JP2007024838A - データ集録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長時間のデータ集録をする場合であっても、データの量が膨大となることがなく、尚且つ測定期間中に発生した事象については詳細なデータを集録することができるデータ集録装置を提供する。
【解決手段】入力信号を高速サンプリングするとともに、これを一定期間分格納する領域を有したメモリに当該入力信号の最新データを時間経過の順に格納してデータを更新するコントローラと、サンプリングされた入力信号のデータを所定の間隔で読み出してこれをカレントデータとしてメモリに格納するとともに、予め設定されたトリガ条件に基づいて、メモリの領域に格納されたデータをイベントデータとして保持する制御手段とを有し、カレントデータに基づいて入力信号の全体波形を表示する第１の表示領域と、イベントデータに基づいて入力信号の波形の一部分を表示する第２の表示領域とを設けて構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、集録した電圧，温度等の測定データを波形表示するデータ集録装置に関するものである。

この種のデータ集録装置、測定装置或いは波形記録計においては、外部より入力した測定データを記憶手段に記憶し、データの取り込み後、この波形データを読み出して表示、加工、解析するよう設けられている。
このデータ集録装置において、取り込んだ測定データを波形として表示させる際には、測定期間全体に亘っての変化を確認したい場合や、この波形データの一定期間部分のみを拡大表示させて詳細な状態変化を確認したい場合があり、これを行うために従来の装置においては、波形を任意の倍率で拡大表示させる波形表示装置や、表示画面を分割して一方の画面に入力波形の全体を表示し、他方の画面にその一部分を拡大表示させる装置が提案されている。
特開昭５１−１１３６５３号公報 特開平０７−２９４５５９号公報 特開昭６１−０４５２９９号公報

上述の従来の装置において、前者のものは、拡大表示された波形が元の全体波形のどの部分であるかを確認することが困難であるといった不具合を生じていた。これに対して後者のものは、全体波形の表示とその一部分の波形を拡大表示させるとともに、拡大表示させた部分が全体波形のどの部分であるかを表示するよう設けられているが、この装置により例えば耐久試験や地震観測等といった長時間の計測を行う様な場合においては、集録するデータの量が膨大となるために、記憶手段として大容量のストレージが必要になり、部品コストが上昇することとなる。この不具合を解決するために、集録するデータの量を減らすために、サンプリング周期を長くすることが考えられるが、測定期間中に発生した異常等についてはその詳細な波形データが集録されないので、これを確認することができず、事象の詳しい解析を行うことができないといった新たな不具合が生じていた。
本願発明は、これら不具合を解決するためになされたものである。

本発明のデータ集録装置においては、入力信号を高速サンプリングするとともに、これを一定期間分格納する領域を有したメモリに当該入力信号の最新データを時間経過の順に格納してデータを更新するコントローラと、サンプリングされた入力信号のデータを所定の間隔で読み出してこれをカレントデータとしてメモリに格納するとともに、予め設定されたトリガ条件に基づいて、メモリの領域に格納されたデータをイベントデータとして保持する制御手段とを有し、カレントデータに基づいて入力信号の全体波形を表示する第１の表示領域と、イベントデータに基づいて入力信号の波形の一部分を表示する第２の表示領域とを設けて構成した。また、表示手段を、表示領域内の任意の位置を指示可能なカーソルを表示させるとともに、上記第１または第２の表示領域のいずれかをアクティブにするよう切換可能に構成するとともに、アクティブな表示領域を切り換える際には、カーソルを非アクティブな表示領域において指示された位置に対応して表示するよう設けた。さらに、アクティブな表示領域が第１の表示領域から第２の表示領域へ切り換えられる際、第２の表示領域には、第１の表示領域においてカーソルにより指示された領域を含むイベントデータが表示されるよう構成した。

本発明のデータ集録装置によれば、入力信号を高速サンプリングし、これを一定期間分格納する領域を有したメモリに、入力信号の最新データを時間経過の順に格納することによりデータを更新するよう設けるとともに、このサンプリングされた入力信号のデータを所定の間隔で読み出して、これをカレントデータとしてメモリに格納するので、入力信号全体としては所定の間隔ごとの少ないデータ量となるとともに、予め設定されたトリガ条件に合致した場合には、高速サンプリングした入力信号のデータをイベントデータとして保持するので、その詳細な波形を表示させることができ、事象の解析を行うことが可能となる。また、表示手段に、カレントデータに基づいて入力信号の全体波形を表示する第１の表示領域と、イベントデータに基づいて入力信号の波形の一部を表示する第２の表示領域とを設け、各々の表示領域内の任意の位置を指示可能なカーソルを表示させるとともに、第１または第２の表示領域のいずれかをアクティブにするよう切り換え可能に構成し、アクティブな表示領域を切り換える際には、カーソルを非アクティブな表示領域においてカーソルにより指示された位置に対応して表示するよう設けたので、全体波形の表示とその一部分の波形の対応を容易に確認することができるという効果を奏する。

記憶手段としてのメモリに、高速サンプリングされた入力信号のデータを一定期間分格納する所定の領域を割り当て、コントローラは、高速サンプリングされる入力信号の最新データを、時間経過の順にこの領域に格納して順次更新する。制御手段は、高速サンプリングされた入力信号のデータを、所定の間隔をもって読み出してこれをカレントデータとしてメモリに順次格納し、蓄積する。また、制御手段は、予め設定されたトリガ条件に基づいて、高速サンプリングされた入力信号のデータを、イベントデータとしてメモリに保持させる。表示手段に設けられた第１の表示領域には、カレントデータに基づいて入力信号の全体波形が表示され、第２の表示領域には、イベントデータに基づいて入力信号の波形の一部分が表示されるよう構成した。

以下、図面に基づいて本発明のデータ集録装置を詳細に説明する。
図１は、本発明のデータ集録装置の構成を示すブロック図であり、図において１は信号入力部、２は信号入力部１より入力される測定データを記憶部４に格納するコントローラ、３は各種制御を行う制御部、５は予め設定された所定の条件に合致した際にトリガ信号を発生するトリガ発生部、６は各種設定指示等を行う操作部、７はＣＲＴ或いは液晶等よりなる表示部８に表示させるデータを作成する表示制御部である。
本発明の記憶部４は、イベントメモリ４１とカレントメモリ４２により構成されており、イベントメモリ４１にはコントローラ２より送信される測定データが、カレントメモリ４２にはコントローラ２より送信される測定データを所定の間隔で読み出したデータがそれぞれ格納される。コントローラ２は、信号入力部１より入力される信号を、例えば２μＳ〜１ｍＳの周期で高速サンプリングし、これをイベントメモリ４１の所定領域に格納する。イベントメモリに４１には、例えば１６の領域が設けられ、各単位領域はサンプリング周期が２μＳの場合に０．４秒分のデータが格納できるよう構成されている。コントローラ２は、このイベントメモリ４１の単位領域に順次最新の測定データを時間経過の順に格納してデータを更新し、後述するとおり、トリガ信号に基づいて測定データを格納する領域を切り換えるよう構成されている。制御部３は、信号入力部１（コントローラ２）より入力される信号を、所定の間隔、例えば１ｍＳ〜１０Ｓの周期で読み出して、これをカレントメモリ４２に順次格納し蓄積する。

この本発明のデータ集録装置により測定データの集録を行う場合、信号入力部１に入力される測定データは、コントローラ２により例えば２μＳ〜１ｍＳの周期で高速サンプリングされてイベントメモリ４１の単位領域に時間経過の順に格納され、これと同時に制御部３は、信号入力部１（コントローラ２）より入力される信号を所定の間隔、例えば１ｍＳ〜１０Ｓ（上記コントローラ２による測定データのサンプリング速度よりも遅い）の周期で読み出し、順次カレントメモリ４２に格納し蓄積する。
この測定データの収録中において、入力信号が予めトリガ発生部５において設定されたトリガ条件に合致すると、このトリガ発生部５より制御部３にトリガ信号が送信される。制御部３においてトリガ信号が検出されると、イベントメモリ４１に格納されている測定データのうち、このトリガ信号の発生時点、或いはその所定時間前の測定データを保持するとともに、予め設定されている条件（例えば一定期間、または次のトリガ信号が発生するまで等）に基づいて、コントローラ２により高速サンプリングされた測定データをイベントメモリ４１に格納し、蓄積する。この条件に合致する期間分の測定データの格納が完了すると、コントローラ２は入力信号のデータを格納するイベントメモリ４１の領域を別の単位領域に変更するよう切り換えて、続いて信号入力部１より入力される測定データをこの新規領域に格納し、切り換えられた単位領域において測定データが時間経過の順に格納される。
以後、コントローラ２は信号入力部１より入力される信号を高速サンプリングして、これをイベントメモリ４１の単位領域に所定期間分のデータを格納するとともに、これを順次最新のデータに更新し、制御部３は信号入力部１より入力される信号を所定の間隔で読み出して、これを全体波形データとして供するためのカレントデータとして、カレントメモリ４２に順次格納し蓄積する。また、トリガ信号の発生を検出すると、制御部３はこのトリガ条件に合致する期間における測定データが格納されたイベントメモリ４１の単位領域のデータを保持し、入力信号のデータを格納するイベントメモリ４１の領域を新規の領域に変更し切り換えるよう構成し、これにより入力信号の一部分の詳細波形データとして供するためのイベントデータを、トリガ信号の発生時のみこれを取得、格納するよう構成されている。
以上の通り、本願発明のデータ集録装置においては、測定データの全体については遅い周期でこれを格納することにより、長期間のデータ集録を行う場合であっても、データの総量が増大することが無く、また、トリガ条件に合致した期間については、高速サンプリングデータをそのまま格納するので、当該部分については詳細な波形データを再現することができ、事象の詳しい解析を行うことが可能となるよう構成されている。

次に、本発明のデータ集録装置による入力信号の波形表示方法を説明する。
図２は本発明のデータ集録装置における表示部８の表示画面であり、図において８０は表示領域中の任意の位置に移動、指示可能に表示されるカーソル、８１は第１の表示領域、８２は第２の表示領域である。
測定データの集録が完了し、この集録したデータを波形として表示させる際、操作者により「データ再生」が操作部６より入力されると、表示制御部７は表示部８に第１の表示領域８１と第２の表示領域８２を表示させる。このとき表示制御部７は、カレントメモリ４２に格納されているデータを読み出して、入力信号の全体波形を第１の表示領域８１に表示させる。また、この測定データ中にイベントデータが存在する、すなわち測定期間中にトリガ信号発生が検出された場合は、第１の表示領域上側に設けられるイベントデータ表示部８３に、入力信号の全体波形のどの部分がイベントデータとして格納されているかを表示させる。
同時に、表示制御部７は第１の表示領域８１内の所望の位置を選択指示可能とするカーソル８０１を表示させる。このカーソル８０１は、操作者による操作部６からの指示により表示位置が移動するよう構成されている。この第１の表示領域８１に表示されている入力信号の全体波形のうち、予め設定したトリガ条件に合致した一定期間部分について、その状態変化の詳細を表示させる際、操作者は操作部６を操作してこの第１の表示領域８１の表示を確認しながらカーソル８０１を移動させ、詳細表示を行う箇所にカーソル８０１を位置づけて操作部６より選択指示を行う。これにより、制御部３はこの操作者により選択指示された箇所に対応するイベントデータを、イベントメモリ４１から検索して読み出し、表示制御部７はこのイベントメモリ４１から読み出した側テーデータに基づいて、表示部８の第２の表示領域８２に、その入力信号の波形を表示させる。このとき、第１の表示領域８１において、カーソル８０１が位置づけられている部分に対応する箇所を、第２の表示領域８２の中心位置としてイベントデータを表示させるとともに、この第２の表示領域８２の中心位置にカーソル８０２を表示させる。同時に表示制御部７は、次に表示領域の切り換えが指示されるまで、第１の表示領域８１を非アクティブに設定し、操作部６からの指示に応じて、第２の表示領域８２においてカーソル８０２の移動、波形の拡大表示或いはスクロール等の表示制御を行う。
第２の表示領域８２による波形データの解析、事象の確認が完了し、全体波形におけるほかの箇所の確認等を行う場合、操作者は操作部６により操作に関わる表示領域を第２の表示領域８２から第１の表示領域８１に切り換える、すなわち、アクティブな表示領域を第２の表示領域８２から第１の表示領域８１に切り換える。このとき、第２の表示領域８２においてカーソル８０２が位置づけられている部分に対応する箇所を、第１の表示領域８１の中心位置となるようカレントデータを読み出して波形表示を行うとともに、この第１の表示領域８１の中心位置にカーソル８０１を表示させる。（図３）更に表示制御部７は、次に表示領域に切換が指示されるまで、第２の表示領域８２を非アクティブに設定し、操作部６からの指示に応じて第１の表示領域８１において、カーソル８０１の移動、波形の拡大表示或いはスクロール等の表示制御を行う。
この実施例においては、第１および第２の表示領域８１，８２のうち、操作する表示領域を切り換えた際に、その指示位置を示すカーソル８０を、非アクティブな表示領域において指示されていた位置が、切り換えられたアクティブな領域における中心となるようにデータを読み出して表示するようにしたので、表示領域を切り換える場合であっても、各々の波形がどの部分であるかの対応が一目でわかるよう構成されており、特に第２の表示領域８２から第１の表示領域８１へアクティブな領域を切り換える場合に、第２の表示領域における詳細表示の部分が全体波形のどの部分に対応しているかを容易に確認することができるという効果を奏する。
また、この実施例においては、アクティブな表示領域を第２の表示領域から第１の表示領域へ切り換えた際に、第１の表示領域においてカーソル８０１が中心位置となるよう設けられているが、この第１の表示領域において入力信号の全体波形を表示させる場合においては、第２の表示領域においてカーソル８０２が位置づけられた位置に対応してカーソル８０１を表示させるよう構成してもよい。

上述の実施例においては、カレントデータに基づいて入力信号の全体波形を表示する第１の表示領域８１と、イベントデータに基づいて入力信号の波形の一部分を表示する第２の表示領域８２とを、表示部８に並列して表示させ、アクティブな表示領域を交互に切り換えるよう構成したが、各々の表示領域８１，８２のうち、アクティブな表示領域として選択される領域を、表示部８に全画面表示するよう構成してもよい。
図４は、この第２実施例の表示画面を示す図であり、図４上図に示すように、先ず第１の波形表示領域を表示部８全体に一画面表示させて、入力信号の全体波形をこれに表示させる。操作部６を操作してカーソル８０１を詳細表示させたい波形上に移動させて、操作部６より選択指示、すなわち表示領域の切換を指示すると、制御部３は、第１の表示領域を非アクティブにするとともに、この第１の表示領域８１上のカーソル８０１の指示位置を含む領域のイベントデータをイベントメモリ４１から検索して読み出し、この読み出したイベントデータに基づいて入力信号の波形の一部分を、第２の表示領域８２として一画面全体に表示させる。（図４中図）このとき、表示制御部７は上記第１の表示領域８１においてカーソル８０１が指示された位置を、この第２の表示領域の中心として波形を表示し、同時にこの中心部分に、カーソル８０２を表示させる。この全画面表示された第２の表示領域８２において、波形データの解析、事象の確認が完了し、全体波形における他の箇所の確認等を行う場合、操作者は操作部６より表示領域の切換を指示し、制御部３は第２の表示領域を非アクティブに設定するとともに、表示制御部７はこの第２の表示領域８２においてカーソル８０２が位置づけられていた箇所が第１の表示領域８１の中心位置となるように、カレントメモリ４２からカレントデータを読み出して、これを表示させる（図４下図）か、または入力信号の全体波形を表示させる場合は、第２の表示領域８２においてカーソル８０２が指示されていた位置に応じてカーソル８０１を表示させるよう構成されている。

図５は、本発明のける波形信号の拡大（または縮小）表示の方法を示す図であり、本発明においてはアクティブな表示領域（図における第１の表示領域８１）で波形信号を拡大表示する場合、図に示されるとおり、カーソル８０１を中心に、左右方向に拡大（または縮小）するよう構成されている。これにより、従前のようにカーソル８０１の位置を拡大（または縮小）の左端として設定する場合に比べ、第１の表示領域８１と第２の表示領域８２におけるカーソルの相対位置が変わらないので、各々の波形の対応を見失うことが無く、第１の表示領域８１に表示した入力信号の全体波形と、第２の表示領域８２に表示した一部波形の比較が、拡大（または縮小）しても容易に行うことが可能となる。

本発明のデータ集録装置の構成を示すブロック図である。 本発明のデータ集録装置における表示部の表示画面を示す図である。 本発明のデータ集録装置における表示部の表示画面を示す図である。 本発明の第２実施例を示す図である。 本発明の第３実施例を示す図である。

符号の説明

１ 信号入力部
２ コントローラ
３ 制御部
４ 記憶部
５ トリガ発生部
６ 操作部
７ 表示制御部
８ 表示装置

Claims (5)

1. 入力信号を高速サンプリングするとともに、これを一定期間分格納する領域を有したメモリに当該入力信号の最新データを時間経過の順に格納してデータを更新するコントローラと、
   上記サンプリングされた入力信号のデータを所定の間隔で読み出してこれをカレントデータとしてメモリに格納するとともに、予め設定されたトリガ条件に基づいて、上記メモリの領域に格納されたデータをイベントデータとして保持する制御手段と、を有するデータ集録装置において、
   上記カレントデータに基づいて入力信号の全体波形を表示する第１の表示領域と、
   上記イベントデータに基づいて入力信号の波形の一部分を表示する第２の表示領域と、
   を有する表示手段を設けたことを特徴とするデータ集録装置。
2. 上記表示手段は、表示領域内の任意の位置を指示可能なカーソルを表示させるとともに、上記第１または第２の表示領域のいずれかをアクティブにするよう切換可能に構成され、
   アクティブな表示領域を切り換える際には、上記カーソルは非アクティブな表示領域においてカーソルにより指示された位置に対応して表示されるよう設けられたことを特徴とする請求項１記載のデータ集録装置。
3. アクティブな表示領域が上記第１の表示領域から第２の表示領域へ切り換えられる際、第２の表示領域には、上記第１の表示領域においてカーソルにより指示された領域を含むイベントデータが表示されることを特徴とする請求項２記載のデータ集録装置。
4. 上記第１の表示領域と第２の表示領域は、全画面表示で切り換えられるよう構成されることを特徴とする請求項３記載のデータ集録装置。
5. 上記第１の表示領域および第２の表示領域において、波形信号を拡大または縮小表示させる際は、当該領域において指示されているカーソルの位置を中心として拡大または縮小表示させることを特徴とする請求項２乃至請求項４何れか記載のデータ集録装置。

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