(57)【要約】      （修正有）【課題】広範囲な条件下で高精度な湿度の検出が可能で、なおかつ、低消費電力なガス検出装置を提供する。【解決手段】ガスの湿度を検出する湿度センサ１０２と、ガスの圧力を検出する圧力センサ１０３と、ガスの温度を検出する温度センサ１０１と、ガスの圧力信号および温度信号に基づき湿度センサの湿度信号を補正する補正演算部とを備え、補正演算部は、温度信号に基づき湿度信号を補正する温度補正部１０７と、温度補正部からの出力信号と圧力信号に基づき温度補正部からの出力信号を補正する圧力補正部１０８と、圧力補正部からの出力信号をコード変換するコード変換部１０９と、を有し、圧力補正部は、圧力信号に対応する補正テーブルと、補正テーブルにより補正された圧力補正信号に基づき温度補正部からの出力信号を演算処理する湿度圧力信号加算部と、圧力補正信号のばらつきを平均化処理する逆特性フィルタを有する。【選択図】図１
2020085453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの湿度を検出する湿度センサと、
ガスの圧力を検出する圧力センサと、
ガスの温度を検出する温度センサと、
前記圧力センサの圧力信号および前記温度センサの温度信号に基づき前記湿度センサの湿度信号を補正する補正演算部と、を備え、
前記補正演算部は、前記湿度信号と前記温度信号が入力され、前記温度信号に基づき前記湿度信号を補正する温度補正部と、
前記温度補正部からの出力信号と前記圧力信号が入力され、前記圧力信号に基づき前記温度補正部からの出力信号を補正する圧力補正部と、
前記圧力補正部からの出力信号と、前記温度信号と、前記圧力信号が入力され、コード変換するコード変換部と、を有し、
前記圧力補正部は、前記圧力信号に対応する補正テーブルと、
前記補正テーブルにより補正された圧力補正信号に基づき前記温度補正部からの出力信号を演算処理する湿度圧力信号加算部と、
前記圧力補正信号のばらつきを平均化処理する逆特性フィルタと、
を有するガス検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス検出装置であって、
前記逆特性フィルタは、前記補正テーブルと前記湿度圧力信号加算部の間に配置されるガス検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載のガス検出装置であって、
前記逆特性フィルタは、前記湿度圧力信号加算部と前記コード変換部の間に配置されるガス検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載のガス検出装置であって、
前記逆特性フィルタは、前記圧力センサと前記補正テーブルの間に配置されるガス検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のガス検出装置であって、
前記湿度センサは、熱式湿度センサであるガス検出装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のガス検出装置であって、
前記湿度センサは、圧力に対する感度特性が非線形であるガス検出装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のガス検出装置であって、
前記逆特性フィルタは、湿度の圧力感度に対する逆特性の平均化処理フィルタであるガス検出装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載のガス検出装置であって、
前記圧力補正信号のばらつきを前記逆特性フィルタの係数に応じて平均化処理するガス検出装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のガス検出装置であって、
前記湿度センサ、前記圧力センサ、前記温度センサの各センサから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを備えるガス検出装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載のガス検出装置であって、
前記湿度センサ、前記圧力センサ、前記温度センサの各センサは、エンジンへ燃焼空気を供給する空気吸入系統に設置されるガス検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿度を検出するためのガス検出装置に関し、特に、高効率な制御が要求される自動車用エンジンの空気吸入系統に設置するガス検出装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の燃費・排気規制の強化にともなうエンジン制御システムの高度化に対応し、エンジンの高効率化を図るために走行環境に応じた緻密なエンジン制御が求められており、従来の流量・温度・圧力に加えて吸入空気中の水分量の計測が求められている。
【０００３】
特に、燃費向上等の観点から吸入空気中の湿度検出のニーズが増しており、圧力センサ・温度センサ・湿度センサを一体化したセンサ開発の重要度が増してきている。
【０００４】
このような気体の物理量を検出して電気信号に変換するセンサ装置として、半導体プロセスを用いて厚さ数μｍの薄膜部に発熱体を形成した熱式センサ装置が知られている。例えば、湿度による空気の熱伝導率の変化から湿度を検出する熱式湿度センサがある。このセンサの湿度出力信号には、温度と圧力依存性があるため、これらを補正する補正演算機能が必要である。
【０００５】
本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献１のような技術がある。特許文献１には「湿度信号と圧力信号をデジタル変換し、信号処理部でノイズを除去した後、演算器で補正演算して補正された湿度信号が出力されるガスセンサ装置」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−４５５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明者らは、圧力信号の湿度信号への補正演算誤差の影響について考察した。図２に、補正演算誤差の影響について考察した一般的なセンサ装置構成を示す。また、図３に補正演算部１１３の詳細を示す。圧力センサ１０３および温度センサ１０１の各出力信号は、ＡＤＣ１０６ａ，１０５ａでデジタル変換後、補正演算部１１３でコード変換されて信号を出力する。湿度センサ１０２は、抵抗ブリッジ１１７，１１８を構成してヒータからの放熱量をモニタして湿度信号１１９としているため、ヒータ温度をオペアンプ１１４，１１５でフィードバックしてコントロールしている。また、その温度における湿度信号１１９を、ＰＧＡ１１６で信号を増幅してからＡＤＣ１０５ａでデジタル変換後、補正演算部１１３で温度と圧力を補正し、信号を出力する。
【０００８】
ＡＤＣには、それぞれの必要分解能に応じてbit数を選択している。圧力信号に対しては、0.2% F.S.の必要精度から9bitの分解能が必要であり、ＡＤＣには逐次比較ＡＤＣ12bitを選択している。温度信号と湿度信号に対しては、それぞれ0.1℃と0.2g/kgの必要精度からともに14bitの分解能が必要であり、ＡＤＣにはΔΣ16bitを選択している。
【０００９】
次に、補正演算後のばらつき特性について述べる。図４に一般的なセンサ装置の出力ばらつき特性の圧力感度を示す。横軸に圧力を縦軸に補正後の湿度信号出力のばらつき量をデジタルコードで示す。図４から、圧力が低い側でセンサ出力のばらつきが大きいことが分かる。この原因は、湿度出力の補正電圧の圧力感度特性にある。
【００１０】
図５に一般的なセンサ装置の圧力補正特性を示す。横軸に圧力を縦軸に圧力補正電圧を示す。図５から、全圧力範囲では線形特性を示さず、低圧側で特性の傾きが大きいことが分かる。
【００１１】
つまり、低圧側でばらつきに対する影響が大きく、湿度信号の誤差が大きくなる問題がある。なお、圧力信号に対するＡＤＣを16bitの分解能にした場合、ばらつき特性は、図６に示すように問題ないレベルまで低下するが、ΔΣタイプのＡＤＣは、回路面積が大きくチップサイズ増加に伴うコスト増加を招くため、ΔΣタイプのＡＤＣを採用していない。図６は一般的なガス検出装置の出力ばらつきの圧力信号用ＡＤＣの分解能感度をＡＤＣのbit数の違いで比較した図である。
【００１２】
上記特許文献１のセンサ装置は、湿度出力の補正電圧の圧力感度特性が線形であることが前提であり、上述したような低圧側で特性の傾きが大きい非線形特性下での使用が考慮されていない。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、湿度出力の補正電圧の圧力感度が非線形特性下での計測において、湿度信号の補正ばらつきによる出力誤差を低減することである。
【００１４】
また、本発明のその他の目的は、湿度信号の補正ばらつきによる出力誤差を低減するための信号処理の電力を抑えることである。
【００１５】
つまり、湿度を検出するためのガス検出装置において、広範囲な条件下で高精度な湿度の検出が可能であり、なおかつ、低消費電力なガス検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明は、ガスの湿度を検出する湿度センサと、ガスの圧力を検出する圧力センサと、ガスの温度を検出する温度センサと、前記圧力センサの圧力信号および前記温度センサの温度信号に基づき前記湿度センサの湿度信号を補正する補正演算部と、を備え、前記補正演算部は、前記湿度信号と前記温度信号が入力され、前記温度信号に基づき前記湿度信号を補正する温度補正部と、前記温度補正部からの出力信号と前記圧力信号が入力され、前記圧力信号に基づき前記温度補正部からの出力信号を補正する圧力補正部と、前記圧力補正部からの出力信号と、前記温度信号と、前記圧力信号が入力され、コード変換するコード変換部と、を有し、前記圧力補正部は、前記圧力信号に対応する補正テーブルと、前記補正テーブルにより補正された圧力補正信号に基づき前記温度補正部からの出力信号を演算処理する湿度圧力信号加算部と、前記圧力補正信号のばらつきを平均化処理する逆特性フィルタと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、圧力補正信号のばらつきを逆特性フィルタの係数に応じた平均化処理により、湿度信号のばらつき誤差を低減でき、特に圧力補正Tableの傾き大による湿度信号ばらつきの問題となる低圧環境においても良好な計測精度を得ることができる。
【００１８】
これにより、湿度を検出するためのガス検出装置において、広範囲な条件下で高精度な湿度の検出が可能であり、なおかつ、低消費電力なガス検出装置を実現することができる。
【００１９】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１におけるガス検出装置の構成図である。
【図２】一般的なガス検出装置の具体的な回路イメージ図である。
【図３】一般的なガス検出装置の補正演算部の詳細図である。
【図４】一般的なガス検出装置の出力ばらつきの問題を示す図である。
【図５】一般的なガス検出装置の圧力補正特性図である。
【図６】一般的なガス検出装置の出力ばらつきの圧力信号用ＡＤＣの分解能感度比較図である。
【図７】実施例１における逆特性係数を示す図である。
【図８】実施例１における平均化処理動作概要を示す図である。
【図９Ａ】実施例１における加算回路図（半加算回路）である。
【図９Ｂ】実施例１における加算回路図（全加算回路）である。
【図９Ｃ】実施例１における加算回路図である。
【図１０】実施例１における並列データの並列加算回路図である。
【図１１Ａ】実施例１における除算原理（２進数の除算例）を示す図である。
【図１１Ｂ】実施例１における除算ブロックの回路図である。
【図１２】実施例１における減算回路図である。
【図１３】実施例１における逆特性フィルタの効果を示す図である。
【図１４Ａ】実施例１における平均化処理の並列加算電流波形図である。
【図１４Ｂ】実施例１における平均化処理の除算電流波形図である。
【図１５】一般的な平均化処理における演算電流の平均化回数感度を示す図である。
【図１６】本発明の想定しているエンジン内の圧力頻度図である。
【図１７】実施例１における平均化処理の演算電流低減効果を示す図である。
【図１８】本発明の実施例２におけるガス検出装置の構成図である。
【図１９】本発明の実施例３におけるガス検出装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、繰り返しとなる説明は省略する。
【００２２】
なお、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。
【００２３】
また、本明細書等における「第１」、「第２」、「第３」などの表記は、構成要素を識別するために付するものであり、必ずしも、数または順序を限定するものではない。また、構成要素の識別のための番号は文脈毎に用いられ、一つの文脈で用いた番号が、他の文脈で必ずしも同一の構成を示すとは限らない。また、ある番号で識別された構成要素が、他の番号で識別された構成要素の機能を兼ねることを妨げるものではない。
【００２４】
図面等において示す各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【００２５】
また、本明細書において単数形で表される構成要素は、特段文脈で明らかに示されない限り、複数形を含むものとする。
【実施例１】
【００２６】
図１及び図７から図１７を参照して、本発明の実施例１のガス検出装置について説明する。図１は本実施例のガス検出装置の構成を示す図である。本実施例のガス検出装置は、図１に示すように、温度センサ１０１、湿度センサ１０２、圧力センサ１０３の各センサと、各センサのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ１０４，１０５，１０６）と、温度補正部１０７と、圧力補正部１０８と、コード変換部１０９を有し、圧力補正部１０８内の補正Table１１０と湿度圧力信号加算部１１１の間に逆特性フィルタ１１２を配置している構成である。逆特性フィルタ１１２は、湿度信号の圧力補正特性の傾きを比で表した係数を逆特性の平均化回数として平均化処理するブロックである。
【００２７】
湿度センサ１０２には、精度の高い湿度の検出が可能な熱式湿度センサを用いるのが好適である。また、上述したように（図４及び図５参照）、圧力に対する感度特性が非線形である湿度センサを選択することで、逆特性フィルタ１１２による平均化処理の効果を最大限に引き出すことができる。
【００２８】
図７に本実施例の逆特性フィルタ１１２による逆特性（逆特性係数）を示す。横軸に圧力を縦軸に圧力補正特性の傾き比を示す。図５に示す一般的なガス検出装置の圧力補正Tableの特性と逆の特性で、低圧側で係数が最大となり、高圧側で最少となる特性である。本実施例の逆特性フィルタ１１２は、湿度の圧力感度に対する逆特性の平均化処理フィルタであり、圧力補正信号のばらつきを逆特性フィルタ１１２の係数に応じて平均化処理する。
【００２９】
以上のように、本実施例のガス検出装置は、ガスの湿度を検出する湿度センサ１０２と、ガスの圧力を検出する圧力センサ１０３と、ガスの温度を検出する温度センサ１０１と、圧力センサ１０３の圧力信号および温度センサ１０１の温度信号に基づき湿度センサ１０２の湿度信号を補正する補正演算部１１３と、を備え、補正演算部１１３は、湿度信号と温度信号が入力され、温度信号に基づき湿度信号を補正する温度補正部１０７と、温度補正部１０７からの出力信号と圧力信号が入力され、圧力信号に基づき温度補正部１０７からの出力信号を補正する圧力補正部１０８と、圧力補正部１０８からの出力信号と、温度信号と、圧力信号が入力され、コード変換するコード変換部１０９と、を有し、圧力補正部１０８は、圧力信号に対応する補正テーブル１１０と、補正テーブル１１０により補正された圧力補正信号に基づき温度補正部１０７からの出力信号を演算処理する湿度圧力信号加算部１１１と、圧力補正信号のばらつきを平均化処理する逆特性フィルタ１１２を有している。
【００３０】
次に、本実施例における平均化処理動作について説明する。図８に図１の圧力センサ１０３を例に平均化処理動作概要を示す。平均化処理は、図８に示すように、センサ１０３の出力をＡＤＣ１０６でデジタル変換後、（１）デコーダ１３０による２進数化、（２）データ蓄積部１３１による所望数のデータ蓄積、（３）平均化処理部１３２による平均化処理の動作手順で実行される。
【００３１】
データ蓄積部１３１でのデータ蓄積は、例えば16bitの並列データ１３５をフリップフロップ１３３ａでデータを保持し、例えば30段で構成したシフトレジスタ１３６に例えばクロック１３４の周期25μsecで保持データを次段のフリップフロップ１３３ｂに順次シフトしていくことで、16bitのデータを30個保持する。最終的には、リタイミングブロック１３７で、その30個のデータを同じタイミングで出力する。
【００３２】
平均化処理部１３２での平均化処理は、（１）平均回数制御ブロック１３９で逆特性Tableから圧力信号（センサ信号１３８）に応じた平均回数を決定し、（２）蓄積した並列30データ１４０の内、その平均回数分のデータを加算ブロック１４１で加算し、（３）加算合計を除算ブロック１４２で平均回数の除算が行われる。
【００３３】
次に、加算ブロックと除算ブロックの回路構成例を説明する。図９Ａから図９Ｃに加算ブロックを示す。図９Ａが半加算回路である。半加算器は、２進数の同じ桁同士の演算をして、桁上がりは桁上げ出力（Carry out）によって出力する。図９Ａに示すように、ANDゲート１５０、ORゲート１５１、NOTゲート１５２の組み合わせで構成できる。
【００３４】
図９Ｂが全加算回路である。全加算器は、２進数の最下位以外の同じ桁同士の演算を行い、下位からの桁上げ入力を含めて出力する。下位の桁上げ出力を上位の桁上げ入力に接続することにより、任意の桁数の２進数の加算が可能となる。１個の全加算器は、２個の半加算器１５３，１５４と１個のORゲート１５５から構成される。
【００３５】
図９Ｃが16bitデータの加算器の例である。上記で説明したように最下位の桁に半加算器１５６を配置し、それ以降の桁は、全加算器１５７ａ，１５７ｂを配置し、桁上がりデータCを次段のXポートに結線することで桁上がりを考慮した16bitの加算が可能である。
【００３６】
図１０に図８中の加算ブロック１４１に対応する加算器（並列加算回路）の例を示す。図中の１個の加算器１６０が図９Ｃを表しており、並列30データ１４０を並列加算し、出力データに順次同様の加算を繰り返し、全データの加算を完了する。
【００３７】
図１１Ａ及び図１１Ｂに除算ブロックを示す。図１１Ａに２進数の除算例を示す。被除数１７０を除数１７１で上位ビットから順に減算していくことで商１７２を得ることができる。図１１Ｂは、図１１Ａの減算を実現するように減算回路（サブブロック）１７４を並べた回路構成例である。
【００３８】
図１２に除算ブロックを構成しているサブブロックの回路構成例を示す。全加算回路をベースにして減算可能にした構成である。なお、加算回路も除算回路も一例を示しており、これに限定するものではない。
【００３９】
図１３に逆特性フィルタ１１２による平均化処理の効果を示す。横軸に圧力を縦軸に補正後の湿度信号出力のばらつき量をデジタルコードで示す。平均化処理がない場合、低圧領域（例えば55kPa）では、出力ばらつきが500コードを超えているのに対し、逆特性の平均係数＝30回の平均化処理を実行することでばらつきを25コード程度に抑えることができている。
【００４０】
次に、電力削減効果について説明する。図１４Ａ及び図１４Ｂに加算・除算動作の電流波形見積もり結果を示す。計算条件は、前述した加算回路と除算回路を対象とし、クロック周期＝25μsecでデータ遷移が毎回発生することにし、電流波形は、遷移周期が長いので矩形波を想定した。
【００４１】
例えば、図９Ｂの半加算器の動作は、データAとデータBは１サイクルでデータがシフトを想定し、“11”“01”“10”“00”の順で遷移したとして全加算器の電流を重ね合わせで見積もった。そのときの半加算回路のデータ遷移による電流変化は0.5mAとした。さらに16bit同時動作として電流を16倍し、図１０の並列計算を考慮して電流を重ね合わせて見積もった。その結果を図１４Ａに示す。動作初期に電流ピークがあり、最大480mAである。
【００４２】
また、同様に電流重ね合わせで見積もった除算動作の電流波形を図１４Ｂに示す。同様に動作初期に電流ピークがあり、最大200mAである。これをもとに平均電流を求めて平均化処理動作における平均電流とした。平均電流は、加算動作と除算動作のトータル時間650μsecで総電流を平均化した。
【００４３】
図１５に平均電流の逆特性係数による平均化回数感度を示す。横軸に平均化回数を縦軸に平均演算電流を示す。その結果、平均回数２回では12mAに対して平均化回数30回では110mAに増大することが分かる。
【００４４】
また、エンジン内の圧力状態の頻度パターンを想定して、従来の最大平均化法と本発明の逆特性係数で平均化する方法の平均電流を比較した。エンジン内の圧力状態の頻度を高圧側に中心がある頻度パターン図１６（ａ）と常圧に中心がある頻度パターン図１６（ｂ）とした。
【００４５】
図１７に従来平均化法と本発明の圧力頻度パターン２種の電力比較結果を示す。横軸に比較対象を縦軸に平均演算電流と従来を100％としたときの演算電流比を示す。その結果、従来の平均化法は、図１５の平均化30回に相当し、全圧力領域で110mA一定であり、平均電流は110mAである。一方、本発明では、高圧側に中心がある頻度パターン（１）では、17mAと従来の15％、常圧が中心にある頻度パターン（２）でも、43mAと従来の40％と電流削減の効果が確認できる。なお、この電流削減効果は、回路チップのデジタル電源をモニタすることで確認できる。
【００４６】
以上説明したように、本実施例のガス検出装置では、逆特性フィルタ１１２を圧力補正部１０８内の補正Table１１０と湿度圧力信号加算部１１１の間に配置することにより、ガス検出装置の出力ばらつきを低減可能となる。また、ガス検出装置の消費電力削減が可能である。
【００４７】
また、以上のように図１の逆特性フィルタ配置構成および図７の逆特性係数によると、圧力補正部１０８内の補正Table１１０と湿度圧力信号加算部１１１の間に逆特性フィルタ１１２を配置し、圧力毎に逆特性係数を可変とし、例えば、55kPa、100kPa、300kPaでの平均化係数をそれぞれ30回、14回、1回とすることで、圧力補正信号のばらつきが平均化され、その圧力補正後の湿度信号のばらつきを低減でき信号品質を向上させる効果がある。
【００４８】
また、エンジン内の圧力状態の頻度を高圧側に中心がある頻度パターンにおける平均化処理の平均電流は、圧力毎に逆特性係数を可変とすることで、頻度の高い高圧側では、平均化係数が５回以下となり、20mA以下の電流が支配的となり、頻度の低い低圧側の平均化係数３０回における110mAの電流が平均化され、全体の平均電流は17mAと従来の平均電流110mAに対して85％の電力削減の効果がある。
【実施例２】
【００４９】
図１８を参照して、本発明の実施例２のガス検出装置について説明する。図１８は本実施例のガス検出装置の構成を示す図である。
【００５０】
基本構成は、実施例１と同じである。違いは、圧力補正部２０８内の逆特性フィルタ２１２の配置位置である。本実施例では、逆特性フィルタ２１２を湿度圧力信号加算部２１１とコード変換部２０９の間に配置している。実施例１と同様に、逆特性フィルタ２１２は、湿度信号の圧力補正特性の傾きを比で表した係数を逆特性の平均化回数として平均化処理するブロックである。
【００５１】
ばらつきを持った圧力補正値が湿度圧力信号加算部２１１で加算されるため、湿度圧力信号加算部２１１の出力後に平均化処理しても逆特性係数が有効であり、実施例１と同様の効果がある。さらに、湿度信号のばらつき成分も平均化処理されるため、さらなるばらつき低減効果が期待できる。
【００５２】
以上説明したように、本実施例のガス検出装置では、逆特性フィルタ２１２を圧力補正部２０８内の湿度圧力信号加算部２１１とコード変換部２０９の間に配置することにより、ガス検出装置の出力ばらつきを低減可能となる。また、ガス検出装置の消費電力削減が可能である。
【００５３】
また、以上のように図１８の逆特性フィルタ配置構成および図７の逆特性係数によると、圧力補正部２０８内の湿度圧力信号加算部２１１とコード変換部２０９の間に逆特性フィルタ２１２を配置し、圧力毎に逆特性係数を可変とし、例えば、55kPa、100kPa、300kPaでの平均化係数をそれぞれ30回、14回、1回とすることで、圧力補正信号のばらつきが平均化され、その圧力補正後の湿度信号のばらつきを低減でき信号品質を向上させる効果がある。
【００５４】
また、実施例１と同様に平均化処理電流は、平均電流は17mAと従来の平均電流110mAに対して85％の電力削減の効果がある。
【実施例３】
【００５５】
図１９を参照して、本発明の実施例３のガス検出装置について説明する。図１９は本実施例のガス検出装置の構成を示す図である。
【００５６】
基本構成は、実施例１と同じである。違いは、圧力補正部３０８内の逆特性フィルタ３１２の配置位置である。逆特性フィルタ３１２を補正Table３１０の前に配置している。つまり、逆特性フィルタ３１２を圧力センサ３０３と補正テーブル３１０の間に配置している。実施例１と同様に、逆特性フィルタ３１２は、湿度信号の圧力補正特性の傾きを比で表した係数を逆特性の平均化回数として平均化処理するブロックである。
【００５７】
圧力信号そのものも補正Tableで補正された信号も同じばらつきを持っているため、補正Table３１０の前段で平均化処理しても逆特性係数が有効であり、実施例１と同様の効果がある。さらに、圧力信号そのものものばらつきも平均化処理されるため、圧力信号のそのもののばらつき低減効果が期待できる。
【００５８】
以上説明したように、本実施例のガス検出装置では、逆特性フィルタ３１２を圧力補正部３０８内の補正Table３１０の前段に配置することにより、ガス検出装置の出力ばらつきを低減可能となる。また、ガス検出装置の消費電力削減が可能である。
【００５９】
また、以上のように図１９の逆特性フィルタ配置構成および図７の逆特性係数によると、圧力補正部３０８内の補正Table３１０の前段に逆特性フィルタ３１２を配置し、圧力毎に逆特性係数を可変とし、例えば、55kPa、100kPa、300kPaでの平均化係数をそれぞれ30回、14回、1回とすることで、圧力補正信号のばらつきが平均化され、その圧力補正後の湿度信号のばらつきを低減でき信号品質を向上させる効果がある。
【００６０】
また、実施例１と同様に平均化処理電流は、平均電流は17mAと従来の平均電流110mAに対して85％の電力削減の効果がある。
【００６１】
上記各実施例のガス検出装置を自動車に搭載し、湿度センサ、圧力センサ、温度センサの各センサをエンジンへ燃焼空気を供給する空気吸入系統に設置することで、吸入される燃焼空気の温度、圧力、湿度（水分量）に基づく高効率なエンジン制御が可能となる。
【００６２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０１，２０１，３０１…温度センサ
１０２，２０２，３０２…湿度センサ
１０３，２０３，３０３…圧力センサ
１０４，２０４，３０４…ＡＤＣ１
１０５，２０５，３０５…ＡＤＣ２
１０６，２０６，３０６…ＡＤＣ３
１０７，２０７，３０７…温度補正部
１０８，２０８，３０８…圧力補正部
１０９，２０９，３０９…コード変換部
１１０，２１０，３１０…補正Table（補正テーブル）
１１１，２１１，３１１…湿度圧力信号加算部
１１２，２１２，３１２…逆特性フィルタ
１１３，２１３，３１３…補正演算部
１１４，１１５…オペアンプ
１１６…ＰＧＡ
１１７，１１８…抵抗ブリッジ
１１９…湿度信号
１３０…デコーダ
１３１…データ蓄積部
１３２…平均化処理部
１３３ａ，１３３ｂ…フリップフロップ
１３４…クロック
１３５…16bitデータ（並列データ）
１３６…シフトレジスタ
１３７…リタイミングブロック
１３８…センサ信号
１３９…平均回数制御ブロック
１４０…並列30データ
１４１…加算ブロック
１４２…除算ブロック
１５０…ANDゲート
１５１，１５５…ORゲート
１５２…NOTゲート
１５３，１５４，１５６…半加算器
１５７ａ，１５７ｂ，１５７ｎ…全加算器
１６０…16bitデータの加算器
１７０…被除数
１７１…除数
１７２…商
１７３…余り
１７４…減算回路（サブブロック）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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