(57)【要約】【課題】複数のセンサから制御装置に計測データをシリアル伝送するのに、制御装置におけるポート数を少なくし、かつソフト的、ハード的変更を要することなくセンサ数の増減を可能にするセンサシステムを提供する。【解決手段】制御装置と１番からｎ番までのｎ個の複数の各センサをシリアル全二重通信可能に接続し、ｎ番のセンサはスタートマークデータ、ダミー計測データ、自身の計測データ、エンドマークデータの順で次のｎ−１番目のセンサにデータを送信し、ｎ−１番目のセンサは、ｎ番目センサからの送信データを受信し、スタートマークデータ、ダミー計測データ、センサｎの計測データ、自身の計測データ、エンドマークデータの順で送信し、以後ｎ−２、・・・、１番目の各センサは、受信データのエンドマークデータの前に自身の計測データを挿入して、次のセンサ、制御装置に送信する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々がシリアル全二重通信可能に接続される複数のセンサと、
複数の前記センサから送信されるデータを授受する制御装置とを備え、
複数の前記センサのうち最初にデータを送信する第１センサは、
最初に、データの始まりを表すスタートマークデータを後段の前記センサに送信し、前記スタートマークデータの送信後、前記第１センサ自身のデータを後段の前記センサに送信する第１センサ送信部を有し、
複数の前記センサのうち前記第１センサ以外の１又は複数の第２センサは、
前段に接続されている前記第１センサ又は前記第２センサから、前記スタートマークデータ、および、前段に接続されている各センサのデータを、順次受信する第２センサ受信部と、
受信した前記スタートマークデータ、および、前段に接続されている各センサのデータを、受信した順に、後段に接続されている前記第２センサ又は前記制御装置に送信し、送信後に、前記第２センサ自身のデータを後段に接続されている前記第２センサ又は前記制御装置に送信する第２センサ送信部とを有し、
前記制御装置は、前記スタートマークデータ、および、各センサのデータを、順次受信する制御装置受信部を有する、センサシステム。
【請求項２】
前記第１センサ送信部は、前記第１センサ自身のデータを後段の前記センサに送信した後、さらにエンドマークデータを後段の前記センサに送信し、
前記第２センサ受信部は、前段に接続されている前記第１センサ又は前記第２センサから、前記スタートマークデータ、前段に接続されている各センサのデータ、および、前記エンドマークデータを、順次受信し、
前記第２センサ送信部は、受信した前記スタートマークデータ、および、前段に接続されている各センサのデータを、受信した順に、後段に接続されている前記第２センサ又は前記制御装置に送信し、かつ、前記第２センサ受信部が前記エンドマークデータを受信したとき、前記第２センサ自身のデータ、および、前記エンドマークデータを、この順に、後段に接続されている前記第２センサ又は前記制御装置に送信する、請求項１に記載のセンサシステム。
【請求項３】
前記各センサは、受信する一連のデータにおける、前記スタートマークデータの後に受信する各センサのデータの数に基づいて、自身が何番目のセンサであるかを判別するセンサ判別部をさらに有する、請求項１または請求項２に記載のセンサシステム。
【請求項４】
前記制御装置は、受信する一連のデータにおける、前記スタートマークデータの後に受信する各センサのデータの数に基づいて、各センサの番号を判別する制御装置判別部と、
所望の番号のセンサに制御データを送信する制御データ送信部とをさらに有する、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のセンサシステム。
【請求項５】
前記第２センサは、
前段のセンサからデータを受信することなく所定時間経過したか否かを判断する時間判断部をさらに有し
所定時間経過したと判断された場合、以降、受信がない限り、前記第２センサ送信部は、所定時間間隔で、最初に、データの始まりを表すスタートマークデータを後段の前記第２センサまたは前記制御装置に送信し、前記スタートマークデータの送信後、自身のデータを後段の前記第２センサまたは前記制御装置に送信する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のセンサシステム。
【請求項６】
各々がシリアル全二重通信可能に接続される複数のセンサと、複数の前記センサから送信されるデータを授受する制御装置とを備えるセンサシステムにおける前記センサであって、
前段に接続されている前記センサから、スタートマークデータ、および、前段に接続されている各センサのデータを、順次受信するセンサ受信部と、
受信した前記スタートマークデータ、および、前段に接続されている各センサのデータを、受信した順に、後段に接続されている前記センサ又は前記制御装置に送信し、送信後に、前記センサ自身のデータを後段に接続されている前記センサ又は前記制御装置に送信するセンサ送信部とを備える、センサ。
【請求項７】
各々がシリアル全二重通信可能に接続される複数のセンサと、複数の前記センサから送信されるデータを授受する制御装置とを備えるセンサシステムにおける前記制御装置であって、
前記センサから、スタートマークデータ、および、各センサのデータを、順次受信する制御装置受信部と、
受信する一連のデータにおける、前記スタートマークデータに続く各センサのデータの数に基づいて、各センサの番号を判別する制御装置判別部とを備える、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御装置に複数のセンサが接続されてなるセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気や電界等を測定するのに、適宜の測定箇所に設置される磁気センサ或いは電界センサ等の複数個のセンサと、これらセンサを制御し、センサの測定データを取り込む制御装置とからなるセンサシステムが使用されている。
この種のセンサシステムにおいて、センサの計測データをパソコン等からなる制御装置にリアルタイムで取り込み収集するのに，ＲＳ―２３２Ｃ、ＲＳ―４２２などシリアル通信を使用するのが容易であり、多用されている。
この種の通信方式を採用する場合には、多数個のセンサから同時にデータを取得するためには、ポートを複数個用意する必要が有り、場合によっては、制御装置にパソコンを複数台設ける必要がある。
もっとも、近年、パソコンなどにおいてＲＳ−２３２Ｃポートがなくなりつつあり、シリアル通信を採用する場合は、ＵＳＢ−ＲＳ―２３２Ｃ変換器を使用するのが一般的となっている。
【０００３】
なお、上位機器である制御装置での処理効率の向上、接続されるセンサの拡張性の向上を可能とする通信ユニットとして、通信ユニットに、複数接続されたセンサユニットと、上位機器が接続されており、センサユニットは、接続順に自動的にアドレス設定されるものであり、通信ユニットのメモリには、自動的に設定される各センサユニットの設定アドレスと、上位機器に送信されるフレームデータにセンサユニットの検出結果を格納する一（ビット）を示す送信アドレスとの対応関係を示すアドレス対応情報が記憶されており、通信ユニットはメモリに記憶されたアドレス対応情報に基づいて、センサユニットの検出結果を対応する送信アドレスに格納してフレームデータを送信するようにした技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９―１１０３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数のセンサと、これら複数のセンサとデータを授受する制御装置とからなるセンサシステムにおいて、センサの計測データをリアルタイムで収集するには、上記従来方法のようにＲＳ−２３２Ｃ，ＲＳ−４２２などのシリアル通信を使用するのみでは、センサ数が多いほど、ポートを複数個用意するか、パソコンを複数台使用する必要がある。
【０００６】
また、上記特許文献１に記載のセンサシステムでは、上位機器での処理効率の向上、センサの拡張性の向上は可能となるが、通信ユニットに各センサユニットの設定アドレスを記憶する等の複雑さが残るという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記した事情に鑑みなされたものであり、上記したハードの制限、複数箇所のポート、あるいは複数台のパソコンから得られる計測データの統合の複雑さを解消し得るセンサシステム及びセンサデータ送受信方法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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のセンサシステムは、各々がシリアル全二重通信可能に接続される複数のセンサと、複数の前記センサから送信されるデータを授受する制御装置とを備え、複数の前記センサのうち最初にデータを送信する第１センサは、最初に、データの始まりを表すスタートマークデータを後段の前記センサに送信し、前記スタートマークデータの送信後、前記第１センサ自身のデータを後段の前記センサに送信する第１センサ送信部を有し、  複数の前記センサのうち前記第１センサ以外の１又は複数の第２センサは、  前段に接続されている前記第１センサ又は前記第２センサから、前記スタートマークデータ、および、前段に接続されている各センサのデータを、順次受信する第２センサ受信部と、受信した前記スタートマークデータ、および、前段に接続されている各センサのデータを、受信した順に、後段に接続されている前記第２センサ又は前記制御装置に送信し、送信後に、前記第２センサ自身のデータを後段に接続されている前記第２センサ又は前記制御装置に送信する第２センサ送信部とを有し、前記制御装置は、前記スタートマークデータ、および、各センサのデータを、順次受信する制御装置受信部を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のセンサシステムにおいて、より具体的な構成として、前記第１センサ送信部は、前記第１センサ自身のデータを後段の前記センサに送信した後、さらにエンドマークデータを後段の前記センサに送信し、前記第２センサ受信部は、前段に接続されている前記第１センサ又は前記第２センサから、前記スタートマークデータ、前段に接続されている各センサのデータ、および、前記エンドマークデータを、順次受信し、前記第２センサ送信部は、受信した前記スタートマークデータ、および、前段に接続されている各センサのデータを、受信した順に、後段に接続されている前記第２センサ又は前記制御装置に送信し、かつ、前記第２センサ受信部が前記エンドマークデータを受信したとき、前記第２センサ自身のデータ、および、前記エンドマークデータを、この順に、後段に接続されている前記第２センサ又は前記制御装置に送信する、ようにしても良い。
【００１０】
また、本発明のセンサシステムにおいて、より具体的な構成として、前記各センサは、受信する一連のデータにおける、前記スタートマークデータの後に受信する各センサのデータの数に基づいて、自身が何番目のセンサであるかを判別するセンサ判別部をさらに有する、ようにしても良い。
【００１１】
また、本発明のセンサシステムにおいて、より具体的な構成として、前記制御装置は、受信する一連のデータにおける、前記スタートマークデータの後に受信する各センサのデータの数に基づいて、各センサの番号を判別する制御装置判別部と、所望の番号のセンサに制御データを送信する制御データ送信部とをさらに有する、ようにしても良い。
【００１２】
また、本発明のセンサシステムにおいて、より具体的な構成として、前記第２センサは、前段のセンサからデータを受信することなく所定時間経過したか否かを判断する時間判断部をさらに有し、所定時間経過したと判断された場合、以降、受信がない限り、前記第２センサ送信部は、所定時間間隔で、最初に、データの始まりを表すスタートマークデータを後段の前記第２センサまたは前記制御装置に送信し、前記スタートマークデータの送信後、自身のデータを後段の前記第２センサまたは前記制御装置に送信する、ようにしても良い。
【００１３】
また、本発明のセンサシステムに使用されるより具体的なセンサとして、各々がシリアル全二重通信可能に接続される複数のセンサと、複数の前記センサから送信されるデータを授受する制御装置とを備えるセンサシステムにおける前記センサであって、前段に接続されている前記センサから、スタートマークデータ、および、前段に接続されている各センサのデータを、順次受信するセンサ受信部と、受信した前記スタートマークデータ、および、前段に接続されている各センサのデータを、受信した順に、後段に接続されている前記センサ又は前記制御装置に送信し、送信後に、前記センサ自身のデータを後段に接続されている前記センサ又は前記制御装置に送信するセンサ送信部とを備える、ものとしても良い。
【００１４】
また、本発明のセンサシステムに使用されるより具体的な制御装置として、各々がシリアル全二重通信可能に接続される複数のセンサと、複数の前記センサから送信されるデータを授受する制御装置とを備えるセンサシステムにおける前記制御装置であって、前記センサから、スタートマークデータ、および、各センサのデータを、順次受信する制御装置受信部と、受信する一連のデータにおける、前記スタートマークデータに続く各センサのデータの数に基づいて、各センサの番号を判別する制御装置判別部とを備える、ものとしても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明（請求項１に記載の発明）によれば、制御装置として使用するパソコンなどが１台のコンピュータの１つの受信ポートを用いてシリアル通信で複数のセンサからの計測データをリアルタイムで受信可能となり、かつ使用するセンサの増減も容易となり、さらに増減させるセンサの接続位置が制限されない。また、センサの増減を行うのに伴い、個々のセンサのハードウエア的にも、ソフトウエア的にも変更する必要がないので、容易にセンサの増減を行うことができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明によれば、それ以前のセンサよりのデータを受信して次のセンサへ送信する際に、エンドマークデータを受信した後、エンドマークデータの送信前に自身のデータを挿入するので、自センサのアドレス管理、設定を不要と出来る。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明によれば、各センサは、受信するデータのスタートマークデータとエンドマークデータとの間のデータ数により、自身が何番目のセンサであるかを判別することができ、制御装置から番号を指定した制御データが送信されたときに、制御データに基づいた処理、設定が実行可能となる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明によれば、制御装置は、受信するデータのスタートマークデータとエンドマークデータとの間のデータ数により、センサの数及び各センサの番号を判別でき、所望のセンサに制御データを送信することができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明によれば、前段のセンサからのデータを受信した場合に、受信データと続く自センサのデータの送信を開始する受信起動形送信機能と、所定時間毎に自身のデータの送信を開始する定周期起動形送信機能の、いずれかを選択できるので、前段のセンサの通信系に異常が生じ、前段のセンサより計測データ等が受信出来ない場合でも、自身の計測データを定期的に送信することができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明によれば、各センサは、前段に接続される各センサからのスタートマークデータ及び各センサのデータを受信すると、その受信データを次の後段のセンサに送信するとともに、続いて自身のデータを送信し得るので、自身の制御プログラムなど何ら要することなく、既に接続されているセンサ列のどこにでも自由に接続することが出来る。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明によれば、制御装置は、前段センサからのスタートマークデータ、各センサの計測データを順次受信することで、スタートマークデ゛―タに続く、各センサのデータ数により、各センサの番号を判別できるので、所望のセンサに個別に制御データを送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１のセンサシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態１のセンサシステムの各センサの回路構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態１のセンサシステムにおいて、１番最初に送信データを出力するセンサｎから最後に送信データを出力するセンサ１までの各センサの送信データ構成を示すタイムチャートである。
【図４】同実施形態１のセンサシステムにおいて、センサ数が３個とした場合の各センサより計測周期毎の送信データを説明するタイムチャートである。
【図５】同実施形態１のセンサシステムにおいて、各センサから計測データを送信する場合の動作を説明する制御フローを示す図である。
【図６】本発明の実施形態２のセンサシステムにおける制御装置からセンサへのデータを送信する際の処理動作を説明するフロー図である。
【図７】同実施形態２のセンサシステムにおける各センサの制御装置からデータを受信した場合の処理動作を説明するフロー図である。
【図８】本発明の実施形態３のセンサシステムにおいて、受信起動時の各センサの計測データを送信する場合の動作を説明する制御フロー図である。
【図９】同実施形態３のセンサシステムにおいて、一定周期形送信処理動作を説明する制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、実施の形態により、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２４】
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１に係るセンサシステムの回路構成を示すブロック図である。
【００２５】
本実施形態のセンサシステムは、複数のセンサ１−（１）、１−（２）、・・・、１−（ｎー１）、１−（ｎ）と、制御装置２とから構成されている。
【００２６】
センサ１−（１）、１−（２）、・・・、１−（ｎー１）、１−（ｎ）は、制御装置２から接続位置が一番遠いセンサ１−（ｎ）から、接続位置が一番近いセンサ１−（１）まで、全二重シリアル信号線３で直列に接続され、センサ１−（１）からの送信データが制御装置２の受信ポートに入力されるように接続されている。また、制御装置２から、センサ１−（ｎ）に、必要に応じ、ダミー計測データ及び／又は制御データを送信する信号線４が設けられている。
【００２７】
制御装置２は、図示しないが、例えば汎用のコンピュータが適用され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、ＨＤＤ、各種インターフェース等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭ又はＨＤＤにインストールされたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより後述する各処理を事項する。
【００２８】
各センサ１−（ｉ）〔１≦ｉ≦ｎ〕は、図２に示すように、前段のセンサからのデータを受信するシリアル受信インタフェース１１と、ＭＰＵ１２と、次（後段）のセンサにデータを送信するシリアル送信インタフェース１３と、センサ素子１４と、センサ素子用電子回路１５と、Ａ／Ｄ変換回路１６と、を備えている。なお、ＭＰＵ１２は、図示しないメモリに格納されたセンサの動作プログラムを読み出して実行することにより後述する各処理を実行する。
【００２９】
センサ素子１４は、例えば磁界測定の場合に磁気センサ素子、電界測定の場合に電界センサ素子などが使用され、センサ素子用電子回路１５によるアナログ的な制御のもと、磁気信号、電界信号などを計測し、そのアナログ計測値をＡ／Ｄ変換回路１６でデジタルデータに変換し，ＭＰＵ１２に、このセンサ１−（ｉ）の計測データとして記憶する。
【００３０】
センサ１−（ｉ）のＭＰＵ１２は、適宜のタイミングで受信インタフェース１１を介して制御装置２、あるいは自センサより前のセンサ１−（ｉ＋１）からの送信データを受信したかを判定する。制御装置２から直接的にデータを受ける最初のセンサ１−（ｎ）（便宜上、第１センサと定義する。）は、制御装置２からダミー送信データを受信すると送信データをシリアル送信インタフェース１３を介して次のセンサへ送信する。
【００３１】
この最初のセンサ１−（ｎ）の送信データは図３の（ｎ）に示すように先頭にスタートマークデータを、次にダミー計測データを、その次に自身の計測データを、最後にエンドマークデータを付して送信出力する。なお、次のスタートマークデータを直ちに送信する場合には、次のスタートマークデータがエンドマークデータの機能を兼ねるので、エンドマークデータの送信は必須ではない。
【００３２】
自センサが最初のセンサより後段のセンサ（便宜上、第２センサと定義する。）である場合には、前のセンサからの送信データが受信されるので、このセンサでは、受信した前のセンサからの送信データを順次シリアルインタフェース１３を介して次のセンサへ送信を開始するとともに、エンドマークデータを確認すると、エンドマークデータの送信前に、つまり受信データにおける、直前のセンサの計測データと、エンドマークデータとの間に、自己の計測データを挿入して送信データを出力する。
このようにして、各センサ１−（ｉ）で、前のセンサからの送信データを受信し、この受信データに自己のセンサの計測データを付加して、次への送信を行うと、最後のセンサ１−（１）から、制御装置２に送信されるデータは図３の（１）に示すデータ構造となる。
次に、以上のように構成されるセンサシステムにおける各センサの処理動作を図５に示すフロー図により説明する。この例では制御装置２からセンサ１−（ｎ）にダミー送信データを送る場合の例とする。ダミー送信データには、スタートマークデータ、ダミー計測データ、エンドマークデータがこの順で含まれている。御器からダミー送信データを送るスタートマークデータに続くダミー計測データを次のセンサ１−（ｎ−１）に場合は、スタートマークを含んで送る。
【００３３】
そうしないと、計測データもスタートマークでないため、不都合がおこる。さらに、１−（ｎ）センサに特別な処理を含んだものとしなければならず本考案のねらいから外れる。したがってこの例の場合は、図３の変形が必要となる。例えば図３に即して言うならば、センサｎのデータは、制御器のダミー計測データになる。
【００３４】
図１におけるセンサシステムにおいて、センサ１−（ｎ）のＭＰＵ１２で、送受信制御動作が開始されると、先ずステップＳＴ１において、データ受信か否か判定される。この場合に、制御装置２より信号線４を経てダミー送信データを受信すると、判定ＹＥＳでステップＳＴ２へ移行する。ステップＳＴ２においては、受信データにスタートマークデータが有るか否か判定する。判定ＹＥＳでステップＳＴ３へ移行し、受信したスタートマークデータを、次のセンサ１−（ｎ−１）に向けて送信する。続いてステップＳＴ４へ移行し、受信した送信する。続いて、ステップＳＴ５においては、受信したダミー計測データに続き受信したデータがエンドマークデータであるか否か判定する。ここでは、受信したデータはエンドマークデータであるので、判定ＹＥＳでステップＳＴ６へ移行し、自センサ１−（ｎ）の計測データを、ダミー計測データに続けて、次のセンサ１−（ｎ―１）に送信する。続いて、ステップＳＴ７へ移行し、エンドマークデータを送信する。以上のデータ送信により、センサ１−（ｎ）から、図３の（ｎ）示すように、スタートマークデータ、ダミー計測データ、センサ１−（ｎ）の計測データ、エンドマークデータの順で、次のセンサ１−（ｎ―１）に向けてデータ送信される。
センサ１―（ｎ）から上記データ送信がなされると、その送信データが次のセンサ１−（ｎ―１）で受信される。センサ１−（ｎー１）では、センサ１−（ｎ）からの送信データを受信すると、センサ１−（ｎ―１）のＭＰＵ１２において図５に示す処理を開始し、ステップＳＴ１において、データ受信か否か判定され、センサ１−（ｎ）からの送信データを受信しているので判定ＹＥＳであり、ステップＳＴ２へ移行し、受信したデータの先頭がスタートマークデータであるか否か判定し、判定ＹＥＳの場合は、ステップＳＴ３へ移行する。
ステップＳＴ３において、受信したスタートマークデータを、次のセンサ１−（ｎ−２）に向けて送信する。続いてステップＳＴ４へ移行し、受信したスタートマークデータマークに続くダミー計測データ、及び、センサ１−（ｎ）の計測データを送信する。続いて、ステップＳＴ５へ移行する。
ステップＳＴ５においては、受信した計測データに続き受信したデータがエンドマークデータであるか否か判定する。ここでは、受信したセンサ１−（ｎ）からのデータは、計測データの次のエンドマークデータであるので、判定ＹＥＳでステップＳＴ６へ移行する。
【００３５】
ステップＳＴ６においては、自センサ１−（ｎ―１）の計測データを、センサ１−（ｎ）の計測データに続けて、次のセンサ１−（ｎ―２）に向けて送信する。続いて、ステップＳＴ７へ移行し、自センサ１−（ｎ−１）の計測データの次に、エンドマークデータを送信する。
【００３６】
以上のデータ送信により、センサ１−（ｎ―１）から、図３の（ｎ−１）示すように、スタートマークデータ、ダミー計測データ、センサ１−（ｎ）の計測データ、センサ１−（ｎ―１）の計測データ、エンドマークデータの順で、次のセンサ１−（ｎ―２）に向けてデータ送信される。
【００３７】
続いて、以後、順次各センサよりも前のセンサからの送信データを受信すると、受信データのスタートマークデータ、ダミー計測データ、最初のセンサ１−（ｎ）の計測データ、続くセンサ１−（ｎ―１）の計測データ、・・・の順で受信データを次のセンサに送信するとともに、受信データ中のエンドマークデータを確認すると、そのエンドマークデータよりも前に自センサの計測データを挿入して送信し、最後にエンドマークデータを送信する。
【００３８】
そして、最後のセンサ１−（１）に、センサ１−（２）からデータ送信がなされると、センサ１−（１）では、図３の（１）に示すように、受信データのスタートマークデータ、ダミー計測データ、センサ１−（ｎ）の計測データ、センサ１−（ｎ―１）の計測データ、・・・、センサ１−（２）の計測データの順で受信し、この順で制御装置２へデータ送信し、さらにエンドマークデータを受信確認すると、その前に自センサ１−（１）の計測データを挿入して送信し、続いてエンドマークデータを送信する。
【００３９】
この実施形態１のセンサシステムにおいて、ｎ＝３（３つのセンサ）のセンサを直列接続した場合のデータの送信例を図４に示す。最初のセンサ１−３は、データＤ３を送信する。次に、センサ１−２は、センサ１−３のデータＤ３を受信し、データＤ２を送信する。最後に、センサ１−１は、センサ１−２のデータＤ２を受信し、データＤ１を送信する。
【００４０】
ここで、データＤ３の送信開始時刻に対して、データＤ２の送信開始時刻は遅延している。データＤ２の送信開始時刻に対して、データＤ１の送信開始時刻は遅延している。これは、スタートマークを認識するのに必要となる時間分の遅延である。また番号の小さいセンサ、つまり後段のセンサほど送信するデータ量が多いのは、それぞれ自身の計測データを付加して送信することによるものである。
【００４１】
本実施形態のセンサシステムによれば、制御装置としてパソコンなど１台のコンピュータの１つの受信ポート用いて、シリアル通信で複数個のセンサからの計測データをリアルタイムで受信可能である。また、使用するセンサを増減しても、各センサのアドレスの再設定を要することなく、その接続状態にあるセンサの順に計測データを送受信することができ、各センサの増減をどの位置でも行うことができる。かつ、個々のセンサをハードウエア的、ソフトウエア的に変更することなくセンサの増減を行うことができる。なお、送信されるデータにダミー計測データが含まれなくてもよく、この場合、制御装置からセンサ１−（ｎ）にはスタートマークデータ及びエンドマークデータのみが送信されるとよい。
【００４２】
〈実施形態２〉
実施形態２のセンサシステムとして、前記実施形態１のセンサシステムにおいて、各センサに、受信するデータのスタートマークデータとエンドマークデータとの間のデータ数により自身が何番目のセンサであるか判別し得る機能を持たせるとともに、制御装置２には、受信するデータのスタートマークデータとエンドマークデータとの間のデータ数によりセンサの数、及び各センサ番号を判別し得る機能を持たせ、これらの機能を用い、制御装置２からの制御を必要とするセンサに、制御用データを送信し、その制御用データを受信したセンサで、設定値などを容易に修正することが出来るようにしたセンサシステムについて説明する。
【００４３】
この実施形態２のセンサシステムにおける制御装置２とセンサ１−（１）、・・・、１−（ｎ）の回路接続、及び各センサの回路構成は、実施形態１で使用の回路と同様のものが使用される。この点は、後記する実施形態３においても同様である。
【００４４】
例えば図３を参照し、（ｎ−１）のデータを受信したセンサは、スタートマークデータとエンドマークデータとの間にダミー計測データを除いて２つの計測データが含まれているので、自身が前段側から数えて２番目のセンサであることを特定する。また、例えば、（ｎ−１）のデータを受信した制御装置は、スタートマークデータとエンドマークデータとの間にダミー計測データを除いて２つの計測データが含まれているので、２つのセンサが接続されていることを特定する。そして、ダミー計測データを除いて２つ目の計測データにエラーが存在する場合、前段側から数えて２番目のセンサに不具合が生じていることを特定する。不具合の特定は、制御装置２によって自動的に実行されてもよく、ユーザの目視によって特定されてもよい。
【００４５】
この実施形態２のセンサシステムにおける制御装置２及びセンサ１−（１）、・・・、１−（ｎ）の制御処理動作を図６、図７に示すフロー図を参照して説明する。制御装置２では、図１に示すセンサ１−（１）からの計測データを受信したか否か図６のステップＳＴ２１で判定している。例えば図３の（１）に示す計測データを受信すると、判定ＹＥＳで、ステップＳＴ２２へ移行し、受信した計測データをメモリに記憶する。
【００４６】
次に、ステップＳＴ２３に移行し、記憶したデータを参照し、修正設定要のセンサがあるか否か判定する。例えばあるセンサのセンサ素子、電子回路の感度・増幅度等が劣化して計測データの値が所定値以下である場合に、そのセンサの感度、増幅度を修正するための制御が必要となる。その修正設定の必要なセンサが存在する場合は、ステップＳＴ２３の判定ＹＥＳで、次にステップＳＴ２４へ移行する。ステップＳＴ２４においては、制御を必要とするセンサ番号（例えば前段から数えた番号）を含む制御用データを信号線４を介して、センサ１−（ｎ）に送信する。
【００４７】
この制御用データは、センサ１−（ｎ）にて受信され、受信された制御用データは、前記実施形態１、２のセンサシステムでの計測データと同様に、次のセンサ順１−（ｎ−１）、・・・、１−（２）、１−（１）と送信され、各センサでは図７に示す処理が実行される。
【００４８】
図７に示すように、各センサ１−（ｉ）は、ステップＳＴ３１において、データを受信したか否か判定し、データ受信有りの場合は、ステップＳＴ３２へ移行し受信データに制御データが有るか否か判定する。ステップＳＴ３２において、判定ＹＥＳの場合はステップＳＴ３３へ移行し、判定ＮＯの場合はステップ３５へ移行する。
【００４９】
ステップＳＴ３３においては、制御データに含まれるセンサ番号が自番号（す例えば前段側から数えた自身の番号）と一致するか否か判定し、判定ＹＥＳの場合はステップＳＴ３４へ移行し、判定ＮＯの場合はステップＳＴ３５へ移行する。ステップＳＴ３４においては、自センサの電子回路の一部分を設定修正し、再起動する。次にステップ３５へ移行する。ステップ３５においては、前のセンサからの受信データを、また自身に修正に係るデータが有る場合は、その修正データを、次のセンサへ送信する。
【００５０】
本実施形態のセンサシステムでは、各センサにおいて受信するデータのスタートマークデータとエンドマークデータとの間のダミー計測データを除く計測データ数により自身が何番目のセンサであるかを判別することができる。また、制御装置において、センサから受信するデータのスタートマークデータとエンドマークデータとの間のダミー計測データを除く計測データ数によりセンサの数及び各センサの番号を判別することにより、所望のセンサに制御データを送信することができる。
【００５１】
なお、エンドマークデータを含まない場合には、各センサは、受信するデータのスタートマークデータと次のスタートマークデータとの間のデータ数により自身が何番目のセンサであるか判別してもよい。すなわち、各センサは、受信する一連のデータ（スタートマークデータからエンドマークデータまでのデータ、あるいは、スタートマークデータから次のスタートマークデータの1つ前までのデータ）における、センサの計測データ数に基づいて、自身が何番目のセンサであるか判別する。同様に、制御装置２は、受信するデータのスタートマークデータと次のスタートマークとの間のセンサの計測データ数によりセンサの数、及び各センサ番号を判別してもよい。すなわち、制御装置は、受信する一連のデータにおける、センサの計測データ数に基づいて、センサの数、及び各センサ番号を判別する。なお、上記例において、送信されるデータにダミー計測データが含まれない場合には、単純に、スターマークデータとエンドマークデータとの間のデータの数でセンサの番号や数が判定される。
【００５２】
〈実施形態３〉
実施形態３のセンサシステムとしては、各センサは、前記実施形態１のセンサシステムと同様に、他のセンサからのセンサデータを任意のタイミングに受信した際に、受信データに自身のデータを付加して次のセンサに送信する受信起動形送信機能を備えると共に、さらに一定時間内に受信がない場合に、その後、受信がない限り自身のデータを一定周期で自動的に送信する一定周期起動形送信機能も備えるようにしている。
【００５３】
この実施形態３のセンサシステムにおける各センサの処理動作を図８に示すフロー図により説明する。センサ１―（ｉ）で動作が開始されると、受信がない場合は、一定周期起動形送信で動作し、受信があれば受信起動形送信で動作する。受信起動形送信であれば、ステップＳＴ１０１において、自身で計時動作を開始し、次にステップＳＴ１０２へ移行する。ステップＳＴ１０２においては、データ受信か否か判定し、判定ＹＥＳであればステップＳＴ２へ移行し、ステップＳＴ２においては、受信データにスタートマークデータがあるか否か判定する。判定ＹＥＳで、ステップＳＴ３へ移行し、以降ステップＳＴ３〜ＳＴ７で、スタートマークデータ、自センサ計測データ、エンドマークデータを順次送信する。
【００５４】
また、制御器からのダミー送信データがある場合はセンサ１−（ｎ）、ない場合はセンサ１−（ｎ−１）からセンサ１−（１）までのいずれかのセンサがデータ受信した場合（ＳＴ１０２）も同様に、次に受信データのスタートマークデータ有りを判別し（ＳＴ２）、さらにスタートマークデータ、続く受信センサデータを送信し（ＳＴ３、ＳＴ４）、続く受信エンドマークデータを確認し、その前に自己の計測データを挿入して、自センサ計測データ、エンドマークデータを送信する（ＳＴ５〜ＳＴ７）。以上の処理は、実施形態１のセンサシステムと同様の処理となる。
【００５５】
一方、ステップＳＴ１０２において、データ受信か、の判定ＮＯの場合、ステップＳＴ１０３へ移行し、所定時間が経過か否か判定し、判定ＮＯの場合は、ステップＳＴ１０２へ戻るが、判定ＹＥＳの場合、すなわち計時開始より一定時間経過の場合は、一定周期起動形送信処理へジャンプする。一定周期起動形送信では、図９に示すフロー図のステップＳＴ４１〜ＳＴ４４の処理を繰り返すことで、スタートマークデータ、自センサ計測データ、エンドマークデータを一定周期で順次送信する。
【００５６】
また、いずれのステップにおいても受信割り込みが入った場合は、受信起動形送信に切り替わる。なお、計時手段は、計時開始後、所定時間の計時を繰り返すようにしている。
【００５７】
本実施形態のセンサシステムは、このように前のセンサからの送信データを受信した時に受信データに自己の計測データを付加して次センサに送信する受信起動形送信機能と、自身のデータを一定周期で自動的に送信する一定周期起動形送信機能を備えているので、自身よりも前（番号大）のセンサの通信系に異常が生じ、前のセンサより計測データ等が受信されない場合でも、自身の計測データを定期的に送信することができる。
【００５８】
本発明は、制御装置、センサの各動作をコンピュータに実行させるためのプログラム、あるいは、当該プログラムを記録した記憶媒体という形態で提供することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１―（１）、・・・、１−（ｎ）      センサ
２                                制御装置
３                                センサ用信号線
４                                制御装置用信号線
１１                              シリアル受信インタフェース
１２                              ＭＰＵ
１３                              シリアル送信インタフェース
１４                              センサ素子
１５                              センサ素子用電子回路
１６                              Ａ／Ｄ変換回路
【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】
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