CN109540056A - 测量装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种测量装置及其控制方法。该测量装置能够抑制显示在显示单元上的显示值的闪烁，并且同时可以提高测量装置的响应性。测量装置(1)包括：存储单元(4)，用于存储与测量装置(1)有关的信息；控制单元(5)，用于计算测量结果；以及显示单元(3)，用于显示控制单元(5)所计算出的测量结果。控制单元(5)包括：过滤判断单元(52)，用于判断是否要执行用于抑制显示在显示单元(3)上的显示值(Pn)的变化的过滤；以及过滤执行单元(53)，用于在过滤判断单元(52)判断为要执行过滤的情况下执行过滤。

Description

测量装置及其控制方法
相关申请的交叉引用
本非临时申请要求提交于2017年9月21日的日本专利申请2017-181643的优先权，其全部内容通过引用而并入于此。
技术领域
本发明涉及包括用于显示信息的显示单元的测量装置。
背景技术
迄今为止已知如下的测量装置，该测量装置包括用于存储与测量装置有关的信息的存储单元、用于计算测量结果的控制单元以及用于显示由控制单元计算的测量结果的显示单元。该测量装置包括例如千分表、卡尺、指示器，线性标尺和千分尺。
测量装置的示例是千分表，其使设置在主轴尖端的探测器与测量对象接触，并根据探测器的位移来测量尺寸等。在千分表中，尽管使探测器和测量对象在静止状态下彼此接触，但是显示在显示单元上的测量结果等的显示值中的最小位的值有时会变化。具体地，显示单元有时在进行对显示值的最小位的值(例如，“4”、“5”和“6”)的频繁切换的同时执行显示。显示值的最小位的值的频繁切换(闪烁)使得千分表(测量装置)的用户由于显示值的最小位的值不稳定而不能正确读取测量结果，从而具有测量装置的可靠性降低的问题。
为了克服这个问题，例如，JP63-303393A公开了一种数字显示型卡尺(测量装置)，其包括：编码器，用于检测主标尺和滑块的相对位移量；数字显示装置(显示单元)，用于基于来自编码器的输出信号对显示值进行显示；第一数据寄存器和第二数据寄存器，用于存储显示值的显示位和小数位(非显示位)；以及稳定显示电路，用于执行对于显示值的稳定显示方法。
稳定显示电路执行：第一步骤，用于在第一数据寄存器和第二数据寄存器各自中设置相同的初始值；第二步骤，用于基于来自编码器的输出信号来将显示值的显示位存储在第一数据寄存器中，将存储的显示位的值与存储在第二数据寄存器中的显示位的值进行比较，并根据预定条件来选择偏移值；以及第三步骤，用于将所选择的偏移值和存储在第一数据寄存器中的显示值相加，将通过加法获得的值存储在第二数据寄存器中，并在数字指示器上显示通过加法获得的显示位的值。
稳定显示电路通过重复执行第二步骤和第三步骤来使数字指示器上显示的显示值稳定。也就是说，在数字显示型卡尺的稳定显示电路中，通过重复获取基于来自编码器的输出信号的显示值并执行显示值的稳定化方法，来抑制数字指示器上显示的显示值中的最小位的值的闪烁。
发明内容
然而，在该测量装置中，例如，在探测器或测量对象在千分表中发生移动时，该移动导致显示单元上显示的显示值的变化，使得每次出现显示值的变化时都需要执行稳定化方法(稳定化处理)。因此，在该测量装置中，显示在显示单元上的显示值的更新例如由于不令人满意的稳定化速度而被延迟。因此，该测量装置存在响应性降低的问题。
本发明的目的是提供能够抑制显示在显示单元上的显示值的闪烁并且同时可以提高测量装置的响应性的测量装置。
根据本发明的测量装置包括：存储单元，用于存储与所述测量装置有关的信息；控制单元，用于计算测量结果；以及显示单元，用于显示所述控制单元所计算出的测量结果，其中，所述控制单元包括：过滤判断单元，用于判断是否要执行用于抑制所述显示单元上显示的显示值的变化的过滤；以及过滤执行单元，用于在所述过滤判断单元判断为要执行所述过滤的情况下执行所述过滤。
根据本发明，在控制单元使得过滤判断单元能够判断是否要抑制显示值的变化以进行稳定化并且过滤判断单元判断为显示值需要稳定化的情况下，控制单元使得过滤执行单元能够执行过滤，从而可以抑制显示在显示单元上的显示值的闪烁。因此，由于当需要抑制显示值的变化以进行稳定化的情况下控制单元执行过滤，因此可以防止例如由于不令人满意的过滤速度而在显示单元上显示的显示值的更新延迟。因此，测量装置可以抑制显示在显示单元上的显示值的闪烁，并且同时可以提高测量装置的响应性。
在这种情况下，优选地，所述存储单元包括：第一存储单元，用于存储所述显示值；以及第二存储单元，用于存储所述显示单元上所显示的过去显示值，所述控制单元还包括：偏差计算单元，用于计算所述显示值与所述过去显示值之间的偏差，以及所述过滤判断单元基于所述偏差计算单元中计算出的所述偏差来判断是否要执行所述过滤。。
根据该结构，过滤判断单元可以基于显示值和过去显示值来判断是否要执行过滤。因此，控制单元可以在适当的定时基于存储在存储单元中的信息来执行对显示在显示单元上的显示值的过滤。
在这种情况下，优选地，所述控制单元还包括稳定化单元，所述稳定化单元用于执行稳定化以使所述显示值稳定，以及所述显示单元显示在稳定化单元中稳定化的所述显示值。
这里，过滤是指例如作为可以表示为数学计算的过滤的平滑化。平滑化是指例如根据移动平均或二项式扩展系数、通过加权移动平均或指数平滑化过滤的处理。
另一方面，稳定化是指舍入或滞后处理。舍入是用给定的舍入宽度的整数倍的值替换在显示单元上显示的显示值，并且滞后处理是针对舍入中的舍入宽度提供滞后的处理。
根据本发明，稳定化单元可以通过稳定化来使显示值稳定。因此，测量装置可以确保显示值的稳定性。
在这种情况下，优选地，其中，针对作为通过执行所述过滤获得的显示值的平滑化显示值P’n，所述过滤执行单元基于显示值Pn、过去显示值Pn-1以及满足0<αn<1的平滑化系数，通过公式(1)来执行计算，
P’n＝αn×Pn+(1-αn)×Pn-1...(1)，以及
用所述第一存储单元中所存储的显示值Pn替换所述平滑化显示值P’n，以将所述平滑化显示值P’n作为所述显示值Pn存储在所述第一存储单元中，从而满足公式(2)：
Pn＝P'n......(2)。
根据该结构，过滤执行单元可以基于显示值Pn、过去显示值Pn-1以及满足0<αn<1的平滑化系数αn，通过公式(1)来计算平滑化显示值P’n。即，过滤执行单元可以通过作为简单的乘积-和运算的公式(1)来计算平滑化显示值P’n。因此，在测量装置中，可以容易地实现过滤执行单元。
此外，由于过滤执行单元在用存储在第一存储单元中的显示值Pn替换平滑化显示值P’n之后、将平滑化显示值P’n作为显示值Pn存储在第一存储单元中以满足式(2)，因此在尚未执行平滑化的情况下，采用显示值Pn作为显示值Pn，而在执行了平滑化的情况下，可以采用平滑化显示值P’n作为显示值Pn。在控制单元包括稳定化单元的情况下，控制单元可以在执行了过滤和尚未执行过滤这两种情况下都对显示值Pn(平滑化显示值P’n)执行稳定化。
在这种情况下，优选地，所述平滑化系数αn基于大于0的整数βn，满足公式(3)：
αn＝1/2βn...(3)。
根据该结构，即使在使用具有有限运算处理能力的控制单元的情况下，在测量装置中也可以实现过滤执行单元。因此，测量装置可以在实现降低的成本的同时抑制显示位Pn的闪烁。
优选地，所述平滑化系数αn针对在所述过滤判断单元中判断为执行所述过滤的次数n，满足公式(3)：
αn＝1/2βn...(3)
其中，对于n和n+1，βn＝1；对于n+2和n+3，βn＝2；以及对于n+4以上，βn＝3。
根据该结构，平滑化系数αn可以逐步改变过滤执行单元中的平滑化中的平滑化强度。因此，过滤执行单元可以改善平滑化显示值P’n的收敛性，从而实现高分辨率。
在这种情况下，优选地，所述偏差计算单元通过公式(4)来计算所述偏差：
偏差＝|Pn-Pn-1|...(4)
根据该结构，即使在使用具有有限运算处理能力的控制单元的情况下，在测量装置中也可以实现偏差计算单元。因此，测量装置可以在实现降低的成本的同时抑制显示位Pn的闪烁。
在这种情况下，优选地，所述偏差计算单元基于正整数k、显示值Pn和过去显示值Pn-1，通过公式(5)来计算所述偏差：
偏差＝k×标准偏差(Pn,Pn-1,...,P1,P0)...(5)。
根据该结构，控制单元可以使得过滤判断单元能够基于在偏差计算单元中计算出的偏差来适当判断是否要执行过滤。因此，控制单元可以使得过滤执行单元能够在适当的定时对显示在显示单元上的显示值Pn执行过滤。
在这种情况下，优选地，所述显示值和所述过去显示值具有显示在所述显示单元上的显示位和作为比所述显示位低且未显示在所述显示单元上的位的非显示位，所述过滤执行单元执行对所述非显示位的过滤，以及所述稳定化单元执行所述非显示位的稳定化。
根据该结构，过滤执行单元和稳定化单元可以在不会在显示单元上显示由执行过滤和稳定化所引起的显示值的变化的情况下执行处理。因此，测量装置可以抑制显示在显示单元上的显示值的闪烁，并且同时可以提高测量装置的响应。
根据本发明的测量装置包括：存储单元，用于存储与所述测量装置有关的信息；控制单元，用于计算测量结果；以及显示单元，用于显示所述控制单元所计算出的测量结果，其中，所述控制单元包括：偏差计算单元，用于通过公式(4)来计算偏差；过滤判断单元，用于基于所述偏差计算单元中所计算出的偏差来判断是否要执行所述过滤；过滤执行单元，用于基于所述显示值Pn、所述过去显示值Pn-1以及满足0<αn<1并且满足基于大于0的整数βn的公式(3)的平滑化系数αn，通过公式(1)来计算平滑化显示值P’n。
根据本发明，即使在使用具有有限运算处理能力的控制单元的情况下，在测量装置中，也可以实现偏差计算单元和过滤执行单元。因此，测量装置可以在实现降低的成本的同时抑制显示位Pn的闪烁。
根据本发明，提供一种测量装置的控制方法，包括：一种测量装置的控制方法，所述测量装置包括：存储单元，用于存储与所述测量装置有关的信息；控制单元，用于计算测量结果；以及显示单元，用于显示所述控制单元所计算出的测量结果，其中，所述存储单元包括：第一存储单元，用于存储显示值；以及第二存储单元，用于存储所述显示单元上所显示的过去显示值，所述控制单元包括：偏差计算步骤，用于计算所述显示值与所述过去显示值之间的偏差；过滤判断步骤，用于基于在所述偏差计算步骤中所计算出的所述偏差来判断是否要执行过滤；过滤执行步骤，用于在判断为要执行所述过滤的情况下执行所述过滤；以及稳定化步骤，用于执行稳定化，
其中，所述显示单元显示通过所述稳定化步骤中的所述稳定化而稳定化的显示值。
根据本发明，测量装置可以抑制显示在显示单元上的显示值的闪烁，同时可以提高测量装置的响应性。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施例的测量装置的正面图。
图2是示出测量装置中的控制单元的框图。
图3是示出测量装置的控制方法的流程图。
图4是示出本发明的第二实施例中的测量装置中的控制单元的框图。
图5是示出测量装置的控制方法的流程图。
图6是示出本发明的第三实施例中的测量装置中的控制单元的框图。
图7是示出测量装置的控制方法的流程图。
图8A是示出诸如仪表的指示器中的显示单元的图。
图8B是示出测量装置中的用于通过刻度的增大或减小来显示测量结果的显示单元的图。
具体实施方式
[第一实施例]
将参考附图来描述本发明的第一实施例。
图1是示出本发明的第一实施例的测量装置的正面图。
如图1所示，测量装置1是千分表，其包括：测量单元2，用于获取计算来自测量对象的测量结果所用的测量信息；以及显示单元3，用于显示测量结果。
测量装置1包括盘形的主体21、被设置成垂直地延伸穿过主体21的主轴22、以及作为主轴22的尖端并设置在主体21的对侧的探测器23作为测量单元2。
显示单元3是大致设置在主体21的正面的中央处的液晶面板。显示单元3显示诸如测量结果等的显示值P。显示单元3不限于液晶面板，并且可以是有机电致发光(EL)纸或电子纸。此外，显示单元3可以不设置在主体21的正面的中央，并且可以在显示单元3以有线或无线方式连接到测量装置1的状态下设置在主体21的外部。总之，显示单元3可以是任何显示单元，只要可以显示诸如测量结果等的信息即可。
这里，如图1所示，实际显示在显示单元3上的显示值P例如是“1.2345”。然而，后述的控制单元5(参见图2)计算的测量结果(显示值Pn)是比实际显示在显示单元3上的显示值P具有更高分辨率的值。因此，控制单元5计算的显示值Pn例如是“1.23456”，其包括显示单元3中未示出的位值。
因此，显示值Pn具有实际显示在显示单元3上的显示值P(显示位P)以及作为低于显示位P并且未显示在显示单元3上的位的非显示位。在第一实施例中，显示值Pn的最小位是指非显示位中的最小位，并且显示在图1中的显示单元3上的与显示的显示位P的“1.2345”中的“5”右邻接的非显示位是最小位。
在测量装置1中，使主轴22的探测器23与测量对象(未示出)接触，并且例如根据探测器23的位移来测量测量对象的尺寸。
图2是示出测量装置中的控制单元的框图。
如图2所示，测量装置1还包括：存储单元4，用于存储与测量装置1有关的信息；以及控制单元5，用于计算测量结果。
如图2所示，存储单元4包括：第一存储单元41，用于存储显示单元3上显示的显示值Pn；以及第二存储单元42，用于存储显示单元3上显示的过去显示值Pn-1。
第一存储单元41存储具有显示位P和非显示位的显示值Pn。
第二存储单元42存储具有显示位P和非显示位的过去显示值Pn-1。过去显示位Pn-1具体是如下的过去显示值Pn-1(前次显示值Pn-1)：在更新到显示值Pn之前显示在显示单元3上的倒数第二个显示值Pn。
控制单元5包括：偏差计算单元51，用于计算偏差；过滤判断单元52，判断是否要执行过滤；过滤执行单元53，用于执行过滤；以及稳定化单元54，用于执行稳定化以使显示值Pn中的显示位P稳定。
偏差计算单元51基于存储在第一存储单元41中的显示值Pn和存储在第二存储单元42中的前次Pn-1来计算偏差。
过滤判断单元52基于在偏差计算单元51中计算出的偏差来判断是否要执行过滤。
这里，过滤是指用于抑制显示值Pn的变化以使显示位P稳定的处理，并且在第一实施例中是指平滑化。
在过滤判断单元52判断为要执行作为过滤的平滑化的情况下，过滤执行单元53执行平滑化以计算作为平滑化的显示值Pn的平滑化显示值P’n。具体地，过滤执行单元53针对显示值Pn中的非显示位的最小位的值执行平滑化来计算具有平滑化的非显示位的平滑化显示值P’n。
在过滤执行单元53计算平滑化显示值P’n之后，将具有第一存储单元41中存储的显示位P和非显示位的显示值Pn替换为具有显示位P和平滑化的非显示位的平滑化显示值P’n。过滤执行单元53将平滑化显示值P’n作为显示值Pn存储在第一存储单元41中。
针对存储在第一存储单元41中的显示值Pn，稳定化单元54执行稳定化以使在显示单元3上显示的显示值Pn中的显示位P稳定。具体地，稳定化单元54对存储在第一存储单元41中的显示值Pn中的非显示位执行舍入和滞后处理。显示单元3显示由稳定化单元54稳定化的显示值Pn中的显示位P。
图3是示出测量装置的控制方法的流程图。
将参考图3来描述测量装置1的控制方法。
首先，测定装置1的控制单元5中的偏差计算单元51在偏差计算步骤中计算存储在第一存储单元41中的显示值Pn和存储在第二存储单元42中的前次显示值Pn-1之间的偏差。具体地，偏差计算单元51基于具有显示位P和非显示位的显示值Pn以及具有显示位P和非显示位的前次显示值Pn-1，通过公式(4)来计算偏差(步骤ST01)。
偏差＝|Pn-Pn-1|...(4)
接着，过滤判断单元52基于在偏差计算单元51中计算出的偏差来执行是否要执行过滤的过滤判断步骤。具体地，过滤判断单元52判断偏差是否小于显示值Pn中的非显示位的最小位的分辨率(步骤ST02)。
在过滤判断单元52判断为偏差小于显示值Pn中的非显示位的最小位的分辨率的情况下(步骤ST02中为“是”)，过滤执行单元53执行过滤执行步骤(步骤ST03)。在过滤判断单元52判断为偏差大于显示值Pn中的非显示位的最小位的分辨率的情况下(步骤ST02中为“否”)，稳定化单元54执行稳定化步骤(步骤ST05)。
在步骤ST02中为“是”的情况下，过滤执行单元53基于显示值Pn、前次显示值Pn-1以及满足0<αn<1的平滑化系数αn，通过公式(1)来计算作为执行平滑化之后的显示值的平滑化显示值P’n(步骤ST03)。
P’n＝αn×Pn+(1-αn)×Pn-1...(1)
在这种情况下，平滑化系数αn被设置为使得满足基于大于0的整数βn的公式(3)。
αn＝1/2βn...(3)
在平滑化显示值P’n的计算之后，过滤执行单元53执行如下的显示值存储步骤，该显示值存储步骤用于将平滑化显示值P’n替换为存储在第一存储单元41中的显示值Pn，以将平滑化显示值P’n作为显示值Pn存储在第一存储单元41中，从而满足公式(2)(步骤ST04)。
Pn＝P'n......(2)
在步骤ST02中为“否”的情况下或者在显示值存储步骤(步骤ST04)之后，稳定化单元54执行用于进行稳定化以使显示值Pn中的显示位P稳定的稳定化步骤。具体地，稳定化单元54对存储在第一存储单元41中的显示值Pn中的非显示位执行舍入和滞后处理(步骤ST05)。显示单元3显示由稳定化单元54进行稳定化的显示值Pn中的显示位P(参见图1)。控制单元5将显示在显示单元3上的显示值Pn中的显示位P和非显示位作为前次显示值Pn-1存储在第二存储单元42中。
本实施例可以发挥以下功能和效果。
(1)由于控制单元5包括判断是否要执行用于抑制显示在显示单元3上的显示值Pn的变化的平滑化以使显示位P稳定的过滤判断单元52、以及在过滤判断单元52判断为要执行平滑化的情况下执行平滑化的过滤执行单元53，因此可以在需要使显示值Pn中的显示位P稳定时执行平滑化。因此，测量装置1可以防止例如由于不令人满意的平滑化速度而导致的显示单元3上显示的显示值Pn的更新延迟。因此，测量装置1可以抑制显示单元3上显示的显示值Pn中的显示位P的闪烁，并且同时可以提高测量装置1的响应性。
(2)由于控制单元5包括用于计算显示值Pn和前次显示值Pn-1之间的偏差的偏差计算单元51、并且过滤判断单元52基于偏差计算单元51中计算出的偏差来判断是否要执行平滑化，因此可以基于显示值Pn和前次显示值Pn-1来判断是否要执行平滑化。因此，控制单元5可以在适当的定时基于存储在存储单元4中的信息来执行对显示单元3上显示的显示值Pn中的非显示位的平滑化。
(3)由于控制单元5包括用于通过作为稳定化处理的舍入和滞后处理来使显示值Pn中的显示位P稳定的稳定化单元54、并且显示单元3可以显示在稳定化单元54中被稳定化的显示值Pn中的显示位P，因此可以确保显示值Pn的稳定性。
(4)针对平滑化显示值P’n，过滤执行单元53可以基于显示值Pn、前次显示值Pn-1以及满足0<αn<1的平滑化系数αn，通过简单乘积-和运算的公式(1)来计算平滑化显示值P’n。因此，在测量装置1中，可以容易地实现过滤执行单元53。
(5)由于过滤执行单元53在将平滑化显示值P’n替换为存储在第一存储单元41中的显示值Pn之后将平滑化显示值P’n作为显示值Pn存储在第一存储单元41中以满足公式(2)，因此在尚未执行平滑化的情况下，采用显示值Pn作为显示值Pn，而在执行了平滑化的情况下，可以采用平滑化显示值P’n作为显示值Pn。控制单元5可以在执行了平滑化处理和尚未执行平滑化处理这两种情况下都对显示值Pn中的非显示位执行稳定化。
(6)在平滑化系数αn满足基于大于0的整数βn的公式(3)的情况下，即使使用具有有限运算处理能力的控制单元5，也可以实现过滤执行单元53。因此，测量装置1可以在实现降低的成本的同时抑制显示值Pn中的显示位P的闪烁。
(7)由于偏差计算单元51基于显示值Pn和前次显示值Pn-1通过公式(4)来计算偏差，因此即使使用具有有限运算处理能力的控制单元5，也可以实现偏差计算单元51。因此，测量装置1可以在实现降低的成本的同时抑制显示值Pn中的显示位P的闪烁。
(8)显示值Pn和过去显示值Pn-1具有显示在显示单元3上的显示位P以及不显示在显示单元3上并且作为低于显示位P的位的非显示位、并且过滤执行单元53对非显示位执行过滤，同时稳定化单元54对非显示位执行稳定化，因此，可以在不在显示单元3上显示由执行过滤和稳定化所引起的显示值Pn的变化的情况下执行处理。因此，测量装置1可以抑制显示在显示单元3上的显示值Pn中的显示位P的闪烁，并且同时可以提高测量装置1的响应性。
(9)由于在本发明中，测量装置1包括偏差计算单元51、过滤判断单元52和过滤执行单元53，因此即使使用具有有限运算处理能力的控制单元5，也可以实现偏差计算单元51和过滤执行单元53。因此，测量装置1可以在实现降低的成本的同时抑制显示值Pn中的显示位P的闪烁。
(10)控制单元5执行偏差计算步骤(步骤ST01)、过滤步骤(步骤ST02)、过滤执行步骤(步骤ST03)和稳定化步骤(步骤ST05)，并且显示单元3显示在稳定化步骤中被稳定化的显示值Pn中的显示位P(步骤ST05)。因此，测量装置1可以抑制显示在显示单元3上的显示值Pn中的显示位P的闪烁，并且同时可以提高测量装置1的响应性。
[第二实施例]
将参考附图来描述本发明的第二实施例。在以下描述中，对于上面已经描述的部分，提供相同的附图标记，并且将省略描述。
图4是示出本发明的第二实施例的测量装置中的控制单元的框图。
除了控制单元5A之外，第二实施例中的测量装置1A具有与第一实施例中的测量装置1大致相同的结构。
如图2所示，第一实施例中的控制单元5包括：偏差计算单元51，用于计算偏差；过滤判断单元52，用于判断是否要执行过滤；过滤执行单元53，用于基于具有显示位P和非显示位的显示值Pn、具有显示位P和非显示位的前次显示值Pn-1以及满足基于整数βn的公式(3)和0<αn<1的平滑化系数αn，通过公式(1)来计算平滑化显示值P’n，并执行显示值存储步骤；以及稳定化单元54，用于对显示值Pn中的非显示位执行稳定化，以使显示值Pn中的显示位P稳定。
第二实施例与第一实施例的不同之处在于：控制单元5A包括过滤执行单元53A，过滤执行单元53A使用与在第一实施例的过滤执行单元53中使用的平滑化系数αn不同的平滑化系数αn来计算平滑化显示值P’n。
图5是示出测量装置的控制方法的流程图。
将参考图5来描述测量装置1A的控制方法。
如图5所示，测量装置1A的控制单元5A中的过滤执行单元53A在步骤ST02中为“是”的情况下，基于具有显示位P和非显示位的显示值Pn、具有显示位P和非显示位的前次显示值Pn-1以及满足0<αn<1的平滑化系数αn，通过公式(1)来计算经平滑化的平滑化显示值P’n(步骤ST13)。
P’n＝αn×Pn+(1-αn)×Pn-1...(1)
在这种情况下，平滑化系数αn针对在过滤判断单元52中判断为执行过滤的次数n，满足公式(3)：
αn＝1/2βn...(3)
其中，对于n和n+1，βn＝1；对于n+2和n+3，βn＝2；以及对于n+4以上，βn＝3。
αn＝1/2βn...(3)
第二实施例也可以发挥与第一实施例中的(1)至(5)、(7)和(8)中列出的功能和效果相同的功能和效果以及以下附加功能和效果。
(11)在平滑化系数αn针对在过滤判断单元中判断为执行过滤的次数n满足公式(3)的情况下(其中，对于n和n+1，βn＝1；对于n+2和n+3，βn＝2；以及对于n+4以上，βn＝3)，可以使过滤执行单元中的平滑化中的平滑化强度逐步变化。因此，过滤执行单元可以改善平滑化显示值P’n的收敛性，从而实现高分辨率。
(12)控制单元5A执行偏差计算步骤(步骤ST01)、过滤判断步骤(步骤ST02)、过滤执行步骤(步骤ST13)和稳定化步骤(步骤ST05)，并且显示单元3显示在稳定化步骤中被稳定化的显示值Pn中的显示位P(步骤ST05)。因此，测量装置1A可以抑制显示在显示单元3上的显示值Pn中的显示位P的闪烁，并且同时可以提高测量装置1A的响应性。
[第三实施例]
将参考附图来描述本发明的第三实施例。在以下描述中，对于上面已经描述的部分，提供相同的附图标记，并且将省略描述。
图6是示出本发明第三实施例的测量装置中的控制单元的框图。
除了控制单元5B之外，第三实施例中的测量装置1B具有与第一实施例中的测量装置1大致相同的结构。
如图2所示，第一实施例中的控制单元5包括：偏差计算单元51，用于通过公式(4)计算偏差；过滤判断单元52，用于基于在偏差计算单元51中计算出的偏差来判断是否要执行平滑化；过滤执行单元53，用于计算平滑化显示值P’n和执行显示值存储步骤；以及稳定化单元54，用于对显示值Pn中的非显示位执行稳定化，以使显示值Pn中的显示位P稳定。
第三实施例与第一实施例的不同之处在于，控制单元5B包括：偏差计算单元51B，用于使用与第一实施例中的偏差计算单元51中使用的公式(4)不同的计算方法来计算偏差；以及过滤判断单元52B，用于基于在偏差计算单元51B中计算出的偏差来判断是否要执行平滑化。
图7是示出该测量装置的控制方法的流程图。
将参考图7来描述测量装置1B的控制方法。
如图7所示，测量装置1B的控制单元5B中的偏差计算单元51B基于正整数k、具有显示位P和非显示位的显示值Pn以及具有显示位P和非显示位的前次显示值Pn-1，通过公式(5)来计算偏差(步骤ST21)。
偏差＝k×标准偏差(Pn,Pn-1,...,P1,P0)......(5)
接着，过滤判断单元52B基于在偏差计算单元51B中计算出的偏差来执行是否要执行平滑化的过滤判断步骤。具体地，过滤判断单元52B判断偏差是否小于显示值Pn中的非显示位的最小位的分辨率(步骤ST22)。
第三实施例也可以发挥与第一实施例中的(1)至(6)和(8)中列出的功能和效果相同的功能和效果以及以下附加功能和效果。
(13)由于偏差计算单元51B基于正整数k、具有显示位P和非显示位的显示值Pn以及具有显示位P和非显示位的前次显示值Pn-1，通过公式(5)来计算偏差，因此过滤判断单元52B可以适当判断是否要执行平滑化。因此，控制单元5B可以在适当的定时执行显示值Pn中的非显示位的平滑化。
(14)控制单元5B执行偏差计算步骤(步骤ST21)、过滤判断单元(步骤ST22)、过滤执行步骤(步骤ST03)和稳定化步骤(步骤ST05)，并且显示单元3显示在稳定化步骤中被稳定化的显示值Pn中的显示位P(步骤ST05)。因此，测量装置1B可以抑制显示在显示单元3上的显示值Pn中的显示位P的闪烁，并且同时可以提高测量装置1B的响应性。
[实施例的变形]
本发明不限于上述实施例，并且本发明包括变形和修改等，只要可以实现本发明的目的即可。
例如，在实施例中，测量装置1、1A和1B是千分表。可选地，测量装置可以包括例如卡尺或指示器和线性标尺。在测量装置1、1A和1B中，形式和类型不受特别限制，并且可以使用测量装置的其它形式和类型，只要测量装置包括用于显示测量结果的显示单元即可。
在实施例中，控制单元5、5A和5B包括偏差计算单元51、51B和稳定化单元54。然而，控制单元可以不包括偏差计算单元和稳定化单元。在这种情况下，过滤判断单元可以基于传感器等的值来判断是否要执行过滤。
此外，控制单元可以包括实施例中描述的偏差计算单元、过滤判断单元、过滤执行单元和稳定化执行单元的任何组合，并且控制单元可以通过任何组合构成。总之，控制单元可以具有任何结构，只要控制单元包括用于判断是否要执行过滤的过滤判断单元、以及用于在过滤判断单元判断为要执行过滤的情况下执行过滤的过滤执行单元即可。
在实施例中，过滤执行单元53和53A各自执行作为过滤的平滑化。然而，可以通过可以执行用于抑制显示值Pn的变化的处理的任何过滤器来执行过滤。
此外，在第一实施例和第三实施例中，过滤执行单元53使用满足基于大于0的整数βn的公式(3)的平滑化系数αn来执行平滑化，并且在第二实施例中，过滤执行单元53A使用针对过滤判断单元52中判断为执行过滤的次数n满足公式(3)的平滑化系数αn执行平滑化，其中，在公式(3)中，其中，对于n和n+1，βn＝1；对于n+2和n+3，βn＝2；以及对于n+4以上，βn＝3。然而，过滤执行单元可以使用任何平滑化系数αn来执行平滑化。
在各实施例中，存储单元4中的第一存储单元41存储具有显示位P和非显示位的显示值Pn，并且第二存储单元42存储显示位P和非显示位的前次显示值Pn-1。可选地，第一存储单元和第二存储单元可以仅存储显示值Pn中的显示位。存储单元4中的第二存储单元42存储前次显示值Pn-1。可选地，第二存储单元不仅可以存储一个显示值(前次显示值Pn-1)，而且还可以存储多个显示值。总之，第一存储单元可以是用于存储显示单元上显示的显示值的任何存储单元，并且第二存储单元可以是用于存储显示单元上显示的过去显示值的任何存储单元。
在实施例中，显示值Pn和过去显示值Pn-1具有显示在显示单元3上的显示位P、以及低于显示位P并且未显示在显示单元3上的非显示位。显示值Pn和过去显示值Pn-1可以仅具有显示位，并且可以不具有非显示位。在这种情况下，过滤执行单元和稳定化单元可以对显示值Pn和前次显示值Pn-1中的显示位的最小位执行过滤和稳定化。
过滤执行单元53、53A和稳定化单元54对显示值Pn中的非显示位的最小位执行平滑化和稳定化。过滤执行单元和稳定化单元可以对显示值Pn中的任何位执行过滤和稳定化。总之，过滤执行单元可以是执行用于抑制显示在显示单元上的显示值Pn的变化的过滤的任何过滤执行单元，并且稳定化单元可以是使显示单元上显示的显示值Pn稳定的任何稳定化单元。
在实施例中，稳定化单元54执行舍入和滞后处理。然而，稳定化单元可以通过可以执行稳定化以使显示值稳定的任何处理来使显示值稳定。
在第一实施例和第二实施例中，偏差计算单元51通过公式(4)来计算偏差，并且在第三实施例中，偏差计算单元51B通过公式(5)来计算偏差。然而，偏差计算单元可以通过任何计算方法来计算偏差，只要可以计算显示值和过去显示值之间的偏差即可。
图8A和8B是示出本发明的显示单元中的显示值的变化的图。具体而言，图8A是示出诸如仪表的指示器中的显示单元的图。此外，图8B是示出测量装置中的通过刻度的增大或减小来显示测量结果的显示单元的图。
在实施例中，显示单元3使用显示值Pn中的显示位P的具体数字来显示测量结果。如图8A所示，测量装置1C中的显示单元3C与这些实施例的不同之处在于，将本发明中处理的显示值Pn显示为指示器中的针F1的移动。此外，如图8B所示，测量装置1D中的显示单元3D与这些实施例的不同之处在于，将本发明中处理的显示值Pn显示为刻度F2的增大或减小。总之，显示单元可以具有任何结构，只要显示单元可以显示由控制单元计算出的测量结果即可。
工业实用性
如上所述，本发明适用于包括用于显示信息的显示单元的测量装置及其控制方法。

Claims (11)

1.一种测量装置，包括：
存储单元，用于存储与所述测量装置有关的信息；
控制单元，用于计算测量结果；以及
显示单元，用于显示所述控制单元所计算出的测量结果，
其中，所述控制单元包括：
过滤判断单元，用于判断是否要执行用于抑制所述显示单元上显示的显示值的变化的过滤；以及
过滤执行单元，用于在所述过滤判断单元判断为要执行所述过滤的情况下执行所述过滤。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其中，
所述存储单元包括：
第一存储单元，用于存储所述显示值；以及
第二存储单元，用于存储所述显示单元上所显示的过去显示值，
所述控制单元还包括：
偏差计算单元，用于计算所述显示值与所述过去显示值之间的偏差，以及
所述过滤判断单元基于所述偏差计算单元中计算出的所述偏差来判断是否要执行所述过滤。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其中，
所述控制单元还包括稳定化单元，所述稳定化单元用于执行稳定化以使所述显示值稳定，以及
所述显示单元显示在稳定化单元中稳定化的所述显示值。
4.根据权利要求1所述的测量装置，其中，
针对作为通过执行所述过滤获得的显示值的平滑化显示值P’n，所述过滤执行单元基于显示值Pn、过去显示值Pn-1以及满足0<αn<1的平滑化系数，通过公式(1)来执行计算，
P’n＝αn×Pn+(1-αn)×Pn-1...(1)，以及
用第一存储单元中所存储的显示值Pn替换所述平滑化显示值P’n，以将所述平滑化显示值P’n作为所述显示值Pn存储在所述第一存储单元中，从而满足公式(2)：
Pn＝P'n......(2)。
5.根据权利要求4所述的测量装置，其中，
所述平滑化系数αn基于大于0的整数βn，满足公式(3)：
αn＝1/2βn...(3)。
6.根据权利要求4所述的测量装置，其中，
所述平滑化系数αn针对在所述过滤判断单元中判断为执行所述过滤的次数n，满足公式(3)：
αn＝1/2βn...(3)
其中，对于n和n+1，βn＝1；对于n+2和n+3，βn＝2；以及对于n+4以上，βn＝3。
7.根据权利要求2所述的测量装置，其中，
所述偏差计算单元通过公式(4)来计算所述偏差：
偏差＝|Pn-Pn-1|...(4)
其中，Pn表示所述显示值，以及Pn-1表示所述过去显示值。
8.根据权利要求2所述的测量装置，其中，
所述偏差计算单元基于正整数k、显示值Pn和过去显示值Pn-1，通过公式(5)来计算所述偏差：
偏差＝k×标准偏差(Pn,Pn-1,...,P1,P0)...(5)。
9.根据权利要求3所述的测量装置，其中，
所述显示值和过去显示值具有显示在所述显示单元上的显示位和作为比所述显示位低且未显示在所述显示单元上的位的非显示位，
所述过滤执行单元执行对所述非显示位的过滤，以及
所述稳定化单元执行所述非显示位的稳定化。
10.一种测量装置，包括：
存储单元，用于存储与所述测量装置有关的信息；
控制单元，用于计算测量结果；以及
显示单元，用于显示所述控制单元所计算出的测量结果，
其中，所述控制单元包括：
偏差计算单元，用于通过公式(4)计算显示值和过去显示值之间的偏差：
偏差＝|Pn-Pn-1|...(4)
其中，Pn表示所述显示值，以及Pn-1表示所述过去显示值；
过滤判断单元，用于基于所述偏差计算单元中计算出的所述偏差来判断是否要执行过滤以抑制所述显示单元上显示的显示值的变化；以及
过滤执行单元，用于在所述过滤判断单元判断为要执行所述过滤的情况下执行所述过滤，
其中，针对作为通过执行所述过滤获得的显示值的平滑化显示值P’n，所述过滤执行单元基于所述显示值Pn、所述过去显示值Pn-1以及满足0<αn<1的平滑化系数，通过公式(1)来执行计算，
P’n＝αn×Pn+(1-αn)×Pn-1...(1)，
用第一存储单元中所存储的所述显示值Pn替换所述平滑化显示值P’n，以将所述平滑化显示值P’n作为所述显示值Pn存储在所述第一存储单元中，从而满足公式(2)：
Pn＝P'n......(2)，以及
所述平滑化系数αn基于大于0的整数βn，满足公式(3)：
αn＝1/2βn...(3)。
11.一种测量装置的控制方法，所述测量装置包括：存储单元，用于存储与所述测量装置有关的信息；控制单元，用于计算测量结果；以及显示单元，用于显示所述控制单元所计算出的测量结果，其中，所述存储单元包括：第一存储单元，用于存储显示值；以及第二存储单元，用于存储所述显示单元上所显示的过去显示值，
所述控制方法包括：
偏差计算步骤，用于计算所述显示值与所述过去显示值之间的偏差；
过滤判断步骤，用于基于在所述偏差计算步骤中所计算出的所述偏差来判断是否要执行过滤；
过滤执行步骤，用于在判断为要执行所述过滤的情况下执行所述过滤；以及
稳定化步骤，用于执行稳定化，
其中，所述显示单元显示通过所述稳定化步骤中的所述稳定化而稳定化的显示值。
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