JPH083498B2 - オシロスコープ操作支援装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車機器の整備，点検などに使用
するオシロスコープの操作支援装置に係り、特に電気等
の専門知識などが余りなくても、オシロスコープを容易
にかつ正確に操作することのできるオシロスコープ操作
支援装置に関する。

〔従来の技術〕

オシロスコープを使用して各種の信号を計測する場
合、事前に関連する多くのつまみ群（スイツチ群）を所
定の位置に合わせる必要がある。また波形をオシロスコ
ープの管面に映して、波形の波高値や周波数などの情報
を正しく得るには、ある程度の電気的な専門知識が必要
である。

一方、最近の自動車機器はマイクロコンピユータなど
を搭載した電子化が進み、自動車の整備、点検にはオシ
ロスコープが必要不可欠な計測機器となつてきている。

しかし、現在の自動車整備業界ではオシロスコープを
自由自在に使用し得る操作者が少なく、そのためにオシ
ロスコープの操作を支援するオシロスコープ操作支援装
置の出現が強く望まれている。

オシロスコープの操作工程を軽減するため、特開昭59
−148876号公報に記載されているような提案がある。こ
の発明は、オシロスコープにおける任意数の垂直入力チ
ヤンネルの偏光感度を全て利得マツチング・プロセスに
よつて自動的に正規化し、それによつて正確な波形振幅
測定を可能にすることが開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前述の提案は、オシロスコープが有している多
数のつまみ群のうち垂直軸つまみ１つに関する工数の低
減であり、操作者の操作工数全体からみた場合、依然と
して管面の輝度、焦点の調整、トリガ関連つまみの操
作、チヤンネル選択関連つまみの操作、スケールの校正
操作、プローブマツチング、他の初期設定の操作は行わ
なければならず、従つて工数の大巾な低減になるもので
はない。また、あくまでもオシロスコープ内蔵方式であ
るから当該機器のみでの機能であつて、汎用性に欠ける
などの問題がある。

本発明の目的は、市販のオシロスコープのどの機器で
も、その予備知識なしで容易にかつ正しくオシロスコー
プが使用できるオシロスコープ操作支援装置を提供する
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明は、 オシロスコープとは別体で、信号線を介して前記オシ
ロスコープと接続されてオシロスコープの操作動作を支
援するオシロスコープ操作支援装置であって、 測定信号を入力するプローブと、 そのプローブからの測定信号のピーク値をホールドす
るピークホールド回路と、 前記プローブからの測定信号の交流成分を検出する交
流成分検出回路と、 オシロスコープの操作手順を表示するオペレータガイ
ド表示器と、 そのオペレータガイド表示器に表示された内容に対し
てオペレータが応答信号を入力する確認信号入力手段
と、 前記ピークホールド回路、交流成分検出回路、オペレ
ータガイド表示器ならびに確認信号入力手段の各動作を
制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするものである。

〔作用〕

オシロスコープは高精度の計測装置であるため設定つ
まみ類が非常に多く、自動車機器などの被計測機器から
の信号の測定までには、初期操作や校正操作などを経な
ければならない。また、計測時は入力信号の状態により
常に最適波形で観測できるように所定のつまみ類を操作
しなければならない。

本発明に係るオシロスコープ操作支援装置はオシロス
コープと組合せ、前述のような一連の操作手順を表示器
に表示して、操作者にその操作内容を指定する。

それによつて操作者は、オシロスコープで観測する信
号波形を迅速にかつ正しく計測することができる。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を図面とともに説明する。第１
図はオシロスコープとそれの操作支援装置の正面図、第
２図は実施例に係るオシロスコープの概略構成図、第３
図、第５図、第７図ならびに第９図はそのオシロスコー
プ操作支援装置の処理動作を説明するためのフローチヤ
ート、第４図、第６図ならびに第８図はそのオシロスコ
ープ操作支援装置の表示例を示す図である。

まず第１図ならびに第２図を用いて、オシロスコープ
ならびにオシロスコープ操作支援装置の概略構成につい
て説明する。

１は本発明の実施例に係るオシロスコープ操作支援装
置で、市販のオシロスコープ10と組合せて機能するもの
である。２は例えばCRTデイスプレーなどのオペレータ
ガイド表示器、３〜６はスイツチ群で、３がリセツトス
イツチ、４はテスト番号をセツトするためのセツトスイ
ツチ、５は表示された指示に対しての応答信号を出すた
めのOKスイツチ、６は電源スイツチ、７は校正用信号発
生端、８はオシロスコープ操作支援装置１に信号を入力
するための分岐信号線である。

10は自動車機器の計測を行うためのオシロスコープ、
11は管面、12は管面11上の輝線調整つまみ、13は輝線の
焦点調整つまみ、14は電源スイツチ、15は自動車機器か
らの計測信号を導入するCH1用の信号プローブ、16はCH2
用の信号プローブ、17〜19はトリガ関連のつまみで、17
は管面11での信号表示開始点を固定、調整するためのト
リガレベル調整つまみ、18は内部トリガと外部トリガを
選択するためのトリガソース切換スイツチ、19はオー
ト，ノーマル等のトリガモードを切換るためのモード切
換スイツチである。

20,21は時間軸（水平軸）関連のつまみで、20は時間
軸設定つまみ、21は時間軸の位置を調整する時間軸位置
調整つまみである。

23は１チヤンネルまたは２チヤンネル表示を選択する
ための表示モード設定スイツチ、24、27は電圧軸（垂
直）設定つまみ、25、28はAC−GND−DCの結合方式を選
ぶ入力結合方式設定つまみ、26は管面11の電圧軸の位置
を調整するための電圧軸位置調整つまみである。

自動車機器からの計測信号をCHIとCH2の２つのチヤン
ネルに取り込み可能なオシロスコープ10にあつては、CH
1側はCH1用信号プローブ15、電圧軸設定つまみ24、入力
結合方式設定つまみ25ならびに電圧軸位置調整つまみ26
を有している。一方、CH2側は、CH2用信号プローブ16、
電圧軸位置調整つまみ29、電圧軸設定つまみ27ならびに
入力結合方式設定つまみ28を有している。また、前述の
表示モード設定スイツチ23により管面11への表示チヤネ
ルを選択することができるようになつている。

次にオシロスコープ操作支援装置の内部構成について
第２図を用いて説明する。

CH1用信号プローブ15から入力された計測信号は、ピ
ークホールド回路50,A/D変換器56,交流成分検出回路51
およびスイツチ55などを介してオシロスコープ10のCH1
端に入力される。

前記ピークホールド回路50の出力端はA/D変換器56の
一方の入力端に、交流成分検出回路51の出力端はマイク
ロコンピユータ（MPU）70の入力端にそれぞれ接続され
ている。前述のスイツチ55の切換動作はMPU70によつて
制御され、D/A変換器57の出力端をオシロスコープ10のC
H1入力端に接続することができる。

CH2用プローブ16から入力された計測信号は、ピーク
ホールド回路60,交流成分検出回路61,スイツチ65,D/A変
換器67などを介してMPU70のCH2端に入力される。

MPU70はROM77,RAM78ならびに前記オペレータガイド表
示器２などともデータバスを介して接続されている。ま
た、MPU70から出力されたシステムクロツク信号は分周
回路90に入力され、ここで分周されたく形波は校正端７
に出力される。さらにまたMPU70には、リセツトスイツ
チ3,セツトスイツチ4,OKスイツチ５からの信号が入力さ
れるようになつている。

以上の構成の装置において、次に動作内容について説
明する。

オシロスコープ操作支援装置１は、次のような機能を
有している。

（１）初期設定……オシロスコープの初期設定時に操作
つまみの指示とその操作手順を指示する。

（２）校正……オシロスコープの校正操作手順を指示す
る。

（３）信号測定……オシロスコープの信号測定時の操作
内容ならびに操作手順を指示する。

（４）データ・メモリ……入力信号を指定された時間、
メモリにストアし、必要時にオシロスコープの管面に再
表示する。

これら諸機能の制御フローは、予めROM77にプログラ
ムされている。次に具体的な処理動作について第３図と
ともに説明する。

オシロスコープ操作支援装置１の電源スイツチ６（第
１図参照）をONにすると、MPU70ではブログラムが駆動
し、オペレータガイド表示器２には第３図100の内容が
表示される。この例では、 SET No.1＝初期設定 SET No.2＝校正 SET No.3＝測定 SET No.4＝データメモリ となつている。

操作者は、この表示を見てその中から所望の１つの機
能を選択、設定することができる。すなわち、セツトス
イツチ４を押す毎にSET No.が更新されるから、所望のN
o.を選び、OKスイツチ５を押すと選択したメニユの内容
に移れる。この実施例の場合、操作が必要なスイツチに
ついては表示器２上において点滅させて、その旨を指示
するようになつている。すなわち、第３図100の表示枠
内において「２」と「OK?」との部分を点滅させ、操作
者はセツトスイツチ４とOKスイツチ５とを押す必要があ
ることを知らせる。これにより、スイツチの操作も容易
で間違いがない。

次に初期設定の機能について説明する。SETNo.1（初
期設定）を選ぶと101に示す表示内容が数秒間オペレー
タガイド表示器２に表示され、102に移る。トリガ機能
の調整指示102では、オペレータガイド表示器２に 「トリガモード切換スイツチ19をAUTOに、 トリガソース切換スイツチ18をINT.に、 トリガレベル調整つまみ17をプラストリガに、」 のようにそれぞれ設定する指示内容の表示と、同時にOK
?の点滅をする。操作者はこの表示内容を見て、オシロ
スコープ10の操作を行い、指示作業が終了したらOKスイ
ツチ５を押す。

次にオペレータガイド表示器２には、縦軸関連つまみ
設定指示103が表示される。すなわち、 「電圧軸設定つまみ24,27を0.1V/D IVより大に、 入力結合方式設定つまみ25,28をGNDに、 電圧軸位置調整つまみ26,29の調整、表示モード設定
つまみ23をCHOPに、」 それぞれ設定する指示とOKスイツチ５の点滅とを行
う。操作者はこの指示通りの操作を終了させ、OKスイツ
チ５を押す。

次に横軸関連つまみ設定指示104が、オペレータガイ
ド表示器２に表示される。すなわち、時間軸設定つまみ
20の選択と時間軸位置調整つまみ21の調整の指示であ
り、操作者はこの指示通りの操作を行い、OKスイツチ５
を押す。

ついでオシロスコープ管面11の輝度、焦点の調整指示
105が表示部２に表示される。この表示例を第４図に示
す。操作者は第４図の指示に従い、電源スイツチ14をON
にし、約15秒間経過後に輝度調整つまみ12と焦点調整つ
まみ13とを指示に従つた操作をすると、管面11上に輝線
が表われる。

以上の一連の初期設定を行うと、オシロスコープ10の
管面11には必ず輝線が出るようになる。オシロスコープ
10では正しく操作しないと輝線を管面11に出せないスイ
ツチ類が多くあり、オシロスコープ10の使用にあたつて
は確実に輝線を出すことが先ず必須であり、これらの操
作は操作ガイドなしには慣れない操作者にとつては容易
なことではない。

次に校正処理について第５図とともに説明する。第３
図100にて「コウセイ」を選択すると、ルーチン200に移
す。まず、プローブをオシロスコープ操作支援装置１の
校正端７に接続する指示（201）をオペレータガイド表
示器２に表示する。校正端７には15V,100Hzのく形波パ
ルスが出力されており、これは自動車用機器から出力さ
れる信号に類似した信号である。操作者はこの指示に従
い操作し、終了後は初期設定時の一連の操作と同様にOK
スイツチ５を押して次のステツプに進む。

次に202にて電圧、時間軸のキヤリブレーシヨン関連
つまみの操作指示をする。次に203では、縦，横軸のス
ケール値などの設定指示をする。この指示例を第６図に
示す。すなわち、 「入力結合方式設定つまみ25,28をDCに、電圧軸設定
つまみ24,27を0.5VOLTS/DIVに、 時間軸設定つまみ20を10mS/DIVに、つまみ20,24,27の
VALIABLEつまみをCAL.の位置に、」 それぞれ設定する指示内容である。

次に204では、オシロスコープ10の管面11に観測され
る波形を、指示された目標値になるように設定する指示
をする。

以上の一連の操作をすると、入力信号に対するオシロ
スコープ観測波形は正しく校正されることになる。

次に信号測定処理について第７図を用いて説明する。

第３図の100においてSET No＝３を選ぶと、ルーチン3
00に移る。まず、301で測定前のデータチヤネル選択、
トリガ関連つまみ設定指示をし、その準備を行う。MPU7
0は、CH1用信号プローブ15（第２図参照）からの入力信
号のピーク値をピークホールド回路50でホールドさせ、
このデータをA/D変換器56にて読み込み、さらに交流成
分検出回路51でパルス化された信号をMPU70に取り込
み、パルス周期を検出する処理をする。この処理はCH2
についても同様である（302）。次に第７図の303におい
て上記読み込み値をもとにピーク値Vpと縦軸設定つまみ
値、周波数値ｆを横軸設定つまみ値とを計算し、これら
を表示する（304）。次に305、リセツトスイツチ３が押
された場合は処理を終了し、押されない場合は前述のス
テツプ302に戻り、再びステツプ302〜304を繰り返す。
第８図は、前記ステップ304における表示例である。

次にデータメモリ処理について第９図を用いて説明す
る。

第３図の100にてSET No.＝４を選ぶと、ルーチン400
に移る。そしてまず401でCH1,CH2のうちの１チヤネルま
たは２チヤネルを選ぶ。次に402にてデータの取込み時
間を選択させ、起動をかけるとMPU70は403にて設定され
取込み時間中、データ（第２図において、CH1またはCH2
からA/D変換器56を経由して入力される信号）をRAM78に
ストアする。タイムオーバー後は、ストアしたデータを
もとに404にてオシロスコープの時間軸設定つまみ20、
電圧軸設定つまみ24、27などの関連つまみの設定指示を
する。

ついでスイツチ55（65）を切換えて、RAM78にストア
された前記データ群をMPU70からD/A変換器57（67）を通
してオシロスコープ10に導き、管面11に表示させ（40
5）、リセツトスイツチ３が押されるまで表示を持続す
る。

本実施例によれば、初期設定についてはオシロスコー
プの多くのつまみ類を順次良く、正しく操作でき、特に
不慣れな操作者にとつては有効な装置となる。

また校正については、校正後はオシロスコープのつま
み群は信号計測時の設定値に合つて設定されているの
で、特に自動車機器などの信号測定時に有効で、前述と
同様に不慣れな操作者にとつて有効な装置となる。

信号測定については、縦，横軸目盛設定つまみ値が表
示され、信号の測定が迅速性、正確さを増し、初心者か
ら習熟者まで適用可能である。

またデータメモリについては、オシロスコープの表示
波形が保存できる点、不具合時のデータ解析等に非常に
有効である。

〔発明の効果〕

本発明は前述のような構成になつており、専門的知識
のない操作者でもオシロスコープの諸機能を容易に、か
つ正確に使いこなせすことができる。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本発明の実施例を説明するためのもので、第
１図は本発明の一実施例に係るオシロスコープとその操
作支援装置の正面図、第２図はオシロスコープ操作支援
装置の概略構成図、第３図、第５図、第７図ならびに第
９図はオシロスコープ操作支援装置のフローチヤート、
第４図、第６図ならびに第８図はオシロスコープ操作支
援装置の表示例を示す図である。 １……オシロスコープ操作支援装置、２……オペレータ
ガイド表示器、７……校正端、10……オシロスコープ、
15,16……信号プローブ、50,60……ピークホールド回
路。51,61……交流成分検出器、57,67……D/A変換器、7
0……マイクロコンピユータ、77……ROM、78……RAM、9
0……分周回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−45299（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−56866（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−209368（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−188564（ＪＰ，Ａ) Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｖｏｌ．56, Ｎｏ．８，Ａｐｒｉｌ21，1983，ＰＰ. 144−148 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｖｏｌ．54, Ｎｏ．18，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ８，1981, ＰＰ．113−119

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オシロスコープとは別体で、信号線を介し
   て前記オシロスコープと接続されてオシロスコープの操
   作動作を支援するオシロスコープ操作支援装置であっ
   て、 測定信号を入力するプローブと、 そのプローブからの測定信号のピーク値をホールドする
   ピークホールド回路と、 前記プローブからの測定信号の交流成分を検出する交流
   成分検出回路と、 オシロスコープの操作手順を表示するオペレータガイド
   表示器と、 そのオペレータガイド表示器に表示された内容に対して
   オペレータが応答信号を入力する確認信号入力手段と、 前記ピークホールド回路、交流成分検出回路、オペレー
   タガイド表示器ならびに確認信号入力手段の各動作を制
   御する制御手段と を備えたことを特徴とするオシロスコープ操作支援装
   置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第（１）項記載において、
   前記オペレータガイド表示器によって当該オシロスコー
   プの初期設定，校正，計測及びデータ保存の各項目につ
   いての各々の操作手順を所定の順序に従って表示される
   ように構成されていることを特徴とするオシロスコープ
   操作支援装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第（１）項記載において、
   前記確認信号入力手段の操作要求を前記オペレータガイ
   ド表示器に表示させるように構成されていることを特徴
   とするオシロスコープ操作支援装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第（３）項記載において、
   前記操作要求が操作項目の名称で表示されることを特徴
   とするオシロスコープ操作支援装置。