(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のネットワークおよび第２のネットワークに接続されるコントローラーと、
前記第１のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットと、
前記第２のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットと、
前記コントローラーが、前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークに接続され、前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークに対して前記同期信号を送出可能な同期信号発生ユニットを検出した場合、前記同期信号発生ユニットを前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークに共通の前記第１ノードとして設定する設定部と、
を含む同期計測システム。
【請求項２】
第１のネットワークおよび第２のネットワークに接続されるコントローラーと、
前記第１のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットと、
前記第２のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットと、
前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークに接続された同期信号転送ユニットと、
を含み、
前記同期信号転送ユニットは、
前記第１のネットワークから受信した前記同期信号を、前記第２のネットワークに転送する同期計測システム。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１のネットワークは、デジタル通信ネットワークであり、
前記第２のネットワークは、アナログ通信ネットワークである同期計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期計測システム、同期計測方法、コントローラー、センサーユニット、同期信号発生ユニット、同期信号転送ユニット、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、メインコントローラーと、複数のサブコントローラーと、複数のセンサーユニットを含む同期計測システムが記載されている。この同期計測システムでは、メインコントローラーから開始コマンドを受信したサブコントローラーマスターがトリガー信号を発生し、サブコントローラースレーブに送信する。また、複数のサブコントローラー（サブコントローラーマスター及びサブコントローラースレーブ）の各々は、トリガー信号に基づいて、複数のセンサーユニットに同期コマンドを送信する。これにより、全サブコントローラーに接続されている全センサーユニットにて一斉に同期を取る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７５７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の特許文献１では、全センサーユニットが同期を取るために、メインコントローラーに加えて複数のサブコントローラーを用意する必要がある。そのため、同期計測システムの規模によってはサブコントローラーの台数が多くなり、システムをコンパクトに構築することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、センサーユニットを用いた同期計測システムを、よりコンパクトに構築することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する本発明の一態様は、同期計測システムであって、第１のネットワークに接続されるコントローラーと、前記第１のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットと、を有し、前記コントローラーは、前記複数のセンサーユニットのうちの少なくとも１つを、前記第１のネットワークに対して同期信号を送出する第１ノードとして設定する設定部を有する。これにより、同期信号を送出する専用装置をセンサーネットワーク上に設ける必要がなく、同期計測システムをコンパクトに構築することができる。
【０００７】
上記の同期計測システムにおいて、前記第１ノードは、前記第１のネットワークに対して前記同期信号を送出し、前記複数のセンサーユニットのうち前記第１ノードとして設定されていないセンサーユニットである第２ノードは、前記第１のネットワークから受信した前記同期信号に基づいて、計測を行ってもよい。これにより、複数のセンサーユニットは、同期信号に基づいて同期した計測を行うことができる。
【０００８】
上記の同期計測システムにおいて、前記第１ノードは、前記第１のネットワークに対して前記同期信号を送出し、前記複数のセンサーユニットのうち前記第１ノードとして設定されていないセンサーユニットである第２ノードは、前記第１のネットワークから受信した前記同期信号に基づいて、計測データを前記コントローラーに送出してもよい。これにより、コントローラーは、複数のセンサーユニットから同期した計測データを受信することができる。
【０００９】
上記の同期計測システムにおいて、前記設定部は、前記第２ノードに対し、計測タイミング情報を送出し、前記第２ノードは、前記同期信号と前記計測タイミング情報に基づいて、計測を行う又は前記計測データを送出してもよい。これにより、コントローラーは、複数のセンサーユニットに対して所望のタイミングで計測を行わせる、あるいは、複数のセンサーユニットから所望のタイミングで計測データを受信することができる。
【００１０】
上記の同期計測システムにおいて、前記計測タイミング情報は、前記同期信号の送出周波数に対する分周比であり、前記第２ノードは、前記同期信号の受信回数と前記分周比に基づいて、計測を行う又は前記計測データを送出してもよい。これにより、コントローラーは、不要な計測が行われる、あるいは、不要な計測データが受信されるのを防ぐことができる。
【００１１】
上記の同期計測システムにおいて、前記コントローラーは、前記同期信号の送出周波数を選択する選択手段を有し、前記設定部は、前記選択手段で選択された前記同期信号の送出周波数を、前記第１ノードに設定してもよい。これにより、ユーザーは、計測対象に適した計測が行われるように簡単に調整を行うことができる。
【００１２】
上記の同期計測システムにおいて、第２のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットを有し、前記コントローラーは、前記第２のネットワークに接続され、前記設定部は、前記第２のネットワークに接続された前記複数のセンサーユニットのうちの少なくとも１つを、前記第２のネットワークに対して同期信号を送出する前記第１ノードとして設定してもよい。これにより、同期信号を送出する専用装置を複数のセンサーネットワーク上にそれぞれ設ける必要がなく、同期計測システムをコンパクトに構築することができる。
【００１３】
上記の同期計測システムにおいて、第２のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットを有し、前記コントローラーは、前記第２のネットワークに接続され、前記設定部は、前記コントローラーが、前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークに接続され、前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークに対して前記同期信号を送出可能な同期信号発生ユニットを検出した場合、前記同期信号発生ユニットを前記第１のネットワーク及び前記ネットワークに共通の前記第１ノードとして設定してもよい。これにより、複数のセンサーネットワーク上のセンサーユニットの同期を簡単に実現することができる。
【００１４】
上記の同期計測システムにおいて、第２のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットと、前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワークに接続された同期信号転送ユニットと、を有し、前記コントローラーは、前記第２のネットワークに接続され、前記同期信号転送ユニットは、前記第１のネットワークから受信した前記同期信号を、前記第２のネットワークに転送してもよい。これにより、複数のセンサーネットワーク上のセンサーユニットの同期を簡単に実現することができる。
【００１５】
上記の同期計測システムにおいて、前記コントローラーは、前記複数のセンサーユニットのいずれか１つからの前記計測データが所定条件を満たすまでの間、前記複数のセンサーユニットからの前記計測データを破棄してもよい。これにより、コントローラーは、受信する全ての計測データを保存する必要がなくなり、記憶量を低減することができる。
【００１６】
上記の同期計測システムにおいて、第２のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットを有し、前記コントローラーは、前記第２のネットワークに接続され、且つ、前記第１のネットワークに接続された前記複数のセンサーユニットおよび前記第２のネットワークに接続された前記複数のセンサーユニットのいずれか１つからの前記計測データが所定条件を満たすまでの間、前記複数のセンサーユニットからの前記計測データを破棄してもよい。これにより、コントローラーは、受信する全ての計測データを保存する必要がなくなり、記憶量を低減することができる。
【００１７】
上記の同期計測システムにおいて、前記第１のネットワークは、デジタル通信ネットワークであり、前記第２のネットワークは、アナログ通信ネットワークであってもよい。これにより、アナログ通信ネットワーク及びデジタル通信ネットワークを含む複数のセンサーネットワーク上のセンサーユニットの同期を簡単に実現することができる。
【００１８】
上記の同期計測システムにおいて、前記第１のネットワークは、第１の通信経路及び第２の通信経路を含み、前記第１ノードは、前記同期信号を、前記第１の通信経路を介して前記第２ノードに対して送出し、前記第２ノードは、前記計測データを、前記第２の通信経路を介して、前記コントローラーに対して送出してもよい。これにより、同期信号と計測データがそれぞれ異なる通信ネットワークに流れるため、例えば、同期信号の遅延を少なくすることができる。
【００１９】
上記の同期計測システムにおいて、前記設定部は、前記複数のセンサーユニットのうちの１つを前記第１ノードとして設定するための設定信号を、前記第２の通信経路を介して、前記１つのセンサーユニットに対して送出してもよい。これにより、同期信号と設定信号及び計測データとがそれぞれ異なる通信ネットワークに流れるため、例えば、同期信号の遅延を少なくすることができる。
【００２０】
上記の課題を解決する本発明の他の態様は、同期計測方法であって、第１のネットワークに接続されるコントローラーと、前記第１のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットと、を有する同期計測システムにおける同期計測方法であって、前記コントローラーが、前記複数のセンサーユニットのうちの少なくとも１つを、前記第１のネットワークに対して同期信号を送出する第１ノードとして設定する工程を含む。これにより、同期信号を送出する専用装置をセンサーネットワーク上に設ける必要がなく、同期計測システムをコンパクトに構築することができる。
【００２１】
上記の課題を解決する本発明のさらに他の態様は、同期計測システムにおけるコントローラーであって、第１のネットワークに接続され、前記第１のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットのうちの少なくとも１つを、前記第１のネットワークに対して同期信号を送出する第１ノードとして設定する設定部を有する。これにより、同期信号を送出する専用装置をセンサーネットワーク上に設ける必要がなく、同期計測システムをコンパクトに構築することができる。
【００２２】
上記の課題を解決する本発明のさらに他の態様は、同期計測システムにおけるコントローラーのプログラムであって、前記コントローラーは、第１のネットワークに接続され、前記プログラムは、前記第１のネットワークに接続され、同期信号送出部を備える複数のセンサーユニットのうちの少なくとも１つを、前記第１のネットワークに対して同期信号を送出する第１ノードとして設定する手順を前記コントローラーに実行させる。これにより、同期信号を送出する専用装置をセンサーネットワーク上に設ける必要がなく、同期計測システムをコンパクトに構築することができる。
【００２３】
上記の課題を解決する本発明のさらに他の態様は、同期計測システムにおけるセンサーユニットであって、第１のネットワークに接続され、計測タイミング情報をコントローラーから受信し、前記第１のネットワークから受信した同期信号と前記計測タイミング情報に基づいて、前記計測を行う又は前記計測データを前記コントローラーに送出する。これにより、コントローラーは、センサーユニットに対して所望のタイミングで計測を行わせる、あるいは、センサーユニットから所望のタイミングで計測データを受信することができる。
【００２４】
上記の課題を解決する本発明のさらに他の態様は、同期計測システムにおける同期信号発生ユニットであって、第１のネットワーク及び第２のネットワークに接続される複数の通信部と、前記第１のネットワーク及び第２のネットワークに対して同期信号を送出する同期信号発生部とを有する。これにより、複数のセンサーネットワーク上のセンサーユニットの同期を簡単に実現することができる。
【００２５】
上記の課題を解決する本発明のさらに他の態様は、同期計測システムにおける同期信号転送ユニットであって、第１のネットワーク及び第２のネットワークに接続される複数の通信部と、前記第１のネットワークから受信した同期信号を、前記第２のネットワークに転送する同期信号転送部とを有する。これにより、複数のセンサーネットワーク上のセンサーユニットの同期を簡単に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】制御装置およびセンサーユニットの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】制御装置が実行する設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】制御装置が実行する決定処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】センサーユニットが実行する設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】センサーユニットが実行する計測データ送出処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】同期信号の送出周波数及び計測周波数を設定するインターフェイス画面の一例を示す図である。
【図８】本発明の第二実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図９】同期信号発生ユニットの構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第三実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】同期信号転送ユニットの構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第四実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第五実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第六実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】変形例に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２８】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【００２９】
同期計測システム１は、制御装置（本発明のコントローラーに相当する）１０と、変換ユニット２０と、少なくとも２台のセンサーユニット３０とを備える。制御装置１０と変換ユニット２０は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の規格の通信ネットワーク２に接続され、互いに通信する。変換ユニット２０と複数のセンサーユニット３０は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network、登録商標）、ＣＡＮｏｐｅｎ等の規格の通信ネットワーク３に接続され、互いに通信する。なお、通信ネットワーク２及び通信ネットワーク３は、バスと呼んでもよい。
【００３０】
変換ユニット２０は、通信ネットワーク２と通信ネットワーク３に接続され、例えば、これらの通信ネットワーク間（ＵＳＢ−ＣＡＮ）での信号の送受信を制御したり、それぞれの通信ネットワークの規格に適合するように信号を変換したりする。すなわち、変換ユニット２０は、通信ネットワーク３から受信したデータを通信ネットワーク２に送出し、通信ネットワーク２から受信したデータを通信ネットワーク３に送出する。これにより、制御装置１０とセンサーユニット３０は、互いに情報を送受信することができる。なお、変換ユニット２０は、オンボードのユニットとして制御装置１０に組み込まれていてもよい。
【００３１】
なお、変換ユニット２０は、既存の変換ユニットを使用すればよいため、詳細な説明を省略する。また、以下では、説明を分かり易くするため、必要な場合を除いて、制御装置１０とセンサーユニット３０間の通信について、変換ユニット２０が行う処理についての説明は省略する。
【００３２】
センサーユニット３０は、センサーユニット３０Ｓと、センサーユニット３０Ｎとを含む。センサーユニット３０Ｓは、通信ネットワーク３上に１台存在し、制御装置１０からの設定に基づいて、所定のタイミングで一斉同報通信（ブロードキャスト）により同期信号を通信ネットワーク３に送出する。センサーユニット３０Ｎは、通信ネットワーク３上に１台以上存在し、所定の物理量（例えば、加速度、角速度、振動、傾き等）を計測する。また、センサーユニット３０Ｎは、通信ネットワーク３から同期信号を受信すると、計測した計測データを通信ネットワーク３に送出する。計測データには、例えば、少なくとも計測された物理量を示すデータが含まれる。計測データには、例えば、データの計測時刻が含まれていてもよい。
【００３３】
なお、本実施形態では、センサーユニット３０Ｓは、センサーユニット３０Ｎと同様に、所定の物理量を計測する。この場合、センサーユニット３０Ｓは、通信ネットワーク３に同期信号を送出すると、計測した計測データを通信ネットワーク３に送出する。
【００３４】
制御装置１０は、センサーユニット３０に対して、例えば、同期信号の周波数、計測データの送出間隔等の設定を行う。また、制御装置１０は、センサーユニット３０から送出された計測データを受信し、記憶装置に蓄積する。なお、蓄積された計測データは、センサーユニット３０が装着された機器や建物等の対象の分析等に用いられる。
【００３５】
図２は、制御装置およびセンサーユニットの構成の一例を示すブロック図である。図２では、通信ネットワーク２、通信ネットワーク３、及び変換ユニット２０を省略している。
【００３６】
制御装置１０は、制御部１１と、記憶部１２と、通信部１３と、表示部１４と、操作部１５とを備える。
【００３７】
制御部１１は、制御装置１０を統合的に制御する。制御部１１は、設定部１１０と、取得部１１１とを備える。
【００３８】
設定部１１０は、通信部１３を介してセンサーユニット３０の設定を行う。設定部１１０は、例えば、通信ネットワーク３上に存在するノードであるセンサーユニット３０を検出する。また、設定部１１０は、例えば、検出したノード（センサーユニット３０）の中から１つのノードを選択し、当該選択したノードを、同期信号を送出するノード（センサーユニット３０Ｓ、本発明の第１ノードに相当する）として動作するように（又は動作を停止するように）設定する。また、設定部１１０は、例えば、センサーユニット３０Ｓに対して、同期信号の送出周波数を設定する。
【００３９】
また、設定部１１０は、例えば、検出したノード（センサーユニット３０）の中から１つ以上のノードを選択し、当該選択したノードを、計測データを送出するノード（センサーユニット３０Ｓ、センサーユニットＮ、本発明の第２ノードに相当する）として動作するように（又は動作を停止するように）設定する。また、設定部１１０は、例えば、センサーユニット３０Ｓ及びセンサーユニット３０Ｎに対して、計測データの送出タイミングとして、計測データの送出間隔（例えば、計測周波数に対する同期信号の送出周波数の比率（すなわち分周比、本発明の計測タイミング情報に相当する）を設定する。なお、本実施形態では、全てのセンサーユニット３０が計測データを送出するように設定されるものとする。
【００４０】
取得部１１１は、各センサーユニット３０から送出される計測データを通信部１３を介して取得し、記憶部１２に記憶する。
【００４１】
記憶部１２は、制御部１１が処理に使用するデータ、取得された計測データ等を記憶する。通信部１３は、通信ネットワーク２に接続し、情報の送受信を行う。表示部１４は、画面等を表示する。操作部１５は、ユーザーの操作入力を受け付け、操作に応じた操作信号を制御部１１に出力する。
【００４２】
なお、制御装置１０は、例えばコンピューターにより実現することができる。コンピューターは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶装置と、通信回線と接続する通信Ｉ／Ｆ（Ｉ／Ｆ：Interface）と、キーボードやマウス等の入力装置と、液晶ディスプレイ等の表示装置と、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の持ち運び可能な記憶媒体に対する情報の読み書きを行うリーダ／ライタと、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等により外部機器と接続する外部Ｉ／Ｆとを備える。
【００４３】
上記のコンピューターが制御装置１０として機能する場合、制御部１１は、例えば、演算装置と、主記憶装置及び補助記憶装置の少なくとも一方とにより実現される。すなわち、制御部１１の処理や機能は、例えば、演算装置が補助記憶装置に記憶されている所定のプログラムを主記憶装置にロードして実行することで実現できる。記憶部１２は、例えば、主記憶装置又は補助記憶装置により実現できる。記憶部１２の一部又は全部は、例えば、通信Ｉ／Ｆを介して接続される通信ネットワーク上のストレージ等により実現してもよい。通信部１３は、例えば外部Ｉ／Ｆにより実現される。上記の所定のプログラムは、例えば、通信ネットワーク上のコンピューターにダウンロード可能な状態で格納したり、ＤＶＤ等の持ち運び可能な記憶媒体に格納したりすることで流通させ、制御装置１０にインストールすることができる。
【００４４】
センサーユニット３０は、制御部３１と、記憶部３２と、通信部３３と、センサー３４とを備える。
【００４５】
制御部３１は、センサーユニット３０を統合的に制御する。制御部３１は、設定部３１０と、計測データ送出部３１１とを備える。また、センサーユニット３０Ｓの制御部３１は、同期信号送出部３１２を備え、センサーユニット３０Ｎの制御部３１は、同期信号送出部３１２を備えていない。
【００４６】
設定部３１０は、通信部３３を介した制御装置１０からの設定に基づいて自装置の設定を行う。設定部３１０は、例えば、同期信号を送出するノードとして動作させる（又は動作を停止する）設定を受け付けた場合に、同期信号送出部３１２の動作を有効にする（又は無効にする）。また、設定部３１０は、例えば、計測データを送出するノードとして動作させる（又は動作を停止する）設定を受け付けた場合に、計測データ送出部３１１の動作を有効にする（又は無効にする）。また、設定部３１０は、例えば、同期信号の送出周波数、計測データの送出間隔の設定を受け付けて、記憶部３２に記憶する。
【００４７】
計測データ送出部３１１は、設定部３１０により有効にされている場合に動作する。計測データ送出部３１１は、センサー３４により計測された計測データを、通信部３３を介して送出する。例えば、計測データ送出部３１１は、通信部３３を介して通信ネットワーク３からの同期信号を監視する。また、計測データ送出部３１１は、同期信号を受信した場合に、今回が計測データの送出周期であるか否かを判定する。例えば、設定されている計測データの送出間隔（分周比）が「１」である場合、計測データ送出部３１１は、同期信号を受信する毎回、送出周期であると判定する。また、例えば、設定されている計測データの送出間隔（分周比）が「５」である場合、計測データ送出部３１１は、同期信号を５個受信する度に１回、送出周期であると判定する。送出周期であると判定した場合には、計測データ送出部３１１は、後述するように記憶部３２に記憶されている計測データ（少なくとも最新の計測データ）を取得し、通信部３３を介して通信ネットワーク３に送出する。
【００４８】
同期信号送出部３１２は、設定部３１０により有効にされている場合に動作する。同期信号送出部３１２は、例えば、設定されている同期信号の送出周波数に基づいて、一斉同報通信（ブロードキャスト）により、同期信号を通信部３３を介して通信ネットワーク３に送出する。例えば、同期信号の送出周波数が５００Ｈｚである場合、同期信号送出部３１２は、１秒間に５００回同期信号を送出する。
【００４９】
記憶部３２は、制御部３１が処理に使用するデータ等を記憶する。記憶部３２は、例えば、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置により実現される。
【００５０】
通信部３３は、通信ネットワーク３に接続し、情報の送受信を行う。通信部３３は、例えば、ＣＡＮバス・インターフェイス装置等で実現することができる。
【００５１】
センサー３４は、所定の物理量（例えば、加速度、角速度、振動、傾き等）を計測する。センサー３４は、例えば、設定されたサンプリング周期（計測周波数）で物理量を計測して制御部３１に出力する。制御部３１は、センサー３４から出力される計測データを、記憶部３２に記憶する。記憶部３２には、少なくとも最新の計測データが記憶される。
【００５２】
なお、制御部３１は、例えば、ＣＰＵ等の演算装置、ＲＡＭ等の揮発性の記憶装置、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置、制御部３１と他のユニットを接続するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路、これらを互いに接続するバス、等を備えるコンピューターにより実現することができる。すなわち、制御部３１の処理や機能は、例えば、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されている所定のプログラムをＲＡＭにロードして実行することで実現できる。なお、コンピューターは、処理回路等の各種の専用処理回路を備えていてもよい。つまり、制御部３１の処理や機能の少なくとも一部は、例えば、回路により実現してもよい。
【００５３】
図３は、制御装置が実行する設定処理の一例を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、制御装置１０は、ノードをリセットする（ステップＳ１１）。具体的には、設定部１１０は、所定のリセット信号を通信ネットワーク３に送出する。各センサーユニット３０は、リセット信号に応じて、リセット動作を行う。
【００５５】
それから、制御装置１０は、ノード情報を受信する（ステップＳ１２）。具体的には、各センサーユニット３０は、リセット処理の後、自装置のＩＤ（Identifier）、自装置の状態、自装置の計測周波数等のノード情報を含む信号（ハートビート信号ともいう）を、通信ネットワーク３に送出する。取得部１１１は、通信部１３を介して通信ネットワーク３から、ノード情報を含む信号を受信し、記憶部１２に記憶する。これにより、制御装置１０は、通信ネットワーク３に接続されているセンサーユニット３０、センサーユニット３０の状態、計測周波数等を検出することができる。
【００５６】
それから、制御装置１０は、同期信号を送出するノードの設定を行う（ステップＳ１３）。具体的には、設定部１１０は、ステップＳ１２で検出されたセンサーユニット３０の中から、所定の規則に基づいて、同期信号を送出するノード（センサーユニット３０Ｓ）を選択する。設定部１１０は、例えば、ＩＤが最も大きいノードを選択する。また、設定部１１０は、選択したセンサーユニット３０Ｓに対して、同期信号を送出するノードとして動作させるための設定信号を送出する。
【００５７】
なお、同期信号を送出するノードの選択手順は、最大のＩＤを持つノードに限られない。例えば、設定部１１０は、最小のＩＤを持つノードを選択しても良い。また、例えば、設定部１１０は、操作部１５を介してユーザーから、同期信号を送出するノードの選択を受け付けるようにしてもよい。
【００５８】
それから、制御装置１０は、計測データを送出するノードの設定を行う（ステップＳ１４）。具体的には、設定部１１０は、ステップＳ１２で検出されたセンサーユニット３０の中から、所定の規則に基づいて、計測データを送出するノード（センサーユニット３０Ｓ、センサーユニットＮ）を選択する。設定部１１０は、例えば、全てのノードを選択する。また、設定部１１０は、選択したセンサーユニット３０Ｓ及びセンサーユニットＮに対して、計測データを送出するノードとして動作させるための設定信号を送出する。なお、設定部１１０は、センサーユニット３０Ｓ及びセンサーユニット３０Ｎに対して、各種のパラメーター（例えば、計測周波数、計測時間等）を含む設定信号を送ってもよい。
【００５９】
それから、制御装置１０は、同期信号の送出周波数を設定する（ステップＳ１５）。具体的には、設定部１１０は、所定の規則に従って同期信号の送出周波数を決定し（後に図４を参照して詳述する）、ステップＳ１３で選択されたセンサーユニット３０Ｓに対して、同期信号の送出周波数を含む設定信号を送出する。
【００６０】
また、制御装置１０は、計測データの送出間隔（分周比）を設定する（ステップＳ１６）。具体的には、設定部１１０は、ステップＳ１２で検出されたセンサーユニット３０それぞれについて、当該センサーユニット３０の計測データの送出間隔（分周比）を決定し（後に図４を参照して詳述する）、当該センサーユニット３０に対して、計測データの送出間隔（分周比）を含む設定信号を送出する。
【００６１】
それから、制御装置１０は、ノードに対して計測の開始を指示する（ステップＳ１７）。具体的には、設定部１１０は、ステップＳ１２で検出されたセンサーユニット３０に対して、計測の開始を指示するための指示信号を送出する。センサーユニット３０Ｓの同期信号送出部３１２は、当該指示信号に応じて、設定された同期信号の送出周波数に基づいて同期信号の送出を開始する。また、センサーユニット３０Ｓ及びセンサーユニット３０Ｎの計測データ送出部３１１は、当該指示信号に応じて、設定された計測データの送出間隔（分周比）に基づいて計測データの送出を開始する（後に図６を参照して詳述する）。なお、制御部３１は、当該指示信号に応じて、設定された計測周波数に基づくセンサー３４による計測を開始する。
【００６２】
図４は、制御装置が実行する決定処理の一例を示すフローチャートである。図４は、図３のステップＳ１５及びステップＳ１６において、センサーユニットＳのための同期信号の送出周波数、及びセンサーユニット３０のための計測データの送出間隔を決定する手順を示している。
【００６３】
設定部１１０は、ステップＳ１３で設定されたセンサーユニット３０Ｓの計測周波数を特定する（ステップＳ２１）。また、設定部１１０は、ステップＳ２１で特定したセンサーユニット３０Ｓの計測周波数を、センサーユニット３０Ｓにおける同期信号の送出周波数として決定する（ステップＳ２２）。
【００６４】
なお、同期信号の送出周波数は、計測周波数に限られない。例えば、設定部１１０は、センサーユニット３０Ｓについて予め設定されている同期信号の送出周波数を用いてもよい。また、例えば、設定部１１０は、操作部１５を介してユーザーから、同期信号の送出周波数の指定を受け付けるようにしてもよい。
【００６５】
それから、設定部１１０は、ステップＳ１２で検出された各センサーユニット３０から、次の（未選択の）ノードを選択する（ステップＳ２３）。
【００６６】
また、設定部１１０は、ステップＳ２３で選択されたノードについて、計測データの送出間隔（分周比）を決定する（ステップＳ２４）。具体的には、設定部１１０は、ステップＳ２２で決定された同期信号の送出周波数を、ステップＳ２３で選択されたセンサーユニット３０の計測周波数で割ることにより、当該センサーユニット３０の計測データの送出間隔（分周比）を求める。なお、計測周波数が同期信号の送出周波数を超える場合は、分周比は１とすればよい。例えば、計測周波数が「５００Ｈｚ」、同期信号の送出周波数が「５００Ｈｚ」である場合、計測データの送出間隔（分周比）は「１」となる。また、例えば、計測周波数が「１００Ｈｚ」、同期信号の送出周波数が「５００Ｈｚ」である場合、計測データの送出間隔（分周比）は「５」となる。
【００６７】
それから、設定部１１０は、ステップＳ１２で検出された各センサーユニット３０から、全てのノードを選択したか否かを判定する（ステップＳ２５）。全てのノードを選択していないと判定した場合（ステップＳ２５でＮ）、設定部１１０は再びステップＳ２３の処理を実行する。全てのノードを選択したと判定した場合（ステップＳ２５でＹ）、設定部１１０は図４に示すフローチャートの処理を終了する。
【００６８】
図５は、センサーユニットが実行する設定処理の一例を示すフローチャートである。図５では、センサーユニット３０に対する設定に関する処理を示している。
【００６９】
設定部３１０は、同期信号を送出するノードとして動作させるための設定信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ３１）。当該設定信号を受信したと判定した場合（ステップＳ３１でＹ）、設定部３１０は、同期信号送出部３１２の動作を有効にし（ステップＳ３２）、再びステップＳ３１の処理を実行する。
【００７０】
同期信号を送出するノードとして動作させるための設定信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ３１でＮ）、設定部３１０は、計測データを送出するノードとして動作させるための設定信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ３３）。当該設定信号を受信したと判定した場合（ステップＳ３３でＹ）、設定部３１０は、計測データ送出部３１１の動作を有効にし（ステップＳ３４）、再びステップＳ３１の処理を実行する。なお、設定部３１０は、各種のパラメーター（例えば、計測周波数、計測時間等）を含む設定信号を受信した場合は、当該設定を記憶部３２に記憶する。
【００７１】
計測データを送出するノードとして動作させるための設定信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ３３でＮ）、設定部３１０は、同期信号の送出周波数を含む設定信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ３５）。当該設定信号を受信したと判定した場合（ステップＳ３５でＹ）、設定部３１０は、当該設定を記憶部３２に記憶し（ステップＳ３６）、再びステップＳ３１の処理を実行する。
【００７２】
同期信号の送出周波数を含む設定信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ３５でＮ）、設定部３１０は、計測データの送出間隔（分周比）を含む設定信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ３７）。当該設定信号を受信したと判定した場合（ステップＳ３７でＹ）、設定部３１０は、当該設定を記憶部３２に記憶し（ステップＳ３８）、再びステップＳ３１の処理を実行する。当該設定信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ３７でＮ）、設定部３１０は、再びステップＳ３１の処理を実行する。
【００７３】
図６は、センサーユニットが実行する計測データ送出処理の一例を示すフローチャートである。図６のフローチャートは、センサーユニット３０が、計測の開始を指示するための指示信号を受信した場合に開始される。
【００７４】
計測データ送出部３１１は、通信部３３を介して通信ネットワーク３から同期信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ４１）。同期信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ４１でＮ）、計測データ送出部３１１は再びステップＳ４１の処理を実行する。
【００７５】
同期信号を受信したと判定した場合（ステップＳ４１でＹ）、計測データ送出部３１１は、今回が計測データの送出周期であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。例えば、計測データ送出部３１１は、同期信号を受信した回数をカウントしておく。また、例えば、設定されている計測データの送出間隔（分周比）が「１」である場合、計測データ送出部３１１は、同期信号のカウント数が所定回数（例えば１（分周比））に達した場合に、すなわち毎回、送出周期であると判定する。一方、「１」よりも長い送出間隔（分周比、例えば「５」）が設定されている場合、計測データ送出部３１１は、同期信号のカウント数が所定回数（例えば５（分周比））に達した場合に、送出周期であると判定する。今回が計測データの送出周期でないと判定した場合（ステップＳ４２でＮ）、計測データ送出部３１１は再びステップＳ４１の処理を実行する。
【００７６】
今回が計測データの送出周期であると判定した場合（ステップＳ４２でＹ）、計測データ送出部３１１は、記憶部３２に記憶されている計測データ（少なくとも最新の計測データ）を取得し、制御装置１０に対して、計測データを送出する（ステップＳ４３）。そして、計測データ送出部３１１は、同期信号のカウント数を０に設定し、再びステップＳ４１の処理を実行する。
【００７７】
なお、センサーユニット３０Ｓの計測データ送出部３１１は、同期信号送出部３１２により同期信号が送信されたか否かを判定し、同期信号が送信された場合に計測データの送出周期であるか否かを判定してもよい。
【００７８】
図７は、同期信号の送出周波数及び計測周波数を設定するインターフェイス画面の一例を示す図である。なお、図７に示すインターフェイス画面の態様は一例であり、図示した態様に限られない。
【００７９】
図３のステップＳ１５及びステップＳ１６では、センサーユニット３０Ｓへ設定する同期信号の送出周波数と、センサーユニット３０Ｓ及びセンサーユニット３０Ｎへ設定する計測周波数及び計測データの送出間隔とを、ユーザーにより選択させるようにしてもよい。この場合、設定部１１０は、例えば、表示部１４にインターフェイス画面（本発明の選択手段に相当する）１４０を表示させ、操作部１５を介してユーザーによりインターフェイス画面１４０上の操作を受け付ける。
【００８０】
インターフェイス画面１４０には、同期信号の送出周波数と、その送出周波数が設定された場合の各ノードの計測周波数及び計測データの送出周波数（分周比）との組み合わせ１４１が、選択ボタン（本発明の選択手段に相当する）１４２により選択可能に複数表示される。また、インターフェイス画面１４０には、選択ボタン１４２で選択された組み合わせ１４１を、設定として決定するための決定ボタン１４３が表示される。
【００８１】
設定部１１０は、例えば、センサーユニット３０Ｓの計測周波数を、同期信号の送出周波数の第１候補として特定する。さらに、設定部１１０は、第１候補の周波数に基づいて第Ｎ（Ｎは２以上の整数）候補の周波数を特定する。例えば、設定部１１０は、第１候補の周波数／２Ｎ−１を、第Ｎ候補の周波数として特定する。この場合、第１候補が５００Ｈｚである場合、第２候補は２５０Ｈｚ、第３候補は１２５Ｈｚとなる。
【００８２】
また、設定部１１０は、上記のように特定した各候補の同期信号の送出周波数について、各センサーユニット３０の計測周波数及び計測データの送出間隔を特定する。例えば、設定部１１０は、第１候補の同期信号の送出周波数について、各センサーユニット３０の最大の計測周波数と、そのときの送出間隔（分周比）とを特定する。また、設定部１１０は、第Ｎ候補の同期信号の送出周波数について、各センサーユニット３０の最大の計測周波数／２Ｎ−１を計測周波数として特定し、そのときの送出間隔（分周比）を特定する。
【００８３】
図７の例では、第１候補として、同期信号の送出周波数「５００Ｈｚ」、ノード１の計測周波数「５００Ｈｚ」及び送出間隔「１」、ノード２の計測周波数「１００Ｈｚ」及び送出間隔「５」、ノード３の計測周波数「４Ｈｚ」及び送出間隔「１２５」を含む組み合わせ５１０が表示されている。また、第２候補として、同期信号の送出周波数「２５０Ｈｚ」、ノード１の計測周波数「２５０Ｈｚ」及び送出間隔「１」、ノード２の計測周波数「５０Ｈｚ」及び送出間隔「５」、ノード３の計測周波数「２Ｈｚ」及び送出間隔「１２５」を含む組み合わせ５１０が表示されている。また、第３候補として、同期信号の送出周波数「１２５Ｈｚ」、ノード１の計測周波数「１２５Ｈｚ」及び送出間隔「１」、ノード２の計測周波数「２５Ｈｚ」及び送出間隔「５」、ノード３の計測周波数「１Ｈｚ」及び送出間隔「１２５」を含む組み合わせ５１０が表示されている。
【００８４】
設定部１１０は、操作部１５を介してユーザーから、決定ボタン１４３の操作を受け付けると、選択ボタン１４２で選択された組み合わせ１４１が示す設定（同期信号の送出周波数、各ノードの計測周波数及び計測データの送出間隔）を取得する。設定部１１０は、取得した同期信号の送出周波数を含む設定信号を、センサーユニット３０Ｓに対して送出する。また、設定部１１０は、それぞれのセンサーユニット３０について取得した計測周波数及び計測データの送出間隔を含む設定信号を、それぞれのセンサーユニット３０に対して送出する。
【００８５】
以上、本発明の第一実施形態について説明した。例えば、第一実施形態によれば、センサーネットワーク上の複数のセンサーユニット３０のうち１つのセンサーユニット３０Ｓが同期信号を送出する。これにより、同期信号を送出する専用装置をセンサーネットワーク上に設ける必要がなく、同期計測システム１をコンパクトに構築することができる。
【００８６】
また、例えば、第一実施形態によれば、制御装置１０は、同期信号を送出するノードの選択及び設定、計測データを送出するノードの選択及び設定を行う。これにより、簡単に同期計測システム１の設定を行うことができる。
【００８７】
また、例えば、第一実施形態によれば、制御装置１０は、同期信号の送出周波数に基づいて各センサーユニット３０の計測データの送出間隔（分周比）の決定及び設定を行う。また、各センサーユニット３０は、設定された分周比に基づいて計測データを送出する。これにより、所望の適切なタイミングで正しい計測データが得られるように同期計測システム１が設定される。本実施形態のように分周比を設定する機能を有していないシステムにおいては、例えば、同期信号の送出周波数が計測周波数よりも大きい場合、次の計測タイミングの前に同期信号を受信することにより不要なデータ（例えば、既に送信済みの計測データ）が送出されてしまうおそれがある。この場合、不要なデータの送出によりネットワークの通信帯域が消費されるし、制御装置１０側で必要なデータと不要なデータを区別する処理が必要となる。
【００８８】
また、例えば、第一実施形態によれば、制御装置１０は、同期信号の送出周波数等の設定値の候補を複数表示し、ユーザーに選択させる。これにより、計測対象に適した計測が行われるように同期計測システム１を簡単に調整することができる。
【００８９】
＜第二実施形態＞
第一実施形態では、複数のセンサーユニット３０のうち１つのセンサーユニットＳが同期信号を送出するが、第二実施形態では、複数のセンサーユニット３０とは別に同期信号を送出する同期信号発生ユニットを設ける。以下、第一実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００９０】
図８は、本発明の第二実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【００９１】
同期計測システム１Ａは、制御装置１０及び複数のセンサーユニット３０に加え、同期信号発生ユニット４０を備える。制御装置１０は、複数の変換ユニット２０を介して、複数の通信ネットワーク３に接続される。複数の通信ネットワーク３には、それぞれ、少なくとも１台以上のセンサーユニット３０Ｎが接続される。また、複数の通信ネットワーク３には、１台の同期信号発生ユニット４０が接続される。
【００９２】
同期信号発生ユニット４０は、制御装置１０からの設定に基づいて、所定のタイミングで一斉同報通信により同期信号を複数の通信ネットワーク３に送出する。
【００９３】
制御装置１０は、同期信号発生ユニット４０に対して、例えば、同期信号の周波数等の設定を行う。なお、制御装置１０は、複数の変換ユニット２０のそれぞれと接続するために、通信部１３を複数備える。
【００９４】
図９は、同期信号発生ユニットの構成の一例を示すブロック図である。
【００９５】
同期信号発生ユニット４０は、制御部４１と、記憶部４２と、複数の通信部４３とを備える。
【００９６】
制御部４１は、同期信号発生ユニット４０を統合的に制御する。制御部４１は、設定部４１０と、同期信号送出部４１２とを備える。
【００９７】
設定部４１０は、いずれか一方の通信部４３を介した制御装置１０からの指示に基づいて自装置の設定を行う。設定部４１０は、例えば、同期信号の送出周波数の設定を受け付けて、記憶部１２に記憶する。
【００９８】
同期信号送出部４１２は、同期信号を送出する。同期信号送出部４１２は、例えば、設定されている同期信号の送出周波数に基づいて、一斉同報通信により同期信号を、複数の通信部４３を介してそれぞれの通信ネットワーク３に送出する。
【００９９】
記憶部４２は、制御部４１が処理に使用するデータ等を記憶する。記憶部４２は、例えば、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置により実現される。
【０１００】
複数の通信部４３は、それぞれ、通信ネットワーク３に接続し、情報の送受信を行う。通信部４３は、例えば、ＣＡＮバス・インターフェイス装置等で実現することができる。
【０１０１】
なお、制御部４１は、例えば、ＣＰＵ等の演算装置、ＲＡＭ等の揮発性の記憶装置、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置、制御部４１と他のユニットを接続するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路、これらを互いに接続するバス、等を備えるコンピューターにより実現することができる。すなわち、制御部４１の処理や機能は、例えば、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されている所定のプログラムをＲＡＭにロードして実行することで実現できる。なお、コンピューターは、処理回路等の各種の専用処理回路を備えていてもよい。つまり、制御部４１の処理や機能の少なくとも一部は、例えば、回路により実現してもよい。
【０１０２】
次に、図３を参照して、第一実施形態と異なる点を説明する。
【０１０３】
図３のステップＳ１１〜Ｓ１２において、同期信号発生ユニット４０は、リセット信号に応じて、リセット動作を行い、リセット処理の後、自装置のＩＤ等のノード情報を含む信号を、通信ネットワーク３に送出する。ここで、同期信号発生ユニット４０には、特定のＩＤ（例えば、同期信号発生ユニット４０が接続される複数の通信ネットワーク３上で最も大きいＩＤ）が付与されているものとする。従って、制御装置１０は、同期信号発生ユニット４０を検出することができる。
【０１０４】
図３のステップＳ１３において、設定部１１０は、例えば、ＩＤが最も大きいノード（同期信号発生ユニット４０）を選択し、選択した同期信号発生ユニット４０に対して、同期信号を送出するノードとして動作させるための設定信号を送出する。なお、同期信号発生ユニット４０の設定部４１０は、当該設定信号を受信すると、同期信号送出部４１２の動作を有効にする。
【０１０５】
図３のステップＳ１５において、設定部１１０は、所定の規則に従って決定した同期信号の送出周波数を含む設定信号を、ステップＳ１３で選択された同期信号発生ユニット４０に対して送出する。なお、同期信号発生ユニット４０の設定部４１０は、受信した設定を記憶部４２に記憶する。
【０１０６】
図３のステップＳ１７では、設定部１１０は、ステップＳ１２で検出されたセンサーユニット３０及び同期信号発生ユニット４０に対して、計測の開始を指示するための指示信号を送出する。同期信号発生ユニット４０の同期信号送出部４１２は、当該指示信号に応じて、設定された同期信号の送出周波数に基づいて同期信号の送出を開始する。
【０１０７】
以上、本発明の第二実施形態について説明した。第二実施形態によれば、例えば、同期信号発生ユニットが複数のセンサーネットワークに共通のユニットとして接続され、複数のセンサーネットワークに対して同期信号を送出する。これにより、複数のセンサーネットワーク上のセンサーユニットの同期を簡単に実現することができる。なお、複数のセンサーネットワーク上にそれぞれ個別にセンサーユニット３０Ｓを設ける場合、これらのセンサーユニット３０Ｓ間で同期して同期信号を送出することは難しい。
【０１０８】
＜第三実施形態＞
第一実施形態では、センサーユニット３０Ｓからの同期信号は、センサーユニット３０Ｓが接続されている通信ネットワーク３に送出されるが、第三実施形態では、同期信号をセンサーユニット３０Ｓが接続されていない他の通信ネットワーク３に転送する同期信号転送ユニットを設ける。以下、第一実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０９】
図１０は、本発明の第三実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【０１１０】
同期計測システム１Ｂは、制御装置１０、及び複数のセンサーユニット３０に加え、同期信号転送ユニット５０を備える。制御装置１０は、複数の変換ユニット２０を介して、複数の通信ネットワーク３に接続される。複数の通信ネットワーク３には、それぞれ、少なくとも１台以上のセンサーユニット３０が接続される。また、複数の通信ネットワーク３には、１台の同期信号転送ユニット５０が接続される。
【０１１１】
同期信号転送ユニット５０は、複数の通信ネットワーク３に接続され、一の通信ネットワーク３から受信した同期信号を、他の通信ネットワーク３に転送する。
【０１１２】
制御装置１０は、複数の通信ネットワーク３に接続される複数のセンサーユニット３０から、同期信号を送出するセンサーユニット３０Ｓを１台設定する。なお、制御装置１０は、複数の変換ユニット２０のそれぞれと接続するために、通信部１３を複数備える。
【０１１３】
図１１は、同期信号転送ユニットの構成の一例を示すブロック図である。
【０１１４】
同期信号転送ユニット５０は、制御部５１と、記憶部５２と、複数の通信部５３とを備える。
【０１１５】
制御部５１は、同期信号転送ユニット５０を統合的に制御する。制御部５１は、設定部５１０と、同期信号転送部５１２とを備える。
【０１１６】
設定部５１０は、いずれか一方の通信部５３を介した制御装置１０からの指示に基づいて自装置の設定を行う。設定部５１０は、例えば、同期信号の転送周波数の設定を受け付けて、記憶部５２に記憶する。
【０１１７】
同期信号転送部５１２は、同期信号を転送する。同期信号転送部５１２は、例えば、設定されている同期信号の転送周波数に基づいて、一方の通信部５３を介して一方の通信ネットワーク３から同期信号を受信し、他方の通信部５３を介して他方の通信ネットワークに一斉同報通信により同期信号を転送する。
【０１１８】
記憶部５２は、制御部５１が処理に使用するデータ等を記憶する。記憶部５２は、例えば、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置により実現される。
【０１１９】
複数の通信部５３は、それぞれ、通信ネットワーク３に接続し、情報の送受信を行う。通信部５３は、例えば、ＣＡＮバス・インターフェイス装置等で実現することができる。
【０１２０】
なお、制御部５１は、例えば、ＣＰＵ等の演算装置、ＲＡＭ等の揮発性の記憶装置、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置、制御部５１と他のユニットを接続するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路、これらを互いに接続するバス、等を備えるコンピューターにより実現することができる。すなわち、制御部５１の処理や機能は、例えば、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されている所定のプログラムをＲＡＭにロードして実行することで実現できる。なお、コンピューターは、処理回路等の各種の専用処理回路を備えていてもよい。つまり、制御部５１の処理や機能の少なくとも一部は、例えば、回路により実現してもよい。
【０１２１】
次に、図３を参照して、第一実施形態と異なる点を説明する。
【０１２２】
図３のステップＳ１１〜Ｓ１２において、同期信号転送ユニット５０は、リセット信号に応じて、リセット動作を行い、リセット処理の後、自装置のＩＤ等のノード情報を含む信号を、通信ネットワーク３に送出する。ここで、同期信号転送ユニット５０には、特定のＩＤが付与されているものとする。
【０１２３】
図３のステップＳ１３において、設定部１１０は、例えば、特定のＩＤを有するノード（同期信号転送ユニット５０）を選択し、選択した同期信号転送ユニット５０に対して、同期信号を転送するノードとして動作させるための設定信号を送出する。なお、同期信号転送ユニット５０の設定部５１０は、当該設定信号を受信すると、同期信号転送部５１２の動作を有効にする。
【０１２４】
図３のステップＳ１５において、設定部１１０は、所定の規則に従って決定した同期信号の送出周波数と同じ転送周波数を含む設定信号を、ステップＳ１３で選択された同期信号転送ユニット５０に対して送出する。なお、同期信号転送ユニット５０の設定部５１０は、受信した設定を記憶部５２に記憶する。
【０１２５】
図３のステップＳ１７では、設定部１１０は、ステップＳ１２で検出されたセンサーユニット３０及び同期信号転送ユニット５０に対して、計測の開始を指示するための指示信号を送出する。同期信号転送ユニット５０の同期信号転送部５１２は、当該指示信号に応じて、設定された同期信号の転送周波数に基づいて、同期信号の受信及び転送を開始する。
【０１２６】
以上、本発明の第三実施形態について説明した。第三実施形態によれば、例えば、同期信号転送ユニットが複数のセンサーネットワークに接続され、一のセンサーネットワークからの同期信号を他のセンサーネットワークに対して転送する。これにより、複数のセンサーネットワーク上のセンサーユニットの同期を簡単に実現することができる。なお、複数のセンサーネットワーク上にそれぞれ個別にセンサーユニット３０Ｓを設ける場合、これらのセンサーユニット３０Ｓ間で同期して同期信号を送出することは難しい。
【０１２７】
＜第四実施形態＞
第一実施形態では、制御装置１０は、各センサーユニット３０から送出された計測データを取得した場合に記憶装置に記憶するが、第四実施形態では、制御装置１０は、所定条件を満たす場合に、取得した計測データを記憶装置に記憶する。以下、第一実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１２８】
図１２は、本発明の第四実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【０１２９】
同期計測システム１Ｃは、基本的に同期計測システム１（図１）と同様である。異なる点は、制御装置１０の取得部１１１の動作である。取得部１１１は、計測の開始後、複数のセンサーユニット３０のうち特定のセンサーユニット３０Ｔから計測データを取得する度に、当該計測データの値を判定し、所定の条件を満たすまでの間、複数のセンサーユニット３０から受信した計測データを破棄する。なお、いずれのセンサーユニット３０をセンサーユニット３０Ｔとして設定してもよい。
【０１３０】
また、取得部１１１は、センサーユニット３０Ｔからの計測データの値が所定の条件を満たした場合（例えば、所定の閾値を超えた場合）、複数のセンサーユニット３０から受信する計測データの記憶部１２への記憶を開始する。
【０１３１】
なお、取得部１１１は、現在時刻より前の所定期間の計測データを一時的にメモリー等に記憶するようにし、センサーユニット３０Ｔから計測データの値が所定の条件を満たした場合に、現在時刻より前の所定期間の計測データを、記憶部１２へ記憶するようにしてもよい。また、取得部１１１は、センサーユニット３０Ｔから計測データの値が所定の条件を満たしてから所定時間が経過した場合には、複数のセンサーユニット３０から受信する計測データの記憶部１２への記憶を終了するようにしてもよい。
【０１３２】
以上、本発明の第四実施形態について説明した。第四実施形態によれば、例えば、制御装置１０は、計測開始後、受信する全ての計測データを保存する必要がなくなり、記憶量を低減することができる。また、特定のセンサーユニットからの計測データを、他のセンサーユニットからの計測データを保存するためのトリガーとして用いることができる。
【０１３３】
＜第五実施形態＞
第四実施形態では、制御装置１０は、一の通信ネットワーク３に接続されている特定のセンサーユニット３０からの計測データが所定条件を満たす場合に、同一の通信ネットワーク３に接続されているセンサーユニット３０からの計測データの記憶を開始する。第五実施形態では、制御装置１０は、一の通信ネットワークに接続されている特定のセンサーユニットからの計測データが所定条件を満たす場合に、当該一の通信ネットワークおよび他の通信ネットワークに接続されているセンサーユニットからの計測データの記憶を開始する。以下、第四実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１３４】
図１３は、本発明の第五実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【０１３５】
同期計測システム１Ｄは、通信ネットワーク３側の構成については、同期計測システム１（図１）と同様である。異なる点は、制御装置１０は、変換ユニット６０と通信ネットワーク４を介して接続され、変換ユニット６０に通信ネットワーク５を介して接続されたセンサーユニット７０と通信する。センサーユニット７０は、例えば、所定の物理量を計測して出力する。変換ユニット６０は、通信ネットワーク４と通信ネットワーク５に接続され、これらの通信ネットワーク間での信号の送受信を制御したり、それぞれの通信規格に適合するように信号を変換したりする。なお、例えば、センサーユニット７０は、アナログセンサーであり、変換ユニット６０は、アナログ／デジタル変換ユニットである。この場合、通信ネットワーク２〜４は、デジタル通信ネットワークであり、通信ネットワーク５は、アナログ通信ネットワークである。
【０１３６】
また、取得部１１１は、計測の開始後、センサーユニット７０から計測データを取得する度に、当該計測データの値を判定し、所定の条件を満たすまでの間、センサーユニット７０及び通信ネットワーク３に接続されている複数のセンサーユニット３０から受信した計測データを破棄する。
【０１３７】
また、取得部１１１は、センサーユニット７０からの計測データの値が所定の条件を満たした場合（例えば、所定の閾値を超えた場合）、通信ネットワーク３に接続されている複数のセンサーユニット３０及びセンサーユニット７０から受信する計測データの記憶部１２への記憶を開始する。
【０１３８】
なお、取得部１１１は、現在時刻より前の所定期間の計測データを一時的にメモリー等に記憶するようにし、センサーユニット７０から計測データの値が所定の条件を満たした場合に、現在時刻より前の所定期間の計測データを、記憶部１２へ記憶するようにしてもよい。また、取得部１１１は、センサーユニット７０から計測データの値が所定の条件を満たしてから所定時間が経過した場合には、複数のセンサーユニット３０及びセンサーユニット７０から受信する計測データの記憶部１２への記憶を終了するようにしてもよい。
【０１３９】
以上、本発明の第五実施形態について説明した。第五実施形態によれば、例えば、制御装置１０は、計測開始後、受信する全ての計測データを保存する必要がなくなり、記憶量を低減することができる。また、一のセンサーネットワーク上のセンサーユニットからの計測データを、他のセンサーネットワーク上のセンサーユニットからの計測データを保存するためのトリガーとして用いることができる。なお、センサーユニット７０ではなく、センサーユニット３０からの計測データをトリガーとして用いるようにしてもよい。
【０１４０】
＜第六実施形態＞
第二実施形態では、複数の通信ネットワーク３に同期信号を送出する同期信号発生ユニット４０を備えるが、第六実施形態では、通信ネットワーク３と、通信ネットワーク３とは別の通信ネットワーク５とに、同期信号を送出する同期信号発生ユニットを備える。以下、第二実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１４１】
図１４は、本発明の第六実施形態に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。
【０１４２】
同期計測システム１Ｅは、通信ネットワーク３側の構成については、同期計測システム１Ａ（図８）と同様である。異なる点は、制御装置１０は、変換ユニット６０Ｅと通信ネットワーク４を介して接続され、変換ユニット６０Ｅに通信ネットワーク５を介して接続されたセンサーユニット７０Ｅと通信する。センサーユニット７０Ｅは、例えば、所定の物理量を計測して出力する。変換ユニット６０Ｅは、通信ネットワーク４と通信ネットワーク５に接続され、これらの通信ネットワーク間での信号の送受信を制御したり、それぞれの通信規格に適合するように信号を変換したりする。また、変換ユニット６０Ｅは、通信ネットワーク６を介して、同期信号発生ユニット４０Ｅに接続される。変換ユニット６０Ｅは、通信ネットワーク５と通信ネットワーク６間での信号の送受信を制御したり、それぞれの通信規格に適合するように信号を変換したりする。なお、例えば、センサーユニット７０Ｅは、アナログセンサーであり、変換ユニット６０は、アナログ／デジタル変換ユニットである。この場合、通信ネットワーク２〜４、６は、デジタル通信ネットワークであり、通信ネットワーク５は、アナログ通信ネットワークである。
【０１４３】
同期信号発生ユニット４０Ｅは、基本的に同期信号発生ユニット４０（図８）と同様である。つまり、同期信号発生ユニット４０Ｅは、制御装置１０からの設定に基づいて、所定のタイミングで同報通信により同期信号を通信ネットワーク３及び通信ネットワーク６に送出する。なお、複数の通信部４３のうちいずれか一つは、通信ネットワーク６に接続し、情報の送受信を行う。
【０１４４】
センサーユニット７０Ｅは、通信ネットワーク５からの同期信号を監視する。また、センサーユニット７０Ｅは、例えば、同期信号を受信した場合に、計測データ（少なくとも最新の計測データ）を取得し、宛先を制御装置１０として通信ネットワーク５に送出する。
【０１４５】
以上、本発明の第六実施形態について説明した。第六実施形態によれば、例えば、同期信号発生ユニットが複数のセンサーネットワークに接続され、複数のセンサーネットワークに対して同期信号を送出する。これにより、複数のセンサーネットワーク上のセンサーユニットの同期を簡単に実現することができる。
【０１４６】
本発明は、上述の各実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。また、上述の各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１４７】
例えば、第一実施形態において、制御装置１０は、複数の変換ユニット２０に接続されてもよい。変換ユニット２０は、それぞれ、少なくとも２台以上のセンサーユニット３０に接続される。この場合、制御装置１０は、それぞれのセンサーネットワークについて個別に、第一実施形態と同様の処理を行う。
【０１４８】
また、例えば、第四実施形態において、制御装置１０は、複数の変換ユニット２０に接続されてもよい。変換ユニット２０は、それぞれ、少なくとも２台以上のセンサーユニット３０に接続される。この場合、制御装置１０は、それぞれのセンサーネットワークについて個別に、第四実施形態と同様の処理を行う。
【０１４９】
また、例えば、第五実施形態において、制御装置１０は、複数の変換ユニット２０に接続されてもよい。この場合、変換ユニット２０は、それぞれ、少なくとも２台以上のセンサーユニット３０に接続される。また、制御装置１０は、複数の変換ユニット６０に接続されてもよい。また、変換ユニット６０には、複数のセンサーユニット７０が接続されてもよい。
【０１５０】
また、例えば、第六実施形態において、制御装置１０は、複数の変換ユニット２０に接続されてもよい。この場合、変換ユニット２０は、それぞれ、少なくとも１台以上のセンサーユニット３０に接続される。また、制御装置１０は、複数の変換ユニット６０Ｅに接続されてもよい。また、変換ユニット６０Ｅには、複数のセンサーユニット７０Ｅが接続されてもよい。
【０１５１】
また、例えば、第六実施形態において、同期信号発生ユニット４０Ｅは、変換ユニット６０Ｅを介さずに、通信ネットワーク５に接続されるようにしてもよい。
【０１５２】
また、例えば、第六実施形態において、通信ネットワーク３上のセンサーユニット３０のうち１台をセンサーユニット３０Ｓとして設定し、同期信号発生ユニット４０Ｅの替わりに同期信号転送ユニット５０Ｅを設けてもよい。この場合、同期信号転送ユニット５０Ｅは、制御装置１０からの設定に基づいて、センサーユニット３０Ｓからの同期信号を通信ネットワーク６に転送する。なお、同期信号転送ユニット５０Ｅは、変換ユニット６０Ｅを介さずに、通信ネットワーク５に接続されるようにしてもよい。
【０１５３】
また、例えば、第一実施形態、第三実施形態、第四実施形態、第五実施形態、又は第六実施形態において、設定部１１０は、通信ネットワーク３上のセンサーユニット３０のうち２台あるいは３台以上をセンサーユニット３０Ｓとして動作するように設定してもよい。この場合、各センサーユニット３０Ｓには、同じ同期信号の送出周波数を設定してもよいし、異なる同期信号の送出周波数を設定してもよい。各センサーユニット３０には、同じ計測データの送出間隔を設定してもよいし、異なる計測データの送出間隔を設定してもよい。また、取得部１１１は、センサーユニット３０から送信される計測データを全て記憶部１２に記憶するのではなく、設定されたタイミングの計測データを記憶する（例えば、２回に１回破棄する）ようにしてもよい。
【０１５４】
計測データ送出部３１１は、複数のセンサーユニット３０Ｓからの同期信号を区別して監視してもよい。計測データ送出部３１１は、例えば、同期信号の送信元ＩＤを用いてセンサーユニット３０Ｓを区別することができる。この場合、計測データ送出部３１１は、それぞれのセンサーユニット３０Ｓについて、同期信号に基づいて送出周期を判定する。また、計測データ送出部３１１は、計測データを送出する場合、いずれのセンサーユニット３０Ｓからの同期信号に基づく送出であるかを区別できるように、計測データに識別コードを付加してもよい。制御装置１０の取得部１１１は、識別コードに基づいて、いずれのセンサーユニット３０Ｓからの同期信号に応じて送出された計測データであるかを区別する。
【０１５５】
ここで、例えば、センサーユニット３０Ｓが２つある場合、一方のセンサーユニット３０Ｓの優先度を高く設定する。取得部１１１は、第一の動作モードでは、優先度の高いセンサーユニット３０Ｓからの同期信号に応じて送出された計測データを記憶部１２に記憶し、優先度の低いセンサーユニット３０Ｓからの同期信号に応じて送出された計測データを破棄する。一方、取得部１１１は、第二の動作モードでは、優先度の高いセンサーユニット３０Ｓからの同期信号に応じて送出された計測データを破棄し、優先度の低いセンサーユニット３０Ｓからの同期信号に応じて送出された計測データを記憶部１２に記憶する。動作モードの切り替えは、例えば、取得部１１１が、計測データの値が所定の条件を満すか否か（例えば、所定の閾値を超えるか否か）を判定し、所定の条件を満たす場合に実行すればよい。
【０１５６】
なお、第二実施形態においても、設定部１１０は、同期信号発生ユニット４０に加え、通信ネットワーク３上のセンサーユニット３０のうち１以上をセンサーユニット３０Ｓとして動作するように設定してもよい。
【０１５７】
また、上記の各実施形態では、通信ネットワーク３上を各種情報（例えば、設定信号、同期信号、計測データ等）が流れるが、例えば、情報の種類によって別の通信ネットワークを流れるようにしてもよい。
【０１５８】
図１５は、変形例に係る同期計測システムの構成の一例を示すブロック図である。同期計測システム１Ｆは、第一実施形態に係る同期計測システム１（図１参照）に変更を加えたものである。同期計測システム１Ｆでは、同期信号を送受信するための通信ネットワーク３Ｓを設け、通信ネットワーク３Ｓに各センサーユニット３０を接続する。一方、通信ネットワーク３は、制御装置１０と各センサーユニット３０との間で送受信される情報（例えば、設定信号、計測データ等）のために使用する。すなわち、制御装置１０の設定部１１０は、通信ネットワーク３を介して、各センサーユニット３０に設定信号を送出する。センサーユニット３０Ｓの同期信号送出部３１２は、通信ネットワーク３Ｓを介して、各センサーユニット３０Ｎに同期信号を送出する。各センサーユニット３０の計測データ送出部３１１は、通信ネットワーク３を介して、制御装置１０に計測データを送出する。なお、センサーユニット３０は、通信ネットワーク３及び通信ネットワーク３Ｓに接続する複数の通信部３３を備える。また、本変形例の通信ネットワーク３Ｓは、本発明の第１の通信経路に相当し、本変形例の通信ネットワーク３は、本発明の第２の通信経路に相当する。
【０１５９】
このようにすれば、同期信号とその他の情報（設定信号、計測データ等）がそれぞれ異なる通信ネットワークを流れるため、例えば、同期信号の遅延を少なくすることができる。なお、この変形は、第一実施形態だけでなく他の実施形態にも適用できる。例えば、第二実施形態に係る同期計測システム１Ａでは、同期信号を送受信するための通信ネットワーク３Ｓを設け、通信ネットワーク３Ｓに各センサーユニット３０及び同期信号発生ユニット４０を接続する。一方、通信ネットワーク３は、制御装置１０と各センサーユニット３０及び同期信号発生ユニット４０との間で送受信される情報（例えば、設定信号、計測データ等）のために使用する。
【０１６０】
また、上記の各実施形態では、通信方式としてＣＡＮやＣＡＮｏｐｅｎを例示しているが、これに限られない。例えば、イーサネット（登録商標）、Ｗｉ−ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の様々な通信方式が考えられる。
【０１６１】
また、上記の各実施形態では、センサーユニット３０は、同期信号に基づいて計測データの送出タイミングを判定しているが、同期信号に基づいて計測を行うタイミングを判定するようにしてもよい。例えば、センサーユニット３０は、同期信号及び計測データの送出間隔に基づいて計測データの送出周期であると判定した場合に、センサー３４により計測を行う。この場合、計測データの送出は、計測を行ったタイミングで行ってもよいし、計測を行ったタイミングとは非同期のタイミングで行ってもよい。
【０１６２】
なお、図２で示した同期計測システム１の構成、図９で示した同期信号発生ユニット４０の構成、及び図１１で示した同期信号転送ユニット５０の構成は、システムあるいはユニットの構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。システムあるいはユニットの構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。また、各構成要素の処理又は機能の分担は、本発明の目的及び効果を達成できるのであれば、上述したものに限られない。
【０１６３】
また、図３〜図６で示したフローチャートの処理単位は、制御装置１０あるいはセンサーユニット３０の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。制御装置１０あるいはセンサーユニット３０の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。さらに、本発明の目的及び効果を達成できるのであれば、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
【符号の説明】
【０１６４】
１（１Ａ〜１Ｆ）：同期計測システム、２〜６：通信ネットワーク、３Ｓ：通信ネットワーク、１０：制御装置、１１：制御部、１２：記憶部、１３：通信部、１４：表示部、１５：操作部、２０：変換ユニット、３０（３０Ｎ、３０Ｓ、３０Ｔ）：センサーユニット、３１：制御部、３２：記憶部、３３：通信部、３４：センサー、４０（４０Ｅ）：同期信号発生ユニット、４１：制御部、４２：記憶部、４３：通信部、５０（５０Ｅ）：同期信号転送ユニット、５１：制御部、５２：記憶部、５３：通信部、６０（６０Ｅ）：変換ユニット、７０（７０Ｅ）：センサーユニット、１１０：設定部、１１１：取得部、１４０：インターフェイス画面、１４１：組み合わせ、１４２：選択ボタン、１４３：決定ボタン、３１０：設定部、３１１：計測データ送出部、３１２：同期信号送出部、４１０：設定部、４１２：同期信号送出部、５１０：設定部、５１２：同期信号転送部
【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】
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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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