DE112020005903T5 - Filterschaltkreis - Google Patents

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Abstract

Es ist ein Filterschaltkreis bereitbestellt, der zufriedenstellende Dämpfungseigenschaften aufweist, während eine reduzierte Berechnungsmenge erforderlich ist.der Filterkreislauf beinhaltet eine Eingabeeinheit, in die ein Signal eingegeben wird; eine Ausgabeeinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Ausgabewert in Übereinstimmung mit einem Eingabewert des Signals auszugeben; eine erste Speichereinheit, die dazu eingerichtet ist, den Eingabewert und den Ausgabewert zu speichern; eine Vergleicheinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Eingabewert und einen Ausgabewert zu vergleichen; und eine Korrektureinheit, die dazu ausgelegt ist, einen Ausgabewert in Übereinstimmung mit einer Ausgabe der Vergleicheinheit zu korrigieren. Die Vergleicheinheit ist dazu eingerichtet, einen aktuellen Eingabewert mit einem vorhergehenden Ausgabewert zu vergleichen. Die Korrektureinheit ist dazu eingerichtet, einen ersten Korrekturwert zu dem aktuellen Eingabewert und zu dem vorhergehenden Ausgabewert zu addieren, wenn ein Vergleichsergebnis der Vergleicheinheit zwischen dem aktuellen Eingabewert und dem vorhergehenden Ausgabewert größer als ein vorbestimmter Wert ist, und ist dazu eingerichtet, einen zweiten Korrekturwert, der kleiner als der erste Korrekturwert ist, zu dem aktuellen Eingabewert und zu dem vorhergehenden Ausgabewert zu addieren, wenn das Vergleichsergebnis kleiner als oder gleich zu dem vorbestimmten Wert ist. Die Ausgabeeinheit ist dazu eingerichtet, einen aktuellen Ausgabewert zu berechnen, basierend auf

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Filterschaltkreis.
  • [Hintergrund]
  • Herkömmlicherweise wird ein digitaler Filter mit einem multiplizierenden Element bereitgestellt. Der digitale Filter beinhaltet ein Multiplikationsmittel, das eine Filterkonstante in Bezug auf das Multiplikationselement multipliziert; ein Integrationsmittel, das einen Wert des niederwertigen Bytes integriert, der einem Dezimalteil eines Multiplikationsergebnisses des Multiplikationsmittels pro Multiplikationsvorgang entspricht,; ein Überlauferfassungsmittel, das erfasst, dass ein Wert eines Berechnungsergebnisses des Integrationsmittels um ±1 oder mehr überläuft, ±1 nur dann ausgibt, wenn ein Überlauf auftritt, und in den anderen Fällen 0 ausgibt; und ein Additionsmittel, das eine Ausgabe des Überlauferfassungsmittels zu einem Wert des höherwertigen Bytes addiert, der einem Integer-Teil des Multiplikationsergebnisses entspricht (siehe z.B., Patentdokument 1).
  • [Dokumente des Standes der Technik]
  • [Patentdokumente]
  • [Patentdokument 1] Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. H07-030373
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Von der Erfindung zu lösendes Problem]
  • Um zufriedenstellende Dämpfungseigenschaften/Abschwächungseigenschaften in Bezug auf ein Signal bei einer Grenzfrequent zu erhalten, erhöht sich eine erforderliche Berechnungsmenge eines digitalen Filters.
  • In einem konventionellen digitalen Filter, sind, um zufriedenstellende Dämpfungseigenschaften bei einer Grenzfrequenz zu erhalten, mehrere Pufferstufen/Zwischenspeicherstufen zum Halten von Ausgaben eines Additionsmittels erforderlich, um sich dem Anstieg in der erforderlichen Berechnungsmenge anzupassen, was zu einem Anstieg der Speichergröße (Puffergröße) führt.
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Filterschaltkreis bereitzustellen, der dazu geeignet ist, zufriedenstellende Dämpfungseigenschaften zu erhalten, während die erforderliche Berechnungsmenge reduziert ist/wird.
  • [Mittel zur Lösung des Problems]
  • Ein Filterschaltkreis gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Eingabeeinheit, in die jeweils ein Signal eingegeben wird; eine Ausgabeeinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Ausgabewert in Übereinstimmung mit einem Eingabewert des Signals auszugeben; eine erste Speichereinheit, die dazu eingerichtet ist, den Eingabewert und den Ausgabewert zu speichern; eine Vergleicheinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Eingabewert und einen Ausgabewert zu vergleichen; und eine Korrektureinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Ausgabewert in Übereinstimmung mit einer Ausgabe der Vergleicheinheit zu korrigieren. Die Vergleicheinheit ist dazu eingerichtet, einen aktuellen Eingabewert mit einem letzten/vorhergehenden Ausgabewert zu vergleichen. Die Korrektureinheit ist dazu eingerichtet, einen ersten Korrekturwert zu dem aktuellen Eingabewert und dem vorhergehenden Ausgabewert zu addieren, wenn ein Vergleichsergebnis der Vergleicheinheit zwischen dem aktuellen Eingabewert und dem vorhergehenden Ausgabewert größer als ein vorbestimmter Wert ist, und ist dazu eingerichtet, einen zweiten Korrekturwert, der kleiner als der erste Korrekturwert ist, zu dem aktuellen Eingabewert und dem vorhergehenden Ausgabewert zu addieren, wenn das Vergleichsergebnis kleiner als oder gleich zu dem vorbestimmten Wert ist. Die Ausgabeeinheit ist dazu eingerichtet, einen aktuellen Ausgabewert basierend auf dem aktuellen Eingabewert und dem vorhergehenden Ausgabewert, zu denen der erste Korrekturwert oder der zweite Korrekturwert addiert wurde, zu berechnen.
  • [Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
  • Es kann ein Filterschaltkreis bereitgestellt sein, der zufriedenstellende Dämpfungseigenschaften bereitstellt, während die erforderliche Berechnungsmenge reduziert wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Diagramm, das einen Filterschaltkreis 100 gemäß einer Ausführungsform darstellt;
    • 2 ist ein Flussdiagramm zu Veranschaulichung eines Ablaufs, der von einer Vergleichberechnungseinheit 150 durchgeführt wird.
    • 3A ist ein Diagramm, das eine Antwort eines Tiefpassfilters darstellt.
    • 3B ist ein Diagramm, das eine Antwort eines Tiefpassfilters darstellt.
    • 4 ist ein Diagramm, das Frequenzfolgeeigenschaften des Filterschaltkreises 100 darstellt.
    • 5 ist ein Diagramm, das eine Ausgabe-Wellenform des Tiefpassfilters darstellt.
  • [Ausführungsform der Erfindung]
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform beschrieben, die einen Filterschaltkreis der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • <Ausführungsform>
  • 1 ist ein Diagramm, das einen Filterschaltkreis 100 einer Ausführungsform darstellt. Der Filterschaltkreis 100 beinhaltet eine Eingabeeinheit 110, Puffer/Zwischenspeicher 120, 130, 140, eine Vergleichberechnungseinheit 150, eine Ausgabeberechnungseinheit 160, und eine Ausgabeeinheit 170.
  • Der Filterschaltkreis 100 ist ein Beispiel eines digitalen Filters, der durch einen 8-bit oder 16-bit Microcomputer umgesetzt ist. Nachfolgend wird ein Modus beschrieben, in dem der Filterschaltkreis 100 mit einem vorbestimmten Sensor verbunden ist, und ein Signal, das von dem Sensor erfasst wird, eingegeben wird. Das von dem Sensor erfasste Signal beinhaltet ein Hochfrequenzrauschen.
  • Der Filterschaltkreis 100 ist ein Tiefpassfilter, der die Frequenzkomponenten eines Eingabesignals abschneidet, die gleich zu oder höher als eine Grenzfrequenz sind, und nur Frequenzkomponenten ausgibt, die niedriger als die Grenzfrequenz sind.
  • Die Eingabeeinheit 110 ist mit dem Filterschaltkreis 100 verbunden und ist ein Eingabeterminal zur Eingabe eines Eingabesignals Eingabe, das von dem Sensor erfasst wurde. Die Eingabeeinheit 110 ist mit einem Eingabeterminal des Puffers 120 innerhalb des Filterschaltkreises 100 verbunden. Die Eingabeeinheit 110 ist ein Eingabeterminal eines Microcomputers, der den Filterschaltkreis 100 umsetzt.
  • Der Puffer 120 beinhaltet einen Eingabeterminal, der mit der Eingabeeinheit 110 verbunden ist, und einen Ausgabeterminal, der mit dem Puffer 140 und der Vergleichberechnungseinheit 150 verbunden ist. Der Puffer 120 gibt ein Eingabesignal Eingabe von der Eingabeeinheit 110 an der Puffer 140 und die Vergleichberechnungseinheit 150 aus.
  • Der Puffer 130 weist einen Eingabeterminal, der mit der Ausgabeberechnungseinheit 160 verbunden ist, und einen Ausgabeterminal, der mit der Vergleichberechnungseinheit 150 verbunden ist, auf. Der Puffer 130 hält eine Ausgabewert Ausgabe, der von der Ausgabeberechnungseinheit 160 ausgegeben wird, und gibt den Ausgabewert Ausgabe in einem nächsten Kontrollzyklus als einen vorhergehenden/letzten Ausgabewert vorAusgabe an die Vergleichberechnungseinheit 150 aus.
  • Der Puffer 140 weist einen Eingabeterminal, der mit dem Puffer 120 verbunden ist, und einen Ausgabeterminal, der mit der Vergleichsberechnungseinheit 150 verbunden ist, auf. Der Puffer 140 hält ein Eingabesignal Eingabe, das von dem Puffer 120 eingegeben wird, und gibt das Eingabesignal Eingabe in einem nächsten Kontrollzyklus als ein letztes/vorhergehendes Eingabesignal vorEingabe aus.
  • Die Vergleichberechnungseinheit 150 beinhaltet eine Vergleicheinheit 151 und eine Korrektureinheit 152. Die Vergleichberechnungseinheit 150 weist einen Eingabeterminal, der mit den Puffern 120, 130, und 140 verbunden ist, und einen Ausgabeterminal, der mit der Ausgabeberechnungseinheit 160 verbunden ist, auf.
  • Die Vergleicheinheit 151 vergleicht ein Eingabesignal Eingabe von dem Puffer 120 mit einem vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe, der von dem Puffer 130 eingegeben wird. Die Korrektureinheit 152 korrigiert ein Eingabesignal Eingabe, das von dem Puffer 120 eingegeben wird, einen vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe, der von dem Puffer 130 ausgegeben wird, und ein vorhergehendes Eingabesignal vorEingabe, das von dem Puffer 140 eingegeben wird, in Übereinstimmung mit einem Vergleichsergebnis der Vergleicheinheit 151, und gibt diese korrigierten Signale and die Ausgabeberechnungseinheit 160 aus.
  • Die Ausgabeberechnungseinheit 160 weist einen Eingabeterminal, der mit der Vergleichberechnungseinheit 150 verbunden ist, und einen Ausgabeterminal, der mit der Ausgabeeinheit 170 und dem Puffer 130 verbunden ist, auf. Die Ausgabeberechnungseinheit 160 gibt einen Ausgabewert Ausgabe aus, der aus einer Berechnung der Gewichtung mit vorbestimmter Gewichtung eines korrigierten Eingabesignals Eingabe, eines vorhergehenden Ausgabewerts vorAusgabe, und eines vorhergehenden Eingabesignals vorEingabe, die von der Vergleicheinheit 150 ausgegeben wurden, und Aufsummieren der so gewichteten drei Signale erhalten wird.
  • Die Ausgabeberechnungseinheit 160 berechnet einen Ausgabewert Ausgabe durch Ausführen eines Gewichtungsvorgangs und eines Aufsummierungsvorgangs gemäß der folgenden Formel: Ausgabe = vorAusgabe / 2 + vorAusgabe + vorAusgabe / 32 + vorAusgabe / 16 + Eingabe/8 + vorEingabe/32
    Figure DE112020005903T5_0001
  • Die Ausgabeberechnungseinheit 160 berechnet auf der rechtsgelegenen Seite der vorstehend genannten Formel für jeden Ausdruck (vorAusgabe/2, vorAusgabe/4, vorAusgabe/32, vorAusgabe/16, Eingabe/8, und vorEingabe/32) einen Integer-Wert, der auf eine Kommastelle gerundet ist, und berechnet die Summe der Integer-Werte der entsprechenden Ausdrücke. Die auf die sechs rechtsgelegenen Ausdrücke angewandten Gewichtungen sind 1/2, 1/4, 1/32, 1/16, 1/8, bzw. 1/32.
  • Hochfrequenzrauschen weist eine große Variation im Signallevel auf. Um einen Tiefpassfilter zu erzielen, der dazu fähig ist, Hochfrequenzrauschen zu entfernen, ist die Ausgabeberechnungseinheit 160 derart eingerichtet, dass die Gewichtung für einen vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe größer ist, die Gewichtung für ein Eingabesignal Eingabe kleiner ist, und die Gewichtung für ein vorhergehenden Eingabesignal vorEingabe kleiner ist.
  • Die Gewichtung für einen vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe wird somit größer gemacht, um zu verhindern, dass sich ein Ausgabewert Ausgabe gegenüber einem vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe signifikant verändert. Durch ein Festlegen der Gewichtung für ein vorhergehendes Eingabesignal vorEingabe auf 1/8 wird verhindert, dass sich eine Ausgabe gegenüber einem vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe signifikant verändert, während ein Signallevel eines Eingabesignals Eingabe zu dem Ausgabewert Ausgabe addiert wird. Indem die Gewichtung für ein vorhergehendes Eingabesignals vorEingabe kleiner festgelegt wird als die Gewichtung für das Eingabesignal Eingabe, wird ein Einfluss des Addierens eines Signallevels eines vorhergehenden Eingabesignals vorEingabe zu einem Ausgabewert Ausgabe minimiert, während das Signallevel des vorhergehenden Eingabesignals vorEingabe zu dem Ausgabewert Ausgabe addiert wird.
  • Die Ausgabeberechnungseinheit 160 führt somit einen Gewichtungsvorgang in der vorstehend beschriebenen Weise durch, um den Tiefpassfilter zu erzielen.
  • Die Ausgabeeinheit 170 gibt einen Ausgabewert Ausgabe der Ausgabeberechnungseinheit 160 aus. Die Ausgabeeinheit 170 ist, zum Beispiel, mit einer Vorrichtung oder ähnlichem verbunden, die ein Erfassungsergebnis des vorbestimmten Sensors, mit dem der Filterschaltkreis 100 verbunden ist, nutzt.
  • Der Filterschaltkreis führt, wiederholt in vorbestimmten Kontrollzyklen, einen Ablauf zum Ausgeben eines Ausgabewert Ausgabe durch, der als ein Ergebnis von Frequenzkomponenten erhalten wird, die die Grenzfrequenz oder mehr eines Eingabesignals aufweisen, das abgeschnitten wurde.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf darstellt, der von der Vergleichberechnungseinheit 150 durchgeführt wird. Die Vergleichberechnungseinheit 150 führt wiederholt den Ablauf vom Start bis zum Ende, wie in 2 dargestellt, in vorbestimmten Kontrollzyklen aus.
  • In Schritt S1 berechnet die Vergleicheinheit 151 einen Absolutwert (Abs(vorAusgabe-Eingabe)) einer Differenz zwischen einem Eingabesignal Eingabe, das von dem Puffer 120 eingegeben wird, und einem vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe, der von dem Puffer 130 eingegeben wird, und bestimmt, ob der Absolutwert 4 oder mehr beträgt.
  • In Schritt S1 vergleicht die Vergleicheinheit 151 das Eingabesignal Eingabe von dem Puffer 120 mit dem vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe, der von dem Puffer 130 eingegeben wurde.
  • In Reaktion darauf, dass die Vergleicheinheit 151 bestimmt, dass der Absolutwert der Differenz 4 oder mehr ist (S1: JA), korrigiert die Korrektureinheit 152 das Eingabesignal Eingabe, den vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe, und das vorhergehende Eingabesignal vorEingabe unter Verwendung eines größeren Korrekturwerts (Schritt S2). Insbesondere führt die Korrektureinheit 152 die Korrektur durch Addieren von 4 zu dem Eingabesignal Eingabe, zu dem vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe, und zu dem vorhergehenden Eingabesignal vorEingabe durch.
  • In Reaktion darauf, dass die Vergleicheinheit 151 bestimmt, dass der Absolutwert der Differenz kleiner als 4 ist (S1: NEIN), korrigiert die Korrektureinheit das Eingabesignal Eingabe, den vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe, und das vorhergehende Eingabesignal vorEingabe unter Verwendung eines kleineren Korrekturwerts (Schritt S3). Insbesondere führt die Korrektureinheit 152 die Korrektur durch Addieren von 2 zu dem Eingabesignal Eingabe, zu dem vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe, und zu dem vorhergehenden Eingabesignal vorEingabe durch.
  • Ein Fall, in dem der Absolutwert der Differenz, der durch die Vergleicheinheit 151 erhalten wird, 4 oder mehr ist, ist ein Fall, in dem die Differenz zwischen dem Eingabesignal Eingabe und dem vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe relativ groß ist, und ist ein Fall, in dem das Eingabesignal Eingabe im Hinblick auf den vorhergehenden Ausgabewert vorAusgabe relativ groß ist.
  • Wenn die Ausgabeberechnungseinheit 160 einen Ausgabewert Ausgabe berechnet, wird durch einen Rundungsvorgang ein Rundungsfehler erzeugt, weil jeder der gewichteten Ausdrücke auf eine Kommastelle gerundet wird. Um einen solchen Rundungsfehler zu reduzieren, addiert die Korrektureinheit 152 größere Werte hinzu, um ein Abschneiden zu erleichtern, wenn eine Änderung eines Eingabesignals Eingabe groß ist, und addiert kleinere Werte hinzu, um ein Abschneiden zu erschweren, wenn eine Änderung eines Eingabesignals Eingabe klein ist.
  • Der in Schritt S2 verwendete Korrekturwert ist nicht auf 4 begrenzt, sondern sollte größer als der in Schritt S3 verwendete Korrekturwert sein. Der in Schritt S3 verwendete Korrekturwert ist nicht auf 2 begrenzt, sondern sollte kleiner als der in Schritt S2 verwendete Korrekturwert sein.
  • 3A und 3B sind Diagramme, die Antworten des Tiefpassfilters zeigen. 3A zeigt eine Antwort (Eigenschaften sind durch eine Strichlinie angezeigt) des Filterschaltkreises 100. 3B zeigt eine Antwort (Eigenschaften sind durch eine Strichlinie angezeigt) eines Tiefpassfilters zum Vergleich, in dem die Vergleichberechnungseinheit 150 von dem Filterschaltkreis 100 entfernt ist. In 3A und 3B entspricht eine horizontale Achse der Zeit (Millisekunden) und eine vertikale Achse entspricht einem Signallevel (keine Einheit).
  • In 3A und 3B zeigen durchgezogene Linien Wellenformen von Stufeneingaben an, Strichlinien zeigen Antworten der Ausgabewerte Ausgabe der Tiefpassfilter an, und Strichpunktlinien zeigen eine Antwort eine Ausgabewerts an, der von einem konventionellen Tiefpassfilter mit mehrstufigen Puffern, unter Berücksichtigung von Dezimalstellen erhalten wurde. Die Wellenformen der als durchgehende Linie dargestellten Stufeneingaben und die Wellenformen der als Strichpunktlinien dargestellten Antworten, die in 3A und 3B gezeigt sind, sind dieselben zwischen den 3A und 3B.
  • Wie in 3A gezeigt, steigt, in Reaktion auf die Wellenform der Stufeneingabe, der Ausgabewert Ausgabe des Filterschaltkreises 100 in etwa 10 ms, und ein Signallevel von etwa 97 in Bezug auf 100 der Eingabe wird erhalten. Verglichen mit dem konventionellen Tiefpassfilter (Strichpunktlinie), kann festgestellt werden, dass die Antwort schneller ist.
  • Wie in 3B zum Vergleich gezeigt, steigt der Ausgabewert Ausgabe des Filterschaltkreises 100 in Reaktion auf die Wellenform der Stufeneingabe in etwa 15 ms an, und ein Signallevel von etwa 78 in Bezug auf 100 der Eingabe wird erreicht. Es kann festgestellt werden, dass, obwohl die Antwort schneller ist als der konventionelle Tiefpassfilter (Strichpunktlinie), die Antwort langsamer ist und das Signallevel kleiner ist als das des Filterschaltkreises 100.
  • Dadurch kann bestätigt werden, dass der Filterschaltkreis 100 eine schnelle Antwort aufweist, und zufriedenstellende Folgeeigenschaften in Bezug auf eine Eingabe aufweist.
  • 4 ist ein Diagramm, das Frequenzfolgeeigenschaften des Filterschalkreises 100 darstellt. Die in 4 gezeigten Eigenschaften sind durch eine Simulation erhalten. In 4 entspricht die horizontale Achse der Zeit (Millisekunden (ms)), und die vertikale Achse entspricht einem Signallevel (keine Einheit). Die durch die dunkle Linie dargestellten Eigenschaften sind Eigenschaften eines Eingabesignals, und die durch die helle Linie dargestellten Eigenschaften sind Eigenschaften eines Ausgabewerts Ausgabe. In 4 wird die Frequenz des Eingabesignals über die Zeit graduell/schrittweise erhöht, und insbesondere wird die Frequenz des Eingabesignals kontinuierlich von 10 Hz auf 10 kHz erhöht.
  • Der Ausgabewert Ausgabe ist etwa etwas kleiner (kleinere Amplitude) als das Signallevel des Eingabesignals, wenn die Frequenz des Eingabesignals niedrig ist, wohingegen, wenn die Frequenz des Eingabesignals hoch ist, die Amplitude um etwa 1/10 gedämpft/geschwächt ist. Es kann auch festgestellt werden, dass der Ausgabewert Ausgabe dem Frequenzanstieg gleichmäßig folgt.
  • Es kann festgestellt werden, dass die Dämpfungsrate somit auf der Hochfrequenzseite ansteigt, was anzeigt, dass der Tiefpassfilter, der dazu fähig ist, Hochfrequenzrauschen zu entfernen, erhalten ist/wird.
  • 5 ist ein Diagramm, das eine Ausgabe-Wellenform des Tiefpassfilters zeigt. Die in 5 gezeigten Eigenschaften sind die, die durch ein Experiment erhalten wurden. In 5 entspricht die horizontale Achse der Zeit (Millisekunden) und die vertikale Achse entspricht einem Signallevel (keine Einheit) .
  • In 5 zeigen die durch die dunkelste Linie dargestellten Eigenschaften ein Eingabesignal Eingabe an; die durch die mitteltonig Linie dargestellten Eigenschaften zeigen einen Ausgabewert Ausgabe des Filterschaltkreises 100 an, und die durch die hellste Linie dargestellten Eigenschaften zeigen eine Ausgabewert an, der unter Berücksichtigung von Dezimalstellen von einem konventionellen Tiefpassfilter mit 8 Puffern, die eine mehrstufige Konfiguration aufweisen, erhalten wurde.
  • In 5, wie in 4, wird/ist die Frequenz des Eingabesignal über die Zeit graduell/schrittweise erhöht, und, insbesondere kontinuierlich von 10 Hz auf 10 kHz erhöht.
  • Es kann festgestellt werden, dass in Bezug auf das Eingabesignal Eingabe, die Ausgaben des Filterschaltkreises 100 und des konventionellen Tiefpassfilters dämpfen, und der Ausgabewert Ausgabe des Filterschaltkreises 100 mehr dämpft (um eine kleinere Amplitude aufzuweisen) als der Ausgabewert des konventionellen Tiefpassfilters.
  • Somit weist der Filterschaltkreis 100 eine schnelle Antwort/Reaktion auf und hat eine höhere Dämpfungsrate als der konventionelle Tiefpassfilter, der mehrstufige Puffer aufweist. In dem Filterschaltkreis 100 ist die Anzahl an Puffern (120, 130, und 140) drei, und ein Ausgabewert Ausgabe kann nur/allein durch Berechnen einer Differenz in der Vergleicheinheit 151 der Vergleichberechnungseinheit 150, Addieren eines Korrekturwerts in der Korrektureinheit 152, und Berechnen einer gewichteten Summe in der Ausgabeberechnungseinheit 160, erhalten werden.
  • Deshalb ist es möglich, einen Filterschaltkreis 100 bereitzustellen, der zufriedenstellende Dämpfungseigenschaften aufweist, während die erforderliche Berechnungsmenge reduziert wird. Der Filterschaltkreis 100 kann durch einen Microcomputer in der Größenordnung von 8 Bit oder 16 Bit implementiert werden.
  • Es ist zu beachten, dass, obwohl die Konfiguration des Filterschaltkreises 100, der den Puffer 140 beinhaltet, vorstehend beschrieben wurde, muss der Puffer 140 nicht in dem Filterschaltkreis 100 beinhaltet sein. In diesem Fall beinhaltet eine Ausgabe der Ausgabeberechnungseinheit 150 kein korrigiertes vorhergehendes Eingabesignal vorEingabe, und die Ausgabeberechnungseinheit 160 berechnet einen Ausgabewert Ausgabe ohne das vorhergehende Eingabesignal vorEingabe zu verwenden.
  • Obwohl die Filterschaltkreise der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt, und diverse Modifikationen und Variationen sind möglich, ohne von den durch die Ansprüche definierten Umfängen abzuweichen.
  • Die vorliegende internationale Anmeldung beansprucht die Priorität basierend auf der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-219817 , eingereicht am 4. Dezember 2019, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme einbezogen ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Filterschaltkreis
    110
    Eingabeeinheit
    120, 130, 140
    Puffer
    150
    Vergleichberechnungseinheit
    151
    Vergleicheinheit
    152
    Korrektureinheit
    160
    Ausgabeberechnungseinheit
    170
    Ausgabeeinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2019219817 [0051]

Claims (3)

  1. Filterschaltkreis, umfassend: eine Eingabeeinheit, in die ein Signal eingegeben wird; eine Ausgabeeinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Ausgabewert in Übereinstimmung mit dem Eingabewert des Signals auszugeben; eine erste Speichereinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Eingabewert und einen Ausgabewert zu speichern; eine Vergleicheinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Eingabewert und einen Ausgabewert zu vergleichen; und eine Korrektureinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Ausgabewert in Übereinstimmung mit einer Ausgabe der Vergleicheinheit zu korrigieren, wobei die Vergleicheinheit dazu eingerichtet ist, einen aktuellen Eingabewert mit einem vorhergehenden Ausgabewert zu vergleichen, die Korrektureinheit dazu eingerichtet ist, einen ersten Korrekturwert zu dem aktuellen Eingabewert und zu dem vorhergehenden Ausgabewert zu addieren, wenn ein Vergleichsergebnis der Vergleicheinheit zwischen dem aktuellen Eingabewert und dem vorhergehenden Ausgabewert größer als ein vorbestimmter Wert ist, und dazu eingerichtet ist, einen zweiten Korrekturwert, der kleiner als der erste Korrekturwer ist, zu dem aktuellen Eingabewert und dem vorhergehenden Ausgabewert zu addieren, wenn das Vergleichsergebnis kleiner als oder gleich zu dem vorbestimmten Wert ist, und die Ausgabeeinheit dazu eingerichtet ist, einen aktuellen Ausgabewert zu berechnen, basierend auf dem aktuellen Eingabewert und dem vorhergehenden Ausgabewert, zu jedem von denen der erste Korrekturwert oder der zweite Korrekturwert addiert wurde.
  2. Filterschaltkreis nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine zweite Speichereinheit, die dazu eingerichtet ist, einen vorhergehenden Eingabewert zu speichern, wobei die Ausgabeeinheit dazu eingerichtet ist, den aktuellen Ausgabewert zu berechnen, basierend auf dem aktuellen Eingabewert und dem vorhergehenden Ausgabewert, zu jedem von denen der erste Korrekturwert oder der zweite Korrekturwert addiert wurde, und basierend auf dem vorhergehenden Eingabewert, der in der zweiten Speichereinheit gespeichert ist.
  3. Filterschaltkreis nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausgabeeinheit dazu eingerichtet ist, wenn der Ausgabewert berechnet wird, eine Gewichtung zu verwenden, die auf den vorhergehenden Ausgabewert angewandt wurde, und die größer als eine Gewichtung ist, die auf den aktuellen Eingabewert angewandt wurde.
DE112020005903.0T 2019-12-04 2020-11-12 Filterschaltkreis Pending DE112020005903T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-219817 2019-12-04
JP2019219817 2019-12-04
PCT/JP2020/042228 WO2021111838A1 (ja) 2019-12-04 2020-11-12 フィルタ回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112020005903T5 true DE112020005903T5 (de) 2022-09-15

Family

ID=76222290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112020005903.0T Pending DE112020005903T5 (de) 2019-12-04 2020-11-12 Filterschaltkreis

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220294425A1 (de)
JP (1) JP7407838B2 (de)
KR (1) KR102683462B1 (de)
CN (1) CN114747139A (de)
DE (1) DE112020005903T5 (de)
WO (1) WO2021111838A1 (de)

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