JP5088542B2 - データ処理装置 - Google Patents

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本発明は、複数の測定器とネットワークを介して接続され、前記測定器それぞれが測定した測定データで演算を行なうデータ処理装置に関し、詳しくは、通信プログラムを作成する知識が無くとも、ネットワーク経由で測定中の複数台の測定器から測定データを取得してデータ処理(測定データ間の演算)を行なうことができるデータ処理装置に関するものである。
自動車、燃料電池、モータ、インバータ等の性能試験を行なう場合、測定点数が非常に多く1台の測定器(例えば、電力計)ではエレメント数が足りない。このような場合、複数台の測定器を用いて測定を行ない、各測定器からの測定データをデータ処理用のパソコンに集めてデータ処理し、電力、インピーダンス、変換効率等を求める。なお、1個のエレメントには、電圧用の測定回路と電流用の測定回路とが内蔵され、電圧と電流とを同期を図って測定して電力も求める。そして、1台の測定器には複数のエレメント(例えば、4個)が実装される(例えば、特許文献1参照)。
図5は、複数台の測定器を用いて測定してデータ処理を行なう場合の従来の動作を示したフローチャートである。
各測定器で所定の測定を行なって測定データを収集し(S10)、各測定器での測定データをファイルに変換して持ち運び可能な記憶媒体(例えば、USBメモリ等)に保存する(S11)。そして、記憶媒体に保存した全ファイルをパソコン内のハードディスクにコピーし(S12)、表計算ソフトで演算に必要なファイルを開き、必要な測定データを抜き出して演算を行なってデータ処理する(S13)。
図6は、複数台の測定器とパソコンとをネットワークで接続し、各測定器からの測定データのデータ処理を行なう場合の従来の動作を示したフローチャートである(例えば、特許文献2参照)。
ユーザが専用の通信プログラム(測定器と通信を行って測定データを送信させるためのプログラム)を作成する(S20)。一方、各測定器が測定データを収集する(S21)。そして、パソコン上でプログラムを実行させて各測定器に測定データをパソコンに送信させ(S22)、パソコンで受信した測定データをファイルに変換してパソコン内のハードディスクにコピーする(S23)。さらに、表計算ソフトで演算に必要なファイルを開き、さらに必要な測定データを抜き出して演算を行なってデータ処理する(S24)。
特開2006−098111号公報 特開平05−118886号公報
測定対象の測定点数が多くとも、このように複数台の測定器を用いて測定を行なって各測定器の測定データをパソコンに集めることで所望の演算を行なってデータ処理することができる。
各測定器の測定データを記憶媒体に保存してパソコンにコピーする場合、測定器1台1台順番に記憶媒体を取り付けて測定データを記憶媒体に保存する必要がある。電力計等での一般的な測定周期は、数百[ms]〜数[s]であるが、この測定周期で各測定器の測定データをパソコンにコピーすることは不可能であり、測定や試験を行ないつつデータ処理を行なうことができなかった。そのため、測定中にデータ処理を行なって測定データやデータ処理結果を確認することが困難であり、作業効率が悪いという問題があった。
一方、通信によって測定データをパソコンに転送する場合、各測定器が測定データを収集するごとに測定データをパソコンに転送でき、ほぼリアルタイムに測定データのデータ処理が行なえる。例えば、測定周期500[ms]程度であれば、十分な余裕をもって測定周期と同じ500[ms]周期で測定データをパソコンに送受信できる。
しかしながら、専用の通信プログラムの作成には、まず、汎用のプログラム言語(例えば、C言語等)そのものの理解が必要であり、プログラム言語に関する専門知識が必要になるという問題があった。
また、測定器の操作パネルを直接操作するのと異なり、測定器専用のコマンドを測定器に送信する必要があり、例えば、測定データをパソコン側に送信させるだけのコマンド(例えば、”Num:Value?”)であっても、製造メーカごとにコマンドの書式が異なり同一の製造メーカであっても機種によって異なる。そのため、コマンドに関する専門知識が必要になるという問題もあった。
さらに、パソコンと測定器とを通信させるためのプロトコルの理解が必要であり、これに関する専門知識も必要となる。通常は通信インターフェース用の関数、いわゆる制御用API(Application Programming Interface)が通信インターフェースの製造メーカから提供されるが、これらのAPI(例えば、GPIBの場合、”iopen()”,”iwrite()”等)は、汎用のプログラム言語にデフォルトで用意されているものとは異なる。そのため、各APIに関する専門知識が必要になるという問題もあった。
従って、測定器と通信して測定データを取得してデータ処理を行なう場合、通信プログラム作成に時間とコストがかかるという問題があった。
そこで本発明の目的は、通信プログラムを作成する知識が無くとも、ネットワーク経由で測定中の複数台の測定器から測定データを取得してデータ処理(測定データ間の演算)を行なうことができるデータ処理装置を実現することにある。
請求項1記載の発明は、複数の測定器とネットワークを介して接続され、前記測定器それぞれが測定した測定データで演算を行なうデータ処理装置において、
前記演算を行なうための演算式を入力する入力部と、
この入力部の演算式で指定された測定器に前記測定データの送信を行なわせる通信プログラムを生成する生成部と
前記ネットワークに接続されている測定器の機種、前記ネットワークの通信インターフェースの種別を記憶する第1のメモリと、
各測定器ごとのコマンドを格納する第2のメモリと、
前記ネットワークの通信インターフェースごとのAPIを格納する第3のメモリと
を有し、前記生成部は、
前記演算式と前記第1のメモリとを参照し、送信を行なわせる測定器の機種、通信インターフェースを解析する解析部と、
この解析部の解析結果に基づいて、前記第2のメモリから前記測定器の機種に対応したコマンドを読み出すコマンド生成部と、
前記解析部の解析結果に基づいて、前記第3のメモリから前記通信インターフェースに対応したAPIを読み出し、前記コマンド生成部のコマンドと組み合わせ前記通信プログラムを生成するプログラム生成部と
を有することを特徴とするものである。


本発明によれば以下の効果がある。
生成部が、入力部で入力された演算式において指定された測定器に測定データの送信を行なわせる通信プログラムを生成する。これにより、ユーザは、演算式を入力するだけでよく、ユーザに通信プログラムを作成する知識が無くとも、測定中の状態で複数台の測定器から測定データをネットワーク経由で取得してデータ処理(演算式で指定された測定データ同士の演算)を行なうことができる。従って、測定中であってもデータ処理結果の確認を直ちにでき、作業効率が向上する。また、専用の通信プログラムを開発するコストと時間を抑えることができる。
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施例を示した構成図である。
図1において、測定器Ma〜Mdは、予め設定された測定条件(測定レンジ、測定周期等)で被測定対象の測定を行ない、設定された測定周期で測定データを繰り返し取得する。パソコンPCは、データ処理装置であり、汎用の信号線(例えば、GP−IBケーブル)100を介して複数の測定器Ma〜Mdと通信を行なってデータの授受を行なう。また、測定器Ma〜Mdのそれぞれは、ネットワーク100とは別の専用線200で接続され、各測定器Ma〜Md間で同期を図って測定を行なう。
パソコンPCは、メモリ10〜13、入力部14、演算式の解析部15、コマンド生成部16、プログラム生成部17、実行部18、演算部19、通信部20を有する。
第1のメモリ10は、測定器情報用のデータベースであり、ネットワーク100に接続される測定器Ma〜Md個々の情報(例えば、ネットワークに接続される測定器の機種名、これらの測定器に内蔵されるエレメント数、各エレメントの測定条件等)、信号線100の通信インターフェースの種別等が格納される。
第2のメモリ11は、コマンド用のデータベースであり、各測定器それぞれの通信コマンド(例えば、指定したエレメントの測定データを送信させるコマンド等)が格納される。
第3のメモリ12は、通信用APIのデータベースであり、通信インターフェースを制御するAPIが格納される(GPIBの製造メーカごとに提供される固有のAPI)。
第4のメモリ13は、測定データ、演算結果のデータ処理結果等のファイルを格納する。なお、メモリ10〜13は、図1では別々に図示してるが物理的に同一のメモリであってもく、例えば、パソコンのハードディスク等でもよい。
入力部14は、キーボードやマウス等であり、ユーザによってデータ処理用の演算式が入力される。
解析部15は、メモリ10の測定器に関する情報を参照し、入力部14の演算式の解析を行なう。
コマンド生成部16は、解析結果に基づいて、メモリ11から制御対象の測定器に対応したコマンド(測定データを送信させるコマンド)を読み出す。
プログラム生成部17は、コマンド生成部16のコマンドが入力され、解析部15の解析結果に基づいて通信インターフェースに対応した通信用APIを読み出し、コマンドと組み合わせ、測定データをパソコンPCに送信させるための通信プログラムを作成する。
ここで、解析部15、コマンド生成部16、プログラム生成部17で、特許請求の範囲の生成部を構成する。
実行部18は、通信プログラムを実行し、通信部20を介して各測定器Ma〜Mdにコマンドを送信して測定データを取得し、取得した測定データをメモリ13にファイルとして格納する。
演算部19は、実行部18からの指示に従って、メモリ13からファイルを読み出し、解析部15の解析した演算式で測定データの演算を行ない、演算結果をメモリ13に格納する。
通信部20は、実行部18からの指示に従って測定器Ma〜Mdと通信を行なってデータの授受を行なう。
このような装置の動作を説明する。
測定を開始する前にパソコンPC、測定器Ma〜MdをGPIB100で接続する。また、測定器Ma〜Mdのそれぞれを測定対象の測定点に接続して、測定条件(測定周期(例えば、500[ms])、測定レンジ等)を設定し、測定を開始させる。各測定器Ma〜Mdが、専用線200で同期信号を授受して同期を図って所定の測定周期で繰り返し測定を行なって、測定データ(例えば、電流、電圧、電力等)を時系列に収集する。
そして、メモリ10の測定器情報用データベース10に測定器Ma〜Mdの機種(型式)、測定条件、通信インターフェースの情報等を格納する。通信インターフェースの情報としては、信号線100の種類、この信号線(例えば、GPIB)100に対応した通信部20のメーカ名等、測定器Ma〜Mdの識別情報(例えば、GPIBアドレス)等である。これらを設定することにより初期設定が終了する。
なお、測定精度や確度の異なる測定器Ma〜Mdで測定した測定データを用いて演算を行なった場合、測定精度や確度が最も低い機種の影響を受けるので、測定器Ma〜Mdは同一のメーカの同一機種のものにするとよい。
ここで、図2は、図1に示す装置の動作を説明したフローチャートである。また、図3は、測定器Maで測定される測定データの一例を示した図である。図3において、測定器Maは、3個のエレメントが内蔵され、各エレメントでは、電流、電圧が測定され、電力が求められる。1番目のエレメントの電流、電圧、電力それぞれの測定データを”E1a”、”E1u”、”E1w”とし、2番目のエレメントの電流、電圧、電力それぞれの測定データを”E2a”、”E2u”、”E2w”としている。3番目も同様である。
入力部14から演算式(図2中のユーザ定義式1、2)が入力される。例えば、ユーザ定義式1は、電力[W]の加算値を求めるものであり、ユーザ定義式2は、効率[%]を求めるものである。ここで、接続される測定器Ma〜Md、エレメント、データ種別(電流、電圧、電力等)の指定は、解析部15が、メモリ10の情報を表示させ、ユーザがこれらから選択して演算子器を入力できるようにしてもよい(S30)。
解析部15が、演算部19での演算を容易とするため逆ポーランド変換を行ないつつ、演算式に記述される測定データそれぞれを抽出し、この測定データに対応する測定器Ma〜Mdおよびエレメント番号を解析する。例えば、定義式1では、測定器Maのエレメント1の電力の測定データE1wと、測定器Mbのエレメント2の電力の測定データE2wが必要と解析する。また、解析部15が、メモリ10のデータベースから、測定器Ma〜Mdそれぞれの機種情報、測定器Ma〜Mdとの通信インターフェースの種別を読み出す(S31)。
そして、コマンド生成部16が、解析部15からの測定器Ma〜Mdの機種情報に基づいて、この測定器の機種に対応したコマンド(測定データを送信させるコマンド)を、メモリ11のデータベースから読み出す(S32)。
さらに、プログラム生成部17が、解析部15からの通信インターフェースの情報に基づいて、この通信インターフェースに対応したAPIをメモリ12のデータベースから読み出し(S33)、コマンド生成部16のコマンドと組み合わせ、通信プログラムを生成する(S34)。
そして、実行部18が、プログラム生成部17のプログラムを実行し、通信部20を介して各測定器Ma〜Mbにコマンドを送信する。このコマンドを受信した各測定器Ma〜Mdが最新の測定データをパソコンに返送する(S36)
そして、実行部18が、通信部20を介して各測定器Ma〜Mdからの測定データを受信する。また、受信した測定データをファイルに変換してメモリ13に格納する。なお、新たに取得した測定データは既に存在するファイルに追加していく(S37)。
そして、演算部19が、実行部18から測定データを受信した旨の信号によって、解析部15で逆ポーランド変換された演算式の実行を行なう。すなわち、演算式に従ってメモリ13のファイルを開き、このファイル中の測定データを用いて演算を行なう。演算後、演算結果や測定データを表示部(図示せず)に表示したり、演算結果をファイルに変換してメモリ13に格納する(S39)。
測定を続ける場合、測定器Ma〜Mdの測定周期に基づいて、または、ポーリングを行なって測定器Ma〜Mdから新たな測定データを収集した旨のデータを受けた後、測定データを送信させるコマンドの送信、測定データの受信、演算等を行なう(S40、S36〜S39)。測定を終了する場合、プログラムの実行をやめてデータ処理を終了する(S40)。
ここで、図4は、演算結果のファイルのデータ例を示した図である。各測定時間ごとの測定データで演算されたユーザ定義式1、2それぞれの演算結果が格納される。
このように、入力部14から演算式を入力し、生成部(解析部15、コマンド生成部16、プログラム生成部17)が、入力部14で入力された演算式において指定された測定器Ma〜Mdに測定データの送信を行なわせる通信プログラムを生成する。これにより、ユーザは演算式を入力するだけでよく、ユーザに通信プログラムを作成する知識が無くとも、ネットワーク100経由で測定中の複数台の測定器Ma〜Mdから測定データを取得してデータ処理(演算式で指定された測定データ同士の演算)を行なうことができる。従って、測定中であってもデータ処理結果の確認を直ちにでき、作業効率が向上する。また、専用の通信プログラムを開発するコストと時間を抑えることができる。
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
(1)測定器Ma〜Mdの一例として電力計を用いる構成を示したが、どのような測定器でもよく、例えば、デジタルオシロスコープ、スペクトラムアナライザ、マルチメータ等でもよい。
(2)パソコンに測定器を4台接続する構成を示したが、何台接続してもよく、信号線もGIPBケーブルでなくどのようなものでもよく、有線の代わりに無線を用いてもよい。
本発明の一実施例を示した構成図である。 図1に示す装置の動作を説明したフローチャートである。 図1に示す測定器Maの測定データの一例を示した図である。 図1に示すパソコンPCの演算結果の一例を示した図である。 従来のデータ処理装置の動作の一例を説明したフローチャートである。 従来のデータ処理装置の動作のその他の一例を説明したフローチャートである。
符号の説明
10〜13 メモリ
14 入力部
15 解析部
16 コマンド生成部
17 プログラム生成部
100 汎用の信号線(GPIBケーブル)
Ma〜Md 測定器

Claims (1)

  1. 複数の測定器とネットワークを介して接続され、前記測定器それぞれが測定した測定データで演算を行なうデータ処理装置において、
    前記演算を行なうための演算式を入力する入力部と、
    この入力部の演算式で指定された測定器に前記測定データの送信を行なわせる通信プログラムを生成する生成部と
    前記ネットワークに接続されている測定器の機種、前記ネットワークの通信インターフェースの種別を記憶する第1のメモリと、
    各測定器ごとのコマンドを格納する第2のメモリと、
    前記ネットワークの通信インターフェースごとのAPIを格納する第3のメモリと
    を有し、前記生成部は、
    前記演算式と前記第1のメモリとを参照し、送信を行なわせる測定器の機種、通信インターフェースを解析する解析部と、
    この解析部の解析結果に基づいて、前記第2のメモリから前記測定器の機種に対応したコマンドを読み出すコマンド生成部と、
    前記解析部の解析結果に基づいて、前記第3のメモリから前記通信インターフェースに対応したAPIを読み出し、前記コマンド生成部のコマンドと組み合わせ前記通信プログラムを生成するプログラム生成部と
    を有することを特徴とするデータ処理装置。
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