JP2005070847A - Sensor system and sensor unit thereof - Google Patents
Sensor system and sensor unit thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005070847A JP2005070847A JP2003208776A JP2003208776A JP2005070847A JP 2005070847 A JP2005070847 A JP 2005070847A JP 2003208776 A JP2003208776 A JP 2003208776A JP 2003208776 A JP2003208776 A JP 2003208776A JP 2005070847 A JP2005070847 A JP 2005070847A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- data
- timing
- edge detection
- edge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のセンサユニットを備えて、各センサユニット間で伝送信号のやり取りを行うセンサシステム及びそのセンサユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、複数台のセンサユニットが予め定められた順番で隣接配置され、各センサユニットが、上位のセンサユニットから伝送信号を受信し、下位のセンサユニットに伝送信号を送信する、いわゆるバケツリレー方式でデータ伝送を行うセンサシステムがある。具体的には、伝送信号1は、同期信号2と、ハイレベルまたはローレベルの複数データ信号3を連ねてなるデータ群信号とを備えたデジタル信号である。各センサシステムは、図6に示すように、下位のセンサユニットに対して、上記伝送信号1の同期信号2を送信し、それに引き続いて同期信号2の送信タイミングを基準に自己のクロック発振器のクロックパルスに同期した送信タイミング毎(同図で時間t1毎のタイミング)に複数のデータ信号3を順次送信する(同図の最上段のタイムチャート参照)。
【0003】
一方、上位のセンサユニットからの伝送信号1を受ける次段のセンサユニットでは、その同期信号2の受信タイミングを基準に自己のクロック発振器のクロックパルスに同期し、上記送信タイミングに対応する受信タイミング毎(同図で時間t1毎のタイミング)にデータ群信号の各データ信号3を順次読み取るようになっている。従って、各センサユニットが内蔵するクロック発振器のクロックタイミングにずれが生じていなければ、各センサユニットにおいてデータ群信号の各データ信号を正確に読み取ることができる(同図の2段目のタイムチャート参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−222786公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のような正常なデータ伝送を行うには、クロックタイミングが生じない高精度のクロック発振器を各センサユニットに使用する必要があり、センサ全体のコストが高くなるという問題が生じる。そこで、コストを抑えるために、各センサユニットに低コストのクロック発振器を使用する場合がある。そうると、各センサユニットのクロック発振器間のクロックタイミングのずれによって、各データ信号3の読取タイミングのずれが重畳的に大きくなっていき、本来読み取るべきタイミングとは異なるタイミングでデータ群信号の各データを読み取るおそれがある。これについて図6に示すタイムチャートを参照しつつ具体的に説明する。同図中、1段目のタイムチャートは、上位のセンサユニットから送信された伝送信号1の波形を示す。これは同期信号2に引き続き時間t1間隔毎に複数のデータ信号が連なっている。2段目は上記伝送信号1を受ける次の段のセンサユニットの受信動作のタイムチャートを示し、この次の段のセンサユニットと上位のセンサユニットとのクロック発信器のクロックタイミングにずれがない場合である。この場合、次の段のセンサユニットは同期信号の受信タイミングからやはり時間t1毎に伝送信号1のデータ群信号を読み取るよう動作し、データ群信号の各データ信号を正確に読み取ることができる。
【0006】
これに対して、3段目は上位のセンサユニットに対して次の段のセンサユニットのクロック発振器のクロックタイミングが遅れ、同期信号の受信タイミングから時間t2(>t1)毎に伝送信号1のデータ群信号を読み取るよう動作する場合のタイムチャートである。このような場合、各データ信号3の読取タイミングのずれは重畳的に大きくなってきてしまい、同図の受信タイミングX以降のように本来読み取るべきデータ信号の隣のデータ信号を誤って読み取る誤動作が生じてしまうおそれがある。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、各センサユニット間の内蔵クロック動作にずれが生じる場合であっても正確なデータ受信が可能なセンサシステム及びそのセンサユニットを提供するところにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明に係るセンサシステムは、被検出物体の検出状態に応じた検出動作を行うセンサユニットを複数台備えてなるセンサシステムであって、前記各センサユニットには、他のセンサユニットから、同期信号と、ハイレベルまたはローレベルの複数のデータ信号を連ねてなるデータ群信号とを備えた伝送信号を受信する受信手段と、他のセンサユニットへ前記伝送信号を送信する送信手段とが備えられ、前記複数台のセンサユニット間で前記伝送信号のやり取りが行われるよう構成されたセンサシステムにおいて、前記各センサユニットは、前記送信手段を介して、前記伝送信号のうち同期信号を送信し、その後に、その同期信号の送信タイミングを基準に自己の内蔵クロックに基づいた基準時間間隔毎に、前記データ群信号の各データ信号を順次送信する送信制御手段と、前記受信手段で受信された伝送信号から同期信号を検知する同期信号検知手段と、常には、前記同期信号検知手段で検知された同期信号に基づき前記基準時間間隔毎に前記データ群信号の各データ信号を読み取る読取処理を順次行うデータ読取手段と、前記受信手段で受信された伝送信号の各データ信号の立上りエッジまたは立下りエッジを検出するエッジ検出手段と、前記同期信号検知手段で検知された同期信号に基づく正規のエッジ検出タイミングのうち前記エッジ検出手段にてエッジが検出された実エッジ検出タイミングに最も近い正規のエッジ検出タイミングを抽出する抽出手段と、前記実エッジ検出タイミングと前記抽出手段にて抽出された正規のエッジ検出タイミングとを比較し、その比較結果に基づき補正した基準時間間隔で次のデータ信号の読取処理を前記データ読取手段に行わせる補正手段とを備えているところに特徴を有する。
【0009】
ここで、本発明の「正規のエッジ検出タイミング」とは、各センサユニットの発振動作間にずれが生じていないとした場合における、立上りエッジまたは立下りエッジが本来検出されるべきタイミングであり、補正動作前においては同期信号の受信タイミングを基準にカウントされる上記基準時間毎の各タイミングをいい、補正動作後は、上記次のデータ信号の読取処理のタイミングを基準にカウントされる上記基準間隔毎のタイミングをいう。
【0010】
請求項2の発明に係るセンサシステムは、請求項1記載のセンサシステムにおいて、前記補正手段は、前記実エッジ検出タイミングと前記抽出手段にて抽出された正規のエッジ検出タイミングとのタイミング誤差を検出し、そのタイミング誤差が所定値を超えたことを条件に、当該タイミング誤差に応じて補正した基準時間間隔で次のデータ信号の読取処理を前記データ読取手段に行わせるところに特徴を有する。
【0011】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のセンサシステムにおいて、前記伝送信号のデータ群信号は、ハイレベル或いはローレベルが連続する時間が、この時間内において他のセンサユニットとの内蔵クロック誤差に応じて生ずる最大ずれ量が前記基準時間の半分を超えないように構成されているところに特徴を有する。
なお、本発明の「最大ずれ量」には、例えばハイレベル或いはローレベルが連続する時間に、他のセンサユニットとの内蔵クロックにおける単位時間当たりのずれ率を乗じて得られる時間が含まれる。
【0012】
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のセンサシステムにおいて、前記エッジ検出手段にて立上りエッジが検出されてからハイレベルが連続するハイレベル連続時間を測定し、このハイレベル連続時間が前記基準時間以上かどうかを判断する第1判断手段を備えるとともに、前記エッジ検出手段は前記各データ信号の立上りエッジを検出するよう構成され、前記データ読取手段は、前記第1判断手段にて前記ハイレベル連続時間が前記基準時間以上であると判断されたときには、前記各読込処理において読み込むデータ信号のうち、前記立上りエッジの検出後、前記基準時間内に読み込んだデータ信号のレベルをハイレベルとみなし、前記第1判断手段にて前記ハイレベル連続時間が前記基準時間より短いと判断されたときには、前記各読込処理において読み込むデータ信号のうち、前記立上りエッジの検出後、前記基準時間内に読み込んだデータ信号のレベルをローレベルとみなすよう構成されているところに特徴を有する。
【0013】
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のセンサシステムにおいて、前記エッジ検出手段における立上りエッジの検出タイミングが前記正規のエッジ検出タイミングのいずれかに略一致しているかどうかを判断する第2判断手段を備えるとともに、前記エッジ検出手段は前記各データ信号の立上りエッジを検出するよう構成され、前記データ読取手段は、前記第2判断手段にて前記立上りエッジの検出タイミングが前記正規のエッジ検出タイミングに略一致していると判断されたときには、その立上りエッジの検出タイミングから前記基準時間内に読み込んだデータ信号レベルをハイレベルとみなすところに特徴を有する。
【0014】
請求項6の発明に係るセンサユニットは、被検出物体の検出状態に応じた検出動作を行うとともに、他のセンサユニットから、同期信号と、ハイレベルまたはローレベルの複数のデータ信号を連ねてなるデータ群信号とを備えた伝送信号を受信する受信手段と、他のセンサユニットへ前記伝送信号を送信する送信手段とを備えたセンサユニットにおいて、前記送信手段を介して、前記伝送信号のうち同期信号を送信し、その後に、その同期信号の送信タイミングを基準に自己の内蔵クロックに基づいた基準時間間隔毎に、前記データ群信号の各データ信号を順次送信する送信制御手段と、前記受信手段で受信された伝送信号から同期信号を検知する同期信号検知手段と、常には、前記同期信号検知手段で検知された同期信号に基づき前記基準時間間隔毎に前記データ群信号の各データ信号を読み取る読取処理を順次行うデータ読取手段と、前記受信手段で受信された伝送信号の各データ信号の立上りエッジまたは立下りエッジを検出するエッジ検出手段と、前記同期信号検知手段で検知された同期信号に基づく正規のエッジ検出タイミングのうち前記エッジ検出手段にてエッジが検出された実エッジ検出タイミングに最も近い正規のエッジ検出タイミングを抽出する抽出手段と、前記実エッジ検出タイミングと前記抽出手段にて抽出された正規のエッジ検出タイミングとを比較し、その比較結果に基づき補正した基準時間間隔で次のデータ信号の読取処理を前記データ読取手段に行わせる補正手段とを備えているところに特徴を有する。
【0015】
請求項7の発明に係るセンサユニットは、請求項6記載のセンサユニットにおいて、前記補正手段は、前記実エッジ検出タイミングと前記抽出手段にて抽出された正規のエッジ検出タイミングとのタイミング誤差を検出し、そのタイミング誤差が所定値を超えたことを条件に、当該タイミング誤差に応じて補正した基準時間間隔で次のデータ信号の読取処理を前記データ読取手段に行わせるところに特徴を有する。
【0016】
請求項8の発明は、請求項6または請求項7記載のセンサユニットにおいて、前記伝送信号のデータ群信号は、ハイレベル或いはローレベルが連続する時間が、この時間内において他のセンサユニットとの内蔵クロック誤差に応じて生ずる最大ずれ量が前記基準時間の半分を超えないように構成されているところに特徴を有する。
【0017】
請求項9の発明は、請求項6ないし請求項8のいずれかに記載のセンサユニットにおいて、前記エッジ検出手段にて立上りエッジが検出されてからハイレベルが連続するハイレベル連続時間を測定し、このハイレベル連続時間が前記基準時間以上かどうかを判断する第1判断手段を備えるとともに、前記エッジ検出手段は前記各データ信号の立上りエッジを検出するよう構成され、前記データ読取手段は、前記第1判断手段にて前記ハイレベル連続時間が前記基準時間以上であると判断されたときには、前記各読込処理において読み込むデータ信号のうち、前記立上りエッジの検出後、前記基準時間内に読み込んだデータ信号のレベルをハイレベルとみなし、前記第1判断手段にて前記ハイレベル連続時間が前記基準時間より短いと判断されたときには、前記各読込処理において読み込むデータ信号のうち、前記立上りエッジの検出後、前記基準時間内に読み込んだデータ信号のレベルをローレベルとみなすよう構成されているところに特徴を有する。
【0018】
請求項10の発明は、請求項6ないし請求項8のいずれかに記載のセンサユニットにおいて、前記エッジ検出手段における立上りエッジの検出タイミングが前記正規のエッジ検出タイミングのいずれかに略一致しているかどうかを判断する第2判断手段を備えるとともに、前記エッジ検出手段は前記各データ信号の立上りエッジを検出するよう構成され、前記データ読取手段は、前記第2判断手段にて前記立上りエッジの検出タイミングが前記正規のエッジ検出タイミングに略一致していると判断されたときには、その立上りエッジの検出タイミングから前記基準時間内に読み込んだデータ信号レベルをハイレベルとみなすところに特徴を有する。
【0019】
【発明の作用及び効果】
<請求項1,2,6,7の発明>
本構成によれば、他のセンサユニットから受けた伝送信号から同期信号を検知し、通常は、その同期信号の受信タイミングを基準に自己の内蔵クロックに基づいた基準時間(送信動作において同期信号を送信後に自己の内蔵クロック(自己の発振手段の発振動作)に基づきカウントした各データ信号送信の時間間隔)毎にデータ群信号のデータ信号を読み取る。一方、エッジ検出手段にてエッジが検出された実エッジ検出タイミングが、それに最も近い正規のエッジ検出タイミングからずれているときには(請求項2,7の構成では、ずれ時間が所定値以上であるときには)、そのずれを解消する方向に補正したタイミング(基準時間間隔を長くする或いは短くしたタイミング)で次のデータ信号を読み取るよう動作する。
従って、各センサユニット間の内蔵クロック動作にずれが生じる場合であっても正確なデータ受信を行うことができる。
【0020】
<請求項3,8の発明>
例えば、伝送信号のデータ群信号について、所定時間以上ハイレベル或いはローレベルが連続する場合(立上りエッジまたは立下りエッジが生じない場合)には、実エッジ検出タイミングが隣合う2つの正規のエッジ検出タイミングの略中間に位置して、いずれの正規のエッジ検出タイミングに最も近いか判断できない場合が生じ、次のデータ信号の読取タイミングに対して誤った補正を行ってしまうおそれがある。そこで、本構成によれば、伝送信号のデータ群信号は、ハイレベル或いはローレベルが連続する時間が、この時間内において他のセンサユニットとの内蔵クロック誤差に応じて生ずる最大ずれ量が前記基準時間の半分を超えないように構成されている。より具体的には、ハイレベル或いはローレベルが連続する時間に、他のセンサユニットとの内蔵クロックにおける単位時間当たりのずれ率を乗じて得られる時間が上記基準時間の半分を超えないように構成されている。従って、常時、実エッジ検出タイミングはいずれか一つの正規のエッジ検出タイミングに最も近づくことになり、次のデータ信号への読取タイミングについて誤った補正が行われることを防止できる。
【0021】
<請求項4,9の発明>
例えばノイズによって伝送信号のデータ信号が本来ローレベルなのに一次的にハイレベルになってしまいデータ信号を誤って読込んでしまう可能性がある。そこで、本構成によれば、エッジが検出されてから基準時間以上ハイレベルが連続した場合にはこれをデータ信号の本来のレベルとみなして読み込む一方で、基準時間によりも短い時間であればこれをローレベルとみなして読む込むよう動作する。これにより一次的なノイズ発生に影響されることなく正確なデータ受信ができる。
【0022】
<請求項5,10の発明>
例えばノイズなどの影響によって各データ信号が本来のデータ長(デューティ比)よりも短くなってしまうことがあり得る。この場合、本来ハイレベルとして読み込まれるべきデータ信号がローレベルとして読み込まれてしまうおそれがある。そこで、本構成によれば、立上りエッジの検出タイミングが正規のエッジ検出タイミングのいずれかに略一致しているときには、その立上りエッジが検出されてから基準時間内に読み込んだデータ信号レベルをハイレベルとして読み込むよう動作する。従って、ノイズ等の影響によってデータ信号のデータ長が変化してしまう場合であっても各データ信号を正確に読み込むことができる。
【0023】
なお、本発明において、各データ信号の読取処理は、上記基準時間内において奇数回順次信号レベルを読み込んで多い方のレベル(ハイレベル或いはローレベル)を当該データ信号の信号レベルとする、いわゆる多数決方式でデータ信号を読み取る構成であってもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明に係るセンサシステムについて図1ないし図5によって説明する。なお、図1において矢印Aの方向を前方、矢印Bの方向を右方向とする。
1.センサシステム全体の概要構成
本実施形態のセンサシステムは、同一構造の16台の光ファイバセンサ1(図1及び図2ではそのうちの4台のみ図示。本発明の「センサユニット」に相当)を備えて構成され、各光ファイバセンサ1は、そこから導出された光ファイバFの先端を検出領域に向けた状態で互いに隣接配置され、検出領域内における被検出物体の有無に応じた検出動作を行う。そして、センサシステムは、通信ユニット2からの送信された伝送信号Dに例えば各光ファイバセンサ1での検出結果などを反映させつつ、一端側に位置する光ファイバセンサ1から他端側に位置する光ファイバセンサ1へと順番に受け渡しいく、いわゆるバケツリレー方式でデータ伝送(シリアル伝送)を行うようになっている。
【0025】
なお、以下の説明において、光ファイバセンサ1全体を指す場合にはセンサ1と称し、個々の光ファイバセンサ1を指す場合には、左方の光ファイバセンサ1から第1のセンサ1、第2のセンサ1、第3のセンサ1、第4のセンサ1と称する。
【0026】
2.各機器の外部構成
(1)光ファイバセンサ
図1に示すように、各センサ1は箱状をなし、前面に設けられたファイバ挿入孔に光ファイバFの先端が挿入されており、一方、背面には図示しない制御ユニットから連なるケーブルのコネクタCが接続されている。また、センサ1の右側面には出力側カプラに相当する投光素子12が設けられ、左側面には入力側カプラに相当する受光素子11が設けられており、前部下端近傍には左右側面を貫く角型の透孔13が形成されている。また、下面にはセンサ1の並び方向に沿ってアリ溝(底面側よりも開口側の方が幅狭になっている溝)を形成してなる挟持部(図1では終端ユニット4に隠れており図示せず)が設けられている。
【0027】
センサ1は取付レールに相当する周知のDINレール3の溝内に上記挟持部を通すことによって装着されており、それぞれが密接して相隣接するセンサ1の投光素子12及び受光素子11が対向した状態となっている。
【0028】
(2)通信ユニット及び終端ユニット
第1及び第4のセンサ1の側方には同じく箱状をなす通信ユニット2及び終端ユニット4が配置されている。この通信ユニット2にはセンサ1の挟持部と同一形状の挟持部(図示せず)が設けられ、この挟持部にDINレール3を通して装着されている。また、上下側面間を貫通して形成された2つのねじ孔21が設けられ、これに螺合するねじ22が設けられており、ねじ22を締め付けることによって挟持部とねじ22先端とでDINレール3を挟み込み、DINレール3に対して固定可能となっている。終端ユニット4にも同じく挟持部41、ねじ孔42及びねじ43が設けられており、ねじ43を締めることによってDINレール3に対して固定可能となっている。
【0029】
通信ユニット2の右側面に設けられた出力側カプラに相当する投光素子23は第1のセンサ1の受光素子11と対向する位置に配されており、透孔13と対向する位置に入力側カプラに相当する受光素子24が設けられている。また、終端ユニット4の左側面に設けられた中継入力部に相当する受光素子44が第4のセンサ1の投光素子12と対向する位置に配されており、透孔13と対向する位置に中継出力部に相当する投光素子45が設けられている。終端ユニット4の投光素子45と通信ユニット2の受光素子24との間にはセンサ1の透孔13を介して光軸が形成可能となっている。
【0030】
3.各機器の電気的構成
次に、センサシステムの電気的構成を図2を参照して説明する。
(1)通信ユニット
まず、通信ユニット2のハウジングには設定操作部20が設けられており、ここに設けた設定スイッチを操作することによって通信相手のセンサ1を特定するアドレスの入力と、そのセンサ1が実行すべきコマンドを入力することができる。この設定スイッチのスイッチ状態はCPU25に取込まれ、ここで伝送信号Dを生成して、投光素子23と共に通信ユニット側送信手段を構成する投光回路26に与えられる。投光回路24はその伝送信号Dに基づいて投光素子23に駆動電流を供給して伝送信号Dを光信号として第1のセンサ1に所定の周期(例えば50μS)で順次送信する。一方、受光素子24に入射した光は通信ユニット側受信手段に相当する受光回路27を介してCPU25に入力されるようになっている。
【0031】
(2)光ファイバセンサ
各センサ1では、受光素子11で光信号として受けた伝送信号Dが電気信号に変換され、この受光素子11と共にセンサ間受信手段(本発明の「受信手段」)を構成する受光回路14にてデジタル信号に変換されてCPU15に与えられる。CPU15では、後述するソフトウエア的構成の説明で明らかになるように、伝送信号Dに含まれる同期信号に基づいて検出動作やデータ信号の読取処理等を実行する。そして、自己の検出結果を反映した伝送信号Dを、投光素子12と共にセンサ間送信手段(本発明の「送信手段」)を構成する投光回路16に送出し、投光回路16から駆動電流を投光素子12に供給して投光させる。
【0032】
(3)終端ユニット
そして、終端ユニット4の中継入力部に相当する受光素子44に入射した光は受光回路46にてディジタル信号に変換された後、信号増幅機能を持った中継アンプ48を介して投光回路47に送出される。投光回路47では信号に基づいて中継出力部に相当する投光素子45に駆動電流を供給して投光素子45から光を投光させる。これにより各センサ1間を伝送されてきた伝送信号Dが終端ユニット4から通信ユニット2に返送される。なお、投光素子45の出力はセンサ1の投光素子12よりも強く設定されている。
【0033】
4.ソフトウエア的構成
各センサ1のCPU15は、クロックパルスを出力するクロック発振器をそれぞれ内蔵し、自己のクロック発振器からのクロックパルスに基づいて伝送信号Dの送信処理や受信処理等を行う。なお、伝送信号Dは、同期信号D1と、ハイレベルまたはローレベルの複数のデータ信号D2を連ねてなるデータ群信号とを備えたデジタル信号である。なお、クロック発振器はCPU15に内蔵されたものに限らず別体として設けられたものであってもよい。
【0034】
(1)伝送信号の送信動作
図4には、送信動作ルーチンを示すフローチャートが示されている。CPU15は、伝送信号Dの送信開始のタイミングが来たら、まずステップS1で同期信号D1を投光回路16に送り、この同期信号D1の送信タイミングから開始して、自己のクロックパルスに基づき基準時間Tsをカウントする毎に、ハイレベル或いはローレベルのデータ信号D2を順次投光回路16に送信する(ステップS2〜S5。伝送信号D波形については図3の最上段タイムチャート参照)。これにより、各センサ1は、自己のクロック発振器からのクロックパルスに応じたデータ間隔の伝送信号Dを下位のセンサ1に送信する。従って、このとき、CPU15は本発明の「送信制御手段」として機能する。
【0035】
(2)伝送信号の受信動作
図5には、受信動作ルーチンを示すフローチャートが示されている。CPU15は、上位のセンサ1から同期信号D1を受信したら図5の受信動作ルーチンを開始する。ステップS11で自己のクロック発振器のクロックパルスに基づき時間をカウントを開始する。そして、ステップS12で立上りエッジの有無を検出する。立上りエッジが検出されなければ(ステップS12で「Y」)、時間Ts(基準時間)カウントされたときにデータ信号D2を読み取る(ステップS15)。一方、立上りエッジが検出されたときには(ステップS12で「N」)、この立上りエッジの検出タイミング(以下、「実エッジ検出タイミング」)と正規のエッジ検出タイミングとの時間差αを算出する。ここで、正規のエッジ検出タイミングとは、自己のクロック発振器でカウントした場合に立上りエッジを検出し得るタイミングをいい、下記の読取タイミング補正動作が行われる前では、同期信号D1の受信タイミングを基準に上記基準時間Tsを整数倍して得られる各時間毎のタイミングとなる。また、次述する補正動作後は、次のデータ読取タイミングを基準に上記基準時間Tsを整数倍して得られる各時間毎のタイミングとなる。
【0036】
続いてステップS14で上記時間差αの絶対値が基準値未満であれば(「Y」)、立上りエッジが検出されない場合と同様、ステップS15で時間Tsカウントされたときにデータ信号D2を読み取る。一方、ステップS14で時間差αの絶対値が基準値以上であるときには(「N」)、ステップS16において上記時間Tsに時間差αを加算して補正した時間をカウントされたときにデータ信号D2を読み取る。以上の動作をデータ信号D2がなくなるまで繰り返し実行する(ステップS17)。従って、このとき、CPU15は、本発明の「データ読取手段」、「エッジ検出手段」、「抽出手段」及び「補正手段」として機能する。
【0037】
なお、本実施形態では、各データ信号D2の読取処理は、その読取タイミングまたは補正後の読取タイミングに同期して所定時間間隔で奇数回(本実施形態では3回)データ信号D2のレベルを読み取って多い方のレベル(ハイレベル或いはローレベル)を当該データ信号D2のレベルと定める、いわゆる多数決方式によりデータ信号D2レベルを定めている。このような構成であれば、センサ間のクロック発振器のクロックパルスに多少ずれが生じていても各データ信号D2レベルを正確に読み取ることができる。
また、CPU15は、受けた伝送信号Dの同期信号D2の受信タイミングに同期して投光部17から光を投光して光ファイバFを介して検出領域に光を照射し、検出領域からの光を受光部18にてデジタル信号に変換して取り込み、この受光量データと現在設定されている閾値とを比較して検出物体の有無を判断する検出動作を行なう。そして、その検出結果を下位センサ1に与える伝送信号Dのデータ群信号に反映させる。
【0038】
(3)具体的動作
具体的動作について図3を参照しつつ説明する。同図は、最上段が上位センサ1から送信された伝送信号Dのタイムチャートであり、2段目以降が上位センサ1からの伝送信号Dを受ける次の順位のセンサ1(下位センサ1)の受信動作タイムチャートである。このうち2段目は、上位センサ1と下位センサ1とのクロック発振器の発振動作(クロックパルス間隔t1)にずれがないときの受信動作タイムチャートであり、3段目は、下位センサ1におけるクロックパルス間隔t2が上位センサ1におけるクロックパルス間隔t1よりも長いときの受信動作タイムチャートである。また4段目は、逆に下位センサ1におけるクロックパルス間隔t3が上位センサ1におけるクロックパルス間隔t1よりも短いときの受信動作タイムチャートである。
【0039】
まず、2段目に示すように、上位センサ1と下位センサ1でクロックパルス間隔t1にずれがないときには、上位センサ1からの伝送信号Dにおいて時間間隔Ts毎に並ぶ各データ信号D2の位置に対応して、同じく時間間隔Ts毎にデータ信号D2の読取処理を順次行って、正確にデータ読み取りを行うことができる。
【0040】
一方、3段目に示すように、下位センサ1におけるクロックパルス間隔t2が上位センサ1におけるクロックパルス間隔t1よりも長いときには、上位からの伝送信号Dのデータ信号D2間隔Tsよりも長い周期(時間T1>Ts)で各データ信号D2を読み取ることになる。従って、徐々にそのずれが大きくなっていく。ところが、本実施形態では、(7)回目の読取処理と(8)回目の読取処理との間(正規のエッジ検出タイミング)で検出されるべき立上りエッジが時間α1だけ前に検出されている。このことは、伝送信号Dの各データ信号D2に対して下位の各読取処理が遅れていることを意味する。そこで、(8)回目の読取処理については(7)回目の読取タイミングから時間T1−α1カウントされたときに開始するよう読取タイミングが補正される。つまり、(8)回目の読取処理については時間α1だけ早いタイミングで実行するのである。そして、(9)回目の読取処理については、補正後の読取タイミングで実行される(8)回目の読取処理の開始から時間T1カウントされたときに実行される。これにより(9)回目以降の読込処理についても正常に各データ信号D2を読み取ることができる。
【0041】
次に、4段目に示すように、下位センサ1におけるクロックパルス間隔t3が上位センサ1におけるクロックパルス間隔t1よりも短いときには、上位からの伝送信号Dのデータ信号D2間隔Tsよりも短い周期(時間T2>Ts)で各データ信号D2を読み取ることになる。従って、徐々にそのずれが大きくなっていく。ところが、本実施形態では、(3)回目の読取処理と(4)回目の読取処理との間(正規のエッジ検出タイミング)で検出されるべき立上りエッジが時間α2だけ後に検出されている。このことは、伝送信号Dの各データ信号D2に対して下位の各読取処理が早いことを意味する。そこで、(5)回目の読取処理については(4)回目の読取タイミングから時間T1+α2カウントされたときに開始するよう読取タイミングが補正される。つまり、(5)回目の読取処理については時間α2だけ遅れたタイミングで実行するのである。そして、(6)回目の読取処理については、補正後の読取タイミングで実行される(5)回目の読取処理の開始から時間T2カウントされたときに実行される。これにより(5)回目以降の読込処理についても正常に各データ信号D2を読み取ることができる。
【0042】
その後、(7)回目の読取処理と(8)回目の読取処理との間(正規のエッジ検出タイミング)で検出されるべき立上りエッジが時間α3だけ後に検出されている。そこで、(9)回目の読取処理については(8)回目の読取タイミングから時間T1+α3カウントされたときに開始するよう読取タイミングが補正される。つまり、(9)回目の読取処理については時間α3だけ遅れたタイミングで実行するのである。これにより(9)回目以降の読込処理についても正常に各データ信号D2を読み取ることができる。
【0043】
5.伝送信号Dの波形変形に対する対策
ところで、ノイズ等の影響によって伝送信号Dの波形が変形してしまうことがある。そこで、本実施形態では、読取処理において下記の工夫がされている。
(1)伝送信号Dに一次的なハイレベル信号がのる場合
例えばノイズ等によって、図3の二点破線Xで示すように一時的にハイレベル信号がのってしまう場合がある。この場合、本来ローレベルとして読み取るべきデータ信号D2をハイレベルとして読み取ってしまうことになる。しかし、本実施形態では、立上りエッジが検出されたからハイレベルが連続した時間が時間Ts(T1,T2)以上であるときには、正規のデータ信号D2であるとみなし、その時間Ts(T1,T2)内に読み込んだデータ信号D2レベルをハイレベルとして処理する。一方、立上りエッジが検出されたからハイレベルが連続した時間が時間Ts(T1,T2)未満であるときには、正規のデータ信号D2でないとみなし、その時間Ts(T1,T2)内に読み込んだデータ信号D2をローレベルとして処理する(請求項4及び請求項9の構成に相当)。
このような構成であれば、一次的なノイズ等に影響されることなく正確にデータ読取を行うことができる。
【0044】
(2)伝送信号Dのハイレベルデータ信号D2が部分的に欠落する場合
例えばノイズ等の影響により、図3の二点破線Yで示すようにハイレベルのデータ信号D2が部分的に欠落する場合がある。この場合、本来ハイレベルとして読み取るべきデータ信号D2をローレベルとして読み取ってしまうことになる。しかし、本実施形態では、立上りエッジの検出タイミング(実エッジ検出タイミング)が正規のエッジ検出タイミングに実質的に一致しているときには、その立上りエッジの検出タイミングから時間Ts(T1,T2)内に読み込んだデータ信号D2レベルをハイレベルとみなして処理をする(請求項5及び請求項10の構成に相当)。
このような構成であれば、ハイレベル信号の部分的欠落が生じても正確にデータ読取を行うことができる。
【0045】
6.本実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、上位センサ1から受けた伝送信号Dから同期信号D1を検知し、通常は、その同期信号D1の受信タイミングを基準に基準時間Ts(T1,T2,T3)に対応した読取タイミング毎にデータ群信号のデータ信号D2を読み取る。一方、立上りエッジが検出されたタイミング(実エッジ検出タイミング)が、それに最も近い正規のエッジ検出タイミングから所定値以上ずれているときには、そのずれを解消する方向に補正したタイミング(基準時間を補正することで読取タイミングを早くしたり遅くしたりしたタイミング)で次のデータ信号D2の読取処理を実行するよう動作する。
従って、各センサ1のクロック発振器のクロックパルスにずれが生じる場合であっても正確なデータ受信を行うことができる。
【0046】
更に、本実施形態では、伝送信号Dは、ハイレベル或いはローレベルが連続する時間に単位時間当たりのずれ率を乗じた時間が基準時間Ts(T1,T2,T3)の半分を超えないように構成されている。ここで「単位時間当たりのずれ率」とは、他のセンサユニットとの内蔵クロックにおける単位時間当たりの最大ずれ率をいう。具体的には、本実施形態では、単位時間当たりのずれ率は、1μS当たり1%のずれが生じ得る。そこで、伝送信号Dは、次の式を満たすデータ構成となっている(請求項3及び請求項8の構成に相当)。
「ハイレベル或いはローレベルが連続する時間」*0.01<「基準時間Ts(T1,T2,T3)」/2
このような構成であれば、伝送信号Dの立上りエッジまたは立下りエッジが検出されず読取タイミングの補正がされない状態が続いても最大ずれ時間は上記基準時間Ts(T1,T2,T3)の半分を超えないから、常時、実エッジ検出タイミングはいずれか一つの正規のエッジ検出タイミングに最も近づくことになり、その次のデータ信号への読取タイミングについて誤った補正が行われることを防止できる。
【0047】
<他の実施形態>
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、実エッジ検出タイミングを正規のエッジ検出タイミングとのずれが所定値以上であることを条件にそのずれ量に応じてデータ信号の読取タイミングを補正する構成としたが、これに限らず、実エッジ検出タイミングとそれに最も近い正規のエッジ検出タイミングとを大小比較し、その比較結果に応じて予め定めた所定値だけ読取タイミングを補正(短くする、或いは長くする)する構成であってもよい(請求項1及び6の構成に相当)。
【0048】
(2)上記実施形態では、立上りエッジを検出し、この検出タイミングと正規のエッジ検出タイミングとに基づきデータ信号の読取タイミングの補正動作を行う構成としたが、立下りエッジを検出し、この検出タイミングと正規のエッジ検出タイミングとに基づきデータ信号の読取タイミングの補正動作を行う構成であってもよい。さらに、立上りエッジ及び立下りエッジの両方を検出し、これらの検出タイミングと正規のエッジ検出タイミングとに基づき補正動作を行う構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るセンサシステムの外観を示す斜視図
【図2】センサシステムの内部構成を示すブロック図
【図3】上位センサからの伝送信号、及び下位センサにおける受信タイミングを示すタイムチャート図
【図4】送信動作ルーチンを示すフローチャート
【図5】受信動作ルーチンを示すフローチャート
【図6】従来のセンサシステムにおける、上位センサからの伝送信号、及び下位センサにおける受信タイミングを示すタイムチャート図
【符号の説明】
1…センサ(センサユニット)
11…受光素子
12…投光素子
14…受光回路
15…CPU
16…投光回路
17…投光部
18…受光部
D…伝送信号
D1…同期信号
D2…データ信号
Ts(T1,T2,T3)…基準時間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sensor system that includes a plurality of sensor units and exchanges transmission signals between the sensor units and the sensor unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, a so-called bucket relay in which a plurality of sensor units are adjacently arranged in a predetermined order, and each sensor unit receives a transmission signal from an upper sensor unit and transmits a transmission signal to a lower sensor unit. There is a sensor system that performs data transmission in a system. Specifically, the
[0003]
On the other hand, the next-stage sensor unit that receives the
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-222786 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to perform normal data transmission as described above, it is necessary to use a high-accuracy clock oscillator that does not generate clock timing for each sensor unit, resulting in a problem that the cost of the entire sensor increases. Therefore, in order to reduce the cost, a low-cost clock oscillator may be used for each sensor unit. As a result, the deviation of the reading timing of each
[0006]
On the other hand, in the third stage, the clock timing of the clock oscillator of the next stage sensor unit is delayed with respect to the upper sensor unit, and the data of the
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a sensor system and its sensor unit capable of receiving accurate data even when the built-in clock operation between the sensor units is shifted. There is a place to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a sensor system according to a first aspect of the present invention is a sensor system comprising a plurality of sensor units that perform a detection operation in accordance with a detection state of an object to be detected. Receiving means for receiving a transmission signal comprising a synchronization signal and a data group signal composed of a plurality of high-level or low-level data signals from another sensor unit; and the transmission signal to another sensor unit. Transmitting means for transmitting the transmission signal, and the transmission signal is exchanged between the plurality of sensor units. In the sensor system, each sensor unit transmits the transmission signal via the transmission means. A synchronization signal is transmitted, and after that, every reference time interval based on its own internal clock based on the transmission timing of the synchronization signal Transmission control means for sequentially transmitting each data signal of the data group signal, synchronization signal detection means for detecting a synchronization signal from a transmission signal received by the reception means, and always detected by the synchronization signal detection means Data reading means for sequentially reading each data signal of the data group signal at each reference time interval based on a synchronization signal, and a rising edge or a falling edge of each data signal of the transmission signal received by the receiving means Edge detection means for detecting the normal edge detection closest to the actual edge detection timing at which the edge is detected by the edge detection means among the normal edge detection timings based on the synchronization signal detected by the synchronization signal detection means Extraction means for extracting timing; real edge detection timing; and regular edge detection data extracted by the extraction means Comparing the timing has a characteristic in corrected reference time interval based on the comparison result reading process of the next data signal at which a correcting means for causing said data reading means.
[0009]
Here, the “regular edge detection timing” of the present invention is a timing at which a rising edge or a falling edge should be originally detected when there is no deviation between the oscillation operations of the sensor units. Before the correction operation, each timing of the reference time counted based on the reception timing of the synchronization signal is referred to. After the correction operation, the reference interval counted based on the timing of the next data signal reading process The timing of each.
[0010]
The sensor system according to a second aspect of the present invention is the sensor system according to the first aspect, wherein the correction unit detects a timing error between the actual edge detection timing and a normal edge detection timing extracted by the extraction unit. Then, on the condition that the timing error exceeds a predetermined value, the data reading unit is caused to read the next data signal at a reference time interval corrected according to the timing error.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the sensor system according to the first or second aspect, the data group signal of the transmission signal has a time during which the high level or the low level continues for another sensor unit within this time. It is characterized in that it is configured such that the maximum amount of deviation generated according to the built-in clock error does not exceed half of the reference time.
Note that the “maximum deviation amount” of the present invention includes, for example, a time obtained by multiplying a time during which a high level or a low level continues by a deviation rate per unit time in a built-in clock with another sensor unit.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the sensor system according to any one of the first to third aspects, a high level continuous time in which a high level continues after a rising edge is detected by the edge detection means, First determining means for determining whether or not the high level continuous time is equal to or greater than the reference time, the edge detecting means is configured to detect a rising edge of each data signal, and the data reading means includes the first reading means. 1 When the determination means determines that the high-level continuous time is equal to or longer than the reference time, the data signal read within the reference time after detection of the rising edge among the data signals read in each reading process. The first determination means determines that the high level continuous time is shorter than the reference time. Sometimes, among data signals to be read in each of reading process, having characterized in that the after the detection of the rising edge, and is configured such that the level of the read data signal in the reference period considered as the low level.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the sensor system according to any one of the first to third aspects, is the rising edge detection timing of the edge detection means substantially coincident with any of the regular edge detection timings? A second determination unit configured to determine whether the edge detection unit detects a rising edge of each data signal, and the data reading unit detects the rising edge at the second determination unit. Is determined to be substantially coincident with the regular edge detection timing, the data signal level read within the reference time from the detection timing of the rising edge is regarded as a high level.
[0014]
The sensor unit according to the invention of
[0015]
The sensor unit according to a seventh aspect of the present invention is the sensor unit according to the sixth aspect, wherein the correction means detects a timing error between the actual edge detection timing and a regular edge detection timing extracted by the extraction means. Then, on the condition that the timing error exceeds a predetermined value, the data reading unit is caused to read the next data signal at a reference time interval corrected according to the timing error.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, in the sensor unit according to the sixth or seventh aspect, the data group signal of the transmission signal has a time during which a high level or a low level continues, with another sensor unit within this time. It is characterized in that it is configured such that the maximum amount of deviation generated according to the built-in clock error does not exceed half of the reference time.
[0017]
The invention of
[0018]
According to a tenth aspect of the present invention, in the sensor unit according to any one of the sixth to eighth aspects, is the rising edge detection timing of the edge detection means substantially coincident with any of the regular edge detection timings? A second determination unit configured to determine whether the edge detection unit detects a rising edge of each data signal, and the data reading unit detects the rising edge at the second determination unit. Is determined to be substantially coincident with the regular edge detection timing, the data signal level read within the reference time from the detection timing of the rising edge is regarded as a high level.
[0019]
[Action and effect of the invention]
<Invention of
According to this configuration, a synchronization signal is detected from a transmission signal received from another sensor unit, and normally, a reference time based on its own internal clock based on the reception timing of the synchronization signal (the synchronization signal is transmitted in the transmission operation). After transmission, the data signal of the data group signal is read every time the self-built-in clock (the time interval of each data signal transmission counted based on its own oscillation means). On the other hand, when the actual edge detection timing at which the edge is detected by the edge detection means deviates from the nearest regular edge detection timing (in the configurations of
Therefore, accurate data reception can be performed even when the built-in clock operation between the sensor units varies.
[0020]
<Invention of
For example, when a high level or low level continues for a predetermined time or more with respect to a data group signal of a transmission signal (when a rising edge or a falling edge does not occur), two regular edge detections whose actual edge detection timings are adjacent to each other There is a case where it is not possible to determine which of the regular edge detection timings is closest to the timing in the middle of the timing, and there is a possibility that the next data signal reading timing is erroneously corrected. Therefore, according to the present configuration, the data group signal of the transmission signal has a time during which the high level or the low level continues, and the maximum deviation amount generated according to the built-in clock error with another sensor unit within this time is the reference level. It is configured not to exceed half of the time. More specifically, the time obtained by multiplying the time at which the high level or low level continues by the deviation rate per unit time in the built-in clock with another sensor unit does not exceed half of the reference time. Has been. Therefore, the actual edge detection timing is always closest to any one of the regular edge detection timings, and it is possible to prevent erroneous correction of the reading timing for the next data signal.
[0021]
<Inventions of
For example, although the data signal of the transmission signal is originally at a low level due to noise, the data signal may be erroneously read due to a temporary high level. Therefore, according to the present configuration, when a high level continues for more than the reference time after the edge is detected, this is regarded as the original level of the data signal and is read if it is shorter than the reference time. Is considered to be read as a low level. Thus, accurate data reception can be performed without being affected by primary noise generation.
[0022]
<Invention of
For example, each data signal may be shorter than the original data length (duty ratio) due to the influence of noise or the like. In this case, there is a possibility that a data signal that should be read as a high level is read as a low level. Therefore, according to this configuration, when the rising edge detection timing substantially matches one of the regular edge detection timings, the data signal level read within the reference time after the rising edge is detected is set to the high level. Works to read as Therefore, each data signal can be read accurately even when the data length of the data signal changes due to the influence of noise or the like.
[0023]
In the present invention, the reading process of each data signal is a so-called majority decision in which the signal level is sequentially read an odd number of times within the reference time and the higher level (high level or low level) is used as the signal level of the data signal. The configuration may be such that a data signal is read by a method.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A sensor system according to the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the direction of arrow A is the forward direction, and the direction of arrow B is the right direction.
1. Outline configuration of the entire sensor system
The sensor system of the present embodiment is configured to include 16 optical fiber sensors 1 (only four of which are shown in FIGS. 1 and 2, which correspond to the “sensor unit” of the present invention) having the same structure. The
[0025]
In the following description, when referring to the entire
[0026]
2. External configuration of each device
(1) Optical fiber sensor
As shown in FIG. 1, each
[0027]
The
[0028]
(2) Communication unit and termination unit
A box-shaped
[0029]
The
[0030]
3. Electrical configuration of each device
Next, the electrical configuration of the sensor system will be described with reference to FIG.
(1) Communication unit
First, a
[0031]
(2) Optical fiber sensor
In each
[0032]
(3) Termination unit
The light incident on the
[0033]
4). Software configuration
The
[0034]
(1) Transmission operation of transmission signal
FIG. 4 shows a flowchart showing the transmission operation routine. When the timing for starting transmission of the transmission signal D comes, the
[0035]
(2) Transmission signal reception operation
FIG. 5 shows a flowchart showing the reception operation routine. When the
[0036]
Subsequently, if the absolute value of the time difference α is less than the reference value (“Y”) in step S14, the data signal D2 is read when the time Ts is counted in step S15, as in the case where the rising edge is not detected. On the other hand, when the absolute value of the time difference α is greater than or equal to the reference value in step S14 (“N”), the data signal D2 is read when the time corrected by adding the time difference α to the time Ts is counted in step S16. . The above operation is repeated until the data signal D2 disappears (step S17). Accordingly, at this time, the
[0037]
In this embodiment, the reading process of each data signal D2 reads the level of the data signal D2 an odd number of times (three times in this embodiment) at predetermined time intervals in synchronization with the reading timing or the corrected reading timing. The level of the data signal D2 is determined by a so-called majority method in which the higher level (high level or low level) is determined as the level of the data signal D2. With such a configuration, the level of each data signal D2 can be accurately read even if the clock pulse of the clock oscillator between the sensors is slightly deviated.
In addition, the
[0038]
(3) Specific operation
A specific operation will be described with reference to FIG. In the figure, the uppermost stage is a time chart of the transmission signal D transmitted from the
[0039]
First, as shown in the second stage, when there is no deviation in the clock pulse interval t1 between the
[0040]
On the other hand, as shown in the third stage, when the clock pulse interval t2 in the
[0041]
Next, as shown in the fourth stage, when the clock pulse interval t3 in the
[0042]
Thereafter, the rising edge to be detected between the (7) -th reading process and the (8) -th reading process (regular edge detection timing) is detected after time α3. Therefore, the reading timing is corrected so that the (9) -th reading process starts when the time T1 + α3 is counted from the (8) -th reading timing. That is, the (9) -th reading process is executed at a timing delayed by the time α3. Thereby, each data signal D2 can be normally read also in the (9) th and subsequent reading processes.
[0043]
5). Measures against waveform deformation of transmission signal D
By the way, the waveform of the transmission signal D may be deformed due to the influence of noise or the like. Therefore, in the present embodiment, the following measures are taken in the reading process.
(1) When a primary high-level signal is carried on the transmission signal D
For example, a high level signal may be temporarily transmitted due to noise or the like as indicated by a two-dot broken line X in FIG. In this case, the data signal D2 that should be read as a low level is read as a high level. However, in the present embodiment, when the rising time is detected and the time during which the high level continues is equal to or longer than the time Ts (T1, T2), it is regarded as the normal data signal D2, and the time Ts (T1, T2). The data signal D2 level read in is processed as a high level. On the other hand, when the time when the high level continues after the rising edge is detected is less than the time Ts (T1, T2), it is regarded as not the normal data signal D2, and the data signal read within the time Ts (T1, T2) D2 is processed at a low level (corresponding to the configurations of claims 4 and 9).
With such a configuration, data can be accurately read without being affected by primary noise or the like.
[0044]
(2) When the high level data signal D2 of the transmission signal D is partially missing
For example, the high-level data signal D2 may be partially lost due to the influence of noise or the like, as indicated by a two-dot broken line Y in FIG. In this case, the data signal D2 that should be read as a high level is read as a low level. However, in the present embodiment, when the rising edge detection timing (actual edge detection timing) substantially coincides with the regular edge detection timing, within the time Ts (T1, T2) from the rising edge detection timing. Processing is performed by regarding the read data signal D2 level as a high level (corresponding to the configurations of
With such a configuration, it is possible to accurately read data even if a high-level signal is partially lost.
[0045]
6). Effects of this embodiment
As described above, according to the present embodiment, the synchronization signal D1 is detected from the transmission signal D received from the
Therefore, accurate data reception can be performed even when a deviation occurs in the clock pulse of the clock oscillator of each
[0046]
Furthermore, in this embodiment, the transmission signal D is such that the time obtained by multiplying the time at which the high level or low level continues by the deviation rate per unit time does not exceed half of the reference time Ts (T1, T2, T3). It is configured. Here, the “deviation rate per unit time” refers to the maximum deviation rate per unit time in a built-in clock with another sensor unit. Specifically, in this embodiment, the deviation rate per unit time may be 1% per 1 μS. Therefore, the transmission signal D has a data configuration that satisfies the following expression (corresponding to the configurations of
“Time for which high level or low level continues” * 0.01 <“reference time Ts (T1, T2, T3)” / 2
With such a configuration, even if the rising edge or falling edge of the transmission signal D is not detected and the reading timing is not corrected, the maximum deviation time is half of the reference time Ts (T1, T2, T3). Therefore, the actual edge detection timing is always closest to any one of the regular edge detection timings, and it is possible to prevent erroneous correction of the reading timing for the next data signal.
[0047]
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1) In the above-described embodiment, the configuration is such that the reading timing of the data signal is corrected according to the amount of deviation on the condition that the deviation between the actual edge detection timing and the regular edge detection timing is a predetermined value or more. Not limited to this, the actual edge detection timing is compared with the closest regular edge detection timing, and the reading timing is corrected (shortened or lengthened) by a predetermined value according to the comparison result. (Corresponding to the configurations of
[0048]
(2) In the above embodiment, the rising edge is detected, and the data signal reading timing is corrected based on the detection timing and the normal edge detection timing. However, the falling edge is detected and detected. The configuration may be such that the data signal reading timing correction operation is performed based on the timing and the regular edge detection timing. Furthermore, the configuration may be such that both the rising edge and the falling edge are detected, and the correction operation is performed based on these detection timings and regular edge detection timings.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a sensor system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the sensor system.
FIG. 3 is a time chart showing a transmission signal from the upper sensor and a reception timing in the lower sensor.
FIG. 4 is a flowchart showing a transmission operation routine.
FIG. 5 is a flowchart showing a reception operation routine.
FIG. 6 is a time chart showing a transmission signal from a higher sensor and a reception timing in a lower sensor in a conventional sensor system.
[Explanation of symbols]
1 ... Sensor (sensor unit)
11: Light receiving element
12 ... Projection element
14: Light receiving circuit
15 ... CPU
16: Floodlight circuit
17 ... Projector
18. Light receiving part
D ... Transmission signal
D1 ... Synchronization signal
D2: Data signal
Ts (T1, T2, T3) ... reference time
Claims (10)
前記各センサユニットには、他のセンサユニットから、同期信号と、ハイレベルまたはローレベルの複数のデータ信号を連ねてなるデータ群信号とを備えた伝送信号を受信する受信手段と、他のセンサユニットへ前記伝送信号を送信する送信手段とが備えられ、前記複数台のセンサユニット間で前記伝送信号のやり取りが行われるよう構成されたセンサシステムにおいて、
前記各センサユニットは、
前記送信手段を介して、前記伝送信号のうち同期信号を送信し、その後に、その同期信号の送信タイミングを基準に自己の内蔵クロックに基づいた基準時間間隔毎に、前記データ群信号の各データ信号を順次送信する送信制御手段と、
前記受信手段で受信された伝送信号から同期信号を検知する同期信号検知手段と、
常には、前記同期信号検知手段で検知された同期信号に基づき前記基準時間間隔毎に前記データ群信号の各データ信号を読み取る読取処理を順次行うデータ読取手段と、
前記受信手段で受信された伝送信号の各データ信号の立上りエッジまたは立下りエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記同期信号検知手段で検知された同期信号に基づく正規のエッジ検出タイミングのうち前記エッジ検出手段にてエッジが検出された実エッジ検出タイミングに最も近い正規のエッジ検出タイミングを抽出する抽出手段と、
前記実エッジ検出タイミングと前記抽出手段にて抽出された正規のエッジ検出タイミングとを比較し、その比較結果に基づき補正した基準時間間隔で次のデータ信号の読取処理を前記データ読取手段に行わせる補正手段とを備えていることを特徴とするセンサシステム。A sensor system comprising a plurality of sensor units that perform a detection operation according to a detection state of a detected object,
Each sensor unit includes, from other sensor units, receiving means for receiving a transmission signal including a synchronization signal and a data group signal composed of a plurality of high level or low level data signals, and other sensors. A sensor system configured to transmit the transmission signal to a unit, and configured to exchange the transmission signal between the plurality of sensor units;
Each sensor unit is
Each of the data group signals is transmitted at each reference time interval based on its own internal clock based on the transmission timing of the synchronization signal after transmitting a synchronization signal among the transmission signals via the transmission means. Transmission control means for sequentially transmitting signals;
Synchronization signal detecting means for detecting a synchronization signal from the transmission signal received by the receiving means;
Always, a data reading unit that sequentially performs a reading process of reading each data signal of the data group signal at each reference time interval based on the synchronization signal detected by the synchronization signal detection unit;
Edge detecting means for detecting a rising edge or a falling edge of each data signal of the transmission signal received by the receiving means;
An extraction means for extracting a normal edge detection timing closest to an actual edge detection timing at which an edge is detected by the edge detection means among normal edge detection timings based on the synchronization signal detected by the synchronization signal detection means;
The actual edge detection timing is compared with the regular edge detection timing extracted by the extraction means, and the data reading means is caused to read the next data signal at a reference time interval corrected based on the comparison result. A sensor system comprising a correcting means.
前記データ読取手段は、
前記第1判断手段にて前記ハイレベル連続時間が前記基準時間以上であると判断されたときには、前記各読込処理において読み込むデータ信号のうち、前記立上りエッジの検出後、前記基準時間内に読み込んだデータ信号のレベルをハイレベルとみなし、
前記第1判断手段にて前記ハイレベル連続時間が前記基準時間より短いと判断されたときには、前記各読込処理において読み込むデータ信号のうち、前記立上りエッジの検出後、前記基準時間内に読み込んだデータ信号のレベルをローレベルとみなすよう構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のセンサシステム。A first determination unit that measures a high level continuous time in which a high level continues after a rising edge is detected by the edge detection unit, and determines whether the high level continuous time is equal to or greater than the reference time; The edge detection means is configured to detect a rising edge of each data signal,
The data reading means includes
When the first determination means determines that the high-level continuous time is equal to or longer than the reference time, the data signal read in each reading process is read within the reference time after detection of the rising edge. The data signal level is considered high level,
When the first determination means determines that the high-level continuous time is shorter than the reference time, the data read within the reference time after detection of the rising edge, among the data signals read in the respective reading processes 4. The sensor system according to claim 1, wherein the sensor system is configured to regard the level of the signal as a low level.
前記データ読取手段は、前記第2判断手段にて前記立上りエッジの検出タイミングが前記正規のエッジ検出タイミングに略一致していると判断されたときには、その立上りエッジの検出タイミングから前記基準時間内に読み込んだデータ信号レベルをハイレベルとみなすことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のセンサシステム。And a second determining means for determining whether a detection timing of the rising edge in the edge detecting means substantially coincides with any of the regular edge detection timings, and the edge detecting means includes a rising edge of each data signal. Configured to detect
When the second determining means determines that the rising edge detection timing is substantially coincident with the regular edge detection timing, the data reading means falls within the reference time from the rising edge detection timing. 4. The sensor system according to claim 1, wherein the read data signal level is regarded as a high level.
前記送信手段を介して、前記伝送信号のうち同期信号を送信し、その後に、その同期信号の送信タイミングを基準に自己の内蔵クロックに基づいた基準時間間隔毎に、前記データ群信号の各データ信号を順次送信する送信制御手段と、
前記受信手段で受信された伝送信号から同期信号を検知する同期信号検知手段と、
常には、前記同期信号検知手段で検知された同期信号に基づき前記基準時間間隔毎に前記データ群信号の各データ信号を読み取る読取処理を順次行うデータ読取手段と、
前記受信手段で受信された伝送信号の各データ信号の立上りエッジまたは立下りエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記同期信号検知手段で検知された同期信号に基づく正規のエッジ検出タイミングのうち前記エッジ検出手段にてエッジが検出された実エッジ検出タイミングに最も近い正規のエッジ検出タイミングを抽出する抽出手段と、
前記実エッジ検出タイミングと前記抽出手段にて抽出された正規のエッジ検出タイミングとを比較し、その比較結果に基づき補正した基準時間間隔で次のデータ信号の読取処理を前記データ読取手段に行わせる補正手段とを備えていることを特徴とするセンサユニット。Performs detection operation according to the detection state of the object to be detected, and receives a transmission signal including a synchronization signal and a data group signal composed of a plurality of high level or low level data signals from other sensor units. In a sensor unit comprising receiving means for transmitting and transmitting means for transmitting the transmission signal to another sensor unit,
Each of the data group signals is transmitted at each reference time interval based on its own internal clock based on the transmission timing of the synchronization signal after transmitting a synchronization signal among the transmission signals via the transmission means. Transmission control means for sequentially transmitting signals;
Synchronization signal detecting means for detecting a synchronization signal from the transmission signal received by the receiving means;
Always, a data reading unit that sequentially performs a reading process of reading each data signal of the data group signal at each reference time interval based on the synchronization signal detected by the synchronization signal detection unit;
Edge detecting means for detecting a rising edge or a falling edge of each data signal of the transmission signal received by the receiving means;
An extraction means for extracting a normal edge detection timing closest to an actual edge detection timing at which an edge is detected by the edge detection means among normal edge detection timings based on the synchronization signal detected by the synchronization signal detection means;
The actual edge detection timing is compared with the regular edge detection timing extracted by the extraction means, and the data reading means is caused to read the next data signal at a reference time interval corrected based on the comparison result. A sensor unit comprising a correcting means.
前記データ読取手段は、
前記第1判断手段にて前記ハイレベル連続時間が前記基準時間以上であると判断されたときには、前記各読込処理において読み込むデータ信号のうち、前記立上りエッジの検出後、前記基準時間内に読み込んだデータ信号のレベルをハイレベルとみなし、
前記第1判断手段にて前記ハイレベル連続時間が前記基準時間より短いと判断されたときには、前記各読込処理において読み込むデータ信号のうち、前記立上りエッジの検出後、前記基準時間内に読み込んだデータ信号のレベルをローレベルとみなすよう構成されていることを特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれかに記載のセンサユニット。A first determination unit that measures a high level continuous time in which a high level continues after a rising edge is detected by the edge detection unit, and determines whether the high level continuous time is equal to or greater than the reference time; The edge detection means is configured to detect a rising edge of each data signal,
The data reading means includes
When the first determination means determines that the high-level continuous time is equal to or longer than the reference time, the data signal read in each reading process is read within the reference time after detection of the rising edge. The data signal level is considered high level,
When the first determination means determines that the high-level continuous time is shorter than the reference time, the data read within the reference time after detection of the rising edge, among the data signals read in the respective reading processes 9. The sensor unit according to claim 6, wherein the signal level is regarded as a low level.
前記データ読取手段は、前記第2判断手段にて前記立上りエッジの検出タイミングが前記正規のエッジ検出タイミングに略一致していると判断されたときには、その立上りエッジの検出タイミングから前記基準時間内に読み込んだデータ信号レベルをハイレベルとみなすことを特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれかに記載のセンサユニット。And a second determining means for determining whether a detection timing of the rising edge in the edge detecting means substantially coincides with any of the regular edge detection timings, and the edge detecting means includes a rising edge of each data signal. Configured to detect
When the second determining means determines that the rising edge detection timing is substantially coincident with the regular edge detection timing, the data reading means falls within the reference time from the rising edge detection timing. 9. The sensor unit according to claim 6, wherein the read data signal level is regarded as a high level.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003208776A JP4536340B2 (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Sensor system and sensor unit thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003208776A JP4536340B2 (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Sensor system and sensor unit thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005070847A true JP2005070847A (en) | 2005-03-17 |
JP4536340B2 JP4536340B2 (en) | 2010-09-01 |
Family
ID=34401929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003208776A Expired - Fee Related JP4536340B2 (en) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Sensor system and sensor unit thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4536340B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006268847A (en) * | 2005-02-28 | 2006-10-05 | Sunx Ltd | Sensor system, control unit, and sensor unit |
KR101533092B1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-07-02 | 대우전자부품(주) | Electronic type smart shift lever apparatus for vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57138235A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | Data collector |
JPH021943U (en) * | 1988-06-16 | 1990-01-09 | ||
JP2000151569A (en) * | 1998-09-03 | 2000-05-30 | Sony Corp | Data synchronous device, method therefore and noncontact ic card having data synchronous device |
JP2001222786A (en) * | 1999-11-30 | 2001-08-17 | Omron Corp | Sensor system |
-
2003
- 2003-08-26 JP JP2003208776A patent/JP4536340B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57138235A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | Data collector |
JPH021943U (en) * | 1988-06-16 | 1990-01-09 | ||
JP2000151569A (en) * | 1998-09-03 | 2000-05-30 | Sony Corp | Data synchronous device, method therefore and noncontact ic card having data synchronous device |
JP2001222786A (en) * | 1999-11-30 | 2001-08-17 | Omron Corp | Sensor system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006268847A (en) * | 2005-02-28 | 2006-10-05 | Sunx Ltd | Sensor system, control unit, and sensor unit |
KR101533092B1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-07-02 | 대우전자부품(주) | Electronic type smart shift lever apparatus for vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4536340B2 (en) | 2010-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2003010674A1 (en) | Phase correction circuit | |
JP4536340B2 (en) | Sensor system and sensor unit thereof | |
JP2723818B2 (en) | Burst signal receiver | |
CN113064213A (en) | Light receiving device and photoelectric sensor | |
JP3478646B2 (en) | Photoelectric switch and photoelectric switch system | |
JP2002368595A (en) | Radiation pulse interposed sensor | |
JP3945813B1 (en) | Photoelectric sensor | |
JP2009284305A (en) | Signal detecting apparatus, signal receiving apparatus, and signal detecting method | |
JP2005050029A (en) | Sensor system and sensor unit therefor | |
JP3062265B2 (en) | Photoelectric switch | |
JP4047710B2 (en) | Multi-axis photoelectric sensor | |
JP2007274432A (en) | Photoelectric sensor, and system thereof | |
US5274452A (en) | Horizontal synchronizing signal separator | |
JP2655624B2 (en) | Frame synchronization detection circuit | |
JP3354210B2 (en) | Photoelectric switch | |
JP2002271306A (en) | Serial signal receiving circuit | |
JP2954424B2 (en) | Synchronous signal correction circuit | |
JPH0448286B2 (en) | ||
JP3565206B2 (en) | Transmission data frame synchronization circuit and transmission data frame synchronization method | |
JP2914321B2 (en) | Error detection circuit | |
JP2000138986A (en) | Clock synchronizer | |
JP2666690B2 (en) | Asynchronous data transmission method and apparatus | |
JP2010213204A (en) | Data transmitting/receiving method | |
JPS63158934A (en) | Start bit detection circuit | |
JPH11317730A (en) | Digital receiving device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060703 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070709 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070710 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090305 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090430 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090924 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090924 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100608 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100616 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4536340 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |