JP3300107B2 - ディジタル計量装置用低周波減衰器 - Google Patents
ディジタル計量装置用低周波減衰器Info
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- JP3300107B2 JP3300107B2 JP12824093A JP12824093A JP3300107B2 JP 3300107 B2 JP3300107 B2 JP 3300107B2 JP 12824093 A JP12824093 A JP 12824093A JP 12824093 A JP12824093 A JP 12824093A JP 3300107 B2 JP3300107 B2 JP 3300107B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、計量信号に含まれる低
周波ノイズを減衰させる装置に関し、特にディジタル計
量信号を減衰させる装置に関する。
周波ノイズを減衰させる装置に関し、特にディジタル計
量信号を減衰させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えばロードセル等によって得
た計量信号には、床の振動等の外乱の影響を受け、低周
波振動成分を含むことがある。このような低周波振動成
分を除去するために、従来、アナログまたはディジタル
のローパスフィルタが使用されていた。
た計量信号には、床の振動等の外乱の影響を受け、低周
波振動成分を含むことがある。このような低周波振動成
分を除去するために、従来、アナログまたはディジタル
のローパスフィルタが使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、計量信号に含
まれる低周波振動成分には、余り振幅は大きくない例え
ば５Ｈｚ程度のものが含まれており、これを上述したロ
ーパスフィルタによって除去しようとすると、大きな位
相遅れが生じる。そのため、フィルタ出力が定常状態に
なるまでに長時間を有し、高能力（単位時間当たりに計
量できる物品数を多くできる）が要求される計量器で
は、事実上、このような低周波振動成分を除去すること
は非常に困難であり、放置されているのが現実である。
まれる低周波振動成分には、余り振幅は大きくない例え
ば５Ｈｚ程度のものが含まれており、これを上述したロ
ーパスフィルタによって除去しようとすると、大きな位
相遅れが生じる。そのため、フィルタ出力が定常状態に
なるまでに長時間を有し、高能力（単位時間当たりに計
量できる物品数を多くできる）が要求される計量器で
は、事実上、このような低周波振動成分を除去すること
は非常に困難であり、放置されているのが現実である。
【０００４】しかし、このような小さな振幅の低周波振
動成分が存在するだけで、精度が非常に低下していた。
仮に計量信号の真値をＰ、低周波振動成分の頂点及び谷
点での振幅（最大振幅）をｄとすると、この低周波振動
成分を含む計量信号の精度は±Ｐ／ｄで表される。この
低周波振動成分を仮に１／３に低減するだけで、精度が
３倍に向上する。
動成分が存在するだけで、精度が非常に低下していた。
仮に計量信号の真値をＰ、低周波振動成分の頂点及び谷
点での振幅（最大振幅）をｄとすると、この低周波振動
成分を含む計量信号の精度は±Ｐ／ｄで表される。この
低周波振動成分を仮に１／３に低減するだけで、精度が
３倍に向上する。
【０００５】本発明は、応答遅れを少なくして、低周波
振動成分を除去することを目的とする。
振動成分を除去することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、低周波ノイズを含む計量信号をディジ
タル化したディジタル計量信号を微分する、平滑化微分
重み係数を使用したＦＩＲフィルタと、このフィルタか
らの微分信号のピーク値を順次検出する第１の検出手段
と、この第１の検出手段によって検出された各ピーク値
に対応する上記ディジタル計量信号を出力する第１の出
力手段と、上記フィルタからの微分信号の変曲点を順次
検出する第２の検出手段と、この検出手段によって検出
された上記各変曲点の隣接する偶数個のものに対応する
上記ディジタル計量信号を平均する平均化手段と、この
平均化手段の出力信号を出力する出力手段とを、具備す
るものである。また、本発明は、上記フィルタに供給さ
れるディジタル計量信号を、ローパスフィルタによって
既に濾波されたものとすることができる。
めに、本発明は、低周波ノイズを含む計量信号をディジ
タル化したディジタル計量信号を微分する、平滑化微分
重み係数を使用したＦＩＲフィルタと、このフィルタか
らの微分信号のピーク値を順次検出する第１の検出手段
と、この第１の検出手段によって検出された各ピーク値
に対応する上記ディジタル計量信号を出力する第１の出
力手段と、上記フィルタからの微分信号の変曲点を順次
検出する第２の検出手段と、この検出手段によって検出
された上記各変曲点の隣接する偶数個のものに対応する
上記ディジタル計量信号を平均する平均化手段と、この
平均化手段の出力信号を出力する出力手段とを、具備す
るものである。また、本発明は、上記フィルタに供給さ
れるディジタル計量信号を、ローパスフィルタによって
既に濾波されたものとすることができる。
【０００７】
【作用】本発明によれば、フィルタ手段がディジタル計
量信号の微分信号を順次発生する。この順次発生する微
分信号のピーク値が第１の検出手段によって検出され
る。微分信号においてピーク値となっている場合、この
微分信号のピーク値に対応するディジタル計量信号は、
正から負、または負から正に変化する節点である。低周
波振動成分が正弦波とみなせるものであると、節点にお
けるディジタル計量信号は実質的に真値である。従っ
て、この接点におけるディジタル計量信号を第１の出力
手段によって出力することによって、実質的に低周波振
動成分を除去できる。なお低周波振動成分が正弦波でな
くても、既に他のローパスフィルタによって濾波されて
いると、節点でのディジタル計量信号は真値とみなされ
るので、上記と同様に、低周波振動成分を除去できる。
量信号の微分信号を順次発生する。この順次発生する微
分信号のピーク値が第１の検出手段によって検出され
る。微分信号においてピーク値となっている場合、この
微分信号のピーク値に対応するディジタル計量信号は、
正から負、または負から正に変化する節点である。低周
波振動成分が正弦波とみなせるものであると、節点にお
けるディジタル計量信号は実質的に真値である。従っ
て、この接点におけるディジタル計量信号を第１の出力
手段によって出力することによって、実質的に低周波振
動成分を除去できる。なお低周波振動成分が正弦波でな
くても、既に他のローパスフィルタによって濾波されて
いると、節点でのディジタル計量信号は真値とみなされ
るので、上記と同様に、低周波振動成分を除去できる。
【０００８】また、本発明によれば、フィルタ手段から
順次発生する微分信号の変曲点が、第２の検出手段によ
って順次検出される。微分信号における隣接する偶数個
の各変曲点に対応するディジタル計量信号は、低周波振
動成分が正弦波と見なせる場合、ディジタル計量信号の
頂点又は谷点に対応する。従って、隣接する偶数個の変
曲点に対応する各ディジタル計量信号は、頂点及び谷点
に対応するので、これらを平均化することによって、こ
の平均値を真値と見なせる。従って、この平均値を出力
することによって、低周波振動成分を除去できる。な
お、この場合も、低周波振動成分が正弦波でなくても、
既に他のローパスフィルタによって濾波されていると、
頂点及び谷点でのディジタル計量信号は真値とみなされ
るので、上記と同様に、低周波振動成分を除去できる。
順次発生する微分信号の変曲点が、第２の検出手段によ
って順次検出される。微分信号における隣接する偶数個
の各変曲点に対応するディジタル計量信号は、低周波振
動成分が正弦波と見なせる場合、ディジタル計量信号の
頂点又は谷点に対応する。従って、隣接する偶数個の変
曲点に対応する各ディジタル計量信号は、頂点及び谷点
に対応するので、これらを平均化することによって、こ
の平均値を真値と見なせる。従って、この平均値を出力
することによって、低周波振動成分を除去できる。な
お、この場合も、低周波振動成分が正弦波でなくても、
既に他のローパスフィルタによって濾波されていると、
頂点及び谷点でのディジタル計量信号は真値とみなされ
るので、上記と同様に、低周波振動成分を除去できる。
【０００９】さらに、本発明では、微分信号を得るのに
用いているフィルタが、平滑化微分重み係数を用いたＦ
ＩＲフィルタであるので、位相遅れが少なく、高速な応
答が得られる。
用いているフィルタが、平滑化微分重み係数を用いたＦ
ＩＲフィルタであるので、位相遅れが少なく、高速な応
答が得られる。
【００１０】
【実施例】この実施例は、図２に示すようにロードセル
１０を有し、このロードセル１０から発生する計量信号
には、低周波振動成分が含まれている。この計量信号を
ディジタル化する際の不要な高周波成分を除去するため
に、この計量信号は、ローパスフィルタであるアナログ
フィルタ１２に供給される。このアナログフィルタ１２
の出力信号は、アナログ／ディジタル変換器１４によっ
てディジタル計量信号に変換される。このディジタル計
量信号は、ディジタルフィルタ１６に供給され、ここで
大きな振幅の低周波信号成分が除去され、本発明による
低周波減衰器１８に供給される。この低周波減衰器１８
によって小さな振幅の低周波成分が減衰され、例えば表
示装置２０に表示される。なお、低周波減衰器１８の出
力信号を演算処理し、例えば被計量物品が所望の重量以
上であるか判定することもある。
１０を有し、このロードセル１０から発生する計量信号
には、低周波振動成分が含まれている。この計量信号を
ディジタル化する際の不要な高周波成分を除去するため
に、この計量信号は、ローパスフィルタであるアナログ
フィルタ１２に供給される。このアナログフィルタ１２
の出力信号は、アナログ／ディジタル変換器１４によっ
てディジタル計量信号に変換される。このディジタル計
量信号は、ディジタルフィルタ１６に供給され、ここで
大きな振幅の低周波信号成分が除去され、本発明による
低周波減衰器１８に供給される。この低周波減衰器１８
によって小さな振幅の低周波成分が減衰され、例えば表
示装置２０に表示される。なお、低周波減衰器１８の出
力信号を演算処理し、例えば被計量物品が所望の重量以
上であるか判定することもある。
【００１１】低周波減衰器１８は、例えばマイクロコン
ピュータ又はＤＳＰ（ディジタル信号処理装置）等によ
って構成することができる。この低周波減衰器１８が行
う処理を図１に示すフローチャートに従って説明する。
ピュータ又はＤＳＰ（ディジタル信号処理装置）等によ
って構成することができる。この低周波減衰器１８が行
う処理を図１に示すフローチャートに従って説明する。
【００１２】まずディジタルフィルタ１６から濾波され
たディジタル計量信号ａ（ｋ）を取得する（ステップＳ
２）。次に、このディジタル計量信号ａ（ｋ）の微分値
Δａ（ｋ）を算出する（ステップＳ４）。
たディジタル計量信号ａ（ｋ）を取得する（ステップＳ
２）。次に、このディジタル計量信号ａ（ｋ）の微分値
Δａ（ｋ）を算出する（ステップＳ４）。
【００１３】この微分値Δａ（ｋ）の算出は、平滑化微
分重み係数を用いたＦＩＲフィルタ演算によって行われ
る。このフィルタ演算による伝達関数Ｄ（ｚ）は、数１
によって表される。
分重み係数を用いたＦＩＲフィルタ演算によって行われ
る。このフィルタ演算による伝達関数Ｄ（ｚ）は、数１
によって表される。
【数１】 D(z)=(N-1)+(N-1)/2Ｚ-1+ ・・・+0・Ｚ-(N-1)/2 -1・Ｚ-((N-1)/2+1)-2・((N-1)/2+2) - ・・・・・(N-1) Ｚ-(N-1) なお、タップ係数Ｎは奇数である。
【００１４】例えばＮ＝７の場合、D(Z)は、数２によっ
て表される。
て表される。
【数２】D(Z)=3+2Ｚ-1+ Ｚ-2- Ｚ-4-2Ｚ-5-3Ｚ-6 なお、このフィルタの遅延は、数１の場合には（π／２
−ωＴ（Ｎ−１）／２）で、数２の場合には、π／２−
３ωＴとなる。但し、ωは角周波数、Ｔはサンプリング
周期である。
−ωＴ（Ｎ−１）／２）で、数２の場合には、π／２−
３ωＴとなる。但し、ωは角周波数、Ｔはサンプリング
周期である。
【００１５】図３（ａ）にステップＳ２において順次取
得されるディジタル計量信号、即ち、ディジタルフィル
タ１６によって大きな振幅の雑音成分を除去したディジ
タル計量信号ａ（ｋ）を示し、同図（ｂ）にステップＳ
４において数２に従って演算された微分信号Δａ（ｋ）
を示す。なお、図３（ａ）では、ディジタルフィルタ１
６によって大きな振幅の雑音成分を除去した残りの低振
幅の低周波振動成分を正弦波で表し、この低周波振動成
分を１２倍のサンプリング周波数でサンプリングしたと
して表している。
得されるディジタル計量信号、即ち、ディジタルフィル
タ１６によって大きな振幅の雑音成分を除去したディジ
タル計量信号ａ（ｋ）を示し、同図（ｂ）にステップＳ
４において数２に従って演算された微分信号Δａ（ｋ）
を示す。なお、図３（ａ）では、ディジタルフィルタ１
６によって大きな振幅の雑音成分を除去した残りの低振
幅の低周波振動成分を正弦波で表し、この低周波振動成
分を１２倍のサンプリング周波数でサンプリングしたと
して表している。
【００１６】次に、ステップＳ６、Ｓ８に基づいて微分
信号Δａ（ｋ）の頂点又は谷点を捜す。即ち、ステップ
Ｓ６において数３の演算を行う。
信号Δａ（ｋ）の頂点又は谷点を捜す。即ち、ステップ
Ｓ６において数３の演算を行う。
【数３】 P=｛Δa(k)- Δa(k-1)｝×｛Δa(k-1)- Δa(k-2)｝
【００１７】そして、ステップＳ８において、このＰが
負であるか判断する。例えば図３（ｂ）に符号Ｘ１で示
すのは、微分信号Δａ（ｋ）の谷点であるが、この谷点
の値をΔａ（ｋ−１）、その一つ前の値をΔａ（ｋ−
２）、１つ後の値をΔａ（ｋ）とすると、｛Δa(k)- Δ
a(k-1)｝は正の値、｛Δa(k-1)- Δa(k-2)｝は負の値と
なるので、Ｐは負の値となる。同様に、頂点Ｘ２の値を
Δa(k-1)、その一つ前の値をΔａ（ｋ−２）、１つ後の
値をΔａ（ｋ）とすると、｛Δa(k)- Δa(k-1)｝が負の
値、｛Δa(k-1)- Δa(k-2)｝が正の値となる。従って、
Ｐは負の値となる。このようにＰが負の値となると、Δ
ａ（ｋ−１）が微分信号の谷点または頂点と判断でき
る。
負であるか判断する。例えば図３（ｂ）に符号Ｘ１で示
すのは、微分信号Δａ（ｋ）の谷点であるが、この谷点
の値をΔａ（ｋ−１）、その一つ前の値をΔａ（ｋ−
２）、１つ後の値をΔａ（ｋ）とすると、｛Δa(k)- Δ
a(k-1)｝は正の値、｛Δa(k-1)- Δa(k-2)｝は負の値と
なるので、Ｐは負の値となる。同様に、頂点Ｘ２の値を
Δa(k-1)、その一つ前の値をΔａ（ｋ−２）、１つ後の
値をΔａ（ｋ）とすると、｛Δa(k)- Δa(k-1)｝が負の
値、｛Δa(k-1)- Δa(k-2)｝が正の値となる。従って、
Ｐは負の値となる。このようにＰが負の値となると、Δ
ａ（ｋ−１）が微分信号の谷点または頂点と判断でき
る。
【００１８】頂点または谷点と判断されると（ステップ
Ｓ８の判断がイエスであると）、Δａ（ｋ−１−（Ｎ−
１）／２）の値を低周波振動成分を除去した値Ｖとし
（ステップＳ１０）、表示する（ステップＳ１２）。
Ｓ８の判断がイエスであると）、Δａ（ｋ−１−（Ｎ−
１）／２）の値を低周波振動成分を除去した値Ｖとし
（ステップＳ１０）、表示する（ステップＳ１２）。
【００１９】上述したようにＰの値が負になったことに
よって、Δａ（ｋ−１）が微分信号の谷点または頂点で
あることが判明している。微分信号の谷点または頂点
は、ディジタル計量信号ａ（ｋ）の節点に対応してい
る。
よって、Δａ（ｋ−１）が微分信号の谷点または頂点で
あることが判明している。微分信号の谷点または頂点
は、ディジタル計量信号ａ（ｋ）の節点に対応してい
る。
【００２０】但し、上述したように、数１に従って微分
をした場合、元の正弦波として表した低周波振動成分と
の間に、π／２−ωＴ（Ｎ−１）／２の遅延が生じてい
る。即ち、微分して得られた余弦波との間にはωＴ（Ｎ
−１）／２の遅延が生じている。この遅延を考慮して、
ａ（ｋ−１−（Ｎ−１）／２）を出力している。例えば
微分信号の節点Ｘ１に対応して図３（ａ）に示すＹ１が
Ｖとして表示される。
をした場合、元の正弦波として表した低周波振動成分と
の間に、π／２−ωＴ（Ｎ−１）／２の遅延が生じてい
る。即ち、微分して得られた余弦波との間にはωＴ（Ｎ
−１）／２の遅延が生じている。この遅延を考慮して、
ａ（ｋ−１−（Ｎ−１）／２）を出力している。例えば
微分信号の節点Ｘ１に対応して図３（ａ）に示すＹ１が
Ｖとして表示される。
【００２１】なお、ディジタル計量信号の節点の値を、
低周波振動成分を除去した値Ｖとするのは、図３（ａ）
の節点Ｙ１の値から明らかなように、ディジタル計量信
号ａ（ｋ）が図３（ａ）のように正弦波であると、その
節点の値はディジタル計量信号の真値に非常に近い値に
なるからである。なお、低周波振動成分が、正弦波でな
くても、ディジタルフィルタ１６によって充分にフィル
タリングしている場合には、節点の値は、計量真値と見
なすことができる。
低周波振動成分を除去した値Ｖとするのは、図３（ａ）
の節点Ｙ１の値から明らかなように、ディジタル計量信
号ａ（ｋ）が図３（ａ）のように正弦波であると、その
節点の値はディジタル計量信号の真値に非常に近い値に
なるからである。なお、低周波振動成分が、正弦波でな
くても、ディジタルフィルタ１６によって充分にフィル
タリングしている場合には、節点の値は、計量真値と見
なすことができる。
【００２２】ステップＳ８においてＰが負でないと判断
された場合に続いて、即ち微分信号の頂点若しくは谷点
でないと判断された場合に続いて、微分信号の節点を捜
す（ステップＳ１４、Ｓ１６）。即ち、数４に基づいて
Ｐ１を演算する（ステップＳ１４）。
された場合に続いて、即ち微分信号の頂点若しくは谷点
でないと判断された場合に続いて、微分信号の節点を捜
す（ステップＳ１４、Ｓ１６）。即ち、数４に基づいて
Ｐ１を演算する（ステップＳ１４）。
【数４】P1＝Δa(k)×Δa(k-1)
【００２３】例えば図３（ｂ）に符号Ｘ３は、微分信号
の節点を表しており、この点の値をΔａ（ｋ）、これよ
り一つ前の値をΔａ（ｋ−１）とすると、これらを乗算
したＰ１は、正の値であったΔａ（ｋ−１）と、負の値
であるΔａ（ｋ）とを乗算しているので、負の値とな
る。即ち節点の前後においてΔａ（ｋ）とΔａ（ｋ−
１）との符号が反対となるので、Ｐ１は負の値となる。
これは、他の節点、例えば節点Ｘ４においても同様であ
る。従って、Ｐ１の値が負であるかステップＳ１６にお
いて判断し、負であれば、その点の値が節点であること
が分かる。
の節点を表しており、この点の値をΔａ（ｋ）、これよ
り一つ前の値をΔａ（ｋ−１）とすると、これらを乗算
したＰ１は、正の値であったΔａ（ｋ−１）と、負の値
であるΔａ（ｋ）とを乗算しているので、負の値とな
る。即ち節点の前後においてΔａ（ｋ）とΔａ（ｋ−
１）との符号が反対となるので、Ｐ１は負の値となる。
これは、他の節点、例えば節点Ｘ４においても同様であ
る。従って、Ｐ１の値が負であるかステップＳ１６にお
いて判断し、負であれば、その点の値が節点であること
が分かる。
【００２４】Ｐ１の値が負であると、まず、現在の節点
の値に対応するディジタル計量信号Ｚを、前回の節点に
対応するディジタル計量信号の値Ｚ１として記憶し、ａ
（ｋ−（Ｎ−１）／２）を現在の節点に対応するディジ
タル計量信号の値Ｚとして記憶し、ＺとＺ１との平均値
Ｖを求める（ステップＳ１８）。
の値に対応するディジタル計量信号Ｚを、前回の節点に
対応するディジタル計量信号の値Ｚ１として記憶し、ａ
（ｋ−（Ｎ−１）／２）を現在の節点に対応するディジ
タル計量信号の値Ｚとして記憶し、ＺとＺ１との平均値
Ｖを求める（ステップＳ１８）。
【００２５】ここで、ａ（ｋ−（Ｎ−１）／２）を現在
の節点に対応するディジタル計量信号の値Ｚとして記憶
するのは、上述したようにΔａ（ｋ）とａ（ｋ）との間
には（Ｎ−１）Ｔ／２の位相遅れがあるからである。従
って、図３（ｂ）における節点の値Ｘ３の場合、これに
対応するａ（ｋ）として、図３（ａ）のＹ３がＺとして
記憶され、節点の値Ｘ４の場合、これに対応するａ
（ｋ）として、図３（ａ）のＹ４がＺとして記憶され
る。
の節点に対応するディジタル計量信号の値Ｚとして記憶
するのは、上述したようにΔａ（ｋ）とａ（ｋ）との間
には（Ｎ−１）Ｔ／２の位相遅れがあるからである。従
って、図３（ｂ）における節点の値Ｘ３の場合、これに
対応するａ（ｋ）として、図３（ａ）のＹ３がＺとして
記憶され、節点の値Ｘ４の場合、これに対応するａ
（ｋ）として、図３（ａ）のＹ４がＺとして記憶され
る。
【００２６】微分信号の節点は、図３（ａ）、（ｂ）に
おけるＸ３、Ｘ４、Ｙ３、Ｙ４の比較から明らかなよう
に、ディジタル計量信号の頂点または谷点に対応してい
る。そして、図３（ａ）に示すように低周波振動成分が
正弦波の場合、ディジタル計量信号の頂点の値と谷点の
値との平均をとると、その平均値は、計量真値に非常に
近い値となる。なお、低周波振動成分が、正弦波でなく
ても、ディジタルフィルタ１６によって充分にフィルタ
リングしている場合には、ディジタル計量信号の頂点の
値と谷点の値との平均値は、計量真値と見なすことがで
きる。
おけるＸ３、Ｘ４、Ｙ３、Ｙ４の比較から明らかなよう
に、ディジタル計量信号の頂点または谷点に対応してい
る。そして、図３（ａ）に示すように低周波振動成分が
正弦波の場合、ディジタル計量信号の頂点の値と谷点の
値との平均をとると、その平均値は、計量真値に非常に
近い値となる。なお、低周波振動成分が、正弦波でなく
ても、ディジタルフィルタ１６によって充分にフィルタ
リングしている場合には、ディジタル計量信号の頂点の
値と谷点の値との平均値は、計量真値と見なすことがで
きる。
【００２７】従って、前回の微分信号の節点に対応する
ディジタル計量信号をＺ１として記憶し、これと、今回
の微分信号の節点に対応するディジタル計量信号Ｚとの
平均Ｖを求めている。このようにしてＶを計算すると、
これは表示される（ステップＳ１２）。そして、次のデ
ィジタル計量信号ａ（ｋ）の値を入力し、上記と同様な
処理を行うため、ｋの値を１だけ進め（ステップＳ２
２）、ステップＳ２に戻る。
ディジタル計量信号をＺ１として記憶し、これと、今回
の微分信号の節点に対応するディジタル計量信号Ｚとの
平均Ｖを求めている。このようにしてＶを計算すると、
これは表示される（ステップＳ１２）。そして、次のデ
ィジタル計量信号ａ（ｋ）の値を入力し、上記と同様な
処理を行うため、ｋの値を１だけ進め（ステップＳ２
２）、ステップＳ２に戻る。
【００２８】ディジタル計量信号を微分する技術として
は種々のものがあり、例えば各ディジタル計量信号の差
分を求めるのも、１方法である。しかし、差分の場合、
ディジタル計量信号の頂点や谷点の近傍では、差分値は
小さな値となるので、わずかな外部ノイズの影響を受け
て、頂点や谷点について誤判別しやすいという問題が生
じる。
は種々のものがあり、例えば各ディジタル計量信号の差
分を求めるのも、１方法である。しかし、差分の場合、
ディジタル計量信号の頂点や谷点の近傍では、差分値は
小さな値となるので、わずかな外部ノイズの影響を受け
て、頂点や谷点について誤判別しやすいという問題が生
じる。
【００２９】また、各ディジタル計量信号ａ（ｋ）のデ
ータ列を関数で近似し、その式を解析的に微分したり、
その式の値を差分したりすることによって、微分信号を
求めるものもあるが、このような技術では膨大な計算量
を必要とするので、好ましくない。これに対し、本発明
において使用している平滑化微分重み係数を用いた演算
では、計算量が少なく、比較的信頼できる結果を出力す
ることができる。
ータ列を関数で近似し、その式を解析的に微分したり、
その式の値を差分したりすることによって、微分信号を
求めるものもあるが、このような技術では膨大な計算量
を必要とするので、好ましくない。これに対し、本発明
において使用している平滑化微分重み係数を用いた演算
では、計算量が少なく、比較的信頼できる結果を出力す
ることができる。
【００３０】上記の実施例では、ディジタル計量信号の
頂点及び谷点の値の単純平均を算出し、これをディジタ
ル計量信号の真値として出力したが、これはディジタル
フィルタ１６によって既にフィルタリング処理を行って
いるので、最新の値が計量真値に近い値と考えられるか
らであり、例えばディジタルフィルタ１６によってフィ
ルタリング処理を行わなかった場合等には、２以上の複
数個の頂点の値及び、これら頂点と同数の谷点の値の単
純平均を求めてもよいし、自乗平均値を求めてもよい。
頂点及び谷点の値の単純平均を算出し、これをディジタ
ル計量信号の真値として出力したが、これはディジタル
フィルタ１６によって既にフィルタリング処理を行って
いるので、最新の値が計量真値に近い値と考えられるか
らであり、例えばディジタルフィルタ１６によってフィ
ルタリング処理を行わなかった場合等には、２以上の複
数個の頂点の値及び、これら頂点と同数の谷点の値の単
純平均を求めてもよいし、自乗平均値を求めてもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明は、フィルタ手段
が発生した微分信号のピーク値、変曲点をそれぞれ検出
し、微分信号のピーク値によってディジタル計量信号の
節点が求められるので、節点のディジタル計量信号を実
質的に真値として出力している。また、微分信号の変曲
点によってディジタル計量信号の頂点又は谷点が求めら
れるので、隣接する偶数個の変曲点に対応する各ディジ
タル計量信号を平均化することによって、真値を出力し
ている。このように微分信号の変曲点とピーク値とをそ
れぞれ検出しているので、真値が速やかに得られる。
が発生した微分信号のピーク値、変曲点をそれぞれ検出
し、微分信号のピーク値によってディジタル計量信号の
節点が求められるので、節点のディジタル計量信号を実
質的に真値として出力している。また、微分信号の変曲
点によってディジタル計量信号の頂点又は谷点が求めら
れるので、隣接する偶数個の変曲点に対応する各ディジ
タル計量信号を平均化することによって、真値を出力し
ている。このように微分信号の変曲点とピーク値とをそ
れぞれ検出しているので、真値が速やかに得られる。
【００３２】例えば、ディジタル計量信号の頂点と谷点
とのみを検出して、真値を求めようとした場合、例えば
頂点が見つかったとしても、次の谷点が見つかるまで、
真値を出力することができず、真値を出力するために
は、最低でも低周波振動成分の１／２周期は待たなくて
はならない。ディジタル計量信号の節点のみを求める場
合も、ディジタル計量信号の真値を１つ求めた後、次に
真値を求められるのは、低周波振動成分の１／２周期後
に到来する次の節点を検出したときである。
とのみを検出して、真値を求めようとした場合、例えば
頂点が見つかったとしても、次の谷点が見つかるまで、
真値を出力することができず、真値を出力するために
は、最低でも低周波振動成分の１／２周期は待たなくて
はならない。ディジタル計量信号の節点のみを求める場
合も、ディジタル計量信号の真値を１つ求めた後、次に
真値を求められるのは、低周波振動成分の１／２周期後
に到来する次の節点を検出したときである。
【００３３】これに対し、本発明では、ディジタル計量
信号の節点の検出と、頂点及び谷点の検出とを併用して
いるので、例えば節点の検出によって真値を出力した
後、１／４周期後にはピーク値の検出に基づく真値を出
力することができ、高速な応答が得られる。
信号の節点の検出と、頂点及び谷点の検出とを併用して
いるので、例えば節点の検出によって真値を出力した
後、１／４周期後にはピーク値の検出に基づく真値を出
力することができ、高速な応答が得られる。
【００３４】しかも、このようにディジタル計量信号の
節点と、頂点及び谷点の検出に、平滑化微分重み係数を
用いたディジタルフィルタを用いているので、計算量が
少なくても、微分信号を得られるので、高速な処理を行
える。また、信号の性質にあわせてタップ数を調整した
場合においても、位相遅れを計算することができるの
で、ほぼ正しい節点、頂点及び谷点を判別することがで
きる。
節点と、頂点及び谷点の検出に、平滑化微分重み係数を
用いたディジタルフィルタを用いているので、計算量が
少なくても、微分信号を得られるので、高速な処理を行
える。また、信号の性質にあわせてタップ数を調整した
場合においても、位相遅れを計算することができるの
で、ほぼ正しい節点、頂点及び谷点を判別することがで
きる。
【図１】本発明を実施した低周波減衰器のフローチャー
トである。
トである。
【図２】同実施例の低周波減衰器を使用した計量装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】同実施例の低周波減衰器の入出力波形図であ
る。
る。
ステップＳ４ Δａ（ｋ）の算出（微分手段） ステップＳ６ Ｓ８ 微分信号のピーク値検出手段 ステップＳ１０ 微分信号のピーク値に対応するディ
ジタル計量信号の出力手段 ステップＳ１４ Ｓ１６ 微分信号の節点の検出手段 ステップＳ１８ 微分信号の節点に対応するディジタル
計量信号の平均化及び出力手段
ジタル計量信号の出力手段 ステップＳ１４ Ｓ１６ 微分信号の節点の検出手段 ステップＳ１８ 微分信号の節点に対応するディジタル
計量信号の平均化及び出力手段
Claims (2)
- 【請求項１】 低周波ノイズを含む計量信号をディジタ
ル化したディジタル計量信号を微分する平滑化微分重み
係数を使用したＦＩＲフィルタと、このフィルタからの
微分信号のピーク値を順次検出する手段と、この検出手
段によって検出された各ピーク値に対応する上記ディジ
タル計量信号を出力する第１の出力手段と、上記フィル
タからの微分信号の変曲点を順次検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された上記各変曲点の隣接す
る偶数個のものに対応する上記ディジタル計量信号を平
均する平均化手段と、この平均化手段の出力信号を出力
する出力手段とを、具備するディジタル計量装置用低周
波減衰器。 - 【請求項２】 請求項１記載のディジタル計量装置用低
周波減衰器において、上記フィルタに供給されるディジ
タル計量信号は、ローパスフィルタによって既に濾波さ
れていることを特徴とするディジタル計量装置用低周波
減衰器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12824093A JP3300107B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | ディジタル計量装置用低周波減衰器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12824093A JP3300107B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | ディジタル計量装置用低周波減衰器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317459A JPH06317459A (ja) | 1994-11-15 |
| JP3300107B2 true JP3300107B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=14979966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12824093A Expired - Fee Related JP3300107B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | ディジタル計量装置用低周波減衰器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3300107B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4638981B2 (ja) * | 2000-11-29 | 2011-02-23 | アンリツ株式会社 | 信号処理装置 |
| JP4488496B2 (ja) * | 2004-03-24 | 2010-06-23 | アンリツ株式会社 | 信号処理方法および信号処理装置 |
| CN111964768B (zh) * | 2020-08-05 | 2021-09-14 | 青岛英泰软件技术有限公司 | 增加电子秤抗干扰效果的滤波方法 |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP12824093A patent/JP3300107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06317459A (ja) | 1994-11-15 |
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