タイミング制御装置及びその制御方法
【課題】汎用性の高いタイミング制御が可能なタイミング制御装置を提供すること。
【解決手段】本発明にかかるタイミング制御装置は、識別情報と期待値データからなるタイミング制御情報を複数記憶する記憶部１０１３と、何れかのタイミング制御情報を選択的に出力する選択回路１０１８と、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを切替信号Ｓ２に基づき選択し出力する選択回路１０１１と、選択回路１０１８から出力される期待値データと、タイミング制御情報の切り替わりに同期して選択回路１０１１から出力されたデータと、に基づき基準データを生成する基準データ生成部と、基準データと選択回路１０１１の出力データとが一致する場合に一致信号を出力する比較部１０１６と、一致信号に応じたタイミング信号を出力する出力制御部１０１７と、を備え、選択回路１０１８は一致信号が出力されると次のタイミング制御情報に選択を切り替える。
【解決手段】本発明にかかるタイミング制御装置は、識別情報と期待値データからなるタイミング制御情報を複数記憶する記憶部１０１３と、何れかのタイミング制御情報を選択的に出力する選択回路１０１８と、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを切替信号Ｓ２に基づき選択し出力する選択回路１０１１と、選択回路１０１８から出力される期待値データと、タイミング制御情報の切り替わりに同期して選択回路１０１１から出力されたデータと、に基づき基準データを生成する基準データ生成部と、基準データと選択回路１０１１の出力データとが一致する場合に一致信号を出力する比較部１０１６と、一致信号に応じたタイミング信号を出力する出力制御部１０１７と、を備え、選択回路１０１８は一致信号が出力されると次のタイミング制御情報に選択を切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイミング制御装置及びその制御方法に関し、特に汎用性の高いタイミング制御を行うのに適したタイミング制御装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アプリケーションの多様化により、エンジンやモータ等の複数の制御対象を１つのマイコンにて制御することが求められている。ここで、従来のマイコンは、制御対象ごとに専用のタイマを備えるのが一般的である。つまり、従来のマイコンは、制御対象の数に応じた数のタイマを備えるのが一般的である。そのため、従来のマイコンでは、回路規模が増大するという問題があった。
【０００３】
このような問題に対する解決策が、特許文献１及び特許文献２に開示されている。図１６は、特許文献１に開示されたタイミング信号発生装置を示すブロック図である。図１６に示すタイミング信号発生装置は、タイマ１１の計時する値が指定された時間的位置に一致したことを検出し、タイミング信号を発生する装置である。このタイミング信号発生装置は、タイミング信号の変化点の時間的位置について指定する位置情報と、このタイミング信号の出力端子及びその変化点での信号変化について指定する出力制御情報と、を複数記憶するメモリ部１３と、この位置情報とタイマ値とが一致したとき一致検出パルスを発生する一致検出部１４と、メモリから読み出された出力制御情報と一致検出パルスとを基に指定されたタイミング信号を生成する出力制御部１７と、一致検出パルスが出力されたとき、メモリに対して次の各情報のアドレス信号を発生するアドレスカウンタ部１５と、を備える。それにより、１つの一致検出部を用いるだけで多数のタイミング信号を発生させることが可能となる。
【０００４】
このように、図１６に示すタイミング信号発生装置は、多数のタイミング信号を発生させる場合でも、複数の一致検出部を備える必要が無いため、回路規模の増大を抑制している。
【０００５】
図１７は、特許文献２に開示されたタイマ／カウンタ回路を示すブロック図である。図１７に示すタイマ／カウンタ回路は、インクリメンタ１と、ラッチ回路２と、レジスタブロック３Ａと、一致フラグ４Ａと、クリア制御部５と、動作制御部６と、中央処理装置７と、データバス８と、内部バス９と、転送制御回路１０と、を備える。レジスタブロック３Ａは、バッファ回路３０と、カウンタ３１Ａ〜３１Ｄと、一致検出機能を有するタイマレジスタ３２と、一致検出機能を有しない一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄと、を有する。
【０００６】
一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄは、それぞれカウンタ３１Ａ〜３１Ｄに対応するタイマ値を記憶する。転送制御回路１０は、一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄのうち何れかの一致データ記憶回路に記憶されたタイマ値をタイマレジスタ３２に転送する。タイマレジスタ３２は、一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄの何れかから転送されたタイマ値と、対応するカウンタのカウント値と、の一致を検出して一致信号Ｆを出力する。一致フラグ４Ａは、タイマレジスタ３２からの一致信号Ｆに応じて対応する割込信号（ＩＡ〜ＩＤの何れか）を発生する。
【０００７】
このように、図１７に示すタイマ／カウンタ回路は、一致検出機能を有するＣＡＭセルからなる回路規模の大きなタイマレジスタを複数備える代わりに、一致検出機能を有しないＲＡＭセルからなる回路規模の小さい一致データ比較回路を複数備えることにより、回路規模の増大を抑制している。
【０００８】
そのほか、特許文献３にはマイコンを備えた車両制御装置が開示されている。このマイコンは、各種制御で個々に使用する制御用カウンタの値をベース処理にて所定時間間隔で計数し、更にそのカウンタ値に基づいて各種制御の実施タイミングを判断するとともに、そのタイミングに到達すると該当する処理を実施する。このマイコンは、定時割り込み処理において基準カウンタをカウントアップするとともに、制御用カウンタのカウントアップのタイミング毎に、基準カウンタを参照することによりベース処理の遅れを算出し、その遅れが制御用カウンタによる一回分の計数動作幅に達していれば制御用カウンタの値を補正する。
【０００９】
また、特許文献４には、安価な構成で始動用キーの認証照合精度を向上させるためのパルス幅変調信号を生成する車載エンジン制御装置が開示されている。この車載エンジン制御装置に設けられたマイクロプロセッサは、２つのタイマ回路部により第１及び第２の駆動制御用タイマＴＩＭ１，ＴＩＭ２を構成し、クランク角センサと同期動作する点火・燃料噴射制御用の制御出力信号を生成する。各制御出力信号は、複数の気筒選択用ゲート回路により気筒別に分配され、対応するエンジン駆動用機器を順次駆動する。
【００１０】
認証照合完了までは、第１の駆動制御用タイマＴＩＭ１で生成されたパルス幅変調信号は、認証用ゲート回路を介してイモビライザに送信され、イモビライザは、受信したパルス幅変調信号の周期、デューティに対応した周波数及び振幅の無線信号をトランスポンダに送信して、始動用キーから暗証番号を読み出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１３９７３２号公報
【特許文献２】特開平９−１７１４１８号公報
【特許文献３】特開２００２−３０３２０１号公報
【特許文献４】特開２００８−１６９７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に開示されたタイミング信号発生装置（タイミング制御装置）において、出力制御部１７は、１つの基準時刻用タイマ１１のタイマ値と、メモリ部１３に記憶されたタイマ値と、が一致する場合に、対応する出力端子からタイミング信号を発生する。つまり、出力制御部１７は、複数のタイマのタイマ値に基づいて１つのタイミング信号を発生していない。そのため、関連する技術のタイミング信号発生装置は、汎用性の高いタイミング制御を行うことができないという問題があった。
【００１３】
また、特許文献２に開示されたタイマ／カウンタ回路（タイミング制御装置）において、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ａのカウント値と一致データ記憶回路３３Ａに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＡを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｂのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｂに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＢを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｃのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｃに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＣを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｄのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｄに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＤを発生する。
【００１４】
このように、一致フラグ４Ａは、１つのカウンタ回路のカウント値と対応するタイマ値とが一致した場合に、対応する１つの割込信号（ＩＡ〜ＩＤの何れか）を発生している。つまり、一致フラグ４Ａは、１つのカウンタ回路のカウント値のみに基づいて１つの割込信号を発生することしかできず、複数のカウンタ回路のカウント値に基づいて１つの割込信号を発生することができない。そのため、関連する技術の関連する技術のタイマ／カウンタ回路は、このような割込信号を用いてタイミング制御を行おうとしても、汎用性の高いタイミング制御を行うことができないという問題があった。
【００１５】
特に近年では、顧客要求の多様化により、同じ機能を実現する場合でもマイコンに備えられたカウンタの組み合わせ等に差異が生じている。そのため、様々な顧客の要求に対応可能な汎用性の高い製品開発が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明にかかるタイミング制御装置は、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、によって構成されるタイミング制御情報を複数記憶する記憶部と、複数の前記タイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報を選択的に出力する第１選択回路と、前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる識別情報に基づいて選択し出力する第２選択回路と、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて基準データを生成する基準データ生成部と、前記基準データと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に前記一致信号を出力する比較部と、前記一致信号に応じたタイミング信号を出力する出力制御部と、を備え、前記第１選択回路は、前記一致信号が出力された場合に、前記複数のタイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報から次のタイミング制御情報に選択を切り替えて出力する。
【００１７】
本発明にかかるタイミング制御装置の制御方法は、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、によって構成されるタイミング制御情報を複数記憶し、複数の前記タイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報を選択的に第１選択回路から出力し、前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる識別情報に基づいて選択して第２選択回路から出力し、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて基準データを生成し、前記基準データと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に一致信号を出力し、前記一致信号に応じたタイミング信号を出力し、前記一致信号が出力された場合に、前記複数のタイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報から次のタイミング制御情報に選択を切り替えて前記第１選択回路から出力する。
【００１８】
上述のような回路構成により、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、汎用性の高いタイミング制御を行うことが可能なタイミング制御装置及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１にかかるタイミング制御装置の変形例を示すブロック図である。
【図４】関連する技術のタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図５】関連する技術のタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明が適用される制御システムの概要を示すブロック図である。
【図７】本発明が適用される制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明が適用されるエンジン制御システムを示すブロック図である。
【図９】本発明が適用されるエンジン制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態２にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態３にかかるタイミング制御装置の一部を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態３にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明が適用されるプロセッサシステムの概略図を示す。
【図１６】関連する技術のタイミング信号発生装置を示すブロック図である。
【図１７】関連する技術のタイマ／カウンタ回路を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施の形態６にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図１９】本発明の実施の形態６にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図２０】本発明が適用される制御システムの概要を示すブロック図である。
【図２１】本発明が適用される制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図２２】本発明が適用されるエンジン制御システムを示すブロック図である。
【図２３】本発明が適用されるエンジン制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態７にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図２５】本発明の実施の形態７にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図２６】本発明の実施の形態８にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図２７】本発明の実施の形態８にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図２８】本発明の実施の形態９にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図２９】本発明の実施の形態９にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３０】関連する技術のタイマ／カウンタ回路を示すブロック図である。
【図３１Ａ】関連する技術のタイマ／カウンタ回路の課題を説明するためのタイミングチャートである。
【図３１Ｂ】関連する技術のタイマ／カウンタ回路の課題を説明するためのタイミングチャートである。
【図３２】実施の形態１０にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図３３】実施の形態１０にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１にかかるタイミング制御装置１００の概要を示すブロック図である。本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、複数のデータ出力装置（図１の例ではカウンタＡ，Ｂ）からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成することにより、汎用性の高いタイミング制御を行うことができることを特徴とする。以下、詳細に説明する。
【００２３】
図１に示すように、タイミング制御装置１００は、選択回路（第２選択回路）１０１１と、選択回路（第１選択回路）１０１８と、切替信号生成部１０１２と、記憶部１０１３と、演算部１０１４と、データ保持部１０１５と、比較部１０１６と、出力制御部１０１７と、を備える。記憶部１０１３は、ｎ（ｎは２以上の整数）個の制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎを有する。なお、選択回路１０１１，１０１８と、切替信号生成部１０１２と、記憶部１０１３と、演算部１０１４と、データ保持部１０１５と、比較部１０１６と、出力制御部１０１７と、によって１つの条件比較部が構成される。図１では、タイミング制御装置１００が１つの条件比較部を有した場合の例であるが、タイミング制御装置１００は２以上の条件比較部を有した回路構成であっても良い。また、演算部１０１４とデータ保持部１０１５とにより基準データ生成部が構成される。
【００２４】
また、タイミング制御装置１００の外部には、ＣＰＵ（不図示）が設けられている。ＣＰＵは、例えば、タイミング制御装置１００からの要求に応じて当該タイミング制御装置１００に対してタイミング制御情報を与える。
【００２５】
選択回路１０１１には、外部に設けられたカウンタＡ及びカウンタＢからそれぞれ出力されたデータが入力される。データ出力装置であるカウンタＡ及びカウンタＢは、それぞれ独自のタイミング（以下、データ更新タイミングと称し、その周期をデータ更新周期と称す）でデータを出力する。例えば、カウンタＡ及びカウンタＢは、それぞれ独自のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力する。なお、データ出力装置の数は適宜変更可能である。
【００２６】
選択回路１０１１は、選択回路１０１８から出力された切替信号Ｓ２（後述）に基づいて、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを選択し出力する。図１の例では、選択回路１０１１は、切替信号Ｓ２に基づいてカウンタＡ及びカウンタＢからそれぞれ出力されるデータの何れかを選択し出力する。選択回路１０１１から出力されたデータは、演算部１０１４及び比較部１０１６に入力される。
【００２７】
記憶部１０１３において、各制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎには、タイミング制御情報が予め格納される。具体的には、各制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎには、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、が予め格納される。なお、制御情報格納部ＳＴ２〜ＳＴｎには、それぞれ一つ前の制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴ（ｎ−１）に格納される期待値データとの相対値が期待値データとして格納される。
【００２８】
本実施の形態では、カウンタＡの識別情報が"０"、カウンタＢの識別情報が"１"である場合を例に説明する。例えば、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"０"が、期待値データとして"１"が格納される。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"１"が、期待値データとして"２"が格納される。
【００２９】
選択回路１０１８は、切替信号生成部１０１２から出力された切替信号Ｓ１（後述）に基づいて、制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎにそれぞれ格納されたタイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、選択したタイミング制御情報に含まれる識別情報を切替信号Ｓ２として選択回路１０１１に出力するとともに、当該タイミング制御情報に含まれる期待値データを演算部１０１４に出力する。
【００３０】
例えば、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ１に格納されているタイミング制御情報を選択する。この場合、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＡから出力されるデータを選択し出力する。
【００３１】
演算部１０１４とデータ保持部１０１５とからなる基準データ生成部は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して選択回路１０１１から出力されたデータと、期待値データと、に基づいて基準データを生成する。より具体的には、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されるデータと、選択回路１０１８から出力される期待値データと、を加算して出力する。データ保持部１０１５は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった場合、その切り替わり直後に演算部１０１４から出力された演算結果（基準データ）を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった場合、その切り替わり直後における選択回路１０１１の最初の出力データと期待値データとの加算値（基準データ）を保持する。
【００３２】
例えば、選択回路１０１８が、制御情報格納部ＳＴ１に格納されるタイミング制御情報から制御情報格納部ＳＴ２に格納されるタイミング制御情報に選択を切り替えて出力し始めた場合について説明する。この場合、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として選択回路１０１１に出力し始めるとともに、期待値データ"２"を演算部１０１４に出力し始める。また、選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＢから出力されるデータを選択し出力し始める。演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ（例えば、"５"）と、期待値データ"２"とを加算して出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"７"を保持する。
【００３３】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されているデータと、データ保持部１０１５に保持されているデータと、を比較し、一致する場合に一致信号を出力する。例えば、比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＢの出力データが"７"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号を出力する。
【００３４】
切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６からの一致信号に基づいて切替信号Ｓ１を生成する。具体的には、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号が出力される毎に、選択回路１０１８が次の制御情報格納部に格納されているタイミング制御情報を選択し出力するように、切替信号Ｓ１を出力する。それにより、選択回路１０１８は、比較部１０１６から一致信号が出力される毎に、制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報から制御情報格納部ＳＴｎに格納されたタイミング制御情報までを順に切り替えて選択し、出力する。
【００３５】
出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号を受け取ると、当該一致信号に応じたタイミング信号Ｔ１を出力する。例えば、出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号を受け取ると、当該一致信号に同期してタイミング信号Ｔ１の論理値を反転させる。
【００３６】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成することができる。つまり、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【００３７】
さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、タイミング信号Ｔ１の論理値変化のタイミングを、当該タイミング信号Ｔ１の直前の論理値変化のタイミングを基準にして相対的に指定している。そのため、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、複数のデータ出力装置がそれぞれ独自のデータ更新タイミングでデータを出力する場合であっても、制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎに格納されたそれぞれのタイミング制御情報を用いて確実にタイミング制御を行うことができる。
【００３８】
さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、記憶部１０１３に予めｎ個のタイミング制御情報を格納し、これらを順番に用いてタイミング制御を行っている。したがって、少なくともｎ個のタイミング制御（タイミング信号Ｔ１の論理値変化）の全てが完了するまでは、タイミング制御装置１００からＣＰＵに対してタイミング制御情報を要求するための割込みは発生しない。このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、タイミング制御にＣＰＵ等を介在させる必要が無いため、タイミング制御の応答性を高めることが可能である。また、ＣＰＵに対する割込みの発生頻度が低下するため、ＣＰＵや周辺バスへの負荷が軽減される。さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、低消費電力化のためにＣＰＵがスリープモード（ＣＰＵによる命令実行を停止させるモード）に移行している場合でも、タイミング制御を継続させることができる。
【００３９】
（タイミングチャート）
次に、図１に示すタイミング制御装置１００の動作を、図２を用いてさらに具体的に説明する。図２は、図１に示すタイミング制御装置１００の動作を示すタイミングチャートである。図２の例では、カウンタＡは、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、独自のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。カウンタＢは、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、カウンタＡより小さい周期のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。
【００４０】
図２の例では、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"０"が、期待値データとして"１"が、格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"１"が、期待値データとして"２"（相対値）が、格納されている。
【００４１】
まず、選択回路１０１８は、切替信号Ｓ１に基づいて制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＡから出力されるデータを選択し出力する。
【００４２】
カウンタＡの初期化直後において、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"１"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、カウンタＡの初期化直後における選択回路１０１１の出力データ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を保持する。
【００４３】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＡの出力データが"１"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ１）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ１）。
【００４４】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"２"（相対値）を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＢから出力されるデータを選択し出力する。
【００４５】
選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった直後において、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ"５"と期待値データ"２"とを加算した結果"７"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"７"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった場合、その切り替わり直後における選択回路１０１１の最初の出力データ"５"と期待値データ"２"とを加算した結果"７"を保持する。
【００４６】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＢの出力データが"７"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ２）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ２）。
【００４７】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ３に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ２）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ３に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。
【００４８】
このようにして、タイミング制御装置１００は、カウンタＡの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち上げ（時刻ｔ１）、カウンタＢの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち下げる（時刻ｔ２）。
【００４９】
（タイミング制御装置１００の変形例）
図３は、図１に示すタイミング制御装置１００の変形例を示すブロック図である。図３に示すタイミング制御装置１００ａは、記憶部１０１３に相対値の期待値データ及び絶対値の期待値データを混在させて格納できることを特徴とする。
【００５０】
タイミング制御装置１００ａは、図１に示すタイミング制御装置１００と比較して、選択回路（第３選択回路）１０１９をさらに備える。なお、選択回路１０１１，１０１８，１０１９と、切替信号生成部１０１２と、記憶部１０１３と、演算部１０１４と、データ保持部１０１５と、比較部１０１６と、出力制御部１０１７と、によって１つの条件比較部が構成される。
【００５１】
また、タイミング制御装置１００ａは、各制御情報格納部に、期待値データ及び識別情報に加え当該期待値データが絶対値か相対値かを識別する付加情報をさらに格納する。選択回路１０１８は、この付加情報に応じた切替信号Ｓ３をさらに出力する。それにより、選択回路１０１８から出力される期待値データが相対値の場合には、選択回路１０１９は、データ保持部１０１５から出力されるデータを選択して比較部１０１６に出力する。一方、選択回路１０１８から出力される期待値データが絶対値の場合には、選択回路１０１９は、当該期待値データを選択して比較部１０１６に出力する。タイミング制御装置１００ａのその他の回路構成及び動作については、図１に示すタイミング制御装置１００と同様であるため、その説明を省略する。
【００５２】
このように、図３に示すタイミング制御装置１００ａは、相対値の期待値データ及び絶対値の期待値データを用いてタイミング制御を行うため、タイミング制御装置１００よりも汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【００５３】
（関連する技術のタイミング制御装置の説明）
次に、単純にデータ出力装置の数を増やし、相対値の期待値データを用いずにタイミング制御を行った場合の問題点について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、関連する技術のタイミング制御装置５００を示すブロック図である。図５は、関連する技術のタイミング制御装置５００の動作を示すタイミングチャートである。
【００５４】
関連する技術のタイミング制御装置５００は、図１に示すタイミング制御装置１００と異なり、各制御情報格納部に絶対値の期待値データ及び識別情報を格納する。また、関連する技術のタイミング制御装置５００は演算部１０１４及びデータ保持部１０１５を有さず、選択回路１０１８から出力される期待値データは直接比較部１０１６に入力される。関連する技術のタイミング制御装置５００のその他の回路構成については、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００と同様であるため、その説明を省略する。
【００５５】
なお、図５の例では、カウンタＡ及びカウンタＢは図２の場合と同様の動作を示す。制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"０"が、期待値データとして"１"が、格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"１"が、期待値データとして"２"が、格納されている。
【００５６】
まず、選択回路１０１８は、切替信号Ｓ１に基づいて制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＡから出力されるデータを選択し出力する。
【００５７】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＡの出力データが"１"になった場合、選択回路１０１８から出力される期待値データと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ１）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ１）。
【００５８】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"２"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＢから出力されるデータを選択し出力する。
【００５９】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＢの出力データが"２"になった場合に、選択回路１０１８から出力される期待値データと一致するため一致信号Ｆ１を出力するはずである。しかしながら、カウンタＢの出力データは、時刻ｔ２の時点で既に期待値データ"２"を超えた"５"を示している。したがって、比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＢの出力データと選択回路１０１８から出力される期待値データとが一致することが無いため、一致信号Ｆ１を出力することができない。つまり、関連する技術のタイミング制御装置５００は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を用いてタイミング制御することができない。
【００６０】
このように、関連する技術のタイミング制御装置５００は、複数のデータ出力装置がそれぞれ独自のデータ更新タイミングでデータを出力する場合、制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎにそれぞれ格納されたタイミング制御情報の時間的順序性を保証することができない。そのため、関連する技術のタイミング制御装置５００は、所望のタイミング制御を行うことができないという問題がある。
【００６１】
（本発明が適用される制御システムの説明）
本発明にかかるタイミング制御装置は、例えば、図６に示すようにマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと称す）に搭載される。図６は、図３に示すタイミング制御装置１００ａの変形例として２つの条件比較部１０１、１０２を有するタイミング制御装置１００ｂを搭載したマイコン２００と、マイコン２００によって制御される制御対象装置３００と、を備えた制御システムを示すブロック図である。なお、図６に示すタイミング制御装置１００ｂは、タイミング信号Ｔ１を生成する条件比較部１０１と、タイミング信号Ｔ２を生成する条件比較部１０２と、を備える。各条件比較部１０１，１０２は、選択回路１０１１，１０１８，１０１９と、切替信号生成部１０１２と、記憶部１０１３と、演算部１０１４と、データ保持部１０１５と、比較部１０１６と、出力制御部１０１７と、によって構成される。各条件比較部１０１，１０２の詳細な構成及び動作については、図３に示すタイミング制御装置１００ａの条件比較部と同様であるため、その説明を省略する。なお、複数のタイミング信号を生成するタイミング制御装置は、１つのタイミング信号を生成するタイミング制御装置が複数在る場合と等価である。
【００６２】
図６に示すマイコン２００は、タイミング制御装置１００ｂと、時間分割コントローラ２１０と、プログラム処理を行うＣＰＵ２０１と、プログラム等を格納するＲＡＭ２０２と、基準クロックを生成するクロック生成部２０３と、タイマ２０４，２０５と、ＡＤコンバータ２０６と、通信Ｉ／Ｆ２０７と、を備える。また、制御対象装置３００は、制御ドライバ３０１，３０２と、制御対象３０３と、ＡＳＩＣ３０４と、電流検出センサ３０５と、速度信号センサ３０６と、を備える。
【００６３】
タイマ２０４、タイマ２０５、ＡＤコンバータ２０６及び通信Ｉ／Ｆ２０７は、いずれもデータ出力装置である。タイマ２０４は、クロック生成部２０３によって生成された基準クロックに同期してカウント値をインクリメントし出力する。タイマ２０５は、制御対象装置３００から出力された速度情報（パルス信号）に基づきカウント値をインクリメントし出力する。ＡＤコンバータ２０６は、制御対象装置３００から出力された電流値情報（アナログ値）をデジタルデータに変換して出力する。通信Ｉ／Ｆ２０７は、制御対象装置３００から出力された監視結果（デジタル値）をデジタルデータとして出力する。なお、図６の例では、複数のデータ出力装置として、タイマ２０４、タイマ２０５、ＡＤコンバータ２０６及び通信Ｉ／Ｆ２０７が用いられているが、これに限られない。仕様に応じて様々な種類のデータ出力装置が用いられる。また、図６の例では、制御対象装置３００からマイコン２００に対して速度情報、電流値情報及び監視結果が供給されているが、これに限られない。制御対象装置３００からマイコン２００に対して供給される情報は、仕様に応じて適宜変更可能である。
【００６４】
時間分割コントローラ２１０は、タイマ２０４、タイマ２０５、ＡＤコンバータ２０６及び通信Ｉ／Ｆ２０７からそれぞれ出力されるデータを順に選択して時間分割データとして出力する。
【００６５】
タイミング制御装置１００ｂは、時間分割データに含まれる複数のデータに基づいてパルス波形のタイミング信号Ｔ１，Ｔ２を出力する。つまり、タイミング制御装置１００ｂは、複数のデータ出力装置２０４〜２０７からそれぞれ出力されるデータに基づいてパルス波形のタイミング信号Ｔ１，Ｔ２を出力する。なお、本実施の形態では、マイコン２００が時間分割コントローラ２１０を備えた場合を例に説明するが、これに限られない。マイコン２００は時間分割コントローラ２１０を備えない構成に適宜変更可能である。この場合、タイミング制御装置１００ｂに設けられた各条件比較部１０１，１０２には、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータが直接供給される。
【００６６】
タイミング信号Ｔ１は、制御対象装置３００に設けられた制御ドライバ３０１に供給される。タイミング信号Ｔ２は、制御対象装置３００に設けられた制御ドライバ３０２に供給される。なお、図６の例では、マイコン２００から制御対象装置３００に対して２つのタイミング信号Ｔ１，Ｔ２が供給されているが、これに限られない。タイミング信号の数は、制御対象装置３００の仕様に応じて適宜変更可能である。
【００６７】
制御ドライバ３０１，３０２は、それぞれタイミング信号Ｔ１，Ｔ２に基づいて制御対象３０３を駆動する。制御対象３０３は、例えば車載エンジンであって、制御ドライバ３０１，３０２によって回転運動が制御される。例えば、制御ドライバ３０１は、タイミング信号Ｔ１に基づいて制御対象３０３の回転速度を加速する。制御ドライバ３０２は、タイミング信号Ｔ２に基づいて制御対象３０３の回転速度を制限する。
【００６８】
ＡＳＩＣ３０４は、制御対象３０３の状態監視を行い、その監視結果をデジタルデータとして通信Ｉ／Ｆ２０７に出力する。例えば、ＡＳＩＣ３０４は、制御対象３０３が通常動作しているか停止しているか等の状態を監視するために用いられる。電流検出センサ３０５は、制御対象３０３に流れる電流を検出し、その検出結果を電流値情報（アナログ値）としてＡＤコンバータ２０６に出力する。例えば、電流検出センサ３０５は、制御対象３０３に所望の電流が流れているか否かを確認するために用いられる。速度信号センサ３０６は、制御対象３０３の回転速度を検出し、その検出結果を速度情報（パルス信号）としてタイマ２０５に出力する。
【００６９】
上記したように、図６に示すタイミング制御装置１００ｂは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号Ｔ１，Ｔ２を生成する。つまり、図６に示すタイミング制御装置１００ｂは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。さらに、図６の例では、複数のデータ出力装置のいくつかが、制御対象３０３から得られる情報（速度情報等）に応じたデータを出力している。それにより、図６に示すタイミング制御装置１００ｂは、制御対象３０３から得られる様々な種類の情報に基づいて、当該制御対象３０３をタイミング制御することが可能である。つまり、図６に示すタイミング制御装置１００ｂは、制御対象３０３から得られる様々な種類の情報に基づいて制御対象３０３をどのように制御すべきか判断し、汎用性の高いタイミング制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【００７０】
（タイミングチャート）
次に、図６に示す制御システムの動作を、図７を用いてさらに具体的に説明する。図７は、図６に示す制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【００７１】
図７に示すように、タイマ２０４は一定間隔でカウント値を増加させている。タイマ２０５は、制御対象装置３００からの速度情報（パルス信号）に基づいてカウント値を増加させている。したがって、制御対象３０３の回転速度が速くなるとタイマ２０５のカウント値の増加速度は上昇し、制御対象３０３の回転速度が遅くなるとタイマ２０５のカウント値の増加速度は低下する。ＡＤコンバータ２０６は、制御対象装置３００からの電流値情報（アナログ値）をデジタルデータに変換して出力している。通信Ｉ／Ｆ２０７は、制御対象装置３００からの監視結果（制御対象３０３の状態）をデジタルデータとして出力する。例えば、通信Ｉ／Ｆ２０７は、制御対象３０３が停止している場合にデータ"００ｈ"（１６進数）を出力し、制御対象３０３が通常動作している場合にデータ"０１ｈ"を出力する。
【００７２】
本実施の形態では、タイマ２０４の識別情報が"０"、タイマ２０５の識別情報が"１"、ＡＤコンバータ２０６の識別情報が"２"及び通信Ｉ／Ｆ２０７の識別情報が"３"である場合を例に説明する。
【００７３】
条件比較部１０１において、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"３"が、絶対値の期待値データとして"０１ｈ"が予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"０"が、絶対値の期待値データとして"６００ｈ"が予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ３には、識別情報として"０"が、相対値の期待値データとして"１００ｈ"が予め格納されている。なお、各制御情報格納部には期待値データが絶対値か相対値かを識別する付加情報も格納されているが、以下の説明では特に言及しない。
【００７４】
条件比較部１０２において、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"２"が、絶対値の期待値データとして"１００ｈ"が予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"２"が、絶対値の期待値データとして"９０ｈ"が予め格納されている。なお、各制御情報格納部には期待値データが絶対値か相対値かを識別する付加情報も格納されているが、以下の説明では特に言及しない。
【００７５】
まず、条件比較部１０１において、選択回路１０１８は制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ０）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"３"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、絶対値の期待値データ"０１ｈ"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"３"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、通信Ｉ／Ｆ２０７から出力されるデータを選択し出力する。
【００７６】
一方、条件比較部１０２において、選択回路１０１８は制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"２"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、絶対値の期待値データ"１００ｈ"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"２"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、ＡＤコンバータ２０６から出力されるデータを選択し出力する。
【００７７】
通信Ｉ／Ｆ２０７は、制御対象３０３の状態変化に応じてデータ"００ｈ"を"０１ｈ"に切り替えて出力する（時刻ｔ１）。このとき、条件比較部１０１は、通信Ｉ／Ｆ２０７の出力データと制御情報格納部ＳＴ１に格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ１）。
【００７８】
タイミング信号Ｔ１が立ち上がることにより、制御対象３０３の回転速度は加速される。そのため、タイマ２０５のカウント値の増加速度は上昇する。また、制御対象３０３に流れる電流値も上昇するため、ＡＤコンバータ２０６から出力されるデジタルデータの値も上昇する（時刻ｔ１〜ｔ２）。
【００７９】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ１の立ち上がり）が完了すると、条件比較部１０１に設けられた選択回路１０１８は、次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ１直後）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、絶対値の期待値データ"６００ｈ"を出力する。
【００８０】
次に、ＡＤコンバータ２０６から出力されるデジタルデータが"１００ｈ"になると、条件比較部１０２は、ＡＤコンバータ２０６の出力データと制御情報格納部ＳＴ１に格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ２をＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ２）。即ち、条件比較部１０２は、制御対象３０３に流れる電流値が過剰になると、制御対象３０３の回転速度を制限するためにタイミング信号Ｔ２をＬレベルからＨレベルに切り替える。
【００８１】
タイミング信号Ｔ２が立ち上がることにより、制御対象３０３の回転速度が一定速度以下に制限される。そのため、タイマ２０５のカウント値の増加速度は上昇しなくなる。また、制御対象に流れる電流値も上昇しなくなる（時刻ｔ２〜時刻ｔ４）。
【００８２】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ２の立ち上がり）が完了すると、条件比較部１０２に設けられた選択回路１０１８は、次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ２直後）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"２"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、絶対値の期待値データ"９０ｈ"を出力する。
【００８３】
一方、タイマ２０４のカウント値が"６００ｈ"に達すると、条件比較部１０１は、タイマ２０４のカウント値とデータ保持部１０１５に格納されたデータとが一致するため、タイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに切り替える（時刻ｔ３）。即ち、条件比較部１０１は、制御対象３０３が一定期間加速すると、制御対象３０３の回転速度を下げるためにタイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに切り替える。なお、このときのタイマ２０４のカウント値は"６００ｈ"である。
【００８４】
タイミング信号Ｔ１が立ち下がることにより、制御対象３０３の回転速度は減速される。そのため、タイマ２０５のカウント値の増加速度は減少する。また、制御対象３０３に流れる電流値も低下するため、ＡＤコンバータ２０６から出力されるデジタルデータの値も減少する（時刻ｔ３〜ｔ５）。
【００８５】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ１の立ち下がり）が完了すると、条件比較部１０１に設けられた選択回路１０１８は、次の制御情報格納部ＳＴ３に格納されているタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ３直後）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、相対値の期待値データ"１００ｈ"を出力する。
【００８６】
そして、ＡＤコンバータ２０６から出力されるデジタルデータが"９０ｈ"まで減少すると、条件比較部１０２は、ＡＤコンバータ２０６の出力データと制御情報格納部ＳＴ２に格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ２をＨレベルからＬレベルに切り替える（時刻ｔ４）。即ち、条件比較部１０２は、制御対象３０３に流れる電流値が許容値まで減少すると、制御対象３０３の回転速度の制限を解除するためにタイミング信号Ｔ２をＨレベルからＬレベルに切り替える。
【００８７】
さらに、タイマ２０５のカウント値が"７００ｈ"に達すると、条件比較部１０１は、タイマ２０５のカウント値とデータ保持部１０１５に格納されたデータとが一致するため、タイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ５）。即ち、条件比較部１０１は、制御対象３０３の回転速度を低下させて所定期間経過後に、制御対象３０３の回転速度を上げるためにタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに切り替える。
【００８８】
このように、タイミング制御装置１００ｂは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成する。つまり、タイミング制御装置１００ｂは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。さらに、図６の例では、複数のデータ出力装置のいくつかは、制御対象３０３から得られる情報（速度情報等）に応じたデータを出力している。それにより、タイミング制御装置１００ｂは、制御対象３０３から得られる様々な種類の情報に基づいて、当該制御対象３０３をタイミング制御することが可能である。つまり、タイミング制御装置１００ｂは、制御対象３０３から得られる様々な種類の情報に基づいて制御対象３０３をどのように制御すべきか判断し、汎用性の高いタイミング制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【００８９】
さらに、タイミング制御装置１００ｂは、相対値の期待値データ及び絶対値の期待値データを用いてタイミング制御を行うため、より汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【００９０】
実施の形態２
本発明にかかるタイミング制御装置の具体的製品への適用事例について、図８及び図９を用いて説明する。図８は、本発明にかかるタイミング制御装置１００ｃを搭載したエンジン制御用マイコン２００ｃと、エンジン制御用マイコン２００ｃによって制御される４気筒エンジン（車載エンジン）３００ｃと、を備えたエンジン制御システムを示すブロック図である。図９は、図８に示すエンジン制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【００９１】
図８に示すように、エンジン制御用マイコン２００ｃは、タイミング制御装置１００ｃと、プログラム処理を行うＣＰＵ２０１と、プログラム等を格納するＲＡＭ２０２と、時間タイマ（第２タイマ）２０８と、角度タイマ（第１タイマ）２０９と、を備える。また、４気筒エンジン３００ｃは、４つの気筒３１０，３２０，３３０，３４０と、回転角度センサ３０７と、を備える。気筒３１０は、燃料噴射制御部３１１と、点火制御部３１２と、を有する。燃料噴射制御部３１１は、制御ドライバ３１１１と、インジェクタ３１１２と、を有する。点火制御部３１２は、制御ドライバ３１２１と、イグナイタ３１２２と、を有する。気筒３２０，３３０，３４０の回路構成については、気筒３１０と同様であるため、その説明を省略する。
【００９２】
エンジン制御用マイコン２００ｃにおいて、時間タイマ２０８は、エンジン制御用マイコン２００ｃ内部で生成された一定周期の内部クロック（基準クロック）に同期してカウント値をインクリメントし出力する（図９の時間タイマ参照）。いわゆる、フリーランタイマである。
【００９３】
角度タイマ２０９は、４気筒エンジン３００ｃから出力されたパルス波形の角度信号（後述）に同期してカウント値をインクリメントし出力する（図９の角度タイマ参照）。言い換えると、角度タイマ２０９は、４気筒エンジン３００ｃの回転軸が一定角度回転する毎に、カウント値をインクリメントし出力する。なお、角度タイマ２０９は、カウント値０を回転角度０度とし、回転角度が７２０度になるまでカウント値をインクリメントする。そして、角度タイマ２０９は、回転角度が７２０度に達するとカウント値を０に初期化する。言い換えると、角度タイマ２０９は、カウント値０を回転角度０度とし、４気筒エンジン３００ｃの回転軸が２回転するまでカウント値をインクリメントする。そして、角度タイマ２０９は、４気筒エンジン３００ｃの回転軸が２回転するとカウント値を０に初期化する。
【００９４】
タイミング制御装置１００ｃは、８つの条件比較部１０１〜１０８を有し、時間タイマ２０８及び角度タイマ２０９からそれぞれ出力されるデータに基づいてパルス波形の８つのタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を出力する。タイミング信号Ｔ１，Ｔ２は、４気筒エンジン３００ｃに設けられた気筒３１０に供給される。同様に、タイミング信号Ｔ３，Ｔ４は気筒３２０に供給され、タイミング信号Ｔ５，Ｔ６は気筒３３０に供給され、タイミング信号Ｔ７，Ｔ８は気筒３４０に供給される。
【００９５】
４気筒エンジン３００ｃは、４つの気筒のピストン運動により、クランクシャフトの角度を変化させて回転軸を回転させる。各気筒は"吸気"、"圧縮"、"燃焼"及び"排気"の４つの工程の動作を繰り返すことでピストン運動を行う（図９の各気筒参照）。なお、４気筒エンジン３００ｃは、これら４つの工程を１サイクル分行うことにより、回転軸を２回転分回転させる。
【００９６】
気筒３１０において、燃料噴射制御部３１１は気筒内への燃料の噴射を制御する部である。制御ドライバ３１１１は、エンジン制御用マイコン２００ｃからのタイミング信号Ｔ１に基づいてインジェクタ３１１２を駆動する。インジェクタ３１１２は、制御ドライバ３１１１によって駆動されることにより、気筒内へ燃料を噴射する。なお、気筒内への燃料の噴射は、図９に示すように"吸気"の工程にて行われており、時間タイマ２０８及び角度タイマ２０９からの各出力データに基づいてそのタイミングが制御される。
【００９７】
また、気筒３１０において、点火制御部３１２は気筒内に噴射された燃料を点火する部である。制御ドライバ３１２１は、エンジン制御用マイコン２００ｃからのタイミング信号Ｔ２に基づいてイグナイタ３１２２を駆動する。イグナイタ３１２２は、制御ドライバ３１２１によって駆動されることにより、気筒内に噴射された燃料を点火する。なお、気筒内に噴射された燃料の点火は、図９に示すように"燃焼"の工程にて行われており、時間タイマ２０８及び角度タイマ２０９からの各出力データに基づいてそのタイミングが制御される。
【００９８】
なお、４つの気筒では、図９に示すように同時期にそれぞれ異なる工程の動作が行われる。そのため、４つの気筒の「燃料の噴射」及び「燃料の点火」は、それぞれ異なるタイミングで制御される。
【００９９】
回転角度センサ３０７は、４気筒エンジン３００ｃの回転運動の角速度を検出し、回転軸が一定角度変化する毎にパルス形状の角度信号を出力する。この角度信号は、エンジン制御用マイコン２００ｃに設けられた角度タイマ２０９に入力される。角度タイマ２０９は、角度信号に同期してカウント値をインクリメントし出力する。それにより、タイミング制御装置１００ｃは、角度タイマ２０９から出力されるデータに基づいて４つの気筒の「燃料の噴射」及び「燃料の点火」の各制御タイミングを検出する。
【０１００】
このように、図８に示すタイミング制御装置１００ｃは、時間タイマ２０８及び角度タイマ２０９からそれぞれ出力されるデータ（カウント値）に基づいて、気筒ごとに異なる「燃料の噴射」及び「燃料の点火」のタイミングを制御している。つまり、図８に示すタイミング制御装置１００ｃは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことが可能である。
【０１０１】
（タイミング制御装置１００ｃの構成及び基本動作）
次に、タイミング制御装置１００ｃの構成及び基本動作について、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃを示すブロック図である。図１１は、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃの動作を示すタイミングチャートである。なお、図１１では、タイミング信号Ｔ１〜Ｔ８のうちタイミング信号Ｔ１の波形のみ図示している。
【０１０２】
図１０に示すように、タイミング制御装置１００ｃは、条件比較部（タイミング信号生成部）１０１〜１０８を備える。各条件比較部１０１〜１０８の回路構成及び動作については、図１に示すタイミング制御装置１００に設けられた条件比較部と同様であるため、その説明を省略する。条件比較部１０１〜１０８は、時間タイマ２０８及び角度タイマ２０９からそれぞれ出力されるデータに基づいて、それぞれパルス波形のタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を出力する。
【０１０３】
図１１の例では、時間タイマ２０８は、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、独自のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。角度タイマ２０９は、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、時間タイマ２０８と異なる周期のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。
【０１０４】
図１１の例では、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"１"が、期待値データとして"１"が、予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"０"が、相対値の期待値データとして"４"が、予め格納されている。なお、本実施の形態では、時間タイマ２０８の識別情報が"０"、角度タイマ２０９の識別情報が"１"である場合を例に説明する。
【０１０５】
まず、選択回路１０１８は、切替信号Ｓ１に基づいて制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ０）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、角度タイマ２０９から出力されるデータを選択し出力する。
【０１０６】
角度タイマ２０９の初期化直後において、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"１"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、角度タイマ２０９の初期化直後における選択回路１０１１の出力データ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を保持する。
【０１０７】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力される角度タイマ２０９の出力データが"１"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ１）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ１）。
【０１０８】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、相対値の期待値データ"４"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、時間タイマ２０８から出力されるデータを選択し出力する。
【０１０９】
データ保持部１０１５は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった場合、その切り替わり直後における選択回路１０１１の最初の出力データ"５"と期待値データ"４"とを加算した結果"９"を保持する。
【０１１０】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力される時間タイマ２０８の出力データが"９"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ２）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ２）。
【０１１１】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ３に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ３に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。
【０１１２】
このようにして、タイミング制御装置１００ｃは、角度タイマ２０９の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち上げ（時刻ｔ１）、時間タイマ２０８の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち下げる（時刻ｔ２）。
【０１１３】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を生成することができる。つまり、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【０１１４】
さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、タイミング信号Ｔ１〜Ｔ８の論理値変化のタイミングを、当該タイミング信号Ｔ１〜Ｔ８の直前の論理値変化のタイミングを基準にして相対的に指定している。そのため、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、複数のデータ出力装置がそれぞれ独自のデータ更新タイミングでデータを出力する場合であっても、確実にタイミング制御を行うことができる。
【０１１５】
さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃにおいて、各条件比較部１０１〜１０８は、記憶部１０１３に予めｎ個のタイミング制御情報を格納し、これらを順番に用いてタイミング制御を行っている。したがって、少なくともｎ個のタイミング制御の全てが完了するまでは、各条件比較部１０１〜１０８からＣＰＵに対してタイミング制御情報を要求するための割込みは発生しない。このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、タイミング制御にＣＰＵ等を介在させる必要が無いため、タイミング制御の応答性を高めることが可能である。また、ＣＰＵに対する割込みの発生頻度が低下するため、ＣＰＵや周辺バスへの負荷が軽減される。さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、低消費電力化のためにＣＰＵがスリープモード（ＣＰＵによる命令実行を停止させるモード）に移行している場合でも、タイミング制御を継続させることができる。
【０１１６】
実施の形態３
図１２は、図１０に示すタイミング制御装置１００ｃの他の動作を説明するための図である。なお、図１２は、条件比較部１０１に設けられた切替信号生成部１０１２、記憶部１０１３及び選択回路１０１８のみを図示している。図１３は、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃの動作を示すタイミングチャートである。なお、図１１では、タイミング信号Ｔ１〜Ｔ８のうちタイミング信号Ｔ１の波形のみ図示している。
【０１１７】
図１２及び図１３の例では、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１が出力される毎に、選択回路１０１８が制御情報格納部ＳＴ１，ＳＴ２にそれぞれ格納されているタイミング制御情報を交互に選択し出力するように、切替信号Ｓ１を出力する。それにより、選択回路１０１８は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１が出力される毎に、制御情報格納部ＳＴ１，ＳＴ２にそれぞれ格納されているタイミング制御情報を交互に切り替えて選択し、出力する。なお、この場合、記憶部１０１３は２つの制御情報格納部ＳＴ１，ＳＴ２を有していれば良い。
【０１１８】
図１３の例では、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"１"が、相対値の期待値データとして"１"が、予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"０"が、相対値の期待値データとして"４"が、予め格納されている。なお、時間タイマ２０８の識別情報は"０"、角度タイマ２０９の識別情報は"１"である。
【０１１９】
図１３に示すように、タイミング制御装置１００ｃは、角度タイマ２０９の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち上げ（時刻ｔ１及び時刻ｔ３）、時間タイマ２０８の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち下げる（時刻ｔ２及び時刻ｔ４）。
【０１２０】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃでは、比較部１０１６から一致信号Ｆ１が出力される毎に、選択回路１０１８が制御情報格納部ＳＴ１，ＳＴ２にそれぞれ格納されているタイミング制御情報を交互に選択して出力する。それにより、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、各データ出力装置のデータ更新周期に応じたパルス周期のタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を生成することができる。今回の例では、角度タイマ２０９のデータ更新周期（４気筒エンジン３００ｃの回転数）に応じたパルス周期のタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８が生成される。つまり、４気筒エンジン３００ｃの回転数が変動した場合でも、それにあわせてタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８のパルス周期も変動するため、制御対象（４気筒エンジン３００ｃ）の状態に応じたパルス周期のタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を生成することが可能である。
【０１２１】
なお、本実施の形態では、選択回路１０１８が制御情報格納部ＳＴ１，ＳＴ２にそれぞれ格納されているタイミング制御情報を交互に選択して出力する場合を例に説明したが、これに限られない。選択回路１０１８が制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎにそれぞれ格納されているタイミング情報を繰り返し選択して出力する構成に適宜変更可能である。
【０１２２】
実施の形態４
図１４は、図１０に示すタイミング制御装置１００ｃの他の動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、図１４では、タイミング信号Ｔ１〜Ｔ８のうちタイミング信号Ｔ１の波形のみ図示している。
【０１２３】
図１４の例では、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"１"が、相対値の期待値データとして"１"が、予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"０"が、相対値の期待値データとして"４"が、予め格納されている。なお、時間タイマ２０８の識別情報は"０"、角度タイマ２０９の識別情報は"１"である。また、時間タイマ２０８では、カウント値は"９"までカウントアップされた後に"０"に初期化される。
【０１２４】
まず、選択回路１０１８は、切替信号Ｓ１に基づいて制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、角度タイマ２０９から出力されるデータを選択し出力する。
【０１２５】
角度タイマ２０９の初期化直後において、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"１"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、角度タイマ２０９の初期化直後における選択回路１０１１の出力データ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を保持する。
【０１２６】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力される角度タイマ２０９の出力データが"１"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ１）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ１）。
【０１２７】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、相対値の期待値データ"４"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、時間タイマ２０８から出力されるデータを選択し出力する。
【０１２８】
選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった直後において、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ"８"と期待値データ"４"とを加算した結果"１２"を出力する。ここで、演算部１０１４の演算結果"１２"は、時間タイマ２０８の出力データ（カウント値）の最大値"９"を超えている。この場合、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"１２"から"１０"（時間タイマ２０８のカウント値の最大値"９"＋１）を減算した結果"２"を保持する。
【０１２９】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力される時間タイマ２０８の出力データが"２"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ２）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ２）。
【０１３０】
このようにして、タイミング制御装置１００ｃは、角度タイマ２０９の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち上げ（時刻ｔ１）、時間タイマ２０８の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち下げる（時刻ｔ２）。
【０１３１】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、データ出力装置が周期性を有するデータ（カウント値）を出力するタイマ（カウンタ）等の場合でも、他の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３２】
実施の形態５
本実施の形態では、本発明が適用されるプロセッサシステムの概要について説明する。なお、本発明は、以下で説明するプロセッサシステムに適用されるものではあるが、説明するプロセッサシステムは一例であり、他のプロセッサシステムに本発明を適用することも可能である。
【０１３３】
本発明が適用されるプロセッサシステムの概略図を図１５に示す。図１５に示すように、本発明にかかるプロセッサシステムは、複数のＰＥ（Processing Element）を用いることにより処理性能の向上を実現するものである。また、本発明にかかるプロセッサシステムでは、ＰＥによる機能ブロックの分類とは別に３つのサブシステムによる機能の分類を行う。図１５に示すように、本発明にかかるプロセッサシステムでは、メインＰＥ（Processing Element）サブシステム、ＩＯ（Input Output）サブシステム、ＨＳＭ（Hardware Security Module）サブシステムを有する。
【０１３４】
メインＰＥサブシステムでは、予め内部に記憶されたプログラム又は外部から読み込んだプログラムに基づくプロセッサシステムに求められる具体的な処理を行う。ＩＯサブシステムでは、メインＰＥサブシステム又はＨＳＭサブシステムにより用いられる周辺装置が動作するための各種処理を行う。ＨＳＭサブシステムは、プロセッサシステムにおいて行われている処理のセキュリティ確認処理を行う。また、本発明にかかるプロセッサシステムでは、各サブシステムにクロック信号ＣＬＫａ、ＣＬＫｂ、ＣＬＫｃ、ＣＬＫｐが供給される。図１５に示す例では、メインＰＥサブシステムにはクロック信号ＣＬＫａが供給され、ＩＯサブシステムにはクロック信号ＣＬＫｂ、ＣＬＫｐが供給され、ＨＳＭサブシステムにはクロック信号ＣＬＫｃが供給される。これらのクロック信号ＣＬＫａ、ＣＬＫｂ、ＣＬＫｃは、システム全体構成の仕様に応じて、同一の周波数であっても、異なる周波数であっても良い。また、クロック信号ＣＬＫｐは、周辺装置に与えられ、ＩＯサブシステムに与えられるクロック信号ＣＬＫｂとは非同期のクロック信号である。
【０１３５】
続いて、より具体的に各サブシステムについて説明する。メインＰＥサブシステムは、メインＰＥａ、メインＰＥｂ、第１の命令メモリ、データメモリ、システムバスを有する。メインＰＥサブシステムでは、メインＰＥａ、メインＰＥｂ、命令メモリ及びデータメモリは、システムバスを介して互いに接続される。第１の命令メモリは、プログラムを格納する。データメモリは、外部から読み込んだプログラム及びプロセッサシステム内で処理されたデータを一時的に記憶する。メインＰＥａ及びメインＰＥｂは、それぞれ命令メモリ、データメモリ等を利用しながらプログラムを実行する。なお、メインＰＥａは、冗長動作が可能なように構成される。冗長動作とは、ソフトウェア的には一つのプロセッサエレメントとして動作するが、ハードウェアとしては多重化された構成又は検査回路等が付加された構成により高信頼な動作を行う動作である。冗長動作の一例として、クロック毎に多重化された回路の出力結果が同一であるか否かを比較するロックステップ動作がある。
【０１３６】
ＩＯサブシステムは、周辺バス、ＩＯＰＥ、周辺装置を有する。ＩＯＰＥは、周辺装置を利用する上で必要な処理を行う。なお、ＩＯＰＥはメインＰＥシステムの第１の命令メモリに記憶されているプログラムに基づき動作しても良く、他の記憶領域に記憶されているプログラムに基づき動作しても良い。周辺バスは、ＩＯＰＥ及び周辺装置を互いに接続する。
【０１３７】
図１５では、周辺装置として、ＣＡＮユニット、ＦＬＥＸＲＡＹユニット、ＳＰＩユニット、ＵＡＲＴユニット、ＡＤＣユニット、ＷＤユニット、タイマを例示した。ＣＡＮユニットは、自動車の車内通信規格の一つであるＣＡＮ（Controller Area Network）に基づく通信を行う。ＦＬＥＸＲＡＹユニットは、自動車の車内通信規格の一つであるFlex Ray規格に基づく通信を行う。ＳＰＩユニットは、３線又は４線のシリアル通信であるＳＰＩ（System Packet Interface）規格の通信を行う。ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）ユニットは、調歩同期方式によるシリアル信号をパラレル信号に変換し、また、その逆方向の変換を行う。ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）ユニットは、センサ等から与えられるアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＷＤ（Watch Dog）ユニットは、所定の期間が経過したことを検出するウォッチドックタイマ機能を提供する。タイマは、時間の計測、波形生成などを行う。図１５の例では、上記ユニットを周辺装置としたが、他の機能を有するユニットを含むことも可能であり、また、一部のユニットのみを有する場合も考えられる。
【０１３８】
ＨＳＭサブシステムは、セキュリティＰＥと、第２の命令メモリとを有する。セキュリティＰＥは、システムバスに接続される。セキュリティＰＥは、メインＰＥサブシステムで実行されているプログラムの正当性又はプログラムを実行して得られるデータの正当性を判断する。第２の命令メモリには、プログラムを格納する。また、第２の命令メモリは、セキュリティＰＥのみがアクセスできるメモリである。第２の命令メモリは、第１の命令メモリと共に１つの記憶領域として設けられていても良いが、セキュリティＰＥのみがアクセス可能な領域としてアクセス制御されていることが必要である。
【０１３９】
上記説明の通り、本発明が適用されるプロセッサシステムでは、複数のＰＥにより処理能力を向上させながら、予期しない故障、予期しないプログラムの改変等の不具合に対して高い耐性を実現するものである。なお、ここまでに説明したプロセッサシステムは、本発明が適用されるプロセッサシステムの一例を示したものであり、例えば、命令メモリ及びデータメモリの配置及びシステム中の個数は、そのシステムのアーキテクチャにより種々考えられる。また、メモリと各プロセッサエレメントとの接続は、例えば、複数のバスを介して接続される構成であっても良く、バスを介さずにプロセッサエレメントと接続される構成であっても良く、アーキテクチャの設計により種々の構成が考えられ得る。
【０１４０】
上記したプロセッサシステムの説明は、本発明が適用されるプロセッサシステムの全体的な構成を説明するためのものである。本発明にかかるタイミング制御装置は、例えば、ＩＯサブシステムの周辺装置の一つとして設けられる（不図示）。そして、このタイミング制御装置は、同じく周辺装置であるタイマ、ＡＤＣユニット等のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいて制御対象のタイミング制御を行う。
【０１４１】
ここで、本発明にかかるタイミング制御装置において、各条件比較部は、記憶部に予めｎ個のタイミング制御情報を格納し、これらを順番に用いてタイミング制御を行っている。したがって、少なくともｎ個のタイミング制御の全てが完了するまでは、各条件比較部からＩＯＰＥ（或いは他のＰＥ）に対してタイミング制御情報を要求するための割込みは発生しない。このように、本発明にかかるタイミング制御装置は、タイミング制御にＩＯＰＥを介在させる必要が無いため、タイミング制御の応答性を高めることが可能である。また、ＩＯＰＥに対する割込みの発生頻度が低下するため、ＩＯＰＥや周辺バスへの負荷が軽減される。
【０１４２】
さらに、本発明にかかるタイミング制御装置は、低消費電力化のために複数のＰＥがスリープモードに移行している場合でも、タイミング制御を継続させることができる。このように、本発明にかかるタイミング制御装置は、複数のＰＥを動作させなくてもタイミング制御を継続させることができるため、消費電力を効果的に低減することが可能である。
【０１４３】
なお、本発明は上記実施の形態１〜５に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。実施の形態２〜５では、タイミング制御装置が相対値の期待値データを用いてタイミング制御する場合を例に説明したが、これに限られない。タイミング制御装置は、絶対値の期待値データ及び相対値の期待値データを用いてタイミング制御する構成に適宜変更可能である。
【０１４４】
また、上記実施の形態２〜５では、タイミング制御装置がエンジン制御用マイコンに搭載された場合を例に説明したが、これに限られない。タイミング制御装置は、タイミング制御が必要な様々な装置に搭載されることができる。また、上記実施の形態２〜５では、タイミング制御装置がタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を生成する場合を例に説明したが、これに限られない。タイミング制御装置は、制御対象の仕様に応じて任意の数のタイミング信号を生成する構成に適宜変更可能である。この場合、タイミング制御装置は、生成するタイミング信号の数に応じた数の条件比較部を備える。
【０１４５】
ところで、近年、アプリケーションの多様化により、エンジンやモータ等の複数の制御対象を１つのマイコンにて制御することが求められている。ここで、従来のマイコンは、制御対象ごとに専用のタイマを備えるのが一般的である。つまり、従来のマイコンは、制御対象の数に応じた数のタイマを備えるのが一般的である。そのため、従来のマイコンでは、回路規模が増大するという問題があった。
【０１４６】
このような問題に対する解決策が、特許文献２に開示されている。図３０は、特許文献２に開示されたタイマ／カウンタ回路を示すブロック図である。図３０に示すタイマ／カウンタ回路は、インクリメンタ１と、ラッチ回路２と、レジスタブロック３Ａと、一致フラグ４Ａと、クリア制御部５と、動作制御部６と、中央処理装置７と、データバス８と、内部バス９と、転送制御回路１０と、を備える。レジスタブロック３Ａは、バッファ回路３０と、カウンタ３１Ａ〜３１Ｄと、一致検出機能を有するタイマレジスタ３２と、一致検出機能を有しない一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄと、を有する。
【０１４７】
一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄは、それぞれカウンタ３１Ａ〜３１Ｄに対応するタイマ値を記憶する。転送制御回路１０は、一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄのうち何れかの一致データ記憶回路に記憶されたタイマ値をタイマレジスタ３２に転送する。タイマレジスタ３２は、一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄの何れかから転送されたタイマ値と、対応するカウンタのカウント値と、の一致を検出して一致信号Ｆを出力する。一致フラグ４Ａは、タイマレジスタ３２からの一致信号Ｆに応じて対応する割込信号（ＩＡ〜ＩＤの何れか）を発生する。
【０１４８】
このように、図３０に示すタイマ／カウンタ回路は、一致検出機能を有するＣＡＭセルからなる回路規模の大きなタイマレジスタを複数備える代わりに、一致検出機能を有しないＲＡＭセルからなる回路規模の小さい一致データ比較回路を複数備えることにより、回路規模の増大を抑制している。
【０１４９】
そのほか、特許文献３にはマイコンを備えた車両制御装置が開示されている。このマイコンは、各種制御で個々に使用する制御用カウンタの値をベース処理にて所定時間間隔で計数し、更にそのカウンタ値に基づいて各種制御の実施タイミングを判断するとともに、そのタイミングに到達すると該当する処理を実施する。このマイコンは、定時割り込み処理において基準カウンタをカウントアップするとともに、制御用カウンタのカウントアップのタイミング毎に、基準カウンタを参照することによりベース処理の遅れを算出し、その遅れが制御用カウンタによる一回分の計数動作幅に達していれば制御用カウンタの値を補正する。
【０１５０】
また、特許文献４には、安価な構成で始動用キーの認証照合精度を向上させるためのパルス幅変調信号を生成する車載エンジン制御装置が開示されている。この車載エンジン制御装置に設けられたマイクロプロセッサは、２つのタイマ回路部により第１及び第２の駆動制御用タイマＴＩＭ１，ＴＩＭ２を構成し、クランク角センサと同期動作する点火・燃料噴射制御用の制御出力信号を生成する。各制御出力信号は、複数の気筒選択用ゲート回路により気筒別に分配され、対応するエンジン駆動用機器を順次駆動する。
【０１５１】
認証照合完了までは、第１の駆動制御用タイマＴＩＭ１で生成されたパルス幅変調信号は、認証用ゲート回路を介してイモビライザに送信され、イモビライザは、受信したパルス幅変調信号の周期、デューティに対応した周波数及び振幅の無線信号をトランスポンダに送信して、始動用キーから暗証番号を読み出す。
【０１５２】
しかしながら、特許文献２に開示されたタイマ／カウンタ回路（タイミング制御装置）において、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ａのカウント値と一致データ記憶回路３３Ａに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＡを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｂのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｂに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＢを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｃのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｃに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＣを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｄのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｄに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＤを発生する。
【０１５３】
このように、一致フラグ４Ａは、１つのカウンタ回路のカウント値と対応するタイマ値とが一致した場合に、対応する１つの割込信号（ＩＡ〜ＩＤの何れか）を発生している。つまり、一致フラグ４Ａは、１つのカウンタ回路のカウント値のみに基づいて１つの割込信号を発生することしかできず、複数のカウンタ回路のカウント値に基づいて１つの割込信号を発生することができない。そのため、関連する技術の関連する技術のタイマ／カウンタ回路は、このような割込信号を用いてタイミング制御を行おうとしても、汎用性の高いタイミング制御を行うことができないという問題があった。
【０１５４】
特に近年では、顧客要求の多様化により、同じ機能を実現する場合でもマイコンに備えられたカウンタの組み合わせ等に差異が生じている。そのため、様々な顧客の要求に対応可能な汎用性の高い製品開発が求められている。
【０１５５】
本発明にかかるタイミング制御装置は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを順に選択して時間分割データとして出力する時間分割コントローラと、前記時間分割データに基づきタイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、を備え、前記タイミング信号生成部は、前記複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の期待値データを格納するタイミング制御情報格納部と、前記何れかのデータ出力装置の期待値データと、前記時間分割データに含まれ前記何れかのデータ出力装置に対応するデータ出力装置のデータと、を比較して一致する場合に一致信号を出力する比較部と、前記一致信号に応じた前記タイミング信号を出力する出力制御部と、を有する。
【０１５６】
本発明にかかるタイミング制御装置の制御方法は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを順に選択して時間分割データとして出力し、タイミング制御情報格納部に格納された前記複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の期待値データと、前記時間分割データに含まれ前記何れかのデータ出力装置に対応するデータ出力装置のデータと、を比較して一致する場合に一致信号を出力し、前記一致信号に応じた前記タイミング信号を出力する。
【０１５７】
上述のような回路構成により、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【０１５８】
本発明により、汎用性の高いタイミング制御を行うことが可能なタイミング制御装置及びその制御方法を提供することができる。
【０１５９】
実施の形態６
図１８は、本発明の実施の形態６にかかるタイミング制御装置１００Ｘの概要を示すブロック図である。本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成することにより、汎用性の高いタイミング制御を行うことができることを特徴とする。以下、詳細に説明する。
【０１６０】
図１８に示すように、タイミング制御装置１００Ｘは、時間分割コントローラ１１０Ｘと、条件比較部（タイミング信号生成部）１０１Ｘ〜１０３Ｘと、を備える。時間分割コントローラ１１０Ｘは、シーケンサ１１０１Ｘと、セレクタ１１０２Ｘと、付加情報出力部１１０３Ｘと、を有する。条件比較部１０１Ｘは、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘと、比較部１０１２Ｘと、出力制御部１０１３Ｘと、を有する。同様に、条件比較部１０２Ｘは、タイミング制御情報格納部１０２１Ｘと、比較部１０２２Ｘと、出力制御部１０２３Ｘと、を有する。条件比較部１０３Ｘは、タイミング制御情報格納部１０３１Ｘと、比較部１０３２Ｘと、出力制御部１０３３Ｘと、を有する。なお、本実施の形態では、３つの条件比較部が備えられた場合を例に説明するが、１つ以上の条件比較部が備えられた回路構成にも適宜変更可能である。
【０１６１】
時間分割コントローラ１１０Ｘにおいて、セレクタ１１０２Ｘには、外部に設けられたカウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸからそれぞれ出力されたデータが入力される。例えば、データ出力装置であるカウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸは、それぞれ基準クロック（不図示）に同期してデータを出力する。具体的には、カウンタＡＸ〜カウンタＣＸは、それぞれ基準クロックに同期してカウント値をインクリメントし出力する。ＡＤコンバータＤＸは、基準クロックに同期して、外部からのアナログデータをデジタルデータに変換して出力する。なお、本実施の形態では、複数のデータ出力装置がそれぞれ基準クロックに同期してデータを出力する場合を例に説明するが、これに限られない。複数のデータ出力装置がそれぞれ独自のタイミング（以下、データ更新タイミングと称し、その周期をデータ更新周期と称す）でデータを出力する回路構成にも適宜変更可能である。また、データ出力装置の数は適宜変更可能である。
【０１６２】
シーケンサ１１０１Ｘは、基準クロックの周期及びデータ出力装置の数に応じた周期の切替信号Ｓ１Ｘを出力する。セレクタ１１０２Ｘは、シーケンサ１１０１Ｘから出力された切替信号Ｓ１Ｘに基づいて、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを順次選択し、時間分割データとして出力する。
【０１６３】
具体的には、シーケンサ１１０１Ｘは、基準クロックの４分の１周期の切替信号Ｓ１Ｘを出力する。このとき、シーケンサ１１０１Ｘは、セレクタ１１０２ＸがカウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸの順に出力データを選択して出力するように、切替信号Ｓ１Ｘを出力する。それにより、セレクタ１１０２Ｘは、カウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸからそれぞれ出力されるデータを、基準クロックの４分の１周期の期間ずつ順に出力する。言い換えると、セレクタ１１０２Ｘは、カウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸからそれぞれ出力されるデータを、時間分割して時間分割データとして出力する。
【０１６４】
付加情報出力部１１０３Ｘは、時間分割データに含まれるデータ毎に付加情報を出力する。付加情報出力部１１０３Ｘは、例えば、セレクタ１１０２Ｘによって選択されているデータの出力元（データ出力装置）の識別情報を、付加情報として出力する。具体的には、付加情報出力部１１０３Ｘは、セレクタ１１０２ＸがカウンタＡＸのデータを選択して出力している場合、カウンタＡＸの識別情報として"０"を出力する。同様に、付加情報出力部１１０３Ｘは、セレクタ１１０２ＸがカウンタＢＸのデータを選択して出力している場合、カウンタＢＸの識別情報として"１"を出力し、セレクタ１１０２ＸがカウンタＣＸのデータを選択して出力している場合、カウンタＣＸの識別情報として"２"を出力し、セレクタ１１０２ＸがＡＤコンバータＤＸのデータを選択して出力している場合、ＡＤコンバータＤＸの識別情報として "３"を出力する。このようにして、付加情報出力部１１０３Ｘは、シーケンサ１１０１Ｘから出力される切替信号Ｓ１Ｘに同期して対応する付加情報（識別情報）を出力する。
【０１６５】
例えば、付加情報出力部１１０３Ｘから出力される付加情報（識別情報）は、時間分割データに含まれる対応するデータの最上位ビットに付加される。この場合、時間分割コントローラ１１０Ｘは、カウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸからそれぞれ出力されるデータに付加情報（識別情報）を付加したものを、時間分割して時間分割データとして出力することとなる。
【０１６６】
条件比較部１０１Ｘにおいて、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵ（不図示）からの命令に応じたタイミング制御情報が格納される。具体的には、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、が格納される。例えば、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ０"が、格納される。
【０１６７】
比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０Ｘからの付加情報に基づき取得されたデータ出力装置の識別情報と、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された識別情報と、を比較するとともに、時間分割データに含まれる対応するデータと、期待値データとを比較し、それぞれ一致する場合に一致信号Ｆ１Ｘを出力する。例えば、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０Ｘから出力された付加情報としての識別情報が"０"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ０"の場合、即ち、時間分割コントローラ１１０Ｘから転送されてくるデータが"０ｙｙｙ０"の場合、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された識別情報及び期待値データと一致するため、一致信号Ｆ１Ｘを出力する。
【０１６８】
出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに応じたタイミング信号Ｔ１Ｘを出力する。例えば、出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１Ｘの論理値を反転させる。
【０１６９】
このタイミング制御が完了すると、条件比較部１０１ＸからＣＰＵに対して次のタイミング制御情報を要求するための割込みが発生する。それにより、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される。例えば、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"ｚｚｚ１"が、格納される。以降、同様の動作が繰り返されることにより、タイミング信号Ｔ１Ｘが制御される。
【０１７０】
条件比較部１０２Ｘ，１０３Ｘの回路構成については、条件比較部１０１Ｘと同様であるため、その説明を省略する。
【０１７１】
このように、図１８に示すタイミング制御装置１００Ｘでは、各条件比較部１０１Ｘ〜１０３Ｘが、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて１つのタイミング信号を生成することができる。つまり、図１８に示すタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【０１７２】
なお、シーケンサ１１０１Ｘの切替信号Ｓ１Ｘの周期、即ち、セレクタ１１０２Ｘによって選択されるデータが切り替わる周期（以下、データ切替周期と称す）は、データ出力装置の数及び各データ出力装置のデータ更新周期に依存するが、条件比較部の数には依存しない。したがって、仮に条件比較部が追加で設けられた場合でも、セレクタ１１０２Ｘのデータ切替周期は変わらないため、当該条件比較部の動作周波数をさらに高くする必要はない。
【０１７３】
（タイミングチャート）
次に、図１８に示すタイミング制御装置１００Ｘの動作を、図１９を用いてさらに具体的に説明する。図１９は、図１８に示すタイミング制御装置１００Ｘの動作を示すタイミングチャートである。図１９の例では、カウンタＡＸは、データ"ｘｘｘ０"、"ｘｘｘ１"及び"ｘｘｘ２"を基準クロックに同期して順に出力している。カウンタＢＸは、データ"ｙｙｙ０"、"ｙｙｙ１"及び"ｙｙｙ２"を基準クロックに同期して順に出力している。カウンタＣＸは、データ"ｚｚｚ０"、"ｚｚｚ１"及び"ｚｚｚ２"を基準クロックに同期して順に出力している。ＡＤコンバータＤＸは、データ"ａａａ０"、"ａａａ１"及び"ａａａ２"を基準クロックに同期して順に出力している。
【０１７４】
図１９の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ０"が、格納されている（時刻ｔ０）。タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"ｚｚｚ０"が、格納されている（時刻ｔ０）。タイミング制御情報格納部１０３１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ０"が、格納されている（時刻ｔ０）。
【０１７５】
まず、カウンタＡＸ〜カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸは、基準クロックの立ち上がりに同期して、それぞれデータ"ｘｘｘ０"、"ｙｙｙ０"、"ｚｚｚ０"及び"ａａａ０"を出力する（時刻ｔ１）。
【０１７６】
時間分割コントローラ１１０Ｘは、データ"ｘｘｘ０"、"ｙｙｙ０"、"ｚｚｚ０"及び"ａａａ０"にそれぞれ付加情報（識別情報）"０"、"１"、"２"及び"３"を付加したものを、基準クロックの４分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４及びｔ５）。
【０１７７】
次に、カウンタＡＸ〜カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸは、基準クロックの立ち上がりに同期して、それぞれデータ"ｘｘｘ１"、"ｙｙｙ１"、"ｚｚｚ１"及び"ａａａ１"を出力する（時刻ｔ５）。
【０１７８】
時間分割コントローラ１１０Ｘは、データ"ｘｘｘ１"、"ｙｙｙ１"、"ｚｚｚ１"及び"ａａａ１"にそれぞれ付加情報（識別情報）"０"、"１"、"２"及び"３"を付加したものを、基準クロックの４分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ６、ｔ７、ｔ８及びｔ９）。このような動作が繰り返される。
【０１７９】
条件比較部１０１Ｘにおいて、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０Ｘから出力された付加情報としての識別情報が"１"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ０"の場合、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された識別情報及び期待値データと一致するため、一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ３）。出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ３）。
【０１８０】
このタイミング制御が完了すると、条件比較部１０１ＸからＣＰＵに対して次のタイミング制御情報を要求するための割込みが発生する。それにより、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ３直後）。図１９の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"ｚｚｚ１"が、格納される。
【０１８１】
条件比較部１０１Ｘにおいて、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０Ｘから出力された付加情報としての識別情報が"２"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｚｚｚ１"の場合、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された識別情報及び期待値データと一致するため、一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ８）。出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ８）。
【０１８２】
このようにして、条件比較部１０１Ｘは、カウンタＢＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち上げ（時刻ｔ３）、カウンタＣＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち下げる（時刻ｔ８）。同様にして、条件比較部１０２Ｘは、カウンタＣＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち上げ（時刻ｔ４）、ＡＤコンバータＤＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち下げる（時刻ｔ９）。また、条件比較部１０３Ｘは、カウンタＢＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ３Ｘを立ち上げ（時刻ｔ３）、カウンタＡＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ３Ｘを立ち下げる（時刻ｔ６）。
【０１８３】
（タイミング制御装置を搭載したマイコンの説明）
本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、例えば、図２０に示すようにマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと称す）に搭載される。図２０は、図１８に示すタイミング制御装置１００Ｘを搭載したマイコン２００Ｘと、マイコン２００Ｘによって制御される制御対象装置３００Ｘと、を備えた制御システムを示すブロック図である。なお、図２０に示すタイミング制御装置１００Ｘは２つのタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘを出力している。
【０１８４】
図２０に示すマイコン２００Ｘは、タイミング制御装置１００Ｘと、プログラム処理を行うＣＰＵ２０１Ｘと、プログラム等を格納するＲＡＭ２０２Ｘと、基準クロックを生成するクロック生成部２０３Ｘと、タイマ２０４Ｘ，２０５Ｘと、ＡＤコンバータ２０６Ｘと、通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘと、を備える。また、制御対象装置３００Ｘは、制御ドライバ３０１Ｘ，３０２Ｘと、制御対象３０３Ｘと、ＡＳＩＣ３０４Ｘと、電流検出センサ３０５Ｘと、速度信号センサ３０６Ｘと、を備える。
【０１８５】
タイマ２０４Ｘ、タイマ２０５Ｘ、ＡＤコンバータ２０６Ｘ及び通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘは、いずれもデータ出力装置である。タイマ２０４Ｘは、クロック生成部２０３Ｘによって生成された基準クロックに同期してカウント値をインクリメントし出力する。タイマ２０５Ｘは、制御対象装置３００Ｘから出力された速度情報（パルス信号）に基づきカウント値をインクリメントし出力する。ＡＤコンバータ２０６Ｘは、制御対象装置３００Ｘから出力された電流値情報（アナログ値）をデジタルデータに変換して出力する。通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘは、制御対象装置３００Ｘから出力された監視結果（デジタル値）をデジタルデータとして出力する。なお、図２０の例では、複数のデータ出力装置として、タイマ２０４Ｘ、タイマ２０５Ｘ、ＡＤコンバータ２０６Ｘ及び通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘが用いられているが、これに限られない。仕様に応じて様々な種類のデータ出力装置が用いられる。また、図２０の例では、制御対象装置３００Ｘからマイコン２００Ｘに対して速度情報、電流値情報及び監視結果が供給されているが、これに限られない。制御対象装置３００Ｘからマイコン２００Ｘに対して供給される情報は、仕様に応じて適宜変更可能である。
【０１８６】
タイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置２０４Ｘ〜２０７Ｘからそれぞれ出力されるデータに基づいてパルス波形のタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘを出力する。タイミング信号Ｔ１Ｘは、制御対象装置３００Ｘに設けられた制御ドライバ３０１Ｘに供給される。タイミング信号Ｔ２Ｘは、制御対象装置３００Ｘに設けられた制御ドライバ３０２Ｘに供給される。なお、図２０の例では、マイコン２００Ｘから制御対象装置３００Ｘに対して２つのタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘが供給されているが、これに限られない。タイミング信号の数は、制御対象装置３００Ｘの仕様に応じて適宜変更可能である。
【０１８７】
制御ドライバ３０１Ｘ，３０２Ｘは、それぞれタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘに基づいて制御対象３０３Ｘを駆動する。制御対象３０３Ｘは、例えば車載エンジンであって、制御ドライバ３０１Ｘ，３０２Ｘによって回転運動が制御される。例えば、制御ドライバ３０１Ｘは、タイミング信号Ｔ１Ｘに基づいて制御対象３０３Ｘの回転速度を加速する。制御ドライバ３０２Ｘは、タイミング信号Ｔ２Ｘに基づいて制御対象３０３Ｘの回転速度を制限する。
【０１８８】
ＡＳＩＣ３０４Ｘは、制御対象３０３Ｘの状態監視を行い、その監視結果をデジタルデータとして通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘに出力する。例えば、ＡＳＩＣ３０４Ｘは、制御対象３０３Ｘが通常動作しているか停止しているか等の状態を監視するために用いられる。電流検出センサ３０５Ｘは、制御対象３０３Ｘに流れる電流を検出し、その検出結果を電流値情報（アナログ値）としてＡＤコンバータ２０６Ｘに出力する。例えば、電流検出センサ３０５Ｘは、制御対象３０３Ｘに所望の電流が流れているか否かを確認するために用いられる。速度信号センサ３０６Ｘは、制御対象３０３Ｘの回転速度を検出し、その検出結果を速度情報（パルス信号）としてタイマ２０５Ｘに出力する。
【０１８９】
上記したように、図２０に示すタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘを生成する。つまり、図２０に示すタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。さらに、図２０の例では、複数のデータ出力装置のいくつかが、制御対象３０３Ｘから得られる情報（速度情報等）に応じたデータを出力している。それにより、図２０に示すタイミング制御装置１００Ｘは、制御対象３０３Ｘから得られる様々な種類の情報に基づいて、当該制御対象３０３Ｘをタイミング制御することが可能である。つまり、図２０に示すタイミング制御装置１００Ｘは、制御対象３０３Ｘから得られる様々な種類の情報に基づいて制御対象３０３Ｘをどのように制御すべきか判断し、汎用性の高いタイミング制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【０１９０】
（タイミングチャート）
次に、図２０に示す制御システムの動作を、図２１を用いてさらに具体的に説明する。図２１は、図２０に示す制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【０１９１】
図２１に示すように、タイマ２０４Ｘは一定間隔でカウント値を増加させている。タイマ２０５Ｘは、制御対象装置３００Ｘからの速度情報（パルス信号）に基づいてカウント値を増加させている。したがって、制御対象３０３Ｘの回転速度が速くなるとタイマ２０５Ｘのカウント値の増加速度は上昇し、制御対象３０３Ｘの回転速度が遅くなるとタイマ２０５Ｘのカウント値の増加速度は低下する。ＡＤコンバータ２０６Ｘは、制御対象装置３００Ｘからの電流値情報（アナログ値）をデジタルデータに変換して出力している。通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘは、制御対象装置３００Ｘからの監視結果（制御対象３０３Ｘの状態）をデジタルデータとして出力する。例えば、通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘは、制御対象３０３Ｘが停止している場合にデータ"００ｈ"（１６進数）を出力し、制御対象３０３Ｘが通常動作している場合にデータ"０１ｈ"を出力する。
【０１９２】
なお、図２１の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"３"が、期待値データとして１６進数の"０１ｈ"（絶対値）が格納されている（時刻ｔ０）。タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして１６進数の"１００ｈ"（絶対値）が格納されている（時刻ｔ０）。識別情報としての"０"、"１"、"２"及び"３"は、それぞれタイマ２０４Ｘ、タイマ２０５Ｘ、ＡＤコンバータ２０６Ｘ及び通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘに相当する。
【０１９３】
まず、通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘは、制御対象３０３Ｘの状態変化に応じてデータ"００ｈ"を"０１ｈ"に切り替えて出力する（時刻ｔ１）。このとき、条件比較部１０１Ｘは、通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘの出力データとタイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ１）。
【０１９４】
タイミング信号Ｔ１Ｘが立ち上がることにより、制御対象３０３Ｘの回転速度は加速される。そのため、タイマ２０５Ｘのカウント値の増加速度は上昇する。また、制御対象３０３Ｘに流れる電流値も上昇するため、ＡＤコンバータ２０６Ｘから出力されるデジタルデータの値も上昇する（時刻ｔ１〜ｔ２）。
【０１９５】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ１Ｘの立ち上がり）が完了すると、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ１直後）。図２１の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"６００ｈ"（絶対値）が格納される。
【０１９６】
次に、ＡＤコンバータ２０６Ｘから出力されるデジタルデータが"１００ｈ"になると、条件比較部１０２Ｘは、ＡＤコンバータ２０６Ｘの出力データとタイミング制御情報格納部１０２１Ｘに格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ２ＸをＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ２）。即ち、条件比較部１０２Ｘは、制御対象３０３Ｘに流れる電流値が過剰になると、制御対象３０３Ｘの回転速度を制限するためにタイミング信号Ｔ２ＸをＬレベルからＨレベルに切り替える。
【０１９７】
タイミング信号Ｔ２Ｘが立ち上がることにより、制御対象３０３Ｘの回転速度が一定速度以下に制限される。そのため、タイマ２０５Ｘのカウント値の増加速度は上昇しなくなる。また、制御対象に流れる電流値も上昇しなくなる（時刻ｔ２〜時刻ｔ４）。
【０１９８】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ２Ｘの立ち上がり）が完了すると、タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ２直後）。図２１の例では、タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"９０ｈ"（絶対値）が格納される。
【０１９９】
一方、タイマ２０４Ｘのカウント値が"６００ｈ"に達すると、条件比較部１０１Ｘは、タイマ２０４Ｘのカウント値とタイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに切り替える（時刻ｔ３）。即ち、条件比較部１０１Ｘは、制御対象３０３Ｘが一定期間加速すると、制御対象３０３Ｘの回転速度を下げるためにタイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに切り替える。
【０２００】
タイミング信号Ｔ１Ｘが立ち下がることにより、制御対象３０３Ｘの回転速度は減速される。そのため、タイマ２０５Ｘのカウント値の増加速度は減少する。また、制御対象３０３Ｘに流れる電流値も低下するため、ＡＤコンバータ２０６Ｘから出力されるデジタルデータの値も減少する（時刻ｔ３〜ｔ５）。
【０２０１】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ１Ｘの立ち下がり）が完了すると、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ３直後）。図２１の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"１００ｈ"（時刻ｔ３からの相対値）が格納される。
【０２０２】
そして、ＡＤコンバータ２０６Ｘから出力されるデジタルデータが"９０ｈ"まで減少すると、条件比較部１０２Ｘは、ＡＤコンバータ２０６Ｘの出力データとタイミング制御情報格納部１０２１Ｘに格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ２ＸをＨレベルからＬレベルに切り替える（時刻ｔ４）。即ち、条件比較部１０２Ｘは、制御対象３０３Ｘに流れる電流値が許容値まで減少すると、制御対象３０３Ｘの回転速度の制限を解除するためにタイミング信号Ｔ２ＸをＨレベルからＬレベルに切り替える。
【０２０３】
さらに、タイマ２０５Ｘのカウント値が"７００ｈ"に達すると、条件比較部１０１Ｘは、タイマ２０５Ｘのカウント値とタイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ５）。即ち、条件比較部１０１Ｘは、制御対象３０３Ｘの回転速度を低下させて所定期間経過後に、制御対象３０３Ｘの回転速度を上げるためにタイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに切り替える。
【０２０４】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成する。つまり、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。さらに、図２０の例では、複数のデータ出力装置のいくつかは、制御対象３０３Ｘから得られる情報（速度情報等）に応じたデータを出力している。それにより、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、制御対象３０３Ｘから得られる様々な種類の情報に基づいて、当該制御対象３０３Ｘをタイミング制御することが可能である。つまり、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、制御対象３０３Ｘから得られる様々な種類の情報に基づいて制御対象３０３Ｘをどのように制御すべきか判断し、汎用性の高いタイミング制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【０２０５】
実施の形態７
本発明にかかるタイミング制御装置の具体的製品への適用事例について、図２２及び図２３を用いて説明する。図２２は、本発明にかかるタイミング制御装置１００ａＸを搭載したエンジン制御用マイコン２００ａＸと、エンジン制御用マイコン２００ａＸによって制御される４気筒エンジン（車載エンジン）３００ａＸと、を備えたエンジン制御システムを示すブロック図である。図２３は、図２２に示すエンジン制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【０２０６】
図２２に示すように、エンジン制御用マイコン２００ａＸは、タイミング制御装置１００ａＸと、プログラム処理を行うＣＰＵ２０１Ｘと、プログラム等を格納するＲＡＭ２０２Ｘと、時間タイマ（第２タイマ）２０８Ｘと、角度タイマ（第１タイマ）２０９Ｘと、を備える。また、４気筒エンジン３００ａＸは、４つの気筒３１０Ｘ，３２０Ｘ，３３０Ｘ，３４０Ｘと、回転角度センサ３０７Ｘと、を備える。気筒３１０Ｘは、燃料噴射制御部３１１Ｘと、点火制御部３１２Ｘと、を有する。燃料噴射制御部３１１Ｘは、制御ドライバ３１１１Ｘと、インジェクタ３１１２Ｘと、を有する。点火制御部３１２Ｘは、制御ドライバ３１２１Ｘと、イグナイタ３１２２Ｘと、を有する。気筒３２０Ｘ，３３０Ｘ，３４０Ｘの回路構成については、気筒３１０Ｘと同様であるため、その説明を省略する。
【０２０７】
エンジン制御用マイコン２００ａＸにおいて、時間タイマ２０８Ｘは、エンジン制御用マイコン２００ａＸ内部で生成された一定周期の内部クロック（基準クロック）に同期してカウント値をインクリメントし出力する（図２３の時間タイマ参照）。いわゆる、フリーランタイマである。
【０２０８】
角度タイマ２０９Ｘは、４気筒エンジン３００ａＸから出力されたパルス波形の角度信号（後述）に同期してカウント値をインクリメントし出力する（図２３の角度タイマ参照）。言い換えると、角度タイマ２０９Ｘは、４気筒エンジン３００ａＸの回転軸が一定角度回転する毎に、カウント値をインクリメントし出力する。なお、角度タイマ２０９Ｘは、カウント値０を回転角度０度とし、回転角度が７２０度になるまでカウント値をインクリメントする。そして、角度タイマ２０９Ｘは、回転角度が７２０度に達するとカウント値を０に初期化する。言い換えると、角度タイマ２０９Ｘは、カウント値０を回転角度０度とし、４気筒エンジン３００ａＸの回転軸が２回転するまでカウント値をインクリメントする。そして、角度タイマ２０９Ｘは、４気筒エンジン３００ａＸの回転軸が２回転するとカウント値を０に初期化する。なお、本実施の形態では、簡単のため、時間タイマ及び角度タイマのデータ更新タイミング（カウントアップタイミング）が同一である場合を例に説明する。
【０２０９】
タイミング制御装置１００ａＸは、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからそれぞれ出力されるデータに基づいて、パルス波形の８つのタイミング信号Ｔ１Ｘ〜Ｔ８Ｘを出力する。タイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘは、４気筒エンジン３００ａＸに設けられた気筒３１０Ｘに供給される。同様に、タイミング信号Ｔ３Ｘ，Ｔ４Ｘは気筒３２０Ｘに供給され、タイミング信号Ｔ５Ｘ，Ｔ６Ｘは気筒３３０Ｘに供給され、タイミング信号Ｔ７Ｘ，Ｔ８Ｘは気筒３４０Ｘに供給される。
【０２１０】
４気筒エンジン３００ａＸは、４つの気筒のピストン運動により、クランクシャフトの角度を変化させて回転軸を回転させる。各気筒は"吸気"、"圧縮"、"燃焼"及び"排気"の４つの工程の動作を繰り返すことでピストン運動を行う（図２３の各気筒参照）。なお、４気筒エンジン３００ａＸは、これら４つの工程を１サイクル分行うことにより、回転軸を２回転分回転させる。
【０２１１】
気筒３１０Ｘにおいて、燃料噴射制御部３１１Ｘは気筒内への燃料の噴射を制御する部である。制御ドライバ３１１１Ｘは、エンジン制御用マイコン２００ａＸからのタイミング信号Ｔ１Ｘに基づいてインジェクタ３１１２Ｘを駆動する。インジェクタ３１１２Ｘは、制御ドライバ３１１１Ｘによって駆動されることにより、気筒内へ燃料を噴射する。なお、気筒内への燃料の噴射は、図２３に示すように"吸気"の工程にて行われており、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからの各出力データに基づいてそのタイミングが制御される。
【０２１２】
また、気筒３１０Ｘにおいて、点火制御部３１２Ｘは気筒内に噴射された燃料を点火する部である。制御ドライバ３１２１Ｘは、エンジン制御用マイコン２００ａＸからのタイミング信号Ｔ２Ｘに基づいてイグナイタ３１２２Ｘを駆動する。イグナイタ３１２２Ｘは、制御ドライバ３１２１Ｘによって駆動されることにより、気筒内に噴射された燃料を点火する。なお、気筒内に噴射された燃料の点火は、図２３に示すように"燃焼"の工程にて行われており、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからの各出力データに基づいてそのタイミングが制御される。
【０２１３】
なお、４つの気筒では、図２３に示すように同時期にそれぞれ異なる工程の動作が行われる。そのため、４つの気筒の「燃料の噴射」及び「燃料の点火」は、それぞれ異なるタイミングで制御される。
【０２１４】
回転角度センサ３０７Ｘは、４気筒エンジン３００ａＸの回転運動の角速度を検出し、回転軸が一定角度変化する毎にパルス形状の角度信号を出力する。この角度信号は、エンジン制御用マイコン２００ａＸに設けられた角度タイマ２０９Ｘに入力される。角度タイマ２０９Ｘは、角度信号に同期してカウント値をインクリメントし出力する。それにより、タイミング制御装置１００ａＸは、角度タイマ２０９Ｘから出力されるデータに基づいて４つの気筒の「燃料の噴射」及び「燃料の点火」の各制御タイミングを検出する。
【０２１５】
このように、図２２に示すタイミング制御装置１００ａＸは、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからそれぞれ出力されるデータ（カウント値）に基づいて、気筒ごとに異なる「燃料の噴射」及び「燃料の点火」のタイミングを制御している。つまり、図２２に示すタイミング制御装置１００ａＸは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことが可能である。
【０２１６】
（タイミング制御装置１００ａＸの構成及び基本動作）
次に、タイミング制御装置１００ａＸの構成及び基本動作について、図２４を用いて説明する。図２４は、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ａＸを示すブロック図である。
【０２１７】
図２４に示すように、タイミング制御装置１００ａＸは、時間分割コントローラ１１０ａＸと、条件比較部（タイミング信号生成部）１０１Ｘ〜１０８Ｘと、を備える。時間分割コントローラ１１０ａＸは、シーケンサ１１０１Ｘと、セレクタ１１０２Ｘと、付加情報出力部としての識別情報出力部１１０３ａＸと、を有する。条件比較部１０１Ｘは、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘと、比較部１０１２Ｘと、出力制御部１０１３Ｘと、を有する。条件比較部１０２Ｘ〜１０８Ｘの回路構成については、条件比較部１０１Ｘと同様であるため、その説明を省略する。
【０２１８】
シーケンサ１１０１Ｘは、データ更新タイミング（例えば、内部クロック）の２分の１周期の切替信号Ｓ１Ｘを出力する。それにより、セレクタ１１０２Ｘは、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからそれぞれ出力されるデータを、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する。
【０２１９】
識別情報出力部１１０３ａＸは、セレクタ１１０２Ｘによって選択されているデータの出力元（時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘ）の識別情報を出力する。具体的には、識別情報出力部１１０３ａＸは、セレクタ１１０２Ｘが時間タイマ２０８Ｘのデータを選択して出力している場合、時間タイマ２０８Ｘの識別情報として"０"を出力する。同様に、識別情報出力部１１０３ａＸは、セレクタ１１０２Ｘが角度タイマ２０９Ｘのデータを選択して出力している場合、角度タイマ２０９Ｘの識別情報として"１"を出力する。このようにして、識別情報出力部１１０３ａＸは、シーケンサ１１０１Ｘから出力される切替信号Ｓ１Ｘに同期して対応する識別情報を出力する。
【０２２０】
なお、本実施の形態では、識別情報出力部１１０３ａＸから出力される識別情報は、時間分割データに含まれる対応するデータの最上位ビットに付加される。つまり、本実施の形態では、時間分割コントローラ１１０ａＸは、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからそれぞれ出力されるデータに対し対応する識別情報を付加したものを、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ交互に時間分割データとして出力する。
【０２２１】
条件比較部１０１Ｘにおいて、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵ２０１Ｘからの命令に応じたタイミング制御情報が格納される。具体的には、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、が格納される。例えば、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ０"が、格納される。
【０２２２】
比較部１０１２Ｘは、時間分割データに含まれる識別情報と、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納されている識別情報と、を比較するとともに、時間分割データに含まれる対応するデータと、期待値データとを比較し、それぞれ一致する場合に一致信号Ｆ１Ｘを出力する。例えば、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０ａＸから出力された識別情報が"０"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ０"の場合、即ち、時間分割コントローラ１１０ａＸから転送されてくるデータが"０ｙｙｙ０"の場合、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された識別情報及び期待値データと一致するため、一致信号Ｆ１Ｘを出力する。
【０２２３】
出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに応じたタイミング信号Ｔ１Ｘを出力する。例えば、出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１Ｘの論理値を反転させる。
【０２２４】
このタイミング制御が完了すると、条件比較部１０１ＸからＣＰＵ２０１Ｘに対して次のタイミング制御情報を要求するための割込みが発生する。それにより、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵ２０１Ｘからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される。例えば、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"ｚｚｚ１"が、格納される。以降、同様の動作が繰り返されることにより、タイミング信号Ｔ１Ｘが制御される。このような動作は、条件比較部１０２Ｘ〜１０８Ｘの場合においても同様に行われる。
【０２２５】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ａＸでは、各条件比較部１０１Ｘ〜１０８Ｘが、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて１つのタイミング信号を生成することができる。つまり、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ａＸは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【０２２６】
なお、シーケンサ１１０１Ｘの切替信号Ｓ１Ｘの周期、即ち、セレクタ１１０２Ｘのデータ切替周期は、データ出力装置の数及び各データ出力装置のデータ更新周期に依存するが、条件比較部の数には依存しない。そのため、条件比較部の数が増加した場合でも、各条件比較部の動作周波数を高くする必要はない。
【０２２７】
また、条件比較部の数が変更された場合でも、時間分割データの信号線は影響を受けない。そのため、条件比較部の数は容易に変更可能である。
【０２２８】
また、複数の条件比較部は、いずれも同じ時間分割データを受け取って動作している。そのため、これら複数の条件比較部は容易に同期して動作することができる。
【０２２９】
また、データ出力装置の数が変更された場合でも、切替信号Ｓ１Ｘの周期を変更することで容易に変更可能である。
【０２３０】
（タイミングチャート）
次に、図２４に示すタイミング制御装置１００ａＸの基本動作を、図２５を用いてさらに具体的に説明する。図２５は、図２４に示すタイミング制御装置１００ａＸの動作を示すタイミングチャートである。なお、図２５では、タイミング信号Ｔ１Ｘ〜Ｔ８Ｘのうちタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘの波形のみ図示している。図２５の例では、時間タイマ２０８Ｘは、データ更新タイミングで、データ"ｘｘｘ０"、"ｘｘｘ１"、"ｘｘｘ２"、"ｘｘｘ３"及び"ｘｘｘ４"を順に出力している。角度タイマ２０９Ｘは、データ更新タイミングで、データ"ｙｙｙ０"、"ｙｙｙ１"、"ｙｙｙ２"、"ｙｙｙ３"及び"ｙｙｙ４"を順に出力している。
【０２３１】
図２５の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ１"が、格納されている（時刻ｔ１）。タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納されている（時刻ｔ１）。
【０２３２】
まず、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘは、データ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ０"及び"ｙｙｙ０"を出力する（時刻ｔ１）。時間分割コントローラ１１０ａＸは、データ"ｙｙｙ０"及び"ｘｘｘ０"にそれぞれ識別情報"１"及び"０"を付加したものを、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ２及びｔ３）。
【０２３３】
次に、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘは、データ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ１"及び"ｙｙｙ１"を出力する（時刻ｔ３）。時間分割コントローラ１１０ａＸは、データ"ｙｙｙ１"及び"ｘｘｘ１"にそれぞれ識別情報"１"及び"０"を付加したものを、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ４及びｔ５）。このような動作が繰り返される。
【０２３４】
条件比較部１０１Ｘにおいて、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０ａＸから出力された識別情報が"１"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ１"の場合、一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ４）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ４）。なお、このタイミング制御が完了すると、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ４直後）。図２５の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納される。
【０２３５】
そして、条件比較部１０１Ｘにおいて、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０ａＸから出力された識別情報が"０"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｘｘｘ２"の場合、一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ６）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ６）。
【０２３６】
このようにして、条件比較部１０１Ｘは、角度タイマ２０９Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち上げ（時刻ｔ４）、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち下げる（時刻ｔ６）。同様にして、条件比較部１０２Ｘは、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち上げ（時刻ｔ６）、角度タイマ２０９Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち下げる（時刻ｔ７）。
【０２３７】
実施の形態８
図２６は、図２４に示すタイミング制御装置の変形例をタイミング制御装置１００ｂＸとして示すブロック図である。なお、本実施の形態では、タイミング制御装置１００ｂＸがエンジン制御用マイコン２００ａＸに搭載される場合を例に説明するが、これに限られず、タイミング制御の必要な様々な装置に搭載されることが可能である。
【０２３８】
図２６に示すように、タイミング制御装置１００ｂＸは、時間分割コントローラ１１０ｂＸと、条件比較部（タイミング信号生成部）１０１ｂＸ〜１０８ｂＸと、を備える。時間分割コントローラ１１０ｂＸは、シーケンサ１１０１Ｘと、セレクタ１１０２Ｘと、付加情報出力部としての切替情報出力部１１０３ｂＸと、を有する。条件比較部１０１ｂＸは、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘと、比較部１０１２ｂＸと、出力制御部１０１３Ｘと、を有する。比較部１０１２ｂＸは、第１判定部１０１４Ｘと、第２判定部１０１５Ｘと、論理積回路（以下、単にＡＮＤと称す）１０１６Ｘと、を有する。条件比較部１０２ｂＸ〜１０８ｂＸの回路構成については、条件比較部１０１ｂＸと同様であるため、その説明を省略する。なお、本実施の形態では、簡単のため、時間タイマ及び角度タイマのデータ更新タイミング（カウントアップタイミング）が同一である場合を例に説明する。
【０２３９】
シーケンサ１１０１Ｘは、データ更新タイミング（例えば、内部クロック）の２分の１周期の切替信号Ｓ１Ｘを出力する。それにより、セレクタ１１０２Ｘは、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからそれぞれ出力されるデータを、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ交互に時間分割データとして出力する。
【０２４０】
切替情報出力部１１０３ｂＸは、セレクタ１１０２Ｘによって選択されるデータの切り替わりタイミングの情報（切替情報）を出力する。言い換えると、切替情報出力部１１０３ｂＸは、シーケンサ１１０１Ｘから出力される切替信号Ｓ１Ｘの情報（切替情報）を出力する。これにより、条件比較部１０１ｂＸ〜１０８ｂＸは、データが変化したことを認識することができる。
【０２４１】
条件比較部１０１ｂＸにおいて、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、が格納される。
【０２４２】
第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータと、期待値データと、を比較して比較結果を出力する。例えば、第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータと期待値データとが一致する場合には比較結果として"１"を出力し、一致しない場合には比較結果として"０"を出力する。
【０２４３】
第２判定部１０１５Ｘは、切替情報出力部１１０３ｂＸから出力される切替情報に基づいて時間分割データに含まれるデータの出力元（データ出力装置）を識別し、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納されている識別情報と一致するか否かを判定する。例えば、第２判定部１０１５Ｘは、セレクタ１１０２Ｘによるデータの選択順序の情報を有しており、切替情報出力部１１０３ｂＸから出力される切替情報に基づいて、そのときの時間分割データに含まれるデータの出力元を識別する。第２判定部１０１５Ｘは、時間分割データに含まれるデータの出力元の識別情報と、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納されている識別情報と、が一致する場合には判定結果として"１"を出力し、一致しない場合には判定結果として"０"を出力する。
【０２４４】
ＡＮＤ１０１６Ｘは、第１判定部１０１４Ｘの比較結果と第２判定部１０１５Ｘの判定結果との論理積を出力制御部１０１３Ｘに出力する。ここで、第１判定部１０１４Ｘから比較結果として"１"が出力され、第２判定部１０１５Ｘから判定結果として"１"が出力された場合、ＡＮＤ１０１６Ｘは、これらの論理積として一致信号Ｆ１Ｘを出力する。
【０２４５】
出力制御部１０１３Ｘは、上記したように、比較部１０１２ｂＸから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに応じたタイミング信号Ｔ１Ｘを出力する。このような動作は、条件比較部１０２ｂＸ〜１０８ｂＸの場合においても同様に行われる。
【０２４６】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｂＸの場合も、実施の形態６，７にかかるタイミング制御装置と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｂＸでは、時間分割コントローラから各条件比較部に対して識別情報を伝達する必要が無い。そのため、時間分割コントローラから各条件比較部に対する高速な信号伝達が可能となる。
【０２４７】
（タイミングチャート）
次に、図２６に示すタイミング制御装置１００ｂＸの基本動作を、図２７を用いてさらに具体的に説明する。図２７は、図２６に示すタイミング制御装置１００ｂＸの動作を示すタイミングチャートである。なお、図２７では、タイミング信号Ｔ１Ｘ〜Ｔ８Ｘのうちタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘの波形のみ図示している。また、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘがそれぞれ出力するデータは、図２５の場合と同様である。
【０２４８】
図２７の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ１"が、格納されている（時刻ｔ１）。タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納されている（時刻ｔ１）。
【０２４９】
まず、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘは、データ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ０"及び"ｙｙｙ０"を出力する（時刻ｔ１）。時間分割コントローラ１１０ｂＸは、データ"ｙｙｙ０"及び"ｘｘｘ０"を、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ２及びｔ３）。
【０２５０】
次に、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘは、データ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ１"及び"ｙｙｙ１"を出力する（時刻ｔ３）。時間分割コントローラ１１０ｂＸは、データ"ｙｙｙ１"及び"ｘｘｘ１"を、データ更新タイミングの２分の１周期に期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ４及びｔ５）。このような動作が繰り返される。
【０２５１】
なお、時間分割コントローラ１１０ｂＸは、データ更新タイミングの２分の１周期のタイミングの情報を切替情報としてさらに出力している。
【０２５２】
条件比較部１０１ｂＸにおいて、第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ１"の場合、比較結果として"１"を出力する。また、第２判定部１０１５Ｘは、このデータ"ｙｙｙ１"の出力元の識別情報が"１"である場合、判定結果として"１"を出力する。それにより、ＡＮＤ１０１６Ｘは一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ４）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ４）。なお、このタイミング制御が完了すると、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ４直後）。図２７の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納される。
【０２５３】
条件比較部１０１ｂＸにおいて、第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータが"ｘｘｘ２"の場合、比較結果として"１"を出力する。また、第２判定部１０１５Ｘは、このデータ"ｘｘｘ２"の出力元の識別情報が"０"である場合、判定結果として"１"を出力する。それにより、ＡＮＤ１０１６Ｘは一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ６）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ６）。
【０２５４】
このようにして、条件比較部１０１ｂＸは、角度タイマ２０９Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち上げ（時刻ｔ４）、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち下げる（時刻ｔ６）。同様にして、条件比較部１０２ｂＸは、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち上げ（時刻ｔ６）、角度タイマ２０９Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち下げる（時刻ｔ７）。
【０２５５】
実施の形態９
本実施の形態では、複数のデータ出力装置のデータ更新周期が異なる場合の例を、図２８及び図２９を用いて説明する。図２８は、図２６に示すタイミング制御装置１００ｂＸと同様の構成のタイミング制御装置１００ｃＸを示すブロック図である。また、図２９は、図２８に示すタイミング制御装置１００ｃＸの動作を示すタイミングチャートである。なお、本実施の形態では、タイミング制御装置１００ｃＸがエンジン制御用マイコン２００ａＸに搭載される場合を例に説明するが、これに限られず、タイミング制御の必要な様々な装置に搭載されることが可能である。
【０２５６】
図２８に示すように、タイミング制御装置１００ｃＸは、時間分割コントローラ１１０ｃＸと、条件比較部（タイミング信号生成部）１０１ｃＸ〜１０８ｃＸと、を備える。時間分割コントローラ１１０ｃＸは、シーケンサ１１０１Ｘと、セレクタ１１０２Ｘと、付加情報出力部としての切替情報出力部１１０３ｃＸと、を有する。条件比較部１０１ｃＸは、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘと、比較部１０１２ｃＸと、出力制御部１０１３Ｘと、を有する。比較部１０１２ｃＸは、第１判定部１０１４Ｘと、第２判定部１０１５Ｘと、論理積回路（以下、単にＡＮＤと称す）１０１６Ｘと、を有する。条件比較部１０２ｃＸ〜１０８ｃＸの回路構成については、条件比較部１０１ｃＸと同様であるため、その説明を省略する。
【０２５７】
セレクタ１１０２Ｘには、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘの各出力データに加え、ＡＤコンバータ２１０Ｘの出力データが入力されている。なお、本実施の形態では、ＡＤコンバータ２１０Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘのデータ更新周期が、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新周期の２倍である場合を例に説明する。
【０２５８】
シーケンサ１１０１Ｘは、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新タイミング（例えば、内部クロック）の２分の１周期の切替信号Ｓ１Ｘを出力する。このとき、シーケンサ１１０１Ｘは、セレクタ１１０２Ｘが時間タイマ２０８Ｘ、角度タイマ２０９Ｘ、時間タイマ２０８Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘの順に出力データを選択して出力するように、切替信号Ｓ１Ｘを出力する。それにより、セレクタ１１０２Ｘは、時間タイマ２０８Ｘ、角度タイマ２０９Ｘ、時間タイマ２０８Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘから出力されたデータを、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する。
【０２５９】
このように、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを、複数のデータ出力装置のそれぞれのデータ更新周波数の比率で選択して出力する。それにより、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、複数のデータ出力装置から出力されるデータを全て取り込んで時間分割データとして出力している。なお、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、同一のデータ出力装置から出力される同一のデータを繰り返し選択し出力してしまう可能性もある。そのような場合に備え、後段の各条件比較部は、あるデータに基づき一致信号を生成した場合には、次のタイミング制御情報が設定されるまでの間、同じデータに基づいて一致信号を生成しないように構成される。
【０２６０】
図２８に示すタイミング制御装置１００ｃＸのその他の回路構成については、図２６に示すタイミング制御装置１００ｂＸと同様であるため、その説明を省略する。
【０２６１】
時間分割コントローラ１１０ｃＸは、複数のデータ出力装置から出力されるデータを単純に等間隔で選択し出力する場合よりも、切替信号Ｓ１Ｘの周期を大きくすることができる。そのため、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、複数のデータ出力装置から出力されるデータを効率良く時間分割データとして出力することができる。なお、複数のデータ出力装置から出力されるデータを単純に等間隔で選択し出力する場合、切替信号Ｓ１Ｘの周期は、「複数のデータ出力装置のデータ更新周期のうち最も短いデータ更新周期」を「データ出力装置の数」で除した周期に設定される必要がある。その場合、時間分割コントローラ及び各条件比較部の動作周波数が高くなるため、消費電力の増加や設計難易度の上昇等の問題が発生する。
【０２６２】
一般的に、タイミング制御に用いられる時間タイマ２０８Ｘ等のタイマでは、何れも同一周期で出力データが更新される。そのため、これらタイマ（カウンタ）から出力されるデータの選択頻度に重み付けがされた場合でも問題は発生しない。一方、ＡＤコンバータ２１０Ｘ等では、時間タイマ２０８Ｘ等と異なり出力データの更新周期が長い。さらに、ＡＤコンバータ２１０Ｘは多くのチャネルを持つものが多い。言い換えると、ＡＤコンバータ２１０Ｘは更新周期の長いデータを同時に複数出力するものが多い。そのため、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃＸは、特に時間タイマ及びＡＤコンバータが混在する場合に、効率良くタイミング制御することが可能である。
【０２６３】
（タイミングチャート）
次に、図２８に示すタイミング制御装置１００ｃＸの基本動作を、図２９のタイミングチャートを用いてさらに具体的に説明する。なお、図２９では、タイミング信号Ｔ１Ｘ〜Ｔ８Ｘのうちタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘの波形のみ図示している。図２９の例では、時間タイマ２０８Ｘは、データ更新タイミングで、データ"ｘｘｘ０"、"ｘｘｘ１"、"ｘｘｘ２"、"ｘｘｘ３"及び"ｘｘｘ４"を順に出力している。角度タイマ２０９Ｘは、時間タイマ２０８Ｘの２倍の周期のデータ更新タイミングで、データ"ｙｙｙ０"、"ｙｙｙ１"及び"ｙｙｙ２"を順に出力している。ＡＤコンバータ２１０Ｘは、角度タイマ２０９Ｘと同じデータ更新タイミングで、データ"ｚｚｚ０"、"ｚｚｚ１"及び"ｚｚｚ２"を順に出力している。
【０２６４】
図２９の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ１"が、格納されている（時刻ｔ０）。タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納されている（時刻ｔ０）。
【０２６５】
時間タイマ２０８Ｘ、角度タイマ２０９Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘは、それぞれデータ"ｘｘｘ０"、"ｙｙｙ０"及び"ｚｚｚ０"を出力している（時刻ｔ０）。その後、時間タイマ２０８Ｘ、角度タイマ２０９Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘは、データ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ１"、"ｙｙｙ１"及び"ｚｚｚ１"を出力する（時刻ｔ１）。時間タイマ２０８Ｘは、次のデータ更新タイミングで、"ｘｘｘ２"を出力する（時刻ｔ３）。このとき、角度タイマ２０９Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘの出力データは更新されない。
【０２６６】
その後、時間タイマ２０８Ｘ、角度タイマ２０９Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘは、次のデータ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ３"、"ｙｙｙ２"及び"ｚｚｚ２"を出力する（時刻ｔ５）。時間タイマ２０８Ｘは、次のデータ更新タイミングで、"ｘｘｘ４"を出力する（時刻ｔ７）。このとき、角度タイマ２０９Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘの出力データは更新されない。
【０２６７】
ここで、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、データ"ｘｘｘ０"、"ｙｙｙ１"、"ｘｘｘ１"及び"ｚｚｚ１"を、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３及びｔ４）。
【０２６８】
その後、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、データ"ｘｘｘ２"、"ｙｙｙ２"、"ｘｘｘ３"及び"ｚｚｚ２"を、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ５、ｔ６、ｔ７及びｔ８）。
【０２６９】
なお、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新タイミングの２分の１周期のタイミングの情報を切替情報としてさらに出力している。
【０２７０】
条件比較部１０１ｃＸにおいて、第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ１"の場合、比較結果として"１"を出力する。また、第２判定部１０１５Ｘは、このデータ"ｙｙｙ１"の出力元の識別情報が"１"である場合、判定結果として"１"を出力する。それにより、ＡＮＤ１０１６Ｘは一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ２）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ２）。なお、このタイミング制御が完了すると、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ２直後）。図２９の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納される。
【０２７１】
条件比較部１０１ｃＸにおいて、第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータが"ｘｘｘ２"の場合、比較結果として"１"を出力する。また、第２判定部１０１５Ｘは、このデータ"ｘｘｘ２"の出力元の識別情報が"０"である場合、判定結果として"１"を出力する。それにより、ＡＮＤ１０１６Ｘは一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ５）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ５）。
【０２７２】
このようにして、条件比較部１０１ｂＸは、角度タイマ２０９Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち上げ（時刻ｔ２）、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち下げる（時刻ｔ５）。同様にして、条件比較部１０２ｂＸは、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち上げ（時刻ｔ３）、ＡＤコンバータ２１０Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち下げる（時刻ｔ８）。
【０２７３】
以上のように、上記実施の形態にかかるタイミング制御装置は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成することができる。そのため、上記実施の形態にかかるタイミング制御装置は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【０２７４】
さらに、上記実施の形態にかかるタイミング制御装置は、タイミング制御対象の状態に基づいて当該タイミング制御対象をどのように制御すべきか判断し、汎用性の高いタイミング制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【０２７５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上記実施の形態では、タイミング制御装置がエンジン制御用マイコンに搭載された場合の例を主に説明したが、これに限られない。タイミング制御装置は、タイミング制御が必要な様々な装置に搭載されることができる。
【０２７６】
ここで、図３０に示す関連する技術のタイマ／カウンタ回路において、一致フラグ４Ａは、１つのカウンタ回路のカウント値と、対応するタイマ値と、が一致した場合に、対応する１つのタイミング信号（割込信号）を発生している。したがって、このタイマ／カウンタ回路を用いて複数のタイミング信号をパラレルに発生させる場合には、発生させるタイミング信号の数に応じた数のカウンタ回路を備える必要がある。この場合、カウンタ回路の数に応じてタイミング信号生成部（タイマレジスタや一致フラグ）の動作周波数を高速にしなければならなくなる（図３１Ａ及び図３１Ｂ参照）。あるいは、各カウンタ回路のカウントアップ周期を低速にしなければならなくなる。特にエンジン制御分野では、１００本程度のタイミング信号を発生させる場合もある。この場合、発生させるタイミング信号の数に応じてタイミング信号生成部の動作周波数を高速にすることは、技術的に困難である。
【０２７７】
一方、上記実施の形態にかかるタイミング制御装置において、セレクタ１１０２Ｘのデータ切替周期は、タイミング信号生成部（条件比較部）の数には依存しない。つまり、上記実施の形態にかかるタイミング制御装置では、タイミング信号生成部（条件比較部）の数が増加した場合でも、各タイミング信号生成部の動作周波数を高速にする必要はない。
【０２７８】
実施の形態１０
図３２は、図１に示すタイミング制御装置１００の変形例をタイミング制御装置１００ｄとして示すブロック図である。
【０２７９】
図３２に示すタイミング制御装置１００ｄは、図１に示すタイミング制御装置と比較して、演算部１０１４に代えて演算部１０２０を備え、かつ、選択回路（第４選択回路）１０２４をさらに備える。また、タイミング制御装置１００ｄの外部には、制御部１０２５が設けられる。なお、制御部１０２５は、タイミング制御装置１００ｄの内部に設けられても良い。図３２に示すタイミング制御装置１００ｄのその他の回路構成については、図１に示すタイミング制御装置と同様であるため、その説明を省略する。なお、演算部１０２０と、データ保持部１０１５と、比較部１０１６と、選択回路１０２４と、により、比較演算部１０２６が構成される。
【０２８０】
制御部１０２５は、制御信号ＥＮを出力する部である。例えば、制御部１０２５は、比較演算部１０２６による比較を行う場合にＬレベルの制御信号ＥＮを出力し、比較演算部１０２６による比較を行わない場合、Ｈレベルの制御信号ＥＮを出力する。
【０２８１】
選択回路１０２４は、制御部１０２５からの制御信号ＥＮに基づいて、選択回路１０１８から出力された期待値データと、データ保持部１０１５に保持されたデータと、のうちの何れかを選択し、演算部１０２０に対して出力する。例えば、制御信号ＥＮがＬレベルの場合、選択回路２４は、選択回路１０１８から出力された期待値データを選択し、演算部１０２０に対して出力する。つまり、制御信号ＥＮがＬレベルの場合、タイミング制御装置１００ｄは、図１に示すタイミング制御装置１００と同様の動作を実行する。一方、制御信号ＥＮがＨレベルの場合、選択回路２４は、データ保持部１０１５に保持されたデータを選択して演算部１０２０に対して出力する。
【０２８２】
したがって、制御信号ＥＮがＬレベルの場合、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されるデータと、選択回路１０１８から出力される期待値データと、を加算して出力する。一方、制御信号ＥＮがＨレベルの場合、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されるデータと、データ保持部１０１５に保持されたデータと、の差分を出力する。
【０２８３】
次に、図３３を参照して、図３２に示すタイミング制御装置１００ｄの動作を説明する。図３３は、図３２に示すタイミング制御装置１００ｄの動作を示すタイミングチャートである。
【０２８４】
なお、図３３の例では、カウンタＡは、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、独自のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。カウンタＢは、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、カウンタＡより小さい周期のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。
【０２８５】
また、図３３の例では、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"０"（カウンタＡの識別情報）が、期待値データとして"１"（相対値）が、格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"１"（カウンタＢの識別情報）が、期待値データとして"４"（相対値）が、格納されている。
【０２８６】
まず、選択回路１０１８は、切替信号Ｓ１に基づいて制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ０）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＡから出力されるデータを選択し出力する。また、このとき、制御信号ＥＮはＬレベルを示している。したがって、選択回路１０２４は、選択回路１０１８から出力された期待値データ"１"を選択して出力する。
【０２８７】
カウンタＡの初期化直後において、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されているデータ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０２０の演算結果"１"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、カウンタＡの初期化直後における選択回路１０１１の出力データ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を保持する。
【０２８８】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＡの出力データが"１"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ１）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ１）。
【０２８９】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"４"（相対値）を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＢから出力されるデータを選択し出力する。また、このとき、制御信号ＥＮはＬレベルを示している。したがって、選択回路１０２４は、選択回路１０１８から出力された期待値データ"４"を選択して出力する。
【０２９０】
選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった直後において、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されているデータ"５"と期待値データ"４"とを加算した結果"９"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０２０の演算結果"９"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった場合、その切り替わり直後における選択回路１０１１の最初の出力データ"５"と期待値データ"４"とを加算した結果"９"を保持する。
【０２９１】
次に、データ保持部１０１５に保持されているデータ"９"と、カウンタＢの出力データとが一致する前に、制御信号ＥＮがＬレベルからＨレベルに切り替わっている（時刻ｔ１'）。より具体的には、カウンタＢの出力データが"６"のときに、制御信号ＥＮがＬレベルからＨレベルに切り替わっている（時刻ｔ１'）。それにより、選択回路１０２４は、データ保持部１０１５に保持されたデータ"９"を選択して出力する。それにより、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されているデータ"６"と保持データ"９"との差分"３"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０２０の演算結果"３"を保持する。
【０２９２】
その後、カウンタＢの出力データが"９"のときに、制御信号ＥＮがＨレベルからＬレベルに切り替わっている（時刻ｔ２'）。それにより、選択回路１０２４は、再び選択回路１０１８から出力されている期待値データ"４"を選択して出力する。それにより、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されているデータ"９"と期待値データ"４"とを加算した結果"１２"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０２０の演算結果"１２"を保持する。
【０２９３】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＢの出力データが"１２"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ２）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ２）。
【０２９４】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ３に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ２）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ３に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。
【０２９５】
このようにして、タイミング制御装置１００ｄは、カウンタＡの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち上げ（時刻ｔ１）、カウンタＢの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち下げる（時刻ｔ２）。ここで、タイミング制御装置１００ｄは、制御信号ＥＮがＬレベルの場合、比較演算部１０２６による比較を行い（即ち、タイミング制御装置１００と同様に動作し）、制御信号ＥＮがＨレベルの場合、比較演算部１０２６による比較を行わない。
【０２９６】
それにより、例えば、タイミング信号Ｔ１の変化タイミングを予め設定したタイミングから変更したい場合、制御情報格納部の情報を変更することなく、制御信号ＥＮを切り替えるのみで容易に変更可能となる。このとき、制御信号ＥＮによるタイミング信号Ｔ１の変化タイミングの変更は、その後の動作設定に影響を与えない。他方、制御情報格納部の情報を変更することでタイミング信号Ｔ１の変化タイミングを変更する場合には、変更対象のタイミングの後のタイミング情報は全て作り直す必要がある。
【０２９７】
さらに、制御信号ＥＮによる制御によって制御情報格納部の情報を変更しなくてもタイミングの変更が容易に行えるため、リアルタイム性にほとんど影響を与えない。そのため、タイミング制御装置１００ｄは高速動作を維持することができる。
【０２９８】
本実施の形態では、制御信号ＥＮが制御部１０２５によって生成される場合を例に説明したが、これに限られない。制御信号ＥＮは、予め設けられた他の回路によって生成されても良い。また、制御信号ＥＮは、一つのみならず複数生成されても良い。それにより、リアルタイム性を維持しつつ、タイミング信号Ｔ１の変化タイミングを状況に応じてより細かく変更することができる。
【０２９９】
上記実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【０３００】
（付記１）
複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを順に選択して時間分割データとして出力する時間分割コントローラと、
前記時間分割データに基づきタイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、を備え、
前記タイミング信号生成部は、
前記複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の期待値データを格納するタイミング制御情報格納部と、
前記何れかのデータ出力装置の期待値データと、前記時間分割データに含まれ前記何れかのデータ出力装置に対応するデータ出力装置のデータと、を比較して一致する場合に一致信号を出力する比較部と、
前記一致信号に応じた前記タイミング信号を出力する出力制御部と、を有するタイミング制御装置。
【０３０１】
（付記２）
時間分割コントローラは、
前記時間分割データに含まれる各データに対応する付加情報をさらに出力し、
前記タイミング制御情報格納部は、
何れかのデータ出力装置の期待値データに加え、当該何れかのデータ出力装置の識別情報をさらに格納し、
前記比較部は、
前記付加情報に基づき取得された前記データ出力装置の識別情報と、前記タイミング制御情報格納部に格納された識別情報と、を比較するとともに、前記時間分割データに含まれる対応する前記データと、前記期待値データと、を比較し、それぞれ一致する場合に一致信号を出力することを特徴とする付記１に記載のタイミング制御装置。
【０３０２】
（付記３）
前記時間分割コントローラは、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの更新周期に応じた周期の切替信号を出力するシーケンサと、
前記切替信号に同期して前記複数のデータを選択的に切り替え前記時間分割データとして出力するセレクタと、
前記切替信号に同期して、前記セレクタから出力されているデータに対応する識別情報を前記付加情報として出力する付加情報出力部と、を備えた付記２に記載のタイミング制御装置。
【０３０３】
（付記４）
前記時間分割コントローラは、
前記付加情報を対応する前記データに付加し、当該データとともに前記時間分割データとして出力することを特徴とする付記３に記載のタイミング制御装置。
【０３０４】
（付記５）
前記時間分割コントローラは、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの更新周期に応じた周期の切替信号を出力するシーケンサと、
前記切替信号に同期して前記複数のデータを選択的に切り替え前記時間分割データとして出力するセレクタと、
前記セレクタによって選択されるデータの切り替わりタイミングの情報を前記付加情報として出力する付加情報出力部と、を備え、
前記比較部は、
前記時間分割データに含まれるデータが前記期待値データと一致するか否かを判定する第１判定部と、
当該データを出力しているデータ出力装置を前記付加情報に基づいて識別し、その識別情報が前記タイミング情報格納部に格納された識別情報と一致するか否かを判定する第２判定部と、を有し、
前記比較部は、前記第１及び前記第２判定部の判定結果に基づいて前記一致信号を出力することを特徴とする付記２に記載のタイミング制御装置。
【０３０５】
（付記６）
前記時間分割コントローラは、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを、当該複数のデータ出力装置のデータ更新周期のうち最も短いデータ更新周期をデータ出力装置の数で除した周期で選択的に切り替え、前記時間分割データとして出力することを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載のタイミング制御装置。
【０３０６】
（付記７）
前記時間分割コントローラは、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを、当該複数のデータ出力装置のそれぞれのデータ更新周波数の比率で選択的に切り替え、前記時間分割データとして出力することを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載のタイミング制御装置。
【０３０７】
（付記８）
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも１つのデータ出力装置は、
前記タイミング信号によってタイミング制御される制御対象装置の状態に基づいて、データを出力することを特徴とする付記１〜７のいずれか一項に記載のタイミング制御装置。
【０３０８】
（付記９）
前記制御対象装置は、
車載エンジンであることを特徴とする付記８に記載のタイミング制御装置。
【０３０９】
（付記１０）
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも一つのデータ出力装置は、
前記車載エンジンの回転軸の角度に応じたデータを出力する第１タイマであることを特徴とする付記９に記載のタイミング制御装置。
【０３１０】
（付記１１）
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも一つのデータ出力装置は、
カウント値を一定間隔でカウントアップして出力する第２タイマであることを特徴とする付記９又は１０に記載のタイミング制御装置。
【０３１１】
（付記１２）
複数のタイミング信号生成部を備えた付記１〜１１のいずれか一項に記載のタイミング制御装置。
【０３１２】
（付記１３）
付記１〜１２のいずれか一項に記載された前記タイミング制御装置と、前記複数のデータ出力装置と、を有するマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータによって動作が制御される前記制御対象装置と、を備えた、制御システム。
【０３１３】
（付記１４）
複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを順に選択して時間分割データとして出力し、
タイミング制御情報格納部に格納された前記複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の期待値データと、前記時間分割データに含まれ前記何れかのデータ出力装置に対応するデータ出力装置のデータと、を比較して一致する場合に一致信号を出力し、
前記一致信号に応じた前記タイミング信号を出力する、タイミング制御装置の制御方法。
【符号の説明】
【０３１４】
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ タイミング制御装置
１０１〜１０８ 条件比較部
２１０ 時間分割コントローラ
１０１１ 選択回路
１０１２ 切替信号生成部
１０１３ 記憶部
１０１４ 演算部
１０１５ データ保持部
１０１６ 比較部
１０１７ 出力制御部
１０１８ 選択回路
１０１９ 選択回路
１０２０ 演算部
１０２４ 選択回路
１０２５ 制御部
１０２６ 比較演算部
ＳＴ１〜ＳＴｎ 制御情報格納部
２００ マイコン
２００ｃ エンジン制御用マイコン
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＡＭ
２０３ クロック生成部
２０４ タイマ
２０５ タイマ
２０６ ＡＤコンバータ
２０７ 通信Ｉ／Ｆ
２０８ 時間タイマ
２０９ 角度タイマ
３００ 制御対象装置
３００ｃ ４気筒エンジン
３０１ 制御ドライバ
３０２ 制御ドライバ
３０３ 制御対象
３０４ ＡＳＩＣ
３０５ 電流検出センサ
３０６ 速度信号センサ
３０７ 回転角度センサ
３１０，３２０，３３０，３４０ 気筒
３１１ 燃料噴射制御部
３１１１ 制御ドライバ
３１１２ インジェクタ
３１２ 点火制御部
３１２１ 制御ドライバ
３１２２ イグナイタ
１００Ｘ，１００ａＸ，１００ｂＸ，１００ｃＸ タイミング制御装置
１０１Ｘ〜１０８Ｘ，１０１ｂＸ〜１０８ｂＸ，１０１ｃＸ〜１０８ｃＸ 条件比較部
１１０Ｘ，１１０ａＸ，１１０ｂＸ 時間分割コントローラ
１１０１Ｘ シーケンサ
１１０２Ｘ セレクタ
１１０３Ｘ 付加情報出力部
１１０３ａＸ 識別情報出力部
１１０３ｂＸ，１１０３ｃＸ 切替情報出力部
１０１１Ｘ タイミング制御情報格納部
１０１２Ｘ，１０１２ｂＸ，１０１２ｃＸ 比較部
１０１３Ｘ 出力制御部
１０１４Ｘ 第１判定部
１０１５Ｘ 第２判定部
１０１６Ｘ 論理積回路
１０２１Ｘ タイミング制御情報格納部
１０２２Ｘ 比較部
１０２３Ｘ 出力制御部
１０３１Ｘ タイミング制御情報格納部
１０３２Ｘ 比較部
１０３３Ｘ 出力制御部
２００Ｘ マイコン
２００ａＸ エンジン制御用マイコン
２０１Ｘ ＣＰＵ
２０２Ｘ ＲＡＭ
２０３Ｘ クロック生成部
２０４Ｘ タイマ
２０５Ｘ タイマ
２０６Ｘ ＡＤコンバータ
２０７Ｘ 通信Ｉ／Ｆ
２０８Ｘ 時間タイマ
２０９Ｘ 角度タイマ
３００Ｘ 制御対象装置
３００ａＸ ４気筒エンジン
３０１Ｘ 制御ドライバ
３０２Ｘ 制御ドライバ
３０３Ｘ 制御対象
３０４Ｘ ＡＳＩＣ
３０５Ｘ 電流検出センサ
３０６Ｘ 速度信号センサ
３０７Ｘ 回転角度センサ
３１０Ｘ，３２０Ｘ，３３０Ｘ，３４０Ｘ 気筒
３１１Ｘ 燃料噴射制御部
３１１１Ｘ 制御ドライバ
３１１２Ｘ インジェクタ
３１２Ｘ 点火制御部
３１２１Ｘ 制御ドライバ
３１２２Ｘ イグナイタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイミング制御装置及びその制御方法に関し、特に汎用性の高いタイミング制御を行うのに適したタイミング制御装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アプリケーションの多様化により、エンジンやモータ等の複数の制御対象を１つのマイコンにて制御することが求められている。ここで、従来のマイコンは、制御対象ごとに専用のタイマを備えるのが一般的である。つまり、従来のマイコンは、制御対象の数に応じた数のタイマを備えるのが一般的である。そのため、従来のマイコンでは、回路規模が増大するという問題があった。
【０００３】
このような問題に対する解決策が、特許文献１及び特許文献２に開示されている。図１６は、特許文献１に開示されたタイミング信号発生装置を示すブロック図である。図１６に示すタイミング信号発生装置は、タイマ１１の計時する値が指定された時間的位置に一致したことを検出し、タイミング信号を発生する装置である。このタイミング信号発生装置は、タイミング信号の変化点の時間的位置について指定する位置情報と、このタイミング信号の出力端子及びその変化点での信号変化について指定する出力制御情報と、を複数記憶するメモリ部１３と、この位置情報とタイマ値とが一致したとき一致検出パルスを発生する一致検出部１４と、メモリから読み出された出力制御情報と一致検出パルスとを基に指定されたタイミング信号を生成する出力制御部１７と、一致検出パルスが出力されたとき、メモリに対して次の各情報のアドレス信号を発生するアドレスカウンタ部１５と、を備える。それにより、１つの一致検出部を用いるだけで多数のタイミング信号を発生させることが可能となる。
【０００４】
このように、図１６に示すタイミング信号発生装置は、多数のタイミング信号を発生させる場合でも、複数の一致検出部を備える必要が無いため、回路規模の増大を抑制している。
【０００５】
図１７は、特許文献２に開示されたタイマ／カウンタ回路を示すブロック図である。図１７に示すタイマ／カウンタ回路は、インクリメンタ１と、ラッチ回路２と、レジスタブロック３Ａと、一致フラグ４Ａと、クリア制御部５と、動作制御部６と、中央処理装置７と、データバス８と、内部バス９と、転送制御回路１０と、を備える。レジスタブロック３Ａは、バッファ回路３０と、カウンタ３１Ａ〜３１Ｄと、一致検出機能を有するタイマレジスタ３２と、一致検出機能を有しない一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄと、を有する。
【０００６】
一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄは、それぞれカウンタ３１Ａ〜３１Ｄに対応するタイマ値を記憶する。転送制御回路１０は、一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄのうち何れかの一致データ記憶回路に記憶されたタイマ値をタイマレジスタ３２に転送する。タイマレジスタ３２は、一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄの何れかから転送されたタイマ値と、対応するカウンタのカウント値と、の一致を検出して一致信号Ｆを出力する。一致フラグ４Ａは、タイマレジスタ３２からの一致信号Ｆに応じて対応する割込信号（ＩＡ〜ＩＤの何れか）を発生する。
【０００７】
このように、図１７に示すタイマ／カウンタ回路は、一致検出機能を有するＣＡＭセルからなる回路規模の大きなタイマレジスタを複数備える代わりに、一致検出機能を有しないＲＡＭセルからなる回路規模の小さい一致データ比較回路を複数備えることにより、回路規模の増大を抑制している。
【０００８】
そのほか、特許文献３にはマイコンを備えた車両制御装置が開示されている。このマイコンは、各種制御で個々に使用する制御用カウンタの値をベース処理にて所定時間間隔で計数し、更にそのカウンタ値に基づいて各種制御の実施タイミングを判断するとともに、そのタイミングに到達すると該当する処理を実施する。このマイコンは、定時割り込み処理において基準カウンタをカウントアップするとともに、制御用カウンタのカウントアップのタイミング毎に、基準カウンタを参照することによりベース処理の遅れを算出し、その遅れが制御用カウンタによる一回分の計数動作幅に達していれば制御用カウンタの値を補正する。
【０００９】
また、特許文献４には、安価な構成で始動用キーの認証照合精度を向上させるためのパルス幅変調信号を生成する車載エンジン制御装置が開示されている。この車載エンジン制御装置に設けられたマイクロプロセッサは、２つのタイマ回路部により第１及び第２の駆動制御用タイマＴＩＭ１，ＴＩＭ２を構成し、クランク角センサと同期動作する点火・燃料噴射制御用の制御出力信号を生成する。各制御出力信号は、複数の気筒選択用ゲート回路により気筒別に分配され、対応するエンジン駆動用機器を順次駆動する。
【００１０】
認証照合完了までは、第１の駆動制御用タイマＴＩＭ１で生成されたパルス幅変調信号は、認証用ゲート回路を介してイモビライザに送信され、イモビライザは、受信したパルス幅変調信号の周期、デューティに対応した周波数及び振幅の無線信号をトランスポンダに送信して、始動用キーから暗証番号を読み出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１３９７３２号公報
【特許文献２】特開平９−１７１４１８号公報
【特許文献３】特開２００２−３０３２０１号公報
【特許文献４】特開２００８−１６９７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に開示されたタイミング信号発生装置（タイミング制御装置）において、出力制御部１７は、１つの基準時刻用タイマ１１のタイマ値と、メモリ部１３に記憶されたタイマ値と、が一致する場合に、対応する出力端子からタイミング信号を発生する。つまり、出力制御部１７は、複数のタイマのタイマ値に基づいて１つのタイミング信号を発生していない。そのため、関連する技術のタイミング信号発生装置は、汎用性の高いタイミング制御を行うことができないという問題があった。
【００１３】
また、特許文献２に開示されたタイマ／カウンタ回路（タイミング制御装置）において、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ａのカウント値と一致データ記憶回路３３Ａに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＡを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｂのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｂに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＢを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｃのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｃに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＣを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｄのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｄに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＤを発生する。
【００１４】
このように、一致フラグ４Ａは、１つのカウンタ回路のカウント値と対応するタイマ値とが一致した場合に、対応する１つの割込信号（ＩＡ〜ＩＤの何れか）を発生している。つまり、一致フラグ４Ａは、１つのカウンタ回路のカウント値のみに基づいて１つの割込信号を発生することしかできず、複数のカウンタ回路のカウント値に基づいて１つの割込信号を発生することができない。そのため、関連する技術の関連する技術のタイマ／カウンタ回路は、このような割込信号を用いてタイミング制御を行おうとしても、汎用性の高いタイミング制御を行うことができないという問題があった。
【００１５】
特に近年では、顧客要求の多様化により、同じ機能を実現する場合でもマイコンに備えられたカウンタの組み合わせ等に差異が生じている。そのため、様々な顧客の要求に対応可能な汎用性の高い製品開発が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明にかかるタイミング制御装置は、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、によって構成されるタイミング制御情報を複数記憶する記憶部と、複数の前記タイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報を選択的に出力する第１選択回路と、前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる識別情報に基づいて選択し出力する第２選択回路と、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて基準データを生成する基準データ生成部と、前記基準データと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に前記一致信号を出力する比較部と、前記一致信号に応じたタイミング信号を出力する出力制御部と、を備え、前記第１選択回路は、前記一致信号が出力された場合に、前記複数のタイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報から次のタイミング制御情報に選択を切り替えて出力する。
【００１７】
本発明にかかるタイミング制御装置の制御方法は、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、によって構成されるタイミング制御情報を複数記憶し、複数の前記タイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報を選択的に第１選択回路から出力し、前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる識別情報に基づいて選択して第２選択回路から出力し、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて基準データを生成し、前記基準データと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に一致信号を出力し、前記一致信号に応じたタイミング信号を出力し、前記一致信号が出力された場合に、前記複数のタイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報から次のタイミング制御情報に選択を切り替えて前記第１選択回路から出力する。
【００１８】
上述のような回路構成により、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、汎用性の高いタイミング制御を行うことが可能なタイミング制御装置及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１にかかるタイミング制御装置の変形例を示すブロック図である。
【図４】関連する技術のタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図５】関連する技術のタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明が適用される制御システムの概要を示すブロック図である。
【図７】本発明が適用される制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明が適用されるエンジン制御システムを示すブロック図である。
【図９】本発明が適用されるエンジン制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態２にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態３にかかるタイミング制御装置の一部を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態３にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明が適用されるプロセッサシステムの概略図を示す。
【図１６】関連する技術のタイミング信号発生装置を示すブロック図である。
【図１７】関連する技術のタイマ／カウンタ回路を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施の形態６にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図１９】本発明の実施の形態６にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図２０】本発明が適用される制御システムの概要を示すブロック図である。
【図２１】本発明が適用される制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図２２】本発明が適用されるエンジン制御システムを示すブロック図である。
【図２３】本発明が適用されるエンジン制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図２４】本発明の実施の形態７にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図２５】本発明の実施の形態７にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図２６】本発明の実施の形態８にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図２７】本発明の実施の形態８にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図２８】本発明の実施の形態９にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図２９】本発明の実施の形態９にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３０】関連する技術のタイマ／カウンタ回路を示すブロック図である。
【図３１Ａ】関連する技術のタイマ／カウンタ回路の課題を説明するためのタイミングチャートである。
【図３１Ｂ】関連する技術のタイマ／カウンタ回路の課題を説明するためのタイミングチャートである。
【図３２】実施の形態１０にかかるタイミング制御装置を示すブロック図である。
【図３３】実施の形態１０にかかるタイミング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１にかかるタイミング制御装置１００の概要を示すブロック図である。本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、複数のデータ出力装置（図１の例ではカウンタＡ，Ｂ）からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成することにより、汎用性の高いタイミング制御を行うことができることを特徴とする。以下、詳細に説明する。
【００２３】
図１に示すように、タイミング制御装置１００は、選択回路（第２選択回路）１０１１と、選択回路（第１選択回路）１０１８と、切替信号生成部１０１２と、記憶部１０１３と、演算部１０１４と、データ保持部１０１５と、比較部１０１６と、出力制御部１０１７と、を備える。記憶部１０１３は、ｎ（ｎは２以上の整数）個の制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎを有する。なお、選択回路１０１１，１０１８と、切替信号生成部１０１２と、記憶部１０１３と、演算部１０１４と、データ保持部１０１５と、比較部１０１６と、出力制御部１０１７と、によって１つの条件比較部が構成される。図１では、タイミング制御装置１００が１つの条件比較部を有した場合の例であるが、タイミング制御装置１００は２以上の条件比較部を有した回路構成であっても良い。また、演算部１０１４とデータ保持部１０１５とにより基準データ生成部が構成される。
【００２４】
また、タイミング制御装置１００の外部には、ＣＰＵ（不図示）が設けられている。ＣＰＵは、例えば、タイミング制御装置１００からの要求に応じて当該タイミング制御装置１００に対してタイミング制御情報を与える。
【００２５】
選択回路１０１１には、外部に設けられたカウンタＡ及びカウンタＢからそれぞれ出力されたデータが入力される。データ出力装置であるカウンタＡ及びカウンタＢは、それぞれ独自のタイミング（以下、データ更新タイミングと称し、その周期をデータ更新周期と称す）でデータを出力する。例えば、カウンタＡ及びカウンタＢは、それぞれ独自のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力する。なお、データ出力装置の数は適宜変更可能である。
【００２６】
選択回路１０１１は、選択回路１０１８から出力された切替信号Ｓ２（後述）に基づいて、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを選択し出力する。図１の例では、選択回路１０１１は、切替信号Ｓ２に基づいてカウンタＡ及びカウンタＢからそれぞれ出力されるデータの何れかを選択し出力する。選択回路１０１１から出力されたデータは、演算部１０１４及び比較部１０１６に入力される。
【００２７】
記憶部１０１３において、各制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎには、タイミング制御情報が予め格納される。具体的には、各制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎには、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、が予め格納される。なお、制御情報格納部ＳＴ２〜ＳＴｎには、それぞれ一つ前の制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴ（ｎ−１）に格納される期待値データとの相対値が期待値データとして格納される。
【００２８】
本実施の形態では、カウンタＡの識別情報が"０"、カウンタＢの識別情報が"１"である場合を例に説明する。例えば、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"０"が、期待値データとして"１"が格納される。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"１"が、期待値データとして"２"が格納される。
【００２９】
選択回路１０１８は、切替信号生成部１０１２から出力された切替信号Ｓ１（後述）に基づいて、制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎにそれぞれ格納されたタイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、選択したタイミング制御情報に含まれる識別情報を切替信号Ｓ２として選択回路１０１１に出力するとともに、当該タイミング制御情報に含まれる期待値データを演算部１０１４に出力する。
【００３０】
例えば、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ１に格納されているタイミング制御情報を選択する。この場合、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＡから出力されるデータを選択し出力する。
【００３１】
演算部１０１４とデータ保持部１０１５とからなる基準データ生成部は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して選択回路１０１１から出力されたデータと、期待値データと、に基づいて基準データを生成する。より具体的には、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されるデータと、選択回路１０１８から出力される期待値データと、を加算して出力する。データ保持部１０１５は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった場合、その切り替わり直後に演算部１０１４から出力された演算結果（基準データ）を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった場合、その切り替わり直後における選択回路１０１１の最初の出力データと期待値データとの加算値（基準データ）を保持する。
【００３２】
例えば、選択回路１０１８が、制御情報格納部ＳＴ１に格納されるタイミング制御情報から制御情報格納部ＳＴ２に格納されるタイミング制御情報に選択を切り替えて出力し始めた場合について説明する。この場合、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として選択回路１０１１に出力し始めるとともに、期待値データ"２"を演算部１０１４に出力し始める。また、選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＢから出力されるデータを選択し出力し始める。演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ（例えば、"５"）と、期待値データ"２"とを加算して出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"７"を保持する。
【００３３】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されているデータと、データ保持部１０１５に保持されているデータと、を比較し、一致する場合に一致信号を出力する。例えば、比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＢの出力データが"７"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号を出力する。
【００３４】
切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６からの一致信号に基づいて切替信号Ｓ１を生成する。具体的には、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号が出力される毎に、選択回路１０１８が次の制御情報格納部に格納されているタイミング制御情報を選択し出力するように、切替信号Ｓ１を出力する。それにより、選択回路１０１８は、比較部１０１６から一致信号が出力される毎に、制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報から制御情報格納部ＳＴｎに格納されたタイミング制御情報までを順に切り替えて選択し、出力する。
【００３５】
出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号を受け取ると、当該一致信号に応じたタイミング信号Ｔ１を出力する。例えば、出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号を受け取ると、当該一致信号に同期してタイミング信号Ｔ１の論理値を反転させる。
【００３６】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成することができる。つまり、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【００３７】
さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、タイミング信号Ｔ１の論理値変化のタイミングを、当該タイミング信号Ｔ１の直前の論理値変化のタイミングを基準にして相対的に指定している。そのため、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、複数のデータ出力装置がそれぞれ独自のデータ更新タイミングでデータを出力する場合であっても、制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎに格納されたそれぞれのタイミング制御情報を用いて確実にタイミング制御を行うことができる。
【００３８】
さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、記憶部１０１３に予めｎ個のタイミング制御情報を格納し、これらを順番に用いてタイミング制御を行っている。したがって、少なくともｎ個のタイミング制御（タイミング信号Ｔ１の論理値変化）の全てが完了するまでは、タイミング制御装置１００からＣＰＵに対してタイミング制御情報を要求するための割込みは発生しない。このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、タイミング制御にＣＰＵ等を介在させる必要が無いため、タイミング制御の応答性を高めることが可能である。また、ＣＰＵに対する割込みの発生頻度が低下するため、ＣＰＵや周辺バスへの負荷が軽減される。さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００は、低消費電力化のためにＣＰＵがスリープモード（ＣＰＵによる命令実行を停止させるモード）に移行している場合でも、タイミング制御を継続させることができる。
【００３９】
（タイミングチャート）
次に、図１に示すタイミング制御装置１００の動作を、図２を用いてさらに具体的に説明する。図２は、図１に示すタイミング制御装置１００の動作を示すタイミングチャートである。図２の例では、カウンタＡは、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、独自のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。カウンタＢは、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、カウンタＡより小さい周期のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。
【００４０】
図２の例では、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"０"が、期待値データとして"１"が、格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"１"が、期待値データとして"２"（相対値）が、格納されている。
【００４１】
まず、選択回路１０１８は、切替信号Ｓ１に基づいて制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＡから出力されるデータを選択し出力する。
【００４２】
カウンタＡの初期化直後において、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"１"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、カウンタＡの初期化直後における選択回路１０１１の出力データ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を保持する。
【００４３】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＡの出力データが"１"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ１）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ１）。
【００４４】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"２"（相対値）を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＢから出力されるデータを選択し出力する。
【００４５】
選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった直後において、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ"５"と期待値データ"２"とを加算した結果"７"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"７"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった場合、その切り替わり直後における選択回路１０１１の最初の出力データ"５"と期待値データ"２"とを加算した結果"７"を保持する。
【００４６】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＢの出力データが"７"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ２）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ２）。
【００４７】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ３に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ２）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ３に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。
【００４８】
このようにして、タイミング制御装置１００は、カウンタＡの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち上げ（時刻ｔ１）、カウンタＢの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち下げる（時刻ｔ２）。
【００４９】
（タイミング制御装置１００の変形例）
図３は、図１に示すタイミング制御装置１００の変形例を示すブロック図である。図３に示すタイミング制御装置１００ａは、記憶部１０１３に相対値の期待値データ及び絶対値の期待値データを混在させて格納できることを特徴とする。
【００５０】
タイミング制御装置１００ａは、図１に示すタイミング制御装置１００と比較して、選択回路（第３選択回路）１０１９をさらに備える。なお、選択回路１０１１，１０１８，１０１９と、切替信号生成部１０１２と、記憶部１０１３と、演算部１０１４と、データ保持部１０１５と、比較部１０１６と、出力制御部１０１７と、によって１つの条件比較部が構成される。
【００５１】
また、タイミング制御装置１００ａは、各制御情報格納部に、期待値データ及び識別情報に加え当該期待値データが絶対値か相対値かを識別する付加情報をさらに格納する。選択回路１０１８は、この付加情報に応じた切替信号Ｓ３をさらに出力する。それにより、選択回路１０１８から出力される期待値データが相対値の場合には、選択回路１０１９は、データ保持部１０１５から出力されるデータを選択して比較部１０１６に出力する。一方、選択回路１０１８から出力される期待値データが絶対値の場合には、選択回路１０１９は、当該期待値データを選択して比較部１０１６に出力する。タイミング制御装置１００ａのその他の回路構成及び動作については、図１に示すタイミング制御装置１００と同様であるため、その説明を省略する。
【００５２】
このように、図３に示すタイミング制御装置１００ａは、相対値の期待値データ及び絶対値の期待値データを用いてタイミング制御を行うため、タイミング制御装置１００よりも汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【００５３】
（関連する技術のタイミング制御装置の説明）
次に、単純にデータ出力装置の数を増やし、相対値の期待値データを用いずにタイミング制御を行った場合の問題点について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、関連する技術のタイミング制御装置５００を示すブロック図である。図５は、関連する技術のタイミング制御装置５００の動作を示すタイミングチャートである。
【００５４】
関連する技術のタイミング制御装置５００は、図１に示すタイミング制御装置１００と異なり、各制御情報格納部に絶対値の期待値データ及び識別情報を格納する。また、関連する技術のタイミング制御装置５００は演算部１０１４及びデータ保持部１０１５を有さず、選択回路１０１８から出力される期待値データは直接比較部１０１６に入力される。関連する技術のタイミング制御装置５００のその他の回路構成については、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００と同様であるため、その説明を省略する。
【００５５】
なお、図５の例では、カウンタＡ及びカウンタＢは図２の場合と同様の動作を示す。制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"０"が、期待値データとして"１"が、格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"１"が、期待値データとして"２"が、格納されている。
【００５６】
まず、選択回路１０１８は、切替信号Ｓ１に基づいて制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＡから出力されるデータを選択し出力する。
【００５７】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＡの出力データが"１"になった場合、選択回路１０１８から出力される期待値データと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ１）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ１）。
【００５８】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"２"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＢから出力されるデータを選択し出力する。
【００５９】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＢの出力データが"２"になった場合に、選択回路１０１８から出力される期待値データと一致するため一致信号Ｆ１を出力するはずである。しかしながら、カウンタＢの出力データは、時刻ｔ２の時点で既に期待値データ"２"を超えた"５"を示している。したがって、比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＢの出力データと選択回路１０１８から出力される期待値データとが一致することが無いため、一致信号Ｆ１を出力することができない。つまり、関連する技術のタイミング制御装置５００は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を用いてタイミング制御することができない。
【００６０】
このように、関連する技術のタイミング制御装置５００は、複数のデータ出力装置がそれぞれ独自のデータ更新タイミングでデータを出力する場合、制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎにそれぞれ格納されたタイミング制御情報の時間的順序性を保証することができない。そのため、関連する技術のタイミング制御装置５００は、所望のタイミング制御を行うことができないという問題がある。
【００６１】
（本発明が適用される制御システムの説明）
本発明にかかるタイミング制御装置は、例えば、図６に示すようにマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと称す）に搭載される。図６は、図３に示すタイミング制御装置１００ａの変形例として２つの条件比較部１０１、１０２を有するタイミング制御装置１００ｂを搭載したマイコン２００と、マイコン２００によって制御される制御対象装置３００と、を備えた制御システムを示すブロック図である。なお、図６に示すタイミング制御装置１００ｂは、タイミング信号Ｔ１を生成する条件比較部１０１と、タイミング信号Ｔ２を生成する条件比較部１０２と、を備える。各条件比較部１０１，１０２は、選択回路１０１１，１０１８，１０１９と、切替信号生成部１０１２と、記憶部１０１３と、演算部１０１４と、データ保持部１０１５と、比較部１０１６と、出力制御部１０１７と、によって構成される。各条件比較部１０１，１０２の詳細な構成及び動作については、図３に示すタイミング制御装置１００ａの条件比較部と同様であるため、その説明を省略する。なお、複数のタイミング信号を生成するタイミング制御装置は、１つのタイミング信号を生成するタイミング制御装置が複数在る場合と等価である。
【００６２】
図６に示すマイコン２００は、タイミング制御装置１００ｂと、時間分割コントローラ２１０と、プログラム処理を行うＣＰＵ２０１と、プログラム等を格納するＲＡＭ２０２と、基準クロックを生成するクロック生成部２０３と、タイマ２０４，２０５と、ＡＤコンバータ２０６と、通信Ｉ／Ｆ２０７と、を備える。また、制御対象装置３００は、制御ドライバ３０１，３０２と、制御対象３０３と、ＡＳＩＣ３０４と、電流検出センサ３０５と、速度信号センサ３０６と、を備える。
【００６３】
タイマ２０４、タイマ２０５、ＡＤコンバータ２０６及び通信Ｉ／Ｆ２０７は、いずれもデータ出力装置である。タイマ２０４は、クロック生成部２０３によって生成された基準クロックに同期してカウント値をインクリメントし出力する。タイマ２０５は、制御対象装置３００から出力された速度情報（パルス信号）に基づきカウント値をインクリメントし出力する。ＡＤコンバータ２０６は、制御対象装置３００から出力された電流値情報（アナログ値）をデジタルデータに変換して出力する。通信Ｉ／Ｆ２０７は、制御対象装置３００から出力された監視結果（デジタル値）をデジタルデータとして出力する。なお、図６の例では、複数のデータ出力装置として、タイマ２０４、タイマ２０５、ＡＤコンバータ２０６及び通信Ｉ／Ｆ２０７が用いられているが、これに限られない。仕様に応じて様々な種類のデータ出力装置が用いられる。また、図６の例では、制御対象装置３００からマイコン２００に対して速度情報、電流値情報及び監視結果が供給されているが、これに限られない。制御対象装置３００からマイコン２００に対して供給される情報は、仕様に応じて適宜変更可能である。
【００６４】
時間分割コントローラ２１０は、タイマ２０４、タイマ２０５、ＡＤコンバータ２０６及び通信Ｉ／Ｆ２０７からそれぞれ出力されるデータを順に選択して時間分割データとして出力する。
【００６５】
タイミング制御装置１００ｂは、時間分割データに含まれる複数のデータに基づいてパルス波形のタイミング信号Ｔ１，Ｔ２を出力する。つまり、タイミング制御装置１００ｂは、複数のデータ出力装置２０４〜２０７からそれぞれ出力されるデータに基づいてパルス波形のタイミング信号Ｔ１，Ｔ２を出力する。なお、本実施の形態では、マイコン２００が時間分割コントローラ２１０を備えた場合を例に説明するが、これに限られない。マイコン２００は時間分割コントローラ２１０を備えない構成に適宜変更可能である。この場合、タイミング制御装置１００ｂに設けられた各条件比較部１０１，１０２には、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータが直接供給される。
【００６６】
タイミング信号Ｔ１は、制御対象装置３００に設けられた制御ドライバ３０１に供給される。タイミング信号Ｔ２は、制御対象装置３００に設けられた制御ドライバ３０２に供給される。なお、図６の例では、マイコン２００から制御対象装置３００に対して２つのタイミング信号Ｔ１，Ｔ２が供給されているが、これに限られない。タイミング信号の数は、制御対象装置３００の仕様に応じて適宜変更可能である。
【００６７】
制御ドライバ３０１，３０２は、それぞれタイミング信号Ｔ１，Ｔ２に基づいて制御対象３０３を駆動する。制御対象３０３は、例えば車載エンジンであって、制御ドライバ３０１，３０２によって回転運動が制御される。例えば、制御ドライバ３０１は、タイミング信号Ｔ１に基づいて制御対象３０３の回転速度を加速する。制御ドライバ３０２は、タイミング信号Ｔ２に基づいて制御対象３０３の回転速度を制限する。
【００６８】
ＡＳＩＣ３０４は、制御対象３０３の状態監視を行い、その監視結果をデジタルデータとして通信Ｉ／Ｆ２０７に出力する。例えば、ＡＳＩＣ３０４は、制御対象３０３が通常動作しているか停止しているか等の状態を監視するために用いられる。電流検出センサ３０５は、制御対象３０３に流れる電流を検出し、その検出結果を電流値情報（アナログ値）としてＡＤコンバータ２０６に出力する。例えば、電流検出センサ３０５は、制御対象３０３に所望の電流が流れているか否かを確認するために用いられる。速度信号センサ３０６は、制御対象３０３の回転速度を検出し、その検出結果を速度情報（パルス信号）としてタイマ２０５に出力する。
【００６９】
上記したように、図６に示すタイミング制御装置１００ｂは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号Ｔ１，Ｔ２を生成する。つまり、図６に示すタイミング制御装置１００ｂは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。さらに、図６の例では、複数のデータ出力装置のいくつかが、制御対象３０３から得られる情報（速度情報等）に応じたデータを出力している。それにより、図６に示すタイミング制御装置１００ｂは、制御対象３０３から得られる様々な種類の情報に基づいて、当該制御対象３０３をタイミング制御することが可能である。つまり、図６に示すタイミング制御装置１００ｂは、制御対象３０３から得られる様々な種類の情報に基づいて制御対象３０３をどのように制御すべきか判断し、汎用性の高いタイミング制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【００７０】
（タイミングチャート）
次に、図６に示す制御システムの動作を、図７を用いてさらに具体的に説明する。図７は、図６に示す制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【００７１】
図７に示すように、タイマ２０４は一定間隔でカウント値を増加させている。タイマ２０５は、制御対象装置３００からの速度情報（パルス信号）に基づいてカウント値を増加させている。したがって、制御対象３０３の回転速度が速くなるとタイマ２０５のカウント値の増加速度は上昇し、制御対象３０３の回転速度が遅くなるとタイマ２０５のカウント値の増加速度は低下する。ＡＤコンバータ２０６は、制御対象装置３００からの電流値情報（アナログ値）をデジタルデータに変換して出力している。通信Ｉ／Ｆ２０７は、制御対象装置３００からの監視結果（制御対象３０３の状態）をデジタルデータとして出力する。例えば、通信Ｉ／Ｆ２０７は、制御対象３０３が停止している場合にデータ"００ｈ"（１６進数）を出力し、制御対象３０３が通常動作している場合にデータ"０１ｈ"を出力する。
【００７２】
本実施の形態では、タイマ２０４の識別情報が"０"、タイマ２０５の識別情報が"１"、ＡＤコンバータ２０６の識別情報が"２"及び通信Ｉ／Ｆ２０７の識別情報が"３"である場合を例に説明する。
【００７３】
条件比較部１０１において、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"３"が、絶対値の期待値データとして"０１ｈ"が予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"０"が、絶対値の期待値データとして"６００ｈ"が予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ３には、識別情報として"０"が、相対値の期待値データとして"１００ｈ"が予め格納されている。なお、各制御情報格納部には期待値データが絶対値か相対値かを識別する付加情報も格納されているが、以下の説明では特に言及しない。
【００７４】
条件比較部１０２において、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"２"が、絶対値の期待値データとして"１００ｈ"が予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"２"が、絶対値の期待値データとして"９０ｈ"が予め格納されている。なお、各制御情報格納部には期待値データが絶対値か相対値かを識別する付加情報も格納されているが、以下の説明では特に言及しない。
【００７５】
まず、条件比較部１０１において、選択回路１０１８は制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ０）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"３"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、絶対値の期待値データ"０１ｈ"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"３"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、通信Ｉ／Ｆ２０７から出力されるデータを選択し出力する。
【００７６】
一方、条件比較部１０２において、選択回路１０１８は制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"２"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、絶対値の期待値データ"１００ｈ"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"２"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、ＡＤコンバータ２０６から出力されるデータを選択し出力する。
【００７７】
通信Ｉ／Ｆ２０７は、制御対象３０３の状態変化に応じてデータ"００ｈ"を"０１ｈ"に切り替えて出力する（時刻ｔ１）。このとき、条件比較部１０１は、通信Ｉ／Ｆ２０７の出力データと制御情報格納部ＳＴ１に格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ１）。
【００７８】
タイミング信号Ｔ１が立ち上がることにより、制御対象３０３の回転速度は加速される。そのため、タイマ２０５のカウント値の増加速度は上昇する。また、制御対象３０３に流れる電流値も上昇するため、ＡＤコンバータ２０６から出力されるデジタルデータの値も上昇する（時刻ｔ１〜ｔ２）。
【００７９】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ１の立ち上がり）が完了すると、条件比較部１０１に設けられた選択回路１０１８は、次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ１直後）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、絶対値の期待値データ"６００ｈ"を出力する。
【００８０】
次に、ＡＤコンバータ２０６から出力されるデジタルデータが"１００ｈ"になると、条件比較部１０２は、ＡＤコンバータ２０６の出力データと制御情報格納部ＳＴ１に格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ２をＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ２）。即ち、条件比較部１０２は、制御対象３０３に流れる電流値が過剰になると、制御対象３０３の回転速度を制限するためにタイミング信号Ｔ２をＬレベルからＨレベルに切り替える。
【００８１】
タイミング信号Ｔ２が立ち上がることにより、制御対象３０３の回転速度が一定速度以下に制限される。そのため、タイマ２０５のカウント値の増加速度は上昇しなくなる。また、制御対象に流れる電流値も上昇しなくなる（時刻ｔ２〜時刻ｔ４）。
【００８２】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ２の立ち上がり）が完了すると、条件比較部１０２に設けられた選択回路１０１８は、次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ２直後）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"２"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、絶対値の期待値データ"９０ｈ"を出力する。
【００８３】
一方、タイマ２０４のカウント値が"６００ｈ"に達すると、条件比較部１０１は、タイマ２０４のカウント値とデータ保持部１０１５に格納されたデータとが一致するため、タイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに切り替える（時刻ｔ３）。即ち、条件比較部１０１は、制御対象３０３が一定期間加速すると、制御対象３０３の回転速度を下げるためにタイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに切り替える。なお、このときのタイマ２０４のカウント値は"６００ｈ"である。
【００８４】
タイミング信号Ｔ１が立ち下がることにより、制御対象３０３の回転速度は減速される。そのため、タイマ２０５のカウント値の増加速度は減少する。また、制御対象３０３に流れる電流値も低下するため、ＡＤコンバータ２０６から出力されるデジタルデータの値も減少する（時刻ｔ３〜ｔ５）。
【００８５】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ１の立ち下がり）が完了すると、条件比較部１０１に設けられた選択回路１０１８は、次の制御情報格納部ＳＴ３に格納されているタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ３直後）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、相対値の期待値データ"１００ｈ"を出力する。
【００８６】
そして、ＡＤコンバータ２０６から出力されるデジタルデータが"９０ｈ"まで減少すると、条件比較部１０２は、ＡＤコンバータ２０６の出力データと制御情報格納部ＳＴ２に格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ２をＨレベルからＬレベルに切り替える（時刻ｔ４）。即ち、条件比較部１０２は、制御対象３０３に流れる電流値が許容値まで減少すると、制御対象３０３の回転速度の制限を解除するためにタイミング信号Ｔ２をＨレベルからＬレベルに切り替える。
【００８７】
さらに、タイマ２０５のカウント値が"７００ｈ"に達すると、条件比較部１０１は、タイマ２０５のカウント値とデータ保持部１０１５に格納されたデータとが一致するため、タイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ５）。即ち、条件比較部１０１は、制御対象３０３の回転速度を低下させて所定期間経過後に、制御対象３０３の回転速度を上げるためにタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに切り替える。
【００８８】
このように、タイミング制御装置１００ｂは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成する。つまり、タイミング制御装置１００ｂは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。さらに、図６の例では、複数のデータ出力装置のいくつかは、制御対象３０３から得られる情報（速度情報等）に応じたデータを出力している。それにより、タイミング制御装置１００ｂは、制御対象３０３から得られる様々な種類の情報に基づいて、当該制御対象３０３をタイミング制御することが可能である。つまり、タイミング制御装置１００ｂは、制御対象３０３から得られる様々な種類の情報に基づいて制御対象３０３をどのように制御すべきか判断し、汎用性の高いタイミング制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【００８９】
さらに、タイミング制御装置１００ｂは、相対値の期待値データ及び絶対値の期待値データを用いてタイミング制御を行うため、より汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【００９０】
実施の形態２
本発明にかかるタイミング制御装置の具体的製品への適用事例について、図８及び図９を用いて説明する。図８は、本発明にかかるタイミング制御装置１００ｃを搭載したエンジン制御用マイコン２００ｃと、エンジン制御用マイコン２００ｃによって制御される４気筒エンジン（車載エンジン）３００ｃと、を備えたエンジン制御システムを示すブロック図である。図９は、図８に示すエンジン制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【００９１】
図８に示すように、エンジン制御用マイコン２００ｃは、タイミング制御装置１００ｃと、プログラム処理を行うＣＰＵ２０１と、プログラム等を格納するＲＡＭ２０２と、時間タイマ（第２タイマ）２０８と、角度タイマ（第１タイマ）２０９と、を備える。また、４気筒エンジン３００ｃは、４つの気筒３１０，３２０，３３０，３４０と、回転角度センサ３０７と、を備える。気筒３１０は、燃料噴射制御部３１１と、点火制御部３１２と、を有する。燃料噴射制御部３１１は、制御ドライバ３１１１と、インジェクタ３１１２と、を有する。点火制御部３１２は、制御ドライバ３１２１と、イグナイタ３１２２と、を有する。気筒３２０，３３０，３４０の回路構成については、気筒３１０と同様であるため、その説明を省略する。
【００９２】
エンジン制御用マイコン２００ｃにおいて、時間タイマ２０８は、エンジン制御用マイコン２００ｃ内部で生成された一定周期の内部クロック（基準クロック）に同期してカウント値をインクリメントし出力する（図９の時間タイマ参照）。いわゆる、フリーランタイマである。
【００９３】
角度タイマ２０９は、４気筒エンジン３００ｃから出力されたパルス波形の角度信号（後述）に同期してカウント値をインクリメントし出力する（図９の角度タイマ参照）。言い換えると、角度タイマ２０９は、４気筒エンジン３００ｃの回転軸が一定角度回転する毎に、カウント値をインクリメントし出力する。なお、角度タイマ２０９は、カウント値０を回転角度０度とし、回転角度が７２０度になるまでカウント値をインクリメントする。そして、角度タイマ２０９は、回転角度が７２０度に達するとカウント値を０に初期化する。言い換えると、角度タイマ２０９は、カウント値０を回転角度０度とし、４気筒エンジン３００ｃの回転軸が２回転するまでカウント値をインクリメントする。そして、角度タイマ２０９は、４気筒エンジン３００ｃの回転軸が２回転するとカウント値を０に初期化する。
【００９４】
タイミング制御装置１００ｃは、８つの条件比較部１０１〜１０８を有し、時間タイマ２０８及び角度タイマ２０９からそれぞれ出力されるデータに基づいてパルス波形の８つのタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を出力する。タイミング信号Ｔ１，Ｔ２は、４気筒エンジン３００ｃに設けられた気筒３１０に供給される。同様に、タイミング信号Ｔ３，Ｔ４は気筒３２０に供給され、タイミング信号Ｔ５，Ｔ６は気筒３３０に供給され、タイミング信号Ｔ７，Ｔ８は気筒３４０に供給される。
【００９５】
４気筒エンジン３００ｃは、４つの気筒のピストン運動により、クランクシャフトの角度を変化させて回転軸を回転させる。各気筒は"吸気"、"圧縮"、"燃焼"及び"排気"の４つの工程の動作を繰り返すことでピストン運動を行う（図９の各気筒参照）。なお、４気筒エンジン３００ｃは、これら４つの工程を１サイクル分行うことにより、回転軸を２回転分回転させる。
【００９６】
気筒３１０において、燃料噴射制御部３１１は気筒内への燃料の噴射を制御する部である。制御ドライバ３１１１は、エンジン制御用マイコン２００ｃからのタイミング信号Ｔ１に基づいてインジェクタ３１１２を駆動する。インジェクタ３１１２は、制御ドライバ３１１１によって駆動されることにより、気筒内へ燃料を噴射する。なお、気筒内への燃料の噴射は、図９に示すように"吸気"の工程にて行われており、時間タイマ２０８及び角度タイマ２０９からの各出力データに基づいてそのタイミングが制御される。
【００９７】
また、気筒３１０において、点火制御部３１２は気筒内に噴射された燃料を点火する部である。制御ドライバ３１２１は、エンジン制御用マイコン２００ｃからのタイミング信号Ｔ２に基づいてイグナイタ３１２２を駆動する。イグナイタ３１２２は、制御ドライバ３１２１によって駆動されることにより、気筒内に噴射された燃料を点火する。なお、気筒内に噴射された燃料の点火は、図９に示すように"燃焼"の工程にて行われており、時間タイマ２０８及び角度タイマ２０９からの各出力データに基づいてそのタイミングが制御される。
【００９８】
なお、４つの気筒では、図９に示すように同時期にそれぞれ異なる工程の動作が行われる。そのため、４つの気筒の「燃料の噴射」及び「燃料の点火」は、それぞれ異なるタイミングで制御される。
【００９９】
回転角度センサ３０７は、４気筒エンジン３００ｃの回転運動の角速度を検出し、回転軸が一定角度変化する毎にパルス形状の角度信号を出力する。この角度信号は、エンジン制御用マイコン２００ｃに設けられた角度タイマ２０９に入力される。角度タイマ２０９は、角度信号に同期してカウント値をインクリメントし出力する。それにより、タイミング制御装置１００ｃは、角度タイマ２０９から出力されるデータに基づいて４つの気筒の「燃料の噴射」及び「燃料の点火」の各制御タイミングを検出する。
【０１００】
このように、図８に示すタイミング制御装置１００ｃは、時間タイマ２０８及び角度タイマ２０９からそれぞれ出力されるデータ（カウント値）に基づいて、気筒ごとに異なる「燃料の噴射」及び「燃料の点火」のタイミングを制御している。つまり、図８に示すタイミング制御装置１００ｃは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことが可能である。
【０１０１】
（タイミング制御装置１００ｃの構成及び基本動作）
次に、タイミング制御装置１００ｃの構成及び基本動作について、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃを示すブロック図である。図１１は、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃの動作を示すタイミングチャートである。なお、図１１では、タイミング信号Ｔ１〜Ｔ８のうちタイミング信号Ｔ１の波形のみ図示している。
【０１０２】
図１０に示すように、タイミング制御装置１００ｃは、条件比較部（タイミング信号生成部）１０１〜１０８を備える。各条件比較部１０１〜１０８の回路構成及び動作については、図１に示すタイミング制御装置１００に設けられた条件比較部と同様であるため、その説明を省略する。条件比較部１０１〜１０８は、時間タイマ２０８及び角度タイマ２０９からそれぞれ出力されるデータに基づいて、それぞれパルス波形のタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を出力する。
【０１０３】
図１１の例では、時間タイマ２０８は、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、独自のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。角度タイマ２０９は、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、時間タイマ２０８と異なる周期のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。
【０１０４】
図１１の例では、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"１"が、期待値データとして"１"が、予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"０"が、相対値の期待値データとして"４"が、予め格納されている。なお、本実施の形態では、時間タイマ２０８の識別情報が"０"、角度タイマ２０９の識別情報が"１"である場合を例に説明する。
【０１０５】
まず、選択回路１０１８は、切替信号Ｓ１に基づいて制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ０）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、角度タイマ２０９から出力されるデータを選択し出力する。
【０１０６】
角度タイマ２０９の初期化直後において、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"１"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、角度タイマ２０９の初期化直後における選択回路１０１１の出力データ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を保持する。
【０１０７】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力される角度タイマ２０９の出力データが"１"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ１）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ１）。
【０１０８】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、相対値の期待値データ"４"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、時間タイマ２０８から出力されるデータを選択し出力する。
【０１０９】
データ保持部１０１５は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった場合、その切り替わり直後における選択回路１０１１の最初の出力データ"５"と期待値データ"４"とを加算した結果"９"を保持する。
【０１１０】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力される時間タイマ２０８の出力データが"９"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ２）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ２）。
【０１１１】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ３に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ３に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。
【０１１２】
このようにして、タイミング制御装置１００ｃは、角度タイマ２０９の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち上げ（時刻ｔ１）、時間タイマ２０８の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち下げる（時刻ｔ２）。
【０１１３】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を生成することができる。つまり、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【０１１４】
さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、タイミング信号Ｔ１〜Ｔ８の論理値変化のタイミングを、当該タイミング信号Ｔ１〜Ｔ８の直前の論理値変化のタイミングを基準にして相対的に指定している。そのため、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、複数のデータ出力装置がそれぞれ独自のデータ更新タイミングでデータを出力する場合であっても、確実にタイミング制御を行うことができる。
【０１１５】
さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃにおいて、各条件比較部１０１〜１０８は、記憶部１０１３に予めｎ個のタイミング制御情報を格納し、これらを順番に用いてタイミング制御を行っている。したがって、少なくともｎ個のタイミング制御の全てが完了するまでは、各条件比較部１０１〜１０８からＣＰＵに対してタイミング制御情報を要求するための割込みは発生しない。このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、タイミング制御にＣＰＵ等を介在させる必要が無いため、タイミング制御の応答性を高めることが可能である。また、ＣＰＵに対する割込みの発生頻度が低下するため、ＣＰＵや周辺バスへの負荷が軽減される。さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、低消費電力化のためにＣＰＵがスリープモード（ＣＰＵによる命令実行を停止させるモード）に移行している場合でも、タイミング制御を継続させることができる。
【０１１６】
実施の形態３
図１２は、図１０に示すタイミング制御装置１００ｃの他の動作を説明するための図である。なお、図１２は、条件比較部１０１に設けられた切替信号生成部１０１２、記憶部１０１３及び選択回路１０１８のみを図示している。図１３は、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃの動作を示すタイミングチャートである。なお、図１１では、タイミング信号Ｔ１〜Ｔ８のうちタイミング信号Ｔ１の波形のみ図示している。
【０１１７】
図１２及び図１３の例では、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１が出力される毎に、選択回路１０１８が制御情報格納部ＳＴ１，ＳＴ２にそれぞれ格納されているタイミング制御情報を交互に選択し出力するように、切替信号Ｓ１を出力する。それにより、選択回路１０１８は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１が出力される毎に、制御情報格納部ＳＴ１，ＳＴ２にそれぞれ格納されているタイミング制御情報を交互に切り替えて選択し、出力する。なお、この場合、記憶部１０１３は２つの制御情報格納部ＳＴ１，ＳＴ２を有していれば良い。
【０１１８】
図１３の例では、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"１"が、相対値の期待値データとして"１"が、予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"０"が、相対値の期待値データとして"４"が、予め格納されている。なお、時間タイマ２０８の識別情報は"０"、角度タイマ２０９の識別情報は"１"である。
【０１１９】
図１３に示すように、タイミング制御装置１００ｃは、角度タイマ２０９の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち上げ（時刻ｔ１及び時刻ｔ３）、時間タイマ２０８の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち下げる（時刻ｔ２及び時刻ｔ４）。
【０１２０】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃでは、比較部１０１６から一致信号Ｆ１が出力される毎に、選択回路１０１８が制御情報格納部ＳＴ１，ＳＴ２にそれぞれ格納されているタイミング制御情報を交互に選択して出力する。それにより、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、各データ出力装置のデータ更新周期に応じたパルス周期のタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を生成することができる。今回の例では、角度タイマ２０９のデータ更新周期（４気筒エンジン３００ｃの回転数）に応じたパルス周期のタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８が生成される。つまり、４気筒エンジン３００ｃの回転数が変動した場合でも、それにあわせてタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８のパルス周期も変動するため、制御対象（４気筒エンジン３００ｃ）の状態に応じたパルス周期のタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を生成することが可能である。
【０１２１】
なお、本実施の形態では、選択回路１０１８が制御情報格納部ＳＴ１，ＳＴ２にそれぞれ格納されているタイミング制御情報を交互に選択して出力する場合を例に説明したが、これに限られない。選択回路１０１８が制御情報格納部ＳＴ１〜ＳＴｎにそれぞれ格納されているタイミング情報を繰り返し選択して出力する構成に適宜変更可能である。
【０１２２】
実施の形態４
図１４は、図１０に示すタイミング制御装置１００ｃの他の動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、図１４では、タイミング信号Ｔ１〜Ｔ８のうちタイミング信号Ｔ１の波形のみ図示している。
【０１２３】
図１４の例では、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"１"が、相対値の期待値データとして"１"が、予め格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"０"が、相対値の期待値データとして"４"が、予め格納されている。なお、時間タイマ２０８の識別情報は"０"、角度タイマ２０９の識別情報は"１"である。また、時間タイマ２０８では、カウント値は"９"までカウントアップされた後に"０"に初期化される。
【０１２４】
まず、選択回路１０１８は、切替信号Ｓ１に基づいて制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、角度タイマ２０９から出力されるデータを選択し出力する。
【０１２５】
角度タイマ２０９の初期化直後において、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"１"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、角度タイマ２０９の初期化直後における選択回路１０１１の出力データ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を保持する。
【０１２６】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力される角度タイマ２０９の出力データが"１"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ１）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ１）。
【０１２７】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、相対値の期待値データ"４"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、時間タイマ２０８から出力されるデータを選択し出力する。
【０１２８】
選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった直後において、演算部１０１４は、選択回路１０１１から出力されているデータ"８"と期待値データ"４"とを加算した結果"１２"を出力する。ここで、演算部１０１４の演算結果"１２"は、時間タイマ２０８の出力データ（カウント値）の最大値"９"を超えている。この場合、データ保持部１０１５は、演算部１０１４の演算結果"１２"から"１０"（時間タイマ２０８のカウント値の最大値"９"＋１）を減算した結果"２"を保持する。
【０１２９】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力される時間タイマ２０８の出力データが"２"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ２）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ２）。
【０１３０】
このようにして、タイミング制御装置１００ｃは、角度タイマ２０９の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち上げ（時刻ｔ１）、時間タイマ２０８の出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち下げる（時刻ｔ２）。
【０１３１】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃは、データ出力装置が周期性を有するデータ（カウント値）を出力するタイマ（カウンタ）等の場合でも、他の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３２】
実施の形態５
本実施の形態では、本発明が適用されるプロセッサシステムの概要について説明する。なお、本発明は、以下で説明するプロセッサシステムに適用されるものではあるが、説明するプロセッサシステムは一例であり、他のプロセッサシステムに本発明を適用することも可能である。
【０１３３】
本発明が適用されるプロセッサシステムの概略図を図１５に示す。図１５に示すように、本発明にかかるプロセッサシステムは、複数のＰＥ（Processing Element）を用いることにより処理性能の向上を実現するものである。また、本発明にかかるプロセッサシステムでは、ＰＥによる機能ブロックの分類とは別に３つのサブシステムによる機能の分類を行う。図１５に示すように、本発明にかかるプロセッサシステムでは、メインＰＥ（Processing Element）サブシステム、ＩＯ（Input Output）サブシステム、ＨＳＭ（Hardware Security Module）サブシステムを有する。
【０１３４】
メインＰＥサブシステムでは、予め内部に記憶されたプログラム又は外部から読み込んだプログラムに基づくプロセッサシステムに求められる具体的な処理を行う。ＩＯサブシステムでは、メインＰＥサブシステム又はＨＳＭサブシステムにより用いられる周辺装置が動作するための各種処理を行う。ＨＳＭサブシステムは、プロセッサシステムにおいて行われている処理のセキュリティ確認処理を行う。また、本発明にかかるプロセッサシステムでは、各サブシステムにクロック信号ＣＬＫａ、ＣＬＫｂ、ＣＬＫｃ、ＣＬＫｐが供給される。図１５に示す例では、メインＰＥサブシステムにはクロック信号ＣＬＫａが供給され、ＩＯサブシステムにはクロック信号ＣＬＫｂ、ＣＬＫｐが供給され、ＨＳＭサブシステムにはクロック信号ＣＬＫｃが供給される。これらのクロック信号ＣＬＫａ、ＣＬＫｂ、ＣＬＫｃは、システム全体構成の仕様に応じて、同一の周波数であっても、異なる周波数であっても良い。また、クロック信号ＣＬＫｐは、周辺装置に与えられ、ＩＯサブシステムに与えられるクロック信号ＣＬＫｂとは非同期のクロック信号である。
【０１３５】
続いて、より具体的に各サブシステムについて説明する。メインＰＥサブシステムは、メインＰＥａ、メインＰＥｂ、第１の命令メモリ、データメモリ、システムバスを有する。メインＰＥサブシステムでは、メインＰＥａ、メインＰＥｂ、命令メモリ及びデータメモリは、システムバスを介して互いに接続される。第１の命令メモリは、プログラムを格納する。データメモリは、外部から読み込んだプログラム及びプロセッサシステム内で処理されたデータを一時的に記憶する。メインＰＥａ及びメインＰＥｂは、それぞれ命令メモリ、データメモリ等を利用しながらプログラムを実行する。なお、メインＰＥａは、冗長動作が可能なように構成される。冗長動作とは、ソフトウェア的には一つのプロセッサエレメントとして動作するが、ハードウェアとしては多重化された構成又は検査回路等が付加された構成により高信頼な動作を行う動作である。冗長動作の一例として、クロック毎に多重化された回路の出力結果が同一であるか否かを比較するロックステップ動作がある。
【０１３６】
ＩＯサブシステムは、周辺バス、ＩＯＰＥ、周辺装置を有する。ＩＯＰＥは、周辺装置を利用する上で必要な処理を行う。なお、ＩＯＰＥはメインＰＥシステムの第１の命令メモリに記憶されているプログラムに基づき動作しても良く、他の記憶領域に記憶されているプログラムに基づき動作しても良い。周辺バスは、ＩＯＰＥ及び周辺装置を互いに接続する。
【０１３７】
図１５では、周辺装置として、ＣＡＮユニット、ＦＬＥＸＲＡＹユニット、ＳＰＩユニット、ＵＡＲＴユニット、ＡＤＣユニット、ＷＤユニット、タイマを例示した。ＣＡＮユニットは、自動車の車内通信規格の一つであるＣＡＮ（Controller Area Network）に基づく通信を行う。ＦＬＥＸＲＡＹユニットは、自動車の車内通信規格の一つであるFlex Ray規格に基づく通信を行う。ＳＰＩユニットは、３線又は４線のシリアル通信であるＳＰＩ（System Packet Interface）規格の通信を行う。ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）ユニットは、調歩同期方式によるシリアル信号をパラレル信号に変換し、また、その逆方向の変換を行う。ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）ユニットは、センサ等から与えられるアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＷＤ（Watch Dog）ユニットは、所定の期間が経過したことを検出するウォッチドックタイマ機能を提供する。タイマは、時間の計測、波形生成などを行う。図１５の例では、上記ユニットを周辺装置としたが、他の機能を有するユニットを含むことも可能であり、また、一部のユニットのみを有する場合も考えられる。
【０１３８】
ＨＳＭサブシステムは、セキュリティＰＥと、第２の命令メモリとを有する。セキュリティＰＥは、システムバスに接続される。セキュリティＰＥは、メインＰＥサブシステムで実行されているプログラムの正当性又はプログラムを実行して得られるデータの正当性を判断する。第２の命令メモリには、プログラムを格納する。また、第２の命令メモリは、セキュリティＰＥのみがアクセスできるメモリである。第２の命令メモリは、第１の命令メモリと共に１つの記憶領域として設けられていても良いが、セキュリティＰＥのみがアクセス可能な領域としてアクセス制御されていることが必要である。
【０１３９】
上記説明の通り、本発明が適用されるプロセッサシステムでは、複数のＰＥにより処理能力を向上させながら、予期しない故障、予期しないプログラムの改変等の不具合に対して高い耐性を実現するものである。なお、ここまでに説明したプロセッサシステムは、本発明が適用されるプロセッサシステムの一例を示したものであり、例えば、命令メモリ及びデータメモリの配置及びシステム中の個数は、そのシステムのアーキテクチャにより種々考えられる。また、メモリと各プロセッサエレメントとの接続は、例えば、複数のバスを介して接続される構成であっても良く、バスを介さずにプロセッサエレメントと接続される構成であっても良く、アーキテクチャの設計により種々の構成が考えられ得る。
【０１４０】
上記したプロセッサシステムの説明は、本発明が適用されるプロセッサシステムの全体的な構成を説明するためのものである。本発明にかかるタイミング制御装置は、例えば、ＩＯサブシステムの周辺装置の一つとして設けられる（不図示）。そして、このタイミング制御装置は、同じく周辺装置であるタイマ、ＡＤＣユニット等のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいて制御対象のタイミング制御を行う。
【０１４１】
ここで、本発明にかかるタイミング制御装置において、各条件比較部は、記憶部に予めｎ個のタイミング制御情報を格納し、これらを順番に用いてタイミング制御を行っている。したがって、少なくともｎ個のタイミング制御の全てが完了するまでは、各条件比較部からＩＯＰＥ（或いは他のＰＥ）に対してタイミング制御情報を要求するための割込みは発生しない。このように、本発明にかかるタイミング制御装置は、タイミング制御にＩＯＰＥを介在させる必要が無いため、タイミング制御の応答性を高めることが可能である。また、ＩＯＰＥに対する割込みの発生頻度が低下するため、ＩＯＰＥや周辺バスへの負荷が軽減される。
【０１４２】
さらに、本発明にかかるタイミング制御装置は、低消費電力化のために複数のＰＥがスリープモードに移行している場合でも、タイミング制御を継続させることができる。このように、本発明にかかるタイミング制御装置は、複数のＰＥを動作させなくてもタイミング制御を継続させることができるため、消費電力を効果的に低減することが可能である。
【０１４３】
なお、本発明は上記実施の形態１〜５に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。実施の形態２〜５では、タイミング制御装置が相対値の期待値データを用いてタイミング制御する場合を例に説明したが、これに限られない。タイミング制御装置は、絶対値の期待値データ及び相対値の期待値データを用いてタイミング制御する構成に適宜変更可能である。
【０１４４】
また、上記実施の形態２〜５では、タイミング制御装置がエンジン制御用マイコンに搭載された場合を例に説明したが、これに限られない。タイミング制御装置は、タイミング制御が必要な様々な装置に搭載されることができる。また、上記実施の形態２〜５では、タイミング制御装置がタイミング信号Ｔ１〜Ｔ８を生成する場合を例に説明したが、これに限られない。タイミング制御装置は、制御対象の仕様に応じて任意の数のタイミング信号を生成する構成に適宜変更可能である。この場合、タイミング制御装置は、生成するタイミング信号の数に応じた数の条件比較部を備える。
【０１４５】
ところで、近年、アプリケーションの多様化により、エンジンやモータ等の複数の制御対象を１つのマイコンにて制御することが求められている。ここで、従来のマイコンは、制御対象ごとに専用のタイマを備えるのが一般的である。つまり、従来のマイコンは、制御対象の数に応じた数のタイマを備えるのが一般的である。そのため、従来のマイコンでは、回路規模が増大するという問題があった。
【０１４６】
このような問題に対する解決策が、特許文献２に開示されている。図３０は、特許文献２に開示されたタイマ／カウンタ回路を示すブロック図である。図３０に示すタイマ／カウンタ回路は、インクリメンタ１と、ラッチ回路２と、レジスタブロック３Ａと、一致フラグ４Ａと、クリア制御部５と、動作制御部６と、中央処理装置７と、データバス８と、内部バス９と、転送制御回路１０と、を備える。レジスタブロック３Ａは、バッファ回路３０と、カウンタ３１Ａ〜３１Ｄと、一致検出機能を有するタイマレジスタ３２と、一致検出機能を有しない一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄと、を有する。
【０１４７】
一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄは、それぞれカウンタ３１Ａ〜３１Ｄに対応するタイマ値を記憶する。転送制御回路１０は、一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄのうち何れかの一致データ記憶回路に記憶されたタイマ値をタイマレジスタ３２に転送する。タイマレジスタ３２は、一致データ記憶回路３３Ａ〜３３Ｄの何れかから転送されたタイマ値と、対応するカウンタのカウント値と、の一致を検出して一致信号Ｆを出力する。一致フラグ４Ａは、タイマレジスタ３２からの一致信号Ｆに応じて対応する割込信号（ＩＡ〜ＩＤの何れか）を発生する。
【０１４８】
このように、図３０に示すタイマ／カウンタ回路は、一致検出機能を有するＣＡＭセルからなる回路規模の大きなタイマレジスタを複数備える代わりに、一致検出機能を有しないＲＡＭセルからなる回路規模の小さい一致データ比較回路を複数備えることにより、回路規模の増大を抑制している。
【０１４９】
そのほか、特許文献３にはマイコンを備えた車両制御装置が開示されている。このマイコンは、各種制御で個々に使用する制御用カウンタの値をベース処理にて所定時間間隔で計数し、更にそのカウンタ値に基づいて各種制御の実施タイミングを判断するとともに、そのタイミングに到達すると該当する処理を実施する。このマイコンは、定時割り込み処理において基準カウンタをカウントアップするとともに、制御用カウンタのカウントアップのタイミング毎に、基準カウンタを参照することによりベース処理の遅れを算出し、その遅れが制御用カウンタによる一回分の計数動作幅に達していれば制御用カウンタの値を補正する。
【０１５０】
また、特許文献４には、安価な構成で始動用キーの認証照合精度を向上させるためのパルス幅変調信号を生成する車載エンジン制御装置が開示されている。この車載エンジン制御装置に設けられたマイクロプロセッサは、２つのタイマ回路部により第１及び第２の駆動制御用タイマＴＩＭ１，ＴＩＭ２を構成し、クランク角センサと同期動作する点火・燃料噴射制御用の制御出力信号を生成する。各制御出力信号は、複数の気筒選択用ゲート回路により気筒別に分配され、対応するエンジン駆動用機器を順次駆動する。
【０１５１】
認証照合完了までは、第１の駆動制御用タイマＴＩＭ１で生成されたパルス幅変調信号は、認証用ゲート回路を介してイモビライザに送信され、イモビライザは、受信したパルス幅変調信号の周期、デューティに対応した周波数及び振幅の無線信号をトランスポンダに送信して、始動用キーから暗証番号を読み出す。
【０１５２】
しかしながら、特許文献２に開示されたタイマ／カウンタ回路（タイミング制御装置）において、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ａのカウント値と一致データ記憶回路３３Ａに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＡを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｂのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｂに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＢを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｃのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｃに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＣを発生する。また、一致フラグ４Ａは、カウンタ３１Ｄのカウント値と一致データ記憶回路３３Ｄに記憶されたタイマ値とが一致した場合に、割込信号ＩＤを発生する。
【０１５３】
このように、一致フラグ４Ａは、１つのカウンタ回路のカウント値と対応するタイマ値とが一致した場合に、対応する１つの割込信号（ＩＡ〜ＩＤの何れか）を発生している。つまり、一致フラグ４Ａは、１つのカウンタ回路のカウント値のみに基づいて１つの割込信号を発生することしかできず、複数のカウンタ回路のカウント値に基づいて１つの割込信号を発生することができない。そのため、関連する技術の関連する技術のタイマ／カウンタ回路は、このような割込信号を用いてタイミング制御を行おうとしても、汎用性の高いタイミング制御を行うことができないという問題があった。
【０１５４】
特に近年では、顧客要求の多様化により、同じ機能を実現する場合でもマイコンに備えられたカウンタの組み合わせ等に差異が生じている。そのため、様々な顧客の要求に対応可能な汎用性の高い製品開発が求められている。
【０１５５】
本発明にかかるタイミング制御装置は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを順に選択して時間分割データとして出力する時間分割コントローラと、前記時間分割データに基づきタイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、を備え、前記タイミング信号生成部は、前記複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の期待値データを格納するタイミング制御情報格納部と、前記何れかのデータ出力装置の期待値データと、前記時間分割データに含まれ前記何れかのデータ出力装置に対応するデータ出力装置のデータと、を比較して一致する場合に一致信号を出力する比較部と、前記一致信号に応じた前記タイミング信号を出力する出力制御部と、を有する。
【０１５６】
本発明にかかるタイミング制御装置の制御方法は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを順に選択して時間分割データとして出力し、タイミング制御情報格納部に格納された前記複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の期待値データと、前記時間分割データに含まれ前記何れかのデータ出力装置に対応するデータ出力装置のデータと、を比較して一致する場合に一致信号を出力し、前記一致信号に応じた前記タイミング信号を出力する。
【０１５７】
上述のような回路構成により、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【０１５８】
本発明により、汎用性の高いタイミング制御を行うことが可能なタイミング制御装置及びその制御方法を提供することができる。
【０１５９】
実施の形態６
図１８は、本発明の実施の形態６にかかるタイミング制御装置１００Ｘの概要を示すブロック図である。本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成することにより、汎用性の高いタイミング制御を行うことができることを特徴とする。以下、詳細に説明する。
【０１６０】
図１８に示すように、タイミング制御装置１００Ｘは、時間分割コントローラ１１０Ｘと、条件比較部（タイミング信号生成部）１０１Ｘ〜１０３Ｘと、を備える。時間分割コントローラ１１０Ｘは、シーケンサ１１０１Ｘと、セレクタ１１０２Ｘと、付加情報出力部１１０３Ｘと、を有する。条件比較部１０１Ｘは、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘと、比較部１０１２Ｘと、出力制御部１０１３Ｘと、を有する。同様に、条件比較部１０２Ｘは、タイミング制御情報格納部１０２１Ｘと、比較部１０２２Ｘと、出力制御部１０２３Ｘと、を有する。条件比較部１０３Ｘは、タイミング制御情報格納部１０３１Ｘと、比較部１０３２Ｘと、出力制御部１０３３Ｘと、を有する。なお、本実施の形態では、３つの条件比較部が備えられた場合を例に説明するが、１つ以上の条件比較部が備えられた回路構成にも適宜変更可能である。
【０１６１】
時間分割コントローラ１１０Ｘにおいて、セレクタ１１０２Ｘには、外部に設けられたカウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸからそれぞれ出力されたデータが入力される。例えば、データ出力装置であるカウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸは、それぞれ基準クロック（不図示）に同期してデータを出力する。具体的には、カウンタＡＸ〜カウンタＣＸは、それぞれ基準クロックに同期してカウント値をインクリメントし出力する。ＡＤコンバータＤＸは、基準クロックに同期して、外部からのアナログデータをデジタルデータに変換して出力する。なお、本実施の形態では、複数のデータ出力装置がそれぞれ基準クロックに同期してデータを出力する場合を例に説明するが、これに限られない。複数のデータ出力装置がそれぞれ独自のタイミング（以下、データ更新タイミングと称し、その周期をデータ更新周期と称す）でデータを出力する回路構成にも適宜変更可能である。また、データ出力装置の数は適宜変更可能である。
【０１６２】
シーケンサ１１０１Ｘは、基準クロックの周期及びデータ出力装置の数に応じた周期の切替信号Ｓ１Ｘを出力する。セレクタ１１０２Ｘは、シーケンサ１１０１Ｘから出力された切替信号Ｓ１Ｘに基づいて、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを順次選択し、時間分割データとして出力する。
【０１６３】
具体的には、シーケンサ１１０１Ｘは、基準クロックの４分の１周期の切替信号Ｓ１Ｘを出力する。このとき、シーケンサ１１０１Ｘは、セレクタ１１０２ＸがカウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸの順に出力データを選択して出力するように、切替信号Ｓ１Ｘを出力する。それにより、セレクタ１１０２Ｘは、カウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸからそれぞれ出力されるデータを、基準クロックの４分の１周期の期間ずつ順に出力する。言い換えると、セレクタ１１０２Ｘは、カウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸからそれぞれ出力されるデータを、時間分割して時間分割データとして出力する。
【０１６４】
付加情報出力部１１０３Ｘは、時間分割データに含まれるデータ毎に付加情報を出力する。付加情報出力部１１０３Ｘは、例えば、セレクタ１１０２Ｘによって選択されているデータの出力元（データ出力装置）の識別情報を、付加情報として出力する。具体的には、付加情報出力部１１０３Ｘは、セレクタ１１０２ＸがカウンタＡＸのデータを選択して出力している場合、カウンタＡＸの識別情報として"０"を出力する。同様に、付加情報出力部１１０３Ｘは、セレクタ１１０２ＸがカウンタＢＸのデータを選択して出力している場合、カウンタＢＸの識別情報として"１"を出力し、セレクタ１１０２ＸがカウンタＣＸのデータを選択して出力している場合、カウンタＣＸの識別情報として"２"を出力し、セレクタ１１０２ＸがＡＤコンバータＤＸのデータを選択して出力している場合、ＡＤコンバータＤＸの識別情報として "３"を出力する。このようにして、付加情報出力部１１０３Ｘは、シーケンサ１１０１Ｘから出力される切替信号Ｓ１Ｘに同期して対応する付加情報（識別情報）を出力する。
【０１６５】
例えば、付加情報出力部１１０３Ｘから出力される付加情報（識別情報）は、時間分割データに含まれる対応するデータの最上位ビットに付加される。この場合、時間分割コントローラ１１０Ｘは、カウンタＡＸ、カウンタＢＸ、カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸからそれぞれ出力されるデータに付加情報（識別情報）を付加したものを、時間分割して時間分割データとして出力することとなる。
【０１６６】
条件比較部１０１Ｘにおいて、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵ（不図示）からの命令に応じたタイミング制御情報が格納される。具体的には、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、が格納される。例えば、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ０"が、格納される。
【０１６７】
比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０Ｘからの付加情報に基づき取得されたデータ出力装置の識別情報と、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された識別情報と、を比較するとともに、時間分割データに含まれる対応するデータと、期待値データとを比較し、それぞれ一致する場合に一致信号Ｆ１Ｘを出力する。例えば、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０Ｘから出力された付加情報としての識別情報が"０"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ０"の場合、即ち、時間分割コントローラ１１０Ｘから転送されてくるデータが"０ｙｙｙ０"の場合、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された識別情報及び期待値データと一致するため、一致信号Ｆ１Ｘを出力する。
【０１６８】
出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに応じたタイミング信号Ｔ１Ｘを出力する。例えば、出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１Ｘの論理値を反転させる。
【０１６９】
このタイミング制御が完了すると、条件比較部１０１ＸからＣＰＵに対して次のタイミング制御情報を要求するための割込みが発生する。それにより、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される。例えば、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"ｚｚｚ１"が、格納される。以降、同様の動作が繰り返されることにより、タイミング信号Ｔ１Ｘが制御される。
【０１７０】
条件比較部１０２Ｘ，１０３Ｘの回路構成については、条件比較部１０１Ｘと同様であるため、その説明を省略する。
【０１７１】
このように、図１８に示すタイミング制御装置１００Ｘでは、各条件比較部１０１Ｘ〜１０３Ｘが、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて１つのタイミング信号を生成することができる。つまり、図１８に示すタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【０１７２】
なお、シーケンサ１１０１Ｘの切替信号Ｓ１Ｘの周期、即ち、セレクタ１１０２Ｘによって選択されるデータが切り替わる周期（以下、データ切替周期と称す）は、データ出力装置の数及び各データ出力装置のデータ更新周期に依存するが、条件比較部の数には依存しない。したがって、仮に条件比較部が追加で設けられた場合でも、セレクタ１１０２Ｘのデータ切替周期は変わらないため、当該条件比較部の動作周波数をさらに高くする必要はない。
【０１７３】
（タイミングチャート）
次に、図１８に示すタイミング制御装置１００Ｘの動作を、図１９を用いてさらに具体的に説明する。図１９は、図１８に示すタイミング制御装置１００Ｘの動作を示すタイミングチャートである。図１９の例では、カウンタＡＸは、データ"ｘｘｘ０"、"ｘｘｘ１"及び"ｘｘｘ２"を基準クロックに同期して順に出力している。カウンタＢＸは、データ"ｙｙｙ０"、"ｙｙｙ１"及び"ｙｙｙ２"を基準クロックに同期して順に出力している。カウンタＣＸは、データ"ｚｚｚ０"、"ｚｚｚ１"及び"ｚｚｚ２"を基準クロックに同期して順に出力している。ＡＤコンバータＤＸは、データ"ａａａ０"、"ａａａ１"及び"ａａａ２"を基準クロックに同期して順に出力している。
【０１７４】
図１９の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ０"が、格納されている（時刻ｔ０）。タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"ｚｚｚ０"が、格納されている（時刻ｔ０）。タイミング制御情報格納部１０３１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ０"が、格納されている（時刻ｔ０）。
【０１７５】
まず、カウンタＡＸ〜カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸは、基準クロックの立ち上がりに同期して、それぞれデータ"ｘｘｘ０"、"ｙｙｙ０"、"ｚｚｚ０"及び"ａａａ０"を出力する（時刻ｔ１）。
【０１７６】
時間分割コントローラ１１０Ｘは、データ"ｘｘｘ０"、"ｙｙｙ０"、"ｚｚｚ０"及び"ａａａ０"にそれぞれ付加情報（識別情報）"０"、"１"、"２"及び"３"を付加したものを、基準クロックの４分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４及びｔ５）。
【０１７７】
次に、カウンタＡＸ〜カウンタＣＸ及びＡＤコンバータＤＸは、基準クロックの立ち上がりに同期して、それぞれデータ"ｘｘｘ１"、"ｙｙｙ１"、"ｚｚｚ１"及び"ａａａ１"を出力する（時刻ｔ５）。
【０１７８】
時間分割コントローラ１１０Ｘは、データ"ｘｘｘ１"、"ｙｙｙ１"、"ｚｚｚ１"及び"ａａａ１"にそれぞれ付加情報（識別情報）"０"、"１"、"２"及び"３"を付加したものを、基準クロックの４分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ６、ｔ７、ｔ８及びｔ９）。このような動作が繰り返される。
【０１７９】
条件比較部１０１Ｘにおいて、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０Ｘから出力された付加情報としての識別情報が"１"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ０"の場合、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された識別情報及び期待値データと一致するため、一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ３）。出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ３）。
【０１８０】
このタイミング制御が完了すると、条件比較部１０１ＸからＣＰＵに対して次のタイミング制御情報を要求するための割込みが発生する。それにより、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ３直後）。図１９の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"ｚｚｚ１"が、格納される。
【０１８１】
条件比較部１０１Ｘにおいて、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０Ｘから出力された付加情報としての識別情報が"２"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｚｚｚ１"の場合、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された識別情報及び期待値データと一致するため、一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ８）。出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ８）。
【０１８２】
このようにして、条件比較部１０１Ｘは、カウンタＢＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち上げ（時刻ｔ３）、カウンタＣＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち下げる（時刻ｔ８）。同様にして、条件比較部１０２Ｘは、カウンタＣＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち上げ（時刻ｔ４）、ＡＤコンバータＤＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち下げる（時刻ｔ９）。また、条件比較部１０３Ｘは、カウンタＢＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ３Ｘを立ち上げ（時刻ｔ３）、カウンタＡＸの出力データに基づきタイミング信号Ｔ３Ｘを立ち下げる（時刻ｔ６）。
【０１８３】
（タイミング制御装置を搭載したマイコンの説明）
本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、例えば、図２０に示すようにマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと称す）に搭載される。図２０は、図１８に示すタイミング制御装置１００Ｘを搭載したマイコン２００Ｘと、マイコン２００Ｘによって制御される制御対象装置３００Ｘと、を備えた制御システムを示すブロック図である。なお、図２０に示すタイミング制御装置１００Ｘは２つのタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘを出力している。
【０１８４】
図２０に示すマイコン２００Ｘは、タイミング制御装置１００Ｘと、プログラム処理を行うＣＰＵ２０１Ｘと、プログラム等を格納するＲＡＭ２０２Ｘと、基準クロックを生成するクロック生成部２０３Ｘと、タイマ２０４Ｘ，２０５Ｘと、ＡＤコンバータ２０６Ｘと、通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘと、を備える。また、制御対象装置３００Ｘは、制御ドライバ３０１Ｘ，３０２Ｘと、制御対象３０３Ｘと、ＡＳＩＣ３０４Ｘと、電流検出センサ３０５Ｘと、速度信号センサ３０６Ｘと、を備える。
【０１８５】
タイマ２０４Ｘ、タイマ２０５Ｘ、ＡＤコンバータ２０６Ｘ及び通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘは、いずれもデータ出力装置である。タイマ２０４Ｘは、クロック生成部２０３Ｘによって生成された基準クロックに同期してカウント値をインクリメントし出力する。タイマ２０５Ｘは、制御対象装置３００Ｘから出力された速度情報（パルス信号）に基づきカウント値をインクリメントし出力する。ＡＤコンバータ２０６Ｘは、制御対象装置３００Ｘから出力された電流値情報（アナログ値）をデジタルデータに変換して出力する。通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘは、制御対象装置３００Ｘから出力された監視結果（デジタル値）をデジタルデータとして出力する。なお、図２０の例では、複数のデータ出力装置として、タイマ２０４Ｘ、タイマ２０５Ｘ、ＡＤコンバータ２０６Ｘ及び通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘが用いられているが、これに限られない。仕様に応じて様々な種類のデータ出力装置が用いられる。また、図２０の例では、制御対象装置３００Ｘからマイコン２００Ｘに対して速度情報、電流値情報及び監視結果が供給されているが、これに限られない。制御対象装置３００Ｘからマイコン２００Ｘに対して供給される情報は、仕様に応じて適宜変更可能である。
【０１８６】
タイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置２０４Ｘ〜２０７Ｘからそれぞれ出力されるデータに基づいてパルス波形のタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘを出力する。タイミング信号Ｔ１Ｘは、制御対象装置３００Ｘに設けられた制御ドライバ３０１Ｘに供給される。タイミング信号Ｔ２Ｘは、制御対象装置３００Ｘに設けられた制御ドライバ３０２Ｘに供給される。なお、図２０の例では、マイコン２００Ｘから制御対象装置３００Ｘに対して２つのタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘが供給されているが、これに限られない。タイミング信号の数は、制御対象装置３００Ｘの仕様に応じて適宜変更可能である。
【０１８７】
制御ドライバ３０１Ｘ，３０２Ｘは、それぞれタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘに基づいて制御対象３０３Ｘを駆動する。制御対象３０３Ｘは、例えば車載エンジンであって、制御ドライバ３０１Ｘ，３０２Ｘによって回転運動が制御される。例えば、制御ドライバ３０１Ｘは、タイミング信号Ｔ１Ｘに基づいて制御対象３０３Ｘの回転速度を加速する。制御ドライバ３０２Ｘは、タイミング信号Ｔ２Ｘに基づいて制御対象３０３Ｘの回転速度を制限する。
【０１８８】
ＡＳＩＣ３０４Ｘは、制御対象３０３Ｘの状態監視を行い、その監視結果をデジタルデータとして通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘに出力する。例えば、ＡＳＩＣ３０４Ｘは、制御対象３０３Ｘが通常動作しているか停止しているか等の状態を監視するために用いられる。電流検出センサ３０５Ｘは、制御対象３０３Ｘに流れる電流を検出し、その検出結果を電流値情報（アナログ値）としてＡＤコンバータ２０６Ｘに出力する。例えば、電流検出センサ３０５Ｘは、制御対象３０３Ｘに所望の電流が流れているか否かを確認するために用いられる。速度信号センサ３０６Ｘは、制御対象３０３Ｘの回転速度を検出し、その検出結果を速度情報（パルス信号）としてタイマ２０５Ｘに出力する。
【０１８９】
上記したように、図２０に示すタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘを生成する。つまり、図２０に示すタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。さらに、図２０の例では、複数のデータ出力装置のいくつかが、制御対象３０３Ｘから得られる情報（速度情報等）に応じたデータを出力している。それにより、図２０に示すタイミング制御装置１００Ｘは、制御対象３０３Ｘから得られる様々な種類の情報に基づいて、当該制御対象３０３Ｘをタイミング制御することが可能である。つまり、図２０に示すタイミング制御装置１００Ｘは、制御対象３０３Ｘから得られる様々な種類の情報に基づいて制御対象３０３Ｘをどのように制御すべきか判断し、汎用性の高いタイミング制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【０１９０】
（タイミングチャート）
次に、図２０に示す制御システムの動作を、図２１を用いてさらに具体的に説明する。図２１は、図２０に示す制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【０１９１】
図２１に示すように、タイマ２０４Ｘは一定間隔でカウント値を増加させている。タイマ２０５Ｘは、制御対象装置３００Ｘからの速度情報（パルス信号）に基づいてカウント値を増加させている。したがって、制御対象３０３Ｘの回転速度が速くなるとタイマ２０５Ｘのカウント値の増加速度は上昇し、制御対象３０３Ｘの回転速度が遅くなるとタイマ２０５Ｘのカウント値の増加速度は低下する。ＡＤコンバータ２０６Ｘは、制御対象装置３００Ｘからの電流値情報（アナログ値）をデジタルデータに変換して出力している。通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘは、制御対象装置３００Ｘからの監視結果（制御対象３０３Ｘの状態）をデジタルデータとして出力する。例えば、通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘは、制御対象３０３Ｘが停止している場合にデータ"００ｈ"（１６進数）を出力し、制御対象３０３Ｘが通常動作している場合にデータ"０１ｈ"を出力する。
【０１９２】
なお、図２１の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"３"が、期待値データとして１６進数の"０１ｈ"（絶対値）が格納されている（時刻ｔ０）。タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして１６進数の"１００ｈ"（絶対値）が格納されている（時刻ｔ０）。識別情報としての"０"、"１"、"２"及び"３"は、それぞれタイマ２０４Ｘ、タイマ２０５Ｘ、ＡＤコンバータ２０６Ｘ及び通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘに相当する。
【０１９３】
まず、通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘは、制御対象３０３Ｘの状態変化に応じてデータ"００ｈ"を"０１ｈ"に切り替えて出力する（時刻ｔ１）。このとき、条件比較部１０１Ｘは、通信Ｉ／Ｆ２０７Ｘの出力データとタイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ１）。
【０１９４】
タイミング信号Ｔ１Ｘが立ち上がることにより、制御対象３０３Ｘの回転速度は加速される。そのため、タイマ２０５Ｘのカウント値の増加速度は上昇する。また、制御対象３０３Ｘに流れる電流値も上昇するため、ＡＤコンバータ２０６Ｘから出力されるデジタルデータの値も上昇する（時刻ｔ１〜ｔ２）。
【０１９５】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ１Ｘの立ち上がり）が完了すると、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ１直後）。図２１の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"６００ｈ"（絶対値）が格納される。
【０１９６】
次に、ＡＤコンバータ２０６Ｘから出力されるデジタルデータが"１００ｈ"になると、条件比較部１０２Ｘは、ＡＤコンバータ２０６Ｘの出力データとタイミング制御情報格納部１０２１Ｘに格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ２ＸをＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ２）。即ち、条件比較部１０２Ｘは、制御対象３０３Ｘに流れる電流値が過剰になると、制御対象３０３Ｘの回転速度を制限するためにタイミング信号Ｔ２ＸをＬレベルからＨレベルに切り替える。
【０１９７】
タイミング信号Ｔ２Ｘが立ち上がることにより、制御対象３０３Ｘの回転速度が一定速度以下に制限される。そのため、タイマ２０５Ｘのカウント値の増加速度は上昇しなくなる。また、制御対象に流れる電流値も上昇しなくなる（時刻ｔ２〜時刻ｔ４）。
【０１９８】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ２Ｘの立ち上がり）が完了すると、タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ２直後）。図２１の例では、タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"９０ｈ"（絶対値）が格納される。
【０１９９】
一方、タイマ２０４Ｘのカウント値が"６００ｈ"に達すると、条件比較部１０１Ｘは、タイマ２０４Ｘのカウント値とタイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに切り替える（時刻ｔ３）。即ち、条件比較部１０１Ｘは、制御対象３０３Ｘが一定期間加速すると、制御対象３０３Ｘの回転速度を下げるためにタイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに切り替える。
【０２００】
タイミング信号Ｔ１Ｘが立ち下がることにより、制御対象３０３Ｘの回転速度は減速される。そのため、タイマ２０５Ｘのカウント値の増加速度は減少する。また、制御対象３０３Ｘに流れる電流値も低下するため、ＡＤコンバータ２０６Ｘから出力されるデジタルデータの値も減少する（時刻ｔ３〜ｔ５）。
【０２０１】
なお、このタイミング制御（タイミング信号Ｔ１Ｘの立ち下がり）が完了すると、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ３直後）。図２１の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"１００ｈ"（時刻ｔ３からの相対値）が格納される。
【０２０２】
そして、ＡＤコンバータ２０６Ｘから出力されるデジタルデータが"９０ｈ"まで減少すると、条件比較部１０２Ｘは、ＡＤコンバータ２０６Ｘの出力データとタイミング制御情報格納部１０２１Ｘに格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ２ＸをＨレベルからＬレベルに切り替える（時刻ｔ４）。即ち、条件比較部１０２Ｘは、制御対象３０３Ｘに流れる電流値が許容値まで減少すると、制御対象３０３Ｘの回転速度の制限を解除するためにタイミング信号Ｔ２ＸをＨレベルからＬレベルに切り替える。
【０２０３】
さらに、タイマ２０５Ｘのカウント値が"７００ｈ"に達すると、条件比較部１０１Ｘは、タイマ２０５Ｘのカウント値とタイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された期待値データとが一致するため、タイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに切り替える（時刻ｔ５）。即ち、条件比較部１０１Ｘは、制御対象３０３Ｘの回転速度を低下させて所定期間経過後に、制御対象３０３Ｘの回転速度を上げるためにタイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに切り替える。
【０２０４】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成する。つまり、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。さらに、図２０の例では、複数のデータ出力装置のいくつかは、制御対象３０３Ｘから得られる情報（速度情報等）に応じたデータを出力している。それにより、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、制御対象３０３Ｘから得られる様々な種類の情報に基づいて、当該制御対象３０３Ｘをタイミング制御することが可能である。つまり、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００Ｘは、制御対象３０３Ｘから得られる様々な種類の情報に基づいて制御対象３０３Ｘをどのように制御すべきか判断し、汎用性の高いタイミング制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【０２０５】
実施の形態７
本発明にかかるタイミング制御装置の具体的製品への適用事例について、図２２及び図２３を用いて説明する。図２２は、本発明にかかるタイミング制御装置１００ａＸを搭載したエンジン制御用マイコン２００ａＸと、エンジン制御用マイコン２００ａＸによって制御される４気筒エンジン（車載エンジン）３００ａＸと、を備えたエンジン制御システムを示すブロック図である。図２３は、図２２に示すエンジン制御システムの動作を示すタイミングチャートである。
【０２０６】
図２２に示すように、エンジン制御用マイコン２００ａＸは、タイミング制御装置１００ａＸと、プログラム処理を行うＣＰＵ２０１Ｘと、プログラム等を格納するＲＡＭ２０２Ｘと、時間タイマ（第２タイマ）２０８Ｘと、角度タイマ（第１タイマ）２０９Ｘと、を備える。また、４気筒エンジン３００ａＸは、４つの気筒３１０Ｘ，３２０Ｘ，３３０Ｘ，３４０Ｘと、回転角度センサ３０７Ｘと、を備える。気筒３１０Ｘは、燃料噴射制御部３１１Ｘと、点火制御部３１２Ｘと、を有する。燃料噴射制御部３１１Ｘは、制御ドライバ３１１１Ｘと、インジェクタ３１１２Ｘと、を有する。点火制御部３１２Ｘは、制御ドライバ３１２１Ｘと、イグナイタ３１２２Ｘと、を有する。気筒３２０Ｘ，３３０Ｘ，３４０Ｘの回路構成については、気筒３１０Ｘと同様であるため、その説明を省略する。
【０２０７】
エンジン制御用マイコン２００ａＸにおいて、時間タイマ２０８Ｘは、エンジン制御用マイコン２００ａＸ内部で生成された一定周期の内部クロック（基準クロック）に同期してカウント値をインクリメントし出力する（図２３の時間タイマ参照）。いわゆる、フリーランタイマである。
【０２０８】
角度タイマ２０９Ｘは、４気筒エンジン３００ａＸから出力されたパルス波形の角度信号（後述）に同期してカウント値をインクリメントし出力する（図２３の角度タイマ参照）。言い換えると、角度タイマ２０９Ｘは、４気筒エンジン３００ａＸの回転軸が一定角度回転する毎に、カウント値をインクリメントし出力する。なお、角度タイマ２０９Ｘは、カウント値０を回転角度０度とし、回転角度が７２０度になるまでカウント値をインクリメントする。そして、角度タイマ２０９Ｘは、回転角度が７２０度に達するとカウント値を０に初期化する。言い換えると、角度タイマ２０９Ｘは、カウント値０を回転角度０度とし、４気筒エンジン３００ａＸの回転軸が２回転するまでカウント値をインクリメントする。そして、角度タイマ２０９Ｘは、４気筒エンジン３００ａＸの回転軸が２回転するとカウント値を０に初期化する。なお、本実施の形態では、簡単のため、時間タイマ及び角度タイマのデータ更新タイミング（カウントアップタイミング）が同一である場合を例に説明する。
【０２０９】
タイミング制御装置１００ａＸは、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからそれぞれ出力されるデータに基づいて、パルス波形の８つのタイミング信号Ｔ１Ｘ〜Ｔ８Ｘを出力する。タイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘは、４気筒エンジン３００ａＸに設けられた気筒３１０Ｘに供給される。同様に、タイミング信号Ｔ３Ｘ，Ｔ４Ｘは気筒３２０Ｘに供給され、タイミング信号Ｔ５Ｘ，Ｔ６Ｘは気筒３３０Ｘに供給され、タイミング信号Ｔ７Ｘ，Ｔ８Ｘは気筒３４０Ｘに供給される。
【０２１０】
４気筒エンジン３００ａＸは、４つの気筒のピストン運動により、クランクシャフトの角度を変化させて回転軸を回転させる。各気筒は"吸気"、"圧縮"、"燃焼"及び"排気"の４つの工程の動作を繰り返すことでピストン運動を行う（図２３の各気筒参照）。なお、４気筒エンジン３００ａＸは、これら４つの工程を１サイクル分行うことにより、回転軸を２回転分回転させる。
【０２１１】
気筒３１０Ｘにおいて、燃料噴射制御部３１１Ｘは気筒内への燃料の噴射を制御する部である。制御ドライバ３１１１Ｘは、エンジン制御用マイコン２００ａＸからのタイミング信号Ｔ１Ｘに基づいてインジェクタ３１１２Ｘを駆動する。インジェクタ３１１２Ｘは、制御ドライバ３１１１Ｘによって駆動されることにより、気筒内へ燃料を噴射する。なお、気筒内への燃料の噴射は、図２３に示すように"吸気"の工程にて行われており、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからの各出力データに基づいてそのタイミングが制御される。
【０２１２】
また、気筒３１０Ｘにおいて、点火制御部３１２Ｘは気筒内に噴射された燃料を点火する部である。制御ドライバ３１２１Ｘは、エンジン制御用マイコン２００ａＸからのタイミング信号Ｔ２Ｘに基づいてイグナイタ３１２２Ｘを駆動する。イグナイタ３１２２Ｘは、制御ドライバ３１２１Ｘによって駆動されることにより、気筒内に噴射された燃料を点火する。なお、気筒内に噴射された燃料の点火は、図２３に示すように"燃焼"の工程にて行われており、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからの各出力データに基づいてそのタイミングが制御される。
【０２１３】
なお、４つの気筒では、図２３に示すように同時期にそれぞれ異なる工程の動作が行われる。そのため、４つの気筒の「燃料の噴射」及び「燃料の点火」は、それぞれ異なるタイミングで制御される。
【０２１４】
回転角度センサ３０７Ｘは、４気筒エンジン３００ａＸの回転運動の角速度を検出し、回転軸が一定角度変化する毎にパルス形状の角度信号を出力する。この角度信号は、エンジン制御用マイコン２００ａＸに設けられた角度タイマ２０９Ｘに入力される。角度タイマ２０９Ｘは、角度信号に同期してカウント値をインクリメントし出力する。それにより、タイミング制御装置１００ａＸは、角度タイマ２０９Ｘから出力されるデータに基づいて４つの気筒の「燃料の噴射」及び「燃料の点火」の各制御タイミングを検出する。
【０２１５】
このように、図２２に示すタイミング制御装置１００ａＸは、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからそれぞれ出力されるデータ（カウント値）に基づいて、気筒ごとに異なる「燃料の噴射」及び「燃料の点火」のタイミングを制御している。つまり、図２２に示すタイミング制御装置１００ａＸは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことが可能である。
【０２１６】
（タイミング制御装置１００ａＸの構成及び基本動作）
次に、タイミング制御装置１００ａＸの構成及び基本動作について、図２４を用いて説明する。図２４は、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ａＸを示すブロック図である。
【０２１７】
図２４に示すように、タイミング制御装置１００ａＸは、時間分割コントローラ１１０ａＸと、条件比較部（タイミング信号生成部）１０１Ｘ〜１０８Ｘと、を備える。時間分割コントローラ１１０ａＸは、シーケンサ１１０１Ｘと、セレクタ１１０２Ｘと、付加情報出力部としての識別情報出力部１１０３ａＸと、を有する。条件比較部１０１Ｘは、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘと、比較部１０１２Ｘと、出力制御部１０１３Ｘと、を有する。条件比較部１０２Ｘ〜１０８Ｘの回路構成については、条件比較部１０１Ｘと同様であるため、その説明を省略する。
【０２１８】
シーケンサ１１０１Ｘは、データ更新タイミング（例えば、内部クロック）の２分の１周期の切替信号Ｓ１Ｘを出力する。それにより、セレクタ１１０２Ｘは、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからそれぞれ出力されるデータを、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する。
【０２１９】
識別情報出力部１１０３ａＸは、セレクタ１１０２Ｘによって選択されているデータの出力元（時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘ）の識別情報を出力する。具体的には、識別情報出力部１１０３ａＸは、セレクタ１１０２Ｘが時間タイマ２０８Ｘのデータを選択して出力している場合、時間タイマ２０８Ｘの識別情報として"０"を出力する。同様に、識別情報出力部１１０３ａＸは、セレクタ１１０２Ｘが角度タイマ２０９Ｘのデータを選択して出力している場合、角度タイマ２０９Ｘの識別情報として"１"を出力する。このようにして、識別情報出力部１１０３ａＸは、シーケンサ１１０１Ｘから出力される切替信号Ｓ１Ｘに同期して対応する識別情報を出力する。
【０２２０】
なお、本実施の形態では、識別情報出力部１１０３ａＸから出力される識別情報は、時間分割データに含まれる対応するデータの最上位ビットに付加される。つまり、本実施の形態では、時間分割コントローラ１１０ａＸは、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからそれぞれ出力されるデータに対し対応する識別情報を付加したものを、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ交互に時間分割データとして出力する。
【０２２１】
条件比較部１０１Ｘにおいて、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵ２０１Ｘからの命令に応じたタイミング制御情報が格納される。具体的には、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、が格納される。例えば、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ０"が、格納される。
【０２２２】
比較部１０１２Ｘは、時間分割データに含まれる識別情報と、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納されている識別情報と、を比較するとともに、時間分割データに含まれる対応するデータと、期待値データとを比較し、それぞれ一致する場合に一致信号Ｆ１Ｘを出力する。例えば、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０ａＸから出力された識別情報が"０"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ０"の場合、即ち、時間分割コントローラ１１０ａＸから転送されてくるデータが"０ｙｙｙ０"の場合、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納された識別情報及び期待値データと一致するため、一致信号Ｆ１Ｘを出力する。
【０２２３】
出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに応じたタイミング信号Ｔ１Ｘを出力する。例えば、出力制御部１０１３Ｘは、比較部１０１２Ｘから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１Ｘの論理値を反転させる。
【０２２４】
このタイミング制御が完了すると、条件比較部１０１ＸからＣＰＵ２０１Ｘに対して次のタイミング制御情報を要求するための割込みが発生する。それにより、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵ２０１Ｘからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される。例えば、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"２"が、期待値データとして"ｚｚｚ１"が、格納される。以降、同様の動作が繰り返されることにより、タイミング信号Ｔ１Ｘが制御される。このような動作は、条件比較部１０２Ｘ〜１０８Ｘの場合においても同様に行われる。
【０２２５】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ａＸでは、各条件比較部１０１Ｘ〜１０８Ｘが、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて１つのタイミング信号を生成することができる。つまり、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ａＸは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【０２２６】
なお、シーケンサ１１０１Ｘの切替信号Ｓ１Ｘの周期、即ち、セレクタ１１０２Ｘのデータ切替周期は、データ出力装置の数及び各データ出力装置のデータ更新周期に依存するが、条件比較部の数には依存しない。そのため、条件比較部の数が増加した場合でも、各条件比較部の動作周波数を高くする必要はない。
【０２２７】
また、条件比較部の数が変更された場合でも、時間分割データの信号線は影響を受けない。そのため、条件比較部の数は容易に変更可能である。
【０２２８】
また、複数の条件比較部は、いずれも同じ時間分割データを受け取って動作している。そのため、これら複数の条件比較部は容易に同期して動作することができる。
【０２２９】
また、データ出力装置の数が変更された場合でも、切替信号Ｓ１Ｘの周期を変更することで容易に変更可能である。
【０２３０】
（タイミングチャート）
次に、図２４に示すタイミング制御装置１００ａＸの基本動作を、図２５を用いてさらに具体的に説明する。図２５は、図２４に示すタイミング制御装置１００ａＸの動作を示すタイミングチャートである。なお、図２５では、タイミング信号Ｔ１Ｘ〜Ｔ８Ｘのうちタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘの波形のみ図示している。図２５の例では、時間タイマ２０８Ｘは、データ更新タイミングで、データ"ｘｘｘ０"、"ｘｘｘ１"、"ｘｘｘ２"、"ｘｘｘ３"及び"ｘｘｘ４"を順に出力している。角度タイマ２０９Ｘは、データ更新タイミングで、データ"ｙｙｙ０"、"ｙｙｙ１"、"ｙｙｙ２"、"ｙｙｙ３"及び"ｙｙｙ４"を順に出力している。
【０２３１】
図２５の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ１"が、格納されている（時刻ｔ１）。タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納されている（時刻ｔ１）。
【０２３２】
まず、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘは、データ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ０"及び"ｙｙｙ０"を出力する（時刻ｔ１）。時間分割コントローラ１１０ａＸは、データ"ｙｙｙ０"及び"ｘｘｘ０"にそれぞれ識別情報"１"及び"０"を付加したものを、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ２及びｔ３）。
【０２３３】
次に、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘは、データ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ１"及び"ｙｙｙ１"を出力する（時刻ｔ３）。時間分割コントローラ１１０ａＸは、データ"ｙｙｙ１"及び"ｘｘｘ１"にそれぞれ識別情報"１"及び"０"を付加したものを、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ４及びｔ５）。このような動作が繰り返される。
【０２３４】
条件比較部１０１Ｘにおいて、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０ａＸから出力された識別情報が"１"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ１"の場合、一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ４）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ４）。なお、このタイミング制御が完了すると、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ４直後）。図２５の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納される。
【０２３５】
そして、条件比較部１０１Ｘにおいて、比較部１０１２Ｘは、時間分割コントローラ１１０ａＸから出力された識別情報が"０"であって、かつ、そのときの時間分割データに含まれるデータが"ｘｘｘ２"の場合、一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ６）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ６）。
【０２３６】
このようにして、条件比較部１０１Ｘは、角度タイマ２０９Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち上げ（時刻ｔ４）、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち下げる（時刻ｔ６）。同様にして、条件比較部１０２Ｘは、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち上げ（時刻ｔ６）、角度タイマ２０９Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち下げる（時刻ｔ７）。
【０２３７】
実施の形態８
図２６は、図２４に示すタイミング制御装置の変形例をタイミング制御装置１００ｂＸとして示すブロック図である。なお、本実施の形態では、タイミング制御装置１００ｂＸがエンジン制御用マイコン２００ａＸに搭載される場合を例に説明するが、これに限られず、タイミング制御の必要な様々な装置に搭載されることが可能である。
【０２３８】
図２６に示すように、タイミング制御装置１００ｂＸは、時間分割コントローラ１１０ｂＸと、条件比較部（タイミング信号生成部）１０１ｂＸ〜１０８ｂＸと、を備える。時間分割コントローラ１１０ｂＸは、シーケンサ１１０１Ｘと、セレクタ１１０２Ｘと、付加情報出力部としての切替情報出力部１１０３ｂＸと、を有する。条件比較部１０１ｂＸは、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘと、比較部１０１２ｂＸと、出力制御部１０１３Ｘと、を有する。比較部１０１２ｂＸは、第１判定部１０１４Ｘと、第２判定部１０１５Ｘと、論理積回路（以下、単にＡＮＤと称す）１０１６Ｘと、を有する。条件比較部１０２ｂＸ〜１０８ｂＸの回路構成については、条件比較部１０１ｂＸと同様であるため、その説明を省略する。なお、本実施の形態では、簡単のため、時間タイマ及び角度タイマのデータ更新タイミング（カウントアップタイミング）が同一である場合を例に説明する。
【０２３９】
シーケンサ１１０１Ｘは、データ更新タイミング（例えば、内部クロック）の２分の１周期の切替信号Ｓ１Ｘを出力する。それにより、セレクタ１１０２Ｘは、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘからそれぞれ出力されるデータを、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ交互に時間分割データとして出力する。
【０２４０】
切替情報出力部１１０３ｂＸは、セレクタ１１０２Ｘによって選択されるデータの切り替わりタイミングの情報（切替情報）を出力する。言い換えると、切替情報出力部１１０３ｂＸは、シーケンサ１１０１Ｘから出力される切替信号Ｓ１Ｘの情報（切替情報）を出力する。これにより、条件比較部１０１ｂＸ〜１０８ｂＸは、データが変化したことを認識することができる。
【０２４１】
条件比較部１０１ｂＸにおいて、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、が格納される。
【０２４２】
第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータと、期待値データと、を比較して比較結果を出力する。例えば、第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータと期待値データとが一致する場合には比較結果として"１"を出力し、一致しない場合には比較結果として"０"を出力する。
【０２４３】
第２判定部１０１５Ｘは、切替情報出力部１１０３ｂＸから出力される切替情報に基づいて時間分割データに含まれるデータの出力元（データ出力装置）を識別し、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納されている識別情報と一致するか否かを判定する。例えば、第２判定部１０１５Ｘは、セレクタ１１０２Ｘによるデータの選択順序の情報を有しており、切替情報出力部１１０３ｂＸから出力される切替情報に基づいて、そのときの時間分割データに含まれるデータの出力元を識別する。第２判定部１０１５Ｘは、時間分割データに含まれるデータの出力元の識別情報と、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘに格納されている識別情報と、が一致する場合には判定結果として"１"を出力し、一致しない場合には判定結果として"０"を出力する。
【０２４４】
ＡＮＤ１０１６Ｘは、第１判定部１０１４Ｘの比較結果と第２判定部１０１５Ｘの判定結果との論理積を出力制御部１０１３Ｘに出力する。ここで、第１判定部１０１４Ｘから比較結果として"１"が出力され、第２判定部１０１５Ｘから判定結果として"１"が出力された場合、ＡＮＤ１０１６Ｘは、これらの論理積として一致信号Ｆ１Ｘを出力する。
【０２４５】
出力制御部１０１３Ｘは、上記したように、比較部１０１２ｂＸから一致信号Ｆ１Ｘを受け取ると、当該一致信号Ｆ１Ｘに応じたタイミング信号Ｔ１Ｘを出力する。このような動作は、条件比較部１０２ｂＸ〜１０８ｂＸの場合においても同様に行われる。
【０２４６】
このように、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｂＸの場合も、実施の形態６，７にかかるタイミング制御装置と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｂＸでは、時間分割コントローラから各条件比較部に対して識別情報を伝達する必要が無い。そのため、時間分割コントローラから各条件比較部に対する高速な信号伝達が可能となる。
【０２４７】
（タイミングチャート）
次に、図２６に示すタイミング制御装置１００ｂＸの基本動作を、図２７を用いてさらに具体的に説明する。図２７は、図２６に示すタイミング制御装置１００ｂＸの動作を示すタイミングチャートである。なお、図２７では、タイミング信号Ｔ１Ｘ〜Ｔ８Ｘのうちタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘの波形のみ図示している。また、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘがそれぞれ出力するデータは、図２５の場合と同様である。
【０２４８】
図２７の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ１"が、格納されている（時刻ｔ１）。タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納されている（時刻ｔ１）。
【０２４９】
まず、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘは、データ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ０"及び"ｙｙｙ０"を出力する（時刻ｔ１）。時間分割コントローラ１１０ｂＸは、データ"ｙｙｙ０"及び"ｘｘｘ０"を、データ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ２及びｔ３）。
【０２５０】
次に、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘは、データ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ１"及び"ｙｙｙ１"を出力する（時刻ｔ３）。時間分割コントローラ１１０ｂＸは、データ"ｙｙｙ１"及び"ｘｘｘ１"を、データ更新タイミングの２分の１周期に期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ４及びｔ５）。このような動作が繰り返される。
【０２５１】
なお、時間分割コントローラ１１０ｂＸは、データ更新タイミングの２分の１周期のタイミングの情報を切替情報としてさらに出力している。
【０２５２】
条件比較部１０１ｂＸにおいて、第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ１"の場合、比較結果として"１"を出力する。また、第２判定部１０１５Ｘは、このデータ"ｙｙｙ１"の出力元の識別情報が"１"である場合、判定結果として"１"を出力する。それにより、ＡＮＤ１０１６Ｘは一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ４）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ４）。なお、このタイミング制御が完了すると、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ４直後）。図２７の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納される。
【０２５３】
条件比較部１０１ｂＸにおいて、第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータが"ｘｘｘ２"の場合、比較結果として"１"を出力する。また、第２判定部１０１５Ｘは、このデータ"ｘｘｘ２"の出力元の識別情報が"０"である場合、判定結果として"１"を出力する。それにより、ＡＮＤ１０１６Ｘは一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ６）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ６）。
【０２５４】
このようにして、条件比較部１０１ｂＸは、角度タイマ２０９Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち上げ（時刻ｔ４）、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち下げる（時刻ｔ６）。同様にして、条件比較部１０２ｂＸは、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち上げ（時刻ｔ６）、角度タイマ２０９Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち下げる（時刻ｔ７）。
【０２５５】
実施の形態９
本実施の形態では、複数のデータ出力装置のデータ更新周期が異なる場合の例を、図２８及び図２９を用いて説明する。図２８は、図２６に示すタイミング制御装置１００ｂＸと同様の構成のタイミング制御装置１００ｃＸを示すブロック図である。また、図２９は、図２８に示すタイミング制御装置１００ｃＸの動作を示すタイミングチャートである。なお、本実施の形態では、タイミング制御装置１００ｃＸがエンジン制御用マイコン２００ａＸに搭載される場合を例に説明するが、これに限られず、タイミング制御の必要な様々な装置に搭載されることが可能である。
【０２５６】
図２８に示すように、タイミング制御装置１００ｃＸは、時間分割コントローラ１１０ｃＸと、条件比較部（タイミング信号生成部）１０１ｃＸ〜１０８ｃＸと、を備える。時間分割コントローラ１１０ｃＸは、シーケンサ１１０１Ｘと、セレクタ１１０２Ｘと、付加情報出力部としての切替情報出力部１１０３ｃＸと、を有する。条件比較部１０１ｃＸは、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘと、比較部１０１２ｃＸと、出力制御部１０１３Ｘと、を有する。比較部１０１２ｃＸは、第１判定部１０１４Ｘと、第２判定部１０１５Ｘと、論理積回路（以下、単にＡＮＤと称す）１０１６Ｘと、を有する。条件比較部１０２ｃＸ〜１０８ｃＸの回路構成については、条件比較部１０１ｃＸと同様であるため、その説明を省略する。
【０２５７】
セレクタ１１０２Ｘには、時間タイマ２０８Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘの各出力データに加え、ＡＤコンバータ２１０Ｘの出力データが入力されている。なお、本実施の形態では、ＡＤコンバータ２１０Ｘ及び角度タイマ２０９Ｘのデータ更新周期が、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新周期の２倍である場合を例に説明する。
【０２５８】
シーケンサ１１０１Ｘは、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新タイミング（例えば、内部クロック）の２分の１周期の切替信号Ｓ１Ｘを出力する。このとき、シーケンサ１１０１Ｘは、セレクタ１１０２Ｘが時間タイマ２０８Ｘ、角度タイマ２０９Ｘ、時間タイマ２０８Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘの順に出力データを選択して出力するように、切替信号Ｓ１Ｘを出力する。それにより、セレクタ１１０２Ｘは、時間タイマ２０８Ｘ、角度タイマ２０９Ｘ、時間タイマ２０８Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘから出力されたデータを、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する。
【０２５９】
このように、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを、複数のデータ出力装置のそれぞれのデータ更新周波数の比率で選択して出力する。それにより、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、複数のデータ出力装置から出力されるデータを全て取り込んで時間分割データとして出力している。なお、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、同一のデータ出力装置から出力される同一のデータを繰り返し選択し出力してしまう可能性もある。そのような場合に備え、後段の各条件比較部は、あるデータに基づき一致信号を生成した場合には、次のタイミング制御情報が設定されるまでの間、同じデータに基づいて一致信号を生成しないように構成される。
【０２６０】
図２８に示すタイミング制御装置１００ｃＸのその他の回路構成については、図２６に示すタイミング制御装置１００ｂＸと同様であるため、その説明を省略する。
【０２６１】
時間分割コントローラ１１０ｃＸは、複数のデータ出力装置から出力されるデータを単純に等間隔で選択し出力する場合よりも、切替信号Ｓ１Ｘの周期を大きくすることができる。そのため、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、複数のデータ出力装置から出力されるデータを効率良く時間分割データとして出力することができる。なお、複数のデータ出力装置から出力されるデータを単純に等間隔で選択し出力する場合、切替信号Ｓ１Ｘの周期は、「複数のデータ出力装置のデータ更新周期のうち最も短いデータ更新周期」を「データ出力装置の数」で除した周期に設定される必要がある。その場合、時間分割コントローラ及び各条件比較部の動作周波数が高くなるため、消費電力の増加や設計難易度の上昇等の問題が発生する。
【０２６２】
一般的に、タイミング制御に用いられる時間タイマ２０８Ｘ等のタイマでは、何れも同一周期で出力データが更新される。そのため、これらタイマ（カウンタ）から出力されるデータの選択頻度に重み付けがされた場合でも問題は発生しない。一方、ＡＤコンバータ２１０Ｘ等では、時間タイマ２０８Ｘ等と異なり出力データの更新周期が長い。さらに、ＡＤコンバータ２１０Ｘは多くのチャネルを持つものが多い。言い換えると、ＡＤコンバータ２１０Ｘは更新周期の長いデータを同時に複数出力するものが多い。そのため、本実施の形態にかかるタイミング制御装置１００ｃＸは、特に時間タイマ及びＡＤコンバータが混在する場合に、効率良くタイミング制御することが可能である。
【０２６３】
（タイミングチャート）
次に、図２８に示すタイミング制御装置１００ｃＸの基本動作を、図２９のタイミングチャートを用いてさらに具体的に説明する。なお、図２９では、タイミング信号Ｔ１Ｘ〜Ｔ８Ｘのうちタイミング信号Ｔ１Ｘ，Ｔ２Ｘの波形のみ図示している。図２９の例では、時間タイマ２０８Ｘは、データ更新タイミングで、データ"ｘｘｘ０"、"ｘｘｘ１"、"ｘｘｘ２"、"ｘｘｘ３"及び"ｘｘｘ４"を順に出力している。角度タイマ２０９Ｘは、時間タイマ２０８Ｘの２倍の周期のデータ更新タイミングで、データ"ｙｙｙ０"、"ｙｙｙ１"及び"ｙｙｙ２"を順に出力している。ＡＤコンバータ２１０Ｘは、角度タイマ２０９Ｘと同じデータ更新タイミングで、データ"ｚｚｚ０"、"ｚｚｚ１"及び"ｚｚｚ２"を順に出力している。
【０２６４】
図２９の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"１"が、期待値データとして"ｙｙｙ１"が、格納されている（時刻ｔ０）。タイミング制御情報格納部１０２１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納されている（時刻ｔ０）。
【０２６５】
時間タイマ２０８Ｘ、角度タイマ２０９Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘは、それぞれデータ"ｘｘｘ０"、"ｙｙｙ０"及び"ｚｚｚ０"を出力している（時刻ｔ０）。その後、時間タイマ２０８Ｘ、角度タイマ２０９Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘは、データ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ１"、"ｙｙｙ１"及び"ｚｚｚ１"を出力する（時刻ｔ１）。時間タイマ２０８Ｘは、次のデータ更新タイミングで、"ｘｘｘ２"を出力する（時刻ｔ３）。このとき、角度タイマ２０９Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘの出力データは更新されない。
【０２６６】
その後、時間タイマ２０８Ｘ、角度タイマ２０９Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘは、次のデータ更新タイミングで、それぞれデータ"ｘｘｘ３"、"ｙｙｙ２"及び"ｚｚｚ２"を出力する（時刻ｔ５）。時間タイマ２０８Ｘは、次のデータ更新タイミングで、"ｘｘｘ４"を出力する（時刻ｔ７）。このとき、角度タイマ２０９Ｘ及びＡＤコンバータ２１０Ｘの出力データは更新されない。
【０２６７】
ここで、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、データ"ｘｘｘ０"、"ｙｙｙ１"、"ｘｘｘ１"及び"ｚｚｚ１"を、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３及びｔ４）。
【０２６８】
その後、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、データ"ｘｘｘ２"、"ｙｙｙ２"、"ｘｘｘ３"及び"ｚｚｚ２"を、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新タイミングの２分の１周期の期間ずつ順に時間分割データとして出力する（時刻ｔ５、ｔ６、ｔ７及びｔ８）。
【０２６９】
なお、時間分割コントローラ１１０ｃＸは、時間タイマ２０８Ｘのデータ更新タイミングの２分の１周期のタイミングの情報を切替情報としてさらに出力している。
【０２７０】
条件比較部１０１ｃＸにおいて、第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータが"ｙｙｙ１"の場合、比較結果として"１"を出力する。また、第２判定部１０１５Ｘは、このデータ"ｙｙｙ１"の出力元の識別情報が"１"である場合、判定結果として"１"を出力する。それにより、ＡＮＤ１０１６Ｘは一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ２）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ２）。なお、このタイミング制御が完了すると、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、ＣＰＵからの命令に応じた次のタイミング制御情報が格納される（時刻ｔ２直後）。図２９の例では、タイミング制御情報格納部１０１１Ｘには、識別情報として"０"が、期待値データとして"ｘｘｘ２"が、格納される。
【０２７１】
条件比較部１０１ｃＸにおいて、第１判定部１０１４Ｘは、時間分割データに含まれるデータが"ｘｘｘ２"の場合、比較結果として"１"を出力する。また、第２判定部１０１５Ｘは、このデータ"ｘｘｘ２"の出力元の識別情報が"０"である場合、判定結果として"１"を出力する。それにより、ＡＮＤ１０１６Ｘは一致信号Ｆ１Ｘを出力する（時刻ｔ５）。出力制御部１０１３Ｘは、当該一致信号Ｆ１Ｘに同期してタイミング信号Ｔ１ＸをＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ５）。
【０２７２】
このようにして、条件比較部１０１ｂＸは、角度タイマ２０９Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち上げ（時刻ｔ２）、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１Ｘを立ち下げる（時刻ｔ５）。同様にして、条件比較部１０２ｂＸは、時間タイマ２０８Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち上げ（時刻ｔ３）、ＡＤコンバータ２１０Ｘの出力データに基づきタイミング信号Ｔ２Ｘを立ち下げる（時刻ｔ８）。
【０２７３】
以上のように、上記実施の形態にかかるタイミング制御装置は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータに基づいてタイミング信号を生成することができる。そのため、上記実施の形態にかかるタイミング制御装置は、複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されたデータに基づいて、汎用性の高いタイミング制御を行うことができる。
【０２７４】
さらに、上記実施の形態にかかるタイミング制御装置は、タイミング制御対象の状態に基づいて当該タイミング制御対象をどのように制御すべきか判断し、汎用性の高いタイミング制御をリアルタイムに行うことが可能である。
【０２７５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上記実施の形態では、タイミング制御装置がエンジン制御用マイコンに搭載された場合の例を主に説明したが、これに限られない。タイミング制御装置は、タイミング制御が必要な様々な装置に搭載されることができる。
【０２７６】
ここで、図３０に示す関連する技術のタイマ／カウンタ回路において、一致フラグ４Ａは、１つのカウンタ回路のカウント値と、対応するタイマ値と、が一致した場合に、対応する１つのタイミング信号（割込信号）を発生している。したがって、このタイマ／カウンタ回路を用いて複数のタイミング信号をパラレルに発生させる場合には、発生させるタイミング信号の数に応じた数のカウンタ回路を備える必要がある。この場合、カウンタ回路の数に応じてタイミング信号生成部（タイマレジスタや一致フラグ）の動作周波数を高速にしなければならなくなる（図３１Ａ及び図３１Ｂ参照）。あるいは、各カウンタ回路のカウントアップ周期を低速にしなければならなくなる。特にエンジン制御分野では、１００本程度のタイミング信号を発生させる場合もある。この場合、発生させるタイミング信号の数に応じてタイミング信号生成部の動作周波数を高速にすることは、技術的に困難である。
【０２７７】
一方、上記実施の形態にかかるタイミング制御装置において、セレクタ１１０２Ｘのデータ切替周期は、タイミング信号生成部（条件比較部）の数には依存しない。つまり、上記実施の形態にかかるタイミング制御装置では、タイミング信号生成部（条件比較部）の数が増加した場合でも、各タイミング信号生成部の動作周波数を高速にする必要はない。
【０２７８】
実施の形態１０
図３２は、図１に示すタイミング制御装置１００の変形例をタイミング制御装置１００ｄとして示すブロック図である。
【０２７９】
図３２に示すタイミング制御装置１００ｄは、図１に示すタイミング制御装置と比較して、演算部１０１４に代えて演算部１０２０を備え、かつ、選択回路（第４選択回路）１０２４をさらに備える。また、タイミング制御装置１００ｄの外部には、制御部１０２５が設けられる。なお、制御部１０２５は、タイミング制御装置１００ｄの内部に設けられても良い。図３２に示すタイミング制御装置１００ｄのその他の回路構成については、図１に示すタイミング制御装置と同様であるため、その説明を省略する。なお、演算部１０２０と、データ保持部１０１５と、比較部１０１６と、選択回路１０２４と、により、比較演算部１０２６が構成される。
【０２８０】
制御部１０２５は、制御信号ＥＮを出力する部である。例えば、制御部１０２５は、比較演算部１０２６による比較を行う場合にＬレベルの制御信号ＥＮを出力し、比較演算部１０２６による比較を行わない場合、Ｈレベルの制御信号ＥＮを出力する。
【０２８１】
選択回路１０２４は、制御部１０２５からの制御信号ＥＮに基づいて、選択回路１０１８から出力された期待値データと、データ保持部１０１５に保持されたデータと、のうちの何れかを選択し、演算部１０２０に対して出力する。例えば、制御信号ＥＮがＬレベルの場合、選択回路２４は、選択回路１０１８から出力された期待値データを選択し、演算部１０２０に対して出力する。つまり、制御信号ＥＮがＬレベルの場合、タイミング制御装置１００ｄは、図１に示すタイミング制御装置１００と同様の動作を実行する。一方、制御信号ＥＮがＨレベルの場合、選択回路２４は、データ保持部１０１５に保持されたデータを選択して演算部１０２０に対して出力する。
【０２８２】
したがって、制御信号ＥＮがＬレベルの場合、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されるデータと、選択回路１０１８から出力される期待値データと、を加算して出力する。一方、制御信号ＥＮがＨレベルの場合、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されるデータと、データ保持部１０１５に保持されたデータと、の差分を出力する。
【０２８３】
次に、図３３を参照して、図３２に示すタイミング制御装置１００ｄの動作を説明する。図３３は、図３２に示すタイミング制御装置１００ｄの動作を示すタイミングチャートである。
【０２８４】
なお、図３３の例では、カウンタＡは、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、独自のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。カウンタＢは、カウント値を"０"に初期化後（時刻ｔ０）、カウンタＡより小さい周期のデータ更新タイミングでカウント値をインクリメントし出力している。
【０２８５】
また、図３３の例では、制御情報格納部ＳＴ１には、識別情報として"０"（カウンタＡの識別情報）が、期待値データとして"１"（相対値）が、格納されている。制御情報格納部ＳＴ２には、識別情報として"１"（カウンタＢの識別情報）が、期待値データとして"４"（相対値）が、格納されている。
【０２８６】
まず、選択回路１０１８は、切替信号Ｓ１に基づいて制御情報格納部ＳＴ１に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する（時刻ｔ０）。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"０"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"１"を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"０"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＡから出力されるデータを選択し出力する。また、このとき、制御信号ＥＮはＬレベルを示している。したがって、選択回路１０２４は、選択回路１０１８から出力された期待値データ"１"を選択して出力する。
【０２８７】
カウンタＡの初期化直後において、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されているデータ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０２０の演算結果"１"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、カウンタＡの初期化直後における選択回路１０１１の出力データ"０"と期待値データ"１"とを加算した結果"１"を保持する。
【０２８８】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＡの出力データが"１"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ１）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＬレベルからＨレベルに反転させる（時刻ｔ１）。
【０２８９】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ２に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ１）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ２に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。具体的には、選択回路１０１８は、識別情報である"１"を切替信号Ｓ２として出力するとともに、期待値データ"４"（相対値）を出力する。選択回路１０１１は、識別情報"１"に対応する切替信号Ｓ２に基づいて、カウンタＢから出力されるデータを選択し出力する。また、このとき、制御信号ＥＮはＬレベルを示している。したがって、選択回路１０２４は、選択回路１０１８から出力された期待値データ"４"を選択して出力する。
【０２９０】
選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった直後において、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されているデータ"５"と期待値データ"４"とを加算した結果"９"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０２０の演算結果"９"を保持する。つまり、データ保持部１０１５は、選択回路１０１８によって選択されるタイミング制御情報が切り替わった場合、その切り替わり直後における選択回路１０１１の最初の出力データ"５"と期待値データ"４"とを加算した結果"９"を保持する。
【０２９１】
次に、データ保持部１０１５に保持されているデータ"９"と、カウンタＢの出力データとが一致する前に、制御信号ＥＮがＬレベルからＨレベルに切り替わっている（時刻ｔ１'）。より具体的には、カウンタＢの出力データが"６"のときに、制御信号ＥＮがＬレベルからＨレベルに切り替わっている（時刻ｔ１'）。それにより、選択回路１０２４は、データ保持部１０１５に保持されたデータ"９"を選択して出力する。それにより、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されているデータ"６"と保持データ"９"との差分"３"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０２０の演算結果"３"を保持する。
【０２９２】
その後、カウンタＢの出力データが"９"のときに、制御信号ＥＮがＨレベルからＬレベルに切り替わっている（時刻ｔ２'）。それにより、選択回路１０２４は、再び選択回路１０１８から出力されている期待値データ"４"を選択して出力する。それにより、演算部１０２０は、選択回路１０１１から出力されているデータ"９"と期待値データ"４"とを加算した結果"１２"を出力する。そして、データ保持部１０１５は、演算部１０２０の演算結果"１２"を保持する。
【０２９３】
比較部１０１６は、選択回路１０１１から出力されるカウンタＢの出力データが"１２"になった場合、データ保持部１０１５に保持されているデータと一致するため、一致信号Ｆ１を出力する（時刻ｔ２）。出力制御部１０１７は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、当該一致信号Ｆ１に同期してタイミング信号Ｔ１をＨレベルからＬレベルに反転させる（時刻ｔ２）。
【０２９４】
また、切替信号生成部１０１２は、比較部１０１６から一致信号Ｆ１を受け取ると、選択回路１０１８が次の制御情報格納部ＳＴ３に格納されているタイミング制御情報を選択するように、切替信号Ｓ１を出力する（時刻ｔ２）。それにより、選択回路１０１８は、制御情報格納部ＳＴ３に格納されたタイミング制御情報を選択し出力する。
【０２９５】
このようにして、タイミング制御装置１００ｄは、カウンタＡの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち上げ（時刻ｔ１）、カウンタＢの出力データに基づきタイミング信号Ｔ１を立ち下げる（時刻ｔ２）。ここで、タイミング制御装置１００ｄは、制御信号ＥＮがＬレベルの場合、比較演算部１０２６による比較を行い（即ち、タイミング制御装置１００と同様に動作し）、制御信号ＥＮがＨレベルの場合、比較演算部１０２６による比較を行わない。
【０２９６】
それにより、例えば、タイミング信号Ｔ１の変化タイミングを予め設定したタイミングから変更したい場合、制御情報格納部の情報を変更することなく、制御信号ＥＮを切り替えるのみで容易に変更可能となる。このとき、制御信号ＥＮによるタイミング信号Ｔ１の変化タイミングの変更は、その後の動作設定に影響を与えない。他方、制御情報格納部の情報を変更することでタイミング信号Ｔ１の変化タイミングを変更する場合には、変更対象のタイミングの後のタイミング情報は全て作り直す必要がある。
【０２９７】
さらに、制御信号ＥＮによる制御によって制御情報格納部の情報を変更しなくてもタイミングの変更が容易に行えるため、リアルタイム性にほとんど影響を与えない。そのため、タイミング制御装置１００ｄは高速動作を維持することができる。
【０２９８】
本実施の形態では、制御信号ＥＮが制御部１０２５によって生成される場合を例に説明したが、これに限られない。制御信号ＥＮは、予め設けられた他の回路によって生成されても良い。また、制御信号ＥＮは、一つのみならず複数生成されても良い。それにより、リアルタイム性を維持しつつ、タイミング信号Ｔ１の変化タイミングを状況に応じてより細かく変更することができる。
【０２９９】
上記実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【０３００】
（付記１）
複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを順に選択して時間分割データとして出力する時間分割コントローラと、
前記時間分割データに基づきタイミング信号を生成するタイミング信号生成部と、を備え、
前記タイミング信号生成部は、
前記複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の期待値データを格納するタイミング制御情報格納部と、
前記何れかのデータ出力装置の期待値データと、前記時間分割データに含まれ前記何れかのデータ出力装置に対応するデータ出力装置のデータと、を比較して一致する場合に一致信号を出力する比較部と、
前記一致信号に応じた前記タイミング信号を出力する出力制御部と、を有するタイミング制御装置。
【０３０１】
（付記２）
時間分割コントローラは、
前記時間分割データに含まれる各データに対応する付加情報をさらに出力し、
前記タイミング制御情報格納部は、
何れかのデータ出力装置の期待値データに加え、当該何れかのデータ出力装置の識別情報をさらに格納し、
前記比較部は、
前記付加情報に基づき取得された前記データ出力装置の識別情報と、前記タイミング制御情報格納部に格納された識別情報と、を比較するとともに、前記時間分割データに含まれる対応する前記データと、前記期待値データと、を比較し、それぞれ一致する場合に一致信号を出力することを特徴とする付記１に記載のタイミング制御装置。
【０３０２】
（付記３）
前記時間分割コントローラは、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの更新周期に応じた周期の切替信号を出力するシーケンサと、
前記切替信号に同期して前記複数のデータを選択的に切り替え前記時間分割データとして出力するセレクタと、
前記切替信号に同期して、前記セレクタから出力されているデータに対応する識別情報を前記付加情報として出力する付加情報出力部と、を備えた付記２に記載のタイミング制御装置。
【０３０３】
（付記４）
前記時間分割コントローラは、
前記付加情報を対応する前記データに付加し、当該データとともに前記時間分割データとして出力することを特徴とする付記３に記載のタイミング制御装置。
【０３０４】
（付記５）
前記時間分割コントローラは、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの更新周期に応じた周期の切替信号を出力するシーケンサと、
前記切替信号に同期して前記複数のデータを選択的に切り替え前記時間分割データとして出力するセレクタと、
前記セレクタによって選択されるデータの切り替わりタイミングの情報を前記付加情報として出力する付加情報出力部と、を備え、
前記比較部は、
前記時間分割データに含まれるデータが前記期待値データと一致するか否かを判定する第１判定部と、
当該データを出力しているデータ出力装置を前記付加情報に基づいて識別し、その識別情報が前記タイミング情報格納部に格納された識別情報と一致するか否かを判定する第２判定部と、を有し、
前記比較部は、前記第１及び前記第２判定部の判定結果に基づいて前記一致信号を出力することを特徴とする付記２に記載のタイミング制御装置。
【０３０５】
（付記６）
前記時間分割コントローラは、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを、当該複数のデータ出力装置のデータ更新周期のうち最も短いデータ更新周期をデータ出力装置の数で除した周期で選択的に切り替え、前記時間分割データとして出力することを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載のタイミング制御装置。
【０３０６】
（付記７）
前記時間分割コントローラは、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを、当該複数のデータ出力装置のそれぞれのデータ更新周波数の比率で選択的に切り替え、前記時間分割データとして出力することを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載のタイミング制御装置。
【０３０７】
（付記８）
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも１つのデータ出力装置は、
前記タイミング信号によってタイミング制御される制御対象装置の状態に基づいて、データを出力することを特徴とする付記１〜７のいずれか一項に記載のタイミング制御装置。
【０３０８】
（付記９）
前記制御対象装置は、
車載エンジンであることを特徴とする付記８に記載のタイミング制御装置。
【０３０９】
（付記１０）
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも一つのデータ出力装置は、
前記車載エンジンの回転軸の角度に応じたデータを出力する第１タイマであることを特徴とする付記９に記載のタイミング制御装置。
【０３１０】
（付記１１）
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも一つのデータ出力装置は、
カウント値を一定間隔でカウントアップして出力する第２タイマであることを特徴とする付記９又は１０に記載のタイミング制御装置。
【０３１１】
（付記１２）
複数のタイミング信号生成部を備えた付記１〜１１のいずれか一項に記載のタイミング制御装置。
【０３１２】
（付記１３）
付記１〜１２のいずれか一項に記載された前記タイミング制御装置と、前記複数のデータ出力装置と、を有するマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータによって動作が制御される前記制御対象装置と、を備えた、制御システム。
【０３１３】
（付記１４）
複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータを順に選択して時間分割データとして出力し、
タイミング制御情報格納部に格納された前記複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の期待値データと、前記時間分割データに含まれ前記何れかのデータ出力装置に対応するデータ出力装置のデータと、を比較して一致する場合に一致信号を出力し、
前記一致信号に応じた前記タイミング信号を出力する、タイミング制御装置の制御方法。
【符号の説明】
【０３１４】
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ タイミング制御装置
１０１〜１０８ 条件比較部
２１０ 時間分割コントローラ
１０１１ 選択回路
１０１２ 切替信号生成部
１０１３ 記憶部
１０１４ 演算部
１０１５ データ保持部
１０１６ 比較部
１０１７ 出力制御部
１０１８ 選択回路
１０１９ 選択回路
１０２０ 演算部
１０２４ 選択回路
１０２５ 制御部
１０２６ 比較演算部
ＳＴ１〜ＳＴｎ 制御情報格納部
２００ マイコン
２００ｃ エンジン制御用マイコン
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＡＭ
２０３ クロック生成部
２０４ タイマ
２０５ タイマ
２０６ ＡＤコンバータ
２０７ 通信Ｉ／Ｆ
２０８ 時間タイマ
２０９ 角度タイマ
３００ 制御対象装置
３００ｃ ４気筒エンジン
３０１ 制御ドライバ
３０２ 制御ドライバ
３０３ 制御対象
３０４ ＡＳＩＣ
３０５ 電流検出センサ
３０６ 速度信号センサ
３０７ 回転角度センサ
３１０，３２０，３３０，３４０ 気筒
３１１ 燃料噴射制御部
３１１１ 制御ドライバ
３１１２ インジェクタ
３１２ 点火制御部
３１２１ 制御ドライバ
３１２２ イグナイタ
１００Ｘ，１００ａＸ，１００ｂＸ，１００ｃＸ タイミング制御装置
１０１Ｘ〜１０８Ｘ，１０１ｂＸ〜１０８ｂＸ，１０１ｃＸ〜１０８ｃＸ 条件比較部
１１０Ｘ，１１０ａＸ，１１０ｂＸ 時間分割コントローラ
１１０１Ｘ シーケンサ
１１０２Ｘ セレクタ
１１０３Ｘ 付加情報出力部
１１０３ａＸ 識別情報出力部
１１０３ｂＸ，１１０３ｃＸ 切替情報出力部
１０１１Ｘ タイミング制御情報格納部
１０１２Ｘ，１０１２ｂＸ，１０１２ｃＸ 比較部
１０１３Ｘ 出力制御部
１０１４Ｘ 第１判定部
１０１５Ｘ 第２判定部
１０１６Ｘ 論理積回路
１０２１Ｘ タイミング制御情報格納部
１０２２Ｘ 比較部
１０２３Ｘ 出力制御部
１０３１Ｘ タイミング制御情報格納部
１０３２Ｘ 比較部
１０３３Ｘ 出力制御部
２００Ｘ マイコン
２００ａＸ エンジン制御用マイコン
２０１Ｘ ＣＰＵ
２０２Ｘ ＲＡＭ
２０３Ｘ クロック生成部
２０４Ｘ タイマ
２０５Ｘ タイマ
２０６Ｘ ＡＤコンバータ
２０７Ｘ 通信Ｉ／Ｆ
２０８Ｘ 時間タイマ
２０９Ｘ 角度タイマ
３００Ｘ 制御対象装置
３００ａＸ ４気筒エンジン
３０１Ｘ 制御ドライバ
３０２Ｘ 制御ドライバ
３０３Ｘ 制御対象
３０４Ｘ ＡＳＩＣ
３０５Ｘ 電流検出センサ
３０６Ｘ 速度信号センサ
３０７Ｘ 回転角度センサ
３１０Ｘ，３２０Ｘ，３３０Ｘ，３４０Ｘ 気筒
３１１Ｘ 燃料噴射制御部
３１１１Ｘ 制御ドライバ
３１１２Ｘ インジェクタ
３１２Ｘ 点火制御部
３１２１Ｘ 制御ドライバ
３１２２Ｘ イグナイタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、によって構成されるタイミング制御情報を複数記憶する記憶部と、
複数の前記タイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報を選択的に出力する第１選択回路と、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる識別情報に基づいて選択し出力する第２選択回路と、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて基準データを生成する基準データ生成部と、
前記基準データと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に前記一致信号を出力する比較部と、
前記一致信号に応じたタイミング信号を出力する出力制御部と、を備え、
前記第１選択回路は、
前記一致信号が出力された場合に、前記複数のタイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報から次のタイミング制御情報に選択を切り替えて出力する、タイミング制御装置。
【請求項２】
前記基準データ生成部は、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、を加算し前記基準データとして出力する演算部を備えた請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項３】
前記基準データ生成部は、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて生成される前記基準データを保持するデータ保持部を備えた請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項４】
前記基準データ生成部は、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、当該タイミング制御情報に含まれる識別情報に基づき前記第２選択回路から最初に出力されたデータと、に基づいて前記基準データを生成する請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項５】
前記比較部から一致信号が出力される毎に前記第１選択回路が複数のタイミング制御情報を所定の順序で選択的に出力するための切替信号を生成する切替信号生成部をさらに備えた請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項６】
前記第１選択回路から出力されている期待値データと、前記基準データと、を選択的に出力する第３選択回路をさらに備え、
各前記タイミング制御情報は、
識別情報及び対応する期待値データに加え、さらに当該期待値データが相対値か絶対値かを識別する付加情報によって構成され、
前記第３選択回路は、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データが絶対値である場合に、当該期待値データを選択して出力し、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データが相対値である場合に、前記基準データを選択して出力し、
前記比較部は、
前記第３選択回路から出力されているデータと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に前記一致信号を出力する請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項７】
前記第１選択回路から出力されている期待値データと、前記基準データと、を外部からの制御信号に基づいて選択的に出力する第４選択回路をさらに備え、
前記基準データ生成部は、前記第４選択回路によって選択されたデータと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて前記基準データを生成する、請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項８】
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも１つのデータ出力装置は、
前記タイミング信号によってタイミング制御される制御対象装置の状態に基づいて、データを出力する請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項９】
前記制御対象装置は、
車載エンジンである請求項８に記載のタイミング制御装置。
【請求項１０】
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも一つのデータ出力装置は、
前記車載エンジンの回転軸の角度に応じたデータを出力する第１タイマである請求項９に記載のタイミング制御装置。
【請求項１１】
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも一つのデータ出力装置は、
カウント値を一定間隔でカウントアップして出力する第２タイマである請求項９に記載のタイミング制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載された前記タイミング制御装置と、前記複数のデータ出力装置と、を有するマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータによって動作が制御される前記制御対象装置と、を備えた、制御システム。
【請求項１３】
複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、によって構成されるタイミング制御情報を複数記憶し、
複数の前記タイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報を選択的に第１選択回路から出力し、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる識別情報に基づいて選択して第２選択回路から出力し、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて基準データを生成し、
前記基準データと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に一致信号を出力し、
前記一致信号に応じたタイミング信号を出力し、
前記一致信号が出力された場合に、前記複数のタイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報から次のタイミング制御情報に選択を切り替えて前記第１選択回路から出力する、タイミング制御装置の制御方法。
【請求項１４】
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データが絶対値である場合に、当該期待値データを選択して第３選択回路から出力し、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データが相対値である場合に、前記基準データを選択して前記第３選択回路から出力し、
前記第３選択回路から出力されているデータと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に前記一致信号を出力する請求項１３に記載のタイミング制御装置の制御方法。
【請求項１】
複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、によって構成されるタイミング制御情報を複数記憶する記憶部と、
複数の前記タイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報を選択的に出力する第１選択回路と、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる識別情報に基づいて選択し出力する第２選択回路と、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて基準データを生成する基準データ生成部と、
前記基準データと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に前記一致信号を出力する比較部と、
前記一致信号に応じたタイミング信号を出力する出力制御部と、を備え、
前記第１選択回路は、
前記一致信号が出力された場合に、前記複数のタイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報から次のタイミング制御情報に選択を切り替えて出力する、タイミング制御装置。
【請求項２】
前記基準データ生成部は、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、を加算し前記基準データとして出力する演算部を備えた請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項３】
前記基準データ生成部は、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて生成される前記基準データを保持するデータ保持部を備えた請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項４】
前記基準データ生成部は、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、当該タイミング制御情報に含まれる識別情報に基づき前記第２選択回路から最初に出力されたデータと、に基づいて前記基準データを生成する請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項５】
前記比較部から一致信号が出力される毎に前記第１選択回路が複数のタイミング制御情報を所定の順序で選択的に出力するための切替信号を生成する切替信号生成部をさらに備えた請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項６】
前記第１選択回路から出力されている期待値データと、前記基準データと、を選択的に出力する第３選択回路をさらに備え、
各前記タイミング制御情報は、
識別情報及び対応する期待値データに加え、さらに当該期待値データが相対値か絶対値かを識別する付加情報によって構成され、
前記第３選択回路は、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データが絶対値である場合に、当該期待値データを選択して出力し、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データが相対値である場合に、前記基準データを選択して出力し、
前記比較部は、
前記第３選択回路から出力されているデータと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に前記一致信号を出力する請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項７】
前記第１選択回路から出力されている期待値データと、前記基準データと、を外部からの制御信号に基づいて選択的に出力する第４選択回路をさらに備え、
前記基準データ生成部は、前記第４選択回路によって選択されたデータと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて前記基準データを生成する、請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項８】
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも１つのデータ出力装置は、
前記タイミング信号によってタイミング制御される制御対象装置の状態に基づいて、データを出力する請求項１に記載のタイミング制御装置。
【請求項９】
前記制御対象装置は、
車載エンジンである請求項８に記載のタイミング制御装置。
【請求項１０】
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも一つのデータ出力装置は、
前記車載エンジンの回転軸の角度に応じたデータを出力する第１タイマである請求項９に記載のタイミング制御装置。
【請求項１１】
前記複数のデータ出力装置のうち少なくとも一つのデータ出力装置は、
カウント値を一定間隔でカウントアップして出力する第２タイマである請求項９に記載のタイミング制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載された前記タイミング制御装置と、前記複数のデータ出力装置と、を有するマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータによって動作が制御される前記制御対象装置と、を備えた、制御システム。
【請求項１３】
複数のデータ出力装置のうち何れかのデータ出力装置の識別情報と、対応する期待値データと、によって構成されるタイミング制御情報を複数記憶し、
複数の前記タイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報を選択的に第１選択回路から出力し、
前記複数のデータ出力装置からそれぞれ出力されるデータの何れかを、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる識別情報に基づいて選択して第２選択回路から出力し、
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データと、前記第１選択回路によって選択されるタイミング制御情報の切り替わりに同期して前記第２選択回路から出力されたデータと、に基づいて基準データを生成し、
前記基準データと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に一致信号を出力し、
前記一致信号に応じたタイミング信号を出力し、
前記一致信号が出力された場合に、前記複数のタイミング制御情報のうち何れかのタイミング制御情報から次のタイミング制御情報に選択を切り替えて前記第１選択回路から出力する、タイミング制御装置の制御方法。
【請求項１４】
前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データが絶対値である場合に、当該期待値データを選択して第３選択回路から出力し、前記第１選択回路から出力されているタイミング制御情報に含まれる期待値データが相対値である場合に、前記基準データを選択して前記第３選択回路から出力し、
前記第３選択回路から出力されているデータと、前記第２選択回路から出力されているデータと、を比較しそれらが一致する場合に前記一致信号を出力する請求項１３に記載のタイミング制御装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１Ａ】
【図３１Ｂ】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１Ａ】
【図３１Ｂ】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１３−５３６１７（Ｐ２０１３−５３６１７Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０１７８１（Ｐ２０１２−１０１７８１）
【出願日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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