(57)【要約】【課題】入力信号についての正確な特性分析を容易に行い得る波形表示装置を提供する。【解決手段】入力信号Ｓ１の電気的パラメータを所定の周期で測定して測定値ＶＳを出力する測定部２と、測定値ＶＳに基づく波形を表示部５に表示させる制御部４とを備えた波形表示装置１であって、制御部４は、波形表示装置１の内部要素に起因する測定値ＶＳに対する内部公差ＭＩおよび内部要素以外の外部要素に起因する測定値ＶＳに対する外部公差ＭＯのいずれか一方と測定値ＶＳとに基づいて電気的パラメータの真値が存在する範囲の上限値ＶＵおよび下限値ＶＬを算出すると共に、上限値ＶＵに基づく上限波形ＷＵおよび下限値ＶＬに基づく下限値波形ＷＬを表示部５に表示させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号の電気的パラメータを所定の周期で測定して測定値を出力する測定部と、前記測定値に基づく波形を表示部に表示させる表示制御部とを備えた波形表示装置であって、
当該波形表示装置の内部要素に起因する前記測定値に対する内部公差および当該内部要素以外の外部要素に起因する当該測定値に対する外部公差のいずれか一方と当該測定値とに基づいて前記電気的パラメータの真値が存在する範囲の上限値および下限値を算出する演算部を備え、
前記表示制御部は、前記上限値に基づく上限波形および前記下限値に基づく下限波形を前記波形として前記表示部に表示させる波形表示装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記内部公差および前記外部公差の両公差と前記測定値とに基づいて前記上限値および前記下限値を算出する請求項１記載の波形表示装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、前記上限波形および前記下限波形によって挟まれる前記表示部上の表示領域を所定の表示色で表示させる請求項１または２記載の波形表示装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、前記測定値に基づく前記入力信号の信号波形を前記表示領域の表示色とは異なる表示色で当該表示領域に重ね合わせて表示させる請求項３記載の波形表示装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記上限波形および前記下限波形によって挟まれる前記表示部上の表示領域を所定の塗りつぶしパターンで塗りつぶして表示させる１または２記載の波形表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力信号の電気的パラメータを所定の周期で測定した測定値に基づく波形を表示部に表示する波形表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば入力信号の特性を分析する際には、一般的に、入力信号の信号波形を表示する波形表示装置（一例として、特開平５−１３３９８０号公報に開示されている波形表示装置）が用いられる。この種の波形表示装置は、入力信号（例えば交流信号）の電気的パラメータ（この場合、電圧）を所定の周期で測定して測定値を出力する測定部、測定部によって出力された測定値を記憶する記憶部、記憶部に記憶されている測定値を読み出して表示用データを出力する表示制御部、および表示用データを入力して入力信号の信号波形を表示する表示部を備えて構成されている。この波形表示装置では、入力信号の信号波形が横軸方向の時間スケールおよび縦軸方向の電圧スケールと共に表示部に表示される。このため、オペレータは、各時間における電圧を読み取って入力信号の特性を分析することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１３３９８０号公報（第２−３頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の波形表示装置には、以下の問題点がある。すなわち、この波形表示装置では、測定値に基づく入力信号の信号波形を単に表示するに止まっている。この場合、表示された波形から読み取った電圧は、入力信号の電圧の真値を示しているとは限らず、波形表示装置を構成する各内部要素に起因する公差（予め規定された最大誤差）や、測定対象体と測定部とを接続する測定用ケーブルなどの外部要素に起因する公差の範囲内での誤差分を含んでいる。このため、入力信号の特性を正確に分析するためには、真値が存在する範囲を考慮する必要がある。しかしながら、この波形表示装置では、測定値に基づく信号波形のみを表示するため、真値が存在する範囲を確認するためには、波形表示装置や外部要素の仕様書などに記載されている公差と信号波形から読み取った電圧とに基づいて煩雑な計算を行う必要がある。したがって、この波形表示装置には、入力信号の真値が存在する範囲を確認する作業が煩雑なことに起因して、入力信号特性を正確に分析するのが困難であるという問題点が存在する。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、入力信号についての正確な特性分析を容易に行い得る波形表示装置を提供することを主目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の波形表示装置は、入力信号の電気的パラメータを所定の周期で測定して測定値を出力する測定部と、前記測定値に基づく波形を表示部に表示させる表示制御部とを備えた波形表示装置であって、当該波形表示装置の内部要素に起因する前記測定値に対する内部公差および当該内部要素以外の外部要素に起因する当該測定値に対する外部公差のいずれか一方と当該測定値とに基づいて前記電気的パラメータの真値が存在する範囲の上限値および下限値を算出する演算部を備え、前記表示制御部は、前記上限値に基づく上限波形および前記下限値に基づく下限波形を前記波形として前記表示部に表示させる。
【０００７】
請求項２記載の波形表示装置は、請求項１記載の波形表示装置において、前記演算部は、前記内部公差および前記外部公差の両公差と前記測定値とに基づいて前記上限値および前記下限値を算出する。
【０００８】
請求項３記載の波形表示装置は、請求項１または２記載の波形表示装置において、前記表示制御部は、前記上限波形および前記下限波形によって挟まれる前記表示部上の表示領域を所定の表示色で表示させる。
【０００９】
請求項４記載の波形表示装置は、請求項３記載の波形表示装置において、前記表示制御部は、前記測定値に基づく前記入力信号の信号波形を前記表示領域の表示色とは異なる表示色で当該表示領域に重ね合わせて表示させる。なお、本発明において、「表示領域の表示色とは異なる表示色」とは、表示領域の表示色と信号波形の表示色とが、色の三属性（色相（色の区別）、明度（色の明暗の度合い）および彩度（色の鮮やかさの度合い））のうちのいずれか１つ以上が互いに異なることを意味する。
【００１０】
請求項５記載の波形表示装置は、１または２記載の波形表示装置において、前記表示制御部は、前記上限波形および前記下限波形によって挟まれる前記表示部上の表示領域を所定の塗りつぶしパターンで塗りつぶして表示させる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る波形表示装置の好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
最初に、波形表示装置１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１３】
波形表示装置１は、図１に示すように、測定部２、操作部３、制御部４、表示部５、ＶＲＡＭ６、ＲＯＭ７、ストレージメモリ８およびＲＡＭ９を備えて構成され、入力信号Ｓ１（例えば正弦波状の交流信号）の電気的パラメータ（一例として電圧）を所定の周期で測定した測定値ＶＳに基づく入力信号Ｓ１の信号波形ＷＳ（図２参照）を表示部５に表示する。また、波形表示装置１は、図２に示すように、上限波形ＷＵおよび下限波形ＷＬを表示部５に表示する。この場合、上限波形ＷＵは、入力信号Ｓ１の電圧の真値が存在する範囲の上限を表し、下限波形ＷＬは、その範囲の下限を表している。また、波形表示装置１は、同図に示すように、上限波形ＷＵおよび下限波形ＷＬによって挟まれた帯状領域（表示領域）Ｆを所定の表示色（例えば薄青色）で表示部５に表示する。この場合、帯状領域Ｆは、入力信号Ｓ１の電圧の真値が存在する範囲を表している。
【００１４】
測定部２は、Ａ／Ｄ変換器を備えて構成され、入力信号Ｓ１の電圧を所定の周期で測定（サンプリング）して２値データの測定値ＶＳを出力する。操作部３は、波形表示装置１の各構成要素（内部要素）以外の外部要素に起因する測定値ＶＳに対する外部公差ＭＯを入力するための数字キー、各種波形を表示させるための表示キー、および測定レンジを設定するためのレンジ設定キーなどを備えて構成され、これらのキー操作に応じた操作信号Ｓ２を出力する。
【００１５】
制御部４は、本発明における表示制御部および演算部に相当し、操作部３から出力された操作信号Ｓ２に従って各種処理を実行する。また、制御部４は、測定部２から出力された測定値ＶＳをストレージメモリ８に記録させる。さらに、制御部４は、操作部３を介して入力された外部公差ＭＯをＲＡＭ９に記憶させる。また、制御部４は、波形表示装置１の各構成要素に起因するレンジ誤差やリーディング誤差などの測定値ＶＳに対する内部公差ＭＩ、操作部３を介して入力された外部公差ＭＯ、および測定値ＶＳに基づき、入力信号Ｓ１の電圧の真値が存在する範囲の上限値ＶＵおよび下限値ＶＬを算出してＲＡＭ９に記憶させる。また、制御部４は、測定値ＶＳに基づく入力信号Ｓ１の信号波形ＷＳ、上限値ＶＵに基づく上限波形ＷＵ、下限値ＶＬに基づく下限波形ＷＬ、帯状領域Ｆ、電圧スケールＶおよび時間スケールＴをＶＲＡＭ６の仮想平面に仮想的に描画することにより、これらを表示部５に表示させるための表示用データＤをＶＲＡＭ６内に生成する。この場合、制御部４は、各波形ＷＳ，ＷＵ，ＷＬおよび帯状領域Ｆの見分けを可能とするために、色の三属性（色相（色の区別）、明度（色の明暗の度合い）および彩度（色の鮮やかさの度合い））のうちのいずれか１つ以上を互いに異ならせてこれらを表示させるめのカラーデータを表示用データＤに含ませる。
【００１６】
表示部５は、画像をカラー表示可能な例えば液晶パネルを備えて構成され、図２に示すように、制御部４の制御に従い、信号波形ＷＳ、上限波形ＷＵ、下限波形ＷＬ、帯状領域Ｆ、電圧スケールＶおよび時間スケールＴなどを液晶パネルに表示する。ＶＲＡＭ６は、制御部４によって生成された表示用データＤを記憶する。ＲＯＭ７は、測定レンジ毎に規定された複数の内部公差ＭＩや、制御部４の動作プログラムを記憶する。ストレージメモリ８は、測定部２から出力されて制御部４によって転送された測定値ＶＳを記憶する。ＲＡＭ９は、操作部３を介して入力されて制御部４によって転送された外部公差ＭＯや、制御部４によって算出された上限値ＶＵおよび下限値ＶＬを記憶する。
【００１７】
次に、波形表示装置１の全体的な動作について、図面を参照して説明する。
【００１８】
まず、操作部３のレンジ設定キーを操作して入力信号Ｓ１に対応する測定レンジに設定した後に、入力信号Ｓ１（測定対象信号）を測定部２に入力させる。この際に、測定部２が、入力信号Ｓ１を所定の周期でサンプリングして、その測定値ＶＳを順次出力する。次に、制御部４が、測定部２から出力された測定値ＶＳをストレージメモリ８に順次記憶させる。次いで、操作部３の数字キーを操作して、例えば測定対象体と測定部２とを接続する測定用ケーブルなどの波形表示装置１の外部要素に起因する外部公差ＭＯを入力する。この際に、操作部３は、キー操作に応じた操作信号Ｓ２を出力する。続いて、制御部４は、操作信号Ｓ２に基づいて特定される外部公差ＭＯをＲＡＭ９に記憶させる。
【００１９】
次に、操作部３の表示キーを操作する。この際に、操作部３が操作信号Ｓ２を出力し、制御部４が操作信号Ｓ２に従って波形表示処理を実行する。この波形表示処理では、制御部４は、まず、設定された測定レンジに対応する内部公差ＭＩをＲＯＭ７から読み出すと共に、操作部３を介して入力された外部公差ＭＯをＲＡＭ９から読み出す。次に、制御部４は、測定値ＶＳをストレージメモリ８から読み出す。次いで、制御部４は、内部公差ＭＩ、外部公差ＭＯおよび測定値ＶＳに基づき、上記した上限値ＶＵおよび下限値ＶＬを所定の算出式に従って算出してＲＡＭ９に記憶させる。この場合、制御部４は、一例として、内部公差ＭＩおよび外部公差ＭＯにおける各々のプラス公差分を各測定値ＶＳに加算してその各測定値ＶＳに対応する各上限値ＶＵを算出し、内部公差ＭＩおよび外部公差ＭＯにおける各々のマイナス公差分の絶対値を各測定値ＶＳから減算してその各測定値ＶＳに対応する各下限値ＶＬを算出する。
【００２０】
続いて、制御部４は、信号波形ＷＳ、上限波形ＷＵ、下限波形ＷＬ、帯状領域Ｆ、電圧スケールＶ、および時間スケールＴをＶＲＡＭ６の仮想平面上に仮想的に描画することによってこれらを表示させるための表示用データＤをＶＲＡＭ６内に生成する。この際に、制御部４は、例えば、信号波形ＷＳを青色（青色の色相）、上限波形ＷＵと下限波形ＷＬとを赤色（赤色の色相）、および帯状領域Ｆを薄青色（薄青色の色相）でそれぞれ表示させるためのカラーデータを表示用データＤに含ませる。次いで、制御部４は、ＶＲＡＭ６に対して表示用データＤを表示部５に出力させる。これにより、図２に示すように、青色の信号波形ＷＳ、赤色の上限波形ＷＵ、赤色の下限波形ＷＬ、薄青色の帯状領域Ｆ、時間スケールＴおよび電圧スケールＶが表示部５に表示される。この場合、上限波形ＷＵおよび下限波形ＷＬが赤色で表示されると共に帯状領域Ｆが薄青色で表示されるため、入力信号Ｓ１における電圧の真値の存在範囲が確実かつ容易に認識される。
【００２１】
このように、この波形表示装置１によれば、内部公差ＭＩ、外部公差ＭＯおよび測定値ＶＳに基づいて入力信号Ｓ１における電圧の真値が存在する範囲の上限値ＶＵおよび下限値ＶＬを算出して上限値ＶＵに基づく上限波形ＷＵおよび下限値ＶＬに基づく下限波形ＷＬを表示部５に表示することにより、煩雑な計算を行うことなく真値が存在する範囲を確実かつ容易に認識させることができる。したがって、オペレータは、例えば入力信号Ｓ１の正確な特性分析を容易に行うことができる。
【００２２】
また、上限波形ＷＵおよび下限波形ＷＬで挟まれた帯状領域Ｆを薄青色の表示色で表示することにより、帯状領域Ｆの幅を明確に視認することができるため、真値が存在する範囲をさらに確実かつ容易に認識させることができる。さらに、青色の信号波形ＷＳを帯状領域Ｆに重ね合わせて表示することにより、真値が存在する範囲内における測定値ＶＳの位置を容易に認識させることができるため、例えば、内部公差ＭＩおよび外部公差ＭＯにおけるプラス公差分およびマイナス公差分の大きさ並びにその比を容易に把握させることができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限定されない。例えば、入力信号Ｓ１としては、上記した正弦波状の交流信号に限定されず、任意の電気信号を入力することができる。この際にも、上限波形ＷＵおよび下限波形ＷＬを表示することにより、入力信号における電気的パラメータの真値が存在する範囲を確実かつ容易に認識させることができる。また、上記した実施の形態では、内部公差ＭＩおよび外部公差ＭＯの両公差と測定値ＶＳとに基づいて上限値ＶＵおよび下限値ＶＬを算出する例について説明したが、例えば、内部公差ＭＩと比較して外部公差ＭＯが十分に小さいときには内部公差ＭＩおよび測定値ＶＳのみに基づいて上限値ＶＵおよび下限値ＶＬを算出する構成を採用することもできる。また、外部公差ＭＯと比較して内部公差ＭＩが十分に小さいときには、外部公差ＭＯおよび測定値ＶＳのみに基づいて上限値ＶＵおよび下限値ＶＬを算出する構成を採用することもできる。
【００２４】
また、内部公差ＭＩは、必ずしもＲＯＭ７に記憶させる必要はなく、操作部３から入力することもできる。さらに、外部公差ＭＯをＲＯＭ７やＲＡＭ９に予め記憶させる構成を採用することもできる。また、信号波形ＷＳ、上限波形ＷＵ、下限波形ＷＬおよび帯状領域Ｆの表示色は上記した表示色に限定されず、他の表示色で表示することができる。さらに、斜線、網掛け、破線および斑点などの任意の塗りつぶしパターンで帯状領域Ｆを塗りつぶして表示することもできる。この場合、表示部５上の他の領域と帯状領域Ｆとを明確に見分けさせることができるため、帯状領域Ｆの幅を明確に視認させることができる。さらに、帯状領域Ｆについては、信号波形ＷＳ、上限波形ＷＵおよび下限波形ＷＬの表示色とは異なる表示色で表示し、かつ任意の塗りつぶしパターンで塗りつぶして表示することもできる。また、信号波形ＷＳおよび帯状領域Ｆは、必ずしも表示する必要はなく、上限波形ＷＵおよび下限波形ＷＬのみを表示することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の波形表示装置によれば、内部公差および外部公差のいずれか一方と測定値とに基づいて入力信号における電気的パラメータの真値が存在する範囲の上限値および下限値を算出して上限値に基づく上限波形および下限値に基づく下限波形を表示部に表示することにより、煩雑な計算を行うことなく真値の存在する範囲を確実かつ容易に認識させることができるため、オペレータは例えば入力信号の正確な特性分析を容易に行うことができる。
【００２６】
また、請求項２記載の波形表示装置によれば、内部公差および外部公差の両公差と測定値とに基づいて上限値および下限値を算出することにより、内部公差および外部公差の一方と測定値とに基づく上限値および下限値の算出と比較して、オペレータは例えば入力信号の特性分析を一層正確に行うことができる。
【００２７】
また、請求項３記載の波形表示装置によれば、上限波形および下限波形によって挟まれた表示部上の表示領域を所定の表示色で表示することにより、その表示領域の幅を明確に視認させることができるため、真値が存在する範囲をさらに確実かつ容易に認識させることができる。
【００２８】
また、請求項４記載の波形表示装置によれば、上限波形および下限波形によって挟まれた表示領域の表示色とは異なる表示色で入力信号の信号波形をその表示領域に重ね合わせて表示することにより、真値が存在する範囲内における測定値の位置を容易に認識させることができるため、例えば、内部公差および外部公差におけるプラス公差分およびマイナス公差分の大きさ並びにその比を容易に把握させることができる。
【００２９】
また、請求項５記載の波形表示装置によれば、上限波形および下限波形によって挟まれた表示領域を所定の塗りつぶしパターンで塗りつぶして表示することにより、表示部上の他の領域とその表示領域とを明確に見分けさせることができるため、その表示領域の幅を明確に視認させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る波形表示装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】信号波形ＷＳ、上限波形ＷＵ、下限波形ＷＬおよび帯状領域Ｆを表示している表示部５の表示画面図である。
【符号の説明】
１  波形表示装置
２  測定部
４  制御部
５  表示部
Ｆ  帯状領域
ＭＩ  内部公差
ＭＯ  外部公差
ＶＬ  下限値
ＶＳ  測定値
ＶＵ  上限値
ＷＬ  下限波形
ＷＳ  信号波形
ＷＵ  上限波形
【図１】
2004257910.tif 000003
【図２】
2004257910.tif 000004