(57)【要約】【課題】短い周期でデータの送信を繰り返す状況のときにおいてもデータを確実に送信すると共に処理効率を向上し得る計測システムを提供する。【解決手段】計測対象体についてのパラメータを計測して計測データＤｍを生成する計測部２１と、通信回線を介して計測データＤｍを送信するデータ送受信部２５と、データ送受信部２５を制御する制御部２２とを有する複数の計測モジュール１１が通信回線に接続可能に構成され、各計測モジュール１１は、互いに異なる識別番号がそれぞれ付与されて構成され、制御部２２は、通信回線に接続されている計測モジュール１１の数を示す第１数値および現在時刻を示す第２数値に基づいて演算した第１演算結果と、第１数値および識別番号に基づいて演算した第２演算結果とが一致したときにデータ送受信部２５に対して計測データＤｍを送信させる。【選択図】図３
2008003871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象体についてのパラメータを計測して計測データを生成する計測部と、通信回線を介して前記計測データを送信するデータ送信部と、当該データ送信部を制御する制御部とを有する複数の計測モジュールが前記通信回線に接続可能に構成された計測システムであって、
前記各計測モジュールは、互いに異なる識別番号がそれぞれ付与されて構成され、
前記制御部は、前記通信回線に接続されている前記計測モジュールの数を示す第１数値および現在時刻を示す第２数値に基づいて演算した第１演算結果と、前記第１数値および前記識別番号に基づいて演算した第２演算結果とが一致したときに前記データ送信部に対して前記計測データを送信させる計測システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２数値としての前記現在時刻における秒を示す数値を前記第１数値で除算して求めた前記第１演算結果としての第１剰余値と、前記識別番号を前記第１数値で除算して求めた前記第２演算結果としての第２剰余値とが一致したときに前記データ送信部に対して前記計測データを送信させる請求項１記載の計測システム。
【請求項３】
前記計測モジュールを２台備え、
前記制御部は、前記第２数値としての前記現在時刻における秒を示す数値が前記第１数値としての２で割り切れたか否かを示す前記第１演算結果と、前記識別番号が前記第１数値としての２で割り切れたか否かを示す前記第２演算結果とが一致したときに前記データ送信部に対して前記計測データを送信させる請求項１記載の計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測対象体についてのパラメータを計測した計測データを出力する複数の計測モジュールが通信回線を介して接続されて構成された計測システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のモジュールが通信回線を介して接続されたシステムにおいて、各モジュールがデータを同時に送信したときには、通信回線上でデータの衝突が発生して通信が困難となるおそれがある。このため、この種システムは、一般的に、データの衝突の発生を防止する手段を備えて構成されている。この種の手段を備えたシステムとして、特開２０００−１９６７０１号公報に開示された通信制御システムが知られている。この通信制御システムは、通信回線（通信媒体）に接続されると共にその通信回線を介して互いにデータを通信する複数の通信端末を備えて構成されている。この場合、各通信端末は、通信回線を介してデータを送受信する通信手段と、疑似ランダムデータを生成する疑似ランダムデータ生成手段と、通信手段を制御する通信制御手段と、通信回線上のキャリアを検出するキャリア検出手段とを備えて構成されている。この通信制御システムでは、通信回線上にキャリアが存在しないことがキャリア検出手段によって確認されたときに、通信制御手段が、疑似ランダムデータによって特定されるランダムな待機時間だけデータ送信を待機させるように通信手段を制御する。このため、この通信制御システムでは、データ送信の待機時間が各通信端末に対してそれぞれ一意に固定された構成とは異なり、データの衝突の発生を防止しつつ、各通信端末が同等の確率でデータ送信することが可能となっている。
【特許文献１】特開２０００−１９６７０１号公報（第４−７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の通信制御システムには、以下の問題点がある。すなわち、この通信制御システムでは、通信手段に対してデータ送信を待機させる待機時間をランダムに規定することにより、通信回線上におけるデータの衝突の発生を防止している。しかしながら、ランダムな待機時間を得るためには、複雑な演算処理が必要なため、例えば、各通信端末が短い周期でデータ送信を繰り返すようなシステムにおいては、通信制御手段による処理の負担が増大して、データの確実な送信が困難となるおそれがある。また、シングルタスクのＣＰＵが上記した通信制御手段として機能し、かつそのＣＰＵが他の処理も行う場合には、待機中に通信処理以外の他の処理を実行することが困難なため、通信端末全体としての処理効率が低下するという問題点も存在する。
【０００４】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、短い周期でデータの送信を繰り返す状況のときにおいてもデータを確実に送信すると共に処理効率を向上し得る計測システムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく請求項１記載の計測システムは、計測対象体についてのパラメータを計測して計測データを生成する計測部と、通信回線を介して前記計測データを送信するデータ送信部と、当該データ送信部を制御する制御部とを有する複数の計測モジュールが前記通信回線に接続可能に構成された計測システムであって、前記各計測モジュールは、互いに異なる識別番号がそれぞれ付与されて構成され、前記制御部は、前記通信回線に接続されている前記計測モジュールの数を示す第１数値および現在時刻を示す第２数値に基づいて演算した第１演算結果と、前記第１数値および前記識別番号に基づいて演算した第２演算結果とが一致したときに前記データ送信部に対して前記計測データを送信させる。この場合、本発明における通信回線には、有線通信回線および無線通信回線の両者が含まれる。
【０００６】
また、請求項２記載の計測システムは、請求項１記載の計測システムにおいて、前記制御部は、前記第２数値としての前記現在時刻における秒を示す数値を前記第１数値で除算して求めた前記第１演算結果としての第１剰余値と、前記識別番号を前記第１数値で除算して求めた前記第２演算結果としての第２剰余値とが一致したときに前記データ送信部に対して前記計測データを送信させる。
【０００７】
また、請求項３記載の計測システムは、請求項１記載の計測システムにおいて、前記計測モジュールを２台備え、前記制御部は、前記第２数値としての前記現在時刻における秒を示す数値が前記第１数値としての２で割り切れたか否かを示す前記第１演算結果と、前記識別番号が前記第１数値としての２で割り切れたか否かを示す前記第２演算結果とが一致したときに前記データ送信部に対して前記計測データを送信させる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の計測システムによれば、制御部が、計測モジュールの数を示す第１数値および現在時刻を示す第２数値に基づいて演算した第１演算結果と、第１数値および識別番号に基づいて演算した第２演算結果とが一致したときにデータ送受信部に対して計測データを送信させることにより、ランダムな待機時間を得るための複雑な演算を必要とする従来のシステムと比較して、制御部に対する負担を十分に軽減することができる。このため、短い周期で計測データの送信を繰り返す状況のときにおいても計測データを確実に送信することができる。また、データ送信部に対する制御の非実行時において制御部に他の処理を実行させることができるため、待機状態において他の処理の実行が困難な従来のシステムと比較して、計測システム全体としての処理効率を十分に向上させることができる。
【０００９】
また、請求項２記載の計測システムによれば、制御部が、現在時刻における秒を示す数値を第１数値で除算して求めた第１演算結果としての第１剰余値と、識別番号を第１剰余値で除算して求めた第２演算結果としての第２剰余値とが一致したときにデータ送受信部に対して計測データを送信させることにより、両演算結果（両剰余値）を求める演算式が簡易な分、計測データを送信させる処理を短時間で実行することができる。
【００１０】
また、請求項３記載の計測システムによれば、計測モジュールを２台備え、制御部が、現在時刻における秒を示す数値が２で割り切れたか否かを示す第１演算結果と、識別番号が２で割り切れたか否かを示す第２演算結果とが一致したときにデータ送信部に対して計測データを送信させることにより、両演算結果を容易に求めることができるため、計測データを送信させる処理を短時間で実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る計測システムの最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
最初に、計測システム１の構成について、図面を参照して説明する。図１，２に示す計測システム１は、本発明に係る計測システムの一例であって、計測対象機器１００（本発明における計測対象体）についてのパラメータを測定可能に構成されている。この場合、計測対象機器１００としては、一例として、電源装置や換気装置等が該当し、電源装置における出力電圧や、換気装置における駆動モータに流れる電流等が計測対象のパラメータに該当する。
【００１３】
また、計測システム１は、図１，２に示すように、複数（例えば３つ）の計測モジュール１１ａ〜１１ｃ（以下、区別しないときには「計測モジュール１１」ともいう）、通信モジュール１２、電源モジュール１３およびモジュールバス１４を備えて構成されている。計測モジュール１１は、モジュールバス１４のスロットに装着（着脱）可能に構成されている。また、計測モジュール１１は、モジュールバス１４に装着された状態において、背面に配設された図外のコネクタとモジュールバス１４のコネクタ４１（図１参照）とが接続されて、モジュールバス１４を介して通信モジュール１２および電源モジュール１３に接続される。
【００１４】
また、計測モジュール１１は、図３に示すように、計測部２１、制御部２２、データメモリ２３、クロック２４、データ送受信部２５およびＲＯＭ２６を備えて構成されている。計測部２１は、例えばＡ／Ｄ変換回路を備えて構成され、計測対象機器１００についてのパラメータ（例えば電流）を所定の周期でサンプリングして計測データＤｍを出力する。制御部２２は、計測部２１から出力された計測データＤｍをデータメモリ２３に記憶させる。また、制御部２２は、後述するデータ送信処理５０を実行することにより、データ送受信部２５による計測データＤｍ等の送受信を制御する。
【００１５】
データメモリ２３は、制御部２２の制御に従って計測データＤｍを記憶する。クロック２４は、時刻（現在時刻）ｔを示す時刻データＤｔを出力する。この場合、各計測モジュール１１における各々のクロック２４および後述する通信モジュール１２のクロック３１は互いに同期可能に構成されている。データ送受信部２５は、本発明におけるデータ送信部に相当し、制御部２２の制御に従い、データメモリ２３に記憶されている計測データＤｍをモジュールバス１４を介して通信モジュール１２に送信する。また、データ送受信部２５は、モジュールバス１４を介して通信モジュール１２との間で時刻データＤｔの送受信を行う。ＲＯＭ２６は、各計測モジュール１１に付与されている識別番号Ｎｉを示す識別番号データＤｉを記憶する。この場合、この計測システム１では、互いに異なる整数（一例として連続する整数）が各計測モジュール１１に付与される識別番号Ｎｉとして用いられている。
【００１６】
通信モジュール１２は、ＬＡＮや公衆回線網を介してパソコン等の機器との間で計測データＤｍを含む各種データの送受信を行う。また、通信モジュール１２は、各計測モジュール１１のクロック２４と同期可能なクロック３１を備えている。また、通信モジュール１２は、モジュールバス１４のスロットに装着可能に構成されている。この場合、通信モジュール１２は、モジュールバス１４に装着された状態において、背面に配設された図外のコネクタとモジュールバス１４のコネクタ４１（図１参照）とが接続されて、モジュールバス１４を介して計測モジュール１１から送信される計測データＤｍを入力する。
【００１７】
電源モジュール１３は、例えば、商用交流電源に接続されて、モジュールバス１４に装着されている計測モジュール１１および通信モジュール１２に対してモジュールバス１４を介して電力を供給する。モジュールバス１４は、本発明における通信回線に相当し、各モジュール１１〜１３を装着するための複数のスロット、各モジュール１１〜１３のコネクタ（図示せず）に接続される複数のコネクタ４１（図１参照：同図では１つだけを図示する）、および各コネクタ４１同士を接続する図外のバスラインを備えて構成されている。
【００１８】
次に、計測システム１の動作について、図面を参照して説明する。なお、計測システム１の各計測モジュール１１ａ〜１１ｃには、連続する整数（一例として「１」、「２」および「３」）で構成された識別番号Ｎｉが付与されているものとする。
【００１９】
この計測システム１では、各計測モジュール１１が計測処理を実行する。具体的には、計測モジュール１１の計測部２１が、制御部２２の制御に従い、計測対象機器１００についてのパラメータを所定の周期でサンプリングして計測データＤｍを出力する。また、計測モジュール１１の制御部２２が、計測部２１から出力された計測データＤｍをデータメモリ２３に記憶させる。また、制御部２２は、クロック２４およびデータ送受信部２５を制御して、通信モジュール１２との間で時刻データＤｔを所定時間間隔で送受信させることにより、例えば、通信モジュール１２のクロック３１を基準クロックとして、クロック２４をクロック３１に同期させる。この処理により、各計測モジュール１１のクロック２４と通信モジュール１２のクロック３１とが互いに同期した状態に維持される。
【００２０】
一方、制御部２２は、クロック２４から出力される時刻データＤｔに基づいて時刻ｔを取得すると共に、取得した時刻ｔに基づいて所定の時間間隔で図４に示すデータ送信処理５０を実行する。この場合、データ送信処理５０を実行する間隔は、データ送受信部２５が計測データＤｍを送信するのに必要な時間（例えば０．７秒程度）よりもやや長い時間（例えば１秒程度）に規定されている。このデータ送信処理５０では、制御部２２は、識別番号データＤｉをＲＯＭ２６から読み出して、識別番号データＤｉに基づいて計測モジュール１１の識別番号Ｎｉを特定する（ステップ５１）。次いで、制御部２２は、データ送受信部２５およびモジュールバス１４を介して他の計測モジュール１１と通信することにより、モジュールバス１４に接続されている計測モジュール１１の数（計測モジュール数）を特定する（ステップ５２）。
【００２１】
続いて、制御部２２は、時刻ｔにおける秒を示す数値Ｎｓを計測モジュール数を示す数値Ｎｍ（本発明における第１数値：この例では、「３」）で除算して剰余値Ｓ１（本発明における第１演算結果および第１剰余値に相当する）を算出する（ステップ５３）。この場合、数値Ｎｓは、本発明における第２数値に相当し、例えば、時刻ｔが１０時３５分１１秒（以下、この時刻ｔを「時刻ｔ１」ともいう）であった場合において、秒を示す「１１秒」の部分に対応する値（つまり「１１」）を意味する。したがって、この例では、制御部２２は、上記の除算（１１÷３）により、剰余値Ｓ１としての「２」を算出する。
【００２２】
次いで、制御部２２は、識別番号Ｎｉを数値Ｎｍ（「３」）で除算して剰余値Ｓ２（本発明における第２演算結果および第２剰余値に相当する）を算出する（ステップ５４）。この場合、この例では、計測モジュール１１ａ〜１１ｃに対して識別番号Ｎｉとしての「１」、「２」および「３」がそれぞれ付与されているため、各計測モジュール１１ａ〜１１ｃの制御部２２は、上記の除算（１÷３、２÷３および３÷３）により、剰余値Ｓ１としての「１」、「２」および「０」をそれぞれ算出する。
【００２３】
続いて、制御部２２は、剰余値Ｓ１と剰余値Ｓ２とが一致するか否かを判別する（ステップ５５）。この場合、剰余値Ｓ１が「２」のため、計測モジュール１１ａ，１１ｃの制御部２２は、両剰余値Ｓ１，Ｓ２が一致しないと判別して、データ送信処理５０を終了する。また、計測モジュール１１ｂの制御部２２は、両剰余値Ｓ１，Ｓ２が一致するため、データ送受信部２５を制御して、計測データＤｍを送信させて（ステップ５６）、データ送信処理５０を終了する。
【００２４】
次に、制御部２２は、上記した時刻ｔ１（１０時３５分１１秒）から１秒が経過した時刻（１０時３５分１２秒：以下、この時刻ｔを「時刻ｔ２」ともいう）においてデータ送信処理５０を実行する。この場合、制御部２２は、ステップ５３において、数値Ｎｓとしての「１２」を「３」で除して、剰余値Ｓ１としての「０」を算出する。次いで、制御部２２は、ステップ５５を実行する。この場合、剰余値Ｓ１が「０」のため、計測モジュール１１ａ，１１ｂの制御部２２は、両剰余値Ｓ１，Ｓ２が一致しないと判別して、データ送信処理５０を終了する。また、計測モジュール１１ｃの制御部２２は、両剰余値Ｓ１，Ｓ２が一致するため、データ送受信部２５を制御して、計測データＤｍを送信させて（ステップ５６）、データ送信処理５０を終了する。
【００２５】
次に、制御部２２は、上記した時刻ｔ２（１０時３５分１２秒）から１秒が経過した時刻（１０時３５分１３秒の時点：以下、この時刻ｔを「時刻ｔ３」ともいう）においてデータ送信処理５０を実行する。この場合、制御部２２は、ステップ５３において、数値Ｎｓとしての「１３」を「３」で除して、剰余値Ｓ１としての「１」を算出する。次いで、制御部２２は、ステップ５５を実行する。この場合、剰余値Ｓ１が「１」のため、計測モジュール１１ｂ，１１ｃの制御部２２は、両剰余値Ｓ１，Ｓ２が一致しないと判別して、データ送信処理５０を終了する。また、計測モジュール１１ａの制御部２２は、両剰余値Ｓ１，Ｓ２が一致するため、データ送受信部２５を制御して、計測データＤｍを送信させて（ステップ５６）、データ送信処理５０を終了する。
【００２６】
以下、制御部２２は、１秒間隔でデータ送信処理５０を実行する。この場合、上記したように、両剰余値Ｓ１，Ｓ２が一致したときに制御部２２が計測データＤｍを出力させることにより、図５に示すように、各計測モジュール１１から計測データＤｍがそれぞれ３秒間隔で送信され、計測システム１全体としては、各計測モジュール１１から送信された計測データＤｍがモジュールバス１４を介して１秒間隔で通信モジュール１２に送信される。また、計測モジュール１１からの計測データＤｍの送信は、０．７秒程度で終了する。したがって、各計測モジュール１１ａ〜１１ｃから送信された計測データＤｍがモジュールバス１４上において互いに衝突する事態が確実に防止される。
【００２７】
この場合、この計測システム１では、識別番号Ｎｉ、数値Ｎｍおよび時刻ｔを用いた簡易な演算処理で算出した剰余値Ｓ１，Ｓ２に基づき、計測データＤｍを送信するタイミングが制御されている。このため、演算処理が簡易な分だけ計測データＤｍの出力に要する制御部２２の処理負担が軽減されている。したがって、短い周期で計測データＤｍの送信を繰り返す状況のときにおいてもデータ送信処理５０が確実に実行されて、計測データＤｍが確実に送信される。
【００２８】
一方、制御部２２は、データ送信処理５０の非実行時（データ送信処理５０の終了時から次のデータ送信処理５０の開始時までの間）において、計測部２１による計測データＤｍの出力を制御する処理や、データメモリ２３に計測データＤｍを記憶させる処理等の各処理を実行する。このため、待機状態を維持している間、その待機時間を算出するための処理を実行し続けることに起因して他の処理の実行が困難な従来のシステムと比較して、制御部２２ひいては計測システム１全体としての処理効率が十分に向上される。
【００２９】
このように、この計測システム１によれば、制御部２２が、計測モジュール１１の数を示す数値Ｎｍおよび時刻ｔを示す数値Ｎｓに基づいて演算した剰余値Ｓ１と、数値Ｎｍおよび計測モジュール１１の識別番号Ｎｉに基づいて演算した第２演算結果とが一致したときにデータ送受信部２５に対して計測データＤｍを送信させることにより、ランダムな待機時間を得るための複雑な演算を必要とする従来のシステムと比較して、制御部２２に対する負担を十分に軽減することができる。このため、短い周期で計測データＤｍの送信を繰り返す状況のときにおいても計測データＤｍを確実に送信することができる。また、データ送信処理５０の非実行時において制御部２２に対して他の処理を実行させることができるため、待機状態において他の処理の実行が困難な従来のシステムと比較して、計測システム１全体としての処理効率を十分に向上させることができる。
【００３０】
また、この計測システム１によれば、制御部２２が、時刻ｔにおける秒を示す数値Ｎｓを計測モジュール１１の数を示す数値Ｎｍで除算して求めた剰余値Ｓ１と、識別番号Ｎｉを数値Ｎｍで除算して求めた剰余値Ｓ２とが一致したときにデータ送受信部２５に対して計測データＤｍを送信させることにより、計測データＤｍを送信するタイミングを確定するために必要な両剰余値Ｓ１，Ｓ２を求める演算式が簡易な分、データ送信処理５０を短時間で実行することができる。
【００３１】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、３台の計測モジュール１１を備えた例について上記したが、計測モジュール１１の数はこれに限定されず、任意に規定することができる。この場合、計測モジュール１１の制御部２２が、データ送信処理５０において、計測モジュール１１の数に対応する数値Ｎｍに基づいて剰余値Ｓ１を算出することで、上記した計測システム１と同様の効果を実現することができる。
【００３２】
また、制御部２２が両剰余値Ｓ１，Ｓ２の一致を判別したときに計測データＤｍを出力する例について上記したが、例えば、２台の計測モジュール１１を備えた計測システム１においては、他の判別基準に基づいてデータ送信処理を実行して計測データＤｍを出力することもできる。具体的には、数値Ｎｓを数値Ｎｍとしての「２」で除算したときの剰余値が「０」であるか否か（「１」であるか否か）、つまり数値Ｎｓが２で割り切れたか否か（つまり、数値Ｎｓが奇数か偶数か）を示す判別結果（本発明における第１演算結果に相当する）と、識別番号Ｎｉが数値Ｎｍとしての「２」で割り切れたか否か（つまり、数値Ｎｉが奇数か偶数か）を示す判別結果（本発明における第２演算結果に相当する）とが一致したと制御部２２が判別したときに、データ送受信部２５に対して計測データＤｍを送信させる。この構成においても、上記した計測システム１と同様にして、制御部２２に対する負担を十分に軽減することができるため、短い周期で計測データＤｍの送信を繰り返す状況のときにおいても計測データＤｍを確実に送信することができる。また、データ送信処理の非実行時において制御部２２に対して他の処理を実行させることができるため、待機状態において他の処理の実行が困難な従来のシステムと比較して、計測システム１全体としての処理効率を十分に向上させることができる。さらに、数値Ｎｓおよび数値Ｎｉがそれぞれ奇数か偶数か（本発明における第１演算結果および第２演算結果）を容易に判別することができるため、計測データＤｍを送信させる処理を短時間で実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】計測システム１の構成を示す構成図である。
【図２】計測システム１の構成を示すブロック図である。
【図３】計測モジュール１１の構成を示すブロック図である。
【図４】データ送信処理５０のフローチャートである。
【図５】計測データＤｍの出力タイミングを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  計測システム
１１，１１ａ〜１１ｃ  計測モジュール
２１  計測部
２２  制御部
１４  モジュールバス
２４  クロック
２５  データ送受信部
１００  計測対象機器
Ｄｍ  計測データ
Ｎｉ  識別番号
Ｎｍ  数値
Ｎｓ  数値
Ｓ１，Ｓ２  剰余値
【図１】
2008003871.tif 000003
【図２】
2008003871.tif 000004
【図３】
2008003871.tif 000005
【図４】
2008003871.tif 000006
【図５】
2008003871.tif 000007