JP2008154443A - 信号判定の感度の調整方法及び調整装置 - Google Patents

信号判定の感度の調整方法及び調整装置 Download PDF

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Abstract

【課題】入力信号が異常かどうかを検出でき、信号判定の感度を調整できる調整方法及び調整装置を提供する。
【解決手段】入力信号を持続的に受けるステップ、サンプリングパラメータを設定するステップ、前記サンプリングパラメータに基づいて、前記入力信号に対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号を取得するステップ、前記サンプリング信号が同じかどうかを判断するステップ、前記サンプリング信号が同じ場合、前記サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生するステップ、および前記サンプリング信号が異なる場合、前記入力信号に基づいて第2制御信号を発生するステップを含む信号判定の感度の調整方法。
【選択図】図3

Description

本発明は、調整方法及び調整装置に関し、特に、ファンの制御領域に用いる信号判定の感度の調整方法及び調整装置に関するものである。
従来のファンシステムは、一般的に電子システムと合わせて駆動される。ファンシステムは、コントローラ、またはコントローラチップが設置され、電子システムによってパルス幅変調(PWM)信号が連続的に入力されて、コントローラ、またはコントローラチップをPWM信号のデューティサイクルに基づいて変え、制御信号を発生してファンの回転速度を制御する。
図1に示すように、従来のファンシステム1は、クライアントの電子システム2と電気接続される。ファンシステム1は、ファン11とコントローラ12を含む。電子システム2は、PWM信号PWMをコントローラ12に連続的に入力し、ファン11の回転速度を制御する。ファンシステム1は、固定の方式によってPWM信号PWMに対して高速で連続的にサンプリングし、PWM信号PWMの連続性と安定性とを検出してシステム状態を判断する目安にする。図2Aに示すように、一般のPWM信号PWMは、固定周期Tの矩形波を有する。しかし、ファンシステム1が異なるノイズ環境で操作される時、ノイズに対する耐久性も同じでなくなる。ノイズは、PWM信号PWMと共に入力され易い。図2Bに示すように、PWM信号PWMは、ノイズの干渉の影響を受けて、例えば、波形にミスステップ(miss step)現象MSの変化を生じさせる。よって、ファンシステム1がPWM信号PWMに対してサンプリングする時、誤った判定を起こし、誤った動作状態を生じさせる。
ファンシステム1の操作環境が異なることで、ノイズに対する耐久性を調整できない場合、信号判定の感度に影響を与える。更に、PWM信号PWMがノイズNを有するかどうかをファンシステム1が自己判断できないために、このような状態が生じた時、ファン11の回転速度を不安定にするだけでなく、ファンシステム1の運転にも影響を及ぼし、熱放散の機能を低下する。
よって、如何にして入力信号が異常かどうかを検出でき、信号判定の感度を調整できる調整方法及び調整装置を提供するかが重大な課題の1つとなっている。
上述の課題に鑑みて、本発明の目的は、入力信号が異常かどうかを検出でき、信号判定の感度を調整できる調整方法及び調整装置を提供する。
上述の目的を達成するために、本発明に基づいた信号判定の感度の調整方法は、下記のステップを含む。入力信号を持続的に受けるステップと、サンプリングパラメータを設定するステップと、前記サンプリングパラメータに基づいて、前記入力信号に対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号を取得するステップと、前記サンプリング信号が同じかどうかを判断するステップと、前記サンプリング信号が同じ場合、前記サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生するステップと、前記サンプリング信号が異なる場合、前記入力信号に基づいて第2制御信号を発生するステップとを含む。
上述の目的を達成するために、本発明に基づいた信号判定の感度の調整装置は、受信モジュール、設定モジュール、サンプリングモジュール及び判断モジュールを含む。前記受信モジュールは、入力信号を持続的に受ける。前記設定モジュールは、サンプリングパラメータを設定する。前記サンプリングモジュールは、前記サンプリングパラメータに基づいて、前記入力信号に対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号を取得する。前記判断モジュールは、前記サンプリング信号が同じかどうかを判断し、前記サンプリング信号が同じ場合、前記サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生し、前記サンプリング信号が異なる場合、前記入力信号に基づいて第2制御信号を発生する。
上述の目的を達成するために、本発明に基づいたもう1つの信号判定の感度の調整方法は、下記のステップを含む。入力信号を持続的に受けるステップと、サンプリングパラメータを設定するステップと、前記サンプリングパラメータに基づいて、前記入力信号に対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号を取得するステップと、前記サンプリング信号の平均値を計算するステップと、前後二回の平均値が同じかどうかを判断するステップと、前後二回の平均値が同じ場合、前記サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生するステップと、前後二回の平均値が異なる場合、前記入力信号に基づいて第2制御信号を発生するステップとを含む。
上述の目的を達成するために、本発明に基づいたもう1つの信号判定の感度の調整装置は、受信モジュール、設定モジュール、サンプリングモジュール、計算モジュール及び判断モジュールを含む。前記受信モジュールは、入力信号を持続的に受ける。前記設定モジュールは、サンプリングパラメータを設定する。前記サンプリングモジュールは、前記サンプリングパラメータに基づいて、前記入力信号に対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号を取得する。前記計算モジュールは、前記サンプリング信号の平均値を計算する。前記判断モジュールは、前後二回の平均値が同じかどうかを判断し、前後二回の平均値が同じ場合、前記サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生し、前後二回の平均値が異なる場合、前記入力信号に基づいて第2制御信号を発生する。
本発明の信号判断の感度の調整方法及び調整装置に基づくと、受信モジュールによって入力信号を連続的に受け、サンプリングモジュールによって設定モジュールに基づいて設定されたサンプリング数を入力信号に対してサンプリングし、複数のサンプリング信号を取得してから、判断モジュールによってサンプリング信号が同じかどうかを判断する。または、サンプリングした後、先に計算モジュールによって前後二回の平均値をそれぞれ計算してから、判断モジュールによって前後二回の平均値が同じかどうかを判断する。上述の2つの判断方式の判断結果が同じ時、サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生する。または、判断結果が異なる時、入力信号に基づいて第2制御信号を発生する。従来技術に比べると、本発明は異なる判断方式によって入力信号がノイズを有するかどうかを判断して、誤った判定を起こすことをなくすことができ、更に、入力信号がノイズを有する時、ファンシステムの運転異常を防ぎ、サンプリング数、サンプリング周期、または遅延時間に対して、システム設定のサンプリングパラメータを合わせ、入力信号の判定感度に調整メカニズムを持たせて、ファンシステムの熱放散機能を維持することができる。
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
図3を参照下さい。本発明の実施例1の信号判定の感度の調整装置3は、受信モジュール31、設定モジュール32、サンプリングモジュール33及び判断モジュール34を含む。調整装置3の応用範囲は限定されず、実施的にはファンシステムに用いることができ、ファンシステムのファンFの回転速度を調整する。
受信モジュール31は、サンプリングモジュール33と電気接続され、入力信号Pを持続的に受け、入力信号Pをサンプリングモジュール33に伝送する。本実施例の入力信号Pは、実施的にPWM信号である。
設定モジュール32は、サンプリングモジュール33と電気接続され、例えば、サンプリング数SNの数値のサンプリングパラメータを設定する。サンプリング数SNの数値は、実施的には使用者またはクライアントの要求に基づいて、外部入力によって設定されることができる。本実施例は、サンプリング数を例に説明されているが、システムの設定に合わせて、サンプリング周期または遅延時間を設定して、サンプリングパラメータとし、信号判定の感度に調整規制を持たせることもできる。
サンプリングモジュール33及び判断モジュール34は、電気接続される。サンプリングモジュール33は、入力信号Pを持続的(連続的)に受け、サンプリング数SNの数値に基づいて、異なる時間で入力信号Pに対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号PXを取得する。また、サンプリングの時、入力信号Pに対して連続的に途切れなくサンプリング信号PXを順次に取得することができる。またはサンプリング信号PX間に間隔時間を持たせ、即ち、間隔時間の各間隔が入力信号Pに対して順次にサンプリングし、サンプリング信号PXを取得することができる。また、本実施例のサンプリング信号PXのサンプリング時間は、限定されず、例えば、入力信号Pの固定周期の二倍より大きく限定されない(例えば、図2Aの固定周期Tの二倍)。
判断モジュール34は、サンプリング信号PXを受け、サンプリング信号PX間が同じかどうかを判断する。サンプリング信号PXが同じ場合、サンプリング信号PXに基づいて、第1制御信号C1を発生してファンFに伝送し、ファンシステムを第1制御信号C1に基づいて制御してファンFの回転速度を更新する。サンプリング信号PXと異なる場合、サンプリング前の入力信号Pに基づいて第2制御信号C2を発生し、ファンFに元の回転速度を維持するように制御する。
判断モジュール34が第1制御信号C1または第2制御信号C2を発生した後、受信モジュール31は、入力信号Pを再度受け、サンプリングモジュール33に入力信号Pに対して再度サンプリングを行わせる。
受信モジュール31、設定モジュール32、サンプリングモジュール33及び判断モジュール34は、実際にはソフトプログラムまたはハード回路によってそれぞれ達成することができ、ここでは、全てソフトプログラムによって達成されたものを例にする。また、受信モジュール31、設定モジュール32、サンプリングモジュール33及び判断モジュール34は、更にプロセッサに統合されることができる。
図4を参照下さい。上述の実施例1の調整装置3に用いる信号判定の感度の調整方法を説明しており、ステップS01〜S06を含む。
ステップS01は、PWM信号からなる入力信号Pを持続的に受ける。
ステップS02は、例えば、サンプリング数SNのサンプリングパラメータを設定する。その数値は、使用者またはクライアントの要求に基づいて、外部入力によって設定されることができる。
ステップS03は、異なる時間でサンプリング数SNに基づいて、入力信号Pに対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号PXを取得する。
ステップS04は、サンプリング信号PXが同じかどうかを判断し、ステップS04の判断結果に基づいてステップS05、またはステップS06を行う。
サンプリング信号PXが同じ場合、ステップS05は、サンプリング信号PXに基づいて第1制御信号C1を発生する。
これに対して、サンプリング信号PXが異なる場合、ステップS06は、入力信号Pに基づいて第2制御信号C2を発生する。
以下、実例を挙げて調整方法及び調整装置3の運転を説明する。これはソフトプログラムによって達成されるがこれを限定するものではない。図5及び図6を参照下さい。調整装置3は、受信モジュール31によって入力信号Pを持続的(連続的)に受ける。設定モジュール32は、サンプリング数SNを10回に設定する。サンプリングモジュール33は、サンプリング数SNに基づいて異なる時間で入力信号Pに対して順次にサンプリングを行う。サンプリングモジュール33が一回目に入力信号Pに対してサンプリングした時、1つのサンプリング信号P1を取得してサンプリング数SNを1つ減らし、サンプリング数SNが0かどうか判断する。サンプリング数SNが0でない場合、間隔時間、例えば0.1ミリ秒後に、入力信号Pに対してサンプリングを継続し、サンプリング数SNが0になった時、サンプリング動作を完成し、10個のサンプリング信号P1〜P10を取得する。サンプリング信号P1〜P10を判断モジュール34に伝送し、判断モジュール34は、サンプリング信号P1〜P10が同じかどうかを比較する。サンプリング信号P1〜P10が全て同じ場合(P1=P2...=P10)、サンプリング信号P1〜P10に基づいて第1制御信号C1を発生し、ファンFの回転速度を制御して更新する。サンプリング信号P1〜P10が異なる場合(例えばP3が前述の技術で述べたミスステップ現象MSである時、P1=P2≠P3...となり、この時P2≠P3は異なる状況となる)、入力信号Pに基づいて第2制御信号C2を発生して、ファンFの元の回転速度を維持し、更新しない。また、第1制御信号C1または第2制御信号C2を発生した後、受信モジュール31にサンプリング数SNに基づいて入力信号Pに対して新たにサンプリングさせる。サンプリング数SNを変えることで、調整装置3の感度を調整することができる。
図7を参照下さい。本発明の実施例2のもう1つの信号判定の感度の調整装置4は、受信モジュール31、設定モジュール32、サンプリングモジュール33、計算モジュール35及び判断モジュール34を含む。本実施例が実施例1と異なるのは、計算モジュール35がサンプリングモジュール33と判断モジュール34とに電気接続され、サンプリング信号PXを計算して平均値N1を取得し、判断モジュール34に伝送することである。サンプリングモジュール33は、再度新たにサンプリングし、複数のサンプリング信号PX’を取得する。計算モジュール35は、サンプリング信号PX’を計算して平均値N2を取得し、判断モジュール34に伝送する。判断モジュール34は、前後二回の平均値N1、N2が同じかどうかを判断し、前後二回の平均値N1、N2が同じ場合、サンプリング信号PXまたはPX’に基づいて第1制御信号C1を発生し、ファンFに伝送してファンFの回転速度を更新する。これに対して、前後二回の平均値N1、N2が異なる場合、入力信号Pに基づいて第2制御信号C2を発生し、ファンFに元の回転速度を維持させる。
図8を参照下さい。上述の実施例2の調整装置4に用いるもう1つの信号判定の感度の調整方法であり、ステップS11〜S17を含む。ステップS11、S12、S13、S16、S17は、上述の実施例1のステップS01、S02、S03、S05、S06とそれぞれ同じ特徴と機能を有するため、ここでは述べない。以下、ステップS14、S15のみを加えて説明する。
ステップS14は、計算モジュール35によって、サンプリング信号PXの平均値N1を計算する。再度新たにサンプリングした後、複数のサンプリング信号PX’を取得し、計算モジュール35がサンプリング信号PX’を計算し、平均値N2を取得する。
ステップS15は、前後二回の平均値が同じかどうかを判断する。即ち、平均値N1とN2が同じかどうかを判断する。前後二回の平均値が同じ場合、ステップS16は、サンプリング信号PXまたはPX’に基づいて第1制御信号C1を発生する。これに対して、前後二回の平均値が異なる場合、ステップS17は、入力信号Pに基づいて第2制御信号C2を発生する。
以下、もう1つの実例を挙げて調整方法及び調整装置4の運転を説明する。これはソフトプログラムによって達成されるがこれを限定するものではない。図9を参照下さい。設定モジュール32は、同じように、サンプリング数SNを10回に設定する。上述の実施例との違いは、サンプリングモジュール33は、入力信号Pに対して順次にサンプリングを行い、10個のサンプリング信号P1〜P10を取得して、計算モジュール35に伝送してサンプリング信号P1〜P10の平均値N1を計算し、平均値N1を判断モジュール34に伝送する。続いて、サンプリングモジュール33は新たに入力信号Pに対して順次にサンプリングを行い、10個のサンプリング信号P11〜P20を取得し、計算モジュール35に伝送してサンプリング信号P11〜P20の平均値N2を計算し、平均値N2を判断モジュール34に伝送する。また、判断モジュール34は、前後二回の平均値N1、N2が同じかどうかを比較する。前後二回の平均値N1、N2が同じ場合、サンプリング信号P11〜P20に基づいて第1制御信号C1を発生し、ファンの回転速度を制御して更新する。前後二回の平均値N1、N2が異なる場合、入力信号Pに基づいて第2制御信号C2を発生し、ファンを制御して元の回転速度を維持する。
上述のように、本発明の信号判断の感度の調整方法及び調整装置は、受信モジュールによって入力信号を連続的に受け、サンプリングモジュールによって設定モジュールに基づいて設定されたサンプリング数を入力信号に対してサンプリングし、複数のサンプリング信号を取得してから、判断モジュールによってサンプリング信号が同じかどうかを判断する。または、サンプリングした後、先に計算モジュールによって前後二回の平均値をそれぞれ計算してから、判断モジュールによって前後二回の平均値が同じかどうかを判断する。上述の2つの判断方式の判断結果が同じ時、サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生する。または、判断結果が異なる時、入力信号に基づいて第2制御信号を発生する。従来技術に比べると、本発明は異なる判断方式によって入力信号がノイズを有するかどうかを判断して、誤った判定を起こすことをなくすことができ、更に、入力信号がノイズを有する時、ファンシステムの運転異常を防ぎ、サンプリング数、サンプリング周期、または遅延時間に対して、システム設定のサンプリングパラメータを合わせ、入力信号の判定感度に調整メカニズムを持たせて、ファンシステムの熱放散機能を維持することができる。
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
従来のファンシステムと電子システムの電気接続の概略図である。 一般のPWM信号PWMの形波の概略図である。 PWM信号PWMの形波にノイズがミスステップ(miss step)現象を招く概略図である。 本発明の実施例1に基づいた信号判定の感度の調整装置の概略図である。 実施例1の調整装置に用いる信号判定の感度の調整方法を示すフローチャートである。 本発明の実施例1に基づいた調整方法及び調整装置の運転の概略図である。 本発明の実施例1に基づいた調整方法を示すフローチャートである。 本発明の実施例2に基づいたもう1つの信号判定の感度の調整装置の概略図である。 実施例2の調整装置に用いる信号判定の感度の調整方法を示すフローチャートである。 本発明の実施例2に基づいた調整方法及び調整装置の運転の概略図である。
符号の説明
1 ファンシステム
11、F ファン
12 制御器
2 電子システム
3、4 調整装置
31 受信モジュール
32 設定モジュール
33 サンプリングモジュール
34 判断モジュール
35 計算モジュール
C1 第1制御信号
C2 第2制御信号
MS ミスステップ現象
N1、N2 平均値
P 入力信号
PWM パルス幅変調信号
PX、PX’、P1〜P20 サンプリング信号
SN サンプリング数
T 周期
S01〜S06、S11〜S17 プロセスステップ

Claims (18)

  1. 入力信号を持続的に受けるステップと、
    サンプリングパラメータを設定するステップと、
    前記サンプリングパラメータに基づいて、前記入力信号に対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号を取得するステップと、
    前記サンプリング信号が同じかどうかを判断するステップと、
    前記サンプリング信号が同じ場合、前記サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生するステップと、
    前記サンプリング信号が異なる場合、前記入力信号に基づいて第2制御信号を発生するステップとを含む信号判定の感度の調整方法。
  2. 入力信号を持続的に受けるステップと、
    サンプリングパラメータを設定するステップと、
    前記サンプリングパラメータに基づいて、前記入力信号に対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号を取得するステップと、
    前記サンプリング信号の平均値を計算するステップと、
    前後二回の平均値が同じかどうかを判断するステップと、
    前後二回の平均値が同じ場合、前記サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生するステップと、
    前後二回の平均値が異なる場合、前記入力信号に基づいて第2制御信号を発生するステップとを含む信号判定の感度の調整方法。
  3. 前記サンプリングパラメータは、サンプリング数、サンプリング周期、または遅延時間を含む請求項1または2に記載の調整方法。
  4. 前記サンプリングパラメータは、外部より入力される請求項1または2に記載の調整方法。
  5. 前記入力信号、前記サンプリング信号、前記第1制御信号、または前記第2制御信号は、パルス幅変調信号である請求項1または2に記載の調整方法。
  6. 前記サンプリング信号間は、間隔時間を有する請求項1または2に記載の調整方法。
  7. 前記サンプリング信号のサンプリング時間は、前記入力信号の周期の二倍より大きい請求項1または2に記載の調整方法。
  8. サンプリングの時、前記入力信号に対して連続的に途切れなく前記サンプリング信号を順次取得する請求項1または2に記載の調整方法。
  9. 入力信号を持続的に受ける受信モジュールと、
    サンプリングパラメータを設定する設定モジュールと、
    前記サンプリングパラメータに基づいて、前記入力信号に対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号を取得するサンプリングモジュールと、
    前記サンプリング信号が同じかどうかを判断し、前記サンプリング信号が同じ場合、前記サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生し、前記サンプリング信号が異なる場合、前記入力信号に基づいて第2制御信号を発生する判断モジュールとを含む信号判定の感度の調整装置。
  10. 入力信号を持続的に受ける受信モジュールと、
    サンプリングパラメータを設定する設定モジュールと、
    前記サンプリングパラメータに基づいて、前記入力信号に対してサンプリングを行い、複数のサンプリング信号を取得するサンプリングモジュールと、
    前記サンプリング信号の平均値を計算する計算モジュールと、
    前後二回の平均値が同じかどうかを判断し、前後二回の平均値が同じ場合、前記サンプリング信号に基づいて第1制御信号を発生し、前後二回の平均値が異なる場合、前記入力信号に基づいて第2制御信号を発生する判断モジュールとを含む信号判定の感度の調整装置。
  11. 前記サンプリングパラメータは、サンプリング数、サンプリング周期、または遅延時間を含む請求項9または10に記載の調整装置。
  12. 前記サンプリングパラメータは、外部より入力される請求項9または10に記載の調整装置。
  13. 前記入力信号、前記サンプリング信号、前記第1制御信号、または前記第2制御信号は、パルス幅変調信号である請求項9または10に記載の調整装置。
  14. 前記サンプリング信号間は、間隔時間を有する請求項9または10に記載の調整装置。
  15. 前記サンプリング信号のサンプリング時間は、前記入力信号の周期の二倍より大きい請求項9または10に記載の調整装置。
  16. 前記受信モジュール、前記設定モジュール、前記サンプリングモジュール、および判断モジュールは、プロセッサに統合される請求項9または10に記載の調整装置。
  17. 前記受信モジュール、前記設定モジュール、前記サンプリングモジュール、および判断モジュールは、ソフトプログラムまたはハード回路によってそれぞれ達成される請求項9または10に記載の調整装置。
  18. 前記サンプリングモジュールは、前記入力信号に対して連続的に途切れなくサンプリング信号を順次取得する請求項9または10に記載の調整装置。
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