JP5454101B2 - ペーパーレスレコーダ - Google Patents

Description

本発明は、記録紙の代わりに２次元表示器を用いたペーパーレスレコーダに関し、詳しくは、表示画面に表示されるグリッドの作成に関するものである。

アナログ入力信号のレベル変化の状態を長期間にわたって記録するレコーダの一種に、記録紙の代わりに液晶や有機ＥＬなどの２次元表示器を用いたペーパーレスレコーダがある。

図８は従来のペーパーレスレコーダの一例を示すブロック図であり、トレンド波形表示専用画面の例を示している。図９は合成表示画面の説明図である。図８において、測定部１、制御部２、メモリ３、表示位置計算部４、時刻偏差計算部５、表示制御部６は互いにバスを介して接続されている。

このような構成において、電圧などのアナログ入力信号は、測定部１でデジタル値に変換され、変換されたデジタル値は制御部２の制御により測定データとしてメモリ３の測定データ格納部３ａに保存される。

制御部２は、指定された波形更新周期毎に、表示位置計算部４に対して、波形を更新することを指令する。表示位置計算部４はその指令を待って、メモリ３の測定データ格納部３ａに保存された測定データに基づき、図９（Ａ）に示すような表示すべき波形イメージを波形描画領域３ｂに作成する。

図９（Ａ）に示す表示波形は、図９（Ｂ）に示すスケール軸グリッドや波形データの時刻情報を読み取りやすくするための時間軸グリッドとともに、合成領域３ｃで図９（Ｃ）に示すように合成される。

ここで、これら図９（Ｂ）に示すスケール軸グリッドおよび時間軸グリッドは、表示位置計算部４により合成領域３ｃに、設定データ格納部３ｄに設定データとして格納されているスケール方向の分割数や時間方向の時間間隔などに基づいて、互いに直交する所定の等間隔グリッドとして作成される。

時刻偏差計算部５は、時間軸グリッドの設定を変更した直後に生成表示される最初の時間軸グリッドの時刻をペーパーレスレコーダの内部基準時刻に一致させるために、内部基準時刻の直近正時との偏差を求めて格納する。以降に続くたとえば３０ドット間隔や４０ドット間隔で生成表示される各時間軸グリッドの時刻は、時刻偏差計算部５で算出され格納されている時刻偏差データに基づき各正時と一致するように補正される。

合成領域３ｃで合成された図９（Ｃ）に示す合成イメージは、表示制御部６を介して２次元表示器よりなる表示部７の表示画面上に表示される。

図１０は従来のペーパーレスレコーダの他の例を示すブロック図であり、トレンド波形やデジタル値などの表示部品を画面上の任意の位置に自由に配置できる画面レイアウト機能を備えていて、図８と共通する部分には同一の符号を付けている。

図１０において、メモリ３には、トレンド波形やデジタル値などの各種の表示部品を画面上の任意の位置に配置するための画面レイアウトデータを格納するレイアウトデータ格納部３ｅが設けられている。

表示位置計算部４には、各種の表示部品ごとに対応した計算部が設けられているが、図９ではトレンド波形の表示位置を計算するトレンド計算部４１のみを示している。トレンド計算部４１は、たとえば図１１に示すように、波形表示計算部４１ａとグリッド表示計算部４１ｂと合成計算部４１ｃで構成されている。

図１０および図１１の構成で、図９の合成表示画面を生成する場合について説明する。
制御部２から波形更新指令が出力されると、波形表示計算部４１ａは、測定データ格納部３ａに保存された測定データおよびレイアウトデータ格納部３ｅに格納されているレイアウトデータに基づき、図９（Ａ）に示すような表示すべき波形イメージを波形描画領域３ｂに作成する。

続いて、グリッド表示計算部４１ｂは、レイアウトデータ格納部３ｅに格納されているレイアウトデータおよび設定データ格納部３ｄに設定データとして格納されているスケール方向の分割数や時間方向の時間間隔などに基づき、合成領域３ｃに、スケール軸グリッドおよび時間軸グリッドを図９（Ｂ）に示すように互いに直交する所定の等間隔グリッドとして作成する。

そして、合成計算部４１ｃは、波形描画領域３ｂに作成されている図９（Ａ）に示すような表示すべき波形イメージを合成領域３ｃに転送コピーし、図９（Ｃ）に示す合成イメージを合成する。

このようにして合成領域３ｃで合成された図９（Ｃ）に示す合成イメージは、表示制御部６を介して表示部７の表示画面上に表示される。

特許文献１には、測定波形の記録にあたり、ユーザがグリッドラインを自由に設定できる記録装置について記載されている。

特開平７−２２５１４０号公報

しかし、これら従来の構成によれば、グリッドを作成するための設定データは、時間間隔やスケール方向の分割数などから単純なものが作成できるのみで、たとえば対数表示用の不等間隔の補助線も等分割した間を所定の規則で描くことしかできず、対数表示の両端は図１２に示すように必ず１０のｎ乗にしかできない。自由なグリッドを描くためには設定がきわめて複雑になり、現実的な設定にはならない。

また、線部品をトレンド部品の上に配置してグリッドとして表示しようとしても、線部品よりなるグリッドが波形イメージの上に重なってしまい、波形によってはグリッドで隠されてしまって波形が見えなくなってしまうことがある。

本発明は、このような問題点を解決するものであり、その目的は、簡単な設定操作で任意のグリッドを表示できるペーパーレスレコーダを実現することにある。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、
記録紙の代わりに２次元表示器を用いてトレンド波形を表示するペーパーレスレコーダにおいて、
外部で作成されたグリッド画像データを格納する外部記憶装置と、
この外部記憶装置から読み出された所望のグリッド画像データを保持する画像保持領域と、
時間軸グリッドの設定を変更した直後に生成表示される最初の時間軸グリッドの時刻と内部基準時刻の直近正時との偏差を求めて格納する時刻偏差計算部とを設け、
前記画像保持領域に保持された所望のグリッド画像データと前記トレンド波形とを重ね合わせて表示するのにあたり、
前記時刻偏差計算部により重ねる位置を計算し、波形更新周期ごとにグリッドの重ねる位置をずらしていくことにより、任意のグリッドでスクロールさせることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載のペーパーレスレコーダにおいて、
前記外部記憶装置には、前記グリッド画像データとして、時間軸方向に対して傾斜したグリッド画像データが格納されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、
前記外部記憶装置には、前記グリッド画像データとして、両端が１０のｎ乗ではない対数グリッド画像データが格納されていることを特徴とする。

本発明によれば、簡単な設定操作で任意のグリッドを表示できる。

本発明の一実施例を示すブロック図である。 本発明の他の実施例を示すブロック図である。 図２のトレンド計算部４１の構成例を示すブロック図である。 斜めグリッド例図である。 本発明に基づく対数表示のグリッド例図である。 本発明に基づく合成表示画面例図である。 本発明に基づく他の合成表示画面例図である。 従来のペーパーレスレコーダの一例を示すブロック図である。 従来の合成表示画面の説明図である。 従来のペーパーレスレコーダの他の例を示すブロック図である。 図９のトレンド計算部４１の構成例を示すブロック図である。 従来の対数表示のグリッド例図である。

以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図であって、トレンド波形表示専用画面の例であり、図８と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図８との相違点は、メモリ３に画像保持領域３ｆが設けられていることと、外部記憶装置８がバスを介して接続されていることである。

外部記憶装置８には、表示位置計算部４の操作では作成が困難な各種のグリッド画像データが、図示しない外部のＰＣなどであらかじめ作成されて格納されている。

波形表示にあたり、ユーザーにより表示位置計算部４では簡単には作成できないグリッドと重ね合わせることが選択されると、制御部２は、外部記憶装置８から該当するグリッド画像データを選択して、メモリ３の画像保持領域３ｆに読み込む。なお、イーサネット（登録商標）などの通信手段を使って、図示しないＰＣなどの外部装置から直接読み込むようにしてもよい。

一方、表示すべき波形イメージは、従来の図８と同様に、波形描画領域３ｂに作成される。そして、画像保持領域３ｆに読み込まれたグリッド画像データと波形描画領域３ｂに作成された波形イメージは、合成領域３ｃで重ね合わされる。

これら波形イメージとグリッド画像データを重ね合わせるのにあたっては、時刻偏差計算部５により重ねる位置を計算し、波形更新周期ごとにグリッドの重ねる位置をずらしていくことにより、任意のグリッドでスクロールさせることができる。

このように、波形描画領域３ｂに作成されたトレンド波形イメージとあらかじめ外部で作成されたグリッド画像データとを重ね合わせて表示するように構成することで、ユーザは任意のグリッド画像データを作成することができ、図８の構成では表示困難な任意の自由なグリッドによる波形表示が実現できる。

図２は本発明の他の実施例を示すブロック図であり、画面レイアウト機能を持つ画面の例であって、図１０および図１１と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図１０および図１１との相違点は、メモリ３に画像保持領域３ｆが設けられていること、レイアウトデータ格納部３ｅに格納されているデータが異なること、表示位置計算部４の構成およびトレンド計算部４１の構成が異なることである。

すなわち、レイアウトデータ格納部３ｅには、トレンドレイアウトデータ３ｅ１と直線レイアウトデータ３ｅ２および画像レイアウトデータ３ｅ３が格納されている。なお、トレンドレイアウトデータ３ｅ１にはグリッド表示スイッチのオン・オフ情報が格納され、直線レイアウトデータ３ｅ２および画像レイアウトデータ３ｅ３にはそれぞれトレンドグリッドスイッチのオン・オフ情報が格納されている。

ここで、トレンドレイアウトデータ３ｅ１に格納されているグリッド表示スイッチのオン・オフ情報はグリッド画像を表示するかしないかを表し、直線レイアウトデータ３ｅ２に格納されているトレンドグリッドスイッチのオン・オフ情報は直線の画像をグリッド画面と同じ階層で表示するかしないかを表し、画像レイアウトデータ３ｅ３に格納されているトレンドグリッドスイッチのオン・オフ情報は画像をグリッド画面と同じ階層で表示するかしないかを表す。

表示位置計算部４には、表示画面を構成する各種の表示部品に対応した計算部として、トレンド波形の表示位置を計算するトレンド計算部４１と、単純な直線の位置を計算する直線計算部４２と、背景画など単純な画像の位置を計算する画像計算部４３が設けられている。

トレンド計算部４１には、たとえば図３に示すように、波形表示計算部４１ａとグリッド表示計算部４１ｂと合成計算部４１ｃが設けられていて、さらにグリッド表示計算部４１ｂの内部にはグリッド表示部品検索部４１ｄが設けられている。

図２および図３の構成によるトレンド波形表示の動作を説明する。
１)制御部２は、レイアウトデータ格納部３ｅから、トレンド波形の表示位置およびサイズを指定するレイアウトデータを取り出す。

２)トレンド計算部４１の波形表示計算部４１ａは、測定データ格納部３ａから測定データを読み出し、波形描画領域３ｂに１)で得たレイアウトデータに基づき、指定された表示位置に指定されたサイズでトレンド波形を描く。

３)トレンド計算部４１のグリッド表示計算部４１ｂは、設定データ格納部３ｄから取り出したスケール方向のグリッド分割数や、時間方向間隔を基に、合成領域３ｃに１)で得たレイアウトデータに基づき、指定された表示位置に指定されたサイズでグリッド線を描く。このとき、トレンドレイアウトデータ３ｅ１に格納されているグリッド表示スイッチのオン・オフ情報に基づき、スケール方向のグリッドおよび時間方向のグリッドをそれぞれ独立に描くか描かないかを選択できる。

４)トレンド計算部４１のグリッド表示計算部４１ｂの内部に設けられているグリッド表示部品検索部４１ｄが、レイアウトデータ格納部３ｅの直線レイアウトデータ３ｅ２および画像レイアウトデータ３ｅ３の中から各レイアウトデータの中に格納されているトレンドグリッドスイッチのオン・オフ情報がオンのものを検索し、合成領域３ｃにグリッドとして描く。なお、画像レイアウトデータの場合は、従来と同様に時刻偏差計算部５により重ねる位置を計算して描く。

５)トレンド計算部４１の合成計算部４１ｃが最初に作成したトレンド波形イメージを合成領域３ｃにコピーすることにより、グリッドの上に波形イメージが重ね合わされた初期画面が完成する。

６)その後は、波形更新周期ごとに、波形表示の更新および画像レイアウトデータの重ね位置再計算を行うことにより、波形表示計算部４１ａで作成された波形イメージとともにグリッド表示計算部４１ｂで作成されたグリッドをスクロールさせることができる。

図２および図３の構成によれば、トレンド計算部４１のグリッド表示計算部４１ｂの内部に設けられているグリッド表示部品検索部４１ｄが、レイアウトデータ格納部３ｅの直線レイアウトデータ３ｅ２および画像レイアウトデータ３ｅ３の中から各レイアウトデータの中に格納されているトレンドグリッドスイッチのオン・オフ情報がオンのものを検索して、合成領域３ｃにグリッド表示計算部４１ｂで作成されるグリッドと同じ階層に位置するグリッドとして描くので、従来の線部品のように波形イメージの上に重なることはなく、波形イメージの識別性を損なうことなく安定にトレンド波形を表示できる。

なお、上記図２の説明では、グリッド表示計算部４１ｂで任意のグリッドを作成する例を説明したが、図１と同様に、あらかじめ外部で作成されて外部記憶装置８に格納されているグリッド画像データを、グリッド表示計算部４１ｂで作成されるグリッドに代えてメモリ３の画像保持領域３ｆに取り込むことにより、グリッド表示計算部４１ｂでは作成困難なグリッドと直線計算部４２で作成された線部品や画像計算部４３で作成された画像部品を組み合わせて重ねることができる。

図４は時間軸方向に対して傾斜したグリッドの例を示し、図５は両端が１０のｎ乗ではない対数グリッドの例（実施例では下端が０．２で上端が２０００００）を示している。これらのグリッドはＰＣを用いることにより簡単に作成でき、作成されたグリッド画像をビットマップデータとして外部記憶装置８に格納することにより、トレンド波形イメージと重ね合わせて表示できる。

時間軸方向に対して傾斜したグリッドを用いるのにあたり、たとえば測定信号のレベルが理論的には時間の経過に伴って直線的に変化する場合には、時間軸に対するグリッドの傾斜角度をレベルの変化角度と等しく設定しておくことにより、信号レベルのトレンド表示がグリッドと平行か否かで信号のレベル変化の状態を直感的に把握できる。

また、メモリ３の画像保持領域３ｆに取り込まれる画像データはグリッドに限るものではなく、たとえば図６（Ｂ）に示すようなアラーム領域を表す背景の画像データを格納することにより、図６（Ｃ）に示すように、図６（Ａ）に示すトレンド波形がアラーム領域に入っているか否かを直感的に認識できるようにすることもできる。

さらに、前述のトレンドレイアウトデータ３ｅ１に格納されているグリッド表示スイッチのオン・オフ情報として、スケール軸方向のグリッド表示と時間軸方向のグリッド表示を別々にオン・オフできるようにしておくことにより、図７に示すようにユーザが利用したいグリッドたとえば時間軸方向のグリッド表示だけを残すことができ、表示画面を監視するユーザの負担を軽減することもできる。

以上説明したように、本発明によれば、簡単な設定操作で任意のグリッドを表示できるペーパーレスレコーダが実現できる。

１ 測定部
２ 制御部
３ メモリ
３ａ 測定データ格納部
３ｂ 波形描画領域
３ｃ 合成領域
３ｄ 設定データ格納部
３ｅ レイアウトデータ格納部
３ｅ１ トレンドレイアウトデータ
３ｅ２ 直線レイアウトデータ
３ｅ３ 画像レイアウトデータ
３ｆ 画像保持領域
４ 表示位置計算部
４１ トレンド計算部
４１ａ 波形表示計算部
４１ｂ グリッド表示計算部
４１ｃ 合成計算部
４１ｄ グリッド表示部品検索部
４２ 直線計算部
４３ 画像計算部
５ 時刻偏差計算部
６ 表示制御部
７ 表示部
８ 外部記憶装置

Claims (3)

1. 記録紙の代わりに２次元表示器を用いてトレンド波形を表示するペーパーレスレコーダにおいて、
   外部で作成されたグリッド画像データを格納する外部記憶装置と、
   この外部記憶装置から読み出された所望のグリッド画像データを保持する画像保持領域と、
   時間軸グリッドの設定を変更した直後に生成表示される最初の時間軸グリッドの時刻と内部基準時刻の直近正時との偏差を求めて格納する時刻偏差計算部とを設け、
   前記画像保持領域に保持された所望のグリッド画像データと前記トレンド波形とを重ね合わせて表示するのにあたり、
   前記時刻偏差計算部により重ねる位置を計算し、波形更新周期ごとにグリッドの重ねる位置をずらしていくことにより、任意のグリッドでスクロールさせることを特徴とするペーパーレスレコーダ。
2. 前記外部記憶装置には、前記グリッド画像データとして、時間軸方向に対して傾斜したグリッド画像データが格納されていることを特徴とする請求項１記載のペーパーレスレコーダ。
3. 前記外部記憶装置には、前記グリッド画像データとして、両端が１０のｎ乗ではない対数グリッド画像データが格納されていることを特徴とする請求項１記載のペーパーレスレコーダ。

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