(57)【要約】  本発明は、複数のセンサ（１１０、１２０）によって構成された測定システム（１００）に関する。前記複数のセンサ（１１０、１２０）は、バス（１３０）を介して１つに結合される。前記センサ（１１０、１２０）のそれぞれは、物理的構造が同一であり、マスタシステム部（２１０、３１０）とスレーブシステム部（２２０、３２０）を備える。本発明の測定システム（１００）は、１つのマスタセンサ（１１０）と、複数のスレーブセンサ（１２０）と、を備え、前記マスタセンサ（１１０）のマスタシステム部（２１０）が起動され、前記マスタセンサ（１１０）は、前記スレーブセンサ（１２０）全て及び／又は前記マスタセンサ（１１０）それ自体からの情報を収集し、集約し、分析するために用いられ、各スレーブセンサ（１２０）のスレーブシステム部（２２０、３２０）が起動されている間に各スレーブセンサ（１２０）のマスタシステム部（２１０、３１０）は休止状態にあり、前記スレーブセンサ（１２０）は、情報を収集及び処理し、前記収集及び処理された情報を前記マスタセンサ（１１０）へ伝送するために用いられ、前記マスタセンサ（１１０）に障害が発生した場合、前記複数のスレーブセンサ（１２０）のうちの１つが新たなマスタセンサに切り替わる。本発明の測定システムは、複雑さが小さく、マルチマシンのホットバックアップをサポートし、環境に対する高いトレランスを持つ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサ（１１０、１２０）によって構成された測定システム（１００）であって、前記複数のセンサ（１１０、１２０）は、バス（１３０）を介して１つに結合され、前記センサ（１１０、１２０）のそれぞれは、物理的構造が同一でありマスタシステム部（２１０、３１０）とスレーブシステム部（２２０、３２０）を備え、前記測定システム（１００）は、
１つのマスタセンサ（１１０）と、
複数のスレーブセンサ（１２０）と、
を備え、
前記マスタセンサ（１１０）のマスタシステム部（２１０）が起動され、前記マスタセンサ（１１０）は、前記スレーブセンサ（１２０）全て及び／又は前記マスタセンサ（１１０）それ自体からの情報を収集し、集約し、分析するために用いられ、
各スレーブセンサ（１２０）のスレーブシステム部（２２０、３２０）が起動されている間に各スレーブセンサ（１２０）のマスタシステム部（２１０、３１０）は休止状態にあり、前記スレーブセンサ（１２０）は、情報を収集及び処理し、前記収集及び処理された情報を前記マスタセンサ（１１０）へ伝送するために用いられ、
前記マスタセンサ（１１０）に障害が発生した場合、前記複数のスレーブセンサ（１２０）のうちの１つが新たなマスタセンサに切り替わる、
測定システム（１００）。
【請求項２】
前記複数のスレーブセンサ（１２０）は、
前記マスタセンサ（１１０）に障害が発生したか否かを判定するために前記マスタセンサ（１１０）のステータスをモニタする少なくとも１つのモニタセンサ（１２２）を備え、
前記マスタセンサ（１１０）に障害が発生した場合、前記モニタセンサ（１２２）のうちの１つが前記新たなマスタセンサに切り替わる、
ことを特徴とする請求項１に記載の測定システム。
【請求項３】
前記複数のスレーブセンサ（１２０）は、
障害が発生したか否かを判定するために前記マスタセンサ（１１０）と前記モニタセンサ（１２２）のステータスをモニタする少なくとも１つのガードセンサ（１２４）を備え、
前記マスタセンサ（１１０）に障害が発生した場合、前記モニタセンサ（１２２）は、新たなモニタセンサとなるべき新たなスレーブセンサ（１２０）を選択するよう前記ガードセンサ（１２４）に依頼する、
ことを特徴とする請求項２に記載の測定システム。
【請求項４】
前記モニタセンサ（１２２）は、前記ガードセンサ（１２４）に障害が発生したか否かを判定するために前記ガードセンサ（１２４）のステータスを更にモニタし、
前記ガードセンサ（１２４）に障害が発生した場合、前記モニタセンサ（１２２）は、新たなガードセンサとなるべき新たなスレーブセンサ（１２０）を直ちに指定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の測定システム。
【請求項５】
前記複数のスレーブセンサ（１２０）は、１つのモニタセンサ（１２２）を備え、
前記マスタセンサ（１１０）に障害が発生した場合、前記１つのモニタセンサ（１２２）が前記新たなマスタセンサに直ちに切り替わる、
ことを特徴とする請求項２に記載の測定システム。
【請求項６】
前記複数のスレーブセンサ（１２０）は、２つ以上のモニタセンサ（１２２）を備え、前記マスタセンサ（１１０）に障害が発生した場合、前記２つ以上のモニタセンサ（１２２）のうちの１つが、以下の方法：
第１のモニタセンサ（１２２）のマスタシステム部（３１０）を起動し、第１マスタシステム要求を前記測定システム（１００）の他のモニタセンサ（１２２）へブロードキャストするステップであって、前記第１マスタシステム要求は、マスタセンサになることを意図する要求であり、前記第１のモニタセンサ（１２２）の番号を含む、ステップ、
第１時間閾値以内に他のモニタセンサ（１２２）からのマスタシステム要求があるか否かを判定するステップ、
もし前記第１時間閾値以内に他のモニタセンサ（１２２）からのマスタシステム要求があると判定されたら、他のモニタセンサ（１２２）からのマスタシステム要求に関する情報を読み取り、前記第１マスタシステム要求が取り下げられるべきであるか否かを判定するステップ、
もし前記第１マスタシステム要求が取り下げられるべきでないと判定されたら、第２時間閾値以内に前記第１マスタシステム要求に対する受信確認が前記他のモニタセンサ（１２２）全てから受け取られたか否かを判定するステップ、
もし前記第２時間閾値以内に前記第１マスタシステム要求に対する前記受信確認が前記他のモニタセンサ（１２２）全てから受け取られたと判定されたら、前記第１のモニタセンサ（１２２）を前記新たなマスタセンサに切り替えるステップ、
に従って前記新たなマスタセンサに切り替わる、
ことを特徴とする請求項１に記載の測定システム。
【請求項７】
もし前記第１時間閾値以内に他のモニタセンサ（１２２）からのマスタシステム要求がないと判定されたら、第２時間閾値以内に前記第１マスタシステム要求に対する受信確認が前記他のモニタセンサ（１２２）全てから受け取られたか否かが判定される、ことを特徴とする請求項６に記載の測定システム。
【請求項８】
もし前記第１マスタシステム要求が取り下げられるべきであると判定されたら、前記第１のモニタセンサ（１２２）の前記マスタシステム部（３１０）は休止状態になって前記第１のモニタセンサ（１２２）はモニタセンサとして動作を継続し、前記マスタシステム要求を送信した前記他のモニタセンサ（１２２）のうちの１つが、ルールに従って前記新たなマスタセンサに切り替えられる、ことを特徴とする請求項６に記載の測定システム。
【請求項９】
前記ルールは、最小アドレス番号優先、最大アドレス番号優先、及び時間優先のうちの１つである、ことを特徴とする請求項８に記載の測定システム。
【請求項１０】
前記センサ（１１０、１２０）のそれぞれの前記マスタシステム部（２１０、３１０）は、
前記マスタセンサ（１１０）を識別するための一意マスタシステム識別子（２１１、３１１）と、
前記スレーブセンサ（１２０）全てからの情報を収集し、集約し、分析するための情報集約モジュール（２１２、３１２）と、
前記マスタシステム部（２１０、３１０）と同じセンサに属するスレーブシステム部（２２０、３２０）とのデータ交換を実施し、前記マスタセンサ（１１０）が既に存在しており前記他のセンサ（１１０、１２０）全ての前記マスタシステム部（２１０、３１０）が起動されるべきでないことを前記測定システム（１００）の前記他のセンサ（１１０、１２０）全てに通知する、スレーブシステム部との通信モジュール（２１３、３１３）と、
を備える、ことを特徴とする請求項１−９のいずれか１項に記載の測定システム。
【請求項１１】
前記センサ（１１０、１２０）のそれぞれの前記マスタシステム部（２１０、３１０）は、更に、
前記スレーブセンサ（１２０）全てから集約された情報を出力し、前記測定システム（１００）の外部デバイスからのコマンド又は情報要求を受け付けて解釈するシステム通信モジュール（２１４、３１４）と、
前記システム通信モジュール（２１４、３１４）によってアクセスされ、前記測定システム（１００）のパラメータ読み取り及びパラメータ設定のために用いられるシステム設定モジュール（２１５、３１５）と、
を備える、ことを特徴とする請求項１０に記載の測定システム。
【請求項１２】
前記センサ（１１０、１２０）のそれぞれの前記スレーブシステム部（２２０、３２０）は、
情報を収集し処理するための情報収集処理モジュール（２２１、３２１）と、
前記収集され処理された情報を前記マスタセンサ（１１０）へ伝送するためのスレーブセンサ通信モジュール（２２２、３２２）と、
を備える、ことを特徴とする請求項１−９のいずれか１項に記載の測定システム。
【請求項１３】
前記センサ（１１０、１２０）のそれぞれの前記スレーブシステム部（２２０、３２０）は、更に、
前記測定システム（１００）における異なるセンサ（１１０、１２０）のスレーブシステム部（２２０、３２０）を区別するためのスレーブシステム番号（２２３）と、
同一センサ内又は同一ネットワーク内の他のセンサ内にある前記マスタシステム部（２１０、３１０）の前記システム設定モジュール（２１５、３１５）と前記スレーブセンサ通信モジュール（２２２、３２２）を介して通信し、センサ設定に関連する測定パラメータ情報を伝送し、前記測定パラメータ情報を前記センサのデータ記憶装置に書き込むセンサ設定モジュール（２２４、３２４）と、
前記スレーブシステム部（２２０、３２０）が属している前記センサ又は測定システム（１００）に障害が発生したか否かを診断するための障害自己診断モジュール（２２５、３２５）と、
を備える、ことを特徴とする請求項１２に記載の測定システム。
【請求項１４】
前記モニタセンサ（１２２）のそれぞれの前記スレーブシステム部（３２０）は、更に、前記マスタセンサ（１１０）及び前記ガードセンサ（１２４）に障害が発生したか否かを判定するための障害診断モジュール（３２６）を備える、ことを特徴とする請求項１３に記載の測定システム。
【請求項１５】
前記ガードセンサ（１２４）のそれぞれの前記スレーブシステム部（３２０）は、更に、前記マスタセンサ（１１０）及び前記モニタセンサ（１２２）に障害が発生したか否かを判定するための障害診断モジュール（３２６）を備える、ことを特徴とする請求項１３に記載の測定システム。
【請求項１６】
同一センサの前記マスタシステム部（２１０、３１０）と前記スレーブシステム部（２２０、３２０）は、同一の回路基板上又は異なる回路基板上に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の測定システム。
【請求項１７】
前記回路基板は、前記センサの内側又は外側に実装される、ことを特徴とする請求項１６に記載の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定及びテストの分野に関し、より具体的には、複数のセンサを有する測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術における測定システムは、通常、複数のセンサを用いて信号を収集し、信号処理のためにコンピュータ又は機器に集約し、統合的に出力する。システム実装は複雑で高いコストがかかる。更に、コンピュータ又は機器の環境に対するトレランスは、センサと比較して相対的に低い。加えて、コンピュータ又は機器に障害が発生した時は、測定システムの全体が通常どおりに機能することができない。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、複雑さがより小さく、マルチマシンのホットバックアップをサポートし、環境に対する高いトレランスを持つ、複数のセンサを有した測定システムを提供する。
【０００４】
本発明の一態様によれば、複数のセンサによって構成された測定システムが提供される。前記複数のセンサは、バスを介して１つに結合される。前記センサのそれぞれは、物理的構造が同一であり、マスタシステム部とスレーブシステム部を備える。前記測定システムは、１つのマスタセンサと、複数のスレーブセンサと、を備え、前記マスタセンサのマスタシステム部が起動され、前記マスタセンサは、前記スレーブセンサ全て及び／又は前記マスタセンサそれ自体からの情報を収集し、集約し、分析するために用いられ、各スレーブセンサのスレーブシステム部が起動されている間に各スレーブセンサのマスタシステム部は休止状態にあり、前記スレーブセンサは、情報を収集及び処理し、前記収集及び処理された情報を前記マスタセンサへ伝送するために用いられ、前記マスタセンサに障害が発生した場合、前記複数のスレーブセンサのうちの１つが新たなマスタセンサに切り替わる。
【０００５】
本発明の別の態様によれば、前記複数のスレーブセンサは、前記マスタセンサに障害が発生したか否かを判定するために前記マスタセンサのステータスをモニタする少なくとも１つのモニタセンサを備え、前記マスタセンサに障害が発生した場合、前記モニタセンサのうちの１つが前記新たなマスタセンサに切り替わる。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、前記複数のスレーブセンサは、障害が発生したか否かを判定するために前記マスタセンサと前記モニタセンサのステータスをモニタする少なくとも１つのガードセンサを備え、前記マスタセンサに障害が発生した場合、前記モニタセンサは、新たなモニタセンサとなるべき新たなスレーブセンサを選択するよう前記ガードセンサに依頼する。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、前記モニタセンサは、前記ガードセンサに障害が発生したか否かを判定するために前記ガードセンサのステータスを更にモニタし、前記ガードセンサに障害が発生した場合、前記モニタセンサは、新たなガードセンサとなるべき新たなスレーブセンサを直ちに指定する。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、前記複数のスレーブセンサは、１つのモニタセンサを備え、前記マスタセンサに障害が発生した場合、前記モニタセンサが前記新たなマスタセンサに直ちに切り替わる。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、前記複数のスレーブセンサは、２つ以上のモニタセンサを備え、前記マスタセンサに障害が発生した場合、前記２つ以上のモニタセンサのうちの１つが、以下の方法：第１のモニタセンサのマスタシステム部を起動し、第１マスタシステム要求を前記測定システムの他のモニタセンサへブロードキャストするステップであって、前記第１マスタシステム要求は、マスタセンサになることを意図する要求であり、前記第１のモニタセンサの番号を含む、ステップ、第１時間閾値以内に他のモニタセンサからのマスタシステム要求があるか否かを判定するステップ、もし前記第１時間閾値以内に他のモニタセンサからのマスタシステム要求があると判定されたら、他のモニタセンサからのマスタシステム要求に関する情報を読み取り、前記第１マスタシステム要求が取り下げられるべきであるか否かを判定するステップ、もし前記第１マスタシステム要求が取り下げられるべきでないと判定されたら、第２時間閾値以内に前記第１マスタシステム要求に対する受信確認が前記他のモニタセンサ全てから受け取られたか否かを判定するステップ、もし前記第２時間閾値以内に前記第１マスタシステム要求に対する前記受信確認が前記他のモニタセンサ全てから受け取られたと判定されたら、前記第１のモニタセンサを前記新たなマスタセンサに切り替えるステップ、従って前記新たなマスタセンサに切り替わる。
【００１０】
本発明の別の態様によれば、もし前記第１時間閾値以内に他のモニタセンサからのマスタシステム要求がないと判定されたら、第２時間閾値以内に前記第１マスタシステム要求に対する受信確認が前記他のモニタセンサ全てから受け取られたか否かが判定される。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、もし前記第１マスタシステム要求が取り下げられるべきであると判定されたら、前記第１のモニタセンサの前記マスタシステム部は休止状態になって前記第１のモニタセンサはモニタセンサとして動作を継続し、前記マスタシステム要求を送信した前記他のモニタセンサのうちの１つが、ルールに従って前記新たなマスタセンサに切り替えられる。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、前記ルールは、最小アドレス番号優先、最大アドレス番号優先、及び時間優先のうちの１つである。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、前記センサのそれぞれの前記マスタシステム部は、前記マスタセンサを識別するための一意マスタシステム識別子と、前記スレーブセンサ全てからの情報を収集し、集約し、分析するための情報集約モジュールと、前記マスタシステム部と同じセンサに属するスレーブシステム部とのデータ交換を実施し、前記マスタセンサが既に存在しており前記他のセンサ全ての前記マスタシステム部が起動されるべきでないことを前記測定システムの前記他のセンサ全てに通知する、スレーブシステム部との通信モジュールと、を備える。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、前記センサのそれぞれの前記マスタシステム部は、更に、前記スレーブセンサ全てから集約された情報を出力し、前記測定システムの外部デバイスからのコマンド又は情報要求を受け付けて解釈するシステム通信モジュールと、前記システム通信モジュールによってアクセスされ、前記測定システムのパラメータ読み取り及びパラメータ設定のために用いられるシステム設定モジュールと、を備える。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、前記センサのそれぞれの前記スレーブシステム部は、情報を収集し処理するための情報収集処理モジュールと、前記収集され処理された情報を前記マスタセンサへ伝送するためのスレーブセンサ通信モジュールと、を備える。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、前記センサのそれぞれの前記スレーブシステム部は、更に、前記測定システムにおける異なるセンサのスレーブシステム部を区別するためのスレーブシステム番号と、同一センサ内又は同一ネットワーク内の他のセンサ内にある前記マスタシステム部の前記システム設定モジュールと前記スレーブセンサ通信モジュールを介して通信し、センサ設定に関連する測定パラメータ情報を伝送し、前記測定パラメータ情報を前記センサのデータ記憶装置に書き込むセンサ設定モジュールと、前記スレーブシステム部が属している前記センサ又は測定システムに障害が発生したか否かを診断するための障害自己診断モジュールと、を備える。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、前記モニタセンサのそれぞれの前記スレーブシステム部は、更に、前記マスタセンサ及び前記ガードセンサに障害が発生したか否かを判定するための障害診断モジュールを備える。
【００１８】
本発明の別の態様によれば、前記ガードセンサのそれぞれの前記スレーブシステム部は、更に、前記マスタセンサ及び前記モニタセンサに障害が発生したか否かを判定するための障害診断モジュールを備える。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、同一センサの前記マスタシステム部と前記スレーブシステム部は、同一の回路基板上又は異なる回路基板上に配置される。
【００２０】
本発明の別の態様によれば、前記回路基板は、前記センサの内側又は外側に実装される。
【００２１】
本発明の上記の概略説明と以下の詳細な説明は例示的で解説のためのものであり、クレームに記載される本発明についての更なる説明を提供するように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
添付された図面は、本発明の更なる理解を提供するために含められており、本出願の一部分として、包含され形成されている。本発明の実施態様は、添付図面に図示され、この説明と併せて本発明の原理を説明するのに用いられる。
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施態様による複数のセンサを有する測定システムを示す。
【図２】図２は、本発明の一実施態様によるマスタセンサ及びスレーブセンサの内部的な機能モジュール図を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施態様によるモニタセンサ及びガードセンサの内部的な機能モジュール図を示す。
【図４】図４は、マスタセンサに障害が発生した後に複数のモニタセンサがマスタセンサになろうと競い合う方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
これより本発明の実施態様が、添付図面と関連して詳しく説明される。
【００２５】
図１は、本発明の一実施態様による複数のセンサを有する測定システム１００を示す。測定システム１００において、バス１３０を介して複数のセンサが１つに結合されている。各センサは、物理的な構造が同一であり、マスタシステム部とスレーブシステム部を含む。測定システム１００は、１つのマスタセンサ１１０と複数のスレーブセンサ１２０を備える。マスタセンサ１１０のマスタシステム部は、スレーブセンサ１２０全て及び／又はマスタセンサ１１０それ自体からの情報を収集し、集約し、分析することができるように起動される。一実施態様では、マスタセンサ１１０のスレーブシステム部は、マスタセンサ１１０がスレーブセンサ１２０全てからの情報に加えてマスタセンサ１１０それ自体からの情報を収集し、集約し、分析することができるように起動される。別の実施態様では、マスタセンサ１１０のスレーブシステム部は、マスタセンサ１１０がスレーブセンサ１２０全てからの情報のみを収集し、集約し、分析することができるように休止状態にある。各スレーブセンサ１２０のマスタシステム部は、各スレーブセンサ１２０のスレーブシステム部が、各スレーブセンサ１２０が情報を収集及び処理して当該収集及び処理された情報をマスタセンサ１１０へ伝送することができるように起動されている間、休止状態にある。マスタセンサ１１０に障害が発生すると、複数のスレーブセンサ１２０のうちの１つが、新たなマスタセンサに切り替わる。
【００２６】
本発明の一実施態様によれば、複数のスレーブセンサ１２０は、少なくとも１つのモニタセンサ１２２を含む。モニタセンサ１２２は、マスタセンサ１１０に障害が発生したか否かを判定するためにマスタセンサ１１０のステータスをモニタし、マスタセンサ１１０に障害が発生すると、モニタセンサ１２２のうちの１つが、新たなマスタセンサに切り替わる。
【００２７】
本発明の一実施態様によれば、複数のスレーブセンサ１２０は、少なくとも１つのガードセンサ１２４を含む。ガードセンサ１２４は、障害が発生したか否かを判定するためにマスタセンサ１１０とモニタセンサ１２２のステータスをモニタし、マスタセンサ１１０に障害が発生すると、モニタセンサ１２２は、新たなモニタセンサとなるべき新たなスレーブセンサを選択するようガードセンサ１２４に依頼する。
【００２８】
本発明の一実施態様によれば、モニタセンサ１２２は更に、ガードセンサ１２４に障害が発生したか否かを判定するためにガードセンサ１２４のステータスをモニタし、ガードセンサ１２４に障害が発生すると、モニタセンサ１２２は、新たなガードセンサとなるべき新たなスレーブセンサを直ちに指定する。
【００２９】
本発明の一実施態様によれば、複数のスレーブセンサ１２０は、更に、モニタセンサでもガードセンサでもないスレーブセンサ１２６を含む。スレーブセンサ１２６は、情報を収集し互いに通信するために用いられる。
【００３０】
各センサのソフトウェアとハードウェアは一致している。より具体的には、マスタセンサ１１０、モニタセンサ１２２、ガードセンサ１２４、及びスレーブセンサ１２６は、物理的な構造が同一であるが、機能的な構成の違いにより、共通の「スレーブ」センサ機能とは異なる他の機能を有する。各センサについて、内部の機能的構成は同一である。マスタセンサとスレーブセンサの唯一の違いは、内部のマスタシステム部が起動されるか否かである。
【００３１】
図１に示されるように、複数のセンサはフィールドバス１３０を介して測定システム１００を構成する。マスタセンサ１１０とスレーブセンサ１２０間におけるデータのやり取りは、フィールドバス１３０を介して実現される。マスタセンサ１１０とシステム周辺機器間におけるデータのやり取りは、同一の物理的なフィールドバス１３０を介して実現される。バス１３０は、デイジーチェーンバス、スターバス、又はツリーバス等であってよい。より具体的には、バス１３０は、以下のバス：Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  Ｆｉｅｌｄ  Ｂｕｓ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＣＡＮ／ＣＡＮ  ＯＰＥＮ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、ＬｏｎＷｏｒｋｓ、ＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔ、ＣＣ−Ｌｉｎｋ、ＣｏｍｐｏＮｅｔ、及びＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔのうちの任意の１つであってよい。
【００３２】
全センサの通信物理層は１つに接続されているので、センサのいずれかの内部障害は、通信物理層の接続に影響を及ぼさない限り、マスタセンサ１１０及び上位デバイスと他のスレーブセンサ１２０との通信に影響を及ぼさないであろう。
【００３３】
本発明の測定システム１００の動作の前に、センサは先ずマスタセンサ１１０となるように設定され、マスタセンサ１１０のマスタシステム部が起動される。次に、マスタセンサ１１０のマスタシステム部がネットワーク内の他のセンサへブロードキャストコマンドを送信することによって、ネットワーク処理が続く。ここで、コマンドは、マスタシステム識別子、即ちマスタシステム部が位置しているセンサの番号等を含む。その一方、他のセンサのマスタシステム部は休止ステータスにあり、スレーブシステム部のみが応答する。スレーブシステム部は、マスタセンサ１１０の番号を記録し、受信確認を送り返し、マスタセンサ１１０のマスタシステム部に、マスタセンサ１１０のスレーブシステム部の番号を含めて全スレーブセンサ１２０の番号を記録する。マスタ／スレーブのネットワークが構築される。各スレーブシステムは、マスタセンサ１１０のマスタシステム部の要件に従って計量データ又はステータスデータを送り返し、正式にシステム通信モードに入る。
【００３４】
マスタセンサ１１０、モニタセンサ１２２、ガードセンサ１２４、及びスレーブセンサ１２６の機能は、以下の図２及び３の記載において更に説明される。
【００３５】
図２は、本発明の一実施態様によるマスタセンサ１１０及びスレーブセンサ１２６の内部的な機能モジュール図を示す。図２に示されるように、マスタセンサ１１０及びスレーブセンサ１２６のそれぞれは、マスタシステム部２１０とスレーブシステム部２２０を備える。本発明の一実施態様において、マスタセンサ１１０又はスレーブセンサ１２６のマスタシステム部２１０は、マスタセンサ１１０を識別するための一意マスタシステム識別子２１１と、全スレーブセンサ１２６からの情報を収集し、集約し、分析するための情報集約モジュール２１２と、マスタシステム部２１０において同じセンサに属するスレーブシステム部２２０とのデータ交換を実施し、マスタセンサ１１０が既に存在しており他の全センサのマスタシステム部が起動されるべきでないことを測定システムの他の全センサに通知する、スレーブシステム部との通信モジュール２１３とを備える。
【００３６】
本発明の一実施態様において、マスタセンサ１１０又はスレーブセンサ１２６のマスタシステム部２１０は更に、全スレーブセンサ１２６から集約された情報を出力し、測定システムの外部デバイスからのコマンド又は情報要求を受け付けて解釈するシステム通信モジュール２１４と、システム通信モジュール２１４によってアクセスされ、測定システムのパラメータ読み取り及びパラメータ設定のために用いられるシステム設定モジュール２１５とを備える。
【００３７】
本発明の一実施態様において、マスタセンサ１１０又はスレーブセンサ１２６のスレーブシステム部２２０は、情報を収集し処理するための情報収集処理モジュール２２１と、収集され処理された情報をマスタセンサ１１０へ伝送するためのスレーブセンサ通信モジュール２２２とを備える。
【００３８】
本発明の一実施態様において、マスタセンサ１１０又はスレーブセンサ１２６のスレーブシステム部２２０は更に、測定システムにおける異なるセンサのスレーブシステム部を区別するためのスレーブシステム番号２２３と、同一センサ内又は同一ネットワーク内の他のセンサ内にあるマスタシステム部２１０のシステム設定モジュール２１５とスレーブセンサ通信モジュール２２２を介して通信し、センサ設定に関連する測定パラメータ情報を伝送し、測定パラメータ情報をセンサのデータ記憶装置に書き込むセンサ設定モジュール２２４であって、測定パラメータ情報は例えば容量、較正データ等を含む、センサ設定モジュール２２４と、スレーブシステム部２２０が属しているセンサ又は測定システムに障害が発生したか否かを診断するための障害自己診断モジュール２２５とを備える。
【００３９】
図３は、本発明の一実施態様によるモニタセンサ１２２及びガードセンサ１２４の内部的な機能モジュール図を示す。図３に示されるように、モニタセンサ１２２及びガードセンサ１２４のそれぞれは、マスタシステム部３１０とスレーブシステム部３２０を備える。図３に示されたマスタシステム部３１０は、図２に示されたマスタシステム部２１０と同一である。図３に示されたスレーブシステム部３２０は、スレーブシステム部３２０が更に、マスタセンサ１１０及びガードセンサ１２４に障害が発生したか否かを判定するための障害診断モジュール３２６を備える点においてのみ、図２に示されたスレーブシステム部２２０と異なる。スレーブシステム部３２０の他の部分はスレーブシステム部２２０のそれと同一であり、よって重複しては説明されない。
【００４０】
本発明の一実施態様において、同じセンサのマスタシステム部とスレーブシステム部は、異なる回路基板上に配置されてもよい。当該回路基板は、センサの内側又は外側に実装されることができる。
【００４１】
本発明の一実施態様において、同じセンサのマスタシステム部とスレーブシステム部は、同一の回路基板上に配置されてもよい。当該回路基板は、センサの内側又は外側に実装されることができる。
【００４２】
図４は、マスタセンサ１１０に障害が発生した後に複数のモニタセンサ１２２がマスタセンサになろうと競い合う方法のフローチャートを示す。図４に示された方法に対応する一実施態様において、測定システムは２つ以上のモニタセンサ１２２を備える。マスタセンサ１１０に障害が発生すると、２つ以上のモニタセンサ１２２のうちの１つが、方法４００に従って新たなマスタセンサに切り替わる。ステップＳ４０１において、第１の／現在のモニタセンサ１２２のマスタシステム部３１０が起動され、第１マスタシステム要求が測定システムの他のモニタセンサへブロードキャストされる。第１マスタシステム要求は、マスタセンサになることを意図する要求であり、現在のモニタセンサ１２２の番号を含む。ステップＳ４０２において、第１時間閾値以内に他のモニタセンサからのマスタシステム要求があるか否かが判定される。もし第１時間閾値以内に他のモニタセンサからのマスタシステム要求がないとステップＳ４０２において判定されたら、方法はステップＳ４０４へ進む。もし第１時間閾値以内に他のモニタセンサからのマスタシステム要求があるとステップＳ４０２において判定されたら、方法はステップＳ４０３へ進む。ステップＳ４０３において、他のモニタセンサからのマスタシステム要求に関する情報が読み取られ、第１マスタシステム要求が取り下げられるべきであるか否かが判定される。もし第１マスタシステム要求が取り下げられるべきでないとステップＳ４０３において判定されたら、方法はステップＳ４０４へ進む。もし第１マスタシステム要求が取り下げられるべきであるとステップＳ４０３において判定されたら、方法はステップＳ４０６へ進む。ステップＳ４０６において、現在のモニタセンサ１２２のマスタシステム部３１０は休止状態になり、マスタシステム要求を送信した他のモニタセンサのうちの１つが、ルールに従って新たなマスタセンサに切り替えられる。ルールは、最小アドレス番号優先（minimum address number precedence）、最大アドレス番号優先（maximum address number precedence）、及び時間優先（time precedence）のうちの１つであってよい。測定システムのネットワーク処理が完了した後、第１モニタセンサ１２２はスレーブセンサ動作モードに入り、モニタセンサとして元の作業を継続する。
【００４３】
ステップＳ４０４において、第２時間閾値以内に第１マスタシステム要求に対する受信確認が他のモニタセンサ全てから受け取られたか否かが判定される。もし第２時間閾値以内に第１マスタシステム要求に対する受信確認が他のモニタセンサ全てから受け取られていないとステップＳ４０４において判定されたら、受信確認が他のモニタセンサ全てから受け取られるまで、方法はステップＳ４０４へ戻る。もし第２時間閾値以内に第１マスタシステム要求に対する受信確認が他のモニタセンサ全てから受け取られたとステップＳ４０４において判定されたら、方法はステップＳ４０５へ進む。ステップＳ４０５において、現在のモニタセンサ１２２が新たなマスタセンサに切り替えられる。その一方、全てのスレーブセンサの番号がローカルのデータベースに記録され、ネットワーク処理が完了し、通常の通信モードが開始する。
【００４４】
本発明のマスタセンサは、システムを最適化するように端末の機能とセンサの機能を結合することによって導かれる。マスタセンサに障害が発生すると、他のスレーブセンサが、システムの信頼性を増大させるように引き継ぐことを可能にされる。本発明の測定システムは、自動的なマルチ冗長性切り替えをサポートする。本発明の測定システムは、少なくとも以下の利点を達成する：
（１）システムの複雑性の低減。マスタセンサは、測定ポイントを検知する責任に加えて、情報の収集と集約に対して責任を負う。
（２）システムの信頼性の向上。システム内のセンサのいずれもが、マスタセンサになる能力を有する。これはマルチマシンのホットバックアップである。現在のマスタセンサに障害が発生すると、残りのセンサがあるメカニズムに従ってネゴシエートし新たなマスタセンサを生じさせ、それが測定システムの情報収集、集約、及び分析の機能を実施し続ける。
（３）環境に対するシステムのトレランスの向上。環境に対するセンサのトレランスはコンピュータや端末に比較して高いので、端末やコンピュータを持たない測定システムはより厳しい環境に耐えることができる。
【００４５】
上記は本発明の実施態様に向けられているけれども、本発明の他の及び更なる実施態様が、その基礎的範囲から逸脱することなく考案されることができ、その範囲は以下に続くクレームによって決定される。
【符号の説明】
【００４６】
１１０  マスタセンサ
１２２  モニタセンサ
１２４  ガードセンサ
１２６  スレーブセンサ
１３０  バス
２１０、３１０  マスタシステム部
２１１、３１１  一意マスタシステム識別子
２１２、３１２  情報集約モジュール
２１３、３１３  スレーブシステム部との通信モジュール
２１４、３１４  システム通信モジュール
２１５、３１５  システム設定モジュール
２２０、３２０  スレーブシステム部
２２１、３２１  情報収集処理モジュール
２２２、３２２  スレーブセンサ通信モジュール
２２３、３２３  スレーブシステム番号
２２４、３２４  センサ設定モジュール
２２５、３２５  障害自己診断モジュール
３２６  障害診断モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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