【手続補正書】
【提出日】平成19年7月13日(2007.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  センサシステム用のモバイルコンソール
【特許請求の範囲】
【請求項１】  互いに隣接して連装されかつ各々通信機能を有する一連のセンサユニットに対して共通に設けられ、
操作手段と、
表示手段と、
操作手段の所定操作に基づいて、指定されたセンサユニットに関するデータを当該センサユニットより通信を介して取り出して表示手段に表示させる制御手段と、
を具備するモバイルコンソール。
【請求項２】  一連のセンサユニットとの通信は、一つのセンサユニット又は共通の伝送ラインを経由して行われる請求項１に記載のモバイルコンソール。
【請求項３】  一つのセンサユニット又は共通の伝送ラインとは、電気コードを経由する有線通信又は赤外線、電波、超音波等の無線伝送媒体を経由する無線通信で結ばれ、
それにより、一連のセンサユニットから離れた位置に移動して、各センサユニットのデータをモニタ可能とした請求項２に記載のモバイルコンソール。
【請求項４】  センサユニットに関するデータが検出アナログ値又はそれを二値化するためのしきい値である請求項１〜３のいずれかに記載のモバイルコンソール。
【請求項５】  操作手段を構成する操作部と表示手段を構成する表示部とを表面に有するハウジングを備え、該ハウジングは片手で把持した状態でもう片方の手で操作部を操作できる把持部が設けられている請求項１〜４のいずれかに記載のモバイルコンソール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多数のセンサユニット（例えば、ファイバ型光電センサユニット、近接センサユニット、超音波センサユニット等）を例えばＤＩＮレール上に相隣接して連装してなるセンサシステムに好適なモバイルコンソール係り、特に、相隣接するセンサユニット列におけるバケツリレー方式等による双方向データ伝送を可能とすることにより、それらのセンサユニットに対する検出感度等のデータ設定操作や設定データ内容のモニタ等を簡便に行えるようにしたセンサシステムに好適なモバイルコンソールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数のファイバ型光電センサユニットをＤＩＮレールを介して隣接して連装したセンサシステムシステムは従来より知られている。
【０００３】
このようなセンサシステムを構成する個々のセンサユニットのハウジング表面には、７セグメント表示器で構成されたデジタル表示器やファンクションキー，インクリメントキー等で構成された操作部が設けられている。
【０００４】
センサの据え付け時などにおいて、受光感度やしきい値を調整するためには、上述の操作部や表示部が用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
昨今、この種の光電センサユニットは多機能化する傾向にあり、その設定項目並びに設定内容は多岐にわたり、また複雑高度化している。
【０００６】
一方、省スペース化、コンパクト化の要請から、この種の光電センサユニットのハウジングは一層小型化が進む傾向にあり、必然的に、操作部や表示部の構成もスペース的な制約を受ける結果となる。
【０００７】
そのため、表示部を構成する表示器並びに操作部を構成する各種キーの数も限られ、またそのサイズも小型化されるため、設定や調整などに際して操作性が悪いという問題点が指摘されている。殊に、１６点、３２点といったようにセンサユニットの数が増大すると、個々のセンサユニットハウジング毎に設定や調整を行うことは極めて煩雑で時間がかかり、煩わしさに耐えないという問題点が指摘されている。
【０００８】
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、光電センサユニットの設定操作や調整操作を簡便なものとすることに好適なモバイルコンソールを提供することにある。
【０００９】
本発明の更に他の目的及び効果は、明細書中の以下の記載から当業者であれば容易に理解されるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のモバイルコンソールが適用されるセンサシステムは、互いに隣接させて連装可能でかつ各々固有のアドレスが設定される複数台のセンサユニットと、それらのセンサユニットの少なくとも一つに対して接続可能なモバイルコンソールとを有する。
【００１１】
ここで、『センサユニット』には、当然に、目的とするセンシング機能を実現するためのセンシング手段が含まれている。このセンシング手段の構成は、そのセンサが光電センサか、超音波センサか、近接センサか等により、区々である。そのセンサがファイバ型光電センサであれば、センシング手段には、投光系手段（ハードウェアとソフトウェアとの双方を含む）と受光系手段（ハードウェアとソフトウェアとの双方を含む）とが含まれるであろう。センシング手段からの出力信号の形態は、必ずしも２値化出力（スイッチング出力）には限らず、検出値を２値化せずにそのままアナログ値若しくはデジタル値で出力するものも含まれる。もっとも、互いに隣接して連装されると言う性質からすれば、センサユニットの構造としては、ファイバ型光電センサ等のように、センサヘッド分離型のセンサとなることが多いであろう。
【００１２】
又、『連装可能』の中には、勿論、ＤＩＮレールを介して連装されるものも含まれるが、それ以外にも、任意の連装のためのセンサ支持構造を採用することができる。
【００１３】
又、『固有のアドレスが設定される』については、例えばＤＩＰスイッチ等で固定的に定める場合と、そうではなくてフリーロケーション方式として、各センサユニットの個々が隣接他機との相対的関係から自己のアドレスを認識する場合も含まれる。
【００１４】
この種のセンサシステムにおいては、センサユニットの各々が両隣に隣接する他機に対してハンドシェイク信号を送出し、これに対する応答の有無によって、配列の左右の末端或いは配列の途中に位置することを認識すると共に、その末端のものを親機として順に子機に対してアドレスを割り付けるアドレス割り振り方式などを挙げることができる。
【００１５】
又、『モバイルコンソール』とは、可搬型のコンソール（操作卓）を意味している。より具体的には、このモバイルコンソールには、データを書き込む機能とデータを読み出す機能とデータを表示する機能とが少なくとも備えられることとなる。
【００１６】
更に、『少なくとも一つに対して接続が可能な』とあるのは、一連に配列されたセンサユニットのうちの一つ若しくは２つ以上に接続が可能で、しかも必ずしも末端に位置するセンサユニットばかりではなく、その配列の途中に位置するセンサユニットに対して接続可能なものを含む意味である。ここで、『接続』とは、通信可能な接続を意味するものであり、電線による有線接続、電波、赤外線等の光を使用した無線接続等を含む広い概念である。
【００１７】
センサユニットのそれぞれには、隣接する両センサユニットの各々との間で信号の送受を可能とする各側のコネクタ手段と、一方の側のコネクタ手段を介して隣接他機から受信したデータが他方の側のコネクタ手段を介して隣接他機へと送信するデータ転送手段とが含まれる。そして、それにより、モバイルコンソールからセンサユニットへ及びセンサユニットからモバイルコンソールへのバケツリレー方式による双方向データ転送が可能となる。
【００１８】
ここで、『各側のコネクタ手段』とあることから、コネクタ手段は、隣接する両センサユニットの各々に対応する２個のコネクタ手段を原則的に具備することを意味している。この点からすると、各センサユニットは直列に接続されるのであって、例えばプログラマブルコントローラのＩ／Ｏユニットなどのように、システムバスに対して互いに並列接続されるものとは顕著に相違する。もっとも、センサユニット列の末端に固定的に配置されることが明らかであるセンサユニット等については、データ転送の必要がないため、片側のみとすることもできるであろう。また、『コネクタ手段』には、プラグとレセクタプルとの接触によって電気的な導通を確保する接触式電気コネクタ、光信号送信用の発光素子と光信号受信用の受光素子とを有して、光（赤外線等）を介して信号のやり取りを行う非接触式光コネクタ、その他、信号の送受が可能な任意のコネクタが含まれる。
【００１９】
また、ここで言う『データ転送手段』には、全てのデータを無条件で転送する方式と、一定の条件を満たすデータのみを転送する方式との双方を含んでいる。いずれの方式を選択すべきかは、必要により当業者において適宜に選択されるべき事項と考えられる。前者である無条件転送方式を採用した場合には、条件判断が不要となることから処理は簡素化されるが、その反面、下流に位置するセンサユニットにとっては無駄な転送処理に煩わされる場合が生ずる。これに対して、後者である条件付き転送方式を採用し、例えば、『自機のみに宛てられたデータでない場合には』といった転送条件を付すれば、下流に位置するセンサユニットが無駄な転送処理に煩わされることがなくなるが、その反面、条件判断のために処理が複雑になる。ここで言う『下流』とは、そのときのデータ転送において最後の方にデータが送られてくる位置のことであり、データ転送の方向によってどちらが下流かも変化する。
【００２０】
なお、ここで『自機のみに宛てられたデータでない場合には』とは、データが他機宛てであるときを含むことは勿論であるが、その他、データが自機及び他機の双方に宛てられたものである場合や全機宛てである場合を含む。
【００２１】
すなわち、このようなセンサシステムにおいては、相隣接する一連のセンサユニット列において所謂バケツリレー方式でデータを順送りに転送するのであるから、全機宛てを意図するデータが到来した場合には、自機に関する処理を行うことに加えて、隣接他機への転送処理も実行しなければならない。ここで、任意の送信データを全機宛てに意味づける方法としては、様々な方法が考えられる。例えば、送信データにワイルドカードに相当するコードを付したり、何のコードも付さない送信データは全機宛てと意味づけたり、送信データに全機のアドレスを付する等の方法が考えられる。
【００２２】
ここで、センサユニットは、モニタ用データをモバイルコンソールに宛てて隣接他機へと送信するモニタ用データ送信手段を含み、またモバイルコンソールは、センサユニットから送信されたモニタ用データを受信して表示するモニタ用データ表示手段とを含む。
【００２３】
ここで言う『モニタ用データ送信手段』は、例えばタイマ或いは隣接ユニットから順次送られて来るタイミング信号により定まるタイミング毎に自発的にモニタ用データを送信する場合と、後述するように、モバイルコンソール等から送られてくるモニタ命令に応答して、他から促されてモニタ用データを返送する場合との双方を含んでいる。
【００２４】
それにより、各センサユニットの状態（例えば、現在の検出感度設定値、検出値等）は、センサユニット列をバケツリレー方式で送られてくるモニタ用データに基づいて、モバイルコンソール側にてモニタ可能となる。
【００２５】
本発明に係るモバイルコンソールは、設定用データを指定されたセンサユニットに宛ててセンサユニットの一つへと送信する設定用データ送信手段を含み、またセンサユニットは、隣接他機から受信したデータが自機宛てのデータであり、かつそれがモバイルコンソールから送信された設定用データであるときには、その設定用データに基づいて設定動作を行うデータ設定手段を含む。
【００２６】
ここで言うモバイルコンソール側の設定用データ送信手段における『センサユニットの指定』は、特定の１台若しくは２台以上、更には、全機指定の場合を含んでいる。特定の１台を指定する場合には、例えば、そのセンサユニットへの設定用データには該当する送信先センサユニットの固有アドレスが付されるであろう。また、特定の複数台を指定する場合には、例えば、各センサユニット毎に別々に設定用データを送信すると共に、各データのそれぞれには該当する送信先センサユニットの固有アドレスが付されるであろう。全機を指定する場合には、特定の複数台の場合と同様である他、例えば、１個の共通の設定用データに全機指定を意味するワイルドカードを付して送信する場合も含まれるであろう。
【００２７】
また、センサユニット側における『自機宛てのデータ』の判断には、自機のみに宛てられたデータの他に、自機及び他機の双方に宛てられたデータ、更には全機に宛てられたデータも含まれる。
【００２８】
また、センサユニット側の『データ設定手段』は、必ずしも、データ設定命令の解読を条件として設定動作を実行するものである必要はない。すなわち、隣接他機から受信したデータが自機宛てのデータであり、かつそれがモバイルコンソールから送信された設定用データであるときには、無条件でその設定用データに基づいて自発的に設定動作を行うものも含まれている。
【００２９】
以上の構成によれば、各センサユニットにおける検出感度等に関するデータ設定動作は、センサユニット列をバケツリレー方式で送られてくるモバイルコンソールからの設定用データに基づいて実行されるから、モバイルコンソール側の操作で各センサユニットの感度設定、機能設定等が可能となり、従前のセンサユニット側のキー操作による場合に比べて操作が簡便なものとなる。
【００３０】
又、本発明の更に好ましい実施の形態では、モバイルコンソールは、指定されたセンサユニットに宛てて命令を含むデータをセンサユニットの一つへと送信する命令データ送信手段を含み、またセンサユニットは、隣接他機から受信したデータが自機宛てのデータであり、かつそれが命令を含むときには、その命令に対応した固有動作を実行する命令実行手段とを含む。
【００３１】
ここで、『自機宛てのデータ』には、自機のみに宛てて送信されたデータを含むことは勿論のこと、自機及び他機の双方に宛てて送信されたデータや、先に説明した全機宛てのデータも含まれる。
【００３２】
又、『命令』には、一般に、コマンド等と称されるものが含まれる。これに対応して、センサユニット側には、命令を解釈してそれに対応する固有動作を実行する処理が組み込まれる。ここで、命令にはセンサユニットの種別（光電センサ、近接センサ、超音波センサ等）やその機能構成に応じて様々な種類のものを含めることができる。
【００３３】
それにより、センサユニットの動作を、モバイルコンソールからバケツリレーの要領で順次にセンサユニットを経由して送られてくる命令を介して実行させることが可能となる。
【００３４】
センサユニットの動作をモバイルコンソールからの命令を介して実行させることを可能としたセンサシステムにおいては、命令として様々なものを採用することができる。
【００３５】
すなわち、一例としては、命令がモニタ命令であり、かつ固有動作が当該モニタ命令で指定されたモニタ項目のデータを読み出して、モニタ用データとしてモバイルコンソールに宛てて返送する動作である。
【００３６】
このような命令を採用すれば、モバイルコンソールにて各センサユニットの状態をモニタすることができる。センサユニットはケースの小型化により、操作キーや表示器のために充分なスペースを確保できないのに対して、モバイルコンソールはそのような制約を受けないので、操作性や視認性が向上する。
【００３７】
又、他の一例としては、命令がデータ設定命令であり、かつ固有動作が当該データ設定命令に付されたデータを、当該命令で指定される設定項目に書き込む動作である。
【００３８】
このような命令を採用すれば、モバイルコンソールの操作で各センサユニットの状態を設定することができる。この場合にも、上述と同様の理由で、操作性が向上する。
【００３９】
又、他の一例としては、命令が操作不能化命令であり、かつ固有動作が当該操作不能化命令で指定の機能に関するセンサユニットのキー操作を不能化する動作である。
【００４０】
このような命令を採用すれば、ときとして、現場のオペレータ等に勝手に設定変更されては困るような機能に関しては、この操作不能化命令を採用することによって、安全性を担保することができる。
【００４１】
又、他の一例としては、命令が隠れ機能実行命令であり、かつ固有動作がセンサユニットのキー操作では実行させることができない隠れ機能を実行させる動作である。
【００４２】
このような命令を採用すれば、設計者あるいは管理者等以外にはその採否判断を委ねることができない機能に関しては、これを隠れ機能とすることにより、その守秘性を保つことができる。
【００４３】
また、本発明のモバイルコンソールが適用されたセンサシステムの更に他の例にあっては、互いに隣接させて装着可能でかつ各々固有のアドレスが設定される複数台のセンサユニットと、それらのセンサユニットの少なくとも一つに接続可能なバスユニットとを有する。
【００４４】
センサユニットの各々には、隣接する両センサユニットの各々との間で信号の送受を可能とする各側のコネクタ手段と、一方の側のコネクタ手段を介して隣接他機から受信したデータを他方の側のコネクタ手段を介して隣接他機へと送信する転送手段が含まれている。
【００４５】
一方バスユニットの側には、センサユニット側通信系とプログラマブルコントローラやパソコン等の機器が接続されるフィールドバス側通信系との間におけるプロトコル変換を行うプロトコル変換手段が含まれている。
【００４６】
それにより、フィールドバス上のプログラマブルコントローラやパソコン等の機器とセンサユニットとの間におけるバケツリレー方式による双方向データ伝送が可能となる。
【００４７】
加えて、このような構成によれば、従来各センサユニットから個々に出力していた検出値やスイッチング出力等のデータを、バスユニットの側から一括してプログラマブルロジックコントローラ等へ送ることができるから、個々のセンサユニットに繋がる出力ラインを省略することにより、配線の簡略化を達成することができる。
【００４８】
ここで、センサユニットは、隣接他機から受信したデータが自機宛てのデータであり、かつそれが命令を含むときには、その命令に対応した固有動作を実行する命令実行手段を含んでいる。
【００４９】
それにより、センサユニットの動作をフィールドバス上の機器からの命令を介して実行させることが可能となる。すなわち、フィールドバスには、プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）やＦＡパソコン（ＦＡ−ＰＣ）等を接続できるから、それらから例えばモニタ命令やデータ設定命令を発行することにより、センサユニットの該当する機能を起動することもできる。
【００５０】
以上述べたセンサシステムを実現するためには、一定の構成を有するセンサユニットが採用される。
【００５１】
このセンサユニットは、隣接する他機の各々との間で信号の送受を可能とする各側のコネクタ手段と、一方の側のコネクタ手段を介して隣接他機から受信したデータを他方の側のコネクタ手段を介して隣接他機へと送信するデータ送信手段と、いずれかのコネクタ手段を介して隣接他機から受信したデータが自機宛てであって、そのデータに命令が含まれている場合には、その命令に対応した固有動作を実行する命令実行手段を含んでいる。
【００５２】
このセンサユニットにあっても、基本的な幾つかの命令を採用することが好ましい。
【００５３】
すなわち、この例では、命令がモニタ命令であり、かつ固有動作が当該モニタ命令で指定されたモニタ項目のデータを読み出して、モニタ用データとしてモバイルコンソールに宛てて返送する動作である。
【００５４】
又、他の例では、命令がデータ設定命令であり、かつ固有動作が当該データ設定命令に付されたデータを、当該命令で指定される設定項目に書き込む動作である。
【００５５】
又、他の例では、命令が操作不能化命令であり、かつ固有動作が当該操作不能化命令で指定の機能に関するセンサユニットのキー操作を不能化する動作である。
【００５６】
更に、他の例では、命令が隠れ機能実行命令であり、かつ固有動作がセンサユニットのキー操作では実行させることができない隠れ機能を実行させる動作である。
【００５７】
既に説明したセンサシステムにおいては、一定の機能を有するモバイルコンソールが採用される。
【００５８】
好ましい実施の形態では、このモバイルコンソールは、隣接するもの相互間で双方向に信号送受が可能であり、かつ各々他機宛てのデータについては転送機能を有する一連のセンサユニットの一つに接続可能である。
【００５９】
好ましい実施の形態では、モバイルコンソールには、各種の入力操作に使用される操作手段と、各種データの表示に使用される表示手段と、前記操作手段における所定操作に応答して、指定されたセンサユニットに宛ててモニタ命令を送信するモニタ命令送信手段と、前記モニタ命令の送信に応答して指定されたセンサユニットから返送されるモニタ用データを前記表示手段に表示させるモニタ用データ表示手段が具備される。
【００６０】
好ましい他の実施の形態では、モバイルコンソールには、各種の入力操作に使用される操作手段と、各種データの表示に使用される表示手段と、前記表示手段における所定操作に応答して、指定されたセンサユニットに宛てて設定命令を送信する設定命令送信手段とが具備される。
【００６１】
好ましい他の実施の形態では、モバイルコンソールには、各種の入力操作に使用される操作手段と、各種データの表示に使用される表示手段と、前記操作手段における所定操作に応答して、指定されたセンサユニットに宛てて操作不能化命令を送信する操作不能化命令送信手段とが具備される。
【００６２】
更に好ましい実施の形態では、モバイルコンソールには、各種の入力操作に使用される操作手段と、各種のデータの表示に使用される表示手段と、前記操作手段における所定操作に応答して、指定されたセンサユニットに宛てて隠れ機能実行命令を送信する隠れ機能実行命令送信手段とが具備される。
【００６３】
本発明のモバイルコンソールが適用されるセンサシステムは、本発明に係るモバイルコンソールやバスユニット以外にも任意の制御ユニットと接続してデータ伝送を行なうことができる。これは、センサユニット列がバケツリレー方式による双方向データ伝送機能を有するからに他ならない。
【００６４】
すなわち、このようなセンサシステムは、要するに、互いに隣接させて装着可能でかつ各々固有のアドレスが設定される複数台のセンサユニットを有するものであって、該センサユニットの各々には、隣接する両センサユニットの各々との間で信号の送受を可能とする各側のコネクタ手段と、一方の側のコネクタ手段を介して隣接他機から受信したデータを他方の側のコネクタ手段を介して隣接他機へと送信するデータ転送手段とが含まれ、それにより相隣接する一連のセンサユニット列において、バケツリレー方式による双方向データ伝送を可能としたものに他ならない。
【００６５】
また、上述のバスユニットは、要するに、隣接するもの相互間で双方向に信号送受が可能であり、かつ各々データ転送機能を有する一連のセンサユニットの一つに接続可能であって、センサユニット側通信系とプログラマブルコントローラやパソコン等の機器が接続されるフィールドバス側通信系との間における通信プロトコル変換を行なうプロトコル変換手段が含まれており、それによりフィールドバス上のプログラマブルコントローラやパソコン等の機器とセンサユニットとの間におけるデータ伝送を可能としたものに他ならない。
【００６６】
以上述べた一連のセンサシステム、センサユニット、モバイルコンソールに関して、センサユニットは例えばファイバ型の光電センサユニットとすることができる。
【００６７】
更に、コネクタ手段に関しては、光信号送信用の発光素子と光信号受信用の受光素子とを有して光信号の送受を可能とした光コネクタとすることができる。
【００６８】
このような光コネクタを採用すれば、雄雌コネクタとは異なりユニットハウジング側面を平坦化できること、電磁ノイズに対する耐性が向上できること、接触不良がなくなること等の利点がある。
【００６９】
ところで、本発明のモバイルコンソールの利点は、センサシステムを構成する一連のセンサユニット列が作業性の悪い制御盤内の狭小な空間等に据え付けられたとしても、モバイルコンソール自体はそれらのセンサシステムから離れた作業性の良好な空間に持ち出すことにより、センサシステムのモニタ等が容易に行える等の点にある。
【００７０】
これらの利点は、モバイルコンソール自体が有する通信を介するデータ取り出し機能に起因するのであって、センサシステムに採用された通信方式がバケツリレー方式か共通伝送線方式（バス方式）かに依存するものではない。してみれば、本発明のモバイルコンソールは、次のように表現することもできる。
【００７１】
すなわち、本発明のモバイルコンソールは、互いに隣接して連装されかつ各々通信機能を有する一連のセンサユニットに対して共通に設けられるものである。ここで、『共通に設けられる』とあるのは、センサユニット毎に設けられるものではないことを意味している。また、センサユニット相互間のデータ通信方式はバケツリレー方式や共通線方式（バス方式）の別を問わない。
【００７２】
このモバイルコンソールには、操作手段と、表示手段と、操作手段の所定操作に基づいて、指定されたセンサユニットに関するデータを当該センサユニットより通信を介して取り出して表示手段に表示させる制御手段と、が設けられる。ここで、モバイルコンソールの通信相手となるセンサユニットは、センサユニット列を構成する特定の一つに限らない。例えば、個々のセンサユニットのそれぞれに赤外線通信機能を内蔵して、他のセンサユニットを経由することなく、個別にモバイルコンソールと通信して、該当するデータを取り出す構成を採用することもできる。
【００７３】
本発明のモバイルコンソールにおいて、一連のセンサユニットとの通信は、一つのセンサユニット又は共通の伝送ラインを経由して行なってもよい。すなわち、一つのセンサユニットで受信したデータを隣接ユニットにバケツリレーして目的となるセンサユニットに届けたり、共通の伝送ラインに送出して他のセンサユニットに届ける等の様々な構成を採用することができる。
【００７４】
本発明のモバイルコンソールにおいて、一つのセンサユニット又は共通の伝送ラインとは、電気コードを経由する有線通信又は赤外線、電波、超音波等の無線伝送媒体を経由する無線通信で結んでもよい。このような構成を採用すれば、センサユニット列とモバイルコンソールとの離隔が容易となるため、一連のセンサユニットから離れた位置に移動して、各センサユニットのデータをモニタ可能となり、センサユニットの調整操作等が容易となる。
【００７５】
本発明のモバイルコンソールにおいて、モニタ対象となるセンサユニットに関するデータとしては、検出アナログ値又はそれを二値化するためのしきい値等を挙げることができる。勿論、これ以外の任意のデータが対象となる。
【００７６】
本発明のモバイルコンソールの外観としては、操作手段を構成する操作部と表示手段を構成する表示部とを表面に有するハウジングを備え、該ハウジングには片手で把持した状態でもう片方の手で操作部を操作できる把持部が設けられるようにしてもよい。このような構成によれば、モバイルコンソールの使い勝手が一層向上することは言うまでもない。
【００７７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のモバイルコンソールが適用されたセンサシステムの好適な一実施形態を添付図面に従って詳細に説明する。
【００７８】
本発明センサシステムの一実施形態を示す斜視図が図１に示されている。同図に示されるように、このセンサシステムは、互いに隣接させて連装可能でかつ各々固有のアドレスが設定される複数台（図では１６台）のセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５と、それらのセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５の少なくとも一つに対して接続可能なモバイルコンソールＭＣとを有する。この例では、センサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５はファイバ型光電スイッチで構成されている。
【００７９】
図示のセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５は、ＤＩＮレール１を介して互いに隣接させて連装されている。センサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５のハウジングの図では上面には、４桁の７セグメント表示器からなる表示部２と、複数のファンクションキーやインクリメントキー等からなる操作部３とが設けられている。同ハウジングの前面には、スイッチング出力を取り出すための電気コード５が取り付けられており、また後面には往路光ファイバ４ａと復路光ファイバ４ｂとが取り付けられている。
【００８０】
モバイルコンソールＭＣは、その表面に表示部６と操作部７とが設けられている。又、その上端部からは電気コード１２が引き出され、この電気コード１２の先端には、コネクタユニットＣＵが取り付けられている。コネクタユニットＣＵは、センサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５と同様に、ＤＩＮレール１を介してセンサユニット列ＳＵ１〜ＳＵ１５の左端に隣接して取り付けられる。
【００８１】
センサユニットの外観を示す斜視図が図２に示されている。同図に示されるように、センサユニットＳＵを構成する薄型略直方体状のハウジングの両側面には、投受光用の窓８，９が開口形成されている。図では、窓８，９は穴が開いているように示されているが、実際には可視光遮断フィルター部材で塞がれている。なお、図において１０はＤＩＮレール取付溝、１１ａ，１１ｂは一対のセンサヘッドである。すなわち、ハウジング内の図示しない発光素子から放出された光は往路光ファイバ４ａを通ってセンサヘッド１１ａに至り、ここから検知領域１３へ向けて放出される。検知領域１３を経由した光は、検知ヘッド１１ｂから復路光ファイバ４ｂへ導入され、最終的にセンサユニットのハウジング内に戻され、図示しない受光素子へと到達する。
【００８２】
モバイルコンソールＭＣへ通ずるコネクタユニットＣＵの斜視図が図３に示されている。同図に示されるように、コネクタユニットＣＵの片面には投受光用窓１４が形成されている。この投受光用窓１４は、センサユニット列の左端に位置するセンサユニットＳＵ１５の投受光窓９と対向している。尚、投受光用窓１４にも可視光遮断フィルタ部材が存在する。
【００８３】
センサユニットＳＵの投受光用窓８，９並びにコネクタユニットＣＵの投受光窓１４の内部には、本発明のデータ伝送用の光コネクタを構成する一対の投受光素子が配置される。
【００８４】
コネクタユニットＣＵ並びに一連のセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５内の投受光素子の配置を模式的に示す断面図が図４に示されている。
【００８５】
同図に示されるように、コネクタユニットＣＵ並びにセンサユニットＳＵの内部には、各種の電子部品等を搭載した回路基板１６，１７が配置されている。コネクタユニットＣＵ内の回路基板１６の片面には、投光素子１８と受光素子１９とが上下方向に離れて配置されている。これらの投光素子１８並びに受光素子１９は、投受光用窓１４の領域内に収まっている。
【００８６】
一方、センサユニットＳＵ内の回路基板１７の両面には、回路基板１７を挟んで投受光素子が背中合わせとなるようにして、２対の投受光素子１８，１９が配置されている。各面の投受光素子は、投受光用窓８，９の領域内に収まっている。
【００８７】
換言すれば、センサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５の各々には、隣接する両センサユニットの各々との間で信号の送受を可能とする光コネクタが設けられている。そして、各光コネクタは、送受方向の異なる２対の投受光素子（図４に示される上段の投受光素子１８，１９と下段の投受光素子１８，１９）を隣接するユニット間で対向するように配置して構成されている。
【００８８】
従って、これらの投受光素子１８，１９を適宜に作動させることにより、隣接するセンサユニットの相互間において、さらにはセンサユニットＳＵ１５とコネクタユニットＣＵとの間において、図中矢印で示されるように双方向に光信号の送受が可能になされている。
【００８９】
隣接するセンサユニット内の投受光素子並びにレンズの配置を示す斜視図が図５に示されている。同図に示されるように、隣接するセンサユニットＳＵ１３，ＳＵ１４内には、回路基板１７がそれぞれ配置されており、その両面には投光素子１８と受光素子１９とが上下に僅かに離れて配置されている。又、基板１７を挟んでその両側に位置する一対の投受光素子は、投光素子１８と受光素子１９とが相反する位置関係となっている。又、投受光用の窓には、半割円筒状のシリンドリカルレンズ２０が嵌められており、投受光用窓を介しての光の放出並びに導入を効率よく行うように工夫されている。なお、発光素子１８としては、この例では赤外線発光ダイオードが使用されている。
【００９０】
センサユニットの電気的構成を概略的に示すブロック図が図６に示されている。この電気回路は、センシング系回路部（Ａ）と、右側通信系回路部（Ｂ１）と、左側通信系回路部（Ｂ２）とを主体として構成される。
【００９１】
すなわち、センシング系回路部（Ａ）は、投光系回路３００と、発光素子（ＬＥＤ）３２０と、受光素子（ＰＤ）３３０と、受光系回路３１０とから構成される。
【００９２】
右側通信系回路部（Ｂ１）は、投光系回路２１０と、発光素子（ＬＥＤ）１８と、受光素子（ＰＤ）１９と、受光系回路２２０とから構成される。
【００９３】
同様にして、左側通信系回路部（Ｂ２）は、投光系回路２４０と、発光素子（ＬＥＤ）１８と、受光素子（ＰＤ）１９と、受光系回路２３０とから構成される。
【００９４】
ＣＰＵ１００は、マイクロプロセッサを主体として構成されており、後述する各種の機能をソフトウェア的に実現する。
【００９５】
出力系回路４００は、先ほど説明したセンシング系回路（Ａ）から得られる受光データをそのままデジタル値で出力したり、あるいは所定のしきい値で二値化することにより得られたスイッチング信号を出力するためのものである。
【００９６】
センサユニットの電気的な構成をより詳細に示すブロック図が図７に示されている。図において、１００番台の符号が付されているブロックは、ＣＰＵ１００を構成するマイクロプロセッサによりソフトウェア的に実現される機能ないし処理を示す。又、図中２００番台の符号が付されたブロックは、電気回路によってハードウェア的に実現されるブロックを示す。
【００９７】
同図に示されるように、ＣＰＵ１００内には、計測制御処理部１０１、スイッチ入力検知処理部１０２、表示灯制御処理部１０３、受光制御処理部１０４、投光制御処理部１０５、送受信制御処理部１０６、Ｅ２ＰＲＯＭ制御処理部１０７、制御出力処理部１０８、リセット処理部１０９がソフトウェア的に実現されている。
【００９８】
まず、センシング系回路部（Ａ）の構成から説明する。計測制御処理部１０１では、投光制御処理部１０５を介して、投光制御回路３０１を制御することにより、発光素子（ＬＥＤ）３２０を駆動し、発光素子（ＬＥＤ）３２０から赤外線を放出する。この赤外線は、往路光ファイバを通って検知領域へ放出され、さらに復路光ファイバを通って受光素子（ＰＤ）３３０へと到達する。復路光ファイバ３３０の出力は、増幅回路３１１で増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ３１２でデジタル信号に変換されて、受光制御処理部１０４を介して、計測制御処理部１０１へと取り込まれる。
【００９９】
計測制御処理部１０１では、受光量データをそのまま、あるいは所定のしきい値を基準として二値化した後、これを出力データとして、制御出力処理部１０８を介して、制御出力回路４０１から外部へと送出する。
【０１００】
次に、右側と左側の通信系回路部（Ｂ１，Ｂ２）の構成を説明する。通信制御処理部１１０では、送受信制御処理部１０６を制御することにより、投光駆動回路２１１を介して右通信系発光素子（ＬＥＤ）１８ａを駆動し、これにより、右側隣接他機に対して、光信号を送出する。右側隣接他機から到来する光信号は、右通信系受光素子（ＰＤ）１９ａにて受光された後、その受光出力は増幅回路２２１で増幅された後、送受信制御処理部１０６を介して通信制御処理部１１０へと与えられる。
【０１０１】
同様にして、送受信制御処理部１０６は、投光駆動回路２４１を介して左通信系発光素子（ＬＥＤ）１８ｂを駆動し、左側隣接他機に対し光信号を送出する。左側隣接他機から到来する光信号は、左通信系受光素子（ＰＤ）１９ｂで受光され、その受光出力は増幅回路２３１を介して増幅された後、送受信制御処理部１０６を介して通信制御処理部１１０へと到来する。
【０１０２】
こうして、通信制御処理部１１０では、所定のプロトコル並びに送受信フォーマットに従って、左右の隣接する他機との間でデータ通信を行う。
【０１０３】
なお、表示灯制御処理部１０３は、表示部２を構成する表示灯（ＬＥＤ）を駆動するものであり、スイッチ入力検知処理部１０２には操作部３を構成する設定スイッチやボタンなどからの入力を検知するものである。又、Ｅ２ＰＲＯＭ制御処理部１０７は、ＣＰＵの外部に配置されたＥ２ＰＲＯＭ５０２に対する書き込み／読み出し制御を行う。
【０１０４】
又、リセット処理部１０９は、リセット部５０３からの信号に基づき、計測制御処理部１０１をリセット処理する。これにより、受光量データ乃至しきい値データの表示値は、バックグラウンド光量値を基準とした相対値により表示される。更に、電源部５０４は、ＣＰＵ１００並びに外部のハードウェア回路に対し電源を供給するものである。
【０１０５】
同図に示されるように、この電気回路の全体は、モバイルコンソールＭＣの本体に相当する回路部分とコネクタユニットＣＵに相当する回路部分とに大別される。
【０１０６】
モバイルコンソールＭＣの本体に相当する回路部分は、さらに、ＣＰＵ６００によってソフトウェア的に実現される処理部６０１〜６０７と、電気回路によってハードウェア的に実現される回路部７０１〜７０６とから構成される。なお、８００は充電用のＡＣアダプタである。
【０１０７】
ＣＰＵ６００によってソフトウェア的に実現される処理部は、計測制御処理部６０１と、通信制御処理部６０２と、送受信制御処理部６０３と、表示灯制御処理部６０４と、スイッチ入力検知処理部６０５と、Ｅ２ＰＲＯＭ制御処理部６０６と、リセット処理部６０７とを含んでいる。
【０１０８】
又、ハードウェア的に実現される回路部には、発振回路（Ｏ．Ｓ．Ｃ．）７０１と、Ｅ２ＰＲＯＭ７０２と、リセット部７０３と、電源部７０４と、電池部７０５と、充電回路部７０６とが含まれている。
【０１０９】
又、コネクタユニットＣＵに相当する回路部には、投光駆動回路部９０１と、通信系発光素子（ＬＥＤ）１８と、通信系受光素子（ＰＤ）１９と、増幅回路９０２とが含まれている。
【０１１０】
以上の構成において、計測制御処理部６０１では、通信制御処理部６０２を介して、送受信制御処理部６０３を制御することにより、投光駆動回路９０１を介して通信系発光素子（ＬＥＤ）１８を駆動して、コネクタユニットＣＵに隣接するセンサユニットＳＵ１５に対して光信号を送出する。センサユニットＳＵ１５から到来する光信号は、通信系受光素子（ＰＤ）１９で受信され、その出力は増幅回路９０２で増幅された後、送受信制御処理部６０３を介して、通信制御部６０２へと与えられる。
【０１１１】
このようにして、モバイルコンソール（ＭＣ）の通信制御部６０２では、所定のプロトコル並びに通信フォーマットに従って、コネクタユニットＣＵを介して、センサユニットＳＵ１５に対し光信号の送受を行うのである。
【０１１２】
なお、このモバイルコンソールＭＣは、ＡＣアダプタ８００を介して充電可能になされている。これは、ＡＣアダプタ８００からの直流電源を、充電回路部７０６を介して電池部７０５に対して供給することで行われる。電池部７０５から得られる直流電源は、電源部７０４を介して安定化された後、ＣＰＵ６００などの内部回路へと供給される。
【０１１３】
親機、子機並びにモバイルコンソール（以下、モバコンと略称することもある）のチャンネル割付け（アドレス割付け）を示す説明図が図９に示されている。
【０１１４】
同図から明らかなように、センサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５並びにモバコンＭＣ（ＣＵ）を順に配列した場合、センサユニットＳＵ０が親機（０ｃｈ）、センサユニットＳＵ１が子機（１ｃｈ）、センサユニットＳＵ２が子機（２ｃｈ）〜センサユニットＳＵ１５が子機（１５ｃｈ）、にそれぞれ割り付けられる。モバコン（ＭＣ）は（６３ｃｈ）に固定されている。更に、モバコンＭＣから親機であるセンサユニットＳＵ０へ向けて送られるデータをアップデータ（Ｕｐｄａｔａ）と称し、また親機であるセンサユニットＳＵ０からモバコンＭＣへ向けて送られるデータをダウンデータ（Ｄｏｗｎｄａｔａ）と称することとする。
【０１１５】
尚、上述の各チャンネルの割付けは、ＤＩＰスイッチ等で固定的に行なってもよく、また各機に自機の立場を認識する処理を組込んで自動的に行なうようにしてもよい。
【０１１６】
センサユニット（ＳＵ０〜ＳＵ１５）を構成する各ファイバ型光電センサユニットでは、例えば、１００μｓ周期のタイミングでセンシングの為の投光を繰り返す。相隣接する一対のセンサユニットに着目すると、センシングの為の投光のタイミングは、常に親機（０ｃｈ）に近い側のセンサユニットの方が約１０μｓだけ早い。この投光タイミングの遅れは、後述するように、親機（０ｃｈ）からモバコン（１６ｃｈ）へ向けて、所定の投光タイミング信号を１０μｓ遅れで順送りすることにより生成される。尚、上記のタイミング遅れ（１０μｓ）は、隣接センサ間での投光干渉を防止するためのものである。
【０１１７】
モバコン側の通信処理を示すフローチャートが図１０に示されている。同図に示されるように、この通信処理は、モバコンに隣接するセンサユニットＳＵ１５からのセンシングの為の投光タイミング信号の到来を基準として行われる。尚、上述のように、この投光タイミング信号は親機（０ｃｈ）からモバコン（ＭＣ）へと一連の子機間でバケツリレー方式により順送りされて来たものである。すなわち、同図において処理が開始されると、まず、モバコンＭＣに隣接するセンサユニットＳＵ１５から投光タイミング信号が到来することを待機する（ステップ１００１，１００２ＮＯ）。
【０１１８】
この状態において、モバコンＭＣに隣接するセンサユニットＳＵ１５から投光タイミング信号が到来すると（ステップ１００２ＹＥＳ）、規定時間のＷＡＩＴ処理を実行した後（ステップ１００３）、親側隣接機であるセンサユニットＳＵ１５に対して必要であればアップデータの送信が行われる（ステップ１００４）。その後、同様にして、モバコンＭＣに隣接するセンサユニット１５から次の投光タイミング信号が到来するのを待機することとなる（ステップ１００５，１００６ＮＯ）。
【０１１９】
尚、後述する『モニタ命令』、『データ設定命令』、『操作不能化命令』、『隠れ機能実行命令』は、このアップデータに含まれる。
【０１２０】
この状態において、モバコンＭＣに隣接するセンサユニットＳＵ１５から投光タイミング信号が到来すると（ステップ１００６ＹＥＳ）、規定時間のＷＡＩＴ処理を実行した後（ステップ１００７）、親側隣接機であるセンサユニット１５からダウンデータが受信されるのを待機する（ステップ１００８）。
【０１２１】
この待機時間中に、モバコンＭＣに隣接するセンサユニットＳＵ１５からダウンデータが受信されれば（ステップ１００９ＹＥＳ）、受信されたダウンデータに関して、予め規定された後処理を実行する（ステップ１０１０）。尚、ダウンデータの後処理（１０１０）には、モニタ用データの格納処理等が含まれる。これに対して、ダウンデータの受信待機中に、親機側に隣接するセンサユニットＳＵ１５からダウンデータが受信されなければ（ステップ１００９ＮＯ）、ダウンデータの後処理（ステップ１０１０）はスキップされ、再び、センサユニットＳＵ１５から次の投光タイミング信号が到来するのを待機する（ステップ１０１１，１０１２ＮＯ）。
【０１２２】
以後、投光タイミング信号がセンサユニットＳＵ１５から到来する度に（ステップ１０１２ＹＥＳ）、ステップ１００３に戻って、以上の処理（ステップ１００３〜１０１２）を繰り返すこととなる。
【０１２３】
このように、モバイルコンソールＭＣの側においては、投光タイミング信号の到来を基準として、親側隣接機であるセンサユニットＳＵ１５に対するアップデータの送信（ステップ１００４）と、同センサユニットＳＵ１５からのダウンデータの後処理（ステップ１０１０）を交互に繰り返すわけである。
【０１２４】
センサ側のバケツリレー方式によるデータ伝送処理の一例を示すフローチャートが図１１〜図１４に示されている。
【０１２５】
センサユニットＳＵの通信処理に関しては、自機が親機の場合と子機の場合とで若干の相違が生ずる。図１１〜図１４のフローチャートでは、自機が親機とされた場合と子機とされた場合との双方を含めて記述している。なお、各センサユニットを、親機又は子機のいずれに割り付けるかについては、電源投入直後にイニシャル処理において、各センサユニットが左右に隣接するユニットに対してハンドシェイク信号を送出し、これが双方から返ってきた場合にはセンサ列の中間に位置する子機となり、右側隣接機より返ってこなかった場合が親機となり、左側隣接機より返ってこなかった場合がセンサ列の左端に位置する子機となるように設定することができる。
【０１２６】
図１１において処理が開始されると、子機に割り付けられたセンサユニットに関しては、親側隣接機からの投光タイミング信号の到来を待機する状態となる（ステップ１１０１，１１０２ＮＯ）。
【０１２７】
この状態において、親側隣接機からセンシングの為の投光タイミング信号が到来すれば（ステップ１１０２ＹＥＳ）、先に説明したセンシング系の発光素子（図７の符号３２０）から投光処理を行い（ステップ１１０３）、その後子側隣接機に対し投光タイミング信号を送信する処理を実行する（ステップ１１０４）。各機が同様な動作を繰り返すことで、前述の投光遅れ時間（例えば、１０μｓ）が生成される。
【０１２８】
その後、子側隣接機からアップデータの受信有無を判定し（ステップ１１０５）、受信がなければ（ステップ１１０５ＮＯ）、センシング系の受光素子（ＰＤ）（図７の符号３３０）からの出力データ（受光データ）に関し受光処理（しきい値を用いた二値化処理、二値化結果の外部出力処理など）を実行し（ステップ１１０６）、再度、親側隣接機から投光タイミング信号の到来を待機する状態となる（ステップ１１０１，１１０２ＮＯ）。なお、親機に割り付けられたセンサユニットに関しては、投光タイミング信号の到来を待つのではなく、タイマにより設定した時間が到来する度に、投光処理を実行する（ステップ１１０３）。
【０１２９】
以上の動作中に、子側隣接機からアップデータの受信が判定されると（ステップ１１０５ＹＥＳ）、子側隣接機から当該アップデータを受信格納する処理を実行した後（ステップ１１０７）、先ほどと同様にして、センシング系受光素子（ＰＤ）（図７の符号３３０）からの受光データに対し、同様な受光処理を実行する（ステップ１１０８）。尚、アップデータとはこの例では、図１０のステップ１００４でモバコンＭＣから発行されたもので、各種の命令（モニタ命令等）を含むものである。
【０１３０】
図１２に移って、以後、親側隣接機からセンシングの為の投光タイミング信号の到来を待機する状態となる（ステップ１２０１，１２０２ＮＯ）。
【０１３１】
この状態において、親側隣接機から投光タイミング信号が到来した場合（ステップ１２０２ＹＥＳ）、センシング系の発光素子（ＬＥＤ）（図７の符号３２０）から投光処理を実行した後（ステップ１２０３）、続いて子側隣接機に対し投光タイミング信号を送信する（ステップ１２０４）。
【０１３２】
その後、ステップ１１０７で格納したアップデータが自己に対するものか否かの判断を行う（ステップ１２０５）。
【０１３３】
ここで、受信格納されたアップデータが自己に対するものと判定されれば（ステップ１２０５ＹＥＳ）、当該アップデータに含まれる命令に対する処理を実行する（ステップ１２０６）。この命令には、『モニタ命令』、『データ設定命令』、『操作不能化命令』、『隠れ機能実行命令』などの様々な命令が存在する。
【０１３４】
ここで、命令が『モニタ命令』であった場合、モニタ命令で指定されたモニタ項目のデータを読み出して、モニタ用データとして編集する処理を実行する。モニタ項目としては、例えば現在の受光レベル、しきい値等が挙げられる。
【０１３５】
又、命令が『データ設定命令』であれば、当該データ設定命令に付されたデータを、当該命令で指定される設定項目に書き込む動作を実行する。設定項目としては、例えば検出値の２値化のためのしきい値、出力用オンディレイタイマやオフディレイタイマ等のタイマ時間、検出モード等が挙げられる。
【０１３６】
又、命令が『操作不能化命令』であれば、当該操作不能化命令で指定の機能に関するセンサユニットのキー操作を不能化する処理を実行する。操作不能化される機能としては、例えばしきい値自動設定のためのティーチング禁止、検出値を背景値に対する相対値とするゼロリセット禁止、出力用オンディレイタイマやオフディレイタイマ等のタイマ時間の変更禁止等が挙げられる。
【０１３７】
さらに、命令が『隠れ機能実行命令』であれば、センサユニットのキー操作では実行させることができない隠れ機能を実行させる動作が行なわれる。隠れ機能としては、例えばタイマモードの変更、通信テスト実行等が挙げられる。タイマモードには、出力のオンからオフへの切り替えを遅らせてオン時間を長くするオフディレイタイマモード、オフからオンへの切り替わりを遅らせて短いオン出力を除去するオンディレイタイマモード、オフからオンへの切り替わりを一定時間だけオン出力するワンショットタイマモード等が用意されている。
【０１３８】
これに対して、アップデータが自己に対するものでないと判定されると（ステップ１２０５ＮＯ）、当該アップデータを親側隣接機へアップデータとして送信する処理を実行する（ステップ１２０７）。これにより、子機におけるアップデータ転送機能が実現される。
【０１３９】
その後、センシング系受光素子（ＰＤ）からの受光データに基づき、先に説明した二値化処理、外部出力処理などの受光処理を実行する（ステップ１２０８）。
【０１４０】
続いて図１３に移って、親側隣接機からの投光タイミング信号の到来を再び待機する状態となる（ステップ１３０１，１３０２ＮＯ）。
【０１４１】
この状態において、親側隣接機から投光タイミング信号が到来すれば（ステップ１３０２ＹＥＳ）、投光処理を実行した後（ステップ１３０３）、子側隣接機に対し投光タイミング信号を送信する処理を実行する（ステップ１３０４）。その後、ステップ１１０７で格納したアップデータが自己に対するものであったかどうかの判定を再度行う（ステップ１３０５）。
【０１４２】
ここで、アップデータが自己に対するものであると判定されれば（ステップ１３０５ＹＥＳ）、図１４のフローチャートに移って、ダウンデータを子側隣接機へと送信した後（ステップ１４０４）、再度受光処理を実施して（ステップ１４０５）、図１１のフローチャートに戻る。
【０１４３】
これに対して、図１３のフローチャートにおいて、アップデータが自己に対するものではないと判定されると（ステップ１３０５ＮＯ）、更に親側隣接機からダウンデータの受信の有無を判定する（ステップ１４０１）。
【０１４４】
ここで、親側隣接機からダウンデータの受信有りと判定されると（ステップ１４０１ＹＥＳ）、先に説明したステップ１１０７〜１２０４と同様にして、当該ダウンデータの格納処理、並びに、投光処理及びタイミング信号送信処理を経たのち、更にダウンデータが自己に対するものかどうかの判定を行う（ステップ１４０２）。
【０１４５】
ここで、そのダウンデータが自己に対するものであると判定されれば（ステップ１４０２ＹＥＳ）、ダウンデータ命令に対する処理を実行した後（ステップ１４０３）、受光処理を実施して（ステップ１４０５）、図１１のフローチャートへ復帰する。この処理により、子機におけるダウンデータの転送機能が実現される。
【０１４６】
これに対して、ダウンデータが自己に対するものではないと判定されると（ステップ１４０２ＮＯ）、モバコンから自機への命令に対する返信に相当するダウンデータを子側隣接機へと送信した後（ステップ１４０４）、受光処理を実施して（ステップ１４０５）、図１１のフローチャートに復帰する。
【０１４７】
更に、親側隣接機からのダウンデータの受信無しと判定されれば（ステップ１４０１ＮＯ）、単に受光処理を実施するだけで（ステップ１４０５）、図１１のフローチャートに復帰する。
【０１４８】
なお、以上図１１〜図１４のフローチャートにおいて、親機に割り当てられたセンサユニットに関しては、投光タイミング信号の到来を待つことなく、タイマを使用して周期的に投光処理を行う（ステップ１１０３，１２０３，１３０３）。
【０１４９】
このように、子機若しくは親機に割り当てられたセンサユニットの側では、アップデータ若しくはダウンデータが自己に対するものでなければ、それらを隣接する他機に転送する一方、それらのアップデータ若しくはダウンデータが自機に対するものと判定されれば、アップデータに含まれる命令に対する処理（ステップ１２０６）並びにダウンデータに含まれる命令に対する処理（ステップ１４０３）を実行し、またアップデータに含まれる命令に対するレスポンスを子側隣接機へと送信するのである（ステップ１４０４）。
【０１５０】
ここで、ダウンデータ命令に含まれる命令としては、電源投入直後に親機（ＳＵ０）から順送りに到来する『チャンネル割付け命令』等が挙げられる。このチャンネル割付け命令がダウンデータとして到来すると、各子機ではそれに付されたチャンネルＮｏ．（ｃｈ）に＋１を加えたもの（ｃｈ＋１）を、チャンネル割付け命令に含めて子側隣接機へと送信する処理をステップ１４０３で実行する。この処理が各子機にて繰り返される結果として、フリーロケーション方式のチャンネル自動割付け機能が実現される。
【０１５１】
尚、図１０〜図１４を参照して説明した実施の形態では、アップデータとダウンデータとをあらかじめ決められた順番に受け付けるようにしているが、これはデータ受け付け処理の一例に過ぎないものと理解されるべきである。常時、親側隣接機と子側隣接機とのどちらからデータが到来するかを待機し、データが到来した方に合わせてダウンデータ処理又はアップデータ処理を実行する等の変形は当業者であれば容易に想到するであろう。
【０１５２】
本発明センサシステムの他の実施形態を示す斜視図が図１５に示されている。同図に示されるように、このセンサシステムは、互いに隣接させて連装可能でかつ各々固有のアドレスが設定される複数台（図では１６台）のセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５と、それらのセンサユニットの少なくとも一つ（図では、一番左端にあるセンサユニットＳＵ１５）に接続可能なバスユニットＢＵと、バスユニットＢＵに隣接して装着されたコネクタユニットＣＵと、コネクタユニットＣＵに対して電気コード１２を介して接続されたモバイルコンソールＭＣとを有している。
【０１５３】
バスユニットＢＵは、電気コード３０を介して、図示しないフィールドバスへと接続される。ここで、『フィールドバス』とは、ＦＡ業界で使用されているＬＡＮ以下のフィールドネットワークのことである。このフィールドバスの代表的なものとしては、ＡＳＩ、ＤＥＶＩＣＥ  Ｎｅｔ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ等が挙げられる。フィールドバスには一般的にＰＬＣやＦＡパソコン等が接続される。
【０１５４】
このバスユニットＢＵは、本発明の連装式センサシステムで使用されている光通信のプロトコルと、ＦＡ等で使用されているフィールドバス（ＡＳＩ、ＤＥＶＩＣＥ  Ｎｅｔ等）との間でプロトコル変換を行なうためのユニットである。そして、このバスユニットＢＵを使用することにより、(1)センサユニット（ＳＵ０〜ＳＵ１５）の制御出力をフィールドバスに出力する機能、(2)ＰＬＣ等からセンサの設定を変更するデータをフィールドバス経由で受け付け、そのデータに従いセンサの設定を変更する機能、(3)逆に、ＰＬＣ等にセンサの設定状態、検出状態をフィールドバス経由で送信する機能、等を実現可能となる。すなわち、このバスユニットＢＵの機能は、基本的にはモバイルコンソールＭＣと同じであり、設定を行なう元が、人間かＰＬＣ（又はＦＡ−ＰＣ）かで異なるだけである。
【０１５５】
親機、子機、ＢＵＳユニット並びにモバコンのチャンネル割付けを示す説明図が図１６に示されている。同図に示されるように、センサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５、バスユニットＢＵ、モバイルコンソールＭＣを順に配列した場合、センサユニットＳＵ０が親機（０ｃｈ）に、センサユニットＳＵ１が子機（１ｃｈ）に、センサユニットＳＵ２が子機（２ｃｈ）に〜センサユニットＳＵ１５が子機（１５ｃｈ）に、バスユニットＢＵが（１６ｃｈ）に、それぞれチャンネル割り付けされる。モバイルコンソール（ＭＣ）は（６３ｃｈ）に固定されている。又、モバイルコンソールＭＣから親機であるセンサユニットＳＵ０へ向けて送られるデータがアップデータ（Ｕｐｄａｔａ）とされる。更に、親機であるセンサユニットＳＵ０からモバイルコンソールＭＣへ向けて送られるデータがダウンデータ（Ｄｏｗｎｄａｔａ）とされる。
【０１５６】
次に、ＢＵＳユニットを用いた通信処理を示すフローチャートが図１７並びに図１８に示されている。なお、図１７並びに図１８においては、理解を容易とするために、アップデータ並びにダウンデータの転送処理は省略されている。
【０１５７】
図１７において処理が開始されると、親機の側ではタイマ処理によって、一定時間間隔で投光処理を実行する（ステップ１７０１，１８０１）。そして、投光処理に続いて、子側隣接機に対して制御出力データ（Ｔ１ｎ，Ｔ１ｎ＋１）の送信を行い（ステップ１７０２，１８０２）、続いて受光処理を実施する（ステップ１７０３，１８０３）。ここで、制御出力データとは、検出光量を２値化したスイッチングデータを含むものである。一方、送信された制御出力データは投光タイミング信号としても作用する。
【０１５８】
以上の処理を、投光タイミングタイマが規定時間を経過する度に（ステップ１７０４，１８０４）繰り返すわけである。
【０１５９】
子機の側では、常時親側隣接機からの制御出力データを待機する状態にあり（ステップ１７２１，１８２１）、制御出力データが到来する度に（ステップ１７２２，１８２２）、投光処理（ステップ１７２３，１８２３）、子側隣接機に対する制御出力データの送信（ステップ１７２４，１８２４）、受光処理（ステップ１７２５，１８２５）を繰り返し、それらの合間には、制御出力データに対し自機の現在の制御出力情報を反映する処理を実行する（ステップ１７２６）。
【０１６０】
一方、ＢＵＳユニットの側では、常時センサユニットからの制御出力データを待機する状態にあり（ステップ１７４１，１８４１）、制御出力データの到来するのを待って（ステップ１７４２，１８４２）、制御出力データを所定のプロトコルを有するバスデータ（ＡＳＩ  ＢＵＳ、ＣＯＭＰＯ  ＢＵＳ／Ｓ（オムロン製）、ＤＥＶＩＣＥ  ＮＥＴ等）に変換する処理を実行し（ステップ１７４３，１８４３）、その後得られたＢＵＳデータをＰＬＣやＦＡ−ＰＣが接続されるフィールドバスへ向けて送出する（ステップ１７４４）。
【０１６１】
以上の処理を実行する結果、各センサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５で生成される出力データは、バスユニットＢＵによってプロトコル変換された後、電気コード３０を介して、フィールドバス上のＰＬＣやＦＡ−ＰＣへと送られる。
【０１６２】
従って、このバスユニットＢＵを使用すれば、個々のセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５から引き出される出力コード５を省略することもでき（図では省略していない例を示す）、配線を大幅に簡素化することができる。
【０１６３】
すなわち、図１５では各制御ユニットＳＵ１から電気コード５が引き出されているが、これらの電気コード５を省略して、電気コード３０に代えることができるのである。
【０１６４】
バスユニットＢＵを使用したセンサシステムにおけるチャンネル間のデータ転送を示すタイムチャートが図１９にまとめて示されている。
【０１６５】
図１９のタイムチャートは、縦軸にチャンネル（ｃｈ０〜ｃｈ１６）を、横軸に時間をとって描かれたものである。各チャンネルの領域は上下２列に分かれている。上段の列は、投光処理（図中黒く塗りつぶされている）や受光処理等のファイバ型光電センサ本来の動作のためのタイミングに割当てられている。下段の列は、相隣接するセンサユニットとのデータ伝送のためのタイミングに割当てられている。
【０１６６】
図から明らかなように、各チャンネルのセンサユニットは略１００μｓの周期で投光処理を繰り返し、これに続いて受光処理（光量データ２値化や外部出力等）が行なわれる。投光処理のタイミングは親機となるｃｈ０のセンサユニット（ＳＵ０）によりタイマで管理されている。すなわち、ｃｈ１〜ｃｈ１５に割当てられた各子機は、ｃｈ０の親機もしくは親側隣接子機から順次略１０μｓ遅れて投光処理を行なう。この遅れ時間は、親機を発行元とする投光タイミング信号（制御データＴ１又はＴ２に含まれる）のユニット間順送りにより生成される。
【０１６７】
尚、Ｔ１ｎ又はＴ２ｎはｎ番目の投光周期で得られた９ビットからなる制御データである。１つのセンサの出力が１ビットで表され、Ｔ１ｎはｃｈ０〜７のセンサ出力を、Ｔ２ｎはｃｈ８〜１５のセンサの出力を含む。それぞれ残りの１ビットは、Ｔ１ｎであるかＴ２ｎであるかを識別するためのフラグである。
【０１６８】
親機並びに各子機では、投光処理に続く受光処理期間に、隣接子機との送受信処理（Ｔ１，Ｔ２）を同時並行的に実行する。その後、投光周期の残り時間を使用して、アップデータに関する処理（命令実行等）とダウンデータに対する処理とを交互に実行する。
【０１６９】
次に、本発明に適用されているデータ転送プロトコルを、図５３のタイムチャートを参照して、より詳細に説明する。なお、図５３の例では、説明を容易とするために、一台のモバイルコンソール（ＭＣ）に対して接続されるセンサユニットの台数を３台とする。ここで、センサユニットＳＵ（ｃｈ０）が親機、センサユニットＳＵ（ｃｈ１，ｃｈ２）が子機とされる。
【０１７０】
先に説明したように、親機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ０）からは、規定のタイマ周期Ｔで、投光タイミング信号がサイクリック（図では最初のサイクルのみを代表して示す）に子側隣接機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ１）へと送出される（ステップ５３０１）。
【０１７１】
センサユニットＳＵ（ｃｈ１）がこれを受信すると（ステップ５３０２）、子機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ１）からは、例えば１０μｓｅｃ遅れて、投光タイミング信号がサイクリック（図では最初のサイクルのみを代表して示す）に子機側隣接機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ２）へと送出される（ステップ５３０３）。
【０１７２】
センサユニットＳＵ（ｃｈ２）がこれを受信すると（ステップ５３０４）、子機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ２）からは、例えば１０μｓｅｃ遅れて、投光タイミング信号がサイクリック（図では最初のサイクルのみを代表して示す）に子機側隣接機であるモバイルコンソールＭＣへと送出される（ステップ５３０５）。
【０１７３】
モバイルコンソールＭＣがこれを受信すると（ステップ５３０６）、モバイルコンソールＭＣからは規定の待機時間の後に、各種コマンド等を含むアップデータ（ＵＰ）が親機側隣接機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ２）に対して送出される（ステップ５３０７）。このとき、アップデータの宛先は、この例では、子機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ１）であるものとする。
【０１７４】
センサユニットＳＵ（ｃｈ２）がこれを受信すると（ステップ５３０８）、子機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ２）は、これをメモリに格納すると共に、次の送信周期Ｔが到来するのを待って、親機側隣接機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ１）へと送信する（ステップ５３０９）。
【０１７５】
センサユニットＳＵ（ｃｈ１）がこれを受信すると（ステップ５３１０）、子機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ１）は、これをメモリに格納すると共に、次の送信周期Ｔが到来するのを待って、当該アップデータに含まれるコマンドに従った処理を実行する（ステップ５３１１）。その後、さらに、次の周期Ｔが到来するのを待って、処理結果に相当するダウンデータを子側隣接機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ２）へと送信する（ステップ５３１２）。
【０１７６】
センサユニットＳＵ（ｃｈ２）がこれを受信すると（ステップ５３１３）、子機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ２）は、これをメモリに格納すると共に、次の周期Ｔが到来するのを待って、当該ダウンデータをモバイルコンソールＭＣへと送信する（ステップ５３０４）。そして、これをモバイルコンソールＭＣが受信することにより（ステップ５３１５）、モバイルコンソールＭＣは目的とするセンサユニットＳＵ（ｃｈ２）からのデータを取得する。
【０１７７】
以上の経過により、例えば、モバイルコンソールＭＣが子機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ１）に宛てて、モニタコマンドをアップデータとして送信すれば、これがユニット間を順にバケツリレーされてセンサユニットＳＵ（ｃｈ１）へと到達する。その後、センサユニットＳＵ（ｃｈ１）がこのモニタコマンドを解読実行して、モニタ指定されたデータを取り出すと共に、これをダウンデータとして、モバイルコンソールＭＣに宛てて送信する。そして、このダウンデータをモバイルコンソールＭＣが受信して表示することにより、モニタ機能が実現されるのである。
【０１７８】
以上説明した親機，子機，バスユニット，モバイルコンソールの動作によれば、各ユニット間で、投光処理並びに受光処理を行いつつも、双方向にデータ転送を行って、各センサユニットに対してモバイルコンソールやＰＬＣ等からデータ設定を行ったり、各センサユニットの作動状態をモバイルコンソールの側でモニタしたり、さらには各センサユニットの側で所望する便利な機能を命令として定義することによって、モバイルコンソール（又はＰＬＣやＦＡ−ＰＣ）の側から該当する命令をそれぞれのセンサユニットに送り込むことにより、各センサユニットの動作を個別にかつ遠隔的に制御することが可能となる。
【０１７９】
ところで、本発明のモバイルコンソールの利点は、センサシステムを構成する一連のセンサユニット列が作業性の悪い制御盤内の狭小な空間や機械装置の隙間等に据え付けられたとしても、モバイルコンソール自体はそれらのセンサシステムから離れた作業性の良好な空間に持ち出すことにより、センサシステムのモニタや調整等が容易に行える等の点にある。
【０１８０】
これらの利点は、モバイルコンソール自体が有する通信を介するデータ取り出し機能に起因するのであって、モバイルコンソールとセンサシステムとの通信方式が有線か無線か、さらには、センサユニット相互間の通信方式がバケツリレー方式か共通伝送線方式（バス方式）かに依存するものではない。してみれば、本発明のモバイルコンソール並びにセンサシステムは、以下のように様々な展開が可能である。
【０１８１】
第１の展開としては、センサシステムを構成するセンサユニット相互間の通信乃至データ伝送にバス方式（シリアル、又はパラレル）を採用することが考えられる。この場合には、図４４及び図４５に示されるように、コネクタユニットＣＵとセンサユニットＳＵとを接続するコネクタとして、雄雌式（接触式）の電気コネクタを採用することが好ましい。図４４において、符号８ａで示されるものが、センサユニットＳＵの両面に設けられた雄雌式電気コネクタの一方であり、図４５において、符号１４ａで示されるものが、コネクタユニットＣＵの片面に設けられた雄雌方式の電気コネクタである。なお、言うまでもないが、センサユニットＳＵの一方の面に雄型コネクタが、他方の面に雌型コネクタが配置されることとなる。
【０１８２】
これらの電気コネクタ８ａ，１４ａには、必要となる信号線本数に対応する本数のコネクタピン又はレセクタプル金具が内蔵されている。センサユニットＳＵの両面に配置された電気コネクタ８ａ，８ａのコネクタピン又はレセクタプル金具の全部又は大部分はセンサユニットＳＵの内部で電気的に導通している。そのため、先に図１を参照して説明したように、コネクタユニットＣＵと一連のセンサユニットＳＵ，ＳＵ・・・とを相隣接してＤＩＮレール１を介して連装すると、一連のユニットＣＵ，ＳＵ，ＳＵ・・・を貫く２系統のシリアルバス（アップデータ用ＵＤＢとダウンデータ用ＤＤＢ）が形成される。
【０１８３】
このようにして形成されるシリアルバスＵＤＢ，ＤＤＢの構成が図４６（ａ）に示されている。同図（ｂ）に示されるように、アップデータバスＵＤＢを流れるアップデータ（Ｕｐｄａｔａ）のフォーマットとしては、例えば、スタート信号、対象チャンネルビット、コマンドデータにより構成することができる。また、同図（ｃ）に示されるように、ダウンデータバスＤＤＢを流れるダウンデータ（Ｄｏｗｎｄａｔａ）のフォーマットとしては、例えば、スタート信号、対象チャネル番号、データ（ＯＮ／ＯＦＦ、設定値等）により構成することができる。
【０１８４】
センサユニットＳＵには、上記のバス構成並びにデータ構成に対応して、センシング機能並びにデータ送受信機能を司る回路装置が内蔵される。このような回路装置の一例が図４７に概略的に示されている。
【０１８５】
同図に示されるように、センサユニットＳＵ内には、コントロールラインＣＬに接続されるタイミング制御回路３１と、アップデータバスＵＤＢ並びにダウンデータバスＤＤＢに接続される送受信回路３２と、アドレス設定用のＤＩＰスイッチ３３と、ＣＰＵ３４と、センシング制御回路３５とが内蔵されている。
【０１８６】
タイミング制御回路３１は、コントロールラインＣＬに含まれるタイミング基準信号に基づいて、投光タイミング信号やデータ送受信タイミング信号等のセンサユニットＳＵの基本動作に必要な各種のタイミング信号を生成する。この生成される各種のタイミング信号はＣＰＵ３４の動作に利用される。
【０１８７】
送受信制御回路３２は、モバイルコンソールＭＣからアップデータバスＵＤＢ上に送信されたコマンド等の自己宛アップデータを受信すると共に、ダウンデータバスＤＤＢへとモバイルコンソールＭＣに宛てて自己のデータ（ＯＮ／ＯＦＦ、設定値等）を送信する機能を有する。具体的には、送受信制御回路３２は、ＵＡＲＴ等の素子で構成され、ＣＰＵ３４からの指示を受けて受信動作、送信動作を実行する。
【０１８８】
ＤＩＰスイッチ（ＤＩＰＳＷ）３３は、当該センサユニットＳＵのアドレスを設定するためのものであり、例えば、４ビット構成のものを採用して、１６チャンネルのセンサユニットに対応させることができる。
【０１８９】
ＣＰＵ３４はマイクロプロセッサを主体として構成され、内部には半導体ＲＯＭからなるシステムプログラムメモリや半導体ＲＡＭからなるワークメモリ等が内蔵されている。そして、このＣＰＵ３４では、センサユニット全体の機能（センシング機能、データ送受信機能、コマンド実行機能等）を統括制御している。
【０１９０】
センシング制御回路３５は、当該センサユニットに求められる基本的なセンシング機能を実現するものである。センシング機能の内容は、当該センサユニットが光電センサか、近接センサか、超音波センサか等により異なる。当該センサがファイバ型光電センサの場合には、タイミング制御回路３１にて生成された投光タイミングが到来する毎に、図示しない発光ダイオードを駆動することにより、検出領域に対して検出光を投光し、その反射光や透過光を受光することにより、目的とする検出対象の状況を検出する。
【０１９１】
ＣＰＵ３４で実行されるセンサユニット側処理のフローチャートが図４８に概略的に示されている。同図において、処理が開始されると、ＣＰＵ３４では送受信回路３２の状態をチェックすることにより、モバイルコンソールＭＣからの自己宛アップデータの有無を判定する（ステップ４８０１，４８０２）。ここで、自己宛アップデータが有ると判定されると（ステップ４８０２ＹＥＳ）、そのアップデータ（受信コマンド）を解析して（ステップ４８０３）、解析結果に対応した処理を実行し（ステップ４８０４）、ダウンデータを生成する（ステップ４８０５）。このときの実行される処理の内容は、例えば、モニタ指定されたデータ（当該センサのＯＮ／ＯＦＦ状態，しきい値等）を読み出して、ダウンデータとして生成するものである。こうして生成されたダウンデータは送受信回路３２へと送出され、送受信回路３２では適当なタイミングでこれをモバイルコンソールＭＣに宛てて送信する（ステップ４８０６）。
【０１９２】
一方、タイミング制御回路３１では、コントロールラインＣＬに含まれる基準タイミング信号に基づいて、当該センサユニットに固有な投光タイミング信号を生成してサイクリックに出力しており、この出力タイミングが到来するＣＰＵ３４に対して割り込みがかかり、投光処理（ステップ４８０７）並びに受光処理（ステップ４８０８）が順次に実行されて、前述したファイバ型光電センサのセンシング機能が実現される。
【０１９３】
なお、図示を省略しているが、モバイルコンソールＭＣの側では、アップデータバスＵＤＢ上に該当するセンサユニットに宛てて例えばモニタコマンドを所定フォーマット（図４６（ｂ）参照）で送出した後、該当するセンサユニットから所定フォーマット（図４６（ｃ）参照）で送出されたモニタデータをダウンデータバスＤＢＢから受信することにより、オペレータが指定したセンサユニットＳＵに関する必要なデータを取得する。この取得されたデータは、モバイルコンソールＭＣ上の表示器に表示される。
【０１９４】
次に、本発明の別の展開としては、モバイルコンソールＭＣとセンサユニットＳＵとの間の通信を無線で行うことが考えられる。無線通信方式を採用したモバイルコンソールＭＣの一例が図４９に示されている。この例では、無線通信媒体として電波が利用されている。すなわち、図４９に示されるように、モバイルコンソールＭＣのハウジングには電波送受信用のアンテナ１２ａが取り付けられる一方、コネクタユニットＣＵのハウジングには電波送受信用にアンテナ１２ｂが取り付けられる。また、モバイルコンソールＭＣのハウジング内には図示しない電波送受信回路が組み込まれると共に、コネクタユニットＣＵ内にも電波送受信回路が組み込まれる。このコネクタユニットＣＵ内の送受信回路は、適宜なバッファ回路を介して、センサユニット列を貫通するシリアルバスに接続されており、これにより無線を介してモバイルコンソールＭＣとセンサユニット列ＳＵ，ＳＵ・・・との通信が可能となる。
【０１９５】
無線通信方式を採用したモバイルコンソールＭＣの他の一例が図５０に示されている。この例では、無線通信媒体として赤外線が利用されている。すなわち、図５０に示されるようにも、センサユニットＳＵのハウジング前面には、通信用の赤外線投受光窓１２ｃが設けられている。この赤外線投受光窓１２ｃの背後には、赤外線発光ダイオードと受光素子（いずれも、図示せず）が配置されている。一方、モバイルコンソールＭＣの上端面にも、通信用の赤外線投受光窓（図示せず）が設けられており、この赤外線投受光窓の背後にも、モバイルコンソール側の赤外線発光ダイオードと受光素子（図示せず）が配置されている。そのため、それらの赤外線投受光窓を介して、図中点線１２ｄで示すように、センサユニットＳＵとモバイルコンソールＭＣとの赤外線通信（光通信）が可能となっている。
【０１９６】
なお、この赤外線を利用した通信方式にあっては、モバイルコンソールＭＣと個々のセンサユニットＳＵ，ＳＵ・・・とを個別に通信するように構成することもできる。すなわち、一連のセンサユニットＳＵ，ＳＵ・・・の一台だけと通信して、その他のセンサユニットＳＵ，ＳＵ・・・とはシリアルバス通信でデータの送受を行うのではなく、個々のセンサユニットの前面にモバイルコンソールＭＣを移動させることにより、個々のユニットの赤外線投受光窓１２ｃを介して個別に通信を行い、該当する各種のデータをモバイルコンソールＭＣ側に取り込むのである。
【０１９７】
本発明のモバイルコンソールＭＣを使用したセンサシステム調整作業の一例が図５１に示されている。同図に示されるように、センサシステムを内蔵する制御盤３６が機器の奥部等のように狭小で作業性の悪い環境に設置されていた場合にも、本発明のモバイルコンソールＭＣは電気コード１２や無線を介して持ち運びが可能なため、そのような作業性の悪い空間から離隔した良好な作業環境にて、センサシステムの設定や調整等を行うことが出来るほか、センサユニットから離して設置したセンサヘッド部と検出対象物との位置関係を確認しながら、センサシステムの設定や調整等を行うことも出来る。加えて、図５２に拡大して示されるように、本発明のモバイルコンソールＭＣのハウジングは片手で把持して、もう片方の手で操作できるため、非常に使い勝手が良好で作業能率を向上させることができる。
【０１９８】
最後に、本発明センサシステムのＦＡ分野における応用例を図２７に示す。この例では、センサユニット列（ＳＵ，ＳＵ…）に対して、バスユニット（ＢＵ）とモバイルコンソール（ＭＣ）との両方を接続している。また、バスユニット（ＢＵ）とモバイルコンソール（ＭＣ）との間には、任意のオプションユニット（ＯＵ）を接続可能としている。加えて、バスユニット（ＢＵ）に接続されるフィールドバスには、プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）やＦＡパソコン（図示せず）が接続されるほか、温調やモータ等のＦＡ機器が接続される。
【０１９９】
尚、このようなシステムを構成するためには、バスユニット（ＢＵ）並びにオプションユニット（ＯＵ）についても、その両面にコネクタ手段を備えてデータ転送機能を付与することが必要となる。図１７及び図１８のステップ１７４５，ステップ１８４４は、バスユニット（ＢＵ）の左側にモバイルコンソール（ＭＣ）を配置した場合を想定しての処理である。
【０２００】
このような応用例によれば、バスユニット（ＢＵ）において、光通信プロトコルとフィールドバスプロトコルとのプロトコル変換が行なわれる結果、センサユニット列（ＳＵ，ＳＵ…）とモバイルコンソール（ＭＣ）並びにＰＬＣ等のＦＡ機器を有機的に結合して、よりフレキシブルな制御システムを構築することができる。
【０２０１】
次に、モバイルコンソール側のアプリケーション処理の全体を示すフローチャートを図２０に示す。同図において処理が開始されると、電源投入を待って（ステップ２００１）、マイコン初期化処理を実行し（ステップ２００２）、充電状態が規定値以上かを判定し（ステップ２００３）、判定状態が正常であること条件として（ステップ２００３ＹＥＳ）、周辺回路を起動する（ステップ２００４）。その後、メインメニュー選択処理（ステップ２００５）、チャンネル設定処理（ステップ２００６）、サブメニュー選択処理（ステップ２００７）、サブメニュー処理の実行（ステップ２００８）を繰り返す。
【０２０２】
この間に、電源スイッチが押下されれば（ステップ２００９）、処理は終了する。
【０２０３】
ところで、メインメニュー選択処理（ステップ２００５）は、モバイルコンソールＭＣの表面に配置された操作部７の操作に基づいて行われる。同様に、チャンネル設定処理（ステップ２００６）並びにサブメニュー選択処理（ステップ２００７）についても、操作部７の所定操作で行われる。
【０２０４】
サブメニュー処理の全体を示すフローチャートが図２１に示されている。同図において処理が開始されると、所定の終了処理が確認されるまでの間（ステップ２１０１ＮＯ）、選択されたサブメニュー処理の種類に応じて（ステップ２１０２）、リアルタイム設定処理（ステップ２１０３）、オフライン設定処理（ステップ２１０４）、設定値コピー処理（ステップ２１０５）のいずれか一つが実行される。
【０２０５】
リアルタイム設定処理の一例を示すフローチャートが図２２に示されている。
【０２０６】
同図に示されるように、処理が開始されると、リアルタイム設定処理では、まず設定値（各センサの受光量データやしきい値データ等）の読み込みを行い（ステップ２２０１）、以後設定値に関するリアルタイムデータをセンサユニット（ＳＵ）から周期的に読み込み続ける（ステップ２２０２）。
【０２０７】
そして読み込まれたリアルタイムデータは、モバイルコンソールの表示部６に表示され（ステップ２２０３）、ユーザからの入力を受け付け待機する（ステップ２２０４）。
【０２０８】
この状態において、ユーザが操作部７のキー操作によって、設定値の変更若しくは新たな設定値を指示すると（ステップ２２０５ＮＯ）、入力に対応する変更後の設定値をセンサユニット（ＳＵ）に書き込む処理が実行される（ステップ２２０６）。
【０２０９】
このように、このリアルタイム設定処理では、各センサユニット（ＳＵ）のデータをモニタしつつ、必要に応じてキー操作を行うことによって、各センサユニットの設定値をリアルタイムに変更することができる。なお、このときチャンネル設定情報として、すべてのチャンネルを指定すれば、前述のバケツリレー式データ伝送機能を利用して、例えば同じ設定データをすべてのセンサユニットに対して同時に設定することもでき（このとき、同一データが全チャンネルに自動的に送信される）、従来各センサユニット毎に個別に設定操作が必要であった場合と比べ、著しく操作性が改善される。
【０２１０】
オフライン設定処理の一例を示すフローチャートが図２３に示されている。同図に示されるように、処理が開始されると、このオフライン設定処理では、モバイルコンソール内に記憶されたセンサユニット（ＳＵ）に関する設定値（既に、センサユニットからコピーされたもの）の読み込みを行った後（ステップ２３０１）、読み込まれた設定値を表示部６に表示させ（ステップ２３０２）、その状態においてユーザからの入力操作の受付けを待機する状態となる（ステップ２３０３）。
【０２１１】
この状態で、ユーザからの入力操作が受け付けられると（ステップ２３０４ＮＯ）、そのときの入力指示内容が判定される（ステップ２３０５）。
【０２１２】
ここで、入力指示内容が“変更”でないと判定されれば（ステップ２３０５ＮＯ）、コンソール内の設定値はそのままに保持されるのに対し、“変更”と判定されれば（ステップ２３０５ＹＥＳ）、コンソール内の設定値を変更する動作が実行される（ステップ２３０６）。
【０２１３】
このように、このオフライン設定処理では、コンソール内に既に格納されているセンサ（ＳＵ）からコピーした設定値をオフラインで変更したりすることが可能となる。尚、設定値をコンソール内で変更するときは、モバイルコンソールＭＣをセンサシステム（ＳＵ，ＳＵ…）に接続しておく必要はない。
【０２１４】
設定値コピー処理の一例を示すフローチャートが図２４に示されている。同図に示されるように、設定値コピー処理が開始されると、所定の終了操作が行われるまでの間（ステップ２４０１ＮＯ）、動作モードが書込モードか読み出しモードかに応じ（ステップ２４０２）、該当する処理が実行される。
【０２１５】
すなわち、読み出しモードと判定されれば（ステップ２４０２読み出し）、保管先バンクの指定を行った後（ステップ２４０３）、指定チャンネルからの設定データの読み込みとバンクへの格納を行う（ステップ２４０４）。
【０２１６】
図２６に示されるように、モバイルコンソール内にはセンサの設定を保存しておくバンク（記憶装置）が用意されている。各バンク（１〜１０）の各チャンネル領域には、図２８に示されるように、ユニットＩＤ、ユニットバージョン、しきい値、モニタ出力範囲、タイマ時間、各種のフラグやチェックコード等のデータが格納されている。そして、ステップ２４０４では、指定されたチャンネルから設定データを読み込み、これをステップ２４０３で指定されたバンクへと格納するのである。
【０２１７】
これに対して、モード判定処理の結果（ステップ２４０２）、書込モードと判定されると（ステップ２４０２書込）、参照先バンクの指定を行った後（ステップ２４０５）、バンクのデータを指定チャンネルへ書き込む処理が実行される（ステップ２４０６）。
【０２１８】
すなわち、ステップ２４０４で格納されたバンクの内容は、指定されたチャンネルのセンサユニットへと自動的にコピーされるのである。
【０２１９】
そのため、この設定値コピー処理を利用すれば、同様の内容を有する複数組の制御システムを受注製作するような場合、一連のセンサユニットに対して、その都度新たにモニタ出力範囲やしきい値データなどを個別に設定し直す必要がなくなり、作業能率を著しく改善することができる。
【０２２０】
最後に、投光処理における相互干渉防止のための親機、子機処理を示すフローチャートを図２５に示す。
【０２２１】
以上説明した一連のセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５は、モバイルコンソール並びにバスユニットを備えて、様々なデータ転送処理を行うのに好適であるが、それらを備え付けずとも、センサユニット列それ自体でセンシングの為の投光処理における相互干渉防止のための処理を実行することもできる。
【０２２２】
すなわち、この場合親機の側では、一定の周期で投光処理を繰り返しながら（ステップ２５０１，２５０７）、それに続けて子側隣接機に対しタイミング信号を送信する処理を繰り返し（ステップ２５０２）、以上の処理を、投光タイミングタイマが規定時間を経過する毎に（ステップ２５０４，２５０５，２５０６）繰り返す。
【０２２３】
一方、子機の側では、親側隣接機から投光タイミング信号が到来するのを常時待機し（ステップ２５１１）、それが到来するのを待って（ステップ２５１２，２５１３，２５１４）、投光処理を行い（ステップ２５１５）、それに続けて、子側隣接機に対しタイミング信号を送信し（ステップ２５１６）、その後受光処理の実施（ステップ２５１７）を繰り返すのである。
【０２２４】
このように、モバイルコンソールやバスユニットなどを備えつけずとも、本発明のセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５はそれ自体で隣接子機に対してデータ転送機能を有するため、これを利用すれば、各センサユニット間でセンシング等の投光タイミングが重なることにより、相互干渉を生ずることを確実に防止することができる。
【０２２５】
なお、以上の実施の形態では、センサユニット（ＳＵ）として、ファイバ型光電センサを例示したが、本発明の適用はこれに限定されず、例えば、近接センサ、超音波センサ等の様々なセンサヘッド分離型の多連装センサ等に広く応用できることは言うまでもないことである。
【０２２６】
次に、センサユニット（ＳＵ）、バスユニット（ＢＵ）、モバイルコンソール（ＭＣ）、並びに、任意の機能を有するオプションユニット（ＯＵ）を適宜に組み合わせてなるセンサシステムのより具体的な実施形態を、それに採用される通信処理に着目して詳細に説明する。
【０２２７】
１．概要
先ず、この実施形態に示されるセンサシステムの概要を、通信を行う目的、データ通信を行うための基本プロトコル、センサユニットのＩＤ、センサ間データ通信、センサの最大接続数のそれぞれについて、順次に説明する。
【０２２８】
１．１  通信を行う目的
この実施形態に示されるセンサシステムでは、以下の目的のために、バケツリレー方式によるセンサユニット間データ通信が採用される。
【０２２９】
［目的１］
センシングのための投光のタイミングが隣接するセンサユニット間で確実にずれるようにして、センサユニット（ＳＵ）間で相互干渉が生じないようにするためには、センサユニット間で相互に投光タイミングの同期をとる必要があり、そのために、センサユニット間データ通信を行う。以下の具体例では、目標とする相互干渉を起こさないセンサユニットの数は片側８台（左右両側で１６台）とされている。
【０２３０】
［目的２］
モバイルコンソール（ＭＣ）からのコントロールデータをセンサユニットに伝達し、センサユニットを外部からコントロールできるようにしたり、センサユニットからモバイルコンソールに対してデータを送り返してセンサユニットの状態をモニタできるようにするために、センサユニット間データ通信を行う。
【０２３１】
［目的３］
センサユニットからバスユニット（ＢＵ）に対して、制御出力データを伝送できるようにするために、センサユニット間データ通信を行う。以下の具体例では、接続できるセンサユニットは１６台までとされている。また、バスユニット（ＢＵ）までの制御出力の通信遅延時間は最大２．０ｍｓまでとされている。
【０２３２】
［目的４］
オプションとしてのコントロールユニットであるオプションユニット（ＯＵ）からのコントロール命令をセンサユニットに伝達し、その命令に対するデータを返送するために、センサユニット間データ通信を行う。
【０２３３】
１．２  データ通信を行うための基本プロトコルについて
データ通信はマイコンに搭載されているＵＡＲＴを利用して非同期シリアル通信で行なわれる。このシリアル通信をベースにして、投光タイミング、データ転送、ハンドシェイク、通信制御が実行される。
【０２３４】
１．３  センサユニットのＩＤについて
各センサユニットに割り当てられるＩＤ（固有アドレス）は電源投入ごとに自動的に割り振りが行われる。ＩＤの割り振りについては、一番右側に接続されているユニットを０ｃｈとして、左へ行くごとに１ｃｈづつ加算されたＩＤが割り当てられる。ＩＤの割り当てを行う所要時間は、電源が投入されてから９５ｍｓ以内であり、電源投入後１００ｍｓ経過時には、通信はＩＤ割り振りモードから通常モードで移行される。
【０２３５】
１．４  センサユニット間のデータ転送について
センサユニット間におけるデータの転送は、一方の側の隣接センサユニットからのデータをシリアルで受信し、そのデータをそのまま、もしくは加工して他方の側の隣接センサユニットに対してシリアルで送信すると言った所謂『バケツリレー通信方式』が採用される。この通信は、左右どちらからでも行える双方向通信とされる。ただし、光通信を行う素子（発光素子ＬＥＤと受光素子ＰＤ）が隣接しているため、片側で見る限りは送信と受信は同時に行うことはできない。よって、送信と受信は時分割にて行われる。
【０２３６】
１．５  センサの最大接続数について
最大接続台数は１６台とされる。
【０２３７】
２．ハードウェア
この実施形態に示されるセンサシステムの通信に関するハードウェア構成を以下に説明する。
【０２３８】
通信用ハードウェアの概念図が図２９に示されている。同図に示されるように、各センサユニットＳＵｎ＋１，ＳＵｎ，ＳＵｎ−１には、シリアル通信回路であるＵＡＲＴを搭載したマイクロコンピュータで構成されるＣＰＵが内蔵されている。このＣＰＵには、シリアル通信ポートＳＰと割込ポートＩＰとが設けられている。
【０２３９】
シリアルポートＳＰには、送信用ポートＴＸ０（符号ｂで示す）、受信用ポートＲＸ０（符号ａで示す）、送信用ポートＴＸ１（符号ｄで示す）、受信用ポートＲＸ１（符号ｃで示す）が、設けられている。
【０２４０】
例えば、真中に位置するセンサユニットＳＵｎに着目すると、その送信用ポートＴＸ０（符号ｂで示す）には左隣のセンサユニットＳＵｎ＋１にデータを送信するためのＬＥＤ（投光素子）２９０１が接続される。
【０２４１】
同様にして、その受信用ポートＲＸ０（符号ａで示す）には左隣のセンサユニットＳＵｎ＋１からのデータを受信するためのＰＤ（受光素子）２９０２が接続される。
【０２４２】
同様にして、その送信用ポートＴＸ１（符号ｄで示す）には右隣のセンサユニットＳＵｎ−１にデータを送信するためのＬＥＤ（投光素子）２９０３が接続される。
【０２４３】
同様にして、その受信用ポートＲＸ１（符号ｃで示す）には右隣のセンサユニットＳＵｎ−１からのデータを受信するためのＰＤ（受光素子）２９０４が接続される。
【０２４４】
同様にして、ＣＰＵの割込ポートＩＰには、右隣のセンサユニットＳＵｎ−１からのデータを受信するためのＰＤ（受光素子）２９０４が接続される。これにより、右側のセンサユニットＳＵｎ−１から到来する投光タイミング信号によってＣＰＵに割込がかかることとなる。
【０２４５】
なお、図では省略されているが、投受光素子２９０１〜２９０４とＣＰＵとの間には実際には光信号変換回路が介在されるため、通信の信号に対して、遅れが発生する。この遅れ時間についてはハードウェアの評価の中で具体化する。その結果に基づいて、ソフトウェアは時間調整を行う。
【０２４６】
３．センサユニットの接続構成
この実施形態に示されるセンサシステムにおけるセンサユニットの接続構成を、接続台数、オプションユニットの接続位置、ユニットのアドレス割り当て手順のそれぞれについて、順次に説明する。
【０２４７】
３．１  接続台数について
バスユニット（ＢＵ）の最大接続時の状態が図３０に示されている。同図に示されるように、この場合、センサユニットの最大接続台数は１６台とされている。
【０２４８】
３．２  オプションユニット（ＯＵ）の接続位置について
オプションユニット使用時のユニットレイアウトが図３１に示されている。同図に示されるように、センサユニット群（ＳＵ，ＳＵ・・・）は一番右側に接続される。オプションユニット（ＯＵ）はセンサユニットの左側に接続される。加えて、バスユニット（ＢＵ）が使用される場合には、バスユニット（ＢＵ）よりも左側に接続される。モバイルコンソール（ＭＣ）は後から調整時に接続されるもののため、一番左側に接続される。
【０２４９】
３．３  ユニットのアドレス割り当て手順
電源投入直後の初期処理の全体を示すフローチャートが図３２に、センサポジション認識処理のフローチャートが図３３に、センサチャンネル設定処理のフローチャートが図３４並びに図３５に、さらに、送受信データの構成が図３６にそれぞれ示されている。
【０２５０】
このアドレス割り当て手順は、要するに、電源投入直後に、隣接ユニット間で通信を行いつつ、自機のアドレスを学習的に認識するものである。
【０２５１】
なお、このアドレス認識処理は、センサユニット（ＳＵ）のみならず、オプションユニット（ＯＵ）においても行われる。この実施形態では、もし、電源が遅れて投入され、ＩＤ設定に間に合わなかった場合、初期に割り付けたＩＤが優先であるため、遅れて電源が投入されたセンサ（ユニット）より先のユニットは、別のセンサ（ユニット）グループとして取り扱われる。これにより、そのセンサからの入出力データ、投光タイミングは無視される結果となる。
【０２５２】
また、センサ接続時のデータのやりとりは通常動作の必要が無いので投光による同期等はとらず、［即時送信（１００μウェイト後）→受信ポーリング］を基本とする。
【０２５３】
すなわち、図３２に示されるように、電源投入直後の初期処理では、センサポジション認識処理（ステップ３２０１）並びにセンサチャンネル設定処理（ステップ３２０３）を順に実行してセンサチャンネルの設定を行う。その後、設定チャンネルが親機、途中機、末端子機のいずれであるかに応じて（ステップ３２０４，３２０７，３２１０）、該当するチャンネルの処理設定処理（ステップ３２０５，３２０８，３２１１）を経たのち、該当するメイン処理（ステップ３２０６，３２０９，３２１２）へと移行される。
【０２５４】
図３３に示されるように、センサポジション認識処理では、まず最初に、右ＩＮ（右側隣接機からのＰＤ２９０４の出力側）に５０μｓの間に亘って信号入力がないことを判定する（ステップ３３０１）。ここで、信号入力がなければ（ステップ３３０１ＹＥＳ）、ハンドシェイク信号２（ＨＳ２）を右ＯＵＴ（右側隣接機へのＬＥＤ２９０３の入力側）へと送りつつ、同時に、左ＩＮ（左側隣接機からのＰＤ２９０２の出力側）に信号入力を待ち受ける（ステップ３３０２）。
【０２５５】
一方、右ＩＮ（右側隣接機からのＰＤ２９０４の出力側）に５０μｓの間に亘って信号入力があった場合には（ステップ３３０１ＮＯ）、ハンドシェイク信号（ＨＳ）の送出を５０μｓだけ遅らせたのち（ステップ３３０３）、ハンドシェイク信号２（ＨＳ２）を右ＯＵＴ（右側隣接機へのＬＥＤ２９０３の入力側）へと送りつつ、同時に、左ＩＮ（左側隣接機からのＰＤ２９０２の出力側）に信号入力がないかを判定する（ステップ３３０２）。
【０２５６】
次に、左ＩＮ（左側隣接機からのＰＤ２９０２の出力側）に５０μｓの間に亘って信号入力がないことを判定する（ステップ３３０４）。ここで、信号入力がなければ（ステップ３３０４ＹＥＳ）、ハンドシェイク信号１（ＨＳ１）を左ＯＵＴ（左側隣接機へのＬＥＤ２９０１の入力側）へと送りつつ、同時に、右ＩＮ（右側隣接機からのＰＤ２９０４の出力側）に信号入力を待ち受ける（ステップ３３０６）。
【０２５７】
一方、左ＩＮ（左側隣接機からのＰＤ２９０２の出力側）に５０μｓの間に亘って信号入力があった場合には（ステップ３３０４ＮＯ）、ハンドシェイク信号（ＨＳ）の送出を５０μｓだけ遅らせたのち（ステップ３３０５）、ハンドシェイク信号１（ＨＳ１）を左ＯＵＴ（左側隣接機へのＬＥＤ２９０１の入力側）へと送りつつ、同時に、右ＩＮ（右側隣接機からのＰＤ２９０４の出力側）に信号入力を待ち受ける（ステップ３３０６）。
【０２５８】
その後、ポジション未設定状態か（ステップ３３０７ＹＥＳ）、或いは、ポジション未設定状態でなく且つ右ＩＮがチャンネル設定開始命令でないことを条件として、ポジション設定処理（ステップ３３０９）が実行される。
【０２５９】
このポジション設定処理（ステップ３３０９）では、右ＩＮがＨＳ１で且つ左ＩＮがＨＳ２の場合には、そのユニットは途中機である旨の設定が行われる。また、右ＩＮが無しで且つ左ＩＮがＨＳ１の場合には、そのユニットは親機である旨の設定が行われる。また、右ＩＮがＨＳ１で且つ左ＩＮが無しの場合には、そのユニットはＥｎｄ機である旨の設定が行われる。さらに、右ＩＮが無しで且つ左ＩＮが無しの場合には、そのユニットはスタンドアロンである旨の設定が行われる。その後、４０ｍｓが経過するまでの間、以上の処理（ステップ３３０１〜３０９）が繰り返される。
【０２６０】
この間に、ステップ３３０８において、右ＩＮがチャンネル設定開始命令であると判定されると（ステップ３３０８ＹＥＳ）、或いは、上記の４０ｍｓが経過すると（ステップ３３１０ＹＥＳ）、センサチャンネル設定処理が開始される（ステップ３３１１）。
【０２６１】
図３４及び図３５に示されるように、このセンサチャンネル設定処理では、先ず、親機は子側隣接機（途中機）に向けて「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」を送信し（ステップ３４０１）、その後、５ｍｓの遅延処理（ステップ３４０２）を実行したのち、子側隣接機（途中機）に対して「アドレス２ｃｈ」を送信し、以後、子側隣接機（途中機）から受信レスポンスとして「アドレス２ｃｈ」が到来するのを待機する（ステップ３４０４）。子側隣接機（途中機）から受信レスポンスとして「アドレス２ｃｈ」が到来すると（ステップ３４０４ＹＥＳ）、以後、子側隣接機（途中機）から次々と「アドレス３ｃｈ，４ｃｈ〜Ｅｎｄｃｈ」が到来するのを待機し、全てのアドレスが受信されるのを待って（ステップ３５０１ＹＥＳ）、それらのチャンネル番号を格納したのち（ステップ３５０２）、通常動作へと移行する。
【０２６２】
一方、子側隣接機（途中機）の側では、親機から「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」を受信するのを待機する（ステップ３４１１）。「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」が受信されると、これを子側隣接機（途中機若しくはＥｎｄ機）へと転送したのち、「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」が正常に受信されたかの判定を行う（ステップ３４１２）。ここで、「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」の受信が正常であれば（ステップ３４１２ＹＥＳ）、以後、親機から「アドレス２ｃｈ」が正常に受信されるのを待機する（ステップ３４１３）。「アドレス２ｃｈ」が正常に受信されると（ステップ３４１３ＹＥＳ）、１００ｍｓの待機処理後、親機に対して受信レスポンスとして「アドレス２ｃｈ」を送信する（ステップ３４１４）。その後、親機から受信された「アドレス２ｃｈ」を自機のアドレスとして設定したのち、さらに、「アドレス２ｃｈ」に＋１を加算して、得られた「アドレス３ｃｈ」を子側隣接機へと送信する（ステップ３４１５）。その後、子側隣接機から「アドレス３ｃｈ」が正常に受信されるのを待機し（ステップ３５１１）、これが正常に受信されたならば（ステップ３５１２ＹＥＳ）、以後、子側隣接機（途中機）から次々と「アドレス４ｃｈ，５ｃｈ〜Ｅｎｄｃｈ」が到来するのを待機し、全てのアドレスが受信されるのを待って（ステップ３５１２ＹＥＳ）、それらのチャンネル番号を格納したのち（ステップ３５１３）、その受信された「全チャンネル番号」を親機へと送信した後（ステップ３５１４）、通常動作投光割り込み待ち状態へと移行する。
【０２６３】
親機とＥｎｄ機とに挟まれて存在するそれ以外の途中機においては、同様にして、親側隣接機から到来する「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」を子側隣接機へと転送する処理（ステップ３４１１）、親側隣接機から受信された「アドレス（Ｘ）ｃｈ」を受信レスポンスとして親側隣接機へと送信する処理（ステップ３４１４）、「アドレス（Ｘ）ｃｈ」を自機のアドレスとして設定する処理（ステップ３４１５）、「アドレス（Ｘ）ｃｈ」に＋１して得られた「アドレス（Ｘ＋１）ｃｈ」を子側隣接機へと送信する処理（ステップ３４１５）、子側隣接機から受信レスポンスとして到来する「アドレス（Ｘ＋１）ｃｈ」を受信する処理（ステップ３５１１）、並びに、子側隣接機から「全チャンネル番号が（Ｘ＋１）ｃｈ，（Ｘ＋２）ｃｈ，（Ｘ＋３）ｃｈ〜Ｅｎｄｃｈ」が受信されるのを待って（ステップ３５１２ＹＥＳ）、これを自機に格納した後（ステップ３５１３）、この全チャンネル番号を親側隣接機へと送信する処理（ステップ３５１４）が実行される。
【０２６４】
一方、Ｅｎｄ機においては、親側隣接機から「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」が到来するのを待って（ステップ３４２１）、その命令を正常に受信したか否かを判定し（ステップ３４２２）、これが正常に受信されたことを条件として（ステップ３４２２ＹＥＳ）、以後、自機のアドレスに相当するチャンネル番号が受信されるのを待機し（ステップ３４２３）、これが受信されるのを待って（ステップ３４２３ＹＥＳ）、１００μｓの待機後、アドレス受信のレスポンスを親側隣接機へと送信し（ステップ３５２１）、そのアドレスを自機のアドレスとして設定したのち（ステップ３５２２）、さらに、１００μｓの待機処理後に全チャンネル番号「ＡＬＬｃｈ」を親側隣接機へと送信する（ステップ３５２３）。
【０２６５】
親機、途中機、Ｅｎｄ機が以上の動作を実行する結果として、それぞれのユニットには、該当する固有アドレスが割り振られることとなる。
【０２６６】
４．光通信プロトコル概要
この実施形態に示されるセンサシステムにおける光通信プロトコル概要を、光通信でやりとりするデータの種類、マイコンの通信仕様、通信に用いるデータの形態のそれぞれについて、順次に説明する。
【０２６７】
４．１  光通信でやりとりするデータの種類について
この実施形態のセンサユニットにおいては、光通信でやり取りされるデータとして、制御出力、モバコン等の周辺機器（オプションユニット）からの命令、周辺機器（オプションユニット）へ対するデータ返信、返信制御命令等を挙げることができる。
【０２６８】
４．２  マイコンの通信仕様について
光通信においては、マイコンのシリアルデータ通信機能のＵＡＲＴが用いられる。ポートとしては、ＴｘＤ０／ＲｘＤ０，ＴｘＤ１／ＲｘＤ１が使用される。また、投光タイミングのトリガ用には、１個の割り込みポートが使用される。
【０２６９】
４．２．１  送受信フォーマット
送受信フォーマットの一例が図３７に示されている。同図（ａ）に示されるように、制御データＴ１，Ｔ２は、スタートビット（１ビット）、キャラクタビット（９ビット）、パリティビット（１ビット）、ストップビット（１ビット）の合計１２ビット構成とされている。
【０２７０】
また、同図（ｂ）に示されるように、アップデータ並びにダウンデータは、スタートビット（１ビット）、キャラクタビット（９ビット）、ストップビット（１ビット）の合計１１ビット構成とされている。
【０２７１】
４．２．２  ボーレート
ボーレートは、１分周（６２５ｋｂｐｓ）とされており、送信データビット数が１２ｂｉｔとすれば、送信時間は１９．２ｕｓとなる。
【０２７２】
４．３  通信に用いるデータの形態について
通信に用いるデータの形態が図３８に示されている。同図に示されるように、通信に用いられるデータのデータ長は９ｂｉｔである。先頭の１ビットは識別フラグであり、これが「１」のときはＴ１（投光タイミング）データとされ、「０」のときはＴ２（投光タイミング）データとされる。
【０２７３】
４．３．１  Ｔ１／Ｔ２データの形態について
制御データであるＴ１／Ｔ２の内容が図３９に示されている。同図に示されるように、制御データＴ１の第１乃至第８ビットには、０ｃｈ乃至７ｃｈの制御出力（この例では光電センサのスイッチング出力）の内容が含まれる。また、同様にして、制御データＴ２の第１乃至第８ビットには、８ｃｈ乃至１５ｃｈの制御出力（この例では光電センサのスイッチング出力）の内容が含まれる。ここで、各チャンネルのビットの内容は、制御出力がオンのとき「１」、オフのとき「０」とする。各センサユニット（ＳＵ）は常にＴ１／Ｔ２信号に制御出力の状態をのせて伝送する。
【０２７４】
４．３．２  Ｄｏｗｎ  ＤＡＴＡ／Ｕｐ  ＤＡＴＡの形態について
Ｄｏｗｎ  ＤＡＴＡ／Ｕｐ  ＤＡＴＡの構成が図４０に示されている。同図に示されるように、ＵｐＤＡＴＡ／ＤｏｗｎＤＡＴＡは６ｂｙｔｅを基本とする命令となっている。この６ｂｙｔｅを１パケットとする。この１パケットの順序は図４０の通りとする。
【０２７５】
５．光通信とセンサの周期について
センサは１００μｓを基本とする動作周期を有する。ただし、細かい周期時間を決定するのは、親側のセンサユニットからの投光終了信号（Ｔ１／Ｔ２信号のスタートビット）を受けることで決定する。これは、親機側のセンサが外乱光により投光を遅延させた場合、その分Ｔ１／Ｔ２が遅れてくるため、通信の周期もこのセンサの周期に基本的に併せているのである。
【０２７６】
５．１  投光のタイミングについて
連結されたセンサユニット群の途中にあるセンサユニットは、親側のセンサユニットから送られてくるＴ１／Ｔ２データのスタートビットの立ち下がりを検知して投光するものとする。また、投光直前にてＴ１／Ｔ２データを子機側に対して送信開始する。
【０２７７】
５．２  光通信による投光タイミングの同期について
光通信による投光タイミングの同期の取り方を以下に示す。
【０２７８】
５．２．１  ０ｃｈユニット
０ｃｈユニットは、タイマにより１００μｓごとに投光を行う。また、投光直前にＴ１／Ｔ２信号を送信する。これを繰り返す。
【０２７９】
５．２．２  ０ｃｈ以外のセンサユニット
親機側より、Ｔ１／Ｔ２信号が送られてくる。このスタートビットを割り込みポートより検知し、Ｔ１／Ｔ２信号送信後、投光を開始する。上位センサとの投光パルス遅れ時間は１０μｓ以内とする。また、ここで送信されるＴ１／Ｔ２データは前回の投光の時に親機側より受信したデータを子機側に送信するものとする。
【０２８０】
５．２．３  ＥＮＤ−ｃｈがセンサユニットであった場合
基本動作は０ｃｈ以外のセンサユニットと同じ動きとなる。ＥＮＤ−ｃｈの場合でも左にＴ１／Ｔ２信号を送信するものとする。
【０２８１】
５．２．４  センサユニットのＩＤが１６以上であった場合
Ｔ１／Ｔ２に自分の制御出力はのせることができないため、受け取ったＴ１／Ｔ２データをそのまま下位のユニットに対して送信するものとする。それ以外の動作は、他のセンサユニットと同じとする。
【０２８２】
５．２．５  スタンドアロン（センサユニット）での使用の場合
センサユニットがスタンドアロンで使用する場合、基本的に通信処理は必要なくなるため、０ｃｈの動作（マスター動作）が基本となる。
５．３  Ｔ１／Ｔ２データの送受信について
【０２８３】
５．３．１  Ｔ１／Ｔ２データの受信完了タイミング
Ｔ１，Ｔ２の受信完了フラグ確認を投光開始より（ｔ１）μｓ後に実施する。
【０２８４】
５．３．２  Ｔ１／Ｔ２データの識別について
Ｔ１，Ｔ２の識別は９ｂｉｔデータの最上位ｂｉｔにより行う。
「１」：Ｔ１信号、「０」：Ｔ２信号  とする。
【０２８５】
５．３．３  ノイズなどの影響で、ＩＮＴ割り込みがなかった場合
ノイズ等の影響により、親機側センサからの投光によるＩＮＴ割り込みを前回割り込みより（ｔ２）μｓ間認識できなかった場合は、“Ｓ−Ｅｒｒ”と表示し動作を停止させる。この場合、再チャンネル割付けを自動的に実施してもよい。
【０２８６】
５．３．４  ノイズの影響による割り込みポートへの影響
ノイズなどの影響で、割り込みポートに信号が入ってしまい、投光処理を行ってしまう可能性を低減する為、割り込み投受光処理中は投光割り込みを受け付けない。そのため、割り込み処理を抜けるときに割り込み要求フラグをクリアすることとする。
【０２８７】
５．３．５  Ｔ１／Ｔ２通信（受信）エラーになった場合
Ｔ１／Ｔ２データが受信エラーとなった場合には、前回受信したＴ１／Ｔ２データを送信する。
【０２８８】
５．４  ０ｃｈとＥＮＤ−ｃｈのセンサユニットの隣接センサの存在しない側に対する通信処理について
５．４．１  ０ｃｈの処理内容
０ｃｈは電源投入後の親機子機の検知が終了した後は、右側（親機側）との通信処理は行う必要が無くなる。よって、０ｃｈは親機子機の検知処理が終了した時点（ＩＤ割り当て処理を開始するとき）で右側からの受信処理は一切行わないものとする。
【０２８９】
５．４．２  ＥＮＤ−ｃｈの処理内容
ＥＮＤ−ｃｈの左側は通常子機が存在しないがモバコンが接続される可能性があるため、常時左入力（ＳＬＩＮ）の受信完了フラグ確認処理を行うものとする。
【０２９０】
６．光通信の命令系データ送信について
基本的に、センサユニットは命令に対して受動的に動作するものとする。よって、モバコン・バスユニット又はオプションユニットより何らかの命令が来ない限り、命令形データの処理や送信を行うことはない。命令をそれらのユニットより受けたときに、初めて返答データを送信する。
【０２９１】
６．１  モバイルコンソール系データ
データ通信で送信されるデータには６ｂｙｔｅ系命令が使用される。
【０２９２】
６．１．１  センサにおけるＵ−ＤＡＴＡ／Ｄ−ＤＡＴＡの検出
センサは毎周期ごとにＵＰ−ＤＡＴＡあるいはＤＯＷＮ−ＤＡＴＡの存在を検知する必要がある。
【０２９３】
以下のタイミングにおいてＵ−ＤＡＴＡおよびＤ−ＤＡＴＡの受信完了フラグを確認し、もし受信完了が確認されればそれに応じた処理を行う。
ＵＰ−ＤＡＴＡ・・・・投光パルス立ち上げより（ｔ１）μｓ後に確認する。
ＤＯＷＮ−ＤＡＴＡ・・投光パルス立ち上げより（ｔ２）μｓ後に確認する。
【０２９４】
６．１．２  ６ｂｙｔｅ系命令
６ｂｙｔｅ系命令の流れが図４１に示されている。同図に示されるように、６ｂｙｔｅ命令は、センサユニットに対して設定を行ったりするための命令形である。この命令形の構造は５．３．２にて示す。データの転送は、上記の６ｂｙｔｅを一度に転送することとする。
【０２９５】
すなわち、図４１に示されるように、６ｂｙｔｅ系命令は命令を送り、その命令に付加されているＳＵＭ  ＣｈｅｃｋデータでＳＵＭ  Ｃｈｅｃｋを行い、問題がなければ次のセンサユニットに対してデータを送信することとする。エラー発生時センサは通信データに対する処理をすべてクリアし、通常処理を再開する。再送要求の処理等は行わない。
【０２９６】
６．１．２．１  データ通信処理の例
データ通信処理の概念が図４２に示されている。同図に示されるように、モバコンから５ｃｈに対して命令を送信する場合には、モバコンより５ｃｈのセンサユニットに子機側からバケツリレー方式で命令が送られ、その命令に対してセンサが処理を行い、データを返信している形となっている。最初に対象アドレスが送信されるため、そのアドレスより親側のセンサユニットには命令は伝送されることはない。このデータはセンサユニット間でエラーチェックを行いながら送られてくるため、データの信頼性は高くなっている。その後、命令に対する処理を行い（命令により処理時間は異なる）回答の命令を送信する。
【０２９７】
６．２  モバコンとの接続
モバコンは０ｃｈのＴ１／Ｔ２信号をトリガにしてＵＰ−ＤＡＴＡの発行を行う。センサではＵＰ−ＤＡＴＡのシリアル受信完了フラグ認識後モバコンとの通信処理を開始する。最後に、通信処理の詳細なタイミングチャートを図４３に示すこととする。
【０２９８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明によれば、この種のセンサシステムを構成する各センサユニットの設定あるいは調整作業などを簡便なものとし、その使い勝手を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明センサシステムの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】
センサユニットの斜視図である。
【図３】
モバイルコンソールへ通ずるコネクタユニットの斜視図である。
【図４】
コネクタユニット並びに一連のセンサユニット内の投受光素子の配置を模式的に示す図である。
【図５】
隣接するセンサユニット内の投受光素子並びにレンズの配置を示す斜視図である。
【図６】
センサユニットの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】
センサユニットの電気的構成をより詳細に示すブロック図である。
【図８】
モバイルコンソールの電気的な構成を示すブロック図である。
【図９】
親機、子機、並びにモバコンのチャンネル割付を示す説明図である。
【図１０】
モバコン側の通信処理を示すフローチャートである。
【図１１】
センサ側の通信処理を示すフローチャート（その１）である。
【図１２】
センサ側の通信処理を示すフローチャート（その２）である。
【図１３】
センサ側の通信処理を示すフローチャート（その３）である。
【図１４】
センサ側の通信処理を示すフローチャート（その４）である。
【図１５】
本発明センサシステムの他の実施形態を示す斜視図である。
【図１６】
親機、子機、ＢＵＳユニット並びにモバコンのチャンネル割付を示す説明図である。
【図１７】
ＢＵＳユニットを用いた通信処理を示すフローチャート（その１）である。
【図１８】
ＢＵＳユニットを用いた通信処理を示すフローチャート（その２）である。
【図１９】
チャンネル間のデータ転送を示すタイムチャートである。
【図２０】
モバコン側処理の全体を示すフローチャートである。
【図２１】
サブメニュー処理のフローチャートである。
【図２２】
リアルタイム設定処理を示すフローチャートである。
【図２３】
オフライン設定処理を示すフローチャートである。
【図２４】
設定値コピー処理を示す示すフローチャートである。
【図２５】
相互干渉防止のための親機，子機を示すフローチャートである。
【図２６】
センサの設置を保存しておくバンクの説明図である。
【図２７】
本発明センサシステムの応用例を示す図である。
【図２８】
バンク１ｃｈ内のデータの構成を示す図である。
【図２９】
通信ハードウェアの概念図である。
【図３０】
バスユニット最大接続時を示す図である。
【図３１】
オプションユニット使用時のユニットレイアウトを示す図である。
【図３２】
初期処理の全体を示すゼネラルフローチャートである。
【図３３】
センサポジション認識処理のフローチャートである。
【図３４】
センサチャンネル設定処理（その１）である。
【図３５】
センサチャンネル設定処理（その２）である。
【図３６】
送受信データの構成を示す図である。
【図３７】
送受信フォーマットを示す図である。
【図３８】
通信に用いるデータの形態を示す図である。
【図３９】
Ｔ１／Ｔ２のデータ内容を示す図である。
【図４０】
Ｕｐデータ／Ｄｏｗｎデータの構成を示す図である。
【図４１】
６ｂｙｔｅ系命令の流れを示す図である。
【図４２】
データ通信の概念を示す図である。
【図４３】
通信処理を示すタイミングチャートである。
【図４４】
センサユニットの斜視図である。
【図４５】
モバイルコンソールへ通ずるコネクタユニットの斜視図である。
【図４６】
センサシステムと伝送フォーマットとの関係を示す図である。
【図４７】
センサユニット側の回路構成を示すブロック図である。
【図４８】
センサユニット側処理を示すフローチャートである。
【図４９】
電波式モバイルコンソールとセンサシステムとの関係を示す図である。
【図５０】
赤外線式モバイルコンソールとセンサシステムとの関係を示す図である。
【図５１】
モバイルコンソールを使用した作業の一例を示す説明図である。
【図５２】
モバイルコンソールを手に持って把持した状態を示す説明図である。
【図５３】
データ転送プロトコルを説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
１  ＤＩＮレール
２  表示部
３  操作部
４ａ  往路光ファイバ
４ｂ  復路光ファイバ
５  スイッチング出力などが送出される電気コード
６  表示部
７  操作部
８，９  投受光用窓
８ａ  電気コネクタ
１０  ＤＩＮレール装着用溝
１１ａ，１１ｂ  センサヘッド
１２  電気コード
１２ａ  アンテナ
１２ｂ  アンテナ
１２ｃ  赤外線投受光窓
１２ｄ  赤外線
１３  警戒領域
１４  コネクタユニットの投受光用窓
１４ａ  電気コネクタ
１５  ＤＩＮレール取付用の溝
１６  コネクタユニット内の回路基板
１７  センサユニット内の回路基板
１８  投光素子
１９  受光素子
２０  シリンドリカルレンズ
３１タイミング制御回路
３２送受信制御回路
３３  ＤＩＰスイッチ
３４  ＣＰＵ
３５  センシング制御回路
３６  制御盤
１００  ＣＰＵ
１０１  計測制御処理部
１０２  スイッチ入力検知処理部
１０３  表示灯制御処理部
１０４  受光制御処理部
１０５  投光制御処理部
１０６  送受信制御処理部
１０７  Ｅ２ＰＲＯＭ制御処理部
１０８  制御出力処理部
１０９  リセット処理部
１１０  通信制御処理部
２１０  投光系回路
２２０  受光系回路
２３０  受光系回路
３００  投光系回路
３１０  受光系回路
３２０  発光素子
３３０  受光素子
４００  出力系回路
２１１  投光駆動回路
２２１  増幅回路
２３１  増幅回路
２４１  投光駆動回路
１８ａ  右通信糸発光素子（ＬＥＤ）
１８ｂ  左通信糸発光素子（ＬＥＤ）
１９ａ  右通信糸受光素子（ＰＤ）
１９ｂ  左通信糸受光素子（ＰＤ）
３０１  投光制御回路
３１１  増幅回路
３２０  発光素子（ＬＥＤ）
３３０  受光素子（ＰＤ）
３１２  Ａ／Ｄコンバータ
４０１  制御出力回路
５０１  発振器
５０２  Ｅ２ＰＲＯＭ
５０３  リセット部
５０４  電源部
６００  ＣＰＵ
６０１  計測制御処理部
６０２  通信制御処理部
６０３  送受信制御処理部
６０４  表示灯制御処理部
６０５  スイッチ入力検知処理部
６０６  Ｅ２ＰＲＯＭ制御処理部
６０７  リセット処理部
７０１  発振回路
７０２  Ｅ２ＰＲＯＭ
７０３  リセット回路部
７０４  電源部
７０５  電池部
７０６  充電回路部
８００  ＡＣアダプタ
９０１  投光駆動回路
９０２  増幅回路
ＳＵ０〜ＳＵ１５  センサユニット
ＭＣ  モバイルコンソール
ＣＵ  コネクタユニット
ＵＤＢ  アップデータバス
ＤＤＢ  ダウンデータバス
ＣＬ  コントロールライン