制御装置、記憶装置、及び表示装置
【課題】長い充電時間及び電池交換が不要であり、電源遮断時に、蓄電容量の少ない蓄電部により不揮発記憶部へのアクセスを正常に終了することができる制御装置、記憶装置を提供する。
【解決手段】制御装置及び記憶装置１は、第１の電力供給部１０１と、第１の蓄電部１０２と、第２の電力供給部１０５と、コンデンサを含む第２の蓄電部１０６と、第１のスイッチと、第１のスイッチを通して不揮発記憶部１０７にアクセスする中央制御部１０９と、第３の電力供給部１１０と、第１の電圧の測定値を出力する電圧検出部１０３と、第１の電圧の測定値に基づいて、中央制御部１０９、第１のスイッチ１０８、及び第３の電力供給部１１０を制御する電源制御部１０４とを備え、電源制御部１０４は、第１の電圧の測定値の低下に応じて、中央制御部１０９によるアクセスを停止させ、第１のスイッチ１０８をオフにし、第３の電力供給部１１０による電力供給を停止させる。
【解決手段】制御装置及び記憶装置１は、第１の電力供給部１０１と、第１の蓄電部１０２と、第２の電力供給部１０５と、コンデンサを含む第２の蓄電部１０６と、第１のスイッチと、第１のスイッチを通して不揮発記憶部１０７にアクセスする中央制御部１０９と、第３の電力供給部１１０と、第１の電圧の測定値を出力する電圧検出部１０３と、第１の電圧の測定値に基づいて、中央制御部１０９、第１のスイッチ１０８、及び第３の電力供給部１１０を制御する電源制御部１０４とを備え、電源制御部１０４は、第１の電圧の測定値の低下に応じて、中央制御部１０９によるアクセスを停止させ、第１のスイッチ１０８をオフにし、第３の電力供給部１１０による電力供給を停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不揮発記憶部を制御する制御装置、この制御装置を含む記憶装置、この記憶装置を含む表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、列車及びバスなどの車両内や、駅及びバス停などの公共の場所において、広告、案内、及び車両の運行情報などを表示するための表示装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、不揮発メモリ、イーサネットコントローラ、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのデバイスにより構成される。不揮発メモリには、ＯＳ（オペレーティングシステム）、ドライバーソフトウエア、アプリケーションソフトウエア、及び表示コンテンツなどのデータが格納される。
【０００３】
このような表示装置では、表示コンテンツやソフトウエアの更新が必要であるため、不揮発メモリ内には、表示コンテンツ及びソフトウエアのそれぞれについての格納領域を複数設けており、運用中は複数の格納領域のうちのいずれか１つを使用している。表示コンテンツやソフトウエアの更新の際には、複数の格納領域のうちの現在使用していない領域に対して更新後の表示コンテンツやソフトウエアを書き込み、この書き込みが正常に完了した後、使用する格納領域を切り替える。
【０００４】
表示コンテンツやソフトウエアの更新を行う際に、表示装置への電力供給が突然停止（電源遮断）されることが起こり得る。特に、列車及びバスなどの車両内においては、車両の運行に必要な装置への電力供給が優先され、広告、案内、及び車両の運行情報などを表示するための表示装置への電力供給は保証されていないことが多い。
【０００５】
電源遮断が不揮発メモリへのデータ書き込み中に発生した場合、不揮発メモリ内に格納されたデータが破壊される可能性がある。また、不揮発メモリへデータ格納先に関する管理情報を書き込んでいる最中に電源遮断が発生した場合、不揮発メモリ内の広範囲の領域へのアクセスが不可能になる可能性がある。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１は、電源遮断を検知し、電源遮断時に不揮発メモリへのデータ書き込み中の場合、別電源としての二次電池を使用して不揮発メモリへ電力を供給する装置を開示している。
【０００７】
また、例えば、特許文献２は、電源電圧が所定の閾値より低くなった場合に、不揮発メモリへの電力供給を停止し、電力供給の停止までにコンデンサからなる蓄電部に蓄えられている電力により不揮発メモリへのデータ書き込みを完了する装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２７２３０９号公報（段落４〜５、図１）
【特許文献２】特開２０１１−１０８２１９号公報（段落９〜１１、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に示された装置は、二次電池を使用しているため、コンデンサに比べて長い充電時間が必要であり、また、繰り返しの充放電によって二次電池の性能が劣化した際には二次電池の交換が必要になるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に示された装置は、電源遮断時に蓄電部に蓄えられている電力のみを使用して不揮発メモリへのデータ書き込みを完了するため、大きな蓄電容量を持つ蓄電部を備える必要があるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、長い充電時間及び電池交換が不要であり、電源遮断時に、蓄電容量の少ない蓄電部により不揮発記憶部へのアクセスを正常に終了することができる制御装置、この制御装置を備えた記憶装置、及びこの記憶装置を備えた表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る制御装置は、第１の電圧で電力を供給する第１の電力供給部と、前記第１の電力供給部から供給される電力の一部を蓄積し、前記第１の電圧が低下したときに、蓄積している電力を供給する第１の蓄電部と、前記第１の電圧を第２の電圧に変換し、不揮発記憶部に、前記第２の電圧で電力を供給する第２の電力供給部と、前記第２の電力供給部から供給される電力の一部を蓄積し、前記第２の電圧が低下したときに、前記不揮発記憶部に、蓄積している電力を供給するコンデンサを含む第２の蓄電部と、第１のスイッチと、前記第１のスイッチを通して前記不揮発記憶部にアクセスする中央制御部と、前記第１の電圧を第３の電圧に変換し、前記中央制御部に、前記第３の電圧で電力を供給する第３の電力供給部と、前記第１の電圧を測定し、該第１の電圧の測定値を出力する電圧検出部と、前記第１の電圧の測定値に基づいて、前記中央制御部、前記第１のスイッチ、及び前記第３の電力供給部を制御する電源制御部とを備え、前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値の低下に応じて、前記中央制御部によるアクセスを停止させ、前記第１のスイッチをオフにし、前記第３の電力供給部による電力供給を停止させることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る記憶装置は、不揮発記憶手段と、前記不揮発記憶手段を制御する上記制御装置とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る表示装置は、中央制御部から供給される映像データに基づく映像を表示する表示部と、前記第１の電圧を第４の電圧に変換し、前記表示部に、前記第４の電圧で電力を供給する第４の電力供給部と、上記記憶装置とを有し、前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が、所定の第３の電圧閾値より小さくなったとき、前記第４の電力供給部による前記表示部による電力供給を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る制御装置、記憶装置、及び表示装置によれば、長い充電時間及び電池交換が不要であり、電源遮断時に、蓄電容量の少ない蓄電部により不揮発記憶部へのアクセスを正常に終了することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る制御装置及びこれを含む記憶装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の不揮発記憶部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、図１の第１のスイッチの構成の一例を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、第１のスイッチの構成の他の例を示す図である。
【図５】図１の電源制御部の処理を示すフローチャートである。
【図６】図１の電源制御部の処理により供給電圧の低下速度が遅い場合を示す説明図である。
【図７】図１の電源制御部の処理により供給電圧の低下速度が速い場合を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る記憶装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る表示装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
《１》実施の形態１．
《１−１》実施の形態１の構成
〔制御装置及び記憶装置〕
実施の形態１においては、列車又はバスなどの車両（公共交通機関）内や、駅又はバス停などの公共の場所において、広告、案内、車両の運行情報などを表示するための表示装置の一部を構成する記憶装置、この記憶装置の一部を構成する制御装置について説明する。実施の形態１に係る制御装置は、不揮発記憶部（例えば、不揮発メモリ）の動作を制御する装置である。実施の形態１においては、制御装置は、電源電圧が低下した場合においても装置内部の不揮発メモリの記憶内容が壊れないように保護する。制御装置は、電源遮断時に不揮発記憶部に電力を供給する電源としてコンデンサからなる第２の蓄電部を用い、この第２の蓄電部が持たなければならない蓄電容量を小さくすることができる。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態１に係る制御装置及び記憶装置１の構成を概略的に示すブロック図である。図１において、制御装置は、記憶装置１から不揮発記憶部１０７を除いた構成を有する。制御装置は、不揮発記憶部１０７に対するデータの書き込み及び読み出し、並びに、不揮発記憶部１０７に対する電力の供給及び遮断を制御する。
【００１９】
図１に示されるように、記憶装置１は、第１の電力供給部１０１と、第１の蓄電部１０２と、電圧検出部１０３と、電源制御部１０４と、第２の電力供給部１０５と、第２の蓄電部１０６と、不揮発記憶部１０７と、第１のスイッチ１０８と、中央制御部１０９と、第３の電力供給部１１０とを備える。
【００２０】
第１の電力供給部１０１は、端子１１１を通して供給される電力の電圧を所定の第１の電圧に変換し、第１の電圧で電力を供給する。第１の蓄電部１０２は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の一部を蓄積する。また、第１の蓄電部１０２は、第１の電力供給部１０１から供給される電圧の低下時には、蓄積している電力を供給する。
【００２１】
電圧検出部１０３は、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２とから供給される電力の電圧を測定した結果を、電圧測定値ｖｎとして出力する。電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取った電圧測定値ｖｎから、電圧変化を検出し、電源を制御するために、割り込み信号Ｉ０と第１のイネーブル信号Ｅ１を出力する。
【００２２】
第２の電力供給部１０５は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の電圧を所定の第２の電圧に変換し、第２の電圧で電力を供給する。第２の蓄電部１０６は、第２の電力供給部１０５から供給される電力の一部を蓄積する。また、第２の蓄電部１０６は、端子１１１を通して供給される電力の電圧が低下し、その結果、第２の電力供給部１０５から供給される電圧が低下したときには、蓄積している電力を供給する。
【００２３】
不揮発記憶部１０７は、第２の電力供給部１０５と第２の蓄電部１０６から供給される電力により動作し、中央制御部１０９から入力されるデータの記憶（データ書き込み）及び記憶しているデータの中央制御部１０９への出力（データ読み出し）を行う。第１のスイッチ１０８は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１に基づいて、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのデータ書き込み信号と不揮発記憶部１０７から中央制御部１０９へのデータ読み出し信号を、接続又は遮断する。
【００２４】
第３の電力供給部１１０は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の電圧を所定の第３の電圧に変換し、第３の電圧で電力を供給する。また、第３の電力供給部１１０は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１に基づいて、電力供給を開始又は停止する。中央制御部１０９は、第３の電力供給部１１０から供給される電力により動作する。また、中央制御部１０９は、電源制御部１０４から入力される割り込み信号Ｉ０に基づいて、不揮発記憶部１０９へのデータ書き込みと不揮発記憶部１０９からのデータ読み出しを停止又は再開する。
【００２５】
〔第１の電力供給部１０１〕
第１の電力供給部１０１は、端子１１１を介して所定の入力電圧で電力を受け取り、所定の第１の電圧で電力を供給する。例えば、端子１１１から入力される電圧を１００［Ｖ］、供給する電力の電圧を１２［Ｖ］とすると、第１の電力供給部１０１は、１００［Ｖ］から１２［Ｖ］への電圧変換を行い、変換後の電圧で電力を供給する。第１の電力供給部１０１は、例えば、リニアレギュレータ若しくはスイッチングレギュレータなどの電源回路、又は、電源ＩＣなどから構成される。
【００２６】
〔第１の蓄電部１０２〕
第１の蓄電部１０２は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の一部を蓄積する。第１の蓄電部１０２は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の電圧が低下したときに、蓄積している電力を供給する。第１の蓄電部１０２は、コンデンサから構成される。列車やバスなどの公共交通機関に搭載される不揮発記憶部の制御装置では、供給電力が突然遮断される可能性があるため、所定の期間、電源遮断が発生した場合でも、制御装置の動作を継続できるように、第１の蓄電部１０２が蓄積している電力を供給する。例えば、第１の電力供給部１０１が供給する電力の電圧が１２［Ｖ］であり、制御装置が動作可能な最低電圧が６［Ｖ］であり、供給する電流の最大値が３［Ａ］であり、電源遮断時に必要な動作継続時間が２０［ｍｓ］であるとすると、第１の蓄電部１０２は、
３［Ａ］×２０［ｍｓ］＝６０［ｍＣ］
の電荷を蓄積する必要がある。したがって、第１の蓄電部１０２に要求される静電容量Ｃ１、は、
Ｃ１＝６０［ｍＣ］／（１２［Ｖ］−６［Ｖ］）
＝１０［ｍＦ］
となる。このような大きな静電容量を持つコンデンサとしては、例えば、電気二重層コンデンサを用いることができる。
【００２７】
〔電圧検出部１０３〕
電圧検出部１０３は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の電圧を測定し、デジタル形式にて電圧測定値ｖｎを出力する。電圧検出部１０３は、例えば、Ａ／Ｄコンバータあるいは電源監視ＩＣから構成することができる。電圧検出部１０３は、電圧測定値ｖｎを、例えば、所定の周期で定期的に測定し出力しても良く、あるいは、電源制御部１０４からの要求に応じて測定し出力するようにしても良い。
【００２８】
〔電源制御部１０４〕
電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取った電圧測定値ｖｎから、電圧変化を検出し、制御装置の電源制御のために割り込み信号Ｉ０と第１のイネーブル信号Ｅ１を出力する。電源制御部１０４は、端子１１１からの電力供給開始後、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが所定の電圧閾値ＶＴＯＮよりも大きくなると、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第１のスイッチ１０８をオンにするとともに、第３の電力供給部１１０へ電力供給の開始を指示する。これにより、第３の電力供給部１１０による中央制御部１０９への電力供給が開始され、中央制御部１０９から第１のスイッチ１０８を介して不揮発記憶部１０７へのアクセスが可能となる。
【００２９】
また、電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎにより、電圧低下を検出すると、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電圧低下を通知し、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止させる。さらに、電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎにより、電圧回復を検出すると、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電圧回復を通知し、中央制御部１０９から第１のスイッチ１０８を介して不揮発記憶部１０７へのアクセスを再開させる。
【００３０】
端子１１１から供給される電力の電圧の低下が速く、中央制御部１０９が不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止するまでの期間、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２が電力供給を継続できない場合には、第１のイネーブル信号Ｅ１により第１のスイッチ１０８をオフにして、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断するとともに、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第３の電力供給部１１０へ電力供給停止を指示し、中央制御部１０９への電力供給を停止する。
【００３１】
電源制御部１０４にて、第１のスイッチ１０８から不揮発記憶部１０７へ入力される書き込み制御信号及び読み出し制御信号をモニターし、書き込みコマンドと読み出しコマンドの終了時に、第１のイネーブル信号Ｅ１により第１のスイッチ１０８をオフにして、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断することも可能である。このとき、書き込みコマンド、読み出しコマンドの途中で不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断することが無くなるため、アクセスを遮断する直前のコマンドまで正しく不揮発記憶部１０７へ入力でき、異常なコマンド入力による不揮発記憶部１０７の記憶内容の破壊を回避できる。
【００３２】
〔第２の電力供給部１０５〕
第２の電力供給部１０５は、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から供給される電力の電圧を所定の第２の電圧に変換し、変換された第２の電圧で電力を供給する。例えば、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から入力される電圧を１２［Ｖ］、第２の電圧を３．３［Ｖ］とすると、第２の電力供給部１０５にて、１２［Ｖ］から３．３［Ｖ］への電圧変換を行い出力する。第２の電力供給部１０５として、例えば、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータなどの電源回路あるいは電源ＩＣを用いることができる。
【００３３】
〔第２の蓄電部１０６〕
第２の蓄電部１０６は、第２の電力供給部１０５から供給される電力の一部を蓄積する。また、第２の蓄電部１０６は、第２の電力供給部１０５から入力される電圧の低下時には、蓄積している電力を供給する。第２の蓄電部１０６は、端子１１１から供給される電力の電圧が低下したときに、不揮発記憶部１０７内部での記憶動作が完了するまでの間、不揮発記憶部１０７へ電力を供給する。
【００３４】
第２の蓄電部１０６は、例えば、大容量のコンデンサから構成される。第２の蓄電部１０６にて必要な静電容量Ｃ２は、不揮発記憶部１０７の最大消費電流をＩＭ、不揮発記憶部１０７内部での記憶動作が完了するまでの最長時間をＴＭ、第２の電力供給部１０５から供給される電圧をＶ４、不揮発記憶部１０７が動作可能な最低電圧をＶｍとすると、次式
Ｃ２＝（ＩＭ×ＴＭ）／（Ｖ４−Ｖｍ）
により求められる。例えば、不揮発記憶部１０７の最大消費電流ＩＭを１７０［ｍＡ］、不揮発記憶部１０７内部での記憶動作が完了するまでの最長時間ＴＭを０．５［ｓ］、第２の電力供給部１０５から供給される電圧Ｖ４を３．３［Ｖ］、不揮発記憶部１０７が動作可能な最低電圧Ｖｍを３．１３５［Ｖ］とすると、
Ｃ２＝（１７０［ｍＡ］×０．５［ｓ］）／（３．３［Ｖ］−３．１３５［Ｖ］）
≒５１６［ｍＦ］
となる。これ以上の静電容量を持つコンデンサとして、例えば、電気二重層コンデンサを用いることができる。
【００３５】
〔不揮発記憶部１０７〕
不揮発記憶部１０７は、第２の電力供給部１０５から供給される電力により動作し、中央制御部１０９から入力されるデータの記憶（データ書き込み）及び記憶しているデータの中央制御部１０９への出力（データ読み出し）を行う。不揮発記憶部１０７は、電力供給の停止後も記憶内容を保持する。不揮発記憶部１０７として、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を用いることができる。不揮発記憶部１０７は、例えば、図２に示すような構成である。
【００３６】
図２に示される不揮発記憶部１０７は、コントローラ２０１と、バッファ２０２と、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４とを備える。図２の端子２０４を通してコントローラ２０１とバッファ２０２とＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４へ、電力が供給される。コントローラ２０１は、端子２０５から入力された書き込みデータを一旦バッファ２０２へ蓄え、その後、バッファ２０２からそのデータを読み出して、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３又はＮＡＮＤフラッシュメモリ２０４へ書き込む。また、データ読み出しの際は、コントローラ２０１は、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３又はＮＡＮＤフラッシュメモリ２０４からデータを読み出し、一旦バッファ２０２へ蓄えた後、バッファ２０２からそのデータを読み出して端子２０５から出力する。端子２０５から入出力されるデータの転送速度が遅い場合には、コントローラ２０１は、バッファ２０２にデータを蓄えずに、データ書き込み及びデータ読み出しを行うこともできる。
【００３７】
図２に示す不揮発記憶部１０７において、コントローラ２０１がデータをＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４に書き込む際には、データの格納場所を管理する格納管理情報に基づいて、書き込む領域を決定しデータの書き込みを行う。コントローラ２０１がデータをＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４から読み出す際も、格納管理情報に基づいて、データを読み出す。コントローラ２０１は、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４には、破損している領域が存在する可能性があるため、破損している領域には書き込みを行わないように、格納管理情報により管理を行う。また、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４には書き込み回数の上限が存在し、それ以上は正常な書き込みが不可能となるため、コントローラ２０１は、特定の領域へ書き込みが集中しないように、格納管理情報を使用して、書き込み先領域を分散させている。この格納管理情報も、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３、２０４に格納されている。そのため、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４の格納管理情報を更新している際に、電源遮断が発生した場合は、格納管理情報が破壊され、コントローラ２０１がＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４へデータ書き込み及びデータ読み出しを正しく実行できない状況に陥る可能性がある。
【００３８】
〔第１のスイッチ１０８〕
第１のスイッチ１０８は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１に基づき、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのデータ書き込み信号と不揮発記憶部１０７から中央制御部１０９へのデータ読み出し信号を接続又は遮断する。第１のスイッチ１０８として、例えば、汎用ロジックのＡＮＤゲートを用いることができる。第１のスイッチ１０８は、例えば、図３（ａ）、（ｂ）に示すような構成により、書き込み制御信号と第１のイネーブル信号Ｅ１の論理積演算又は読み出し制御信号と第１のイネーブル信号Ｅ１の論理積演算により、接続又は遮断を行う。
【００３９】
第１のスイッチ１０８は、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へ入力する書き込み制御信号及び読み出し制御信号をモニターし、第１のイネーブル信号Ｅ１により遮断の指示があった場合、書き込みコマンドと読み出しコマンドの終了を待った後、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断するように動作することも可能である。この場合、第１のスイッチ１０８としては、例えば、図４（ａ）〜（ｄ）に示すような構成が挙げられる。図４（ａ），（ｂ）は、第１のスイッチ１０８を構成する回路（ＤフリップフロップとＡＮＤゲート）の例を示し、図４（ｃ）は、Ｄフリップフロップの入力Ｄ，ＥＮと、出力Ｑとの関係を示すタイミング図であり、図４（ｄ）は、図４（ａ）の第１のスイッチの動作の例を示すタイミング図である。書き込みコマンド、読み出しコマンドの途中で不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断することが無くなるため、アクセスを遮断する直前のコマンドまで正しく不揮発記憶部１０７へ入力でき、異常なコマンド入力による不揮発記憶部１０７の記憶内容の破壊を回避できる。
【００４０】
〔中央制御部１０９〕
中央制御部１０９は、第３の電力供給部１１０から供給される電力により動作する。また、中央制御部１０９は、電源制御部１０４から入力される割り込み信号Ｉ０により、不揮発記憶部１０９へのデータ書き込みと不揮発記憶部１０９からのデータ読み出しを停止又は再開する。中央制御部１０９は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）により構成される。
【００４１】
〔第３の電力供給部１１０〕
第３の電力供給部１１０は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の電圧を変換し、所定の第３の電圧にて電力を供給する。また、第３の電力供給部１１０は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１により、電力の供給を開始又は停止する。例えば、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から入力される電圧を１２［Ｖ］、第３の電圧を１．２［Ｖ］とすると、第３の電力供給部１１０は、１２［Ｖ］から１．２［Ｖ］への電圧変換を行う。第２の電力供給部１０５として、例えば、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータなどの電源回路あるいは電源ＩＣを用いることができる。
【００４２】
《１−２》実施の形態１の動作
【００４３】
図５は、実施の形態１における電源制御部１０４の処理を示すフローチャートである。電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが第１の電圧閾値ＶＴ１よりも小さくなった場合（ステップＳ１）、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電源電圧の低下を通知し、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止させる（ステップＳ２）。
【００４４】
次に、電源制御部１０４は、電圧低下速度ｖｄを測定する（ステップＳ３）。電源制御部１０４は、時間間隔Ｔ１で電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎを２回取得する。１回目の電圧測定値をｖ１とし、２回目の電圧測定値をｖ２とすると、電源電圧の低下速度は、
ｖｄ＝（ｖ１−ｖ２）／Ｔ１
により得られる。電圧測定値ｖ１は、第１の電圧閾値ＶＴ１よりも小さくなったことを検出したときの電圧測定値を使用しても良い。
【００４５】
図６に示すように、電圧低下速度ｖｄが遅い場合は、第１の電力供給部１０１から供給する電圧が動作可能な最低電圧ＶＴ２まで下降する間に、割り込みにより電圧低下を通知された中央制御部１０９が不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止する。このようにアクセス停止可能な電圧低下速度の最大値を電圧低下速度閾値ＫＴ２、電源制御部１０４が割り込みにより電圧低下を中央制御部１０９に通知してから、中央制御部１０９が不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止するまでの時間をＴＣ、第１の電圧閾値をＶＴ１とすると、電圧低下速度閾値ＫＴ２は、例えば、近似的に
ＫＴ２＝（ＶＴ１−ＶＴ２）／ＴＣ
により求めることができる。
【００４６】
電圧低下速度ｖｄが電圧低下速度閾値ＫＴ２よりも小さい（遅い）か等しいとき（ステップＳ４）、電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎの監視を続け、電圧測定値ｖｎが第１の電圧閾値ＶＴ１よりも大きくなった場合（ステップＳ６）、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電源電圧の回復を通知し、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを再開させる（ステップＳ７）。
【００４７】
電源電圧の低下速度ｖｄが電圧低下速度閾値ＫＴ２より大きい（速い）場合には（ステップＳ４）、図７に示すように、中央制御部１０９が不揮発記憶部１０７へのアクセスを正常に停止できない。このときは、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第１のスイッチ１０８をオフにして、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断するとともに、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第３の電力供給部１１０へ電力供給停止を指示し、中央制御部１０９への電力供給を停止する（ステップＳ５）。このとき第１のスイッチ１０８をオフにした後、第３の電力供給部１１０が電力供給を停止するように、第３の電力供給部１１０の電力供給停止を所定の時間遅らせても良い。第２の蓄電部１０６の蓄電容量を、不揮発記憶部１０７でのデータ書き込み完了に必要な容量としておくことで、データ書き込み完了まで不揮発記憶部１０７へ電力供給され、不揮発記憶部１０７内の記憶内容の破壊を回避可能となる。また、中央制御部１０９が電力を消費しなくなるため、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から、第２の電力供給部１０５経由で不揮発記憶部１０７へ、より多くの電力を供給可能となる。
【００４８】
また、上記の例のように電源電圧の低下速度ｖｄにより判定する代わりに、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが第２の電圧閾値（例えば、図７において、電圧ＶＴ１とＶＴ２との間に設定する）よりも小さくなったときに、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第１のスイッチ１０８をオフにして、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断するとともに、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第３の電力供給部１１０へ電力供給停止を指示し、中央制御部１０９への電力供給を停止することとしても良い。これにより、電源電圧が動作可能な最低電圧ＶＴ２近くに降下するまで、中央制御部１０９を動作させることができるとともに、不揮発記憶部１０７の記憶内容の破壊を回避することができる。
【００４９】
電源制御部１０４として、例えば、マイクロコントローラを用いることができる。これにより、電源電圧の低下を検出する際の第１の電圧閾値ＶＴ１と、動作可能な最低電圧ＶＴ２と、中央制御部１０９が不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止するまでの時間ＴＣと、電圧低下速度閾値ＫＴ２と、第２の電圧閾値とを、例えばソフトウエアによって、変更することが可能となる。
【００５０】
《１−３》実施の形態１の効果
以上のような実施の形態１の構成によれば、第１の蓄電部１０２を備えているため、電源遮断が発生した場合でも、電源遮断後の所定の期間、制御装置の動作を継続できる。
【００５１】
また、電源制御部１０４にて、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎから、電圧変化を検出し、電圧低下速度に基づいて制御装置の電源制御を行うため、電源電圧の低下状況に応じた電源制御が可能となる。
【００５２】
また、電源電圧の低下速度が遅い場合には、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電圧低下を通知し、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止させ、さらに電源電圧の回復を検出したときは、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電圧回復を通知し、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを再開させる。このため不揮発記憶部１０７へのアクセス停止前に、電圧低下に関するログを不揮発記憶部１０７に残すことができるとともに、電圧が回復した際には動作を再開することができる。
【００５３】
また、電源電圧の低下速度が速い場合には、第１のイネーブル信号Ｅ１により第１のスイッチ１０８をオフにして、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断するとともに、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第３の電力供給部１１０へ電力供給停止を指示し、中央制御部１０９への電力供給を停止するため、データ書き込み完了まで不揮発記憶部１０７への電力供給が優先されるので、不揮発記憶部１０７内の記憶内容の破壊を回避できる。また、中央制御部１０９が電力を消費しなくなるため、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から、第２の電力供給部１０５を経由して不揮発記憶部１０７へ、より多くの電力を供給可能となる。
【００５４】
さらに、第２の電力供給部１０５と第２の蓄電部１０６から電力を供給することにより、電源電圧低下時に、不揮発記憶部１０７内部での記憶動作を完了させることが可能となり、不揮発記憶部１０７内の記憶内容の破壊を回避できる。
【００５５】
また、第１のスイッチ１０８により不揮発記憶部１０７への書き込み信号又は読み出し信号を遮断し、また、第３の電力供給部から中央制御部への電力供給を停止するため、第１の蓄電部に蓄積された電力により、第２の電力供給部から不揮発記憶部へ電力供給するとき間を延長することが可能であり、第２の蓄電部に必要とされる容量を小さくできる。また、電池を使用しないため蓄電部への充電時間は短く、また性能劣化による電池の交換も不要となる。
【００５６】
また、第２の蓄電部１０６として電気二重層コンデンサを使用した場合には、データ書き込み完了まで不揮発記憶部１０７へ電力供給可能な能力を持たせることもできる。
【００５７】
《２》実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２による制御装置及び記憶装置２の構成を概略的に示すブロック図である。図８において、図１に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態２に係る制御装置及び記憶装置２は、第２のスイッチ３０１と、中央制御補助部３０２とを備える点が、実施の形態１に係る制御装置及び記憶装置１と相違する。
【００５８】
第２のスイッチ３０１は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１により、第２の電力供給部１０５と第２の蓄電部１０６から入力される電力の供給を開始又は停止する。
【００５９】
中央制御補助部３０２は、第２のスイッチ３０１から供給される電力により動作し、端子３０３から入力されるデータを受信して出力する。また、中央制御補助部３０２は、中央制御部１０９への補助機能を提供する。
【００６０】
中央制御部１０９は、中央制御補助部３０２から入力されるデータ及び不揮発記憶部１０７から入力されるデータに応じた制御処理を行う。
【００６１】
次に、第２のスイッチ３０１について、説明する。第２のスイッチ３０１は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１により、第２の電力供給部１０５と第２の蓄電部１０６から入力される電力の供給を開始又は停止する。第２のスイッチ３０１として、例えば、電界効果トランジスタを用いることができる。
【００６２】
次に、中央制御補助部３０２について、説明する。中央制御補助部３０２は、端子３０３から入力されるデータを受信して出力する。また、中央制御補助部３０２は、中央制御部１０９への補助機能を提供する。中央制御補助部３０２として、例えば、イーサネットコントローラ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ、バスブリッジＩＣ、ＳｕｐｅｒＩ／Ｏ、ＡＵＤＩＯ ＩＣ、温度センサ、照度センサ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。また、これらのうち、複数が用いられることもある。
【００６３】
以上のような実施の形態２の構成によれば、端子１１１から入力される電力の電圧が低下したときに、第２の蓄電部１０６に蓄積している電力を中央制御補助部３０２へ供給せず不揮発記憶部１０７のみへ供給するため、不揮発記憶部１０７内部での記憶動作が完了するまで電力供給を継続できるとともに、第２の蓄電部１０６の蓄電容量をより小さくすることが可能となる。
【００６４】
《３》実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係る表示装置３の構成を概略的に示すブロック図である。図９において、図８に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態３に係る表示装置３は、実施の形態２に示した記憶装置２に、第４の電力供給部４０１と表示部４０２を備えた構成である。なお、図１に示される記憶装置１に、第４の電力供給部４０１と表示部４０２を備えることによって、表示装置を構成することも可能である。
【００６５】
第４の電力供給部４０１は、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から供給される電力の電圧を第４の電圧に変換し、この第４の電圧で電力を供給する。また、第４の電力供給部４０１は、電源制御部１０４から入力される第２のイネーブル信号により、電力を供給開始又は停止する。
【００６６】
中央制御補助部３０２は、端子３０３から入力される映像データを受信し出力する。中央制御部１０９は、中央制御補助部３０２から入力される映像データ及び不揮発記憶部１０７から入力されるデータに基づいて映像データを生成し出力する。表示部４０２は、第４の電力供給部４０１から供給される電力により、中央制御部１０９から入力される映像データに基づく映像を表示する。
【００６７】
電源制御部１０４は、端子１１１からの電力供給開始後、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが所定の電圧閾値ＶＴＯＮよりも大きくなると、第２のイネーブル信号Ｅ２により、第４の電力供給部４０１へ電力供給開始を指示する。これにより表示部４０２への電力供給が開始される。また、電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが電圧閾値ＶＴＯＦＦ（ＶＴＯＦＦ＜ＶＴＯＮ）よりも小さくなると、第２のイネーブル信号Ｅ２により第４の電力供給部４０１へ電力供給停止を指示し、表示部４０２への電力供給を停止する。電圧閾値ＶＴＯＦＦは、第１の電圧閾値（図６及び７におけるＶＴ１）よりも大きい値とする。これにより、電源電圧の低下時に、表示部４０２が電力を消費しなくなるため、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から、不揮発記憶部１０７と中央制御部１０９と中央制御補助部３０２へ、より多くの電力を供給可能となる。電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが電圧閾値ＶＴＯＮよりも大きくなった場合は、第４の電力供給部４０１へ電力供給開始を指示し、表示部４０２へ電力供給する。
【００６８】
第４の電力供給部４０１は、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から供給される電力の電圧を変換し、所定の第４の電圧にて表示部４０２に電力を供給する。また、第４の電力供給部４０１は、電源制御部１０４から入力される第２のイネーブル信号Ｅ２により、電力を供給開始又は停止する。例えば、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から入力される電圧を１２［Ｖ］、第４の電圧を３．３［Ｖ］とすると、第４の電力供給部４０１は、１２［Ｖ］から３．３［Ｖ］への電圧変換を行い出力する。第４の電力供給部４０１として、例えば、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータなどの電源回路、あるいは、電源ＩＣを用いることができる。
【００６９】
表示部４０２は、第４の電力供給部４０１から供給される電力により動作し、中央制御部１０９から入力される映像データに基づく映像を表示する。表示部４０２として、例えば、ＬＣＤモジュールとバックライトユニットを備えたＬＣＤパネルを用いることができる。
【００７０】
以上のような実施の形態３の構成によれば、電源電圧低下時に、表示部４０２が電力を消費しなくなるため、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から、不揮発記憶部１０７と中央制御部１０９と中央制御補助部３０２へ、より多くの電力を供給可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
１，２ 記憶装置、 ３ 表示装置、 １０１ 第１の電力供給部、 １０２ 第１の蓄電部、 １０３ 電圧検出部、 １０４ 電源制御部、 １０５ 第２の電力供給部、 １０６ 第２の蓄電部、 １０７ 不揮発記憶部、 １０８ 第１のスイッチ、 １０９ 中央制御部、 １１０ 第３の電力供給部、 １１１ 端子、 ２０１ コントローラ、 ２０２ バッファ、 ２０３ ＮＡＮＤフラッシュメモリ、 ２０４ ＮＡＮＤフラッシュメモリ、 ３０１ 第２のスイッチ、 ３０２ 中央制御補助部、 ３０３ 端子、 ４０１ 第４の電力供給部、 ４０２ 表示部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不揮発記憶部を制御する制御装置、この制御装置を含む記憶装置、この記憶装置を含む表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、列車及びバスなどの車両内や、駅及びバス停などの公共の場所において、広告、案内、及び車両の運行情報などを表示するための表示装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、不揮発メモリ、イーサネットコントローラ、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのデバイスにより構成される。不揮発メモリには、ＯＳ（オペレーティングシステム）、ドライバーソフトウエア、アプリケーションソフトウエア、及び表示コンテンツなどのデータが格納される。
【０００３】
このような表示装置では、表示コンテンツやソフトウエアの更新が必要であるため、不揮発メモリ内には、表示コンテンツ及びソフトウエアのそれぞれについての格納領域を複数設けており、運用中は複数の格納領域のうちのいずれか１つを使用している。表示コンテンツやソフトウエアの更新の際には、複数の格納領域のうちの現在使用していない領域に対して更新後の表示コンテンツやソフトウエアを書き込み、この書き込みが正常に完了した後、使用する格納領域を切り替える。
【０００４】
表示コンテンツやソフトウエアの更新を行う際に、表示装置への電力供給が突然停止（電源遮断）されることが起こり得る。特に、列車及びバスなどの車両内においては、車両の運行に必要な装置への電力供給が優先され、広告、案内、及び車両の運行情報などを表示するための表示装置への電力供給は保証されていないことが多い。
【０００５】
電源遮断が不揮発メモリへのデータ書き込み中に発生した場合、不揮発メモリ内に格納されたデータが破壊される可能性がある。また、不揮発メモリへデータ格納先に関する管理情報を書き込んでいる最中に電源遮断が発生した場合、不揮発メモリ内の広範囲の領域へのアクセスが不可能になる可能性がある。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１は、電源遮断を検知し、電源遮断時に不揮発メモリへのデータ書き込み中の場合、別電源としての二次電池を使用して不揮発メモリへ電力を供給する装置を開示している。
【０００７】
また、例えば、特許文献２は、電源電圧が所定の閾値より低くなった場合に、不揮発メモリへの電力供給を停止し、電力供給の停止までにコンデンサからなる蓄電部に蓄えられている電力により不揮発メモリへのデータ書き込みを完了する装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２７２３０９号公報（段落４〜５、図１）
【特許文献２】特開２０１１−１０８２１９号公報（段落９〜１１、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に示された装置は、二次電池を使用しているため、コンデンサに比べて長い充電時間が必要であり、また、繰り返しの充放電によって二次電池の性能が劣化した際には二次電池の交換が必要になるという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に示された装置は、電源遮断時に蓄電部に蓄えられている電力のみを使用して不揮発メモリへのデータ書き込みを完了するため、大きな蓄電容量を持つ蓄電部を備える必要があるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、長い充電時間及び電池交換が不要であり、電源遮断時に、蓄電容量の少ない蓄電部により不揮発記憶部へのアクセスを正常に終了することができる制御装置、この制御装置を備えた記憶装置、及びこの記憶装置を備えた表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る制御装置は、第１の電圧で電力を供給する第１の電力供給部と、前記第１の電力供給部から供給される電力の一部を蓄積し、前記第１の電圧が低下したときに、蓄積している電力を供給する第１の蓄電部と、前記第１の電圧を第２の電圧に変換し、不揮発記憶部に、前記第２の電圧で電力を供給する第２の電力供給部と、前記第２の電力供給部から供給される電力の一部を蓄積し、前記第２の電圧が低下したときに、前記不揮発記憶部に、蓄積している電力を供給するコンデンサを含む第２の蓄電部と、第１のスイッチと、前記第１のスイッチを通して前記不揮発記憶部にアクセスする中央制御部と、前記第１の電圧を第３の電圧に変換し、前記中央制御部に、前記第３の電圧で電力を供給する第３の電力供給部と、前記第１の電圧を測定し、該第１の電圧の測定値を出力する電圧検出部と、前記第１の電圧の測定値に基づいて、前記中央制御部、前記第１のスイッチ、及び前記第３の電力供給部を制御する電源制御部とを備え、前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値の低下に応じて、前記中央制御部によるアクセスを停止させ、前記第１のスイッチをオフにし、前記第３の電力供給部による電力供給を停止させることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る記憶装置は、不揮発記憶手段と、前記不揮発記憶手段を制御する上記制御装置とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る表示装置は、中央制御部から供給される映像データに基づく映像を表示する表示部と、前記第１の電圧を第４の電圧に変換し、前記表示部に、前記第４の電圧で電力を供給する第４の電力供給部と、上記記憶装置とを有し、前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が、所定の第３の電圧閾値より小さくなったとき、前記第４の電力供給部による前記表示部による電力供給を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る制御装置、記憶装置、及び表示装置によれば、長い充電時間及び電池交換が不要であり、電源遮断時に、蓄電容量の少ない蓄電部により不揮発記憶部へのアクセスを正常に終了することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る制御装置及びこれを含む記憶装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の不揮発記憶部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、図１の第１のスイッチの構成の一例を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、第１のスイッチの構成の他の例を示す図である。
【図５】図１の電源制御部の処理を示すフローチャートである。
【図６】図１の電源制御部の処理により供給電圧の低下速度が遅い場合を示す説明図である。
【図７】図１の電源制御部の処理により供給電圧の低下速度が速い場合を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る記憶装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る表示装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
《１》実施の形態１．
《１−１》実施の形態１の構成
〔制御装置及び記憶装置〕
実施の形態１においては、列車又はバスなどの車両（公共交通機関）内や、駅又はバス停などの公共の場所において、広告、案内、車両の運行情報などを表示するための表示装置の一部を構成する記憶装置、この記憶装置の一部を構成する制御装置について説明する。実施の形態１に係る制御装置は、不揮発記憶部（例えば、不揮発メモリ）の動作を制御する装置である。実施の形態１においては、制御装置は、電源電圧が低下した場合においても装置内部の不揮発メモリの記憶内容が壊れないように保護する。制御装置は、電源遮断時に不揮発記憶部に電力を供給する電源としてコンデンサからなる第２の蓄電部を用い、この第２の蓄電部が持たなければならない蓄電容量を小さくすることができる。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態１に係る制御装置及び記憶装置１の構成を概略的に示すブロック図である。図１において、制御装置は、記憶装置１から不揮発記憶部１０７を除いた構成を有する。制御装置は、不揮発記憶部１０７に対するデータの書き込み及び読み出し、並びに、不揮発記憶部１０７に対する電力の供給及び遮断を制御する。
【００１９】
図１に示されるように、記憶装置１は、第１の電力供給部１０１と、第１の蓄電部１０２と、電圧検出部１０３と、電源制御部１０４と、第２の電力供給部１０５と、第２の蓄電部１０６と、不揮発記憶部１０７と、第１のスイッチ１０８と、中央制御部１０９と、第３の電力供給部１１０とを備える。
【００２０】
第１の電力供給部１０１は、端子１１１を通して供給される電力の電圧を所定の第１の電圧に変換し、第１の電圧で電力を供給する。第１の蓄電部１０２は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の一部を蓄積する。また、第１の蓄電部１０２は、第１の電力供給部１０１から供給される電圧の低下時には、蓄積している電力を供給する。
【００２１】
電圧検出部１０３は、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２とから供給される電力の電圧を測定した結果を、電圧測定値ｖｎとして出力する。電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取った電圧測定値ｖｎから、電圧変化を検出し、電源を制御するために、割り込み信号Ｉ０と第１のイネーブル信号Ｅ１を出力する。
【００２２】
第２の電力供給部１０５は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の電圧を所定の第２の電圧に変換し、第２の電圧で電力を供給する。第２の蓄電部１０６は、第２の電力供給部１０５から供給される電力の一部を蓄積する。また、第２の蓄電部１０６は、端子１１１を通して供給される電力の電圧が低下し、その結果、第２の電力供給部１０５から供給される電圧が低下したときには、蓄積している電力を供給する。
【００２３】
不揮発記憶部１０７は、第２の電力供給部１０５と第２の蓄電部１０６から供給される電力により動作し、中央制御部１０９から入力されるデータの記憶（データ書き込み）及び記憶しているデータの中央制御部１０９への出力（データ読み出し）を行う。第１のスイッチ１０８は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１に基づいて、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのデータ書き込み信号と不揮発記憶部１０７から中央制御部１０９へのデータ読み出し信号を、接続又は遮断する。
【００２４】
第３の電力供給部１１０は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の電圧を所定の第３の電圧に変換し、第３の電圧で電力を供給する。また、第３の電力供給部１１０は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１に基づいて、電力供給を開始又は停止する。中央制御部１０９は、第３の電力供給部１１０から供給される電力により動作する。また、中央制御部１０９は、電源制御部１０４から入力される割り込み信号Ｉ０に基づいて、不揮発記憶部１０９へのデータ書き込みと不揮発記憶部１０９からのデータ読み出しを停止又は再開する。
【００２５】
〔第１の電力供給部１０１〕
第１の電力供給部１０１は、端子１１１を介して所定の入力電圧で電力を受け取り、所定の第１の電圧で電力を供給する。例えば、端子１１１から入力される電圧を１００［Ｖ］、供給する電力の電圧を１２［Ｖ］とすると、第１の電力供給部１０１は、１００［Ｖ］から１２［Ｖ］への電圧変換を行い、変換後の電圧で電力を供給する。第１の電力供給部１０１は、例えば、リニアレギュレータ若しくはスイッチングレギュレータなどの電源回路、又は、電源ＩＣなどから構成される。
【００２６】
〔第１の蓄電部１０２〕
第１の蓄電部１０２は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の一部を蓄積する。第１の蓄電部１０２は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の電圧が低下したときに、蓄積している電力を供給する。第１の蓄電部１０２は、コンデンサから構成される。列車やバスなどの公共交通機関に搭載される不揮発記憶部の制御装置では、供給電力が突然遮断される可能性があるため、所定の期間、電源遮断が発生した場合でも、制御装置の動作を継続できるように、第１の蓄電部１０２が蓄積している電力を供給する。例えば、第１の電力供給部１０１が供給する電力の電圧が１２［Ｖ］であり、制御装置が動作可能な最低電圧が６［Ｖ］であり、供給する電流の最大値が３［Ａ］であり、電源遮断時に必要な動作継続時間が２０［ｍｓ］であるとすると、第１の蓄電部１０２は、
３［Ａ］×２０［ｍｓ］＝６０［ｍＣ］
の電荷を蓄積する必要がある。したがって、第１の蓄電部１０２に要求される静電容量Ｃ１、は、
Ｃ１＝６０［ｍＣ］／（１２［Ｖ］−６［Ｖ］）
＝１０［ｍＦ］
となる。このような大きな静電容量を持つコンデンサとしては、例えば、電気二重層コンデンサを用いることができる。
【００２７】
〔電圧検出部１０３〕
電圧検出部１０３は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の電圧を測定し、デジタル形式にて電圧測定値ｖｎを出力する。電圧検出部１０３は、例えば、Ａ／Ｄコンバータあるいは電源監視ＩＣから構成することができる。電圧検出部１０３は、電圧測定値ｖｎを、例えば、所定の周期で定期的に測定し出力しても良く、あるいは、電源制御部１０４からの要求に応じて測定し出力するようにしても良い。
【００２８】
〔電源制御部１０４〕
電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取った電圧測定値ｖｎから、電圧変化を検出し、制御装置の電源制御のために割り込み信号Ｉ０と第１のイネーブル信号Ｅ１を出力する。電源制御部１０４は、端子１１１からの電力供給開始後、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが所定の電圧閾値ＶＴＯＮよりも大きくなると、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第１のスイッチ１０８をオンにするとともに、第３の電力供給部１１０へ電力供給の開始を指示する。これにより、第３の電力供給部１１０による中央制御部１０９への電力供給が開始され、中央制御部１０９から第１のスイッチ１０８を介して不揮発記憶部１０７へのアクセスが可能となる。
【００２９】
また、電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎにより、電圧低下を検出すると、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電圧低下を通知し、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止させる。さらに、電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎにより、電圧回復を検出すると、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電圧回復を通知し、中央制御部１０９から第１のスイッチ１０８を介して不揮発記憶部１０７へのアクセスを再開させる。
【００３０】
端子１１１から供給される電力の電圧の低下が速く、中央制御部１０９が不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止するまでの期間、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２が電力供給を継続できない場合には、第１のイネーブル信号Ｅ１により第１のスイッチ１０８をオフにして、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断するとともに、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第３の電力供給部１１０へ電力供給停止を指示し、中央制御部１０９への電力供給を停止する。
【００３１】
電源制御部１０４にて、第１のスイッチ１０８から不揮発記憶部１０７へ入力される書き込み制御信号及び読み出し制御信号をモニターし、書き込みコマンドと読み出しコマンドの終了時に、第１のイネーブル信号Ｅ１により第１のスイッチ１０８をオフにして、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断することも可能である。このとき、書き込みコマンド、読み出しコマンドの途中で不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断することが無くなるため、アクセスを遮断する直前のコマンドまで正しく不揮発記憶部１０７へ入力でき、異常なコマンド入力による不揮発記憶部１０７の記憶内容の破壊を回避できる。
【００３２】
〔第２の電力供給部１０５〕
第２の電力供給部１０５は、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から供給される電力の電圧を所定の第２の電圧に変換し、変換された第２の電圧で電力を供給する。例えば、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から入力される電圧を１２［Ｖ］、第２の電圧を３．３［Ｖ］とすると、第２の電力供給部１０５にて、１２［Ｖ］から３．３［Ｖ］への電圧変換を行い出力する。第２の電力供給部１０５として、例えば、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータなどの電源回路あるいは電源ＩＣを用いることができる。
【００３３】
〔第２の蓄電部１０６〕
第２の蓄電部１０６は、第２の電力供給部１０５から供給される電力の一部を蓄積する。また、第２の蓄電部１０６は、第２の電力供給部１０５から入力される電圧の低下時には、蓄積している電力を供給する。第２の蓄電部１０６は、端子１１１から供給される電力の電圧が低下したときに、不揮発記憶部１０７内部での記憶動作が完了するまでの間、不揮発記憶部１０７へ電力を供給する。
【００３４】
第２の蓄電部１０６は、例えば、大容量のコンデンサから構成される。第２の蓄電部１０６にて必要な静電容量Ｃ２は、不揮発記憶部１０７の最大消費電流をＩＭ、不揮発記憶部１０７内部での記憶動作が完了するまでの最長時間をＴＭ、第２の電力供給部１０５から供給される電圧をＶ４、不揮発記憶部１０７が動作可能な最低電圧をＶｍとすると、次式
Ｃ２＝（ＩＭ×ＴＭ）／（Ｖ４−Ｖｍ）
により求められる。例えば、不揮発記憶部１０７の最大消費電流ＩＭを１７０［ｍＡ］、不揮発記憶部１０７内部での記憶動作が完了するまでの最長時間ＴＭを０．５［ｓ］、第２の電力供給部１０５から供給される電圧Ｖ４を３．３［Ｖ］、不揮発記憶部１０７が動作可能な最低電圧Ｖｍを３．１３５［Ｖ］とすると、
Ｃ２＝（１７０［ｍＡ］×０．５［ｓ］）／（３．３［Ｖ］−３．１３５［Ｖ］）
≒５１６［ｍＦ］
となる。これ以上の静電容量を持つコンデンサとして、例えば、電気二重層コンデンサを用いることができる。
【００３５】
〔不揮発記憶部１０７〕
不揮発記憶部１０７は、第２の電力供給部１０５から供給される電力により動作し、中央制御部１０９から入力されるデータの記憶（データ書き込み）及び記憶しているデータの中央制御部１０９への出力（データ読み出し）を行う。不揮発記憶部１０７は、電力供給の停止後も記憶内容を保持する。不揮発記憶部１０７として、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を用いることができる。不揮発記憶部１０７は、例えば、図２に示すような構成である。
【００３６】
図２に示される不揮発記憶部１０７は、コントローラ２０１と、バッファ２０２と、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４とを備える。図２の端子２０４を通してコントローラ２０１とバッファ２０２とＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４へ、電力が供給される。コントローラ２０１は、端子２０５から入力された書き込みデータを一旦バッファ２０２へ蓄え、その後、バッファ２０２からそのデータを読み出して、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３又はＮＡＮＤフラッシュメモリ２０４へ書き込む。また、データ読み出しの際は、コントローラ２０１は、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３又はＮＡＮＤフラッシュメモリ２０４からデータを読み出し、一旦バッファ２０２へ蓄えた後、バッファ２０２からそのデータを読み出して端子２０５から出力する。端子２０５から入出力されるデータの転送速度が遅い場合には、コントローラ２０１は、バッファ２０２にデータを蓄えずに、データ書き込み及びデータ読み出しを行うこともできる。
【００３７】
図２に示す不揮発記憶部１０７において、コントローラ２０１がデータをＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４に書き込む際には、データの格納場所を管理する格納管理情報に基づいて、書き込む領域を決定しデータの書き込みを行う。コントローラ２０１がデータをＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４から読み出す際も、格納管理情報に基づいて、データを読み出す。コントローラ２０１は、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４には、破損している領域が存在する可能性があるため、破損している領域には書き込みを行わないように、格納管理情報により管理を行う。また、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４には書き込み回数の上限が存在し、それ以上は正常な書き込みが不可能となるため、コントローラ２０１は、特定の領域へ書き込みが集中しないように、格納管理情報を使用して、書き込み先領域を分散させている。この格納管理情報も、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３、２０４に格納されている。そのため、ＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４の格納管理情報を更新している際に、電源遮断が発生した場合は、格納管理情報が破壊され、コントローラ２０１がＮＡＮＤフラッシュメモリ２０３，２０４へデータ書き込み及びデータ読み出しを正しく実行できない状況に陥る可能性がある。
【００３８】
〔第１のスイッチ１０８〕
第１のスイッチ１０８は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１に基づき、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのデータ書き込み信号と不揮発記憶部１０７から中央制御部１０９へのデータ読み出し信号を接続又は遮断する。第１のスイッチ１０８として、例えば、汎用ロジックのＡＮＤゲートを用いることができる。第１のスイッチ１０８は、例えば、図３（ａ）、（ｂ）に示すような構成により、書き込み制御信号と第１のイネーブル信号Ｅ１の論理積演算又は読み出し制御信号と第１のイネーブル信号Ｅ１の論理積演算により、接続又は遮断を行う。
【００３９】
第１のスイッチ１０８は、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へ入力する書き込み制御信号及び読み出し制御信号をモニターし、第１のイネーブル信号Ｅ１により遮断の指示があった場合、書き込みコマンドと読み出しコマンドの終了を待った後、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断するように動作することも可能である。この場合、第１のスイッチ１０８としては、例えば、図４（ａ）〜（ｄ）に示すような構成が挙げられる。図４（ａ），（ｂ）は、第１のスイッチ１０８を構成する回路（ＤフリップフロップとＡＮＤゲート）の例を示し、図４（ｃ）は、Ｄフリップフロップの入力Ｄ，ＥＮと、出力Ｑとの関係を示すタイミング図であり、図４（ｄ）は、図４（ａ）の第１のスイッチの動作の例を示すタイミング図である。書き込みコマンド、読み出しコマンドの途中で不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断することが無くなるため、アクセスを遮断する直前のコマンドまで正しく不揮発記憶部１０７へ入力でき、異常なコマンド入力による不揮発記憶部１０７の記憶内容の破壊を回避できる。
【００４０】
〔中央制御部１０９〕
中央制御部１０９は、第３の電力供給部１１０から供給される電力により動作する。また、中央制御部１０９は、電源制御部１０４から入力される割り込み信号Ｉ０により、不揮発記憶部１０９へのデータ書き込みと不揮発記憶部１０９からのデータ読み出しを停止又は再開する。中央制御部１０９は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）により構成される。
【００４１】
〔第３の電力供給部１１０〕
第３の電力供給部１１０は、第１の電力供給部１０１から供給される電力の電圧を変換し、所定の第３の電圧にて電力を供給する。また、第３の電力供給部１１０は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１により、電力の供給を開始又は停止する。例えば、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から入力される電圧を１２［Ｖ］、第３の電圧を１．２［Ｖ］とすると、第３の電力供給部１１０は、１２［Ｖ］から１．２［Ｖ］への電圧変換を行う。第２の電力供給部１０５として、例えば、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータなどの電源回路あるいは電源ＩＣを用いることができる。
【００４２】
《１−２》実施の形態１の動作
【００４３】
図５は、実施の形態１における電源制御部１０４の処理を示すフローチャートである。電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが第１の電圧閾値ＶＴ１よりも小さくなった場合（ステップＳ１）、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電源電圧の低下を通知し、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止させる（ステップＳ２）。
【００４４】
次に、電源制御部１０４は、電圧低下速度ｖｄを測定する（ステップＳ３）。電源制御部１０４は、時間間隔Ｔ１で電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎを２回取得する。１回目の電圧測定値をｖ１とし、２回目の電圧測定値をｖ２とすると、電源電圧の低下速度は、
ｖｄ＝（ｖ１−ｖ２）／Ｔ１
により得られる。電圧測定値ｖ１は、第１の電圧閾値ＶＴ１よりも小さくなったことを検出したときの電圧測定値を使用しても良い。
【００４５】
図６に示すように、電圧低下速度ｖｄが遅い場合は、第１の電力供給部１０１から供給する電圧が動作可能な最低電圧ＶＴ２まで下降する間に、割り込みにより電圧低下を通知された中央制御部１０９が不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止する。このようにアクセス停止可能な電圧低下速度の最大値を電圧低下速度閾値ＫＴ２、電源制御部１０４が割り込みにより電圧低下を中央制御部１０９に通知してから、中央制御部１０９が不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止するまでの時間をＴＣ、第１の電圧閾値をＶＴ１とすると、電圧低下速度閾値ＫＴ２は、例えば、近似的に
ＫＴ２＝（ＶＴ１−ＶＴ２）／ＴＣ
により求めることができる。
【００４６】
電圧低下速度ｖｄが電圧低下速度閾値ＫＴ２よりも小さい（遅い）か等しいとき（ステップＳ４）、電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎの監視を続け、電圧測定値ｖｎが第１の電圧閾値ＶＴ１よりも大きくなった場合（ステップＳ６）、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電源電圧の回復を通知し、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを再開させる（ステップＳ７）。
【００４７】
電源電圧の低下速度ｖｄが電圧低下速度閾値ＫＴ２より大きい（速い）場合には（ステップＳ４）、図７に示すように、中央制御部１０９が不揮発記憶部１０７へのアクセスを正常に停止できない。このときは、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第１のスイッチ１０８をオフにして、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断するとともに、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第３の電力供給部１１０へ電力供給停止を指示し、中央制御部１０９への電力供給を停止する（ステップＳ５）。このとき第１のスイッチ１０８をオフにした後、第３の電力供給部１１０が電力供給を停止するように、第３の電力供給部１１０の電力供給停止を所定の時間遅らせても良い。第２の蓄電部１０６の蓄電容量を、不揮発記憶部１０７でのデータ書き込み完了に必要な容量としておくことで、データ書き込み完了まで不揮発記憶部１０７へ電力供給され、不揮発記憶部１０７内の記憶内容の破壊を回避可能となる。また、中央制御部１０９が電力を消費しなくなるため、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から、第２の電力供給部１０５経由で不揮発記憶部１０７へ、より多くの電力を供給可能となる。
【００４８】
また、上記の例のように電源電圧の低下速度ｖｄにより判定する代わりに、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが第２の電圧閾値（例えば、図７において、電圧ＶＴ１とＶＴ２との間に設定する）よりも小さくなったときに、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第１のスイッチ１０８をオフにして、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断するとともに、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第３の電力供給部１１０へ電力供給停止を指示し、中央制御部１０９への電力供給を停止することとしても良い。これにより、電源電圧が動作可能な最低電圧ＶＴ２近くに降下するまで、中央制御部１０９を動作させることができるとともに、不揮発記憶部１０７の記憶内容の破壊を回避することができる。
【００４９】
電源制御部１０４として、例えば、マイクロコントローラを用いることができる。これにより、電源電圧の低下を検出する際の第１の電圧閾値ＶＴ１と、動作可能な最低電圧ＶＴ２と、中央制御部１０９が不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止するまでの時間ＴＣと、電圧低下速度閾値ＫＴ２と、第２の電圧閾値とを、例えばソフトウエアによって、変更することが可能となる。
【００５０】
《１−３》実施の形態１の効果
以上のような実施の形態１の構成によれば、第１の蓄電部１０２を備えているため、電源遮断が発生した場合でも、電源遮断後の所定の期間、制御装置の動作を継続できる。
【００５１】
また、電源制御部１０４にて、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎから、電圧変化を検出し、電圧低下速度に基づいて制御装置の電源制御を行うため、電源電圧の低下状況に応じた電源制御が可能となる。
【００５２】
また、電源電圧の低下速度が遅い場合には、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電圧低下を通知し、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを停止させ、さらに電源電圧の回復を検出したときは、割り込み信号Ｉ０により中央制御部１０９へ電圧回復を通知し、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを再開させる。このため不揮発記憶部１０７へのアクセス停止前に、電圧低下に関するログを不揮発記憶部１０７に残すことができるとともに、電圧が回復した際には動作を再開することができる。
【００５３】
また、電源電圧の低下速度が速い場合には、第１のイネーブル信号Ｅ１により第１のスイッチ１０８をオフにして、中央制御部１０９から不揮発記憶部１０７へのアクセスを回路的に遮断するとともに、第１のイネーブル信号Ｅ１により、第３の電力供給部１１０へ電力供給停止を指示し、中央制御部１０９への電力供給を停止するため、データ書き込み完了まで不揮発記憶部１０７への電力供給が優先されるので、不揮発記憶部１０７内の記憶内容の破壊を回避できる。また、中央制御部１０９が電力を消費しなくなるため、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から、第２の電力供給部１０５を経由して不揮発記憶部１０７へ、より多くの電力を供給可能となる。
【００５４】
さらに、第２の電力供給部１０５と第２の蓄電部１０６から電力を供給することにより、電源電圧低下時に、不揮発記憶部１０７内部での記憶動作を完了させることが可能となり、不揮発記憶部１０７内の記憶内容の破壊を回避できる。
【００５５】
また、第１のスイッチ１０８により不揮発記憶部１０７への書き込み信号又は読み出し信号を遮断し、また、第３の電力供給部から中央制御部への電力供給を停止するため、第１の蓄電部に蓄積された電力により、第２の電力供給部から不揮発記憶部へ電力供給するとき間を延長することが可能であり、第２の蓄電部に必要とされる容量を小さくできる。また、電池を使用しないため蓄電部への充電時間は短く、また性能劣化による電池の交換も不要となる。
【００５６】
また、第２の蓄電部１０６として電気二重層コンデンサを使用した場合には、データ書き込み完了まで不揮発記憶部１０７へ電力供給可能な能力を持たせることもできる。
【００５７】
《２》実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２による制御装置及び記憶装置２の構成を概略的に示すブロック図である。図８において、図１に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態２に係る制御装置及び記憶装置２は、第２のスイッチ３０１と、中央制御補助部３０２とを備える点が、実施の形態１に係る制御装置及び記憶装置１と相違する。
【００５８】
第２のスイッチ３０１は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１により、第２の電力供給部１０５と第２の蓄電部１０６から入力される電力の供給を開始又は停止する。
【００５９】
中央制御補助部３０２は、第２のスイッチ３０１から供給される電力により動作し、端子３０３から入力されるデータを受信して出力する。また、中央制御補助部３０２は、中央制御部１０９への補助機能を提供する。
【００６０】
中央制御部１０９は、中央制御補助部３０２から入力されるデータ及び不揮発記憶部１０７から入力されるデータに応じた制御処理を行う。
【００６１】
次に、第２のスイッチ３０１について、説明する。第２のスイッチ３０１は、電源制御部１０４から入力される第１のイネーブル信号Ｅ１により、第２の電力供給部１０５と第２の蓄電部１０６から入力される電力の供給を開始又は停止する。第２のスイッチ３０１として、例えば、電界効果トランジスタを用いることができる。
【００６２】
次に、中央制御補助部３０２について、説明する。中央制御補助部３０２は、端子３０３から入力されるデータを受信して出力する。また、中央制御補助部３０２は、中央制御部１０９への補助機能を提供する。中央制御補助部３０２として、例えば、イーサネットコントローラ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ、バスブリッジＩＣ、ＳｕｐｅｒＩ／Ｏ、ＡＵＤＩＯ ＩＣ、温度センサ、照度センサ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。また、これらのうち、複数が用いられることもある。
【００６３】
以上のような実施の形態２の構成によれば、端子１１１から入力される電力の電圧が低下したときに、第２の蓄電部１０６に蓄積している電力を中央制御補助部３０２へ供給せず不揮発記憶部１０７のみへ供給するため、不揮発記憶部１０７内部での記憶動作が完了するまで電力供給を継続できるとともに、第２の蓄電部１０６の蓄電容量をより小さくすることが可能となる。
【００６４】
《３》実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３に係る表示装置３の構成を概略的に示すブロック図である。図９において、図８に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態３に係る表示装置３は、実施の形態２に示した記憶装置２に、第４の電力供給部４０１と表示部４０２を備えた構成である。なお、図１に示される記憶装置１に、第４の電力供給部４０１と表示部４０２を備えることによって、表示装置を構成することも可能である。
【００６５】
第４の電力供給部４０１は、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から供給される電力の電圧を第４の電圧に変換し、この第４の電圧で電力を供給する。また、第４の電力供給部４０１は、電源制御部１０４から入力される第２のイネーブル信号により、電力を供給開始又は停止する。
【００６６】
中央制御補助部３０２は、端子３０３から入力される映像データを受信し出力する。中央制御部１０９は、中央制御補助部３０２から入力される映像データ及び不揮発記憶部１０７から入力されるデータに基づいて映像データを生成し出力する。表示部４０２は、第４の電力供給部４０１から供給される電力により、中央制御部１０９から入力される映像データに基づく映像を表示する。
【００６７】
電源制御部１０４は、端子１１１からの電力供給開始後、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが所定の電圧閾値ＶＴＯＮよりも大きくなると、第２のイネーブル信号Ｅ２により、第４の電力供給部４０１へ電力供給開始を指示する。これにより表示部４０２への電力供給が開始される。また、電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが電圧閾値ＶＴＯＦＦ（ＶＴＯＦＦ＜ＶＴＯＮ）よりも小さくなると、第２のイネーブル信号Ｅ２により第４の電力供給部４０１へ電力供給停止を指示し、表示部４０２への電力供給を停止する。電圧閾値ＶＴＯＦＦは、第１の電圧閾値（図６及び７におけるＶＴ１）よりも大きい値とする。これにより、電源電圧の低下時に、表示部４０２が電力を消費しなくなるため、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から、不揮発記憶部１０７と中央制御部１０９と中央制御補助部３０２へ、より多くの電力を供給可能となる。電源制御部１０４は、電圧検出部１０３から受け取る電圧測定値ｖｎが電圧閾値ＶＴＯＮよりも大きくなった場合は、第４の電力供給部４０１へ電力供給開始を指示し、表示部４０２へ電力供給する。
【００６８】
第４の電力供給部４０１は、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から供給される電力の電圧を変換し、所定の第４の電圧にて表示部４０２に電力を供給する。また、第４の電力供給部４０１は、電源制御部１０４から入力される第２のイネーブル信号Ｅ２により、電力を供給開始又は停止する。例えば、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から入力される電圧を１２［Ｖ］、第４の電圧を３．３［Ｖ］とすると、第４の電力供給部４０１は、１２［Ｖ］から３．３［Ｖ］への電圧変換を行い出力する。第４の電力供給部４０１として、例えば、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータなどの電源回路、あるいは、電源ＩＣを用いることができる。
【００６９】
表示部４０２は、第４の電力供給部４０１から供給される電力により動作し、中央制御部１０９から入力される映像データに基づく映像を表示する。表示部４０２として、例えば、ＬＣＤモジュールとバックライトユニットを備えたＬＣＤパネルを用いることができる。
【００７０】
以上のような実施の形態３の構成によれば、電源電圧低下時に、表示部４０２が電力を消費しなくなるため、第１の電力供給部１０１と第１の蓄電部１０２から、不揮発記憶部１０７と中央制御部１０９と中央制御補助部３０２へ、より多くの電力を供給可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
１，２ 記憶装置、 ３ 表示装置、 １０１ 第１の電力供給部、 １０２ 第１の蓄電部、 １０３ 電圧検出部、 １０４ 電源制御部、 １０５ 第２の電力供給部、 １０６ 第２の蓄電部、 １０７ 不揮発記憶部、 １０８ 第１のスイッチ、 １０９ 中央制御部、 １１０ 第３の電力供給部、 １１１ 端子、 ２０１ コントローラ、 ２０２ バッファ、 ２０３ ＮＡＮＤフラッシュメモリ、 ２０４ ＮＡＮＤフラッシュメモリ、 ３０１ 第２のスイッチ、 ３０２ 中央制御補助部、 ３０３ 端子、 ４０１ 第４の電力供給部、 ４０２ 表示部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電圧で電力を供給する第１の電力供給部と、
前記第１の電力供給部から供給される電力の一部を蓄積し、前記第１の電圧が低下したときに、蓄積している電力を供給する第１の蓄電部と、
前記第１の電圧を第２の電圧に変換し、不揮発記憶部に、前記第２の電圧で電力を供給する第２の電力供給部と、
前記第２の電力供給部から供給される電力の一部を蓄積し、前記第２の電圧が低下したときに、前記不揮発記憶部に、蓄積している電力を供給するコンデンサを含む第２の蓄電部と、
第１のスイッチと、
前記第１のスイッチを通して前記不揮発記憶部にアクセスする中央制御部と、
前記第１の電圧を第３の電圧に変換し、前記中央制御部に、前記第３の電圧で電力を供給する第３の電力供給部と、
前記第１の電圧を測定し、該第１の電圧の測定値を出力する電圧検出部と、
前記第１の電圧の測定値に基づいて、前記中央制御部、前記第１のスイッチ、及び前記第３の電力供給部を制御する電源制御部と
を備え、
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値の低下に応じて、前記中央制御部によるアクセスを停止させ、前記第１のスイッチをオフにし、前記第３の電力供給部による電力供給を停止させる
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が所定の第１の電圧閾値より小さくなったとき、前記中央制御部による前記不揮発記憶部へのアクセスを禁止することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が所定の第１の電圧閾値より小さくなった後に、前記第１の電圧閾値以上に大きくなったとき、前記中央制御部による前記不揮発記憶部へのアクセスを許可することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値の低下速度が、所定の電圧低下速度閾値より大きいときに、前記第１のスイッチをオフにして前記中央制御部から前記不揮発記憶部へのアクセスを遮断することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値の低下速度が、所定の電圧低下速度閾値より大きいときに、前記第３の電力供給部による前記中央制御部への電力供給を停止することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が、前記第１の電圧閾値よりも低い所定の第２の電圧閾値より小さくなったとき、前記第１のスイッチをオフにして前記中央制御部から前記不揮発記憶部へのアクセスを遮断することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が、前記第１の電圧閾値よりも低い所定の第２の電圧閾値より小さくなったとき、前記第３の電力供給部による前記中央制御部への電力供給を停止することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記第１のスイッチによる前記アクセスの遮断は、前記中央制御部から前記不揮発記憶部への書き込みコマンドが終了した時点で、実行されることを特徴とする請求項４から７までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記第３の電力供給部による前記中央制御部への電力供給を停止は、前記中央制御部から前記不揮発記憶部への書き込みコマンドが終了した時点で、実行されることを特徴とする請求項５又は７に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記第３の電力供給部による前記中央制御部への電力供給を停止は、前記第１のスイッチをオフにした後に、実行されることを特徴とする請求項５、７、９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記第２の蓄電部は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記電源制御部は、マイクロコントローラであることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１３】
受信したデータを前記中央制御部に供給する中央制御補助部と、
前記中央制御補助部に、前記第２の電力供給部と前記第２の蓄電部からの電力を供給するオン状態又は供給しないオフ状態に切替える第２のスイッチと、
をさらに備え、
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が、前記第２の電圧閾値より小さくなったときに、前記第２スイッチをオフにして前記中央制御補助部への電力供給を停止する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記不揮発記憶手段と、
前記不揮発記憶手段を制御する請求項１から１３までのいずれか１項に記載の制御装置と
を有することを特徴とする記憶装置。
【請求項１５】
前記中央制御部から供給される映像データに基づく映像を表示する表示部と、
前記第１の電圧を第４の電圧に変換し、前記表示部に、前記第４の電圧で電力を供給する第４の電力供給部と、
請求項１４に記載の記憶装置と
を有し、
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が、所定の第３の電圧閾値より小さくなったとき、前記第４の電力供給部による前記表示部による電力供給を停止する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
前記第３の電圧閾値は、前記第１の電圧閾値よりも大きい又は等しいことを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１】
第１の電圧で電力を供給する第１の電力供給部と、
前記第１の電力供給部から供給される電力の一部を蓄積し、前記第１の電圧が低下したときに、蓄積している電力を供給する第１の蓄電部と、
前記第１の電圧を第２の電圧に変換し、不揮発記憶部に、前記第２の電圧で電力を供給する第２の電力供給部と、
前記第２の電力供給部から供給される電力の一部を蓄積し、前記第２の電圧が低下したときに、前記不揮発記憶部に、蓄積している電力を供給するコンデンサを含む第２の蓄電部と、
第１のスイッチと、
前記第１のスイッチを通して前記不揮発記憶部にアクセスする中央制御部と、
前記第１の電圧を第３の電圧に変換し、前記中央制御部に、前記第３の電圧で電力を供給する第３の電力供給部と、
前記第１の電圧を測定し、該第１の電圧の測定値を出力する電圧検出部と、
前記第１の電圧の測定値に基づいて、前記中央制御部、前記第１のスイッチ、及び前記第３の電力供給部を制御する電源制御部と
を備え、
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値の低下に応じて、前記中央制御部によるアクセスを停止させ、前記第１のスイッチをオフにし、前記第３の電力供給部による電力供給を停止させる
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が所定の第１の電圧閾値より小さくなったとき、前記中央制御部による前記不揮発記憶部へのアクセスを禁止することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が所定の第１の電圧閾値より小さくなった後に、前記第１の電圧閾値以上に大きくなったとき、前記中央制御部による前記不揮発記憶部へのアクセスを許可することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値の低下速度が、所定の電圧低下速度閾値より大きいときに、前記第１のスイッチをオフにして前記中央制御部から前記不揮発記憶部へのアクセスを遮断することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値の低下速度が、所定の電圧低下速度閾値より大きいときに、前記第３の電力供給部による前記中央制御部への電力供給を停止することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が、前記第１の電圧閾値よりも低い所定の第２の電圧閾値より小さくなったとき、前記第１のスイッチをオフにして前記中央制御部から前記不揮発記憶部へのアクセスを遮断することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が、前記第１の電圧閾値よりも低い所定の第２の電圧閾値より小さくなったとき、前記第３の電力供給部による前記中央制御部への電力供給を停止することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記第１のスイッチによる前記アクセスの遮断は、前記中央制御部から前記不揮発記憶部への書き込みコマンドが終了した時点で、実行されることを特徴とする請求項４から７までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記第３の電力供給部による前記中央制御部への電力供給を停止は、前記中央制御部から前記不揮発記憶部への書き込みコマンドが終了した時点で、実行されることを特徴とする請求項５又は７に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記第３の電力供給部による前記中央制御部への電力供給を停止は、前記第１のスイッチをオフにした後に、実行されることを特徴とする請求項５、７、９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記第２の蓄電部は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記電源制御部は、マイクロコントローラであることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１３】
受信したデータを前記中央制御部に供給する中央制御補助部と、
前記中央制御補助部に、前記第２の電力供給部と前記第２の蓄電部からの電力を供給するオン状態又は供給しないオフ状態に切替える第２のスイッチと、
をさらに備え、
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が、前記第２の電圧閾値より小さくなったときに、前記第２スイッチをオフにして前記中央制御補助部への電力供給を停止する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記不揮発記憶手段と、
前記不揮発記憶手段を制御する請求項１から１３までのいずれか１項に記載の制御装置と
を有することを特徴とする記憶装置。
【請求項１５】
前記中央制御部から供給される映像データに基づく映像を表示する表示部と、
前記第１の電圧を第４の電圧に変換し、前記表示部に、前記第４の電圧で電力を供給する第４の電力供給部と、
請求項１４に記載の記憶装置と
を有し、
前記電源制御部は、前記第１の電圧の測定値が、所定の第３の電圧閾値より小さくなったとき、前記第４の電力供給部による前記表示部による電力供給を停止する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
前記第３の電圧閾値は、前記第１の電圧閾値よりも大きい又は等しいことを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１１５８６６（Ｐ２０１３−１１５８６６Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７６１２（Ｐ２０１１−２５７６１２）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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