特許 6259581 信号処理装置及び信号処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6259581

(24)【登録日】2017年12月15日

(45)【発行日】2018年1月10日

(54)【発明の名称】信号処理装置及び信号処理方法

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/244 20060101AFI20171227BHJP

   B60G 17/0185 20060101ALI20171227BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/244 F

   B60G17/0185

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-73643(P2013-73643)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-199181(P2014-199181A)

(43)【公開日】2014年10月23日

【審査請求日】2015年10月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(72)【発明者】

【氏名】原 靖彦

(72)【発明者】

【氏名】永井 勇冴

【審査官】 吉田 久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−６９０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９７３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２８４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−４９０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１５２９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１４５５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５１７７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００−５／３８

Ｇ０１Ｂ ７／００−７／３４

Ｂ６０Ｇ １７／０１８５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定部位の状態を検出するセンサから出力されるアナログ信号である調整前信号を調整値に基づき調整して調整後信号を出力する信号調整部と、
前記信号調整部から出力される前記調整後信号に基づいて前記調整値を設定すると共に、前記調整後信号に基づいて前記測定部位の状態の検出結果を処理する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記調整後信号が設定された目標値となるように前記調整値を設定し、
前記調整値は、前記調整後信号に応じてそれぞれ設定されるオフセット調整値とゲイン調整値とを含み、
前記目標値は、前記調整後信号の中央値の目標値である中央値目標値と、前記調整後信号の振幅値の目標値である振幅値目標値とを含み、
前記制御部は、前記中央値目標値と前記調整後信号の中央値とに基づいて前記オフセット調整値を設定すると共に、前記振幅値目標値と前記調整後信号の振幅値とに基づいて前記ゲイン調整値を設定し、
前記信号調整部は、
基準電圧信号と前記基準電圧信号とは極性が異なる前記オフセット調整値とを加算することで、前記調整前信号を正方向及び負方向にオフセット可能に構成され、
前記調整前信号と前記オフセット調整値と前記基準電圧信号とを加算することにより前記調整前信号の中央値を調整すると共に、前記ゲイン調整値に基づき前記調整前信号の振幅値を調整する
ことを特徴とする信号処理装置。

【請求項2】

前記調整値は、前記調整後信号に応じて設定されるオフセット調整値を含み、
前記制御部は、前記調整後信号の中央値を、前記調整後信号の最大値と最小値との和を二分することにより算出すると共に、算出した中央値が前記調整後信号の中央値目標値となるように、前記オフセット調整値を設定することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。

【請求項3】

前記調整値は、前記調整後信号に応じて設定されるゲイン調整値を含み、
前記制御部は、前記調整後信号の振幅値を前記調整後信号の最大値と最小値との差から算出すると共に、算出した振幅値が前記調整後信号の振幅値の目標値となるように、前記ゲイン調整値を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。

【請求項4】

前記信号調整部は、オフセット調整器とゲイン調整器とを有し、
前記オフセット調整器は、前記調整前信号と前記オフセット調整値とを加算し、
前記ゲイン調整器は、前記オフセット調整器から出力される信号と前記ゲイン調整値とを乗算することにより前記調整後信号を生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の信号処理装置。

【請求項5】

前記センサは、二つの部位の相対的な動作を検出するストロークセンサであり、
前記アナログ信号は、所定の周期で振動する信号であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の信号処理装置。

【請求項6】

測定部位の状態を検出して調整前信号であるアナログ信号を取得し、
調整値に基づいて前記アナログ信号を調整後信号へと調整し、
調整された前記アナログ信号が目標値となるように前記調整値を設定し、
調整された前記アナログ信号に基づいて前記測定部位の状態の検出結果を処理する
ことを特徴とする信号処理方法であって、
前記調整値は、前記調整後信号に応じてそれぞれ設定されるオフセット調整値とゲイン調整値とを含み、
前記目標値は、前記調整後信号の中央値の目標値である中央値目標値と、前記調整後信号の振幅値の目標値である振幅値目標値とを含み、
前記中央値目標値と前記調整後信号の中央値とに基づいて前記オフセット調整値を設定すると共に、前記振幅値目標値と前記調整後信号の振幅値とに基づいて前記ゲイン調整値を設定し、
基準電圧信号と前記基準電圧信号とは極性が異なる前記オフセット調整値とを加算することで、前記調整前信号を正方向及び負方向にオフセット可能に構成され、
前記調整前信号と前記オフセット調整値と前記基準電圧信号とを加算することにより前記調整前信号の中央値を調整すると共に、前記ゲイン調整値に基づき前記調整前信号の振幅値を調整する
ことを特徴とする信号処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサ等からの信号を取得して、取得した信号を調整する信号処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ばね上部材とばね下部材との間に介装される緩衝器が発生する減衰力を制御することができる制御装置が知られている。このような制御装置として、ばね上部材とばね下部材との相対変位を検出するストロークセンサの検出結果から得られるストローク信号（アナログ信号）に基づいて、緩衝器が発生する減衰力を制御する減衰器の制御装置がある（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１９２８０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術のように、アナログ信号を出力するセンサからの信号に基づいた処理を行う制御装置では、アナログ信号の調整を行う必要がある。従来、アナログ信号の調整は、センサから出力されるアナログ信号の電圧値をモニタしながら、トリマ調整等を手動で行っていた。

【0005】

このような調整法は人手で行う必要があるため、工数が増加する。特に、センサの出力値毎のばらつきが大きい場合には個別に調整が必要となり、更に工数が増加する。また、センサの出力値に経時変化が発生する場合は、これを調整するために更に人手を要していた。

【0006】

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、センサ等のアナログ信号を取得して出力する信号処理装置において、アナログ信号のばらつきや経時変化に対して、調整を自動で行うことができる信号処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の信号処理装置は、測定部位の状態を検出するセンサから出力されるアナログ信号である調整前信号を調整値に基づき調整して調整後信号を出力する信号調整部と、信号調整部から出力される調整後信号に基づいて前記調整値を設定すると共に、調整後信号に基づいて測定部位の状態の検出結果を処理する制御部と、を備え、制御部は、調整後信号が設定された目標値となるように調整値を設定し、調整値は、調整後信号に応じてそれぞれ設定されるオフセット調整値とゲイン調整値とを含み、目標値は、調整後信号の中央値の目標値である中央値目標値と、調整後信号の振幅値の目標値である振幅値目標値とを含み、制御部は、中央値目標値と調整後信号の中央値とに基づいてオフセット調整値を設定すると共に、振幅値目標値と調整後信号の振幅値とに基づいてゲイン調整値を設定し、信号調整部は、基準電圧信号と基準電圧信号とは極性が異なるオフセット調整値とを加算することで、調整前信号を正方向及び負方向にオフセット可能に構成され、調整前信号とオフセット調整値と基準電圧信号とを加算することにより調整前信号の中央値を調整すると共に、ゲイン調整値に基づき調整前信号の振幅値を調整することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、センサの出力にばらつきがある場合でも、信号調整部によって、取得したアナログ信号を自動的に調整することができる。これにより、従来、人手で行う必要があったアナログ信号の調整を、自動的に行うことができて、人手による作業を低減して、コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態の信号処理装置の説明図である。

【図2】本発明の実施形態のコントローラの構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施形態の信号調整部の構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の実施形態の信号調整部を、制御を主体として示す説明図である。

【図5】本発明の実施形態の信号調整部の動作を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施形態の信号処理装置によるアナログ信号の調整を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の信号処理装置を説明する。

【0011】

図１は、本発明の実施形態の信号処理装置１００の説明図である。

【0012】

信号処理装置１００は、緩衝器１の状態を取得するストロークセンサ３６と、ストロークセンサ３６から取得した検出結果を処理し、緩衝器１の減衰力を制御するコントローラ４０と、により構成される。

【0013】

緩衝器１は、車両におけるばね上部材３１とばね下部材３２との間に懸架ばね３３と並列に介装される。緩衝器１が発生する減衰力は、コントローラ４０によって制御される。具体的には、ばね上部材３１は車体であり、ばね下部材３２は車輪であり、緩衝器１は車輪毎に設けられる。図１では、１つの車輪に設けられた信号処理装置１００を示す。

【0014】

コントローラ４０は、緩衝器１が発生する減衰力を制御する。コントローラ４０には、ばね上部材３１とばね下部材３２との相対変位を検出するストロークセンサ３６が検出したセンサ信号が入力される。コントローラ４０は、この相対変位に基づいて、緩衝器１が発生する減衰力を制御する。

【0015】

ストロークセンサ３６は、ばね上部材３１とばね下部材３２との間に配置された車高センサであり、緩衝器１におけるシリンダ５に対するピストンロッド７の変位を検出し、この変位に応じたセンサ信号を出力する。

【0016】

緩衝器１には減衰弁２が備えられている。減衰弁２は、緩衝器１の内部の作動油の流通状態を変化させることにより緩衝器１の減衰力を変更する。減衰弁２にはソレノイドが備えられており、コントローラ４０からの指令信号によってソレノイドを動作させることで作動油の流通状態を変化させて、緩衝器１の減衰力が制御される。なお、必要に応じて車両の車速や加速度等を取得してもよい。

【0017】

次に、コントローラ４０の構成について説明する。

【0018】

図２は、本発明の実施形態のコントローラ４０の構成を示すブロック図である。

【0019】

コントローラ４０は、ストロークセンサ３６からのセンサ信号を処理する信号調整部５０、緩衝器１の減衰弁２への指令信号を出力する信号出力部６２、及び、信号調整部５０からの入力信号に基づいて指令信号を信号出力部から出力させるマイコン６０から構成される。マイコン６０は、信号調整部５０におけるセンサ信号の調整値を制御する機能を有している。

【0020】

センサ信号を出力するストロークセンサ３６は、ばね上部材３１及びばね下部材３２（所定の部位）の間の変位に対応して軸方向に可動する可動軸を備える。この可動軸上に所定間隔で磁力を有する磁石等が配置されており、磁石の磁力をホールセンサにより検出し、所定の部位の状態の変化として、センサ信号を出力する。このセンサ信号は、アナログ信号であって、可動軸の移動に伴って最大値と最小値とが周期的に変化するサイン波に類似した波形となる。

【0021】

コントローラ４０では、ストロークセンサ３６から取得したセンサ信号が信号調整部５０により調整されて、パルス信号としてマイコン６０に入力される。マイコン６０はこのパルス信号をカウントし、ばね上部材３１とばね下部材３２との間の変位（移動量及び移動速度）を検出する。マイコン６０は検出した変位に基づいて、減衰弁２に出力する指令信号を決定し、信号出力部６２を介して出力する。

【0022】

次に、センサ信号の調整方法について説明する。

【0023】

ストロークセンサ３６から送られるセンサ信号はアナログ信号であるため、設置状況や環境等に応じて、出力されるセンサ信号にずれや誤差が生じる。このようなずれや誤差を補正し、センサ信号が目標値となるように、センサ信号のゲインやオフセットを調整する必要がある。従来、センサ信号の調整は、センサ信号の電圧値をモニタしながら、トリマ等により電圧値を調整するなどの人手による作業が主流であった。

【0024】

このような調整は人手で行う必要があるため、工数が増加する。特に、センサ毎のばらつきが大きい場合には個別に調整が必要となり、更に工数が増加する。また、センサの経時変化が発生する場合は、経時変化に応じて、都度これを調整するために、更に人手を要していた。

【0025】

これに対して本発明の実施形態では、次のように、センサ信号の調整を信号調整部５０とマイコン６０とにより自動的に行うことによって、人手による作業を低減して、コストを低減することができるよう構成した。

【0026】

図３は、本発明の実施形態の信号調整部５０の構成を示すブロック図である。

【0027】

信号調整部５０は、分圧器５１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２、オフセット調整器５３、ゲイン調整器５４、コンパレータ５５及びＤ／Ａコンバータ５６を備える。

【0028】

分圧器５１は、ストロークセンサ３６から出力されるセンサ信号を受けて、これを信号調整部５０内で処理するために適した電圧に変換し、ローパスフィルタ５２へ出力する。

【0029】

ローパスフィルタ５２には、分圧器５１の出力信号が供給される。ローパスフィルタ５２は、入力されたセンサ信号の低周波域のみを通過させ、高周波域のノイズを取り除く。ローパスフィルタ５２の出力を調整前信号Ｖ１とする。

【0030】

オフセット調整器５３には、リファレンス電圧Ｖｒｅｆ、ローパスフィルタ５２の出力信号及びセンサ信号の最大値と最小値との間の中央値を調整するためのオフセット調整値が供給される。なお、オフセット調整値は可変の電圧信号である。オフセット調整器５３は、リファレンス電圧Ｖｒｅｆ及びオフセット調整値により、入力されたセンサ信号のオフセットを表すセンサ信号の最大値と最小値との間の中央値が所定の目標値となるように調整する。オフセット調整器５３は、例えばオペアンプにより構成され、リファレンス電圧Ｖｒｅｆ、センサ信号及びオフセット調整値を加算することで、センサ信号の中央値が目標値となるように調整する。

【0031】

ゲイン調整器５４には、オフセット調整器５３の出力信号が供給される。ゲイン調整器５４は、センサ信号の最大値と最小値との信号レベルの差が所定の範囲におさまるように調整するためのゲイン調整値により、センサ信号の最大値と最小値との差である振幅値が所定の目標値となるように調整する。ゲイン調整器５４は、例えば乗算型Ｄ／Ａコンバータにより構成され、マイコン６０から出力されるデジタル指令値により、入力されるセンサ信号を逓倍して、センサ信号の最大値と最小値との差である振幅値が所定の目標値となるように調節する。また、ゲイン調整器５４の出力信号は、マイコン６０に供給される。ゲイン調整器５４の出力信号を調整後信号Ｖ２とする。

【0032】

コンパレータ５５には、ゲイン調整器５４の出力信号が供給される。コンパレータ５５は、マイコン６０が供給するしきい値とオフセット及びゲインが調整されたセンサ信号とを比較して、しきい値を満たす信号のみをマイコン６０へと出力する。コンパレータ５５は、調整後信号Ｖ２とマイコン６０から供給されるしきい値とを比較し、パルス信号を出力する。例えば、調整後信号Ｖ２がしきい値より大きい場合にはハイレベル、調整後信号がしきい値より小さい場合にはハローレベルとなるパルス信号を出力する。前述のように入力信号であるサイン波が所定の目標値とされた場合に、コンパレータ５５によりパルス信号がマイコン６０へと出力される。

【0033】

マイコン６０は、このパルス信号に基づいて、ストロークセンサ３６が検出した変位を取得する。マイコン６０はストロークセンサ３６が検出した変位等に基づいて、緩衝器１の減衰力を決定し、減衰弁２のソレノイドに供給する電圧を決定して、信号出力部６２を介して減衰弁２に指令信号を出力する。

【0034】

Ｄ／Ａコンバータ５６は、マイコン６０から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換する。本実施形態の信号調整部５０では、オフセット調整値及びしきい値がマイコン６０からデジタル信号として出力され、Ｄ／Ａコンバータ５６によりアナログ信号に変換されて、オフセット調整器５３及びコンパレータ５５に出力される。

【0035】

なお、図３において、信号調整部５０は、例えば、センサ信号が０〜５Ｖの範囲で調整されるように構成される。より具体的には、オフセット調整部５３では、リファレンス電圧Ｖｒｅｆとオフセット調整値に基づいて、センサ信号が０〜５Ｖとなるように制御される。オフセット調整値として正電圧が印加される場合は、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを負電圧とする。これにより、センサ信号を正方向及び負方向にオフセットすることができ、Ｄ／Ａコンバータ５６として片電源出力のものを用いることができる。

【0036】

このようにオフセット調整値によりセンサ信号を調整することで、信号調整部５０の全体の電源を＋５Ｖのみの片電源として動作させることができる。これにより、両電源（＋５Ｖ、−５Ｖ）として動作させるよりも信号調整部５０の回路構成や採用部品を簡略化でき、コストを低減化することができる。なお、リファレンス電圧Ｖｒｅｆを用いずに、Ｄ／Ａコンバータ５６として正負の電圧出力が可能な両電源動作のものを用いてもよい。

【0037】

図４は、本発明の実施形態の信号調整部５０を、制御を主体として示す説明図である。

【0038】

ストロークセンサ３６から出力されるセンサ信号は、調整前信号Ｖ１としてマイコン６０に入力される。マイコン６０では、調整後信号Ｖ２に基づいて、オフセット調整値を算出する。算出されたオフセット調整値は、リファレンス電圧Ｖｒｅｆと共に、オフセット調整器５３に入力される。オフセット調整器５３では、センサ信号とリファレンス電圧Ｖｒｅｆとオフセット調整値とを加算することによりセンサ信号の最大値と最小値との間の中央値を調整する。このように、オフセット調整器５３は、制御上は加算器１５１として振る舞う。

【0039】

また、マイコン６０は、調整後信号Ｖ２に基づいて、ゲイン調整値を算出する。算出されたゲイン調整値はゲイン調整器５４に入力される。ゲイン調整器５４では、センサ信号に対してゲイン調整値を乗算することによりセンサ信号の最大値と最小値との差である振幅値を調整する。このように、ゲイン調整器５４は、制御上は乗算器１５２として振る舞う。

【0040】

オフセット及びゲインが調整された調整後信号Ｖ２は、マイコン６０に入力され、再びオフセット調整値及びゲイン調整値が算出される。調整前信号Ｖ１と調整後信号Ｖ２とは、マイコン６０にてＡ／Ｄ変換され、それぞれ常時モニタされる。

【0041】

また、オフセット及びゲインが調整された調整後信号Ｖ２は、マイコン６０が出力するしきい値と共に、コンパレータ５５に入力され、しきい値を満たす信号のみがパルス信号としてマイコン６０へと入力される。コンパレータ５５に供給されるしきい値として、例えば調整後信号Ｖ２の中央値が設定される。これにより、ストロークセンサ３６が検出した変位を正確に求めることができる。

【0042】

このような処理により、入力されたセンサ信号が所定の目標値となるように調整されて、パルス信号としてマイコン６０へと入力される。

【0043】

図５は、本発明の実施形態のマイコン６０が実行する信号調整の動作を示すフローチャートである。

【0044】

ステップＳ１０では、マイコン６０は、ゲイン調整値、オフセット調整値等の初期化を行う。例えば、オフセット調整値を初期値０に、ゲイン調整値を初期値１に設定する。

【0045】

次に、ステップＳ２０では、マイコン６０は、ストロークセンサ３６からのセンサ信号である調整前信号Ｖ１と、オフセット及びゲインの調整を行った後の調整後信号Ｖ２とを取得する。

【0046】

次に、ステップＳ３０では、マイコン６０は、取得した調整前信号Ｖ１が異常値であるか否かを判定する。例えば、調整前信号Ｖ１が所定の期間を超えて全く変動しない、又は、予め設定した信号の限界値等を超えている等の場合は、ストロークセンサ３６から出力されるセンサ信号に何らかの異常があると判定する。

【0047】

ステップＳ３０において異常があると判定した場合は、ステップＳ４０に移行して、マイコン６０は、センサ異常処理を行う。例えば、操作者にアラームを報知したり、減衰弁２の制御を停止させる等のセンサ異常処理を実施する。

【0048】

ステップＳ３０において異常がないと判定した場合は、ステップＳ５０に移行して、マイコン６０は、取得した信号の振幅値ＶＰＰを算出する。マイコン６０は、調整後信号Ｖ２の最大値（Ｖ２ｍａｘ）と最小値（Ｖ２ｍｉｎ）との差を算出し、算出した差を振幅値ＶＰＰとする。

【0049】

次に、ステップＳ６０では、マイコン６０は、算出した振幅値ＶＰＰが目標値となっているか否かを判定する。例えば、予め設定されている目標値と振幅値ＶＰＰとが数パーセント以内の差の範囲内にある場合には、目標の値となっていると判定し、ステップＳ８０に移行する。目標値に対して振幅値ＶＰＰが小さい又は目標値に対して振幅値ＶＰＰが大きい場合は、ステップＳ７０に移行する。

【0050】

ステップＳ７０では、振幅値ＶＰＰが目標値に合致するように、マイコン６０がゲイン調整値を設定する。目標値に対して振幅値ＶＰＰが小さい場合は、ゲイン調整値により振幅値ＶＰＰが増加するように、ゲイン調整値を大きくする。目標値に対して振幅値ＶＰＰが大きい場合は、ゲイン調整により振幅値ＶＰＰが減少するようにゲイン調整値を小さくする。このステップＳ７０の処理の後、ステップＳ６０に戻り、処理を繰り返す。

【0051】

ステップＳ８０では，マイコン６０は、取得した信号の中央値である振央ＶＯＦＦを算出する。マイコン６０は、調整後信号Ｖ２の最大値Ｖ２ｍａｘと最小値Ｖ２ｍｉｎとの和を二分して、これを振央ＶＯＦＦとする。なお、振央ＶＯＦＦは、調整後信号Ｖ２の最大値と最小値との間の値によって求めたが、調整後信号Ｖ２の平均値等により求めてもよい。

【0052】

次に、ステップＳ９０に移行し、マイコン６０は、算出した振央ＶＯＦＦが、目標値となっているか否かを判定する。例えば、予め設定されている目標値と振央ＶＯＦＦとが数パーセント以内の差の範囲内にある場合には、目標の値となっていると判定する。この場合は、ステップＳ２０に戻り、新たにセンサからのアナログ信号を取得して、処理を繰り返す。

【0053】

目標値に対して振央ＶＯＦＦが小さい、又は目標値に対して振央ＶＯＦＦが大きい場合は、ステップＳ１００に移行する。

【0054】

ステップＳ１００では、振央ＶＯＦＦが目標値に合致するように、マイコン６０がオフセット調整値を設定する。目標値に対して振央ＶＯＦＦが小さい場合は、オフセット調整値により振央ＶＯＦＦが増加するように、オフセット調整値を設定する。目標値に対して振央ＶＯＦＦが大きい場合は、オフセット調整値により振央ＶＯＦＦが減少するようにオフセット調整値を設定する。このステップＳ１００の処理の後、ステップＳ９０に戻り、処理を繰り返す。

【0055】

マイコン６０は、ゲイン調整値及びオフセット調整値を用いて、入力されたセンサ信号に対して処理を行うことによって、センサ信号が目標値となるように調整する。特に、センサ信号に対してオフセット調整値及びゲイン調整値の調整を繰り返し行うことにより、自動的に所定の目標値となるように調整することができる。

【0056】

なお、図５に示すフローチャートは、コントローラ６０において常時実行してもよいが、所定のメンテナンス周期（数日、数ヶ月、数年）で実行してもよい。また、ステップＳ４０において、センサ信号が経時変化した場合、すなわち、調整前信号Ｖ１が予め設定したしきい値を超えた場合に、以降の処理を実行して調整を行うように制御してもよい。

【0057】

図６は、本発明の実施形態の信号処理装置１００によるアナログ信号の調整を示す説明図である。

【0058】

図６（Ａ）は、調整前信号Ｖ１を示し、図６（Ｂ）は、調整後信号Ｖ２を示す。

【0059】

マイコン６０において、ゲイン調整値及びオフセット調整値が初期値である場合は、調整前信号Ｖ１＝調整後信号Ｖ２となる。すなわち、図６（Ａ）のような信号を調整後信号Ｖ２とみなし、マイコン６０は、前述の図５に示すフローチャートに従って、この信号の振幅値ＶＰＰ及び振央ＶＯＦＦを算出する。振幅値ＶＰＰはこの信号の最大値と最小値との差であり、振央ＶＯＦＦはこの信号の最大値と最小値との和を二分した値である。この図６（Ａ）に示す調整前信号Ｖ１は、振幅値ＶＰＰ及び振央ＶＯＦＦが、いずれも目標値に対して小さい場合の例を示す。そこで、これらが目標値となるように、ゲイン調整値及びオフセット調整値を設定して、振幅値ＶＰＰ及び振央ＶＯＦＦが目標値となるように調整する。

【0060】

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す調整前信号Ｖ１に対して、ゲイン調整値とオフセット調整値とにより調整された後の調整後信号Ｖ２を示す。

【0061】

マイコン６０は、図５に示すフローチャートに従って、図６（Ａ）に示す調整前信号Ｖ１の振幅値ＶＰＰと振央ＶＯＦＦとがそれぞれ目標値となるまで、ゲイン調整値及びオフセット調整値による調整を繰り返して、調整前信号Ｖ２を生成する。

【0062】

図６（Ｂ）を参照すると、調整後信号Ｖ２の振幅値ＶＰＰは、設定されたゲイン調整値によって調整前信号Ｖ１と比較して大きくなるように調整されている。これにより、調整後信号Ｖ２の信号の最大値と最小値との信号レベルの差が拡大され、目標値となった。また、調整後信号Ｖ２の振央ＶＯＦＦは、設定されたオフセット調整値によって調整前信号Ｖ１と比較して大きくなるように調整されている。これにより、調整後信号の振央ＶＯＦＦの電圧レベルが増幅され、目標値となった。

【0063】

このように、信号調整部５０において入力されたセンサ信号に対して調整を行った結果、調整後信号Ｖ２が、コントローラ４０が処理するために適切な信号として生成される。

【0064】

また、オフセット調整器５３をゲイン調整器５４の前に設けることによって、オフセット調整値がゲイン調整器５４の影響を受けることなく、センサ信号の中央値を調整することができる。

【0065】

特に、ストロークセンサ３６が出力するセンサ信号のばらつきや、経時変化によってセンサ信号にばらつきが生じたとしても、目標値に追従するように自動的に制御を行うことができる。これにより、信号調整のためのトリマ等の追加部品を削減することができ、接触構造部品を削減することにより信頼性や寿命が向上できる。また、人手による信号調整の工数を削減することができ、センサ信号の調整のためのコストを削減することができる。

【0066】

また、マイコン６０は、センサ信号の振幅値を算出し、これが目標値となるようにゲイン調整値を算出すると共に、センサ信号の中央値である振央を算出して、これが目標値となるようにオフセット調整値を算出する。特に、本発明の実施形態のセンサ信号は、前述のように最大値と最小値とが交互に登場するサイン波に類似した波形であるので、マイコン６０が、容易に振幅値と振央とを算出でき、ゲイン調整値とオフセット調整値とを容易に算出できる。従って、調整のための処理が簡易となり、製造コストを増加することがない。

【0067】

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。

【0068】

例えば、上記実施例では、車両の変位を検出するストロークセンサ３６が出力するアナログ信号を調整する例を説明したが、これに限られない。測定部位の変位や温度、磁束、速度、加速度等の状態を取得してこれをアナログ信号として出力するセンサに対して、本実施形態の信号処理装置６０を適用することができる。また、アナログ信号は、最大値、最小値及びその中央値が判別できるものであれば、どのような波形であっても本実施形態の信号処理装置６０を適用することができる。一例として、アナログ信号は、正弦波以外にも、三角波、のこぎり波、矩形波や、それぞれに類似する信号であってもよい。

【0069】

また、上記実施例では、ゲイン調整器５４の前にオフセット調整器５３を設けたが、オフセット調整器５３の前にゲイン調整器５４を設けるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１ 緩衝器
２ 減衰弁
３６ ストロークセンサ（センサ）
４０ コントローラ
５０ 信号調整部
５１ 分圧器
５２ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
５３ オフセット調整器（信号調整部）
５４ ゲイン調整器（信号調整部）
５５ コンパレータ
５６ Ｄ／Ａコンバータ
６０ マイコン（制御部）
６２ 信号出力部
１００ 信号処理装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】