JP3814162B2

JP3814162B2 - Signal processing device

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Publication number: JP3814162B2
Application number: JP2001151659A
Authority: JP
Inventors: 誠規伊藤; 繁樹若松
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-05-21
Also published as: JP2002341901A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一内容の信号を複数入力する入力冗長化のための信号処理、バラツキのある多数の類似の入力信号から目的の信号を演算出力する多入力信号処理等に適用される信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多入力信号処理に使用される信号処理装置は、図１５に示すように、複数の入口変換機構（ＳＣ）３０_１〜３０_ｎ（ｎは２以上の整数、以下本明細書において同じ）と、信号選択機構（ＡＵＣ）５０とから構成されている。この信号処理装置では、入力点信号ＩＮ_ｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ、以下本明細書において同じ）が異常になった場合に、入口変換機構３０は、後段の信号選択機構５０で無効信号として取り扱われるように、異常となった入力点の値を例えば「０」にリセットし、以て異常になった入力信号（以下では、単に「入力点」と呼ぶ場合もある）を除外する手法が採られている。
【０００３】
このため、異常になった入力点が有していた、類似の入力点の中における傾向も失われ、信号選択機構５０から正しい結果が得られない場合がある。例えば、異常を生じた入力点の持つ傾向が類似の入力点の中における最大値であった場合には、最大値を選択する方式が採用された信号選択機構５０では、２番目に高い入力点の値が選択されてしまい、実際には入力の最大値は変化していないにも拘わらず２番目に低い値に突然切り替わる突変が起こる。その結果、例えば信号処理装置の出力が連続温度制御などに使用されている場合には、温度が低下したと誤った判断がなされて温度が過剰に上げられ、制御対象である機械が損傷する事態が発生することが考えられる。
【０００４】
また、このような信号の突変が後段の処理で問題となる場合には、信号の急激な変化を防止する防止機構を挿入する必要があるが、この防止機構を実現するための処理によって信号の遅れが生じるという問題もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題を解消するためになされたもので、その目的は、入力信号に異常が生じても、その異常が生じなかった場合に近い信号処理結果を得ることができ、しかも信号の急激な変化を防止する機構を挿入しなくても、入力点を除外する処理の前後で信号が突変しない信号処理を行い得る信頼性の高い信号処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る信号処理装置は、複数の入力信号の異常の発生をそれぞれ検出する複数の入口変換機構と、前記複数の入力信号の全体に共通的な入力変化の現在値を、前記複数の入口変換機構からの複数の信号に基づいて算出する基準信号演算機構と、前記複数の入力信号のうちの異常の生じた入力信号を仮想的に復元する複数の信号補償機構と、前記複数の信号補償機構からの信号から所定条件に合致する単一の信号を選択する信号選択機構、とを備えている。
【０００７】
この信号処理装置において、前記複数の信号補償機構の各々は、前記複数の入力信号を記憶する記憶機構を備え、前記入口変換機構で異常の発生が検出された場合に、前記記憶機構に記憶されている、異常が検出される直前の入力信号の持つ傾向値と、前記基準信号演算機構からの入力変化の現在値とを用いて異常が発生した入力信号を復元するように構成できる。
【０００８】
また、前記信号選択機構は、指定条件として、前記複数の信号補償機構からの信号の中から最大、最小又は中間の値を有する単一の信号を選択し、又は前記複数の信号補償機構からの信号の平均の値を有する単一の信号を算出して出力するように構成できる。
【０００９】
また、本発明の第１の態様に係る信号処理装置における前記基準信号演算機構は、前記複数の入口変換機構からの複数の信号の平均値を演算することにより前記入力変化の現在値を求めるように構成できる。
【００１０】
この場合、前記複数の信号補償機構の各々は、前記基準信号演算機構で得られた平均値と前記複数の入口変換機構からの信号との偏差を求める偏差抽出機構と、前記偏差抽出機構で求められた偏差を入力信号の持つ傾向値として記憶し、且つ異常が検出されない場合に前記偏差抽出機構で求められた偏差を出力し、異常が検出された場合に、既に記憶されている偏差を出力する偏差記憶機構と、前記偏差記憶機構からの偏差と前記基準信号演算機構からの平均値とに基づき入力信号を仮想的に復元する信号復元機構と、異常が検出されない場合に入力信号を出力し、異常が検出された場合に、前記信号復元機構で仮想的に復元された信号を出力する仮想信号切替機構、とから構成できる。
【００１１】
また、この信号処理装置は、前記信号補償機構は、固定偏差値を発生する固定偏差発生機構を備え、前記信号復元機構は、前記固定偏差値発生機構で発生された固定値を用いて平均値との偏差を算出するように構成できる。この場合、前記複数の信号補償機構の各々は、入力信号とは別の第２の信号による関数値を発生する偏差補償値発生機構と、前記偏差補償値発生機構からの関数値と前記基準信号演算機構からの平均値とに基づき入力信号を仮想的に復元する信号復元機構と、異常が検出されない場合に入力信号を出力し、異常が検出された場合に、前記信号復元機構で仮想的に復元された信号を出力する仮想信号切替機構、とから構成できる。
【００１２】
また、本発明の第２の態様に係る信号処理装置は、複数の入力信号の異常の発生をそれぞれ検出する複数の入口変換機構と、前記複数の入力信号の全体に共通的な入力変化の現在値を、第３の信号を用いて、目的とする現在値との理論的又は実験式による相関関係式から模擬的に求める模擬基準信号演算機構と、前記複数の入力信号のうちの異常の生じた入力信号を仮想的に復元する複数の信号補償機構と、前記複数の信号補償機構からの信号から所定条件に合致する単一の信号を選択する信号選択機構、とを備えている。
【００１３】
この信号処理装置における前記複数の信号補償機構の各々は、前記複数の入力信号を記憶する記憶機構を備え、前記入口変換機構で異常の発生が検出された場合に、前記記憶機構に記憶されている、異常が検出される直前の入力信号の持つ傾向値と、前記模擬基準信号演算機構で得られる第３の信号からの関数値から成る模擬基準値とを用いて異常が発生した入力信号を復元するように構成できる。
【００１４】
また、前記信号選択機構は、指定条件として、前記複数の信号補償機構からの信号の中から最大、最小又は中間の値を有する単一の信号を選択し、又は前記複数の信号補償機構からの信号の平均の値を有する単一の信号を算出して出力するように構成できる。
【００１５】
また、本発明の第２の態様に係る信号処理装置における前記複数の信号補償機構の各々は、前記模擬基準信号演算機構で得られた模擬基準値と前記複数の入口変換機構からの信号との偏差を求める偏差抽出機構と、前記偏差抽出機構で求められた偏差を入力信号の持つ傾向値として記憶し、且つ異常が検出されない場合に前記偏差抽出機構で求められた偏差を出力し、異常が検出された場合に、既に記憶されている偏差を出力する偏差記憶機構と、前記偏差記憶機構からの偏差と前記擬基準信号演算機構からの模擬基準値とに基づき入力信号を仮想的に復元する信号復元機構と、異常が検出されない場合に入力信号を出力し、異常が検出された場合に、前記信号復元機構で仮想的に復元された信号を出力する仮想信号切替機構、とから構成できる。
【００１６】
この場合、前記信号補償機構は、固定偏差値を発生する固定偏差発生機構を備え、前記信号復元機構は、前記固定偏差値発生機構で発生された固定値を用いて前記擬基準信号演算機構からの模擬基準値との偏差を算出するように構成できる。
【００１７】
また、前記複数の信号補償機構の各々は、入力信号とは別の第２の信号による関数値を発生する偏差補償値発生機構と、前記偏差補償値発生機構からの関数値と前記擬基準信号演算機構からの模擬基準値とに基づき入力信号を仮想的に復元する信号復元機構と、異常が検出されない場合に入力信号を出力し、異常が検出された場合に、前記信号復元機構で仮想的に復元された信号を出力する仮想信号切替機構、とから構成できる。
【００１８】
以上のように、本発明によれば、異常入力点を除外した時にも該当入力点の持っていた傾向を引き継いだ最も正しいと考えられる信号選択処理結果の値を、且つ意図しない突変を生じることなく、更に応答遅れを招くこともない信頼性の高い信号処理装置を提供できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る信号処理装置は、異常な入力値を排除するために、異常の生じた入力点の値を仮想的に復元した値と入替える信号補償機構（詳細後述）を備えている点に特徴がある。
【００２１】
本発明の実施の形態１に係る信号処理装置は、図１に示すように、入口変換機構（ＳＣ）３０_１〜３０_ｎ、基準信号演算機構（ＢＡＳ）４０、信号補償機構（ＣＯＭ）６０_１〜６０_ｎ及び信号選択機構（ＡＵＣ）５０から構成されている。以下、上記信号処理装置を構成する各要素の詳細を図面を参照しながら説明する。
【００２２】
先ず、入口変換機構３０_１〜３０_ｎの構成及び動作を説明する。入口変換機構３０_１〜３０_ｎは、入力点信号ＩＮ_１〜ＩＮ_ｎをそれぞれ整形し、信号Ｘ_１〜Ｘ_ｎとして信号補償機構６０_１〜６０_ｎにそれぞれ送ると共に、信号Ｘ_１〜Ｘ_ｎは、基準信号演算機構４０に送る。
【００２３】
入口変換機構３０_１〜３０_ｎの各々は同一の構成であるので、以下では、その中の１回路である入口変換機構３０_ｉ（１≦ｉ≦ｎ）を、図２に示したブロック図を参照しながら説明する。入口変換機構３０_ｉは、信号整形機構３１、信号異常検出機構３２、保持機構３３及び切替機構３４から構成されている。
【００２４】
信号整形機構３１は、後段の処理機構が取扱い可能なように、入力点信号ＩＮ_ｉの形態、レンジ等を整形する。この信号整形機構３１で整形された信号は信号異常検出機構３２及び切替機構３４に供給される。
【００２５】
信号異常検出機構３２は、信号整形機構３１からの信号に基づいて入力点信号ＩＮ_ｉが正常であるかどうかを判定し、入力点信号ＩＮ_ｉが異常であることを判定した場合は入力状態信号Ｂ_ｉの値を「０」に変更して切替機構３４に供給すると共に外部に送出する。なお、入力状態信号Ｂ_ｉの値が「１」であれば入力点信号ＩＮ_ｉが正常であることを表す。
【００２６】
切替機構３４は、受け取った入力状態信号Ｂ_ｉの値が「０」であれば、入力点信号ＩＮ_ｉが異常である旨を判定し、接点を信号整形機構３１側から保持機構３３側に切り換える。保持機構３３は、入力信号が異常時に出力すべき値を保持している。この値としては、例えば、「０」を用いることができる。従って、入力点信号ＩＮ_ｉが異常であるときは、切替機構３４は、例えば「０」を出力する。これにより、後段の信号選択機構５０で異常な入力信号の値が無効になるように設定される。
【００２７】
次に、基準信号演算機構４０の構成及び動作を、図３に示したブロック図を参照しながら説明する。基準信号演算機構４０は、信号Ｘ_１〜Ｘ_ｎの平均値Ａを算出し、信号補償機構６０_１〜６０_ｎに送る。この基準信号演算機構４０は、この実施の形態１では、平均演算機構（ＡＶＥ）から構成されている。
【００２８】
この基準信号演算機構４０は、入口変換機構３０_１〜３０_ｎからの信号Ｘ_１〜Ｘ_ｎを入力し、その平均演算を行った結果を平均値Ａとして出力する。なお、平均演算の方法は、以下に示す以外にも可能であり、次の平均演算式に示される処理結果が得られれば何れの方法であってもよい。
Ａ＝（Ｘ_１＋Ｘ_２＋・・・＋Ｘ_ｎ）／ｍ
ここで、Ａは平均値、Ｘ_ｉは各入力点信号の値、ｍは正常な入力点信号の数を示す。
【００２９】
この基準信号演算機構４０は、第１加算機構４１、第２加算機構４２及び除算機構４３から構成されている。第１加算機構４１は、信号Ｘ_１〜Ｘ_ｎの各々を加算して合計を算出し、除算機構４３に供給する。この際、上述したように、異常の発生により入力点信号が「０」に変更されていれば、第１加算機構４１における合計処理では、異常な入力点信号の値は加算結果には影響せず実質的に除外される。
【００３０】
第２加算機構４２では、入力点信号ＩＮ_ｉに対応する入力状態信号Ｂ_ｉの値の合計を出力する。入力状態信号Ｂ_ｉは、正常な場合にＢ_ｉ＝１に設定されるので、入力状態信号Ｂ_ｉの合計は入力点信号ＩＮ_１〜ＩＮ_ｎの中の正常な入力点信号の数と等しくなる。即ち、この第２加算機構４２の出力ｍは正常な入力点信号ＩＮ_１〜ＩＮ_ｎの数である。除算機構４３は、第１加算機構４１の出力を第２加算機構４２からの出力ｍで除算する。これにより、上述した平均演算式に示す処理を行うことが出来る。
【００３１】
以上により、基準信号演算機構４０では、異常な入力点を除いた正常な入力点の信号のみを用いた平均値Ａが得られる。
【００３２】
次に、信号選択機構５０の構成及び動作を、図４に示したブロック図を参照しながら説明する。この信号選択機構５０は、信号補償機構６０_１〜６０_ｎから出力される信号Ｙ_１〜Ｙ_ｎの中から所定の条件に従って１つを選択し、出力ＯＵＴとして送出する。この信号選択機構５０では、指定条件として、多点入力のうちから最大、最小又は中間の値をとる単一の出力信号を選択するか、又は平均の値をとる単一の出力信号を演算で求める。
【００３３】
図４は、最大値又は最小値をとる構成例を示している。前段からの信号Ｙ_１〜Ｙ_ｎのうちの最大値又は最小値を選択し、出力ＯＵＴとして外部に送出する。なお、条件として中間値を選択する場合には、信号Ｙ_１〜Ｙ_ｎの中から値の大きい方から数えてｐ番目で且つ小さい方から数えてもｐ番目に位置する信号を出力ＯＵＴとして送出する。入力点数が偶数の場合にはｐ番目では一つに定まらないので、小さい方から数えてｐ＋１番目又はｐ−１番目のどちらかの信号を出力ＯＵＴとして送出する。
【００３４】
次に、本発明の特徴である信号補償機構６０_１〜６０_ｎの構成及び動作を説明する。信号補償機構６０_１〜６０_ｎは、異常が生じた入力点信号ＩＮ_１〜ＩＮ_ｎに対応する信号Ｘ_１〜Ｘ_ｎを復元し、信号Ｙ_１〜Ｙ_ｎとして信号選択機構５０に送る。信号補償機構６０_１〜６０_ｎの各々は同一の構成であるので、以下では、その中の１回路である信号補償機構６０_ｉを、図５に示すブロック図を参照しながら説明する。
【００３５】
この信号補償機構６０では、異常の生じた入力点信号の復元に、異常が生じる直前の状態で記憶されている当該入力点の持つ傾向値と、類似の多点入力信号全体に対して共通的な入力変化の現在値とを用いて信号補償が行われる。そして入力点の持つ傾向値としては、多点入力信号全体に対して共通的な入力変化の現在値と、各入力点信号との偏差が用いられる。また、補正の基準値となる多点入力信号全体に対して共通的な入力変化の現在値には、現在入力されている複数の入力点信号の平均値が用いられる。
【００３６】
この信号補償機構６０は、偏差抽出機構６１、偏差記憶機構６２、信号復元機構６３及び仮想信号切替機構６４から構成されている。
【００３７】
偏差抽出機構６１は、前段の入口変換機構３０_ｉで処理された信号Ｘ_ｉと、基準信号演算機構４０からの平均値Ａとの偏差演算を行って偏差値ＯＦ_ｉ算出し、偏差記憶機構６２に供給する。
【００３８】
偏差記憶機構６２は、対応する入力点の入力状態信号Ｂ_ｉが正常（Ｂ_ｉ＝１）である場合は、偏差値ＯＦ_ｉを記憶すると同時に、出力ＯＦ_i[old]として送出する。入力状態信号Ｂ_ｉが異常（Ｂ_ｉ＝０）である場合は、入力された偏差値ＯＦ_ｉを記憶せず、その時点で記憶されている以前の偏差値ＯＦ_ｉを出力ＯＦ_i[old]として送出する。
【００３９】
信号復元機構６３は、偏差記憶機構６２からの偏差値ＯＦ_i[old]に再び基準信号演算機構４０からの平均値Ａを加算することにより、異常が生じた入力点の信号を用いずに偏差記憶機構６２内に記憶されている異常が生じる前の偏差値ＦＯ_ｉを用いて仮想的に信号Ｘ_ｉを復元させる。偏差値ＯＦ_ｉは入力点Ｘ_ｉと平均値Ａとの偏差であるから、偏差記憶機構６２に記憶されている偏差値ＯＦ_i[old]に再びその時の平均値Ａを加算すれば入力点信号ＩＮ_ｉの値を再現できる。
【００４０】
しかし、現実には各入力点の値にはバラツキが有るので、異常が生じて除外した入力点のバラツキ分だけ平均値自体が変動してしまう。従って異常発生後の平均値をａとすれば、異常発生前の平均値Ａは、平均値の変動分ΔＡ＝Ａ−ａだけ補正を加えなければ正しい入力値は復元されない。
【００４１】
この関係を入力点数＝５として、そのうちの入力点１が異常を生じた場合を例にあげて、図６示した概念図を参照しながら説明をする。図６において、Ｘ_ｉは各入力点、１、２、３、４及び５の信号の値、Ａは入力点１〜５の平均値、ａは異常が発生した入力点を除く入力点２〜５の平均値、Ｘ_1[com]は復元すべき入力点１の値（仮想値）、ＯＦ_１は入力点１の値Ｘ_１と平均値との偏差、ＯＦ_ｃは値Ｘ_1[com]と平均値ａとの偏差、ＯＦ_１ _[old]は入力点１に異常が発生する直前に記憶された偏差ＯＦ_１、ΔＡは入力点１に異常が発生する前後での平均値の変動分である。
【００４２】
入力点１に異常が発生するまでは、５点の各入力点の信号の値Ｘ_１〜Ｘ₅は少しずつ増加している。今、入力点１の値Ｘ_１が５点の内で最大の傾向を示しており、５点の平均値Ａとの間にＯＦ_１なる偏差があるとする。次に、入力点１に異常が生じて入力点１の信号値Ｘ_１が無効となると、残りの入力点２から入力点５までの４点の平均値ａは、例えば図６に示されるように、僅かではあるがΔＡ＝Ａ−ａだけ変動する。従って、異常となっている復元すべき入力点１の信号値Ｘ_1[com]は、新たな平均値Ａに更に異常発生前後で変動した平均値の変動分ΔＡ＝Ａ−ａだけ補正を加え、その後、記憶されている偏差値ＯＦ_1[old]を加算する必要がある。
【００４３】
以上のことを式を示して説明する。図６で使用した記号を用いると、
Ｘ_１＝Ａ＋ＯＦ_１…式（１）
Ｘ_1[com]＝ａ＋ＯＦ_ｃ…式（２）
ＯＦ_ｃ＝ΔＡ＋ＯＦ_1[old]…式（３）
ΔＡ＝Ａ−ａ…式（４）
となり、異常発生後の復元すべき仮想的な入力点１の値Ｘ_1[com]は、上記式（２）、（３）及び（４）から、

となり、異常発生前の入力点１の値Ｘ_１を示す式（１）と同じ形態となる。
【００４４】
従って、異常発生の直前で記憶されたＯＦ_1[old]は異常発生直前のＯＦ_１であることから、異常発生と同時に入力点１の値Ｘ_１を復元した仮想的な入力点１の値Ｘ_1[com]に切替ても、変動を生じることなく切替が可能であることが判る。
【００４５】
次に異常発生による平均値の変動について、図６で使用した記号を用いて説明する。
【００４６】
全入力点の数をｍ（ｍ＝５）、入力点の異常となる直前の値をＸａとすれば、平均値Ａ及びａはそれぞれ次のように表される。なお、ここの説明においては入力点１を異常とするので、異常発生直前はＸ_１＝Ｘａであり異常発生後にＸ_１＝０となる。
【００４７】

【００４８】
ところで式（１）から、
Ｘ_ｉ＝Ａ＋ＯＦ_ｉ…式（８）
であることから式（４）は、式（６）、（７）及び（８）から次のように変形される。

【００４９】
ところで、式（６）と（８）式を見直すと、

の関係にあるので、
ΣＯＦ_ｉ＝０…式（１１）
である。従って、先の式（９）は、
ΔＡ＝Ａ−ａ＝ＯＦ_ａ／（ｍ−１）…式（１２）
だけ異常の前後で平均値が変動することがわかる。
【００５０】
従って、先に説明した復元すべき仮想的な入力点１の値Ｘ_1[com]を厳密に求める場合には、式（３）のΔＡに式（１２）の補正値を代入すればよい。即ち、
Ｘ_1[com]＝ａ＋ＯＦ_ｃ…式（２）
ＯＦ_ｃ＝ΔＡ＋ＯＦ_1[old]…式（３）
であるから、

この式（１３）に説明される厳密な補正を行った信号復元機構６３の構成が、図５に示されている。
【００５１】
この図５では、信号復元機構６３内の式（１３）に対応する厳密な補正に使用する入力点数ｍとして正常入力点数ｍ−１などを用いる構成を示している。用途によってはこれを常に全入力点数ｍに固定して構成を簡素化することも可能である。この場合、先の説明で使用した全入力点数ｍ＝５の例では、１つの入力点が異常となった場合に、厳密にはＯＦ_a/4とすべきをＯＦ_a/5となり、ＯＦ_a/20だけ補正量が不足することになるが、この影響は補正量のわずか５％である。この程度が問題にならない用途では、常に全入力点数ｍに固定して構成を簡素化することも可能である。
【００５２】
更に、この異常発生前後での平均値の変動量ΔＡも無視して、
Ｘ_1[com]＝ａ＋ＯＦ_ｃ＝ａ＋ＯＦ_1[old]…式（１４）
とすれば、更に構成を簡素化できる。
【００５３】
各入力点の偏差が小さい場合にはΔＡも十分小さくなるので、省略することが可能な用途もある。この場合の構成を図７に示す。
【００５４】
仮想信号切替機構６４は、該当入力点の入力状態信号Ｂ_ｉが正常（Ｂ_ｉ＝１）である場合は、上述した信号復元機構６３をバイパスして入口変換機構３０_ｉで処理された信号Ｘ_ｉをそのまま後段の信号選択機構５０に出力する。
【００５５】
従来の信号処理装置では、図１５に示すように、このような信号補償機構６０を備えていないので、異常となった入力点を除外する処置を行うと、その入力点が持っていた傾向も失われてしまい、信号選択機構５０は正しい結果を受けることができなくなる。
【００５６】
これに対し、本発明の実施の形態１に係る信号処理装置によれば、従来は不可能であった、入力点の持つ傾向を出来るだけ保持した信号選択処理が可能となる。例えば、信号選択処理が最大値を選択する方式であって異常となった入力点の持つ傾向が最大値であった場合に、誤って突然２番目の値に切替わってしまうことを防止できる。
【００５７】
以上説明したように、本発明の実施の形態１に係る信号処理装置は、信号補償機構６０を備えることにより信号選択機構５０は、入力異常が生じた場合にも入力点の持つ傾向を失うことなく、真実に近い信号を受けることが出来る。
【００５８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る信号処理装置は、上述した実施の形態１に係る信号処理装置において、信号補償機構６０における補正の精度を更に高めるために、異常の生じた入力点の値を仮想的に復元する方法として、平均値との偏差値を記憶した後に入力点信号とは別の第２の信号Ｚを用いてそれを補正するようにしたものである。
【００５９】
この実施の形態２に係る信号処理装置の信号補償機構は、図８に示すように、偏差記憶機構６２と信号復元機構６３との間に新たに偏差補償機構６６が追加されて構成されている。
【００６０】
偏差補償機構６６は、偏差記憶機構６２からの出力ＯＦ_i[old]に別の第２の信号Ｚに基づく更なる補正を加えて出力ＯＦ_i[com]として送出する。この出力ＯＦ_i[com]は、信号復元機構６３での当該入力点の持つ傾向値として用いられる。
【００６１】
偏差補償機構６６は、第２の信号Ｚと偏差値ＯＦ_ｉとの関係が理論式又は実験等によって既知の場合に、その相関関係式に従って偏差記憶機構６２からのＯＦ_i[old]に基づいて補正演算を行う。
【００６２】
一例として、多点入力信号が対応する多穴ノズルから噴射される燃料による過熱温度である加熱装置を例に挙げて説明する。多穴ノズルの穴径のバラツキによって噴射される燃料量にもバラツキが生じることとなり計測される過熱温度もそれに対応してバラツキが生じる。噴射される総燃料量が増加すればそれに比例して各ノズル穴から噴射される燃料量のバラツキも増加することとなり、計測温度のバラツキは総燃料量に比例して変化する。従って、第２の信号Ｚとして総燃料量を用いれば、信号異常が発生した後に加熱装置の総然料量を変化させた運転状態においても偏差値を実態により近く復元させることが可能となり、より高精度で異常信号を復元できる。
【００６３】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る信号処理装置は、上述した実施の形態１に係る信号処理装置の信号補償機構６０における処理を簡素化したものである。即ち、異常の生じた入力点の値を仮想的に復元する方法として、平均値との偏差を類似の多点入力信号から求める代わりに、固定値ＯＦ_[fix]を用いることにより処理を簡素化したものである。
【００６４】
この信号処理装置の信号補償機構は、図９に示すように、固定偏差発生機構６７、信号復元機構６３及び仮想信号切替機構６４から構成されている。信号復元機構６３は、先に説明した式（１４）と類似の式である下式（１５）の処理を行って異常となった入力信号を復元する。
【００６５】
Ｘ_1[com]＝ａ＋ＯＦ_ｃ＝ａ＋ＯＦ_1[old]…式（１４）
Ｘ_i[com]＝ａ＋ＯＦ_ｃ＝ａ＋ＯＦ_i[fix]‥…式（１５）
ここで、固定値ＯＦ_i[fix]は予め設定されている固定偏差発生機構６７からの出力である。
【００６６】
以上のように構成される信号処理装置は、例えば次のような装置に適用できる。同一雰囲気の温度を計測している同一仕様の複数のセンサからの入力信号である場合に、各センサが持っている固有のバラツキ特性によって各入力信号間に偏差が生じているならば、この偏差値は予め既定の値となる。従って、その偏差値を固定偏差発生機構６７の固定値ＯＦ_[fix]として設定しておけばよい。
【００６７】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る信号処理装置は、上述した実施の形態１に係る信号処理装置において、信号補償機構６０の構成を変形したものである。
【００６８】
この実施の形態４に係る信号処理装置の信号補償機構６０は、図１０に示すように、偏差補償値発生機構６８、信号復元機構６３及び仮想信号切替機構６４から構成されている。
【００６９】
この信号処理装置では、上述した図９に示した構成とは異なり、信号補償機構６０で異常の生じた入力点の値を仮想的に復元する方法として、平均値との偏差を類似の多点入力信号から求める代わりに、入力信号とは別の第２の信号Ｚを用いる。信号復元機構６３は式（１６）の処理を行って異常となった入力信号の復元をする。
Ｘ_i[com]＝ａ＋ＯＦ_ｃ＝ａ＋ＯＦ_[exp]‥…式（１６）
ここで、ＯＦ_[exp]は偏差補償値発生機構６８で第２の信号Ｚを用いて生成される可変量の出力である。このＯＦ_[exp]は、第２の信号Ｚと偏差値ＯＦ_ｉとの関係が理論式又は実験等によって既知の場合に、その相関関係式に従って生成する。
【００７０】
以上のように構成される信号処理装置は、例えば次のような装置に適用できる。先の説明と同様に同一雰囲気の温度を計測している同一仕様の複数のセンサからの入力信号である場合に、各センサが持っている固有のバラツキ特性によって各入力信号間に偏差が生じているならば、この偏差値は予め既定の値となる。但し、その特性が受信計器室温度によって非直線の関係となっている場合には固定値では不十分であり、受信計器室温度を第２の信号Ｚとした非直線の補正関係式から発生させる可変値とする必要がある。偏差補償値発生機構６８の出力ＯＦ_[exp]は、この様な第２の信号Ｚの関数設定された出力とする。
【００７１】
（実施の形態５）
この実施の形態５に係る信号処理装置は、実施の形態１に係る信号処理装置の基準信号演算機構の代わりに、第３の信号を用いる模擬基準信号演算機構（ＳＩＭ）が用いられている。
【００７２】
この実施の形態５に係る信号処理装置では、類似の多点入力信号全体に対して共通的な入力変化の現在値を、多点入力信号を用いることなく別の第３の信号Ｗを用いて、目的とする現在値との理論的又は実験式による相関関係式から演算で模擬的に求める。異常の生じた入力点信号の復元には、異常が生じる直前の状態で記憶されている当該入力点の持つ傾向値と、この模擬基準信号演算機構８０で現在値として得られる第３の信号からの関数値とが用いられる。
【００７３】
この信号処理装置は、図１１に示すように、入口変換機構（ＳＣ）３０_１〜３０_ｎ、模擬基準信号演算機構（ＳＩＭ）８０、信号補償機構（ＣＯＭ）７０_１〜７０_ｎ及び信号選択機構（ＡＵＣ）５０から構成されている。
【００７４】
この信号処理装置の信号補償機溝７０は、図１２に示すように、異常の生じた入力点の値を仮想的に復元する方法として、模擬基準信号演算機構８０からの模擬基準値と当該入力点信号との偏差を当該入力点の持つ傾向値とし、異常が生じると直前の状態で当該入力点の偏差値の記憶を固定し、その後に変化して行く現在値として模擬基準信号演算機構８０からの模擬基準値と合成して当核入力点の信号を仮想的に復元する。
【００７５】
信号補償機構７０は、偏差抽出機構７１、偏差記憶機構７２、信号復元機構７３及び仮想信号切替機構７４から構成されている。この信号補償機構７０は、図１に示した信号補償機構６０と類似しているが、現在値に平均値Ａを用いる代わりに。模擬基準信号演算機構８０からの別の第３の信号Ｗを用いて模擬的に求められた模擬基準値Ｃを用いる点が異なっている。従って式（２）の関係が下式（１７）のように変わる。
Ｘ_1[com]＝ａ＋ＯＦ_ｃ…式（２）
ＯＦ_ｃ＝ΔＡ＋ＯＦ_1[old]…式（３）
Ｘ_i[com]＝Ｃ＋ＯＦ_i[old]…式（１７）
【００７６】
模擬基準信号演算機構８０では、第３の信号Ｗと多点入力信号Ｉｘとの間の相関関係が理論式によって既知の場合にはそれに従って、又は実験等で得られた相関関係式に従って演算して生成する。なお、この第３の信号Ｗは単数とは限らず、必要な目的精度を得るのに必要な複数の異なる種類の信号を用いる。
【００７７】
一例として、先の説明にも用いた多穴ノズルから噴射される燃料による過熱温度である加熱装置を例として説明を行う。多穴ノズルから噴射される総燃料量によって全体としての加熱温度が定まり、従って多点入力信号として計測される過熱温度の基準量は総燃料量と関係することが容易に判る。従って、第３の信号として、燃料噴射量と燃焼用空気の温度、及び燃焼用空気量や更に必要な精度によって燃料の発熱量などを別の第３の信号として用いて燃暁による加熱量の計算を行うことで、模擬基準信号Ｃとしての基準加熱温度を求められる。
【００７８】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６に係る信号処理装置は、上述した実施の形態５に係る信号処理装置の信号補償機構６０における処理を簡素化したものである。即ち、異常の生じた入力点の値を仮想的に復元する方法として、平均値との偏差を類似の多点入力信号から求める代わりに、固定値ＯＦ_[fix]を用いることにより処理を簡素化したものである。
【００７９】
本発明の実施の形態６に係る信号処理装置を説明する。この信号処理装置で使用される信号補償機構６０は、図１３に示すように、固定偏差発生機構７７、信号復元機構７３及び仮想信号切替機構から構成されている。
【００８０】
この信号補償機構６０では、異常の生じた入力点の値を仮想的に復元する方法として、模擬基準値との偏差を類似の多点入力信号から求める代わりに、固定値ＯＦ_[fix]を用いることにより処理を簡素化する。信号復元機構７３は先に説明の（１７）式と類似の（１８）式の処理を行って異常となった入力信号の復元をする。
Ｘ_i[com]＝Ｃ＋ＯＦ_i[old]…式（１７）
Ｘ_i[com]＝Ｃ＋ＯＦ_[fix]…式（１８）
ここで、固定値ＯＦ_[fix]は予め設定されている固定偏差発生機構７７からの出力である。
【００８１】
以上のように構成される信号処理装置は、実施の形態３と同様の装置に適用できる。
【００８２】
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７に係る信号処理装置は、上述した実施の形態６に係る信号処理装置において、信号補償機構６０の構成を変形したものである。
【００８３】
この信号処理装置で使用される信号補償機構６０の構成を図１４に示す。この信号処理装置では、先に図１３を参照して説明した場合とは異なり、信号補償機構６０で異常の生じた入力点の値を仮想的に復元する方法として、模擬基準値との偏差を類似の多点入力信号から求める代わりに入力信号とは別の第２の信号Ｚを用いる。信号復元機構７３は式（１９）の処理を行って異常となった入力信号の復元をする。
Ｘ_i[COM]＝Ｃ＋ＯＦ_[exp]…式（１９）
ここで、ＯＦ_[exp]は偏差補償値発生機構７８で第２の信号Ｚを用いて生成される可変量の出力である。
【００８４】
以上のように構成される信号処理装置は、実施の形態４と同様の装置に適用できる。
【００８５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、入力信号に異常が生じても、その異常が生じなかった場合に近い信号処理結果を得ることができ、しかも信号の急激な変化を防止する機構を挿入しなくても、入力点を除外する処理の前後で信号が突変しない信号処理を行い得る信頼性の高い信号処理装置を提供できる。
【００８６】
即ち、信号処理の対象となる多数の入力信号源のいずれかの入力点信号に異常が生じたとき、その入力点の持つ傾向をできるだけ保持した信号の復元が可能となり、真実に近い信号選択処理の結果が得られる。
【００８７】
また、急激な変化を防止する機構などの挿入によって処理が遅れてしまうことなく、異常発生で入力点の除外前後で信号選択処理の結果が突変しない信号処理が得られ、信頼性の向上と処理性能の向上が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した入口変換機構の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図１に示した基準信号演算機構（平均演算機構）の一構成例を示すブロック図である。
【図４】図１に示した信号選択機構の一構成例を示すブロック図である。
【図５】図１に示した信号補償機構の一構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る信号処理装置の信号補償機構において、入力点１が異常を生じた場合の信号の変動状況を概念的に示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る信号処理装置の信号補償機構を簡素化した構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る信号処理装置の信号補償機構の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る信号処理装置の信号補償機構の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る信号処理装置の信号補償機構の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る信号処理装置の信号補償機構の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態６に係る信号処理装置の信号補償機構の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態７に係る信号処理装置の信号補償機構の構成を示すブロック図である。
【図１５】従来の信号処理装置を説明するための図である。
【符号の説明】
３０_１〜３０_ｎ入口変換機構
３１信号整形機構
３２信号異常検出機構
３３保持機構
３４切替機構
４０基準信号演算機構
４１第１加算機構
４２第２加算機構４２
４３除算機構
５０信号選択機構
６７、７７固定偏差発生機構
６０_１〜６０_ｎ、７０_１〜７０_ｎ信号補償機構
６１、７１偏差抽出機構
６２偏差記憶機構
６３、７３信号復元機構
６４、７４仮想信号切替機構
６６偏差補償機構
７２偏差記憶機構
６８、７８偏差補償値発生機構
８０模擬基準信号演算機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal processing apparatus applied to signal processing for input redundancy in which a plurality of signals having the same contents are input, multi-input signal processing for calculating and outputting a target signal from a large number of similar input signals having variations. About.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 15, a signal processing apparatus used for conventional multi-input signal processing includes a plurality of inlet conversion mechanisms (SC) 30₁~ 30_n(N is an integer of 2 or more, and the same applies hereinafter) and a signal selection mechanism (AUC) 50. In this signal processing apparatus, the input point signal IN_i(I = 1, 2,..., N, hereinafter the same in the present specification) becomes abnormal, the inlet conversion mechanism 30 is abnormal so that it is handled as an invalid signal by the subsequent signal selection mechanism 50. For example, a method is adopted in which the value of the input point is reset to, for example, “0”, and the input signal that becomes abnormal due to this is excluded (hereinafter, sometimes simply referred to as “input point”).
[0003]
For this reason, the tendency in the similar input point which the input point which became abnormal has was lost, and the correct result may not be obtained from the signal selection mechanism 50. For example, if the tendency of an input point having an abnormality is the maximum value among similar input points, the signal selection mechanism 50 adopting the method of selecting the maximum value has the second highest input point. This causes a sudden change that suddenly switches to the second lowest value even though the maximum input value has not changed. As a result, for example, when the output of a signal processing device is used for continuous temperature control, etc., a situation in which the temperature is excessively increased due to an erroneous determination that the temperature has decreased and the machine being controlled is damaged May occur.
[0004]
In addition, when such a sudden change in the signal becomes a problem in subsequent processing, it is necessary to insert a prevention mechanism for preventing a sudden change in the signal. There is also a problem that a delay occurs.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention was made in order to solve the above problems, and its purpose is to obtain a signal processing result close to the case where the abnormality does not occur even if an abnormality occurs in the input signal, In addition, it is an object of the present invention to provide a highly reliable signal processing apparatus capable of performing signal processing in which a signal does not change suddenly before and after processing for removing an input point without inserting a mechanism for preventing a sudden change in signal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a signal processing apparatus according to a first aspect of the present invention includes a plurality of inlet conversion mechanisms that respectively detect occurrence of anomalies in a plurality of input signals, and a common to all of the plurality of input signals. A reference signal calculation mechanism that calculates a current value of a typical input change based on a plurality of signals from the plurality of inlet conversion mechanisms, and virtually restores an input signal in which an abnormality has occurred among the plurality of input signals And a signal selection mechanism for selecting a single signal that matches a predetermined condition from signals from the plurality of signal compensation mechanisms.
[0007]
In this signal processing device, each of the plurality of signal compensation mechanisms includes a storage mechanism that stores the plurality of input signals, and is stored in the storage mechanism when an abnormality is detected in the inlet conversion mechanism. The input signal in which an abnormality has occurred can be restored using the tendency value of the input signal immediately before the abnormality is detected and the current value of the input change from the reference signal calculation mechanism.
[0008]
Further, the signal selection mechanism selects a single signal having a maximum, minimum or intermediate value from signals from the plurality of signal compensation mechanisms as a specified condition, or from the plurality of signal compensation mechanisms. A single signal having the average value of the signals can be calculated and output.
[0009]
In the signal processing device according to the first aspect of the present invention, the reference signal calculation mechanism obtains a current value of the input change by calculating an average value of a plurality of signals from the plurality of inlet conversion mechanisms. Can be configured.
[0010]
In this case, each of the plurality of signal compensation mechanisms is obtained by a deviation extraction mechanism for obtaining a deviation between an average value obtained by the reference signal calculation mechanism and a signal from the plurality of inlet conversion mechanisms, and by the deviation extraction mechanism. The deviation obtained is stored as a tendency value of the input signal, the deviation obtained by the deviation extraction mechanism is output when no abnormality is detected, and the already stored deviation is output when the abnormality is detected. A deviation storage mechanism, a signal restoration mechanism that virtually restores an input signal based on a deviation from the deviation storage mechanism and an average value from the reference signal calculation mechanism, and an output signal when no abnormality is detected. And a virtual signal switching mechanism that outputs a signal virtually restored by the signal restoration mechanism when an abnormality is detected.
[0011]
Further, in this signal processing device, the signal compensation mechanism includes a fixed deviation generation mechanism that generates a fixed deviation value, and the signal restoration mechanism uses an average value using the fixed value generated by the fixed deviation value generation mechanism. The deviation can be calculated. In this case, each of the plurality of signal compensation mechanisms includes a deviation compensation value generation mechanism that generates a function value based on a second signal different from the input signal, a function value from the deviation compensation value generation mechanism, and the reference signal. A signal restoration mechanism that virtually restores the input signal based on the average value from the calculation mechanism, and an output signal that is output when no abnormality is detected, and when the abnormality is detected, the signal restoration mechanism virtually And a virtual signal switching mechanism that outputs the restored signal.
[0012]
In addition, the signal processing device according to the second aspect of the present invention includes a plurality of inlet conversion mechanisms that respectively detect occurrence of anomalies in a plurality of input signals, and a current input change common to all of the plurality of input signals. A simulated reference signal calculation mechanism for obtaining a value from a theoretical or empirical correlation equation with a target current value by using a third signal, and occurrence of an abnormality among the plurality of input signals A plurality of signal compensation mechanisms for virtually restoring the input signal, and a signal selection mechanism for selecting a single signal that matches a predetermined condition from signals from the plurality of signal compensation mechanisms.
[0013]
Each of the plurality of signal compensation mechanisms in the signal processing device includes a storage mechanism that stores the plurality of input signals, and is stored in the storage mechanism when occurrence of an abnormality is detected in the inlet conversion mechanism. An input signal in which an abnormality has occurred using a tendency value of the input signal immediately before the abnormality is detected and a simulated reference value composed of a function value from the third signal obtained by the simulated reference signal calculation mechanism. Can be configured to restore.
[0014]
Further, the signal selection mechanism selects a single signal having a maximum, minimum or intermediate value from signals from the plurality of signal compensation mechanisms as a specified condition, or from the plurality of signal compensation mechanisms. A single signal having the average value of the signals can be calculated and output.
[0015]
Further, each of the plurality of signal compensation mechanisms in the signal processing device according to the second aspect of the present invention includes a simulated reference value obtained by the simulated reference signal calculation mechanism and a signal from the plurality of inlet conversion mechanisms. A deviation extracting mechanism for obtaining a deviation, and storing the deviation obtained by the deviation extracting mechanism as a tendency value of the input signal, and outputting an error obtained by the deviation extracting mechanism when no abnormality is detected. When detected, the input signal is virtually restored based on the deviation storage mechanism that outputs the already stored deviation, the deviation from the deviation storage mechanism, and the simulated reference value from the pseudo reference signal calculation mechanism A signal restoration mechanism and a virtual signal switching mechanism that outputs an input signal when no abnormality is detected and outputs a signal virtually restored by the signal restoration mechanism when an abnormality is detected. That.
[0016]
In this case, the signal compensation mechanism includes a fixed deviation generation mechanism that generates a fixed deviation value, and the signal restoration mechanism uses the fixed value generated by the fixed deviation value generation mechanism from the pseudo reference signal calculation mechanism. The deviation from the simulated reference value can be calculated.
[0017]
Each of the plurality of signal compensation mechanisms includes a deviation compensation value generating mechanism for generating a function value based on a second signal different from the input signal, a function value from the deviation compensation value generating mechanism, and the pseudo reference signal. A signal restoration mechanism that virtually restores an input signal based on a simulated reference value from a calculation mechanism, and an output signal that is output when no abnormality is detected, and when the abnormality is detected, the signal restoration mechanism virtually And a virtual signal switching mechanism for outputting the restored signal.
[0018]
As described above, according to the present invention, even when an abnormal input point is excluded, the value of the signal selection processing result that is considered to be the most correct inherited the tendency of the corresponding input point, and an unexpected change occurs. In addition, it is possible to provide a highly reliable signal processing apparatus that does not cause a delay in response.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
(Embodiment 1)
The signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention includes a signal compensation mechanism (described later in detail) that replaces the value of the input point where the abnormality has occurred with a value that is virtually restored in order to eliminate the abnormal input value. It is characterized in that it has.
[0021]
As shown in FIG. 1, the signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention includes an inlet conversion mechanism (SC) 30.₁~ 30_n, Reference signal calculation mechanism (BAS) 40, signal compensation mechanism (COM) 60₁~ 60_nAnd a signal selection mechanism (AUC) 50. Hereinafter, details of each element constituting the signal processing apparatus will be described with reference to the drawings.
[0022]
First, the inlet conversion mechanism 30₁~ 30_nThe configuration and operation will be described. Inlet conversion mechanism 30₁~ 30_nIs the input point signal IN₁~ IN_n, And signal X₁~ X_nAs signal compensation mechanism 60₁~ 60_nAs well as signal X₁~ X_nIs sent to the reference signal calculation mechanism 40.
[0023]
Inlet conversion mechanism 30₁~ 30_nSince each has the same configuration, in the following, the inlet conversion mechanism 30 which is one of the circuits will be described._i(1 ≦ i ≦ n) will be described with reference to the block diagram shown in FIG. Inlet conversion mechanism 30_iConsists of a signal shaping mechanism 31, a signal abnormality detection mechanism 32, a holding mechanism 33 and a switching mechanism 34.
[0024]
The signal shaping mechanism 31 is connected to the input point signal IN so that the subsequent processing mechanism can be handled._iShape, range, etc. The signal shaped by the signal shaping mechanism 31 is supplied to the signal abnormality detection mechanism 32 and the switching mechanism 34.
[0025]
The signal abnormality detection mechanism 32 is based on the signal from the signal shaping mechanism 31 and receives the input point signal IN._iThe input point signal IN_iIf it is determined that is abnormal, the input status signal B_iIs changed to “0”, supplied to the switching mechanism 34 and sent to the outside. Input state signal B_iIf the value of "1" is input point signal IN_iIs normal.
[0026]
The switching mechanism 34 receives the received input state signal B_iIf the value of “0” is “0”, the input point signal IN_iIs switched to the holding mechanism 33 side from the signal shaping mechanism 31 side. The holding mechanism 33 holds a value to be output when the input signal is abnormal. As this value, for example, “0” can be used. Therefore, the input point signal IN_iIs abnormal, the switching mechanism 34 outputs, for example, “0”. As a result, the abnormal signal value is set to be invalid in the subsequent signal selection mechanism 50.
[0027]
Next, the configuration and operation of the reference signal calculation mechanism 40 will be described with reference to the block diagram shown in FIG. The reference signal calculation mechanism 40₁~ X_nAn average value A of the signal compensation mechanism 60 is calculated.₁~ 60_nSend to. In the first embodiment, the reference signal calculation mechanism 40 is composed of an average calculation mechanism (AVE).
[0028]
The reference signal calculation mechanism 40 includes an inlet conversion mechanism 30.₁~ 30_nSignal X from₁~ X_nAnd the average calculation result is output as an average value A. Note that the average calculation method is not limited to the following, and any method may be used as long as the processing result shown in the next average calculation formula can be obtained.
A = (X₁+ X₂+ ... + X_n) / M
Where A is the average value and X_iIndicates the value of each input point signal, and m indicates the number of normal input point signals.
[0029]
The reference signal calculation mechanism 40 includes a first addition mechanism 41, a second addition mechanism 42, and a division mechanism 43. The first addition mechanism 41 receives the signal X₁~ X_nAre added together to calculate a total, and the result is supplied to the division mechanism 43. At this time, as described above, if the input point signal is changed to “0” due to the occurrence of an abnormality, the value of the abnormal input point signal does not affect the addition result in the summation process in the first addition mechanism 41. Are substantially excluded.
[0030]
In the second addition mechanism 42, the input point signal IN_iInput state signal B corresponding to_iOutput the sum of the values of. Input status signal B_iIs B when normal_i= 1 so that the input state signal B_iIs the input point signal IN₁~ IN_nIs equal to the number of normal input point signals. That is, the output m of the second addition mechanism 42 is a normal input point signal IN.₁~ IN_nIs the number of The division mechanism 43 divides the output of the first addition mechanism 41 by the output m from the second addition mechanism 42. Thereby, the process shown in the above-mentioned average arithmetic expression can be performed.
[0031]
As described above, the reference signal calculation mechanism 40 can obtain the average value A using only signals at normal input points excluding abnormal input points.
[0032]
Next, the configuration and operation of the signal selection mechanism 50 will be described with reference to the block diagram shown in FIG. The signal selection mechanism 50 includes a signal compensation mechanism 60.₁~ 60_nSignal Y output from₁~ Y_nOne is selected according to a predetermined condition and sent as output OUT. In this signal selection mechanism 50, a single output signal that takes the maximum, minimum, or intermediate value is selected from the multipoint inputs, or a single output signal that takes an average value can be calculated as a specified condition. Ask.
[0033]
FIG. 4 shows a configuration example that takes the maximum value or the minimum value. Signal Y from the previous stage₁~ Y_nThe maximum value or the minimum value is selected and sent out as output OUT. When an intermediate value is selected as the condition, the signal Y₁~ Y_nThe signal located at the p-th, counting from the largest value, and the p-th even from the smallest value, is sent out as an output OUT. When the number of input points is an even number, the number is not fixed to one at the p-th, so either the p + 1-th or p-1-th signal counted from the smallest is sent as the output OUT.
[0034]
Next, the signal compensation mechanism 60 which is a feature of the present invention.₁~ 60_nThe configuration and operation will be described. Signal compensation mechanism 60₁~ 60_nIs the input point signal IN where the abnormality occurred₁~ IN_nSignal X corresponding to₁~ X_nTo restore the signal Y₁~ Y_nTo the signal selection mechanism 50. Signal compensation mechanism 60₁~ 60_nSince each has the same configuration, the signal compensation mechanism 60, which is one of the circuits, will be described below._iWill be described with reference to the block diagram shown in FIG.
[0035]
In the signal compensation mechanism 60, the restoration of the input point signal in which the abnormality has occurred is common to the tendency value of the input point stored immediately before the abnormality occurs and the entire similar multi-point input signal. Signal compensation is performed using the current value of the input change. As the tendency value of the input point, a deviation between the current value of the input change common to the entire multipoint input signal and each input point signal is used. In addition, an average value of a plurality of input point signals that are currently input is used as the current value of the input change common to the entire multipoint input signal that is the reference value for correction.
[0036]
The signal compensation mechanism 60 includes a deviation extraction mechanism 61, a deviation storage mechanism 62, a signal restoration mechanism 63, and a virtual signal switching mechanism 64.
[0037]
The deviation extraction mechanism 61 is provided with the preceding inlet conversion mechanism 30._iSignal X processed in_iAnd the average value A from the reference signal calculation mechanism 40 is calculated to obtain a deviation value OF._iCalculated and supplied to the deviation storage mechanism 62.
[0038]
The deviation storage mechanism 62 receives the input state signal B of the corresponding input point._iIs normal (B_i= 1), the deviation value OF_iIs stored at the same time as output OF_{i [old]}Send out as Input status signal B_iIs abnormal (B_i= 0), the input deviation value OF_iIs stored, and the previous deviation value OF stored at that time is stored._iOutput OF_{i [old]}Send out as
[0039]
The signal restoration mechanism 63 receives the deviation value OF from the deviation storage mechanism 62._{i [old]}By adding again the average value A from the reference signal calculation mechanism 40, the deviation value FO before the occurrence of the abnormality stored in the deviation storage mechanism 62 without using the signal at the input point where the abnormality has occurred is used._iIs used to virtually signal X_iTo restore. Deviation value OF_iIs the input point X_iAnd the average value A, the deviation value OF stored in the deviation storage mechanism 62_{i [old]}If the average value A at that time is added again to the input point signal IN_iCan be reproduced.
[0040]
However, in reality, there is a variation in the value of each input point, so that the average value itself varies by the variation of the excluded input point due to an abnormality. Therefore, if the average value after the occurrence of an abnormality is a, the average value A before the occurrence of the abnormality will not be restored to the correct input value unless correction is made by the variation ΔA = A−a of the average value.
[0041]
This relationship will be described with reference to the conceptual diagram shown in FIG. 6, taking as an example a case where the number of input points = 5 and an abnormality in input point 1 among them. In FIG. 6, X_iIs the signal value of each input point, 1, 2, 3, 4 and 5, A is the average value of the input points 1 to 5, a is the average value of the input points 2 to 5 excluding the input point where the abnormality has occurred, X_{1 [com]}Is the value of the input point 1 to be restored (virtual value), OF₁Is the value X of input point 1₁And the deviation between the average and OF_cIs the value X_{1 [com]}Of the average value a and OF₁ _[old]Is the deviation OF stored immediately before an abnormality occurs at input point 1.₁, ΔA are fluctuations of the average value before and after the occurrence of an abnormality at the input point 1.
[0042]
Until an abnormality occurs at input point 1, the value X of the signal at each of the five input points₁~ X_FiveIs increasing little by little. Now, the value X of the input point 1₁Shows the maximum tendency among 5 points, and between the average value A of 5 points, OF₁Suppose that there is a deviation. Next, an abnormality occurs at the input point 1, and the signal value X at the input point 1₁Becomes invalid, the average value “a” of the four points from the remaining input point 2 to the input point 5 fluctuates by ΔA = A−a, although slightly, as shown in FIG. 6, for example. Therefore, the signal value X of the input point 1 to be restored is abnormal._{1 [com]}Is corrected by a change amount ΔA = A−a of the average value that has further changed before and after the occurrence of the abnormality to the new average value A, and then the stored deviation value OF_{1 [old]}Need to be added.
[0043]
The above will be described using equations. Using the symbols used in FIG.
X₁= A + OF₁... Formula (1)
X_{1 [com]}= A + OF_c... Formula (2)
OF_c= ΔA + OF_{1 [old]}... Formula (3)
ΔA = A−a Formula (4)
The value X of the virtual input point 1 to be restored after the occurrence of an abnormality_{1 [com]}From the above formulas (2), (3) and (4)

The value X of input point 1 before the occurrence of an abnormality₁It becomes the same form as Formula (1) which shows.
[0044]
Therefore, the OF stored before the occurrence of the abnormality_{1 [old]}Is the OF just before the abnormal occurrence₁Therefore, the value X of the input point 1 at the same time as the abnormality occurs₁Value X of virtual input point 1 restored_{1 [com]}It can be seen that even when switching to, switching is possible without causing fluctuations.
[0045]
Next, the fluctuation of the average value due to the occurrence of abnormality will be described using the symbols used in FIG.
[0046]
If the number of all input points is m (m = 5) and the value immediately before the input point becomes abnormal is Xa, the average values A and a are respectively expressed as follows. In the description here, input point 1 is abnormal.₁= Xa, X after occurrence of abnormality₁= 0.
[0047]

[0048]
By the way, from equation (1),
X_i= A + OF_i... Formula (8)
Therefore, Expression (4) is transformed from Expressions (6), (7), and (8) as follows.

[0049]
By the way, reviewing the formulas (6) and (8),

Because of the relationship
ΣOF_i= 0 ... Formula (11)
It is. Therefore, the previous equation (9) becomes
ΔA = A−a = OF_a/ (M-1) ... Formula (12)
It can be seen that the average value fluctuates only before and after the abnormality.
[0050]
Therefore, the value X of the virtual input point 1 to be restored described above_{1 [com]}Is strictly calculated, the correction value of Expression (12) may be substituted for ΔA of Expression (3). That is,
X_{1 [com]}= A + OF_c... Formula (2)
OF_c= ΔA + OF_{1 [old]}... Formula (3)
Because

FIG. 5 shows the configuration of the signal restoration mechanism 63 that has been subjected to the strict correction described in Equation (13).
[0051]
FIG. 5 shows a configuration in which the normal input point number m−1 or the like is used as the input point number m used for the strict correction corresponding to the expression (13) in the signal restoration mechanism 63. Depending on the application, it is possible to simplify the configuration by always fixing this to the total number of input points m. In this case, in the example of the total number of input points m = 5 used in the above description, when one input point becomes abnormal, strictly, OF_{a / 4}OF_{a / 5}And OF_{a / 20}However, this effect is only 5% of the correction amount. In applications where this level is not a problem, it is possible to simplify the configuration by always fixing the number of input points to m.
[0052]
Furthermore, ignoring the fluctuation amount ΔA of the average value before and after the occurrence of the abnormality,
X_{1 [com]}= A + OF_c= A + OF_{1 [old]}... Formula (14)
If so, the configuration can be further simplified.
[0053]
Since ΔA is sufficiently small when the deviation of each input point is small, there is an application that can be omitted. The configuration in this case is shown in FIG.
[0054]
The virtual signal switching mechanism 64 receives the input state signal B at the corresponding input point._iIs normal (B_i= 1), the inlet conversion mechanism 30 bypasses the signal restoration mechanism 63 described above._iSignal X processed in_iIs output to the subsequent signal selection mechanism 50 as it is.
[0055]
As shown in FIG. 15, the conventional signal processing apparatus does not include such a signal compensation mechanism 60. Therefore, when a process for excluding an abnormal input point is performed, the tendency of the input point may be included. The signal selection mechanism 50 cannot receive a correct result.
[0056]
On the other hand, according to the signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, it is possible to perform signal selection processing that keeps the tendency of the input points as much as possible, which was impossible in the past. For example, when the signal selection process is a method of selecting the maximum value and the tendency of the abnormal input point is the maximum value, it is possible to prevent accidental switching to the second value.
[0057]
As described above, the signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention includes the signal compensation mechanism 60, so that the signal selection mechanism 50 loses the tendency of the input point even when an input abnormality occurs. Without being able to receive a signal close to the truth.
[0058]
(Embodiment 2)
In the signal processing device according to the second embodiment of the present invention, in the signal processing device according to the first embodiment described above, in order to further improve the correction accuracy in the signal compensation mechanism 60, the value of the input point where the abnormality has occurred is set. As a method of virtually restoring, the deviation value from the average value is stored and then corrected using a second signal Z different from the input point signal.
[0059]
As shown in FIG. 8, the signal compensation mechanism of the signal processing apparatus according to the second embodiment is configured by newly adding a deviation compensation mechanism 66 between the deviation storage mechanism 62 and the signal restoration mechanism 63. .
[0060]
The deviation compensation mechanism 66 outputs the output OF from the deviation storage mechanism 62._{i [old]}To the output OF with further correction based on another second signal Z_{i [com]}Send out as This output OF_{i [com]}Is used as a tendency value of the input point in the signal restoration mechanism 63.
[0061]
The deviation compensation mechanism 66 includes the second signal Z and the deviation value OF._iIs known from the theoretical formula or experiment, etc., the OF from the deviation storage mechanism 62 according to the correlation formula._{i [old]}Based on the correction calculation.
[0062]
As an example, a description will be given by taking as an example a heating device in which a multi-point input signal is an overheating temperature due to fuel injected from a corresponding multi-hole nozzle. Variations occur in the amount of fuel injected due to variations in the hole diameter of the multi-hole nozzle, and the measured overheating temperature also varies accordingly. If the total fuel amount to be injected increases, the variation in the fuel amount injected from each nozzle hole also increases in proportion thereto, and the variation in the measured temperature changes in proportion to the total fuel amount. Therefore, if the total amount of fuel is used as the second signal Z, it is possible to restore the deviation value closer to the actual condition even in an operation state in which the total amount of the heating device is changed after the signal abnormality has occurred. Abnormal signals can be restored with high accuracy.
[0063]
(Embodiment 3)
The signal processing device according to Embodiment 3 of the present invention is a simplified processing in the signal compensation mechanism 60 of the signal processing device according to Embodiment 1 described above. That is, as a method of virtually restoring the value of the input point where an abnormality has occurred, instead of obtaining a deviation from the average value from a similar multipoint input signal, a fixed value OF_[fix]The processing is simplified by using.
[0064]
As shown in FIG. 9, the signal compensation mechanism of this signal processing apparatus includes a fixed deviation generation mechanism 67, a signal restoration mechanism 63, and a virtual signal switching mechanism 64. The signal restoration mechanism 63 restores an abnormal input signal by performing processing of the following equation (15) that is similar to the equation (14) described above.
[0065]
X_{1 [com]}= A + OF_c= A + OF_{1 [old]}... Formula (14)
X_{i [com]}= A + OF_c= A + OF_{i [fix]}... Formula (15)
Here, the fixed value OF_{i [fix]}Is an output from a preset fixed deviation generating mechanism 67.
[0066]
The signal processing apparatus configured as described above can be applied to the following apparatus, for example. If the input signals are from multiple sensors of the same specification that measure the temperature in the same atmosphere, and there is a deviation between the input signals due to the inherent variation characteristics of each sensor, this deviation The value is a predetermined value in advance. Therefore, the deviation value is set to the fixed value OF of the fixed deviation generating mechanism 67._[fix]Should be set as.
[0067]
(Embodiment 4)
The signal processing device according to Embodiment 4 of the present invention is obtained by modifying the configuration of the signal compensation mechanism 60 in the signal processing device according to Embodiment 1 described above.
[0068]
As shown in FIG. 10, the signal compensation mechanism 60 of the signal processing apparatus according to the fourth embodiment includes a deviation compensation value generation mechanism 68, a signal restoration mechanism 63, and a virtual signal switching mechanism 64.
[0069]
In this signal processing apparatus, unlike the configuration shown in FIG. 9 described above, as a method of virtually restoring the value of the input point where the abnormality has occurred in the signal compensation mechanism 60, the deviation from the average value is similar to the multiple points. Instead of obtaining from the input signal, a second signal Z different from the input signal is used. The signal restoration mechanism 63 restores the input signal that has become abnormal by performing the processing of Expression (16).
X_{i [com]}= A + OF_c= A + OF_[exp]... Formula (16)
Where OF_[exp]Is a variable amount output generated by the deviation compensation value generating mechanism 68 using the second signal Z. This OF_[exp]Is the second signal Z and the deviation value OF_iWhen the relationship is known by a theoretical formula or experiment, it is generated according to the correlation formula.
[0070]
The signal processing apparatus configured as described above can be applied to the following apparatus, for example. As in the previous explanation, when the input signals are from multiple sensors of the same specification that measure the temperature of the same atmosphere, there is a deviation between the input signals due to the inherent variation characteristics of each sensor. If there is, this deviation value is a predetermined value in advance. However, if the characteristic has a non-linear relationship depending on the receiving instrument room temperature, the fixed value is not sufficient, and is generated from a non-linear correction relational expression using the receiving instrument room temperature as the second signal Z. Must be a variable value. Output OF of deviation compensation value generation mechanism 68_[exp]Is a function-set output of such a second signal Z.
[0071]
(Embodiment 5)
In the signal processing apparatus according to the fifth embodiment, a simulated reference signal calculation mechanism (SIM) using a third signal is used instead of the reference signal calculation mechanism of the signal processing apparatus according to the first embodiment.
[0072]
In the signal processing device according to the fifth embodiment, the current value of the input change common to all similar multipoint input signals is used by using another third signal W without using the multipoint input signal. Then, it is obtained by simulation from a correlation expression based on a theoretical or empirical expression with the target current value. To restore the input point signal in which the abnormality has occurred, the tendency value of the input point stored immediately before the abnormality has occurred and the third signal obtained as the current value by the simulation reference signal calculation mechanism 80 are used. Function values are used.
[0073]
As shown in FIG. 11, the signal processing apparatus includes an inlet conversion mechanism (SC) 30.₁~ 30_nSimulation reference signal calculation mechanism (SIM) 80, signal compensation mechanism (COM) 70₁~ 70_nAnd a signal selection mechanism (AUC) 50.
[0074]
As shown in FIG. 12, the signal compensator groove 70 of this signal processing apparatus is a method for virtually restoring the value of the input point where an abnormality has occurred, and the simulated reference value from the simulated reference signal calculation mechanism 80 and the input. The deviation from the point signal is set as the tendency value of the input point, and when an abnormality occurs, the memory of the deviation value of the input point is fixed in the immediately preceding state, and then the simulated reference signal calculation mechanism 80 as the current value changing. The signal at the core input point is virtually restored by combining with the simulated reference value from
[0075]
The signal compensation mechanism 70 includes a deviation extraction mechanism 71, a deviation storage mechanism 72, a signal restoration mechanism 73, and a virtual signal switching mechanism 74. The signal compensation mechanism 70 is similar to the signal compensation mechanism 60 shown in FIG. 1, but instead of using the average value A as the current value. The difference is that a simulation reference value C obtained by simulation using another third signal W from the simulation reference signal calculation mechanism 80 is used. Therefore, the relationship of the formula (2) changes as the following formula (17).
X_{1 [com]}= A + OF_c... Formula (2)
OF_c= ΔA + OF_{1 [old]}... Formula (3)
X_{i [com]}= C + OF_{i [old]}... Formula (17)
[0076]
In the simulated reference signal calculation mechanism 80, the correlation between the third signal W and the multipoint input signal Ix is calculated according to the theoretical formula when the correlation is known, or according to the correlation formula obtained through experiments or the like. To generate. Note that the third signal W is not limited to a single signal, and uses a plurality of different types of signals necessary to obtain the required target accuracy.
[0077]
As an example, a description will be given by taking as an example a heating device which is a superheated temperature by fuel injected from the multi-hole nozzle used in the above description. It is easily understood that the heating temperature as a whole is determined by the total amount of fuel injected from the multi-hole nozzle, and therefore the reference amount of the superheat temperature measured as the multipoint input signal is related to the total amount of fuel. Therefore, as the third signal, the fuel injection amount, the temperature of the combustion air, the amount of combustion air, and the heat generation amount of the fuel according to the required accuracy are used as another third signal to calculate the amount of heating by the fuel. By performing the calculation, the reference heating temperature as the simulated reference signal C can be obtained.
[0078]
(Embodiment 6)
The signal processing device according to the sixth embodiment of the present invention is a simplified processing in the signal compensation mechanism 60 of the signal processing device according to the fifth embodiment described above. That is, as a method of virtually restoring the value of the input point where an abnormality has occurred, instead of obtaining a deviation from the average value from a similar multipoint input signal, a fixed value OF_[fix]The processing is simplified by using.
[0079]
A signal processing apparatus according to Embodiment 6 of the present invention will be described. As shown in FIG. 13, the signal compensation mechanism 60 used in this signal processing apparatus includes a fixed deviation generation mechanism 77, a signal restoration mechanism 73, and a virtual signal switching mechanism.
[0080]
In this signal compensation mechanism 60, as a method of virtually restoring the value of the input point where an abnormality has occurred, instead of obtaining a deviation from the simulated reference value from a similar multipoint input signal, a fixed value OF_[fix]The processing is simplified by using. The signal restoration mechanism 73 restores the input signal that has become abnormal by performing the processing of the equation (18) similar to the equation (17) described above.
X_{i [com]}= C + OF_{i [old]}... Formula (17)
X_{i [com]}= C + OF_[fix]... Formula (18)
Here, the fixed value OF_[fix]Is an output from the preset fixed deviation generating mechanism 77.
[0081]
The signal processing apparatus configured as described above can be applied to the same apparatus as in the third embodiment.
[0082]
(Embodiment 7)
The signal processing device according to Embodiment 7 of the present invention is obtained by modifying the configuration of the signal compensation mechanism 60 in the signal processing device according to Embodiment 6 described above.
[0083]
FIG. 14 shows the configuration of the signal compensation mechanism 60 used in this signal processing apparatus. In this signal processing apparatus, unlike the case described above with reference to FIG. 13, as a method for virtually restoring the value of the input point where abnormality has occurred in the signal compensation mechanism 60, the deviation from the simulated reference value is calculated. Instead of obtaining from a similar multipoint input signal, a second signal Z different from the input signal is used. The signal restoration mechanism 73 restores the input signal that has become abnormal by performing the processing of Expression (19).
X_{i [COM]}= C + OF_[exp]... Formula (19)
Where OF_[exp]Is a variable amount output generated by the deviation compensation value generation mechanism 78 using the second signal Z.
[0084]
The signal processing apparatus configured as described above can be applied to the same apparatus as in the fourth embodiment.
[0085]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, even if an abnormality occurs in the input signal, a signal processing result close to that when the abnormality does not occur can be obtained, and a mechanism for preventing a sudden change in the signal is provided. Even if it is not inserted, it is possible to provide a highly reliable signal processing apparatus capable of performing signal processing in which a signal does not change suddenly before and after the process of removing an input point.
[0086]
In other words, when an abnormality occurs in any of the input point signals of a large number of input signal sources that are subject to signal processing, it is possible to restore the signal that retains the tendency of that input point as much as possible, and the signal selection process that is close to the truth Result is obtained.
[0087]
In addition, without delaying the processing due to the insertion of a mechanism that prevents sudden changes, signal processing can be obtained in which the result of signal selection processing does not change suddenly before and after the exclusion of input points due to the occurrence of an abnormality, improving reliability. The processing performance can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of an inlet conversion mechanism shown in FIG.
3 is a block diagram showing a configuration example of a reference signal calculation mechanism (average calculation mechanism) shown in FIG. 1. FIG.
4 is a block diagram showing a configuration example of a signal selection mechanism shown in FIG.
5 is a block diagram showing an example of the configuration of the signal compensation mechanism shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually showing a signal fluctuation state when an input point 1 is abnormal in the signal compensation mechanism of the signal processing device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a block diagram showing a simplified configuration of a signal compensation mechanism of the signal processing device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a signal compensation mechanism of a signal processing device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a signal compensation mechanism of a signal processing device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a signal compensation mechanism of a signal processing device according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a signal processing device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a signal compensation mechanism of a signal processing device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a signal compensation mechanism of a signal processing device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a signal compensation mechanism of a signal processing device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram for explaining a conventional signal processing apparatus.
[Explanation of symbols]
30₁~ 30_n Inlet conversion mechanism
31 Signal shaping mechanism
32 Signal abnormality detection mechanism
33 Holding mechanism
34 Switching mechanism
40 Reference signal calculation mechanism
41 First addition mechanism
42 Second addition mechanism 42
43 Division mechanism
50 Signal selection mechanism
67, 77 Fixed deviation generation mechanism
60₁~ 60_n70₁~ 70_n Signal compensation mechanism
61, 71 Deviation extraction mechanism
62 Deviation memory mechanism
63, 73 Signal restoration mechanism
64, 74 Virtual signal switching mechanism
66 Deviation compensation mechanism
72 Deviation memory mechanism
68, 78 Deviation compensation value generation mechanism
80 Simulated reference signal calculation mechanism

Claims

A plurality of inlet conversion mechanisms that respectively detect the occurrence of anomalies of a plurality of input signals;
A reference signal calculation mechanism that calculates a current value of an input change common to all of the plurality of input signals based on a plurality of signals from the plurality of inlet conversion mechanisms;
A plurality of signal compensation mechanisms for virtually restoring an input signal in which an abnormality has occurred among the plurality of input signals;
A signal selection mechanism that selects a single signal that matches a predetermined condition from signals from the plurality of signal compensation mechanisms ;
The reference signal calculation mechanism obtains a current value of the input change by calculating an average value of a plurality of signals from the plurality of inlet conversion mechanisms,
Each of the plurality of signal compensation mechanisms includes:
A deviation extraction mechanism for obtaining a deviation between an average value obtained by the reference signal calculation mechanism and signals from the plurality of inlet conversion mechanisms;
The deviation obtained by the deviation extraction mechanism is stored as a tendency value of the input signal, and when no abnormality is detected, the deviation obtained by the deviation extraction mechanism is output, and when an abnormality is detected, the deviation is already stored. A deviation memory mechanism for outputting the deviation being generated;
A signal restoration mechanism that virtually restores an input signal based on a deviation from the deviation storage mechanism and an average value from the reference signal calculation mechanism;
A signal processing apparatus comprising: a virtual signal switching mechanism that outputs an input signal when no abnormality is detected and outputs a signal virtually restored by the signal restoration mechanism when an abnormality is detected .

The signal selection mechanism selects a single signal having a maximum, minimum, or intermediate value from among the signals from the plurality of signal compensation mechanisms as a specified condition, or the signals from the plurality of signal compensation mechanisms. The signal processing apparatus according to claim 1 , wherein a single signal having an average value is calculated and output.

Each of the plurality of signal compensation mechanisms further includes a deviation compensation mechanism,
The signal processing apparatus according to claim 1 , wherein the deviation compensation mechanism corrects a deviation from the deviation storage mechanism using a second signal different from the input signal.

The signal compensation mechanism includes a fixed deviation generating mechanism for generating a fixed deviation value,
The signal processing apparatus according to claim 3 , wherein the signal restoration mechanism calculates a deviation from an average value using a fixed value generated by the fixed deviation value generation mechanism.

A plurality of inlet conversion mechanisms that respectively detect the occurrence of anomalies of a plurality of input signals;
Simulated reference signal for obtaining a current value of an input change common to the whole of the plurality of input signals by using a third signal to simulate from a theoretical or empirical correlation equation with the target current value An arithmetic mechanism;
A plurality of signal compensation mechanisms for virtually restoring an input signal in which an abnormality has occurred among the plurality of input signals;
A signal selection mechanism that selects a single signal that matches a predetermined condition from signals from the plurality of signal compensation mechanisms ;
Each of the plurality of signal compensation mechanisms includes:
A storage mechanism for storing the plurality of input signals;
When occurrence of an abnormality is detected in the entrance conversion mechanism, the tendency value of the input signal stored in the storage mechanism immediately before the abnormality is detected and the third value obtained by the simulated reference signal calculation mechanism Using the simulated reference value consisting of the function value from the signal, restore the input signal where the abnormality occurred,
The signal selection mechanism selects a single signal having a maximum, minimum, or intermediate value from among the signals from the plurality of signal compensation mechanisms as a specified condition, or the signals from the plurality of signal compensation mechanisms. Calculate and output a single signal with an average value,
Each of the plurality of signal compensation mechanisms includes:
A deviation extracting mechanism for obtaining a deviation between the simulated reference value obtained by the simulated reference signal calculation mechanism and signals from the plurality of inlet conversion mechanisms;
The deviation obtained by the deviation extraction mechanism stored as trend value with the input signal, and the abnormality outputs the deviation determined by the deviation extractor if not detected, when an abnormality is detected, already A deviation storage mechanism for outputting the stored deviation;
A signal restoration mechanism that virtually restores an input signal based on a deviation from the deviation storage mechanism and a simulated reference value from the pseudo reference signal calculation mechanism;
A signal processing apparatus comprising: a virtual signal switching mechanism that outputs an input signal when no abnormality is detected and outputs a signal virtually restored by the signal restoration mechanism when an abnormality is detected .

The signal compensation mechanism includes a fixed deviation generating mechanism for generating a fixed deviation value,
The signal restoration mechanism calculates the deviation between the simulated reference value from the model pseudo reference signal calculation device using the generated fixed value at the fixed deviation generating mechanism, the signal processing apparatus according to claim 5.

Each of the plurality of signal compensation mechanisms includes:
A deviation compensation value generating mechanism for generating a function value based on a second signal different from the input signal;
A signal restoration mechanism that virtually restores an input signal based on a function value from the deviation compensation value generation mechanism and a simulated reference value from the pseudo reference signal calculation mechanism;
Abnormality outputs the input signal if not detected, when an abnormality is detected, the virtual signal switching mechanism for outputting a virtually reconstructed signal by the signal restoration mechanism, according to claim 6 having a capital Signal processing device.