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Die
Erfindung betrifft eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer
Vielfalt von physikalischen Kennwerten von zu erfassenden Objekten,
welche auf einem Förderweg
befördert
werden.
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Bisher
wurden zur Erfassung einer Vielzahl von physikalischen Kennwerten
von zu erfassenden Objekten eine Vielzahl von Sensorteilen an einem Förderweg
in einer Erfassungsvorrichtung angeordnet, um eine Vielfalt an physikalischen
Kennwerten von zu erfassenden Objekten, welche auf dem Förderweg
befördert
werden, zu erfassen.
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Zu
erfassende Objekte werden bei einer solchen Erfassungsvorrichtung
einzeln auf einem Förderweg
befördert.
Sensoren werden ausgewählt,
die an dem Förderweg
angeordnet sind und die zur Erfassung der erforderlichen physikalischen
Kennwerte der zu erfassenden Objekte in der Lage sind. Da es normalerweise
notwendig ist, eine Vielfalt von physikalischen Kennwerten von zu
erfassenden Objekten zu erfassen, durchsetzt bzw. überzieht
eine Vielfalt von Sensoren zum Erfassen der mehreren physikalischen
Kennwerte den Förderweg.
Die physikalischen Kennwerte der zu erfassenden Objekte, die durch
die Sensorteile erfaßt
werden, werden in elektrische Signale umgewandelt. Dann werden die
elektrischen Signale über Übertragungswege
an Prozeßeinheiten bzw.
Zentraleinheiten übertragen.
Jede Prozeßeinheit
unterzieht die von den Sensorteilen übertragenen elektrischen Signale
einem Prozeß zum
Erfassen der physikalischen Kennwerte der zu erfassenden Objekte.
Nachdem alle Prozesse zum Erfassen der physikalischen Kennwerte
abgeschlossen sind, bestimmt die Prozeßeinheit insgesamt die Ergebnisse
der Erfassung, um so ein vorbestimmtes Ausgangssignal für einen
Ausgabeteil zu erzeugen.
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18 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Strukturen des Sensorteils und
der Prozeßeinheit einer
herkömmlichen
Erfassungsvorrichtung darstellt. Wie dies in 18 dargestellt
ist, werden die physikalischen Kennwerte der zu erfassenden Objekte,
welche von den Sensoren der Sensorteile erfaßt wurden, in elektrische Signale
umgewandelt. Dann werden die elektrischen Signale durch Verstärker verstärkt und
danach über
die Übertragungswege (im
allgemeinen lange Koaxialkabel) an die Prozeßeinheiten übertragen, die so angeordnet
sind, daß sie den
Sensorteilen entsprechen bzw. zu diesen korrespondieren.
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Jede
Prozeßeinheit
veranlaßt
einen A/D-Wandler (Analog/Digital-Wandler) das vom Sensorteil übertragene
elektrische Signal in digitale Daten umzuwandeln. Ein Erfassungsergebnis-Prozessor
verarbeitet die Ergebnisse der Erfassung, um die Ergebnisse der
Erfassung in einem gemeinsamen Speicher zu speichern. Eine Zentral-
bzw. Hauptprozeßeinheit
liest die Ergebnisse der Erfassung. Die Hauptprozeßeinheit
analysiert die Ergebnisse der Erfassung, um ein Signal zum Anweisen
einer vorbestimmten Operation an einen Ausgabeteil auszugeben. Ein
Datensammler bzw. -kollektor wird verwendet, wenn die durch jede
Prozeßeinheit
verarbeiteten Daten gemeinsam gesammelt werden.
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Die
Erfassungsvorrichtung mit der obigen, herkömmlichen Struktur erfordert
jedoch die Übertragungswege
(Kabelbäume),
welche die Verbindung zwischen den Sensorteilen und den den Sensorteilen entsprechenden
Prozeßeinheiten
herstellen. Daher muß innerhalb
der Erfassungsvorrichtung eine Vielzahl von Übertragungswegen vorgesehen
werden.
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Die
elektrischen Signale von den mehreren Sensorteilen werden auf asynchrone
Weise übertragen
und die Datenübertragungsraten
bzw. -geschwindigkeiten der elektrischen Signale sind voneinander
verschieden. Somit folgt, daß die
Sensoren eine individuelle Prozeßhardware benötigen. Somit ist
die Struktur der Prozeßeinheit
kompliziert.
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Weiterhin
muß der
Datensammler zum Sammeln der Daten für jede Prozeßeinheit
vorgesehen werden. Nachteiliger ist, daß das Sammeln von Daten zum
Identifizieren von zu erfassenden Objekten nicht einfach durchgeführt werden
kann.
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US 4,656,463 offenbart ein Überwachungs- und
Steuersystem für
Objekte. Das System ist in der Lage verschiedenste Objekte zu überwachen,
indem an ein entsprechendes Objekt ein Sender angebracht wird, der
kontinuierlich Signale sendet, die von einem Empfänger empfangen
werden.
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Die
US 4,875,099 betrifft einen
Bildscanner, der eine Mehrzahl von CCD-Bildsensoren aufweist. Die
von den CCD-Bildsensoren erhaltenen Signale werden in ein einzelnes
Signal gemischt und auf einer einzelnen elektrischen Leitung übertragen.
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Die
DE 198 15 147 A1 beschreibt
eine Anordnung von Sensoren zur Überwachung
eines Arbeitsgeräts,
welches in Abhängigkeit
der Schaltzustände
der Sensoren in Betrieb setzbar ist, wobei die Sensoren Slaves eines
nach dem Master-Slave-Prinzip arbeitenden Bussystems bilden, welches
von einer den Master bildenden Steuereinheit gesteuert wird.
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Die
US 5,003,380 A betrifft
eine Bildlesevorrichtung, die einen Zeilenbildsensor enthält zum Abtasten
eines Dokuments.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Erfassungsvorrichtung vorzusehen,
bei der die Strukturen der Übertragungswege
zum Verbinden einer Vielzahl von Sensorteilen und Prozeßeinheiten
sowie der Übertragungsweg
in jeder Prozeßeinheit
vereinfacht werden können.
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Es
soll ebenfalls eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen werden, bei
der ein Teil einer Vielzahl von Prozeßhardwaresystemen zum Verarbeiten
von elektrischen Signalen, welche von einer Vielzahl von Sensorteilen
mit verschiedenen Übertragungsraten asynchron übertragen
werden, so ausgestaltet werden, daß sie einen gemeinsamen Aufbau
aufweisen, und folglich der Aufbau jeder Prozeßeinheit vereinfacht werden
kann.
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Weiterhin
soll eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen werden, die so strukturiert
ist, daß nur ein
Datensammler Daten über
eine Vielfalt von Ergebnissen, die von einer Vielzahl von Sensorteilen asynchron
erfaßt
und mit verschiedenen Übertragungsraten übertragen
werden, sammelt, wobei der Sammler so angeordnet ist, daß er in
der Lage ist, Daten in Einheiten von jedem der zu erfassenden Objekte,
die durch den Förderweg
befördert
werden, zu sammeln.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 6 gelöst.
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Es
wird eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen, die aufweist: eine Vielzahl
von Erfassungseinrichtungen zum Erfassen einer Vielfalt von physikalischen
Kennwerten von zu erfassenden Objekten, welche auf einem Förderweg
befördert
werden, um Daten auszugeben, die Ergebnisse der Erfassung als elektrische
Signale anzeigen; eine Mischereinrichtung zum Empfangen der von
den Erfassungseinrichtungen ausgegebenen elektrischen Signale, zum Hinzufügen einer
die Erfassungseinrichtungen anzeigenden Kennzeichnung zu Daten,
die von der Vielzahl der Erfassungseinrichtungen erhalten werden, und
zum kollektiven und sequentiellen Ausgeben von Daten von jeder der
Erfassungseinrichtungen; und eine Erfassungsergebnis-Bearbeitungseinrichtung zum
Empfangen der von der Mischereinrichtung ausgegebenen Daten, zum
Identifizieren der Erfassungseinrichtung, von der die Daten erhalten
wurden, anhand der in den empfangenen Daten enthaltenen Kennzeichnung,
und zum Verarbeiten der Ergeb nisse der Erfassung der verschiedenen
physikalischen Kennwerte.
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Die
Vielzahl von Erfassungseinrichtungen schließt Einrichtungen zum Ausgeben
von digitalen Daten ein, wobei die Daten die Ergebnisse der Erfassung
der Objekte, die als Reaktion auf zueinander asynchron arbeitende
Sensortaktgeber erfaßt
werden, anzeigen; und die Mischereinrichtung schließt Speichereinrichtungen
zum Speichern von digitalen Daten, die von jeder der Erfassungseinrichtungen während Perioden
der Sensortakte ausgegeben werden, und eine Einrichtung zum Ausgeben
von in den Speichereinrichtungen gespeicherten Daten als Reaktion
auf Zeittakte ein, wobei deren Geschwindigkeit der Übertragung
jeweils höher
ist als die Geschwindigkeit der Sensortakte.
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Jede
der Erfassungseinrichtungen schließt eine Einrichtung zum Erfassen
der Abstände
zwischen den zu erfassenden Objekten ein, um ein Abstanderfassungssignal
auszugeben, wobei die Erfassungsvorrichtung weiterhin aufweist:
eine Feststelleinrichtung, um als Reaktion auf das von den Erfassungseinrichtungen
ausgegebenen Abstanderfassungssignal die aufeinanderfolgende Anordnung
der Beförderung
der zu erfassenden Objekte festzustellen und um laufende Nummern
zum Identifizieren der zu erfassenden Objekte auszugeben, und eine
Datensammeleinrichtung zum Hinzufügen der von den Erfassungseinrichtungen
ausgegebenen, laufenden Nummern zu Daten, die von der Mischereinrichtung sequentiell
ausgegeben werden, um Daten zu sammeln.
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Ferner
wird eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen, die aufweist: eine Vielzahl
von Erfassungseinrichtungen zum Erfassen einer Vielfalt von physikalischen
Kennwerten von zu erfassenden Objekten, welche auf einem Förderweg
befördert
werden, um zu Daten, die Ergebnisse der Erfassung anzeigen, Kennzeichnungen
hinzuzufügen,
die die Erfassungseinrichtung, von der die Daten erhalten wurde,
anzeigen, wobei jede Erfassungseinrichtung ein Datenelement ausgibt
und eine Zeitablaufsteuereinrichtung einschließt, um den Zeitablauf der Ausgabe
von den Erfassungseinrichtungen auf eine solche Weise zu steuern,
daß die
Datenelemente von der Vielzahl der Erfassungseinrichtungen nacheinander
auf einen Übertragungsweg
ausgegeben werden, und eine Erfassungsergebnis-Bearbeitungseinrichtung
zum Empfangen von Daten, die von den Erfassungseinrichtungen über den Übertragungsweg
ausgegeben wurden, zum Identifizieren der Erfassungseinrichtung,
von der die Daten erhalten werden, anhand der in den empfangenen
Daten enthaltenen Kennzeichnung und zum Verarbeiten der Ergebnisse
der Erfassung der verschiedenen, physikalischen Kennwerte.
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Die
Zeitablaufsteuereinrichtung schließt eine Ausgabesteuereinrichtung
zum Erzeugen eines Ausgabefreischaltsignals aus einem Horizontal-Synchronisationssignal
ein, das die Umschaltzeit (turnaround time) der Datenausgabe von
den mehreren Erfassungseinrichtungen anzeigt und ein Referenztaktsignal,
ferner eine Einrichtung zum vorübergehenden Speichern
von Daten, die Ergebnisse der Erfassung anzeigen, und zum Ausgeben
von Daten, die Ergebnisse der Erfassung anzeigen, entsprechend dem von
der Ausgabesteuereinrichtung zugeführten Ausgabefreischaltsignal
und als Reaktion auf das Referenztaktsignal.
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Anhand
von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Diagramm, das schematisch die Gesamtstruktur einer Erfassungsvorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt;
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2 ein
Blockschaltbild, das ein Beispiel der Strukturen von Sensorteilen
und Prozeßeinheiten der
Erfassungsvorrichtung darstellt;
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3 ein
Blockschaltbild, das die Strukturen von Mischern darstellt;
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4 ein
Zeitablaufdiagramm, das das Verhältnis
zwischen einem Horizontal-Synchronisationssignal, einem Referenztakt,
Eingabesignale von Sensoren und Ausgabedaten darstellt;
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5 ein
Diagramm, das die Struktur der Ausgabedaten darstellt;
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6 ein
Blockschaltbild, das die Strukturen der Erfassungsergebnis-Prozeßeinheiten
darstellt;
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7 ein
Blockschaltbild, das die Beispiele der Strukturen von Sensorteilen
und Prozeßeinheiten der
Erfassungsvorrichtung darstellt;
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8 ein
Blockschaltbild, das Beispiele der Strukturen von Sensorteilen und
Prozeßeinheiten
der Erfassungsvorrichtung darstellt;
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9 ein
Blockschaltbild, das Beispiele der Strukturen von Sensorteilen und
Prozeßeinheiten
der Erfassungsvorrichtung darstellt;
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10 ein
Blockschaltbild, das Beispiele der Strukturen von Sensorteilen und
Prozeßeinheiten
der Erfassungsvorrichtung darstellt;
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11 ein
Diagramm, das die Strukturen von Daten, die durch den Datensammler
gesammelt werden, darstellt;
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12 ein
Blockschaltbild, das Beispiele der Strukturen der Sensorteile und
Prozeßeinheiten
der Erfassungsvorrichtung darstellt;
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13 ein
Blockschaltbild, das ein Beispiel der Struktur einer Schaltung in
einem Busvermittler darstellt;
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14 ein
Blockschaltbild, das ein anderes Beispiel der Struktur einer Schaltung
im Busvermittler darstellt;
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15 ein
Blockschaltbild, das Beispiele der Strukturen der Sensorteile und
Prozeß einheiten
der Erfassungsvorrichtung darstellt;
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16 ein
Blockschaltbild, das Beispiele der Strukturen der Sensorteile und
Prozeßeinheiten
der Erfassungsvorrichtung darstellt;
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17 ein
Blockschaltbild, das Beispiele der Strukturen der Sensorteile und
Prozeßeinheiten
der Erfassungsvorrichtung darstellt; und
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18 ein
Blockschaltbild, das Beispiele der Strukturen der Sensorteile und
Prozeßeinheiten
der herkömmlichen
Erfassungsvorrichtung darstellt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein Diagramm, das die schematische Struktur einer Erfassungsvorrichtung 1 zum
Erfassen einer Vielzahl von physikalischen Kennwerten von zu erfassenden
Objekten darstellt. Die Erfassungsvorrichtung 1 schließt einen
Förderweg
bzw. Beförderungsweg 2 zum
einzelnen Befördern
der zu erfassenden Objekte; eine Vielzahl von Sensorteilen 31, 32,
...3k (nachfolgend als "Sensorteile 31" bezeichnet) zum
Erfassen der verschiedenen physikalischen Kennwerte der zu erfassenden
Objekte, welche auf dem Förderweg 2 befördert werden;
eine Prozeßeinheit 5,
welche mit den Sensorteilen 31 über die Übertragungswege 4 verbunden
ist und zu welchen die physikalischen Kennwerte, die durch die Sensorteile 31 erfaßt werden,
als elektrisches Signal übertragen
werden; und ein Ausgabeteil 6, welches ein Ergebnis eines
Erfassungsprozesses, der durch die Prozeßeinheit 5 ausgeführt wurde,
empfängt,
um ein Ergebnis der Erfassung nach Außen auszugeben, ein.
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Die
Sensorteile 31 erfassen die physikalischen Kennwerte von
den zu erfassenden Objekten, welche auf dem Förderweg 2 befördert werden.
Weil eine Vielzahl der physikalischen Kennwerte von den zu erfassenden
Objekten erfaßt
werden müssen, überziehen
bzw. durchsetzen mehrere Ausführungen
von Sensorteilen 31, die mit den zu erfassenden, verschiedenen
physikalischen Kennwerten korrespondieren, den Förderweg. Die Sensorteile 31 übermitteln
die erfaßten
physikalischen Kennwerte durch die Übertragung von elektrischen
Signalen an die Prozeßeinheit 5.
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Als
Reaktion auf die elektrischen Signale, die von den Sensorteilen 31 über die Übertragungswege 4 übertragen
werden, erfaßt
und bestimmt die Prozeßeinheit 5 die
verschiedenen physikalischen Kennwerte von den mehreren zu erfassenden
Objekten. Nach der Erfassung der mehreren physikalischen Kennwerte
der Objekte gibt die Prozeßeinheit 5 die Ergebnisse
der Erfassung über
das Ausgabeteil 6 aus.
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2 ist
ein Diagramm, das Beispiele von den Strukturen der Sensorteile 31, 32,
...3k und die Prozeßeinheit 5,
die für
die Erfassungsvorrichtung vorgesehen ist, zeigt.
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Wie
in 2 dargestellt, werden die verschiedenen physikalischen
Kennwerte von den zu erfassenden Objekten, welche auf dem Förderweg 2 befördert werden,
durch die Sensoren 31a von den Sensorteilen 31 in
analoge elektrische Signale umgewandelt. Die elektrischen Signale
werden durch Verstärker 31b verstärkt und
dann über
die verbundenen Übertragungswege 4 zur
Prozeßeinheit 5 übertragen.
Allgemein sind die Übertragungswege 4 mittels Koaxialkabel
ausgeführt.
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Bei
der Prozeßeinheit 5 wandeln
A/D-Wandler 7 die analogen elektrischen Signale, die von
den Sensorteilen 31 über
die Übertragungswege 4 übertragen
werden, in digitale Signale um. Die von den A/D-Wandlern 7 ausgegebenen
digitalen Signale sind zueinander asynchron, weil die elektrischen
Signale, die durch die Sensoren 31a von den Sensorteilen 31 erhalten
werden, zueinander asynchron sind. Folglich erzeugt der Mischer 8 Zeitablaufsignale,
die durch Horizontal-Synchronisationssignale und Referenztakte bestimmt
werden. Der Mischer 8 verwendet das Zeitablaufsignal, um
Daten über
einen Datenbus 10 an eine Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 auszugeben.
Das heißt,
der Mischer 8 empfängt
Signale, die von den Sensorteilen zugeführt und in digitale Signale
umgewandelt wurden und überträgt die zugeführten Daten
an die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 sequentiell.
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Die
Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 verwendet
Daten, die vom Mischer 8 über den Datenbus 10 übertragen
wurden, um eine Vielzahl von Erfassungsprozessen auszuführen. Nachdem
die Erfassungsprozesse abgeschlossen sind, schreibt die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 Ergebnisse der
Erfassung in einen gemeinsamen Speicher 16, der gemeinsam
durch die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 und die
Zentraleinheit 17 benutzt wird. Die Ergebnisse der Erfassung
werden an die Zentraleinheit 17 übermittelt.
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Die
Zentraleinheit 17 analysiert die Ergebnisse der Erfassung
von den verschiedenen physikalischen Kennwerten, die durch die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 ausgeführt wurde,
um ein Signal zum Anweisen einer vorbestimmten Operation an das
Ausgabeteil 6 auszugeben.
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3 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Struktur einer Schaltung im Mischer 8 darstellt.
Der Mischer 8 ist aus FIFO-Speichern 91, 92,
...9k, wobei jeder einen First-In-First-Out-Aufbau aufweist, und einer
Ausgabesteuerschaltung 11 zusammengesetzt. Den FIFO-Speichern 91, 92,
...9k werden Sensordatensignale (Sensor 1 bis Sensor k)
und Sensortaktsignale (Sensor(1)takt bis Sensor(k)takt) von den
Sensorteilen 31 über
die A/D-Wandler 7 zugeführt. Die
FIFO-Speicher 91, 92, ...9k (nachfolgend als "FIFO-Speicher 91" bezeichnet) speichern
sequentiell die Sensordatensignale als Reaktion auf die Sensortakte.
Die Ausgabe-Steuerschaltung 11 erzeugt ein Freigabesignal
(FREIGABE (EN-ABLE)) als
Reaktion auf die Referenztakte und das Horizontal-Synchronisationssignal,
die von der Zentraleinheit 17 zugeführt werden. Daten, die in den
FIFO-Speichern 91 gespeichert sind, werden als Reaktion
auf das Freigabesignal und das Referenztaktsignal dem Datenbus 10 zugeführt.
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4 ist
eine Zeitablaufdiagramm, die das Horizontal-Synchronisationsignal
HS, welches von der Ausgabesteuerschaltung 11 zu den FIFO-Speichern 91 zugeführt wird,
einen Referenztakt RC, der von der Zentraleinheit 17 zugeführt wird,
Sensordatensignale (S1 bis Sk), die durch die A/D-Wandler 7 in
digitale Signale umgewandelt und von den Sensorteilen (Sensorteile 31, 32,
...3k) zugeführt
werden, Sensortakte C1 bis Ck, Ausgabedaten OD, die von den FIFO-Speichern 91 ausgegeben
werden, sowie ein FREIGABE-Signal für die Ausgaben darstellt.
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Die
Signale, die von den Sensorteilen 31 zugeführt werden
und wie oben beschrieben A/D-umgewandelt
sind, werden den FIFO-Speichern 91 zugeführt. Die
A/D-Wandler 7 führen
die A/D-Umwandlung zu den Perioden der Sensortakte C1 bis Ck aus. Die
Sensordaten-Signale
S1 bis Sk, die den FIFO-Speichern 91 zugeführt werden,
werden in den FIFO-Speichern
beim ersten Übergang
von jedem der Sensortakte C1 bis Ck gespeichert. Die Sensordatensignale
S1 bis Sk sind grundsätzlich
zueinander asynchron und werden mit verschiedenen Raten übertragen.
Alle Sensordatensignale S1 bis Sk sind in diesem Ausführungsbeispiel
8-Bit-Digitalsignale. Wenn der Sensor 31a ein CCD-Zeilensensor
mit 5000 Pixel ist, dann zeigt das Datensignal S1 Pixeldaten, die
mit 8 Bit angezeigt werden, und "n" = 4999 an
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Wie
in 5 dargestellt, fügen die FIFO-Speicher 91 eine
4-Bit-Kennzeichnung zu obigen Daten zum Anzeigen des Sensors, von
welchem die 8-Bit-Daten erhalten wurden, hinzu, um die Ausgabedaten
in 12-Bit-Einheiten zu erzeugen. Den Kennzeichnungen sind intrinsische
bzw. inhärente Werte
für die
FIFO-Speicher 91 gegeben. Die 12-Bit-Ausgabedaten OD, die
durch die FIFO-Speicher 91 erzeugt werden, werden von der
Ausgabesteuerschaltung 11 ausgegeben, um auf die Referenztakte
RC, die Frequenzen aufweisen, die höher sind als die Takte der
A/D-Wandler 7, zu antworten. Die Ausgabedaten OD werden
sequentiell an den 12-Bit-Datenbus 10 ausgegeben.
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Wie
oben beschrieben, werden die von den Sensoren zugeführten Signale
durch den A/D-Wandler
so in digitale Signale umgewandelt, daß diese an die FIFO-Speicher
zu den Perioden der Takte der A/D-Umwandlung zugeführt werden.
Die FIFO-Speicher 91 speichern sequentiell die Eingabesignale und
geben gespeicherte Daten bei den Perioden des Referenztaktes RC
aus, dessen Frequenz höher
als die der Sensortakte C1 bis Ck von den Sensoren ist. Wie oben
beschrieben, fügt
der Mischer 8 die Kennzeichnung zum Anzeigen der Sensorteile,
von welchen Daten erhalten wurden, zu Daten, die von den mehreren
Sensorteilen erhalten wurden, hinzu. Dann gibt der Mischer 8 sequentiell
und gemeinsam Daten für
jeden Sensorteil aus.
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Als
Ergebnis werden Daten mit einer Rate, die höher ist als die Übertragungsrate
von jedem Datensignal, das in den FIFO-Speicher eingegeben wird,
ausgegeben. Folglich kann eine leistungsfähige Übertragung von Daten ausgeführt werden.
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Obwohl
das vorangegangene Ausführungsbeispiel
so strukturiert ist, daß der
Datenbus 10 eine Größe bzw.
Breite von 12 Bit aufweist, in welcher die Breite der Daten 8 Bit
und die Kennzeichnung 4 Bit benötigen,
müssen
die Breite der Daten und die der Kennzeichnung in Anbetracht der
Auflösung
des A/D-Wandlers und der Anzahl der Sensoren ausreichend groß sein.
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Die
Struktur der Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 wird nun
beschrieben.
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6 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel von der Struktur der Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 darstellt.
Das heißt,
die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 wird
mit 12-Bit Daten, die vom Mischer 8 an den Datenbus 10 ausgegeben
werden, eingegeben. Eingabedaten schließen Daten, die die Datenbreite
von 8 Bit benutzen und die Kennzeichnung, die eine Datenbreite von
4 Bit benutzt, ein. Die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 schließt einen Kennzeichnungsdecodierer 14,
eine Prozeßhardware 150, 151,
..., 15f und einen gemeinsamen Speicher 16 ein.
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Der
Kennzeichnungsdecodierer 14 decodiert eingegebene Kennzeichnungen,
welche 4 Bit benutzen, um die Prozeßhardware, die mit der Kennzeichnung übereinstimmt,
auszuwählen.
Das heißt,
daß der
Kennzeichnungsdecodierer 14 die Freigabesignale (Freigabe
0 bis Freigabe 16) als Ergebnis der Decodierung der Kennzeichnung
ausgibt, um die Bearbei tungshardware auszuwählen.
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Jede
Prozeßhardware 150 gibt
Daten auf einer 8-Bit-Datenleitung 13 ein, wenn die Prozeßhardware 150 das
Freigabesignal vom Kennzeichnungsdecodierer 14. erhalten
hat. Die Prozeßhardware 150 führt einen
Prozeß zur
Erfassung, ob die Eingabe 8 Bit-Daten enthält oder nicht, durch, z. B.
ein vorbestimmtes Datenmuster, um ein Ergebnis der Erfassung auszugeben.
Obwohl die Anzahl der Prozeßhardware
in diesem Ausführungsbeispiel
16 beträgt, ist
die Anzahl nicht auf die vorgenannte Anzahl beschränkt. Die
Anzahl der Prozeßhardware
ist so festgelegt, daß sie
mit den Ausführungen,
die dem Erfassungsprozeß unterzogen
werden, korrespondiert.
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Der
gemeinsame Speicher 16 speichert das Ergebnis der Erfassung,
das von der Prozeßhardware 150 zugeführt wird.
Daten, die im gemeinsamen Speichern 16 gespeichert sind,
werden gelesen und durch die Zentraleinheit 17 bearbeitet.
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Wie
oben beschrieben, fügt
der Mischer 8 die Kennzeichnung zu dem Signal, das von
jedem Sensor zugeführt
wird, hinzu, um das Signal in serielle Daten mit einer vorbestimmten
Bit-Breite so umzuwandeln, daß serielle
Daten ausgegeben werden können.
Die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 unterzieht
Daten, die vom Mischer 8 zugeführt werden, dem Erfassungsprozeß, um Ergebnisse
der Erfassung vorzusehen.
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Als
Ergebnis werden die von den mehreren Sensorteilen 31 zugeführten Signale
durch eine Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 so bearbeitet, daß die mehreren
physikalischen Kennwerte von den zu erfassenden Objekten erfaßt werden.
Folglich kann die Anzahl der Übertragungswege
in der Erfassungsvorrichtung reduziert werden, und insbesondere
die Anzahl der Übertragungswege
in den Prozeßeinheiten 5.
Daraus folgt, daß der
Aufbau der Erfassungsvorrichtung vereinfacht werden kann.
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Das
in 2 dargestellte Beispiel weist eine Struktur auf,
bei der der Erfassungsprozeß durch eine
Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 ausgeführt wird.
Ein Beispiel, bei dem eine Vielzahl von Erfassungsergebnis-Bearbeitungseinrichtungen
mit jeweils ähnlicher
Struktur, vorgesehen ist, um den Erfassungsprozeß auszuführen, wird nun mit Bezug auf 7 beschrieben.
Den gleichen Elementen, wie den in 2 dargestellten,
werden die gleichen Bezugszeichen zugeordnet und die gleichen Elemente werden
bei der Beschreibung weggelassen.
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Wenn
Daten, zu welchen die Kennzeichnung hinzugefügt wurde und die eine vorbestimmte
Breite aufweisen, sequentiell vom Mischer 8 an den Datenbus 10 (dargestellt
in 7) ausgegeben werden, empfängt entweder die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 oder
die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12' die Daten,
um den Erfassungsprozeß auszuführen.
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Zum
Beispiel bearbeiten die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheiten 12 und 12' Daten, zu welchen
verschiedene Kennzeichnungen hinzugefügt wurden. Folglich werden
die Daten, welche die gleiche Kennzeichnung aufweisen, durch die
gleiche Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit
bearbeitet. Deshalb ist die Rate des Erfassungsprozesses verdoppelt.
Im anderen Falle, wenn eine der Erfassungsergebnis-Bearbeitungsprozesse
auf ein Problem stößt, führt die
andere Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit den
Erfassungsprozeß der
Daten, die an den Datenbus 19 ausgegeben werden, durch.
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Folglich
können,
wenn eine der Erfassungsergebnis-Prozeßeinrichtungen ein Problem
hat oder die Erfassungsergebnis-Prozeßeinrichtung Daten bearbeitet,
Daten, die durch den Sensor erhalten werden, schnell bearbeitet
werden. Als Ergebnis kann der Prozeßwirkungsgrad der Erfassungsvorrichtung
verbessert werden und Gegenmaßnahmen gegen
das Problem können
schnell durchgeführt werden.
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8 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Struktur von der Erfassungsvorrichtung
zeigt, die so ausgeführt
ist, daß Analogsignale,
die von den Sensoren zugeführt
werden, durch die Sensorteile 31 in digitale Signale umgewandelt
werden, so daß die
Signale an die Prozeßeinheit 5 übermittelt
werden. Den gleichen Elementen, wie jenen in 2 und 7 dargestellten,
werden die gleichen Bezugszeichen gegeben und die gleichen Elemente werden
bei der Beschreibung weggelassen.
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Wie
in 8 dargestellt, werden die physikalischen Kennwerte
von den zu erfassenden Objekten, welche auf dem Förderweg
befördert
werden, durch die Sensoren 31a der Sensorteile 31 so
erfaßt, daß sie in
analoge elektrische Signale umgewandelt werden. Dann veranlassen
die Sensorteile 31 die Verstärker 31b, die analogen
elektrischen Signale, die von den Sensoren 31a zugeführt werden,
zu verstärken
und die A/D-Wandler 31c, die verstärkten Signale in digitale Signale
umzuwandeln.
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Daten,
die in digitale Signale umgewandelt sind, werden für jeden
der Sensorteile 31 über
die Übertragungswege 4 an
die Prozeßeinheit 5 übertragen.
Der Mischer 8 der Prozeßeinheit 5 empfängt Daten,
die in digitale Daten umgewandelt und von den Sensorteilen 31 zugeführt werden.
Jeder Übertragungsweg 4 überträgt zum Beispiel
parallele 8-Bit Daten.
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Die
Erfassungsvorrichtung mit der oben erwähnten Struktur ist so aufgebaut,
die Signale, welche die durch die Sensorteile erfaßten physikalischen
Kennwerte anzeigen, in digitale Signale umzuwandeln und die digitalen
Signale an die Prozeßeinheit
zu übertragen.
Als Ergebnis werden die digitalen Signale über die Übertragungswege übertragen,
sogar wenn die Übertragungswege
zur Verbindung eines Sensorteils und einer Prozeßeinheit lang sind. Folglich
kann das Problem der Dämpfung
des elektrischen Signals, das durch den Sensorteil erfaßt wird, und
die Reduzierung im Signal/Rauschverhältnis verhindert werden. Als
Ergebnis kann ein zuverlässiger Erfassungsprozeß ausgeführt werden.
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Ein
Beispiel der Struktur der Erfassungsvorrichtung, das so aufgebaut
ist, daß die
Sensorteile 31 analoge Signale in digitale Signale und
die digitalen Signale in serielle Daten umwandeln, um die seriellen Daten
an die Prozeßeinheit 5 auszugeben,
wird nun in Bezug auf 9 beschrieben. Den gleichen
Elementen, wie jenen in 2 und 8 dargestellten, werden
die gleichen Bezugszeichen gegeben und die gleichen Elemente werden
bei der Beschreibung weggelassen.
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Das
heißt,
die verschiedenen physikalischen Kennwerte von den zu erfassenden
Objekten, welche auf dem Förderweg 2 befördert werden,
wie in 9 dargestellt, werden durch die Sensoren 31a der
Sensorteile 31 in analoge, elektrische Signale umgewandelt.
Die analogen elektrischen Signale werden durch die Verstärker 31b verstärkt und
dann durch die A/D-Wandler 31c in digitale Datensignale umgewandelt.
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Daten,
die in digitale Signale umgewandelt werden, werden durch die Parallel/Seriell-Wandler (P/S-Wandler) 31d von
parallelen Daten in serielle Daten in Übereinstimmung mit der Umwandlungsrate eines
jeden der A/D-Wandler 31c umgewandelt. Dann werden die
seriellen Daten über
die Übertragungswege 4,
die als serieller Bus dienen, an die Prozeßeinheit 5, übertragen.
Folglich werden auch digitale Daten zu den Übertragungswegen 4 übertragen.
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In
der Prozeßeinheit 5 werden
serielle Daten, die von den Sensorteilen 31 durch die Übertragungswege 4 übertragen
werden, in einen Seriell/Parallel-Wandler (einen S/P-Wandler) 18 eingegeben.
Der Seriell/Parallel-Wandler 18 wandelt serielle Daten, die
vom Sensorteil über
die Übertragungswege 4 übertragen
werden, in parallele Daten um. Parallele Daten, die durch den Seriell/Parallel-Wandler 18 umgewandelt
werden, werden in den Mischer 8 eingegeben.
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Die
Erfassungsvorrichtung mit der oben erwähnten Struktur ist so aufgebaut,
daß die
Signale, die durch die Sensorteile erhalten werden und die physikalischen
Kennwerte anzeigen, in digitale Signale umgewandelt werden, mit
anschließender
Umwandlung der parallelen Daten in serielle Daten, so daß sie an
die Prozeßeinheit übertragen
werden Als Ergebnis werden die Signale, die durch die Sensorteile über die
langen Übertragungswege übertragen werden,
in digitale Signale umgewandelt. Außerdem werden zur Übertragung
digitale und parallele Daten in serielle Daten umgewandelt. Folglich
kann die Anzahl der Übertragungswege
(Signalleitungen) reduziert und die Übertragungswege können deshalb
vereinfacht werden. Außerdem
können
Abweichungen (Bitversatz) zwi schen Bits, welche manchmal vorkommen
können,
wenn parallele und digitale Daten über lange Übertragungswege übertragen
werden, verhindert werden.
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10 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Struktur der Erfassungsvorrichtung
zeigt, die ausgerüstet
ist mit einem Datensammler zum Sammeln von Informationen und die
die verschiedenen physikalischen Kennwerten anzeigt, die durch die Sensorteile
erfaßt
werden. Den gleichen Elementen, wie jenen in 2 und 9 dargestellten,
werden die gleichen Bezugszeichen gegeben und die gleichen Elemente
werden bei der Beschreibung weggelassen.
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Wie
in 10 dargestellt, sind die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 und
ein Datensammler 19 verbunden mit dem Datenbus 10,
dem vom Mischer 8 zugeführte.
Daten ausgegeben werden. Die Datenausgabe vom Mischer 8 an
den Datenbus 10 wird der Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 und
den Datensammler 19 eingegeben.
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Der
Datensammler 19 gibt Daten, die vom Mischer 8 übertragen
werden, direkt in einen Aufzeichnungsbereich im Datensammler 19 ein,
um Daten zu sammeln. Den gesammelten Daten wird die Kennzeichnung
und die laufende Nummer von jedem der zu erfassenden Objekte gegeben,
welche zusammen mit den Daten an den Datenbus 10 ausgegeben
wurden.
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11 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel von Daten darstellt, die im Aufzeichnungsbereich 19a im
Datensammler 19 gesammelt werden. 11 zeigt
ein Beispiel, bei dem die Anzahl von Sensorteilen, die vorgesehen
sind für
die Erfassungsvorrichtung, k (S1 bis Sk) ist, die Anzahl von Datenelementen
auf einer Leitung sowohl des Sensors 1 als auch des Sensors 2n +
1 (0 bis n) ist, die Anzahl von Datenelementen auf einer Leitung
des Sensors k m + 1 (0 bis m) ist, die Anzahl der Leitungen für gesammelte
Daten für
jedes der zu erfassenden Objekte bei jedem Sensor j ist, die Anzahl
der zu erfassenden und auf dem Förderweg
plazierten Objekte i ist, die Breite der Daten 8 Bit ist, die Größe der Kennzeichnung
(ID) des Sensors 4 Bits ist und die einer Indexinformation (INDX),
welche die laufende Nummer von jedem der zu erfassenden Objekte
anzeigt, 5 Bits ist.
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Das
heißt,
dem Datensammler 19 werden Ausgabedaten für jede Leitung
vom Mischer 8 in der Reihenfolge zugeführt, die der angezeigten Reihenfolge
der in 4 dargestellten Ausgabedaten OD entspricht. Deshalb
sind die gesammelten Daten in der oben erwähnten Reihenfolge gespeichert.
Alle Daten sind unter Verwendung von 8 Bits für die Breite der Daten und
4 Bits für
die Breite der Kennzeichnung, wie in 5 dargestellt,
formatiert damit diese durch den Datensammler 19 gesammelt
werden. Zusätzlich
zur Kennzeichnung wird wie in 5 dargestellt
den Daten, die durch den Datensammler 19 gesammelt werden,
eine Indexinformation von jedem der zu erfassenden Objekte gegeben.
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Die
Indexinformation von den zu erfassenden Objekten ist so aufgebaut,
daß zum
Beispiel "0" zugeteilt ist, wenn
die Operation der Erfassungsvorrichtung startet und die Index-Information die laufende
Nummer von den zu erfassenden Objekten anzeigt, welche sequentiell
auf dem Förderweg 2 befördert werden.
Die Indexinformation wird von der Zentraleinheit 17 zugeführt. Weil,
wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, die Sensorteile 31 den
Förderweg 2 überziehen,
werden Daten vom gleichen zu erfassenden Objekt von der Vielzahl
der Sensoren bei verschiedenen Zeitpunkten eingegeben. Folglich kann
das zu erfassende Objekt, von welchem die Daten zugeführt worden
sind, nicht durch die alleinige Verwendung der Kennzeichnung gekennzeichnet werden.
Weil die vorangegangene Indexinformation gegeben ist, kann das zu
erfassende Objekt, von welchem die Daten, die im Datensammler 19 gespeichert
sind, identifiziert werden.
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Unter
Bezugnahme auf 11 sind jede der Datengruppen,
die durch dicke Linien umgeben sind, Daten über das gleiche zu erfassende
Objekt. Jedes zu erfassende Objekt wird sequentiell in der Reihenfolge
des Sensors 1, des Sensors 2, ..., des Sensors k erfaßt. Zum
Beispiel führt
der Sensor 1 Daten für eine
Leitung von S1_0 bis S1_n in einer Menge von j Linien für jedes
zu erfassende Objekt zu. Der Sensor 1 erfaßt einen Abstand SP zwischen
den zu erfassenden Objekten, um ein Abstandssignal an die Zentraleinheit 17 zu übertragen.
Als Reaktion auf das Abstandssignal SP erzeugt die Zentraleinheit 17 Index information,
um Indexinformationen an 4 niederwertige Bits im Datenbus 10 auszugeben.
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In
der Erfassungsvorrichtung, die wie oben beschrieben strukturiert
ist, werden Daten, die vom Mischer an den Datenbus ausgegeben werden, durch
die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit
empfangen. Ebenso empfängt
der Datensammler Daten. Der Datensammler sammelt Daten für jedes
der zu erfassenden Objekte. Folglich können Daten, welche die verschiedenen
physikalischen Kennwerte eines jeden zu erfassenden Objektes anzeigen,
einfach gesammelt werden.
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12 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Struktur der Erfassungsvorrichtung
zeigt, die so aufgebaut ist, Busvermittler zu veranlassen, die Ausgabe
von Daten, die durch die Sensorteile erfaßt und in digitale Signale
umgewandelt werden, zu steuern, um die Daten an den Datenbus 10 auszugeben.
Den gleichen Elementen, wie jenen in 2 dargestellten,
werden die gleichen Bezugszeichen gegeben und die gleichen Elemente
werden bei der Beschreibung weggelassen.
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Wie
in 12 dargestellt, schließt jedes der Sensorteile 31 einen
Sensor 31a, einen Verstärker 31b,
einen A/D-Wandler 31c und einen Busvermittler 31e ein.
Jedes der Sensorteile 31 ist über den Datenbus 10 mit
der Prozeßeinheit 5 verbunden.
Die Prozeßeinheit 5 schließt eine
Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12,
einen gemeinsamen Speicher 16 und eine Zentraleinheit 17 ein.
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In
den Sensorteilen 31 werden die physikalischen Kennwerte
von den zu erfassenden Objekten, welche über den Förderweg 2 befördert werden, durch
die Sensoren 31a in analoge elektrische Signale umgewandelt.
Die analogen elektrischen Signale werden durch die Verstärker 31b verstärkt und
dann durch die A/D-Wandler 31c in digitale Signale umgewandelt.
Die Ausgabe der Daten, die in digitale Signale umgewandelt werden,
wird durch jeden der Busvermittler 31e so gesteuert, um
sie an den Datenbus 10 auszugeben.
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Wie
in 5 dargestellt, fügt jeder der Busvermittler 31e eine
Kennzeichnung, die den Sensor anzeigt, von dem die Daten erhalten
wurden, und die eine vorbestimmte Breite hat, zu Daten, die die
physikalischen Kennwerte anzeigen und in das digitale Signal umgewandelt
wurden, hinzu, damit Daten mit der Kennzeichnung ausgegeben werden.
Zu dieser Zeit gibt jeder der Busvermittler 31e synchron
zu einem vorbestimmten Zeitablaufsignal, das in Übereinstimmung mit dem Horizontal-Synchronisationssignal
und dem Referenztakt definiert ist, Daten an den Datenbus 10 aus.
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13 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel einer Schaltung in jedem der Busvermittler 31e darstellt.
Wie in 13 dargestellt, schließt die vorgenannte
Schaltung einen FIFO-Speicher 21 und
eine Ausgabe-Steuerschaltung 22 ein. Wie oben beschrieben,
werden dem FIFO-Speicher 21 digitale Signale zugeführt, die übereinstimmen
mit den analogen elektrischen Signalen, die von jedem der Sensoren 31a bei
den Sensor-Taktperioden (das heißt, die Umwandlungsperiode
der A/D-Wandler 31) zugeführt werden. Als Reaktion auf
die Eingabe des Horizontal-Synchronisationssignals und des Referenztaktes erzeugt
die Ausgabe-Steuerschaltung 22 ein Freigabesignal (FREIGABE),
um das Freigabesignal dem FIFO-Speicher 21 zuzuführen. Während einer
Periode, in welcher der FIFO-Speicher 21 das Freigabesignal
(z. B. ein Großsignal)
von der Ausgabe-Steuerschaltung 22 empfängt, gibt der FIFO-Speicher 21 gespeicherte
Daten an den Datenbus 10 in Synchronisation mit dem Referenztakt,
der von der Zentraleinheit 17 zugeführt wird, aus. Es ist anzumerken, daß die Ausgabe
vom FIFO-Speicher 21 eine 4-Bit-Kennzeichnung, dargestellt
in 5, einschließt.
Die vorgenannte Kennzeichnung ist auch eine Ausgabe an den Datenbus 10 als
Reaktion auf das Freigabesignal.
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Im
Beispiel der Schaltung schließt
die Ausgabe-Steuerschaltung 22 eine Zählerschaltung ein, in die das
Horizontal-Synchronisationssignal und der Referenztakt eingegeben
werden. Der Zähler
wird zurückgesetzt
als Reaktion auf das Horizontal-Synchronisationssignal und ist so
aufgebaut, die Zählung als
Reaktion auf den Referenztakt durchzuführen. Die Freigabesignale werden
an den FIFO-Speicher 21 in einer Periode von einer bestimmten
Zählung
zu einer anderen bestimmten Zählung
ausgegeben.
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14 ist
ein Diagramm, das ein anderes Beispiel einer Schaltung in jedem
der Busvermittler darstellt. Im Beispiel der Schaltung, wie in 14 dargestellt,
sind die Ausgabe-Steuerschaltungen 22' der Busvermittler 31e' durch eine
Prioritätsverkettung miteinander
verknüpft.
Ein Bereit-Belegt-Signal wird zwischen den Ausgabesteuerschaltungen 22' übermittelt.
Die Ausgabesteuerschaltung 22', zu welcher das Bereit-Signal
eingegeben wurde, gibt an den FIFO-Speicher 21' das Freigabesignal,
das die Ausgabe von Daten vom FIFO-Speicher 21' erlaubt, aus.
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Das
heißt,
wenn das Bereit-Signal in die Ausgabesteuerschaltung 22' eingegeben
wurde, gibt die Ausgabesteuerschaltung 22' das Freigabesignal (FREIGABE)
an den FIFO-Speicher 21' aus, um zu veranlassen,
daß Daten
vom FIFO-Speicher 21' ausgegeben
werden. Nachdem die vorbestimmte Anzahl von Datenelementen ausgegeben
wurde, ist die Ausgabe von Daten vom FIFO-Speicher 21' gesperrt. Außerdem wird
das Bereit-Signal auf eine nachfolgende Ausgabesteuerschaltung,
welche durch eine Prioritätsverkettung
verknüpft
ist, ausgegeben. Die Zeit, während
der die Freigabesignale von den Sensorteilen ausgegeben werden,
wird nun unter Bezugnahme auf ein Beispiel, das in 4 dargestellt
ist, beschrieben. Die Zeit ist die gleiche wie die Zeit, in der
die Ausgabedaten OD (0 bis n oder 0 bis m) von den Sensoren (der
Sensor 1 bis Sensor k) ausgegeben werden. Als Ergebnis werden Datenelemente von
den Sensoren sequentiell so an den Datenbus ausgegeben, um durch
die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit
bearbeitet zu werden. Es ist anzumerken, daß die Ausgabe vom FIFO-Speicher 21 auch
die 4-Bit-Kennzeichnung, wie in 5 dargestellt,
enthält.
Die Kennzeichnung wird ebenso an den Datenbus 10 als Reaktion
auf das vorangegangene Freigabesignal ausgegeben.
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Die
digitalen Signaleingaben zu den FIFO-Speichern 21 und 21' werden vorübergehend in
den FIFO-Speichern zu Perioden der A/D-Umwandlungstakte der A/D-Wandler
gespeichert. Die FIFO-Speicher geben zu Perioden von den Referenztakten
Daten aus, deren Rate höher
ist als die des A/D-Umwandlungstakts. Als Ergebnis können Daten,
die von jedem Sensor erhalten werden, rationell befördert werden.
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15 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Struktur der Erfassungsvorrichtung
darstellt, die so aufgebaut ist, daß sie Daten, die durch die
Sensorteile in das digitale Signal umgewandelt wurden, in serielle
Daten umwandelt und dann wird die Ausgabe durch den Busvermittler
gesteuert, um die Daten an den Datenbus 10 auszugeben.
Es ist anzumerken, daß den
gleichen Elementen, wie jenen in 2 und 12 dargestellten,
die gleichen Bezugszeichen gegeben und die gleichen Elemente bei der
Beschreibung weggelassen werden.
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Wie
in 15 dargestellt, schließt die vorgenannte Erfassungsvorrichtung
die Sensorteile 31 ein, wobei jede davon so strukturiert
ist, daß jeder
der Parallel/Seriell-Wandler 31d zwischen jedem der A/D-Wandler 31c und
jedem der Busvermittler 31e angeordnet ist.
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In
jedem der Sensorteile werden die physikalischen Kennwerte der zu
erfassenden Objekte, die über
den Förderweg 2 befördert werden,
durch die Sensoren 31a in analoge elektrische Signale umgewandelt
und dann durch die Verstärker 31b verstärkt. Dann
werden die verstärkten
Signale durch die A/D-Wandler 31c in digitale Signale umgewandelt und
als parallele Daten zusammengesetzt. Die digitalen Signale, die
als Paralleldaten zusammengesetzt sind, werden durch die Parallel/Seriell-Wandler 31d so
in serielle Daten umgewandelt, um an den Busvermittler 31e übertragen
zu werden. Der Busvermittler 31e fügt den Daten, die durch die
Parallel/Seriell-Wandler 31 in serielle Daten umgewandelt werden,
Kennzeichnungen einer vorbestimmten Datenlänge zu. Dann gibt der Busvermittler 31e Daten mit
den Kennzeichnungen an den Datenbus 10' synchron mit einem Taktsignal
aus, das von dem Synchronisationssignal und dem Referenztakt erzeugt wird.
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Wenn
Daten auf dem Datenbus 10' in
die Prozeßeinheit 5 eingegeben
sind, wandelt der Seriell/Parallel-Wandler 18 die seriellen
Daten in parallele Daten um, um die parallelen Daten an die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit 12 zu übertragen.
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Die
Erfassungsvorrichtung ist wie oben beschrieben strukturiert, um
die parallelen digitalen Signale, die durch die Sensorteile erhalten
werden, in serielle Daten umzuwandeln und dann serielle Daten an
den seriellen Datenbus auszugeben.
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Als
Ergebnis kann der serielle Bus als Übertragungsweg zur Verbindung
des Sensorteils und der Prozeßeinheit
verwendet werden. Als Ergebnis können
die Probleme, die bei der Struktur, bei der der parallele Bus benutzt
wird, festgestellt werden, weil das Layout von dem Bus zu kompliziert
wird und ein Bitversatz bei jedem Bit auftritt, überwunden werden.
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Eine
Struktur, bei der die Erfassungsvorrichtung eine Vielzahl von Erfassungsergebnis-Prozeßeinheiten
aufweist, wird nun beschrieben. 15 zeigt
die Struktur, die eine Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit einschließt. 16 ist
ein Diagramm, das die Struktur aufzeigt, die eine Vielzahl von Erfassungsergebnis-Prozeßeinheiten,
die die gleiche Struktur aufweisen, vorsieht. Es ist anzumerken,
daß den
gleichen Elementen, wie jenen in 2 und 15 dargestellten,
werden die gleichen Bezugszeichen gegeben und die gleichen Elemente
bei der Beschreibung weggelassen werden.
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In
vorgenanntem Fall kann, wenn entweder eine der Erfassungsergebnis-Prozeßeinheiten
ein Problem hat oder eine der Erfassungsergebnis-Prozeßeinheiten
einen Prozeß ausführt, die
andere Erfassungsergebnis-Prozeßeinheit
den Erfassungsprozeß ausführen. Deshalb
kann der Prozeß schnell ausgeführt werden.
Als Ergebnis kann der Prozeßwirkungsgrad
der Erfassungsvorrichtung verbessert werden und Gegenmaßnahmen
gegen ein Problem schnell durchgeführt werden.
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17 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Struktur der Erfassungsvorrichtung
darstellt, die einen Datensammler zum Sammeln der Daten von jedem
der zu erfassenden Objekte einschließt, der die verschiedenen physikalischen
Kennwerte der zu erfassenden Objekte, welche durch die Sensorteile erhalten
wurden, anzeigt. Merke, den gleichen Elementen wie jenen in 2 und 15 dargestellten, werden
die gleichen Bezugszeichen gegeben und die gleichen Elemente bei
der Beschreibung weggelassen.
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Wie
in 17 dargestellt, werden die Daten, die an den Datenbus 10' ausgegeben
werden, der Prozeßeinheit 5 und
dem Datensammler 19 eingegeben.
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Der
Datensammler 19 veranlaßt einen Seriell/Parallel-Wandler 20,
serielle Daten zu empfangen, die an den Datenbus 10' ausgegeben
werden, wobei er als Übertragungsweg
dient. Wie in 10 dargestellt, schreibt der
Datensammler 19 in einen Speicherbereich 19a Daten,
die durch Hinzufügen
einer für
das zu erfassende Objekt inhärenten
Indexinformation erzeugt wurden, zu Daten, die eine den Sensorteilen
inhärente
Kennzeichnung enthalten.
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Die
Erfassungsvorrichtung, die wie oben beschrieben strukturiert ist,
veranlaßt
die Erfassungsergebnis-Prozeßeinheiten,
Daten zu empfangen, die an den Datenbus ausgegeben werden. Der Datensammler
empfängt
auch Daten, so daß der
Datensammler Daten für
jedes der zu erfassenden Objekte sammelt. Als Ergebnis können die
verschiedenen physikalischen Kennwerte für jedes der zu erfassenden
Objekten einfach gesammelt werden.
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Die
Struktur, wie in 17 dargestellt, ist so aufgebaut,
daß der
Parallel/Seriell-Wandler in jedem der Sensorteile Daten in serielle
Daten umwandelt. Dann werden serielle Daten an den Übertragungsweg
ausgegeben. Dann wandelt der Seriell/Parallel-Wandler, der unmittelbar
vor dem Datensammler angeordnet ist, Daten in parallele Daten um.
Die Erfindung ist nicht auf die vorgenannte Struktur begrenzt. Wenn
der Abstand zwischen dem Sensorteil und der Prozeßeinheit
kurz ist und das Layout des Datenbus, der als Übertragungsweg dient, und der Bitversatz
für jedes
Bit vernachlässigbar
werden, kann eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen werden mit der ähnliche
Wirkungen erzielt werden können
wie im Falle einer Struktur, bei der der Parallel/Seriell-Wandler
und der Seriell/Parallel-Wandler wegfallen.
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Wie
oben beschrieben kann gemäß der Erfindung
der Übertragungsweg
zwischen den mehreren Sensorteilen und der Prozeßeinheit sowie der Übertragungsweg
in der Prozeßeinheit
vereinfacht werden.
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Die
Prozeßhardware
zur Bearbeitung der elektrischen Signale, die von den Sensorteilen
zugeführt
werden, können
gemeinsam ausgeführt
werden, um die Struktur der Prozeßeinheit zu vereinfachen.
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Eine
Vielzahl von Datenelementen der Objekte, die von den Sensoren erfaßt werden,
kann durch Vorsehen von nur einem Datensammler einfach gesammelt
werden.