JP3312494B2 - データ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入出力機能を持つ複写
機、プリンタ、ＯＡ機器などにおいて、キーやセンサな
どからの入力データを読み込み、入力データの変化に従
って該当する各々の異なる動作を行なうためのデータ処
理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複写機やプリンタ等の組み込み
型のシステムにおいて、ユーザからの指示を入力するた
めのキーや、各部の状態を検知するためのセンサなどの
入力手段から入力データが与えられる。システムでは、
このような入力データに基づき、その入力データの変化
を検出して対応する所定の処理を実行し、その結果、例
えば、モータやソレノイド、クラッチ等のシステム内の
各部の動作が制御され、例えば、出力処理等が行なわれ
る。

【０００３】このようなシステムにおいて、例えば、複
写機やプリンタでは、キー入力や用紙の有無の検出セン
サのように、２値の状態を示す入力データが多数存在す
る。ここで、２値の状態として‘０’、‘１’の状態を
取るものとする。入力データの中には、１方向のみの変
化、すなわち、‘０’から‘１’への変化、または、
‘１’から‘０’への変化の一方のみが有意であるデー
タと、両方の変化が意味を持つデータがある。例えば、
スタート／ストップキーは、そのキーが押下されたこと
が意味を持つのであって、押した瞬間と離された瞬間が
意味を持つわけではない。一方、用紙センサでは、用紙
が給送されてきたことを検出するとともに、用紙が排出
されてなくなったことも検出する必要がある。また、１
方向のみの変化が有意である入力データの中には、上述
のスタート／ストップキーのように‘０’から‘１’へ
の変化（以下、立ち上がりエッジという）が有意である
入力データと、逆に‘１’から‘０’への変化（以下、
立ち下がりエッジという）が有意である入力データもあ
る。このように、入力データによって、立ち上がりエッ
ジのみ、立ち下がりエッジのみ、あるいは、その両方が
意味を持つ場合があるため、入力データの変化を検出す
る際には、その変化が立ち上がりエッジを示すものか、
あるいは、立ち下がりエッジを示すものかを区別して検
出し、管理する必要がある。

【０００４】図５は、従来の入力データ取り込み時のデ
ータ入力処理を説明するためのブロック図である。図
中、１は入力ポート、２は現在読み値格納部、３は前回
読み値格納部、４はレベル値格納部、５は立ち上がりエ
ッジ格納部、６は立ち下がりエッジ格納部である。入力
ポート１には複数の入力データが入力されている。現在
読み値格納部２は、入力ポート１から読み取られた最新
の入力データが格納される。前回読み値格納部３は、現
在読み値格納部２に格納されている入力データより前に
読み取られた入力データが格納される。レベル値格納部
４は、フィルタ加工処理により確定した入力データが格
納される。立ち上がりエッジ格納部５及び立ち下がりエ
ッジ格納部６は、入力データの立ち上がりあるいは立ち
下がりが検出された旨の情報が格納される。各格納部に
は、入力ポート１に入力される各入力データに対応した
データがそれぞれ格納される。

【０００５】図６は、従来の入力データ取り込み処理の
一例を示すフローチャートである。入力データの取り込
みは、ある一定時間ごと、例えば、１０ｍｓｅｃごとに
行なわれる。Ｓ３１において、入力ポート１から取り込
まれた入力データは、現在読み値格納部２に格納され
る。それとともに、現在読み値格納部２に格納されてい
た前回取り込んだ入力データは、前回読み値格納部３に
転送される。このとき、今回取り込んだ入力データと、
前回取り込んだ入力データ、および、レベル値格納部４
に格納されているレベル値とに基づき、Ｓ３２でフィル
タ加工を行なって、新たなレベル値、立ち上がりエッ
ジ、立ち下がりエッジのデータを作成して、それぞれ、
レベル値格納部４、立ち上がりエッジ格納部５、立ち下
がりエッジ格納部６に格納する。

【０００６】Ｓ３２におけるフィルタ加工処理は、ま
ず、入力データに含まれるチャタリングやノイズを除去
するため、今回取り込んだ入力データと前回取り込んだ
入力データとの一致を検出し、新たなレベル値とする。
そして、新たなレベル値とレベル値格納部４に格納され
ているレベル値とから立ち上がりエッジまたは立ち下が
りエッジを検出する。すなわち、新たなレベル値が
‘１’、レベル値格納部４に格納されているレベル値が
‘０’である場合には、立ち上がりエッジとしてこの変
化を検出し、立ち上がりエッジ格納部５に設定する。ま
た、新たなレベル値が‘０’、レベル値格納部４に格納
されているレベル値が‘１’である場合には、立ち下が
りエッジとしてこの変化を検出し、立ち下がりエッジ格
納部６に設定する。また、新たなレベル値はレベル値格
納部４に格納される。このような処理は、各入力データ
ごとに行なわれ、各入力データに対応したそれぞれの格
納部に値が設定されることになる。

【０００７】このようにして値が設定された後、Ｓ３３
において入力処理タスクを起動する。入力処理タスクで
は、Ｓ３４において、立ち上がりエッジ格納部５および
立ち下がりエッジ格納部６を参照し、状態の変化した入
力データを調べる。そして、Ｓ３５において、状態の変
化している入力データに対応した処理を行なうためのタ
スクを起動する。

【０００８】このような従来の入力データの取り込み処
理では、立ち上がりエッジ格納部５および立ち下がりエ
ッジ格納部６を参照しなければ入力データの変化の有無
がわからないため、毎回、入力処理タスクが起動され、
入力処理タスクにおいて立ち上がりエッジ格納部５およ
び立ち下がりエッジ格納部６内のデータをすべて参照
し、状態の変化した入力データを検索している。近年の
機能の高度化とともに入力データの個数は増加してきて
おり、すべての入力データに対する立ち上がりエッジデ
ータおよび立ち下がりエッジデータを検索するための処
理時間は長期化の一途をたどっている。そのため、入力
データに変化がない場合であっても、入力データの取り
込み処理が起動されるたびに、毎回一定の処理時間を必
要としていた。そのために、本来の処理を行なうための
ＣＰＵの能力が相対的にダウンしてしまう。その結果、
本来の処理、例えば、記録のための制御等を円滑に行な
うことができなくなる場合も発生していた。

【０００９】また、上述のような入力データの取り込み
処理は、一定の時間間隔で行なわれるので、入力データ
の取り込み処理にかかる処理時間が長期化し、他の処理
を行なう時間が減少すると、最悪の場合には、次の入力
データの取り込み処理までに、入力データの変化に対応
した一部の処理が行なわれないまま次の入力データの取
り込み処理が行なわれて、各格納部のデータが書き変わ
ってしまい、入力データの変化に対応した処理がなされ
ずに誤動作を生ずる原因となっていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、入力データの取り込み処理
を高速化し、システムの効率を向上させたデータ処理装
置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、外部変化に従
った処理を含むデータ処理装置において、少なくとも外
部の状態に関する複数の２値の状態データが入力される
入力部と、前記各状態データが第１の値から第２の値に
変化したか否かを示す第１の変化データを格納する第１
の記憶手段と、前記各状態データが第２の値から第１の
値に変化したか否かを示す第２の変化データを格納する
第２の記憶手段と、前記状態データに共通して設けられ
第１の値から第２の値へ変化した前記状態データが存在
しているか否かを示す第１のフラグと第２の値から第１
の値へ変化した前記状態データが存在しているか否かを
示す第２のフラグを格納するフラグ記憶手段と、前記フ
ラグ記憶手段に格納されている第１のフラグ及び第２の
フラグを参照し前記第１のフラグが前記状態データの変
化を示している場合には前記第１の記憶手段を検索し前
記第２のフラグが前記状態データの変化を示している場
合には前記第２の記憶手段を検索して状態の変化した状
態データを特定し対応する処理手段を実行する入力処理
手段と、一定時間間隔で起動され前記入力部に入力され
た前記状態データから各状態データの変化の有無を検出
して前記第１の記憶手段及び前記第２の記憶手段に前記
第１の変化データ及び前記第２の変化データを設定する
とともに前記フラグ記憶手段に前記第１のフラグ及び前
記第２のフラグを設定し前記状態データの変化が検出さ
れたとき入力処理手段を起動する制御手段を有すること
を特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、制御手段によって第１および
第２の変化データを設定するとともに、第１の変化デー
タが設定されているか否かを示す第１のフラグおよび第
２の変化データが設定されているか否かを示す第２のフ
ラグを設定する。そして、この２つのフラグを参照し、
入力データに変化がなかった場合には入力処理手段を起
動しないように制御することが可能である。これによっ
て、従来のように毎回起動されていた入力処理手段は、
必要なときのみ起動されるので、入力処理手段の処理に
かかっていた処理時間を短縮することができる。また、
入力処理手段においては、第１および第２のフラグを参
照することによって、例えば、一方のフラグのみが設定
されている場合には、第１の変化データ記憶手段または
第２の変化データ記憶手段のどちらか一方のみを検索す
ればよく、検索時間は約半分となる。このように、一定
時間間隔で行なわれる入力データに対する処理にかかる
時間を短縮することができるので、ＣＰＵに対する無駄
な負荷を軽減して、本来行なわれるべき処理の効率を向
上させることができる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明のデータ処理装置の一実施例
を示す構成図である。図中、図５と同様の部分には同じ
符号を付して説明を省略する。７は立ち上がりエッジフ
ラグ、８は立ち下がりエッジフラグ、９は入力制御部、
１０は入力処理部、１１は処理タスクである。入力ポー
ト１には、例えば、Ｎ個の２値の入力データが入力され
ている。現在読み値格納部２、前回読み値格納部３、レ
ベル値格納部４、立ち上がるエッジ格納部５、立ち下が
りエッジ格納部６は、それぞれ、入力データに対応して
Ｎ個の記憶領域を有している。

【００１４】立ち上がりエッジフラグ７は、複数の入力
データのうち少なくとも１つに立ち上がりエッジが検出
されたときに設定される。また、立ち下がりエッジフラ
グ８は、複数の入力データのうち少なくとも１つに立ち
下がりエッジが検出されたときに設定される。立ち上が
りエッジフラグ７および立ち下がりエッジフラグ８は、
例えば、それぞれ１ビットで構成することができる。

【００１５】入力制御部９は、一定時間、例えば、１０
ｍｓｅｃごとに起動される。そして、入力ポート１から
入力データを読み込み、現在読み値格納部２に格納する
とともに前回の入力データを前回読み値格納部３に格納
する。さらに、フィルタ加工処理を行なってレベル値格
納部４、立ち上がりエッジ格納部５、立ち下がりエッジ
格納部６の書き換えを行なうとともに、立ち上がりエッ
ジが検出された場合には立ち上がりエッジフラグ７を、
また、立ち下がりエッジが検出された場合には立ち下が
りエッジフラグ８を、それぞれ設定する。そして、立ち
上がりエッジフラグ７または立ち下がりエッジフラグ８
が設定されている場合に、入力処理部１０を起動する。

【００１６】入力処理部１０は、入力制御部９によって
起動され、立ち上がりエッジフラグ７および立ち下がり
エッジフラグ８を参照し、立ち上がりエッジフラグ７が
設定されている場合には立ち上がりエッジ格納部５を参
照し、立ち下がりエッジフラグ８が設定されている場合
には立ち下がりエッジ格納部６を参照する。両方のフラ
グが設定されている場合には、両方の格納部を参照す
る。そして、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジ
の検出された入力データを特定し、特定された入力デー
タおよび検出されたエッジの種類（立ち上がりエッジか
立ち下がりエッジか）に従って、予め定められている対
応する処理タスク１１を起動する。起動すべき処理タス
ク１１が複数存在する場合には、順次起動したり、ある
いは、すべて起動して並列的に動作させればよい。もち
ろん、エッジが検出されても何も処理を行なわなくてよ
い場合には、処理タスク１１を起動する必要はない。あ
るいは、何も処理を行なわないダミーの処理タスクを起
動してもよい。

【００１７】処理タスク１１は、各入力データおよび検
出されたエッジの種類（立ち上がりエッジか立ち下がり
エッジか）に対応した処理を行なうタスクであり、入力
処理部１０によって起動される。各入力データに対応し
て処理タスク１１を設け、エッジの種類をパラメタとし
て入力処理部１０から受け取るように構成することも可
能である。

【００１８】図２は、本発明のデータ処理装置の一実施
例における動作の一例を示すフローチャート、図３は、
入力データに変化が検知された場合の動作の一例の説明
図、図４は、入力データに変化が検知されない場合の動
作の一例の説明図である。入力制御部９は、ある一定時
間ごと、例えば、１０ｍｓｅｃごとに起動される。入力
制御部９は、Ｓ２１において、入力ポート１から入力デ
ータを取り込み、現在読み値格納部２に格納するととも
に、現在読み値格納部２に格納されていた前回取り込ん
だ入力データを、前回読み値格納部３に転送する。ある
いは、２つの領域を現在読み値格納部２と前回読み値格
納部３として交代に用いることとし、前回書込を行なわ
なかった側の領域を現在読み値格納部２として取り込ん
だ入力データを書き込み、前回書き込んだ入力データの
存在する領域をそのまま前回読み値格納部３として利用
することも可能である。

【００１９】Ｓ２２において、現在読み値格納部２およ
び前回読み値格納部３に格納されている入力データか
ら、ノイズやチャタリングの影響を除去したレベル値を
作成する。例えば、現在読み値格納部２に格納されてい
る今回取り込んだ入力データと、前回読み値格納部３に
格納されている前回取り込んだ入力データとの一致を検
出するように構成することができる。一致している場合
は、そのデータをレベル値とし、一致していない場合に
は、前回までに確定しているレベル値を変更しないもの
とする。このような入力データに対する加工を行なうこ
とによって、ノイズやチャタリングなどによって、たま
たまその回だけ‘０’あるいは‘１’となった入力デー
タはキャンセルされるので、ノイズフィルタとしての働
きを持たせることができる。

【００２０】レベル値が確定されると、レベル値格納部
４に格納されているレベル値と比較される。ある入力デ
ータに基づき今回確定されたレベル値が‘１’、レベル
値格納部４に格納されているレベル値が‘０’であれ
ば、立ち上がりエッジとしてこれを検出し、立ち上がり
エッジ格納部５に入力データと対応した格納場所に立ち
上がりエッジを検出した旨の情報、例えば、‘１’を格
納する。もし、立ち上がりエッジを検出した場合には、
立ち上がりエッジフラグ７を、例えば‘１’とする。今
回確定されたレベル値が‘０’、レベル値格納部４に格
納されているレベル値が‘１’であれば、立ち下がりエ
ッジとしてこれを検出し、立ち下がりエッジ格納部６に
立ち下がりエッジを検出した旨の情報、例えば‘１’を
格納する。もし、立ち下がりエッジを検出した場合に
は、立ち下がりエッジフラグ８を、例えば‘１’とす
る。立ち上がりエッジ格納部５および立ち下がりエッジ
格納部６の‘１’を格納した以外の部分は、‘０’が格
納される。また、立ち上がりエッジフラグ７、立ち下が
りエッジフラグ８は、この処理を行なう前に、例えば、
‘０’にリセットされているものとする。確定されたレ
ベル値は、レベル値格納部４に格納される。

【００２１】レベル値格納部４、立ち上がりエッジ格納
部５、立ち下がりエッジ格納部６へのデータの格納が終
了すると、入力制御部９は、Ｓ２３において、立ち上が
りエッジフラグ７および立ち下がりエッジフラグ８を参
照し、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジが検出
されたか否かを判定する。例えば、２つのフラグが
‘０’であるか否かを判定すればよい。この２つのフラ
グを参照するだけで、すべての入力データについてエッ
ジが検出されたか否かを判定することができる。

【００２２】この判定によって、エッジが検出された場
合について、図３を用いて説明する。立ち上がりエッジ
または立ち下がりエッジが検出されたことが判定される
と、Ｓ２４において、入力処理部１０を起動する。入力
処理部１０の起動は、システムの割り込みによって行な
ったり、あるいは、１つのタスクとして起動する等、種
々の方法を用いることができる。

【００２３】入力処理部１０は、Ｓ２５において、ま
ず、立ち上がりエッジフラグ７および立ち下がりエッジ
フラグ８を参照する。立ち上がりエッジフラグ７が立ち
上がりエッジを検出した旨を示している、例えば、
‘１’に設定されているときには、入力処理部１０は、
立ち上がりエッジ格納部５を検索し、立ち上がりエッジ
の検出された入力データを探索する。すなわち、立ち上
がりエッジ格納部５に‘１’が格納されているものを探
索する。また、立ち下がりエッジフラグ８が立ち下がり
エッジを検出した旨を示している、例えば、‘１’に設
定されているときには、入力処理部１０は、立ち下がり
エッジ格納部５を検索し、立ち下がりエッジの検出され
た入力データを探索する。すなわち、立ち下がりエッジ
格納部５に‘１’が格納されているものを探索する。立
ち上がりエッジフラグ７および立ち下がりエッジフラグ
８の両方が設定されている場合には、立ち上がりエッジ
格納部５および立ち下がりエッジ格納部６をすべて探索
することになる。

【００２４】従来では、常に立ち上がりエッジ格納部５
および立ち下がりエッジ格納部６を探索していたが、片
方のみが設定されている場合には、立ち上がりエッジ格
納部５または立ち下がりエッジ格納部６のうちフラグが
設定されている側のみしか探索を行なわない。図３で
は、立ち下がりエッジフラグ８が設定されているので、
立ち下がりエッジ格納部６のみを探索することになる。
これにより、２Ｎ個のデータの探索を半減させ、Ｎ個＋
２ビットのデータの参照のみで済ますことができる。

【００２５】このようにして、立ち上がりエッジまたは
立ち下がりエッジが探索されると、Ｓ２６において、立
ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジが検出された入
力データに対応する処理タスク１１を起動する。起動さ
れた処理タスク１１では、入力データの変化に対応する
処理を行なう。入力データによっては、立ち上がりエッ
ジのみ、あるいは、立ち下がりエッジのみが有意である
場合がある。このような入力データに対しては、検出さ
れたエッジが無意味であるときには処理タスク１１を起
動しないように構成することも可能である。各処理タス
ク１１の起動は、エッジが探索されるごとに順次行なっ
たり、あるいは、すべてのエッジの探索が終了した後に
行なうこともできる。各処理タスク１１は、１つずつ順
に動作するように構成したり、いくつかの処理タスク１
１を並列的に動作させることもできる。

【００２６】Ｓ２３における判定によって、エッジが検
出されなかった場合には、入力処理部１０は起動され
ず、そのまま入力制御部９の処理を終了する。そのた
め、図４に示すように、入力処理部１０において行なわ
れる立ち上がりフラグ７、立ち下がりフラグ８の参照、
立ち上がりエッジ格納部５、立ち下がりエッジ格納部６
の探索、処理タスク１１の起動は、すべて行なわれな
い。これにより、従来、常に入力処理部１０が起動され
て探索を行なっていた処理が削除されるため、入力デー
タの取り込み処理にかかる処理時間を短縮することがで
きる。

【００２７】このように、入力データの変化が検出され
ない場合には、入力処理部１０の起動および処理を省略
し、また、入力データの変化が検出された場合でも、立
ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジのみの場合に
は、その一方のみのエッジデータを検索するのみとして
いるので、平均した入力データの取り込みに要する時間
を削減し、他の処理の実行を促進することができるの
で、効率の良いシステムを構築することができる。

【００２８】なお、上述の実施例では、現在読み値格納
部２および前回読み値格納部３を用いてチャタリングや
ノイズの除去を行なっているが、例えば、特開平２−３
６４１１号公報に記載されているようなカウンタを用い
た構成や、特開平１−２０９５１７号公報に記載されて
いるように、今回、前回、前々回の入力データを用いた
構成などを用いることも可能である。もちろん、入力ポ
ート１に入力される前段にハードウェア的なノイズ除去
回路を付加しておくことができる。このようなハードウ
ェア的なノイズ除去回路とともに、上述のような現在お
よび前回の入力データを用いたノイズ除去を行なうこと
が望ましい。また、このようなハードウェア的なノイズ
除去回路だけで十分なノイズなどの除去が行なえる場合
には、入力ポート１から読み取った入力データをそのま
まレベル値として用いることも可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、２つのフラグを用い、入力データに変化がな
い場合の処理時間の削減を図るとともに、変化が合った
場合でも一方の変化のみの場合には処理時間をほぼ半減
することができるので、従来にくらべ、システムの相対
的な処理能力を向上させ、誤動作を防止して信頼性を向
上させることが可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のデータ処理装置の一実施例を示す構
成図である。

【図２】 本発明のデータ処理装置の一実施例における
動作の一例を示すフローチャートである。

【図３】 入力データに変化が検知された場合の動作の
一例の説明図である。

【図４】 入力データに変化が検知されない場合の動作
の一例の説明図である。

【図５】 従来の入力データ取り込み時のデータ入力処
理を説明するためのブロック図である。

【図６】 従来の入力データ取り込み処理の一例を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１…入力ポート、２…現在読み値格納部、３…前回読み
値格納部、４…レベル値格納部、５…立ち上がりエッジ
格納部、６…立ち下がりエッジ格納部、７…立ち上がり
エッジフラグ、８…立ち下がりエッジフラグ、９…入力
制御部、１０…入力処理部、１１…処理タスク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 370 B41J 5/30 G08C 13/00 G06F 3/00 G06F 7/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部変化に従った処理を含むデータ処理
   装置において、少なくとも外部の状態に関する複数の２
   値の状態データが入力される入力部と、前記各状態デー
   タが第１の値から第２の値に変化したか否かを示す第１
   の変化データを格納する第１の記憶手段と、前記各状態
   データが第２の値から第１の値に変化したか否かを示す
   第２の変化データを格納する第２の記憶手段と、前記状
   態データに共通して設けられ第１の値から第２の値へ変
   化した前記状態データが存在しているか否かを示す第１
   のフラグと第２の値から第１の値へ変化した前記状態デ
   ータが存在しているか否かを示す第２のフラグを格納す
   るフラグ記憶手段と、前記フラグ記憶手段に格納されて
   いる第１のフラグ及び第２のフラグを参照し前記第１の
   フラグが前記状態データの変化を示している場合には前
   記第１の記憶手段を検索し前記第２のフラグが前記状態
   データの変化を示している場合には前記第２の記憶手段
   を検索して状態の変化した状態データを特定し対応する
   処理手段を実行する入力処理手段と、一定時間間隔で起
   動され前記入力部に入力された前記状態データから各状
   態データの変化の有無を検出して前記第１の記憶手段及
   び前記第２の記憶手段に前記第１の変化データ及び前記
   第２の変化データを設定するとともに前記フラグ記憶手
   段に前記第１のフラグ及び前記第２のフラグを設定し前
   記状態データの変化が検出されたとき入力処理手段を起
   動する制御手段を有することを特徴とするデータ処理装
   置。