(57)【要約】【課題】後参入データが大量になった場合でも、変化があった後参入データだけを追加で先行系から後参入系へと送信することで、現実的な時間で後参入が完了する多重系システムの提供。【解決手段】他系後監視部１１、後参入データ送信部１２、後参入許可部１３、後参入開始部１４、後参入データ受信部１５、後参入データ照合・一致化部１６及び後参入完了部１７手を有する複数の系よりなる多重系システムにおいて、後参入データ送信部１２は、後参入データをすべて送信した後は、後参入データの変化部分のみを先行系から後参入系へと送信する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自系内の制御処理を実行する制御処理実行手段と、後参入系が起動されたことを監視する他系後監視手段と、前記後参入監視手段が、後参入系の起動を検知した場合に、当該後参入系へ後参入に必要な後参入データを送信する後参入データ送信手段と、自系が先行系である場合に、後参入系から後参入完了の信号を受け取り後参入系へ後参入許可を通知する後参入許可手段と、他系の運転状態から自系が後参入系であると判断して、先行系に対して後参入を通知するとともに、後参入処理を開始する後参入開始手段と、前記後参入開始手段による後参入処理の開始により、前記後参入データを受信する後参入データ受信手段と、前記後参入データ受信手段が受信した前記後参入データを自系内の内部データと照合して、不一致の場合にデータを一致させる後参入データ照合・一致化手段と、前記後参入データ照合・一致化手段によってデータを一致させたことにより、後参入が完了したことを先行系へ通知するとともに、先行系の前記後参入許可手段からの後参入許可信号を受信して、前記制御処理実行手段に制御処理を開始させる後参入完了手段とを有する多重系システムにおいて、
前記後参入データ送信手段は、前記後参入データをすべて送信した後は、前記後参入データの変化部分のみを先行系から後参入系へと送信することを特徴とする多重系システム。
【請求項２】
前記後参入データ送信手段は、あらかじめ指定されたデータを前記後参入データとして送信することを特徴とする請求項１に記載の多重系システム。
【請求項３】
前記後参入データ送信手段は、前記後参入データを一定サイズ以下に分割して送信することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の多重系システム。
【請求項４】
前記後参入データ送信手段は、送信する後参入データを複数の後参入データの単位に分割して、当該複数の後参入データの単位の中から指定された単位を一群として送信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の多重系システム。
【請求項５】
前記後参入データ送信手段は、前記一群を、指定された送信順序により送信することを特徴とする請求項４に記載の多重系システム。
【請求項６】
前記後参入データ送信手段は、毎回送信することが指定された後参入データを送信することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の多重系システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の同一システムを備えることによって信頼性を高くする多重系システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、多重系システムは、例えば鉄道のＡＴＣ（Automatic Train Control）システムや、航空管制システムなどのように、非常に高い信頼性が要求されるシステムに用いられている。多重系システムは、通常では、全く同一または一部異なるもののほぼ同じ機能を有する複数の制御部を持つシステムである。
【０００３】
このような多重系システムでは、例えばある系で故障があった場合や、装置を新規追加して多重系を向上させる場合などに、停止している系の運転を開始するときには、システム全体の同期をとって運転を再開する必要がある。
【０００４】
従来、このような運転の再開作業は、次の（１）、（２）のいずれかの方法で行っている。
【０００５】
（１）運転中の制御部の全系を停止状態にした後、停止していた系と同時にすべての系を起動する。
【０００６】
（２）制御部への入力情報がまったく変化しない状態を前提に、停止していた系を起動する。
【０００７】
これを、運転中の系における制御部の処理を停止することなく、また、制御部への入力情報の変化の有無を考慮することなく、停止していた系を起動して多重系システムに後参入させることができる多重系システムが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００２−３０４３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、大量の後参入データを分割して、複数制御サイクルに渡って送信する場合、後参入データ照合・一致化が済んで、後参入が完了するまでに、長大な時間を要するのみでなく、最悪の場合、後参入データの変化が断続的に発生することで、後参入が有限時間で完了しないという問題が発生することがある。後参入が完了しない場合は、信頼性がその分低くなる訳で、高い信頼性が要求される多重系システムにおいては望ましくないことである。
【０００９】
本発明の目的は、高い信頼性を保持できると共に、後参入データが大量になった場合でも現実的な時間で後参入が完了する多重系システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の観点に従った多重系システムは、自系内の制御処理を実行する制御処理実行手段と、後参入系が起動されたことを監視する他系後監視手段と、前記後参入監視手段が、後参入系の起動を検知した場合に、当該後参入系へ後参入に必要な後参入データを送信する後参入データ送信手段と、自系が先行系である場合に、後参入系から後参入完了の信号を受け取り後参入系へ後参入許可を通知する後参入許可手段と、他系の運転状態から自系が後参入系であると判断して、先行系に対して後参入を通知するとともに、後参入処理を開始する後参入開始手段と、前記後参入開始手段による後参入処理の開始により、前記後参入データを受信する後参入データ受信手段と、前記後参入データ受信手段が受信した前記後参入データを自系内の内部データと照合して、不一致の場合にデータを一致させる後参入データ照合・一致化手段と、前記後参入データ照合・一致化手段によってデータを一致させたことにより、後参入が完了したことを先行系へ通知するとともに、先行系の前記後参入許可手段からの後参入許可信号を受信して、前記制御処理実行手段に制御処理を開始させる後参入完了手段とを有する多重系システムにおいて、前記後参入データ送信手段は、前記後参入データをすべて送信した後は、前記後参入データの変化部分のみを先行系から後参入系へと送信するように構成されたものである。
【００１１】
従って、本発明によれば、先に運転されている先行系においては、後参入監視手段が、後から起動される後参入系を監視して、後参入系の起動を検知すると、後参入データ送信手段が、後参入系へ後参入に必要な後参入データを送信し、後参入許可手段が、後参入系から後参入完了の信号を受け取り後参入系へ後参入許可を通知する。
【００１２】
また、後から起動された後参入系においては、後参入開始手段が、他系の運転状態から自系が後参入系であると判断して後参入を先行系へ通知するとともに、後参入のための処理を開始して、先行系の後参入データ送信手段から送信された後参入データを受信して、後参入データ照合・一致化手段が受信した前記後参入データを自系内の内部データと照合して、不一致の場合にデータを一致させることで、先行系と後参入系の内部データを一致させ、後参入完了手段が、後参入が完了したことを先行系へ通知するとともに先行系の前記後参入許可手段からの後参入許可信号を受信して、制御処理実行手段に制御処理を開始させることで、先行系と後参入系の両系において後参入が完了したことを把握することができるようにし、運転中の先行系の制御処理を停止することなく、後参入系を起動して多重系システムに参入させる。
【００１３】
さらに前記後参入データ送信手段は、前記後参入データをすべて送信した後は、前記後参入データの変化部分のみを先行系から後参入系へと送信するようにしているので、後参入データが大量になった場合でも、変化があった後参入データだけを追加で先行系から後参入系へと送信することで、現実的な時間で後参入を完了させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、運転中の制御部の制御処理を停止すること無く且つ制御部への入力情報の変化の有無を考慮すること無くして、停止していた系を起動して多重系システムに後参入させることにより高い信頼性を保持できると共に、後参入データが大量になった場合でも、変化があった後参入データだけを追加で先行系から後参入系へと送信することで、現実的な時間で後参入が完了する多重系システムを提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施形態における多重系システムの全体構成を示すブロック図である。
【００１７】
この多重系システムは、第１系から第ｎ系までの複数の系よりなり、各系にはそれぞれ制御部１がある。
【００１８】
各制御部１は、データの送受信を行うためのデータ伝送部２によって接続されている。各制御部１の機能、動作はすべて同じであり、この制御部１を有する各系がデータ伝送部２を介して他系との間でデータの送信、受信を行い、全体として信頼性を高めるための多重系システムを構成している。
【００１９】
図２は、制御部１の内部構成を示すブロック図である。
【００２０】
制御部１は、大別して、通常稼働時に動作している通常稼働部分５１と、自系が先行系として稼働している場合に後参入があったときに動作する先行系部分５２と、自系が後参入する場合に稼働する後参入系部分５３に別れる。
【００２１】
通常稼働部分５１は、制御処理を行う制御処理実行部１０と、自系以外の制御部１が後参入系として起動されたことをデータ伝送部２を介して監視する他系後参入監視部１１と、からなる。
【００２２】
先行系部分５２は、自系が既に運転中の先行系である場合に、後参入系へ後参入に必要な後参入データをデータ伝送部２を介して送信する機能と共に、後参入データをすべて送信した後は、後参入データの変化部分のみを先行系から後参入系へと送信する機能とを有する後参入データ送信部１２と、自系が先行系である場合に、後参入系からデータ伝送部２を介して後参入完了の信号を受け取り、後参入系へ後参入許可をデータ伝送部２を介して通知する後参入許可部１３と、からなる。
【００２３】
後参入系部分５３は、データ伝送部２を介して他の制御部１の運転状態から自系が後参入系であると判断して後参入のための処理を開始する後参入開始部１４と、後参入開始部１４の判断により、自系が後参入系である場合に後参入データをデータ伝送部２を介して受け取る後参入データ受信部１５と、先行系から受信した後参入データを自系内の内部データと照合して、不一致の場合にデータを一致させる後参入データ照合・一致化部１６と、自系が後参入系である場合に後参入が完了したことを判断してデータ伝送部２を介して先行系へ後参入完了を通知する後参入完了部１７と、を有する。
【００２４】
また、制御部１内の上記各部は内部データバス２０によって、データ伝送部２に接続されており、他系とのデータの送受信を行う。
【００２５】
なお、ここで、先行系とは、すでに多重系システムとして稼動している制御部の系を指し、後参入系とは、すでに稼動しているシステムに対して後から起動された制御部の系を指す。
【００２６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００２７】
まず、通常稼動時、すなわち後参入系が無い状態の制御部１の動作について説明する。
【００２８】
図３は、制御部１における通常稼動時の処理内容の概略を示す図面である。この図３では、第１系から第ｎ系までのすべての制御部１が運転中の場合における通常稼働部分５１のみを示している。
【００２９】
通常稼働時において、各制御部１では制御処理を行う制御処理実行部１０が周期的に起動される。そして、他系後参入監視部１１も周期的に起動されていて、自系以外の制御部１が後参入系として起動されたことをデータ伝送部２を介して監視する。通常状態においては、このように制御処理実行部１０と他系後参入監視部１１のみが稼動している。
【００３０】
次に後参入系が入ってきた場合の処理内容について説明する。
【００３１】
図４は、第１の実施形態における後参入系が入ってきた場合の処理シーケンスを示す図である。
【００３２】
図４において、制御処理実行１０１、１０２は、時間の進行とともに、先行系における制御処理実行部１０の処理実行の占有時間を示している。同様に、後参入データ送信等１４１は、先行系の他系後参入監視部１１と後参入データ送信部１２と後参入許可部１３の処理実行の占有時間を示している。
【００３３】
一方、後参入系起動１００は、後参入系の起動がかかるタイミング位置であり、後参入データ受信等１３１は、後参入系の後参入開始部１４、後参入データ受信部１５、後参入データ照合・一致化部１６、後参入完了部１７の処理実行の占有時間を示しており、制御処理実行１１２は後参入系における制御処理実行部１０の処理実行の占有時間を示している。
【００３４】
図５は、後参入系が入ってきた場合の先行系と後参入系のそれぞれの制御部における各部のデータのやりとりを示す図面である。なお、この図において、制御処理実行部１０、内部データバス２０、およびデータ伝送部２は省略してある。
【００３５】
まず、先行系が通常稼働している状態で、後参入させた制御部１を起動すると、起動した制御部１における後参入開始部１４が、データ伝送部２を介して他の制御部１の運転状態から自系が後参入系であると判断して、後参入のための処理を開始する。その際、後参入系は、後参入系起動１００のタイミングで後参入開始を先行系にデータ伝送部２を介して通知する。
【００３６】
先行系では、制御処理実行１０１において、他系後参入監視部１１が後参入系から後参入開始の通知を受信して、後参入系が起動されたことを検知すると、当該後参入系の状態が「後参入中」であることを内部情報として保持する。その後、先行系は、他系後参入監視部１１の内部情報が「後参入中」に変化したことをトリガとして、後参入データ送信等１４１において、後参入受付を後参入系にデータ伝送部２を介して通知するとともに、後参入データ送信部１２が起動する。
【００３７】
後参入系では、以降、後参入データ受信等１３１において、後参入開始部１４が先行系から後参入受付の通知を受信すると、後参入データ受信部１５が起動する。
【００３８】
その後、先行系の後参入データ送信部１２は、当該制御部１の内部データのうち後参入時に必要なデータ（後参入データ）を後参入系にデータ伝送部２を介して送信する。
【００３９】
後参入系の後参入データ受信部１５は、データ伝送部２を介して先行系から送られてくる後参入データを受信して一時的に保持する。そして、後参入系では、後参入データ照合・一致化部１６が起動し、先行系から受信して一時的に保持している後参入データと、後参入系の内部データを比較照合して、不一致の場合は後参入データを後参入系の内部データとして保存する。
【００４０】
上述の処理の結果、先行系と後参入系の内部データは一致する。
【００４１】
そして、後参入系では、後参入データ照合・一致化部１６によってデータを一致させた後、後参入完了部１７が起動して、先行系に後参入完了をデータ伝送部２を介して通知する。
【００４２】
先行系では、後参入許可部１３が起動し、後参入系から後参入完了の通知を受信すると、後参入系に後参入許可をデータ伝送部２を介して通知する。これにより先行系と後参入系の両系において後参入が完了したこと把握することができる。
【００４３】
したがって、先行系では、後参入完了の通知を受けた時点で、他系後参入監視部１１において「後参入中」としてあった内部情報を、「運転中」であることを示す情報に置き換える。一方、後参入系では、後参入完了部１７が、先行系から後参入許可の通知を受信すると、後参入にかかわる処理を終了して、制御処理実行部１０に通常の運転を開始するように信号を送信する。
【００４４】
これで、図４の後参入データ送信等１４１、後参入データ受信等１３１までが終了する。以降は、先行系と後参入系のそれぞれで制御処理実行１０２と１１２の実行が開始されて、図３に示した後参入系が無い通常稼働状態の処理内容を周期的に実行することになる。
【００４５】
以上の動作は、高い信頼性の保持を目的として、運転中の制御部の制御処理を停止すること無く且つ制御部への入力情報の変化の有無を考慮すること無くして、停止していた系を起動して多重系システムに後参入させるものであり、後参入データ送信部１２において、自系が既に運転中の先行系である場合に後参入系へ後参入に必要な後参入データをデータ伝送部２を介して送信する機能を用いる。
【００４６】
次に、後参入データ送信部１２の別の機能、すなわち、後参入データをすべて送信した後は、後参入データの変化部分のみを先行系から後参入系へと送信する機能を用い、後参入データが大量になった場合でも、現実的な時間で後参入を完了させる例として、例えば後参入データを３分割して３制御サイクルにわたって送信する例について、図６及び図７を参照して説明する。
【００４７】
まず、後参入データに変化が無い例について図６を参照して説明する。この例の場合、第３制御サイクルで後参入データはすべて一致して、後参入が完了する。
【００４８】
なお、図６において四角で囲んだ部分は、分割した後参入データの記憶領域を表す。
【００４９】
後参入処理が開始され、第１制御サイクルとして、先行系の後参入データ１，後参入データ２，後参入データ３から、後参入データ１を後参入系に送信し、他は不定値とする。次いで、第２制御サイクルとして、先行系の後参入データ１，後参入データ２，後参入データ３から、後参入データ２を後参入系に送信し、他は不定値とする。第３制御サイクルとして、先行系の後参入データ１，後参入データ２，後参入データ３から、後参入データ３を後参入系に送信し、他は不定値とする。
【００５０】
次に、分割した後参入データを送信している間に、他の部分の後参入データが変化する例を図７を参照して説明する。この場合、３分割した後参入データを３制御サイクルにわたって送信した後、それ以降の制御サイクルでは、変化のあったデータのみ送信する。
【００５１】
図７で黒四角マークは、変化のあったデータ部分を示す。
【００５２】
後参入処理が開始され、第１制御サイクルとして、先行系の後参入データ１，後参入データ２，後参入データ３から、後参入データ１を後参入系に送信し、他は不定値とする。次いで、第２制御サイクルとして、先行系の後参入データ１，後参入データ２，後参入データ３から、後参入データ２を後参入系に送信し、他は不定値とする。このとき、後参入データ１の一部が変化した。第３制御サイクルとして、先行系の後参入データ１，後参入データ２，後参入データ３から、後参入データ３を後参入系に送信し、他は不定値とする。このとき、後参入データ１の一部が変化した。
【００５３】
次に、第４御サイクルとして、先に、先行系の後参入データ１，２において変化した部分について、後参入系に送信する。第５御サイクルとして、先に、先行系の後参入データ３において変化した部分について、後参入系に送信する。
【００５４】
以上のように３分割した後参入データを３制御サイクルにわたって送信した後、それ以降の制御サイクルでは、変化のあったデータのみ送信することで、後参入データが大量になった場合でも、変化があった後参入データだけを追加で先行系から後参入系へと送信することで、現実的な時間で後参入を完了させることができる。
【００５５】
以上述べたように、第１の実施形態によれば、運転中の制御部の制御処理を停止することなく、制御部への入力情報の変化の有無を考慮することなく、停止していた系を起動して多重系システムに後参入させることができるため、多重系システムとしての高い信頼性を保持することができる。また、後参入データが大量になった場合でも、変化があった後参入データだけを追加で先行系から後参入系へと送信することで、現実的な時間で後参入を完了させることができる。
【００５６】
なお、第１の実施形態としては、上述した処理形態のほかに、たとえば後参入開始部１４が先行系から後参入受付の通知を受信できない場合に、当該後参入系の処理を起動時からリトライするようにしてもよい。
【００５７】
ここで、後参入受付の通知を受信できない場合の定義としては、たとえば、あらかじめ後参入系の後参入開始部１４が後参入開始を送信してから後参入受付を受信するまで最悪の所要時間を分析または測定した結果定められる自分を指定して、当該指定時分を経過しても後参入受付の通知を受信できない場合、または、処理部が定周期実行で動作する場合は、あらかじめ後参入系の後参入開始部１４が後参入開始を送信してから後参入受付を受信するまでの最悪の所要周期を分析または測定した結果定められる周期の回数を指定して、当該周期を経過しても後参入受付の通知を受信できない場合である。
【００５８】
そして、これらの場合に、当該後参入系の処理を起動時からリトライすることで、後参入にかかわる処理の頑健性を向上させることが可能となる。
【００５９】
また、他の処理形態として、後参入系の後参入開始部１４が先行系から後参入受付の通知を受信できない場合に、当該後参入系の処理のリトライを繰り返して、指定回数連続して失敗した場合に、当該後参入系を停止状態にするようにしてもよい。
【００６０】
これは、そもそも後参入系の処理のリトライを繰り返すような状態自体が、異常な状態であるので、後参入にかかわる処理のためにリトライを繰り返すことによって、多重系システム全体の処理負荷を高くするのは適当ではない。たとえば、リトライを繰り返している間に、通常の制御処理の負荷が突発的に高くなったような場合、単位時間当たりの制御処理の実行回数を一定に保つことが不可能になる可能性がある。
【００６１】
そこで、リトライ回数を制限することで、突発的な処理負荷の増大に対処することができるようにしたものである。また、他の処理形態として、後参入系の後参入完了部１７が先行系から後参入許可の通知を受信できない場合に、後参入開始部１４に対して再度先行系に対して後参入を通知するともに、後参入処理を開始するように指令することで、後参入系の処理を起動時からリトライするようにしてもよい。
【００６２】
ここで、後参入許可の通知を受信できない場合の定義としては、たとえば、あらかじめ後参入系の後参入完了部１７が後参入完了を送信してから後参入許可を受信するまでの最悪の所要時間を分析または測定した結果定められる自分を指定して、当該指定時分を経過しても後参入許可の通知を受信できない場合、または、処理部が定周期実行で動作する場合は、あらかじめ後参入系の後参入完了部１７が後参入を送信してから後参入許可を受信するまでの最悪の所要周期を分析または測定した結果定められる周期の回数を指定して、当該周期を経過しても後参入受付の通知を受信できない場合である。
【００６３】
そしてこれらの場合に、後参入系の処理を起動時からリトライすることで、後参入にかかわる処理の頑健性を向上させることが可能となる。
【００６４】
さらに、他の処理形態として、後参入系の後参入完了部１７が先行系から後参入許可の通知を受信できない場合に、当該後参入系の処理のリトライを繰り返して、指定回数連続して失敗した場合に、当該後参入系を停止状態にするようにしてもよい。
【００６５】
これは、そもそも後参入系の処理のリトライを繰り返すような状態自体が異常な状態であるので、後参入にかかわる処理のためにリトライを繰り返すことによって、多重系システム全体の処理負荷を高くするのは適当ではない。たとえば、リトライを繰り返している間に、通常の制御処理の負荷が突発的に高くなったような場合、単位時間当たりの制御処理の実行回数を一定に保つことが不可能になる可能性がある。そこで、リトライ回数を制限することで、このような突発的な処理負荷の増大に対処することができるようにしたものである。
【００６６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、先行系から送信する後参入データをあらかじめ指定しておくものである。なお、制御部の構成は前述した第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６７】
図８は、第２の実施形態の後参入データ指定情報の例を示す図面である。
【００６８】
後参入データ指定情報４は、後参入データの単位（後参入データ１、後参入データ２、・・・、後参入データｋ）ごとに「位置情報」と「サイズ情報」を指定する一つの例を示す図面である。
【００６９】
この後参入データ指定情報は、すべての系における各制御部１が図示しない記憶装置において記憶している。これらの「位置情報」と「サイズ情報」は、制御部１の内部データ記憶領域３に配置されている後参入データの、内部データ記憶領域３における位置とサイズを示している。
【００７０】
次に第２の実施の形態における作用を説明する。
【００７１】
先行系の後参入データ送信部１２（図２参照、以下同様）は、当該制御部１が保持している後参入データ指定情報４を参照して、後参入系へ送信すべき後参入データを読み出して、データ伝送部２を介して後参入系へ当該後参入データを送信する。
【００７２】
後参入系の後参入データ受信部１５は、先行系から受信した後参入データを一時的に保持する。その後、後参入系の後参入データ照合・一致化部１６は、当該制御部１が保持している後参入データ指定情報４を参照して、一時的に保持している後参入データと、後参入系の内部データを比較照合して、不一致の場合は後参入データを後参入系の内部データとして保持する。
【００７３】
次に、第２の実施形態の効果について説明する。
【００７４】
システムによっては、制御部１の内部データが大量になり、後参入データとして送受信するデータが大量になる可能性がある。その場合、図９に示すように、後参入データ送信等１４１と後参入データ受信等１３１の占有時間が長くなり、単位時間当たりの制御処理の実行回数が少なくなる可能性がある。
【００７５】
第２の実施形態では後参入データとして送信するデータを指定することで、先行系から後参入系へと渡して後参入系で照合・一致化する後参入データの量を削減することができる。
【００７６】
すなわち、後参入データとして送信するデータが大量になることによって、図９に示したように、後参入データ送信等１４１と後参入データ受信等１３１の占有時間が長くなる場合でも、これを前述の第１の実施の形態において、図４に示した程度に短縮することが可能である。その結果、単位時間当たりの制御処理の実行回数を一定に保つことが可能になる。これはリアルタイム性が要求されるシステムでは特に重要な要求事項である。
【００７７】
また、後参入に要する時間自体も短縮される。したがって、多重系システム全体の信頼性が向上する。
【００７８】
なお、図８は、後参入データの指定方法の一つを示すものであり、後参入データの単位の記憶領域を参照できる方法であれば、図示する場合に限定されるものではなく、他の方法であっても、同様の作用、効果が得られる。
【００７９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、先行系から送信する後参入データを一定サイズ以下に分割して送信するものである。なお、制御部の構成は前述した第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００８０】
前述した第１実施形態では、図４に示したように、制御処理を実行する一つの間合いで後参入データの送受信を行っていたが、第４の実施形態では、後参入データが指定されたサイズ以上である場合には、指定されたサイズ以下になるように複数のブロックに分割して、１番目のブロックを送信した後、制御処理を実行し、２番目のブロックを送信した後、制御処理を実行し、ということを繰り返す。
【００８１】
次に、第３の実施形態における作用を説明する。
【００８２】
図１０は、第３の実施形態における処理シーケンスの概要を示す図面である。
【００８３】
この例では、後参入データを３ブロック（後参入データ１、後参入データ２、後参入データ３）に分割した場合を一例として示している。
【００８４】
制御処理実行１０１、１０２、１０３は、先行系の制御処理実行部１０の処理実行の占有時間を示している。また、後参入データ送信等１４１、１４２、１４３は、先行系の他系後参入監視部１１と後参入データ送信部１２と後参入許可部１３の処理実行の占有時間を示している。
【００８５】
一方、後参入データ受信等１３１、１３２、１３３は、後参入系の後参入開始部１４、後参入データ受信部１５、後参入データ照合・一致化部１６、後参入完了部１７の処理実行の占有時間を示しており、制御処理実行１１２、１１３は後参入系の制御処理実行部１０の処理実行の占有時間を示している。
【００８６】
すなわち、後参入データ１送信等１４１と後参入データ１受信等１３１において、１番目のブロック（後参入データ１）を送信し、その後、先行系と後参入系ともに制御処理実行１０２を行う。次に後参入データ２送信等１２と後参入データ２受信等１３２において、２番目のブロック（後参入データ２）を送信し、その後、先行系と後参入系ともに制御処理実行１０３を行う。最後に、３番目のブロック（後参入データ３）を送信し、以降は通常の運転を開始する。
【００８７】
次に、第３の実施形態の効果について説明する。
【００８８】
システムによっては、制御部１の内部データが大量になり、後参入データとして送受信するデータが大量になる可能性がある。その場合、一つの間合いで後参入データの送受信を行った場合、図１１に示すように、後参入データ送信等１４１と後参入データ受信等１３１の占有時間が長くなり、単位時間当たりの制御処理の実行回数が少なくなる可能性がある。
【００８９】
第３の実施の形態では、制御処理の一つの間合い当たりに伝送する後参入データを一定サイズ以下にすることで、図１０に示したように、単位時間当たりの制御処理の実行時間を一定に保つことが可能になる。これはリアルタイム性が要求されるシステムでは特に重要な要求事項である。
【００９０】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、先行系から送信する後参入データを複数の後参入データの単位に分割して、その分割した単位のデータのうち、一回の送信で送るデータをあらかじめ指定しておくものである。なお、制御部の構成は前述した第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００９１】
図１２は、第４の実施形態の後参入データ指定情報の例を示す図面である。
【００９２】
後参入データ指定情報５は、あらかじめ分割した後参入データの単位（後参入データ１、後参入データ２…、後参入データｋ）ごとに「位置情報」、「サイズ情報」、および「送信群」を指定する。この後参入データ指定情報は、すべての系の制御部１が保持している。なお、「位置情報」と「サイズ情報」については、前述の第３実施の形態で説明した通り各制御部１の内部データ記憶領域に配置される後参入データの、内部データ記憶領域における位置とサイズを示している。
【００９３】
次に、第４の実施形態の作用について説明する。
【００９４】
「送信群」は、あらかじめ分割された後参入データの単位をどのように組み合わせて一つの間合いで送信するかを指定するものである。たとえば図１２に示したように、「送信群」として同じ数値を指定した後参入データの単位は、一つの制御処理の間合いに同時に送信する。たとえば、後参入データ１の「送信群」が１、後参入データｋの「送信群」が１と指定してあれば、後参入データ１と後参入データｋを同時に送信する。他にも「送信群」が１と指定してある後参入データがあれば、やはり同時に送信する。また、この例では、後参入データ２の「送信群」が２と指定してあるため、後参入データ１、後参入データｋとは別の制御処理の間合いに送信する。
【００９５】
次に、第４の実施形態の効果について説明する。
【００９６】
まず、後参入データを分類することにより、単位時あたりの制御処理の実行回数を一定に保つ効果がある。
【００９７】
また、制御処理の特性によっては、互いに相関性が高いデータを別の制御処理の間合いに送信した場合、一方の一致化に成功しても他方の値が不一致になるということを繰り返して、いつまでも後参入データすべての一致化が実現できないと言うデッドロックに陥る可能性がある。その点、第４の実施形態では、相関性が高いデータを同時に送信するように、後参入データ指定情報５を指定すれば、同じ制御処理の間合いで相関性が高いデータをどじに一致化することができるため、前記のようデッドロックに陥ることはないという効果がある。
【００９８】
なお、図１２は、後参入データの単位の記憶領域を参照できる方法、および、後参入データの群を特定できる方法を示す一例であり、これに限らず、後参入データの単位の記憶領域を参照できる方法、および、後参入データの群を特定できる方法であれば、同様の作用、効果が得られる。
【００９９】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、先行系から送信する後参入データを複数の後参入データの単位に分割して、その分割した単位のデータのうち、一回の送信で送るデータをあらかじめ指定しておくとともに、送信する順序をも指定するものである。なお、制御部の構成は前述した第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１００】
図１３は、第５の実施形態の後参入データ指定情報の例を示す図面である。
【０１０１】
後参入データ指定情報６は、後参入データの単位（後参入データ１、後参入データ２、…、後参入データｋ）ごとに、「位置情報」と「サイズ情報」と「送信順序」を指定する。
【０１０２】
この後参入データ指定情報は、すべての系の制御部１が保持している。また、「位置情報」と「サイズ情報」については、第２の実施の形態で説明したとおり、各制御部１の内部データ記憶領域に配置される後参入データの、内部データ記憶領域における位置とサイズを示している。
【０１０３】
次に、第５の実施形態の作用について説明する。
【０１０４】
「送信順序」は、同時に送信する後参入データの群を指定するとともに、送信する順序も指定する。図１３の例では、同じ数値を指定した後参入データ単位は、一つの制御処理の間合いに同時に送信する。また、たとえば数値の昇順で後参入データの群を送信することを予め決めておく。たとえば、後参入データ１の「送信順序」が１、後参入データｋの「送信順序」が１と指定してあれば、後参入データ１と後参入データｋを同時に送信する。しかも、後参入データにかかわる処理を開始した１回目の制御処理の間合いに送信する。他にも「送信順序」が１と指定してある後参入データがあれば、やはり同時に送信する。一方、この例では後参入データ２の「送信順序」が２と指定してあるため、２回目の制御処理の間合いに送信する。
【０１０５】
次に、第５の実施形態の効果について説明する。
【０１０６】
まず、後参入データを分割することにより、単位時間当たりの制御処理の実行回数を一定に保つ効果がある。
【０１０７】
また、制御処理の特性によっては、最初に一致化させておかないと、いつまでも後参入データすべて一致化が実現できないというデッドロックに陥る可能性がある。その点、第５の実施の形態では、一致化の処理順序を指定することができるため、前記のようなデッドロックに陥ることはないという効果がある。
【０１０８】
さらに、他のデータへの影響が高いデータを最初に一致化させておけば、すべての後参入データを送信し終える前に、後参入系と先行系の内部データが完全に一致するため、一致化の処理負荷が軽減されるという効果がある。
【０１０９】
なお、図１３は、後参入データの指定方法と後参入データの群と送信順序の指定方法の一つの例を示したものであり、後参入データの単位の記憶領域を参照できる方法、および後参入データの群と送信順序を特定できる方法であれば、図１３に示した以外の他の方法であっても同様の作用、効果が得られる。
【０１１０】
（第６の実施形態）
第６の実施形態では、先行系から送信する後参入データを複数の後参入データの単位に分割して、その分割した単位のデータのうち、一回の送信で送るデータをあらかじめ指定しておくとともに送信順序を指定し、さらに、毎回送信する後参入データを指定しておくものである。なお、制御部の構成は前述した第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１１１】
図１４は、第６の実施形態の後参入データ指定情報の例を示す図面である。
【０１１２】
後参入データ指定情報７は、後参入データの単位（後参入データ１、後参入データ２、…、後参入データｋ）ごとに「位置情報」と「サイズ情報」と「送信順序」を指定する。
【０１１３】
この後参入データ指定情報は、本実施の形態の制御部１のすべての系が保持している。「位置情報」と「サイズ情報」については、第２実施の形態で説明した通り各制御部１の内部データ記憶領域に配置される後参入データの、内部データ記憶領域における位置とサイズを示している。
【０１１４】
次に、第６の実施形態の作用について説明する。
【０１１５】
「送信順序」は、同時に送信する後参入データの群を指定するとともに、送信する順序も指定する。また、後参入データを送信する制御処理の間合の度に送信する後参入データも指定する。
【０１１６】
図１４の例では、同じ数値を指定した後参入データの単位は、一つの制御処理の間合に同時に送信する。また、たとえば数値の昇順で後参入データの群を送信することをあらかじめ決めておく。さらに、後参入データを送信する制御処理の間合いの度に送信する後参入データには、毎回送信することが分かる情報（図１４では‘毎回’と記した）を指定しておく。たとえば、後参入データ１の「送信順序」が１、後参入データｋの「送信順序」が１と指定してあれば、後参入データ１と後参入データｋを同時に送信する。
【０１１７】
しかも、後参入にかかわる処理を開始した１回目の制御処理の間合に送信する。他にも「送信順序」が１と指定してある後参入データがあれば、やはり同時に送信する。一方、この例では後参入データ２の「送信順序」が‘毎回’と指定してあるため、後参入データを送信する際には必ず後参入データ２も併せて送信する。
【０１１８】
次に、本実施形態の効果について説明する。
【０１１９】
まず、後参入データを分割することにより、単位時間あたりの制御処理の実行回数を一定に保つ効果がある。また、制御処理の特性によっては、制御処理を実施するために毎回値が変化するため、後参入データを分割送信した場合に、いつまでも後参入データすべての一致化が実現できないというデッドロックに陥る可能性がある。その点、第６の実施の形態では、毎回一致化処理を行う後参入データを指定できるため、前記のようなデッドロックに陥ることは無いという効果がある。
【０１２０】
なお、図１４は、後参入データの指定方法と後参入データの群と送信順序の指定方法と毎回送信する後参入データの指定方法の一つの例を示したものであり、後参入データの単位の記憶領域を参照できる方法、後参入データの群と送信順序を特定できる方法、および毎回送信する後参入データを特定できる方法であれば、図１４に示した以外の他の方法でも同様の作用、効果が得られる。
【０１２１】
（第７の実施形態）
図１５は、第７の実施形態において、後参入系が入ってきた場合の先行系と後参入系のそれぞれの制御部における各部のデータのやりとりを示す図面である。なお、制御部の構成自体は前述した第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。また、図１５において、制御処理実行部１０、内部データバス２０、およびデータ伝送部２は省略してある。
【０１２２】
第７の実施形態では、自系が後参入系の場合に、後参入データ受信部１５が、後参入データ要求を先行系の後参入データ送信部１２へデータ伝送部２を介して通知することで、後参入データ送信を開始するものである。
【０１２３】
次に、第７の実施形態の作用を説明する。
【０１２４】
ここでは、後参入データを指定された群に分割して送信する第４の実施形態、第５の実施形態、及び第６の実施形態に適用する場合で説明する。
【０１２５】
後参入データ指定情報は後参入系、先行系ともに保持できればこれらの実施の形態は上述のように実現可能な方法である。しかし、これは後参入系、先行系の後参入データ情報が完全に一致していることを前提としている。
【０１２６】
かりに、後参入させる制御部の後参入データ情報の追加、削除が行われた場合には、先行系と後参入系との間で送信する後参入データの相互管理が正しく行われない可能性がある。
【０１２７】
そこで、第７の実施形態では、後参入系側で必要としている後参入データを後参入データ受信部１５から、後参入データ要求として通知することにより、先行系は要求された後参入データをデータ伝送部２を介して送信する。これにより、後参入系は自系で必要としている後参入データを正しく受信することができ、後参入処理が正しく行われるようになる。
【０１２８】
次に、第７の実施形態の効果を説明する。
【０１２９】
第７の実施形態では、後参入系が必要とするデータを要求するため、全系の後参入データ情報を常に一致させる必要が無くなり、後参入系の追加を柔軟に行うことができる。
【０１３０】
これは、第７の実施形態によらなければ、全系の後参入データ情報を一致させるためには、全系をいったん停止状態にして、後参入データ情報を変更する必要があり、多重系システムの信頼性が著しく悪化することを考えれば、第７の実施形態による得られる柔軟性の効果が明白である。
【０１３１】
この他、本願発明は、上記各実施形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合、組み合わされた効果が得られる。さらに、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の多重系システムの全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明における制御部の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の制御部において後参入系が無い状態での処理内容の概略を示す図。
【図４】本発明の第１の実施形態における処理シーケンスの概要を示す図。
【図５】本発明の第１の実施形態において、後参入がある場合における先行系と後参入系の各部のデータのやりとりを示す図。
【図６】本発明の第１の実施形態において、後参入データを３分割して３制御サイクルにわたって送信する例を示す図。
【図７】本発明の第１の実施形態において、分割した後参入データを送信している間に、他の部分の後参入データが変化する例を示す図。
【図８】本発明の第３の実施形態の後参入データ指定情報の例を示す図。
【図９】本発明の第３の実施形態の効果を説明するための図。
【図１０】本発明の第４の実施形態における処理シーケンスの概要を示す図。
【図１１】本発明の第４の実施形態の効果を説明するための図。
【図１２】本発明の第５の実施形態の後参入データ指定情報の例を示す図。
【図１３】本発明の第６の実施形態の後参入データ指定情報の例を示す図。
【図１４】本発明の第７の実施形態の後参入データ指定情報の例を示す図。
【図１５】本発明の第７の実施形態において、後参入がある場合における先行系と後参入系の各部のデータのやりとりを示す図。
【符号の説明】
【０１３３】
１…制御部、２…データ伝送部、３…内部データ記憶領域、４，５，６，７…後参入データ指定情報の例、１０…制御処理実行部、１１…他系後参入監視部、１２…後参入データ送信部、１３…後参入許可部、１４…後参入開始部、１５…後参入データ受信部、１６…後参入データ照合・一致化部、１７…後参入完了部。
【図１】
2006003985.tif 000003
【図２】
2006003985.tif 000004
【図３】
2006003985.tif 000005
【図４】
2006003985.tif 000006
【図５】
2006003985.tif 000007
【図６】
2006003985.tif 000008
【図７】
2006003985.tif 000009
【図８】
2006003985.tif 000010
【図９】
2006003985.tif 000011
【図１０】
2006003985.tif 000012
【図１１】
2006003985.tif 000013
【図１２】
2006003985.tif 000014
【図１３】
2006003985.tif 000015
【図１４】
2006003985.tif 000016
【図１５】
2006003985.tif 000017