(57)【要約】【課題】デバイスの切替制御を行う中央制御部を不要とし、拡張性及び切替の高速性に優れたＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置を提供する。【解決手段】Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置１は、現用状態または予備状態として動作するデバイス１０１Ａ〜１０１Ｄと、セレクタ１１２Ａ〜１１２Ｄとを備え、各デバイス１０１Ａ〜１０１Ｄは、ＣＯＮＦＩＧ情報を保持する上流メモリ１４１Ａ１〜１４１Ｄ１及び下流メモリ１４１Ａ２〜１４１Ｄ２と、デバイスが故障したときに予備状態に遷移する故障処理手段と、上流メモリ１４１Ａ１〜１４１Ｄ１の選択指示の通知を受けたときに上流メモリ１４１Ａ１〜１４１Ｄ１に保持されたＣＯＮＦＩＧ情報により現用状態として動作する上流メモリ選択処理手段と、下流メモリ１４１Ａ２〜１４１Ｄ２の選択指示の通知を受けたときに下流メモリ１４１Ａ２〜１４１Ｄ２に保持されたＣＯＮＦＩＧ情報により現用状態として動作する下流メモリ選択処理手段とを備える。【選択図】        図３
2005012453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリアルに多段接続され、Ｎ個の機能の回路構成情報により順序性をもって現用状態としてそれぞれ動作するＮ個のデバイスと、予備状態として動作する１個のデバイスとを備えたＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置であって、前記Ｎ個のデバイスのうち予備状態のデバイスの前段に接続されたデバイスのいずれか１つが故障した場合には、該故障したデバイスは、予備状態として動作し、該故障したデバイスの１つ後段のデバイスから前記予備状態のデバイスまでの間の各デバイスは、隣接するデバイスからの指示を受けて、前記各デバイスの１つ前段のデバイスが故障前に動作していた回路構成情報により現用状態として動作し、前記Ｎ個のデバイスのうち予備状態のデバイスの後段に接続されたデバイスのいずれか１つが故障した場合には、該故障したデバイスは、予備状態として動作し、前記予備状態のデバイスから前記故障したデバイスの１つ前段のデバイスまでの間の各デバイスは、隣接するデバイスからの指示を受けて、前記各デバイスの１つ後段のデバイスが故障前に動作していた回路構成情報により現用状態として動作する、ことを特徴とするＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置において、さらに、各デバイスに対応して設けられ、対応するデバイスが出力するデータと対応するデバイスを迂回するデータとのいずれかをそれぞれ選択して出力するＮ＋１個のセレクタを備え、前記現用状態として動作する各デバイスは、デバイスが出力するデータを選択するように対応するセレクタに通知し、前記予備状態として動作するデバイスは、デバイスを迂回するデータを選択するように対応するセレクタに通知する、ことを特徴とするＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置。
【請求項３】
シリアルに多段接続され、Ｎ個の機能の回路構成情報により順序性をもって現用状態としてそれぞれ動作するＮ個のデバイスと、予備状態として動作する１個のデバイスと、前記各デバイスに対応して設けられ、前記対応するデバイスが出力するデータと前記対応するデバイスを迂回するデータとのいずれかをそれぞれ選択して出力するＮ＋１個のセレクタとを備えたＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置であって、前記各デバイスは、第１の回路構成情報を保持する上流メモリと、１つ前段のデバイスの上流メモリに保持される第２の回路構成情報を保持する下流メモリと、故障処理手段と、上流メモリ選択処理手段と、下流メモリ選択処理手段とを有し、前記故障処理手段が、予備状態として動作する機能、上流メモリの選択指示を１つ前段のデバイスに通知する機能、下流メモリの選択指示を１つ後段のデバイスに通知する機能、及びデバイスを迂回するデータを選択するように対応するセレクタに通知する機能を有し、自身のデバイスが故障したときに前記各機能を実現し、前記上流メモリ選択処理手段が、上流メモリに保持された第１の回路構成情報により現用状態として動作する機能と、上流メモリの選択指示を１つ前段のデバイスに通知する機能、及びデバイスが出力するデータを選択するように対応するセレクタに通知する機能を有し、１つ後段のデバイスから上流メモリの選択指示の通知を受けたときに前記各機能を実現し、前記下流メモリ選択処理手段が、下流メモリに保持された第２の回路構成情報により現用状態として動作する機能と、下流メモリの選択指示を１つ後段のデバイスに通知する機能、及びデバイスが出力するデータを選択するように対応するセレクタに通知する機能を有し、１つ前段のデバイスから下流メモリの選択指示の通知を受けたときに前記各機能を実現する、ことを特徴とするＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路の構成情報の変更が可能なデバイスを用いたＮ＋１シリアル冗長構成における切替制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として類推できるＮ＋１シリアル冗長構成デバイスにおける切替制御方式について説明する。
図６は、従来のＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置２のブロック図である。図６において、Ｍはメモリを意味する（図７及び８において同じ。）。図中、１１１は入力線、１２２は出力線、１３１は入力データ、１３２は出力データ、２はＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置、２０１Ａ〜２０１Ｄは回路構成情報（以下、ＣＯＮＦＩＧ情報という。）を基にして回路構成を変更可能なデバイス、２１１は中央制御部、１１２Ａ〜１１２Ｄはセレクタである。
【０００３】
また、１２３Ａ１は入力線１１１とデバイス２０１Ａとを接続するデバイス入力データ線、１２３Ａ２はデバイス２０１Ａとセレクタ１１２Ａとを接続するデバイス出力データ線、１２３Ａ３はデバイス入力データ線１２３Ａ１とセレクタ１１２Ａとを接続するデバイス迂回データ線である。同様に、１２３Ｂ１はセレクタ１１２Ａとデバイス２０１Ｂとを接続するデバイス入力データ線、１２３Ｂ２はデバイス２０１Ｂとセレクタ１１２Ｂとを接続するデバイス出力データ線、１２３Ｂ３はデバイス入力データ線１２３Ｂ１とセレクタ１１２Ｂとを接続するデバイス迂回データ線である。同様に、１２３Ｃ１はセレクタ１１２Ｂとデバイス２０１Ｃとを接続するデバイス入力データ線、１２３Ｃ２はデバイス２０１Ｃとセレクタ１１２Ｃとを接続するデバイス出力データ線、１２３Ｃ３はデバイス入力データ線１２３Ｃ１とセレクタ１１２Ｃとを接続するデバイス迂回データ線である。同様に、１２３Ｄ１はセレクタ１１２Ｃとデバイス２０１Ｄとを接続するデバイス入力データ線、１２３Ｄ２はデバイス２０１Ｄとセレクタ１１２Ｄとを接続するデバイス出力データ線、１２３Ｄ３はデバイス入力データ線１２３Ｄ１とセレクタ１１２Ｄとを接続するデバイス迂回データ線である。また、１２３Ｄ４はセレクタ１１２Ｄと出力線１２２とを接続するセレクタ出力線である。
【０００４】
また、２４１Ａはデバイス２０１ＡのＣＯＮＦＩＧ情報を格納するメモリ、２４１Ｂはデバイス２０１ＢのＣＯＮＦＩＧ情報を格納するメモリ、２４１Ｃはデバイス２０１ＣのＣＯＮＦＩＧ情報を格納するメモリ、２４１Ｄはデバイス２０１ＤのＣＯＮＦＩＧ情報を格納するメモリ、２５１はデバイス２０１Ａ〜２０１Ｄが中央制御部２１１に対して故障による切替要求を通知するイベント制御線、２６１は中央制御部２１１がデバイス２０１Ａ〜２０１Ｄに対してＣＯＮＦＩＧ情報の転送及び回路変更の指示を行い、デバイス２０１Ａ〜２０１Ｄが中央制御部２１１に対してＣＯＮＦＩＧ情報の応答及び回路変更の応答を行うコンフィグ制御線、２７１は中央制御部２１１がセレクタ１１２Ａ〜１１２Ｄに対してセレクタの選択指示を行い、セレクタ１１２Ａ〜１１２Ｄが中央制御部２１１に対してセレクタの選択応答を行うセレクタ制御線である。
【０００５】
次に、図６〜８を用いて、従来のＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置２の切替制御について説明する。図８において、○は通知元、●は通知先を意味する。前提として、現用デバイスの回路は、シーケンシャルに関連付けられ、３つの分割した機能Ａ〜Ｃを実現する回路情報（ＣＯＮＦＩＧ情報＝機能Ａ，機能Ｂ，機能Ｃ）で動作するものとする。Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置２の切替前の動作状態は、以下の通りである。すなわち、入力データ１３１はデータ入力中（ステップＳ４０１Ａ）、デバイス２０１Ａは、現用状態、メモリ２４１Ａに機能ＡのＣＯＮＦＩＧ情報を保持、及び機能Ａを実現する回路構成で動作中（ステップＳ４０１Ｂ）、セレクタ１１２Ａはデバイス出力データ線１２３Ａ２を選択（ステップＳ４０１Ｃ）の状態で動作している。また、デバイス２０１Ｂは、現用状態、メモリ２４１Ｂに機能ＢのＣＯＮＦＩＧ情報を保持、及び機能Ｂを実現する回路構成で動作中（ステップＳ４０１Ｄ）、セレクタ１１２Ｂはデバイス出力データ線１２３Ｂ２を選択（ステップＳ４０１Ｅ）の状態で動作している。また、デバイス２０１Ｃは、現用状態、メモリ２４１Ｃに機能ＣのＣＯＮＦＩＧ情報を保持、及び機能Ｃを実現する回路構成で動作中（ステップＳ４０１Ｆ）、セレクタ１１２Ｃはデバイス出力データ線１２３Ｃ２を選択（ステップＳ４０１Ｇ）の状態で動作している。また、デバイス２０１Ｄは、予備状態、及びメモリ２４１ＤにＣＯＮＦＩＧ情報を未保持（ステップＳ４０１Ｈ）、セレクタ１１２Ｄはデバイス迂回データ線１２３Ｄ３を選択（ステップＳ４０１Ｉ）、出力データ１３２は出力データが正常（ステップＳ４０１Ｊ）の状態で動作している。
【０００６】
ここで、デバイス２０１Ａ〜２０１Ｄのうちデバイス２０１Ｂで故障が発生（ステップＳ４０２）すると、出力データ１３２は正常状態から不定状態に遷移する（ステップＳ４０４）。デバイス２０１Ｂは、故障発生及び切替を要求するイベントを、イベント制御線２５１を経由して中央制御部２１１に対して通知する（ステップＳ４０３）。中央制御部２１１は、ステップ４０３により、現用デバイスと予備デバイスを決定（現用デバイスをデバイス２０１Ａ，２０１Ｃ，２０１Ｄに、予備デバイスをデバイス２０１Ｂに決定）し、回路構成変更が必要なデバイス及び対応するＣＯＮＦＩＧ情報を決定（回路構成が必要なデバイスをデバイス２０１Ｃ、対応するＣＯＮＦＩＧ情報を機能ＢのＣＯＮＦＩＧ情報に、また、回路構成が必要なデバイスをデバイス２０１Ｄ、対応するＣＯＮＦＩＧ情報を機能ＣのＣＯＮＦＩＧ情報にそれぞれ決定）し、制御が必要なセレクタを決定（セレクタ１１２Ｂにバイパス設定を、セレクタ１１２Ｄにスルー設定をそれぞれ指示）する（ステップＳ４０５）。尚、バイパス設定は、デバイスの出力データを選択しないでデバイスを迂回するデータを選択する設定をいい、スルー設定は、デバイスの出力データを選択する設定をいう。
【０００７】
そして、中央制御部２１１は、機能ＢのＣＯＮＦＩＧ情報の転送及び回路変更指示をコンフィグ制御線２６１を経由してデバイス２０１Ｃに行うと共に（ステップＳ４０６）、機能ＣのＣＯＮＦＩＧ情報の転送及び回路変更指示をデバイス２０１Ｄに行う（ステップＳ４０７）。また、同時に、中央制御部２１１は、バイパス設定をセレクタ制御線２７１を経由してセレクタ１１２Ｂに指示すると共に（ステップＳ４０８）、スルー設定をセレクタ１１２Ｄに指示する（ステップＳ４０９）。
【０００８】
デバイス２０１Ｃは、中央制御部２１１から転送された機能ＢのＣＯＮＦＩＧ情報を用いて回路構成を変更し（ステップＳ４１０Ａ）、変更後に、回路変更完了をコンフィグ制御線２６１を経由して中央制御部２１１に通知する（ステップＳ４１０Ｂ）。デバイス２０１Ｄは、中央制御部２１１から転送された機能ＣのＣＯＮＦＩＧ情報を用いて回路構成を変更し（ステップＳ４１１Ａ）、変更後に、回路変更完了をコンフィグ制御線２６１を経由して中央制御部２１１に通知する（ステップＳ４１１Ｂ）。そして、セレクタ１１２Ｂは、ステップ４０８に従い、デバイス出力データ線１２３Ｂ２からデバイス迂回データ線１２３Ｂ３に切り替えるるべくデバイス迂回データ線１２３Ｂ３を選択するようにバイパス設定を行い（ステップＳ４１２Ａ）、切替後に、セレクタの切替完了をセレクタ制御線２７１を経由して中央制御部２１１に報告する（ステップＳ４１２Ｂ）。セレクタ１１２Ｄは、ステップ４０９に従い、デバイス迂回データ線１２３Ｄ３からデバイス出力データ線１２３Ｄ２に切り替えるべくデバイス出力データ線１２３Ｄ２を選択するようにスルー設定を行い（ステップＳ４１３Ａ）、切替後に、セレクタの切替完了をセレクタ制御線２７１を経由して中央制御部２１１に報告する（ステップＳ４１３Ｂ）。
【０００９】
そして、中央制御部２１１は、状態変更をデバイス２０１Ｂに指示し（ステップＳ４１４）、デバイス２０１Ｂは、現用状態から予備状態に遷移すると共に（ステップＳ４１６）、状態変更をデバイス２０１Ｄにも指示し（ステップＳ４１５）、デバイス２０１Ｄは、予備状態から現用状態に遷移する（ステップＳ４１７）。上記の状態遷移の結果、出力データ１３２は、不定状態から正常状態に遷移し（ステップＳ４１８）、切替が完了する。
【００１０】
このように、従来のＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置２では、切替要求を受信し、ＣＯＮＦＩＧ情報の変更が必要なデバイスを決定し、ＣＯＮＦＩＧ情報を転送し、回路構成変更を指示し、切替が必要なセレクタを決定し、そして切替を指示するのは、中央制御部２１１である。一般に、デバイス２０１Ａ〜２０１Ｄの外部に設けられた中央制御部２１１が、上記の一連の制御を一括に実現する。
【００１１】
尚、このような冗長構成デバイスを中央制御部が切替制御する技術には、予備切替部（ＳＷ）（７）内の切替指示部（ＳＧ）（７２）と、システム制御監視部（ＳＣＳ）（８）内の切替指示部（ＳＧ）（８２）とから、インタフェース部（ＩＦ）（４）および予備インタフェース部（ＩＦ）（４Ｓ  ）内の切替判定部（ＸＣ）（４２）に現用予備設定指示信号（Ａ７  ）および（Ａ８  ）が伝達され、切替判定部（ＸＣ）（４２）は、現用予備設定指示信号（Ａ７  ）および（Ａ８  ）が共に予備状態を指示しない限り、予備状態に設定することは無くなり、インタフェース部（ＩＦ）（４）の現用から予備への切替が確実に実行されると共に、現用予備設定指示信号（Ａ７  ）および（Ａ８  ）の何れか一方が伝達される限り、現用予備設定指示信号（Ａ７  ）または（Ａ８  ）に従って、インタフェース部（ＩＦ）（４）および予備インタフェース部（ＩＦ）（４Ｓ  ）を現用状態または予備状態に設定するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
また、切替制御処理部６において、ワークユニット１〜４とプロテクションユニット５の動作状況を確認しながら、それらのユニットの切替制御を行うものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１３】
さらに、複数の冗長構成のユニットがそれぞれ設けられ、各ユニットを通過する信号に対して、相異なるタイムスロットに相異なる信号パターンを挿入する複数のパターン挿入部と、複数の冗長構成ユニットの出力が入力され、それらからの主信号の１つを選択して出力するとともに、挿入された信号パターンの全てを順次選択するセレクタと、セレクタの出力側に設けられ、パターン挿入部が挿入した信号パターンを監視するパターン監視部と、パターン監視部の監視結果に応じてセレクタを制御する監視制御部とを具備するものもある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００１４】
【特許文献１】
特開平８−１６３００４号公報（段落〔００３６〕、図４）
【特許文献２】
特開２０００−２７０００１号公報（段落〔００３５〕、図２）
【特許文献３】
特開２０００−２８６８２８号公報（段落〔００１０〕、図１０）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置２では、制御用回路として中央制御部２１１が必要となる。ここで、中央制御部２１１と各デバイス２０１Ａ〜２０１Ｄとの間の接続方式、及び中央制御部２１１とセレクタ１１２Ａ〜１１２Ｄとの間の接続方式を考えた場合、バス接続又はメッシュ接続の２方式で実現するのが一般的である。バス接続の場合、配線は複雑にならないが、転送調停制御が必要になり高速化の点でボトルネックとなる。一方メッシュ接続の場合、並列制御により制御の高速性は図れるが、配線が複雑になるため、デバイスの段数増を実施すると、回路規模の拡張性の点でボトルネックとなる。
【００１６】
そこで、本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、デバイスの切替制御を行う中央制御部を不要とし、拡張性及び切替の高速性に優れたＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、シリアルに多段接続され、Ｎ個の機能の回路構成情報により順序性をもって現用状態としてそれぞれ動作するＮ個のデバイスと、予備状態として動作する１個のデバイスとを備えたＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置であって、前記Ｎ個のデバイスのうち予備状態のデバイスの前段に接続されたデバイスのいずれか１つが故障した場合には、該故障したデバイスは、予備状態として動作し、該故障したデバイスの１つ後段のデバイスから前記予備状態のデバイスまでの間の各デバイスは、隣接するデバイスからの指示を受けて、前記各デバイスの１つ前段のデバイスが故障前に動作していた回路構成情報により現用状態として動作し、前記Ｎ個のデバイスのうち予備状態のデバイスの後段に接続されたデバイスのいずれか１つが故障した場合には、該故障したデバイスは、予備状態として動作し、前記予備状態のデバイスから前記故障したデバイスの１つ前段のデバイスまでの間の各デバイスは、隣接するデバイスからの指示を受けて、前記各デバイスの１つ後段のデバイスが故障前に動作していた回路構成情報により現用状態として動作することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、さらに、各デバイスに対応して設けられ、対応するデバイスが出力するデータと対応するデバイスを迂回するデータとのいずれかをそれぞれ選択して出力するＮ＋１個のセレクタを備え、前記現用状態として動作する各デバイスは、デバイスが出力するデータを選択するように対応するセレクタに通知し、前記予備状態として動作するデバイスは、デバイスを迂回するデータを選択するように対応するセレクタに通知することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、シリアルに多段接続され、Ｎ個の機能の回路構成情報により順序性をもって現用状態としてそれぞれ動作するＮ個のデバイスと、予備状態として動作する１個のデバイスと、前記各デバイスに対応して設けられ、前記対応するデバイスが出力するデータと前記対応するデバイスを迂回するデータとのいずれかをそれぞれ選択して出力するＮ＋１個のセレクタとを備えたＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置であって、前記各デバイスは、第１の回路構成情報を保持する上流メモリと、１つ前段のデバイスの上流メモリに保持される第２の回路構成情報を保持する下流メモリと、故障処理手段と、上流メモリ選択処理手段と、下流メモリ選択処理手段とを有し、前記故障処理手段が、予備状態として動作する機能、上流メモリの選択指示を１つ前段のデバイスに通知する機能、下流メモリの選択指示を１つ後段のデバイスに通知する機能、及びデバイスを迂回するデータを選択するように対応するセレクタに通知する機能を有し、自身のデバイスが故障したときに前記各機能を実現し、前記上流メモリ選択処理手段が、上流メモリに保持された第１の回路構成情報により現用状態として動作する機能と、上流メモリの選択指示を１つ前段のデバイスに通知する機能、及びデバイスが出力するデータを選択するように対応するセレクタに通知する機能を有し、１つ後段のデバイスから上流メモリの選択指示の通知を受けたときに前記各機能を実現し、前記下流メモリ選択処理手段が、下流メモリに保持された第２の回路構成情報により現用状態として動作する機能と、下流メモリの選択指示を１つ後段のデバイスに通知する機能、及びデバイスが出力するデータを選択するように対応するセレクタに通知する機能を有し、１つ前段のデバイスから下流メモリの選択指示の通知を受けたときに前記各機能を実現することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、各デバイスは、デバイス間の信号制御による簡単なロジック、さらにデバイスとセレクタとの間の信号制御による簡単なロジックにより、自律分散的に切替制御を実現することができる。また、デバイスの外部に中央制御部のような切替制御装置を必要としないから、デバイス及びセレクタと中央制御部との間の制御が無くなり、バス接続での転送調停制御による高速性の課題及びメッシュ接続での配線が複雑になる課題が解消される。その結果、拡張性及び切替の高速化の点で有利になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置１のデバイス単体図であり、図３は、Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置１のブロック図である。図中、ＵＭは上流メモリ、ＤＭは下流メモリ、ＵＯは上流メモリの選択指示を出力する接続点、ＵＩは上流メモリの選択指示を受信する接続点、ＤＯは下流メモリの選択指示を出力する接続点、ＤＩは下流メモリの選択指示を受信する接続点、ＳＥＬはセレクタ選択指示の接続点を意味する（図２、４及び５において同じ。）。１１１は入力線、１２２は出力線、１３１は入力データ、１３２は出力データ、１はＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置、１０１Ａ〜１０１Ｄ，１０１ＸはＣＯＮＦＩＧ情報を基にして回路構成を変更可能なデバイス、１１２Ａ〜１１２Ｄ，１１２Ｘはセレクタである。また、１０２Ａ〜１０２Ｄ，１０２Ｘは上流メモリの選択指示を出力する接続点（ＵＯ）、１０３Ａ〜１０３Ｄ，１０３Ｘは下流メモリの選択指示を受信する接続点（ＤＩ）、１０４Ａ〜１０４Ｄ，１０４Ｘは上流メモリの選択指示を受信する接続点（ＵＩ）、１０５Ａ〜１０５Ｄ，１０５Ｘは下流メモリの選択指示を出力する接続点（ＤＯ）である。
【００２２】
また、図３において、１２３Ａ１は入力線１１１とデバイス１０１Ａとを接続するデバイス入力データ線、１２３Ａ２はデバイス１０１Ａとセレクタ１１２Ａとを接続するデバイス出力データ線、１２３Ａ３はデバイス入力データ線１２３Ａ１とセレクタ１１２Ａとを接続するデバイス迂回データ線である。同様に、１２３Ｂ１はセレクタ１１２Ａとデバイス１０１Ｂとを接続するデバイス入力データ線、１２３Ｂ２はデバイス１０１Ｂとセレクタ１１２Ｂとを接続するデバイス出力データ線、１２３Ｂ３はデバイス入力データ線１２３Ｂ１とセレクタ１１２Ｂとを接続するデバイス迂回データ線である。同様に、１２３Ｃ１はセレクタ１１２Ｂとデバイス１０１Ｃとを接続するデバイス入力データ線、１２３Ｃ２はデバイス１０１Ｃとセレクタ１１２Ｃとを接続するデバイス出力データ線、１２３Ｃ３はデバイス入力データ線１２３Ｃ１とセレクタ１１２Ｃとを接続するデバイス迂回データ線である。同様に、１２３Ｄ１はセレクタ１１２Ｃとデバイス１０１Ｄとを接続するデバイス入力データ線、１２３Ｄ２はデバイス１０１Ｄとセレクタ１１２Ｄとを接続するデバイス出力データ線、１２３Ｄ３はデバイス入力データ線１２３Ｄ１とセレクタ１１２Ｄとを接続するデバイス迂回データ線である。また、１２３Ｄ４はセレクタ１１２Ｄと出力線１２２とを接続するセレクタ出力線である。同様に、図１において、１２３Ｘ１はデバイス１０１Ｘを接続するデバイス入力データ線、１２３Ｘ２はデバイス１０１Ｘとセレクタ１１２Ｘとを接続するデバイス出力データ線、１２３Ｘ３はデバイス入力データ線１２３Ｘ１とセレクタ１１２Ｘとを接続するデバイス迂回データ線である。また、１２３Ｙ１はセレクタ１１２Ｘを接続するセレクタ出力線である。
【００２３】
また、１４１Ａ１〜１４１Ｄ１，１４１Ｘ１はそれぞれデバイス１０１Ａ〜１０１Ｄ，１０１ＸのＣＯＮＦＩＧ情報を格納する上流メモリ（ＵＭ）、１４１Ａ２〜１４１Ｄ２，１４１Ｘ２はそれぞれデバイス１０１Ａ〜１０１Ｄ，１０１ＸのＣＯＮＦＩＧ情報を格納する下流メモリ（ＤＭ）である。１５１Ａ〜１５１Ｃ，１５１Ｘ，１５１Ｙは、デバイス１０１Ｂ〜１０１Ｄ，１０１Ｘ等の接続点（ＵＯ）と前段のデバイスの接続点（ＵＩ）とを接続し、微分信号により上流メモリ（ＵＭ）の選択指示を行う上流メモリ制御線（Ｕ線）、１６１Ａ〜１６１Ｃ，１６１Ｘ，１６１Ｙは、デバイス１０１Ａ〜１０１Ｃ，１０１Ｘ等の接続点（ＤＯ）と後段のデバイスの接続点（ＤＩ）とを接続し、微分信号により下流メモリ（ＤＭ）の選択指示を行う下流メモリ制御線（Ｄ線）、１８１Ａ〜１８１Ｄ，１８１Ｘは、デバイス１０１Ａ〜１０１Ｄ，１０１Ｘがそれぞれレベル信号によりセレクタ１１２Ａ〜１１２Ｄ，１１２Ｘに対してセレクタの選択指示を行うセレクタ制御線である。
【００２４】
次に、Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置１の状態遷移について説明する。図２は、現状態がα（現用状態、上流メモリ使用、ＳＥＬ＝スルー設定）、現状態がβ（現用状態、下流メモリ使用、ＳＥＬ＝スルー設定）、及び現状態がγ（予備状態、メモリ未使用、ＳＥＬ＝バイパス設定）の３つの状態において、イベント１（自デバイス故障）、イベント２（接続点（ＤＩ）で、微分信号による下流メモリの選択指示を受信）、及びイベント３（接続点（ＵＩ）で、微分信号による上流メモリの選択指示を受信）の３つのイベントが発生した場合に、イベントに応じてそれぞれ状態γ、状態β及び状態αに遷移することを表している。
【００２５】
ここで、図１及び２を用いて、デバイス１０１Ｘ単体の状態遷移について説明する。デバイス１０１Ｘの現状態が状態αのときにイベント１が発生した場合（デバイス１０１Ｘが故障した場合）、デバイス１０１Ｘは、「予備状態へ遷移」「メモリ未使用」「接続点１０５Ｘ（ＤＯ）から微分信号による下流メモリの選択指示を送信」「接続点１０２Ｘ（ＵＯ）から微分信号による上流メモリの選択指示を送信」「ＳＥＬ＝バイパス設定」の５つの動作を実施後、状態γに遷移する。尚、現状態が状態β及び状態γのときに故障した場合においても、同様に５つの動作を実施後、状態γに遷移する。また、イベント２が発生した場合（接続点１０３Ｘ（ＤＩ）で、微分信号による下流メモリの選択指示を受信した場合）、「現用状態へ遷移」「下流メモリ１４１Ｘ２使用へ遷移」「下流メモリ１４１Ｘ２に格納されているＣＯＮＦＩＧ情報により回路変更実施」「接続点１０５Ｘ（ＤＯ）から微分信号による下流メモリの選択指示を送信」「ＳＥＬ＝スルー設定」の５つの動作を実施後、状態βに遷移する。また、イベント３が発生した場合（接続点（ＵＩ）で、微分信号による上流メモリの選択指示を受信した場合）、「現用状態へ遷移」「上流メモリ１４１Ｘ１使用へ遷移」「上流メモリ１４１Ｘ１に格納されているＣＯＮＦＩＧ情報により回路変更実施」「接続点１０２Ｘ（ＵＯ）から微分信号による上流メモリの選択指示を送信」「ＳＥＬ＝スルー設定」の５つの動作を実施後、状態αに遷移する。このように、デバイス１０１Ｘは、イベント１の発生を判断する機能、及びイベント１が発生した場合に実施する５つの機能を有する故障処理手段と、イベント２の発生を判断する機能、及びイベント２が発生した場合に実施する５つの機能を有する下流メモリ選択処理手段と、イベント３の発生を判断する機能、及びイベント３が発生した場合に実施する５つの機能を有する上流メモリ選択処理手段とを備えている。
【００２６】
次に、図３〜５を用いて、Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置１の切替制御について説明する。図５において、○は通知元、●は通知先を意味する。前提として、現用デバイスの回路は、シーケンシャルに関連付けられ、３つの分割した機能Ａ〜Ｃを実現する回路情報（ＣＯＮＦＩＧ情報＝機能Ａ，機能Ｂ，機能Ｃ）で動作するものとする。Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置１の切替前の動作状態は、以下の通りである。すなわち、入力データ１３１はデータ入力中（ステップＳ３０１Ａ）、デバイス１０１Ａは、現状態が状態α、上流メモリ１４１Ａ１に機能ＡのＣＯＮＦＩＧ情報を保持、下流メモリ１４１Ａ２は空き状態を保持、及び機能Ａを実現する回路構成で動作中（ステップＳ３０１Ｂ）、セレクタ１１２Ａは、デバイス１０１ＡによるＳＥＬ＝スルー設定に従いデバイス出力データ線１２３Ａ２を選択（ステップＳ３０１Ｃ）の状態で動作している。また、デバイス１０１Ｂは、現状態が状態α、上流メモリ１４１Ｂ１に機能ＢのＣＯＮＦＩＧ情報を保持、下流メモリ１４１Ｂ２に機能ＡのＣＯＮＦＩＧ情報を保持、及び機能Ｂを実現する回路構成で動作中（ステップＳ３０１Ｄ）、セレクタ１１２Ｂは、デバイス１０１ＢによるＳＥＬ＝スルー設定に従いデバイス出力データ線１２３Ｂ２を選択（ステップＳ３０１Ｅ）の状態で動作している。また、デバイス１０１Ｃは、現状態が状態α、上流メモリ１４１Ｃ１に機能ＣのＣＯＮＦＩＧ情報を保持、下流メモリ１４１Ｃ２に機能ＢのＣＯＮＦＩＧ情報を保持、及び機能Ｃを実現する回路構成で動作中（ステップＳ３０１Ｆ）、セレクタ１１２Ｃは、デバイス１０１ＣによるＳＥＬ＝スルー設定に従いデバイス出力データ線１２３Ｃ２を選択（ステップＳ３０１Ｇ）の状態で動作している。また、デバイス１０１Ｄは、現状態が状態γ、上流メモリ１４１Ｄ１は空き状態を保持、下流メモリ１４１Ｄ２に機能ＣのＣＯＮＦＩＧ情報を保持、及び予備状態で動作中（ステップＳ３０１Ｈ）、セレクタ１１２Ｄは、デバイス１０１ＤによるＳＥＬ＝バイパス設定に従いデバイス迂回データ線１２３Ｄ３を選択（ステップＳ３０１Ｉ）、出力データ１３２は出力データが正常（ステップＳ３０１Ｊ）の状態で動作している。
【００２７】
ここで、デバイス１０１Ａ〜１０１Ｄのうちデバイス１０１Ｂで故障が発生（ステップＳ３０２）すると、出力データ１３２は正常状態から不定状態に遷移する（ステップＳ３０３）。デバイス１０１Ｂは、故障が発生したため（図２におけるイベント１に相当）、「予備状態へ遷移」「メモリ未使用」「接続点１０５Ｂ（ＤＯ）から微分信号による下流メモリの選択指示を送信」「接続点１０２Ｂ（ＵＯ）から微分信号による上流メモリの選択指示を送信」「ＳＥＬ＝バイパス設定」の５つの動作を実施後、状態γに遷移する（ステップＳ３０４Ａ）。セレクタ１１２Ｂは、ステップ３０４Ａにより、ＳＥＬ＝バイパス設定を受信し（ステップＳ３０４Ｃ）、デバイス迂回データ線１２３Ｂ３を選択する（ステップＳ３０４Ｄ）。
【００２８】
また、デバイス１０１Ｃは、デバイス１０１Ｂから、接続点１０３Ｃ（ＤＩ）で微分信号による下流メモリの選択指示を受信し（図２におけるイベント２に相当）（ステップＳ３０４Ｂ）、「現用状態へ遷移」「下流メモリ１４１Ｃ２使用へ遷移」「下流メモリ１４１Ｃ２に格納されている機能ＢのＣＯＮＦＩＧ情報により回路変更実施」「接続点１０５Ｃ（ＤＯ）から微分信号による下流メモリの選択指示を送信」「ＳＥＬ＝スルー設定」の５つの動作を実施後、状態βに遷移する（ステップＳ３０５Ａ）。また、デバイス１０１Ｄは、デバイス１０１Ｃから、接続点１０３Ｄ（ＤＩ）で微分信号による下流メモリの選択指示を受信し（図２におけるイベント２に相当）（ステップＳ３０５Ｃ）、「現用状態へ遷移」「下流メモリ１４１Ｄ２使用へ遷移」「下流メモリ１４１Ｄ２に格納されている機能ＣのＣＯＮＦＩＧ情報により回路変更実施」「接続点１０５Ｄ（ＤＯ）から微分信号による下流メモリの選択指示を送信」「ＳＥＬ＝スルー設定」の５つの動作を実施後、状態βに遷移する（ステップＳ３０６Ａ）。セレクタ１１２Ｄは、ステップ３０６Ａにより、ＳＥＬ＝スルー設定を受信し（ステップＳ３０６Ｃ）、デバイス出力データ線１２３Ｄ２を選択する（ステップＳ３０６Ｄ）。上記の状態遷移の結果、出力データ１３２は、不定状態から正常状態に遷移し（ステップＳ３０７）、切替が完了する。尚、上記の説明では、切替前と切替後の状態に変化の無い動作については省略してある。
【００２９】
上記の実施の形態では、デバイス１０１Ａ〜１０１Ｃがそれぞれ機能Ａ〜ＣのＣＯＮＦＩＧ情報により現用状態として動作しており、デバイス１０１Ｄが予備状態として動作しているときに、予備状態として動作しているデバイス１０１Ｄの前段に接続されたデバイス１０１Ｂが故障した場合に、デバイス１０１Ａが機能Ａの現用状態で、デバイス１０１Ｂが予備状態で、デバイス１０１Ｃが機能Ｂの現用状態で、デバイス１０１Ｄが機能Ｃの現用状態でそれぞれ動作するように切替制御がなされるが、例えば、デバイス１０１Ａが予備状態として動作しており、デバイス１０１Ｂ〜１０１Ｄがそれぞれ機能Ａ〜ＣのＣＯＮＦＩＧ情報により現用状態として動作しているときに、予備状態として動作しているデバイス１０１Ａの後段に接続されたデバイス１０１Ｃが故障した場合には、デバイス１０１Ａ，１０１Ｂが機能Ａ，Ｂの現用状態で、デバイス１０１Ｃが予備状態で、デバイス１０１Ｄが機能Ｃの現用状態でそれぞれ動作するように、図３に示した上流メモリ制御線１５１Ａ〜１５１Ｃ、下流メモリ制御線１６１Ａ〜１６１Ｃ及びセレクト制御線１８１Ａ〜１８１Ｄを用いて切替制御がなされる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態によれば、各デバイス１０１Ａ〜１０１Ｄは、切替制御を、デバイス間の微分信号制御及びデバイス１０１Ａ〜１０１Ｄとセレクタ１１２Ａ〜１１２Ｄとの間のレベル信号制御による簡単なロジックで自律分散的に実現することができる。また、デバイス１０１Ａ〜１０１Ｄの外部に中央制御部２１１のような切替制御装置を必要としないから、デバイス１０１Ａ〜１０１Ｄ及びセレクタ１１２Ａ〜１１２Ｄと切替制御装置との間の制御も無くなり、バス接続での転送調停制御による高速性の課題及びメッシュ接続での配線が複雑になる課題が解消される。その結果、拡張性及び切替の高速性の点で有利になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置におけるデバイスの単体図である。
【図２】Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置の状態遷移図である。
【図３】Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置のブロック図である。
【図４】Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置の切替前後の状態図である。
【図５】Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置の切替シーケンス図である。
【図６】従来のＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置のブロック図である。
【図７】従来のＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置の切替前後の状態図である。
【図８】従来のＮ＋１冗長構成デバイス切替制御装置の切替シーケンス図である。
【符号の説明】
１，２  Ｎ＋１冗長構成デバイス切替制御装置
１０１Ａ〜１０１Ｄ，１０１Ｘ，２０１Ａ〜２０１Ｄ  デバイス
１０２，１０２Ａ〜１０２Ｄ，１０２Ｘ，１０３Ａ〜１０３Ｄ，１０３Ｘ，１０４Ａ〜１０４Ｄ，１０４Ｘ，１０５Ａ〜１０５Ｄ，１０５Ｘ  接続点
１１１  入力線
１１２Ａ〜１１２Ｄ，１１２Ｘ  セレクタ
１２２  出力線
１２３Ａ１〜１２３Ｄ１，１２３Ｘ１，１２３Ｙ１  デバイス入力データ線
１２３Ａ２〜１２３Ｄ２，１２３Ｘ２  デバイス出力データ線
１２３Ａ３〜１２３Ｄ３，１２３Ｘ３  デバイス迂回データ線
１２３Ｄ４  セレクタ出力線
１３１  入力データ
１３２  出力データ
１４１Ａ１〜１４１Ｄ１，１４１Ｘ１  上流メモリ
１４１Ａ２〜１４１Ｄ２，１４１Ｘ２  下流メモリ
１５１Ａ〜１５１Ｃ，１５１Ｘ，１５１Ｙ  上流メモリ制御線
１６１Ａ〜１６１Ｃ，１６１Ｘ，１６１Ｙ  下流メモリ制御線
１８１Ａ〜１８１Ｄ，１８１Ｘ  セレクタ制御線
２１１  中央制御部
２４１Ａ〜２４１Ｄ  メモリ
２５１  イベント制御線
２６１  コンフィグ制御線
２７１  セレクタ制御線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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