JPH069035B2 - 多重系バス同期システムのフエイルセイフ出力回路 - Google Patents

多重系バス同期システムのフエイルセイフ出力回路

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JPH069035B2
JPH069035B2 JP61203871A JP20387186A JPH069035B2 JP H069035 B2 JPH069035 B2 JP H069035B2 JP 61203871 A JP61203871 A JP 61203871A JP 20387186 A JP20387186 A JP 20387186A JP H069035 B2 JPH069035 B2 JP H069035B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は多重系バス同期システムのフェイルセイフ出力
回路に関する。
<従来の技術> 例えば、近年の鉄道信号保安装置では、交通の高密度化
等に対処するためコンピュータを用いた制御システムを
大巾に導入している。従って、装置自体も複雑化してき
たため、保守・保全の問題がより重要視されるようにな
ってきており、従来の安全性に加えて高度の信頼性が要
求されている。
このような高い信頼性と安全性を確保するためのコンピ
ュータを用いた制御システムとして、複数のコンピュー
タを用い、1つのコンピュータが故障したときに他のコ
ンピュータで代用できる或いは安全側出力を確保するよ
うにした多重系システムがあり、その中の1つの方式と
して多重系バス同期システムがある。
かかるシステムでは、例えば同期して同一処理を行う複
数のCPUからの出力情報を出力回路へ入力し、該出力
回路は前記各CPUからの出力情報が一致しているとき
にシステムが正常であると判断して出力情報に応じて制
御対象のリレーを駆動制御し、不一致であれば異常と判
断して前記リレーへの制御出力を零とするフェイルセイ
フな構成になっている。
<発明が解決しようとする問題点> ところで、かかる多重系バス同期システムのフェイルセ
イフ性を確保するには、その出力回路にもフェイルセイ
フ機能を持たせる必要がある。
このための従来方式としては、一般的には出力回路の最
終段階に交番出力で動作する交流駆動回路を用い、この
交流駆動回路出力をリレー制御出力としている。
そして、交流駆動回路を小型化するためには、当該回路
に入力させる交番出力の周波数を高く(例えば100kHz程
度)する必要があるが、CPUから直接高周波数の交番
出力を得るには、CPUの処理能力上無理が生じる。そ
こで、従来では各系毎にCPUから低周波数(数Hz程
度)の交番出力によって動作する電源回路と、該電源回
路を駆動電源とする発振回路を設け、この発振回路によ
って交流駆動回路駆動用の高周波数の交番出力を発生さ
せるようにしている。
このため、出力回路の回路構成が複雑であり、しかもコ
ストが高いという問題を有していた。
本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、CPU
から交番出力を発生させることなく交流駆動回路駆動用
の高い周波数の交番出力が得られ、しかも、回路構成が
簡単でかつコストも安価な多重系バス同期システムのフ
ェイルセイフ出力回路を提供することを目的とする。
<問題点を解決するための手段> このため本発明は、多重系バス同期システムのフェイル
セイフ出力回路において、各CPUに対応して設けられ
対応するCPUの出力情報を当該CPUからのセット信
号によって保持し出力する各出力情報保持回路と、CP
Uのクロック信号を所定周波数に分周して出力すると共
に当該クロック信号を出力するCPUの前記セット信号
によって分周出力をリセットする分周回路と、各出力情
報保持回路の出力をそれぞれ入力しこの入力情報に応じ
た出力を前記分周回路の分周出力によって同期して発生
する各情報出力同期回路と、該各情報出力同期回路のそ
れぞれの出力の一致・不一致を照合して一致時は入力す
る出力情報に応じた出力を発生し、不一致は出力は発生
しない照合回路と、該照合回路の出力が交番出力のとき
駆動して制御対象を駆動する交流駆動回路とを備えて構
成した。
<作用> 上記の構成において、同一入力情報に基づく各CPUの
出力情報は、それぞれの出力情報保持回路で、各CPU
からのセット信号によって保持され、かつ出力情報同期
回路へ出力される。一方、CPUのクロック信号を分周
回路で所定周波数に分周しその分周出力を各情報出力同
期回路へ出力している。分周出力はCPUからセット信
号が出力されると、このセット信号によってリセットさ
れてから再び出力される。各情報出力同期回路は分周出
力の入力によって各出力情報保持回路からの出力情報を
同期して出力するが、分周出力が上述のように一旦リセ
ットされてから出力されることによって遅延されるの
で、分周出力の入力タイミングによって出力情報保持回
路からの出力情報が影響を受けることがない。そして、
これら出力は照合回路によって照合され一致時には出力
情報に応じた出力が交流駆動回路に入力して制御対象が
制御されるが、不一致時には交流駆動回路への出力が零
となって制御対象が動作されないようになっている。
<実施例> 以下、本発明一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に示す実施例は本発明を2重系バス同期システム
に適用したものである。
第1図において、1,2は第1及び第2CPUで、同一
の入力情報に対して同一の処理を互いに同期して実行し
各データバスA,Bを介して同一の出力情報を出力す
る。3,4はD端子に入力する各CPU1,2からの出
力情報を、対応するCPU1,2のライトパルスからな
るセットパルスS1,S2のCK端子への入力によって
保持しかつQ端子より出力する各出力情報保持回路とし
ての第1及び第2D−フリップフロップ(以下D−F/
Fとする)である。5はIN端子に入力する第1CPU
1のクロックパルスCK1を所定周波数(例えば200KH
z)に分周してOUT端子からその分周出力CK2を出
力する分周回路である。この分周回路5は、第1CPU
1のセットパルスS1がRST端子に入力するとその分
周出力CK2をリセットするように構成されている。
6,7は前記第1及び第2D−F/F3,4の各出力が
J端子に入力し、この入力情報に応じた出力を前記分周
回路5の分周出力CK2のCK端子への入力によって互
いに同期してQ端子より発生する各情報出力同期回路と
しての第1及び第2JK−フリップフロップ(以下JK
−F/Fとする)である。尚、第1及び第2JK−F/
F6,7のK端子は常時“H”レベルとなるように例え
ば5Vの電圧が印加されている。
8は前記第1及び第2JK−F/F6,7の出力を照合
してその一致・不一致を判定する照合回路(特願昭60
−41197号に示す)で、一致していれば前記第1及
び第2JK−F/F6,7の出力と同一状態の出力を発
生し、不一致になったときはその後出力を発生しない構
成になっている。9は照合回路8の出力が交番出力のと
きに駆動され制御対象としてのリレー10を励磁駆動する
交流駆動回路としての交流リレードライバ回路である。
次に第2図のタイムチャートに基づいて動作を説明す
る。
同一の入力情報に基づいて第1及び第2CPU1,2が
それぞれのデータバスA,Bを介して第1及び第2D−
F/F3,4へ同一の情報、例えばリレー扛上情報(2
進数で“1”)を出力する。各D−F/F3,4はそれ
ぞれセットパルスS1,S2の立上り時にこのとき入力
している出力情報この場合は前記リレー扛上情報に対応
する“H”の出力を発生し、次段の各JK−F/F6,
7のJ端子に入力する。尚、各D−F/F3,4は、各
CPU1,2の出力情報が変化し、この変化した情報が
セットパルスS1,S2によってセットされるまでは前
の出力をそのまま保持する。
一方、第1CPU1の動作開始から分周回路5のIN端
子に入力する第1CPU1のクロックパルスCK1は、
所定の周波数(200KHz)に分周され、その分周出力CK
2が常時各JK−F/F6,7のCK端子に入力してい
る。そして、前記第1CPU1からクロックパルスCK
1と同期しているセットパルスS1が分周回路5のRS
T端子に入力すると、その立下り時点で分周回路5はリ
セットされ分周出力CK2が停止される。このリセット
状態はセットパルスS1の立上りまで維持され、セット
パルスS1が立上ったときにリセットが解除され、改め
て分周動作を開始する。
かかる分周出力CK2が各JK−F/F6,7に入力す
ると、各JK−F/F6,7のJ端子は“H”であり、
K端子は常時5Vの電圧が印加され“H”の状態にある
ため、各JK−F/F6,7の出力は、分周出力CK2
が立上る毎に反転され交番出力が発生する。尚、分周回
路5の分周出力CK2をセットパルスS1でリセットす
ることによって、各D−F/F3,4からの出力が各J
K−F/F6,7へ入力するタイミングに対して分周出
力CK2の入力タイミングを遅らせるようにしている。
このような遅延機能を分周回路5に持たせることによ
り、各JK−F/F6,7のJ端子入力が定常状態のと
きに分周出力CK2を入力させることができ、分周出力
CK2の入力タイミングの影響によってJK−F/F
6,7の出力が不一致になることを防止している。
各JK−F/F6,7から出力される交番出力は、照合
回路8によって照合され互いに一致していれば、照合回
路8は交番出力を発生して交流リレードライバ回路9が
動作し出力を発生してリレー10を扛上する。
その後、第1及び第2CPU1,2の出力情報がリレー
落下情報(“0”)を出力したときは、第1及び第2D
−F/F3,4の出力が“L”となり、第1及び第2J
K−F/F6,7のJ端子の入力が“L”となり、K端
子が“H”であるので、分周出力CK2に関係なく各J
K−F/F6,7の出力が“L”になり交番出力は停止
する。従って、照合回路8からの交番出力も停止し交流
リレードライバ回路9は出力せずリレー10は落下する。
一方、各CPU1,2の出力情報がリレー扛上出力のと
きに回路異常が発生すると、照合回路8の入力が不一致
となり照合回路8の交番出力は停止し、その後交番出力
は発生せずリレー10を落下(安全側)状態を保つ。
また、前記回路異常のうちどちらかのD−F/F6又は
7の出力がリレー扛上側に故障する異常の場合、CPU
がリレー落下情報を出力するまでは異常判定ができず、
この間に他のD−F/F7又は6が同じくリレー扛上側
に故障した場合には、その後、CPUからリレー落下情
報が出力してもリレー10が扛上され続け危険となる。こ
のため、リレー扛上情報の出力時には、リレー10が落下
しない程度の短時間、各CPU1,2から落下出力を発
生させる。これにより、正常に動作している系では、そ
の出力時間だけJK−F/Fの出力が落下出力となる
が、扛上側に故障している系のJK−F/Fの出力はそ
のまま扛上出力となり、照合回路8で異常が検出できる
と共に、照合回路8の交番出力が以後停止してリレー10
を落下状態に保つ。
かかる構成によれば、各CPU1,2の出力を直流で行
ってもフェイルセイフを確保する高い周波数の交番出力
を得ることができる。従って、各CPUの処理負荷を軽
減できると共に、汎用ICを用いることができ、コスト
が安価で、しかも出力回路全体をコンパクトにできるよ
うになる。
尚、出力情報保持回路としてD−F/Fを用いたがRS
−F/Fでもよく、また、情報出力同期回路についても
JK−F/Fの他にAND回路でも構成でき、これらは
本実施例のものに限定するものではない。また、本実施
例では、2重系のバス同期システムへの適用例を示した
が3重系等他の多重系にも適用することは可能である。
<発明の効果> 以上述べたように本発明によれば、CPUの出力を直流
とすることができるので、CPUの処理負荷を軽減でき
る。また、発振器を用いることなく汎用ICを用いて高
周波数の交番出力を得られるので、容易にフェイルセイ
フ機能が得られると共に、出力回路のコンパクト化とコ
ストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第2図は
同上実施例の出力タイムチャートである。 1……第1CPU、2……第2CPU、3……第1D−
F/F、4……第2D−F/F、5……分周回路、6…
…第1JK−F/F、7……第2JK−F/F、8……
照合回路、9……交流リレードライバ回路、10……リレ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同一の入力情報に対して同一の処理を同期
    して行う複数のCPUを有し、各CPUのデータバス上
    の出力情報の一致・不一致を照合して、一致時は出力情
    報に応じて制御対象を動作させ、不一致時は出力情報を
    無効として動作を停止させる多重系バス同期システムに
    おいて、各CPUに対応して設けられ対応するCPUの
    出力情報を当該CPUからのセット信号によって保持し
    出力する各出力情報保持回路と、CPUのクロック信号
    を所定周波数に分周して出力すると共に当該クロック信
    号を出力するCPUの前記セット信号によって分周出力
    をリセットする分周回路と、各出力情報保持回路の出力
    をそれぞれ入力しこの入力情報に応じた出力を前記分周
    回路の分周出力によって同期して発生する各情報出力同
    期回路と、該各情報出力同期回路のそれぞれの出力の一
    致・不一致を照合して一致時は入力する出力情報に応じ
    た出力を発生し、不一致時は出力を発生しない照合回路
    と、該照合回路の出力が交番出力のとき駆動して前記制
    御対象を駆動する交流駆動回路とを備えて構成したこと
    を特徴とする多重系バス同期システムのフェイルセイフ
    出力回路。
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JP6898212B2 (ja) * 2017-11-29 2021-07-07 長谷川香料株式会社 香料組成物、これを含有する飲食品および香粧品、ならびにアセタール化合物およびその製造方法

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