JP5489800B2 - リップル検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、リップル検出装置に関し、より特定的には、電流波形に含まれるリップルを検出するリップル検出装置に関する。

従来、モーターによって車両用シートを移動可能にした電動式のシート装置が開発されている。このようなシート装置の一種として、ユーザーによりシート位置が調整された際に当該シートの移動量をモーターの回転数に基づいて記憶する、所謂、メモリシート装置が知られている。メモリシート装置は、ユーザーが車両に搭乗する際、予め記憶した移動量だけ当該シートを移動させることによって、シート位置を自動的に調整する。上記のようなメモリシート装置では、シートの移動量を正確に検出および制御するために、モーターの回転数を正確に検出する必要がある。

ところで、上記メモリシート等に利用される直流モーターの駆動電流信号には、当該直流モーターの回転に応じて発生するリップルが含まれることが知られている。このようなリップルは、直流モーターの回転に応じて発生する性質を有することから、モーターの回転数を測定したり、回転に応じたパルス信号を生成したりするために利用することが可能である。このような観点から、電流信号に含まれるリップルを検出するリップル検出装置が開発されている。

上記のようなリップル検出装置の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されるモータ回転パルス生成装置は、先ず、リップルを正確に検出するために直流モーターから入力される電流信号に対して、ノイズを除去するフィルタ処理を実行する。具体的には、モータ回転パルス生成装置は、電流信号の所定の周波数成分を遮断するフィルタ処理を実行する。そして、モータ回転パルス生成装置は、ノイズが除去された電流信号に基づいてリップル発生周期に応じたパルス信号を出力する。

また、従来、上記のような電流信号の所定の周波数成分を遮断するフィルタ処理を実行した後、当該電流信号の立ち上がり振幅値および立ち下がり振幅値が所定値以上である場合にリップルを検出したと判定するリップル検出装置が知られている。

特開２０００−１１６１６８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示されるようなフィルタ処理では、電流信号中のノイズを適正に除去することができず、当該信号に含まれるリップルを正確に検出できない場合があった。

例えば、ブラシ付直流モーターから出力される電流信号には、図１５中に示すノイズＮ１およびノイズＮ２ような急峻なヒゲ状のピークノイズが含まれている場合がある。なお、図１５は、直流モーターからリップル検出装置へ入力される電流信号の一例を示す図である。図１５において、縦軸は電流信号の大きさを示し、横軸は時間を示す。そして、図１６は、図１５に示した電流信号に対して所定の周波数を遮断する従来のフィルタ処理を施した後の出力信号を示す図である。

図１６に示すフィルタ処理後の入力信号の極大値ｆＰα、ｆＰβ、ｆＰδ、および極小値ｆＰγは、図１５におけるフィルタ処理前の入力信号の極大値Ｐα、Ｐβ、Ｐδ、および極小値Ｐγに各々対応する。図１６に示すように、従来のフィルタ処理後の電流信号では、ピークノイズの極大値ｆＰβの直後に存在する極小値ｆＰγの値が、フィルタ処理前の値Ｐγに比べて比較的大きな値となる。すなわち、従来のフィルタ処理後の信号では、ピーク値として確定した極大値Ｐαから極小値Ｐγまでの振幅値Ｂが極端に小さくなってしまう。そのため、上述のような入力信号の振幅値に応じてリップルを検出する装置では、本来リップルの谷部のピークとして認識されるべき極小値ｆＰγがピーク値として認識されなくなってしまう場合があった。また、極小値ｆＰγがリップルの谷部のピーク値として認識されない場合、本来、次のリップルの山部のピークとして認識されるべき極大値ｆＰδも同様にピークとして認識されなくなる場合があった。すなわち、リップルの検出抜けが発生する場合があった。なお、図１６において白丸で示す信号値はリップルのピークとして認識された信号値である。また、図１６において黒丸で示す信号値はリップルのピークとして認識されなかった信号値である。

このように、従来のリップル検出装置では、当該電流信号に含まれるリップルを正確に検出できない場合があった。そして、メモリシート等のモーターのリップルが正確に検出されなかった場合、当該モーターの回転数を正確に検出できず、シートの位置を正確に制御できない場合があった。

本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、入力信号に含まれるリップルを正確に検出可能なリップル検出装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本願は以下の構成を採用した。まず、最初に挙げる発明は、外部から入力される入力信号に含まれるリップルを検出するリップル検出装置であって、
前記入力信号の所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを通過した信号に基づいてリップルを検出するリップル検出手段とを備え、
前記バンドパスフィルタは、前記入力信号が入力されるハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタを通過した前記入力信号の予め定められた周波数以下の低周波数成分のみを通過させるローパスフィルタとを含み、前記ハイパスフィルタは、前記入力信号に対して微分を行ってから積分を行うことによりハイパスフィルタ処理を行うとともに、前記ハイパスフィルタ処理中に、前記ハイパスフィルタの出力値を所定範囲内にクランプする処理を行うリップル検出装置である。他に以下の発明が挙げられる。すなわち、第１の発明は、外部から入力される入力信号に含まれるリップルを検出するリップル検出装置であって、前記入力信号の所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを通過した信号に基づいてリップルを検出するリップル検出手段とを備え、前記バンドパスフィルタは、前記入力信号が入力されるハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタを通過した前記入力信号の予め定められた周波数以下の低周波数成分のみを通過させるローパスフィルタとを含み、前記ハイパスフィルタは、前記入力信号を微分する微分手段と、前記微分手段を経て入力された信号を積分して前記ハイパスフィルタの出力信号として出力する積分手段と、前記微分手段の出力信号の値を予め定められた許容範囲内にクランプして出力するように設けられた、あるいは、前記積分手段の内部に前記積分手段から出力される信号の値を予め定められた許容範囲内にクランプして出力するように設けられた、クランプ手段とを備えるリップル検出装置である。

第２の発明は、外部から入力される入力信号に含まれるリップルを検出するリップル検出装置であって、前記入力信号の所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを通過した信号に基づいてリップルを検出するリップル検出手段とを備え、前記バンドパスフィルタは、入力された信号を微分する微分手段と、入力された信号を積分する積分手段と、入力された信号の値を予め定められた許容範囲内にクランプして出力するクランプ手段とを備え、前記バンドパスフィルタは、入力された信号を減衰するリーク手段、前記微分手段、前記積分手段、および前記クランプ手段を備えるハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタを通過した前記入力信号の予め定められた周波数以下の低周波数成分のみを通過させるローパスフィルタとを含み、前記微分手段は、前記外部から入力される入力信号を微分して前記クランプ手段へ出力し、前記クランプ手段は、前記微分手段から入力された信号の値を予め定められた許容範囲内にクランプして前記リーク手段へ出力し、前記リーク手段は、前記クランプ手段から入力された信号を減衰させて前記積分手段へ出力し、前記積分手段は、前記リーク手段から入力された信号を積分した値を前記ローパスフィルタへ出力することを特徴とするリップル検出装置である。

第３の発明は、外部から入力される入力信号に含まれるリップルを検出するリップル検出装置であって、前記入力信号の所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを通過した信号に基づいてリップルを検出するリップル検出手段とを備え、前記バンドパスフィルタは、入力された信号を微分する微分手段と、入力された信号を積分する積分手段と、入力された信号の値を予め定められた許容範囲内にクランプして出力するクランプ手段とを備え、前記バンドパスフィルタは、入力された信号を減衰するリーク手段、前記微分手段、前記積分手段、および前記クランプ手段を備えるハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタを通過した前記入力信号の予め定められた周波数以下の低周波数成分のみを通過させるローパスフィルタとを含み、前記微分手段は、前記外部から入力される入力信号を微分して前記リーク手段へ出力し、前記リーク手段は、前記微分手段から入力された信号を減衰させて前記積分手段へ出力し、前記積分手段は、前記クランプ手段を内部に含んでおり、前記リーク手段から入力された信号に前記クランプ手段の出力を遅延してフィードバックした信号を加算して成る加算信号を、前記クランプ手段に入力し、前記クランプ手段の出力を前記ローパスフィルタへ出力し、前記クランプ手段は、入力された前記加算信号を前記許容範囲内にクランプして成る信号を出力することを特徴とするリップル検出装置である。

第４の発明は、第３の発明において、前記ハイパスフィルタを通過した高周波信号のスルーレートを制限して前記ローパスフィルタへ出力するスルーレート制限手段をさらに備えることを特徴とする。

第５の発明は、第４の発明において、前記スルーレート制限手段は、前記高周波信号を所定時間遅延させて成る遅延信号を出力する遅延手段と、現在入力されている前記高周波信号と、前記遅延信号との差分値を算出する差分手段と、前記差分値が予め定められた範囲内である場合、前記高周波信号をそのまま出力信号として前記ローパスフィルタへ出力し、前記差分値が予め定められた範囲外である場合、前記遅延信号に所定値を加算した値を出力信号として前記ローパスフィルタへ出力する制限手段とを含むことを特徴とする。

第６の発明は、第１乃至５の発明の何れか１つにおいて、前記リップル検出手段によって検出されたリップルのピーク値を記憶するピーク記憶手段と、前記クランプ手段における前記許容範囲を前記ピーク記憶手段に記憶された過去のリップルのピーク値に基づいて設定する許容範囲設定手段とをさらに備えることを特徴とする。

第７の発明は、第６の発明において、前記許容範囲設定手段は、前記クランプ手段における前記許容範囲の上限値を前記ピーク記憶手段に記憶された前記リップルの山部のピーク値の平均値に基づいて設定し、前記クランプ手段は、前記微分手段から入力された信号の値が前記上限値以上である場合には、当該微分信号の値を当該上限値にクランプして出力することを特徴とする。

第８の発明は、第６および７の発明の何れか１つにおいて、前記許容範囲設定手段は、前記クランプ手段における前記許容範囲の下限値を前記ピーク記憶手段に記憶された前記リップルの山部のピーク値の平均値に基づいて設定し、
前記クランプ手段は、前記微分手段から入力された信号の値が前記下限値以下である場合に当該微分信号の値を当該下限値にクランプして出力するように設けられていることを特徴とする。

第９の発明は、第１の発明において、入力信号は、車両のシートを移動させるモーターの駆動電流信号であり、リップルの数に応じて前記モーターを駆動させることによりシートの移動量を制御するシート制御手段とをさらに備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、入力信号に含まれるリップルを正確に検出可能である。より詳細には、バンドパスフィルタに含まれるクランプ回路によって信号値が所定範囲内にクランプされることによって、入力信号に含まれる急峻なヒゲ状のピークノイズおよびその直後のピーク値を適切な値に補正することができる。したがって、入力信号をリップル検出に適した波形に整形し、リップルのピークを正確に検出することができるのである。また、入力信号を微分する微分回路が予め搭載されているリップル検出装置にクランプ回路を追加するだけで、安価且つ容易に上記の効果を奏するリップル検出装置を構成することができる。

第２の発明によれば、入力信号の微分値がクランプ回路によって所定範囲内に制限される。すなわち、入力信号のスルーレート（単位時間当たりの変化量）が制限される。したがって、入力信号において、他の信号波形に影響を与えることなく、急峻なピークノイズおよびその直後のピーク値のみを適正な値に補正することができる。

第３の発明によれば、許容範囲を超えるピークノイズの値は当該許容範囲内にクランプされ、過去にクランプされた信号値に基づいて積分処理が継続されるため、ピークノイズおよびその直後のピーク値を適切な値に補正することができる。

第４の発明によれば、ハイパスフィルタを通過した信号に含まれるピークノイズの立ち上がりを制限し、ローパスフィルタから出力される信号において、さらにピークノイズ直後のピーク値における振幅を大きくすることができる。

第５の発明によれば、スルーレートの制限を簡単な処理で実現することができる。

第６の発明によれば、クランプ手段の許容範囲を過去のリップルのピーク値に応じて設定することができる。したがって、例えば、クランプ手段に入力される信号がリップルの山と谷を繰り返しながら漸増または漸減している場合、クランプの許容範囲も共に漸増または漸減するため、ピークノイズおよびその直後のピーク値のみが補正されるよう、クランプの許容範囲を適切に設定することができる。

第７の発明によれば、クランプ手段の許容範囲の上限値を過去のリップルのピーク値に応じてより適切な値に算出することができる。

第８の発明によれば、クランプ手段の許容範囲の下限値を過去のリップルのピーク値に応じてより適切な値に算出することができる。

第９の発明によれば、車両のシートの位置を移動させるモーターの駆動電流に含まれるリップル数を正確に検出することができる。また、上記リップル数はモーターの回転数に等しいため、当該リップル数に応じてモーターを任意の量だけ正確に回転駆動することが可能である。したがって、車両のシートの位置を正確に制御することができる。

第１の実施形態に係るリップル検出装置１の構成を示す図 第１の実施形態に係るハイパスフィルタ回路１０の構成を示す図 第１の実施形態に係るクランプ回路１００が実行するクランプ処理の詳細を示すフローチャート リップル検出回路３０が実行するリップル検出処理の詳細を示すフローチャート リップル検出回路３０において検出されるリップルの一例を示す図 第１の実施形態に係るリップル検出装置１に入力された入力信号がハイパスフィルタ回路１０を通過した後に得られる高周波信号を示す図 第１の実施形態に係るリップル検出装置１のローパスフィルタ回路２０から出力されるノイズ除去信号の波形の一例を示す図 第２の実施形態に係るハイパスフィルタ回路５０の構成を示す図 第２の実施形態に係るリップル検出装置のハイパスフィルタ回路５０から出力される高周波信号の波形の一例を示す図 第２の実施形態に係るリップル検出装置のローパスフィルタ回路２０から出力されるノイズ除去信号の波形の一例を示す図 第２の実施形態に係るリップル検出装置のハイパスフィルタ回路５０から出力される高周波信号の波形の一例を示す図 第２の実施形態に係るリップル検出装置のローパスフィルタ回路２０から出力されるノイズ除去信号の波形の一例を示す図 第３の実施形態に係るリップル検出装置３の構成を示すブロック図 スルーレート制限回路６０が実行するスルーレート制限処理の詳細を示すフローチャート 直流モーターからリップル検出装置へ入力される電流信号の一例を示す図 図１５に示した電流信号に対して所定の周波数を遮断する従来のフィルタ処理を施した後の出力信号を示す図

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るリップル検出装置１について説明する。先ず、図１を参照してリップル検出装置１の構成について説明する。なお、図１は、第１の実施形態に係るリップル検出装置１の構成を示す図である。図１に示すように、リップル検出装置１は、ハイパスフィルタ回路１０、ローパスフィルタ回路２０、リップル検出回路３０、およびクランプ値計算回路４０を備える。なお、以下では、車両用シートの位置を移動させるシートモーターの駆動電流が入力信号としてリップル検出装置１に入力される例について説明する。

ハイパスフィルタ回路１０は、入力信号の低周波数成分を遮断し、高周波数成分のみを通過するフィルタ回路である。リップル検出装置１に入力された入力信号は、先ず、ハイパスフィルタ回路１０に入力される。そして、ハイパスフィルタ回路１０は、入力信号の高周波成分のみをローパスフィルタ回路２０へ出力する。なお、以下では、ハイパスフィルタ回路１０へ入力される入力信号を入力信号Ｘ_nとし、ハイパスフィルタ回路１０から出力される信号を高周波信号Ｙ_nとする。なお、入力信号Ｘ_nおよび高周波信号Ｙ_nの添え字のｎは、現在時刻を表し、ｎ−１，ｎ−２，…は各々、１サンプリング時間前、２サンプリング時間前、…の時刻を示す。すなわち、Ｘ_nは、現在入力されている入力信号の値を示し、Ｘ_n-1は、１サンプリング前に入力されていた入力信号の値を示す。

以下、図２を参照して第１の実施形態に係るハイパスフィルタ回路１０の詳細な構成について説明する。なお、図２は、第１の実施形態に係るハイパスフィルタ回路１０の構成を示す図である。ハイパスフィルタ回路１０は、大別して、微分回路１１、リーク回路１２、積分回路１３、およびクランプ回路１００を備える。

微分回路１１は、入力された入力信号を微分する回路である。具体的には、微分回路１１は、入力された入力信号を１サンプリング期間だけ遅延させて成る遅延信号と、現在入力されている入力信号との差分を微分信号として出力する。以下、微分回路１１が実行する処理について説明する。

入力信号Ｘ_nは、先ず、微分回路１１内において分岐され、第１減算器１１１および第１遅延器１１２へ入力される。第１遅延器１１２は、入力された信号を遅延して出力するデバイスである。第１遅延器１１２は、入力信号Ｘ_nの入力を受け付けると、当該Ｘ_nの値を保持し、前回保持したＸ_n-1の値を遅延信号として第１減算器１１１へ出力する。そして、第１減算器１１１は、入力された現在の入力信号Ｘ_nからＸ_n-1を減算したΔＸ_nを微分信号としてクランプ回路１００へ出力する。

クランプ回路１００は、微分信号ΔＸ_nの値を上限クランプ値ＣＰ以下、下限クランプ値ＣＭ以上にクランプする回路である。以下、クランプ回路１００が実行する処理について図３を参照して説明する。なお、図３は、第１の実施形態に係るクランプ回路１００が実行するクランプ処理の詳細を示すフローチャートである。

クランプ回路１００は、微分信号ΔＸ_nを受信すると、先ず、当該微分信号ΔＸ_nの値が上限クランプ値ＣＰより大きいか否か判定する（ステップＡ１）。そして、クランプ回路１００は、微分信号ΔＸ_nの値が上限クランプ値ＣＰより大きいと判定した場合（ステップＡ１でＹｅｓ）、微分信号ΔＸ_nの値を上限クランプ値ＣＰに置換して（ステップＡ２）、微分信号ΔＸ_nの値をリーク回路１２へ出力する（ステップＡ５）。一方、クランプ回路１００は、微分信号ΔＸ_nの値が上限クランプ値ＣＰ以下であると判定した場合（ステップＡ１でＮｏ）、微分信号ΔＸ_nの値が下限クランプ値ＣＭより小さいか否か判定する（ステップＡ３）。クランプ回路１００は、微分信号ΔＸ_nの値が下限クランプ値ＣＭより小さいと判定した場合（ステップＡ３でＹｅｓ）、微分信号ΔＸ_nの値を下限クランプ値ＣＭに置換して（ステップＡ４）、リーク回路１２へ出力する（ステップＡ５）。また、クランプ回路１００は、微分信号ΔＸ_nの値が上限クランプ値ＣＰ以下（ステップＡ１でＮｏ）、且つ下限クランプ値ＣＭ以上（ステップＡ３でＮｏ）であると判定した場合、入力された微分信号ΔＸ_nの値をそのままリーク回路１２へ出力する（ステップＡ５）。クランプ回路１００は、ステップＡ５の処理を完了すると処理をステップＡ１へ戻し、上述各ステップの処理を順次繰り返し実行する。

上記クランプ回路１００によれば、微分信号ΔＸ_nの値が、所定の範囲内に制限される。したがって、入力信号Ｘ_nの立ち上がりおよび立ち下がりの傾き（所謂、スルーレート）を制限することができる。

リーク回路１２は、クランプ回路１００から出力された微分信号ΔＸ_nを減衰させて成る減衰信号を積分回路１３へ出力する回路である。リーク回路１２は、第２減算器１２１、半減器１２２、第１加算器１２３、および第１乗算器１２４を備える。

リーク回路１２内において、先ず、微分信号ΔＸ_nは、第２減算器１２１および半減器１２２へ分岐入力される。半減器１２２は、入力された微分信号ΔＸ_nの値を半減して第１加算器１２３へ出力する。第１加算器１２３は、半減器１２２からの信号値、および積分回路１３から入力される前回の高周波信号Ｙ_n-1の値を加算して第１乗算器１２４へ出力する。第１乗算器１２４は、第１加算器１２３から入力された信号値にハイパスカットオフ係数ｋＨを乗算して第２減算器１２１へ出力する。ハイパスカットオフ係数ｋＨは、ハイパスフィルタ回路１０のカットオフ周波数を決定するための係数であり、予め定められた任意の定数である。第２減算器１２１は、微分信号ΔＸ_nから第１乗算器１２４からの出力信号を減じて成る減衰信号を積分回路１３へ出力する。なお、上記に説明したリーク回路１２の構成は一例に過ぎず、リーク回路１２は、従来周知の任意の手法を用いて微分信号を減衰させて構わない。

積分回路１３は、リーク回路１２から出力された減衰信号を積分する回路である。積分回路１３は、第２加算器１３１および第２遅延器１３２を備える。減衰信号は、先ず、第２加算器１３１へ入力される。第２加算器１３１は、入力された減衰信号、および前回出力した高周波信号Ｙ_n-1を加算した加算信号を現在の高周波信号Ｙ_nとしてローパスフィルタ回路２０および第２遅延器１３２へ出力する。第２遅延器１３２は、高周波信号Ｙ_nの入力を受け付けると、当該Ｙ_nの値を保持し、前回保持したＹ_n-1の値を第２加算器１３１へ出力する。

図１の説明に戻り、ローパスフィルタ回路２０は、ハイパスフィルタ回路１０から出力された高周波信号の高周波数成分を遮断し、低周波数成分のみを通過するフィルタ回路である。ローパスフィルタ回路２０の構成は、従来周知の任意の構成であって良い。また、ローパスフィルタ回路２０において遮断する高周波信号の周波数帯は任意に設定して良い。以下、ローパスフィルタ回路２０から出力される信号をノイズ除去信号と呼称する。ローパスフィルタ回路２０から出力されたノイズ除去信号は、リップル検出回路３０へ入力される。

リップル検出回路３０は、ローパスフィルタ回路２０から入力されたノイズ除去信号からリップルを検出する回路である。より具体的には、リップル検出回路３０は、検出したリップルの山部のピーク値（以下、上ピーク値ＰＴと呼称する。）および谷部のピーク値（以下、下ピーク値ＰＢと呼称する。）を出力信号として出力する。また、リップル検出回路３０は、上ピーク値ＰＴをクランプ値計算回路４０へ出力する。以下、図４を参照してリップル検出回路３０が実行する処理について説明する。図４は、リップル検出回路３０が実行するリップル検出処理の詳細を示すフローチャートである。

リップル検出回路３０は、先ず、入力されたノイズ除去信号の極大値を検出する（ステップＢ１）。リップル検出回路３０は、ノイズ除去信号の極大値を検出した場合（ステップＢ１でＹｅｓ）、当該極大値を仮上ピーク値ＰＴｔとして記憶する（ステップＢ２）。一方、リップル検出回路３０は、ノイズ除去信号の極大値を検出していない場合（ステップＢ１でＮｏ）、極大値を検出するまで待機する（ステップＢ１）。

ステップＢ２の処理を完了すると、リップル検出回路３０は、立ち上がり振幅ＢＵを算出する（ステップＢ３）。具体的には、前回検出された下ピーク値ＰＢと、上述ステップＢ２の処理で記憶した仮上ピーク値ＰＴｔとの差分値を立ち上がり振幅ＢＵとして算出する。

次いで、リップル検出回路３０は、立ち上がり振幅ＢＵの値が予め定められた振幅閾値Ｂｔｈより大きいか否か判定する（ステップＢ４）。リップル検出回路３０は、立ち上がり振幅ＢＵの値が振幅閾値Ｂｔｈより大きいと判定した場合（ステップＢ４でＹｅｓ）、検出した極大値がリップルの山部のピークであると判定し、仮上ピーク値ＰＴｔの値を上ピーク値ＰＴとして確定する（ステップＢ５）。なお、同ステップＢ５において、リップル検出回路３０は、上ピーク値ＰＴを確定すると、当該値をリップル検出装置１に接続される外部機器およびクランプ値計算回路４０へ出力する。一方、リップル検出回路３０は、立ち上がり振幅ＢＵの値が振幅閾値Ｂｔｈ以下であると判定した場合（ステップＢ４でＮｏ）、次の極大値を検出するまで待機する（ステップＢ１）。

ステップＢ５の処理により上ピーク値ＰＴを確定すると、次の下ピーク値ＰＢを検出する処理を開始する。具体的には、先ず、リップル検出回路３０は、ノイズ除去信号の極小値を検出する（ステップＢ６）。そして、リップル検出回路３０は、ノイズ除去信号の極小値を検出した場合（ステップＢ６でＹｅｓ）、当該極小値を仮下ピーク値ＰＢｔとして記憶する（ステップＢ７）。一方、リップル検出回路３０は、ノイズ除去信号の極小値を検出していない場合（ステップＢ６でＮｏ）、極小値を検出するまで待機する（ステップＢ６）。

ステップＢ７の処理を完了すると、リップル検出回路３０は、立ち上がり振幅ＢＵを算出する（ステップＢ８）。具体的には、前回検出された上ピーク値ＰＴと、上述ステップＢ７の処理で記憶した仮下ピーク値ＰＢｔとの差分値を立ち下がり振幅ＢＤとして算出する。

次いで、リップル検出回路３０は、立ち下がり振幅ＢＤの値が予め定められた振幅閾値Ｂｔｈより大きいか否か判定する（ステップＢ９）。リップル検出回路３０は、立ち下がり振幅ＢＤの値が振幅閾値Ｂｔｈより大きいと判定した場合（ステップＢ９でＹｅｓ）、検出した極小値がリップルの谷部のピークであると判定し、仮下ピーク値ＰＢｔの値を下ピーク値ＰＢとして確定する（ステップＢ１０）。なお、同ステップＢ１０において、リップル検出回路３０は、下ピーク値ＰＢを確定すると、当該値をリップル検出装置１に接続される外部機器へ出力する。そして、ステップＢ１０の処理を完了すると、リップル検出回路３０は、処理をステップＢ１へ戻す。一方、リップル検出回路３０は、立ち下がり振幅ＢＤの値が振幅閾値Ｂｔｈ以下であると判定した場合（ステップＢ９でＮｏ）、次の極小値を検出するまで待機する（ステップＢ６）。リップル検出回路３０は、ステップＢ１０の処理を完了すると処理をステップＢ１へ戻し、上述各ステップの処理を順次繰り返し実行する。

以下、図５を参照し、上述した図４のリップル検出処理によってリップルが検出される様子について説明する。なお、図５は、リップル検出回路３０において検出されるリップルの一例を示す図である。例えば、リップル検出回路３０が、先ず、図５のようなノイズ除去信号において極大値Ｐｈを検出した場合を想定する。リップル検出回路３０は、極大値Ｐｈを仮上ピーク値として設定し、前回検出した下ピーク値Ｐｇとの差分値から立ち上がり振幅ＢＵを算出する。そして、リップル検出回路３０は、振幅ＢＵ１が振幅閾値Ｂｔｈより大きい場合、極大値Ｐｈを上ピーク値として確定する。次に、リップル検出回路３０は、極小値Ｐｉを検出し、当該値を仮下ピーク値として設定する。そして、前回確定した上ピーク値Ｐｈと今回検出した極小値Ｐｉとの差分値から立ち下がり振幅ＢＤ１を算出する。そして、リップル検出回路３０は、振幅ＢＵ１が振幅閾値Ｂｔｈより大きい場合、極小値Ｐｉを下ピーク値として確定する。

なお、上記に示したリップル検出回路３０の処理は一例であり、リップル検出回路３０は、ノイズ除去信号の極値および振幅に応じてリップルを検出する手法であれば、従来周知の任意の手法を用いてリップルを検出して良い。また、上述のリップル検出回路３０の処理では、リップル検出回路３０が出力信号として上ピーク値ＰＴおよび下ピーク値ＰＢの値を出力する例について説明したが、リップル検出回路３０は、検出したリップルに基づいた任意の出力信号を生成および出力して構わない。例えば、リップル検出回路３０は、検出したリップルの波数を出力信号として出力しても構わない。また、リップル検出回路３０は、リップルの山部および／または谷部に対応したパルス波を出力しても構わない。

リップル検出回路３０は、検出したリップルを示す信号を車両用シートの位置を制御するシート制御ＥＣＵ（図示せず）へ出力する。シート制御ＥＣＵは、リップルの数に応じてシートモーターを駆動することにより、車両用シートの位置を制御する。なお、リップル検出装置１によって検出されたリップルはシートモーターの回転に応じて生ずるものである。また、車両用シートの位置はモーターの回転数に応じて移動する。

図１の説明に戻り、クランプ値計算回路４０は、上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭを算出する回路である。具体的には、クランプ値計算回路４０は、先ず、リップル検出回路３０から入力された上ピーク値ＰＴを記憶する。次いで、クランプ値計算回路４０は、記憶した現在および過去の上ピーク値ＰＴの平均値ＰＴａを算出する。そして、クランプ値計算回路４０は、式（１）に基づいて上限クランプ値ＣＰを算出する。なお、式（１）において係数δは予め定められた任意の正の定数を示す。なお、係数δは、１以上の値に設定することが好ましい。
ＣＰ＝ＰＴａ×ｋＨ×δ …（１）
同様に、クランプ値計算回路４０は、式（２）に基づいて下限クランプ値ＣＭを算出する。なお、式（２）において係数εは予め定められた任意の負の定数を示す。なお、係数εは、−１以下の値に設定することが好ましい。
ＣＭ＝ＰＴａ×ｋＨ×ε …（２）
クランプ値計算回路４０は、上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭを算出すると、当該各値をクランプ回路１００へ出力する。

上述クランプ値計算回路４０の処理によれば、上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭ、すなわちクランプ回路１００の許容範囲を過去のリップルのピーク値に応じて設定することができる。例えば、微分信号ΔＸ_nが、リップルの山と谷を繰り返しながら漸増または漸減している場合、上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭの値も微分信号ΔＸ_nとともに漸増または漸減する。したがって、極端に急峻なピークノイズおよびその直後の極値のみがクランプの対象となり、クランプの不要なリップルのピーク等を誤ってクランプしてしまうことがない。故に、リップル検出回路３０において、リップルのピークをより正確に検出可能となる。

なお、上記クランプ値計算回路４０の処理は一例であり、クランプ値計算回路４０は、他の手法を用いて上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭを算出しても良い。例えば、クランプ値計算回路４０は、ピーク値の平均値を算出することなく、１サンプリング前の上ピーク値のみに基づいて上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭを算出しても良い。また、クランプ値計算回路４０は、ハイパスカットオフ係数ｋＨに限らず任意の定数を乗算して上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭを算出しても良い。また、クランプ値計算回路４０は、上ピーク値ＰＴに代えて下ピーク値ＰＢに基づいて上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭを算出しても良い。

また、上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭの値を固定値とし、リップル検出装置１がクランプ値計算回路４０を備えない構成としても構わない。このような構成の場合、上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭの値は予めクランプ回路１００に記憶される。

次いで、上述の第１の実施形態に係るリップル検出装置１によって、入力信号に含まれるヒゲ状のピークノイズの影響が低減され、好適にリップルが検出される様子について説明する。

図６は、第１の実施形態に係るリップル検出装置１のハイパスフィルタ回路１０から出力される高周波信号の波形を示す図である。図６において、縦軸は信号値、横軸は時間を各々表す。図６では、本発明第１の実施形態に係るハイパスフィルタ回路１０から出力された高周波信号Ｙ_nを実線で示す。また、クランプ回路１００を備えない従来のハイパスフィルタから出力される信号（以下、クランプ無し高周波信号Ｙｊと呼称する）を点線で示す。図６に示す高周波信号Ｙ_n、およびクランプ無し高周波信号Ｙｊは、各々、同一の入力信号をハイパスフィルタ回路１０、およびクランプ回路１００を備えない従来のハイパスフィルタに通過させて各々に得られた信号である。

上述の通り、ハイパスフィルタ回路１０では、微分回路１１およびクランプ回路１００により入力信号のスルーレートが制限されているため、図６に示す通り、高周波信号Ｙ_nに含まれるピークノイズの極大値Ｐ２の値は、クランプ無し高周波信号Ｙｊに比べ小さな値となる。また、同様に、高周波信号Ｙ_nにおいて極大値Ｐ２の直後に続く極小値Ｐ３の値もクランプ無し高周波信号Ｙｊに比べ小さな値となる。

上記図６に示した高周波信号Ｙ_n、およびクランプ無し高周波信号Ｙｊがローパスフィルタ回路２０を通過した後に得られるノイズ除去信号を図７に示す。図７は、第１の実施形態に係るリップル検出装置１のローパスフィルタ回路２０から出力されるノイズ除去信号の波形の一例を示す図である。図７において、縦軸は信号値、横軸は時間を各々表す。図７では、高周波信号Ｙ_nをローパスフィルタ回路２０に通過させて得られる信号をノイズ除去信号Ｚ_nとして実線で示す。また、クランプ無し高周波信号Ｙｊをローパスフィルタ回路２０に通過させて得られる信号をクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊとして点線で示す。また、図７におけるノイズ除去信号Ｚ_nの極大値ｆＰ１、極大値ｆＰ２、および極小値ｆＰ３は、各々、図６における極大値Ｐ１、Ｐ２、および極小値Ｐ３に対応する。

図７に示す通り、ノイズ除去信号Ｚ_nにおいても、急峻なピークノイズの極大値ｆＰ２の値はクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊに比べ小さな値となっている。また、同様に、ノイズ除去信号Ｚ_nにおいて極大値ｆＰ２の直後に続く極小値ｆＰ３の値もクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊに比べ小さな値となっている。すなわち、ハイパスフィルタ回路１０におけるスルーレート制限の効果が、ローパスフィルタ回路２０を通過した信号においても得られていることが確認できる。

次いで、リップル検出回路３０が、上記のようにして得られたノイズ除去信号Ｚ_nおよびクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊ各々からリップルを検出する処理を想定する。

リップル検出回路３０は、極大値ｆＰ１をリップルの上ピーク値として確定した後、次の下ピーク値を、上ピーク値ｆＰ１と極小値ｆＰ３との立ち下がり振幅ＢＤの大きさに応じて確定する。この際、リップル検出回路３０に入力された信号がクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊのような信号である場合、極小値ｆＰ３の値が比較的大きな値となっているため、当該極小値ｆＰ３における立ち下がり振幅ＢＤの値は比較的小さな値ＢＤ２となる。そして、ＢＤ２が振幅閾値Ｂｔｈ以下である場合、リップル検出回路３０は、本来、下ピーク値として確定されるべき極小値ｆＰ３を下ピーク値として確定できない。

一方で、リップル検出回路３０に入力された信号がノイズ除去信号Ｚ_nのような信号である場合、極小値ｆＰ３の値が比較的小さな値となっている。そのため、立ち下がり振幅ＢＤの値が上述のＢＤ２より大きな値ＢＤ２ｃとなる。すなわち、高周波信号Ｙ_nの方が、クランプ無し高周波信号Ｙｊに比べて極小値ｆＰ３を下ピーク値として確定し易い。このように、入力信号をハイパスフィルタ回路１０に通過させた場合、従来のハイパスフィルタに通過させた場合に比べて、ピーク値として認識すべき極値をピークとして確定し易くすることができる。

以上の通り、本発明の第１の実施形態に係るリップル検出装置１によれば、急峻なピークノイズの影響を受けることなくリップルのピーク値を比べ正確に検出することができる。すなわち、リップル検出装置１によれば、入力された入力信号に含まれるリップルを従来に比べ正確に検出することができる。

このように、本発明の第１の実施形態に係るリップル検出装置１によれば、シート制御ＥＣＵは、正確に検出されたリップルに基づいてシートモーターを駆動制御可能であるため、車両用シートの位置を正確に制御することができる。

また、本発明の第１の実施形態に係るリップル検出装置１によれば、クランプ回路１００によって、入力信号の微分値のみをクランプして制限するため、急峻なピークノイズ以外の波形に影響を及ぼすことなく、適切にピークノイズを低減することができる。

また、既存のリップル検出装置に微分回路を備えるフィルタが既に備えられている場合、当該微分回路の直後にクランプ回路１００を追加するだけで、容易且つ安価に本発明に係るリップル検出装置１と同様の構成とし、上記の効果を得ることができる。

なお、上述のクランプ処理では、クランプ回路１００が微分信号ΔＸ_nの値を上限クランプ値ＣＰ以下、下限クランプＣＭ以上となるようクランプする例について説明したが、クランプ回路１００は、上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプＣＭの何れか一方の値に基づいたクランプ処理のみを実行しても良い。例えば、クランプ回路１００は、微分信号ΔＸ_nの値を上限クランプ値ＣＰ以下とする処理のみを実行し、ステップＡ３およびステップＡ４の処理を省略しても構わない。入力信号において急峻なピークノイズが上側（山側）にのみ発生する場合においては、このように簡素化した処理によってもリップルの検出精度を向上することができる。逆に、入力信号において急峻なピークノイズが下側（谷側）にのみ発生する場合においては、微分信号ΔＸ_nの値を下限クランプ値ＣＭ以上とする処理のみを実行し、ステップＡ１およびステップＡ２の処理を省略しても構わない。

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、リップル検出装置１が差分回路１１から出力された微分信号に対してクランプ処理を実行するクランプ回路１００を搭載する例について説明したが、リップル検出回路はクランプ回路１００の代わりに、積分回路の内部においてクランプ処理を実行するクランプ回路２００を搭載していても良い。以下、第２の実施形態に係るリップル検出回路について説明する。

第２の実施形態に係るリップル検出回路は、ハイパスフィルタ回路５０、ローパスフィルタ回路２０、リップル検出回路３０、およびクランプ値計算回路を備える。第２の実施形態に係るローパスフィルタ回路２０およびリップル検出回路３０の機能は、第１の実施形態において説明したものと同様であるため詳細な説明は省略する。以下では第２の実施形態に係るハイパスフィルタ回路５０、およびクランプ値計算回路の処理について詳細に説明する。

図８は、第２の実施形態に係るハイパスフィルタ回路５０の構成を示す図である。ハイパスフィルタ回路５０は、微分回路１１、リーク回路１２、および積分回路５３を備える。微分回路１１およびリーク回路１２の機能構成は上述第１の実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。

積分回路５３は、リーク回路１２から出力された減衰信号を積分する回路である。積分回路１３は、第２加算器１３１、クランプ回路２００、および第２遅延器１３２を備える。減衰信号は、先ず、第２加算器１３１へ入力される。第２加算器１３１は、入力された減衰信号、および前回出力した高周波信号Ｙ_n-1を加算して成る加算信号をクランプ回路２００へ出力する。クランプ回路２００は、第２加算器１３１から入力された加算信号に対して、上述図３と同様のクランプ処理を実行する。すなわち、クランプ回路２００から出力される信号は、上限クランプ値ＣＰ以下、下限クランプ値ＣＭ以上の範囲内にクランプされる。但し、第２の実施形態における上限クランプ値ＣＰ以下、下限クランプ値ＣＭの計算式は後述の通り、第１の実施形態とは異なっている。クランプ回路２００は、クランプ処理後の加算信号を高周波信号Ｙ_nとしてローパスフィルタ回路２０および第２遅延器１３２へ出力する。なお、第２遅延器１３２は上述第１の実施形態と同様にして遅延した高周波信号Ｙ_n-1の値を第２加算器１３１へ出力する。

次いで、第２の実施形態に係るクランプ値計算回路の処理について説明する。クランプ値計算回路４０は、上述第１の実施形態と同様に、先ず、リップル検出回路３０から入力された上ピーク値ＰＴを記憶する。次いで、クランプ値計算回路４０は、記憶した現在および過去の上ピーク値ＰＴの平均値ＰＴａを算出する。そして、クランプ値計算回路４０は、式（３）に基づいて上限クランプ値ＣＰを算出する。なお、式（３）において係数αは予め定められた任意の正の定数を示す。なお、係数αは、１以上の値に設定することが好ましい。
ＣＰ＝ＰＴａ×α …（３）
同様に、クランプ値計算回路４０は、式（４）に基づいて下限クランプ値ＣＭを算出する。なお、式（２）において係数εは予め定められた任意の負の定数を示す。なお、係数βは、−１以下の値に設定することが好ましい。
ＣＭ＝ＰＴａ×β …（４）
クランプ値計算回路４０は、上限クランプ値ＣＰおよび下限クランプ値ＣＭを算出すると、当該各値をクランプ回路２００へ出力する。

次いで、上述の第２の実施形態に係るリップル検出装置によって入力信号に含まれるヒゲ状のピークノイズの影響を低減し、好適にリップルが検出される様子について説明する。

図９は、第２の実施形態に係るリップル検出装置のハイパスフィルタ回路５０から出力される高周波信号の波形の一例を示す図である。図９において、縦軸は信号値、横軸は時間を各々表す。図９では、クランプ回路２００を備えるハイパスフィルタ回路５０から出力された高周波信号Ｙ_nを実線で示す。また、クランプ回路２００を備えない従来のハイパスフィルタから出力されるクランプ無し高周波信号Ｙｊを点線で示す。高周波信号Ｙ_n、およびクランプ無し高周波信号Ｙｊは、各々、同一の入力信号をハイパスフィルタ回路５０およびクランプ回路２００を備えない従来のハイパスフィルタに通過させて各々に得られた信号である。

図９に示す通り、高周波信号Ｙ_nにおいては、上限クランプ値ＣＰを越える信号値は上限クランプ値ＣＰにクランプされる。したがって、急峻なピークノイズの極大値Ｐ５の値を上限クランプ値ＣＰに維持することができる。故に、高周波信号Ｙ_nにおいては、極大値Ｐ５の値をクランプ無し高周波信号Ｙｊに比べ小さな値にすることができる。そして、積分回路１３がクランプ処理により低減された過去の信号値に基づいての積分処理を繰り返すため、高周波信号Ｙ_nにおいては、低減された極大値Ｐ５の直後に続く極小値Ｐ６の値もクランプ無し高周波信号Ｙｊに比べ小さな値となる。

上記図９に示した高周波信号Ｙ_n、およびクランプ無し高周波信号Ｙｊがローパスフィルタ回路２０を通過した後に得られるノイズ除去信号を図１０に示す。図１０は、第２の実施形態に係るリップル検出装置のローパスフィルタ回路２０から出力されるノイズ除去信号の波形の一例を示す図である。図１０において、縦軸は信号値、横軸は時間を各々表す。図１０では、高周波信号Ｙ_nをローパスフィルタ回路２０に通過させて得られる信号をノイズ除去信号Ｚ_nとして実線で示す。また、クランプ無し高周波信号Ｙｊをローパスフィルタ回路２０に通過させて得られる信号をクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊとして点線で示す。また、図１０におけるノイズ除去信号Ｚ_nの極大値ｆＰ４、ｆＰ５、および極小値ｆＰ６は、図９における高周波信号の極大値Ｐ４、Ｐ５、および極小値Ｐ６に各々対応する。

図１０に示す通り、ノイズ除去信号Ｚ_nにおいても、急峻なピークノイズの極大値ｆＰ５の値をクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊに比べ小さな値となっている。また、ノイズ除去信号Ｚ_nでは、ピークノイズの極大値ｆＰ５の直後に続く極小値ｆＰ６の値もクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊに比べ小さな値となっている。すなわち、ハイパスフィルタ回路５０におけるクランプ回路２００のクランプ処理の効果が、ローパスフィルタ回路２０を通過した信号においても得られていることが確認できる。

次いで、リップル検出回路３０が、上記のようにして得られたノイズ除去信号Ｚ_nおよびクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊ各々からリップルを検出する処理を想定する。

リップル検出回路３０は、極大値ｆＰ４をリップルの上ピーク値として確定した後、次の下ピーク値を、上ピーク値ｆＰ４と極小値ｆＰ６との立ち下がり振幅ＢＤの大きさに応じて確定する。この際、リップル検出回路３０に入力された信号がクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊのような信号である場合、極小値ｆＰ６の値が比較的大きな値となっているため立ち下がり振幅ＢＤが比較的小さな値ＢＤ３となる。そして、ＢＤ３が振幅閾値Ｂｔｈ以下である場合、リップル検出回路３０は、本来、下ピーク値として確定されるべき極小値ｆＰ６を下ピーク値として確定できない。

一方で、リップル検出回路３０に入力された信号がノイズ除去信号Ｚ_nのような信号である場合、極小値ｆＰ６の値が比較的小さな値となっている。そのため、立ち下がり振幅ＢＤの値が上述のＢＤ３より大きな値ＢＤ３ｃとなる。すなわち、高周波信号Ｙ_nの方が、クランプ無し高周波信号Ｙｊに比べて極小値ｆＰ６を下ピーク値として確定し易い。このように、入力信号をハイパスフィルタ回路５０に通過させた場合、従来のハイパスフィルタに通過させた場合に比べて、ピーク値として認識すべき極値をピークとして確定し易くすることができる。

なお、上記では、上限クランプ値ＣＰを越えるピークノイズが発生した場合について説明したが、下限クランプ値ＣＭ以下のピークノイズが発生した場合についても同様に、ピークノイズおよびピークノイズの直後の極値（ピーク値）を適切な値に補正することが可能である。

図１１は、第２の実施形態に係るリップル検出装置のハイパスフィルタ回路５０から出力される高周波信号の波形の一例を示す図である。図１１は、図９とは異なる波形の高周波信号Ｙ_nおよびクランプ無し高周波信号Ｙｊを示すグラフである。

図１１に示す通り、高周波信号Ｙ_nにおいては、下限クランプ値ＣＭを越える信号値は下限クランプ値ＣＭにクランプされる。したがって、急峻なピークノイズの極小値Ｐ８の値を下限クランプ値ＣＭに維持することができる。故に、高周波信号Ｙ_nにおいては、極小値Ｐ８の値をクランプ無し高周波信号Ｙｊに比べ大きな値にすることができる。そして、クランプ処理により低減された過去の信号値に基づいて積分回路１３の積分処理が繰り返されるため、高周波信号Ｙ_nにおいては、低減された極小値Ｐ８の直後に続く極大値Ｐ９の値もクランプ無し高周波信号Ｙｊに比べ大きな値となる。

上記図１１に示す高周波信号Ｙ_n、およびクランプ無し高周波信号Ｙｊがローパスフィルタ回路２０を通過した後に得られるノイズ除去信号を図１２に示す。図１２は、第２の実施形態に係るリップル検出装置のローパスフィルタ回路２０から出力されるノイズ除去信号の波形の一例を示す図である。図１２において、縦軸は信号値、横軸は時間を各々表す。図１２においても、高周波信号Ｙ_nをローパスフィルタ回路２０に通過させて得られる信号をノイズ除去信号Ｚ_nとして実線で示す。また、クランプ無し高周波信号Ｙｊをローパスフィルタ回路２０に通過させて得られる信号をクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊとして点線で示す。また、図１２におけるノイズ除去信号Ｚ_nの極小値ｆＰ７、ｆＰ８、および極大値ｆＰ９は、各々、図１１における極小値Ｐ７、Ｐ８、および極大値Ｐ９に対応する。

図１２に示す通り、ノイズ除去信号Ｚ_nにおいても、急峻なピークノイズの極小値ｆＰ８の値をクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊに比べ大きな値となっている。また、ノイズ除去信号Ｚ_nでは、極小値ｆＰ８の直後に続く極大値ｆＰ９の値もクランプ無しノイズ除去信号Ｚｊに比べ大きな値となっている。すなわち、ハイパスフィルタ回路５０におけるクランプ回路１００のクランプ処理の効果を、ローパスフィルタ回路２０を通過した信号においても得られていることが確認できる。

したがって上述図１０における説明と同様に、リップル検出回路３０は、比較的大きな振幅となった極大値ｆＰ９の値を上ピーク値として確定し易くなっている。このように、急峻なピークノイズが下方向へ発生する場合には、クランプ処理の許容範囲として下限値（下限クランプ値ＣＭ）を設定しておくことで、リップルを良好に検出可能となるのである。

以上の通り、本発明の第２の実施形態に係るリップル検出装置によれば、第１の実施形態と同様に、急峻なピークノイズの影響を緩和してリップルのピーク値を正確に検出することができる。すなわち、第２の実施形態に係るリップル検出装置によれば、入力された入力信号に含まれるリップルを正確に検出することができる。

（第３の実施形態）
上記第２の実施形態に係るリップル検出装置において、スルーレートを制限する処理回路を追加しても構わない。以下、第３の実施形態に係るリップル検出装置３について説明する。

図１３は、第３の実施形態に係るリップル検出装置３の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、リップル検出装置３は、ハイパスフィルタ回路５０、スルーレート制限回路６０、ローパスフィルタ回路２０、リップル検出回路３０、クランプ値計算回路４０、およびスルーレート制限値計算回路７０を備える。なお、ハイパスフィルタ回路５０、ローパスフィルタ回路２０、リップル検出回路３０、およびクランプ値計算回路４０の機能および構成は上述第１および第２の実施形態において各々説明したものと同様であるため、詳細な説明は省略する。

スルーレート制限回路６０は、ハイパスフィルタ回路５０から出力された高周波信号のスルーレートを制限する回路である。スルーレート制限回路６０は、ハイパスフィルタ回路５０とローパスフィルタ回路２０との間に接続される。そして、スルーレート制限回路６０は、ハイパスフィルタ回路５０から入力された高周波信号に対して図１４に示すスルーレート制限処理を施して成るスルーレート制限信号Ｗ_nをローパスフィルタ回路２０へ出力する。以下、スルーレート制限回路６０が実行するスルーレート制限処理について説明する。なお、図１４は、スルーレート制限回路６０が実行するスルーレート制限処理の詳細を示すフローチャートである。

スルーレート制限回路６０は、先ず、入力された高周波信号Ｙ_nを記憶する（ステップＣ１）。次いで、スルーレート制限回路６０は、今回入力された高周波信号Ｙ_nと前回記憶された高周波信号Ｙ_n-1との差分値ΔＹ_nを算出する（ステップＣ２）。そして、スルーレート制限回路６０は、差分値ΔＹ_nの値が上限スルーレート制限値ＲＰより大きいか否か判定する（ステップＣ３）。スルーレート制限回路６０は、差分値ΔＹ_nの値が上限スルーレート制限値ＲＰより大きいと判定した場合（ステップＣ３でＹｅｓ）、前回入力された高周波信号Ｙ_n-1に上限スルーレート制限値ＰＲを加算し（ステップＣ４）、当該加算値をスルーレート制限信号Ｗ_nとしてローパスフィルタ回路２０へ出力する（ステップＣ８）。

一方、スルーレート制限回路６０は、差分値ΔＹ_nの値が上限スルーレート制限値ＲＰ以下であると判定した場合（ステップＣ３でＮｏ）、差分値ΔＹ_nの値が下限スルーレート制限値ＲＭより小さいか否か判定する（ステップＣ５）。スルーレート制限回路６０は、差分値ΔＹ_nの値が下限スルーレート制限値ＲＭより小さいと判定した場合（ステップＣ３でＹｅｓ）、前回入力された高周波信号Ｙ_n-1に下限スルーレート制限値ＭＲを加算し（ステップＣ６）、当該加算値をスルーレート制限信号Ｗ_nとしてローパスフィルタ回路２０へ出力する（ステップＣ８）。

また、スルーレート制限回路６０は、差分値ΔＹ_nの値が上限スルーレート制限値ＲＰ以下（ステップＣ３でＮｏ）、且つ下限スルーレート制限値ＲＭ以上（ステップＣ５でＮｏ）であると判定した場合、今回入力された高周波信号Ｙ_nの値をスルーレート制限信号Ｗ_nとしてローパスフィルタ回路２０へ出力する（ステップＣ８）。スルーレート制限回路６０は、ステップＣ８の処理を完了すると処理をステップＣ１へ戻し、上述各ステップの処理を順次繰り返し実行する。

スルーレート制限値計算回路７０は、上述の上限スルーレート制限値ＲＰおよび下限スルーレート制限値ＲＭを算出する回路である。スルーレート制限値計算回路７０は、リップル検出回路３０およびスルーレート制限回路６０に接続される。以下、スルーレート制限値計算回路７０が実行する処理について説明する。なお、第３の実施形態に係るリップル検出回路３０は、上ピーク値ＰＴをスルーレート制限値計算回路７０へ出力する。

スルーレート制限値計算回路７０は、先ず、リップル検出回路３０から入力された上ピーク値ＰＴを記憶する。次いで、スルーレート制限値計算回路７０は、記憶した現在および過去の上ピーク値ＰＴの平均値ＰＴａを算出する。そして、スルーレート制限値計算回路７０は、式（５）に基づいて上限スルーレート制限値ＲＰを算出する。なお、式（５）における係数γは、予め定められた任意の正の定数を示す。また、式（５）におけるローパスカットオフ係数ｋＬは、ローパスフィルタのカットオフ周波数を決定するための係数であり、予め定められた任意の定数である。なお、ローパスカットオフ係数ｋＬは、当該ｋＬの値が小さいほど、ローパスフィルタ回路２０によって遮断される周波数帯が高くなるよう定められている。また、係数γは、１以上の値に設定することが好ましい。
ＲＰ＝ＰＴａ×ｋＬ×γ …（５）
同様に、スルーレート制限値計算回路７０は、式（６）に基づいて下限スルーレート制限値ＲＢを算出する。なお、式（６）において係数ψは予め定められた任意の負の定数を示す。なお、係数ψは、−１以下の値に設定することが好ましい。
ＲＭ＝ＰＴａ×ｋＬ×ψ …（６）
スルーレート制限値計算回路７０は、上限スルーレート制限値ＲＰおよび下限スルーレート制限値ＲＭを算出すると、当該各値をスルーレート制限回路６０へ出力する。

上記第３の実施形態に係るリップル検出装置３によれば、第２の実施形態に係るリップル検出装置に、スルーレート制限回路を追加することによって、高周波信号に含まれるピークノイズの立ち上がりを制限し、ローパスフィルタ回路２０から出力されるノイズ除去信号において、さらにピークノイズ直後の下ピーク値を小さな値とすることができる。すなわち、急峻なピークノイズの直後の立ち下がり振幅値を、より確実に大きな値とすることができる。したがって、第３の実施形態に係るリップル検出装置３によれば、第１および第２の実施形態と同様に入力信号に含まれるリップルを正確に検出することができる。

なお、上記スルーレート制限値計算回路７０の処理は一例であり、スルーレート制限値計算回路７０は、他の手法を用いて上限スルーレート制限値ＲＰおよび下限スルーレート制限値ＲＭを算出しても良い。また、上限スルーレート制限値ＲＰおよび下限スルーレート制限値ＲＭの値を固定値とし、リップル検出装置１がクランプ値計算回路４０を備えない構成としても構わない。このような構成の場合、上限スルーレート制限値ＲＰおよび下限スルーレート制限値ＲＭの値は予めクランプ回路１００に記憶される。

また、上記各実施形態に示したリップル検出装置は、電気回路素子を連結した電気回路によってその一部または全部が構成されても良いし、上述した各回路が実行する信号処理を実行可能なプログラムおよびマイクロコンピュータによってその一部または全部が構成されていても構わない。

また、上記各実施形態では、車両用シートを駆動するシートモーターの駆動電流を入力信号とし、当該入力信号に含まれるリップルを検出する例について説明したが、本発明に係るリップル検出装置は、上記に限らず任意の入力信号に含まれるリップルを検出するよう適用可能である。

本発明に係るリップル検出装置は、入力信号に含まれるリップルを正確に検出可能なリップル検出装置などとして有用である。

１、３ リップル検出装置
１０、５０ ハイパスフィルタ回路
１１ 微分回路
１２ リーク回路
１３ 積分回路
２０ ローパスフィルタ回路
３０ リップル検出回路
４０ クランプ値計算回路
７０ スルーレート制限値計算回路
１００、２００ クランプ回路

Claims (11)

1. 外部から入力される入力信号に含まれるリップルを検出するリップル検出装置であって、
   前記入力信号の所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタと、
   前記バンドパスフィルタを通過した信号に基づいてリップルを検出するリップル検出手段とを備え、
   前記バンドパスフィルタは、前記入力信号が入力されるハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタを通過した前記入力信号の予め定められた周波数以下の低周波数成分のみを通過させるローパスフィルタとを含み、
   前記ハイパスフィルタは、前記入力信号に対して微分を行ってから積分を行うことによりハイパスフィルタ処理を行うとともに、前記ハイパスフィルタ処理中に、前記ハイパスフィルタの出力値を所定範囲内にクランプする処理を行うリップル検出装置。
2. 外部から入力される入力信号に含まれるリップルを検出するリップル検出装置であって、
   前記入力信号の所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタと、
   前記バンドパスフィルタを通過した信号に基づいてリップルを検出するリップル検出手段とを備え、
   前記バンドパスフィルタは、前記入力信号が入力されるハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタを通過した前記入力信号の予め定められた周波数以下の低周波数成分のみを通過させるローパスフィルタとを含み、
   前記ハイパスフィルタは、
   前記入力信号を微分する微分手段と、
   前記微分手段を経て入力された信号を積分して前記ハイパスフィルタの出力信号として出力する積分手段と、
   前記微分手段の出力信号の値を予め定められた許容範囲内にクランプして出力するように設けられた、あるいは、前記積分手段の内部に前記積分手段から出力される信号の値を予め定められた許容範囲内にクランプして出力するように設けられた、クランプ手段とを備えるリップル検出装置。
3. 外部から入力される入力信号に含まれるリップルを検出するリップル検出装置であって、
   前記入力信号の所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタと、
   前記バンドパスフィルタを通過した信号に基づいてリップルを検出するリップル検出手段とを備え、
   前記バンドパスフィルタは、
   入力された信号を微分する微分手段と、
   入力された信号を積分する積分手段と、
   入力された信号の値を予め定められた許容範囲内にクランプして出力するクランプ手段とを備え、
   前記バンドパスフィルタは、
   入力された信号を減衰するリーク手段、前記微分手段、前記積分手段、および前記クランプ手段を備えるハイパスフィルタと、
   前記ハイパスフィルタを通過した前記入力信号の予め定められた周波数以下の低周波数成分のみを通過させるローパスフィルタとを含み、
   前記微分手段は、前記外部から入力される入力信号を微分して前記クランプ手段へ出力し、
   前記クランプ手段は、前記微分手段から入力された信号の値を予め定められた許容範囲内にクランプして前記リーク手段へ出力し、
   前記リーク手段は、前記クランプ手段から入力された信号を減衰させて前記積分手段へ出力し、
   前記積分手段は、前記リーク手段から入力された信号を積分した値を前記ローパスフィルタへ出力することを特徴とするリップル検出装置。
4. 外部から入力される入力信号に含まれるリップルを検出するリップル検出装置であって、
   前記入力信号の所定の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタと、
   前記バンドパスフィルタを通過した信号に基づいてリップルを検出するリップル検出手段とを備え、
   前記バンドパスフィルタは、
   入力された信号を微分する微分手段と、
   入力された信号を積分する積分手段と、
   入力された信号の値を予め定められた許容範囲内にクランプして出力するクランプ手段とを備え、
   前記バンドパスフィルタは、
   入力された信号を減衰するリーク手段、前記微分手段、前記積分手段、および前記クランプ手段を備えるハイパスフィルタと、
   前記ハイパスフィルタを通過した前記入力信号の予め定められた周波数以下の低周波数成分のみを通過させるローパスフィルタとを含み、
   前記微分手段は、前記外部から入力される入力信号を微分して前記リーク手段へ出力し、
   前記リーク手段は、前記微分手段から入力された信号を減衰させて前記積分手段へ出力し、
   前記積分手段は、前記クランプ手段を内部に含んでおり、前記リーク手段から入力された信号に前記クランプ手段の出力を遅延してフィードバックした信号を加算して成る加算信号を、前記クランプ手段に入力し、前記クランプ手段の出力を前記ローパスフィルタへ出力し、
   前記クランプ手段は、入力された前記加算信号を前記許容範囲内にクランプして成る信号を出力することを特徴とするリップル検出装置。
5. 前記ハイパスフィルタを通過した高周波信号のスルーレートを制限して前記ローパスフィルタへ出力するスルーレート制限手段をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載のリップル検出装置。
6. 前記スルーレート制限手段は、
   前記高周波信号を所定時間遅延させて成る遅延信号を出力する遅延手段と、
   現在入力されている前記高周波信号と、前記遅延信号との差分値を算出する差分手段と、
   前記差分値が予め定められた範囲内である場合、現在入力されている前記高周波信号をそのまま出力信号として前記ローパスフィルタへ出力し、前記差分値が予め定められた範囲外である場合、前記遅延信号に所定値を加算した値を出力信号として前記ローパスフィルタへ出力する制限手段とを含むことを特徴とする、請求項５に記載のリップル検出装置。
7. 前記リップル検出手段によって検出されたリップルのピーク値を記憶するピーク記憶手段と、
   前記クランプ手段における前記許容範囲を前記ピーク記憶手段に記憶された過去の前記リップルのピーク値に基づいて設定する許容範囲設定手段とをさらに備えることを特徴とする、請求項２乃至６の何れか１つに記載のリップル検出装置。
8. 前記許容範囲設定手段は、前記クランプ手段における前記許容範囲の上限値を前記ピーク記憶手段に記憶された前記リップルの山部のピーク値の平均値に基づいて設定し、
   前記クランプ手段は、前記微分手段から入力された信号の値が前記上限値以上である場合には、当該微分信号の値を当該上限値にクランプして出力することを特徴とする、請求項７に記載のリップル検出装置。
9. 前記許容範囲設定手段は、前記クランプ手段における前記許容範囲の下限値を前記ピーク記憶手段に記憶された前記リップルの山部のピーク値の平均値に基づいて設定し、
   前記クランプ手段は、前記微分手段から入力された信号の値が前記下限値以下である場合に当該微分信号の値を当該下限値にクランプして出力するように設けられていることを特徴とする、請求項７および８の何れか１つに記載のリップル検出装置。
10. 前記入力信号は、車両のシートを移動させるモーターの駆動電流信号であり、
    前記リップルの数に応じて前記モーターを駆動させることにより前記シートの移動量を制御するシート制御手段とをさらに備える、請求項２に記載のリップル検出装置。
11. 前記微分手段から出力された信号は、入力された信号を減衰するリーク手段を経てから前記積分手段に入力されることを特徴とする請求項２、７−１０のいずれか１項に記載のリップル検出装置。

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