JP5115786B2 - 波形表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、波形表示装置に関し、詳しくは、表示画面上における時間軸方向の測定信号波形の読み取りが容易に行えるようにしたものである。

波形表示装置の一種に、液晶表示装置やプラズマ表示装置などの２次元表示器を記録紙に見立てた特許文献１に示すようなペーパーレスレコーダがある。ペーパーレスレコーダでは、温度、圧力、流量などの各種物理量をそれぞれの測定対象に適合するセンサで電気信号に変換して測定データとしてデータメモリに格納するとともに、これら変換された電気信号の測定時間の経過に伴う変化の状態を、複数チャネルの連続的な線分によりグラフ的な波形として２次元表示器に表示するように構成されている。

図５は、このような従来のペーパーレスレコーダにおける表示画面例図である。図５において、連続的な線分Ｌ１〜Ｌ３は、複数チャネルＣＨ１〜ＣＨ３の測定信号の比較的低速から比較的高速までの変化状態を、あらかじめ割り当てられた所定の表示色でグラフ的な波形として表すものである。測定状態における表示画面の時間軸は、矢印Ａで示すように、右から左に向かってスクロールする。

ポインタＰ１〜Ｐ３は、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ３の測定信号の現在値を示すものであり、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ３の測定信号波形の表示色と同色であって、それぞれに割り当てられたチャネル番号が付けられている。これらポインタＰ１〜Ｐ３は、画面上で各測定値の変化に連動して振幅Ｙ軸方向に移動する。

スケールＳＬ１〜ＳＬ３は、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ３の測定信号の測定範囲０〜１００％に対応するスケール値を物理量単位とともに示すものであり、各チャネルＣＨ１〜ＣＨ３の測定信号波形の表示色と同色が割り当てられている。

特開平１０−２５３４０１ 特開２００４−２５８０３０

特許文献１の表示画面では、測定信号波形の時間関係を表示画面から読み取るために、時間軸方向に沿った目盛線の間隔(以下グリッド幅ともいう)を１ｄｉｖとして、１ｄｉｖに割り当てられている時間幅をたとえば「１ｍｉｎ／ｄｉｖ」のように表示することが行われている。測定者は、この１ｄｉｖに割り当てられている時間幅の表示に基づき、測定信号波形が変化する時間の関係を表示画面から的確に把握できる。

この１ｄｉｖに割り当てられている時間幅の表示は、表示画面上における時間軸方向の時間分解能を表わすとともに、測定信号波形の表示波形更新レートを表わしている。

測定状態における表示画面の時間軸に注目すると、図５の矢印Ａで示すように右から左に向かってスクロールするが、このとき表示波形は、１ｄｉｖに割り当てられているドット数に応じた時間で１ドットずつ逐次更新される。

図６は、１ｄｉｖに３０ドットを割り当てた比較的低速時の波形更新周期と波形更新レートに関する時間関係説明図である。波形更新レートが最速でも１５ｓｅｃ／ｄｉｖと比較的遅かったため、１ｄｉｖ＝３０ドットとすることにより、１ドット当たりの波形更新周期が５００ｍｓｅｃ以上における波形更新レートとして小数点以下の端数のないきりの良い整数値のみを得ていた。

なお特許文献２には、測定波形をズーム表示するのにあたり、ズームに応じて水平目盛りの数および間隔を自動的に調整する波形表示装置の構成が開示されている。

ところが、グリッド幅に３０ドットを割り当てた状態で１ドット当たりの波形更新周期を５００ｍｓｅｃ未満の高速に設定すると、波形更新レートは図７に示すように小数点以下の端数が出てしまう。

時間軸を整数倍して時間関係を求めるのにあたり、大まかな数値把握であれば波形更新レートの小数点以下を四捨五入して整数にまとめればよいが、詳細な値が必要な場合には小数点以下の端数を含めてその都度計算しなければならず、表示画面から直観的には読み取りにくいという問題点がある。

本発明は、このような従来の問題点に着目したものであり、その目的は、設定される波形更新周期または波形更新レートの高速・低速にかかわらず波形更新レートまたは波形更新周期を整数値のみにでき、表示画面上に表示される時間軸の値が読みやすい波形表示装置を提供することにある。

このような課題を達成する請求項１の発明は、
測定信号の変化状態を連続的な線分によりグラフ的な波形として表示画面に表示する波形表示装置において、
波形更新周期設定部と、
波形更新周期と波形更新周期に対応して時間軸方向に沿った目盛線の間隔に予め割り当てられた表示ドット数との対応関係が格納された表示ドット数テーブルと、
前記波形更新周期設定部で設定された波形更新周期に基づきこの表示ドット数テーブルから対応する表示ドット数を選択する表示ドット数選択部と、
この表示ドット数選択部で選択された表示ドット数に基づき時間軸画面を生成する時間軸画面生成部を含み、
時間軸方向に沿った目盛線の間隔に割り当てられる表示ドット数を、波形更新レートまたは波形更新周期が常に整数になるように波形更新周期または波形更新レートに応じて切り替えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の波形表示装置において、前記波形表示装置は、２次元表示器を記録紙に見立てたペーパーレスレコーダであることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の波形表示装置において、前記波形表示装置は、デジタルオシロスコープであることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載の波形表示装置において、前記波形表示装置は、メモリレコーダであることを特徴とする。

これらにより、設定される波形更新周期または波形更新レートの高速・低速にかかわらず、波形更新レートまたは波形更新周期を整数値のみにできるので、表示画面上に表示される時間軸の値が読みやすい波形表示装置が実現できる。

以下、本発明について、図面を用いて説明する。図１は本発明の概念説明図であり、（Ａ）は表示ドット数とグリッド幅の関係を示し、（Ｂ）は１ｄｉｖ＝３０ドットの表示イメージを示し、（Ｃ）は１ｄｉｖ＝４０ドットの表示イメージを示している。すなわち、本発明は、時間軸方向に沿った目盛線の間隔に割り当てられる表示ドット数を、波形更新レートが常に整数になるように波形更新周期に応じて切り替えるものである。

図２は、本発明の主要部の具体例を示すブロック図である。波形更新周期設定部１により所望の波形更新周期が設定され、設定された波形更新周期は表示ドット数選択部２に入力される。表示ドット数テーブル３には、図３に示すように、波形更新周期とグリッド幅表示ドット数の対応関係がテーブルとして格納されている。これら表示ドット数テーブル３のデータは、表示ドット数選択部２に入力される。表示ドット数選択部２は、波形更新周期設定部１により設定された波形更新周期に対応するグリッド幅表示ドット数を選択的に読み出し、時間軸画面生成部４に入力する。時間軸画面生成部４は、表示ドット数選択部２から選択入力されるグリッド幅表示ドット数に基づき、図１の（Ｂ）または（Ｃ）に示すような時間軸の表示画面を生成する。なお図３には、波形更新周期とグリッド幅表示ドット数に基づいて時間軸画面生成部４で計算される波形更新レート(ｔｉｍｅ／ｄｉｖ)の値も併記している。

図４は、図２の具体的な動作例の流れを説明するフローチャートである。波形更新周期設定部１により波形更新周期が設定されると、表示ドット数選択部２は波形更新周期が５００ｍｓｅｃよりも早いか否かを判断し(ＳＰ１)、５００ｍｓｅｃ以上で遅い場合は表示ドット数テーブル３から表示ドット数として３０ドットを選択して時間軸画面生成部４に入力し、５００ｍｓｅｃよりも早い場合は表示ドット数テーブル３から表示ドット数として４０ドットを選択して時間軸画面生成部４に入力する。

時間軸画面生成部４は、波形更新周期が５００ｍｓｅｃ以上で遅い場合は時間軸方向のグリッド幅を１ｄｉｖ＝３０ドットで表示する画面を生成するとともに(ＳＰ２)、１ｄｉｖ＝３０ドットで波形更新レート(＝波形更新周期＊３０ｔｉｍｅ／ｄｉｖ)を計算し(ＳＰ３)、計算した波形更新レートを表示画面の一部に表示する(ＳＰ４)。ここで、波形更新周期が５００ｍｓｅｃ以上で遅い場合の波形更新レートは、図３に示すように、５００ｍｓｅｃでは１５ｓｅｃ／ｄｉｖ、１ｓｅｃでは３０ｓｅｃ／ｄｉｖ、２ｓｅｃでは１ｍｉｎ／ｄｉｖ、１０ｓｅｃでは５ｍｉｎ／ｄｉｖ、２０ｓｅｃでは１０ｍｉｎ／ｄｉｖ、１ｍｉｎでは３０ｍｉｎ／ｄｉｖになる。

一方、波形更新周期が５００ｍｓｅｃよりも早い場合は時間軸方向のグリッド幅を１ｄｉｖ＝４０ドットで表示する画面を生成するとともに(ＳＰ５)、１ｄｉｖ＝４０ドットで波形更新レート(＝波形更新周期＊４０ｔｉｍｅ／ｄｉｖ)を計算し(ＳＰ６)、計算した波形更新レートを表示画面の一部に表示する(ＳＰ４)。ここで、波形更新周期が５００ｍｓｅｃよりも早い場合の波形更新レートは、図３に示すように、１２５ｍｓｅｃでは５ｓｅｃ／ｄｉｖ、２５０ｍｓｅｃでは１０ｓｅｃ／ｄｉｖになる。

本実施例では、図３に示すように、波形更新周期が５００ｍｓより早いときはグリッド幅の表示ドット数を４０ドットに切り替えることで表示更新レートは小数点以下の端数のないきりの良い値（整数）になり、時間軸の値の読み取りに当たっては整数の表示更新レートを単純に整数倍するだけでよく、直観的に時間関係を求めることができる。

なお、これら上記実施例では、波形更新周期（１ドット当たりの時間）を設定してその値から波形更新レートを求める場合を説明したが、逆に、波形更新レート（１ｄｉｖ当たりの時間）を設定してその値から波形更新周期を求めてもよい。この場合、波形更新レートが１５ｓｅｃより早ければ１ｄｉｖ＝４０ドットとして波形更新周期＝波形更新レート／４０を計算し、波形更新レートが１５ｓｅｃ以上ならば１ｄｉｖ＝３０ドットとして波形更新周期＝波形更新レート／３０を計算する。

また、上記実施例では、１ｄｉｖ当たりのドット数を３０ドットと４０ドットに切り替える例を示したが、波形更新レート(波形更新周期)を常に整数にできるならばドット数は他の値であってもよい。

また、上記実施例では、特許文献１に記載されているようなペーパーレスレコーダに適用する場合について説明したが、特許文献２に記載されているようなデジタルオシロスコープにも有効である。

さらに、メモリに格納した波形測定データを読み出して表示するメモリレコーダのヒストリカル波形表示においても有効である。波形を時間軸方向に圧縮や拡大したときに、１ドット当たりの時間からグリッド幅の表示ドット数を切り替える。このようにすることで、時間軸の値を読みやすくすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、設定される波形更新周期または波形更新レートの高速・低速にかかわらず、波形更新レートまたは波形更新周期を整数値のみにできるので、表示画面上に表示される時間軸の値が読みやすい波形表示装置が実現でき、ペーパーレスレコーダやデジタルオシロスコープやメモリレコーダなどの波形表示装置として好適である。

本発明の概念説明図である。 本発明の主要部の具体例を示すブロック図である。 波形更新周期とグリッド幅表示ドット数の対応関係を示すテーブル図である。 図２の具体的な動作例の流れを説明するフローチャートである。 従来のペーパーレスレコーダにおける表示画面例図である。 １ｄｉｖに３０ドットを割り当てた比較的低速時の波形更新周期と波形更新レートに関する時間関係説明図である。 １ｄｉｖに３０ドットを割り当てた高速時の波形更新周期と波形更新レートに関する時間関係説明図である。

符号の説明

１ 波形更新周期設定部
２ 表示ドット数選択部
３ 表示ドット数テーブル
４ 時間軸画面生成部

Claims (4)

1. 測定信号の変化状態を連続的な線分によりグラフ的な波形として表示画面に表示する波形表示装置において、
   波形更新周期設定部と、
   波形更新周期と波形更新周期に対応して時間軸方向に沿った目盛線の間隔に予め割り当てられた表示ドット数との対応関係が格納された表示ドット数テーブルと、
   前記波形更新周期設定部で設定された波形更新周期に基づきこの表示ドット数テーブルから対応する表示ドット数を選択する表示ドット数選択部と、
   この表示ドット数選択部で選択された表示ドット数に基づき時間軸画面を生成する時間軸画面生成部を含み、
   時間軸方向に沿った目盛線の間隔に割り当てられる表示ドット数を、波形更新レートまたは波形更新周期が常に整数になるように波形更新周期または波形更新レートに応じて切り替えることを特徴とする波形表示装置。
2. 前記波形表示装置は、２次元表示器を記録紙に見立てたペーパーレスレコーダであることを特徴とする請求項１記載の波形表示装置。
3. 前記波形表示装置は、デジタルオシロスコープであることを特徴とする請求項１記載の波形表示装置。
4. 前記波形表示装置は、メモリレコーダであることを特徴とする請求項１記載の波形表示装置。

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