JP2005189066A - 波形判定装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】時間長が十分に長い入力信号の信号波形を表示しつつ波形判定を正確に行う。
【解決手段】波形データおよび判定エリアA1〜A4を示すエリアデータを記憶する記憶部と、波形データおよびエリアデータを読み出して表示部3の表示画面11に信号波形および判定エリアを表示させると共に判定エリア内から信号波形が外れているか否かの波形判定を実行する制御部とを備え、制御部は、表示画面11をレベル軸方向に分割した分割表示画面12〜15を表示させ、記憶部に記憶されている波形データを時間軸に沿って分割表示画面12〜15と同数に分割した波形データに対応する信号波形S1〜S4を分割表示画面12〜15にレベル軸方向に圧縮して表示させると共に信号波形S1〜S4に対応するエリアデータを記憶部から読み出して判定エリアA1〜A4を分割表示画面12〜15にレベル軸方向に圧縮して表示させる。
【選択図】図4

Description

本発明は、入力信号の信号波形を表示画面に表示させると共に判定エリア内から信号波形が外れているか否かの波形判定および判定エリア内に信号波形が含まれているか否かの波形判定の少なくとも一方を実行する波形判定装置に関するものである。
この種の波形判定装置として、特開平6−249682号公報に開示された波形判定装置が知られている。この波形判定装置は、CPUと、入力信号の信号波形(被判定波形)をディジタルの波形データに変換するA/D変換回路と、制御用のプログラムが格納されているROMと、被判定波形データなどを記憶するRAMと、判定エリア(判定波形)などが表示されるディスプレイと、ディスプレイの表示画面上の波形データが記憶されるV−RAMと、操作部とを備え、操作部を操作することにより、ディスプレイに判定エリアおよび入力信号の信号波形などが表示されるように構成されている。この場合、表示画面に映し出されている判定エリアのデータはV−RAMに保持されている。
特開平6−249682号公報(第2−3頁)
ところが、従来の波形判定装置には、以下のような課題がある。すなわち、この波形判定装置では、ディスプレイの表示画面に映し出される判定エリアのデータがV−RAMに保持されている。また、この判定エリアのデータは、ディスプレイの表示画面に映し出される入力信号の信号波形に対応させて作成される。したがって、例えば、入力信号が長時間に亘るときのように入力信号の波形データが増大してこのままではディスプレイの表示画面内に表示し切れないときには、入力信号の信号波形を表示画面内に表示し得るデータ量まで波形データを圧縮する方法、およびA/D変換回路のサンプリング周期を予め遅くして入力信号の信号波形を表示画面内に表示し得るデータ量に抑制する方法のいずれかを採用する必要がある。しかしながら、前者の方法には、時間軸(横軸)方向において波形が潰れるために、信号波形の微妙な変化を表示することができない結果、入力信号の信号波形に対する正確な判定を行うのが困難であるという課題が存在する。一方、後者の方法には、時間軸方向に対する分解能が低下する結果、入力信号の信号波形に生じた突発的な変化を取りこぼす可能性があり、前者と同じく、入力信号の信号波形に対する正確な判定を行うのが困難であるという課題が存在する。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、時間長が十分に長い入力信号の信号波形を表示画面に表示しつつ、入力信号の信号波形に対する波形判定を正確に行い得る波形判定装置を提供することを主目的とする。
上記目的を達成すべく請求項1記載の波形判定装置は、入力信号をデータ化した波形データおよび当該入力信号用に設定された判定エリアを示すエリアデータを記憶する記憶部と、前記記憶部から前記波形データおよび前記エリアデータを読み出して表示部の表示画面に前記入力信号の信号波形および前記判定エリアを表示させると共に当該表示画面に表示させている当該判定エリア内から当該信号波形が外れているか否かの波形判定および当該判定エリア内に当該信号波形が含まれているか否かの波形判定の少なくとも一方を実行する制御部とを備えた波形判定装置であって、前記記憶部には、複数の前記判定エリアにそれぞれ対応する前記エリアデータが複数記憶され、前記制御部は、前記表示部の前記表示画面をレベル軸方向に分割した複数の分割表示画面を表示させ、前記記憶部に記憶されている前記波形データを時間軸に沿って複数に分割した波形データに対応する前記信号波形を当該各分割表示画面に前記レベル軸方向に対して圧縮した状態で表示させると共に当該各分割表示画面に表示させている当該各信号波形にそれぞれ対応する前記エリアデータを前記記憶部から読み出して前記判定エリアを当該各分割表示画面に前記レベル軸方向に対して圧縮した状態で表示させる。なお、本明細書において「レベル軸」とは、表示画面に表示される信号波形についての電気的パラメータ(電圧や電流等)の大きさを示す方向(振幅方向)に沿った軸、つまり、時間軸と直交する軸をいう。
また、請求項2記載の波形判定装置は、入力信号をデータ化した波形データおよび当該入力信号用に設定された判定エリアを示すエリアデータを記憶する記憶部と、前記記憶部から前記波形データおよび前記エリアデータを読み出して表示部の表示画面に前記入力信号の信号波形および前記判定エリアを表示させると共に当該表示画面に表示させている当該判定エリア内から当該信号波形が外れているか否かの波形判定および当該判定エリア内に当該信号波形が含まれているか否かの波形判定の少なくとも一方を実行する制御部とを備えた波形判定装置であって、前記制御部は、前記表示部の前記表示画面をレベル軸方向に分割した複数の分割表示画面を表示させ、前記記憶部に記憶されている前記波形データおよび前記エリアデータを時間軸に沿って複数に分割した波形データおよびエリアデータにそれぞれ対応する前記信号波形および前記判定エリアを当該各分割表示画面に前記レベル軸方向に対して圧縮した状態で表示させる。
また、請求項3記載の波形判定装置は、請求項1または2記載の波形判定装置において、前記制御部は、前記各分割表示画面のうちの一つに表示されている前記信号波形および前記判定エリアを前記レベル軸方向に対して拡大した状態で前記表示画面に表示させると共に当該拡大した状態の信号波形に対して前記少なくとも一方の波形判定を実行する。この場合、本発明における「レベル軸方向に対して拡大した状態で表示させる」とは、表示画面内において信号波形の一部を表示させる際に、レベル軸方向に対して圧縮した状態で信号波形全体を表示画面内に表示させているときには、その信号波形の非圧縮状態での表示と、圧縮状態での表示よりも圧縮の程度が小さい表示(つまり、その圧縮した状態での表示を拡大した表示)との両者を意味する。
また、請求項4記載の波形判定装置は、請求項1または2記載の波形判定装置において、前記制御部は、前記表示部に表示させている前記各分割表示画面毎に前記少なくとも一方の波形判定を実行する。
請求項1記載の波形判定装置では、制御部が、表示画面をレベル軸方向に分割した複数の分割表示画面を表示部に表示させ、記憶部に記憶されている波形データを時間軸に沿って複数(例えば、前記分割表示画面と同数)に分割した波形データに対応する信号波形を各分割表示画面に表示画面の例えば上方に位置する分割表示画面側からレベル軸方向に対して圧縮した状態で表示させると共に各分割表示画面に表示させている各信号波形にそれぞれ対応するエリアデータを記憶部から読み出して判定エリアを各分割表示画面にレベル軸方向に対して圧縮した状態で表示させる。この結果、波形データを時間軸方向に圧縮したり、サンプリング周期を遅くしたりすることなく、時間長が十分に長い入力信号の信号波形を判定エリアと共に表示画面に表示させることができる。したがって、入力信号の信号波形に対する波形判定を行う際に、時間軸(横軸)方向における波形の潰れや、時間軸方向についての分解能の低下(突発的な変化の取りこぼし)を回避しつつ、オペレータに対して、入力信号の信号波形全体の様子を正確に把握させることができる。
また、請求項2記載の波形判定装置では、制御部が、表示画面をレベル軸方向に分割した複数の分割表示画面を表示部に表示させ、記憶部に記憶されている波形データおよびエリアデータを時間軸に沿って複数(例えば、前記分割表示画面と同数)に分割した波形データおよびエリアデータにそれぞれ対応する信号波形および判定エリアを各分割表示画面に表示画面の例えば上方に位置する分割表示画面側からレベル軸方向に対して圧縮した状態で表示させる。この結果、波形データを時間軸方向に圧縮したり、サンプリング周期を遅くしたりすることなく、時間長が十分に長い入力信号の信号波形を判定エリアと共に表示画面に表示させることができる。したがって、入力信号の信号波形に対する波形判定を行う際に、時間軸(横軸)方向における波形の潰れや、時間軸方向についての分解能の低下(突発的な変化の取りこぼし)を回避しつつ、オペレータに対して、入力信号の信号波形の全体の様子を正確に把握させることができる。
また、請求項3記載の波形判定装置によれば、制御部が、一つの分割表示画面に表示させている信号波形および判定エリアをレベル軸方向に対して拡大した状態で表示画面に表示させると共に波形判定を実行することにより、時間軸方向と共にレベル軸方向に対する分解能を高めた状態で判定エリアを用いた信号波形に対する波形判定を精度良く実行することができる。また、従来の波形判定装置と比較して、同じ時間長の波形をA/D変換回路によってサンプリングして波形判定する場合、そのサンプリング周期を早めることができるため、そのように構成したときには、波形判定の精度を十分に高めることができる。
また、請求項4記載の波形判定装置によれば、制御部が、表示部に表示させている各分割表示画面毎に波形判定を実行することにより、時間軸方向の分解能を高めた状態で判定エリアを用いた信号波形全体に対する波形判定を一度に実行することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る波形判定装置について説明する。
最初に、図1を参照して、波形判定装置1の構成について説明する。
同図に示すように、波形判定装置1は、測定部2、表示部3、操作部4、制御部5、RAM6およびROM7を備えて構成されている。測定部2は、入力信号Sを所定のサンプリング周期でアナログ−ディジタル変換して波形データDwを生成すると共に、その波形データDwを制御部5に出力する。表示部3は、LCDパネルまたはブラウン管(CRT)で構成され、制御部5の制御下で、図4に示すように、表示画面11中に表示させた分割表示画面12〜15に、波形データDwに基づく信号波形W1〜W4およびエリアデータDa1〜Da4に基づく判定エリアA1〜A4を縦軸(本発明におけるレベル軸)方向に対して圧縮した状態で表示する。また、表示部3は、制御部5の制御下で、図5に示すように、各分割表示画面12〜15のうちの一つに表示している信号波形W1〜W4の一つおよび判定エリアA1〜A4の一つを拡大した状態(例えば縦軸方向に対して非圧縮の通常状態)で表示画面11に表示する。操作部4には、表示部3に表示された分割表示画面12〜15の一つを選択して通常状態で表示させるための選択キーなどの各種キー(図示せず)が配列されている。制御部5は、測定部2から出力された波形データDwをRAM6に記憶させる記憶制御を実行すると共に、その波形データDwに基づく信号波形W1〜W4とエリアデータDa1〜Da4に基づく判定エリアA1〜A4とを表示部3に表示させる表示制御などを実行する。RAM6は、本発明における記憶部に相当し、制御部5の制御下で、測定部2から出力された波形データDwを記憶する。また、RAM6には、入力信号Sに対して予め設定された図2に示す各判定エリアA1〜A4を示すエリアデータDa1〜Da4が記憶されている。この場合、各エリアデータDa1〜Da4は、同図に示すようなノイズが重畳していない正常状態の入力信号Sの信号波形に基づいて、各判定エリアA1〜A4に対応する区間T1,T2,T3,T4内の入力信号Sの各信号波形を各判定エリアA1〜A4の範囲内にそれぞれ包含するように予め設定されている。また、各区間T1,T2,T3,T4(合計時間Ts)は、その長さが表示部3に表示される時間軸(横軸)長とそれぞれ一致し、かつ互いに連続するように予め設定されている。ROM7は、制御部5の動作プログラムなどを記憶する。
次に、波形判定装置1の全体的な動作について説明する。
まず、波形判定装置1は、トリガ測定により、入力信号Sの記録を実行する。具体的には、制御部5は、測定部2から入力した波形データDwのレベルを監視して、予め設定されたトリガ条件(一例として、波形データDwのレベルが所定の設定値を上向きで横切るという条件)を満たした時点で、波形データDwをRAM6に記憶させる記憶制御を開始する。また、制御部5は、記憶制御の開始から合計時間Tsと同じ時間を経過した時点で、RAM6への波形データDwの記憶を終了する。このようにして、制御部5は、一例として、図3に示す入力信号Sについての波形データDwをRAM6に記憶させる。
続いて、制御部5は、入力信号Sの信号波形および判定エリアA1〜A4を表示部3に表示させる。具体的には、制御部5は、表示部3の表示画面11を縦軸方向で分割して、図4に示すように、例えば、各判定エリアA1〜A4の数と同数の分割表示画面12〜15を表示させる。次いで、制御部5は、RAM6に記憶されている波形データDwを時間軸に沿って例えば分割表示画面12〜15の数と同数(複数の一例)の区間T1,T2,T3,T4(図3参照)毎にグループ化(分割)する。この場合、波形データDwは、各区間T1,T2,T3,T4に含まれる4つの信号波形W1,W2,W3,W4に対応するようにして分割される。
続いて、制御部5は、図4に示すように、分割した波形データDwに対応する各信号波形W1〜W4を縦軸方向に対して圧縮した状態で、各分割表示画面12〜15に表示させる。この際に、制御部5は、例えば、表示部3における表示画面11の上方に位置する分割表示画面12側から折り返すようにして信号波形W1〜W4を連続的に表示させる。また、制御部5は、各分割表示画面12〜15に表示させている信号波形W1〜W4に対応するエリアデータDa1〜Da4をRAM6から読み出して、図4に示すように、各判定エリアA1〜A4を縦軸方向に対して圧縮した状態で各分割表示画面12〜15にそれぞれ表示させる。これにより、波形データDwを時間軸方向に圧縮したり、サンプリング周期を遅くしたりすることなく、時間長が十分に長い入力信号Sの信号波形W1〜W4について、時間軸(横軸)方向における波形の潰れや、時間軸方向についての分解能の低下(突発的な変化の取りこぼし)を回避しつつ、オペレータに対して、入力信号Sの信号波形W1〜W4全体の様子を正確に把握させることができる。
続いて、制御部5は、入力信号Sの信号波形に対する波形判定を実行する。具体的には、制御部5は、操作部4の選択キーが操作されて分割表示画面12〜15のうちの一つが選択されたときに、分割表示画面12〜15の表示に代えて、図5に示すように、選択された分割表示画面に含まれている信号波形W1〜W4の一つおよび判定エリアA1〜A4の一つを拡大した状態(例えば非圧縮の通常状態)で重ねて表示画面11に表示させる。一例として、同図では、図4における分割表示画面14が選択されて、信号波形W3および対応する判定エリアA3が表示画面11に表示された状態を示している。次いで、制御部5は、波形データDwに基づいて生成した波形表示用データと、エリアデータDa3に基づいて生成したエリア表示用データとを比較することにより、表示画面11に表示されている信号波形W3が判定エリアA3の範囲内から外れているか否かを判定し、信号波形W3全体が判定エリアA3の範囲内から外れていないときに、波形良好(「OK」)と判定し、信号波形W3の少なくとも一部が判定エリアA3の範囲を外れているときに、波形不良(「NG」)と判定する。この場合、操作部4の設定操作に応じて、信号波形W3の全部が判定エリアA3を外れているか否かを判定することもできる。一例として、以下、信号波形W3の少なくとも一部が判定エリアA3を外れているか否かを判定する波形判定を例に挙げて説明する。図5に示す例では、表示画面11に表示されている信号波形W3の一部が判定エリアA3の範囲を外れているため、制御部5は、波形不良と判定する。
このように、この波形判定装置1によれば、制御部5が、複数の分割表示画面12〜15を表示させ、時間軸に沿って分割した波形データDwに対応する信号波形W1〜W4と各判定エリアA1〜A4とを縦軸方向に対して圧縮した状態で各分割表示画面12〜15に表示させることにより、波形データDwを時間軸方向に圧縮したり、サンプリング周期を遅くしたりすることなく、時間長が十分に長い入力信号Sの全体波形(各信号波形W1〜W4)を各判定エリアA1〜A4と共に表示画面11に表示させることができる。したがって、入力信号Sの各信号波形W1〜W4に対する波形判定を行う際に、時間軸(横軸)方向における波形の潰れや、時間軸方向についての分解能の低下(突発的な変化の取りこぼし)を回避しつつ、入力信号Sの各信号波形W1〜W4の全体の様子を正確に把握させることができる。
また、入力信号Sの各信号波形W1〜W4に対する波形判定を実行する際には、分割表示画面12〜15の表示に代えて、選択された分割表示画面に含まれている信号波形W1〜W4の一つおよび判定エリアA1〜A4の一つを拡大した状態(非圧縮の通常状態)で表示画面11にそれぞれ表示させて波形判定を実行することにより、時間軸方向と共に縦軸方向の分解能を高めた状態で判定エリアA1〜A4を用いた信号波形に対する波形判定を精度良く実行することができる。さらに、入力信号Sについての各信号波形W1〜W4毎に各判定エリアA1〜A4を予め設定することができるため、信号波形が一様でなく複雑な入力信号Sに対しても波形判定を行うことができる。
なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、上記の構成では、表示部3の時間軸とそれぞれ同じ長さの複数の判定エリアA1〜A4を入力信号S用に設定する例について説明したが、図6に示すように、時間長が十分に長い入力信号Sと同じ長さの1つの判定エリアAを入力信号S用に設定する構成を採用することもできる。この構成では、制御部5は、RAM6に記憶されている波形データDwおよび判定エリアA用のエリアデータを時間軸に沿って分割表示画面12〜15の個数と複数(例えば同数)に分割すると共に、この分割した波形データDwおよびエリアデータにそれぞれ対応する信号波形W1〜W4および判定エリアA1〜A4を縦軸方向に対して圧縮した状態で各分割表示画面12〜15に表示させる。この際に、制御部5は、例えば、上記した表示方法と同様にして、図4に示すように、表示部3における表示画面11の上方に位置する分割表示画面12側から折り返すようにして信号波形W1〜W4を連続的に表示させる。これにより、上記の構成と同様にして、図4に示すように、時間長が十分に長い入力信号Sについての各信号波形W1〜W4を各判定エリアA1〜A4と共に表示部3に表示することができる。したがって、入力信号Sの各信号波形W1〜W4に対する波形判定を行う際に、時間軸(横軸)方向における波形の潰れや、時間軸方向についての分解能の低下(突発的な変化の取りこぼし)を回避しつつ、入力信号Sの各信号波形W1〜W4の全体の様子を正確に把握させることができる。
また、上記の構成では、表示画面11に表示された各分割表示画面12〜15のうちの一つに含まれている信号波形W1〜W4の一つおよび判定エリアA1〜A4の一つを図5に示す拡大した状態(この例では非圧縮の通常状態)で表示画面11にそれぞれ表示させて波形判定を実行する構成について説明したが、これに限らない。例えば、図4に示すように、各信号波形W1〜W4と各判定エリアA1〜A4とを表示部3の各分割表示画面12〜15に共に表示した状態において、制御部5が、各分割表示画面12〜15毎に、分割表示画面12〜15にそれぞれ表示されている各判定エリアA1〜A4に基づいて各信号波形W1〜W4についての波形判定を実行する構成を採用することもできる。この構成によれば、時間軸方向の分解能を高めた状態で入力信号Sの信号波形全体に対する判定エリアA1〜A4を用いた波形判定を、入力信号Sの全体波形(各信号波形W1〜W4)を把握させつつ一度に実行することができる。さらに、図4の表示状態において各分割表示画面12〜15毎に波形判定を実行すると共に、図5の表示状態においても波形判定を実行し得る構成を採用することもできる。また、上記の構成では、表示画面11を4つの分割表示画面12〜15に分割した例について説明したが、これに限定されず、分割数は複数である限り、任意の数に分割することができる。また、信号波形W1〜W4の一つおよび判定エリアA1〜A4の一つを非圧縮の通常状態で表示する例について上記したが、圧縮状態での表示よりも圧縮の程度を小さくして(つまり、その圧縮した状態での表示を拡大して)表示することもできるのは勿論である。
波形判定装置1の構成を示すブロック図である。 入力信号Sの信号波形と各判定エリアA1〜A4との関係を説明するための説明図である。 入力信号Sの各信号波形W1〜W4を示す波形図である。 各分割表示画面12〜15を表示する表示部3の表示画面図である。 分割表示画面14を拡大した状態で表示する表示部3の表示画面図である。 入力信号Sの信号波形と各判定エリアAとの関係を説明するための説明図である。
符号の説明
1 波形判定装置
3 表示部
5 制御部
6 RAM
11 表示画面
12〜15 分割表示画面
A,A1〜A4 判定エリア
S 入力信号
W1〜W4 信号波形

Claims (4)

  1. 入力信号をデータ化した波形データおよび当該入力信号用に設定された判定エリアを示すエリアデータを記憶する記憶部と、
    前記記憶部から前記波形データおよび前記エリアデータを読み出して表示部の表示画面に前記入力信号の信号波形および前記判定エリアを表示させると共に当該表示画面に表示させている当該判定エリア内から当該信号波形が外れているか否かの波形判定および当該判定エリア内に当該信号波形が含まれているか否かの波形判定の少なくとも一方を実行する制御部とを備えた波形判定装置であって、
    前記記憶部には、複数の前記判定エリアにそれぞれ対応する前記エリアデータが複数記憶され、
    前記制御部は、前記表示部の前記表示画面をレベル軸方向に分割した複数の分割表示画面を表示させ、前記記憶部に記憶されている前記波形データを時間軸に沿って複数に分割した波形データに対応する前記信号波形を当該各分割表示画面に前記レベル軸方向に対して圧縮した状態で表示させると共に当該各分割表示画面に表示させている当該各信号波形にそれぞれ対応する前記エリアデータを前記記憶部から読み出して前記判定エリアを当該各分割表示画面に前記レベル軸方向に対して圧縮した状態で表示させる波形判定装置。
  2. 入力信号をデータ化した波形データおよび当該入力信号用に設定された判定エリアを示すエリアデータを記憶する記憶部と、
    前記記憶部から前記波形データおよび前記エリアデータを読み出して表示部の表示画面に前記入力信号の信号波形および前記判定エリアを表示させると共に当該表示画面に表示させている当該判定エリア内から当該信号波形が外れているか否かの波形判定および当該判定エリア内に当該信号波形が含まれているか否かの波形判定の少なくとも一方を実行する制御部とを備えた波形判定装置であって、
    前記制御部は、前記表示部の前記表示画面をレベル軸方向に分割した複数の分割表示画面を表示させ、前記記憶部に記憶されている前記波形データおよび前記エリアデータを時間軸に沿って複数に分割した波形データおよびエリアデータにそれぞれ対応する前記信号波形および前記判定エリアを当該各分割表示画面に前記レベル軸方向に対して圧縮した状態で表示させる波形判定装置。
  3. 前記制御部は、前記各分割表示画面のうちの一つに表示されている前記信号波形および前記判定エリアを前記レベル軸方向に対して拡大した状態で前記表示画面に表示させると共に当該拡大した状態の信号波形に対して前記少なくとも一方の波形判定を実行する請求項1または2記載の波形判定装置。
  4. 前記制御部は、前記表示部に表示させている前記各分割表示画面毎に前記少なくとも一方の波形判定を実行する請求項1または2記載の波形判定装置。
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