(57)【要約】  【課題】サンプリングした測定データを分解能と応答性とをバランスさせて表示用のデータ形式に加工し、適正に表示させる。  【解決手段】処理装置１０の制御部１３で、測定系５から入力される測定データの分解能や表示装置２０から入力される表示画面の表示形式及び解像度情報に基づいてデータ表示に必要十分な分解能を算出し、この分解能に見合ったサンプリング周期や測定データを表示用のデータ形式に加工する際に採用する過去のデータの最新のデータに対するタイムラグを表すタイムラグ調整値を設定する。データ取り込み部１１では、制御部１３で設定したサンプリング周期で測定データを取り込み、データ加工部１２で最新のデータとタイムラグ調整値に基づく過去のデータとを用いて分解能と応答性とをバランスさせた表示用のデータ形式に加工し、表示装置２０に表示情報として出力する。【選択図】図１
2006145250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定データを一定時間毎にサンプリングし、サンプリングした測定データを表示用のデータ形式に加工する測定データ処理システムであって、
上記測定データの分解能と表示に要求される分解能とに基づいて、上記測定データのサンプリング周期と、上記測定データを表示用のデータ形式に加工する際に採用する過去のデータの最新のデータに対するタイムラグを表すタイムラグ調整値との少なくとも一方を可変設定する制御手段と、
上記制御手段で設定したサンプリング周期で上記測定データを取り込むデータ取り込み手段と、
上記データ取り込み手段で取り込んだ測定データから最新のデータと上記タイムラグ調整値に基づく過去のデータとを用いて表示用のデータ形式に加工するデータ加工手段とを備えたことを特徴とする測定データ処理システム。
【請求項２】
上記制御手段は、
上記表示に要求される分解能を、表示装置の表示形式情報と解像度情報とに基づいて算出することを特徴とする請求項１記載の測定データ処理システム。
【請求項３】
上記制御手段は、
上記測定データのサンプリング周期或いは上記タイムラグ調整値を、測定系の仕様に基づいて設定される制限範囲内で算出することを特徴とする請求項１又は２記載の測定データ処理システム。
【請求項４】
上記測定データを速度データとし、
上記加工手段は、
上記データ取り込み手段で取り込んだ速度データから、最新の速度データと上記タイムラグ調整値による過去のデータとの差分を用いて表示用の加速度データに加工することを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の測定データ処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプリングした測定データを表示に適したデータに加工する測定データ処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、或る物理量を測定し、測定したデータを加工して他の物理量に変換する場合、要求される分解能を得るためには、元データのサンプリング周期を適切に設定する必要がある。例えば、速度を測定して加速度を算出する場合には、例えば、特許文献１に開示されてるように、センサが含むノイズや応答性を考慮し、０．５ｓｅｃ毎に車速をサンプリングし、最近のサンプリング値から時間的に古い（例えば、３ｓｅｃ前）サンプリング値を差し引くことにより、車体加速度を求め、エンジンの出力制御のパラメータとして用いるようにしている。
【特許文献１】特開平２−４２１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、センサ等で測定した測定データを処理して制御に用いる場合と、表示装置に表示させる場合とでは、要求される応答性及び分解能が異なり、表示に用いる場合には、表示装置の性能、視認性、表示の目的等を考慮し、適正な応答性及び分解能に設定することが必要となる。
【０００４】
例えば、速度の測定データを処理して加速度を表示する場合、加速度は速度差を時間で除算して求めることになるが、測定の応答性を上げようとして速度データのサンプリング周波数を大きくすると、サンプリング周期（サンプリング時間）が短くなって加速度計算時の分母が小さくなり、結果的に加速度の分解能が低下してしまう。従って、このような状態で加速度をグラフ表示すると、階段状に表示される等して見た目に不自然であるばかりでなく、故障診断等に使用する場合には、正確な診断の妨げとなる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、サンプリングした測定データを分解能と応答性とをバランスさせて表示用のデータ形式に加工し、適正に表示させることのできる測定データ処理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明による測定データ処理システムは、測定データを一定時間毎にサンプリングし、サンプリングした測定データを表示用のデータ形式に加工する測定データ処理システムであって、上記測定データの分解能と表示に要求される分解能とに基づいて、上記測定データのサンプリング周期と、上記測定データを表示用のデータ形式に加工する際に採用する過去のデータの最新のデータに対するタイムラグを表すタイムラグ調整値との少なくとも一方を可変設定する制御手段と、上記制御手段で設定したサンプリング周期で上記測定データを取り込むデータ取り込み手段と、上記データ取り込み手段で取り込んだ測定データから最新のデータと上記タイムラグ調整値に基づく過去のデータとを用いて表示用のデータ形式に加工するデータ加工手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の測定データ処理システムは、サンプリングした測定データを分解能と応答性とをバランスさせて表示用のデータ形式に加工し、適正に表示させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の実施の一形態に係わり、図１は測定データ処理システムの概略構成図、図２は現時点での加速度算出に用いるデータを示す説明図、図３は次の時点での加速度算出に用いるデータを示す説明図である。
【０００９】
図１に示す測定データ処理システム１は、例えば、自動車等の各種センサで測定したデータを処理し、故障診断の際のデータ表示やユーザへの情報サービスを可能とするものであり、センサや計測装置等からなる測定系５から出力される測定データを取り込んで処理する処理装置１０と、処理装置１０から出力されるデータを表示する表示装置２０とを主として構成されている。処理装置１０に接続される表示装置２０としては、本形態においては、携帯情報端末（Personal Digital Assistance：ＰＤＡ）、携帯電話機、ノート型のパーソナルコンピュータ（ノートパソコン）等の汎用的な外部機器を対象とするが、処理装置１０と表示装置２０とは、一体的に形成されるものであっても良い。
【００１０】
処理装置１０は、過去のｎサンプル前の測定データを保持し、直近のサンプルよりも過去のサンプルを用いた差分に基づいて、分解能と測定結果の応答性とを両立させた表示に適したデータ形式に加工して変換し、表示装置２０に出力する。このため、処理装置１０は、測定系５からの測定データを所定のサンプリング周期で取り込むデータ取り込み部１１、データ取り込み部１１で取り込んだデータを所望のデータ形式に加工して表示装置２０に表示情報として出力するデータ加工部１２、データ取り込み部１１及びデータ加工部１２の処理パラメータを可変制御する制御部１３を備えて構成される。
【００１１】
制御部１３には、測定系５から測定データの分解能が予め入力され、更に、表示装置２０からの表示画面の表示形式情報と解像度情報とが入力される。表示形式情報は、データを時系列的なグラフで表示するのか、アナログ的なメータ形式で表示するのか、更には数値で表示するのかについての情報である。また、解像度情報は、表示装置２０におけるデータ表示領域の精細度を示す情報であり、例えば、２４０×３２０ピクセル程度の画面全体に対し、データを表示する領域の大きさをどの程度の大きさにするかにより、表示領域の精細度すなわち解像度が決定される。
【００１２】
制御部１３は、測定データの分解能や表示画面の表示形式及び解像度情報に基づいて、データ表示に必要十分な分解能を算出し、この分解能に見合ったサンプリング周期やデータ形式の変換におけるタイムラグ調整値（以下に説明するｎ値）を設定し、データ取り込み部１１、データ加工部１２に出力する。データ取り込み部１１では、制御部１３で設定したサンプリング周期で測定データを取り込み、データ加工部１２において、データ取り込み部１１に取り込んだ測定データから、最新のデータとタイムラグ調整値に基づく過去のデータとを用いて、分解能と応答性とをバランスさせた表示用のデータ形式に加工し、表示装置２０に表示情報として出力する。
【００１３】
以下、本形態においては、車速ｖのデータをサンプリングして進行方向の加速度ａを算出し、表示装置２０の画面に表示させる例について説明する。現時点でのサンプリング地点をｉとすると、ｉサンプル目の進行方向の加速度ａ(i)は、ｉサンプル目の車速ｖ(i)、最新のデータに対する過去のデータのタイムラグを表すタイムラグ調整値ｎ、このタイムラグ調整値ｎによるｎサンプル前の車速ｖ(i-n)、サンプリング間隔（サンプリング周期）ｔ_sampleを用い、以下の（１）式によって算出される。但し、ｉは整数、ｎは０を除く自然数とする。  
ａ(i)＝（ｖ(i)−ｖ(i-n)）／（ｎ×ｔ_sample）  …（１）
【００１４】
タイムラグ調整値ｎは、表示用データへの最適な変換を意図して設定されるものであり、（１）式の関係を図示すると、例えばｎ＝３のとき、図２に示すように、現時点のｉサンプル目の車速ｖ(i)と、３サンプル前の車速ｖ(i-3)との差分を時間（３×ｔ_sample）で除算することにより、ｉ時点での加速度ａ(i)を算出することになる。また、次の（ｉ＋１）時点では、図３に示すように、（ｉ＋１）サンプル目の車速ｖ(i+1)と、３サンプル前の車速ｖ(i-2)との差分を時間（３×ｔ_sample）で除算することにより、（ｉ＋１）時点での加速度ａ(i+1)を算出することになる。
【００１５】
従来のように、タイムラグ調整値ｎを導入することなく、速度差を時間で除算して加速度を求める場合には、応答性を高めるためにサンプリング周波数を大きくし過ぎると、サンプリング周期が短くなり、加速度の計算式における分母の値が小さくなって、結果的に、加速度の分解能が悪化する。このような状態で加速度を、例えばグラフ表示させると、階段状に表示される等して不自然であるばかりでなく、故障診断に使用される場合には、正確な診断の妨げとなる。
【００１６】
従って、加速度計算における分母の値をタイムラグ調整値ｎにより表示用として適正な値に調整することにより、データ表示に必要十分な分解能と測定の応答性とをバランスさせることができる。例えば、表示データから加速度値を把握したい場合には、サンプリング周期ｔ_sampleに対してタイムラグ調整値ｎを大きくすることで加速度計算における分母の値を比較的大きな値とし、応答性よりも分解能を優先させて加速度値の把握を容易とする。一方、表示データから加速度変化を把握したい場合には、サンプリング周期ｔ_sampleに対してタイムラグ調整値ｎを小さくすることで加速度計算における分母の値を比較的小さい値とし、分解能よりも応答性を優先させて加速度変化の把握を容易とする。
【００１７】
加速度を表示する表示用データとして適正な分解能を与えるサンプリング周期ｔ_sample及びタイムラグ調整値ｎは、表示装置２０の表示形式情報と解像度情報とに基づいて算出される。ここでは、（１）式によって算出される加速度ａ(i)を、横軸を時間軸、縦軸を加速度としてグラフ表示する場合について説明する。
【００１８】
先ず、加速度値のグラフ表示において、時間軸である横軸の解像度を設定し、加速度値を表す縦軸の解像度を設定して加速度の分解能を決定する。横軸（時間軸）の解像度は、測定データの分解能や表示データの使用条件、例えば測定データの閲覧か故障診断に用いるか等の使用条件の要求に応じた解像度（ピクセル数）に設定する。
【００１９】
また、縦軸（加速度データの軸）の解像度は、表示画面の解像度を、例えば１２８ピクセルの解像度として、“−１０”の最小目盛から“＋１０”の最大目盛までの表示レンジに設定した場合、この表示レンジに対して実際に加速度の値が取り得る範囲から、表示領域の解像度を考慮し、１ピクセル当りの加速度値ａrを求める。この１ピクセル当りの加速度値ａrが表示に必要とする分解能であり、ａr＝２０［ｍ／ｓ2］／１２８［pixel］＝０．１５６２５ｍ／ｓ2［pixel］に決定される。
【００２０】
従って、この加速度の分解能ａrに基づいて、車速ｖのサンプリング時間ｔ_sample、加速度ａを算出する際のタイムラグ調整値ｎを、（１）式からの逆算によって求める。このとき、未確定なパラメータが２つとなるため、以下の（Ｐ１），（Ｐ２）の処理例で示すように、サンプリング周期ｔ_sampleを固定してタイムラグ調整値ｎを求める処理と、タイムラグ調整値ｎを固定してサンプリング周期ｔ_sampleを求める処理とに基づいて、タイムラグ調整値ｎとサンプリング周期ｔ_sampleとの最適な組合わせを決定する。
【００２１】
（Ｐ１）サンプリング周期ｔ_sample：固定
（１）式の分子の車速の最小変化量が車速の分解能ｖrに相当し、分解能ｖrと加速度の分解能ａrとサンプリング周期ｔ_sampleとを（１）式に適用し、タイムラグ調整値ｎを逆算する。例えば、サンプリング周期ｔ_sampleを、サンプリング数１０／ｓｅｃの０．１ｓｅｃに固定し、車速の分解能ｖｒをｖr＝１［ｋｍ／ｈ］＝０．２７７７７８ｍ／ｓ、ａr＝０．１５６２５ｍ／ｓ2［pixel］としたとき、以下の（２）式により、ｎ＝１７．７７７…の値を逆算することができ、この逆算値を切り上げてｎ＝１８のタイムラグ調整値とすることにより、必要な精度を得ることができる。  
ｎ＝ｖr／（ａr×ｔ_sample）
＝０．２７７７７８／（０．１５６２５×０．１）  …（２）
【００２２】
（Ｐ２）タイムラグ調整値ｎ：固定
同様に、（１）式の分子の車速の最小変化量が車速の分解能ｖrに相当し、分解能ｖrと加速度の分解能ａrとタイムラグ調整値ｎとを（１）式に適用し、サンプリング周期ｔ_sampleを逆算する。例えば、ｎ＝１８に固定し、ｖr＝０．２７７７７８ｍ／ｓ、ａr＝０．１５６２５ｍ／ｓ2［pixel］としたとき、以下の（３）式により、ｔ_sample＝０．０９８７６５…ｓｅｃの値を逆算することができる。この逆算値を切り上げてｔ_sample＝０．１ｓｅｃのサンプリング周期とすることにより、必要な精度を得ることができる。  
ｔ_sample＝ｖr／（ａr×ｎ）
＝０．２７７７７８／（０．１５６２５×１８）  …（３）
【００２３】
サンプリング周期ｔ_sampleとタイムラグ調整値ｎとの関係は、タイムラグ調整値ｎが大き過ぎると変化の激しい値の測定結果が平滑化され過ぎてしまい、サンプリング周期ｔ_sampleが大き過ぎると、測定結果の瞬時応答性が損われるというトレードオフの関係にある。従って、測定対象に応じて、適切な組合わせを選定する。
【００２４】
このとき、測定系５側のデータサンプリング周期を決定するクロック周波数やデータ保存のメモリ容量等の仕様により、制御部１３で決定するサンプリング周期ｔ_sampleやタイムラグ調整値ｎの取り得る範囲が制限される。従って、測定系５の仕様を制御部１３に予め入力しておき、この仕様に基づいて制御部１３でサンプリング周期ｔ_sampleやタイムラグ調整値ｎが取り得る制限範囲を定めることにより、或いは、測定系５が自らの仕様に基づいて定めたサンプリング周期ｔ_sampleやタイムラグ調整値ｎの取り得る制限範囲を制御部１３に通知することにより、この制限範囲内でサンプリング周期ｔ_sampleとタイムラグ調整値ｎとの適切な組合わせを選定するようにしても良い。
【００２５】
以上のように、測定データの分解能と表示に要求される分解能とに基づいてサンプリング周期やタイムラグ調整値を設定し、設定したサンプリング周期で取り込んだ測定データから最新のデータとタイムラグ調整値に基づく過去のデータとを用いて表示用のデータ形式に加工するので、表示データの分解能と応答性とを両立させることができ、表示画面の解像度に対して適性な表示データとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】測定データ処理システムの概略構成図
【図２】現時点での加速度算出に用いるデータを示す説明図
【図３】次の時点での加速度算出に用いるデータを示す説明図
【符号の説明】
【００２７】
１  測定データ処理システム
５  測定系
１０  処理装置
１１  データ取り込み部
１２  データ加工部
１３  制御部
２０  表示装置
ａ  加速度
ｖ  車速
ｎ  タイムラグ調整値
ｔ_sample  サンプリング周期
代理人      弁理士      伊    藤      進
【図１】
2006145250.tif 000003
【図２】
2006145250.tif 000004
【図３】
2006145250.tif 000005