(57)【要約】【課題】  実際に測定手段において正常に測定できる状態になっているかどうかが確認されていない。被測定装置等の配置、接続などを行っておく必要がある。ウォームアップ完了の判定において、測定値の変動が収束しているかどうかが考慮されていない。【解決手段】  所定の信号を出力する信号出力手段と、信号のレベルを所定の時間間隔で測定する測定手段と、所定の時間間隔で測定された測定値についてのばらつき度の指数にもとづいてウォームアップ完了の判定を行い、判定結果を出力する測定値処理手段とを備える。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自装置の測定可能な一定レベルの所定の信号を出力する信号出力手段と、
入力された前記信号のレベルを所定の時間間隔で測定する測定手段と、
前記所定の時間間隔で測定された測定値についてのばらつき度の指数にもとづいて自装置のウォームアップ完了の判定を行い、判定結果を出力する測定値処理手段と
を備えることを特徴とする測定器。
【請求項２】
前記測定値は最新の測定までの所定数の測定値であり、前記ウォームアップ完了の判定は前記ばらつき度の指数を所定のばらつき度の指数と比較して行われることを特徴とする請求項１に記載の測定器。
【請求項３】
前記ばらつき度の指数は前記信号出力のレベルに対する偏差であることを特徴とする請求項２に記載の測定器。
【請求項４】
測定可能な一定レベルの所定の信号を出力する信号出力工程と、
入力された前記信号のレベルを所定の時間間隔で測定する測定工程と、
前記所定の時間間隔で測定された測定値についてのばらつき度の指数にもとづいてウォームアップ完了の判定を行い、判定結果を出力する測定値処理工程と
を備えることを特徴とする測定方法。
【請求項５】
前記測定値は最新の測定までの所定数の測定値であり、前記ウォームアップ完了の判定は前記ばらつき度の指数を所定のばらつき度の指数と比較して行われることを特徴とする請求項４に記載の測定方法。
【請求項６】
前記ばらつき度の指数は前記信号出力のレベルに対する偏差であることを特徴とする請求項５に記載の測定方法。
【請求項７】
測定可能な一定レベルの所定の信号を出力する信号出力ステップと、
入力された前記信号のレベルを所定の時間間隔で測定する測定ステップと、
前記所定の時間間隔で測定された測定値についてのばらつき度の指数にもとづいてウォームアップ完了の判定を行い、判定結果を出力する測定値処理ステップと
を備えることを特徴とする測定器のプログラム。
【請求項８】
前記測定値は最新の測定までの所定数の測定値であり、前記ウォームアップ完了の判定は前記ばらつき度の指数を所定のばらつき度の指数と比較して行われることを特徴とする請求項７に記載の測定器のプログラム。
【請求項９】
前記ばらつき度の指数は前記信号出力のレベルに対する偏差であることを特徴とする請求項８に記載の測定器のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定器、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、測定器は測定を行う前にウォームアップが必要であるとされている。ところが、ウォームアップの時間が過去の経験値等により決められているため、測定器がウォームアップ終了後において実際に測定を行うのに適した状態になっているかが分からない。
【０００３】
例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置には、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部、検出されたＸ線にもとづいて画像データを出力するデータ収集部ＤＡＳ（Data Acquisition System）が備えられている。この検出器・ＤＡＳは熱雑音によるオフセットデータ（暗電流）の変化や、増幅器を構成するＩＣ（Integrated Circuit）の温度に対するリニアリティ特性などによる温度特性を持っている。そのため、通常、Ｘ線ＣＴ装置においては温度の制御・管理が行われており、電源投入後、検出器・ＤＡＳの温度を均一にし、ウォームアップを２時間程度行ってから装置の使用を開始している。しかしながら、そのような方法は経験的に決められており、検出器・ＤＡＳの熱雑音によるオフセットデータが安定しているかを判断できるものでない。
【０００４】
また、例えば、締付けトルク計測装置においては、ドライバビットに加わるトルクに応じて生じる機械的変形量が小さく、歪みゲージの出力信号も極めて小さいため、その出力信号の増幅が必要不可欠となっている。そのため、トルク計測装置は増幅部で歪みゲージの出力信号を表示部での表示に十分なレベルまで増幅している。ところで、歪みゲージを含むアナログ検出系や増幅部は、装置の電源投入後、定常状態に達して安定した信号を出力するまでに５分〜３０分のウォームアップが必要であるとされている。しかしながら、そのウォームアップ時間はただ経験的に決められている。そのため、ウォームアップ終了後、歪みゲージを含むアナログ検出系や増幅部が定常状態に達していて、歪みゲージから正常に出力信号が出力され、増幅部で正規の増幅が行われる状態になっているかを判断できない。
【０００５】
Ｘ線ＣＴ装置の前述のような問題を解決する技術が特許文献１に記載されている。
【０００６】
すなわち、特許文献１に記載のＸ線ＣＴ装置は、ウォームアップ期間中のＸ線検出器及びＤＡＳユニットでの熱雑音によるオフセットデータを、オフセットデータ収集部により定期的に一定期間単位で収集する。ウォームアップ完了判定部により、これら一定期間単位で収集されたオフセットデータについて標準偏差を求め、これら標準偏差の値が予め設定された規格値以内になるのを待ってＸ線検出器とＤＡＳユニットのウォームアップ完了を判定する。このように、特許文献１に記載の技術において、Ｘ線検出手段のオフセットデータの標準偏差にもとづいてオフセットデータが安定しているかを判断している。
【０００７】
また、締付けトルク計測装置の前述のような問題を解決する技術が特許文献２に記載されている。
【０００８】
すなわち、特許技術２に記載の検出装置は、被測定物の変動量に応じたアナログ電気信号を出力するセンサが配置され、そのセンサの出力信号が増幅部で増幅されるとともにそれが制御部に送られる。制御部は増幅部の出力信号を所定の単位に換算して表示部で表示するとともに電源投入から増幅部の出力信号を所定サンプリング時間ごとに検出する。制御部はそれを設定部で設定された設定値と比較し、増幅部の出力信号が設定値の所定の範囲内にあることを検出してウォーミングアップ完了信号を出力する。このように、特許文献２に記載の技術において、センサ、つまり増幅部の出力信号を所定サンプリング時間ごとに検出し、それが設定値の所定の範囲内にあるかを検出している。これによって、歪みゲージを含むアナログ検出系や増幅部が定常状態に達しているかを判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２８４３７４号公報
【特許文献２】特開平０４−０２９００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載の技術において、Ｘ線検出手段のオフセットデータの標準偏差にもとづいてオフセットデータが安定しているかを判断している。しかしながら、実際にＸ線検出手段においてＸ線を正常に検出できる状態になっているかが確認されていないという課題がある。
【００１１】
特許文献２に記載の技術において、センサ、つまり増幅部の出力信号を所定サンプリング時間ごとに検出し、それが設定値の所定の範囲内にあるかを検出している。これによって、歪みゲージを含むアナログ検出系や増幅部が定常状態に達しているかを判断している。
つまり、実際にセンサにおいて被測定物の変動量を正常に検出できる状態になっているかを確認している。すなわち、特許文献１に記載の技術における課題は解決される。しかしながら、実際にセンサにおいて被測定物の変動量を検出するためには被測定物を配置しておく必要がある。また、センサ・増幅部等の出力信号はウォームアップ時に時間的に大小に変動することがあるため、そのような変動の収束を装置の安定すなわちウォームアップ完了の判定基準とすればウォームアップ完了の判定がより正確になる。ところが、そのウォームアップ完了の判定は一時点での出力信号が設定値の所定の範囲内にあるかどうかで行われており、そのウォームアップ完了の判定では出力信号の変動が収束しているかどうかが考慮されておらず、正確な判定が行われないことが懸念される。
【００１２】
上述のような課題は一般的な測定器においても当てはまる。つまり、実際に測定手段において正常に測定できる状態になっているかどうかが確認されていない場合があり、確認されている場合でも、被測定装置等の配置、接続などを行っておく必要があることが課題である。また、ウォームアップ完了の判定において、測定値の変動が収束しているかどうかが考慮されていないことが課題である。
【００１３】
本発明の目的は、これらの課題を解決する測定器、方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の測定器は、自装置の測定可能な一定レベルの所定の信号を出力する信号出力手段と、入力された前記信号のレベルを所定の時間間隔で測定する測定手段と、前記所定の時間間隔で測定された測定値についてのばらつき度の指数にもとづいて自装置のウォームアップ完了の判定を行い、判定結果を出力する測定値処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の測定方法は、測定可能な一定レベルの所定の信号を出力する信号出力工程と、入力された前記信号のレベルを所定の時間間隔で測定する測定工程と、前記所定の時間間隔で測定された測定値についてのばらつき度の指数にもとづいてウォームアップ完了の判定を行い、判定結果を出力する測定値処理工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被測定装置の配置、接続などを行っておかずに、実際に測定手段において正常に測定できる状態になっているかどうかを確認することが可能となる。また、測定値の変動が収束しているかどうかを考慮してウォームアップ完了の判定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるレベル測定器の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるレベル測定器の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態における測定器の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本実施形態におけるレベル測定器の構成例を示す。レベル測定器１０は、ウォームアップ完了条件設定部１１、基準信号発生部１２、レベル測定部１３、測定値処理部１４、ウォームアップ完了通知部１５を備える。
【００２０】
なお、レベル測定器１０は、自装置内で基準信号を発生させ、基準信号のレベルを所定の時間間隔で測定し、所定の時間間隔で測定された測定値についての基準信号値に対する偏差にもとづいてウォームアップ完了の判定を行う。
【００２１】
レベル測定器１０の各部を説明する。
【００２２】
ウォームアップ完了条件設定部１１は、ウォームアップ完了条件が設定される。
【００２３】
基準信号発生部１２は、被測定装置の出力する被測定信号を代表する信号を基準信号として発生させる。なお、基準信号発生部１２は、基準信号の出力、自身の動作がウォームアップ時においても安定しているように、水晶発振器等による標準信号発生器で構成されるものとする。基準信号の周波数安定度は、ウォームアップ時にレベル測定部１３で測定される信号の値のばらつき度に対して十分に高いものである±１ｐｐｍ（parts per million）程度である。また、基準信号発生部の発振開始時間は、１０分程度であり、測定器の電源投入から発振開始時間経過後にウォームアップが開始されるものとする。
【００２４】
レベル測定部１３は、被測定装置の出力する信号のレベルを測定し、また、基準信号発生部１２の出力する信号のレベルを所定の時間間隔で測定する。
【００２５】
測定値処理部１４は、測定値の基準信号値に対する偏差を計算し、その偏差をウォームアップ完了条件設定部１１に設定されている条件と比較し、ウォームアップ完了の判定を行う。
【００２６】
ウォームアップ完了通知部１５は、ウォームアップの通知を外部に出力する。
【００２７】
上述の構成例を踏まえ、本実施形態におけるレベル測定器１０の動作について、図１、図２を参照して説明する。なお、図２は本実施形態におけるレベル測定器の動作を示すフローチャートである。
【００２８】
予め、ユーザによりレベル測定器１０の所定のインタフェース部（図示せず）からウォームアップ完了条件設定部１１にウォームアップ完了条件が設定される。ウォームアップ完了条件は、例えば、測定値の偏差の上限値である。すなわち、基準信号発生部１２から出力された基準信号がレベル測定部１３で所定の時間間隔で測定された際、測定値の偏差がその上限以下であればウォームアップ完了と判定される（後述）。このように、ウォームアップ完了条件はユーザにより設定可能である。
【００２９】
ユーザによりレベル測定器１０の所定のインタフェース部（図示せず）でウォームアップ開始の操作が行われると、レベル測定器１０はウォームアップを開始し（Ｓ１）、ウォームアップ時間の計測を開始する。また、基準信号発生部１２が基準信号を出力する（Ｓ２）。基準信号は、例えば、８７ｄＢμの正弦波とする。出力された基準信号はレベル測定部１３に入力され、レベル測定部１３は入力された基準信号のレベルを所定の時間間隔で測定し、測定値を出力する（Ｓ３）。出力された測定値は測定値処理部１４に入力され、測定値処理部１４は入力された測定値を保存し、入力された測定値の数が所定の数に達した後、１つの測定値が入力される毎にそれまでに入力された測定値について基準信号の出力値（例では８７ｄＢμ）に対する偏差σを算出する（Ｓ４）。なお、その算出式は次の通りである。
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【００３０】
ここで、ｎは入力された測定値の数、ｘiは測定値、ｓは基準信号の出力値である。
測定値処理部１４は計算された偏差をウォームアップ完了条件設定部１１に設定されている上限値と比較する（Ｓ５）。計算された偏差が上限値以下である場合（Ｓ５で小）は、測定値処理部１４はウォームアップ完了と判定し、ウォームアップを終了し、ウォームアップ完了通知部１５がウォームアップの完了の通知を外部に出力する（Ｓ６）。計算された偏差が上限値より大きい場合（Ｓ５で大）は、測定値処理部１４はその時点でのウォームアップ時間を所定の上限時間と比較し（Ｓ７）、ウォームアップ時間が上限時間以下である場合（Ｓ７で小）は、ステップ５（Ｓ５）に戻り、最新の測定値について処理を行う。ウォームアップ時間が上限時間より大きい場合（Ｓ７で大）は、測定値処理部１４はウォームアップ未完と判定し、ウォームアップを終了し、ウォームアップ完了通知部１５がウォームアップの未完の通知を外部に出力する（Ｓ８）。
【００３１】
なお、本実施形態において、基準信号の出力値に対する偏差は一例であり、代わりに標準偏差あるいは分散などを用いてもよい。本実施形態における基準信号の出力値に対する偏差にもとづいてウォームアップ完了の判定を行うことにより、基準信号値に対する測定精度を判別することが可能となる。また、基準信号はレベル測定部３０の測定可能な一定レベルの信号であればよい。
【００３２】
以上のように、本レベル測定器は、被測定装置の出力する被測定信号を代表する信号を基準信号として発生させる基準信号発生部を備え、ウォームアップ時に、基準信号のレベルをレベル測定部において所定の時間間隔で測定している。また、本レベル測定器は、所定の時間間隔で測定された測定値についての基準信号値に対する偏差、標準偏差、分散などのばらつき度の指数にもとづいて測定値の変動が収束しているかどうかを考慮してウォームアップ完了の判定を行っている。
【００３３】
このように、被測定装置の配置、接続などを行っておかずに、実際に測定手段において正常に測定できる状態になっているかどうかを確認することが可能となる。また、測定値の変動が収束しているかどうかを考慮してウォームアップ完了の判定を行うことが可能となる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３５】
図３は本実施形態における測定器の構成例を示す。測定器２０は、信号出力部２１、測定部２２、測定値処理部２３を備える。
【００３６】
測定器２０の各部を説明する。
【００３７】
信号出力部２１は、測定可能な一定レベルの所定の信号を出力する。
【００３８】
測定部２２は、被測定装置の出力する信号のレベルを測定し、また、信号出力部２１から入力された信号のレベルを所定の時間間隔で測定する。
【００３９】
測定値処理部２３は、所定の時間間隔で測定された測定値についての標準偏差あるいは分散などのばらつき度の指数にもとづいてウォームアップ完了の判定を行い、判定結果を出力する。
【００４０】
上述の構成例を踏まえ、本実施の形態における測定器２０の動作について、図３を参照して説明する。
【００４１】
ユーザにより測定器２０の所定のインタフェース部（図示せず）で開始の操作が行われると、信号出力部２１が測定部２２の測定可能な一定レベルの所定の信号を出力する。出力された信号は測定部２２に入力され、測定部２２は入力された信号のレベルを所定の時間間隔で測定し、測定値を出力する。出力された測定値は測定値処理部２３に入力され、測定値処理部２３は入力された測定値についての標準偏差あるいは分散などのばらつき度の指数にもとづいて測定器２０のウォームアップ完了の判定を行い、判定結果を出力する。
【００４２】
以上のように、本測定器は、被測定装置の出力する被測定信号を代表する信号を出力する信号出力部を備え、ウォームアップ時に、その信号のレベルを測定部において所定の時間間隔で測定している。また、本測定器は、所定の時間間隔で測定された測定値についての標準偏差、分散などのばらつき度の指数にもとづいて測定値の変動が収束しているかどうかを考慮してウォームアップ完了の判定を行っている。
【００４３】
このように、被測定装置の配置、接続などを行っておかずに、実際に測定手段において正常に測定できる状態になっているかどうかを確認することが可能となる。また、測定値の変動が収束しているかどうかを考慮してウォームアップ完了の判定を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、測定器、方法およびプログラムに利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０    レベル測定器
１１    ウォームアップ完了条件設定部
１２    基準信号発生部
１３    レベル測定部
１４    測定値処理部
１５    ウォームアップ完了通知部
２０    測定器
２１    信号出力部
２２    測定部
２３    測定値処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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