JPH0624281A - On-vehicle data input device - Google Patents

On-vehicle data input device

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JPH0624281A
JPH0624281A JP4201971A JP20197192A JPH0624281A JP H0624281 A JPH0624281 A JP H0624281A JP 4201971 A JP4201971 A JP 4201971A JP 20197192 A JP20197192 A JP 20197192A JP H0624281 A JPH0624281 A JP H0624281A
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data
selector
arithmetic
register
filter
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Kiyoshi Tsuchiyama
浄之 土山
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Mazda Motor Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide a data input device of simple structure wherein a signal fetched from a vehicle sensor can be fetched in a condition that the signal can be processed by a CPU. CONSTITUTION:An analog signal and a pulse signal from sensors are converted respectively into digital data in an A/D converter 10 and a timer circuit 20, to give the data to an arithmetic part 40 through a selector 32. A selector 31 selects constants alpha, beta in a register 42 given to the arithmetic part 40, in which filter calculation is performed. An arithmetic result is stored in a predetermined position of a register 44 by a selector 37 and used for calculation thereafter as necessary. The arithmetic final result is output from an I/O part 45 and given to a CPU. Each constitutional element is built in a single semiconductor chip 100.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は車載用データ入力装置、
特に、車両に取り付けられたセンサからの信号を、車両
制御用のCPUに取り込むための車載用データ入力装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vehicle-mounted data input device,
In particular, the present invention relates to an in-vehicle data input device for taking in a signal from a sensor attached to a vehicle to a vehicle control CPU.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の電子制御などでは、種々のセン
サからの信号をデジタルデータとして取り込み、これを
CPUへ入力データとして与えるが、このようなセンサ
からの信号は、通常、ノイズ成分を含んでいることが多
い。そのため、センサから得られたデジタルデータをC
PUによって処理する前に、ノイズ成分を除去するため
のフィルタ演算を行うのが一般的である。通常は、CP
Uに割り込みをかけ、CPUの本来の制御処理を中断さ
せた状態で、センサから得られたフィルタ演算を行わせ
るか、あるいは、CPUとは別にデジタルシグナルプロ
セッサなどの演算処理装置を用いてこのフィルタ演算を
行っている。たとえば、特開昭55−82965号公報
や実開昭60−640号公報には、このような車載用の
演算処理装置が開示されている。
2. Description of the Related Art In electronic control of automobiles, signals from various sensors are taken in as digital data and given as input data to a CPU. The signals from such sensors usually include noise components. Often Therefore, the digital data obtained from the sensor is C
Before being processed by the PU, it is general to perform a filter operation for removing a noise component. Usually CP
U is interrupted and the filter control obtained from the sensor is performed in a state in which the original control processing of the CPU is interrupted, or this filter is obtained by using an arithmetic processing device such as a digital signal processor separately from the CPU. The calculation is being performed. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 55-82965 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-640 disclose such a vehicle-mounted arithmetic processing unit.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述したフィルタ演算
をCPUに行わせると、CPUの演算負担が非常に大き
くなり、能率の良い車両制御を行うことができなくなり
好ましくない。一方、CPUとは別に用意した演算処理
装置によってこのフィルタ演算を行わせれば、CPUの
演算負担は軽減される。しかしながら、このような演算
処理装置は、プロセッシングユニットを内蔵しており、
汎用性が高く、種々のフィルタ演算を行わせることがで
きるという利点を有するものの、半面、構造が非常に複
雑になるためコスト高になるという問題がある。
When the CPU is made to perform the above-described filter calculation, the calculation load on the CPU becomes very heavy, and efficient vehicle control cannot be performed, which is not preferable. On the other hand, if this filter calculation is performed by a calculation processing device prepared separately from the CPU, the calculation load on the CPU can be reduced. However, such a processor has a built-in processing unit,
Although it has the advantages of high versatility and being able to perform various filter operations, on the other hand, there is a problem that the cost becomes high because the structure becomes very complicated.

【0004】そこで本発明は、車両用センサから取り込
んだ信号を、CPUが処理できる状態で取り込むことが
できる簡単な構造のデータ入力装置を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a data input device having a simple structure which can take in a signal taken in from a vehicle sensor in a state where it can be processed by a CPU.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1) 本願第1の発明は、車両に取り付けられたセンサ
からの信号を、車両制御用のCPUに取り込むための車
載用データ入力装置において、センサからのアナログ信
号またはパルス信号をデジタルデータに変換する変換器
と、この変換器によって得られるデジタルデータに対し
て、予め定められた特定のフィルタ演算を行うフィルタ
演算回路と、を単一の半導体チップの中に組み込むよう
にしたものである。
(1) The first invention of the present application is an in-vehicle data input device for incorporating a signal from a sensor mounted on a vehicle into a CPU for vehicle control, and converting an analog signal or a pulse signal from the sensor into digital data. And a filter arithmetic circuit that performs a predetermined specific filter arithmetic operation on digital data obtained by the converter, are incorporated in a single semiconductor chip.

【0006】(2) 本願第2の発明は、上述の第1の発
明に係る車載用データ入力装置において、フィルタ演算
回路を、加算または乗算を行う演算モジュールと、この
演算モジュールに対して第1の入力データを与える第1
のセレクタと、第2の入力データを与える第2のセレク
タと、演算モジュールによる第1の乗算結果を一時保持
する第1のレジスタと、第2の乗算結果を一時保持する
第2のレジスタと、によって構成し、第1のセレクタに
より第1のフィルタ定数αを、第2のセレクタによりセ
ンサに基づいて得られるデジタルデータXを、それぞれ
選択して演算モジュールに入力データとして与えて第1
の乗算を行い、その結果αXを前記第1のレジスタに保
持し、第1のセレクタにより第2のフィルタ定数βを、
第2のセレクタにより前回のフィルタ演算結果Yを、そ
れぞれ選択して演算モジュールに入力データとして与え
て第2の乗算を行い、その結果βYを第2のレジスタに
保持し、第1のセレクタにより第1のレジスタ内のデー
タαXを、第2のセレクタにより第2のレジスタ内のデ
ータβYを、それぞれ選択して演算モジュールに入力デ
ータとして与えて加算を行い、その結果を今回のフィル
タ演算結果として出力することができるように、各セレ
クタに選択動作を行わせるように構成したものである。
(2) A second invention of the present application is, in the vehicle-mounted data input device according to the above-mentioned first invention, an arithmetic module for adding or multiplying a filter arithmetic circuit, and a first arithmetic module for the arithmetic module. First to give input data of
, A second selector for providing second input data, a first register for temporarily holding the first multiplication result by the arithmetic module, and a second register for temporarily holding the second multiplication result. The first selector selects the first filter constant α and the second selector selects the digital data X obtained based on the sensor, and supplies the selected data to the arithmetic module as input data.
And the resulting αX is held in the first register, and the first selector selects the second filter constant β by
The second selector selects each of the previous filter calculation results Y and gives it to the calculation module as input data to perform the second multiplication, and holds the result βY in the second register. The data αX in the register No. 1 and the data βY in the second register are respectively selected by the second selector, given to the arithmetic module as input data and added, and the result is output as the current filter arithmetic result. Therefore, each selector is configured to perform a selecting operation.

【0007】(3) 本願第3の発明は、上述の第2の発
明に係る車載用データ入力装置において、センサに基づ
いて得られるデジタルデータXが、フィルタ演算回路の
処理ビット数をオーバーフローしていたときに、デジタ
ルデータXの代わりに、処理ビット数の範囲内の最大値
を示すデータを第1のセレクタに供給するオーバーフロ
ー処理回路を更に設けたものである。
(3) A third invention of the present application is the vehicle-mounted data input device according to the second invention, wherein the digital data X obtained based on the sensor overflows the number of processing bits of the filter arithmetic circuit. In this case, instead of the digital data X, an overflow processing circuit for supplying the data showing the maximum value within the range of the number of processing bits to the first selector is further provided.

【0008】[0008]

【作 用】センサからのアナログ信号またはパルス信号
は、変換器によってデジタルデータに変換された後、フ
ィルタ演算回路によって特定のフィルタ演算が行われ
る。ここで、フィルタ演算回路は、予め定められた特定
のフィルタ演算のみを行うように組まれた回路であり、
汎用演算を行うためのプロセッシングユニットを内蔵し
た演算処理装置と比べると、構造は非常に単純で安価で
ある。しかも、変換器とフィルタ演算回路とは、単一の
半導体チップ内に組み込まれるため、この車載用データ
入力装置全体を1チップの半導体装置として製造するこ
とが可能であり、量産化に適し、大幅なコストダウンが
期待できる。
[Operation] The analog signal or pulse signal from the sensor is converted into digital data by the converter, and then a specific filter operation is performed by the filter operation circuit. Here, the filter operation circuit is a circuit assembled to perform only a predetermined specific filter operation,
The structure is very simple and inexpensive as compared with an arithmetic processing device having a built-in processing unit for performing general-purpose arithmetic. Moreover, since the converter and the filter arithmetic circuit are incorporated in a single semiconductor chip, it is possible to manufacture the entire in-vehicle data input device as a one-chip semiconductor device, which is suitable for mass production and You can expect a significant cost reduction.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて説
明する。図1は本発明に係る車載用データ入力装置の基
本構成を示すブロック図である。本発明の車載用データ
入力装置は、単一の半導体チップ100内に組み込まれ
ており、A/D変換器10と、タイマー回路20と、フ
ィルタ演算回路30とによって構成される。通常、車載
用のセンサは、検出値をアナログ信号として出力する
か、あるいはパルス信号として出力する。アナログ信号
の場合は、検出値は電圧に比例した値となり、パルス信
号の場合は、検出値はパルス幅に比例した値となる。こ
の装置は、いずれの形式の検出値をも取り込むことがで
きる。すなわち、アナログ信号はA/D変換器10によ
ってデジタルデータに変換され、パルス信号はタイマー
回路20によってデジタルデータに変換される。変換さ
れたデジタルデータに対しては、フィルタ演算回路30
においてフィルタ演算が行われる。このフィルタ演算に
ついての詳細は後述するが、この演算により、もとの信
号に含まれていたノイズ成分が除去される。
The present invention will be described below based on illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a vehicle-mounted data input device according to the present invention. The vehicle-mounted data input device of the present invention is incorporated in a single semiconductor chip 100, and includes an A / D converter 10, a timer circuit 20, and a filter arithmetic circuit 30. Usually, a vehicle-mounted sensor outputs a detection value as an analog signal or a pulse signal. In the case of an analog signal, the detected value has a value proportional to the voltage, and in the case of a pulse signal, the detected value has a value proportional to the pulse width. The device can capture detection values in either form. That is, the analog signal is converted into digital data by the A / D converter 10, and the pulse signal is converted into digital data by the timer circuit 20. For the converted digital data, the filter arithmetic circuit 30
In, a filter operation is performed. Although details of this filter calculation will be described later, the noise component included in the original signal is removed by this calculation.

【0010】結局、この装置は、センサからのアナログ
信号またはパルス信号を入力とし、これらの信号をデジ
タルデータに変換した後、フィルタ演算を実行し、演算
後のデジタルデータを出力する機能を有する。こうして
出力されたデジタルデータは、車載用CPU200に与
えられる。CPU200は、このデジタルデータに基づ
いて、自動車のエンジン制御などを行う。この装置の特
徴は、フィルタ演算回路30が、プロセッシングユニッ
トを含んだ汎用の演算処理装置によって構成されている
のではなく、予め定められた特定のフィルタ演算のみを
行う専用の回路によって構成されている点と、A/D変
換器10,タイマー回路20,フィルタ演算回路30
が、単一の半導体チップ100内に組み込まれている点
である。フィルタ演算回路30は、セレクタ、レジス
タ、ALU、などの単純なユニットにより構成されてい
るため、構造は非常に単純になる。また、これらの機能
が単一の半導体チップ100に組み込まれているため、
この半導体チップ100をセンサとCPU200との間
に挿入するだけで、センサ出力を取り込み、これに対し
てCPU演算を行うことができるようになる。
After all, this device has a function of receiving an analog signal or a pulse signal from the sensor, converting these signals into digital data, executing a filter operation, and outputting the digital data after the operation. The digital data thus output is provided to the vehicle-mounted CPU 200. The CPU 200 controls the engine of the automobile based on this digital data. The characteristic of this device is that the filter arithmetic circuit 30 is not constituted by a general-purpose arithmetic processing device including a processing unit, but is constituted by a dedicated circuit for performing only a predetermined specific filter arithmetic operation. Points, A / D converter 10, timer circuit 20, filter arithmetic circuit 30
Is that it is incorporated in a single semiconductor chip 100. Since the filter arithmetic circuit 30 is composed of simple units such as a selector, a register, and an ALU, the structure is very simple. Further, since these functions are incorporated in the single semiconductor chip 100,
By simply inserting the semiconductor chip 100 between the sensor and the CPU 200, the sensor output can be captured and the CPU operation can be performed on the sensor output.

【0011】ノイズ成分を除去するためのフィルタ演算
としては、一般に次の演算式が知られている。すなわ
ち、今回センサから取り込んだデジタルデータ(演算前
のデータ)をX(n)、今回の演算後のデータをY
(n)、前回の演算後のデータをY(n−1)とし、所
定のフィルタ定数をα,βとすれば、 Y(n)=(αX(n)+βY(n−1))/(α+
β) なる演算式によって、Y(n)が求まる。このような演
算を実行するには、フィルタ演算回路30を図2に示す
ような回路で構成しておけばよい。以下、この回路の構
成を説明する。この回路の入力はデータX(上式のX
(n)に対応)であり、出力はデータY(上式のY
(n)に対応)である。セレクタ31は、2つのフィル
タ定数α,βに対応するデータを入力し、いずれか一方
の定数を選択して出力する機能を有する。セレクタ32
は、データXと前回の出力Y(上式のY(n−1)に対
応)とを入力し、いずれか一方のデータを選択して出力
する機能を有する。セレクタ31が選択したデータと、
セレクタ32が選択したデータとは、演算部40に入力
される。演算部40は、セレクタ33,34、演算モジ
ュール35、そしてセレクタ36によって構成されてい
る。演算部40の出力は、この回路の出力データYとし
て出力されるか、あるいはセレクタ37に与えられる。
セレクタ37は、与えられたデータを、レジスタ38ま
たはレジスタ39のいずれか一方に格納する。演算部4
0を構成するセレクタ33は、セレクタ31から与えら
れたデータか、レジスタ38に格納されていたデータ
か、のいずれか一方を選択して演算モジュール35に与
える。また、セレクタ34は、セレクタ32から与えら
れたデータか、レジスタ39に格納されていたデータ
か、のいずれか一方を選択して演算モジュール35に与
える。演算モジュール35は、与えられた2つのデータ
について、乗算または加算を行い、その結果をセレクタ
36に与える。セレクタ36は、乗算結果についてはセ
レクタ37に出力し、加算結果についてはデータYとし
てこの回路外部へ出力するような選択動作を行う。
As a filter calculation for removing noise components, the following calculation formula is generally known. That is, the digital data (data before calculation) captured from the sensor this time is X (n), and the data after this calculation is Y.
(N), assuming that the data after the previous calculation is Y (n-1) and the predetermined filter constants are α and β, Y (n) = (αX (n) + βY (n-1)) / ( α +
β () yields Y (n). In order to execute such calculation, the filter calculation circuit 30 may be configured by the circuit shown in FIG. The configuration of this circuit will be described below. The input of this circuit is the data X (X in the above equation)
(Corresponding to (n)), and the output is data Y (Y in the above equation).
(Corresponding to (n)). The selector 31 has a function of inputting data corresponding to the two filter constants α and β, selecting one of the constants, and outputting the selected constant. Selector 32
Has a function of inputting the data X and the previous output Y (corresponding to Y (n-1) in the above equation), selecting one of the data, and outputting the selected data. The data selected by the selector 31,
The data selected by the selector 32 is input to the arithmetic unit 40. The arithmetic unit 40 includes selectors 33 and 34, an arithmetic module 35, and a selector 36. The output of the arithmetic unit 40 is output as the output data Y of this circuit or given to the selector 37.
The selector 37 stores the given data in either the register 38 or the register 39. Arithmetic unit 4
The selector 33 forming 0 selects either the data given from the selector 31 or the data stored in the register 38 and gives it to the arithmetic module 35. Further, the selector 34 selects either the data given from the selector 32 or the data stored in the register 39 and gives it to the arithmetic module 35. The arithmetic module 35 multiplies or adds two pieces of given data and gives the result to the selector 36. The selector 36 performs a selection operation such that the multiplication result is output to the selector 37, and the addition result is output as data Y to the outside of this circuit.

【0012】いま、演算部40が16ビットの演算機能
をもっていたとする。この場合、データXおよびYは、
16ビットのデータとして与えられることになる。ここ
で、α+β=216となるように、2つのフィルタ定数
を定めておくようにすれば、上述の演算式における(α
+β)による除算は不要になり、図2の回路によって、
上述の演算式に基づいたフィルタ演算が可能になる。す
なわち、この回路を次のように動作させればよい。ま
ず、第1段階では、セレクタ31によって定数αを選択
し、セレクタ32によってデータXを選択する。更に、
セレクタ33によって定数αを選択し、セレクタ34に
よってデータXを選択して、演算モジュール35に乗算
を実行させる。これにより、αXが求まる。そこで、セ
レクタ36の出力としてセレクタ37側を選択させ、セ
レクタ37の出力としてレジスタ38側を選択させれ
ば、演算結果αXをレジスタ38に格納することができ
る。続いて、第2段階では、セレクタ31によって定数
βを選択し、セレクタ32によってデータY(前回の演
算で求めたYの値)を選択する。更に、セレクタ33に
よって定数βを選択し、セレクタ34によってデータY
を選択して、演算モジュール35に乗算を実行させる。
これにより、βYが求まる。そこで、セレクタ36の出
力としてセレクタ37側を選択させ、セレクタ37の出
力としてレジスタ38側を選択させれば、演算結果βY
をレジスタ39に格納することができる。最後の第3段
階では、セレクタ33によってレジスタ38内のデータ
αXを選択し、セレクタ34によってレジスタ39内の
データβYを選択し、演算モジュール35に加算を実行
させる。その結果として、αX+βYなる演算結果が得
られる。そこで、セレクタ36の出力として外部回路へ
の出力を選択させれば、演算結果αX+βYを、新たな
演算結果Yとして外部(すなわち、CPU200)へ出
力することができる。すなわち、 Y(n)=(αX(n)+βY(n−1)) なる演算によって、Y(n)が求められたことになる。
It is now assumed that the arithmetic unit 40 has a 16-bit arithmetic function. In this case, the data X and Y are
It will be provided as 16-bit data. Here, as the alpha + beta = 2 16, if as previously defined two filter constant, the above in the arithmetic expression (alpha
The division by + β) is no longer necessary, and the circuit in Figure 2
The filter calculation based on the above calculation formula becomes possible. That is, this circuit may be operated as follows. First, in the first stage, the selector 31 selects the constant α and the selector 32 selects the data X. Furthermore,
The selector 33 selects the constant α, the selector 34 selects the data X, and causes the arithmetic module 35 to execute multiplication. As a result, αX is obtained. Therefore, if the selector 37 side is selected as the output of the selector 36 and the register 38 side is selected as the output of the selector 37, the calculation result αX can be stored in the register 38. Subsequently, in the second stage, the selector 31 selects the constant β, and the selector 32 selects the data Y (the value of Y obtained by the previous calculation). Further, the selector 33 selects the constant β, and the selector 34 selects the data Y.
Is selected to cause the calculation module 35 to execute multiplication.
As a result, βY is obtained. Therefore, if the selector 37 side is selected as the output of the selector 36 and the register 38 side is selected as the output of the selector 37, the calculation result βY
Can be stored in register 39. In the final third stage, the selector 33 selects the data αX in the register 38, the selector 34 selects the data βY in the register 39, and causes the arithmetic module 35 to perform addition. As a result, a calculation result of αX + βY is obtained. Therefore, if the output to the external circuit is selected as the output of the selector 36, the calculation result αX + βY can be output to the outside (that is, the CPU 200) as the new calculation result Y. That is, Y (n) is obtained by the calculation of Y (n) = (αX (n) + βY (n-1)).

【0013】前述のように、この実施例では、演算部4
0は16ビットの演算機能をもっている。したがって、
A/D変換器10またはタイマー回路20によって変換
されたデジタルデータXが、16進表示で“0000”
から“FFFF”までの値をとる限り正常に動作する。
ところが、データXがこれを越えた値をとった場合、す
なわちオーバーフローを生じた場合、正しいフィルタ演
算を行うことができなくなる。このように、センサに基
づいて得られるデジタルデータXが、フィルタ演算回路
30の処理ビット数をオーバーフローしていたときに
は、このデジタルデータXの代わりに、処理ビット数の
範囲内の最大値を示すデータ(この例では、“FFF
F”)を与えるようにすれば、オーバーフローに対する
適切な処理を行うことができる。図3は、このようなオ
ーバーフロー処理を行うために、セレクタ32の前段
に、別なセレクタ32aを設けた実施例である。セレク
タ32にデータXを直接与える代わりに、セレクタ32
aにデータXおよび許容最大値“FFFF”を与えるよ
うにし、A/D変換器10またはタイマー回路20にお
いてオーバーフローが生じたことを示すオーバーフロー
フラグによって、セレクタ32aを切り替えるようにし
ている。すなわち、通常は、セレクタ32aはデータX
を選択して出力するが、オーバーフローフラグが立った
場合には、“FFFF”を選択して出力する。したがっ
て、セレクタ32の出力するデータは、オーバーフロー
することはない。
As described above, in this embodiment, the arithmetic unit 4
0 has a 16-bit arithmetic function. Therefore,
The digital data X converted by the A / D converter 10 or the timer circuit 20 is "0000" in hexadecimal display.
To "FFFF", it operates normally.
However, when the data X takes a value exceeding this, that is, when an overflow occurs, it becomes impossible to perform a correct filter operation. As described above, when the digital data X obtained based on the sensor overflows the number of processing bits of the filter arithmetic circuit 30, instead of the digital data X, data indicating the maximum value within the range of the number of processing bits. (In this example, "FFF
F ") can be given to perform appropriate processing against overflow. In FIG. 3, another selector 32a is provided before the selector 32 in order to perform such overflow processing. Instead of giving the data X directly to the selector 32, the selector 32
The data X and the allowable maximum value "FFFF" are given to a, and the selector 32a is switched by the overflow flag indicating that an overflow has occurred in the A / D converter 10 or the timer circuit 20. That is, normally, the selector 32a outputs the data X
When the overflow flag is set, "FFFF" is selected and output. Therefore, the data output by the selector 32 does not overflow.

【0014】最後に、図1に示す半導体チップ100の
全体回路の一例を図4に示す。ここで、破線で囲った構
成要素が、すべて単一の半導体チップ100内に形成さ
れる。A/D変換器10によって変換されたデータおよ
びタイマー回路20によって変換されたデータは、いず
れもセレクタ32に与えられる。セレクタ32には、オ
ーバーフロー処理回路41から、許容最大値“FFF
F”も与えられている。タイマー回路20からオーバー
フロー処理回路41に対しては、オーバーフローフラグ
が与えられており、このオーバーフローフラグが立った
場合には、オーバーフロー処理回路41からの指示によ
り、セレクタ32は、許容最大値“FFFF”を選択す
る。なお、この実施例では、アナログ信号については、
許容最大値が電源電圧値となるように設計してあるた
め、特にオーバーフロー処理は行っていない。
Finally, FIG. 4 shows an example of the entire circuit of the semiconductor chip 100 shown in FIG. Here, all the components surrounded by broken lines are formed in a single semiconductor chip 100. The data converted by the A / D converter 10 and the data converted by the timer circuit 20 are both provided to the selector 32. From the overflow processing circuit 41 to the selector 32, the maximum allowable value “FFF
F ″ is also given. The overflow flag is given from the timer circuit 20 to the overflow processing circuit 41. When this overflow flag is raised, the selector 32 is instructed by the overflow processing circuit 41. Selects the maximum allowable value “FFFF.” In this embodiment, regarding the analog signal,
Since the maximum allowable value is designed to be the power supply voltage value, no overflow processing is performed.

【0015】レジスタ42には、2つのフィルタ定数
α,βが格納されており、セレクタ31によっていずれ
か一方が選択され、演算部40に与えられる。演算部4
0は、サンプリング制御回路43から与えられるサンプ
リングパルスの周期に同期して、上述した3段階の演算
を行う。演算結果(αX,βY,Y)は、セレクタ37
を介して、レジスタ44内の所定の格納位置に収納さ
れ、これらの値は、必要に応じて演算部40へ取り込ま
れる。I/O部45は、レジスタ内の演算結果YをCP
Uへ出力するためのインターフェイスとしての機能を有
するとともに、CPUからの指示を、A/D変換器1
0,タイマー回路20,レジスタ42に与える機能を有
する。したがって、A/D変換器10およびタイマー回
路20は、CPUから制御することが可能であり、ま
た、レジスタ42内のフィルタ定数α,βは、CPUか
ら設定することが可能である。
The register 42 stores two filter constants α and β, and one of them is selected by the selector 31 and given to the arithmetic unit 40. Arithmetic unit 4
0 performs the above-described three-stage calculation in synchronization with the cycle of the sampling pulse given from the sampling control circuit 43. The calculation result (αX, βY, Y) is the selector 37
It is stored in a predetermined storage position in the register 44 via, and these values are taken into the arithmetic unit 40 as needed. The I / O unit 45 sends the operation result Y in the register to the CP.
The A / D converter 1 has a function as an interface for outputting to U, and outputs an instruction from the CPU.
0, the timer circuit 20, and the register 42. Therefore, the A / D converter 10 and the timer circuit 20 can be controlled by the CPU, and the filter constants α and β in the register 42 can be set by the CPU.

【0016】以上、本発明を図示する実施例に基づいて
説明したが、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。特
に、上述したフィルタ演算は、一例として示したもので
あり、どのようなフィルタ演算を行う装置に対しても本
発明は適用可能である。たとえば、α+β=216とな
るように設定した上、β=216−αとなるように設定
すれば、β=(1−α)となるので、定数αを論理反転
させて1を加えた値を定数βの代わりに用いるようにす
ることも可能である。
Although the present invention has been described above based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this embodiment and can be implemented in various modes other than this. In particular, the above-described filter calculation is shown as an example, and the present invention is applicable to any device that performs filter calculation. For example, if α + β = 2 16 and then β = 2 16 −α are set, β = (1−α). Therefore, the constant α is logically inverted and 1 is added. It is also possible to use a value instead of the constant β.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、センサか
らのアナログ信号またはパルス信号をデジタルデータに
変換する変換器と、このデジタルデータに対して特定の
フィルタ演算を行うフィルタ演算回路とを、単一の半導
体チップ内に組み込むようにしたため、車両用センサか
ら取り込んだ信号を、CPUが処理できる状態で取り込
むための簡単な構造のデータ入力装置が実現できる。
As described above, according to the present invention, a converter for converting an analog signal or a pulse signal from a sensor into digital data, and a filter operation circuit for performing a specific filter operation on this digital data, Since it is incorporated in a single semiconductor chip, it is possible to realize a data input device having a simple structure for taking in a signal taken in from a vehicle sensor in a state in which it can be processed by a CPU.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る車載用データ入力装置の基本構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a vehicle-mounted data input device according to the present invention.

【図2】図1に示す装置におけるフィルタ演算回路30
の一構成例を示す回路図である。
FIG. 2 is a filter arithmetic circuit 30 in the apparatus shown in FIG.
It is a circuit diagram which shows one structural example.

【図3】図2に示す回路に用いるオーバーフロー処理回
路の一例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of an overflow processing circuit used in the circuit shown in FIG.

【図4】図1に示す半導体チップ100の全体回路の一
例を示す回路図である。
4 is a circuit diagram showing an example of an entire circuit of the semiconductor chip 100 shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…A/D変換器 20…タイマー回路 30…フィルタ演算回路 31〜34,32a…セレクタ 35…演算モジュール 36,37…セレクタ 38,39…レジスタ 40…演算部 41…オーバーフロー処理回路 42…レジスタ 43…サンプリング制御回路 44…レジスタ 45…I/O部 100…半導体チップ 200…CPU 10 ... A / D converter 20 ... Timer circuit 30 ... Filter operation circuit 31-34, 32a ... Selector 35 ... Operation module 36, 37 ... Selector 38, 39 ... Register 40 ... Operation part 41 ... Overflow processing circuit 42 ... Register 43 ... Sampling control circuit 44 ... Register 45 ... I / O unit 100 ... Semiconductor chip 200 ... CPU

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両に取り付けられたセンサからの信号
を、車両制御用のCPUに取り込むための車載用データ
入力装置であって、 センサからのアナログ信号またはパルス信号をデジタル
データに変換する変換器と、 前記変換器によって得られるデジタルデータに対して、
予め定められた特定のフィルタ演算を行うフィルタ演算
回路と、 を単一の半導体チップの中に組み込んだことを特徴とす
る車載用データ入力装置。
1. A vehicle-mounted data input device for capturing a signal from a sensor mounted on a vehicle into a CPU for vehicle control, the converter converting an analog signal or a pulse signal from the sensor into digital data. And for the digital data obtained by the converter,
An in-vehicle data input device comprising: a filter arithmetic circuit for performing a predetermined specific filter arithmetic; and a filter arithmetic circuit incorporated in a single semiconductor chip.
【請求項2】 請求項1に記載の車載用データ入力装置
において、フィルタ演算回路を、加算または乗算を行う
演算モジュールと、前記演算モジュールに対して第1の
入力データを与える第1のセレクタと、前記演算モジュ
ールに対して第2の入力データを与える第2のセレクタ
と、前記演算モジュールによる第1の乗算結果を一時保
持する第1のレジスタと、前記演算モジュールによる第
2の乗算結果を一時保持する第2のレジスタと、によっ
て構成し、 前記第1のセレクタにより第1のフィルタ定数αを、前
記第2のセレクタによりセンサに基づいて得られるデジ
タルデータXを、それぞれ選択して前記演算モジュール
に入力データとして与えて第1の乗算を行い、その結果
αXを前記第1のレジスタに保持し、 前記第1のセレクタにより第2のフィルタ定数βを、前
記第2のセレクタにより前回のフィルタ演算結果Yを、
それぞれ選択して前記演算モジュールに入力データとし
て与えて第2の乗算を行い、その結果βYを前記第2の
レジスタに保持し、 前記第1のセレクタにより前記第1のレジスタ内のデー
タαXを、前記第2のセレクタにより前記第2のレジス
タ内のデータβYを、それぞれ選択して前記演算モジュ
ールに入力データとして与えて加算を行い、その結果を
今回のフィルタ演算結果として出力することができるよ
うに、前記各セレクタに選択動作を行わせるように構成
したことを特徴とする車載用データ入力装置。
2. The on-vehicle data input device according to claim 1, wherein the filter arithmetic circuit includes an arithmetic module that performs addition or multiplication, and a first selector that applies first input data to the arithmetic module. A second selector for providing second input data to the arithmetic module, a first register for temporarily holding a first multiplication result by the arithmetic module, and a second multiplication result for the arithmetic module And a second register for holding the first register, the first selector selects the first filter constant α, and the second selector selects the digital data X obtained based on the sensor. To the first register, and as a result, the first multiplication is performed, and the result is held in the first register. The second filter constant β is calculated by the second selector as the previous filter calculation result Y.
Each is selected and given to the arithmetic module as input data to perform a second multiplication, and the result βY is held in the second register, and the data αX in the first register is stored by the first selector, The data βY in the second register is selected by the second selector, given to the arithmetic module as input data, added, and the result can be output as the current filter arithmetic result. An in-vehicle data input device, characterized in that each selector is configured to perform a selection operation.
【請求項3】 請求項2に記載の車載用データ入力装置
において、センサに基づいて得られるデジタルデータX
が、フィルタ演算回路の処理ビット数をオーバーフロー
していたときに、前記デジタルデータXの代わりに、前
記処理ビット数の範囲内の最大値を示すデータを第1の
セレクタに供給するオーバーフロー処理回路を更に設け
たことを特徴とする車載用データ入力装置。
3. The on-vehicle data input device according to claim 2, wherein the digital data X obtained based on a sensor.
However, when the number of processing bits of the filter arithmetic circuit overflows, an overflow processing circuit that supplies, to the first selector, data indicating the maximum value within the range of the number of processing bits instead of the digital data X, An in-vehicle data input device further provided.
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