(57)【要約】【課題】演算処理部を交換し、残りの演算処理部から、交換した演算処理部にデータを転送する場合、処理を中断する時間が長引かないようにする。【解決手段】本発明の多重系制御装置によれば、各演算処理部１４は、自己が保持する内部データを一定周期の整数倍である更新周期に基づいて分類される複数のグループの何れかに属する部分内部データに分割し、各演算処理部１４のうちの何れかを交換した場合に残りの演算処理部１４は、部分内部データを更新した場合には、更新した部分内部データを交換された演算処理部１４に出力し、以降の更新周期からは交換された演算処理部１４が、部分内部データと外部データとを用いて内部演算処理を行い、部分内部データを更新して保持することによって、交換された演算処理部１４が保持する内部データを、残りの演算処理部１４が保持する内部データに一致させる。【選択図】    図１
2005018446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定周期で同一箇所から出力される外部データを取得する複数の外部データ取得手段と、
前記各外部データ取得手段によってそれぞれ取得された外部データの同一性を判定する同一性判定手段と、
前記各外部データ取得手段に対応してそれぞれ設けられ、前記同一性判定手段によって同一性が判定された外部データと、自己がそれぞれ保持している内部データとを用いて所定の演算処理を行い、この演算処理結果に基づいて前記内部データの一部を更新して保持する複数の演算処理手段と、
前記各演算処理手段にてなされた演算処理結果の同一性を確認した後に前記演算処理結果を出力する出力手段とを備え、
前記外部データ取得手段による外部データの取得から前記出力手段による演算処理結果の出力までを前記一定周期内に行う多重系制御装置において、前記各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に、交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させる方法であって、
前記各演算処理手段に保持される内部データを、前記一定周期の整数倍であるその更新周期に基づいて分類される複数のグループの何れかに属する部分内部データに分割しておき、前記各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に前記残りの演算処理手段は、前記何れかのグループに属する部分内部データを更新した場合には、この更新した部分内部データを前記交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の更新周期からは前記交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと前記同一性が判定された外部データとを用いて前記内部演算処理を行い、前記部分内部データを更新して保持することによって、前記交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させるようにした内部データ一致化方法。
【請求項２】
一定周期で同一箇所から出力される外部データを取得する複数の外部データ取得手段と、
前記各外部データ取得手段によってそれぞれ取得された外部データの同一性を判定する同一性判定手段と、
前記各外部データ取得手段に対応してそれぞれ設けられ、前記同一性判定手段によって同一性が判定された外部データと、自己がそれぞれ保持している内部データとを用いて所定の演算処理を行い、この演算処理結果に基づいて前記内部データの一部を更新して保持する複数の演算処理手段と、
前記各演算処理手段にてなされた演算処理結果の同一性を確認した後に前記演算処理結果を出力する出力手段とを備え、
前記外部データ取得手段による外部データの取得から前記出力手段による演算処理結果の出力までを前記一定周期内に行う多重系制御装置において、前記各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に、交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させる方法であって、
前記各演算処理手段に保持される内部データを、前記演算処理に用いられる順番が早いほど優先順位を高くした複数レベルの部分内部データに分割しておき、前記各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に前記残りの演算処理手段は、前記一定周期において内部データを更新すると、更新された内部データのうち前記優先順位が最も高いレベルの部分内部データを前記交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の一定周期からは前記交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと前記同一性が判定された外部データとを用いて前記内部演算処理を行うことによって前記部分内部データを更新して保持し、
前記残りの演算処理手段は、次の一定周期において内部データを更新すると、更新された内部データのうち前記優先順位が次に高いレベルの部分内部データを前記交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の一定周期からは前記交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと前記同一性が判定された外部データとを用いて前記内部演算処理を行い前記部分内部データを更新し保持することを繰り返すことによって前記交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させるようにした内部データ一致化方法。
【請求項３】
一定周期で同一箇所から出力される外部データを取得する複数の外部データ取得手段と、
前記各外部データ取得手段によってそれぞれ取得された外部データの同一性を判定する同一性判定手段と、
前記各外部データ取得手段に対応してそれぞれ設けられ、前記同一性判定手段によって同一性が判定された外部データと、自己がそれぞれ保持している内部データとを用いて所定の演算処理を行い、この演算処理結果に基づいて前記内部データの一部を更新して保持する複数の演算処理手段と、
前記各演算処理手段にてなされた演算処理結果の同一性を確認した後に前記演算処理結果を出力する出力手段とを備え、
前記外部データ取得手段による外部データの取得から前記出力手段による演算処理結果の出力までを前記一定周期内に行う多重系制御装置において、前記各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に、交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させる方法であって、
前記各演算処理手段に保持される内部データを、前記演算処理に用いられる順番が早いほど優先順位を高くした複数レベルの何れかに属するレベル別部分内部データに分割し、更に前記各レベル別部分内部データを、前記一定周期の整数倍からなるその更新周期に基づいて分類される複数グループの何れかに属する更新周期別部分内部データに分割しておき、
前記各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に前記残りの演算処理手段は、前記一定周期において前記更新周期別内部データを更新した場合には、前記更新周期別内部データのうち前記優先順位の最も高いレベルの更新周期別内部データを前記交換された演算処理手段に該一定周期内に出力し保持させ、以降の更新周期からは前記交換された演算処理手段が、この保持した更新周期別内部データと前記同一性が判定された外部データとを用いて前記内部演算処理を行い、内部演算処理結果に基づいて前記内部データを更新して保持し、残りの演算処理手段は、次の一定周期において前記更新周期別内部データを更新した場合には、前記更新周期別内部データのうち前記優先順位が次に高いレベルの更新周期別内部データを前記交換された演算処理手段に該一定周期内に出力し保持させ、以降の更新周期からは前記交換された演算処理手段が、この保持した更新周期別内部データと前記同一性が判定された外部データとを用いて前記内部演算処理を行い、内部演算処理結果に基づいて前記内部データを更新して保持することを繰り返すことによって、前記交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させるようにした内部データ一致化方法。
【請求項４】
一定周期で同一箇所から出力される外部データを取得する複数の外部データ取得手段と、
前記各外部データ取得手段によってそれぞれ取得された外部データの同一性を判定する同一性判定手段と、
前記各外部データ取得手段に対応してそれぞれ設けられ、前記同一性判定手段によって同一性が判定された外部データと、自己がそれぞれ保持している内部データとを用いて所定の演算処理を行い、この演算処理結果に基づいて前記内部データの一部を更新して保持する複数の演算処理手段と、
前記各演算処理手段にてなされた演算処理結果の同一性を確認した後に前記演算処理結果を出力する出力手段とを備え、前記外部データ取得手段による外部データの取得から前記出力手段による演算処理結果の出力までを前記一定周期内に行う多重系制御装置であって、
前記各演算処理手段は、自己が保持する内部データを、前記一定周期の整数倍であるその更新周期に基づいて分類される複数のグループの何れかに属する部分内部データに分割しておき、前記各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に前記残りの演算処理手段は、前記何れかのグループに属する部分内部データを更新した場合には、この更新した部分内部データを前記交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の更新周期からは前記交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと前記同一性が判定された外部データとを用いて前記内部演算処理を行い、前記部分内部データを更新して保持することによって、前記交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させるようにした多重系制御装置。
【請求項５】
一定周期で同一箇所から出力される外部データを取得する複数の外部データ取得手段と、
前記各外部データ取得手段によってそれぞれ取得された外部データの同一性を判定する同一性判定手段と、
前記各外部データ取得手段に対応してそれぞれ設けられ、前記同一性判定手段によって同一性が判定された外部データと、自己がそれぞれ保持している内部データとを用いて所定の演算処理を行い、この演算処理結果に基づいて前記内部データの一部を更新して保持する複数の演算処理手段と、
前記各演算処理手段にてなされた演算処理結果の同一性を確認した後に前記演算処理結果を出力する出力手段とを備え、前記外部データ取得手段による外部データの取得から前記出力手段による演算処理結果の出力までを前記一定周期内に行う多重系制御装置であって、
前記各演算処理手段は、自己が保持する内部データを、前記演算処理に用いられる順番が早いほど優先順位を高くした複数レベルの部分内部データに分割しておき、前記各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に前記残りの演算処理手段は、前記一定周期において内部データを更新すると、更新された内部データのうち前記優先順位が最も高いレベルの部分内部データを前記交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の一定周期からは前記交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと前記同一性が判定された外部データとを用いて前記内部演算処理を行うことによって前記部分内部データを更新して保持し、
前記残りの演算処理手段は、次の一定周期において内部データを更新すると、更新された内部データのうち前記優先順位が次に高いレベルの部分内部データを前記交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の一定周期からは前記交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと前記同一性が判定された外部データとを用いて前記内部演算処理を行い、前記部分内部データを更新し保持することを繰り返すことによって前記交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させるようにした多重系制御装置。
【請求項６】
一定周期で同一箇所から出力される外部データを取得する複数の外部データ取得手段と、
前記各外部データ取得手段によってそれぞれ取得された外部データの同一性を判定する同一性判定手段と、
前記各外部データ取得手段に対応してそれぞれ設けられ、前記同一性判定手段によって同一性が判定された外部データと、自己がそれぞれ保持している内部データとを用いて所定の演算処理を行い、この演算処理結果に基づいて前記内部データの一部を更新して保持する複数の演算処理手段と、
前記各演算処理手段にてなされた演算処理結果の同一性を確認した後に前記演算処理結果を出力する出力手段とを備え、前記外部データ取得手段による外部データの取得から前記出力手段による演算処理結果の出力までを前記一定周期内に行う多重系制御装置であって、
前記各演算処理手段は、自己が保持する内部データを、前記演算処理に用いられる順番が早いほど優先順位を高くした複数レベルの何れかに属するレベル別部分内部データに分割し、更に前記各レベル別部分内部データを、前記一定周期の整数倍からなるその更新周期に基づいて分類される複数グループの何れかに属する更新周期別部分内部データに分割しておき、
前記各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に前記残りの演算処理手段は、前記一定周期において前記更新周期別内部データを更新した場合には、前記更新周期別内部データのうち前記優先順位の最も高いレベルの更新周期別内部データを前記交換された演算処理手段に該一定周期内に出力し保持させ、以降の更新周期からは前記交換された演算処理手段が、この保持した更新周期別内部データと前記同一性が判定された外部データとを用いて前記内部演算処理を行い、内部演算処理結果に基づいて前記内部データを更新して保持し、次の一定周期において前記更新周期別内部データを更新した場合には、前記更新周期別内部データのうち前記優先順位が次に高いレベルの更新周期別内部データを前記交換された演算処理手段に該一定周期内に出力し保持させ、以降の更新周期からは前記交換された演算処理手段が、この保持した更新周期別内部データと前記同一性が判定された外部データとを用いて前記内部演算処理を行い、内部演算処理結果に基づいて前記内部データを更新して保持することを繰り返すことによって、前記交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させるようにした多重系制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多重系制御装置およびそれに適用される内部データ一致化方法に係り、更に詳しくは、例えば鉄道の制御のために多重系の演算処理装置で構成されている制御装置、およびこのような多重系制御装置のうちの何れかの演算処理装置を故障等によって交換する場合、交換した演算処理装置の内部データを他の演算処理装置の内部データと一致させるための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道管理においては、通常、安全性と信頼性の観点から、多重系による制御装置が用いられている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
この種の多重系制御装置の構成を図６に示す。
【０００４】
すなわち、多重系制御装置５０は、３重系の演算処理部５２（＃１〜＃３）およびデータ交換部５３（＃１〜＃３）が備えられている。
【０００５】
演算処理部５２（＃１）は、データ交換部５３（＃１）を用いて演算処理部５２（＃２）と、データ交換部５３（＃３）を用いて演算処理部５２（＃３）とのデータ交換を行う。演算処理部５２（＃２）は、データ交換部５３（＃１）を用いて演算処理部５２（＃１）と、データ交換部５３（＃２）を用いて演算処理部５２（＃３）とのデータ交換を行う。演算処理部５２（＃３）は、データ交換部５３（＃２）を用いて演算処理部５２（＃２）と、データ交換部５３（＃３）を用いて演算処理部５２（＃１）とのデータ交換を行う。
【０００６】
このように、各演算処理部５２（＃１〜＃３）間でデータ交換を行うことにより、系間照合が行われ、３系間での同期運転が行われる。すなわち、このような同期運転を行うためには、３重系の演算処理部５２（＃１〜＃３）の内部データを一致化させる必要がある。
【０００７】
各演算処理部５２（＃１〜＃３）には、各演算処理部５２（＃１〜＃３）にそれぞれ備えられている入力部５４（＃１〜＃３）によって図示しない信号機や、転てつ器や、軌道回路などから取り込まれたデータＩが送られる。この処理は、図７における外部データ取得処理に相当する。
【０００８】
各演算処理部５２（＃１〜＃３）に送られたデータＩは、各演算処理部５２（＃１〜＃３）から対応するデータ交換部５３（＃１〜＃３）へと送られ、自己以外の演算処理部５２（＃１〜＃３）のデータＩとの系間照合が行われる。
【０００９】
そして、この系間照合の結果、一致化したデータＩが各演算処理部５２（＃１〜＃３）に最終的に取り込まれる。
【００１０】
このようにして一致化したデータＩが各演算処理部５２（＃１〜＃３）に取り込まれると、このデータＩを用いた演算が各演算処理部５２（＃１〜＃３）によってなされ、内部データや出力データが作成される。この処理は、図７における内部演算処理に相当する。
【００１１】
このように、各演算処理部５２（＃１〜＃３）には、一致化したデータＩが取り込まれるので、各演算処理部５２（＃１〜＃３）の内部データもまた一致化が図られている。そして、出力データもまた一致化が図られた後に、出力部５６から被制御機器へと出力される。この被制御機器としては、信号機や、転てつ器や、軌道回路等が該当する。この処理は、図７における外部データ出力処理に相当する。
【００１２】
このような多重系制御装置５０では、演算処理部５２（＃１〜＃３）のうちの何れか１つの演算処理部５２（＃１〜＃３）が故障した場合であっても、交換を要する。この場合、交換した演算処理部５２には、今までの演算結果は存在しない。したがって、故障していない２つの演算処理部５２の運転を継続しながら、故障した演算処理部５２を交換すると、故障した演算処理部５２とデータ交換可能な２つのデータ交換部５３によって、運転を継続している演算処理部５２によって保持されているデータが、交換した演算処理部５２に書き込まれる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−３０４３０７号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このとき、取込むデータが変化しないように、運転している２つの演算処理部５２の処理を中断しなくてはならない。また、交換した演算処理部５２はデータを取り込むために多大な時間を要する。このため、図７に示すように、データの一致化処理を行っている間は、通常の制御サイクルを中断しなくてはならず、図７中に「一致化処理」と記してある制御不能となる時間が長くなってしまうという問題がある。このように制御不能となる時間が長くなってしまうということは、特に鉄道のように安全性が要求される分野に適用される場合は、好ましいことではない。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、演算処理部を交換し、交換した演算処理部にデータを転送する場合、一度に全てのデータを転送するのではなく、データの重要度や更新頻度に基づいて複数回に分けてデータを転送することによって、処理を中断する時間を長引かせないようにすることが可能な多重系制御装置およびそれに適用される内部データ一致化方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１７】
すなわち、本発明は、一定周期で同一箇所から出力される外部データを取得する複数の外部データ取得手段と、各外部データ取得手段によってそれぞれ取得された外部データの同一性を判定する同一性判定手段と、各外部データ取得手段に対応してそれぞれ設けられ、同一性判定手段によって同一性が判定された外部データと、自己がそれぞれ保持している内部データとを用いて所定の演算処理を行い、この演算処理結果に基づいて内部データの一部を更新して保持する複数の演算処理手段と、各演算処理手段にてなされた演算処理結果の同一性を確認した後に演算処理結果を出力する出力手段とを備え、外部データ取得手段による外部データの取得から出力手段による演算処理結果の出力までを一定周期内に行う多重系制御装置において、各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に、交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させる方法、およびこの方法を適用した装置である。
【００１８】
特に、請求項１の方法では、各演算処理手段に保持される内部データを、一定周期の整数倍であるその更新周期に基づいて分類される複数のグループの何れかに属する部分内部データに分割しておき、各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に残りの演算処理手段は、何れかのグループに属する部分内部データを更新した場合には、この更新した部分内部データを交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の更新周期からは交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行い、部分内部データを更新して保持することによって、交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させる。
【００１９】
従って、請求項１の発明の内部データ一致化方法においては、以上のような手段を講じることにより、部分内部データ毎に更新することができるので、一度に全てのデータを転送する必要が無くなる。その結果、処理を中断する時間を長引かせなくても済むようになる。
【００２０】
また、請求項２の方法では、各演算処理手段に保持される内部データを、演算処理に用いられる順番が早いほど優先順位を高くした複数レベルの部分内部データに分割しておき、各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に残りの演算処理手段は、一定周期において内部データを更新すると、更新された内部データのうち優先順位が最も高いレベルの部分内部データを交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の一定周期からは交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行うことによって部分内部データを更新して保持する。
【００２１】
そして、残りの演算処理手段は、次の一定周期において内部データを更新すると、更新された内部データのうち優先順位が次に高いレベルの部分内部データを交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の一定周期からは交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行い部分内部データを更新し保持することを繰り返すことによって交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させる。
【００２２】
従って、請求項２の発明の内部データ一致化方法においては、以上のような手段を講じることにより、各周期毎内に優先順位の高いレベルの内部データから順に一致させることができるので、一度に全てのデータを転送する必要が無くなる。その結果、処理を中断する時間を長引かせなくても済むようになる。
【００２３】
更に、請求項３の方法は、各演算処理手段に保持される内部データを、演算処理に用いられる順番が早いほど優先順位を高くした複数レベルの何れかに属するレベル別部分内部データに分割し、更に各レベル別部分内部データを、一定周期の整数倍からなるその更新周期に基づいて分類される複数グループの何れかに属する更新周期別部分内部データに分割しておく。
【００２４】
そして、各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に残りの演算処理手段は、一定周期において更新周期別内部データを更新した場合には、更新周期別内部データのうち優先順位の最も高いレベルの更新周期別内部データを交換された演算処理手段に該一定周期内に出力し保持させ、以降の更新周期からは交換された演算処理手段が、この保持した更新周期別内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行い、内部演算処理結果に基づいて内部データを更新して保持し、残りの演算処理手段は、次の一定周期において更新周期別内部データを更新した場合には、更新周期別内部データのうち優先順位が次に高いレベルの更新周期別内部データを交換された演算処理手段に該一定周期内に出力し保持させ、以降の更新周期からは交換された演算処理手段が、この保持した更新周期別内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行い、内部演算処理結果に基づいて内部データを更新して保持することを繰り返すことによって、交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させる。
【００２５】
従って、請求項３の発明の内部データ一致化方法においては、以上のような手段を講じることにより、各周期毎に、部分内部データ毎に、かつ優先順位の高いレベルの内部データから順に更新することができるので、一度に全てのデータを転送する必要が無くなる。その結果、処理を中断する時間を長引かせなくても済むようになる。
【００２６】
更にまた、請求項４の装置では、各演算処理手段は、自己が保持する内部データを、一定周期の整数倍であるその更新周期に基づいて分類される複数のグループの何れかに属する部分内部データに分割しておき、各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に残りの演算処理手段は、何れかのグループに属する部分内部データを更新した場合には、この更新した部分内部データを交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の更新周期からは交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行い、部分内部データを更新して保持することによって、交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させる。
【００２７】
従って、請求項４の発明の多重系制御装置においては、以上のような手段を講じることにより、部分内部データ毎に更新することができるので、一度に全てのデータを転送する必要が無くなる。その結果、処理を中断する時間を長引かせなくても済むようになる。
【００２８】
請求項５の装置では、各演算処理手段は、自己が保持する内部データを、演算処理に用いられる順番が早いほど優先順位を高くした複数レベルの部分内部データに分割しておき、各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に残りの演算処理手段は、一定周期において内部データを更新すると、更新された内部データのうち優先順位が最も高いレベルの部分内部データを交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の一定周期からは交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行うことによって部分内部データを更新して保持する。
【００２９】
一方、残りの演算処理手段は、次の一定周期において内部データを更新すると、更新された内部データのうち優先順位が次に高いレベルの部分内部データを交換された演算処理手段に該一定周期内に出力して保持させ、以降の一定周期からは交換された演算処理手段が、この保持した部分内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行い、部分内部データを更新し保持することを繰り返すことによって交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させる。
【００３０】
従って、請求項５の発明の多重系制御装置においては、以上のような手段を講じることにより、各周期毎内に優先順位の高いレベルの内部データから順に一致させることができるので、一度に全てのデータを転送する必要が無くなる。その結果、処理を中断する時間を長引かせなくても済むようになる。
【００３１】
請求項６の装置では、各演算処理手段は、自己が保持する内部データを、演算処理に用いられる順番が早いほど優先順位を高くした複数レベルの何れかに属するレベル別部分内部データに分割し、更に各レベル別部分内部データを、一定周期の整数倍からなるその更新周期に基づいて分類される複数グループの何れかに属する更新周期別部分内部データに分割しておく。
【００３２】
そして、各演算処理手段のうちの何れかを交換した場合に残りの演算処理手段は、一定周期において更新周期別内部データを更新した場合には、更新周期別内部データのうち優先順位の最も高いレベルの更新周期別内部データを交換された演算処理手段に該一定周期内に出力し保持させ、以降の更新周期からは交換された演算処理手段が、この保持した更新周期別内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行い、内部演算処理結果に基づいて内部データを更新して保持し、次の一定周期において更新周期別内部データを更新した場合には、更新周期別内部データのうち優先順位が次に高いレベルの更新周期別内部データを交換された演算処理手段に該一定周期内に出力し保持させ、以降の更新周期からは交換された演算処理手段が、この保持した更新周期別内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行い、内部演算処理結果に基づいて内部データを更新して保持することを繰り返すことによって、交換された演算処理手段が保持する内部データを、残りの演算処理手段が保持する内部データに一致させる。
【００３３】
従って、請求項６の発明の多重系制御装置においては、以上のような手段を講じることにより、各周期毎に、部分内部データ毎に、かつ優先順位の高いレベルの内部データから順に更新することができるので、一度に全てのデータを転送する必要が無くなる。その結果、処理を中断する時間を長引かせなくとも済むようになる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３５】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１から図３を用いて説明する。
【００３６】
図１は、第１の実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置の一例を示す機能構成図である。
【００３７】
すなわち、本実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置８は、例えば鉄道の制御に好適な装置であって、多重系の演算処理部１４（＃１〜＃３）と、各演算処理部１４（＃１〜＃３）に対応して備えられた外部データ取得部１０（＃１〜＃３）と、同一性判定部１２と、出力部１６とを備えている。
【００３８】
各外部データ取得部１０（＃１〜＃３）は、図示しない信号機や、転てつ器や、軌道回路のような同一箇所から一定周期で出力される外部データをそれぞれ取得し、取得した外部データを同一性判定部１２へと出力する。
【００３９】
同一性判定部１２は、各外部データ取得部１０（＃１〜＃３）から出力された各外部データの同一性を判定する。そして、各外部データ取得部１０（＃１〜＃３）から出力された外部データが全て同一である場合には、これら外部データを各演算処理部１４（＃１〜＃３）へとそれぞれ出力する。
【００４０】
各演算処理部１４（＃１〜＃３）は自己の内部データを、図２に示す制御サイクル実行間隔の整数倍である更新周期に基づいて分類される複数のグループの何れかに属する部分内部データに分割して保持している。そして、同一性判定部１２から外部データが出力されると、この外部データと、保持している部分内部データのうちの何れかとを用いて所定の演算処理を行い、この演算処理結果に基づいて出力データおよび新たな部分内部データを得る。そして、出力データを出力部１６へと出力するとともに、部分内部データを新たな部分内部データに更新して保存する。
【００４１】
出力部１６は、各演算処理部１４（＃１〜＃３）から出力データが出力されると、各出力データの同一性を判定する。そして、各出力データが全て同一である場合には、この出力データを図示しない被制御機器へと出力する。この被制御機器としては、信号機や、転てつ器や、軌道回路等が該当する。
【００４２】
また、出力部１６は、演算処理部１４（＃１〜＃３）のうちの何れかが交換された場合には、交換されていない演算処理部１４から出力部１６に出力された内部データを、交換された演算処理部１４へと出力する。たとえば、演算処理部１４（＃２）が交換された場合には、演算処理部１４（＃１，＃３）から出力部１６へと出力された内部データを演算処理部１４（＃２）へと出力する。
【００４３】
本実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置は、図２に示すように、上述したような外部データ取得部１０による外部データ取得処理、演算処理部１４による内部演算処理、更に出力部１６による外部データ出力処理までの制御サイクルを一定周期である制御サイクル実行間隔内に行う。
【００４４】
次に、各演算処理部１４（＃１〜＃３）のうちの何れかを交換した場合について説明する。
【００４５】
例えば、演算処理部１４（＃１〜＃３）のうちの演算処理部１４（＃２）を交換した場合、残りの演算処理部１４である演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）は、何れかのグループに属する部分内部データを更新した場合には、この更新した部分内部データを出力部１６を介して演算処理部１４（＃２）に制御サイクル実行間隔内に出力して保持させる。
【００４６】
演算処理部１４（＃２）は、次の制御サイクル実行間隔からは、この保持した部分内部データと、同一性判定部１２から出力された外部データとを用いて内部演算処理を行い、部分内部データを更新し、更新した部分内部データを保持する。これによって、演算処理部１４（＃２）が保持する内部データを、演算処理部１４（＃１，＃３）が保持する内部データに一致化させる。
【００４７】
次に、このような演算処理部１４（＃２）の交換時における動作を図３を用いて説明する。
【００４８】
各演算処理部１４（＃１〜＃３）には、制御サイクル実行間隔の整数倍である更新周期に基づいて分類される複数のグループの何れかに属する部分内部データが保持されている。例えば、内部データは部分内部データＡ、部分内部データＢ、および部分内部データＣからなる。そして、部分内部データＡは、制御サイクル実行間隔の１倍、つまり制御実行サイクル毎に更新され、部分内部データＢは、制御サイクル実行間隔の２倍、つまり２回の制御実行サイクル毎に更新され、部分内部データＣは、制御サイクル実行間隔の３倍、つまり３回の制御実行サイクル毎に更新される場合、それらの更新タイミングは図３に示す通りである。
【００４９】
演算処理部１４（＃１〜＃３）のうちの演算処理部１４（＃２）が交換された場合を図３中において第０サイクルと表すと、演算処理部１４（＃２）は、初期データＡ０，Ｂ０，Ｃ０をそれぞれ保持している。そして、次の制御サイクル実行間隔である第１サイクルには、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）から、部分内部データＡ１が出力部１６を介して出力される。部分内部データＡ１は、内部データの一部であるので、図２に示す空き時間内に転送されるために、制御サイクル実行間隔を延長するようなことはない。
【００５０】
次に、第２サイクルでは、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）から、部分内部データＢ２が出力部１６を介して演算処理部１４（＃２）に出力される。部分内部データＢ２もまた、内部データの一部であるので、図２に示す空き時間内に転送されるために、制御サイクル実行間隔を延長するようなことはない。
【００５１】
更に、第２サイクルでは、同一性判定部１２から演算処理部１４（＃２）へと外部データＩ２が入力されると、演算処理部１４（＃２）では、この外部データＩ２と、保持している部分内部データＡ１を用いた演算処理がなされることによって部分内部データＡ１が部分内部データＡ２へと更新され、保持される。
【００５２】
次に、第３サイクルでは、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）から、部分内部データＣ３が出力部１６を介して演算処理部１４（＃２）に出力される。部分内部データＣ３もまた、内部データの一部であるので、図２示す空き時間内に転送されるために、制御サイクル実行間隔を延長するようなことはない。
【００５３】
更に、第３サイクルでは、同一性判定部１２から演算処理部１４（＃２）へと外部データＩ３が入力されると、演算処理部１４（＃２）では、この外部データＩ３と、保持している部分内部データＡ２を用いた演算処理がなされることによって部分内部データＡ２が部分内部データＡ３へと更新され、演算処理部１４（＃２）に保持される。
【００５４】
このようにして、第１から第３サイクルまで経過することによって、演算処理部１４（＃２）には全ての部分内部データの出力がなされるとともに、外部データＩを用いた演算処理がなされることによって部分内部データが、他の演算処理部１４（＃１，＃３）と同じ値に更新される。
【００５５】
第４サイクルになると他の演算処理部１４（＃１，＃３）と同様に、同一性判定部１２から演算処理部１４（＃２）へと入力された外部データＩ４を用いて、保持している部分内部データＡ３および部分内部データＢ２を用いた演算処理がなされることによって部分内部データＡ３が部分内部データＡ４へと、部分内部データＢ２が部分内部データＢ４へと更新され、それぞれ保持される。
【００５６】
このように、交換された演算処理部１４（＃２）に対しては、第３サイクルまでに部分内部データの出力が完了し、第４サイクル以降は、他の演算処理部１４（＃１，＃３）と同様に動作するようになる。
【００５７】
上述したように、本実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置においては、各演算処理部１４（＃１〜＃３）は、自己が保持している内部データを、その更新周期に基づいて部分内部データに分類しておき、交換した演算処理部１４（＃２）に対しては、各制御サイクル実行間隔の空き時間において、部分内部データ毎に転送することによって、データ転送に時間を要し制御サイクル実行間隔を引き延ばしてしまうようなことを阻止することができる。
【００５８】
これによって、制御不能な時間が長引いてしまうことを阻止し、特に鉄道のように安全性が要求される分野に対しても、問題なく適用することが可能となる。
【００５９】
なお、交換された演算処理部１４（＃２）の全ての部分内部データが、他の演算処理部１４（＃１，＃３）のものと同じ値をとり得るようになるまでは、部分内部データのうちの最も長い更新周期に依存する。すなわち、本実施の形態の例では、部分内部データのうち最も長い更新周期は、部分内部データＣの３サイクルであるので、この場合、演算処理部１４（＃２）に保持されている部分内部データは、３サイクルの終了時に演算処理部１４（＃１，＃３）に保持されている部分内部データと一致させることができる。
【００６０】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図４を用いて説明する。
【００６１】
本実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置は、その構成を第１の実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置と同一とし、演算処理部１４の交換時における内部データの一致化方法が異なるのみである。したがってここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００６２】
すなわち、本実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置において、各演算処理部１４（＃１〜＃３）は、自己の内部データを、演算処理に用いられる順番が早いほど優先順位を高くした複数レベルの部分内部データに分割して保持している。そして、同一性判定部１２から外部データが出力されると、この外部データと、自己が保持している部分内部データのうち、優先順位の高い部分内部データから順に用いて所定の演算処理を行い、この演算処理結果に基づいて出力データおよび新たな部分内部データを得る。そして、出力データを出力部１６へと出力するとともに、部分内部データを新たな部分内部データに更新する。
【００６３】
次に、各演算処理部１４（＃１〜＃３）のうちの何れかを交換した場合について図４を用いて説明する。
【００６４】
例えば、演算処理部１４（＃１〜＃３）のうちの演算処理部１４（＃２）を交換したものとする。図４中に示す第０サイクルに相当する交換直後には、演算処理部１４（＃２）は初期部分内部データであるＡ０、Ｂ０、Ｃ０をそれぞれ保持している。
【００６５】
一方、残りの演算処理部１４である演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）は、一定周期である制御サイクル実行間隔（例えば第１サイクル）において内部データを更新すると、更新した内部データのうち優先順位が最も高いレベルの部分内部データＡ１を出力部１６を介して演算処理部１４（＃２）に出力する。そして、この優先順位が最も高いレベルの部分内部データＡ１を保持する。演算処理部１４（＃２）は、このようにして保持した部分内部データＡ１と部分内部データＢ０とを用いて演算を行い部分内部データＢ１’を求め、部分内部データＢ０を部分内部データＢ１’に更新して保持する。更に、部分内部データＢ１’と部分内部データＣ０とを用いて演算を行い部分内部データＣ１’を求め、部分内部データＣ０を部分内部データＣ１’に更新して保持する。
【００６６】
これによって、部分内部データＡ１は、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）との一致化が図られる。しかしながら、部分内部データＢ１’および部分内部データＣ１’は、初期部分内部データＢ０，Ｃ０に基づいて演算されているために演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）との一致化が図られてはいない。
【００６７】
そして、次の制御サイクル実行間隔である第２サイクルでは、演算処理部１４（＃２）は、部分内部データＡ１と、同一性判定部１２から出力された外部データＩ２とを用いて内部演算処理を行う。そして、この演算結果に基づいて部分内部データＡ１をＡ２に更新し、更新した部分内部データＡ２を保持する。
【００６８】
また、第２サイクルでは、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）は、内部データを更新すると、更新された内部データのうち優先順位が次に高いレベルの部分内部データＢ２を演算処理部１４（＃２）に出力する。そして、この出力した部分内部データを保持する。すると、演算処理部１４（＃２）は、部分内部データＢ２と部分内部データＣ１’とを用いて演算を行い部分内部データＣ２’を求め、部分内部データＣ１’を部分内部データＣ２’に更新して保持する。
【００６９】
これによって、部分内部データＡ２および部分内部データＢ２は、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）との一致化が図られる。しかしながら、部分内部データＣ２’は、初期部分内部データＣ１’に基づいて演算されているために演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）との一致化が図られてはいない。
【００７０】
更に次の制御サイクル実行間隔である第３サイクルでは、演算処理部１４（＃２）は、部分内部データＡ２と、同一性判定部１２から出力された外部データＩ３とを用いて内部演算処理を行う。そして、この演算結果に基づいて部分内部データＡ２をＡ３に更新し、更新した部分内部データＡ３を保持する。すると、演算処理部１４（＃２）は、保持した部分内部データＡ３と部分内部データＢ２とを用いて演算を行い部分内部データＢ３を求め、部分内部データＢ２を部分内部データＢ３に更新して保持する。
【００７１】
また、第３サイクルでは、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）は、内部データを更新すると、更新された内部データのうち優先順位が次に高いレベルの部分内部データＣ３を演算処理部１４（＃２）に出力する。そして、この出力した部分内部データを保持させる。
【００７２】
これによって、部分内部データＡ３、部分内部データＢ３、および部分内部データＣ３は、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）との一致化が図られる。
【００７３】
したがって、第４サイクル以降は、演算処理部１４（＃２）は、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）と同様に動作するようになる。
【００７４】
次に、このような演算処理部１４（＃２）の交換時における動作を説明する。
【００７５】
例えば、演算処理部１４（＃１〜＃３）のうちの演算処理部１４（＃２）を交換したものとする。交換直後の演算処理部１４（＃２）には、初期部分内部データであるＡ０、Ｂ０、Ｃ０がそれぞれ保持されている。
【００７６】
この場合、第１サイクルでは、残りの演算処理部１４である演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）によって内部データが更新されると、更新した内部データのうち優先順位が最も高いレベルの部分内部データＡ１がまず演算処理部１４（＃２）へと出力される。この部分内部データＡ１は、演算処理部１４（＃２）に保持される。
【００７７】
すると、演算処理部１４（＃２）では、保持している部分内部データＡ１と部分内部データＢ０とを用いて演算が行われ、部分内部データＢ１’が求められる。そして、部分内部データＢ０が部分内部データＢ１’に更新され、保持される。
【００７８】
更に、演算処理部１４（＃２）では、保持している部分内部データＢ１’と部分内部データＣ０とを用いて演算が行われ、部分内部データＣ１’が求められる。そして、部分内部データＣ０が部分内部データＣ１’に更新され、保持される。
【００７９】
これによって、部分内部データＡ１は、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）との一致化が図られる。しかしながら、この状態では、部分内部データＢ１’および部分内部データＣ１’は、初期部分内部データＢ０，Ｃ０に基づいて演算されているために演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）との一致化が図られてはいない。
【００８０】
そして、第２サイクルでは、演算処理部１４（＃２）では、部分内部データＡ１と、同一性判定部１２から出力された外部データＩ２とを用いて内部演算処理が行われる。そして、この演算結果に基づいて部分内部データＡ１がＡ２に更新され、保持される。
【００８１】
また、第２サイクルでは、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）において内部データが更新されると、更新された内部データのうち優先順位が次に高いレベルの部分内部データＢ２が演算処理部１４（＃２）へと出力される。そして、この出力された部分内部データＢ２が保持される。すると、演算処理部１４（＃２）では、部分内部データＢ２と、部分内部データＣ１’とを用いた演算が行われ、部分内部データＣ２’を求められる。そして、部分内部データＣ１’が部分内部データＣ２’に更新され、保持される。
【００８２】
これによって、部分内部データＡ２および部分内部データＢ２は、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）との一致化が図られる。一方、部分内部データＣ２’は、初期部分内部データＣ１’に基づいて演算されているために演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）との一致化が図られてはいない。
【００８３】
第３サイクルでは、演算処理部１４（＃２）において、部分内部データＡ２と、同一性判定部１２から出力された外部データＩ３とを用いて内部演算処理が行われる。そして、この演算結果に基づいて部分内部データＡ２がＡ３に更新され、保持される。すると、更に演算処理部１４（＃２）において、部分内部データＡ３と部分内部データＢ２とを用いた演算が行われ、部分内部データＢ３が求められ、部分内部データＢ２が部分内部データＢ３に更新され保持される。
【００８４】
また、第３サイクルでは、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）によって内部データが更新されると、更新された内部データのうち優先順位が次に高いレベルの部分内部データＣ３が演算処理部１４（＃２）へと出力される。そして、この出力した部分内部データが演算処理部１４（＃２）に保持される。
【００８５】
これによって、部分内部データＡ３、部分内部データＢ３、および部分内部データＣ３の、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）との一致化が図られ、第４サイクル以降は、演算処理部１４（＃２）は、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）と同様に動作するようになる。
【００８６】
上述したように、本実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置においては、各演算処理部１４（＃１〜＃３）は、自己が保持している内部データを、演算処理における優先順位に基づく部分内部データに分類しておく。そして、交換した演算処理部１４（＃２）に対しては、各制御サイクル実行間隔の空き時間において、同じ優先順位の部分内部データ毎に転送することによって、データ転送に時間を要し制御サイクル実行間隔を引き延ばしてしまうようなことを阻止することができる。
【００８７】
これによって、制御不能な時間が延長させることを阻止し、特に鉄道のように安全性が要求される分野に対しても、問題なく適用することが可能となる。
【００８８】
なお、交換された演算処理部１４（＃２）の全ての部分内部データが、他の演算処理部１４（＃１，＃３）のものと同じ値をとり得るようになるまでは、部分内部データの種類数に依存する。すなわち、本実施の形態の例では、内部データは、優先順位が１番高い部分内部データＡと、２番目に優先順位の高い部分内部データＢと、３番目に優先順位の高い部分内部データＣとの３つに分けられている。この場合、演算処理部１４（＃２）に保持されている部分内部データは、３サイクルの終了時に演算処理部１４（＃１，＃３）に保持されている部分内部データと一致させることができる。
【００８９】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態を図５を用いて説明する。
【００９０】
本実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置は、その構成を第１の実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置と同一とし、演算処理部１４の交換時における内部データの一致化方法が異なるのみである。したがってここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００９１】
すなわち、本実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置において、各演算処理部１４（＃１〜＃３）は、自己が保持する内部データを、演算処理に用いられる順番が早いほど優先順位を高くした複数レベルの何れかに属するレベル別部分内部データに分割し、更に各レベル別部分内部データを、一定周期の整数倍からなるその更新周期に基づいて分類される複数グループの何れかに属する更新周期別部分内部データに分割して保持している。
【００９２】
次に、各演算処理部１４（＃１〜＃３）のうちの何れかを交換した場合について図５を用いて説明する。
【００９３】
例えば、演算処理部１４（＃１〜＃３）のうちの演算処理部１４（＃２）を交換したものとする。図５中の第０サイクルに示すように、交換直後の演算処理部１４（＃２）は、各更新周期別内部データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊの初期値であるＡ０，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ０，Ｅ０，Ｆ０，Ｇ０，Ｈ０，Ｊ０をそれぞれ保持している。
【００９４】
更新周期別内部データＡ，Ｂ，Ｃは、レベル別部分内部データαを構成している。また、更新周期別内部データＤ，Ｅ，Ｆは、レベル別部分内部データβを構成している。更に、更新周期別内部データＧ，Ｈ，Ｊは、レベル別部分内部データγを構成している。
【００９５】
各更新周期別内部データのうち、Ａ、Ｄ、Ｇは、サイクル毎に更新される内部データであって、更新周期別内部データＤは、更新周期別内部データＡを用いた演算処理の結果更新され、更新周期別内部データＧは、更新周期別内部データＤを用いた演算処理の結果更新される。
【００９６】
各更新周期別内部データのうち、Ｂ、Ｅ、Ｈは、２サイクル毎に更新される内部データであって、更新周期別内部データＥは、更新周期別内部データＢを用いた演算処理の結果更新され、更新周期別内部データＨは、更新周期別内部データＥを用いた演算処理の結果更新される。
【００９７】
各更新周期別内部データのうち、Ｃ、Ｆ、Ｊは、３サイクル毎に更新される内部データであって、更新周期別内部データＦは、更新周期別内部データＣを用いた演算処理の結果更新され、更新周期別内部データＪは、更新周期別内部データＦを用いた演算処理の結果更新される。
【００９８】
演算処理部１４（＃２）が交換された場合、残りの演算処理部１４である演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）は、一定周期である制御サイクル実行間隔である第１サイクルにおいて更新周期別内部データを更新した場合には、各レベル別部分内部データのうち優先順位の最も高いレベルの更新周期別内部データであるＡ１，Ｄ１，Ｇ１を、演算処理部１４（＃２）に出力し保持させる。
【００９９】
次の制御サイクル実行間隔である第２サイクルでは、演算処理部１４（＃２）は、同一性判定部１２から外部データＩ２が出力されると、外部データＩ２と、更新周期別内部データＡ１とを用いて演算処理を行い、更新周期別内部データＡ２を求め、保持する。
【０１００】
すると、演算処理部１４（＃２）は、更新周期別内部データＡ２と更新周期別内部データＤ１とを用いて演算を行い更新周期別内部データＤ２を求め、更新周期別内部データＤ１を更新周期別内部データＤ２に更新して保持する。更にまた、更新周期別内部データＤ２と更新周期別内部データＧ１とを用いて演算を行い更新周期別内部データＧ２を求め、更新周期別内部データＧ１を更新周期別内部データＧ２に更新して保持する。
【０１０１】
また、第２サイクルにおいて、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）は、更新周期別内部データを更新した場合には、各レベル別部分データのうち、更新周期別内部データＡ１，Ｄ１，Ｇ１の次に優先順位の高い更新周期別内部データＢ１，Ｅ１，Ｈ１を、演算処理部１４（＃２）に出力し、保持させる。
【０１０２】
第３サイクルでは、演算処理部１４（＃２）は、同一性判定部１２から外部データＩ３が出力されると、外部データＩ３と、更新周期別内部データＡ２を用いて演算処理を行い、更新周期別内部データＡ３を求め、更新周期別内部データＡ２をＡ３に更新して保持する。
【０１０３】
すると、演算処理部１４（＃２）は、更新周期別内部データＡ３と更新周期別内部データＤ２とを用いて演算を行い更新周期別内部データＤ３を求め、更新周期別内部データＤ２を更新周期別内部データＤ３に更新して保持する。更にまた、更新周期別内部データＤ３と更新周期別内部データＧ２とを用いて演算を行い更新周期別内部データＧ３を求め、更新周期別内部データＧ２を更新周期別内部データＧ３に更新して保持する。
【０１０４】
また、第３サイクルにおいて、演算処理部１４（＃１）および演算処理部１４（＃３）は、更新周期別内部データを更新した場合には、各レベル別部分データのうち、更新周期別内部データＢ１，Ｅ１，Ｈ１の次に優先順位の高い更新周期別内部データＣ１，Ｆ１，Ｊ１を演算処理部１４（＃２）に出力し、保持させる。このように、第３サイクルにおいて、レベル別部分内部データαの内容が、全ての演算処理部１４（＃１〜＃３）において一致するようにしている。
【０１０５】
第４サイクルでは、演算処理部１４（＃２）は、同一性判定部１２から外部データＩ４が出力されると、外部データＩ４と、更新周期別内部データＡ３を用いて演算処理を行い、更新周期別内部データＡ４を求め、更新周期別内部データＡ３をＡ４に更新して保持する。また、外部データＩ４と、更新周期別内部データＢ１を用いて演算処理を行い、更新周期別内部データＢ２を求め、更新周期別内部データＢ１をＢ２に更新して保持する。
【０１０６】
更に、更新周期別内部データＤ３と更新周期別内部データＡ４とを用いて演算を行い更新周期別内部データＤ４を求め、更新周期別内部データＤ３を更新周期別内部データＤ４に更新して保持する。更にまた、更新周期別内部データＢ２と更新周期別内部データＥ１とを用いて演算を行い更新周期別内部データＥ２を求め、更新周期別内部データＥ１を更新周期別内部データＥ２に更新して保持する。
【０１０７】
更に、更新周期別内部データＤ４と更新周期別内部データＧ３とを用いて演算を行い更新周期別内部データＧ４を求め、更新周期別内部データＧ３を更新周期別内部データＧ４に更新して保持する。更にまた、更新周期別内部データＥ２と更新周期別内部データＨ１とを用いて演算を行い更新周期別内部データＨ２を求め、更新周期別内部データＨ１を更新周期別内部データＨ２に更新して保持する。
【０１０８】
このようにして更新周期別内部データを更新して行くことによって、第５サイクルでは更新周期別内部データＡ４，Ｄ４，Ｇ４を更新周期別内部データＡ５，Ｄ５，Ｇ５にそれぞれ更新し、演算処理部１４（＃２）に保持させる。
【０１０９】
第６サイクルでは、更新周期別内部データＡ５，Ｂ２，Ｃ１，Ｄ５，Ｅ２，Ｆ１，Ｇ５，Ｈ２，Ｊ１を更新周期別内部データＡ６，Ｂ３，Ｃ２，Ｄ６，Ｅ３，Ｆ２，Ｇ６，Ｈ３，Ｊ２にそれぞれ更新し、演算処理部１４（＃２）に保持させる。これによって、第６サイクルにおいて、レベル別部分内部データβの内容が、全ての演算処理部１４（＃１〜＃３）において一致するようにしている。
【０１１０】
上述したようにサイクルを更新して行くことによって、第９サイクルでは、更新周期別内部データＡ８，Ｃ２，Ｄ８，Ｆ２，Ｇ８，Ｊ２を更新周期別内部データＡ９，Ｃ３，Ｄ９，Ｆ３，Ｇ９，Ｊ３にそれぞれ更新し、演算処理部１４（＃２）に保持させる。これによって、第９サイクルにおいて、レベル別部分内部データγの内容が、全ての演算処理部１４（＃１〜＃３）において一致するようにしている。
【０１１１】
上述したように、本実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置においては、各演算処理部１４（＃１〜＃３）は、保持している内部データを、更新周期別内部データに分類する。そして、演算処理部１４（＃２）を交換した場合には、第１サイクルにおいて、各レベル別部分内部データのうち優先順位が最も高いレベルの更新周期別内部データから演算処理部１４（＃２）に出力し、保持させる。
【０１１２】
更に、それ以降のサイクルからは、各レベル別部分内部データのうち、次に高いレベルの更新周期別内部データからサイクル毎に順に演算処理部１４（＃２）に出力し、保持させるとともに、演算処理部１４（＃２）が、この保持した更新周期別内部データと同一性が判定された外部データとを用いて内部演算処理を行い、内部演算処理結果に基づいて更新周期別内部データを更新することを繰り返すことによって、演算処理部１４（＃２）に保持される更新周期別内部データを、残りの演算処理部１４（＃１，＃３）に保持されている更新周期別内部データに一致化させることができる。
【０１１３】
このように、交換した演算処理部１４（＃２）に対し、各制御サイクル実行間隔の空き時間において、各レベル別部分内部データの優先順位の高い更新周期別内部データ順に転送することによって、データ転送に時間を要し制御サイクル実行間隔を引き延ばしてしまうようなことを阻止することができる。
【０１１４】
これによって、制御不能な時間が長引くことを阻止し、特に鉄道のように安全性が要求される分野に対しても、問題なく適用することが可能となる。
【０１１５】
なお、演算処理部１４（＃２）の全ての更新周期別内部データが、他の演算処理部１４（＃１，＃３）のものと同じ値をとり得るサイクルになるまでは、更新周期別内部データのうち最も長い更新周期と、優先順位の数、すなわち更新周期別内部データのレベル数との積のサイクル数に依存する。
【０１１６】
すなわち、本実施の形態の例では、更新周期別内部データのうち最も長い更新周期は、更新周期別内部データＣ，Ｆ，Ｊの３サイクルである。また、優先順位の数は３つである。この場合、演算処理部１４（＃２）の全ての更新周期別内部データが、他の演算処理部１４（＃１，＃３）のものと同じ値をとり得るサイクルになるまでは９サイクルを要する。
【０１１７】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、演算処理部を交換し、残りの演算処理部から交換した演算処理部にデータを転送する場合、一度に全てのデータを転送するのではなく、データの重要度や更新頻度に基づいて複数回に分けてデータを転送することができる。
【０１１９】
以上により、データ転送のために制御処理を中断する時間を長引かせることのない多重系制御装置およびそれに適用される内部データ一致化方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置の一例を示す機能構成図。
【図２】第１の実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置によってなされる処理のタイミング図。
【図３】第１の実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置における演算処理部の交換時におけるデータ処理の流れを示す図。
【図４】第２の実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置における演算処理部の交換時におけるデータ処理の流れを示す図。
【図５】第３の実施の形態に係る内部データ一致化方法を適用した多重系制御装置における演算処理部の交換時におけるデータ処理の流れを示す図。
【図６】従来技術による多重系制御装置の機能構成図。
【図７】従来技術による多重系制御装置における処理のタイミング図。
【符号の説明】
８，５０…多重系制御装置、１０…外部データ取得部、１２…同一性判定部、１４，５２…演算処理部、１６，５６…出力部、５３…データ交換部、５４…入力部
【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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