JPWO2005033924A1 - Ｈｄｄ制御装置 - Google Patents
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Abstract
ＨＤＤナビシステムのＨＤＤを、ナビシステムの変更を必要とせずに第２のシステムと共有する。ＨＤＤ制御装置１は、ナビシステム２、ＨＤＤ３、第２のシステム４と接続される。ＨＤＤから読み出したデータは、バッファＲＡＭ１１へ蓄積される。第２のシステムへデータを転送するときは、伸張器１３により伸張して出力する。ナビシステムと第２のシステムからのコマンドによるＨＤＤへのアクセスが重複したときは、時分割処理により各コマンドの調停を行う。第２のシステムへの処理を最優先することにより、音声データなどのデータが途切れることを防止する。
Description
本発明は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）の制御装置に関する。特に、本発明は、ナビ（ナビゲーション）システムで使用するＨＤＤを、例えばＡＶシステムなどの第２のシステムが共有できるようにしたＨＤＤ制御装置に関する。
近年、ナビシステムにＨＤＤを用いることが行われるようになってきた。また、ＨＤＤに音楽データや映像データを保存し、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｓｕａｌ）システムに用いる製品が市場に投入されるようになってきた。
こうした中、ナビシステム用データを保管するＨＤＤに、第２のシステムとしてのＡＶシステム用データを保管、活用する技術が提案されている（例えば、特開２０００−２２１６４５号公報参照。）。
ナビシステムのＨＤＤをＡＶシステムで利用しようとした場合、両方のシステムで同時にＨＤＤに対するデータアクセスが発生すると、ＡＶシステムにおいて再生中に音切れが発生することがある。このようなトラブルを防止するためには、ナビシステム用ソフトを作り直すことが必要となり、多大の工数を要することになる。
本発明は、ＨＤＤを使用するナビシステムにおいて、ナビシステムの変更を必要とせずに第２のシステムがそのＨＤＤを共有することができるようにしたＨＤＤ制御装置を提供することを目的とするものである。
こうした中、ナビシステム用データを保管するＨＤＤに、第２のシステムとしてのＡＶシステム用データを保管、活用する技術が提案されている（例えば、特開２０００−２２１６４５号公報参照。）。
ナビシステムのＨＤＤをＡＶシステムで利用しようとした場合、両方のシステムで同時にＨＤＤに対するデータアクセスが発生すると、ＡＶシステムにおいて再生中に音切れが発生することがある。このようなトラブルを防止するためには、ナビシステム用ソフトを作り直すことが必要となり、多大の工数を要することになる。
本発明は、ＨＤＤを使用するナビシステムにおいて、ナビシステムの変更を必要とせずに第２のシステムがそのＨＤＤを共有することができるようにしたＨＤＤ制御装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。本発明のＨＤＤ制御装置は、ナビシステム、ＨＤＤ、及び、第２のシステムと接続する手段と、データを伸張する伸張部と、制御部とから構成される。
前記制御部は、前記ナビシステムからのコマンドに応じて、前記ＨＤＤへのデータの書き込み、又は、前記ＨＤＤからのデータの読み出しを行う。また、前記第２のシステムからのコマンドに応じて、前記ＨＤＤからデータを読み出して前記伸張器により伸張して前記第２のシステムに出力する。
そして、前記制御部は、前記ナビシステム及び前記第２のシステムからのコマンドによる前記ＨＤＤへのアクセスが重複したときは、時分割処理により各コマンドの調停を行う。
前記制御部は、前記ナビシステムからのコマンドに応じて、前記ＨＤＤへのデータの書き込み、又は、前記ＨＤＤからのデータの読み出しを行う。また、前記第２のシステムからのコマンドに応じて、前記ＨＤＤからデータを読み出して前記伸張器により伸張して前記第２のシステムに出力する。
そして、前記制御部は、前記ナビシステム及び前記第２のシステムからのコマンドによる前記ＨＤＤへのアクセスが重複したときは、時分割処理により各コマンドの調停を行う。
本発明によれば、ＨＤＤを使用するナビシステムにおいて、本ＨＤＤ制御装置を用いるだけで、ナビ側のシステム変更を必要とせずに、ＨＤＤにナビゲーションデータと第２のシステムのデータを共存させることができる。したがって、ＨＤＤ制御装置の調停機能により、ナビソフトにわずらわしいデータの調停機能を追加する必要がなくなる。
図１は、本発明のＨＤＤ制御装置を使用したシステムの全体構成を示す図である。
図２は、図１の装置における、ＡＶ用データを再生する処理の概要を示す図である。
図３は、図１の装置における、ナビ用データを再生する処理の概要を示す図である。
図４は、図１の装置における、データの流れを概念的に示す図である。
図５は、図１のＨＤＤ制御装置の動作を示すフローチャート（その１）である。
図６は、図１のＨＤＤ制御装置の動作を示すフローチャート（その２）である。
発明の詳細な説明
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１を用いて本発明を適用したＨＤＤ制御装置の構成を説明する。
ＨＤＤ制御装置１は、第１のシステムとしてのナビシステム２とＨＤＤ３との間に接続される。第２のシステムとしてのＡＶシステム４がＨＤＤ制御装置１と接続されて、ＨＤＤ３に対してデータアクセス可能とされる。
なお、第２のシステムとしては、ＡＶシステムに限らず、データの書き込み、読み出し時に、データの伸張を伴うものであれば適用可能である。
ナビシステム２は、大容量通信方式であるＡＴＡ（ＡＴ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）によりＨＤＤ制御装置１と接続され、ＡＴＡインタフェース５を介して内部バス６に接続される。ＨＤＤ３も、ＡＴＡによりＨＤＤ制御装置１と接続され、ＨＤＤインタフェース７を介して内部バス６に接続される。なお、ＨＤＤインタフェース７をＡＴＡインタフェースで構成することにより、ＨＤＤ１として汎用ＨＤＤを使用することが可能になる。
内部バス６に、制御部８、ＤＭＡ９、バッファＲＡＭ１１及びＲＯＭ１２が接続される。
制御部８は、３２ビットＣＰＵから構成され、システムコントローラとして機能する。制御部８は、ＲＯＭ１２に格納されたソフトウエアにより装置各部の制御を実行する。ここで、ＲＯＭ１２をフラッシュＲＯＭとすることで、ソフトウエアの入れ替えを容易にすることができる。
ＨＤＤ３からナビ用データをナビシステム２へ転送する場合、ＨＤＤ３から読み出したデータをバッファＲＡＭ１１に蓄積してから、ナビシステム２に転送する。また、ＨＤＤ３からＡＶ用データをＡＶシステム４に転送する場合、ＨＤＤ３から読み込んだデータをバッファＲＡＭ１１に蓄積してから、ＡＶシステム４に転送する。これらのデータ転送は、ＤＭＡ９により自動実行される。この転送処理については、後で詳細に説明する。
ＡＶ用データは、外部から入力されてＨＤＤ３に蓄積される場合、データが圧縮されて蓄積される。このため、データ圧縮及び伸張用のエンコーダ／デコーダ１３が設けられ、内部バス６に接続される。
ＣＤ、ＭＤなどのディジタル音源１４から入力されるＡＶ用データＤは直接エンコーダ／デコーダ１３に入力され、ラジオ、カセットなどのアナログ音源１６から入力されるＡＶ用データＡはアナログ／ディジタルコンバータ１８を介してエンコーダ／デコーダ１３に入力される。
エンコーダ／デコーダ１３に入力されたＡＶ用データは、ＭＰ３／ＷＭＡのエンコード機能により、圧縮される。圧縮ＡＶ用データをＨＤＤ３に蓄積する方法については後述する。
なお、外部から入力されたＡＶ用データは、ＨＤＤ３に蓄積することなく、直接ＡＶシステム４に出力することも可能にされている。
ＨＤＤ３から読み出されたＡＶ用データは、エンコーダ／デコーダ１３のＭＰ３／ＷＭＡのデコード機能により伸張される。伸張ＡＶ用データは、ＡＶシステム４に、直接ディジタルデータＤとして出力され、又は、ディジタル／アナログコンバータ１９を通してアナログデータＡとして出力される。ＨＤＤ制御装置１とＡＶシステム４は、制御データの通信用として、直列通信方式Ｓにより接続される。ＨＤＤ３から読み出されたＡＶ用データをエンコーダ／デコーダ１３に出力する方法の詳細については後述する。
内部バス６にメモリスティックインタフェース２１、及び、ＳＤメモリインタフェース２２が接続される。これにより、メモリスティック、ＳＤメモリなどのメモリカード２３にあるデータを、制御部８の制御の下に、ＨＤＤ３にコピーあるいは移動又はその逆を、インテリジェントに行うことができる。
なお、このメモリカード２３のデータに対する処理は、音切れなどの現象が発生するわけではないので、ナビシステム２又はＡＶシステム４によるＨＤＤ３へのアクセスと競合しないタイミングで行うだけでよい。
上記のメモリカード２３を利用可能とすることで、ナビシステム２、ＡＶシステム４は、ＨＤＤに直接アクセスするのと同じ感覚で、メモリカード２３内のデータを読み出したり、データを書き込んだりすることができる。
ＡＶシステム４においては、メモリカード２３に記録した内容をＨＤＤ３に蓄積せずに直接再生することもできる。
ナビシステム２においては、メモリカード２３をＡＴＡのスレーブ装置としてアクセス可能とすることができる。
ＨＤＤ制御装置１は、更に、ペリフェラル２４を備える。ペリフェラル２４とは、汎用ポート、シリアスインタフェース、外部割り込み、カウンタ及びタイマなどの、マイコンに内蔵しているような周辺装置である。ペリフェラル２４を設けることで、液晶などの表示装置、スイッチなどの入力装置を追加できるようにしている。
以上説明したＨＤＤ制御装置１を設けることにより、ＨＤＤ３に蓄積したナビ用データを連続アクセスしながら、コマンドインタフェースによってＨＤＤ３に蓄積したＡＶ用データの再生も同時に実行することができる。
図２〜図４を用いて、ＨＤＤ３からナビシステム２又はＡＶシステム４へデータを転送する処理を説明する。
図２は、ＨＤＤ３に蓄積したＡＶ用データをＡＶシステム４へ転送して再生する処理の概要を示す。
ＨＤＤ３から圧縮ＡＶ用データを１単位ずつ読みこみ、バッファＲＡＭ１１に蓄える（Ｓ１）。このデータ転送は、ＤＭＡ９により実行される。ＤＭＡ９は、ハードウェアにより構成されており、制御部８は、ＤＭＡパラメータセットなどの転送開始前処理と、ＤＭＡ転送終了割込み発生時の終結処理を行うだけでよい。
なお、制御部８のＣＰＵ能力がある場合は、ＤＭＡ９を使用する代わりに、制御部８がソフトウエアにより上記転送処理を実行しても良い。
バッファＲＡＭ１１に蓄えた圧縮ＡＶ用データは、エンコーダ／デコーダ１３によって少しずつ伸張され、音声データなどとして出力される（Ｓ２）。この部分の処理は、ハードウェアにより自動実行される。
上記処理において、制御部８は、始めに１単位分のデータをバッファＲＡＭ１１に蓄えた後、エンコーダ／デコーダ１３の起動処理を行うだけである。その後は、バッファＲＡＭ１１のデータが枯渇する前にバッファＲＡＭ１１にデータを追加する処理（Ｓ１）を行うだけでよい。なお、バッファＲＡＭ１１のデータが枯渇すると、音切れなどが発生するので、データ残り量が一定値以下になった場合は、ステップＳ１の処理を最優先で行う。
図３は、ＨＤＤ３に蓄積したナビ用データをナビシステム２に転送する処理の概要を示す。
ＨＤＤ３からナビ用データを１単位ずつ読みこみ、バッファＲＡＭ１１に蓄える（Ｓ１１）。このデータ転送は、ＤＭＡ９により実行され、制御部８は、ＤＭＡパラメータセットなどの転送開始前処理と、ＤＭＡ転送終了割込み発生時の終結処理を行う。
この処理は、図２のステップＳ１の処理と同様であるが、ステップＳ１とステップＳ１１は同時に処理することはできない。この部分をうまく割り振りを行う点が本例の特徴である。この点の具体的処理については後述する。
バッファＲＡＭ１１に蓄えたナビ用データは、データが枯渇しなければ、連続してナビシステム２に送信する（Ｓ１２）。この送信は、ＤＭＡ９により自動実行されるが、ステップＳ１１のＤＭＡとは別チャネルにより実行される。
制御部８は、データの１単位の転送が完了する度に、ナビシステム２からの要求単位分（例えば、１０単位）の送信が完了したか否かを判断する。そして、完了をしていなければ、バッファＲＡＭ１１上の次の１単位を転送する。実際の転送処理は、ＤＭＡ９が実行をするので、、制御部８は、その前後処理を行うだけである。
ステップＳ１２の１単位のデータ転送が完了した時に、図２のステップＳ１のＡＶ用データ転送が発生して、一時的にバッファＲＡＭ１１上のナビ用データが枯渇することがある。この時は、ＡＶ用データの転送を優先する。ＡＶ用データの転送が完了して、次のナビ用データがステップＳ１１によってバッファＲＡＭ１１に蓄えられるまで、ナビシステム２にウエイト要求を出す。その後、バッファＲＡＭ１１にデータが蓄えられ次第、ステップＳ１２により、次の１単位のデータを送信する。
図２及び図３のＨＤＤ３からナビシステム２及びＡＶシステム４へのデータ転送処理について、更に説明をする。
ステップＳ１及びＳ１１の、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へのデータ転送速度を、ステップＳ２及びＳ１２のデータ転送速度より早くする。これにより、ステップＳ１及びステップＳ１１のデータ１単位の転送にかかる処理時間を、ステップＳ２及びＳ１２より短くする。また、ステップＳ１のＡＶ用データの転送中は、ステップＳ１１のナビ用データの転送は停止される。
ステップＳ１２の、バッファＲＡＭ１１からナビシステム２への１単位ごとのデータ転送は連続的に行われる。したがって、データ転送とデータ転送の間の時間は極小になる。
ステップＳ１２におけるデータ転送によるオーバヘッドが大きく、一時的に次のバッファＲＡＭ１１へのデータ１単位の転送が遅れる場合は、ナビシステム２側にウエイトを要求し、バッファＲＡＭ１１にデータが蓄えられ次第、次の１単位のデータを転送する。
図４は、ＨＤＤ制御装置１におけるデータの流れを概念的に示す。
ＨＤＤ３から読み出されたデータは、バッファＲＡＭ１１に蓄積される（Ｓ１、Ｓ１１）。ナビ用データ３１はバッファＲＡＭ１１のナビ用データ領域２５に蓄積され、圧縮ＡＶ用データ３２はＡＶ用データ領域２６に蓄積される。
ナビ用データ３１の転送中に、ＡＶ用データ領域２６に蓄積されたＡＶ用データが枯渇し、再生中の音が途切れそうになると、圧縮ＡＶ用データ３２がナビ用データ３１に優先して読み出される。これにより、ＨＤＤ３から読み出されるデータは、図に示すように、ナビ用データ３１の途中に、圧縮ＡＶ用データ３２が１単位分、割り込んだ状態で転送されることになる。
ＡＶ用データ領域２６から読み出された圧縮ＡＶ用データ３２は、エンコーダ／デコーダ１３により、伸張ＡＶ用データ３３に変換され、ＡＶシステム４に転送される（Ｓ２）。伸張ＡＶ用データ３３の転送時間は、ＨＤＤ３からの圧縮ＡＶ用データの転送時間よりはるかに長くなる。そのため、エンコーダ／デコーダ１３から次の伸張ＡＶ用データ３３が転送されるまで、圧縮ＡＶ用データ３２の転送に空き時間ができる。この空き時間中に、ＨＤＤ３からナビ用データ３１が読み出される。
ナビ用データ領域２５から読み出されたナビ用データ３１は、ナビシステム２に転送される（Ｓ１２）。バッファＲＡＭ１１からナビシステム２へのデータ転送速度は、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へのデータ転送速度より遅く設定されている。したがって、ナビシステム２に転送されるナビ用データ３１は、連続的に転送することができる。一時的に次のバッファＲＡＭ１１へのナビ用データ１単位の転送が遅れる場合は、ナビシステム２側にウエイトが出される。
図５、図６を用いて、制御部８によるステップＳ１とステップＳ１１の調停処理を詳細に説明する。
図示の調停処理は、制御部８のメインループ中に埋め込まれるか、又は、タスクとして実装され、一定周期ごとに起動されるものとする。
調停処理の概略は次のとおりである。バッファＲＡＭからデータを読み出す処理（Ｓ２又はＳ１２）は、ほとんどがＤＭＡ９又はエンコーダ／デコーダ１３（ハードウェア）で行われるため、ほぼ同時に実行しても支障は生じない。しかし、ステップＳ１及びステップＳ１１の制御については、ＨＤＤ３が物理的に１つであるため、調停が必要になる。
調停処理は、圧縮ＡＶ用データはバッファＲＡＭ１１から枯渇させないという条件を満たすように実行される。
また、バッファＲＡＭ１１に蓄積された圧縮ＡＶ用データは、エンコーダ／デコーダ１３により伸張しながら音声化などの処理がされる（Ｓ２）。したがって、ステップＳ２の処理にかかる時間は、ステップＳ１の処理にかかる時間よりはるかに長い。ステップＳ２の処理が実行されている間で、ステップＳ１が実行されていない間は、制御部８は、別の処理（例えば、ナビ用データをバッファＲＡＭ１１に蓄える処理）を実行できる。
ステップＳ２１で、ＨＤＤ３の圧縮ＡＶ用データをバッファＲＡＭ１１に転送中（Ｓ１）であるか否かが判定される。ステップＳ２２で、ＨＤＤ３のナビ用データをバッファＲＡＭ１１に転送中（Ｓ１１）であるか否かが判定される。ステップＳ２１、２２のいずれかがＹＥＳであるときは、ステップＳ３１へ進む。
ステップＳ３１で、バッファＲＡＭ１１のナビ用データがナビシステム２へ送信中（Ｓ１２）であるか否かが判定される。
なお、以下の説明では、このナビシステム２への送信（Ｓ１２）を「ナビ用データ送信」と略称する。
ステップＳ３１でＹＥＳであれば、ナビ用データ送信のための処理を行うためステップＳ５１へ進む。ＮＯであれば、調停の必要はないため、図示の処理を終了する。
ステップＳ２１、２２でいずれもＮＯであるときは、ステップＳ２３で、バッファＲＡＭ１１の圧縮ＡＶ用データが再生中（Ｓ２）であるか否かが判定される。ステップＳ２３でＹＥＳであるときはステップＳ２４へ進み、バッファＲＡＭ１１に蓄積された圧縮ＡＶ用データは余裕があるか否かが判定される。ここで、余裕があるとは、バッファＲＡＭ１１に蓄積されたデータが枯渇気味ではないことを意味する。ここでＮＯ（枯渇気味）であれば、ステップＳ２５へ進む。
ステップＳ２５へ進んだときとは、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へデータ転送する処理（Ｓ１又はＳ１１）が行われていないが、バッファＲＡＭ１１の圧縮ＡＶ用データを伸張する処理（Ｓ２）が実行中で、蓄積されたデータ量が枯渇気味になったことを意味する。ステップＳ２５では、ＨＤＤ３から圧縮ＡＶ用データ１単位をバッファＲＡＭ１１に転送する処理（Ｓ１）を起動させて、ステップＳ５１へ進む。
ステップＳ２５の起動処理がされると、ＤＭＡ９がデータ１単位の転送を実行する。圧縮データの再生（Ｓ２）にかかる時間は、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へＡＶ用データを転送する処理（Ｓ１）にかかる時間よりはるかに長い。したがって、ステップＳ２５に進む頻度は少なく、ＡＶ用データの再生中、制御部８は別の処理を行うことができる。
ステップＳ２３でＮＯのとき、又は、ステップＳ２４でＹＥＳのときは、ステップＳ４１へ進む。
ステップＳ４１へ進んだ場合とは、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へのデータ転送処理（Ｓ１又はＳ１１）が実行されていない状態で、ＨＤＤ３から圧縮ＡＶ用データをバッファＲＡＭ１１へ転送する処理（Ｓ２）が必要ない場合である。
ステップＳ４１で、ナビ用データ送信中（Ｓ１２）であるか否かが判定される。ここでＮＯであれば、調停の必要はないので、図示の処理を終了する。
ステップＳ４１でＹＥＳであれば、ステップＳ４２で、バッファＲＡＭ１１に蓄積されたナビ用データは容量いっぱいであるか否かが判定される。ここでＹＥＳであればステップＳ５１へ進み、ＮＯであればステップＳ４３へ進む。
ステップＳ４３に進んだ場合とは、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へのデータ転送処理（Ｓ１又はＳ１１）が実行されておらず、ナビ用データ送信中（Ｓ１２）で、バッファＲＡＭ１１にナビ用データを蓄積するスペースがある場合である。
この場合は、ステップＳ４３で、ＨＤＤ３に蓄積されたナビ用データから次の１単位をバッファＲＡＭ１１に転送する処理（Ｓ１１）を起動させる。この起動処理により、ＤＭＡ９がデータ１単位の転送を実行する。制御部８の処理はステップＳ５１へ進む。
以上の説明から明らかなように、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へデータを転送する処理（Ｓ１、Ｓ１１）については、ＡＶ用データの転送（Ｓ１）がナビ用データの転送（Ｓ１１）より優先して実行される。この点からも、ＡＶシステム４における音切れが有効に防止される。
ステップＳ５１以降の処理により、ナビ用データ送信のための調停処理が行われる。
ステップＳ５１に進んだ状態とは、（１）ステップＳ２５又はＳ４３で、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へ圧縮ＡＶ用データ又はナビ用データを転送する処理を起動（Ｓ１又はＳ１１）した状態、又は、ステップＳ３１、Ｓ４１で、ナビ用データ送信中（Ｓ１２）であると判定された状態である。
ステップＳ５１では、ナビ用データ送信が、１単位分のデータ送信を完了したか否かが判定される。ここでＮＯであれば、１単位分の送信中であるから、ほかの処理は行わずに図示の処理を終了する。
ステップＳ５１でＹＥＳであれば、ステップＳ５２で、ナビ用データ送信のすべてのデータ送信が完了しているか否かが判定される。ここで、ＹＥＳであれば、ナビ用データ送信の必要はなくなったのであるから、ステップＳ５６でナビ用データ送信中の状態を解除して、図示の処理を終了する。
ステップＳ５２でＮＯであれば、ステップＳ５３へ進み、次にナビ用データ送信をするデータがバッファＲＡＭ１１に蓄積されているか否かを判定する。
ステップＳ５３でＹＥＳであればステップＳ５４へ進む。ステップＳ５４へ進んだ状態は、１単位のナビ用データ送信が終了し、バッファＲＡＭ１１に次に送信するナビ用データがある状態である。この場合は、バッファＲＡＭ１１に蓄積されているナビ用データの次の１単位をナビシステム２に転送する処理を起動して、図示の処理を終了する。
ステップＳ５３でＮＯの場合は、ステップＳ５５へ進む。ステップＳ５５へ進んだ状態は、ナビ用データの１単位の送信が終了し、次の１単位を送信する状態にあるが、バッファＲＡＭ１１にデータがない状態である。この状態は、バッファＲＡＭ１１にＡＶ用データを転送する処理（Ｓ１）を優先して実行しているため、ナビ用データが枯渇した状態である。この場合は、ステップＳ５５で、ナビシステム２にウエイト要求を送信し、ほかの処理は行わずに図示の処理を終了する。
図２は、図１の装置における、ＡＶ用データを再生する処理の概要を示す図である。
図３は、図１の装置における、ナビ用データを再生する処理の概要を示す図である。
図４は、図１の装置における、データの流れを概念的に示す図である。
図５は、図１のＨＤＤ制御装置の動作を示すフローチャート（その１）である。
図６は、図１のＨＤＤ制御装置の動作を示すフローチャート（その２）である。
発明の詳細な説明
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１を用いて本発明を適用したＨＤＤ制御装置の構成を説明する。
ＨＤＤ制御装置１は、第１のシステムとしてのナビシステム２とＨＤＤ３との間に接続される。第２のシステムとしてのＡＶシステム４がＨＤＤ制御装置１と接続されて、ＨＤＤ３に対してデータアクセス可能とされる。
なお、第２のシステムとしては、ＡＶシステムに限らず、データの書き込み、読み出し時に、データの伸張を伴うものであれば適用可能である。
ナビシステム２は、大容量通信方式であるＡＴＡ（ＡＴ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）によりＨＤＤ制御装置１と接続され、ＡＴＡインタフェース５を介して内部バス６に接続される。ＨＤＤ３も、ＡＴＡによりＨＤＤ制御装置１と接続され、ＨＤＤインタフェース７を介して内部バス６に接続される。なお、ＨＤＤインタフェース７をＡＴＡインタフェースで構成することにより、ＨＤＤ１として汎用ＨＤＤを使用することが可能になる。
内部バス６に、制御部８、ＤＭＡ９、バッファＲＡＭ１１及びＲＯＭ１２が接続される。
制御部８は、３２ビットＣＰＵから構成され、システムコントローラとして機能する。制御部８は、ＲＯＭ１２に格納されたソフトウエアにより装置各部の制御を実行する。ここで、ＲＯＭ１２をフラッシュＲＯＭとすることで、ソフトウエアの入れ替えを容易にすることができる。
ＨＤＤ３からナビ用データをナビシステム２へ転送する場合、ＨＤＤ３から読み出したデータをバッファＲＡＭ１１に蓄積してから、ナビシステム２に転送する。また、ＨＤＤ３からＡＶ用データをＡＶシステム４に転送する場合、ＨＤＤ３から読み込んだデータをバッファＲＡＭ１１に蓄積してから、ＡＶシステム４に転送する。これらのデータ転送は、ＤＭＡ９により自動実行される。この転送処理については、後で詳細に説明する。
ＡＶ用データは、外部から入力されてＨＤＤ３に蓄積される場合、データが圧縮されて蓄積される。このため、データ圧縮及び伸張用のエンコーダ／デコーダ１３が設けられ、内部バス６に接続される。
ＣＤ、ＭＤなどのディジタル音源１４から入力されるＡＶ用データＤは直接エンコーダ／デコーダ１３に入力され、ラジオ、カセットなどのアナログ音源１６から入力されるＡＶ用データＡはアナログ／ディジタルコンバータ１８を介してエンコーダ／デコーダ１３に入力される。
エンコーダ／デコーダ１３に入力されたＡＶ用データは、ＭＰ３／ＷＭＡのエンコード機能により、圧縮される。圧縮ＡＶ用データをＨＤＤ３に蓄積する方法については後述する。
なお、外部から入力されたＡＶ用データは、ＨＤＤ３に蓄積することなく、直接ＡＶシステム４に出力することも可能にされている。
ＨＤＤ３から読み出されたＡＶ用データは、エンコーダ／デコーダ１３のＭＰ３／ＷＭＡのデコード機能により伸張される。伸張ＡＶ用データは、ＡＶシステム４に、直接ディジタルデータＤとして出力され、又は、ディジタル／アナログコンバータ１９を通してアナログデータＡとして出力される。ＨＤＤ制御装置１とＡＶシステム４は、制御データの通信用として、直列通信方式Ｓにより接続される。ＨＤＤ３から読み出されたＡＶ用データをエンコーダ／デコーダ１３に出力する方法の詳細については後述する。
内部バス６にメモリスティックインタフェース２１、及び、ＳＤメモリインタフェース２２が接続される。これにより、メモリスティック、ＳＤメモリなどのメモリカード２３にあるデータを、制御部８の制御の下に、ＨＤＤ３にコピーあるいは移動又はその逆を、インテリジェントに行うことができる。
なお、このメモリカード２３のデータに対する処理は、音切れなどの現象が発生するわけではないので、ナビシステム２又はＡＶシステム４によるＨＤＤ３へのアクセスと競合しないタイミングで行うだけでよい。
上記のメモリカード２３を利用可能とすることで、ナビシステム２、ＡＶシステム４は、ＨＤＤに直接アクセスするのと同じ感覚で、メモリカード２３内のデータを読み出したり、データを書き込んだりすることができる。
ＡＶシステム４においては、メモリカード２３に記録した内容をＨＤＤ３に蓄積せずに直接再生することもできる。
ナビシステム２においては、メモリカード２３をＡＴＡのスレーブ装置としてアクセス可能とすることができる。
ＨＤＤ制御装置１は、更に、ペリフェラル２４を備える。ペリフェラル２４とは、汎用ポート、シリアスインタフェース、外部割り込み、カウンタ及びタイマなどの、マイコンに内蔵しているような周辺装置である。ペリフェラル２４を設けることで、液晶などの表示装置、スイッチなどの入力装置を追加できるようにしている。
以上説明したＨＤＤ制御装置１を設けることにより、ＨＤＤ３に蓄積したナビ用データを連続アクセスしながら、コマンドインタフェースによってＨＤＤ３に蓄積したＡＶ用データの再生も同時に実行することができる。
図２〜図４を用いて、ＨＤＤ３からナビシステム２又はＡＶシステム４へデータを転送する処理を説明する。
図２は、ＨＤＤ３に蓄積したＡＶ用データをＡＶシステム４へ転送して再生する処理の概要を示す。
ＨＤＤ３から圧縮ＡＶ用データを１単位ずつ読みこみ、バッファＲＡＭ１１に蓄える（Ｓ１）。このデータ転送は、ＤＭＡ９により実行される。ＤＭＡ９は、ハードウェアにより構成されており、制御部８は、ＤＭＡパラメータセットなどの転送開始前処理と、ＤＭＡ転送終了割込み発生時の終結処理を行うだけでよい。
なお、制御部８のＣＰＵ能力がある場合は、ＤＭＡ９を使用する代わりに、制御部８がソフトウエアにより上記転送処理を実行しても良い。
バッファＲＡＭ１１に蓄えた圧縮ＡＶ用データは、エンコーダ／デコーダ１３によって少しずつ伸張され、音声データなどとして出力される（Ｓ２）。この部分の処理は、ハードウェアにより自動実行される。
上記処理において、制御部８は、始めに１単位分のデータをバッファＲＡＭ１１に蓄えた後、エンコーダ／デコーダ１３の起動処理を行うだけである。その後は、バッファＲＡＭ１１のデータが枯渇する前にバッファＲＡＭ１１にデータを追加する処理（Ｓ１）を行うだけでよい。なお、バッファＲＡＭ１１のデータが枯渇すると、音切れなどが発生するので、データ残り量が一定値以下になった場合は、ステップＳ１の処理を最優先で行う。
図３は、ＨＤＤ３に蓄積したナビ用データをナビシステム２に転送する処理の概要を示す。
ＨＤＤ３からナビ用データを１単位ずつ読みこみ、バッファＲＡＭ１１に蓄える（Ｓ１１）。このデータ転送は、ＤＭＡ９により実行され、制御部８は、ＤＭＡパラメータセットなどの転送開始前処理と、ＤＭＡ転送終了割込み発生時の終結処理を行う。
この処理は、図２のステップＳ１の処理と同様であるが、ステップＳ１とステップＳ１１は同時に処理することはできない。この部分をうまく割り振りを行う点が本例の特徴である。この点の具体的処理については後述する。
バッファＲＡＭ１１に蓄えたナビ用データは、データが枯渇しなければ、連続してナビシステム２に送信する（Ｓ１２）。この送信は、ＤＭＡ９により自動実行されるが、ステップＳ１１のＤＭＡとは別チャネルにより実行される。
制御部８は、データの１単位の転送が完了する度に、ナビシステム２からの要求単位分（例えば、１０単位）の送信が完了したか否かを判断する。そして、完了をしていなければ、バッファＲＡＭ１１上の次の１単位を転送する。実際の転送処理は、ＤＭＡ９が実行をするので、、制御部８は、その前後処理を行うだけである。
ステップＳ１２の１単位のデータ転送が完了した時に、図２のステップＳ１のＡＶ用データ転送が発生して、一時的にバッファＲＡＭ１１上のナビ用データが枯渇することがある。この時は、ＡＶ用データの転送を優先する。ＡＶ用データの転送が完了して、次のナビ用データがステップＳ１１によってバッファＲＡＭ１１に蓄えられるまで、ナビシステム２にウエイト要求を出す。その後、バッファＲＡＭ１１にデータが蓄えられ次第、ステップＳ１２により、次の１単位のデータを送信する。
図２及び図３のＨＤＤ３からナビシステム２及びＡＶシステム４へのデータ転送処理について、更に説明をする。
ステップＳ１及びＳ１１の、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へのデータ転送速度を、ステップＳ２及びＳ１２のデータ転送速度より早くする。これにより、ステップＳ１及びステップＳ１１のデータ１単位の転送にかかる処理時間を、ステップＳ２及びＳ１２より短くする。また、ステップＳ１のＡＶ用データの転送中は、ステップＳ１１のナビ用データの転送は停止される。
ステップＳ１２の、バッファＲＡＭ１１からナビシステム２への１単位ごとのデータ転送は連続的に行われる。したがって、データ転送とデータ転送の間の時間は極小になる。
ステップＳ１２におけるデータ転送によるオーバヘッドが大きく、一時的に次のバッファＲＡＭ１１へのデータ１単位の転送が遅れる場合は、ナビシステム２側にウエイトを要求し、バッファＲＡＭ１１にデータが蓄えられ次第、次の１単位のデータを転送する。
図４は、ＨＤＤ制御装置１におけるデータの流れを概念的に示す。
ＨＤＤ３から読み出されたデータは、バッファＲＡＭ１１に蓄積される（Ｓ１、Ｓ１１）。ナビ用データ３１はバッファＲＡＭ１１のナビ用データ領域２５に蓄積され、圧縮ＡＶ用データ３２はＡＶ用データ領域２６に蓄積される。
ナビ用データ３１の転送中に、ＡＶ用データ領域２６に蓄積されたＡＶ用データが枯渇し、再生中の音が途切れそうになると、圧縮ＡＶ用データ３２がナビ用データ３１に優先して読み出される。これにより、ＨＤＤ３から読み出されるデータは、図に示すように、ナビ用データ３１の途中に、圧縮ＡＶ用データ３２が１単位分、割り込んだ状態で転送されることになる。
ＡＶ用データ領域２６から読み出された圧縮ＡＶ用データ３２は、エンコーダ／デコーダ１３により、伸張ＡＶ用データ３３に変換され、ＡＶシステム４に転送される（Ｓ２）。伸張ＡＶ用データ３３の転送時間は、ＨＤＤ３からの圧縮ＡＶ用データの転送時間よりはるかに長くなる。そのため、エンコーダ／デコーダ１３から次の伸張ＡＶ用データ３３が転送されるまで、圧縮ＡＶ用データ３２の転送に空き時間ができる。この空き時間中に、ＨＤＤ３からナビ用データ３１が読み出される。
ナビ用データ領域２５から読み出されたナビ用データ３１は、ナビシステム２に転送される（Ｓ１２）。バッファＲＡＭ１１からナビシステム２へのデータ転送速度は、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へのデータ転送速度より遅く設定されている。したがって、ナビシステム２に転送されるナビ用データ３１は、連続的に転送することができる。一時的に次のバッファＲＡＭ１１へのナビ用データ１単位の転送が遅れる場合は、ナビシステム２側にウエイトが出される。
図５、図６を用いて、制御部８によるステップＳ１とステップＳ１１の調停処理を詳細に説明する。
図示の調停処理は、制御部８のメインループ中に埋め込まれるか、又は、タスクとして実装され、一定周期ごとに起動されるものとする。
調停処理の概略は次のとおりである。バッファＲＡＭからデータを読み出す処理（Ｓ２又はＳ１２）は、ほとんどがＤＭＡ９又はエンコーダ／デコーダ１３（ハードウェア）で行われるため、ほぼ同時に実行しても支障は生じない。しかし、ステップＳ１及びステップＳ１１の制御については、ＨＤＤ３が物理的に１つであるため、調停が必要になる。
調停処理は、圧縮ＡＶ用データはバッファＲＡＭ１１から枯渇させないという条件を満たすように実行される。
また、バッファＲＡＭ１１に蓄積された圧縮ＡＶ用データは、エンコーダ／デコーダ１３により伸張しながら音声化などの処理がされる（Ｓ２）。したがって、ステップＳ２の処理にかかる時間は、ステップＳ１の処理にかかる時間よりはるかに長い。ステップＳ２の処理が実行されている間で、ステップＳ１が実行されていない間は、制御部８は、別の処理（例えば、ナビ用データをバッファＲＡＭ１１に蓄える処理）を実行できる。
ステップＳ２１で、ＨＤＤ３の圧縮ＡＶ用データをバッファＲＡＭ１１に転送中（Ｓ１）であるか否かが判定される。ステップＳ２２で、ＨＤＤ３のナビ用データをバッファＲＡＭ１１に転送中（Ｓ１１）であるか否かが判定される。ステップＳ２１、２２のいずれかがＹＥＳであるときは、ステップＳ３１へ進む。
ステップＳ３１で、バッファＲＡＭ１１のナビ用データがナビシステム２へ送信中（Ｓ１２）であるか否かが判定される。
なお、以下の説明では、このナビシステム２への送信（Ｓ１２）を「ナビ用データ送信」と略称する。
ステップＳ３１でＹＥＳであれば、ナビ用データ送信のための処理を行うためステップＳ５１へ進む。ＮＯであれば、調停の必要はないため、図示の処理を終了する。
ステップＳ２１、２２でいずれもＮＯであるときは、ステップＳ２３で、バッファＲＡＭ１１の圧縮ＡＶ用データが再生中（Ｓ２）であるか否かが判定される。ステップＳ２３でＹＥＳであるときはステップＳ２４へ進み、バッファＲＡＭ１１に蓄積された圧縮ＡＶ用データは余裕があるか否かが判定される。ここで、余裕があるとは、バッファＲＡＭ１１に蓄積されたデータが枯渇気味ではないことを意味する。ここでＮＯ（枯渇気味）であれば、ステップＳ２５へ進む。
ステップＳ２５へ進んだときとは、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へデータ転送する処理（Ｓ１又はＳ１１）が行われていないが、バッファＲＡＭ１１の圧縮ＡＶ用データを伸張する処理（Ｓ２）が実行中で、蓄積されたデータ量が枯渇気味になったことを意味する。ステップＳ２５では、ＨＤＤ３から圧縮ＡＶ用データ１単位をバッファＲＡＭ１１に転送する処理（Ｓ１）を起動させて、ステップＳ５１へ進む。
ステップＳ２５の起動処理がされると、ＤＭＡ９がデータ１単位の転送を実行する。圧縮データの再生（Ｓ２）にかかる時間は、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へＡＶ用データを転送する処理（Ｓ１）にかかる時間よりはるかに長い。したがって、ステップＳ２５に進む頻度は少なく、ＡＶ用データの再生中、制御部８は別の処理を行うことができる。
ステップＳ２３でＮＯのとき、又は、ステップＳ２４でＹＥＳのときは、ステップＳ４１へ進む。
ステップＳ４１へ進んだ場合とは、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へのデータ転送処理（Ｓ１又はＳ１１）が実行されていない状態で、ＨＤＤ３から圧縮ＡＶ用データをバッファＲＡＭ１１へ転送する処理（Ｓ２）が必要ない場合である。
ステップＳ４１で、ナビ用データ送信中（Ｓ１２）であるか否かが判定される。ここでＮＯであれば、調停の必要はないので、図示の処理を終了する。
ステップＳ４１でＹＥＳであれば、ステップＳ４２で、バッファＲＡＭ１１に蓄積されたナビ用データは容量いっぱいであるか否かが判定される。ここでＹＥＳであればステップＳ５１へ進み、ＮＯであればステップＳ４３へ進む。
ステップＳ４３に進んだ場合とは、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へのデータ転送処理（Ｓ１又はＳ１１）が実行されておらず、ナビ用データ送信中（Ｓ１２）で、バッファＲＡＭ１１にナビ用データを蓄積するスペースがある場合である。
この場合は、ステップＳ４３で、ＨＤＤ３に蓄積されたナビ用データから次の１単位をバッファＲＡＭ１１に転送する処理（Ｓ１１）を起動させる。この起動処理により、ＤＭＡ９がデータ１単位の転送を実行する。制御部８の処理はステップＳ５１へ進む。
以上の説明から明らかなように、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へデータを転送する処理（Ｓ１、Ｓ１１）については、ＡＶ用データの転送（Ｓ１）がナビ用データの転送（Ｓ１１）より優先して実行される。この点からも、ＡＶシステム４における音切れが有効に防止される。
ステップＳ５１以降の処理により、ナビ用データ送信のための調停処理が行われる。
ステップＳ５１に進んだ状態とは、（１）ステップＳ２５又はＳ４３で、ＨＤＤ３からバッファＲＡＭ１１へ圧縮ＡＶ用データ又はナビ用データを転送する処理を起動（Ｓ１又はＳ１１）した状態、又は、ステップＳ３１、Ｓ４１で、ナビ用データ送信中（Ｓ１２）であると判定された状態である。
ステップＳ５１では、ナビ用データ送信が、１単位分のデータ送信を完了したか否かが判定される。ここでＮＯであれば、１単位分の送信中であるから、ほかの処理は行わずに図示の処理を終了する。
ステップＳ５１でＹＥＳであれば、ステップＳ５２で、ナビ用データ送信のすべてのデータ送信が完了しているか否かが判定される。ここで、ＹＥＳであれば、ナビ用データ送信の必要はなくなったのであるから、ステップＳ５６でナビ用データ送信中の状態を解除して、図示の処理を終了する。
ステップＳ５２でＮＯであれば、ステップＳ５３へ進み、次にナビ用データ送信をするデータがバッファＲＡＭ１１に蓄積されているか否かを判定する。
ステップＳ５３でＹＥＳであればステップＳ５４へ進む。ステップＳ５４へ進んだ状態は、１単位のナビ用データ送信が終了し、バッファＲＡＭ１１に次に送信するナビ用データがある状態である。この場合は、バッファＲＡＭ１１に蓄積されているナビ用データの次の１単位をナビシステム２に転送する処理を起動して、図示の処理を終了する。
ステップＳ５３でＮＯの場合は、ステップＳ５５へ進む。ステップＳ５５へ進んだ状態は、ナビ用データの１単位の送信が終了し、次の１単位を送信する状態にあるが、バッファＲＡＭ１１にデータがない状態である。この状態は、バッファＲＡＭ１１にＡＶ用データを転送する処理（Ｓ１）を優先して実行しているため、ナビ用データが枯渇した状態である。この場合は、ステップＳ５５で、ナビシステム２にウエイト要求を送信し、ほかの処理は行わずに図示の処理を終了する。
Claims (13)
- ナビシステムと接続する手段と、
ＨＤＤと接続する手段と、
第２のシステムと接続する手段と、
前記ＨＤＤから読み出したデータを伸張し、前記第２のシステムに出力する伸張部と、
前記ナビシステムからのコマンドに応じて、前記ＨＤＤへのデータの書き込み、又は、前記ＨＤＤからのデータの読み出しを行い、前記第２のシステムからのコマンドに応じて、前記ＨＤＤからデータを読み出して前記伸張器により伸張して前記第２のシステムに出力し、前記ナビシステム及び前記第２のシステムからのコマンドによる前記ＨＤＤへのアクセスが重複したときは、時分割処理により各コマンドの調停を行う制御部と、
を具備することを特徴とするＨＤＤ制御装置。 - 入力されたデータを圧縮し、前記ＨＤＤに出力する圧縮部を具備し、
前記制御部は、前記第２のシステムからのコマンドに応じて、入力されたデータを前記圧縮部により圧縮して前記ＨＤＤに書き込むことを特徴とする請求項１に記載のＨＤＤ制御装置。 - 前記ナビシステムと接続する手段がＡＴＡインタフェースであり、前記第２のシステムからのコマンドとして、前記ＡＴＡインタフェースの空きコマンドが使用されることを特徴とする請求項１に記載のＨＤＤ制御装置。
- 前記ナビシステムと接続する手段がＡＴＡインタフェースであり、前記第２のシステムと接続する手段が、前記ＡＴＡインタフェースとは異なるインタフェースであることを特徴とする請求項１に記載のＨＤＤ制御装置。
- メモリ装置用インタフェースを具備し、前記制御部は、メモリと前記ＨＤＤ間のデータ転送を制御することを特徴とする請求項１に記載のＨＤＤ制御装置。
- 前記メモリ装置へのナビシステムからのアクセス用インタフェースは、ＡＴＡインタフェースであることを特徴とする請求項５に記載のＨＤＤ制御装置。
- 前記メモリ装置用インタフェースが複数設けられ、前記制御部はその内の１つを選択し、選択したメモリ装置へのナビシステムからのアクセス用インタフェースをＡＴＡインタフェースのスレーブとして機能させることを特徴とする請求項５に記載のＨＤＤ制御装置。
- ペリフェラルを具備し、ユーザインタフェースの追加を可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のＨＤＤ制御装置。
- 前記制御部を動作させるソフトウエアを、フラッシュＲＯＭに格納することを特徴とする請求項１に記載のＨＤＤ制御装置。
- 前記ＨＤＤが汎用ＨＤＤであり、前記ＨＤＤと接続する手段がＡＴＡインタフェースであることを特徴とする請求項１に記載のＨＤＤ制御装置。
- ナビシステムと接続する手段と、
ＨＤＤと接続する手段と、
ＡＶシステムと接続する手段と、
前記ＨＤＤから読み出したデータを伸張し、前記ＡＶシステムに出力する伸張部と、
前記ナビシステムからのコマンドに応じて、前記ＨＤＤへのデータの書き込み、又は、前記ＨＤＤからのデータの読み出しを行い、前記ＡＶシステムからのコマンドに応じて、前記ＨＤＤからデータを読み出して前記伸張器により伸張して前記ＡＶシステムに出力し、前記ナビシステム及び前記ＡＶシステムからのコマンドによる前記ＨＤＤからのデータ読み出しが重複したときは、前記ナビシステムに関するデータの読み出しを中断し、前記ＡＶシステムに関する圧縮されたデータを読み出す制御部と、
を具備することを特徴とするＨＤＤ制御装置。 - 入力されたデータを圧縮し、前記ＨＤＤに出力する圧縮部を具備し、
前記制御部は、前記ＡＶシステムからのコマンドに応じて、入力されたデータを前記圧縮部により圧縮して前記ＨＤＤに書き込むことを特徴とする請求項１１に記載のＨＤＤ制御装置。 - 前記ＨＤＤから読み出したＡＶシステムに関する圧縮データを蓄積するバッファＲＡＭを具備し、
前記制御部は、前記バッファＲＡＭに蓄積した圧縮データの残量が一定量以下になると、前記ＨＤＤから圧縮データを読み出して前記バッファＲＡＭの書き込むことを特徴とする請求項１１に記載のＨＤＤ制御装置。
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