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特許7577038波形測定器、波形情報処理システム、波形情報処理装置、波形情報処理プログラム、及び波形情報処理方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-24
(45)【発行日】2024-11-01
(54)【発明の名称】波形測定器、波形情報処理システム、波形情報処理装置、波形情報処理プログラム、及び波形情報処理方法
(51)【国際特許分類】
G01R 13/20 20060101AFI20241025BHJP
【ＦＩ】
G01R13/20 M
G01R13/20 R
G01R13/20 U
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021146469
(22)【出願日】2021-09-08
(65)【公開番号】P2023039341
(43)【公開日】2023-03-20
【審査請求日】2023-09-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000006507
【氏名又は名称】横河電機株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】596157780
【氏名又は名称】横河計測株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100169823
【弁理士】
【氏名又は名称】吉澤 雄郎
(74)【代理人】
【識別番号】100176728
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 慎吾
(72)【発明者】
【氏名】中山 悦郎
【審査官】田口 孝明
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１６９８８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２０７０５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１６４１５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１５４６９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１７４８０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２２－０８２５３１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
ＩＰＣ Ｇ０１Ｒ １３／００－１３／４２、
Ｇ０１Ｄ ９／００－９／４２、
１５／００－１５／３４、
Ｇ０８Ｃ １３／００－２５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｍを２以上の整数としたとき、入力されたアナログ信号の波形を複数のサンプリング区間の各々においてＭ個のサンプル値を含むデジタル信号データに変換し、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データをストレージに書き込む波形測定器であって、Ｎを１以上かつＭ未満の整数とし、ＬをＮよりも大きく、かつＭよりも小さい整数とし、各サンプリング区間をＬ／Ｎ個のサブ区間に分割したとき、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＮ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する第１圧縮データとして生成するとともに、各サンプリング区間を識別する識別値を算出し、各サブ区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＮ個の代表値を含むデータを各サブ区間に対応する第２圧縮データとして生成するとともに、各サブ区間を識別するサブ識別値を算出し、前記複数のサンプリング区間の各々のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々について、前記第２圧縮データと前記サブ識別値とを前記ストレージに書き込む制御部と、
前記複数のサンプリング区間の各々について、前記制御部により生成された第１圧縮データと、前記制御部により算出された識別値とを外部装置に送信する通信部と、
を備え、
前記通信部により、少なくとも１つの識別値を含む第１要求が前記外部装置から受信された場合、
前記制御部は、前記複数のサンプリング区間のうち、前記第１要求に含まれる識別値で識別される少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを前記ストレージから読み出し、
前記通信部は、前記制御部により読み出されたデジタル信号データを前記外部装置に送信し、
前記通信部により、前記複数のサンプリング区間のうち１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々を識別するサブ識別値を含む第２要求が前記外部装置から受信された場合、
前記制御部は、前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々について、前記第２要求に含まれるサブ識別値で識別されるサブ区間に対応する第２圧縮データを前記ストレージから読み出し、
前記通信部は、前記制御部により読み出された第２圧縮データを前記外部装置に送信する波形測定器。
【請求項2】
前記制御部は、各サブ識別値として、サンプリング開始時点から、対応するサブ区間までに取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出して前記ストレージに書き込む請求項１に記載の波形測定器。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の波形測定器と、各サンプリング区間に対応する前記第１圧縮データと、各識別値とを受信し、前記複数のサンプリング区間について、受信した第１圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第１波形を表示部又は端末装置に表示させ、前記第１波形の、前記少なくとも１つのサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を要求する第１操作を受け付けた場合、前記少なくとも１つの識別値を含む前記第１要求を送信し、前記第１要求に応じて送信されたデジタル信号データを受信し、前記少なくとも１つのサンプリング区間について、受信したデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形を前記表示部又は前記端末装置に表示させ、前記第１波形の、前記１つ以上のサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を前記第１操作よりも小さい拡大率で要求する第２操作を受け付けた場合、前記１つ以上のサンプリング区間を識別する１つ以上の識別値に基づいて、前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々を識別するサブ識別値を算出し、算出したサブ識別値を含む前記第２要求を送信し、前記第２要求に応じて送信された第２圧縮データを受信し、前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々について、受信した第２圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第３波形を前記表示部又は前記端末装置に表示させる波形情報処理装置と、
を備える波形情報処理システム。
【請求項4】
Ｍを２以上の整数とし、Ｎを１以上かつＭ未満の整数としたとき、アナログ信号の波形を複数のサンプリング区間の各々においてＭ個のサンプル値を含むデジタル信号データに変換し各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することで生成された、Ｎ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する第１圧縮データとして外部装置から受信するとともに、各サンプリング区間を識別する識別値を前記外部装置から受信する通信部と、前記複数のサンプリング区間について、前記通信部により受信された第１圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第１波形を表示部又は端末装置に表示させる制御部と、
を備え、
前記制御部により、前記第１波形の、前記複数のサンプリング区間のうち少なくとも１つのサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を要求する第１操作がユーザから受け付けられた場合、
前記制御部は、前記通信部により受信された、前記少なくとも１つのサンプリング区間を識別する少なくとも１つの識別値を含む第１要求を生成し、
前記通信部は、前記第１要求を前記外部装置に送信し、前記少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを前記外部装置から受信し、
前記制御部は、前記少なくとも１つのサンプリング区間について、前記通信部により受信されたデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形を前記表示部又は前記端末装置に表示させ、
前記制御部により、前記第１波形の、前記複数のサンプリング区間のうち１つ以上のサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を前記第１操作よりも小さい拡大率で要求する第２操作が前記ユーザから受け付けられた場合、
前記制御部は、ＬをＮよりも大きく、かつＭよりも小さい整数とし、各サンプリング区間をＬ／Ｎ個のサブ区間に分割したとき、前記通信部により受信された、前記１つ以上のサンプリング区間を識別する１つ以上の識別値に基づいて、前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々を識別するサブ識別値を算出し、前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々について、前記サブ識別値を含む第２要求を生成し、
前記通信部は、前記第２要求を前記外部装置に送信し、前記１つ以上のサンプリング区間の各サブ区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することで生成された、Ｎ個の代表値を含むデータを各サブ区間に対応する第２圧縮データとして前記外部装置から受信し、
前記制御部は、前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々について、前記通信部により受信された第２圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第３波形を前記表示部又は前記端末装置に表示させる波形情報処理装置。
【請求項5】
前記通信部は、各サブ識別値として、サンプリング開始時点から、対応するサブ区間までに取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出して得られた値を受信する請求項４に記載の波形情報処理装置。
【請求項6】
Ｍを２以上の整数とし、Ｎを１以上かつＭ未満の整数としたとき、アナログ信号の波形を複数のサンプリング区間の各々においてＭ個のサンプル値を含むデジタル信号データに変換し各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することで生成された、Ｎ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する第１圧縮データとして外部装置から受信するとともに、各サンプリング区間を識別する識別値を前記外部装置から受信することと、前記複数のサンプリング区間について、前記外部装置から受信された第１圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第１波形を表示部又は端末装置に表示させることと、
前記第１波形の、前記複数のサンプリング区間のうち少なくとも１つのサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を要求する第１操作がユーザから受け付けられた場合、
受信された、前記少なくとも１つのサンプリング区間を識別する少なくとも１つの識別値を含む第１要求を生成することと、
前記第１要求を前記外部装置に送信し、前記少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを前記外部装置から受信することと、
前記少なくとも１つのサンプリング区間について、受信されたデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形を前記表示部又は前記端末装置に表示させることと、
前記第１波形の、前記複数のサンプリング区間のうち１つ以上のサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を前記第１操作よりも小さい拡大率で要求する第２操作が前記ユーザから受け付けられた場合、
ＬをＮよりも大きく、かつＭよりも小さい整数とし、各サンプリング区間をＬ／Ｎ個のサブ区間に分割したとき、受信された、前記１つ以上のサンプリング区間を識別する１つ以上の識別値に基づいて、前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々を識別するサブ識別値を算出し、前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々について、前記サブ識別値を含む第２要求を生成することと、
前記第２要求を前記外部装置に送信し、前記１つ以上のサンプリング区間の各サブ区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することで生成された、Ｎ個の代表値を含むデータを各サブ区間に対応する第２圧縮データとして前記外部装置から受信することと、
前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々について、受信された第２圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第３波形を前記表示部又は前記端末装置に表示させることと、
を含む動作をコンピュータに実行させる波形情報処理プログラム。
【請求項7】
Ｍを２以上の整数としたとき、アナログ信号の波形を複数のサンプリング区間の各々においてＭ個のサンプル値を含むデジタル信号データに変換することと、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データをストレージに書き込むことと、
Ｎを１以上かつＭ未満の整数とし、ＬをＮよりも大きく、かつＭよりも小さい整数とし、各サンプリング区間をＬ／Ｎ個のサブ区間に分割したとき、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＮ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する第１圧縮データとして生成することと、
各サンプリング区間を識別する識別値を算出することと、
各サブ区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＮ個の代表値を含むデータを各サブ区間に対応する第２圧縮データとして生成することと、
各サブ区間を識別するサブ識別値を算出することと、
前記複数のサンプリング区間の各々のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々について、前記第２圧縮データと前記サブ識別値とを前記ストレージに書き込むことと、
前記複数のサンプリング区間の各々について、生成された第１圧縮データと、算出された識別値とを第１装置から第２装置に送信することと、
前記複数のサンプリング区間について、前記第１圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第１波形を表示することと、
前記第１波形の、前記複数のサンプリング区間のうち少なくとも１つのサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を要求する第１操作を受け付けた場合、
前記少なくとも１つのサンプリング区間を識別する少なくとも１つの識別値を含む第１要求を前記第２装置から前記第１装置に送信することと、
前記複数のサンプリング区間のうち、前記第１要求に含まれる識別値で識別される少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを前記ストレージから読み出すことと、
読み出されたデジタル信号データを前記第１装置から第２装置に送信することと、
前記少なくとも１つのサンプリング区間について、送信されたデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形を表示することと、
前記第１波形の、前記複数のサンプリング区間のうち１つ以上のサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を前記第１操作よりも小さい拡大率で要求する第２操作を受け付けた場合、
前記１つ以上のサンプリング区間を識別する１つ以上の識別値に基づいて、前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々を識別するサブ識別値を算出することと、
算出されたサブ識別値を含む第２要求を前記第２装置から前記第１装置に送信することと、
前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々について、前記第２要求に含まれるサブ識別値で識別されるサブ区間に対応する第２圧縮データを前記ストレージから読み出すことと、
読み出された第２圧縮データを前記第１装置から第２装置に送信することと、
前記１つ以上のサンプリング区間のＬ／Ｎ個のサブ区間の各々について、送信された第２圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第３波形を表示することと、
を含む波形情報処理方法。
【請求項8】
各サブ区間を識別するサブ識別値を算出することは、各サブ識別値として、サンプリング開始時点から、対応するサブ区間までに取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出することを含む請求項７に記載の波形情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、波形測定器、波形情報処理システム、波形情報処理装置、波形情報処理プログラム、及び波形情報処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１及び非特許文献１には、取り込んだデータのリアルタイム演算を行う波形測定器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－２０３７７１号公報
【非特許文献】
【0004】
【文献】中山悦郎，外１名，「スコープコーダDL850 リアルタイム演算機能」，横河技報，Vol.55，No.1（2012），pp.9～14
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
波形測定器で取得されたデータを圧縮して外部装置に送信することが考えられる。その場合、波形測定器と外部装置との間のデータ通信量を抑制することが望ましい。特にサンプリング速度が速い場合は、波形測定器と外部装置との間で膨大なデータが送受信され、通信の遮断が生じるおそれがあるため、データ通信量を抑制することが求められる。
【0006】
本開示の目的は、データ通信量を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
幾つかの実施形態に係る波形測定器は、Ｍを２以上の整数としたとき、入力されたアナログ信号の波形を複数のサンプリング区間の各々においてＭ個のサンプル値を含むデジタル信号データに変換し、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データをストレージに書き込む波形測定器であって、Ｎを１以上かつＭ未満の整数としたとき、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＮ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する圧縮データとして生成するとともに、各サンプリング区間を識別する識別値を算出する制御部と、複数のサンプリング区間の各々について、制御部により生成された圧縮データと、制御部により算出された識別値とを外部装置に送信し、少なくとも１つの識別値を含む要求を外部装置から受信する通信部と、を備え、制御部は、複数のサンプリング区間のうち、通信部により受信された要求に含まれる識別値で識別される少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データをストレージから読み出し、通信部は、制御部により読み出されたデジタル信号データを外部装置に送信する。このような波形測定器においては、外部装置から要求がなければ、波形測定器と外部装置との間で圧縮データ及び識別値が送受信され、外部装置から要求があったときに、要求されたデジタル信号データ（以下、「生データ」ともいう）が送受信される。よって、データ通信量を抑制することができる。その結果、通信の遮断を防止しやすくなる。
【0008】
一実施形態に係る波形測定器において、制御部は、各識別値として、サンプリング開始時点から、対応するサンプリング区間までに取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出する。このような実施形態によれば、デジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出しておくだけで、外部装置の要求する少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを簡易に識別することができる。
【0009】
一実施形態に係る波形測定器において、制御部は、圧縮データである第１圧縮データを生成するだけでなく、ＬをＮよりも大きく、かつＭよりも小さい整数としたとき、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＬ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する第２圧縮データとして生成し、通信部は、要求である第１要求の代わりに、１つ以上の識別値を含み、当該１つ以上の識別値で識別される１つ以上のサンプリング区間に対応する第２圧縮データを要求する第２要求を受信すると、要求された第２圧縮データを外部装置に送信する。このような実施形態によれば、外部装置には、第１圧縮データだけでなく、第２要求に応じて第２圧縮データも送信される。Ｌ＞Ｎより、第２圧縮データは、第１圧縮データよりも多くの代表値を含む。つまり、波形生成のためにプロットされる代表値が多い。したがって、第２圧縮データを使用すれば、第１圧縮データに比べてアナログ信号の波形をより忠実に表すことができる。よって、例えば、第１圧縮データを使用した波形からズームアップするときに、第２圧縮データを使用した波形を提示することで波形の観察ニーズが満たされれば、デジタル信号データを送受信する必要がなくなる。その結果、外部装置からのデジタル信号データの要求頻度を下げることができる。よって、データ通信量を更に抑制することができる。その結果、通信の遮断が更に防止しやすくなる。
【0010】
幾つかの実施形態に係る波形情報処理システムは、上記の幾つかの実施形態に係る波形測定器と、各サンプリング区間に対応する圧縮データと、各識別値とを受信し、複数のサンプリング区間について、受信した圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第１波形を表示部又は端末装置に表示させ、第１波形の、少なくとも１つのサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を要求する操作に応じて、少なくとも１つの識別値を含む要求を送信し、要求に応じて送信されたデジタル信号データを受信し、少なくとも１つのサンプリング区間について、受信したデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形を表示部又は端末装置に表示させる波形情報処理装置と、を備える。このような波形情報処理システムにおいては、波形情報処理装置から要求がなければ、波形測定器と波形情報処理装置との間で圧縮データ及び識別値が送受信され、波形情報処理装置から要求があったときに、要求されたデジタル信号データが送受信される。よって、データ通信量を抑制することができる。その結果、通信の遮断を防止しやすくなる。
【0011】
幾つかの実施形態に係る波形情報処理装置は、Ｍを２以上の整数とし、Ｎを１以上かつＭ未満の整数としたとき、アナログ信号の波形を複数のサンプリング区間の各々においてＭ個のサンプル値を含むデジタル信号データに変換し各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することで生成された、Ｎ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する圧縮データとして外部装置から受信するとともに、各サンプリング区間を識別する識別値を外部装置から受信する通信部と、複数のサンプリング区間について、通信部により受信された圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第１波形を表示部又は端末装置に表示させ、第１波形の、複数のサンプリング区間のうち少なくとも１つのサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を要求する操作をユーザから受け付けると、通信部により受信された、当該少なくとも１つのサンプリング区間を識別する少なくとも１つの識別値を含む要求を生成する制御部と、を備え、通信部は、制御部により生成された要求を外部装置に送信し、少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを外部装置から受信し、制御部は、少なくとも１つのサンプリング区間について、通信部により受信されたデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形を表示部又は端末装置に表示させる。このような波形情報処理装置においては、波形情報処理装置から要求がなければ、波形情報処理装置と外部装置との間で圧縮データ及び識別値が送受信され、波形情報処理装置から要求があったときに、要求されたデジタル信号データが送受信される。よって、データ通信量を抑制することができる。その結果、通信の遮断を防止しやすくなる。
【0012】
一実施形態に係る波形情報処理装置において、通信部は、各識別値として、サンプリング開始時点から、対応するサンプリング区間までに取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出して得られた値を受信する。このような実施形態によれば、デジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出して得られた値から、外部装置の要求する少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを簡易に識別することができる。
【0013】
一実施形態に係る波形情報処理装置において、制御部は、操作である第１操作の代わりに、第１波形の、複数のサンプリング区間のうち１つ以上のサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を第１操作よりも小さい拡大率で要求する第２操作をユーザから受け付けると、要求である第１要求の代わりに、通信部により受信された、当該１つ以上のサンプリング区間を識別する１つ以上の識別値を含む第２要求を生成し、通信部は、制御部により生成された第２要求を外部装置に送信し、ＬをＮよりも大きく、かつＭよりも小さい整数としたとき、圧縮データである第１圧縮データの代わりに、１つ以上のサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することで生成された、Ｌ個の代表値を含むデータを１つ以上のサンプリング区間に対応する第２圧縮データとして外部装置から受信し、制御部は、１つ以上のサンプリング区間について、通信部により受信された第２圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第３波形を表示部又は端末装置に表示させる。このような実施形態によれば、波形情報処理装置には、第１圧縮データだけでなく、第２要求に応じて第２圧縮データも送信される。Ｌ＞Ｎより、第２圧縮データは、第１圧縮データよりも多くの代表値を含む。つまり、波形生成のためにプロットされる代表値が多い。したがって、第２圧縮データを使用すれば、第１圧縮データに比べてアナログ信号の波形をより忠実に表すことができる。よって、例えば、第１圧縮データを使用した波形からズームアップするときに、第２圧縮データを使用した波形を提示することで波形の観察ニーズが満たされれば、デジタル信号データを送受信する必要がなくなる。その結果、波形情報処理装置からのデジタル信号データの要求頻度を下げることができる。よって、データ通信量を更に抑制することができる。その結果、通信の遮断が更に防止しやすくなる。
【0014】
幾つかの実施形態に係る波形情報処理プログラムは、Ｍを２以上の整数とし、Ｎを１以上かつＭ未満の整数としたとき、アナログ信号の波形を複数のサンプリング区間の各々においてＭ個のサンプル値を含むデジタル信号データに変換し各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することで生成された、Ｎ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する圧縮データとして外部装置から受信するとともに、各サンプリング区間を識別する識別値を外部装置から受信することと、複数のサンプリング区間について、外部装置から受信された圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第１波形を表示部又は端末装置に表示させ、第１波形の、複数のサンプリング区間のうち少なくとも１つのサンプリング区間に対応する部分の拡大を要求する操作をユーザから受け付けると、外部装置から受信された、当該少なくとも１つのサンプリング区間を識別する少なくとも１つの識別値を含む要求を生成することと、少なくとも１つの識別値を含む要求を外部装置に送信し、少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを外部装置から受信することと、少なくとも１つのサンプリング区間について、受信されたデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形を表示部又は端末装置に表示させることと、を含む動作をコンピュータに実行させる。このような波形情報処理プログラムにおいては、波形情報処理プログラムから要求がなければ、圧縮データ及び識別値が送受信され、波形情報処理プログラムから要求があったときに、その要求に係るデジタル信号データが送受信される。よって、データ通信量を抑制することができる。その結果、通信の遮断を防止しやすくなる。
【0015】
幾つかの実施形態に係る波形情報処理方法は、Ｍを２以上の整数としたとき、アナログ信号の波形を複数のサンプリング区間の各々においてＭ個のサンプル値を含むデジタル信号データに変換することと、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データをストレージに書き込むことと、Ｎを１以上かつＭ未満の整数としたとき、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＮ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する圧縮データとして生成することと、各サンプリング区間を識別する識別値を算出することと、複数のサンプリング区間の各々について、生成された圧縮データと、算出された識別値とを第１装置から第２装置に送信することと、複数のサンプリング区間について、圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第１波形を表示することと、第１波形の、複数のサンプリング区間のうち少なくとも１つのサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を要求する操作に応じて、当該少なくとも１つのサンプリング区間を識別する少なくとも１つの識別値を含む要求を第２装置から第１装置に送信することと、複数のサンプリング区間のうち、要求に含まれる識別値で識別される少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データをストレージから読み出すことと、読み出されたデジタル信号データを第１装置から第２装置に送信することと、少なくとも１つのサンプリング区間について、送信されたデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形を表示することと、を含む。このような波形情報処理方法によれば、第２装置から要求がなければ、第１装置と第２装置との間で圧縮データ及び識別値が送受信され、第２装置から要求があったときに、要求されたデジタル信号データが送受信される。よって、データ通信量を抑制することができる。その結果、通信の遮断を防止しやすくなる。
【0016】
一実施形態に係る波形情報処理方法において、算出することは、各識別値として、サンプリング開始時点から、対応するサンプリング区間までに取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出することを含む。このような実施形態によれば、デジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出しておくだけで、第２装置の要求する少なくとも１つのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを簡易に識別することができる。
【0017】
一実施形態に係る波形情報処理方法は、圧縮データである第１圧縮データだけでなく、ＬをＮよりも大きく、かつＭよりも小さい整数としたとき、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＬ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する第２圧縮データとして生成することと、操作である第１操作の代わりに、第１波形の、複数のサンプリング区間のうち１つ以上のサンプリング区間に対応する部分の表示の拡大を第１操作よりも小さい拡大率で要求する第２操作に応じて、要求である第１要求の代わりに、当該１つ以上のサンプリング区間を識別する１つ以上の識別値を含む第２要求を第２装置から第１装置に送信することと、複数のサンプリング区間のうち、第２要求に含まれる識別値で識別される１つ以上のサンプリング区間に対応する第２圧縮データを第１装置から第２装置に送信することと、１つ以上のサンプリング区間について、送信された第２圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第３波形を表示することと、を更に含む。このような実施形態によれば、第２装置は、第１圧縮データだけでなく第２圧縮データも取得する。Ｌ＞Ｎより、第２圧縮データは、第１圧縮データよりも多くの代表値を含む。つまり、波形生成のためにプロットされる代表値が多い。したがって、第２圧縮データは、第１圧縮データよりもアナログ信号の波形を忠実に表す。したがって、第２圧縮データを使用すれば、第１圧縮データに比べてアナログ信号の波形をより忠実に表すことができる。よって、例えば、第１圧縮データを使用した波形からズームアップするときに、第２圧縮データを使用した波形を提示することで波形の観察ニーズが満たされれば、デジタル信号データを送受信する必要がなくなる。その結果、第２装置からのデジタル信号データの要求頻度を下げることができる。よって、データ通信量を更に抑制することができる。その結果、通信の遮断が更に防止しやすくなる。
【発明の効果】
【0018】
本開示によれば、データ通信量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】比較例に係る波形情報処理システムの構成を示すブロック図である。
【図2】比較例に係る波形測定器の詳細構成を示すブロック図である。
【図3】第１実施形態に係る波形情報処理システムの構成を示すブロック図である。
【図4】第１実施形態に係る波形測定器の詳細構成を示すブロック図である。
【図5】第１実施形態に係るサンプリング区間、サンプル値、ＰＰデータ、及び識別値の対応関係を示す図である。
【図6】第１実施形態に係る波形情報処理システムの動作を示すフローチャートである。
【図7】第１実施形態に係る波形情報処理システムで送受信されるデータ及び要求を示す図である。
【図8】波形情報処理装置における波形表示処理の例を示す図である。
【図9】第１実施形態に係る波形情報処理システムの動作の例を示すフローチャートである。
【図10】第１実施形態に係る波形情報処理システムの動作の別の例を示すフローチャートである。
【図11】第２実施形態に係る波形測定器の詳細構成を示すブロック図である。
【図12】第２実施形態に係る波形情報処理システムの動作を示すフローチャートである。
【図13】第２実施形態に係るサンプリング区間、サンプル値、ＰＰデータ、及び識別値の対応関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
最初に比較例について説明する。
【0021】
図１は、比較例に係る波形情報処理システム１０の構成を示す。波形情報処理システム１０は、波形測定器１１と、インターネット等のネットワークを介して波形測定器１１に接続されるクラウドサーバ１２と、インターネット等のネットワークを介してクラウドサーバ１２に接続されるローカルＰＣ１３とを備える。「ＰＣ」は、personal computerの略語である。
【0022】
波形測定器１１は、アナログ信号の波形をデジタル信号データに変換してクラウドサーバ１２に送信する。クラウドサーバ１２は、波形測定器１１から受信したデジタル信号データをローカルＰＣ１３に送信する。ローカルＰＣ１３は、クラウドサーバ１２から送信されたデジタル信号データからアナログ信号の擬似的な波形を生成し、表示する。
【0023】
図２を参照して、波形測定器１１の構成について説明する。
【0024】
波形測定器１１では、図２に示すように、観測されるアナログ入力チャンネルＣＨ１のアナログ信号が入力増幅器１０１で正規化され、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力される。「Ａ／Ｄ」は、analog to digitalの略語である。アナログ入力チャンネルＣＨ１と同時に観測されるアナログ入力チャンネルＣＨ２のアナログ信号は、入力増幅器１０４で正規化され、Ａ／Ｄ変換器１０５に入力される。データを取り込むタイミングは、サンプルタイミング発生回路１１１により制御される。Ａ／Ｄ変換器１０２、１０５は、サンプルタイミング発生回路１１１により生成されるタイミング信号に応じてＡ／Ｄ変換を行う。変換されたデータは、インターフェース回路１０３、１０６を通じてメモリコントローラ１１２に送られ、波形メモリ１２１に順次格納される。波形メモリ１２１に格納されたデータは、必要に応じてＣＰＵ１１３を用いて、表示波形作成回路１３１でパルスに変換され、波形表示器１３２に波形として表示される。「ＣＰＵ」は、central processing unitの略語である。波形メモリ１２１に格納されたデータは、一定量が溜まったところで、ＣＰＵ１１３により、通信回路１４１を通じて、外部のクラウドサーバ１２に送信される。クラウドサーバ１２上のデータは、ローカルＰＣ１３により適宜読み出され、波形又は数値データに変換されて、ローカルＰＣ１３上に表示され、観察される。
【0025】
このような波形情報処理システム１０では、波形測定器１１のサンプルタイミングが遅く、例えば１ｍｓであり、かつチャンネル数が少ない場合は、クラウドサーバ１２への転送データ量が大きくはならないので、リアルタイムでデータを転送することができる。しかしながら、波形測定器１１のサンプルタイミングが速い場合は、以下の事態を招く。すなわち、波形測定器１１のサンプルタイミングが速くなるに従って、波形測定器１１とクラウドサーバ１２との間のデータ通信量が多くなり、通信の遮断が生じる。例えば、サンプリング周期１ｋＨｚ、２チャンネルで、各チャンネルデータ長が１６ビットである場合は、データ量は４ｋｂｙｔｅ／ｓである。この場合は、ネットワークに対する負荷は大きくない。一方、サンプリング周期１０ＭＨｚ、８チャンネルで、各チャンネルデータ長が１６ビットである場合は、データ量は１６０Ｍｂｙｔｅ／ｓとなる。この場合は、少なくとも１．２８Ｇｂｐｓの通信速度を確保しなければならず、ネットワークに対する負荷は大きい。リアルタイムでデータを転送するには専用通信網等が必要となり、ＬＴＥ等の公衆通信網を使用することは不可能である。「ＬＴＥ」は、Long Term Evolutionの略語である。つまり、波形測定器１１のサンプルタイミングが速くなるとクラウドサーバ１２に保存するデータ量が多くなる。サンプルタイミングが速くなると短時間でもデータ量は膨大となり、通信の遮断が生じる。なお、クラウドサーバ１２上に確保するデータ容量は一般に従量課金であるので、データ容量が大きくなるにつれてコストも大きくなる。
【0026】
よって、特に高速サンプリング時にはデータ通信量を抑制し、通信の遮断を防止する必要がある。
【0027】
以下、本開示の幾つかの実施形態について、図を参照して説明する。各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。各実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。
【0028】
本開示の一実施形態である第１実施形態について説明する。
【0029】
図３を参照して、本実施形態に係る波形情報処理システム２０の構成を説明する。
【0030】
波形情報処理システム２０は、図３に示すように、第１装置である波形測定器２１と、第２装置である波形情報処理装置２２と、第３装置である端末装置２３とを備える。
【0031】
波形測定器２１は、入力されたアナログ信号の波形をデジタル信号データに変換する装置である。波形測定器２１は、波形情報処理装置２２からの要求に応じてデジタル信号データを波形情報処理装置２２に送信する。波形測定器２１は、図３に示すように、入力部２００と、制御部２１０と、記憶部２２０と、表示部２３０と、通信部２４０とを備える。
【0032】
波形情報処理装置２２は、クラウドコンピューティングシステム又はその他のコンピューティングシステムに属するサーバコンピュータ等のサーバ装置である。波形情報処理装置２２は、波形測定器２１から取得したデータに含まれる値をプロットして得られる波形を端末装置２３に表示させる。別法として、波形情報処理装置２２は、波形を表示する現場に設置されるデスクトップコンピュータ、又はラップトップコンピュータ等の端末装置であってもよい。その場合、端末装置である波形情報処理装置２２は、端末装置２３の代わりに、波形測定器２１から取得したデータに含まれる値をプロットして得られる波形を表示部に表示させる。よって、第３装置である端末装置２３を省略することができる。波形情報処理装置２２は、図３に示すように、制御部３１０と、通信部３４０とを備える。
【0033】
端末装置２３は、波形を表示する現場に設置されるデスクトップコンピュータ、又はラップトップコンピュータ等である。端末装置２３は、図３に示すように、入力部４００と、制御部４１０と、表示部４３０と、通信部４４０とを備える。
【0034】
波形情報処理装置２２の機能は、本実施形態に係る波形情報処理プログラムを、制御部３１０に含まれるプロセッサで実行することにより実現される。すなわち、波形情報処理装置２２の機能は、ソフトウェアにより実現される。波形情報処理プログラムは、波形情報処理装置２２の動作に含まれるステップの処理をコンピュータに実行させることで、当該ステップの処理に対応する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。すなわち、波形情報処理プログラムは、コンピュータを波形情報処理装置２２として機能させるためのプログラムである。
【0035】
プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又は半導体メモリである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記録したＤＶＤ又はＣＤ－ＲＯＭなどの可搬型記録媒体を販売、譲渡、又は貸与することによって行う。「ＤＶＤ」は、digital versatile discの略語である。「ＣＤ－ＲＯＭ」は、compact disc read only memoryの略語である。プログラムをサーバのストレージに格納しておき、ネットワーク２５を介して、サーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムを流通させてもよい。プログラムをプログラムプロダクトとして提供してもよい。
【0036】
コンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム又はサーバから転送されたプログラムを、一旦、メモリに格納する。そして、コンピュータは、メモリに格納されたプログラムをプロセッサで読み取り、読み取ったプログラムに従った処理をプロセッサで実行する。コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行してもよい。コンピュータは、コンピュータにサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行してもよい。サーバからコンピュータへのプログラムの転送は行わず、実行指示及び結果取得のみによって機能を実現する、いわゆるＡＳＰ型のサービスによって処理を実行してもよい。プログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものが含まれる。例えば、コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。
【0037】
波形情報処理装置２２の一部又は全ての機能が、制御部３１０に含まれるプログラマブル回路又は専用回路により実現されてもよい。すなわち、波形情報処理装置２２の一部又は全ての機能が、ハードウェアにより実現されてもよい。
【0038】
図３を参照して、本実施形態の概要を説明する。
【0039】
波形測定器２１は、入力されたアナログ信号の波形を複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎの各々においてＭ個のサンプル値を含むデジタル信号データに変換する。サンプリング区間ＳＩの数ｎは、２以上の整数である。サンプル値の数Ｍは、２以上の整数である。波形測定器２１は、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データをストレージに書き込む。ストレージは、波形測定器２１の記憶部２２０であっても波形測定器２１の外部の記憶装置であってもよい。波形測定器２１は、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＮ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する圧縮データとして生成する。代表値の数Ｎは、１以上かつＭ未満の整数である。波形測定器２１は、各サンプリング区間を識別する識別値を算出する。波形測定器２１は、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎの各々について、生成された圧縮データと、算出された識別値とを波形情報処理装置２２に送信する。
【0040】
波形情報処理装置２２は、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎについて、圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第１波形Ｗ１を端末装置２３に表示させる。波形情報処理装置２２は、第１波形Ｗ１の、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎのうち少なくとも１つのサンプリング区間ＳＩｘに対応する部分の表示の拡大を要求する操作ＯＰをユーザから受け付けると、少なくとも１つのサンプリング区間ＳＩｘを識別する少なくとも１つの識別値ＩＤｘを含む要求Ｒを波形測定器２１に送信する。
【0041】
波形測定器２１は、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎのうち、要求Ｒに含まれる識別値ＩＤｘで識別される少なくとも１つのサンプリング区間ＳＩｘに取得されたデジタル信号データをストレージから読み出す。波形測定器２１は、読み出されたデジタル信号データを波形情報処理装置２２に送信する。
【0042】
波形情報処理装置２２は、少なくとも１つのサンプリング区間ＳＩｘについて、送信されたデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形Ｗ２を端末装置２３に表示させる。
【0043】
本実施形態によれば、波形情報処理装置２２から要求がなければ、波形測定器２１と波形情報処理装置２２との間で圧縮データ及び識別値が送受信され、波形情報処理装置２２から要求があったときに、要求されたデジタル信号データが送受信される。よって、データ通信量を抑制することができる。その結果、通信の遮断を防止しやすくなる。
【0044】
波形測定器２１は、各識別値として、サンプリング開始時点から、対応するサンプリング区間までに取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出してもよい。この場合、デジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出しておくだけで、波形情報処理装置２２の要求する少なくとも１つのサンプリング区間ＳＩｘに取得されたデジタル信号データを簡易に識別することができる。
【0045】
本実施形態の一変形例である第２実施形態として、波形測定器２１は、圧縮データである第１圧縮データだけでなく、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＬ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する第２圧縮データとして生成してもよい。代表値の数Ｌは、Ｎよりも大きく、かつＭよりも小さい整数である。その場合、波形情報処理装置２２は、操作ＯＰである第１操作の代わりに、第１波形Ｗ１の、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎのうち１つ以上のサンプリング区間ＳＩｙ、・・・に対応する部分の表示の拡大を第１操作よりも小さい拡大率で要求する第２操作に応じて、要求Ｒである第１要求Ｒ１の代わりに、当該１つ以上のサンプリング区間ＳＩｙ、・・・を識別する１つ以上の識別値ＩＤｙ、・・・を含む第２要求Ｒ２を波形測定器２１に送信する。波形測定器２１は、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎのうち、第２要求Ｒ２に含まれる識別値ＩＤｙ、・・・で識別される１つ以上のサンプリング区間ＳＩｙ、・・・に対応する第２圧縮データを波形情報処理装置２２に送信する。波形情報処理装置２２は、１つ以上のサンプリング区間ＳＩｙ、・・・について、送信された第２圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第３波形Ｗ３を端末装置２３に表示させる。
【0046】
第２実施形態によれば、波形情報処理装置２２には、第１圧縮データだけでなく、第２要求に応じて第２圧縮データも送信される。Ｌ＞Ｎより、第２圧縮データは、第１圧縮データよりも多くの代表値を含む。つまり、波形生成のためにプロットされる代表値が多い。したがって、第２圧縮データを使用すれば、第１圧縮データに比べてアナログ信号の波形をより忠実に表すことができる。よって、例えば、第１圧縮データを使用した波形からズームアップするときに、第２圧縮データを使用した波形を提示することで波形の観察ニーズが満たされれば、生データを送受信する必要がなくなる。その結果、波形情報処理装置２２からのデジタル信号データの要求頻度を下げることができる。よって、データ通信量を更に抑制することができる。その結果、通信の遮断が更に防止しやすくなる。
【0047】
【0048】
波形情報処理システム２０は、上述したとおり、波形測定器２１と、波形情報処理装置２２とを備える。
【0049】
波形測定器２１は、上述したとおり、入力部２００と、制御部２１０と、記憶部２２０と、表示部２３０と、通信部２４０とを備える。
【0050】
入力部２００は、各チャンネルのデータを波形測定器２１に取り込むインターフェースである。入力部２００は、図４に示すように、入力増幅器２０１と、Ａ／Ｄ変換器２０２と、インターフェース回路２０３と、入力増幅器２０４と、Ａ／Ｄ変換器２０５と、インターフェース回路２０６とを含む。
【0051】
図４に示すように、観察されるチャンネル１（以下、ＣＨ１ともいう）のアナログ信号は、入力増幅器２０１で正規化され、Ａ／Ｄ変換器２０２に入力される。ここで正規化とは、アナログ入力信号の振幅を、Ａ／Ｄ変換器の入力仕様に対し適切な範囲になるように調整することである。また、同時に観測されるチャンネル２（以下、ＣＨ２ともいう）のアナログ信号は、入力増幅器２０４で正規化され、Ａ／Ｄ変換器２０５に入力される。
【0052】
制御部２１０は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つのプログラマブル回路、少なくとも１つの専用回路、又はこれらの任意の組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵ若しくはＧＰＵ（graphics processing unit）などの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。プログラマブル回路は、例えば、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）である。専用回路は、例えば、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）である。制御部２１０は、波形測定器２１の各部を制御しながら、波形測定器２１の動作に関わる処理を実行する。制御部２１０は、図４に示すように、サンプルタイミング発生回路２１１と、メモリコントローラ２１２と、ＣＰＵ２１３と、ＰＰ圧縮器２１４と、メモリコントローラ２１５と、データ個数計数回路２１６と、メモリコントローラ２１７とを含む。「ＰＰ」は、peak to peakの略語である。
【0053】
記憶部２２０は、少なくとも１つの半導体メモリ、少なくとも１つの磁気メモリ、少なくとも１つの光メモリ、又はこれらの任意の組み合わせを含む。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ（random access memory）である。ＲＡＭは、例えば、ＳＲＡＭ（static random access memory）又はＤＲＡＭ（dynamic random access memory）である。記憶部２２０は、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）であってもよい。記憶部２２０は、図４に示すように、波形メモリ２２１と、ＰＰ波形メモリ２２２と、データ個数メモリ２２３とを含む。
【0054】
波形メモリ２２１には、制御部２１０のメモリコントローラ２１２より、サンプルタイミング発生回路２１１で生成したタイミング信号に応じて、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データが書き込まれる。
【0055】
ＰＰ波形メモリ２２２には、制御部２１０のメモリコントローラ２１５により、サンプルタイミング発生回路２１１で生成したタイミング信号に応じてＰＰ圧縮器２１４から出力された圧縮データ（以下、「ＰＰデータ」ともいう）が書き込まれる。
【0056】
データ個数メモリ２２３には、制御部２１０のメモリコントローラ２１７により、ＰＰデータがＰＰ波形メモリ２２２に書き込まれるタイミングに同期して、データ個数計数回路２１６で計数されたサンプル値の総数が書き込まれる。
【0057】
表示部２３０は、図４に示すように、表示波形作成回路２３１と、波形表示器２３２とを含む。
【0058】
表示波形作成回路２３１は、ＧＰＵ等の汎用プロセッサ、波形表示処理に特化した専用プロセッサ、ＦＰＧＡ等のプログラマブル回路、又はＡＳＩＣ等の専用回路である。表示波形作成回路２３１は、波形メモリ２２１に格納されたデジタル信号データを、必要に応じてＣＰＵ２１３から命令されてパルスに変換する。表示波形作成回路２３１は、必要に応じて、パルスを波形として波形表示器２３２に表示する。
【0059】
波形表示器２３２には、少なくとも１つの出力用インターフェースが含まれる。出力用インターフェースは、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）又は有機ＥＬ（electro luminescent）ディスプレイである。波形表示器２３２は、波形測定器２１の動作によって得られるデータを出力する。波形表示器２３２は、ユーザからの入力を受付可能なタッチパネルと一体的に設けられてもよい。波形表示器２３２は、表示波形作成回路２３１の制御に基づき、波形表示データを表示する。
【0060】
通信部２４０は、図４に示すように、通信回路２４１を備える。通信回路２４１は、１つ以上の通信ＩＣである。「ＩＣ」は、integrated circuitの略語である。通信ＩＣは、例えば、ＬＡＮ通信ＩＣである。「ＬＡＮ」は、local area networkの略語である。通信回路２４１は、ＰＣＩネットワークアダプタ、ＵＳＢネットワークアダプタ、又はEthernet（登録商標）アダプタであってもよい。「ＰＣＩ」は、Peripheral Component Interconnectの略語である。「ＵＳＢ」は、Universal Serial Busの略語である。
【0061】
図５は、サンプリング区間、生データのサンプル値、ＰＰデータ、及び識別値の対応関係を示す。図５に示した例では、サンプリング１０００回のそれぞれに対して、ＰＰデータに含まれる代表値である最大値と最小値との１ペアが作成される。具体的には、時刻Ｔ０でサンプリングが開始される。図５において、サンプリング区間ＳＩ１は、サンプル値ｔ０からｔ９９９の１０００個のサンプル値が取得される区間であり、サンプリング区間ＳＩ２以降も同様に、各サンプリング区間あたり１０００個のサンプル値が取得される。これらのサンプル値を含むデジタル信号データは、本実施形態における複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎの各々において１０００個のサンプル値を含むデジタル信号データに相当する。サンプリング区間ＳＩ１については、時刻Ｔ１０００において、サンプル値ｔ０からｔ９９９のうちの最小値であるサンプル値ｔ０と最大値であるサンプル値ｔ３とのペアが、ＰＰデータＰＰ１に含まれる２個の代表値としてＰＰ波形メモリ２２２に書き込まれる。また、サンプリング開始時点である時刻Ｔ０から、サンプル値ｔ９９９が取得される時刻Ｔ９９９までに取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値の総数は、１０００個である。したがって、データ個数メモリ２２３に識別値ＩＤ１として「１０００」が書き込まれる。同様に、サンプリング区間ＳＩ２については、時刻Ｔ２０００で、サンプル値ｔ１００２とｔ１９９９とのペアが、ＰＰデータＰＰ２に含まれる２個の代表値としてＰＰ波形メモリ２２２に書き込まれる。時刻Ｔ２０００では、時刻Ｔ０からのサンプル値の総数「２０００」が、データ個数メモリ２２３に識別値ＩＤ２として書き込まれる。以下同様に、時刻Ｔ３０００では、サンプル値ｔ２４００とｔ２９０５とのペアがＰＰデータＰＰ３に含まれる２個の代表値としてＰＰ波形メモリ２２２に、識別値ＩＤ３として「３０００」がデータ個数メモリ２２３に書き込まれる。ＰＰデータＰＰ１、ＰＰ２、及びＰＰ３等は、本実施形態におけるＮ個の代表値を含むデータ、すなわち各サンプリング区間に対応する圧縮データに相当する。識別値「１０００」、「２０００」、及び「３０００」等は、本実施形態における各サンプリング区間を識別する識別値に相当する。
【0062】
波形情報処理装置２２は、上述したとおり、制御部３１０と、通信部３４０とを備える。
【0063】
制御部３１０は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つのプログラマブル回路、少なくとも１つの専用回路、又はこれらの任意の組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵ若しくはＧＰＵなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。プログラマブル回路は、例えば、ＦＰＧＡである。専用回路は、例えば、ＡＳＩＣである。制御部３１０は、波形情報処理装置２２の各部を制御しながら、波形情報処理装置２２の動作に関わる処理を実行する。
【0064】
通信部３４０は、１つ以上の通信ＩＣである。通信ＩＣは、例えば、ＬＡＮ通信ＩＣである。通信部３４０は、ＰＣＩネットワークアダプタ、ＵＳＢネットワークアダプタ、又はEthernet（登録商標）アダプタであってもよい。通信部３４０は、波形情報処理装置２２の動作に用いられる情報をネットワーク２５経由で受信し、また波形情報処理装置２２の動作によって得られる情報をネットワーク２５経由で送信する。
【0065】
端末装置２３は、上述したとおり、入力部４００と、制御部４１０と、表示部４３０と、通信部４４０とを備える。
【0066】
入力部４００は、少なくとも１つの入力用インターフェースを含む。入力用インターフェースは、例えば、物理キー、静電容量キー、ポインティングデバイス、タッチスクリーン、又はマイクロフォンである。入力部４００は、端末装置２３の動作に用いられるデータを入力する操作を受け付ける。入力部４００は、端末装置２３に備えられる代わりに、外部の入力機器として端末装置２３に接続されてもよい。
【0067】
制御部４１０は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つのプログラマブル回路、少なくとも１つの専用回路、又はこれらの任意の組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵ若しくはＧＰＵなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。プログラマブル回路は、例えば、ＦＰＧＡである。専用回路は、例えば、ＡＳＩＣである。制御部４１０は、端末装置２３の各部を制御しながら、端末装置２３の動作に関わる処理を実行する。
【0068】
表示部４３０には、少なくとも１つの出力用インターフェースが含まれる。出力用インターフェースは、例えば、ＬＣＤ又は有機ＥＬディスプレイである。表示部４３０は、端末装置２３の動作によって得られるデータを出力する。表示部４３０は、ユーザからの入力を受付可能なタッチパネルと一体的に設けられてもよい。表示部４３０は、制御部４１０の制御に基づき、波形表示データを表示する。
【0069】
通信部４４０は、１つ以上の通信ＩＣである。通信ＩＣは、例えば、ＬＡＮ通信ＩＣである。通信部４４０は、ＰＣＩネットワークアダプタ、ＵＳＢネットワークアダプタ、又はEthernet（登録商標）アダプタであってもよい。通信部４４０は、端末装置２３の動作に用いられる情報をネットワーク２５経由で受信し、また端末装置２３の動作によって得られる情報をネットワーク２５経由で送信する。
【0070】
次に、図６から図８を参照して、本実施形態に係る波形情報処理システム２０の動作について説明する。図６は、波形情報処理システム２０の動作を示す。図６の動作は、本実施形態に係る波形情報処理方法に相当する。例えば、波形を表示する端末装置２３は、地理的に離れた複数の事業所に配置され、各々異なるネットワークに接続された複数の端末装置であり得る。この場合は、波形測定器２１からの圧縮データ、識別値、及びデジタル信号データを、波形情報処理装置２２を介して各端末装置に分配することができる。一変形例として、波形情報処理装置２２は、波形測定器２１と同一の事業所に配置され、同一のネットワークに接続された少なくとも１つの端末装置であってもよい。この場合は、波形測定器２１からの圧縮データ、識別値、及びデジタル信号データを、端末装置である波形情報処理装置２２が直接受信してもよい。いずれの場合も、波形測定器２１と、波形情報処理装置２２及び端末装置２３とは、互いからみて外部装置に相当する。図７は、波形測定器２１、波形情報処理装置２２、及び端末装置２３の間で送受信されるデータ及び要求を示す。
【0071】
ステップＳ１０１において、波形測定器２１は、アナログ信号の波形を複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎの各々においてＭ個のサンプル値を含むデジタル信号データに変換する。具体的には、入力部２００のＡ／Ｄ変換器２０２は、サンプリング区間ＳＩ１において、サンプル値ｔ０～ｔ９９９を含むデジタル信号データを生成する。Ａ／Ｄ変換器２０２は、サンプリング区間ＳＩ２において、サンプル値ｔ１０００～ｔ１９９９を含むデジタル信号データを生成する。以下同様に、サンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎの各々において１０００個のサンプル値を含むデジタル信号データを生成する。Ａ／Ｄ変換器２０５でもＡ／Ｄ変換器２０２と同様の変換処理が行われる。
【0072】
ステップＳ１０２において、波形測定器２１は、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データをストレージに相当する記憶部２２０に書き込む。ストレージは、波形測定器２１の外部の記憶装置であってもよい。その場合、波形測定器２１は、ネットワーク２５を介して外部の記憶装置にデジタル信号データをアップロードしてもよい。本実施形態では、具体的には、サンプルタイミング発生回路２１１で生成したタイミング信号に応じて、サンプルタイミング発生回路２１１で生成したタイミング信号に応じて、サンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎの各々において１０００個のサンプル値を含むデジタル信号データが、記憶部２２０の波形メモリ２２１に書き込まれる。例えば、１ＭＨｚでデータの書き込みを行いたい場合は、サンプルタイミング発生回路２１１で１ＭＨｚのタイミング信号を発生させ、１ＭＨｚごとに波形メモリ２２１にデジタル信号データを書き込めばよい。タイミング信号は、入力部２００のＡ／Ｄ変換器２０２、インターフェース回路２０３、Ａ／Ｄ変換器２０５、及びインターフェース回路２０６にも入力される。デジタル信号データの書き込みは、制御部２１０のメモリコントローラ２１２が実行する。
【0073】
ステップＳ１０３において、波形測定器２１は、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＮ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する圧縮データとして生成する。圧縮方法としては、任意の方法が用いられてよいが、本実施形態ではＰＰ方式が用いられる。すなわち、本実施形態では、圧縮データとして、ＰＰデータが生成される。具体的には、サンプルタイミング発生回路２１１は、タイミング信号と同時に、ＰＰ圧縮器２１４に入力される、デジタル信号データの圧縮を行うトリガとなる圧縮タイミング信号を発生させる。ＰＰ圧縮器２１４では、圧縮タイミング信号に応じて、デジタル信号データの圧縮の結果、すなわち各サンプリング区間のＰＰデータを出力する。例えば、サンプル値１０００個あたり１回、圧縮を行う場合、サンプルタイミングが１ＭＨｚであれば、サンプルタイミング発生回路２１１は、１ＭＨｚの１／１０００、すなわち１ｋＨｚの圧縮タイミング信号を生成し、ＰＰ圧縮器２１４に入力する。ＰＰ方式では、各サンプリング区間に取得されるサンプル値のうちの最大値と最小値とが代表値として選択される。すなわち、Ｍは１０００であり、Ｎは２である。図５に示す例では、サンプリング区間ＳＩ１において、最大値であるサンプル値ｔ３と最小値であるサンプル値ｔ０とが代表値として選択される。なお、ＰＰ方式とは別の圧縮方法として、各サンプリング区間に取得されるサンプル値の平均値が代表値として選択されてもよい。更に別の圧縮方法として、各サンプリング区間に取得されるサンプル値のうちから１つ以上の代表値がランダムに選択されてもよい。図５に示す例において、Ｎは、上述したように２である。例えば、サンプリング区間の数ｎを１００００とする場合、ＰＰ圧縮器２１４は、サンプリング区間ＳＩ１～ＳＩ１００００の各々に取得されたデジタル信号データを圧縮することで２個の代表値を含むＰＰデータＰＰ１～ＰＰ１００００をサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩ１００００の各々に対応する圧縮データとして生成する。以下では、このようなデジタル信号データの圧縮処理を「ＰＰ圧縮」ともいう。説明の便宜上、サンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎの全てについてステップＳ１０１及びステップＳ１０２の処理が完了してからステップＳ１０３の処理が実行されるかのように記述しており、またそのような実装も可能ではあるが、実際には、ステップＳ１０３の処理はステップＳ１０１及びステップＳ１０２の処理と並行して実行される。例えば、サンプリング区間ごとにデジタル信号データの書き込みとＰＰ圧縮とが略同時に行われてもよい。
【0074】
ステップＳ１０４において、波形測定器２１は、サンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎを１対１で識別する識別値ＩＤ１～ＩＤｎを算出する。具体的には、上述したサンプルタイミング発生回路２１１からのタイミング信号は、データ個数計数回路２１６にも入力される。データ個数計数回路２１６は、サンプルタイミング発生回路２１１からのタイミング信号に応じて、識別値ＩＤ１～ＩＤｎを算出する。データ個数計数回路２１６は、各識別値として、サンプリング開始時点から、対応するサンプリング区間までに取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値の総数を算出する。図５に示す例において、ｎを１００００とする場合、データ個数計数回路２１６は、サンプリング区間ＳＩ１を識別する識別値ＩＤ１として「１０００」を、サンプリング区間ＳＩ２を識別する識別値ＩＤ２として「２０００」を、以下同様に、サンプリング区間ＳＩ３～ＳＩ１００００を識別する識別値ＩＤ３～ＩＤ１００００を算出する。図５に示す例において、識別値ＩＤ１００００は、「１０００００００」となる。説明の便宜上、サンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎの全てについてステップＳ１０３の処理が完了してからステップＳ１０４の処理が実行されるかのように記述しており、またそのような実装も可能ではあるが、実際には、ステップＳ１０４の処理はステップＳ１０３の処理と並行して実行される。例えば、サンプリング区間ごとにＰＰ圧縮と識別値の算出とが略同時に行われてもよい。
【0075】
ステップＳ１０５において、波形測定器２１は、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎの各々について、生成された圧縮データと、算出された識別値とを波形測定器２１から波形情報処理装置２２に送信する。具体的には、波形測定器２１の通信部２４０の通信回路２４１が、制御部２１０のＰＰ圧縮器２１４によって生成されたＰＰデータＰＰ１～ＰＰｎと、データ個数計数回路２１６によって算出された識別値ＩＤ１～ＩＤｎとを、ネットワーク２５を介して波形情報処理装置２２に送信する。波形情報処理装置２２の通信部３４０は、波形測定器２１から送信されたＰＰデータＰＰ１～ＰＰｎと識別値ＩＤ１～ＩＤｎとを、ネットワーク２５を介して受信する。図５に示す例において、ｎを１００００とする場合、通信回路２４１は、制御部２１０のＰＰ圧縮器２１４によって生成されたＰＰデータＰＰ１～ＰＰ１００００と、データ個数計数回路２１６によって算出された識別値ＩＤ１～ＩＤ１００００とを、波形情報処理装置２２に送信する。
【0076】
ステップＳ１０６において、波形情報処理装置２２は、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎについて、圧縮データに含まれる代表値をプロットして得られる第１波形Ｗ１を端末装置２３に表示させる。具体的には、波形情報処理装置２２の通信部３４０が、ステップＳ１０５で受信したＰＰデータＰＰ１～ＰＰｎと識別値ＩＤ１～ＩＤｎとを、ネットワーク２５を介して端末装置２３に送信する。端末装置２３の制御部４１０は、通信部４４０を介して受信したＰＰデータＰＰ１～ＰＰＮに含まれる代表値をプロットして第１波形Ｗ１を生成し表示部４３０に表示させる。図５に示す例において、ｎを１００００とする場合、波形情報処理装置２２の通信部３４０は、ＰＰデータＰＰ１～ＰＰ１００００と識別値ＩＤ１～ＩＤ１００００とを、ネットワーク２５を介して端末装置２３に送信する。端末装置２３の制御部４１０は、通信部４４０を介して受信したＰＰデータＰＰ１～ＰＰ１００００に含まれる代表値をプロットして図８の上段に示すような第１波形Ｗ１を生成し表示部４３０に表示させる。例えば、制御部４１０は、入力部４００を介して入力されたユーザによる操作に応じて、図８の破線で示すような指定範囲の始点の識別値「３０５０００」及び終点の識別値「３２５０００」を選択する。識別値「３０５０００」及び識別値「３２５０００」は各々、サンプリング開始時点から、対応するサンプリング区間までに取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値の総数である。制御部４１０は、識別値「３０５０００」及び識別値「３２５０００」と対応付けられた、第２波形Ｗ２を表示するのに必要なデジタル信号データ（以下、「必要な生データ」ともいう）が取得されたサンプリング区間ＳＩ３０５及びＳＩ３２５を算出する。
【0077】
ステップＳ１０７において、波形情報処理装置２２は、第１波形Ｗ１の、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎのうち少なくとも１つのサンプリング区間ＳＩｘに対応する部分の表示の拡大を要求する操作ＯＰをユーザから受け付けると、通信部３４０により受信された、当該少なくとも１つのサンプリング区間ＳＩｘを識別する少なくとも１つの識別値ＩＤｘを含む要求Ｒを波形測定器２１に送信する。具体的には、端末装置２３の制御部４１０が、入力部４００を介して操作ＯＰを受け付けると、ステップＳ１０６で通信部４４０を介して受信した識別値ＩＤ１～ＩＤｎの中から、操作ＯＰで指定されたサンプリング区間ＳＩｘを識別する識別値ＩＤｘを選択する。端末装置２３の制御部４１０は、通信部４４０を介して、選択した識別値ＩＤｘを含む要求Ｒを波形情報処理装置２２に送信する。波形情報処理装置２２の通信部３４０は、要求Ｒを、ネットワーク２５を介して受信する。波形情報処理装置２２の制御部３１０は、通信部３４０により要求Ｒが受信されると、操作ＯＰが行われたと判断し、間接的に操作ＯＰを受け付ける。波形情報処理装置２２の制御部３１０は、通信部３４０に要求Ｒを転送させる。波形情報処理装置２２の通信部３４０は、要求Ｒを、ネットワーク２５を介して波形測定器２１に送信する。例えば、波形情報処理装置２２は、第１波形Ｗ１の、サンプリング区間ＳＩ３０５～ＳＩ３２５に対応する部分の表示の拡大を要求する操作を操作ＯＰとしてユーザから受け付けると、サンプリング区間ＳＩ３０５及びＳＩ５２５を識別する識別値ＩＤ３０５「３０５０００」及び識別値ＩＤ３２５「３２５０００」を含む要求を要求Ｒとして波形測定器２１に送信する。
【0078】
ステップＳ１０８において、波形測定器２１は、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎのうち、要求Ｒに含まれる識別値ＩＤｘで識別される少なくとも１つのサンプリング区間ＳＩｘに取得されたデジタル信号データを記憶部２２０から読み出す。具体的には、波形測定器２１の通信部２４０は、波形情報処理装置２２からネットワーク２５を介して送信された要求Ｒを受信する。波形測定器２１の制御部２１０は、通信部２４０により受信された要求Ｒに含まれる識別値ＩＤｘで識別されるサンプリング区間ＳＩｘに取得されたデジタル信号データを記憶部２２０から読み出す。例えば、波形測定器２１の制御部２１０は、要求Ｒに識別値ＩＤ３０５「３０５０００」及び識別値ＩＤ３２５「３２５０００」が含まれている場合、これらの識別値で識別されるサンプリング区間ＳＩ３０５～ＳＩ３２５に取得されたデジタル信号データを記憶部２２０から読み出す。この場合、デジタル信号データに含まれるサンプル値は、ｔ３０５０００～ｔ３２５９９９、合計２１０００個のサンプル値である。この例では、要求対象であるサンプリング区間の始点と終点のサンプリング区間に対応するサンプリング区間のみが指定されているが、全てのサンプリング区間に取得されたデジタル信号データを読み出すようにしてもよい。
【0079】
ステップＳ１０９において、波形測定器２１は、読み出したデジタル信号データを波形情報処理装置２２に送信する。具体的には、波形測定器２１の通信部２４０は、制御部２１０により記憶部２２０から読み出された、識別値ＩＤｘで識別されるサンプリング区間ＳＩｘに取得されたデジタル信号データを波形情報処理装置２２に送信する。例えば、通信部２４０は、識別値ＩＤ３０５「３０５０００」及び識別値ＩＤ３２５「３２５０００」で識別されるサンプリング区間ＳＩ３０５～ＳＩ３２５に取得されたデジタル信号データを波形情報処理装置２２に送信する。
【0080】
ステップＳ１１０において、波形情報処理装置２２は、少なくとも１つのサンプリング区間ＳＩｘについて、送信されたデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形Ｗ２を端末装置２３に表示させる。具体的には、波形情報処理装置２２の通信部３４０は、波形測定器２１から送信された、識別値ＩＤｘで識別されるサンプリング区間ＳＩｘに取得されたデジタル信号データを受信する。波形情報処理装置２２の制御部３１０は、通信部３４０により受信されたデジタル信号データを端末装置２３に送信する。端末装置２３の通信部４４０は、波形情報処理装置２２から送信されたデジタル信号データを受信する。端末装置２３の制御部４１０は、通信部４４０により受信されたデジタル信号データに含まれるサンプル値をプロットして図８の下段に示すような第２波形Ｗ２を生成し表示部４３０に表示させる。例えば、第２波形Ｗ２は、識別値ＩＤ３０５「３０５０００」及び識別値ＩＤ３２５「３２５０００」で識別されるサンプリング区間ＳＩ３０５～ＳＩ３２５に取得されたデジタル信号データに含まれるサンプル値ｔ３０５０００～ｔ３２５９９９、合計２１０００個のサンプル値をプロットして得られる波形である。これに対し、第１波形Ｗ１の、サンプリング区間ＳＩ３０５～ＳＩ３２５に対応する部分は、ＰＰデータＰＰ３０５～ＰＰ３２５に含まれる４２個の代表値をプロットして得られる。したがって、第２波形Ｗ２は、第１波形Ｗ１の対応する部分に比べて５００倍、表示分解能が高いといえる。
【0081】
本実施形態によれば、波形情報処理装置２２から要求がなければ、波形測定器２１と波形情報処理装置２２との間で圧縮データ及び識別値が送受信され、波形情報処理装置２２から要求があったときに、要求されたデジタル信号データが送受信される。よって、データ通信量を抑制することができる。その結果、通信の遮断を防止しやすくなる。
【0082】
本実施形態では、端末装置２３では、第１波形Ｗ１を表示して波形全体を素早く表示しつつ、波形表示の拡大操作があったときは、識別値によって識別されるサンプリング区間に取得された必要な生データを使用して、詳細な第２波形Ｗ２を表示することができる。つまり、波形の観察ニーズに応じて波形を切り替えることができる。第２波形Ｗ２のもとになる必要な生データは、波形測定器２１側に保存されている。したがって、端末装置２３において第２波形Ｗ２を表示する必要が生じたときにだけ、波形情報処理装置２２から波形測定器２１に必要な生データを要求すればよい。例えば、必要な生データの送受信は、波形測定器２１から波形情報処理装置２２への圧縮データの転送を行っていない時間を利用して行ってもよい。この場合、通信トラフィックの少ない時間帯に必要な生データの送受信が行われるので、全ての生データが送受信される従来技術に比べて、端末装置２３から見たレスポンス時間を短縮することができる。
【0083】
図９を参照して、波形情報処理システム２０の動作の具体例を説明する。
【0084】
ステップＳ２０１において、端末装置２３の制御部４１０は、ＰＰデータ及び識別値を取得する。この処理の詳細については、ステップＳ１０１からＳ１０５として説明したとおりである。
【0085】
ステップＳ２０２において、端末装置２３は、表示部４３０に第１波形Ｗ１を表示する。この処理の詳細については、ステップＳ１０６として説明したとおりである。
【0086】
ステップＳ２０３において、端末装置２３の入力部４００は、端末装置２３のユーザによるズーム操作を受け付ける。これに応じて、端末装置２３の表示部４３０に表示されている第１波形Ｗ１の波形表示倍率が変更される。具体的には、ズーム操作には、ズームダウン操作と、ズームアップ操作とが含まれる。ズームダウン操作は、ＰＰデータよりも高い分解能を必要としない。ズームアップ操作は、ＰＰデータよりも高い分解能を必要とする。
【0087】
ステップＳ２０４において、端末装置２３の制御部４１０は、ズーム操作がズームダウン操作とズームアップ操作のいずれに該当するかを判定する。ズーム操作がズームダウン操作であると判定された場合は、制御部４１０は、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、ＰＰデータを利用して第１波形Ｗ１の表示を継続する。その後、ステップＳ２１２に進んで、ユーザにより波形表示が終了されたかどうかを判定する。具体的には、制御部４１０は、ユーザによるＰＰデータを利用した波形表示の完了操作が入力部４００を介して受け付けられたときに、波形表示が終了されたものと判定し、処理を終了する。ユーザによる波形表示が終了されない場合は、ステップＳ２０３に戻って処理を継続する。
【0088】
一方、ステップＳ２０４において、ズーム操作がズームアップ操作であると判定された場合は、端末装置２３の制御部４１０は、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６において、制御部４１０は、ズームアップ操作で指定された少なくとも１つの識別値ＩＤｘにより識別される少なくとも１つのサンプリング区間ＳＩｘを特定する。具体的には、制御部４１０は、第１波形Ｗ１のうち、ユーザによるズームアップ操作で指定された部分の少なくとも１つの識別値ＩＤｘを選択して、識別値ＩＤｘにより識別されるサンプリング区間ＳＩｘを必要な生データが取得されたサンプリング区間として特定する。
【0089】
ステップＳ２０７において、端末装置２３の制御部４１０は、ユーザによるズームアップ操作に応じて、サンプリング区間ＳＩｘを識別する識別値ＩＤｘを含む要求Ｒを、通信部４４０を介して波形情報処理装置２２に送信する。
【0090】
ステップＳ２０８において、波形情報処理装置２２の通信部３４０は、ネットワーク２５を介して要求Ｒを波形測定器２１に転送して、波形測定器２１に必要な生データを要求する。
【0091】
ステップＳ２０９において、波形測定器２１の制御部２１０は、要求Ｒに含まれる識別値ＩＤｘで識別されるサンプリング区間ＳＩｘに取得されたデジタル信号データに相当する必要な生データを記憶部２２０から読み出し、ネットワーク２５を介して波形情報処理装置２２に必要な生データを送信する。
【0092】
ステップＳ２１０において、波形情報処理装置２２は、波形測定器２１から送信された必要な生データを端末装置２３に転送し、端末装置２３は、波形情報処理装置２２から必要な生データを取得する。
【0093】
ステップＳ２１１において、端末装置２３の制御部４１０は、通信部４４０により受信された生データに含まれるサンプル値をプロットして得られる第２波形Ｗ２を表示部４３０に表示させる。
【0094】
ステップＳ２１２において、端末装置２３の制御部４１０は、ユーザにより波形表示が終了されたかどうかを判定する。波形表示が終了された場合は、処理を終了する。波形表示が終了されない場合は、ステップＳ２０３に戻って処理を継続する。
【0095】
図１０を参照して、波形情報処理システム２０の動作のうち、ステップＳ２０１の具体例を説明する。
【0096】
図１０の例において、波形測定器２１は、一定量の圧縮データ及び識別値が記憶部２２０のＰＰ波形メモリ２２２及びデータ個数メモリ２２３に溜まったときに、波形情報処理装置２２に圧縮データ及び識別値を送信する。例えば、波形測定器２１は、デジタル信号データに含まれる代表値が１００対溜まったときに、ＣＰＵ２１３及び通信回路２４１を介して波形情報処理装置２２に圧縮データ及び識別値を送信する。この場合、サンプリング周波数が１ＭＨｚであれば、ＰＰデータの作成レートは、１ＭＨｚ／１０００＝１ｋＨｚとなる。つまり、送信レートは、１０Ｈｚとなる。
【0097】
ステップＳ３０１において、波形測定器２１の制御部２１０は、記憶部２２０にデータを取り込むトリガとなるタイミング信号を生成する。同時に、制御部２１０は、ＰＰ圧縮を行うトリガとなる圧縮タイミング信号を生成する。
【0098】
ステップＳ３０２において、波形測定器２１の制御部２１０は、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを記憶部２２０に書き込む。
【0099】
ステップＳ３０３において、波形測定器２１の制御部２１０は、圧縮タイミング信号に応じて、ＰＰ圧縮を実行し、ＰＰ圧縮の結果、すなわち圧縮データを出力する。これと同時に、制御部２１０は、各サンプリング区間を識別する識別値を算出する。
【0100】
ステップＳ３０４において、波形測定器２１の制御部２１０は、ＰＰ圧縮の実行回数が「ＰＰ圧縮回数」に達したかどうかを判定する。「ＰＰ圧縮回数」は、１回以上であれば任意の回数でよい。例えば、「ＰＰ圧縮回数」は、圧縮データの代表値の作成周期及びサンプルタイミングに応じて任意に選択可能である。ステップＳ３０４において、ＰＰ圧縮の実行回数が「ＰＰ圧縮回数」に達していないと判定された場合は、制御部２１０は、ステップＳ３０８に進んでサンプリングを終了するかどうかを判定する。サンプリングを終了する場合は、処理を終了する。サンプリングを終了しない場合は、ステップＳ３０１に戻って処理を継続する。
【0101】
一方、ステップＳ３０４において、ＰＰ圧縮の実行回数が「ＰＰ圧縮回数」に達したと判定された場合は、制御部２１０は、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５において、制御部２１０は、それまでにＰＰ圧縮を実行した圧縮データ及び識別値を記憶部２２０に書き込む。例えば、サンプルタイミングが１ＭＨｚであり、「ＰＰ圧縮回数」が１０００回に設定された場合、１ＭＨｚの１／１０００、すなわち１ｋＨｚごとに、制御部２１０は、１対の代表値を含む圧縮データ及び１個の識別値を記憶部２２０に書き込む。
【0102】
ステップＳ３０６において、波形測定器２１の制御部２１０は、圧縮データの代表値の個数（以下、「ＰＰデータ個数」ともいう）が一定値に達したかどうかを判定する。「ＰＰデータ個数」が一定値に達していないと判定された場合は、制御部２１０は、ステップＳ３０８に進んでサンプリングを終了するかどうかを判定する。サンプリングを終了する場合は、処理を終了する。サンプリングを終了しない場合は、ステップＳ３０１に戻って処理を継続する。
【0103】
一方、ステップＳ３０６において、「ＰＰデータ個数」が一定値に達したと判定された場合は、制御部２１０は、ステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７において、波形測定器２１の通信部２４０は、圧縮データ及び識別値を波形情報処理装置２２に送信する。具体的には、「ＰＰデータ個数」は、１個以上であれば任意の個数でよい。例えば、「ＰＰデータ個数」の一定値は、圧縮データの代表値の作成周期及びサンプルタイミングに応じて任意に選択可能である。例えば、サンプルタイミングが１ＭＨｚ、「ＰＰ圧縮回数」が１０回である場合に、ＰＰデータ個数を１００個に設定することにより、１ＭＨｚの１／１０００００、すなわち１／１０秒ごとに１００個の代表値を含む圧縮データが、識別値とともに、波形測定器２１の通信部２４０から波形情報処理装置２２に送信されるようにしてもよい。
【0104】
ステップＳ３０８において、波形測定器２１の制御部２１０は、サンプリングを終了するかどうかを判定する。サンプリングを終了する場合は、処理を終了する。サンプリングを終了しない場合は、ステップＳ３０１に戻って処理を継続する。
【0105】
本実施形態によれば、波形情報処理装置２２から要求がなければ、波形測定器２１と波形情報処理装置２２との間で圧縮データ及び識別値が送受信され、波形情報処理装置２２から要求があったときに、要求されたデジタル信号データが送受信される。よって、データ通信量を抑制することができる。その結果、通信の遮断を防止しやすくなる。
【0106】
次に、図１１を参照して、本実施形態の一変形例である第２実施形態に係る波形情報処理システム２０の詳細構成を説明する。
【0107】
上述の第１実施形態に係る波形測定器２１は、ＰＰ圧縮器２１４、メモリコントローラ２１５、及びＰＰ波形メモリ２２２と、データ個数計数回路２１６、メモリコントローラ２１７、及びデータ個数メモリ２２３とを備える。つまり、ＰＰ圧縮器、メモリコントローラ、及びＰＰ波形メモリの系統、並びに、データ個数計数回路、メモリコントローラ、及びデータ個数メモリの系統は、各々１段である。これに対し、第２実施形態に係る波形測定器２１’は、ＰＰ圧縮器２１４、２１４’、メモリコントローラ２１５、２１５’、及びＰＰ波形メモリ２２２、２２２’と、データ個数計数回路２１６、２１６’、メモリコントローラ２１７、２１７’、及びデータ個数メモリ２２３、２２３’とを備える。つまり、本実施形態は、ＰＰ圧縮器、メモリコントローラ、及びＰＰ波形メモリ、並びに、データ個数計数回路、メモリコントローラ、及びデータ個数メモリの系統が各々２段である点で、第１実施形態と異なる。その他の構成は第１実施形態と同様であるので、以下では主に第１実施形態との差異について説明する。
【0108】
波形測定器２１’の制御部２１０は、圧縮データである第１圧縮データを生成するだけでなく、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＬ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する第２圧縮データとして生成する。Ｌは、Ｎよりも大きく、かつＭよりも小さい整数である。
【0109】
波形測定器２１’の通信部２４０は、要求Ｒである第１要求の代わりに、１つ以上の識別値を含み、当該１つ以上の識別値で識別される１つ以上のサンプリング区間に対応する第２圧縮データを要求する第２要求を受信すると、要求された第２圧縮データを波形情報処理装置２２に送信する。
【0110】
本実施形態によれば、波形のズーム率により異なった系統の圧縮データを選択して使用することにより、波形情報処理装置２２からのデジタル信号データの要求頻度を下げることができる。よって、データ通信量を更に抑制することができる。その結果、通信の遮断が更に防止しやすくなる。
【0111】
図１２を参照して、本実施形態に係る波形情報処理システム２０の動作について説明する。図１２の動作は、本実施形態に係る波形情報処理方法に相当する。以下では、本実施形態について、第１実施形態との差異について説明する。
【0112】
ステップＳ４０１からＳ４０２の動作は、上述の第１実施形態に係るステップＳ１０１～Ｓ１０２と同様であるので説明を省略する。
【0113】
ステップＳ４０３において、波形測定器２１は、Ｎ個の代表値を含む圧縮データである第１圧縮データＣＤ１だけでなく、各サンプリング区間に取得されたデジタル信号データを圧縮することでＬ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する第２圧縮データＣＤ２として生成する。Ｌは、Ｎよりも大きく、かつＭよりも小さい整数である。具体的には、波形測定器２１の制御部２１０のＰＰ圧縮器２１４’が、サンプルタイミング発生回路２１１からのタイミング信号に応じて、Ｌ個の代表値を含むデータを各サンプリング区間に対応する第２圧縮データＣＤ２として生成する。サンプルタイミング発生回路２１１で生成したタイミング信号に応じてＰＰ圧縮器２１４’から出力された第２圧縮データＣＤ２は、メモリコントローラ２１５’により、記憶部２２０のＰＰ波形メモリ２２２’に書き込まれる。データ個数メモリ２２３’には、メモリコントローラ２１７’により、第２圧縮データＣＤ２がＰＰ波形メモリ２２２’に書き込まれるタイミングに同期して、データ個数計数回路２１６’で計数されたサンプル値の総数が書き込まれる。圧縮方法としては、任意の方法が用いられてよいが、本実施形態ではＰＰ方式が用いられる。すなわち、本実施形態では、第２圧縮データＣＤ２として、ＰＰデータが生成される。ＰＰデータを取得するためのＰＰ圧縮は、第１実施形態では、上述したとおり、サンプリング区間ごとに１回行われる。本実施形態では更に、各サンプリング区間を複数のサブ区間に分割し、サブ区間ごとに１回ＰＰ圧縮を行い、第２圧縮データＣＤ２が生成される。例えば、各サンプリング区間を５つのサブ区間に分割する場合、各サンプリング区間あたり５回、ＰＰデータの生成が行われる。本実施形態では、これら５回分のＰＰデータが、各サンプリング区間に対応する第２圧縮データＣＤ２に相当する。各サブ区間に取得されるサンプル値の総数は、５／１０００、すなわち２００個である。生成される第２圧縮データＣＤ２は、サブ区間ごとのサンプル値の最大値と最小値とのペアを代表値として含む。各サンプリング区間あたり、合計５対の代表値を含む第２圧縮データＣＤ２が生成される。つまり、Ｌ＝１０となる。第２圧縮データＣＤ２とともに生成される識別値としては、各サンプリング区間あたり、サブ区間を１対１で識別する、合計５つのサブ識別値が生成される。本実施形態では、サブ区間と同じ数だけ生成されるサブ識別値が識別値に相当する。図１３に示す例では、サンプリング区間ＳＩ１を識別する識別値として、当該サンプリング区間に含まれる５つのサブ区間を識別するサブ識別値「２００」、「４００」、「６００」、「８００」、及び「１０００」が生成され、データ個数メモリ２２３’に書き込まれる。なお、ＰＰ方式とは別の圧縮方法として、各サブ区間に取得されるサンプル値の平均値が各サブ区間の代表値として選択されてもよい。更に別の圧縮方法として、各サブ区間に取得されるサンプル値のうちから１つ以上の代表値がランダムに選択されてもよい。説明の便宜上、サンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎの全てについてステップＳ４０１及びステップＳ４０２の処理が完了してからステップＳ４０３の処理が実行されるかのように記述しており、またそのような実装も可能ではあるが、実際には、ステップＳ４０３の処理はステップＳ４０１及びステップＳ４０２の処理と並行して実行される。例えば、サンプリング区間ごとにデジタル信号データの書き込みとＰＰ圧縮とが略同時に行われてもよい。
【0114】
ステップＳ４０４において、操作ＯＰである第１操作ＯＰ１の代わりに、第１波形Ｗ１の、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎのうち１つ以上のサンプリング区間ＳＩｙ、・・・に対応する部分の表示の拡大を第１操作ＯＰ１よりも小さい拡大率で要求する第２操作ＯＰ２に応じて、要求Ｒである第１要求Ｒ１の代わりに、当該１つ以上のサンプリング区間ＳＩｙ、・・・を識別する１つ以上の識別値を含む第２要求Ｒ２を波形情報処理装置２２から波形測定器２１に送信する。図１３に示す例において、波形情報処理装置２２は、第１波形Ｗ１の、サンプリング区間ＳＩ２からＳＩ３に対応する部分の表示の拡大を５倍の拡大率で要求する第２操作ＯＰ２に応じて、サンプリング区間ＳＩ２を識別する識別値に相当するサブ識別値「１２００」、「１４００」、「１６００」、「１８００」、及び「２０００」と、サンプリング区間ＳＩ３を識別する識別値に相当するサブ識別値「２２００」、「２４００」、「２６００」、「２８００」、及び「３０００」とを含む第２要求Ｒ２を波形測定器２１に送信する。
【0115】
ステップＳ４０５において、複数のサンプリング区間ＳＩ１～ＳＩｎのうち、第２要求Ｒ２に含まれる識別値ｙで識別される１つ以上のサンプリング区間ＳＩｙ、・・・に対応する第２圧縮データＣＤ２を波形測定器２１から波形情報処理装置２２に送信する。図１３に示す例において、波形測定器２１は、第２要求Ｒ２に含まれる識別値「１２００」、「１４００」、・・・、「２８００」、「３０００」で識別されるサンプリング区間ＳＩ２からＳＩ３に対応する第２圧縮データＣＤ２を波形情報処理装置２２に送信する。
【0116】
ステップＳ４０６において、１つ以上のサンプリング区間ＳＩｙ、・・・について、送信された第２圧縮データＣＤ２に含まれるＬ個の代表値をプロットして得られる第３波形Ｗ３を表示する。図１３に示す例において、第３波形Ｗ３は、サンプリング区間ＳＩ２からＳＩ３の各々について送信された第２圧縮データＣＤ２に含まれる合計２０個の代表値をプロットして得られる波形となる。
【0117】
本実施形態によれば、第２圧縮データＣＤ２を使用して、第１圧縮データＣＤ１に比べてアナログ信号の波形をより忠実に表すことができる。よって、例えば、第１圧縮データＣＤ１を使用した第１波形Ｗ１からズームアップするときに、第２圧縮データＣＤ２を使用した第３波形Ｗ３を提示することで波形の観察ニーズが満たされれば、デジタル信号データを送受信する必要がなくなる。その結果、波形情報処理装置２２からのデジタル信号データの要求頻度を下げることができる。よって、データ通信量を更に抑制することができる。その結果、通信の遮断が更に防止しやすくなる。
【0118】
上述の実施形態によれば、高速サンプリング時でも、波形測定器２１と波形情報処理装置２２との間でＰＰデータ及び識別値だけが送受信される。したがって、波形測定器２１と波形情報処理装置２２との間の通信に波形測定器２１側のサンプリング速度に応じた全データ転送を保証する通信手段を用意する必要がなくなる。このため、高速サンプリング時でも、デジタル信号データの保存及び波形のリアルタイム観測が可能になる。波形測定器２１と波形情報処理装置２２との間の通信速度は、最低限、ＰＰ圧縮データがリアルタイムに送受信されるだけの帯域を確保すればよい。例えば、サンプリング速度が１ＭＨｚであっても、ＰＰ圧縮の圧縮レートを１／１０００とすれば、ＰＰデータ及び識別値はそれぞれ１ｋＨｚにすぎず、大幅にデータ通信量が削減される。また、端末装置２３側で詳細に波形を見たいときは、ズームアップしたいところの生データだけを、波形測定器２１から波形情報処理装置２２に相当する制御装置２４経由で端末装置２３に転送し、波形表示を行えばよい。なお、制御装置２４側にサンプリング速度に応じたデータ容量を確保する必要がなくなるので、高速サンプリング時でも制御装置２４の管理コストを削減することもできる。
【0119】
よって、上述の実施形態によれば、波形測定器２１と波形情報処理装置２２との間のデータ通信量を抑制することができる。その結果、通信の遮断を防止しやすくなる。
【0120】
ただし、本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ブロック図に記載の複数のブロックを統合してもよいし、又は１つのブロックを分割してもよい。フローチャートに記載の複数のステップを記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行してもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。
【0121】
例えば、上述の実施形態の一変形例では、波形測定器２１で取得した生データを、リアルタイムで記憶部２２０に書き込む代わりに、測定終了時にまとめて波形情報処理装置２２としてのサーバ装置に転送し、当該サーバ装置側で管理するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0122】
１０ 波形情報処理システム
１１ 波形測定器
１２ クラウドサーバ
１３ ローカルＰＣ
１０１，１０４ 入力増幅器
１０２，１０５ Ａ／Ｄ変換器
１０３，１０６ インターフェース回路
１１１ サンプルタイミング発生回路
１１２ メモリコントローラ
１１３ ＣＰＵ
１２１ 波形メモリ
１３１ 表示波形作成回路
１３２ 波形表示器
１４１ 通信回路
２０ 波形情報処理システム
２１，２１’ 波形測定器
２２ 波形情報処理装置
２３ 端末装置
２５ ネットワーク
２００，４００ 入力部
２０１，２０４ 入力増幅器
２０２，２０５ Ａ／Ｄ変換器
２０３，２０６ インターフェース回路
２１０，３１０，４１０ 制御部
２１１ サンプルタイミング発生回路
２１２ メモリコントローラ
２１３ ＣＰＵ
２１４，２１４’ ＰＰ圧縮器
２１５，２１５’ メモリコントローラ
２１６，２１６’ データ個数計数回路
２１７，２１７’ メモリコントローラ
２２０ 記憶部
２２１ 波形メモリ
２２２，２２２’ ＰＰ波形メモリ
２２３，２２３’ データ個数メモリ
２３０，４３０ 表示部
２３１ 表示波形作成回路
２３２ 波形表示器
２４０，３４０，４４０ 通信部
２４１ 通信回路
１１ 波形測定器
１２ クラウドサーバ
１３ ローカルＰＣ
１０１，１０４ 入力増幅器
１０２，１０５ Ａ／Ｄ変換器
１０３，１０６ インターフェース回路
１１１ サンプルタイミング発生回路
１１２ メモリコントローラ
１１３ ＣＰＵ
１２１ 波形メモリ
１３１ 表示波形作成回路
１３２ 波形表示器
１４１ 通信回路
２０ 波形情報処理システム
２１，２１’ 波形測定器
２２ 波形情報処理装置
２３ 端末装置
２５ ネットワーク
２００，４００ 入力部
２０１，２０４ 入力増幅器
２０２，２０５ Ａ／Ｄ変換器
２０３，２０６ インターフェース回路
２１０，３１０，４１０ 制御部
２１１ サンプルタイミング発生回路
２１２ メモリコントローラ
２１３ ＣＰＵ
２１４，２１４’ ＰＰ圧縮器
２１５，２１５’ メモリコントローラ
２１６，２１６’ データ個数計数回路
２１７，２１７’ メモリコントローラ
２２０ 記憶部
２２１ 波形メモリ
２２２，２２２’ ＰＰ波形メモリ
２２３，２２３’ データ個数メモリ
２３０，４３０ 表示部
２３１ 表示波形作成回路
２３２ 波形表示器
２４０，３４０，４４０ 通信部
２４１ 通信回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】