(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象のパルス信号を測定してその波形データをメモリに格納した後、その波形データを読み出して表示器に表示する機能を有するデジタルオシロスコープにおいて、
前記メモリより読み出した波形データからパルスを検出すると共に、パルスの振幅が所定の大きさに達しないミスパルスを検出し、そのミスパルスの数と存在位置を測定する機能を有するパルスカウント手段と、
このパルスカウント手段の測定結果を前記表示噐に表示する機能を有する表示処理手段を備え、
前記パルスカウント手段は、
前記メモリの波形データから最大値と最小値を求め、この最大値と最小値に基づきディスタル、メシアル、プロキシマルの値を求め、このディスタル、メシアル、プロキシマルの値を基にミスパルスおよびミスパルスの存在位置を求めることができるように構成され、
前記パルスカウント手段は、
ディスタル、メシアル、プロキシマルの各値を
ディスタル ＝（Max−Min）×a÷１００＋Min
メシアル ＝（Max−Min）×b÷１００＋Min
プロキシマル＝（Max−Min）×c÷１００＋Min
ここに、Maxは最大値、Minは最小値
a，b，cはそれぞれ０〜１００の範囲内の任意の値
a≧b≧c
の関係から求め、前記メシアルの値以上でかつディスタルの値より小さい立ち上がりパルスかまたはメシアルの値以下でかつプロキシマルの値より大きい立ち下がりパルスをミスパルスとして検索するようにしたことを特徴とするデジタルオシロスコープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルスカウント機能付きデジタルオシロスコープに関し、特にパルスカウント機能の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プロセッサ（ＣＰＵ等）の高速化により、シリアル信号等の２値化信号をデジタルオシロスコープで観察する要求が多くなっており、このような要求に応えるためにパルスをカウントする機能を有したデジタルオシロスコープが出現している。
【０００３】
この種のデジタルオシロスコープとしては、例えば特開昭２０００−７４９４８号公報に記載のデジタルオシロスコープがある。このデジタルオシロスコープにおけるパルスカウント機能は、パルスの振幅に対して３つの基準線（入力パルスの最大値と最小値に基づいて定めた３つの振幅レベルであり、大きい順にディスタル、メシアル、プロキシマルと呼ぶ）を定め、この基準線を基にパルスを検出し、そのパルス数を求める機能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のパルスカウント機能では、基準線に振幅が及ばないパルス（これをミスパルスと呼ぶ）はカウントされないため、正常なレベルに達しないような大きさのミスパルスは無視されるという課題があった。
【０００５】
すなわち、図１２（ａ）に示すように正常なレベルのパルスが入力された場合はパルスカウントは５となるが、同図（ｂ）に示すように正しくレベルの出ていないパルスがあるときはミスパルスとなってカウントされないためパルスカウントは４となる。
【０００６】
このミスパルスもカウントしたい場合は従来の機能では不可能である。パルスの周期を求め、その周期を基にパルス数を求める方式を用いたとしても、正しいパルスカウントはできない。例えば、同図（ｃ）と同図（ｄ）に示すようなパルス信号を例にとると、パルスの周期はいずれもＰ１，Ｐ２，Ｐ３と求まり、両方ともパルス数は４となってミスパルスはカウントできない。
【０００７】
このように同図（ｃ）と（ｄ）ではいずれもパルス数４と同じ結果になり、周期値Ｐ２の部分がミスパルスであるかどうかは表示波形の該当部分を観察しないことには判断できないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、パルス波形を直接観察することなくミスパルスもカウントすることのできるミスパルスカウント機能付きデジタルオシロスコープを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この様な目的を達成するために、請求項１記載の発明では、
被測定対象のパルス信号を測定してその波形データをメモリに格納した後、その波形データを読み出して表示器に表示する機能を有するデジタルオシロスコープにおいて、
前記メモリより読み出した波形データからパルスを検出すると共に、パルスの振幅が所定の大きさに達しないミスパルスを検出し、そのミスパルスの数と存在位置を測定する機能を有するパルスカウント手段と、
このパルスカウント手段の測定結果を前記表示噐に表示する機能を有する表示処理手段を備え、
前記パルスカウント手段は、
前記メモリの波形データから最大値と最小値を求め、この最大値と最小値に基づきディスタル、メシアル、プロキシマルの値を求め、このディスタル、メシアル、プロキシマルの値を基にミスパルスおよびミスパルスの存在位置を求めることができるように構成され、
前記パルスカウント手段は、
ディスタル、メシアル、プロキシマルの各値を
ディスタル ＝（Max−Min）×a÷１００＋Min
メシアル ＝（Max−Min）×b÷１００＋Min
プロキシマル＝（Max−Min）×c÷１００＋Min
ここに、Maxは最大値、Minは最小値
a，b，cはそれぞれ０〜１００の範囲内の任意の値
a≧b≧c
の関係から求め、前記メシアルの値以上でかつディスタルの値より小さい立ち上がりパルスかまたはメシアルの値以下でかつプロキシマルの値より大きい立ち下がりパルスをミスパルスとして検索する。
このようにして本発明はミスパルスを自動的に測定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。図１は本発明に係るデジタルオシロスコープの一実施例を示す要部構成図である。なお、以下の実施例においてはミスパルスのカウント機能についてのみ説明し、デジタルオシロスコープが有する通常のパルスカウント機能についてはその説明を省略する。
図において、１０は測定回路、２０はメモリ、３０はパルスカウント手段、４０は表示処理手段、５０は表示噐である。
【００１４】
測定回路１０は、入力パルス信号を高速にサンプリングしてデジタルデータに変換する。メモリ２０はこのデジタルデータ（測定値あるいは波形データとも言う）を格納するメモリである。パルスカウント手段３０はメモリ２０に保存された測定値から入力信号のパルス数を求めると共に、パルスの振幅が所定の大きさに達しないミスパルスを検索し、そのミスパルスの数とその存在位置を測定する。表示処理手段４０は、メモリ２０から測定値を読み出して表示噐５０に波形表示すると共に、パルスカウント手段３０で求めたパルス数およびミスパルスの存在位置を表示噐５０に表示する。
【００１５】
パルスカウント手段３０についてさらに詳しく説明する。図２に示すようにパルスカウント手段３０は、最大最小値手段３１、判定値手段３２、判定手段３３から構成されている。
最大最小値手段３１は、メモリ２０から測定値を読み出し、図３に示すようにそのパルス信号の最大値（Max）と最小値（Min）を求める。
【００１６】
判定値手段３２は、最大最小値手段３１で求めた最大値と最小値を基にして図４に示すようにディスタル（Distal）、メシアル（Mesial）、プロキシマル（Proximal）の３つのレベル値を求める。
なお、ディスタル、メシアル、プロキシマルは次のような関係にある。
ディスタル  ＝（Max−Min）×a÷１００＋Min
メシアル    ＝（Max−Min）×b÷１００＋Min
プロキシマル＝（Max−Min）×c÷１００＋Min
ここに、a，b，cはそれぞれ０〜１００の範囲内の任意の値であり、また、
a≧b≧cの関係にある。
【００１７】
判定手段３３は、このディスタル、メシアル、プロキシマルの値を判断基準としてメモリ２０の測定値を判定し、ミスパルスを含むパルス数およびミスパルスの存在位置を求める。
【００１８】
本発明におけるミスパルスとは次のように定義されたものである。パルスの立上がり検索においては次の通りである。通常の立上がりは図５（ａ）のように一度メシアル以上の点が見つかり、その後ディスタル以上の点が見つかるが、３番目のパルスではメシアルを越えてもディスタルまでは立ち上がらずに元のレベル（Min）に立ち下がる。このようなパルスをミスパルスとする。
【００１９】
また、パルスの立ち下がり検索においても、図５（ｂ）の３番目のパルスのように一度メシアル以下に下がるもののプロキシマルまでには立ち下がらずに元のレベル（Max）へ立ち上がるパルスをミスパルスとする。
【００２０】
次に本発明におけるミスパルス数測定原理を説明する。ミスパルス数はディスタル、メシアル、プロキシマルの基準線を用いて以下のようにして測定する。
（１）波形が、プロキシマル→メシアル→ディスタルの順番でラインを横切る部分を立ち上がりとする。
（２）波形が、上記とは逆にディスタル→メシアル→プロキシマルの順番でラインを横切る部分を立ち上がりとする。
【００２１】
（３）立上がりと立ち下がりは必ず交互に存在するので、立上がりと立ち下がりが１つずつ検出された時点で１つのパルスがあったと判定するが、図５（ａ）のようにメシアルライン交差後に元のレベルに戻る部分をミスパルスとする。そしてこのミスパルスの回数と、そのミスパルスが何カウント目に存在したかを求め、その結果を内部メモリに記憶しておき、自動測定範囲の全検索終了後に表示処理手段４０を介してその結果を表示噐５０に表示する。
【００２２】
（４）なお、実際にパルスをカウントするのは、メシアルラインを交差した時点で行うため、図６（ａ）に示すようにパルス列の左側でメシアルと交差する部分があれば立ち上がりと判断し、また同図（ｂ）に示すようにパルス列の右側でプロキシマルまたはディスタルを交差する部分があれば立ち下がりと判断する。
【００２３】
（５）以上のような原理に基づき図７や図８に示す波形ではミスパルスカウント数はいずれも１となる。なお、図７はパルスのアクティブ方向にミスパルスがある場合、図８はパルスのアクティブ方向とは逆方向にミスパルスがある場合である。
ミスパルスの位置は、図７の場合はカウント２．５（２番目と３番目のパルスの間に存在するという意味）、図８の場合はカウント２（２番目のパルスの内部に存在するという意味）であり、表示噐５０にそのカウント結果が表示される。
【００２４】
このような構成における動作を図９および図１１のフローチャートを参照して次に説明する。
測定回路１０により入力パルス信号を測定し、波形データをメモリ２０に格納する（ステップＳ１）。
波形取込み終了後パルスカウント手段３０では、Max、Min、Distal、Mesial、Proximalの値を求め、次に以下の手順によりミスパルスのカウント測定を開始する。
【００２５】
まず先頭データがプロキシマルとディスタルの間にあるかどうかを判定する（ステップＳ２）。
ない場合はステップＳ４に進む。ある場合はプロキシマル以下かディスタル以上になるまでメモリからの読み出しデータをインクリメントする。その間にメシアルとの交差点がある場合において、その後プロキシマル側に抜ければ立ち下がりがあったとしてカウントし、逆にディスタル側に抜ければ立ち上がりがあったとしてカウントする（ステップＳ３）。
【００２６】
ステップ４では、先頭データがディスタル以上かどうかを調べる。ディスタル以上の場合はステップＳ５へ移行し、ディスタルに満たない場合はステップＳ９へ進む。
【００２７】
ステップＳ５では、波形の立ち下がりを検索してメシアル交差点をカウントする。データが終了でなければ立ち上がりを検索してメシアル交差点をカウントする（ステップＳ７）。データが終了するまでステップＳ５とＳ７を繰り返し、途中データが終了したとき（ステップＳ６、Ｓ８）はステップＳ１３へ進む。
【００２８】
前記ステップＳ４で先頭データがディスタル以上と判断されたときはステップＳ９に進み、波形の立ち上がりを検索してメシアル交差点をカウントする。データが終了でなければ続いて波形の立ち下がりを検索してメシアル交差点をカウントする（ステップＳ１１）。以下データが終了するまでステップＳ９，Ｓ１１を繰り返す。データ終了の場合はステップＳ１３へ進む。
【００２９】
ステップＳ１３では、立ち上がりと立ち下がりを１ペアとし、何ペアあるかをカウントする。
【００３０】
以上のようにしてパルスカウント手段３０はミスパルスを測定する。測定結果は表示処理手段４０を介して表示噐５０に表示される。なお、ステップＳ５とＳ１１の波形の立ち下がり検索、ステップＳ７とＳ９の波形の立ち上がり検索の詳細を図１０と図１１を参照して以下に説明する。
【００３１】
（１）立ち下がりを検索してメシアル交差点をカウントする場合の動作（図１０参照）
ディスタル交差点およびメシアル交差点を検出（ステップＳ２１，Ｓ２２）した後、再びディスタル以下になったかどうかを調べる（ステップＳ２３）。
【００３２】
ステップＳ２３でディスタル以下にならなかった場合はプロキシマル交差点が検出されるのを待って終了する（ステップＳ２８）。
ディスタル以下になった場合はミスパルスとしてカウントする（ステップＳ２４）。この場合、波形の一番最初が立ち下がりであったかどうかを調べ（Ｓ２５）、一番最初が立ち下がりであった場合はミスパルス位置を現在のミスパルスカウント値と同じにし（ステップＳ２６）、逆に立ち上がりであった場合はミスパルス位置を現在のパルスカウント値＋０．５とする（ステップＳ２７）。
そして、プロキシマル交差点が検出されるのを待って終了する（ステップＳ２８）。
【００３３】
（２）立ち上がりを検索してメシアル交差点をカウントする場合の動作（図１１参照）
プロキシマル交差点およびメシアル交差点を検出（ステップＳ３１，Ｓ３２）した後、再びプロキシマル以下になったかどうかを調べる（ステップＳ３３）。
【００３４】
ステップＳ３３でプロキシマル以下にならなかった場合はディスタル交差点が検出されるのを待って終了する（ステップＳ３４）。
プロキシマル以下になった場合はミスパルスとしてカウントする（ステップＳ３５）。この場合、波形の一番最初が立ち上がりであったかどうかを調べ（Ｓ３６）、一番最初が立ちあがりであった場合はミスパルス位置を現在のミスパルスカウント値と同じにし（ステップＳ３７）、逆に立ち下がりであった場合はミスパルス位置を現在のパルスカウント値＋０．５とする（ステップＳ３６）。
そして、ディスタル交差点が検出されるのを待って終了する（ステップＳ３８）。
【００３５】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【００３６】
例えば、パルスカウント手段３０は最大最小値手段３１と判定値手段３２と判定手段３３の３つの手段から構成されているが、このような構成に限るものではなく、これらの機能を備えていればどのような構成であっても何ら差し支えない。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、パルスのカウント数をチェックする要求に対して容易にミスパルスを求めることができ、測定波形に対して想定されたパルスのカウント数に足りない場合はいくつミスパルスがあり、どこに存在するかを自動的かつ正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタルオシロスコープの一実施例を示す要部構成図である。
【図２】パルスカウント手段の一実施例を示す構成図である。
【図３】最大値、最小値についての説明図である。
【図４】ディスタル、メシアル、プロキシマルについての説明図である。
【図５】ミスパルスについての説明図である。
【図６】パルスの立ち上がりと立ち下がりの判断についての説明図である。
【図７】ミスパルスおよびミスパルスの存在位置についての説明図である。
【図８】ミスパルスおよびミスパルスの存在位置についての説明図である。
【図９】動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】波形の立ち下がり検索にかかるフローチャートである。
【図１１】波形の立ち上がり検索にかかるフローチャートである。
【図１２】従来のパルスカウント機能を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１０  測定回路
２０  メモリ
３０  パルスカウント手段
３１  最大最小値手段
３２  判定値手段
３３  判定手段
４０  表示処理手段
５０  表示噐
【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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【図９】
0004032277.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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