JP2009222400A - センサシステム - Google Patents

Abstract

【課題】センサユニットに対するパラメータの設定を簡易に、しかも再現性良く行うことのできるセンサシステムを提供する。
【解決手段】１つまたは複数のセンサユニットに電気的に接続されて各センサユニットの動作条件をそれぞれ設定するマスタユニットに、各センサユニットにそれぞれ設定した動作条件を各センサユニットに対応付けて記憶するマスタメモリを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、１つまたは複数のセンサユニットをマスタユニットに接続して構築され、マスタユットから各センサユニットの動作条件を設定するようにしたセンサシステムに関する。

連装型センサシステムは、１つまたは複数のセンサユニットをマスタユニットにデイジーチェーン接続して構築され、マスタユットから各センサユニットの動作条件を決定する各種パラメータをそれぞれ設定し、また各センサユニットにて検出されたセンシング情報をマスタユニットにて収集するように構成される。ちなみに上記マスタユニットおよびセンサユニットは、例えば規格化された箱形の筐体における相対向する両側面に対をなす雄型コネクタおよび雌型コネクタをそれぞれ備え、ＤＩＮレール等の基台上に並べて装着される。そして隣接するユニット間において前記コネクタを順に連結して、或いは中継ケーブルにより前記コネクタ間を電気的に結合することで、前記マスタユニットから各センサユニットに対して電源供給すると共に、前記マスタユニットと各センサユニットとの間で情報通信し得るように構築される（例えば特許文献１を参照）。

尚、前記センサユニットは、例えば光電センサや近接センサ、圧力センサ等からなり、連装型センサシステムは、そのシステム仕様に応じた種別のセンサユニットを必要個数用いて構築される。
特開２０００−２９４０９号公報

ところで前述した各センサユニットにおける、例えば検出感度や計測レンジ等の動作条件を決定する各種のパラメータは、一般的にはその設置時は勿論のこと、定期的なメンテナンス時に前記マスタユニットから指示に従って個々に調整・設定され、各センサユニットが備える不揮発性メモリに記録されて用いられる。そして各センサユニットは、上記メモリに記憶したパラメータの下でセンシング動作して、そのセンシング結果を前記マスタユニットに対して出力する。

ところで故障に伴うセンシングユニットの交換時や、既存機器の増設時等においては、前述したパラメータを再設定することが必要である。しかも個々のセンシングユニット毎にパラメータを設定することが必要であり、多大な時間と労力を必要とする。ちなみに同種の複数のセンサユニットに対して一括して同じパラメータを設定する機能や、パラメータをコピーする機能を備えたセンシングユニットも提唱されている。しかし個々のセンシングユニット毎に異なるパラメータを設定して運用されるシステムにおいては、上述した機能を活用することができないと言う問題がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、センシングユニットを交換したり、センシングユニットを一時的に取り外してメンテナンスを行うような場合であっても、センシングユニットに対するパラメータの設定を簡易に、しかも再現性良く行うことのできるセンサシステムを提供することにある。

上述した目的を達成するべく本発明に係るセンサシステムは、１つまたは複数のセンサユニットと、個々のセンサユニットに電気的に接続されて各センサユニットの動作条件をそれぞれ設定するマスタユニットとを備えて構築されるものであって、
前記各センサユニットに、前記マスタユニットから与えられた動作条件を記憶するメモリと、該メモリに記憶した動作条件に従ってセンシング動作を制御する制御手段とをそれぞれ設けると共に、前記マスタユニットに、前記各センサユニットにそれぞれ設定した動作条件を前記各センサユニットに対応付けて記憶するマスタメモリを設けたことを特徴としている。

ちなみに前記複数のセンサユニットは、前記マスタユニットにデイジーチェーン接続されて連装型センサシステムを構築する。また前記マスタメモリについては、前記マスタユニットに着脱自在に装着されるメモリカードやＵＳＢメモリ等の外部メモリであっても良い。

上記構成のセンサシステムによれば、複数のセンサユニットのそれぞれに設定したパラメータを、マスタユニットが備えるマスタメモリに各センサユニットに対応付けて記憶しているので、例えば故障により特定のセンサユニットを交換した場合であっても、そのセンサユニットに設定すべきパラメータを前記マスタユニットから求め、これを当該センサユニットに設定することができる。従って再現性良くセンサユニットの動作条件を設定することができる。

またマスタメモリを、マスタユニットに着脱自在に装着されるメモリカードやＵＳＢメモリ等の外部メモリとして実現すれば、上記マスタメモリの移動だけで、例えば汎用のパーソナルコンピュータを用いて各センサユニットに対してそれぞれ設定するパラメータを一括して管理することも容易となる等の効果が奏せられる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るセンサシステムについて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るセンサシステムの概略構成図であり、１０はマスタユニット、２０,３０,４０は上記マスタユニット１０にデイジーチェーン接続されたセンサユニットである。これらのセンサユニット２０,３０,４０については、ここでは光電センサ、近接センサ、圧力センサをそれぞれ備えてたものとして示すが、システム仕様に応じたものであれば良く、またその数も特に限定されない。そして本システムが特徴とするところは、特に前記マスタユニット１０が前記各センサユニット２０,３０,４０にそれぞれ設定したパラメータを、各センサユニット２０,３０,４０に対応付けて記憶するマスタメモリ１８を備えている点にある。このマスタメモリ１８については後述する。

具体的には前記マスタユニット１０は、基本的には図２に示すように、ＣＰＵを主体として構成されて前記センサユニット２０（３０,４０）に対して各種の制御信号を与えたり、パラメータの設定等を行うマスタ主制御手段１１と、センサユニット２０（３０,４０）から通知されるセンシング情報を受信するマスタ通信制御手段１２とを備える。またマスタユニット１０には、センサユニット２０（３０,４０）の選択指定や、選択指定したセンサユニット２０（３０,４０）に対する動作モードの設定、およびパラメータの設定等を行う操作部１３が設けられ、また上述した如く選択指定したセンサユニット２０（３０,４０）を示すユニット番号、指定した動作モードの種別、更にはセンサユニット２０（３０,４０）から取得したセンシング情報等の表示を行う表示部１４が設けられる。更にマスタユニット１０は、外部機器とのインターフェースを司る出力回路１５や前記センサユニット２０（３０,４０）に対して電源供給を行う電源部１６を備える。

尚、前記表示部１４は、例えばＬＥＤ表示素子によって構成される。具体的には前記表示部１４は、選択指定したセンサユニット２０（３０,４０）のユニット番号を表示するセンサ選択表示部１４ａ、選択指定したセンサユニット２０（３０,４０）によるセンシング情報（例えば受光量）をデジタル表示するレベル表示部１４ｂ、更には選択指定したセンサユニット２０（３０,４０）に対して設定した動作モード（例えばＲＵＮ／ＳＥＴ／ＳＦＴ）を表示するモード表示部１４ｃを備えている。

また前記操作部１３は、例えば２つのスイッチ１３ａ,１３ｂを備える。これらのスイッチ１３ａ,１３ｂは、押圧によって選択したり、その内容を確定したりする機能を有する押し釦スイッチ、或いはダイヤル型のプリセットスイッチ等からなる。ちなみに前記スイッチ１３ａはセンサユニット選択手段として用いられ、またスイッチ１３ｂは検出感度等のパラメータ設定操作手段として用いられる。

一方、前記各センサユニット２０（３０,４０）、代表的には光電センサユニット２０は、図２にその概略構成を示すように、基本的にはＣＰＵを主体としてセンサユニット２０の動作を制御するセンサ主制御手段２１と、センシング信号（センシング結果）を前記マスタユニット１０に送信するセンサ通信制御手段２２と、センシングの動作条件を規定する各種のパラメータを記憶するメモリ２３とを備える。特にこの光電センサユニット２０は、検出対象部位における物体の有無を光を用いて検出する光電センサとしての投受光部２４と、この投受光部２４の出力を遮光時に「物体あり」とするか（ダークオン；ＤＯ）、或いは入光時に「物体あり」とするか（ライトオン；ＬＯ）を選択的に切り替える切替部２５を備える。

尚、図中２６は前記マスタユニット１０からの電源供給を受けてセンサユニット２０を駆動する電源部である。そして前記センサ主制御手段２１は、前記マスタユニット１０からの指示の下で動作条件の設定モードを設定し、前述したマスタユニット１０におけるスイッチ１３ｂの操作に応じて検出感度等の各種のパラメータを設定、若しくは変更する。そして前記センサ主制御手段２１は、設定した（変更された）パラメータを前記メモリ２３に記憶し、稼働時（ＲＵＮ）には前記メモリ２３に記憶したパラメータに従って動作条件を規定して前記投受光部２４を駆動し、センシング動作する。

本発明に係るセンサシステムは、基本的には上述した如く構成されるマスタユニット１０とセンサユニット２０（３０,４０）とを接続して構成される。そして特に前記マスタユニット１０にマスタメモリ１８を設け、前記マスタユニット１０が前記各センサユニット２０,３０,４０にそれぞれ設定したパラメータを、各センサユニット２０,３０,４０に対応付けて前記マスタメモリ１８にそれぞれ記憶して、これらのパラメータを一括管理し得るように構成したことを特徴としている。

即ち、このマスタメモリ１８は、マスタユニット１０から各センサユニット２０（３０,４０）を選択指定し、その動作条件をそれぞれ規定する、例えば検出感度や判定閾値等を規定するパラメータを設定したとき、パラメータの種別と共に設定したパラメータの値を上記選択指定したセンサユニット２０（３０,４０）のユニット番号に対応付けて記憶する役割を担う。この際、設定したパラメータにタイムスタンプを付すことによって、そのパラメータが何時設定されたものであるかを管理することも好ましい。

このようなマスタメモリ１８を備えたマスタユニット１０にセンサユニット２０（３０,４０）を接続して構成されるセンサシステムによれば、例えば故障したセンサユニットを取り替える場合であっても、そのセンサユニットに設定すべきパラメータを前記マスタメモリ１８から取得することができるので、そのセンサユニットに対する動作条件の設定（パラメータの設定）を簡易に行うことができる。特に他のセンサユニットの動作条件に合わせてパラメータの設定を行う必要がある場合でも、前記マスタメモリ１８から取得したパラメータを用いてその設定を簡易に行うことができる。

またセンサシステム全体の動作条件を監視する場合であっても、従来のように個々のセンサユニットの動作条件を調べることなく、それらの動作条件（パラメータ）を前記マスタメモリ１８から一括して求めることができるので、その状況把握が容易である。特に複数のセンサユニットの動作条件を個々に調べる必要がないので、短時間に効率的にその作業を進めることができる。

ところで前記マスタメモリ１８を、例えば図３に示すようにマスタユニット１０に対して外部から装脱自在な、例えばメモリカードやＵＳＢメモリ等の外部メモリ１８ａとして実現することも好ましい。このようなメモリカード類およびそれらを機器に着脱するための接続機構は既に一般市販されているので、その説明については省略する。マスタメモリ１８としてこのような外部メモリ１８ａを用いれば、これを汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５０に装着して前記センサシステムの動作条件を容易に管理することが可能となる。

また逆にパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５０を用いてセンサシステムの動作条件をシミュレートし、そのシミュレート結果に従って前記センサユニットにそれぞれ設定すべきパラメータを設定、或いは修正し、これを前記外部メモリ１８ａ（マスタメモリ１８）からマスタユニット１０に取り込むことも可能となる。そしてこの外部メモリ１８ａ（マスタメモリ１８）に記憶されたパラメータを用いて前記各センサユニットの動作条件をそれぞれ設定すれば、つまり外部メモリ１８ａ（マスタメモリ１８）に記憶されたパラメータを各センサユニット２０（３０,４０）のメモリ２３に転送すれば、各センサユニットの動作条件を簡易に調整することが可能となる。従ってセンサシステムの運用（動作）管理と、そのメンテナンスを簡易に、しかも効率的に行うことが可能となる。

本発明の別の実施形態として、例えば図４に示すようにセンサユニット６０自体が、独立してその動作条件を設定し得るマスタユニットとしての機能を備えて構成されることがある。この場合には、図５に示すように複数のセンサユニット６０ａ,６０ｂ,６０ｃを順次直列に接続し、これらの中の１つをマスタユニットとして機能させると共に、このマスタユニットにて他のセンサユニット６０の動作条件を一括して管理するように構成することも可能である。或いは各センサユニット６０がそれぞれ備えるマスタメモリ１８に、自己の動作条件と共に他のセンサユニット６０の動作条件をそれぞれ記憶することで、システム全体の動作条件を複数のセンサユニット６０において並列に多重管理するように構成しても良い。

このような構成のセンサシステムによれば、センサユニット６０を単独で用いる場合には勿論のこと、複数のセンサユニット６０を連結して用いる場合でも、或るセンサユニット６０のマスタメモリ１８の内容を調べるだけでシステム全体に亘る複数のセンサユニット６０の動作条件を容易に把握することが可能となる。そして特定のセンサユニット６０を交換した場合であっても、交換したセンサユニット６０に設定すべきパラメータを他のセンサユニット６０のマスタメモリ１８から容易に求めることが可能となる。

或いは故障したセンサユニット６０からメモリカード（即ち、マスタメモリ１８）を取り外し、このメモリカードを新たなセンサユニット６０に装着することで、故障したセンサユニット６０が保有していた情報を新たなセンサユニット６０に与えることができる。従ってこの場合であっても、各センサユニット６０に対するパラメータの設定を簡易に、しかも再現性良く行うことができる。また先述の実施形態ではマスタユニット１０とセンサユニット２０とを異なる機器として生産する必要があるのに対し、後述の実施形態によればセンサユニット６０ａという単一種類の機器のみを生産すれば事足りるという利点を有する。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えばセンサシステムに組み込むセンサユニットの種別とその数は、システム仕様に応じて定めれば良いものであり、複数の光電センサユニットだけを用いてシステムを構築することも勿論可能である。またマスタユニット１０と各センサユニット２０（３０,４０）との間の接続形態も特に限定されず、情報の通信形態も種々変形可能である。要は本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施形態に係るセンサシステムの概略構成図。 センサシステムにおけるマスタユニットとセンサユニットの構成例を示す図。 本発明の別の実施形態に係るセンサシステムの概略構成図。 センサユニットの別の構成例を示す図。 図４に示すセンサユニットを複数個用いて構成される本発明の更に別の実施形態を示すセンサシステムの概略構成図。

符号の説明

１０ マスタユニット
１８ マスタメモリ
２０,３０,４０ センサユニット
６０ センサユニット（マスタユニット）

Claims (3)

1. １つまたは複数のセンサユニットと、個々のセンサユニットに電気的に接続されて各センサユニットの動作条件をそれぞれ設定するマスタユニットとからなり、
   前記各センサユニットは、前記マスタユニットから与えられた動作条件を記憶するメモリと、該メモリに記憶した動作条件に従ってセンシング動作を制御する制御手段とをそれぞれ備え、
   前記マスタユニットは、前記各センサユニットにそれぞれ設定した動作条件を前記各センサユニットに対応付けて記憶するマスタメモリを備えることを特徴とするセンサシステム。
2. 前記複数のセンサユニットは、前記マスタユニットにデイジーチェーン接続されて連装型センサシステムを構築するものである請求項１に記載のセンサシステム。
3. 前記マスタメモリは、前記マスタユニットに着脱自在に装着される外部メモリである請求項１に記載のセンサシステム。

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