(57)【要約】自己同調形フィルタを開示する。自己同調形フィルタには、ディジタルクロック信号と、ディジタルクロック信号に結合された入力が含まれ、これによって、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する時に、入力によって、入力に入る値が読み取られる。さらに、クロック同調可能フィルタが、ディジタルクロック信号に結合され、その結果、クロック同調可能フィルタの周波数が、ディジタルクロック信号が動作するサンプリング周波数に関連して調整される。自己同調形フィルタを、データ収集ユニットの入力に適用することができ、可変サンプリング周波数を有する入力に適用することができる。クロック同調可能フィルタの周波数を制御する方法も開示する。
2004533740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ収集ユニットにおける、自己同調形フィルタであって、
ディジタルクロック信号と、
前記ディジタルクロック信号に結合された入力であって、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する時に、入力に入る値を読み取る該入力と、
前記ディジタルクロック信号に結合されたクロック同調可能フィルタであって、これによって、クロック同調可能フィルタの周波数が、ディジタルクロック信号が動作するサンプリング周波数に関連して調整される、クロック同調可能フィルタと
を含む自己同調形フィルタ。
【請求項２】
クロック同調可能フィルタが、低域フィルタである、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項３】
前記ディジタルクロック信号および前記クロック同調可能フィルタに結合された周波数逓倍器であって、これによって、クロック同調可能フィルタの周波数が、サンプリング周波数の倍数になる、周波数逓倍器をさらに含む、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項４】
周波数逓倍器が、位相ロックループである、請求項３に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項５】
入力が、データ収集デバイスの入力である、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項６】
ディジタルクロック信号が動作するサンプリング周波数が、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する周波数と等しい、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項７】
入力に入る値が、センサから発する信号である、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項８】
センサが、圧力センサである、請求項７に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項９】
サンプリング周波数が、変化する、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項１０】
サンプリング周波数が、シャフトの回転の度数の関数として変化する、請求項９に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項１１】
データ収集ユニットにおいて、自己同調形フィルタであって、
ディジタルクロック信号と、
前記ディジタルクロック信号に結合された入力であって、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する時に該入力に入る値を読み取り、ディジタルクロック信号が、可変レートで所定の状態に変化する、該入力と、
前記ディジタルクロック信号に結合された位相ロックループと、
前記位相ロックループに結合されたクロック同調可能フィルタであって、これによって、クロック同調可能フィルタの周波数が、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化するサンプリング周波数の倍数になる、クロック同調可能フィルタと
を含む自己同調形フィルタ。
【請求項１２】
クロック同調可能フィルタの周波数を制御する方法であって、
ディジタルクロック信号が状態を変更する周波数を検知するステップであって、これによって、前記ディジタルクロック信号が、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する時に、該入力に入力に入る値を読み取らせる、ステップと、
ディジタルクロック信号が状態を変更する周波数に関連してクロック同調可能フィルタの周波数を調整するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
所望のフィルタ周波数を得るために、ディジタルクロック信号の周波数を逓倍するステップ
をさらに含み、前記調整するステップが、クロック同調可能フィルタの周波数を、所望のフィルタ周波数と等しくなるように調整するステップを含む
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ディジタルクロック信号が、可変レートで状態を変更する、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示される発明は、全般的にはフィルタシステムに関し、具体的には、データ収集用の自己同調形フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常５０００サンプル毎秒を超える、高いサンプリングレートでのデータの収集は、困難な処理であり、サンプリングされたデータが、雑音の多い信号に起因するサンプリングエラーをよく被りがちであることが既知である。そのような雑音は、内燃機関などの多くの応用分野に固有の問題である。雑音は、いわゆる「エイリアシングにつながる可能性があり、エイリアシングは、サンプリング周波数との雑音周波数の干渉によって引き起こされる。エイリアシングの生じた信号は、所望より低い頻度でのサンプリングレートから生じる擬似信号である。検知される条件が非常に高速に変化する場合に、エイリアシングを除去する周波数でその条件を検知することは、困難または不可能である可能性がある。
【０００３】
そのような情況でのエイリアシング問題を解決するために、検知デバイスとデータ収集デバイスの間で信号に低域フィルタを適用することによって信号をフィルタリングすることが一般的である。そのような低域フィルタは、アンチエイリアスフィルタのフィルタコーナー周波数をサンプリング周波数の半分に設定することによって、「アンチエイリアスフィルタ」としてセットアップすることができる。しかし、そのようなフィルタリングによって、追加の問題が導入される。というのは、フィルタリング処理によって、信号が遅れ、タイミング不一致が生じるからである。タイミング不一致を解決するために、データ収集ユニットによって制御され、その結果、データ収集ユニットが、適用されるフィルタリングのレベルを制御でき、アンチエイリアスフィルタで設定されるコーナー周波数に関連するタイミング不一致を補償できるようにする、プログラマブルフィルタを有することが好ましい。
【０００４】
しかし、過渡動作中のエンジン動作特性の回転の度数ベースのサンプリングの情況など、サンプリング周波数が時間と共に変化する場合に、プログラマブルアンチエイリアスフィルタを使用する手法が、複雑になる。そのような場合には、測定精度を維持するために、変化するサンプリング周波数と一致するようにフィルタ周波数を変更する必要がある。
【０００５】
したがって、変化するサンプリング周波数に追随することができる、調整可能な低域フィルタシステムの必要がある。
さらに、位相ロックループに対する改良された動作特性を有するディジタル周波数逓倍器の必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、従来の入力フィルタリングデバイスおよび周波数逓倍デバイスの短所に対する解決策を提供する。したがって、当業者は、上記および他の詳細、特徴、および利点が、好ましい実施形態の以下の詳細な説明でさらに明らかになることをすぐに諒解するであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、自己同調形フィルタを対象とする。自己同調形フィルタには、ディジタルクロック信号と、ディジタルクロック信号に結合された入力が含まれ、これによって、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する時に、入力によって、入力に入る値を読み取る。さらに、クロック同調可能フィルタが、ディジタルクロック信号に結合され、その結果、クロック同調可能フィルタの周波数が、ディジタルクロック信号が動作するサンプリング周波数に関連して調整される。自己同調形フィルタを、データ収集ユニットの入力に適用することができ、可変サンプリング周波数を有する入力に適用することができる。
【０００８】
本発明は、クロック同調可能フィルタの周波数を制御する方法も対象とする。この方法には、ディジタルクロック信号が状態を変更する周波数を検知するステップと、ディジタルクロック信号が状態を変更する周波数に関連してクロック同調可能フィルタの周波数を調整するステップが含まれる。この方法では、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する時に、ディジタルクロック信号が、入力に、入力に入る値を読み取らせる。この方法は、データ収集ユニットでの可変サンプリングレートを有するデータの収集に特に適用可能である。
【０００９】
したがって、本発明は、変化するサンプリング周波数を有する入力を正確に読み取る方法、装置、およびシステムを提供する。
本発明は、変化するサンプリング周波数を有する入力に低域フィルタが追随する方法、装置、およびシステムを提供する。
【００１０】
さらに、本発明は、有益なことに、位相ロックループに対する改良された動作特性を有するディジタル周波数逓倍器を提供する。
したがって、本発明は、従来のオンラインオークションの短所に対する解決策を提供する。したがって、当業者は、上記および他の詳細、特徴、および利点が、好ましい実施形態の以下の詳細な説明でさらに明らかになることをすぐに諒解するであろう。
【００１１】
添付図面では、同様の符号が同様の部分またはステップを示すのに使用されるが、添付図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成し、説明と共に本発明の原理を説明するために働く、本発明の実施形態を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本明細書に含まれる本発明の図面および説明が、本発明に特に関連する要素を図示し、説明するものであって、わかりやすくするために、通常のデータ収集システムにみられる他の要素が省略されていることを理解されたい。そのような他の要素の構成および実施形態は、当業者に周知であり、それらの説明が、本発明のよりよい理解を促進しないので、これらの要素の説明は、本明細書には示さない。また、本明細書で説明する本発明の実施形態が、例示のみであり、本発明を実施する形を網羅するものでないことを理解されたい。たとえば、当業者は、内燃機関検知応用例以外の多数の応用例で高品質のフィルタリングされた信号を提供するために、本発明を簡単に適合できることを諒解するであろう。
【００１３】
開示される発明は、サンプリング周波数の関数としてフィルタ周波数を調整する方法および装置をもたらす。まず、低域フィルタが動作する周波数を、変化するサンプリング周波数に応答して調整する方法および装置を示す。本発明では、クロック同調可能フィルタおよび周波数マッチングデバイスを含む「自己同調形フィルタ」を使用する。
【００１４】
フィルタは、センサとデータ収集ユニットの入力の中間に配置されて、たとえば信号を搬送する導体に入る可能性がある高周波雑音を除去することによって、センサによって供給される信号に作用する。フィルタが設定される周波数閾値未満の信号（正しく指定されたシステムでセンサによって供給される周波数範囲内の信号を含む）は、フィルタを通過して入力に進むことができる。
【００１５】
ある状況で、データ収集システムによって使用されるサンプリングレートが、変化する場合がある。たとえば、動作するエンジンの度ベースのサンプリングでは、シャフトが所定の度数だけ回転するたびに、エンジンシャフトの位置、速度、および加速度などの特性および／または動作条件を感知することが望ましいが、サンプリングレートは、エンジンの速度に伴って変化する。したがって、エンジンが過渡モードで動作している（すなわち、エンジンが加速中または減速中である）時には、サンプリングレートも変化する。
【００１６】
たとえば動作中の内燃機関に関して、データを収集する時に、電磁雑音が、通常は、エンジンによって生成され、信号がエンジンから収集ユニットに転送される時に、信号と干渉する可能性がある。データ収集ユニットの入力で信号を読み取る前に、低域フィルタまたはアンチエイリアスフィルタが、信号から高周波雑音を除去するのに使用されることがしばしばである。低域フィルタを使用して高周波雑音を除去する時には、サンプリング周波数の関数としてフィルタ周波数を設定することが望ましい。たとえば、サンプリング周波数の半分のフィルタコーナー周波数設定が、多くの応用例での適当な比率である。そのようなフィルタ周波数によって、２つのサンプルの間の時間とほぼ等しい量だけ信号が遅れる。さらに、フィルタは、入力で受け取られる信号を遅延させ、その遅延の量が、フィルタ周波数に依存するので、データ収集ユニットが、フィルタ周波数を知ることが有益である。したがって、信号を可変レートでサンプリングする時には、サンプリング周波数の一定の比率にフィルタ周波数を維持するようにフィルタ周波数を変更することが有益である。その方法で、データ収集ユニットが、サンプリング周波数からフィルタ周波数を計算し、フィルタ周波数から信号遅延を計算することができる。したがって、本発明では、同調可能低域フィルタを使用し、フィルタへの、周波数マッチングデバイス出力に基づく周波数マッチング入力を提供する。もちろん、周波数マッチングデバイスに、所望のフィルタコーナー周波数を供給するために周波数信号を逓倍する位相ロックループ技術を含めることができる。操作された周波数マッチング信号を、フィルタに適用することができる。
【００１７】
ディジタル出力を制御するクロックを有するサンプリングクロックが、データ収集ユニットの多重化された入力ボードを動作させるのに一般的に使用される。このクロックは、ディジタル出力に、所望のサンプリング周波数のパルスを作らせる。このディジタル出力は、さらに、入力ボードに結合されて、入力ボードのサンプルアンドホールド回路を動作させる。この方法で、各パルスを使用して、入力ボードにトリガをかけて、入力をサンプリングし、その入力で検知された値をバッファに保持させ、このバッファで、値に、データ収集ユニットのプロセッサ部分がアクセスすることができる。サンプリングレートは、さらに、プロセッサとクロックの間で通信され、プロセッサが変更することができる。したがって、サンプリングクロックを、周波数マッチングデバイスとして使用することができる。
【００１８】
下の例では、サンプリングクロックが、その出力信号をクロック同調可能フィルタに供給することによって、周波数マッチングフィルタ制御デバイスとして働く。適当な設計を用いて、フィルタユニットが、サンプリング周波数に追従し、その周波数の一定の比率を設定し、この比率を、サンプリング周波数の半分とすることができる。
【００１９】
ここで、本発明を制限するためではなく、本発明の好ましい実施形態を示すために図面を参照すると、図１に、データ収集応用例１００に適用される本発明の自己同調形フィルタ１０１が示されている。自己同調形フィルタ１０１には、周波数マッチング回路１０６およびクロック同調可能フィルタ１０４が含まれる。
【００２０】
図１に示されたデータ収集応用例に適用される自己同調形フィルタ１０１は、入力信号１０２およびデータ収集デバイス１１２に結合される。入力信号１０２は、クロック同調可能フィルタ１０４の信号入力端子（Ｓｉｇ）１２０に結合される。周波数マッチング回路１０６は、フィルタ制御信号１０８をクロック同調可能フィルタ１０４に供給する。フィルタ制御信号１０８は、クロック同調可能フィルタ１０４の動作周波数端子（Ｃｏｎ）１２２に結合される。フィルタリングされた信号１１０が、クロック同調可能フィルタ１０４の出力端子（Ｏｕｔ）１２４に入る。フィルタリングされた信号１１０は、データ収集デバイス１１２の入力（図示せず）に結合される。フィルタリングされた信号は、データ収集デバイス１１２によって読み取られ、たとえばフィルタリングされた信号のログ記録またはフィルタリングされた信号１１０に応答する出力デバイス（図示せず）の操作を含む複数の目的のいずれかを満たすことができる。サンプリング周波数信号１１４は、この例ではデータ収集デバイス１１２によって生成され、周波数マッチング回路１０６に結合される。
【００２１】
入力信号１０２は、たとえば速度センサ、加速度センサ、圧力センサ、温度センサ、流量センサ、湿度センサ、またはシャフト位置センサなどのセンサ（図示せず）から発するアナログ信号とすることができる。シャフト位置センサは、たとえば、自動車応用例で、ジェネレータシャフトまたはカムシャフトの位置を検知することができる。センサは、たとえば、電流、電圧、または抵抗とすることができ、検知された現象に関連して調整される入力信号を供給することができる。したがって、センサが、エンジンのシリンダへの燃料の流れを検知する流量センサである場合に、たとえば、１０ｍｌ毎分の流量で、センサから１Ｖ信号を供給でき、１００ｍｌ毎分の流量で、センサから５Ｖ信号を供給でき、あるいは、１０ｍｌ毎分と１００ｍｌ毎分の間の信号を、４ｍＡから２０ｍＡの間で比例するものとすることができる。入力信号は、たとえば銅導体によって、センサからクロック同調可能フィルタ１０４に結合することができる。
【００２２】
サンプリング周波数信号１１４は、サンプリング周波数で動作するディジタル信号によって供給することができる。したがって、サンプリング周波数信号１１４は、データ収集デバイス１１２内から内部的にクロッキングするか、データ収集デバイス１１２の外部のデバイスから外部的にクロッキングすることができる。外部的にクロッキングされるサンプリング周波数信号の例が、エンジンシャフト１２６が所定の度数だけ回転するたびに状態の変化を供給するエンジンエンコーダ１２４である。そのようなエンジンエンコーダ１２４からの信号を使用して、データサンプリングにトリガをかけると同時に、本発明の自己同調形フィルタに入力を供給することができる。
【００２３】
内部的にクロッキングされるサンプリング周波数信号の例が、データ収集デバイス１１２の内部のサンプリングクロック（図示せず）によって作られる信号である。サンプリングクロックは、そのような場合に、データ収集デバイス１１２のサンプリングレートを制御するディジタル出力を供給する。そのようなサンプリングクロックのディジタル出力は、サンプリングレートで状態を変更し、そのディジタル出力によって制御される各入力は、ディジタル出力が、ハイ値などの所定の状態に変化する時にサンプリングされる。したがって、検知される値は、入力で連続的に入ることができ、入力は、内部的または外部的にのいずれかでクロッキングされるデバイスのディジタル出力が所定の状態に変化するたびに、検知される値を読み取ることができる。入力で読み取られた値は、バッファに置かれ、そのバッファで、データ収集デバイス１１２がアクセスすることができる。所定の状態が達成されるたびに、入力が、入力に入る新しい値を読み取り、更新された値をバッファに置くことができる。
【００２４】
サンプリングクロックのディジタル出力も、この例では、サンプリング周波数信号１１４を周波数マッチング回路１０６に供給するのに使用される。周波数マッチング回路１０６は、サンプリング周波数を、クロック同調可能フィルタ１０４が必要とするクロック周波数に一致させる。このマッチングは、サンプリング周波数信号１１４の周波数をある係数によって逓倍することによって達成される。さらに、この係数は、使用される特定のクロック同調可能フィルタ１０４の動作特性を参照することによって達成される。この例の１実施形態の周波数マッチング回路１０６には、位相ロックループが含まれ、この位相ロックループは、サンプリング周波数信号１１４を逓倍し、動作周波数端子（Ｃｏｎ）１２２にフィルタ制御信号１０８を供給する。したがって、動作周波数端子（Ｃｏｎ）１２２に供給される周波数は、データ収集デバイス１１２のサンプリング周波数に比例する。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態でのさまざまなエンジン速度でのエンジンエンコーダ出力２７４と周波数マッチング回路出力２７６を示すグラフの組２７０である。エンジン速度グラフ２７２に、１０秒の期間で１０００ｒｐｍから９０００ｒｐｍまで加速するエンジンを示す。
【００２６】
エンジンエンコーダパルストレイングラフ２７４に、エンジン速度グラフの２秒の点に対応する通常のエンジンエンコーダパルストレイン、エンジン速度グラフの４秒の点に対応するエンジンエンコーダパルストレイン、およびエンジン速度グラフの６秒の点に対応するエンジンエンコーダパルストレインを示す。２秒の点に対応するエンジンエンコーダパルストレインが、２７８に示され、４秒の点に対応するエンジンエンコーダパルストレインが、２８０に示され、６秒の点に対応するエンジンエンコーダパルストレインが、２８２に示され、これらの図は、原寸通りではない。この例で使用されるエンジンエンコーダ１２４の１つの形は、エンジン回転の１度ごとにパルスを供給する。他のエンジンエンコーダ１２４は、たとえば、回転の０．５度ごとに１つのパルス、または回転の１０度ごとに１つのパルスを供給することができる。したがって、エンジンエンコーダ１２４が、回転の１度ごとに単一のパルスを供給するこの例では、エンジンの１回転ごとに、エンジンエンコーダ１２４によって合計３６０個のパルスが作られる。エンジンエンコーダパルストレイン出力は、所与のエンジン速度のパルストレイン出力を判定できるように、エンジン速度から計算することができる。したがって、ｒｐｍ単位のエンジン速度を６０秒毎分で割って、エンジン速度毎秒が得られる。エンジン速度毎秒に、エンコーダパルス数毎回転（この例では３６０パルス毎回転）をかけて、サイクル毎秒またはヘルツ単位のエンジンエンコーダパルストレインを得ることができる。回転の１度ごとに１つのパルスを供給するエンジンエンコーダのエンジンエンコーダパルストレインは、ｒｐｍ単位のエンジン速度の３６０／６０倍または６倍と等しい。
【００２７】
その式を使用すると、エンジン速度グラフ２７２の２秒マークすなわち、エンジンが１５００ｒｐｍで動作している時のエンジンエンコーダパルストレイン出力は、９０００Ｈｚと等しい。エンジン速度グラフ２７２の４秒マークすなわち、エンジンが６０００ｒｐｍで動作している時のエンジンエンコーダパルストレイン出力は、３６０００Ｈｚと等しく、エンジン速度グラフ２７２の６秒マークすなわち、エンジンが８５００ｒｐｍで動作している時のエンジンエンコーダパルストレイン出力は、５１０００Ｈｚと等しい。
【００２８】
周波数マッチング回路パルストレイングラフ２７６に、エンジン速度グラフの２秒の点に対応する周波数マッチング回路の実施形態のパルストレイン出力、エンジン速度グラフの４秒の点に対応するパルストレイン出力、およびエンジン速度グラフの６秒の点に対応するパルストレイン出力を示す。２秒の周波数マッチング回路パルストレインが、２８４に示され、４秒の周波数マッチング回路パルストレインが、２８６に示され、６秒の周波数マッチング回路パルストレインが、２８８に示され、これらの図は、原寸通りではない。この例で使用される周波数マッチング回路１０６の形では、エンジンエンコーダパルスごとに５６パルス、またはエンジンエンコーダの５６倍の周波数が供給される。他の進倍器も、望み通りに周波数マッチング回路を介して使用することができる。たとえば、さまざまな逓倍器を使用して、使用されるフィルタまたは他のハードウェアに一致させることができる。したがって、周波数マッチング回路１０６がエンジンエンコーダパルスごとに５６パルスを供給する、この例では、エンジンエンコーダパルストレインが９０００Ｈｚまたは９ｋＨｚである２秒の点で、周波数マッチング回路１０６によって出力されるパルストレインが、５６かける９ｋＨｚまたは５０４ｋＨｚである。エンジンエンコーダパルストレインが３６ｋＨｚである４秒の点では、周波数マッチング回路１０６によって出力されるパルストレインが、５６かける３６ｋＨｚまたは２０１６ｋＨｚであり、エンジンエンコーダパルストレインが５１ｋＨｚである６秒の点では、周波数マッチング回路１０６によって出力されるパルストレインが、５６かける５１ｋＨｚまたは２８５６ｋＨｚである。
【００２９】
本発明は、サンプリング周波数の約１／２のコーナー周波数を提供し、フィルタでの信号の受取と、フィルタからデータ収集デバイスへのフィルタリングされた信号の出力の間の約１サンプルの一定の遅延を提供する。以下の実施形態では、クロック同調可能フィルタ１０４が、１００のクロック対遮断周波数比を有するように選択される。クロック同調可能フィルタ１０４は、２０ｋＨｚのコーナー周波数での０．０２８ｍｓの群遅延も有する。さらに、群遅延対コーナー周波数の比は、群遅延をすべてのコーナー周波数について計算できるように、一定である。
【００３０】
図３は、サンプリング周波数対フィルタコーナー周波数の比を２に近い定数に維持し、これによって、期待されるサンプリング周波数の範囲にわたってサンプリング周波数のほぼ半分と等しいフィルタコーナー周波数を達成する、時間に対する周波数比の安定度を示すグラフ２５０である。図示の実施形態では、フィルタ制御信号周波数対フィルタコーナー周波数の比が、２５２に示されているように、１００である。フィルタコーナー信号周波数は、フィルタコーナー周波数の１００倍である。というのは、フィルタ制御信号周波数が、クロック同調可能フィルタ１０４に入力され、したがって、１００のクロック対遮断周波数比で割られて、コーナー周波数になるからである。フィルタ制御信号周波数対サンプリング周波数の比は、２５４に示されているように、５６である。フィルタ制御周波数対サンプリング周波数の比が達成されるのは、周波数マッチング回路１０６が、サンプリング周波数１１４に５６をかけ、その周波数をフィルタ制御信号１０８として出力するからである。したがって、サンプリング周波数対フィルタコーナー周波数の比は、フィルタ制御信号周波数対フィルタコーナー周波数の比を、フィルタ制御信号周波数対サンプリング周波数の比で割ったものと等しい。したがって、この実施形態では、サンプリング周波数対フィルタコーナー周波数の比は、１００割る５６または、２５６に示されているように１．７９である。
【００３１】
たとえば５０を含む、１００以外の値のクロック対遮断周波数比を有するクロック同調可能フィルタ１０４が使用可能である。そのようなクロック同調可能フィルタ１０４を、さまざまな周波数マッチング回路と共に使用して、遮断周波数比の約半分の周波数を有する他のフィルタ制御回路を作成することができる。
【００３２】
したがって、たとえば、エンジン速度が６０００ｒｐｍであり、エンコーダがデータ収集デバイスにエンジン回転の１度ごとに１回サンプリングを行わせる場合に、サンプリング周波数は、６０００ｒｐｍかける３６０サンプル／回転割る６０秒／分＝３６ｋＨｚである。５６個のフィルタ制御信号パルス毎サンプルを提供する周波数マッチング回路を使用すると、フィルタ制御信号周波数対サンプリング周波数の比が、５６対１になる。フィルタ制御信号１０８の周波数は、３６ｋＨｚのサンプリング周波数で、３６ｋＨｚかける５６または２０１６ｋＨｚになる。
【００３３】
フィルタの遅延または群遅延は、フィルタに起因して信号がデータ収集デバイスに達する際に遅延される時間である。望ましいフィルタ遅延値は、１サンプリングサイクルである。
【００３４】
この実施形態のために選択されたクロック同調可能フィルタは、米国カリフォルニア州ＭｉｌｐｉｔａｓのＬｉｎｅａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社が製造する市販モデルＬＴＣ  １０６６−１である。このフィルタは、２０ｋＨｚで０．０２８ｍｓのフィルタ遅延を有する。２０ｋＨｚで０．０２８ｍｓのフィルタ遅延を有するフィルタは、完全に１／２サイクルのコーナー周波数をもたらさないが、この市販コンポーネントは、所望の１／２サイクルに近いコーナー周波数を与える。この構成での完全に１／２サイクルのコーナー周波数は、２０ｋＨｚで０．０２５ｍｓのフィルタ遅延を有するフィルタを必要とする。
【００３５】
しかし、選択されたクロック同調可能フィルタは、すべての所望の周波数で所望の１サンプル遅延をもたらす。したがって、２０ｋＨｚのコーナー周波数で、サンプリング周波数は、２０ｋＨｚの制御信号周波数を５６の周波数マッチング回路乗数で割り、クロック対遮断周波数比の１００をかけた値、または３５．７ｋＨｚと等しい。３５．７ｋＨｚサンプリング周波数は、５９５０ｒｐｍ（３５．７ｋＨｚかける３６０パルス毎回転割る６０秒／分）のエンジン速度で発生する。さらに、サンプルの間の時間は、１／３５．７ｋＨｚまたは０．０２８ｍｓと等しい。したがって、望み通りに、０．０２８ｍｓのフィルタ遅延は、サンプル間の時間と等しく、本発明は、所望の１サンプル遅延時間を達成する。さらに、このサンプル遅延時間は、すべてのエンジン速度にあてはまる。
【００３６】
したがって、１５００ｒｐｍで、９ｋＨｚのサンプリングレートで、１割る９０００または０．１１１ｍｓの理想的なフィルタ遅延が達成される。同様に、９０００ｒｐｍで、１割る５１０００または０．０１９８ｍｓの理想的なフィルタ遅延、および６０００ｒｐｍで、１割る３６０００または０．０２７７の理想的なフィルタ遅延が達成される。
【００３７】
３５．７ｋＨｚのサンプリング周波数は、１．７９かけるコーナー周波数の２０ｋＨｚと等しい。したがって、約２の、サンプリング周波数対フィルタコーナー周波数の理想的な比も達成される。この１０００ｒｐｍから９０００ｒｐｍまでのエンジン速度にわたるサンプリング周波数対フィルタコーナー周波数の定位性を、図４に示す。図４のサンプリング周波数およびフィルタ周波数の定位性グラフ３００には、垂直軸３０４にＨｚ単位の周波数、水平軸３０２にｒｐｍ単位のエンジン速度、さまざまなエンジン速度でのサンプリング周波数３０６、およびさまざまなエンジン速度でのフィルタコーナー周波数３０８が示されている。
【００３８】
図５に、この実施形態でのさまざまなエンジン速度でのクロック同調可能フィルタの群遅延またはフィルタ遅延を示す。群遅延またはフィルタ遅延が、群遅延グラフ３２０の３２６に示され、このグラフは、ミリ秒単位の遅延時間を示された垂直軸３２４と、エンジン速度ｒｐｍ単位で示された水平軸３２２を有する。
【００３９】
図６は、自己同調形フィルタ１０１に起因する、サンプルがデータ収集デバイス１１２に達する際の遅延時間が、すべてのエンジン速度で１サンプルと等しいことを示すグラフ３４０である。自己同調形フィルタ１０１に起因する群遅延は、水平軸３４６に示されたさまざまなエンジン速度で、垂直軸３４４に示された線３４２によって示され、遅延の１サンプルと等しい。したがって、可変サンプリングレートを有するシステムで一定のフィルタ遅延を達成するというもう１つの目標も、達成される。
【００４０】
図７に、本発明のもう１つの実施形態の周波数マッチング回路１０６に含まれるディジタル周波数逓倍器１５０を示す。前に説明したディジタル周波数逓倍器は、サンプリング周波数を５６倍逓倍するが、図７に関して説明するディジタル周波数逓倍器１５０は、サンプリング周波数を１０倍逓倍することに留意されたい。これらおよび他の逓倍器を、本発明のさまざまな実施形態と共に使用することができる。
【００４１】
１０００Ｈｚでの現在の例の持続時間について動作するサンプリング周波数１１４と共に動作する際に、第１カウンタレジスタ１６０は、１ＭＨｚで動作する発振器クロック信号１５４でのロウからハイへの推移をカウントする。第２カウンタレジスタ１７２は、第２カウンタレジスタ１７２がサンプリング周波数１１４のロウからハイへの推移によってリセットされるまで、１００ｋＨｚで動作しているスケーリングされた発振器信号１６６でのロウからハイへの推移をカウントする。現在の例では、比較レジスタ１８０が、その入力端子（ｉｎ１）１７８で１００の値を有する。この１００の値は、サンプリング周波数信号１１４のロウからハイへの個々の推移の間の第２カウンタレジスタ１７２のクロック端子（ｃｌｋ）１７０で受け取られたロウからハイへの推移の数すなわち、１００ｋＨｚ割る１０００Ｈｚまたは１００のカウントと等しい。比較レジスタ１８０は、さらに、その入力（ｉｎ２）１８６で第１カウンタレジスタ１６０から受け取るカウントが入力端子（ｉｎ１）１７８の値と等しくなるたびに、その出力をロウからハイに推移させる。したがって、比較レジスタ出力（ｏｕｔ）１９２は、この例では、入力（ｉｎ２）１８６が１００に達するたびに推移する。第１カウンタレジスタ１６０のクロック端子（ｃｌｋ）１５８に供給される信号１５４の周波数は、第２カウンタレジスタ１７２のクロック端子（ｃｌｋ）１７０に供給される信号１６６の周波数より１０倍高いので、比較レジスタ出力（ｏｕｔ）１９２は、サンプリング周波数信号１１４の推移ごとに１０回推移する。比較レジスタ出力（ｏｕｔ）１９２が推移する時に、比較レジスタ１８０の出力信号１９４によって、第１カウンタレジスタ１６０がリセットされ、トグルレジスタ２００がトリガされる。トグルレジスタ２００は、サンプリング周波数信号１１４の周波数より１０倍高い周波数で動作するフィルタ制御信号１０８を供給する。発振器クロック信号１５４を所望の倍数で割る周波数分周器１６４を選択することによって、クロック同調可能フィルタ１０４に供給されるフィルタ制御信号１０８を、サンプリング周波数１１４の任意の所望の倍数にすることができる周波数で動作するように設定できることを諒解されたい。
【００４２】
本発明の実施形態は、変化するサンプリングレートを有する信号用のフィルタの設計に、下記の複数の重要な特徴を加える。（ｉ）フィルタ周波数を、常にサンプリング周波数に正比例するように設定することができ、（ｉｉ）信号遅延を、常に固定された数のサンプルに設定することができ、フィルタ周波数が適当な値に設定される場合に、単一サンプル点遅延に配置することができ、（ｉｉｉ）システムが、外部介入なしで、システムによって設定される任意のサンプリングレートに追従できる。
【００４３】
本発明によって、ホストコンピュータとの通信がほとんどまたは全くないが、フィルタが常に最適条件に設定される、高速データ収集用の非常に順応性のあるアンチエイリアスフィルタシステムが作られる。この発想の適応は、データの正確なログ記録および後続のソフトウェアフィルタリングのためにアンチエイリアスハードウェアフィルタが必要であるか望ましいすべてのデータ収集応用例にあまねく適用することができる。
【００４４】
本発明を、詳細に、その特定の実施形態に関して説明してきたが、当業者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、さまざまな変更および修正を行うことができることを諒解するであろう。具体的に言うと、本発明が、一定サンプリングレートで動作する信号および可変サンプリングレートで動作する信号を含むすべてのサンプリング信号に対して調整される周波数を有するフィルタを提供することに留意されたい。したがって、本発明は、有利なことに、オペレータによる手動セットアップを必要としない、一定サンプリング応用例に使用することができるフィルタも提供する。したがって、本発明が、請求項およびその同等物の範囲に含まれる、本発明の修正形態および変形形態を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】データ収集応用例に適用された本発明のクロック同調可能フィルタの概略図である。
【図２】本発明の実施形態での、さまざまなエンジン速度でのエンジンエンコーダおよび周波数マッチング回路の出力を示すグラフの組である。
【図３】コーナー周波数をフィルタリングするためのサンプリング周波数の比率を示すグラフである。
【図４】図２の実施形態でさまざまなエンジン速度に関連するサンプリング周波数およびフィルタコーナー周波数を示すグラフである。
【図５】図２および４の実施形態でさまざまなエンジン速度の関連するフィルタリング遅延時間を示すグラフである。
【図６】図２、４、および５の実施形態のさまざまなエンジン速度に関連するサンプルのフィルタ遅延を示すグラフである。
【図７】本発明のディジタル周波数逓倍器の概略である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年6月17日(2003.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ収集ユニットにおける、自己同調形フィルタにおいて、
ディジタルクロック信号と、
前記ディジタルクロック信号に結合された入力であって、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する時に、入力に入る値を読み取る該入力と、
前記ディジタルクロック信号に結合されたクロック同調可能フィルタであって、これによって、クロック同調可能フィルタの周波数が、ディジタルクロック信号が動作するサンプリング周波数に関連して調整される、クロック同調可能フィルタと、
を含む自己同調形フィルタ。
【請求項２】
クロック同調可能フィルタが、低域フィルタである、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項３】
前記ディジタルクロック信号および前記クロック同調可能フィルタに結合された周波数逓倍器であって、これによって、クロック同調可能フィルタの周波数が、サンプリング周波数の倍数になる、周波数逓倍器をさらに含む、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項４】
周波数逓倍器が、位相ロックループである、請求項３に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項５】
入力が、データ収集デバイスの入力である、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項６】
ディジタルクロック信号が動作するサンプリング周波数が、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する周波数と等しい、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項７】
入力に入る値が、センサから発する信号である、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項８】
センサが、圧力センサである、請求項７に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項９】
サンプリング周波数が、変化する、請求項１に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項１０】
サンプリング周波数が、シャフトの回転の度数の関数として変化する、請求項９に記載の自己同調形フィルタ。
【請求項１１】
データ収集ユニットにおける、自己同調形フィルタにおいて、
ディジタルクロック信号と、
前記ディジタルクロック信号に結合された入力であって、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する時に該入力に入る値を読み取り、ディジタルクロック信号が、可変レートで所定の状態に変化する、該入力と、
前記ディジタルクロック信号に結合された位相ロックループと、
前記位相ロックループに結合されたクロック同調可能フィルタであって、これによって、クロック同調可能フィルタの周波数が、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化するサンプリング周波数の倍数になる、クロック同調可能フィルタと
を含む自己同調形フィルタ。
【請求項１２】
クロック同調可能フィルタの周波数を制御する方法であって、
ディジタルクロック信号が状態を変更する周波数を検知するステップであって、これによって、前記ディジタルクロック信号が、ディジタルクロック信号が所定の状態に変化する時に、該入力に入力に入る値を読み取らせる、ステップと、
ディジタルクロック信号が状態を変更する周波数に関連してクロック同調可能フィルタの周波数を調整するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
所望のフィルタ周波数を得るために、ディジタルクロック信号の周波数を逓倍するステップ
をさらに含み、前記調整するステップが、クロック同調可能フィルタの周波数を、所望のフィルタ周波数と等しくなるように調整するステップを含む
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ディジタルクロック信号が、可変レートで状態を変更する、請求項１２に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
ここで、本発明を制限するためではなく、本発明の好ましい実施形態を示すために図面を参照すると、図１に、データ収集応用例１００に適用される本発明の自己同調形フィルタ１０１が示されている。自己同調形フィルタ１００には、周波数マッチング回路１０６およびクロック同調可能フィルタ１０４が含まれる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図１に示されたデータ収集応用例に適用される自己同調形フィルタ１０１は、入力信号１０２およびデータ収集デバイス１１２に結合される。入力信号１０２は、クロック同調可能フィルタ１０４の信号入力端子（Ｓｉｇ）１２０に結合される。周波数マッチング回路１０６は、フィルタ制御信号１０８をクロック同調可能フィルタ１０４に供給する。フィルタ制御信号１０８は、クロック同調可能フィルタ１０４の動作周波数端子（Ｃｏｎ）１２２に結合される。フィルタリングされた信号１１０が、クロック同調可能フィルタ１０４の出力端子（Ｏｕｔ）１２３に入る。フィルタリングされた信号１１０は、データ収集デバイス１１２の入力（図示せず）に結合される。フィルタリングされた信号は、データ収集デバイス１１２によって読み取られ、たとえばフィルタリングされた信号のログ記録またはフィルタリングされた信号１１０に応答する出力デバイス（図示せず）の操作を含む複数の目的のいずれかを満たすことができる。サンプリング周波数信号１１４は、この例ではデータ収集デバイス１１２によって生成され、周波数マッチング回路１０６に結合される。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図２は、本発明の実施形態でのさまざまなエンジン速度でのエンジンエンコーダ出力１５４と周波数マッチング回路出力１５６を示すグラフの組２７０である。エンジン速度グラフ１５２に、１０秒の期間で１０００ｒｐｍから９０００ｒｐｍまで加速するエンジンを示す。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
エンジンエンコーダパルストレイングラフ１５４に、エンジン速度グラフの２秒の点に対応する通常のエンジンエンコーダパルストレイン、エンジン速度グラフの４秒の点に対応するエンジンエンコーダパルストレイン、およびエンジン速度グラフの６秒の点に対応するエンジンエンコーダパルストレインを示す。２秒の点に対応するエンジンエンコーダパルストレインが、１５８に示され、４秒の点に対応するエンジンエンコーダパルストレインが、１６０に示され、６秒の点に対応するエンジンエンコーダパルストレインが、１６２に示され、これらの図は、原寸通りではない。この例で使用されるエンジンエンコーダ１２４の１つの形は、エンジン回転の１度ごとにパルスを供給する。他のエンジンエンコーダ１２４は、たとえば、回転の０．５度ごとに１つのパルス、または回転の１０度ごとに１つのパルスを供給することができる。したがって、エンジンエンコーダ１２４が、回転の１度ごとに単一のパルスを供給するこの例では、エンジンの１回転ごとに、エンジンエンコーダ１２４によって合計３６０個のパルスが作られる。エンジンエンコーダパルストレイン出力は、所与のエンジン速度のパルストレイン出力を判定できるように、エンジン速度から計算することができる。したがって、ｒｐｍ単位のエンジン速度を６０秒毎分で割って、エンジン速度毎秒が得られる。エンジン速度毎秒に、エンコーダパルス数毎回転（この例では３６０パルス毎回転）をかけて、サイクル毎秒またはヘルツ単位のエンジンエンコーダパルストレインを得ることができる。回転の１度ごとに１つのパルスを供給するエンジンエンコーダのエンジンエンコーダパルストレインは、ｒｐｍ単位のエンジン速度の３６０／６０倍または６倍と等しい。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
その式を使用すると、エンジン速度グラフ１５２の２秒マークすなわち、エンジンが１５００ｒｐｍで動作している時のエンジンエンコーダパルストレイン出力は、９０００Ｈｚと等しい。エンジン速度グラフ１５２の４秒マークすなわち、エンジンが６０００ｒｐｍで動作している時のエンジンエンコーダパルストレイン出力は、３６０００Ｈｚと等しく、エンジン速度グラフ１５２の６秒マークすなわち、エンジンが８５００ｒｐｍで動作している時のエンジンエンコーダパルストレイン出力は、５１０００Ｈｚと等しい。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
周波数マッチング回路パルストレイングラフ１５６に、エンジン速度グラフの２秒の点に対応する周波数マッチング回路の実施形態のパルストレイン出力、エンジン速度グラフの４秒の点に対応するパルストレイン出力、およびエンジン速度グラフの６秒の点に対応するパルストレイン出力を示す。２秒の周波数マッチング回路パルストレインが、１６４に示され、４秒の周波数マッチング回路パルストレインが、１６６に示され、６秒の周波数マッチング回路パルストレインが、１６８に示され、これらの図は、原寸通りではない。この例で使用される周波数マッチング回路１０６の形では、エンジンエンコーダパルスごとに５６パルス、またはエンジンエンコーダの５６倍の周波数が供給される。他の進倍器も、望み通りに周波数マッチング回路を介して使用することができる。たとえば、さまざまな逓倍器を使用して、使用されるフィルタまたは他のハードウェアに一致させることができる。したがって、周波数マッチング回路１０６がエンジンエンコーダパルスごとに５６パルスを供給する、この例では、エンジンエンコーダパルストレインが９０００Ｈｚまたは９ｋＨｚである２秒の点で、周波数マッチング回路１０６によって出力されるパルストレインが、５６かける９ｋＨｚまたは５０４ｋＨｚである。エンジンエンコーダパルストレインが３６ｋＨｚである４秒の点では、周波数マッチング回路１０６によって出力されるパルストレインが、５６かける３６ｋＨｚまたは２０１６ｋＨｚであり、エンジンエンコーダパルストレインが５１ｋＨｚである６秒の点では、周波数マッチング回路１０６によって出力されるパルストレインが、５６かける５１ｋＨｚまたは２８５６ｋＨｚである。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図３は、サンプリング周波数対フィルタコーナー周波数の比を２に近い定数に維持し、これによって、期待されるサンプリング周波数の範囲にわたってサンプリング周波数のほぼ半分と等しいフィルタコーナー周波数を達成する、時間に対する周波数比の安定度を示すグラフ１８０である。図示の実施形態では、フィルタ制御信号周波数対フィルタコーナー周波数の比が、１８２に示されているように、１００である。フィルタコーナー信号周波数は、フィルタコーナー周波数の１００倍である。というのは、フィルタ制御信号周波数が、クロック同調可能フィルタ１０４に入力され、したがって、１００のクロック対遮断周波数比で割られて、コーナー周波数になるからである。フィルタ制御信号周波数対サンプリング周波数の比は、１８４に示されているように、５６である。フィルタ制御周波数対サンプリング周波数の比が達成されるのは、周波数マッチング回路１０６が、サンプリング周波数１１４に５６をかけ、その周波数をフィルタ制御信号１０８として出力するからである。したがって、サンプリング周波数対フィルタコーナー周波数の比は、フィルタ制御信号周波数対フィルタコーナー周波数の比を、フィルタ制御信号周波数対サンプリング周波数の比で割ったものと等しい。したがって、この実施形態では、サンプリング周波数対フィルタコーナー周波数の比は、１００割る５６または、２５６に示されているように１．７９である。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
３５．７ｋＨｚのサンプリング周波数は、１．７９かける２０ｋＨｚのコーナー周波数と等しい。したがって、約２の、サンプリング周波数対フィルタコーナー周波数の理想的な比も達成される。この１０００ｒｐｍから９０００ｒｐｍまでのエンジン速度にわたるサンプリング周波数対フィルタコーナー周波数の定位性を、図４に示す。図４のサンプリング周波数およびフィルタ周波数の定位性グラフ２００には、垂直軸２０４にＨｚ単位の周波数、水平軸２０２にｒｐｍ単位のエンジン速度、さまざまなエンジン速度でのサンプリング周波数２０６、およびさまざまなエンジン速度でのフィルタコーナー周波数３０８が示されている。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図５に、この実施形態でのさまざまなエンジン速度でのクロック同調可能フィルタの群遅延またはフィルタ遅延を示す。群遅延またはフィルタ遅延が、群遅延グラフ２２０の２２６に示され、このグラフは、ミリ秒単位の遅延時間を示された垂直軸２２４と、エンジン速度ｒｐｍ単位で示された水平軸２２２を有する。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図６は、自己同調形フィルタ１０１に起因する、サンプルがデータ収集デバイス１１２に達する際の遅延時間が、すべてのエンジン速度で１サンプルと等しいことを示すグラフ２４０である。自己同調形フィルタ１０１に起因する群遅延は、水平軸２４６に示されたさまざまなエンジン速度で、垂直軸２４４に示された線２４２によって示され、遅延の１サンプルと等しい。したがって、可変サンプリングレートを有するシステムで一定のフィルタ遅延を達成するというもう１つの目標も、達成される。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図７に、本発明のもう１つの実施形態の周波数マッチング回路１０６に含まれるディジタル周波数逓倍器２５０を示す。前に説明したディジタル周波数逓倍器２５０は、サンプリング周波数を５６倍逓倍するが、図７に関して説明するディジタル周波数逓倍器２５０は、サンプリング周波数を１０倍逓倍することに留意されたい。これらおよび他の逓倍器を、本発明のさまざまな実施形態と共に使用することができる。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
１０００Ｈｚでの現在の例の持続時間について動作するサンプリング周波数１１４と共に動作する際に、第１カウンタレジスタ２６０は、１ＭＨｚで動作する発振器クロック信号２５４でのロウからハイへの推移をカウントする。第２カウンタレジスタ２７２は、第２カウンタレジスタ２７２がサンプリング周波数１１４のロウからハイへの推移によってリセットされるまで、１００ｋＨｚで動作しているスケーリングされた発振器信号２６６でのロウからハイへの推移をカウントする。現在の例では、比較レジスタ２８０が、その入力端子（ｉｎ１）２７８で１００の値を有する。この１００の値は、サンプリング周波数信号１１４のロウからハイへの個々の推移の間の第２カウンタレジスタ２７２のクロック端子（ｃｌｋ）２７０で受け取られたロウからハイへの推移の数すなわち、１００ｋＨｚ割る１０００Ｈｚまたは１００のカウントと等しい。比較レジスタ２８０は、さらに、その入力（ｉｎ２）２８６で第１カウンタレジスタ２６０から受け取るカウントが入力端子（ｉｎ１）２７８の値と等しくなるたびに、その出力をロウからハイに推移させる。したがって、比較レジスタ出力（ｏｕｔ）２９２は、この例では、入力（ｉｎ２）２８６が１００に達するたびに推移する。第１カウンタレジスタ２６０のクロック端子（ｃｌｋ）２５８に供給される信号２５４の周波数は、第２カウンタレジスタ２７２のクロック端子（ｃｌｋ）２７０に供給される信号２６６の周波数より１０倍高いので、比較レジスタ出力（ｏｕｔ）２９２は、サンプリング周波数信号１１４の推移ごとに１０回推移する。比較レジスタ出力（ｏｕｔ）２９２が推移する時に、比較レジスタ２８０の出力信号２９４によって、第１カウンタレジスタ２６０がリセットされ、トグルレジスタ３００がトリガされる。トグルレジスタ３００は、サンプリング周波数信号１１４の周波数より１０倍高い周波数で動作するフィルタ制御信号１０８を供給する。発振器クロック信号２５４を所望の倍数で割る周波数分周器２６４を選択することによって、クロック同調可能フィルタ１０４に供給されるフィルタ制御信号１０８を、サンプリング周波数１１４の任意の所望の倍数にすることができる周波数で動作するように設定できることを了解されたい。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004533740.tif 000062
【図２】
2004533740.tif 000063
【図３】
2004533740.tif 000064
【図４】
2004533740.tif 000065
【図５】
2004533740.tif 000066
【図６】
2004533740.tif 000067
【図７】
2004533740.tif 000068
【国際調査報告】
2004533740.tif 000069
2004533740.tif 000070