JPS6363870B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 電離放射線の測定には多数の要件が課せられて
いる。例えば、原子力発電所では放射場、放射性
同位体濃度等の測定が要求される。そこで、この
発明は、デイジタル放射線モニタ装置、特に放射
線強度に比例した頻度を表わすデイジタル出力信
号の良否を２種類の情報処理回路で判定するよう
にした放射線モニタ装置に関するものである。

〔従来技術〕

慣用のアナログ放射線モニタ装置は、それぞれ
が独立の遠隔放射線モニタおよびこの遠隔放射線
モニタの出力パルスを、放射線強度レベルを表わ
すアナログ信号に変換するためのアナログ回路か
ら構成されている複数の信号チヤンネルを備えて
いる。アナログ回路によつて発生される出力信号
は、遠隔放射線モニタによつて発生される出力パ
ルスの平均周波数の対数に比例する電圧である。
典型的には、この電圧出力は可視デイスプレイを
駆動したりあるいは警報装置を作動したりするの
に利用されている。しかしながら、慣用のアナロ
グ放射線モニタ装置のアナログ型式の放射線情報
は迅速で複雑な分析には適していない。

また、一般の原子核放射の減衰は放射線検出器
の出力にランダム、すなわち不規則なパルス周波
数（または頻度）を生ぜしめ、そしてアナログ回
路固有の性質から低い統計誤差ならびに変化を検
出するのに充分に迅速な応答時間の両方を発揮す
る放射線モニタ装置を設計するのは極めて困難で
ある。その理由は低い統計誤差を得るためには非
常に長時間に亘つて平均を取る必要があり、そし
てこのことはアナログ放射線モニタ装置の応答時
間を非常に遅くすることを意味するからである。

〔発明の概要〕

この発明によるデイジタル放射線モニタ装置は
基本的にそれぞれ複数個の遠隔放射線モニタから
のパルス頻度情報を表わすデイジタル出力信号を
処理する責を負う複数個のデータ・モジユールか
ら構成される。各データ・モジユールは複数個の
遠隔放射線モニタの各々からパルス頻度情報を表
わすデイジタル出力信号を受けてポワソン分布で
生起する事象の真の平均パルス頻度を測定し、そ
れによつて各遠隔放射線モニタと関連する放射線
強度レベルを求める。一方各データ・モジユール
は各放射線強度レベルを表わすデイジタル出力信
号を発生する。これ等の信号は警報および制御目
的に利用可能である。デイジタル出力信号はまた
付加的な処理および表示目的でマルチプレクサを
介して伝送することもできる。データ・モジユー
ルはそのメモリにおける動作閾値位置および警報
レベルを変えるために遠隔制御ステーシヨンまた
は計算機ステーシヨンからマルチプレクサを介し
て通信するように設計される。

複数個のデータ・モジユールに加えてチエツ
ク・モジユールが設けられる。このチエツク・モ
ジユールはデータ・モジユールと同様な電子デバ
イスから構成される。チエツク・モジユールはい
ろいろなデータ・モジユールを走査してデータ・
モジユールにより発生される出力信号が有効な情
報を表わしているか否かを決定する。チエツク・
モジユールはさらに冗長データ・モジユールとし
て機能し、故障したデータ・モジユールに対応し
た放射線検出器による警報の可能性を喪失しない
ように動作不能なデータ・モジユールの動作を自
動的に代行する機能をなす。

〔発明の実施例〕

次に図面を参照しながら実施例について説明す
る。これからこの発明は一層明瞭に理解できよ
う。

デイジタル放射線モニタ装置１０（第１図） 第１図を参照するに、この図には複数個の第１
情報処理回路すなわちデータ・モジユールDMお
よび１個の第２情報処理回路すなわちチエツク・
モジユールCMを備えているデイジタル放射線モ
ニタ装置１０が略示されている。データ・モジユ
ールDMおよびチエツク・モジユールCMは、遠
隔放射線モニタすなわち遠隔アセンブリRAから
取り出した遠隔放射場情報をCRTデイスプレイ
ＤおよびキーボードＫにより表わされている種々
な制御および読出し回路にマルチプレクサＭを介
して動作上結合する。通信リンクを構成するマル
チプレクサＭの機能は計画的に実行できる。

図示の具体例において、データ・モジユール
DMおよびチエツク・モジユールCMの各々に用
いられている基本的なデイジタル回路は、バツフ
ア回路、リレー論理制御回路およびマイクロ・コ
ンピユータから構成される。このマイクロ・コン
ピユータとしては「インテル（Intel）8080」の
ような市販品として入手可能なマイクロプロセツ
サが用いられる。この発明のこの好ましい具体例
を実現するのに選ばれたマイクロ・コンピユータ
は、典型的に８つの入力まで処理することができ
るので、各データ・モジユールは、８つの遠隔ア
センブリRAからのパルス入力情報を受容できる
ように構成されている。デイジタル放射線モニタ
装置１０の８つのデータ・モジユールDMの各バ
ンクは動作上１つのチエツク・モジユールCMと
組合わされている。勿論、用いられるデータ・モ
ジユールDMおよびチエツク・モジユールCMの
数は設計上の選択の問題に過ぎない。各遠隔アセ
ンブリRAは図示のように、放射線モニタすなわ
ち放射線検出器Ｔ、計数論理回路CLおよびリレ
ーＲを備えている。放射線検出器Ｔはそれが曝さ
れた放射線強度レベルを表わすパルスを計数論理
回路CLに伝送し、この計数論理回路CLは測定結
果を処理のためにデータ・モジユールDMに伝送
する。

遠隔アセンブリRAの計数論理回路CLの主な機
能は単位時間当りの事象すなわちパルスの数を測
定することである。測定される放射線量は８桁程
も大きく変動し得るので、計数論理回路CLは極
めて広いダイナミツク・レンジに亘つて機能しな
ければならない。

データ・モジユールDMは、それぞれの放射線
強度レベルを表わすデイジタル出力信号をマルチ
プレクサＭを経て種々な制御およびデイスプレイ
（表示）回路に伝送すると共に、各遠隔アセンブ
リRAから到来するパルス頻度情報を予め定めら
れた閾値レベルまたは警報レベルと比較して遠隔
アセンブリRAのリレーＲにトリツプ信号を伝送
する。典型例として、リレーＲは警報条件に応答
して遠隔場所で制御機能を実行するのに用いられ
る。言うまでもなく、リレーＲおよび出力機能の
数は設計上の選択事項である。

放射線検出器Ｔからのパルス出力に対応する厄
介でランダムな事象環境において高精度で応答の
速い所望の動作特性を達成するために、マイク
ロ・コンピユータは６つの異なつた時定数でパル
ス情報の頻度を平均するように設計されており、
そして統計的分析でどの時定数を用いるかについ
ての決定がなされる。データ・モジユールDMの
各々におけるマイクロ・コンピユータの動作は、
システム精度とシステム応答時間との間に最適な
妥協を得ると共に、８つの遠隔アセンブリRAか
らのパルス情報の実時間処理を許容するのに充分
速い実行時間が得られるように、主として加算、
減算およびシフト動作に依存するように設計され
ている。

データ・モジユールDMのマイクロ・コンピユ
ータに匹敵し得るマイクロ・コンピユータを備え
たチエツク・モジユールCMは２つのモードのう
ちの１つのモードで動作する。第１のモードにお
いては、チエツク・モジユールCMはデータ・モ
ジユールDMを選択し、遠隔アセンブリRAから
の入力を監視しそしてデータ・モジユールDMの
出力信号をチエツク・モジユールCMによつて発
生された出力信号と比較する。２組の出力信号間
に相当な一致があれば、これは当該データ・モジ
ユールDMが許容し得る動作状態にあることを意
味し、チエツク・モジユールCMはそこで別のデ
ータ・モジユールDMを選択して監視する。

第２のモードにおいては、チエツク・モジユー
ルCMは、データ・モジユールDMが動作不能で
あると判定された場合にデータ・モジユールDM
の走査を停止し、そして動作不能なデータ・モジ
ユールDMの動作義務を代行する。

データ・モジユールDMおよびマルチプレクサ
Ｍを経て伝送されるデイジタル情報は計算機（図
示せず）でも利用することができる。この場合、
計算機はデータ・モジユールDMのデイジタル・
データから複雑な解析および表示（デイスプレ
イ）を実行するのに用いることができる。また、
このような計算機によつて追加の制御情報を発生
し、マルチプレクサＭを介してデータ・モジユー
ルDMのマイクロ・コンピユータのメモリに供給
することができよう。

データ・モジユールDMおよびチエツク・モジユ
ールCMの詳細（第２図） 第２図を参照するに、この図には１つのデー
タ・モジユールDMとチエツク・モジユールCM
との間の動作接続が略示されている。データ・モ
ジユールDMは図示のように８つのインターフエ
ース回路１１と１つのマイクロ・コンピユータ２
０から構成されている。各インターフエース回路
１１はバツフア回路１２およびリレー論理制御回
路１４から構成されて遠隔アセンブリRAの計数
論理回路CLからのパルス情報を処理するように
機能する。同様にしてチエツク・モジユールCM
は、選ばれたデータ・モジユールDMの８つのイ
ンターフエース回路１１にスイツチSSを介して
選択的に結合するためにバツフア回路２４を備え
ている。チエツク・モジユールCMのバツフア回
路２４は、マイクロ・コンピユータ２０と実質的
に同じであるマイクロ・コンピユータ２６に接続
されている。

インターフエース回路１１のバツフア回路１２
は、遠隔アセンブリRAの計数論理回路CLからパ
ルス頻度情報を入力信号として受けそしてこのパ
ルス頻度情報をマイクロ・コンピユータ２０で処
理できる信号レベルに変換する。

説明の便宜上市販品として入手可能な
「Intel8080」型マイクロプロセツサから構成され
ているものとするマイクロ・コンピユータ２０
は、バツフア回路１２から信号を受けて放射線検
出器Ｔに関連する真の平均放射線強度レベルの推
定値を算出すると共にこの推定値の統計誤差を計
算する。さらに、マイクロ・コンピユータ２０
は、算出された放射線強度レベルと所定の閾値レ
ベルとを比較してもし算出した放射線強度レベル
が所定の閾値レベルを越えている場合にリレーの
トリツプ信号を発生する。このトリツプ信号は、
リレー論理制御回路１４を介して遠隔アセンブリ
RAのリレーＲを作動するのに利用される。

マイクロ・コンピユータ２０はまたそれ自身の
動作状態を監視し、故障動作に応答して機器故障
信号を発生する。データ・モジユールDMのトリ
ツプ信号および機器故障信号の双方はリレー論理
制御回路１４に供給される。

リレー論理制御回路１４はまた、動作上マイク
ロ・コンピユータ２０に対応するチエツク・モジ
ユールCMのマイクロ・コンピユータ２６によつ
て発生される機器故障信号およびトリツプ信号を
入力として受ける。第５図のリレー論理制御回路
１４は、データ・モジユールDMおよびチエツ
ク・モジユールCMからの信号に対して質問し信
号をリレーＲに伝送する。

マルチプレクサＭは、データ・モジユールDM
およびチエツク・モジユールCMから放射線強度
レベル信号、トリツプ信号および機器故障信号を
受け、CRTデイスプレイＤに情報を表示しそし
てキーボードＫからの信号の形態でオペレータの
応答をマイクロ・コンピユータに伝達する。

マイクロ・コンピユータ２０の詳細（第３図） 機器故障信号の発生ならびにデータ・モジユー
ルDMのマイクロ・コンピユータ２０の全動作
は、既述のようにチエツク・モジユールCMのマ
イクロ・コンピユータ２６に匹敵し得るものであ
り、第３図のブロツク・ダイヤグラムを参照して
説明することにする。マイクロ・コンピユータ２
０は基本的には周知の市販品として入手可能な要
素から構成されており、これ等要素は説明の便宜
上Intel社から市販品として入手可能な回路のモ
デル番号を併記して識別することにした。マイク
ロ・コンピユータ２０は、クロツク発生器Ｃ１
（Intel 8224）、マイクロプロセツサ回路Ｃ２
（Intel 8080）、母線コントローラＣ３（Intel
8228）、読出し専用メモリＣ４（ROM）、読出
し／書込みメモリＣ５（RAM）、コンピユー
タ・タイムアウト回路Ｃ６から構成されている。
機器故障回路ECは、双安定比較回路Ｃ７，Ｃ８，
Ｃ９、オア・ゲートＣ１０，Ｃ１１およびラツチ
回路Ｃ１２から構成されている。マイクロ・コン
ピユータ２０は、デイジタル放射線モニタ装置１
０におけるマイクロ・コンピユータの機能を満足
するように設計されたアルゴリズムすなわちプロ
グラムに依つて汎用計算機回路から特定放射線モ
ニタ回路用に変換されたものである。このプログ
ラムは読出し専用メモリＣ４に記憶されている。
マイクロプロセツサ回路Ｃ２は、読出し専用メモ
リＣ４の平均化ルーチンを使用することにより、
データ・モジユールDMのバツフア回路１２を介
して遠隔アセンブリRAから伝送されて来る事象
のパルス頻度を測定すべく機能する。マイクロ・
コンピユータはCRTデイスプレイＤおよび制御
部に対しマルチプレクサＭを介して放射線強度レ
ベル情報を与えると共に、算出された放射線強度
レベルを読出し／書込みメモリＣ５に設定されて
いる所定のレベルと比較する。この所定レベルの
情報はオペレータのキーボードＫによつてエント
リされるものである。母線コントローラＣ３は制
御母線CBのための信号例えばメモリからの読出
し信号、メモリへの書込み信号等を発生しそして
データ母線DBとマイクロ・プロセツサ回路Ｃ２
との間のインターフエースを構成する。

読出し専用メモリＣ４に記憶されている特定の
プログラムすなわちアルゴリズムは、ポワソン分
布で生ずるランダムな事象の真の平均パルス頻度
を測定するためのデイジタル放射線モニタ装置１
０に課せられた要件を満たすように組み込まれて
いる。機器故障信号EFはコンピユータ・タイム
アウト回路Ｃ６および双安定比較回路Ｃ７，Ｃ８
およびＣ９の状態の関数として発生される。双安
定比較回路の数はシステム内の異なつた動作電圧
レベルの数によつて決定される。デイジタル放射
線モニタ装置１０に３つの異なつた動作電圧レベ
ルが用いられるものと仮定すると、双安定比較回
路の各々は電源電圧レベルの１つに応答し各電源
電圧の不在もしくは欠落に応答して論理レベル信
号を発生する。どの電圧でも欠落すると、それに
よつてオア・ゲートＣ１０から論理「１」出力が
発生され、この論理「１」出力はオア・ゲートＣ
１１に入力として供給される。オア・ゲートＣ１
１への第２の入力はコンピユータ・タイムアウト
回路Ｃ６によつて与えられる。オア・ゲートＣ１
０からの論理「１」出力またはコンピユータ・タ
イムアウト回路Ｃ６からの論理「１」出力が存在
すると、それによりオア・ゲートＣ１１はラツチ
回路Ｃ１２をセツトＳしそしてクロツク発生器Ｃ
１のリセツト入力端子を介してマイクロ・コンピ
ユータ２０をリセツトする。ラツチ回路Ｃ１２の
セツト状態で機器故障信号EFが発生される。一
旦賦活されると、ラツチ回路Ｃ１２はリセツトさ
れ、そして機器故障信号EFは論理「１」信号を
ラツチ回路Ｃ１２のリセツト端子Ｒに印加するこ
とにより終了される。このリセツトは典型的には
スイツチSW１によつて達成することができる。

コンピユータ・タイムアウト回路Ｃ６の詳細（第
４図） コンピユータ・タイムアウト回路Ｃ６の具体例
が第４図に略示されている。デコーダ回路CT５
がアドレス母線ABおよび制御母線CBにそれぞ
れの状態を質問してタイムアウト・リセツト機能
を賦活する。これにより、マイクロ・コンピユー
タからの情報が受けられてデータ母線CBを介し
て差発生回路（減算回路）CT１に供給される。

タイムアウト・リセツト中、データ母線DBに
与えられるコンピユータ状態情報は、差発生回路
CT１に入力として供給され、この差発生回路CT
１はデータ母線DBのコンピユータ状態情報を予
定の基準信号R¹と比較する。タイムアウト・リ
セツト機能が賦活された時にコンピユータ状態情
報が予定の基準信号R¹に対応する場合には、差
発生回路CT１からの出力およびデコーダ回路CT
５からのタイムアウト・リセツト論理信号で、ア
ンド・ゲートCT２は論理「１」出力を発生し、
この論理「１」出力は、ワンシヨツト回路CT６
にタイミング入力として供給される。この結果、
ワン・シヨツト回路CT６から論理「１」出力が
発生され、この出力は抵抗器−コンデンサ回路
RCによつて決定されるタイムアウト期間だけ維
持される。差発生回路CT１に入力として供給さ
れるデータ母線DBのコンピユータ状態情報が基
準信号R¹に対応しない場合には、差発生回路CT
１によつて論理「０」出力が発生され、この出力
はインバータ回路CT３によつて論理「１」レベ
ルに反転されてからアンド・ゲートCT４に入力
として供給される。この論理「１」信号がデコー
ダ回路CT５からのタイムアウト・リセツト信号
の論理「１」レベルと一致すると、アンド・ゲー
トCT４から論理「１」出力が発生し、この出力
はワン・シヨツト回路CT６にリセツト信号とし
て供給される。このリセツト信号でワン・シヨツ
ト回路CT６から論理「０」出力が発生する。ワ
ン・シヨツト回路CT６からの論理「０」出力は
インバータCT８を通して第３図の機器故障回路
のオア・ゲートＣ１１に入力として供給され、こ
の入力は第３図のコンピユータ・タイムアウト回
路Ｃ６からの論理レベルに対応する。アンド・ゲ
ートCT２からのタイミング入力によつて論理
「１」レベルがワン・シヨツト回路CT６の出力に
維持されている限り、第３図の機器故障回路EC
のラツチ回路Ｃ１２によつて機器故障信号EFが
発生されることはない。

ワン・シヨツト回路CT６のタイムアウト時間
は設計上の選択の問題に過ぎない。しかしなが
ら、上述の動作を具現するのに適した典型的な時
間は100ミリ秒であろう。この100ミリ秒の時間を
選択した場合には、マイクロ・コンピユータが
100ミリ秒毎に基準信号R¹に等しい情報でコンピ
ユータ・タイムアウト回路Ｃ６を首尾よく更新し
ない時に、機器故障信号EFが発生されることに
なる。

たいていの故障は破滅的な故障を招来しそして
タイムアウトは成功裡にリセツトされることがな
いので、コンピユータ・タイムアウト回路Ｃ６は
殆んどのマイクロ・コンピユータ故障もしくは事
故に対し検出を行なう。さらに、コンピユータ・
タイムアウト回路Ｃ６は後述するように数多くの
マイクロ・コンピユータ故障を検出するのに使用
することができる。

上述の機器故障検出機能は、データ・モジユー
ルDMおよびチエツク・モジユールCMの各々が
その機器故障を表わす出力信号を発生することが
できるように、データ・モジユールDMおよびチ
エツク・モジユールCMの各々に取入れられてい
る。マルチプレクサＭおよびリレー論理制御回路
１４への機器故障信号EFの伝送が各モジユール
の動作完全性を判定するための基礎を与える。デ
ータ・モジユールDMが機器故障を表示した場合
には、チエツク・モジユールCMがそのデータ・
モジユールDMの動作を代行し、それによつて放
射線強度レベル情報の損失ならびにそれに続く警
報および欠陥データ・モジユールと関連する制御
機能の損失を阻止する。

リレー論理制御回路１４の詳細（第５図） 第５図を参照するに、この図には、遠隔アセン
ブリRAのリレーＲへデータ・モジユールDMと
チエツク・モジユールCMのどちらの出力を伝送
すべきかを決定する機能をなすリレー論理制御回
路１４の具体例が略示されている。類似の回路が
CRTデイスプレイＤに供給される情報を制御す
るためにマルチプレクサＭで使用するのに適して
いる。リレー論理制御回路１４は、或るデータ・
モジユールDMからの機器故障信号EFが存在し
ない場合に、そのデータ・モジユールDMからの
出力信号がリレー論理制御回路１４によつて処理
されそれによりリレーＲを制御するように動作す
る。しかしながら、機器故障信号EFがデータ・
モジユールDMから発生されている場合には、チ
エツク・モジユールCMからの出力信号がリレー
制御論理回路１４により選択されてリレーＲを制
御する。

アンド・ゲートRL１，RL２またはRL３のい
ずれかの出力に論理「１」レベルが現れると、こ
れはオア・ゲートRL４を介して伝送され関連の
遠隔アセンブリRAのリレーＲを付勢する。アン
ド・ゲートRL１への入力信号は、データ・モジ
ユールDMからのリレー状態表示信号およびイン
バータ回路RL５を介して伝送される信号すなわ
ちデータ・モジユールDMの機器故障回路ECの
状態を表わす信号から構成される。インバータ回
路RL５への論理「０」入力として表わされる機
器故障信号が存在せず従つてそれに対応するアン
ド・ゲートRL１への論理「１」の第２入力が存
在する時にデータ・モジユールDMの「オン」リ
レー状態を表わす論理「１」レベルが存在する
と、リレーＲを付勢するのに適した論理「１」出
力をアンド・ゲートRL１が発生する条件が与え
られることになる。リレーＲを付勢するのに適し
たアンド・ゲートRL２の入力に対応する第２の
条件集合は、チエツク・モジユールCMの「オ
ン」リレー状態の生起と、それと同時にデータ・
モジユールDMからの機器故障信号EFの存在で
あることである。存在した場合にリレーＲを付勢
するのに適した論理「１」出力をアンド・ゲート
RL３から発生する第３の条件集合は、データ・
モジユールDMおよびチエツク・モジユールCM
双方から論理「１」の機器故障信号EFが同時に
生ずることである。第３の条件集合は、チエツ
ク・モジユールCMおよびデータ・モジユール
DMの動作状態が許容できないものとみなされか
つリレーＲの付勢によつて「フエールセーフ」モ
ードの動作が行なわれる状況に対応する。排他的
オア・ゲートRL６はその入力としてデータ・モ
ジユールDMおよびチエツク・モジユールCMか
らリレー状態信号を受け、そしてこれらのリレー
状態信号が一致しない場合には、排他的オア・ゲ
ートRL６は論理「１」出力を発生する。この出
力は、データ・モジユールDMかチエツク・モジ
ユールCMのいずれかが動作不能であることを表
わす。

前に述べたように、チエツク・モジユールCM
は、最初、各データ・モジユールDMの動作を走
査してデータ・モジユールDMの動作の完全性を
確かめる。データ・モジユールDMのうちの１つ
に動作故障がある場合には、チエツク・モジユー
ルCMはその走査機能を停止して欠陥のあるデー
タ・モジユールDMの動作を代行し、この欠陥デ
ータ・モジユールDMと関連する遠隔アセンブリ
RAからの情報の損失を阻止する。走査モードの
動作において、チエツク・モジユールCMは、各
データ・モジユールDMの遠隔アセンブリRAか
らの出力情報を逐次監視して、マイクロ・コンピ
ユータ２６および選ばれたデータ・モジユール
DMのマイクロ・コンピユータ２０が入力情報の
同一の計算処理を同時に行なつているか否かを確
める。マイクロ・コンピユータ２０および２６に
よつて達せられた計算結果が本質的に同一である
場合には、選ばれたデータ・モジユールDMは適
切に動作しているとみなされ、排他的オア・ゲー
トRL６の出力は論理「０」である。各マイク
ロ・コンピユータ２０，２６における計算結果が
有意味に異なつている場合には、排他的オア・ゲ
ートRL６の出力は論理「１」となつて、選択さ
れたデータ・モジユールDMかまたはチエツク・
モジユールCMのいずれかにおそらくは動作欠陥
があるであろうことを示す。計算結果が不一致で
ある場合には、チエツク・モジユールCMおよび
データ・モジユールDM双方からの結果はマルチ
プレクサＭを介してCRTデイスプレイＤに伝達
される。また、チエツク・モジユールCMのマイ
クロ・コンピユータ２６によつて発生される機器
故障信号EFおよび警報レベルのトリツプ信号が
スイツチSSの動作によつて選択されたデータ・
モジユールDMのリレー論理制御回路１４に供給
される。リレー論理制御回路１４は選択されたデ
ータ・モジユールDMのマイクロ・コンピユータ
２０およびチエツク・モジユールCMのマイク
ロ・コンピユータ２６双方からの機器故障信号
EFに質問を発して上述のように計算警報レベル
のどの集合が適切であるかを決定する。

〔発明の効果〕

データ・モジユールDMの動作を確めるために
上記のようにチエツク・モジユールCMを利用す
る方法によれば、終局的にどちらのモジユールに
おいても明らかな故障が検出されることになるば
かりでなく、次のような問題も検出される。

(a) 雑音その他の信号干渉によつて生ぜしめられ
る誤差、 (b) 回路設計に固有の微妙で時として寄生的なま
たは動的な問題すなわちマイクロ・プロセツサ
回路のパターン感度、および (c) 検出されていなかつたプログラムの誤りであ
る。

これらの問題は計算機システムにおいて検出す
るのは通常非常に困難である。しかしながら第２
図の具体例においては、データ・モジユールDM
およびチエツク・モジユールCM双方が経歴を経
験しないので、上記のような問題の検出は可能で
ある。現在の入力データに対する応答は経歴によ
つて大きく左右されるので、２つのモジユールに
対して同じデータが与えられても異なつたプログ
ラムおよびデータ路が実行されることになり終局
的に異なつた結果が生じ得る。上記(a)の場合に
は、遠隔アセンブリRAからのデータ・モジユー
ル入力に時として大きな誤差を生ぜしめる雑音
は、チエツク・モジユールCMがデータ・モジユ
ールDMを監視する時に検出され、雑音は遠隔ア
センブリRAからの信号に対し殆んど無視し得る
程度の影響しか及ぼさない。この場合、データ・
モジユールDMによつては観察されるがチエツ
ク・モジユールCMによつては観察されない雑音
の経歴は異なつた結果を生ぜしめる。上記(b)およ
び(c)の場合、異なつたデータ経歴が、データ・モ
ジユールDMおよびチエツク・モジユールCMを
して異なつたプログラム路を実行せしめる。そし
て終局的には、一方のモジユールは誤まつた経路
を実行し、他方のモジユールは実行しないことに
なり、異なつた計算結果を生ぜしめる。

チエツク・モジユールCMはまた機器故障信号
EFがマルチプレクサＭおよびリレー論理制御回
路１４を介して検出できる誤差がある場合故障デ
ータ・モジユールDMを自動的に代行することが
できる。この方式は次のような利点をもたらす。
すなわち、動作不能なチエツク・モジユールCM
は、動作しているデータ・モジユールDMが機器
故障信号EFを発生せず、これによりチエツク・
モジユールCMの応答を不能にするので、動作有
効なデータ・モジユールDMに干渉することはで
きない。コンピユータ・タイムアウト回路Ｃ６は
データ・モジユールDMおよびチエツク・モジユ
ールCMの故障を検出する際に主要な役割を果た
す。上に述べたコンピユータ・タイムアウト回路
Ｃ６はコンピユータのクロツク故障のような明ら
かな故障を検出することができるが、このコンピ
ユータ・タイムアウト回路Ｃ６は次のような条件
が満たされる場合にかなり微妙な問題を検出する
のに使用することができる。

(1) マイクロ・コンピユータ２０および２６が、
データの合理性を確める（例えば計算されたパ
ルス頻度が負でないことを決定する）ためおよ
びハードウエアの完全性（例えば読出し／書込
みメモリに読込まれたデータパターンを正しく
読出すことができることを確める）ために種々
な周知のインライン試験および診断を行なうこ
と。

(2) キー・プログラム・モジユールまたはサブル
ーチンにおいてエントリ／イクジツト・フラツ
グを使用することによりプログラムの流れを測
定すること、例えば、エントリ／イクジツト・
フラツグは、２つの状態、すなわち「オン＝０
＝モジユール内に流れなし」と「オフ＝１＝モ
ジユール内に流れあり」の状態を有することが
できるデータ・モジユールDMまたはチエツ
ク・モジユールCMと関連するデータの１部分
とすることができる。モジユールにエントリが
行なわれると、第１のステツプでフラツゲを試
験して「オン」であることを確め、次いで「オ
フ」に切換える。モジユールを出る際の最後の
ステツプでは、フラツグが「オフ」であるかど
うかを試験して、次いで「オン」に切換える。
エントリ／イクジツト・フラツグ試験をパスで
きないことは、正しくないプログラムの流れで
あることを表わす。

(3) コンピユータ状態の測定を行なうこと。任意
時点におけるコンピユータ状態は、全てのレジ
スタ、フラツグおよびメモリの内容によつて劃
定もしくは定義される。ここで示唆するコンピ
ユータ状態測定はコンピユータ・タイムアウト
回路Ｃ６がアドレスされる直ぐ前に知られる内
容を有する幾つかのキー・レジスタの内容を排
他的論理和演算することである。これらのレジ
スタの排他的論理和は、コンピユータ・タイム
アウト回路Ｃ６にデータとして与えられる。コ
ンピユータ・タイムアウト回路Ｃ６の基準信号
R¹は、コンピユータ状態が適正である場合に
レジスタの排他的論理和演算結果に等しくなる
ように選択される。

(4) 上記(1)または(2)における試験のいずれかが失
敗すれば、結果的にコンピユータを停止させる
ことになる。

上記のような条件で、機器故障信号EFが存在
しないことは次のことがらを表わす。

(1) 全ての電源が動作している。

(2) クロツクの故障のような明らかなコンピユー
タ故障は生じていない。

(3) コンピユータ動作は合理的と考えられる。

(4) プログラムの流れは適正であると決定され
る。

(5) 測定したコンピユータ状態は適正である。

これらの５つの状態を組合せることにより、機
器故障信号EFがデータ・モジユールの故障時に
発生される確率は非常に高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はデイジタル放射線モニタ装置の具体例
を示すブロツク・ダイヤグラム、第２図は第１図
の具体例中のデータ・モジユールおよびチエツ
ク・モジユールのブロツク・ダイヤグラム、第３
図は第２図のデータ・モジユールおよびチエツ
ク・モジユール中のマイクロ・コンピユータおよ
び機器故障回路の略図、第４図は第３図中のコン
ピユータ・タイムアウト回路の略図、第５図は第
２図中のリレー論理制御回路の略図である。 RA……遠隔アセンブリ、Ｔ……放射線検出
器、CL……計数論理回路、Ｒ……リレー、DM
……データ・モジユール、CM……チエツク・モ
ジユール、Ｋ……キーボード、Ｍ……マルチプレ
クサ、Ｄ……デイスプレイ、１４……リレー論理
制御回路、２０および２６……マイクロ・コンピ
ユータ、Ｃ６……コンピユータ・タイムアウト回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放射線の強度に比例した頻度の出力パルスを
   発生する放射線検出器、および前記出力パルスが
   入力されるとその頻度を表わすデイジタル出力信
   号を発生する計数論理回路を各々有する複数個の
   遠隔アセンブリと これらの遠隔アセンブリの出力信号が入力され
   ると複数の時定数のうち統計的分析で決定された
   所定の時定数で前記頻度を平均する情報処理を行
   う複数個の第１情報処理回路と、 これらの第１情報処理回路と同等の情報処理を
   行うことができ、前記複数個の第１情報処理回路
   の各々を順次選択し、かつ選択した第１情報処理
   回路と同一の入力を受けて同一の情報処理を重複
   して行う唯一の第２情報処理回路と、 前記選択した第１情報処理回路と前記第２情報
   処理回路との処理結果が一致しているか不一致か
   を判定する判定回路手段と、 を備え、 この判定回路手段の出力が前記一致を示す時に
   は、前記第１情報処理回路の動作を続行させて、
   前記第２情報処理回路が次の第１情報処理回路を
   選択するが、前記判定回路手段の出力が前記不一
   致を示す時には、その時に選択されていた第１情
   報処理回路の情報処理を前記第２情報処理回路が
   代行するとともに、順次行われていた第１情報処
   理回路の選択を停止することを特徴とする放射線
   モニタ装置。