(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の測定装置のそれぞれが有する内部時計の時刻を互いに精度良く一致させる。【解決手段】複数の計測装置（１０、２０）のそれぞれは、接続されたセンサ（Ｓ１０、Ｓ２０）の検出信号をデジタルデータとして取得し、取得したデジタルデータとデータを取得した時点の内部時計（１１、２１）の時刻データとを関連付けて記憶し、データ収集装置（５０）に送信する。計測装置は、時計値送受信部（１８、２８）及び時刻同期処理部（１９、２９）を備える。時計値送受信部は、発光素子（１３、２３）を用いた光無線通信により内部時計の時刻データ（Ｔ）に通信レイテンシに相当する時間（ΔＴ）を加えた時計値（Ｔ＋ΔＴ）を送信し、時計値送受信部は、他の計測装置から送信されてくる時計値（Ｔ＋ΔＴ）を受光素子（１４、２４）を用いて受信する。時刻同期処理部は、時計値（Ｔ＋ΔＴ）を受信したとき、内部時計の時刻データを受信した時計値に書換える。【選択図】図２
2018005556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の計測装置とデータ収集装置とを備え、
前記複数の計測装置のそれぞれは、
時刻を示す時刻データを生成する内部時計と、
接続されたセンサの検出信号をデジタルデータに変換して取得する計測部と、
前記取得したデジタルデータと当該デジタルデータを取得した時点の前記内部時計の時刻データとを関連付けて記憶する計測データ作成部と、
前記記憶されたデジタルデータを前記関連付けられた時刻データとともに前記データ収集装置に送信する計測データ送信部と、
を有し、
前記データ収集装置は、
前記複数の計測装置のそれぞれから送信される前記デジタルデータ及び前記時刻データを受信し且つそれらを関連付けて記憶する記憶部を有する、
計測データ収集システムにおいて、
前記複数の計測装置のそれぞれは、発光素子、受光素子、時計値送受信部及び時刻同期処理部を更に備え、
前記時計値送受信部は、
前記発光素子を用いた光無線通信により前記内部時計の時刻データに基く時計値を送信可能であり、且つ、前記受光素子を用いて前記複数の計測装置のうちの他の計測装置から前記光無線通信を用いて送信されてくる時計値を受信可能に構成され、
前記時刻同期処理部は、
前記時計値送受信部が前記時計値を受信したときに前記内部時計の時刻データを当該受信した時計値に応じた値に書き換えるように構成された、
計測データ収集システム。
【請求項２】
請求項１に記載の計測データ収集システムにおいて、
前記時計値送受信部は、
前記内部時計の時刻データに、予め定められた通信レイテンシに相当する一定時間を加えた値を、前記時計値として送信するように構成され、
前記時刻同期処理部は、
前記時計値送受信部が前記時計値を受信したときに前記内部時計の時刻データを前記受信した時計値に書き換えるように構成された、
計測データ収集システム。
【請求項３】
請求項１に記載の計測データ収集システムにおいて、
前記時計値送受信部は、
前記内部時計の時刻データを前記時計値として送信するように構成され、
前記時刻同期処理部は、
前記時計値送受信部が前記時計値を受信したときに前記内部時計の時刻データを、前記受信した時計値に予め定められた通信レイテンシに相当する一定時間を加えた値、に書き換えるように構成された、
計測データ収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれが、センサと接続され且つ前記センサの検出信号をデジタルデータに変換して記憶し、そのデジタルデータを送信する複数の計測装置と、前記計測装置から送信されたデジタルデータを受信して記憶するデータ収集装置と、を備える、計測データ収集システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られるこの種の計測データ収集システム（以下、「従来システム」と称呼する。）は、複数の測定装置（計測装置）と、一つの情報処理装置（データ収集装置）と、を備える。複数の計測装置のそれぞれはセンサと接続され、センサの検出信号を取得する。複数の計測装置のそれぞれは、取得したセンサの検出信号を、その検出信号を取得した時点における「自身が有する計時部の測定値（以下、「内部時計の時刻」と称呼する。）」と関連づけ、取得したセンサの検出信号と当該関連づけた内部時計の時刻とを情報処理装置に無線により送信する。情報処理装置は、無線により送信されてくるセンサの検出信号と内部時計の時刻とを受信し、それらを関連付けて記憶する。その後、情報処理装置は、例えば、センサの検出信号を当該検出信号に関連付けられている内部時計の時刻順に並べ替える等の解析処理を行う。
【０００３】
ところが、複数の計測装置のそれぞれの内部時計の時刻が互いに相違していると（即ち、時刻同期がとられていないと）、収集したデータは有用なデータとはならない。そこで、従来システムにおいては、計測装置間の内部時計の時刻を一致させるための制御信号を情報処理装置から複数の計測装置のそれぞれに無線により送信し、複数の測定装置のそれぞれは受信した制御信号に基いて各自の内部時計の時刻を調整する（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０６５９２号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、装置間で無線通信を行う場合、送信側の装置は、キャリアセンス（即ち、その無線通信を開始する前に、その無線通信に使用する周波数帯において他の無線通信が行われていないことを確認すること）を行う必要がある。更に、受信側の装置は、無線通信によりデータを受信した場合に「受信確認」を無線通信によって送信側の装置に戻す必要がある。受信側の装置は、その受信確認を無線通信により送信する際、その無線通信を開始する前にその無線通信に使用する周波数帯において他の無線通信が行われていないことを確認する必要がある。従って、無線によってデータ送信を行う場合、通信レイテンシ（データの送信及び受信に要する時間）が使用環境（無線通信の混雑具合）によって大きく変動する。
【０００６】
しかしながら、従来システムは、「通信レイテンシが大きく変動する無線通信」によって「内部時計の時刻を一致させるための制御信号」を送信している。その結果、複数の測定装置のそれぞれが有する内部時計の時刻を互いに精度良く一致させることが難しいという問題がある。
【０００７】
本発明は上述した課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、複数の測定装置のそれぞれが有する内部時計の時刻データ（時刻）を互いにより精度良く一致させることができる計測データ収集システムを提供することにある。
【０００８】
本発明の計測データ収集システム（以下、「本発明システム」とも称呼する。）は、複数の計測装置（１０、２０）とデータ収集装置（５０）とを備える。
【０００９】
前記複数の計測装置（１０、２０）のそれぞれは、
時刻を示す時刻データを生成する内部時計（１１、２１）と、
接続されたセンサ（Ｓ１０、Ｓ２０）の検出信号をデジタルデータに変換して取得する計測部（１５、２５）と、
前記取得したデジタルデータと当該デジタルデータを取得した時点の前記内部時計の時刻データとを関連付けて記憶する計測データ作成部（１６、２６）と、
前記記憶されたデジタルデータを前記関連付けられた時刻データとともに前記データ収集装置に送信する計測データ送信部（１７、２７）と、
を有する。
【００１０】
前記データ収集装置（５０）は、
前記複数の計測装置のそれぞれから送信される前記デジタルデータ及び前記時刻データを受信し且つそれらを関連付けて記憶する記憶部（５１）を有する。
【００１１】
加えて、前記複数の計測装置（１０、２０）のそれぞれは、発光素子（１３、２３）、受光素子（１４、２４）、時計値送受信部（１８、２８）及び時刻同期処理部（１９、２９）を備える。
【００１２】
前記時計値送受信部（１８、２８）は、
前記発光素子（１３、２３）を用いた光無線通信により前記内部時計（１１、２１）の時刻データに基く時計値を送信可能であり（ステップ５３０及びステップ５４０）、且つ、前記受光素子（１４、２４）を用いて前記複数の計測装置のうちの他の計測装置から前記光無線通信を用いて送信されてくる時計値を受信可能に構成され、
前記時刻同期処理部（１９、２９）は、
前記時計値送受信部（１８及び２８の何れか一方）が前記時計値を受信したときに前記内部時計（１８が時計値を受信した場合には内部時計１１、２８が時計値を受信した場合には内部時計２１）の時刻データを「当該受信した時計値に応じた値」に書き換えるように構成されている（ステップ４７０及びステップ４７５）。
【００１３】
この場合、
前記時計値送受信部（１８、２８）は、
前記内部時計（１１及び２１の何れか一方）の時刻データ（Ｔ）に、予め定められた通信レイテンシに相当する一定時間（ΔＴ）を加えた値（＝Ｔ＋ΔＴ）を、前記時計値として送信するように構成され（ステップ５３０及びステップ５４０）、
前記時刻同期処理部（１９、２９）は、
前記時計値送受信部（１８、２８）が前記時計値（＝Ｔ＋ΔＴ）を受信したときに前記内部時計（１１及び２１の何れか他方）の時刻データを前記受信した時計値（＝Ｔ＋ΔＴ）に書き換えるように構成され得る（ステップ４７０及びステップ４７５）。
【００１４】
代替えとして、
前記時計値送受信部（１８、２８）は、
前記内部時計（１１及び２１の何れか一方）の時刻データ（Ｔ）を前記時計値として送信するように構成され、
前記時刻同期処理部（１９、２９）は、
前記時計値送受信部（１８、２８）が前記時計値を受信したときに前記内部時計（１１及び２１の何れか他方）の時刻データを、前記受信した時計値（Ｔ）に予め定められた通信レイテンシに相当する一定時間（ΔＴ）を加えた値（＝Ｔ＋ΔＴ）、に書き換えるように構成され得る。
【００１５】
本発明システムによれば、一つの計測装置の内部時計の時刻データに基く値である時計値が光無線通信により他の計測装置に送信される。光無線通信においては、通信レイテンシは実質的に変動せず、従って、時計値が他の計測装置によって受信される時点における当該時計値を送信した一つの計測装置の内部時計の時刻データを精度良く予測することができる。よって、時計値を受信した他の計測装置は、その内部時計の時刻データを「その受信した時計値に応じた値（即ち、当該時計値を送信した一つの計測装置の内部時計の時刻データ）」に書き換えることができる。この結果、両計測装置の内部時計の時刻データを互いに精度良く一致させることができるので、データ収集装置が収集するデータを有用なデータにすることができる。
【００１６】
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るデータ収集システムの概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示したデータ収集システムの詳細構成図（機能ブロック図）である。
【図３】図３は、図１に示したデータ収集システムにおける時刻同期処理について説明するためのタイムチャートである。
【図４】図４は、図１に示した各計測装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図５】図５は、図１に示した各計測装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートある。
【図６】図６は、図１に示したデータ収集装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図７】図７は、図１に示したデータ収集システムの時刻同期処理に関する効果を説明するための図である。
【図８】図８は、図１に示したデータ収集システムの時刻同期処理に関する効果を説明するための図である。
【図９】図９は、図１に示したデータ収集装置による計測データ整列結合処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る計測データ収集システム（以下、「本実施システム」と称呼される場合がある。）について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（構成）
図１に示したように、本実施システム１は、複数の計測装置（第１計測装置１０、第２計測装置２０、第３計測装置３０）及びデータ収集装置５０を備えている。なお、図１には３つの計測装置が示されているが、計測装置の数は２以上であれば特に限定されない。
【００２０】
第１計測装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備えるマイクロコンピュータを含む電子回路装置である。第１計測装置１０は、複数のコネクタＣ１０を備え、コネクタＣ１０を介して複数のセンサＳ１０と接続される。第１計測装置１０は、複数のセンサＳ１０の検出信号を所定時間（本例において、１ｍｓ）の経過毎にデジタルデータに変換して取得する。複数のセンサＳ１０のそれぞれは、車両Ｖｈの運転状態量（車両情報であり、例えば、車速、車両の前後方向加速度、車両の横方向加速度、ヨーレート、操舵角、アクセルペダル操作量、ブレーキペダル操作量、機関回転速度及び機関冷却水温等）のそれぞれを表す検出信号を発生する。
【００２１】
第１計測装置１０は、複数のセンサＳ１０の検出信号をＡＤ変換したデジタルデータを取得したとき、後述する内部時計１１（図２を参照。）の時刻データ（時刻、タイマのカウント値）を取得し、そのデジタルデータとその時刻データとを関連付けて記憶する（図１の表１を参照）。
【００２２】
第１計測装置１０は、記憶したデータ数が所定数になると、短距離無線通信（本例においてブルートゥース／Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を用いて記憶したデータ（即ち、取得されたデジタルデータ及びそれに関連づけられている時刻データ）をデータ収集装置５０に無線通信により送信する。以下、データ収集装置５０に送信される「取得されたデジタルデータ及びそれに関連づけられている時刻データ」を「時刻データ付き計測データ」と称呼する場合がある。
【００２３】
更に、第１計測装置１０は、押しボタン式スイッチ１２、発光素子１３及び受光素子１４を備えている。第１計測装置１０は、後に詳述するように、スイッチ１２が押動操作されたとき、「内部時計１１の時刻データに基く時計値」を「発光素子１３を用いた光（赤外線）無線通信」により他の計測装置に送信する。この時計値は、自己の内部時計１１の時刻データと他の計測装置（第２計測装置２０及び第３計測装置３０）の内部時計（２１又は３１）の時刻データとを互いに一致させるためのデータであり、内部時計１１の時刻データにより示される時刻に「通信レイテンシに相当する一定時間」を加えた値である。
【００２４】
加えて、第１計測装置１０は、他の計測装置から光無線通信により送信されてきた時計値を受光素子１４を用いて受信する。第１計測装置１０は、その時計値を受信すると、自己の内部時計１１の時刻データを当該受信した時計値に書き換える。この点についても後に詳述する。
【００２５】
第２計測装置２０は、複数のセンサＳ２０が複数のコネクタＣ２０を介して接続されている点を除き、第１計測装置１０と同じ構成を有する。複数のセンサＳ２０のそれぞれは、本例において、車両Ｖｈの運転者Ｄｒの心身状態量（生体情報であり、例えば、運転者Ｄｒの脈拍、血圧、発汗量、身体各部の筋肉の活動電位及び頭部の各部位において測定される脳波等）のそれぞれを表す検出信号を発生するようになっている。
【００２６】
第３計測装置３０は、複数のセンサＳ３０が複数のコネクタＣ３０を介して接続されている点を除き、第１計測装置１０と同じ構成を有する。複数のセンサＳ３０のそれぞれは、本例において、車両Ｖｈの助手席に着座している乗員Ｐａの心身状態量（生体情報であり、例えば、乗員Ｐａの脈拍、血圧、発汗量、身体各部の筋肉の活動電位及び頭部の各部位において測定される脳波等）のそれぞれを表す検出信号を発生するようになっている。
【００２７】
データ収集装置５０は、ＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等のメモリと、無線通信装置と、を備えるパーソナルコンピュータである。データ収集装置５０は、第１計測装置１０、第２計測装置２０及び第３計測装置３０のそれぞれと無線通信（短距離無線通信）可能に構成されている。データ収集装置５０は、第１計測装置１０、第２計測装置２０及び第３計測装置３０のそれぞれから短距離無線通信により送信されてくる時刻データ付き計測データを受信してメモリに記憶・格納するようになっている。データ収集装置５０は、その記憶したデータを並べ替えたりそのデータを解析したりすることができる。
【００２８】
次に、本実施システム１の詳細について図２を参照して説明する。なお、図を簡素化するために、図２には第１計測装置１０及び第２計測装置２０のみが示されている。
【００２９】
第１計測装置１０は、前述した「内部時計１１、スイッチ１２、発光素子１３及び受光素子１４」に加え、計測部１５、計測データ作成部１６、計測データ用送信部１７、時計値送受信部１８、時刻同期処理部１９及びランプＬｐを備えている。
【００３０】
内部時計１１は、タイマーカウンタであり、一定時間が経過する毎にカウンタ値をインクリメントすることによって「時刻（第１計測装置１０の内部時刻）を示す時刻データ」を生成するようになっている。
【００３１】
スイッチ１２は、操作者が押動している間にはオン信号を発生し、操作者が押動していないときにはオフ信号を発生するようになっている。
【００３２】
発光素子１３は、赤外線ＬＥＤであり、時計値送受信部１８に接続されている。発光素子１３は、時計値送受信部１８からの制御信号に応じて赤外線（光）を発生するようになっている。
受光素子１４は、赤外線フォトトランジスタであり、時計値送受信部１８に接続されている。受光素子１４は、受光した赤外線（光）を電気信号に変換し、変換した電気信号を時計値送受信部１８に送信するようになっている。
【００３３】
計測部１５は、ＡＤコンバータ及びバッファメモリ等を含み、複数のコネクタＣ１０と接続されている。複数のコネクタＣ１０のそれぞれは複数のセンサＳ１０のそれぞに接続される。計測部１５は、サンプリング時間である一定時間（例えば、１ｍｓ）が経過する毎に複数のセンサＳ１０の検出信号をＡＤ変換し、ＡＤ変換したデジタルデータを取得する。計測部１５は、ＡＤ変換したデジタルデータを取得したとき、そのデジタルデータをバッファメモリに格納するとともに計測データ作成部１６に送信する。
【００３４】
計測データ作成部１６は、内部時計１１、計測部１５及び計測データ用送信部１７に接続されている。計測データ作成部１６は、メモリを含んでいて、計測部１５から送信されたデジタルデータを受信したとき（即ち、計測部１５がデジタルデータを取得したとき）、内部時計１１からその時点の時刻データ（内部時刻）を取得し、図１の表１に示したように、受信したデジタルデータ（取得データ）と時刻データとを関連付けてメモリに格納する。計測データ作成部１６は、メモリ内に所定個数のデータが蓄積されると、その旨を表す信号を計測データ用送信部１７に送信する。
【００３５】
計測データ用送信部１７は、計測データ作成部１６のメモリ内に所定個数のデータが蓄積された旨を表す信号を受信すると、計測データ作成部１６のメモリ内に蓄積されているデータ（即ち、デジタルデータとそのデジタルデータに関連付けられている時刻データとからなる時刻データ付き計測データ）を短距離無線通信によりデータ収集装置５０に向けて送信する。このとき、送信された時刻データ付き計測データは、計測データ作成部１６のメモリから消去される。
【００３６】
時計値送受信部１８は、内部時計１１及びスイッチ１２とも接続されていて、スイッチ１２が押動操作されたとき、「内部時計１１の時刻データが示す時刻に予め定められた通信レイテンシに相当する一定時間を加えた値である、時計値」を「発光素子１３を用いた光無線通信」により他の計測装置に送信する。
時計値送受信部１８は、時刻同期処理部１９とも接続されていて、他の計測装置から光無線通信により送信されてきた時計値を受光素子１４が受信すると、その受信した時計値を時刻同期処理部１９へ送信する。
【００３７】
時刻同期処理部１９は、内部時計１１及びランプＬｐとも接続されていて、時計値送受信部１８から送信されてくる時計値を受信すると、内部時計１１の時刻データを「受信した時計値」に書き換える。これにより、その時計値を送信してきた他の計測装置の内部時計の時刻データにより表される時刻と、内部時計１１の時刻データにより表される時刻とが一致する。この点については後に詳述する。
【００３８】
前述したように、第２計測装置２０は第１計測装置１０と同じ構成を有し、第３計測装置３０も第１計測装置１０と同じ構成を有する。更に、データ情報収集システム１が他の計測装置を備える場合、その「他の計測装置」も第１計測装置１０と同じ構成を有する。
【００３９】
データ収集装置５０は、機能上、計測データ用受信部５１、計測データ整列結合部５２及び計測データ表示部５３を備える。
【００４０】
計測データ用受信部（記憶部）５１は、無線受信装置及びメモリを含む。計測データ用受信部５１は、第１計測装置１０の計測データ用送信部１７及び第２計測装置２０の計測データ用送信部２７等から短距離無線通信により送信されてくる時刻データ付き計測データを受信してメモリに格納する。
【００４１】
計測データ整列結合部５２は、計測データ用受信部５１に格納されている計測データを、時刻データを基準にして並べ替え、データを整列し結合する（図９を参照。）。
計測データ表示部５３は、計測データ整列結合部５２において整列されたデータをディスプレイＤＰ（図１を参照。)に表示する。
【００４２】
（時刻同期処理の概要）
ここで、各計測装置の内部時計の時刻データを互いに一致させるための処理（以下、「時刻同期処理」とも称呼する。）について、第１計測装置１０の内部時計１１の時刻データに第２計測装置２０の内部時計２１の時刻データを一致させる例を用いて説明する。
【００４３】
この場合、作業者は、第１計測装置１０の発光素子１３を第２計測装置２０の受光素子２４に対向させるように第１計測装置１０を第２計測装置２０に接近させ、その状態においてスイッチ１２を押動操作してオンにする。このとき、内部時計１１の時刻データは時刻ＴＡであると仮定する。
【００４４】
スイッチ１２がオンになると、第１計測装置１０の時計値送受信部１８は、第２計測装置２０の内部時計２１の時刻データを第１計測装置１０の内部時計１１の時刻データに一致させるための「時計値」を発光素子１３を用いて光無線通信（この場合、赤外線通信）により送信する。
【００４５】
ところで、光無線通信においては、通信レイテンシΔＴ（データの送信及び受信に要する時間）は周囲の通信環境に依存せず実質的に一定値である。従って、図３のタイムチャートから理解されるように、第１計測装置１０の時計値送受信部１８は、第２計測装置２０の時計値送受信部２８が「時計値」の受信を完了する時点において「第１計測装置１０の内部時計１１の時刻データにより示される時刻」が「ＴＡ＋ΔＴ」であると、時計値の送信開始時点にて予測することができる。
【００４６】
そこで、時計値送受信部１８は、送信開始時点において、その時点の内部時計１１の時刻データ（即ち、時刻ＴＡ）に通信レイテンシに相当する一定時間ΔＴを加えた時計値（＝ＴＡ＋ΔＴ）を発光素子１３の点滅によってシリアル送信する。より具体的に述べると、時計値送受信部１８は、先ずスタート信号ＳＢを送信し、次いで、時計値（＝ＴＡ＋ΔＴ）を示すシリアルデータを送信し、最後にエンド信号ＥＢを送信する。
【００４７】
一方、第２計測装置２０の時計値送受信部２８は受光素子２４により時計値を受信する。そして、時計値送受信部２８は、エンド信号ＥＢを確認すると、その時点の内部時計２１の時刻データを時計値（＝ＴＡ＋ΔＴ）に書き換える。この結果、第１計測装置１０の内部時計１１の時刻データと第２計測装置２０の内部時計２１とが一致する。即ち、時刻同期処理が完了する。
【００４８】
（具体的作動）
次に、本実施システム１の具体的作動について説明する。
【００４９】
計測装置（例えば、第１計測装置１０）のＣＰＵは図示しない電源スイッチがオフ状態からオン状態へと変更されると、図４にフローチャートにより示したルーチンのステップ４００から処理を開始し、以下に述べるステップ４０５乃至ステップ４１５の処理を順に行い、ステップ４２０に進む。なお、計測装置のＣＰＵは、以下、便宜上「計測ＣＰＵ」と称呼する。
【００５０】
ステップ４０５：計測ＣＰＵは、起動処理及び初期化処理を行う。なお、これらの処置には、その計測ＣＰＵが搭載されている計測装置（以下、便宜上「自己の計測装置」と称呼する。）のランプＬｐを消灯する処理を含む。
ステップ４１０：計測ＣＰＵは、同期完了フラグＦの値を「０」に設定する。
ステップ４１５：計測ＣＰＵは、データ収集装置５０との通信を開始し、自己の計測装置が起動したことをデータ収集装置５０に通知する。
【００５１】
次に、計測ＣＰＵはステップ４２０に進み、データ収集装置５０から、マスター又はスレーブを指定する信号（以下、「マスター・スレーブ指定信号」とも称呼する。）を受信したか否かを判定する。後述するように、データ収集装置５０は、計測装置と新たに通信を開始したとき、その計測装置に対しマスター・スレーブ指定信号を送信するようになっている（図６を参照。）。
【００５２】
計測ＣＰＵは、マスター・スレーブ指定信号を受信するまで待機し、マスター・スレーブ指定信号を受信するとステップ４２５に進む。そして、計測ＣＰＵは、ステップ４２５にて、自己の計測装置がマスター・スレーブ指定信号によってマスターであると指定されたか否かを判定する。
【００５３】
いま、自己の計測装置がマスターであると指定されたと仮定する。この場合、計測ＣＰＵはステップ４２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４３０に進み、マスターである「自己の計測装置が有する内部時計の時刻データ」を所定の初期値（例えば、「０」）に設定する。即ち、マスターの内部時計を初期化する。例えば、自己の計測装置が第１計測装置１０であり、第１計測装置１０がデータ収集装置５０からのマスター・スレーブ指定信号によってマスターであると指定された場合、内部時計１１の時刻データが初期値に設定される。
【００５４】
その後、計測ＣＰＵは、以下に述べるステップ４３５乃至ステップ４４５の処理を順に行い、ステップ４５０に進む。
【００５５】
ステップ４３５：計測ＣＰＵは、自己の計測装置の内部時計の同期処理が終了していることを示すために、自己の計測装置のランプＬｐを点灯する。従って、作業者は、ランプＬｐが点灯している計測装置は、時刻同期処理が終了していると認識することができる。
【００５６】
ステップ４４０：計測ＣＰＵは、同期完了フラグＦの値を「１」に設定する。
ステップ４４５：計測ＣＰＵは、自己の計測装置に接続されている複数のセンサの検出信号をＡＤ変換し、その検出信号をデジタルデータとして取得する。即ち、ＣＰＵは計測データを取得する。なお、このステップは、計測部（例えば、１５及び２５）の機能を実現するステップである。
【００５７】
このとき、計測ＣＰＵは、自己の計測装置の内部時計の時刻データを読み出し、取得したデジタルデータ（計測データ）と読み出した時計データとを関連付けてメモリに格納する（図１の表１乃至表３を参照。）。なお、このステップは、計測データ作成部（例えば、１６及び２６）の機能を実現するステップである。
【００５８】
次いで、計測ＣＰＵはステップ４５０に進み、メモリに格納されたデジタルデータの数が閾値以上になったか否かを判定する。デジタルデータの数が閾値未満であるとき、ＣＰＵはステップ４４５に戻り、一定時間（サンプリング時間）が経過する毎にデジタルデータを取得し、上述したようにメモリに格納する。
【００５９】
これに対し、デジタルデータの数が閾値以上になると、計測ＣＰＵはステップ４５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４５５に進み、「メモリに格納した閾値個数分の時刻データ付き計測データ」をデータ収集装置５０に短距離無線通信によって送信する。そして、送信が完了すると、計測ＣＰＵは、送信した時刻データ付き計測データをメモリから消去する。なお、このステップは、計測データ用送信部（例えば、１７及び２７）の機能を実現するステップである。
【００６０】
次に、計測ＣＰＵはステップ４６０に進み、自己の計測装置が正常であるか否かを判定する。自己の計測装置が正常でない場合（異常が発生している場合）、計測ＣＰＵはステップ４６０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４０５に戻り、自己の測定装置を再起動する。なお、自己の計測装置は、第１所定時間が経過する毎にインクリメントされる異常監視用カウンタを有していて、計測ＣＰＵは第１所定時間よりも長い第２所定時間が経過する毎にこの異常監視用カウンタを「０」にリセットするようになっている。そして、異常監視用カウンタの値が正の閾値以上になったとき（即ち、異常監視用カウンタをリセットできない状態が継続した場合）、自己の計測装置に異常が発生したと判定する。更に、計測ＣＰＵは、一定時間が経過する毎にデータ収集装置５０と正常判定のためのデータを通信により取得するようになっており、データ収集装置から長時間にわたり当該正常判定のためのデータが取得されないとき、自己の計測装置に異常が発生したと判定する。
【００６１】
これに対し、自己の計測装置が正常である場合、計測ＣＰＵはステップ４６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４６５に進み、計測の終了指示がデータ収集装置５０から送信されてきているか否かを判定する。このとき、計測の終了指示が送信されてきていなければ、計測ＣＰＵはステップ４６５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４４５に戻って計測データを継続して取得する。これに対し、計測の終了指示が送信されてきていれば、計測ＣＰＵはステップ４６５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４９５に進んで本ルーチンを終了する。
【００６２】
なお、ステップ４６０のステップは省略されてもよい。この場合、作業者が「計測装置が異常であるか否か」の判定をすることもできる。より具体的に述べると、作業者が「計測装置に備えられている電源ＯＮを示す図示しないＬＥＤ」が消灯していると、作業者はその計測装置が異常であると判定できる。また、計測装置の時刻同期処理が終了済みであって、ランプＬｐが点灯しているにも関わらず、作業者が、データ収集装置５０がその計測装置から「時刻データ付き計測データ」を受信できないことを目視により確認すると、作業者はその計測装置が異常であると判定できる。そして、作業者は、異常であると判定した計測装置を再起動させる。
【００６３】
ところで、計測ＣＰＵがステップ４２５の処理を実行する時点において、自己の計測装置がスレーブであることを指定するマスター・スレーブ信号を受信していると、計測ＣＰＵはそのステップ４２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４７０に進み、前述した「他の計測装置から光無線通信により送信される時計値」を受信したか否かを判定する。計測ＣＰＵは、この時計値を受信するまで待機する。
【００６４】
時計値を受信すると、計測ＣＰＵはステップ４７０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４７５に進み、自己の計測装置が有する内部時計の時刻データを「受信した時計値（即ち、時計値に応じた値）」に書き換える。これにより、スレーブである自己の計測装置が有する内部時計の時刻データが、時計値を送信してきた他の計測装置の内部時計の時刻データと一致する。従って、この時点以降において、スレーブとして指定されていた計測装置はマスター（即ち、他の計測装置の内部時計に対する時刻同期処理を行うことが可能な装置）として機能することができる。
【００６５】
更に、計測ＣＰＵは、同期完了フラグＦの値が「１」である場合、所定時間Ｔｐが経過する毎に図５にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。なお、この所定時間Ｔｐは、後述するステップ５３０にて時計値を光（赤外線）無線通信により送信するのに要する時間よりも長い時間に設定されている。
【００６６】
所定のタイミングになると、計測ＣＰＵは図５のステップ５００から処理を開始してステップ５１０に進み、自己の計測装置のスイッチ（自己の計測装置が第１計測装置１０である場合、スイッチ１２）がオン状態であるか否かを判定する。自己の計測装置のスイッチがオン状態でない場合、計測ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００６７】
これに対し、自己の計測装置のスイッチがオン状態である場合、計測ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ５２０及びステップ５３０の処理を順に行い、ステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００６８】
ステップ５２０：計測ＣＰＵは、自己の計測装置の内部時計（自己の計測装置が第１計測装置１０である場合、内部時計１１）の時刻データＴ（時刻データが示す時刻Ｔ）に、上述した通信レイテンシに相当する一定時間ΔＴを加えることにより、時計値（＝Ｔ＋ΔＴ）を算出する。
ステップ５３０：計測ＣＰＵは、時計値（＝Ｔ＋ΔＴ）をシリアルデータに変換し、そのシリアルデータに基いて自己の計測装置の発光素子（自己の計測装置が第１計測装置１０である場合、発光素子１３）を点滅させる。即ち、計測ＣＰＵは、時計値を光（赤外線）無線通信により送信する。
【００６９】
このステップ５２０及びステップ５３０は、時計値送受信部（例えば、１８及び２８）の機能を実現するステップである。このように、計測装置は、自己の内部時計の時刻同期処理が終了していて（即ち、同期完了フラグの値が「１」であり）、スイッチがオフからオンへと変更されたとき、時計値を光無線通信により送信する。
【００７０】
一方、データ収集装置５０のＣＰＵ（以下、便宜上、「データ収集ＣＰＵ」と称呼する。）は、データ収集装置５０の起動後において、所定時間が経過する毎に図６にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、データ収集ＣＰＵは図６のステップ６００から処理を開始してステップ６１０に進み、未認識の計測装置から通信が開始されたか否かを判定する。未認識の計測装置から通信が開始されていなければ、データ収集ＣＰＵはステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００７１】
これに対し、未認識の計測装置から通信が開始されていると、データ収集ＣＰＵはステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６２０に進み、その通信を開始してきた計測装置が作業者によってマスターであると指定されているか否かを判定する。なお、作業者は、データ収集装置５０に対して所定の操作を行なうことによって、予め、どの計測装置をマスターに指定するか及びどの計測装置をスレーブに指定するかを設定できるようになっている。このとき、その通信を開始してきた計測装置が作業者によってマスターであると指定されていれば、データ収集ＣＰＵはステップ６２０にて「Ｙｅｓ」と判定しステップ６３０に進み、その通信を開始してきた計測装置に対し、その計測装置をマスターに指定するマスター・スレーブ指定信号を送信し、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このとき、データ収集ＣＰＵは、そのマスター・スレーブ指定信号を送信した計測装置を認識済み計測装置として記憶する。
【００７２】
これに対し、データ収集ＣＰＵがステップ６２０の処理を実行する時点において、その通信を開始してきた計測装置が作業者によってマスターであると指定されていなければ、データ収集ＣＰＵはステップ６２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６４０に進み、通信を開始してきた計測装置に対し、その計測装置をスレーブに指定するマスター・スレーブ指定信号を送信し、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このとき、データ収集ＣＰＵは、そのマスター・スレーブ指定信号を送信した計測装置を認識済み計測装置として記憶する。
【００７３】
なお、データ収集ＣＰＵは、ステップ６２０にて、データ収集装置５０の今回の起動後においてマスターを指定するマスター・スレーブ指定信号を送信済みであるか否かを判定してもよい。この場合、データ収集ＣＰＵは、マスターを指定するマスター・スレーブ指定信号を未だ送信していなければ、ステップ６３０に進み、通信を開始してきた計測装置に対し、その計測装置をマスターに指定するマスター・スレーブ指定信号を送信し、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このとき、データ収集ＣＰＵは、そのマスター・スレーブ指定信号を送信した計測装置を認識済み計測装置として記憶する。これに対し、データ収集ＣＰＵは、マスターを指定するマスター・スレーブ指定信号を既に送信していれば、データ収集ＣＰＵはステップ６４０に進み、通信を開始してきた計測装置に対し、その計測装置をスレーブに指定するマスター・スレーブ指定信号を送信し、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。このとき、データ収集ＣＰＵは、そのマスター・スレーブ指定信号を送信した計測装置を認識済み計測装置として記憶する。
【００７４】
以上、説明したように、本実施システム１によれば、時刻同期処理済みの計測装置から時刻同期処理が終了していない計測装置へ、時刻同期処理済みの計測装置の内部時計の時刻データに基く時計値を「通信レイテンシが実質的に変動しない光無線通信」を用いて送信する。よって、時刻同期処理が終了していない計測装置の内部時計の時計データを時刻同期処理済みの計測装置の内部時計の時計データに精度良く一致させることができる。
【００７５】
従って、本実施システム１によれば、例えば、図７の（Ａ）に示したように、時刻同期処理済みの第Ｎ計測装置（マスター側計測装置）からの時計値に基いて、時刻同期処理未完了の第Ｍ計測装置（スレーブ側計測装置）の内部時計の時刻データＴｍを、第Ｎ計測装置の内部時計の時刻データＴｎに精度良く一致させることができる。
【００７６】
更に、図７の（Ｂ）に示したように、当初はマスター側計測装置であった第Ｎ計測装置に異常が発生して、その内部時計の時計データがＴｎからＴijoへと変化してしまった場合であっても、図７の（Ｃ）に示したように、時刻同期処理済みの第Ｍ計測装置からの時計値に基いて第Ｎ計測装置の内部時計の時刻データＴijoを第Ｍ計測装置の内部時計の時刻データＴｎに精度良く一致させることができる。
【００７７】
加えて、本実施システム１によれば、例えば、図８に示したように、第Ｎ計測装置を基準（マスター側計測装置）として第Ｍ及び第Ｌ計測装置に対して時刻同期処理を行った後、今度は、第Ｍ計測装置を用いて第Ｐ及び第Ｑ計測装置の時刻同期処理を行うことができる。従って、配設された位置が互いに近い計測装置同士を用いながら多くの計測装置の時刻同期処理を行うことができる。
【００７８】
更に、本実施システム１によれば、図９の表１、表２及び表Ａに示したように、データ収集装置５０の計測データ整列結合部５２の機能により、各計測装置において取得されたデータを、時刻データを基準にして並べ替えて結合することもできる。
【００７９】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、計測ＣＰＵは、時刻同期処理のために光無線通信によって送信する時計値として、自己の計測装置の内部時計の時刻データ（時刻データにより示される時刻）そのものを送信してもよい。即ち、計測ＣＰＵは、図５のステップ５３０の処理を省略し、ステップ５４０において「自己の計測装置の内部時計の時刻データＴ（即ち、時刻データにより示される時刻Ｔ）」を時計値として送信してもよい。
【００８０】
そして、この場合、時刻同期処理が未完了の計測装置は、その時計値Ｔを受信すると、その時刻同期処理が未完了の計測装置の内部時計の時刻データを「時計値Ｔに通信レイテンシΔＴを加えた値（＝Ｔ＋ΔＴ）」に書き換える。即ち、時刻同期処理が未完了の計測装置の計測ＣＰＵは、図４のステップ４７５において、値（＝Ｔ＋ΔＴ）を算出し、自己の計測装置の内部時計の時刻データをその算出した値（＝Ｔ＋ΔＴ）に書き換える。
【００８１】
また、本実施システムは、車両Ｖｈ、運転者Ｄｒ及び乗員Ｐａの状態を示すデータを収集する装置であったが、工場労働者の仕事の負荷状況及び心理的ストレスを示すデータを収集するため等の他の計測にも広く適用することができる。
【００８２】
更に、発光素子（１３、２３及び３３等）及び受光素子（１４、２４及び３４等）は、赤外線を用いた光無線通信を行う素子であったが、可視光を用いた光無線通信を行う素子であってもよい。加えて、各計測装置からデータ収集装置５０への「時刻データ付き計測データ」の通信はケーブルを介した通信（有線通信）により行われてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１０…第１計測装置、１１…内部時計、１２…ボタン式スイッチ、１３…発光素子、１４…受光素子、１５…計測部、１６…計測データ作成部、１７…計測データ用送信部、１８…時計値送受信部、１９…時刻同期処理部、２０…第２計測装置、２１…内部時計、２３…発光素子、２４…受光素子、２５…計測部、２６…計測データ作成部、２７…計測データ用送信部、２８…時計値送受信部、２９…時刻同期処理部、３０…第３計測装置、５０…データ収集装置、５１…計測データ用受信部、５２…計測データ整列結合部、５３…計測データ表示部。
【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】
2018005556.tif 000009
【図８】
2018005556.tif 000010
【図９】
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