JPS6123277A - デ−タ平滑化回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、例えばガス機関のような内燃機関の燃焼室温
度を検出するセンサや、排気温度を検出するセンサ、機
関の回転数を検出するセンサ等の検出手段から出力され
る各種アナログの時系列データをデジタル変換したのち
検出回路に取り込むに当たり、デジタル化された入力デ
ータを平滑化するデータ平滑化回路に関する。

く従来技術〉 各種センサから出力されるアナログデータには、一般に
種々の電気的ノイズが含まれている。例えば内燃機関の
温度センサから出力されるアナログデータには、クラッ
チ切換用の電磁弁から生ずるノイズや、シーケンス制御
回路のリレー接点の火花から生じるノイズ、信号線ライ
ンが長いために生じる誘導ノイズが加わるほか、該内ａ
ｍ関で同期発電機を駆動する場合は、発電機出カケープ
ルと信号線ラインとの間の電磁誘導や静電結合のために
低周波ノイズが加わる。

このため、この種アナログデータをデジタル化して処理
する装置では、Ａ　／　Ｄコンバータの前段にフィルタ
回路を介装し、このフィルタ回路により電気的ノイズを
除去するようにしている。

しかしながら、このようなフィルタ回路で底周波ノイズ
−を除去する場合、該回路の素子にコンデンサやチョー
クフィルを用いると、回路定数によって−は応答性が低
下する欠点がある。また、フィルタ回路はその対応しろ
る周波数帯域が一定の帯域に限られるため、このフィル
タ回路でランダムな周期のノイズを除去することは困難
である。

このように種類の異なるノイズのすべてに月応しうるフ
ィルタ回路を作製することは極めて難しく、フィルタ回
路によりノイズを効果的に除去することは不可能である
。

これに対しては、過去多数回の入力データの間で平均値
をとって、ノイズによりばらついている入力データ値を
平滑化することが考えられる。しかし、この方式では、
平均をとる入力データの個数分のレジスタを必要とし、
回路構成が複雑となりコスト高となる欠点がある。

〈発明の目的〉 本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって
、簡単な回路構成でもって、デジタル化された入力デー
タを平滑化して、ノイズによるデータへの悪影響をなく
すことを目的とする。

〈発明の構成〉 本発明は、上記の目的を達成するために、検出手段から
のアナログデータをデジタル変換したのち検出回路に取
り込むに当たり、検出回路の前段でデジタル化された人
力データを平滑化する回路であって、デンタル化された
最新の入力データを記憶する記憶部と、前回の平滑化処
理されたデータを記憶する記憶部と、前記の最新入力デ
ータと前回の平滑化データとから今回の平滑化データを
算出して出力する演算手段とを備え、前記演算手段は、
最新の入力データをＴｉ、前回の平滑化データをＴｍｉ
“、今回の平滑化データをＴｍｉ、予め設定した２以上
の定数をＮとすると、式％式％） で表わされる演算を行なうようにしたものである。

〈実施例〉 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳。

細に説明する。第１図は本発明のデータ平滑化回路を備
えた検出装置のブロック図であって、同図中、符号１は
検出手段である温度セン与、２はＡ／Ｄコンバータ、３
は本発明によるデータ平滑化回路、４は検出回路として
のＣＰＵである。しかして温度センサ１がら出力される
アナログデータは、Ａ／Ｄコンバータ２でデジタル化さ
れたのち、データ平滑化回路３に入力し、該平滑化回路
３にて後述する演蒜処理により平滑化され、ＣＰ　Ｕ　
４に入力する。

第２図は本発明のデータ平滑化回路３のブロック図であ
って、同図中、符号５はデジタル化された最新の入力デ
ータを記憶する記憶部である第２レジスタ、６は前回の
平滑化処理されたデータを記憶する記憶部である第２レ
ジスタ、７は前記の・最新入力データと前回の平滑化デ
ータとを平滑化処理し今回の平滑１ヒデータを出力する
演算手段である。

しかして該演算手段７が行なう演算処理は、最新の入力
データをＴｉ、前回の平滑化データをＴｍｉ゛、今回の
平滑化データをＴｍｉ、予め設定した２以上の定数をＮ
とすると、次の式で与えられる。

Ｔｍ１＝［Ｔｉ＋（Ｎ−１）ＸＴ＋ｎｉ’＋Ｑ）／Ｎ・
・・・・・・・・・・・（イ） 上記の式（イ）でＱは、レジスタを用いて除算をする場
合にそのレジスタの使用の仕方によっては生じる。こと
のある誤差を補正するため久補正定数で、原理的には率
差であるが、この実施例ではＱ＝Ｎ／２に設定しである
。

前記演算手段７は従って、補正定数発生器８と、最新の
入力データ１゛１に補正定数Ｑを加算する第１加算器９
と、前回の平滑、化データＴｍｉ’に（Ｎ−１）を乗じ
る乗算器１０と、第１加算器９の結果゛に乗算器１０の
結果を加わえる第２加算器１１と、第２加算器１１の結
果をＮで除算する除算器１２とからなる。１３は今回の
平滑化データＴ＋ｎｉを記憶する第３レンスタである。

上記の構成において、Ａ／Ｄコンバータ２からのデジタ
ル化された入力データＴｉは、まず第ルンスタ５に記憶
される。補正定数発生器８は補正定数Ｑ（＝Ｎ／２）を
出力する。この補正定数Ｑと最新入力データＴ１とが第
１加算゛器９で加算される。一方、乗算器１０では前回
の平滑化データＴｍｉ’と（Ｎ　−１）とが掛は算され
る。この乗算器１０の出力と前記第１加算器９の出力と
が第２加算器１１で加算される。第２加算器１１の出力
は除算器１２に入力し、該除算器１２においてＮで除算
される。これによって今回の平滑化データＴｍｉが得ら
れ、この平滑化データＴｍｉは一旦第３レノスタ１３に
記憶されたのち、ＣＰＵ　４に送出され、その送出の度
毎に第２レジスタ６に記憶される。

しかして前記の式（イ）を展開すれば分かるように、演
算手段７の平滑化処理により、最新の入力データＴｉに
は１／Ｎの重みづけを、またその前の入力データには（
Ｎ−１）／Ｎ２の重みづけを、２回前の入力データには
（Ｎ　−１）２／Ｎ　３の重みづけをそれぞれ行なった
ことになる。

一般にに回前の入力データＴｉ−ｋに加わる重みＷｉ−
には、 Ｗ’ｉ−’に＝（１／　Ｎ　）Ｘ　Ｃ（Ｎ　−１）／Ｎ
　）　ｋ・・・・・・・・・・・・・・・（ロ）であっ
て、過去のん・カデータにさかのぼるに従って順次その
重みが減少する。

ここでＮを充分大きくとると、平滑化の効果が大となり
、最新の入力データＴｉが若干変化しても、ＣＰＵ４に
入力する今回の平滑化データＴｍｉにはほとんど影響を
及ぼさない。詳しくは最新の入力データＴｉの前回平滑
化データＴｍｉ’に対する変化量がＮ／２以上でないと
、今回の平滑化データＴｍｉは変化しない。そのため、
検出手段である温度センサ１から出力されるアナログデ
ータに種々の電気的ノイズが加わっていても、その影響
は除去され、ＣＰＵ４でのデータの読み取りに誤りを生
しることがない。

なお、入力データの変化量が大である場合は、それに応
じて定数Ｎを大すく設定する。この定数Ｎの設定変更は
ＣＰＵ４から補正定数発生器８、乗算器１０、除算器１
２への指令により行なう。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明によれば、デジタル化された入力
データが新しいものほど大きい重みをつけて平滑化され
るから、最新の入力データが外乱によるノイズで変化し
ても、その影響を除去することがで外る。

しかも入力データの平滑化処理によってノイズの影響を
除去するものであるから、ノイズの種類、例えば低周波
ノイズか高周波ノイズか、ランダムな周期のノイズか否
かに関係なく、あらゆる種類のノイズに対応可能である
。

さらに記憶部としては最新の入力データを記憶する記憶
部と、前回の平滑化データを記憶する記憶部を必要とす
るだけであるから、過去多数回の入力データの平均値を
とるもののように多数のレンスタを設ける必要かなく、
回路構成が簡単であって安価に製作しうる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明平滑化回路を備えた装置のブロック図、
第２図は本発明平滑化回路のプロ・ンク図である。 １・・・検出手段（温度センサ）、２・・・Ａ／Ｄコン
バータ、３・・・データ平滑化回路、４・・・ＣＰＵ（
検出回路）、５・・・第２レジスタ（最新入力データの
記憶部）、６・・・第２レジスタ（前回平滑化データの
記憶部）、７・・・演算手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出手段からのアナログデータをデジタル変換し
   たのち検出回路に取り込むに当たり、検出回路の前段で
   デジタル化された入力データを平滑化する回路であって
   、デジタル化された最新の入力データを記憶する記憶部
   と、前回の平滑化処理されたデータを記憶する記憶部と
   、前記の最新入力データと前回の平滑化データとから今
   回の平滑化データを算出して出力する演算手段とを備え
   、前記演算手段は、最新の入力データをＴｉ、前回の平
   滑化データをＴｍｉ’、今回の平滑化データをＴｍｉ、
   予め設定した２以上の定数をＮとすると、式 Ｔｍｉ＝〔Ｔｉ＋（Ｎ−１）×Ｔｍｉ’〕／Ｎで表わさ
   れる演算を行なうことを特徴とするデータ平滑化回路。