(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置の第１の演算データと第２の処理装置の第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データを返信する比較冗長型の冗長化処理装置を備える冗長化制御システムであって、
前記第１の処理装置は、前記制御データに基づいて前記第１の演算データを生成し、前記第１の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成し、前記第２の処理装置は、前記制御データに基づいて前記第２の演算データを生成し、前記第２の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成し、
前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとは異なる関数として、前記第１の生成データと前記第２の生成データとが異なる値となるように設定し、
さらに、前記第１の処理装置は、前記第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合して、一致した前記演算データと前記第１の生成データ／第２の生成データとを出力する冗長化処理装置と、
前記演算データと前記第１の生成データ／第２の生成データ含む伝送データを前記冗長化処理装置から受信して前記制御データの送信元に送る第１の伝送装置と
を備える制御装置と、
前記制御データを前記第１の伝送装置に送信し、前記伝送データを前記第１の伝送装置から受信する第２の伝送装置と、
受信した前記演算データと、予め設定される前記第１の生成アルゴリズム／前記第２の生成アルゴリズムとから、夫々、第３の生成データ／第４の生成データを生成し、受信した前記第１の生成データと前記第３の生成データとを、また、受信した前記第２の生成データと前記第４の生成データとを比較照合して、受信した前記演算データの誤りの有無と、前記第１の処理装置または前記第２の処理装置の故障の有無とを判定する第３の処理装置と、
を備える受信装置と
を備え、
受信した演算データの誤りの有無を、演算データを生成した処理装置毎の生成アルゴリズムを使用して判定するようにしたことを特徴とする冗長化制御システム。
【請求項２】
前記冗長化処理装置は、前記第１の処理装置は、前記第１の伝送装置から前記制御データを受信し、前記第１の演算データと前記第２演算データとを相互に交換して、相互の比較照合結果の一致を確認して、一致した前記演算データを含む伝送データを前記第１の伝送装置に返信する第１の伝送データ管理部と、
前記第１の伝送データ管理部から前記制御データを受信し、予め設定される演算プログラムを実行して前記第１の演算データを作成して返信する第１の演算データ作成部と、
前記第１の演算データを受信し、前記第１の演算データの返信時の誤り検出用の前記第１の生成データを予め設定される前記第１の生成アルゴリズを使用して生成して返信する前記第１の生成データ作成部と、
前記制御データと前記第１の演算データとを前記第１の伝送データ管理部から受信して、前記第１の演算データを前記第２処理装置に送信し、前記第２の処理装置から送られた前記第２の演算データと前記比較照合結果とを含む前記伝送データを前記第１の伝送データ管理部に送る第１のデータ交換部と、
前記を備え、
前記第２の処理装置は、前記第１の処理装置から前記制御データと前記第１の演算データとを受信し、前記第１の演算データと前記第２の演算データとの比較照合結果を含む前記伝送データを前記第１のデータ交換部に送る第２のデータ交換部と、
前記第２のデータ交換部から前記制御データを受信し、前記伝送データを作成して前記第１の処理装置に前記第１のデータ交換部を介して返信する第２の伝送データ管理部と、
前記第２の伝送データ管理部から前記制御データを受信し、予め設定される前記演算プログラムを実行して前記第２の演算データを作成して返信する第２の演算データ作成部と、
前記第２の伝送データ管理部から前記第２の演算データを受信し、前記第２の演算データの返信時の誤り検出用の前記第２の生成データを予め設定される前記第２の生成アルゴリズを使用して生成して返信する第２の生成データ作成部と、
を備える請求項１に記載の冗長化制御システム。
【請求項３】
前記冗長化処理装置は、前記第１の処理装置は、さらに、前記制御データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第１の署名アルゴリズムに基づく暗号化処理によって第１の署名データを作成し、
前記第２の処理装置は、さらに、前記制御データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第２の署名アルゴリズムに基づく暗号化処理によって第２の署名データを作成し、
前記第１の処理装置は、さらに、前記第１の署名データ／第２の署名データを含む前記伝送データを前記第１の伝送装置に返信し、
さらに、第１の伝送装置は、前記演算データと前記第１の生成データ／第２の生成データと前記第１の署名データ／第２の署名データとを含む前記伝送データを前記冗長化処理装置から受信して前記制御データの送信元に送り、
前記第３の処理装置は、さらに、予め設定される前記第１の署名アルゴリズムと前記第２の署名アルゴリズムに基づき、受信した夫々の前記第１の署名データと前記第２の署名データに対して、復号化処理を行い、受信した前記第１の署名データが前記第１の処理装置で、また、受信した前記第２の署名データが前記第２の処理装置で生成されたことを認証判定するようにした請求項１に記載の冗長化制御システム。
【請求項４】
前記冗長化処理装置は、前記第１の処理装置は、前記第１の伝送装置から前記制御データを受信し、当該制御データと前記第１の演算データとを前記第１のデータ交換部に送るとともに、前記第１の演算データと前記第２演算データとを相互に交換して、相互の比較照合結果の一致を確認して、一致した演算データを含む前記伝送データを作成して前記第１の伝送装置に返信する第１の伝送データ管理部と、
前記第１の伝送データ管理部から前記制御データを受信し、予め設定される演算プログラムを実行して前記第１の演算データを作成して返信する第１の演算データ作成部と、
前記第１の演算データを受信し、前記第１の演算データの伝送時の誤り検出用の前記第１の生成データを予め設定される前記第１の生成アルゴリズを使用して生成して返信する前記第１の生成データ作成部と、
前記第１の演算データを前記第２処理装置に送信し、前記第２の処理装置から送られた前記第２の演算データと前記比較照合結果とを含む前記伝送データを前記第１の伝送データ管理部に送る第１のデータ交換部と、
さらに、前記第１の伝送データ管理部から送られた前記制御データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第１の署名アルゴリズムに基づく暗号化処理によって第１の署名データを作成し、前記第１の伝送データ管理部に送る第１の署名データ作成部と、
を備え、
前記第２の処理装置は、前記第１の処理装置から前記制御データと前記第１の演算データとを受信し、前記第１の演算データと前記第２の演算データとの比較照合結果を含む前記伝送データを前記第１のデータ交換部に送る第２のデータ交換部と、
前記第２のデータ交換部から前記制御データを受信し、前記伝送データを作成して前記第１の処理装置に前記第１のデータ交換部を介して返信する第２の伝送データ管理部と、
前記第２の伝送データ管理部から前記制御データを受信し、予め設定される前記演算プログラムを実行して前記第２の演算データを作成して返信する第２の演算データ作成部と、
前記伝送データ管理部から前記第２の演算データを受信し、前記第２の演算データの返信時の誤り検出用の前記第２の生成データを予め設定される前記第２の生成アルゴリズを使用して生成して返信する第２の生成データ作成部と、
さらに、前記第２の伝送データ管理部から送られた前記制御データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第２の署名アルゴリズムに基づく暗号化処理によって第２の署名データを作成し、前記第２の伝送データ管理部に送る第２の署名データ作成部と、
を備えた請求項３に記載の冗長化制御システム。
【請求項５】
同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置の第１の演算データと第２の処理装置の第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データを返信する比較冗長型の冗長化処理装置を備える冗長化制御システムであって、
前記第１の処理装置は、前記制御データに基づいて前記第１の演算データを生成し、前記第１の演算データに対して返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成し、前記第２の処理装置は、前記制御データに基づいて前記第２の演算データを生成し、前記第２の演算データに対して返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成し、
前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとは異なる関数として、前記第１の生成データと前記第２の生成データとが異なる値となるように設定し、
さらに、前記第１の処理装置は、前記第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合して、一致した場合、前記第１の演算データ／第２の演算データと前記第１の生成データ／第２の生成データとを出力する冗長化処理装置と、
前記第１の演算データ／第２の演算データと、前記第１の生成データ／第２の生成データと含む伝送データを前記冗長化処理装置から受信して前記制御データの送信元に送る第１の伝送装置と
を備える制御装置と、
前記制御データを前記第１の伝送装置に送信し、前記伝送データを前記第１の伝送装置から受信する第２の伝送装置と、
受信した前記第１の演算データと予め設定される前記第１の生成アルゴリズムとから夫々第５の生成データを生成し、また、前記第２の演算データと予め設定される前記第２の生成アルゴリズムとから第６の生成データを生成し、前記第１の生成データと前記第５の生成データとを、前記第２の生成データと前記第６の生成データとを比較照合して、受信した前記第１の演算データと前記第２の演算データの誤りの有無と、
受診した第１の演算データと第２の演算データとの比較照合による故障の有無とを検出する第３の処理装置と、
を備える受信装置と
を備え、
受信した第１の演算データ／第２の演算データの夫々の誤りの有無と、第１の演算データと第２の演算データの比較照合とを送信側と受信側とで並列に判定するようにしたことを特徴とする冗長化制御システム。
【請求項６】
同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置の第１の演算データと第２の処理装置の第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データを返信する制御装置とこの演算データを受信する受信装置とを備える冗長化制御システムの演算データの伝送方法であって、
前記制御装置は、前記第１の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第１の演算データを生成し、前記第１の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成するステップと、
前記第２の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第２の演算データを生成し、前記第２の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成するステップと、
前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとは異なる関数として、前記第１の生成データと前記第２の生成データとが異なる値となるように設定し、
前記第１の処理装置と前記第２の処理装置とにおいて、相互に第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合し、照合結果を相互に交換するステップと、
記第１の処理装置において、前記第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合結果の一致を確認し、一致した前記演算データと、前記第１の生成データと前記第２の生成データとを含む伝送データを送信するステップと、
前記受信装置では、前記伝送データを受信して、前記演算データと予め設定された前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとから第３の生成データと第４の生成データとを生成するステップと、
前記第１の生成データと前記第３の生成データとを、また、前記第１の生成データと前記第３の生成データとを比較照合して、受信した前記演算データの誤りを検出するステップと
を備え、
受信した演算データの誤りの有無を、演算データを生成した処理装置毎の生成アルゴリズムを使用して判定するようにしたことを特徴とする冗長化制御システムの演算データの伝送方法。
【請求項７】
同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置の第１の演算データと第２の処理装置の第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データを返信する制御装置と、この演算データを受信する受信装置とを備える冗長化制御システムの演算データの伝送方法であって、
前記制御装置は、前記第１の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第１の演算データを生成し、前記第１の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成するステップと、
前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとは異なる関数として、前記第１の生成データと前記第２の生成データとが異なる値となるように設定し、
さらに、前記第１の演算データに対して、予め設定される第１の署名アルゴリズムを使用して第１の署名データを生成するステップと、
前記第２の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第２の演算データを生成し、前記第２の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成するステップと、
さらに、前記第２の演算データに対して、予め設定される第２の署名アルゴリズムを使用して第２の署名データを生成するステップと
前記第１の処理装置と前記第２の処理装置とにおいて、相互に第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合し、照合結果を相互に交換するとともに、前記第２の生成データを前記第１の処理装置に送るステップと、
記第１の処理装置において、前記第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合結果の一致を確認し、その演算データと、前記第１の生成データと前記第２の生成データと、前記第１の署名データ／前記第２の署名データとを含む伝送データを送信するステップと、
前記受信装置では、前記伝送データを受信して、前記演算データと予め設定された前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとから第３の生成データと第４の生成データとを生成するステップと、
前記第１の生成データと前記第３の生成データとを、また、前記第２の生成データと前記第４の生成データとを比較照合して、受信した前記演算データの誤りを検出するステップと、
さらに、前記演算データから予め設定される前記第１の署名アルゴリズムと前記第２の署名アルゴリズムに基づき、夫々第３の署名データ及び第４の署名データを生成するステップと、
前記第１の署名データと前記第３の署名データとを、また、前記第２の署名データと前記第４の署名データとを独立に比較照合して、受信した演算データが予め設定された処理装置のものであるか否かの認証判定を行うステップと、
を備え、
受信した演算データの誤り判定と、演算データを生成した装置の認証判定とを行うようにした冗長化制御システムの演算データの伝送方法。
【請求項８】
同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置の第１の演算データと第２の処理装置の第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データを返信する制御装置と、この演算データを受信する受信装置とを備える冗長化制御システムの演算データの伝送方法であって、
前記制御装置は、前記第１の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第１の演算データを生成し、前記第１の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成するステップと、
前記第２の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第２の演算データを生成し、前記第２の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成するステップと、
前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとは異なる関数とし、前記第１の生成データと前記第２の生成データとが異なる値となるように設定し、
前記第１の処理装置と前記第２の処理装置とにおいて、相互に第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合し、照合結果を相互に交換するステップと、
記第１の処理装置において、比較照合結果から一致したことを確認した第１の演算データと第２の演算データと、前記第１の生成データと前記第２の生成データとを含む伝送データを送信するステップと、
前記受信装置では、前記伝送データを受信して、前記第１の演算データと予め設定された前記第１の生成アルゴリズムとから第５の生成データを生成するステップと、
前記伝送データを受信して、前記第２の演算データと予め設定された前記第２の生成アルゴリズムとから第６の生成データを生成するステップと、
前記第１の生成データと前記第５の生成データとを、また、前記第２の生成データと前記第６の生成データとを比較照合して受信した前記第１の演算データと前記第２の演算データの誤り検出と、受信した前記第１の演算データと前記第２の演算データの比較照合とを行うステップと、
を備え、
受信した第１の演算データ／第２の演算データの夫々の誤りの有無の検出と、第１の演算データと第２の演算データの比較照合とを送信側と受信側とで並列に判定するようにした冗長化制御システムの演算データの伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冗長化制御システムと、その演算データの伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントやフィールド機器などを監視、制御するための制御装置を使用して、制御装置内の演算データの処理装置を冗長化した冗長化制御システムにおいては、制御装置自身の故障を人間の手を介さずに検出出来る仕組みを備えた装置が要求されている。
【０００３】
この制御装置の構成要素である伝送装置は、冗長化制御システムを構成する装置間の接続インターフェースである。制御装置が、自身の故障を検出出来ない場合、誤ったデータが正しいデータと誤認識されて伝送装置から送信されることになる。
【０００４】
伝送装置の故障や外来ノイズ等に基づく伝送データの誤りを検出する仕組みとしては、伝送データ全体のＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）値を正確に生成して付加した誤り検出用のＣＲＣ値計算装置を備え、受信側の装置で伝送データのエラーを検出する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、送信側となる制御装置内で生成される演算データの正しさを確認する為の仕組みとして、冗長化処理装置の二重化された処理装置が生成する演算データについて、処理装置間の演算データの比較照合をハードウェアの同期に制約を受けずに行い、夫々の処理系の演算データが処理装置間で完全に一致した場合に伝送された演算データを正確なものと判断し、高速な演算処理を可能としたフェールセーフコンピュータシステムが開示されている（例えば、特許文献２参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−６８６１６号公報
【特許文献２】特許第４１３７３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されたＣＲＣ計算装置による伝送データの誤り検出の仕組みでは、二重系の場合の冗長化処理装置の一方の系の処理装置が故障しても、演算データを生成する何れかの処理装置が健全ならば、処理装置から伝送装置に転送された演算データとＣＲＣ符号化データの関係は正しいものとなる。
【０００８】
この場合、受信側では、送信側の伝送装置からの伝送データの伝送中の伝送誤りは検出可能であるが、受信側では、冗長化処理装置の２つの系の処理装置が共に正しく動作している事を確認出来ない為、送信側の処理装置から伝送装置に転送される演算データが、冗長化処理装置の２つの系の処理装置間で正しく比較照合された結果伝送されたものであるか、比較照合で検証されないまま片方の系の処理装置のみで演算されたデータがそのまま伝送されたものであるかを判別できない。
【０００９】
この為、もし処理装置の片方の系が故障し、且つ、比較照合部が故障して、それを処理装置が自身が認識していない場合でも、演算データとＣＲＣ符号化データの関係は正しいため、受信側では、処理装置から伝送装置に転送された演算データが、冗長化処理装置による両処理系の一致確認による検証を経ているのかいないのかを判別できないという問題があった。
【００１０】
本発明は上述した問題を解決するためになされたもので、冗長化処理装置から伝送装置を介して伝送される演算データについて、受信側で伝送時の伝送誤り検出を行うとともに、受信側で冗長化処理装置の各処理系の符号化データを確認する手段を設けることで、冗長化処理装置で生成された冗長系毎の演算データの誤りと、冗長系毎の故障診断とを可能とした冗長化制御システム、及びその演算データの伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明による請求項１に係わる冗長化制御システムは、同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置の第１の演算データと第２の処理装置の第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データを返信する比較冗長型の冗長化処理装置を備える冗長化制御システムであって、前記第１の処理装置は、前記制御データに基づいて前記第１の演算データを生成し、前記第１の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成し、前記第２の処理装置は、前記制御データに基づいて前記第２の演算データを生成し、前記第２の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成し、前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとは異なる関数として、前記第１の生成データと前記第２の生成データとが異なる値となるように設定し、さらに、前記第１の処理装置は、前記第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合して、一致した前記演算データと前記第１の生成データ／第２の生成データとを出力する冗長化処理装置と、前記演算データと前記第１の生成データ／第２の生成データ含む伝送データを前記冗長化処理装置から受信して前記制御データの送信元に送る第１の伝送装置と
を備える制御装置と、前記制御データを前記第１の伝送装置に送信し、前記伝送データを前記第１の伝送装置から受信する第２の伝送装置と、受信した前記演算データと、予め設定される前記第１の生成アルゴリズム／前記第２の生成アルゴリズムとから、夫々、第３の生成データ／第４の生成データを生成し、受信した前記第１の生成データと前記第３の生成データとを、また、受信した前記第２の生成データと前記第４の生成データとを比較照合して、受信した前記演算データの誤りの有無と、前記第１の処理装置または前記第２の処理装置の故障の有無とを判定する第３の処理装置と、を備える受信装置とを備え、受信した演算データの誤りの有無を、演算データを生成した処理装置毎の生成アルゴリズムを使用して判定するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明による請求項３に係わる冗長化制御システムは、請求項１において、前記冗長化処理装置は、前記第１の処理装置は、さらに、前記制御データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第１の署名アルゴリズムに基づく暗号化処理によって第１の署名データを作成し、前記第２の処理装置は、さらに、前記制御データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第２の署名アルゴリズムに基づく暗号化処理によって第２の署名データを作成し、前記第１の処理装置は、さらに、前記第１の署名データ／第２の署名データを含む前記伝送データを前記第１の伝送装置に返信し、さらに、第１の伝送装置は、前記演算データと前記第１の生成データ／第２の生成データと前記第１の署名データ／第２の署名データとを含む前記伝送データを前記冗長化処理装置から受信して前記制御データの送信元に送り、前記第３の処理装置は、さらに、予め設定される前記第１の署名アルゴリズムと前記第２の署名アルゴリズムに基づき、受信した夫々の前記第１の署名データと前記第２の署名データに対して、復号化処理を行い、受信した前記第１の署名データが前記第１の処理装置で、また、受信した前記第２の署名データが前記第２の処理装置で生成されたことを認証判定するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明による請求項５に係わる冗長化制御システムは、同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置の第１の演算データと第２の処理装置の第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データを返信する比較冗長型の冗長化処理装置を備える冗長化制御システムであって、前記第１の処理装置は、前記制御データに基づいて前記第１の演算データを生成し、前記第１の演算データに対して返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成し、前記第２の処理装置は、前記制御データに基づいて前記第２の演算データを生成し、前記第２の演算データに対して返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成し、前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとは異なる関数として、前記第１の生成データと前記第２の生成データとが異なる値となるように設定し、さらに、前記第１の処理装置は、前記第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合して、一致した場合、前記第１の演算データ／第２の演算データと前記第１の生成データ／第２の生成データとを出力する冗長化処理装置と、前記第１の演算データ／第２の演算データと、前記第１の生成データ／第２の生成データと含む伝送データを前記冗長化処理装置から受信して前記制御データの送信元に送る第１の伝送装置とを備える制御装置と、前記制御データを前記第１の伝送装置に送信し、前記伝送データを前記第１の伝送装置から受信する第２の伝送装置と、受信した前記第１の演算データと予め設定される前記第１の生成アルゴリズムとから夫々第５の生成データを生成し、また、前記第２の演算データと予め設定される前記第２の生成アルゴリズムとから第６の生成データを生成し、前記第１の生成データと前記第５の生成データとを、前記第２の生成データと前記第６の生成データとを比較照合して、受信した前記第１の演算データと前記第２の演算データの誤りの有無と、受診した第１の演算データと第２の演算データとの比較照合による故障の有無とを検出する第３の処理装置と、を備える受信装置とを備え、受信した第１の演算データ／第２の演算データの夫々の誤りの有無と、第１の演算データと第２の演算データの比較照合とを送信側と受信側とで並列に判定するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明による請求項６に係わる冗長化制御システムの演算データの伝送方法は、同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置の第１の演算データと第２の処理装置の第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データを返信する制御装置とこの演算データを受信する受信装置とを備える冗長化制御システムの演算データの伝送方法であって、前記制御装置は、前記第１の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第１の演算データを生成し、前記第１の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成するステップと、前記第２の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第２の演算データを生成し、前記第２の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成するステップと、前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとは異なる関数として、前記第１の生成データと前記第２の生成データとが異なる値となるように設定し、前記第１の処理装置と前記第２の処理装置とにおいて、相互に第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合し、照合結果を相互に交換するステップと、記第１の処理装置において、前記第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合結果の一致を確認し、一致した前記演算データと、前記第１の生成データと前記第２の生成データとを含む伝送データを送信するステップと、前記受信装置では、前記伝送データを受信して、前記演算データと予め設定された前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとから第３の生成データと第４の生成データとを生成するステップと、前記第１の生成データと前記第３の生成データとを、また、前記第１の生成データと前記第３の生成データとを比較照合して、受信した前記演算データの誤りを検出するステップとを備え、受信した演算データの誤りの有無を、演算データを生成した処理装置毎の生成アルゴリズムを使用して判定するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明による請求項７に係わる冗長化制御システムの演算データの伝送方法は、同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置の第１の演算データと第２の処理装置の第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データを返信する制御装置と、この演算データを受信する受信装置とを備える冗長化制御システムの演算データの伝送方法であって、前記制御装置は、前記第１の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第１の演算データを生成し、前記第１の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成するステップと、前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとは異なる関数として、前記第１の生成データと前記第２の生成データとが異なる値となるように設定し、さらに、前記第１の演算データに対して、予め設定される第１の署名アルゴリズムを使用して第１の署名データを生成するステップと、
前記第２の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第２の演算データを生成し、前記第２の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成するステップと、さらに、前記第２の演算データに対して、予め設定される第２の署名アルゴリズムを使用して第２の署名データを生成するステップと前記第１の処理装置と前記第２の処理装置とにおいて、相互に第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合し、照合結果を相互に交換するとともに、前記第２の生成データを前記第１の処理装置に送るステップと、記第１の処理装置において、前記第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合結果の一致を確認し、その演算データと、前記第１の生成データと前記第２の生成データと、前記第１の署名データ／前記第２の署名データとを含む伝送データを送信するステップと、前記受信装置では、前記伝送データを受信して、前記演算データと予め設定された前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとから第３の生成データと第４の生成データとを生成するステップと、前記第１の生成データと前記第３の生成データとを、また、前記第２の生成データと前記第４の生成データとを比較照合して、受信した前記演算データの誤りを検出するステップと、さらに、前記演算データから予め設定される前記第１の署名アルゴリズムと前記第２の署名アルゴリズムに基づき、夫々第３の署名データ及び第４の署名データを生成するステップと、前記第１の署名データと前記第３の署名データとを、また、前記第２の署名データと前記第４の署名データとを独立に比較照合して、受信した演算データが予め設定された処理装置のものであるか否かの認証判定を行うステップと、を備え、受信した演算データの誤り判定と、演算データを生成した装置の認証判定とを行うようにした。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明による請求項８に係わる冗長化制御システムの演算データの伝送方法は、同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置の第１の演算データと第２の処理装置の第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データを返信する制御装置と、この演算データを受信する受信装置とを備える冗長化制御システムの演算データの伝送方法であって、前記制御装置は、前記第１の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第１の演算データを生成し、前記第１の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成するステップと、前記第２の処理装置において、前記制御データに基づいて前記第２の演算データを生成し、前記第２の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成するステップと、前記第１の生成アルゴリズムと前記第２の生成アルゴリズムとは異なる関数とし、前記第１の生成データと前記第２の生成データとが異なる値となるように設定し、前記第１の処理装置と前記第２の処理装置とにおいて、相互に第１の演算データと前記第２の演算データとを比較照合し、照合結果を相互に交換するステップと、記第１の処理装置において、比較照合結果から一致したことを確認した第１の演算データと第２の演算データと、前記第１の生成データと前記第２の生成データとを含む伝送データを送信するステップと、前記受信装置では、前記伝送データを受信して、前記第１の演算データと予め設定された前記第１の生成アルゴリズムとから第５の生成データを生成するステップと、前記伝送データを受信して、前記第２の演算データと予め設定された前記第２の生成アルゴリズムとから第６の生成データを生成するステップと、前記第１の生成データと前記第５の生成データとを、また、前記第２の生成データと前記第６の生成データとを比較照合して受信した前記第１の演算データと前記第２の演算データの誤り検出と、受信した前記第１の演算データと前記第２の演算データの比較照合とを行うステップと、を備え、受信した第１の演算データ／第２の演算データの夫々の誤りの有無の検出と、第１の演算データと第２の演算データの比較照合とを送信側と受信側とで並列に判定するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、冗長化処理装置から伝送装置を介して伝送される演算データについて、受信側で伝送時の伝送誤り検出を行うとともに、冗長化処理装置で生成された冗長系毎の演算データの誤りと、冗長系毎の故障診断とを可能とした冗長化制御システム、及びその演算データの伝送方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の冗長化制御システムの構成図。
【図２】本発明の実施例１の冗長化制御システムの動作説明図。
【図３】本発明の実施例１の冗長化制御システムの動作説明図。
【図４】本発明の実施例１の冗長化制御システムの動作を説明するフロー図。
【図５】本発明の実施例２の冗長化制御システムの動作説明図。
【図６】本発明の実施例２の冗長化制御システムの動作を説明するフロー図。
【図７】本発明の実施例３の冗長化制御システムの動作説明図。
【図８】本発明の実施例４の冗長化制御システムの動作説明図。
【図９】本発明の実施例４の冗長化制御システムの動作を説明するフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本実施例について説明する。
【実施例１】
【００２０】
以下、図１乃至図４を参照して実施例１を説明する。先ず、図１を参照して、本実施の冗長化制御システム１００の構成について説明する。冗長化制御システム１００は、制御データを受診して演算データを生成する制御装置１と、制御データを送信して、制御装置１からの演算データを受診する受信装置２と、これらを接続する伝送路３とを備える。
【００２１】
尚、冗長化制御システム１００は、伝送路３をネットワークで構成し、複数の受信装置２、複数の制御装置１を備える構成としても良く、制御データと演算データは、同じ構成の制御装置の間で送受信される場合もある。ここでは、一対の制御装置１と受信装置２との間の伝送の場合について説明する。
【００２２】
また、冗長化制御システム１００の構成は、同じ制御データを受信して、同じ演算処理を並列に実行する第１の処理装置１１の第１の演算データと第２の処理装置１２の第２の演算データとを比較照合して、一致を確認した演算データを返信する比較冗長型の冗長化処理装置１４を備える制御装置１と、制御装置１に伝送路３を介して制御データを制御装置１に送信し、演算データを制御装置１から受診して、受診した演算データの誤りの有無を判定する受信装置２とを備える。
【００２３】
次に、図２を参照して各部の構成について説明する。図２に記載の各データの末尾に付した数値１、２は、夫々第１、第２を簡略化したもので、例えば、「演算データ２」の記したものは、第２の演算データを示す（以下、その他の図面においても同様に記す）。
【００２４】
制御装置１は、受診した制御データに基づいて第１の演算データを生成し、この第１の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成する第１の処理装置１１と、受診した制御データに基づいて第２の演算データを生成し、この第２の演算データに対して、予め設定される返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成する第２の処理装置１２とを有する冗長化処理装置１４とを備える。
【００２５】
この第１の処理装置１１は、第１の演算データと第２の演算データとを比較照合して、一致を確認した演算データと、第１の生成データ／第２の生成データとを出力する。
【００２６】
さらに、演算データと第１の生成データ／第２の生成データを含む伝送データを冗長化処理装置１４から受信して制御データの送信元に送る第１の伝送装置１３とを備える。
【００２７】
さらに、受信装置２は、制御データを第１の伝送装置１３に送信し、伝送データを第１の伝送装置１３から受信する第２の伝送装置２３と、受信した演算データと、予め設定される第１の生成アルゴリズム／第２の生成アルゴリズムとから、夫々、第３の生成データ／第４の生成データを生成し、第１の生成データと第３の生成データとを、また、第２の生成データと第４の生成データとを比較照合して、受信した演算データの誤りの有無と、第１の処理装置または第２の処理装置の故障とを判定する第３の処理装置２１とを備える。
【００２８】
次に、第１の処理装置１１と第２の処理装置とを有する冗長化処理装置１４の詳細について説明する。
【００２９】
先ず、第１の処理装置１１は、第１の伝送装置１３から制御データを受信し、当該制御データと第１の演算データとを後述する第１のデータ交換部１１２に送るとともに、第１の演算データと第２演算データとを相互に交換して、相互の比較照合結果の一致を確認して、一致した演算データを含む伝送データを第１の伝送装置１３に返信する第１の伝送データ管理部１１１と、第１の伝送データ管理部１１１から制御データを受信し、予め設定される演算プログラムを実行して第１の演算データを作成して返信する第１の演算データ作成部１１４と、自処理装置１１で求める第１の演算データを受信し、第１の演算データの返信時の誤り検出用の第１の生成データを予め設定される第１の生成アルゴリズムを使用して生成して返信する前記第１の生成データ作成部１１３と、第１の演算データを後述する第２処理装置１２に送信し、第２の処理装置１２から送られた第２の演算データと比較照合結果とを含む伝送データを第１の伝送データ管理部１１１に送る第１のデータ交換部１１２とを備える。
【００３０】
また、第２の処理装置１２は、第１の処理装置１１から制御データと第１の演算データとを受信し、第１の演算データと第２の演算データとの比較照合結果を含む伝送データを第１のデータ交換部１１２に送る第２のデータ交換部１２２と、第２のデータ交換部１２２から制御データを受信し、伝送データを作成して第１の処理装置１１に第１のデータ交換部１１２を介して返信する第２の伝送データ管理部１２１と、第２の伝送データ管理部１２１から制御データを受信し、予め設定され、第１の処理装置１１に設定されるものと同じ演算プログラムを実行して前記第２の演算データを作成して返信する第２の演算データ作成部１２４と、第２の伝送データ管理部１２１から第２の演算データを受信し、第２の演算データの返信時の誤り検出用の第２の生成データを予め設定される第２の生成アルゴリズを使用して生成して返信する第２の生成データ作成部１２３とを備える。
【００３１】
尚、この第１の処理装置１１及び第２の処理装置１２は、制御データを受診して演算データを求め返信するものであれば良く、伝送路３を介しての送受信、演算データを求める演算ＣＰＵ、及び、演算プログラムやデータを記憶するメモリ等を備える演算装置で構成することが出来る。
【００３２】
また、第１の生成データを生成する第１の生成アルゴリズムと、第２の生成データを生成する第２の生成アルゴリズムとは、例えば、巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check）などの関数を使用したもので、夫々の関数は異なるものを使用し、第１の生成データと第２の生成データとは異なる値としておく。
【００３３】
このように構成しておくことで、受信装置２では、受信した演算データの誤りの有無を送信元の第１の生成アルゴリズムと第２のアルゴリズムとで求め、夫々第３の生成データ／第４の生成データとし、受診した第１の生成データ／第２の生成データと、生成した第３の生成データ／第４の生成データとを個別に比較照合して、誤りの有無と、その誤りが２つの処理装置の系統のいずれの系統に起因するかを判定できるようにしておく。
【００３４】
次に、このように構成された本実施例１の動作について、図３の処理フロー図と、図４を参照して説明する。
【００３５】
先ず、制御装置１は、図４の破線矢印で示すように、例えば、制御データの入力出力端となる受信装置２から伝送路３と第１の受信装置１３とを介して受信し、同じ制御データを第１の伝送データ管理部１１１と、伝送データ管理部１２１とに記憶する。
【００３６】
具体的には、第２の処理装置１２に送られる制御データは、第１の伝送データ管理部１１１、データ交換部１１２、及びデータ交換部１２２を経由して伝送データ管理部１２１に記憶される。
【００３７】
次に、図３を参照して、送信された制御データに応答する演算データの処理動作を説明する。
【００３８】
第１の伝送データ管理部１１１と伝送データ管理部１２１とに記憶された、同じ、制御データは、演算データ作成部１１４と演算データ作成部１２４とで、予め記憶される同じ演算プログラムを用いて、夫々、第１の演算データ／第２の演算データを生成する（ｓ１、ｓ３）。
【００３９】
次に、第１の生成データ作成部１１３は、第１の演算データから、特定のアルゴリズムに基づく演算処理（例えば、ＣＲＣ符号化計算）により、第１の生成データ（例えば、第１の演算データのＣＲＣ符号化データ）を算出する（ｓ２）。
【００４０】
同様に、第２の生成データ作成部１２３は、第２の演算データから、特定のアルゴリズムに基づく演算処理（例えば、ＣＲＣ符号化計算）により、第２の生成データ（例えば、第２の演算データのＣＲＣ符号化データ）を算出する（ｓ２）。
【００４１】
次に、次に、冗長化処理装置１４では、第１の演算データと第２の演算データの演算結果の正しさを確認するため、第１の処理装置１１と処理第２の処理装置１２の間で第１の演算データと第２の演算データの交換を行う。
【００４２】
そこで、第１の演算データはデータ交換部１１２からデータ交換部１２２に転送され、また、第２の演算データはデータ交換部１２２からデータ交換部１１２に転送される。
【００４３】
そして、第１の伝送データ管理部１１１では、第１の処理装置１１で生成された第１の演算データと、第２の処理装置１２から転送されてきた第２の演算データの比較照合を行う。ここで、第１の処理装置１１と第２の処理装置１２の処理が正しく実行されていれば、第１の演算データと第２の演算データは必ず一致している筈である。
【００４４】
また、同様に、伝送データ管理部１２１では、第２の処理装置１２で生成された第２の演算データと、第１の処理装置１１から転送されてきた第１の演算データのデータ比較照合を行う。
【００４５】
そして、それぞれの装置での比較照合結果は、データ交換部１１２とデータ交換部１２２を介して交換される（ｓ５）。
【００４６】
次に、そして、第１の演算データと第２の演算データの一致を確認した予め設定された第１の処理装置１１では、受信装置２に送出するための伝送データを作成し、第１の伝送装置１３を介して受信装置２に送信する（ｓ６）。この伝送データは、第１の演算データと第２の演算データとが一致した演算データと、第１の生成データと、第２の処理装置１２から転送されてきた第２の生成データが含まれる。
【００４７】
次に、伝送データを受信した受信装置２では、第３の処理装置２１において、伝送データに内蔵された第１の生成データ、第２の生成データを用いて、受信した演算データが正しく転送されてきたか否かの検算処理を行う。
【００４８】
そこで、第３の処理装置２１には、第１の生成データ作成部と第２の生成データ作成部１２３に内蔵された第１の生成アルゴリズムと第２の生成アルゴリズムとを予め記憶して置く。
【００４９】
先ず、第３の処理装置２１では、伝送データ中に、演算データ、第１の生成データ、及び第２の生成データが内蔵されているか否かを確認する。
【００５０】
仮に、第２の生成データが空の状態（例えば、全ビットが０）で送信されて来たとすると、受信装置２は、第１のデータ交換部１１２のどこかに異常が発生して、第２の生成データの第１の処理装置への転送が失敗したか、もしくは、第２の処理装置１２に異常が発生して、そもそも第２の生成データが作成されなかったかなど、制御装置１内での異常発生を検知する事が出来る。
【００５１】
次に、第３の処理装置２１では、第１の生成データ作成部１１３と同一の生成アルゴリズムを用いて、受信した伝送データ中の演算データから、新たに第３の生成データを作成する（ｓ７）。
【００５２】
次に、第１の生成データと第３の生成データの比較称号処理を行う。一致した場合、演算データ、第１の生成データが正しく受信装置２に伝送され、かつ、第１の生成データの第１の処理装置１１における生成処理が正常に動作したと判断する事が出来る。不一致の場合、演算データが伝送路３や、第１の伝送装置１３、第２の伝送装置２３のいずれかで誤ったデータに変化したか、制御装置１、または受信装置２における第１／第２の生成アルゴリズムに異常が発生したという事になり、第１の処理装置の処理系統の誤りを検出する事が出来る（ｓ８）。
【００５３】
次に、第３の処理装置２１では、第１の処理装置の系統と同様に、第２の処理系等について第２の生成データ作成部１２３と同一の第２の生成アルゴリズムを用いて、受信した伝送データ中の演算データから、新たに第４の生成データを作成する（ｓ７）。
【００５４】
そして、第２の生成データと第４の生成データの比較照合処理を行う。一致の場合、演算データ、第２の生成データが正しく受信装置２に伝送され、かつ、第２の生成データの第２の処理装置における処理が正常に動作したと判断する事が出来る。
【００５５】
不一致の場合、演算データが伝送路３、第１の伝送装置１３、及び第２の伝送装置２３のいずれかで誤ったデータに変化したか、制御装置１または受信装置２における第１／第２の生成アルゴリズムに異常が発生したという事になり、これらの誤りを検出する事が出来る。
【００５６】
このように構成された本実施例の冗長化制御システム１００によれば、冗長化処理装置１４において作成される伝送データの中に、第１の処理装置１１と第２の処理装置１２とで作成された第１の演算データと第２の演算データとを比較照合して、一致した演算データと、第１の処理装置１１のみで作成された第１の生成データと第２の処理装置１２のみで作成された第２の生成データを含む伝送データを送信し、受信装置２では、これらの生成データを用いた演算データの伝送誤りのチェックと、第１／第２の生成データの欠落、または誤り検出による冗長化処理装置１４の第１の処理装置、第２の処理装置の処理系統毎の故障、または両系の故障を検出する事が出来る。
【００５７】
即ち、従来の伝送誤り検出の仕組みは、伝送経路で発生する伝送誤りには、伝送データに対して生成データを生成し、受信装置でこれを検出する方式であったため、生成データを求める前の演算データの値自体が誤っていた場合、誤った演算データに対して生成データが求められる。
【００５８】
したがって、受信装置では伝送経路で正しく伝送された事のみが確認され、演算データの値自体が誤っていた事は検出できなかった。
【００５９】
これに対し、本実施例１の冗長化制御システムでは、第１の処理装置１１と第２の処理装置１２で求めた演算データの比較照合を行い、演算データの一致を確認した後、第１の処理装置１１で生成される第１の生成データと、第２の処理装置で生成される第２の生成データを共に伝送データとして受信装置に送る仕組みを有する。
【００６０】
したがって、受信側装置では、演算データの伝送路中での誤り検出だけでなく、第１の処理装置１１、第２の処理装置１２の故障の有無を、その処理系等毎に受信装置２で検出する事が可能となる。
【００６１】
これにより、伝送路での誤り検出だけでなく、第１／第２の処理装置で演算された演算データの誤りと、その処理系等の故障とを検出する事が出来る。
【実施例２】
【００６２】
次に、図５及び図６を参照して、実施例２の冗長化制御システムについて説明する。実施例２の各部について図１に示す各部と同一部分は同一符号で示しその説明を省略する。
【００６３】
図５及び図６に示すように、実施例２が、実施例１と異なる点は、第１の処理装置１１と第２の処理装置１２とに、夫々の演算データを生成した処理装置であることを保証する第１の署名データ生成部１１５と第２の署名データ生成部１２５とを備え、受信装置２で生成された演算データが正しい装置から送信されたものであることを第３の処理装置２３で認証判定するようにしたことにある。
【００６４】
即ち、第１の処理装置１１は、さらに、演算データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第１の署名アルゴリズムに基づく暗号化処理を行って第１の署名データを作成し、第２の処理装置１２は、さらに、制御データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第２の署名アルゴリズムに基づく暗号化処理を行って第２の署名データを作成する。
【００６５】
そして、第１の処理装置１１は、さらに、第１の署名データ／第２の署名データを含む伝送データを第１の伝送装置１３に返信し、第１の伝送装置１３は、演算データとの生成データ／第２の生成データと前記第１の署名データ／第２の署名データとを含む伝送データを冗長化処理装置１４から受信して制御データの送信元である受信装置２に送る。
【００６６】
第３の処理装置２１は、さらに、予め設定される送信元と同じ第１の署名アルゴリズムと第２の署名アルゴリズムに基づき、受信した夫々の第１の署名データと第２の署名データに対して、複合化処理を行い、受信した第１の署名データが第１の処理装置１１で、また、受信した第２の署名データが第２の処理装置１２で生成されたものである認証判定を行う。
【００６７】
次に、実施例２の冗長化処理装置の詳細構成について、同じく図５を参照して説明する。第１の処理装置１１は、さらに、第１の伝送データ管理部１１１から送られた演算データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第１の署名アルゴリズムに基づく第１の署名データを作成し、前記第１の伝送データ管理部に送る第１の署名データ作成部１１５を備える。
【００６８】
第２の処理装置１２は、さらに、第２の伝送データ管理部１２１から送られた制御データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第２の署名アルゴリズムに基づく第２の署名データを作成し、前記第２の伝送データ管理部に送る第２の署名データ作成部を備える。
【００６９】
次に、このように構成された実施例２の動作について、図６を参照して説明する。図６に示す実施例２の処理ステップについて、図３に示す実施例１の処理ステップと同じ処理のものは、対応付けして（）内に実施例１の符号で示す。
【００７０】
第１の処理装置１１において、制御データに基づいて第１の演算データを生成し、予め設定される返信時の誤り検出用の第１の生成アルゴリズムを使用して第１の生成データを生成する（ｓ１１、ｓ１２）。そして、実施例２では、さらに、前記第１の演算データに対して、予め設定される第１の署名アルゴリズムを使用して第１の署名データを生成する（ｓ１３）。
【００７１】
同様に、第２の処理装置１２において、制御データに基づいて第２の演算データを生成し、予め設定される返信時の誤り検出用の第２の生成アルゴリズムを使用して第２の生成データを生成する（ｓ１４、ｓ１５）。さらに、前記第２の演算データに対して、予め設定される第２の署名アルゴリズムを使用して第２の署名データを生成する（ｓ１６）。
【００７２】
そして、伝送データ管理部１１１では、第１の処理装置１１と第２の処理装置１２とにおいて、相互に第１の演算データと第２の演算データとを比較照合し（ｓ１７）、照合結果を相互に交換し、その一致を確認する。そして、一致した演算データと、第１の生成データと第２の生成データと、さらに、第１の署名データ／前記第２の署名データとを含む伝送データを送信する（ｓ１８）。
【００７３】
次に、受信装置２では、伝送データを受信して、演算データと予め設定された第１の生成アルゴリズムと第２の生成アルゴリズムとから第３の生成データと第４の生成データとを生成し、第１の生成データと第３の生成データとを、また、第２の生成データと第４の生成データとを比較照合して、受信した演算データの誤りを検出する（ｓ１９、ｓ２０）。
【００７４】
さらに、予め設定される送信元と同じ第１の署名アルゴリズムと第２の署名アルゴリズムに基づき、受信した夫々の前記第１の署名データと第２の署名データに対して、複合化処理を行い、受信した前記第１の署名データが第１の処理装置１１で、また、受信した第２の署名データが第２の処理装置１２で生成されたものであることを認証判定する（ｓ２１）。
【００７５】
以上のように構成された実施例２に拠れば、制御装置１の第１の処理装置１１と第２の処理装置１２とに、夫々第１の署名データ作成部１１５と第２の署名データ作成部１２５とを備える事により、夫々の第１の署名データと第２の署名データとが、正しく、夫々第１の処理装置１１と第２の処理装置処理１２とで作成された事を受信装置２で認識することが出来る。
【００７６】
また、受信データが第１の処理装置と第２の処理装置とにより生成された事が認証可能となるので、ネットワークを構成する伝送路３から別の装置により生成された伝送データとの区別や、ネットワークを介して侵入する偽伝送データを識別することが出来る。
【実施例３】
【００７７】
次に、図７を参照して、実施例３の冗長化制御システムについて説明する。実施例３の各部について図５に示す各部と同一部分は同一符号で示しその説明を省略する。
【００７８】
図７に示すように、実施例３が、実施例２と異なる点は、実施例２では第１の処理装置１１と第２の処理装置１２とで異なる生成アルゴリズムを使用して異なる第１の生成データと第２の生成データを生成したが、実施例３では２つの処理装置では同じ生成アルゴリズムで同じ値の生成データを生成し、伝送する生成データ量を削減するようにしたことにある。
【００７９】
実施例３の冗長化処理装置１４は、詳細には、第１の処理装置１１は、第１の伝送装置１３から制御データを受信し、当該制御データと第１の演算データとを第１のデータ交換部１１２に送るとともに、第１の演算データと第２演算データとを、さらに、第１の生成データと第２の生成データとを相互に交換し、相互の比較照合結果の一致を確認して、夫々一致した演算データ及び生成データとし、これらを含む伝送データを作成して返信する第１の伝送データ管理部１１１と、第１の伝送データ管理部１１１から制御データを受信し、予め設定される演算プログラムを実行して第１の演算データを作成して返信する第１の演算データ作成部１１４と、第１の演算データを受信し、第１の演算データの返信時の誤り検出用の第１の生成データを予め設定される生成アルゴリズを使用して生成して返信する第１の生成データ作成部１１３と、第１の演算データを前記第２処理装置１２に送信し、第２の処理装置から送られた第２の演算データと比較照合結果とを含む伝送データを第１の伝送データ管理部１１１に送る第１のデータ交換部１１２と、第１の伝送データ管理部１１１から送られた制御データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第１の署名アルゴリズムに基づく暗号化処理によって第１の署名データを作成し、第１の伝送データ管理部１１１に送る第１の署名データ作成部１１５と、を備える。
【００８０】
また、第２の処理装置１２は、第１の処理装置１１から制御データと第１の演算データとを受信し、第１の演算データと第２の演算データ及び第１の生成データと第２の生成データとの比較照合結果を含む伝送データを第１のデータ交換部１１２に送る第２のデータ交換部１２２と、第２のデータ交換部１２２から制御データを受信し、伝送データを作成して第１の処理装置１１に返信する第２の伝送データ管理部１２１と、第２の伝送データ管理部１２１から制御データを受信し、予め設定される第１の処理装置１１と同じ演算プログラムを実行して第２の演算データを作成して返信する第２の演算データ作成部１２４と、第２の伝送データ管理部１２１から第２の演算データを受信し、第２の演算データの返信時の誤り検出用の第２の生成データを予め設定される同じ生成アルゴリズを使用して生成して返信する第２の生成データ作成部１２３と、第２の伝送データ管理部１２１から送られた制御データに対して、予め設定される共通鍵暗号である第２の署名アルゴリズムに基づく暗号化処理によって第２の署名データを作成し、第２の伝送データ管理部１２１に送る第２の署名データ作成部１２５と、を備える。
【００８１】
さらに、第２のデータ交換部１２２は、第２の署名データを第２の伝送データ管理部１２１から受信して第１のデータ交換部１２１に送信し、第１の伝送データ管理部１１２は、第１の演算データと第２の演算データとを比較照合して一致した演算データと、第１の生成データ／第２の生成データとを比較して一致した生成データと、さらに、第１の署名データ／第２の署名データとを出力する。
【００８２】
次に、このように構成された実施例３の冗長化制御システム１００動作について説明する。受信装置２では、第１の処理装置１１と第２の処理装置で相互に比較照合された演算データと生成データと、第１の署名データと第２の署名データとを含む伝送データを冗長化処理装置１４から受信する。
【００８３】
受信装置２の第３の処理装置２３では、受信した演算データと、予め設定される第１／第２の処理装置１１、１２に備える同じ生成アルゴリズムとから、第５の生成データを生成し、受信した生成データと第５の生成データとを比較し、制御装置１から送信された演算データの誤りの有無を検出する。
【００８４】
さらに、予め設定される第１の署名アルゴリズムと第２の署名アルゴリズムに基づき、受信した夫々の第１の署名データと第２の署名データに対して、複合化処理を行い、受信した第１の署名データが第１の処理装置で、また、受信した第２の署名データが第２の処理装置で生成されたものである認証判定を行う。
【００８５】
以上のように構成された実施例３に拠れば、制御装置１の第１の生成データと第２の生成データとの比較照合を冗長化処理装置１４内で行い、伝送データとしては比較照された生成データのみを転送し、第１の処理装置１１と第２の処理装置の故障の有無判定は、第１の署名データと第２の署名データの認証判定で行うようにしている。
【００８６】
したがって、実施例２と同様の効果を実現するのに半分のデータ量の生成データとし、伝送路３でのデータ量を削減することが出来る。
【実施例４】
【００８７】
次に、図８及び図９を参照して、実施例４の冗長化制御システムについて説明する。実施例４の各部について図１に示す各部と同一部分は同一符号で示しその説明を省略する。
【００８８】
図８及び図９に示すように、実施例４が、実施例１と異なる点は、実施例１では、伝送データ管理部１１１は、第１の演算データと第２の演算データを比較照合し、一致した１つの演算データを伝送データとして生成するようにしたが、実施例４では、比較照合の後、伝送データは、第１の演算データと第２の演算データをそのまま伝送データとして生成し、受信装置２に送信するようにしたことにある。
【００８９】
従って、この場合の動作は、図９に示すように、第１の演算データ、第２の演算データ、第１の生成データ、第２の生成データで構成される伝送データが生成される（ｓ３６）。
【００９０】
そして、受信装置２では、この伝送データを受信して、第１の演算データと送信元と同じ予め設定された第１の生成アルゴリズムとから第５の生成データを生成し、また、第２の演算データと予め設定された送信元と同じ第２の生成アルゴリズムとから第６の生成データを生成する（ｓ３７）。
【００９１】
そして、第１の生成データと第５の生成データとを、また、第２の生成データと第６の生成データとを比較照合して、受信した第１の演算データと第２の演算データの誤りを検出するとともに、受信した第１演算データと第２の演算データとの比較照合を行い、送信元の故障の有無を判定する。
【００９２】
したがって、演算データの比較照合を制御装置と受信装置の２箇所で行うことが可能で、また、第１の演算データと第２の演算データの夫々の誤りの有無の検出が可能な、受信装置で演算データの診断が可能な冗長化された信頼性の高い冗長化制御システムを得ることが出来る。
【００９３】
本発明のいくつかの実施例を説明したが、これらの実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で，種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これらの実施例やその変形は、発明の要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明と均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９４】
１００  冗長化制御システム
１  制御装置
２  受信装置
３  伝送路
１１  第１の処理装置
１２  第２の処理装置
１３  第１の伝送装置
２１  第３の処理装置
２３  第２の伝送装置
１１１  第１のデータ伝送管理部
１１２  第１のデータ交換部
１１３  第１の生成データ作成部
１１４  第１の演算データ作成部
１１５  第１の署名データ作成部
１２１  第２のデータ伝送管理部
１２２  第２のデータ交換部
１２３  第２の生成データ作成部
１２４  第２の演算データ作成部
１２５  第２の署名データ作成部
【図１】
0005684514.tif 000002
【図２】
0005684514.tif 000003
【図３】
0005684514.tif 000004
【図４】
0005684514.tif 000005
【図５】
0005684514.tif 000006
【図６】
0005684514.tif 000007
【図７】
0005684514.tif 000008
【図８】
0005684514.tif 000009
【図９】
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