專利名稱：數(shù)字秤用數(shù)字濾波器、具備該數(shù)字濾波器的數(shù)字秤及濾波處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于數(shù)字秤的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器以及具備該數(shù)字濾波器的數(shù)字秤。此外，還涉及使用該數(shù)字秤用濾波器的濾波處理方法。
背景技術(shù)：
在數(shù)字秤中，由稱重傳感器等重量傳感器檢測(cè)出的被計(jì)量物的模擬計(jì)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字計(jì)量信號(hào)之后，基于該數(shù)字計(jì)量信號(hào)執(zhí)行各種控制。在該數(shù)字計(jì)量信號(hào)中，由于在數(shù)字秤中包含固有的振動(dòng)和由外在因素引起的振動(dòng)等振動(dòng)成分，因此利用數(shù)字濾波器除去該振動(dòng)成分。在這樣的數(shù)字濾波器中，為了除去在數(shù)字計(jì)量信號(hào)所包含的振動(dòng)成分中，如外在因素引起的振動(dòng)等那樣頻率特性隨時(shí)間變化的振動(dòng)成分，通過(guò)根據(jù)所輸入的數(shù)字計(jì)量信號(hào)改變傳遞函數(shù)來(lái)改變將除去的振動(dòng)成分的頻率范圍。在此，在改變傳遞函數(shù)的方法中，有再運(yùn)算濾波系數(shù)的方法及改變?yōu)V波次數(shù)(單位濾波數(shù))的方法。但是，再運(yùn)算濾波系數(shù)的方法，由于重復(fù)運(yùn)算量大、需要復(fù)雜的運(yùn)算，因此運(yùn)算時(shí)間變長(zhǎng)。換言之，在被計(jì)量物的計(jì)量中，再運(yùn)算濾波系數(shù)時(shí)，直至數(shù)字計(jì)量信號(hào)變成在規(guī)定允許衰減范圍內(nèi)的時(shí)間(直至達(dá)到作為被計(jì)量物的重量值能采用的時(shí)間)有變長(zhǎng)的問(wèn)題。對(duì)于這樣的問(wèn)題，例如，在下述專利文獻(xiàn)I中，公開一種每進(jìn)行一個(gè)計(jì)量周期的數(shù)字計(jì)量信號(hào)的規(guī)定抽樣時(shí)判定用濾波手段進(jìn)行濾波處理后的數(shù)字計(jì)量信號(hào)所包含的振動(dòng)成分的振幅是否在規(guī)定允許衰減范圍內(nèi)，且當(dāng)振動(dòng)成分的振幅不在允許衰減范圍內(nèi)時(shí)，通過(guò)增加濾波手段的濾波次數(shù)，用濾波手段改變將除去的振動(dòng)成分的頻率范圍的數(shù)字濾波器。按照這樣的數(shù)字濾波器，根據(jù)包含于經(jīng)濾波處理的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中的振動(dòng)成分的振幅是否在規(guī)定允許衰減范圍內(nèi)，通過(guò)改變?yōu)V波手段的濾波次數(shù)改變將除去的振動(dòng)成分，因此能夠減少濾波手段中的濾波處理的運(yùn)算量?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利3394302號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題
但是，在像專利文獻(xiàn)I中記載的數(shù)字濾波器那樣改變?yōu)V波次數(shù)的方法中，由于傳遞函數(shù)變化不大，因此預(yù)先設(shè)定的濾波系數(shù)可除去的振動(dòng)成分的頻率范圍和數(shù)字計(jì)量信號(hào)所包含的振動(dòng)成分的頻率范圍有較大不同時(shí)，有經(jīng)濾波處理的數(shù)字計(jì)量信號(hào)所包含的振動(dòng)成分的振幅不集中在允許衰減范圍內(nèi)，或者到集中為止的時(shí)間變長(zhǎng)的擔(dān)憂。其結(jié)果是，產(chǎn)生數(shù)字秤的計(jì)量精確度變低、濾波器的運(yùn)算時(shí)間變長(zhǎng)而使得計(jì)量時(shí)間變長(zhǎng)的問(wèn)題。特別是，對(duì)于數(shù)字秤中進(jìn)行組合運(yùn)算的組合秤，隨著組合運(yùn)算的高速化，單個(gè)被計(jì)量物的計(jì)量時(shí)間(即，一個(gè)計(jì)量周期)也需要變短，因此計(jì)量時(shí)間變長(zhǎng)是不希望的。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而形成的。其目的在于提供能保持計(jì)量精度同時(shí)能使執(zhí)行適應(yīng)動(dòng)作的濾波器的運(yùn)算時(shí)間縮短的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，具備該數(shù)字濾波器的數(shù)字秤，以及使用數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的濾波處理方法。解決問(wèn)題的手段
根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器具備對(duì)包含振動(dòng)成分的數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理的FIR濾波器(有限脈沖響應(yīng)濾波器)；每進(jìn)行一個(gè)計(jì)量周期中的數(shù)字計(jì)量信號(hào)的規(guī)定抽樣時(shí)判定包含于用所述FIR濾波器進(jìn)行濾波處理后的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中的振動(dòng)成分的振幅是否在規(guī)定的允許衰減范圍內(nèi)的判定單元；和控制單元；所述FIR濾波器具有除去規(guī)定的頻率范圍的振動(dòng)成分的固定部和除去可變的頻率范圍的振動(dòng)成分的適應(yīng)部，所述控制單元形成為根據(jù)所述判定單元的判定結(jié)果，改變將在所述適應(yīng)部中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，在FIR濾波器的固定部中，由于除去被輸入的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中規(guī)定頻率范圍的振動(dòng)成分，因此可以確實(shí)地除去數(shù)字秤的固有振動(dòng)等預(yù)先假定的振動(dòng)成分。在FIR濾波器的適應(yīng)部中，通過(guò)改變將從被輸入的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍，除去因投入被計(jì)量物而產(chǎn)生的數(shù)字秤的振動(dòng)及通過(guò)外在因素在計(jì)量中產(chǎn)生的各種振動(dòng)成分。像這樣，在被輸入的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中，對(duì)于預(yù)先假定的振動(dòng)成分的頻率范圍，在一個(gè)計(jì)量周期中不進(jìn)行運(yùn)算而在固定部除去，同時(shí)僅對(duì)于隨時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)成分的頻率范圍，進(jìn)行改變將在適應(yīng)部中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍的運(yùn)算，因此能夠防止計(jì)量精度降低，同時(shí)能夠減少在FIR濾波器中的濾波處理的運(yùn)算量，并且縮短運(yùn)算時(shí)間。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以保持計(jì)量精度同時(shí)縮短執(zhí)行適應(yīng)動(dòng)作的濾波器的運(yùn)算時(shí)間。在上述數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中，所述控制單元也可以形成為通過(guò)改變所述適應(yīng)部的濾波系數(shù)使將在所述適應(yīng)部中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍變化的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)變更適應(yīng)部的濾波系數(shù)能夠顯著改變將在適應(yīng)部中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍。因此，當(dāng)根據(jù)出自判定單元的判定結(jié)果判斷為經(jīng)濾波處理的數(shù)字計(jì)量信號(hào)難以在允許衰減范圍內(nèi)時(shí)，通過(guò)控制單元對(duì)適應(yīng)部的濾波系數(shù)的變更，能更確實(shí)地在早期使數(shù)字計(jì)量信號(hào)的振動(dòng)成分衰減。像這樣，根據(jù)出自判定單元的判定結(jié)果，只在必要的時(shí)候變更濾波系數(shù)，因而能夠減少濾波系數(shù)的運(yùn)算次數(shù)。在上述數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中，所述控制單元也可以形成為通過(guò)使濾波次數(shù)以規(guī)定數(shù)目增加，使將在適應(yīng)部中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍發(fā)生變化的結(jié)構(gòu)。借助于此，根據(jù)包含于經(jīng)濾波處理的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中的振動(dòng)成分的振幅是否在規(guī)定允許衰減范圍內(nèi)，改變適應(yīng)部的濾波次數(shù)，以此改變將除去的振動(dòng)成分，因而可以減少適應(yīng)部的濾波處理的運(yùn)算量。在上述數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中，所述固定部也可以形成為在被輸入的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中，除去計(jì)量被計(jì)量物的數(shù)字秤的重量傳感器的固有頻率的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在預(yù)先假定的振動(dòng)成分中，在固定部除去最大的振動(dòng)成分即基于數(shù)字秤的重量傳感器的固有頻率的振動(dòng)成分，因此能夠使經(jīng)濾波處理的數(shù)字計(jì)量信號(hào)迅速地衰減至允許衰減范圍，能夠進(jìn)一步減少允許部的濾波處理的運(yùn)算量。在上述數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中，所述適應(yīng)部也可以通過(guò)連接規(guī)定數(shù)量的格子型FIR濾波器而構(gòu)成。根據(jù)該構(gòu)成，作為適應(yīng)部采用格子型FIR濾波器，因此能夠減少適應(yīng)部的濾波處理的運(yùn)算誤差。在上述數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中，所述固定部也可以通過(guò)連接規(guī)定數(shù)量的格子型FIR濾波器而構(gòu)成。根據(jù)該構(gòu)成，作為適應(yīng)部采用格子型FIR濾波器，因此能夠減少固定部中的濾波處理的運(yùn)算誤差。在上述數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中，也可以是所述固定部形成為對(duì)被輸入到所述FIR濾波器的數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理的結(jié)構(gòu)；所述適應(yīng)部形成為對(duì)在所述固定部中進(jìn)行濾波處理后的數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在包含于數(shù)字計(jì)量信號(hào)中的振動(dòng)成分中，預(yù)先假定的振動(dòng)成分在固定部被除去后，為了除去剩余的振動(dòng)成分，進(jìn)行用于改變將在適應(yīng)部中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍的運(yùn)算，因而能夠進(jìn)一步減少適應(yīng)部的運(yùn)算量。又，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字秤具備具有上述任意一種結(jié)構(gòu)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器。本發(fā)明的數(shù)字秤具備發(fā)揮上述效果的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，因而能夠不降低數(shù)字秤的計(jì)量精度地使數(shù)字秤的計(jì)量速度高速化。又，使用根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的濾波處理方法是使用具備對(duì)包含振動(dòng)成分的數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理的FIR濾波器；每進(jìn)行一個(gè)計(jì)量周期中的數(shù)字計(jì)量信號(hào)的規(guī)定抽樣時(shí)判定包含于用所述FIR濾波器進(jìn)行濾波處理后的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中的振動(dòng)成分的振幅是否在規(guī)定的允許衰減范圍內(nèi)的判定單元；和控制單元；所述FIR濾波器具有除去規(guī)定的頻率范圍的振動(dòng)成分的固定部和除去可變的頻率范圍的振動(dòng)成分的適應(yīng)部，所述控制單元形成為根據(jù)所述判定單元的判定結(jié)果改變所述適應(yīng)部的濾波系數(shù)的結(jié)構(gòu)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的濾波處理方法，包含基于數(shù)字秤的重量傳感器的固有頻率的正弦波對(duì)固定部的濾波系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的步驟；基于規(guī)定的累計(jì)計(jì)量信號(hào)對(duì)適應(yīng)部的格子型濾波器的濾波系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的步驟；將所述數(shù)字計(jì)量信號(hào)輸入至所述數(shù)字秤用濾波器的步驟；以及基于在所述固定部和所述適應(yīng)部中分別運(yùn)算的濾波系數(shù)對(duì)被輸入的所述數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理的步驟，所述判定單元在規(guī)定的計(jì)量周期之后判斷出應(yīng)該改變所述濾波系數(shù)時(shí)，所述控制單元基于上一計(jì)量周期中的數(shù)字計(jì)量信號(hào)對(duì)所述適應(yīng)部的濾波系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算及更新。根據(jù)上述濾波處理方法，基于數(shù)字秤的重量傳感器的固有頻率對(duì)固定部的濾波系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，因而在預(yù)先假定的振動(dòng)成分中，在固定部除去最大的振動(dòng)成分即基于數(shù)字秤的重量傳感器的固有頻率的振動(dòng)成分。又，基于累計(jì)計(jì)量信號(hào)對(duì)適應(yīng)部的濾波系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，因而能夠?qū)IR濾波器在適應(yīng)部中除去的頻率成分設(shè)定在與實(shí)際能產(chǎn)生的振動(dòng)成分相符的頻率范圍內(nèi)。此外，更新濾波系數(shù)時(shí)，基于上一計(jì)量周期中的數(shù)字計(jì)量信號(hào)對(duì)該濾波系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，因而能夠在適應(yīng)部確實(shí)地除去實(shí)際產(chǎn)生的振動(dòng)成分。借助于此，利用數(shù)字濾波器進(jìn)行濾波處理時(shí)，能夠減少適應(yīng)部的濾波系數(shù)的更新次數(shù)。因此，能夠在保持計(jì)量精度的同時(shí)縮短執(zhí)行適應(yīng)動(dòng)作的濾波器的運(yùn)算時(shí)間。以下，對(duì)用于權(quán)利要求書及說(shuō)明書的記載的用語(yǔ)的定義進(jìn)行說(shuō)明。在權(quán)利要求書及說(shuō)明書中所說(shuō)的“FIR濾波器”不是指電路及電子電路等那樣的現(xiàn)實(shí)的濾波器電路，通過(guò)FIR濾波器對(duì)數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理是指，基于在控制裝置的存儲(chǔ)部(例如微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器)中存儲(chǔ)的控制程序?qū)刂蒲b置的控制部(例如微型計(jì)算機(jī)的CPU等)進(jìn)行控制動(dòng)作，以此對(duì)數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理。FIR濾波器是傳遞函數(shù)通過(guò)改變?yōu)V波系數(shù)和/或?yàn)V波次數(shù)而發(fā)生變化的。在權(quán)利要求書及說(shuō)明書中所說(shuō)的“一個(gè)計(jì)量周期”指的是從輸入由檢測(cè)某個(gè)被計(jì)量物的重量得出的數(shù)字計(jì)量信號(hào)到進(jìn)行該被計(jì)量物的計(jì)量終止處理為止的期間。在權(quán)利要求書及說(shuō)明書中所說(shuō)的“累計(jì)計(jì)量信號(hào)”指的是，例如，實(shí)際計(jì)量多個(gè)被計(jì)量物或者被計(jì)量物的樣本時(shí)得到的多個(gè)數(shù)字計(jì)量信號(hào)相加并平均后的信號(hào)。本發(fā)明的上述目的、其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)可以在參照附圖的基礎(chǔ)上從以下的優(yōu)選的實(shí)施形態(tài)的詳細(xì)說(shuō)明中得以明確。發(fā)明的效果
本發(fā)明如以上說(shuō)明那樣構(gòu)成，具有能夠保持計(jì)量精度的同時(shí)縮短執(zhí)行適應(yīng)操作的濾波器的運(yùn)算時(shí)間的效果。


圖1是示出應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的數(shù)字秤的概略構(gòu)成的框圖2是示出設(shè)置于圖1所示的數(shù)字秤的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器上的FIR濾波器的固定部的具體例子的框圖3是示出設(shè)置于圖1所示的數(shù)字秤的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器上的FIR濾波器的適應(yīng)部的具體例子的流程圖4是示出設(shè)置于圖1所示的數(shù)字秤的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器上的FIR濾波器的適應(yīng)部中的單位濾波器的具體例 子的框圖5是示出本實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的濾波系數(shù)運(yùn)算模式中的控制動(dòng)作的流程圖6是示出本實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的濾波處理模式中的控制動(dòng)作的流程
圖7是示出本實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中的反射系數(shù)運(yùn)算用濾波器的框圖8是示出輸入到本實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中的數(shù)字計(jì)量信號(hào)X (η)的一個(gè)不例的圖表；
圖9是示出對(duì)圖8所示的數(shù)字計(jì)量信號(hào)X (η)進(jìn)行濾波處理后的數(shù)字計(jì)量信號(hào)y (n)(m)的一個(gè)不例的圖表；
圖10是放大示出圖9所示的圖表的圖11是舉例示出在本實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中經(jīng)濾波處理的數(shù)字計(jì)量信號(hào)y (n)(m)的濾波系數(shù)改變之前的情況的圖表；
圖12是舉例示出在本實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中經(jīng)濾波處理的數(shù)字計(jì)量信號(hào)y(n)(m)的濾波系數(shù)改變之后的情況的圖表。
具體實(shí)施例方式以下參照

本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施形態(tài)。另外，在以下所有附圖中，在相同或者相當(dāng)?shù)囊厣蠘?biāo)以相同的參考符號(hào)，并省略其重復(fù)說(shuō)明。
首先，對(duì)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的數(shù)字秤的概略構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖1是示出應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的數(shù)字秤的概略構(gòu)成的框圖。本實(shí)施形態(tài)中的數(shù)字秤I如圖1所示，具備對(duì)被計(jì)量物進(jìn)行計(jì)量的重量傳感器2。在重量傳感器2中，例如使用稱重傳感器。重量傳感器2與控制裝置3相連接，由重量傳感器2測(cè)出的重量通過(guò)放大器4放大后發(fā)送到控制裝置3。另外，在放大器4中，也可以設(shè)置用于衰減不需要的高周波成分的低通濾波器?？刂蒲b置3具有進(jìn)行各種運(yùn)算的控制部30以及存儲(chǔ)各種運(yùn)算結(jié)果的存儲(chǔ)部34?？刂蒲b置3例如由安裝有控制部30以及記憶部34的控制基板(未圖示)構(gòu)成。控制裝置3例如具備微型計(jì)算機(jī)，在控制部30中例如使用該微型計(jì)算機(jī)的CPU。存儲(chǔ)部34例如使用該微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器?？刂撇?0和存儲(chǔ)部34相互連接。在存儲(chǔ)部34中存儲(chǔ)用于進(jìn)行濾波處理等的各種控制程序，此外，存儲(chǔ)部34存儲(chǔ)濾波系數(shù)等各種數(shù)據(jù)。又，控制部30讀出并執(zhí)行存儲(chǔ)部34中所存儲(chǔ)的控制程序，以此進(jìn)行運(yùn)算等的處理和控制。另外，控制部30既可以使用進(jìn)行設(shè)置于數(shù)字秤I上的料斗等的驅(qū)動(dòng)控制的微型計(jì)算機(jī)，也可以不同于驅(qū)動(dòng)控制用的微型計(jì)算機(jī)而使用數(shù)字濾波器中濾波處理專用的微型計(jì)算機(jī)或DSP (DigitalSignal Processor,數(shù)字信號(hào)處理器)?？刂蒲b置3具有將模擬計(jì)量信號(hào)數(shù)字化的A/D轉(zhuǎn)換器(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)35。A/D轉(zhuǎn)換器35將放大器4中放大的模擬計(jì)量信號(hào)數(shù)字化，并將其以數(shù)字計(jì)量信號(hào)的形式輸入到控制部30。在該數(shù)字計(jì)量信號(hào)中，除了與被計(jì)量物的重量相當(dāng)?shù)闹绷鞒煞忠酝膺€包含各種振動(dòng)成分。又，數(shù)字秤I具備顯示控制裝置3的處理結(jié)果的顯示部5、進(jìn)行控制裝置3的各種設(shè)定輸入等的操作部6、以及能夠與外部計(jì)算機(jī)10進(jìn)行通信的通信部7。顯示部5、操作部6和通信部7與控制部30之間通過(guò)輸入輸出界面36進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和接收?？刂撇?0接收A/D轉(zhuǎn)換器35、操作部6以及通信部7的信號(hào)后，基于這些信號(hào)啟動(dòng)濾波系數(shù)運(yùn)算模式以及濾波處理模式?？刂撇?0在濾波處理模式下，進(jìn)行濾波運(yùn)算處理以及判定處理，在濾波系數(shù)運(yùn)算模式下，根據(jù)判定處理的結(jié)果進(jìn)行改變?yōu)V波次數(shù)以及濾波系數(shù)的控制，并將這些處理結(jié)果存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部34中。換言之，控制部30發(fā)揮FIR (有限脈沖響應(yīng))濾波器31、判定單元32以及控制單元33的功能。因此，本實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器通過(guò)發(fā)揮FIR濾波器31、判定單元32以及控制單元33的功能的控制部30來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，用一塊控制基板構(gòu)成控制裝置3，但本發(fā)明不限于此，而只要能夠執(zhí)行相同的控制即可。換言之，例如也可以根據(jù)各種控制設(shè)置多個(gè)控制基板，并用該多個(gè)控制基板構(gòu)成控制裝置3。又，不一定要在數(shù)字秤I中配置該控制裝置3，例如也可以將計(jì)算機(jī)等作為外部的控制裝置3并進(jìn)行連接，以此用該外部的控制裝置3進(jìn)行控制。在本實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器中，發(fā)揮FIR濾波器31的功能的控制部30對(duì)包含從A/D轉(zhuǎn)換器35輸入的振動(dòng)成分的數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理。更具體地是，F(xiàn)IR濾波器31具有除去規(guī)定的頻率范圍的振動(dòng)成分的固定部311、以及除去可變的頻率范圍的振動(dòng)成分的適應(yīng)部312。因此，從A/D轉(zhuǎn)換器35輸入的數(shù)字計(jì)量信號(hào)，在固定部311中除去數(shù)字秤的固有頻率等預(yù)先假定的規(guī)定振動(dòng)成分，并在適應(yīng)部312中除去例如由設(shè)置于數(shù)字秤I即組合秤上的料斗的開閉和外在因素等在計(jì)量中產(chǎn)生的各種振動(dòng)成分。又，發(fā)揮判定單元32的功能的控制部30，每進(jìn)行一個(gè)計(jì)量周期中的數(shù)字計(jì)量信號(hào)的規(guī)定抽樣時(shí)判定在FIR濾波器31中經(jīng)濾波處理的數(shù)字計(jì)量信號(hào)所包含的振動(dòng)成分的振幅是否在規(guī)定的允許衰減范圍內(nèi)。然后，控制單元33根據(jù)判定單元32的判定結(jié)果，通過(guò)改變將在適應(yīng)部312中除去的振動(dòng)成分的頻率成分，在輸入的數(shù)字計(jì)量信號(hào)所包含的振動(dòng)成分中，除去未在固定部311中除去的振動(dòng)成分。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，一個(gè)計(jì)量周期指的是從輸入通過(guò)檢測(cè)某一被計(jì)量物的重量而得到的數(shù)字計(jì)量信號(hào)開始到進(jìn)行該被計(jì)量物的計(jì)量終止處理(排出處理)為止的期間。像這樣，在輸入的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中，關(guān)于預(yù)先假定的振動(dòng)成分的頻率范圍，在計(jì)量中不進(jìn)行運(yùn)算而在固定部311除去，同時(shí)僅對(duì)隨時(shí)發(fā)生的振動(dòng)成分的頻率范圍，進(jìn)行使將在適應(yīng)部312中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍發(fā)生變化的運(yùn)算，因此能夠防止計(jì)量度的降低，同時(shí)減少適應(yīng)部312中的濾波處理的運(yùn)算量，并縮短運(yùn)算時(shí)間。如上所述，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，能夠保持計(jì)量精度同時(shí)縮短執(zhí)行適應(yīng)動(dòng)作的濾波器的運(yùn)算時(shí)間。在本實(shí)施形態(tài)中，的控制部30在濾波處理后的振動(dòng)成分的振幅不在允許衰減范圍內(nèi)的情況下，通過(guò)使適應(yīng)部312的濾波次數(shù)以規(guī)定數(shù)目增加，使將在適應(yīng)部312中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍發(fā)生變化。借助于此，能夠減少適應(yīng)部312中的濾波處理的運(yùn)算量。適應(yīng)部312由下文所述的單位濾波器共m個(gè)所連接而構(gòu)成,該單位濾波器的連接數(shù)m與濾波次數(shù)相同。在此對(duì)FIR濾波器31的構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖2至圖4是示出圖1所示的設(shè)置于數(shù)字秤的數(shù)字秤用數(shù) 字濾波器的FIR濾波器的具體例子的框圖。圖2是示出固定部的框圖，圖3是示出適應(yīng)部的框圖，圖4是示出適應(yīng)部的單位濾波器的框圖。此外，如前所述，圖2至圖4所示的FIR濾波器并不是指由電路和電子電路等構(gòu)成的現(xiàn)實(shí)中的濾波器電路，而是由基于在存儲(chǔ)部34中所存儲(chǔ)的控制程序進(jìn)行控制動(dòng)作的控制部30構(gòu)成。首先，對(duì)圖3所示的適應(yīng)部312進(jìn)行說(shuō)明。適應(yīng)部312假設(shè)，由圖4所示的單位濾波器310共m個(gè)串聯(lián)而構(gòu)成。在此，單位濾波器310共m個(gè)串聯(lián)是指控制部30根據(jù)濾波次數(shù)m改變?yōu)V波系數(shù)(本實(shí)施形態(tài)中為下述的反射系數(shù)km) (k1、k2、…、km)同時(shí)重復(fù)進(jìn)行m次單位濾波器310中的運(yùn)算。本實(shí)施形態(tài)的單位濾波器310由格子型FIR濾波器構(gòu)成，通過(guò)采用格子型FIR濾波器可以減少適應(yīng)部312中的濾波處理的運(yùn)算誤差。在適應(yīng)部312中，作為單位濾波器310的格子型FIR濾波器共m個(gè)串聯(lián)。格子型的FIR濾波器針對(duì)兩個(gè)輸入f (n) 以及gOi)01^，輸出向前預(yù)測(cè)誤差f(n)(m)以及向后預(yù)測(cè)誤差g(n)(m)。串聯(lián)這樣的單位濾波器310以此將向前預(yù)測(cè)誤差f (n)(m)以及g(n)(m)分別輸入至下一個(gè)單位濾波器310中。此外，單位濾波器310具有規(guī)定的反射系數(shù)km。。S卩，適應(yīng)部312假定具有同樣的構(gòu)成，并且是反射系數(shù)km根據(jù)連接數(shù)(濾波次數(shù))m而不同的單位濾波器310共m個(gè)相連接而構(gòu)成。反射系數(shù)<、向前預(yù)測(cè)誤差f(n)(m)以及向后預(yù)測(cè)誤差g(n)(m)的關(guān)系式用以下的計(jì)算式(I)至計(jì)算式(4)表示。另外，x(n)表示數(shù)字計(jì)量信號(hào)(輸入信號(hào))，n (n=l，2，…，N’)表示抽樣數(shù)。單位濾波器310的連接數(shù)m (m=l，2，…，Μ)表示為以下的計(jì)算式中的濾波次數(shù)。[計(jì)算式1]
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，具備 對(duì)包含振動(dòng)成分的數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理的有限脈沖響應(yīng)濾波器； 每進(jìn)行一個(gè)計(jì)量周期中的數(shù)字計(jì)量信號(hào)的規(guī)定抽樣時(shí)判定包含于用所述有限脈沖響應(yīng)濾波器進(jìn)行濾波處理后的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中的振動(dòng)成分的振幅是否在規(guī)定的允許衰減范圍內(nèi)的判定單元；和 控制單兀； 所述有限脈沖響應(yīng)濾波器具有除去規(guī)定的頻率范圍的振動(dòng)成分的固定部和除去可變的頻率范圍的振動(dòng)成分的適應(yīng)部； 所述控制單元形成為根據(jù)所述判定單元的結(jié)果，改變將在所述適應(yīng)部中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，其特征在于，所述控制單元形成為通過(guò)改變所述適應(yīng)部的濾波系數(shù)，使將在適應(yīng)部中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍發(fā)生變化的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，其特征在于，所述控制單元形成為通過(guò)使所述適應(yīng)部的濾波次數(shù)以規(guī)定數(shù)量增加，使將在適應(yīng)部中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍發(fā)生變化的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，其特征在于，所述固定部形成為在輸入的數(shù)字計(jì)量信號(hào)中，除去計(jì)量被計(jì)量物的電子秤的重量傳感器的固有頻率的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，其特征在于，所述適應(yīng)部通過(guò)連接規(guī)定數(shù)量的格子型有限脈沖響應(yīng)濾波器而構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，其特征在于，所述固定部通過(guò)連接規(guī)定數(shù)量的格子型有限脈沖響應(yīng)濾波器而構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器，其特征在于，所述固定部形成為對(duì)輸入至所述有限脈沖響應(yīng)濾波器中的數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理的結(jié)構(gòu)，所述適應(yīng)部形成為對(duì)在固定部中進(jìn)行濾波處理后的數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理的結(jié)構(gòu)。
8.一種數(shù)字秤，其特征在于，具備權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器。
9.一種濾波處理方法，其特征在于，所述濾波處理方法是使用具備對(duì)包含振動(dòng)成分的數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理的有限脈沖響應(yīng)濾波器；每進(jìn)行一個(gè)計(jì)量周期中的數(shù)字計(jì)量信號(hào)的規(guī)定抽樣時(shí)判定包含于在所述有限脈沖響應(yīng)濾波器中經(jīng)濾波處理的數(shù)字計(jì)量信號(hào)的振動(dòng)成分的振幅是否在規(guī)定的允許衰減范圍內(nèi)的判定單元；和控制單元；所述有限脈沖響應(yīng)濾波器具有除去規(guī)定的頻率范圍的振動(dòng)成分的固定部和除去頻率范圍可改變的振動(dòng)成分的適應(yīng)部，所述控制單元形成為根據(jù)所述判定單元的判定結(jié)果改變所述適應(yīng)部的濾波系數(shù)的結(jié)構(gòu)的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的濾波處理方法； 包含 基于與數(shù)字秤的重量傳感器的固有頻率所對(duì)應(yīng)的正弦波對(duì)固定部的濾波系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的步驟； 基于規(guī)定的累計(jì)計(jì)量信號(hào)對(duì)適應(yīng)部的格子型濾波器的濾波系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的步驟； 將所述數(shù)字計(jì)量信號(hào)輸入至所述數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的步驟；以及基于在所述固定部和所述適應(yīng)部中分別運(yùn)算的濾波系數(shù)對(duì)被輸入的所述數(shù)字計(jì)量信號(hào)進(jìn)行濾波處理的步驟； 所述判定單元在規(guī)定的計(jì)量周期之后判斷出應(yīng)該改變所述濾波系數(shù)時(shí)，所述控制單元基于上一計(jì)量周期中的數(shù)字計(jì)量信號(hào)對(duì)所述適應(yīng)部的濾波系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算及更新。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠在保持計(jì)量精度的同時(shí)縮短執(zhí)行適應(yīng)動(dòng)作的濾波器的運(yùn)算時(shí)間的數(shù)字秤用數(shù)字濾波器、具備該數(shù)字濾波器的數(shù)字秤、以及使用數(shù)字秤用數(shù)字濾波器的濾波處理方法。通過(guò)FIR濾波器(31)的固定部(311)，除去數(shù)字計(jì)量信號(hào)xj(n)中規(guī)定的頻率范圍的振動(dòng)成分。判定單元(32)對(duì)通過(guò)FIR濾波器(31)已濾波處理的數(shù)字計(jì)量信號(hào)yj(n)(m)所包含的振動(dòng)成分的振幅是否在規(guī)定的允許衰減范圍V內(nèi)進(jìn)行判定?？刂茊卧?33)根據(jù)判定單元(32)的判定結(jié)果使將在FIR濾波器(31)的適應(yīng)部(312)中除去的振動(dòng)成分的頻率范圍發(fā)生變化。在FIR濾波器(31)的適應(yīng)部(312)中，對(duì)在控制單元(33)中改變的頻率范圍的振動(dòng)成分進(jìn)行濾波處理。
文檔編號(hào)G01G23/37GK103038616SQ20108006854
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者伊東幸惠, 長(zhǎng)井孝幸, 清水亮 申請(qǐng)人:大和制衡株式會(huì)社