JP5574192B2 - 波形表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、波形表示装置に関し、特に、波形の値を確認しやすい波形表示装置に関する。

波形測定器、ペーパレスレコーダ、測定データ管理装置等の波形データを取り扱う装置は、一般に、波形を画面に表示する波形表示装置としての機能を兼ね備えている。波形表示装置は、内蔵する表示装置あるいは外部に接続された表示装置に、測定信号の波形を表示する装置である。波形表示装置を用いることで、ユーザは、測定データの時間的変化を視覚的に把握することができる。

波形表示装置で、ある時刻における測定データの値を確認する場合、表示された目盛を基準に目視で読み取ることも可能であるが、ユーザの負担を軽減するために、多くの波形表示装置ではカーソル機能を備えている。カーソル（「インデックスライン」等と称されることもある）は、時間軸に直交し、時間軸上を任意に移動させることができるラインであり、カーソルと波形との交点の値が画面上に表示されるようになっている。

図１３は、カーソル機能を備えた従来の波形表示装置の構成例を示すブロック図である。本図の例では、波形表示装置４００は、制御部４１０、測定部４２０、操作処理部４３０、表示位置計算部４４０、表示制御部４５０、記憶部４６０、表示装置４７０を備えている。

図１４は、波形表示装置４００の表示装置４７０に表示される画面の例を示している。本図は、蓄積された過去のデータを表示するヒストリカルトレンド波形表示を例にしている。過去のデータは、記憶部４６０の記録データ格納部４６１にデータ番号が付されて格納されているものとする。

図１４（ａ）に示すように、表示装置４７０の画面５００は、波形表示領域５１０、スケール板５２０、値表示領域５３０に分割されている。本図の例では、波形表示領域５１０には、５チャンネル分の波形が表示されており、さらに、カーソル５１２が表示されている。

値表示領域５３０に隣接するスケール板５２０には、目盛が表示されるとともに、それぞれの波形がカーソル５１２と交わる位置を示す現在値マーク５２２が、チャンネル番号が付されて表示されている。値表示領域５３０には、それぞれの波形について、カーソル５１２と交わる位置の値がチャンネル毎に表示されている。

画面５００は、例えば、以下のような手順により作成される。すなわち、制御部４１０が、操作処理部４３０を介して受け付けたユーザの操作に基づいて、表示範囲に対応するデータ番号の指定を含むヒストリカルトレンド描画指令を表示位置計算部４４０に送信する。

そして、表示位置計算部４４０がデータ番号に対応するデータに基づいて波形表示領域５１０の波形イメージを記憶部４６０に作成する。また、記憶部４６０のカーソル位置データ番号格納部４６２に格納されているカーソル位置に基づいて、カーソル５１２が示すデータの値を取得し、スケール板５２０および値表示領域５３０のイメージを記憶部４６０に作成する。なお、カーソル位置データ番号格納部４６２には、カーソルの初期位置のデータ番号（例えば、中央のデータ番号）が設定されているものとする。最後に、表示制御部４５０が、記憶部４６０から各イメージを読み出して、表示装置４７０に表示することで、画面５００が生成される。

画面５００において、ユーザは、波形を移動させたり、カーソル５１２を移動させることができる。カーソル５１２の移動は、例えば、画面５００上のタッチ、キー操作等で行なうことができる。ユーザの操作によりカーソル５１２が移動されると、図１４（ｂ）に示すように、スケール板５２０の現在値マーク５２２、値表示領域５３０の表示値が連動して変化する。

ユーザからカーソル移動操作を受け付けると、操作処理部４３０は、指定された移動量を含むカーソル移動信号を制御部４１０に送信する。制御部４１０は、移動量に対応したデータ番号を取得し、再描画指令を表示位置計算部４４０に送信する。これに応じて表示位置計算部４４０、表示制御部４５０が処理を行なうことで、カーソル５１２が移動し、現在値マーク５２２、値表示領域５３０が更新された画面５００が生成される。

また、カーソル機能を備えない波形表示装置も実用化されている。図１５は、カーソル機能を備えない従来の波形表示装置の構成例を示すブロック図である。本図の例では、波形表示装置６００は、制御部６１０、測定部６２０、操作処理部６３０、表示位置計算部６４０、表示制御部６５０、記憶部６６０、表示装置６７０を備えている。

図１６は、波形表示装置６００の表示装置６７０に表示されるヒストリカルトレンド波形表示画面の例を示している。図１６（ａ）に示すように、表示装置６７０の画面７００は、波形表示領域７１０、スケール板７２０、値表示領域７３０に分割されている。本図の例では、波形表示領域７１０には、２チャンネル分の波形が表示されている。

スケール板５２０には、目盛が表示されるとともに、それぞれの波形が目盛と交わる位置を示す現在値マーク７２２が、チャンネル番号が付されて表示されている。値表示領域７３０には、それぞれの波形について、目盛と交わる位置の値がチャンネル毎に表示されている。

画面７００は、例えば、以下のような手順により作成される。すなわち、制御部６１０が、操作処理部６３０を介して受け付けたユーザの操作に基づいて、表示範囲に対応するデータ番号の指定を含むヒストリカルトレンド描画指令を表示位置計算部６４０に送信する。

そして、表示位置計算部６４０がデータ番号に基づいて波形表示領域７１０のイメージ、スケール板の７２０および値表示領域７３０のイメージを記憶部６６０に作成する。最後に、表示制御部６５０が、記憶部６６０から各イメージを読み出して、表示装置６７０に表示することで、画面７００が生成される。

画面７００において、ユーザは、波形を移動させることができる。波形の移動は、例えば、画面５００上のタッチ、キー操作等で行なうことができる。ユーザの操作により波形が移動されると、図１６（ｂ）に示すように、スケール板７２０の現在値マーク７２２、値表示領域７３０の表示値が連動して変化する。

ユーザから波形移動操作を受け付けると、操作処理部６３０は、指定された移動量を含むカーソル移動信号を制御部６１０に送信する。制御部６１０は、移動量に対応したデータ番号を取得し、再描画指令を表示位置計算部６４０に送信する。これに応じて表示位置計算部６４０、表示制御部６５０が処理を行なうことで、波形が移動し、現在値マーク７２２、値表示領域７３０が更新された画面７００が生成される。

特開２０１０−０７２６８６号公報

カーソル機能を備えた波形表示装置４００を用いることで、カーソル位置の波形の値を即座に読み取ることができる。しかしながら、複数の波形が入り組んでいる場合等に、現在値マークと波形右端との位置関係によって、波形と値との対応関係が直感的に分かりにくくなるおそれがある。例えば、図１７（ａ）に示すように、カーソル位置におけるＣｈ．１の波形の値を示す現在値マーク５２２ａと、Ｃｈ．２の波形の右端とが近接し、カーソル位置におけるＣｈ．２の波形の値を示す現在値マーク５２２ｂと、Ｃｈ．１の波形の右端とが近接している場合、Ｃｈ．１の波形とＣｈ．２の波形とを取り違えてしまうおそれが生じる。

これを防ぐために、図１７（ｂ）に示すように、現在値マーク５２２をカーソルにおける値に連動させずに、波形の右端に対応させることも考えられるが、この場合、カーソル位置における波形の関係が把握しにくくなる。

カーソル機能を備えない波形表示装置６００の場合には、図１８（ａ）に示すように、波形の右端が現在値マーク７２２と対応するため、波形と値との対応関係は明らかとなるが、値を確認するためには、確認したい波形ポイント（例えば、図１８（ａ）の時刻Ａ）を右端に移動させなければならず、波形の再描画が必要になるのに加え、図１８（ｂ）に示すように、その波形ポイント（時刻Ａ）から過去の波形しか表示されなくなり、使い勝手が十分とはいえない。

波形表示装置が使用される環境は、円滑な操作に制約があったり、汚れにより視界が悪い等の必ずしも良好とはいえない場合もあるため、操作性を損なうことなく波形と値との対応関係を直感的に把握できることが望まれる。

そこで、本発明は、波形表示装置において、操作性を損なうことなく波形と値との対応関係を直感的に把握できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の波形表示装置は、表示装置に波形を表示させる波形表示装置であって、波形を表示させる領域に、波形の値に対応した目盛が付されたスケール板を、時間軸を移動可能な状態で前記表示装置に表示させ、前記スケール板の一辺と波形との交点における前記波形の値を前記表示装置に表示させることを特徴とする。
ここで、前記スケール板は、半透過状であり、前記スケール板に重なった波形が視認可能であることが望ましい。
また、前記スケール板上の波形との交点近傍に、前記波形を識別するマークをさらに表示させるようにしてもよい。
また、複数の波形を表示させる場合に、複数の波形を複数のグループに区分し、それぞれのグループごとに別個のスケール板を表示させるようにしてもよい。
あるいは、単一の波形に対して２つのスケール板を表示させ、前記スケール板の一辺と波形との交点における前記波形の値に代えて、２つのスケール板で定められる範囲内の前記波形に基づく演算結果を前記表示装置に表示させるようにしてもよい。
また、前記スケール板の表示位置に応じて、前記目盛の配置を変更してもよい。
また、前記スケール板上に、前記スケール板の位置が示す時刻をさらに表示させるようにしてもよい。

本発明によれば、波形表示装置において、操作性を損なうことなく波形と値との対応関係を直感的に把握できるようになる。

本実施形態の波形表示装置の構成例を示すブロック図である。 波形表示装置の表示装置に表示される画面の例を示す図である。 スケール板を半透過処理した例を示す図である。 第１の変形例を示す図である。 第２の変形例を示す図である。 第３の変形例を示す図である。 第４の変形例を示す図である。 第５の変形例を示す図である。 第６の変形例を示す図である。 第７の変形例を示す図である。 縦表示の波形に適用した例を示す図である。 サーキュラ表示に適用した例を示す図である。 カーソル機能を備えた従来の波形表示装置の構成例を示すブロック図である。 カーソル機能を備えた波形表示装置の画面例を示す図である。 カーソル機能を備えない従来の波形表示装置の構成例を示すブロック図である。 カーソル機能を備えない波形表示装置の画面例を示す図である。 カーソル機能を備えた波形表示装置の問題点を説明する図である。 カーソル機能を備えない波形表示装置の問題点を説明する図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の波形表示装置の構成例を示すブロック図である。本図に示すように、波形表示装置１００は、制御部１１０、測定部１２０、操作処理部１３０、表示位置計算部１４０、表示制御部１５０、記憶部１６０、表示装置１７０を備えている。ただし、測定部１２０、表示装置１７０、記憶部１６０等は、外部に設けたり、着脱可能としてもよい。また、表示装置１７０にタッチパネル機能を備えさせてもよい。

記憶部１６０には、記録データ格納部１６１、スケール板位置データ番号格納部１６２、描画面領域１６３が形成され、描画面領域１６３は、スケール板描画領域１６４、波形・値描画領域１６５、最終合成画面描画領域１６６が形成されている。

図２は、波形表示装置１００の表示装置１７０に表示される画面の例を示している。本図は、ヒストリカルトレンド波形表示を例にしている。過去のデータは、記憶部１６０の記録データ格納部１６１にデータ番号が付されて格納されているものとする。ただし、本発明は、リアルタイムトレンド波形表示や、予測波形表示に適用することもできる。この場合、測定部１２０が取得した測定データの波形をリアルタイムで表示したり、過去や現在のデータから予測される波形を表示する。

図２（ａ）に示すように、表示装置１７０の画面２００は、波形表示領域２１０、値表示領域２３０に分割されている。そして、波形表示領域２１０にスケール板２２０が配置されている。スケール板２２０は、時間軸上を任意に移動させることができる。スケール板２２０には、目盛が表示されるとともに、それぞれの波形がスケール板２２０の目盛側のラインと交わる位置に現在値マーク２２２が、チャンネル番号が付されて表示されている。値表示領域２３０には、それぞれの波形について、スケール板２２０と交わる位置、すなわち現在値マーク２２２が示す値がチャンネル毎に表示されている。

画面２００は、例えば、以下のような手順により作成される。すなわち、制御部１１０が、操作処理部１３０を介して受け付けたユーザの操作に基づいて、表示範囲に対応するデータ番号の指定を含むヒストリカルトレンド描画指令を表示位置計算部１４０に送信する。

そして、表示位置計算部１４０がデータ番号に対応するデータに基づいて波形表示領域２１０の波形イメージを記憶部１６０の波形・値描画領域１６５に作成する。また、記憶部１６０のスケール板位置データ番号格納部１６２に格納されているスケール板位置に基づいて、スケール板２２０が示すデータの値を取得し、スケール板２２０のイメージを記憶部１６０のスケール板描画領域１６４に作成し、値表示領域２３０のイメージを波形・値描画領域１６５に作成する。なお、スケール板位置データ番号格納部１６２には、スケール板２２０の初期位置のデータ番号（例えば、波形表示領域２１０の右端）が設定されているものとする。最後に、表示制御部１５０の描画領域合成部１５１が、記憶部１６０の描画面領域１６３から各イメージを読み出して、最終合成画面描画領域１６６で合成し、表示制御部１５０が表示装置１７０に表示することで、画面２００が生成される。

画面２００において、ユーザは、波形を移動させたり、スケール板２２０を移動させることができる。スケール板２２０の移動は、例えば、画面２００上のタッチ、キー操作等で行なうことができる。ユーザの操作によりスケール板２２０が移動されると、図２（ｂ）に示すように、スケール板２２０の現在値マーク２２２、値表示領域２３０の表示値が連動して変化する。

ユーザからカーソル移動操作を受け付けると、操作処理部１３０は、指定された移動量を含むスケール板移動信号を制御部１１０に送信する。制御部１１０は、移動量に対応したデータ番号を取得し、再描画指令を表示位置計算部１４０に送信する。これに応じて表示位置計算部１４０、表示制御部１５０が処理を行なうことで、スケール板２２０が移動し、現在値マーク２２２、値表示領域２３０が更新された画面２００が生成される。

なお、スケール板２２０は、描画領域合成部１５１における合成処理の際に、半透過処理を行なって、図３に示すように、重なった部分の波形が見えるようにすることが望ましい。これにより、波形表示領域２１０を実質的に拡大することができる。

このように、本実施形態の波形表示装置１００は、スケール板２２０に従来のカーソルのような機能を持たせ、あたかも波形に定規を当てるような感覚で任意の位置に移動できるようにしている。このとき、現在値マーク２２２は、対応する波形を直接指し示している。このため、ユーザは、スケール板２２０を移動させるだけで、注目する波形の値を即座に読み取ることができるようになり、ユーザは、簡易な操作で、波形と値との対応関係を直感的に把握できる。

本発明は、上記の実施形態に限られず、種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。図４は、第１の変形例を示す図である。本図の例では、４チャンネル分の波形を２つのグループに分割し、それぞれのグループに別個のスケール板２２０を割り当てている。具体的には、Ｃｈ．１、Ｃｈ．２にスケール板２２０ａを割り当て、Ｃｈ．３、Ｃｈ．４にスケール板２２０ｂを割り当てている。いずれのスケール板２２０とも対応するチャンネルの波形に対して現在値マークが表示されており、両スケール板は、独立に任意の位置に移動させることができる。

図５は、第２の変形例を示す図である。本図の例では、１つの波形に複数のスケール板２２０を割り付けている。この場合、値表示領域２３０には、それぞれのスケール板２２０が示す値を表示してもよいが、本図のように、スケール板２２０が示す値の演算結果を表示するようにしてもよい。ここでは、スケール板２２０ａが示す値と、スケール板２２０ｂが示す値との差分を値表示領域２３０に表示している。演算は、差分に限られず、スケール板２２０で挟まれる区間の傾き、積分、最大・最小値等とすることができる。

図６は、第３の変形例を示す図である。本図の例では、スケール板２２０が左端に移動した場合、目盛が見やすいように、目盛をスケール板２２０の右側に移動させている。これに合わせて、現在値マーク２２２の向きも右方向にしている。目盛の移動は、手動・自動のいずれで行なってもよい。

図７は、第４の変形例を示す図である。本図の例では、現在値マーク２２２に、波形の値を表示するようにしている。これにより、値表示領域２３０を省くことができ、波形表示領域２１０を一層拡大することができる。この場合も、スケール板２２０や波形を移動させると、現在値マーク２２２に表示された値が連動して変化する。

図８は、第５の変形例を示す図である。本図の例では、リアルタイムトレンド波形表示行なっているものとし、リアルタイムトレンド波形表示の実行中に、スケール板２２０が移動されると、波形の更新を停止させる。これにより、リアルタイムの波形を観測中であっても、スケール板２２０による解析を行なうことができるようになる。もちろん、スケール板２２０が移動された場合であっても、波形の更新を継続するようにしてもよい。この場合、見やすい位置にスケール板２２０を配置して、値の変化を確認することができる。リアルタイムトレンド波形表示の実行中に、スケール板２２０が移動された場合の、波形の更新の有無は、ユーザが設定できるようにすることが望ましい。

図９は、第６の変形例を示す図である。本図の例では、スケール板２２０上に現在値マークを表示していない。現在値マークの表示／非表示は、ユーザが指示できることが望ましい。例えば、アラーム発生区間等のように、波形の様子の観測を主に行ないたい場合に、アラーム設定値を示すアラームマークや波形等が現在値マークに隠れることないため、波形の観測を容易に行なうことができる。

図１０は、第７の変形例を示す図である。本図の例では、スケール板２２０上に、時刻表示領域２２４を設け、スケール板２２０が示す時刻を表示するようにしている。本変形例によれば、画面の他の領域ではなく、スケール板２２０に時刻を表示しているため、アラーム発生時刻や、所定の値が測定された時刻を、視線を移動させることなく、容易に確認することができる。なお、時刻に代えて、経過時間、データ番号等を表示するようにしてもよい。

図１１は、縦表示の波形に本発明を適用した例である。本図の場合も、時間軸に垂直にスケール板２２０を配置し、スケール板２２０と波形とが交わる位置に、現在値マーク２２２を表示している。

図２は、サーキュラ表示に本発明を適用した例である。本図の場合、波形を表示する円の半径上にスケール板２２０を配置し、スケール板２２０と波形とが交わる位置に、現在値マーク２２２を表示している。スケール板２２０は、波形を表示する円の中心を軸として移動可能となっている。

１００…波形表示装置、１１０…制御部、１２０…測定部、１３０…操作処理部、１４０…表示位置計算部、１５０…表示制御部、１５１…描画領域合成部、１６０…記憶部、１６１…記録データ格納部、１６２…スケール板位置データ番号格納部、１６３…描画面領域、１６４…スケール板描画領域、１６５…波形・値描画領域、１６６…最終合成画面描画領域、１７０…表示装置、２００…画面、２１０…波形表示領域、２２０…スケール板、２２２…現在値マーク、２２４…時刻表示領域、２３０…値表示領域、４００…波形表示装置、４１０…制御部、４２０…測定部、４３０…操作処理部、４４０…表示位置計算部、４５０…表示制御部、４６０…記憶部、４６１…記録データ格納部、４６２…カーソル位置データ番号格納部、４７０…表示装置、６００…波形表示装置、６１０…制御部、６２０…測定部、６３０…操作処理部、６４０…表示位置計算部、６５０…表示制御部、６６０…記憶部、６７０…表示装置

Claims (6)

1. 表示装置に波形を表示させる波形表示装置であって、
   波形を表示させる領域に、波形の値に対応した目盛が付されたスケール板を、時間軸を移動可能な状態で前記表示装置に表示させ、
   複数の波形を表示する場合に、前記スケール板の一辺と各波形との交点における各波形の値を前記表示装置に表示させるとともに、
   前記スケール板上の各波形との交点近傍に、各波形を識別するマークを表示させることを特徴とする波形表示装置。
2. 前記スケール板は、半透過状であり、前記スケール板に重なった波形が視認可能であることを特徴とする請求項１に記載の波形表示装置。
3. 複数の波形を複数のグループに区分し、それぞれのグループごとに別個のスケール板を表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の波形表示装置。
4. 単一の波形を表示する場合に、２つのスケール板を表示させ、
   前記スケール板の一辺と各波形との交点における各波形の値に代えて、２つのスケール板で定められる範囲内の前記波形に基づく演算結果を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の波形表示装置。
5. 前記スケール板の表示位置に応じて、前記目盛の配置を変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の波形表示装置。
6. 前記スケール板上に、前記スケール板の位置が示す時刻をさらに表示させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の波形表示装置。