(57)【要約】センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する、送信装置が提供される。【選択図】図２
2018012102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する、送信装置。
【請求項２】
前記変化量のデータをシリアライズし、シリアライズしたデータを前記片方向通信により送信するシリアライザを備える、請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
アナログ信号を出力する前記センサから取得される信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換回路を備え、
シリアライズされる前記変化量のデータは、前記アナログ−デジタル変換回路により変換されたデータである、請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記アナログ−デジタル変換回路は、デルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器である、請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
シリアライズされる前記変化量のデータは、デジタル信号を出力する前記センサから取得される信号である、請求項１に記載の送信装置。
【請求項６】
前記センサには、インクリメンタルエンコーダが含まれる、請求項１に記載の送信装置。
【請求項７】
前記片方向通信は、有線通信である、請求項１に記載の送信装置。
【請求項８】
センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する送信装置と、
前記片方向通信により送信されたデータを受信し、デシリアライズする受信装置と、
を有する、伝送システム。
【請求項９】
前記センサと前記送信装置とは、一端が本体に接続され他端が可動するロボットアームを有するロボットにおける、前記ロボットアームの前記他端側に設けられ、
前記受信装置は、前記ロボットアームに設けられない、請求項８に記載の伝送システム。
【請求項１０】
一端が本体に接続され他端が可動し、前記他端側にセンサが設けられるロボットアームと、
前記ロボットアームの前記他端側に設けられ、前記センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する送信装置と、
前記片方向通信により送信されたデータを受信し、デシリアライズする受信装置と、
を備える、ロボット。
【請求項１１】
前記受信装置は、前記本体に接続され、前記ロボットを駆動させるドライバが収納される収納部材に設けられる、請求項１０に記載のロボット。
【請求項１２】
前記受信装置は、前記本体を支える土台に設けられ、請求項１０に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、送信装置、伝送システム、およびロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばロボットなどに利用されている、パラレルリンク機構を備えたパラレルリンクステージにおいて、省配線化を図る技術が開発されている。シリアル通信を利用することにより上記省配線化を図る技術としては、例えば下記の特許文献１に記載の技術が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８２７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば特許文献１に記載の技術では、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）のようなシリアルバスが用いられる。しかしながら、センサから取得される信号に基づくデータを、上記のようなシリアルバスを用いて伝送する場合には、下記のような課題が生じうる。
・データの伝送における遅延時間が大きい
・センサ数が増える程、遅延時間が増大する
・シリアルバスを用いた伝送に係る送信装置と受信装置との間で、時間の同期処理が必要となる
・パケット通信が行われるので、パケット通信に係る処理による遅延が生じ、かつ、ハードウェアコストおよびソフトウェアコストが増加する【０００５】
また、センサから取得される信号がアナログ信号である場合、シリアルバスを用いた伝送に係る送信装置では、当該アナログ信号をアナログ−デジタル変換してデータの伝送が行われる。また、シリアルバスを用いた伝送に係る受信装置では、受信されたデータをデジタル−アナログ変換することが想定される。しかしながら、上記のように“センサから取得される信号に基づくデータを上記のようなシリアルバスを用いて伝送するときに、送信装置においてアナログ−デジタル変換が行われ、受信装置においてデジタル−アナログ変換が行われる場合”には、さらに下記のような課題が生じうる。
・データの伝送における遅延時間が大きい（例えば、アナログ−デジタル変換に要する時間による遅延と、全ビットの転送が完了するまでに要する時間による遅延が発生するため）
・バスを切り替える制御回路が必要になるため回路規模が大きくなる【０００６】
本開示では、センサから取得される信号に基づくデータを伝送することが可能な、新規かつ改良された送信装置、伝送システム、およびロボットを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する、送信装置が、提供される。【０００８】
また、本開示によれば、センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する送信装置と、上記片方向通信により送信されたデータを受信し、デシリアライズする受信装置と、を有する、伝送システムが、提供される。【０００９】
また、本開示によれば、一端が本体に接続され他端が可動し、上記他端側にセンサが設けられるロボットアームと、上記ロボットアームの上記他端側に設けられ、上記センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する送信装置と、上記片方向通信により送信されたデータを受信し、デシリアライズする受信装置と、を備える、ロボットが、提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、センサから取得される信号に基づくデータを伝送することが、できる。【００１１】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握されうる他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】センサから取得される信号に基づくデータがシリアルバスを介して伝送される場合における送信装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】本実施形態に係る伝送システムの構成の一例を示す説明図である。
【図３】本実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す説明図である。
【図４】本実施形態に係る伝送システムの適用例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
また、以下では、下記に示す順序で説明を行う。
１．本実施形態に係る伝送システム
２．本実施形態に係る伝送システムの適用例
【００１５】
（本実施形態に係る伝送システム）
［１］センサから取得される信号に基づくデータがシリアルバスを介して伝送される場合について
本実施形態に係る伝送システムの構成を説明する前に、センサから取得される信号に基づくデータがシリアルバスを介して伝送される場合について説明する。
【００１６】
図１は、センサから取得される信号に基づくデータがシリアルバスを介して伝送される場合における送信装置１０の構成の一例を示す説明図である。
【００１７】
図１は、マイクロホンや加速度センサなどのセンシング結果をアナログ信号で出力するセンサと、インクリメンタルエンコーダ（センシング結果をデジタル信号で出力するセンサの一例）とからそれぞれ取得される信号を、シリアルバスを介して送信する送信装置１０の構成の一例を、示している。図１では、インクリメンタルエンコーダから取得されるデジタル信号を、便宜上「エンコーダ信号」と示している（他の図でも同様とする。）。
【００１８】
送信装置１０と、インクリメンタルエンコーダなどの各センサとは、例えば、信号線により有線で接続され、当該信号線を介して各センサが出力する信号を取得する。なお、送信装置１０は、各センサとの間で任意の通信方式の無線通信を行うことにより、各センサが出力する信号を取得してもよい。
【００１９】
送信装置１０は、例えば、アナログ−デジタル変換回路１２と、エンコーダ位置取得回路１４と、バス制御回路１６と、シリアルバス制御回路１８とを備える。
【００２０】
アナログ−デジタル変換回路１２は、アナログ信号を出力するセンサから取得される信号を、デジタル信号に変換する。アナログ−デジタル変換回路１２としては、例えば、逐次比較型のアナログ−デジタル変換回路などが挙げられる。
【００２１】
エンコーダ位置取得回路１４は、インクリメンタルエンコーダから取得される複数のエンコーダ信号に基づいて、インクリメンタルエンコーダにおいて検出された位置を特定し、位置を示す位置情報（データ）を得る。つまり、エンコーダ位置取得回路１４は、インクリメンタルエンコーダから取得されるエンコーダ信号を、位置情報に変換する。
【００２２】
バス制御回路１６は、バスを切り替える制御回路である。バス制御回路１６は、シリアルバス制御回路１８から伝達されるタイミング信号などに基づいて、バスを切り替える。
【００２３】
シリアルバス制御回路１８は、シリアルバスを介した通信を制御する制御回路である。
【００２４】
送信装置１０は、例えば図１に示す構成によって、センサから取得される信号に基づくデータを、シリアルバスを介して送信する。
【００２５】
また、送信装置１０からシリアルバスを介して送信されたデータを、当該シリアルバスを介して受信する受信装置（図示せず）は、図１に示す送信装置１０と同様の機能を有するシリアルバス制御回路とバス制御回路とを備える。また、受信装置（図示せず）は、受信されたデータをデジタル−アナログ変換するデジタル−アナログ変換回路を、さらに備えていてもよい。デジタル−アナログ変換回路としては、例えば、パルス幅変調型のデジタル−アナログ変換回路などが挙げられる。
【００２６】
そして、送信装置１０と受信装置（図示せず）とでは、送信装置１０が備えるシリアルバス制御回路と、受信装置（図示せず）が備えるシリアルバス制御回路との間で、シリアルバスを介した双方向通信が行われることによって、センサから取得される信号に基づくデータがシリアルバスを介して伝送される。
【００２７】
しかしながら、上述したように、センサから取得される信号に基づくデータを、シリアルバスを用いて伝送する場合には、下記のような課題が生じうる。
・データの伝送における遅延時間が大きい
・センサ数が増える程、遅延時間が増大する
・送信装置１０と受信装置（図示せず）との間で、時間の同期処理が必要となる
・パケット通信が行われるので、パケット通信に係る処理による遅延が生じ、かつ、ハードウェアコストおよびソフトウェアコストが増加する
【００２８】
また、図１に示すように、センサから取得される信号にアナログ信号が含まれる場合には、送信装置１０では、当該アナログ信号をアナログ−デジタル変換してデータの伝送が行われる。また、上述したように、シリアルバスを用いた伝送に係る受信装置（図示せず）は、受信されたデータをデジタル−アナログ変換するデジタル−アナログ変換回路を備えうる。しかしながら、上述したように、送信装置１０においてアナログ−デジタル変換が行われ、受信装置（図示せず）においてデジタル−アナログ変換が行われる場合には、さらに下記のような課題が生じうる。
・データの伝送における遅延時間が大きい
・バスを切り替える制御回路が必要になるため回路規模が大きくなる
【００２９】
さらに、図１に示すようにセンサにインクリメンタルエンコーダが含まれる場合、送信装置１０は、エンコーダ信号を位置情報に変換するエンコーダ位置取得回路１４を備える必要がある。また、送信装置１０では、エンコーダ位置取得回路１４により得られる位置情報の分解能分だけ、データの伝送における遅延時間が増大する。一例を挙げると、エンコーダ位置取得回路１４が、３２ｂｉｔのエンコーダ信号を６４ｂｉｔの位置情報に変換した場合には、３２ｂｉｔ分遅延時間が増大する。
【００３０】
［２］本実施形態に係る伝送システムの構成
そこで、本実施形態に係る伝送システムでは、本実施形態に係る送信装置が、センサから取得される信号に基づく変化量のデータ（以下、単に「変化量のデータ」と示す場合がある。）を、シリアライズして片方向通信により送信する。また、本実施形態に係る伝送システムでは、本実施形態に係る受信装置が、片方向通信により本実施形態に係る送信装置から送信されたデータを受信し、デシリアライズする。
【００３１】
本実施形態に係る送信装置には、例えば、１または２以上のセンサが信号線により有線で接続される。そして、本実施形態に係る送信装置は、接続されている上記信号線を介して、１または２以上のセンサそれぞれが出力する信号を取得する。
【００３２】
また、本実施形態に係る送信装置は、１または２以上のセンサそれぞれとの間で任意の通信方式の無線通信を行うことにより、１または２以上のセンサそれぞれが出力する信号を取得してもよい。
【００３３】
以下では、本実施形態に係る送信装置が、信号線を介してセンサが出力する信号を取得する場合を例に挙げる。
【００３４】
ここで、本実施形態に係るセンサとしては、変化量を示すデジタル信号（センシング結果を示すデジタル信号）を出力するセンサと、変化量を示すアナログ信号（センシング結果を示すアナログ信号）を出力するセンサとの一方または双方が挙げられる。本実施形態に係るデジタル信号を出力するセンサの一例、および本実施形態に係るアナログ信号を出力するセンサの一例については、後述する。
【００３５】
以下では、本実施形態に係る送信装置が、デジタル信号を出力するセンサと、アナログ信号を出力するセンサとの双方を含む、複数のセンサがそれぞれ出力する信号を取得する場合を例に挙げる。
【００３６】
図２は、本実施形態に係る伝送システム１０００の構成の一例を示す説明図である。
【００３７】
伝送システム１０００は、本実施形態に係る送信装置１００と、本実施形態に係る受信装置２００とを有する。
【００３８】
送信装置１００と受信装置２００とは、例えば、ＬＡＮ（Local  Area  Network）ケーブルなどの信号線により有線で接続される。そして、伝送システム１０００では、送信装置１００から受信装置２００への片方向通信が可能な任意の有線通信方式により、送信装置１００から受信装置２００へと変化量のデータが伝送される。
【００３９】
上述したように、本実施形態に係る送信装置は、変化量のデータをシリアライズして片方向通信により送信する。よって、伝送システム１０００では、送信装置１００と受信装置２００とを接続する信号線は１本でよい。ここで、本実施形態に係る１本の信号線としては、例えば、物理的に１本の信号線、または、１対の信号線が、挙げられる。本実施形態に係る１本の信号線が１対の信号線である場合、変化量のデータは、差動信号として送信される。なお、伝送システム１０００において、送信装置１００と受信装置２００とを接続する信号線の数を２本以上とすることが可能であることは、言うまでもない。
【００４０】
また、伝送システム１０００では、送信装置１００から受信装置２００への片方向通信が可能な任意の無線通信方式により、送信装置１００から受信装置２００へと変化量のデータが無線で伝送されてもよい。伝送システム１０００における変化量のデータの伝送に適用される無線通信の一例としては、例えば、光通信が挙げられる。
【００４１】
［２−１］送信装置１００
送信装置１００は、センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する。
【００４２】
送信装置１００は、例えば、アナログ−デジタル変換回路１０２と、シリアライザ１０４とを備える。送信装置１００は、バッテリなどの内部電源（図示せず）から供給される電力、または、送信装置１００の外部電源から供給される電力によって、駆動する。
【００４３】
図２では、１つのアナログ信号を出力するセンサと、１つのインクリメンタルエンコーダ（３つのエンコーダ信号を出力するインクリメンタルエンコーダ）とが、送信装置１００に信号線により接続されている例を示している。
【００４４】
なお、送信装置１００がセンサから取得される信号は、図２に示す例に限られない。
【００４５】
図３は、本実施形態に係る送信装置１００の構成の一例を示す説明図である。図３では、本実施形態に係るセンサとして、モータ１、モータ２、モータ３それぞれに対応する複数のセンサ、マイクロホン、および並進３軸の加速度センサを示している。
【００４６】
図３では、各モータに対応する複数のセンサとして、リミットセンサと、原点センサと、インクリメンタルエンコーダとを示している。各モータに対応する複数のセンサは、変化量を示すデジタル信号を出力するセンサの一例である。図３に示す例では、送信装置１００は、モータに対応する複数のセンサから６つのデジタル信号を取得する。また、図３に示す例では、モータ１、モータ２、モータ３それぞれに対応する複数のセンサから取得される、計１８つのデジタル信号が、デジタル信号を出力するセンサから取得される信号に基づく変化量のデータに該当する。
【００４７】
また、図３に示すマイクロホンと、並進３軸の加速度センサとは、変化量を示すアナログ信号を出力するセンサの一例である。図３に示す例では、送信装置１００は、マイクロホンと、並進３軸の加速度センサとから、４つのアナログ信号を取得する。
【００４８】
以下、説明の便宜上、図３を参照して、送信装置１００の構成の一例を説明する。なお、送信装置１００がセンサから取得する信号は、図２、図３に示す例に限られない。例えば、送信装置１００は、アブソリュートエンコーダや力センサなどの様々なセンサから出力される信号を、取得することが可能である。
【００４９】
［２−１−１］アナログ−デジタル変換回路１０２
アナログ−デジタル変換回路１０２は、アナログ信号を出力するセンサから取得される信号を、デジタル信号に変換する。アナログ−デジタル変換回路１０２により変換されたデジタル信号は、アナログ信号を出力するセンサから取得される信号に基づく変化量のデータに該当する。
【００５０】
アナログ−デジタル変換回路１０２としては、例えば、デルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器１１０が挙げられる。デルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器１１０は、マイクロホンと並進３軸の加速度センサとから取得される４つのアナログ信号を、４つのデジタル信号に変換する。
【００５１】
図３に示すように、アナログ−デジタル変換回路１０２が、デルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器１１０である場合には、センサから取得されるアナログ信号は、１ビットのデジタル信号に変換される。よって、アナログ−デジタル変換回路１０２が、デルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器１１０である場合には、センサから取得されるアナログ信号に基づく変化量のデータを、低遅延で伝送することが可能となる。
【００５２】
また、デルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器１１０は、他の型のアナログ−デジタル変換回路よりも小規模な回路で実現可能である。よって、アナログ−デジタル変換回路１０２が、デルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器１１０である場合には、アナログ−デジタル変換回路１０２の小規模化を図ることができる。
【００５３】
なお、アナログ−デジタル変換回路１０２は、デルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器１１０に限られない。例えば、アナログ−デジタル変換回路１０２は、逐次比較型のアナログ−デジタル変換回路などの、任意の型のアナログ−デジタル変換回路であってもよい。
【００５４】
アナログ−デジタル変換回路１０２により変換されたデジタル信号は、シリアライザ１０４に伝達される。また、後述するように、シリアライザ１０４では、伝達される変化量のデータがシリアライズされる。つまり、図３に示す構成の送信装置１００においてシリアライズされる変化量のデータには、アナログ−デジタル変換回路１０２により変換されたデータが含まれる。
【００５５】
［２−１−２］シリアライザ１０４
シリアライザ１０４は、変化量のデータをシリアライズし、シリアライズしたデータを片方向通信により送信する。シリアライザ１０４としては、例えば、入力されるパラレル信号をシリアライズし、シリアル信号を伝送路を介して送信することが可能な、任意の構成の回路（またはＩＣ（Integrated  Circuit））が、挙げられる。
【００５６】
図３に示す例では、２２つのデジタル信号（モータ１、モータ２、モータ３それぞれに対応する複数のセンサから取得される１８つのデジタル信号、およびデルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器１１０から伝達される４つのデジタル信号）が、シリアライザ１０４に入力される。そして、シリアライザ１０４は、入力される２２つのデジタル信号を、５０［ＭＨｚ］などの所定のクロックに従ってシリアライズして、シリアライズされた信号を片方向通信により送信する。
【００５７】
ここで、例えばシリアライザ１０４におけるクロックが５０［ＭＨｚ］である場合には、送信装置１００と受信装置２００との間の遅延時間（シリアライザ１０４と後述するデシリアライザ２０２との間の遅延時間）は、５．７［μＳ］程度である。また、シリアライザ１０４は、理論上、クロック周波数まで信号を伝送することが可能である。なお、シリアライザ１０４における所定のクロックが、５０［ＭＨｚ］に限られないことは、言うまでもない。
【００５８】
送信装置１００は、例えば図２、図３に示す構成を有する。
【００５９】
ここで、送信装置１００は、シリアライザ１０４によって、変化量のデータをシリアライズして片方向通信により送信する。
【００６０】
よって、送信装置１００は、センサから取得される信号に基づくデータをシリアルバスを用いて伝送する場合における送信装置１０と比較して、下記のような利点（メリット）を有する。
・データの伝送における遅延時間が小さい
・センサ数が増えたとしても、遅延時間の増大が抑えられる
・送信装置１００と受信装置２００との間において、時間の同期処理が必要ない
・パケット通信が行われないので、パケット通信に係る処理による遅延が生じず、かつ、パケット通信に係るハードウェアコストおよびソフトウェアコストの増加はない
・バスを切り替える制御回路が必要ではないため回路規模が小さい
・センサにインクリメンタルエンコーダが含まれる場合であっても、送信装置１００は、エンコーダ信号を位置情報に変換するエンコーダ位置取得回路を備える必要はない（換言すると、送信装置１００は、インクリメンタルエンコーダから出力されるエンコーダ信号をそのままシリアライズする構成をとることができる）
【００６１】
なお、本実施形態に係る送信装置の構成は、図２、図３に示す例に限られない。
【００６２】
例えば、本実施形態に係る送信装置が、アナログ信号を出力するセンサが出力する信号を取得しない場合には、本実施形態に係る送信装置は、アナログ−デジタル変換回路１０２を備えない構成をとることが可能である。
【００６３】
［２−２］受信装置２００
受信装置２００は、片方向通信により送信されたデータを受信し、デシリアライズする。
【００６４】
以下、図２を例に挙げて、受信装置２００の構成の一例を説明する。ここで、図２に示す受信装置２００は、図２に示す送信装置１００に対応する受信装置である。
【００６５】
図２に示すように、受信装置２００は、例えば、デシリアライザ２０２と、デジタル−アナログ変換回路２０４と、エンコーダ位置取得回路２０６とを備える。
【００６６】
［２−２−１］デシリアライザ２０２
デシリアライザ２０２は、送信装置１００のシリアライザ１０４から片方向通信により送信されたデータを受信し、デシリアライズする。
【００６７】
デシリアライザ２０２としては、例えば、入力されるシリアル信号をデシリアライズして、パラレル信号に変換することが可能な、任意の構成の回路（またはＩＣ）が、挙げられる。
【００６８】
［２−２−２］デジタル−アナログ変換回路２０４
デジタル−アナログ変換回路２０４は、デシリアライザ２０２から伝達されるデジタル信号をアナログ信号に変換する。デジタル−アナログ変換回路としては、例えば、パルス幅変調型のデジタル−アナログ変換回路などの、任意の型のデジタル−アナログ変換回路が挙げられる。
【００６９】
エンコーダ位置取得回路２０６は、デシリアライザ２０２から伝達される複数のエンコーダ信号に基づいて、インクリメンタルエンコーダにおいて検出された位置を特定し、位置を示す位置情報を得る。ここで、デシリアライザ２０２から伝達される複数のエンコーダ信号は、図２に示す送信装置１００がインクリメンタルエンコーダから取得した信号である。つまり、エンコーダ位置取得回路２０６は、インクリメンタルエンコーダから送信装置１００を介して取得されるエンコーダ信号を、位置情報に変換する。
【００７０】
受信装置２００は、例えば図２に示す構成を有する。
【００７１】
なお、本実施形態に係る受信装置の構成は、図２に示す例に限られない。
【００７２】
例えば、本実施形態に係る受信装置は、本実施形態に係る送信装置が信号を取得するセンサに対応する構成（換言すると、本実施形態に係る送信装置に対応する構成）をとることが可能である。一例を挙げると、本実施形態に係る送信装置がアナログ信号を出力するセンサが出力する信号を取得しない場合には、本実施形態に係る受信装置は、デジタル−アナログ変換回路２０４を備えていなくてもよい。また、他の例を挙げると、送信装置１００がインクリメンタルエンコーダから信号を受信しない構成である場合には、本実施形態に係る受信装置は、エンコーダ位置取得回路２０６を備えていなくてもよい。
【００７３】
［２−３］本実施形態に係る伝送システムが奏する効果
本実施形態に係る伝送システム１０００は、例えば図２に示すように、本実施形態に係る送信装置１００と、本実施形態に係る受信装置２００とを有する。
【００７４】
伝送システム１０００では、送信装置１００を有することによって、センサから取得される信号に基づく変化量のデータが、シリアライズされて片方向通信により送信装置１００から受信装置２００へと伝送される。
【００７５】
よって、伝送システム１０００では、センサから取得される信号に基づくデータを伝送することが、実現される。
【００７６】
また、伝送システム１０００では、例えば下記の効果が奏される。なお、伝送システム１０００において奏される効果が、下記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
・送信装置１００と受信装置２００とが有線で通信を行う場合において、省配線化が実現される
・省配線化によって、例えば、送信装置１００と受信装置２００とを１本の信号線で接続することが可能となるので、当該信号線の断線の検出がより容易となる。なお、断線の検出に係る処理は、受信装置２００が行ってもよいし、受信装置２００が受信したデータを処理する処理装置（例えば、プロセッサや、後述する信号処理モジュールなど）によって行われてもよい
・送信装置１００から受信装置２００への変化量のデータの伝送における低遅延化が実現される
【００７７】
（本実施形態に係る伝送システムの適用例）
次に、上述した本実施形態に係る伝送システムの適用例について、説明する。
【００７８】
［Ｉ］第１の適用例：ロボット
図４は、本実施形態に係る伝送システム１０００の適用例を示す説明図であり、伝送システム１０００が、ロボットアームを含むロボット３００に適用される例を示している。
【００７９】
ロボット３００は、例えば、土台３０２と、本体３０４と、ロボットアーム３０６と、１または２以上のセンサ３０８と、収納部材３１０と、送信装置１００と、受信装置２００とを含む。ロボット３００は、バッテリなどの内部電源（図示せず）から供給される電力、または、ロボット３００の外部電源から供給される電力によって、駆動する。
【００８０】
送信装置１００と受信装置２００とは、信号線３２２により有線で接続される。ここで、信号線３２２は、ロボットアームの筐体内部に格納されて、受信装置２００に有線で接続されてもよい。信号線３２２がロボットアームの筐体内部に格納される場合には、信号線３２２がロボットアームの筐体内部に格納されることから、信号線３２２自体の滅菌処理が容易となる。なお、上述したように、送信装置１００と受信装置２００とは無線通信を行う構成であってもよい。
【００８１】
また、ロボット３００は、例えば、ロボット３００を動かすためのモータ（またはアクチュエータ。以下、同様とする。）を備えていてもよい。ロボット３００が備えるモータとしては、例えば後述するロボットアーム３０６を回転動作させるためのモータなどが、挙げられる。
【００８２】
ここで、ロボット３００としては、例えば、バイラテラルシステムにおけるスレーブ（Ｓｌａｖｅ）側のデバイスに該当するロボットが、挙げられる。ロボット３００が、バイラテラルシステムにおけるスレーブ側のデバイスに該当する場合、バイラテラルシステムにおけるマスタ（Ｍａｓｔｅｒ）側のデバイスに該当するロボット（図示せず）の動きに基づき動く。また、ロボット３００が、バイラテラルシステムにおけるスレーブ側のデバイスに該当する場合、ロボットアーム３０６の先端部分（図４に示すＡ）に設けられるセンサ３０８の検出結果を示す信号（以下、「センサ信号」と示す場合がある。）は、例えば、ロボット３００からマスタ（Ｍａｓｔｅｒ）側のデバイスに該当するロボット（図示せず）へと伝達されてもよい。センサ信号が受信されることによって、マスタ（Ｍａｓｔｅｒ）側のデバイスに該当するロボット（図示せず）は、例えば、受信されたセンサ信号に基づく様々な制御や、当該ロボット（図示せず）の操作者などに対する受信されたセンサ信号に基づくフィードバックなどを、行うことができる。なお、本実施形態に係る伝送システムが適用されるロボットが、バイラテラルシステムにおけるスレーブ側のデバイスに該当するロボットに限られないことは、言うまでもない。
【００８３】
土台３０２は、本体３０４を支える役目を果たし、ロボット３００におけるベースとして機能する。
【００８４】
本体３０４には、ロボットアーム３０６の一端が接続される。
【００８５】
ロボットアーム３０６は、一端が本体３０４に接続され他端が可動する。ロボットアーム３０６は、ロボット３００における稼働部に該当する。図４に示す例では、ロボットアーム３０６が本体３０４に接続されている部分が回転動作などを行うことなどによって、ロボットアーム３０６の他端が可動する。
【００８６】
また、ロボットアーム３０６の他端側の先端部分（図４に示すＡ）には、１または２以上のセンサ３０８が設けられる。センサ３０８としては、図３を参照して示した各種センサや、アブソリュートエンコーダ、力センサなどの、様々なセンサが挙げられる。
【００８７】
送信装置１００は、ロボットアーム３０６の他端側に設けられる。図４では、送信装置１００として機能するＩＣが搭載された基板が、ロボットアーム３０６の他端側の先端部分（図４に示すＡ）に設けられている例を示している。
【００８８】
送信装置１００は、上述したように、１または２以上のセンサ３０８それぞれから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する。
【００８９】
収納部材３１０は、本体３０４に接続される。収納部材３１０には、例えば、ロボット３００を駆動させるドライバ３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃが収納される。ドライバ３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃとしては、例えばサーボドライバが挙げられる。ドライバ３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃは、ロボット３００が備えるモータ（図示せず）を駆動させることによって、ロボット３００を駆動させる。
【００９０】
また、収納部材３１０には、例えば、受信装置２００において受信されたデータに基づく信号（センサから取得される信号に対応する信号）を処理する、信号処理モジュールが設けられていてもよい。
【００９１】
受信装置２００は、上述したように、片方向通信により送信装置１００から送信されたデータを受信し、デシリアライズする。
【００９２】
図４では、受信装置２００として機能するＩＣが搭載された基板が、収納部材３１０に設けられている例を示している。
【００９３】
なお、本実施形態に係る伝送システムが適用されるロボットにおいて、受信装置２００が設けられる位置は、収納部材３１０に限られない。
【００９４】
例えば、本実施形態に係る伝送システムが適用されるロボットでは、受信装置２００として機能するＩＣが搭載された基板が土台３０２に配置されることなどにより、受信装置２００が土台３０２に設けられていてもよい。
【００９５】
また、本実施形態に係る伝送システムが適用されるロボットでは、受信装置２００は、例えば、ロボットアーム３０６に設けられない任意の位置に設けることが可能である。上記のように、受信装置２００がロボットアーム３０６に設けられないことによって、ロボットアーム３０６の軽量化（さらに述べれば、ロボットアーム３０６の他端側の先端部分（図４に示すＡ）の軽量化）を図ることができる。
【００９６】
伝送システム１０００は、例えば図４に示すようなロボット３００に適用される。
【００９７】
図４に示すロボット３００は、送信装置１００と受信装置２００とを有する。よって、図４に示すロボット３００では、下記に示すような効果が奏される。
・ロボット３００における省配線化が実現される
・ロボット３００における信号線の断線の検出が容易となる
・ロボット３００における変化量のデータの伝送における低遅延化が実現される
・低遅延化が実現されることによって、例えば、センサの検出値（変化量のデータが示す値）の位相遅れに起因するロボット３００の制御性への影響を、軽減することができる
【００９８】
また、図４に示すロボットアーム３０６の他端側の先端部分（図４に示すＡ）のような、ロボットの稼働部の先端の質量を軽減させることは、例えば、モーメント低下による制御性の向上、駆動に必要な力の低減による駆動機構・機械構造の小型・軽量化などの、多くの利点がある。
【００９９】
ここで、図４に示すロボット３００では、送信装置１００がロボットアーム３０６の他端側の先端部分（図４に示すＡ）に設けられており、受信装置２００が、ロボットアーム３０６に設けられていない。よって、ロボット３００では、ドライバ３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃや、信号処理モジュールが、収納部材３１０内などの、ロボットの稼働部以外に設けることが、実現されている。
【０１００】
また、“送信装置１００がロボットアーム３０６の他端側の先端部分（図４に示すＡ）に設けられ、受信装置２００が、ロボットアーム３０６に設けられていない構成”によって、図４に示すロボット３００では、さらに下記に示すような効果が奏される。
・モーメント低下による制御性の向上、駆動に必要な力の低減による駆動機構・機械構造の小型・軽量化が、実現される
・ロボット３００が有するロボットアーム３０６の先端構造（ロボットアーム３０６の他端側の先端部分の構造）の軽量化が実現される
【０１０１】
ここで、図４に示すように“送信装置１００がロボットアーム３０６の他端側の先端部分（図４に示すＡ）に設けられ、受信装置２００が、ロボットアーム３０６に設けられていない構成”をとるときに、送信装置１００と受信装置２００とを信号線により有線で接続する場合を想定すると、配線数が増えることに起因して、例えば下記のような欠点（デメリット）が生じうると考えられる。
・配線数が多くなる程、先端構造の動きを制限し、張力負荷（外乱要素）がかかる
・配線数が多くなる程、配線の取り回しが困難になる
・配線数が多くなる程、配線が断線する可能性が高くなる
【０１０２】
しかしながら、ロボット３００では、上述したように省配線化が実現されるので、上記のような配線数が増えることに起因して生じうる欠点が生じる可能性は、低減される。
【０１０３】
以上のように、本実施形態に係る伝送システムがロボットに適用されることによって、ロボットの稼働部の先端の質量の軽量化と、省配線化との両立を実現することができる。また、ロボットの稼働部の先端の質量の軽量化と省配線化との両立が実現されることによって、ロボット開発をより容易とすることが可能となる。
【０１０４】
なお、本実施形態に係る伝送システムが適用されるロボットが、図４に示す例に限られないことは、言うまでもない。
【０１０５】
［ＩＩ］他の適用例
本実施形態に係る伝送システムの適用例は、ロボットに限られない。
【０１０６】
本実施形態に係る伝送システムは、例えば、“１または２以上のセンサを備える自動車などの移動体”や“１または２以上のセンサを備えるテレビジョン受像機”などの、１または２以上のセンサを備え、当該センサから出力される信号に基づくデータが用いられる、任意のデバイスに適用することが可能である。
【０１０７】
また、本実施形態に係る伝送システムは、例えば、“１または２以上のセンサが設けられるコントローラ、およびゲーム機本体”や“１または２以上のセンサが設けられる定点センサ、およびサーバなどのコンピュータ”などの、１または２以上のセンサを備るデバイスと、センサから出力される信号に基づくデータを処理する処理装置とを有する、任意のシステムに適用することが可能である。
【０１０８】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０９】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１１０】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する、送信装置。
（２）
前記変化量のデータをシリアライズし、シリアライズしたデータを前記片方向通信により送信するシリアライザを備える、（１）に記載の送信装置。
（３）
アナログ信号を出力する前記センサから取得される信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換回路を備え、
シリアライズされる前記変化量のデータは、前記アナログ−デジタル変換回路により変換されたデータである、（１）、または（２）に記載の送信装置。
（４）
前記アナログ−デジタル変換回路は、デルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器である、（３）に記載の送信装置。
（５）
シリアライズされる前記変化量のデータは、デジタル信号を出力する前記センサから取得される信号である、（１）〜（４）のいずれか１つに記載の送信装置。
（６）
前記センサには、インクリメンタルエンコーダが含まれる、（１）〜（５）のいずれか１つに記載の送信装置。
（７）
前記片方向通信は、有線通信である、（１）〜（６）のいずれか１つに記載の送信装置。
（８）
センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する送信装置と、
前記片方向通信により送信されたデータを受信し、デシリアライズする受信装置と、
を有する、伝送システム。
（９）
前記センサと前記送信装置とは、一端が本体に接続され他端が可動するロボットアームを有するロボットにおける、前記ロボットアームの前記他端側に設けられ、
前記受信装置は、前記ロボットアームに設けられない、（８）に記載の伝送システム。
（１０）
一端が本体に接続され他端が可動し、前記他端側にセンサが設けられるロボットアームと、
前記ロボットアームの前記他端側に設けられ、前記センサから取得される信号に基づく変化量のデータを、シリアライズして片方向通信により送信する送信装置と、
前記片方向通信により送信されたデータを受信し、デシリアライズする受信装置と、
を備える、ロボット。
（１１）
前記受信装置は、前記本体に接続され、前記ロボットを駆動させるドライバが収納される収納部材に設けられる、（１０）に記載のロボット。
（１２）
前記受信装置は、前記本体を支える土台に設けられ、（１０）に記載のロボット。
【符号の説明】
【０１１１】
１０、１００    送信装置
１２、１０２    アナログ−デジタル変換回路
１４、２０６    エンコーダ位置取得回路
１６    バス制御回路
１８    シリアルバス制御回路
１０４    シリアライザ
１１０    デルタシグマ型のアナログ−デジタル変換器
２００    受信装置
２０２    デシリアライザ
２０４    デジタル−アナログ変換回路
３００    ロボット
３０２    土台
３０４    本体
３０６    ロボットアーム
３０８    センサ
３１０    収納部材
１０００    伝送システム
【図１】
2018012102.tif 000003
【図２】
2018012102.tif 000004
【図３】
2018012102.tif 000005
【図４】
2018012102.tif 000006
【国際調査報告】
2018012102.tif 000007
2018012102.tif 000008
2018012102.tif 000009
2018012102.tif 000010