(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタ装置およびスレーブ装置の間で時刻を同期させる同期機能を有する産業用ネットワークに接続可能に構成された光学計測装置であって、
光を投射する投光部および前記投光部から投射された光の反射光を受光する受光部と、
前記マスタ装置から一定の通信周期で前記産業用ネットワークに送信された同期信号を受信するように構成されたインターフェース部と、
測定周期に従って光学的な測定処理を行なうように構成された計測部とを備え、
前記光学的な測定処理は、
前記投光部による前記光の投射を行い、前記受光部により撮像する第１の処理と、
前記受光部による撮像から受光位置を検出する第２の処理と、
前記計測部により測定値を算出する第３の処理と、
前記計測部から前記インターフェース部を介して前記測定値を前記産業用ネットワークに出力する第４の処理とを含み、
前記計測部は、前記インターフェース部による同期信号の受信に応じて、前記光学的な測定処理の開始タイミングを前記マスタ装置からの一定の通信周期に同期させるように制御し、
前記計測部は、前記受光部により撮像する処理が前記測定周期に従うように前記撮像のタイミングを制御し、前記インターフェース部による同期信号の受信に応じて前記光学的な測定処理を開始し、次の同期信号の受信に応じて、その測定処理の前記第４の処理を開始する、光学計測装置。
【請求項２】
前記計測部は、前記通信周期内の複数の測定周期にわたる測定によって得られた複数の値に対する演算処理を実行して、測定値を算出する、請求項１に記載の光学計測装置。
【請求項３】
前記測定周期は、前記通信周期の１／ＮまたはＮ倍（Ｎは１以上の整数）である、請求項１または請求項２に記載の光学計測装置。
【請求項４】
前記計測部は、前記同期信号の受信からオフセット時間が経過した後に前記測定を開始する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学計測装置。
【請求項５】
前記光学計測装置は、光学式変位センサである、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学計測装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学計測装置に関し、特に、産業用ネットワークに接続可能な光学計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの生産現場で使用される機械および設備は、典型的には、プログラマブルコントローラ（Programmable  Logic  Controller；以下「ＰＬＣ」とも称す。）などからなる制御装置を含む制御システムによって制御される。
【０００３】
ＰＬＣと１または複数のリモートＩＯターミナルとの間の通信は、ＰＬＣが通信全体を管理するマスタとして機能し、ポーリング方式を用いて実現される場合もある。例えば、特開２００７−３１２０４３号公報（特許文献１）は、リモートＩＯシステムにおけるマスタ／スレーブ間通信として、一般的には、一斉同報方式とポーリング方式との２通りの通信方式を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１２０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、産業用オートメーションの現場では、制御コマンドおよびデータ信号を伝達するためのネットワーク（フィールドバスとも呼ばれる）が構築されているのが一般的である。そのようなネットワークの１つとして、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）がある。ＥｔｈｅｒＣＡＴは同期性を強みとしたフィールドバスであり、全スレーブが１μｓ以下のジッタで同期できることを強みとしている。各スレーブは、この同期タイミングでマスタからの出力信号（制御信号）を受け取り、外部から取得した値をマスタへの入力信号（測定値や状態信号など）に反映する。
【０００６】
一方では、内部同期によって連続的な測定が可能な光学計測装置が存在する。このような光学計測装置をＥｔｈｅｒＣＡＴに接続した場合には、ＥｔｈｅｒＣＡＴに接続された機器の間での同期が問題となる。精度の高い計測を実現するためには、各機器からＰＬＣに入力された信号に反映されたデータが、いつ取得されたかが重要である。
【０００７】
しかし、一般に、光学計測装置では、測定値を得るために、ある程度の時間にわたり光を受光しなければならない。すなわち測定時間には受光のための時間が含まれる。このために、光学計測装置では、測定タイミングと、測定結果を出力するタイミングとが同期していないことがある。したがって、マスタ装置は、光学計測装置から出力されたデータが、どのタイミングで測定された結果を反映しているのかを判別することが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、マスタ装置に入力された測定値から、マスタ装置が測定タイミングを判別できるように測定を実施する光学計測装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従う光学計測装置は、マスタ装置およびスレーブ装置の間で時刻を同期させる同期機能を有する産業用ネットワークに接続可能に構成された光学計測装置である。光学計測装置は、マスタ装置から一定の通信周期で産業用ネットワークに送信された同期信号を受信するように構成されたインターフェース部と、測定周期に従って光学的な測定を行なうように構成された計測部とを備える。計測部は、インターフェース部による同期信号の受信に応じて、測定のタイミングを通信周期に同期させる。
【００１０】
上記の構成によれば、マスタ装置に入力された測定値から、マスタ装置が測定タイミングを判別できるように測定を実施する光学計測装置を提供することができる。光学計測装置の測定周期が産業用ネットワークの通信周期に同期することによって、マスタ装置の内部では、光学計測装置から入力された測定値が、どの通信周期において取得された値であるかを把握することができる。したがってマスタ装置は、光学計測装置の測定タイミングを判別できる。
【００１１】
好ましくは、計測部は、通信周期内の複数の測定周期にわたる測定によって得られた複数の値に対する演算処理を実行して、測定値を算出する。
【００１２】
上記の構成によれば、光学計測装置から精度の高い計測値を出力することができる。
好ましくは、測定周期は、通信周期の１／ＮまたはＮ倍（Ｎは１以上の整数）である。
【００１３】
上記の構成によれば、切れ目なく連続して測定が可能となる。なお、光学計測装置は、連続した測定によって得られる複数の値をすべて出力してもよい。あるいは、光学計測装置は、上述した演算処理によって測定値を算出し、その算出された測定値を出力してもよい。
【００１４】
好ましくは、計測部は、同期信号の受信からオフセット時間が経過した後に測定を開始する。
【００１５】
上記の構成によれば、光学計測装置の測定結果のマスタ装置への入力タイミングを、他のスレーブ機器からマスタ装置への入力のタイミングと整合させることができる。
【００１６】
好ましくは、光学計測装置は、光学式変位センサである。
上記の構成によれば、マスタ装置は、光学式変位センサから測定値を取得することにより、光学式変位センサの測定タイミングを把握することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、マスタ装置に入力された測定値から、マスタ装置が測定タイミングを判別できるように測定を実施する光学計測装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に係る計測システムの構成例を示す模式図である。
【図２】ＥｔｈｅｒＣＡＴによるスレーブの同期を説明するための模式的なブロック図である。
【図３】ＥｔｈｅｒＣＡＴにおける時刻同期機能を説明するための模式図である。
【図４】フィールドバスに接続された光学計測装置の測定周期と、ＥｔｈｅｒＣＡＴの通信周期とが同期していない場合の課題点を説明するためのタイミング図である。
【図５】一般的な光学式変位センサの処理フローを説明するためのタイミング図である。
【図６】本実施の形態に係る光学計測装置の詳細な構成を示したブロック図である。
【図７】本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第１の例を模式的に示したタイミング図である。
【図８】本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第２の例を模式的に示したタイミング図である。
【図９】本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第３の例を模式的に示したタイミング図である。
【図１０】本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第４の例を模式的に示したタイミング図である。
【図１１】本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第５の例を模式的に示したタイミング図である。
【図１２】本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第６の例を模式的に示したタイミング図である。
【図１３】本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第７の例を模式的に示したタイミング図である。
【図１４】本実施の形態に係る光学計測装置３を含む複数のスレーブ装置の間での同期を示した模式的なタイミング図である。
【図１５】本実施の形態に係る光学計測装置３によって実行される一連の処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２０】
＜Ａ．制御システムの構成例＞
図１は、本実施の形態に係る計測システム１００の構成例を示す模式図である。図１を参照して、計測システム１００は、ＰＬＣ１と、フィールドバス２と、光学計測装置３と、サーボモータ４とを含む。
【００２１】
ＰＬＣ１、光学計測装置３、および、サーボモータ４はフィールドバス２に接続される。フィールドバス２は、ＰＬＣ１と遣り取りされる各種データを伝送する。フィールドバス２としては、各種の産業用のイーサネット（登録商標）を用いることができる。産業用のイーサネットとしては、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ、ＰＲＯＦＩＮＥＴ（登録商標）などがある。以下の説明においては、フィールドバス２としてＥｔｈｅｒＣＡＴが代表的に説明される。
【００２２】
サーボモータ４は、ステージ５を移動させる。図示しないが、サーボモータ４は、エンコーダを含む。エンコーダの値は、ステージ５の位置を表す位置データに相当する。位置データは、フィールドバス２を介してＰＬＣ１に入力される。
【００２３】
光学計測装置３は、ステージ５の上に置かれた計測対象物５１の変位を計測する。光学計測装置３は、センサコントローラ１１と、センサヘッド１２と、ケーブル１３とを含む。センサヘッド１２は、ケーブル１３によってセンサコントローラ１１に接続される。
【００２４】
センサコントローラ１１からの制御信号はケーブル１３を通じてセンサヘッド１２に送られる。後述するように、センサヘッド１２は、投光部および受光部を有する。投光部は、ステージ５に向けて光を照射し、受光部は、ステージ５からの反射光を受光する。受光部から信号が出力されて、その信号は、ケーブル１３を通じてセンサコントローラ１１に送られる。センサコントローラ１１は、センサヘッド１２からの信号に基づいて測定値を算出する。センサコントローラ１１は、フィールドバス２を介してＰＬＣ１に測定値を送る。
【００２５】
サーボモータ４によってステージ５が移動することにより、光学計測装置３に対して、計測対象物５１の表面が走査される。したがって光学計測装置３は、ステージ５の移動方向に沿って、センサヘッド１２から計測対象物５１の表面までの変位を測定することができる。この結果、光学計測装置３は、ステージ５の移動方向に沿った、計測対象物５１の表面の形状を測定することができる。
【００２６】
この実施の形態では、サーボモータ４からＰＬＣ１に入力される位置データ（エンコーダ値）と、光学計測装置３からＰＬＣ１に入力される測定値との間の同期性が担保される。したがって、位置情報と測定値（変位情報）を正確に関連付けることが可能になるので、計測対象物５１の表面の形状に関する、より精度の高い情報を得ることができる。
【００２７】
＜Ｂ．フィールドバス＞
図２は、ＥｔｈｅｒＣＡＴによるスレーブの同期を説明するための模式的なブロック図である。図２を参照して、制御システムＳＹＳは、マスタ装置１ａと、スレーブ装置３−１〜３−３と、マスタ装置１ａおよびスレーブ装置３−１〜３−３を接続するフィールドバス２によって構成される。
【００２８】
マスタ装置１ａは、スレーブ装置３−１〜３−３の制御を司る。スレーブ装置３−１〜３−３の各々は、ＩＥＥＥ  ８０２．３標準Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを高速で伝送する。図２に示されるように、フレーム２１は、マスタ装置１ａから送出され、スレーブ装置３−１〜３−３を順番に通過する。フレーム２１は、スレーブ装置３−３において折り返されて、マスタ装置１ａに戻る。フレーム２１は、制御コマンドおよびデータを含むことができる。
【００２９】
ＥｔｈｅｒＣＡＴでは、マスタ装置１ａからフレーム２１が送出された時点からフレーム２１がマスタ装置１ａに戻るまでを１サイクルとする。各スレーブ装置は、フレーム２１が通過する際に、オンザフライで入出力処理を実行する。したがって、１サイクルの間にすべての入出力処理が完了する。
【００３０】
図３は、ＥｔｈｅｒＣＡＴにおける時刻同期機能を説明するための模式図である。図３を参照して、マスタ装置１ａおよびスレーブ装置３−１，３−２，３−３，３−４は、それぞれ時計を有する。この時計は、各装置での処理の実行タイミングなどを定める基準となる。より具体的には、マスタ装置１ａおよびスレーブ装置３−１，３−２，３−３，３−４の各々は、時計として、同期の基準となる時刻情報を周期的に生成するタイマを有している。マスタ装置１ａの時計が基準となり、スレーブ装置３−１〜３−４は、マスタ装置１ａの時計に同期する。より具体的には、スレーブ装置３−１〜３−３の各々は、フィールドバス２上を周期的に伝搬するフレーム（図２を参照）に基づいて、各々が有するタイマに生じている時間的なずれを都度補正する。これによって、すべてのスレーブ装置のジッタのずれを１μｓ以内に抑えることができる。
【００３１】
＜Ｃ．測定周期と通信周期とが同期していない場合の課題＞
図４は、フィールドバスに接続された光学計測装置の測定周期と、ＥｔｈｅｒＣＡＴの通信周期とが同期していない場合の課題点を説明するためのタイミング図である。図４を参照して、一般的に光学計測装置（たとえば光学式変位センサ）では、光学計測装置自体の測定周期にしたがって撮像を行う。光学計測装置は、通信周期記の１サイクルごとに測定値を出力する。
【００３２】
図５は、一般的な光学式変位センサの処理フローを説明するためのタイミング図である。図５を参照して、まず、照明が点灯されるとともに撮像処理が実行される。次に、受光位置を検出する処理が実行される。たとえば受光位置を検出するために、撮像素子において受光強度が最大である位置が特定される（その位置にある画素が特定される）。続いて、たとえばフィルタリング、平均値算出等、測定値を算出する処理が実行される。測定値の算出後に、測定結果が出力される。
【００３３】
図４に戻り、撮像タイミングは測定周期に従う。しかし、たとえば、測定値の算出のために変位の測定が複数回行われることがある。このため撮像されたタイミングと、測定値が出力される（測定結果を更新する）タイミングとが異なりうる。光学式変位センサに限らず、光学計測装置の場合には、撮像されたタイミングと、測定値が出力される（測定結果を更新する）タイミングとは異なることが起こる。
【００３４】
フィールドバスの通信周期と測定周期とが同期していないため、ＰＬＣでは、光学計測装置から送られた測定値が、どのタイミングで測定された結果であるのかを判別することができない。本実施の形態では、このような課題を解決するために、光学計測装置は、測定周期をフィールドバスの通信周期に同期させる。これにより、マスタ装置（ＰＬＣ）の内部では、光学計測装置から入力された測定値が、どの通信周期において取得された値であるかを把握することができる。したがって、ＰＬＣは、光学計測装置の測定タイミングを判別できる。
【００３５】
＜Ｄ．光学計測装置の構成＞
図６は、本実施の形態に係る光学計測装置の詳細な構成を示したブロック図である。図６を参照して、センサコントローラ１１は、インターフェース部３１と、計測部３２と、クロック３３とを含む。計測部３２は、投受光制御部４１と、センサ制御部４２と、演算部４３とを含む。
【００３６】
インターフェース部３１は、フィールドバス２に対する入力／出力を担う。インターフェース部３１は、フィールドバス２において伝送されるフレーム２１（図２を参照）を通じて、ＰＬＣ１からＳＹＮＣ信号を受信するとともに、ＰＬＣ１へ測定値を送信する。ＳＹＮＣ信号は、通信周期ごとに発生する信号であり、測定周期を通信周期に同期させるための同期信号である。一方、インターフェース部３１は、演算部４３から出力された測定値をフィールドバス２を介してＰＬＣ１に送信する。
【００３７】
計測部３２は、光学計測装置３を統括的に制御することにより、測定周期に従って計測対象物５１の変位を光学的に計測する。投受光制御部４１は、ＳＹＮＣ信号に応答して、測定を開始するための制御信号を発行する。応じて、センサ制御部４２および演算部４３は測定処理を実行する。
【００３８】
クロック３３は、光学計測装置３において実行される処理のタイミングなどを定めるためのクロック信号を発生させる。このクロック信号に基づいて測定周期が決定される。ただし、クロック信号は、センサコントローラ１１の内部で発生するものと限定されない。クロック信号は、センサコントローラ１１の外部から供給されてもよい。
【００３９】
センサヘッド１２は、センサ制御部４２からの制御信号をケーブル１３を介して受信する。センサヘッド１２は、投光部３４と、受光部３５とを含む。
【００４０】
投光部３４は、制御信号に応じて、ステージ５に向けて光を投射する。受光部３５は、ステージ５または計測対象物５１によって反射された光を受ける。図示しないが、受光部３５は、撮像素子を含んでもよい。受光部３５は、制御信号に応じて、受光部３５が受けた光の量を表す受光信号を出力する。受光信号は、ケーブル１３を介して計測部３２に送られる。演算部４３は、受光信号によって表される受光量に基づいて、測定値を算出する。
【００４１】
なお、光学計測装置３が光学式変位センサである場合、変位の測定の方式は特に限定されない。変位の測定の方式は、たとえば白色共焦点方式であってもよく、三角測量方式であってもよい。
【００４２】
＜Ｅ．測定周期と通信周期との同期の例＞
図７は、本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第１の例を模式的に示したタイミング図である。図６および図７を参照して、光学計測装置３は、ＳＹＮＣ信号の受信に応答して測定を開始する。光学計測装置３の内部では、ＳＹＮＣ信号の受信に応じて、測定のための割込み処理が発生する。したがって、図７および以後の図において、ＳＹＮＣ信号の受信を「ＳＹＮＣ割込み」と表記する。
【００４３】
光学計測装置３は、ＳＹＮＣ割込みに同期して測定を開始する。その測定結果は、次の通信周期の間に、光学計測装置３からＰＬＣ１に送信される。この結果、ＰＬＣ１の内部では測定結果が更新される。
【００４４】
図７に示された例では、測定開始のタイミングが、ＳＹＮＣ割込みの発生するタイミングに同期する。ＳＹＮＣ割込みは通信周期ごとに発生する。したがって、光学計測装置３の測定周期が通信周期と同期する。
【００４５】
図８は、本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第２の例を模式的に示したタイミング図である。図７および図８を参照して、ＳＹＮＣ割込みの発生からオフセット時間が経過した後の時点において測定が開始される。この点で図８に示した例は、図７の例と異なっている。測定結果は、次の通信周期の間に、光学計測装置３からＰＬＣ１に送信されて、ＰＬＣ１の内部では測定結果が更新される。
【００４６】
オフセット時間を設定することによって、たとえば、光学計測装置３の測定結果のＰＬＣ１への入力タイミングを、他のスレーブ機器からＰＬＣ１への入力のタイミングと整合させることができる。オフセット時間は一定であってもよく、可変であってもよい。なお、図７の例は、オフセット時間を０に設定した場合の例とみなすことができる。
【００４７】
図９は、本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第３の例を模式的に示したタイミング図である。図６および図９を参照して、ＳＹＮＣ割込みを起点にして、複数の測定処理が１つの通信周期内で実行される。すなわち、１つの通信周期内に複数の測定周期が含まれる。測定処理の回数は、たとえばユーザが任意に設定してもよく、計測部３２が設定してもよい。
【００４８】
１つの通信周期内では、複数の測定値が得られる。たとえば演算部４３は、複数の測定値に対して所定の処理を施して代表値を算出する。代表値は、次の通信周期に光学計測装置３からＰＬＣ１に送信される。
【００４９】
そのような代表値は、たとえば複数の測定値の平均値であってもよく、複数の測定値の中の最大値、最小値あるいはメディアンであってもよい。また、代表値は複数の測定値に基づく微分値でもよい。あるいは、演算部４３は、複数の測定値にフィルタリング処理を施すことによって代表値を決定してもよい。なお、演算部４３は、複数の測定値の代表値を出力するものと限定されない。演算部４３は、複数の測定値の全てを出力してもよい。
【００５０】
図１０は、本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第４の例を模式的に示したタイミング図である。図９および図１０を参照して、ＳＹＮＣ割込みの発生からオフセット時間が経過した後の時点において、測定が開始される。この点で、図１０に示された例は、図９の例と異なる。任意のディレイ時間をオフセット時間として設定することができる。これにより、測定したいタイミングに合わせて、光学計測装置３の測定を実施することができる。
【００５１】
図１１は、本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第５の例を模式的に示したタイミング図である。図１１を参照して、測定周期は、通信周期の１／Ｎ倍の関係にある（Ｎは１以上の整数）。すなわち通信周期をＴとすると、測定周期はＴ／Ｎである。
【００５２】
測定周期が、上記の関係を満たすように光学計測装置３が構成される。これにより切れ目なく連続して測定することができる。光学計測装置３は、連続測定によって得られたすべてのデータを出力してもよく、複数の測定値の中の代表値を出力してもよい。
【００５３】
なお、測定周期を通信周期の１／Ｎ倍に設定したとしても、Ｎ周期分の測定周期の長さと、１周期分の通信周期との間に時間誤差が生じる可能性がある。したがってＳＹＮＣ割込みごとに、その誤差を補正することがより好ましい。
【００５４】
図１２は、本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第６の例を模式的に示したタイミング図である。図１２を参照して、測定周期は、通信周期のＮ倍の関係にある（Ｎは１以上の整数）。すなわち通信周期をＴとすると、測定周期はＴ×Ｎである。測定周期が、上記の関係を満たすように光学計測装置３が構成される。これにより切れ目なく連続して測定することができる。光学計測装置３は、連続測定によって得られたすべてのデータを出力してもよく、複数の測定値の中の代表値を出力してもよい。
【００５５】
図１３は、本実施の形態に係る光学計測装置３による測定周期と通信周期との同期の第７の例を模式的に示したタイミング図である。図１１および図１３を参照して、ＳＹＮＣ割込みの発生からオフセット時間が経過した後の時点において、測定が開始される。この点で、図１３に示された例は、図１１の例と異なる。図１０の例と同様に、任意のディレイ時間をオフセット時間として設定することができる。これにより、測定したいタイミングに合わせて、光学計測装置３の測定を実施することができる。なお、図１２に示された例においても、ＳＹＮＣ割込みの発生からオフセット時間が経過した後の時点において、測定が開始されるように、任意のディレイ時間をオフセット時間として設定してもよい。
【００５６】
＜Ｆ．複数のスレーブ装置間の同期＞
図１４は、本実施の形態に係る光学計測装置３を含む複数のスレーブ装置の間での同期を示した模式的なタイミング図である。なお、複数のスレーブ装置を含む計測システムの構成は基本的に図１に示された構成と同様である。図１では、本実施の形態に係る光学計測装置３の数が１つであるのに対して、以下に説明される例では、本実施の形態に係る光学計測装置３の数は３つである。なお、図１４に示された「センサ１」、「センサ２」および「センサ３」は、少なくとも１つの光学計測装置３と他のセンサとを含んでもよい。
【００５７】
図１４を参照して、３つのセンサからＰＬＣへの入力、およびサーボモータからＰＬＣへの入力が通信周期に同期する。さらに、３つのセンサの各々の測定周期は、通信周期の１／Ｎの関係にある。この例では、通信周期は１２５μｓであり、測定周期は２５μｓである。すなわち測定周期は、通信周期の１／５である。
【００５８】
時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３の各々において、ＳＹＮＣ割込みが発生する。時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、および時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間において、３つのセンサの各々は、５回の測定を行う。ＰＬＣは、その測定結果を次の通信周期で取得する。
【００５９】
このように光学計測装置３の測定のタイミングが通信周期に同期することによって、図１に示されるように、ＰＬＣ１は、サーボモータ４からの位置データと、光学計測装置３からの測定値とを正確に関連付けることができる。したがって、より精度の高い形状情報を得ることができる。
【００６０】
＜Ｇ．同期処理のフロー＞
図１５は、本実施の形態に係る光学計測装置３によって実行される一連の処理のフローチャートである。図６および図１５を参照して、ＳＹＮＣ割込みの発生により、測定処理が開始される。ステップＳ１において、光学計測装置３は、オフセット時間が経過するまで待機する。オフセット時間が０である場合（たとえば図７に示された例）には、ステップＳ１の処理は実質的にスキップされる。
【００６１】
ステップＳ２において、光学計測装置３は測定処理を実行する。具体的には、図５に示された順序に従って処理が実行される。
【００６２】
ステップＳ３において、光学計測装置３は、測定値を算出する。複数の測定を行った場合には、演算部４３はフィルタリング処理等の代表値を算出するための処理を実行する。
【００６３】
ステップＳ４において、光学計測装置は、測定結果（測定値）を出力する。インターフェース部３１は、次の通信周期において、フィールドバス２において伝送されるフレーム２１を通じて、ＰＬＣ１へ測定値を送信する。
【００６４】
光学計測装置３では、測定値を得るために、ある程度の時間にわたり投光および撮像処理を実行しなければならない。本実施の形態では、光学計測装置３は、ＳＹＮＣ割込みにより測定を開始する。ＳＹＮＣ割込みは、ＥｔｈｅｒＣＡＴの通信周期ごとに発生する。したがって測定のタイミングが通信周期にしたがって決定される。光学計測装置３は、光学計測装置３自身の測定周期を有するものの、ＰＬＣ１側では、入力された測定値が、いつの時点の測定値であるかを判別することができる。
【００６５】
上記の各々の例では、測定タイミングの次の通信周期においてＰＬＣ１に測定値が入力されるが、本実施の形態は、このように限定されるものではない。さらに次の通信周期において、ＰＬＣ１に測定値が入力されてもよい。本実施の形態では、測定のタイミングが通信周期に同期しているので、ＰＬＣ１は、ＰＬＣ１の内部に入力された測定値が、いつの通信周期の間に得られたものであるかを把握することができる。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６７】
１ａ  マスタ装置、２  フィールドバス（産業用ネットワーク）、３−１〜３−４  スレーブ装置、３  光学計測装置、４  サーボモータ、５  ステージ、１１  センサコントローラ、１２  センサヘッド、１３  ケーブル、２１  フレーム、３１  インターフェース部、３２  計測部、３３  クロック、３４  投光部、３５  受光部、４１  投受光制御部、４２  センサ制御部、４３  演算部、５１  計測対象物、１００  計測システム、Ｓ１〜Ｓ４  ステップ、ＳＹＳ  制御システム、ｔ１〜ｔ３  時刻。
【図１】
0006728842.tif 000002
【図２】
0006728842.tif 000003
【図３】
0006728842.tif 000004
【図４】
0006728842.tif 000005
【図５】
0006728842.tif 000006
【図６】
0006728842.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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