(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶手段に対して書込み動作または読出し動作を行なうと共に不使用時に低消費電力のスリープサスペンド状態に移行するように構成された情報処理装置に対して、この情報処理装置および他の負荷にも給電するように設けられた電源から給電される情報処理装置用電源装置において、
前記他の負荷が起動されると、この後前記電源の出力電圧が安定状態となるのを認識する起動手段と、
この起動手段により前記電源の出力電圧の安定状態が認識されたことを条件として前記電源から前記情報処理装置への給電動作を開始する給電制御手段とを備え、
前記給電制御手段は、前記情報処理装置に対する給電時間を計測し、その給電時間が所定時間を超えたときには前記スリープサスペンド状態であることを条件として再起動を行なうように制御することを特徴とする情報処理装置用電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置用電源装置において、
移動体に搭載され、前記他の負荷としての駆動装置が前記電源としての駆動用バッテリにより駆動制御されるものであって、
前記移動体は、始動用のキースイッチの操作により起動され、前記駆動装置が駆動されるように構成されていることを特徴とする情報処理装置用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記憶手段に対して書込み動作または読出し動作を行なうように構成された情報処理装置、およびこのような情報処理装置に対して、この情報処理装置および他の負荷にも給電するように設けられた電源から給電される情報処理装置用電源装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、パソコンなどに代表される各種の情報処理装置は、取り扱う情報量も増えると共に処理能力も高いものが実現されつつある。また、このような情報処理装置は、商用電源がないところでも搭載したバッテリにより駆動することが可能となってきている。この場合に、バッテリによる稼働時間が問題となるので、長時間の連続使用はできず、電池交換や充電などの作業で中断されることになる。そこで、例えば、自動車などの発電機を備えたバッテリを有する場合などにおいては、その車載バッテリから給電することで長時間の使用が可能となる。
【０００３】
特に、パソコンを自動車に搭載してこれを業務用に運用する場合には、このような車載バッテリの利用が不可欠の要素となる。しかし、このような使用形態においては、車載バッテリがエンジンの始動や駆動モータの始動などにも用いられることで、その始動時に大電流が流れて端子電圧が一時的に低下してしまうことや、パソコンそのものの立ち上げにおける起動時間が比較的長くかかるなどの点で解決すべき技術的課題が残っている。
【０００４】
すなわち、一般に、車載用の情報処理装置には複数のアプリケーションソフトが搭載されると共に、この情報処理装置に接続される通信装置を制御するためのデバイスドライバ・ソフトウェアが搭載され、さらにはそれらのソフトウェアの動作を管理するための基本ソフトウェアであるＯＳ（オペレーションシステム）が搭載される。この場合、ＯＳソフトウェアとしては、装置に組み込むためのものとパーソナルコンピュータのものとがあるが、種々の周辺機器を接続して使うことを考慮すると、汎用のＯＳの方が拡張性が確保できるので望ましい。
【０００５】
ところが、このような汎用のＯＳを搭載するとなると、プログラムサイズが大きいため、その記憶手段としてはハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと略称する）などの大容量の記憶手段を用いる必要があり、そのＯＳをＨＤＤから読み込む時間がある程度必要となり、その間はまだ処理を行なうことができないばかりか、ＨＤＤへのアクセス中に電源電圧が変動するなどの事態が発生するとディスクに損傷を与える場合があるので、これらの不具合を解決する必要がある。これらの技術的課題をまとめてみると次のようになる。
【０００６】
第１に、上述の課題を解決するために、車載バッテリを駆動源とした連続稼働時間を確保するため、エンジンの始動状態で情報処理装置への給電を行なう構成を採用すると、エンジン始動ができない場合などは電源停止状態に戻るため、情報処理装置の起動を完了させることができなくなる場合がある。この場合は、情報処理装置に接続されるＨＤＤの動作が中断することになるので、ヘッドがディスクの記録面に接触してしまうなどで損傷し、再生不能な状態が発生する可能性がある。また、車載の情報処理装置が動作中に車載バッテリを交換するなどの作業で電源の供給が中断する場合などにおいても、上述同様にしてＨＤＤ装置の損傷が発生する可能性があり、この場合にも同様の不具合が発生する。
【０００７】
第２に、例えば商用車に情報処理装置を車載端末として搭載する場合に、その管理業務をするためのソフトウェアは大容量となる場合が多く、そのような大容量のソフトウェアを使用する場合においても、エンジンを始動する度に最初から車載端末を起動するシステムを採用すると、その起動のために必要な時間が長くなって、エンジン始動後にすぐに実行したい処理などが制約を受け業務の進行に支障がでるおそれがある。また、ソフトウェアに異常が発生してハードウェアの暴走などが発生した場合に備えて、ハードウェアの停止リセット（電源オフによるリセット）を行なえるようにする手段を車載端末に設ける必要がある。
【０００８】
第３に、上述のようにしてエンジンの始動とともに情報処理装置を起動する構成では、エンジンの停止に伴って情報処理装置を停止することになるが、この場合においても、電源をオフにするとき、つまりエンジンを停止するときに、情報処理装置がＨＤＤなどにアクセスしている場合にはヘッドやディスクの損傷が発生する恐れがある。
【０００９】
第４に、このような不具合を回避すべく、エンジンの停止状態でも情報処理装置の起動を可能な状態に構成すると、今度は、充電されない状態での車載バッテリに対する負担がかかり、情報処理装置の使用によって車載バッテリの消耗が早くなって、次にエンジンを始動するときに動作が保証されなくなる恐れがあるので、このための対策を施す必要がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、バッテリなどの電源を利用して駆動する情報処理装置に給電を行なう場合に、他の負荷の駆動による悪影響を被ることなく、また、無駄な消費電力を削減することができ、しかも起動時に時間を要することに起因した不具合を解消することができるようにした情報処理装置用電源装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、電源に接続される他の負荷が起動されると、起動手段は、その時点から電源の出力電圧が安定状態となるのを認識するまで待機し、安定状態を認識すると、給電制御手段は情報処理装置への給電動作を開始するようになる。これにより、情報処理装置への給電を負荷の起動に伴って行なう場合でも、その負荷への給電による電源の出力電圧の低下などの変動状態を避けて安定した状態から起動させることができるので、情報処理装置が起動に失敗することを防止することができるようになる。
【００１２】
そして、給電制御手段は、情報処理装置への給電開始の時点から給電時間を計測しており、その給電時間が所定時間を超えたときにはその情報処理装置がスリープサスペンド状態にあることを条件として再起動を行なうように制御するので、例えば、長時間連続して膨大なプログラムを実行させる場合などで、プログラム動作が不安定になったりする現象が生ずることがあっても強制的に再起動させることで不安定な状態にあったり不安定な状態に移行しつつあるのを正常な状態で再び開始させることができる。これによって、連続使用する状態でも一旦再起動させることで確実にプログラムの動作を行なわせることができるようになる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、移動体を駆動すべくキースイッチがオン操作されると、これに基づいて駆動装置が電源としての駆動用バッテリから給電されて駆動するようになる。このとき、起動手段は、キースイッチのオン操作の時点から駆動用バッテリの出力電圧が安定状態になるのを認識するまで待機し、安定状態が認識されると、給電制御手段により情報処理装置が給電されるようになる。これにより、情報処理装置は、安定した電圧のもとで起動されるようになり、外部に接続される記憶手段との情報の授受の動作を不安定にしたり機器に損傷を与えることを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を自動車に搭載するパソコンに適用した場合の第１の実施形態について図１ないし図１２を参照しながら説明する。
図１は全体の電気的構成を概略的に示すもので、情報処理装置用電源装置としての主電源回路１は電源もしくは駆動用バッテリとしての車載バッテリ２と情報処理装置としての車載パソコン３との間に設けられ、車載パソコン３に対する給電動作を後述するように制御する。車載パソコン３には、外部接続装置としてディスプレイ４，ハードディスク装置（以下ＨＤＤと略称する）５およびＣＤ−ＲＯＭ装置６が接続されている。また、自動車の車速を記録するための車速レコーダ７および車載パソコン３と情報の授受を行なう他の車載装置８ａ，８ｂなどが接続されている。
【００１５】
以下、これらの構成について詳述する。主電源回路１において、起動手段としての起動回路９は、カウンタ１０，発振器１１および信号発生回路１２から構成されている。カウンタ１０は、自動車のエンジン始動あるいは駆動モータ始動を行なうためのキースイッチ１３の状態信号が入力されるようになっており、キースイッチ１３がオンされると発振器１１からのクロックパルスにより計時動作を開始する。信号発生回路１２は、カウンタ１０から入力される計時時間であるカウンタ値が所定数に達すると起動信号を出力する。
【００１６】
給電制御手段としての給電制御回路１４は、マイクロコンピュータを主体とした構成となっており、あらかじめ記憶された種々の電源制御プログラムに基づいて車載バッテリ２から車載パソコン３への給電を制御する。車載バッテリ２の正極端子２ａはリセットスイッチ１５およびスイッチング回路１６を介して切換スイッチ１７の固定接点１７ａに接続され、可動接点１７ｃを介して給電制御回路１４の電源入力端子に接続されている。切換スイッチ１７の他の固定接点１７ｂは、補助バッテリ１８の正極端子に接続されている。リセットスイッチ１５は、ノーマリーオンタイプで、操作押圧力が作用している状態でのみオフするもので、ハードリセットスイッチとして機能するものである。切換スイッチ１７の接点切り換えは、給電制御回路１４により切り換え制御される。
【００１７】
給電制御回路１４は、信号発生回路１２に接続され起動信号が与えられるようになっている。給電制御回路１４には電圧測定回路１９が接続され、切換スイッチ１７を介して入力される車載バッテリ２あるいは補助バッテリ１８の入力電圧を検出して給電制御回路１４に出力する。また、給電制御回路１４には報知回路２０が接続され、報知信号を与えて報知動作を行なわせるようになっている。
【００１８】
そして、給電制御回路１４の給電出力端子は瞬断防止回路２１を介して車載パソコン３に接続されており、瞬断防止回路２１により車載パソコン３への給電に際して、切換スイッチ１７を切換動作させる場合あるいはその他の原因で瞬時的に出力電圧が断たれた場合でも、短時間の給電動作を継続できるように構成されている。
【００１９】
次に、車載パソコン３において、主制御回路２２は、ＣＰＵを含めた構成でＨＤＤ装置５からＯＳやアプリケーションプログラムを読出して一般的なパソコンとしてのプログラム実行機能を有するもので、主電源回路１の給電制御回路１４から瞬断防止回路２１を介して給電されるようになっている。監視回路２３は、車載バッテリ２の出力電圧を監視するためのもので、リセットスイッチ１５とスイッチング回路１６との共通接続点部分に検出端子が接続され、所定の設定電圧範囲に入るか否かを監視し、電圧レベルが設定電圧範囲から逸脱した場合には主制御回路２２に対して電源異常信号を出力するようになっている。
【００２０】
この主制御回路２２と主電源回路１の給電制御回路１４との間には信号線が接続されており、双方から信号の授受が行なえるようになっている。そして、主制御回路２２にはデータ授受を行なうためにアドレスを指定したりデータを送受信するためのバス（アドレスバスおよびデータバス）２４が接続されている。このバス２４には、ディスプレイコントローラ２５を介してディスプレイ４が接続され、ハードウェアコントローラ２６を介してＨＤＤ装置５およびＣＤ−ＲＯＭ装置６が接続されている。また、バス２４には、ＲＯＭ２６，ＲＡＭ２７が接続されると共に、外部機器Ｉ／Ｆ回路２９を介して車速レコーダ７および他の車載装置８ａ，８ｂなどが接続されている。なお、ディスプレイ４は、例えばバックライトを備えた液晶表示装置を想定している。
【００２１】
次に、車速レコーダ７の構成について図２を参照して説明する。図２において、制御回路３０はマイクロコンピュータを主体として構成されるもので、キースイッチ１３のオン操作に伴って車載バッテリ２から給電され、プログラムメモリ３１に記憶されているプログラムにしたがって車速検出動作を行なうようになっている。車速センサ３２は、タイヤの回転に伴ってパルス信号を出力するもので、例えば、タイヤが１回転すると４個のパルス信号を出力するように構成されている。この車速センサ３２から出力されるパルス信号は、フィルタ３３およびパルスカウンタ３４を介してカウントされたパルス個数のデータが制御回路３０に入力されるようになっている。
【００２２】
制御回路３０には、通信インターフェイス３５、３６およびメモリ３７が接続されている。通信インターフェイス３５には車載パソコン３が接続されていて、制御回路３０との間でデータの授受を主体とした情報の授受を可能にしている。また、通信インターフェイス３６にはメモリインターフェイス３８が接続されていて、ＩＣカードのような着脱可能な外部メモリ３９が装着されると、制御回路３０との間でデータの授受を行なうことができるようになっている。
【００２３】
次に本実施形態の作用について説明する。なお、本発明における主要な動作として、主電源回路１および車載パソコン３の給電動作に関係する機能を、次に示す処理機能に別けて説明すると共に、車速レコーダ７の動作について以下に説明する。
【００２４】
すなわち、車載パソコン３を自動車に搭載して最初に電源を投入する場合に行なわれる（１）主電源回路１の起動処理があり、起動が終了すると、この後の定常動作状態での給電電圧を監視するための（２）主電源回路１の電圧監視処理が行なわれ、そして、キースイッチがオフされたときおよび再びオンされたときには（３）主電源回路１の移行処理が行なわれる。
【００２５】
また、このような主電源回路１の各種処理に伴って車載パソコン３においては、（４）主制御回路２２の各種の処理動作が行なわれる。さらに、キースイッチ１３のオン状態で測定される（５）車速レコーダ７の車速検出動作について説明する。
【００２６】
（１）主電源回路１の起動処理
車載パソコン３が自動車に搭載され、リセットスイッチ１５を介して車載バッテリ２に接続された状態では、主電源回路１は、図示しないメインプログラムにおいて、まず図３に示す起動プログラムに基づいた起動処理を実行する。なお、本実施形態においては、給電制御回路１４および起動回路９の両者の動作を起動プログラムの動作として説明するが、実際には起動回路９が動作する部分についてはハード的な処理内容であり、給電制御回路１４が動作する部分についてはソフト的な処理内容である。そして、これらは、すべてソフト的な処理により動作させるようにすることもできるし、ハード的な処理により動作させることもできるものである。
【００２７】
すなわち、主電源回路１は、初期状態においては、車載バッテリ２からリセットスイッチ１５，スイッチング回路１６および切換スイッチ１７を介して給電制御回路１４まで給電経路が形成されており、動作電源が与えられている状態で図３の起動時プログラムをスタートする。
【００２８】
まず、主電源回路１の起動回路９には、キースイッチ１３の状態信号が入力されており、ここでキースイッチ１３がオンされているか否かを判断する（ステップＡ１）。自動車の運転を開始すべくエンジン始動のためのキースイッチ１３がオンされると、起動回路９はタイマ動作をスタートして計時動作を行なう（ステップＡ２）。計時時間があらかじめ設定されているタイマ時間に達すると、起動回路９は、キースイッチ１３が継続的にオン状態に保持されていることを条件として（ステップＡ３）ステップＡ４に移行する。
【００２９】
これにより、エンジン始動時に車載バッテリ２にかかる負担で出力電圧が低下する変動期間を経過して出力電圧が安定状態に戻ったことを認識することになるのである。タイマ時間（カウント値）は、一般的なエンジン始動時に発生する電圧変動の期間を過ぎた後の適宜の時間に設定されており、通常のエンジン始動時には出力電圧の安定状態であるとみなすことができるように設定されている。なお、ステップＡ４でキースイッチ１３がオフ状態であることを判断した場合には、キースイッチ１３が確実にオン操作されていなかった場合であるとしてステップＡ１に戻るようになる。
【００３０】
続いて、給電制御回路１４は、電圧測定回路１９からの車載バッテリ２の出力電圧の測定値が設定範囲内にあるか否かを判断する（ステップＡ５）。そして、車載バッテリ２の出力電圧が正常なレベルにある場合には、車載パソコン３の主制御回路２２に対して瞬断防止回路２１を介して給電するようになる（Ａ６）。車載パソコン３は、主制御回路２２に給電されると、後述するようにして所定の起動動作を行なうが、起動に際してハードウェアチェックを行なって（図６のステップＤ２〜ステップＤ４参照）異常がなければハードウェアチェックＯＫ信号を主電源回路１の給電制御回路１４に対して送信する。
【００３１】
給電制御回路１４は、このハードウェアチェックＯＫ信号が入力されると（ステップＡ７）、動作時間およびサスペンド時間のカウンタの初期設定を行ない  （ステップＡ８）、動作時間の計時を開始（ステップＡ９）した後、メインプログラムにリターンする。
【００３２】
上述の場合で、ハードウェアチェックＯＫ信号が入力されない場合には、給電制御回路１４は、電源オフ信号が入力されるか否かを判断しながら待機し（ステップＡ１０，Ａ７）、車載パソコン３側が電源オフ信号を送信した場合にはなんらかの異常が発生しているとして、停止処理を行ない（ステップＡ１１）、異常発生を表示あるいは報知し（ステップＡ１２）、メインプログラムにリターンするようになっている。
【００３３】
なお、上述の起動時プログラムの進行において、ステップＡ５にて車載バッテリ２の出力電圧が設定範囲内あることが判定されない場合には、異常発生かどうかを判断しながら待機し（ステップＡ１３，Ａ５）、異常発生の場合には停止処理を行なって（ステップＡ１１）から異常発生の表示あるいは報知動作を行なって（ステップＡ１２）メインプログラムにリターンする。
【００３４】
これにより、車載パソコン３側でなんらかの異常状態となっている場合でも、これを迅速に判断して停止処理を行なうので、データの損傷などが発生するのを極力抑制することができる。
【００３５】
（２）電圧監視処理
さて、給電制御回路１４は、メインプログラムに戻ると、車載パソコン３への給電状態を継続しながら、車載バッテリ２の出力電圧を監視すると共にキースイッチ１３のオフ操作を監視する。このうち、ここでは車載バッテリ２の出力電圧の監視について図４の割込処理により実施するバッテリチェック処理プログラムを参照して説明する。このバッテリチェック処理プログラムは、車載パソコン３側で行なうバッテリ処理プログラムと連動して行なわれるもので、車載バッテリ２の電圧が低下し始めてもこれに追随して補助バッテリ１８への切換処理を行なうことができる程度の時間間隔を上限としてそれよりも短い時間間隔で繰り返し実施されるようになっている。
【００３６】
給電制御回路１４は、バッテリチェック処理を開始すると、車載パソコン３側においてバッテリチェック処理（図７のステップＥ１〜ステップＥ４参照）を行なった結果として出力される正常信号あるいはバッテリ切換指令信号のいずれかが入力されるのを待ち（ステップＢ１，Ｂ２）、正常信号が入力されている場合には車載バッテリ２の出力電圧が正常であったとしてメインプログラムにリターンする。
【００３７】
また、バッテリ切換指令信号が入力されている場合には、給電制御回路１４は、補助バッテリ１８に切り換える処置を行ない（ステップＢ３）、この後、車載パソコン３側が行なう正常終了処理（図７のステップＥ６、図８参照）が終了した時点で出力される電源停止信号を受けると（ステップＢ４）、給電停止処理を行なって（ステップＢ５）プログラムを終了する。
【００３８】
上述の場合に、車載パソコン３への給電経路に瞬断防止回路２１を設けているので、切換スイッチ１７を切り換えて補助バッテリ１８に接続する際の瞬時的な断電期間は十分に給電動作が継続するようになっており、切り換え処理に伴う断電が発生することはない。
【００３９】
（３）主電源回路１の移行処理
次に、車載パソコン３への給電動作中に行なわれるキースイッチ１３のオフ操作に伴う移行処理、オフ操作によって移行したスリープサスペンド状態におけるリセット処理およびスリープサスペンド状態でのキースイッチ１３のオン操作に伴う移行処理について図５を参照して説明する。
【００４０】
給電制御回路１４は、キースイッチ１３がオフされると、これを起動回路９を介して認識し、図５の移行処理プログラムを開始する。給電制御回路１４は、車載パソコン３側からサスペンド移行信号が入力されるのを待機する（ステップＣ１，Ｃ２）。ここで、キースイッチ１３のオフ操作は車載パソコン３側でも認識され（図６のステップＤ９参照）、後述するようにしてスリープサスペンド処理（図９参照）が行なわれた結果サスペンド移行信号が出力されるようになっている。通常の場合には、車載パソコン３側から所定時間以内にサスペンド移行信号が入力されるので、給電制御回路１４は、ステップＣ３に進み動作時間の計時動作を停止すると共にサスペンド時間の計時動作を開始するようになる（ステップＣ４）。この時点では、車載パソコン３は、後述するように、スリープサスペンド状態に移行している。
【００４１】
給電制御回路１４は、この後、キースイッチ１３がオンされるまで，累積動作時間（動作時間とサスペンド時間との和の時間）が設定時間である例えば２４時間を超えたか否かを判断しながら待機する（ステップＣ５〜Ｃ７）。そして、キースイッチ１３がオン操作された場合には、ステップＣ５からステップＣ８に移行し、前述の起動処理と同様に、起動回路９により所定のタイマ時間が経過するのを待って起動信号が出力されると、キースイッチ１３のオン状態に保持されていることを条件として（ステップＣ８〜Ｃ１０）、レジューム指令を車載パソコン３側に出力して（ステップＣ１１）メインプログラムにリターンする。メインプログラムに戻ると、給電制御回路１４は、再び前述の電圧監視処理を実施しながらキースイッチ１３がオフ操作されるのを待機する状態となる。車載パソコン３側においては、レジューム指令を受けると、後述するようにして（図１１参照）スリープサスペンド状態に移行する前の状態に戻るようになっている。
【００４２】
また、給電制御回路１４は、キースイッチ１３がオン操作される前に累積時間が設定時間を超えたことを判断すると（ステップＣ７）、ステップＣ１２に移行して車載パソコン３に対してリセット処理を行なうようになる。これは、車載パソコン３が汎用のＯＳの管理下で長時間の動作を継続することに伴う不安定な状態に陥ることやフリーズ状態の発生などによる動作異常の発生を未然に防止するもので、車載パソコン３がスリープサスペンド状態にあるときに実施することで、リセット処理が動作に影響を及ぼすのを回避するようになっている。
【００４３】
この後、給電制御回路１４は、動作時間およびサスペンド時間を初期化して  （ステップＣ１３）ステップＣ１に戻るようになる。一方、車載パソコン３側においては、リセット処理がなされたことから、再起動処理を行ない、その時点でまだキースイッチ１３がオフ状態にあればスリープサスペンド処理に移行し、それが終了するとサスペンド移行信号を出力するので、給電制御回路１４は、再びステップＣ５〜Ｃ７のループに入って待機状態となる。
【００４４】
さて、給電制御回路１４は、ステップＣ１，Ｃ２でサスペンド移行信号が入力されるのを待機している状態において、車載パソコン３側からサスペンド移行信号を受けないまま設定時間が経過してしまった場合には、車載パソコン３側で正常に動作していないと判断して（ステップＣ１４）車載パソコン３を電源オフモードに移行させるように制御信号を送信する（ステップＣ１５）。この後、給電制御回路１４は、車載パソコン３をリセット処理して（ステップＣ１２，Ｃ１３）再びステップＣ１に戻るようになる。
【００４５】
なお、上述の異常では、例えば車載パソコン３がＨＤＤ装置５との間でデータの授受に時間がかかり設定時間以内にサスペンド移行信号が出力できなかったような場合があるので、この場合には、ＨＤＤ装置５との間のデータ処理が正常に終了した後リセットされると、キースイッチ１３のオフ状態では再びスリープサスペンド処理を実行してサスペンド移行信号を出力するようになるので、前述同様にしてステップＣ５〜Ｃ７の待機ループに移行するようになる。
【００４６】
（４）主制御回路２２の各種の処理動作
次に、上述のような主電源回路１の動作に対する車載パソコン３の主制御回路２２の各種の処理動作について図５ないし図１１を参照しながら説明する。なお、各種の処理動作は、上述した主電源回路１の動作の順に沿って順次説明する。まず、主制御回路２２は、起動時においては、図６に示す制御プログラムにしたがって起動処理を行なう。主電源回路１から給電された時点では、電源である車載バッテリ２の出力電圧は安定状態にあるので、起動に際して電源電圧変動はなく、ＨＤＤ装置５との間の動作を確実に行なえる状態となっている。
【００４７】
主制御回路２２は、ＲＯＭ２７にアクセスしてブートロードを行ない（ステップＤ１）、ブートプログラムにしたがってハードウェアチェックを行なう（ステップＤ２）。ここで主制御回路２２に接続されている機器に異常がなければ（ステップＤ３）、ハードウェアチェックＯＫ信号を出力し（ステップＤ４）、ＨＤＤ装置５に記憶されているＯＳおよびアプリケーションプログラムをロードして（ステップＤ５）からＯＳの管理下でアプリケーションプログラムを起動する  （ステップＤ６）。
【００４８】
主制御回路２２は、アプリケーションプログラムの動作を実行した状態で、プログラムの進行を妨げる異常発生があるか否かを判断すると共に、キースイッチ１３がオフ操作されるか否かを判断する状態となる（ステップＤ７〜Ｄ９）。また、この状態では、図７に示すバッテリチェック処理を割込処理によって実行し、車載バッテリ２の出力電圧をチェックしている。このバッテリチェック処理は、前述したように、たとえ車載バッテリ２の出力電圧が低下してきた場合でも、それを検知して停止の処理を行なうのに十分な時間をとれる程度の時間間隔で繰り返し実行するようになっている。
【００４９】
主制御回路２２は、まず、監視回路２３を介して車載バッテリ２の電圧をチェックし（ステップＥ１）、検出電圧が設定電圧範囲に入っていれば（ステップＥ２）車載バッテリの正常信号を出力して（ステップＥ３）制御プログラムにリターンする。また、検出電圧が設定電圧範囲に入っていない場合には（ステップＥ２）、バッテリ切換指令信号を主電源回路１側に出力し（ステップＥ４）、ディスプレイ４に電源異常である旨の表示を行なわせる（ステップＥ５）。
【００５０】
この後、主制御回路２２は、正常終了処理を実施して（ステップＥ６）プログラムを終了する。正常終了処理は、図８に示す処理を実行するもので、主制御回路２２は、まず、実行中のアプリケーションプログラムで取り扱っている種々のデータをＨＤＤ装置５に書き込み処理して退避し（ステップＦ１）、この後アプリケーションプログラムを終了処理させる（ステップＦ２）。続いて、主制御回路２２は、電源停止処理を実行し（ステップＦ３）、給電停止が可能な状態になると、主電源回路１に対して電源停止コマンドを出力してバッテリチェック処理にリターンし、プログラムを終了する。
【００５１】
これにより、車載バッテリ２の出力電圧が低下するなどの異常状態の発生で補助バッテリ１８に切り換えてから確実に停止処理を継続して電源を停止することができるので、この後、車載バッテリ２が交換されるかあるいは充電されるなどして出力電圧が復帰して再起動をする場合に、アプリケーションプログラムの実行に支障を来さず、停止処理を行なう前の状態に復元した上で再開することができるようになる。
【００５２】
また、主制御回路２２は、前述の制御プログラムの実行中において、ステップＤ７〜Ｄ９の状態の継続中に、キースイッチ１３がオフされた場合には（ステップＤ９）、図８に示すスリープサスペンド処理プログラムに移行してスリープサスペンド処理を実行した（ステップＤ１０）後にスリープモードに移行する（ステップＤ１１）ようになる。
【００５３】
図９はスリープサスペンド処理のプログラムを示すもので、主制御回路２２は、実行中のアプリケーションプログラムで取り扱っている種々のデータをＲＡＭ２８もしくはＨＤＤ装置５に退避させ（ステップＧ１）、この後ＨＤＤ装置５をオフさせるように処置し（ステップＧ２）、ディスプレイ４のバックライトをオフさせ（ステップＧ３）、これらが終了すると主電源回路１に対してサスペンド移行信号を出力して制御プログラム（図６）にリターンする。この後、主制御回路２２はスリープモードに移行する（ステップＤ１１）。
【００５４】
主制御回路２２は、スリープモードにおいては、必要最小限の動作を行なうのみでほとんど電力を消費しない低消費電力モードとなる。そして、このスリープモードにおいては、スリープモードからの復帰を指令する信号のみを受け付ける状態となっており、具体的には、図１０に示すプログラムを実行している。すなわち、キースイッチ１３のオン操作によるレジューム指令があるか否かを判断している（ステップＨ１）と共に、ユーザによる車載機器８ａ，８ｂなどの操作があるか否かを判断している（ステップＨ２）。これらのステップを繰り返して待機している状態で、レジューム指令が入力されたりユーザの操作があると、スリープモードの解除処理指令を出力して（ステップＨ３）プログラムを終了するよになる。
【００５５】
これによって、主制御回路２２は、図１１に示すレジューム処理を実行するようになる。主制御回路２２は、ディスプレイ４のバックライトをオンさせ（ステップＪ１）、ＨＤＤ装置５を起動させ（ステップＪ２）、この後アプリケーションプログラムをロードして起動し（ステップＪ３，Ｊ４）、制御プログラム（図６）のステップ７に移行してアプリケーションプログラムを実施し、再びキースイッチがオフ操作されるか異常発生するかを待ちながら（ステップＤ７〜Ｄ９）車載バッテリ２の出力電圧をチェック（図７）する状態となる。
【００５６】
次に、制御プログラム（図６）の実施中に異常が発生した場合の主制御回路２２の処理動作について説明する。すなわち、まず、ハードウェアチェックの結果に異常がある場合には、異常箇所をディスプレイ４に表示させ（ステップＤ１２）、電源オフ処理を行なう（ステップＤ１３）と共に、主電源回路１に電源オフ指令信号を出力して（ステップＤ１４）プログラムを終了する。これにより、車載パソコン３は結果として起動することができない状態で電源が停止されることになる。
【００５７】
また、制御プログラムの実行中で、アプリケーションプログラムを実行するループ（ステップＤ７〜Ｄ９）で、アプリケーションの実行になんらかの異常が発生した場合には、主制御回路２２は、ディスプレイ４により異常箇所の表示を行なわせる（ステップＤ１５）と共に、異常処理を実施する（ステップＤ１６）。この場合、異常処理の内容は図示していないが、具体的には、主制御回路２２は、異常の内容がアプリケーションソフトに起因したものであるのか、各種のデバイス（装置）の異常に起因したものであるのか、あるいは電源系統の異常に起因したものであるのかを判定し、復帰可能な異常であるか否かの判断を行なうようになっている。
【００５８】
この結果、復帰が可能である異常であった場合には、主制御回路２２は、再起動をするためにステップＤ１７を経てステップＤ１の起動処理に戻り、自己復帰不能な異常であった場合には、電源オフ処理のステップＤ１３に移行して電源オフ処理を行ない、この後電源オフ指令信号を出力してプログラムを終了するようになる。
【００５９】
以上のような処理を行なうので、車載パソコン３の主制御回路２２は、主電源回路１の動作に伴って、起動処理、バッテリチェック処理、スリープサスペンド処理などを行なって確実な動作と消費電力の低減および異常状態における迅速且つ的確な処理を行なうことで信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００６０】
（５）車速レコーダ７の車速検出動作
次に、車速レコーダ７の動作について図１２も参照して説明する。車速の検出は、例えばエンジンを始動した直後に走行を開始することを想定すると、車載パソコン３が起動してから検出動作を行うのでは、始動直後から車載パソコン３が起動するまでの間は車速データを記録することができなくなる。このような不具合が発生しないように、その間の車速データの検出動作を行うと共に記憶保持を行うものである。なお、車速レコーダ７に限らず、エンジン始動後すぐに動作する必要のある車載機器については、同様の事情であるからデータの処理および記憶をする機能を持たせる必要がある。
【００６１】
車速レコーダ７は、キースイッチ１３がオン操作されると、この後車載バッテリ２から給電され、制御回路３０は、内部に設けられたＲＯＭからプログラムを読出してすぐに車速検出動作を実行するようになる。車速センサ３２からフィルタ３３，パルスカウンタ３４を介して入力されるパルスのカウント数に基づいて逐次その車速を演算し、得られた車速データは車載パソコン３が起動状態となってデータの授受が可能となるまでの間はメモリ３７内に記憶保持される。
【００６２】
そして、車載パソコン３が起動してデータの授受が可能な状態となると、車載パソコン３側から通信インターフェイス３５を介して要求される信号に応じてメモリ３７に記憶した車速データおよび以後求められる車速データを順次転送するようになっている。また、ＩＣカードやメモリカードなどの外部メモリ３９に記憶する場合には、通信インターフェース３６からメモリインターフェース３８を介して外部メモリ３９に車速データを転送する。
【００６３】
また、車速レコーダ７においては、制御回路３０により、演算で求めた車速データに基づいてその変化量を計算することにより加速度を演算する。この場合、精度を上げるために、車速と時間との関係を２次関数あるいはそれ以上の次数の関数に当てはめて、各時点での関数曲線の傾きを演算することで加速度を求めるようにすることもできる。
【００６４】
そして、加速度の演算結果により、その加速度の値があらかじめ設定された加速度範囲を超える場合には（例えば急加速なら正の設定値、急ブレーキなら負の設定値として加速度範囲が設定される）危険な運転状態と判断してこの結果と共にメモリ３７や外部メモリ３９あるいは車載パソコン３側に記録することができる。
【００６５】
さて、上述の車速の検出は次のような原理に基づいて行なう。車速センサ３２は、前述したようにタイヤが１回転すると４個のパルス信号を出力するようになっており、例えば、タイヤの直径を５０ｃｍ程度とすると、走行距離１ｋｍ毎に２５４８個（＝４個×６３７回転）のパルス信号が出力されることになる。走行速度が６０ｋｍ／ｈの場合には１分に１ｋｍ走行するので、車速レコーダ７の制御回路３０は、パルスカウンタ３４を介して１分間あたり２５４８パルスカウントが入力される。
【００６６】
いま、車両の最高速度を想定すると、最高でも３００ｋｍ／ｈを超えることはないから、１分間の最大のカウント値は上述の５倍の値である１２７４０個（＝２５４８個×５）となる。したがって、１秒当たりの最大カウント値は２１２パルス／秒となるから、これ以上の高い周波数の信号をカットするローパスフィルタとしてのフィルタ３３が設けられているのである。パルスカウンタ３４はフィルタ３３を介して入力されるパルス信号をカウントし、制御回路３０は、そのパルス信号のカウント数と計測時間との関係から車速を求める。
【００６７】
この場合、車速を求める方法としては２種類あり、１つは図１２の入力パルス列の上側に示しているように、一定時間ｘ秒間に入力されるパルス信号のカウント数（ｐ個）から車速を求める方法であり、他の１つは同図のパルス列の下側に示しているように、あるパルス信号の検出時刻を起点として、その後、設定時間に最も近いタイミングで入力されたパルス信号までをカウント数（ｐ個）とすると共にそのパルス信号の検出タイミングまでを検出時間ｙ（ｎ）秒として車速を求める方法である。
【００６８】
検出方法としては、上述の２つの方法のうち、前者は検出動作が簡単で迅速に計算することができるが、精度の点では後者の方が正確な車速を求めることができ、いずれか適した方を用いることができるし、あるいは両方を備えて求める方法を採用することもできる。
【００６９】
なお、パルス信号をカウントする時間間隔は、運転者の運転挙動を記録する必要があるような場合には、秒単位未満が必要とされている。これは、運転中に急ブレーキを踏むような場合に、運転者がブレーキを踏んでから車速が変化するのが１秒以内であるからである。しかし、あまり短い期間に設定すると、検出データが増えると共に演算処理が増大してくるため、必要な範囲で適切に設定することが望ましい。そこで、例えば、パルス信号のカウントの時間間隔を０．５秒程度に設定することが好ましい。
【００７０】
このような本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
第１に、キースイッチ１３がオン操作されたときに、主電源回路１により車載バッテリ２の出力電圧が安定状態になるのを認識してから車載パソコン３に給電するので、ＯＳやアプリケーションを記憶したＨＤＤ装置５へのアクセス中に電圧変動などが悪影響を及ぼすのを防止することができる。
【００７１】
第２に、キースイッチ１３がオフされると、車載パソコン３をスリープモードに移行させるようにしたので、エンジンの停止状態で車載バッテリ２への充電が行なわれない状態では低消費電力モードにしながら、しかも、次にキースイッチ１３がオン操作されたときには迅速に元の状態に戻して処理動作を行なうことができるようになる。
【００７２】
第３に、動作中においては、常に車載バッテリ２の出力電圧を監視し、出力電圧が所定範囲から外れた場合には、補助バッテリ１８に切り換えて車載パソコン３が処理中の動作を終了できる状態となるように処置させると共に、電源停止の状態に移行させるので、車載パソコン３がＨＤＤ装置５にアクセスしている状態でも、処理中の動作を終了させることができるので、ヘッドやディスクに機械的損傷を与えたり、データに損傷を与えることがなくなる。
【００７３】
第４に、車載パソコン３の連続動作時間が、例えば２４時間以上の長時間に渡る場合には、スリープモードの状態であることを条件として主電源回路１により再起動を行なわせるようにしたので、ＯＳやアプリケーションソフトが不安定な状態となったりするのを未然に防止することができる。
【００７４】
第５に、車速レコーダ７に、車速データを演算して記憶するメモリ３７，外部メモリ３９などを配設しているので、キースイッチ１３がオンされて車載パソコン３がアプリケーションソフトを実行する状態となるまでの間に、車両が走行する場合でも車速レコーダ７により得られる車速データを記憶しておくことができ、この後、車載パソコン３が動作処理を開始した時点で車速データを転送することができるようになる。
【００７５】
（第２の実施形態）
図１３および図１４は、本発明の第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、車載バッテリ２の電圧が低下して補助バッテリ１８に切り換えたときに、車載パソコン３を停止させるのではなく継続して動作させるようにしたところである。また、この実施形態においては、車載バッテリ２の出力電圧のチェックを車載パソコン３側と主電源回路１側との双方で行なっている。
【００７６】
すなわち、主電源回路１の給電制御回路１４は、前述したバッテリチェック処理（図４）に代えて、図１３に示す車載バッテリチェック処理のプログラムを割込処理により実行する。給電制御回路１４は、車載バッテリ２の出力電圧を検出して（ステップＫ１）、設定電圧範囲内にある場合は（ステップＫ２）メインプログラムにリターンする。
【００７７】
そして、検出電圧が設定電圧範囲内にない場合には、給電制御回路１４は、補助バッテリ１８への切り換え処理を行ない（ステップＫ３）、車載バッテリ２の異常状態を報知して（ステップＫ４）メインプログラムにリターンする。この状態では、車載パソコン３は、補助バッテリ１８から主電源回路１を介して給電状態にあり、車載パソコン３は車載バッテリ２による給電状態と同様にしてアプリケーションプログラムの動作を継続するようになっている。
【００７８】
さて、補助バッテリ１８による給電状態で、主電源回路１においては、給電制御回路１４は、補助バッテリ１８の出力電圧をチェックする。図１４はそのチェック処理のプログラムを示すもので、前述同様にして適宜のタイミングで割込処理により実行する。
【００７９】
まず、給電制御回路１４は、補助バッテリ１８の出力電圧を電圧検出回路１９からの検出出力（ステップＬ１）により判断し、設定電圧範囲にある場合には  （ステップＬ２）問題なしとしてメインプログラムにリターンする。そして、設定電圧範囲にない場合には、給電制御回路１４は、補助バッテリ１８がなんらかの異常状態になると判定し（ステップＬ３）、その異常状態を報知する（ステップＬ４）。
【００８０】
この後、給電制御回路１４は、使用者が異常状態の報知に応じて停止処置をするなどの操作入力が与えられるのを待機し（ステップＬ５，Ｌ６）、所定時間内に操作入力があるか、あるいは所定時間が経過した場合には、正常終了処理指令を車載パソコン３に対して出力し（ステップＬ７）、この後、車載パソコン３側で正常終了処理（図８参照）を実行して電源停止コマンドが送信されるのを待機する（ステップＬ８）。給電制御回路１４は、電源停止コマンドが入力されると、電源停止の処置を行ない（ステップＬ９）、プログラムを終了する。
【００８１】
これにより、補助バッテリ１８による給電状態でも車載パソコン３を通常の動作状態としながら、補助バッテリ１８の出力電圧が低下してきた場合にこれに応じて速やかに停止処理を行なうことができ、そのときにはＨＤＤ装置５などに対するアクセス中であっても処理中のデータを確実に処置した状態で電源停止に移行するので、ヘッドやディスクの機械的損傷やデータの損傷を防止することができる。
【００８２】
（第３の実施形態）
図１５は本発明の第３の実施形態を示すもので、記憶手段としてＨＤＤ装置５に代えて、ＨＤＤ装置５と同等の機能を備えた半導体メモリチップを用いたメモリカードあるいはメモリボードなどからなる記憶部を備える構成としたところである。なお、この場合においては、記憶されたデータを保護するために電源回路を設けてバックアップをする必要がある。
【００８３】
図１５において、記憶手段として設けるメモリカードあるいはメモリボードからなる記憶部４０は、第１の記憶部４０ａおよび第２の記憶部４０ｂの２系統の記憶領域を設けた構成としている。各記憶部４０ａ，４０ｂは、それぞれメモリバックアップ電池４１ａ，４１ｂが接続されると共に、その端子電圧が電圧監視回路４２ａ，４２ｂにより監視されるように構成されている。
【００８４】
そして、２つの記憶部４０ａ，４０ｂは、互いに記憶しているデータを転送することが可能となっており、例えば、メモリバックアップ電池４１ａを交換する場合には、メモリバックアップ電池４１ａの電圧低下を電圧監視回路４２ａが検知すると、第１の記憶部４０ａの記憶データを第２の記憶部４０ｂに転送するように指令を与え、第２の記憶部４０ｂにデータが自動的に転送される。メモリバックアップ電池４１ｂを交換する場合にも同様にして第２の記憶部４０ｂの記憶データが第１の記憶部４０ａに転送される。
【００８５】
これにより、メモリバックアップ電池４１ａ，４１ｂのいずれかが電圧低下を起こした場合でもその記憶データは電圧低下を起こしていない側の記憶部４０ａまたは４０ｂに転送して保持されるので、信頼性の向上を図ることができる。
【００８６】
（第４の実施形態）
図１６および図１７は本発明の第４の実施形態を示すもので、第３の実施形態と異なるところは、メモリバックアップ電池を不要とする記憶手段として不揮発性のメモリ４３を設ける構成としたところである。また、この場合においては、不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭを用いた第１の記憶部４３ａ，第２の記憶部４３ｂを設けている。さらに、各記憶部４３ａ，４２ｂにはＯＳをそれぞれに記憶させる構成とし、一方のＯＳが不安定な動作を呈したときに他方の正常なＯＳにより記憶部を調査し、正常な状態に復帰させる処置をする構成としている。
【００８７】
また、図１７に示すように、不揮発性のメモリ４３の構成に代えて、別の筐体に収容したそれぞれのＥＥＰＲＯＭからなる第１の記憶部４４，第２の記憶部４５からなる構成とすることもできる。この場合には、各記憶部４４，４５の取り扱いが別個に行なうことができるので、不具合を呈した側の記憶部４４，４５のいずれかを取り外して別途に調査をしたり、正常な別のものと交換することもできる。
【００８８】
本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形また拡張できる。
本発明においては、情報処理装置として車載パソコン３を例にとって説明したが、車載パソコン以外に、ＨＤＤ装置やメモリとデータやプログラムの授受を行なう構成のカーナビゲーション装置に適用することもできるし、自動課金処理を行なうための車載機などに適用することもできる。さらには、記憶手段とのやり取りを行なう構成をもつ情報処理機器全般に適用することができる。
【００８９】
エンジンで駆動する自動車の他に、電気自動車に適用することもできる。あるいは、バッテリを利用して駆動する他の移動体に適用することもできる。さらには、移動体に限らず、バッテリのように他の負荷との共用をすることで電圧変動が起こる可能性のある装置全般に適用することができる。
【００９０】
本実施形態では、キースイッチ１３のオン操作後に起動回路９により遅延タイマ機能をもたせて給電動作を開始するようにしたが、これに限らず、車載バッテリ２の出力電圧を直接検出してその検出電圧が設定範囲内に入るのを検出して安定状態にあることを認識する構成とすることもできる。また、遅延タイマ機能による動作に電圧検出の機能を両方設ける構成としても良く、これにより、より信頼性の高い動作を提供することができる。
【００９１】
商用車に搭載する場合に、車載パソコン３の電源はオフできないようにすることが好ましい場合がある。この場合には、第１の実施形態と同様にして電源スイッチは設けず、常に給電状態となるように構成することが好ましい。そして、使用者の意識的な操作によって車載パソコン３の電源がオフされてしまうような場合には、そのオフ操作があったことを記憶したり、あるいは管理者に無線などで電源オフの情報を送信した上で、停止処理を行なうように構成することで、管理機能を向上させることができる。
【００９２】
補助バッテリ１８は、充電式のものを用いることが好ましいが、１次電池を用いる構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す電気的構成図
【図２】車速レコーダの電気的構成図
【図３】主電源回路の起動時プログラムのフローチャート
【図４】主電源回路のバッテリチェック処理プログラムのフローチャート
【図５】主電源回路の移行処理プログラムのフローチャート
【図６】主制御回路の制御プログラムのフローチャート
【図７】主制御回路のバッテリチェック処理プログラムのフローチャート
【図８】主制御回路の正常終了処理プログラムのフローチャート
【図９】主制御回路のスリープサスペンド処理プログラムのフローチャート
【図１０】主制御回路のレジューム発生検知のフローチャート
【図１１】主制御回路のレジューム処理プログラムのフローチャート
【図１２】車速レコーダの車速検出原理を示す説明図
【図１３】本発明の第２の実施形態を示す主電源回路の車載バッテリチェック処理プログラムのフローチャート
【図１４】主電源回路の補助バッテリチェック処理プログラムのフローチャート
【図１５】本発明の第３の実施形態を示す記憶部の電気的構成図
【図１６】本発明の第４の実施形態を示す図１５相当図
【図１７】図１５相当図
【符号の説明】
１は主電源回路（情報処理装置用電源装置）、２は車載バッテリ（電源、駆動用バッテリ）、３は車載パソコン（情報処理装置）、５はＨＤＤ装置（記憶手段）、７は車速レコーダ、８ａ，８ｂは車載機器、９は起動回路（起動手段）、１３はキースイッチ、１４は給電制御回路（給電制御手段）、１５はリセットスイッチ、１７は切換スイッチ、１８は補助バッテリ、１９は電圧測定回路、２１は瞬断防止回路、２２は主制御回路、２３は監視回路、３０は制御回路、３２は車速センサ、３７はメモリ、３９は外部メモリ、４０，４３，４４，４５は記憶部（記憶手段）、４１ａ，４１ｂはメモリバックアップ電池、４２ａ，４２ｂは電圧監視回路である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003858790.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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