JP4401521B2 - Duplex information processing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道信号その他の高い安全性が要求される各種情報を処理するため、主としてマイクロコントロールユニットを2重化構成させて、いわゆるフェイルセーフの用途に適用できる2重化情報処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、一従来例による2重化情報処理装置の構成のブロック図である。
この従来例には、二つのマイクロコントローラユニット(以下、MCUという)の一方をA系として他方をB系とし、これらを二重化させて構成した2重化情報処理装置200が示されている。この2重化情報処理装置200は、各MCU210A、210B内に、外部入力信号S1のアナログデジタルコンバータ(以下、AD変換器という)240A、240Bと、信号処理を行なう論理部220A、220Bとを順に設けた構成にしてある。
【0003】
外部入力S1は、互いに独立したまま各MCU210A、210Bに導入され、それぞれのAD変換器240A、240Bに直接に入力される。また、各AD変換器240A、240Bからは、デジタル信号S2A、S2Bを自系の論理部220A、220Bに導入させるとともに、それぞれの信号共用路230A、230Bを介して他系の論理部220B、220Aにも送出させる。
【0004】
この2重化情報処理装置200によれば、各論理部220A、220Bにおいて、自系用のデジタル信号S2A、S2Bを他系からのデジタル信号S2A、S2Bと照合できるため、一つの信号処理を同一の処理手順によって相互に同期させながら行なうことができる。同時に、これらデジタル信号S2B、S2Aの信号論理を照合することによって、信号共用路230A、230Bの固定故障を試験しておくこともできる。
【0005】
各系のMCU210A、210Bには、前述したデジタル信号S2A、S2Bの照合処理などを行なう論理部220A、220B、両MCU210A、210Bどうしの同期処理を行なう同期部250A、250B、自系および他系の演算出力どうしを照合する照合部260A、260Bを設けてある。また、出力された二つの照合結果S3A、S3Bが、一つの外部入力に信号処理を2重化させた結果として得られ、いわゆるフェイルセーフの信号処理が実現できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の2重化情報処理装置によると、多くの入力点を有する外部入力に対して、また、大きな出力ビット数を要するAD変換器についても、次に述べるような重大な技術上の課題が残ってしまう。
【0007】
外部入力の入力点数が多くなると、また、AD変換器の出力ビット数が大きくなると、これらに伴って変換後のデジタル信号に対し、信号共用路の信号線の本数が増加する。このため、入出力端子の数が多く処理能力も高めの大規模なMCUを必要とし、結果的に部材コストの上昇を招くことになってしまい、これら技術上の課題に対して抜本的な解決が必要であった。
【0008】
したがって、本発明の目的は、大きな情報量の外部入力に対しても、複数のMCU相互間で共用すべき信号の情報量を増やさずに、安価で信頼性の高い2重化情報処理装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の2重化情報処理装置は、信号処理を同期させた二つの信号処理手段を備え、一つの外部入力を二つの信号処理手段の各々に導入し、二つの信号処理手段により、同一の外部入力から、同一の処理手順によって二つのデジタルデータを編成して照合する2重化情報処理装置において、
二つの信号処理手段の各々は、演算論理回路を含む論理演算手段を有し、当該演算論理回路で、最初に、導入した自己の外部入力のみを用いて行なう所定の演算論理処理であって外部入力の情報量を圧縮させる仮論理演算を行ない、その演算結果を他方の信号処理手段に送出し、次に、他方の信号処理手段から送出された仮論理演算に基づく演算結果を受け、当該演算結果を用いて演算論理回路で本論理演算を行ない、当該本論理演算では他方の信号処理手段での仮論理演算に基づく演算結果と自己の仮論理演算に基づく演算結果とを照合して所定の近似範囲内にあるときだけデジタルデータの編成に供し、
二つの信号処理手段の各々の間に、論理演算手段による仮論理演算に基づく演算結果を、二つの論理演算手段の間で共用させるための演算結果共用手段を有する。
この2重化情報処理装置によれば、予め外部入力の情報量が論理演算手段によって圧縮されてから、演算結果共用手段によって論理演算手段相互間で共用されると共に、二つの信号処理手段の論理演算手段の演算論理回路の各々で仮論理演算と本論理演算を行うように構成した。このため、演算結果共用手段が少ない情報量に適した簡単な構成になると共に、より信頼性の高い2重化の情報処理を行うことができる。
本発明の請求項2に係る2重化情報処理装置は、論理演算手段が、各演算結果どうしを正論理および負論理によって照合し、前記演算結果共用手段における固定故障を検出することを特徴とする。
これによれば、論理信号共用路の固定故障が検出される。
本発明の請求項3に係る2重化情報処理装置は、二つの信号処理手段の各々での照合の結果によって、外部出力がフェイルセーフとなる信号処理を行なうことを特徴とする。
これによれば、鉄道信号に重要なフェイルセーフが行なわれる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の一実施形態による2重化情報処理装置のブロック図である。
この2重化情報処理装置10は、処理サイクルを同期させたMCUからなる二つの信号処理手段10A、10Bと、これら信号処理手段10A、10Bによる二つの信号出力S3A、S3Bを照合する信号照合部110を有している。信号照合部110には、増幅器を有した正常リレー装置Rを付設し、両信号出力S3A、S3Bによって鉄道信号の正常性を他の装置に報告する。
【0011】
二つの信号処理手段10A、10Bの一方をA系として他方をB系とし、これらA系MCUおよびB系MCUを並列させた2重化構成にしてある。それぞれの信号処理手段10A、10Bの信号入力端子11A、11Bには、複数の信号センサからなるセンサ装置Sから、外部入力として検出信号S1を導入する。また、各共用出力端子31A、31Bには、論理信号共用路30A、30Bを介して各共用入力端子32B、32Aを接続してある。これら論理信号共用路30A、30Bから本発明による演算結果共用手段を構成する。
【0012】
各信号処理手段10A、10Bは、アナログの検出信号S1をデジタル化するAD変換器40A、40Bと、デジタル信号S2A、S2Bに対する論理演算部20A、20Bと、A系およびB系MCUどうしの同期処理を行なう同期部50A、50Bと、論理演算の結果どうしを照合する論理照合部60A、60Bとを有している。例えば、AD変換器を内蔵した1チップのマイクロコントローラを用いれば、論理演算部20A、20B、論理照合部60A、60Bをその制御プログラムとし、内部バスを介して同期部50A、50Bに協働させて実現できる。
【0013】
この場合には、例えば同期部50A、50Bどうしが割込み処理の制御信号線51A、51Bを介して接続される。また、論理照合部60A、60Bどうしが各MCUによる演算結果の信号共用線61A、61Bを介して接続されるが、前述した論理信号共用路30A、30Bとともに、各信号共用線61A、61Bをデータバスで共用させてもよい。この論理演算部20A、20Bから本発明による二つの論理演算手段を、また、論理信号共用路30A、30Bから本発明による二つの演算結果共用手段をそれぞれ構成する。
【0014】
以下、信号センサとして、アナログセンサを用いた一例を述べるが、この他、信号センサの一部または全部にデジタルセンサを用いるときは、後述する各アナログ・デジタル変換器(以下、省略してAD変換器という)40A、40Bを削減し、または省いて直接に各論理演算部20A、20Bに導入して論理演算させることができる。つまり、デジタル信号S2A、S2Bは、信号センサによる数値データと検出結果に伴う論理データとを含むことができる。
【0015】
各論理演算部20A、20Bは、導入したデジタル信号S2A、S2Bに対する仮論理演算を行なう仮論理演算部70A、70Bと、信号処理の本論理演算を行なう本論理演算部80A、80Bとを有している。仮論理演算部70A、70Bからは、自系の仮論理演算結果S4A、S4Bが送出され、論理信号共用路30A、30Bを介して他系の本論理演算部80A、80Bに導入される。仮論理演算と本論理演算とは、これら双方を合わせて論理演算部20A、20Bにおける一つのまとまった信号処理を構成する各演算である。なお、51A、51Bは両同期部の50A、50Bどうしの、また、61A、61Bは 両論理照合部60A、60Bどうしの各信号共用路である。
【0016】
図2は図1に示すA系MCUの論理演算部による一構成例のブロック図であり、B系MCUの論理演算部にも適用される構成である。
この論理演算部20Aは、デジタル信号S2Aを導入する入力ポート群71Aと、A系MCUの仮論理演算結果S4Aを保持するとともに論理信号共用路30A、30Bに送出する出力ポート群72Aとを有している。
【0017】
さらに、B系MCUの論理演算部20Bによる演算結果S4Bを導入して保持する別の入力ポート群81Aと、これら入力および出力ポート群71A、81A、72Aを用い、後述する信号処理を行なう演算論理回路21とを有している。また、入力および出力ポート群71A、81A、72Aの一部が余れば、予め決められたアルゴリズムの所定値で埋めておけばよい。S21A、S21Bは、本論理演算の結果として論理照合部60A、60Bに提供される演算結果である。
【0018】
デジタル信号S2Aの入力ポート群71Aには、デジタル信号S2Aの伝送単位に対応した信号数niが入力される。一般に、前述したセンサ装置Sのアナログ信号、切替接点の個数が多いため、これに応じて入力ポート群71Aの容量が大きくなってしまう。しかし、論理演算回路21によって、情報圧縮を含む信号処理が遂行されるため、出力ポート群72A、入力ポート群81Aの容量を入力ポート群71Aより小さく設定できる。したがって、これらに対して入出力すべき各論理信号共用路30A、30Bの信号数ntを小さくできる。
【0019】
この場合、デジタル信号S2Aの信号数niが変化するときでも、前述した仮論理演算の内容を修正または切り換えることによって、柔軟に対処できる論理演算部20Aが実現できる。また、入力および出力ポート群71A、81A、72Aの余り部分について、所定値を設定することによって対処できる。
【0020】
図3は図2に示す論理演算回路による信号処理の一例の遷移図である。
A系の信号処理では、センサ装置Sの検出信号S1をA系のMCUに導入する検出信号導入モードM1Aと、導入した各検出信号S1を照合する入力信号照合モードM2と、各MCUなどの固定故障を試験する固定故障試験モードM3とを、両信号処理手段10A、10B相互間で同期させながら繰り返し遂行していく。また、B系の信号処理では、B系のMCUによる検出信号導入モードM1Bを遂行するとともに、これを検出信号導入モードM1Aと同期させる。
【0021】
入力信号照合モードM2では、1サイクルの信号処理を開始するにあたって両信号処理手段10A、10B相互間で信号処理を初期化しながら同期処理を行ない、センサ装置Sから各信号処理手段10A、10Bに至る経路を含み、AD変換などの前処理の正しさを判定できる。また、固定故障試験モードM3では、両論理信号共用路30A、30Bを含む論理演算部20A、20Bの固定故障を検出することができる。
【0022】
図4は図3に示すA系の入力信号照合モードでの入力信号照合の一処理例のフローチャートである。
先ず、デジタル信号S2Aを論理演算回路21が入力ポート群71Aから取得する(ステップST1)。そして、取得したデジタル信号S2Aにより仮論理演算を行ない(ステップST2)、さらに、この仮論理演算の結果を出力ポート72Aに保持する(ステップST3)。
【0023】
この出力ポートに保持するステップST2では、デジタル信号S2Aの信号数niが論理信号共用路30A、30Bの信号数ntより大きければ、例えば、その情報量を圧縮するなどしてビット数を削減させる。また、信号数niが小さいか等しければ、出力ポート群72Aの残りの部分を、前述した所定値で埋めておく。これにより、後述する仮論理演算の結果の照合では、この余り部分どうしは必ず一致する。
【0024】
続いて、同様にして保持してあったB系の仮論理演算の結果を、論理演算回路21が入力ポート群81Aを介して取得する(ステップST4)。そして、両仮論理演算の結果を照合して同じ検出信号S1に基づくことを確認するとともに、所定の論理処理を行ない本論理演算に必要な情報を用意する(ステップST5)。
【0025】
続いて、この情報によって本論理演算を行なう(ステップST6)。これにより、所定の終了処理を行なって一連の入力信号照合を完了する。なお、仮論理演算を行なうステップST2で、この本論理演算をも含めて完遂させることができるときはステップST6を省略してもよい。
【0026】
図5は図3に示すA系の固定故障試験モードでの固定故障試験の一処理例を説明する図である。
この固定故障試験では、先ず、処理サイクルの同期化処理ST11を実行し、A系およびB系の各信号処理手段10A、10Bどうしで論理信号の交換を可能にする。
【0027】
続いて、デジタル信号S2A、S2Bの反転出力処理ST12を実行し、その論理値を反転させて二つの試験用データを形成し、前述した出力ポート群72Aに保持しておく。そして、これに続く反転入力処理ST13を実行し、各試験用データを論理信号共用路30A、30Bを介して導入する。
【0028】
続いて、試験データの反転比較処理ST13を実行し、その論理値をさらに反転させて元に戻し、保持しておいたデジタル信号S2A、S2Bと比較する。そして、これらが一致すると、試験用データの正常認定処理ST14を実行し、論理信号共用路30A、30Bに固定故障が生じていなければ、各処理を正常終了させる。また、不一致状態が生じたときには所定のエラー処理ERを実行する。このエラー処理ERでは、その故障内容を固定故障の症状に基づいて診断することが望ましい。
【0029】
例えば、固定故障を各部に報告してから、該当ビットや正しい論理値などを診断するだけでもよいが、少なくとも信号管理上で理論的に安全性を有する、いわゆる安全側の信号選択を行うべきである。また、いずれの対策も採ることができない正当な事情があれば、各部の現状を記憶保存させて穏やかにシステムを休止させることも考えられる。
【0030】
このように、各処理を完了して論理信号共用路30A、30Bの正しさが認定できると、一連の演算処理を施したデジタル信号S2A、S2Bを引数として所定のアプリケーションプログラムを起動させアプリケーション処理ST15を実行する。これによって、正しいデジタル信号による各種のデジタルデータを編成して信号処理を行うことができる。
【0031】
このデジタルデータに対しては、信号照合部110によって総合的な照合が行われ、その照合結果がリレー装置Rに提供される。そして、例えば、鉄道信号の受信装置における正常リレーなどを扛上(閉成)させる。
【0032】
具体的な一実施例を挙げて以下に説明する。
前述したセンサ装置Sの検出信号S1が電圧値を示し、その電圧値がたとえば2.5Vに達しないとき非常灯を点灯させるシステムを一例として述べる。センサ装置Sの検出信号S1が5Vのときは、前述したA/D変換器のデジタル信号S2A、S2Bが、その特性が多少バラついても、ともにほぼ5Vを示すはずである。
【0033】
このため、仮論理演算部70A、70Bでは、デジタル信号S2A、S2Bが十分に2、5Vを超えているため、確実に非常灯の消灯(オフ)を示す情報が出力される。また、両系の論理演算部20A、20Bから論理信号共用路30A、30Bを介して、非常灯の消灯(オフ)を示す情報が他方の論理演算部20B、20Aに送出される。したがって、本論理演算部80A、80Bによって、このままの情報として信号照合部110に出力され、非常灯が消灯(オフ)する。
【0034】
これに対して、センサ装置Sの検出信号S1が2.5V程度のときは、前述したA/D変換器で、その変換出力の誤差や検出信号S1の入力タイミングのずれに伴って、一方のデジタル信号S2Aは2.5Vを示すが、他方のデジタル信号S2Bが2.49Vを示すことが考えられる。
【0035】
この場合、前述した一方の仮論理演算部70Aでは、デジタル信号S2Aが2.5Vに達したため、その仮論理演算結果S4Aとして非常灯の消灯(オフ)を示す情報が出力される。しかし、他方の仮論理演算部70Bでは、2.49Vであって2.5Vに達しないため、こちらの仮論理演算結果S4Bは点灯(オン)を示す情報を出力してしまう。
【0036】
このため、二つの仮論理演算結果S4A、S4Bが不一致となるが、このとき本論理演算部80A、80Bでは、非常灯を点灯させることが安全側の処置であるから、点灯させる判断を行なう。また、この状態が短時間だけ連続するなら固定故障ではないが、例えば2秒間経過したときには、前述した論理演算部(本論理演算部でもよい)が、MCUのシステム故障であると判断して本装置を停止させる。
【0037】
別の一例として、センサ装置Sがスイッチを備えており、このスイッチのオン・オフ情報を併せて取り込むシステムがあり、電圧値が2.5Vに達しないか、またはスイッチがオフ状態であれば、非常灯を点灯させる。このシステムでは、二つの仮論理演算部70A、70Bで、電圧値の情報とスイッチのオン・オフ情報とが別々に論理判断され、二本の共用線を介して別々に交換される。
【0038】
また、本論理演算部80A、80Bでは、電圧値、スイッチの4つの情報のうち、いずれか一つでも非常灯を点灯させる内容があれば、結果的に安全側として点灯させる。このシステムの場合には、仮論理演算のステップST2が本論理演算も含めて完遂できる場合の例外と言えるため、本論理演算のステップST6を省略させない。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る2重化情報処理装置によれば、予め仮論理演算を行なってから、論理信号共用路を介して両信号処理手段で共用させる。このため、大きな情報量の外部入力に対しても、二つのMCU相互間で共用すべき信号の情報量を増やさずに、安価で信頼性の高い2重化情報処理装置を提供することができる。
また、請求項2記載の装置によれば、仮論理演算と別の論理演算とを組み合わせて信号処理が遂行されるため、仮論理演算の内容を任意に構成でき、請求項3記載の装置によれば、論理信号共用路の固定故障が検出されるため、また、請求項4記載の装置によれば、鉄道信号のフェイルセーフが実現できるため、信号処理全体の信頼性がいっそう高まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による2重化情報処理装置のブロック図
【図2】図1に示すA系MCUの論理演算部による一構成例のブロック図
【図3】図2に示す論理演算回路による信号処理の一例の遷移図
【図4】図3に示すA系の入力信号照合モードでの入力信号照合の一処理例のフローチャート
【図5】図3に示すA系の固定故障試験モードでの固定故障試験の一処理例を説明する図
【図6】一従来例による2重化情報処理装置の構成のブロック図
【符号の説明】
10・・・2重化情報処理装置、10A、10B・・・信号処理手段、11A、11B・・・入力端子、20A、20B・・・論理演算部、30A、30B・・・論理信号共用路、31A、31B・・・共用出力端子、32A、32B・・・共用入力端子、40A、40B・・・アナログデジタル変換器(AD変換器)、50A、50B・・・同期部、51A、51B、61A、61B・・・信号共用路、60A、60B・・・論理照合部、70A、70B・・・仮論理演算部、80A、80B・・・本論理演算部、110・・・信号照合装置、R・・・リレー装置、S・・・センサ装置、S1・・・検出信号、S2A、S2B・・・デジタル信号、S21A、S21B・・・演算結果、S3A、S3B・・・信号出力(照合結果)、S4A、S4B・・・仮論理演算結果。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a duplex information processing apparatus that can be applied to a so-called fail-safe application by mainly configuring a duplex control unit in order to process various information requiring high safety such as railway signals.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a block diagram of a configuration of a duplex information processing apparatus according to a conventional example.
In this conventional example, a duplex
[0003]
The external input S1 is introduced into the
[0004]
According to the duplex
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the duplex information processing apparatus of the above-described conventional example, an AD converter that requires a large number of output bits with respect to an external input having a large number of input points also has a serious technical problem as described below. The problem remains.
[0007]
As the number of external input points increases and the number of output bits of the AD converter increases, the number of signal lines on the signal sharing path increases with respect to the converted digital signal. For this reason, a large-scale MCU having a large number of input / output terminals and a high processing capacity is required, resulting in an increase in member costs, and a radical solution to these technical problems. Was necessary.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide an inexpensive and highly reliable duplex information processing apparatus without increasing the information amount of a signal to be shared between a plurality of MCUs even for a large amount of external input. It is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the duplex information processing apparatus of the present invention includes two signal processing means that synchronize signal processing, introduces one external input to each of the two signal processing means , In a duplex information processing apparatus that organizes and collates two digital data by the same processing procedure from the same external input by means of signal processing means ,
Each of the two signal processing means has logic operation means including an operation logic circuit, and in the operation logic circuit, first, predetermined operation logic processing performed using only its own external input is performed. Performs a temporary logic operation to compress the amount of input information, sends the operation result to the other signal processing means , then receives the operation result based on the temporary logic operation sent from the other signal processing means, Using this result, this logic operation is performed by an arithmetic logic circuit. In this logic operation, the operation result based on the provisional logic operation in the other signal processing means is compared with the operation result based on its own provisional logic operation. It is used to organize digital data only when it is within the approximate range,
Between each of the two signal processing means, there is an operation result sharing means for sharing an operation result based on the provisional logic operation by the logic operation means between the two logic operation means.
According to this duplex information processing apparatus, after the amount of information input from the outside is compressed in advance by the logic operation means, it is shared between the logic operation means by the operation result sharing means, and the logic of the two signal processing means Each of the arithmetic logic circuits of the arithmetic means is configured to perform the temporary logical operation and the main logical operation . Therefore, the calculation result sharing means has a simple configuration suitable for a small amount of information , and more reliable duplex information processing can be performed.
The duplex information processing apparatus according to claim 2 of the present invention is characterized in that the logical operation means collates each operation result by positive logic and negative logic, and detects a fixed fault in the operation result sharing means. To do.
According to this, a fixed failure in the logic signal shared path is detected.
The duplex information processing apparatus according to claim 3 of the present invention is characterized in that signal processing is performed such that the external output becomes fail-safe depending on the result of collation in each of the two signal processing means .
According to this, an important fail-safe operation is performed on the railway signal.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a duplex information processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
The duplex
[0011]
One of the two signal processing means 10A, 10B is an A system and the other is a B system, and the A system MCU and the B system MCU are arranged in parallel. A detection signal S1 is introduced as an external input from the sensor device S composed of a plurality of signal sensors to the
[0012]
Each signal processing means 10A, 10B includes
[0013]
In this case, for example, the
[0014]
Hereinafter, an example in which an analog sensor is used as a signal sensor will be described. However, when a digital sensor is used for a part or all of the signal sensor, each analog / digital converter (hereinafter abbreviated as AD conversion) described later 40A and 40B) can be reduced or omitted, and can be directly introduced into the
[0015]
Each of the
[0016]
FIG. 2 is a block diagram of a configuration example of the logical operation unit of the A-system MCU shown in FIG. 1, and the configuration is also applied to the logical operation unit of the B-system MCU.
This
[0017]
In addition, another
[0018]
The number of signals ni corresponding to the transmission unit of the digital signal S2A is input to the
[0019]
In this case, even when the number of signals ni of the digital signal S2A changes, the
[0020]
FIG. 3 is a transition diagram of an example of signal processing by the logic operation circuit shown in FIG.
In the A-system signal processing, a detection signal introduction mode M1A for introducing the detection signal S1 of the sensor device S to the A-system MCU, an input signal collation mode M2 for collating each of the introduced detection signals S1, and fixing of each MCU, etc. The fixed failure test mode M3 for testing a failure is repeatedly performed while synchronizing both the signal processing means 10A and 10B. In the B-system signal processing, the detection signal introduction mode M1B by the B-system MCU is performed and is synchronized with the detection signal introduction mode M1A.
[0021]
In the input signal collation mode M2, synchronization processing is performed while initializing signal processing between both signal processing means 10A and 10B when starting one cycle of signal processing, and the sensor device S reaches each signal processing means 10A and 10B. It is possible to determine the correctness of the preprocessing such as AD conversion including the route. Further, in the fixed failure test mode M3, it is possible to detect a fixed failure in the
[0022]
FIG. 4 is a flowchart of an example of processing of input signal verification in the A-system input signal verification mode shown in FIG.
First, the
[0023]
In step ST2 held in the output port, if the number of signals ni of the digital signal S2A is larger than the number of signals nt of the logical
[0024]
Subsequently, the
[0025]
Subsequently, the logical operation is performed based on this information (step ST6). Thus, a predetermined end process is performed to complete a series of input signal verifications. It should be noted that step ST6 may be omitted if it can be completed in step ST2 in which provisional logic operation is performed, including this logical operation.
[0026]
FIG. 5 is a diagram for explaining a processing example of a fixed fault test in the A-system fixed fault test mode shown in FIG.
In this fixed fault test, first, the process cycle synchronization process ST11 is executed, and the logic signals can be exchanged between the A-system and B-system signal processing means 10A, 10B.
[0027]
Subsequently, inversion output processing ST12 of the digital signals S2A and S2B is executed, the logic values thereof are inverted to form two test data, which are held in the
[0028]
Subsequently, the inversion comparison process ST13 of the test data is executed, the logic value is further inverted and returned to the original, and compared with the held digital signals S2A and S2B. If they match, the test data normal certification process ST14 is executed, and if no fixed failure has occurred in the logical signal shared
[0029]
For example, after reporting a fixed fault to each part, it is sufficient to diagnose the relevant bit and correct logical value, but at least the so-called safe side signal selection should be performed, which is theoretically safe in terms of signal management. is there. In addition, if there is a legitimate circumstance where none of the measures can be taken, it may be possible to store and save the current state of each part and suspend the system gently.
[0030]
Thus, when each process is completed and the correctness of the logic
[0031]
The digital data is comprehensively verified by the
[0032]
A specific example will be described below.
A system for lighting the emergency lamp when the detection signal S1 of the sensor device S described above indicates a voltage value and the voltage value does not reach, for example, 2.5 V will be described as an example. When the detection signal S1 of the sensor device S is 5V, the digital signals S2A and S2B of the A / D converter described above should both show approximately 5V even if their characteristics vary somewhat.
[0033]
For this reason, in the temporary
[0034]
On the other hand, when the detection signal S1 of the sensor device S is about 2.5 V, the A / D converter described above causes one of the conversion signals to be output in accordance with the error in the conversion output or the input timing shift of the detection signal S1. It is conceivable that the digital signal S2A shows 2.5V, while the other digital signal S2B shows 2.49V.
[0035]
In this case, since the digital signal S2A has reached 2.5V in the one temporary
[0036]
For this reason, the two provisional logic operation results S4A and S4B are inconsistent. At this time, in the present
[0037]
As another example, there is a system in which the sensor device S includes a switch and captures ON / OFF information of the switch together. If the voltage value does not reach 2.5V or the switch is OFF, Turn on the emergency light. In this system, two temporary
[0038]
Further, in the
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the duplex information processing apparatus according to the present invention, the provisional logic operation is performed in advance and then shared by both signal processing means via the logic signal sharing path. For this reason, it is possible to provide an inexpensive and highly reliable duplex information processing apparatus without increasing the information amount of a signal to be shared between two MCUs even for an external input of a large amount of information. .
Further, according to the apparatus of claim 2, since the signal processing is performed by combining the provisional logic operation and another logic operation, the contents of the provisional logic operation can be arbitrarily configured. Therefore, since the fixed failure of the logic signal shared path is detected, and the apparatus according to claim 4 can realize the fail-safe of the railway signal, the reliability of the entire signal processing is further increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a duplex information processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a configuration example of a logical operation unit of an A-system MCU shown in FIG. FIG. 4 is a transition diagram of an example of signal processing by a logical operation circuit. FIG. 4 is a flowchart of an example of processing of input signal verification in the A-system input signal verification mode shown in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a processing example of a fixed fault test in a test mode. FIG. 6 is a block diagram of a configuration of a dual information processing apparatus according to a conventional example.
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記二つの信号処理手段(10A、10B)の各々は、演算論理回路(21)を含む論理演算手段(20Aまたは20B)を有し、当該演算論理回路(21)で、最初に、導入した自己の前記外部入力のみを用いて行なう所定の演算論理処理であって前記外部入力の情報量を圧縮させる仮論理演算を行ない、その演算結果を他方の前記信号処理手段(10Bまたは10A)に送出し、次に、他方の前記信号処理手段(10Bまたは10A)から送出された仮論理演算に基づく演算結果を受け、当該演算結果を用いて前記演算論理回路で本論理演算を行ない、当該本論理演算では他方の前記信号処理手段での仮論理演算に基づく前記演算結果と自己の仮論理演算に基づく前記演算結果とを照合して所定の近似範囲内にあるときだけデジタルデータの編成に供し、
前記二つの信号処理手段(10A、10B)の各々の間に、前記論理演算手段(20A、20B)による仮論理演算に基づく演算結果を、二つの前記論理演算手段(20A、20B)の間で共用させるための演算結果共用手段(30)を有する、
ことを特徴とする2重化情報処理装置。Provided with two signal processing means (10A, 10B) synchronized signal processing, one external input (S) is introduced into each of the two signal processing means (10A, 10B), the two signal processing means (10A, 10B) by, from the same of the external input, the same process duplexed information processing apparatus for collating and organizing the two digital data by the procedure (10),
Each of the two signal processing means (10A, 10B) has logic operation means (20A or 20B) including an operation logic circuit (21), and the operation logic circuit (21) first introduces the self wherein performs temporary logic operation to compress the information amount of the external input to a predetermined arithmetic logic processing performed by using only an external input, and sends the calculation result to the other of said signal processing means (10B or 10A) of Next, the operation result based on the provisional logic operation sent from the other signal processing means (10B or 10A) is received, the logic operation is performed in the operation logic circuit using the operation result, and the logic operation is performed. In the other signal processing means, the operation result based on the provisional logic operation and the operation result based on its own provisional logic operation are collated, and only when it is within a predetermined approximate range, it is used for organization of digital data.
Between each of the two signal processing means (10A, 10B) , an operation result based on a provisional logic operation by the logic operation means (20A, 20B) is obtained between the two logic operation means (20A, 20B) . to have the operation result sharing means (30) in order to share,
A duplex information processing apparatus.
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