JPH0740348U - 電子連動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ハード的なバス比較器を用いることなく、２基
のＣＰＵのバスの比較をソフトウエアで行なう電子連動
装置を提供する。 【構成】対をなす２基のＣＰＵ−Ａ，Ｂを有し、並行し
てデータ処理するとともに、処理データおよび処理結果
を相互に照合して動作を確認するようにした電子連動装
置１０において、前記２基のＣＰＵ−Ａ，Ｂのうち、一
方のプログラムには正規データの演算をする演算部１１
Ａを設け、他方のプログラムにはド・モルガンの定理に
よる反対データの演算をする演算部１１Ｂを設けるとと
もに、一方の演算出力を反転させて比較する照合部１５
Ａ，１５Ｂをそれぞれのプログラムに設けた

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、対をなす２基のＣＰＵを有し、並行してデータ処理するとともに、 処理データおよび処理結果を相互に照合して動作を確認するようにした電子連動 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

バス同期形フェールセーフＣＰＵで論理演算形データ処理を行なっている電子 連動装置がある。

【０００３】 この電子連動装置は、２基のＣＰＵを対にし、それぞれのバスに入出力するデ ータをハード的なバス比較器で常時比較照合し、一致していることで安全を確認 しているものである。

【０００４】 例えば大きな駅の構内などでは、データ処理量が多く、全ての処理を終了する システム周期が長くなり、ＡＴＣ等やその他の設備に対するレスポンスが遅くな る。これは、列車のスピードアップや踏切りへの制御応答に対してネックとなる 。

【０００５】 高速化のため、データ処理量の増大に伴なうＣＰＵ側の対応は、ＣＰＵのクロ ックを増加するのが最も効果がある。例えば４ＭＨｚを２０ＭＨｚにすると５倍 のスピードアップになる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の技術では、バス同期形フェールセーフＣＰＵ でクロックを増加した場合、バス比較器も再設計しなければならず、ハードとし てのバス比較器はクロックが早くなるほど開発に困難がともない、コストがかか ったり時間がかかるという問題点があった。

【０００７】 本考案は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、 ハード的なバス比較器を用いることなく、２基のＣＰＵのバスの比較をソフトウ エアで行なうことにより上記問題点を解決した電子連動装置を提供することを目 的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するための本考案の要旨とするところは、 対をなす２基のＣＰＵ（Ａ，Ｂ）を有し、並行してデータ処理するとともに、 処理データおよび処理結果を相互に照合して動作を確認するようにした電子連動 装置（１０）において、 前記２基のＣＰＵ（Ａ，Ｂ）のうち、一方のプログラムには正規データの演算 をする演算部（１１Ａ）を設け、他方のプログラムにはド・モルガンの定理によ る反対データの演算をする演算部（１１Ｂ）を設けるとともに、一方の演算出力 を反転させて比較する照合部（１５Ａ，１５Ｂ）をそれぞれのプログラムに設け たことを特徴とする電子連動装置（１０）に存する。

【０００９】

【作用】

対をなす２基のＣＰＵ（Ａ，Ｂ）は、それそれのバスによりデータを入出力し 、それぞれのプログラムにより並行してデータ処理をしている。そして、処理デ ータおよび処理結果を相互に照合して動作を確認するようになっている。

【００１０】 ２基のＣＰＵ（Ａ，Ｂ）のうち、一方のプログラムの演算部（１１Ａ）では正 規データで演算を行ない、他方のプログラムの演算部（１１Ｂ）では、ド・モル ガンの定理による反対データの演算をする。

【００１１】 それぞれのプログラムでは、各照合部（１５Ａ，１５Ｂ）により、一方の演算 出力を反転させて照合し、一致していれば正常と判断し、不一致の場合は故障と 判断してデータの入出力を停止するものである。

【００１２】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の一実施例を説明する。 各図は本考案の一実施例を示している。 図１に示すように、電子連動装置１０は、対をなす２基のＣＰＵ−ＡおよびＣ ＰＵ−Ｂを有し、並行してデータ処理するとともに、処理データおよび処理結果 を相互に照合して動作を確認するようにしたものである。

【００１３】 ＣＰＵ−ＡおよびＣＰＵ−Ｂは、それぞれのソフトウエアプログラムに、演算 部１１Ａおよび１１Ｂを有するとともに、照合部１５Ａおよび１５Ｂを有してい る。ＣＰＵ−ＡとＣＰＵ−Ｂとの間にはＦＳ−ＡＮＤドライバ（ＦＳはフェール セーフの意）１２が設けられ、ＦＳ−ＡＮＤドライバ１２に照合部１５Ａ，Ｂが 接続されている。ＦＳ−ＡＮＤドライバ１２の出力には監視用のリレーＷＤＴが 接続されている。

【００１４】 ２基のＣＰＵ−Ａ，Ｂと端末Ｔ１，Ｔ２…との間には伝送ＣＰＵが設けられて おり、伝送ＣＰＵとＣＰＵ−Ａ，ＢとはＦＩＦＯ出力用のバス１６Ａ，１６Ｂお よびＦＩＦＯ入力用のバス１７Ａ，１７Ｂで接続されている。そして、伝送ＣＰ Ｕと端末Ｔ１，Ｔ２…とは伝送回線１８で接続されており、伝送回線１８には監 視用のリレーＷＤＴの接点が介装されている。この接点は、正常時はオンになっ ている。

【００１５】 ２基のＣＰＵ−Ａ，Ｂのうち、一方のプログラム中の演算部１１Ａは正規デー タの演算をするものであり、他方のプログラム中の演算部１１Ｂはド・モルガン の定理による反対データの演算をするものである。

【００１６】 次に作用を説明する。 対をなす２基のＣＰＵ−Ａ，Ｂは、それそれのバス１６Ａ，１６Ｂおよび１７ Ａ，１７Ｂによりデータを入出力し、それぞれのプログラムにより並行してデー タ処理をしている。そして、処理データおよび処理結果を相互に照合して動作を 確認するようになっている。

【００１７】 図２に示すように、この処理データは、動作検査用の比較データで行なわれ、 端末Ｔ１，Ｔ２…へは伝送データが送られる。すなわち、比較データと伝送デー タとが交互に処理される。図２は、伝送ＣＰＵとＣＰＵ−Ａ，Ｂとの間でやり取 りするデータ、また、伝送ＣＰＵと端末との間でやり取りするデータの組み合わ せパターンの一例を示している。

【００１８】 比較データを処理する際、２基のＣＰＵ−Ａ，Ｂのうち、一方のＣＰＵ−Ａで は、そのプログラムの演算部１１Ａで正規データで演算を行なう。これは、例え ば、 Ａ ∧ Ｂ ＝ Ｃ なる論理式を実行することになる。

【００１９】 他方のＣＰＵ−Ｂのプログラムの演算部１１Ｂでは、演算部１１Ｂで、ド・モ ルガンの定理による反対データの演算をする。すなわち、Ａバー ∨ Ｂバー ＝ Ｃ’を実行する。

【００２０】 データ構造はＣＰＵ−Ａ，Ｂで全く同一でよく、ＣＰＵ−Ｂのみ、変数のデー タ（入力データ）を反転し、ＡＮＤをＯＲに、ＯＲをＡＮＤに変換して処理すれ ばよい。このように反転処理する手法は、コモンノイズ等に対して誤り検出の能 力の高いシステムとなる。

【００２１】 ＣＰＵ−Ａ，Ｂのそれぞれのプログラムでは、各照合部１５Ａ，１５Ｂにより 、一方の演算出力を反転させて照合する。Ｃ’バー ＝ Ｃ となって一致して いれば正常と判断し、不一致の場合は故障と判断する。

【００２２】 ＣＰＵ−Ａ，Ｂは、各々のデータ照合の結果、一致していれば、ＦＳ−ＡＮＤ ドライバ１２にシステム周期毎に出力し、正常時は監視用のリレーＷＤＴは常に 動作状態にあり、その接点は導通している。不一致であれば、監視用のリレーＷ ＤＴが非動作状態となり、接点が開くことにより伝送回線１８が断たれ、受信が なくなった端末Ｔ１，Ｔ２…はそれぞれにおける安全側に制御が行なわれる。

【００２３】 正常動作をしている場合、データ構造はＣＰＵ−Ａ，Ｂで全く同一であり、端 末Ｔ１，Ｔ２…からのデータは全く同一のデータで処理しており、図２でわかる ように、ＣＰＵ−Ａがデータ，ＣＰＵ−Ｂが伝送のためのＣＲＣを付加して端末 Ｔ１，Ｔ２…に送信する。端末Ｔ１，Ｔ２…はこれを正常なデータとして受信す る。

【００２４】

【考案の効果】

本考案にかかる電子連動装置によれば、ハード的なバス比較器を用いることな く、２基のＣＰＵのバスの比較をソフトウエアで行なうようにしたから、バス同 期形フェールセーフＣＰＵでクロックを増加したような場合でも、ハードウエア の制約を受けず、コストがかかったり時間がかかることがない。しかも２基のＣ ＰＵでデータを反転処理して比較するようにしたから、コモンノイズ等に対して 誤り検出の能力の高いシステムとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る電子連動装置を示す概
念図である。

【図２】本考案の一実施例に係る電子連動装置のやり取
りするデータの組み合わせパターンの一例を示すタイミ
ング図である。

【符号の説明】

１０…電子連動装置 １１Ａ，１１Ｂ…演算部 １５Ａ，１５Ｂ…照合部 １６Ａ，１６Ｂ…ＦＩＦＯ出力用のバス １７Ａ，１７Ｂ…ＦＩＦＯ入力用のバス １８…伝送回線 ＷＤＴ…監視用のリレー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】対をなす２基のＣＰＵを有し、並行してデ
   ータ処理するとともに、処理データおよび処理結果を相
   互に照合して動作を確認するようにした電子連動装置に
   おいて、 前記２基のＣＰＵのうち、一方のプログラムには正規デ
   ータの演算をする演算部を設け、他方のプログラムには
   ド・モルガンの定理による反対データの演算をする演算
   部を設けるとともに、一方の演算出力を反転させて比較
   する照合部をそれぞれのプログラムに設けたことを特徴
   とする電子連動装置。