JPS6370171A - 入力波形信号の記憶装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えばシャーシダイナモによる自動車の実
車試験等において、測定アナログデータをディジタルデ
ータに変換して記憶させる、例えばエンジンの電子的な
制御ユニットの評価等に効果的に使用される入力波形信
号の記憶装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、自動車の搭載されているエンジンを電子的に制
御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）等を評価する場合、
このエンジンを実車の状態で動作制御させて各種データ
を収集するものであるが、この測定データがアナログデ
ータである場合には、このアナログデータをディジタル
データに変換して、記憶装置に格納するようにしている
。この場合、測定アナログデータは、エンジンの動作状
態等に関連して経時的に変化しているものであり、特定
されるサンプリング周期でアナログデータを読み取り、
これをディジタルデータに変換して記憶装置に格納させ
るようにするものである。

しかし、このようなアナログデータは、特にエンジン動
作の過渡状態で大きく変化するものであり、この変化状
態を忠実に記録するためには、上記サンプリング周期を
高速の状態に設定する必要がある。しかし、測定アナロ
グデータの変化の少ない状態では、測定サンプリング周
期は充分な低速のものであればよいものである。

このような点を考慮したものとして、例えば特開昭５８
−５８３４号公報に示されるようなディジタル・データ
記憶装置が提案されているもので、この記憶装置にあっ
ては第４図に示すように、アナログ人力信号データの経
時変化の小さな状態のときには、長い時間間隔で入力ア
ナログ信号を読取り、逆にアナログ入力データの経時変
化の大きいときには短い時間間隔で入力アナログデータ
を読み取るようにしている。

すなわち、特定される時間間隔Δｔｉの間のアナログデ
ータの変化量ΔＶ１を測定し、“ΔＶｊ／Δ１１≧ａ″
の時のサンプリング間隔をΔＴｌとし、そうでない場合
のサンプリング間隔を上記ΔＴ１より大きなΔＴ２に設
定させるようにしている゛ものである。

しかし、このような手段で測定アナログ信号をディジタ
ルデータに変換して記憶するようにした場合、測定アナ
ログデータにノイズ成分が重畳しているような場合、入
力アナログデータの経時変化が常時大きな状態となるも
のであり、必然的にサンプリングデータ量が増大するも
のであった。

［発明が解決しようとする問題点コ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、特に
精度の高い計測が要求されるような条件の状態で、例え
ば過渡的な現象を高精度に測定し記録できるようにして
、サンプリングデータ量を小さくできるようにした人力
波形信号の記憶装置を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、この発明に係る人力波形信号の記憶装置にあ
っては、アナログ入力信号と相関のあるスポット計測信
号による相関信号を検出し、この相関信号によって低速
サンプリング用あるいは高速サンプリング用のサンプリ
ング信号を一方を選択し、この選択されたサンプリング
信号に基づき人力アナログデータを読み取って、このア
ナログデータをディジタルデータに変換する。そして、
この変換されたディジタルデータを、上記相関信号と組
合わせて記憶装置に格納させるようにするものである。

［作用］ 上記のように構成される記憶装置にあっては、記憶すべ
きアナログデータを発生する測定対象の状態に対応して
スポット計測信号が得られるようになるものであり、過
渡状態となるような場合にのみ高速サンプリング信号が
選択されるようになる。そして、測定対象の評価に特に
重要な状７ごとされる過渡状態における測定アナログデ
ータか短いサンプリング周期で検出され、高精度に相関
信号と共に記憶設定されるようになるものであり、この
記憶装置に記憶されたデータに基づいて測定アナログデ
ータの状態が高精度に再現され、ａｌｌ＋定対象の評価
等が効果的に実行されるようになる。

この場合、上記過渡状態以外の部分では、低速サーンブ
リングによってアナログデータが読み取られているもの
であり、充分小ないデータ量でアナログデータのディジ
タル記憶がされるようになるものである。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図は自動車の実車試験を行なう場合の例を示してい
るもので、シャーシダイナモ１１に測定すべき自動車１
２が乗せられているもので、この状態で自動車１２の例
えばエンジンの状態を測定するようにしているものであ
る。そして、このシャーシダイナモ実車試験を行なう自
動車１２には、測定信号を検出するアナログ信号検出セ
ンサ１３が取付は設定されているもので、このセンサ１
３では例えばバッテリ信号やノック信号を検出するもの
である。また、この自動車１２には上記測定信号と相関
のあるスポット信号、例えばバッテリ信号に対してはス
タータスイッチ信号、ノック信号に対してはノック発生
範囲信号等を検出する相関信号検出センサ１４が設定さ
れている。

そして、これらセンサ１３および１４で検出された信号
はアナログ信号計測装置１５に入力されるようになるも
のであり、センサ１３からのアナログ検出信号ＡＩは、
バッファアンプ１Ｂを介してサンプルホールド回路１７
に入力される。そして、このサンプルホールド回路１７
に記憶保持されたアナログデータがＡ／Ｄ変換回路１８
でディジタルデータに変換され、計測データの一時格納
用のファーストイン・ファーストアウト・レジスタ（Ｆ
ＩＦＯ）１９に格納保持されるようにする。また、相関
信号検出センサ１３からの検出スポット信号ＳＷは、バ
ッファアンプ２０を介してＤ型のフリップフロップ回路
２１に供給される。

上記計測装置１５には、さらに低速サンプリング信号Ｓ
ｔおよび高速サンプリング信号Ｓ２を発生する発振回路
２２が設けられているもので、この発振回路２２で発生
されたサンプリング信号Ｓ１およびＳ２は切換え回路２
３でその一方が選択されるようになっている。そして、
この切換え回路２３で選択されたサンプリング信号は、
上記Ａ／Ｄ変換回路１８にアナログ・ディジタル変換開
始信号Ｓ（実サンプリング信号）として供給される。

ここで、上記切換え回路２３には、センサ１４で検出さ
れたスポット信号ＳＷが切換え指令として供給されてい
るもので、スポット信号のレベルに２．ｊ応して低速サ
ンプリング信号Ｓ１、あるいは高速サンプリング信号Ｓ
２を選択出力させるものである。

このＡ／Ｄ変換回路１８からは、Ａ／Ｄ変換終了と共に
変換終了信号ＥＯＣが発生されるもので、この信号ＥＯ
Ｃはインバータ２４で適宜極性反転してサンプルホール
ド回路１７にサンプリング指令として供給される。

上記発振回路２２で発生される高速サンプリング信号Ｓ
２は、さらに上記フリップフロップ回路２１にトリガ信
号として供給されるものであり、この信号Ｓ２それぞれ
に対応してフリップフロップ回路２１からスポット信号
ＳＷが発生され、このスポット信号ＳＷはＰＩＦＯｌｅ
に、上記Ａ／Ｄ変換されたディジタルデータと共に取り
込まれるようにする。

そして、このＰＩＦＯｌｅにあっては、サンプルホール
ド回路１７に対するサンプリング指令と共にデータ取り
込みのトリガ指令が与えられ、上記スポット信号Ｓ　Ｗ
と入力ディジタルデータとの組合わせでなる記憶データ
を形成する。そして計測ディジタルデータがＰＩＦＯ１
９に取り込まれると、ＲＥＡＤＹ信号がアクチブとなり
、ＣＰＵ２５がＰＩＦＯｌｅから計測データを取り込む
ためのＲＤ倍信号発生し、ＰＩＦＯｌｅに指令して上記
スポット信号とペアの状態の計測ディジタルデータがＣ
ＰＵ２５に取り込まれるようになる。

そして、このＣＰＵ２５に取り込まれた計測データは、
内部記憶装置（ＲＡＭ）に記憶されると共に、必要に応
じて外部記憶装置２６に記憶され、またコンソール２７
部に出力されるようになるものである。

すなわち、上記のような装置において、相関信号検出セ
ンサ１４からは第２図で示すようなスポット信号ＳＷが
発生されるもので、このスポット信号は定常の状態では
例えばローレベルの信号を発生し、スタータスイッチ信
号が発生された状態、あるいはノック発生範囲等の過渡
状態でハイレベル信号とされるものである。そして、上
記過渡状態では、センサ１３で検出されたアナログ入力
信号も経時的に大きく変化するようになる。

また、発振回路２２で発生される低速サンプリング信号
Ｓｌおよび高速サンプリング信号Ｓ２は、第２図で示さ
れるように周期ΔｔＯおよびΔ１１にそれぞれ設定され
るもので、Δ１０がΔｔｌに比較して充分に大きく設定
されてるものである。

ここで、周期Δｔ１で経時的に大きく変化するアナログ
データを充分忠実に再生できるような短い周期に設定さ
れている。

上記スポット信号ＳＷがローレベルとなっている定常状
態では、切換え回路２３は発振回路２２からの低速サン
プリング信号Ｓ１を選択するようになるものであり、ま
たスポット信号ＳＷがハイレベルとなる過渡状態では、
上記切換え回路２３で高速サンプリング信号Ｓ２が選択
される。

自動車１２のシャーシダイナモ実車試験を実行している
場合には、アナログ信号検出センサ１３から、例えばバ
ッテリ信号、ノック信号等の検出アナログ信号が検出さ
れ、この信号はサンプルホールド回路１７に入力される
ようになっている。そして、この状態では上記センサ１
３からの検出信号に相関のある相関信号検出センサ１４
からスポット信号が検出されているものであり、このス
ポット信号は切換え回路２３に切換え選択指令として供
給され、スポット信号のローレベル状態で発振回路２２
からの低速サンプリング信号Ｓ１を切換え選択させるよ
うになる。また、スポット信号のハイレベルの状態で、
高速サンプリング信号Ｓ２が選ばれる。

このようにして切換え回路２３から、スポット信号に対
応して選定されたサンプリング信号Ｓが出力されるよう
になるもので、この信号はサンプルホールド回路１７に
ホールドされたアナログデータＡｉのＡ／Ｄ変換開始指
令としてＡ／Ｄ変換回路１８に供給され、入力アナログ
データＡｉに対応したディジタルデータが得られるよう
になる。

ここで、上記サンプルホールド回路１７において、サン
ブリンク状態にするか、あるいはホールド状態とするか
の制御は、Ａ／Ｄ変換回路Ｉ８で変換中を示す信号ＥＯ
Ｃで行なわせるようにする。また、このＥＯＣ信号の後
エツジで、Ａ／Ｄ変換回路１８において変換されたディ
ジタルデータとスポット計測信号ＳＷのレベル信号とを
ベアとして、同時にＰＩＦ０１９に取り込ませるように
する。

このようにして計重１データがＰＩＦＯｌｅに取り込ま
れると、ＲＥＡＤＹ信号がアクチブとなり、ＣＰＵ２５
はＰＩＦＯｌｅから計測ブタを取り込むための信号ＲＤ
を発生し、計測データがＣＰＵ２５に取り込まれるよう
になる。そして、この取り込まれた計測データは、内部
ＲＡＭに適宜格納され、また外部記憶装置２Ｇさらには
コンソール２７に適宜出力されるようになるものである
。

すなわち、スポット計測信号ＳＷのレベルに対応したサ
ンプリング周期で検出アナログデータがサンプリングホ
ールドされ、このサンプルホールドされたアナログデー
タが、サンプリング周期に対応してディジタルデータに
変換されて、適宜ディジタル波形データとして記憶され
るようになるものである。この場合、特に過渡時におい
てはスポット計ｆｌｌｌｌ信号ＳＷがハイレベルとなっ
て人力アナログデータは細かい周期でサンプリングされ
、また定常時には粗くサンプリングされるようになって
いるもので、過渡状態における波形を高精度に記憶する
状態でありながら、計測データ量は充分に削減できるも
のである。

上記実施例に示したアナログ信号計測装置１５にあって
は、ＣＰＵでデータ処理を実行する状態で示したが、こ
のＣＰＵをＤＭＡインターフェース回路に置き換えて、
このＤＭＡインターフェース回路が例えばパソコン等に
計測データを出力させるようにしてもよい。また、ＦＩ
ＦＯはレジスタ等に変更することができる。

また、第３図で示すように第１図で示した実施例のサン
プルホールド回路１７を省略した構成とすることもでき
る。すなわち、入力アナログデータＡｉを直接Ａ／Ｄ変
換回路１８に供給するよにしたもので、このＡ／Ｄ変換
回路１８では、切換え回路２３から供給されるサンプリ
ング信号Ｓに対応してＡ／Ｄ変換動作が実行されるよう
にしているものである。

すなわち、サンプリング周期に対して、Ａ／Ｄ変換時間
が充分短い状態であり、ディジタルデータに変換して計
測データの精度上で問題か生じないような場合には、こ
のような構成としてもよいものである。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る波形信号の記憶装置によれ
ば、アナログデータを計測するに際して、このアナログ
データに相関するスポット信号が計測され、このスポッ
ト信号に基づいて上記アナログデータのサンプリング周
期が設定されるようになる。したがって、アナログデー
タの経時変化の大きな過渡状態の時に、細かいサンプリ
ング周期が設定されるものであり、その他の定常状態で
は粗いサンプリング周期が設定され、データ量を削減し
ながら、充分に精度が得られる波形データが出力され、
記憶装置に格納されるようになるものである。この場合
、入力アナログデータにノイズ成分が存在するような場
合でも、サンプリング周期は入力データに相関して設定
されるものであるため、計測データ量に影響を与えるこ
とかなく、また人力データに相関するスポット計Ａ１１
１信号も同時に記憶するようにしているものであるため
、波形信号の再現も効果的に実行できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る入力波形信号の記憶
装置を説明する構成図、第２図は上記実施例の動作を説
明するための信号波形図、第３図はこの発明の他の実施
例を説明する構成図、第４図は従来の波形信号の記憶手
段を説明する信号波形図である。 １１・・・シャーシダイナモ、１２・・・自動車、１３
・・・アナログ信号検出センサ、１４・・・相関信号検
出センサ、１５・・・アナログ信号計測装置、１７・・
・サンプルホールド回路、１８・・・Ａ／Ｄ変換回路、
２１・・・フリップフロップ回路、２２・・・発振回路
、２３・・・切換え回路、２５・・・ＣＰＵ、２Ｂ・・
・外部記憶装置。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第３図 ｑｔｏ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　記憶すべきアナログ信号を検出する測定手段と、 上記検出されるアナログ信号が変化の少ない定常部分に
   あるか変化の多い過渡部分にあるかを識別指示する、上
   記検出アナログ信号と相関のある信号を検出するように
   した相関信号検出手段と、低速および高速の少なくとも
   ２種類の周期が設定される第１および第２のサンプリン
   グ信号が設定されるサンプリング周期設定手段と、 上記相関信号検出手段で検出アナログ信号の定常部分と
   判断された状態で上記低速周期の第１のサンプリング信
   号を選択し、また過渡部分と判断された状態で高速周期
   の第２のサンプリング信号を選択するサンプリング周期
   設定手段と、このサンプリング周期設定手段で選択され
   たサンプリング信号によって上記入力アナログ信号を読
   取り、ディジタルデータに変換する手段とを具備し、 上記相関信号と組合わせて、上記ディジタルデータが上
   記選定されたサンプリング周期で記憶されるようにした
   ことを特徴とする入力波形信号の記憶装置。