JP2001156604A

JP2001156604A - ボリュームの誤動作防止装置

Info

Publication number: JP2001156604A
Application number: JP33741699A
Authority: JP
Inventors: Hirosato Kaise; 広吏貝瀬
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2001-06-08
Anticipated expiration: 2019-11-29
Also published as: JP4267155B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ロータリエンコーダの内部スイッチをＯＮ、
ＯＦＦすることによる発生するチャタリングや振動によ
る発生するチャタリングを除去することによりボリュー
ムの誤動作を防止するものを提供する。【解決手段】回転操作に応じて出力される、互いに位
相の異なる一対のパルスの出力パターンを検出し、この
パターンに基づいて前記操作の回転方向を検出するボリ
ュームの誤動作防止装置１において、一対のパルス
「Ｅ」「Ｆ」をシフトレジスタ２１ａ，２１ｂに入力
し、このシフトレジスタ２１ａ，２１ｂの各段の出力を
組み合わせた後、トリガ生成部３０でエッジ信号「Ｒ」
「Ｏ」を生成し、このエッジ信号「Ｒ」「Ｏ」の出力パ
ターンに基づいてボリュームＵＰ・ＤＯＷＮ検出部４０
で回転方向を検出するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チャタリングの影
響による誤動作を防止するボリュームの誤動作防止装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、回転操作に応じて位相の異なる
一対のパルスを出力するボリューム（以下、ロータリー
エンコーダという。）が知られている。このロータリー
エンコーダが、例えば車載用音響機器に搭載されている
場合、ユーザーが道路条件の悪い場所や振動の発生しや
すい条件下にある場所を運転中に、このロータリエンコ
ーダを操作した時、振動により長い間チャタリングの発
生する可能性がある。

【０００３】このチャタリングの影響により、例えば音
量を変化させようとした時に、ユーザーの思惑と違う変
化が発生する可能性がある。そこで、このチャタリング
の影響を除去するため、従来では、以下の対策が講じら
れている。

【０００４】図６は、従来のボリューム変更検知図であ
る。

【０００５】図６ａを参照して、ロータリーエンコーダ
の一対のパルス出力である「Ｅ」「Ｆ」の信号レベルを
１ｍｓ毎に確認して、２回連続で同じレベルが確認され
た時、そのレベルを確定する。例えば、「Ｅ」の信号レ
ベルでは、最初に２回連続でＨレベルが確認されたため
に、このＨレベルを確定し、ついで２回連続でＬレベル
が確認されたために、このＬレベルを確定し、さらに２
回連続でＬレベルが確認されたために、このＬレベルを
確定し、さらに２回連続でＨレベルが確認されたため
に、このＨレベルを確定し、最後に２回連続でＨレベル
が確認されたために、このＨレベルを確定する。「Ｆ」
の信号レベルでは、同様に、Ｈレベル、Ｈレベル、Ｌレ
ベル、Ｌレベル、Ｈレベルの順に確定する。

【０００６】そして、これらの確定した信号レベルが予
め設定されている図６ｂ、或いは図６ｃのパターンの時
（ボリュームの右回転時）、ボリュームを１ＳＴＥＰ・
ＵＰすると共に、図６ｄ、或いは図６ｅのパターンの時
（ボリュームの左回転時）、ボリュームを１ＳＴＥＰ・
ＤＯＷＮする。

【０００７】要するに、従来では、ロータリーエンコー
ダの出力レベルが２回連続で同じレベル（Ｌ、Ｌ或いは
Ｈ、Ｈ）で確認された時に、そのレベルを確定すること
によって、チャタリングによるノイズの影響を極力除去
するように対策が講じられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ロ
ータリエンコーダは、当該ロータリエンコーダを回転操
作することにより内部のスイッチをＯＮ、ＯＦＦして、
「Ｅ」「Ｆ」の信号を出力するが、同時にチャタリング
によるノイズが発生する。

【０００９】特に、車載用の場合には、振動などにより
さらに長いチャタリングによるノイズが発生する可能性
がある。そのチャタリングによるノイズを除去せずにチ
ャタリングが発生している最中に、１ｍｓ毎に「Ｅ」
「Ｆ」の信号レベルを検知すると正確な信号レベルを検
知することができないという問題があった。

【００１０】また、振動などによりチャタリングが発生
している最中に信号レベルが２回同じレベルで検知され
ることも起こり得る。よってユーザーがボリュームを１
ＳＴＥＰ・ＵＰしようとするが、実際には１ＳＴＥＰ・
ＤＯＷＮするなど誤動作を起こす可能性があるという問
題があった。

【００１１】そこで、本発明の目的は、ロータリエンコ
ーダの内部スイッチをＯＮ、ＯＦＦすることによる発生
するチャタリングや振動による発生するチャタリングを
除去することによりボリュームの誤動作を防止する、ボ
リュームの誤動作防止装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
回転操作に応じて出力される、互いに位相の異なる一対
のパルスの出力パターンを検出し、このパターンに基づ
いて前記操作の回転方向を検出するボリュームの誤動作
防止装置において、一対のパルスをシフトレジスタに入
力し、このシフトレジスタの各段の出力を組み合わせて
エッジ信号を生成し、このエッジ信号の出力パターンに
基づいて回転方向を検出することを特徴とするものであ
る。

【００１３】請求項２記載の発明は、回転操作に応じて
出力される、互いに位相の異なる一対のパルスの出力パ
ターンを検出し、このパターンに基づいて前記操作の回
転方向を検出するボリュームの誤動作防止装置におい
て、一対のパルスをシフトレジスタに入力し、このシフ
トレジスタの各段の出力を組み合わせて一方のパルスの
Ｈレベル及びＬレベルのエッジ信号を生成し、このエッ
ジ信号及び他方のパルスの出力パターンに基づいて回転
方向を検出するものである。

【００１４】請求項３記載の発明は、回転操作に応じて
出力される、互いに位相の異なる一対のパルスの出力パ
ターンを検出し、このパターンに基づいて前記操作の回
転方向を検出するボリュームの誤動作防止装置におい
て、一対のパルスをシフトレジスタに入力し、シフトレ
ジスタの各段の出力を組み合わせてチャタリングによる
ノイズを除去するエッジ検出部と、このエッジ検出部か
らの出力のうち、一方のパルスのＨレベル及びＬレベル
のエッジ信号を生成するエッジ信号のトリガ生成部と、
このトリガ生成部で生成された各エッジ信号及び前記チ
ャタリングによるノイズを除去した他方のパルスを入力
し、各エッジ信号及び他方のパルスの出力パターンに基
づいて回転方向を検出するボリュームＵＰ・ＤＯＷＮ検
出部と、を備えたことを特徴とするものである。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項３記載のも
のにおいて、前記エッジ信号のトリガ生成部は、一方の
パルスのＨレベル及びＬレベルのエッジ信号を生成する
ため、各レベルに対応して二つのＤフリップフロップを
直列に備え、一つのＤフリップフロップでラッチした信
号と、この信号を直列配置の別のＤフリップフロップで
ラッチした反転信号とを、ＡＮＤゲートに入力すること
によって各レベルのエッジ信号を生成する、ことを特徴
とするものである。

【００１６】請求項５記載の発明は、請求項３又は４に
記載のものにおいて、チャタリングの発生の時間に対応
するクロックパルスを生成するクロック生成部を備え
た、ことを特徴とするものである

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１８】図１において、この実施形態によるボリュ
ームの誤動作防止装置１はクロック生成部１０と、エッ
ジ信号検出部２０と、エッジ信号のトリガ生成部３０
と、ボリュームＵＰ・ＤＯＷＮ検出部４０とにより構成
されている。

【００１９】エッジ信号検出部２０には、ロータリーエ
ンコーダ（図示せず）の一対のパルス出力である「Ｅ」
「Ｆ」の信号が入力されるが、この入力信号には、一般
的にチャタリングによるノイズが含まれている。

【００２０】このロータリエンコーダには種々の形式の
ものが使用されるが、使用するロータリエンコーダによ
っては、チャタリングの発生の時間が異なってくる。そ
のため、その仕様に合わせたクロックパルスを生成する
必要がある。このクロックパルスは、クロック生成部１
０で生成され、カウンタ１１を使用して何種類かのクロ
ックを生成し、これらを選択部１２で選択して、このク
ロック生成部１０はクロック信号「Ｄ」を出力する。

【００２１】エッジ信号検出部２０は、「Ｅ」「Ｆ」の
信号が入力される一対の直列式シフトレジスタ２１ａ，
２１ｂを備えている。

【００２２】シフトレジスタ２１ａは「Ｅ」の信号を６
段シフトして、２段目からシフトした各信号（「Ｅ２」
〜「Ｅ６」）を出力する。各信号（「Ｅ２」〜「Ｅ
６」）は、図２及び図３のタイムチャートに示すよう
に、それぞれ時間的にシフトして出力され、各信号
（「Ｅ２」〜「Ｅ６」）は、図１に示すＡＮＤゲート２
２、ＯＲゲート２３、ＮＡＮＤゲート２４、ＮＯＲゲー
ト２５に挿入される。

【００２３】そして、２〜６段目までの各々の信号が、
５回同じレベルが生成されているか否かが判定され、生
成されている場合、図２及び図３のタイムチャートに示
すように、ＡＮＤゲート２２、ＯＲゲート２３、ＮＡＮ
Ｄゲート２４、及びＮＯＲゲート２５が、「Ｇ」「Ｈ」
「Ｊ」「Ｉ」として各信号を出力する。

【００２４】シフトレジスタ２１ｂは「Ｆ」の信号を６
段シフトして、２段目からシフトした各信号（「Ｆ２」
〜「Ｆ６」）を出力する。

【００２５】各信号（「Ｆ２」〜「Ｆ６」）は、図４の
タイムチャートに示すように、それぞれ時間的にシフト
して出力され、各信号（「Ｆ２」〜「Ｆ６」）は、図１
のＡＮＤゲート２６、ＯＲゲート２７に挿入される。そ
して、２〜６段目までの各々の信号が、５回同じレベル
が生成されているか否かが判定され、生成されている場
合、図４のタイムチャートに示すように、ＡＮＤゲート
２６、ＯＲゲート２７が、「Ｓ」「Ｔ」として信号を出
力する。

【００２６】図２〜図４では、クロックを５５６ｕｓ、
チャタリングの長さを最大２ｍｓに設定して示してい
る。仮に、上記のようにチャタリングが生成されると
「Ｅ」「Ｆ」の信号が、本来Ｈレベルの所をＬレベルに
認識されたり、反対にＬレベルの所をＨレベルに認識さ
れたりする。これを防止するために、本実施形態では、
チャタリングが発生している期間の２ｍｓも、チャタリ
ングが発生していない期間も５５６ｕｓ毎に「Ｅ」
「Ｆ」の信号レベルを確認して、５回同じレベルが生成
された場合、各ゲートの出力を確定しているので、チャ
タリングによるノイズを確実に除去することができる。

【００２７】ＡＮＤゲート２２の出力である「Ｇ」信号
は、「Ｅ」信号のチャタリングによるノイズを除いたＨ
レベルの信号を認識した信号である。

【００２８】しかしながら、この「Ｇ」信号では、
「Ｅ」信号のチャタリングを除いた信号のレベルを認識
することはできるが、この「Ｅ」信号は、図２に示すよ
うに、それぞれＨレベル、Ｌレベルの期間の途中でもチ
ャタリングを発生させるので、「Ｇ」信号からの認識で
は、２回Ｈレベルを認識する可能性がある。

【００２９】すなわち、図２に示すように、２回Ｌレベ
ルからＨレベルへの立ち上がりエッジ信号Ｇｅが生成さ
れる。

【００３０】これを防止するために、ＯＲゲート２３の
出力である「Ｈ」信号を生成し、この「Ｈ」信号と、Ａ
ＮＤゲート２２の出力である「Ｇ」信号とをレベル検出
器２８ａに入力する。このレベル検出器２８ａは、図２
に示すように、「Ｇ」信号がＨレベルになったら、それ
をそのまま「Ｈ」信号がＬレベルになるまで保持し、
「Ｈ」信号がＬレベルになったら、Ｌレベルに設定して
「Ｇ」信号がＨレベルになるまで、これをそのまま保持
して「Ｌ」信号を生成する。

【００３１】この「Ｌ」信号は、トリガ生成部３０にお
けるＤフリップフロップ３１に入力されてラッチされ、
このＤフリップフロップ３１から出力された「Ｐ」信号
は、これに直列に配置されたつぎのＤフリップフロップ
３２に入力されてラッチされ、このＤフリップフロップ
３１から出力された「Ｑ」信号と、上記の「Ｐ」信号と
がＡＮＤゲート３３に入力され、「Ｒ」信号が出力され
る。すなわち、「Ｌ」信号は「Ｅ」信号のチャタリング
によるノイズを除去した信号となり、「Ｅ」信号のチャ
タリングを除いたＬレベルからＨレベルに変化する所の
エッジ信号Ｈｅを有した「Ｒ」信号が生成される。

【００３２】つぎに、図１に示すように、ＮＡＮＤゲー
ト２４の出力である「Ｊ」信号を生成し、この「Ｊ」信
号と、ＮＯＲゲート２５の出力である「Ｉ」信号とをレ
ベル検出器２８ｂに入力する。このレベル検出器２８ｂ
は、図３に示すように、「Ｊ」信号がＬレベルになった
ら、それをそのまま「Ｉ」信号がＨレベルになるまで保
持し、「Ｉ」信号がＨレベルになったら、Ｈレベルに設
定して「Ｊ」信号がＬレベルになるまで、これをそのま
ま保持して「Ｋ」信号を生成する。

【００３３】この「Ｋ」信号は、トリガ生成部３０のＤ
フリップフロップ３４に入力され、このＤフリップフロ
ップ３４から出力された「Ｍ」信号は、つぎのＤフリッ
プフロップ３５に入力され、このＤフリップフロップ３
５から出力された「Ｎ」信号と、上記の「Ｍ」信号とが
ＡＮＤゲート３６に入力され、「Ｏ」信号が出力され
る。すなわち、「Ｋ」信号は「Ｅ」信号のチャタリング
によるノイズを除去した信号となり、「Ｅ」信号のチャ
タリングを除いたＨレベルからＬレベルに変化する所の
エッジ信号Ｌｅを有した「Ｏ」信号が生成される。

【００３４】一方、シフトレジスタ２１ｂに入力される
「Ｆ」信号はチャタリングを除去するだけで、エッジ信
号のトリガは生成しない。

【００３５】ＡＮＤゲート２６の出力の「Ｓ」信号と、
ＯＲゲート２７の出力の「Ｔ」信号とをレベル検出器２
８ｃに入力する。このレベル検出器２８ｃは、図４に示
すように、「Ｓ」信号と「Ｔ」信号とが、Ｈレベルの時
（「Ｆ」信号が５クロック以上、Ｈレベルが生成されて
いる時）に「Ｕ」信号をＨレベルに設定し、「Ｓ」信号
と「Ｔ」信号とが、Ｌレベルの時（「Ｆ」信号が５クロ
ック以上、Ｌレベルが生成されている時）に「Ｕ」信号
をＬレベルにする。これによって、「Ｆ」信号のチャタ
リングを除去した「Ｕ」信号が生成される。

【００３６】上記「Ｒ」「Ｏ」「Ｕ」の各信号は、ボリ
ュームＵＰ・ＤＯＷＮ検出部４０に入力され、このボリ
ュームＵＰ・ＤＯＷＮ検出部４０は、図５に示すよう
に、上記「Ｒ」「Ｏ」「Ｕ」の各信号に基づいて、ボリ
ュームが右回転或いは左回転のいずれに回転されたかを
検出する。

【００３７】例えば、図５ａにおいて、ラインＬ１上で
は「Ｒ」信号がＨレベルで「Ｕ」信号がＬレベルのた
め、図５ｂのパターンに該当し、ボリュームＵＰ・ＤＯ
ＷＮ検出部４０は、ボリュームが右回転されたと判定し
て、ボリュームを１ＳＴＥＰ・ＵＰする。同様に、図５
ａにおいて、ラインＬ２上では「Ｏ」信号がＨレベルで
「Ｕ」信号がＨレベルのため、図５ｃのパターンに該当
し、ボリュームＵＰ・ＤＯＷＮ検出部４０は、ボリュー
ムが同じく右回転されたと判定して、ボリュームを１Ｓ
ＴＥＰ・ＵＰする。

【００３８】図５ａにおいて、ラインＬ３上では「Ｒ」
信号がＨレベルで「Ｕ」信号がＨレベルのため、図５ｄ
のパターンに該当し、ボリュームＵＰ・ＤＯＷＮ検出部
４０は、ボリュームが左回転されたと判定して、ボリュ
ームを１ＳＴＥＰ・ＤＯＷＮする。同様に、図５ａにお
いて、ラインＬ４上では「Ｏ」信号がＨレベルで「Ｕ」
信号がＬレベルのため、図５ｅのパターンに該当し、ボ
リュームＵＰ・ＤＯＷＮ検出部４０は、ボリュームが同
じく左回転されたと判定して、ボリュームを１ＳＴＥＰ
・ＤＯＷＮする。

【００３９】以上の説明から明らかなように、ロータリ
ーエンコーダからの一対のパルス信号のうち、「Ｅ」信
号のチャタリングは、「Ｅ」信号に基づいて「Ｌ」信
号、「Ｋ」信号を生成する過程で除去され、「Ｆ」信号
のチャタリングは、「Ｆ」信号に基づいて「Ｕ」信号を
生成する過程で除去される。

【００４０】そして、本実施形態では、「Ｒ」信号を生
成する過程で、「Ｅ」信号のチャタリングを除いた信号
から、ＬレベルからＨレベルに変化する所のエッジ信号
Ｈｅを生成し、「Ｏ」信号を生成する過程で、同じく
「Ｅ」信号のチャタリングを除いた信号から、Ｈレベル
からＬレベルに変化する所のエッジ信号Ｌｅを生成し、
各エッジ信号に基づいて、ボリュームの変更が実行され
るので、ユーザの思惑通りにボリュームを確実に変更す
ることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明では、スイッチのばたつきや振動
などによりどのタイミングでチャタリングが発生して
も、最初にチャタリングを除去しＨレベル及びＬレベル
の変化するエッジ信号を作成し、各エッジ信号に基づい
てボリュームの変更を実行するので、ユーザの思惑通り
にボリュームを確実に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるチャタリング除去とエッジ信号の
トリガ生成ブロック図である。

【図２】「Ｅ」信号のＨレベル検出タイムチャートであ
る。

【図３】「Ｅ」信号のＬレベル検出タイムチャートであ
る。

【図４】「Ｆ」信号のチャタリング除去タイムチャート
である。

【図５】本発明のボリューム変更検知図であり、ａはタ
イムチャート、ｂ、ｃは右回転時のパターン、ｄ、ｅは
左回転時のパターンを示す図である。

【図６】従来のボリューム変更検知図であり、ａはタイ
ムチャート、ｂ、ｃは右回転時のパターン、ｄ、ｅは左
回転時のパターンを示す図である。

【符号の説明】

１誤動作防止装置１０クロック生成部１１カウンタ１２選択部２０エッジ信号検出部２１ａ，２１ｂシフトレジスタ２２ＡＮＤゲート２３ＯＲゲート２４ＮＡＮＤゲート２５ＮＯＲゲート２６ＡＮＤゲート２７ＯＲゲート３０トリガ生成部４０ボリュームＵＰ・ＤＯＷＮ検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転操作に応じて出力される、互いに位
相の異なる一対のパルスの出力パターンを検出し、この
パターンに基づいて前記操作の回転方向を検出するボリ
ュームの誤動作防止装置において、一対のパルスをシフトレジスタに入力し、このシフトレジスタの各段の出力を組み合わせてエッジ
信号を生成し、このエッジ信号の出力パターンに基づいて回転方向を検
出することを特徴とするボリュームの誤動作防止装置。
【請求項２】回転操作に応じて出力される、互いに位
相の異なる一対のパルスの出力パターンを検出し、この
パターンに基づいて前記操作の回転方向を検出するボリ
ュームの誤動作防止装置において、一対のパルスをシフトレジスタに入力し、このシフトレジスタの各段の出力を組み合わせて一方の
パルスのＨレベル及びＬレベルのエッジ信号を生成し、このエッジ信号及び他方のパルスの出力パターンに基づ
いて回転方向を検出することを特徴とするボリュームの
誤動作防止装置。
【請求項３】回転操作に応じて出力される、互いに位
相の異なる一対のパルスの出力パターンを検出し、この
パターンに基づいて前記操作の回転方向を検出するボリ
ュームの誤動作防止装置において、一対のパルスをシフトレジスタに入力し、シフトレジスタの各段の出力を組み合わせてチャタリン
グによるノイズを除去するエッジ検出部と、このエッジ検出部からの出力のうち、一方のパルスのＨ
レベル及びＬレベルのエッジ信号を生成するエッジ信号
のトリガ生成部と、このトリガ生成部で生成された各エッジ信号及び前記チ
ャタリングによるノイズを除去した他方のパルスを入力
し、各エッジ信号及び他方のパルスの出力パターンに基づい
て回転方向を検出するボリュームＵＰ・ＤＯＷＮ検出部
と、を備えたことを特徴とするボリュームの誤動作防止装
置。
【請求項４】前記エッジ信号のトリガ生成部は、一方
のパルスのＨレベル及びＬレベルのエッジ信号を生成す
るため、各レベルに対応して二つのＤフリップフロップ
を直列に備え、一つのＤフリップフロップでラッチした信号と、この信
号を直列配置の別のＤフリップフロップでラッチした反
転信号とを、ＡＮＤゲートに入力することによって各レ
ベルのエッジ信号を生成する、ことを特徴とする請求項３記載のボリュームの誤動作防
止装置。
【請求項５】チャタリングの発生の時間に対応するク
ロックパルスを生成するクロック生成部を備えた、ことを特徴とする請求項３又は４に記載のボリュームの
誤動作防止装置。