(57)【要約】【課題】メモリのエラー検知において、放射線によるビット反転であるのか、あるいはメモリの故障によるビット反転であるのかを識別可能とする。【解決手段】内部動作の制御を行うプロセッサ部１と、外部から入力されるデータを記録するメモリ部７と、メモリ部７にデータを書き込むデータ記録部２と、メモリ部７に記録されたデータを再生して出力するデータ再生部３と、データ記録部２によりメモリ部７へ記録されるデータを符号化する符号化部５と、データ再生部３によって再生されるデータを復号化する復号化部６と、符号化部５及び復号化部６による符号化・復号化回数を管理するとともに、メモリ部７のエラーを検知して、エラー検知内容を識別する符号化・復号化管理部４とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部動作の制御を行うプロセッサ部と、
外部から入力されるデータを記録するメモリ部と、
前記メモリ部に前記データを書き込むデータ記録部と、
前記メモリ部に記録された前記データを再生して出力するデータ再生部と、
前記データ記録部により前記メモリ部へ記録される前記データを符号化する符号化部と、
前記データ再生部によって再生される前記データを復号化する復号化部と、
前記符号化部及び前記復号化部による符号化・復号化回数を管理するとともに、前記メモリ部のエラーを検知して、エラー検知内容を識別する符号化・復号化管理部と
を備えたことを特徴とする衛星搭載用データレコーダ。
【請求項２】
前記プロセッサ部は、前記符号化・復号化管理部によって前記メモリ部のエラーが検知された場合に、前記メモリ部におけるメモリの不良領域を切り離して、当該不良領域を除いたアドレスに対してデータの記録・再生を行うように制御するものであって、
前記符号化・復号化管理部によって前記メモリ部のエラーが検知された場合に前記プロセッサ部１により不良領域の自動切り離し処理を行う自動モードか、あるいは、地上局からのコマンドによって不良領域の切り離し処理を行うコマンドモードかのいずれかに切り替えるための切替手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の衛星搭載用データレコーダ。
【請求項３】
前記メモリ部の初期化を行うとともに、前記メモリ部に診断用の診断データを記録することにより前記メモリ部の診断を行うメモリ初期化・診断処理部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の衛星搭載用データレコーダ。
【請求項４】
前記メモリ部は１以上のメモリから構成されて、前記メモリは電源系統を互いに独立とし、
前記メモリの各電源系統の電流を検出することにより、短絡故障したメモリを検出し、該当する電源系統を遮断するメモリ電源管理部を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の衛星搭載用データレコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は衛星搭載用データレコーダに関し、特に、符号化・復号化回数を管理するとともにメモリのエラー検知内容を識別できる衛星搭載用データレコーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の衛星搭載用データレコーダでは、エラーチェック部によりデータメモリに記憶されたデータを順番に読み出してエラー発生の有無をチェックし、エラーを検知した場合にはエラーを修正したデータをあらためてデータメモリに記憶すると共に、エラー発生をプロセッサ部に通知し、プロセッサ部は不良領域情報を基に不良領域を判定して不良領域を切り離す構成としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３６６６号公報（７頁３〜９行、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の衛星搭載用データレコーダにあっては、記録されたデータのエラーが放射線によるビット反転であるのか、あるいは、メモリの故障によるビット反転であるのかを識別できないという問題点があった。
【０００５】
さらには、データのエラーが放射線によるビット反転の場合は、メモリの故障ではないにもかかわらず、メモリ上のエラー発生箇所を不良領域と判定するため、メモリの正常領域を切り離してしまい、メモリ記録容量が減少するという問題点があった。
【０００６】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、記録されたデータのエラーが放射線によるビット反転であるのか、メモリの故障によるビット反転であるのかを正しく識別することができる衛星搭載用データレコーダを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、内部動作の制御を行うプロセッサ部と、外部から入力されるデータを記録するメモリ部と、前記メモリ部に前記データを書き込むデータ記録部と、前記メモリ部に記録された前記データを再生して出力するデータ再生部と、前記データ記録部により前記メモリ部へ記録される前記データを符号化する符号化部と、前記データ再生部によって再生される前記データを復号化する復号化部と、前記符号化部及び前記復号化部による符号化・復号化回数を管理するとともに、前記メモリ部のエラーを検知して、エラー検知内容を識別する符号化・復号化管理部とを備えた衛星搭載用データレコーダである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、内部動作の制御を行うプロセッサ部と、外部から入力されるデータを記録するメモリ部と、前記メモリ部に前記データを書き込むデータ記録部と、前記メモリ部に記録された前記データを再生して出力するデータ再生部と、前記データ記録部により前記メモリ部へ記録される前記データを符号化する符号化部と、前記データ再生部によって再生される前記データを復号化する復号化部と、前記符号化部及び前記復号化部による符号化・復号化回数を管理するとともに、前記メモリ部のエラーを検知して、エラー検知内容を識別する符号化・復号化管理部とを備えた衛星搭載用データレコーダであるので、記録されたデータのエラーが放射線によるビット反転であるのか、メモリの故障によるビット反転であるのかを正しく識別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による衛星搭載用データレコーダの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態１による衛星搭載用データレコーダは、内部動作の制御を行うプロセッサ部１と、人工衛星で観測し、人工衛星からデータレコーダに入力される入力データ（観測データ）をメモリに記録するためのデータ記録部２と、ｎ個の半導体メモリから構成されて、データ記録部２により記録されるデータを記憶するメモリ部７と、メモリ部７に記録されたデータを再生して出力するデータ再生部３と、データ記録部２及びデータ再生部３とメモリ部７との間に接続されて、メモリ部７へ記録する入力データを符号化するとともにメモリ部７から読み出して再生する出力データを復号化するエラーチェック部８とを備えている。また、エラーチェック部８は、メモリ部７へ記録するデータを符号化する符号化部５と、メモリ部７に格納されているデータの中から再生すべきデータを読み出して復号化する復号化部６と、符号化部５及び複合化部６による符号化・復号化回数をエラーチェック回数として管理するとともに、メモリ部７のエラーをチェックして、メモリ部７にエラーが発生した場合に、当該エラーのエラー検知内容を識別する符号化・復号化管理部４とから構成されている。
【００１０】
次に、本実施の形態１による衛星搭載用データレコーダの動作について説明する。
【００１１】
まず、記録時の動作について説明する。
記録時は、記録すべき入力データがデータ記録部２に入力されると、プロセッサ部１の制御に従ってデータ記録部２により記録アドレスを生成するとともに、データ記録部２において記録アドレスと再生アドレスとを比較して、メモリ部７の記録領域を監視する。データ記録部２から出力された入力データは、符号化・復号化管理部４を経由して、符号化部５に入力され、符号化部５によりエラーチェック用のコードが付加された後、メモリ部７に記録される。
【００１２】
次に、再生時の動作について図２に基づいて説明する。
再生時は、プロセッサ部１の制御に従い、データ再生部３により再生アドレスを設定する（ステップＳ１）とともに、符号化・復号化管理部４により、エラーチェック回数のカウント値を初期化して、初期値（＝０）にする。（ステップＳ２）。次に、データ再生部３において再生アドレスと記録アドレスとを比較してメモリ部７の再生領域を監視し、データ再生部３から出力されるアドレス信号に基づいてメモリ部７からデータを読み出し、復号化部６においてデータを復号化することでエラーチェックを行い、符号化・復号化管理部４においてエラーチェック回数をカウントする（ステップＳ３）。エラーが検知されない場合（ステップＳ４のＮｏ）には、エラーチェック回数のカウント値を１増やした（ステップＳ６）後に、訂正のないデータに対して符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加してメモリ部７の読み出したアドレスに書き込み（ステップＳ７）、エラーチェック回数のカウント値が１より小さい場合（ステップＳ８のＮｏ）には、再度、ステップＳ３の処理に戻って（ステップＳ８）、メモリ部７から同じデータを読み出し、復号化部６においてデータを復号化することでエラーチェックを行い（ステップＳ３）、符号化・復号化管理部４においてエラーチェック回数をカウントし、エラーが検知されない場合（ステップＳ４のＮｏ）には、エラーチェック回数のカウント値を１増やした（ステップＳ６）後に、訂正のないデータに対して符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加してメモリ部７の読み出したアドレスに書き込む（ステップＳ７）とともに、データ再生部３を経てデータを出力し、エラーを検知した場合（ステップＳ４のＹｅｓ）には、エラー訂正を行って（ステップＳ５）、エラーチェック回数のカウント値を１増加させ（ステップＳ６）、エラー訂正を実施したデータに対して符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加して、メモリ部７の読み出したアドレスに書き込む（ステップＳ７）とともに、データ再生部３を経てデータを出力して再生する。
【００１３】
一方、エラーを検知した場合（ステップＳ４のＹｅｓ）には、エラー訂正を行った（ステップＳ５）後に、エラーチェック回数のカウント値を１増やした（ステップＳ６）後、エラー訂正を実施したデータに対して符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加してメモリ部７の読み出したアドレスに書き込み（ステップＳ７）、エラーチェック回数のカウント値が１より小さい場合（ステップＳ８のＮｏ）には、再度、ステップＳ３の処理に戻って（ステップＳ８）、メモリ部７から同じデータを読み出し、復号化部６においてデータを復号化することでエラーチェックを行い（ステップＳ３）、符号化・復号化管理部４においてエラーチェック回数をカウントし、エラーが検知されない場合（ステップＳ４のＮｏ）には、エラーチェック回数のカウント値を１増やした（ステップＳ６）後に、訂正のないデータに対して符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加してメモリ部７の読み出したアドレスに書き込む（ステップＳ７）とともに、データ再生部３を経てデータを出力し、エラーを検知した場合（ステップＳ４のＹｅｓ）には、エラー訂正を行って（ステップＳ５）、エラーチェック回数のカウント値を１増加させ（ステップＳ６）、エラー訂正を実施したデータに対して符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加して、メモリ部７の読み出したアドレスに書き込む（ステップＳ７）とともに、データ再生部３を経てデータを出力する。
【００１４】
ステップＳ８で、エラーチェック回数が１より大きい場合には、次に、再生アドレスが記録アドレスに到達したか否かを判定し（ステップＳ９）、到達していたら、全ての記録アドレスを再生したと判断して、再生処理を停止する（ステップＳ１０）。一方、到達していなかった場合には（ステップＳ９）、ステップＳ１の処理に戻り、全ての記録アドレスのデータを再生するまで、処理を繰り返す。
【００１５】
次に、エラーチェック時の動作について図３に基づいて説明する。
衛星搭載用データレコーダが搭載される環境下では、放射線によるデータのヒット反転が発生する可能性があるため、記録・再生と並行してメモリ部７に記録されたデータのエラーチェックを行う。エラーチェック時は、プロセッサ部１の制御に従って符号化・復号化管理部４によりエラーチェックを行うアドレスを設定し（ステップＳ２１）、エラーチェック回数及びエラー発生回数のカウント値をともに初期化して、初期値（＝０）にする。（ステップＳ２２）。次に、符号化・復号化管理部４から出力されるアドレス信号に基づいてメモリ部７からデータを読み出し、復号化部６においてデータを復号化することでエラーチェックを行い（ステップＳ２３）、符号化・復号化管理部４においてエラーチェック回数をカウントし、エラーが検知されない場合（ステップＳ２４のＮｏ）には、エラーチェック回数のカウント値を１増やし（ステップＳ２９）、訂正のないデータを符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加してメモリ部７の読み出したアドレスに書き込む（ステップＳ３０）。
【００１６】
一方、エラーを検知した場合（ステップＳ２４のＹｅｓ）には、エラー訂正を行い（ステップＳ２５）、エラー発生回数のカウント値を１増やした（ステップＳ２６）後、エラー発生回数のカウント値が１より大きい場合（ステップＳ２７のＹｅｓ）には、故障によるエラー発生回数をカウントアップするとともに（ステップＳ３３）、放射線によるエラー発生回数をカウントダウンし（ステップＳ３４）、一方、エラー発生回数のカウント値が１以下だった場合（ステップＳ２７のＮｏ）には、放射線によるエラー発生回数をカウントアップする（ステップＳ２８）。
【００１７】
次に、エラーチェック回数のカウント値を１増やした（ステップＳ２９）後、エラー訂正を実施したデータに対して符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加してメモリ部７の読み出したアドレスに書き込み（ステップＳ３０）、エラーチェック回数のカウント値が１より大きい場合（ステップＳ３１のＹｅｓ）には、プロセッサ部１の制御に従って新たに設定したアドレスに対するエラーチェック動作を行うか、エラーチェック動作を終了する（ステップＳ３２）。一方、エラーチェック回数のカウント値が１以下の場合（ステップＳ３１のＮｏ）には、再度、メモリ部７から同じデータを読み出し、復号化部６においてデータを復号化することでエラーチェックを行い（ステップＳ２３）、符号化・復号化管理部４においてエラーチェック回数をカウントし、エラーが検知されない場合（ステップＳ２４のＮｏ）には、訂正のないデータを符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加してメモリ部７の読み出したアドレスに書き込み（ステップＳ３０）、エラーを検知した場合（ステップＳ２４のＹｅｓ）には、エラー訂正を実施したデータを符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加してメモリ部７の読み出したアドレスに書き込む（ステップＳ３０）とともに、１回目と２回目のエラー検知内容をプロセッサ部１に入力する。
【００１８】
一般に、１ミリ秒以下の短時間においてメモリ部７の同一領域に２回連続して放射線によるビット反転が発生する可能性は無いと考えられるため、プロセッサ部１は、１回目と２回目のエラー検知内容を基に２回連続してエラー検知した領域を不良領域と判定して、不良領域を除いた次にアクセスする領域の先頭アドレスを、データ記録部２あるいはデータ再生部３あるいは符号化・復号化管理部４にあらかじめセットする。
【００１９】
上記の説明においては、同一データの連続エラーチェック回数を２回としたが、３回以上でもよい。
【００２０】
また、上記においてデータを記録する媒体は半導体メモリとしたが、光ディスク、光磁気ディスク、磁気記録媒体でもよい。
【００２１】
以上のように、本実施の形態１においては、このような構成にして、符号化・復号化回数を管理するとともにメモリのエラー検知内容を識別する符号化・復号化管理部４を設けたことにより記録されたデータのエラーが放射線によるビット反転であるのか、あるいはメモリの故障によるビット反転であるのかを識別することができ、データのエラーが放射線によるビット反転の場合はメモリ上のエラー発生箇所を正常領域と判定でき、メモリの故障領域のみを不良領域と判定でき、メモリの不良領域のみを切り離すことができる。
【００２２】
実施の形態２．
上記の実施の形態１による図１に示した構成においては、メモリ部７のエラーを検知した場合に、メモリ部７の不良領域をプロセッサ部１により自動的に切り離す構成としているが、その場合に限らず、例えば、地上局からのコマンドに従って切り離しを行うようにしてもよい。そのために、図４のように、メモリ不良領域自動切り離し機能切り替え器９をプロセッサ部１に対して設ける構成にしてもよい。なお、メモリ不良領域自動切り離し機能切り替え器９とは、自動切り離しを行うか否かの切り替えを制御するものであり、メモリ不良領域自動切り離し機能切り替え器９において「自動切り離し可」の自動モードを選択時は、メモリの不良領域をプロセッサ部１により自動的に切り離すことを許可して、不良領域を除いたアドレスに対して記録・再生を行うように制御し、一方、メモリ不良領域自動切り離し機能切り替え器９において「自動切り離し不可」のコマンドモードを選択時は、地上局においてコンピュータ等を用いてメモリの内容を確認した上で、地上局からのコマンドに基づいてメモリの不良領域を切り離しを行うようにプロセッサ部１を制御して、不良領域を除いたアドレスに対して記録・再生を行うようにする。
【００２３】
なお、メモリ不良領域自動切り離し機能切り替え器９における「自動切り離し可」の自動モードあるいは「自動切り離し不可」のコマンドモードの切り替え設定は、衛星打ち上げ前に設定してもよいが、地上局からのコマンドにより随時切り替えできるようにしてもよい。
【００２４】
以上のように、本実施の形態においては、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、図４に示すように、メモリ不良領域自動切り離し機能切り替え器９を設けるようにしたので、「自動切り離し不可」を選択すれば、地上局においてメモリの内容を確認してメモリ不良領域を切り離すことができ、プロセッサ部１の暴走によるメモリ正常領域の切り離しを防止することができる。
【００２５】
実施の形態３．
また、図５に示すように、メモリ部７のメモリの初期化を行うとともに、メモリ部７に診断用の診断データを記録することによりメモリ部７のメモリの診断を行うためのメモリ初期化・診断処理部１０を設けてもよい。
【００２６】
一般に、電源投入後は、メモリ部７のメモリが不定となることが多い。そのため、適宜、必要に応じて初期化できることが望ましい。そのため、本実施の形態においては、メモリの初期化が行える構成とした。メモリ初期化時の動作について図６に従って説明する。図６に示すように、メモリ初期化時は、プロセッサ部１の制御に従って、メモリ初期化・診断処理部１０により、メモリ部７の初期化するアドレスを設定する（ステップＳ４１）。次に、メモリ初期化・診断処理部１０は初期化データ（＝０）を設定し、符号化・復号化管理部４に対して出力する（ステップＳ４２）。メモリ初期化・診断処理部１０から出力された当該初期化データ（＝０）は、符号化・復号化管理部４を経由して、符号化部５に入力され、符号化部５においてエラーチェック用のコードが付加され、ステップＳ４１で設定されたメモリ部７の該当するアドレスに記録される（ステップＳ４３）。この処理を繰り返し、初期化すべき最終アドレスまで初期化が済んだか否かを判定し（ステップＳ４４）、最終アドレスに到達していたら、処理を終了する。
【００２７】
次に、メモリ診断時の動作について、図７に従って説明する。
メモリ診断時は、プロセッサ部１の制御に従って、メモリ初期化・診断処理部１０により診断すべきメモリ部７のアドレスを設定するとともに（ステップＳ５１）、診断用の診断データを作成し（ステップＳ５２）、エラーチェック回数及びエラー発生回数のカウント値を初期化して、初期値（＝０）にする。（ステップＳ５３）。メモリ初期化・診断処理部１０から出力された診断データは、符号化・復号化管理部４を経由して符号化部５に入力され、符号化部５においてエラーチェック用のコードが付加され、当該診断データが、ステップＳ５１で設定されたメモリ部７の該当するアドレスに記録される（ステップＳ５４）。
【００２８】
次に、メモリ部７から前記の記録した診断データを読み出し、復号化部６においてデータを復号化することでエラーチェックを行い（ステップＳ５５）、符号化・復号化管理部４においてエラーチェック回数をカウントし、エラーが検知されない場合（ステップＳ５６のＮｏ）には、訂正のないデータを符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加してメモリ部７の読み出したアドレスに再度書き込む。一方、エラーを検知した場合（ステップＳ５６のＹｅｓ）には、エラー訂正を行い（ステップＳ５７）、エラー発生回数のカウント値を１増やした（ステップＳ５８）後、エラー発生回数のカウント値が１より大きい場合（ステップＳ５９のＹｅｓ）には、故障によるエラー発生回数をカウントアップするとともに（ステップＳ６４）、放射線によるエラー発生回数をカウントダウンし（ステップＳ６５）、一方、エラー発生回数のカウント値が１以下だった場合（ステップＳ５９のＮｏ）には、放射線によるエラー発生回数をカウントアップする（ステップＳ６０）。
【００２９】
次に、エラーチェック回数のカウント値を１増やした（ステップＳ６１）後、エラー訂正を実施したデータに対して符号化部５においてエラーチェック用のコードを付加してメモリ部７の読み出したアドレスに再度書き込み（ステップＳ５４）、再度、メモリ部７から同じデータを読み出し、復号化部６においてデータを復号化することでエラーチェックを行い（ステップＳ５５）、符号化・復号化管理部４においてエラーチェック回数をカウントするとともに（ステップＳ５６）、１回目と２回目のエラー検知内容をプロセッサ部１に入力する。プロセッサ部１は、１回目と２回目のエラー検知内容を基に２回連続してエラー検知した領域を不良領域と判定する。この処理を、診断すべきアドレスの最終アドレスに到達するまで繰り返す（ステップＳ６３）。
【００３０】
以上のように、本実施の形態においては、上記の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、本実施の形態においては、メモリの初期化と診断を行うためのメモリ初期化・診断処理部１０を設けるようにしたので、電源投入後は不定となっているメモリ内容を初期化できるとともに、メモリの健全性を診断することできる。
【００３１】
実施の形態４．
また、図８に示すように、メモリ部７を構成しているメモリの電源を管理するメモリ電源管理部１１を設けてもよい。本実施の形態においては、メモリ部７はｎ個のメモリ１〜メモリｎで構成され、それぞれのメモリは電源系統を独立としている。あるいは、図示しないが、メモリ１〜メモリｎをｍ個（ｍ＜ｎ）の系統に区分して、それぞれの系統の電源を独立としてもよい。
【００３２】
本実施の形態におけるメモリ電源管理部１１は、メモリ部７を構成しているｎ個の各メモリの電源系統、あるいは、ｍ個の系統に区分した場合は、各系統の電源系統の電流値を検出することにより、各電源系統の管理を行う。短絡故障したメモリ（あるいは系統）の電源系統は過電流となるので、当該過電流を検出した場合には、該当する電源系統を遮断する。
【００３３】
以上のように、本実施の形態によれば、上記の実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、さらに、本実施の形態においては、メモリ電源管理部１１を設けたので、短絡故障したメモリの電源系統の過電流を検出でき、該当する電源系統を遮断することができるので、正常な系統のメモリの記録内容を保護することができる。
【００３４】
なお、上記の実施の形態２〜４においては、実施の形態１の構成に適用する例について説明したが、その場合に限らず、これらの実施の形態１〜４を複数組み合わせた構成にしてもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態１による衛星搭載用データレコーダの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による衛星搭載用データレコーダの再生時における動作内容を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１による衛星搭載用データレコーダのエラーチェック時における動作内容を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２による衛星搭載用データレコーダの構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３による衛星搭載用データレコーダの構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３による衛星搭載用データレコーダのメモリ初期化時における動作内容を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態３による衛星搭載用データレコーダのメモリ診断時における動作内容を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態４による衛星搭載用データレコーダの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  プロセッサ部、２  データ記録部、３  データ再生部、４  符号化・復号化管理部、５  符号化部、６  復号化部、７  メモリ部、８  エラーチェック部、９  メモリ不良領域自動切り離し機能切り替え器、１０  メモリ初期化・診断処理部、１１  メモリ電源管理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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