(57)【要約】【課題】制御部のポートの数を減らし、ハーネスの長さを短くすることができるセンサ監視システムを提供する。【解決手段】各種機器のセンサ監視システムにおいて、制御部１１と、各種機器の内部ユニットの状態を監視する終端用センサ１２と、制御部１１と終端用センサ１２の間を中継する中継用センサ１３とを備えた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種機器におけるセンサ監視システムにおいて、制御部と、各種機器の内部ユニットの状態を監視する終端用センサと、前記制御部と終端用センサの間を中継する中継用センサと、を備えたことを特徴とするセンサ監視システム。
【請求項２】
請求項１記載のセンサ監視システムにおいて、前記中継用センサは、他のセンサからのシリアル信号を受信する受信部と、前記シリアル信号に自分のセンサの状態を示す信号を付け加える演算部と、該信号を他のセンサもしくは制御部に送信する送信部とを有し、前記終端用センサは、クロックにより該終端用センサの状態を示す信号を定期毎に作り出し送信する機能を有し、前記制御部は、１つのポートから各センサの情報をシリアル信号にて受信する機能を有することを特徴とするセンサ監視システム。
【請求項３】
各種機器におけるセンサ監視システムにおいて、他のセンサからのシリアル信号を受信する受信部と、前記シリアル信号に自己のセンサの状態を示す信号を付け加える演算部と、該信号を他のセンサもしくは制御部に送信する送信部が終端か中継かを判断し、それにより受信制御信号を送信制御信号若しくは自己の演算部のいずれかへ繋げる信号切替え回路を有する中継用センサと、１つのポートから各センサの情報をシリアル信号にて受信する機能を有する制御部と、を備えたことを特徴とするセンサ監視システム。
【請求項４】
請求項３記載のセンサ監視システムにおいて、前記制御部からの信号を中継用センサの指定ビットとすることを特徴とするセンサ監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種機器のセンサ監視システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来のセンサ監視システムの構成図である。制御部１に４つのセンサ２（２−１〜２−４）が接続されている。制御部１は３つの入出力ポートを有し、センサ２とは電源ＶｃｃとＧＮＤと信号線（ｓｎｓ）の３本の制御線で接続されている。尚、このようなセンサ監視制御システムに関する従来技術として、例えば特許文献１が知られている。
【特許文献１】実開平５−７８０８３号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、機器の多機能化により入出力のポートは増加の一途である。また通常、センサは制御部から遠くに位置し、３本のハーネスをそれぞれに這い回すことはハーネスを長くするだけでなく、機器の構成上大きな障害となる。
本発明は、制御部のポートの数を減らし、ハーネスの長さを短くすることができるセンサ監視システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、各種機器におけるセンサ監視システムにおいて、制御部と、各種機器の内部ユニットの状態を監視する終端用センサと、前記制御部と終端用センサの間を中継する中継用センサと、を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のセンサ監視システムにおいて、前記中継用センサは、他のセンサからのシリアル信号を受信する受信部と、前記シリアル信号に自分のセンサの状態を示す信号を付け加える演算部と、該信号を他のセンサもしくは制御部に送信する送信部とを有し、前記終端用センサは、クロックにより該終端用センサの状態を示す信号を定期毎に作り出し送信する機能を有し、前記制御部は、１つのポートから各センサの情報をシリアル信号にて受信する機能を有することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、各種機器におけるセンサ監視システムにおいて、他のセンサからのシリアル信号を受信する受信部と、前記シリアル信号に自己のセンサの状態を示す信号を付け加える演算部と、該信号を他のセンサもしくは制御部に送信する送信部が終端か中継かを判断し、それにより受信制御信号を送信制御信号若しくは自己の演算部のいずれかへ繋げる信号切替え回路を有する中継用センサと、１つのポートから各センサの情報をシリアル信号にて受信する機能を有する制御部と、を備えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載のセンサ監視システムにおいて、制御部からの信号を中継用センサの指定ビットとするセンサ監視システムを主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るセンサ監視システムの構成図である。本センサ監視システムは、制御部１１と、終端用センサ１２と、制御部１１と終端用センサ１２の間にある２つの中継用センサ１３（１３−１、１３−２）とから構成されている。制御部１１はシリアル通信のできる入力ポートを持つ。
図２は図１に示す終端用センサの構成図である。終端用センサ１２は、電源（Ｖｃｃ）とＧｎｄと信号線（ｓｎｓ）の入出力のポートを有する送信部２１と、対象ユニットの各種の状態を出力するセンサ部２２と、センサ部２２の入力から出力を決定する演算部２３と、ＣＬＫ２４とから構成されている。
図３は図１に示す中継用センサの構成図である。中継用センサ１３は、送信部２１とセンサ部２２と演算部２３の他、送信部２１と同様の受信部２５を備える。
終端用センサ１２では、ＣＬＫ２４を入力された演算部２３でシリアル信号を作成し送信する。中継用センサ１３では、受信した信号に自分のカウンタの状態を追加して次の中継用センサ（もしくは制御部１１）へ送信する。
図４は図１に示す終端用センサの送信シリアル信号を示す図、図５は図１に示す中継用センサの送受信シリアル信号を示す図である。終端用センサ１２ではシリアル信号の始まりを表す長めのＬｏｗ信号（スタートビット）のあとにセンサＮｏビットをＨｉｇｈにし、その後にセンサの状態をＨｉｇｈ／Ｌｏｗで示す。最後にセンサＮｏビットをＬｏｗにし、送信する  （センサＮｏビットはＨｉｇｈを基本とし、Ｌｏｗのときはセンサがないことを示す）。
この信号を受信した中継用センサ１３は受け取った信号の最後のＬｏｗビットをＨｉｇｈにして自分のセンサの状態をＨｉｇｈ／Ｌｏｗで示し、その後にＬｏｗ信号を追加して次の中継用センサ１３（あるいは制御部１１）に送信する。
これを繰り返すことにより、制御部１１では同期をとってこのシリアル信号を中継用センサ１３から受信することにより、接続されているセンサの数とその各々のセンサの状態を知ることができる。ただし、接続可能なセンサの個数は各センサでの信号の伝達遅延時間と、制御部１１でのセンサの観察時間のインターバルにより制限される。
【０００６】
図６は本発明の第２の実施の形態に係るセンサ監視システムの構成図である。本センサ監視システムは、制御部１１と、終端用センサ１２と、制御部１１と終端用センサ１２の間にある２つの中継用センサ１３（１３−１、１３−２）とから構成されている。制御部１１はシリアル通信のできる入力ポートを持つ。制御部１１と、終端用センサ１２及び中継用センサ１３は４本の信号線で接続される。
図７は図６に示す中継用センサの構成図である。図３に示す第１の実施の形態の中継用センサ１３に対して、制御部１１からの制御信号（ｃｔｌ）が１本増え、信号切替え回路２６が追加されている。
中継用センサ１３は自分が最終のセンサか中継なのか判断することができ、信号切替え回路２６により、中継であった場合は制御部１１からの信号（ｃｔｌ）を次段のセンサの（ｃｔｌ）に送信し、最終段であった場合は演算部２３に入力するように切り替える。
図８は図７に示す中継用センサの送受信シリアル信号を示す図である。中継用センサ１３の送信部２１はＶｃｃでプルアップし、受信部２５はプルダウンしている。受信部２５の信号を信号切替え回路２６に入力することによりＨｉｇｈなら自分が最終段であり、Ｌｏｗなら中継であることを知ることができ、切替えを行える機構となっている。
制御部１１はスタートビットを送信する。この信号は最終段のセンサまで順次送信される。最終段のセンサは受信部２５にこのスタートビットを受信すると、このスタートビットのあとにセンサＮｏビットをＨｉｇｈにして、そのあとにセンサの状態Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗを付け、最後にセンサＮｏビットＬｏｗを付け、制御部１１側に送信する。あとは順次制御部１１側に向かってシリアルデータを送信していく。
【０００７】
図９は本発明の第１の制御例を示すフローチャートであり、（１）は信号切替え回路フロー、（２）は演算部フローを示す。（１）のＳ１〜Ｓ５及び（２）のＳ１１〜Ｓ１７において、上記の動作が実行される。
また本発明において、制御部１１からの信号を中継用センサ１３の指定ビットとすることにより、ある特定のセンサの状態を知ることができる。制御部１１より図８に示す信号を受信した中継用センサ１３は、図８に示すようにセンサＮｏ指定ビットを１つとって次段のセンサへ送信する。もし、センサＮｏ指定ビットがついていなかったときは自分の演算部２３にその信号を入れて自分の状態を示すビットとエンドビットを加えて１つ前のセンサに送信する。
図１０は本発明の第２の制御例を示すフローチャートである。Ｓ２１〜Ｓ２４において上記の動作が実行される。演算部２３から制御部１１までの信号の伝達方法は上記と同様である。
図１１は本発明を印刷機等に適用した場合のセンサ配線を比較して示す図であり、（１）は従来例を、（２）は本発明を示す。（１）と（２）を比較して明らかな如く、本発明は、制御部１１のポートの数を減らし、ハーネスの長さを短くすることができる。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２によれば、センサを監視する制御部のポート数を減らすことができ、また、印刷機のようにセンサの位置が線状に並んでいるときはハーネスの長さを大幅に減らすことができる。
請求項３によれば、どのセンサも同じ構造で作ることができる（終端用センサを用意する必要が無く）と同時に、コストを下げることができ、またクロックを搭載する必要も無いので不要電波が発生する危険性も削減される。
請求項４によれば、特定のセンサまでの情報だけ得ることができ、遅延の条件が厳しい場合など遅延時間をある程度減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ監視システムの構成図である。
【図２】図１に示す終端用センサの構成図である。
【図３】図１に示す中継用センサの構成図である。
【図４】図１に示す終端用センサの送信シリアル信号を示す図である。
【図５】図１に示す中継用センサの送受信シリアル信号を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るセンサ監視システムの構成図である。
【図７】図６に示す中継用センサの構成図である。
【図８】図７に示す中継用センサの送受信シリアル信号を示す図である。
【図９】本発明の第１の制御例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の制御例を示すフローチャートである。
【図１１】印刷機におけるセンサ配線を比較して示す図である。
【図１２】従来のセンサ監視システムの構成図である。
【符号の説明】
１１  制御部
１２  終端用センサ
１３  中継用センサ
２１  送信部
２２  センサ部
２３  演算部
２５  受信部
２６  信号切替え回路
【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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