JP7473464B2

JP7473464B2 - 波形測定器及びデータの取得方法

Info

Publication number: JP7473464B2
Application number: JP2020199178A
Authority: JP
Inventors: 悦郎中山
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2024-04-23
Anticipated expiration: 2040-11-30
Also published as: JP2022086903A

Description

本開示は、波形測定器及びデータの取得方法に関する。

従来、アナログ信号とイベント信号とを同時に波形として記録表示するように構成された波形測定器が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１０－２０３９６８号公報

従来の波形測定器には、改善の余地がある。例えば、データとともにそのデータが測定された時刻を波形測定器に表示させる場合がある。この場合、そのデータが測定された時刻を波形測定器によって精度良く取得できることは、有用である。

本開示は、上述の点に鑑みてなされたものであり、改善された波形測定器及びデータの取得方法を提供することを目的とする。

幾つかの実施形態に係る波形測定器は、シリアル信号においてパケットの通信開始を検出すると、前記パケットの通信開始を示す信号を出力し、前記パケットの通信終了を検出すると、前記パケットの通信終了を示す信号を出力する解析回路と、前記パケットの通信開始を示す信号を取得したタイミングと前記パケットの通信終了を示す信号を取得したタイミングとに基づいて、前記パケットの通信時間を計測する計測回路と、前記計測回路から前記パケットの通信時間の情報を取得した取得時刻から前記パケットの通信時間を差し引くことにより、前記パケットの通信が開始された通信開始時刻の情報を取得する演算回路と、前記通信開始時刻の情報と前記パケットのデータとを対応付けてメモリに記憶させるメモリコントローラと、を備える。パケットの通信開始時刻は、そのパケットのデータが測定された時刻に近い時刻である。パケットの通信開始時刻を、そのパケットのデータが測定された時刻とみなすことができる。このような構成により、パケットのデータが測定された時刻が精度良く取得される。よって、改善された波形測定器が提供される。

一実施形態に係る波形測定器において、前記メモリコントローラは、アナログ波形のデータを取得して前記メモリに記憶させてよい。パケットのデータが測定された時刻を精度良く取得することができるため、ユーザは、アナログ波形とパケットのデータとを正しく比較することができる。

一実施形態に係る波形測定器は、サンプリングタイミングを示すサンプリング信号を発生させるタイミング発生器及び現在時刻を発生させる時刻発生器をさらに備え、前記計測回路は、前記パケットの通信開始を示す信号を取得したタイミングから前記パケットの通信終了を示す信号を取得したタイミング以降の最初の前記サンプリングタイミングまでの時間を前記パケットの通信時間として計測し、前記演算回路は、前記計測回路から前記パケットの通信時間の情報を取得すると、前記時刻発生器から現在時刻の情報を、前記取得時刻の情報として取得し、前記時刻発生器が現在時刻を発生させる発生頻度は、前記サンプリングタイミングのサンプリングレート以上であり、前記計測回路は、前記サンプリングタイミングの時間間隔よりも短い時間間隔で前記通信時間を計測してよい。このような構成により、演算回路によって取得されるパケットの通信開始時刻は、サンプリングタイミングの時間間隔よりも短い時間間隔で刻まれたものとなる。よって、パケットＰの通信開始時刻をより精度良く取得することができる。

幾つかの実施形態に係るデータの取得方法は、シリアル信号においてパケットの通信開始を検出すると、前記パケットの通信開始を示す信号を出力し、前記パケットの通信終了を検出すると、前記パケットの通信終了を示す信号を出力することと、シリアル通信のパケットの通信開始を示す信号を取得したタイミングと前記パケットの通信終了を示す信号を取得したタイミングとに基づいて、前記パケットの通信時間を計測することと、前記パケットの通信時間の情報を取得した取得時刻から前記パケットの通信時間を差し引くことにより、前記パケットの通信が開始された通信開始時刻の情報を取得することと、前記通信開始時刻の情報と前記パケットのデータとを対応付けて記憶することと、を含む。パケットの通信開始時刻は、そのパケットのデータが測定された時刻に近い時刻であることにより、パケットのデータが測定された時刻とみなすことができる。このような構成により、パケットのデータが測定された時刻を精度良く取得することができる。よって、改善されたデータの取得方法が提供される。

本開示によれば、改善された波形測定器が提供される。

一実施形態に係る波形測定システムのブロック図である。図１に示す波形測定器のブロック図である。図２に示す波形測定器の動作を示すタイミングチャートである。図２に示す波形測定器のデータの取得方法を示すフローチャートである。比較例に係る波形測定器のブロック図である。比較例に係る波形測定器の動作を示すタイミングチャートである。

以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して説明する。以下の図面に示す構成要素において、同じ構成要素には、同じ符号を付す。

図１に示すように、波形測定システム１は、センサ２と、センサ３と、コントローラ４と、波形測定器５とを備える。図１に示すような波形測定システム１は、２つのセンサすなわちセンサ２及びセンサ３を備える。ただし、波形測定システム１は、任意の数のセンサを備えてよい。

センサ２と、センサ３と、コントローラ４とは、シリアル通信線６を介して互いにシリアル通信を実行する。シリアル通信の通信プロトコルは、ＣＡＮ（Controller Area Network）又はＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の任意の通信プロトコルであってよい。

波形測定システム１は、任意の装置等において構成されてよい。波形測定システム１は、例えば、自動車において構成される。

センサ２は、例えば自動車のエンジン温度を、電気信号のデータＤ１として測定する。センサ２は、データＤ１を測定すると、シリアル通信の通信プロトコルに従ってパケットＰ１を生成する。例えば、センサ２は、データＤ１にヘッダ及びフッタ等を付加し、パケットＰ１を生成する。パケットＰ１のヘッダは、例えば、送信元であるセンサ２の識別子を示す識別子ＩＤ１の情報を含む。パケットＰ１のフッタは、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Code）符号又はパリティ符号等の誤り検出符号の情報を含む。センサ２は、シリアル通信線６を介してパケットＰ１をコントローラ４に出力する。

センサ３は、例えば自動車のエンジン回転数を、電気信号のデータＤ２として測定する。センサ３は、データＤ２を測定すると、センサ２と同様に、シリアル通信の通信プロトコルに従ってパケットＰ２を生成する。パケットＰ２のヘッダは、例えば、送信元であるセンサ３の識別子を示す識別子ＩＤ２の情報を含む。パケットＰ２のフッタは、誤り検出符号の情報を含む。センサ３は、シリアル通信線６を介してパケットＰ２をコントローラ４に出力する。

コントローラ４は、例えば、自動車のＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。コントローラ４は、シリアル通信線６を介してセンサ２及びセンサ３の各々から、パケットＰ１及びパケットＰ２を取得する。コントローラ４は、取得したパケットＰ１及びパケットＰ２から、データＤ１及びデータＤ２を取得する。コントローラ４は、データＤ１及びデータＤ２に基づいて、自動車のエンジン等を制御する。

波形測定器５は、センサ２及びセンサ３とコントローラ４との間のシリアル通信をモニターするために用いられる。波形測定器５は、シリアル通信線６に電気的に接続される。波形測定器５には、シリアル信号ＳとしてパケットＰ１，Ｐ２が入力される。

図２に示すように、波形測定器５は、タイミング発生器１０と、アンプ１１と、ＡＤ（Analog to Digital）変換器１２と、解析回路１３と、計測回路１４と、比較回路１５と、保持回路１６と、出力コントローラ１７と、時刻発生器１８と、演算回路１９と、メモリコントローラ２０と、メモリ２１と、生成回路２２と、表示器２３とを備える。

波形測定器５には、図１に示すようなシリアル通信線６を介してシリアル信号Ｓが入力される。シリアル信号Ｓは、パケットＰを含む。パケットＰは、例えば、パケットＰ１又はパケットＰ２等である。

タイミング発生器１０は、サンプリング信号を発生させる。サンプリング信号は、所定周期のサンプリングタイミングを示す。タイミング発生器１０は、サンプリング信号を、ＡＤ変換器１２、計測回路１４、出力コントローラ１７及び時刻発生器１８に出力する。

アンプ１１には、波形測定器５によってアナログ波形としてモニターしたい任意のアナログ信号が入力される。このアナログ信号は、例えば、電流センサによって測定される電流信号又は電圧センサによって測定される電圧信号等である。アンプ１１は、アナログ信号をＡＤ変換器１２の入力電圧範囲に応じて正規化する。例えば、アンプ１１は、アナログ信号の電圧幅がＡＤ変換器１２の入力電圧範囲内になるようにアナログ信号の電圧幅を正規化（調整）する。アンプ１１は、正規化後のアナログ信号をＡＤ変換器１２に出力する。

ＡＤ変換器１２には、アンプ１１から、正規化後のアナログ信号が入力される。また、ＡＤ変換器１２には、タイミング発生器１０から、サンプリング信号が入力される。ＡＤ変換器１２は、サンプリング信号が示すサンプリングタイミングに従って、正規化後のアナログ信号をデジタルデータに変換する。この変換後のデジタルデータは、表示器２３に表示されるアナログ波形のデータに相当する。以下、この変換後のデジタルデータは、「アナログ波形のデータ」とも記載される。ＡＤ変換器１２は、アナログ波形のデータを、サンプリングタイミングに従って、メモリコントローラ２０に出力する。

解析回路１３は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つの専用回路又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）若しくはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等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。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。

解析回路１３には、シリアル信号Ｓが入力される。解析回路１３は、例えばスタートビットを検出することにより、パケットＰの通信開始を検出する。解析回路１３は、パケットＰの通信開始を検出すると、パケットＰの通信開始を示す信号を計測回路１４に出力する。また、解析回路１３は、例えばストップビットを検出することにより、パケットＰの通信終了を検出する。解析回路１３は、パケットＰの通信終了を検出すると、パケットＰの通信終了を示す信号を計測回路１４及び出力コントローラ１７に出力する。

例えば、図３に示すように、時刻ｔａでパケットＰ１の通信が開始し、時刻ｔｂでパケットＰ１の通信が終了する。解析回路１３は、時刻ｔａで、パケットＰ１の通信開始を示す信号を計測回路１４に出力する。解析回路１３は、時刻ｔｂで、パケットＰ１の通信終了を示す信号を計測回路１４及び出力コントローラ１７に出力する。

例えば、図３に示すように、時刻ｔｃでパケットＰ２の通信が開始し、時刻ｔｄでパケットＰ２の通信が終了する。解析回路１３は、時刻ｔｃで、パケットＰ２の通信開始を示す信号を計測回路１４に出力する。解析回路１３は、時刻ｔｄで、パケットＰ２の通信終了を示す信号を計測回路１４及び出力コントローラ１７に出力する。

解析回路１３は、シリアル通信の通信プロトコルに従って、パケットＰを解析する。

解析回路１３は、例えば、パケットＰのヘッダから、パケットＰの送信元の識別子を示す識別子ＩＤを取得する。解析回路１３は、取得した識別子ＩＤを比較回路１５に出力する。例えば、解析回路１３は、図３に示すようなパケットＰ１の識別子ＩＤ１及びパケットＰ２の識別子ＩＤ２を、比較回路１５に出力する。

解析回路１３は、例えば、パケットＰから、データＤを取得する。解析回路１３は、取得したデータＤを保持回路１６に出力する。例えば、解析回路１３は、図３に示すようなパケットＰ１のデータＤ１及びパケットＰ２のデータＤ２を、保持回路１６に出力する。

計測回路１４は、時間を計測する回路である。計測回路１４は、サンプリング信号のサンプリングタイミングの時間間隔よりも短い時間間隔で、時間を計測してよい。計測回路１４は、解析回路１３から、パケットＰの通信開始を示す信号及びパケットＰの通信終了を示す信号を取得する。計測回路１４は、パケットＰの通信開始を示す信号を取得したタイミングからパケットＰの通信終了を示す信号を取得したタイミングまでの時間をパケットＰの通信時間として計測する。パケットＰの通信時間は、パケット長に依拠する。

本実施形態では、計測回路１４には、タイミング発生器１０から、サンプリング信号が入力される。本実施形態では、計測回路１４は、パケットＰの通信開始を示す信号を取得したタイミングからパケットＰの通信終了を示す信号を取得したタイミング以降の最初のサンプリングタイミングまでの時間をパケットＰの通信時間として計測する。計測回路１４は、計測した通信時間の情報を、出力コントローラ１７に出力する。

計測回路１４は、サンプリング信号のサンプリングタイミングの時間間隔よりも短い時間間隔で、パケットＰの通信時間を計測してよい。計測回路１４は、例えば、サンプリング信号のサンプリングタイミングの時間間隔が１［ｍｓ］である場合、１０［μｓ］の時間間隔でパケットＰの通信時間を計測する。

例えば、図３に示すような時刻ｔ１～ｔ１３は、サンプリング信号のサンプリングタイミングに対応する時刻である。時刻ｔａで、計測回路１４は、パケットＰ１の通信開始を示す信号を取得する。つまり、時刻ｔａは、計測回路１４がパケットＰ１の通信開始を示す信号を取得したタイミングに対応する。また、時刻ｔｂで、計測回路１４は、パケットＰ１の通信終了を示す信号を取得する。つまり、時刻ｔｂは、計測回路１４がパケットＰ１の通信終了を示す信号を取得したタイミングに対応する。時刻ｔ７は、時刻ｔｂ以降の最初のサンプリングタイミングに対応する。計測回路１４は、パケットＰ１の通信時間Ｔ１として、時刻ｔａから時刻ｔ７までの時間を計測する。計測回路１４は、時刻ｔ７で、パケットＰ１の通信時間Ｔ１の情報を、出力コントローラ１７に出力する。同様に、計測回路１４は、パケットＰ２の通信時間Ｔ２として時刻ｔｃから時刻ｔ１３までの時間を計測する。計測回路１４は、時刻ｔ１３で、パケットＰ２の通信時間Ｔ２の情報を、出力コントローラ１７に出力する。

比較回路１５は、「コンパレータ」とも称される。比較回路１５には、解析回路１３から、パケットＰの識別子ＩＤの情報が入力される。比較回路１５は、パケットＰの識別子ＩＤが予め設定された識別子ＩＤＲと一致するか否か比較する。識別子ＩＤＲは、ユーザによって予め設定される。ユーザは、波形測定器５によってモニターしたいセンサの識別子ＩＤを、識別子ＩＤＲとして設定する。

比較回路１５は、パケットＰの識別子ＩＤが識別子ＩＤＲと一致する場合、識別子ＩＤと識別子ＩＤＲとの一致を示す一致信号を出力コントローラ１７に出力する。一方、比較回路１５は、パケットＰの識別子ＩＤが識別子ＩＤＲと一致しない場合、識別子ＩＤと識別子ＩＤＲとの不一致を示す不一致信号を出力コントローラ１７に出力する。

保持回路１６は、記憶素子を含んで構成される。保持回路１６には、解析回路１３から、データＤが入力される。保持回路１６は、データＤを保持する。

出力コントローラ１７は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つの専用回路又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵ若しくはＧＰＵ等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。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣである。

出力コントローラ１７には、タイミング発生器１０からサンプリング信号が入力される。また、出力コントローラ１７は、計測回路１４からパケットＰの通信時間の情報を取得する。また、出力コントローラ１７は、比較回路１５から、一致信号又は不一致信号を取得する。

出力コントローラ１７は、比較回路１５から一致信号又は不一致信号を取得した後、解析回路１３からパケットＰの通信終了を示す信号を取得する。出力コントローラ１７は、一致信号を取得した場合、パケットＰの通信終了を示す信号を取得したタイミング以降の最初のサンプリングタイミングで、保持回路１６が保持したデータＤをメモリコントローラ２０に出力する。出力コントローラ１７は、当該最初のサンプリングタイミングで、データＤをメモリコントローラ２０に出力するとともに、計測回路１４から取得したパケットＰの通信時間の情報を演算回路１９に出力する。

例えば、出力コントローラ１７は、図３に示すような時刻ｔｂで、パケットＰ１の通信終了を示す信号を取得する。なお、出力コントローラ１７は、時刻ｔｂよりも前の時刻で、パケットＰ１について一致信号を取得している。時刻ｔ７は、出力コントローラ１７がパケットＰ１の通信終了を示す信号を取得したタイミング以降の最初のサンプリングタイミングに対応する。出力コントローラ１７は、時刻ｔ７で、保持回路１６が保持したデータＤ１をメモリコントローラ２０に出力するとともに、計測回路１４から取得した通信時間Ｔ１の情報を演算回路１９に出力する。同様に、時刻ｔ１３で、出力コントローラ１７は、保持回路１６が保持したデータＤ２をメモリコントローラ２０に出力するとともに、計測回路１４から取得した通信時間Ｔ２の情報を演算回路１９に出力する。

時刻発生器１８は、現在時刻を発生させる。時刻発生器１８には、サンプリング信号が入力される。時刻発生器１８が現在時刻を発生させる発生頻度は、タイミング発生器１０が発生させるサンプリング信号のサンプリングタイミングのサンプリングレート以上であってもよいし、又はサンプリングレートと同じであってもよい。時刻発生器１８は、サンプリング信号のサンプリングタイミングに同期したタイミングで、現在時刻を発生させる。時刻発生器１８は、時刻発生器１８が現在時刻を発生させる発生頻度とサンプリング信号のサンプリングタイミングのサンプリングレートとが同じである場合、サンプリング信号のサンプリングタイミングと同じタイミングで、現在時刻を発生させてよい。

演算回路１９は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つの専用回路又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵ若しくはＧＰＵ等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。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣである。

演算回路１９は、出力コントローラ１７から、パケットＰの通信時間の情報を取得する。演算回路１９は、出力コントローラ１７からパケットＰの通信時間の情報を取得すると、時刻発生器１８から現在時刻の情報を、パケットＰの通信時間の情報を取得した取得時刻として取得する。演算回路１９は、取得時刻からパケットＰの通信時刻を差し引くことにより、パケットＰの通信開始時刻の情報を取得する。演算回路１９は、パケットＰの通信開始時刻の情報をメモリコントローラ２０に出力する。

例えば、図３に示すような時刻ｔ７で、演算回路１９は、出力コントローラ１７からパケットＰ１の通信時間Ｔ１を取得する。演算回路１９は、出力コントローラ１７からパケットＰ１の通信時間Ｔ１を取得すると、現在時刻である時刻ｔ７の情報を、時刻発生器１８から、パケットＰ１の通信時間の情報を取得した取得時刻として取得する。なお、図３に示す構成では、時刻発生器１８は、サンプリングタイミングと同じタイミングですなわち時刻ｔ１～ｔ１３で、現在時刻を発生させる。演算回路１９は、取得時刻としての時刻ｔ７から通信時間Ｔ１を差し引くことにより、パケットＰ１の通信開始時刻としての時刻ｔａの情報を取得する。演算回路１９は、Ｐ１の通信開始時刻としての時刻ｔａの情報を、メモリコントローラ２０に出力する。同様に、演算回路１９は、時刻ｔ１３から通信時間Ｔ２を差し引くことにより、パケットＰ２の通信開始時刻として時刻ｔｃの情報を取得する。演算回路１９は、パケットＰ２の通信開始時刻として時刻ｔｃの情報を、メモリコントローラ２０に出力する。

このように演算回路１９によってパケットＰの通信開始時刻の情報が取得される。ここで、上述のように、計測回路１４は、サンプリング信号のサンプリングタイミングの時間間隔よりも短い時間間隔で、パケットＰの通信時間を計測してよい。このような構成により、演算回路１９によって取得されるパケットＰの通信開始時刻は、サンプリング信号のサンプリングタイミングの時間間隔よりも短い時間間隔で刻まれたものとなる。よって、パケットＰの通信開始時刻をより精度良く取得することができる。

メモリコントローラ２０は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つの専用回路又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵ若しくはＧＰＵ等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。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣである。

メモリコントローラ２０は、ＡＤ変換器１２から、アナログ波形のデータを取得する。メモリコントローラ２０は、アナログ波形のデータをメモリ２１に記憶させる。

メモリコントローラ２０は、出力コントローラ１７から、データＤを取得する。また、メモリコントローラ２０は、演算回路１９から、パケットＰの通信開始時刻の情報を取得する。メモリコントローラ２０は、データＤにパケットＰの通信開始時刻の情報を対応付けて、メモリ２１に記憶させる。

例えば、図３に示す構成では、メモリコントローラ２０は、データＤ１にパケットＰ１の通信開始時刻としての時刻ｔａの情報を対応付けて、メモリ２１に記憶させる。また、メモリコントローラ２０は、データＤ２にパケットＰ２の通信開始時刻としての時刻ｔｃの情報を対応付けて、メモリ２１に記憶させる。

メモリ２１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合せを含む。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ（random access memory）又はＲＯＭ（read only memory）である。ＲＡＭは、例えば、ＳＲＡＭ（static random access memory）又はＤＲＡＭ（dynamic random access memory）である。ＲＯＭは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）である。

メモリ２１には、アナログ波形のデータが記憶される。また、メモリ２１には、パケットＰのデータＤとパケットＰの通信開始時刻の情報とが対応付けて記憶される。

生成回路２２は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つの専用回路又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、ＣＰＵ若しくはＧＰＵ等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。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣである。

生成回路２２は、波形測定器５の波形表示時、メモリ２１からアナログ波形のデータを読み出す。また、生成回路２２は、波形測定器５の波形表示時、メモリ２１から、パケットＰの通信開始時刻の情報が対応付けられたデータＤを読み出す。生成回路２２は、アナログ波形のデータと、パケットＰの通信開始時刻の情報が対応付けられたデータＤとに基づいて、波形表示データを生成する。波形表示データは、表示器２３に表示させるデータである。

表示器２３は、少なくとも１つの表示出力用インタフェースを含む。表示出力用インタフェースは、例えば、ディスプレイである。ディスプレイは、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイである。

表示器２３は、生成回路２２の制御に基づいて、波形表示データを表示する。表示器２３は、図３に示すような波形表示データを表示する。図３には、データＤと、パケットＰの通信開始時刻の情報とによって生成された波形表示データを示す。

図３では、時刻ｔａで波形がデータＤ１に遷移し、時刻ｔｃで波形がデータＤ２に遷移する。時刻ｔａ及び時刻ｔｂの各々は、上述のように、パケットＰ１及びパケットＰ２の各々の通信開始時刻である。

ここで、パケットＰの通信開始時刻は、そのパケットＰのデータＤがセンサによって測定された時刻に近い時刻である。パケットＰの通信開始時刻をそのデータＤが測定された時刻とみなすことができる。つまり、パケットＰ１の通信開始時刻である時刻ｔａをデータＤ１がセンサ２によって測定された時刻とみなすことができる。また、パケットＰ２の通信開始時刻である時刻ｔｃをデータＤ２がセンサ３によって測定された時刻とみなすことができる。従って、本実施形態によれば、データＤがセンサによって測定された時刻とともにデータＤを表示器２３に表示させることができる。

図４は、図２に示す波形測定器５のデータＤの取得方法を示すフローチャートである。波形測定器５は、解析回路１３によってパケットＰの通信開始を検出すると、図４に示すような処理を開始する。データＤの取得方法は、波形測定器５のプロセッサに実行させる取得プログラムとして実現されてもよい。取得プログラムは、非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてよい。

解析回路１３は、パケットＰの通信開始を検出すると、パケットＰの通信開始を示す信号を計測回路１４に出力する（ステップＳ１０）。計測回路１４は、解析回路１３から、パケットＰの通信開始を示す信号を取得する（ステップＳ１１）。

解析回路１３は、パケットＰの通信終了を検出すると、パケットＰの通信終了を示す信号を計測回路１４に出力する（ステップＳ１２）。計測回路１４は、解析回路１３から、パケットＰの通信終了を示す信号を取得する（ステップＳ１３）。

計測回路１４は、パケットＰの通信開始を示す信号を取得したタイミングからパケットＰの通信終了を示す信号を取得したタイミング以降の最初のサンプリングタイミングまでの時間をパケットＰの通信時間として計測する（ステップＳ１４）。

演算回路１９は、パケットＰの通信時間の情報に基づいて、パケットＰの通信が開始された通信開始時刻の情報を取得する（ステップＳ１５）。

メモリコントローラ２０は、パケットＰのデータＤにパケットＰの通信開始時刻の情報を対応付けて、メモリ２１に記憶させる（ステップＳ１６）。

以下、本実施形態に係る波形測定器５の効果を比較例と対比しながら説明する。

（比較例）
図５に示すように、比較例に係る波形測定器１０５は、タイミング発生器１０と、アンプ１１と、ＡＤ変換器１２と、解析回路１３と、比較回路１５と、保持回路１６と、出力コントローラ１７と、時刻発生器１８と、メモリコントローラ２０と、メモリ２１と、生成回路２２と、表示器２３とを備える。

比較例に係る波形測定器１０５は、図２に示すような波形測定器５とは異なり、計測回路１４及び演算回路１９を備えない。比較例では、計測回路１４によってパケットＰの通信時間が計測されない。比較例では、演算回路１９によってパケットＰの通信開始時刻が取得されない。

比較例では、メモリコントローラ２０は、出力コントローラ１７からデータＤを取得すると、時刻発生器１８から現在時刻の情報を、データＤを取得した取得時刻の情報として取得する。メモリコントローラ２０は、データＤに取得時刻の情報を対応付けて、メモリ２１に記憶させる。

例えば、図６に示すような時刻ｔ７で、出力コントローラ１７は、データＤ１をメモリコントローラ２０に出力する。メモリコントローラ２０は、データＤ１の取得時刻としての時刻ｔ７の情報を時刻発生器１８から取得する。メモリコントローラ２０は、データＤ１の取得時刻としての時刻ｔ７の情報をデータＤ１に対応付けてメモリ２１に記憶させる。同様に、メモリコントローラ２０は、データＤ２の取得時刻としての時刻ｔ１３の情報をデータＤ２に対応付けてメモリ２１に記憶させる。

比較例では、生成回路２２は、波形測定器１０５の波形表示時、メモリ２１から、取得時刻の情報が対応付けられたデータＤを読み出す。生成回路２２は、取得時刻の情報が対応付けられたデータＤに基づいて、波形表示データを生成する。

比較例では、表示器２３は、図６に示すような波形表示データを表示する。図６には、データＤと、データＤの取得時刻の情報とによって生成された波形表示データを示す。

図６では、時刻ｔ７で波形がデータＤ１に遷移し、時刻ｔ１３で波形がデータＤ２に遷移する。時刻ｔ７は、データＤ１が測定された時刻ｔａよりも、通信時間Ｔ１だけ遅い時刻である。時刻ｔ１３は、データＤ２が測定された時刻ｔｃよりも、通信時間Ｔ２だけ遅い時刻である。

このように比較例では、データＤ１，Ｄ２は、各々、データＤ１，Ｄ２が測定された時刻ｔａ，ｔｃよりも遅い時刻ｔ７，ｔ１３とともに表示されてしまう。換言すると、データＤは、データＤが測定された時刻よりも、パケット長に依拠するパケットＰの通信時間だけ遅い時刻とともに表示されてしまう。このような構成により、ユーザは、波形測定器１０５によって正しくデータＤをモニターすることができない。例えば、データＤ１が自動車のエンジン温度の３００度とのデータである場合、エンジン温度が３００度であるのは、データＤ１が測定された時刻ｔａの時点である。さらに、時刻ｔ７では、自動車のエンジン温度が３００度から変化している可能性がある。しかしながら、比較例に係る波形測定器１０５では、図６に示すように波形が時刻ｔ７でデータＤ１に遷移するため、ユーザは、時刻ｔ７でエンジン温度が３００度であると誤って認識してしまう。

また、ユーザは、波形測定器１０５によって、電流信号等のアナログ波形とデータＤとを比較したい場合がある。ここで、アナログ波形では、パケットＰとは異なり、パケット長に依拠するパケットＰの通信時間だけ遅い時刻とともに表示されてしまうといった問題が生じない。その結果、電流信号等のアナログ波形とともにデータＤを表示すると、アナログ波形の時刻とデータＤの時刻との間でずれが生じてしまう。このような構成により、ユーザは、電流信号等のアナログ波形とデータＤとを正しく比較することができない。

このような比較例に対し、本実施形態に係る波形測定器５では、上述のように、データＤがセンサによって測定された時刻とともにデータＤを表示器２３に表示させることができる。このような構成により、ユーザは、波形測定器５によって正しくデータＤをモニターすることができる。また、ユーザは、電流信号等のアナログ波形とデータＤとを正しく比較することができる。

また、パケット長がパケットＰに応じて異なることにより、パケットＰに応じてパケットＰの通信時間が異なる。比較例に係る波形測定器１０５では、上述のように、データＤは、データＤが測定された時刻よりもパケットＰの通信時間だけ遅い時刻とともに表示されてしまう。その結果、比較例では、データＤが測定された時刻と、データＤとともに表示される時刻との間の遅延時間にバラツキが生じる。

このような比較例に対し、本実施形態に係る波形測定器５では、上述のように、データＤがセンサによって測定された時刻とともにデータＤを表示器２３に表示させることができる。このような構成により、データＤが測定された時刻とデータＤとともに表示される時刻との間に遅延時間が生じることを抑制することができる。

ここで、データＤがセンサによって測定された時刻とともにデータＤを表示器２３に表示させるために、パケットＰの通信が終了する前に、パケットＰからデータＤを取得した時点のデータＤを使用することが考えられる。しかしながら、パケットＰのフッタに誤り検出符号の情報が含まれるため、パケットＰの通信が終了する前では、データＤの信頼性を確保することができない。

これに対し、本実施形態に係る波形測定器５では、計測回路１４は、パケットＰの通信開始を示す信号を取得したタイミングとパケットＰの通信終了を示す信号を取得したタイミングとに基づいて、パケットＰの通信時間を計測する。さらに、演算回路１９は、パケットＰの通信時間に基づいてパケットＰの通信開始時刻を取得する。このような構成により、パケットＰの通信が終了した後でも、データＤがセンサによって測定された時刻とともにデータＤを表示器２３に表示させることができる。その結果、データＤの信頼性を確保することができる。

本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は改変を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は改変は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップに含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

例えば、上記実施形態では、波形測定器５は、アンプ１１及びＡＤ変換器１２を備えるものとして説明した。ただし、波形測定器５は、アンプ１１及びＡＤ変換器１２を備えなくてもよい。

例えば、上記実施形態では、波形測定器５が図１に示すような複数のセンサを備える波形測定システム１に採用されるものとして説明した。ただし、波形測定器５は、任意のシステムに採用されてよい。例えば、波形測定器５は、１つのセンサとコントローラ４とによって１対１のシリアル通信が実行されるようなシステムにも採用される。この場合、波形測定器５は、比較回路１５によってパケットＰの識別子ＩＤが識別子ＩＤＲと一致するか否か比較しなくてもよい。

例えば、上記実施形態では、時刻発生器１８には、タイミング発生器１０からサンプリング信号が入力されるものとして説明した。ただし、時刻発生器１８には、タイミング発生器１０からサンプリング信号が入力されなくてもよい。この場合、時刻発生器１８は、サンプリング信号のサンプリングタイミングに非同期で現在時刻を発生させる。

１波形測定システム
２，３センサ
４コントローラ
５，１０５波形測定器
６シリアル通信線
１０タイミング発生器
１１アンプ
１２ＡＤ変換器
１３解析回路
１４計測回路
１５比較回路
１６保持回路
１７出力コントローラ
１８時刻発生器
１９演算回路
２０メモリコントローラ
２１メモリ
２２生成回路
２３表示器

Claims

シリアル信号においてパケットの通信開始を検出すると、前記パケットの通信開始を示す信号を出力し、前記パケットの通信終了を検出すると、前記パケットの通信終了を示す信号を出力する解析回路と、
前記パケットの通信開始を示す信号を取得したタイミングと前記パケットの通信終了を示す信号を取得したタイミングとに基づいて、前記パケットの通信時間を計測する計測回路と、
前記計測回路から前記パケットの通信時間の情報を取得した取得時刻から前記パケットの通信時間を差し引くことにより、前記パケットの通信が開始された通信開始時刻の情報を取得する演算回路と、
前記通信開始時刻の情報と前記パケットのデータとを対応付けてメモリに記憶させるメモリコントローラと、を備える、波形測定器。
請求項１に記載の波形測定器において、
前記メモリコントローラは、アナログ波形のデータを取得して前記メモリに記憶させる、波形測定器。
請求項１又は２に記載の波形測定器において、
サンプリングタイミングを示すサンプリング信号を発生させるタイミング発生器及び現在時刻を発生させる時刻発生器をさらに備え、
前記計測回路は、前記パケットの通信開始を示す信号を取得したタイミングから前記パケットの通信終了を示す信号を取得したタイミング以降の最初の前記サンプリングタイミングまでの時間を前記パケットの通信時間として計測し、
前記演算回路は、前記計測回路から前記パケットの通信時間の情報を取得すると、前記時刻発生器から現在時刻の情報を、前記取得時刻の情報として取得し、
前記時刻発生器が現在時刻を発生させる発生頻度は、前記サンプリングタイミングのサンプリングレート以上であり、
前記計測回路は、前記サンプリングタイミングの時間間隔よりも短い時間間隔で前記通信時間を計測する、波形測定器。
シリアル信号においてパケットの通信開始を検出すると、前記パケットの通信開始を示す信号を出力し、前記パケットの通信終了を検出すると、前記パケットの通信終了を示す信号を出力することと、
シリアル通信のパケットの通信開始を示す信号を取得したタイミングと前記パケットの通信終了を示す信号を取得したタイミングとに基づいて、前記パケットの通信時間を計測することと、
前記パケットの通信時間の情報を取得した取得時刻から前記パケットの通信時間を差し引くことにより、前記パケットの通信が開始された通信開始時刻の情報を取得することと、
前記通信開始時刻の情報と前記パケットのデータとを対応付けて記憶することと、
を含む、データの取得方法。