JP4297925B2 - データ入力処理回路 - Google Patents

Description

この発明は、本体側装置とこれとは別体の表示側装置とを有するカーオーディオシステムなどに適用されるデータ入力処理回路及びコントローラに関し、表示側装置側に実装されるデータ入力処理回路から本体側装置側に実装されるコントローラに出力される、キースキャン回路やロータリエンコーダから出力されるサンプリング周期の長い信号と、リモコン装置などから出力されるサンプリング周期の短い信号を、少数の信号線を介してコントローラに出力する技術に関する。

図１０にカーオーディオシステムなどに適用されるデータ入力処理システム１の構成を示している。データ入力処理システム１は、本体側装置１０と、本体側装置１０と分離可能な表示側装置２０とを有している。

本体側装置１０には、ＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤ、ラジオ受信機などのカーオーディオシステムの機能を実現するための機構や回路が実装されている。一方、表示側装置２０には、カーオーディオシステムの制御や動作に関する情報が表示される表示パネル２１が設けられ、さらにデータ入力処理回路２２、キースキャン回路２３、ロータリエンコーダ２４、及びリモコン受信機２５が実装されている。

本体側装置１０には、表示パネル２１の表示制御や、キースキャン回路２３、ロータリエンコーダ２４、及びリモコン受信機２５からの信号を受信するためのコントローラ１１が実装されている。コントローラ１１は、上記表示制御や上記信号の受信を行うために、クロック信号ＣＬ、データ入力信号ＤＩ、及びチップイネーブル信号ＣＥを、表示側装置２０の入力インタフェース２２１に入力する。

表示側装置２０のデータ入力処理回路２２には、コントローラ１１と通信を行う入力インタフェース２２１、コントローラ１１から入力される入力データが記憶されるコントロールレジスタ２２２、上記入力データとして入力される表示データに基づいて表示パネル２１の制御を行う表示制御部２２３、動作クロック等の表示制御部２２３の駆動信号を供給する信号生成部２２４、データの出力要求としてコントローラ１１から入力されコントロールレジスタ２２２に記憶されるアドレスデータに対応するキースキャン信号又はロータリエンコーダ検出信号（以下、これらを低速処理信号という。）を選択し、選択した低速処理信号を出力する信号選択回路２２５が含まれる。

また表示側装置２０には、サンプリング周期の短い信号（以下、高速処理信号という。）を生成する回路（例えば、リモコン受信機２５）が実装されている。このような高速処理信号は、表示側装置２０に実装されているプロセッサでは処理能力が足りないため本体側装置２０から入力されるクロック信号ＣＬに同期させることができず、低速処理信号のための信号線とは別の信号線を介して本体側装置１０に出力するようにしている。
特開平８−２２１１７４号公報

ここで上記のように、高速処理信号を出力するための信号線と低速処理信号のための信号線とを別に設けてしまうと、本体側装置１０と表示側装置２０とを結ぶ信号線の本数が多くなり、配線の引き回しが複雑化する。またこれにより接続不良等の不具合を生じる可能性が高くなり、部品点数が多い分、製造コストも増大する。

本発明は以上の課題に鑑みてなされたもので、少数の信号線を介して、低速処理信号及び高速処理信号をコントローラに出力することが可能なデータ入力処理回路及びコントローラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のうちの主たる発明は、外部のコントローラから入力されるクロック信号に同期する信号である低速処理信号（第１のデジタル信号）と、前記クロック信号に非同期の信号である高速処理信号（第２のデジタル信号）とを、時分割多重により前記コントローラに出力するデータ入力処理回路であって、前記第１のデジタル信号の出力が行われない場合、前記コントローラから入力される、前記第１及び第２のデジタル信号の前記時分割多重の出力期間を変更するためのデータに基づいて、前記時分割多重における前記第１のデジタル信号の出力期間に前記第２のデジタル信号を出力することとする。

このように、低速処理信号（第１のデジタル信号）と高速処理信号（第２のデジタル信号）とを時分割多重によりコントローラに出力するようにすることで、少数の信号線を介して、低速処理信号（第１のデジタル信号）及び高速処理信号（第２のデジタル信号）をコントローラに出力することが可能となる。そしてこれにより配線の引き回しがシンプルになり、接続不良等の不具合を生じる可能性も少なく、また部品点数が少ない分、製造コストも抑えることができる。

本発明によれば、少数の信号線を介して、低速処理信号（第１のデジタル信号）及び高速処理信号（第２のデジタル信号）をコントローラに出力することができる。

＜＜実施例１＞＞
以下、本発明の一実施形態につき詳細に説明する。図１に本発明の一実施形態として説明する、カーオーディオシステムに適用されるデータ入力処理システム１の構成を示している。データ入力処理システム１は、本体側装置１０と、本体側装置１０と分離可能な表示側装置２０とを有している。

本体側装置１０には、ＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤ、ラジオ受信機などのカーオーディオシステムの機能を実現するための機構や回路が実装されている。表示側装置２０には、カーオーディオシステムの制御や動作に関する情報が表示される表示パネル２１、データ入力処理回路２２、キースキャン回路２３、ロータリエンコーダ２４、及びリモコン受信機２５が実装されている。

なお、以下の説明において、キースキャン回路２３やロータリエンコーダ２４から出力される信号のようにサンプリング周期の長いデジタル信号を低速処理信号（第１のデジタル信号）と称し、リモコン受信機２５から出力される信号のようにサンプリング周期の短いデジタル信号を高速処理信号（第２のデジタル信号）と称することとする。また本実施形態においては、低速処理信号のサンプリング周期は５００μｓ、高速処理信号のサンプリング周期は５０μｓであるものとする（図２を参照）。

本体側装置１０には、表示パネル２１の表示制御や、キースキャン回路２３、ロータリエンコーダ２４、及びリモコン受信機２５からの信号を受信するためのコントローラ１１が実装されている。コントローラ１１と入力インタフェース２２１とは、３本の信号線で結線されている。コントローラ１１は、上記表示制御や上記信号の受信を行うために、これらの信号線を介して、クロック信号ＣＬ、データ入力信号ＤＩ、及びチップイネーブル信号ＣＥを、表示側装置２０の入力インタフェース２２１に入力する。またコントローラ１１とマルチプレクサ２２６とは１本の信号線で結線されており、この信号線を介してマルチプレクサ２２６からコントローラ１１に出力データＤＯが出力される。

コントローラ１１は、表示側装置２０から出力データＤＯとして入力される低速処理信号を処理する同期データ処理部１１１と、高速処理信号を処理する非同期データ処理部１１２とを有する。低速処理信号は、クロック信号ＣＬに同期させた状態で同期データ処理部１１１に入力される。一方、高速処理信号は、クロック信号ＣＬとは非同期の状態で、デジタルスルーで非同期データ処理部１１２に入力される。ここでデジタルスルーとは、入力される信号を、その波形を崩さずに、同期処理をすることなく出力することである。非同期データ処理部１１２は、デジタルスルーで入力される高速処理信号を、高速処理信号のサンプリング周期（５０μｓ）以上のサンプリング周波数で処理する。

表示側装置２０のデータ入力処理回路２２は、入力インタフェース２２１、コントロールレジスタ２２２、表示制御部２２３、信号生成部２２４、信号選択回路２２５、及びマルチプレクサ２２６(ＭＰＸ（Multiplexer））を有する。このうち入力インタフェース２２１は、本体側装置１０から入力されるクロック信号ＣＬ、データ入力信号ＤＩ、及びチップイネーブル信号ＣＥを受信し、データ入力信号ＤＩとして入力される入力データをコントロールレジスタ２２２に記憶する。

図３は、本体側装置１０から入力データが入力される際の入力インタフェース２２１の動作を説明するタイミングチャートである。この場合のデータ入力信号ＤＩは、アドレスデータ（adrs1）と、入力データとによって構成される。なお、入力データには、例えば、後述する表示データや、マルチプレクサ２２６が複数の高速処理信号のうちの一つを選択する際に参照するフラグなどがある。

図４は、本体側装置１０からデータの出力要求が行われる際の入力インタフェース２２１及びマルチプレクサ２２６の動作を示すタイミングチャートである。この場合、データ入力信号ＤＩとして出力要求の対象となる低速処理信号を指定するアドレスデータ（adrs2）が入力される。そしてこのアドレスデータ（adrs2）に対応して、マルチプレクサ２２６から本体側装置１０に出力データＤＯが出力される。

データ入力処理回路２２の表示制御部２２３は、上記入力データとして本体側装置１０から入力されてコントロールレジスタ２２２に記憶される表示データに基づいて表示パネル２１の制御を行う。信号生成部２２４は、表示制御部２２３に駆動信号を供給する。

信号選択回路２２５は、データの出力要求として本体側装置１０から入力されコントロールレジスタ２２２に記憶されるアドレスデータ（adrs2）に対応する低速処理信号（キースキャン信号又はロータリエンコーダ検出信号）を選択し、選択した低速処理信号をマルチプレクサ２２６に出力する。信号選択回路２２５はパラレル／シリアル変換回路であり、低速処理信号はパラレル信号として信号選択回路２２５に入力され、信号選択回路２２５から出力される低速処理信号はクロック信号ＣＬに同期したシリアル信号としてマルチプレクサ２２６に入力される。

マルチプレクサ２２６は、信号選択回路２２５から入力される低速処理信号と、リモコン受信機２５から入力される高速処理信号とを時分割多重により多重化し、これを出力データＤＯとして本体側装置１０に入力する。なお、上記時分割多重の１フレームを構成する低速処理信号の出力期間と高速処理信号の出力期間は、マルチプレクサ２２６にあらかじめ設定しておくこともできる。ここでは、上記１フレームは５００μｓであり、また低速処理信号の出力期間は５０μｓに、高速処理信号の出力期間は４５０μｓにそれぞれ設定されているものとする。

図５は、本体側装置１０から入力されるチップイネーブル信号ＣＥ、データ入力信号ＤＩ、及びマルチプレクサ２２６から出力される出力データＤＯの時間的な関係を示すタイミングチャートである。
まず、データ入力信号ＤＩとしてアドレスデータ（adrs2）が入力されて本体側装置１０から低速処理信号の出力要求がされ、これに応じて出力データＤＯとして低速処理信号（data2）が出力されている（ｔ１→ｔ２）。
続いて、本体側装置１０からデータ入力信号ＤＩとしてアドレスデータ（adrs1）及び入力データが入力されている（ｔ３→ｔ５）。
続いて、本体側装置１０からデータ入力信号ＤＩとしてアドレスデータ（adrs2）が入力されて本体側装置１０から低速処理信号の出力要求がされ（ｔ６→ｔ７）、これに応じて出力データＤＯとして低速処理信号（data2）が出力されている（ｔ７→ｔ８）。
続いて、本体側装置１０からデータ入力信号ＤＩとしてアドレスデータ（adrs2）が入力されて本体側装置１０から低速処理信号の出力要求がされ（ｔ９→ｔ１０）、これに応じて出力データＤＯとして低速処理信号（data2）が出力されている（ｔ１０→ｔ１１）。

なお、同図に示すように、マルチプレクサ２２６は、低速処理信号の出力期間以外の期間では、出力データＤＯとして高速処理信号をデジタルスルーで出力している。

このように、以上に説明したデータ入力処理システム１にあっては、キースキャン回路２３やロータリエンコーダ２４からの低速処理信号と、リモコン受信機２５からの高速処理信号を、１本のシリアル信号線に時分割多重で送信する仕組みである。このため、本体側装置１０と表示側装置２０との間の信号線の本数が少なく済み、配線の引き回しが容易である。また接続不良などの不具合も少なくなり、部品点数が減るため製造コストも抑えられる。

また時分割多重における低速処理信号の出力期間以外の期間、すなわち、デジタルスルーによる高速処理信号の出力期間は、コントローラ１１から入力インタフェース２２１へのデータ入力のための期間として利用することができる。具体的には、例えば、この期間を、コントローラ１１から入力インタフェース２２１への表示データの入力期間として利用することができ、これにより本体側装置１０から表示側装置２０に表示データを効率良く入力することができる。

なお、低速処理信号の出力期間において、本体側装置１０から低速処理信号の出力要求が無い場合は、当該低速処理信号の出力期間についても高速処理信号を出力するようにしてもよい。このような仕組みは、例えば、低速処理信号の出力要求を行わない場合、コントローラ１１から時分割多重の出力期間の設定を変更するアドレスデータ（adrs1）を表示側装置２０に入力し、マルチプレクサ２２６の時分割多重の出力期間を変更することにより行うことができる。このような仕組みにすることで、高速処理信号を効率よくコントローラ１１に出力することが可能となる。

＜＜実施例２＞＞
リモコン受信機２５からの高速処理信号は、リモコン操作が行われた場合にしかマルチプレクサ２２６に入力されないため、高速処理信号の入力が無い場合は高速処理信号を出力する必要がない。従ってこの場合は高速処理信号のデジタルスルーによる出力を停止するようにした方がマルチプレクサ２２６の処理負荷の軽減や消費電力の低減等の観点等から好ましい。

そこで、例えば、以下に説明する仕組みにより、リモコン受信機２５からの信号の入力があった場合にのみ、高速処理信号がマルチプレクサ２２６から出力されるようにする。図６は上記仕組みを有するデータ入力処理システム１の構成である。

同図に示すように、このデータ入力処理システム１では、リモコン受信機２５から出力されるリモコン信号が、マルチプレクサ２２６だけでなく、信号選択回路２２５にも入力されている。ここでリモコン受信機２５からのリモコン信号の出力に際しては、信号選択回路２２５において同期処理が可能な低速処理信号（以下、同期信号という。）が出力される。この低速処理信号は、例えば、「High」、「Low」が信号選択回路２２５においてサンプリング可能な周期で変化する信号や、所定期間「High」が連続する信号である。

図７に示すタイミングチャートとともに、この場合のデータ入力処理システム１の具体的な動作について説明する。図６に示すように、信号選択回路２２５には、リモコン受信機２５から出力されるリモコン信号も入力される。

図７に示すように、コントローラ１１は、入力インタフェース２２１に対し、所定のタイミングで信号選択回路２２５がリモコン受信機２５から入力されるリモコン信号を出力するように指示するアドレスデータ（adrs2）を入力する（ｔ０→ｔ１）。そしてこのアドレスデータ（adrs2）に対応する出力期間において、リモコン信号の出力に際し同期信号が出力されると、この同期信号が出力データＤＯ（data2）としてマルチプレクサ２２６からコントローラ１１に出力される。

コントローラ１１は、上記同期信号が入力されると、マルチプレクサ２２６に時分割多重によりリモコン信号のデジタルスルーによる出力を開始するように指示するアドレスデータ（adrs1）を入力インタフェース２２１に入力する（ｔ３→ｔ４）。これによりマルチプレクサ２２６は、時分割多重により低速処理信号と高速処理信号のデジタルスルーによる出力を開始する。

ｔ５→ｔ６の期間では、データ入力信号ＤＩとして出力要求の対象となる低速処理信号を指定するアドレスデータ（adrs2）が入力され、このアドレスデータ（adrs2）に対応して、マルチプレクサ２２６から本体側装置１０に低速処理信号が出力データＤＯとして出力される。

コントローラ１１は、高速処理信号の入力が無くなると、マルチプレクサ２２６に時分割多重によりリモコン信号のデジタルスルーによる出力を停止させるように指示するアドレスデータ（adrs1）を入力インタフェース２２１に入力する（ｔ８→ｔ９）。これによりマルチプレクサ２２６は、時分割多重により低速処理信号と高速処理信号のデジタルスルーによる出力を停止する（ｔ９→）。

以上の仕組みによれば、リモコン受信機２５からの信号の入力があった場合にのみ、高速処理信号がマルチプレクサ２２６から出力される。これによりマルチプレクサ２２６の処理負荷を軽減し、電力消費を抑えることができる。

＜＜実施例３＞＞
例えば、複数のリモコン信号が入力される場合やＵＳＢ信号等の他の高速処理信号が存在する場合など、データ入力処理システム１の構成によっては、複数の高速処理信号を本体側装置１０に出力しなければならないこともある。このような場合には、例えば次に示す仕組みにより、１本の出力データＤＯ用の信号線のみによって複数の高速処理信号が本体側装置１０に出力されるようにする。

図８は上記仕組みを説明するためのデータ入力処理システム１の構成である。同図に示すように、このデータ入力処理システム１では、マルチプレクサ２２６に２台のリモコン受信機２５，２６から出力される２つのリモコン信号が入力される。また実施例２の場合と同様に、これらのリモコン信号は、信号選択回路２２５にも入力される。

図９はこの場合のデータ入力処理システム１の動作を説明するタイミングチャートである。同図に示すように、コントローラ１１は、入力インタフェース２２１に対し、所定のタイミングで信号選択回路２２５がリモコン受信機２５からの信号を出力するように指示するアドレスデータ（adrs2）を入力する（ｔ０→ｔ１）。またコントローラ１１は、入力インタフェース２２１に対し、所定のタイミングで信号選択回路２２５がリモコン受信機２６からの信号を出力するように指示するアドレスデータ（adrs2）を入力する（ｔ３→ｔ４）。そして実施例２と同様に、コントローラ１１は、各リモコン受信機２５，２６から同期信号が出力されているかどうかを判断する。なお、コントローラ１１は、上記アドレスデータ（adrs2）によって高速処理信号の一つを指定しているので、同期信号がいずれのリモコン受信機からのものであるかを区別することができる。

同期信号が出力されていた場合、コントローラ１１は、同期信号が出力されたリモコン受信機からのリモコン信号のデジタルスルーによる出力を開始するように指示するアドレスデータ（adrs1）を入力インタフェース２２１に入力する（ｔ６→ｔ７）。これによりマルチプレクサ２２６は、同期信号が出力されたリモコン受信機からの時分割多重により低速処理信号と高速処理信号のデジタルスルーによる出力を開始する。

コントローラ１１は、高速処理信号の入力が無くなると、マルチプレクサ２２６に時分割多重によりリモコン信号のデジタルスルーによる出力を停止させるように指示するアドレスデータ（adrs1）を入力インタフェース２２１に入力する（ｔ１１→ｔ１２）。これによりマルチプレクサ２２６は、時分割多重により低速処理信号と高速処理信号のデジタルスルーによる出力を停止する（ｔ１２→）。

以上の仕組みによれば、複数のリモコン信号が入力される場合やＵＳＢ信号等の他の高速処理信号が存在する場合など、複数の高速処理信号を本体側装置１０に出力しなければならない場合であっても、１本の出力データＤＯ用の信号線のみによって複数の高速処理信号を本体側装置１０に出力することができる。

なお、以上の実施例において、高速処理信号の数は、以上に示したものに限られず、さらに多くの高速処理信号が存在していてもよい。

ところで、以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、低速処理信号の数は、以上に示したものに限られず、さらに多くの低速処理信号が存在していてもよい。

本発明の一実施形態として説明するデータ入力処理システム１の構成を示す図である。 本発明の一実施形態として説明する低速処理信号及び高速処理信号の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態として説明する本体側装置１０から入力データが入力される際の入力インタフェース２２１の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の一実施形態として説明するデータの出力要求が行われる際の入力インタフェース２２１の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の一実施形態として説明する本体側装置１０から入力されるチップイネーブル信号ＣＥ、データ入力信号ＤＩ、及びマルチプレクサ２２６から出力される出力データＤＯの時間的な関係を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態として説明するデータ入力処理システム１の構成を示す図である。 本発明の一実施形態として説明するデータ入力処理システム１の具体的な動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の一実施形態として説明するデータ入力処理システム１の構成を示す図である。 本発明の一実施形態として説明するデータ入力処理システム１の動作を説明するタイミングチャートである。 カーオーディオシステムなどに適用されるデータ入力処理システム１の構成を示す図である。

符号の説明

１ データ入力処理システム
１０ 本体側装置
１１ コントローラ
１１１ 同期データ処理部
１１２ 非同期データ処理部
２０ 表示側装置
２１ 表示パネル
２２ データ入力処理回路
２２１ 入力インタフェース
２２２ コントロールレジスタ
２２３ 表示制御部
２２４ 信号生成部
２２５ 信号選択回路
２２６ マルチプレクサ
２３ キースキャン回路
２４ ロータリエンコーダ
２５ リモコン受信機

Claims (7)

1. 外部のコントローラから入力されるクロック信号に同期する信号である第１のデジタル信号と、前記クロック信号に非同期の信号である第２のデジタル信号とを、時分割多重により前記コントローラに出力するデータ入力処理回路であって、
   前記第１のデジタル信号の出力が行われない場合、前記コントローラから入力される、前記第１及び第２のデジタル信号の前記時分割多重の出力期間を変更するためのデータに基づいて、前記時分割多重における前記第１のデジタル信号の出力期間に前記第２のデジタル信号を出力すること
   を特徴とするデータ入力処理回路。
2. 請求項１に記載のデータ入力処理回路であって、
   前記第１及び第２のデジタル信号を前記時分割多重により前記コントローラに出力するマルチプレクサを含み、
   前記マルチプレクサは、前記第１のデジタル信号の出力が行われない場合、前記第１及び第２のデジタル信号の前記時分割多重の出力期間を変更するためのデータに基づいて、前記時分割多重における前記第１のデジタル信号の出力期間に前記第２のデジタル信号を出力すること
   を特徴とするデータ入力処理回路。
3. 請求項２に記載のデータ入力処理回路であって、
   複数の前記第１のデジタル信号のうちの一つを選択して出力する信号選択回路を含み、
   前記マルチプレクサは、前記信号選択回路から出力される前記第１デジタル信号と、前記第２のデジタル信号とを、前記時分割多重により前記コントローラに出力すること
   を特徴とするデータ入力処理回路。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載のデータ入力処理回路であって、
   前記第１のデジタル信号は、キースキャン回路、又は、ロータリーエンコーダから出力される信号のうちの少なくともいずれかであること
   を特徴とするデータ入力処理回路。
5. 請求項１乃至３の何れかに記載のデータ入力処理回路において、
   前記第２のデジタル信号は、リモコン受信機、又は、ＵＳＢ機器から出力される信号のうちの少なくともいずれかであること
   を特徴とするデータ入力処理回路。
6. 請求項１乃至３の何れかに記載のデータ入力処理回路であって、
   前記コントローラは、前記時分割多重により入力される前記第１のデジタル信号を処理する同期データ処理部と、前記時分割多重により入力される前記第２のデジタル信号を処理する非同期データ処理部とを含むこと
   を特徴とするデータ入力処理回路。
7. 請求項１乃至３の何れかに記載のデータ入力処理回路であって、
   前記コントローラから入力される表示データに基づいて、表示パネルを制御する表示制御部を含むこと
   を特徴とするデータ入力処理回路。

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