(57)【要約】【課題】  経年劣化等チャタリング継続時間が変化したとしても、チャタリングを確実に回避することを目的とする。【解決手段】  本発明の割込受付回路１３０は、外部回路からの割込信号が入力されてから所定時間経過後に割込ラッチ信号を出力するチャタリング除去回路１２０と、割込ラッチ信号で割込信号をラッチし、ラッチした今回値と前回ラッチした前回値とを比較する信号比較部１７０と、比較において今回値と前回値とが一致していた場合に所定時間を延長更新する時間更新部１７２と、を備えることを特徴としている。【選択図】    図１
2009075918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部回路からの割込信号が入力されてから所定時間経過後に割込ラッチ信号を出力するチャタリング除去回路と、
前記割込ラッチ信号で前記割込信号をラッチし、該ラッチした今回値と前回ラッチした前回値とを比較する信号比較部と、
前記比較において今回値と前回値とが一致していた場合に前記所定時間を延長更新する時間更新部と、
を備えることを特徴とする、割込受付回路。
【請求項２】
前記チャタリング除去回路は、割込信号が反転する毎にリセットされるカウンタが、リセットされることなく前記所定時間に相当する所定値に達したとき、割込ラッチ信号を出力し、
前記時間更新部は、前記所定値を増加することで前記所定時間を延長更新することを特徴とする、請求項１に記載の割込受付回路。
【請求項３】
前記チャタリング除去回路は、割込信号の最初の反転によりリセットされるカウンタが、所定時間に相当する所定値に達したとき、割込ラッチ信号を出力し、
前記時間更新部は、前記所定値を増加することで前記所定時間を延長更新することを特徴とする、請求項１に記載の割込受付回路。
【請求項４】
前記外部回路は別体の電子機器であり、前記割込信号は該別体の電子機器の挿脱状態を表す信号であることを特徴とする、請求項１〜３に記載の割込受付回路。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の割込受付回路を通じて、前記割込信号に対応した割込処理を遂行する、携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部回路からの割込信号を受け付ける割込受付回路およびその回路が設けられた携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子機器自体へのデータ保存以外に、別体に設けられた大容量の外部メモリに対してデータの保存が行われていた。特に近年、外部メモリは大容量化および小型軽量化が図られ、より大きなデータを容易に持ち運ぶことが可能となった。
【０００３】
このような別体に設けられた外部メモリとの電気的接続は、ＩＲＱ(Interrupt ReQuest)を通じ、その外部メモリの挿入を認識することで開始される。例えば、外部メモリを電子機器に挿入した場合、その外部メモリから出力される割込信号が反転したことを認識することで挿脱状態を把握することができる。しかし、外部メモリの挿脱といった接点の機械的接触には、短時間の機械的振動により電気信号が断続を繰り返す所謂チャタリング現象を伴う。従って、割込信号を受け付ける回路では、このようなチャタリングを除去するチャタリング除去回路が設けられる。
【０００４】
チャタリング除去回路では、予測されるチャタリング継続時間に安全率を乗じた待ち時間（チャタリング除去時間）を予め固定的に設定し、遅延回路やカウンタによってかかるチャタリング除去時間を計数することでチャタリングを無効化している。
【０００５】
このとき、チャタリング除去対象信号のサンプリングクロックを徐々に小さくし、チャタリングが生じているかどうかの判定を細かくすることで精度良くチャタリングを除去する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
また、複数のフリップフロップを用い、チャタリング除去対象信号が反転した後、その複数のフリップフロップの出力が一致した場合に対象信号を真正出力とする技術も知られている（例えば、特許文献２）。かかる技術では、対象信号が反転したときに複数のフリップフロップの出力が一致しなくなるまでサンプリング時間を短くし、全体的な応答時間を短縮化することができる。
【特許文献１】特許３１１２３６６号公報
【特許文献２】特開平６−２９２２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようなチャタリングが継続する時間は、一般的に不定であり、固定的に予測するのは困難である。従って、従来の電子機器では、チャタリング継続時間より十分長い安全率を乗じたチャタリング除去時間を経験的に設定していた。しかし、近年では様々な電子機器との接続が可能になり、その全てのチャタリング継続時間を予測することは困難になってきた。また、経年劣化によってチャタリング継続時間が長くなり、チャタリング除去回路が有効に機能しない虞がある。
【０００８】
上述した従来の技術では、チャタリングが生じている状態を判断することは可能だが、チャタリング除去時間の設定が適切でなかったり、経年劣化によってチャタリング継続時間が長くなったりした場合への配慮がなされておらず、チャタリングによる信号の誤認識が頻発する可能性もある。
【０００９】
本発明は、このような従来のチャタリング除去回路の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、経年劣化等チャタリング継続時間が変化したとしても、チャタリングを確実に回避可能な、割込受付回路および携帯端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、外部回路からの割込信号が入力されてから所定時間経過後に割込ラッチ信号を出力するチャタリング除去回路と、割込ラッチ信号で割込信号をラッチし、ラッチした今回値と前回ラッチした前回値とを比較する信号比較部と、比較において今回値と前回値とが一致していた場合に所定時間を延長更新する時間更新部と、を備えることを特徴とする、割込受付回路が提供される。
【００１１】
本発明では、割込信号を受け付ける際、その割込信号が前回ラッチしたときの前回値との変化（反転）を伴う。従って、今回ラッチした今回値と前回値とは不一致となる。かかる特性を利用すると、前回値と一致した場合にその割込信号が実際の割込信号と相異していると判断でき、チャタリング除去時間が不十分であったと見なすことができる。従って、チャタリング除去時間を延長して、割込信号の取得確実性を高める。かかる構成により、チャタリング除去時間の設定が妥当な時間ではなかった場合や、経年劣化等によりチャタリング継続時間が変化した場合であっても、チャタリングを確実に回避することができる。
【００１２】
チャタリング除去回路は、割込信号が反転する毎にリセットされるカウンタが、リセットされることなく所定時間に相当する所定値に達したとき、割込ラッチ信号を出力し、時間更新部は、所定値を増加することで所定時間を延長更新してもよい。
【００１３】
かかるチャタリング除去回路は、割込信号の反転が所定時間生じないことをもって、割込ラッチ信号を出力している。従って、チャタリングにおける最後の反転を確実に把握でき、チャタリング継続時間の長さに拘わらず、チャタリングを確実に除去することができる。
【００１４】
チャタリング除去回路は、割込信号の最初の反転によりリセットされるカウンタが、所定時間に相当する所定値に達したとき、割込ラッチ信号を出力し、時間更新部は、所定値を増加することで所定時間を延長更新してもよい。
【００１５】
かかるチャタリング除去回路は、割込信号の反転が開始されてから割込信号を所定時間遅延させて割込ラッチ信号を出力している。従って、所定時間内のチャタリングを確実に除去することができる。
【００１６】
外部回路は別体の電子機器であり、割込信号は別体の電子機器の挿脱状態を表す信号であってもよい。
【００１７】
このような別体の電子機器は挿脱いずれかの状態を排他的にとるので、その挿脱状態を表す割込信号は挿脱に応じて必ず変化する。従って、割込信号の前回値との不一致によって割込信号の信頼性を判断できる。
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、上述した割込受付回路を通じて、割込信号に対応した割込処理を遂行する、携帯端末が提供される。
【００１９】
上述した割込受付回路における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該携帯端末にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明の割込受付回路では、経年劣化等チャタリング継続時間が変化したとしても、チャタリングを確実に回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
近年の電子機器では、接続コネクタの規格化、共通化により、他の電子機器との接続が容易になってきた。例えば、携帯電話やＰＨＳ(Personal Handy phone System)等に代表される携帯端末でも、ＳＤカード等の外部メモリやＵＳＢ(Universal Serial Bus)を通じて外部データを取り込んだり、携帯端末の撮像機能により撮像した画像データを他の電子機器に転送したりすることが可能となった。
【００２３】
本実施形態の割込受付回路は、例えば、このような外部メモリ等を新たに挿入したり、抜脱したりするときに生じる割込信号を受け付ける。以下の実施形態では、理解を容易にするため、割込受付回路を有する電子機器として、携帯端末、特に、ＰＨＳ端末を挙げ、電子機器の全体的な構成を説明し、その後で割込受付回路の構成を詳述する。
【００２４】
（ＰＨＳ端末１００）
図１は、ＰＨＳ端末１００のハードウェア構成を示した機能ブロック図であり、図２は、ＰＨＳ端末１００の外観を示した斜視図である。ＰＨＳ端末１００は、端末制御部１１０と、端末メモリ１１２と、表示部１１４と、操作部１１６と、コネクタ１１８と、チャタリング除去回路１２０と、音声入力部１２２と、音声出力部１２４と、無線通信部１２６とを含んで構成される。
【００２５】
上記端末制御部１１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路によりＰＨＳ端末１００全体を管理および制御する。端末制御部１１０は、端末メモリ１１２のプログラムを用いて、ＰＨＳ端末１００を利用した通話機能やメール配信機能も当然にして遂行する。また、後述する、信号比較部１７０や時間更新部１７２としても機能し、チャタリング除去回路１２０との協働により割込受付回路１３０を構成する。
【００２６】
上記端末メモリ１１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成され、端末制御部１１０で処理されるプログラムや音声データ等を記憶する。
【００２７】
上記表示部１１４は、液晶ディスプレイ、ＥＬ(Electro Luminescence)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)等で構成され、端末メモリ１１２に記憶された、またはＩＰ通信網を介してアプリケーション中継サーバから提供される、ＷｅｂブラウザやアプリケーションのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示することができる。
【００２８】
上記操作部１１６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等のスイッチから構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。
【００２９】
上記コネクタ１１８は、当該ＰＨＳ端末１００と別体に設けられた、例えば外部メモリといった電子機器１５０との電気的な中継点であり、複数の電子機器１５０を接続できるように規格化、共通化された形状で形成される。また、電子機器１５０はその挿入によりコネクタ１１８に固定され、有線による安定した情報交換を遂行できる。
【００３０】
上記チャタリング除去回路１２０は、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)内に設けられ、コネクタ１１８への電子機器（外部回路）１５０の挿脱状態を表す割込信号が入力されると、所定時間経過後に端末制御部１１０に対して割込ラッチ信号を出力する。
【００３１】
このような別体の電子機器１５０、例えば外部メモリは挿脱いずれかの状態を排他的にとるので、その挿脱状態を表す割込信号は挿脱に応じて必ず変化することとなる。従って、本実施形態では、割込信号が前回と変化したことをもってその割込信号の信頼性を確認できる。一方、前回値と今回値に変化がなかった場合、チャタリング除去回路１２０が出力した割込ラッチ信号がチャタリングを十分に除去していないと判断することができるので、後述する信号比較部１７０および時間更新部１７２によってチャタリング除去回路１２０のチャタリング除去時間を適応的に変更する。かかる機能に関しては、後程詳述する。
【００３２】
上記音声入力部１２２は、マイク等の音声認識装置で構成され、通話時に入力されたユーザの音声をＰＨＳ端末１００内で処理可能な電気信号に変換する。
【００３３】
上記音声出力部１２４は、スピーカで構成され、ＰＨＳ端末１００で受信した通話相手の音声信号を音声に変えて出力する。また、着信音や、操作部１１６の操作音、アラーム音等も出力できる。
【００３４】
上記無線通信部１２６は、携帯電話網における基地局１５２と無線通信を行う。かかる無線通信としては、基地局１５２内でフレームを時分割した複数のタイムスロットをそれぞれＰＨＳ端末１００のチャネルに割り当てて通信を行う時分割多重方式等がある。
【００３５】
（割込受付回路１３０）
割込受付回路１３０は、チャタリング除去回路１２０を含んで構成される。かかるチャタリング除去回路１２０は、様々な組合せ方が考えられるが、ここでは、代表的な２つの回路を説明する。しかし、本実施形態のチャタリング除去回路１２０が、かかる２つの回路に限定されないのは言うまでもない。
【００３６】
図３は、割込信号の受付処理を説明するための機能ブロック図であり、図４は、割込受付回路１３０の各部における波形の推移を示したタイミングチャートである。外部の電子機器１５０がＰＨＳ端末１００に挿入またはＰＨＳ端末１００から抜脱したとき、その挿脱状態を示す割込信号（１）がチャタリング除去回路１２０と端末制御部１１０とにそれぞれ入力される。
【００３７】
チャタリング除去回路１２０中の反転検知回路１６０は、割込信号（１）が反転する度にパルス（２）を発生し、割込ラッチ信号保持回路１６２とカウンタ１６４とをクリアする。反転検知回路１６０は、例えば、原信号とその遅延信号との排他的論理和により構成することが可能であり、パルス幅はその遅延時間で調整できる。こうして、それまで割込ラッチ信号（５）を保持するためカウンタ１６４へのイネーブル信号（３）をオフしていた割込ラッチ信号保持回路１６２は、イネーブル信号（３）をオンし、カウンタ１６４は計数可能状態に推移する。
【００３８】
そして、カウンタ１６４は、割込ラッチ信号保持回路１６２のイネーブル信号（３）オンを受けて、基準クロックＣＬＫによりカウント値（４）がインクリメントされるが、反転検知回路１６０からのクリア信号（２）が入る度、即ち、チャタリングが継続している間、リセットされ続ける。
【００３９】
チャタリングが収束すると、カウント値（４）が増加し（図４中白抜き矢印で記載）、所定値保持回路１６６に予め設定されている所定時間に相当する所定値に、リセットされることなく達したとき、端末制御部１１０に対して割込ラッチ信号（５）を有効にする。
【００４０】
かかる割込ラッチ信号（５）は、割込ラッチ信号保持回路１６２にもフィードバックされ、割込ラッチ信号保持回路１６２のイネーブル信号（３）をオフに戻す。こうして、割込ラッチ信号保持回路１６２に再び割込信号が入力されるまでカウンタ１６４の計数は停止し、割込ラッチ信号（５）は所定のレベルで保持される。
【００４１】
また、信号比較部１７０は、カウンタから出力された割込ラッチ信号（５）の立ち上がりで電子機器１５０からの割込信号（１）をラッチし、そのラッチした今回値と、信号比較部１７０に保持された割込信号の前回値とを比較する。そして、今回値と前回値とが不一致であれば、端末制御部１１０は、その割込信号による処理を遂行する。具体的には、ＯＳ(Operating System)で割込ハンドラが起動され、割込ハンドラは、ラッチされた割込信号を読み出して、その割込信号に対する割込処理を遂行する。
【００４２】
また、信号比較部１７０の比較結果が一致であった場合に、その割込信号が実際の割込信号と相異していると判断でき、チャタリング除去時間が不十分であったと見なすことができる。従って、時間更新部１７２は、チャタリング除去回路１２０の所定値保持回路１６６に設定されている所定値を増加し、チャタリング除去回路１２０の所定時間を延長更新して、割込信号の取得確実性を高める。かかる構成により、チャタリング除去時間の設定が妥当な時間ではなかった場合や、経年劣化等によりチャタリング継続時間が変化した場合であっても、チャタリングを確実に回避することができる。
【００４３】
以上説明したように、図３のチャタリング除去回路１２０は、割込信号の反転が所定時間生じないことをもって、割込ラッチ信号を出力している。従って、チャタリングにおける最後の反転を確実に把握でき、チャタリング継続時間の長さに拘わらず、チャタリングを確実に除去することができる。
【００４４】
図５は、割込信号の他の受付処理を説明するための機能ブロック図であり、図６は、かかる他の割込受付回路２３０の各部における波形の推移を示したタイミングチャートである。ここで、図３を用いた説明において既に述べた反転検知回路１６０、割込ラッチ信号保持回路１６２、カウンタ１６４、所定値保持回路１６６、信号比較部１７０、時間更新部１７２は、実質的に機能が同一なので重複説明を省略し、ここでは、新たな構成要素であるワンショット生成回路２２２を主に説明する。
【００４５】
外部の電子機器１５０がＰＨＳ端末１００に挿入またはＰＨＳ端末１００から抜脱したとき、図３同様、その挿脱状態を示す割込信号（１）がチャタリング除去回路２２０と端末制御部１１０とにそれぞれ入力される。
【００４６】
反転検知回路１６０は、割込信号が反転する度にパルス（２）を発生するが、図３と相異して割込ラッチ信号保持回路１６２のみをクリアする。こうして、割込ラッチ信号保持回路１６２のイネーブル信号（３）がオンされ、カウンタ１６４は計数可能状態に変わる。
【００４７】
また、ワンショット生成回路２２２は、割込ラッチ信号保持回路１６２からのイネーブル信号のオン時にのみワンショットのパルス（６）を生成する。従って、カウンタ１６４は、ワンショット生成回路２２２からのワンショットのパルス（６）を受けてカウント値が０（ゼロ）にリセットされる。また、割込ラッチ信号保持回路１６２のイネーブル信号（３）のオンを受けて、基準クロックＣＬＫによりカウント値（７）がインクリメントされる。
【００４８】
カウンタ１６４の計数は、チャタリング継続時間に拘わらず維持され（図６中白抜き矢印で記載）、所定値保持回路１６６に予め設定されている所定時間に相当する所定値に達したとき、端末制御部１１０に対して割込ラッチ信号（８）を有効にする。
【００４９】
かかる割込ラッチ信号（８）は、図３同様、割込ラッチ信号保持回路１６２にもフィードバックされ、割込ラッチ信号保持回路１６２のイネーブル信号（３）をオフに戻す。こうして、割込ラッチ信号保持回路１６２に再び割込信号（１）が入力されるまでカウンタ１６４の計数が停止され、割込ラッチ信号（８）は所定のレベルで保持される。
【００５０】
かかるチャタリング除去回路２２０は、割込信号の反転が開始されてから割込信号を所定時間遅延させて割込ラッチ信号を出力している。従って、所定時間内のチャタリングを確実に除去することができる。
【００５１】
従来ではチャタリング除去時間を経験的に設定していたが、上述したチャタリング除去回路１２０、２２０を含む割込受付回路１３０、２３０を用いることで、工場出荷時の設定が不適切な場合であっても、また、経年によりチャタリング継続時間に変化があったとしても、そのチャタリングを除去する回路が自動補正される。従って、工場出荷時のチャタリング除去時間は予測される最小値を設定すればよく、設計者の経験に頼らなくて済む。
【００５２】
（割込受付方法）
次に、上述したＰＨＳ端末１００を用いて、外部の電子機器１５０からの割込を受け付ける割込受付方法について説明する。
【００５３】
図７は、割込受付方法の処理の流れを示したフローチャートである。ＰＨＳ端末１００が起動されると、端末制御部１１０は、現在の電子機器１５０の挿脱状態を確認すべく、割込信号を読み込んで、信号比較部１７０に初期値として登録する（Ｓ３００）。かかる初期値は、新たに割込信号が入ったときの前回値となる。
【００５４】
そして、信号比較部１７０は、割込信号のチャタリングが除去された割込ラッチ信号により、同割込信号をラッチし、そのラッチした今回値と、前回ラッチした前回値（初回は初期値）とを比較する（Ｓ３０２）。ここで、信号比較部において今回値と前回値とが一致していなければ（Ｓ３０４）、所望の割込処理が遂行され（Ｓ３０６）、一致していた場合には、時間更新部１７２がチャタリング除去回路２２０における所定時間を延長更新する（Ｓ３０８）。
【００５５】
最後に、前回値に今回値を上書きして、前回値として保存し（Ｓ３１０）、次回の割込に備える。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５７】
なお、本明細書の割込受付方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、外部回路からの割込信号を受け付ける割込受付回路およびその回路が設けられた携帯端末に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ＰＨＳ端末のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。
【図２】ＰＨＳ端末の外観を示した斜視図図である。
【図３】割込信号の受付処理を説明するための機能ブロック図である。
【図４】割込受付回路の各部における波形の推移を示したタイミングチャートである。
【図５】割込信号の他の受付処理を説明するための機能ブロック図である。
【図６】割込受付回路の各部における波形の推移を示したタイミングチャートである。
【図７】割込受付方法の処理の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１００  …ＰＨＳ端末
１２０、２２０  …チャタリング除去回路
１３０、２３０  …割込受付回路
１６０  …反転検知回路
１６２  …割込ラッチ信号保持回路
１６４  …カウンタ
１６６  …所定値保持回路
１７０  …信号比較部
１７２  …時間更新部
２２２  …ワンショット生成回路
【図１】
2009075918.tif 000003
【図２】
2009075918.tif 000004
【図３】
2009075918.tif 000005
【図４】
2009075918.tif 000006
【図５】
2009075918.tif 000007
【図６】
2009075918.tif 000008
【図７】
2009075918.tif 000009