JP2004304500A

JP2004304500A - 切り替え装置

Info

Publication number: JP2004304500A
Application number: JP2003094757A
Authority: JP
Inventors: Genichi Imamura; 元一今村
Original assignee: Leader Electronics Corp
Current assignee: Leader Electronics Corp
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28
Also published as: US20040190463A1

Abstract

【課題】二重システムの信頼性を向上させるのに適した切り替え装置を提供する。
【解決手段】本発明の切り替え装置ＣＯＵは、１対のデバイス、すなわち主デバイスＤ１とバックアップ・デバイスＤ２とを含む二重システムに対し設ける。
切り替え装置ＣＯＵは、スイッチ１とスイッチング制御部２とから構成されている。スイッチング制御部２は、第１監視部２０Ａおよび２０Ｂを備え、そしてこれら監視部の各々は、二重システムに関係する信号に対しデジタル信号面から監視するデジタル監視回路２０２Ａまたは２０２Ｂを備えている。また、各監視部は、アナログ信号面から監視するアナログ監視回路２００Ａまたは２００Ｂを備えることもできる。スイッチング指示部２４は、第１監視部２０Ａおよび２０Ｂからの信号に基づき、使用するデバイスを、１対のデバイスＤ１，Ｄ２間で切り替える。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重システムの分野、特に、二重システムにおいて使用するのに適した切り替え（チェンジオーバ）装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、チェンジオーバ装置は、例えば放送局内の二重システムに対し使用されている。このチェンジオーバ装置は、二重システム内の２系統の機器またはデバイスの各々からの信号の信号レベルの監視を行うように構成されており、そしてその信号レベルが所定のしきい値より低下したときに、二重システム内の関連する側の機器に異常が発生したと判定する。このような構成により、チェンジオーバ装置は、異常が発生した側の機器から他方のバックアップ側の機器へと直ちに切り替えを行うことにより、二重システム構成とされた機器部分が、中断なく動作するよう確保している。
【０００３】
しかし、現在は、放送局における信号は、シリアル・デジタル・インターフェース（ＳＤＩ）信号のようなデジタル信号となっている。このため、ＳＤＩ信号の例えば信号レベルに異常が発生していなくても、その信号が表すデータに異常が発生する場合がある。データ異常とは、例えば、ＳＤＩ信号に関する規格から外れている場合であり、データの並び異常、レベルを表すデータの異常等がある。このような場合、従来のチェンジオーバ装置では、そのような異常の検出を行うことができず、かかる異常に対して対処することができない。
【０００４】
同様に、放送局以外で使用されるシステムにおいても、上記と同様の問題が発生する場合がある。例えば、二重システム構成とされたコンピュータ・システム等である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、二重システムの信頼性を向上させるのに適した切り替え方法および装置を提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、デジタル信号を扱う二重システムに対し使用するのに適した切り替え方法および装置を提供することである。
本発明の別の目的は、デジタル監視機能とアナログ監視機能の両方を備えた信号切り替え方法および装置を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、放送局での二重システムに使用するのに適した信号切り替え方法および装置を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、上記のような切り替え装置を備えた二重システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を実現するため、本発明による、１対のデバイスを含む二重システムのための切り替え装置は、二重システムに関係する信号に対しデジタル信号の面から監視するデジタル監視に基づき、使用するデバイスを、前記１対のデバイス間で切り替えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、上記の切り替え装置は、さらに、前記二重システムに関係する信号に対しアナログ信号の面から監視するアナログ監視に基づき動作するようにできる。また、上記の切り替え装置は、前記デジタル監視と前記アナログ監視の一方または双方に基づき動作するようにすることができる。さらに、前記デジタル監視およびアナログ監視は、前記二重システムが関係する規格に関する監視を含むようにすることができる。
【００１０】
また、本発明によれば、前記デジタル信号面は、デジタル信号が表すデータ面を含むようにできる。前記アナログ信号面は、信号のレベルを含むようにできる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記二重システムは、放送システムに関係したものとすることができる。この場合、各前記デバイスは、前記放送システムのための基準信号発生装置とすることができる。また、前記二重システムに関係する信号は、シリアル・デジタル・インターフェース（ＳＤＩ）信号とすることができる。
【００１２】
さらに、本発明は、上記の切り替え装置を備えた二重システムを提供する。
また、本発明による２つの信号間で切り替えを行う信号切り替え回路は、前記信号に対しデジタル信号面から監視するデジタル監視に基づき信号切り替え機能を実行することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、上記信号切り替え回路は、前記信号に対しアナログ信号面から監視するアナログ監視に基づき動作するようにできる。また、上記信号切り替え回路は、前記デジタル監視と前記アナログ監視の一方または双方に基づき動作するようにできる。また、前記デジタル監視およびアナログ監視は、前記二重システムが関係する規格に関する監視を含むようにできる。
【００１４】
また、本発明によれば、前記信号切り替え回路は、１対のデバイスを含む二重システムに使用することができる。この場合、前記二重システムは、放送システムに関係したものとすることができる。また、前記２つの信号は、前記二重システムの各前記デバイスからの出力信号とすることができる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記信号切り替え回路は、前記２つの信号間で切り替えを行うスイッチ手段と、該スイッチ手段のスイッチングを制御するスイッチング制御手段と、を備え、前記スイッチング制御手段は、前記２つの信号の一方または両方における信号を監視する監視手段であって、前記デジタル監視を実行する、前記の監視手段、を備えるようにすることができる。前記スイッチ手段は、２つの信号をそれぞれ受ける第１および第２の入力と、前記２つの信号のうちのいずれか一方を出力する出力と、を含むようにできる。また、前記監視手段は、第１と第２の監視回路手段を含み、各該監視回路手段は、前記デジタル監視を実行するデジタル監視手段と、前記アナログ監視を実行するアナログ監視手段と、を備えるようにできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明にしたがい構成した二重システムを示すブロック図である。図示のように、この二重システムは、１対のデバイスＤ１，Ｄ２と、本発明により構成した切り替え（チェンジオーバ）装置ＣＯＵとを備えている。デバイスＤ１，Ｄ２は、全く同一のものであり、そして一方例えばＤ１が主たるデバイスとして機能し、そして他方例えばＤ２がバックアップのデバイスとして機能する。これらデバイスは、それぞれ、出力Ｏ１，Ｏ２にデバイス出力を供給する。切り替え装置ＣＯＵは、デバイスの出力Ｏ１，Ｏ２に接続した２つの入力を有し、そしてこれらのうちの一方を出力端子ＯＵＴに接続する機能を有している。また、切り替え装置ＣＯＵは、この切り替えのための制御情報を得るため、デバイスＤ１，Ｄ２を監視する機能を有している。
【００１７】
デバイスＤ１，Ｄ２におけるこのデバイス監視は、各デバイスに関係する信号を監視することにより行う。デバイスに関係する信号としては、１例としてデバイスの出力信号であるが、デバイスの状態を表す当該デバイス内の内部信号を選択することもできる。このような監視結果に基づき、切り替え装置ＣＯＵは、主デバイスＤ１に異常を発見したときには、主デバイスＤ１からバックアップ・デバイスＤ２への切り替えを行うことにより、主デバイスＤ１の出力を出力端子ＯＵＴから切り離す一方で、バックアップ・デバイスＤ２の出力を出力端子ＯＵＴに接続する。このようにして、二重システムにおけるフェイルセーフ機能を実現している。かかる二重システムは、フェイルセーフ機能が要求される分野、領域において採用されており、例えば、放送あるいは動作の中断が許されないような放送局、コンピュータを用いた各種のシステムにおいても採用されている。また、放送局の放送システムにおいては、上記のデバイスの例としては、例えば標準のカラーバー信号、同期信号等を発生する基準信号発生装置がある。
【００１８】
次に、図２は、図１の切り替え装置ＣＯＵの１実施形態の詳細を示している。
図示のように、切り替え装置ＣＯＵは、スイッチ１とスイッチング制御部２とから構成されている。スイッチ１は、デバイス出力Ｏ１とＯ２にそれぞれ接続した２つの入力端と、そして二重システムの出力端子ＯＵＴに接続した１つの出力端とを有している。また、スイッチ１は、スイッチングのための信号を受ける制御入力も有している。このスイッチ１は、例えばリレーあるいは半導体スイッチで構成することができる。次に、スイッチング制御部２は、第１監視部２０Ａ、第２監視部２０Ｂおよびスイッチング指示部２４とから構成されている。
【００１９】
第１監視部２０Ａは、主デバイスＤ１の出力Ｏ１に入力が接続し、そして第２監視部２０Ｂは、バックアップ・デバイスＤ２の出力Ｏ２に入力が接続している。第１監視部２０Ａと第２監視部２０Ｂとは、同じ構成のものであり、それぞれ、アナログ監視回路２００Ａまたは２００Ｂ、並びにデジタル監視回路２０２Ａまたは２０２Ｂを備えている。これら監視回路は、関係するデバイス出力から受ける信号に対する監視機能を実行し、そしてその監視結果を表すアナログ監視出力信号ＡＭＯ１またはＡＭＯ２あるいはデジタル監視出力ＤＭＯ１またはＤＭＯ２を出力に発生する。各アナログ監視回路２００は、デバイス出力信号のアナログ信号の面の監視を行う。ここで、“アナログ信号面”には、アナログ信号に関係するパラメータ、例えば大きさ、レベル、振幅、正または負のピーク値、周波数、等が含まれる。監視すべきアナログ信号の特定のパラメータは、デバイス出力信号が満たすべき仕様、規格等の内容に依存して決まる。また、デジタル信号であっても、アナログ信号の側面をも併せ持つため、“アナログ信号面”として、デジタル信号のアナログ信号パラメータも含まれる。一方、各デジタル監視回路２０２は、デバイス出力信号のデジタル信号の面の監視を行う。ここで、“デジタル信号面”には、デジタル信号に関係するパラメータ、例えば各種のエラー検出技法またはエラー訂正技法の下におけるエラー、デジタル信号に含まれるデータが表す内容、等が含まれる。同様に、監視すべきデジタル信号の特定のパラメータは、デバイス出力信号が満たすべき仕様、規格等の内容に依存して決まる。このようにして、各監視回路は、監視結果に応じて異常が発生したと判定したときには、その異常を示す信号を出力に発生する。尚、必要に応じて、異常の種類を表す信号を含ませることもできる。
【００２０】
次に、各監視回路の出力に接続したスイッチング指示部２４は、２つの論理演算部２４０，２４２と、指示出力部２４４とから構成されている。詳細には、上側の論理演算部２４０は、第１監視部２０Ａ内のアナログ監視回路２００Ａとデジタル監視回路２０２Ａの出力にそれぞれ接続した２つの入力を有しており、そして受けた２つの入力、すなわちアナログ監視出力ＡＭＯ１とデジタル監視出力ＤＭＯ１に対する論理演算の結果であるデバイス状態信号ＤＳ１を供給する１つの出力を備えている。演算部２４０で行う論理演算の内容は、代表的には、それら２つの入力ＡＭＯ１およびＤＭＯ１のＯＲ演算である。これにより、論理演算部２４０は、アナログ信号異常あるいはデジタル信号異常の少なくとも一方が発生したときに、主デバイスＤ１における異常を示すデバイス状態信号ＤＳ１を出力に発生する。下側の論理演算部２４２も、論理演算部２４０と同じ構成のものであって、アナログ監視回路２００Ｂおよびデジタル監視回路２０２Ｂからのアナログ監視出力ＡＭＯ２とデジタル監視出力ＤＭＯ２とに対しＯＲ演算を行い、そしてその結果をバックアップ・デバイス状態信号ＤＳ２として出力に発生する。尚、上記説明では、論理演算は、ＯＲ演算として説明したが、場合によっては、ＡＮＤ演算あるいはその他の任意の論理演算を行うようにすることもでき、これによって、デバイス切り替え制御を、より細かく、あるいはより多くの条件または要素に基づいて行うようにすることもできる。
【００２１】
次の指示出力部２４４は、論理演算部２４０，２４２からのデバイス状態出力ＳＤ１，ＤＳ２を受ける２つの入力を有し、そしてこれら入力に基づきスイッチング駆動信号ＳＤを形成し、そしてこの信号をスイッチ１の制御入力に供給する。また、指示出力部２４４は、警報用のランプ、ＬＥＤ、ブザー等（図示せず）に接続した警報出力も備えることができる。この指示出力部２４４は、従来のロジック回路および駆動回路の組み合わせで構成することができる。
【００２２】
以上の構成により、指示出力部２４４は、２つのデバイス状態信号のうちの一方（例えば出力ＤＳ１）が、デバイスＤ１，Ｄ２の一方（例えばデバイスＤ１）の異常を示す例えばハイ状態となったとき、他方のデバイス状態出力（例えばＤＳ２）が正常を示す例えばロー状態のとき、その他方のデバイスを出力端子ＯＵＴに接続するようにスイッチ１をスイッチングさせるスイッチング駆動信号ＳＤを発生する。また、現在使用している主デバイスＤ１は正常であるが、バックアップ・デバイスＤ２が異常であると判明したとき、指示出力部２４４は、システム・オペレータに対し、警報出力を介して、バックアップ・デバイスＤ２の異常を示すアラーム音、アラーム表示等の警報を発生するようにする。また、主デバイスＤ１の異常によりバックアップ・デバイスＤ２への切り替えを行ったときも、同様に、主デバイスＤ１の異常を示すアラーム音、アラーム表示等の警報を発生することができる。
【００２３】
次に、図３を参照して、デジタル監視回路２０２の１実施形態の回路構成をより詳細に説明する。図示のように、このデジタル監視回路２０２は、コプロセッサ２０２０とオーディオ・プロセッサ２０２２とで構成されている。これらコプロセッサ２０２０およびプロセッサ２０２２は、共に関係するデバイスからのデバイス出力信号を受ける１つの入力を有し、そしてそれぞれのデジタル監視信号を発生する少なくとも１つの出力を備えている。これら出力は、図２のデジタル監視回路２０２のデジタル監視出力ＤＭＯを構成する。
【００２４】
より詳細には、コプロセッサ２０２０は、ビデオ信号に関する監視を行う回路であり、例えばＧＥＮＮＵＭ社製のＨＤＴＶシリアル・デジタル・デフォーマッタ（ＳｅｒｉａｌＤｉｇｉｔａｌＤｅｆｏｒｍａｔｔｅｒ）ＧＳ１５００を使用することができる。尚、このデフォーマッタの詳細は、ＧＥＮＮＵＭ社のＧＳ１５００に関するデータシートに説明されている（ＤＡＴＡＳＨＥＥＴ，ＲｅｖｉｓｉｏｎＤａｔｅ：Ｊｕｌｙ２００２，ＤｏｃｕｍｅｎｔＮｏ．５２２３３−３）。コプロセッサ２０２０は、放送規格ＳＭＰＴＥ２７４Ｍ，２９６Ｍ、２５９Ｍ，１２５Ｍ，２９６Ｍ，２９３Ｍ等に基づき、ＨＤ（ＨｉｇｈＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）およびＳＤ（ＳｔａｎｄａｒｄＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）のＳＤＩ信号について、ＴＲＳ（時間基準信号）エラー、ラインナンバ・エラー（ビデオ信号のエラーの検出用）、ＣＲＣエラー（またはデータ並びエラー）、ＥＤＨエラー、リザーブド・エラー（リザーブド・データのエラーの検出用）、パリティー・エラー（アンシラリ・データのパリティー・エラーの検出用）、チェックサム・エラー（アンシラリ・データのチェックサム・エラーの検出用）等を監視する。一方、オーディオ・プロセッサ２０２２は、オーディオ信号部分に関する監視を行うものであって、１例としてオーディオ・デマルチプレクサ例えばＧＥＮＮＵＭ社製ＧＳ１５０３を使用することができる。このプロセッサ２０２２では、ＢＣＨ（ＢｏｓｅＣｈａｕｄｈｕｒｉＨｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ）エラー（オーディオ・エラーの検出用）、オーディオ連続性エラー（オーディオ不連続の検出用）の監視を行う。このように、コプロセッサ２０２０とプロセッサ２０２２は、種々のエラー発生の監視を行い、そして１つまたはそれ以上のエラーの発生検出時に、エラー発生を示す信号を出力に発生する。本実施形態の回路では、複数のエラーを検出できるため、後続の論理演算部では、ＯＲ演算によって、少なくとも１つのエラーが発生したときにデジタル信号面における異常の発生を判定するようにする。尚、上記規格の詳細については、各規格に詳細に説明されている。
【００２５】
次に、図４には、アナログ監視回路２００の１実施形態の回路構成を詳細に示している。図示のように、アナログ監視回路２００は、信号レベル検出部２０００および等価線長測定部２００２で構成されており、共に関係するデバイスからのデバイス出力信号を受ける１つの入力を有し、そしてそれぞれのアナログ監視信号を発生する少なくとも１つの出力を備えている。詳細には、信号レベル検出部２０００は、従来のチェンジオーバ装置における信号レベル検出回路と同様の回路構成のものであって、１例は、テクトロニクス社のＥＣ０４２２ＤＳＤ／ＨＤチェンジオーバ・ユニットのインストラクション・マニュアル０７１−０８５９−００に記載されている。従来と同様に、この信号レベル検出部は、例えば、入力バッファ、ピーク検出器および比較器とで構成されている。比較器は、少なくとも１つのしきい値を有し、ピーク検出器からの検出ピーク値を、このピーク値に対して選択したしきい値と比較し、そしてしきい値を下回るあるいは上回るピーク値を検出したときに異常の発生を判定する。このような異常の発生を検出したとき、信号レベル検出部２０００は、出力に異常を表す信号を発生する。信号レベル検出部２０００で監視する対象としては、例えば、放送規格ＳＭＰＴＥ２９２Ｍ、２５９Ｍ，１７０Ｍ，２４０Ｍ，ＡＥＳ−３／ＥＢＵＴｅｃｈ３２５０に基づくものであって、ＨＤ−ＳＤＩ信号、ＳＤ−ＳＤＩ信号、アナログ同期（ＮＴＳＣ）、アナログ同期（ＨＤ３値）、ＡＥＳ／ＥＢＵオーディオの各々の信号レベルである。尚、これらの詳細については、各規格において説明されている。一方、等価線長測定部２００２は、ＳＤＩ信号の伝送マージンに関する判定を行う回路であって、ＳＤＩ信号の信号強度を測定し、そして信号強度があるしきい値を下回ったときに異常を示す信号を出力に発生する。本実施形態では、１つのアナログ監視回路で複数のエラーを検出できるため、後続の論理演算部では、ＯＲ演算によって、少なくとも１つのエラーが発生したときにアナログ信号面における異常の発生を判定するようにする。尚、この等価線長測定部２００２において行うデジタル伝送システムの評価法の詳細については、特開平７−２３１３３６号公報に詳細に説明されている。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明した本発明によれば、二重システムにおいて、このシステムに関係する信号における、信号レベルのようなアナログ信号面の異常に対してだけでなく、データ異常のようなデジタル信号面での異常に対しても、チェンジオーバ機能を作動させることが可能となる。これにより、フェイルセーフ機能の動作対象範囲が拡大し、これにより、システムの安全性をより向上させることできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にしたがい構成した二重システムを示すブロック図。
【図２】図２は、図１の切り替え装置の１実施形態の詳細回路を示すブロック図。
【図３】図３は、図２のデジタル監視回路の１実施形態の回路構成をより詳細に示すブロック図。
【図４】図４は、図２のアナログ監視回路の１実施形態の回路構成をより詳細に示すブロック図。
【符号の説明】
Ｄ１，Ｄ２デバイス
ＣＯＵ切り替え装置
Ｏ１，Ｏ２出力
ＯＵＴ出力端子
１スイッチ
２スイッチング制御部
２０Ａ第１監視部
２０Ｂ第２監視部
２４スイッチング指示部

Claims

１対のデバイスを含む二重システムのための切り替え装置において、二重システムに関係する信号に対しデジタル信号の面から監視するデジタル監視に基づき、使用するデバイスを、前記１対のデバイス間で切り替えること、を特徴とする切り替え装置。
請求項１記載の装置において、さらに、前記二重システムに関係する信号に対しアナログ信号の面から監視するアナログ監視に基づき動作すること、を特徴とする切り替え装置。
請求項２記載の装置において、前記デジタル監視と前記アナログ監視の一方または双方に基づき動作すること、を特徴とする切り替え装置。
請求項２記載の装置において、前記デジタル監視およびアナログ監視は、前記二重システムが関係する規格に関する監視を含むこと、を特徴とする切り替え装置。
請求項２記載の装置において、前記デジタル信号面は、デジタル信号が表すデータ面を含むこと、を特徴とする切り替え装置。
請求項２記載の装置において、前記アナログ信号面は、信号のレベルを含むこと、を特徴とする切り替え装置。
請求項１記載の装置において、前記二重システムは、放送システムに関係したものであること、を特徴とする切り替え装置。
請求項７記載の装置において、各前記デバイスは、前記放送システムのための基準信号発生装置であること、を特徴とする切り替え装置。
請求項７記載の装置において、前記二重システムに関係する信号は、シリアル・デジタル・インターフェース（ＳＤＩ）信号であること、を特徴とする切り替え装置。
請求項１記載の装置において、前記二重システムに関係する信号は、各前記デバイスからの出力信号であること、を特徴とする切り替え装置。
請求項１から１０のいずれかに記載の切り替え装置を備えた二重システム。
２つの信号間で切り替えを行う信号切り替え回路において、前記信号に対しデジタル信号面から監視するデジタル監視に基づき信号切り替え機能を実行すること、を特徴とする信号切り替え回路。
請求項１２記載の回路において、さらに、前記信号に対しアナログ信号面から監視するアナログ監視に基づき動作すること、を特徴とする信号切り替え回路。
請求項１３記載の回路において、前記デジタル監視と前記アナログ監視の一方または双方に基づき動作すること、を特徴とする信号切り替え回路。
請求項１３記載の回路において、前記デジタル監視およびアナログ監視は、前記二重システムが関係する規格に関する監視を含むこと、を特徴とする信号切り替え回路。
請求項１２記載の回路において、前記信号切り替え回路は、１対のデバイスを含む二重システムに使用すること、を特徴とする信号切り替え回路。
請求項１６記載の回路において、前記二重システムは、放送システムに関係したものであること、を特徴とする信号切り替え回路。
請求項１６記載の回路において、前記２つの信号は、前記二重システムの各前記デバイスからの出力信号であること、を特徴とする信号切り替え回路。
請求項１２記載の回路において、
前記信号切り替え回路は、
前記２つの信号間で切り替えを行うスイッチ手段と、
該スイッチ手段のスイッチングを制御するスイッチング制御手段と、
を備え、前記スイッチング制御手段は、前記２つの信号の一方または両方における信号を監視する監視手段であって、前記デジタル監視を実行する、前記の監視手段、を備えたこと、を特徴とする信号切り替え回路。
請求項１９記載の回路において、
前記スイッチ手段は、２つの信号をそれぞれ受ける第１および第２の入力と、前記２つの信号のうちのいずれか一方を出力する出力と、を含むこと、を特徴とする信号切り替え回路。
請求項１９記載の回路において、
前記監視手段は、第１と第２の監視回路手段を含み、
各該監視回路手段は、前記デジタル監視を実行するデジタル監視手段と、前記アナログ監視を実行するアナログ監視手段と、を備えたこと、
を特徴とする信号切り替え回路。