(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個が略隣接状態に配列されるとともに配列方向への光通信を可能とする受光部及び投光部を含む光通信手段をそれぞれ有する複数個の第一センサと、
前記光通信手段を有さない第二センサと、
前記第二センサを接続する入出力ユニットと、
前記光通信手段を介して前記各第一センサへのデータ転送を行うとともに、前記第一センサ及び第二センサの各出力信号を取得する制御ユニットと、
前記複数個の第一センサと前記入出力ユニットと前記制御ユニットとが接続可能であり、前記第二センサの検出結果の出力信号を前記入出力ユニットから前記制御ユニットへ伝送可能な少なくとも一本の信号線を有すると共に、前記複数個の第一センサの検出結果である各出力信号を前記光通信手段による光通信経路とは別の伝送経路で前記制御ユニットへそれぞれ伝送可能な複数本の信号線を有するコネクタ手段とを備え、
前記コネクタ手段は、前記第一センサと前記第二センサとの各出力信号を前記各信号線を介して光通信以外の通信方式で前記制御ユニットへ伝送すると共に、前記第一センサ及び第二センサへの給電を可能とする電源線を有していることを特徴とするセンサシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサシステムを構成する制御ユニットであって、
センサシステムを構成する場合に略隣接状態に配列される共に光通信機能を有する第一センサのうち当該制御ユニットに略隣接するものへデータを光通信で送信可能な投光手段と、
前記第一センサの検出結果である出力信号を出力可能に当該各第一センサが個別に接続されるコネクタ手段と前記各出力信号の入力が可能な状態に接続可能な端子と、
を備えたことを特徴とする制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセンサと、複数のセンサの各出力信号を入力する制御ユニットとが電気的に接続されて一ユニットを構成するセンサシステム及び制御ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば工場等において各種設備（例えば搬送装置や検査装置）における検出対象（ワークや物理量）の検出にセンサ（光電センサ、光ファイバセンサ、近接センサ等）が使用される。各種設備には、通常、複数個のセンサが備えられ、各センサを個別に取り扱うのではなく、各センサの出力信号を統括してＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）やコンピュータ（ＰＣ）等の上位機器へ伝送する制御ユニットを備え、各センサ自体、あるいは各センサの本体部分（アンプ本体）やコネクタ等が複数集まって制御ユニットと共に一ユニットを構成して、設備の壁面等に組み付けられる。
【０００３】
例えば特許文献１〜３には、光通信機能（光通信伝送機能）を備えたセンサが開示されている。図５は、この種の光通信機能を備えたセンサを有する一ユニット構成を模式的に示した図である。図５に示すように、センサシステム１０１は、制御ユニット１０２（メインユニット）と、複数個のセンサユニット１０３（センサ）と、エンドユニット１０４とを備える。複数個のセンサユニット１０３は制御ユニット１０２とエンドユニット１０４との間に略隣接する状態で一列に配列されている。制御ユニット１０２に設けられた投光素子１０５、各センサユニット１０３に設けられた受光素子１０６及び投光素子１０７、及びエンドユニット１０４に設けられた受光素子１０８は、略同軸上に設けられ、光通信が可能となっている。そして、上位機器から通信ケーブル１１２を通じて送られてきた設定データや制御信号は各センサユニット１０３へ光通信で送信される。
【０００４】
また、各センサユニット１０３の出力信号（検出信号）は、投光素子１０５，１０７及び受光素子１０６，１０８による光通信によりエンドユニット１０４へ送られ、エンドユニット１０４の投光素子１０９から光通信ケーブル１１０（リンクケーブル）を通じて制御ユニット１０２の受光素子１１１に送られる。制御ユニット１０２は入力した各出力信号を上位機器が対応可能な通信形式に変換してそれら出力データを上位機器へ送る構成となっていた。
【０００５】
このようにセンサユニット１０３は隣接のもの同士で光通信可能となっている。センサ列に隣接して制御ユニット１０２が配置され、制御ユニット１０２とセンサ列を挟んで反対側位置にはエンドユニット１０４が配置される。制御ユニット１０２から各センサユニット１０３へ設定データや制御信号を送信する場合、投光素子１０５，１０７と受光素子１０６，１０８を介した光通信機能を用いることで各センサユニット１０３へは多量のデータを高速で送信できる。また、光通信機能を備えたセンサユニット１０３を用いた構成の場合、エンドユニット１０４と制御ユニット１０２との間を光通信ケーブル１１０で接続し、光通信ケーブル１１０を介して各センサユニット１０３の出力信号を光通信で制御ユニット１０２へ伝送する構成が採用されていた。
【０００６】
また、特許文献４には、光通信機能を備えないセンサが開示されている。図６は、この種の光通信機能を備えていないセンサを有するセンサシステムを模式的に示した図である。図６に示すように、センサシステム１２１は、複数個のコネクタ１２３が開口する入出力ユニット１２２（Ｉ／Ｏユニット）と、そのコネクタ１２３に、この種のセンサ１２４から延出する出力線１２５の先端部に設けられたコネクタ１２６（雄型）を差し込んで電気的に接続された複数のセンサ１２４とにより構成される。入出力ユニット１２２には上位機器へ各センサの出力信号を伝送するケーブル１２７が接続されている。この構成では、各センサ１２４の出力信号は、ケーブル１２７を介して上位機器へ伝送される構成となっていた。
【特許文献１】特開２００６−２００１１２号公報
【特許文献２】特開２００５−５００２９号公報
【特許文献３】特開２００３−２９６８６７号公報
【特許文献４】特開２００２−２６０７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、同一工場内あるいは同一設備において、光通信機能を有するセンサと、光通信機構を有しないセンサとを併用する機会も多い。この場合、光通信機能を有するセンサと、光通信機能を有しないセンサとでは、出力信号（検出信号）を制御系（制御ユニットあるいはＰＬＣやコンピュータ等）へ伝送する方式が異なるため、伝送方式の異なるセンサ群毎に制御系へ別系統で配線を個別に施す必要があった。このため、光通信機能を有するセンサの群と、光通信機能を有しないセンサの群とを併用する場合、省配線化を図りづらいという問題があった。
【０００８】
また、光通信機構を有するセンサの群においては、図５からも分かるように、一列に配列されたセンサユニット１０３の群から１個を取り外すと、光通信機能が損なわれてその取り外し位置より光通信方向上流側に位置する他のセンサユニット１０３の出力信号が制御ユニット１０２へ伝送できなくなるという問題もあった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に着目してなされたものであって、その目的は、光通信機能を有するセンサと有しないセンサとが併用される構成でも省配線を図ることができるうえ、光通信機能を有するセンサが一つ抜き取られても、残りのセンサの出力信号を確実に制御系へ伝送できるセンサシステム及び制御ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のセンサシステムの発明では、複数個が略隣接状態に配列されるとともに配列方向への光通信を可能とする受光部及び投光部を含む光通信手段をそれぞれ有する複数個の第一センサと、前記光通信手段を有さない第二センサと、前記第二センサを接続する入出力ユニットと、前記光通信手段を介して前記各第一センサへのデータ転送を行うとともに、前記第一センサ及び第二センサの各出力信号を取得する制御ユニットと、前記複数個の第一センサと前記入出力ユニットと前記制御ユニットとが接続可能であり、前記第二センサの検出結果の出力信号を前記入出力ユニットから前記制御ユニットへ伝送可能な少なくとも一本の信号線を有すると共に、前記複数個の第一センサの検出結果である各出力信号を前記光通信手段による光通信経路とは別の伝送経路で前記制御ユニットへそれぞれ伝送可能な複数本の信号線を有するコネクタ手段とを備え、前記コネクタ手段は、前記第一センサと前記第二センサとの各出力信号を前記各信号線を介して光通信以外の通信方式で前記制御ユニットへ伝送すると共に、前記第一センサ及び第二センサへの給電を可能とする電源線を有していることを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、光通信機能を有する第一センサの検出結果の出力信号と、光通信機能を有しない第二センサの検出結果の出力信号は、共通のコネクタ手段を通って制御ユニットへ伝送される。すなわち、第一センサの出力信号はコネクタ手段との接続を介して該コネクタ手段の信号線を通じて光通信方式以外の通信方式で制御ユニットへ伝送される。さらに第二センサの出力信号は入出力ユニットとコネクタ手段との接続を介して該コネクタ手段の信号線を通じて制御ユニットへ伝送される。このとき、コネクタ手段の信号線は第一センサと第二センサの個々に個別に設けられているため、第一センサと第二センサの各出力信号を同時一斉に制御ユニットへ伝送できる。そして、例えばこの制御ユニットから上位機器へ各出力信号が送られる。このため、光通信機能の有無によりタイプの異なるセンサ群毎に出力伝送用の通信ケーブル等の配線を施す必要がなくなり、しかもコネクタ手段が制御ユニットまでの共通の出力伝送経路として機能するため、このセンサシステムにおいて省配線の効果が得られる。また、各第一センサは配列方向への光通信が可能なため、制御ユニットから光通信を通じて比較的多量のデータ（例えば設定データや制御信号等）を各第一センサに送信できる。さらに、光通信可能に一列に配列された第一センサのうち一つが取り外されて光通信不能な状態に陥っても、各第一センサの出力信号はコネクタ手段を介するため、制御ユニットへ確実に伝送することができる。また、第一センサ及び第二センサへの給電もコネクタ手段を介して行われる。すなわち、コネクタ手段の電源線を通じてコネクタ手段と第一センサとの接続を介して第一センサへの給電が行われ、コネクタ手段の電源線を通じてコネクタ手段と入出力ユニットとの接続を介して第二センサへの給電が行われる。よって、信号線用の配線だけでなく第一及び第二センサへの給電用の配線もコネクタ手段を経由するため、一層の省配線効果が得られる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のセンサシステムを構成する制御ユニットであって、センサシステムを構成する場合に略隣接状態に配列される共に光通信機能を有する第一センサのうち当該制御ユニットに略隣接するものへデータを光通信で送信可能な投光手段と、前記第一センサの検出結果である出力信号を出力可能に当該各第一センサが個別に接続されるコネクタ手段と前記各出力信号の入力が可能な状態に接続可能な端子と、を備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上記述したように、本発明によれば、光通信機能を有するセンサの群と、光通信機能を有さないセンサの群とが混在するユニット構成のセンサシステムにおいて、各センサの出力信号を制御系へ伝送する伝送系の省配線を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、センサシステムの一部分解斜視図である。図１に示すように、センサシステム１１は、制御ユニット２０（メインユニット）と、複数個（本例では５個）のセンサユニット３０と、入出力ユニット４０と、センサ５０と、コネクタ部材６０とを備える。制御ユニット２０と複数個のセンサユニット３０と入出力ユニット４０は取付レール７０（例えばＤＩＮレール）上に取り付けられている。複数個のセンサユニット３０は、一列に横並び配列されてセンサ列を構成している。センサ列を構成するセンサユニット３０は、例えば１６個まで接続可能となっている。また、センサ５０は入出力ユニット４０に接続されることで、複数個のコネクタ部材６０を介して制御ユニット２０と電気的に接続される。なお、本実施形態では、センサユニット３０が光通信機構を有する第一センサに相当し、センサ５０が光通信機能を有しない第二センサに相当する。また、複数のコネクタ部材６０によりコネクタの群が構成され、これによりコネクタ手段が構成される。
【００１５】
制御ユニット２０は、そのハウジング２１の上面に、上位機器との通信（例えばＲＳ−４８５通信等）を行う通信ケーブル１２を接続するためのコネクタ部２２と、センサユニット３０の設定操作を行うための設定操作部２３Ａ、監視状態や動作状態等を点灯・消灯等により報知する表示灯２３Ｂ等を備えている。ここで、上位機器としては、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）やＰＣ（パーソナルコンピュータ）等が使用される。
【００１６】
制御ユニット２０は、上位機器と通信ケーブル１２を通じて双方向通信可能であり、上位機器からの設定データや制御信号を各センサユニット３０が対応可能な通信形式のデータに変換したり、各センサユニット３０の出力信号を上位機器に対応する通信形式に変換したりする変換処理を行う。なお、ハウジング２１の後端面（図１における左端面）からは電源ケーブル１３が延出しており、電源ケーブル１３を通じて制御ユニット２０には所定電圧の電力が供給される。
【００１７】
センサユニット３０は、光通信機能を有する限りにおいてセンサ種は特に限定はされないが、本実施形態では、例えば光ファイバセンサにより構成される。なお、光通信機能を有する限りにおいて、光電センサ、近接センサ、圧力センサ、ビームセンサ、イメージセンサ、レーザーセンサ、流量センサ、温度センサ等の各種センサを使用できる。
【００１８】
センサユニット３０は、センサ配列方向に偏平な略直方体形状をなすハウジング３１と、ハウジング３１の上面に開閉可能に設けられたカバー３２とを有する。ハウジング３１の底部には取付用凹部３１Ａが形成され、センサユニット３０は取付用凹部３１Ａを介して取付レール７０に対し図１の少しレール幅方向右側に偏位した位置にレール係止部７０Ａと係合した状態で取り付けられている。ハウジング３１の前面部（図１における右面部）には、光ファイバＦ（図４参照）を挿着するための一対の挿入孔３３が設けられている。一対の挿入孔３３に挿着された一対の光ファイバＦはそれぞれ投光用と受光用で、センサユニット３０は、投光用の光ファイバＦの先端から出射された平行光が、ワーク等の検出対象物Ｗ（図４参照）に反射した反射光を受光用の光ファイバＦで受光した受光結果に基づき検出対象物Ｗを検出する。なお、センサユニット３０の内部回路の詳細については後述する。
【００１９】
また、センサユニット３０の両側面には一対の光通信用の窓部３４（図１では一方のみ図示）が設けられている。一対の窓部３４は、制御ユニット２０に近い側の側面に設けられたものが受光用で、制御ユニット２０に対して遠い側の側面に設けられたものが投光用である。また、制御ユニット２０にもセンサユニット３０と隣接する側面に光通信用の光透過性の窓部（図示略）が設けられている。そして、複数個のセンサユニット３０が制御ユニット２０にそのうち一個が隣接して配列された状態では、隣接面で対向する投光用の窓部３４から受光用の窓部３４への光の入射が可能となっており、制御ユニット２０から各センサユニット３０への設定データや制御信号の光通信による転送が可能となっている。
【００２０】
また、センサユニット３０の後端部に凹設された嵌合凹部３１Ｂには、その内底面上から複数本（例えば３本）のコネクタピン３５Ａ（ターミナル）が突出するコネクタ部３５が設けられている。
【００２１】
一方、コネクタ部材６０は、取付レール７０上において図１のレール幅方向左側に偏位した位置、すなわち各センサユニット３０の後端側と対応する位置に複数個がセンサ配列方向に沿って一列に隣接する状態に配列されてレール係止部７０Ｂとの係合により取着されている。コネクタ部材６０は、略直方体形状をなしており、その本体６１の前端部にはセンサユニット３０側の嵌合凹部３１Ｂに嵌合可能な嵌合凸部６１Ａが突設されている。そして、嵌合凸部６１Ａの前端面（図１における右端面）には、コネクタピン３５Ａと同数（本例では３個）のピン孔６２Ａを有する雌型のコネクタ部６２が設けられている。ピン孔６２Ａはコネクタピン３５Ａと対応して位置し、センサユニット３０の嵌合凹部３１Ｂがコネクタ部材６０の嵌合凸部６１Ａに嵌合された状態で、コネクタピン３５Ａがピン孔６２Ａに差し込まれ、センサユニット３０とコネクタ部材６０とが電気的に接続されるよう構成されている。
【００２２】
また、コネクタ部材６０の配列方向に垂直な両側面部（隣接面部）には、一対のコネクタ部６３，６４（但し、図１ではコネクタ部６３のみ図示、コンクタ部６４は図２（ｂ）参照）が設けられている。
【００２３】
図２（ａ）はコネクタ部材を一方の側面部側から見た斜視図を示し、図２（ｂ）は他方の側面部側から見た斜視図を示す。図２（ａ）に示すように、コネクタ部材６０は嵌合凸部６１Ａの前端面（図２における右端面）に、複数のピン孔６２Ａを有するコネクタ部６２が設けられ、一方の側面部に雌型のコネクタ部６３が設けられている。また、コネクタ部材６０の上面にはリリースレバー６５が設けられている。ここで、センサユニット３０の嵌合凹部３１Ｂとコネクタ部材６０の嵌合凸部６１Ａとが嵌合されると、センサユニット３０とコネクタ部材６０は分離不能に係止されるが、リリースレバー６５が操作されると、両者の係止状態が解除され、センサユニット３０とコネクタ部材６０とが分離可能となる。
【００２４】
また、図２（ｂ）に示すように、コネクタ部材６０の他方の側面部には、雄型のコネクタ部６４が設けられている。このようにコネクタ部材６０は、センサユニット３０側のコネクタ部３５と接続される第一端子としてのコネクタ部６２と、両側面部に設けられた第二端子としての一対のコネクタ部６３，６４とを有している。複数のコネクタ部材６０を同じ向きで各側面部を突き合わせた隣接状態に配置した場合、隣接面で対向する雌型のコネクタ部６３と雄型のコネクタ部６４とが接続可能となっている。そして、図１に示すように、複数のコネクタ部材６０が一列に配列された状態では、隣接面で対向する雌型のコネクタ部６３と雄型のコネクタ部６４とがそれぞれ接続されている。制御ユニット２０には、隣接して配置されたコネクタ部材６０の雄型のコネクタ部６４と接続可能な雌型のコネクタ部２４（図４に図示）が設けられており、図１においては両コネクタ部２４，６４が接続されているため、全てのコネクタ部材６０が制御ユニット２０と電気的に接続されている。
【００２５】
また、入出力ユニット４０は、一方向に長い略直方体形状をなすハウジング４１を有し、ハウジング４１の上面には複数個（本例では８個）の溝型のコネクタ部４２が開口している。コネクタ部４２には、光通信機能を有しないセンサ５０のケーブル５０Ａの先端部に設けられた板状のコネクタ部５０Ｂが挿着可能となっている。このように光通信機能を有しないセンサ５０は、センサユニット３０のように光通信を目的とするセンサ列構造をとる必要がないため、コネクタ部５０Ｂをコネクタ部４２に差し込むことでケーブル５０Ａの長さの範囲で自由にレイアウトされる。なお、図１では、入出力ユニット４０に接続されるセンサ５０を一個のみ示しているが、実際は入出力ユニット４０には複数個のセンサ５０が接続される。
【００２６】
また、入出力ユニット４０には、コネクタ部材６０の雌型のコネクタ部６３と接続可能な雄型のコネクタ部４３が一側面の長手方向後側端部（図１における奥側の側面の左側端部）に設けられている。この雄型のコネクタ部４３が複数のコネクタ部材６０のうち末端（図１では一番手前）に位置するコネクタ部材６０の雌型のコネクタ部６３に接続されることで、入出力ユニット４０は複数のコネクタ部材６０からなるコネクタ列を介して制御ユニット２０と電気的に接続される。なお、センサ５０は、光通信機構を有しない構成である限りにおいてセンサ種は特に限定はされない。本実施形態では、例えば光電センサ、近接センサ、ビームセンサ、マイクロフォトセンサ、シリンダスイッチ、圧力センサ、流量センサ、温度センサ等を使用できる。もちろん、光通信機能を有するセンサと光通信機能を有しないセンサが、同種のセンサであっても構わず、例えばセンサ５０が、光通信機能を有しない光ファイバセンサであってもよい。
【００２７】
図３はセンサシステムの平面図を示す。図３に示すように、センサシステム１１は、複数個のセンサユニット３０が一列のセンサ列を構成し、複数個のコネクタ部材６０がセンサ列に沿って一列に配列されたコネクタ列を構成している。そして、これらセンサ列とコネクタ列を間に挟んで制御ユニット２０と入出力ユニット４０が両側に配置されている。各センサユニット３０と入出力ユニット４０は、列状に接続されたコネクタ部材６０を介してそれぞれ制御ユニット２０と電気的に接続されている。また、制御ユニット２０は光通信機能を有する各センサユニット３０への光通信によるデータ転送が可能となっている。
【００２８】
図３において、センサユニット３０はカバー３２（図１参照）を取り外した状態で示されている。センサユニット３０のハウジング３１の上面には、例えば４桁表示可能なデジタル表示部３６、ジョグスイッチ３７、モード切換スイッチ３８及び各種表示灯３９等が設けられている。デジタル表示部３６は、設定内容の確認等に使用される。ジョグスイッチ３７は、設定値の設定操作等のために使用される。モード切換スイッチ３８は、複数用意されたモードを切り換えるために使用される。また、表示灯３９は、センサユニット３０の動作状態等を点灯・消灯により報知する。
【００２９】
次に上記構成のセンサシステムの回路構成を図４に基づいて説明する。図４では、センサユニット３０が光ファイバセンサ、センサ５０の少なくとも一個が光電センサ（光電スイッチ）の例で示している。もちろん、センサユニット３０は光通信機能を有する他のセンサと置き換えることができ、またセンサ５０は光通信機能を有しない各種センサと置き換えることができる。また、図４では、入出力ユニット４０のコネクタ数を便宜上４個の例で示しており、これに伴いセンサ５０も４個の例で示している。なお、光通信機能を有するセンサが、光通信機能を有する本体部分（センサユニット）と、該本体部分（センサユニット）と配線を介して接続されたセンサ部分とからなる構成の場合は、センサ部分を除いた光通信機能を有した本体部分のみを第一センサとしてよい。
【００３０】
図４に示すように、制御ユニット２０は、設定操作部２３Ａ、表示灯２３Ｂ、コネクタ部２４、ＣＰＵ２５、投光回路２６、投光素子２７、信号処理部２８及び電源回路２９を備えている。ＣＰＵ２５は図示しないメモリから読み出したプログラムを実行し、設定操作部２３Ａの操作で設定された設定データを指定アドレスのセンサユニット３０に光通信で送信する設定処理や、上位機器からのデータをセンサシステム１１が対応可能な通式形式に変換したりセンサ出力信号を上位機器に対応する通信形式に変換すべく信号処理部２８を制御する変換処理などの各種処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ２５は、設定操作部２３Ａから操作信号を入力すると、その操作信号に基づき設定データを生成し、これを投光回路２６に出力する。投光回路２６は、入力した設定データに基づき投光素子２７に駆動電流を供給して設定データを光信号として所定の周期（例えば１０〜１００μsec.）で順次送信する。
【００３１】
また、信号処理部２８は、各センサユニット３０からコネクタ部材６０を介して入力した出力信号、及びセンサ５０から入出力ユニット４０及びコネクタ部材６０を介して入力した出力信号を、上位機器が対応可能な通信形式の出力データに変換して通信ケーブル１２を介して上位機器へ伝送する。また、制御ユニット２０内の電源回路２９は、電源Ｅから電源ケーブル１３を通じて所定電圧の電力を電源線８０から取り込んで、その取り込んだ電力を必要な電圧に調整してＣＰＵ２５や投光回路２６等に供給する。
【００３２】
図４に示すように、センサユニット３０は光ファイバセンサであって、ＣＰＵ８１、受光回路８２、投光回路８３、受光素子８４、投光素子８５、投光部８６、受光部８７及び電源回路８８等を備えている。受光素子８４は投光素子２７から光信号を受光する。受光回路８２は、受光素子８４からの受光信号に基づきデジタル信号を生成してＣＰＵ８１に出力する。ＣＰＵ８１は受光回路８２からのデジタル信号に基づき自身宛のアドレスであればそれを取得して設定データとして図示しないメモリに記憶する。また、ＣＰＵ８１はデジタル信号を投光回路８３へ出力し、投光回路８３はデジタル信号に基づき投光素子８５に駆動電流を供給して設定データを光信号として所定周期で順次送信する。こうして設定データは制御ユニット２０から光通信で各センサユニット３０を順次通って転送される。なお、受光素子８４及び投光素子８５によって光通信が行われる通信経路が光通信経路に相当する。
【００３３】
また、センサユニット３０におけるＣＰＵ８１は、投光部８６を駆動させて光を出射させる。そして、受光部８７で受光した受光信号を入力したＣＰＵ８１は、その受光信号の信号値がメモリに記憶された所定の閾値を超えると、検出対象物Ｗを検出したと判定する。このようにセンサユニット３０による検出対象物Ｗの検出は行われる。
【００３４】
ここで、信号処理部２８からは制御ユニット２０が対応可能なセンサ個数分の本数の信号線８９が延びており、各信号線８９及び電源線８０はコネクタ部２４に繋がっている。また、コネクタ部材６０には電源線９０と、センサユニット３０用の信号線９１及び入出力ユニット４０用（つまりセンサ５０用）の信号線９２とがそれぞれ対応するセンサ個数分の本数ずつ設けられている。コネクタ部材６０において第一端子であるコネクタ部６２には、電源線９０と信号線９１のうち１本とが繋がっている。また、第二端子である一対のコネクタ部６３，６４の間は、電源線９０と、コネクタ部６２側に繋がった１本を除く残り所定本数の信号線９１と、複数本の信号線９２とを介して電気的に繋がっている。
【００３５】
制御ユニット２０のコネクタ部２４とコネクタ部材６０のコネクタ部６４とが接続されることで、電源線８０と電源線９０とが導通すると共に、信号線８９と信号線９１，９２とが導通する。また、隣接するコネクタ部材６０の各コネクタ部６３，６４が接続されることで、双方のコネクタ部材６０に配線された電源線９０及び信号線９１，９２が互いに導通している。コネクタ部３５，６２の接続を介してセンサユニット３０内の電源回路８８がコネクタ部材６０側の電源線９０と導通し、センサユニット３０内のＣＰＵ８１がコネクタ部材６０側の１本の信号線９１と導通している。電源回路８８は、電源線９０から取り込んだ電力を所定電圧に変圧してＣＰＵ８１や各種回路等に供給する。
【００３６】
また、入出力ユニット４０には、電源線９３とコネクタ部４２の個数分の本数の信号線９４とがコネクタ部４２，４３間を繋ぐように設けられている。コネクタ部材６０のコネクタ部４３と入出力ユニット４０のコネクタ部６３の接続を介して、電源線９０と電源線９３とが導通すると共に、信号線９２と信号線９４とが導通している。
【００３７】
また、入出力ユニット４０に接続されたセンサ５０は、例えば光電センサであり、電源回路５１，タイミング制御回路５２、駆動回路５３、発光素子５４、受光素子５５、増幅回路５６、コンパレータ５７、検波回路５８及び出力回路５９等を備えている。センサ５０のコネクタ部５０Ｂが入出力ユニット４０のコネクタ部４２に接続されることで、電源線９３がセンサ５０内の電源回路５１と導通すると共に、センサ５０内の出力回路５９が信号線９４のうちの１本と導通している。電源回路５１は各種回路に必要な電圧の電力を供給する。センサ５０内において、タイミング制御回路５２の制御で駆動回路５３を介して所定のタイミングで発光素子５４から光が出射される。そして、受光素子５５の受光信号が増幅回路５６で増幅され、コンパレータ５７からその信号値が所定の閾値を超えたときにオンする信号が出力され、この信号が検波回路５８を介して出力回路５９へ送られ、さらに出力回路５９から入出力ユニット４０側の信号線９４へ出力されるようになっている。
【００３８】
さて、上記構成のセンサシステム１１における作用を説明する。
センサシステム１１は、図３及び図４等に示すように複数のセンサユニット３０が隣接して配列されていれば、制御ユニット２０から各センサユニット３０を順次通る光通信が可能である。このため、制御ユニット２０が上位機器から受信した、あるいは設定操作部２３Ａの操作で指定された設定データや制御信号は各センサユニット３０に光通信で順次送られ、指定アドレス先のセンサユニット３０に設定される。
【００３９】
また、光通信機能を有する各センサユニット３０の出力信号（検出信号）は、コネクタ部３５，６２の接続を介してコネクタ部材６０の信号線９１（図４参照）へ出力され、各コネクタ部材６０の信号線９１を経由した後、コネクタ部２４，６４の接続を介して制御ユニット２０内の信号処理部２８へ送信される。
【００４０】
また、光通信機能を有しないセンサ５０の出力信号（検出信号）は、コネクタ部４２，５０Ｂの接続を介して入出力ユニット４０内の信号線９４に出力され、さらにコネクタ部４３，６３の接続を介してコネクタ部材６０の信号線９２へ送られ各信号線９２を経由した後、コネクタ部６４，２４を介して制御ユニット２０内の信号処理部２８へ送信される。そして、信号処理部２８では、センサユニット３０やセンサ５０からの各出力信号が上位機器に対応可能な通信形式（例えばＲＳ−４８５通信等）に変換されて、通信ケーブル１２を通じて上位機器へ送信される。このとき、コネクタ部材６０の信号線９１，９２はセンサユニット３０とセンサ５０の個々に個別に設けられているため、センサユニット３０とセンサ５０の各出力信号は同時一斉に制御ユニット２０へ伝送される。
【００４１】
ところで、センサユニット３０が一個抜き取られると、その抜き取られた位置で光通信が途絶えてしまう。このため、センサユニット３０の抜き取り位置よりも光通信方向下流側に位置するセンサユニット３０へのデータの設定等が不能になる。しかし、光通信不能な状態に陥っても、センサユニット３０の出力信号は、前述のように、ＣＰＵ８１からコネクタ部材６０の信号線９１を経由して制御ユニット２０へ送られるため、抜き取り後の残りのセンサユニット３０の出力信号は上位機器へ確実に伝送される。
【００４２】
以上詳述したように本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）各センサユニット３０はコネクタ部材６０を介して制御ユニット２０と電気的に接続され、またセンサ５０は入出力ユニット４０及びがコネクタ部材６０を介して制御ユニット２０と電気的に接続される構成を採用した。よって、光通信機能を有するセンサユニット３０の群と、光通信機能を有しないセンサ５０の群とが混在するセンサシステム１１において、各センサユニット３０及びセンサ５０の出力信号を制御系へ伝送するためのケーブルが不要となり、伝送系の省配線を実現することができる。
【００４３】
例えば従来技術で述べた図５及び図６に示す構成（特許文献１〜４）であると、光通信機能を有するセンサユニットを備えたセンサシステムと、光通信機能を有しないセンサを備えたセンサシステムとで伝送系の通信ケーブルを別々に設ける必要があり、省配線の実現が困難であった。これに対し、本実施形態のセンサシステム１１によれば、コネクタ部材６０を各出力信号の共通の伝送経路とすることで、各出力信号を制御ユニット２０へ伝送するための通信ケーブルが不要になる。
【００４４】
（２）光通信機能を有するセンサユニット３０が隣接して配列されているときは、比較的データ量の多い設定データ等を各センサユニット３０に高速に送信することができる。この一方で、センサユニット３０の出力信号は、他のセンサユニット３０を経由することなく、対応する各コネクタ部材６０へ直接出力される構成なので、仮にセンサユニット３０を一個抜き取っても、各コネクタ部材６０が接続されている限り、残りの各センサユニット３０の出力信号を制御ユニット２０へ確実に送信することができる。
【００４５】
（３）コネクタ部材６０に信号線９１，９２に加え電源線９０を設け、各センサユニット３０へは電源線９０からコネクタ部３５，６２の接続を介して電力を供給し、一方、センサ５０へはコネクタ部４３，６３の接続を介して電源線９０と入出力ユニット４０側の電源線９３とを導通させることで電力を供給した。このため、各センサユニット３０及びセンサ５０へ電力を供給するための電源ケーブルを廃止できる。よって、センサシステム１１において、一層の省配線の実現が可能である。
【００４６】
（４）各センサユニット３０及びセンサ５０への給電のための電源線９０と、各センサユニット３０及びセンサ５０からの各出力信号を制御ユニット２０へ伝送するための信号線９１，９２とが、コネクタ部材６０を共通の経路としている。よって、電源線９０及び信号線９１，９２の経路となる部品の共通化により、必要な部品点数が減るため、コンパクトなセンサシステム１１を提供できる。
【００４７】
（５）コネクタ部材６０には、センサユニット３０と接続するための第一端子としてのコネクタ部６２と、隣接するコネクタ部材６０同士を接続するための第二端子としての一対のコネクタ部６３，６４とが設けられている。このため、センサユニット３０の個数に応じた数だけコネクタ部材６０を接続すればよいので、センサシステム１１をセンサユニット３０の個数に応じたなるべくコンパクトなサイズに構成することができる。
【００４８】
（６）コネクタ部材６０同士を接続する第二端子としてのコネクタ部６３，６４を利用し、制御ユニット２０にコネクタ部６４と接続可能なコネクタ部２４を設け、一方、入出力ユニット４０にコネクタ部６３と接続可能なコネクタ部４３を設けた。このため、制御ユニット２０と入出力ユニット４０との間にコネクタ部材６０の列及びセンサユニット３０の列を配置したときに、コネクタ部材６０のコネクタ部６４を利用して制御ユニット２０をコネクタ部材６０に接続でき、コネクタ部材６０のコネクタ部６３を利用して入出力ユニット４０をコネクタ部材６０に接続することができる。よって、制御ユニット２０専用又は入出力ユニット４０専用のコネクタ部をコネクタ部材６０に別途設ける必要がない。
【００４９】
（７）センサユニット３０からなるシステム部と、センサ５０からなるシステム部とで、電源ケーブル１３は共通の一本で済ませられ、また信号伝送用の通信ケーブル１２も共通の一本で済ませられる。よって、この点からも高い省配線効果が得られる。
【００５０】
（８）入出力ユニット４０を、センサユニット３０と平行に並んで配置したときにコネクタ部材６０のコネクタ部６３と接続可能な位置にコネクタ部４３を設けたので、センサユニット３０の群を含むシステム部と、入出力ユニット４０をコンパクトに構成することができる。
【００５１】
実施形態は上記構成に限定されず、例えば以下の変形例も採用できる。
・前記実施形態では、コネクタ部材６０同士を接続するためのコネクタ部６３を利用して入出力ユニット４０とコネクタ部材６０とを接続する構成としたが、コネクタ部材６０に入出力ユニット４０専用のコネクタ部を設けても構わない。例えばコネクタ部材６０においてコネクタ部６２と対向する背面部に入出力ユニット用のコネクタ部を設けてもよい。
【００５２】
・コネクタ部材６０を複数個列状に接続してコネクタ手段を構成したが、コネクタ手段はセンサユニット３０用の複数個のコネクタ部６２を有する一個のコネクタ部品であってもよい。この場合、このコネクタ部品の両端部にそれぞれ制御ユニット２０用のコネクタ部と、入出力ユニット４０用のコネクタ部とを設ければよい。
【００５３】
・制御ユニット２０に供給された電力をコネクタ部材６０の電源線経由で各センサユニット３０及びセンサ５０へ供給する構成に替え、入出力ユニット４０又は一のコネクタ部材６０に電源ケーブルを介して供給された電力をコネクタ部材６０の電源線経由で各センサユニット３０等に供給する構成でもよい。また、コネクタ部材６０はセンサユニット３０へ給電する本数分の電源線のみ備え、入出力ユニット４０は各センサ５０へ給電するための電源ケーブルを別途備えた構成も採用できる。さらにコネクタ部材６０を、電源ケーブル付きのコネクタ部材６０に置き換えても構わない。
【００５４】
・前記実施形態では、コネクタ部材６０とセンサユニット３０の各列を間に挟んで制御ユニット２０と反対側となる位置に入出力ユニット４０を配置したが、制御ユニット２０にコネクタ部を介して入出力ユニット４０を直接接続する構成も採用できる。
【００５５】
・入出力ユニットは、複数のコネクタ部４２を有する入出力ユニット４０に替え、コネクタ部材６０を複数個接続したコネクタ列により構成することもできる。例えば光通信機能を有するセンサユニット３０用のコネクタ部材６０に連続して、光通信機能を有しないセンサ用のコネクタ部材６０を列状に接続することで入出力ユニットを構成してもよい。特に光通信機能を有しないセンサ５０が、光通信機能を有しないだけでセンサユニット３０と同型のセンサである場合、センサシステム１１をセンサ個数に応じたコンパクトなサイズに構成できる。なお、入出力ユニットの端子（コネクタ部４２）はセンサ一個分のみ有する構成でもよく、入出力ユニットの信号線は接続可能なセンサ個数に応じて少なくとも一本あれば足りる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】一実施形態におけるセンサシステムの一部分解斜視図。
【図２】（ａ）（ｂ）コネクタ部材を示す斜視図。
【図３】センサシステムを示す模式平面図。
【図４】センサシステムの電気的構成を示す回路図。
【図５】従来技術におけるセンサシステムを示す模式図。
【図６】従来技術における他のセンサシステムを示す模式図。
【符号の説明】
【００５７】
１１…センサシステム、２０…制御ユニット（メインユニット）、２４…コネクタ部、３０…第一センサとしてのセンサユニット、３５…第一センサの端子としてのコネクタ部、４０…入出力ユニット、４２…コネクタ部、４３…第二端子と接続可能な端子としてのコネクタ部、５０…第二センサとしてのセンサ、５０Ｂ…コネクタ部、６０…コネクタ手段を構成するとともにコネクタとしてのコネクタ部材、６２…第一端子としてのコネクタ部、６３…第二端子としてのコネクタ部、６４…第二端子としてのコネクタ部、７０…取付レール、８１…光通信手段を構成するＣＰＵ、８２…光通信手段を構成する受光回路、８３…光通信手段を構成する投光回路、８４…光通信手段を構成するとともに受光部としての受光素子、８５…光通信手段を構成するとともに投光部としての投光素子、８９…制御ユニットの信号線、９０…コネクタの電源線、９１…コネクタ手段における第一センサ用の信号線、９２…コネクタ手段における入出力ユニット用の信号線、９３…入出力ユニットの電源線、９４…入出力ユニットの信号線。
【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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