(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定中に連続的に得られる波形データを一時的に格納するアクイジションメモリと、
前記アクイジションメモリから所定の単位で前記波形データを読み出して、分割波形データファイルとして不揮発性記憶装置に保存するファイル処理部と、
分割波形データファイルが保存される毎に、保存された分割波形データファイルに基づいて、測定途中の波形データの解析に用いる中間付随情報を作成する波形解析処理部と、
を備えたことを特徴とする波形解析装置。
【請求項２】
前記中間付随情報は、
保存された分割波形データファイルに含まれる波形データへのアクセス情報、前記測定の測定条件に関する情報、保存された分割波形データファイルに含まれる波形データの波形表示データのいずれかを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の波形解析装置。
【請求項３】
前記波形解析処理部は、
前記測定完了前に、波形データの解析要求を受け付けると、前記中間付随情報を参照して、保存された分割波形データファイルに含まれる波形データの解析を行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の波形解析装置。
【請求項４】
測定側装置と解析側装置とを含んだ波形解析装置であって、
前記測定側装置は、
測定結果として連続的に得られる波形データを一時的に格納するアクイジションメモリと、
前記アクイジションメモリから所定の単位で前記波形データを読み出して、分割波形データファイルとして不揮発性記憶装置に保存するファイル処理部とを備え、
前記解析側装置は、
分割波形データファイルが保存される毎に、保存された分割波形データファイルを参照して、測定途中の波形データの解析に用いる中間付随情報を作成する波形解析処理部を備えたことを特徴とする波形解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波形解析装置に係り、特に、測定実行中であっても、波形データの解析を行なうことができる波形解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルオシロスコープ、データレコーダ等に代表される波形解析装置は、被測定信号の測定を行ない、波形データとしてハードディスク等の記憶装置に保存するとともに、波形データの解析を行なって測定波形や解析結果を所定のフォーマットで表示装置に表示する。
【０００３】
図８は、従来の波形解析装置の構成を示すブロック図である。本図に示すように従来の波形解析装置３００は、測定部３１０、アクイジションメモリ３２０、ファイル処理部３３０、波形解析処理部３４０、ハードディスク３５０、表示部３６０を備えている。
【０００４】
測定部３１０は、被測定信号が入力され、測定条件にしたがった測定を行ない、測定結果である波形データを出力する。アクイジションメモリ３２０は、揮発性の高速メモリであり、測定部３１０が出力する波形データを一時的に格納する。アクイジションメモリ３２０は、リングバッファ構造で波形データを記録するため、古い波形データは新しい波形データに逐次上書きされていく。
【０００５】
ファイル処理部３３０は、波形データ保存処理部３３１と、波形データ読み出し処理部３３２とを備えている。波形データ保存処理部３３１は、アクイジションメモリ３２０に格納された波形データをハードディスク３５０に波形データファイル２００として保存する。この際に、波形データに関する情報である付随情報を作成して、波形データファイル２００に付加する。波形データ読み出し処理部３３２は、ハードディスク３５０に保存された波形データファイル２００を読み出して波形解析処理部３４０に送る。
【０００６】
波形解析処理部３４０は、波形データファイル２００に記録された波形データに基づいて表示用データを作成したり、波形解析演算を行なって表示部３６０に表示させる。
【０００７】
図９は、ハードディスク３５０に保存される波形データファイル２００の構造を示す図である。図９（ａ）に示すように、波形データファイル２００は、波形生データ領域と、付随情報領域とから構成されている。波形生データ領域は、ディジタル変換された測定値である波形生データが時系列で保存される領域である。付随情報領域は、付随情報が保存される領域であり、波形表示データ領域、波形アドレスデータ領域、測定条件データ領域から構成されている。
【０００８】
波形表示データ領域は、ピーク・トゥー・ピーク圧縮された波形表示データを格納する領域である。近年、波形データは測定点数が数ギガポイントを超えることもあり、波形生データを用いて波形表示を行なうと、ファイルアクセスに多大な時間を要してしまう。このため、波形表示のためにデータ点数を間引いた波形表示データが用意されている。
【０００９】
波形アドレスデータ領域は、波形生データへのアクセスを高速化するためのインデックス情報である波形アドレスデータを格納する領域である。波形アドレスデータでは、例えば、データの何点目がどこに記録されているかが示される。
【００１０】
測定条件データ領域は、測定したサンプルレート、測定点数、測定開始時刻、測定終了時刻など、測定に関する条件や、データに関する情報である測定条件データを格納する領域である。以上の波形表示データ、波形アドレスデータ、測定条件データを含んで付随情報が構成される。
【００１１】
波形データの測定ポイント数が大きくなると、波形データファイル２００のファイル容量も大きくなり、ファイルシステムによる制限を超えてしまうおそれがあり、また、ファイルアクセスも複雑になっていく。
【００１２】
このため、図９（ａ）に示した１つの論理ファイルを、図９（ｂ）に示すように、複数のファイルに分割してハードディスク３５０に順次保存することが行なわれている。すなわち、アクイジションメモリ３２０に、所定時間分、所定個数分等の波形生データが格納される毎に分割波形データファイルを作成して、ハードディスク３５０に保存していく。
【００１３】
本図の例では、１０００個のファイルに分割され、分割波形データファイル＃１、分割波形データファイル＃２…分割波形データファイル＃１０００としてハードディスク３５０に保存されているものとする。
【００１４】
各分割波形データファイル＃Ｎには、分割された波形生データが記録され、最後の分割波形データファイル＃１００に付随情報が付加される。これは、付随情報に含まれる測定条件等が、測定が完了しないと値が定まらないためである。
【００１５】
ハードディスク３５０に保存された波形データファイル２００は、波形読み出し処理部３３２により読み出され、波形解析処理部３４０によって解析され、表示用データが作成されて表示部３６０に表示される。
【００１６】
図１０は、表示部３６０に表示される画面の例を示す図である。本図に示すように画面５００は、測定波形５０２を表示する波形表示領域５０１と、サンプルレートと測定点数とを示すサンプリング情報領域５０３と、時間軸スケール表示領域５０４と、測定値軸スケール表示領域５０５と、解析対象とする波形範囲を指定する演算カーソル５０６と、解析された演算結果表示領域５０７とを含んでいる。
【００１７】
従来の波形解析装置３００では、以下のような手順で波形データの解析が行なわれる。すなわち、測定部１１０で、被測定信号の測定が行なわれ、波形データがアクイジションメモリ３２０に転送される。そして、ファイル処理部３３０の波形データ保存処理部３３１が、分割波形データファイル単位でハードディスク３５０に保存していく。
【００１８】
測定が完了して波形データが総て揃うと、波形データ保存処理部３３１が付随情報を作成して、波形データファイル２００に付加するとともに、波形解析処理部３４０に波形データファイル２００が保存されたことを通知する。
【００１９】
この通知に対して、波形解析処理部３４０は、波形データ読み出し処理部３３２を通して、ハードディスク３５０に保存されている波形データファイル２００を読み出し、波形の表示データを生成するとともに、解析演算を実行する。そして、表示部３６０が、図１０に示したような画面を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００９−１１５５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
付随情報は、測定が完了しないと値が定まらない情報を含んでいるため、測定が完了して波形データが揃った段階で作成される。このため、測定途中で波形データの解析を行なおうとしても、付随情報が作成されていないため、波形表示データを表示させたり、目的とする波形生データにアクセスすることができない。
【００２２】
アクイジションメモリ３２０に格納されている波形データを用いて解析することも考えられるが、アクイジションメモリ３２０は逐次上書きされていくため、目的とする波形データを参照できるとは限られない。
【００２３】
近年、長時間・大容量の連続測定を行なうことが増えてきており、測定途中における波形データの解析を行ないたいという要求が一層高まっている。そこで、本発明は、波形解析装置において、測定実行中であっても、波形データの解析を行なうことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様である波形解析装置は、測定中に連続的に得られる波形データを一時的に格納するアクイジションメモリと、前記アクイジションメモリから所定の単位で前記波形データを読み出して、分割波形データファイルとして不揮発性記憶装置に保存するファイル処理部と、分割波形データファイルが保存される毎に、保存された分割波形データファイルに基づいて、測定途中の波形データの解析に用いる中間付随情報を作成する波形解析処理部と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
ここで、前記中間付随情報は、保存された分割波形データファイルに含まれる波形データへのアクセス情報、前記測定の測定条件に関する情報、保存された分割波形データファイルに含まれる波形データの波形表示データのいずれかを含んでいることができる。
【００２６】
また、前記波形解析処理部は、前記測定完了前に、波形データの解析要求を受け付けると、前記中間付随情報を参照して、保存された分割波形データファイルに含まれる波形データの解析を行なうことができる。
【００２７】
上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である波形解析装置は、測定側装置と解析側装置とを含んだ波形解析装置であって、前記測定側装置は、測定結果として連続的に得られる波形データを一時的に格納するアクイジションメモリと、前記アクイジションメモリから所定の単位で前記波形データを読み出して、分割波形データファイルとして不揮発性記憶装置に保存するファイル処理部とを備え、前記解析側装置は、分割波形データファイルが保存される毎に、保存された分割波形データファイルを参照して、測定途中の波形データの解析に用いる中間付随情報を作成する波形解析処理部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、波形解析装置において、測定実行中であっても、波形データの解析を行なうことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係る波形解析装置の構成を示すブロック図である。
【図２】波形解析処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】中間付随情報を説明するための図である。
【図４】波形解析装置が、測定を開始し、波形データファイルを保存する手順について説明するフローチャートである。
【図５】中間付随情報を作成する手順について説明するフローチャートである。
【図６】測定中に波形データの解析要求を受け付けたときの波形解析装置の処理を説明するフローチャートである。
【図７】測定中に波形データの解析要求を受け付けたときに表示される解析結果の例を示す図である。
【図８】従来の波形解析装置の構成を示すブロック図である。
【図９】波形データファイルの構造を示す図である。
【図１０】表示部に表示される画面の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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、本実施形態に係る波形解析装置の構成を示すブロック図である。本図に示すように本実施形態に係る波形解析装置１００は、測定部１１０、アクイジションメモリ１２０、ファイル処理部１３０、波形解析処理部１４０、ハードディスク１５０、表示部１６０を備えている。
【００３１】
測定部１１０は、被測定信号が入力され、測定条件にしたがった測定を行ない、測定結果である波形データを出力する。アクイジションメモリ１２０は、揮発性の高速メモリであり、測定部１１０が出力する波形データを一時的に格納する。アクイジションメモリ１２０は、リングバッファ構造で波形データを記録するため、古い波形データは新しい波形データに逐次上書きされていく。
【００３２】
ファイル処理部１３０は、波形データ保存処理部１３１と、波形データ読み出し処理部１３２とを備えている。波形データ保存処理部１３１は、アクイジションメモリ１２０に格納された波形データをハードディスク１５０に波形データファイル２００として保存する。
【００３３】
この際に、波形データに関する情報である付随情報を作成して、波形データファイル２００に付加する。波形データ読み出し処理部１３２は、ハードディスク１５０に保存された波形データファイル２００を読み出して波形解析処理部１４０に送る。波形データファイル２００の構造は、図９に示した従来の構造と同様であり、複数の分割波形データファイルから構成され、最後の分割波形データファイルに付随情報が付加されている。
【００３４】
波形解析処理部１４０は、波形データファイル２００に記録された波形データに基づいて表示データを作成したり、波形解析演算を行なって表示部１６０に表示させる。また、測定の途中において波形データ保存処理部１３１が、分割波形データファイルを保存する毎に、中間付随情報を生成する。この中間付随情報を参照することで、測定途中であっても、波形データの解析を行なうことができるようになる。
【００３５】
図２は、波形解析処理部１４０の詳細な構成を示すブロック図である。本図に示すように、波形解析処理部１４０は、波形解析部１４１、中間付随情報生成部１４２、中間付随情報メモリ１４３を備えている。
【００３６】
波形解析部１４１は、波形解析要求を受け付けると、波形データ読み出し処理部１３２が読み出した波形データを用いた波形解析を行なって、表示データ・解析演算データを生成して、表示部１６０に表示させる。
【００３７】
中間付随情報生成部１４２は、波形データ保存処理部１３１が、分割波形データファイルをハードディスク１５０に保存する毎に、中間付随情報を生成して、中間付随情報メモリ１４３に格納する。このため、中間付随情報生成部１４２は、波形表示中間データ生成部１４２１、波形アドレス中間データ生成部１４２２、測定条件中間データ生成部１４２３を備えている。
【００３８】
波形表示中間データ生成部１４２１は、測定開始から最新の分割波形データファイルまでの波形データについて、ピーク・トゥー・ピーク圧縮された波形表示中間データを生成する。
【００３９】
波形アドレス中間データ生成部１４２２は、測定開始から最新の分割波形データファイルまでの波形データについて、波形生データへのアクセスを高速化するためのインデックス情報である波形アドレス中間データを生成する。
【００４０】
測定条件中間データ生成部１４２３は、測定開始から最新の分割波形データファイルまでの波形データについて、測定したサンプルレート、測定点数、測定開始時刻、測定終了時刻など、測定に関する条件や、データに関する情報である測定条件中間データを生成する。
【００４１】
中間付随情報メモリ１４３は、波形表示中間データ・波形アドレス中間データ・測定条件中間データを格納する中間付随情報領域１４３１と、一時保存用領域１４３２とを備えている。中間付随情報メモリ１４３は、揮発性の記憶領域とすることができるが、不揮発性の記憶領域としてもよい。後者の場合、測定途中で電源遮断等が生じて波形データの保存が完了しなかった場合であっても、途中までの波形データへのアクセスや解析が行なえるようなる。
【００４２】
中間付随情報領域１４３１は、最新の中間付随情報で古い中間付随情報を上書きしていく。最新の中間付随情報は、測定開始時から最新の分割波形データファイルまでの波形データについても付随情報を含んでいるため、古い中間付随情報が上書きされても、測定開始時からの中間付随情報が失われることはない。
【００４３】
一時保存用領域１４３２は、最新の中間付随情報の作成時に、上書きされる中間付随情報を参照して波形データの解析が行なわれている場合に、作成する最新の中間付随情報を一時的に保存する領域である。これにより、参照している中間付随情報が波形データの解析途中に上書きされることを防いでいる。そして、波形データの解析が終了すると、一時保存用領域１４３２に保存されている最新の中間付随情報は、中間付随情報領域１４３１に転記される。
【００４４】
図３は、中間付随情報を説明するための図である。本図の例は、分割波形データファイル＃１が保存された後に生成される中間付随情報（＃１）と、分割波形データファイル＃２が保存された後に生成される中間付随情報（＃２）と、分割波形データファイル＃３が保存された後に生成される中間付随情報（＃３）と、分割波形データファイル＃９９９が保存された後に生成される中間付随情報（＃９９９）とを示している。ここでは、１００秒毎（１００００点毎）に分割波形データファイルが生成されるものとする。
【００４５】
本図に示すように、中間付随情報（＃１）では、測定開始時間０ｓ〜１００ｓまでの１０，０００点の波形表示中間データ（＃１）等が記録され、中間付随情報（＃２）では、測定開始時間０ｓ〜２００ｓまでの２０，０００点の波形表示中間データ（＃２）等が記録され、中間付随情報（＃３）では、測定開始時間０ｓ〜３００ｓまでの３０，０００点の波形表示中間データ（＃３）等が記録され、中間付随情報（＃９９９）では、測定開始時間０ｓ〜９９９００ｓまでの９，９９０，０００点の波形表示中間データ（＃９９９）等が記録されている。
【００４６】
中間付随情報（＃１０００）は、測定完了後に波形データ保存処理部１３１により作成される付随情報と同一となるため、生成する必要はない。もちろん、中間付随情報生成部１４２が中間付随情報（＃１０００）を生成するようにしてもよいし、波形データ保存処理部１３１が、中間付随情報を参照して、波形データファイル２００に付加する付随情報を作成するようにしてもよい。
【００４７】
次に、波形解析装置１００が、測定を開始し、波形データファイル２００を保存する手順について図４のフローチャートを参照して説明する。被測定信号がトリガ条件等を満たすことにより、測定が開始されると、測定部が被測定信号の測定を行ない、アクイジションメモリ１２０に波形データを逐次格納していく（Ｓ１０１）。
【００４８】
そして、所定時間あるいは所定測定個数毎等の分割タイミングになると（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、ファイル処理部１３０の波形データ保存処理部１３１が、アクイジションメモリ１２０に格納されている波形生データを読み出して、分割波形データファイル＃Ｎを生成し、ハードディスク１５０に保存する。
【００４９】
波形データ保存処理部１３１は、分割波形データファイル＃Ｎの保存が完了すると、波形解析処理部１４０に保存完了を通知する。この通知を受けて、波形解析処理部１４０の中間付随情報生成部１４２は、ハードディスク１５０に保存された最新の分割波形データファイル＃Ｎを読み出して（Ｓ１０４）、中間付随情報を作成して、中間付随情報メモリ１４３に格納する（Ｓ１０５）。
【００５０】
以上の処理を測定が終了するまで繰り返し、測定が終了すると（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、ファイル処理部１３０の波形データ保存処理部１３１が、波形データが揃った波形データファイル２００に基づいて付随情報を作成し（Ｓ１０７）、付随情報を波形データファイル２００に付加してハードディスク１５０に保存する（Ｓ１０８）。
【００５１】
次に、波形解析処理部１４０の中間付随情報生成部１４２が行なう中間付随情報作成処理（Ｓ１０５）の詳細な手順について図５のフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
分割波形データファイル＃Ｎの保存完了を通知されると、中間付随情報生成部１４２は、測定途中において波形データの解析要求があり、波形データファイル２００の解析中であるかどうかを判定する（Ｓ１０５１）。測定途中における波形データファイル２００の解析は、中間付随情報メモリ１４３の中間付随情報領域１４３１に格納されている中間付随情報が参照されるため、解析中においては、中間付随情報領域１４３１に格納されている中間付随情報を更新することを避ける必要がある。
【００５３】
そこで、波形データファイル２００の解析中においては（Ｓ１０５１：Ｙｅｓ）、中間付随情報メモリ１４３の一時保存用領域１４３２を使用して、最新の中間付随情報を記録する（Ｓ１０５２）。解析中でなければ（Ｓ１０５１：Ｎｏ）、中間付随情報領域１４３１に最新の中間付随情報を記録すればよい。
【００５４】
そして、更新前の中間付随情報と、新たに格納された分割波形データファイル＃Ｎとに基づいて、波形表示中間データ生成部１４２１が、波形表示中間データを更新し（Ｓ１０５３）、波形アドレス中間データ生成部１４２２が、波形アドレス中間データを更新し（Ｓ１０５４）、測定条件中間データ生成部１４２３が、測定条件中間データを更新する（Ｓ１０５５）。これにより、最新の中間付随情報が作成され、格納される。ただし、これらの更新の順序は問わない。
【００５５】
次に、波形解析装置１００が測定中に波形データの解析要求を受け付けた場合の処理について図６のフローチャートを参照して説明する。
【００５６】
測定中に波形データの解析要求を受け付けると、波形解析処理部１４０の波形解析部１４１は、中間付随情報メモリ１４３の中間付随情報領域１４３１を参照して、測定情報中間データを取得し（Ｓ２０１）、また波形アドレス中間データを取得する（Ｓ２０２）。
【００５７】
そして、解析内容に応じて、波形生データにアクセスする必要があるかどうかを判定する（Ｓ２０３）。例えば、解析内容が演算カーソルの示す範囲の波形データを読み出すものであれば、波形生データにアクセスする必要が生じ、測定波形概略表示のように波形表示データで足りるものであれば波形生データにアクセスする必要はない。
【００５８】
その結果、波形生データにアクセスする必要があれば（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、取得した測定情報中間データ、波形アドレス中間データに基づいて分割波形データファイル＃Ｘにアクセスして、必要な波形生データを読み出す（Ｓ２０４）。
【００５９】
一方、波形生データにアクセスする必要がなければ（Ｓ２０３：Ｎｏ）、中間付随情報メモリ１４３の中間付随情報領域１４３１を参照して、波形表示中間データを取得する（Ｓ２０５）。
【００６０】
そして、表示用の波形データを生成し（Ｓ２０６）、解析内容にしたがった解析演算を行なって（Ｓ２０７）、波形データおよび解析値を表示部１６０に表示させる（Ｓ２０８）。
【００６１】
図７は、測定途中の波形データの解析結果例を示す図である。図７（ａ）は、分割波形データファイル＃１が保存された後における１０，０００ポイント分の波形データとその解析結果が示され、図７（ｂ）は、分割波形データファイル＃２が保存された後における２０，０００ポイント分の波形データとその解析結果が示され、図７（ｃ）は、分割波形データファイル＃９９９が保存された後における９，９９０，０００ポイント分の波形データとその解析結果が示されている。
【００６２】
以上の処理を解析要求が終了するまで繰り返し、解析が終了すると（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、一時保存用領域１４３２が使用されていた場合（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、すなわち、解析実行中に、最新の中間付随情報が一時保存用領域１４３２に格納されていた場合には、一時保存用領域１４３２に格納された中間付随情報を中間付随情報領域１４３１に格納して（Ｓ２１１）、本処理を終了する。
【００６３】
なお、波形解析装置１００は、デジタルオシロスコープのように一体型の装置として構成してもよいし、測定側装置と解析側装置とを独立した装置で構成するようにしてもよい。後者の場合、例えば、測定部１１０、アクイジションメモリ１２０、ファイル処理部１３０、ハードディスク１５０を備えた測定側装置と、波形解析処理部１４０、表示部１６０を備えた解析側装置とで構成することができる。このとき、測定側装置で分割波形データが生成される毎に、解析側装置にファイルを転送し、解析側装置で後の処理を行なうようにする。あるいは、測定部１１０としての測定装置と、その他の機能部を備えた解析側装置とで構成してもよい。解析側装置は、例えば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いることができる。
【００６４】
また、解析要求の有無にかかわらず、分割波形データファイルが保存される毎に、自動的に測定途中における測定波形表示を行なうようにしてもよい。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の波形解析装置１００によれば、測定実行中に分割波形データファイルが保存される度に、中間付随情報を更新するため、測定実行中であっても、波形データの解析を行なうことができるようになる。
【符号の説明】
【００６６】
１００…波形解析装置、１１０…測定部、１２０…アクイジションメモリ、１３０…ファイル処理部、１３１…波形データ保存処理部、１３２…波形データ読み出し処理部、１４０…波形解析処理部、１４１…波形解析部、１４２…中間付随情報生成部、１４３…中間付随情報メモリ、１５０…ハードディスク、１６０…表示部、２００…波形データファイル、３００…波形解析装置、３１０…測定部、３２０…アクイジションメモリ、３３０…ファイル処理部、３３１…波形データ保存処理部、３３２…波形データ読み出し処理部、３４０…波形解析処理部、３５０…ハードディスク、３６０…表示部、１４２１…波形表示中間データ生成部、１４２２…波形アドレス中間データ生成部、１４２３…測定条件中間データ生成部、１４３１…中間付随情報領域、１４３２…一時保存用領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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