(57)【要約】【課題】  デジタル信号の変化点が圧縮過程で失われず、圧縮率が変わってもグラフ表示の再現性を確保することが可能な、グラフスケール圧縮機能付きデータロガー装置を提供する。【解決手段】  本発明のグラフスケール圧縮機能付きデータロガー装置は、検出部３と時刻管理部４と一時記憶部５と主記憶部６と表示部９と入力部１０と、これらを制御する演算部２で構成され、監視対象７とケーブル８によって接続されるもので、入力部１０によって入力された付加情報により蓄積データを論理和もしくは論理積を演算する論理演算部１１を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象の状態を一定周期で検出する検出部と、前記検出部のデータを長期に蓄積する主記憶部と、前記蓄積データおよび入力部より入力されたグラフ表示用の設定値とを取り込みグラフ化するための演算を行う演算部と、前記演算の結果を一時的に保存する一時記憶部と、を備えたグラフスケール圧縮機能付きデータロガー装置において、
前記蓄積した表示対象の連続したデータを少なくとも二個の数に区分し、その区分内の論理和もしくは論理積の演算を行う論理演算部を設け、この論理演算の結果を圧縮データとして生成することを特徴とするグラフスケール圧縮機能付きデータロガー装置。
【請求項２】
前記圧縮データの圧縮率は、前記区分数を任意の整数として入力し算出することを特徴とする請求項１記載のグラフスケール圧縮機能付きデータロガー装置。
【請求項３】
前記論理演算部は、前記表示対象のデータをＡ接点またはＢ接点のいずれかのタイプに判別する機能を備えたことを特徴とする請求項１記載のグラフスケール圧縮機能付きデータロガー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長期間のデジタルデータを圧縮しグラフ表示を行うデータロガー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のデータロガー装置におけるデジタルグラフ表示では、限られた表示空間の中で、長期間の時間軸における監視対象のＯＮ／ＯＦＦの状態を表示するためには、監視対象からデータを蓄積する際にデータのサンプリング周期を長くすることで、データ点数を制限し、長時間のサンプリングデータを限られた表示空間に表示する手段をとることが一般的である。
図５は従来のデータロガー装置を用いた構成例を示すブロック図である。図５において、１はデータロガー装置、７は監視対象、９は表示部、１０は入力部である。データロガー装置１は、検出部３、時刻管理部４、一時記憶部５、主記憶部６、およびこれらを制御する演算部２で構成されている。検出部３は、監視対象７となる機器がケーブル８によって接続されている。この構成により、入力部１０から入力された監視周期毎に、監視対象７から出力されるデータをデータロガー装置１に取り込み、主記憶部６に蓄積し、グラフ表示のためのデータを一時記憶部５に一時的に保存することで、表示部９にグラフを表示する。
【０００３】
この装置のデータ表示方法を図６示す。図６は、従来のデータロガー装置の圧縮処理からグラフを表示までの処理手順を示すフローチャートである。時系列に並んで蓄積しているデータから、一定間隔でデータを抜き取り、グラフとして表示する。図６において、ステップＳ１１でデータロガー装置１に蓄積されている蓄積データを読み出し、ステップＳ１２で取り出した蓄積データを一時記憶部５にデータｅとして保存し、ステップＳ１３で一時保管されている圧縮率ｆをもとに、Ｓ１４で等間隔にデータを間引き、その結果をステップＳ１５で表示用の圧縮データｇとしてデータの一時保管処理をする。ステップＳ１６では、表示部９において圧縮データｇをもとにグラフを表示する。
【０００４】
この処理手順によってデータロガー装置１に蓄積されたデジタルデータを２分の１に圧縮してグラフ表示する方法として、時系列に並んで蓄積しているデータから、前記時刻データの偶数番目もしくは奇数番目のデータを間引きし、グラフとして表示することで長期間のデジタルデータを２分の１に圧縮して表示する。
図７は従来のデータロガー装置１に蓄積されたデジタルデータを２分の１に圧縮してグラフ表示する圧縮処理の考え方をデータとグラフで示したもので、（ａ）は蓄積データ、（ｂ）は偶数間引、（ｃ）は奇数間引の各グラフである。図７（ｂ）において、偶数番目のデータを間引く場合は、時刻データのなかから、ｔ２、ｔ４、ｔ６というように偶数番目のデータを間引きし、時刻はｔ１、ｔ３、ｔ５というように奇数番目の時刻を選択することにより、圧縮時刻の時刻に合わせたグラフ用のデータを作成する。図７（ｃ）の奇数番目のデータを間引く場合は、時刻データの中から、ｔ１、ｔ３、ｔ５というように奇数番目のデータを間引きし、時刻はｔ１、ｔ３、ｔ５というように奇数番目の時刻を選択することで、圧縮時刻の時刻に合わせたグラフ用のデータを作成する。
【０００５】
この長期間のデジタルデータを２分の１に圧縮した圧縮時刻のデータを表示する方法として、等倍グラフのデジタルグラフのＯＮとＯＦＦの信号を表示する間隔を保ちながら、等倍グラフのデータを前記圧縮時刻のデータと入れ替えて表示する。
図８は、データロガー装置に蓄積された等倍グラフのデータを圧縮時刻のデータと入れ替えて、２分の１に圧縮したグラフを表示する考え方をグラフで示したものである。図８（ａ）は等倍グラフ（ｂ）偶数間引グラフ（ｃ）は奇数間引のグラフである。図８において、偶数番目で圧縮したグラフを表示する場合は、偶数番目のデータを間引いたデジタルデータと、偶数番目の時刻を間引いた圧縮時刻を、前記等倍データと置き換えることで２分の１に圧縮したグラフデータを作成する。
奇数番目で圧縮したグラフを表示する場合は、奇数番目のデータを間引いたデジタルデータと、偶数番目の時刻を間引いた圧縮時刻を、前記等倍データと置き換えることで２分の１に圧縮したグラフデータを作成する。
また、その他の従来例として、計測デ−タの長時間に渡る変化と短時間での変化を並行して観測でき、その相互関係が判り易いようにデ−タを表示する方法が提案されている。この装置は、計測データを記憶する一時記憶手段を備えるデータ収集装置と、オペレータの選択指令を入力する入力手段と、選択された種類の計測データを記憶手段から取り出して表示する表示装置と、この記憶手段の記憶データを蓄積する大容量記憶装置とを有したもので、選択された種類のデータ点列の長時間に渡るマクロな変化をグラフ表示すると共に、選択された短時間の変化を拡大してグラフ表示するものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−７９８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、第１の従来例では、サンプリング周期を長くすることにより、データサンプリングとデータサンプリングの間で発生した変化点を検出できないために、データロガーとしての性能低下につながる可能性があった。また、監視対象のデータ変化点を検出できる限界のサンプリング周期を保ち、データを取りこぼさないようにすることで、データロガーの性能を保持するが、グラフ表示の際にデータを間引くため、間引いたデータに変化点が含まれていた場合には、変化点が表示されない可能性があった。また、蓄積データを２分の１に圧縮する際に、奇数番目のデータを間引いた場合と偶数番目のデータを間引いた場合とでは、著しく結果が異なる可能性があった。また、ほぼ同じ時刻間のデジタルデータであるにもかかわらず、データを圧縮することにより、異なるグラフが表示されるという問題があった。
また、他の従来例では、記憶手段の記憶データを蓄積するため大容量の記憶装置が必要になること、処理速度にも影響がでることが懸念される。
本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり、データロガー装置におけるデジタルデータはＯＮかＯＦＦのデータであるという特徴と、Ａ接点もしくはＢ接点と表現されるスイッチ機器のように平常時はＯＦＦもしくはＯＮであるという監視対象の機器の特徴を、変数として追加し、デジタルグラフ表示処理に組み込むことで、デジタルグラフを時間軸方向に圧縮してもデータの変化点を損なわず、同じ結果が得られる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたものである。
請求項１に記載の発明は、監視対象の状態を一定周期で検出する検出部と、前記検出部のデータを長期に蓄積する主記憶部と、前記蓄積データおよび入力部より入力されたグラフ表示用の設定値とを取り込みグラフ化するための演算を行う演算部と、前記演算の結果を一時的に保存する一時記憶部と、を備えたグラフスケール圧縮機能付きデータロガー装置において、前記蓄積した表示対象の連続したデータを少なくとも二個の数に区分し、その区分内の論理和もしくは論理積の演算を行う論理演算部を設け、前記論理演算の結果を圧縮データとして生成するものである。
請求項２に記載の発明は、前記圧縮データの圧縮率を任意の整数として入力し算出するものである。
請求項３に記載の発明は、前記論理演算部に前記表示対象のデータをＡ接点またはＢ接点のいずれかのタイプに判別する機能を備えたものである。
ものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によると、区分内のデータを論理和もしくは論理積で論理演算をおこない、演算結果をグラフ表示用圧縮データとして生成する手段を備えたので、蓄積されたデータの変化情報を損なうことなくデジタルグラフを圧縮することができる。このため、デジタルデータを半分の表示空間で表示することが可能となる。また、論理演算により圧縮しているので、主記憶部の記憶容量が小さくてすみ処理速度も低下しない。
請求項２に記載の発明によると、圧縮率が任意の整数値を入力することにより、任意に変えられるため、限られた表示空間に適切な大きさでデジタルデータを表示することが可能となる。
請求項３に記載の発明によると、データタイプとしてＡ接点またはＢ接点のタイプを選定できるので、監視対象の機器の特徴に合わせ、デジタル信号の変化点を損なわずに時間軸を圧縮するため、再現性の高いデジタルグラフを表示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明のグラフスケール圧縮機能付きデータロガー装置の構成を示すブロック図である。図において、１１は論理演算器である。他の符号は従来の技術と同じであるため、説明を省略する。
本実施例は、論理演算の対象となる時刻データを２個ずつ、または３個ずつなど任意の区分に区切り、区切ったデータを論理和または論理積など論理演算することにより、圧縮してグラフ表示するものである。この区分の数により任意の圧縮率にすることができる。また、論理和を選択すれば、Ａ接点タイプの信号を、論理積を選択すれば、Ｂ接点のタイプの信号を表示することができる。
【００１１】
検出部３は、例えばＩ／Ｏやネットワーク処理カードなどにより監視対象７からの出力情報を、ケーブル８を介して取り込み、データロガー装置１が動作しているときは、常時データが入力されている。時刻管理部４は、例えば水晶振動子などを用いてなり年月日時分秒の数値で管理することが可能であり、検出部３から得られたデータに付加する時刻情報のもととすることができる。一時記憶部６は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリからなり、ハードディスク等の記憶媒体６を用いて構成され、監視対象から収集したデータを一時的にメモリ上に展開し、データロガー装置１の時刻情報を付加した後に記憶装置に蓄積データとして保管する。これら検出部３、時刻管理部４、一時記憶媒体６は、従来と同様な機能である。
入力部１０は、たとえばキーボードやマウスなどからなり、Ａ接点／Ｂ接点の付加情報や、デジタルグラフデータの圧縮率の設定等を行うことができる。一時記憶部５は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリからなり、主記憶部６からグラフ表示のためのデータを一時的にメモリ上に展開し、入力部１０から得られた付加情報を加えてデジタルデータの圧縮結果をグラフ表示用として一時的に保存することができる。表示部９は、一時記憶部５に蓄積されている圧縮されたデジタルデータをグラフとして表示する。演算部２は、例えばＣＰＵなどからなり、これらの処理を制御することによりデータロガー装置としての機能をなし、入力器１０からの入力情報により、論理演算部１１で論理和もしくは論理積を演算し、その結果を一時記憶部５に保存する。また、その結果をグラフとして表示部９に表示する。
【００１２】
つぎに、本発明のグラフ表示の動作について説明する。  
図２はデータロガー装置に蓄積されたデジタルデータをもとに圧縮したデジタルグラフとして表示する処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて本発明のデジタルグラフ表示方法を説明する。
（１）先ずステップＳ１で一時記憶部５に蓄積されている蓄積データを読み出す。
（２）ステップＳ２で取り出した蓄積データを一時記憶部５にデータＡとして保存する。（３）ステップＳ３で一時保管されている圧縮率ｂおよびステップＳ４で一次保管されているデータタイプｃを読出す。
図３はグラフ圧縮の考え方をデータとグラフで示したもので、（ａ）は蓄積データ、（ｂ）は論理和、（ｃ）は論理積を示している。（ａ）は蓄積データに付加されている時刻ｔ１〜ｔ２６の任意のデジタルデータの推移の例を示している。蓄積データが１のときはレベル１としてＯＮの情報であり、蓄積データが０のときはレベル０としてＯＦＦの情報である。（ｂ）は論理演算の対象となる時刻データをｔ１とｔ２, ｔ３とｔ４, ｔ５とｔ６のように２つずつに区切って論理和をとりグラフを１／２に圧縮した場合である。（ｃ）は２つずつに区切って論理積をとりグラフを１／２に圧縮した場合である。
Ａ接点の場合は、時間軸の最旧時刻のデータから順次２つずつ取り出して論理和を求める。その際に奇数番目の時刻情報を取り出し、これが新しい時間軸である圧縮時刻となる。Ｂ接点の場合は、時間軸の最旧時刻のデータから順次２つずつ取り出して論理積を求める。その際に奇数番目の時刻情報を取り出し、これが新しい時間軸である圧縮時刻となる。
図４は、ＯＮ／ＯＦＦの表示間隔を保ちながら、Ａ／Ｂ接点のタイプ毎に２分の１に圧縮したデータを置き換えたグラフで、（ａ）は等倍のデジタルグラフ、（ｂ）はＡ接点タイプとして時間軸を２分の１に圧縮したデジタルグラフ、（ｃ）はＢ接点タイプとして時間軸を２分の１に圧縮したデジタルグラフである。同様に、（ｄ）（ｅ）は時刻データをｔ１〜ｔ３，ｔ４〜ｔ６,というように３つずつに区切った場合、（ｆ）（ｇ）はｔ１〜ｔ４，ｔ５からｔ８のように４つずつに区切った場合を示している。時刻データの論理演算をする際のデータ数を任意の整数値に設定することにより、任意の倍率で圧縮することができる。これによって、限られた表示空間に最適なデジタルグラフを表示することが可能となる。また、Ａ接点タイプのグラフではＯＮの信号が損なわれず、Ｂ接点タイプのグラフではＯＦＦの信号が損なわれずに表示することが可能となる。
（４）ステップＳ５でデータタイプｃのデータがＡ接点タイプであれば圧縮率ｂを用いて論理和を演算し、データタイプｃのデータがＢ接点タイプであれば圧縮率ｂを用いて論理積を演算して論理演算結果を導き出す。
（５）導き出された論理演算結果をステップＳ６で表示用の圧縮データｄとしてデータの一時保管処理をする。ステップＳ７では、表示部９において圧縮データｄをもとにグラフ表示をおこなう。
（６）グラフ表示処理を行ったあとはステップＳ３から順に処理を実行することにより、ステップＳ８での圧縮率の入力とステップＳ９でのＡ／Ｂ接点の入力条件で、デジタルデータの圧縮結果を順次更新することができるので、限られた表示空間に長時間のデジタルデータを圧縮して表示することができる。
【００１３】
次に、グラフスケール圧縮機能付きデータロガー装置の圧縮率１を説明する。
図３では、論理演算によるデータ圧縮を行うことでグラフを時間軸方向に圧縮する場合を例として示したが、圧縮率１を設定した場合に、論理演算は１つのデータで行うことになり、非圧縮のデジタルデータを表示することが可能となる。このため、圧縮したデータでデジタルデータの変化点をみつけ、圧縮率１を設定することで変化点近辺のデータ変化の詳細を正確に確認することが可能となる。
また、図２のフローチャートに示すように、グラフ表示処理の度に圧縮率を演算するので、圧縮されたデジタルグラフを非圧縮のグラフに切替えることが可能となる。
【００１４】
次に、グラフスケール圧縮機能付きデータロガー装置の各デジタルデータに付加されるデータタイプについて説明する。
デジタルデータの監視対象は一般的に接点信号であるが、電気制御における接点信号は、基本的にＡ接点のタイプとＢ接点のタイプに分類される。監視対象となる全てのデジタル信号に対して、接点のタイプを付加し、その情報を基に論理演算をする。具体的には、Ａ接点のタイプであれば論理演算では論理和を求め、Ｂ接点のタイプであれば論理積をもとめることにより、デジタルグラフを圧縮した場合に、変化点が損なわれること無く、再現性の高いデジタルグラフ表示用のデータとして残すことが可能となる。
図４に示すデータでは、圧縮することで信号の変化点が失われた範囲があるが、これはＡ接点の場合は通常がＯＦＦであることに対してＯＮになったタイミングを知りたいのでときどきＯＦＦになっている状態はグラフを圧縮した状態では無視できる。同様にＢ接点の場合は通常がＯＮであることに対してＯＦＦになったタイミングを知りたいのでときどきＯＮになっている状態はグラフを圧縮した状態では無視できる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
デジタルデータを任意の限られた表示空間にデータの変化点を損なわずに圧縮して表示できることから、グラフ表示機能をもつデータロガー装置だけでなく、パーソナルコンピュータや専用ハードウェアを使用して長い期間にデータを蓄積し続け、その経過を表示するヒストリカル情報端末としての用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例を示すデータロガー装置のブロック図
【図２】本発明のデジタルデータの圧縮処理手順を示すフローチャート
【図３】本発明のデジタルデータの圧縮する概念を示す概念図
【図４】本発明のデジタルデータを圧縮した際のグラフ表示を示すタイムチャート
【図５】従来のデータロガー装置を示すブロック図
【図６】従来のデータロガー装置の圧縮処理手順を示すフローチャート
【図７】従来のデータロガー装置による圧縮方法を示す概念図
【図８】従来のデータロガー装置によるグラフ表示を示すタイムチャート
【符号の説明】
【００１７】
１  データロガー装置
２  演算部
３  検出部
４  時刻管理部
５  一時記憶部
６  主記憶部
７  監視対象
８  ケーブル
９  表示部
１０  入力部
１１  論理演算部
Ｓ１、Ｓ１１  データ読出し
Ｓ２、Ｓ１２  データ一時保管
Ｓ３、Ｓ１３  圧縮率一時保管
Ｓ４  データタイプ確定
Ｓ５  論理和／論理積演算
Ｓ６、Ｓ１５  圧縮データ一時保存
Ｓ７、Ｓ１６  グラフ表示
Ｓ８、Ｓ１７  圧縮率入力
Ｓ９  Ａ／Ｂ接点設定
Ｓ１４  間引き
【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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