特開 2024-58871 ポートサンプリングシステム及びラッチ回路装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024058871

(43)【公開日】2024-04-30

(54)【発明の名称】ポートサンプリングシステム及びラッチ回路装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 15/78 20060101AFI20240422BHJP

【ＦＩ】

G06F15/78 513

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022166252

(22)【出願日】2022-10-17

(71)【出願人】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀内 一夫

【テーマコード（参考）】

5B062

【Ｆターム（参考）】

5B062EE01

5B062EE05

5B062HH07

(57)【要約】

【課題】複数の入力信号を入力するために占有する入力ポートの数を抑制すると共に、マイクロコンピュータのスリープ中に生じた信号をウェイクアップ後に入力することが可能な技術を提供できる。
【解決手段】ポートサンプリングシステムが、マイクロコンピュータと、ラッチ回路装置とを備え、ラッチ回路装置は、入力信号が非アクティブ状態からアクティブ状態になった場合に、当該入力信号をラッチするラッチ回路と、マイクロコンピュータによる読み出し要求に応じて、少なくともラッチ回路から出力される入力信号をサンプリングしてマイクロコンピュータに入力する入力回路とを備え、マイクロコンピュータは、スリープ状態から通常動作状態へ移行するときに、入力回路へ読み出し要求を行い、入力回路から入力された入力信号を読み込み後、ラッチ回路のラッチ状態を解除させると共に、ラッチ回路への入力信号を所定時間非アクティブ状態にする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロコンピュータと、外部装置から前記マイクロコンピュータへ入力される入力信号をラッチした後、前記マイクロコンピュータへ入力するラッチ回路装置と、を備えるポートサンプリングシステムであって、
前記ラッチ回路装置は、
前記入力信号が非アクティブ状態からアクティブ状態になった場合に、当該入力信号をラッチするラッチ回路と、
前記マイクロコンピュータによる読み出し要求に応じて、少なくとも前記ラッチ回路から出力される前記入力信号をサンプリングして前記マイクロコンピュータに入力する入力回路と、を備え
前記マイクロコンピュータは、
スリープ状態から通常動作状態へ移行するときに、前記入力回路へ読み出し要求を行い、前記入力回路から入力された前記入力信号を読み込み後、前記ラッチ回路のラッチ状態を解除させると共に、前記ラッチ回路への前記入力信号を所定時間非アクティブ状態にする、
ポートサンプリングシステム。

【請求項2】

前記ラッチ回路に入力される前記入力信号は、非アクティブ状態からアクティブ状態になった場合に前記マイクロコンピュータをウェイクアップさせる信号であり、前記ラッチ回路装置は、前記入力信号が非アクティブ状態からアクティブ状態になった場合に前記マイクロコンピュータをウェイクアップさせる請求項１に記載のポートサンプリングシステム。

【請求項3】

前記ラッチ回路装置は、前記外部装置から受信した前記入力信号を前記ラッチ回路へ入力する接続状態と、前記外部装置から受信した前記入力信号の状態に関わらず前記ラッチ回路へ入力される前記入力信号を非アクティブ状態とする接続解除状態とを切り替える接続解除回路を備え、
前記マイクロコンピュータは、前記接続解除回路に駆動信号を出力することで、前記ラッチ回路への前記入力信号を所定時間非アクティブ状態にする請求項１に記載のポートサンプリングシステム。

【請求項4】

前記ラッチ回路のラッチ状態を解除させるため、前記マイクロコンピュータから出力されるクリア信号を前記駆動信号として兼用する請求項３に記載のポートサンプリングシステム。

【請求項5】

前記マイクロコンピュータは、通常動作状態においても前記入力回路から入力された前記入力信号を読み込んだ場合に、前記ラッチ回路のラッチ状態を解除する請求項１に記載のポートサンプリングシステム。

【請求項6】

前記入力回路は、前記ラッチ回路から読み出された複数の入力信号をシリアル信号に変換し、シリアル通信回線を介して前記マイクロコンピュータへ送信する請求項１～５の何れか１項に記載のポートサンプリングシステム。

【請求項7】

外部装置からマイクロコンピュータへ入力される入力信号が非アクティブ状態からアクティブ状態になった場合に、当該入力信号をラッチするラッチ回路と、
前記マイクロコンピュータによる読み出し要求に応じて、少なくとも前記ラッチ回路から出力される前記入力信号をサンプリングして前記マイクロコンピュータに入力する入力回路と、
前記外部装置から受信した前記入力信号を前記ラッチ回路へ入力する接続状態と、前記
外部装置から受信した前記入力信号の状態に関わらず前記ラッチ回路へ入力される前記入力信号を非アクティブ状態とする接続解除状態とを切り替える接続解除回路と、
を備えるラッチ回路装置。

【請求項8】

前記入力回路は、前記ラッチ回路から読み出された複数の入力信号をシリアル信号に変換し、シリアル通信回線を介して前記マイクロコンピュータへ送信する請求項６に記載のラッチ回路装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポートサンプリングシステム及びラッチ回路装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＣＰＵによりレジスタに設定されたサンプリング周期に基づいて出力ポートの出力レベルを周期的に変化させ、データラッチ部が、出力レベルの変化を起点とし、タイミング信号に基づいて入力ポートに与えられるデータをラッチすると、そのラッチしたデータをデータレジスタに格納する装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１７１９２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば車載装置に用いられるマイクロコンピュータにおいては、装置の多機能化などに伴い、入力される信号の数が増加する傾向にある。しかしながらマイクロコンピュータの入力ポートの数には限りがあり、所要の信号を全て入力できるとは限らないという問題があった。このため複数の入力信号をパラレル／シリアル変換し、シリアル通信路を介してマイクロコンピュータへ入力することも考えられるが、スリープ状態のマイクロコンピュータへの入力を行う場合、マイクロコンピュータをスリープ状態から復帰させ、入力信号を変換してマイクロコンピュータへ入力するまでの間に入力信号の値が変化してしまうことが考えられ、適切に入力が行えるとは限らないという問題があった。

【0005】

本開示の技術は、複数の入力信号をマイクロコンピュータへ入力する場合に、マイクロコンピュータのスリープ中に生じた信号をウェイクアップ後に入力することが可能な技術の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本開示のポートサンプリングシステムは、マイクロコンピュータと、外部装置から前記マイクロコンピュータへ入力される入力信号をラッチした後、前記マイクロコンピュータへ入力するラッチ回路装置と、を備える。
前記ラッチ回路装置は、ラッチ回路と、入力回路と、を備える。前記ラッチ回路は、前記入力信号が非アクティブ状態からアクティブ状態になった場合に、当該入力信号をラッチする。前記入力回路は、前記マイクロコンピュータによる読み出し要求に応じて、少なくとも前記ラッチ回路から出力される前記入力信号をサンプリングして前記マイクロコンピュータに入力する。
前記マイクロコンピュータは、スリープ状態から通常動作状態へ移行するときに、前記入力回路へ読み出し要求を行い、前記入力回路から入力された前記入力信号を読み込み後、前記ラッチ回路のラッチ状態を解除させると共に、前記ラッチ回路への前記入力信号を所定時間非アクティブ状態にする。

【発明の効果】

【0007】

本開示の技術によれば、複数の入力信号をマイクロコンピュータへ入力する場合に、マイクロコンピュータのスリープ中に生じた信号をウェイクアップ後に入力することが可能な技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、ポートサンプリングシステムの構成を示す図である。

【図2】図２は、入力信号をパラレル／シリアル変換する処理の説明図である。

【図3】図３は、接続解除回路の一例を示す図である。

【図4】図４は、ポートサンプリングシステムにおける動作のタイミングを示すタイムチャートである。

【図5】図５は、比較例としてのポートサンプリングシステムの構成を示す図である。

【図6】図６は、図５のポートサンプリングシステムにおける動作のタイミングを示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。

【0010】

図１は、ポートサンプリングシステム１の構成を示す図である。本実施形態のポートサンプリングシステム１は、マイクロコンピュータ１０と、当該マイクロコンピュータ１０への入力信号をラッチし、このラッチした入力信号をマイクロコンピュータ１０へ送信するラッチ回路装置２０とを備える。ラッチ回路装置２０は、ラッチ回路２１、マルチ入力ＩＣ（入力回路）２２、及び接続解除回路２６を備える。また、ポートサンプリングシステム１は、電源を備えても良いし、外部の電源から電力の供給を受ける構成であってもよい。本実施形態のポートサンプリングシステム１は、車載装置に用いられ、車側のバッテリーから電力の供給を受け、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）から入力信号が入力さ
れる。なお、ポートサンプリングシステム１は、車載装置に用いられるものに限定されない。

【0011】

＜マイクロコンピュータ＞
マイクロコンピュータ１０は、制御部１１と、割り込み回路１２と、シリアル通信回路１３と、出力回路１４と、ポートＰ１１～Ｐ１９とを備える。マイクロコンピュータ１０は、これらの構成が１つのＩＣに備えられた所謂ワンチップマイコンである。

【0012】

制御部１１は、プロセッサやメモリから構成され、マイクロコンピュータ１０における各種の演算処理を統括的に実行する。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing
Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、又はＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの演算処理手段である。記憶部は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）などであり、主記憶部や補助記憶部として用いられる。

【0013】

制御部１１は、シリアル通信回路１３を介して入力信号の読み出し要求を定期的にラッチ回路装置２０へ送信する。また、制御部１１は、読み出し要求に応じて読み出された入力信号をマルチ入力ＩＣ２２からシリアル通信回路１３を介して取得し、入力信号に応じた処理を実行する。更に、制御部１１は、ウェイクアップ信号やスリープ信号といった割り込み信号に応じて、マイクロコンピュータ１０を通常状態又はスリープ状態へ移行させるための処理を行う。なお、スリープ状態への移行については、制御部１１がラッチ回路装置２０やその他の入力信号によって総合的に判断し移行するようにしてもよい。

【0014】

割り込み回路１２は、割り込み信号を受けた場合に、これを制御部１１に入力する。例えば、割り込み信号としてウェイクアップ信号を受けた場合、これを制御部１１に通知し、スリープ状態から通常状態へ移行するためのウェイクアップ処理を行わせる。また、割り込み信号としてスリープ信号を受けた場合、これを制御部１１に通知し、通常状態から
スリープ状態へ移行するためのスリープ処理を行わせる。なお、割り込み回路１２は、スリープ中であっても割り込み信号の監視を行う。また、割り込み回路１２は、ウェイクアップ信号を受けた場合、電力供給用のリレーを動作させて制御部１１やシリアル通信回路１３、出力回路１４といった各機能部への電力の供給を開始させてもよい。また、割り込み回路１２は、制御部１１によるスリープ処理が完了した場合に、電力供給用のリレーを開き、制御部１１やシリアル通信回路１３、出力回路１４といった各機能部への電力の供給を停止させてもよい。

【0015】

シリアル通信回路１３は、ラッチ回路装置２０のマルチ入力ＩＣ２２との間でシリアル通信を行う。シリアル通信回路１３は、マルチ入力ＩＣ２２から入力信号を受信する受信回路、又はマルチ入力ＩＣ２２へ信号を送信する送信回路の一形態である。

【0016】

出力回路１４は、外部の装置へ信号を出力する回路である。例えば、マイクロコンピュータ１０が、マルチ入力ＩＣ２２から入力信号を受信した場合に、ラッチクリア信号（解除信号）をラッチ回路２１へ送り、ラッチ状態を解除させる。

【0017】

ポートＰ１１～Ｐ１９は、外部の信号線と接続し、マイクロコンピュータ内への信号の入力、又はマイクロコンピュータ内から外部への信号の出力を行う端子である。

【0018】

＜ラッチ回路装置＞
ラッチ回路装置２０は、マイクロコンピュータ１０に対する複数の入力信号Ｄ１～Ｄ９が、ＥＣＵ等の外部装置から入力される。なお、外部装置は、ＥＣＵに限らず、ポートサンプリングシステム１の外部に存在する装置であればよい。入力信号Ｄ４～Ｄ９は、マイクロコンピュータ１０がスリープ状態のときに入力された場合に、ウェイクアップ信号を送出してマイクロコンピュータ１０をウェイクアップさせる信号（以下、ウェイクアップ対象信号とも称す）である。図１では、入力信号Ｄ１～Ｄ３が、信号線Ｌ１～Ｌ３を介してマルチ入力ＩＣ２２の入力ポートＰ２１～Ｐ２３に直接入力される。一方、入力信号Ｄ４～Ｄ９は、信号線Ｌ４～Ｌ９及び接続解除回路２６を介してラッチ回路２１に入力され、ラッチ回路２１からマルチ入力ＩＣ２２のポートＰ２４～Ｐ２９に入力される。

【0019】

ラッチ回路２１は、入力信号が入力された場合に、この入力信号を保持する回路であり、例えば、入力信号が入力されていない状態（非アクティブ状態）がＬｏであって、入力信号が入力されたことでＨｉとなった場合に、このＨｉの状態（アクティブ状態）を保持する。また、ラッチ回路２１は、入力信号が入力されていない状態（非アクティブ状態）をＨｉとし、入力信号が入力されたことでＬｏとなった場合に、このＬｏの状態（アクティブ状態）を保持する構成であってもよい。ラッチ回路２１は、例えばフリップフロップである。また、ラッチ回路２１は、クリア端子２１１を備え、このクリア端子２１１がマイクロコンピュータ１０の出力ポートＰ１９と接続され、マイクロコンピュータ１０が入力信号の受信を完了した際にクリア信号をラッチ回路２１へ送信する。ラッチ回路２１は、マイクロコンピュータ１０の出力ポートＰ１９からクリア端子２１１にクリア信号を受けた場合に、ラッチ回路２１のラッチ状態を解除し、入力信号が入力されていない状態（初期状態）とする解除回路２１２を備える。

【0020】

マルチ入力ＩＣ２２は、ポートサンプリング回路２３と、ＣＲ発振回路２４と、シリアル通信回路２５と、ポートＰ２１～Ｐ２９、Ｐ３１～Ｐ３４を備えている。マルチ入力ＩＣ２２は、入力回路の一形態である。

【0021】

ポートサンプリング回路２３は、読み出し要求に応じて入力信号Ｄ１～Ｄ９の読み出しを行う。また、ポートサンプリング回路２３は、ＣＲ発振回路２４によって生成されたクロック信号に基づくタイミングで、入力信号Ｄ１～Ｄ９の読み出しを行う。マイクロコン
ピュータ１０は、シリアル通信回路１３を介して定期的に読み出し要求をマルチ入力ＩＣ２２へ送信するので、ポートサンプリング回路２３は、定期的に入力信号Ｄ１～Ｄ９の読み出しを行う。

【0022】

また、ポートサンプリング回路２３は、マイクロコンピュータ１０がスリープ状態にあるスリープ期間中に、入力信号Ｄ４～Ｄ９がラッチ回路２１に入力されたことを検出する。即ち本実施形態のポートサンプリング回路２３は、検出回路の一形態である。更に、ポートサンプリング回路２３は、スリープ期間中に入力信号Ｄ４～Ｄ９の入力が検出された場合に，マイクロコンピュータ１０にウェイクアップ信号を送信する。即ち、ポートサンプリング回路２３は、ウェイクアップ回路の一形態である。例えば、ポートサンプリング回路２３は、マイクロコンピュータ１０がスリープ期間中に、入力信号Ｄ４～Ｄ９が非アクティブ状態からアクティブ状態になった場合にマイクロコンピュータ１０へウェイクアップ信号を送信してマイクロコンピュータをウェイクアップさせる。

【0023】

シリアル通信回路２５は、ポートサンプリング回路２３によって読み出された入力信号をマイクロコンピュータへ送信する。ここで、入力信号が、マイクロコンピュータ１０のスリープ期間中に入力された場合、ウェイクアップ信号に応じてマイクロコンピュータ１０がウェイクアップ処理を行い、スリープ状態から復帰したマイクロコンピュータ１０へ当該入力信号を送信する。本実施形態のシリアル通信回路２５は、送信回路の一形態である。

【0024】

マルチ入力ＩＣ２２のシリアル通信回路２５と、マイクロコンピュータ１０のシリアル通信回路１３とは、シリアル通信回線３０によって接続されている。シリアル通信回線３０は、通信線３１～３５を有し、このうち通信線３１～３４の一端がマイクロコンピュータ１０のポートＰ１１～Ｐ１４と接続され、他端がマルチ入力ＩＣ２２のポートＰ３１～Ｐ３４と接続されている。通信線３１は、通信の同期をとるためのクロック信号が、マイクロコンピュータ１０から送信される。通信線３２は、マイクロコンピュータ１０がデータを送信する線、即ち、マルチ入力ＩＣ２２がデータを受信する線である。通信線３３は、マルチ入力ＩＣ２２がデータを送信する線、即ち、マイクロコンピュータ１０がデータを受信する線である。通信線３４は、マイクロコンピュータ１０が通信相手を示すためにチップセレクト信号を送信する線である。

【0025】

このように本実施形態では、マイクロコンピュータ１０とマルチ入力ＩＣ２２とのシリアル通信のために、４本の通信線３１～３４を用いたが、この構成に限定されるものではない。例えば通信線３１～３４の一部を省略してもよい。通信線３５は、一端がマイクロコンピュータ１０のポートＰ１５と接続され、他端が他のＩＣチップ３９に接続されている。通信線３１～３３は、ＩＣチップ３９とも接続され、ＩＣチップ３９とマルチ入力ＩＣ２２とで共用される。通信線３５は、マイクロコンピュータ１０がＩＣチップ３９と通信する場合にチップセレクト信号を送出する線（セレクト用通信線）である。このようにマルチ入力ＩＣ２２以外のＩＣチップと通信する場合、通信線３１～３３を共用し、セレクト用通信線をＩＣチップの数だけ追加すればよい。マイクロコンピュータ１０は、例えば、通信相手のセレクト用通信線にチップセレクト信号を送信し、チップセレクト信号を受信しているＩＣチップが、通信線３１～３３を用いてマイクロコンピュータ１０と通信する。

【0026】

また、シリアル通信回路２５は、入力ポートＰ２１～Ｐ２９を介して読み出した入力信号をパラレル／シリアル変換する。図２は、入力信号をパラレル／シリアル変換する処理の説明図である。図２に示すように、シリアル通信回路２５は、入力ポートＰ２１～Ｐ２９からパラレルに読み出した入力信号Ｄ１～Ｄ９を所定の順序でシリアルに並べてシリアル信号４２とする。パラレル／シリアル変換する。読み出した入力信号をシリアル信号に
変換し、この返還後のシリアル信号をマイクロコンピュータ１０へ通信線３３を介して送信する。これにより９種類の入力信号を１本の通信線３３を介して１つの入力ポートに入力することができ、複数の入力信号を送信する場合に占有する入力ポートの数を抑制することができる。

【0027】

接続解除回路２６は、外部装置から受信した入力信号をラッチ回路２１へ入力する際の状態を接続状態と接続解除状態とに切り替える。接続解除回路２６は、接続状態の場合、外部装置から受信した入力信号の状態を変更せずにラッチ回路２１へ入力する。即ち、外部装置から受信した入力信号がアクティブ状態であればラッチ回路２１への入力信号をアクティブ状態とし、受信した入力信号が非アクティブ状態であればラッチ回路２１への入力信号を非アクティブ状態とする。一方、接続解除回路２６は、接続解除状態の場合、外部装置から受信した入力信号の状態に関わらずラッチ回路２１へ入力する入力信号を非アクティブ状態とする。接続解除回路２６は、マイクロコンピュータ１０から駆動信号を受信した場合に接続解除状態とし、それ以外の場合に接続状態とする。なお、図１に示すように、接続解除回路２６は、信号線L１９を介してマイクロコンピュータ１０のポートP１９と接続され、マイクロコンピュータ１０からクリア信号が駆動信号として入力される。即ち、クリア信号が駆動信号と兼用されている。

【0028】

図３は、接続解除回路２６の一例を示す図である。図３の接続解除回路２６は、トランジスタ２６１を備えている。トランジスタ２６１は、例えばｎｐｎ型であり、コレクタが信号線Ｌ４～Ｌ９と接続され、エミッタがグランドと接続されている。図３では、トランジスタ２６１と各信号線Ｌ４～Ｌ９との接続を一部省略して示したが、トランジスタ２６１は、複数設けられ、一つの信号線Ｌ４～Ｌ９毎に一つのトランジスタ２６１が接続されてもよいし、一つのトランジスタ２６１が複数の信号線Ｌ４～Ｌ９毎に接続されてもよい。例えば、一つのトランジスタ２６１のコレクタを複数の信号線Ｌ４～Ｌ９と接続してもよい。この場合、或るラインの入力信号が他のラインに回り込まないよう、各信号線Ｌ４～Ｌ９とトランジスタ２６１のコレクタとを結ぶラインにダイオード（カソードがトランジスタ２６１側）を接続してもよい。

【0029】

トランジスタ２６１のベースは、信号線Ｌ１９を介してマイクロコンピュータ１０のポートＰ１９と接続されている。マイクロコンピュータ１０のポートＰ１９からラッチ回路２１のラッチ状態をクリアするためのクリア信号４１が出力されると、このクリア信号４１が駆動信号としてトランジスタ２６１のベースに入力される。即ち、図１，図３の例では、信号線Ｌ１９が分岐してラッチ回路２１と接続解除回路２６とに接続され、信号線L
１９が共用されている。なお、これに限らず、クリア信号４１を出力するポートＰ１９と別に、駆動信号を出力するポートをマイクロコンピュータ１０に設けて、当該ポートと接続解除回路２６とを接続し、駆動信号を接続解除回路２６へ入力する構成としてもよい。

【0030】

トランジスタ２６１のベースに駆動信号が入力されると、コレクタ－エミッタ間に電流が流れ、信号線Ｌ４～Ｌ９の入力信号がグランドへ流れることでラッチ回路に入力されなくなり、ラッチ回路２１の入力が非アクティブ状態となる。なお、図３では、所謂デジタルトランジスタを用いた接続解除回路２６の例を示したが、これに限らず、駆動信号を受けたときにラッチ回路２１の入力を非アクティブ状態とするものであれば、他の素子を用いてもよい。また、接続解除回路２６は、入力信号がアクティブ状態の場合にＬｏ、非アクティブ状態の場合にＨｉとなる場合、駆動信号を受けたときに、信号線Ｌ４～Ｌ９へ基準電圧を印加しラッチ回路２１の入力をＨｉ（非アクティブ状態）とする構成であってもよい。

【0031】

＜動作＞
図４は、ポートサンプリングシステム１における動作のタイミングを示すタイムチャー
トである。図４では横軸が時間の経過を示す。図４において、タイミングＴ１は、ポートサンプリングシステム１に電源を接続した時点である。例えば、ポートサンプリングシステム１のラッチ回路装置２０やマイクロコンピュータ１０を備えた車載装置を車輌に搭載し、車載装置と車輛側のバッテリーとを接続したタイミングがＴ１である。この電源の接続により、ラッチ回路装置２０やマイクロコンピュータ１０は、初期設定を行う。例えば、マルチ入力ＩＣ２２のポートＰ２４～Ｐ２９のうち、どのポートに入力があった場合にマイクロコンピュータ１０をウェイクアップさせるか、入力信号Ｄ４～Ｄ９がＬｏからＨｉとなったエッジを有効エッジとするか若しくはＨｉからＬｏとなったエッジを有効エッジとするか、又は入力信号Ｄ１～Ｄ９がどのようになった場合にマイクロコンピュータ１０をスリープ状態に移行させるか等の設定情報をレジスタに設定する。

【0032】

初期設定が終了したタイミングＴ２の後、ラッチ回路装置２０及びマイクロコンピュータ１０は通常動作を行う。例えば、マイクロコンピュータ１０が、シリアル通信回路１３を介してマルチ入力ＩＣ２２へ読み出し要求を行う。読み出し要求を受けたマルチ入力ＩＣ２２は、入力ポートＰ２１～Ｐ２９に入力される入力信号の読み出し（サンプリング）を行い、シリアル通信回路２５を介して読み出した入力信号をマイクロコンピュータ１０へ送信する。入力信号の受信を完了した場合に、マイクロコンピュータ１０は出力ポートＰ１９からラッチ回路２１のクリア端子２１１へクリア信号４１を送信する。クリア信号４１を受信したラッチ回路２１は、ラッチしている入力信号のラッチ状態をクリアする。また、クリア信号４１を駆動信号として受信した接続解除回路２６は、ラッチ回路２１の入力を非アクティブ状態とする。この読み出し要求からラッチ回路２１のクリアまでの処理は、マイクロコンピュータ１０が通常状態の間、即ちスリープ状態となるまでの間、所定の周期で繰り返す。

【0033】

また、マイクロコンピュータ１０がスリープ状態となった場合（Ｔ３）、マイクロコンピュータ１０は、シリアル通信など通常の動作を行わず、マルチ入力ＩＣ２２が入力ポートＰ２１～Ｐ２９に入力される入力信号の読み出し（サンプリング）を定期的に行う。そして、マルチ入力ＩＣ２２は、読み出した入力信号がウェイクアップの条件を満たすか否かを判定する。例えば、マルチ入力ＩＣ２２は、ウェイクアップ対象信号の何れかが入力された場合に、ウェイクアップ信号をマイクロコンピュータ１０へ送信する。このようにウェイクアップ対象信号が入力されると、接続解除回路２６の入力及び出力もアクティブ状態となる。更にラッチ回路２１の入力及び出力もアクティブ状態となる。

【0034】

ウェイクアップ信号を受信したマイクロコンピュータ１０が、ウェイクアップ処理を行ってウェイクアップした場合（Ｔ４）、マイクロコンピュータ１０及びラッチ回路装置２０は、通常動作時と同様に読み出し要求をマルチ入力ＩＣ２２へ送り、読み出しを完了した時にクリア信号（駆動信号）を出力する。そして、この駆動信号が入力された接続解除回路２６が、この駆動信号の立ち上がりエッジＥ１で動作を接続解除状態とし、入力信号の状態に関わらず接続解除回路２６の出力を非アクティブ状態とすることで、ラッチ回路２１の入力及び出力を非アクティブ状態とさせる。接続解除回路２６は、駆動信号を受けた時点から所定時間接続解除状態とした後、接続状態に切り替える。本例では、駆動信号を受けてコレクタ及びエミッタを介して信号線Ｌ４～Ｌ９の入力信号がグランドへ流れ、ラッチ回路２１に入力されない状態が接続解除状態である。また、駆動信号が接続解除回路２６に入力されなくなると、トランジスタ２６１のコレクタ－エミッタ間に電流が流れなくなり、入力信号がラッチ回路２１に入力される状態が接続状態である。なお、本例では、回路内の静電容量や抵抗の影響により駆動信号の立下りエッジＥ２から遅延して接続状態となる。

【0035】

接続解除回路２６が接続状態となると、接続解除回路２６の出力が入力と同じ状態となるため、入力信号がアクティブ状態の場合、ラッチ回路２１の入力も非アクティブ状態か
らアクティブ状態へ変化し、この状態がラッチ（再ラッチとも称す）され、ラッチ回路２１の出力もアクティブ状態となる。

【0036】

一方、図５は、比較例としてのポートサンプリングシステムの構成を示す図、図６は、図５のポートサンプリングシステムにおける動作のタイミングを示すタイムチャートである。図５の比較例は、図１のポートサンプリングシステム１から接続解除回路２６を除いた構成である。即ち、比較例では、クリア信号によってラッチ回路２１のラッチ状態を解除したタイミングで接続解除状態としない、即ち、ラッチ回路２１の入力を非アクティブ状態としない構成である。

【0037】

図６に示すように、比較例の構成において、クリア信号の前後でラッチ回路２１の入力が継続してアクティブ状態となっている場合、クリア信号によってラッチ回路２１の出力が非アクティブ状態となるが、入力信号の状態に変化がないため、入力信号の状態が再ラッチされず、非アクティブ状態となり、ラッチ回路２１の入力と出力が異なってしまう。このため、入力信号が正しくマイクロコンピュータ１０へ入力されなくなってしまうことが考えられる。

【0038】

これに対し、本実施形態のポートサンプリングシステム１では、マイクロコンピュータ１０からクリア信号（駆動信号）が出力された場合、接続解除回路２６がラッチ回路２１への入力を所定時間接続解除状態とし、ラッチ回路２１の入力を強制的に非アクティブ状態とする。このため、接続状態に復帰した際に入力信号が継続してアクティブ状態であれば、ラッチ回路２１の入力が非アクティブ状態からアクティブ状態に変化し、このタイミングで入力信号の状態が再ラッチされるので、ラッチ回路２１の入力と出力が一致する。このため、マイクロコンピュータ１０は、ウェイクアップしたときの入力信号の状態を読み込めると共に、その後の入力信号の状態も正しく読み込むことができる。

【0039】

＜実施形態の効果＞
上述のように、本実施形態のポートサンプリングシステム１では、マイクロコンピュータ１０のスリープ期間中に入力信号が入力され、ラッチ回路２１にラッチされた場合に、マイクロコンピュータ１０へウェイクアップ信号を送信してウェイクアップさせ、ウェイクアップ後のマイクロコンピュータ１０にラッチした入力信号を送信する。

【0040】

そして、本実施形態のポートサンプリングシステム１は、ラッチされた入力信号をマイクロコンピュータ１０が読み込みを完了した場合に、ラッチ回路２１のラッチ状態を解除させると共に、ラッチ回路２１への入力信号を所定時間非アクティブ状態にする。例えば、ラッチ回路装置２０が、外部装置から受信した入力信号をラッチ回路２１へ入力する接続状態と、外部装置から受信した入力信号の状態に関わらずラッチ回路２１へ入力される入力信号を非アクティブ状態とする接続解除状態とを切り替える接続解除回路２６を備え、マイクロコンピュータが、接続解除回路２６に駆動信号を出力することで、ラッチ回路２１への入力信号を所定時間非アクティブ状態にする。

【0041】

これにより、本実施形態のポートサンプリングシステム１は、ウェイクアップ後にマイクロコンピュータ１０へ入力される入力信号の状態を精度良く入力することができる。

【0042】

また、本実施形態のポートサンプリングシステム１は、ラッチ回路２１に入力される入力信号Ｄ４～Ｄ９が、非アクティブ状態からアクティブ状態になった場合にマイクロコンピュータ１０をウェイクアップさせる信号（ウェイクアップ対象信号）であり、ラッチ回路装置２０は、例えば、マイクロコンピュータ１０のスリープ期間中に、入力信号Ｄ４～Ｄ９が非アクティブ状態からアクティブ状態になった場合にマイクロコンピュータ１０をウェイクアップさせる。

【0043】

これにより、本実施形態のポートサンプリングシステム１は、マイクロコンピュータ１０がウェイクアップしたときに、ラッチされたウェイクアップ要因の入力信号Ｄ４～Ｄ９がマイクロコンピュータ１０に入力されるため、マイクロコンピュータ１０はウェイクアップ要因を確実に認識することができる。

【0044】

本実施形態のポートサンプリングシステム１は、ラッチ回路２１から読み出された複数の入力信号をシリアル信号に変換し、シリアル通信回線３０を介してマイクロコンピュータ１０へ送信する。これにより、本実施形態のポートサンプリングシステム１は、多数の入力信号をマイクロコンピュータ１０へ入力する場合でも占有する入力ポートの数を抑制することができる。例えば本実施形態では、４本の通信線３１～３４でシリアル通信を行っており、マイクロコンピュータ１０のポートＰ１１～Ｐ１４を使用して、９つの入力信号（このうち６つがウェイクアップ対象信号）を送信でき、使用するポートＰ１１～Ｐ１４の数を５つ抑制している。また、本実施形態のポートサンプリングシステム１は、マルチ入力ＩＣ２２がシリアル通信線３１～３４を他のＩＣチップと共用しており、入力信号の伝達のために占有するマイクロコンピュータ１０のポートＰ１４が、実質的に１つとなっており、効果的に占有する入力ポートの数を抑制することができる。

【0045】

本実施形態のポートサンプリングシステム１は、マイクロコンピュータ１０が通常動作状態の場合においてもマルチ入力ＩＣ（入力回路）２２から入力された入力信号を読み込んだ場合に、ラッチ回路のラッチ状態を解除する。これにより本実施形態のポートサンプリングシステム１は、通常状態においても前述のスリープ期間中と同様に入力信号をマイクロコンピュータ１０へ送ることができ、多数の入力信号をマイクロコンピュータ１０へ入力する場合でも占有する入力ポートの数を抑制することができる。

【0046】

本実施形態のポートサンプリングシステム１は、ラッチ回路２１のラッチ状態を解除させるため、マイクロコンピュータ１０から出力されるクリア信号を駆動信号として兼用する。これにより駆動信号専用のポートや信号線を省略することができ、ポートサンプリングシステム１の簡素化を図ることができる。

【符号の説明】

【0047】

１ ：ポートサンプリングシステム
１０ ：マイクロコンピュータ
１１ ：制御部
１２ ：割り込み回路
１３ ：シリアル通信回路
１４ ：出力回路
２０ ：ラッチ回路装置
２１ ：ラッチ回路
２２ ：マルチ入力ＩＣ
２３ ：ポートサンプリング回路
２４ ：ＣＲ発振回路
２５ ：シリアル通信回路
２６ ：接続解除回路
３０ ：シリアル通信回線
３９ ：ＩＣチップ
４１ ：クリア信号
４２ ：シリアル信号
２１１：クリア端子
２１２：解除回路
２６１：トランジスタ
３１～３５ ：通信線
Ｄ１～Ｄ９ ：入力信号
Ｌ１～Ｌ９ ：信号線
Ｐ１１～Ｐ１９ ：ポート
Ｐ２１～Ｐ２９ ：ポート
Ｐ３１～Ｐ３４ ：ポート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】