JP2011128751A - データ記録装置およびデータ記録装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データの信頼性を維持しつつ、データ記録装置の起動時間を短縮化し、データ記録装置と、これを利用するシステムとの間で、記録データの整合性を確実にとる。
【解決手段】データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域に対するアクセスが所定時間以上なかった場合に、前記アクセスが再び発生するまでの期間、記録領域をスキャンし、リフレッシュ処理を行う必要がある領域がある場合に、当該領域を特定する領域特定情報を記憶し、電源投入毎に領域特定情報を参照して、対応する領域のリフレッシュ処理を行い、その後、通常動作状態に移行させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、データ記録装置およびデータ記録装置の制御方法に係り、特にフラッシュメモリを用いたデータ記録装置およびデータ記録装置の制御方法に関する。

従来、データ記録装置を構成するフラッシュメモリとしては、ＮＡＮＤ型あるいはＮＯＲ型のフラッシュメモリが知られている。
特にＮＡＮＤ型のフラッシュメモリを用いたデータ記録装置は、データストレージ用に適しており、携帯電話、ディジタルカメラ、ディジタルオーディオプレーヤなどの記憶媒体として広く普及している。

ところで、ＮＡＮＤ型のフラッシュメモリを用いたデータ記録装置は、データの信頼性、データ保持年数、耐環境性能に対応するため、ＥＣＣ回路などによるエラー回避補償を行っている（例えば、特許文献１参照）。
これは、データ書き込み時に過剰な電子が浮遊ゲート内に注入されることにより、データ読出時に読出セルからの出力電圧が異常となることなどによっている。

近年、メモリプロセスの微細化によりデータ信頼性が下がる傾向にあるため、ＥＣＣ回路のリカバリ能力を上げる工夫とともに、発生したデータエラーが修復可能なうち（ＥＣＣ回避により修復可能なうち）に、ワークメモリ領域に当該データをブロック単位（データ消去が可能な最低単位）で読み出してエラー訂正を行い、ＮＡＮＤ型のフラッシュメモリの記録領域内にデータが消去されているブロックが既に存在する場合には、当該新たなブロックにデータを書き戻す処理、あるいは、データが消去されているブロックが存在しない場合には、もとのブロックの消去を行い、データ消去後の当該ブロックにデータを書き戻す処理（以下、リフレッシュ処理という）を行うものがある。

例えば、従来においては、データ記録装置への電源投入時に、全記録領域（全メモリ領域）のデータをスキャンするスキャン処理を施して、ＥＣＣ回路による訂正が可能なデータエラーが検出されると、当該データエラーを含むブロックについてリフレッシュ処理を行う。全記録領域のスキャン処理とリフレッシュ処理が終了したらデータ記録装置（デバイス）を待機状態（Ｒｅａｄｙ）とする。

そして、通常動作時においては、データ記録装置の記録領域へのアクセスが所定時間以上ない状態（アイドリング状態）のときに、次回のアクセスが発生するまでの間に順次記録領域のデータのスキャン処理を行って、ＥＣＣ回路による訂正が可能なエラーがあればリフレッシュ処理を行う。該当記録領域のスキャン処理とリフレッシュ処理が終了したらデータ記録装置を待機状態（Ｒｅａｄｙ）とする。そしてスキャン処理済みの領域を記録しておき、次のアイドリングでの未スキャン記録領域を予約しておくこととなっていた。

特開２０００−１１６７０号公報

しかしながら、上記従来の構成においては、電源投入毎に全記録領域をスキャン処理するので、起動して待機状態（Ｒｅａｄｙ）になるまでの時間が余計にかかることとなり、半導体で構成されたデータ記録装置の起動時間が短いという特徴がなくなってしまう。

また、通常動作時のアイドリング状態におけるスキャン処理およびリフレッシュ処理はシステム（ホストコンピュータ）が関知せずに、データ記録装置自身で処理を行っているため、システムがデータ記録装置にアクセスした場合に、スキャン処理あるいはリフレッシュ処理を行っていると遅延（タイムラグ）が発生するおそれがあった。また、システム側で記録装置側の状態を関知していないので、電源瞬断時の挙動等についてシステム−記録装置間の状態同期が取れないなどの不都合があった。
さらにデータ記録装置を車載装置として構成する場合には、ユーザであるドライバによっていつエンジンが切られ、電源供給が絶たれるかは予想するのは困難であり、ユーザによる電源遮断を回避してリフレッシュ処理が完了することが望まれる。
そこで、本発明の目的は、データの信頼性を維持しつつ、データ記録装置の起動時間を短縮化でき、データ記録装置を利用するシステムとデータ記録装置との間で、記録データの整合性を確実にとることが可能なデータ記録装置およびデータ記録装置の制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域を有するデータ記録装置であって、前記記録領域に対するアクセスが所定時間以上なかった場合に、前記アクセスが再び発生するまでの期間、前記記録領域をスキャンし、リフレッシュ処理を行う必要がある領域を判別する判別部と、前記判別部の判別結果に基づいてリフレッシュ処理を行う必要がある領域がある場合に、当該領域を特定する領域特定情報を記憶する領域特定情報記憶部と、電源投入毎に前記領域特定情報記憶部を参照して、前記領域特定情報に対応する領域の前記リフレッシュ処理を行い、当該リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させるリフレッシュ処理部と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、判別部は、記録領域に対するアクセスが所定時間以上なかった場合に、アクセスが再び発生するまでの期間、記録領域をスキャンし、リフレッシュ処理を行う必要がある領域を判別する。
領域特定情報記憶部は、判別部の判別結果に基づいてリフレッシュ処理を行う必要がある領域がある場合に、当該領域を特定する領域特定情報を記憶する。
これらにより、リフレッシュ処理部は、電源投入毎に領域特定情報記憶部を参照して、領域特定情報に対応する領域のリフレッシュ処理を行い、当該リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させる。

したがって、電源投入時には、領域特定情報に対応する領域のリフレッシュ処理しか行わないため、データの信頼性を維持しつつ、データ記録装置の実効的な起動時間を短縮することができる。
さらに、リフレッシュ処理は、電源投入時に行うだけであるので、データ記録装置の通常動作時に当該データ記録装置を利用するシステムが感知していない状態でリフレッシュがなされることが無く、データ記録装置とシステムとの間で、記録データの整合性を確実にとることが可能となる。

本発明の第２態様は、データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域を有するデータ記録装置であって、前記記録領域は、ｎ個（ｎ：２以上の整数）の分割記録領域で構成され、前記ｎ個の分割記録領域のうち、いずれか一つを特定するための分割領域特定情報を記憶する分割領域特定情報記憶部と、電源投入毎に前記分割領域特定情報を参照し、対応する前記分割記録領域をスキャンして、リフレッシュ処理を行い、前記リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させるとともに、参照後の前記分割領域特定情報を順次更新するリフレッシュ処理部と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、分割領域特定情報記憶部は、ｎ個の分割記録領域のうち、いずれか一つを特定するための分割領域特定情報を記憶する。
これにより、リフレッシュ処理部は、電源投入毎に分割領域特定情報を参照し、対応する分割記録領域をスキャンして、リフレッシュ処理を行い、リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させるとともに、参照後の分割領域特定情報を順次更新する。

したがって、電源投入時には、一つの分割記録領域についてのみ、スキャンしてリフレッシュ処理を行うので、電源投入時のリフレッシュ処理に要する時間を全記録領域についてリフレッシュ処理を行う場合の１／ｎとすることができ、データの信頼性を維持しつつ、実効的なデータ記録装置の起動時間を短縮することができる。
さらに、リフレッシュ処理は、電源投入時に行うだけであるので、データ記録装置の通常動作時に当該データ記録装置を利用するシステムが感知していない状態でリフレッシュがなされることが無く、データ記録装置とシステムとの間で、記録データの整合性を確実にとることが可能となる。

本発明の第３態様は、第１態様または第２態様において、前記データ記録装置は、車両に搭載される車載用機器として構成され、前記不揮発性メモリには、前記車両のアクセサリ電源ラインを介して前記車両に搭載されたバッテリから電源が供給されるようにされており、前記リフレッシュ処理部は、前記アクセサリ電源ラインを介した電源供給が安定したとみなせる所定の条件を満たすと前記電源投入がなされたと判別する、ことを特徴とする。

上記構成によれば、電源供給が比較的不安定である車載用バッテリからの電源供給であっても、電源供給が安定した状態でリフレッシュ処理を行わせることができ、データの信頼性をより向上させることができる。
この場合において、前記所定の条件は、前記アクセサリ電源ラインを介して電源の供給が開始されてから所定の時間が経過したことであるようにしてもよい。
また、前記リフレッシュ処理部は、前記アクセサリ電源ラインを介して電源が供給され、前記車両のエンジンの回転数が所定の回転数以上となったことであるようにしてもよい。

本発明の第４態様は、データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域を有するデータ記録装置の制御方法であって、前記記録領域に対するアクセスが所定時間以上なかった場合に、前記アクセスが再び発生するまでの期間、前記記録領域をスキャンし、リフレッシュ処理を行う必要がある領域を判別する判別過程と、前記判別過程における判別結果に基づいてリフレッシュ処理を行う必要がある領域がある場合に、当該領域を特定する領域特定情報を記憶する領域特定情報記憶部と、電源投入毎に前記領域特定情報記憶部を参照して、前記領域特定情報に対応する領域の前記リフレッシュ処理を行い、当該リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させるリフレッシュ処理過程と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、電源投入時には、領域特定情報に対応する領域のリフレッシュ処理しか行わないため、データの信頼性を維持しつつ、データ記録装置の実効的な起動時間を短縮することができる。
さらに、リフレッシュ処理は、電源投入時に行うだけであるので、データ記録装置の通常動作時に当該データ記録装置を利用するシステムが感知していない状態でリフレッシュがなされることが無く、データ記録装置とシステムとの間で、記録データの整合性を確実にとることが可能となる。

データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域を有するデータ記録装置の制御方法であって、前記記録領域は、ｎ個（ｎ：２以上の整数）の分割記録領域で構成され、前記ｎ個の分割記録領域のうち、いずれか一つを特定するための分割領域特定情報を記憶する分割領域特定情報記憶過程と、電源投入毎に記憶された前記分割領域特定情報を参照し、対応する前記分割記録領域をスキャンして、リフレッシュ処理を行い、前記リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させるとともに、参照後の前記分割領域特定情報を順次更新するリフレッシュ処理過程と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、電源投入時には、一つの分割記録領域についてのみ、スキャンしてリフレッシュ処理を行うので、電源投入時のリフレッシュ処理に要する時間を全記録領域についてリフレッシュ処理を行う場合の１／ｎとすることができ、データの信頼性を維持しつつ、実効的なデータ記録装置の起動時間を短縮することができる。
さらに、リフレッシュ処理は、電源投入時に行うだけであるので、データ記録装置の通常動作時に当該データ記録装置を利用するシステムが感知していない状態でリフレッシュがなされることが無く、データ記録装置とシステムとの間で、記録データの整合性を確実にとることが可能となる。
さらに上記各データ記録装置の制御方法に則って、データ記録装置をコンピュータにより制御するに際し、コンピュータを制御方法を構成する過程を実現するための手段として機能させる制御プログラムとして構成することも可能である。

本発明によれば、データの信頼性を維持しつつ、データ記録装置の起動時間を短縮化できる。さらにデータ記録装置の通常動作期間中には、リフレッシュ処理がなされることはないので、データ記録装置を利用するシステムとデータ記録装置との間で、記録データの整合性を確実にとることが可能となる。

カーナビゲーション装置の概要構成ブロック図である。 ＳＳＤの概要構成ブロック図である。 通常動作時のフラッシュコントローラの通常処理からの割り込み処理フローチャートである。 電源投入時の処理フローチャートである。 リフレッシュ処理の処理フローチャートである。 第２実施形態の電源投入時の処理フローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［１］第１実施形態
図１は、カーナビゲーション装置の概要構成ブロック図である。
カーナビゲーション装置１０は、乗用車などの車両に搭載され、当該車両の経路案内を行うナビゲーション機能や施設検索機能を有する装置である。
カーナビゲーション装置１０は、ＧＰＳユニット１１と、ジャイロユニット１２と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１３と、記憶部１４と、操作部１５と、表示制御部１６と、表示部１７と、音声出力制御部１８と、音声出力部１９と、無線ネットワーク制御部２０と、制御部２１と、車載バッテリ２２と、アクセサリスイッチ２３と、を備えている。

ＧＰＳユニット１１は、ＧＰＳアンテナ１１ａを介してＧＰＳ衛星からのＧＰＳ電波を受信し、ＧＰＳ電波に重畳されたＧＰＳ信号から、車両の現在位置を示す位置座標と進行方向とを演算により取得する。
ジャイロユニット１２は、図示しないジャイロセンサーを備え、ジャイロセンサーにより検出した車両の相対的な方位情報を制御部２１へ出力するものである。
インタフェース部１３には、自己が搭載された車両側から車両の走行状態を示す信号がとして、パーキングブレーキ信号ＢＳ及び車速パルス信号ＳＰが入力される。これらの車両の走行状態を示す信号は制御部２１に出力され、制御部２１では、これらのパーキングブレーキ信号ＢＳ及び車速パルス信号ＳＰに基づいて、車両の移動速度や、車両が現在走行中であるか、停止中であるかを判別可能になっている。

記憶部１４は、データ記録装置としてのＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）１４ａを備えている。このＳＳＤ１４ａには、経路案内のための制御プログラムのほか、地図情報や経路案内に供される表示画像データ等の各種データを格納した経路案内データベースが記憶される経路案内データベース１４ｂが記憶（格納）されている。

操作部１５は、複数の上記操作ボタン１５ａ１〜１５ａｎに加え、さらに、上記表示部１７の表示パネル１７ａの手前側に重ねて配設されたタッチパネル１５ｂを有し、ユーザが表示パネル１７ａに表示されている各種ボタン表示に対応づけてタッチパネル１５ｂに指などで触れた場合、触れた箇所を示す信号が制御部２１に入力される。これにより、制御部２１は、表示パネル１７ａに表示している各種ボタン表示の位置と対比して、ユーザがどのボタンをタッチ操作しようとしたかを特定する。

表示部１７は、上述した表示パネル１７ａを備え、この表示パネル１７ａとしては、例えば液晶ディスプレイパネルやＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）ディスプレイパネル等を用いて構成することができる。表示制御部１６は、図示しない描画プロセッサーを有し、制御部２１から地図情報、ボタン表示等の表示指示を含む描画コマンドを受け取り、この描画コマンドに基づいた表示を行うように表示部１７を制御する。

音声出力制御部１８は、図示しないＤ／Ａコンバータ、アンプ等を備え、経路案内用の音声データ信号をディジタル／アナログ変換し、アンプにより増幅して、スピーカー等により構成される音声出力部１９を介して車室内に音声出力する。
無線ネットワーク制御部２０は、無線アンテナ２０ａを備え、図示しないアクセスポイントと無線通信を確立し、アクセスポイントを介して通信ネットワークに接続し、通信ネットワークを介して接続される外部サーバー等の他の装置との間でデータの送受信を制御する。

制御部２１は、当該制御部２１を構成する各部を中枢的に制御するＣＰＵ２１ａと、ＣＰＵ２１ａの作業領域として機能し、ＣＰＵ２１ａにより実行される各種制御プログラムおよびデータが不揮発的に記憶されるＲＯＭ２１ｂと、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ２１ｃと、を備え、ＧＰＳユニット１１とジャイロユニット１２との検出結果に基づき車両の現在地及び進行方向を特定し、現在地周辺の地図を表示させる。また、制御部２１は、目的地が設定された場合、目的地までの最適経路を計算し、表示地図中に表示して目的地まで経路案内処理を実行する経路案内手段として機能する。
車載バッテリ２２は、エンジンの駆動に伴って、図示しない発電機により充電されるとともに、車両の各部へ電源を供給するものである。
アクセサリスイッチ２３は、車載バッテリ２２からのアクセサリ電源ラインＰＬをＳＳＤ１４ａ等の車載アクセサリ（装備品）に電源供給のオン／オフを行うものであり、車両のキースイッチ（エンジンキースイッチ）に連動している。

図２は、ＳＳＤの概要構成ブロック図である。
ＳＳＤ１４ａは、当該ＳＳＤ１４ａを中枢的に制御するＭＰＵ３１と、動作時に制御用プログラム、論理アドレスと物理アドレスとを対応づけるアドレスマッピング情報等が格納されるＳＲＡＭ３２と、大容量のデータを格納するために複数のＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３を備えたＮＡＮＤ型フラッシュメモリユニット３４と、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリユニット３４に対して、データ読出処理、データ書込処理、リフレッシュ処理等の各種制御を行うフラッシュコントローラ３５と、各種データを一時的に蓄えるＤＲＡＭバッファ３６と、制御部２１との間のインタフェース動作を行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）部３７と、を備えている。
さらにＳＳＤ１４ａは、ＭＰＵ３１、ＳＲＡＭ３２、フラッシュコントローラ３５、ＤＲＡＭバッファ３６およびインタフェース部３７相互間を接続して制御コマンドが流れるコントロールバス３８と、フラッシュコントローラ３５、ＤＲＡＭバッファ３６およびインタフェース部３７相互間を接続してデータが流れるデータバス３９と、を備えている。

さらにまた、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリユニット３４内には、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３と、フラッシュコントローラ３５との間を接続して各種データの読み書きを行うためのフラッシュバス４０が設けられている。
上記構成においてＭＰＵ３１は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリユニット３４に対するデータ読出／データ書込の調整介入を行う。また、ＭＰＵ３１は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３のウェアレベルアルゴリズムの実行と監視を行う。
またフラッシュコントローラ３５は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３のアドレス管理、データ書込、データ消去、データ読込の制御をＭＰＵ３１の制御下で実行する。

制御部２１から送信されたデータは、インタフェース部３７及びデータバス３９を介してＤＲＡＭバッファ３６に転送される。
ＤＲＡＭバッファ３６に一時的に格納されたデータは、データバス３９を介してフラッシュコントローラ３５に送られ、フラッシュコントローラ３５の制御下で、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３に書き込まれる。
同様に、インタフェース部３７を介して制御部２１からデータの読込要求がなされると、ＭＰＵ３１の制御下でフラッシュコントローラ３５がＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３から読出要求に対応するデータを読み込み、ＤＲＡＭバッファ３６およびインタフェース部３７を介して制御部２１へ送信される。

具体的には、インタフェース部３７を介して制御部２１からデータの書込要求あるいは読出要求がなされると、ＭＰＵ３１は、当該データに対応するＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の物理アドレスをマッピングテーブルから決定し、当該物理アドレス情報をフラッシュコントローラ３５に送信する。
これによりフラッシュコントローラ３５は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３にアクセス可能となり、データの読込および書き込みが可能となるとともに、読み出したデータをインタフェース部３７を介して制御部２１に送信可能な状態となる。

次に電源投入時を除く、通常動作時の動作について説明する。
図３は、通常動作時のフラッシュコントローラの通常処理からの割り込み処理フローチャートである。
フラッシュコントローラ３５は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリユニット３４に対するアクセスが無く、アイドリング中であるか否かを判別する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１の判別において、アイドリング中ではない場合には（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリユニット３４に対するアクセス中であるので、処理遅延を回避するために、処理を図示しない通常処理ルーチンに移行する。

ステップＳ１１の判別において、アイドリング中である場合には、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリユニット３４を構成しているＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の記録領域のうち、リフレッシュ処理判別対象の記録領域からデータを読み出す（ステップＳ１２）。
この場合において、リフレッシュ処理判別対象の記録領域は、リフレッシュ処理がデータの消去を伴うため、消去可能な最低単位の記録領域であるブロック単位の記録領域とされ、当該記録領域全てのデータが読み出されることとなる。
読み出したデータについて、フラッシュコントローラ３５は、ＥＣＣ処理を行い、エラー訂正を行ってデータを書き戻すリフレッシュ処理が必要な記録領域であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３の判別において、リフレッシュ処理が不要な記録領域、すなわち、ＥＣＣ処理の結果、エラーが発生しておらず、リフレッシュ処理が不要である記録領域である場合には（ステップＳ１３；Ｎｏ）、未だリフレッシュ処理が必要な記録領域であるか否かの判別処理を行っていない記録領域が存在するか否かを判別するために、全ての記録領域のリフレッシュ領域チェック処理が完了したか否かを判別する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１６の判別において、未だ全ての記録領域のリフレッシュ領域チェック処理が完了していない場合には（ステップＳ１６；Ｎｏ）、処理を再びステップＳ１１に移行して、以下、同様の処理を繰り返す。

ステップＳ１３の判別において、全ての記録領域のリフレッシュ領域チェック処理が完了した場合には（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、処理を再び通常処理に移行する。
ステップＳ１３の判別において、リフレッシュ処理が必要な記録領域である場合には（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、当該記録領域を特定するための領域特定情報を記憶し（ステップＳ１５）、全ての記録領域のリフレッシュ領域チェック処理が完了したか否かを判別する（ステップＳ１６）。そして、上述したように、全ての記録領域のリフレッシュ領域チェック処理が完了するまで、同様の処理を繰り返すこととなる。
これらの処理の結果、アイドリング中に、次回の電源投入時にリフレッシュ処理を行った方が良いと考えられる記録領域を特定する情報を収集することができ、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の信頼性の維持を図ることができる。

次に電源投入時の動作について説明する。
ここで、電源投入時とは、車載バッテリ２２からアクセサリスイッチ２３が設けられたアクセサリ電源ラインＰＬを介して電源の供給が開始された場合、アクセサリ電源ラインＰＬを介して電源の供給が開始されてから所定の時間が経過した場合、あるいは、アクセサリ電源ラインＰＬを介して電源が供給され、車両のエンジンの回転数が所定の回転数以上となった場合など、確実に車載バッテリ２２からＳＳＤ１４ａへ電力が確実に供給されたと考えられる時点をいう。これは、確実にＳＳＤ１４ａに電力が供給されていれば、リフレッシュ処理を行ったとしても、データの信頼性を確保できるからである。

図４は、電源投入時の処理フローチャートである。
電源が投入されると、フラッシュコントローラ３５は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の特定記録領域を参照してリフレッシュ処理を行う対象となる記録領域を特定するための領域特定情報を参照する（ステップＳ２１）。
次にリフレッシュ処理を行う必要がある記録領域が存在するか否かを判別する（ステップＳ２２）。

ステップＳ２２の判別においてリフレッシュ処理を行う必要がある記録領域が存在しない場合には（ステップＳ２２；Ｎｏ）、処理を終了し、通常処理に移行する（ステップＳ２８）。
ステップＳ２２の判別において、リフレッシュ処理を行う必要がある記録領域が存在する場合には（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、当該記録領域を特定する（ステップＳ２３）。
続いてフラッシュコントローラ３５は、リフレッシュ処理を行う（ステップＳ２４）。
リフレッシュ処理は、具体的には、直ちにデータ書き込み可能な空きブロックが存在するか否かにより多少異なることとなる。

図５は、リフレッシュ処理の処理フローチャートである。
まず直ちにデータ書き込み可能な空きブロックが存在する場合には、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の記録領域からリフレッシュ処理対象のデータをブロック単位でＤＲＡＭバッファ３６にコピーする（ステップＳ３１）。
次に、フラッシュコントローラ３５が内蔵しているＥＣＣ回路により、ＤＲＡＭバッファ３６にコピーされたリフレッシュ処理対象のデータの冗長記録領域から誤り訂正コードを読み出し、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３のリフレッシュ処理対象のデータのエラー検出及びエラー訂正を行って再びＤＲＡＭバッファ３６に書き込むＥＣＣ処理を行う（ステップＳ３２）。
なお、このときは、直ちにデータ書き込み可能な空きブロックが存在するので、この時点でブロック消去処理（ステップＳ３３）は行わないこととなる。

次にフラッシュコントローラ３５は、ＥＣＣ処理後のデータを空きブロックの記録領域に書き込むとともに、当該空きブロックの冗長記録領域に誤り訂正コードを書き込むデータ書き戻しを行う（ステップＳ３４）。
そして、対象記録領域の全てのデータの空きブロックへの書き込みが終了すると、元の記録領域のブロック内のデータを一括消去することとなる。
また、直ちにデータ書き込み可能なブロックが存在しない場合には、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の記録領域からリフレッシュ処理対象のデータをブロック単位でＤＲＡＭバッファ３６にコピーする（ステップＳ３１）。

次に、フラッシュコントローラ３５が内蔵しているＥＣＣ回路により、ＤＲＡＭバッファ３６にコピーされたリフレッシュ処理対象のデータの冗長記録領域から誤り訂正コードを読み出し、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３のリフレッシュ処理対象のデータのエラー検出及びエラー訂正を行って再びＤＲＡＭバッファ３６に書き込むＥＣＣ処理を行う（ステップＳ３２）。
その後、元の記録領域のブロック内のデータを消去するブロック消去処理を行い（ステップＳ３３）、この領域を空きブロックとしてフラッシュコントローラ３５は、ＥＣＣ処理後のデータを空きブロックの記録領域に書き込むとともに、当該空きブロックの冗長記録領域に誤り訂正コードを書き込むデータ書き戻しを行い（ステップＳ３４）、処理を終了する。

以上の説明のように、本第１実施形態によれば、通常動作時のＮＡＮＤ型フラッシュメモリユニット３４の待機時（アイドリング時）に、スキャン処理を行ってリフレッシュ処理が必要な記録領域を判別しておき、これらの記録領域の実際のリフレッシュ処理は次回の電源投入時に行うようにしているので、全ての記録領域のリフレッシュ処理を電源投入時に毎回行う場合と比較して起動時間に与える影響を小さくすることができる。したがって、本第１実施形態のように車載機器としてデータ記録装置を搭載する場合に、エンジン始動から車載機器がユーザにより使用可能となるまでの時間を短縮化することができ、ユーザの使い勝手が向上する。具体的には、電源投入がなされると、ＳＳＤ１４ａのハードウェアの初期化処理が完了し、ブートローダプログラムがＲＯＭ２１ｂ〜ＲＡＭ２１ｃに読み出され、ブートローダプログラムが実行されると、ブートローダプログラムは、記憶部１４に記憶されているオペレーティングシステム（ＯＳ）および実行が予定されているアプリケーションプログラムをＲＡＭ２１ｃに読み出して、実行することとなるが、アプリケーションが実行されるまでの時間を短くできるので、本第１実施形態のようにカーナビゲーション装置の場合には、電源投入（イグニションオン）からカーナビゲーション用アプリケーションプログラムが実行されて地図がディスプレイの表示画面に表示されるまでの時間を短縮化でき、ユーザの待ち時間を低減して、ユーザの使い勝手が向上することとなる。

また、リフレッシュ処理は電源投入時にのみ行うので、ホストコンピュータなどのシステム側で容易に感知することができ、電源瞬断時の挙動などについてシステム・デバイス間の状態同期をとりやすくなり、システムとデータ記録装置との間のデータの不整合が発生することがない。特に、本第１実施形態のように車載機器としてデータ記録装置を搭載する場合には、電源供給がいつ途絶えるかは運転状況によって異なることとなるが、電源投入時のみにリフレッシュ処理を行う構成を採っていることで、リフレッシュ処理の途中で電源供給が絶たれる可能性を低くでき、確実にリフレッシュ処理が完了した状態として、不整合を生じさせることがない。

［２］第２実施形態
以上の第１実施形態においては、通常動作時のＮＡＮＤ型フラッシュメモリユニットの待機時（アイドリング時）に、スキャン処理を行ってリフレッシュ処理が必要な記録領域を判別しておき、これらの記録領域の実際のリフレッシュ処理は次回の電源投入時に行うようにしていたが、本第２実施形態においては、フラッシュメモリユニットの記録領域を、ｎ個（ｎ：２以上の整数）の分割記録領域で構成し、このｎ個の分割記録領域のうち、いずれか一つを特定するための分割領域特定情報を記憶して、当該分割領域特定情報を電源投入毎に参照し、対応する分割記録領域をスキャンして、リフレッシュ処理を行い、リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させるとともに、参照後の分割領域特定情報を順次更新する構成を採ることにより、ｎ回の電源投入で、フラッシュメモリユニット全体の記録領域に対してリフレッシュ処理が完了するようにした実施形態である。
このように構成することにより、電源投入時の起動時間に大きく影響を与えることなく、電源投入毎に順次リフレッシュ動作を行わせることにより、データの信頼性を確保できるのである。

図６は、第２実施形態の処理フローチャートである。
この場合に、初期状態においては、スキャン処理およびリフレッシュ処理の対象として、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の記録領域の全てが対象になっているものとし、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の記録領域は、ｎ個（ｎ：２以上の整数）の分割記録領域に分割されているものとする。ここで、分割記録領域とは、１回の電源投入でリフレッシュ処理の対象となる記録領域であり、ｎ回の電源投入によりＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の全記録領域についてスキャン処理およびリフレッシュ処理が完了することとなるとともに、各分割記録領域の容量は、電源投入時の起動時間に影響を与えにくい容量、すなわち、起動時間が所望の時間内に収まるように設定されている。

また、ｎは、大きな値ほど起動時間を短くすることが可能であるが、フラッシュコントローラ３５の図示しないＥＣＣ回路のエラーチェック、訂正能力を越えない範囲で適宜定められるものである。
また、次の電源投入時にスキャン処理およびリフレッシュ処理が行われる分割記録領域を特定するための情報は、リフレッシュ領域データとしてＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３のリフレッシュ領域データ特定記録領域に記録されているものとする。

次に電源投入時の動作について説明する。
以下の説明においては、直ちにデータ書き込み可能な空きブロックが存在する場合について説明する。
図６は、第２実施形態の電源投入時の処理フローチャートである。
電源が投入されると、フラッシュコントローラ３５は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３のリフレッシュ領域データ特定記録領域を参照してスキャン処理およびリフレッシュ処理を行う対象となる記録領域である分割記録領域を特定するためのリフレッシュ領域データを読み出す（ステップＳ４１）。

次にフラッシュコントローラ３５は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の記録領域から分割記録領域のデータをブロック単位でＤＲＡＭバッファ３６にコピーし、フラッシュコントローラ３５が内蔵しているＥＣＣ回路により、ＤＲＡＭバッファ３６にコピーされた分割記録領域のデータの冗長記録領域から誤り訂正コードを読み出し、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の分割記録領域のデータのエラー検出及びエラー訂正を行って再びＤＲＡＭバッファ３６に書き込むＥＣＣ処理を行い、ＥＣＣ処理後のデータを空きブロックの記録領域に書き込むとともに、当該空きブロックの冗長記録領域に誤り訂正コードを書き込むデータ書き戻しを行う、スキャン処理およびリフレッシュ処理を行う（ステップＳ４２）。

次にフラッシュコントローラ３５は、リフレッシュ（対象）領域に属する全てのブロックに対するスキャン処理およびリフレッシュ処理が終了したか否かを判別する（ステップＳ４３）。
ステップＳ４３の判別において、未だ分割記録領域に属する全てのブロックに対するスキャン処理およびリフレッシュ処理が終了していない場合には（ステップＳ４３；Ｎｏ）、処理を再びステップＳ４２に処理を移行し、次のブロックの分割記録領域のデータをＤＲＡＭバッファ３６にコピーし、同様にスキャン処理およびリフレッシュ処理を行うこととなる。

また、ステップＳ４３の判別において、分割記録領域に属する全てのブロックに対するスキャン処理およびリフレッシュ処理が終了した場合には（ステップＳ４３；Ｙｅｓ）、リフレッシュ領域データを次回の電源投入時にスキャン処理およびリフレッシュ処理を行う対象となる分割記録領域に対応するものに更新し（ステップＳ４４）、通常動作に移行する（ステップＳ４５）。
以上の説明のように、本第２実施形態によれば、電源投入時に起動時間にあまり影響を与えない時間として予め定めた時間内に各分割記録領域のスキャン処理およびリフレッシュ処理が完了するように、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３３の記録領域をｎ個の分割記録領域に分けているので、エンジン始動から車載機器がユーザにより使用可能となるまでの時間を短縮化することができ、ユーザの使い勝手が向上する。

また、スキャン処理およびリフレッシュ処理は電源投入時にのみ行うので、ホストコンピュータなどのシステム側で容易に感知することができ、電源瞬断時の挙動などについてシステム・デバイス間の状態同期をとりやすくなり、システムとデータ記録装置との間のデータの不整合が発生することがない。
特に、本第２実施形態のように車載機器としてデータ記録装置を搭載する場合には、電源供給がいつ途絶えるかは運転状況によって異なることとなるが、電源投入時のみにスキャン処理およびリフレッシュ処理を行う構成を採っていることで、リフレッシュ処理の途中で電源供給が絶たれる可能性を低減でき、より確実にリフレッシュ処理が完了した状態とすることができる。

また、データ記録装置の通常動作時には、スキャン処理およびリフレッシュ処理のいずれも行わないので、データ記録装置の通常動作時にこれらに起因するアクセス遅延が発生することがない。
以上の説明のように、各実施形態によれば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリのデータの信頼性を維持しつつ、データ記録装置の起動時間を短縮化できる。さらにデータ記録装置の通常動作期間中には、リフレッシュ処理がなされることはないので、データ記録装置を利用するシステムとデータ記録装置との間で、記録データの整合性を確実にとることができる。

以上の説明においては、電源投入の時間間隔のばらつきについては考慮していなかったが、時間間隔が長くなるとエラー発生の頻度が高くなると想定されるので、エラー検出数に応じて、エラー検出の範囲を適宜増やすようにして、実効的な時間間隔を短くするように制御することも可能である。
以上の説明においては、車載用機器について説明したが、１日に数回程度電源のオン／オフが想定され、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを備えたデータ記録装置であれば、同様に適用が可能であり、同様の効果が得られる。例えば、据置型のデータ記録装置として構成することも可能である。
以上の説明においては、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリで構成された記録領域を有するデータ記録装置について説明したが、データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域を有するデータ記録装置についても適用が可能である。

１０ カーナビゲーション装置
１４ 記憶部
１４ａ ＳＳＤ（データ記録装置）
２１ 制御部（システム、ホストコンピュータ）
２２ 車載バッテリ
２３ アクセサリスイッチ
３３ ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ（不揮発性メモリ）
３４ ＮＡＮＤ型フラッシュメモリユニット
３５ フラッシュコントローラ（判別部、リフレッシュ処理部）

Claims (5)

1. データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域を有するデータ記録装置であって、
   前記記録領域に対するアクセスが所定時間以上なかった場合に、前記アクセスが再び発生するまでの期間、前記記録領域をスキャンし、リフレッシュ処理を行う必要がある領域を判別する判別部と、
   前記判別部の判別結果に基づいてリフレッシュ処理を行う必要がある領域がある場合に、当該領域を特定する領域特定情報を記憶する領域特定情報記憶部と、
   電源投入毎に前記領域特定情報記憶部を参照して、前記領域特定情報に対応する領域の前記リフレッシュ処理を行い、当該リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させるリフレッシュ処理部と、
   を備えたことを特徴とするデータ記録装置。
2. データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域を有するデータ記録装置であって、
   前記記録領域は、ｎ個（ｎ：２以上の整数）の分割記録領域で構成され、
   前記ｎ個の分割記録領域のうち、いずれか一つを特定するための分割領域特定情報を記憶する分割領域特定情報記憶部と、
   電源投入毎に前記分割領域特定情報を参照し、対応する前記分割記録領域をスキャンして、リフレッシュ処理を行い、前記リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させるとともに、参照後の前記分割領域特定情報を順次更新するリフレッシュ処理部と、
   を備えたことを特徴とするデータ記録装置。
3. 請求項１または請求項２記載のデータ記録装置において、
   前記データ記録装置は、車両に搭載される車載用機器として構成され、
   前記不揮発性メモリには、前記車両のアクセサリ電源ラインを介して前記車両に搭載されたバッテリから電源が供給されるようにされており、
   前記リフレッシュ処理部は、前記アクセサリ電源ラインを介した電源供給が安定したとみなせる所定の条件を満たすと前記電源投入がなされたと判別する、
   ことを特徴とするデータ記録装置。
4. データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域を有するデータ記録装置の制御方法であって、
   前記記録領域に対するアクセスが所定時間以上なかった場合に、前記アクセスが再び発生するまでの期間、前記記録領域をスキャンし、リフレッシュ処理を行う必要がある領域を判別する判別過程と、
   前記判別過程における判別結果に基づいてリフレッシュ処理を行う必要がある領域がある場合に、当該領域を特定する領域特定情報を記憶する領域特定情報記憶部と、
   電源投入毎に前記領域特定情報記憶部を参照して、前記領域特定情報に対応する領域の前記リフレッシュ処理を行い、当該リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させるリフレッシュ処理過程と、
   を備えたことを特徴とするデータ記録装置の制御方法。
5. データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域を有するデータ記録装置の制御方法であって、
   前記記録領域は、ｎ個（ｎ：２以上の整数）の分割記録領域で構成され、
   前記ｎ個の分割記録領域のうち、いずれか一つを特定するための分割領域特定情報を記憶する分割領域特定情報記憶過程と、
   電源投入毎に記憶された前記分割領域特定情報を参照し、対応する前記分割記録領域をスキャンして、リフレッシュ処理を行い、前記リフレッシュ処理の完了後に通常動作状態に移行させるとともに、参照後の前記分割領域特定情報を順次更新するリフレッシュ処理過程と、
   を備えたことを特徴とするデータ記録装置の制御方法。

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