JP6991652B2 - 測定器およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報を表示する表示手段を備える測定器およびその制御方法に関する。

従来、測定器に関する情報を記憶する記憶手段と、測定結果を算出する制御手段と、制御手段により算出された測定結果を表示する表示手段と、を備える測定器が知られている。測定器は、例えばダイヤルゲージやノギス、インジケータ、リニアスケール、マイクロメータ等である。

このような測定器として、例えばスピンドルの先端に設けられる測定子を測定対象物に接触させて測定子の変動から測定対象物の寸法等を測定するダイヤルゲージがある。ダイヤルゲージは、測定子および測定対象物を静止させた状態で接触させているにも関わらず、表示手段に表示される測定結果などの表示値の最小桁の値が変動することがある。具体的には、表示手段は、表示値の最小桁の値について例えば「４」や「５」、「６」等、頻繁に切り替えて表示することがある。このような表示値の最小桁の値の頻繁な切り替わり（ちらつき）が起こると、ダイヤルゲージ（測定器）の使用者は、表示値の最小桁の値が安定しないことから正確な測定結果を読み取ることができず、測定器の信頼性を疑うことがあるという問題がある。

このような問題に対して、例えば特許文献１のデジタル表示式ノギス（測定器）は、本尺およびスライダの相対移動変位量を検出するエンコーダと、エンコーダからの出力信号に基づき表示値を表示するデジタル表示器（表示手段）と、表示値の表示桁および端数桁（非表示桁）を記憶する第１のデータレジスタおよび第２のデータレジスタと、表示値の安定表示方法を実行するための安定表示回路と、を備える。

安定表示回路は、第１のデータレジスタおよび第２のデータレジスタのそれぞれに同一の初期値を設定する第１工程と、エンコーダからの出力信号に基づく表示値の表示桁を第１のデータレジスタに記憶させるとともに、記憶させた表示桁の値と、第２のデータレジスタに記憶されている表示桁の値と、を比較して所定の条件にてオフセット値を選択する第２工程と、選択したオフセット値および第１のデータレジスタに記憶させた表示値を加算し、加算した値を第２のデータレジスタに記憶させるとともに加算した値の表示桁の値をデジタル表示器に表示する第３工程と、を実行する。

安定表示回路は、第２工程および第３工程を繰り返し実行することにより、デジタル表示器に表示される表示値を安定させている。すなわち、デジタル表示式ノギスの安定表示回路は、エンコーダの出力信号に基づく表示値を繰り返し取得し、表示値について安定化方法を実行することでデジタル表示器に表示される表示値の最小桁の値のちらつきを抑制している。

特開昭６３－３０３３９３号公報

しかしながら、このような測定器は、例えばダイヤルゲージにて測定子や測定対象物が動作している際、その動作にともない表示手段に表示される表示値も変動することから、表示値が変動する都度、安定化方法（安定化処理）を実行することとなる。このため、測定器は、安定化処理が追いつかないこと等を原因として表示手段に表示される表示値の更新が遅くなる。したがって、測定器は、応答性が低下するという問題がある。

本発明の目的は、表示手段に表示される表示値のちらつきを抑制するとともに測定器の応答性の向上を図ることができる測定器を提供することである。

本発明の測定器は、測定器に関する情報を記憶する記憶手段と、測定結果を算出する制御手段と、制御手段により算出された測定結果を表示する表示手段と、を備える測定器であって、制御手段は、表示手段に表示される表示値の変化を抑制するフィルタ処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定部と、フィルタ処理判定部にてフィルタ処理を実行すると判定された場合、フィルタ処理を実行するフィルタ処理実行部と、を備えることを特徴とする。

このような本発明によれば、制御手段は、表示値の変化を抑制して安定させる必要があるか否かをフィルタ処理判定部に判定させ、表示値を安定させる必要がある場合、フィルタ処理実行部にフィルタ処理を実行させることで、表示手段に表示される表示値のちらつきを抑制することができる。すなわち、制御手段は、表示値の変化を抑制して安定させる必要がある場合にフィルタ処理を実行するため、フィルタ処理が追いつかないこと等を原因として表示手段に表示される表示値の更新が遅くなることを防止することができる。したがって、測定器は、表示手段に表示される表示値のちらつきを抑制するとともに測定器の応答性の向上を図ることができる。

この際、記憶手段は、表示値を記憶する第１の記憶部と、表示手段に表示された過去の表示値を記憶する第２の記憶部と、を有し、制御手段は、表示値と過去の表示値との偏差を算出する偏差算出部を備え、フィルタ処理判定部は、偏差算出部にて算出された偏差に基づきフィルタ処理を実行するか否かを判定することが好ましい。

このような構成によれば、フィルタ処理判定部は、表示値と過去の表示値に基づきフィルタ処理を実行するか否かを判定することができる。したがって、制御手段は、記憶手段が記憶する情報に基づいて表示手段に表示される表示値に対して適切なタイミングにてフィルタ処理を実行することができる。

この際、制御手段は、表示値を安定させる安定化処理を実行する安定化処理部を備え、表示手段は、安定化処理部により安定化された表示値を表示することが好ましい。

ここで、フィルタ処理とは、例えば数学的な演算として表現できるフィルタである平滑化処理などをいう。平滑化処理とは、例えば移動平均や２項展開係数に従う重みづけのある移動平均や指数平滑フィルタによる処理などである。
これに対して、安定化処理とは、丸め処理やヒステリシス処理のことをいう。丸め処理は、表示手段に表示される表示値をある一定の丸め幅の整数倍の数値に置き換えることであり、ヒステリシス処理は、丸め処理の丸め幅に対してヒステリシスを与える処理のことである。

このような本発明によれば、安定化処理部は、安定化処理により表示値を安定させることができる。したがって、測定器は、表示値の安定性を確保することができる。

この際、フィルタ処理実行部は、フィルタ処理が実行された表示値である平滑化表示値Ｐ'_ｎについて、表示値Ｐ_ｎと、過去の表示値Ｐ_ｎ－１と、０＜α_ｎ＜１を満たす平滑化係数α_ｎと、に基づいて、
Ｐ'_ｎ＝α_ｎ×Ｐ_ｎ＋（１－α_ｎ）×Ｐ_ｎ－１ …（１）
式（１）を用いて算出し、平滑化表示値Ｐ'_ｎを第１の記憶部が記憶する表示値Ｐ_ｎと置き換えて、
Ｐ_ｎ＝Ｐ'_ｎ …（２）
式（２）を満たすように平滑化表示値Ｐ'_ｎを表示値Ｐ_ｎとして第１の記憶部に記憶させることが好ましい。

このような構成によれば、フィルタ処理実行部は、平滑化表示値Ｐ'_ｎについて、表示値Ｐ_ｎと、過去の表示値Ｐ_ｎ－１と、０＜α_ｎ＜１を満たす平滑化係数α_ｎと、に基づいて式（１）を用いて算出することができる。すなわち、フィルタ処理実行部は、簡単な積和演算である式（１）を用いて平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出することができる。したがって、測定器は、フィルタ処理実行部を容易に実装することができる。

また、フィルタ処理実行部は、平滑化表示値Ｐ'_ｎを第１の記憶部が記憶する表示値Ｐ_ｎと置き換えて式（２）を満たすように平滑化表示値Ｐ'_ｎを表示値Ｐ_ｎとして第１の記憶部に記憶させることで、フィルタ処理が実行されなかった場合は表示値Ｐ_ｎについて、フィルタ処理が実行された場合は平滑化表示値Ｐ'_ｎについて、表示値Ｐ_ｎとすることができる。制御手段は、安定化処理部を備えている場合は、フィルタ処理が実行された場合またはフィルタ処理が実行されなかった場合の双方の表示値Ｐ_ｎ（平滑化表示値Ｐ'_ｎ）について安定化処理を実行することができる。

この際、平滑化係数α_ｎは、０より大きい整数β_ｎに基づき、
α_ｎ＝１／２^βｎ …（３）
式（３）を満たすことが好ましい。

このような構成によれば、測定器は、演算能力に制限のある制御手段を用いた場合であっても、フィルタ処理実行部を実装することができる。したがって、測定器は、低コスト化を図りつつ表示値Ｐ_ｎのちらつきを抑制することができる。

この際、平滑化係数α_ｎは、フィルタ処理判定部にてフィルタ処理を実行すると判定された回数ｎについて、ｎ，ｎ＋１の場合はβ_ｎ＝１、ｎ＋２，ｎ＋３の場合はβ_ｎ＝２、ｎ＋４以上の場合はβ_ｎ＝３、とするとき、
α_ｎ＝１／２^βｎ …（３）
式（３）を満たすことが好ましい。

このような構成によれば、平滑化係数α_ｎは、フィルタ処理実行部による平滑化処理の平滑化の強さを段階的に変更することができる。したがって、フィルタ処理実行部は、平滑化表示値Ｐ'_ｎについて収束性を向上させて高分解能化を図ることができる。

この際、偏差算出部は、表示値Ｐ_ｎと、過去の表示値Ｐ_ｎ－１と、に基づいて、
偏差＝｜Ｐ_ｎ－Ｐ_ｎ－１｜ …（４）
式（４）を用いて偏差を算出することが好ましい。

このような構成によれば、測定器は、演算能力に制限のある制御手段を用いた場合であっても、偏差算出部を実装することができる。したがって、測定器は、低コスト化を図りつつ表示値Ｐ_ｎのちらつきを抑制することができる。

この際、偏差算出部は、正の整数ｋと、表示値Ｐ_ｎと、過去の表示値Ｐ_ｎ－１と、に基づいて、
偏差＝ｋ×標準偏差（Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ－１，…，Ｐ_１，Ｐ_０） …（５）
式（５）を用いて偏差を算出することが好ましい。

このような構成によれば、制御手段は、偏差算出部にて算出された偏差に基づいてフィルタ処理判定部にフィルタ処理を実行するか否かを適正に判定させることができる。したがって、制御手段は、表示手段に表示される表示値Ｐ_ｎに対して適切なタイミングにてフィルタ処理をフィルタ処理実行部に実行させることができる。

この際、表示値および過去の表示値は、表示手段に表示される表示桁と、表示桁よりも下位の桁であり表示手段には表示されない非表示桁と、を有し、フィルタ処理実行部は、非表示桁に対してフィルタ処理を実行し、安定化処理部は、非表示桁に対して安定化処理を実行することが好ましい。

このような構成によれば、フィルタ処理実行部や安定化処理部は、フィルタ処理や安定化処理を実行することにより生じる表示値の変動を表示手段に表示することなく処理を実行することができる。したがって、測定器は、表示手段に表示される表示値のちらつきを抑制するとともに測定器の応答性の向上を図ることができる。

本発明の測定器は、測定器に関する情報を記憶する記憶手段と、測定結果を算出する制御手段と、制御手段により算出された測定結果を表示する表示手段と、を備える測定器であって、制御手段は、式（４）を用いて偏差を算出する偏差算出部と、偏差算出部にて算出された偏差に基づきフィルタ処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定部と、平滑化表示値Ｐ'_ｎについて、表示値Ｐ_ｎと、過去の表示値Ｐ_ｎ－１と、０＜α_ｎ＜１を満たすとともに０より大きい整数β_ｎに基づき式（３）を満たす平滑化係数α_ｎと、に基づいて式（１）を用いて算出するフィルタ処理実行部と、を備えることを特徴とする。

このような本発明によれば、測定器は、演算能力に制限のある制御手段を用いた場合であっても、偏差算出部やフィルタ処理実行部を実装することができる。したがって、測定器は、低コスト化を図りつつ表示値Ｐ_ｎのちらつきを抑制することができる。

本発明の測定器は、測定器に関する情報を記憶する記憶手段と、測定結果を算出する制御手段と、制御手段により算出された測定結果を表示する表示手段と、を備える測定器の制御方法であって、記憶手段は、表示値Ｐ_ｎを記憶する第１の記憶部と、表示手段に表示された過去の表示値を記憶する第２の記憶部と、を有し、制御手段は、表示値と過去の表示値との偏差を算出する偏差算出工程と、偏差算出工程にて算出された偏差に基づきフィルタ処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定工程と、フィルタ処理判定工程にてフィルタ処理を実行すると判定された場合、フィルタ処理を実行するフィルタ処理実行工程と、安定化処理を実行する安定化処理工程と、を備え、表示手段は、安定化処理工程による安定化処理にて安定化された表示値を表示することを特徴とする。

このような本発明によれば、測定器は、表示手段に表示される表示値のちらつきを抑制するとともに測定器の応答性の向上を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る測定器を示す正面図 前記測定器の制御手段を示すブロック図 前記測定器の制御方法を示すフローチャート 本発明の第２実施形態に係る測定器の制御手段を示すブロック図 前記測定器の制御方法を示すフローチャート 本発明の第３実施形態に係る測定器の制御手段を示すブロック図 前記測定器の制御方法を示すフローチャート 本発明の表示手段の表示値の変形例を示す図

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る測定器を示す正面図である。
測定器１は、図１に示すように、測定対象物から測定結果を算出するための測定情報を取得する測定手段２と、測定結果を表示する表示手段３と、を備えるダイヤルゲージである。

測定器１は、測定手段２として円盤状の本体部２１と、本体部２１を上下方向に貫通するように設けられたスピンドル２２と、スピンドル２２の先端であり本体部２１とは反対側に設けられた測定子２３と、備える。
表示手段３は、本体部２１の正面の略中央に設けられた液晶パネルである。表示手段３は、測定結果などの表示値Ｐを表示する。なお、表示手段３は、液晶パネルに限らず有機ＥＬ（Electro－Luminescence）や電子ペーパーであってもよい。また、表示手段３は、本体部２１の正面の略中央に設けられていなくてもよく、測定器１と有線や無線で接続された状態にて本体部２１の外部に設けられていてもよい。要するに、表示手段３は、測定結果などの情報を表示することができれば、どのようなものであってもよい。

ここで、実際に表示手段３に表示される表示値Ｐは、例えば図１に示すように「１．２３４５」であるが、後述する制御手段５（図２参照）が算出する測定結果（表示値Ｐ_ｎ）は、実際に表示手段３に表示される表示値Ｐよりも高分解能である。そのため、制御手段５により算出された表示値Ｐ_ｎは、例えば表示手段３には図示されない桁の値も含めた「１．２３４５６」等である。

したがって、表示値Ｐ_ｎは、実際に表示手段３に表示される表示値Ｐ（表示桁Ｐ）と、表示桁Ｐよりも下位の桁であり表示手段３には表示されない非表示桁と、を有する。本実施形態では、表示値Ｐ_ｎの最小桁は、非表示桁における最小桁のことをいい、図１の表示手段３に表示される表示桁Ｐの「１．２３４５」における「５」の右隣りに存在する非表示桁を最小桁とする。
測定器１は、スピンドル２２の測定子２３を図示しない測定対象物に接触させて測定子２３の変動から測定対象物の寸法等を測定する。

図２は、前記測定器の制御手段を示すブロック図である。
測定器１は、図２に示すように、測定器１に関する情報を記憶する記憶手段４と、測定結果を算出する制御手段５と、をさらに備える。
図２に示すように、記憶手段４は、表示手段３に表示される表示値Ｐ_ｎを記憶する第１の記憶部４１と、表示手段３に表示された過去の表示値Ｐ_ｎ－１を記憶する第２の記憶部４２と、を有する。

第１の記憶部４１は、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する表示値Ｐ_ｎを記憶する。
第２の記憶部４２は、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する過去の表示値Ｐ_ｎ－１を記憶する。過去の表示値Ｐ_ｎ－１とは、具体的には、表示値Ｐ_ｎに更新される前に表示手段３に表示されていた表示値Ｐ_ｎの一つ前の過去の表示値Ｐ_ｎ－１（前回の表示値Ｐ_ｎ－１）である。

制御手段５は、偏差を算出する偏差算出部５１と、フィルタ処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定部５２と、フィルタ処理を実行するフィルタ処理実行部５３と、表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを安定させる安定化処理を実行する安定化処理部５４と、を備える。
偏差算出部５１は、第１の記憶部４１に記憶された表示値Ｐ_ｎと第２の記憶部４２に記憶された前回のＰ_ｎ－１とに基づいて偏差を算出する。

フィルタ処理判定部５２は、偏差算出部５１にて算出された偏差に基づきフィルタ処理を実行するか否かを判定する。
ここで、フィルタ処理とは、表示値Ｐ_ｎの変化を抑制して表示桁Ｐを安定させる処理であり、本実施形態では、平滑化処理のことをいう。
フィルタ処理判定部５２にてフィルタ処理である平滑化処理を実行すると判定された場合、フィルタ処理実行部５３は平滑化処理を実行し、平滑化された表示値Ｐ_ｎである平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出する。具体的には、フィルタ処理実行部５３は、表示値Ｐ_ｎにおける非表示桁の最小桁の値に対して平滑化処理を実行し、平滑化された非表示桁を有する平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出する。

フィルタ処理実行部５３は、平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出すると、表示桁Ｐおよび平滑化された非表示桁を有する平滑化表示値Ｐ'_ｎと第１の記憶部４１に記憶された表示桁Ｐおよび非表示桁を有する表示値Ｐ_ｎとを置き換える。フィルタ処理実行部５３は、表示値Ｐ_ｎとして平滑化表示値Ｐ'_ｎを第１の記憶部４１に記憶させる。

安定化処理部５４は、第１の記憶部４１に記憶された表示値Ｐ_ｎについて、表示手段３に表示される表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを安定させる安定化処理を実行する。具体的には、安定化処理部５４は、第１の記憶部４１に記憶された表示値Ｐ_ｎの非表示桁に対して丸め処理およびヒステリシス処理を実行する。そして、表示手段３は、安定化処理部５４により安定化された表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを表示する。

図３は、前記測定器の制御方法を示すフローチャートである。
以下、測定器１の制御方法について、図３を参照して説明する。
測定器１の制御手段５における偏差算出部５１は、先ず、偏差算出工程にて第１の記憶部４１に記憶された表示値Ｐ_ｎおよび第２の記憶部４２に記憶された前回の表示値Ｐ_ｎ－１の偏差を算出する。具体的には、偏差算出部５１は、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する表示値Ｐ_ｎと表示桁Ｐおよび非表示桁を有する前回の表示値Ｐ_ｎ－１とに基づいて式（４）を用いて偏差を算出する（ステップＳＴ０１）。

偏差＝｜Ｐ_ｎ－Ｐ_ｎ－１｜ …（４）

次に、フィルタ処理判定部５２は、偏差算出部５１にて算出された偏差に基づき平滑化処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定工程を実行する。具体的には、フィルタ処理判定部５２は、偏差が表示値Ｐ_ｎの非表示桁の最小桁の分解能より小さいか否かを判定する（ステップＳＴ０２）。
フィルタ処理判定部５２は、偏差が表示値Ｐ_ｎの非表示桁の最小桁の分解能より小さいと判定した場合（ステップＳＴ０２でＹＥＳ）、フィルタ処理実行部５３によるフィルタ処理実行工程を実行する（ステップＳＴ０３）。フィルタ処理判定部５２は、偏差が表示値Ｐ_ｎの非表示桁の最小桁の分解能より大きいと判定した場合（ステップＳＴ０２でＮＯ）、安定化処理部５４による安定化処理工程を実行する（ステップＳＴ０５）。

ステップＳＴ０２でＹＥＳの場合、フィルタ処理実行部５３は、表示値Ｐ_ｎと、前回の表示値Ｐ_ｎ－１と、０＜α_ｎ＜１を満たす平滑化係数α_ｎと、に基づいて、式（１）を用いて平滑化処理が実行された表示値である平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出する（ステップＳＴ０３）。

Ｐ'_ｎ＝α_ｎ×Ｐ_ｎ＋（１－α_ｎ）×Ｐ_ｎ－１ …（１）

この際、平滑化係数α_ｎは、０より大きい整数β_ｎに基づき式（３）を満たすように設定される。

α_ｎ＝１／２^βｎ …（３）

フィルタ処理実行部５３は、平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出すると、平滑化表示値Ｐ'_ｎと第１の記憶部４１に記憶された表示値Ｐ_ｎとを置き換えて、式（２）を満たすように表示値Ｐ_ｎとして平滑化表示値Ｐ'_ｎを第１の記憶部４１に記憶させる表示値記憶工程を実行する（ステップＳＴ０４）。

Ｐ_ｎ＝Ｐ'_ｎ …（２）

ステップＳＴ０２でＮＯの場合または表示値記憶工程（ステップＳＴ０４）の後、安定化処理部５４は、安定化処理にて表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを安定させる安定化処理工程を実行する。具体的には、安定化処理部５４は、第１の記憶部４１に記憶された表示値Ｐ_ｎの非表示桁に対して丸め処理およびヒステリシス処理を実行する（ステップＳＴ０５）。そして、表示手段３は、安定化処理部５４により安定化された表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを表示する（図１参照）。制御手段５は、表示手段３に表示された表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐおよび非表示桁を前回の表示値Ｐ_ｎ－１として第２の記憶部４２に記憶させる。

このような本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏することができる。
（１）制御手段５は、表示手段３に表示される表示値Ｐ_ｎの変化を抑制して表示桁Ｐを安定させる平滑化処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定部５２と、フィルタ処理判定部５２にて平滑化処理を実行すると判定された場合、平滑化処理を実行するフィルタ処理実行部５３と、を備えることで、表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを安定させる必要がある場合に平滑化処理を実行することができる。このため、測定器１は、平滑化処理が追いつかないこと等を原因として表示手段３に表示される表示値Ｐ_ｎの更新が遅くなることを防止することができる。したがって、測定器１は、表示手段３に表示される表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐのちらつきを抑制するとともに測定器１の応答性の向上を図ることができる。

（２）制御手段５は、表示値Ｐ_ｎと前回の表示値Ｐ_ｎ－１との偏差を算出する偏差算出部５１を備え、フィルタ処理判定部５２は、偏差算出部５１にて算出された偏差に基づき平滑化処理を実行するか否かを判定するため、表示値Ｐ_ｎと前回の表示値Ｐ_ｎ－１に基づき平滑化処理を実行するか否かを判定することができる。したがって、制御手段５は、記憶手段４が記憶する情報に基づいて表示手段３に表示される表示値Ｐ_ｎの非表示桁に対して適切なタイミングにて平滑化処理を実行することができる。

（３）制御手段５は、安定化処理である丸め処理およびヒステリシス処理にて表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを安定させる安定化処理部５４を備え、表示手段３は、安定化処理部５４により安定化された表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを表示することができるため、表示値Ｐ_ｎの安定性を確保することができる。
（４）フィルタ処理実行部５３は、平滑化表示値Ｐ'_ｎについて、表示値Ｐ_ｎと、前回の表示値Ｐ_ｎ－１と、０＜α_ｎ＜１を満たす平滑化係数α_ｎと、に基づいて簡単な積和演算である式（１）を用いて平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出することができる。したがって、測定器１は、フィルタ処理実行部５３を容易に実装することができる。

（５）フィルタ処理実行部５３は、平滑化表示値Ｐ'_ｎを第１の記憶部４１が記憶する表示値Ｐ_ｎと置き換えて式（２）を満たすように平滑化表示値Ｐ'_ｎを表示値Ｐ_ｎとして第１の記憶部４１に記憶させることで、平滑化処理が実行されなかった場合は表示値Ｐ_ｎについて、平滑化処理が実行された場合は平滑化表示値Ｐ'_ｎについて、表示値Ｐ_ｎとすることができる。制御手段５は、平滑化処理が実行された場合または平滑化処理が実行されなかった場合の双方の表示値Ｐ_ｎの非表示桁について安定化処理を実行することができる。

（６）平滑化係数α_ｎは、０より大きい整数β_ｎに基づき式（３）を満たすことで、演算能力に制限のある制御手段５を用いた場合であっても、フィルタ処理実行部５３を実装することができる。したがって、測定器１は、低コスト化を図りつつ表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐのちらつきを抑制することができる。
（７）偏差算出部５１は、表示値Ｐ_ｎと、前回の表示値Ｐ_ｎ－１と、に基づいて、式（４）を用いて偏差を算出することで、演算能力に制限のある制御手段５を用いた場合であっても、偏差算出部５１を実装することができる。したがって、測定器１は、低コスト化を図りつつ表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐのちらつきを抑制することができる。

（８）表示値Ｐ_ｎおよび過去の表示値Ｐ_ｎ－１は、表示手段３に表示される表示桁Ｐと、表示桁Ｐよりも下位の桁であり表示手段３には表示されない非表示桁と、を有し、フィルタ処理実行部５３は、非表示桁に対してフィルタ処理を実行し、安定化処理部５４は、非表示桁に対して安定化処理を実行するため、フィルタ処理や安定化処理を実行することにより生じる表示値Ｐ_ｎの変動を表示手段３に表示することなく処理を実行することができる。したがって、測定器１は、表示手段３に表示される表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐのちらつきを抑制するとともに測定器１の応答性の向上を図ることができる。

（９）測定器１は、本発明における偏差算出部５１と、フィルタ処理判定部５２と、フィルタ処理実行部５３と、を備えることで、演算能力に制限のある制御手段５を用いた場合であっても、偏差算出部５１とフィルタ処理実行部５３を実装することができる。したがって、測定器１は、低コスト化を図りつつ表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐのちらつきを抑制することができる。
（１０）制御手段５は、偏差算出工程（ステップＳＴ０１）と、フィルタ処理判定工程（ステップＳＴ０２）と、フィルタ処理実行工程（ステップＳＴ０３）と、安定化処理工程（ステップＳＴ０５）と、を備え、表示手段３は、安定化処理工程（ステップＳＴ０５）により安定化された表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを表示する。これにより、測定器１は、表示手段３に表示される表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐのちらつきを抑制するとともに測定器１の応答性の向上を図ることができる。

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
図４は、本発明の第２実施形態に係る測定器の制御手段を示すブロック図である。
本実施形態の測定器１Ａは、制御手段５Ａを除き、前記第１実施形態の測定器１と略同様の構成を備える。

前記第１実施形態の制御手段５は、図２に示すように、偏差を算出する偏差算出部５１と、フィルタ処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定部５２と、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する表示値Ｐ_ｎと、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する前回の表示値Ｐ_ｎ－１と、０より大きい整数β_ｎに基づく式（３）および０＜α_ｎ＜１を満たす平滑化係数α_ｎと、に基づいて、式（１）を用いて平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出し、表示値記憶工程を実行するフィルタ処理実行部５３と、表示値Ｐ_ｎの非表示桁に対して安定化処理をすることで表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを安定させる安定化処理部５４と、を備えていた。
本実施形態では、制御手段５Ａは、前記第１実施形態のフィルタ処理実行部５３が用いた平滑化係数α_ｎとは異なる平滑化係数α_ｎを用いて平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出するフィルタ処理実行部５３Ａを備える点で、前記第１実施形態と異なる。

図５は、前記測定器の制御方法を示すフローチャートである。
以下、測定器１Ａの制御方法について、図５を参照して説明する。
測定器１Ａにおける制御手段５Ａのフィルタ処理実行部５３Ａは、図５に示すように、ステップＳＴ０２でＹＥＳの場合、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する表示値Ｐ_ｎと、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する前回の表示値Ｐ_ｎ－１と、０＜α_ｎ＜１を満たす平滑化係数α_ｎと、に基づいて、式（１）を用いて平滑化処理が実行された平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出する（ステップＳＴ１３）。

Ｐ'_ｎ＝α_ｎ×Ｐ_ｎ＋（１－α_ｎ）×Ｐ_ｎ－１ …（１）

この際、平滑化係数α_ｎは、フィルタ処理判定部５２にて平滑化処理を実行すると判定された回数ｎについて、ｎ，ｎ＋１の場合はβ_ｎ＝１、ｎ＋２，ｎ＋３の場合はβ_ｎ＝２、ｎ＋４以上の場合はβ_ｎ＝３、とするとき、式（３）を満たすように設定される。

α_ｎ＝１／２^βｎ …（３）

このような本実施形態においても、前記第１実施形態における（１）～（５），（７），（８）と同様の作用、効果を奏することができる他、以下の作用、効果を奏することができる。
（１１）平滑化係数α_ｎは、フィルタ処理判定部にて平滑化処理を実行すると判定された回数ｎについて、ｎ，ｎ＋１の場合はβ_ｎ＝１、ｎ＋２，ｎ＋３の場合はβ_ｎ＝２、ｎ＋４以上の場合はβ_ｎ＝３、とするとき式（３）を満たすことで、フィルタ処理実行部による平滑化処理の平滑化の強さを段階的に変更することができる。したがって、フィルタ処理実行部は、平滑化表示値Ｐ'_ｎについて収束性を向上させて高分解能化を図ることができる。
（１２）制御手段５Ａは、偏差算出工程（ステップＳＴ０１）と、フィルタ処理判定工程（ステップＳＴ０２）と、フィルタ処理実行工程（ステップＳＴ１３）と、安定化処理工程（ステップＳＴ０５）と、を備え、表示手段３は、安定化処理工程（ステップＳＴ０５）により安定化された表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを表示する。これにより、測定器１Ａは、表示手段３に表示される表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐのちらつきを抑制するとともに測定器１Ａの応答性の向上を図ることができる。

〔第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
図６は、本発明の第３実施形態に係る測定器の制御手段を示すブロック図である。
本実施形態の測定器１Ｂは、制御手段５Ｂを除き、前記第１実施形態の測定器１と略同様の構成を備える。

前記第１実施形態の制御手段５は、図２に示すように、式（４）を用いて偏差を算出する偏差算出部５１と、偏差算出部５１にて算出された偏差に基づいて平滑化処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定部５２と、平滑化表示値Ｐ'_ｎを算出し、表示値記憶工程を実行するフィルタ処理実行部５３と、表示値Ｐ_ｎの非表示桁に対して安定化処理を実行し表示桁Ｐを安定させる安定化処理部５４と、を備えていた。
本実施形態では、制御手段５Ｂは、前記第１実施形態の偏差算出部５１が用いた式（４）とは異なる算出方法を用いて偏差を算出する偏差算出部５１Ｂと、偏差算出部５１Ｂにて算出された偏差に基づいて平滑化処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定部５２Ｂと、を備える点で、前記第１実施形態と異なる。

図７は、前記測定器の制御方法を示すフローチャートである。
以下、測定器１Ｂの制御方法について、図７を参照して説明する。
測定器１Ｂにおける制御手段５Ｂの偏差算出部５１Ｂは、図７に示すように、正の整数ｋと、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する表示値Ｐ_ｎと、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する前回の表示値Ｐ_ｎ－１と、に基づいて、式（５）を用いて偏差を算出する（ステップＳＴ２１）。

偏差＝ｋ×標準偏差（Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ－１，…，Ｐ_１，Ｐ_０） …（５）

次に、フィルタ処理判定部５２Ｂは、偏差算出部５１Ｂにて算出された偏差に基づき平滑化処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定工程を実行する。具体的には、フィルタ処理判定部５２Ｂは、偏差が表示値Ｐ_ｎの非表示桁の最小桁の分解能より小さいか否かを判定する（ステップＳＴ２２）。

このような本実施形態においても、前記第１実施形態における（１）～（６），（８）と同様の作用、効果を奏することができる他、以下の作用、効果を奏することができる。
（１３）偏差算出部５１Ｂは、正の整数ｋと、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する表示値Ｐ_ｎと、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する前回の表示値Ｐ_ｎ－１と、に基づいて、式（５）を用いて偏差を算出することで、フィルタ処理判定部５２Ｂに平滑化処理を実行するか否かを適正に判定させることができる。したがって、制御手段５Ｂは、表示値Ｐ_ｎの非表示桁に対して適切なタイミングにて平滑化処理を実行することができる。

（１４）制御手段５Ｂは、偏差算出工程（ステップＳＴ２１）と、フィルタ処理判定工程（ステップＳＴ２２）と、フィルタ処理実行工程（ステップＳＴ０３）と、安定化処理工程（ステップＳＴ０５）と、を備え、表示手段３は、安定化処理工程（ステップＳＴ０５）により安定化された表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐを表示する。これにより、測定器１Ｂは、表示手段３に表示される表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐのちらつきを抑制するとともに測定器１Ｂの応答性の向上を図ることができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、測定器１，１Ａ～１Ｂはダイヤルゲージであったが、ノギスやインジケータ、リニアスケール等であってもよい。また、測定器１，１Ａ～１Ｂは、形式や方式などについて特に限定されるものではなく、測定結果などを表示する表示手段を備えた測定器であれば、その他の測定器などにおいても利用可能である。

前記各実施形態では、制御手段５，５Ａ～５Ｂは、偏差算出部５１，５１Ｂと、安定化処理部５４と、を備えていたが、制御手段は、偏差算出部と、安定化処理部と、を備えていなくてもよい。この場合、フィルタ処理判定部は、例えばセンサ等の値に基づいてフィルタ処理を実行するか否かを判定してもよい。
また、制御手段は、前記各実施形態に記載された偏差算出部や、フィルタ処理判定部、フィルタ処理実行部、安定化処理実行部について任意の組み合わせにて備えていてもよく、どのような組み合わせで制御手段を構成してもよい。要するに、制御手段は、フィルタ処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定部と、フィルタ処理判定部にてフィルタ処理を実行すると判定された場合、フィルタ処理を実行するフィルタ処理実行部と、を備えていればよい。

前記各実施形態では、フィルタ処理実行部５３，５３Ａは、フィルタ処理として平滑化処理を実行していたが、フィルタ処理は、表示値Ｐ_ｎの変化を抑制させる処理を実行することができれば、どのようなフィルタを用いて処理を実行してもよい。
また、前記第１実施形態および前記第３実施形態では、フィルタ処理実行部５３は、０より大きい整数β_ｎに基づき式（３）を満たす平滑化係数α_ｎを用いて平滑化処理を実行し、前記第２実施形態では、フィルタ処理実行部５３Ａは、フィルタ処理判定部５２にて平滑化処理を実行すると判定された回数ｎについて、ｎ，ｎ＋１の場合はβ_ｎ＝１、ｎ＋２，ｎ＋３の場合はβ_ｎ＝２、ｎ＋４以上の場合はβ_ｎ＝３、とするとき式（３）を満たす平滑化係数α_ｎを用いて平滑化処理を実行していたが、フィルタ処理判定部は、平滑化処理においてどのような平滑化係数α_ｎを用いてフィルタ処理を実行してもよい。

前記各実施形態では、記憶手段４の第１の記憶部４１は、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する表示値Ｐ_ｎを記憶し、第２の記憶部４２は、表示桁Ｐおよび非表示桁を有する前回の表示値Ｐ_ｎ－１を記憶していたが、第１の記憶部および第２の記憶部は、表示値Ｐ_ｎの表示桁のみを記憶してもよい。また、記憶手段４の第２の記憶部４２は、前回の表示値Ｐ_ｎ－１を記憶していたが、第２の記憶手段は一つの表示値（前回の表示値Ｐ_ｎ－１）だけではなく、複数の表示値を記憶していてもよい。要するに、第１の記憶部は、表示手段に表示される表示値を記憶し、第２の記憶部は、表示手段に表示された過去の表示値を記憶することができればよい。

前記各実施形態では、表示値Ｐ_ｎおよび過去の表示値Ｐ_ｎ－１は、表示手段３に表示される表示桁Ｐと、表示桁Ｐよりも下位の桁であり表示手段３には表示されない非表示桁と、を有していたが、表示値Ｐ_ｎおよび前回の表示値Ｐ_ｎ－１は、表示桁のみを有し非表示桁を有していなくてもよい。この場合、フィルタ処理実行部や安定化処理部は、表示値Ｐ_ｎや前回の表示値Ｐ_ｎ－１の表示桁の最小桁に対してフィルタ処理や安定化処理を実行すればよい。

また、フィルタ処理実行部５３，５３Ａや安定化処理部５４は、表示値Ｐ_ｎの非表示桁の最小桁に対して平滑化処理や安定化処理を実行していたが、フィルタ処理実行部や安定化処理部は、表示値Ｐ_ｎの任意の桁に対してフィルタ処理や安定化処理を実行してもよい。要するに、フィルタ処理実行部は、表示手段に表示される表示値Ｐ_ｎの変化を抑制するフィルタ処理を実行し、安定化処理部は、表示手段に表示される表示値Ｐ_ｎを安定させる安定化処理を実行することができればよい。

前記各実施形態では、安定化処理部５４は、丸め処理およびヒステリシス処理を実行していたが、安定化処理部は、表示値を安定させる安定化処理を実行することができれば、どのような処理を用いて表示値を安定化させてもよい。
前記第１実施形態および前記第２実施形態では、偏差算出部５１は式（４）を用いて偏差を算出し、前記第３実施形態では、偏差算出部５１Ｂは、式（５）を用いて偏差を算出したが、偏差算出部は、表示値と過去の表示値との偏差を算出することができれば、どのような算出方法にて偏差を算出してもよい。

図８は、本発明の表示手段の表示値の変形例を示す図である。具体的には、図８（Ａ）は、メータ等のインジケータにおける表示手段を示す図であり、図８（Ｂ）は、目盛の増減にて測定結果を表示する測定器における表示手段を示す図である。
前記各実施形態では、表示手段３は、表示値Ｐ_ｎの表示桁Ｐについて具体的な数字にて測定結果を表示していた。測定器１Ｃにおける表示手段３Ｃは、図８（Ａ）に示すように、本発明にて処理された表示値Ｐ_ｎをインジケータの針Ｆ１の動作として表示している点で前記各実施形態と異なる。また、測定器１Ｄにおける表示手段３Ｄは、図８（Ｂ）に示すように、本発明にて処理された表示値Ｐ_ｎを目盛Ｆ２の増減として表示している点で前記各実施形態と異なる。要するに、表示手段は、制御手段により算出された測定結果を表示することができれば、どのような構成であってもよい。

以上のように、本発明は、情報を表示する表示手段を備える測定器およびその制御方法に好適に利用できる。

１，１Ａ～１Ｄ 測定器
２ 測定手段
３，３Ｃ～３Ｄ 表示手段
４ 記憶手段
５ 制御手段
４１ 第１の記憶部
４２ 第２の記憶部
５１，５１Ｂ 偏差算出部
５２，５２Ｂ フィルタ処理判定部
５３，５３Ａ フィルタ処理実行部
５４ 安定化処理部
Ｐ 表示桁
Ｐ_ｎ 表示値
Ｐ_ｎ－１ 前回の表示値（過去の表示値）

Claims (7)

1. 測定器に関する情報を記憶する記憶手段と、測定結果を算出する制御手段と、前記制御手段により算出された前記測定結果を表示する表示手段と、を備える測定器であって、
   前記制御手段は、
   前記表示手段に表示される表示値の変化を抑制するフィルタ処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定部と、
   前記フィルタ処理判定部にて前記フィルタ処理を実行すると判定された場合、前記フィルタ処理を実行するフィルタ処理実行部と、
   前記表示値を安定させる安定化処理を実行する安定化処理部とを備え、
   前記安定化処理は、前記表示値を所定の丸め幅の整数倍の数値に置き換える丸め処理と、前記丸め処理の前記丸め幅に対してヒステリシスを与えるヒステリシス処理とを含み、
   前記表示手段は、前記安定化処理部により安定化された前記表示値を表示し、
   前記記憶手段は、
   前記表示値を記憶する第１の記憶部と、
   前記表示手段に表示された過去の表示値を記憶する第２の記憶部と、を有し、
   前記制御手段は、
   前記表示値と前記過去の表示値との偏差を算出する偏差算出部を備え、
   前記フィルタ処理判定部は、
   前記偏差算出部にて算出された前記偏差に基づき前記フィルタ処理を実行するか否かを判定し、
   前記フィルタ処理実行部は、
   前記フィルタ処理が実行された表示値である平滑化表示値Ｐ' _ｎ について、
   前記表示値Ｐ _ｎ と、前記過去の表示値Ｐ _ｎ－１ と、０＜α _ｎ ＜１を満たす平滑化係数α _ｎ と、に基づいて、
   Ｐ' _ｎ ＝α _ｎ ×Ｐ _ｎ ＋（１－α _ｎ ）×Ｐ _ｎ－１ …（１）
   式（１）を用いて算出し、
   前記平滑化表示値Ｐ' _ｎ を前記第１の記憶部が記憶する前記表示値Ｐ _ｎ と置き換えて、
   Ｐ _ｎ ＝Ｐ' _ｎ …（２）
   式（２）を満たすように前記平滑化表示値Ｐ' _ｎ を前記表示値Ｐ _ｎ として前記第１の記憶部に記憶させることを特徴とする測定器。
2. 請求項１に記載された測定器において、
   前記平滑化係数α_ｎは、０より大きい整数β_ｎに基づき、
   α_ｎ＝１／２^βｎ …（３）
   式（３）を満たすことを特徴とする測定器。
3. 請求項１に記載された測定器において、
   前記平滑化係数α_ｎは、
   前記フィルタ処理判定部にて前記フィルタ処理を実行すると判定された回数ｎについて、
   ｎ，ｎ＋１の場合はβ_ｎ＝１、
   ｎ＋２，ｎ＋３の場合はβ_ｎ＝２、
   ｎ＋４以上の場合はβ_ｎ＝３、とするとき、
   α_ｎ＝１／２^βｎ …（３）
   式（３）を満たすことを特徴とする測定器。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された測定器において、
   前記偏差算出部は、
   前記表示値Ｐ_ｎと、前記過去の表示値Ｐ_ｎ－１と、に基づいて、
   偏差＝｜Ｐ_ｎ－Ｐ_ｎ－１｜ …（４）
   式（４）を用いて前記偏差を算出することを特徴とする測定器。
5. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された測定器において、
   前記偏差算出部は、
   正の整数ｋと、前記表示値Ｐ_ｎと、前記過去の表示値Ｐ_ｎ－１と、に基づいて、
   偏差＝ｋ×標準偏差（Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ－１，…，Ｐ_１，Ｐ_０） …（５）
   式（５）を用いて前記偏差を算出することを特徴とする測定器。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載された測定器において、
   前記表示値および前記過去の表示値は、
   前記表示手段に表示される表示桁と、前記表示桁よりも下位の桁であり前記表示手段には表示されない非表示桁と、を有し、
   前記フィルタ処理実行部は、前記非表示桁に対してフィルタ処理を実行し、
   前記安定化処理部は、前記非表示桁に対して安定化処理を実行することを特徴とする測定器。
7. 測定器に関する情報を記憶する記憶手段と、測定結果を算出する制御手段と、前記制御手段により算出された前記測定結果を表示する表示手段と、を備える測定器の制御方法であって、
   前記記憶手段は、
   前記表示手段に表示される表示値を記憶する第１の記憶部と、
   前記表示手段に表示された過去の表示値を記憶する第２の記憶部と、を有し、
   前記制御手段は、
   前記表示値と前記過去の表示値との偏差を算出する偏差算出工程と、
   前記偏差算出工程にて算出された前記偏差に基づき前記表示手段に表示される表示値の変化を抑制するフィルタ処理を実行するか否かを判定するフィルタ処理判定工程と、
   前記フィルタ処理判定工程にて前記フィルタ処理を実行すると判定された場合、前記フィルタ処理を実行するフィルタ処理実行工程と、
   前記表示値を安定させる安定化処理を実行する安定化処理工程と、を実行し、
   前記フィルタ処理実行工程において、
   前記フィルタ処理が実行された表示値である平滑化表示値Ｐ' _ｎ について、
   前記表示値Ｐ _ｎ と、前記過去の表示値Ｐ _ｎ－１ と、０＜α _ｎ ＜１を満たす平滑化係数α _ｎ と、に基づいて、
   Ｐ' _ｎ ＝α _ｎ ×Ｐ _ｎ ＋（１－α _ｎ ）×Ｐ _ｎ－１ …（１）
   式（１）を用いて算出し、
   前記平滑化表示値Ｐ' _ｎ を前記第１の記憶部が記憶する前記表示値Ｐ _ｎ と置き換えて、
   Ｐ _ｎ ＝Ｐ' _ｎ …（２）
   式（２）を満たすように前記平滑化表示値Ｐ' _ｎ を前記表示値Ｐ _ｎ として前記第１の記憶部に記憶させ、
   前記安定化処理は、前記表示値を所定の丸め幅の整数倍の数値に置き換える丸め処理と、前記丸め処理の前記丸め幅に対してヒステリシスを与えるヒステリシス処理とを含み、
   前記表示手段は、
   前記安定化処理工程による前記安定化処理にて安定化された前記表示値を表示することを特徴とする測定器の制御方法。

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