JPH02152099A - サンプリング方法及び回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、入力波形信号を所定のサンプリング周期で各
サンプリング周期内のピーク点及びボトム点を検出しつ
つサンプリングするサンプリング方法及び回路に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、この種のサンプリング方法としては、第６図に示
すように、各サンプリング時点において直前のサンプリ
ング時点のサンプリング値と、その周期間のトップ及び
ボトム値との差を比較して差値の大きい方の値を出力す
るのが周知である。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら、この方法では、サンプリング時点ｔ１〜
ｔ４では問題ないか、１５〜ｔ８ではピークか生してい
るにも拘らず、ピークレベル１６Ｐに対する差値かボト
ムレベルし８に対するよりも小さい場合、そのピークは
サンプリング周波数の局倍以内の周波数成分てあっても
サンプリングされない。この１ハ１題は１例えば心電図
信号のＱＲ８波をサンプリングする場合、そのピークレ
ベルはほぼ揃っているにも拘らず、サンプリング値を再
生した時のピーク値は入力波形に較べて大１［１変動す
ることになる。

本発明は、このような点に鑑みて、各サンプリング周期
内のピーク及びボトムを確実に検出できるサンプリング
方法及び回路を提供することを目的とする。

（発明か解決しようとする課題） 本発明は、この１」的を達成するために、入力波形信号
のピークレベル及びボトムレベルを、ホールド値として
出力の都度その時点の入力波形信号レベルにリセットし
つつホールドし、各サンプリング時点てピークホールド
又はボトムホールドのいずれが動作中であるか、或はい
ずれも非動作のときはいずれか最後に作動していたかを
判断し、この判断かピークホールドである場合にはホー
ルドしているボトムレベルをサンプリング値として出力
させ、一方判断かボトムホールドである場合にはホール
ドしているピークレベルをサンプリング値として出力さ
せる。

この方法を実□施するには、入力波形信号のピークレベ
ル及びボトムレベルを、ホールド値として出力する都度
その時点の入力波形信号レベルにリセットしつつそれぞ
れホールドするピークホールド手段及びボトムホールド
手段と、ピークホールド手段及びボトムホールド手段の
いずれが動作中であるかを指示する動作信号の立ち上り
時点でトリガされるフリップフロップ手段と、このフリ
ップフロップ手段がピークホールド手段てトリガされた
状態にある場合にはボトムレベルをサンプリング値とし
て出力させ、一方ボトムホールド手段てトリガされた状
態にある場合にはピークレベルをサンプリング値として
出力させる信号選択手段とで、個別回路又はマイクロコ
ンピュータによりサンプリング回路を構成する。

（作用） 第１図において、サンプリング時点ｔ、ではピークホー
ルド動作中（Ｈレベル）てあり、ボトム値Ｂ、を出力す
ると共に、新たに実際値Ａ、を保持する。ｔ２てはピー
ク及びボトムホールドのいずれも動作中てないか、最後
にピークホールドか行われていたためにボトム値Ｂ２を
出力して実際（（ｔＡ２をホール］−する。したかって
、この時点からボトムホールドが動作し、Ｌ３ではピー
ク値Ｐ１を出力して実際値Ａｆｆをホールドする。これ
により、ピークホールドか動作をＩ１）開し、Ｌ、、　
Ｌ、て上昇波形であるために動作を続行し、し、ではボ
トム値Ｂ３を出力し、その時点の実際値Ａ４にリセット
され、ｔ５てはボトム値Ｂ４として出力する。Ｌ６の直
前ては、保持している実際値Ａ５を入力波形レベルか下
廻るためにボトムホールドが動作を再開する。したかっ
て、し、ではピーク値Ｐ２か出力され、実際値Ａ６にリ
セットされる。同様にして、ｔ７ては最後にボトムホー
ルドか行われていたために、実１（ＩＡｔ、に相当する
ピーク値Ｐ３を出力される。ｔ６ではボトム値８゜か出
力される。

このように、従来の方法に較べて１周期遅れで忠実に各
サンプリング周期のピーク及びボトムか再生される。

サンプリング回路の場合、ホールド動作の′１４　Ｆｌ
ｉをフリップフロップ手段か行う。

〔発明の実施例） 第２図は本発明の一実施例によミサンプリング回路を示
す、同図において、ｌは入力するアナログ波形信号のサ
ンプリング周波数の賜倍以上の高周波成分を除去するロ
ーパスフィルタ、２はそのフィルタ出力信号ａのピーク
レベルを保持し、保持したピーク値を出力する都度、新
たに実際のフィルタ出力信号ａのレベルにリセットされ
るピークホールド回路、３はフィルタ出力信号ａのボト
ムレベルを保持し、そのボトム値を出力する都度、新た
に実際のフィルタ出力信号ａのレベルにリセットされる
ボトムホールド回路である。これらのホールド回路２．
３は、アントゲート９９ａを通して供給されるサンプリ
ング信号の発生中ホールド動作を中断して、その消滅直
後にフィルタ出力信号ａの入力レベルに保持値をリセト
される。また、例えばフィルタ出力信号ａ及びホールド
信号を入力とするコンパレータをそれぞれ内蔵すること
により、ピークホールド及びボトムホールドか動作中で
あることをそれぞれ意味するピークホールド動作信号す
及びボトムホールド動作信号Ｃを出力する。

４は、フリップフロップ８から出力される選択信号ｄに
応答してホールド回路２，３のいずれがのホールド信号
を選択して、＾／Ｄコンバータ５に供給する選択回路で
ある。

ＦＦ８は、アントゲート６．６ａを通して供給されるピ
ークホールド動作信号す及びボトムホールド動作信号Ｃ
のケち上り時点でセット及びリセットされる。また、ア
ントゲート６．６ａの一方の入力としてＡ／Ｄコンバー
タ５のサンプリング信号ｅを信号反転器１０て反転され
た信号りか供給されることにより、そのＡ／Ｄ変換動作
中はＦＦ８をトリガ不衡にして、選択回路４が作動しな
いようになっている。

次に、第３図を参照して動作を説明する。

サンプリング時点ｔ。〜ｔ３間においてフィルタ出力信
号ａは上昇し、したかってピークホールド動作信号すは
Ｈレベルであり、ＦＦ８はセット状態にあり、そのＱ出
力かＨレベルになっている。これにより、選択回路４は
連続的にボトムホールド回路３を選択し、サンプリング
信号ｅか人力するごとにホールド値を実際値にリセット
しつつボトム値Ｂ、〜Ｂ、Ｊを出力し、　Ａ／Ｄコンバ
ータ５にディジタル変換させる。ｔ３及び１４間のピー
ク時点で、ピークホールド動作信号すはＬレベルに変わ
る。［４では、　ＦＦ８は依然リセットされていないた
めに、選択回路４にはボトム値Ｂ、を選択させる。Ｌ５
へ達する途中で、フィルタ出力信号ａのレベルかボトム
ホールド回路３のホールド値を下鍔る時点で、ボトムホ
ールド作動信号Ｃか発生することにより、ＦＦ８はリセ
ットされてＬレベルになる。したかって、ｔ５ではピー
クホールド回路２のピーク値Ｐｌか選択されると共に、
同様にその時点の実際の入力レベルにリセットされる。

ｔ６及びし２間ではボトムか発生していることにより、
ボトムホールド動作信号Ｃは消滅し、次いでピークホー
ルド回路２は１１１で保持したピーク（ｔｉをト廻る時
点で（１び作動してピークホールド作動信号すを発生し
て、　ＦＦ８がセットされる。これにより、し７時点て
はボトム値Ｂ５かそして１．てもボトム値Ｂ６かサンプ
リングされ、ｔ９て基準レベルにリセ・ントされるため
に、以下フラットな状ｆｆ、をｊｌｌ＆ｅする。

第４［′Ａは、本発明をドツトピッチ０．３Ｈの液晶デ
イスプレィ装置に１．２５ｇ＋ｍ／ｓにて表示する心電
図処理装置に適用した実施例であり、例えばＡ／Ｄコン
バータ！０で４ｍｓ間隔てサンプリングしてディジタル
化し、計測処理用のデータ信号を発生させ同時に液晶デ
イスプレィのために例えば２４■Ｓの長い周期で簡単に
ＱＲ３波のタイミンク信号をマイクロコンピュータ！１
で発生させる。マイクロコンピュータ１１は、本発明の
原理に従い第５図ａのフローチャートに従い２４＋＊ｓ
間隔でサンプリングパルスを間引いた長い時間間隔て各
周期のビークｆ（ｉＤＰ及びボトム（ｉｏｔ＋を保持し
、各サンプリング時点でピークホールド又はボトムホー
ルドのいずれが動作中であるか又はあったかの前述のＦ
Ｆ機能に相当する判断を行う前処理を行う、そして、第
５図すに従い、ＦＦ’Ｆｌｌ！Ｉｉを基に２４ＩＳ間隔
てピーク値Ｄ２又はボトム値ＤＢかサンプリング出力デ
ータＸ。とじて発生される。したかって、心電図データ
は、液晶デイスプレィ装置の制限条件に対、応して２５
０サンプル／Ｓの１／６に低減されたサンプリング率で
高忠実に表示される。

（発明の効果） 以上、本発明によれば、入力波形信号のサンプリングに
際して各サンプリング周期内の山及び谷を検出てきる高
忠実のサンプリング出力か得られる。特に、波高値の揃
った連続パルスをサブリングする場合ても、サブリンク
後に波高値か変動する問題もなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明もサンプリング方法及び回路を説明する
タイムチャート、第２図は未発ＩＪＪの１実施例による
サンプリング回路、第３１Ａは同実施例の動作を説明す
るタイムチャート及び第４［４は未発ＩＪＩの別の実施
例によるサブリンク回路な示す図、第５図は同実施例の
動作を説明するフローチャート及び第６１′Ａは従来の
サンプリング方法を説す１するタイムチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入力波形信号を所定のサンプリング周期で各周期内
   のピーク及びボトムを検出しつつサンプリングするサン
   プリング方法において、 入力波形信号のピークレベル及びボトムレベルを、ホー
   ルド値として出力の都度その時点の前記入力波形信号レ
   ベルにリセットしつつホールドし、 前記各サンプリング時点でピークホールド又はボトムホ
   ールドのいずれが動作中であるか、或はいずれも非動作
   のときはいずれか最後に作動していたかを判断し、 この判断か前記ピークホールドてある場合にはホールド
   している前記ボトムレベルを前記サンプリング値として
   出力させ、一方前記判断が前記ボトムホールドである場
   合にはホールドしている前記ピークレベルを前記サンプ
   リング値として出力させることを特徴とするサンプリン
   グ方法。 ２）入力波形信号を所定のサンプリング周期で各周期内
   のピーク及びボトムを検出しつつサンプリングするサン
   プリング回路において、 入力波形信号のピークレベル及びボトムレベルを、ホー
   ルド値として出力する都度その時点の入力波形信号レベ
   ルにリセットしつつそれぞれホールドするピークホール
   ド手段及びボトムホールド手段と、 前記ピークホールド手段及び前記ボトムホールド手段の
   いずれが動作中であるかを指示する動作信号の立ち上り
   時点でトリガされるフリップフロップ手段と、 このフリップフロップ手段が前記ピークホールド手段で
   トリガされた状態にある場合には前記ボトムレベルをサ
   ンプリング値として出力させ、一方前記ボトムホールド
   手段でトリガされた状態にある場合には前記ピークレベ
   ルを前記サンプリング値として出力させる信号選択手段
   とを備えたことを特徴とするサンプリング回路。