュータ７が設けら
れ、さらにこの故障判定用マイクロコンピュータ７が故
障判定した時に故障判定出力を与える故障検知回路８が
設けられている。

次に、上記の構成のフェイルセーフコンビエータシステ
ムの動作について説明する。

同時に同じ処理を並行して行っている２台のマイクロコ
ンピュータ１，２に入力情報が与えられると、これに応
じた同一の出力情報がこのマイクロコンピュータ１．２
から同期してそれぞれのデータバス３．４に出力される
。

これらのデータバス３，４に与えられた情報は、バッフ
ァ回路６に入力され、−時的に蓄積される。

そして、故障判定用マイクロコンピュータ７は、２台の
実処理用のマイクロコンピュータ１．２と別系で動作し
、Ｉ系マイクロコンピュータ１．■系マイクロコンピュ
ータ２それぞれが出力したデータバス３．４の内容をバ
ッファ回路６から入力し、故障判定を行う。

この故障判定用マイクロコンピュータ７の故障判定動作
は、第２図のフローチャートに従い、まず電源立ち上が
り時に、実処理にて同じ処理を行っているＩ系、■系の
マイクロコンピュータ１゜２の出力したデータバス３．
４の内容が異なっていた場合、−時的なノイズ侵入の影
響、温度、電圧等の変化等による偶発的な故障によるか
も知れない。そこで、このような場合、故障と見なして
システムダウンするのではなく、再度データの内容を確
認する回数であるリトライ回数を設定しくステップＳ１
）、次に故障判定用マイクロコンピュータ７の内部カウ
ンタをクリアする（ステップＳ２）。

次に、■系、■系のマイクロコンピュータ１゜２のデー
タバス３，４の内容をバッファ回路６から入力し、デー
タ照合を行う（ステップ８３〜Ｓ５）。

このステップＳ５の照合において、■系と■系とでデー
タバス３，４の内容が一致していたならば正常処理とし
て、ステップＳ３に戻り、データ照合を繰り返す。

また、ステップＳ５でデータが不一致であればカウンタ
をカウントアツプしくステップＳ６）、リトライ回数と
カウント値が一致するかどうか判別しくステップＳ７）
、リトライ回数よりも少なければステップＳ３に戻り、
データ照合を繰り返す。

しかしながら、このステップＳ７の判別において、カウ
ンタのカウント値がリトライ回数に到達したならば、■
系、または■系のいずれかのマイクロコンピュータ１，
２の処理に異常があったものと判定し、故障と見なし、
故障検知回路８から故障判定出力を出す（ステップＳ８
）。

このようにして、２台の同一処理を行っているマイクロ
コンピュータに対して、これらとは別系として設けた故
障判定用マイクロコンピュータにより２台の実処理用マ
イクロコンピュータのデータバスの内容の一致、不一致
を調べ、不一致となる回数が所定値を超えるときにシス
テム故障が発生したものと判定してシステムダウンさせ
るが、所定値に至らなければ単なる偶発的な故障と判定
し、システムダウンさせないようにし、信頼性の高い動
作を可能としているのである。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、２台の並行動作するマ
イクロコンピュータに対して別系として故障判定用のマ
イクロコンピュータをそれぞれのマイクロコンピュータ
のデータバスに接続してデータバスの内容の一致、不−
蔽を比較し、所定回数以上の不一致が見られた時にシス
テム故障と判定するようにしているため、単なる偶発的
な異常であって自ずと復旧するような故障に対しては故
障判定せず、致命的なシステム故障の時にのみ故障判定
することができ、信頼性の高い動作を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のシステムブロック図、第
２図は上記の実施例の故障判定処理動作のフローチャー
ト、第３図は従来例のシステムブロック図である。 １・・・Ｉ系マイクロコンピュータ ２・・・■系マイクロコンピュータ ３．４・・・データバス　　６・・・バッファ回路７・
・・故障判定用マイクロコンピュータ８・・・故障検知
回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同一の入力情報に対して同一の処理を同期して行う２台
   の実処理用のマイクロコンピュータと、これらの各マイ
   クロコンピュータに接続されたデータバスと、 これらの各マイクロコンピュータの出力したデータバス
   の内容が一致しているかどうか周期的に監視し、不一致
   の回数が所定値以上になった時に前記マイクロコンピュ
   ータの故障と判定する故障判定用マイクロコンピュータ
   とを備えて成るフェイルセーフコンピュータシステム。