(57)【要約】【課題】入力される信号の数よりも少ないチャタリング除去回路で複数の入力信号のチャタリングを除去するチャタリング除去回路を提供する。【解決手段】並列的な入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２が入力される入力信号検出部１０と、入力される信号のチャタリングを除去するチャタリング除去部３０、３１と、入力信号検出部１０の検出結果に基づいて、入力信号Ｃ１−１、Ｃ１−２、Ｃ２−１、Ｃ２−２をチャタリング除去部３０、３１に割り当てて出力し、チャタリング除去部３０、３１からチャタリングを除去した後に戻されたデジタル信号Ｄ１、Ｄ２を並列的な入力信号に対応させて分離させるアロケーション制御部と、を有して構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列的な入力信号が入力される入力信号検出部と、
入力される信号のチャタリングを除去するチャタリング除去部と、
前記入力信号検出部の検出結果に基づいて、前記入力信号を前記チャタリング除去部に割り当てて出力し、前記チャタリング除去部からチャタリングを除去した後に戻された信号を前記並列的な入力信号に対応させて分離させるアロケーション制御部と、を有し、
前記チャタリング除去部の数は、前記並列的な入力信号の数よりも少ないことを特徴とするチャタリング除去回路。
【請求項２】
前記チャタリング除去部の数は、前記入力信号検出部に入力される入力信号のシステム要件から必要とされる最小数に設定されたことを特徴とする請求項１に記載のチャタリング除去回路。
【請求項３】
前記入力信号は、非同期の信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載のチャタリング除去回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャタリング除去回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチ等から入力される信号のチャタリングを除去するチャタリング除去回路が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１のチャタリング除去回路は、キーボードを操作することにより発生するチャタリングの防止処理を行なうために、所定時間だけセンス信号にマスキングをかける。すなわち、複数のグループに分類された複数のキー操作等の操作手段と、複数の操作手段の操作による状態変化をセンスするセンス手段と、各グループの少なくともいずれかの操作手段の状態変化が生じた時、そのグループの全ての操作手段に対して所定の期間のマスキングを各グループ毎に独立して設定できるマスキング期開設定手段とを備えた構成とされている。これにより、操作手段の状態変化の確認の遅れが解消でき、短時間に複数の操作手段が状態変化しても変化の順番に従って処理できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１７０６１５号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の制御装置では、グループ数だけのマスキング期開設定手段、すなわち、チャタリング除去手段が必要となる。これにより、回路面積が増大し、コスト増加になるという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、入力される信号の数よりも少ないチャタリング除去回路で複数の入力信号のチャタリングを除去するチャタリング除去回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］上記目的を達成するため、並列的な入力信号が入力される入力信号検出部と、入力される信号のチャタリングを除去するチャタリング除去部と、前記入力信号検出部の検出結果に基づいて、前記入力信号を前記チャタリング除去部に割り当てて出力し、前記チャタリング除去部からチャタリングを除去した後に戻された信号を前記並列的な入力信号に対応させて分離させるアロケーション制御部と、を有し、前記チャタリング除去部の数は、前記並列的な入力信号の数よりも少ないことを特徴とするチャタリング除去回路を提供する。
【０００８】
［２］前記チャタリング除去部の数は、前記入力信号検出部に入力される入力信号のシステム要件から必要とされる最小数に設定されたことを特徴とする上記［１］に記載のチャタリング除去回路であってもよい。
【０００９】
［３］また、前記入力信号は、非同期の信号であることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載のチャタリング除去回路であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のチャタリング除去回路によれば、入力される信号の数よりも少ないチャタリング除去回路で複数の入力信号のチャタリングを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るチャタリング除去回路の構成ブロック図である。
【図２】図２は、入力信号検出部と、入力側に配置された２組のスイッチ装置との接続を示す接続図である。
【図３】図３は、２組のスイッチ装置の一例を示す斜視図である。
【図４】図４は、入力信号検出部、アロケーション制御部、及びチャタリング除去部との接続を示す接続図である。
【図５Ａ】（ａ）は、並列的に入力される入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２の信号波形の一例を示す波形図、（ｂ）は、入力信号検出部からアロケーション制御部に入力されるデジタル信号Ｃ１−１、Ｃ１−２、Ｃ２−１、Ｃ２−２のパルス波形の一例を示す波形図である。
【図５Ｂ】（ｃ）は、アロケーション制御部からチャタリング除去部に入力されるデジタル信号Ｃ１、Ｃ２のパルス波形の一例を示す波形図、（ｄ）は、チャタリング除去後にアロケーション制御部に戻されるデジタル信号Ｄ１、Ｄ２のパルス波形の一例を示す波形図、（ｅ）は、アロケーション制御部で入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２に対応して分離された出力信号Ｖ１−１、Ｖ１−２、Ｖ２−１、Ｖ２−２のパルス波形の一例を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本発明の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るチャタリング除去回路の構成ブロック図である。
【００１３】
本発明は、並列的な入力信号の数よりも少ない数のチャタリング除去部を備え、アロケーション制御部により入力信号を動的にチャタリング除去部に割り当てることにより、チャタリング除去部を共用する構成とされている。また、チャタリング除去部によりチャタリング除去された信号は、並列的な入力信号に対応させて分離される。これにより、チャタリング除去回路に入力される信号と出力される信号とは一対一に対応したものとなる。
【００１４】
（操作入力装置の構成）
図１に示すように、本発明の実施の形態に係るチャタリング除去回路１は、並列的な入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２が入力される入力信号検出部１０と、入力される信号のチャタリングを除去するチャタリング除去部３０、３１と、入力信号検出部１０の検出結果に基づいて、入力信号Ｃ１−１、Ｃ１−２、Ｃ２−１、Ｃ２−２をチャタリング除去部３０、３１に割り当てて出力し、チャタリング除去部３０、３１からチャタリングを除去した後に戻されたデジタル信号Ｄ１、Ｄ２を並列的な入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２に対応させて分離させるアロケーション制御部２０と、を有して構成されている。なお、アロケーション制御部２０は、入力信号検出部１０でデジタル信号Ｃ１−１、Ｃ１−２、Ｃ２−１、Ｃ２−２とされた入力信号を、デジタル信号Ｃ１、Ｃ２としてチャタリング除去部３０、３１に割り当てる。
【００１５】
図２は、入力信号検出部１０と、入力側に配置された２組のスイッチ装置ＳＷ１、ＳＷ２との接続を示す接続図である。また、図３は、２組のスイッチ装置ＳＷ１、ＳＷ２の一例を示す斜視図である。
【００１６】
スイッチ装置ＳＷ１、ＳＷ２は、図３に示すようにθ１、θ２方向に揺動して一方の接点側のみがオン動作するトグルスイッチあるいはシーソースイッチを示している。
【００１７】
図２に示すように、スイッチ装置ＳＷ１は、それぞれ抵抗で接続された出力点Ｐ１、Ｐ２が入力信号検出部１０の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に接続されている。同様に、スイッチ装置ＳＷ２は、それぞれ抵抗で接続された出力点Ｐ３、Ｐ４が入力信号検出部１０の入力端子ＩＮ３、ＩＮ４に接続されている。
【００１８】
スイッチ装置ＳＷ１がオフ状態ではグランド（ＧＮＤ）レベルであり、スイッチオン状態になると電源電圧（Ｖｃｃ）レベルとなり、このスイッチ状態は信号Ｓ１−１、Ｓ１−２として入力信号検出部１０の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に入力される。同様に、スイッチ装置ＳＷ２がオフ状態ではグランド（ＧＮＤ）レベルであり、スイッチオン状態になると電源電圧（Ｖｃｃ）レベルとなり、このスイッチ状態は信号Ｓ２−１、Ｓ２−２として入力信号検出部１０の入力端子ＩＮ３、ＩＮ４に入力される。
【００１９】
ここで、スイッチ装置ＳＷ１、ＳＷ２から入力信号検出部１０に入力される信号は、並列的に入力される入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２を構成する。一方、スイッチ装置ＳＷ１とＳＷ２とは操作的に独立しており、したがって、入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２と入力信号Ｓ２−１、Ｓ２−２とは非同期の信号である。
【００２０】
上記のことから、入力信号Ｓ１−１とＳ１−２は、同時にオンとなることはなく、また、入力信号Ｓ２−１とＳ２−２も、同時にオンとなることはない。したがって、入力信号Ｓ１−１とＳ１−２は、時間軸上で合成してチャタリング除去の処理を行なうことが可能であり、同様に、入力信号Ｓ２−１とＳ２−２は、時間軸上で合成してチャタリング除去の処理を行なうことが可能である。一方、入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２と入力信号Ｓ２−１、Ｓ２−２とは非同期の信号であるから、これらの信号を時間軸上で合成すると有効に分離できなる場合がある。これらの入力信号のシステム要件から、本実施の形態で示す並列的に入力される入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２の場合は、少なくとも２つのチャタリング除去部が必要である。
【００２１】
上記の並列的に入力される入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２は、一例である。本実施の形態は、複数の信号が入力信号検出部１０に並列的に入力される場合に適用可能であって、上記したような入力信号のシステム要件から、必要とされるチャタリング除去部の最小数が決定できる。
【００２２】
図４は、入力信号検出部１０、アロケーション制御部２０、及びチャタリング除去部３０、３１との接続を示す接続図である。本実施の形態では、チャタリング除去部の最小数は２であるので、チャタリング除去部３０、３１を備える構成とされている。
【００２３】
入力信号検出部１０は、主に、アナログの入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２をデジタル信号Ｃ１−１、Ｃ１−２、Ｃ２−１、Ｃ２−２に変換すると共に、アロケーション制御部２０での切り替えタイミングを制御するため入力信号の信号変化を検出する。
【００２４】
ここで、図５Ａの（ａ）図に、入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２の信号波形の一例を示す。入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２は、電源電圧（Ｖｃｃ）とグランド（ＧＮＤ）レベル間でオンオフされるアナログ信号であり、一例として、０〜５ｖの電圧値である。図３で示したようなメカニカルなスイッチ装置では、オンオフ動作時に、図５Ａ（ａ）図に示すように、パルスの立ち上がり又は立下り時にチャタリングが発生する。
【００２５】
図５Ａ（ｂ）図は、入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２を入力信号検出部１０によりデジタル信号Ｃ１−１、Ｃ１−２、Ｃ２−１、Ｃ２−２としたＨｉ、Ｌｏのパルス波形図を示す。入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２の立ち上がり又は立下り時のチャタリングに対応して、デジタル信号Ｃ１−１、Ｃ１−２、Ｃ２−１、Ｃ２−２にもチャタリングが発生している。
【００２６】
アロケーション制御部２０は、入力信号検出部１０から入力される入力信号の信号変化に応じて、チャタリング除去部３０、３１にデジタル信号Ｃ１−１、Ｃ１−２、Ｃ２−１、Ｃ２−２を動的に割り当てる。また、アロケーション制御部２０は、チャタリング除去部３０、３１からチャタリングを除去した後に戻されたデジタル信号Ｄ１、Ｄ２を入力信号検出部１０に入力される並列的な入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２に対応させて分離させ、元の並列的な信号に対応したチャタリング除去されたデジタル信号に戻す。
【００２７】
アロケーション制御部２０は、一例としてマルチプレクサが使用される。ここで、一般的に、複数の入力信号を合成して一つの信号として出力する装置などをマルチプレクサという。これを分解して元の複数の信号に戻す装置などは「デマルチプレクサ」(demultiplexer)と呼ばれる。同じ装置で両方の処理が必要となることが多いため、両方の機能を内蔵したものを単にマルチプレクサと呼ぶ場合がある。本実施の形態では、並列的な入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２をチャタリング除去部３０、３１に動的に割り当て、チャタリング除去部３０、３１から戻されたデジタル信号Ｄ１、Ｄ２を入力信号検出部１０に入力される並列的な入力信号に対応させて出力信号Ｖ１−１、Ｖ１−２、Ｖ２−１、Ｖ２−２に分離させる２つの機能を有するものをマルチプレクサとしている。
【００２８】
なお、アロケーション制御部２０は、他の手段、例えば、所定のアルゴリズムによりスイッチング回路を動作させて入力信号と出力信号の接続状態を制御する構成でも実施可能である。
【００２９】
図５Ｂ（ｃ）は、アロケーション制御部２０からチャタリング除去部３０、３１に入力されるデジタル信号Ｃ１、Ｃ２のパルス波形の一例を示す波形図である。以下では、アロケーション制御部２０に入力されるデジタル信号Ｃ１−１、Ｃ１−２がチャタリング除去部３０に割り当てられてデジタル信号Ｃ１とされる場合について説明する。
【００３０】
アロケーション制御部２０は、デジタル信号Ｃ１−１の立ち上がりエッジ（信号変化）、立ち下がりエッジ（信号変化）、また、デジタル信号Ｃ１−２の立ち上がりエッジ（信号変化）、立ち下がりエッジ（信号変化）を常に検出している。
【００３１】
図４に示すように、入力信号検出部１０で検出したデジタル信号Ｃ１−１の立ち上がりエッジｔ１に対応した信号Ｔ１がアロケーション制御部２０に入力されると、アロケーション制御部２０は、デジタル信号Ｃ１−１をチャタリング除去部３０に割り当てるようにアロケーション制御部内部の接続変更を行なう。Ｃ１−１のＨｉレベルが一定期間持続して安定しチャタリングが収束したと判断された時点でデジタル信号Ｃ１−１のチャタリング除去部３０への割り当てが解除される。
【００３２】
スイッチ装置ＳＷ１がオフ動作されてデジタル信号Ｃ１−１がＬｏレベルとなる立ち下がりエッジｔ２に対応した信号Ｔ２がアロケーション制御部２０に入力されると、デジタル信号Ｃ１−１をチャタリング除去部３０に割り当てるようにアロケーション制御部内部の接続変更を行なう。Ｃ１−１のＬｏレベルが一定期間持続して安定しチャタリングが収束したと判断された時点でデジタル信号Ｃ１−１のチャタリング除去部３０からの割り当てが解除される。
【００３３】
次に、入力信号検出部１０で検出したデジタル信号Ｃ１−２の立ち上がりエッジｔ３に対応した信号Ｔ３がアロケーション制御部２０に入力されると、アロケーション制御部２０は、デジタル信号Ｃ１−２をチャタリング除去部３０に割り当てるようにアロケーション制御部内部の接続変更を行なう。前記したのと同様に、Ｃ１−２のＨｉレベルが一定期間持続して安定しチャタリングが収束したと判断された時点でデジタル信号Ｃ１−２のチャタリング除去部３０への割り当てが解除される（以下、同様）。スイッチ装置ＳＷ１がオフ動作されてデジタル信号Ｃ１−２がＬｏレベルとなる立ち下がりエッジｔ４に対応した信号Ｔ４がアロケーション制御部２０に入力されると、デジタル信号Ｃ１−２をチャタリング除去部３０に割り当てるようにアロケーション制御部内部の接続変更を行なう。前記したのと同様に、Ｃ１−２のＬｏレベルが一定期間持続して安定しチャタリングが収束したと判断された時点でデジタル信号Ｃ１−２のチャタリング除去部３０からの割り当てが解除される（以下、同様）。
【００３４】
このようにデジタル信号Ｃ１−１とＣ１−２が、入力信号検出部１０から入力される入力信号の信号変化に応じて動的にチャタリング除去部３０に割り当てられる。
【００３５】
ただし、スイッチ装置ＳＷ１と非同期で操作されるスイッチ装置ＳＷ２に基づくデジタル信号Ｃ２−１、Ｃ２−２は、チャタリング除去部３０に割り当てられないように構成される。
【００３６】
上記と同様にして、デジタル信号Ｃ２−１、Ｃ２−２は、入力信号検出部１０から入力される入力信号の信号変化に応じて動的にチャタリング除去部３１に割り当てられる。
【００３７】
本実施の形態では、チャタリング除去部３０，３１はタイマにより構成されている。
【００３８】
アロケーション制御部２０は、例えばデジタル信号Ｃ１−１の変化を検出すると、デジタル信号Ｃ１をＣ１−１とし、タイマをリセットする。Ｃ１−１がＨｉ、Ｌｏレベルで変化するたびに、チャタリング除去部３０はタイマをリセットする。Ｃ１−１の変化が収束してタイムアップしたら、アロケーション制御部２０に対してデジタル信号Ｄ１をＨｉレベルにする。
【００３９】
上記のタイマ動作により、図５Ｂ（ｃ）で示すデジタル信号Ｃ１の立ち上がりエッジから一定期間Ｈｉレベルが持続して安定した時間ｔｍ１後に、デジタル信号Ｄ１はＨｉレベルとなる。同様にして、時間ｔ２、ｔ３、ｔ４から時間ｔｍ１後に、デジタル信号Ｄ１は、それぞれ、Ｌｏレベル、Ｈｉレベル、Ｌｏレベルとなり、図５Ｂ（ｄ）で示すデジタル信号Ｄ１となる。以上により、タイマによるｔｍ１時間のタイマ動作により、チャタリングが除去されたデジタル信号Ｄ１が出力される。
【００４０】
チャタリング除去部３１も同様にして、図５Ｂ（ｄ）で示すように、タイマによるｔｍ２時間のタイマ動作により、デジタル信号Ｃ２からチャタリングが除去されたデジタル信号Ｄ２を出力する。
【００４１】
図５Ｂ（ｅ）は、アロケーション制御部２０で入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２に対応して分離された出力信号Ｖ１−１、Ｖ１−２、Ｖ２−１、Ｖ２−２のパルス波形の一例を示す波形図である。
【００４２】
アロケーション制御部２０は、チャタリング除去部３０、３１から戻されたデジタル信号Ｄ１、Ｄ２を、入力信号検出部１０に入力された並列的な入力信号に対応させて出力信号Ｖ１−１、Ｖ１−２、Ｖ２−１、Ｖ２−２に分離させる。このチャタリング除去された出力信号Ｖ１−１、Ｖ１−２、Ｖ２−１、Ｖ２−２は、図１に示す出力端子ＯＵＴ１〜４に接続されるデジタル処理回路（図示省略）等に入力される。
【００４３】
（本発明の実施の形態の効果）
本発明の実施の形態によれば、次のような効果を有する。
（１）本発明の実施の形態に係るチャタリング除去回路１は、並列的な入力信号に対応してすべてのチャンネルにチャタリング除去部を設ける構成ではなく、チャタリング除去部を共用する構成としている。これは、入力信号のシステム要件から判断して、入力信号の信号変化が同時に起こることがない条件から判断して、時分割でチャタリング除去の処理を行なうものである。これにより、チャタリング除去部の共用が可能となり、入力される信号の数よりも少ないチャタリング除去回路で複数の入力信号のチャタリングを除去するチャタリング除去回路が可能となる。
（２）上記したような入力信号のシステム要件、及び、各入力信号が非同期の信号であるかどうかの条件から、必要とされるチャタリング除去部の最小数が決定できる。本発明の実施の形態に係るチャタリング除去回路１は、アロケーション制御部２０により、必要最小数のチャタリング除去部に入力信号を動的に割り当てる構成としている。これにより、チャタリング除去部の数を削減できる。
（３）上記したように、本発明の実施の形態に係るチャタリング除去回路１は、チャタリング除去部の共用が可能で、チャタリング除去部の数を削減できる。これにより、チップ上での回路面積が削減でき、コスト増加を抑えることが可能となる。
【００４４】
以上、本発明に好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形、応用が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１…チャタリング除去回路
１０…入力信号検出部
２０…アロケーション制御部
３０、３１…チャタリング除去部
３６…ゲート部
ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチ装置
入力信号Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ２−１、Ｓ２−２
デジタル信号Ｃ１−１、Ｃ１−２、Ｃ２−１、Ｃ２−２
デジタル信号Ｃ１、Ｃ２
デジタル信号Ｄ１、Ｄ２
出力信号Ｖ１−１、Ｖ１−２、Ｖ２−１、Ｖ２−２
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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