噪聲判定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種噪聲判定裝置，該噪聲判定裝置進(jìn)行有無噪聲的判定。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于電子設(shè)備，例如定序器系統(tǒng)(可編程控制器)內(nèi)的數(shù)字I/O單元，是主要起下述作用的單元，即，輸入單元將從輸入設(shè)備讀取的信號向CPU單元傳送，輸出單元將在CPU單元中進(jìn)行了輸入輸出的處理而得到的信號向輸出設(shè)備輸出，輸入數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性是重要的。但是，在產(chǎn)生噪聲的環(huán)境下進(jìn)行動作的情況下，可能會如由于噪聲的影響而發(fā)生誤輸入這樣發(fā)生對單元動作產(chǎn)生影響的現(xiàn)象。
[0003]作為針對輸入數(shù)據(jù)的噪聲對策，提出了下述技術(shù)，S卩，對輸入數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行采樣，在相同的采樣值連續(xù)了規(guī)定次數(shù)時，確定為符合條件的輸入數(shù)據(jù)，從而對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]但是，隨著使用裝置的環(huán)境的不同，例如，在對電動機(jī)持續(xù)地進(jìn)行驅(qū)動的裝置附近，產(chǎn)生具有固定的周期性的噪聲。根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)，由于在多次讀取中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取的定時(以下稱為采樣)是固定的間隔，因此在噪聲的周期和采樣的定時一致的情況下，可能進(jìn)行誤輸入。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 - 217539號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了有效地去除上述噪聲，存在下述方法，S卩，增加采樣的次數(shù)，讀取更多的數(shù)據(jù)。但是，如果增加采樣的次數(shù)，則存在下述問題，即，向CPU施加的負(fù)載也變大，不僅使得有無噪聲的判定變慢，而且系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)處理速度變慢。
[0007]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，得到一種可編程控制器，該可編程控制器即使在產(chǎn)生周期性噪聲的環(huán)境下，也能夠以較少次數(shù)的采樣，對有無噪聲的影響進(jìn)行檢測，能夠減輕誤輸入的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]為了解決上述課題，實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明是一種噪聲判定裝置，其針對在周期性噪聲環(huán)境下由外部設(shè)備輸出的固定值的輸入信號，進(jìn)行有無噪聲的判定，該噪聲判定裝置的特征在于，具有:采樣部，其針對所述輸入信號，執(zhí)行3次采樣；采樣間隔設(shè)定部，其將第I次和第2次所述采樣的間隔設(shè)定為與所述周期性噪聲的周期的整數(shù)倍不同的值，將第2次和第3次所述采樣的間隔設(shè)定為大于或等于所述周期性噪聲充分地衰減的間隔；以及噪聲判定部，其僅在通過第I次、第2次以及第3次這3次所述采樣而獲取到的值全部一致的情況下，判定為在所述輸入信號中未疊加所述噪聲。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]本發(fā)明所涉及的可編程控制器具有下述效果，S卩，即使在產(chǎn)生周期性噪聲的環(huán)境下，也能夠通過實(shí)施較少次數(shù)的采樣，對有無噪聲的影響進(jìn)行檢測，能夠減輕誤輸入的風(fēng)險(xiǎn)。另外，由于本發(fā)明所涉及的可編程控制器不需要用于去除噪聲的特別的電路，因此通過電路、F/ff等的微小變更即可應(yīng)對，因而能夠以較低的成本實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示實(shí)施方式所涉及的可編程控制器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0012]圖2是表示實(shí)施方式所涉及的可編程控制器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖3是表示實(shí)施方式I所涉及的CPU單元的處理的流程的流程圖。
[0014]圖4是將實(shí)施方式I所涉及的采樣例與現(xiàn)有的采樣進(jìn)行對比并示出的圖。
[0015]圖5是表示實(shí)施方式I所涉及的采樣例的圖。
[0016]圖6是表示將實(shí)施方式I所涉及的采樣以控制周期進(jìn)行重復(fù)的例子的圖。
[0017]圖7是表示實(shí)施方式2所涉及的CPU單元的處理的流程的流程圖。
[0018]圖8是表示在實(shí)施方式2中3次采樣偶然與周期性噪聲的周期一致的情況的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，基于附圖，對本發(fā)明所涉及的噪聲判定裝置的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明不限定于本實(shí)施方式。
[0020]實(shí)施方式I
[0021]圖1是以定序器系統(tǒng)為例，表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的可編程控制器10的結(jié)構(gòu)的圖。開關(guān)、傳感器等輸入設(shè)備100(外部設(shè)備)與可編程控制器10連接。可編程控制器10具有:輸入單元200，其對輸入信號進(jìn)行輸入；CPU單元300，其作為進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理的噪聲判定裝置。在來自輸入單元200的輸入信號中，通常疊加有噪聲。噪聲多為周期性的噪聲，即使在來自輸入設(shè)備100的信號持續(xù)地維持固定值的狀態(tài)下，在判定為在輸入信號中疊加有噪聲的情況下，也不針對該數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。因此，需要進(jìn)行是否疊加有噪聲的判定。
[0022]圖2以功能模塊表示CPU單元300所執(zhí)行的功能，是表示實(shí)施方式所涉及的可編程控制器10的結(jié)構(gòu)的圖。采樣部31以采樣間隔設(shè)定部32所設(shè)定的采樣間隔，執(zhí)行來自輸入單元200的輸入信號的采樣。采樣間隔設(shè)定部32利用后述的方法，對采樣間隔進(jìn)行設(shè)定。噪聲判定部33基于采樣部31獲取到的輸入信號的值等，利用后述的方法，判定在輸入信號中是否疊加有噪聲。
[0023]在本實(shí)施方式中，對在能夠預(yù)測疊加于輸入信號中的周期性噪聲的周期的環(huán)境下，預(yù)先知道周期的情況進(jìn)行說明。將本實(shí)施方式所涉及的CPU單元300的處理的流程在圖3的流程圖中不出。
[0024]首先，采樣部31執(zhí)行第I次采樣(步驟S10)。為了使說明容易理解，設(shè)第I次采樣的定時位于周期性噪聲的峰值。采樣間隔設(shè)定部32以在噪聲的影響為最低限度的定時執(zhí)行第2次采樣的方式，對采樣間隔進(jìn)行設(shè)定(步驟S11)，執(zhí)行第2次采樣(步驟S12)。具體地說，如圖4的本實(shí)施方式的采樣例I及2所示，將第I次和第2次采樣的間隔設(shè)定為與周期性噪聲的周期T的整數(shù)倍不同的值。
[0025]例如，如圖5所示，將第I次和第2次采樣的間隔設(shè)為T (n+1/4)或T (n+3/4)。在這里，η是整數(shù)。例如，如果第I次采樣的定時與周期性噪聲的峰值的定時一致，則在該情況下，在第2次采樣中，噪聲為零。即使第I次采樣的定時不是周期性噪聲的峰值的定時，通過設(shè)定為與周期T的整數(shù)倍不同的值，從而在疊加有周期性噪聲的環(huán)境下，第I次和第2次采樣的值為不同值的可能性也較高。
[0026]如圖4的現(xiàn)有的采樣例所示，在以固定的間隔執(zhí)行采樣時，如果該間隔與周期性噪聲的周期T 一致，則為了判定是否存在噪聲，必須增加采樣次數(shù)。因此，處理時間也變長。對此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠以較少的采樣次數(shù)對周期性噪聲的存在進(jìn)行判定。
[0027]在第2次采樣后，采樣間隔設(shè)定部32對第2次和第3次采樣的間隔進(jìn)行設(shè)定(步驟S13)，執(zhí)行第3次采樣(步驟S14)。第2次和第3次采樣的間隔、第I次和第3次采樣的間隔也設(shè)定為與周期性噪聲的周期T的整數(shù)倍不同的值，例如T(m+l/4)或T(m+3/4) (m為整數(shù))等。但是，優(yōu)選在將第I次和第2次采樣的間隔設(shè)為T (n+1/4)時，將第I次和第3次采樣的間隔設(shè)為T(m+3/4)，在將第I次和第2次采樣的間隔設(shè)為T(n+3/4)時，將第I次和第3次采樣的間隔設(shè)為T(m+l/4)，選擇不同相位的間隔?？梢哉J(rèn)為，通過如上所述在第2次和第3次中選擇不同相位的采樣間隔，能夠更容易地判定周期性噪聲的存在。
[0028]或者，如圖5所示，也可以直至周期性噪聲充分地衰減，相對于輸入信號，噪聲的影響消失為止，空出時間，然后再執(zhí)行第3次采樣。如圖4的本實(shí)施方式的采樣例2所示，如果按這種方式使第2次和第3次采樣的間隔較長，則由于該期間不實(shí)施采樣，因此能夠?qū)PU單元300分配給其他處理。
[0029]在執(zhí)行并結(jié)束第3次采樣后，噪聲判定部33對通過從第I次至第3次為止的這3次采樣而獲取到的值是否全部一致進(jìn)行判定(步驟S15)。在全部一致的情況下(步驟S15:Yes)，視為未疊加噪聲而采用輸入數(shù)據(jù)(步驟S17)。在除此以外的情況下，S卩，只要有任意一個數(shù)據(jù)不同(步驟S15:No)，就廢棄輸入數(shù)據(jù)(步驟S16)，返回步驟S10，如圖6所示，直至在預(yù)先確定的控制周期內(nèi)通過3次采樣獲取到的值全部一致，即直至變得不疊加噪聲為止，重復(fù)進(jìn)行3次采樣。
[0030]如以上說明所述，在產(chǎn)生周期性噪聲的環(huán)境下，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的噪聲判定裝置及噪聲判定方法，能夠以較少的采樣次數(shù)對有無噪聲的影響進(jìn)行檢測，能夠降低誤輸入的風(fēng)險(xiǎn)。即，由于針對輸入數(shù)據(jù)，僅利用3次采樣執(zhí)行噪聲有無的判定，因此不進(jìn)行多余的采樣即可，能夠以較少的時間高效地進(jìn)行噪聲的去除。另外，在CPU等的運(yùn)算處理中實(shí)施采樣的情況下，能夠以電路、F/W等的微小