JP4385739B2 - Waveform measuring instrument - Google Patents

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Description

本発明は、入力チャネルが1チャネルずつであるようなモジュールを接続して波形観測を行う波形測定器に関し、特に1つの入力モジュールで多チャネルのデータを計測できるようにするための改善に関する。
なお、この入力モジュールは、波形測定器本体に着脱自在に接続され、入力信号に応じて必要な、信号の増幅や絶縁、フィルタリングなどの各種機能を適宜に備え、処理後の信号を波形測定器本体側へ与えることができるように構成されている。
The present invention relates to a waveform measuring apparatus that performs waveform observation by connecting modules each having one input channel, and more particularly to an improvement for enabling measurement of multi-channel data with one input module.
This input module is detachably connected to the waveform measuring instrument main body, and appropriately has various functions such as signal amplification, insulation, and filtering required according to the input signal, and the processed signal is transmitted to the waveform measuring instrument. It is comprised so that it can give to the main body side.

コントローラ・エリア・ネットワーク(Controller Area Network(CAN))プロトコルは、ISO にて標準化されたシリアル通信プロトコルであり、ノード[電子制御機器(ECU:
Electronic Control Unit)や各部のセンサなど]間を通信するためのシリアル通信プロトコルである。従来、CANプロトコルは、自動車等の乗物に関連して使用されてきたが、現在は自動車分野に限らず医療やFAの業界などでも使用されている。
The Controller Area Network (CAN) protocol is a serial communication protocol standardized by ISO. Node [Electronic Control Equipment (ECU:
This is a serial communication protocol for communication between the Electronic Control Unit) and the sensors of each part. Conventionally, the CAN protocol has been used in connection with vehicles such as automobiles, but is now used not only in the automobile field but also in the medical and FA industries.

CANプロトコルはメッセージベースのプロトコルであり、CANフレームが共通のCANバス上に置かれる。このCANバスは、シングルワイヤであっても、あるいは別個に駆動される一対のワイヤであってもよい。共通CANバス上のノードは、バス上にある各フレームを受信し、そのノードのタスクの実行に必要のないフレームをフィルタリングして取り除く(例えば、特許文献1参照)。   The CAN protocol is a message-based protocol, where CAN frames are placed on a common CAN bus. The CAN bus may be a single wire or a pair of wires that are driven separately. A node on the common CAN bus receives each frame on the bus and filters out frames that are not necessary for the execution of the task of the node (see, for example, Patent Document 1).

このようなCANプロトコルを使ってCANバス上のデータを観測するシステムが知られている(例えば、非特許文献1参照)。図3は、非特許文献1に記載の、波形測定器によりCANバス上のデータを観測するシステムの構成図である。このシステムにおいては、ネットワーク1に接続された各センサ2からの信号、すなわちCANデータ信号(例えば、スロットル開度、回転数、速度、水温などのデータ)をCANバス3を介して波形測定器5で測定する場合、外付けのCANアダプタ4が必要である。   A system for observing data on a CAN bus using such a CAN protocol is known (for example, see Non-Patent Document 1). FIG. 3 is a configuration diagram of a system for observing data on a CAN bus by a waveform measuring device described in Non-Patent Document 1. In this system, a signal from each sensor 2 connected to the network 1, that is, a CAN data signal (for example, data such as throttle opening, rotation speed, speed, water temperature, etc.) is sent to the waveform measuring instrument 5 via the CAN bus 3. In the case of measuring by the above, an external CAN adapter 4 is necessary.

このCANアダプタ4は、CANバス3上に流れる各部のセンサデータや制御信号を適宜に選択し、観測データとして波形測定器5へ転送する。CANアダプタ4から波形測定器5への観測データの転送は、CANアダプタ4の1出力に対して波形測定器5は1入力という1対1の関係で行われる。   The CAN adapter 4 appropriately selects sensor data and control signals of each part flowing on the CAN bus 3 and transfers them to the waveform measuring instrument 5 as observation data. The observation data is transferred from the CAN adapter 4 to the waveform measuring instrument 5 in a one-to-one relationship in which the waveform measuring instrument 5 has one input with respect to one output of the CAN adapter 4.

特開2001−069179号公報(第2頁)JP 2001-069179 A (second page) "CAN(Control Area Network)解析システム 8910 CANアダプタ"、[online]、[平成15年10月24日検索]、インターネット<URL:http://www.hioki.co.jp/jp/product/rec/8910.html>"CAN (Control Area Network) analysis system 8910 CAN adapter", [online], [October 24, 2003 search], Internet <URL: http://www.hioki.co.jp/jp/product/rec /8910.html>

しかし、非特許文献1に記載の従来のシステムでは、次のような課題があった。
(1)CANバス上に流れるセンサデータや制御信号の観測には、外付けのCANアダプタが必要であり、外部でCANバスデータをアナログ信号に変換しなければならない。また、観測データを測定器に表示させるには,前記アナログ信号を測定器に入力しなければならない。
(2)この機能を入力モジュールの中に入れることは可能であるが、入力モジュールの入力は2つであり、モジュール1つに対して2つのCANバス上のデータしか測定することができない。そのため、多くのチャネル数のデータを観測しようとすると、複数のモジュールが必要になるのと同時に、CANバスも複数モジュールに接続しなければならない。また配線が複雑になり、伝送・接続上の問題も増える。
However, the conventional system described in Non-Patent Document 1 has the following problems.
(1) An external CAN adapter is required for observing sensor data and control signals flowing on the CAN bus, and the CAN bus data must be converted to analog signals externally. In order to display the observation data on the measuring instrument, the analog signal must be input to the measuring instrument.
(2) Although this function can be put in the input module, the input of the input module is two, and only data on two CAN buses can be measured for one module. For this reason, if data of a large number of channels is to be observed, a plurality of modules are required, and at the same time, the CAN bus must be connected to the plurality of modules. In addition, wiring becomes complicated, and transmission and connection problems increase.

本発明の目的は、このような課題を解決するもので、CANバスデータのようなシリアルにデータが転送されているラインからデータをモニタし、複数のデータを複数のチャネルとして、1つの入力モジュールで観測できる波形測定器を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a problem. One input module monitors data from a line in which data is transferred serially such as CAN bus data, and uses a plurality of data as a plurality of channels. It is to provide a waveform measuring instrument that can be observed at the same time.

このような課題を達成するための本発明は、
シリアルバスを流れる複数の観測データを読込んで波形表示する波形測定器であって、 前記複数の観測データをバッファに格納した後、この複数の観測データと所定のマーカデータを順次波形測定器本体側へ転送する入力モジュールを備え、
前記波形測定器本体側では、前記入力モジュールから転送されたデータから前記マーカデータを検出しそのマーカデータに基づいて前記複数の観測データを抽出して順次メモリに保存し、その後適宜にメモリから複数の観測データを読み出して画面に波形表示できるように構成し、
前記入力モジュールは、
前記観測データを格納する複数個のバッファと、
前記シリアルバスのプロトコルを解析し、予め設定されたID番号の観測データを、前記複数個のバッファのうち予め設定されたバッファに格納するコントローラと、
前記各バッファから順番に観測データを選択し、波形測定器本体側へ時分割に観測データを転送させる際に、所定のバッファの観測データの前にユニークなコードとなるマーカデータを挿入するセレクタと
を有し、
前記波形測定器本体は、
前記転送されたデータから前記マーカデータを検出しそのマーカデータの次の観測データから順番に前記メモリの所定の位置に保存させるマーカ検出・セレクタ部を有することを特徴とする。
The present invention for achieving such a problem is as follows.
A waveform measuring instrument that reads a plurality of observation data flowing through a serial bus and displays a waveform, and stores the plurality of observation data in a buffer, and then sequentially stores the plurality of observation data and predetermined marker data on the waveform measuring instrument main body side. With input module to transfer to
On the waveform measuring instrument main body side, the marker data is detected from the data transferred from the input module, the plurality of observation data is extracted based on the marker data, and sequentially stored in the memory, and thereafter, the plurality of data is appropriately stored from the memory. Configured to be able to read out the observation data and display the waveform on the screen ,
The input module is
A plurality of buffers for storing the observation data;
A controller for analyzing the protocol of the serial bus and storing observation data of a preset ID number in a preset buffer among the plurality of buffers;
A selector for selecting marker data to be a unique code before observation data in a predetermined buffer when selecting observation data in order from each of the buffers and transferring the observation data to the waveform measuring device main body in a time-sharing manner;
Have
The waveform measuring instrument body is
It has a marker detection / selector unit that detects the marker data from the transferred data and stores them in a predetermined position in the memory in order from the observation data next to the marker data .

この場合、シリアルバスとしては、請求項2のように、例えばCANバスである。
また、入力モジュールは、請求項3のように、CANバスのプロトコルを解析し、予め設定されたID番号の観測データを予め設定されたバッファに格納するCANコントローラを備える。
また、転送は、請求項4のように、シリアル転送またはパラレルデータ転送である。
In this case, the serial bus is, for example, a CAN bus as described in claim 2.
The input module includes a CAN controller that analyzes a CAN bus protocol and stores observation data of a preset ID number in a preset buffer.
The transfer is serial transfer or parallel data transfer as in claim 4.

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、入力モジュールで複数の観測データを取り込んでおき、波形測定器本体側へはマーカデータを含む各観測データを時分割に転送して処理するようにしたため、1つの入力モジュールにより複数のデータを波形測定器に取り込んで観測することができ、実用に供してその効果は大である。   As is clear from the above description, according to the present invention, a plurality of observation data is captured by the input module, and each observation data including marker data is transferred to the waveform measuring instrument main body side in a time-sharing manner. As a result, a plurality of data can be taken into the waveform measuring instrument by one input module and observed, and the effect is great for practical use.

以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。実施例では、CAN観測データの流れとして、CANバス上のデータを6個同時に観測する場合を例にとって説明する。図1は本発明に係る波形測定器の一実施例を示す要部構成図である。
図1において、3はCANバス、10はCANコントローラ、11a〜11fはバッファ、12はマーカデータ、13はセレクタ、14はシリアル転送器、15はタイミング発生器、16はマーカ検出とセレクタの機能を持つマーカ検出・セレクタ部、17a〜17fはバッファ、18はメモリコントローラ、19はメモリ、20はグラフィックコントローラ、21は表示器である。なお、CANコントローラ10からシリアル送信器14までは入力モジュールの構成要素、タイミング発生器15から表示部21までは波形測定器本体側の構成要素である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment, a case where six pieces of data on the CAN bus are observed simultaneously will be described as an example of the CAN observation data flow. FIG. 1 is a block diagram showing the principal part of an embodiment of a waveform measuring instrument according to the present invention.
In FIG. 1, 3 is a CAN bus, 10 is a CAN controller, 11a to 11f are buffers, 12 is marker data, 13 is a selector, 14 is a serial transmitter, 15 is a timing generator, and 16 is a marker detection and selector function. The marker detection / selector unit 17a-17f has a buffer, 18 is a memory controller, 19 is a memory, 20 is a graphic controller, and 21 is a display. The components from the CAN controller 10 to the serial transmitter 14 are components of the input module, and the components from the timing generator 15 to the display unit 21 are components on the waveform measuring instrument main body side.

CANバス3に接続されるCANコントローラ10は、CANバスのプロトコルを解析し、予め設定されたID番号の観測データを予め設定されたバッファ11a〜11fにそれぞれ格納する。例えば、CANバス上のID番号1の観測データd1はバッファ11aに、またID番号2の観測データd2はバッファ11bにという関係で、6個のバッファにそれぞれ観測データを格納する。
この観測データのバッファへの格納は、予め設定した6個のID番号と一致したときのみ、非同期にて行われる。
The CAN controller 10 connected to the CAN bus 3 analyzes the CAN bus protocol, and stores observation data of a preset ID number in preset buffers 11a to 11f, respectively. For example, the observation data d1 with ID number 1 on the CAN bus is stored in the buffer 11a, and the observation data d2 with ID number 2 is stored in the buffer 11b.
This observation data is stored in the buffer asynchronously only when it matches six preset ID numbers.

6個のバッファに格納された観測データd1〜d2は、タイミング発生器15からのサンプリング信号に同期して、セレクタ13で順次選択され、シリアル転送器14へと送られる。シリアル転送器14は、それらのデータを装置本体側のマーカ検出・セレクタ部16へシリアル転送する。   The observation data d1 to d2 stored in the six buffers are sequentially selected by the selector 13 in synchronization with the sampling signal from the timing generator 15 and sent to the serial transmitter 14. The serial transmitter 14 serially transfers the data to the marker detection / selector unit 16 on the apparatus main body side.

タイミング発生器15のサンプリングタイミング(周期Tは、例えば、100kサンプル/秒)とセレクタ13で選択されるバッファ11a〜11fの観測データのタイミングを図2に示す。セレクタ13はサンプリングタイミングを用いて順番に各バッファからの観測データをシリアル転送器14へと転送する。その際、バッファ11fのデータの転送とバッファ11aのデータの転送の間には、マーカとなるデータ(マーカデータ)mを挿入する。   FIG. 2 shows the sampling timing of the timing generator 15 (period T is, for example, 100 ksamples / second) and the timing of the observation data in the buffers 11 a to 11 f selected by the selector 13. The selector 13 sequentially transfers the observation data from each buffer to the serial transmitter 14 using the sampling timing. At this time, marker data (marker data) m is inserted between the transfer of data in the buffer 11f and the transfer of data in the buffer 11a.

例えば、マーカとなるデータを8000h(hは16進数表記であることを示す記号)とすると共に、CANコントローラ10によりバッファに格納される観測データd1〜d6を8001hから7FFFhの値になるように予めCANコントローラ10側でクリップしておく。このような設定にしておくと、マーカデータ8000hはユニークなコードとなり、観測データと区別することができる。   For example, the marker data is set to 8000h (h is a symbol indicating hexadecimal notation), and the observation data d1 to d6 stored in the buffer by the CAN controller 10 is set in advance to a value from 8001h to 7FFFh. Clip on the CAN controller 10 side. With this setting, the marker data 8000h becomes a unique code and can be distinguished from the observation data.

マーカ検出・セレクタ部16は、タイミング発生器15のサンプリングタイミングに同期して、転送されたデータを解析する。マーカデータが検出された場合、マーカデータの次の観測データd1をバッファ17aに、その次の観測データd2をバッファ17bへと、順次同様に観測データを各バッファに格納する。   The marker detection / selector unit 16 analyzes the transferred data in synchronization with the sampling timing of the timing generator 15. When marker data is detected, the observation data d1 next to the marker data is stored in the buffer 17a, the next observation data d2 is stored in the buffer 17b, and the observation data is sequentially stored in each buffer.

バッファ17a〜17fの観測データd1〜d6は、サンプリングタイミング毎にメモリコントローラ18を経由しメモリ19に格納される。例えば、観測データd1はCH1領域に、観測データd2はCH2領域へと順番に格納され、全バッファからの観測データがメモリ19のCH1領域からCH6領域の全チャンネル領域に格納される。   The observation data d1 to d6 in the buffers 17a to 17f are stored in the memory 19 via the memory controller 18 at every sampling timing. For example, the observation data d1 is stored in the CH1 area, the observation data d2 is sequentially stored in the CH2 area, and the observation data from all the buffers is stored in all the channel areas from the CH1 area to the CH6 area of the memory 19.

メモリ19に格納された全チャンネルの観測データは、グラフィックコントローラ20の制御により表示部21の画面上にCH1〜CH6の波形として表示される。   The observation data of all the channels stored in the memory 19 are displayed as waveforms of CH1 to CH6 on the screen of the display unit 21 under the control of the graphic controller 20.

このようにして、CANバスデータのようなシリアルにデータが転送されているラインから複数のデータを複数のチャンネルとして1つの入力モジュールで取り込み、入力モジュールからはこれを時分割に波形測定器本体側へ転送する。これにより、1つの入力モジュールで複数のデータを観測することができる。   In this way, a plurality of data is fetched as a plurality of channels from one line such as CAN bus data, which is transferred serially, and is input from the input module to the waveform measuring instrument main body side by time division. Forward to. Thereby, a plurality of data can be observed with one input module.

なお、本発明は、上記実施例に限定されることなく、更に多くの変更や変形をも含むものである。
例えば、何らかのプロトコルを持った信号を解析してデータに直せるのであれば、CANデータでなくても本発明に適用することができる。
また、入力モジュール1個あたりのチャンネル数も6に制限するものではない。
In addition, this invention is not limited to the said Example, It includes many more changes and modifications.
For example, if a signal having a certain protocol can be analyzed and converted into data, it can be applied to the present invention even if it is not CAN data.
Further, the number of channels per input module is not limited to six.

さらにまた、マーカ検出にはCPUやDSPを用いてもよい。また、入力モジュールと波形測定器本体間のデータ転送は、シリアル転送ではなくパラレルデータ転送としてもよい。   Furthermore, a CPU or DSP may be used for marker detection. The data transfer between the input module and the waveform measuring instrument main body may be parallel data transfer instead of serial transfer.

本発明に係る波形測定器の一実施例を示す要部構成図である。It is a principal part block diagram which shows one Example of the waveform measuring device which concerns on this invention. 動作説明のためのタイミングチャートである。It is a timing chart for operation explanation. 波形測定器によりCANバス上のデータを観測するシステムの構成図である。It is a block diagram of the system which observes the data on a CAN bus with a waveform measuring device.

符号の説明Explanation of symbols

3 CANバス
10 CANコントローラ
11a〜11f バッファ
12 マーカデータ
13 セレクタ
14 シリアル転送器
15 タイミング発生器
16 マーカ検出・セレクタ部
17a〜17f バッファ
18 メモリコントローラ
19 メモリ
20 グラフィックコントローラ
21 表示部
3 CAN bus 10 CAN controller 11a to 11f buffer 12 marker data 13 selector 14 serial transmitter 15 timing generator 16 marker detection / selector unit 17a to 17f buffer 18 memory controller 19 memory 20 graphic controller 21 display unit

Claims (4)

シリアルバスを流れる複数の観測データを読込んで波形表示する波形測定器であって、 前記複数の観測データをバッファに格納した後、この複数の観測データと所定のマーカデータを順次波形測定器本体側へ転送する入力モジュールを備え、
前記波形測定器本体側では、前記入力モジュールから転送されたデータから前記マーカデータを検出しそのマーカデータに基づいて前記複数の観測データを抽出して順次メモリに保存し、その後適宜にメモリから複数の観測データを読み出して画面に波形表示できるように構成し、
前記入力モジュールは、
前記観測データを格納する複数個のバッファと、
前記シリアルバスのプロトコルを解析し、予め設定されたID番号の観測データを、前記複数個のバッファのうち予め設定されたバッファに格納するコントローラと、
前記各バッファから順番に観測データを選択し、波形測定器本体側へ時分割に観測データを転送させる際に、所定のバッファの観測データの前にユニークなコードとなるマーカデータを挿入するセレクタと
を有し、
前記波形測定器本体は、
前記転送されたデータから前記マーカデータを検出しそのマーカデータの次の観測データから順番に前記メモリの所定の位置に保存させるマーカ検出・セレクタ部を有することを特徴とする波形測定器。
A waveform measuring instrument that reads a plurality of observation data flowing through a serial bus and displays a waveform, and stores the plurality of observation data in a buffer, and then sequentially stores the plurality of observation data and predetermined marker data on the waveform measuring instrument main body side. With input module to transfer to
On the waveform measuring instrument main body side, the marker data is detected from the data transferred from the input module, the plurality of observation data is extracted based on the marker data, and sequentially stored in the memory, and thereafter, the plurality of data is appropriately stored from the memory. Configured to be able to read out the observation data and display the waveform on the screen ,
The input module is
A plurality of buffers for storing the observation data;
A controller for analyzing the protocol of the serial bus and storing observation data of a preset ID number in a preset buffer among the plurality of buffers;
A selector for selecting marker data to be a unique code before observation data in a predetermined buffer when selecting observation data in order from each of the buffers and transferring the observation data to the waveform measuring device main body in a time-sharing manner;
Have
The waveform measuring instrument body is
A waveform measuring instrument comprising: a marker detection / selector unit that detects the marker data from the transferred data and stores the marker data in a predetermined position in the memory in order from observation data next to the marker data .
前記シリアルバスは、CANバスであることを特徴とする請求項1に記載の波形測定器。   The waveform measuring instrument according to claim 1, wherein the serial bus is a CAN bus. 前記入力モジュールは、CANバスのプロトコルを解析し、予め設定されたID番号の観測データを予め設定されたバッファに格納するCANコントローラを備えたことを特徴とする請求項2に記載の波形測定器。   3. The waveform measuring apparatus according to claim 2, wherein the input module includes a CAN controller that analyzes a CAN bus protocol and stores observation data of a preset ID number in a preset buffer. . 前記転送は、シリアル転送またはパラレルデータ転送であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の波形測定器。   4. The waveform measuring instrument according to claim 1, wherein the transfer is serial transfer or parallel data transfer.
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