JPS6155745A - 故障検知回路 - 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 本発明は、マイクロプロセッサ等の処理装置を複数台並
列運転して、各処理装置の出力信号の多数決信号で外部
機器を制御する多重系制御装置の出力側等に用いる故障
検知回路に関し、特に複数の入力信号の多数決照合と、
故障検知を行なう故障検知回路に関する。

従来技術 マイクロプロセッサ等の処理装置を２０＋１（ｎは１以
上の整数）台並列同期運転し゛て、各処理装置の出力信
号の多数決信号で外部機器を制御する多重系制御装置は
、一般に、処理装置の出力側に多数決回路と故障検知回
路とを設け、多数決回路の出力信号を外部機器に出力し
、故障検知回路により各基の故障を検知している。

解決しようとする問題点 しかし、従来のこの種の多重系制御装置の故障検知回路
は、各処理装置の出力信号の異常、ずなわち処理装置の
故障を検知することができるだけであって、多数決回路
自体の故障及び故障検知回路自体の故障を検知すること
ができず、信頼性が低い欠点があった。

問題点を解決する手段 本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、入力信
号毎に設けられた判定回路と、各判定回路の出力信号の
オア信号を出力するオア回路とを備え、各判定回路を、
自系への入力信号と他系への入力信号の一つとの論理積
信号を出力する論理積回路と、自系の前記論理積回路の
出力信号と自系の前記論理積回路への各入力信号との不
一致を検出する２個の不一致検知回路とで構成し、もっ
て市販されている一般的な論理回路を用いて、複数の入
力信号の多数決照合をするとともに、処理装置等の信号
入力側の各回路の故障及び自己の回路の故障を検知する
ことができる故障検知回路を提供するものである。

実施例 １ス下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する
。

第１図は、３台の処理装置（１，２，３）によりリレー
（４）を制御するようにした３重系制御装置に本発明を
適用した場合の実施例を示す。

この３Ｍ系制御装置は、各処理装置（１，２，３）に個
々に対応された３個の判定回路（５，６，７”）と、各
判定回路（５，６，７）の出力信号のオア信号を出力す
る２個のオア回路（８，９）とからなる信号処理回路を
各処理装置（１，２，３）の出力側にｉけ、各オア回路
（８，９）の出力信号を変換する変換回路（１０，１１
）とその出力信号により駆動信号を発生するドライバー
（１２，１３）とからなる制御回路を各オア回路（８，
９＞の出力側に設け、ドライバー　（１２，１３）の出
力側をワイヤードオアに接続して両ドライバー（１２，
１３）からの駆動信号のオア信号でリレー（４）を駆動
するようになっている。

各処ＩＩｉ装置（１，２，３）は、同期運転されるマイ
クロプロセッサであり、リレー（４）を駆動する期間だ
け真理値“１１＋１１“Ｏｎに変化する第２図（Ａ　、
Ｂ　　、Ｃ）に示す短形波信号（Ａ　　、Ｂ　　、Ｃ）
を同期して出力する。

各判定回路＜　　５．６．７）は、第３図に示すように
、各々１個の論理積回路（２１０，２２０，２３０）と
、２個の不一致検知回路（２１１，２１２，２２１，２
２２，２３１，２３２）とで構成されている。各論理積
回路（２１０，２２０゜２３０）は２人力のアンド回路
であり、各不一致検知回路（２１１，２１２，２２１，
２２２，２３１，２３２）は排他的論理和回路である。

各論３！Ｉ！積回路（２１０，２２０，２３０）は、各
処理装置（５，６，７）の出力信号（Ａ　、Ｂ　　、Ｃ
）のうち自系の処理装置の出力信号と他系の一つの処理
装置の出力信号とのアンド信号をオア回路（ａ、９）に
各々出力する。すなわち、論理積回路（２１０）は信号
（Ａ、Ｂ）のアンド照合をし、論理積回路（２２０）は
信号（Ｂ　　、Ｃ）のアンド照合をし、論理積回路（２
３０）は信号（Ａ　、Ｃ）のアンド照合をし、オア回路
（８，９）に各々出力する。

各不一致検知回路（２１１，２１２，２２１，２２２，
２３１，２３２）は自系の論理積回路（２１０，２２０
，２３０）の出力信号（ａｏ、ｂｏ、ｃＯ）と、自系の
論理回路への各入力信号（Ａ　、Ｂ　、Ｃ）との不一致
を検出する回路であり、一方の端子には自系の論理積回
路の出力信号が共通に入力し、他方の端子には自系の論
理積回路への入力信号が別々に入力している。各不一致
検知回路の出力信号（ａｌ、ａ２．ｂｌ、ｂ２．ｃｌ、
ｃ２　）は、各処理装置（５，６，７）に供給される。

オア回路（８，９）は、図示の例ではワイヤードオア回
路である。

変換回路（１ｏ、ｉｉ）は、前段のオア回路（８，’Ｊ
）から人力する短形波信号を整流平滑して所定のレベル
の直流信号に変換する回路である。このような変換口ｌ
　（１０，１１）は、たとえばオア回路（８，９）から
の入力する短形波信号をホトカプラを用いてロジックレ
ベルから所定のレベルに変換した後、整流平滑回路にお
いて直流信号に変換するようにすればよい。

ドライバー（１２，１３）は、変換回路（１０，１１）
からの入力信号によりリレー（４）用の駆動信号を発生
ずる回路であり、たとえばしきい値発振回路とその出力
を整流平滑する整流回路とにより非対称誤りに構成され
たレベル検知回路を用いることができる。このようなレ
ベル検知回路は、たとえば持久１１！１４５−２９０５
４号、特公昭５１−３８２１１号等においてフェイルセ
イフ論理積回路として記載されている。

なお、図示の例では、オフ回路（８，９）　、変換回路
（１０，１１）及びドライバー（１２，１３）を２重に
しているが１重であってもよい。

次に、上述した３重系制御回路の動作を、第４図を参照
して説明する。なお、第４図中、丸印は不一致信号を示
す。

◎全てが正常のとぎ； 各処理装置（１，２，３＞が第２図（Ａ　、Ｂ　　、Ｃ
）に示す矩形波信号を出力していると、各論理積回路（
２１０，２２０，２３０）が同種の信号を出力すること
によりリレー（４）は動作する。しかし、各処理装置（
１，２，３）が矩形波信号を出力していないと、リレー
（４）は動作しない。このとき、各不一致検知回路（２
１１，２１２，２２２，２３１，２３２）は、入力信号
が一致しているから第４図（イ）に示すように出力なし
である。

◎処理装置（１）の出力信号（Ａ）が真理値゛１″に固
定故障したとき； 他の処理装置１　（２，３）の出力信号（Ｂ　、Ｃ）が
真理値Ｉｔ　１　ＩＩ　１１０１１に変化する短形波信
号であると、各論理積回路（２１０，２２０，２３０）
の出力信号に（８，０）と同種の矩形波が生じるから、
リレー（４）は動作し、また不一致検知回路（２１１，
２３２）の出力信号（ａｌ、ｃ２　）は信＠（Ｂ、Ｃ）
と同期して真理値゛″１″“０″に変化する不一致信号
になる。

これに対し、他の処理装置（２，３）の出力信号（８、
Ｃ）が真理値１１０　ＩＩであると、各論理積回路（２
１０，２２０，２３０）の出力信号が真理値１１０１１
であり、従ってリレー（４）は動作せず、また不一致検
知回路（２１１，２３２）の出力信＠（ａｌ、ｃ２ンは
真理値゛１″を持続する不一致信号になる。

◎処理装置（１）の出力信号（Ａ）が真理値１１０１１
に固定故障したとき； 他の処理装置（２，３）の出力信号（Ｂ　　、Ｃ）が真
理値１１１　ＩＩ　ｉ“０″に変化する短形波信号であ
ると、論理積回路（２２０）の出力に信号（Ｂ　　、Ｃ
）と同種の短形波が生じるからリレー（４）は動作し、
真理値１１０１１の信号であるといずれの論理積回路（
２１０，２２０，２３０）の出力信号にも短形波信号が
生じないからリレー（４ンは動作しない。

また、この故障は、第４図（ハ）に示すように、不一致
検知回路（２１２，２３１）により検出される。

このときの不一致検知回路（２１２，２３１）の出力信
号（ａ２．ｃｌ　）　ハ、信号（８、Ｃ）が短形波信号
であれば、真理値゛１”″“ＯＳに変化する不一致信号
になり、真理値１１０　ＩＴの信号であれば処理装置（
２，３）が次に短形波信号を出力したときに真理値“Ｉ
　１１１１０　ＩＩに変化する不一致信号になる。

Ｏ処理装置（２）の出力信号（Ｂ）が真理値“１″又は
０″に固定故障したとき； この場合は、処理装置（１）が故障したときと同様に、
リレー（４）は他の処理装置（１，３）の出力信号（Ａ
　　、Ｃ）が短形波信号であるときだけ動作する。また
、真理値゛１″の固定故障は第４図（ニ）に示すように
不一致検知回路（２１２，２２１＞により検出され、真
理値１１０１１の固定故障は第４図（ホ）に示すように
不一致検知回路（２１２，２２２）によって検出される
。

◎処理装置（３）の出力信号（Ｃ）が真理値パ１′″又
は０″に固定故障したとき； この場合も、他の処理装置（１，２）が故障したときと
同様に、リレー（４）は他の処理装置（１，２）の出力
信号（Ａ　　、Ｂ）が短形波信号であるときだけ動作す
る。また、真理値“１”の固定故障は第４図（へ）に示
すように不一致検知回路（２２２，２３１）の出力信号
（ｂ２．ｃｌ　）が、真理値゛０”の固定故障のときは
第４図（ト）に示すように不一致検知回路（２２１，２
３２）の出力信号（ｂｌ、ｃ２　）が各々不一致信号に
なることによって検知される。

◎論理積回路（２１０）が故障したとき；論］！！！積
回路（２１０）の出力信号（Ａ）が真理値゛１”に故障
すると、オア回路（８，９）の出力に矩形波信号が１ｑ
られないため、リレー（４）は動作しない。また、論理
積回路（２１０）の故障により、出力信号（Ａ）が真理
値ＩＩ　Ｉ　ＩＩ　“０″のいずれに固定しても、他の
信号（Ｂ　　、Ｃ）が短形波のとぎに第４図（す）に示
すように不一致検知回路（２１１，２１２）の出力信号
（ａｌ、ａ２　）が真理値“１″１１０　ＩＩに変化す
る不一致信号になる。

◎論理積回路（２２０，２３０）が故障したとぎ；論理
積回路（２２０，２３０）のいずれが故障したとぎも、
論理積回路（２１０）が故障したときと同様にリレー（
４）は動作しない。また、論理積回路（２２０）が故障
すると不一致検知回路（２２１，２２２）の出力信号（
１）１．ｂ２　）が、論理積回路（２３０）が故障する
と不一致検知回路（２３１，２３２＞の出力信号（ｃ　
１．ｃ　２　）が第４図（ヌ　、ル）に示り゛ように各
々真理値１１１　ＩＴ　ＩＩ　ＯＩＩに変化する不一致
信号になる。

◎不一致検知回路（２１１，２１２，２２１，２２２，
２３１，２３２）が真理値ＩＩ　Ｉ　ＩＩに固定故障し
たとき；この場合は、いずれの不一致検知回路が故障し
ても、リレー（４）は信号（Ａ　　、Ｂ　　、Ｃ）が短
形波であれば動作する。また、この場合は、故障した不
一致検知回路の出力が真理値゛′１″′となる。

◎不一致検知回路（２１１，２１２，２２１，２２２，
２３１，２３２）が真理値ＩＩ　ＯＩＩに固定故障した
とき；この場合は、リレー（４）は信号（Ａ　　、Ｂ　
　、Ｃ）が矩形波信号であれば動作する。

また、この場合の故障は、信号（Ａ　　、Ｂ　　、Ｃ）
が同形の短形波である限り、検出することができない。

そこで、第２図において破線で示すように、信号（Ａ　
、８　．０）を一定の周期で故意に不一致にさせ、その
とぎに不一致信号登生じるべき不一致検知回路が不一致
信号を生じないときに故障と判定するようにすればよい
。

発明の効果 以上のように本発明は、入力信号毎に設けられた判定回
路と、各判定回路の出力信号のオア信号を出力するオア
回路とを備え、各判定回路を、自系への入力信号と他系
への入力信号の一つとの論゛理積信号を出力する論理積
回路と、自系の前記論理積回路の出力信号と自系の前記
論理積回路への各入力信号との不一致を検出する２個の
不一致検知回路とで構成したから、市販されている一般
的な論理回路で構成することができ、しかも複数の人力
信号の多数決照合をすることができるし、自己の回路の
故障をも検知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の故障検知回路を備えた３重系制御装置
の一実施例を示す図、 第２図は電気信号の説明図、 第３図は判定回路の一実施例を示す図、第４図は故障判
定の説明図である。 （５，６，７）　：判定回路、（８，９）　：オア回路
、（２１０，２２０，２３０）　：論理積回路、（２１
１，２１２，２２１゜ ２２２．２３１，２３２）　：不一致検知回路。 特許出願人　　　　　　日本信号株式会社第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕入力信号毎に設けられた判定回路と、各判定回路
   の出力信号のオア信号を出力するオア回路とを備え、各
   判定回路を、自系への入力信号と他系への入力信号の一
   つとの論理積信号を出力する論理積回路と、自系の前記
   論理積回路の出力信号と自系の前記論理積回路への各入
   力信号との不一致を検出する２個の不一致検知回路とで
   構成したことを特徴とする故障検知回路。