JP2003110850A - 信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パルス抜けを生じることなく、安定した２値
化信号を出力する。 【解決手段】 センサ信号のピーク値とボトム値を記憶
し（Ｓ９，Ｓ６）、ピーク値とボトム値とに基づいて閾
値を設定し（Ｓ２１，Ｓ２２）、センサ信号と閾値とを
比較（Ｓ１４、Ｓ１６）して、２値化信号の出力（Ｓ１
８）を行なう信号処理装置において、ピーク値とボトム
値とに基づき基準値を求める（Ｓ１９）。そして、基準
値とピーク値との凸偏差、基準値とボトム値との凹偏差
をそれぞれ求め（Ｓ２０）、所定期間での凸偏差の平均
値（ΣＢ（Ｎ）／Ｎ）または凹偏差の平均値（ΣＡ
（Ｎ）／Ｎ）に対する比率ｘ％により閾値を設定（Ｓ２
１，Ｓ２２）し、所定期間でのピーク値（Ｂ（１），・
・，Ｂ（Ｎ））またはボトム値（Ａ（１），・・，Ａ
（Ｎ））の最小値がその閾値以下である場合には、閾値
を最小値に対する比率ｙ％（Ｓ２１、Ｓ２２）とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサ信号を２値
化する信号処理装置に関するものであり、特に、センサ
信号のピーク値およびボトム値を基にして閾値を求め、
その閾値によりセンサ信号の２値化信号を図るようにし
た信号処理装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、センサからの出力信号のピーク値
をホールドすると共にセンサからの出力信号のボトム値
をホールドし、ホールドされたピーク値とボトム値とか
ら閾値を設定し、センサの出力信号と閾値とを比較し
て、その大小関係により２値化信号を出力するようにし
たセンサ信号処理装置が知られている（例えば、特開平
６−３００５８４号公報）。

【０００３】この様に、ピーク値とボトム値とから閾値
を設定するようにした装置では、磁界に比例した電圧を
センサ信号として、このセンサ信号の電圧のピーク値と
ボトム値に対し、それぞれ固定されたパーセンテージを
掛け合わせて閾値を設定し、パーセンテージを掛け合わ
せた閾値を基にして、センサ信号の２値化を図るように
したものが、例えば、特開平１０−７３４５４号公報に
開示されている。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】上記した公報の如
く、センサ信号の電圧のピーク値とボトム値に対し、パ
ーセンテージを掛け合わせそれを閾値として、センサ信
号の２値化を図る場合には、ピーク値からのパーセンテ
ージに基づき上の閾値が１つ決まり、ボトム値からのパ
ーセンテージに基づき下の閾値が１つ決まる。従って、
この２つの閾値により、センサ信号を２値化することは
できるが、例えば、回転を行なうロータとセンサとの位
置関係、或いは、ロータに形成された歯またはスリット
の製品精度によって、図９に示す様に、パーセンテージ
から決定された２つの閾値の範囲以内でセンサ信号が変
化した場合には、センサ信号に対する整形時（２値化信
号生成時）には、時間間隔ｔ１、ｔ２の後には所定時間
の間波形が現れずパルス抜けが生じ、正確な２値化信号
を作ることができないといったことが起こり得る。よっ
て、センサ信号を基にして２値化を行なった場合には周
期が変動し易く、安定した信号を出力できなくなってし
まう。

【０００５】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、パルス抜けを生じることなく、安定
した信号を出力する信号処理装置とすることを技術的課
題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた第１の技術的手段は、センサ信号のピーク値
を記憶するピーク値記憶手段（Ｓ９）と、前記センサ信
号のボトム値を記憶するボトム値記憶手段（Ｓ６）と、
記憶された前記ピーク値と前記ボトム値とに基づき、閾
値を設定する閾値設定手段（Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２６，
Ｓ２７）と、前記センサ信号と設定された閾値とを比較
して、２値化信号の出力を行なう出力手段（Ｓ１８）
と、を備える信号処理装置において、前記ピーク値と前
記ボトム値とに基づき、基準値を求める基準値設定手段
（Ｓ１９，Ｓ２４）と、前記基準値と前記ピーク値との
凸偏差、及び、前記基準値と前記ボトム値との凹偏差を
求める偏差算出手段（Ｓ２０，Ｓ２５）と、を更に備
え、前記閾値設定手段は、所定期間での前記凸偏差また
は凹偏差の平均値に対する第１比率により閾値を設定
（Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ２７）し、前記所定期間
での前記凸偏差または上記凹偏差の最小値が前記閾値以
下である場合には、前記閾値を前記最小値に対する第２
比率としたこと（Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ２７）で
ある。

【０００７】上記した手段によれば、ピーク値とボトム
値とに基づいて基準値を求め、基準値とピーク値との凸
偏差、及び、基準値とボトム値との凹偏差を求める。そ
して、所定期間での凸偏差または凹偏差の平均値に対す
る第１比率（ｘ％）により閾値を設定するのであるが、
所定期間での凸偏差または凹偏差の最小値が閾値以下で
ある場合には、その閾値を最小値に対する第２比率（ｙ
％）となるようにしたので、所定期間における凸偏差や
凹偏差の最小値よりも下に閾値が設定され、その閾値に
よりセンサ信号は２値化される。よって、ピーク値、ボ
トム値が検出されれば、パルス抜けを生じることなく、
正確な２値化信号が信号処理装置から出力される。

【０００８】この場合、閾値設定手段は、所定期間内で
の凸偏差または凹偏差の平均値に対する第１比率と、所
定期間での凸偏差または凹偏差の最小値に対する第２比
率とを比較し、小さい側に基づいて閾値が設定されれ
ば、所定期間内での凸偏差または凹偏差の平均値に対す
る第１比率と、所定期間での凸偏差または凹偏差の最小
値に対する第２比率の小さい側に基づき閾値が設定され
るので、両者の小さい側の値に基づき閾値が設定され、
ピーク値、ボトム値は小さくとも必ず閾値より大きくな
るので、パルス抜けを生じることはない。よって、正確
な２値化信号が信号処理装置から出力される。

【０００９】また、上記の課題を解決するために講じた
第２の技術的手段は、センサ信号のピーク値を記憶する
ピーク値記憶手段（Ｓ９）と、前記センサ信号のボトム
値を記憶するボトム値記憶手段（Ｓ６）と、記憶された
前記ピーク値と前記ボトム値とに基づき、閾値を設定す
る閾値設定手段（Ｓ２１ａ，Ｓ２２ａ，Ｓ２６ａ，Ｓ２
７ａ）と、前記センサ信号と設定された閾値とを比較
（Ｓ１４，Ｓ１６）して、２値化信号の出力を行なう出
力手段（Ｓ１８）と、を備える信号処理装置において、
前記ピーク値と前記ボトム値とに基づき、基準値を求め
る基準値設定手段（Ｓ１９，Ｓ２４）と、前記基準値と
前記ピーク値との凸偏差、及び、前記基準値と前記ボト
ム値との凹偏差を求める偏差算出手段（Ｓ２０，Ｓ２
５）と、を更に備え、前記閾値設定手段は、所定期間で
の複数の前記凸偏差または凹偏差の中で中央値を求め、
該中央値に対する第１比率により閾値を設定（Ｓ２１
ａ，Ｓ２２ａ，Ｓ２６ａ，Ｓ２７ａ）し、前記所定期間
での前記凸偏差または前記凹偏差の最小値が前記閾値以
下である場合（Ｓ１４，Ｓ１６）には、前記閾値を前記
所定期間での前記凸偏差または前記凹偏差に対する第２
比率とする（Ｓ２１ａ，Ｓ２２ａ，Ｓ２６ａ，Ｓ２７
ａ）ようにしたことである。

【００１０】上記の手段によれば、ピーク値とボトム値
とに基づいて基準値を求め、基準値とピーク値との凸偏
差、及び、基準値とボトム値との凹偏差を求める。そし
て、所定期間での複数の凸偏差または凹偏差の中で中央
値を求め、その中央値に対しての第１比率（ｘ％）によ
り閾値を設定するのであるが、所定期間での凸偏差また
は凹偏差の最小値が閾値以下である場合には、閾値を所
定期間での凸偏差または凹偏差に対する第２比率（ｙ
％）となるようにしたので、所定期間におけるピーク値
やボトム値の最小値よりも下に閾値が設定され、その閾
値によりセンサ信号は２値化される。よって、ピーク
値、ボトム値が検出されれば、パルス抜けを生じること
なく、正確な２値化信号が信号処理装置から出力され
る。

【００１１】この場合、閾値設定手段は、所定期間内で
の凸偏差または凹偏差の中央値に対する第１比率と、所
定期間での凸偏差または凹偏差の最小値に対する第２比
率とを比較し、小さい側に基づき閾値が設定されれば、
所定期間内での凸偏差または凹偏差の中央値に対する第
１比率と、所定期間での凸偏差または凹偏差の最小値に
対する第２比率の小さい側に基づき閾値が設定されるの
で、両者の小さい側の値に基づき閾値が設定され、ピー
ク値、ボトム値は小さくとも必ず閾値より大きくなるの
で、パルス抜けを生じることはない。よって、正確な２
値化信号が信号処理装置から出力される。

【００１２】この場合、所定時間での前記凸偏差または
凹偏差のうち、最小値または最大値から所定数は閾値設
定に用いないようにすれば、ふらつきのない安定したセ
ンサ信号により、２値化信号が出力される。

【００１３】また、基準値は、ピーク値およびボトム値
の平均値であれば、ピーク値とボトム値との平均値を基
準として、閾値が設定される。

【００１４】尚、凸偏差、凹偏差の中央値を求める場合
には、所定期間内におけるセンサ信号入力タイミングで
の凸偏差、凹偏差の記憶領域は偶数倍（Ｎ＝２ｎ ｎ：
整数）であっても奇数倍（Ｎ＝２ｎ＋１）であって良
く、例えば、偶数倍の場合には、最小値から最大値まで
順番に並べた場合における中央の値（２つ）のいずれ
か、または、中央の値（２つ）の平均値を用いる。ま
た、奇数倍（Ｎ＝２ｎ＋１ｎ：整数）であると、その中
央値が１つに確定されるために、その中央の値は容易に
求まる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００１６】図１は信号処理装置１の構成を示すブロッ
ク図である。図１において、回転を行なうロータ３には
外周に複数個の歯が設けられ、図示しないマグネットお
よびコイルを内部に備えたセンサ２が、ロータ３の歯に
近接した状態となっている。この構成において、ロータ
３が回転すると、センサ２はマグネットからロータ３に
対して出る磁束がロータ３の歯の位置により変化する。
その結果、磁気検出素子の出力が変化し、これがロータ
３の回転速度に比例したセンサ信号となる。

【００１７】この様にして得られたセンサ信号に対し、
信号処理装置１はセンサ信号の状態に基づいて閾値を設
定し、設定された閾値によって高電位（Ｈｉ）と低電位
（Ｌｏ）とに信号状態が切り換わる２値化信号を出力す
る。尚、本実施形態においては、信号処理装置１の内部
処理はセンサ信号を入力し、ソフトウェアにより演算処
理を行なって２値化信号を出力する例を以下に示すが、
これに限定されるものではなく、ハードウェアにより行
なっても良い。また、本実施形態においては、ロータ３
に歯が形成されたものを示すが、ロータ３にスリットが
形成されていても良い。

【００１８】（第１実施形態）そこで、信号処理装置１
の処理について、図２を参照して、第１実施形態を説明
する。信号処理装置１は、図２において、最初、ステッ
プＳ１にて、センサ信号のボトム値の検出フラグＩ、ピ
ーク値の検出フラグＪ、センサ信号の所定状態を示す状
態フラグＫ，Ｍをそれぞれクリア（＝０）して、更に、
回数カウンタＮをＮ＝０として設定する。その後、ステ
ップＳ２にて基準値、凹閾値、凸閾値に任意の初期値を
設定する。そして、ステップＳ３にてセンサ信号の入力
を行ない、センサ信号を図示しないＣＰＵの内部に入力
する。その後、ステップ（Ｓ４，Ｓ７）では入力された
センサ信号から、センサ信号のボトム値（凹値）および
ピーク値（凸値）を検出し、ボトム値およびピーク値が
検出されると、ステップ（Ｓ５，Ｓ８）にて、ボトム値
検出フラグＩおよびピーク値検出フラグＪをそれぞれセ
ット（＝１）した後、ステップ（Ｓ６,Ｓ９）では公知
の方法を用いて、センサ信号のボトム値（凹値）および
ピーク値（凸値）をＣＰＵ内の所定メモリ（ここでは、
凹（Ｎ），凸（Ｎ））に記憶する。尚、本実施形態にお
いては、これに限定されるものではないが、センサ信号
の状態を記憶するメモリの数は、例えば、Ｎ＝０〜６３
までとし、凹（Ｎ），凸（Ｎ）は、回数カウンタのカウ
ンタ値をポインタの位置として、センサ信号の状態がそ
れぞれ凹側、凸側で６４個の連続したアドレス領域に記
憶される。この場合、センサ信号からボトム値およびピ
ーク値を順次記憶する方法は、既に公知（例えば、特開
平６−３００５８４号公報等を参照）であることから、
ここでは詳細な説明を省略する。ステップ（Ｓ６，Ｓ
９）にてボトム値とピーク値が双方記憶されると、次の
ステップＳ１０ではＩ＝０またはＪ＝０とはならずに、
ステップＳ１０の条件が不成立となり、ステップＳ１１
に進む。ステップＳ１１では、状態フラグＭのセット
（＝１）あるいはボトム値（凹値）およびピーク値（凸
値）の検出回数のカウンタ値Ｎを判定しており、状態フ
ラグＭがセットされておらず（＝０）、かつ、カウンタ
値Ｎが６４でない場合には、ステップＳ１１の条件は不
成立となり、図３のＳ１９に進む。ステップＳ１９で
は、基準値（ここでは、メモリに記憶された回数（＝Ｎ
回）分のボトム値とピーク値との平均値）を次式から算
出する。

【００１９】 基準値＝Σ｛（凹（Ｎ）＋凸（Ｎ））／２｝／Ｎ ステップＳ１９にて基準値が求められると、次に、ステ
ップＳ２０にて、基準値を中心として、凸側の偏差と凹
側での偏差が算出される。

【００２０】 凹偏差Ａ（Ｎ）＝基準値−凹（Ｎ） 凸偏差Ｂ（Ｎ）＝凸（Ｎ）−基準値 つまり、ここでは、凹凸の平均による基準値を中心とし
た偏差が求められる。次のステップＳ２１およびステッ
プＳ２２では、これまでの演算により求めた基準値、お
よび、凹凸の偏差に基づき、基準値を基準とした凹側で
の閾値の設定および凸側での閾値の設定が、次式により
求められる。

【００２１】凹閾値←ＭＩＮ｛ΣＡ（Ｎ）／Ｎ・ｘ％，
Ａ（１）〜Ａ（Ｎ）の最小値・ｙ％｝ 凸閾値←ＭＩＮ｛ΣＢ（Ｎ）／Ｎ・ｘ％，Ｂ（１）〜Ｂ
（Ｎ）の最小値・ｙ％｝ つまり、今まで算出した凹側での凹偏差Ａ（Ｎ）の平均
値に対して、その平均値を１００％、基準値を０％とし
た場合に所定の比率ｘ％（例えば、数１０％）を凹偏差
の平均と掛け合わせた値と、今までメモリに記憶された
凹偏差Ａ（１）〜Ａ（Ｎ）までの中での最小値に対して
所定の比率ｙ％（例えば、数１０％）を掛け合わせた値
とを比較して、その２つの値の小さい方の値を凹側の閾
値として設定する。これと同様にして、今まで算出した
凸側での凸偏差Ｂ（Ｎ）の平均値に対して、その平均値
を１００％、基準値を０％とした場合の所定の比率ｘ％
（例えば、数１０％）を掛け合わせた値と、今までメモ
リに記憶された凸偏差Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）までの中での
最小値に対して所定の比率ｙ％（例えば、数１０％）を
掛け合わせた値とを比較して、その２つの値の小さい方
の値を凸側の閾値として設定する。

【００２２】つまり、ステップＳ２１およびステップＳ
２２では、センサ信号からピーク値とボトム値からその
平均となる基準値を求め、プログラムがステップＳ２０
を通るタイミングにて、基準値を基準とした凹側および
凸側の凹偏差、凸偏差を算出し、その凹偏差および凸偏
差のそれぞれの平均値に対して、ｘ％だけ低い（ｘ＜１
００、好ましくは、数１０％）位置に、２値化のための
閾値を設定する。しかし、センサ信号の中では、凹偏差
の平均値に対してｘ％および凸偏差の平均値に対してｘ
％よりも低い位置でセンサ信号が変化した場合には、ス
テップＳ２１，Ｓ２２におけるＭＩＮ内の前条件式でカ
バーされないその比率以下の変動は、２値化できなくな
る。このため、ＭＩＮ内の後条件式では、今まで演算し
た凹凸それぞれの偏差の中で最も小さい値に対して、所
定の比率ｙ％（好ましくは、数１０％）を掛けた値を閾
値として採用することにより、前条件式で２値化されな
いセンサ信号の変動をも検出し、２値化を行なうことが
できる。

【００２３】その後、図２のステップＳ１３にて、ボト
ム値，ピーク値検出フラグ Ｉ，Ｊをリセット（＝０）
すると共に、ボトム値，ピーク値検出回数を示すカウン
タ値Ｎを、Ｎ＝Ｎ＋１とする。次のステップＳ１４で
は、基準値を基準とした凹側の偏差（基準値−センサ信
号）がステップＳ２１にて設定された凹閾値より小さい
か、または、ステップＳ１４の条件が既に成立したかを
判断するフラグＫが、セット（＝１）されているかが判
断される。ここで、ステップＳ１４の条件式が成立すれ
ば、ステップＳ１６に進むが、ステップＳ１４が成立し
ない場合には、ステップＳ１５にてステップＳ１４の条
件が成立したことを示す状態フラグＫをセットした後、
ステップＳ１８に進む。一方、ステップＳ１４の条件が
成立すれば、ステップＳ１６に進み、ステップＳ１６で
は、今度は基準値を基準とした凸側の偏差（センサ信号
−基準値）がステップＳ２２で設定された凸閾値よりも
小さいか、或いは、フラグＫがクリア（＝０）されてい
る（ステップＳ１４の条件が成立していない状態）か
が、判断される。ここで、ステップＳ１６の条件が成立
すれば、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３以降の繰り
返し処理となるが、ステップＳ１６の条件が成立しない
場合には、ステップＳ１７に進み、ステップＳ１７に
て、状態フラグＫをクリアした後、ステップＳ１８にて
信号処理装置１より出力される２値化信号の状態を反転
させた（Ｈｉ→ＬｏあるいはＬｏ→Ｈｉとする）後、ス
テップＳ３に戻り、ステップＳ３以降の繰り返し処理と
なる。

【００２４】以上の処理の中で、ステップＳ１１にてピ
ーク値とボトム値の検出回数が、６４（カウンタの値が
Ｎ＝６４）となった場合、ステップＳ１１の条件が成立
し、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、所定
状態となったこと（つまり、ピーク値、ボトム値の検出
回数が６４に到達したこと）を記録する状態フラグＭを
ステップＳ１２にてセット（＝１）すると共に、ステッ
プＳ２３の処理を行なう場合において、凹（Ｎ）および
凸（Ｎ）には、６４回分のピーク値およびボトム値がそ
れぞれ所定の領域に記憶されるが、この場合、記憶され
た状態を更新しながら処理が行なわれるよう検出カウン
ト数Ｎは、６４で割った剰余数に置き返られる（Ｎ＝Ｍ
ＯＤ（Ｎ，６４）と示す）。

【００２５】その後、ステップＳ２３の処理を行なう場
合においては、凹側のピーク値が既に６４個記憶されて
いるために、６４個のピーク値を大きさでソートして小
さい方からｎ個ｎデータを削除する。これと同様にし
て、ステップＳ２３では凸側のピーク値が既に６４個記
憶されているために、６４個のピーク値を大きさでソー
トして大きい方からｎ個ｎデータを削除する。これによ
り、記憶されたセンサ信号の状態において、ボトム値の
小さい方からｎ個、ピーク値の大きい方からｎ個がデー
タとして削除され、以下の閾値の設定には用いないよう
にすることにより、安定したボトム値およびピーク値の
値を使用して閾値を設定するようにしている。これによ
り、閾値設定における信頼性が向上する。

【００２６】その後、安定したボトム値とピーク値のデ
ータにより、ステップＳ２４にて基準値（ここでは、メ
モリに記憶された回数（６４回）分のデータから上下ｎ
個が削除された分の残りのボトム値とピーク値との平均
値）を次式から算出する。

【００２７】基準値＝Σ｛（凹（Ｎ）＋凸（Ｎ））／
２｝／（６４−ｎ） ステップＳ２４にて基準値が上式より求められると、次
に、ステップＳ２５にて、基準値を中心として、凸側の
偏差と凹側での偏差が算出される。

【００２８】 凹偏差Ａ（Ｎ）＝基準値−凹（Ｎ） 凸偏差Ｂ（Ｎ）＝凸（Ｎ）−基準値 次のステップＳ２６およびステップＳ２７では、これま
での演算により求めた基準値、および、それぞれ６４個
分の凹凸の偏差に基づき、基準値を基準とした凹側での
閾値の設定および凸側での閾値の設定が、次式により求
められる。

【００２９】凹閾値←ＭＩＮ｛ΣＡ（Ｎ）／Ｎ・ｘ％，
Ａ（１）〜Ａ（Ｎ）の最小値・ｙ％｝ 凸閾値←ＭＩＮ｛ΣＢ（Ｎ）／Ｎ・ｘ％，Ｂ（１）〜Ｂ
（Ｎ）の最小値・ｙ％｝ つまり、６４回分の凹側での凹偏差Ａ（Ｎ）の平均値に
対して、その平均値を１００％、基準値を０％とした場
合に所定の比率ｘ％（例えば、数１０％）を凹偏差の平
均と掛け合わせた値と、メモリに記憶された凹偏差Ａ
（１）〜Ａ（６４）までの中での最小値に対して所定の
比率ｙ％（例えば、数１０％）を掛け合わせた値とを比
較して、その２つの値の小さい方の値を凹側の閾値とし
て設定する。これと同様にして、６４回分の凸側での凸
偏差Ｂ（Ｎ）の平均値に対して、その平均値を１００
％、基準値を０％とした場合の所定の比率ｘ％（例え
ば、数１０％）を掛け合わせた値と、メモリに記憶され
た凸偏差Ｂ（１）〜Ｂ（６４）までの中での最小値に対
して所定の比率ｙ％（例えば、数１０％）を掛け合わせ
た値とを比較して、その２つの値の小さい方の値を凸側
の閾値として設定する。

【００３０】つまり、ステップＳ２６およびステップＳ
２７では、センサ信号からピーク値とボトム値からその
平均となる基準値を求め、プログラムがステップＳ２０
を通るタイミングにて、基準値を基準とした凹側および
凸側の凹偏差、凸偏差を算出し、６４回分の凹偏差およ
び凸偏差のそれぞれの平均値に対して、ｘ％だけ低い
（ｘ＜１００、好ましくは、数１０％）位置に、２値化
のための閾値を設定する。しかし、センサ信号の中で
は、凹偏差の平均値に対してｘ％および凸偏差の平均値
に対してｘ％よりも低い位置でセンサ信号が変化した場
合には、ステップＳ２６，Ｓ２７におけるＭＩＮ内の前
条件式でカバーされないその比率以下の変動は、２値化
できなくなる。このため、ＭＩＮ内の後条件式では、６
４回分の凹凸それぞれの偏差の中で最も小さい値に対し
て、所定の比率ｙ％（好ましくは、数１０％）を掛けた
値を閾値として採用することにより、前条件式で２値化
されないセンサ信号の変動をも検出し、２値化を行なう
ことができる。

【００３１】その後、図２のステップＳ１３にて、ボト
ム値，ピーク値検出フラグ Ｉ，Ｊをリセット（＝０）
し、かつ ボトム値，ピーク値検出回数 Ｎ＝Ｎ＋１とす
る。次のステップＳ１４では、基準値を基準とした凹側
の偏差（基準値−センサ信号）がステップＳ２６にて設
定された凹閾値より小さいか、または、ステップＳ１４
の条件が既に成立したかを判断するフラグＫが、セット
（＝１）されているかが判断される。ここで、ステップ
Ｓ１４の条件が成立すれば、ステップＳ１６に進むが、
ステップＳ１４が成立しない場合には、ステップＳ１５
にてステップＳ１４が成立したことを示す状態フラグＫ
をセットした後、ステップＳ１８に進む。一方、ステッ
プＳ１４の条件が成立すれば、ステップＳ１６に進み、
ステップＳ１６では、今度、基準値を基準とした凸側の
偏差（センサ信号−基準値）がステップＳ１６で設定さ
れた凸閾値よりも小さいか、或いは、状態フラグＫがク
リア（＝０）されているかが判断される。ここで、ステ
ップＳ１６の条件が成立すればステップＳ３に戻り繰り
返し処理となるが、ステップＳ１６の条件が成立しない
場合には、ステップＳ１７に進み、ステップＳ１７に
て、状態フラグＫをクリアした後、ステップＳ１８にて
信号処理装置１より出力される２値化信号の状態を反転
させた（Ｈｉ→ＬｏあるいはＬｏ→Ｈｉとする）後、ス
テップＳ３に戻り繰り返し処理となる。

【００３２】以上、説明した様に上記した実施形態によ
れば、センサ２からのセンサ信号に対し、ピーク値とボ
トム値を記憶して、これらの記憶された値の所定期間で
の平均値となる基準値を設定する。そして、基準値に対
して、凸側と凹側でそれぞれ凸偏差および凹偏差を求
め、所定期間における凸偏差および凹偏差の平均値を求
める。更に、その平均値を１００％、基準値を０％とし
た場合の所定比率ｘ％を求めた平均値に掛け合わせて、
凸閾値および凹閾値を求め、その２つの閾値により２値
化を図る（図４参照）。

【００３３】この場合、基準値に対して凸偏差、凹偏差
が偏差の平均値に所定比率ｘ％を掛け合わせた値より、
小さい値が存在する場合には、パルス抜けが発生し、正
確な２値化信号が出力できなくなるので、図５に示す様
に、偏差の平均値に所定比率ｘ％を掛け合わせた値が、
所定期間での最小凸値（最小ピーク値）、最小凹値（最
小ボトム値）よりも大きくならない様に、最小のピーク
値、ボトム値に対して所定比率ｙ％を掛け合わせ、ステ
ップＳ２１、Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ２７の如く、その小さ
い方の値を閾値として採用することによって、パルス抜
けを生じることなく、正確な２値化信号を信号処理装置
１は出力できる。

【００３４】（第２実施形態）次に、第２実施形態につ
いて、簡単に説明する。上記した第１実施形態では、基
準値に対する凹閾値および凸閾値の設定に対して、所定
期間での凸偏差と凹偏差のそれぞれの平均値に対して、
所定比率ｘ％を掛け合わせた値を用いていたが、これに
代わって、第２実施形態では偏差の平均値ではなく、凸
偏差および凹偏差の所定期間における中央値を用いて閾
値の設定を行なっている（図８参照）。つまり、所定期
間での複数の凸偏差および凹偏差を大きさ順にソートし
て、凸偏差の中央値および凹偏差の中央値に対して、そ
れぞれ所定比率ｘ％を掛け合わせ、閾値を設定しても、
第１実施形態と同様の効果を奏することができる。この
第２実施形態における処理は図６および図７に示すフロ
ーチャートにより明らかになるが、基本的には、第１実
施形態におけるステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ２
７の処理が、第２実施形態ではステップＳ２１ａ，Ｓ２
２ａ，Ｓ２６ａ，Ｓ２７ａに対応する処理に置換される
以外、第１実施形態と処理は同じである。この処理の中
で、所定期間における凸偏差および凹偏差より中央値を
求める場合、凸偏差と凹偏差のそれぞれの記憶される個
数は、偶数個である場合には中央の２つのいずれかまた
は平均値を使用すると良く、奇数個であれば偏差の大き
さによりソートした場合に中央値が１つ決まるので、決
定が容易となる。

【００３５】

【発明の効果】第１の発明によれば、ピーク値およびボ
トム値に基づく基準値を基準として、所定期間での凸偏
差または凹偏差の平均値に対する第１比率により閾値を
設定し、所定期間での凸偏差または凹偏差の最小値がそ
の閾値以下である場合には、閾値を最小値に対する第２
比率となるようにしたので、凸偏差や凹偏差の最小値よ
りも下に閾値が設定され、その閾値によりセンサ信号は
２値化される。これにより、ピーク値、ボトム値が検出
されれば、パルス抜けを生じることなく、正確な２値化
信号を信号処理装置より出力できる。

【００３６】この場合、閾値設定手段は、所定期間内で
の凸偏差または凹偏差の平均値に対する第１比率と、所
定期間での凸偏差または凹偏差の最小値に対する第２比
率とを比較し、小さい側に基づいて閾値が設定されれ
ば、所定期間内での凸偏差または凹偏差の平均値に対す
る第１比率と、所定期間での凸偏差または凹偏差の最小
値に対する第２比率の小さい方に基づき閾値が設定され
るので、両者の小さい方の値に基づき閾値が設定され、
ピーク値、ボトム値は基準値に対して小さくとも必ず閾
値より大きくなるので、パルス抜けを生じることなく、
正確な２値化信号を出力することができる。

【００３７】また、第２の発明によれば、所定期間での
複数の凸偏差または凹偏差の中で中央値を求め、中央値
に対しての第１比率により閾値を設定し、所定期間での
凸偏差または凹偏差の最小値が閾値以下である場合に
は、閾値を所定期間での凸偏差または凹偏差に対する第
２比率となるようにしたので、所定期間におけるピーク
値やボトム値の最小値よりも下に閾値が設定され、その
閾値によりセンサ信号は２値化できる。よって、ピーク
値、ボトム値が検出されれば、パルス抜けを生じること
なく、正確な２値化信号を出力することができる。

【００３８】この場合、閾値設定手段は、所定期間内で
の凸偏差または凹偏差の中央値に対する第１比率と、所
定期間での凸偏差または凹偏差の最小値に対する第２比
率とを比較し、小さい側に基づき閾値が設定されれば、
所定期間内での凸偏差または凹偏差の中央値に対する第
１比率と、所定期間での凸偏差または凹偏差の最小値に
対する第２比率の小さい方に基づき閾値が設定されるの
で、両者の小さい方の値に基づき閾値を設定することが
できる。これによって、ピーク値、ボトム値は基準値に
対して変動が小さくとも必ず閾値より大きくなるので、
パルス抜けを生じることなく、正確な２値化信号を出力
することができる。

【００３９】この場合、所定時間での前記凸偏差または
凹偏差のうち、最小値または最大値から所定数は閾値設
定に用いないようにすれば、ふらつきのない安定したセ
ンサ信号を用いて、２値化することができるので、装置
の信頼性が向上する。

【００４０】また、基準値は、ピーク値およびボトム値
の平均値であれば、ピーク値とボトム値との平均値を基
準として、閾値を容易に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における信号処理装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施形態における信号処理装置の
処理を示すフローチャートである。

【図３】本発明の第１実施形態における信号処理装置の
図２に続くフローチャートである。

【図４】本発明の第１実施形態における信号処理装置の
センサ信号と２値化信号の波形を示す。

【図５】本発明の第１実施形態における信号処理装置の
センサ信号と２値化信号の波形を示す。

【図６】本発明の第２施形態における信号処理装置の処
理を示すフローチャートである。

【図７】本発明の第２実施形態における信号処理装置の
図６に続くフローチャートである。

【図８】本発明の第２実施形態における信号処理装置の
センサ信号と２値化信号の波形を示す。

【図９】従来のセンサ信号と２値化信号の波形を示す。

【符号の説明】

１ 信号処理装置 ２ センサ ３ ロータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 智彦 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 神谷 和宏 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 BA11 BA29 BA30 CA08 CA16 CB06 CB16 CE12 5C077 MM03 PP44 PP45 PP46 PQ18 RR02 RR16

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサ信号のピーク値を記憶するピーク
   値記憶手段と、 前記センサ信号のボトム値を記憶するボトム値記憶手段
   と、 記憶された前記ピーク値と前記ボトム値とに基づき、閾
   値を設定する閾値設定手段と、 前記センサ信号と設定された閾値とを比較して、２値化
   信号の出力を行なう出力手段と、を備える信号処理装置
   において、 前記ピーク値と前記ボトム値とに基づき、基準値を求め
   る基準値設定手段と、 前記基準値と前記ピーク値との凸偏差、及び、前記基準
   値と前記ボトム値との凹偏差を求める偏差算出手段と、
   を更に備え、 前記閾値設定手段は、所定期間での前記凸偏差または前
   記凹偏差の平均値に対する第１比率により閾値を設定
   し、前記所定期間での前記凸偏差または前記凹偏差の最
   小値が前記閾値以下である場合には、前記閾値を前記最
   小値に対する第２比率とすることを特徴とする信号処理
   装置。
2. 【請求項２】 前記閾値設定手段は、所定期間内での前
   記凸偏差または前記凹偏差の平均値に対する第１比率
   と、前記所定期間での前記凸偏差または前記凹偏差の最
   小値に対する第２比率とを比較し、小さい側に基づき前
   記閾値を設定する請求項１に記載の信号処理装置。
3. 【請求項３】 センサ信号のピーク値を記憶するピーク
   値記憶手段と、 前記センサ信号のボトム値を記憶するボトム値記憶手段
   と、 記憶された前記ピーク値と前記ボトム値とに基づき、閾
   値を設定する閾値設定手段と、 前記センサ信号と設定された閾値とを比較して、２値化
   信号の出力を行なう出力手段と、を備える信号処理装置
   において、 前記ピーク値と前記ボトム値とに基づき、基準値を求め
   る基準値設定手段と、 前記基準値と前記ピーク値との凸偏差、及び、前記基準
   値と前記ボトム値との凹偏差を求める偏差算出手段と、
   を更に備え、 前記閾値設定手段は、所定期間での複数の前記凸偏差ま
   たは前記凹偏差の中で中央値を求め、該中央値に対する
   第１比率により閾値を設定し、前記所定期間での前記凸
   偏差または前記凹偏差の最小値が前記閾値以下である場
   合には、前記閾値を前記所定期間での前記凸偏差または
   前記凹偏差に対する第２比率とすることを特徴とする信
   号処理装置。
4. 【請求項４】 前記閾値設定手段は、前記中央値に対す
   る第１比率と、前記所定期間での前記凸偏差または前記
   凹偏差の最小値に対する第２比率とを比較し、小さい側
   に基づき前記閾値を設定する請求項３に記載の信号処理
   装置。
5. 【請求項５】 前記所定時間での前記凸偏差または凹偏
   差のうち、最小値または最大値から所定数は閾値設定に
   用いないことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
   れかに記載の信号処理装置。
6. 【請求項６】 前記基準値は、前記ピーク値および前記
   ボトム値の平均値であることを特徴とする請求項１乃至
   請求項５のいずれかに記載の信号処理装置。