JP6653127B2 - 波形分析システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、波形分析に関し、特に、波形取込みデータ中の異常をより適格に検出できる波形分析システム及び方法に関する。

最新のオシロスコープには、境界マスク機能を用いて、被測定信号の波形中の異常を検出する能力がある。境界マスク（Boundary Mask）は、波形が存在するであろうと予測される領域を定める。この異常検出機能は、１画素単位で実現される。デジタル化された被測定信号が２次元で表現されたときに、もしある画素が画素表示面中で、境界マスクの境界を突破した（violate：マスク違反）画素として特定されれば、その境界マスクの形状が効果的か、効果的でないかが判断できる。その波形がマスクの境界と交差すれば、異常を検出でき、その後に、何らかの望ましい動作を行うことができる。例えば、オシロスコープが、波形取込みを停止したり、ユーザに注意を喚起したり、その他の動作をしたりできる。

特開２０１４−１０２２５３号公報 特開２００８−２６１８８号公報

「ラスタライズ」の記事、［online］、Wikipedia（日本語版）、［２０１５年４月１７日検索］、インターネット<http://ja.wikipedia.org/wiki/ラスタライズ>

しかし、現在のオシロスコープは、複数の波形取込みに対して１つの境界マスクを利用するだけであり、この境界マスクの形状は、ダイナミックに変化することはない（静的である）。即ち、境界マスクは、取り込まれる波形としてあり得る限界（最大範囲）を表している。こうした単一の静的境界マスクを用いれば、オシロスコープで検出される全てのマスク違反が確実に本当の異常であると判断できる一方で、単一の静的境界マスクを使ったのでは、波形中の異常の中に検出されないものがありうることも、単一の静的境界マスクは意味している。

例えば、図１は、時間をかけて取り込んだ２つの波形を示しており、これら波形の取込みについて考察する。なお、図１と、以下の図２及び３において、横軸は周波数、縦軸は振幅（電力又は電圧）である。波形取込みデータ１０５において、その波形は、周波数１１０でのピークを除けば、おおよそ同じ形状である。波形取込みデータ１１５では、その波形は、周波数１２０でのピークを除けば、おおよそ同じ形状である。このとき、波形取込みデータ１０５及び１１５は、取り込まれた時点が異なることに注意されたい。境界マスク１２５は、単一の静的境界マスクを表し、これは、複数セット（又は複数フレーム）の波形取込みデータの全体に対して、どこで異常が発生する可能性があるかを定義しており、波形取込みデータ１０５及び１１５の両方に適用できる。

このとき、もし仮に波形取込みデータ１０５に周波数１２０でピークが存在した場合に、その取込み時点において予期される波形から外れているとして、異常としたい場合がある。同様に、波形取込みデータ１１５に周波数１１０でピークがあった場合に、その取込み時点において予期される波形から外れているとして、異常と扱いたい場合がある。しかし、どちらの場合も、これら異常のピークが境界マスク１２５のエッジと交差しないので、オシロスコープは、これら異常を検出せず、適切な動作を何ら行わない。

本発明の実施形態には、ダイナミック境界マスクを使用するシステムがある。アナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）は、波形を受けてデジタル化し、波形の取込みデータはメモリ中に記憶できる。このメモリは、２つ以上の境界マスクを、各境界マスクに関するタイミング情報と共に更に記憶できる。ラスタライザは、デジタル化波形の取込みデータを表示装置上で描画できる。プロセッサは、メモリ及びラスタライザに結合され、いつ新しい境界マスクに変更するかをラスタラザに指示できる。プロセッサは、ある境界マスクにかかる時間的なインターバルがいつ終了するかを決定でき、また、デジタル化波形を更に取り込む際に使用する新たな境界マスクを選択できる。

本発明は、いつくかの観点から記述できるが、特に、本発明の概念１は、システムであって、
波形を受けてデジタル化するアナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）と、
デジタル化波形の取込みデータと、複数のマスクとを記憶するメモリと、
上記デジタル化波形の上記取込みデータを表示装置上で描画するラスタライザと、
上記メモリに記憶された複数の上記マスクから、上記デジタル化波形と共に使用する第１マスクを選択するプロセッサと、
第１時間インターバルがいつ終了したかを決定するタイマと
を具え、
上記プロセッサは、上記第１時間インターバルが経過した後に、上記メモリに記憶された複数の上記マスクから第２マスクを選択するよう動作する。

本発明の概念２は、上記概念１によるシステムであって、
上記タイマは、第２時間インターバルがいつ終了したかを決定するよう動作し、
上記プロセッサは、上記第２時間インターバルが経過した後に、上記メモリに記憶された複数の上記マスクから第３マスクを選択するよう更に動作する。

本発明の概念３は、上記概念２によるシステムであって、このとき、上記第３マスクは、上記第１マスクである。

本発明の概念４は、上記概念１によるシステムであって、このとき、上記ラスタライザは、上記デジタル化波形の上記取込みデータと共に、選択された上記マスクを上記表示装置上で描画するよう動作する。

本発明の概念５は、上記概念１によるシステムであって、
トリガ・イベントに応じて、上記プロセッサが上記メモリに記憶された複数の上記マスクから上記第１マスクを選択すると共に、上記タイマが上記第１時間インターバルの時間を計り始めることを特徴としている。

本発明の概念６は、上記概念１によるシステムであって、
上記メモリが、
上記表示装置上で使用される情報と、
上記第１マスクと、
上記第１時間インターバルと、
上記第２マスクと、
第２時間インターバルと
に関するデータを有するデータ構造を含んでいる。

本発明の概念７は、上記概念６によるシステムであって、上記第１マスクが、少なくとも３つの座標対を有している。即ち、少なくとも３点の座標を有しているので、第１マスクは、少なくとも何らかの平面を形成する。

本発明の概念８は、上記概念６によるシステムであって、上記第１時間インターバルは、所定期間、所定数の取込みデータのセット及び所定トリガ・イベント待ち状態から構成されるグループの中から選択される。

本発明の概念９は、上記概念６によるシステムであって、
上記メモリが含む上記データ構造が、
第３マスクと、
第３時間インターバルと
に関するデータを更に有している。

本発明の概念１０は、方法であって、
波形に関する第１マスクを選択する処理と、
第１時間インターバルの間、表示装置上で上記波形と共に上記第１マスクを使用する処理と、
上記第１時間インターバルが終了した後、上記波形に関する第２マスクを選択する処理と、
第２時間インターバルの間、上記表示装置上で上記波形と共に上記第２マスクを使用する処理と
を具えている。

本発明の概念１１は、上記概念１０による方法であって、このとき、上記第１時間インターバルの間、上記表示装置上で上記波形と共に上記第１マスクを使用する処理は、
上記第１時間インターバルの間、上記表示装置上で上記波形と共に上記第１マスクを使用する処理と、
所定期間、所定数の取込みデータのセット及び所定トリガ・イベントから構成されるグループから上記第１時間インターバルを選択する処理と
を有している。

本発明の概念１２は、上記概念１０による方法であって、上記波形に関する上記第１マスクを選択する処理が、トリガ・イベントの発生を待つ処理を含んでいる。

本発明の概念１３は、上記概念１０による方法であって、上記波形に関する上記第１マスクを選択する処理は、上記波形に関する上記第１マスクと、上記第１時間インターバルとをメモリからロードする処理を含んでいる。

本発明の概念１４は、上記概念１０による方法であって、
上記波形が上記第１時間インターバルの間に上記第１マスクの境界を突破した場合に、上記第１マスクの第１境界違反をユーザに警告する処理と、
上記波形が上記第２時間インターバルの間に上記第２マスクの境界を突破した場合に、上記第２マスクの第２境界違反をユーザに警告する処理と
を更に具えている。

本発明の概念１５は、上記概念１０による方法であって、
上記第２時間インターバルが終了した後、上記波形に関する第３マスクを選択する処理と、
第３時間インターバルの間、上記表示装置上で上記波形と共に上記第３マスクを使用する処理と
を更に具えている。

本発明の概念１６は、上記概念１０による方法であって、
上記第２時間インターバルが終了した後、上記波形に関する上記第１マスクを選択する処理と、
上記第１時間インターバルの間、上記表示装置上で上記波形と共に上記第１マスクを使用する処理と
を更に具えている。

本発明の概念１７は、上記概念１０による方法であって、
上記第１時間インターバルの間、上記表示装置上に上記波形及び上記第１マスクを表示する処理と、
上記第２時間インターバルの間、上記表示装置上に上記波形及び上記第２マスクを表示する処理と
を更に具えている。

本発明の概念１８は、方法であって、
装置で波形を受ける処理と、
ユーザから第１時間インターバルを受ける処理と、
上記ユーザから第２時間インターバルを受ける処理と、
上記第１時間インターバルの間、上記波形を分析する処理と、
上記第１時間インターバルの間、上記波形に関する第１マスクを生成する処理と、
上記第２時間インターバルの間、上記波形を分析する処理と、
上記第２時間インターバルの間、上記波形に関する第２マスクを生成する処理と、
上記第１マスク、上記第１時間インターバル、上記第２マスク及び上記第２時間インターバルを上記装置のメモリに記憶する処理と
を具えている。

本発明の概念１９は、上記概念１８による方法であって、上記第１時間インターバルの間、上記波形を分析する処理が、トリガ・イベントの発生を待つ処理を含んでいる。

本発明の概念２０は、上記概念１８による方法であって、上記ユーザから上記第１時間インターバルを受ける処理が、
上記ユーザから上記第１時間インターバルを受ける処理と、
所定期間、所定数の取込みデータのセット及び所定トリガ・イベントから構成されるグループの中から上記第１時間インターバルを選択する処理と
を有している。

図１は、オシロスコープにおいて波形取込みデータと共に利用される従来の静的な境界マスクを示す。 図２は、図１の波形取込みデータと共に利用されたダイナミック境界マスクを示す。 図３は、複数のセグメントを有する図２の２つのダイナミック境界マスク内の１つを示す。 図４は、図２及び３に示したようなダイナミック境界マスクを記憶し、利用するための本発明の実施形態によるハードウェア構成を示す。 図５は、本発明の実施形態によるダイナミック境界マスクが、図４のメモリ中にどのように記憶させることができるかを示す。 図６は、本発明の別の実施形態によるダイナミック境界マスクが、図４のメモリ中にどのように記憶させることができるかを示す。 図７Ａは、本発明の実施形態によるダイナミック境界マスクを利用する処理のフローチャートを示す。 図７Ｂは、本発明の実施形態によるダイナミック境界マスクを利用する処理のフローチャートを示す。 図７Ｃは、本発明の実施形態によるダイナミック境界マスクを利用する処理のフローチャートを示す。 図７Ｄは、本発明の実施形態によるダイナミック境界マスクを利用する処理のフローチャートを示す。 図８Ａは、本発明の実施形態による既知の正常な波形からダイナミック境界マスクを生成する処理のフローチャートを示す。 図８Ｂは、本発明の実施形態による既知の正常な波形からダイナミック境界マスクを生成する処理のフローチャートを示す。

図１と対比すると、図２は、ダイナミック境界マスク（本願では単に「マスク」とも呼ぶ：用語「マスク」は、「境界マスク」と同じものを意味する）を示し、これは、図１の複数セット（又は複数フレーム）の波形取込みデータと共に使用される。図２では、同じ取込みデータ１０５及び１１５を用いた同じ波形が示されている。よって、図１での場合と同じく、波形取込みデータ１０５及び１１５は、取り込まれた時点が異なる。しかし、単一の静的境界マスクを用いる代わりに、異なる境界マスク２０５及び２１０が取込みデータ１０５及び１１５と共に使用されている。例えば、境界マスク２０５は、おおよそ取込みデータ１０５に追従し、境界マスク２１０は、おおよそ取込みデータ１１５に追従している。これは、もし仮に取込みデータ１０５中に周波数１２０でピークがあれば、そのピーク波形が境界マスク２０５の境界を突破する（violate：違反する）であろうから、そのピークは異常として検出されるであろうことを意味する。同様に、もし仮に取込みデータ１１５中に周波数１１０でピークがあれば、そのピーク波形が境界マスク２１０の境界を突破する（違反する）であろうから、そのピークは異常として検出されるであろうことを意味する。これは、即ち、これら境界マスクによれば、取り逃す異常がほとんどないことを意味している。

図２は、２つの境界マスク２０５及び２１０を示す。しかし、当然ながら、任意の波形について、任意の個数の境界マスクを利用できる。制約があるとすれば、境界マスクを記憶するのに利用する装置中のメモリ容量による制限があるだけである。境界マスク２０５及び２１０のような境界マスクは、時間に関して予想される波形が既知の場合に最も有用である。重要なことは、任意の波形取込みに関して、どの境界マスクを使用するか、わかっていることである。言い換えれば、波形分析を実行する装置が、いつある境界マスクから別の境界マスクへと移行するのか、決定できることが重要である。従って、境界マスク２０５及び２１０は、時間に関して予期される波形がわからないランダムな波形を分析する場合には、必ずしも有用ではない。

図２では、各取込みデータと共に使用される境界マスクを、１つの切れ目のない形状として示しているが、個々の境界マスクは、複数のセグメントを有していても良い。例えば、図３は、図２の２つのダイナミック境界マスクの内の１つの変形例を示しており、これは、複数のセグメントを有している。図３では、境界マスクが２つのセグメント、セグメント２０５ａとセグメント２０５ｂとを有している。このように、波形取込みデータ１０５のような取込みデータに複数の境界を適用できる。図３では、１つの境界マスク中に２つのセグメント２０５ａ及び２０５ｂだけがある場合を示すが、１つの境界マスクが任意の個数のセグメントを有していても良く、例えば、７個のセグメントがあっても良い。更には、セグメント２０５ａ及び２０５ｂには直角の角（つまり、９０度の角）があり、また、その外形の辺は直線で、波形の水平及び垂直軸と平行であるが、セグメントには、グラフの水平及び垂直軸と平行でない線や曲線があっても良く、また、角は直角でなくても良い。以下における用語「境界マスク」は、任意の個数のセグメントを有する境界マスクを意図するものとする。

図４は、図２及び３に示したダイナミック境界マスクを記憶し、利用する本発明の実施形態によるハードウェア構成を示す。図４に示すハードウェア構成は、種々の装置で可能であるが、例えば、オシロスコープなどの試験測定装置といった所望の任意の装置又はシステムの一部分としても良い。図４では、アナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）４０５は、被測定入力信号の波形を取込む（つまり、波形の取込みデータを発生する）ことができ、取込みデータはメモリ４１０に記憶される。ラスタライザ４１５は、メモリ４１０の波形取込みデータにアクセスし、これを表示装置４２０上で表示させることができる。表示装置４２０は、任意の形式の表示装置で良く、図４に示す他の構成要素を含む装置内に組み入れても良い。

ラスタライザ４１５は、プロセッサ４２５からの制御信号（命令）も受ける。プロセッサ４２５は、特定の波形取込みデータについて、どの境界マスクを使用するかに関してラスタライザ４１５に指示する機能を果たす。メモリ４１０は、境界マスクも記憶していて良く、ラスタライザ４１５がメモリ４１０にアクセスしても良い。本発明の１つの実施形態では、プロセッサ４２５が、各取込みデータに関して使用する境界マスクを特定するための制御信号をラスタライザ４１５に送信する。しかし、本発明の別の実施形態では、プロセッサ４２５が、いつ境界マスクを変更すべきかを判断し、新しい境界マスクをロードすべきときにだけラスタライザ４１５に制御信号を送信する。そのために、プロセッサ４２５は、境界マスクを変更する充分な「時間（又は期間）」が経過した時点を判断するのにタイマ４３０を使用しても良い。

上述では、単語「時間（又は期間）」を鍵括弧（「」）で囲っているが、これは、単に時間の間隔（インターバル）だけを意味する（例えば、１秒の１０分の２など）と解釈すべきでないというのが理由である。本発明の実施形態では、「時間（又は期間）」が境界マスクの変更時点間の複数セット（又は複数フレーム）の取込みデータに関する期間を意味することもあるし、境界マスク変更前に生じるトリガ・イベント待ち状態の期間を意味することもある。

図５は、本発明の実施形態により、図４のメモリにダイナミック境界マスクをどのように記憶できるか（データ構造）を示す。図５は、メモリ４１０が、３つの境界マスク（のデータ）５０５、５１０及び５１５を有し、それぞれが時間インターバル５２０、５２５及び５３０と関連していることを示す。境界マスク５０５は、図２の境界マスク２０５に関する座標を記憶し、境界マスク５１５は、図２の境界マスク２１５に関する座標を記憶している（境界マスク５１０は、図２では示されていない）。

時間インターバルは、各境界マスクに対応し、その境界マスクが使用される「時間（又は期間）」の長さを特定する。例えば、時間インターバル５２０は、境界マスク５０５が０．２秒の間使用されることを特定しており、時間インターバル５２５は、境界マスク５１０が５セット（５フレーム）の波形取込みデータの間使用されることを特定しており、時間インターバル５３０は、境界マスク５１５がトリガ・イベント（ＴＥ）が生じるまで使用されることを特定している。図４のプロセッサ４２５は、トリガ・イベントが発生するのを監視でき、トリガ・イベントが発生した場合に、ラスタライザ４１５に次の境界マスクをロードするように通知する。

図５に戻ると、メモリ４１０は、各境界マスクに関する識別子（Identifier）も記憶できる。例えば、境界マスク５０５は識別子Ｍ１を有し、境界マスク５１０は識別子Ｍ２を有し、境界マスク５１５は識別子Ｍ３を有する。識別子を利用することで、図４のプロセッサ４２５は、ラスタライザ４１５に対して、どの境界マスクをロードするかを指定できる。これに代えて、境界マスクをそのロードされる順番でメモリ４１０中に記憶しても良く、これによれば、図４のラスタライザ４１５は、メモリ４１０中の第１境界マスクから始まる順番で、境界マスクを単純に順次ロードすれば良い。つまり、プロセッサ４２５は、メモリ４１０から次の境界マスクをロードし、その境界マスクをラスタライザ４１５へ送信できる。

図５に戻ると、メモリ４１０は、初期トリガ・イベント５３５を記憶しても良い。初期トリガ・イベント５３５は、いつ境界マスクを使用し始めるかを示すイベントを特定する。例えば、波形は周期的な形状を有しているかもしれないが、その取込みデータは、波形の周期の任意の時点で開始し得る。もし仮に境界マスクが第１取込みデータで使用が開始されると、その境界マスクは、波形取込みデータに対して適切に使用されないかもしれない。トリガ・イベントが発生するまで待つことによって、システムは、波形取込みデータに境界マスクを確実に適切に同期させることができる。初期トリガ・イベントの例としては、プロセッサ４２５は、周波数１１０におけるピーク（図２参照）を監視し、その後に、プロセッサ４２５がラスタライザ４１５に境界マスクのロードを開始するように制御信号を送信しても良い。

まだ説明していないこととしては、最後の境界マスクが使用された後にシステムは何をすべきかということである。例えば、図５に戻って、境界マスク５０５、５１０及び５１５が、これら境界マスクがロードされるべき順番であると仮定してみよう。境界マスク５１５がラスタライザ４１５にロードされ、時間インターバル５３０が終了したら、何を行うべきであろうか？ 何を行うかに関しては、いくつか可能なことがある。本発明の１つの実施形態では、最後の境界マスクに関するトリガ・イベントが発生した後、ラスタライザ４１５は、波形取込みデータに関連する境界マスクの使用を停止する。この実施形態は、例えば、波形に予期された既知の持続期間があって、その後に更なる波形取込みが予期されていない場合に利用できる。本発明の別の実施形態では、第１境界マスクが再度ロードされ、これに対応する時間インターバルの間利用されるようにしても良い。この実施形態は、例えば、波形が予期される期間において繰り返される場合に利用できる。本発明の更に別の実施形態では、メモリ４１０が最終トリガ・イベント（図示せず）を記憶しても良い。この場合、最終トリガ・イベントが発生するまで、境界マスクを繰り返し使用するが、最終トリガ・イベントが発生した後は、ラスタライザ４１５は、境界マスクの使用を停止するようにしても良い。本発明の更に別の実施形態では、最後の境界マスクの使用が終了したら、装置が初期トリガ・イベントを待つようにしても良い。この実施形態は、部品の試験で使用しても良く、例えば、最後の境界マスクの使用が終了したとき、被試験部品を試験測定装置から外し、新しい部品を装置の試験位置にセットしても良い。続いて、試験測定装置は、初期トリガ・イベントが発生するのを待って、ダイナミック境界マスクの使用を開始する。

図５は、図４のメモリに図２のダイナミック境界マスクをどのように記憶しているかを示していた。このとき、図２の境界マスクは、上述のように、セグメントが１つだけである。一方、図６では、本発明の実施形態に従って、図３に示す境界マスクのように、複数のセグメントを有するダイナミック境界マスクを、図４のメモリ中にどのように記憶できるか（データ構造）を示す。図６では、境界マスク６０５、６１０及び６１５が、これら境界マスク自身の座標を含んでいないが、代わりに、境界マスクを構成するセグメントの識別子を含んでいる。例えば、境界マスク６０５は、セグメント６２０及び６２５を含み、境界マスク６１０は、セグメント６３０及び６２５を含み、そして、境界マスク６１５は、セグメント６３５及び６２５を含む。図６では、３つの境界マスク全てがそれぞれ２つのセグメントを含むものを示すが、当然ながら、境界マスクは任意の個数のセグメントを含んでいても良く、１つの境界マスクに２つのセグメントというのは、単に説明の都合に過ぎない。この実施形態でも、プロセッサ４２５は、境界マスクの識別子（Identifier）を用いてラスタライザ４１５に指示を出し、ラスタライザ４１５は、全てのセグメントを含む境界マスクをメモリ４１０からロードできる。

まだ説明していないこととして、最初に、どのようにして境界マスク（その複数のセグメントも含む）をメモリ４１０に記憶するか、がある。もちろん、ユーザが手作業で境界マスクと、これに関連する時間インターバルを定義し、次にこれをメモリ４１０にロードする方法もある。しかし、境界マスクを自動的に生成することも可能である。例えば、試験を開始する前に、正常とわかっている（つまり、異常がないとわかっている）波形を試験測定装置に予め入力しても良い。そして、ユーザが使用する時間インターバルを入力しても良いし、装置が波形取込みデータを調べて適切な時間インターバルを決定しても良い。また、装置は、波形取込みデータを調べて、その時間インターバルに対して、波形取込みデータに関しての許容範囲を決定し、この正常とわかっている波形について決定した許容範囲に基いて、境界マスクを自動的に生成しても良い。その後、この生成された境界マスクを装置のメモリに記憶しても良い。

図７Ａ〜７Ｄは、本発明の実施形態によるダイナミック境界マスクを用いる処理のフローチャートを示す。図７Ａのステップ７０３では、初期トリガ・イベントを特定する。ステップ７０６において、装置（又はシステム）は、初期トリガ・イベントが生じるまで待つ。初期トリガ・イベントが発生したら、ステップ７０９において、装置は第１境界マスクを選択する。ステップ７１２において、装置は、メモリから第１境界マスクをロードする。ステップ７１５において、装置は、対応する時間インターバルの間、第１境界マスクを使用する。ステップ７１８において、装置は、この時間インターバルの間、波形取込みデータと第１境界マスクとを表示する。

ステップ７２１（図７Ｂ）において、装置は、波形が第１境界マスクの境界を突破（マスク違反）したかどうかを判断する。もしそうであれば、ステップ７２４において、装置は、波形取込みデータにおける異常な違反をユーザに警告するなどの適切な動作を行う。ステップ７２１において境界マスクの違反があるか否かに関係なく、ステップ７２７では、装置が第１境界マスクに対応する時間インターバルが経過したか否かを判断する。もし経過していないなら、フロー制御はステップ７２１に戻り、別セット（別フレーム）の波形取込みデータに対して第１境界マスクの使用を続ける。しかし、もし第１時間インターバルが終了したら、ステップ７３０において、第２境界マスクが選択され、続いて、ステップ７３３において、第２境界マスクがメモリからロードされる。

ステップ７３６（図７Ｃ）では、装置は、対応する第２時間インターバルの間、第２境界マスクを使用する。ステップ７３９では、装置は、第２時間インターバルの間、波形取込みデータと第２境界マスクを表示する。ステップ７４２では、装置は、波形が第２境界マスクの境界に違反（violate）したか否か判断する。もしそうであれば、ステップ７４５において、装置は、波形取込みデータにおける異常な違反をユーザに警告するなどの適切な動作を行う。ステップ７４２において第２境界マスクの違反があるか否かに関係なく、ステップ７４８では、装置が第２境界マスクに対応する第２時間インターバルが経過したか否かを判断する。もし経過していないなら、フロー制御はステップ７４２に戻り、別セットの新たな波形取込みデータに対して第２境界マスクの使用を続ける。

もし第２時間インターバルが終了したら、ステップ７５１（図７Ｄ）において、第３境界マスクが選択され、続いて、ステップ７５４において、第３境界マスクがメモリからロードされる。ステップ７５７では、装置は、対応する第３時間インターバルの間、第３境界マスクを使用する。ステップ７６０において、装置は、第３時間インターバルの間、波形取込みデータと第３境界マスクを表示する。ステップ７６３において、装置は、第３境界マスクの境界に違反したか否か判断する。もしそうであれば、ステップ７６６において、装置は、波形取込みデータにおける異常な違反をユーザに警告するなどの適切な動作を行う。ステップ７６３において第３境界マスクの違反があるか否かに関係なく、ステップ７６９では、装置が第３境界マスクに対応する第３時間インターバルが経過したか否かを判断する。もし経過していないなら、フロー制御はステップ７６３に戻り、別セットの新たな波形取込みデータに対して第３境界マスクの使用を続ける。

第３時間インターバルが終了した場合には、いくつかのオプション（選択肢）がある。１つの選択肢は、第３時間インターバルが終了した後は、単純に処理を終了にするもので、残りの取込みデータの全てについて、境界マスク分析を行わない。別の選択肢としては、フロー制御をステップ７０９（図７Ａ）に戻し、第１境界マスクを使って境界マスク分析を再開するものがある。これらのオプションを組み合わせることも可能で、例えば、先の３つの境界マスクを何回か繰り返して使用し、その後に境界マスク分析を終了させても良い。いつ境界マスク分析を終わらせるかも、上述のように、トリガ・イベントに従うようにしても良い。

図７Ａ〜７Ｄは、３つの境界マスクを用いた動作を説明しているが、これは、本発明をこうした実施形態に限定しようと意図するものではない。即ち、本発明の実施形態では、任意の個数のダイナミック境界マスクを用いるようにしても良い。図７Ａ〜７Ｄにおける３つの境界マスクの使用は、単に説明の都合に過ぎない。

上述のように、本発明の実施形態は、正常とわかっている波形からの境界マスクの自動生成をサポートしている。図８Ａ〜８Ｂは、既知の正常な波形からダイナミック境界マスクを生成する処理のフローチャートを示す。ステップ８０５では、トリガ・イベントが特定される。このトリガ・イベントは、波形の繰り返し形状の前に生じるトリガ・イベントとしても良い。このトリガ・イベントを特定する処理は、手作業か又は自動のどちらでも可能である。即ち、ユーザが、どのようなトリガ・イベントとするかを手作業で定義しても良いし、装置が波形取込みデータを調べて、波形の繰り返し形状の前に生じるトリガ・イベントを自動的に特定しても良い。ステップ８１０では、装置は、正常とわかっている波形を受ける。ステップ８１５では、装置が上記トリガ・イベントが生じるの待つ。このトリガ・イベントが生じ次第、ステップ８２０では、装置が時間インターバルを、例えば、ユーザから時間インターバルを受けることよって、決定する。ステップ８２５では、装置が、検討すべき時間インターバルがまだ他にもあるかどうか判断する。もしなければ、処理は終了する。

そうではなくて、もしまだ検討すべき時間インターバルがあれば、ステップ８３０（図８Ｂ）で、装置は次の検討すべき時間インターバルを選択する。ステップ８３５では、装置が、その時間インターバルにかかる波形を分析する。ステップ８４０では、装置が、その時間インターバルにかかる波形についての境界マスクを生成する。ステップ８４５では、装置が、生成された境界マスクと、関連する時間インターバルとをメモリに記憶する。フロー制御は、ステップ８２５（図８Ａ）に戻り、別の新たな時間インターバルを検討する。

なお、上述のフローチャートは、本発明の実施形態としてあり得るものを提示したに過ぎず、本発明の実施形態は、これらフローチャートで説明したものに限定されない。本発明の実施形態の原理を損なうことなく、いくつかのステップを省略したり、これらステップの順番を入れ替えても良い。例えば、図８Ａのステップ８０５において、もし装置が自動的に初期トリガ・イベントを特定する機能を担当している場合には、装置は、それよりも前に波形を受けている必要があるので、ステップ８１０がステップ８０５よりも前に置かれる必要がある。

以下の説明は、本発明の実施に適した装置又はマシーン（単数又は複数）の手短な概略の記述の提供を意図するものであり、この装置又はマシーンにおいて、本発明のいくつかの側面を実現できる。典型的には、マシーン（単数又は複数）は、システム・バスを含み、これに、プロセッサ、メモリ、例えば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、又は他の状態保持メディア、記憶装置、ビデオ・インターフェース、そして、入力／出力インターフェース・ポートが取り付けられる。マシーン（単数又は複数）は、少なくとも一部分は、キーボード、マウスなどの従来の入力デバイスからの入力によって、制御されても良く、加えて、別のマシーンから受けた指示、バーチャル・リアリティ（ＶＲ）環境を用いるインタラクティブな処理、生体フィードバック、又は、他の入力信号によって制御されても良い。本願において、用語「マシーン（機械）」は、単一のマシーン、１つのバーチャル・マシーン、通信可能に結合された複数マシーン又は複数バーチャル・マシーンのシステム、又は、一緒に動作する複数デバイスを広く包含するよう意図している。典型的なマシーンは、パソコン、ワークステーション、サーバ、ポータブル・コンピュータ、ハンドヘルド・デバイス、電話、タブレットなどのようコンピューティング・デバイスに加えて、例えば、自動車、電話、タクシーなどの私有又は公共の輸送機関のような輸送装置を含んでいる。

マシーンは、プログラマブル又はノン・プログラマブル・ロジック・デバイス又はアレー（ＦＰＧＡなど）、ＡＳＩＣ、組込み型コンピュータ、スマート・カードなどのような組込み型コントローラ（embedded controller）でも良い。マシーンは、ネットワーク・インターフェース、モデム、他の通信手段など、１つ以上のコネクションを用いて１つ以上の遠隔装置に接続されても良い。複数のマシーンは、イントラネット、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどのような物理的又は論理的なネットワークにより、相互接続されていても良い。当業者であれば、ネットワーク通信には、無線周波数（ＲＦ）、衛星、マイクロ波、IEEE810.11、Bluetooth（登録商標）、光通信、赤外線通信、ケーブル、レーザなどといった、有線又は無線の短距離、長距離のキャリアやプロトコルを用いて良いことが理解できよう。

発明の概念の実施形態は、マシーンがアクセスしたときに、マシーンがタスクを実行するか、又は、抽象データ形式又は低レベルのハードウェア状況を定義するという結果が得られる機能、手続、データ構造、アプリケーション・プログラムなどを含む関連データを参照するか又は連動して記述されても良い。関連データは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの揮発性及び／又は不揮発性メモリ、又は、他の記憶デバイス及びそれらに関連する記憶媒体で、ハード・ドライブ、フレキシブル・ディスク（ＦＤ）、オプティカル・ストレージ、テープ、フラッシュ・メモリ、メモリ・スティック、デジタル・ビデオ・ディスク、生体ストレージなどに記憶しても良い。関連データは、パケット、シリアル・データ、パラレル・データ、伝播信号などの形式の物理的及び／又は論理ネットワークを含む伝送環境を通して送ることができ、圧縮又は暗号フォーマットで利用されても良い。関連データは、分散型環境で利用され、マシーンがアクセスするローカル又は遠隔な場所に蓄積されても良い。

図示した実施形態を参照しながら本発明の原理を説明してきたが、こうした原理から離れることなく、図示した実施形態の構成や詳細を変更したり、望ましい形態に組み合わせても良いことが理解できよう。先の説明では、特定の実施形態に絞って説明しているが、別の構成も考えられる。特に、「本発明の実施形態によると」といった表現を本願では用いているが、こうした言い回しは、大まかに言って実施形態として可能であることを述べているに過ぎず、特定の実施形態の構成に限定することを意味するものではない。本願で用いているように、こうした用語は、別の実施形態に組み合わせ可能な同じ又は異なる実施形態を言及していると考えても良い。

１０５ 波形取込みデータ
１１０ 第１周波数
１１５ 波形取込みデータ
１２０ 第２周波数
２０５ 境界マスク
２０５ａ 境界マスクのセグメント
２０５ｂ 境界マスクのセグメント
２１０ 境界マスク
４０５ ＡＤＣ
４１０ メモリ
４１５ ラスタライザ
４２０ 表示装置
４２５ プロセッサ
４３０ タイマ
５０５ 境界マスクのデータ
５１０ 境界マスクのデータ
５１５ 境界マスクのデータ
５２０ 時間インターバルのデータ
５２５ 時間インターバルのデータ
５３０ 時間インターバルのデータ
５３５ 初期トリガ・イベントのデータ
６０５ 境界マスクのデータ
６１０ 境界マスクのデータ
６１５ 境界マスクのデータ
６２０ セグメントのデータ
６２５ セグメントのデータ
６３０ セグメントのデータ
６３５ セグメントのデータ

Claims (3)

1. 被測定波形を受けてデジタル化するアナログ・デジタル・コンバータと、
   デジタル化波形の取込みデータと、複数の時間インターバルに夫々関連する複数のマスクとを記憶するメモリと、
   上記デジタル化波形の上記取込みデータを表示装置上で描画するラスタライザと、
   プロセッサと
   を具え、
   複数の上記マスクの夫々は、特性が時間と共に変化することが既知の上記被測定波形の正常な波形に基づいて、上記特性の時間変化に応じた複数の上記時間インターバル夫々について最適化したマスクであり、
   上記プロセッサは、
   上記メモリに記憶された複数の上記マスクから、上記デジタル化波形の上記取込みデータに異常があるか判断するための第１マスクを選択し、
   上記第１マスクと関連する第１時間インターバルがいつ終了したかを決定し、
   上記第１時間インターバルが終了した後に、上記メモリに記憶された複数の上記マスクから、上記デジタル化波形の上記取込みデータに異常があるか判断するための第２マスクを選択し、
   上記第２マスクと関連する第２時間インターバルがいつ終了したかを決定するよう動作する波形分析システム。
2. 特性が時間と共に変化することが既知の被測定波形の正常な波形に基づいて、上記特性の時間変化に応じた複数の時間インターバル夫々について最適化した複数のマスクを記憶する処理と、
   被測定波形に関する第１時間インターバルに関連した第１マスクを複数の上記マスクから選択する処理と、
   上記第１時間インターバルの間、表示装置上で上記被測定波形に異常があるか判断するために上記第１マスクを使用する処理と、
   上記第１時間インターバルが終了した後、上記被測定波形に関する第２時間インターバルに関連した第２マスクを複数の上記マスクから選択する処理と、
   上記第２時間インターバルの間、上記表示装置上で上記被測定波形に異常があるか判断するために上記第２マスクを使用する処理と
   を具える波形分析方法。
3. 複数の上記時間インターバル夫々について最適化した複数の上記マスクを記憶する処理が、
   装置で特性が時間と共に変化することが既知の被測定波形の正常な波形を受ける処理と、
   ユーザから第１時間インターバルを受ける処理と、
   上記ユーザから第２時間インターバルを受ける処理と、
   上記第１時間インターバルの間、上記正常な波形を分析する処理と、
   上記第１時間インターバルの間、上記正常な波形に関する第１マスクを生成する処理と、
   上記第２時間インターバルの間、上記正常な波形を分析する処理と、
   上記第２時間インターバルの間、上記正常な波形に関する第２マスクを生成する処理と、
   上記第１マスク、上記第１時間インターバル、上記第２マスク及び上記第２時間インターバルを上記装置のメモリに記憶する処理と
   を具える請求項２の波形分析方法。

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