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JP-2026076791-A - 電源制御装置、これを備えたデータ記録装置、電源制御プログラムおよび電源制御方法

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Abstract

【課題】高度なオペレーティングシステムを備えたデータ記録装置への電力供給を適切に制御することによって省電力化し、商用電源のない環境下での実用的な運用を可能にすることができる電源制御装置、これを備えたデータ記録装置、電源制御プログラムおよび電源制御方法を提供する。 【解決手段】ＯＳ１０ａを備えたデータ記録装置１０への電力供給を制御する電源制御装置１であって、ＯＳ１０ａの起動指示を取得する起動指示取得部３１と、ＯＳ状態保持端子４に保持されているＯＳ状態を継続的に監視するＯＳ状態監視部３２と、起動指示が取得されたとき、電子的スイッチ１２をオンにし、ＯＳ状態が起動状態から待機状態になったとき、電子的スイッチ１２をオフにする電源制御部３３と、を有する。 【選択図】 図１

Inventors

  • 中山 淳太
  • 田口 皓大

Assignees

  • 株式会社エルムデータ

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (6)

  1. オペレーティングシステムを備えたデータ記録装置への電力供給を制御する電源制御装置であって、 前記データ記録装置と電源との間には、前記電源から前記データ記録装置への通電をオンオフ可能な電子的スイッチが設けられているとともに、 前記データ記録装置には、前記オペレーティングシステムが起動状態であるか待機状態であるかを示すＯＳ状態を保持するＯＳ状態保持端子が設けられており、 前記オペレーティングシステムを起動する旨の起動指示を取得する起動指示取得部と、 前記ＯＳ状態保持端子に保持されている前記ＯＳ状態を継続的に監視するＯＳ状態監視部と、 前記起動指示取得部によって前記起動指示が取得されたとき、前記電子的スイッチをオンにし、前記ＯＳ状態監視部によって前記ＯＳ状態が起動状態から待機状態になったことが検出されたとき、前記電子的スイッチをオフにする電源制御部と、 を有する、電源制御装置。
  2. 請求項１に記載の電源制御装置を備えたデータ記録装置。
  3. 前記データ記録装置は、前記オペレーティングシステムが起動したとき、前記ＯＳ状態保持端子に保持されているＯＳ状態を起動状態に設定するＯＳ状態管理部を有する、請求項２に記載のデータ記録装置。
  4. 前記ＯＳ状態保持端子は、前記オペレーティングシステムのシャットダウン処理が完了したとき、自動的にＯＳ状態を待機状態に設定する、請求項２に記載のデータ記録装置。
  5. オペレーティングシステムを備えたデータ記録装置への電力供給を制御する電源制御プログラムであって、 前記データ記録装置と電源との間には、前記電源から前記データ記録装置への通電をオンオフ可能な電子的スイッチが設けられているとともに、 前記データ記録装置には、前記オペレーティングシステムが起動状態であるか待機状態であるかを示すＯＳ状態を保持するＯＳ状態保持端子が設けられており、 前記オペレーティングシステムを起動する旨の起動指示を取得する起動指示取得ステップと、 前記ＯＳ状態保持端子に保持されている前記ＯＳ状態を継続的に監視するＯＳ状態監視ステップと、 前記起動指示取得ステップにおいて前記起動指示が取得されたとき、前記電子的スイッチをオンにし、前記ＯＳ状態監視ステップにおいて前記ＯＳ状態が起動状態から待機状態になったことが検出されたとき、前記電子的スイッチをオフにする電源制御ステップと、 をコンピュータに実行させる、電源制御プログラム。
  6. オペレーティングシステムを備えたデータ記録装置への電力供給を制御する電源制御方法であって、 前記データ記録装置と電源との間には、前記電源から前記データ記録装置への通電をオンオフ可能な電子的スイッチが設けられているとともに、 前記データ記録装置には、前記オペレーティングシステムが起動状態であるか待機状態であるかを示すＯＳ状態を保持するＯＳ状態保持端子が設けられており、 前記オペレーティングシステムを起動する旨の起動指示を取得する起動指示取得ステップと、 前記ＯＳ状態保持端子に保持されている前記ＯＳ状態を継続的に監視するＯＳ状態監視ステップと、 前記起動指示取得ステップにおいて前記起動指示が取得されたとき、前記電子的スイッチをオンにし、前記ＯＳ状態監視ステップにおいて前記ＯＳ状態が起動状態から待機状態になったことが検出されたとき、前記電子的スイッチをオフにする電源制御ステップと、 を有する、電源制御方法。

Description

本発明は、データ記録装置への電力供給を制御する技術に関し、特に高度なオペレーティングシステムを備えたデータ記録装置のための電源制御装置、これを備えたデータ記録装置、電源制御プログラムおよび電源制御方法に関するものである。 従来、センサー等によって測定された各種のデータを記録するデータロガー等のデータ記録装置が知られている。例えば、特開２０１７－１０１９７４号公報には、充電できないような環境で使用するために、バッテリーによって駆動されるデータロガーが開示されている（特許文献１）。 特開２０１７－１０１９７４号公報 本発明に係る電源制御装置およびこれを備えたデータ記録装置の一実施形態を示すブロック図である。本実施形態の電源制御装置、電源制御プログラムおよびデータ記録装置によって実行される電源制御方法を示すフローチャートである。 以下、本発明に係る電源制御装置、これを備えたデータ記録装置、電源制御プログラムおよび電源制御方法の一実施形態について図面を用いて説明する。 本実施形態では、図１に示すように、データ記録装置１０と電源１１との間に、電源１１からデータ記録装置１０への通電をオンオフ可能な電子的スイッチ１２を設け、この電子的スイッチ１２を電源制御装置１によってオンオフすることにより、電力供給を適切に制御するようにした。以下、各構成について説明する。 ［１］データ記録装置１０ データ記録装置１０は、センサーやカメラ等によって取得された様々なデータを記録するものである。本実施形態において、データ記録装置１０は、高度なオペレーティングシステム（ＯＳ）を備えたシングルボードコンピュータ等のコンピュータによって構成されており、図１に示すように、主として、ＯＳ状態保持端子４と、記憶手段５と、演算処理手段６とを有している。以下、各構成手段について詳細に説明する。 なお、データ記録装置１０の適用例としては、センサー等によって測定された各種の測定データを記録するデータロガーや、映像データを記録する監視カメラ等が挙げられる。また、データ記録装置１０に搭載される高度なオペレーティングシステムとしては、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）やＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）等、シャットダウン処理が必要となる全てのオペレーティングシステムが含まれる。 ＯＳ状態保持端子４は、オペレーティングシステムが起動状態であるか待機状態であるかを示すＯＳ状態を保持するものである。本実施形態において、ＯＳ状態保持端子４は、電圧レベル（ＬＯＷレベルまたはＨＩＧＨレベル）をデジタル値（０または１）によって保持する汎用入出力（ＧＰＩＯ：General Purpose Input／Output）ポート等から構成されている。 そして、ＯＳ状態保持端子４は、オペレーティングシステムが起動状態にある場合、電圧を出力する状態（ＨＩＧＨレベル）を保持する。一方、ＯＳ状態保持端子４は、オペレーティングシステムが待機状態にある場合、電圧を出力しない状態（ＬＯＷレベル）となるように設計されている。 本実施形態では、オペレーティングシステムのシャットダウン処理が完了したとき、ＯＳ状態保持端子４には電流が来なくなるため、電圧を出力できなくなり、ＬＯＷレベルを保持することとなる。よって、自動的にＯＳ状態が待機状態に設定される。一方、オペレーティングシステムが起動したとき、後述するＯＳ状態管理部６２によって、ＯＳ状態保持端子４に保持されているデジタル値が０（ＬＯＷレベル）から１（ＨＩＧＨレベル）に書き換えられることにより、ＯＳ状態が起動状態に設定される。 記憶手段５は、各種のデータを記憶するとともに、演算処理手段６が演算処理を行う際のワーキングエリアとして機能するものである。本実施形態において、記憶手段５は、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ、メモリカード、ＵＳＢメモリ等で構成されており、図１に示すように、プログラム記憶部５１と、記録データ記憶部５２とを有している。 プログラム記憶部５１には、高度なオペレーティングシステム１０ａ（ＯＳ）と、ＯＳ状態管理プログラム１０ｂと、データ記録プログラム１０ｃとがインストールされている。そして、演算処理手段６がオペレーティングシステム１０ａ、ＯＳ状態管理プログラム１０ｂおよびデータ記録プログラム１０ｃのそれぞれを実行することにより、データ記録装置１０としてのコンピュータを後述する各構成部として機能させるようになっている。 記録データ記憶部５２は、データ記録装置１０によって取得された各種のデータを記録データとして記憶するものである。記録データとしては、図示しないセンサー等によって測定された各種の測定データや、図示しない監視カメラ等によって撮像された映像データ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 演算処理手段６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成されており、図１に示すように、プログラム記憶部５１にインストールされたオペレーティングシステム１０ａを実行することにより、起動処理実行部６１と、シャットダウン（ＳＤ）処理実行部６４として機能する。また、演算処理手段６は、プログラム記憶部５１にインストールされたＯＳ状態管理プログラム１０ｂを実行することにより、ＯＳ状態管理部６２として機能する。さらに、演算処理手段６は、プログラム記憶部５１にインストールされたデータ記録プログラム１０ｃを実行することにより、記録処理実行部６３として機能する。以下、各構成部についてより詳細に説明する。 起動処理実行部６１は、オペレーティングシステム１０ａの起動処理を実行するものである。本実施形態において、起動処理実行部６１は、データ記録装置１０が電源１１と通電されると、自動的にオペレーティングシステム１０ａの起動処理を実行するようになっている。 ＯＳ状態管理部６２は、ＯＳ状態保持端子４に保持されているＯＳ状態を管理するものである。本実施形態において、ＯＳ状態管理部６２は、オペレーティングシステム１０ａが起動したとき、ＯＳ状態保持端子４に保持されているデジタル値を０から１に書き換えることにより、ＯＳ状態を起動状態に設定する。また、ＯＳ状態管理部６２は、記録処理実行部６３によるデータ記録処理が完了すると、シャットダウン処理実行部６４に対してシャットダウン処理を実行するように指示する。 記録処理実行部６３は、データ記録処理を実行するものである。本実施形態において、記録処理実行部６３は、オペレーティングシステム１０ａが起動するたびに、図示しないセンサー等から所定のデータを取得し、記録データ記憶部５２に保存する。また、記録処理実行部６３は、図示しない通信手段を介して、記録したデータをサーバ等へ送信するようになっている。 シャットダウン処理実行部６４は、オペレーティングシステム１０ａのシャットダウン処理を実行するものである。本実施形態において、シャットダウン処理実行部６４は、ＯＳ状態管理部６２からシャットダウン処理を実行する旨のシャットダウン指示を取得すると、オペレーティングシステム１０ａのシャットダウン処理を実行する。また、シャットダウン処理が完了すると、オペレーティングシステム１０ａは待機状態を保持するようになっている。 なお、シャットダウン指示は、ＯＳ状態管理部６２から出力されたものに限定されるものではない。例えば、シャットダウン処理実行部６４は、電源制御装置１のボタンが押されたことをシャットダウン指示として取得してもよい。あるいは、遠隔地のサーバ等から通信手段を介して、リモートシャットダウン指示を取得するようにしてもよい。 ［２］電源制御装置１ 電源制御装置１は、データ記録装置１０への電力供給を適切に制御するものである。本実施形態において、電源制御装置１は、消費電力が極めて少ないワンチップマイクロコンピュータ等のコンピュータによって構成されており、図１に示すように、主として、記憶手段２と、演算処理手段３とを有している。以下、各構成手段について詳細に説明する。なお、本実施形態において、電源制御装置１は電源１１に接続されており、常時オンの状態となっている。 記憶手段２は、各種のデータを記憶するとともに、演算処理手段３が演算処理を行う際のワーキングエリアとして機能するものである。本実施形態において、記憶手段２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されており、図１に示すように、プログラム記憶部２１を有している。 プログラム記憶部２１には、ファームウェアとしての電源制御プログラム１ａが組み込まれている。そして、演算処理手段３が電源制御プログラム１ａを実行することにより、電源制御装置１としてのコンピュータを後述する各構成部として機能させるようになっている。 演算処理手段３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成されており、図１に示すように、プログラム記憶部２１に組み込まれた電源制御プログラム１ａを実行することにより、起動指示取得部３１と、ＯＳ状態監視部３２と、電源制御部３３として機能する。以下、各構成部についてより詳細に説明する。 起動指示取得部３１は、オペレーティングシステム１０ａを起動する旨の起動指示を取得するものである。本実施形態では、電源制御装置１に搭載されているリアルタイムクロック（ＲＴＣ）において、所定の時間間隔（例えば、１時間間隔）で起動指示を出力するようにアラームが設定されている。このため、起動指示取得部３１は、所定の時間間隔でリアルタイムクロックから起動指示を取得するようになっている。 なお、起動指示は、リアルタイムクロックから出力されたものに限定されるものではない。例えば、起動指示取得部３１は、電源制御装置１のボタンが押されたことを起動指示として取得してもよい。あるいは、電源制御装置１のウェイクオンラン（Wake On LAN：ＷＯＬ）機能やウェイクオンリング（Wake On Ring：ＷＯＲ）機能により、遠隔地のサーバ等から通信手段を介して起動指示を取得するようにしてもよい。 ＯＳ状態監視部３２は、ＯＳ状態保持端子４に保持されているＯＳ状態を監視するものである。本実施形態において、ＯＳ状態監視部３２は、起動指示取得部３１によって起動指示が取得されたとき、ＯＳ状態保持端子４に保持されているデジタル値（０（ＬＯＷレベル）または１（ＨＩＧＨレベル））を読み取ることにより、ＯＳ状態の監視を開始する。その後、継続的にＯＳ状態を監視し、ＯＳ状態が起動状態から待機状態になったか否かを検出するようになっている。 電源制御部３３は、電子的スイッチ１２により電源１１からデータ記録装置１０への通電をオンオフ制御するものである。本実施形態において、電源制御部３３は、起動指示取得部３１によって起動指示が取得されたとき、電子的スイッチ１２をオンにする。一方、電源制御部３３は、ＯＳ状態監視部３２によってＯＳ状態が起動状態から待機状態になったことが検出されたとき、電子的スイッチ１２をオフにする。 なお、電子的スイッチ１２は、図１に示すように、データ記録装置１０と電源１１との間に設けられている。また、本実施形態において、電子的スイッチ１２は、鉄芯に巻かれたコイル（電磁石）と、電気の開閉（オン／オフ）をする接点（スイッチ）とからなるリレーによって構成されており、コイルに電気が流れると、電磁石の働きで可動接点が固定接点に接触し、通電するようになっている。ただし、電子的スイッチ１２は、リレーに限定されるものではなく、電気信号によって通電状態をオンオフしうるものであればよい。 また、電源１１としては、バッテリーやソーラーパネル等のように、商用電源のない環境下において使用さ