JP2011109222A - Ａ／ｄ変換装置、制振装置及びこれらを搭載した車両 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増加を招くことなく、高分解能であり且つ変換可能な振幅範囲が広範囲であるＡ／Ｄ変換装置を提供する。
【解決手段】Ａ／Ｄ変換装置７は、振動検出センサ１からのアナログ振動信号ｓｇを入力してデジタル値digiに変換し、振動検出センサ１から入力したアナログ振動信号ｓｇ１を入力しデジタル値digi1に変換する第１のＡ／Ｄ変換部７３と、アナログ振動信号ｓｇ１を増幅したアナログ振動信号ｓｇ２を入力しデジタル値digi2に変換する第２のＡ／Ｄ変換部７４と、アナログ振動信号ｓｇ２の振幅値が第２のＡ／Ｄ変換部７４で変換可能な振幅範囲を超える入力飽和状態であるか否かを判定する判定部８１と、入力飽和状態であると判定される場合にデジタル値digi1を出力する一方、入力飽和状態にないと判定される場合にデジタル値digi2を出力する選択部８２とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、振動センサからの信号を適切にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換装置、又はこれを適用した制振装置、及びこれらを搭載した車両に関するものである。

従来から車両のエンジン等の振動発生源で生じた振動と加振手段を通じて発生させた相殺振動とを制振すべき位置で相殺する制振装置が知られている。このような従来の制振装置として特許文献１には、振動発生源から制振すべき位置へ伝達した振動を相殺するための加振指令信号を発生する制御部と、この制御部の発生する加振指令信号が入力されることにより作動して制振すべき位置に相殺振動を発生させる加振手段と、制振すべき位置において振動発生源で生じた振動と相殺振動との相殺誤差として残る振動を検出する加速度センサ等の振動検出センサとを具備し、制御部が、振動検出センサにより検出された振動に基づいて相殺誤差として残る振動が小さくなるように加振指令信号を修正するものが開示されている。

この制振装置では、振動検出センサから出力されるアナログ振動信号をＡ／Ｄ変換装置でデジタル値に変換し、このデジタル値を用いて制振制御を実施している。

特開２０００−２７９３１号公報

上記制振装置に設けられるＡ／Ｄ変換装置には、制振された状態にあるか否かを判定すべく０レベル近傍の微少振動の変化を逃さずに検出する高分解能が要求されるとともに、種々の大きさの振動に対応するため変換可能な振幅範囲が広範囲であることが要求されるものである。

これら双方の要求に対して、変換可能な振幅範囲が広範囲であり且つ高分解能を両立したＡ／Ｄ変換部を用いることが考えられるが、かかるＡ／Ｄ変換部は高価であり、製造コストの増加を招くので好ましくない。

また、かかる高価なＡ／Ｄ変換部を用いずに高分解能を得る一つの手段として、安価且つ低分解能であるＡ／Ｄ変換部に対して振幅増幅器を通じて増幅させたアナログ振動信号を入力する構成が考えられるが、この構成では高分解能を得られる一方でＡ／Ｄ変換可能な振幅範囲が狭まるので、振幅の大きな振動が入力される場合に入力飽和状態になって正確なデジタル値に変換できなくなってしまう問題がある。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、製造コストの増加を招くことなく、高分解能であり且つ変換可能な振幅範囲が広範囲であるＡ／Ｄ変換装置を実現し、ひいては制振性能を向上させた制振装置及びこれらを搭載した車両を提供することを目的としている。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明のＡ／Ｄ変換装置は、振動を検出する振動検出センサからの信号を入力してデジタル値に変換し、変換したデジタル値を外部へ出力するＡ／Ｄ変換装置であって、前記振動検出センサから入力した信号に対応するアナログ振動信号を入力しデジタル値に変換する第１のＡ／Ｄ変換部と、前記第１のＡ／Ｄ変換部に入力されるアナログ振動信号を増幅した信号に相当する増幅信号を入力しデジタル値に変換する第２のＡ／Ｄ変換部と、前記第２のＡ／Ｄ変換部に入力される増幅信号の振幅値が当該第２のＡ／Ｄ変換部で変換可能な振幅範囲を超える入力飽和状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により入力飽和状態であると判定される場合に前記第１のＡ／Ｄ変換部により変換されたデジタル値を出力する一方、前記判定部により入力飽和状態にないと判定される場合に前記第２のＡ／Ｄ変換部により変換されたデジタル値を出力する選択部とを具備することを特徴とする。

このように構成すると、第２のＡ／Ｄ変換部に入力される増幅信号の振幅値が第２のＡ／Ｄ変換部で変換可能な振幅範囲を超える入力飽和状態でないとき、すなわち検出される振動が微少領域にあるときには、増幅信号をデジタル化し、高い分解能で微少領域にある振動の振幅値をデジタル化する一方、入力飽和状態であるとき、すなわち検出される振動が微少領域を超えるときには、アナログ振動信号をデジタル化し、通常の分解能で微少領域以外の広範囲な領域にある振動の振幅値を特定し、広範囲な領域にある振動の振幅値を的確に捉えつつ、高い分解能が必要な微少領域にある振動の振幅値を適切にデジタル化することが可能となる。

特に、入力飽和状態であるか否かを効果的に判定するためには、前記判定部は、前記第１のＡ／Ｄ変換部又は前記第２のＡ／Ｄ変換部のいずれか一方により得られるデジタル値が所定しきい値を超えた場合に入力飽和状態であると判定し、当該デジタル値が所定しきい値を超えない場合に入力飽和状態でないと判定することが好ましい。

振動の振幅値を示すデジタル値の連続性を確保してデータ抜けが発生することを防止するためには、前記第１のＡ／Ｄ変換部により得られ外部へ出力されるデジタル値と、前記第２のＡ／Ｄ変換部により得られ外部へ出力されるデジタル値とは、前記振動検出センサから入力される信号の振幅値変動に対する変化率およびゼロ点を一致させていることが望ましい。

本発明のＡ／Ｄ変換装置は、０レベル近傍等の微少振動の検出が要求される制振装置に適用するのが好適である。

この制振装置は、車両に搭載してエンジンから発生する振動を制振する上で特に好適に適用が可能である。

本発明は、以上説明したように、第２のＡ／Ｄ変換部に入力される増幅信号の振幅値が第２のＡ／Ｄ変換部で変換可能な振幅範囲を超える入力飽和状態であるか否かを判定し、入力飽和状態であると判定された場合にはアナログ振動信号を変換したデジタル値を出力し、入力飽和状態でないと判定された場合にはアナログ振動信号を増幅した信号に相当する増幅信号を変換したデジタル値を出力するので、入力飽和状態でないときは高分解能となり、入力飽和状態であるときは変換可能な振幅範囲が広範囲となるＡ／Ｄ変換の実現を可能とし、ひいては制振性能を向上させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る制振装置を車両に適用した模式的な構成図。 同制振装置を構成するリニアアクチュエータを備えた加振手段の模式的な構成図。 同制振装置の制御部及びＡ／Ｄ変換装置に係る構成を示すブロック図。 Ａ／Ｄ変換装置の構成および振動振幅値が微少領域にある場合の動作に関するブロック図。 Ａ／Ｄ変換装置の構成および振動振幅値が微少領域にない場合の動作に関するブロック図。 本発明の他の実施形態に係るＡ／Ｄ変換装置の構成を示すブロック図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

この実施形態の制振装置は、図１に示すように、自動車等の車両に搭載されるものであり、座席ｓｔ等の制振すべき位置ｐｏｓに設けた加速度センサ等の振動検出センサ１と、所定の質量を有する補助質量２ａを振動させることにより相殺振動Ｖｉ４を制振すべき位置ｐｏｓに発生するリニアアクチュエータ２０を用いた加振手段２と、振動発生源ｇｎであるエンジンの点火パルスから取り出される基本周波数ｆから基準波ｅｊθを生成する基準波生成手段３と、振動検出センサ１からのアナログ振動信号ｓｇをデジタル値digiに変換するＡ／Ｄ変換装置７と、Ａ／Ｄ変換装置７からのデジタル値digiと前記基準波ｅｊθとを入力し加振手段２に相殺振動Ｖｉ４を制振すべき位置ｐｏｓに発生させる制御部４とを有し、車体フレームｆｒｍにマウンタｇｎｍを介して搭載されたエンジン等の振動発生源ｇｎで生じる振動Ｖｉ３と加振手段２を通じて発生させる相殺振動Ｖｉ４とを制振すべき位置ｐｏｓで相殺させて制振すべき位置ｐｏｓにおける振動を低減するものである。

振動検出センサ１は、加速度センサ等を用いてエンジンの主振動方向と同一方向の主振動を検出し、振動の振幅値を電圧で表すアナログ振動信号ｓｇを出力する。

リニアアクチュエータ２０は、図２に示すように、永久磁石を備える固定子２２を車体フレームｆｒｍに固定し、抑制するべき振動方向と同方向の往復動（図２の紙面では上下動）を可動子２３に行わせるようにしたレシプロタイプのものである。ここでは、車体フレームｆｒｍの抑制すべき振動の方向と可動子２３の往復動方向（推力方向）とが一致するように、車体フレームｆｒｍに固定される。可動子２３は補助質量２１とともに軸２５に取り付けられ、この軸２５は可動子２３及び補助質量２１を推力方向に移動可能なように板バネ２４を介して固定子２２に支持されている。リニアアクチュエータ２０と補助質量２１によって、動吸振器が構成されていることになる。

リニアアクチュエータ２０を構成するコイル（図示せず）に交流電流（正弦波電流、矩形波電流）を流した場合、コイルに所定方向の電流が流れる状態では、磁束が、永久磁石においてＳ極からＮ極に導かれることにより、磁束ループが形成される。その結果、可動子２３は、重力に逆らう方向（上方向）に移動する。一方、コイルに対して所定方向とは逆方向の電流を流すと、可動子２３は、重力方向（下方向）に移動する。可動子２３は、交流電流によるコイルへの電流の流れの方向が交互に変化することにより以上の動作を繰り返し、固定子２２に対して軸２５の軸方向に往復動することになる。これにより、軸２５に接合されている補助質量２１が上下方向に振動することになる。このリニアアクチュエータ２０それ自体のより具体的な構造や動作説明は公知であるため、詳細は省略する。可動子２３は図示しないストッパによって動作範囲が規制されている。リニアアクチュエータ２０と補助質量２１とによって構成される動吸振器は、アンプ６から出力される電流制御信号ｓｓに基づいて、補助質量２１の加速度を制御して制振力を調節することにより、車体フレームｆｒｍに発生する振動を相殺して振動を低減することができる。

基準波生成手段３は、図３に示すように、基本周波数ｆ[Ｈｚ]から基本次数の基準波ｅｊθである基準正弦波（sinθ）と基準余弦波（cosθ）を生成する。生成される基準正弦波（sinθ）と基準余弦波（cosθ）は何らかの同期信号に対し同期しても、させなくてもどちらでもよい。θ＝ωｔ＝２πｆｔである。

Ａ／Ｄ変換装置７は、振動検出センサ１から入力したアナログ振動信号ｓｇをデジタル信号たるデジタル値digiに変換するものである。詳細は後述する。

制御部４は、適応制御により振動を制御するものであり、Ａ／Ｄ変換装置７により変換されたデジタル値digiと前記基準波ｅｊθとから適応フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）を算出して当該適応フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）に基づき加振指令信号Ｉ４１を生成し、これに基づき後述するアンプ６を介してリニアアクチュエータ２０に電流制御信号ｓｓを入力することで、制振すべき位置ｐｏｓに前記振動発生源ｇｎからの振動に対し逆相となる相殺振動Ｖｉ４を加振手段２を通じて発生させる。適応フィルタ係数（Ｒｅ、Ｉｍ）の算出を繰り返すと、相殺振動Ｖｉ４の振幅値や位相が制振すべき振動Ｖｉ３の振幅値や位相に収束し、収束につれて振動の相殺が進むが、基本周波数ｆや振動Ｖｉ３の振幅値や位相は絶えず変化しているため、常に変化に追従する形で制御が行われる。

このような制振制御を行うにあたり、Ａ／Ｄ変換装置７は、制振された状態であるか否かを判定するため０レベル近傍の微少振動の変化を適切にデジタル値に変換する高分解能が求められるとともに、種々の大きさの振動に対応するためデジタル変換可能な振幅範囲が広範囲であることが要求されている。

そこで、本実施形態では、図４に示すように、Ａ／Ｄ変換装置７は、ＣＰＵ等のデジタル処理部と複数のＡ／Ｄ変換部とを有する安価な汎用Ａ／Ｄ変換ユニットを用いて構成されており、アナログ振幅増幅器７１、７２と、第１のＡ／Ｄ変換部７３及び第２のＡ／Ｄ変換部７４と、判定部８１と、選択部８２とを有している。

アナログ振幅増幅器７１は、振動の振幅値を電圧値で表す振動検出センサ１からのアナログ振動信号ｓｇを入力し、そのアナログ振動信号ｓｇの振幅（電圧）を1倍に増幅したアナログ振動信号ｓｇ１を出力する。アナログ振幅増幅器７２は、アナログ振幅増幅器７１から出力されるアナログ振動信号ｓｇ１を入力し、そのアナログ振動信号ｓｇ１の振幅（電圧）を４倍に増幅した増幅信号であるアナログ振動信号ｓｇ２を出力する。アナログ振動信号ｓｇの電圧の変動幅は２．５Ｖ±２．０Ｖとする。

第１のＡ／Ｄ変換部７３及び第２のＡ／Ｄ変換部７４は、入力可能な電圧範囲が２．５Ｖ±２．５Ｖ、分解能が１２ｂｉｔ＝４０９６[lsb]（lsbは量子化単位）であり、共に同性能である。第１のＡ／Ｄ変換部７３は、振動検出センサ１から入力したアナログ振動信号ｓｇに対応するアナログ振動信号ｓｇ１を入力し、これをデジタル値digi1に変換して出力する。この場合、第１のＡ／Ｄ変換部７３に入力されるアナログ振動信号ｓｇ１はアナログ振動信号ｓｇに対して増幅率１倍の信号であり、第１のＡ／Ｄ変換部７３に入力可能な電圧範囲が２．５Ｖ±２．５Ｖであることから、アナログ振動信号ｓｇを基準として変換可能な振幅範囲（電圧範囲）は２．５Ｖ±２．５Ｖ、実効分解能は約８２０[lsb]／Ｖ、量子化可能な最小アナログ量は約０．００１２１９５Ｖ／[lsb]となる。

また、第２のＡ／Ｄ変換部７４は、第１のＡ／Ｄ変換部７３に入力されるアナログ振動信号ｓｇ１を増幅した信号に相当する増幅信号たるアナログ振動信号ｓｇ２を入力し、これをデジタル値digi2に変換して出力する。この場合、第２のＡ／Ｄ変換部７４に入力されるアナログ振動信号ｓｇ２はアナログ振動信号ｓｇに対して増幅率４倍で増幅された信号であり、入力可能な電圧範囲が２．５Ｖ±２．５Ｖであることから、アナログ振動信号ｓｇを基準として変換可能な振幅範囲（電圧範囲）は２．５Ｖ±０．６２５Ｖ、実効分解能は約３２８０[lsb]／Ｖ、量子化可能な最小アナログ量は約０．０００３０４８Ｖ／[lsb]となる。第２のＡ／Ｄ変換部７４は、第１のＡ／Ｄ変換部７３に対して実効分解能が４倍に高まる反面、変換可能な振幅範囲が１／４倍に低下している。

第１のＡ／Ｄ変換部７３及び第２のＡ／Ｄ変換部７４から出力されたデジタル値digi1及びデジタル値digi2は、それぞれ加算器７５、７６でオフセット値2048[lsb]が差し引かれて基準点（ゼロ点）が0となり、選択部８２にそれぞれ別個に入力されている。加算器７５から出力されたデジタル値digi1は、アナログ振動信号ｓｇの振幅値変動に対する変化率をデジタル値digi2と一致させるためにソフトウェアゲインにより乗算器７９で４倍に増幅されて、選択部８２に入力される。

判定部８１は、第２のＡ／Ｄ変換部７４に入力される増幅信号たるアナログ振動信号ｓｇ２の振幅値が第２のＡ／Ｄ変換部７４で変換可能な振幅範囲（２．５Ｖ±０．６２５Ｖ）を超える入力飽和状態であるか否かを判定するものであり、具体的には、乗算器７９から選択部８２へ入力されるデジタル値digi1を検知し、このデジタル値digi1の絶対値が所定しきい値2048[lsb]を超える場合に入力飽和状態であると判定し、デジタル値digi1の絶対値が所定しきい値2048[lsb]を超えない場合に入力飽和状態でないと判定し、判定結果を表す判定信号ＳＥＬを選択部８２に入力する。

選択部８２は、判定部８１により入力飽和状態であると判定される場合に第１のＡ／Ｄ変換部７３により変換されたデジタル値digi1を外部たる制御部４へ入力する一方、判定部８１により入力飽和状態にないと判定される場合に第２のＡ／Ｄ変換部７４により変換されたデジタル値digi2を外部たる制御部４へ入力する。

上記の構成において、アナログ振動信号ｓｇの電圧値が２．５Ｖ±０．１Ｖであるとき、すなわち検出される振動振幅値が微少領域にある場合（２．５Ｖ±０．６２５Ｖの範囲内）の動作について図４を用いて説明する。

まず、振動検出センサ１から２．５Ｖ±０．１Ｖの範囲で変動するアナログ振動信号ｓｇが出力され、アナログ振幅増幅器７１を介して同変動のアナログ振動信号ｓｇ１が第１のＡ／Ｄ変換部７３へ入力され、値範囲が２０４８±８２[lsb]のデジタル値digi1に変換される。次に、このデジタル値digi1は、加算器７５において基準点２．５Ｖを０Ｖにすべくオフセット値２０４８[lsb]が差し引かれ、デジタル値digi1の値範囲が±８２[lsb]となる。最後に、デジタル値digi1は、乗算器７９においてソフトウェアゲインにより４倍に増幅され、その範囲が±３２８[lsb]となり、選択部８２に入力される。

一方、アナログ振動信号ｓｇがアナログ振幅増幅器７１、７２を介して増幅され、２．５Ｖ±０．４Ｖの範囲で変動するアナログ振動信号ｓｇ２となり、このアナログ振動信号ｓｇ２が第２のＡ／Ｄ変換部７４へ入力され、値範囲２０４８±３２８[lsb]であるデジタル値digi2に変換される。次に、このデジタル値digi2は、加算器７６において基準点２．５Ｖを０Ｖにすべくオフセット値２０４８[lsb]が差し引かれ、デジタル値digi2の値範囲が±３２８[lsb]となり、選択部８２へ入力される。

この場合、判定部８１は、デジタル値digi1の値範囲が±３２８[lsb]であることから入力飽和状態でないと判定し、その結果、選択部８２が、第２のＡ／Ｄ変換部７４において高分解能でデジタル化されたデジタル値digi2を外部である制御部４へ出力する。図４に示すように、微少領域である±０．６２５Ｖの範囲が４０９６[lsb]で表現され、高分解能でデジタル化された振動を再現することが可能となる。

同様に、アナログ振動信号ｓｇの電圧値が２．５Ｖ±２．０Ｖであるとき、すなわち検出される振動振幅値が微少領域にない場合（２．５Ｖ±０．６２５Ｖの範囲外）の動作について図５を用いて説明する。

まず、振動検出センサ１から２．５Ｖ±２．０Ｖの範囲で変動するアナログ振動信号ｓｇが出力され、アナログ振幅増幅器７１を介して同変動のアナログ振動信号ｓｇ１が第１のＡ／Ｄ変換部７３へ入力され、値範囲２０４８±１６３８[lsb]であるデジタル値digi1に変換される。次に、このデジタル値digi1は、加算器７５において基準点２．５Ｖを０Ｖにすべくオフセット値２０４８[lsb]が差し引かれ、デジタル値digi1の値範囲が±１６３８[lsb]となる。最後に、デジタル値digi1は、乗算器７９においてソフトウェアゲインにより４倍に増幅され、その範囲が±６５５２[lsb]となり、選択部８２に入力される。

一方、アナログ振動信号ｓｇがアナログ振幅増幅器７１、７２を介して増幅され、２．５Ｖ±８．０Ｖの範囲で変動するアナログ振動信号ｓｇ２となり、このアナログ振動信号ｓｇ２が第２のＡ／Ｄ変換部７４へ入力され、入力飽和状態となって値範囲２０４８±２０４８[lsb]であるデジタル値digi2に変換される。次に、このデジタル値digi2は、加算器７６において基準点２．５Ｖを０Ｖにすべくオフセット値２０４８[lsb]が差し引かれ、デジタル値digi2の値範囲が±２０４８[lsb]となり、選択部８２へ入力される。

この場合、判定部８１は、デジタル値digi1の値範囲が±６５５２[lsb]であることから入力飽和状態であると判定し、その結果、選択部８２が、第１のＡ／Ｄ変換部７３においてデジタル化されたデジタル値digi1を利用部である制御部４へ入力する。図５に示すように、微少領域である±０．６２５Ｖの範囲が４０９６[lsb]で表現され、約３２８０[lsb]／Ｖの高分解能でデジタル化された振動を再現することが可能となるとともに、微少領域である±０．６２５Ｖ以外の広範囲の領域では、微少領域に比べて分解能が約８２０[lsb]／Ｖと荒くなるが、デジタル化可能な振幅範囲を超えた入力飽和状態となって正確なデジタル値に変換できなくなることが防止される。

以上のように、本実施形態のＡ／Ｄ変換装置は、振動を検出する振動検出センサ１からのアナログ振動信号ｓｇを入力してデジタル値digi（digi1、digi2）に変換し、変換したデジタル値digi（digi1、digi2）を外部たる制御部４へ出力するにあたり、振動検出センサ１から入力したアナログ振動信号ｓｇに対応するアナログ振動信号ｓｇ１を入力しデジタル値digi1に変換する第１のＡ／Ｄ変換部７３と、第１のＡ／Ｄ変換部７３に入力されるアナログ振動信号ｓｇ１を増幅した信号に相当する増幅信号たるアナログ振動信号ｓｇ２を入力しデジタル値digi2に変換する第２のＡ／Ｄ変換部７４と、第２のＡ／Ｄ変換部７４に入力される増幅信号たるアナログ振動信号ｓｇ２の振幅値が第２のＡ／Ｄ変換部７４で変換可能な振幅範囲を超える入力飽和状態であるか否かを判定する判定部８１と、判定部８１により入力飽和状態であると判定される場合に第１のＡ／Ｄ変換部７３により変換されたデジタル値digi1のみを出力する一方、判定部８１により入力飽和状態にないと判定される場合に第２のＡ／Ｄ変換部７４により変換されたデジタル値digi2のみを出力する選択部８２とを具備している。

このように構成すると、第２のＡ／Ｄ変換部７４に入力される増幅信号たるアナログ振動信号ｓｇ２の振幅値が第２のＡ／Ｄ変換部７４で変換可能な振幅範囲を超える入力飽和状態でないとき、すなわち検出される振動が微少領域にあるときには、増幅信号たるアナログ振動信号ｓｇ２をデジタル化し、高い分解能で微少領域にある振動の振幅値をデジタル化しこのデジタル値digi2のみを外部に出力する一方、入力飽和状態であるとき、すなわち検出される振動が微少領域を超えるときには、アナログ振動信号ｓｇ１をデジタル化し、通常の分解能で微少領域以外の広範囲な領域にある振動の振幅値をデジタル化しこのデジタル値digi1のみを外部に出力し、広範囲な領域にある振動の振幅値を的確に捉えつつ、高い分解能が必要な微少領域にある振動の振幅値を適切にデジタル化することが可能となる。

また、本実施形態では、判定部８１が、第１のＡ／Ｄ変換部７３により得られるデジタル値digi1が所定しきい値を超えた場合に入力飽和状態であると判定し、デジタル値digi1が所定しきい値を超えない場合に入力飽和状態でないと判定するので、所定しきい位置の設定次第で、入力飽和状態であるか否かを効果的に判定することが可能となる。

さらに、本実施形態では、第１のＡ／Ｄ変換部７３により得られ外部たる制御部４へ出力されるデジタル値digi1と、第２のＡ／Ｄ変換部により得られ外部たる制御部４へ出力されるデジタル値digi2とは、振動検出センサ１から入力されるアナログ振動信号ｓｇの振幅値変動に対する変化率およびゼロ点を一致させているので、外部たる制御部４へ出力するデジタル値digiを切り替えても、振動の振幅値を示すデジタル値digiの連続性が確保され、データ抜けが発生することを防止することが可能となる。

したがって、このようなＡ／Ｄ変換装置を制振装置に適用すると、制振性能を向上させることができ、さらにＡ／Ｄ変換装置を適用した制振装置を車両に搭載することにより、当該車両の制振機能に係る信頼性や耐久性を有効に向上させて、優れた走行機能を実現することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

例えば、本実施形態においては、第１のＡ／Ｄ変換部７３へ入力されるアナログ振動信号ｓｇ１はアナログ振幅増幅器７１を介し、第２のＡ／Ｄ変換部７４へ入力されるアナログ振動信号ｓｇ２はアナログ振幅増幅器７２を介しているが、本発明では、第２のＡ／Ｄ変換部に入力される信号が、第１のＡ／Ｄ変換部に入力される信号を増幅させた信号に相当する信号であれば、どのような増幅回路であってもよい。例えば、アナログ回路において信号を増幅させる一般的な構成を採用可能である。例えば、第１のＡ／Ｄ変換部７３へ入力される信号を反転増幅して信号Ａｎ２とし、このＡｎ２をさらに反転増幅してＡｎ３とし、Ａｎ２とＡｎ３の差分により得られる信号を第２のＡ／Ｄ変換部に入力する構成などが挙げられる。

また、より一層高い分解能を得るためには、図６に示すように、本実施形態の乗算器７９で乗算するソフトウェアゲインを８倍に向上させ、更にアナログ振幅増幅器１７１、第３のＡ／Ｄ変換部１７２、及び加算器１７３、１７４を加えてＡ／Ｄ変換装置１０７を構成したものが挙げられる。すわなち、アナログ振幅増幅器１７１は、アナログ振幅増幅器７２から出力されるアナログ振動信号ｓｇ２を入力して、アナログ振動信号ｓｇ２の振幅（電圧）を反転した信号であるアナログ振動信号ｓｇ３を出力する。第３のＡ／Ｄ変換部１７２は、アナログ振動信号ｓｇ３を入力して、これをデジタル値digi3に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換部１７２から出力されるデジタル値digi3は、加算器１７３でオフセット値2048[lsb]が差し引かれて基準点（ゼロ点）が0になり、加算器７６から出力されるデジタル値digi2と加算器１７４で加算されて、選択部８２に入力される。

さらに、本実施形態では、判定部８１は、デジタル値digi1を監視することにより入力飽和状態であるか否かを判定しているが、デジタル値digi2を監視する構成でもよく、その他の部位を監視する構成であってもよい。

その他、本発明を振動発生が問題となる車両以外の移動装置や機器類に適用するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…振動検出センサ
７３…第１のＡ／Ｄ変換部
７４…第２のＡ／Ｄ変換部
８１…判定部
８２…選択部
ｓｇ…振動検出センサからの信号（アナログ振動信号）
ｓｇ１…振動検出センサから入力した信号に対応するアナログ振動信号
ｓｇ２…増幅信号（アナログ振動信号）
digi、digi1、digi2…デジタル値

Claims (5)

1. 振動を検出する振動検出センサからの信号を入力してデジタル値に変換し、変換したデジタル値を外部へ出力するＡ／Ｄ変換装置であって、
   前記振動検出センサから入力した信号に対応するアナログ振動信号を入力しデジタル値に変換する第１のＡ／Ｄ変換部と、
   前記第１のＡ／Ｄ変換部に入力されるアナログ振動信号を増幅した信号に相当する増幅信号を入力しデジタル値に変換する第２のＡ／Ｄ変換部と、
   前記第２のＡ／Ｄ変換部に入力される増幅信号の振幅値が当該第２のＡ／Ｄ変換部で変換可能な振幅範囲を超える入力飽和状態であるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部により入力飽和状態であると判定される場合に前記第１のＡ／Ｄ変換部により変換されたデジタル値を出力する一方、前記判定部により入力飽和状態にないと判定される場合に前記第２のＡ／Ｄ変換部により変換されたデジタル値を出力する選択部とを具備することを特徴とするＡ／Ｄ変換装置。
2. 前記判定部は、前記第１のＡ／Ｄ変換部又は前記第２のＡ／Ｄ変換部のいずれか一方により得られるデジタル値が所定しきい値を超えた場合に入力飽和状態であると判定し、当該デジタル値が所定しきい値を超えない場合に入力飽和状態でないと判定する請求項１に記載のＡ／Ｄ変換装置。
3. 前記第１のＡ／Ｄ変換部により得られ外部へ出力されるデジタル値と、前記第２のＡ／Ｄ変換部により得られ外部へ出力されるデジタル値とは、前記振動検出センサから入力した信号の振幅値変動に対する変化率およびゼロ点を一致させている請求項２に記載のＡ／Ｄ変換装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のＡ／Ｄ変換装置を備える制振装置。
5. 請求項４に記載の制振装置を備える車両。
   
   

Images