特許 6774095 冗長化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6774095

(24)【登録日】2020年10月6日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】冗長化装置

(51)【国際特許分類】

   A61G 12/00 20060101AFI20201012BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20201012BHJP

   G06F 11/20 20060101ALI20201012BHJP

【ＦＩ】

   A61G12/00 E

   H02J9/06 110

   G06F11/20 633

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-226342(P2016-226342)

(22)【出願日】2016年11月21日

(65)【公開番号】特開2018-82776(P2018-82776A)

(43)【公開日】2018年5月31日

【審査請求日】2019年9月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】591253593

【氏名又は名称】株式会社ケアコム

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(72)【発明者】

【氏名】清水 紀明

(72)【発明者】

【氏名】坂詰 康孝

【審査官】 野口 絢子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２３９０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６３４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００９８２４９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｇ１２／００

Ｈ０２Ｊ ９／０６

Ｇ０６Ｆ１１／１６−１１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

システムの制御を行う現用系の主制御回路部に異常が発生した場合に、待機系の副制御回路部に切り替えて動作させるようになされた冗長化装置であって、
上記主制御回路部の動作状態を監視し、上記主制御回路部が動作不能状態であることを検知した場合に、上記主制御回路部から上記副制御回路部に切り替えて動作させるように制御する切替制御部と、
上記主制御回路部または上記副制御回路部に対して電源を供給する現用系の主電源および待機系の副電源とを備え、
上記主制御回路部または上記切替制御部により動作が切り替えられた場合の上記副制御回路部は、上記主電源の動作状態を監視し、上記主電源が動作不能状態であることを検知した場合に、上記主電源から上記副電源に切り替えて動作させるように制御し、
上記切替制御部は、上記主制御回路部との間で第１のデータの通信を行う第１の通信経路、上記主制御回路部との間で第２のデータの通信を行う第２の通信経路、および、上記主制御回路部との間で上記主制御回路部に対する電源の供給状態の通知に関する通信を行う第３の通信経路を用いて３系統の通信を行い、２系統以上の通信経路にて上記主制御回路部が動作不能状態であることを検知した場合に、上記主制御回路部から上記副制御回路部に切り替えて動作させることを特徴とする冗長化装置。

【請求項2】

上記主制御回路部は、当該主制御回路部の全体の動作を司る第１の回路部と、上記主制御回路部の動作状態の監視を行うための第２の回路部とを備え、当該第２の回路部は、上記主制御回路部に対する電源の供給状態を監視する機能を有しており、
上記切替制御部は、当該切替制御部の全体の動作を司る第３の回路部と、上記主制御回路部の動作状態の監視を行うための第４の回路部とを備え、
上記切替制御部は、上記第１の回路部と上記第３の回路部との間で上記第１のデータの通信を行う第１の通信経路、上記第２の回路部と上記第４の回路部との間で上記第２のデータの通信を行う第２の通信経路、および、上記第２の回路部と上記第４の回路部との間で上記電源の供給状態の通知に関する通信を行う第３の通信経路を用いて３系統の通信を行い、２系統以上の通信経路にて上記主制御回路部が動作不能状態であることを検知した場合に、上記主制御回路部から上記副制御回路部に切り替えて動作させることを特徴とする請求項１に記載の冗長化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冗長化装置に関し、特に、異常の発生時でもシステムの機能が停止しないようにするための装置に用いて好適なものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、病院や介護施設などでは、ナースコールシステムが用いられている。ナースコールシステムは、病院の患者が医師や看護師のサポートを必要とする際、または介護施設の被介護者が介護師のサポートを必要とする際に、患者や被介護者（以下、単に「患者」と言う）が呼出ボタン等を押下することによって医師や看護師、介護師（以下、単に「看護師」と言う）を呼び出すことができるように成されたシステムである。

【0003】

この種のナースコールシステムは、高い信頼性が要求され、障害の発生などによって、ナースコールの機能が長時間にわたって停止することは許されない。そのため、設備を二重化（冗長化）させることによって、主装置が動作不能となったときに副装置に切り替えてナースコールを継続可能にしたナースコールシステムが考案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

【0004】

特許文献１に記載のナースコールシステムでは、制御装置および廊下灯制御装置を複数備えることによって、制御装置、廊下灯制御装置が動作不可能となっても、システムとして機能することができるようにしている。具体的には、特許文献１に記載のナースコールシステムは、病室内の複数のナースコール子機と、ナースコール親機と、複数の廊下灯と、ナースコール動作を制御する主制御装置および主廊下灯制御装置と、主制御装置による動作が不能となったときに動作する副制御装置および副廊下灯制御装置とにより構成されている。

【0005】

特許文献２に記載のナースコールシステムでは、ナースコール制御機が正常に動作しているときは、ナースコール子機との通信をナースコール制御機が受け持つ。一方、ナースコール制御機が故障した場合には、ナースコール処理装置をナースコール制御機の代行として使用し、ナースコール処理装置がナースコール子機との通信を受け持つようにする。

【0006】

また、２つのプロセッサ（ＣＰＵ）のうち、一方を現用プロセッサ、他方を待機用プロセッサとして用い、現用プロセッサに異常が発生した場合に、待機用プロセッサに切り替えて使用するようになされた技術も知られている（例えば、特許文献３，４参照）。

【0007】

特許文献３に記載のフォールトレランスサーバでは、運用系プロセッサ、待機系プロセッサおよびメモリ・Ｉ／Ｏ制御部から送信された各種のエラー情報がエラー情報記憶部に記録された場合に、プロセッサエラーが発生した旨を二重化制御部に通知する。二重化制御部は、運用系プロセッサ、待機系プロセッサまたはメモリ・Ｉ／Ｏコントローラでエラーが検出された場合に、ＣＰＵモジュール部を自システムから切り離して隔離し、エラーを発生したプロセッサが他のプロッセサに切り替えられた後に、隔離したＣＰＵモジュール部を自システムに組み込む。

【0008】

特許文献４に記載の安全関連信号処理システムは、二重化された２つのＣＰＵを備え、相互に故障監視を行って、故障が検知された場合には所定の故障処理を行うように構成されている。２つのＣＰＵは、それぞれの冗長系（Ａ系／Ｂ系）に対応した無線制御部と接続されており、通信データをそれぞれの無線回線を通して送信することができるようになされている。また、２つのＣＰＵは、ＣＰＵ相互監視ラインを通してお互いの安全関連信号入力状態や通信処理状態を周期的に照合し、相手ＣＰＵの故障検知を行っている。

【0009】

また、システムの動作電源を冗長化させたシステムも知られている（例えば、特許文献５参照）。特許文献５に記載の２系統入力電源装置では、異なる２系統から給電入力を行い、一方の給電入力に異常が発生した場合、もう一方の入力系統に切り替えることにより、電源設備系統の信頼性を確保することができるようになされている。

【0010】

さらに、ＣＰＵとＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）とを用いた冗長化技術も知られている（例えば、特許文献６，７参照）。特許文献６に記載の信号処理装置は、入力された音響信号に対して同一の信号処理を実行する稼働系（ＦＰＧＡ）と、待機系（ＣＰＵ上で実行される信号処理モジュール）との２つを有する。そして、稼働系からエラーを示す信号を検出した場合に、待機系に切り替えて動作するようになされている。

【0011】

また、特許文献７に記載のシステムでは、各基板で障害が発生すると、各基板上の制御回路（ＣＰＵ，ＦＰＧＡ，ＢＭＣ，ＳＦＰ，ＰＸＨ）がその障害を検出し、保守用ＰＣに通知する。電源供給も停止した場合、オペレータが手動スイッチを操作すると、ＢＭＣは電池からの電源により作動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２０１０−２０００６６号公報

【特許文献2】特開２００６−１８０９９１号公報

【特許文献3】特開２０１１−２８４８１号公報

【特許文献4】特開２００７−２６０１０号公報

【特許文献5】特開２００２−３４１７７号公報

【特許文献6】特開２０１５−３５２０３号公報

【特許文献7】特開２０１０−２６６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

上記特許文献１〜７で示されるように、システムを冗長化させておくことにより、現用系に異常が発生したときには待機系に切り替えて動作し、システムの機能が停止しないようにすることができる。しかしながら、発生している異常が軽微な異常や一時的な異常で、現用系の動作をそのまま続行できるような状況でも待機系への切り替えが行われるため、無用な切り替えによってシステムの稼動率が低下してしまうことがあるという問題があった。

【0014】

なお、特許文献４に記載の安全関連信号処理システムでは、たまたま１回線でも伝送エラーが発生するとシステム全体が故障となってしまって、システムの稼働率を下げる危険性があるという問題を解消するために、２つの無線回線を介して通信データを授受するようにして、少なくとも１回線で通信データを正常受信できた場合、最初に正常受信できた通信データの示す安全関連信号状態を使って駆動・停止制御処理を行うように成されている。

【0015】

この特許文献４に記載のシステムでは、冗長化された複数の無線回線の中の１つに伝送エラーが検出されても故障扱いとされず、いずれか１回線でも正常に通信が行われていれば、システムは正常に動作可能となる。しかしながら、これを実現するためには、冗長系（Ａ系／Ｂ系）に対応した２つの無線回線を通じて、通信データの授受を常に両方とも行う必要があるため、現用系から待機系への切り替えを行うというものではなく、無駄が多いという問題があった。

【0016】

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、軽微な異常や一時的な異常によってすぐに現用系から待機系への切り替えが行われないようにして、無用な切り替えによるシステムの稼動率の低下を防止できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上記した課題を解決するために、本発明では、現用系の主制御回路部の動作状態を監視し、主制御回路部が動作不能状態であることを検知した場合に、主制御回路部から待機系の副制御回路部に切り替えて動作させる際に、主制御回路部との間で第１のデータの通信を行う第１の通信経路、主制御回路部との間で第２のデータの通信を行う第２の通信経路、および、主制御回路部との間で主制御回路部に対する電源の供給状態の通知に関する通信を行う第３の通信経路を用いて３系統の通信を行い、２系統以上の通信経路にて主制御回路部が動作不能状態であることを検知した場合に、主制御回路部から副制御回路部への切り替えを行うようにしている。

【発明の効果】

【0018】

上記のように構成した本発明によれば、軽微な異常や一時的な異常の発生によって、３系統以上の通信経路の中の何れかの通信経路において主制御回路部が動作不能状態であると検知されたとしても、半数以上または過半数の通信経路において主制御回路部が動作不能状態であることが検知されていなければ、現用系の主制御回路部から待機系の副制御回路部への切り替えは行われない。すなわち、半数以上または過半数の通信経路において主制御回路部が動作不能状態であると検知された場合に限り、主制御回路部から副制御回路部への切り替えが行われるようになる。これにより、軽微な異常や一時的な異常による無用な切り替えによって、システムの稼動率の低下してしまうことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態の冗長化装置を適用したナースコールシステムの全体構成例を示す図である。

【図2】本実施形態による制御機の回路構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の冗長化装置を適用したナースコールシステムの全体構成例を示す図である。本実施形態の冗長化装置は、ナースコールシステムの制御を行う現用系の主制御回路部に異常が発生した場合に、待機系の副制御回路部に切り替えて動作させるようになされたものである。

【0021】

図１に示すように、本実施形態のナースコールシステムは、ナースコール親機１、制御機２、廊下灯３、壁埋込形子機４およびナースコール子機５を備えて構成されている。制御機２から配線される同一幹線上に、複数の廊下灯３が縦続接続され、各々の廊下灯３に対して壁埋込形子機４が接続されている。

【0022】

ナースコール親機１は、患者（ナースコール子機５）からの呼び出しを看護師に報知し、看護師がその呼び出しに対する応答の操作を行うためのものであり、例えばナースセンタに設置される。すなわち、ナースコール親機１は、ナースコール子機５から送られてくる呼出信号を受信すると、所定の呼出動作を実行する。呼出動作は、呼び出しを行った患者の患者情報をディスプレイに表示するとともに、呼出音をスピーカから出力することによって行う。

【0023】

制御機２は、ナースコール親機１と廊下灯３との間に配置され、通話やデータの送受信に関する制御を行う。図２を用いて詳細を後述するように、本実施形態の制御機２は、その内部に冗長化の回路構成を有している。

【0024】

廊下灯３は、病院の各病室の入口付近外部に設置される。この廊下灯３は、液晶表示装置３ａおよびＬＥＤ等の呼出灯３ｂを備えている。液晶表示装置３ａには、病室内の患者名などの患者情報が表示される。なお、液晶表示装置３ａは、患者（ナースコール子機５）からの呼び出しが行われていないときは非表示状態あるいは待機画面の表示状態であり、患者からの呼び出しが行われると、その患者の患者情報が表示されるようになっている。また、病室内の患者がナースコール子機５を用いて呼び出しを行うと、呼び出しが行われたことが呼出灯３ｂの点灯または点滅によって報知されるようになっている。

【0025】

壁埋込形子機４は、病室の各ベッドサイドの壁に埋め込み設置される。この壁埋込形子機４は、ナースコール子機５の接続端子を有している。ナースコール子機５は、壁埋込形子機４の接続端子に接続される。ナースコール子機５は、患者が看護師を呼び出すための呼出ボタン、患者が看護師と会話を行う際に使用するマイクおよびスピーカを備えている。

【0026】

図２は、本実施形態による制御機２の回路構成例を示す図である。なお、図２では、本発明に係る回路構成のみを図示しており、本発明に係らない部分の回路構成は図示を省略している。図２に示すように、制御機２は、制御系冗長回路部２１、切替制御部２２、制御系冗長電源部２３およびモニタ系冗長電源部２４を備えて構成されている。

【0027】

制御系冗長回路部２１は、冗長化構成として、主制御回路部２１Ｍおよび副制御回路部２１Ｓを備えている。主制御回路部２１Ｍは現用系の回路部、副制御回路部２１Ｓは待機系の回路部である。すなわち、通常時は主制御回路部２１Ｍが動作し、主制御回路部２１Ｍに異常が発生した場合に、副制御回路部２１Ｓが主制御回路部２１Ｍに代わって動作する。

【0028】

主制御回路部２１Ｍは、ナースコール子機５からの呼び出しをナースコール親機１に伝送するための通信を制御する。また、主制御回路部２１Ｍは、ナースコール親機１とナースコール子機５との間の通話路の制御も行う。この通信および通話路の制御は、ＦＰＧＡ（通信用）２０１Ｍによって行う。

【0029】

主制御回路部２１Ｍに異常が発生し、副制御回路部２１Ｓに切り替えられた場合、副制御回路部２１Ｓは、主制御回路部２１Ｍと同様の制御を行う。すなわち、副制御回路部２１Ｓは、ナースコール子機５からの呼び出しをナースコール親機１に伝送するための通信を制御する。また、副制御回路部２１Ｓは、ナースコール親機１とナースコール子機５との間の通話路の制御も行う。この通信および通話路の制御は、ＦＰＧＡ（通信用）２０１Ｓによって行う。

【0030】

切替制御部２２は、主制御回路部２１Ｍの動作状態を監視し、主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓに切り替えて動作させるように制御する。主制御回路部２１Ｍの動作状態の監視は、主制御回路部２１Ｍと切替制御部２２との間における３つの通信経路Ｍ１〜Ｍ３を用いた通信によって行う。なお、その詳細については後述する。

【0031】

本実施形態では、切替制御部２２は、副制御回路部２１Ｓの動作状態も監視し、副制御回路部２１Ｓが動作可能状態であることを検知した場合に限り、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓに切り替えて動作させるように制御する。副制御回路部２１Ｓの動作状態の監視は、副制御回路部２１Ｓと切替制御部２２との間における３つの通信経路Ｓ１〜Ｓ３を用いた通信によって行う。なお、その詳細については後述する。

【0032】

制御系冗長電源部２３は、冗長化構成として、制御系主電源２３Ｍおよび制御系副電源２３Ｓを備えている。制御系主電源２３Ｍは、主制御回路部２１Ｍまたは副制御回路部２１Ｓに対して電源を供給する現用系の電源であり、制御系副電源２３Ｓは、主制御回路部２１Ｍまたは副制御回路部２１Ｓに対して電源を供給する待機系の電源である。すなわち、通常時は制御系主電源２３Ｍが動作し、制御系主電源２３Ｍに異常が発生した場合に、制御系副電源２３Ｓが制御系主電源２３Ｍに代わって動作する。

【0033】

例えば、主制御回路部２１Ｍにも制御系主電源２３Ｍにも異常がなく、通常通りに動作可能な場合は、制御系主電源２３Ｍが主制御回路部２１Ｍに電源を供給する。これに対し、制御系主電源２３Ｍには異常がないが、主制御回路部２１Ｍに異常が発生した場合は、主制御回路部２１Ｍから切り替えられた副制御回路部２１Ｓに対して主制御回路部２１Ｍが電源を供給する。

【0034】

また、主制御回路部２１Ｍには異常がないが、制御系主電源２３Ｍに異常が発生した場合は、制御系主電源２３Ｍから切り替えられた制御系副電源２３Ｓが主制御回路部２１Ｍに電源を供給する。また、主制御回路部２１Ｍにも制御系主電源２３Ｍにも異常が発生し、何れも動作不能の場合は、制御系主電源２３Ｍから切り替えられた制御系副電源２３Ｓが、主制御回路部２１Ｍから切り替えられた副制御回路部２１Ｓに電源を供給する。

【0035】

主制御回路部２１Ｍ（主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓに切り替えられているときは副制御回路部２１Ｓ）は、制御系主電源２３Ｍの動作状態を監視し、制御系主電源２３Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に、制御系主電源２３Ｍから制御系副電源２３Ｓに切り替えて動作させるように制御する。

【0036】

モニタ系冗長電源部２４は、冗長化構成として、モニタ系主電源２４Ｍおよびモニタ系副電源２４Ｓを備えている。モニタ系主電源２４Ｍは、切替制御部２２に対して電源を供給する現用系の電源であり、モニタ系副電源２４Ｓは、切替制御部２２に対して電源を供給する待機系の電源である。すなわち、通常時はモニタ系主電源２４Ｍが動作し、モニタ系主電源２４Ｍに異常が発生した場合に、モニタ系副電源２４Ｓがモニタ系主電源２４Ｍに代わって動作する。

【0037】

切替制御部２２は、モニタ系主電源２４Ｍの動作状態を監視し、モニタ系主電源２４Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に、モニタ系主電源２４Ｍからモニタ系副電源２４Ｓに切り替えて動作させるように制御する。

【0038】

次に、動作状態の監視（異常の発生の検知）および主副の切り替えについて詳細に説明する。ここでは、主制御回路部２１Ｍの動作状態の監視について説明する。

【0039】

切替制御部２２は、主制御回路部２１Ｍとの間で３系統以上の通信経路を用いて通信を行い、２系統以上の通信経路にて主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓに切り替えて動作させるように制御する。本実施形態では、３つの通信経路Ｍ１〜Ｍ３を用いた通信によって、主制御回路部２１Ｍの動作状態を監視する。

【0040】

すなわち、切替制御部２２は、主制御回路部２１Ｍとの間で第１のデータの通信を行う第１の通信経路Ｍ１、主制御回路部２１Ｍとの間で第２のデータの通信を行う第２の通信経路Ｍ２、および、主制御回路部２１Ｍとの間で主制御回路部２１Ｍに対する電源の供給状態の通知に関する通信を行う第３の通信経路Ｍ３を用いて３系統の通信を行う。そして、２系統以上の通信経路にて主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓに切り替えて動作させる。

【0041】

上記３つの通信経路Ｍ１〜Ｍ３を形成するために、主制御回路部２１Ｍは、当該主制御回路部２１Ｍの全体の動作を司るＣＰＵ２０２Ｍ（第１の回路部に相当）と、主制御回路部２１Ｍの動作状態の監視を行うためのＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｍ（第２の回路部に相当）とを備えている。ＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｍは、制御系冗長電源部２３から主制御回路部２１Ｍに対する電源の供給状態を監視する機能を有している。一方、切替制御部２２は、当該切替制御部２２の全体の動作を司るＣＰＵ２０２Ｃ（第３の回路部に相当）と、主制御回路部２１Ｍの動作状態の監視を行うためのＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｃ（第４の回路部に相当）とを備えている。

【0042】

第１の通信経路Ｍ１は、主制御回路部２１Ｍが備えるＣＰＵ２０２Ｍと、切替制御部２２が備えるＣＰＵ２０２Ｃとの間に形成される。第１の通信経路Ｍ１では、第１のデータのシリアル通信を行う。第１のデータは、主制御回路部２１Ｍが正常に動作しているか否かを確認するためのデータであり、そのデータ値（内容）は任意である。切替制御部２２は、第１の通信経路Ｍ１を介して第１のデータの通信ができなくなっている場合に、主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であると判定する。

【0043】

第２の通信経路Ｍ２は、主制御回路部２１Ｍが備えるＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｍと、切替制御部２２が備えるＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｃとの間に形成される。第２の通信経路Ｍ２では、第２のデータの通信を行う。第２のデータも、主制御回路部２１Ｍが正常に動作しているか否かを確認するためのデータであり、そのデータ値（内容）は任意である。第２のデータが第１のデータと同じ内容であってもよい。切替制御部２２は、第２の通信経路Ｍ２を介して第２のデータの通信ができなくなっている場合に、主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であると判定する。

【0044】

第３の通信経路Ｍ３は、主制御回路部２１Ｍが備えるＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｍと、切替制御部２２が備えるＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｃとの間に形成される。第３の通信経路Ｍ３では、電源の供給状態の通知に関する通信を行う。上述したように、ＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｍは、電源の供給状態を監視する機能を有している。この機能により、ＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｍが制御系主電源２３Ｍの異常を検知すると、そのことが切替制御部２２のＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｃに対して第３の通信経路Ｍ３を介して通知されるとともに、制御系副電源２３Ｓへの切り替えが行われる。切替制御部２２は、この通知を受けた場合に、主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であると判定する。

【0045】

上述したように、切替制御部２２は、以上に示した３つの通信経路Ｍ１〜Ｍ３を用いて３系統の通信を行い、２系統以上の通信経路にて主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓに切り替えて動作させる。

【0046】

また、切替制御部２２は、副制御回路部２１Ｓとの間においても３つの通信経路Ｓ１〜Ｓ３を用いて通信をさらに行う。そして、通信経路Ｍ１〜Ｍ３の中の２系統以上の通信経路にて主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知し、かつ、通信経路Ｓ１〜Ｓ３の中の２系統以上の通信経路にて副制御回路部２１Ｓが動作可能状態であることを検知した場合に、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓに切り替えて動作させる。

【0047】

なお、副制御回路部２１Ｓの動作状態の監視は、主制御回路部２１Ｍの動作状態の監視と同内容である。すなわち、第１の通信経路Ｓ１は、副制御回路部２１Ｓが備えるＣＰＵ２０２Ｓと、切替制御部２２が備えるＣＰＵ２０２Ｃとの間に形成される。第１の通信経路Ｓ１では、第１のデータのシリアル通信を行う。切替制御部２２は、第１の通信経路Ｓ１を介して第１のデータの通信ができなくなっている場合に、副制御回路部２１Ｓが動作不能状態であると判定する。

【0048】

第２の通信経路Ｓ２は、副制御回路部２１Ｓが備えるＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｓと、切替制御部２２が備えるＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｃとの間に形成される。第２の通信経路Ｓ２では、第２のデータの通信を行う。切替制御部２２は、第２の通信経路Ｓ２を介して第２のデータの通信ができなくなっている場合に、副制御回路部２１Ｓが動作不能状態であると判定する。

【0049】

第３の通信経路は、副制御回路部２１Ｓが備えるＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｓと、切替制御部２２が備えるＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｃとの間に形成される。第３の通信経路Ｓ３では、電源の供給状態の通知に関する通信を行う。ＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｓが制御系主電源２３Ｍの異常を検知すると、そのことが切替制御部２２のＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｃに対して第３の通信経路Ｓ３を介して通知されるとともに、制御系副電源２３Ｓへの切り替えが行われる。切替制御部２２は、この通知を受けた場合に、副制御回路部２１Ｓが動作不能状態であると判定する。

【0050】

以上詳しく説明したように、本実施形態では、現用系の主制御回路部２１Ｍの動作状態を監視し、主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に、主制御回路部２１Ｍから待機系の副制御回路部２１Ｓに切り替えて動作させる際に、切替制御部２２が主制御回路部２１Ｍとの間で３系統の通信経路Ｍ１〜Ｍ３を用いて通信を行い、２系統以上の通信経路にて主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓに切り替えて動作させるようにしている。

【0051】

このように構成した本実施形態によれば、軽微な異常や一時的な異常の発生によって、１系統の通信経路において主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であると検知されたとしても、現用系の主制御回路部２１Ｍから待機系の副制御回路部２１Ｓへの切り替えは行われない。すなわち、２系統以上の通信経路において主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であると検知された場合に限り、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓへの切り替えが行われるようになる。これにより、軽微な異常や一時的な異常による無用な切り替えによって、ナースコールシステムの稼動率の低下してしまうことを防止することができる。

【0052】

ここで、第１の通信経路Ｍ１および第２の通信経路Ｍ２では主制御回路部２１Ｍの動作不能状態が検知されず、第３の通信経路Ｍ３のみで主制御回路部２１Ｍの動作不能状態が検知された場合、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓへの切り替えは行われない。この場合でも、制御系主電源２３Ｍから制御系副電源２３Ｓへの切り替えは行われているので、主制御回路部２１Ｍは必要な電源を制御系副電源２３Ｓから得て、動作することが可能である。

【0053】

なお、上記実施形態では、主制御回路部２１Ｍと切替制御部２２との間で３系統の通信経路を用いて通信を行い、２系統以上の通信経路にて主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に副制御回路部２１Ｓへの切り替えを行う例について説明したが、４系統以上の通信経路を用いて主制御回路部２１Ｍの動作状態を監視するようにしてもよい。この場合も上記実施形態と同様に、過半数の通信経路にて主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に副制御回路部２１Ｓへの切り替えを行う。あるいは、半数以上の通信経路にて主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に副制御回路部２１Ｓへの切り替えを行うようにしてもよい。

【0054】

また、上記実施形態では、副制御回路部２１Ｓと切替制御部２２との間で３系統の通信経路を用いて通信を行い、２系統以上の通信経路にて副制御回路部２１Ｓが動作可能状態であることを検知した場合に副制御回路部２１Ｓへの切り替えを行う例について説明したが、４系統以上の通信経路を用いて副制御回路部２１Ｓの動作状態を監視するようにしてもよい。この場合も上記実施形態と同様に、過半数の通信経路にて副制御回路部２１Ｓが動作可能状態であることを検知した場合に副制御回路部２１Ｓへの切り替えを行う。あるいは、半数以上の通信経路にて副制御回路部２１Ｓが動作可能状態であることを検知した場合に副制御回路部２１Ｓへの切り替えを行うようにしてもよい。

【0055】

また、上記実施形態では、主制御回路部２１Ｍが備えるＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｍと、切替制御部２２が備えるＦＰＧＡ（モニタ用）２０３Ｃとの間に第２の通信経路Ｍ２および第３の通信経路Ｍ３を形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２の通信経路Ｍ２を形成するためのＦＰＧＡと、第３の通信経路Ｍ３を形成するためのＦＰＧＡとを分けて構成するようにしてもよい。

【0056】

また、上記実施形態では、第１の回路部および第３の回路部の例としてＣＰＵを用い、第２の回路部および第４の回路部の例としてＦＰＧＡを用いたが、本発明はこれに限定されない。

【0057】

また、上記実施形態では、主制御回路部２１Ｍの動作状態および副制御回路部２１Ｓの動作状態の両方を監視し、２系統以上の通信経路にて主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であり、かつ、２系統以上の通信経路にて副制御回路部２１Ｓが動作可能状態であることを検知した場合に、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓへの切り替えを行う例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、半数以上または過半数の通信経路にて主制御回路部２１Ｍが動作不能状態であることを検知した場合に、主制御回路部２１Ｍから副制御回路部２１Ｓへの切り替えを行い、その後、半数以上または過半数の通信経路にて副制御回路部２１Ｓが動作不能状態であることを検知した場合に、エラー通知を行うようにしてもよい。

【0058】

また、上記実施形態では、本実施形態の冗長化装置をナースコールシステムに適用する例について説明したが、本実施形態の冗長化装置を適用可能なシステムはナースコールシステムに限定されるものではない。

【0059】

その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0060】

２ 制御機
２１ 制御系冗長回路部
２１Ｍ 主制御回路部
２１Ｓ 副制御回路部
２２ 切替制御部
２３ 制御系冗長電源部
２３Ｍ 制御系主電源
２３Ｓ 制御系副電源
２４ モニタ系冗長電源部
２４Ｍ モニタ系主電源
２４Ｓ モニタ系副電源
２０２Ｍ，２０２Ｓ ＣＰＵ（第１の回路部）
２０３Ｍ，２０３Ｓ ＦＰＧＡ（モニタ用）（第２の回路部）
２０２Ｃ ＣＰＵ（第３の回路部）
２０３Ｃ ＦＰＧＡ（モニタ用）（第４の回路部）

【図1】

【図2】