JP2001222786A - センサシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 個々のセンサユニットがアドレス設定作業や
同期タイミングの設定作業に煩わされることなく、相互
に連携しつつ自立的に動作するユニット間データ伝送系
を実現する。 【解決手段】 各センサユニットは、第１の側と第２の
側の通信系回路を使用して両隣のセンサユニットとハン
ドシェイク処理を試み、センサユニット列中における自
己のポジションを学習し、学習されたポジションに固有
なアドレスを割当設定し、ポジションに固有なセンシン
グ動作のタイミングを生成して、この動作タイミングに
従ってセンシング系回路を駆動することによりセンシン
グ動作を実現する。またセンシング動作の合間に、一方
の側の隣接センサユニットから受信されたデータを、自
己のみに宛てられたものを除いて、他方の側の隣接セン
サユニットへと転送するデータ選択転送機能と、受信さ
れた自己宛てのデータに含まれるコマンドを実行する機
能が具備される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ヘッド分離型セ
ンサ（例えば、ファイバ型光電センサ、ヘッド分離型の
近接センサ、ヘッド分離型の超音波センサ等）のセンサ
本体に相当する多数のセンサユニットを例えばＤＩＮレ
ール上に相隣接して連装してなるセンサシステムに係
り、特に、個々のセンサユニットが自立して動作しつつ
相互に連繋して通信可能としたセンサシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ファイバ型光電センサのセンサ本体に相
当する多数の光電センサユニットをＤＩＮレール上に密
に連装してなるセンサシステムは従来より知られてい
る。

【０００３】このようなセンサシステムを構成する個々
のセンサユニットのハウジング表面には、７セグメント
表示器で構成されたデジタル表示器やファンクションキ
ー，インクリメントキー等で構成された操作部が設けら
れている。

【０００４】センサの据え付け時などにおいて、受光感
度やしきい値を調整するためには、上述の操作部や表示
部が用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】昨今、この種の光電セ
ンサユニットは多機能化する傾向にあり、その設定項目
並びに設定内容は多岐にわたり、また複雑高度化してい
る。

【０００６】一方、省スペース化、コンパクト化の要請
から、この種の光電センサユニットのハウジングは一層
小型化が進む傾向にあり、必然的に、操作部や表示部の
構成もスペース的な制約を受ける結果となる。

【０００７】そのため、表示部を構成する表示器並びに
操作部を構成する各種キーの数も限られ、またそのサイ
ズも小型化されるため、設定や調整などに際して操作性
が悪いという問題点が指摘されている。

【０００８】殊に、１６点、３２点といったようにセン
サユニットの数が増大すると、個々のセンサユニットハ
ウジング毎に設定や調整を行うことは極めて煩雑で時間
がかかり、煩わしさに耐えないという問題点が指摘され
ている。

【０００９】かかる問題点の解決策としては、相隣接す
るセンサユニット間での通信を介して、センサユニット
列の端部に位置するセンサユニットから設定データをセ
ンサユニット間で順送りしつつ目的とするセンサユニッ
トに届けたり、あるいは、任意のセンサユニットからの
モニタデータをセンサユニット間で順送りしつつ端部に
位置するセンサユニットに取り出したり、と言ったデー
タ伝送系を実現することが考えられる。

【００１０】また、このようなデータ伝送系が実現され
れば、これに同期信号を乗せて伝送することにより、セ
ンサユニット間におけるセンシング動作の相互干渉の問
題も解決できると考えられる。

【００１１】しかしながら、このようなデータ伝送系を
実現するために、個々のセンサユニット毎にアドレス設
定作業や同期タイミング設定作業が必要だとすれば、却
って、手間がかかり不便である。

【００１２】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたものであり、その目的とするところは、
個々のセンサユニット毎のアドレス設定作業や同期タイ
ミングの設定作業に煩わされることなく、個々のセンサ
ユニットが自立的に動作して相互に連携しつつユニット
間データ伝送系が実現されるようにしたセンサシステム
を提供することにある。

【００１３】本発明の更に他の目的及び効果は、明細書
中の以下の記載から当業者であれば容易に理解されるで
あろう。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のセンサシステム
は、ヘッド分離型センサのセンサ本体に相当するセンサ
ユニットを互いに密に隣接して複数個配置してなるもの
である。

【００１５】ここで、『センサユニット』には、当然
に、目的とするセンシング機能を実現するためのセンシ
ング手段が含まれている。このセンシング手段の構成
は、そのセンサが光電センサか、超音波センサか、近接
センサか等により、区々である。そのセンサがファイバ
型光電センサであれば、センシング手段には、投光系手
段（ハードウェアとソフトウェアとの双方を含む）と受
光系手段（ハードウェアとソフトウェアとの双方を含
む）とが含まれるであろう。センシング手段からの出力
信号の形態は、必ずしも２値化出力（スイッチング出
力）には限らず、検出値を２値化せずにそのままアナロ
グ値若しくはデジタル値で出力するものも含まれる。も
っとも、互いに隣接して連装されると言う性質からすれ
ば、センサユニットの構造としては、ファイバ型光電セ
ンサ等のように、センサヘッド分離型のセンサとなるこ
とが多いであろう。

【００１６】そして、各センサユニットのそれぞれに
は、リモートセンサヘッドと協動して所定のセンシング
機能を実現するセンシング系回路と、第１の側に隣接す
るセンサユニットと接続するための第１のコネクタ手段
と、第２の側に隣接するセンサユニットと接続するため
の第２のコネクタ手段と、第１の側に隣接するセンサユ
ニットと第１のコネクタ手段を介して通信するための第
１の側の通信系回路と、第２の側に隣接するセンサユニ
ットと第２のコネクタ手段を介して通信するための第２
の側の通信系回路と、第１の側の通信系回路と第２の側
の通信系回路とを使用して両隣のセンサユニットとのハ
ンドシェイク処理を試み、その結果に基づいて、センサ
ユニット列中における当該センサユニットのポジション
を学習するポジション学習手段と、ポジション学習手段
にて学習された当該センサユニットのポジションに固有
なセンシング動作のタイミングを生成する動作タイミン
グ生成手段と、動作タイミング生成手段にて生成された
動作タイミングに従ってセンシング系回路を駆動するこ
とによりセンシング動作を実現するセンシング動作実現
手段と、が具備される。

【００１７】そのため、本発明のセンサシステムによれ
ば、センサユニットが任意のポジションに配置されて
も、センサユニット相互間におけるセンシング動作の干
渉が回避される。

【００１８】好ましい実施の形態では、動作タイミング
生成手段が、センサユニット列中の端部ポジションと学
習されたときには、隣接するセンサユニットに対して一
定のタイマ周期で同期信号を繰り返し送出する一方、セ
ンサユニット列中の途中ポジションと学習されたときに
は、隣接する一方の側の隣接センサユニットから受信さ
れた同期信号を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣
接センサユニットへと転送するポジション別同期処理を
含むように構成される。

【００１９】好ましい実施の形態では、コネクタ手段と
して、一対の投光素子と受光素子とからなる光コネクタ
を採用することができる。

【００２０】また、本発明のセンサシステムは、ヘッド
分離型センサのセンサ本体に相当するセンサユニットを
互いに密に隣接して複数個配置してなるセンサユニット
列と、センサユニット列の一端に位置するセンサユニッ
トと通信可能なモバイルコンソールユニットとを含んで
いる。

【００２１】ここで、『モバイルコンソール』とは、可
搬型のコンソール（操作卓）を意味している。より具体
的には、このモバイルコンソールには、データを書き込
む機能とデータを読み出す機能とデータを表示する機能
とが少なくとも備えられることとなる。

【００２２】そして、各センサユニットのそれぞれに
は、リモートセンサヘッドと協動して所定のセンシング
機能を実現するセンシング系回路と、第１の側に隣接す
るセンサユニットと接続するための第１のコネクタ手段
と、第２の側に隣接するセンサユニットと接続するため
の第２のコネクタ手段と、第１の側に隣接するセンサユ
ニットと第１のコネクタ手段を介して通信するための第
１の側の通信系回路と、第２の側に隣接するセンサユニ
ットと第２のコネクタ手段を介して通信するための第２
の側の通信系回路と、第１の側の通信系回路と第２の側
の通信系回路とを使用して両隣のセンサユニットとのハ
ンドシェイク処理を試み、その結果に基づいて、センサ
ユニット列中における当該センサユニットのポジション
を学習するポジション学習手段と、ポジション学習手段
にて学習された当該センサユニットのポジションに固有
なアドレスを割当設定するアドレス割当設定手段と、ポ
ジション学習手段にて学習された当該センサユニットの
ポジションに固有なセンシング動作のタイミングを生成
する動作タイミング生成手段と、動作タイミング生成手
段にて生成された動作タイミングに従ってセンシング系
回路を駆動することによりセンシング動作を実現するセ
ンシング動作実現手段と、センシング動作の合間に、一
方の側の隣接センサユニットから受信されたデータを、
自己のみに宛てられたものを除いて、他方の側の隣接セ
ンサユニットへと転送するデータ選択転送手段と、受信
された自己宛てのデータに含まれるコマンドを実行し
て、当該コマンドで指定された機能を実現するコマンド
実行手段と、が具備される。

【００２３】一方、モバイルコンソールユニットには、
データ受取先となるセンサユニットのアドレスを付し
て、通信相手先であるセンサユニットへとデータを送信
すると共に、任意のセンサユニットから自己宛に送信さ
れたデータを受信するコンソールユニット側通信手段が
具備される。

【００２４】そのため、本発明のセンサシステムによれ
ば、モバイルコンソールユニットと任意のセンサユニッ
トとの間でコマンド通信が可能となる。

【００２５】好ましい実施の形態では、動作タイミング
生成手段が、センサユニット列中の端部ポジションと学
習されたときには、隣接するセンサユニットに対して一
定のタイマ周期で同期信号を繰り返し送出する一方、セ
ンサユニット列中の途中ポジションと学習されたときに
は、隣接する一方の側の隣接センサユニットから受信さ
れた同期信号を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣
接センサユニットへと転送するポジション別同期処理を
含んでいる。

【００２６】好ましい実施の形態では、アドレス割当設
定手段が、センサユニット列中の端部ポジションと学習
されたときには、自己のアドレスを自己決定したのち、
同アドレスをアドレス設定コマンドに付して隣接センサ
ユニットに送信する一方、途中ポジションと学習された
ときには、隣接するセンサユニットからアドレス設定コ
マンドが受信されるのに応答して、それに付されたアド
レスに＋１を加えたアドレスを自己のアドレスと決定し
たのち、同アドレスを隣接センサユニットに送信するポ
ジション別アドレス決定処理を含んでいる。

【００２７】好ましい実施の形態では、データ選択転送
手段が、センシング動作周期毎に、隣接するセンサユニ
ットからのアップもしくはダウンデータ受信有無を判定
し、データ受信有りのときにはそのデータを受信格納し
たのち、次のセンシング動作周期において、自己宛てデ
ータについてはそれに含まれるコマンド等を実行する一
方、他機宛てデータについては受信とは反対側のセンサ
ユニットへと送信する時分割転送処理を含んでいる。

【００２８】好ましい実施の形態では、コネクタ手段と
しては、一対の投光素子と受光素子とからなる光コネク
タを採用することができる。

【００２９】また、本発明のセンサシステムは、ヘッド
分離型センサのセンサ本体に相当するセンサユニットを
互いに密に隣接して複数個配置してなるセンサユニット
列と、センサユニット列の一端に隣接して配置されるバ
スユニットとを含んでいる。

【００３０】そして、各センサユニットのそれぞれに
は、リモートセンサヘッドと協動して所定のセンシング
機能を実現するセンシング系回路と、第１の側に隣接す
るセンサユニットと接続するための第１のコネクタ手段
と、第２の側に隣接するセンサユニットと接続するため
の第２のコネクタ手段と、第１の側に隣接するセンサユ
ニットと第１のコネクタ手段を介して通信するための第
１の側の通信系回路と、第２の側に隣接するセンサユニ
ットと第２のコネクタ手段を介して通信するための第２
の側の通信系回路と、第１の側の通信系回路と第２の側
の通信系回路とを使用して両隣のセンサユニットとのハ
ンドシェイク処理を試み、その結果に基づいて、センサ
ユニット列中における当該センサユニットのポジション
を学習するポジション学習手段と、ポジション学習手段
にて学習された当該センサユニットのポジションに固有
なアドレスを割当設定するアドレス割当設定手段と、ポ
ジション学習手段にて学習された当該センサユニットの
ポジションに固有なセンシング動作のタイミングを生成
する動作タイミング生成手段と、動作タイミング生成手
段にて生成された動作タイミングに従ってセンシング系
回路を駆動することによりセンシング動作を実現すると
共に、センシング動作により得られた検出データを、隣
接する一方の側のセンサユニットから受信された制御デ
ータに反映して、他方の側に隣接するセンサユニットへ
と送信するセンシング動作実現手段と、が具備されてい
る。

【００３１】一方、バスユニットの側には、隣接するセ
ンサユニットから受信される制御データをプロトコル変
換してパソコンやプログラマブルコントローラが接続さ
れるフィールドバスへと送出するプロトコル変換処理が
含まれている。

【００３２】そのため、本発明のセンサシステムによれ
ば、各センサユニットの検出データを含む制御データを
バスユニットを介してフィールドバスへと一括して送出
可能となる。

【００３３】好ましい実施の形態では、動作タイミング
生成手段が、センサユニット列中の端部ポジションと学
習されたときには、隣接するセンサユニットに対して一
定のタイマ周期で同期信号を繰り返し送出する一方、セ
ンサユニット列中の途中ポジションと学習されたときに
は、隣接する一方の側の隣接センサユニットから受信さ
れた同期信号を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣
接センサユニットへと転送するポジション別同期処理を
含んでいる。

【００３４】好ましい実施の形態では、アドレス割当設
定手段が、センサユニット列中の端部ポジションと学習
されたときには、自己のアドレスを自己決定したのち、
同アドレスをアドレス設定コマンドに付して隣接センサ
ユニットに送信する一方、途中ポジションと学習された
ときには、隣接するセンサユニットからアドレス設定コ
マンドが受信されるのに応答して、それに付されたアド
レスに＋１を加えたアドレスを自己のアドレスと決定し
たのち、同アドレスを隣接センサユニットに送信するポ
ジション別アドレス決定処理を含んでいる。

【００３５】好ましい実施の形態では、コネクタ手段と
しては、一対の投光素子と受光素子とからなる光コネク
タを採用することができる。

【００３６】本発明のセンサシステムは、ヘッド分離型
センサのセンサ本体に相当する連装用のセンサユニット
である。そして、このセンサユニットには、リモートセ
ンサヘッドと協動して所定のセンシング機能を実現する
センシング系回路と、第１の側に隣接するセンサユニッ
トと接続するための第１のコネクタ手段と、第２の側に
隣接するセンサユニットと接続するための第２のコネク
タ手段と、第１の側に隣接するセンサユニットと第１の
コネクタ手段を介して通信するための第１の側の通信系
回路と、第２の側に隣接するセンサユニットと第２のコ
ネクタ手段を介して通信するための第２の側の通信系回
路と、第１の側の通信系回路と第２の側の通信系回路と
を使用して両隣のセンサユニットとのハンドシェイク処
理を試み、その結果に基づいて、センサユニット列中に
おける当該センサユニットのポジションを学習するポジ
ション学習手段と、ポジション学習手段にて学習された
当該センサユニットのポジションに固有なセンシング動
作のタイミングを生成する動作タイミング生成手段と、
動作タイミング生成手段にて生成された動作タイミング
に従ってセンシング系回路を駆動することによりセンシ
ング動作を実現するセンシング動作実現手段と、が具備
されている。

【００３７】そのため、本発明のセンサユニットによれ
ば、センサユニット列中の任意のポジションに配置され
ても、センサユニット相互間におけるセンシング動作の
干渉が回避される。

【００３８】好ましい実施の形態では、動作タイミング
生成手段が、センサユニット列中の端部ポジションと学
習されたときには、隣接するセンサユニットに対して一
定のタイマ周期で同期信号を繰り返し送出する一方、セ
ンサユニット列中の途中ポジションと学習されたときに
は、隣接する一方の側の隣接センサユニットから受信さ
れた同期信号を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣
接センサユニットへと転送するポジション別同期処理を
含んでいる。

【００３９】好ましい実施の形態では、コネクタ手段と
してはは、一対の投光素子と受光素子とからなる光コネ
クタを採用することができる。

【００４０】本発明のセンサユニットは、ヘッド分離型
センサのセンサ本体に相当する連装用のセンサユニット
である。そして、このセンサユニットには、リモートセ
ンサヘッドと協動して所定のセンシング機能を実現する
センシング系回路と、第１の側に隣接するセンサユニッ
トと接続するための第１のコネクタ手段と、第２の側に
隣接するセンサユニットと接続するための第２のコネク
タ手段と、第１の側に隣接するセンサユニットと第１の
コネクタ手段を介して通信するための第１の側の通信系
回路と、第２の側に隣接するセンサユニットと第２のコ
ネクタ手段を介して通信するための第２の側の通信系回
路と、第１の側の通信系回路と第２の側の通信系回路と
を使用して両隣のセンサユニットとのハンドシェイク処
理を試み、その結果に基づいて、センサユニット列中に
おける当該センサユニットのポジションを学習するポジ
ション学習手段と、ポジション学習手段にて学習された
当該センサユニットのポジションに固有なアドレスを割
当設定するアドレス割当設定手段と、ポジション学習手
段にて学習された当該センサユニットのポジションに固
有なセンシング動作のタイミングを生成する動作タイミ
ング生成手段と、動作タイミング生成手段にて生成され
た動作タイミングに従ってセンシング系回路を駆動する
ことによりセンシング動作を実現するセンシング動作実
現手段と、センシング動作の合間に、一方の側の隣接セ
ンサユニットから受信されたデータを、自己のみに宛て
られたものを除いて、他方の側の隣接センサユニットへ
と転送するデータ選択転送手段と、受信された自己宛て
のデータに含まれるコマンドを実行して、当該コマンド
で指定された機能を実現するコマンド実行手段と、が具
備されている。

【００４１】好ましい実施の形態では、動作タイミング
生成手段が、センサユニット列中の端部ポジションと学
習されたときには、隣接するセンサユニットに対して一
定のタイマ周期で同期信号を繰り返し送出する一方、セ
ンサユニット列中の途中ポジションと学習されたときに
は、隣接する一方の側の隣接センサユニットから受信さ
れた同期信号を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣
接センサユニットへと転送するポジション別同期処理を
含んでいる。

【００４２】好ましい実施の形態では、アドレス割当設
定手段が、センサユニット列中の端部ポジションと学習
されたときには、自己のアドレスを自己決定したのち、
同アドレスをアドレス設定コマンドに付して隣接センサ
ユニットに送信する一方、途中ポジションと学習された
ときには、隣接するセンサユニットからアドレス設定コ
マンドが受信されるのに応答して、それに付されたアド
レスに＋１を加えたアドレスを自己のアドレスと決定し
たのち、同アドレスを隣接センサユニットに送信するポ
ジション別アドレス決定処理を含んでいる。

【００４３】好ましい実施の形態では、データ選択転送
手段が、センシング動作周期毎に、隣接するセンサユニ
ットからのアップもしくはダウンデータ受信有無を判定
し、データ受信有りのときにはそのデータを受信格納し
たのち、次のセンシング動作周期において、自己宛てデ
ータについてはそれに含まれるコマンド等を実行する一
方、他機宛てデータについては隣接する受信とは反対側
のセンサユニットへと送信する時分割転送処理を含んで
いる。

【００４４】好ましい実施の形態では、コネクタ手段と
しては、一対の投光素子と受光素子とからなる光コネク
タを採用することができる。

【００４５】本発明のセンサユニットは、ヘッド分離型
センサのセンサ本体に相当する連装用のセンサユニット
である。そして、このセンサユニットには、リモートセ
ンサヘッドと協動して所定のセンシング機能を実現する
センシング系回路と、第１の側に隣接するセンサユニッ
トと接続するための第１のコネクタ手段と、第２の側に
隣接するセンサユニットと接続するための第２のコネク
タ手段と、第１の側に隣接するセンサユニットと第１の
コネクタ手段を介して通信するための第１の側の通信系
回路と、第２の側に隣接するセンサユニットと第２のコ
ネクタ手段を介して通信するための第２の側の通信系回
路と、第１の側の通信系回路と第２の側の通信系回路と
を使用して両隣のセンサユニットとのハンドシェイク処
理を試み、その結果に基づいて、センサユニット列中に
おける当該センサユニットのポジションを学習するポジ
ション学習手段と、ポジション学習手段にて学習された
当該センサユニットのポジションに固有なアドレスを割
当設定するアドレス割当設定手段と、ポジション学習手
段にて学習された当該センサユニットのポジションに固
有なセンシング動作のタイミングを生成する動作タイミ
ング生成手段と、動作タイミング生成手段にて生成され
た動作タイミングに従ってセンシング系回路を駆動する
ことによりセンシング動作を実現すると共に、センシン
グ動作により得られた検出データを、隣接する一方の側
のセンサユニットから受信された制御データに反映し
て、他方の側に隣接するセンサユニットへと送信するセ
ンシング動作実現手段と、が具備されている。

【００４６】好ましい実施の形態では、動作タイミング
生成手段が、センサユニット列中の端部ポジションと学
習されたときには、隣接するセンサユニットに対して一
定のタイマ周期で同期信号を繰り返し送出する一方、セ
ンサユニット列中の途中ポジションと学習されたときに
は、隣接する一方の側の隣接センサユニットから受信さ
れた同期信号を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣
接センサユニットへと転送するポジション別同期処理を
含んでいる。

【００４７】好ましい実施の形態では、アドレス割当設
定手段が、センサユニット列中の端部ポジションと学習
されたときには、自己のアドレスを自己決定したのち、
同アドレスをアドレス設定コマンドに付して隣接センサ
ユニットに送信する一方、途中ポジションと学習された
ときには、隣接するセンサユニットからアドレス設定コ
マンドが受信されるのに応答して、それに付されたアド
レスに＋１を加えたアドレスを自己のアドレスと決定し
たのち、同アドレスを隣接センサユニットに送信するポ
ジション別アドレス決定処理を含んでいる。

【００４８】好ましい実施の形態では、コネクタ手段と
しては、一対の投光素子と受光素子とからなる光コネク
タを採用することができる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のセンサシステム
の好適な一実施形態を添付図面に従って詳細に説明す
る。

【００５０】本発明センサシステムの一実施形態を示す
斜視図が図１に示されている。同図に示されるように、
このセンサシステムは、互いに隣接させて連装可能でか
つ各々固有のアドレスが設定される複数台（図では１６
台）のセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５と、それらのセ
ンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５の少なくとも一つに対し
て接続可能なモバイルコンソールＭＣとを有する。この
例では、センサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５はファイバ型
光電スイッチで構成されている。

【００５１】図示のセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５
は、ＤＩＮレール１を介して互いに隣接させて連装され
ている。センサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５のハウジング
の図では上面には、４桁の７セグメント表示器からなる
表示部２と、複数のファンクションキーやインクリメン
トキー等からなる操作部３とが設けられている。同ハウ
ジングの前面には、スイッチング出力を取り出すための
電気コード５が取り付けられており、また後面には往路
光ファイバ４ａと復路光ファイバ４ｂとが取り付けられ
ている。

【００５２】モバイルコンソールＭＣは、その表面に表
示部６と操作部７とが設けられている。又、その上端部
からは電気コード１２が引き出され、この電気コード１
２の先端には、コネクタユニットＣＵが取り付けられて
いる。コネクタユニットＣＵは、センサユニットＳＵ０
〜ＳＵ１５と同様に、ＤＩＮレール１を介してセンサユ
ニット列ＳＵ１〜ＳＵ１５の左端に隣接して取り付けら
れる。

【００５３】センサユニットの外観を示す斜視図が図２
に示されている。

【００５４】同図に示されるように、センサユニットＳ
Ｕを構成する薄型略直方体状のハウジングの両側面に
は、投受光用の窓８，９が開口形成されている。図で
は、窓８，９は穴が開いているように示されているが、
実際には可視光遮断フィルター部材で塞がれている。な
お、図において１０はＤＩＮレール取付溝、１１ａ，１
１ｂは一対のセンサヘッドである。すなわち、ハウジン
グ内の図示しない発光素子から放出された光は往路光フ
ァイバ４ａを通ってセンサヘッド１１ａに至り、ここか
ら検知領域１３へ向けて放出される。検知領域１３を経
由した光は、検知ヘッド１１ｂから復路光ファイバ４ｂ
へ導入され、最終的にセンサユニットのハウジング内に
戻され、図示しない受光素子へと到達する。

【００５５】モバイルコンソールＭＣへ通ずるコネクタ
ユニットＣＵの斜視図が図３に示されている。同図に示
されるように、コネクタユニットＣＵの片面には投受光
用窓１４が形成されている。この投受光用窓１４は、セ
ンサユニット列の左端に位置するセンサユニットＳＵ１
５の投受光窓９と対向している。尚、投受光用窓１４に
も可視光遮断フィルタ部材が存在する。

【００５６】センサユニットＳＵの投受光用窓８，９並
びにコネクタユニットＣＵの投受光窓１４の内部には、
本発明のデータ伝送用の光コネクタを構成する一対の投
受光素子が配置される。

【００５７】コネクタユニットＣＵ並びに一連のセンサ
ユニットＳＵ０〜ＳＵ１５内の投受光素子の配置を模式
的に示す断面図が図４に示されている。

【００５８】同図に示されるように、コネクタユニット
ＣＵ並びにセンサユニットＳＵの内部には、各種の電子
部品等を搭載した回路基板１６，１７が配置されてい
る。コネクタユニットＣＵ内の回路基板１６の片面に
は、投光素子１８と受光素子１９とが上下方向に離れて
配置されている。これらの投光素子１８並びに受光素子
１９は、投受光用窓１４の領域内に収まっている。

【００５９】一方、センサユニットＳＵ内の回路基板１
７の両面には、回路基板１７を挟んで投受光素子が背中
合わせとなるようにして、２対の投受光素子１８，１９
が配置されている。各面の投受光素子は、投受光用窓
８，９の領域内に収まっている。

【００６０】換言すれば、センサユニットＳＵ０〜ＳＵ
１５の各々には、隣接する両センサユニットの各々との
間で信号の送受を可能とする光コネクタが設けられてい
る。そして、各光コネクタは、送受方向の異なる２対の
投受光素子（図４に示される上段の投受光素子１８，１
９と下段の投受光素子１８，１９）を隣接するユニット
間で対向するように配置して構成されている。

【００６１】従って、これらの投受光素子１８，１９を
適宜に作動させることにより、隣接するセンサユニット
の相互間において、さらにはセンサユニットＳＵ１５と
コネクタユニットＣＵとの間において、図中矢印で示さ
れるように双方向に光信号の送受が可能になされてい
る。

【００６２】隣接するセンサユニット内の投受光素子並
びにレンズの配置を示す斜視図が図５に示されている。

【００６３】同図に示されるように、隣接するセンサユ
ニットＳＵ１３，ＳＵ１４内には、回路基板１７がそれ
ぞれ配置されており、その両面には投光素子１８と受光
素子１９とが上下に僅かに離れて配置されている。又、
基板１７を挟んでその両側に位置する一対の投受光素子
は、投光素子１８と受光素子１９とが相反する位置関係
となっている。又、投受光用の窓には、半割円筒状のシ
リンドリカルレンズ２０が嵌められており、投受光用窓
を介しての光の放出並びに導入を効率よく行うように工
夫されている。なお、発光素子１８としては、この例で
は赤外線発光ダイオードが使用されている。

【００６４】センサユニットの電気的構成を概略的に示
すブロック図が図６に示されている。

【００６５】この電気回路は、センシング系回路部
（Ａ）と、右側通信系回路部（Ｂ１）と、左側通信系回
路部（Ｂ２）とを主体として構成される。

【００６６】すなわち、センシング系回路部（Ａ）は、
投光系回路３００と、発光素子（ＬＥＤ）３２０と、受
光素子（ＰＤ）３３０と、受光系回路３１０とから構成
される。

【００６７】右側通信系回路部（Ｂ１）は、投光系回路
２１０と、発光素子（ＬＥＤ）１８と、受光素子（Ｐ
Ｄ）１９と、受光系回路２２０とから構成される。

【００６８】同様にして、左側通信系回路部（Ｂ２）
は、投光系回路２４０と、発光素子（ＬＥＤ）１８と、
受光素子（ＰＤ）１９と、受光系回路２３０とから構成
される。

【００６９】ＣＰＵ１００は、マイクロプロセッサを主
体として構成されており、後述する各種の機能をソフト
ウェア的に実現する。

【００７０】出力系回路４００は、先ほど説明したセン
シング系回路（Ａ）から得られる受光データをそのまま
デジタル値で出力したり、あるいは所定のしきい値で二
値化することにより得られたスイッチング信号を出力す
るためのものである。

【００７１】センサユニットの電気的な構成をより詳細
に示すブロック図が図７に示されている。

【００７２】図において、１００番台の符号が付されて
いるブロックは、ＣＰＵ１００を構成するマイクロプロ
セッサによりソフトウェア的に実現される機能ないし処
理を示す。又、図中２００番台の符号が付されたブロッ
クは、電気回路によってハードウェア的に実現されるブ
ロックを示す。

【００７３】同図に示されるように、ＣＰＵ１００内に
は、計測制御処理部１０１、スイッチ入力検知処理部１
０２、表示灯制御処理部１０３、受光制御処理部１０
４、投光制御処理部１０５、送受信制御処理部１０６、
Ｅ^２ＰＲＯＭ制御処理部１０７、制御出力処理部１０
８、リセット処理部１０９がソフトウェア的に実現され
ている。

【００７４】まず、センシング系回路部（Ａ）の構成か
ら説明する。

【００７５】計測制御処理部１０１では、投光制御処理
部１０５を介して、投光制御回路３０１を制御すること
により、発光素子（ＬＥＤ）３２０を駆動し、発光素子
（ＬＥＤ）３２０から赤外線を放出する。この赤外線
は、往路光ファイバを通って検知領域へ放出され、さら
に復路光ファイバを通って受光素子（ＰＤ）３３０へと
到達する。復路光ファイバ３３０の出力は、増幅回路３
１１で増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ３１２でデジタ
ル信号に変換されて、受光制御処理部１０４を介して、
計測制御処理部１０１へと取り込まれる。

【００７６】計測制御処理部１０１では、受光量データ
をそのまま、あるいは所定のしきい値を基準として二値
化した後、これを出力データとして、制御出力処理部１
０８を介して、制御出力回路４０１から外部へと送出す
る。

【００７７】次に、右側と左側の通信系回路部（Ｂ１，
Ｂ２）の構成を説明する。

【００７８】通信制御処理部１１０では、送受信制御処
理部１０６を制御することにより、投光駆動回路２１１
を介して右通信系発光素子（ＬＥＤ）１８ａを駆動し、
これにより、右側隣接他機に対して、光信号を送出す
る。右側隣接他機から到来する光信号は、右通信系受光
素子（ＰＤ）１９ａにて受光された後、その受光出力は
増幅回路２２１で増幅された後、送受信制御処理部１０
６を介して通信制御処理部１１０へと与えられる。

【００７９】同様にして、送受信制御処理部１０６は、
投光駆動回路２４１を介して左通信系発光素子（ＬＥ
Ｄ）１８ｂを駆動し、左側隣接他機に対し光信号を送出
する。左側隣接他機から到来する光信号は、左通信系受
光素子（ＰＤ）１９ｂで受光され、その受光出力は増幅
回路２３１を介して増幅された後、送受信制御処理部１
０６を介して通信制御処理部１１０へと到来する。

【００８０】こうして、通信制御処理部１１０では、所
定のプロトコル並びに送受信フォーマットに従って、左
右の隣接する他機との間でデータ通信を行う。

【００８１】なお、表示灯制御処理部１０３は、表示部
２を構成する表示灯（ＬＥＤ）を駆動するものであり、
スイッチ入力検知処理部１０２には操作部３を構成する
設定スイッチやボタンなどからの入力を検知するもので
ある。又、Ｅ^２ＰＲＯＭ制御処理部１０７は、ＣＰＵの
外部に配置されたＥ^２ＰＲＯＭ５０２に対する書き込み
／読み出し制御を行う。

【００８２】又、リセット処理部１０９は、リセット部
５０３からの信号に基づき、計測制御処理部１０１をリ
セット処理する。これにより、受光量データ乃至しきい
値データの表示値は、バックグラウンド光量値を基準と
した相対値により表示される。更に、電源部５０４は、
ＣＰＵ１００並びに外部のハードウェア回路に対し電源
を供給するものである。

【００８３】次に、モバイルコンソールＭＣの電気的な
構成を示すブロック図が図８に示されている。

【００８４】同図に示されるように、この電気回路の全
体は、モバイルコンソールＭＣの本体に相当する回路部
分とコネクタユニットＣＵに相当する回路部分とに大別
される。

【００８５】モバイルコンソールＭＣの本体に相当する
回路部分は、さらに、ＣＰＵ６００によってソフトウェ
ア的に実現される処理部６０１〜６０７と、電気回路に
よってハードウェア的に実現される回路部７０１〜７０
６とから構成される。なお、８００は充電用のＡＣアダ
プタである。

【００８６】ＣＰＵ６００によってソフトウェア的に実
現される処理部は、計測制御処理部６０１と、通信制御
処理部６０２と、送受信制御処理部６０３と、表示灯制
御処理部６０４と、スイッチ入力検知処理部６０５と、
Ｅ^２ＰＲＯＭ制御処理部６０６と、リセット処理部６０
７とを含んでいる。

【００８７】又、ハードウェア的に実現される回路部に
は、発振回路（Ｏ．Ｓ．Ｃ．）７０１と、Ｅ^２ＰＲＯＭ
７０２と、リセット部７０３と、電源部７０４と、電池
部７０５と、充電回路部７０６とが含まれている。

【００８８】又、コネクタユニットＣＵに相当する回路
部には、投光駆動回路部９０１と、通信系発光素子（Ｌ
ＥＤ）１８と、通信系受光素子（ＰＤ）１９と、増幅回
路９０２とが含まれている。

【００８９】以上の構成において、計測制御処理部６０
１では、通信制御処理部６０２を介して、送受信制御処
理部６０３を制御することにより、投光駆動回路９０１
を介して通信系発光素子（ＬＥＤ）１８を駆動して、コ
ネクタユニットＣＵに隣接するセンサユニットＳＵ１５
に対して光信号を送出する。センサユニットＳＵ１５か
ら到来する光信号は、通信系受光素子（ＰＤ）１９で受
信され、その出力は増幅回路９０２で増幅された後、送
受信制御処理部６０３を介して、通信制御部６０２へと
与えられる。

【００９０】このようにして、モバイルコンソール（Ｍ
Ｃ）の通信制御部６０２では、所定のプロトコル並びに
通信フォーマットに従って、コネクタユニットＣＵを介
して、センサユニットＳＵ１５に対し光信号の送受を行
うのである。

【００９１】なお、このモバイルコンソールＭＣは、Ａ
Ｃアダプタ８００を介して充電可能になされている。こ
れは、ＡＣアダプタ８００からの直流電源を、充電回路
部７０６を介して電池部７０５に対して供給することで
行われる。電池部７０５から得られる直流電源は、電源
部７０４を介して安定化された後、ＣＰＵ６００などの
内部回路へと供給される。

【００９２】親機、子機並びにモバイルコンソール（以
下、モバコンと略称することもある）のチャンネル割付
け（アドレス割付け）を示す説明図が図９に示されてい
る。

【００９３】同図から明らかなように、センサユニット
ＳＵ０〜ＳＵ１５並びにモバコンＭＣ（ＣＵ）を順に配
列した場合、センサユニットＳＵ０が親機（０ｃｈ）、
センサユニットＳＵ１が子機（１ｃｈ）、センサユニッ
トＳＵ２が子機（２ｃｈ）〜センサユニットＳＵ１５が
子機（１５ｃｈ）、にそれぞれ割り付けられる。モバコ
ン（ＭＣ）は（６３ｃｈ）に固定されている。更に、モ
バコンＭＣから親機であるセンサユニットＳＵ０へ向け
て送られるデータをアップデータ（Ｕｐｄａｔａ）と称
し、また親機であるセンサユニットＳＵ０からモバコン
ＭＣへ向けて送られるデータをダウンデータ（Ｄｏｗｎ
ｄａｔａ）と称することとする。

【００９４】尚、上述の各チャンネルの割付けは、ＤＩ
Ｐスイッチ等で固定的に行なってもよく、また各機に自
機の立場を認識する処理を組込んで自動的に行なうよう
にしてもよい。

【００９５】センサユニット（ＳＵ０〜ＳＵ１５）を構
成する各ファイバ型光電センサユニットでは、例えば、
１００μｓ周期のタイミングでセンシングの為の投光を
繰り返す。相隣接する一対のセンサユニットに着目する
と、センシングの為の投光のタイミングは、常に親機
（０ｃｈ）に近い側のセンサユニットの方が約１０μｓ
だけ早い。この投光タイミングの遅れは、後述するよう
に、親機（０ｃｈ）からモバコン（１６ｃｈ）へ向け
て、所定の投光タイミング信号を１０μｓ遅れで順送り
することにより生成される。尚、上記のタイミング遅れ
（１０μｓ）は、隣接センサ間での投光干渉を防止する
ためのものである。

【００９６】モバコン側の通信処理を示すフローチャー
トが図１０に示されている。

【００９７】同図に示されるように、この通信処理は、
モバコンに隣接するセンサユニットＳＵ１５からのセン
シングの為の投光タイミング信号の到来を基準として行
われる。尚、上述のように、この投光タイミング信号は
親機（０ｃｈ）からモバコン（ＭＣ）へと一連の子機間
でバケツリレー方式により順送りされて来たものであ
る。すなわち、同図において処理が開始されると、ま
ず、モバコンＭＣに隣接するセンサユニットＳＵ１５か
ら投光タイミング信号が到来することを待機する（ステ
ップ１００１，１００２ＮＯ）。

【００９８】この状態において、モバコンＭＣに隣接す
るセンサユニットＳＵ１５から投光タイミング信号が到
来すると（ステップ１００２ＹＥＳ）、規定時間のＷＡ
ＩＴ処理を実行した後（ステップ１００３）、親側隣接
機であるセンサユニットＳＵ１５に対して必要であれば
アップデータの送信が行われる（ステップ１００４）。
その後、同様にして、モバコンＭＣに隣接するセンサユ
ニット１５から次の投光タイミング信号が到来するのを
待機することとなる（ステップ１００５，１００６Ｎ
Ｏ）。

【００９９】尚、後述する『モニタ命令』、『データ設
定命令』、『操作不能化命令』、『隠れ機能実行命令』
は、このアップデータに含まれる。

【０１００】この状態において、モバコンＭＣに隣接す
るセンサユニットＳＵ１５から投光タイミング信号が到
来すると（ステップ１００６ＹＥＳ）、規定時間のＷＡ
ＩＴ処理を実行した後（ステップ１００７）、親側隣接
機であるセンサユニット１５からダウンデータが受信さ
れるのを待機する（ステップ１００８）。

【０１０１】この待機時間中に、モバコンＭＣに隣接す
るセンサユニットＳＵ１５からダウンデータが受信され
れば（ステップ１００９ＹＥＳ）、受信されたダウンデ
ータに関して、予め規定された後処理を実行する（ステ
ップ１０１０）。尚、ダウンデータの後処理（１０１
０）には、モニタ用データの格納処理等が含まれる。こ
れに対して、ダウンデータの受信待機中に、親機側に隣
接するセンサユニットＳＵ１５からダウンデータが受信
されなければ（ステップ１００９ＮＯ）、ダウンデータ
の後処理（ステップ１０１０）はスキップされ、再び、
センサユニットＳＵ１５から次の投光タイミング信号が
到来するのを待機する（ステップ１０１１，１０１２Ｎ
Ｏ）。

【０１０２】以後、投光タイミング信号がセンサユニッ
トＳＵ１５から到来する度に（ステップ１０１２ＹＥ
Ｓ）、ステップ１００３に戻って、以上の処理（ステッ
プ１００３〜１０１２）を繰り返すこととなる。

【０１０３】このように、モバイルコンソールＭＣの側
においては、投光タイミング信号の到来を基準として、
親側隣接機であるセンサユニットＳＵ１５に対するアッ
プデータの送信（ステップ１００４）と、同センサユニ
ットＳＵ１５からのダウンデータの後処理（ステップ１
０１０）を交互に繰り返すわけである。

【０１０４】センサ側のバケツリレー方式によるデータ
伝送処理の一例を示すフローチャートが図１１〜図１４
に示されている。

【０１０５】センサユニットＳＵの通信処理に関して
は、自機が親機の場合と子機の場合とで若干の相違が生
ずる。図１１〜図１４のフローチャートでは、自機が親
機とされた場合と子機とされた場合との双方を含めて記
述している。なお、各センサユニットを、親機又は子機
のいずれに割り付けるかについては、電源投入直後にイ
ニシャル処理において、各センサユニットが左右に隣接
するユニットに対してハンドシェイク信号を送出し、こ
れが双方から返ってきた場合にはセンサ列の中間に位置
する子機となり、右側隣接機より返ってこなかった場合
が親機となり、左側隣接機より返ってこなかった場合が
センサ列の左端に位置する子機となるように設定するこ
とができる。

【０１０６】図１１において処理が開始されると、子機
に割り付けられたセンサユニットに関しては、親側隣接
機からの投光タイミング信号の到来を待機する状態とな
る（ステップ１１０１，１１０２ＮＯ）。

【０１０７】この状態において、親側隣接機からセンシ
ングの為の投光タイミング信号が到来すれば（ステップ
１１０２ＹＥＳ）、先に説明したセンシング系の発光素
子（図７の符号３２０）から投光処理を行い（ステップ
１１０３）、その後子側隣接機に対し投光タイミング信
号を送信する処理を実行する（ステップ１１０４）。各
機が同様な動作を繰り返すことで、前述の投光遅れ時間
（例えば、１０μｓ）が生成される。

【０１０８】その後、子側隣接機からアップデータの受
信有無を判定し（ステップ１１０５）、受信がなければ
（ステップ１１０５ＮＯ）、センシング系の受光素子
（ＰＤ）（図７の符号３３０）からの出力データ（受光
データ）に関し受光処理（しきい値を用いた二値化処
理、二値化結果の外部出力処理など）を実行し（ステッ
プ１１０６）、再度、親側隣接機から投光タイミング信
号の到来を待機する状態となる（ステップ１１０１，１
１０２ＮＯ）。なお、親機に割り付けられたセンサユニ
ットに関しては、投光タイミング信号の到来を待つので
はなく、タイマにより設定した時間が到来する度に、投
光処理を実行する（ステップ１１０３）。

【０１０９】以上の動作中に、子側隣接機からアップデ
ータの受信が判定されると（ステップ１１０５ＹＥ
Ｓ）、子側隣接機から当該アップデータを受信格納する
処理を実行した後（ステップ１１０７）、先ほどと同様
にして、センシング系受光素子（ＰＤ）（図７の符号３
３０）からの受光データに対し、同様な受光処理を実行
する（ステップ１１０８）。尚、アップデータとはこの
例では、図１０のステップ１００４でモバコンＭＣから
発行されたもので、各種の命令（モニタ命令等）を含む
ものである。

【０１１０】図１２に移って、以後、親側隣接機からセ
ンシングの為の投光タイミング信号の到来を待機する状
態となる（ステップ１２０１，１２０２ＮＯ）。

【０１１１】この状態において、親側隣接機から投光タ
イミング信号が到来した場合（ステップ１２０２ＹＥ
Ｓ）、センシング系の発光素子（ＬＥＤ）（図７の符号
３２０）から投光処理を実行した後（ステップ１２０
３）、続いて子側隣接機に対し投光タイミング信号を送
信する（ステップ１２０４）。

【０１１２】その後、ステップ１１０７で格納したアッ
プデータが自己に対するものか否かの判断を行う（ステ
ップ１２０５）。

【０１１３】ここで、受信格納されたアップデータが自
己に対するものと判定されれば（ステップ１２０５ＹＥ
Ｓ）、当該アップデータに含まれる命令に対する処理を
実行する（ステップ１２０６）。この命令には、『モニ
タ命令』、『データ設定命令』、『操作不能化命令』、
『隠れ機能実行命令』などの様々な命令が存在する。

【０１１４】ここで、命令が『モニタ命令』であった場
合、モニタ命令で指定されたモニタ項目のデータを読み
出して、モニタ用データとして編集する処理を実行す
る。モニタ項目としては、例えば現在の受光レベル、し
きい値等が挙げられる。

【０１１５】又、命令が『データ設定命令』であれば、
当該データ設定命令に付されたデータを、当該命令で指
定される設定項目に書き込む動作を実行する。設定項目
としては、例えば検出値の２値化のためのしきい値、出
力用オンディレイタイマやオフディレイタイマ等のタイ
マ時間、検出モード等が挙げられる。

【０１１６】又、命令が『操作不能化命令』であれば、
当該操作不能化命令で指定の機能に関するセンサユニッ
トのキー操作を不能化する処理を実行する。操作不能化
される機能としては、例えばしきい値自動設定のための
ティーチング禁止、検出値を背景値に対する相対値とす
るゼロリセット禁止、出力用オンディレイタイマやオフ
ディレイタイマ等のタイマ時間の変更禁止等が挙げられ
る。

【０１１７】さらに、命令が『隠れ機能実行命令』であ
れば、センサユニットのキー操作では実行させることが
できない隠れ機能を実行させる動作が行なわれる。隠れ
機能としては、例えばタイマモードの変更、通信テスト
実行等が挙げられる。タイマモードには、出力のオンか
らオフへの切り替えを遅らせてオン時間を長くするオフ
ディレイタイマモード、オフからオンへの切り替わりを
遅らせて短いオン出力を除去するオンディレイタイマモ
ード、オフからオンへの切り替わりを一定時間だけオン
出力するワンショットタイマモード等が用意されてい
る。

【０１１８】これに対して、アップデータが自己に対す
るものでないと判定されると（ステップ１２０５Ｎ
Ｏ）、当該アップデータを親側隣接機へアップデータと
して送信する処理を実行する（ステップ１２０７）。こ
れにより、子機におけるアップデータ転送機能が実現さ
れる。

【０１１９】その後、センシング系受光素子（ＰＤ）か
らの受光データに基づき、先に説明した二値化処理、外
部出力処理などの受光処理を実行する（ステップ１２０
８）。

【０１２０】続いて図１３に移って、親側隣接機からの
投光タイミング信号の到来を再び待機する状態となる
（ステップ１３０１，１３０２ＮＯ）。

【０１２１】この状態において、親側隣接機から投光タ
イミング信号が到来すれば（ステップ１３０２ＹＥ
Ｓ）、投光処理を実行した後（ステップ１３０３）、子
側隣接機に対し投光タイミング信号を送信する処理を実
行する（ステップ１３０４）。その後、ステップ１１０
７で格納したアップデータが自己に対するものであった
かどうかの判定を再度行う（ステップ１３０５）。

【０１２２】ここで、アップデータが自己に対するもの
であると判定されれば（ステップ１３０５ＹＥＳ）、図
１４のフローチャートに移って、ダウンデータを子側隣
接機へと送信した後（ステップ１４０４）、再度受光処
理を実施して（ステップ１４０５）、図１１のフローチ
ャートに戻る。

【０１２３】これに対して、図１３のフローチャートに
おいて、アップデータが自己に対するものではないと判
定されると（ステップ１３０５ＮＯ）、更に親側隣接機
からダウンデータの受信の有無を判定する（ステップ１
４０１）。

【０１２４】ここで、親側隣接機からダウンデータの受
信有りと判定されると（ステップ１４０１ＹＥＳ）、先
に説明したステップ１１０７〜１２０４と同様にして、
当該ダウンデータの格納処理、並びに、投光処理及びタ
イミング信号送信処理を経たのち、更にダウンデータが
自己に対するものかどうかの判定を行う（ステップ１４
０２）。

【０１２５】ここで、そのダウンデータが自己に対する
ものであると判定されれば（ステップ１４０２ＹＥ
Ｓ）、ダウンデータ命令に対する処理を実行した後（ス
テップ１４０３）、受光処理を実施して（ステップ１４
０５）、図１１のフローチャートへ復帰する。この処理
により、子機におけるダウンデータの転送機能が実現さ
れる。

【０１２６】これに対して、ダウンデータが自己に対す
るものではないと判定されると（ステップ１４０２Ｎ
Ｏ）、モバコンから自機への命令に対する返信に相当す
るダウンデータを子側隣接機へと送信した後（ステップ
１４０４）、受光処理を実施して（ステップ１４０
５）、図１１のフローチャートに復帰する。

【０１２７】更に、親側隣接機からのダウンデータの受
信無しと判定されれば（ステップ１４０１ＮＯ）、単に
受光処理を実施するだけで（ステップ１４０５）、図１
１のフローチャートに復帰する。

【０１２８】なお、以上図１１〜図１４のフローチャー
トにおいて、親機に割り当てられたセンサユニットに関
しては、投光タイミング信号の到来を待つことなく、タ
イマを使用して周期的に投光処理を行う（ステップ１１
０３，１２０３，１３０３）。

【０１２９】このように、子機若しくは親機に割り当て
られたセンサユニットの側では、アップデータ若しくは
ダウンデータが自己に対するものでなければ、それらを
隣接する他機に転送する一方、それらのアップデータ若
しくはダウンデータが自機に対するものと判定されれ
ば、アップデータに含まれる命令に対する処理（ステッ
プ１２０６）並びにダウンデータに含まれる命令に対す
る処理（ステップ１４０３）を実行し、またアップデー
タに含まれる命令に対するレスポンスを子側隣接機へと
送信するのである（ステップ１４０４）。

【０１３０】ここで、ダウンデータ命令に含まれる命令
としては、電源投入直後に親機（ＳＵ０）から順送りに
到来する『チャンネル割付け命令』等が挙げられる。こ
のチャンネル割付け命令がダウンデータとして到来する
と、各子機ではそれに付されたチャンネルＮｏ．（ｃ
ｈ）に＋１を加えたもの（ｃｈ＋１）を、チャンネル割
付け命令に含めて子側隣接機へと送信する処理をステッ
プ１４０３で実行する。この処理が各子機にて繰り返さ
れる結果として、フリーロケーション方式のチャンネル
自動割付け機能が実現される。

【０１３１】尚、図１０〜図１４を参照して説明した実
施の形態では、アップデータとダウンデータとをあらか
じめ決められた順番に受け付けるようにしているが、こ
れはデータ受け付け処理の一例に過ぎないものと理解さ
れるべきである。常時、親側隣接機と子側隣接機とのど
ちらからデータが到来するかを待機し、データが到来し
た方に合わせてダウンデータ処理又はアップデータ処理
を実行する等の変形は当業者であれば容易に想到するで
あろう。

【０１３２】本発明センサシステムの他の実施形態を示
す斜視図が図１５に示されている。

【０１３３】同図に示されるように、このセンサシステ
ムは、互いに隣接させて連装可能でかつ各々固有のアド
レスが設定される複数台（図では１６台）のセンサユニ
ットＳＵ０〜ＳＵ１５と、それらのセンサユニットの少
なくとも一つ（図では、一番左端にあるセンサユニット
ＳＵ１５）に接続可能なバスユニットＢＵと、バスユニ
ットＢＵに隣接して装着されたコネクタユニットＣＵ
と、コネクタユニットＣＵに対して電気コード１２を介
して接続されたモバイルコンソールＭＣとを有してい
る。

【０１３４】バスユニットＢＵは、電気コード３０を介
して、図示しないフィールドバスへと接続される。ここ
で、『フィールドバス』とは、ＦＡ業界で使用されてい
るＬＡＮ以下のフィールドネットワークのことである。
このフィールドバスの代表的なものとしては、ＡＳＩ、
ＤＥＶＩＣＥ Ｎｅｔ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ等が挙げられ
る。フィールドバスには一般的にＰＬＣやＦＡパソコン
等が接続される。

【０１３５】このバスユニットＢＵは、本発明の連装式
センサシステムで使用されている光通信のプロトコル
と、ＦＡ等で使用されているフィールドバス（ＡＳＩ、
ＤＥＶＩＣＥ Ｎｅｔ等）との間でプロトコル変換を行
なうためのユニットである。そして、このバスユニット
ＢＵを使用することにより、(1)センサユニット（ＳＵ
０〜ＳＵ１５）の制御出力をフィールドバスに出力する
機能、(2)ＰＬＣ等からセンサの設定を変更するデータ
をフィールドバス経由で受け付け、そのデータに従いセ
ンサの設定を変更する機能、(3)逆に、ＰＬＣ等にセン
サの設定状態、検出状態をフィールドバス経由で送信す
る機能、等を実現可能となる。すなわち、このバスユニ
ットＢＵの機能は、基本的にはモバイルコンソールＭＣ
と同じであり、設定を行なう元が、人間かＰＬＣ（又は
ＦＡ−ＰＣ）かで異なるだけである。

【０１３６】親機、子機、ＢＵＳユニット並びにモバコ
ンのチャンネル割付けを示す説明図が図１６に示されて
いる。

【０１３７】同図に示されるように、センサユニットＳ
Ｕ０〜ＳＵ１５、バスユニットＢＵ、モバイルコンソー
ルＭＣを順に配列した場合、センサユニットＳＵ０が親
機（０ｃｈ）に、センサユニットＳＵ１が子機（１ｃ
ｈ）に、センサユニットＳＵ２が子機（２ｃｈ）に〜セ
ンサユニットＳＵ１５が子機（１５ｃｈ）に、バスユニ
ットＢＵが（１６ｃｈ）に、それぞれチャンネル割り付
けされる。モバイルコンソール（ＭＣ）は（６３ｃｈ）
に固定されている。又、モバイルコンソールＭＣから親
機であるセンサユニットＳＵ０へ向けて送られるデータ
がアップデータ（Ｕｐｄａｔａ）とされる。更に、親機
であるセンサユニットＳＵ０からモバイルコンソールＭ
Ｃへ向けて送られるデータがダウンデータ（Ｄｏｗｎｄ
ａｔａ）とされる。

【０１３８】次に、ＢＵＳユニットを用いた通信処理を
示すフローチャートが図１７並びに図１８に示されてい
る。なお、図１７並びに図１８においては、理解を容易
とするために、アップデータ並びにダウンデータの転送
処理は省略されている。

【０１３９】図１７において処理が開始されると、親機
の側ではタイマ処理によって、一定時間間隔で投光処理
を実行する（ステップ１７０１，１８０１）。そして、
投光処理に続いて、子側隣接機に対して制御出力データ
（Ｔ１ｎ，Ｔ１ｎ＋１）の送信を行い（ステップ１７０
２，１８０２）、続いて受光処理を実施する（ステップ
１７０３，１８０３）。ここで、制御出力データとは、
検出光量を２値化したスイッチングデータを含むもので
ある。一方、送信された制御出力データは投光タイミン
グ信号としても作用する。

【０１４０】以上の処理を、投光タイミングタイマが規
定時間を経過する度に（ステップ１７０４，１８０４）
繰り返すわけである。

【０１４１】子機の側では、常時親側隣接機からの制御
出力データを待機する状態にあり（ステップ１７２１，
１８２１）、制御出力データが到来する度に（ステップ
１７２２，１８２２）、投光処理（ステップ１７２３，
１８２３）、子側隣接機に対する制御出力データの送信
（ステップ１７２４，１８２４）、受光処理（ステップ
１７２５，１８２５）を繰り返し、それらの合間には、
制御出力データに対し自機の現在の制御出力情報を反映
する処理を実行する（ステップ１７２６）。

【０１４２】一方、ＢＵＳユニットの側では、常時セン
サユニットからの制御出力データを待機する状態にあり
（ステップ１７４１，１８４１）、制御出力データの到
来するのを待って（ステップ１７４２，１８４２）、制
御出力データを所定のプロトコルを有するバスデータ
（ＡＳＩ ＢＵＳ、ＣＯＭＰＯ ＢＵＳ／Ｓ（オムロン
製）、ＤＥＶＩＣＥ ＮＥＴ等）に変換する処理を実行
し（ステップ１７４３，１８４３）、その後得られたＢ
ＵＳデータをＰＬＣやＦＡ−ＰＣが接続されるフィール
ドバスへ向けて送出する（ステップ１７４４）。

【０１４３】以上の処理を実行する結果、各センサユニ
ットＳＵ０〜ＳＵ１５で生成される出力データは、バス
ユニットＢＵによってプロトコル変換された後、電気コ
ード３０を介して、フィールドバス上のＰＬＣやＦＡ−
ＰＣへと送られる。

【０１４４】従って、このバスユニットＢＵを使用すれ
ば、個々のセンサユニットＳＵ０〜ＳＵ１５から引き出
される出力コード５を省略することもでき（図では省略
していない例を示す）、配線を大幅に簡素化することが
できる。

【０１４５】すなわち、図１５では各制御ユニットＳＵ
１から電気コード５が引き出されているが、これらの電
気コード５を省略して、電気コード３０に代えることが
できるのである。

【０１４６】バスユニットＢＵを使用したセンサシステ
ムにおけるチャンネル間のデータ転送を示すタイムチャ
ートが図１９にまとめて示されている。

【０１４７】図１９のタイムチャートは、縦軸にチャン
ネル（ｃｈ０〜ｃｈ１６）を、横軸に時間をとって描か
れたものである。各チャンネルの領域は上下２列に分か
れている。上段の列は、投光処理（図中黒く塗りつぶさ
れている）や受光処理等のファイバ型光電センサ本来の
動作のためのタイミングに割当てられている。下段の列
は、相隣接するセンサユニットとのデータ伝送のための
タイミングに割当てられている。

【０１４８】図から明らかなように、各チャンネルのセ
ンサユニットは略１００μｓの周期で投光処理を繰り返
し、これに続いて受光処理（光量データ２値化や外部出
力等）が行なわれる。投光処理のタイミングは親機とな
るｃｈ０のセンサユニット（ＳＵ０）によりタイマで管
理されている。すなわち、ｃｈ１〜ｃｈ１５に割当てら
れた各子機は、ｃｈ０の親機もしくは親側隣接子機から
順次略１０μｓ遅れて投光処理を行なう。この遅れ時間
は、親機を発行元とする投光タイミング信号（制御デー
タＴ１又はＴ２に含まれる）のユニット間順送りにより
生成される。

【０１４９】尚、Ｔ１ｎ又はＴ２ｎはｎ番目の投光周期
で得られた９ビットからなる制御データである。１つの
センサの出力が１ビットで表され、Ｔ１ｎはｃｈ０〜７
のセンサ出力を、Ｔ２ｎはｃｈ８〜１５のセンサの出力
を含む。それぞれ残りの１ビットは、Ｔ１ｎであるかＴ
２ｎであるかを識別するためのフラグである。

【０１５０】親機並びに各子機では、投光処理に続く受
光処理期間に、隣接子機との送受信処理（Ｔ１，Ｔ２）
を同時並行的に実行する。その後、投光周期の残り時間
を使用して、アップデータに関する処理（命令実行等）
とダウンデータに対する処理とを交互に実行する。

【０１５１】次に、本発明に適用されているデータ転送
プロトコルを、図５３のタイムチャートを参照して、よ
り詳細に説明する。なお、図５３の例では、説明を容易
とするために、一台のモバイルコンソール（ＭＣ）に対
して接続されるセンサユニットの台数を３台とする。こ
こで、センサユニットＳＵ（ｃｈ０）が親機、センサユ
ニットＳＵ（ｃｈ１，ｃｈ２）が子機とされる。

【０１５２】先に説明したように、親機であるセンサユ
ニットＳＵ（ｃｈ０）からは、規定のタイマ周期Ｔで、
投光タイミング信号がサイクリック（図では最初のサイ
クルのみを代表して示す）に子側隣接機であるセンサユ
ニットＳＵ（ｃｈ１）へと送出される（ステップ５３０
１）。

【０１５３】センサユニットＳＵ（ｃｈ１）がこれを受
信すると（ステップ５３０２）、子機であるセンサユニ
ットＳＵ（ｃｈ１）からは、例えば１０μｓｅｃ遅れ
て、投光タイミング信号がサイクリック（図では最初の
サイクルのみを代表して示す）に子機側隣接機であるセ
ンサユニットＳＵ（ｃｈ２）へと送出される（ステップ
５３０３）。

【０１５４】センサユニットＳＵ（ｃｈ２）がこれを受
信すると（ステップ５３０４）、子機であるセンサユニ
ットＳＵ（ｃｈ２）からは、例えば１０μｓｅｃ遅れ
て、投光タイミング信号がサイクリック（図では最初の
サイクルのみを代表して示す）に子機側隣接機であるモ
バイルコンソールＭＣへと送出される（ステップ５３０
５）。

【０１５５】モバイルコンソールＭＣがこれを受信する
と（ステップ５３０６）、モバイルコンソールＭＣから
は規定の待機時間の後に、各種コマンド等を含むアップ
データ（ＵＰ）が親機側隣接機であるセンサユニットＳ
Ｕ（ｃｈ２）に対して送出される（ステップ５３０
７）。このとき、アップデータの宛先は、この例では、
子機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ１）であるものと
する。

【０１５６】センサユニットＳＵ（ｃｈ２）がこれを受
信すると（ステップ５３０８）、子機であるセンサユニ
ットＳＵ（ｃｈ２）は、これをメモリに格納すると共
に、次の送信周期Ｔが到来するのを待って、親機側隣接
機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ１）へと送信する
（ステップ５３０９）。

【０１５７】センサユニットＳＵ（ｃｈ１）がこれを受
信すると（ステップ５３１０）、子機であるセンサユニ
ットＳＵ（ｃｈ１）は、これをメモリに格納すると共
に、次の送信周期Ｔが到来するのを待って、当該アップ
データに含まれるコマンドに従った処理を実行する（ス
テップ５３１１）。その後、さらに、次の周期Ｔが到来
するのを待って、処理結果に相当するダウンデータを子
側隣接機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ２）へと送信
する（ステップ５３１２）。

【０１５８】センサユニットＳＵ（ｃｈ２）がこれを受
信すると（ステップ５３１３）、子機であるセンサユニ
ットＳＵ（ｃｈ２）は、これをメモリに格納すると共
に、次の周期Ｔが到来するのを待って、当該ダウンデー
タをモバイルコンソールＭＣへと送信する（ステップ５
３０４）。そして、これをモバイルコンソールＭＣが受
信することにより（ステップ５３１５）、モバイルコン
ソールＭＣは目的とするセンサユニットＳＵ（ｃｈ２）
からのデータを取得する。

【０１５９】以上の経過により、例えば、モバイルコン
ソールＭＣが子機であるセンサユニットＳＵ（ｃｈ１）
に宛てて、モニタコマンドをアップデータとして送信す
れば、これがユニット間を順にバケツリレーされてセン
サユニットＳＵ（ｃｈ１）へと到達する。その後、セン
サユニットＳＵ（ｃｈ１）がこのモニタコマンドを解読
実行して、モニタ指定されたデータを取り出すと共に、
これをダウンデータとして、モバイルコンソールＭＣに
宛てて送信する。そして、このダウンデータをモバイル
コンソールＭＣが受信して表示することにより、モニタ
機能が実現されるのである。

【０１６０】以上説明した親機，子機，バスユニット，
モバイルコンソールの動作によれば、各ユニット間で、
投光処理並びに受光処理を行いつつも、双方向にデータ
転送を行って、各センサユニットに対してモバイルコン
ソールやＰＬＣ等からデータ設定を行ったり、各センサ
ユニットの作動状態をモバイルコンソールの側でモニタ
したり、さらには各センサユニットの側で所望する便利
な機能を命令として定義することによって、モバイルコ
ンソール（又はＰＬＣやＦＡ−ＰＣ）の側から該当する
命令をそれぞれのセンサユニットに送り込むことによ
り、各センサユニットの動作を個別にかつ遠隔的に制御
することが可能となる。

【０１６１】ところで、本発明のモバイルコンソールの
利点は、センサシステムを構成する一連のセンサユニッ
ト列が作業性の悪い制御盤内の狭小な空間や機械装置の
隙間等に据え付けられたとしても、モバイルコンソール
自体はそれらのセンサシステムから離れた作業性の良好
な空間に持ち出すことにより、センサシステムのモニタ
や調整等が容易に行える等の点にある。

【０１６２】これらの利点は、モバイルコンソール自体
が有する通信を介するデータ取り出し機能に起因するの
であって、モバイルコンソールとセンサシステムとの通
信方式が有線か無線か、さらには、センサユニット相互
間の通信方式がバケツリレー方式か共通伝送線方式（バ
ス方式）かに依存するものではない。してみれば、本発
明のモバイルコンソール並びにセンサシステムは、以下
のように様々な展開が可能である。

【０１６３】第１の展開としては、センサシステムを構
成するセンサユニット相互間の通信乃至データ伝送にバ
ス方式（シリアル、又はパラレル）を採用することが考
えられる。この場合には、図４４及び図４５に示される
ように、コネクタユニットＣＵとセンサユニットＳＵと
を接続するコネクタとして、雄雌式（接触式）の電気コ
ネクタを採用することが好ましい。図４４において、符
号８ａで示されるものが、センサユニットＳＵの両面に
設けられた雄雌式電気コネクタの一方であり、図４５に
おいて、符号１４ａで示されるものが、コネクタユニッ
トＣＵの片面に設けられた雄雌方式の電気コネクタであ
る。なお、言うまでもないが、センサユニットＳＵの一
方の面に雄型コネクタが、他方の面に雌型コネクタが配
置されることとなる。

【０１６４】これらの電気コネクタ８ａ，１４ａには、
必要となる信号線本数に対応する本数のコネクタピン又
はレセクタプル金具が内蔵されている。センサユニット
ＳＵの両面に配置された電気コネクタ８ａ，８ａのコネ
クタピン又はレセクタプル金具の全部又は大部分はセン
サユニットＳＵの内部で電気的に導通している。そのた
め、先に図１を参照して説明したように、コネクタユニ
ットＣＵと一連のセンサユニットＳＵ，ＳＵ・・・とを
相隣接してＤＩＮレール１を介して連装すると、一連の
ユニットＣＵ，ＳＵ，ＳＵ・・・を貫く２系統のシリア
ルバス（アップデータ用ＵＤＢとダウンデータ用ＤＤ
Ｂ）が形成される。

【０１６５】このようにして形成されるシリアルバスＵ
ＤＢ，ＤＤＢの構成が図４６（ａ）に示されている。同
図（ｂ）に示されるように、アップデータバスＵＤＢを
流れるアップデータ（Ｕｐｄａｔａ）のフォーマットと
しては、例えば、スタート信号、対象チャンネルビッ
ト、コマンドデータにより構成することができる。ま
た、同図（ｃ）に示されるように、ダウンデータバスＤ
ＤＢを流れるダウンデータ（Ｄｏｗｎｄａｔａ）のフォ
ーマットとしては、例えば、スタート信号、対象チャネ
ル番号、データ（ＯＮ／ＯＦＦ、設定値等）により構成
することができる。

【０１６６】センサユニットＳＵには、上記のバス構成
並びにデータ構成に対応して、センシング機能並びにデ
ータ送受信機能を司る回路装置が内蔵される。このよう
な回路装置の一例が図４７に概略的に示されている。

【０１６７】同図に示されるように、センサユニットＳ
Ｕ内には、コントロールラインＣＬに接続されるタイミ
ング制御回路３１と、アップデータバスＵＤＢ並びにダ
ウンデータバスＤＤＢに接続される送受信回路３２と、
アドレス設定用のＤＩＰスイッチ３３と、ＣＰＵ３４
と、センシング制御回路３５とが内蔵されている。

【０１６８】タイミング制御回路３１は、コントロール
ラインＣＬに含まれるタイミング基準信号に基づいて、
投光タイミング信号やデータ送受信タイミング信号等の
センサユニットＳＵの基本動作に必要な各種のタイミン
グ信号を生成する。この生成される各種のタイミング信
号はＣＰＵ３４の動作に利用される。

【０１６９】送受信制御回路３２は、モバイルコンソー
ルＭＣからアップデータバスＵＤＢ上に送信されたコマ
ンド等の自己宛アップデータを受信すると共に、ダウン
データバスＤＤＢへとモバイルコンソールＭＣに宛てて
自己のデータ（ＯＮ／ＯＦＦ、設定値等）を送信する機
能を有する。具体的には、送受信制御回路３２は、ＵＡ
ＲＴ等の素子で構成され、ＣＰＵ３４からの指示を受け
て受信動作、送信動作を実行する。

【０１７０】ＤＩＰスイッチ（ＤＩＰＳＷ）３３は、当
該センサユニットＳＵのアドレスを設定するためのもの
であり、例えば、４ビット構成のものを採用して、１６
チャンネルのセンサユニットに対応させることができ
る。

【０１７１】ＣＰＵ３４はマイクロプロセッサを主体と
して構成され、内部には半導体ＲＯＭからなるシステム
プログラムメモリや半導体ＲＡＭからなるワークメモリ
等が内蔵されている。そして、このＣＰＵ３４では、セ
ンサユニット全体の機能（センシング機能、データ送受
信機能、コマンド実行機能等）を統括制御している。

【０１７２】センシング制御回路３５は、当該センサユ
ニットに求められる基本的なセンシング機能を実現する
ものである。センシング機能の内容は、当該センサユニ
ットが光電センサか、近接センサか、超音波センサか等
により異なる。当該センサがファイバ型光電センサの場
合には、タイミング制御回路３１にて生成された投光タ
イミングが到来する毎に、図示しない発光ダイオードを
駆動することにより、検出領域に対して検出光を投光
し、その反射光や透過光を受光することにより、目的と
する検出対象の状況を検出する。

【０１７３】ＣＰＵ３４で実行されるセンサユニット側
処理のフローチャートが図４８に概略的に示されてい
る。同図において、処理が開始されると、ＣＰＵ３４で
は送受信回路３２の状態をチェックすることにより、モ
バイルコンソールＭＣからの自己宛アップデータの有無
を判定する（ステップ４８０１，４８０２）。ここで、
自己宛アップデータが有ると判定されると（ステップ４
８０２ＹＥＳ）、そのアップデータ（受信コマンド）を
解析して（ステップ４８０３）、解析結果に対応した処
理を実行し（ステップ４８０４）、ダウンデータを生成
する（ステップ４８０５）。このときの実行される処理
の内容は、例えば、モニタ指定されたデータ（当該セン
サのＯＮ／ＯＦＦ状態，しきい値等）を読み出して、ダ
ウンデータとして生成するものである。こうして生成さ
れたダウンデータは送受信回路３２へと送出され、送受
信回路３２では適当なタイミングでこれをモバイルコン
ソールＭＣに宛てて送信する（ステップ４８０６）。

【０１７４】一方、タイミング制御回路３１では、コン
トロールラインＣＬに含まれる基準タイミング信号に基
づいて、当該センサユニットに固有な投光タイミング信
号を生成してサイクリックに出力しており、この出力タ
イミングが到来するＣＰＵ３４に対して割り込みがかか
り、投光処理（ステップ４８０７）並びに受光処理（ス
テップ４８０８）が順次に実行されて、前述したファイ
バ型光電センサのセンシング機能が実現される。

【０１７５】なお、図示を省略しているが、モバイルコ
ンソールＭＣの側では、アップデータバスＵＤＢ上に該
当するセンサユニットに宛てて例えばモニタコマンドを
所定フォーマット（図４６（ｂ）参照）で送出した後、
該当するセンサユニットから所定フォーマット（図４６
（ｃ）参照）で送出されたモニタデータをダウンデータ
バスＤＢＢから受信することにより、オペレータが指定
したセンサユニットＳＵに関する必要なデータを取得す
る。この取得されたデータは、モバイルコンソールＭＣ
上の表示器に表示される。

【０１７６】次に、本発明の別の展開としては、モバイ
ルコンソールＭＣとセンサユニットＳＵとの間の通信を
無線で行うことが考えられる。無線通信方式を採用した
モバイルコンソールＭＣの一例が図４９に示されてい
る。この例では、無線通信媒体として電波が利用されて
いる。すなわち、図４９に示されるように、モバイルコ
ンソールＭＣのハウジングには電波送受信用のアンテナ
１２ａが取り付けられる一方、コネクタユニットＣＵの
ハウジングには電波送受信用にアンテナ１２ｂが取り付
けられる。また、モバイルコンソールＭＣのハウジング
内には図示しない電波送受信回路が組み込まれると共
に、コネクタユニットＣＵ内にも電波送受信回路が組み
込まれる。このコネクタユニットＣＵ内の送受信回路
は、適宜なバッファ回路を介して、センサユニット列を
貫通するシリアルバスに接続されており、これにより無
線を介してモバイルコンソールＭＣとセンサユニット列
ＳＵ，ＳＵ・・・との通信が可能となる。

【０１７７】無線通信方式を採用したモバイルコンソー
ルＭＣの他の一例が図５０に示されている。この例で
は、無線通信媒体として赤外線が利用されている。すな
わち、図５０に示されるようにも、センサユニットＳＵ
のハウジング前面には、通信用の赤外線投受光窓１２ｃ
が設けられている。この赤外線投受光窓１２ｃの背後に
は、赤外線発光ダイオードと受光素子（いずれも、図示
せず）が配置されている。一方、モバイルコンソールＭ
Ｃの上端面にも、通信用の赤外線投受光窓（図示せず）
が設けられており、この赤外線投受光窓の背後にも、モ
バイルコンソール側の赤外線発光ダイオードと受光素子
（図示せず）が配置されている。そのため、それらの赤
外線投受光窓を介して、図中点線１２ｄで示すように、
センサユニットＳＵとモバイルコンソールＭＣとの赤外
線通信（光通信）が可能となっている。

【０１７８】なお、この赤外線を利用した通信方式にあ
っては、モバイルコンソールＭＣと個々のセンサユニッ
トＳＵ，ＳＵ・・・とを個別に通信するように構成する
こともできる。すなわち、一連のセンサユニットＳＵ，
ＳＵ・・・の一台だけと通信して、その他のセンサユニ
ットＳＵ，ＳＵ・・・とはシリアルバス通信でデータの
送受を行うのではなく、個々のセンサユニットの前面に
モバイルコンソールＭＣを移動させることにより、個々
のユニットの赤外線投受光窓１２ｃを介して個別に通信
を行い、該当する各種のデータをモバイルコンソールＭ
Ｃ側に取り込むのである。

【０１７９】本発明のモバイルコンソールＭＣを使用し
たセンサシステム調整作業の一例が図５１に示されてい
る。同図に示されるように、センサシステムを内蔵する
制御盤３６が機器の奥部等のように狭小で作業性の悪い
環境に設置されていた場合にも、本発明のモバイルコン
ソールＭＣは電気コード１２や無線を介して持ち運びが
可能なため、そのような作業性の悪い空間から離隔した
良好な作業環境にて、センサシステムの設定や調整等を
行うことが出来るほか、センサユニットから離して設置
したセンサヘッド部と検出対象物との位置関係を確認し
ながら、センサシステムの設定や調整等を行うことも出
来る。加えて、図５２に拡大して示されるように、本発
明のモバイルコンソールＭＣのハウジングは片手で把持
して、もう片方の手で操作できるため、非常に使い勝手
が良好で作業能率を向上させることができる。

【０１８０】最後に、本発明センサシステムのＦＡ分野
における応用例を図２７に示す。この例では、センサユ
ニット列（ＳＵ，ＳＵ…）に対して、バスユニット（Ｂ
Ｕ）とモバイルコンソール（ＭＣ）との両方を接続して
いる。また、バスユニット（ＢＵ）とモバイルコンソー
ル（ＭＣ）との間には、任意のオプションユニット（Ｏ
Ｕ）を接続可能としている。加えて、バスユニット（Ｂ
Ｕ）に接続されるフィールドバスには、プログラマブル
コントローラ（ＰＬＣ）やＦＡパソコン（図示せず）が
接続されるほか、温調やモータ等のＦＡ機器が接続され
る。

【０１８１】尚、このようなシステムを構成するために
は、バスユニット（ＢＵ）並びにオプションユニット
（ＯＵ）についても、その両面にコネクタ手段を備えて
データ転送機能を付与することが必要となる。図１７及
び図１８のステップ１７４５，ステップ１８４４は、バ
スユニット（ＢＵ）の左側にモバイルコンソール（Ｍ
Ｃ）を配置した場合を想定しての処理である。

【０１８２】このような応用例によれば、バスユニット
（ＢＵ）において、光通信プロトコルとフィールドバス
プロトコルとのプロトコル変換が行なわれる結果、セン
サユニット列（ＳＵ，ＳＵ…）とモバイルコンソール
（ＭＣ）並びにＰＬＣ等のＦＡ機器を有機的に結合し
て、よりフレキシブルな制御システムを構築することが
できる。

【０１８３】次に、モバイルコンソール側のアプリケー
ション処理の全体を示すフローチャートを図２０に示
す。

【０１８４】同図において処理が開始されると、電源投
入を待って（ステップ２００１）、マイコン初期化処理
を実行し（ステップ２００２）、充電状態が規定値以上
かを判定し（ステップ２００３）、判定状態が正常であ
ること条件として（ステップ２００３ＹＥＳ）、周辺回
路を起動する（ステップ２００４）。その後、メインメ
ニュー選択処理（ステップ２００５）、チャンネル設定
処理（ステップ２００６）、サブメニュー選択処理（ス
テップ２００７）、サブメニュー処理の実行（ステップ
２００８）を繰り返す。

【０１８５】この間に、電源スイッチが押下されれば
（ステップ２００９）、処理は終了する。

【０１８６】ところで、メインメニュー選択処理（ステ
ップ２００５）は、モバイルコンソールＭＣの表面に配
置された操作部７の操作に基づいて行われる。同様に、
チャンネル設定処理（ステップ２００６）並びにサブメ
ニュー選択処理（ステップ２００７）についても、操作
部７の所定操作で行われる。

【０１８７】サブメニュー処理の全体を示すフローチャ
ートが図２１に示されている。

【０１８８】同図において処理が開始されると、所定の
終了処理が確認されるまでの間（ステップ２１０１Ｎ
Ｏ）、選択されたサブメニュー処理の種類に応じて（ス
テップ２１０２）、リアルタイム設定処理（ステップ２
１０３）、オフライン設定処理（ステップ２１０４）、
設定値コピー処理（ステップ２１０５）のいずれか一つ
が実行される。

【０１８９】リアルタイム設定処理の一例を示すフロー
チャートが図２２に示されている。

【０１９０】同図に示されるように、処理が開始される
と、リアルタイム設定処理では、まず設定値（各センサ
の受光量データやしきい値データ等）の読み込みを行い
（ステップ２２０１）、以後設定値に関するリアルタイ
ムデータをセンサユニット（ＳＵ）から周期的に読み込
み続ける（ステップ２２０２）。

【０１９１】そして読み込まれたリアルタイムデータ
は、モバイルコンソールの表示部６に表示され（ステッ
プ２２０３）、ユーザからの入力を受け付け待機する
（ステップ２２０４）。

【０１９２】この状態において、ユーザが操作部７のキ
ー操作によって、設定値の変更若しくは新たな設定値を
指示すると（ステップ２２０５ＮＯ）、入力に対応する
変更後の設定値をセンサユニット（ＳＵ）に書き込む処
理が実行される（ステップ２２０６）。

【０１９３】このように、このリアルタイム設定処理で
は、各センサユニット（ＳＵ）のデータをモニタしつ
つ、必要に応じてキー操作を行うことによって、各セン
サユニットの設定値をリアルタイムに変更することがで
きる。なお、このときチャンネル設定情報として、すべ
てのチャンネルを指定すれば、前述のバケツリレー式デ
ータ伝送機能を利用して、例えば同じ設定データをすべ
てのセンサユニットに対して同時に設定することもでき
（このとき、同一データが全チャンネルに自動的に送信
される）、従来各センサユニット毎に個別に設定操作が
必要であった場合と比べ、著しく操作性が改善される。

【０１９４】オフライン設定処理の一例を示すフローチ
ャートが図２３に示されている。

【０１９５】同図に示されるように、処理が開始される
と、このオフライン設定処理では、モバイルコンソール
内に記憶されたセンサユニット（ＳＵ）に関する設定値
（既に、センサユニットからコピーされたもの）の読み
込みを行った後（ステップ２３０１）、読み込まれた設
定値を表示部６に表示させ（ステップ２３０２）、その
状態においてユーザからの入力操作の受付けを待機する
状態となる（ステップ２３０３）。

【０１９６】この状態で、ユーザからの入力操作が受け
付けられると（ステップ２３０４ＮＯ）、そのときの入
力指示内容が判定される（ステップ２３０５）。

【０１９７】ここで、入力指示内容が“変更”でないと
判定されれば（ステップ２３０５ＮＯ）、コンソール内
の設定値はそのままに保持されるのに対し、“変更”と
判定されれば（ステップ２３０５ＹＥＳ）、コンソール
内の設定値を変更する動作が実行される（ステップ２３
０６）。

【０１９８】このように、このオフライン設定処理で
は、コンソール内に既に格納されているセンサ（ＳＵ）
からコピーした設定値をオフラインで変更したりするこ
とが可能となる。尚、設定値をコンソール内で変更する
ときは、モバイルコンソールＭＣをセンサシステム（Ｓ
Ｕ，ＳＵ…）に接続しておく必要はない。

【０１９９】設定値コピー処理の一例を示すフローチャ
ートが図２４に示されている。

【０２００】同図に示されるように、設定値コピー処理
が開始されると、所定の終了操作が行われるまでの間
（ステップ２４０１ＮＯ）、動作モードが書込モードか
読み出しモードかに応じ（ステップ２４０２）、該当す
る処理が実行される。

【０２０１】すなわち、読み出しモードと判定されれば
（ステップ２４０２読み出し）、保管先バンクの指定を
行った後（ステップ２４０３）、指定チャンネルからの
設定データの読み込みとバンクへの格納を行う（ステッ
プ２４０４）。

【０２０２】図２６に示されるように、モバイルコンソ
ール内にはセンサの設定を保存しておくバンク（記憶装
置）が用意されている。各バンク（１〜１０）の各チャ
ンネル領域には、図２８に示されるように、ユニットＩ
Ｄ、ユニットバージョン、しきい値、モニタ出力範囲、
タイマ時間、各種のフラグやチェックコード等のデータ
が格納されている。そして、ステップ２４０４では、指
定されたチャンネルから設定データを読み込み、これを
ステップ２４０３で指定されたバンクへと格納するので
ある。

【０２０３】これに対して、モード判定処理の結果（ス
テップ２４０２）、書込モードと判定されると（ステッ
プ２４０２書込）、参照先バンクの指定を行った後（ス
テップ２４０５）、バンクのデータを指定チャンネルへ
書き込む処理が実行される（ステップ２４０６）。

【０２０４】すなわち、ステップ２４０４で格納された
バンクの内容は、指定されたチャンネルのセンサユニッ
トへと自動的にコピーされるのである。

【０２０５】そのため、この設定値コピー処理を利用す
れば、同様の内容を有する複数組の制御システムを受注
製作するような場合、一連のセンサユニットに対して、
その都度新たにモニタ出力範囲やしきい値データなどを
個別に設定し直す必要がなくなり、作業能率を著しく改
善することができる。

【０２０６】最後に、投光処理における相互干渉防止の
ための親機、子機処理を示すフローチャートを図２５に
示す。

【０２０７】以上説明した一連のセンサユニットＳＵ０
〜ＳＵ１５は、モバイルコンソール並びにバスユニット
を備えて、様々なデータ転送処理を行うのに好適である
が、それらを備え付けずとも、センサユニット列それ自
体でセンシングの為の投光処理における相互干渉防止の
ための処理を実行することもできる。

【０２０８】すなわち、この場合親機の側では、一定の
周期で投光処理を繰り返しながら（ステップ２５０１，
２５０７）、それに続けて子側隣接機に対しタイミング
信号を送信する処理を繰り返し（ステップ２５０２）、
以上の処理を、投光タイミングタイマが規定時間を経過
する毎に（ステップ２５０４，２５０５，２５０６）繰
り返す。

【０２０９】一方、子機の側では、親側隣接機から投光
タイミング信号が到来するのを常時待機し（ステップ２
５１１）、それが到来するのを待って（ステップ２５１
２，２５１３，２５１４）、投光処理を行い（ステップ
２５１５）、それに続けて、子側隣接機に対しタイミン
グ信号を送信し（ステップ２５１６）、その後受光処理
の実施（ステップ２５１７）を繰り返すのである。

【０２１０】このように、モバイルコンソールやバスユ
ニットなどを備えつけずとも、本発明のセンサユニット
ＳＵ０〜ＳＵ１５はそれ自体で隣接子機に対してデータ
転送機能を有するため、これを利用すれば、各センサユ
ニット間でセンシング等の投光タイミングが重なること
により、相互干渉を生ずることを確実に防止することが
できる。

【０２１１】なお、以上の実施の形態では、センサユニ
ット（ＳＵ）として、ファイバ型光電センサを例示した
が、本発明の適用はこれに限定されず、例えば、近接セ
ンサ、超音波センサ等の様々なセンサヘッド分離型の多
連装センサ等に広く応用できることは言うまでもないこ
とである。

【０２１２】次に、センサユニット（ＳＵ）、バスユニ
ット（ＢＵ）、モバイルコンソール（ＭＣ）、並びに、
任意の機能を有するオプションユニット（ＯＵ）を適宜
に組み合わせてなるセンサシステムのより具体的な実施
形態を、それに採用される通信処理に着目して詳細に説
明する。 １．概要

【０２１３】先ず、この実施形態に示されるセンサシス
テムの概要を、通信を行う目的、データ通信を行うため
の基本プロトコル、センサユニットのＩＤ、センサ間デ
ータ通信、センサの最大接続数のそれぞれについて、順
次に説明する。 １．１ 通信を行う目的

【０２１４】この実施形態に示されるセンサシステムで
は、以下の目的のために、バケツリレー方式によるセン
サユニット間データ通信が採用される。 ［目的１］

【０２１５】センシングのための投光のタイミングが隣
接するセンサユニット間で確実にずれるようにして、セ
ンサユニット（ＳＵ）間で相互干渉が生じないようにす
るためには、センサユニット間で相互に投光タイミング
の同期をとる必要があり、そのために、センサユニット
間データ通信を行う。以下の具体例では、目標とする相
互干渉を起こさないセンサユニットの数は片側８台（左
右両側で１６台）とされている。 ［目的２］

【０２１６】モバイルコンソール（ＭＣ）からのコント
ロールデータをセンサユニットに伝達し、センサユニッ
トを外部からコントロールできるようにしたり、センサ
ユニットからモバイルコンソールに対してデータを送り
返してセンサユニットの状態をモニタできるようにする
ために、センサユニット間データ通信を行う。 ［目的３］

【０２１７】センサユニットからバスユニット（ＢＵ）
に対して、制御出力データを伝送できるようにするため
に、センサユニット間データ通信を行う。以下の具体例
では、接続できるセンサユニットは１６台までとされて
いる。また、バスユニット（ＢＵ）までの制御出力の通
信遅延時間は最大２．０ｍｓまでとされている。 ［目的４］

【０２１８】オプションとしてのコントロールユニット
であるオプションユニット（ＯＵ）からのコントロール
命令をセンサユニットに伝達し、その命令に対するデー
タを返送するために、センサユニット間データ通信を行
う。 １．２ データ通信を行うための基本プロトコルについ
て

【０２１９】データ通信はマイコンに搭載されているＵ
ＡＲＴを利用して非同期シリアル通信で行なわれる。こ
のシリアル通信をベースにして、投光タイミング、デー
タ転送、ハンドシェイク、通信制御が実行される。 １．３ センサユニットのＩＤについて

【０２２０】各センサユニットに割り当てられるＩＤ
（固有アドレス）は電源投入ごとに自動的に割り振りが
行われる。ＩＤの割り振りについては、一番右側に接続
されているユニットを０ｃｈとして、左へ行くごとに１
ｃｈづつ加算されたＩＤが割り当てられる。ＩＤの割り
当てを行う所要時間は、電源が投入されてから９５ｍｓ
以内であり、電源投入後１００ｍｓ経過時には、通信は
ＩＤ割り振りモードから通常モードで移行される。 １．４ センサユニット間のデータ転送について

【０２２１】センサユニット間におけるデータの転送
は、一方の側の隣接センサユニットからのデータをシリ
アルで受信し、そのデータをそのまま、もしくは加工し
て他方の側の隣接センサユニットに対してシリアルで送
信すると言った所謂『バケツリレー通信方式』が採用さ
れる。この通信は、左右どちらからでも行える双方向通
信とされる。ただし、光通信を行う素子（発光素子ＬＥ
Ｄと受光素子ＰＤ）が隣接しているため、片側で見る限
りは送信と受信は同時に行うことはできない。よって、
送信と受信は時分割にて行われる。 １．５ センサの最大接続数について

【０２２２】最大接続台数は１６台とされる。 ２．ハードウェア

【０２２３】この実施形態に示されるセンサシステムの
通信に関するハードウェア構成を以下に説明する。

【０２２４】通信用ハードウェアの概念図が図２９に示
されている。同図に示されるように、各センサユニット
ＳＵｎ＋１，ＳＵｎ，ＳＵｎ−１には、シリアル通信回
路であるＵＡＲＴを搭載したマイクロコンピュータで構
成されるＣＰＵが内蔵されている。このＣＰＵには、シ
リアル通信ポートＳＰと割込ポートＩＰとが設けられて
いる。

【０２２５】シリアルポートＳＰには、送信用ポートＴ
Ｘ０（符号ｂで示す）、受信用ポートＲＸ０（符号ａで
示す）、送信用ポートＴＸ１（符号ｄで示す）、受信用
ポートＲＸ１（符号ｃで示す）が、設けられている。

【０２２６】例えば、真中に位置するセンサユニットＳ
Ｕｎに着目すると、その送信用ポートＴＸ０（符号ｂで
示す）には左隣のセンサユニットＳＵｎ＋１にデータを
送信するためのＬＥＤ（投光素子）２９０１が接続され
る。

【０２２７】同様にして、その受信用ポートＲＸ０（符
号ａで示す）には左隣のセンサユニットＳＵｎ＋１から
のデータを受信するためのＰＤ（受光素子）２９０２が
接続される。

【０２２８】同様にして、その送信用ポートＴＸ１（符
号ｄで示す）には右隣のセンサユニットＳＵｎ−１にデ
ータを送信するためのＬＥＤ（投光素子）２９０３が接
続される。

【０２２９】同様にして、その受信用ポートＲＸ１（符
号ｃで示す）には右隣のセンサユニットＳＵｎ−１から
のデータを受信するためのＰＤ（受光素子）２９０４が
接続される。

【０２３０】同様にして、ＣＰＵの割込ポートＩＰに
は、右隣のセンサユニットＳＵｎ−１からのデータを受
信するためのＰＤ（受光素子）２９０４が接続される。
これにより、右側のセンサユニットＳＵｎ−１から到来
する投光タイミング信号によってＣＰＵに割込がかかる
こととなる。

【０２３１】なお、図では省略されているが、投受光素
子２９０１〜２９０４とＣＰＵとの間には実際には光信
号変換回路が介在されるため、通信の信号に対して、遅
れが発生する。この遅れ時間についてはハードウェアの
評価の中で具体化する。その結果に基づいて、ソフトウ
ェアは時間調整を行う。 ３．センサユニットの接続構成

【０２３２】この実施形態に示されるセンサシステムに
おけるセンサユニットの接続構成を、接続台数、オプシ
ョンユニットの接続位置、ユニットのアドレス割り当て
手順のそれぞれについて、順次に説明する。 ３．１ 接続台数について

【０２３３】バスユニット（ＢＵ）の最大接続時の状態
が図３０に示されている。同図に示されるように、この
場合、センサユニットの最大接続台数は１６台とされて
いる。 ３．２ オプションユニット（ＯＵ）の接続位置につい
て

【０２３４】オプションユニット使用時のユニットレイ
アウトが図３１に示されている。同図に示されるよう
に、センサユニット群（ＳＵ，ＳＵ・・・）は一番右側
に接続される。オプションユニット（ＯＵ）はセンサユ
ニットの左側に接続される。加えて、バスユニット（Ｂ
Ｕ）が使用される場合には、バスユニット（ＢＵ）より
も左側に接続される。モバイルコンソール（ＭＣ）は後
から調整時に接続されるもののため、一番左側に接続さ
れる。 ３．３ ユニットのアドレス割り当て手順

【０２３５】電源投入直後の初期処理の全体を示すフロ
ーチャートが図３２に、センサポジション認識処理のフ
ローチャートが図３３に、センサチャンネル設定処理の
フローチャートが図３４並びに図３５に、さらに、送受
信データの構成が図３６にそれぞれ示されている。

【０２３６】このアドレス割り当て手順は、要するに、
電源投入直後に、隣接ユニット間で通信を行いつつ、自
機のアドレスを学習的に認識するものである。

【０２３７】なお、このアドレス認識処理は、センサユ
ニット（ＳＵ）のみならず、オプションユニット（Ｏ
Ｕ）においても行われる。この実施形態では、もし、電
源が遅れて投入され、ＩＤ設定に間に合わなかった場
合、初期に割り付けたＩＤが優先であるため、遅れて電
源が投入されたセンサ（ユニット）より先のユニット
は、別のセンサ（ユニット）グループとして取り扱われ
る。これにより、そのセンサからの入出力データ、投光
タイミングは無視される結果となる。

【０２３８】また、センサ接続時のデータのやりとりは
通常動作の必要が無いので投光による同期等はとらず、
［即時送信（１００μウェイト後）→受信ポーリング］
を基本とする。

【０２３９】すなわち、図３２に示されるように、電源
投入直後の初期処理では、センサポジション認識処理
（ステップ３２０１）並びにセンサチャンネル設定処理
（ステップ３２０３）を順に実行してセンサチャンネル
の設定を行う。その後、設定チャンネルが親機、途中
機、末端子機のいずれであるかに応じて（ステップ３２
０４，３２０７，３２１０）、該当するチャンネルの処
理設定処理（ステップ３２０５，３２０８，３２１１）
を経たのち、該当するメイン処理（ステップ３２０６，
３２０９，３２１２）へと移行される。

【０２４０】図３３に示されるように、センサポジショ
ン認識処理では、まず最初に、右ＩＮ（右側隣接機から
のＰＤ２９０４の出力側）に５０μｓの間に亘って信号
入力がないことを判定する（ステップ３３０１）。ここ
で、信号入力がなければ（ステップ３３０１ＹＥＳ）、
ハンドシェイク信号２（ＨＳ２）を右ＯＵＴ（右側隣接
機へのＬＥＤ２９０３の入力側）へと送りつつ、同時
に、左ＩＮ（左側隣接機からのＰＤ２９０２の出力側）
に信号入力を待ち受ける（ステップ３３０２）。

【０２４１】一方、右ＩＮ（右側隣接機からのＰＤ２９
０４の出力側）に５０μｓの間に亘って信号入力があっ
た場合には（ステップ３３０１ＮＯ）、ハンドシェイク
信号（ＨＳ）の送出を５０μｓだけ遅らせたのち（ステ
ップ３３０３）、ハンドシェイク信号２（ＨＳ２）を右
ＯＵＴ（右側隣接機へのＬＥＤ２９０３の入力側）へと
送りつつ、同時に、左ＩＮ（左側隣接機からのＰＤ２９
０２の出力側）に信号入力がないかを判定する（ステッ
プ３３０２）。

【０２４２】次に、左ＩＮ（左側隣接機からのＰＤ２９
０２の出力側）に５０μｓの間に亘って信号入力がない
ことを判定する（ステップ３３０４）。ここで、信号入
力がなければ（ステップ３３０４ＹＥＳ）、ハンドシェ
イク信号１（ＨＳ１）を左ＯＵＴ（左側隣接機へのＬＥ
Ｄ２９０１の入力側）へと送りつつ、同時に、右ＩＮ
（右側隣接機からのＰＤ２９０４の出力側）に信号入力
を待ち受ける（ステップ３３０６）。

【０２４３】一方、左ＩＮ（左側隣接機からのＰＤ２９
０２の出力側）に５０μｓの間に亘って信号入力があっ
た場合には（ステップ３３０４ＮＯ）、ハンドシェイク
信号（ＨＳ）の送出を５０μｓだけ遅らせたのち（ステ
ップ３３０５）、ハンドシェイク信号１（ＨＳ１）を左
ＯＵＴ（左側隣接機へのＬＥＤ２９０１の入力側）へと
送りつつ、同時に、右ＩＮ（右側隣接機からのＰＤ２９
０４の出力側）に信号入力を待ち受ける（ステップ３３
０６）。

【０２４４】その後、ポジション未設定状態か（ステッ
プ３３０７ＹＥＳ）、或いは、ポジション未設定状態で
なく且つ右ＩＮがチャンネル設定開始命令でないことを
条件として、ポジション設定処理（ステップ３３０９）
が実行される。

【０２４５】このポジション設定処理（ステップ３３０
９）では、右ＩＮがＨＳ１で且つ左ＩＮがＨＳ２の場合
には、そのユニットは途中機である旨の設定が行われ
る。また、右ＩＮが無しで且つ左ＩＮがＨＳ１の場合に
は、そのユニットは親機である旨の設定が行われる。ま
た、右ＩＮがＨＳ１で且つ左ＩＮが無しの場合には、そ
のユニットはＥｎｄ機である旨の設定が行われる。さら
に、右ＩＮが無しで且つ左ＩＮが無しの場合には、その
ユニットはスタンドアロンである旨の設定が行われる。
その後、４０ｍｓが経過するまでの間、以上の処理（ス
テップ３３０１〜３０９）が繰り返される。

【０２４６】この間に、ステップ３３０８において、右
ＩＮがチャンネル設定開始命令であると判定されると
（ステップ３３０８ＹＥＳ）、或いは、上記の４０ｍｓ
が経過すると（ステップ３３１０ＹＥＳ）、センサチャ
ンネル設定処理が開始される（ステップ３３１１）。

【０２４７】図３４及び図３５に示されるように、この
センサチャンネル設定処理では、先ず、親機は子側隣接
機（途中機）に向けて「チャンネル設定開始命令（ＣＨ
ｓｅｔ）」を送信し（ステップ３４０１）、その後、５
ｍｓの遅延処理（ステップ３４０２）を実行したのち、
子側隣接機（途中機）に対して「アドレス２ｃｈ」を送
信し、以後、子側隣接機（途中機）から受信レスポンス
として「アドレス２ｃｈ」が到来するのを待機する（ス
テップ３４０４）。子側隣接機（途中機）から受信レス
ポンスとして「アドレス２ｃｈ」が到来すると（ステッ
プ３４０４ＹＥＳ）、以後、子側隣接機（途中機）から
次々と「アドレス３ｃｈ，４ｃｈ〜Ｅｎｄｃｈ」が到来
するのを待機し、全てのアドレスが受信されるのを待っ
て（ステップ３５０１ＹＥＳ）、それらのチャンネル番
号を格納したのち（ステップ３５０２）、通常動作へと
移行する。

【０２４８】一方、子側隣接機（途中機）の側では、親
機から「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」を受
信するのを待機する（ステップ３４１１）。「チャンネ
ル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」が受信されると、これ
を子側隣接機（途中機若しくはＥｎｄ機）へと転送した
のち、「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」が正
常に受信されたかの判定を行う（ステップ３４１２）。
ここで、「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」の
受信が正常であれば（ステップ３４１２ＹＥＳ）、以
後、親機から「アドレス２ｃｈ」が正常に受信されるの
を待機する（ステップ３４１３）。「アドレス２ｃｈ」
が正常に受信されると（ステップ３４１３ＹＥＳ）、１
００ｍｓの待機処理後、親機に対して受信レスポンスと
して「アドレス２ｃｈ」を送信する（ステップ３４１
４）。その後、親機から受信された「アドレス２ｃｈ」
を自機のアドレスとして設定したのち、さらに、「アド
レス２ｃｈ」に＋１を加算して、得られた「アドレス３
ｃｈ」を子側隣接機へと送信する（ステップ３４１
５）。その後、子側隣接機から「アドレス３ｃｈ」が正
常に受信されるのを待機し（ステップ３５１１）、これ
が正常に受信されたならば（ステップ３５１２ＹＥ
Ｓ）、以後、子側隣接機（途中機）から次々と「アドレ
ス４ｃｈ，５ｃｈ〜Ｅｎｄｃｈ」が到来するのを待機
し、全てのアドレスが受信されるのを待って（ステップ
３５１２ＹＥＳ）、それらのチャンネル番号を格納した
のち（ステップ３５１３）、その受信された「全チャン
ネル番号」を親機へと送信した後（ステップ３５１
４）、通常動作投光割り込み待ち状態へと移行する。

【０２４９】親機とＥｎｄ機とに挟まれて存在するそれ
以外の途中機においては、同様にして、親側隣接機から
到来する「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」を
子側隣接機へと転送する処理（ステップ３４１１）、親
側隣接機から受信された「アドレス（Ｘ）ｃｈ」を受信
レスポンスとして親側隣接機へと送信する処理（ステッ
プ３４１４）、「アドレス（Ｘ）ｃｈ」を自機のアドレ
スとして設定する処理（ステップ３４１５）、「アドレ
ス（Ｘ）ｃｈ」に＋１して得られた「アドレス（Ｘ＋
１）ｃｈ」を子側隣接機へと送信する処理（ステップ３
４１５）、子側隣接機から受信レスポンスとして到来す
る「アドレス（Ｘ＋１）ｃｈ」を受信する処理（ステッ
プ３５１１）、並びに、子側隣接機から「全チャンネル
番号が（Ｘ＋１）ｃｈ，（Ｘ＋２）ｃｈ，（Ｘ＋３）ｃ
ｈ〜Ｅｎｄｃｈ」が受信されるのを待って（ステップ３
５１２ＹＥＳ）、これを自機に格納した後（ステップ３
５１３）、この全チャンネル番号を親側隣接機へと送信
する処理（ステップ３５１４）が実行される。

【０２５０】一方、Ｅｎｄ機においては、親側隣接機か
ら「チャンネル設定開始命令（ＣＨｓｅｔ）」が到来す
るのを待って（ステップ３４２１）、その命令を正常に
受信したか否かを判定し（ステップ３４２２）、これが
正常に受信されたことを条件として（ステップ３４２２
ＹＥＳ）、以後、自機のアドレスに相当するチャンネル
番号が受信されるのを待機し（ステップ３４２３）、こ
れが受信されるのを待って（ステップ３４２３ＹＥ
Ｓ）、１００μｓの待機後、アドレス受信のレスポンス
を親側隣接機へと送信し（ステップ３５２１）、そのア
ドレスを自機のアドレスとして設定したのち（ステップ
３５２２）、さらに、１００μｓの待機処理後に全チャ
ンネル番号「ＡＬＬｃｈ」を親側隣接機へと送信する
（ステップ３５２３）。

【０２５１】親機、途中機、Ｅｎｄ機が以上の動作を実
行する結果として、それぞれのユニットには、該当する
固有アドレスが割り振られることとなる。 ４．光通信プロトコル概要

【０２５２】この実施形態に示されるセンサシステムに
おける光通信プロトコル概要を、光通信でやりとりする
データの種類、マイコンの通信仕様、通信に用いるデー
タの形態のそれぞれについて、順次に説明する。 ４．１ 光通信でやりとりするデータの種類について

【０２５３】この実施形態のセンサユニットにおいて
は、光通信でやり取りされるデータとして、制御出力、
モバコン等の周辺機器（オプションユニット）からの命
令、周辺機器（オプションユニット）へ対するデータ返
信、返信制御命令等を挙げることができる。 ４．２ マイコンの通信仕様について

【０２５４】光通信においては、マイコンのシリアルデ
ータ通信機能のＵＡＲＴが用いられる。ポートとして
は、ＴｘＤ０／ＲｘＤ０，ＴｘＤ１／ＲｘＤ１が使用さ
れる。また、投光タイミングのトリガ用には、１個の割
り込みポートが使用される。 ４．２．１ 送受信フォーマット

【０２５５】送受信フォーマットの一例が図３７に示さ
れている。同図（ａ）に示されるように、制御データＴ
１，Ｔ２は、スタートビット（１ビット）、キャラクタ
ビット（９ビット）、パリティビット（１ビット）、ス
トップビット（１ビット）の合計１２ビット構成とされ
ている。

【０２５６】また、同図（ｂ）に示されるように、アッ
プデータ並びにダウンデータは、スタートビット（１ビ
ット）、キャラクタビット（９ビット）、ストップビッ
ト（１ビット）の合計１１ビット構成とされている。 ４．２．２ ボーレート

【０２５７】ボーレートは、１分周（６２５ｋｂｐｓ）
とされており、送信データビット数が１２ｂｉｔとすれ
ば、送信時間は１９．２ｕｓとなる。 ４．３ 通信に用いるデータの形態について

【０２５８】通信に用いるデータの形態が図３８に示さ
れている。同図に示されるように、通信に用いられるデ
ータのデータ長は９ｂｉｔである。先頭の１ビットは識
別フラグであり、これが「１」のときはＴ１（投光タイ
ミング）データとされ、「０」のときはＴ２（投光タイ
ミング）データとされる。 ４．３．１ Ｔ１／Ｔ２データの形態について

【０２５９】制御データであるＴ１／Ｔ２の内容が図３
９に示されている。同図に示されるように、制御データ
Ｔ１の第１乃至第８ビットには、０ｃｈ乃至７ｃｈの制
御出力（この例では光電センサのスイッチング出力）の
内容が含まれる。また、同様にして、制御データＴ２の
第１乃至第８ビットには、８ｃｈ乃至１５ｃｈの制御出
力（この例では光電センサのスイッチング出力）の内容
が含まれる。ここで、各チャンネルのビットの内容は、
制御出力がオンのとき「１」、オフのとき「０」とす
る。各センサユニット（ＳＵ）は常にＴ１／Ｔ２信号に
制御出力の状態をのせて伝送する。 ４．３．２ Ｄｏｗｎ ＤＡＴＡ／Ｕｐ ＤＡＴＡの形
態について

【０２６０】Ｄｏｗｎ ＤＡＴＡ／Ｕｐ ＤＡＴＡの構
成が図４０に示されている。同図に示されるように、Ｕ
ｐＤＡＴＡ／ＤｏｗｎＤＡＴＡは６ｂｙｔｅを基本とす
る命令となっている。この６ｂｙｔｅを１パケットとす
る。この１パケットの順序は図４０の通りとする。 ５．光通信とセンサの周期について

【０２６１】センサは１００μｓを基本とする動作周期
を有する。ただし、細かい周期時間を決定するのは、親
側のセンサユニットからの投光終了信号（Ｔ１／Ｔ２信
号のスタートビット）を受けることで決定する。これ
は、親機側のセンサが外乱光により投光を遅延させた場
合、その分Ｔ１／Ｔ２が遅れてくるため、通信の周期も
このセンサの周期に基本的に併せているのである。 ５．１ 投光のタイミングについて

【０２６２】連結されたセンサユニット群の途中にある
センサユニットは、親側のセンサユニットから送られて
くるＴ１／Ｔ２データのスタートビットの立ち下がりを
検知して投光するものとする。また、投光直前にてＴ１
／Ｔ２データを子機側に対して送信開始する。 ５．２ 光通信による投光タイミングの同期について

【０２６３】光通信による投光タイミングの同期の取り
方を以下に示す。 ５．２．１ ０ｃｈユニット

【０２６４】０ｃｈユニットは、タイマにより１００μ
ｓごとに投光を行う。また、投光直前にＴ１／Ｔ２信号
を送信する。これを繰り返す。 ５．２．２ ０ｃｈ以外のセンサユニット

【０２６５】親機側より、Ｔ１／Ｔ２信号が送られてく
る。このスタートビットを割り込みポートより検知し、
Ｔ１／Ｔ２信号送信後、投光を開始する。上位センサと
の投光パルス遅れ時間は１０μｓ以内とする。また、こ
こで送信されるＴ１／Ｔ２データは前回の投光の時に親
機側より受信したデータを子機側に送信するものとす
る。 ５．２．３ ＥＮＤ−ｃｈがセンサユニットであった場
合

【０２６６】基本動作は０ｃｈ以外のセンサユニットと
同じ動きとなる。ＥＮＤ−ｃｈの場合でも左にＴ１／Ｔ
２信号を送信するものとする。 ５．２．４ センサユニットのＩＤが１６以上であった
場合

【０２６７】Ｔ１／Ｔ２に自分の制御出力はのせること
ができないため、受け取ったＴ１／Ｔ２データをそのま
ま下位のユニットに対して送信するものとする。それ以
外の動作は、他のセンサユニットと同じとする。 ５．２．５ スタンドアロン（センサユニット）での使
用の場合

【０２６８】センサユニットがスタンドアロンで使用す
る場合、基本的に通信処理は必要なくなるため、０ｃｈ
の動作（マスター動作）が基本となる。 ５．３ Ｔ１／Ｔ２データの送受信について ５．３．１ Ｔ１／Ｔ２データの受信完了タイミング

【０２６９】Ｔ１，Ｔ２の受信完了フラグ確認を投光開
始より（ｔ１）μｓ後に実施する。 ５．３．２ Ｔ１／Ｔ２データの識別について

【０２７０】Ｔ１，Ｔ２の識別は９ｂｉｔデータの最上
位ｂｉｔにより行う。

【０２７１】「１」：Ｔ１信号、「０」：Ｔ２信号 と
する。 ５．３．３ ノイズなどの影響で、ＩＮＴ割り込みがな
かった場合

【０２７２】ノイズ等の影響により、親機側センサから
の投光によるＩＮＴ割り込みを前回割り込みより（ｔ
２）μｓ間認識できなかった場合は、“Ｓ−Ｅｒｒ”と
表示し動作を停止させる。この場合、再チャンネル割付
けを自動的に実施してもよい。 ５．３．４ ノイズの影響による割り込みポートへの影
響

【０２７３】ノイズなどの影響で、割り込みポートに信
号が入ってしまい、投光処理を行ってしまう可能性を低
減する為、割り込み投受光処理中は投光割り込みを受け
付けない。そのため、割り込み処理を抜けるときに割り
込み要求フラグをクリアすることとする。 ５．３．５ Ｔ１／Ｔ２通信（受信）エラーになった場
合

【０２７４】Ｔ１／Ｔ２データが受信エラーとなった場
合には、前回受信したＴ１／Ｔ２データを送信する。 ５．４ ０ｃｈとＥＮＤ−ｃｈのセンサユニットの隣接
センサの存在しない側に対する通信処理について ５．４．１ ０ｃｈの処理内容

【０２７５】０ｃｈは電源投入後の親機子機の検知が終
了した後は、右側（親機側）との通信処理は行う必要が
無くなる。よって、０ｃｈは親機子機の検知処理が終了
した時点（ＩＤ割り当て処理を開始するとき）で右側か
らの受信処理は一切行わないものとする。 ５．４．２ ＥＮＤ−ｃｈの処理内容

【０２７６】ＥＮＤ−ｃｈの左側は通常子機が存在しな
いがモバコンが接続される可能性があるため、常時左入
力（ＳＬＩＮ）の受信完了フラグ確認処理を行うものと
する。 ６．光通信の命令系データ送信について

【０２７７】基本的に、センサユニットは命令に対して
受動的に動作するものとする。よって、モバコン・バス
ユニット又はオプションユニットより何らかの命令が来
ない限り、命令形データの処理や送信を行うことはな
い。命令をそれらのユニットより受けたときに、初めて
返答データを送信する。 ６．１ モバイルコンソール系データ

【０２７８】データ通信で送信されるデータには６ｂｙ
ｔｅ系命令が使用される。 ６．１．１ センサにおけるＵ−ＤＡＴＡ／Ｄ−ＤＡＴ
Ａの検出

【０２７９】センサは毎周期ごとにＵＰ−ＤＡＴＡある
いはＤＯＷＮ−ＤＡＴＡの存在を検知する必要がある。

【０２８０】以下のタイミングにおいてＵ−ＤＡＴＡお
よびＤ−ＤＡＴＡの受信完了フラグを確認し、もし受信
完了が確認されればそれに応じた処理を行う。

【０２８１】ＵＰ−ＤＡＴＡ・・・・投光パルス立ち上
げより（ｔ１）μｓ後に確認する。

【０２８２】ＤＯＷＮ−ＤＡＴＡ・・投光パルス立ち上
げより（ｔ２）μｓ後に確認する。 ６．１．２ ６ｂｙｔｅ系命令

【０２８３】６ｂｙｔｅ系命令の流れが図４１に示され
ている。同図に示されるように、６ｂｙｔｅ命令は、セ
ンサユニットに対して設定を行ったりするための命令形
である。この命令形の構造は５．３．２にて示す。デー
タの転送は、上記の６ｂｙｔｅを一度に転送することと
する。

【０２８４】すなわち、図４１に示されるように、６ｂ
ｙｔｅ系命令は命令を送り、その命令に付加されている
ＳＵＭ ＣｈｅｃｋデータでＳＵＭ Ｃｈｅｃｋを行
い、問題がなければ次のセンサユニットに対してデータ
を送信することとする。エラー発生時センサは通信デー
タに対する処理をすべてクリアし、通常処理を再開す
る。再送要求の処理等は行わない。 ６．１．２．１ データ通信処理の例

【０２８５】データ通信処理の概念が図４２に示されて
いる。同図に示されるように、モバコンから５ｃｈに対
して命令を送信する場合には、モバコンより５ｃｈのセ
ンサユニットに子機側からバケツリレー方式で命令が送
られ、その命令に対してセンサが処理を行い、データを
返信している形となっている。最初に対象アドレスが送
信されるため、そのアドレスより親側のセンサユニット
には命令は伝送されることはない。このデータはセンサ
ユニット間でエラーチェックを行いながら送られてくる
ため、データの信頼性は高くなっている。その後、命令
に対する処理を行い（命令により処理時間は異なる）回
答の命令を送信する。 ６．２ モバコンとの接続

【０２８６】モバコンは０ｃｈのＴ１／Ｔ２信号をトリ
ガにしてＵＰ−ＤＡＴＡの発行を行う。センサではＵＰ
−ＤＡＴＡのシリアル受信完了フラグ認識後モバコンと
の通信処理を開始する。最後に、通信処理の詳細なタイ
ミングチャートを図４３に示すこととする。

【０２８７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
によれば、個々のセンサユニット毎のアドレス設定作業
や同期タイミングの設定作業に煩わされることなく、個
々のセンサユニットが自立的に動作して相互に連携しつ
つユニット間データ伝送系が実現されるようにしたセン
サシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明センサシステムの一実施形態を示す斜視
図である。

【図２】センサユニットの斜視図である。

【図３】モバイルコンソールへ通ずるコネクタユニット
の斜視図である。

【図４】コネクタユニット並びに一連のセンサユニット
内の投受光素子の配置を模式的に示す図である。

【図５】隣接するセンサユニット内の投受光素子並びに
レンズの配置を示す斜視図である。

【図６】センサユニットの電気的構成を概略的に示すブ
ロック図である。

【図７】センサユニットの電気的構成をより詳細に示す
ブロック図である。

【図８】モバイルコンソールの電気的な構成を示すブロ
ック図である。

【図９】親機、子機、並びにモバコンのチャンネル割付
を示す説明図である。

【図１０】モバコン側の通信処理を示すフローチャート
である。

【図１１】センサ側の通信処理を示すフローチャート
（その１）である。

【図１２】センサ側の通信処理を示すフローチャート
（その２）である。

【図１３】センサ側の通信処理を示すフローチャート
（その３）である。

【図１４】センサ側の通信処理を示すフローチャート
（その４）である。

【図１５】本発明センサシステムの他の実施形態を示す
斜視図である。

【図１６】親機、子機、ＢＵＳユニット並びにモバコン
のチャンネル割付を示す説明図である。

【図１７】ＢＵＳユニットを用いた通信処理を示すフロ
ーチャート（その１）である。

【図１８】ＢＵＳユニットを用いた通信処理を示すフロ
ーチャート（その２）である。

【図１９】チャンネル間のデータ転送を示すタイムチャ
ートである。

【図２０】モバコン側処理の全体を示すフローチャート
である。

【図２１】サブメニュー処理のフローチャートである。

【図２２】リアルタイム設定処理を示すフローチャート
である。

【図２３】オフライン設定処理を示すフローチャートで
ある。

【図２４】設定値コピー処理を示す示すフローチャート
である。

【図２５】相互干渉防止のための親機，子機を示すフロ
ーチャートである。

【図２６】センサの設置を保存しておくバンクの説明図
である。

【図２７】本発明センサシステムの応用例を示す図であ
る。

【図２８】バンク１ｃｈ内のデータの構成を示す図であ
る。

【図２９】通信ハードウェアの概念図である。

【図３０】バスユニット最大接続時を示す図である。

【図３１】オプションユニット使用時のユニットレイア
ウトを示す図である。

【図３２】初期処理の全体を示すゼネラルフローチャー
トである。

【図３３】センサポジション認識処理のフローチャート
である。

【図３４】センサチャンネル設定処理（その１）であ
る。

【図３５】センサチャンネル設定処理（その２）であ
る。

【図３６】送受信データの構成を示す図である。

【図３７】送受信フォーマットを示す図である。

【図３８】通信に用いるデータの形態を示す図である。

【図３９】Ｔ１／Ｔ２のデータ内容を示す図である。

【図４０】Ｕｐデータ／Ｄｏｗｎデータの構成を示す図
である。

【図４１】６ｂｙｔｅ系命令の流れを示す図である。

【図４２】データ通信の概念を示す図である。

【図４３】通信処理を示すタイミングチャートである。

【図４４】センサユニットの斜視図である。

【図４５】モバイルコンソールへ通ずるコネクタユニッ
トの斜視図である。

【図４６】センサシステムと伝送フォーマットとの関係
を示す図である。

【図４７】センサユニット側の回路構成を示すブロック
図である。

【図４８】センサユニット側処理を示すフローチャート
である。

【図４９】電波式モバイルコンソールとセンサシステム
との関係を示す図である。

【図５０】赤外線式モバイルコンソールとセンサシステ
ムとの関係を示す図である。

【図５１】モバイルコンソールを使用した作業の一例を
示す説明図である。

【図５２】モバイルコンソールを手に持って把持した状
態を示す説明図である。

【図５３】データ転送プロトコルを説明するためのタイ
ムチャートである。

【符号の説明】

１ ＤＩＮレール ２ 表示部 ３ 操作部 ４ａ 往路光ファイバ ４ｂ 復路光ファイバ ５ スイッチング出力などが送出される電気コード ６ 表示部 ７ 操作部 ８，９ 投受光用窓 ８ａ 電気コネクタ １０ ＤＩＮレール装着用溝 １１ａ，１１ｂ センサヘッド １２ 電気コード １２ａ アンテナ １２ｂ アンテナ １２ｃ 赤外線投受光窓 １２ｄ 赤外線 １３ 警戒領域 １４ コネクタユニットの投受光用窓 １４ａ 電気コネクタ １５ ＤＩＮレール取付用の溝 １６ コネクタユニット内の回路基板 １７ センサユニット内の回路基板 １８ 投光素子 １９ 受光素子 ２０ シリンドリカルレンズ ３１タイミング制御回路 ３２送受信制御回路 ３３ ＤＩＰスイッチ ３４ ＣＰＵ ３５ センシング制御回路 ３６ 制御盤 １００ ＣＰＵ １０１ 計測制御処理部 １０２ スイッチ入力検知処理部 １０３ 表示灯制御処理部 １０４ 受光制御処理部 １０５ 投光制御処理部 １０６ 送受信制御処理部 １０７ Ｅ^２ＰＲＯＭ制御処理部 １０８ 制御出力処理部 １０９ リセット処理部 １１０ 通信制御処理部 ２１０ 投光系回路 ２２０ 受光系回路 ２３０ 受光系回路 ３００ 投光系回路 ３１０ 受光系回路 ３２０ 発光素子 ３３０ 受光素子 ４００ 出力系回路 ２１１ 投光駆動回路 ２２１ 増幅回路 ２３１ 増幅回路 ２４１ 投光駆動回路 １８ａ 右通信糸発光素子（ＬＥＤ） １８ｂ 左通信糸発光素子（ＬＥＤ） １９ａ 右通信糸受光素子（ＰＤ） １９ｂ 左通信糸受光素子（ＰＤ） ３０１ 投光制御回路 ３１１ 増幅回路 ３２０ 発光素子（ＬＥＤ） ３３０ 受光素子（ＰＤ） ３１２ Ａ／Ｄコンバータ ４０１ 制御出力回路 ５０１ 発振器 ５０２ Ｅ^２ＰＲＯＭ ５０３ リセット部 ５０４ 電源部 ６００ ＣＰＵ ６０１ 計測制御処理部 ６０２ 通信制御処理部 ６０３ 送受信制御処理部 ６０４ 表示灯制御処理部 ６０５ スイッチ入力検知処理部 ６０６ Ｅ^２ＰＲＯＭ制御処理部 ６０７ リセット処理部 ７０１ 発振回路 ７０２ Ｅ^２ＰＲＯＭ ７０３ リセット回路部 ７０４ 電源部 ７０５ 電池部 ７０６ 充電回路部 ８００ ＡＣアダプタ ９０１ 投光駆動回路 ９０２ 増幅回路 ＳＵ０〜ＳＵ１５ センサユニット ＭＣ モバイルコンソール ＣＵ コネクタユニット ＵＤＢ アップデータバス ＤＤＢ ダウンデータバス ＣＬ コントロールライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/135 10/13 10/12

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッド分離型センサのセンサ本体に相当
   するセンサユニットを互いに密に隣接して複数個配置し
   てなるものであって、 各センサユニットのそれぞれには、 リモートセンサヘッドと協動して所定のセンシング機能
   を実現するセンシング系回路と、 第１の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
   １のコネクタ手段と、 第２の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
   ２のコネクタ手段と、 第１の側に隣接するセンサユニットと第１のコネクタ手
   段を介して通信するための第１の側の通信系回路と、 第２の側に隣接するセンサユニットと第２のコネクタ手
   段を介して通信するための第２の側の通信系回路と、 第１の側の通信系回路と第２の側の通信系回路とを使用
   して両隣のセンサユニットとのハンドシェイク処理を試
   み、その結果に基づいて、センサユニット列中における
   当該センサユニットのポジションを学習するポジション
   学習手段と、 ポジション学習手段にて学習された当該センサユニット
   のポジションに固有なセンシング動作のタイミングを生
   成する動作タイミング生成手段と、 動作タイミング生成手段にて生成された動作タイミング
   に従ってセンシング系回路を駆動することによりセンシ
   ング動作を実現するセンシング動作実現手段と、が具備
   され、 それにより、センサユニットが任意のポジションに配置
   されても、センサユニット相互間におけるセンシング動
   作の干渉が回避されるセンサシステム。
2. 【請求項２】 動作タイミング生成手段が、 センサユニット列中の端部ポジションと学習されたとき
   には、隣接するセンサユニットに対して一定のタイマ周
   期で同期信号を繰り返し送出する一方、センサユニット
   列中の途中ポジションと学習されたときには、隣接する
   一方の側の隣接センサユニットから受信された同期信号
   を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣接センサユニ
   ットへと転送するポジション別同期処理を含む、請求項
   １に記載のセンサシステム。
3. 【請求項３】 コネクタ手段が一対の投光素子と受光素
   子とからなる光コネクタである請求項１に記載のセンサ
   システム。
4. 【請求項４】 ヘッド分離型センサのセンサ本体に相当
   するセンサユニットを互いに密に隣接して複数個配置し
   てなるセンサユニット列と、センサユニット列の一端に
   位置するセンサユニットと通信可能なモバイルコンソー
   ルユニットとを含み、 各センサユニットのそれぞれには、 リモートセンサヘッドと協動して所定のセンシング機能
   を実現するセンシング系回路と、 第１の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
   １のコネクタ手段と、 第２の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
   ２のコネクタ手段と、 第１の側に隣接するセンサユニットと第１のコネクタ手
   段を介して通信するための第１の側の通信系回路と、 第２の側に隣接するセンサユニットと第２のコネクタ手
   段を介して通信するための第２の側の通信系回路と、 第１の側の通信系回路と第２の側の通信系回路とを使用
   して両隣のセンサユニットとのハンドシェイク処理を試
   み、その結果に基づいて、センサユニット列中における
   当該センサユニットのポジションを学習するポジション
   学習手段と、 ポジション学習手段にて学習された当該センサユニット
   のポジションに固有なアドレスを割当設定するアドレス
   割当設定手段と、 ポジション学習手段にて学習された当該センサユニット
   のポジションに固有なセンシング動作のタイミングを生
   成する動作タイミング生成手段と、 動作タイミング生成手段にて生成された動作タイミング
   に従ってセンシング系回路を駆動することによりセンシ
   ング動作を実現するセンシング動作実現手段と、 センシング動作の合間に、一方の側の隣接センサユニッ
   トから受信されたデータを、自己のみに宛てられたもの
   を除いて、他方の側の隣接センサユニットへと転送する
   データ選択転送手段と、 受信された自己宛てのデータに含まれるコマンドを実行
   して、当該コマンドで指定された機能を実現するコマン
   ド実行手段と、が具備され、 モバイルコンソールユニットには、 データ受取先となるセンサユニットのアドレスを付し
   て、通信相手先であるセンサユニットへとデータを送信
   すると共に、任意のセンサユニットから自己宛に送信さ
   れたデータを受信するコンソールユニット側通信手段が
   具備され、 それにより、モバイルコンソールユニットと任意のセン
   サユニットとの間でコマンド通信を可能としたセンサユ
   ニット。
5. 【請求項５】 動作タイミング生成手段が、 センサユニット列中の端部ポジションと学習されたとき
   には、隣接するセンサユニットに対して一定のタイマ周
   期で同期信号を繰り返し送出する一方、センサユニット
   列中の途中ポジションと学習されたときには、隣接する
   一方の側の隣接センサユニットから受信された同期信号
   を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣接センサユニ
   ットへと転送するポジション別同期処理を含む、請求項
   ４に記載のセンサシステム。
6. 【請求項６】 アドレス割当設定手段が、 センサユニット列中の端部ポジションと学習されたとき
   には、自己のアドレスを自己決定したのち、同アドレス
   をアドレス設定コマンドに付して隣接センサユニットに
   送信する一方、途中ポジションと学習されたときには、
   隣接するセンサユニットからアドレス設定コマンドが受
   信されるのに応答して、それに付されたアドレスに＋１
   を加えたアドレスを自己のアドレスと決定したのち、同
   アドレスを隣接センサユニットに送信するポジション別
   アドレス決定処理を含む、請求項４に記載のセンサシス
   テム。
7. 【請求項７】 データ選択転送手段が、センシング動作
   周期毎に、隣接するセンサユニットからのアップもしく
   はダウンデータ受信有無を判定し、データ受信有りのと
   きにはそのデータを受信格納したのち、次のセンシング
   動作周期において、自己宛てデータについてはそれに含
   まれるコマンド等を実行する一方、他機宛てデータにつ
   いては受信とは反対側のセンサユニットへと送信する時
   分割転送処理を含む、請求項４に記載のセンサシステ
   ム。
8. 【請求項８】 コネクタ手段が一対の投光素子と受光素
   子とからなる光コネクタである請求項４に記載のセンサ
   システム。
9. 【請求項９】 ヘッド分離型センサのセンサ本体に相当
   するセンサユニットを互いに密に隣接して複数個配置し
   てなるセンサユニット列と、センサユニット列の一端に
   隣接して配置されるバスユニットとを含み、 各センサユニットのそれぞれには、 リモートセンサヘッドと協動して所定のセンシング機能
   を実現するセンシング系回路と、 第１の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
   １のコネクタ手段と、 第２の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
   ２のコネクタ手段と、 第１の側に隣接するセンサユニットと第１のコネクタ手
   段を介して通信するための第１の側の通信系回路と、 第２の側に隣接するセンサユニットと第２のコネクタ手
   段を介して通信するための第２の側の通信系回路と、 第１の側の通信系回路と第２の側の通信系回路とを使用
   して両隣のセンサユニットとのハンドシェイク処理を試
   み、その結果に基づいて、センサユニット列中における
   当該センサユニットのポジションを学習するポジション
   学習手段と、 ポジション学習手段にて学習された当該センサユニット
   のポジションに固有なアドレスを割当設定するアドレス
   割当設定手段と、 ポジション学習手段にて学習された当該センサユニット
   のポジションに固有なセンシング動作のタイミングを生
   成する動作タイミング生成手段と、 動作タイミング生成手段にて生成された動作タイミング
   に従ってセンシング系回路を駆動することによりセンシ
   ング動作を実現すると共に、センシング動作により得ら
   れた検出データを、隣接する一方の側のセンサユニット
   から受信された制御データに反映して、他方の側に隣接
   するセンサユニットへと送信するセンシング動作実現手
   段と、が具備されており、 バスユニットの側には、隣接するセンサユニットから受
   信される制御データをプロトコル変換してパソコンやプ
   ログラマブルコントローラが接続されるフィールドバス
   へと送出するプロトコル変換処理が含まれており、 それにより、各センサユニットの検出データを含む制御
   データをバスユニットを介してフィールドバスへと一括
   して送出可能としたセンサシステム。
10. 【請求項１０】 動作タイミング生成手段が、 センサユニット列中の端部ポジションと学習されたとき
    には、隣接するセンサユニットに対して一定のタイマ周
    期で同期信号を繰り返し送出する一方、センサユニット
    列中の途中ポジションと学習されたときには、隣接する
    一方の側の隣接センサユニットから受信された同期信号
    を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣接センサユニ
    ットへと転送するポジション別同期処理を含む、請求項
    ９に記載のセンサシステム。
11. 【請求項１１】 アドレス割当設定手段が、 センサユニット列中の端部ポジションと学習されたとき
    には、自己のアドレスを自己決定したのち、同アドレス
    をアドレス設定コマンドに付して隣接センサユニットに
    送信する一方、途中ポジションと学習されたときには、
    隣接するセンサユニットからアドレス設定コマンドが受
    信されるのに応答して、それに付されたアドレスに＋１
    を加えたアドレスを自己のアドレスと決定したのち、同
    アドレスを隣接センサユニットに送信するポジション別
    アドレス決定処理を含む、請求項９に記載のセンサシス
    テム。
12. 【請求項１２】 コネクタ手段が一対の投光素子と受光
    素子とからなる光コネクタである請求項９に記載のセン
    サシステム。
13. 【請求項１３】 ヘッド分離型センサのセンサ本体に相
    当する連装用のセンサユニットであって、 リモートセンサヘッドと協動して所定のセンシング機能
    を実現するセンシング系回路と、 第１の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
    １のコネクタ手段と、 第２の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
    ２のコネクタ手段と、 第１の側に隣接するセンサユニットと第１のコネクタ手
    段を介して通信するための第１の側の通信系回路と、 第２の側に隣接するセンサユニットと第２のコネクタ手
    段を介して通信するための第２の側の通信系回路と、 第１の側の通信系回路と第２の側の通信系回路とを使用
    して両隣のセンサユニットとのハンドシェイク処理を試
    み、その結果に基づいて、センサユニット列中における
    当該センサユニットのポジションを学習するポジション
    学習手段と、 ポジション学習手段にて学習された当該センサユニット
    のポジションに固有なセンシング動作のタイミングを生
    成する動作タイミング生成手段と、 動作タイミング生成手段にて生成された動作タイミング
    に従ってセンシング系回路を駆動することによりセンシ
    ング動作を実現するセンシング動作実現手段と、が具備
    され、 それにより、センサユニット列中の任意のポジションに
    配置されても、センサユニット相互間におけるセンシン
    グ動作の干渉が回避されるセンサユニット。
14. 【請求項１４】 動作タイミング生成手段が、 センサユニット列中の端部ポジションと学習されたとき
    には、隣接するセンサユニットに対して一定のタイマ周
    期で同期信号を繰り返し送出する一方、センサユニット
    列中の途中ポジションと学習されたときには、隣接する
    一方の側の隣接センサユニットから受信された同期信号
    を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣接センサユニ
    ットへと転送するポジション別同期処理を含む、請求項
    １３に記載のセンサユニット。
15. 【請求項１５】 コネクタ手段が一対の投光素子と受光
    素子とからなる光コネクタである請求項１３に記載のセ
    ンサユニット。
16. 【請求項１６】 ヘッド分離型センサのセンサ本体に相
    当する連装用のセンサユニットであって、 リモートセンサヘッドと協動して所定のセンシング機能
    を実現するセンシング系回路と、 第１の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
    １のコネクタ手段と、 第２の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
    ２のコネクタ手段と、 第１の側に隣接するセンサユニットと第１のコネクタ手
    段を介して通信するための第１の側の通信系回路と、 第２の側に隣接するセンサユニットと第２のコネクタ手
    段を介して通信するための第２の側の通信系回路と、 第１の側の通信系回路と第２の側の通信系回路とを使用
    して両隣のセンサユニットとのハンドシェイク処理を試
    み、その結果に基づいて、センサユニット列中における
    当該センサユニットのポジションを学習するポジション
    学習手段と、 ポジション学習手段にて学習された当該センサユニット
    のポジションに固有なアドレスを割当設定するアドレス
    割当設定手段と、 ポジション学習手段にて学習された当該センサユニット
    のポジションに固有なセンシング動作のタイミングを生
    成する動作タイミング生成手段と、 動作タイミング生成手段にて生成された動作タイミング
    に従ってセンシング系回路を駆動することによりセンシ
    ング動作を実現するセンシング動作実現手段と、 センシング動作の合間に、一方の側の隣接センサユニッ
    トから受信されたデータを、自己のみに宛てられたもの
    を除いて、他方の側の隣接センサユニットへと転送する
    データ選択転送手段と、 受信された自己宛てのデータに含まれるコマンドを実行
    して、当該コマンドで指定された機能を実現するコマン
    ド実行手段と、が具備されているセンサユニット。
17. 【請求項１７】 動作タイミング生成手段が、 センサユニット列中の端部ポジションと学習されたとき
    には、隣接するセンサユニットに対して一定のタイマ周
    期で同期信号を繰り返し送出する一方、センサユニット
    列中の途中ポジションと学習されたときには、隣接する
    一方の側の隣接センサユニットから受信された同期信号
    を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣接センサユニ
    ットへと転送するポジション別同期処理を含む、請求項
    １６に記載のセンサユニット。
18. 【請求項１８】 アドレス割当設定手段が、 センサユニット列中の端部ポジションと学習されたとき
    には、自己のアドレスを自己決定したのち、同アドレス
    をアドレス設定コマンドに付して隣接センサユニットに
    送信する一方、途中ポジションと学習されたときには、
    隣接するセンサユニットからアドレス設定コマンドが受
    信されるのに応答して、それに付されたアドレスに＋１
    を加えたアドレスを自己のアドレスと決定したのち、同
    アドレスを隣接センサユニットに送信するポジション別
    アドレス決定処理を含む、請求項１６に記載のセンサユ
    ニット。
19. 【請求項１９】 データ選択転送手段が、センシング動
    作周期毎に、隣接するセンサユニットからのアップもし
    くはダウンデータ受信有無を判定し、データ受信有りの
    ときにはそのデータを受信格納したのち、次のセンシン
    グ動作周期において、自己宛てデータについてはそれに
    含まれるコマンド等を実行する一方、他機宛てデータに
    ついては隣接する受信とは反対側のセンサユニットへと
    送信する時分割転送処理を含む、請求項１６に記載のセ
    ンサユニット。
20. 【請求項２０】 コネクタ手段が一対の投光素子と受光
    素子とからなる光コネクタである請求項１６に記載のセ
    ンサユニット。
21. 【請求項２１】 ヘッド分離型センサのセンサ本体に相
    当する連装用のセンサユニットであって、 リモートセンサヘッドと協動して所定のセンシング機能
    を実現するセンシング系回路と、 第１の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
    １のコネクタ手段と、 第２の側に隣接するセンサユニットと接続するための第
    ２のコネクタ手段と、 第１の側に隣接するセンサユニットと第１のコネクタ手
    段を介して通信するための第１の側の通信系回路と、 第２の側に隣接するセンサユニットと第２のコネクタ手
    段を介して通信するための第２の側の通信系回路と、 第１の側の通信系回路と第２の側の通信系回路とを使用
    して両隣のセンサユニットとのハンドシェイク処理を試
    み、その結果に基づいて、センサユニット列中における
    当該センサユニットのポジションを学習するポジション
    学習手段と、 ポジション学習手段にて学習された当該センサユニット
    のポジションに固有なアドレスを割当設定するアドレス
    割当設定手段と、 ポジション学習手段にて学習された当該センサユニット
    のポジションに固有なセンシング動作のタイミングを生
    成する動作タイミング生成手段と、 動作タイミング生成手段にて生成された動作タイミング
    に従ってセンシング系回路を駆動することによりセンシ
    ング動作を実現すると共に、センシング動作により得ら
    れた検出データを、隣接する一方の側のセンサユニット
    から受信された制御データに反映して、他方の側に隣接
    するセンサユニットへと送信するセンシング動作実現手
    段と、が具備されているセンサユニット。
22. 【請求項２２】 動作タイミング生成手段が、 センサユニット列中の端部ポジションと学習されたとき
    には、隣接するセンサユニットに対して一定のタイマ周
    期で同期信号を繰り返し送出する一方、センサユニット
    列中の途中ポジションと学習されたときには、隣接する
    一方の側の隣接センサユニットから受信された同期信号
    を、僅かに遅延させたのち、他方の側の隣接センサユニ
    ットへと転送するポジション別同期処理を含む、請求項
    ２１に記載のセンサユニット。
23. 【請求項２３】 アドレス割当設定手段が、 センサユニット列中の端部ポジションと学習されたとき
    には、自己のアドレスを自己決定したのち、同アドレス
    をアドレス設定コマンドに付して隣接センサユニットに
    送信する一方、途中ポジションと学習されたときには、
    隣接するセンサユニットからアドレス設定コマンドが受
    信されるのに応答して、それに付されたアドレスに＋１
    を加えたアドレスを自己のアドレスと決定したのち、同
    アドレスを隣接センサユニットに送信するポジション別
    アドレス決定処理を含む、請求項２１に記載のセンサユ
    ニット。
24. 【請求項２４】 コネクタ手段が一対の投光素子と受光
    素子とからなる光コネクタである請求項２１に記載のセ
    ンサユニット。