JPH0850031A - 信号評価方法 - Google Patents
信号評価方法Info
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- JPH0850031A JPH0850031A JP7158112A JP15811295A JPH0850031A JP H0850031 A JPH0850031 A JP H0850031A JP 7158112 A JP7158112 A JP 7158112A JP 15811295 A JP15811295 A JP 15811295A JP H0850031 A JPH0850031 A JP H0850031A
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- convolution
- vehicle
- voltage
- event
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/15—Correlation function computation including computation of convolution operations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
- G01R31/2829—Testing of circuits in sensor or actuator systems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2218/00—Aspects of pattern recognition specially adapted for signal processing
- G06F2218/12—Classification; Matching
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Computing Systems (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 診断システムにおいて誤り率を低減すること
ができ、かつ簡単に構成することのできる信号評価方法
を提供する。 【構成】 評価する信号をステップ状の信号とたたみ込
むステップと、得られた信号をしきい値と比較するステ
ップと、しきい値を超えた場合に所定の事象を識別する
ステップとを有する。
ができ、かつ簡単に構成することのできる信号評価方法
を提供する。 【構成】 評価する信号をステップ状の信号とたたみ込
むステップと、得られた信号をしきい値と比較するステ
ップと、しきい値を超えた場合に所定の事象を識別する
ステップとを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は信号、たとえば自動車用
診断装置において構成部に対する正確な評価またはシス
テム上の誤り検出を必要とする信号評価方法に関する。
診断装置において構成部に対する正確な評価またはシス
テム上の誤り検出を必要とする信号評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一連の測定値を用いて実施される信号評
価では、所望の大きさの計算能力を持たないマイクロプ
ロセッサにより信号解析を実行する場合に問題が生じ
る。さらに信号は種々の事象により変化させられるの
で、正確な信号解析と診断結果つまり動作または誤りの
識別に大きな影響を与え、通常その識別には膨大な計算
能力を必要とする。
価では、所望の大きさの計算能力を持たないマイクロプ
ロセッサにより信号解析を実行する場合に問題が生じ
る。さらに信号は種々の事象により変化させられるの
で、正確な信号解析と診断結果つまり動作または誤りの
識別に大きな影響を与え、通常その識別には膨大な計算
能力を必要とする。
【０００３】診断のための信号経過の評価は、たとえば
自動車の回転速度発信機のモニタリングに関して開示さ
れたドイツ連邦共和国特許第４０２６２３２号明細書か
ら公知である。この評価では自動車内電源路電圧の経過
が制御装置により評価される。その電圧は自動車のエン
ジンスタータの起動後に急速に降下し、所要の時間が経
過した後に特有の方法で再度増加する。そのような電圧
の経過が制御装置で識別されると、そこからスタータが
起動されたものと結論される。エンジンのクランクシャ
フトの回転速度を記録する回転速度発信機の出力信号に
より、クランクシャフトが回転しているのを識別するこ
とができる。発信機の出力信号が変化しない場合は発信
機の欠陥または線路障害が生じているはずである。
自動車の回転速度発信機のモニタリングに関して開示さ
れたドイツ連邦共和国特許第４０２６２３２号明細書か
ら公知である。この評価では自動車内電源路電圧の経過
が制御装置により評価される。その電圧は自動車のエン
ジンスタータの起動後に急速に降下し、所要の時間が経
過した後に特有の方法で再度増加する。そのような電圧
の経過が制御装置で識別されると、そこからスタータが
起動されたものと結論される。エンジンのクランクシャ
フトの回転速度を記録する回転速度発信機の出力信号に
より、クランクシャフトが回転しているのを識別するこ
とができる。発信機の出力信号が変化しない場合は発信
機の欠陥または線路障害が生じているはずである。
【０００４】発信機をモニタするために車内電源路電圧
の経過を評価するこの公知の診断装置には、スタータ起
動のためのみならず他の負荷、特に重い負荷をオンに切
り替えた場合にも電圧が変動するという欠点がある。さ
らに電圧レベルは温度に依存し、多くの外乱に作用され
る。
の経過を評価するこの公知の診断装置には、スタータ起
動のためのみならず他の負荷、特に重い負荷をオンに切
り替えた場合にも電圧が変動するという欠点がある。さ
らに電圧レベルは温度に依存し、多くの外乱に作用され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、診断
システムにおいて誤り率を低減することができ、かつ簡
単に構成することのできる信号評価方法を提供すること
である。
システムにおいて誤り率を低減することができ、かつ簡
単に構成することのできる信号評価方法を提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、評価す
べき第１信号を第２の実質的な方形波つまりステップ状
の信号とたたみ込むステップと、たたみ込みから得られ
た信号をしきい値と比較するステップと、しきい値を超
えると直ちに第１信号に作用する事象の生起を識別する
ステップとを有する一連の測定値を用いた信号評価方法
により達成される。また得られた信号をパターン関数と
比較することができ、それらが対応するパターンと一致
すると直ちに第１信号に作用する関連する事象を識別す
る。
べき第１信号を第２の実質的な方形波つまりステップ状
の信号とたたみ込むステップと、たたみ込みから得られ
た信号をしきい値と比較するステップと、しきい値を超
えると直ちに第１信号に作用する事象の生起を識別する
ステップとを有する一連の測定値を用いた信号評価方法
により達成される。また得られた信号をパターン関数と
比較することができ、それらが対応するパターンと一致
すると直ちに第１信号に作用する関連する事象を識別す
る。
【０００７】本発明に記載の方法により、障害と無関係
に非常に信頼性の高い信号評価を実施することができ、
同時に評価に必要な計算能力を妥当な制限範囲内に維持
することができる。評価すべき信号（アナログ−ディジ
タル変換により得られる一連の測定値から構成すること
ができる）を第２信号とたたみ込み、そのたたみ込みの
後に生じた信号をしきい値と比較することにより、しき
い値を超える場合に事象を識別する。第２信号（方形波
つまりステップ状である）とのたたみ込みにより、評価
を特に容易とする信号形状が得られる。
に非常に信頼性の高い信号評価を実施することができ、
同時に評価に必要な計算能力を妥当な制限範囲内に維持
することができる。評価すべき信号（アナログ−ディジ
タル変換により得られる一連の測定値から構成すること
ができる）を第２信号とたたみ込み、そのたたみ込みの
後に生じた信号をしきい値と比較することにより、しき
い値を超える場合に事象を識別する。第２信号（方形波
つまりステップ状である）とのたたみ込みにより、評価
を特に容易とする信号形状が得られる。
【０００８】多数の生起事象を識別することができるこ
とは特に有利であり、非常に多種の構成部をモニタする
ことができる。この方法は、たとえば自動車の負荷また
はセンサをモニタするのに適している。
とは特に有利であり、非常に多種の構成部をモニタする
ことができる。この方法は、たとえば自動車の負荷また
はセンサをモニタするのに適している。
【０００９】第１信号として自動車内電源路電圧の経過
を時系列に評価すると、第２信号とのたたみ込みにより
電圧に作用する種々の事象を識別することができる。た
とえばオンに切り替えられたランプが実際に機能（電圧
変動を引き起こしこれを測定することができる）してい
るか、またはランプがオンに切り替えられている場合に
両方のランプが点灯しているのか１つだけなのかを識別
することができる。
を時系列に評価すると、第２信号とのたたみ込みにより
電圧に作用する種々の事象を識別することができる。た
とえばオンに切り替えられたランプが実際に機能（電圧
変動を引き起こしこれを測定することができる）してい
るか、またはランプがオンに切り替えられている場合に
両方のランプが点灯しているのか１つだけなのかを識別
することができる。
【００１０】信号の経過を評価し、かつ種々の尤度条件
を考慮することを条件として、さらに別の信号とのたた
み込みをしなくとも信頼性のある動作をする診断システ
ムを提供することができる。
を考慮することを条件として、さらに別の信号とのたた
み込みをしなくとも信頼性のある動作をする診断システ
ムを提供することができる。
【００１１】
【実施例】次に本発明の方法の実施例を添付図面を参照
して詳細に説明する。図面を参照すると、図１に本発明
の方法と関連して用いることのできる信号評価手段を組
み込んだモニタリングシステムの簡単な回路図を示す。
図示したシステムではマイクロコントローラまたはコン
ピュータ１により、バッテリ２の電圧を評価する。バッ
テリ２に負荷３が接続され、それと並列にスイッチを介
してランプ４が接続されている。バッテリ電圧は電圧計
６で検出され、アナログ−ディジタル変換器７の入力側
Ｅ１を介してマイクロコントローラ１に送信される。評
価用の別の信号、たとえばセンサ８からの測定値を、マ
イクロコントローラの入力側Ｅ２に供給することができ
る。マイクロコントローラ１は、出力側Ａを介してディ
スプレイ９を制御し、またスイッチ５も制御する。
して詳細に説明する。図面を参照すると、図１に本発明
の方法と関連して用いることのできる信号評価手段を組
み込んだモニタリングシステムの簡単な回路図を示す。
図示したシステムではマイクロコントローラまたはコン
ピュータ１により、バッテリ２の電圧を評価する。バッ
テリ２に負荷３が接続され、それと並列にスイッチを介
してランプ４が接続されている。バッテリ電圧は電圧計
６で検出され、アナログ−ディジタル変換器７の入力側
Ｅ１を介してマイクロコントローラ１に送信される。評
価用の別の信号、たとえばセンサ８からの測定値を、マ
イクロコントローラの入力側Ｅ２に供給することができ
る。マイクロコントローラ１は、出力側Ａを介してディ
スプレイ９を制御し、またスイッチ５も制御する。
【００１２】図１のシステムは、電圧のモニタリングに
適用される信号評価の一般的な図面として通用する。次
に実際の評価方法の実施例を図２を用いてより詳細に説
明する。図２は自動車に用いられる診断方法を示し、ブ
ロック１０はプロセス部を表し、この場合はモニタすべ
き動作、たとえばスイッチにより負荷を接続する動作が
行われる自動車のプロセスである。入力量１１たとえば
スイッチング信号またはドライバーの要望を示す信号が
ブロック１０に供給される。さらに障害入力量１２また
は未知の入力量１３たとえばエンジン回転速度またはス
イッチング動作の経過量がブロック１０に作用する。
適用される信号評価の一般的な図面として通用する。次
に実際の評価方法の実施例を図２を用いてより詳細に説
明する。図２は自動車に用いられる診断方法を示し、ブ
ロック１０はプロセス部を表し、この場合はモニタすべ
き動作、たとえばスイッチにより負荷を接続する動作が
行われる自動車のプロセスである。入力量１１たとえば
スイッチング信号またはドライバーの要望を示す信号が
ブロック１０に供給される。さらに障害入力量１２また
は未知の入力量１３たとえばエンジン回転速度またはス
イッチング動作の経過量がブロック１０に作用する。
【００１３】その結果得られた信号経過量１４、たとえ
ば自動車のバッテリ電圧、エンジン温度、および自動車
の車輪速度が、センサまたは他の適切な手段により測定
され、ブロック１５に供給される。適切な信号処理を経
て、たとえばイグニッションパルス間の時間間隔（電圧
変動（voltage collapses ）を引き起こす）を検出する
ことにより、エンジン回転速度をバッテリ電圧から求め
ることができる。ここでパルス間の時間間隔は回転速度
に反比例する。このようにバッテリ電圧、エンジン温
度、車輪速度、エンジン速度、さらにスイッチング事象
に関するデータをも１つのブロック１５に集めることが
できブロック１５で事象の抽出が行われる。
ば自動車のバッテリ電圧、エンジン温度、および自動車
の車輪速度が、センサまたは他の適切な手段により測定
され、ブロック１５に供給される。適切な信号処理を経
て、たとえばイグニッションパルス間の時間間隔（電圧
変動（voltage collapses ）を引き起こす）を検出する
ことにより、エンジン回転速度をバッテリ電圧から求め
ることができる。ここでパルス間の時間間隔は回転速度
に反比例する。このようにバッテリ電圧、エンジン温
度、車輪速度、エンジン速度、さらにスイッチング事象
に関するデータをも１つのブロック１５に集めることが
できブロック１５で事象の抽出が行われる。
【００１４】各事象に関するデータをブロック１５の出
力側で利用することができる。これらのデータを特性値
または信号経過の形態にすることができる。各事象は状
態観測系１６で評価され、残差の生成を用いて事象の比
較が行われる。
力側で利用することができる。これらのデータを特性値
または信号経過の形態にすることができる。各事象は状
態観測系１６で評価され、残差の生成を用いて事象の比
較が行われる。
【００１５】状態観測系１６には、ブロック１７、１
８、および１９があり、ここでブロック１７は自動車モ
デル部を表し、ブロック１８は診断テスト部を表し残差
の尤度を検査する。最終的に各事象（に関するデータ）
と同様に、確かめられた残差つまり測定パラメータと記
憶パラメータとの偏差はブロック１９に供給される。状
態観測系１６はさらにマイクロプロセッサまたはマイク
ロコントローラを有し、計算たとえば信号のたたみ込み
を行う。
８、および１９があり、ここでブロック１７は自動車モ
デル部を表し、ブロック１８は診断テスト部を表し残差
の尤度を検査する。最終的に各事象（に関するデータ）
と同様に、確かめられた残差つまり測定パラメータと記
憶パラメータとの偏差はブロック１９に供給される。状
態観測系１６はさらにマイクロプロセッサまたはマイク
ロコントローラを有し、計算たとえば信号のたたみ込み
を行う。
【００１６】その上、場合によって所要の量、たとえば
（ブロック１５からの）車輪回転速度または入力量１１
を自動車モデル部１７に供給することができる。そのモ
デル部は実際の状態を表す種々のパラメータ、たとえば
ランプの駆動（点滅灯、ハイビーム等）に関する前述の
自動車内電源路電圧の変動（collapse）を記憶する。た
とえば点滅が行われたことが識別されたとき、特性値、
この場合は電圧の変動（collapse）が信号から計算され
る。次に診断システムはこれら２つの特性値を比較し、
それらの間の偏差に応じてランプの動作機能を決定す
る。一般に診断システムは尤度に対して自動車モデル部
をモニタする構成素子として説明することができる。診
断システムは、それぞれの新しい事象を検査して尤度を
確かめ、このためにパラメータの長期にわたる傾向をモ
ニタし、それらの尤度が高いか、または誤りを示すかを
確かめる。
（ブロック１５からの）車輪回転速度または入力量１１
を自動車モデル部１７に供給することができる。そのモ
デル部は実際の状態を表す種々のパラメータ、たとえば
ランプの駆動（点滅灯、ハイビーム等）に関する前述の
自動車内電源路電圧の変動（collapse）を記憶する。た
とえば点滅が行われたことが識別されたとき、特性値、
この場合は電圧の変動（collapse）が信号から計算され
る。次に診断システムはこれら２つの特性値を比較し、
それらの間の偏差に応じてランプの動作機能を決定す
る。一般に診断システムは尤度に対して自動車モデル部
をモニタする構成素子として説明することができる。診
断システムは、それぞれの新しい事象を検査して尤度を
確かめ、このためにパラメータの長期にわたる傾向をモ
ニタし、それらの尤度が高いか、または誤りを示すかを
確かめる。
【００１７】種々の入力量を図２に示した診断システム
で評価することができる。尤度テストを実施し、装置の
誤り生起または正しい動作機能の識別ができる。各入力
量は別個の要求に応じて所定の時間で評価される。重要
な入力量は頻繁に検査され、あまり重要でないものは時
々検査すれば良い。
で評価することができる。尤度テストを実施し、装置の
誤り生起または正しい動作機能の識別ができる。各入力
量は別個の要求に応じて所定の時間で評価される。重要
な入力量は頻繁に検査され、あまり重要でないものは時
々検査すれば良い。
【００１８】図３は自動車の正常動作中に頻繁に生じる
信号Ｓ１を示す。たとえば信号Ｓ１は、自動車の点滅灯
が短時間動作したときの時間ｔの関数としての自動車用
バッテリ電圧ＵＢの経過を示す。数字ＭＷ＝０〜２００
は測定値を示す。信号経過Ｓ１には特徴があり、再現性
がある。ランプをオンに切り替えて直ぐの状態では、ラ
ンプのフィラメントは冷めたままであり、非常に低い抵
抗値であるので、大きな電流が流れる。大きな電流は大
きな電圧変動を引き起こす。しかしフィラメントは直ぐ
に熱くなるので抵抗値は急速に上昇し、電圧は一定値に
安定する。ランプがオフに切り替えられた後に、電圧は
通常の値に戻る。
信号Ｓ１を示す。たとえば信号Ｓ１は、自動車の点滅灯
が短時間動作したときの時間ｔの関数としての自動車用
バッテリ電圧ＵＢの経過を示す。数字ＭＷ＝０〜２００
は測定値を示す。信号経過Ｓ１には特徴があり、再現性
がある。ランプをオンに切り替えて直ぐの状態では、ラ
ンプのフィラメントは冷めたままであり、非常に低い抵
抗値であるので、大きな電流が流れる。大きな電流は大
きな電圧変動を引き起こす。しかしフィラメントは直ぐ
に熱くなるので抵抗値は急速に上昇し、電圧は一定値に
安定する。ランプがオフに切り替えられた後に、電圧は
通常の値に戻る。
【００１９】図３に示された電圧経過は理想的なもので
あり、つまりこの時間中に他の負荷はオンされておら
ず、この時間内に外乱は生じない。これらの前提条件の
下で、電圧経過を評価し、ランプが正しく機能している
か否かを識別することができ、電圧が限界値ＵＧ１を下
回る場合にランプの動作機能を推論することができる。
しかし電圧経過は通常外乱を受けやすく、原理的にバッ
テリ電圧は温度に依存するので、この手段の動作機能を
モニタすることは問題がある。
あり、つまりこの時間中に他の負荷はオンされておら
ず、この時間内に外乱は生じない。これらの前提条件の
下で、電圧経過を評価し、ランプが正しく機能している
か否かを識別することができ、電圧が限界値ＵＧ１を下
回る場合にランプの動作機能を推論することができる。
しかし電圧経過は通常外乱を受けやすく、原理的にバッ
テリ電圧は温度に依存するので、この手段の動作機能を
モニタすることは問題がある。
【００２０】本発明に示す方法では、図３に示されるよ
うな電圧経過つまり信号Ｓ１を平均値が零のステップ状
の信号Ｓ２とたたみ込むことにより、この難点を解決す
ることができる。その結果新しいたたみ込み信号が得ら
れ、それにより特に高い信頼度の方法で評価することが
できる。
うな電圧経過つまり信号Ｓ１を平均値が零のステップ状
の信号Ｓ２とたたみ込むことにより、この難点を解決す
ることができる。その結果新しいたたみ込み信号が得ら
れ、それにより特に高い信頼度の方法で評価することが
できる。
【００２１】平均値が零のステップ信号Ｓ２を図４に示
す。図５は信号Ｓ１つまりバッテリ電圧の経過を示し、
かつ破線でたたみ込み信号Ｓ３を示す。
す。図５は信号Ｓ１つまりバッテリ電圧の経過を示し、
かつ破線でたたみ込み信号Ｓ３を示す。
【００２２】無負荷時のバッテリ電圧が温度に依存して
１３Ｖから１３．５Ｖの範囲で変動するのに対して、た
たみ込み信号Ｓ３（図５に電圧ＵＳ３で示す）は通常は
零であり、特徴のある最大値または最小値は明らかに零
と異なっているだけである。この関係は、無負荷状態の
バッテリ電圧または負荷状態のバッテリ電圧が、高いレ
ベルにあるか、または低温で低いレベルにあるかに完全
に無関係である。
１３Ｖから１３．５Ｖの範囲で変動するのに対して、た
たみ込み信号Ｓ３（図５に電圧ＵＳ３で示す）は通常は
零であり、特徴のある最大値または最小値は明らかに零
と異なっているだけである。この関係は、無負荷状態の
バッテリ電圧または負荷状態のバッテリ電圧が、高いレ
ベルにあるか、または低温で低いレベルにあるかに完全
に無関係である。
【００２３】これらの関係から、しきい値ＵＧ２を固定
することができ、それを超えたとき所定の信号を識別す
ることができる。説明してきた実施例の場合、たたみ込
み信号がしきい値を超えると直ちに、ランプがオンに切
り替えられたことが識別される。しきい値値の高さを変
えることにより、ハイビームにされたときに単に１つの
ランプが駆動されているか、両方のランプが駆動されて
いるかを識別することができるようになる。そのような
識別ができるのは、ランプを１つだけ駆動する場合と比
較して、両方のランプを駆動することにより電圧変動が
２倍になるからである。
することができ、それを超えたとき所定の信号を識別す
ることができる。説明してきた実施例の場合、たたみ込
み信号がしきい値を超えると直ちに、ランプがオンに切
り替えられたことが識別される。しきい値値の高さを変
えることにより、ハイビームにされたときに単に１つの
ランプが駆動されているか、両方のランプが駆動されて
いるかを識別することができるようになる。そのような
識別ができるのは、ランプを１つだけ駆動する場合と比
較して、両方のランプを駆動することにより電圧変動が
２倍になるからである。
【００２４】２つの信号のたたみ込みは電気技術の分野
で公知の手法であり、たとえば”DTV-Lexikon der Phys
ik”第３巻、１９７０年８月版の８４ページに記載され
ている。２つの信号つまり２つの関数Ｇ1(t)およびＧ
2(t)のたたみ込みによる積は次の積分で表される。
で公知の手法であり、たとえば”DTV-Lexikon der Phys
ik”第３巻、１９７０年８月版の８４ページに記載され
ている。２つの信号つまり２つの関数Ｇ1(t)およびＧ
2(t)のたたみ込みによる積は次の積分で表される。
【００２５】
【数１】
【００２６】たたみ込みによる積の記号は＊である。し
たがってＧ(t) ＝Ｇ1(t)＊Ｇ2(t)で表される。評価のた
めに一連のフーリエ変換が通常必要である。しかしステ
ップ状の信号Ｓ２とたたみ込む場合、図５に示すように
簡単な評価によりたたみ込み信号Ｓ３が得られる。この
信号はほとんど直流電圧成分に依存せず、かつ高周波に
よる障害にほとんど影響されない。図４に示す信号Ｓ２
の当初期間Ｌ１にわたる信号の高さはＨ１である。この
期間Ｌ１の後で信号Ｓ２は高さＨ２を持ち、期間Ｌ２の
間この高さを保持する。そのような信号を平均値が零の
ステップ関数として構成することができる。ここで平均
値が零の条件を得るために以下の式が成り立つ。
たがってＧ(t) ＝Ｇ1(t)＊Ｇ2(t)で表される。評価のた
めに一連のフーリエ変換が通常必要である。しかしステ
ップ状の信号Ｓ２とたたみ込む場合、図５に示すように
簡単な評価によりたたみ込み信号Ｓ３が得られる。この
信号はほとんど直流電圧成分に依存せず、かつ高周波に
よる障害にほとんど影響されない。図４に示す信号Ｓ２
の当初期間Ｌ１にわたる信号の高さはＨ１である。この
期間Ｌ１の後で信号Ｓ２は高さＨ２を持ち、期間Ｌ２の
間この高さを保持する。そのような信号を平均値が零の
ステップ関数として構成することができる。ここで平均
値が零の条件を得るために以下の式が成り立つ。
【００２７】Ｈ１＊Ｌ１＝Ｈ２＊Ｌ２ たとえばたたみ込みを、順次２つの移動平均値を計算
し、それらを加算することにより実行することができ
る。しかし説明したステップ信号Ｓ２を用いることによ
り、容易に計算することのできる簡単な再帰型の式も可
能であり、膨大な計算を必要としない。たたみ込みの式
は次のとおりである。
し、それらを加算することにより実行することができ
る。しかし説明したステップ信号Ｓ２を用いることによ
り、容易に計算することのできる簡単な再帰型の式も可
能であり、膨大な計算を必要としない。たたみ込みの式
は次のとおりである。
【００２８】Ｙn＝Ｙn-1＋Ｈ１（Ｘn−Ｘn-L1）−Ｈ２
（Ｘn-L1−Ｘn-L1-L2） ここでＹn-1 は、前のたたみ込みによるたたみ込み演算
結果であり、Ｘn は、実測値であり、Ｘn-L1は、ｎ−Ｌ
１に対する測定値であり、以下同様である。
（Ｘn-L1−Ｘn-L1-L2） ここでＹn-1 は、前のたたみ込みによるたたみ込み演算
結果であり、Ｘn は、実測値であり、Ｘn-L1は、ｎ−Ｌ
１に対する測定値であり、以下同様である。
【００２９】高さＨ１およびＨ２が２のべき乗であれ
ば、加算コマンド、ロードコマンド、およびシフトコマ
ンドを用いてステップ信号とたたみ込むことができる。
これらのコマンドをマイクロコントローラを用いて容易
に実行することができる。たたみ込みから得られる信号
がしきい値値を超える場合に事象が識別される。
ば、加算コマンド、ロードコマンド、およびシフトコマ
ンドを用いてステップ信号とたたみ込むことができる。
これらのコマンドをマイクロコントローラを用いて容易
に実行することができる。たたみ込みから得られる信号
がしきい値値を超える場合に事象が識別される。
【００３０】期間Ｌ１およびＬ２を適切に設定すること
により、識別すべき信号の特性周波数はほとんど抑圧さ
れない。そのたたみ込みにより構成されるフィルタは、
非常に低い低域遮断周波数を持つ１次のバンドパス特性
を有する。高域遮断周波数はパラメータＬ１およびＬ２
に依存する。
により、識別すべき信号の特性周波数はほとんど抑圧さ
れない。そのたたみ込みにより構成されるフィルタは、
非常に低い低域遮断周波数を持つ１次のバンドパス特性
を有する。高域遮断周波数はパラメータＬ１およびＬ２
に依存する。
【００３１】平均値が零のステップ信号とのたたみ込み
を用いて説明してきた信号評価により、種々の誤り識
別、または動作機能の識別を実施することができる。図
１のシステムのような簡単なシステムでは、たとえばラ
ンプ４の点灯回路のためにスイッチ５が動作されたとき
をマイクロコントローラにより識別することができ、そ
の場合には電圧変動を予測することができる。たたみ込
み信号が予測された経過を呈する場合、オンに切り替え
られたランプが正しく機能動作していることが識別され
る。しかしたたみ込み信号が一定のしきい値値ＵＧ２を
超えない場合マイクロコントローラ１は、ランプが正し
く機能動作していないことを識別し、ディスプレイ９に
表示させる。
を用いて説明してきた信号評価により、種々の誤り識
別、または動作機能の識別を実施することができる。図
１のシステムのような簡単なシステムでは、たとえばラ
ンプ４の点灯回路のためにスイッチ５が動作されたとき
をマイクロコントローラにより識別することができ、そ
の場合には電圧変動を予測することができる。たたみ込
み信号が予測された経過を呈する場合、オンに切り替え
られたランプが正しく機能動作していることが識別され
る。しかしたたみ込み信号が一定のしきい値値ＵＧ２を
超えない場合マイクロコントローラ１は、ランプが正し
く機能動作していないことを識別し、ディスプレイ９に
表示させる。
【００３２】より複雑なシステムでは、信号経過に関す
るデータたとえばバッテリ電圧の経過量は、連続的にマ
イクロコントローラ１に供給される。新しいたたみ込み
信号は、評価すべき信号の各測定値のたたみ込みを継続
することにより絶えず形成され、以前に記憶されたパタ
ーン信号の経過と比較することにより、信号経過から得
られる明確な関係をたたみ込みから得る。したがってた
とえばハイビームにランプが切り替えられたこと（同時
にランプに電流が流れる）をたたみ込み信号から識別す
ることができる。パターン関数と比較することにより、
駆動されたスイッチへの制御信号の供給を省略すること
ができ、さらに診断システムでの誤りの可能性（誤り
率）が抑圧される。誤りを識別した後に別の検査を開始
することができる。
るデータたとえばバッテリ電圧の経過量は、連続的にマ
イクロコントローラ１に供給される。新しいたたみ込み
信号は、評価すべき信号の各測定値のたたみ込みを継続
することにより絶えず形成され、以前に記憶されたパタ
ーン信号の経過と比較することにより、信号経過から得
られる明確な関係をたたみ込みから得る。したがってた
とえばハイビームにランプが切り替えられたこと（同時
にランプに電流が流れる）をたたみ込み信号から識別す
ることができる。パターン関数と比較することにより、
駆動されたスイッチへの制御信号の供給を省略すること
ができ、さらに診断システムでの誤りの可能性（誤り
率）が抑圧される。誤りを識別した後に別の検査を開始
することができる。
【００３３】バッテリ電圧の経過をモニタすることとは
別に、不可避的に行われるプロセスに関して別の尤度検
査を実施することができる。これらの尤度検査をたたみ
込み信号またはたたみ込みされていない信号に対して実
施することができ、たたみ込み信号の場合に信頼度が高
くなる。いくつかの信号経過を解析するとさらに改善す
ることができる。
別に、不可避的に行われるプロセスに関して別の尤度検
査を実施することができる。これらの尤度検査をたたみ
込み信号またはたたみ込みされていない信号に対して実
施することができ、たたみ込み信号の場合に信頼度が高
くなる。いくつかの信号経過を解析するとさらに改善す
ることができる。
【００３４】他に診断モニタリングシステムを自動車の
ラジエータの監視に適用することができる。自動車が停
車（タコメータの信号から識別される）し、エンジンが
アイドリングしている場合、ラジエータの状態に関する
推論をその温度上昇の速さから導出することができる。
また温度変化率をモニタすることができる。移動中に直
接の明確な理由なく温度が大きく変化する場合、損傷が
生じる前にドライバーに警告することができる。
ラジエータの監視に適用することができる。自動車が停
車（タコメータの信号から識別される）し、エンジンが
アイドリングしている場合、ラジエータの状態に関する
推論をその温度上昇の速さから導出することができる。
また温度変化率をモニタすることができる。移動中に直
接の明確な理由なく温度が大きく変化する場合、損傷が
生じる前にドライバーに警告することができる。
【００３５】診断用モニタリングを自動車の中央ロック
システムに実施することもできる。大部分のそのような
システムでは、システムの一部が正しく機能しない場合
にロック操作の持続時間が変化する。このことをバッテ
リ電圧の経過をモニタすることにより検出することがで
きる。
システムに実施することもできる。大部分のそのような
システムでは、システムの一部が正しく機能しない場合
にロック操作の持続時間が変化する。このことをバッテ
リ電圧の経過をモニタすることにより検出することがで
きる。
【００３６】
【発明の効果】本発明により、診断システムにおいて誤
り率を低減することができ、かつ簡単に構成することの
できる信号評価方法を提供することができる。
り率を低減することができ、かつ簡単に構成することの
できる信号評価方法を提供することができる。
【図１】信号評価手段を備えたバッテリ電圧のモニタリ
ングシステムのブロック回路図である。
ングシステムのブロック回路図である。
【図２】本発明に記載の方法により信号評価を行うステ
ップを表す診断装置のブロック図である。
ップを表す診断装置のブロック図である。
【図３】本発明による方法により評価される第１信号を
示す線図である。
示す線図である。
【図４】本発明による方法により第１信号とのたたみ込
みに用いられる第２信号を示す線図である。
みに用いられる第２信号を示す線図である。
【図５】第１信号と、たたみ込みの結果得られた信号と
の関係を示す線図である。
の関係を示す線図である。
１ Ａ／Ｄ変換器 ９ ディスプレイ １０ 自動車におけるプロセス部 １５ 信号処理を行うブロック １６ 状態観測系 １７ 自動車モデル部 １８ 診断テスト部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル シュリック ドイツ連邦共和国 プフィンツタール ヴ ェッシュバッハー シュトラーセ 77
Claims (12)
- 【請求項１】 一連の測定値を用いた信号評価方法にお
いて、評価すべき第１信号を第２の実質的な方形波つま
りステップ状の信号とたたみ込むステップと、たたみ込
みから得られた信号をしきい値と比較するステップと、
しきい値を超えると直ちに第１信号に作用する事象の生
起を識別するステップとを有することを特徴とする信号
評価方法。 - 【請求項２】 一連の測定値を用いた信号評価方法にお
いて、評価すべき第１信号を第２の実質的な方形波つま
りステップ状の信号とたたみ込むステップと、たたみ込
みから得られた信号をパターン関数と比較するステップ
と、パターン関数が対応するパターンと一致すると直ち
に第１信号に作用する関連する事象を識別するステップ
とを有することを特徴とする信号評価方法。 - 【請求項３】 第２信号は平均値が零のステップ関数で
あり、第１の期間に対して第１の高さ、第２の期間に対
して第２の高さを持つ請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 第１の期間および第２の期間は、第１信
号の評価すべき周波数成分が最小の減衰となるように選
択される請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 第１信号は自動車用バッテリの電圧また
は自動車内電源路系の電圧であり、前記事象はバッテリ
または電気負荷システムと関連して、一時的な電圧変動
を引き起こすものである請求項１から４までのいずれか
１項記載の方法。 - 【請求項６】 マイクロコントローラまたはコンピュー
タによる第１信号を評価するステップを有し、その評価
に応じて制御動作、表示動作、または制御および表示動
作を開始する請求項１から５までのいずれか１項記載の
方法。 - 【請求項７】 次の式により前記たたみ込むステップは
実行され、 Ｙn＝Ｙn-1＋Ｈ１（Ｘn−Ｘn-L1）−Ｈ２（Ｘn-L1−Ｘ
n-L1-L2） ここでＨ１およびＬ１は、それぞれ第２信号のステップ
関数の第１の高さおよび期間であり、Ｈ２およびＬ２
は、それぞれ第２信号のステップ関数の第２の高さおよ
び期間であり、Ｙn-1 は第１信号の前のたたみ込み結果
であり、Ｘn は実測値であり、Ｘn-L1はｎ−Ｌ１に対す
る測定値であり、Ｘn-L1-L2 はｎ−Ｌ１−Ｌ２に対する
測定値である請求項３記載の方法。 - 【請求項８】 高さＨ１およびＨ２は２のべき乗であ
り、加算コマンド、ロードコマンド、およびシフトコマ
ンドを用いてたたみ込みを行う請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 一連の測定値を用いた信号評価方法にお
いて、少なくとも１つの信号経過を解析するステップ
と、予測される事象との比較を行うステップと、パラメ
ータをモニタするステップと、信号経過が予測された事
象を引き起こさない場合に誤りを識別するステップとを
有することを特徴とする信号評価方法。 - 【請求項１０】 前記パラメータをモニタするステップ
は、自動車が停車中でエンジンをアイドリングしている
際、自動車の冷却液の温度増加の早さを解析する請求項
９記載の方法。 - 【請求項１１】 前記パラメータをモニタするステップ
は、自動車の冷却液の温度変化率を解析して、所定のし
きい値レートを超える変化率の場合に誤りを識別する請
求項９記載の方法。 - 【請求項１２】 前記パラメータをモニタするステップ
は、自動車用バッテリの電圧を解析することにより自動
車の中央ロックシステムの動作持続時間をモニタし、所
定のしきい値持続時間を超える持続時間の場合に誤りを
識別する請求項９記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4422149A DE4422149A1 (de) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | Verfahren zur Auswertung von Signalen |
| DE4422149.5 | 1994-06-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850031A true JPH0850031A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=6521424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7158112A Abandoned JPH0850031A (ja) | 1994-06-27 | 1995-06-23 | 信号評価方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0850031A (ja) |
| DE (1) | DE4422149A1 (ja) |
| GB (1) | GB2290641B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19801627C1 (de) | 1998-01-17 | 1999-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Diagnose elektrischer Verbraucher in einem Kraftfahrzeug |
| DE102018203036A1 (de) | 2018-03-01 | 2019-09-19 | Volkswagen Aktiengesellschaft | "Diagnoseverfahren zur Sprungerkennung einer kontinuierlichen Messgröße, Steuerung zur Durchführung des Verfahrens" |
| DE102020203925A1 (de) | 2020-03-26 | 2021-09-30 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Leckageerkennung, Leckageerkennungsvorrichtung, Kraftfahrzeug |
-
1994
- 1994-06-27 DE DE4422149A patent/DE4422149A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-06-23 GB GB9512839A patent/GB2290641B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-23 JP JP7158112A patent/JPH0850031A/ja not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2290641A (en) | 1996-01-03 |
| DE4422149A1 (de) | 1996-01-04 |
| GB2290641B (en) | 1998-09-23 |
| GB9512839D0 (en) | 1995-08-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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