(57)【要約】      （修正有）【課題】主系制御装置と従系制御装置の相互監視や故障系抑止機能等の構成制御機能を容易に実現する多重化制御装置および多重化拡張ボードを提供する。【解決手段】演算処理部を有する制御装置に拡張して備えられる多重化拡張ボード１２であって、他の制御装置と通信回線で接続する通信手段１２１と、自身と接続する前記演算処理部による演算処理を抑止させる抑止制御手段１２２と、自身と接続する前記演算処理部が正常に動作しているかを示す監視信号を他制御装置へ送信する監視手段と、を有し、前記抑止制御手段１２２は、他の制御装置から自身と接続する演算処理部が異常であることを示す動作停止要求信号を受信すると、制御装置の前記演算処理部による演算処理を抑止する。【選択図】図３
2013156871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算処理部を有する主系制御装置および従系制御装置と、からなり、前記主系制御装置および前記従系制御装置は、互いの動作を監視し、どちらか一方の制御装置が異常となった場合には、当該異常となった制御装置の演算処理を抑止するとともに、正常な制御装置を用いて演算処理を行う多重化制御装置において、
前記主系制御装置および前記従系制御装置は、それぞれの制御装置に拡張されて設けられた拡張部を介して通信回線で接続され、
前記拡張部は、自制御装置の前記演算処理部による演算処理を抑止させる抑止制御手段と、自制御装置の前記演算処理部が正常に動作しているかを示す監視信号を他制御装置へ送信する監視手段と、を有し、
前記主系制御装置および前記従系制御装置のうちいずれか一方の制御装置は、他方の制御装置から送られた前記監視信号によって当該他方の制御装置の異常を検知すると、当該他方の制御装置の動作停止を要求する動作停止要求信号を送信し、
前記他方の制御装置の前記拡張部は、前記動作停止要求信号を受信すると、前記抑止制御手段によって当該他方の制御装置の前記演算処理部による演算処理を抑止することを特徴とする多重化制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記主系制御装置および前記従系制御装置の前記演算処理部は、前記拡張部を介して電源が供給されており、前記拡張部が前記動作停止要求信号を受信すると、前記抑止制御手段によって前記演算処理部への電源供給を停止することを特徴とする多重化制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記拡張部には、自制御装置または他制御装置の状態ログを取得して記録する状態ログ記録手段を有することを特徴とする多重化制御装置。
【請求項４】
演算処理部を有する制御装置に拡張して備えられる多重化拡張ボードであって、
他の制御装置と通信回線で接続する通信手段と、
自身と接続する前記演算処理部による演算処理を抑止させる抑止制御手段と、自身と接続する前記演算処理部が正常に動作しているかを示す監視信号を他制御装置へ送信する監視手段と、を有し、
前記抑止制御手段は、他の制御装置から自身と接続する演算処理部が異常であることを示す動作停止要求信号を受信すると、制御装置の前記演算処理部による演算処理を抑止することを特徴とする多重化拡張カード。
【請求項５】
請求項４において、さらに
外部から電源を取り込み前記演算処理部へ電源を供給する電源制御回路、を有し、他の制御装置から前記動作停止要求信号を受信すると、前記抑止制御手段は、前記電源制御回路を用いて前記演算処理部への電源供給を停止することを特徴とする多重化拡張ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主系制御装置と従系制御装置の構成制御を行う多重化制御装置および多重化拡張ボードに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
一般に、多重化制御装置では、通常時に主系制御装置を動作させ、主系制御装置の障害発生時には主系制御装置の動作を停止させ、従系制御装置に切替えることによりシステムの信頼性（耐故障性）を向上させている。また、両制御装置の切替えは主系制御装置と従系制御装置間で相互監視を行い最短かつ安定的に行えること、故障系が不要な処理を行わないよう抑止することを特徴としている。
【０００３】
この多重化制御装置として、例えば特許文献１では、主系制御装置と従系制御装置が互いの状態を監視して、一方の装置の異常を検知した場合には、正常な装置へ制御を切替える技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１３４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の多重化制御装置では、主系と従系の相互監視や主系／従系の切替え、故障した系の動作を抑止等の構成制御を行う必要があるため、そのための専用装置が必要となり汎用性が低いものとなっていた。
【０００６】
本発明では、主系制御装置と従系制御装置の相互監視や故障系抑止機能等の構成制御機能を容易に実現する多重化制御装置および多重化拡張ボード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】
【０００７】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、演算処理部を有する主系制御装置および従系制御装置と、からなり、前記主系制御装置および前記従系制御装置は、互いの動作を監視し、どちらか一方の制御装置が異常となった場合には、当該異常となった制御装置の演算処理を抑止するとともに、正常な制御装置を用いて演算処理を行う多重化制御装置おいて、前記主系制御装置および前記従系制御装置は、それぞれの制御装置に拡張されて設けられた拡張部を介して通信回線で接続され、前記拡張部は、自制御装置の前記演算処理部による演算処理を抑止させる抑止制御手段と、自制御装置の前記演算処理部が正常に動作しているかを示す監視信号を他制御装置へ送信する監視手段と、を有し、前記主系制御装置および前記従系制御装置のうちいずれか一方の制御装置は、他方の制御装置から送られた前記監視信号によって当該他方の制御装置の異常を検知すると、当該他方の制御装置の動作停止を要求する動作停止要求信号を送信し、前記他方の制御装置の前記拡張部は、前記動作停止要求信号を受信すると、前記抑止制御手段によって当該他方の制御装置の前記演算処理部による演算処理を抑止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、構成制御機能を容易に実現する多重化制御装置および多重化拡張ボードを提供することができる。
【０００９】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係る拡張装置実装の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係るシステム構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に係る拡張装置構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。  
図１に本発明の一実施例の拡張装置実装例を示す。汎用ＰＣ１の内部構成は、ＣＰＵ等の演算処理部が搭載されるマザーボード１１、マザーボード１１に電力を供給する電源１５、ドライブディスク１４などから構成されている。マザーボード１１上には、電源１５と接続できる電源接続コネクタ１３があり、電源１５と接続されている。
【００１２】
ここでいう汎用ＰＣとは、マザーボード、電源装置、ディスクドライブなどから構成され、構成制御専用の機能が搭載されないパーソナルコンピューターをいう。
【００１３】
次に、この汎用ＰＣに構成制御機能を拡張した場合について説明する。構成制御機能を汎用ＰＣに実装可能な拡張装置に搭載することにより実現する。構成制御用の拡張装置である拡張カード１２は、マザーボード１１上のＰＣＩインターフェースコネクタなどを使用して実装し、マザーボード１１と電源１５の接続を外し、拡張装置１２と電源１５、拡張装置１２とマザーボード１１をそれぞれ接続する。
【００１４】
例えば、拡張カード１２を搭載した汎用ＰＣの処理としては、例えば図示しない制御対象から入力したデータをマザーボードに搭載される演算処理部が演算処理を行い、演算処理の結果を制御対象へ出力することで、制御対象を制御する。
【００１５】
次に、図３に本発明の一実施例に係る拡張装置構成の一例を示す。図３に示すように、拡張カード１２内には、外部の電源１５から電源を取り込みマザーボード１１へ電力を供給する電源制御回路１２３があり、これにより汎用ＰＣ１内のマザーボード１１の電源ＯＮ／ＯＦＦを制御できる機能を実現でき、故障時の抑止を行うことができる。
【００１６】
また、拡張カード１２には、相互監視を行うための通信回線制御部１２１を搭載し、主系とする汎用ＰＣ１（主系制御装置）のマザーボード１１と従系とする汎用ＰＣ２（従系制御装置）とを通信回線３を介して接続する。この通信回線制御部１２１を用いて相互の状態を監視する。
【００１７】
さらに、拡張カード１２には、抑止制御部１２２（ＭＰＵ）が設けられ、主系制御装置に障害が発生した場合に、障害が発生したまま動作を継続させないようにするため、従系の命令により、主系制御装置の動作を停止する。
【００１８】
ここで、本実施例では汎用性を考慮し、多くの汎用ＰＣにも適用できる形とするため、汎用ＰＣの電源ＯＮ／ＯＦＦを制御する機能を実装することにより実現する。すなわち、抑止制御部１２２は、電源制御回路１２３へ、マザーボード１１への電源供給を遮断するよう信号を出力することで、汎用ＰＣの動作を停止させる。
【００１９】
また、拡張カード１２は、自系または従系の状態ログを常に取得し続けており、主系制御装置または従系制御装置が故障した際も、その故障の影響を受けることなく、取得し続ける。このように、故障時にも構成制御のログを取得し続ける構成とすることで、故障時に多重化制御装置から構成制御のログを参照することができ、故障原因の把握の迅速化が可能となる。
【００２０】
次に、図２に本発明の一実施例に係るシステム構成の一例を示す。多重化制御装置のシステムでは図２の通り、主系とする汎用ＰＣ１と従系とする汎用ＰＣ２を２台用いる。それぞれの汎用ＰＣに構成制御用の拡張カード１２を搭載し、それぞれのマザーボード１１，２１とＰＣＩバス系により接続する。
【００２１】
主系とする汎用ＰＣ１が正常に動作している場合は、主系マザーボード１１からの命令によって、拡張装置１２が通信回線３を用いて、従系とする汎用ＰＣ２へ生存確認信号を送信し続ける。この通信回線３にはイーサネット（登録商標）などを用いる。
【００２２】
従系とする汎用ＰＣが正常に動作している場合は、従系マザーボード２１からの命令によって、拡張装置２２が通信回線３を用いて、主系とする汎用ＰＣへ生存確認信号を送信し続ける。
【００２３】
拡張カード１２内には、図３に示したように通信回線制御部１２１があり、これによりマザーボード１１からの命令により生存確認信号を従系とする汎用ＰＣ２へ送信することができ、また、従系とする汎用ＰＣ２からの生存確認信号を受信し、マザーボード１１へ伝えることが可能となる。
【００２４】
主系とする汎用ＰＣ１に障害が発生すると、主系とする汎用ＰＣ１からの生存確認信号の送信が途絶え、従系とする汎用ＰＣ２が障害の発生を認識し、障害が発生した主系とする汎用ＰＣ１に動作停止要求信号を送信する。
【００２５】
動作停止要求信号を受信した通信回線制御部１２１は、抑止制御部１２２へ動作停止要求信号を受信したことを伝え、抑止制御部１２２は、電源制御回路１２３を制御し、障害が発生した主系とする汎用ＰＣ１への電源の供給を停止する。抑止制御部１２２は、汎用ＰＣ内の電源１５から直接電源の供給を受けているため、独立した動作が可能であり、主系とする汎用ＰＣ１のマザーボード１１への電源供給停止を続けることが可能である。
【００２６】
この生存確認信号の送受信はイーサネット（登録商標）、実装をＰＣＩ系スロット、汎用ＰＣとの命令の送受信をＰＣＩ系バスなど汎用性の高い方法で実現しているため、合わせて、故障系時の抑止機能を搭載した拡張装置形態とすることで、汎用性が高い多重化構成制御が可能な高信頼の装置を実現できる。
【００２７】
以上のように、本実施例では、構成制御機能（主系制御装置と従系制御装置間での相互監視機能、主系／従系切替機能、故障系抑止機能など）を行う部分とコンピュータ機能部（中央処理装置、入出力装置、主記憶装置、補助記憶装置など）を分割し、コンピュータ機能部に汎用ＰＣを用いる。
【００２８】
そして、構成制御機能を持たせた拡張装置を汎用ＰＣに搭載させることで、多重化制御装置専用のＰＣでなくとも、構成制御機能を実現できるため、汎用性の高い機器を用いながらも信頼性を確保した制御装置を提供することができる。
【００２９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００３０】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよいし、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００３１】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１  主系制御装置とする汎用ＰＣ
２  従系制御装置とする汎用ＰＣ  
３  主系制御装置と従系制御装置の通信回線
１１  主系制御装置とする汎用ＰＣ内のマザーボード  
１２  主系制御装置の構成制御を実現する拡張装置  
１３  汎用ＰＣ内の電源接続用コネクタ  
１４  汎用ＰＣ内のディスクドライブ  
１５  汎用ＰＣ内の電源
２１  従系制御装置とする汎用ＰＣ内のマザーボード  
２２  従系制御装置の構成制御を実現する拡張装置
１２１  拡張装置内の通信回路制御部  
１２２  拡張装置内の抑止回路制御部  
１２３  汎用ＰＣ内のマザーボードへ電源給電を制御する電源制御回路  
【図１】
2013156871.tif 000003
【図２】
2013156871.tif 000004
【図３】
2013156871.tif 000005