JP6954423B1

JP6954423B1 - 端末装置

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Publication number: JP6954423B1
Application number: JP2020138188A
Authority: JP
Inventors: 修小嶋; 順奈良岡
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2020-08-18
Filing date: 2020-08-18
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2040-08-18
Also published as: JP2022034410A; US20230333620A1; EP4202686A1; WO2022038857A1

Abstract

【課題】データ保存機能の信頼性を向上できる端末装置を提供する。【解決手段】端末装置１０は、データ出力装置７０から出力されたデータを媒体に書き込むストレージ３０と、ストレージ３０を制御する制御部２０と、制御部２０及びストレージ３０に給電する第１電源部４０とを備える。制御部２０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、ストレージ３０にデータの書き込みを停止させる。【選択図】図２

Description

本開示は、端末装置に関する。

従来、画像センサの画像データを取得するゲートウェイ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２０−５３７６８号公報

ゲートウェイ装置において、画像データに限られず種々のデータを保存する機能の信頼性の向上が求められる。

本開示は、上述の点に鑑みてなされたものであり、データ保存機能の信頼性を向上できる端末装置を提供することを目的とする。

幾つかの実施形態に係る端末装置は、データ出力装置から出力されたデータを媒体に書き込むストレージと、前記ストレージを制御する制御部と、前記制御部及び前記ストレージに給電する第１電源部とを備える。前記第１電源部は、バッテリを含む。前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方の発生の予兆として前記バッテリの充電率がゼロに近づいていることを検出した場合、前記ストレージに前記データの書き込みを停止させる。このようにすることで、ストレージが故障しにくくなる。その結果、端末装置のデータ保存の信頼性が向上する。
幾つかの実施形態に係る端末装置は、データ出力装置から出力されたデータを媒体に書き込むストレージと、前記ストレージを制御する制御部と、前記制御部及び前記ストレージに給電する第１電源部とを備える。前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、前記データ出力装置に前記データの出力を停止させる。このようにすることで、ストレージが故障しにくくなる。その結果、端末装置のデータ保存の信頼性が向上する。

一実施形態に係る端末装置は、前記データを一時的に格納して前記ストレージに出力するメモリを更に備えてよい。前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、前記メモリに前記データの書き込みを停止させてよい。このようにすることで、メモリ又はストレージが故障しにくくなる。その結果、端末装置のデータ保存の信頼性が向上する。

一実施形態に係る端末装置において、前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、前記データ出力装置に前記データの出力を停止させてよい。このようにすることで、データ出力装置による無駄なデータの出力が減少する。その結果、端末装置の利便性が高まる。

一実施形態に係る端末装置は、前記データ出力装置に給電する第２電源部を更に備えてよい。前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、前記第２電源部から前記データ出力装置への給電を停止してよい。このようにすることで、データ出力装置に供給する無駄な電力が減少する。その結果、端末装置の利便性が高まる。

一実施形態に係る端末装置は、前記データ出力装置としてのカメラから画像データを取得して録画するゲートウェイ端末として用いられてよい。このようにすることで、高い信頼性でデータを保存できる端末装置によって安定して画像が録画される。その結果、監視用途での利便性が高められる。

本開示によれば、データ保存機能の信頼性を向上できる端末装置が提供される。

比較例に係る端末装置の回路図である。一実施形態に係る端末装置の構成例を示すブロック図である。端末装置の制御方法の手順例を示すフローチャートである。他の実施形態に係る端末装置の構成例を示すブロック図である。

本開示に係る実施形態が、比較例と対比しながら説明される。

（比較例）
図１に示されるように、比較例に係る端末装置９０は、ストレージ９３と、電源部９４とを備える。ストレージ９３は、データ出力装置９７が出力するデータを取得して格納する。ストレージ９３は、電源部９４から供給される電力で動作する。電源部９４が電力を供給できなくなった場合、ストレージ９３は、動作を停止する。

ストレージ９３は、データ出力装置９７から取得したデータを媒体に書き込む。ストレージ９３は、例えば、磁気ディスク、又は、フラッシュメモリ等の媒体にデータを書き込む。ストレージ９３がデータを媒体に書き込む動作を実行中に電源部９４からの給電が止まる場合、ストレージ９３が故障する可能性が高まる。ストレージ９３が故障してしまった場合、電源部９４からの給電が再開したとしても、ストレージ９３は、データの書き込みを再開できない。その結果、端末装置９０におけるデータ保存機能の信頼性が低下する。

また、端末装置９０がエッジコンピュータゲートウェイの用途に適用される場合、故障した端末装置９０を修理してデータの書き込みを再開させることは困難である。その結果、端末装置９０におけるデータ保存機能の信頼性が低下する。

以上述べてきたように、比較例に係る端末装置９０は、データ保存機能の信頼性に課題を有している。

そこで、本開示は、データ保存機能の信頼性を向上できる端末装置１０（図２参照）を説明する。端末装置１０は、エッジコンピュータゲートウェイの用途に適用されてよい。端末装置１０は、ＩｏＴ（Internet of Things）のゲートウェイ端末として用いられてよい。

（本開示の一実施形態）
図２に示されるように、本開示の一実施形態に係る端末装置１０は、制御部２０と、ストレージ３０と、第１電源部４０とを備える。端末装置１０は、データ出力装置７０からデータを取得してストレージ３０に格納する。

（端末装置１０の構成例）
以下、端末装置１０の各構成の一例が説明される。

＜ストレージ３０＞
ストレージ３０は、ＳＳＤ（Solid State Drive）又はＨＤＤ（Hard Disk drive）等として構成されてよい。ストレージ３０は、磁気ディスク、フラッシュメモリ、又は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ若しくはＳＤカード等の媒体にデータを書き込むことよってデータを格納できる。ストレージ３０に格納されたデータは、ネットワーク等を介した通信によって外部装置に出力されることによって利用され得る。ストレージ３０に格納されたデータは、ユーザが媒体を取り出すことによって利用されてもよい。

＜制御部２０＞
制御部２０は、ストレージ３０にデータを取得させたりデータを書き込ませたりするように、ストレージ３０を制御する。また、制御部２０は、データ出力装置７０にデータの出力を開始させたり停止させたりするように制御してもよい。

制御部２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含んで構成されてよい。制御部２０は、プロセッサに所定のプログラムを実行させることによって所定の機能を実現してもよい。制御部２０は、記憶部を備えてもよい。記憶部は、制御部２０の動作に用いられる各種情報、又は、制御部２０の機能を実現するためのプログラム等を格納してよい。記憶部は、制御部２０のワークメモリとして機能してよい。記憶部は、例えば半導体メモリ等で構成されてよい。記憶部は、制御部２０に含まれてもよいし、制御部２０と別体として構成されてもよい。

＜電源部＞
第１電源部４０は、制御部２０及びストレージ３０に電力を供給する。つまり、制御部２０及びストレージ３０は、第１電源部４０から供給される電力で動作する。

端末装置１０は、必須ではないが、第２電源部６０を更に備える。第２電源部６０は、データ出力装置７０に電力を供給する。第２電源部６０は、制御部２０によって、データ出力装置７０に電力を供給するか制御される。つまり、制御部２０は、第２電源部６０からデータ出力装置７０への給電を制御することによって、データ出力装置７０の動作を制御できる。

第１電源部４０及び第２電源部６０は、レギュレータ等を含んで構成されてよい。

＜データ出力装置７０＞
端末装置１０に接続されるデータ出力装置７０は、例えば、監視カメラ等のカメラを含んで構成されてよい。データ出力装置７０は、カメラを含んで構成される場合、画像データを出力する。データ出力装置７０は、例えば、温度センサ等のセンサを含んで構成されてよい。データ出力装置７０は、センサを含んで構成される場合、センサの測定データを出力する。端末装置１０は、データ出力装置７０から出力される画像データ又は測定データ等のデータをストレージ３０に格納する。

（端末装置１０の動作例）
以下、端末装置１０の動作の一例が説明される。

データ出力装置７０は、端末装置１０のストレージ３０に対してデータを出力する。ストレージ３０は、データ出力装置７０からデータを取得する。ストレージ３０は、取得したデータを媒体に書き込むことによってデータを格納する。ストレージ３０は、データ出力装置７０からデータを取得しない場合、媒体へのデータの書き込みを実行しない。

第１電源部４０からの給電が停止したり第１電源部４０の出力電圧が低下したりした場合、ストレージ３０は停止し得る。第１電源部４０からの給電が所定時間以上にわたって停止することは、第１電源部４０の停電とも称される。第１電源部４０の出力電圧が所定値以下に低下することは、第１電源部４０の電圧低下とも称される。

ストレージ３０がデータを媒体に書き込んでいる途中で停止してしまった場合、媒体が故障し得る。媒体に書き込まれているデータが読み取り不可能となり得る。媒体がフラッシュメモリ等のメモリである場合、メモリセルが故障し得る。媒体が磁気ディスクである場合、磁気ヘッド又は磁気記録面が故障し得る。

第１電源部４０の停電又は電圧低下が発生した場合でも、ストレージ３０は、所定時間にわたって動作を継続し得る。端末装置１０の制御部２０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下が発生したことを検出した場合、所定時間内にストレージ３０の書き込み動作を停止させる。このようにすることで、ストレージ３０は、故障しにくくなる。その結果、端末装置１０のデータ保存の信頼性が向上する。

具体的には、制御部２０は、第１電源部４０が給電を継続しているか監視する。言い換えれば、制御部２０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下の少なくとも一方の発生を監視する。制御部２０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、ストレージ３０が所定時間内に停止する可能性があると判定し、ストレージ３０に書き込み動作を停止させる。

ストレージ３０は、データ出力装置７０からデータを取得しない場合、データを書き込まない。したがって、制御部２０は、ストレージ３０におけるデータの書き込みを停止させるように、ストレージ３０にデータの取得を停止させてよい。また、制御部２０は、データ出力装置７０にデータの出力を停止させてもよい。データ出力装置７０にデータの出力を停止させることによって、無駄に出力されるデータが減少する。端末装置１０が第２電源部６０を備える場合、制御部２０は、第２電源部６０からデータ出力装置７０への給電を停止させるように第２電源部６０を制御することによって、データ出力装置７０からのデータの出力を停止させてもよい。データ出力装置７０への給電を停止することによって、無駄に消費される電力が減少する。その結果、端末装置１０の利便性が高まる。

制御部２０は、第１電源部４０から供給される電力で動作する。したがって、第１電源部４０の停電又は電圧低下が発生した場合、制御部２０も停止し得る。制御部２０は、制御部２０自身が停止する前にストレージ３０の書き込み動作を停止させることができるように、制御部２０自身に給電するバックアップ電源を備えてもよい。ストレージ３０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下が発生してもストレージ３０自身における書き込み動作を完了できるように、ストレージ３０自身に給電するバックアップ電源を備えてもよい。

端末装置１０は、第１電源部４０からの給電が再開した場合に、自動的に動作を再開させてもよい。制御部２０は、第１電源部４０からの給電が再開したか判定する。制御部２０は、第１電源部４０からの給電が再開したと判定した場合、ストレージ３０に、データ出力装置７０からのデータの取得を再開させてよいし、取得したデータの書き込みを再開させてよい。制御部２０は、第１電源部４０からの給電が再開したと判定した場合、データ出力装置７０にデータの出力を再開させてよい。

制御部２０は、第１電源部４０からの給電が再開した場合に自動的に起動するように構成されてよい。制御部２０は、制御部２０自身が起動したことによって第１電源部４０からの給電が再開したと判定してよい。制御部２０は、制御部２０自身が起動した後に第１電源部４０の出力電圧を検出することによって第１電源部４０からの給電が再開したと判定してもよい。

以上述べてきたように、本実施形態に係る端末装置１０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下によってストレージ３０が停止する前に媒体へのデータの書き込みを停止させることができる。このようにすることで、ストレージ３０は、故障しにくくなる。その結果、端末装置１０のデータ保存の信頼性が向上する。

また、第１電源部４０からの給電が再開した場合、端末装置１０は、ストレージ３０にデータの書き込みを再開させることができる。このようにすることで、端末装置１０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下によって停止した状態から容易に動作を再開できる。端末装置１０が容易に動作を再開できることによって、ストレージ３０によって媒体にデータが格納されない期間が短縮され得る。つまり、媒体に保存されないデータが減少し得る。その結果、端末装置１０のデータ保存の信頼性が向上する。

＜フローチャート＞
端末装置１０は、図３に例示されるフローチャートの手順を含む制御方法を実行してもよい。制御方法は、制御部２０を構成するプロセッサに実行させる制御プログラムとして実現されてもよい。制御プログラムは、非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてよい。

端末装置１０のストレージ３０は、データ出力装置７０から出力されるデータを取得する（ステップＳ１）。

ストレージ３０は、データを媒体に書き込む（ステップＳ２）。

端末装置１０の制御部２０は、第１電源部４０を監視し、第１電源部４０の停電又は電圧低下の少なくとも一方が発生したか判定する（ステップＳ３）。

制御部２０は、第１電源部４０の停電及び電圧低下が両方とも発生していない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ１の手順に戻る。制御部２０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下の少なくとも一方が発生した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ストレージ３０にデータの書き込みを停止させる（ステップＳ４）。具体的には、制御部２０は、データ出力装置７０からデータが出力されたかにかかわらず、ストレージ３０に書き込みを停止させてよい。制御部２０は、ストレージ３０にデータの取得を停止させてもよい。制御部２０は、データ出力装置７０にデータの出力を停止させてもよい。

制御部２０は、第１電源部４０からの給電が再開したか判定する（ステップＳ５）。制御部２０は、第１電源部４０からの給電が再開していない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ステップＳ５の手順を繰り返す。制御部２０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下によって動作を停止した場合、第１電源部４０からの給電が再開することによって動作を再開できる。制御部２０自身の動作が再開していない場合、制御部２０は、第１電源部４０からの給電が再開していないと判定したとみなされてよい。

制御部２０は、第１電源部４０からの給電が再開した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ステップＳ１の手順に戻って、ストレージ３０にデータの取得及び書き込みを再開させる。

以上述べてきたように、本実施形態に係る端末装置１０が実行する制御方法によれば、第１電源部４０の停電又は電圧低下によってストレージ３０が停止する前に媒体へのデータの書き込みが停止される。このようにすることで、ストレージ３０は、故障しにくくなる。その結果、端末装置１０のデータ保存の信頼性が向上する。

また、第１電源部４０からの給電が再開した場合に、ストレージ３０におけるデータの書き込みが容易に再開され得る。データの書き込みが容易に再開されることによって、ストレージ３０によって媒体にデータが格納されない期間が短縮され得る。つまり、媒体に保存されないデータが減少し得る。その結果、端末装置１０のデータ保存の信頼性が向上する。

（他の実施形態）
＜メモリ５０を備える構成例＞
図４に示されるように、他の実施形態に係る端末装置１０は、必須ではないが、メモリ５０を更に備える。メモリ５０は、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、又はフラッシュメモリ等を含んで構成されてよい。

メモリ５０は、データ出力装置７０が出力するデータを一時的に格納し、ストレージ３０に出力する。ストレージ３０は、メモリ５０に一時的に格納されたデータを取得して媒体に書き込む。メモリ５０は、第１電源部４０から供給される電力で動作する。メモリ５０は、制御部２０によって制御される。

第１電源部４０の停電又は電圧低下が発生した場合、メモリ５０は、停止し得る。メモリ５０がデータをメモリセルに書き込んでいる途中で停止してしまった場合、メモリセルが故障し得る。メモリセルに書き込まれているデータが読み取り不可能となり得る。

第１電源部４０の停電又は電圧低下が発生した場合でも、メモリ５０は、所定時間にわたって動作を継続し得る。端末装置１０の制御部２０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下が発生したことを検出した場合、所定時間内にメモリ５０の書き込み動作を停止させる。このようにすることで、メモリ５０は、故障しにくくなる。また、メモリ５０の書き込み動作が停止することによって、ストレージ３０は、データを取得しなくなり、媒体へのデータの書き込み動作を停止する。このようにすることで、ストレージ３０は、故障しにくくなる。その結果、端末装置１０のデータ保存の信頼性が向上する。

メモリ５０は、データ出力装置７０からデータを取得しない場合、データを書き込まない。したがって、制御部２０は、メモリ５０におけるデータの書き込みを停止させるように、メモリ５０にデータの取得を停止させてよい。メモリ５０は、第１電源部４０の停電又は電圧低下が発生してもメモリ５０自身における書き込み動作を完了できるように、メモリ５０自身に給電するバックアップ電源を備えてもよい。

＜制御部２０によるデータの書き込み＞
以上説明してきた実施形態において、ストレージ３０は、ストレージ３０自身によってデータ出力装置７０からデータを取得して媒体に書き込む。他の実施形態として、制御部２０は、データ出力装置７０からデータを取得してストレージ３０に出力することによって、ストレージ３０の書き込み動作を制御してもよい。具体的には、制御部２０は、データ出力装置７０から取得したデータをストレージ３０に出力しないことによって、ストレージ３０の書き込み動作を停止させてもよい。端末装置１０がメモリ５０を備える場合、制御部２０は、データ出力装置７０からデータを取得してメモリ５０に出力することによって、メモリ５０の書き込み動作を制御してもよい。具体的には、制御部２０は、データ出力装置７０から取得したデータをメモリ５０に出力しないことによって、メモリ５０の書き込み動作を停止させてもよい。

＜他の構成例＞
第１電源部４０は、ＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）を含んで構成されてもよい。第１電源部４０がＵＰＳを含む場合、第１電源部４０の停電及び電圧低下は発生しにくくなる。しかし、ＵＰＳのバッテリの充電率がゼロになることによって、第１電源部４０の停電又は電圧低下が発生し得る。端末装置１０の制御部２０は、ＵＰＳの充電率がゼロに近づいていることを検出してストレージ３０又はメモリ５０の書き込み動作を停止させてもよい。

端末装置１０は、データ出力装置７０としてのカメラから画像を取得し、その画像をストレージ３０に録画するゲートウェイ端末として用いられてもよい。このようにすることで、高い信頼性でデータを保存できる端末装置１０によって安定して画像が録画される。その結果、監視用途での利便性が高められる。

端末装置１０は、バックアップ電源として、リチウムイオンキャパシタを備えてもよい。また、端末装置１０は、リチウムイオンキャパシタから放電される電力の制御回路として、リチウムイオンキャパシタの端子電圧に基づいて電力の供給先の負荷を選択する回路を備えてもよい。例えば、放電電力の制御回路は、リチウムイオンキャパシタの端子電圧が所定値以上の場合、端末装置１０全体に電力を供給してよい。放電電力の制御回路は、リチウムイオンキャパシタの端子電圧が所定値未満となった場合に、制御部２０への給電を停止し、ストレージ３０だけに給電を継続してよい。このようにすることで、ストレージ３０がデータの書き込み中に停止しにくくなる。その結果、ストレージ３０が故障しにくくなる。

本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は改変を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は改変は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１０端末装置
２０制御部
３０ストレージ
４０第１電源部
５０メモリ
６０第２電源部
７０データ出力装置

Claims

データ出力装置から出力されたデータを媒体に書き込むストレージと、
前記ストレージを制御する制御部と、
前記制御部及び前記ストレージに給電する第１電源部と
を備え、
前記第１電源部は、バッテリを含み、
前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方の発生の予兆として前記バッテリの充電率がゼロに近づいていることを検出した場合、前記ストレージに前記データの書き込みを停止させる、端末装置。
前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、前記データ出力装置に前記データの出力を停止させる、請求項１に記載の端末装置。
データ出力装置から出力されたデータを媒体に書き込むストレージと、
前記ストレージを制御する制御部と、
前記制御部及び前記ストレージに給電する第１電源部と
を備え、
前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、前記データ出力装置に前記データの出力を停止させる、端末装置。
前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、前記ストレージに前記データの書き込みを停止させる、請求項３に記載の端末装置。
前記データ出力装置に給電する第２電源部を更に備え、
前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、前記第２電源部から前記データ出力装置への給電を停止する、請求項３又は４に記載の端末装置。
前記データを一時的に格納して前記ストレージに出力するメモリを更に備え、
前記制御部は、前記第１電源部の停電又は電圧低下の少なくとも一方を検出した場合、前記メモリに前記データの書き込みを停止させる、請求項１から５までのいずれか一項に記載の端末装置。
前記データ出力装置としてのカメラから画像データを取得して録画するゲートウェイ端末として用いられる、請求項１から６までのいずれか一項に記載の端末装置。