JP2016080481A

JP2016080481A - 波形表示装置

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Publication number: JP2016080481A
Application number: JP2014210973A
Authority: JP
Inventors: 真也滝口; Shinya Takiguchi; 訓久久保田; Kunihisa Kubota
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2016-05-16
Anticipated expiration: 2034-10-15
Also published as: JP6370667B2

Abstract

【課題】測定対象信号の波形を安定して表示させつつ、トリガのかかる範囲内にトリガレベルをより確実に設定する。
【解決手段】測定対象信号Ｓ１の第１波形データＤ１から高周波成分を除去して第２波形データＤ２を出力するフィルタ部３と、トリガレベルＶｔｇを示すレベルデータを含むトリガデータＤｔｇを出力するトリガ設定部４と、第２波形データＤ２がトリガレベルＶｔｇに対してトリガ条件を満たしたときにトリガ信号Ｓｔｇを出力するトリガ生成部５と、トリガ信号Ｓｔｇの検出時点を基準とする第１期間分の第１波形データＤ１を取得するデータ取得部６と、第２期間分の第２波形データＤ２の最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを所定の時間間隔で検出するデータ検出部７と、第１波形データＤ１を取得して測定対象信号Ｓ１の波形を表示部９に表示させ、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを取得して表示部９に表示させる表示制御部８とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、測定対象信号の波形の瞬時値を示す波形データのうちの予め規定されたトリガ条件を満たしたときの波形データを所定の期間分だけ記憶し、この波形データに基づいて測定対象信号の波形を所定の期間分だけ表示する波形表示装置に関するものである。

この種の波形表示装置として、本願出願人が提案した下記の特許文献１に開示された波形記録計の構成を採用して、ストレージ（記録）した入力データ（測定対象信号の瞬時値を示す波形データ）に基づいてディスプレイに測定対象信号の信号波形を表示させる波形表示装置が知られている。

まず、この特許文献１に開示された波形記録計について説明すると、この波形記録計は、入力部から供給される入力データにアドレス信号などを与えて入力データをストレージメモリに書き込むストレージ制御部、入力データの取り込み条件などがＣＰＵから設定されるトリガ部、レベルモニタ用の最大値（ＭＡＸ）および最小値（ＭＩＮ）を検出してＣＰＵに出力するレベルモニタ用データ検出部、およびこれらの各部に共通の動作クロックを供給するクロック発生部を備えたゲートアレイと、ＣＰＵと、ストレージメモリと、ディスプレイとを備えている。

この波形記録計では、トリガ部にトリガ条件が設定された場合には、入力部からの入力データのうちのそのトリガ条件に合致した入力データが、ストレージ制御部にて指定されたアドレス信号に従って順次ストレージメモリに書き込まれるが、その際に、レベルモニタ用データ検出部は、その入力データ中から最大値および最小値を検出して、その最大データおよび最小データをこのゲートアレイ内に確保されている所定のレジスタ内に格納する。

ＣＰＵは、このようにレベルモニタ用データ検出部にて逐次更新される最大データおよび最小データを所定の時間間隔で読み出し、それらのデータに基づいて入力データのレベルをディスプレイにバーグラフ状に表示する。

この構成により、この波形記録計では、入力データのストレージ動作と並行してディスプレイ上にそのレベルをバーグラフとしてリアルタイムに表示することが可能になっている。また、ＣＰＵにおいては、従来のように最大値および最小値の検出のための演算処理を行うことなく、レベルモニタ用データ検出部から最大データおよび最小データを読み出すだけでよいため、演算処理の負担を軽減することが可能になっている。

したがって、上記した公知の波形表示装置は、この波形記録計の構成を備えると共に、ＣＰＵが入力データのストレージ動作と並行して、ストレージメモリに書き込まれた入力データを読み出してディスプレイに波形を表示させる構成をさらに備えて構成されている。

特開平１０−４８２６０号公報（第２−３頁、第１−２図）

ところで、上記した波形表示装置には、高周波ノイズが重畳した測定対象信号の入力データが入力されることもある。このような場合、入力データそのものをトリガ条件（例えば、トリガをかけるトリガレベルを規定するデータ）と比較するこの波形表示装置には、重畳した高周波ノイズのために入力データが変動している状態では、トリガのかかるタイミング（トリガタイミング）が変動する結果、ディスプレイ上に表示される信号（高周波ノイズを含む測定対象信号）の表示開始位置が変動する（表示される信号波形が安定しない）という課題が存在している。

この課題を改善するため、例えば、入力部から入力される入力データをストレージ制御部側への系統とトリガ部への系統とに分けて、トリガ部に入力される系統の入力データについては、デジタルフィルタなどを使用して高周波ノイズを取り除く構成を採用することが考えられる。この構成を採用した波形表示装置によれば、トリガ部での高周波ノイズに起因したトリガタイミングの変動が抑制される結果、ディスプレイ上に表示される信号（高周波ノイズを含む測定対象信号）の表示開始位置を揃えることができる（表示される信号波形を安定させることができる）。

しかしながら、この構成（トリガ部に入力される入力データについてのみ高周波ノイズを除去する構成）を採用した波形表示装置では、ディスプレイ上に表示される情報は、ストレージ制御部に入力される入力データについての情報であって、トリガ部においてトリガ条件と比較されるデータ（高周波ノイズが除去された入力データ）についての情報ではない。このため、例えば、図６に示すように、ディスプレイに表示されている測定対象信号Ｓ１（高周波ノイズの重畳している信号）の波形を参考にしてトリガ条件（具体的には、トリガレベルＶｔｇ）を設定したとしても、図７に示すように、このトリガレベルＶｔｇがトリガ部に入力される入力データのデータ範囲Ａ（ストレージメモリに書き込まれた入力データの最大値Ｖｍａｘを上限値とし、最小値Ｖｍｉｎを下限値とするデータ範囲）に含まれないときには、トリガ条件を満たさないことになって次の測定対象信号を記録（ストレージ）できないという改善すべき課題が存在している。

本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、測定対象信号の波形を安定して表示させつつ、トリガのかかる範囲内にトリガレベルをより確実に設定し得る波形表示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記載の波形表示装置は、入力した測定対象信号の瞬時値を示す第１波形データに対して前記測定対象信号に含まれる高周波成分を除去するフィルタリング処理を実行して第２波形データとして出力するフィルタ部と、設定されたトリガレベルを示すレベルデータを出力するトリガ設定部と、前記第２波形データと前記レベルデータとを入力して、当該第２波形データが当該レベルデータで示される前記トリガレベルに対して予め規定されたトリガ条件を満たしたときにトリガ信号を出力するトリガ生成部と、前記第１波形データを入力しつつ前記トリガ信号の出力を検出したときには、当該トリガ信号の検出時点を基準として予め規定された一定の第１期間に亘る複数の当該第１波形データを取得して記憶する波形記憶処理を実行する波形データ取得部と、予め規定された一定の第２期間に亘る複数の前記第２波形データを取得して当該取得した複数の第２波形データのうちの最大値および最小値を検出して記憶するデータ検出処理を予め規定された時間間隔で実行するデータ検出部と、前記波形データ取得部が前記波形記憶処理を実行する度に前記記憶された第１波形データを取得すると共に当該取得した第１波形データに基づいて前記測定対象信号の信号波形を表示部に表示させる波形表示処理を実行し、かつ前記データ検出部が前記データ検出処理を実行する度に前記記憶された前記最大値および前記最小値を取得して前記表示部に表示させるデータ表示処理を実行する表示制御部とを備えている。

請求項２記載の波形表示装置は、請求項１記載の波形表示装置において、前記表示制御部は、前記データ表示処理において、前記表示部に表示される前記測定対象信号の信号波形についての振幅方向と平行な直線上に、当該信号波形についての振幅の原点を基準として前記最大値に対応する位置に規定された上限ポイントと前記最小値に対応する位置に規定された下限ポイントとを結んで形成されるバーグラフとして表示させる。

請求項３記載の波形表示装置は、請求項１記載の波形表示装置において、前記表示制御部は、前記データ表示処理において、前記最大値を示す数値および前記最小値を示す数値を表示させる。

請求項４記載の波形表示装置は、請求項２または３記載の波形表示装置において、前記表示制御部は、前記データ表示処理において、前記トリガ設定部から出力される前記レベルデータを取得すると共に当該レベルデータで示される前記トリガレベルを前記表示部に表示させる。

請求項１記載の波形表示装置によれば、測定対象信号から高周波成分が除去された信号（振幅が滑らかに変化する信号）の瞬時値を示す第２波形データに基づいて安定したタイミングで出力されるトリガ信号を基準として取得される第１期間に亘る第１波形データを表示部に表示させることにより、第１波形データで示される測定対象信号の波形を安定して表示させることができると共に、レベルデータで示されるトリガレベルと比較される第２期間に亘る第２波形データ（つまり、トリガ信号を出力するために使用される第２波形データ）の最大値および最小値、すなわち、トリガのかかる範囲が表示部に表示されるため、トリガレベルをトリガのかかる範囲内により確実に設定することができる。

また、請求項２記載の波形表示装置によれば、表示部に表示される測定対象信号の信号波形についての振幅方向と平行な直線上に、この信号波形についての振幅の原点を基準として最大値に対応する位置に規定された上限ポイントと最小値に対応する位置に規定された下限ポイントとを結んで形成されるバーグラフとして上記の最大値および最小値を表示することにより、このバーグラフの測定対象信号の信号波形についての振幅の原点に対する位置と、このバーグラフの長さとに基づいて、トリガ信号を出力するために使用される第２波形データの最大値および最小値（トリガをかけ得る範囲、つまりトリガレベルを設定すべき範囲）を直感的に容易に認識することができる。

また、請求項３記載の波形表示装置によれば、表示部に表示されている最大値および最小値を示す各数値に基づいて、最大値および最小値を正確に把握することができる。

また、請求項４記載の波形表示装置によれば、トリガレベルと比較される第２期間に亘る第２波形データ（つまり、トリガ信号を出力するために使用される第２波形データ）についての最大値および最小値と共にトリガレベルを表示部に表示することにより、トリガレベルをトリガのかかる範囲内に確実かつ容易に設定することができる。

波形表示装置１の構成図である。波形表示装置１の動作を説明するための波形図である。測定対象信号Ｓ１の信号波形と、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎと、トリガレベルＶｔｇの表示部９での表示態様とを説明するための説明図である。測定対象信号Ｓ１の信号波形と、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎと、トリガレベルＶｔｇの表示部９での表示態様とを説明するための説明図である。波形表示装置１Ａの構成図である。表示部に表示される測定対象信号Ｓ１の信号波形図である。図６の測定対象信号Ｓ１から高周波ノイズを除去した信号の信号波形図である。

以下、波形表示装置１の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、波形表示装置１の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す波形表示装置としての波形表示装置１は、一例として、サンプリング部２、フィルタ部３、トリガ設定部４、トリガ生成部５、波形データ取得部６、データ検出部７、表示制御部８および表示部９を備え、サンプリング部２に入力される測定対象信号Ｓ１（言い換えれば、測定対象信号Ｓ１をサンプリングして得られる後述の第１波形データＤ１）がトリガ設定部４に設定されたトリガ条件を満たしたか否か、つまり第１波形データＤ１がトリガ条件を満たすように変化したか否かを検出しつつ、この変化を検出したときに測定対象信号Ｓ１の波形を表示部９に表示するように構成されている。

サンプリング部２は、例えば不図示のＡ／Ｄ変換器を備えて構成されて、入力されるアナログ信号である測定対象信号Ｓ１を一定の周波数（測定対象信号Ｓ１の周波数に対して十分に速い周波数）のサンプリングクロックに同期してサンプリングすることにより、測定対象信号Ｓ１の瞬時値を示す第１波形データＤ１（図２参照）を生成してフィルタ部３と波形データ取得部６とに出力する。

フィルタ部３は、デジタルフィルタで構成されて、サンプリング部２から出力される第１波形データＤ１に対して測定対象信号Ｓ１に含まれる高周波成分（ノイズ成分）を除去するフィルタリング処理を実行することにより、高周波成分を含まずに滑らかに変化する信号となった測定対象信号Ｓ１の瞬時値を示す第２波形データＤ２（図２参照）を生成すると共にトリガ生成部５とデータ検出部７とに出力する。

トリガ設定部４は、トリガレベルＶｔｇおよびトリガ条件を設定するための不図示の操作スイッチやタッチパネルなどの入力デバイスを備えて構成されて、設定されたトリガレベルＶｔｇを示すレベルデータおよびトリガ条件を示す条件データを含むトリガデータＤｔｇを出力する。本例でのトリガ条件の設定では、第２波形データＤ２がトリガレベルＶｔｇを下回る状態から上回る状態に移行したことを検出するのか（立ち上がりのスロープでトリガをかけるのか）、または第２波形データＤ２がトリガレベルＶｔｇを上回る状態から下回る状態に移行したことを検出するのか（立ち下がりのスロープでトリガをかけるのか）をトリガ条件として設定する。

トリガ生成部５は、トリガ設定部４から出力されるトリガデータＤｔｇを入力して記憶する。また、トリガ生成部５は、フィルタ部３から新たな第２波形データＤ２を入力する度に、この第２波形データＤ２と、記憶しているトリガデータＤｔｇに含まれているレベルデータで示されるトリガレベルＶｔｇとを比較して、このトリガレベルＶｔｇに対して第２波形データＤ２がトリガデータＤｔｇに含まれている条件データで示される上記のトリガ条件を満たすように変化したか否かを検出する。また、トリガ生成部５は、第２波形データＤ２がこのトリガ条件を満たすように変化したことを検出したときには、トリガ信号Ｓｔｇを生成して波形データ取得部６に出力する。

波形データ取得部６は、サンプリング部２から出力される第１波形データＤ１を入力しつつ、トリガ生成部５からのトリガ信号Ｓｔｇの出力を検出したときには、トリガ信号Ｓｔｇの検出時点を基準として予め規定された一定の第１期間Ｔ１（例えば、コンマ数秒から数十秒までの任意の長さの期間）に亘る複数の第１波形データＤ１を取得して更新記憶する（例えば、波形データ取得部６内の不図示の記憶部（半導体メモリやハードディスク装置で構成される記憶部）に設けられた所定の記憶領域に記憶する）。また、波形データ取得部６は、この波形記憶処理において、第１期間Ｔ１分の第１波形データＤ１の記憶を完了したときには、その旨を示す記憶完了信号Ｓｃを表示制御部８に出力する。

この場合、トリガ信号Ｓｔｇの検出時点を基準とする第１期間Ｔ１とは、この検出時点を基準（具体的には始期）とする一定の長さの期間としたり、この検出時点を基準としてこの検出時点よりも一定時間だけ早い時点を始期とする一定の長さの期間としたり、逆に、この検出時点を基準としてこの検出時点よりも一定時間だけ遅い時点を始期とする一定の長さの期間としたりすることができる。本例では一例として、第１期間Ｔ１とは、検出時点を基準（始期）とする一定の長さの期間であるものとする。

データ検出部７は、フィルタ部３から出力される第２波形データＤ２を取得しつつ、予め規定された一定の第２期間Ｔ２に亘る複数の第２波形データのうちの最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出して記憶するデータ検出処理を、予め規定された時間間隔Ｔ３で実行する。この場合、データ検出部７は、一例として、フィルタ部３から新たな第２波形データＤ２を取得したときには、これを記憶する（例えば、データ検出部７内の不図示の記憶部（半導体メモリやハードディスク装置で構成される記憶部）に設けられた所定の記憶領域に記憶する）と共に、記憶している第２波形データＤ２が第２期間Ｔ２分を超えたときには、最初に記憶した第２波形データＤ２（最も古い第２波形データＤ２）を削除することにより、直近の第２期間Ｔ２分の複数の第２波形データＤ２を記憶する。

この場合、第２期間Ｔ２は、例えば、コンマ数秒程度から数秒までの任意の長さの期間（第１期間Ｔ１以上でもよいが、本例では第１期間Ｔ１以下）に規定される。なお、測定対象信号Ｓ１が交流成分を含む信号のときには、第２期間Ｔ２は、この交流成分を少なくとも１周期以上含む長さの期間にするのが好ましく、この構成を採用することで、この交流成分の振幅による変動が考慮された最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを確実に検出することが可能になる。

また、データ検出部７は、このようにして記憶されている第２期間Ｔ２分の第２波形データＤ２のうちの最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを時間間隔Ｔ３毎に新たに検出して、更新記憶する。この場合、時間間隔Ｔ３は、フィルタ部３からの第２波形データＤ２の出力周期（サンプリング部２でのサンプリング周期）以上であって、第２期間Ｔ２以下の一定の長さに規定される。ここで、時間間隔Ｔ３を最短の第２波形データＤ２の出力周期に規定したときには、データ検出部７は、第２波形データＤ２を入力する度に最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを新たに検出する構成となり、時間間隔Ｔ３を最長の第２期間Ｔ２に規定したときには、データ検出部７は、記憶している直近の第２期間Ｔ２分の複数の第２波形データＤ２がすべて入れ替わる度に最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを新たに検出する構成となる。

なお、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出するための構成については、上記したように、第２期間Ｔ２に亘る直近の複数の第２波形データＤ２を記憶しつつ、記憶されている複数の第２波形データＤ２のうちの最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出する構成に限定されず、例えば、新たな第２波形データＤ２をフィルタ部３から取得する都度、最大値Ｖｍａｘ（初期値は例えばゼロ）および最小値Ｖｍｉｎ（初期値は例えばゼロ）と比較して、この新たな第２波形データＤ２が最大値Ｖｍａｘよりも大きいときにはこの第２波形データＤ２で最大値Ｖｍａｘを更新し、一方、この新たな第２波形データＤ２が最小値Ｖｍｉｎよりも小さいときにはこの第２波形データＤ２で最小値Ｖｍｉｎを更新するという動作を第２期間Ｔ２を１サイクルとして、新たなサイクルの開始時には、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを初期値にリセットしつつ繰り返すことで、第２期間Ｔ２毎に新たな最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出する構成を採用することもできる。

表示制御部８は、波形データ取得部６が波形記憶処理を実行して第１期間Ｔ１に亘る第１波形データＤ１を記憶する度に（記憶完了信号Ｓｃを入力する度に）、波形データ取得部６からこの第１期間Ｔ１に亘る第１波形データＤ１を取得して記憶すると共にこの第１波形データＤ１に基づいて測定対象信号Ｓ１の信号波形を表示部９に表示させる波形表示処理を実行する。また、表示制御部８は、データ検出部７が上記のデータ検出処理を実行する度に（時間間隔Ｔ３で）、データ検出部７からこのデータ検出処理において検出された最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを取得して記憶すると共にこの最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを表示部９に表示させるデータ表示処理を実行する。

このデータ表示処理では、表示制御部８は、一例として、図３に示すように、表示部９に表示される測定対象信号Ｓ１の信号波形についての振幅方向（同図中の上下方向）と平行な直線Ｌ１上に、この測定対象信号Ｓ１の信号波形についての振幅の原点（振幅が「０」の位置）を基準として最大値Ｖｍａｘに対応する位置に規定された上限ポイントＰＵ（この「上限ポイントＰＵ」を示すマーク（この例では白丸）については表示または非表示のいずれでもよい）と最小値Ｖｍｉｎに対応する位置に規定された下限ポイントＰＬ（この「下限ポイントＰＬ」を示すマーク（この例では白丸）については表示または非表示のいずれでもよい）とを結んで形成されるバーグラフＢＧ（斜線を付したグラフであって、第２波形データＤ２の存在するデータ範囲Ａを示すグラフ）として表示させる。また、表示制御部８は、測定対象信号Ｓ１の信号波形と、バーグラフＢＧとを並べた状態で表示させる。この場合、表示制御部８は、測定対象信号Ｓ１の信号波形についての振幅と、直線Ｌ１上における原点と上限ポイントＰＵとの間の長さおよび原点と下限ポイントＰＬとの間の長さとを、単位長当たりの大きさ（レベル値）を揃えた状態とする。

なお、図３に示す例では、最大値Ｖｍａｘは正の値であり、最小値Ｖｍｉｎは負の値であることから、バーグラフＢＧは、直線Ｌ１上における原点と上限ポイントＰＵとの間の長さと、この原点と下限ポイントＰＬとの間の長さとを加算した長さとなっているが、図示はしないが、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎが同極性の値であるときには、バーグラフＢＧは、直線Ｌ１上における原点と上限ポイントＰＵとの間の長さと、この原点と下限ポイントＰＬとの間の長さとの差分の長さとなる。

また、表示制御部８は、このデータ表示処理において、一例として、トリガ設定部４から出力されているトリガデータＤｔｇを時間間隔Ｔ３で取得すると共に、トリガデータＤｔｇに含まれているレベルデータで示されるトリガレベルＶｔｇを表示部９に表示させる。一例として本例では、図３に示すように、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎが直線Ｌ１上に形成されたバーグラフＢＧの態様で表示されているため、表示制御部８は、測定対象信号Ｓ１の信号波形についての振幅の原点を基準として直線Ｌ１上におけるトリガレベルＶｔｇに対応する位置に規定されたトリガポイントＰｔｇ（この「トリガポイントＰｔｇ」を示すマーク（この例では白丸であるが、上限ポイントＰＵや下限ポイントＰＬを示すマークと異なるマークとしてもよい）については表示または非表示のいずれでもよい）に近接して、トリガレベルＶｔｇを示すマークＭ（本例では一例として矢印のマークであるが、楔状のマークなど種々の形態とすることができる）を表示部９に表示させる。この場合も、表示制御部８は、上記した直線Ｌ１上における原点と上限ポイントＰＵとの間の長さと同様にして、原点とトリガポイントＰｔｇとの間の長さについても、測定対象信号Ｓ１の信号波形と単位長当たりの大きさ（レベル値）を揃えた状態とする。

この構成により、表示部９に表示されているバーグラフＢＧに対するマークＭの位置に基づいて、現在のトリガレベルＶｔｇが第２波形データＤ２の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎとの間の値に設定されているか否か（つまり、現在のトリガレベルＶｔｇが第２波形データＤ２に対してトリガをかけられるレベルであるか否か）が容易に認識し得るようになっている。

表示部９は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイ装置で構成されて、画面上の第１表示エリアＡＲ１内に測定対象信号Ｓ１の信号波形を表示し、第１表示エリアＡＲ１に並設された画面上の第２表示エリアＡＲ２内に最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎ（具体的には、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを示すバーグラフＢＧ）を表示し、画面上における第２表示エリアＡＲ２に近接する位置にトリガレベルＶｔｇ（具体的には、トリガレベルＶｔｇを示すマークＭ）を表示する。

次いで、波形表示装置１の動作について説明する。

波形表示装置１の作動状態において、サンプリング部２は、入力されている測定対象信号Ｓ１をサンプリングすることにより、測定対象信号Ｓ１の瞬時値を示す第１波形データＤ１を生成して、フィルタ部３および波形データ取得部６に出力する。また、フィルタ部３は、サンプリング部２から出力される第１波形データＤ１に対して高周波成分を除去するフィルタリング処理を実行することにより、第２波形データＤ２を生成して、トリガ生成部５およびデータ検出部７に出力する。

データ検出部７は、フィルタ部３から出力される第２波形データＤ２を取得して、直近の第２期間Ｔ２分の複数の第２波形データＤ２を更新しつつ記憶する。また、データ検出部７は、図２に示すように、時間間隔Ｔ３でデータ検出処理を実行することにより、直近の第２期間Ｔ２分の第２波形データＤ２のうちの最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出して更新しつつ記憶する。

この構成により、例えば、図２中の符号ＤＰ１で示されるデータ検出処理では、測定対象信号Ｓ１からノイズ成分が除去された信号の瞬時値を示す第２波形データＤ２についての直近の第２期間Ｔ２分のなかに含まれている１つの極大点での第２波形データＤ２で示される極大値Ｖｍａｘ１を新たな最大値Ｖｍａｘとして検出すると共に、２つの極小点のうちのより小さい極小点での第２波形データＤ２で示される極小値Ｖｍｉｎ１を新たな最小値Ｖｍｉｎとして検出して記憶する。また、次の符号ＤＰ２で示されるデータ検出処理では、第２波形データＤ２についての直近の第２期間Ｔ２分のなかに含まれている１つの極大点（この例では先の極大点と同じ点）での第２波形データＤ２で示される極大値Ｖｍａｘ１を新たな最大値Ｖｍａｘとして検出すると共に、１つの極小点での第２波形データＤ２で示される極小値Ｖｍｉｎ２を新たな最小値Ｖｍｉｎとして検出して記憶する。また、次の符号ＤＰ３で示されるデータ検出処理では、第２波形データＤ２についての直近の第２期間Ｔ２分のなかに新たな１つの極大点が含まれているが、この極大点での第２波形データＤ２で示される極大値Ｖｍａｘ２よりも１つ前の極大点の近傍に位置するこの第２期間Ｔ２の先頭の第２波形データＤ２で示される値Ｖｘの方がより大きいためこの値Ｖｘを新たな最大値Ｖｍａｘとして検出すると共に、１つの極小点での第２波形データＤ２で示される極小値Ｖｍｉｎ２を新たな最小値Ｖｍｉｎとして検出して記憶する。

表示制御部８は、データ検出部７が上記のデータ検出処理を実行する度に（つまり、時間間隔Ｔ３で）データ表示処理を実行して、データ検出部７からこのデータ検出処理において検出された最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを取得して、図３に示すように、バーグラフＢＧの態様で表示部９における第１表示エリアＡＲ１に並設された画面上の第２表示エリアＡＲ２内に表示させる。また、表示制御部８は、このデータ表示処理において、トリガ設定部４から出力されているトリガデータＤｔｇを取得すると共に、トリガデータＤｔｇに含まれているレベルデータで示されるトリガレベルＶｔｇを図３に示す態様で（マークＭとして）、表示部９の第２表示エリアＡＲ２の近傍に表示させる。

このようにして、最新の最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを示すバーグラフＢＧが時間間隔Ｔ３で更新されつつ表示部９に表示される。このため、このバーグラフＢＧを見るだけで、直近の第２期間Ｔ２内での第２波形データＤ２についての最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを直感的に容易に把握することが可能になっている。

さらに、トリガ設定部４に設定されているトリガレベルＶｔｇを示すマークＭについても、バーグラフＢＧが表示されている第２表示エリアＡＲ２に近接した状態で、時間間隔Ｔ３で更新されつつ表示部９に表示される。このため、バーグラフＢＧおよびマークＭを見るだけで（具体的にはバーグラフＢＧに対するマークＭの位置を見るだけで）、トリガ設定部４の操作スイッチやタッチパネルなどの入力デバイスがオペレータによって操作されることによって設定されたトリガレベルＶｔｇの状態をリアルタイムで直感的に把握することができる。また、マークＭの表示位置にバーグラフＢＧが存在しているとき（直線Ｌ１の長さ方向に沿ったマークＭの表示位置がバーグラフＢＧの表示領域内に含まれているとき）には、現在設定されているトリガレベルＶｔｇが第２波形データＤ２に対してトリガをかけることができる値になっていること、およびマークＭの表示位置にバーグラフＢＧが存在していないとき（マークＭの表示位置がバーグラフＢＧの表示領域内に含まれていないとき）には、現在設定されているトリガレベルＶｔｇが第２波形データＤ２に対してトリガをかけることができない値になっていることについても、リアルタイムで直感的かつ正確に把握することが可能になっている。

一方、トリガ生成部５は、トリガ設定部４から出力されているトリガデータＤｔｇを入力して（所定の時間間隔（例えば、時間間隔Ｔ３）で入力して）記憶する。また、トリガ生成部５は、サンプリング部２から新たな第２波形データＤ２を入力する度に、この第２波形データＤ２と、記憶しているトリガデータＤｔｇに含まれているレベルデータで示されるトリガレベルＶｔｇとを比較して、このトリガレベルＶｔｇに対して第２波形データＤ２がトリガデータＤｔｇに含まれている条件データで示される上記のトリガ条件を満たすように変化したか否かを検出する。本例では一例として、トリガデータＤｔｇには、第２波形データＤ２の立ち上がりのスロープでトリガをかけるトリガ条件を示す条件データが含まれているものとし、トリガ生成部５は、波形データＤ２がトリガレベルＶｔｇを下回る状態から上回る状態に移行するというトリガ条件を満たすように変化したか否かを検出しているものとする。

この状態において、図２に示すように、波形データＤ２が時刻ｔ１にトリガレベルＶｔｇを下回る状態から上回る状態に移行したとき（トリガ条件を満たすように変化したとき）には、トリガ生成部５は、これを検出すると共に、この検出のタイミングに同期してトリガ信号Ｓｔｇを生成して波形データ取得部６に出力する。

トリガ生成部５からのトリガ信号Ｓｔｇを入力した波形データ取得部６は、波形記憶処理を実行することにより、図２に示すように、トリガ信号Ｓｔｇの検出時点（時刻ｔ１）を基準として第１期間Ｔ１に亘る複数の第１波形データＤ１を取得して自身の記憶部内の予め決められた記憶領域に更新記憶（上書き保存）すると共に、記憶完了信号Ｓｃを表示制御部８に出力する。

なお、トリガ生成部５は、図２に示すように、波形データ取得部６が波形記憶処理を実行しているか否かに係わらず、時刻ｔ１の後の時刻ｔ２，ｔ３，ｔ４においても、波形データＤ２がトリガレベルＶｔｇを下回る状態から上回る状態に移行したこと（トリガ条件を満たすように変化したこと）を検出して、トリガ信号Ｓｔｇを出力する。しかしながら、波形データ取得部６は、波形記憶処理を実行している最中に（第１期間Ｔ１内に）トリガ生成部５からトリガ信号Ｓｔｇを入力したとしても、新たな波形記憶処理を実行することはなく、波形記憶処理の非実行時にトリガ信号Ｓｔｇを最初に入力したときに（例えば、時刻ｔ１の後は時刻ｔ３のときに）、新たな波形記憶処理を実行する。

記憶完了信号Ｓｃを入力した表示制御部８は、波形表示処理を実行して、波形データ取得部６からこの波形記憶処理において記憶された第１波形データＤ１を取得すると共にこの取得した第１波形データＤ１に基づいて、図３に示すように、測定対象信号Ｓ１の第１期間Ｔ１に亘る信号波形を表示部９における画面上の第１表示エリアＡＲ１に表示させる。これにより、波形データＤ２がトリガレベルＶｔｇを下回る状態から上回る状態に移行する度に（波形データＤ２がトリガ条件を満たすように変化する度に）、その時点からの第１期間Ｔ１分の測定対象信号Ｓ１の信号波形が表示部９に更新されつつ表示される。

このように、この波形表示装置１では、トリガ生成部５が、測定対象信号Ｓ１から高周波成分が除去された信号の瞬時値を示す第２波形データＤ２と、トリガ設定部４に設定されたトリガレベルＶｔｇを示すレベルデータおよびトリガ条件を示す条件データを含むトリガデータＤｔｇとを入力して、第２波形データＤ２が条件データで示されるトリガ条件を満たしたときにトリガ信号Ｓｔｇを出力し、波形データ取得部６が、測定対象信号Ｓ１の瞬時値を示す第１波形データＤ１を入力しつつこのトリガ信号Ｓｔｇの出力を検出したときに、トリガ信号Ｓｔｇの検出時点を基準として第１期間Ｔ１に亘る第１波形データＤ１を記憶する。また、データ検出部７が、時間間隔Ｔ３で、第２期間Ｔ２に亘る第２波形データＤ２を取得してこの第２波形データＤ２のうちの最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出する。また、表示制御部８は、波形データ取得部６が第１期間Ｔ１に亘る第１波形データＤ１の記憶を実行する度に（本例では記憶完了信号Ｓｃを入力する度に）、この第１波形データＤ１を取得して測定対象信号Ｓ１のこの第１期間Ｔ１に亘る信号波形を表示部９に表示させると共に、データ検出部７が最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出する度に、この最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを取得して表示部９に表示させる。

したがって、この波形表示装置１によれば、測定対象信号Ｓ１から高周波成分が除去された信号（振幅が滑らかに変化する信号）の瞬時値を示す第２波形データＤ２に基づいて安定したタイミングで出力されるトリガ信号Ｓｔｇを基準として取得される第１期間Ｔ１に亘る第１波形データＤ１を表示部９に表示させることにより、第１波形データＤ１で示される測定対象信号Ｓ１の波形を安定して表示させることができると共に、トリガレベルＶｔｇと比較される第２期間Ｔ２に亘る第２波形データＤ２（つまり、トリガ信号Ｓｔｇを出力するために使用される第２波形データＤ２）の最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎ、すなわち、トリガのかかる範囲が表示部９に表示されるため、トリガレベルＶｔｇをトリガのかかる範囲内により確実に設定することができる。

また、この波形表示装置１によれば、表示部９に表示される測定対象信号Ｓ１の信号波形についての振幅方向と平行な直線上に、この信号波形についての振幅の原点を基準として最大値Ｖｍａｘに対応する位置に規定された上限ポイントＰＵと最小値Ｖｍｉｎに対応する位置に規定された下限ポイントＰＬとを結んで形成されるバーグラフＢＧとして上記の最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを表示することにより、このバーグラフＢＧの測定対象信号Ｓ１の信号波形についての振幅の原点に対する位置と、このバーグラフＢＧの長さとに基づいて、トリガをかけ得る範囲（トリガレベルＶｔｇを設定すべき範囲）を直感的に容易に認識することができる。

また、この波形表示装置１によれば、トリガレベルＶｔｇを示すマークＭを、このトリガレベルＶｔｇと比較される第２期間Ｔ２に亘る第２波形データＤ２（つまり、トリガ信号Ｓｔｇを出力するために使用される第２波形データＤ２）についての最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎと共に表示部９に表示させるようにしたことにより、トリガレベルＶｔｇをトリガのかかる範囲内に確実かつ容易に設定することができる。

なお、上記の波形表示装置１では、第２期間Ｔ２に亘る第２波形データＤ２についての最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを図３に示すようにバーグラフＢＧの態様で表示させる構成を採用しているが、図４に示すように、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを示す各数値を表示部９の画面上の第２表示エリアＡＲ２（測定対象信号Ｓ１の信号波形が表示される第１表示エリアＡＲ１に並設されたエリア）内に表示させる構成を採用することもできる。この構成によれば、表示部９に表示されている最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを示す各数値に基づいて、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを正確に把握することができる。

また、上記の波形表示装置１では、図１に示すように、サンプリング部２の次段に配設されたフィルタ部３から出力される第２波形データＤ２をデータ検出部７が直接入力することにより、トリガ生成部５からのトリガ信号Ｓｔｇの出力の有無に係わらず、データ検出部７が、予め規定された時間間隔Ｔ３で、第２波形データＤ２についての最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出する構成、つまり、フィルタ部３の数を１つにして装置コストを低くすることができ、この１つのフィルタ部３から出力される第２波形データＤ２に基づいてトリガ信号Ｓｔｇを生成すると共にこの第２波形データＤ２の最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを表示部９に表示させることで、より正確にトリガをかけることができ、かつ最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを時間間隔Ｔ３でリアルタイムに表示できるという好ましい構成を採用しているが、この構成に限定されない。

例えば、図５に示す波形表示装置１Ａのように、波形データ取得部６から出力される第１波形データＤ１に対して、フィルタ部３と同様にして測定対象信号Ｓ１に含まれる高周波成分（ノイズ成分）を除去するフィルタリング処理を実行して第２波形データＤ２と同等の他の第２波形データＤ２ａを生成してデータ検出部７に出力する他のフィルタ部３ａを配設する構成を採用することもできる。なお、波形表示装置１と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。

この構成の波形表示装置１Ａでは、表示制御部８が波形データ取得部６から第１期間Ｔ１に亘る第１波形データＤ１を取得する度に、フィルタ部３ａがこの第１波形データＤ１から第２波形データＤ２ａを生成してデータ検出部７に出力し、データ検出部７がこの第１期間Ｔ１に亘る複数の第２波形データＤ２ａのうちの最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出して表示制御部８に出力し、表示制御部８がこの第１波形データＤ１に基づいて第１期間Ｔ１分の測定対象信号Ｓ１の信号波形を表示部９に表示させると共に、第２期間Ｔ２に亘る（この例では、第１期間Ｔ１に亘る）第２波形データＤ２ａについての最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを表示部９に表示させる。

したがって、この波形表示装置１Ａにおいても、波形表示装置１と同様にして、高周波成分が除去された測定対象信号Ｓ１の瞬時値を示す第２波形データＤ２に基づいて安定したタイミングで出力されるトリガ信号Ｓｔｇを基準として取得される第１期間Ｔ１に亘る第１波形データＤ１を表示部９に表示させることにより、第１波形データＤ１で示される測定対象信号Ｓ１の波形を安定して表示させることができると共に、トリガレベルＶｔｇと比較される第２期間Ｔ２に亘る第２波形データＤ２（つまり、トリガ信号Ｓｔｇを出力するために使用される第２波形データＤ２）の最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎ、すなわち、トリガのかかる範囲が表示部９に表示されるため、トリガレベルＶｔｇをトリガのかかる範囲内により確実に設定することができる。

また、上記の波形表示装置１，１Ａがサンプリング部２をそれぞれ備えて、波形表示装置１，１Ａ内で測定対象信号Ｓ１の瞬時値を示す第１波形データＤ１を生成する構成を採用しているが、サンプリング部２を備えずに、測定対象信号Ｓ１の瞬時値を示す第１波形データＤ１を外部から入力する構成を採用することもできる。

１，１Ａ波形表示装置
３，３ａフィルタ部
４トリガ設定部
５トリガ生成部
６波形データ取得部
７データ検出部
８表示制御部
Ｄ１第１波形データ
Ｄ２，Ｄ２ａ第２波形データ
Ｄｔｇトリガデータ
Ｓ１測定対象信号
Ｓｔｇトリガ信号
Ｔ１第１期間
Ｔ２第２期間
Ｔ３時間間隔
Ｖｍａｘ最大値
Ｖｍｉｎ最小値
Ｖｔｇトリガレベル

Claims

入力した測定対象信号の瞬時値を示す第１波形データに対して前記測定対象信号に含まれる高周波成分を除去するフィルタリング処理を実行して第２波形データとして出力するフィルタ部と、
設定されたトリガレベルを示すレベルデータを出力するトリガ設定部と、
前記第２波形データと前記レベルデータとを入力して、当該第２波形データが当該レベルデータで示される前記トリガレベルに対して予め規定されたトリガ条件を満たしたときにトリガ信号を出力するトリガ生成部と、
前記第１波形データを入力しつつ前記トリガ信号の出力を検出したときには、当該トリガ信号の検出時点を基準として予め規定された一定の第１期間に亘る複数の当該第１波形データを取得して記憶する波形記憶処理を実行する波形データ取得部と、
予め規定された一定の第２期間に亘る複数の前記第２波形データを取得して当該取得した複数の第２波形データのうちの最大値および最小値を検出して記憶するデータ検出処理を予め規定された時間間隔で実行するデータ検出部と、
前記波形データ取得部が前記波形記憶処理を実行する度に前記記憶された第１波形データを取得すると共に当該取得した第１波形データに基づいて前記測定対象信号の信号波形を表示部に表示させる波形表示処理を実行し、かつ前記データ検出部が前記データ検出処理を実行する度に前記記憶された前記最大値および前記最小値を取得して前記表示部に表示させるデータ表示処理を実行する表示制御部とを備えている波形表示装置。
前記表示制御部は、前記データ表示処理において、前記表示部に表示される前記測定対象信号の信号波形についての振幅方向と平行な直線上に、当該信号波形についての振幅の原点を基準として前記最大値に対応する位置に規定された上限ポイントと前記最小値に対応する位置に規定された下限ポイントとを結んで形成されるバーグラフとして表示させる請求項１記載の波形表示装置。
前記表示制御部は、前記データ表示処理において、前記最大値を示す数値および前記最小値を示す数値を表示させる請求項１記載の波形表示装置。
前記表示制御部は、前記データ表示処理において、前記トリガ設定部から出力される前記レベルデータを取得すると共に当該レベルデータで示される前記トリガレベルを前記表示部に表示させる請求項２または３記載の波形表示装置。