(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のトリガ信号の発生及び前記第１のトリガ信号が発生してから所定の期間内における第２のトリガ信号の発生を検出するトリガ検出回路と、
前記第１のトリガ信号及び第２のトリガ信号の発生時刻を記憶する時刻記憶回路と、
前記第１のトリガ信号の発生によってアナログ入力信号をサンプリングしデジタル波形データに変換して、第１のデータ記憶手段に記憶する波形信号記憶手段と、
前記第２のトリガ信号の発生によって画像入力信号を静止画像のデジタル画像データに変換し、第２のデータ記憶手段に記憶する画像記憶手段と、
前記デジタル波形データのサンプリング時刻と前記デジタル画像データの記憶された時刻を時間的に対応させて表示手段に同時表示する同期表示回路と
を備えたことを特徴とする画像と波形の同時記憶装置。
【請求項２】
前記同期表示回路は、前記デジタル波形データのサンプリング時刻を、前記第１のトリガ信号の発生時刻にデジタル波形データのデータ番号とサンプリング時間を乗算した値を加算して求めるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像と波形の同時記憶装置。
【請求項３】
前記波形信号記憶手段は、前記デジタル波形データと共にサンプリング時刻を記憶するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像と波形の同時記憶装置。
【請求項４】
前記デジタル画像データは、１つ以上の静止画として前記第２のデータ記憶手段に記憶されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像と波形の同時記憶装置。
【請求項５】
前記波形信号記憶手段は、複数の入力チャンネルを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像と波形の同時記憶装置。
【請求項６】
前記画像記憶手段は、ＪＰＥＧ方式を用いて前記デジタル画像データを圧縮するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像と波形の同時記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像と入力信号の波形を同時に記憶すると共に、両者を時間的に対応させて表示手段に表示する機能を備えた画像と波形の同時記憶装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
波形記憶装置の重要な用途は、アナログ入力信号の波形を記憶すると共にこれを表示することである。ところが、近年では、アナログ入力信号の波形を記憶すると同時に、被測定物の画像データを記憶し、これらを同時に表示する必要性が発生している。例えば、金属片を加熱する場合、金属片の温度データと共に、温度変化に伴う金属片の表面色の変化を画像データとして保存したいといった要求がある。また、例えば、自動車に搭載される変速装置の振動測定を行う場合、振動センサから入力されるアナログ入力信号と共に、変速装置の振動状況を画像データとして保存したいといった要求もある。
【０００３】
従来は、このような測定を行う場合、図３に示すように、被測定物１０１にセンサ１０２を取り付け、このセンサ１０２から入力されるアナログ入力信号を波形記憶装置１０３を用いてサンプリングしデジタル波形データに変換して、記憶装置１０３に記憶すると同時に、被測定物１０１を、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いたテレビカメラ１０４（以下、ＣＣＤカメラと言う。）で撮影し、これから入力される画像入力信号を、例えばパーソナルコンピュータ１０５を用いてデジタル画像データに変換し、これを圧縮した後、パーソナルコンピュータ１０５に内臓するハードディスク等の記憶手段１０６に記憶していた。
【０００４】
測定者は、測定が終了すると波形記憶装置１０３及びパーソナルコンピュータ１０５を操作して、必要なデジタル波形データを波形記憶装置１０３に表示すると共に、ここで表示されたデジタル波形データに対応するデジタル画像データをパーソナルコンピュータ１０５の記憶手段１０６から検索し画面に表示してデータの解析を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記に説明した従来の測定方法では、アナログ入力信号を処理する波形記憶装置の他に、画像入力信号を処理する機能を備えたパーソナルコンピュータ等の大掛かりな画像処理装置が必要であるという問題点があった。また、このような画像処理装置を用いた場合、画像は動画信号として扱われるため、画像を保存するために膨大な容量の記憶手段が必要であるという問題点もある。
【０００６】
更に、測定中及び記憶されたデータを解析する際、異なる２種類の装置を操作することは、煩雑な操作を伴なうため測定者にとって大きな負担となり、誤測定の発生要因となりやすいという問題点もある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するもので、アナログ入力信号の波形データと被測定物の画像データを時間的に関連を持たせて記憶及び表示することが可能な画像と波形の同時記憶装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために請求項１に記載の発明では、
第１のトリガ信号の発生及び前記第１のトリガ信号が発生してから所定の期間内における第２のトリガ信号の発生を検出するトリガ検出回路と、
前記第１のトリガ信号及び第２のトリガ信号の発生時刻を記憶する時刻記憶回路と、
前記第１のトリガ信号の発生によってアナログ入力信号をサンプリングしデジタル波形データに変換して、第１のデータ記憶手段に記憶する波形信号記憶手段と、
前記第２のトリガ信号の発生によって画像入力信号を静止画像のデジタル画像データに変換し、第２のデータ記憶手段に記憶する画像記憶手段と、
前記デジタル波形データのサンプリング時刻と前記デジタル画像データの記憶された時刻を時間的に対応させて表示手段に同時表示する同期表示回路と
を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
このことにより、１台の装置でアナログ信号波形と被測定物の画像を同時に収集すると同時に表示することが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記デジタル波形データのサンプリング時刻を演算によって求めることが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記デジタル波形データのサンプリング時刻を第１の記憶手段に記憶されたサンプリング時刻から直接求めることが可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、被測定物の画像を第２のトリガ信号が発生した時点の静止画の集合体として記憶することが可能となる。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記波形信号記憶手段は、複数の入力チャンネルに対応することが可能となる。
【００１４】
請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記画像記憶手段は、汎用的なＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group）方式を用いて前記デジタル画像データを圧縮することが可能となる。
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。図１は本発明に係る画像と波形の同時記憶装置の構成図である。
【００１５】
図１において、画像入力信号１は、画像信号処理回路２に入力され、この出力は第２の記憶手段３に入力される。また、アナログ入力信号１０は、入力増幅器１１に入力され、この出力はＡ／Ｄ変換器１２に入力され、この出力は第１の記憶手段１３に入力される。
【００１６】
第１のトリガ信号１４及び第２のトリガ信号４は、トリガ検出回路２０に入力され、この出力は、画像キャプチャ制御回路５と波形アクイジション制御回路１５及び時刻記憶回路２１に入力される。
【００１７】
画像キャプチャ制御回路５の制御出力は画像信号処理回路２及び第２の記憶手段３の制御入力に入力され、波形アクイジション制御回路１５の制御出力はＡ／Ｄ変換器１２及び第１の記憶手段１３の制御入力に入力される。
【００１８】
また、第１の記憶手段１３と第２の記憶手段３及び時刻記憶回路２１の出力は同期表示回路３０に入力され、この同期表示回路３０の出力は表示器３１に入力される。
【００１９】
このような構成の画像と波形の同時記憶装置では、測定されるアナログ入力信号１０は、入力増幅器１１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１２で予め定められたサンプリング周期Ｔｓでサンプリングされデジタル変換された後、第１の記憶手段１３に記憶される。（以下、このような動作をデータアクイジション動作と言う。）このデータアクイジション動作は、第１のトリガ信号１４の発生をトリガ検出回路２０が検出し、この第１のトリガ信号１４の発生が波形アクイジション制御回路１５に通知されることによって、波形アクイジション制御回路１５がＡ／Ｄ変換器１２及び第１の記憶手段１３を制御することによって行われる。
【００２０】
ここで行われるデータアクイジション動作は、第１のトリガ信号１４の発生によって、予め設定されたサンプリング個数ｎのデジタル波形データを記憶する。
【００２１】
一方、例えばＣＣＤカメラ（図示せず。）によって入力される画像入力信号１は、画像信号処理回路２によってデジタル画像データとして例えば、ＪＰＥＧ方式を用いて圧縮された後、第２の記憶手段３に記憶される。以下、このような動作を画像キャプチャ動作と言う。）この画像キャプチャ動作は、第２のトリガ信号４の発生をトリガ検出回路２０が検出し、この第２のトリガ信号４の発生が画像キャプチャ制御回路５に通知されることによって、画像キャプチャ制御回路５が画像信号処理回路２及び第２の記憶手段３を制御することによって行われる。
【００２２】
ここで行われる画像キャプチャ動作は、上記アナログ入力信号１０のデータアクイジション動作を行っている間に、複数回の第２のトリガ信号４の発生を受付けることが可能であり、それぞれの第２のトリガ信号４が発生した時点の静止画像をデジタル画像データとして複数枚記憶する。
【００２３】
また、第１のトリガ信号１４及び第２のトリガ信号４の発生時刻は、時刻記憶回路によって記憶されている。
【００２４】
同期表示回路３０は、第１の記憶手段１３に記憶されたデジタル波形データを表示器３１に表示するとき、各デジタル波形データのサンプリング時刻と、第２のトリガ信号４の発生時刻とを比較し、両者が一致するデジタル画像データを第２の記憶手段３から順次選択して読み出し、圧縮されたデジタル画像データを解凍した後、表示器３１にデジタル波形データとデジタル画像データを同時に表示する。
【００２５】
従って、例えば、アナログ入力信号１０のデータアクイジション動作を実施している間に、３回の第２のトリガ信号４が発生し、３枚のデジタル画像データが記憶された場合、表示画面３１には、アナログ入力信号１０の波形を表示する間に、３枚のデジタル画像データが、時系列的に順次表示される。この動作を、図２を用いて詳しく説明する。
【００２６】
図２は、第１のトリガ信号１４と第２のトリガ信号４及び、データアクイジション動作と画像キャプチャ動作の関係を示すタイムチャートである。同図において、第１のトリガ信号１４が発生した時刻Ｔ１１で、アナログ入力信号１０のデータアクイジションが開始され、予め設定された個数ｎのデジタル波形データＤが第１の記憶手段１３に記憶される。これに要する期間をＴ０とする。
【００２７】
ここで、期間Ｔ０の間に第２のトリガ信号４が時刻Ｔ２１の時点で発生した場合、前述の画像キャプチャ動作により、時刻Ｔ２１の時点のデジタル画像データＧ１が第２の記憶手段３に記憶される。同様に、第２のトリガ信号４が時刻Ｔ２２の時点で発生した場合、時刻Ｔ２２の時点のデジタル画像データＧ２が第２の記憶手段３に記憶され、第２のトリガ信号４が時刻Ｔ２３の時点で発生した場合、時刻Ｔ２３の時点のデジタル画像データＧ３が第２の記憶手段３に記憶される。この時、時刻記憶回路２１は、各トリガ信号の発生時刻Ｔ１１及びＴ２１〜Ｔ２３を記憶している。
【００２８】
同期表示回路３０は、第１の記憶手段１３に記憶されたデジタル波形データを表示器３１に表示するとき、まず、各デジタル波形データのサンプリング時刻Ｔ３１〜Ｔｎを、第１のトリガ信号１４が発生した時刻Ｔ１１に各デジタル波形データのデータ番号１〜ｎとサンプリング時間Ｔｓを乗算した値を加算することによって求める。
【００２９】
次に同期表示回路３０は、データ番号１のデジタル波形データから順に表示器３１に信号波形を描画すると同時に、各デジタル波形データのサンプリング時刻Ｔ３１〜Ｔｎをデジタル波形データを記憶した時刻Ｔ２１〜Ｔ２３と順次比較し、両者が一致した時刻に対応する静止画像Ｇ１〜Ｇ３を順次表示する。
【００３０】
つまり、図２の例では同期表示回路３０は、データ番号１のデジタル波形データから順に表示器３１に信号波形を描画し、データ番号３のデジタル波形データを表示器３１に描画する時、同時にデジタル画像データＧ１を表示器３１に表示する。その後、同様にデータ番号６のデジタル波形データを表示器３１に描画する時、同時にデジタル画像データＧ２を表示し、データ番号９のデジタル波形データを描画する時、同時にデジタル画像データＧ３を表示器３１に表示する。
【００３１】
本発明の画像と波形の同時記憶装置は、このような動作によって、アナログ入力信号の波形データと被測定物の画像データを時間的に関連を持たせて記憶及び表示することが可能である。
【００３２】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【００３３】
従って、本発明の画像と波形の同時記憶装置は、第１の記憶手段に各デジタル波形データと共に各データのサンプリング時刻を記憶し、これを用いてアナログ入力信号の波形データと被測定物の画像データを時間的に関連を持たせることも可能である。
【００３４】
また、実施例では、アナログ入力信号が１チャンネルの場合について説明したが、本発明の画像と波形の同時記憶装置は、複数の入力チャンネルに対応することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項１に記載の発明では、１台の装置でアナログ信号波形と被測定物の画像を同時に収集することが可能となる。また、記憶手段に記憶されたアナログ信号波形のデータと被測定物の画像データは時間的な関係が補償されて表示されるため、測定者が複数の画像データを検索することなく、アナログ信号波形のデータ表示と共に複数の画像データが時系列的に順次自動表示される。従って、データ収集作業及びデータ解析作業における測定者の装置操作に関わる負荷を著しく軽減することが可能となる。
【００３６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載された発明において、デジタル波形データのサンプリング時刻を演算によって求めることが可能となるため、各デジタル波形データのサンプリング時刻を記憶する必要が無いため第１の記憶手段の容量を軽減することが可能となる。
【００３７】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載された発明において、前記デジタル波形データのサンプリング時刻を第１の記憶手段に記憶されたサンプリング時刻から直接求めることが可能となるため、同期表示回路の演算負荷を軽減することが可能となる。
【００３８】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載された発明において、被測定物の画像を静止画として記憶するため第２の記憶手段の容量を軽減することが可能となる。
【００３９】
請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記波形信号記憶手段は、複数の入力チャンネルに対応することが可能となる。
【００４０】
請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記画像記憶手段は、汎用的なＪＰＥＧ方式を用いて前記デジタル画像データを圧縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る画像と波形の同時記憶装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る画像と波形の同時記憶装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図３】従来の記憶装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 画像入力信号
２ 画像信号処理回路
３ 第２の記憶手段
４ 第２のトリガ信号
５ 画像キャプチャ制御回路
１０ アナログ入力信号
１１ 入力増幅器
１２ Ａ／Ｄ変換器
１３ 第１の記憶手段
１４ 第１のトリガ信号
１５ 波形アクイジション制御回路
２０ トリガ検出回路
２１ 時刻記憶回路
３０ 同期表示回路
３１ 表示器
【図１】
0003671415.tif 000002
【図２】
0003671415.tif 000003
【図３】
0003671415.tif 000004