(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定時間ごとに測定データを記憶手段に記録し、前記記憶手段から読み出された測定データを測定中にリアルタイムで波形表示する波形表示装置において、
前記記憶手段の測定データ保存領域から読み出された測定データを圧縮処理する圧縮処理部と、
波形表示操作信号により全体波形表示が選択された場合には、前記記憶手段に圧縮データが保持されているかどうかをチェックし、
前記記憶手段に圧縮データが保持されているときは前記記憶手段の圧縮データ保存領域から圧縮データを読み出して表示部に出力し、
前記記憶手段に圧縮データが保持されていないときは前記記憶手段の測定データ保存領域から測定データを読み出して前記圧縮処理部で圧縮処理後、圧縮データを表示部に出力するとともに前記記憶手段の圧縮データ保存領域に書き込む波形表示制御部と
を備えたことを特徴とする波形表示装置。
【請求項２】
測定データの読み出し、圧縮処理および圧縮データの書き込みの少なくともいずれかを並列処理することを特徴とする請求項１記載の波形表示装置。
【請求項３】
前記圧縮処理部は前記圧縮処理として最大最小値抽出処理を行うことを特徴とする請求項１または２記載の波形表示装置。
【請求項４】
一定時間ごとに測定データを記憶手段に記録し、前記記憶手段から読み出された測定データを測定中にリアルタイムで波形表示する波形表示方法において、
波形表示操作信号により全体波形表示が選択された場合には、前記記憶手段に圧縮データが保持されているかどうかをチェックするステップと、
前記記憶手段に圧縮データが保持されているときは前記記憶手段の圧縮データ保存領域から圧縮データを読み出して表示部に出力するステップと、
前記記憶手段に圧縮データが保持されていないときは前記記憶手段の測定データ保存領域から測定データを読み出して前記圧縮処理部で圧縮処理後、圧縮データを表示部に出力するとともに前記記憶手段の圧縮データ保存領域に書き込むステップと
を備えたことを特徴とする波形表示方法。
【請求項５】
測定データの読み出し、圧縮処理および圧縮データの書き込みのステップの少なくともいずれかを並列処理することを特徴とする請求項４記載の波形表示方法。
【請求項６】
前記圧縮処理として最大最小値抽出処理を行うことを特徴とする請求項４または５記載の波形表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定により得た波形データを記憶手段に記録してゆき、再生表示時には記憶手段から波形データを読み出して画面に表示する波形表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
波形表示装置は、温度、圧力、歪み抵抗値等の各種の物理量をそれぞれの用途に適した変換手段により電気信号に変換し、これらの電気信号の変化を表示画面上に波形で表示し、物理量の変化を観測・測定できるようにした装置である。
【０００３】
近年、デジタルオシロスコープ等の波形表示装置は、測定データの大容量化、サンプリング周波数の高速化により、Ａ／Ｄ変換後の波形データは長大なものになってきている。これらの長大な波形データを表示器上に表示する表示器の横軸方向の表示分解能は５００点あるいは１０００点程度と非常に荒いので、その全てのサンプリング点をドット表示することはできない。したがって、全体波形表示では、図４に示すように、測定データＤmのある区間を取り出し、その区間毎の最大値Ｄmaxおよび最小値Ｄminを求めて、時間軸上の同一位置で最大値と最小値の２点間にドットを垂直方向に並べることで波形を描画する。このような最大値／最小値のデータのペアをＰＰデータ（圧縮データともいう）と呼ぶ。
【０００４】
図５はこのような従来の波形表示装置の一例を示す構成ブロック図である。
【０００５】
Ａ／Ｄ変換器１は測定信号を入力しディジタルデータに変換する。圧縮回路２はＡ／Ｄ変換器１からのディジタルデータからＰＰデータを抽出する。アクイジションメモリ３はＡ／Ｄ変換器１からのディジタルデータおよび圧縮回路２からのＰＰデータを格納する。
波形ファイル記憶手段４は、例えばＨＤＤ（ハードディスク）で構成され、アクイジションメモリ３からの測定データＤｍ及びＰＰデータＤｃからなる波形データを保存する。波形表示制御部５は、波形表示操作信号に応じて、波形ファイル記憶手段４から測定データＤｍまたはＰＰデータＤｃを読み出し、波形表示部６で波形表示する。
【０００６】
図５の従来装置の動作を次に説明する。入力されたアナログ信号の被測定波形は、Ａ／Ｄ変換器１でデジタル信号に変換され、続いて圧縮回路２でＰＰデータＤｃが抽出され、共に波形データとして測定中にアクイジションメモリ３に記録される。これらの波形データは、測定終了後ファイル記録のタイミングでアクイジションメモリ３から読み出され、波形ファイル記憶手段４のファイルに書き込まれる。この結果、波形ファイル記憶手段４の波形ファイルにはＡ／Ｄ変換後の測定データＤｍとＰＰデータＤｃの両方が格納される。波形表示操作信号により全体波形表示が選択されたときは、波形表示制御部５により波形ファイル記憶手段４からＰＰデータＤｃが読み出され、波形表示部６で前述のように高速波形表示される。一方、波形表示操作信号により、表示された波形のある１点の測定値の表示や、全体波形のある範囲を拡大した表示が選択された時は、波形表示制御部５により波形ファイル記憶手段４からＡ／Ｄ変換後の測定データＤｍが読み出され、波形表示部６で波形表示される。
【０００７】
しかし、入力波形を長時間途切れることなく、ある一定時間ごとに波形ファイル記憶手段４の記録ファイルを変更しながらファイルに記録し続けたいという要望がユーザから出てきた。従来のように測定終了後に波形データをファイルに記録する方式では、アクイジションメモリ３の容量に限りがあるので、長時間記録し続けることはできない。そこで、波形データを、測定中リアルタイムに、波形ファイル記憶手段４の波形ファイルに書き込むことになった。ところが、これと同時にＰＰデータを波形ファイルに付加しようとすると、付加処理の間は測定中の測定データを波形ファイルに書き込めないのでアクイジションメモリ３がオーバンランしてしまう。このため、これまではＰＰデータを波形ファイルに付加することができなかった。
【０００８】
図６は波形表示装置の第２の従来例で、ＰＰデータが付加されていない波形ファイルから全体波形表示を行うものを示す構成ブロック図である。図５と同じ部分は同一の記号を付して重複する説明は省略する。
【０００９】
アクイジションメモリ１３はＡ／Ｄ変換器１からのディジタルデータを格納する。波形ファイル記憶手段１４は、アクイジションメモリ１３からの測定データＤｍを保存する。波形表示制御部１５は、波形ファイル記憶手段１４から測定データＤｍを読み出し、圧縮処理部４に送る。圧縮処理部４は、波形表示操作信号により全体波形表示が選択されたときは、測定データＤｍを圧縮処理する。
【００１０】
図６の従来装置の動作を次に説明する。入力されたアナログ信号の被測定波形は、Ａ／Ｄ変換器１でデジタル信号に変換され、波形データとして測定中にアクイジションメモリ３に記録される。これらの波形データは、測定中リアルタイムにアクイジションメモリ３から読み出され、波形ファイル記憶手段１４のファイルに書き込まれる。
波形ファイル記憶手段１４の測定データＤｍは波形表示制御部１５により読み出され、波形表示操作信号により全体波形表示が選択されたときは、測定データＤｍは圧縮処理部４により圧縮処理された後、ＰＰデータＤｃとして波形表示部６に送られ、前述のように高速波形表示される。波形表示操作信号により、表示された波形のある１点の測定値の表示や、全体波形のある範囲を拡大した表示が選択されたときは、波形ファイル記憶手段１４の測定データＤｍがそのまま波形表示部６に送られる。
【００１１】
波形表示装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−１８０４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、図６の従来装置では、以下のような問題点がある。
【００１４】
すなわち、大容量のデータをハードディスク（波形ファイル記憶手段１４）から読出すため、波形表示までに毎回膨大な時間がかかる。
【００１５】
また、全体波形表示の場合には、大容量のデータを圧縮する必要があるので、毎回さらに膨大な時間がかかる。
【００１６】
本発明はこのような課題を解決しようとするもので、長大な測定データの全体波形表示に要する波形表示時間を短縮することのできる波形表示装置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】
【００１７】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
一定時間ごとに測定データを記憶手段に記録し、前記記憶手段から読み出された測定データを測定中にリアルタイムで波形表示する波形表示装置において、
前記記憶手段の測定データ保存領域から読み出された測定データを圧縮処理する圧縮処理部と、
波形表示操作信号により全体波形表示が選択された場合には、前記記憶手段に圧縮データが保持されているかどうかをチェックし、
前記記憶手段に圧縮データが保持されているときは前記記憶手段の圧縮データ保存領域から圧縮データを読み出して表示部に出力し、
前記記憶手段に圧縮データが保持されていないときは前記記憶手段の測定データ保存領域から測定データを読み出して前記圧縮処理部で圧縮処理後、圧縮データを表示部に出力するとともに前記記憶手段の圧縮データ保存領域に書き込む波形表示制御部と
を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の波形表示装置において、
測定データの読み出し、圧縮処理および圧縮データの書き込みの少なくともいずれかを並列処理することを特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の波形表示装置において、
前記圧縮処理部は前記圧縮処理として最大最小値抽出処理を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載の発明は、
一定時間ごとに測定データを記憶手段に記録し、前記記憶手段から読み出された測定データを測定中にリアルタイムで波形表示する波形表示方法において、
波形表示操作信号により全体波形表示が選択された場合には、前記記憶手段に圧縮データが保持されているかどうかをチェックするステップと、
前記記憶手段に圧縮データが保持されているときは前記記憶手段の圧縮データ保存領域から圧縮データを読み出して表示部に出力するステップと、
前記記憶手段に圧縮データが保持されていないときは前記記憶手段の測定データ保存領域から測定データを読み出して前記圧縮処理部で圧縮処理後、圧縮データを表示部に出力するとともに前記記憶手段の圧縮データ保存領域に書き込むステップと
を備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項５記載の発明は、
請求項４記載の波形表示方法において、
測定データの読み出し、圧縮処理および圧縮データの書き込みのステップの少なくともいずれかを並列処理することを特徴とする。
【００２４】
請求項６記載の発明は、
請求項４または５記載の波形表示方法において、
前記圧縮処理として最大最小値抽出処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、記憶手段から読み出された測定データを圧縮処理後、波形表示する波形表示装置において、前記測定データを圧縮処理するとともに圧縮データを前記記憶手段に書き込む圧縮処理部と、この圧縮処理部または前記記憶手段から出力される圧縮データを表示部に出力する波形表示制御部とを備えたことにより、長大な波形データの全体波形表示に要する波形表示時間を短縮することのできる波形表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明の実施の形態に係る波形表示装置の一実施例を示す構成ブロック図である。図６と同じ部分は同一の記号を付して重複する説明は省略する。波形ファイル記憶手段２４は、アクイジションメモリ１３からの測定データＤｍを保存する領域と、この測定データＤｍと対応するＰＰデータＤｃを保存する領域とを有する。波形表示制御部２５は、波形表示操作信号に応じて波形ファイル記憶手段２４から測定データＤｍまたはＰＰデータＤｃを読み出す。圧縮処理部４は、波形表示操作信号により全体波形表示が選択されたときは、波形表示制御部２５から送られる測定データＤｍを圧縮処理し、ＰＰデータＤｃを波形ファイル記憶手段２４のＰＰデータ保存領域に書き込む。波形表示部６は、波形表示制御部２５の制御によって、圧縮処理部４または波形ファイル記憶手段２４から出力される圧縮データもしくは波形ファイル記憶手段２４から読み出される測定データＤｍを画面表示する。
【００２８】
図２は図１の装置の動作を示すフローチャートである。ユーザがキーボードや画面に表示された入力キーなどからの波形表示操作により全体波形表示を選択すると、図１の波形表示操作信号が発生し、波形表示制御部２５により波形ファイル記憶手段２４におけるＰＰデータＤｃの有無がチェックされる（ステップＳ１）。ＰＰデータＤｃが波形ファイル記憶手段２４に保持されていないときは、波形表示制御部２５により波形ファイル記憶手段２４の波形ファイルから波形表示操作によって指定される所定範囲の測定データＤｍが読出され、圧縮処理部４に転送される（ステップＳ２）。圧縮処理部４において、測定データＤｍは圧縮率に基づいて圧縮され、圧縮データが作成される（ステップＳ３）。その圧縮データは、波形ファイル記憶手段２４にＰＰデータＤｃとして書き込まれ、測定データＤｍと対応させて波形ファイルに付加される（ステップＳ４）とともに、その圧縮データで波形表示部６により波形表示される（ステップＳ５）。図１の信号表示（矢印）は以上の状態を示している。
【００２９】
既にＰＰデータＤｃが付加された部分については、ＰＰデータＤｃが存在するので（ステップＳ１）、波形表示操作に応じて波形表示制御部２５により波形ファイル記憶手段２４の波形ファイルからＰＰデータＤｃが読出されて波形表示部６に転送され、高速表示が行われる（ステップＳ６）。
【００３０】
ユーザが波形表示操作により、表示された波形のある１点の測定値の表示や、全体波形のある範囲を拡大した表示を選択したときは、波形表示制御部２５により波形ファイル記憶手段２４の波形ファイルから測定データＤｍが読出されて波形表示部６に転送され、詳細な表示が行われる（フローチャートは省略）。
【００３１】
上記で、測定データの読み出し（ステップＳ２）から圧縮データの書き込み（ステップＳ４）までの処理工程は波形ファイル記憶手段２４の波形ファイルに圧縮データを付加する圧縮データ付加操作７を構成する（点線のブロック）。
【００３２】
実際に下記仕様のＰＣに適用したところ、従来の装置では、２Ｇバイトの測定データの全体波形表示に８分程度を要していたが、上記の装置では、ＰＰデータがファイルに付加されている場合には１〜２秒程度で処理することができた。
ＯＳ：  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）  ＸＰ
ＣＰＵ：  Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）４  ３．２０ＧＨｚ
メモリ：  １．００ＧＢ  ＲＡＭ
【００３３】
以上から明らかなように、上記のような構成の波形表示装置によれば、ユーザが波形表示操作を実施した時に、波形ファイルにＰＰデータを付加することにより、長大な波形データの全体波形表示に要する波形表示時間を大幅に短縮することができる。
【００３４】
また、ユーザが波形表示操作を実施した時に、ユーザが意識することなくＰＰデータを付加することができるので、物理量の変化を観測・測定する場合などのように、同一波形を何度も確認することが多いような状況で大きな効果を発揮する。
【００３５】
図３は図１の波形表示装置の変形例を示す動作説明図で、図２の圧縮データ付加操作７を並列処理したものを示すフローチャートである。
【００３６】
圧縮データ付加操作７が開始すると、波形ファイル記憶手段２４の波形ファイルから測定データを読出すスレッドと、圧縮データを作成しファイルに書き込むスレッドが立ち上がる。（スレッド：プロセス（タスク）を時分割処理するために、ＭＰＵを割り当てる単位）
【００３７】
波形表示制御部２５により波形ファイルから測定データを読出すスレッドの動作を以下に示す：
波形ファイル記憶手段２４から測定データが読み出され（ステップＳ１１）、一時メモリ（図示せず）に測定データが書き込まれる（ステップＳ１２）。必要な範囲の測定データが全て読み出されたかどうかがチェックされ（ステップＳ１３）、全て読み出されていない場合はステップＳ１１に戻り、全て読み出されている場合は終了フラグが立てられる（ステップＳ１４）。
【００３８】
圧縮データを作成しファイルに書き込むスレッドの動作を以下に示す：
波形表示制御部２５により一時メモリから測定データが読み出され（ステップＳ２１）、圧縮処理部４により圧縮処理が施される（ステップＳ２２）。圧縮処理部４からの圧縮データは波形ファイル記憶手段２４にＰＰデータＤｃとして書き込まれる（ステップＳ２３）。次に一時メモリにデータがないかどうかがチェックされ（ステップＳ２４）、データがある場合はステップＳ２１に戻る。一時メモリにデータがない場合は、終了フラグが立っているかどうかがチェックされ（ステップＳ２５）、終了フラグが立っていない場合は所定時間待機し（ステップＳ２６）、再度ステップＳ２４以降が繰り返される。終了フラグが立っている場合は終了する。
【００３９】
上記のような構成の波形表示装置によれば、ファイルから測定データを読込む工程と圧縮データを作成しファイルに書き込む工程とが図２のように直列でなく、並行して処理されるので、さらに高速化することができる。
【００４０】
なお、上記の実施例や変形例では圧縮処理を行う場合を示したが、これに限られず、測定データからメジャー値（Ｍａｘ・Ｍｉｎ値）を求める最大最小値抽出処理などに対しても同様に適用することができる。
【００４１】
また、図１では１チャネル分の波形表示装置を図示しているが、複数の被測定波形を同時に測定するため複数チャネル分設けてもよい。
【００４２】
また、ファイルから測定データを読込む工程と圧縮データを作成しファイルに書き込む工程とを並列処理する場合の構成は、図３に限られない。例えば、ファイルから測定データを読込む工程と圧縮データを作成する工程とファイルに書き込む工程とを全て並列処理してもよい。
【００４３】
また、波形表示操作信号により、圧縮データによる全体波形表示と、その一部を拡大した測定データによる表示とを画面上で相互に関連付けて表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態に係る波形表示装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】図１の波形表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の波形表示装置の変形例を示すフローチャートである。
【図４】波形表示装置の全体波形表示における波形描画の原理を示す説明図である。
【図５】波形表示装置の第１の従来例を示す構成ブロック図である。
【図６】波形表示装置の第２の従来例を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
４  圧縮処理部
６  波形表示部
２４  記憶手段
２５  波形表示制御部
【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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