JP2005241549A - 変位測定装置及びその表示更新プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 使用者が感じる違和感を緩和して、使い勝手を向上させることができる変位測定装置及びその表示更新プログラムを提供する。
【解決手段】 デジタルノギス１は、本尺１０と、本尺１０の長手方向に摺動自在なスライダ２０とから成る。スライダ２０は、変位センサ２１０と、電圧検出回路２２１及びマイクロコントローラ２２４を有する電子回路２２０と、変位測定結果である検出値を表示する表示器２３０と、太陽電池２４０から供給される電力を蓄積するコンデンサ２５０とを備える。マイクロコントローラ２２４は、サンプリング時間Ｔ０が経過する度に、表示更新を行った時刻を基準時刻とした過去４回分のサンプリングにおいてコンデンサ２５０の蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ未満であった低電圧回数を含む電圧変動履歴を更新しながら、表示更新を行うか、又は表示非更新を行うかを決定する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、変位測定装置及びその表示更新プログラムに関し、特に電力によって固定要素に対する可動要素の変位量を表示する表示部を備える変位測定装置及びその表示更新プログラムに関する。

変位センサを使用した変位測定装置は、デジタルノギス、デジタルマイクロメータ、ハイトゲージ等の小型計測器に使用され、静電容量方式や電磁誘導方式の変位センサ等を使用した低消費電力のものが一般的に普及している。電磁誘導方式の変位センサは、固定要素としてのメインスケールと、この固定要素上を移動する可動要素としてのスライダと、これらの夫々に配設された多数のコイルパターンとを備え、メインスケールに対するスライダの移動に伴って磁界パターン間に生じる磁界の周期信号の変化を取り出すことによりスライダ変位量の検出を行うものである。

この種の変位センサとしては、スライダがメインスケールの基準位置から移動することによって生じる周期信号を連続的に計数することによって変位量を検出するインクリメントタイプのものに対して、連続的な計数動作を行わずに、メインスケールに対するスライダの絶対的な変位量を検出する、いわゆるアブソリュートタイプのものがある。

アブソリュートタイプの電磁誘導方式変位センサは、変位測定装置、例えば太陽電池型のデジタルノギスに使用されている。このようなデジタルノギスは、メインスケールに対するスライダの絶対的な変位量を検出する変位センサと、該変位センサからの変位量に基づいて検出値を演算する電子回路と、該検出値を表示するＬＣＤから成る表示器と、電子回路及び表示器の駆動に必要な電力を発生する太陽電池と、太陽電池から供給される電力を蓄積するコンデンサとを備える。

この電子回路は、表示器に表示する検出値の表示更新速度（以下「更新速度」という。）として、スライダ変位量検出及び該検出値の表示更新を１秒間に８回行う高速更新モード、及びスライダ変位量検出及び該検出値の表示更新を１秒間に２回行う低速更新モードの２種類のモードを有し、これらの更新速度は、コンデンサの蓄電電圧が所定の閾値Ｖｔｈ以上のときに、高速更新モードへ設定され、コンデンサの蓄電電圧が所定の閾値Ｖｔｈ未満のときに、消費電力削減のために低速更新モードへ設定される。

上記太陽電池型デジタルノギスは、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、例えば、照度が５０〜１００ルクスの範囲内にあるときに、太陽電池の蓄電電圧、即ちコンデンサの蓄電電圧Ｖｄｅｔが閾値Ｖｔｈ近傍となり、更新速度設定切換えが頻繁になされる傾向になり（図９（ｃ））、この場合、高速更新モードによる表示（８回／秒）と低速更新モードによる表示（２回／秒）が繰り返されて、検出値の表示更新の不均一性により使用者に違和感を与えることになる。この違和感は、スライダがメインスケール上で移動している間は、表示器中の数値がスライダの移動に追従して変わらないのでとりわけ増大する。

これに対して、スライダのメインスケールに対する速度に応じて検出値の更新をスムーズに行うデジタルノギスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０５−０４５１５１号公報

しかしながら、上記太陽電池型デジタルノギスでは、外部環境の照度が５０〜１００ルクスの範囲内にあるときは、特許文献１に記載のデジタルノギスであっても、外部環境の照度による検出値の頻繁な表示更新を回避することができず、もって、使用者が覚える違和感を緩和することができない。

本発明の目的は、使用者が感じる違和感を緩和して、使い勝手を向上させることができる変位測定装置及びその表示更新プログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の変位測定装置は、固定要素と、前記固定要素上を移動可能な可動要素と、電力を蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段から供給される電力によって前記固定要素に対する前記可動要素の変位量を表示する表示部と、前記表示部に表示された変位量を更新する表示更新手段とを備える変位測定装置において、前記蓄電手段により蓄電された電力の蓄電電圧が所定電圧未満であるか否かを判別する電圧判別手段と、前記電圧判別手段により判別された前記蓄電電圧が所定電圧未満であった低電圧回数を計数する低電圧回数計数手段とを備え、前記表示更新手段は、前記低電圧回数に基づいて前記表示更新を行うことを特徴とする。

請求項２記載の変位測定装置は、請求項１記載の変位測定装置において、前記電圧判別手段は、前記蓄電電圧を所定のサンプリング時間で検出するサンプリング手段を備え、前記表示更新手段は、前記所定のサンプリング時間毎に前記表示更新の実行を禁止する表示更新禁止手段を備えることを特徴とする。

請求項３記載の変位測定装置は、請求項２記載の変位測定装置において、前記表示更新禁止手段は、前記低電圧回数計数手段により過去所定時間において計数された低電圧回数に基づいて前記表示更新の実行を禁止することを特徴とする。

請求項４記載の変位測定装置は、請求項３記載の変位測定装置において、前記過去所定時間は、前記表示更新手段によって実行された表示更新の時刻を基準時刻とすることを特徴とする。

請求項５記載の変位測定装置は、請求項３又は４記載の変位測定装置において、前記過去所定時間は、前記サンプリング時間の整数倍の時間から成ることを特徴とする。

請求項６記載の変位測定装置は、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の変位測定装置において、前記所定のサンプリング時間は５００ｍｓｅｃ以下であることを特徴とする。

請求項７記載の変位測定装置は、請求項２乃至６のいずれか１項に記載の変位測定装置において、前記表示更新禁止手段は、前記表示更新の実行を禁止することにより、前記変位量の表示時間を延長する表示非更新手段から成ることを特徴とする。

請求項８記載の変位測定装置は、請求項２乃至７のいずれか１項に記載の変位測定装置において、前記表示更新禁止手段は、前記表示更新の実行を禁止することにより、前記表示更新すべき変位量の表示更新を中断する表示更新中断手段を含むことを特徴とする。

請求項９記載の変位測定装置は、請求項８記載の変位測定装置において、前記表示更新中断手段は、前記表示更新の中断回数を計数する中断回数計数手段を備え、前記中断回数が所定の中断回数になるまで前記表示更新の中断を行うことを特徴とする。

請求項１０記載の変位測定装置は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の変位測定装置前記表示更新手段は、前記低電圧回数に基づいて前記表示更新の実行を禁止する回数を決定することにより前記変位量の表示時間を決定する変位量表示時間決定手段を備えることを特徴とする。

請求項１１記載の変位測定装置は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の変位測定装置において、前記蓄電手段は太陽電池を含むことを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１２記載のプログラムは、固定要素と、前記固定要素上を移動可能な可動要素と、電力を蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段から供給された電力によって前記固定要素に対する前記可動要素の変位量を表示する表示部とを備える変位測定装置用のコンピュータにより実行可能な表示更新プログラムであって、前記表示部に表示された変位量を更新する表示更新モジュールと、前記蓄電手段により蓄電された電力の蓄電電圧が所定電圧未満であるか否かを判別する電圧判別モジュールと、前記電圧判別モジュールにより判別された前記蓄電電圧が所定電圧未満であった低電圧回数を計数する低電圧回数計数モジュールとを備え、前記表示更新モジュールは、前記低電圧回数に基づいて前記表示更新を行うことを特徴とする。

請求項１記載の変位測定装置又は請求項１２記載のプログラムによれば、電力の蓄電電圧が所定電圧未満であるか否かを判別して、蓄電電圧が所定電圧未満であった低電圧回数を計数し、低電圧回数に基づいて表示更新を行うので、使用者が感じる違和感を緩和して、変位測定装置の使い勝手を向上させることができる。

請求項２記載の変位測定装置によれば、蓄電電圧を所定のサンプリング時間で検出（サンプリング）し、所定のサンプリング時間毎に表示更新の実行を禁止するので、低電圧回数に基づいて変位量の表示時間を変更して使用者が感じる違和感を確実に緩和することができる。

請求項３記載の変位測定装置によれば、過去所定時間において計数された低電圧回数に基づいて表示更新の実行を禁止するので、過去所定時間までの低電圧回数に基づいてサンプリング時間で変位量の表示時間を延長して使用者が感じる違和感をより確実に緩和することができる。

請求項４記載の変位測定装置によれば、過去所定時間が実行された表示更新の時刻を基準時刻とするので、最近の低電圧回数に基づくことができる。

請求項５記載の変位測定装置によれば、過去所定時間がサンプリング時間の整数倍の時間から成るので、サンプリングの回数に合わせて低電圧回数を計数することができる。

請求項６記載の変位測定装置によれば、所定のサンプリング時間が５００ｍｓｅｃ以下であるので、使用者が感じる違和感をさらに確実に緩和することができる。

請求項７記載の変位測定装置によれば、表示更新の実行を禁止することにより変位量の表示時間を延長するので、低電圧回数に基づいて変位量の表示時間を延長して使用者が感じる違和感を確実に緩和することができる。

請求項８記載の変位測定装置によれば、表示更新の実行を禁止することにより表示更新すべき変位量の表示更新を中断するので、電力の消費を低減させて変位測定装置のシステムダウンの可能性を低減させることができる。

請求項９記載の変位測定装置によれば、表示更新の中断回数を計数して中断回数が所定の中断回数になるまで表示更新の中断を行うので、電力の消費をより低減させることができる。

請求項１０記載の変位測定装置によれば、低電圧回数に基づいて表示更新の実行を禁止する回数を決定することにより変位量の表示時間を決定するので、表示更新の実行を禁止する回数に応じて変位測定装置の使い勝手を向上させることができる。

請求項１１記載の変位測定装置によれば、蓄電手段が太陽電池を含むので、外部環境の照度に基づいて表示部に電力を供給することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る変位測定装置の構成を概略的に示す正面図である。

図１において、本発明の第１の実施の形態に係る変位測定装置としての電磁誘導方式の太陽電池型デジタルノギス１は、本尺１０（固定要素）と、本尺１０の長手方向に摺動自在なスライダ２０（可動要素）とから成る。

本尺１０は、その先端に、内側測定用ジョー１１ａ及び外側測定用ジョー１１ｂを一体的に有し、その本体の一方の面に、長手方向に沿って一定ピッチで配列された複数個の磁極を備えるメインスケール１２を有する。メインスケール１２は、目盛が印刷されている薄いシール膜１３で覆われている。

スライダ２０は、スライダケース２０ａと、スライダケース２０ａの一端側に一体的に設けられた内側測定用ジョー２１ａ及び外側測定用ジョー２１ｂとを有する。スライダケース２０ａは、内部に、図２で後述する変位センサ２１０と、図２で後述する電子回路２２０とを有し、その表面に、変位測定結果である検出値を表示するＬＣＤから成る表示器２３０と、電子回路２２０及び表示器２３０の駆動に必要な電力を発電する太陽電池２４０と、図２で後述するコンデンサ２５０とを備える。

図２は、図１におけるスライダ２０の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。

図２において、スライダ２０は、メインスケール１２の磁極の磁界の変化を検出する変位センサ２１０と、変位センサ２１０に接続され、スライダ２０のメインスケール１２に対する変位量に基づいて検出値を演算する電子回路２２０と、電子回路２２０に接続された表示器２３０と、照度が５０ルクスのときに、例えば７．５μＷ以上の発電能力を有する太陽電池２４０と、太陽電池２４０から供給される電力を蓄積し、電子回路２２０及び表示器２３０へ電力を供給するコンデンサ２５０とを備える。

電子回路２２０は、電圧検出回路２２１と、変位センサ２１０に接続された位置検出回路２２２と、クロック回路２２３と、マイクロコントローラ２２４とを有し、これらは、夫々コンデンサ２５０に接続されている。マイクロコントローラ２２４は、電圧検出回路２２１と、位置検出回路２２２と、クロック回路２２３とに接続されると共に、表示器２３０はマイクロコントローラ２２４に接続される。

位置検出回路２２２は、変位センサ２１０からの入力信号に基づいてスライダ２０のメインスケール１２に対する変位量（位置）を検出する。電圧検出回路２２１は、コンデンサ２５０の蓄電電圧Ｖｄｅｔを検出し、その検出された蓄電電圧Ｖｄｅｔを２値化し、その２値化された信号ＬｏｗＢＡＴをマイクロコンピュータ２２４へ入力する。なお、電圧検出回路２２１の信号ＬｏｗＢＡＴは、コンデンサ２５０の蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ以上であるときに「０」、１．５Ｖ未満であるときに「１」である。クロック回路２２３はクロック信号を発生する。

マイクロコントローラ２２４は、位置検出回路２２２によって検出されたスライダ２０の変位量、電圧検出回路２２１によって検出されたコンデンサ２５０の蓄電電圧Ｖｄｅｔ、及びクロック回路２２３からのクロック信号に基づいて、後述する図３の表示更新処理によって表示器２３０上の検出値の表示更新を行う。

マイクロコントローラ２２４は、内部に、図４で後述するサンプリングにおけるサンプリング時間Ｔ０を計数するタイマと、表示更新を行った時刻を基準時刻として過去ｍ回分、例えば過去４回分のサンプリングにおいてコンデンサ２５０の蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ未満であった低電圧回数を含む電圧変動履歴を作成するためのカウンタとを有する。

図３は、図２におけるマイクロコンピュータ２２４によって実行される表示更新処理のフローチャートである。

本処理は、電圧変動履歴を作成し、作成した電圧変動履歴に基づいて、検出値の表示時間を決定し、決定された表示時間が経過すると表示更新を行うものである。

図３において、マイクロコントローラ２２４は、太陽電池型デジタルノギス１の電源がスイッチオンとなり、測定を開始すると（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、まず、コンデンサ２５０の蓄電電圧Ｖｄｅｔを所定のサンプリング時間Ｔ０、例えば１２５ｍｓｅｃ毎に検出（サンプリング）して（ステップＳ３０２）、サンプリングの度に、過去４回分のサンプリングにおけるコンデンサ２５０の蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ未満であった低電圧回数がわかるように電圧変動履歴（図７（ｂ）及び図７（ｃ）並びに図８参照）を作成・更新する（ステップＳ３０３，低電圧回数計数手段）。

続くステップＳ３０５では、作成された電圧変動履歴に基づいて表示すべき検出値の表示時間を決定する。具体的には、検出値の表示時間は、サンプリング時間Ｔ０の整数倍の時間となるように決定される。例えば、電圧変動履歴の低電圧回数が０回であるときはサンプリング時間Ｔ０と同じ１２５ｍｓｅｃ、低電圧回数が１回であるときはサンプリング時間Ｔ０の２倍の２５０ｍｓｅｃ、低電圧回数が２回であるときはサンプリング時間Ｔ０の３倍の３７５ｍｓｅｃ、低電圧回数が３回又は４回であるときはサンプリング時間Ｔ０の４倍の５００ｍｓｅｃに表示時間が決定される。即ち、低電圧回数が多いほど長くなるように、低電圧回数が少ないほど短くなるように表示時間を決定する（ステップＳ３０５）。

次いで、ステップＳ３０６では、決定された表示時間に基づいて表示更新を行い（表示更新手段）、電源がオフになるまで（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０７の処理を繰り返し、そして、本処理を終了する。

図３の処理によれば、過去４回分のサンプリングにおける低電圧回数を含む電圧変動履歴を作成し（ステップＳ３０３）、電圧変動履歴の低電圧回数が多いほど長くなるように、且つ低電圧回数が少ないほど短くなるように表示時間を決定する（ステップＳ３０５）ので、例えば過去１秒間における表示更新回数から使用者が予想する範囲内の表示更新回数にして、検出値の表示時間を使用者が表示器２３０のちらつきを感じない最長時間にすることができ、もって、使用者が感じる違和感を緩和して、デジタルノギス１の使い勝手を向上させることができる。

図４は、図３の表示更新処理の変形例を示すフローチャートである。

図４の処理は、図３の表示更新処理を具体的に説明したものである。

本処理において、マイクロコントローラ２２４は、実際には、表示更新時間を決定することに代えて、サンプリング時間Ｔ０が経過する度に、過去４回分のサンプリングにおける電圧変動履歴を更新しながら、表示更新を行うか、又は表示非更新を行うかを決定している。これにより、表示非更新を行った回数が多いほど、表示時間が長くなる。

図４において、マイクロコントローラ２２４は、太陽電池型デジタルノギス１の電源がスイッチオンとなり、測定を開始すると（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、まず、レジスタＲＥＧＬ（ｎ）、即ちレジスタＲＥＧＬ（０），ＲＥＧＬ（１），ＲＥＧＬ（２），ＲＥＧＬ（３）、レジスタＲＥＧＬ（ｎ）のビット位置を示す番号（ポインタ）ｎ、フラグＮＲＥＦ、信号ＬｏｗＢＡＴ、及び総和Ｃｏｕｎｔ（ＲＥＧＬ）の各初期値を０にセットする（ステップＳ４０２）と共に、タイマの値ＴＩＭを０にセットし、所定時間Ｔ０、例えば１２５ｍｓｅｃの計時を開始する。

続くステップＳ４０４では、コンデンサ２５０の蓄電電圧Ｖｄｅｔが蓄電電圧の所定の閾値Ｖｔｈ（１．５Ｖ）（電子回路２２０の作動が可能な電圧）の以上であるか否か、即ち信号ＬｏｗＢＡＴが０であるか否かを判別する。ステップＳ４０４の判別の結果、信号ＬｏｗＢＡＴの値が０であるときは、レジスタＲＥＧＬ（ｎ）の値を０とする（ステップＳ４０５）一方、信号ＬｏｗＢＡＴが１であるときは、レジスタＲＥＧＬ（ｎ）の値を１として（ステップＳ４０６）、ステップＳ３０６へ進み、レジスタＲＥＧＬ（ｎ）のポインタｎの値をインクリメントしてポインタの位置を変更する（ステップＳ４０７）。なお、このインクリメントの結果、ｎ＝４であるときはｎ＝０にする循環演算を行うことが予め設定されている。

続くステップＳ４０８では、本フローチャートを制御するためのフラグＮＲＥＦの値が０であるか否かを判定する。

ステップＳ４０８の判別の結果、フラグＮＲＥＦの値が０であるときは、ステップＳ４１０に進んで、ステップＳ４０４における判別結果が信号ＬｏｗＢＡＴ＝０であったか否かを判別する一方、フラグＮＲＥＦの値が０でないときは、後述するステップＳ４１４以降の処理へ進む。

続くステップＳ４１０では、表示更新を行い、レジスタＲＥＧＬの各ビット値の総和、即ちレジスタＲＥＧＬ（０）〜ＲＥＧＬ（３）の各値の総和Ｃｏｕｎｔ（ＲＥＧＬ）をカウントアップする（ステップＳ４１１）。例えば、過去４回の履歴のサンプリングにおいて、レジスタＲＥＧＬ（０）＝０，レジスタＲＥＧＬ（１）＝１，レジスタＲＥＧＬ（２）＝０，レジスタＲＥＧＬ（３）＝０であった場合には、レジスタＲＥＧＬの値は「０１００」であり、総和Ｃｏｕｎｔ（ＲＥＧＬ）の値は１とカウントアップされる。この処理において、総和Ｃｏｕｎｔ（ＲＥＧＬ）の値が４であるときは、その値を３とするように飽和演算が行われる。そして、この総和Ｃｏｕｎｔ（ＲＥＧＬ）の値をフラグＮＲＥＦの値に代入し、そして、ステップＳ４１２へ進む。

ステップＳ４１２では、タイマの値ＴＩＭが所定のサンプリング時間Ｔ０になるまで待機し、このサンプリング時間が経過したときは（ステップＳ４１２でＹＥＳ）、電源がスイッチオフとなるまで（ステップＳ４１３でＹＥＳ）ステップＳ４０３〜Ｓ４１２の処理を繰り返し、そして、本処理を終了する。

ステップＳ４０８の判別の結果、フラグＮＲＥＦの値が０でないときは、フラグＮＲＥＦの値をデクリメントする（ステップＳ４１４）と共に、表示非更新を行う、即ち表示更新を省略する（ステップＳ４１５，表示非更新手段）ことによりサンプリング時間Ｔ０だけ表示時間を延長する。従って、図３のステップＳ３０５において決定される表示時間は、サンプリング時間Ｔ０の整数倍であることが好ましい。

図４の処理によれば、フラグＮＲＥＦの値が０でないときは（ステップＳ４０８でＮＯ）、表示非更新を行う、即ち表示更新を省略する（ステップＳ４１５）ことによりサンプリング時間Ｔ０だけ表示時間を延長すると共に、フラグＮＲＥＦの値をデクリメントする（ステップＳ４１４）ので、スムーズに表示時間の変更を行うことができ、もって、使用者の感じる違和感を緩和して、デジタルノギス１の使い勝手を向上させることができる。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係る変位測定装置によって実行される表示更新処理のフローチャートである。

本実施の形態は、構成が第１の実施の形態（図２）と基本的に同じであり、マイクロコントローラ２２４が、さらに、表示更新を中断するか否かを示すためのフラグＳＴＯＰを用いる点で異なる。

図５の処理は、図４の処理と基本的に同じであり、表示更新を中断するための処理が図４の表示更新処理に追加されている点が異なる。図４の処理と同様のステップについては、同一のステップ番号を付して重複した説明を省略し、以下に図４の処理と異なる部分のみ説明する。

図５において、ステップＳ４０１〜Ｓ４０８の処理では、図４におけるステップＳ４０１〜Ｓ４０８の処理と同様に、サンプリングを開始して過去４回までの電圧変動履歴を作成する。続くステップＳ５２０では、信号ＬｏｗＢＡＴ＝０であるか、又はフラグＳＴＯＰ＝１であるか否かを判別する。なお、フラグＳＴＯＰは、表示更新を中断するか否かを示すためのものである。ステップＳ５２０の判別の結果、「ＹＥＳ」の場合は、ステップＳ４１０へ進み、「ＮＯ」の場合は、ステップＳ５４０へ進む。

ステップＳ４１０では、表示更新処理を行い、続くステップＳ４１１でフラグＮＲＥＦの値を更新する。次いで、ステップＳ５３０では、更新されたフラグＮＲＥＦの値が０であるか否かを判別し、ステップＳ５３０の判別の結果、更新されたフラグＮＲＥＦの値が０であるときは、フラグＳＴＯＰの値を０にセットする（ステップＳ５３１）一方、更新されたフラグＮＲＥＦの値が０でないときは、フラグＳＴＯＰの値を１にセットして（ステップＳ５３２）、ステップＳ４１２以降の処理に進んで１回のサンプリングを終了する。

ステップＳ５４０では、ステップＳ４１０で行われるはずであった表示更新処理を中断し（表示更新中断手段）、続くステップＳ５４１では、フラグＳＴＯＰの値を１にセットして、ステップＳ４１２以降の処理に進んで１回のサンプリングを終了する。

図５の処理によれば、フラグＮＲＥＦ＝０（ステップＳ４０８でＹＥＳ）であって、信号ＬｏｗＢＡＴ＝０又はフラグＳＴＯＰ＝１のどちらにもあてはまらないとき（ステップＳ５２０でＮＯ）、具体的には蓄電電圧Ｖｄｅｔの値が１．５Ｖ以上で安定していた状態から１．５Ｖ未満に急激に低下した場合などには、行われるはずであった表示更新処理を中断する（ステップＳ５４０）ので、表示更新による電力消費を早急に抑制することができる。

図６は、本発明の第３の実施の形態に係る変位測定装置によって実行される表示更新処理のフローチャートである。

本実施の形態は、構成が第１の実施の形態（図２）と基本的に同じであり、マイクロコントローラ２２４が、さらに、表示更新を中断するか否かを示すためのフラグＳＴＯＰを用いる点、及び表示更新の中断回数を計数するカウンタとを有する点で異なる。

図６の処理は、図４の処理と基本的に同じであり、表示更新を中断するための処理が図４の表示更新処理に追加されている点が異なる。図４の処理と同様のステップについては、同一のステップ番号を付して重複した説明を省略し、以下に図４の処理と異なる部分のみ説明する。

この表示更新中断処理は、例えば、蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ以上で安定している状態で且つ表示時間が１２５ｍｓｅｃである状態から、蓄電電圧Ｖｄｅｔが最初に１．５Ｖ未満に低下した場合に、過去４回までの電圧変動履歴に拘わらず、蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ以上に上昇するまで、例えば４回を上限として行われる。

図６において、ステップＳ４０１〜Ｓ４０８の処理では、図４におけるステップＳ４０１〜Ｓ４０８の処理と同様に、サンプリングを開始して過去４回までの電圧変動履歴を作成する。続くステップＳ６２０では、信号ＬｏｗＢＡＴ＝０であるか、又はフラグＳＴＯＰ＝１であるか否かを判別する。なお、フラグＳＴＯＰは、表示更新を中断するか否かを示すためのものである。ステップＳ６２０の判別の結果、「ＹＥＳ」の場合は、ステップＳ６２５へ進み、「ＮＯ」の場合は、ステップＳ６３８へ進む。

ステップＳ６２５では、表示更新を連続して中断した回数を示す連続中断回数Ｃの値を０にセットし、続くステップＳ４１０で表示更新処理を行い、ステップＳ４１１でフラグＮＲＥＦの値を更新する。次いで、ステップＳ６３０では、更新されたフラグＮＲＥＦの値が０であるか否かを判別し、ステップＳ６３０の判別の結果、更新されたフラグＮＲＥＦの値が０であるときは、フラグＳＴＯＰの値を０にセットする（ステップＳ６３１）一方、更新されたフラグＮＲＥＦの値が０でないときは、フラグＳＴＯＰの値を１にセットして（ステップＳ６３２）、ステップＳ４１２以降の処理に進んで１回のサンプリングを終了する。

ステップＳ６３８では、連続中断回数Ｃの値をインクリメントし（中断回数計数手段）、インクリメントされた連続中断回数Ｃの値が４であるか否かを判別する（ステップＳ６３９）。

ステップＳ６３９の判別の結果、連続中断回数Ｃの値が４でないときは、ステップＳ６４０に進んでステップＳ４１０で行われるはずであった表示更新処理を中断して（表示更新中断手段）、ステップＳ４１２以降の処理に進んで１回のサンプリングを終了する。

ステップＳ６３９の判別の結果、連続中断回数Ｃの値が４であるときは、ステップＳ４１０以降の処理を実行する。この場合、ステップＳ６３０の判別では、連続中断回数Ｃの値が４であることから必然的にフラグＮＲＥＦの値も０ではないので、ステップＳ６３２に進んでフラグＳＴＯＰの値を１にセットし、ステップＳ４１２以降の処理に進んで１回のサンプリングを終了する。

図６の処理によれば、フラグＮＲＥＦ＝０（ステップＳ４０８でＹＥＳ）であって、信号ＬｏｗＢＡＴ＝０又はフラグＳＴＯＰ＝１のどちらにもあてはまらないとき（ステップＳ６２０でＮＯ）、具体的には蓄電電圧Ｖｄｅｔの値が１．５Ｖ以上で安定していた状態から１．５Ｖ未満に急激に低下した場合などには、行われるはずであった表示更新処理を中断する（ステップＳ６４０）（図７（ｃ）の処理１，処理２及び図８の処理３，処理４，処理５，処理６）ので、表示更新による電力消費を早急に抑制することができる。

また、インクリメントされた連続中断回数Ｃの値が４になるまで（ステップＳ６３９でＹＥＳ）、表示更新処理を中断する（ステップＳ６４０）（図８の処理６）ので、表示更新による電力消費を早急に且つ十分な時間に亘って抑制することができ、デジタルノギス１におけるシステムダウンの可能性を低減させることができる。

以下、図６のフローチャートに従って変位測定の検出値の表示更新処理を行った結果を図７及び図８を用いて説明する。

図７は、図６の表示更新処理によるタイミングチャートである。

図７において、（ａ）は、外部環境の照度（ルクス）の経時変化を、（ｂ）は、太陽電池２４０の蓄電電圧（Ｖ）、即ちコンデンサ２５０の蓄電電圧Ｖｄｅｔ（Ｖ）の経時変化を、（ｃ）は、信号ＬｏｗＢＡＴの値と表示更新タイミングとの関係を示す。図７（ｃ）において、「↓」は、信号ＬｏｗＢＡＴの値が１であることを、「｜」は表示更新を行ったことを示しており、また、表示非更新における処理１、及び処理２は、表示中断を行ったことを示している。

図８は、図６の表示更新処理によるタイミングチャートである。

図８において、（ａ）は、外部環境の照度が５０ルクスよりも十分に高く蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ以上でほぼ安定している場合を、（ｂ）は、外部環境の照度が５０〜１００ルクスで蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ近傍である場合を、（ｃ）は、外部環境の照度が５０ルクス近傍で蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ未満であるときが（ａ），（ｂ）に比べて比較的多い場合を示す。なお、図８において、「１．５ＶＤＥＴ」の欄の値が１であることは信号ＬｏｗＢＡＴ＝０であることを、同欄の値が０であることは信号ＬｏｗＢＡＴ＝１であることを示しており、また、「表示更新」の欄の「●」は表示更新を行ったことを、同欄の空欄は表示非更新を行ったことを、また、処理３，処理４，処理５，処理６は、表示中断を行ったことを示している。

図７及び図８から、マイクロコントローラ２２４は、表示時間を遷移させる（変更する）場合には、表示更新と表示非更新若しくは表示中断とを周期的に繰り返しながら徐々に表示時間を変化させることが分かる。したがって、マイクロコントローラ２２４は、例えば過去１秒間における表示更新回数から使用者が予想する範囲内の表示更新回数にして、検出値の表示時間を使用者が表示器２３０のちらつきを感じない最長時間にすることができ、もって、使用者が感じる違和感を緩和して、デジタルノギス１の使い勝手を向上させることができる。

また、処理１〜処理５に示されるように、蓄電電圧Ｖｄｅｔの値が１．５Ｖ以上で安定していた状態から初めて１．５Ｖ未満に低下した場合には、行われるはずであった表示更新処理を中断するので、デジタルノギス１におけるシステムダウンの可能性を低減させることができる。

上記第１乃至第３の実施の形態では、サンプリング時間Ｔ０が例えば１２５ｍｓｅｃであるとしたが、この時間は５００ｍｓｅｃ以下であることが好ましい。これにより、表示時間が長すぎることをなくすことができ、もって使用者が故障であると感じるような違和感をなくして、デジタルノギス１の使い勝手を向上させることができる。

また、上記実施の形態において、図４乃至図６の各フローチャートや、各フローチャートにおいて使用しているフラグやレジスタなどは一例に過ぎず、動作的に等価であればいかなるものであってもよい。

また、上記実施の形態では、太陽電池２４０としたが、発電型の蓄電装置であればいかなるものであってもよい。また、非発電型の蓄電装置、例えば固定電池は、その蓄電電力がなくなるような場面で電圧値が乱れることがあるので、デジタルノギス１が非発電型の蓄電装置を備える場合であっても、図４乃至図６に示すフローチャートに従って表示更新処理を実行することが可能である。

本発明の実施の形態に係る変位測定装置及びその表示更新プログラムは、デジタルノギス、デジタルマイクロメータ、ハイトゲージのような小型計測器などに適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る変位測定装置の構成を概略的に示す正面図である。 図１におけるスライダ２０の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。 図２におけるマイクロコンピュータ２２４によって実行される表示更新処理のフローチャートである。 図３の表示更新処理の具体例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る変位測定装置によって実行される表示更新処理のフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る変位測定装置によって実行される表示更新処理のフローチャートである。 図６の表示更新処理によるタイミングチャートであり、（ａ）は、外部環境の照度（ルクス）の経時変化を、（ｂ）は、太陽電池２４０の蓄電電圧（Ｖ）、即ちコンデンサ２５０の蓄電電圧Ｖｄｅｔ（Ｖ）の経時変化を、（ｃ）は、信号ＬｏｗＢＡＴの値と表示更新タイミングとの関係を示している。 図６の表示更新処理によるタイミングチャートであり、（ａ）は、外部環境の照度が５０ルクスよりも十分に高く蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ以上でほぼ安定している場合を、（ｂ）は、外部環境の照度が５０〜１００ルクスで蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ近傍である場合を、（ｃ）は、外部環境の照度が５０ルクス近傍で蓄電電圧Ｖｄｅｔが１．５Ｖ未満であるときが（ａ），（ｂ）に比べて比較的多い場合を示す。 従来の変位測定装置の更新速度設定切り替え処理のタイミングチャートである。

符号の説明

１ 太陽電池型デジタルノギス
１０ 本尺
１２ メインスケール
２０ スライダ
２１０ 変位センサ
２２０ 電子回路
２２１ 電圧検出回路
２２２ 位置検出回路
２２３ クロック回路
２２４ マイクロコントローラ
２３０ 表示器
２４０ 太陽電池
２５０ コンデンサ

Claims (12)

1. 固定要素と、前記固定要素上を移動可能な可動要素と、電力を蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段から供給される電力によって前記固定要素に対する前記可動要素の変位量を表示する表示部と、前記表示部に表示された変位量を更新する表示更新手段とを備える変位測定装置において、前記蓄電手段により蓄電された電力の蓄電電圧が所定電圧未満であるか否かを判別する電圧判別手段と、前記電圧判別手段により判別された前記蓄電電圧が所定電圧未満であった低電圧回数を計数する低電圧回数計数手段とを備え、前記表示更新手段は、前記低電圧回数に基づいて前記表示更新を行うことを特徴とする変位測定装置。
2. 前記電圧判別手段は、前記蓄電電圧を所定のサンプリング時間で検出するサンプリング手段を備え、前記表示更新手段は、前記所定のサンプリング時間毎に前記表示更新の実行を禁止する表示更新禁止手段を備えることを特徴とする請求項１記載の変位測定装置。
3. 前記表示更新禁止手段は、前記低電圧回数計数手段により過去所定時間において計数された低電圧回数に基づいて前記表示更新の実行を禁止することを特徴とする請求項２記載の変位測定装置。
4. 前記過去所定時間は、前記表示更新手段によって実行された表示更新の時刻を基準時刻とすることを特徴とする請求項３記載の変位測定装置。
5. 前記過去所定時間は、前記サンプリング時間の整数倍の時間から成ることを特徴とする請求項３又は４記載の変位測定装置。
6. 前記所定のサンプリング時間は５００ｍｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の変位測定装置。
7. 前記表示更新禁止手段は、前記表示更新の実行を禁止することにより、前記変位量の表示時間を延長する表示非更新手段から成ることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の変位測定装置。
8. 前記表示更新禁止手段は、前記表示更新の実行を禁止することにより、前記表示更新すべき変位量の表示更新を中断する表示更新中断手段を含むことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の変位測定装置。
9. 前記表示更新中断手段は、前記表示更新の中断回数を計数する中断回数計数手段を備え、前記中断回数が所定の中断回数になるまで前記表示更新の中断を行うことを特徴とする請求項８記載の変位測定装置。
10. 前記表示更新手段は、前記低電圧回数に基づいて前記表示更新の実行を禁止する回数を決定することにより前記変位量の表示時間を決定する変位量表示時間決定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の変位測定装置。
11. 前記蓄電手段は太陽電池を含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の変位測定装置。
12. 固定要素と、前記固定要素上を移動可能な可動要素と、電力を蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段から供給された電力によって前記固定要素に対する前記可動要素の変位量を表示する表示部とを備える変位測定装置用の表示更新プログラムであって、前記表示部に表示された変位量を更新する表示更新モジュールと、前記蓄電手段により蓄電された電力の蓄電電圧が所定電圧未満であるか否かを判別する電圧判別モジュールと、前記電圧判別モジュールにより判別された前記蓄電電圧が所定電圧未満であった低電圧回数を計数する低電圧回数計数モジュールとを備え、前記表示更新モジュールは、前記低電圧回数に基づいて前記表示更新を行うことを特徴とするコンピュータにより実行可能なプログラム。

Images