JP2008217316A - データ記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数系統のデータを上書き記録する際にデータが非同時に入力された場合でも、従来よりは所定時間を短くして処理が行えるデータ記録装置を提供する。
【解決手段】データ記録装置１０は、各記録領域における書き換え回数を管理する管理手段３１と、管理手段３１によって管理される各記録領域の書き換え回数に基づいて、入力したデータの書き込みを行う記録領域を選択する領域選択手段３２と、データ書込手段３４による書き込むを行うデータからみると上書きすることになる元のデータが書き込まれた記録領域にかかるデータを消去するデータ消去手段３３とを備え、データ書込手段３４は、領域選択手段３２によって選択された記録領域に対して複数系統のうちで一系統から入力したデータのみを書き込み、当該記録領域には他のデータを書き込まないように制御する。データを追加記録しないので所定時間を短くできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録手段とデータ書込手段を備えたデータ記録装置に関する。

不良ビットの発生によって書き換え回数が制限される記録媒体は、例えばメモリカード（ＳＤカード等を含む）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどが該当する。こうした記録媒体の寿命を延ばすには、記録領域のローテーションを行えばよい。従来では、記録領域ごとに書き換え回数を管理し、書き換え回数が最小となる記録領域を選択してデータの記録を行う技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。
特開平５−１５１０９７号公報

データ記録装置の中には、時系列で発生する複数系統のデータ（すなわち時々刻々と変化するデータ）ごとに入力された順番に上書き（更新）して記録し、しかも使用する記録領域を最小限に抑えるために当該複数系統のデータをまとめて一の記録領域内に記録するタイプがある。このタイプのデータ記録装置について特許文献１の技術を適用してデータを記録しようとすると、前回データが記録されていた記録領域の記録内容を消去して、書き換え回数が最小となる記録領域に今回入力されたデータを記録することになる。

しかし、複数系統のデータが非同時に入力された場合には、（ａ）入力したデータを新たな記録領域に記録し、（ｂ）元の記録領域に記録されて更新されない他のデータを上記新たな記録領域に追加記録し、（ｃ）元の記録領域に記録されていたデータを消去する、という処理を行わなければならない。したがって、これらの三つの処理を行うために、所定時間（例えば０．７秒間）が必要になるという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、複数系統のデータを上書き記録する際にデータが非同時に入力された場合でも、従来よりは所定時間を短くして処理が行えるデータ記録装置を提供することを目的とする。

（１）課題を解決するための手段（以下では「解決手段」と呼ぶ。）１は、複数の記録領域における各記録領域の書き換え回数が制限された記録手段と、時系列で発生する複数系統のデータを入力順に前記記録領域に上書きで書き込むデータ書込手段とを有するデータ記録装置であって、各記録領域における書き換え回数を管理する管理手段と、前記管理手段によって管理される各記録領域の書き換え回数に基づいて、入力したデータの書き込みを行う記録領域を選択する領域選択手段と、前記データ書込手段による書き込むを行うデータからみると上書きすることになる元のデータが書き込まれた記録領域にかかるデータを消去するデータ消去手段とを備え、前記データ書込手段は、前記領域選択手段によって選択された記録領域に対して前記複数系統のうちで一系統から入力したデータのみを書き込み、当該記録領域には他のデータを書き込まないように制御することを要旨とする。

解決手段１によれば、領域選択手段によって書き換え回数が少ない記録領域が選択されるので、従来技術と同じく記録手段の寿命を伸ばすことができる。また、（ａ）データ書込手段が一系統から入力したデータのみを新たな記録領域に記録し、（ｃ）データ消去手段が元の記録領域に記録されていたデータを消去するだけであるので、従来技術における（ｂ）の処理が不要となる。すなわち一系統から入力したデータを一の記録領域に記録するのみであり、元の記録領域に記録されて更新されない他のデータ（複数系統のうちで他系統から入力されたデータ）を追加記録しない。したがって、複数系統のデータを上書き記録する際にデータが非同時に入力された場合でも、従来よりは所定時間を短くして処理が行える。

本発明によれば、複数系統のデータを上書き記録する際にデータが非同時に入力された場合でも、従来よりは所定時間を短くして処理が行える。

本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１には本発明の構成例を模式的に表す。図２にはデータ書込処理の手続き例をフローチャートで表す。図３にはＳＤカード等のメモリカードにデータを記録する例を表す。

図１に表すデータ記録装置１０は、時系列で発生する複数系統のデータごとに入力された順番にメモリカード２０に上書きして記録する装置であって、カードスロット２１、制御部３０、バッファメモリ４０などを有する。カードスロット２１は、メモリカード２０を自在に着脱することができる。このメモリカード２０は記録手段に相当する。図１の例では、メモリカード２０をカードスロット２１に装着して記録可能になっている状態を表す。制御部３０の構成要素および機能等については後述する。バッファメモリ４０は、計測装置５１、５２、…等の複数系統から時系列で送られてくるデータを系統ごとに対応させた領域に一時的に記録する。本例では、計測装置５１から送られ入力されるデータを系統Ａと仮定し、計測装置５２から送られ入力されるデータを系統Ｂと仮定する。こうしたデータはバッファ領域Ｍｂ１、Ｍｂ２、Ｍｂ３、…に記録される（図３を参照）。

制御部３０は、管理手段３１、領域選択手段３２、データ消去手段３３、データ書込手段３４などを有する。各手段はソフトウェアの実行またはハードウェアで実現される。管理手段３１は、メモリカード２０の各記録領域における書き換え回数を管理する機能を実現する。ここにいう「記録領域」はデータの記録や消去が行える単位容量の領域を意味し、例えばＳＤカードの一例では１２８キロバイトである。したがって、メモリカード２０には記録可能な全容量を単位容量で割った数の記録領域が存在する。本例では、記録領域Ｍａ１、Ｍａ２、Ｍａ３、Ｍａ４、…があるものとして説明する（図３を参照）。

領域選択手段３２は、管理手段３１によって管理される各記録領域の書き換え回数に基づいてデータの書き込みを行おうとする記録領域を選択する機能を実現する。データ消去手段３３は、データ書込手段３４による書き込むを行うデータからみると上書きすることになる元のデータが書き込まれた記録領域にかかるデータを消去する機能を実現する。データ書込手段３４は、領域選択手段３２によって選択された記録領域に対して複数系統のうちで一系統から入力されたデータ（すなわちバッファメモリ４０に一時的に記録されたデータ）のみを書き込み、当該書き込み後はデータ消去手段３３によって消去されるまで複数系統から入力されたデータを書き込まないように制御する機能を実現する。

上述のように構成されたデータ記録装置１０において、制御部３０で実行される処理の手続き例について図２に表したフローチャートを参照しながら説明する。図２に表した手続きは、データ記録装置１０の電源が投入されてから遮断されるまでの間において繰り返し実行される。

図２のデータ書込処理では、まず計測装置５１、５２、…から新たなデータが送られてバッファメモリ４０に入力（記録）されたか否かを判別する〔ステップＳ１０〕。もし新たなデータが入力されていないときは（ＮＯ）、バッファメモリ４０に記録させる必要がないのでそのままデータ書込処理をリターンする。

一方、新たなデータが入力されたときは（ＹＥＳ）、各記録領域の書き換え回数に基づいて書き換え回数が少ない（最小であることが望ましい）記録領域を選択し〔ステップＳ１１〕、当該選択された記録領域に対してバッファメモリ４０に一時的に記録されているデータを書き込み〔ステップＳ１２〕、次回以降の処理に備えてステップＳ１１で選択された記録領域の書き込み回数を増やす〔ステップＳ１３〕。ステップＳ１１は領域選択手段３２が実現し、ステップＳ１２はデータ書込手段３４が実現し、ステップＳ１３は管理手段３１が実現する。

また、書き込むを行うデータからみると上書きすることになる元のデータが書き込まれた記録領域の情報（例えばアドレスや領域番号等）を取得し〔ステップＳ１４〕、当該取得された記録領域のデータを消去したうえで〔ステップＳ１５〕、データ書込処理をリターンする。ステップＳ１４は管理手段３１が実現し、ステップＳ１５はデータ消去手段３３が実現する。

上述したデータ書込処理に従うと、計測装置５１、５２から送られてくるデータは次のようにしてメモリカード２０に記録される。なお説明を簡単にするために、計測装置５１、５２の双方について（ｎ−１）回目のデータが既にメモリカード２０に記録されており、一方側の計測装置５１からｎ回目のデータが入力される場合を想定して説明する。ｎは任意の数値（自然数）である。

上述の通り、図３（Ａ）に表すように、メモリカード２０の記録領域Ｍａ１にはデータＡ（ｎ−１）が記録され、同じく記録領域Ｍａ２にはデータＢ（ｎ−１）が記録されている。この時点において記録領域Ｍａ３が最小の書き込み回数であると仮定する。

この時点で系統Ａの計測装置５１からｎ回目のデータＡ（ｎ）が入力され、バッファメモリ４０のバッファ領域Ｍｂ１に記録されると（ステップＳ１０でＹＥＳ）、現時点で書き込み回数が少ない記録領域Ｍａ３を選択し（ステップＳ１１）、図３（Ｂ）に表すように選択した記録領域Ｍａ３に対してバッファ領域Ｍｂ１に記録されているデータＡ（ｎ）を記録する（ステップＳ１２）。また、元のデータＡ（ｎ−１）が記録されているのは記録領域Ｍａ１であるので（ステップＳ１４）、図３（Ｃ）に表すように記録領域Ｍａ１に記録されているデータＡ（ｎ−１）を消去する（ステップＳ１５）。

上述した例は、系統Ａの計測装置５１からｎ回目のデータＡ（ｎ）を入力した場合を説明したが、系統Ｂの計測装置５２からｎ回目のデータＢ（ｎ）を入力した場合も同様に処理が行われる。また、計測装置５１や計測装置５２（あるいは他の計測装置）からほぼ同時にデータを入力した場合には、入力したデータの数だけ図２のデータ書込処理を繰り返すことで入力したデータをメモリカード２０に記録できる。

上述した実施の形態によれば、領域選択手段３２によって書き換え回数が少ない記録領域（本例では記録領域Ｍａ３）が選択されるので、従来技術と同じく記録手段の寿命を伸ばすことができる。また、（ａ）データ書込手段３４が一系統から入力したデータのみを新たな記録領域に記録し、（ｃ）データ消去手段３３が元の記録領域に記録されていたデータを消去するだけである。すなわち、元の記録領域（本例では記録領域Ｍａ１）に記録されて更新されない他のデータ（本例では系統Ｂにかかる計測装置５２のデータ）を追加記録しない。したがって、複数系統のデータを上書き記録する際にデータが非同時に入力された場合でも、従来よりは所定時間を短くして処理が行える。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。

（１）上述した実施の形態では、複数系統から入力したデータを１系統ごとに記録領域へ書き込みするように制御した（図２を参照）。この形態に代えて、連続する複数の記録領域に対して１回のアクセスで書き込み可能なタイプの記録媒体については、複数系統のデータを一度に書き込むように制御してもよい。この制御を実現するための手続き例（フローチャート）を図４に表す。

図４に表すデータ連続書込処理では、まず書込サイクル期間（例えば０．５秒間）内に計測装置５１、５２、…から二以上の新たなデータが送られてバッファメモリ４０に入力（記録）されたか否かを判別する〔ステップＳ２０〕。もし一のデータしか入力されていないときや、新たなデータが入力されていないときは（ＮＯ）、図２に表すデータ書込処理を実行したうえで〔ステップＳ２７〕、リターンする。

一方、二以上の新たなデータが入力されたときは（ＹＥＳ）、各記録領域の書き換え回数に基づいて書き換え回数が少なくて連続する記録領域を選択する〔ステップＳ２１〕。選択条件は任意に設定可能であるが、例えば選択する記録領域にかかる書き換え回数がいずれも最小値またはそれに近い数値であるのが最も望ましく、この値でなくても全記録領域の平均値より下回っていることが望ましい。もし選択条件を満たさないときは（ステップＳ２２でＮＯ）、図２に表すデータ書込処理を実行したうえで〔ステップＳ２７〕、リターンする。

一方、選択条件を満たすときは（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２１で選択された連続する記録領域に対してバッファメモリ４０に一時的に記録されている複数系統のデータを一括して書き込み〔ステップＳ２３〕、次回以降の処理に備えてステップＳ２１で選択された記録領域についてそれぞれ書き込み回数を増やし〔ステップＳ２４〕、書き込むを行うデータからみると上書きすることになる元のデータが書き込まれた記録領域の情報をそれぞれ取得し〔ステップＳ２５〕、当該取得された記録領域のデータを消去したうえで〔ステップＳ２６〕、データ書込処理をリターンする。
なお上述した実施の形態との関係では、ステップＳ２１は領域選択手段３２が実現し、ステップＳ２３はデータ書込手段３４が実現し、ステップＳ２４、Ｓ２５は管理手段３１が実現し、ステップＳ２６はデータ消去手段３３が実現する。

図５（Ａ）に表すように上述した実施の形態と同様の前提では、計測装置５１、５２からｎ回目のデータがほぼ同時に入力される場合は次のようになる。系統Ａの計測装置５１からｎ回目のデータＡ（ｎ）と系統Ｂの計測装置５２からｎ回目のデータＢ（ｎ）が入力され、バッファメモリ４０のバッファ領域Ｍｂ１、Ｍｂ２にそれぞれ記録されると（ステップＳ２０でＹＥＳ）、現時点で書き込み回数が少なくて連続する記録領域Ｍａ３、Ｍａ４を選択し（ステップＳ２１）、図５（Ｂ）に表すように選択した記録領域Ｍａ３、Ｍａ４に対してバッファ領域Ｍｂ１、Ｍｂ２に記録されているデータＡ（ｎ）、Ｂ（ｎ）を一括して記録する（ステップＳ２３）。また図５（Ｃ）に表すように、元のデータＡ（ｎ−１）が記録されている記録領域Ｍａ１と元のデータＢ（ｎ−１）が記録されている記録領域Ｍａ２の記録内容を消去する（ステップＳ２６）。
したがって、複数系統のデータがほぼ同時に入力された場合であっても、従来よりは所定時間を短くしてメモリカード２０に記録する処理が行える。

（２）上述した実施の形態では、一の記録領域に対して一のデータを記録するように制御した（図２のステップＳ１２、図３を参照）。この形態に代えて、一の記録領域に対して複数のデータを記録するように制御してもよい。この場合、バッファメモリ４０には一の記録領域に記録する複数のデータを一時的に記憶する領域を確保しておく。データ書込処理は図２と同じであるので、ここでは相違点を述べることにする。なお、説明を簡単にするために二つの計測装置５１、５２からほぼ同時にデータを入力する場合を仮定する。

図６（Ａ）に表すように、バッファメモリ４０には一の記録領域に記録する複数のデータを一時的に記憶するバッファ領域Ｍｂ１、Ｍｂ２が確保されている。計測装置５１からのデータＡ（ｎ）が入力されるとバッファ領域Ｍｂ１に記憶し、計測装置５１からのデータＢ（ｎ）が入力されるとバッファ領域Ｍｂ２に記憶する。バッファ領域Ｍｂ１、Ｍｂ２の双方にデータが記録されると（ステップＳ１０でＹＥＳ）、図６（Ｂ）に表すように現時点で書き込み回数が少ない記録領域Ｍａ３に対してバッファ領域Ｍｂ１、Ｍｂ２に記録されているデータＡ（ｎ）、Ｂ（ｎ）を記録する（ステップＳ１２）。また図６（Ｃ）に表すように、元のデータＡ（ｎ−１）、Ｂ（ｎ−１）が記録されている記録領域Ｍａ１の記録内容を消去する（ステップＳ１５）。
したがって、複数系統のデータがほぼ同時に入力される場合であっても、従来よりは所定時間を短くしてメモリカード２０に記録する処理が行え、しかも記録容量を抑えることができる。

（３）上記（２）の場合は、複数系統のデータがほぼ同時に入力された場合であるが、複数系統のデータが非同時に（すなわち書込サイクル期間以上にずれて）入力された場合に適用することも可能である。この場合、バッファメモリ４０には一の記録領域に記録する複数のデータを一時的に記憶する領域を確保するだけでなく、書込サイクル期間以上に記憶状態を保持する必要がある。図６の場合と同様に、二つの計測装置５１、５２からデータを入力する場合あって計測装置５１のみからデータを入力した状態を仮定する。

図７（Ａ）に表すように、バッファメモリ４０のバッファ領域Ｍｂ１にはデータＡ（ｎ−１）が保持され、バッファ領域Ｍｂ２にはデータＢ（ｎ−１）が保持されている。計測装置５１からのデータＡ（ｎ）が入力されるとバッファ領域Ｍｂ１の記憶を更新する。バッファ領域Ｍｂ１、Ｍｂ２の少なくとも一方が記録更新されると（ステップＳ１０でＹＥＳ）、図７（Ｂ）に表すように現時点で書き込み回数が少ない記録領域Ｍａ３に対してバッファ領域Ｍｂ１、Ｍｂ２に記録されているデータＡ（ｎ）、Ｂ（ｎ−１）を記録する（ステップＳ１２）。また図７（Ｃ）に表すように、元のデータＡ（ｎ−１）、Ｂ（ｎ−１）が記録されている記録領域Ｍａ１の記録内容を消去する（ステップＳ１５）。なお、バッファ領域Ｍｂ１のデータＡ（ｎ）とバッファ領域Ｍｂ２のデータＢ（ｎ−１）は次のデータが入力されるまでそのまま保持される。
したがって、複数系統のデータが非同時に入力される場合であっても、従来よりは所定時間を短くしてメモリカード２０に記録する処理が行え、しかも記録容量を抑えることができる。

（４）上述した実施の形態では、計測装置５１と計測装置５２の２系統から入力されるデータについて適用したが（図１〜図７を参照）、３系統以上から入力されるデータについても同様に適用することができる。
また、記録媒体としてはメモリカード２０を適用したが（図１を参照）、書き換え回数が制限される他の記録媒体（例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなど）にも同様に適用することができる。また、一の記録媒体を装着して記録するのみならず、複数の記録媒体（二種類以上を混在させる場合を含む）を同時に装着して記録する場合にも同様に適用することができる。

本発明の構成例を模式的に表す図である。 データ書込処理の手続き例を表すフローチャートである。 メモリカードの記録例を説明する図である。 データ連続書込処理の手続き例を表すフローチャートである。 メモリカードの記録例を説明する図である。 メモリカードの記録例を説明する図である。 メモリカードの記録例を説明する図である。

符号の説明

１０ データ記録装置
２０ メモリカード（記録手段）
２１ カードスロット
３０ 制御部
３１ 管理手段
３２ 領域選択手段
３３ データ消去手段
３４ データ書込手段
４０ バッファメモリ
５１、５２、… 計測装置
Ｍａ１、Ｍａ２、Ｍａ３、Ｍａ４、… 記録領域
Ｍｂ１、Ｍｂ２、Ｍｂ３、… バッファ領域
Ａ（１）、Ａ（２）、…、Ａ（ｎ−１）、 Ａ（ｎ）、… データ（系統Ａ）
Ｂ（１）、Ｂ（２）、…、Ｂ（ｎ−１）、 Ｂ（ｎ）、… データ（系統Ｂ）

Claims (1)

1. 複数の記録領域における各記録領域の書き換え回数が制限された記録手段と、時系列で発生する複数系統のデータを入力順に前記記録領域に上書きで書き込むデータ書込手段とを有するデータ記録装置であって、
   各記録領域における書き換え回数を管理する管理手段と、
   前記管理手段によって管理される各記録領域の書き換え回数に基づいて、入力したデータの書き込みを行う記録領域を選択する領域選択手段と、
   前記データ書込手段による書き込むを行うデータからみると上書きすることになる元のデータが書き込まれた記録領域にかかるデータを消去するデータ消去手段とを備え、
   前記データ書込手段は、前記領域選択手段によって選択された記録領域に対して前記複数系統のうちで一系統から入力したデータのみを書き込み、当該記録領域には他のデータを書き込まないように制御するデータ記録装置。

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