JPH054259U - デジタル情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い信頼性をもったデジタル情報処理装置を
得る。 【構成】 双方向の通信手段１を用いて、３台以上の情
報処理装置２ａ、２ｂ間でデータ交信回路４ａ、４ｂに
より同期を取りながら、内１台を主系、他を冗長、系と
して、並列処理を行う。冗長系の入出力は冗長系入出力
抑止回路１３ａ、１３ｂにより、並列処理に必要なデー
タ交信以外は抑止される。各系の処理結果はデータ交信
回路４ａ、４ｂにより交換され、自系正常動作確認回路
１２ａ、１２ｂが多数決論理により故障系を検出する。
故障系は全入出力停止回路１４ａ、１４ｂにより、シス
テムから切り離される。主系は、主系選択装置１６ａ、
１６ｂが、乱数発生装置１５ａ、１５ｂの発生する乱数
を用いて、正常に動作している系の内から動的に選択す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えば、双方向データバスを介して、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。

【０００２】

【従来の技術】

図２は、従来における代表的なデジタル情報処理装置の構成図である。図２に おいて、１は双方向データバス、２は上記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、情報処理を行う主系情報処理装置、３は上記主系情報 処理装置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 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、５ ｂは上記の情報処理回路と同様の機能をもつが、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の故障を検出する故障検出回路、７は上 記故障検出回路が故障を検出したとき、主系情報処理装置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が故障を検出したとき、上記 冗長系情報処理装置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が動作してい ない時動作する、センサー情報処理回路である。

【０００３】 次に、図２に示した従来技術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上の各種センサー 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、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。

【０００４】 故障検出回路６が故障を検出すると、入出力停止回路７は主系情報処理装置の 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、冗長系情報処理回路５ｂを起動する。

【０００５】

【考案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、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、その処理を継続す るためには、時系列データ受け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。

【０００６】 また、冗長系情報処理装置３を起動するまでは、その故障を検出できないので 、もし、冗長系情報処理装置３を起動したとき、それが既に故障していた場合に は全系が停止してしまうという危険がある。

【０００７】 この考案は、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 でその処理を継続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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案に係わるデジタル情報処理装置は、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、同期をとりながら、 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、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ものである。

【０００９】

【作用】

この考案におけるデジタル情報処理装置は、自系正常動作確認回路により、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、主系情報処理装置が故 障したときにも、並行して、同じ情報処理を行っている冗長系情報処理装置に入 出力を切り換えることにより、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、主系情報処理装置で時系列データを扱う場合も、冗長系情報処理 装置で、並行して、同じ時系列データを計算しているため、主系情報処理装置が 故障したときも、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するこ とが可能である。また、装置の全回路が順次動作するので、装置の故障を早期に 検出でき、装置全系停止の危険を予め知ることが可能である。

【００１０】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例を説明する。図１において、１は双方向データバス 、２は上記データバス１を経由して入力される、各種センサー情報を用いて、情 報処理を行う主系情報処理装置、３ａおよび３ｂは上記主系情報処理装置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および５ｂ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、 １１ａおよび１１ｂは上記データ交信回路４ａおよび４ｂをもちいて、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は上記情報処理回路５ａおよび５ｂの処理結果を上記データ交信回 路４ａおよび４ｂをもちいて交換し、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行い、正常な系のみからデータを出力するように全系の制 御を行う自系正常動作確認回路、１３ａおよび１３ｂは上記自系正常動作確認回 路１２ａおよび１２ｂ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、上記の同期らおよび動作確 認の為のデータ交信以外の入出力を抑止する冗長系入出力抑止回路、１４ａおよ び１４ｂは上記自系正常動作確認回路１２ａおよび１２ｂにより自系を異常と判 断した場合、自系の入出力を全て抑止する全入出力停止回路、１５ａおよび１５ ｂは乱数発生回路、１６ａおよび１６ｂは上記乱数発生回路の発生する乱数をも とに、上記自系正常動作確認回路１２ａおよび１２ｂにより正常と確認された情 報処理装置の内から主系を選択する主系選択回路である。

【００１１】 次に、図１に示したこの考案の実施例の動作について説明する。この考案の実 施例においては、三台の情報処理装置が並行して、情報処理を行っていると仮定 し、そのうち、２を主系情報処理装置とし、３ａ、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。

【００１２】 この考案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 、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、 ４ｂを介して入力し、情報処理回路５ａ、５ｂで情報処理を行い、またデータ交 信回路４ａ、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、６ｂは、上記データ交信回路４ａ、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、３ｂの双方向データバス１への入出 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、 ３ｂ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。

【００１３】 また、自系正常動作確認回路１２ａ、１２ｂは、同期回路６ａ、６ｂによって 同期がとられ、並行しておこなわれる情報処理回路５ａ、５ｂの処理結果を上記 データ交信回路４ａ、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、以下に示すように、冗長系入出力抑止回路１３ａ、１３ｂ を用いて、入出力を抑止を制御する。

【００１４】 全系が正常に動作している場合は、主系の自系正常動作確認回路１２ａは、入 出力の抑止を行わない。また、この時、冗長系の自系正常動作確認回路１２ｂは 、冗長系入出力抑止回路１３ｂを用いて、上記の同期および動作確認の為のデー タ交信以外の入出力を抑止している。

【００１５】 系に異常が検出された場合は、もし異常が検出された系が主系であるならば、 主系の自系正常動作確認回路１２ａは、全入出力停止回路１４ａを用いて、入出 力をすべて抑止する。また、この時、冗長系の自系正常動作確認回路１２ｂ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従って、一系のみを主系とし、その系については、冗長系 入出力抑止回路１３ｂを用いた入出力の抑止をとりやめる。

【００１６】 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自系正常動作確認回路１２ｂは、全入出力停止 回路１４ｂを用いて、異常が検出された冗長系の入出力をすべて抑止する。

【００１７】 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、 それの持つ全入出力停止回路１４ａを用いて、その入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、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。

【００１８】 また系に異常がない場合にも、各系の主系選択回路１６ａ、１６ｂは、各系の 乱数発生回路１５ａ、１５ｂの発生する乱数をもとに予め定められた規則に従っ て、正常に動作している系の内の一系を主系とし他の系を冗長系とする。

【００１９】 したがって、全ての情報処理装置は順次主系となり、装置中の全ての回路が順 次起動される。

【００２０】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、主系情報処理装置２と並行して、冗長系情 報処理装置３ａあるいは３ｂが情報処理を行っているので、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がなく、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３ａあるい は３ｂでその処理を継続することを可能とし、高い信頼性をもったデジタル情報 処理装置を得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例によるデジタル情報処理装
置の構成図である。

【図２】従来のデジタル情報処理装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 双方向データバス ２ 主系情報処理装置 ３ 冗長系情報処理装置 ４ データ交信回路 ５ 情報処理回路 ６ 故障検出回路 ７ 入出力停止回路 ８ 冗長系起動用ディスクリート信号線 ９ 冗長系起動回路 １０ センサー情報処理回路 １１ 同期回路 １２ 自系正常動作確認回路 １３ 冗長系入出力抑止回路 １４ 全入出力停止回路 １５ 乱数発生回路 １６ 主系選択回路

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項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
   サとの間で、データの交信を行うデータ交信回路と、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同期回路と、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し、主
   系情報処理装置と自系情報処理装置の正常動作を確認す
   る動作確認回路と、上記動作確認回路により、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、上記の同期および
   動作確認の為のデータ交信以外の入出力を抑止する抑止
   回路と、上記動作確認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抑止回路と、乱数
   発生回路の出力をもとに、主系を決定する回路とを有す
   ることを特徴とした、デジタル情報処理装置。