WO2018115174A1 - Verfahren und filtervorrichtung zur beseitigung eines grundlinien-drifts eines erfassten messsignals - Google Patents

Verfahren und filtervorrichtung zur beseitigung eines grundlinien-drifts eines erfassten messsignals Download PDF

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WO2018115174A1
WO2018115174A1 PCT/EP2017/083904 EP2017083904W WO2018115174A1 WO 2018115174 A1 WO2018115174 A1 WO 2018115174A1 EP 2017083904 W EP2017083904 W EP 2017083904W WO 2018115174 A1 WO2018115174 A1 WO 2018115174A1
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signal
unit
measurement signal
cutoff frequency
filter
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PCT/EP2017/083904
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Inventor
Peter Bakucz
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
    • G01D3/032—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure affecting incoming signal, e.g. by averaging; gating undesired signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/30—Input circuits therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for eliminating a baseline drift of a detected measurement signal.
  • the invention also relates to a filter device for eliminating a
  • the invention relates to a method for eliminating a baseline drift of a detected measurement signal.
  • the measurement signal is detected at the beginning within a defined period of time by means of a sensor unit and tapped by a processing unit. Subsequently, a filtered measurement signal is determined by the detected measurement signal is at least low-pass filtered by at least a first filter unit, a second filter unit and a third filter unit.
  • the first filter unit has a first cutoff frequency
  • the second filter unit has a second cutoff frequency
  • the third filter unit has a third cutoff frequency.
  • the filtered measurement signal is output.
  • a baseline drift of the detected measurement signal is filtered out as far as possible. This is done particularly fast by the parallel low-pass filtering, whereby the required computing power kept low and thus in turn energy can be saved.
  • a method step d and a method step e are performed before method step a, wherein in method step d, a first, second and third signal are respectively detected within predetermined periods of time, wherein the first, second and third signal either by means of
  • step e the first, second and third cutoff frequencies are determined, wherein the first cutoff frequency in response to the first signal, the second
  • Limit frequency are determined in dependence on the third signal.
  • the limit frequencies of the filter unit can be determined correspondingly by the detection of the signals. These cut-off frequencies are then adapted accordingly to the existing conditions and properties of the respective sensor units.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that in method step b, a sub-process step bl, a
  • Sub-process step b2 and a sub-process step b3 are performed, wherein in the sub-process step bl a main transfer function in
  • the main transmission function is divided into a first, second and third partial transmission function, and wherein in the sub-method step b3, the filtered measurement signal in dependence on the first, second and third partial transfer function and the detected
  • Measuring signal is determined.
  • the advantage here is that by dividing the main transfer function in the partial transfer functions, the filtering can be performed in parallel, thereby increasing the processing speed and also the
  • the invention also relates to a filter device which is adapted to carry out a method according to the invention.
  • the filter device has at least one sensor unit and a
  • the processing unit at least a first Filter unit, a second filter unit and a third filter unit, and wherein the first filter unit has a first cutoff frequency, the second filter unit has a second cutoff frequency and the third filter unit has a third cutoff frequency.
  • the sensor unit is set up to detect a measurement signal which has a baseline drift within a defined period of time.
  • the processing unit is configured to pick up the detected measurement signal from the sensor unit and by parallel low pass filtering of the detected measurement signal at least by means of the first, second and third
  • Filter unit to determine a filtered measurement signal.
  • Processing unit configured to output the filtered measurement signal.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the filter device has further sensor units and is adapted to detect a first, second and third signal respectively within specified periods, or that the sensor unit is adapted to the first, second and third signal in Depending on a different measuring axes of the
  • the processing unit is set up to pick up the first, second and third signals and to determine the first cutoff frequency as a function of the first signal, the second cutoff frequency in dependence on the second signal and the third cutoff frequency in dependence on the third signal.
  • the limit frequencies of the filter unit can be determined correspondingly by the detection of the signals. These cut-off frequencies are then adapted accordingly to the existing conditions and properties of the respective sensor units.
  • the processing unit is set up to determine a main transmission function as a function of the first, second and third cutoff frequency, the main transmission function in a first, second and third
  • Divide part transfer function and the filtered measurement signal in Determine dependence on the first, second and third partial transfer function and the detected measurement signal.
  • the advantage here is that by dividing the main transfer function in the partial transfer functions, the filtering can be performed in parallel, thereby increasing the processing speed and also the
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a filter device according to the invention, which is set up to carry out a method according to the invention.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention for eliminating a baseline drift of a detected measurement signal.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a filter device according to the invention, which is adapted to perform a method according to the invention.
  • the filter device 10 has at least one sensor unit 20 and a processing unit 30.
  • the sensor unit 20 may be, for example, a magnetic field sensor, an acceleration sensor, a rotation rate sensor, or any other type of sensor that responds to a physical quantity 18 such as magnetic field or acceleration.
  • the sensor unit 20 is set up to detect a measurement signal 25 within a defined period of time.
  • the processing unit 30 is, for example, a microcontroller and connected to the sensor unit 20 in such a way that the measurement signal 25, which is composed of a plurality of measured values, can be tapped off.
  • the processing unit 30 By picking up the measurement signal 25 from the sensor unit 20 by the processing unit 30, the at least temporary storage of this detected measurement signal 25 is to be understood in particular.
  • the processing unit 30 for this purpose, an internal memory, not shown, or the filter device 10 have a memory unit, not shown, which then with the
  • Processing unit 30 is connected bidirectionally.
  • the processing unit 30 also has at least one first filter unit 31, a second filter unit 32 and a third filter unit 33.
  • the first, second and third filter units 31, 32 and 33 are each first-order filters.
  • the processing unit 30 is configured to filter by parallel low-pass filtering of the detected measurement signal by means of the first, second and third filter units 31, 32 and 33
  • Measuring signal 35 to determine.
  • the processing unit 30 is configured to output the filtered measurement signal 35.
  • the filtered measurement signal 35 additionally or exclusively internally from the
  • Processing unit 30 are further processed.
  • the filter device 10 can have, for example, a communication unit, not shown, by means of which the processing unit 30 can emit the filtered measurement signal 35.
  • the first, second and third filter units 31, 32 and 33 are each hardware-technically or software-technically feasible.
  • the processing unit 30 is programmed accordingly, in a hardware-technical solution has the
  • Processing unit 30 on the other hand, the corresponding necessary electronic components.
  • the sensor unit 20 is configured to detect a respective first, second and third signal 21, 22 and 23 as a function of a respective measuring axis of the sensor unit 20.
  • the first, second and third signals are in turn composed of a plurality of measured values, which are respectively detected over a defined period of time.
  • Processing unit 30 configured to the first cutoff frequency in
  • the filter device 10 in addition to the sensor unit 20 further sensor units.
  • the sensor unit 20 is set up to detect the first signal 21, and a respective further sensor unit is set up to detect the second or the third signal 22 and 23.
  • a measuring signal 25 is detected within a defined period of time by means of a sensor unit 20 and tapped by a processing unit 30.
  • This measurement signal 25 has a
  • a filtered measuring signal 35 is determined by parallel low-pass filtering of the detected measuring signal 25, at least by means of a first filter unit 31, a second filter unit 32 and a third filter unit 33.
  • the first filter unit 31 has a first cutoff frequency
  • the second filter unit 32 has a second cutoff frequency
  • the third filter unit 33 has a third cutoff frequency.
  • a main transfer function is determined as a function of the first, second and third cut-off frequency in the sub-process step bl. For example, by adding the individual cutoff frequencies. Subsequently, in the
  • Sub-step b2 the main transfer function into a first, second and third partial transfer function split.
  • the first, second and third partial transfer functions simulate the typically very complex main transfer function in a simplified manner.
  • the filtered measurement signal 35 is determined as a function of the first, second and third partial transfer function and the detected
  • Measurement signal 25 determined.
  • the detected measurement signal 25 is filtered in parallel as a function of the first, second and third partial transfer function. Accordingly, there are three prefiltered measurement signals.
  • the filtered measurement signal 35 then results ultimately from the respective maximum of the pre-filtered with the first, second and third partial transfer function
  • Measurement signals The simultaneous values of the prefiltered measurement signals are compared with each other and the maximum value of these three prefiltered measurement signals is used as a new value for the filtered measurement signal 35.
  • a method step d and a method step e continue before method step a.
  • a first, second and third signal 21, 22 and 23 are respectively detected within specified periods of time, wherein the first, second and third signals 21, 22 and 23 either by means of the sensor unit 20 and other sensor units or in dependence on different
  • Measuring axes of the sensor unit 20 are detected.
  • the first signal 21 may be a physical quantity 18 along an x-axis of the sensor unit 20
  • the second signal 22 may be the physical quantity 18 along a y-axis of the sensor unit 20
  • the third signal 23 may be the physical quantity 18 along a z-axis represent the sensor unit 20.
  • step e the first, second and third are subsequently
  • Limit frequency determined wherein the first cutoff frequency in response to the first signal 21, the second cutoff frequency in response to the second signal 22 and the third cutoff frequency in response to the third signal 23 is determined.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Hierbei wird zu Beginn das Messsignal (25) innerhalb einer definierten Zeitspanne mittels einer Sensoreinheit (20) erfasst und durch eine Verarbeitungseinheit (30) abgegriffen. Anschließend wird ein gefiltertes Messsignal (25) ermittelt, indem das erfasste Messsignal (25) wenigstens mittels einer ersten Filtereinheit (31), einer zweiten Filtereinheit (32) und einer dritten Filtereinheit (33) parallel tiefpassgefiltert wird. Hierbei weist die erste Filtereinheit (31) eine erste Grenzfrequenz, die zweite Filtereinheit (32) eine zweite Grenzfrequenz und die dritte Filtereinheit (33) eine dritte Grenzfrequenz auf. Abschließend wird das gefilterte Messsignal (35) ausgegeben. Die Erfindung betrifft zudem eine Filtervorrichtung(10) mit wenigstens einer Sensoreinheit (20)und einer Verarbeitungseinheit (30), wobei die Verarbeitungseinheit (30) wenigstens eine erste Filtereinheit (31), eine zweite Filtereinheit (32) und eine dritte Filtereinheit (33) aufweist, undwobei die Verarbeitungseinheit (30) dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.

Description

Beschreibung
Verfahren und Filtervorrichtung zur Beseitigung eines Grundlinien-Drifts eines erfassten Messsignals
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung eines Grundlinien-Drifts eines erfassten Messsignals.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der Schrift "Removal of baseline wander from ECG signal based on a Statistical weighted moving average filter" von Xiao Hu et al. offenbart. Hierbei wird ein Messsignal mittels eines EKG- Sensors erfasst und anschließend derartig gefiltert, dass ein vorhandener Grundlinien-Drift entfernt wird. Zur Filterung wird hierbei ein Hochpassfilter genutzt.
Die Erfindung betrifft zudem eine Filtervorrichtung zur Beseitigung eines
Grundlinien-Drifts eines erfassten Messsignals.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung eines Grundlinien-Drifts eines erfassten Messsignals.
Hierbei wird zu Beginn das Messsignal innerhalb einer definierten Zeitspanne mittels einer Sensoreinheit erfasst und durch eine Verarbeitungseinheit abgegriffen. Anschließend wird ein gefiltertes Messsignal ermittelt, indem das erfasste Messsignal wenigstens mittels einer ersten Filtereinheit, einer zweiten Filtereinheit und einer dritten Filtereinheit parallel tiefpassgefiltert wird. Hierbei weist die erste Filtereinheit eine erste Grenzfrequenz, die zweite Filtereinheit eine zweite Grenzfrequenz und die dritte Filtereinheit eine dritte Grenzfrequenz auf. Abschließend wird das gefilterte Messsignal ausgegeben.
Vorteilhaft ist hierbei, dass ein Grundlinien-Drifts des erfassten Messsignals weitestgehend herausgefiltert wird. Dies geschieht hierbei durch die parallele Tief pass- Filterung besonders schnell, wodurch die benötigte Rechenleistung gering gehalten und somit wiederum Energie eingespart werden kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass vor dem Verfahrensschritt a ein Verfahrensschritt d und ein Verfahrensschritt e durchgeführt werden, wobei im Verfahrensschritt d ein erstes, zweites und drittes Signal jeweils innerhalb von festgelegten Zeitspannen erfasst werden, wobei das erste, zweite und dritte Signal entweder mittels der
Sensoreinheit und weiteren Sensoreinheiten oder in Abhängigkeit von
unterschiedlichen Messachsen der Sensoreinheit erfasst werden, und wobei im Verfahrensschritt e die erste, zweite und dritte Grenzfrequenz ermittelt werden, wobei die erste Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem ersten Signal, die zweite
Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem zweiten Signal und die dritte
Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem dritten Signal ermittelt werden.
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Erfassung der Signale die Grenzfrequenzen der Filtereinheit entsprechend ermittelt werden können. Diese Grenzfrequenzen sind dann entsprechend an die vorhandenen Bedingungen und Eigenschaften der jeweiligen Sensoreinheiten angepasst.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass im Verfahrensschritt b ein Unterverfahrensschritt bl, ein
Unterverfahrensschritt b2 und ein Unterverfahrensschritt b3 durchgeführt werden, wobei im Unterverfahrensschritt bl eine Hauptübertragungsfunktion in
Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Grenzfrequenz ermittelt wird, und wobei im Unterverfahrensschritt b2 die Hauptübertragungsfunktion in einer erste, zweite und dritte Teilübertragungsfunktion aufgeteilt wird, und wobei im Unterverfahrensschritt b3 das gefilterte Messsignal in Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Teilübertragungsfunktion und dem erfassten
Messsignal ermittelt wird.
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Aufteilung der Hauptübertragungsfunktion in die Teilübertragungsfunktionen die Filterung parallel durchgeführt werden kann, wodurch die Bearbeitungsgeschwindigkeit gesteigert und zudem die
Rechenkomplexität reduziert werden kann.
Die Erfindung betrifft zudem eine Filtervorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Die Filtervorrichtung weist wenigstens eine Sensoreinheit und eine
Verarbeitungseinheit auf, wobei die Verarbeitungseinheit wenigstens eine erste Filtereinheit, eine zweite Filtereinheit und eine dritte Filtereinheit aufweist, und wobei die erste Filtereinheit eine erste Grenzfrequenz, die zweite Filtereinheit eine zweite Grenzfrequenz und die dritte Filtereinheit eine dritte Grenzfrequenz aufweist. Die Sensoreinheit ist dazu eingerichtet ein Messsignal, welches einen Grundlinie-Drift aufweist, innerhalb einer definierten Zeitspanne zu erfassen. Des
Weiteren ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, das erfasste Messsignal von der Sensoreinheit abzugreifen und durch paralleles Tiefpassfiltern des erfassten Messsignals wenigstens mittels der ersten, zweiten und dritten
Filtereinheit ein gefiltertes Messsignal zu ermitteln. Zudem ist die
Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, das gefilterte Messsignal auszugeben.
Vorteilhaft ist hierbei, dass ein Grundlinien-Drifts des erfassten Messsignals weitestgehend herausgefiltert wird. Dies geschieht hierbei durch die parallele Tief pass- Filterung besonders schnell, wodurch die benötigte Rechenleistung gering gehalten und somit wiederum Energie eingespart werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Filtervorrichtung weitere Sensoreinheiten aufweist und dazu eingerichtet ist, ein erstes, zweites und drittes Signal jeweils innerhalb von festgelegten Zeitspannen zu erfassen, oder dass die Sensoreinheit dazu eingerichtet ist, das erste, zweite und dritte Signal in Abhängigkeit von jeweils einer unterschiedlichen Messachsen der
Sensoreinheit zu erfassen. Zudem ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, das erste, zweite und dritte Signal abzugreifen und die erste Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem ersten Signal, die zweite Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem zweiten Signal und die dritte Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem dritten Signal zu ermitteln.
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Erfassung der Signale die Grenzfrequenzen der Filtereinheit entsprechend ermittelt werden können. Diese Grenzfrequenzen sind dann entsprechend an die vorhandenen Bedingungen und Eigenschaften der jeweiligen Sensoreinheiten angepasst.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, eine Hauptübertragungsfunktion in Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Grenzfrequenz zu ermitteln, die Hauptübertragungsfunktion in einer erste, zweite und dritte
Teilübertragungsfunktion aufzuteilen und das gefilterte Messsignal in Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Teilübertragungsfunktion und dem erfassten Messsignal zu ermitteln.
Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Aufteilung der Hauptübertragungsfunktion in die Teilübertragungsfunktionen die Filterung parallel durchgeführt werden kann, wodurch die Bearbeitungsgeschwindigkeit gesteigert und zudem die
Rechenkomplexität reduziert werden kann.
Zeichnungen Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beseitigung eines Grundlinien-Drifts eines erfassten Messsignals.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Dargestellt ist eine Filtervorrichtung 10. Die Filtervorrichtung 10 weist wenigstens eine Sensoreinheit 20 und eine Verarbeitungseinheit 30 auf. Die Sensoreinheit 20 kann beispielsweise ein Magnetfeldsensor, ein Beschleunigungssensor, ein Drehratensensor oder eine beliebige andere Art von Sensor sein, welche auf eine physikalische Größe 18 wie beispielsweise Magnetfeld oder Beschleunigung reagiert. Die Sensoreinheit 20 ist dazu eingerichtet, ein Messsignal 25 innerhalb einer definierten Zeitspanne zu erfassen. Die Verarbeitungseinheit 30 ist beispielsweise ein Mikrocontroller und derartig mit der Sensoreinheit 20 verbunden, dass das Messsignal 25, welches sich aus einer Mehrzahl von Messwerten zusammensetzt, abgreifbar ist. Unter Abgreifen des Messsignals 25 von der Sensoreinheit 20 durch die Verarbeitungseinheit 30 ist insbesondere auch das zumindest zeitweise Abspeichern dieses erfassten Messsignals 25 zu verstehen. Insbesondere kann die Verarbeitungseinheit 30 hierfür einen nicht dargestellten internen Speicher oder auch die Filtervorrichtung 10 eine nicht dargestellte Speichereinheit aufweisen, welche dann mit der
Verarbeitungseinheit 30 bidirektional verbunden ist. Die Verarbeitungseinheit 30 weist zudem wenigstens eine erste Filtereinheit 31, eine zweite Filtereinheit 32 und eine dritte Filtereinheit 33 auf. Die erste, zweite und dritte Filtereinheit 31, 32 und 33 sind jeweils Filter erster Ordnung. Die Verarbeitungseinheit 30 ist dazu eingerichtet, durch paralleles Tiefpassfiltern des erfassten Messsignals mittels der ersten, zweiten und dritten Filtereinheit 31, 32 und 33 ein gefiltertes
Messsignal 35 zu ermitteln. Zudem ist die Verarbeitungseinheit 30 dazu eingerichtet, das gefilterte Messsignal 35 auszugeben. Zudem kann das gefilterte Messsignal 35 zusätzlich oder auch ausschließlich intern von der
Verarbeitungseinheit 30 weiterverarbeitet werden. Zur Ausgabe des gefilterten Messsignals kann die Filtervorrichtung 10 beispielsweise eine nicht dargestellte Kommunikationseinheit aufweisen, mittels welcher die Verarbeitungseinheit 30 das gefilterte Messsignal 35 aussenden kann.
Die erste, zweite und dritte Filtereinheit 31, 32 und 33 sind jeweils entweder hardware-technisch oder Software-technisch realisierbar. Bei einer softwaretechnischen Realisierung wird die Verarbeitungseinheit 30 entsprechend programmiert, bei einer hardware-technischen Lösung weist die
Verarbeitungseinheit 30 dagegen die entsprechende nötigen elektronischen Bauteile auf.
Optional ist die Sensoreinheit 20 dazu eingerichtet, je ein erstes, zweites und drittes Signal 21, 22 und 23 in Abhängigkeit von je einer Messachse der Sensoreinheit 20 zu erfassen. Das erste, zweite und dritte Signal setzen sich wiederum aus einer Mehrzahl von Messwerten zusammen, welche jeweils über eine festgelegte Zeitspanne erfasst werden. Des Weiteren ist die
Verarbeitungseinheit 30 dazu eingerichtet, die erste Grenzfrequenz in
Abhängigkeit von dem ersten Signal 21, die zweite Grenzfrequenz in
Abhängigkeit von dem zweiten Signal 22 und die dritte Grenzfrequenz in
Abhängigkeit von dem dritten Signal 23 zu ermitteln.
In einem alternativen bildlich nicht dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Filtervorrichtung 10 zusätzlich zur Sensoreinheit 20 weitere Sensoreinheiten auf. Hierbei ist die Sensoreinheit 20 dazu eingerichtet, das erste Signal 21 zu erfassen und je eine weitere Sensoreinheit ist dazu eingerichtet, das zweite bzw. das dritte Signal 22 und 23 zu erfassen.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beseitigung eines Grundlinien-Drifts eines erfassten Messsignals. Zuerst wird in einem Verfahrensschritt a ein Messsignal 25 innerhalb einer definierten Zeitspanne mittels einer Sensoreinheit 20 erfasst und durch eine Verarbeitungseinheit 30 abgegriffen. Dieses Messsignal 25 weist einen
Grundlinien-Drift auf.
Anschließend wird in einem Verfahrensschritt b ein gefiltertes Messsignals 35 durch paralleles Tiefpassfiltern des erfassten Messsignals 25 wenigstens mittels einer ersten Filtereinheit 31, einer zweiten Filtereinheit 32 und einer dritten Filtereinheit 33 ermittelt. Hierbei weist die erste Filtereinheit 31 eine erste Grenzfrequenz, die zweite Filtereinheit 32 eine zweite Grenzfrequenz und die dritte Filtereinheit 33 eine dritte Grenzfrequenz auf.
Im Verfahrensschritt b laufen dabei ein Unterverfahrensschritt bl, ein
Unterverfahrensschritt b2 und ein Unterverfahrensschritt b3 ab. Dabei wird im Unterverfahrensschritt bl eine Hauptübertragungsfunktion in Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Grenzfrequenz ermittelt. Beispielsweise durch Addition der einzelnen Grenzfrequenzen. Anschließend wird im
Unterverfahrensschritt b2 die Hauptübertragungsfunktion in eine erste, zweite und dritte Teilübertragungsfunktion aufgeteilt. Die erste, zweite und dritte Teilübertragungsfunktion bilden hierbei die typischerweise sehr komplexe Hauptübertragungsfunktion in vereinfachter Weise nach. Daraufhin wird im Unterverfahrensschritt b3 das gefilterte Messsignal 35 in Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Teilübertragungsfunktion und dem erfassten
Messsignal 25 ermittelt. Hierbei wird das erfasste Messsignal 25 parallel in Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Teilübertragungsfunktion gefiltert. Entsprechend ergeben sich drei vorgefilterte Messsignale. Das gefilterte Messsignal 35 ergibt sich dann letztendlich aus dem jeweiligen Maximum der mit der ersten, zweiten und dritten Teilübertragungsfunktion vorgefilterten
Messsignale. So werden die zeitgleichen Werte der vorgefilterten Messsignale jeweils miteinander verglichen und der maximale Wert dieser drei vorgefilterten Messsignale als neuer Wert für das gefilterte Messsignal 35 herangezogen.
Abschließend wird in einem Verfahrensschritt c das gefilterte Messsignal 35 ausgegeben.
Optional laufen vor dem Verfahrensschritt a noch ein Verfahrensschritt d und ein Verfahrensschritt e ab.
Dabei werden im Verfahrensschritt d ein erstes, zweites und drittes Signal 21, 22 und 23 jeweils innerhalb von festgelegten Zeitspannen erfasst, wobei das erste, zweite und dritte Signal 21, 22 und 23 entweder mittels der Sensoreinheit 20 und weiteren Sensoreinheiten oder in Abhängigkeit von unterschiedlichen
Messachsen der Sensoreinheit 20 erfasst werden. So kann beispielsweise das erste Signal 21 von einem Magnetfeldsensor, das zweite Signal 22 von einem Beschleunigungssensor und das dritte Signal 23 von einem
Geschwindigkeitssensor erfasst werden. Alternativ kann beispielsweise das erste Signal 21 eine physikalische Größe 18 entlang einer x-Achse der Sensoreinheit 20, das zweite Signal 22 die physikalische Größe 18 entlang einer y-Achse der Sensoreinheit 20 und das dritte Signal 23 die physikalische Größe 18 entlang einer z-Achse der Sensoreinheit 20 darstellen.
Im Verfahrensschritt e werden anschließend die erste, zweite und dritte
Grenzfrequenz ermittelt, wobei die erste Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem ersten Signal 21, die zweite Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem zweiten Signal 22 und die dritte Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem dritten Signal 23 ermittelt wird.
Nach dem Beenden des Verfahrens kann dieses jederzeit wieder neu gestartet werden. Es ist auch denkbar, dass das Verfahren bereits wieder neu gestartet wird, wenn ein zuvor gestartetes Verfahren noch nicht beendet ist, sodass sich die Verfahren überlappen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Beseitigung eines Grundlinie-Drifts eines erfassten
Messsignals (25), aufweisend folgende Verfahrensschritte:
a. Erfassen des Messsignals (25) innerhalb einer definierten Zeitspanne mittels einer Sensoreinheit (20) und Abgreifen des Messsignals (25) durch eine Verarbeitungseinheit (30) ,
b. Ermitteln eines gefilterten Messsignals (35) durch paralleles
Tiefpassfiltern des erfassten Messsignals (25) wenigstens mittels einer ersten Filtereinheit (31), einer zweiten Filtereinheit (32) und einer dritten Filtereinheit (33), wobei die erste Filtereinheit (31) eine erste Grenzfrequenz, die zweite Filtereinheit (32) eine zweite Grenzfrequenz und die dritte Filtereinheit (33) eine dritte Grenzfrequenz aufweist,
c. Ausgeben des gefilterten Messsignals (35).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem
Verfahrensschritt a ein Verfahrensschritt d und ein Verfahrensschritt e durchgeführt werden, wobei im Verfahrensschritt d ein erstes, zweites und drittes Signal (21, 22, 23) jeweils innerhalb von festgelegten Zeitspannen erfasst werden, wobei das erste, zweite und dritte Signal (21, 22, 23) entweder mittels der Sensoreinheit (20) und weiteren Sensoreinheiten oder in Abhängigkeit von unterschiedlichen Messachsen der Sensoreinheit (20) erfasst werden, und wobei im Verfahrensschritt e die erste, zweite und dritte Grenzfrequenz ermittelt werden, wobei die erste Grenzfrequenz in
Abhängigkeit von dem ersten Signal (21), die zweite Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem zweiten Signal (22) und die dritte Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem dritten Signal (23) ermittelt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt b ein Unterverfahrensschritt bl, ein
Unterverfahrensschritt b2 und ein Unterverfahrensschritt b3 durchgeführt werden, wobei im Unterverfahrensschritt bl eine Hauptübertragungsfunktion in Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Grenzfrequenz ermittelt wird, und wobei im Unterverfahrensschritt b2 die Hauptübertragungsfunktion in einer erste, zweite und dritte Teilübertragungsfunktion aufgeteilt wird, und wobei im Unterverfahrensschritt b3 das gefilterte Messsignal (35) in
Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Teilübertragungsfunktion und dem erfassten Messsignal (25) ermittelt wird.
Filtervorrichtung (10) mit wenigstens einer Sensoreinheit (20) und einer Verarbeitungseinheit (30), wobei die Verarbeitungseinheit (30) wenigstens eine erste Filtereinheit (31), eine zweite Filtereinheit (32) und eine dritte Filtereinheit (33) aufweist, und wobei die Sensoreinheit (20) dazu eingerichtet ist, ein Messsignal (25) mit einem Grundlinie-Drift innerhalb einer definierten Zeitspanne zu erfassen, und wobei die Verarbeitungseinheit (30) dazu eingerichtet ist, das erfasste Messsignal (25) von der Sensoreinheit (20) abzugreifen und durch paralleles Tiefpassfiltern des erfassten Messsignals (25) wenigstens mittels der ersten, zweiten und dritten Filtereinheit (31, 32, 33) ein gefiltertes Messsignal (35) zu ermitteln, und wobei die Verarbeitungseinheit (30) dazu eingerichtet ist, das gefilterte Messsignal (35) auszugeben.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung (10) weitere Sensoreinheiten aufweist und dazu eingerichtet ist, ein erstes, zweites und drittes Signal (21, 22, 23) jeweils innerhalb von festgelegten Zeitspannen zu erfassen, oder dass die Sensoreinheit (20) dazu eingerichtet ist, das erste, zweite und dritte Signal in Abhängigkeit von unterschiedlichen Messachsen der Sensoreinheit (20) zu erfassen, und wobei die Verarbeitungseinheit (30) dazu eingerichtet ist, das erste, zweite und dritte Signal (21, 22, 23) abzugreifen und die erste Grenzfrequenz in
Abhängigkeit von dem ersten Signal (21), die zweite Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem zweiten Signal (22) und die dritte Grenzfrequenz in Abhängigkeit von dem dritten Signal (23) zu ermitteln.
Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (30) dazu eingerichtet ist, eine Hauptübertragungsfunktion in Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Grenzfrequenz zu ermitteln, die Hauptübertragungsfunktion in einer erste, zweite und dritte Teilübertragungsfunktion aufzuteilen und das gefilterte Messsignal (35) in Abhängigkeit von der ersten, zweiten und dritten Teilübertragungsfunktion und dem erfassten Messsignal (25) zu ermitteln.
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