(57)【要約】本発明は物理量を測定するための多重チャンネル式データ収集装置に関するもので、この装置は複数の収集モジュールを備え、夫々のモジュールは少なくとも１つの収集チャンネルを構成する。本発明によれば、収集モジュールの少なくとも１つは、同期指令に応答して少なくとも１つの他のモジュールに向かって同期信号を送信するための同期手段を備えている。この同期指令は光学的に、又は磁気結合若しくはラジオ波によって、送信することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量を測定するための多重チャンネル式データ収集装置であって、複数の収集モジュールを備え、夫々のモジュールは少なくとも１つの収集チャンネルを構成し、その特徴は、夫々の収集モジュールは内部的日付けシステムを有し、収集モジュールの少なくとも１つは同期指令に応答して少なくとも１つの他のモジュールに向かって時間ｔ０と等価的な同期信号を送信するための同期手段を備え、この同期信号は各収集モジュール内において各収集モジュールの内部的日付けシステム内で設定された特定の時間ｔ０を決定するのを可能にすることからなる多重チャンネル式データ収集装置。
【請求項２】
同期手段は光学的同期信号を送信する手段からなることを特徴とする請求項１に基づくデータ収集装置。
【請求項３】
収集モジュールは光ファイバによって互いに接続されていることを特徴とする請求項２に基づくデータ収集装置。
【請求項４】
同期手段は磁気結合によって同期信号を送信する手段からなることを特徴とする請求項１に基づくデータ収集装置。
【請求項５】
同期手段はラジオ波によって同期信号を送信する手段からなることを特徴とする請求項１に基づくデータ収集装置。
【請求項６】
同期指令は測定対象上で収集した電気信号から来ることを特徴とする前記請求項のいづれかに基づくデータ収集装置。
【請求項７】
同期指令は同期信号を送信する収集モジュールに接続した処理ユニットから来ることを特徴とする前記請求項のいづれかに基づくデータ収集装置。
【請求項８】
収集モジュールは互いに星形に物理接続されていることを特徴とする前記請求項のいづれかに基づくデータ収集装置。
【請求項９】
収集モジュールは互いに並列に物理接続されていることを特徴とする前記請求項のいづれかに基づくデータ収集装置。
【請求項１０】
物理量を測定するためのデータ収集モジュールであって、その特徴は、内部的日付けシステムを備え、同期指令に応答して少なくとも１つの他の収集モジュールに向かって時間ｔ０と等価的な同期信号を送信するための同期手段を備え、この同期信号は各収集モジュール内において各収集モジュールの内部的日付けシステム内で設定された特定の時間ｔ０を決定するのを可能にすることからなるデータ収集モジュール。
【請求項１１】
少なくとも１つの他の収集モジュールから来る同期信号を受信するための手段を更に備えていることを特徴とする請求項１０に基づくデータ収集モジュール。
【請求項１２】
物理量を測定するため請求項１から９のいづれかに基づく装置において実施するデータ収集方法であって、夫々の収集モジュールは内部的日付けシステムを有し、或る収集モジュールが指令を受け取った時に、当該収集モジュールは他の収集モジュールに向かって時間ｔ０と等価的な同期信号を送信し、この同期信号は各収集モジュールの内部的日付けシステム内で読み取った時間に関連づけられることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量を測定するための多重チャンネル式データ収集装置に関する。この装置は複数の収集モジュールを備え、夫々のモジュールは少なくとも１つの収集チャンネルを構成する。本発明は、また、この装置に使用する収集モジュール並びにこの装置内で実施する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の特に有用な用途は、センサー又は他のあらゆる測定対象から来るアナログ電気信号を収集することによる物理量の測定の分野に存する。収集モジュールは、一般に、マイクロコンピュータ又は他のあらゆる演算処理手段のためにアナログ信号をディジタル信号に変換する機能を有する。
【０００３】
一例として、試験が多数の収集チャンネルを必要とする場合には、複数の収集モジュールに接続された１つのマイクロコンピュータのような１つの処理ユニットを使用することができる。夫々の収集モジュールは１つ若しくは複数の収集チャンネルを構成することができる。一般に、収集された信号はそれらを処理するためのマイクロコンピュータに送られる。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的は、収集した信号が同期されているような新規な多重チャンネル・データ収集装置を提供することにある。
上記目的は、複数の収集モジュールを備え、夫々のモジュールが少なくとも１つの収集チャンネルを構成するようになった、物理量を測定するための多重チャンネル式データ収集装置によって達成される。本発明によれば、収集モジュールの少なくとも１つは同期指令に応答して少なくとも１つの他のモジュールに向かって同期信号を送信する同期手段を備えている。
【０００５】
本発明の装置によれば、収集モジュールは所与の時間を基準として同期させることができる。同期信号は開始信号（収集した信号の時間的原点を表す時間ｔ０）と等価的であり得る。この同期信号は収集した信号を処理ユニットに送信するのを許可する作用或いはそれまで待機モードにあった収集モジュールを活性化する作用を有することができる。
【０００６】
本発明のこの装置は、また、同期化された複数の１群の（即ち、１クラスターの）データ収集装置を製造するのを可能にすることができる。
【０００７】
本発明の第１の実施態様においては、同期手段は光学的同期信号を送信する手段からなることができる。この場合には、好ましくは、収集モジュールは光ファイバによって互いに接続されている。光ファイバを使用しない場合には、収集モジュールは光学的エミッタから送信された信号を光学的センサーが捕えるように配置（即ち、収集モジュールを並置する構成）することができる。
【０００８】
本発明の他の変化形においては、同期手段は磁気結合によって同期信号を送信する手段からなることができる。
【０００９】
本発明の更に他の変化形においては、同期手段はラジオ波によって同期信号を送信する手段からなることができる。このため、収集モジュール内にアンテナを配置することができる。このようにすれば、例えば光ファイバの場合のモジュール間の物理的な接続による配置上の制約を無くすることができる。
【００１０】
本発明によれば、同期指令は測定対象上で収集した電気信号から来ることができる。この電気信号は収集モジュールの入力におけるアナログ信号であり、同期指令は例えばこのアナログ信号が所定の閾値を超えた時に発生される。
【００１１】
所定の閾値を超える振幅のアナログ信号をいづれか１つの収集モジュールがその入力に検出した瞬間にしか全ての収集モジュールが処理ユニットに向かってディジタル信号を送信しないように構成することができる。全ての収集モジュールに合図するのを可能にするのは同期信号である。
【００１２】
同期信号を送信する収集モジュールに接続した処理ユニットから同期指令が来るようにしてもよい。
【００１３】
本発明の実施態様においては、収集モジュールは互いに星形に物理接続されている。しかし、収集モジュールを互いに並列に物理接続することも可能であり、他の２つの収集モジュールの間に配置された各収集モジュールは同期信号を一方において受信すると共に他方において送信する能力を有する。
【００１４】
本発明の他の観点においては、本発明は物理量を測定するためのデータ収集モジュールを提供する。この収集モジュールは同期指令に応答して少なくとも１つの他の収集モジュールに向かって同期信号を送信するための同期手段を備えている。この収集モジュールは、また、少なくとも１つの他の収集モジュールから来る同期信号を受信するための手段を有することができる。
【００１５】
本発明の更に他の観点においては、物理量を測定するためデータ収集方法が提供される。この方法によれば、或る収集モジュールが指令を受け取った時には、当該収集モジュールは他の収集モジュールに向かって同期信号を送信する。
【００１６】
更に、夫々の収集モジュールは内部日付けシステムを有するので、同期信号を各収集モジュールの内部日付けシステム内で読み取った時間に関連づけることができる。換言すれば、夫々の収集モジュールは内部日付けシステムを有するので、同期信号は各収集モジュール内において各収集モジュールの内部日付けシステム内で設定された特定の時間ｔ０を決定（限定）するのを可能にする。日付付与は、例えば２４時間の周期を有し時間をミリ秒で記録することの可能な内部時計によりあらゆる出来事をミリ秒で設定することからなる。一例として、第１の収集モジュールにおいては同期信号は122ミリ秒の内部時間に対応することができ、第２の収集モジュールにおいては同期信号は130ミリ秒の内部時間に対応することができる。異なる収集モジュールから来る信号を再配置するのは下流に配置されたマイクロコンピュータである。
【００１７】
本発明の他の利点や特徴は添付図面に基づく非限定的な実施例の詳細な記載に従い明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１には本発明の多重チャンネル・データ収集装置が示してある。３つの収集モジュール１、２、３があり、夫々のモジュールはマイクロコンピュータ４に接続してある。また、マイクロコンピュータのないデータ収集装置も想定することができ、その装置では収集モジュールは自律的であって、インターネット型の通信ネットワークに接続される。
【００１９】
収集モジュール１、２、３は、夫々、コネクタ８、９、１０を介して測定対象５、６、７に接続してある。測定対象５、６、７は、例えば、温度センサー又は圧力センサーであり得る。これらの対象は、刺激に対する機械の挙動（即ち、所与の動作に対する機械の各部の反応）を知りたいときの、その機械の異なる部位に配置された白金プローブ、熱電対、圧力変換器、ストレインゲージ、等であり得る。複数の収集チャンネルを用いたこの種の試験については、マイクロコンピュータ４が受信する全ての信号を同期させることが重要である。そうすれば、例えば、この機械内における伝播現象を検出することができよう。
【００２０】
本発明は、所与の瞬間に収集モジュールの１つ（例えば、収集モジュール１）が他の収集モジュール２および３に向かって同期信号を送信するような解決手段を提供する。この同期信号は時間Ｔ０と等価的であり、これは収集モジュール１、２、３が収集された信号をマイクロコンピュータ４に向かって瞬間的に送信するのが許可される瞬間に対応し得る。
【００２１】
測定対象５、６、７と収集モジュール１、２、３との間を通る信号はアナログ信号である。原点時間Ｔ０を表す同期信号が全ての収集モジュールについて同じになるようにするため、この同期信号の送信側の収集モジュールと受信側の収集モジュールとの間の伝播時間は、収集したアナログ信号の変化速度と比較して無視できるものでなければならない。
【００２２】
本発明は同期信号を光学的に伝送するようにしたものである。この伝送は収集モジュールの機械的構成によって直接に行うことができる。即ち、収集モジュール１、２、３の配置は、収集モジュール１内に配置した光学的エミッタが収集モジュール２内に配置した光学的センサーによって検出可能な光学信号を送信できるようにすることができる。この配置は収集モジュール１、２、３を互いに充分に接近させることにより行うことができる。同様に、収集モジュール２内に配置した光学的エミッタは収集モジュール３内に配置した光学的レシーバの直接向かい位置することができる。
【００２３】
夫々の収集モジュールが同期信号を送信可能な場合には、夫々の収集モジュールは夫々の側に光学的エミッタと光学的レシーバを有する。
【００２４】
好ましくは、制約的な配置を避けるため、同期信号の送信は光ファイバ１１および１２を介して行うことができる。光ファイバの各端部は光学的エミッタおよび光学的レシーバの向かいに置かれる。同期信号を送信しかつ受信するために同一の光ファイバを使用することができる。
【００２５】
同期信号は、好ましくは、指令に応答して送信される。この指令は、コネクタ８、９、又は１０を通るアナログ信号が所定の閾値を越えたという事実であり得る。この指令は、また、１つの収集モジュールに設けた制御ボタンから出力することができ、この制御ボタンはユーザが操作することができる。この指令は、更に、収集モジュール１に向けて情報を送るマイクロコンピュータ４から出力することができ、この収集モジュール１は次いで同期信号を収集モジュール２および３に向かって送信する役割を有する。
【００２６】
図１の配置においては、収集モジュール２は同期信号を検出すると共に、この同期信号が収集モジュール１又は３から来た時にそれを再送信する機能を有する。
【００２７】
図２ａのグラフには、３つの収集モジュール１、２、３の３つの時間基準RT1、RT2、RT3が示してある。本発明による図２ａの装置においては、夫々の収集モジュールは内部的な日付けシステムを有する。時間基準RT1上では、TSは同期信号をトリッガする出来事を表す。本発明によれば、収集した信号が同期信号の前又は後の或る時間に考慮されたかどうかを特定することができる。図２ａに示した例では、収集モジュール１においてはT1から、収集モジュール２においてはT2から、収集モジュール３においてはT3から同期が行われる事前同期の場合が記載してある。即ち、T1、T2、T3は同一の（但し、夫々の内部的日付システム内の異なる瞬間によって設定された）絶対時間に対応する。例えば、T1は時間基準RT1における123.32ミリ秒に対応することができ、T2は時間基準RT2における112.25ミリ秒に対応することができ、T3は時間基準RT3における130.30ミリ秒に対応することができる。信号が図２ｂに示したように時間T1、T2およびT3に対応させるべく再配置されるのは処理ユニット１内においてである。処理ユニット１は、次いで、収集された信号をT1＝T2＝T3に基づいて処理することができる。
【００２８】
勿論、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく多数の修正を加えることができ、特にラジオ波によって同期信号を伝送するモードを想定することができる。この場合には、収集モジュールは送受信用アンテナを有する。また、磁気結合による伝送モードを想定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は本発明の多重チャンネル・データ収集装置のブロック図である。
【図２】図２ａおよび図２ｂは特定の実施例における異なる収集モジュールの時間基準を示すグラフである。
【図１】
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【国際調査報告】
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