CN1324298C - 传感器控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传感器控制器,能够在短时间内(例如快的周期)传送波形数据、图像数据这样的大容量数据,使用所传送的数据进行各种协调动作。其包括:控制部,其具有可编程逻辑电路和控制传感器控制器的动作的CPU;单元间连接器,其能够用于与其它传感器控制器相连接;单元间路径,其是控制部与单元间连接器之间的信号传送路径,包含有在可编程逻辑电路和单元间连接器之间设置的传感数据传送路径。在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够在可编程逻辑电路和该其它传感器控制器的可编程逻辑电路之间进行传感数据的传送。

Description

传感器控制器
技术领域
本发明涉及一种处理图像数据、波形数据等这样的大容量数据的传感系统的结构中所适用的传感器控制器。
背景技术
作为使用二维摄像元件的位移传感器,已知有信号处理单元与传感器头部单元分离独立的传感器(参照专利文献1)。传感器头部中包含有投光用的激光二极管与受光用的CCD,基于从CCD得到的信号而生成的图像信号经电气软线而送到信号处理单元,信号处理单元包含以微处理器为主体而构成的CPU(中央处理器)与作为可编程逻辑电路的FPGA(现场可编程门阵列:Field Programmable Gate Array)。CPU主要负责计测处理与显示控制处理,FPGA主要负责图像处理。
作为使用PSD(位置检出元件)的位移传感器,已知有信号处理部与检出部分离独立的元件(参照专利文献2)。检出部包含投光用的光源与受光用的PSD。从PSD输出模拟信号。该模拟检出信号通过电气软线送至信号处理部。信号处理部的中枢是由以微处理器为主体的CPU所构成,CPU基于从检出部送来的模拟检出信号而计算出距离。邻接的信号处理部与信号处理部之间通过中继单元而连接器连接。信号处理部将自己计算出的距离数据通过连接器传送到邻接的信号处理部。邻接的信号处理部使用发送来的距离数据与自己计算出的距离数据计算台阶差距离等。
专利文献1:日本专利申请特开2002-357408,特别是图4;
专利文献2:日本专利申请特开2002-286413。
专利文献1中所述的位移传感器,由于在信号处理单元内包含FPGA,所以能够进行高度的图像处理,但在邻接的信号处理单元之间没有数据传送的功能。因此,不能够进行多个传感器头部或信号处理单元的相互协同动作。
专利文献2所述的位移传感器,虽然在邻接的信号处理部之间有数据传送功能,但由于是CPU之间的通信,所以传送容量受到限制。在为了对应于检出周期等而想要以快的周期传送数据的情况下,虽然可以传送距离的计算数据等运算结果的值,但不能传送数据量大的波形数据及图像数据。
发明内容
本发明是着眼于这些现有的问题而提出的,其目的在于提供一种传感器控制器(例如传感器的信号处理单元),能够与其它传感器控制器之间在短时间内(例如快的周期下)相互传送波形数据、图像数据这样的大容量数据,使用所传送的数据能够进行各种协同动作。
本发明的传感器控制器是作为一个单元而构成。该传感器控制器中包括:控制部,其具有可编程逻辑电路和控制传感器控制器的动作的CPU;单元间连接器,其能够用于与其它传感器控制器相连接;单元间路径,其是控制部与单元间连接器之间的信号传送路径,包含有在可编程逻辑电路和单元间连接器之间设置的传感数据传送路径,可编程逻辑电路,以经由传感数据传送路径来发送或者接收传感数据的方式被程序化,该传感数据包含波形数据或者图像数据。
通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够在可编程逻辑电路和该其它传感器控制器的可编程逻辑电路之间传送包含波形数据或者图像数据的传感数据。
根据这样的结构,在与其它传感器控制器之间高速进行传感数据的传送变得容易。而且,由于控制部内包含有可编程逻辑电路,所以能够减少开发过程中硬件结构的变更而进行,对于传感器控制器的制造厂商来说,开发(制作、设计变更)变得容易。而且对于制造厂商,还能够提供容易制备功能(特别是依赖于硬件处理的功能)不同的系列产品的平台。
这里,该说明书中的“可编程逻辑电路”,是能够对硬件电路编程的集成电路。集成电路中存在有可对电路进行编程的部分与固定形成电路的部分的情况下,能够对电路进行编程的部分就是可编程电路,可编程逻辑电路也可以由多个集成电路构成。能对硬件电路进行编程的集成电路,市场上可提供的有PLD(可编程的逻辑装置),FPGA(现场可编程序门阵列:FieldProgrammable Gate Array),CPLD(Complex PLD:复杂可编程逻辑器件)等,都可以适用于本发明。这些集成电路的一例,通过组合集合电路、检查表(ルツクアツプテ一ブル)、双稳态多谐振荡器、存储器、配线、配线间的开关等的电路要素,从而能够进行编程,使得执行装置间的连接、数据通信、信号处理、数据显示、定时与控制操作、以及其它通常系统中包含的几乎全部功能。
该说明书中的“传感数据”,一般是指传感器头部输出的图像信号、电压值、电压波形这样的原始数据、运算处理原始数据而得到的特征量、制定结果这样的加工结束数据中的任意数据。
本发明的传感器控制器的单元间连接器,可以由第一单元间连接器及第二单元间连接器构成。而且,单元间路径是由与第一单元间连接器相连接的第一单元间路径和与第二单元间连接器相连接的第二单元间路径构成。在这种情况下,第一单元间路径中包含的传感数据传送路径与第二单元间路径中包含的传感数据传送路径在可编程逻辑电路的外部相互分离。
根据这样的结构,可以根据需要独立地进行第一单元间连接器侧的传感数据的传送和第二单元间连接器侧的传感数据的传送。
本发明的传感器控制器,也可以设置有改变可编程逻辑电路的电路数据的至少一部分的装置或改变设定于可编程逻辑电路中的参数的装置,从而使以传感数据为对象的处理内容变化。
根据这样的结构,可以根据传感的目的而变更依存于传感器控制器的硬件处理的传感数据的处理内容(特别是数据传送路径及/或运算处理内容)。特别是,在构成使多个传感器控制器连续动作的传感系统的情况下,能够以少的机种数的传感器控制器构筑与检出目的相对应的多样的传感系统。用户没有必要在购入前确认传感器控制器的详细功能,可以在试运行错误的同时使传感系统的功能最优化。
本发明的传感器控制器,还设置有:振荡器,其输出第一时钟信号;时钟路径,其传送从单元间连接器输入的第二时钟信号;时钟切换电路,其选择第一时钟信号与第二时钟信号中的任一个,并提供给可编程逻辑电路。
根据这样的结构,可编程逻辑电路,可以使用该传感器控制器的振荡器输出的时钟信号而动作,还可以使用从连接的其它传感器控制器所得到的时钟信号而动作。在使用从该传感器控制器的振荡器输出的信号而动作的情况下的传感器控制器,可以不与其它传感器控制器相连通而单独动作。在使用从其它传感器控制器所得到的信号的情况下,由于与该其它传感器控制器之间可编程逻辑电路的时钟为同步,所以传感数据能够更容易地高速传送。还可以在可编程逻辑电路中设置时钟切换电路,将选择的时钟信号提供给可编程逻辑电路中的必要部分。
本发明的传感器控制器,还设置有:振荡器,其输出第一时钟信号;第一时钟路径,其传送从第一单元间连接器输入的第二时钟信号;时钟切换电路,其选择第一时钟信号与第二时钟信号中的任一个,并提供给可编程逻辑电路;第二时钟路径,其用于将所选择的时钟信号输出到第二单元间连接器。
使用这样的传感器控制器,是三台以上的传感器控制器串联连接的传感系统,可以构成在全部的传感器控制器的可编程逻辑电路中给予共通的时钟信号的传感系统。
本发明的传感器控制器,在单元间路径中还设置有与CPU相连接的数据传送路径,通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够在CPU与该其它传感器控制器的CPU之间进行数据传送。
根据这样的结构,在可编程逻辑电路之间的数据传送路径之外,另外设置CPU与CPU之间的数据传送路径,能够分担数据传送的作用。
本发明的传感器控制器,也可以还设置有:传感器头部连接部,其能够用于与传感器头部相连接;传感器头部路径,其将可编程逻辑电路和传感器头部连接部之间连接,传送传感数据。
根据这样的结构,能够从该传感器控制器连接的传感器头部直接获取数据,进行各种各样的传感动作。这里,传感器头部连接部可以是作为传感器头部连接器而构成。传感器头部连接器可以固定设置在传感器控制器的外壳上,也可以设置在从传感器控制器的外壳引出的电缆的先端部。在不设置传感器头部连接器,传感器控制器与传感器头部直接用电缆连接的情况下,传感器头部连接部是连接传感器控制器与传感器头部的电缆。在传感器控制器与传感器头部是由无线通信而连接的情况下,传感器头部连接部是设置于传感器控制器的无线通信的发送接收部。
此时,作为可编程逻辑电路的编程电路可以包含:运算处理电路,其用于将经由单元间路径或传感器头部路径而获取的传感数据作为对象进行运算处理;数据路径切换电路,其将单元间路径或传感器头部路径中的任一个选择性地连接于运算处理电路。
这里,“可编程逻辑电路的编程电路”,包含以下两个概念:在传感器控制器未启动时维持可编程逻辑电路的编程状态的电路;传感器控制器启动后通过从具有传感器控制器的存储装置向可编程逻辑电路加载电路数据而进行编程的电路。
本发明的传感器控制器,作为可编程逻辑电路的编程电路,包括:运算处理电路,其用于将经由单元间路径而获取的传感数据作为对象进行运算处理,通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够将从该其它传感器控制器获取的传感数据作为对象进行运算处理。
本发明的传感器控制器,可编程逻辑电路上连接有存储装置,可编程逻辑电路的编程电路包括用于将经由单元间路径而获取的传感数据存储于所述存储装置中的数据路径,通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够存储从该其它传感器控制器获取的传感数据。
接着,本发明的第一传感系统,串联连接有分别作为一个单元而构成的多个传感器控制器。该传感系统的各传感器控制器包括:控制部,其具有可编程逻辑电路和控制传感器控制器的动作的CPU;单元间连接器,其能够用于与其它传感器控制器相连接;单元间路径,其是控制部与单元间连接器之间的信号传送路径,包含有在可编程逻辑电路和单元间连接器之间设置的传感数据传送路径,可编程逻辑电路,以经由传感数据传送路径来发送或者接收传感数据的方式被程序化,该传感数据包含波形数据或者图像数据,通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够在可编程逻辑电路和该其它传感器控制器的可编程逻辑电路之间传送包含波形数据或者图像数据的传感数据。该传感系统的至少一个传感器控制器还设置有:传感器头部连接部,其能够用于与传感器头部相连接;传感器头部路径,其将可编程逻辑电路和传感器头部连接部之间连接而传送传感数据,该传感器控制器的至少一个上连接有传感器头部。该传感系统从作为连接传感器头部的传感器控制器内的一台的第一传感器控制器向其它的作为传感器控制器内的一台的第二传感器控制器传送传感数据。
第一传感系统中,各传感器控制器的单元间连接器可以由第一单元间连接器和第二单元间连接器构成。另外,各传感器控制器的单元间路径可以由连接于第一单元间连接器的第一单元间路径和连接于第二单元间连接器的第二单元间路径构成。第一单元间路径中所包含的传感数据传送路径和第二单元间路径中所包含的传感数据传送路径,可以在可编程逻辑电路的外部相互分离。
第一传感系统中,也可以从第一传感器控制器向第二传感器控制器传送的传感数据是从连接于第一传感器控制器的传感器头部输出的传感数据。
进而,也可以是第一传感器控制器还设置有:传感器头部连接部,其能够用于与传感器头部相连接;传感器头部路径,其将可编程逻辑电路与传感器头部连接部之间连接而传送传感数据,在可编程逻辑电路中包括:运算处理电路,其用于以传感数据作为对象而进行运算处理;数据路径,其使经由传感器头部路径而获取的传感数据分支而提供给运算处理电路及单元间路径,第二传感器控制器的可编程逻辑电路的编程电路包括运算处理电路,其用于将经由单元间路径而获取的传感数据作为对象而进行运算处理,通过上述构成,能够以相同的传感数据为对象并列进行运算处理。
在第一传感系统中,也可以是第一传感器控制器还设置有:传感器头部连接部,其能够用于与传感器头部相连接;传感器头部路径,其将可编程逻辑电路与传感器头部连接部之间连接而传送传感数据,在可编程逻辑电路中包括有运算处理电路,其用于进行以传感数据作为对象的运算处理,从第一传感器控制器向第二传感器控制器传送的传感数据,是第一传感器控制器对从与第一传感器控制器连接的传感器头部输出的传感数据进行运算处理的结果的传感数据。
在第一传感系统中,也可以是第二传感器控制器的可编程逻辑电路的编程电路包括运算处理电路,其用于将经由单元间路径而获取的传感数据作为对象进行运算处理。
在第一传感系统中,也可以是在第二传感器控制器的可编程逻辑电路上连接有存储装置,第二传感器控制器的可编程逻辑电路的编程电路包括数据路径,其用于将经由单元间路径而获取的传感数据存储于所述存储装置中。
在第一传感系统中,也可以是传感系统中的至少一个传感器控制器设置有输出时钟信号的振荡器和单元间路径中的时钟信号的传送路径,能够将时钟信号对可编程逻辑电路和单元间路径中的时钟信号的传送路径同时输出,传感系统中的其它全部的传感器控制器,在单元间路径中设置有与可编程逻辑电路连接而得到的时钟信号的传送路径,通过上述构成,传感系统中全部的传感器控制器能够通过共通的时钟信号而驱动可编程逻辑电路。
根据这样的结构,由于发送传感数据的传感器控制器与接收该数据的传感器控制器之间的可编程逻辑电路的时钟为同步,所以能够容易地高速传送传感数据。
在第一传感系统中,也可以是在各传感器控制器设置有第一单元间连接器及第二单元间连接器的情况下,全部传感器控制器还设置有:振荡器,其输出第一时钟信号;第一时钟路径,其传送从第一单元间连接器输入的第二时钟信号;时钟切换电路,其选择第一时钟信号与第二时钟信号中的任一个,并提供给可编程逻辑电路;第二时钟路径,其用于将所选择的时钟信号输出到第二单元间连接器,通过在位于传感器控制器的列的端部,而仅在第二单元间连接器上连接有其它传感器控制器的传感器控制器中,时钟切换电路选择第一时钟信号,而在其它全部的传感器控制器中,时钟切换电路选择第二时钟信号,从而传感系统中的全部的传感器控制器能够通过共通的时钟信号而驱动可编程逻辑电路。
根据这样的结构,通过传感器控制器共通使用时钟信号的传感系统中,使用该传感器控制器的振荡器能够组装即使是单体也能够动作的传感器控制器。没有必要准备传感系统专用的传感器控制器(不具有该传感器控制器的振荡器)。
在第一传感系统中,全部的传感器控制器,在单元间路径中设置有与CPU连接的数据传送路径,通过上述构成,能够在直接连接着的传感器控制器的CPU之间进行数据传送。
本发明的第二传感系统,串联连接有分别作为一个单元而构成的多个传感器控制器,其特征在于,各传感器控制器包括:控制部,其具有可编程逻辑电路和控制传感器控制器的动作的CPU;单元间连接器,其能够用于与其它传感器控制器相连接;单元间路径,其是控制部和单元间连接器之间的信号传送路径,包括在可编程逻辑电路和单元间连接器之间设置的传感数据传送路径,可编程逻辑电路,以经由传感数据传送路径来发送或者接收传感数据的方式被程序化,该传感数据包含波形数据或者图像数据,通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够在可编程逻辑电路和该其它传感器控制器的可编程逻辑电路之间传送包含波形数据或者图像数据的传感数据,至少一个传感器控制器还设置有:传感器头部连接部,其能够用于与传感器头部相连接;传感器头部路径,其将可编程逻辑电路与传感器头部连接部之间连接而传送传感数据,所述传感器控制器的至少一个上连接有传感器头部,各传感器控制器的所述控制部通过被提供触发信号,而将从任意一个传感器头部输出的传感数据作为对象进行传感处理,传感处理结束时成为处理结束状态,对于传感对象的判定结果是合格时成为合格判定状态,各传感器控制器能够在所连接的其它传感器控制器之间发送和/或接收与是否为处理结束状态及是否为合格判定状态相关联的信号,通过上述构成,至少一个传感器控制器能够检测出全部的传感器控制器为处理结束状态及全部的传感器控制器为合格判定状态,所述至少一个传感器控制器在进行了上述检出时输出综合判定信号。
根据这样的结构,在给予各传感器控制器触发信号,得出各传感器控制器的判定结果之后,在所有的传感器控制器的判定结果都是合格的结果时,从传感器控制器输出综合判定信号。所以,从传感系统能够得到综合判定结果。而且,即使是在传感器控制器之间得出判定结果的定时发生偏离的情况下,也能够避免在得出判定结果的过渡时期内综合判定结果的不稳定。典型地,判定结果是合格或不合格的任一种,合格判定结果为合格状态,在这种情况下,输出综合判定结果,意味着判定了全部的传感器控制器合格。触发信号可以是共通提供给各传感器控制器,也可以个别给予。各传感器控制器在一个传感处理结束时,可以是能够接收下一次传感处理的触发信号的待机状态。在这种情况下,可以将该待机状态作为处理结束状态而处理。
在第二传感系统中,可以是所述触发信号是从传感系统的外部输入到一个传感器控制器,从该传感器控制器经由单元间连接器输入到其它各传感器控制器。
根据这样的结构,与传感系统连接的触发信号线仅有一个即可。如果使输入触发信号的传感器控制器与输出综合判定信号的传感器控制器相一致,则配线操作更为容易。
在第二传感系统中,包含有位于传感器控制器的列的第一端部的传感器控制器、和位于第二端部并输出综合判定信号的传感器控制器,位于第一端部的传感器控制器相对于与第二端部侧连接的传感器控制器,在为处理结束状态时输出结束信号。在为合格判定状态时输出合格判定信号,位于传感器控制器的列的第二端部的传感器控制器,以如下情况为条件输出综合判定信号,该情况包括:从连接于第一端部侧的传感器控制器输入结束信号;该传感器控制器为处理结束状态;从连接于第一端部侧的传感器控制器输入合格判定信号;以及该传感器控制器为合格判定状态。
所述传感系统还包括位于传感器控制器的列的第一端部及第二端部以外的传感器控制器,位于第一端部及第二端部以外的传感器控制器,从连接于第一端部侧的传感器控制器输入结束信号,且在该传感器控制器为处理结束状态时,向与第二端部侧连接的传感器控制器输出结束信号,同时,从连接于第一端部侧的传感器控制器输入合格判定信号,且在该传感器控制器为合格判定状态时,向连接于第二端部侧的传感器控制器输出合格判定信号。
根据这样的结构,传感器控制器能够通过从该传感器控制器连接的传感器控制器输入结束信号而得知其它全部的传感器控制器为处理结束的状态,进而如果该传感器控制器也是处理结束状态,则可以决定全部的传感器控制器为处理结束状态。而且,传感器控制器能够通过从该传感器控制器连接的传感器控制器输入合格判定信号而得知其它全部的传感器控制器为合格判定的状态,进而如果该传感器控制器也是合格判定状态,则可以决定全部的传感器控制器为合格判定状态。传感器控制器,在全部的传感器控制器为处理结束状态,且全部的传感器控制器为合格判定状态时,输出综合判定信号。
在第二传感系统中,所述传感系统包括:位于传感器控制器的列的第一端部的传感器控制器;位于第二端部并输出综合判定信号的传感器控制器;位于第一端部及第二端部以外的传感器控制器,位于第一端部的传感器控制器相对于与第二端部侧连接的传感器控制器,在为合格判定状态时输出合格判定信号,在为处理结束状态时输出结束信号,位于传感器控制器的列的第一端部及第二端部以外的传感器控制器,从与第一端部侧连接的传感器控制器输入结束信号,且在该传感器控制器为处理结束状态时向连接于第二端部侧的传感器控制器输出结束信号,同时,将从连接于第一端部侧的传感器控制器输入的一个或多个合格判定信号中继输出到连接于第二端部侧的传感器控制器,与此并列,在该传感器控制器为合格判定状态时,向连接于第二端部侧的传感器控制器输出合格判定信号,位于传感器控制器的列的第二端部的传感器控制器,以如下情况为条件输出综合判定信号,该情况包括:从连接于第一端部侧的传感器控制器输入结束信号;该传感器控制器为处理结束状态;从连接于第一端部侧的传感器控制器输入针对该传感器控制器以外的全部的传感器控制器的合格判定信号;以及该传感器控制器为合格判定状态。
根据这样的结构,传感器控制器能够通过从该传感器控制器连接的传感器控制器输入结束信号而得知其它全部的传感器控制器为处理结束的状态,进而如果该传感器控制器也是处理结束状态,则可以决定全部的传感器控制器为处理结束状态。而且,传感器控制器还可以通过从该传感器控制器连接的传感器控制器输入该传感器控制器以外的各传感器控制器的合格判定信号而得知该传感器控制器以外的全部传感器控制器的判定结果,进而与该传感器控制器的判定结果结合,决定是否全部的传感器控制器都为合格判定状态,而且,在全部的传感器控制器为合格判定状态时,输出综合判定信号。
作为构成第二传感系统的传感器控制器,在具有第一单元间连接器与第二单元间连接器的本发明的传感器控制器中,进而可以使用具有以下特征的控制器。
作为与传感系统中传感器控制器的位置无关的共同特征,传感器控制器的控制部通过被提供触发信号而进行传感处理,传感处理结束时成为处理结束状态,对于传感对象的判定结果为合格的结果时成为合格判定状态。
而且具有以下特征的传感器控制器,可以使用位于传感系统一端部、输出综合判定信号的传感器控制器。就是说,传感器控制器的控制部以如下的情况为条件进行输出综合判定信号的处理,或传感器控制器具有用于进行设定而使控制部进行那样的处理的装置,该情况包括:经由第一单元间连接器输入表示其它传感器控制器为处理结束状态的结束信号;该传感器控制器为处理结束状态;经由第一单元间连接器输入表示其它传感器控制器为合格判定状态的合格判定信号;以及该传感器控制器为合格判定状态。
具有以下特征的传感器控制器,可以使用位于传感系统两端部以外位置的传感器控制器。就是说,传感器控制器的控制部以经由第一单元间连接器输入第一结束信号以及该传感器控制器为处理结束状态为条件,经由第二单元间连接器而输出第二结束信号,而且,所述控制部以经由第一单元间连接器输入第一合格判定信号以及该传感器控制器为合格判定状态为条件,进行经由第二单元间连接器输出第二合格判定信号的处理,或者设置有用于进行设定而使控制部进行那样的处理的装置。
具有以下特征的传感器控制器,可以使用位于与传感系统的传感器控制器相反一侧端部设置的传感器控制器,就是说,传感器控制器的控制部在为处理结束状态时,经由第二单元间连接器输出结束信号,而且,所述控制部在为合格判定状态时,进行经由第二单元间连接器输出合格判定信号的处理,或者设置有用于进行设定而使控制部进行那样的处理的装置。
配置于任意位置的传感器控制器也可以能够从外部不通过单元间连接器而输入外部触发信号,并且可以通过单元间连接器而输入单元间触发信号,还具有触发控制电路,其选择外部触发信号及单元间触发信号中的任一个,基于所选择的触发信号向所述控制部输出内部触发信号。
进而,也可以在传感器控制器的内部设置有信号路径,其将输入到一个单元间连接器中的单元间触发信号向另一个单元间连接器传送。
触发控制电路在选择了外部触发信号时,基于外部触发信号而输出单元间触发信号也可以。
作为构成第二传感系统的传感器控制器,在具有第一单元间连接器与第二单元间连接器的本发明的传感器控制器中,可以使用进而具有以下特征的控制器。就是说,传感器控制器的控制部,通过被提供触发信号而进行传感处理,对于传感对象的判定结果为合格的结果时成为合格判定状态,而且,所述控制部以经由第一单元间连接器输入第一合格判定信号以及该传感器控制器为合格判定状态为条件,进行经由第二单元间连接器输出第二合格判定信号的处理,或者设置有用于进行设定而使控制部进行那样的处理的装置。
在上述中,“进行设定而使进行那样的处理”,包含设定可编程逻辑电路中的电路而进行那样的处理,选择进行那样的处理的程序,以及设定能够给予这样的处理的程序的参数。在“进行设定用的装置”中,包含为了给予设定的指示而在传感器控制器中设置的操作开关;为了设定而传感器控制器提示的菜单;以及从传感器控制器外部接收给予设定指示用的信号。
根据本发明,提供能够与其它的传感器控制器之间在短时间内(例如快的周期)传送波形数据、图像数据等大容量数据,使用传送的数据能够进行各种协同动作的传感器控制器(例如传感器的信号处理单元)。
附图说明
图1是传感器控制器的外观立体图。
图2是传感器控制器的连装状态的外观立体图。
图3是传感过程中的传感器头部的外观立体图。
图4是表示传感器控制器电路的内部结构的方框图。
图5是详细表示传感器控制器电路的方框图。
图6是详细表示传感器头部接口电路的方框图。
图7是表示另一传感器头部接口电路的方框图。
图8是表示FPGA及单元间连接器之间连接关系的信号系统图。
图9是表示FPGA内部电路详细的方框图。
图10是详细表示定时变换电路的方框图。
图11是详细表示数据路径切换电路的方框图。
图12是详细表示CPU模块的方框图。
图13是详细表示输出、输入接口电路模块的方框图。
图14是CPU的一般流程图(单体动作时)。
图15是表示传感器控制器电路(运算单元)内部结构的方框图。
图16是传感系统A的结构图。
图17是摄像元件的水平扫描线上得到的光强度分布曲线图。
图18是传感系统A的动作流程图(之一)。
图19是传感系统A的动作流程图(之二)。
图20是传感系统A的动作流程图(之三)。
图21是由CPU进行传感处理的流程图。
图22是数据流程图(之一)。
图23是数据流程图(之二)。
图24是数据流程图(之三)。
图25是数据流程图(之四)。
图26是数据流程图(之五)。
图27是数据流程图(之六)。
图28是表示传感器控制器(扩展存储器单元)内部结构的方框图。
图29是传感系统B的结构图。
图30是摄像元件的水平扫描线上得到的光强度分布曲线图。
图31是传感系统B的动作流程图。
图32是兼有位移传感器功能与视觉功能的传感器头部的结构图。
图33是表示传感器控制器电路的内部结构的方框图。
图34是表示FPGA内部电路详细的方框图。
图35是传感系统控制器的结构图。
图36是表示关于传感器控制器电路的OK信号的另一实施形式的方框图。
图37是表示具有单元间I/F电路的传感器控制器电路的内部结构的方框图。
图38是表示具有FPGA与其它电路集成化的集成电路的传感器控制器电路的内部结构的方框图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施形式加以详细说明。当然,本发明所涉及的范围不限于以下的实施形式。本发明所涉及的范围如权利要求中所述。
传感器控制器的外观立体图示于图1。如该图所示,传感器控制器1作为具有外壳10的一个单元构成。外壳10的正面10a上下大体等分为两部分,在上述区域设置有显示部11。在该例中,显示部11由分段显示器11a与液晶式特征显示器11b所构成。
外壳10的正面10a的下部是操作部配置区域。在该操作部配置区域,设置有以下端部像为支点,向前面打开的操作部盖12。操作部盖12打开时,其内部配置有数值键、功能键、滑动开关等操作元件。
在外壳10的左右侧面上(图中仅表示了右侧面10d)设置有单元间连接器。这些左右的单元间连接器上分别设置有单元间连接器盖(图中仅表示了右侧的盖15)。在图中,单元间连接器盖(右)15为关闭状态。滑动开关打开时,内部存在有第一端部口与第二端部口。如后述,该第一及第二端部口,与中继接口片7的第一端部口7a与第二端部口7b相对应。
在外壳10的下面10c,设置有单元间连接器B接口13与RS-232C接口14,这些单元间连接器B接口13与RS-232C接口14是在传感器控制器1与微机(PC)进行通信时使用。从外壳10的下面10C引出外部连接软线3。该外部连接软线3中包含电源线、外部输入线、外部输出线等。这些外部输入、输出线例如与程序控制器(PLC)等相连接。如后述外壳10可以安装于DIN rail5、DIN RAIL箝位器8此时使用。
传感器控制器连接状态的外观立体图示于图2。如该图所示,在该例中,3台传感器控制器1a、1b、1c排成整齐的一列,通过DIN RAIL 5,安装于控制盘内的处置盘。在该安装状态下,各外壳的上面10b上分别设置有传感器头部16。在该传感器头部16中,如后述,安装有装在从传感器头部2引出的电缆4先端部的传感器头部接口4a。
传感过程中进行的传感器头部的外观立体图示于图3。如该图所示,从传感器头部2的外壳20引出传感器电缆4,在其先端部安装有传感器头部接口4a,该传感器头部接口4a与传感器控制器1的外壳10的传感器头部接口16相吻合。
在传感器头部2的外壳20内,设置有投光用半导体二极管(LD)与接收用二维摄像元件(例如CCD图像传感器、CMOS图像传感器等)。传感器头部2使半导体激光二极管(LD)所发出的激光或为光带处的照射光,照射到对象物6。在图中,L1是光带处的照射光,对象构体6上的照射光像IM是由传感器头部2内设置的透镜而在二维摄像元件的受光面上成像。图中L2是光带的反射光。这里,投光光轴与受光光轴呈既定的角度。关于与光带的行进方向相垂直的面的光带的截面的长度方向,对于由投光光轴与受光光轴组成的平面垂直。从传感器头部2到对象构体6的距离变化时,二维摄像元件的受光面上的光带的像,向着与该光的长度方向垂直的方向移动。二维摄像元件的水平扫描方向,与光带的像的移动方向相吻合。二维摄像元件的水平扫描线上的光强度峰值位置表示到对象物的距离。由于使用光带,所以对于光带的长度方向的距离分布能够一次测定。
表示传感器控制器电路的内部结构的方框图示于图4。如该图所示,传感器控制器电路100具有由传感器头部接口16、第一单元间连接器(右)18a、第二单元间连接器(左)18b、外部I/F接口19所构成的四个系统的接口。传感器头部接口16中,如前面参照图3的说明,连接有在从传感器头部2引出的传感器电缆4的先端部安装的传感器头部接口4a。第一单元间连接器(右)18a与第二单元间连接器(左)18b上,通过图1所示的中继接口片7分别连接有左邻或右邻所邻接的其它单元。外部I/F接口19是图1所示的单元间连接器B接口13、RS-232C接口14及外部连接软线3的总称。通过该外部I/F接口19,进行向微机(PC)及程序控制器(PLC)的连接。
传感器控制器电路100的内部包含传感器头部接口电路110、控制部120、输入输出I/F电路模块150、FPGA振荡器160及FPGA-RAM 170。
在控制部120与第一单元间连接器(右)18a之间,设置有包含FPGA 130与第一单元间连接器(右)18a之间的传感数据传送路径的第一单元间路径P1a。在控制部120与第二单元间连接器(左)18b之间,设置有包含FPGA130与第二单元间连接器(左)18b之间的传送路径的第二单元间路径P1b。而且,在传感器头部接口16与FPGA 130之间设置有传送传感数据的传感器头部路径P2,其中设置有传感器头部接口电路110。
控制部120具有可编程逻辑电路的FPGA 130与操纵控制器动作的CPU模块140。在CPU模块140中包含微处理器(CPU)及其周围的电路。FPGA130是通过下载电路数据能够对电路进行编程的LSI(大规模集成电路)。
FPGA 130通过逻辑模块、开关矩阵、交叉点开关的组合而模拟实施任意的逻辑电路,逻辑模块是通过存储器与多路器的组合的LUT(look up table)而实现各种逻辑。开关矩阵与交叉点开关进行各自的逻辑模块间的连接。该连接自身也由存储器控制。而且,FPGA 130,为了与外部进行数据变换而使用I/O模块。
FPGA中有反相型、EEPROM型、闪光ROM型、SRAM型等。反相型中电路的连接点由相而得到,去除不要的部分而构成电路,其它由存储器的数据而决定半导体开关的ON/OFF数据的类型。
本实施形式的FPGA是SRAM型,电源线接通时必须将电路数据下载于FPGA芯片,如果使用闪光ROM型的FPGA取代SRAM型,则即使是电源断开,也能够维持程序化的电路结构,直至电路数据消失或别的电路数据下载。
FPGA-RAM 170相当于连接在可编程逻辑电路的“存储装置”。在本实施形式中,重视FPGA 130中运算处理电路的作为动作存储器的高速性而使用SRAM。作为该存储装置,在与高速性相比重视大容量的情况下,也可以使用flash存储器等可重写的半导体存储器及硬盘装置等。
在该例中,单元间连接器(18a、18b)及单元间路径(P1a、P1b)是左右两侧设置,但也可以设置任意的一侧。特别是在传感数据的传送方向固定设计中,设置在功能性地传送数据的最上流及最下流为预定机种的情况下,可以考虑仅在必要的一侧设置单元间连接器及单元间路径。
以下对传感器头部电路200及传感器控制器电路100的内部进行详细的说明。这些说明以以下的事项为前提。图示的信号或数据的传送路径,即使是用一条线表示,也有意味着多条线的情况。“控制信号”的用语,是为了控制电路的动作而使用的信号的广义范围,包含启动回复信号、读/写信号、地址信号、插入信号、切换信号、定时指示信号等。
详细表示传感器控制器电路的方框图示于图5。该传感器头部电路200是图3所示的传感器头部2内的电气回路。如图中所示,传感器头部电路200包含串联/并联变换电路210、半导体激光二极管(LD)220、发光二极管(LED)230、二维摄像元件240、摄像元件驱动电路250、传感器头部振荡器260、并联/串联变换电路270,以及传感器头部(ROM)280。而且,该传感器头部电路200接收通过传感器电缆4由传感器控制器1供给的电源(+12V、0V)而动作。
串联/并联变换电路210,通过对由传感器控制器所送来的设定信号及投光控制信号进行串联/并联变换,而生成输出LD_ON(激光控制信号)、LED(传感器LED控制信号)、DATA_OUT(传感器设定信号)。
接收LD_ON(激光控制信号),传感过程中用的投光中使用的光源LD220受到驱动。接收LED(传感器LED控制信号),传感器头部2中设置的未图示的发光二极管(LED)230得到驱动,DATA_OUT(传感器设定信号)送向摄像元件驱动电路250。
传感器设定信号是为了进行CMOS二维摄像元件的读出象素的区域的指定、快的速度(电荷积蓄时间)的指定、以及是否以一定的周期连续摄像,是否接收来自传感器控制器的触发而进行摄像等摄像模式的指定等的信号。
在该例中,二维摄像元件240可以使用CMOS型,还有,作为二维摄像元件240也可以使用CCD型。如前面参照图3的说明,来自半导体激光二极管(LD)220的光变换为光带后,照射到对象构体6,对象构体6上的照射光像IM由传感器头部内设置的透镜(未图示)而在二维摄像元件240上成像。投光光轴与受光光轴成为既定的角度。
关于与光带的行进方向相垂直的面的光带的截面的长度方向,对于由投光光轴与受光光轴组成的平面垂直。从传感器头部2到对象构体6的距离变化时,二维摄像元件的受光面上的光带的像,向着与该光的长度方向垂直的方向移动。二维摄像元件的水平扫描方向,与光带的像的移动方向相吻合。二维摄像元件的水平扫描线上的光强度峰值位置表示到对象物的距离。由于使用光带,所以对于光带的长度方向的距离分布能够一次测定。
二维摄像元件240中的摄像动作,是基于从摄像元件驱动电路250所供给的控制信号而进行,摄像结果所得到的输出送到摄像元件驱动电路250。
在摄像元件驱动电路250,基于从二维摄像元件240所得到的输出,生成DATA_IN(数据图像信号)、HD(水平同步信号)、以及VD(垂直同步信号),这三个信号在通过并联/串联变换电路270进行并联/串联变换之后,作为图像信号送到传感器控制器1。
以上所述的串联/并联变换电路210、摄像元件驱动电路250、及并联/串联变换电路270的动作,与从传感器头部振荡器260所给予的时钟同步进行。而且,在传感器头部(ROM)280中,存储有传感器头部的型号数据。
接着,对传感器控制器电路100一侧详细说明,详细表示传感器头部接口电路的方框图示于图6。如该图所示,传感器头部接口电路110包含串联/并联变换电路111、并联/串联变换电路112及传感器头部I/F振荡器113。
串联/并联变换电路111对通过传感器电缆4由传感器头部2送来的图像信号,通过串联/并联变换,生成输出DATA_IN(数据图像信号)、HD(水平同步信号)、以及VD(垂直同步信号)。
并联/串联变换电路112通过对从控制部120送来的DATA_OUT(传感器设定信号)、LED(传感器LED控制信号)、LD_ON(激光控制信号),通过进行并联/串联变换,生成设定信号、投光控制信号。这样生成的设定信号、投光控制信号通过传感器电缆4而送到传感器头部2。
还有,电源(+12V、0V)是经由传感器头部接口电路110而送到传感器头部电路200,从传感器头部电路200的传感器头部(ROM)280所读出的型号数据、从传感器头部电路200的传感器头部(ROM)280所读出的类型数据经由传感器头部接口电路110送到控制部120。
表示另一传感器头部接口电路的方框图示于图7。该传感器头部接口电路的另一侧110A是在传感器头部输出模拟图像信号的情况下采用。在该图中,A/D变换电路111A,将通过传感器电缆4由传感器头部2所送来的模拟图像信号,通过A/D变换而生成DATA_IN(传感数据)。
缓冲电路112A、缓冲电路113A,将通过传感器电缆4由传感器头部2所送来的模拟图像信号、HD(水平同步信号)、以及VD(垂直同步信号),向传感器控制器电路100内的控制部120中继。
缓冲电路114A、115A、116A将从传感器控制器电路100的控制部120所送来的DATA_OUT(传感器设定信号)、LED(传感器LED控制信号)、LD_ON(激光控制信号),向传感器头部2中继。
与数码控制用传感器头部接口电路同样,传感器头部接口电路的另一侧110A中继类型数据及电源(+12V、0V)。
表示FPGA及单元间连接器之间连接关系的信号系统图示于图8。单元间数据的传送路径(传感数据的传送路径)是8条并联的数据线。由此实现高速的数据传送。
单元间控制信号中,包含表示为了特定通信地址(例如要求数据输出的对方)的单元的单元编号的信号。通过设置多组单元间数据传送路径与单元间控制信号传送路径,能够使数据传送进一步得到快速提高,并能够并行传送不同的数据。
在本实施形式中,单元间的数据传送是单向,但传送方向也可以固定,例如右侧为输入专用,左侧为输出专用等(或相反)。这样决定了数据传送方向时,连接有多个传感器控制器的情况下的传送设定变得相对容易,并能够简化传感器控制器内的电路结构。
CPU间通信是串行通信。由于其通信速度与单元间数据的传送要慢,所以适用于对图像运算处理所得出的计算结果值等数据量小的传感数据通信、传感器控制器的单元编号设定的初期设定、以及动作过程中各种设定变更的通信。虽然通信速度较慢,但由于能够由软件而自由决定通信的内容,所以通信内容具有柔软性。这样的通信能够不妨碍单元间数据的高速传送而进行,还有,CPU通信的传送路径,还可以经由FPGA 130中。
表示FPGA内部电路详细的方框图示于图9。如该图所示,FPGA 130包含定时变换电路131、数据路径切换电路132、运算处理电路133、寄存器134、时钟切换信号135、定时生成电路136及缓冲器137。
寄存器134是FPGA 130内的电路及FPGA 130的输出输入线与CPU的脉冲之间的数据传送所使用的存储器。
时钟切换信号135根据来自CPU模块140的时钟切换信号的指示,选择FPGA振荡器160所输出的时钟信号(第一时钟信号)及从另一传感器控制器经由第一单元间连接器(右)18a而输入的单元间时钟信号(第二时钟信号),作为内部时钟信号供给到FPGA 130的内部。进而,选择的时钟信号输出到第二单元间连接器(左)18b。
定时生成电路136通过对于定时变换电路131、数据路径切换电路132、及运算处理电路133分别输出控制信号而调整各自电路的动作,使这些电路能够以协调的定时而动作。
运算处理电路133对应于传送的目的而设置其内容,在传感数据为图像数据的情况下,由实行去除噪音、轮廓增强、浓淡变换、二值化、平均值计算、峰值位置抽出、面积抽出、重心位置抽出等运算模块组合构成,作为运算对象的传感数据并不限于图像数据,只有是时钟系列获取的多值数据即可。例如,也可以是以下的结构,使用PSD(位置检出器)的位移传感器的输出,作为时钟系列变化的模拟信号而得到,以将其按一定周期变换(取样)的数据为对象,进行噪音去除、特征量抽出等运算电路模块组合的运算处理电路。
在这种情况下,为了FPGA 130能够根据运算内容由配线的硬件进行运算处理,由于与由CPU及程序进行运算的情况相比能够更高速地运算,所以能够缩小取样的周期,由此能够将短时间内产生的图像作为传感的对象。
运算处理电路中的运算,还可以在利用连接于FPGA 130的FPGA-RAM 170作为动作存储器的同时而进行。运算处理电路133中的运算,例如可以以一帧图像或归纳量的数据为单元进行,也可以利用扫描线自身的线缓冲,对连续获取的数据进行顺次处理,其结果连续输出的管道方式的运算。
详细表示FPGA内部电路中所包含的定时变换电路的方框图示于图10。如该图所示,定时变换电路131包含写入控制电路1311,以及读出控制电路1313。该定时变换电路131的功能,容许传感器头部2一侧的时钟速度与传感器控制器1一侧的时钟速度不同,同时能够以对于传感器控制器的最佳的定时读出数据。就是说,在该定时变换电路131中,向双通道存储1312的写入由传感器头部接口电路110与共通的时钟信号(CLK_IN)所控制,从双通道存储1312的读出由FPGA 130的内部时钟信号控制。
详细表示数据路径切换电路的方框图示于图11。如该图所示,控制线切换电路1321(A)、控制线切换电路1322(B)、控制线切换电路1323(C)、数据路径切换电路1324(A)、数据路径切换电路1325(B),以及数据路径切换电路1326(C)。
各数据线切换电路1324~1326及各控制线切换电路1321~1323,由来自CPU模块140的数据路径切换信号而决定该输入与输出的连接关系。
例如,数据线切换电路(A)1324,能够将单元间数据(右)的线(在该实施形式中是8条并联数据线)与连接于数据路径切换电路1325(B)及(C)1326的线(数据线切换电路(A)下方最右端部的线,实际上它也是8条并联数据线)相连接。
通过对数据线切换电路(A)、(B)、(C)1324~1326进行适当的控制,能够从定时变换电路131,即从传感器头部2输入的数据、单元间数据(右)、单元间数据(左)、运算处理电路133中的一个、二个、或三个全部输出。而且,也可以是向任一个都不输出。
单元间数据(右)所输入的数据,可以向单元间数据(左)及运算处理电路133的两方式一方输出,也可以向任一方不输出。单元间数据(左)所输入的数据,可以向单元间数据(右)及运算处理电路133的两方式一方输出,也可以向任一方不输出。从运算处理电路133输入的数据,可以自单元间数据(右)及单元间数据(左)两方式一方输出,也可以向任一方不输出。
对于控制线切换电路(A)、(B)、(C)1321~1323也同样,但对于控制线切换电路1321~1323,不存在从定时变换电路131,即从传感器头部2输入数据的路径。
详细表示CPU模块的方框图示于图12。如该图所示,CPU模块140包含以微处理器为主体构成的CPU 141、串联通信接口电路142、CPU-ROM143、以及CPU-RAM 144。
CPU-ROM 143中收存有控制CPU中传感器控制器动作的程序及电源接通后马上对FPGA 130下载的电路数据。
CPU 141、串联通信接口电路142、CPU-ROM 143以及CPU-RAM 144通过CPU总线相连接。CPU总线于FPGA及输入输出I/F电路双方相连接。串联通信接口电路142通过单元间连接器分别与右侧邻接的传感器控制器的CPU模块及与左侧邻接的传感器控制器的CPU模块。
详细表示输入、输出接口电路模块的方框图示于图13。如该图所示,输入输出I/F电路模块150包含操作部输入电路151、显示部输出电路152、D/A变换器153、并联接口电路154、RS-232C接口电路155以及单元间连接器B接口电路156。
操作部输入电路151具有作为为了输入从构成操作部17的数值键、功能键、滑动开关的输出的接口的功能。显示部输出电路152具有作为为了输出对于显示部11的显示数据的接口的功能,D/A变换器153具有为了输出外部连接软线3中包含的输出线上模拟信号的接口的功能。并联接口电路154具有为了与外部连接软线中所包含的信号线之间并联数据的变换的接口的功能。RS-232C接口电路155具有为了与RS-232C接口14之间进行数据交换的接口的功能。单元间连接器B接口电路156具有为了与单元间连接器B接口13之间进行数据变换的接口的功能。
这些操作部输入电路151、显示部输出电路152、D/A变换器153、并联接口电路154、RS-232C接口电路155以及单元间连接器B接口电路156与连接于CPU模块140的CPU总线相连接。还有,在输入输出I/F电路模块150中也可以设置为了连接存储器卡的接口。
CPU的一般流程图(单体动作时)示于图14。如该图所示,该一般流程图所表示的处理的全体,由程序处理与插入处理所构成。作为程序处理、包含在FPGA 130中下载电路数据的处理(步骤1401)、操作输入处理(步骤1402)、外部输入处理(步骤1403)、外部输出处理(步骤1404)以及显示处理(步骤1405)。而且,插入处理包含传感处理(步骤1411)。
程序处理从电源接通开始,处理开始后,首先在FPGA 130中下载电路数据(步骤1401),之后,重复进行操作输入处理(步骤1402)、外部输入处理(步骤1403)、外部输出处理(步骤1404)以及显示处理(步骤1405),成为无限循环状态。
由电源接通处理开始后,在FPGA 130中下载电路数据之后(步骤1401),CPU重复无限循环,直至电源OFF(步骤1402~1405)。有来自FPGA 130的插入及来自外部输入的插入时,从FPGA 130获取对于传感数据的运算处理结果而实行既定的传感处理(步骤1411)。
向FPGA 130的下载电路数据,是通过将压缩存储于CPU-ROM 143的电路数据解压于CPU-RAM 144,从CPU-RAM 144向FPGA 130传送电路数据而实行。
此外,还可以经由RS-232C及单元间连接器B等接口从外部输入电路数据,或通过与其它传感器控制器之间的通信而从其它传感器控制器输入电路数据,收存于CPU-RAM 144,通过将其传送到FPGA 130,就不仅限于电源接通时,即使是在动作中也能够变更电路数据。
FPGA 130中设定的参数的变更,可以根据来自外部的指示经由RS-232C及单元间连接器B等接口而进行。也能够由来自操作部17的键输入而进行。还可以由与其它传感器控制器之间的通信根据来自其它的传感器控制器的指示而进行。
来自外部的电路数据及设定参数的输入与向FPGA 130的反映,能够对应于对象构体6的状况及检出状态的变化而进行。
还可以准备多个FPGA 130的电路数据及设定参数,根据状况选择FPGA130中下载的电路数据及设定参数等。这样的选择也可以对应于对象构体6的状况及检出环境的变化而进行。这样的变化,除了从外部所知道的情况之外,还可以基于传感数据、传感器控制器进行自身判断。
作为进行电路数据及参数的选择的另一例,从传感器头部2获取特定传感器头部2的类型数据,根据获取的类型数据,能够变更电路数据。如果这样,可以准备多个类型数据不同的机种,(这种情况下,传感器头部的其它结构相同也没有关系),构成对应于类型数据计测精度特别高的运算处理电路,或构成计测所需时间非常短的运算处理电路,构成处理内容(例如,仅将透明板对象物的正面为对象计测距离,或正背面都计测)不同的运算处理电路。
这样,用户能够对应于传感的目的与传感器头部的类型而管理,(也可以在传感器头部中表示目的本身)。还可以是连接与目的相对应的传感器头部时传感器控制器的电路与目的相吻合而变化的使用方法。而且,还可以是在传感器头部中收存电路数据及设定参数,从传感器头部向传感器控制器传送电路数据及设定参数。
图15是表示传感器控制器电路(运算单元)内部结构的方框图。如该图所示,该传感器控制器电路100A,与图中说明的传感器控制器电路100相比,没有传感器头部接口16、传感器头部接口电路110、及传感器头部路径P2的存在,该传感器控制器电路100A(运算单元)是在连接有多个传感器控制器的传感系统中,从其它传感器控制器中获取传感数据,对此进行运算处理的情况下使用。
接着,使用本发明的传感器控制器电路100、传感器控制器电路100A所构成的传感系统A的结构图示于图16。在该图中,控制器A是图15所示的控制器,控制器B及C如图4所示。控制器B及C中分别连接传感器头部2。这些传感器头部2的结构如前面的图3及图5所示,这些控制器A~C,通过实行图18~20的处理,赋予图示的单元编号“0”~“2”。
接着,摄像元件的水平扫描线上得到的光强度分布曲线图示于图17。在该图中,与光强度峰值相对应的象素位置与到对象物的距离相对应,与图16所示控制器C相连接的传感器头部2,设置在水平配置的板状对象物体的上方,计测到其上面(正面)的距离。与控制器B相连接的传感器头部2设置在同一对象物体的下方,计测到其下面(背面)的距离。控制器B、C分别计测的距离数据(传感数据)送到控制器A。在控制器A中设置两个传感器头部之间的距离,使用该信息与从控制器B、C所获取的距离数据,计算出对象物体的厚度,计算的结果经由控制器C的输入输出I/F电路模块150由用户所希望的接口向外部输出。判定厚度是否在规定的范围内,也可以输出该判定结果。
图16所示的传感系统A,也可以将传感器头部2在对象构体6的同一侧并排配置,用于各自计测对象位置的高度差。
接着表示图18~图20是传感系统A的动作流程图(之一到之三)。图18中的处理开始时,首先在各控制器A~C中,进行右侧单元有无的确认处理(步骤101、201、301)。以图16所示的传感系统A的结构图为前提时,控制器A中的确认结果为“右侧单元有”,控制器B的确认结果为“右侧单元有”,与此相比,控制器C中的确认结果为“右侧单元无”。
接着,进行左侧单元有无的确认处理(步骤102、202、302),同样,以传感系统A的结构图为前提时,控制器A中的确认结果为“左侧单元无”,与此相比,控制器B中的确认结果为“左侧单元有”,控制器C中的确认结果为“左侧单元有”。
接着进行时钟切换中路的设定处理(步骤103、203、303)。此时,控制器A中进行时钟切换电路的设定,能够使用来自右单元的时钟输入,在控制器B中,也是进行时钟切换电路的设定,能够使用来自右单元的时钟输入。与此相比,在控制器C中是使得能够使用自单元的振荡装置而设定时钟切换电路。
接着,进行传感器头部有无与类型确认处理(步骤104、204、304)。此时,控制器A中的确认结果为“传感器头部无”,而控制器B中的确认结果为“传感器头部有”,控制器C中的确认结果也为“传感器头部有”。
接着,进行计测准备设定处理(步骤105、205、305)。在控制器A的计测准备设定处理中,实行(1)设定为了使用两个计测结果的运算处理的CPU程序参数的处理;(2)由数据路径切换电路,将从右侧单元输入的计测结果向CPU送出的设定处理。在控制器B的计测准备设定处理中实行以下处理;(3)将数据路径切换电路设定为向以下处理电路或单元,(a)对于从传感器输入的数据的运算处理电路;(b)对于从CPU输出的计测结果的左侧单元;(c)从右侧单元输入的计测结果为左侧单元。在传感器C的计测准备设定处理中,实行以下处理:(1)对应于传感器的类型设定运算处理电路参数及CPU程序参数的处理;(2)设定距离计测的结果;(3)将数据路径切换电路设定为以下的处理(a)从传感器头部输入的数据向运算处理电路;(b)对于CPU输出的计测结果向左侧单元。
移动到图19,在各控制器A~C,计测准备设定处理(步骤105、205、305)完了时,接着,通过在控制器A、B、C之间适宜地变换信息,实行对控制器A~C分别赋予单元编号的处理。
首先,在控制器A中,使自己的单元符号为0(步骤106)。接着,将自己单元编号+1(=1)的编号输出到右侧的单元(步骤107)。在控制器A中,直到从左侧的单元获取单元编号为止待机(步骤206)。待机中,如果从左侧的单元获取单元编号,在本例中,将获取的编号“1”作为自编号(步骤207),接着将自己编号+1(=2)的编号向右侧的单元输出(步骤208)。控制器C中,至从左侧的单元获取单元编号为止待机(步骤306)。待机中如果从左侧的单元获取了单元编号,则在该例中将获取的单元编号“2”作为自己的编号(步骤307)。
接着,将最大单元编号“2”向左侧单元输出(步骤308)。在控制器B中,直到从右侧的单元获取最大单元编号为止待机(步骤209),待机中如果从右侧的单元获取最大单元编号,在该例中,将最大单元编号“2”向左侧的单元输出(步骤210)。在控制器A中,直至从右侧的单元获取最大单元编号,为待机(步骤108)。
实行以上处理的结果,控制器A、B、C中分别设定自己的单元编号,同时控制器A、B、C可以知道构成系统的最大单元编号。
移动到图20,这样,在各控制器A、B、C中,时钟切换电路的设定处理,传感器头部的有无类型的确认处理,计测准备测定处理,单元编号决定处理等结束的同时,以后3台的控制器A~C相互连接的同时实行计测动作。
就是说,首先从控制器A对控制器B发送获取单元编号“2”的计测结果的要求(步骤109)。接着,在控制器B,来自控制器A的获取要求向控制器C中继(步骤211),接着在控制器C中,接收获取要求之后(步骤309),将自单元的计测结果向左侧单元的控制器B输出(步骤212)。接着在控制器A中,获取单元编号“2”的计测结果(步骤110)。
接着,从控制器A对于控制器B发行获取单元编号“1”的计测结果的要求(步骤111)。接着,在控制器B中,接收获取要求的同时(步骤213),将计测结果向左侧单元的控制器A输出(步骤214)。接着,在控制器A中,获取单元编号“1”的计测结果(步骤112)。接着在控制器A中,由单元编号“1”及“2”的计测结果而计算厚度(步骤113),以上一连串的处理重复进行,直至给予既定的结束指令(步骤114、215、311)。
这样,通过实行图19的流程,控制器C设定使用自单元振荡器的时钟切换电路,控制器A及B,设定使用从右单元的时钟输入的时钟切换电路,就是说,全部控制器的FPGA使用控制器C的振荡器输出的时钟信号而动作。由此,在各控制器的FPGA之间容易进行同步通信。而且,由于为了通信的时钟信号与FPGAP编程的运算处理电路等内部电路的时钟信号同步,所以能够高效率地进行对于FPGA内部电路的传感数据的输入与输出。
根据该传感系统,如果改变向全控制器供给时钟信号的控制器的振荡器的振荡频率,就能够变更系统全体的FPGA的时钟频率。这样的系统时钟频率的变更,能够通过供给时钟信号的控制器的振荡器的频率的可调而实现。或者说,将供给时钟信号的控制器置换为具有不同振荡频率的控制器而实现。例如,通过将传感系统A的传感系统控制器置换为更快速的振荡频率的振荡器的控制器,能够提高系统全体的处理速度。
接着,由CPU进行传感处理的流程图示于图21。FPGA 130从传感器头部2周期性地获取图像数据而运算处理。FPGA 130一个画面的运算处理结束后,结果收存于寄存器,插入CPU 141。CPU 141有该插入时开始图21的流程的动作。
图21的处理开始后,首先CPU 141从FPGA 130按象素单位表示的计测结果(步骤2101)。接着,CPU 141将实际坐标变换的计测结果输出到FPGA 130(步骤2104)。在该将实际坐标变换的计测结果输出到FPGA 130的步骤中,如果必要向数据路径切换电路132发出指示。变换为实际坐标的计测结果向适当的元件间接口,即连接的其它传感器控制器传送。接着,CPU141将CPU-RAM 144中收存的计测结果与门槛值比较,将比较判定结果收存于CPU-RAM 144(步骤2105)。
与CPU-RAM 144中收存的计测结果相比较的判定结果,如果有来自外部的要求,则经由输入输出I/F电路模块150,由任意一个接口输出。即使没有来自外部的要求,也可以周期地或经常输出。
图22~图27是数据流程图(之一到之六)。为了实现这样的数据流程,根据来自CPU 141的指示,设定数据路径切换电路132,该设定根据需要而系列变化。
图22是数据流程图(之一)。在该图中,(1)内的计算用数据是表示数据的送出顺序。在图中,数据(2)是从传感器头部接口电路110输入的数据(1)由运算处理电路133所运算处理的结果。数据(3)是数据(2)由CPU 141进行运算处理的结果。数据(4)是数据(3)通过运算处理电路133的数据,输出到第二单元间连接器(左)18b。
图22所示的数据流程(之一),从连接于传感系统A的传感器控制器的传感器头部输出的传感数据的传感器控制器C中数据的流程相当,对于控制器B也是同样。如图中虚线所示,从传感器头部输出传感数据分支,能够同时送向其它的控制器。这相当于后述图29的传感系统B的控制器A中数据的流程。还有,也可以利用CPU间通信取代数据(3)、数据(4)。
数据流程图(之二)示于图23。图23所示的数据流程(之二),相当于传感系统A的控制器B,将从控制器C输出的运算结果的传感数据中继于控制器A的情况。
数据流程图(之三)示于图24。该数据流程(之三)相当于后述图29的传感系统B的控制器B中的数据流程。数据(1)是来自连接的其它传感器控制器的传感数据。例如,在图29所示的传感器控制器B的情况下,连接于控制器C的传感器头部所输出的传感数据。其后的数据流程与图22同样。
数据流程图(之四)示于图25。该数据流程(之四),将运算处理电路133之输出的传感数据临时收存于FPGA-RAM 170,使用收存的数据的同时在运算处理电路133中进行运算处理,其它与图22同样。
数据流程图(之五)示于图26。该数据流程(之五)与图25同样,使用FPGA-RAM 170中收存的数据进行运算处理之后,运算结果收存于FPGA-RAM 170,运算结果也送到CPU 141。例如,FPGA-RAM 170中收存的运算结果是图像数据,送到CPU 141的运算结果是特征量的值,两运算结果也可以相互不同。FPGA-RAM 170中收存的运算结果向其它传感器控制器送出。
数据流程图(之六)示于图27。该数据流程(之六),是将运算处理电路1 33中输入的传感数据(图中是从传感器头部,但也可以是从其它传感器控制器)由管道处理电路133a进行管道处理输出。管道处理的结果,也可以利用于运算处理电路133中其它处理。例如,可以由传感器控制器分担,进行相互不同内容的管道处理,能够在紧急定时进行复杂的图像处理。由于对于经由数据路径切换电路132的运算处理电路133的输入与输出同时进行,所以有必要增设另一组图11所示的数据路径切换电路132。但是在管道处理专用的控制器的情况下,由于一组的数据路径切换电路为向运算处理电路的输入专利,另一组是从运算处理电路的输出专用,所以能够对各数据路径切换电路仅以必要的配线,使其简化。
接着,表示传感器控制器(扩展存储器单元)内部结构的方框图示于图28。如该图所示,该传感器控制器(扩展存储器单元)100B内,包含FLASH存储器180,该FLASH存储器180与FPGA 130相连接。而且,不存在传感器头部接口电路即输入、输出接口电路模块等,根据该传感器控制器电路100B,具有将从其它传感器控制器所输入的传感数据收存于FPGA-RAM170,收存的传感数据向其它传感器控制器输出的功能,就是说,能够作为数据记录器而使用。
传感系统的另一实施形式的传感系统B的结构图示于图29。该传感系统B是以计测透明板厚度为目的的传感系统。与传感系统A的情况同样,传感器头部2仅与控制器C相连接。
摄像元件的水平扫描线上得到的光强度分布曲线图示于图30。在传感器头部的摄像元件上,得到从透明板的正面(设置传感器头部的一侧)所反射光的光强度分布峰值,与从透明板的背面的反射光的强度分布峰值。
在传感系统B中,控制器C的数据路径切换电路132,将来自传感器头部2的数据分支,同时送到控制器C的运算处理电路与控制器B。控制器C对于从距离小的一侧的最初的峰值,即与正面相对应的峰值进行距离的计测。控制器B对于从距离小的一侧的第二峰值,即与背面相对应的峰值进行距离计测。从控制器A、控制器B、控制器C获取计测结果,从这些值的差求出透明板的折射率的修正运算。
传感系统B的动作流程图示于图31。还有,对于同一流程(之一、之二),与图19及图20的各流程同样。与图18的不同点仅在于控制器B及控制器C中的计测准备,设定处理(步骤205B、305C)。
就是说,在控制器B的计测准备设定处理中,分别进行如下处理:(1)与连接于控制器C的传感器头部的类型相对应,设定运算处理电路参数及CPU程序参数的处理:(2)设定到背面的距离计测的处理;(3)将数据路径切换电路,分别设定为(a)从右侧单元输入的数据向计算处理电路;(b)将CPU输出的计测结果向左侧单元;(c)将右侧单元输入的结果向左侧单元。
而且,在控制器C的计测准备设定处理(步骤305C)中,进行如下处理:(1)对应于传感器头部的类型设定运算处理电路参数及CPU程序参数的处理;(2)设定到正面的距离测定的处理;(3)将数据路径切换电路设定为(a)将从传感器头部输入的数据向运算处理电路及左侧单元(b)从CPU输出的结果向左侧单元。
接着,兼有位移传感器功能与视觉功能的传感器头部的结构图示于图32。该传感器头部可以使用传感系统B的传感器头部,图中表示的是打开传感器头部单元的外壳侧面的内部结构。在图中,201是构成计测用光源的激光二极管元件,202是构成计测用投光光学体系的透镜组合件,203是构成为了获取从斜面看到的包含计测对象物体上的计测位置的其周围区域的图像的正视像获取光学体系的透镜组合件,204是为了使透镜组合体203的光轴弯折的反射镜,205是构成为了获取从正面看到的包含计测对象物体上的计测位置的其周围区域的图像的正视像获取光学体系的透镜组合件,206是对通过斜视图像光学体系获取的倾斜现象的图像与通过正视图像光学体系获取比正面看到的图像分别进行光电变换,作为生成与各图像相对应的图像信号的摄像装置的二维CCD元件。
在该传感器头部2中,激光点亮时通过经由发光二极管(LED)230的光路而得到包含计测位置周围的正视图像。正视图像可以特定对象物上的标志位置,与由通常的照相机将获取的图像作为对象相同,作为图像处理的对象,该传感器头部交互输出测距用图像与正视图像。测距用图像数据由传感系统B的控制器C进行运算处理,标志位置特定用的正视图像由控制器B进行运算处理,假定对象物的表面大体平坦,则在控制器A中能够特定标志位置的三维坐标。
在传感系统A中,也可以是位移传感器连接于控制器C,照相机连接于控制器B,同样可以进行标志位置的三维坐标的测定。
作为传感系统B的另一应用例,作为传感器头部连接照相机,能够由控制器C与B进行不同内容的图像处理,例如,在摄像的图像中有文字和条形码的情况下,可以由控制器进行文字的特定处理,由控制器进行条形码的译码(解码)处理。
作为传感系统B的另一应用例,在控制器B中,能够使用来自传感器头部的传感数据与由控制器C处理结果的传感数据的双方进行运算处理。在这种情况下,在控制器B中不是单独地将控制器C的运算结果中继,而是进入输入控制器B的运算处理电路的变更。例如,在作为传感器头部而连接照相机、摄像的图像中有条形码的情况下,在利用控制器C的管道处理,图像的输入结束的同时,计算出条形码的位置与旋转角的信息,所以能够利用该信箱马上开始条形码的译码。
在传感系统A中可以增设控制器B,增加传感的对象场所。例如,在长方形的板状对象物的四角附近与中心的5处同时进行测距,在控制器A中可以根据该结果计算出对象物的平坦度。
作为与传感器控制器连接的传感器头部,并不仅限于使用的二维摄像元件,可以广泛采用使用一维摄像元件的传感器,输出模拟信号的(或将其数字化的信号)的传感器。
以上,对传感器控制器的实施类型作为决定FPGA中程序化的电路的内容进行了说明,实际上,为了将传感器控制器用于传感,这样决定FPGA的电路内容是必要的。
然而,虽然有图4、图15或图28所示的内部结构,但FPGA中程序化的电路内容未决定的单元也是本发明的实施类型。这样的单元是所谓传感器控制器的平台制品。平台制品不仅能够由其制作厂家自身为生产FPGA中程序化电路的内容决定的传感器控制器的生产,而且也可以作为平台制品流通。在这种情况下,FPGA中程序化电路内容的决定,由进行传感的用户,为用户构筑传感系统的事业者,以及组装传感器控制器的装置的制造厂商所进行,这些由制造厂家以外的人所决定或选择的FPGA的电路数据,可以由平台制品的厂家所提供,也可以由第三者进行开发。
本发明的传感器控制器的单元间路径,可以是作为直接连接左右单元间接头的贯通总线所构成,该总线可以连接可编程逻辑电路。但是,如作为实施类型的说明,通过将单元间路径分为可编程逻辑电路及一方的单元间接头间的路径,与可编程逻辑电路及另一方的单元间接头间路径,可以得到以下的优点。
就是说,在将单元间路径作为贯通总线的情况下,与由连接多个传感器控制器的传感系统全体形成一个共通的主线的情况相比,插入可编程逻辑电路分开单元间路径的情况下,能够由传感器控制器的一方与另一方同时传送不同内容的数据。例如,能够连接多个传感器控制器,进行多段的管道处理。不仅如此,如果必要时在可编程逻辑电路的内部连接两侧的单元间路径,形成贯通主线,则非邻接的传感器控制器之间也能够进行时间不延迟的数据传送,这样在传感器控制器的内部插入可编程逻辑电路,分开单元间路径的结构,对于传感系统具有柔软性。
传感系统中的柔软性中,传感系统除了对可编程逻辑电路之外,内藏CPU也有贡献。通过内藏CPU,能够对应具体的使用场合而容易地变更传感器控制器及传感系统的功能。特别是,如图4的实施类型的传感器控制器,可以是具有连接传感器头部,与外部电气接口(外部连接软线、外部I/F接口)及与人的接口(操作部、显示部),具有可以不与其它传感器控制器相连接,可作为单体的传感器而使用的高度柔软性。
本发明实施类型的平台制品,具有可适用于与多种结构的传感器头部组合中的特征。特别是,即使是在将设置有摄像元件的传感器头部作为数据源的图像数据处理中,或将设置有模拟输出的物理量变换器(光二极管、PSD、检出线圈等的设备与设备口附加的放大器、振荡电路等)的传感器头部作为数据源的波形数据处理中都能够适用。这样的平台制品由于具有在单元间传送图像数据的能力,所以在处置模拟数据数字化的多值数据的情况下,在某一时间范围内的多值数据的定时系列集合的波形数据,在单元间一并传送。
接着,表示传感器控制器电路的内部结构的方框图示于图33。在该传感器控制器电路110C中,对于图4的传感器控制器电路100,追加了从外部I/F接口19向FPGA 130传送外部触发信号的外部触发信号线,以及从FPGA130向外部I/F接口19传送综合OK信号(综合判定信号)的综合OK信号线。在外部触发信号及综合OK信号与外部之间的传送中,利用外部连接软线3中包含的并联信号线中的两条。与该传感器控制器相连接的传感器头部2是内藏二维摄像元件的照相机。显示部11中包含高精细的彩色液晶显示画面,可以显示由传感器头部2录制的图像及经过处理后的图像。而且,表示计测范围的图像也可以由该画面的显示而容易进行计测条件的设定操作。
表示FPGA内部电路详细的方框图示于图34。图34的FPGA内部电路与图9的FPGA内部电路有以下不同。
不包含LED(传感器LED控制信号)及LD_ON(激光控制信号)对于传感器头部的输出。
设置触发控制电路138,取代定时生成电路136。图9的FPGA是自发地进行周期的传感动作,而图34的FPGA是基于触发信号的输入而动作。在输入到触发控制电路138的触发信号中,有外部触发信号单元间触发信号两种。外部触发信号是通过外部连接软线3而从传感器控制器的外部给予,单元间触发信号线连接第一单元间连接器(右)18a与第二单元间连接器(左)18b之间,单元间触发信号,从连接于任意的单元间连接器的另一传感器控制器所给予,触发控制电路138由来自通过寄存器134的CPU的设定(未图示),而选择外部触发信号与单元间信号的任意一个,触发控制电路138基于所选择的触发信号的输入,输出若干个内部触发信号。内部触发信号的输出目的地是传感器头部2(经由传感器头部接口电路110),定时变换电路131、数据路径切换电路132及CPU 141。对于CPU 141,内部触发信号起到作为插入信号的作用。这些内部触发信号输出的定时,可进行调整,使各电路模块协调地进行传感动作。而且,还可以设定延迟时间,使自给予外部触发信号经过既定的延迟时间之后而开始传感动作。
CPU 141在一次的传感处理结束,成为处理结束的状态时,对于FPGA130输出Enable信号及OK信号,为了避免这些信号的传递时间的延迟,不经过寄存器134而设置直通路径,Enable(使能)信号是表示传感处理结束,为了下一个传感处理的待机状态的信号,电压水准高时为待机状态(Enable状态),电压水准低时处于处理状态(忙状态)。OK信号是表示判定结果为特定的判定结果,即在本实施类型中判定结果为合格的信号,电压水准高时为合格(OK),电压水准低时为不合格(NG),OK信号的状态一直维持到下一个传感处理结束。
AND门电路1301输入从CPU 141到FPGA 130的Enable信号及从第一单元间连接器(右)18a输入到A130的单元间Enable信号(第一结束信号),将逻辑运算结果的单元间Enable信号(第二结束信号)输出到第二单元间连接器(左)18b。从第一单元间连接器(右)18a输入的单元间Enable信号的信号线由阻止动作电路(激活信号用)1302而阻止,使得在第一单元间连接器(右)18a与其它的传感器控制器不连接时向AND门电路1301的输入为高水准。AND门电路1301的输出的单元间Enable信号也分支,与CPU 141及外部连接软线中的一条并联信号线相连接。由此,CPU 141及外部的信号接受者可以知道在多个传感器控制器串联连接的传感系统中,自单元及比自单元更接近第一单元间连接器(右)18a一侧的全部的单元都是处理结束的状态。
AND门电路1303输入从CPU 141向FPGA 130输入的OK信号及从第一单元间连接器(右)18a向FPGA 130输入的单元间OK信号(第一特定判定信号),将逻辑运算结果的单元间OK信号(第二特定判定信号)输出到第二单元间连接器(左)18b。从第一单元间连接器(右)18a输入的单元间OK信号的信号线,由动作电阻1304而阻止,使得在第一单元间连接器(右)18a不与其它传感器控制器相连接时向AND门电路(OK信号用)1303的输出为高水准。AND门电路1303的输出的单元间OK信号,也分支,与CPU 141及外部连接软线中的一条并联信号线相连接。由此,CPU 141及外部的信号接受者可以知道在多个传感器控制器串联连接的传感系统中,自单元及比自单元更接近第一单元间连接器(右)18a一侧的全部的单元都是处理结束的状态。自单元在位于传感系统中单元间OK信号的下流侧(这种情况下为第二单元间连接器(左)18b一侧)时,向外部连接软线输出的单元间OK信号,即是表示由传感系统的全部的传感器控制器所判定的结果是特定的结果(在该实施形式为合格)的综合判定信号(该实施形式中为综合OK信号)。
该传感器控制器串联连接所构成的传感系统C的结构图示于图35。与图16的传感系统A的结果图不同,图35中仅表示了关于触发信号及OK信号的结果。通过与传感系统A的情况下同样的动作,对于各传感器控制器赋予单元编号,照相机的传感器头部2连接于各传感器控制器,对于从连接于各传感器控制器的传感器头部2所输入的图像进行处理,通过将处理的结果与预先设定的基准进行比较,判定是否合格。而且,作为传感系统全体,例如由各传感器头部2从不同角度对一个工件摄像,或者是对一个工件的相互不同的地方摄像,以全部的摄像图像为对象的判定结果合格时,为综合判定结果合格。
传感器头部2仅与一部分的传感器控制器相连接,未连接传感器头部2的传感器控制器也可以从其它传感器控制器接收需要处理的传感数据。例如,仅传感器控制器A连接有传感器头部2,传感器控制器B及C从传感器控制器A传送图像。而且,在各传感器控制器中,以共通图像的相互不同的部分为对象进行处理。或者是对于共通的图像进行相互不同种类的图像处理。通过将处理的结果与预先设定的基准进行比较,判定是否合格。而且,作为传感系统全体,在由全部的传感器控制器的判定结果为合格时,综合判定结果为合格。
图35中,实线表示信号线,是系统动作中有效使用的信号传送的信号线,虚线表示的信号线是显然存在,但是在系统的动作中不传送有效使用的信号的信号线。
外部的触发信号输入到传感器控制器A。控制器A的触发控制电路138选择外部触发信号,基于外部触发信号而输出单元间触发信号。但是,在传感系统控制器中任意一个的传感器控制器是处理状态(忙状态)时从外部输入触发信号的情况下,控制器A将该外部触发信号当作无效而处理,不输出单元间触发信号。结果是外部触发信号对于传感系统控制器的全体施加传感处理的触发。也可以不利用单元间触发信号,对各控制电路个别地给予外部触发信号。
从与各传感器控制器的AND门电路(OK信号用)1303相关的配线可知,在全部的CPU 141输出OK信号时,输出综合OK信号。
虽然图中省略,但对于Enable信号也与OK信号同样的配线,在全部的CPU 141都输出Enable信号时,从控制器A向外部输出单元间Enable信号。
但是,各传感器控制器在传感处理中所需要的时间也不限于同一时间。而且,还有各传感器控制器内部触发信号的延迟时间不同,各传感器控制器中以不同的定时给予外部触发信号的情况。所以,就有各传感器控制器传感处理结束成为处理结束状态的定时相互不同的情况。另一方面,到传感器控制器成为处理结束的状态为止,由于维持上次传感处理结束时输出的OK信号的状态,所以基于对传感系统全体的一个外部触发信号或者传感器控制器中相互关联的定时输入的一群外部触发信号的传感处理,在一部分传感器控制器结束,但不是全部传感器控制器结束的过渡期间,综合OK信号不能正确表现传感系统的全体的判定结果。因此,通过从控制器A向外部输出的单元间Enable信号的监控器跟踪,能够确认全部的传感器控制器为处理结束状态。此外,如果利用此时的综合OK信号,则能够正确地利用传感系统全体的判定结果。或者是,通过在给予传感系统以外部触发信号后,在经过了传感处理结束所需的充足时间后利用综合OK信号,也能够正确地利用传感系统全体的判定结果。
但是,在本实施类型中,为了使传感系统的利用更为容易,限于在全部的传感器控制器处理结束状态时输出综合OK信号。这样,综合OK信号能够经常地正确表现传感系统全体的判定结果。具体地,定为单元编号0的控制器A的CPU 141监控输入到CPU 141的单元间Enable信号(图34的AND门电路1301的输出),限于该信号为高水准时,根据判定结果输出OK信号。
同样的功能还可以通过以下方式实现,将控制器A的AND门电路(OK信号用)1303变更为3个输入类型,添加来自CPU 141的OK信号及来自第一单元间连接器(右)18a的单元间OK信号,变更FPGA 130内的电路结构,使AND门电路1301的输出信号也输入到AND门电路(OK信号用)1303。这样的电路结构的变更,可以以单元编号是0为条件,通过从CPU 141经由寄存器134给予电路变更的指示而进行。在这种情况下,不论监控器输入的单元间Enable信号的状态如何,CPU 141都是在传感处理结束后马上根据判定结果将输入到AND门电路(OK信号用)1303的OK信号输出。
表示关于传感器控制器电路的OK信号的另一实施形式的方框图示于图36。在该实施类型中,单元间OK信号由并联信号线所传送。但是,从第一单元间连接器(右)18a到第二单元间连接器(左)18b的信号线,像从接头(a)向接头(b)、从接头(b)向接头(c)那样,一个接一个地连接的相偏差。而且,在第二单元间连接器(左)18b的接头(a)给予CPU 141输出的OK信号。在该实施形式中,处理输出综合OK信号的特定传感器控制器之外,还可以与单元间OK信号的并联信号线的数目以内的传感器控制器相连接而构成传感系统。在该实施形式中,单元间OK信号的并联信号线是3条,但该信号线的数目可任意设定。
从第一单元间连接器(右)18a输入的全部单元间OK信号由AND门电路1305进行AND运算,其输出值输入到CPU 141。CPU 141以AND门电路1305的输出为高水准(输入OK信号)以及自单元的判定结果合格为条件,向外部输出综合OK信号。在该实施形式中关于Enable信号与前面的实施形式相同,CPU 141限于AND门电路1305的输出为高水准的情况下,能够输出综合OK信号,由此,在各传感器控制器的判定结果聚齐之前的过渡期间,能够防止输出错误的综合OK信号。
还可以不设置AND门电路1305,将从第一单元间连接器(右)18a输入的全部的单元间OK信号之间输入到CPU 141,通过程序的处理而进行AND运算,这样,输出综合OK信号的特定传感器控制器,能够个别地知道各传感器控制器的判定结果,除了综合OK信号之外,还能够输出关于判定结果更详细的信息。
为了得到综合判定信号的构成,并不限于以上说明的使用逻辑门电路的构成,通过CPU中的程序处理也能够实行同样的功能。为了尽早地输出综合判定信号,使用逻辑门电路的结构最为有利。
输出综合判定信号的特定控制器也可以置于传感系统的端部以外的位置。因此,在使用逻辑门电路的情况、由程序处理的情况,都是处理结束状态及特定判定状态的传递是从传感系统两端部的传感器控制器向特定的传感器控制器进行即可。
然而,以下列举的发明,并不限于具有包含可编程逻辑电路与CPU的控制电路的传感器控制器,可以适用于具有各种控制电路结构的传感器控制器。这种情况下的控制电路,例如可以是具有CPU但不具有可编程电路的电路,也可以是专门设计的集成电路。
(1)作为一个单元而构成的传感器控制器,设置有进行传感处理的控制电路,能够用于与其它传感器控制器连接的第一单元间接头及第二单元间接头,输出第一时钟信号的振荡器,传送从第一单元间接头输入的第二时钟信号的第一时钟路径,选择第一时钟信号及第二时钟信号的一个,给予控制电路的至少与数据传送相关的部分的时钟切换电路,以及为了将选择的时钟信号输出到第二单元间接头的第二时钟路径。
根据这样的结构,能够解决历来的传感器控制器中、传感器控制器之间不能充分高速地传送数据的问题。根据这样的结构,控制电路的至少与数据传送相关的部分能够使用自单元的振荡器所输出的时钟信号而动作。在使用从其它传感器控制器所得到的时钟信号的情况下,由于与该其它传感器控制器之间控制电路的时钟同步,所以能够容易进行高速传送传感数据。如果使用这样的传感器控制器,是3台以上的传感器控制器串联连接的传感系统,全部的传感器控制器的控制电路的至少与数据传送相关的部分中构成给予共通时钟信号的传感系统。
(2)作为一个单元构成的传感器控制器,设置有进行传感处理的控制电路,与为了连接传感器头部的接头。所述控制电路,从传感器头部获取特定类型数据等传感器头部的信息或电路数据、设定参数等传感器控制器功能或规定性能的信息,根据获取的信息而改变传感数据的处理中所述控制电路的功能或性能的传感器控制器。
根据这样的结构,能够解决历来的传感器控制器中所具有的为了改变或设定传感器控制器的功能或性能,而必须由操作开关进行设定操作,或必须与外部的电脑相连接进行操作的问题。能够更简单地设定传感器控制器的功能或性能,还有,从传感器头部获取为了修正传感器头部的输出中出现的个体差的信息,单独对传感器头部的输出进行修正,不是相当于这里所说的设置传感器控制器的功能或性能。在本发明(2)中,单元间接头不是必需的要素。
(3)是分别作为一个单元而构成的多个传感器控制器串联连接的传感系统,是具有以下特征的传感系统:各传感器控制器设置有进行传感处理的控制电路,以及能够用户与其它传感器控制器相连接的单元间连接器,各传感器控制器的所述控制电路,根据给予的触发信号而进行传感处理,传感处理结束时成为结束状态,对于传感对象的判定结果是特定判定结果时成为特定判定状态,各传感器控制器能够与连接的其它传感器控制器之间进行是否为处理结束及是否为特定判定状态等关联的信号的发送及/或接收。由此,至少一个特定传感器控制器能够检测出全部的传感器控制器为处理结束状态及全部的传感器控制器为特定判定状态,所述特定传感器控制器在所述检出时输出综合判定信号。
根据这样的结构,在能够解决在历来的传感系统中,不容易从外部得知系统中包含的全部传感器控制器为特定状态的问题,根据这样的结构,在各传感器控制器中给予触发信号,各传感器控制器的判定结果出来之后,全部的传感器控制器以判定结果为特定的判定结果时,从特定传感器控制器输出综合判定信号。所以能够从传感系统得出综合判定结果。而且,即使是在传感器控制器间得出判定结果的定时发生偏离的情况下,也能够避免在未得出判定结果的过渡期间内综合判定信号的不稳定。典型地,是判定结果为合格或不合格的一种,特定判定状态为合格的状态。在这种情况下,输出综合判定信号意味着全部的传感器控制器都进行了合格的判定。触发信号可以是对于各传感器控制器共同给予,也可以是个别给予。各传感器控制器在一个传感处理结束时,可以是能够接收为了进行下一个传感处理的待机状态,在这种情况下,可以将待机状态作为处理结束状态而处置。
作为构筑这样的传感系统的传感器控制器,可以使用设置有第一单元间接头与第二单元间接头,进而具有以下特征的传感器控制器。
作为与传感系统中传感数据的位置无关的共同特征,传感器控制器的控制电路通过给予触发信号而进行传感处理,传感处理结束时成为处理结束状态,对于传感对象的判定结果是特定结果时为特定判定状态。
进而具有以下特征的传感器控制器,可以使用配置于传感系统的一端部,输出综合判定信号的特定传感系统。就是说,传感器控制器的控制电路是以以下事件为条件进行输出综合判定信号处理的电路,输入通过第一单元间连接器表示另一传感器控制器为处理结束状态的结束信号,自单元为处理结束状态。输入通过第一单元间连接器表示另一传感器控制器为特定判定状态的特定判定信号,以及自单元为特定判定状态,或者是传感器控制器的控制电路具有为了设定进行这样处理的装置。
具有以下特征的传感器控制器,还可以作为设置在传感系统的两端部以外的传感器控制器而使用。就是说,传感器控制器的控制电路以通过第一单元间连接器输入第一结束信号及自单元为处理结束状态为条件,通过第二单元间连接器输出第二结束信号。进而,以通过第一单元间连接器输入第一特定判定信号及自单元为特定判定状态作为条件,进行通过第二单元间连接器输出第二判定信号的处理,或者是传感器控制器的控制电路具有设定进行这样的处理的装置。
具有以下特征的传感器控制器,还可以作为配置于传感系统的特定传感器控制器的相反一侧的传感器控制器而使用。就是说,传感器控制器的控制电路在处理结束状态时,通过第二单元间连接器输出结束信号,特定判定状态时,通过第二单元间连接器进行输出特定判定信号的处理,或者是传感器控制器的控制电路具有设定进行这样处理的装置。
(4)作为一个单元而构成的传感器控制器,设置有为了进行传感处理的控制电路,以及能够用于与其它传感器控制器相连接的第一单元间连接器与第二单元间连接器,所述控制电路通过给予触发信号而进行传感处理,对于传感对象的判定结果是特定结果时为特定判定状态,进而,以通过第一单元间连接器输入第一判定信号及自单元为特定判定状态作为条件,进行通过第二单元间连接器输出第二特定判定信号的处理,或者是控制部具有为了设定进行这样处理的传感器控制器的装置。
使用具有这样结构的传感器控制器,能够解决历来的传感器控制器中,在串联连接3个以上的传感器控制器的情况下不容易从外部得知全部的传感器控制器为特定判定状态的问题,在串联连接的全部传感器控制器为特定判定状态时容易构筑输出一个综合判定信号的传感系统。
然而,在图4所示的传感器控制器中,如参照图8的说明,单元间的传感数据传送路径是连接FPGA 130与闪光存储器180a、180b的8条并联数据线。单元间的传感数据传送路径并不限于此,也可以是图37所示的结构。图37所示的结构与图4所示结构的不同点在于:在第一单元间路径P1a的中途设置有第一单元间I/F电路190a,在第二单元间路径P2a的中途设置有第二单元间I/F电路190b。单元间I/F电路190a、190b与图6所示的传感器头部接口电路同样,具有串联/并联变换电路及并联/串联变换电路。在与FPGA 130之间进行传感数据的并联传送,在通过闪光存储器180a、180b连接的其它传感器控制器之间进行传感数据的串联传送。这样,在传感器控制器与传感器控制器之间不是由单元间连接器上直接连接,而是通过电缆连接,且能够容易高速传送传感数据。当然,即使是如图4所示,在不设置单元间I/F电路,而由并联传送进行传感器控制器间传感数据传送的情况下,也能够通过电缆连接传感器控制器。
关于在一个集成电路中形成传感器控制器的一部分,有各种不同的情况。图38是表示具有FPGA与其它电路集成化的集成电路的传感器控制器电路的内部结构的方框图。在该例中,作为传感器控制器电路100的全体与图37所示具有同样的模块结构。在1个芯片的集成电路125中收存有FPGA130、CPU 141、传感器头部接口电路110及单元间I/F电路190a、190b。在图38所示的结构中,在图37的CPU模块140所包含的电路内,CPU 141收存于集成电路125,其它电路的串联通信接口电路142、CPU-ROM 143及CPU-RAM 144设置在集成电路125的外部。集成电路125中的FPGA 130以外的电路模块是在集成电路的制作工序中固定形成,不是可编程即不是可重新配置的电路。最合适的是使这些电路模块的一部分或全部为可编程电路,能够暂时或永久出现。具有作为可编程电路的CPU,且具有不作为CPU使用的可编程逻辑电路的传感器控制器,也可以是在控制部具有可编程逻辑电路与CPU的传感器控制器的一个实施形式。

Claims (32)

1、一种传感器控制器,作为一个单元而构成,其特征在于,包括:
控制部,其具有可编程逻辑电路和控制传感器控制器的动作的中央处理器;
单元间连接器,其能够用于与其它传感器控制器相连接;
单元间路径,其是控制部与单元间连接器之间的信号传送路径,包含有在可编程逻辑电路和单元间连接器之间设置的传感数据传送路径,
可编程逻辑电路,以经由传感数据传送路径来发送或者接收传感数据的方式被程序化,该传感数据包含波形数据或者图像数据,
通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够在可编程逻辑电路和该其它传感器控制器的可编程逻辑电路之间传送包含波形数据或者图像数据的传感数据。
2、根据权利要求1所述的传感器控制器,其特征在于,单元间连接器由第一单元间连接器与第二单元间连接器构成,
单元间路径由连接于第一单元间连接器的第一单元间路径和连接于第二单元间连接器的第二单元间路径构成,
第一单元间路径所包含的传感数据传送路径与第二单元间路径所包含的传感数据传送路径,在可编程逻辑电路的外部相互分离。
3、根据权利要求1或2所述的传感器控制器,其特征在于,设置有改变可编程逻辑电路的电路数据的至少一部分的装置或改变设定于可编程逻辑电路中的参数的装置,从而使以传感数据为对象的处理内容变化。
4、根据权利要求1所述的传感器控制器,其特征在于,还设置有:
振荡器,其输出第一时钟信号;
时钟路径,其传送从单元间连接器输入的第二时钟信号;
时钟切换电路,其选择第一时钟信号与第二时钟信号中的任一个,并提供给可编程逻辑电路。
5、根据权利要求2所述的传感器控制器,其特征在于,还设置有:
振荡器,其输出第一时钟信号;
第一时钟路径,其传送从第一单元间连接器输入的第二时钟信号;
时钟切换电路,其选择第一时钟信号与第二时钟信号中的任一个,并提供给可编程逻辑电路;
第二时钟路径,其用于将所选择的时钟信号输出到第二单元间连接器。
6、根据权利要求1或2所述的传感器控制器,其特征在于,在单元间路径中还设置有与中央处理器相连接的数据传送路径,
通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够在中央处理器与该其它传感器控制器的中央处理器之间进行数据传送。
7、根据权利要求1或2所述的传感器控制器,其特征在于,还设置有:
传感器头部连接部,其能够用于与传感器头部相连接;
传感器头部路径,其将可编程逻辑电路和传感器头部连接部之间连接,传送传感数据。
8、根据权利要求7所述的传感器控制器,其特征在于,可编程逻辑电路的编程电路包括:
运算处理电路,其用于将经由单元间路径或传感器头部路径而获取的传感数据作为对象进行运算处理;
数据路径切换电路,其将单元间路径或传感器头部路径中的任一个选择性地连接于运算处理电路。
9、根据权利要求1或2所述的传感器控制器,其特征在于,可编程逻辑电路的编程电路包括:
运算处理电路,其用于将经由单元间路径而获取的传感数据作为对象进行运算处理,
通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够将从该其它传感器控制器获取的传感数据作为对象进行运算处理。
10、根据权利要求1或2所述的传感器控制器,其特征在于,可编程逻辑电路上连接有存储装置,
可编程逻辑电路的编程电路包括用于将经由单元间路径而获取的传感数据存储于所述存储装置中的数据路径,
通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够存储从该其它传感器控制器获取的传感数据。
11、根据权利要求2所述的传感器控制器,其特征在于,所述控制部通过被提供触发信号而进行传感处理,传感处理结束时成为处理结束状态,对于传感对象的判定结果为合格时成为合格判定状态,
而且,所述控制部进行以如下的情况为条件输出综合判定信号的处理,或者设置有用于进行设定而使控制部进行那样的处理的装置,该情况包括:经由第一单元间连接器输入表示其它传感器控制器为处理结束状态的结束信号;该传感器控制器为处理结束状态;经由第一单元间连接器输入表示其它传感器控制器为合格判定状态的合格判定信号;以及该传感器控制器为合格判定状态。
12、根据权利要求2所述的传感器控制器,其特征在于,所述控制部通过被提供触发信号而进行传感处理,传感处理结束时成为处理结束状态,对于传感对象的判定结果为合格时成为合格判定状态,
而且,所述控制部以经由第一单元间连接器输入第一结束信号以及该传感器控制器为处理结束状态为条件,经由第二单元间连接器而输出第二结束信号,
而且,所述控制部以经由第一单元间连接器输入第一合格判定信号以及该传感器控制器为合格判定状态为条件,进行经由第二单元间连接器输出第二合格判定信号的处理,或者设置有用于进行设定而使控制部进行那样的处理的装置。
13、根据权利要求2所述的传感器控制器,其特征在于,所述控制部通过被提供触发信号而进行传感处理,传感处理结束时成为处理结束状态,对于传感对象的判定结果为合格时成为合格判定状态,
而且,所述控制部在为处理结束状态时,经由第二单元间连接器输出结束信号,
而且,所述控制部在为合格判定状态时,进行经由第二单元间连接器输出合格判定信号的处理,或者设置有用于进行设定而使控制部进行那样的处理的装置。
14、根据权利要求11~13中任一项所述的传感器控制器,其特征在于,传感器控制器能够从外部不通过单元间连接器而输入外部触发信号,并且可以通过单元间连接器而输入单元间触发信号,
还具有触发控制电路,其选择外部触发信号及单元间触发信号中的任一个,基于所选择的触发信号向所述控制部输出内部触发信号。
15、根据权利要求14所述的传感器控制器,其特征在于,在传感器控制器的内部设置有信号路径,其将输入到一个单元间连接器中的单元间触发信号向另一个单元间连接器传送。
16、根据权利要求14所述的传感器控制器,其特征在于,触发控制电路在选择了外部触发信号时,基于外部触发信号而输出单元间触发信号。
17、根据权利要求2所述的传感器控制器,其特征在于,所述控制部通过被提供触发信号而进行传感处理,对于传感对象的判定结果为合格时成为合格判定状态,
而且,所述控制部以经由第一单元间连接器输入第一合格判定信号以及该传感器控制器为合格判定状态为条件,进行经由第二单元间连接器输出第二合格判定信号的处理,或者设置有用于进行设定而使控制部进行那样的处理的装置。
18、一种传感系统,串联连接有分别作为一个单元而构成的多个传感器控制器,其特征在于,
各传感器控制器包括:
控制部,其具有可编程逻辑电路和控制传感器控制器的动作的中央处理器;
单元间连接器,其能够用于与其它传感器控制器相连接;
单元间路径,其是控制部与单元间连接器之间的信号传送路径,包含有在可编程逻辑电路和单元间连接器之间设置的传感数据传送路径,
可编程逻辑电路,以经由传感数据传送路径来发送或者接收传感数据的方式被程序化,该传感数据包含波形数据或者图像数据,
通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够在可编程逻辑电路和该其它传感器控制器的可编程逻辑电路之间传送包含波形数据或者图像数据的传感数据,
至少一个传感器控制器还设置有:传感器头部连接部,其能够用于与传感器头部相连接;传感器头部路径,其将可编程逻辑电路和传感器头部连接部之间连接而传送传感数据,该传感器控制器的至少一个上连接有传感器头部,
从作为连接传感器头部的传感器控制器内的一台的第一传感器控制器向其它的作为传感器控制器内的一台的第二传感器控制器传送传感数据。
19、根据权利要求18所述的传感系统,其特征在于,各传感器控制器的单元间连接器由第一单元间连接器和第二单元间连接器构成,
各传感器控制器的单元间路径由连接于第一单元间连接器的第一单元间路径和连接于第二单元间连接器的第二单元间路径构成,
第一单元间路径中所包含的传感数据传送路径和第二单元间路径中所包含的传感数据传送路径,在可编程逻辑电路的外部相互分离。
20、根据权利要求18或19所述的传感系统,其特征在于,从第一传感器控制器向第二传感器控制器传送的传感数据是从连接于第一传感器控制器的传感器头部输出的传感数据。
21、根据权利要求20所述的传感系统,其特征在于,第一传感器控制器还设置有:传感器头部连接部,其能够用于与传感器头部相连接;传感器头部路径,其将可编程逻辑电路与传感器头部连接部之间连接而传送传感数据,在可编程逻辑电路中包括:运算处理电路,其用于以传感数据作为对象而进行运算处理;数据路径,其使经由传感器头部路径而获取的传感数据分支而提供给运算处理电路及单元间路径,
第二传感器控制器的可编程逻辑电路的编程电路包括运算处理电路,其用于将经由单元间路径而获取的传感数据作为对象而进行运算处理,
通过上述构成,能够以相同的传感数据为对象并列进行运算处理。
22、根据权利要求18或19所述的传感系统,其特征在于,第一传感器控制器还设置有:传感器头部连接部,其能够用于与传感器头部相连接;传感器头部路径,其将可编程逻辑电路与传感器头部连接部之间连接而传送传感数据,在可编程逻辑电路中包括有运算处理电路,其用于进行以传感数据作为对象的运算处理,
从第一传感器控制器向第二传感器控制器传送的传感数据,是第一传感器控制器对从与第一传感器控制器连接的传感器头部输出的传感数据进行运算处理的结果的传感数据。
23、根据权利要求18或19所述的传感系统,其特征在于,第二传感器控制器的可编程逻辑电路的编程电路包括运算处理电路,其用于将经由单元间路径而获取的传感数据作为对象进行运算处理。
24、根据权利要求18或19所述的传感系统,其特征在于,在第二传感器控制器的可编程逻辑电路上连接有存储装置,第二传感器控制器的可编程逻辑电路的编程电路包括数据路径,其用于将经由单元间路径而获取的传感数据存储于所述存储装置中。
25、根据权利要求18或19所述的传感系统,其特征在于,传感系统中的至少一个传感器控制器设置有输出时钟信号的振荡器和单元间路径中的时钟信号的传送路径,能够将时钟信号对可编程逻辑电路和单元间路径中的时钟信号的传送路径同时输出,
传感系统中的其它全部的传感器控制器,在单元间路径中设置有与可编程逻辑电路连接而得到的时钟信号的传送路径,
通过上述构成,传感系统中全部的传感器控制器能够通过共通的时钟信号而驱动可编程逻辑电路。
26、根据权利要求19所述的传感系统,其特征在于,传感系统中的全部传感器控制器还设置有:振荡器,其输出第一时钟信号;第一时钟路径,其传送从第一单元间连接器输入的第二时钟信号;时钟切换电路,其选择第一时钟信号与第二时钟信号中的任一个,并提供给可编程逻辑电路;第二时钟路径,其用于将所选择的时钟信号输出到第二单元间连接器,
通过在位于传感器控制器的列的端部,而仅在第二单元间连接器上连接有其它传感器控制器的传感器控制器中,时钟切换电路选择第一时钟信号,而在其它全部的传感器控制器中,时钟切换电路选择第二时钟信号,从而传感系统中的全部的传感器控制器能够通过共通的时钟信号而驱动可编程逻辑电路。
27、根据权利要求18或19所述的传感系统,其特征在于,传感系统中全部的传感器控制器,在单元间路径中设置有与中央处理器连接的数据传送路径,
通过上述构成,能够在直接连接着的传感器控制器的中央处理器之间进行数据传送。
28、一种传感系统,串联连接有分别作为一个单元而构成的多个传感器控制器,其特征在于,各传感器控制器包括:
控制部,其具有可编程逻辑电路和控制传感器控制器的动作的中央处理器;
单元间连接器,其能够用于与其它传感器控制器相连接;
单元间路径,其是控制部和单元间连接器之间的信号传送路径,包括在可编程逻辑电路和单元间连接器之间设置的传感数据传送路径,
可编程逻辑电路,以经由传感数据传送路径来发送或者接收传感数据的方式被程序化,该传感数据包含波形数据或者图像数据,
通过上述构成,在单元间连接器上连接有其它传感器控制器时,能够在可编程逻辑电路和该其它传感器控制器的可编程逻辑电路之间传送包含波形数据或者图像数据的传感数据,
至少一个传感器控制器还设置有:传感器头部连接部,其能够用于与传感器头部相连接;传感器头部路径,其将可编程逻辑电路与传感器头部连接部之间连接而传送传感数据,所述传感器控制器的至少一个上连接有传感器头部,
各传感器控制器的所述控制部通过被提供触发信号,而将从任意一个传感器头部输出的传感数据作为对象进行传感处理,传感处理结束时成为处理结束状态,对传感对象的判定结果是合格时成为合格判定状态,
各传感器控制器能够在所连接的其它传感器控制器之间发送和/或接收与是否为处理结束状态及是否为合格判定状态相关联的信号,
通过上述构成,至少一个传感器控制器能够检测出全部的传感器控制器为处理结束状态及全部的传感器控制器为合格判定状态,
所述至少一个传感器控制器在进行了上述检出时输出综合判定信号。
29、根据权利要求28所述的传感系统,其特征在于,所述触发信号是从传感系统的外部输入到一个传感器控制器,从该传感器控制器经由单元间连接器输入到其它各传感器控制器。
30、根据权利要求28或29所述的传感系统,其特征在于,所述传感系统包含有位于传感器控制器的列的第一端部的传感器控制器、和位于第二端部并输出综合判定信号的传感器控制器,
位于第一端部的传感器控制器,对与第二端部侧连接的传感器控制器,在为处理结束状态时输出结束信号,在为合格判定状态时输出合格判定信号,
位于传感器控制器的列的第二端部的传感器控制器,以如下情况为条件输出综合判定信号,该情况包括:从连接于第一端部侧的传感器控制器输入结束信号;该传感器控制器为处理结束状态;从连接于第一端部侧的传感器控制器输入合格判定信号;以及该传感器控制器为合格判定状态。
31、根据权利要求30所述的传感系统,其特征在于,所述传感系统还包括位于传感器控制器的列的第一端部及第二端部以外的传感器控制器,
位于第一端部及第二端部以外的传感器控制器,从连接于第一端部侧的传感器控制器输入结束信号,且在该传感器控制器为处理结束状态时,向与第二端部侧连接的传感器控制器输出结束信号,同时,从连接于第一端部侧的传感器控制器输入合格判定信号,且在该传感器控制器为合格判定状态时,向连接于第二端部侧的传感器控制器输出合格判定信号。
32、根据权利要求28或29所述的传感系统,其特征在于,所述传感系统包括:位于传感器控制器的列的第一端部的传感器控制器;位于第二端部并输出综合判定信号的传感器控制器;位于第一端部及第二端部以外的传感器控制器,
位于第一端部的传感器控制器相对于与第二端部侧连接的传感器控制器,在为合格判定状态时输出合格判定信号,在为处理结束状态时输出结束信号,
位于传感器控制器的列的第一端部及第二端部以外的传感器控制器,从与第一端部侧连接的传感器控制器输入结束信号,且在该传感器控制器为处理结束状态时向连接于第二端部侧的传感器控制器输出结束信号,同时,将从连接于第一端部侧的传感器控制器输入的一个或多个合格判定信号中继输出到连接于第二端部侧的传感器控制器,与此并列,在该传感器控制器为合格判定状态时,向连接于第二端部侧的传感器控制器输出合格判定信号,
位于传感器控制器的列的第二端部的传感器控制器,以如下情况为条件输出综合判定信号,该情况包括:从连接于第一端部侧的传感器控制器输入结束信号;该传感器控制器为处理结束状态;从连接于第一端部侧的传感器控制器输入针对该传感器控制器以外的全部的传感器控制器的合格判定信号;以及该传感器控制器为合格判定状态。
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