JP3610966B2 - 連装式光電センサシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば変位センサや測長センサなどのように、搭載されたマイクロプロセッサにより投受光を媒介として高度の検出アルゴリズムを実現する高機能光電センサに好適な光電センサシステムに係り、特に、アンプ分離型光電センサに好適な光電センサシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、例えば変位センサや測長センサなどのように、搭載されたマイクロプロセッサにより投受光を媒介として高度の検出アルゴリズムを実現する各種の高機能光電センサが出現している。
【０００３】
なお、当業者にはよく知られているように、変位センサの計測原理は、次の通りである。すなわち、図３２（ａ）に示されるように、光源９ａからの光を、投光光学系９ｂを介して検出対象物体２７の表面に照射する。検出対象物体２７の表面に生じた光像は、受光用光学系９ｃを介して別の角度から位置検出素子９ｄ（例えば、ＰＳＤ、ＣＣＤ等）に導かれる。その後、位置検出素子９ｄの出力に基づき、三角測距演算により物体の高さなどが計測される。
【０００４】
一方、測長センサの計測原理は、次の通りである。すなわち、図３２（ｂ）に示されるように、光源９ｅからの光を投光用光学系９ｇを介して広幅の平行光線化する。この広幅の平行光線は受光用光学系９ｈを介して収束され、受光素子（例えばＰＤ）９ｆにより受光される。投光用光学系９ｇと受光用光学系９ｈとの間に形成される広幅の平行光による光カーテンが、計測対象物体２７にて遮られることによって、検出対象物体２７の長さが計測される。なお、図３２において９はセンサヘッド、９Ａは投光側ヘッド、９Ｂは受光側ヘッドである。
【０００５】
ところで、昨今この種の光電センサの中には、制御盤などへのコンパクトな収容を可能とするために、また狭小な計測環境への据え付けを容易とするために、センサヘッド部とアンプ部とを分離させてなる所謂アンプ分離型光電センサが存在する。
【０００６】
また、アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを１台若しくは２台以上にわたりＤＩＮレール等を介して連装してなるアンプユニット列と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ連装可能な第２の伝送ラインとを有する連装式光電センサシステムは、本出願人により製品化されている。
【０００７】
このような連装式光電センサシステムによれば、検出ヘッド部それ自体は検出対象物体の間近に配置する一方、アンプユニットについてはメンテナンスなどの容易なオペレータに身近な制御盤に組み込むことができ、しかも隣接して密に配置できるため、収容スペースのコンパクト化が容易となる。加えて、センサヘッド部も小型に構成できるため、検出対象物間近の狭小な空間にも容易に組み込むことができるなどの様々な利点を有する。
【０００８】
また、連装式光電センサシステムの分野においては、様々な新しい機種が開発され、ユーザの要求に広範に対応する努力がなされている。すなわち、この種の高機能光電センサのユーザからは、個々の製品検査などに合わせて様々な要求がなされ、これに対応してメーカ側では、個々のユーザの要求にきめ細かく対応すべく新機種のラインナップが行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ユーザサイドにおける様々な形状、材質の工業製品検出の要望に対し、あらゆる要求に応えようとすれば、光電センサの製品開発周期の短縮並びに人員や費用の投入は膨大なものとなり、到底そのような形でのメーカサイドの対応には限界がある。
【００１０】
一例を挙げれば、判定出力の多段化やバンクメモリの多段化の問題がある。すなわち、Ｈ（上限オーバ）／ＰＡＳＳ（良品）／Ｌ（下限オーバ）なる３つの状態を有する通常の判定出力の他に、ＨＨ（特別上限オーバ）／ＯＫ（正常範囲）／ＬＬ（特別下限オーバ）なる３つの状態を有する特別の判定出力を要求するユーザも中には存在する。また、多数のバンクメモリを要求するユーザも中には存在する。
【００１１】
しかし、このような要求は全てのユーザが常に要求するものではないから、全てのアンプユニットに常駐させるべき機能ではない。
【００１２】
さらに、ユーザ側の要求に応ずるためには、ソフトウェア的な機能の拡張のみならずハードウェア的な機能の拡張も広範に必要とされ、さらには個々のアンプユニットの機能拡張に留まらず、それら一連のアンプユニットからなるセンサシステム全体としての機能拡張も必要とされるのが現状である。
【００１３】
この発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、この種の連装式光電センサシステムにおいて、メーカ側の負担を可及的に軽減しつつも、個々のアンプユニットにおけるソフトウェア的並びにハードウェア的な機能拡張、さらにはセンサシステム全体としての機能も容易に拡張可能とすることにある。
【００１４】
さらに、この発明の他の目的並びに作用効果については、以下の明細書の記載を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の連装式光電センサシステムは、アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを１台若しくは２台以上に連装してなるアンプユニット列と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ伝送可能な第２の伝送ラインと、を有することを前提とする。
【００１６】
以上の前提の上に、さらに、本発明の連装式光電センサシステムにあっては、前記第１の伝送ライン、及び／又は、前記第２の伝送ラインに接続されると共に、前記アンプユニット列を構成するアンプユニットの少なくとも１つ又はすべてと連繋して、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能、及び／又は、アンプユニット列全体としての機能を拡張可能な拡張ユニットを設けたことを主たる特徴としている。ここで、第１の伝送ラインには、例えばバケツリレー式に一定周期でデータ伝送を行うものが含まれる。また、第２の伝送ラインには、例えばランダムアクセス機能を有するシリアルバスが含まれる。
【００１７】
このような構成によれば、個々のアンプユニット又は全体のシステムを大幅に変更することなく、単に拡張ユニットを別設するだけで、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能、及び／又は、アンプユニット列全体としての機能を柔軟に拡張させることができる。
【００１８】
好ましい実施の形態においては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、前記計測処理手段にて取得された計測データ、及び／又は、前記アンプ側演算処理手段にて取得された演算処理結果データを、前記第１の伝送ラインを介して前記拡張ユニットへと送信するアンプ側データ送信手段を含んでいる。
【００１９】
また、前記拡張ユニットには、前記アンプユニットから送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意された拡張側演算処理手段と、前記拡張側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段と、が含まれている。
【００２０】
このような構成によれば、前記計測処理手段にて取得された計測データ、及び／又は、前記アンプ側演算処理手段にて取得された演算処理結果データを、前記第１の伝送ラインを介して前記拡張ユニット側へと送り出す一方、拡張ユニット側においては前記アンプユニットから送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して１若しくは２以上の種別の演算処理を施すこととしているため、アンプユニット側におけるソフトウェア的な機能を拡張せずとも、本来拡張したい機能を拡張ユニット側でソフトウェア的に実現することによって、既存のアンプユニットに負担をかけることなくその機能を拡張することができる。加えて、こうして拡張ユニット側の演算により得られた演算結果は、アンプ側と同様にして、判定処理並びに出力処理されるため、例えばアンプ側においては外部出力線が足りない状態にあっても、これを拡張ユニット側の外部出力線に送り出すことによって、ハードウェア的な機能の拡張も実現可能となる。
【００２１】
好ましい実施の形態においては、アンプ側判定処理手段にて使用される判定基準値と拡張側判定処理手段にて使用される判定基準値とが異なるようにしてもよい。このとき、アンプ側判定処理手段にて使用される判定基準値が、所定の良品条件が満足されているか否かを判定するものとし、また拡張側判定処理手段にて使用される判定基準値が、所定の計測前提条件（例えば、製品良品判定よりもより広い判定条件でそれを超えるような場合計測対象物が装置を破壊する虞れがあるような場合）が具備するか否かを判定するものであっても、これをアンプユニット側の機能増設を伴うことなく、拡張ユニット側の機能を借りて実現することができる。
【００２２】
また、好ましい実施の形態においては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、前記計測処理手段にて取得された計測データ、及び／又は、拡張ユニット側から送られてくる演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果データ、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、前記計測処理手段にて取得された計測データを、前記第１の伝送ラインを介して前記拡張ユニット側へと送信するアンプ側データ送信手段が含まれている。
【００２３】
また、前記拡張ユニットには、前記アンプユニット側から送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意された拡張側演算処理手段と、前記拡張側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、前記拡張側演算処理手段による演算処理結果、及び／又は、前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果を、前記第２の伝送ラインを介して該当するアンプユニット側へと送信（返送）する拡張側データ送信手段と、が含まれている。
【００２４】
このような構成によれば、アンプユニット側において、前記計測処理手段にて取得された計測データ、及び／又は、演算処理データを、前記第１の伝送ラインを介して前記拡張ユニット側へと送り出す一方、拡張ユニット側においては、アンプユニット側から送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して１若しくは２以上の種別の演算処理を選択的に実施し、これに通常の判定処理を加えた後、最後に前記拡張側演算処理手段による演算処理結果、及び／又は、前記拡張側判定処理手段により各判定基準値別の判定処理結果を、前記第２の伝送ラインを介して該当するアンプユニット側へと送出（返送）するようにしているため、アンプユニット側においては、自己に足りない演算機能を、拡張ユニット側に持たせ、拡張ユニット側で演算処理した結果を、再び自己に戻すことによって、自己の演算機能は増設ないし拡張することなく、全体として実質的に演算機能を拡張して、きめ細かい演算処理を格別の設計変更することなく実現することが可能となる。
【００２５】
このとき、前記アンプ側演算処理手段にて使用される演算の種類や組み合わせ、及び／又は、前記拡張側演算処理手段にて使用される演算の種類や組み合わせは、任意にプログラム可能としても良い。
【００２６】
さらに、前記アンプ側データ送信手段にて送信されるべきデータの種類、及び／又は、前記拡張側データ送信手段にて送信されるべきデータの種類についても、任意にプログラム可能としても良い。
【００２７】
このようにすれば、使用演算がプログラム可能並びに返送データがプログラム可能となるため、より自由度の高い組み合わせによる演算処理を行うことによって、計測データに対しよりきめの細かい演算並びに判定処理を施して、最適な計測結果を獲得することができるであろう。
【００２８】
本発明のさらに好ましい実施の形態においては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記アンプ側計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、前記計測処理手段、前記アンプ側演算処理手段、前記アンプ側判定処理手段、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段の処理に必要な一群の設定値を、前記第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから送られてくる一群の設定値で書き換える設定値書換手段を含んでいる。
【００２９】
また、前記拡張ユニットには、前記アンプユニットにおける前記計測処理手段、前記アンプ側演算処理手段、前記アンプ側判定処理手段、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段の処理に必要な一群の設定値を、１若しくは２種以上記憶させた設定値群記憶手段と、前記設定値群記憶手段に記憶された一群の設定値の中で指定された一群の設定値を、前記第２の伝送ラインを介して該当するアンプユニットへと送り出す設定値群送出手段と、が含まれている。
【００３０】
このような構成によれば、例えばアンプユニット側においては、前記計測処理手段、前記アンプ側判定処理手段、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段の処理に必要な一群の設定値が１種類しか用意していないとしても、拡張ユニット側においては、これを１若しくは２以上記憶させておくことにより、例えば計測対象物体がロット単位で変更されたり、あるいは同じラインに異なる種類の商品がランダムに流れてくるような場合にあっては、それに合わせて使用される一群の設定値を書き換えることによって、いわゆるバンク切換方式によって、様々な形状の工業製品への対応が即座に可能となる。
【００３１】
好ましい実施の形態にあっては、前記一群の設定値の指定は、前記拡張ユニットに設けられた操作部のキー操作に基づいて、及び／又は、前記拡張ユニットから引き出された外部入力線からの入力信号に基づいて行うことができる。
【００３２】
また、好ましい実施の形態においては、前記拡張ユニットは、通信を介してパソコン等のデータ処理装置と接続可能とされ、前記設定値群記憶手段の記憶内容は、通信を介してパソコン等のデータ処理装置により書換可能とすることができる。
【００３３】
このような構成によれば、一群の設定値を構成する様々な設定値（例えば、平均回数（分解能、応答時間）、スケーリング値等々）が存在する場合にあっても、パソコンの画面上においてこれを整理して表示させることにより、設定値群記憶手段を構成するメモリの内容をわかりやすくユーザに提示し、各グループ内の設定値を誤りなく書き換え乃至登録させることができる。このとき、前記一群の設定値の指定を通信を介してパソコン等のデータ処理装置から実行可能としても良い。
【００３４】
本発明のさらに好ましい実施の形態においては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果データ、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、前記計測処理手段は、常時は、第１の伝送ラインを介して隣接アンプユニットから到来するトリガ信号に応答して投受光を行って計測データを取得する一方、第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから同時一斉計測コマンドが到来したときには、前記トリガ信号の到来を待つことなく、直ちに投受光を行って計測データ（同時一斉計測データ）を取得すると共に、こうして取得された計測データを前記第１又は第２の伝送ラインを介して、前記拡張ユニットへと送信するように仕組まれている。
【００３５】
また、前記拡張ユニットには、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットから送られてくる同時一斉計測データに基づいて所定のマルチユニット演算を実行するマルチユニット演算処理手段と、前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記マルチユニット演算結果それ自体を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段と、が含まれている。
【００３６】
このような構成によれば、アンプユニットを構成する計測処理手段は、常時はトリガ信号に基づいて周期的に投受光を行って計測データを取得する一方、第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから同時一斉計測コマンドが到来したときには、周期的処理に割り込んで直ちに投受光を行って計測データを取得すると共に、こうして取得された計測データを前記第１又は第２の伝送ラインを介して、前記拡張ユニット側へと送り出すように仕組まれている一方、拡張ユニット側においては、アンプユニット列を構成する各アンプユニットから送られてくる同時一斉計測データに基づいて所定のマルチユニット演算を実行すると共に、マルチ演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理し、その判定処理結果及び／又は、マルチユニット演算結果それ自体を該当する外部出力線へと出力するようにしているため、例えばアンプユニットを複数使用して計測対象物体の表面平坦度を測定するような場合、ラインを流れる計測物体の表面を複数の検出ヘッドを使用してほぼ同時に計測した結果を各アンプユニットから取得できるため、互いに時差のない同時刻の計測データに基づき、それらを比較することによって、目的とする平坦度などのデータを簡単に且つ正確に求めることができる。なお、ここで言うマルチユニット演算については、要するに２以上のアンプユニットから得られる計測データを使用して一定のデータ処理を施すことにより、目的とする演算結果を獲得する処理を広く指称するものである。
【００３７】
好ましい実施の形態においては、前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理の内容は任意にプログラム可能としてもよい。この任意にプログラムについては、先の例と同様に、拡張ユニットを通信を介してパソコンに結び、パソコンから希望とするマルチ演算処理をダウンロードしても良い。
【００３８】
本発明のさらに好ましい実施の形態においては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、前記アンプ側出力処理手段は、常時はアンプ側判定処理手段の判定処理結果に対応するオン又はオフ信号を該当する外部出力線へと出力する一方、第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから同時一斉オフコマンドが送られてきたときには、判定処理結果に拘わらず、該当する外部出力線へとオフ信号を強制的に出力するように仕組まれている。
【００３９】
また、前記拡張ユニットには、所定の同時一斉オフ指令に応答して、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットの全てに対して、前記第２の伝送ラインを介して、同時一斉オフコマンドを送り出す同時一斉オフコマンド送出手段、が含まれている。
【００４０】
このような構成によれば、前記アンプ側出力処理手段は、常時はアンプ側判定処理手段の判定処理結果に対応するオンオフ信号を該当する外部出力線へと出力する一方、第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから同時一斉オフコマンドが送られたときには、判定処理結果に拘わらず、該当する外部出力線へとオフ信号を強制的に出力するように仕組まれているため、拡張ユニット側において所定の同時一斉オフ指令を与えることにより、当該拡張ユニットから前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットの全てに対して、前記第２の伝送ラインを介して、同時一斉オフコマンドを送り出すようにすれば、拡張ユニット側の制御下において、それに繋がる各すべてのアンプユニット列を同時にオン並びにオフさせることが可能となり、各アンプユニットから引き出された外部出力線の断線検査などが極めて容易となる。すなわち、各アンプユニットから出力される外部出力線のそれぞれをＰＬＣなどで監視しつつ、当該ＰＬＣから拡張ユニット側へ同時一斉オフ指令を与えることにより、各アンプユニットの外部出力線をオン又はオフさせれば、そのことをＰＬＣを介して自動的に断線検知などが可能となるのである。
【００４１】
このとき、前記所定の同時一斉オフコマンドは、前記拡張ユニットにおける操作部のキー操作により、または前記拡張ユニットから引き出された外部入力線から入力される同時一斉オフ指令信号により生成させることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
本発明が適用された拡張ユニット１と１若しくは２以上の台数のアンプユニット２，２，２，…との隣接結合状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、拡張ユニット１とアンプユニット２とは、この例ではＤＩＮレール３を介して隣接結合状態で１列に連装される。
【００４４】
この例では、拡張ユニット１のケース４とアンプユニット２のケース５とは同一の規格を有する。それらのケース４，５はＤＩＮレール３と直交する方向へやや細長い直方体形状の形態を有する。すなわち、拡張ユニット１のケース４には、前面４ａと、後面４ｂと、左側面４ｃと、右側面４ｄと、上面４ｅと、底面４ｆとが設けられ、六面体の箱状形態を有する。
【００４５】
同様に、アンプユニット２のケース５には、前面５ａと、後面５ｂと、左側面５ｃと、右側面５ｄと、上面５ｅと、底面５ｆとが設けられ、六面体の形態を有する。
【００４６】
アンプユニット２の前面５ａからは、第１の電気コード６が引き出されている。この第１の電気コード６には、外部入力線、外部出力線、電源線などが含まれている。外部入力線は例えばＰＬＣ等からアンプユニット２に対して各種の指令を外部から与えるためのものであり、外部出力線はアンプユニット２の内部で生成されたスイッチング出力やアナログ出力などを外部の例えばＰＬＣ等へ出力するためのものであり、電源線はアンプユニット２の内部回路に対する電源を供給するためのものである。
【００４７】
アンプユニット２の後面５ｂから引き出された第２の電気コード７には後述するセンサヘッドユニット９との間で信号をやりとりする各種の信号線が含まれている。これらの信号線の中には、センサヘッドユニット９において生成された受光光量信号などが含まれている。この第２の電気コード７の先端には丸形コネクタ８が取り付けられている。この丸形コネクタ８は、図示しないセンサヘッド９から引き出された電気コードの先端に取り付けられた同様な丸形コネクタ１３と結合される。
【００４８】
変位センサ用のセンサヘッドユニットの斜視図が図２に示されている。同図に示されるセンサヘッドユニット９は、直方体状のケース１０を有する。ケース１０の前面側には投受光窓１１が設けられ、また後面側からは電気コード１２が引き出され、その先端には丸形コネクタ１３が取り付けられている。そして、この丸形コネクタ１３と先ほどの丸形コネクタ８とが結合される。このようにアンプ分離型の光電センサにあっては、丸形コネクタ１３と丸形コネクタ８とを着脱することによって、必要に応じ、アンプユニット２とセンサヘッドユニット９とを分離することができる。なお、当業者にはよく知られているように、センサヘッドユニット９内には、図３２に示されるように、光源９ａ、投光光学系９ｂ、受光光学系９ｃ、位置検出素子９ｄ、図示しない投光用並びに受光用回路等が内蔵されている。そして、投光用回路への入力信号や受光用回路からの出力信号等が電気コード１２を流れることとなる。
【００４９】
再び図１に戻って、拡張ユニット１の後面４ｂからは第３の電気コード１４が引き出され、この第３の電気コード１４の先端にはパソコン側の該当するコネクタと接続されるＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５が取り付けられている。第３の電気コード１４内には、拡張ユニット１とパソコンＰＣとの間でデータのやりとりを行うための通信線が含まれている。
【００５０】
拡張ユニット１の前面４ａからは第４の電気コード１６が引き出されている。この第４の電気コード１６には、外部入力線、外部出力線、電源線などが含まれている。外部入力線はこの拡張ユニット１に対して各種の指令を外部のＰＬＣ等から与えるものであり、外部出力線はこの拡張ユニット内部で生成されたスイッチング出力（ＨＩＧＨ，ＰＡＳＳ，ＬＯＷ，ＨＨ，ＯＫ，ＬＬ等）やアナログ出力などを外部のＰＬＣ等へ出力するためのものであり、電源線は拡張ユニット１の内部回路に対する電源を供給するためのものである。
【００５１】
また、図から明らかなように、拡張ユニット１のケース４のサイズは、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５のサイズと比較して明らかなように、十分小型に形成されている。
【００５２】
拡張ユニット１の上面には開閉可能な透明カバー４ｇが設けられている。また、この透明カバー４ｇの下には、当該拡張ユニット１における各種の指令操作や動作表示などを行うための操作表示部２３が設けられている。
【００５３】
アンプユニット２の上面にも開閉可能な透明カバー５ｇが設けられている。また、この透明カバー５ｇの下には、当該アンプユニット２における各種の指令操作や動作表示などを行うための操作表示部２５が設けられている。
【００５４】
図１〜図５を参照して明らかなように、拡張ユニット１のケース４は比較的小型に構成されてはいるものの、ユーザと対面するその上面４ｅを有効に活用してここに操作表示部２３を配置しているのである。このような操作表示部２３の配置を可能としているのは、ケース４内にＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５を無理やり組み込むことなく、このＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５をケース４から引き出された第３の電気コード１４の先端に取り付けているからである。このような構成を採用すると、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５に無理な力が掛かったとしても、そのような力が第３の電気コード１４によって干渉されるため、本体ケース４に損傷を与えることがない。逆に、拡張ユニット１のケース４にＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５を固定的に取り付けたとすれば、コネクタの接続離脱作業に際し、ケース４側に無理な力が掛かって、ケースを破損させたり、コネクタの接続不良を発生させたりする虞れがある。
【００５５】
拡張ユニット１のケース４及びアンプユニット２のケース５の左右両側面には、図３〜図５に示されるように、スライド蓋１７及びスライド蓋１８が設けられている。これらのスライド蓋１７，１８を開くと、その内部にはコネクタ窓１９が臨み、その窓の中に隣接結合コネクタ２０が露出する。従って、拡張ユニット１とアンプユニット２とは相対向する側面に露出する隣接結合コネクタ２０，２２同士を噛み合わせることによって、電気的並びに機械的に結合される。なお、それらユニット１，２全体の固定は図３に示されるようにＤＩＮレール３を介して行われることは言うまでもない。さらに、この隣接結合コネクタ２０，２２は、第１の伝送ライン（ＢＢ）並びに第２の伝送ライン（ＢＳ０，ＢＳ１）の双方を含んでいる。
【００５６】
拡張ユニット１とアンプユニット２との隣接結合状態を示す平面図が図３に示されている。同図に示されるように、それらのユニット１，２，…２を隣接結合させると、拡張ユニット１の後面４ｂから引き出された第３の電気コード１４とアンプユニット２の後面５ｂから引き出された第２の電気コード７とは同一の方向へ引き出される結果となる。他方、アンプユニット２の前面５ａから引き出された第１の電気コード６と拡張ユニット１の前面４ａから引き出された第４の電気コード１６とは、ＤＩＮレール３と直交する方向で電気コード７，６とは反対の方向へと延びる結果となる。そのため、これらのユニット１，２を制御盤の盤面などにＤＩＮレール３を介して取り付ける場合においても、電気コード６，７，１４，１６が機能別に整理されて引き出される結果、その取り扱いが簡便なものとなり、多数のユニットを並列に配置する場合にあっては、その結束作業が容易となる。なお、図１〜図５において、２１はＤＩＮレール３との結合を行うためのＤＩＮレール嵌合溝である。
【００５７】
拡張ユニット１の操作表示部２３の一例を示す構成図が図６に示されている。同図に示されるように、操作表示部２３には、第１の７セグメント表示器２３ａと、第２の７セグメント表示器２３ｂと、４方向シフトキーを構成する左方向キー２３ｃ，上方向キー２３ｄ，右方向キー２３ｅ，下方向キー２３ｆと、１個の押しボタンキー２３ｇとが設けられている。これらのキー２３ｃ〜２３ｇを適宜操作しつつ、第１並びに第２の７セグメント表示器２３ａ，２３ｂに様々なデータを表示させることによって、後述する演算処理の選択や設定データの選択さらには各種の操作指令を与えることができる。
【００５８】
なお、以上図１〜図６を参照して説明した拡張ユニット１並びにアンプユニット２の構造は、本発明の一例に過ぎない。特に、先に説明した構造は、拡張ユニットに通信を介してパソコンを接続することを前提としている。本発明の構成はパソコンを必ずしも必須の構成とするものではない。その場合には、図７並びに図８に示されるように、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５並びに第３の電気コード１４は存在しない。
【００５９】
次に、図９，図１０、及び図１１を参照しながら、拡張ユニット１並びにアンプユニット２の電気的なハードウェア構成について説明する。センサシステム全体のハードウェア構成図が図９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には、例えばノート型のパソコン２６と、１台の拡張ユニット１と、この拡張ユニット１に順次接続された２台のアンプユニット２，２，…とが含まれている。
【００６０】
パソコン２６と拡張ユニット１とは、先に説明したように、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ４並びに第３の電気コード１４を介して結合される。
【００６１】
拡張ユニット１内にはドライバＩＣ１０１とＣＰＵ１０２とが含まれている。ドライバＩＣ１０１はＲＳ−２３２Ｃ通信をサポートする。ＣＰＵ１０２には、当該拡張ユニット１の機能を定義するファームウェアを格納するプログラムメモリと、プログラムメモリ内のファームウェアを実行するマイクロプロセッサとが含まれている。
【００６２】
この拡張ユニット１のより詳細な内部構成を示す回路ブロック図が図１０に示されている。同図に示されるように、拡張ユニット１内には、ＣＰＵ１０２と、アンプユニット側回路ボード１０３と、パソコンとの通信を実現するためのＲＳ−２３２Ｃドライバ１０１と、操作表示部２３を構成する操作部２３−１と表示部２３−２と、が含まれている。また、アンプ側の回路ボード１０３には、アンプとの接続コネクタ（右側）２２と、電流の流入防止回路（電源非投入時の）１０４とが含まれている。外部入力回路１０５は、外部入出力線を介してＰＬＣ等から到来する各種の指令を、ＣＰＵ１０２へ入力するために使用される。アナログ出力回路１０６は、当該拡張ユニット１内で生成された各種のアナログ出力を外部入出力線を介して外部へと出力するためのものである。外部出力回路１０７は、当該拡張ユニットで生成された後述するＨＨ，ＰＡＳＳ，ＬＬなどの判定出力をＰＬＣ等へ通ずる外部入出力線へと出力するためのものである。
【００６３】
次に、図９に戻って、アンプユニット２の内部構成について説明する。アンプユニット２の内部には、当該アンプユニットの機能を定義するファームウェアを格納するプログラムメモリと、プログラムメモリ内のファームウェアを実行するマイクロプロセッサとを含むＣＰＵ２０１が含まれている。これらのＣＰＵ２０１は、ＣＰＵ２０１から延びるシリアルバスラインＢＳ０，ＢＳ１を介して拡張ユニット１と結ばれている。加えて、拡張ユニット１内のＣＰＵ１０２と、シリアルバスラインＢＳ０，ＢＳ１に結ばれたアンプユニット２内のＣＰＵ２０１とは、バケツリレー方式でシリアルにデータを転送するシリアル伝送ラインＢＢによっても結ばれている。
【００６４】
シリアルバスラインＢＳ０，ＢＳ１は主としてコマンドやプログラムデータの送受信などに使用されるのに対し、バケツリレー方式でデータを伝送する伝送ラインＢＢは、アンプユニット内で生成された光量データ、判定値、計測データなどを各アンプユニットから拡張ユニット１へと垂れ流し的に送り出すの使用される。なお、このラインＢＢを使用したデータ転送に際しては、ハンドシェイク処理が併用される。
【００６５】
アンプユニット２の内部回路のより詳細な構成が図１１のブロック図に示されている。同図に示されるように、アンプユニット２の内部には、ＣＰＵ２０１と、電流の流入防止回路（電源非投入時の）２０２と、アンプとの接続コネクタ（左側）２０３と、電流の流入防止回路（電源非投入時の）２０４と、アンプとの接続コネクタ（右側）２０５と、電源リセット回路２０６と、ＥＥＰＲＯＭ２０７と、外部入力回路２０８と、アナログ出力回路２０９と、外部出力回路２１０とが含まれている。
【００６６】
先に述べたように、ＣＰＵ２０１は、当該アンプユニットの機能を定義するファームウェアを格納するプログラムメモリと、プログラムメモリ内のファームウェアを実行するマイクロプロセッサとを含んでいる。アナログ出力回路２０９は、当該アンプユニット２内で生成された各種のアナログ出力を外部入出力線を介して外部へと出力するためのものである。外部出力回路２１０は、当該アンプユニットで生成されたＨＩＧＨ，ＰＡＳＳ，ＬＯＷなどの判定出力を外部入出力線へと出力するものである。外部入力回路２０８は、外部入出力線を介して到来する各種の指令を、ＣＰＵ２０１へ入力するために使用される。これらの指令には、タイミング指令、リセット指令、ゼロリセット指令などが含まれている。
【００６７】
次に、拡張ユニット１並びにアンプユニット２のソフトウェア構成について説明する。
【００６８】
アンプユニットの処理を概略的に示すフローチャートが図１２に示されている。アンプユニットの処理は、同図（ａ）に示される通常処理と、同図（ｂ）に示される下位割込処理と、同図（ｃ）に示される上位割込処理とを含んでいる。
【００６９】
通常処理においては、同図（ａ）に示されるように、電源投入に続いて直ちに接続処理を実行する（ステップ１２０１）。この接続処理は、この種の連装型センサユニットにおいて当業者によく知られているところであり、すなわち互いに隣接して配置された一連のアンプユニットの中で、最端部に位置するアンプユニットから順にアドレスを割り付けることによって、アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに対して固有のアドレス割り当てを行い、同時に計測タイミングの同期基準点を取得して、自動的にサイクリックなパルス点灯処理を開始する。すなわち、この種の連装型光電センサシステムにおいては、隣接センサ同士の干渉を防止するため、順次時間差をもって、投受光を行う。この投受光は隣接アンプユニット間で位相差を持たせてサイクリックに行われる。
【００７０】
このようにして接続処理が完了したならば（ステップ１２０１）、続いてキー入力受付処理（ステップ１２０２）並びに外部入力受付処理（ステップ１２０３）を実行する。キー入力受付処理（ステップ１２０２）では、図１１に示される操作部２５−１からの信号をチェックすることによって、操作部２５−１において何らかのキー入力操作が行われたかどうかを判定する。外部入力受付処理（ステップ１２０３）では、外部入力回路２０８からの信号をチェックすることによって、外部入力線を介して何らかの指令が到来したかどうかを判定する。
【００７１】
続く入力対応処理（ステップ１２０４）は、以上のステップで受け付けられたキー入力若しくは外部入力に基づいて、様々な処理を実行する。この入力対応処理の詳細については、後述する各種機能の説明の際に、それぞれ詳細なフローチャートを参照しながら説明を加えることとする。
【００７２】
次に、下位割込処理では、同図（ｂ）に示されるように、下位（アンプユニット）からのＳＨ（シェイクハンド信号）受信により割込処理で実行を開始され、まずディレイ処理（ステップ１２１１）を実行して、隣接センサとの投光時間差を確保する。続いて、投光処理（ステップ１２１２）並びに受光処理（ステップ１２１３）を実行して、検出対象物体に対してパルス光の照射を行い、続いて計測処理（ステップ１２１４）を実行する。この計測処理（ステップ１２１４）では、変位センサや測長センサの固有アルゴリズムに従って、検出対象物体に関する計測データを取得する。
【００７３】
続くメイン演算処理（ステップ１２１５）では、上記の処理で得られた計測データに基づき、各種の演算処理を実行する。この演算処理の詳細については、後に図１５を参照して説明を加える。
【００７４】
続く判定処理（ステップ１２１６）では、メイン演算処理（ステップ１２１５）で得られた演算処理結果データに対し、１若しくは２以上の判定基準値を適用して所定の判定処理を行い、計測対象物体である工業製品などの製品良否の判定等を行う。この判定は例えば、ＬＯＷ（低すぎ又は小さすぎ），ＰＡＳＳ（良），ＨＩＧＨ（高すぎ又は大きすぎ）等として行われる。
【００７５】
続く出力処理（ステップ１２１７）では、上記判定処理（ステップ１２１６）で得られた判定結果を、外部出力回路２１０へ与えることによって、外部出力線から判定出力を送り出す。
【００７６】
次に、上位割込処理（ステップ１２２１）では、同図（ｃ）に示されるように、上位（拡張ユニット）からのコマンド受信に基づいて割込処理で実行が開始され、当該コマンドの内容に応じた様々な処理を実行する。このコマンド対応処理についても、後に各種の機能説明に際して個別にフローチャートを参照して説明を加える。
【００７７】
次に、拡張ユニットの処理を概略的に示すフローチャートが図１３に示されている。同図に示されるように、この拡張ユニットの処理の全体は、同図（ａ）に示される通常処理と、同図（ｂ）に示される上位割込処理と、同図（ｃ）に示される下位割込処理（１）と、同図（ｄ）に示される下位割込処理（２）とを含んでいる。
【００７８】
まず、通常処理では、同図（ａ）に示されるように、電源投入により処理が開始され、先ほどと同様な接続処理をまず実行する（ステップ１３０１）。
【００７９】
続いて、前記アンプユニットの場合と同様にして、キー入力受付処理（ステップ１３０２）並びに外部入力受付処理（ステップ１３０３）を実行した後、入力対応処理（ステップ１３０４）並びにルーチン処理（ステップ１３０５）を実行する。これら２つの処理（ステップ１３０４，１３０５）は、キー入力や外部入力に応じた様々な処理を実行するものであり、その詳細については後に各種の機能説明と共に説明を加える。
【００８０】
上位割込処理は、同図（ｂ）に示されるように、上位（ＰＣ，ＰＤＡ）からのコマンド受信により割込にて実行を開始され、例えばパソコンからのコマンドに応じた様々な処理を実行する。この処理の中には、後に詳述するように、バンクメモリの編集やバンクの切替等が含まれる。
【００８１】
下位割込処理（１）は、下位（アンプユニット）からの第２の伝送ラインを経由するコマンドを受信して割込により実行されるもので、その内容の詳細については、後に各種の機能説明と共に行うものとする。
【００８２】
下位割込処理（２）は、下位（アンプユニット）からのＳＨ信号の受信によって割込により実行を開始されるものであり、その詳細についても、後に各種の機能説明と共に行うものとする。
【００８３】
次に、本発明に係るサブ演算処理機能の説明図が図１４に示されている。アンプユニットでは、通常、ホールドや微分などの演算処理を行っているが、場合によっては、演算処理を行う前と行った後の両方の測定値を使用したいことがある。このような場合に、拡張ユニットを使用することでこれを実現することができる。例えば、アンプユニットにおいて微分機能が使用されているときには、測定値の時間的な変化分を表示、出力するため、現在の絶対的な測定値が不明である。信号処理の後段で、測定値の微分値と測定値の絶対値（測定値それ自体の微分前の値）の両方を使用したい場合、この機能が特に有効である。
【００８４】
すなわち、図１４（ｂ）に示されるように、紙の積層体２７を対象として、その積層枚数と積層厚さとを一括して計測するような場合がこれに該当する。この場合、図において、センサヘッド９が右方向へ移動すると、紙の端縁を通過するタイミングで微分パルスが生成されるから、この微分パルスの数を計数することで、紙の積層枚数を計測することができる。一方、紙の積層厚さについては、計測値（計測高さ）そのものがこれに対応する。
【００８５】
このような微分値と絶対値との双方を表示、出力する機能は、リアルタイムの計測値をアンプユニット２から拡張ユニット１へ送ることで実現することができる。例えば、アンプユニット２では、微分前の値を表示、出力し、拡張ユニット１では、送られてきた値を微分して表示、出力する、という処理を行うか、あるいは逆の処理、アンプユニット２では、微分後の値を表示、出力すると共に、拡張ユニット１に微分前の値を送り、拡張ユニット１では、送られてきた値をそのまま表示、出力する、といったことを実施すればよい。
【００８６】
上述のサブ演算機能を実現するための処理を概念的に示すフローチャートが図１５に示されている。同図において左側のフローチャートはアンプユニット側の処理であり、右側のフローチャートは拡張ユニット側の処理である。
【００８７】
まず、アンプユニット側の処理について説明する。アンプユニット側においては、先に説明したように、計測データの取得を行う（ステップ１５０１）。以後、こうして得られた計測データに対して、選択的に様々な演算処理を実行する。ここで選択的とは、後に説明するように、ユーザが選択した処理に関してだけ実行するという意味である。
【００８８】
選択される対象としてある複数の演算処理としては、平均処理（ステップ１５０２）、隣接演算処理（ステップ１５０３）、微分処理（ステップ１５０４）、ホールド処理（ステップ１５０５）、ゼロリセット処理（ステップ１５０６）などが存在する。
【００８９】
ここで、『平均処理』とは、計測した値に対して平均演算を行い、計測結果を安定させる処理である。すなわち、平均回数を大きい数に設定するほど計測結果はより安定するが、計測結果が確定するまでの時間が長くなる。
【００９０】
また、『隣接演算処理』とは、２台以上のアンプユニット間で、各アンプユニットの計測値について加減算あるいは乗除算を行い、その結果を表示や出力する処理である。複数のアンプユニット間で通信処理を実行し計測値データの送受信を行う。
【００９１】
また、『ホールド処理』とは、計測値のうちの特異点を抽出する処理である。例えばこの機能を用いると、ある時間内の最大値、最小値、平均値など、計測値のうち特に重要な値だけを抽出し、表示や出力することができる。
【００９２】
さらに、『ゼロリセット処理』とは、ある任意のレベルを計測の規準レベルに設定する処理である。ゼロリセットが実行されると、以後、そのレベルとの差を計測して表示、出力する。例えば、毎回規準レベルが変化するようなものを計測する場合、ゼロリセット処理を行うことで、規準レベルの変化に左右されることなく計測を行うことができる。
【００９３】
なお、図１５において点線で示されている経路は、各演算処理のあとで、その処理後のデータを選択的に拡張ユニット側へと送信することを意味している。この拡張ユニット側への送信はデータ送信処理（ステップ１５０７）により行われる。どの演算処理を選択するかについては、後に説明するように、キー操作や外部機器からの命令により指定することができる。
【００９４】
すなわち、アンプユニットの側では、計測データが取得されるのに続いて（ステップ１５０１）、複数の演算処理の中で指定された処理を選択的に実行し（ステップ１５０２〜１５０６）、それら処理のたびに、指定された処理結果をデータ送信処理（ステップ１５０７）により拡張ユニットの側へと送信する。
【００９５】
その後、アンプユニットの側では、演算処理結果データに対して各種判定処理を行う（ステップ１５０８）。この判定処理は、この例では、演算処理結果データを、上限閾値と下限閾値を用いて、ＨＩＧＨ，ＰＡＳＳ，ＬＯＷの３種類に弁別する。これら弁別された判定出力（ステップ１５１１）は、先に説明したように、外部出力回路２１０を介して外部へと送り出される。また、演算結果から得られたデータは、そのまま表示され（ステップ１５０９）、あるいはアナログ出力（ステップ１５１０）として外部へと出力される。このアナログ出力は、アナログ出力回路２０９を介して行われ、表示出力については表示部２５−２を介して行われる。
【００９６】
一方、拡張ユニットの側では、アンプユニットからデータ送信処理（ステップ１５０７）を介して送られたデータを、データ受信処理（ステップ１５５６）を介して受け取り、これを使用して各種の演算処理を行う。すなわち、拡張ユニットの側においても、複数の演算処理が選択的に実行可能に用意されている。これらの演算処理としては、図に示されるように、平均処理（ステップ１５５１）、隣接演算処理（ステップ１５５２）、微分処理（ステップ１５５３）、ホールド処理（ステップ１５５４）、ゼロリセット処理（ステップ１５５５）などが用意されている。これらの演算処理のうち何れを実行するかについては、キー操作やあるいは外部機器からの命令によって任意に選択することができる。この選択処理については後に別の図面を参照して詳細に説明する。
【００９７】
こうして演算処理が適宜選択的に実行されたならば、その実行処理結果データに対して、アンプユニットの場合と同様にして表示処理（ステップ１５５８）、判定処理（ステップ１５５７）並びにアナログ出力処理（ステップ１５５９）が実行される。こうして得られた表示は、表示部２３−２に対して出力され、判定出力処理（ステップ１５６０）の実行により、判定出力は外部出力回路１０７を介して外部入出力線へと送り出される。同様にして、アナログ出力処理（ステップ１５５９）で得られたアナログ出力については、アナログ出力回路１０６を介して外部入出力線へと送り出される。
【００９８】
なお、５種類の演算処理（ステップ１５５１〜１５５５）のどれを選択するかを決定するための外部機器からの命令については、外部入力回路１０５を介してＣＰＵ１０２へと取り込まれる。
【００９９】
このように、サブ演算機能においては、アンプユニット側のメイン演算処理に加えて、拡張ユニット側のサブ演算処理を併用することによって、アンプユニット側の機能をソフトウェア的に拡張し、並びに、拡張ユニット側の外部入出力線を利用可能とすることによって、ハードウェア的な拡張も実現するのである。
【０１００】
次に、図１６には、フィードバック付サブ演算機能を実現するための処理を概念的に示すフローチャートが示されている。同図に示されるように、先のサブ演算機能の場合には、アンプユニット側のメイン演算によって得られた演算結果データをデータ送信処理（ステップ１５０７）、並びに、データ受信処理（ステップ１５５６）を経て、拡張ユニット側へと送り込み、拡張ユニット側においては、受け取った計測データあるいは演算処理結果データに基づき、同様な５種類の演算処理を適宜に実行することによって、アナログ出力や判定出力や表示出力を得るようにしている。
【０１０１】
これに対して、図１６に示されるフィードバック付サブ演算機能にあっては、こうして得られた拡張ユニット側における各種演算処理結果や判定出力やアナログ出力を、さらにアンプユニット側へとフィードバックすることによってこれを、アンプユニット側への演算処理に反映させることを可能としている。
【０１０２】
すなわち、図１６に示されるように、アンプユニット側においてはデータ取得処理を実行し（ステップ１６０１）、その取得されたデータに基づいて、各種演算処理、表示処理、出力処理を実行し（ステップ１６０２）、こうして得られたデータを拡張ユニット側へと送り込んで、さらに拡張ユニットにおいて各種演算処理、表示処理、出力処理を実行させ（ステップ１６５１）、その後それらの中で指定されたフィードバック情報があれば（ステップ１６５２）、これを伝送ラインＢＳ０，ＢＳ１を介してアンプユニット１の側へとフィードバックし、このフィードバックされたデータがアンプ自身に対する動作命令（再演算指令）となるのである（ステップ１６０３）。
【０１０３】
次に、アンプユニットに格納されるメイン演算実行テーブルの内容を示す構成図が図１７に、アンプユニットに格納される転送データテーブルの内容を示す構成図が図１８に示されている。それらの図に示されるように、アンプユニット内にはメイン演算実行テーブル並びに転送データテーブルが格納されている。
【０１０４】
メイン演算実行テーブルは、アンプユニット側において実行されるべき演算の種類を指定するためのものであり、メイン演算の種類のそれぞれ（平均処理、隣接演算処理、微分処理、ホールド処理、ゼロリセット処理）に対して、実行フラグＦ１１，Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４，Ｆ１５が設けられている。これらの実行フラグは例えば“１”が実行で“０”が非実行を表す。
【０１０５】
同様にして、転送データテーブルは、アンプユニットから拡張ユニットに対して転送すべきデータを指定するためのものである。この転送データテーブルには、データの種類（計測データ、平均処理後のデータ、隣接演算処理後のデータ、微分処理後のデータ、ホールド処理後のデータ、ゼロリセット処理後のデータ）に対応して転送フラグＦ２１，Ｆ２２，Ｆ２３，Ｆ２４，Ｆ２５，Ｆ２６が設けられている。これらのフラグは、“１”が転送で、“０”が非転送を表す。
【０１０６】
メイン演算実行テーブル並びに転送データテーブルの実行フラグ並びに転送フラグの設定は、図１２に示される入力対応処理（ステップ１２０４）にて実行される。すなわち、キー入力や外部入力によってメイン演算の種類や転送データの種類を指定すると、それら指定されたメイン演算の種類や転送データの種類に対応する実行フラグや転送フラグがセット又はリセットされる。
【０１０７】
次に、サブ演算機能に関する拡張ユニット側の入力対応処理が図１９に示されている。同図において処理が開始されると、入力指示内容の分析が行われる（ステップ１９０１）。この入力指示内容の分析（ステップ１９０１）では、拡張ユニットの操作部２３−１からの信号や外部入力回路１０５からの信号をチェックすることによって、入力指示内容の分析が行われる。
【０１０８】
続いて、入力指示内容分析の結果、それがサブ演算プログラムの作成指令であると判断されると（ステップ１９０２）、サブ演算実行テーブルの書き替え処理が実行される（ステップ１９０３）。すると、拡張ユニットに格納されたサブ演算実行テーブルに関して、実行フラグＦ３１〜Ｆ３５の書き替え処理が実行（図２１参照）されて、これにより拡張ユニット側でサブ演算の種類（平均処理、隣接演算処理、微分処理、ホールド処理、ゼロリセット処理）のいずれを実行すべきかどうかの決定が行われる。
【０１０９】
これに対して、転送データ要求指令であると判定されると（ステップ１９０４ＹＥＳ）、転送データ指令コマンド送信処理が実行され（ステップ１９０５）、アンプユニットへバスラインＢＳ０，ＢＳ１で該当するコマンドが送信される。
【０１１０】
すると、アンプユニットの側においては、図１２（ｃ）に示される上位割込処理が実行されて、図１８に示される転送データテーブルの書き替え処理が行われ、これによりアンプユニットから拡張ユニットへと転送されるべきデータの種類が決定される。
【０１１１】
次に、サブ演算機能に関する拡張ユニット側の処理を示すフローチャートが図２０に示されている。同図（ａ）に示されるサブ演算機能に関する下位割込処理では、まず、アンプユニットから到来したコマンドの内容分析を行う（ステップ２００１）。この分析結果が返送データ指定コマンドであると判定されると（ステップ２００２ＹＥＳ）、返送データテーブルの書き替え処理が実行される（ステップ２００３）。この返送データテーブルの書き替え処理（ステップ２００３）では、図２２に示される拡張ユニットに格納される返送データテーブルの内容が書き替えられる。この書き替えは、先に説明したように該当する返送フラグＦ４１〜Ｆ４５の内容を“１”又は“０”に設定する処理である。
【０１１２】
図２０（ｂ）に示されるサブ演算機能に関するＳＨ割込処理では、まずラインＢＢを介して到来した受信データの分析を行い（ステップ２０１０）、そのデータの種類（計測、平均、隣接、微分、ホールド、ゼロリセット）の判定が行われ（ステップ２０１１）、それぞれの判定結果に応じたデータは該当データとして拡張ユニット内のメモリに保存され、以後指定された演算処理に供される（ステップ２０１２）。
【０１１３】
このように、上述の実施形態に示される連装式センサシステムは、アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを２台以上に連装してなるアンプユニット列２，２・・・と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインＢＢと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ伝送可能な第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１と、を有する。
【０１１４】
この連装式センサシステムには、拡張ユニット１が設けられる。この拡張ユニット１は、第１のシリアル双方向伝送ラインＢＢ及び第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１に接続される。そして、アンプユニット列を構成するアンプユニットの少なくとも１つと連繋して、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能を拡張可能としている。
【０１１５】
より具体的には、アンプユニット列を構成する各アンプユニット２のそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段（ステップ１５０１）と、前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段（ステップ１５０２〜１５０６）と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段（ステップ１５０９〜１５１１）と、を有する。
【０１１６】
さらに、各アンプユニット２のそれぞれには、前記計測処理手段（ステップ１５０１）にて取得された計測データ、及び／又は、前記アンプ側演算処理手段（ステップ１５０２〜１５０６）にて取得された演算処理結果データを、前記第１の伝送ラインＢＢを介して前記拡張ユニット１へと送信するアンプ側データ送信手段（ステップ１５０７）が含まれている。
【０１１７】
一方、前記拡張ユニット１には、前記アンプユニット２から送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意された拡張側演算処理手段（ステップ１５５１〜１５５５）と、前記拡張側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段（ステップ１５５７）と、前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段（ステップ１５５８〜１５６０）と、が含まれている。
【０１１８】
この例では、アンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）にて使用される判定（ＨＩＧＨ、ＰＡＳＳ、ＬＯＷ）のための判定基準値と拡張側判定処理手段にて使用される判定（ＨＨ、ＯＫ、ＬＬ）のための判定基準値とが異なる。より具体的には、図２３（ｂ）に示されるように、アンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）にて使用される判定基準値が、所定の良品条件が満足されているか否かを判定するためのものであり、また拡張側判定処理手段（ステップ１５５７）にて使用される判定基準値が、所定の計測前提条件（装置が破損することが無いことを保証する）が満足されているか否かを判定するためのものである。
【０１１９】
さらに、この実施形態にあっては、前記拡張ユニット１には、前記拡張側演算処理手段（ステップ１５５１〜１５５５）による演算処理結果、及び／又は、前記拡張側判定処理手段（ステップ１５５７）による各判定基準値別の判定処理結果を、前記第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して該当するアンプユニット側へと送信（返送）する拡張側データ送信手段（ステップ１６５２）と、が含まれている。
【０１２０】
加えて、前記アンプ側演算処理手段（ステップ１５０２〜１５０６）にて使用される演算の種類や組み合せ、及び／又は、前記拡張側演算処理手段（ステップ１５５１〜１５５５）にて使用される演算の種類や組み合せは、図１７及び図２１に示されるように、任意にプログラム可能とされている。
【０１２１】
さらに、前記アンプ側データ送信手段（ステップ１５０７）にて送信されるべきデータの種類、及び／又は、前記拡張側データ送信手段（ステップ１６５２）にて送信されるべきデータの種類は、図１８及び図２２に示されるように、任意にプログラム可能とされている。
【０１２２】
次に、警告出力機能の説明図が図２３に示されている。従来、アンプユニットからは、ＨＩＧＨ／ＰＡＳＳ／ＬＯＷの判定出力しか出力できない。より多くの出力が欲しいが、ケーブルの規格による外部出力線の本数の制限などから、アンプユニットの出力信号線を増やすことはできない。このような場合、拡張ユニットを接続し、拡張ユニットから信号を追加出力させる。ここでは、追加出力の例として警告出力を示す。
【０１２３】
変位センサでは、センサから計測対象物体（ワーク）までのの距離を計測するが、検出物体が特定の範囲（ＰＡＳＳ領域）に入っているかどうかの検査とは別に、検出物体があまりに近くに（あるいは遠くに）行きすぎてしまい、それによって装置が壊れてしまうようなことはないかどうかの検査が必要な場合がある。
【０１２４】
これを実現するために、アンプユニットからは、常時、リアルタイムの計測値を拡張ユニットに送る。拡張ユニットでは、その送られてきた計測値を閾値と比較し出力する、という処理を行えば良い。
【０１２５】
すなわち、図２３に示されるように、先のサブ演算機能と同様にして、本発明では、アンプユニット２から拡張ユニット１に対してリアルタイムの計測値が送信される。アンプユニット２においては、通常の判定処理ＨＩＧＨ／ＰＡＳＳ／ＬＯＷが実行され、拡張ユニット１の側では警告のための判定処理ＨＨ／ＯＫ／ＬＬ出力が行われる。
【０１２６】
同図（ｂ）に示されるように、ＨＩＧＨ、ＰＡＳＳ、ＬＯＷは製品の良否判定結果である。これに対して、ＨＨ、ＯＫ、ＬＬは装置の破壊等が起こりうるかどうかの判定結果である。このように、アンプユニットとは別に拡張ユニットを接続することによって、アンプユニットにおいては製品良否のための判定出力（ＨＩＧＨ、ＰＡＳＳ、ＬＯＷ）を発しつつも、拡張ユニットの外部出力線を利用することによって、装置の破損等の警告出力（ＨＨ、ＯＫ、ＬＬ）を発することができる。
【０１２７】
続いてバンク切替機能の説明図が図２４に示されている。センサで計測中に、閾値などの設定を変更したい場合がある。このような場合は、ライン上を流れる計測対象製品が変更されたとき、或いは１つのラインを様々な計測対象製品が流されるときにしばしば生ずる。そのためには、多数の設定値乃至閾値を一括して書き替えねばならない。そのような場合、従来は、非測定時にアンプユニット２上のキー操作で設定を変更するのが一般的である。また、ＰＣ（パソコン）から設定値を逐次に書き替える方法も可能である。しかし、ラインに製品を流しつつ計測を行っている最中にあっては、迅速な設定値群の変更処理が必要となる。このような場合には、しばしばバンク切り替え機能が使用される。すなわち、複数バンクを有するバンクメモリを用意して、各バンクに製品毎の設定値群乃至閾値群等を予め格納しておいて、バンク切り替え信号によって、あらかじめ設定されている設定値群の状態にアンプユニットの設定を自動的に一括して書き替えるのである。
【０１２８】
本来、アンプユニット２それ自体にバンクメモリを用意して、外部入力線からバンク切替入力を与えるのが一般的であるが、入出力ケーブルに制限がある（太くなりすぎるため本数を増やせない）場合等には、アンプユニット２側に多数のバンクを有するバンクメモリを設けることは困難である。そこで、本発明では、付帯している拡張ユニット１側に多数のバンクを有するバンクメモリを用意して設定値群の内容を拡張ユニット１側に持たしておき、拡張ユニット１に対して『ＰＣからのバンク切替命令』や『バンク切替入力』等が到来した場合に、拡張ユニット１からアンプユニット２へと必要な設定値群乃至閾値群を一括してロード（転送格納）すると言う手法を採用している。
【０１２９】
すなわち、図２４に示されるように、アンプユニット２内には一群の設定値ＳＥＴが格納され、この設定値群乃至閾値群ＳＥＴを使用して計測処理や判定処理が行われる。一方、拡張ユニット１側にはＢａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎからなる複数のバンクを有するバンクメモリが設けられ、各バンクＢａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎのそれぞれにはあらかじめ設定値群乃至閾値群がそれぞれ製品に対応して格納されている。
【０１３０】
このように、アンプユニット２に接続された拡張ユニット１に複数のバンクを有するバンクメモリＢａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎを設け、それぞれに一群の設定値を格納しているため、バンク切替入力が拡張ユニット１に与えられれば、それらの１つが拡張ユニット１側からアンプユニット２側へと転送されて、設定値群ＳＥＴの切替えが迅速に行われる。
【０１３１】
この拡張ユニット１内のバンクメモリの内容はＰＣ２６から切り替えることもでき、その場合ＰＣ２６では該当するレスポンス（ＯＫ／ＮＧ）を得ることができる。また、拡張ユニット１内における各バンクの設定値ＳＥＴの内容は、ＰＣの画面を見ながら任意に書き替えることができ、そのため計測対象製品が様々に変化するような場合、各々の製品に合わせて最適な設定値群を選択し、これをあらかじめパソコン２６から拡張ユニット１内のバンクメモリＢａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎへ格納しておくことによって、アンプユニット２側における計測処理を適切に行わせることができる。
【０１３２】
このようなバンク切替機能実現のための拡張ユニット１側の入力対応処理が図２５に示されている。同図において処理が開始されると、入力指示内容の分析が実行される（ステップ２５０１）。ここで、入力指示内容は、外部入力線、ケースに取り付けられた操作部２３−１のキー入力操作、パソコン（ＰＣ）２６からのコマンド送信等の様々な方法で与えることができる。
【０１３３】
ここで、分析された指示がバンク切替指示であると判定されると（ステップ２５０２ＹＥＳ）、拡張ユニット１内のバンクメモリＢａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎから指定バンクの内容の読み出しが行われ（ステップ２５０３）、続いて該当アンプユニットへとバンク書き換えコマンドが送信される（ステップ２５０４）。このコマンド送信処理においては、拡張ユニット１の指定されたバンクメモリの内容が同時にアンプユニットへとバスラインＢＳ０，ＢＳ１でコマンド送信される。このコマンド送信処理（ステップ２５０４）は、データの終了と共に完了する（ステップ２５０５ＹＥＳ）。
【０１３４】
バンク切替機能実現のためのアンプユニット側の上位割込処理が図２６に示されている。同図において処理が開始されると、拡張ユニットから到来した受信コマンドの分析が行われ（ステップ２６０１）、その内容がバンク書き換えコマンドと判定されると（ステップ２６０２ＹＥＳ）、受信データの読み出し処理（ステップ２６０３）並びに設定値書換処理（ステップ２６０４）が、データの終了まで実行される（ステップ２６０５）。これらの処理（ステップ２６０３，２６０４）によって、アンプユニット２内の設定値ＳＥＴの内容は迅速に書き替えられる。
【０１３５】
このように、上述の実施形態にあっては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニット２のそれぞれは、前記計測データ取得手段（ステップ１５０１）、前記アンプ側演算処理手段（ステップ１５０２〜１５０６）、前記アンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段（ステップ１５０９〜１５１０）の処理に必要な一群の設定値を、前記第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して拡張ユニット１から送られてくる一群の設定値で書き換える設定値書換手段（ステップ２６０４）を含んでいる。
【０１３６】
また、前記拡張ユニット１には、前記アンプユニット２における前記計測データ取得手段（ステップ１５０１）、前記アンプ側演算処理手段（ステップ１５０２〜１５０６）、前記アンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段（ステップ１５０９〜１５１１）の処理に必要な一群の設定値を、１若しくは２種以上記憶させた設定値群記憶手段（Ｂａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎ）と、前記設定値群記憶手段に記憶された一群の設定値の中で指定された一群の設定値を、前記第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して該当するアンプユニット２へと送信する設定値群送信手段（ステップ２５０４）と、が含まれている。
【０１３７】
この実施形態においては、前記一群の設定値の指定は、前記拡張ユニット１に設けられた操作部２３−１のキー操作に基づいて、及び／又は、前記拡張ユニット１から引き出された外部入力線からの入力信号に基づいて行われるようになっている。また、前記拡張ユニット１は、通信を介してパソコン２６と接続可能とされ、前記設定値群記憶手段（Ｂａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎ）の記憶内容は、通信を介してパソコン２６により書換可能とされている。さらに、この実施形態では、前記一群の設定値の指定は、前記通信を介してパソコン２６から実行可能とされている。
【０１３８】
次に、多チャンネル同時監視機能の説明図が図２７に示されている。多数のセンサの情報を同時に取り込んで処理したい場合がある。ＰＬＣ等における信号処理の後段で、複雑な処理を行えば可能ではあるが、センサユニットとして自己完結させれば、ユーザにとって非常に使い易いものとなる。
【０１３９】
例えば、半導体ウェハの平坦度を見たい場合、多数のポイントをセンサで計測し、最も計測値の差が大きい部分でＯＫ／ＮＧを判定する。従来のセンサでは、ＰＬＣを介さず、センサアンプの連結で演算する場合２台までの演算が主流であり、多数のセンサの組み合わせ演算のようなことを実現することはできなかった。この拡張ユニット１を使用することで、多チャンネルのアンプユニット２を同時に管理することができ、上記の演算も可能になる。
【０１４０】
これを実現するためには、拡張ユニット１から全チャンネルに向けて、測定値ホールド命令を送信する。拡張ユニット１が、各チャンネルから測定ホールド値取得を行う。設定された演算内容（例えば差）によって、取得したホールド値の組み合わせ演算を実施する。演算結果に対し、ＡＮＤ（全てＯＫの場合のみ）あるいはＯＲ（いずれかがＯＫの場合）判定を行うといった処理を行えばよい。
【０１４１】
すなわち図２７に示されるように、例えば４台のアンプユニット２，２，…に対して、それぞれヘッド９，９が設けられており、それらのヘッド９を同図（ｂ）に示されるように、半導体ウェハの４箇所に位置決めして、それぞれの高さの計測を行う。このような場合、まず、同図（ａ）に示されるように、▲１▼全チャンネルのアンプユニット２に対して測定値ホールド命令を送信する。▲２▼これを受けて各チャンネル１〜４においては、ホールド処理を実行して、各チャンネルから測定ホールド値を拡張ユニット１側へと送り出す。▲３▼最後に、拡張ユニット１側では、あらかじめ決められた演算内容に従い、組み合わせ演算を行い、その結果を出力する。すなわちマルチ演算処理を実行するのである。
【０１４２】
多チャンネル同時監視機能を実現するための処理を概略的に示すフローチャート（その１）が図２８に、（その２）が図２９にそれぞれ示されている。なお、図２８は拡張ユニット１側の処理であり、図２９は各アンプユニット２側の処理である。
【０１４３】
まず、ステップ２８０１に示されるように、アンプユニット２側では、拡張ユニット１に対して、計測値ホールド指令をキー入力（ユニット上キー操作）する。または、ステップ２８０２に示されるように、拡張ユニット１に対し、計測値ホールド入力をオン（外部入力線）にする。すると、拡張ユニット１から全チャンネルのアンプユニット２，２・・・に対し、測定値ホールド命令の送信が行われる（ステップ２８０３）。
【０１４４】
図２９に移って、全てのアンプユニット２，２・・・においては、拡張ユニット１から到来する測定値ホールド命令を受けて、現在の計測値データをホールドする処理を同時に実行する（ステップ２８１１）。その後、自分の該当するタイミングに応じて、ホールドされた計測値データを拡張ユニット１に対し送信する処理が実行される。すなわち、例えば自分が１チャンネルであれば（ステップ２８１２−１ＹＥＳ）、自センサの計測データを第１のデータ転送ラインＢＢを介してＦｌｏｗＤＡＴＡ（垂れ流しデータ）として送信する（ステップ２８１３−１）。これに対して、自分が１チャンネルでなければ（ステップ２８１２−１ＮＯ）、下位側センサからのＦｌｏｗＤＡＴＡをそのまま送信する（ステップ２８１４−１）。上記の動作が各チャンネルのアンプユニット２，２・・・においてそれぞれ選択的に実行される。
【０１４５】
一方、拡張ユニット１の側では、各該当するアンプユニット２，２・・・から第１のデータ伝送ラインＢＢを介して送られてくるホールド値を受信する（ステップ２８０５−１，２８０５−２〜２８０６）。しかる後、拡張ユニット１の側においては、全てのアンプユニット２，２・・・から該当するデータが到来するのを待って、各種の演算処理を実行し（ステップ２８０７）、表示や出力処理を実行し（ステップ２８０８）、最後に拡張ユニット１から、全チャンネルのアンプユニット２，２・・・に対し測定値ホールド解除命令を送信する（ステップ２８０９）。すると、図２９に戻って、計測値ホールドは解除される（ステップ２８１５）。
【０１４６】
このように、上述の実施形態にあっては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニット２のそれぞれには、常時は、第１の伝送ラインＢＢを介して隣接アンプユニットから到来するトリガ信号（ＳＨ信号）に応答して投受光を行って計測データを取得する（ステップ１２１１〜１２１４）一方、第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して拡張ユニット１から同時一斉計測コマンドが到来したときには、前記トリガ信号（ＳＨ信号）の到来を待つことなく、直ちに投受光を行って計測データを取得する（ステップ２８１１）と共に、こうして取得された計測データを前記第１又は第２の伝送ラインを介して、前記拡張ユニットへと送信する（ステップ２８１３−１〜３、２８１４−１）ように仕組まれている。
【０１４７】
一方、前記拡張ユニット１には、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニット２から送られてくる同時一斉計測データに基づいて所定のマルチユニット演算を実行するマルチユニット演算処理手段（ステップ２８０７）と、前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理し、各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記マルチユニット演算結果それ自体を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段（ステップ２８０８）と、が含まれている。
【０１４８】
加えて、前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理の内容は任意にプログラム可能とされている。
【０１４９】
次に、断線チェック機能の説明図が図３０に示されている。この種の変位センサにおいては、出力線の断線をチェックしたいという要望がある。特にアンプユニットを多チャンネル連結をしている場合等にあっては、全チャンネルのアンプユニット２，２・・・を一斉にチェックができれば便利である。
【０１５０】
これを実現するためには、図３０に示されるように、拡張ユニット１に対して全出力ＯＦＦ指令を入力する。すると、拡張ユニット１からは全チャンネルに向けて出力ＯＦＦ命令が送信される。その後、各チャンネルのアンプユニット２，２・・・では、再び拡張ユニット１から出力ＯＮ命令が到来するまで、出力をオフ状態に維持する。各アンプユニット２，２・・・は、全出力ＯＦＦ指令が解除された時点で、全チャンネルに向けて全出力ＯＮ命令を送信する。これを各アンプユニット２，２・・・の出力を監視しながら行えば、断線チェックを容易に行うことができる。
【０１５１】
すなわち、図３０に示されるように、▲１▼まず最初に、拡張ユニットに全出力ＯＦＦ指令を入力する。▲２▼すると、全チャンネルに対して全チャンネルＯＦＦ命令の送信が行われる。▲３▼その結果、各チャンネルが出力を停止する。その後、拡張ユニット１に対して、全出力ＯＮ指令を入力する。この入力は、キー操作、外部入力線、パソコンなどから任意に行うことができる。
【０１５２】
以上を行うことによって、各アンプユニット２，２・・・の外部出力線が同時にオンオフすれば、外部出力線の断線がないこととなり、何れか１本でも変化がなければ、それは外部出力線の断線があることを示す。このように断線チェック機能を利用すれば、多数のアンプユニットの出力線の状態を容易にチェックすることができる。
【０１５３】
このように、上述の実施形態によれば、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニット２のそれぞれには、常時はアンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）の判定処理結果に対応するオンオフ信号（ステップ１５１１）を該当する外部出力線へと出力する一方、第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して拡張ユニット１から同時一斉オフコマンドが送られてきたときには、判定処理結果に拘わらず、該当する外部出力線へとオフ信号を強制的に出力するように仕組まれている。
【０１５４】
一方、前記拡張ユニット１には、所定の同時一斉オフ指令に応答して、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットの全てに対して、前記第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して、同時一斉オフコマンドを送信する同時一斉オフコマンド送信手段、が含まれている。加えて、前記所定の同時一斉オフコマンドは、前記拡張ユニット１における操作部のキー操作により、又は前記拡張ユニット１から引き出された外部入力線から入力される同時一斉オフ指令信号により生成されるようになっている。
【０１５５】
以上で、本発明の各種の機能を説明したが、最後に図３１を参照して、本発明システム構成の変形例を説明する。先に説明したアンプユニット２，２・・・並びに拡張ユニット１の構造においては、拡張ユニット１にはパソコンＰＣの接続のためにＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５が、また外部入出力のために外部入出力線１６が備えられていた。このようなシステムは、図３１（ｄ）に示される第４形式に相当する。
【０１５６】
しかし、本発明が適用される拡張ユニット１のハードウェア構成は、様々な変更が可能である。同図（ａ）に示される第１形式によれば、拡張ユニット１には外部入出力線１６もＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５も設けられていない。これは、例えば、サブ演算機能だけを拡張ユニット１に負担させ、その演算結果を再びアンプユニット２側へ戻す場合などに適用することができる。
【０１５７】
同図（ｂ）に示される第２形式は、拡張ユニット１に対しＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５のみを設けている。これは、拡張ユニット１内に設けたメモリの内容をパソコンＰＣから書き替える場合などに適用される。
【０１５８】
同図（ｃ）に示される第３形式は、パソコンＰＣは接続しないものの、外部入出力線１６を設けることによってハードウェア的な機能の拡張を可能としている。このように、本発明にあっては、様々なシステム構成のバリエーションが適用可能である。拡張ユニット、アンプユニットへの命令は外部入出力線１６から、又はアンプユニットのキー操作で行う。
【０１５９】
なお、以上の説明では、光電センサの一例として変位センサを挙げたが、本発明の適用はこれに限定されないのは勿論であり、本発明は測長センサ等のように、高度な演算処理の伴う高機能光電センサに広く適用が可能である。
【０１６０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、この種の連装式光電センサシステムにおいて、メーカ側の負担を可及的に軽減しつつも、個々のアンプユニットにおけるソフトウェア的並びにハードウェア的な機能拡張、さらにはセンサシステム全体としての機能も容易に拡張可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】拡張ユニット（外部入出力線、及びＲＳ２３２Ｃケーブル付）とアンプユニットとの隣接結合状態を示す斜視図である。
【図２】変位センサ用のセンサヘッドユニットの斜視図である。
【図３】拡張ユニット（外部入出力線及びＲＳ２３２Ｃケーブル付）とアンプユニットとの隣接結合状態を示す平面図である。
【図４】拡張ユニット（外部入出力線付）とアンプとの分離状態を示す斜視図である。
【図５】拡張ユニットの説明図である。
【図６】拡張ユニットの操作・表示部の構成図である。
【図７】拡張ユニット（外部入出力線付）とアンプユニットとの隣接結合状態を示す斜視図である。
【図８】拡張ユニット（外部入出力線付）とアンプユニットとの隣接結合状態を示す平面図である。
【図９】センサシステム全体のハードウェア構成図である。
【図１０】拡張ユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１１】アンプユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１２】アンプユニットの処理を概略的に示すフローチャートである。
【図１３】拡張ユニットの処理を概略的に示すフローチャートである。
【図１４】サブ演算処理機能の説明図である。
【図１５】サブ演算機能を実現するための処理を概念的に示すフローチャートである。
【図１６】フィードバック付サブ演算機能を実現するための処理を概念的に示すフローチャートである。
【図１７】アンプユニットに格納されるメイン演算実行ケーブルの内容を示す構成図である。
【図１８】アンプユニットに格納される転送データケーブルの内容を示す構成図である。
【図１９】サブ演算機能に関する拡張ユニット側の入力対応処理である。
【図２０】サブ演算機能に関する拡張ユニット側の処理である。
【図２１】拡張ユニットに格納されるサブ演算実行ケーブルの内容を示す構成図である。
【図２２】拡張ユニットに格納される返送データテーブルの内容を示す構成図である。
【図２３】警告出力機能の説明図である。
【図２４】バンク切替機能の説明図である。
【図２５】バンク切替機能実現のための拡張ユニット側の入力対応処理である。
【図２６】バンク切替機能実現のためのアンプユニット側の上位割込処理である。
【図２７】多チャンネル同時監視機能の説明図である。
【図２８】多チャンネル同時監視機能を実現するための処理を概略的に示すフローチャート（その１）である。
【図２９】多チャンネル同時監視機能を実現するための処理を概略的に示すフローチャート（その２）である。
【図３０】断線チェック機能の説明図である。
【図３１】システム構成のバリエーションを示す説明図である。
【図３２】光電センサヘッドの代表的な構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ 拡張ユニット
２ アンプユニット
３ ＤＩＮレール
４ 拡張ユニットのケース
４ａ 拡張ユニットのケース前面
４ｂ 拡張ユニットのケース後面
４ｃ 拡張ユニットのケース左側面
４ｄ 拡張ユニットのケース右側面
４ｅ 拡張ユニットのケース上面
４ｆ 拡張ユニットのケース底面
４ｇ 拡張ユニットのケースの透明カバー
５ アンプユニットのケース
５ａ アンプユニットのケース前面
５ｂ アンプユニットのケース後面
５ｃ アンプユニットのケース左側面
５ｄ アンプユニットのケース右側面
５ｅ アンプユニットのケース上面
５ｆ アンプユニットのケース底面
５ｇ アンプユニットのケースの透明カバー
６ 第１の電気コード
７ 第２の電気コード
８ 丸形コネクタ
９ センサヘッドユニット
１０ センサヘッドユニットのケース
１１ センサヘッドユニットの投受光窓
１２ 電気コード
１３ 丸形コネクタ
１４ 第３の電気コード
１５ ＲＳ−２３２Ｃコネクタ
１６ 第４の電気コード
１７ スライド蓋
１８ スライド蓋
１９ コネクタ窓
２０ 隣接結合コネクタ
２１ ＤＩＮレール嵌合溝
２２ 隣接結合コネクタ
２３ 拡張ユニットの操作表示部
２３ａ 第１の７セグメント表示器
２３ｂ 第２の７セグメント表示器
２３ｃ〜２３ｇ 操作キー
２３−１ 操作部
２３−２ 表示部
２４ 電気コード取付用クランパ
２５ アンプユニットの操作表示部
２５−１ 操作部
２５−２ 表示部
２６ パソコン（ＰＣ）
１０１ ドライバＩＣ（ＲＳ２３２Ｃドライバ）
１０２ ＣＰＵ
１０３ アンプユニット側回路ボード
１０４ 電流の流入防止回路
１０５ 外部入力回路
１０６ アナログ出力回路
１０７ 外部出力回路
２０１ ＣＰＵ
２０２ 電流の流入防止回路
２０３ アンプとの接続コネクタ左側
２０４ 電流の流入防止回路
２０５ アンプとの接続コネクタ右側
２０６ 電源リセット回路
２０７ ＥＥＰＲＯＭ１
２０８ 外部入力回路
２０９ アナログ出力回路
２１０ 外部出力回路
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば変位センサや測長センサなどのように、搭載されたマイクロプロセッサにより投受光を媒介として高度の検出アルゴリズムを実現する高機能光電センサに好適な光電センサシステムに係り、特に、アンプ分離型光電センサに好適な光電センサシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、例えば変位センサや測長センサなどのように、搭載されたマイクロプロセッサにより投受光を媒介として高度の検出アルゴリズムを実現する各種の高機能光電センサが出現している。
【０００３】
なお、当業者にはよく知られているように、変位センサの計測原理は、次の通りである。すなわち、図３２（ａ）に示されるように、光源９ａからの光を、投光光学系９ｂを介して検出対象物体２７の表面に照射する。検出対象物体２７の表面に生じた光像は、受光用光学系９ｃを介して別の角度から位置検出素子９ｄ（例えば、ＰＳＤ、ＣＣＤ等）に導かれる。その後、位置検出素子９ｄの出力に基づき、三角測距演算により物体の高さなどが計測される。
【０００４】
一方、測長センサの計測原理は、次の通りである。すなわち、図３２（ｂ）に示されるように、光源９ｅからの光を投光用光学系９ｇを介して広幅の平行光線化する。この広幅の平行光線は受光用光学系９ｈを介して収束され、受光素子（例えばＰＤ）９ｆにより受光される。投光用光学系９ｇと受光用光学系９ｈとの間に形成される広幅の平行光による光カーテンが、計測対象物体２７にて遮られることによって、検出対象物体２７の長さが計測される。なお、図３２において９はセンサヘッド、９Ａは投光側ヘッド、９Ｂは受光側ヘッドである。
【０００５】
ところで、昨今この種の光電センサの中には、制御盤などへのコンパクトな収容を可能とするために、また狭小な計測環境への据え付けを容易とするために、センサヘッド部とアンプ部とを分離させてなる所謂アンプ分離型光電センサが存在する。
【０００６】
また、アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを１台若しくは２台以上にわたりＤＩＮレール等を介して連装してなるアンプユニット列と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ連装可能な第２の伝送ラインとを有する連装式光電センサシステムは、本出願人により製品化されている。
【０００７】
このような連装式光電センサシステムによれば、検出ヘッド部それ自体は検出対象物体の間近に配置する一方、アンプユニットについてはメンテナンスなどの容易なオペレータに身近な制御盤に組み込むことができ、しかも隣接して密に配置できるため、収容スペースのコンパクト化が容易となる。加えて、センサヘッド部も小型に構成できるため、検出対象物間近の狭小な空間にも容易に組み込むことができるなどの様々な利点を有する。
【０００８】
また、連装式光電センサシステムの分野においては、様々な新しい機種が開発され、ユーザの要求に広範に対応する努力がなされている。すなわち、この種の高機能光電センサのユーザからは、個々の製品検査などに合わせて様々な要求がなされ、これに対応してメーカ側では、個々のユーザの要求にきめ細かく対応すべく新機種のラインナップが行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ユーザサイドにおける様々な形状、材質の工業製品検出の要望に対し、あらゆる要求に応えようとすれば、光電センサの製品開発周期の短縮並びに人員や費用の投入は膨大なものとなり、到底そのような形でのメーカサイドの対応には限界がある。
【００１０】
一例を挙げれば、判定出力の多段化やバンクメモリの多段化の問題がある。すなわち、Ｈ（上限オーバ）／ＰＡＳＳ（良品）／Ｌ（下限オーバ）なる３つの状態を有する通常の判定出力の他に、ＨＨ（特別上限オーバ）／ＯＫ（正常範囲）／ＬＬ（特別下限オーバ）なる３つの状態を有する特別の判定出力を要求するユーザも中には存在する。また、多数のバンクメモリを要求するユーザも中には存在する。
【００１１】
しかし、このような要求は全てのユーザが常に要求するものではないから、全てのアンプユニットに常駐させるべき機能ではない。
【００１２】
さらに、ユーザ側の要求に応ずるためには、ソフトウェア的な機能の拡張のみならずハードウェア的な機能の拡張も広範に必要とされ、さらには個々のアンプユニットの機能拡張に留まらず、それら一連のアンプユニットからなるセンサシステム全体としての機能拡張も必要とされるのが現状である。
【００１３】
この発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、この種の連装式光電センサシステムにおいて、メーカ側の負担を可及的に軽減しつつも、個々のアンプユニットにおけるソフトウェア的並びにハードウェア的な機能拡張、さらにはセンサシステム全体としての機能も容易に拡張可能とすることにある。
【００１４】
さらに、この発明の他の目的並びに作用効果については、以下の明細書の記載を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の連装式光電センサシステムは、アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを１台若しくは２台以上に連装してなるアンプユニット列と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ伝送可能な第２の伝送ラインと、を有することを前提とする。
【００１６】
以上の前提の上に、さらに、本発明の連装式光電センサシステムにあっては、前記第１の伝送ライン、及び／又は、前記第２の伝送ラインに接続されると共に、前記アンプユニット列を構成するアンプユニットの少なくとも１つ又はすべてと連繋して、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能、及び／又は、アンプユニット列全体としての機能を拡張可能な拡張ユニットを設けたことを主たる特徴としている。ここで、第１の伝送ラインには、例えばバケツリレー式に一定周期でデータ伝送を行うものが含まれる。また、第２の伝送ラインには、例えばランダムアクセス機能を有するシリアルバスが含まれる。
【００１７】
このような構成によれば、個々のアンプユニット又は全体のシステムを大幅に変更することなく、単に拡張ユニットを別設するだけで、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能、及び／又は、アンプユニット列全体としての機能を柔軟に拡張させることができる。
【００１８】
好ましい実施の形態においては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、前記計測処理手段にて取得された計測データ、及び／又は、前記アンプ側演算処理手段にて取得された演算処理結果データを、前記第１の伝送ラインを介して前記拡張ユニットへと送信するアンプ側データ送信手段を含んでいる。
【００１９】
また、前記拡張ユニットには、前記アンプユニットから送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意された拡張側演算処理手段と、前記拡張側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段と、が含まれている。
【００２０】
このような構成によれば、前記計測処理手段にて取得された計測データ、及び／又は、前記アンプ側演算処理手段にて取得された演算処理結果データを、前記第１の伝送ラインを介して前記拡張ユニット側へと送り出す一方、拡張ユニット側においては前記アンプユニットから送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して１若しくは２以上の種別の演算処理を施すこととしているため、アンプユニット側におけるソフトウェア的な機能を拡張せずとも、本来拡張したい機能を拡張ユニット側でソフトウェア的に実現することによって、既存のアンプユニットに負担をかけることなくその機能を拡張することができる。加えて、こうして拡張ユニット側の演算により得られた演算結果は、アンプ側と同様にして、判定処理並びに出力処理されるため、例えばアンプ側においては外部出力線が足りない状態にあっても、これを拡張ユニット側の外部出力線に送り出すことによって、ハードウェア的な機能の拡張も実現可能となる。
【００２１】
好ましい実施の形態においては、アンプ側判定処理手段にて使用される判定基準値と拡張側判定処理手段にて使用される判定基準値とが異なるようにしてもよい。このとき、アンプ側判定処理手段にて使用される判定基準値が、所定の良品条件が満足されているか否かを判定するものとし、また拡張側判定処理手段にて使用される判定基準値が、所定の計測前提条件（例えば、製品良品判定よりもより広い判定条件でそれを超えるような場合計測対象物が装置を破壊する虞れがあるような場合）が具備するか否かを判定するものであっても、これをアンプユニット側の機能増設を伴うことなく、拡張ユニット側の機能を借りて実現することができる。
【００２２】
また、好ましい実施の形態においては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、前記計測処理手段にて取得された計測データ、及び／又は、拡張ユニット側から送られてくる演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果データ、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、前記計測処理手段にて取得された計測データを、前記第１の伝送ラインを介して前記拡張ユニット側へと送信するアンプ側データ送信手段が含まれている。
【００２３】
また、前記拡張ユニットには、前記アンプユニット側から送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意された拡張側演算処理手段と、前記拡張側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、前記拡張側演算処理手段による演算処理結果、及び／又は、前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果を、前記第２の伝送ラインを介して該当するアンプユニット側へと送信（返送）する拡張側データ送信手段と、が含まれている。
【００２４】
このような構成によれば、アンプユニット側において、前記計測処理手段にて取得された計測データ、及び／又は、演算処理データを、前記第１の伝送ラインを介して前記拡張ユニット側へと送り出す一方、拡張ユニット側においては、アンプユニット側から送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して１若しくは２以上の種別の演算処理を選択的に実施し、これに通常の判定処理を加えた後、最後に前記拡張側演算処理手段による演算処理結果、及び／又は、前記拡張側判定処理手段により各判定基準値別の判定処理結果を、前記第２の伝送ラインを介して該当するアンプユニット側へと送出（返送）するようにしているため、アンプユニット側においては、自己に足りない演算機能を、拡張ユニット側に持たせ、拡張ユニット側で演算処理した結果を、再び自己に戻すことによって、自己の演算機能は増設ないし拡張することなく、全体として実質的に演算機能を拡張して、きめ細かい演算処理を格別の設計変更することなく実現することが可能となる。
【００２５】
このとき、前記アンプ側演算処理手段にて使用される演算の種類や組み合わせ、及び／又は、前記拡張側演算処理手段にて使用される演算の種類や組み合わせは、任意にプログラム可能としても良い。
【００２６】
さらに、前記アンプ側データ送信手段にて送信されるべきデータの種類、及び／又は、前記拡張側データ送信手段にて送信されるべきデータの種類についても、任意にプログラム可能としても良い。
【００２７】
このようにすれば、使用演算がプログラム可能並びに返送データがプログラム可能となるため、より自由度の高い組み合わせによる演算処理を行うことによって、計測データに対しよりきめの細かい演算並びに判定処理を施して、最適な計測結果を獲得することができるであろう。
【００２８】
本発明のさらに好ましい実施の形態においては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記アンプ側計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、前記計測処理手段、前記アンプ側演算処理手段、前記アンプ側判定処理手段、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段の処理に必要な一群の設定値を、前記第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから送られてくる一群の設定値で書き換える設定値書換手段を含んでいる。
【００２９】
また、前記拡張ユニットには、前記アンプユニットにおける前記計測処理手段、前記アンプ側演算処理手段、前記アンプ側判定処理手段、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段の処理に必要な一群の設定値を、１若しくは２種以上記憶させた設定値群記憶手段と、前記設定値群記憶手段に記憶された一群の設定値の中で指定された一群の設定値を、前記第２の伝送ラインを介して該当するアンプユニットへと送り出す設定値群送出手段と、が含まれている。
【００３０】
このような構成によれば、例えばアンプユニット側においては、前記計測処理手段、前記アンプ側判定処理手段、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段の処理に必要な一群の設定値が１種類しか用意していないとしても、拡張ユニット側においては、これを１若しくは２以上記憶させておくことにより、例えば計測対象物体がロット単位で変更されたり、あるいは同じラインに異なる種類の商品がランダムに流れてくるような場合にあっては、それに合わせて使用される一群の設定値を書き換えることによって、いわゆるバンク切換方式によって、様々な形状の工業製品への対応が即座に可能となる。
【００３１】
好ましい実施の形態にあっては、前記一群の設定値の指定は、前記拡張ユニットに設けられた操作部のキー操作に基づいて、及び／又は、前記拡張ユニットから引き出された外部入力線からの入力信号に基づいて行うことができる。
【００３２】
また、好ましい実施の形態においては、前記拡張ユニットは、通信を介してパソコン等のデータ処理装置と接続可能とされ、前記設定値群記憶手段の記憶内容は、通信を介してパソコン等のデータ処理装置により書換可能とすることができる。
【００３３】
このような構成によれば、一群の設定値を構成する様々な設定値（例えば、平均回数（分解能、応答時間）、スケーリング値等々）が存在する場合にあっても、パソコンの画面上においてこれを整理して表示させることにより、設定値群記憶手段を構成するメモリの内容をわかりやすくユーザに提示し、各グループ内の設定値を誤りなく書き換え乃至登録させることができる。このとき、前記一群の設定値の指定を通信を介してパソコン等のデータ処理装置から実行可能としても良い。
【００３４】
本発明のさらに好ましい実施の形態においては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果データ、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、前記計測処理手段は、常時は、第１の伝送ラインを介して隣接アンプユニットから到来するトリガ信号に応答して投受光を行って計測データを取得する一方、第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから同時一斉計測コマンドが到来したときには、前記トリガ信号の到来を待つことなく、直ちに投受光を行って計測データ（同時一斉計測データ）を取得すると共に、こうして取得された計測データを前記第１又は第２の伝送ラインを介して、前記拡張ユニットへと送信するように仕組まれている。
【００３５】
また、前記拡張ユニットには、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットから送られてくる同時一斉計測データに基づいて所定のマルチユニット演算を実行するマルチユニット演算処理手段と、前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記マルチユニット演算結果それ自体を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段と、が含まれている。
【００３６】
このような構成によれば、アンプユニットを構成する計測処理手段は、常時はトリガ信号に基づいて周期的に投受光を行って計測データを取得する一方、第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから同時一斉計測コマンドが到来したときには、周期的処理に割り込んで直ちに投受光を行って計測データを取得すると共に、こうして取得された計測データを前記第１又は第２の伝送ラインを介して、前記拡張ユニット側へと送り出すように仕組まれている一方、拡張ユニット側においては、アンプユニット列を構成する各アンプユニットから送られてくる同時一斉計測データに基づいて所定のマルチユニット演算を実行すると共に、マルチ演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理し、その判定処理結果及び／又は、マルチユニット演算結果それ自体を該当する外部出力線へと出力するようにしているため、例えばアンプユニットを複数使用して計測対象物体の表面平坦度を測定するような場合、ラインを流れる計測物体の表面を複数の検出ヘッドを使用してほぼ同時に計測した結果を各アンプユニットから取得できるため、互いに時差のない同時刻の計測データに基づき、それらを比較することによって、目的とする平坦度などのデータを簡単に且つ正確に求めることができる。なお、ここで言うマルチユニット演算については、要するに２以上のアンプユニットから得られる計測データを使用して一定のデータ処理を施すことにより、目的とする演算結果を獲得する処理を広く指称するものである。
【００３７】
好ましい実施の形態においては、前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理の内容は任意にプログラム可能としてもよい。この任意にプログラムについては、先の例と同様に、拡張ユニットを通信を介してパソコンに結び、パソコンから希望とするマルチ演算処理をダウンロードしても良い。
【００３８】
本発明のさらに好ましい実施の形態においては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、前記アンプ側出力処理手段は、常時はアンプ側判定処理手段の判定処理結果に対応するオン又はオフ信号を該当する外部出力線へと出力する一方、第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから同時一斉オフコマンドが送られてきたときには、判定処理結果に拘わらず、該当する外部出力線へとオフ信号を強制的に出力するように仕組まれている。
【００３９】
また、前記拡張ユニットには、所定の同時一斉オフ指令に応答して、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットの全てに対して、前記第２の伝送ラインを介して、同時一斉オフコマンドを送り出す同時一斉オフコマンド送出手段、が含まれている。
【００４０】
このような構成によれば、前記アンプ側出力処理手段は、常時はアンプ側判定処理手段の判定処理結果に対応するオンオフ信号を該当する外部出力線へと出力する一方、第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから同時一斉オフコマンドが送られたときには、判定処理結果に拘わらず、該当する外部出力線へとオフ信号を強制的に出力するように仕組まれているため、拡張ユニット側において所定の同時一斉オフ指令を与えることにより、当該拡張ユニットから前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットの全てに対して、前記第２の伝送ラインを介して、同時一斉オフコマンドを送り出すようにすれば、拡張ユニット側の制御下において、それに繋がる各すべてのアンプユニット列を同時にオン並びにオフさせることが可能となり、各アンプユニットから引き出された外部出力線の断線検査などが極めて容易となる。すなわち、各アンプユニットから出力される外部出力線のそれぞれをＰＬＣなどで監視しつつ、当該ＰＬＣから拡張ユニット側へ同時一斉オフ指令を与えることにより、各アンプユニットの外部出力線をオン又はオフさせれば、そのことをＰＬＣを介して自動的に断線検知などが可能となるのである。
【００４１】
このとき、前記所定の同時一斉オフコマンドは、前記拡張ユニットにおける操作部のキー操作により、または前記拡張ユニットから引き出された外部入力線から入力される同時一斉オフ指令信号により生成させることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
本発明が適用された拡張ユニット１と１若しくは２以上の台数のアンプユニット２，２，２，…との隣接結合状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、拡張ユニット１とアンプユニット２とは、この例ではＤＩＮレール３を介して隣接結合状態で１列に連装される。
【００４４】
この例では、拡張ユニット１のケース４とアンプユニット２のケース５とは同一の規格を有する。それらのケース４，５はＤＩＮレール３と直交する方向へやや細長い直方体形状の形態を有する。すなわち、拡張ユニット１のケース４には、前面４ａと、後面４ｂと、左側面４ｃと、右側面４ｄと、上面４ｅと、底面４ｆとが設けられ、六面体の箱状形態を有する。
【００４５】
同様に、アンプユニット２のケース５には、前面５ａと、後面５ｂと、左側面５ｃと、右側面５ｄと、上面５ｅと、底面５ｆとが設けられ、六面体の形態を有する。
【００４６】
アンプユニット２の前面５ａからは、第１の電気コード６が引き出されている。この第１の電気コード６には、外部入力線、外部出力線、電源線などが含まれている。外部入力線は例えばＰＬＣ等からアンプユニット２に対して各種の指令を外部から与えるためのものであり、外部出力線はアンプユニット２の内部で生成されたスイッチング出力やアナログ出力などを外部の例えばＰＬＣ等へ出力するためのものであり、電源線はアンプユニット２の内部回路に対する電源を供給するためのものである。
【００４７】
アンプユニット２の後面５ｂから引き出された第２の電気コード７には後述するセンサヘッドユニット９との間で信号をやりとりする各種の信号線が含まれている。これらの信号線の中には、センサヘッドユニット９において生成された受光光量信号などが含まれている。この第２の電気コード７の先端には丸形コネクタ８が取り付けられている。この丸形コネクタ８は、図示しないセンサヘッド９から引き出された電気コードの先端に取り付けられた同様な丸形コネクタ１３と結合される。
【００４８】
変位センサ用のセンサヘッドユニットの斜視図が図２に示されている。同図に示されるセンサヘッドユニット９は、直方体状のケース１０を有する。ケース１０の前面側には投受光窓１１が設けられ、また後面側からは電気コード１２が引き出され、その先端には丸形コネクタ１３が取り付けられている。そして、この丸形コネクタ１３と先ほどの丸形コネクタ８とが結合される。このようにアンプ分離型の光電センサにあっては、丸形コネクタ１３と丸形コネクタ８とを着脱することによって、必要に応じ、アンプユニット２とセンサヘッドユニット９とを分離することができる。なお、当業者にはよく知られているように、センサヘッドユニット９内には、図３２に示されるように、光源９ａ、投光光学系９ｂ、受光光学系９ｃ、位置検出素子９ｄ、図示しない投光用並びに受光用回路等が内蔵されている。そして、投光用回路への入力信号や受光用回路からの出力信号等が電気コード１２を流れることとなる。
【００４９】
再び図１に戻って、拡張ユニット１の後面４ｂからは第３の電気コード１４が引き出され、この第３の電気コード１４の先端にはパソコン側の該当するコネクタと接続されるＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５が取り付けられている。第３の電気コード１４内には、拡張ユニット１とパソコンＰＣとの間でデータのやりとりを行うための通信線が含まれている。
【００５０】
拡張ユニット１の前面４ａからは第４の電気コード１６が引き出されている。この第４の電気コード１６には、外部入力線、外部出力線、電源線などが含まれている。外部入力線はこの拡張ユニット１に対して各種の指令を外部のＰＬＣ等から与えるものであり、外部出力線はこの拡張ユニット内部で生成されたスイッチング出力（ＨＩＧＨ，ＰＡＳＳ，ＬＯＷ，ＨＨ，ＯＫ，ＬＬ等）やアナログ出力などを外部のＰＬＣ等へ出力するためのものであり、電源線は拡張ユニット１の内部回路に対する電源を供給するためのものである。
【００５１】
また、図から明らかなように、拡張ユニット１のケース４のサイズは、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５のサイズと比較して明らかなように、十分小型に形成されている。
【００５２】
拡張ユニット１の上面には開閉可能な透明カバー４ｇが設けられている。また、この透明カバー４ｇの下には、当該拡張ユニット１における各種の指令操作や動作表示などを行うための操作表示部２３が設けられている。
【００５３】
アンプユニット２の上面にも開閉可能な透明カバー５ｇが設けられている。また、この透明カバー５ｇの下には、当該アンプユニット２における各種の指令操作や動作表示などを行うための操作表示部２５が設けられている。
【００５４】
図１〜図５を参照して明らかなように、拡張ユニット１のケース４は比較的小型に構成されてはいるものの、ユーザと対面するその上面４ｅを有効に活用してここに操作表示部２３を配置しているのである。このような操作表示部２３の配置を可能としているのは、ケース４内にＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５を無理やり組み込むことなく、このＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５をケース４から引き出された第３の電気コード１４の先端に取り付けているからである。このような構成を採用すると、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５に無理な力が掛かったとしても、そのような力が第３の電気コード１４によって干渉されるため、本体ケース４に損傷を与えることがない。逆に、拡張ユニット１のケース４にＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５を固定的に取り付けたとすれば、コネクタの接続離脱作業に際し、ケース４側に無理な力が掛かって、ケースを破損させたり、コネクタの接続不良を発生させたりする虞れがある。
【００５５】
拡張ユニット１のケース４及びアンプユニット２のケース５の左右両側面には、図３〜図５に示されるように、スライド蓋１７及びスライド蓋１８が設けられている。これらのスライド蓋１７，１８を開くと、その内部にはコネクタ窓１９が臨み、その窓の中に隣接結合コネクタ２０が露出する。従って、拡張ユニット１とアンプユニット２とは相対向する側面に露出する隣接結合コネクタ２０，２２同士を噛み合わせることによって、電気的並びに機械的に結合される。なお、それらユニット１，２全体の固定は図３に示されるようにＤＩＮレール３を介して行われることは言うまでもない。さらに、この隣接結合コネクタ２０，２２は、第１の伝送ライン（ＢＢ）並びに第２の伝送ライン（ＢＳ０，ＢＳ１）の双方を含んでいる。
【００５６】
拡張ユニット１とアンプユニット２との隣接結合状態を示す平面図が図３に示されている。同図に示されるように、それらのユニット１，２，…２を隣接結合させると、拡張ユニット１の後面４ｂから引き出された第３の電気コード１４とアンプユニット２の後面５ｂから引き出された第２の電気コード７とは同一の方向へ引き出される結果となる。他方、アンプユニット２の前面５ａから引き出された第１の電気コード６と拡張ユニット１の前面４ａから引き出された第４の電気コード１６とは、ＤＩＮレール３と直交する方向で電気コード７，６とは反対の方向へと延びる結果となる。そのため、これらのユニット１，２を制御盤の盤面などにＤＩＮレール３を介して取り付ける場合においても、電気コード６，７，１４，１６が機能別に整理されて引き出される結果、その取り扱いが簡便なものとなり、多数のユニットを並列に配置する場合にあっては、その結束作業が容易となる。なお、図１〜図５において、２１はＤＩＮレール３との結合を行うためのＤＩＮレール嵌合溝である。
【００５７】
拡張ユニット１の操作表示部２３の一例を示す構成図が図６に示されている。同図に示されるように、操作表示部２３には、第１の７セグメント表示器２３ａと、第２の７セグメント表示器２３ｂと、４方向シフトキーを構成する左方向キー２３ｃ，上方向キー２３ｄ，右方向キー２３ｅ，下方向キー２３ｆと、１個の押しボタンキー２３ｇとが設けられている。これらのキー２３ｃ〜２３ｇを適宜操作しつつ、第１並びに第２の７セグメント表示器２３ａ，２３ｂに様々なデータを表示させることによって、後述する演算処理の選択や設定データの選択さらには各種の操作指令を与えることができる。
【００５８】
なお、以上図１〜図６を参照して説明した拡張ユニット１並びにアンプユニット２の構造は、本発明の一例に過ぎない。特に、先に説明した構造は、拡張ユニットに通信を介してパソコンを接続することを前提としている。本発明の構成はパソコンを必ずしも必須の構成とするものではない。その場合には、図７並びに図８に示されるように、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５並びに第３の電気コード１４は存在しない。
【００５９】
次に、図９，図１０、及び図１１を参照しながら、拡張ユニット１並びにアンプユニット２の電気的なハードウェア構成について説明する。センサシステム全体のハードウェア構成図が図９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には、例えばノート型のパソコン２６と、１台の拡張ユニット１と、この拡張ユニット１に順次接続された２台のアンプユニット２，２，…とが含まれている。
【００６０】
パソコン２６と拡張ユニット１とは、先に説明したように、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ４並びに第３の電気コード１４を介して結合される。
【００６１】
拡張ユニット１内にはドライバＩＣ１０１とＣＰＵ１０２とが含まれている。ドライバＩＣ１０１はＲＳ−２３２Ｃ通信をサポートする。ＣＰＵ１０２には、当該拡張ユニット１の機能を定義するファームウェアを格納するプログラムメモリと、プログラムメモリ内のファームウェアを実行するマイクロプロセッサとが含まれている。
【００６２】
この拡張ユニット１のより詳細な内部構成を示す回路ブロック図が図１０に示されている。同図に示されるように、拡張ユニット１内には、ＣＰＵ１０２と、アンプユニット側回路ボード１０３と、パソコンとの通信を実現するためのＲＳ−２３２Ｃドライバ１０１と、操作表示部２３を構成する操作部２３−１と表示部２３−２と、が含まれている。また、アンプ側の回路ボード１０３には、アンプとの接続コネクタ（右側）２２と、電流の流入防止回路（電源非投入時の）１０４とが含まれている。外部入力回路１０５は、外部入出力線を介してＰＬＣ等から到来する各種の指令を、ＣＰＵ１０２へ入力するために使用される。アナログ出力回路１０６は、当該拡張ユニット１内で生成された各種のアナログ出力を外部入出力線を介して外部へと出力するためのものである。外部出力回路１０７は、当該拡張ユニットで生成された後述するＨＨ，ＰＡＳＳ，ＬＬなどの判定出力をＰＬＣ等へ通ずる外部入出力線へと出力するためのものである。
【００６３】
次に、図９に戻って、アンプユニット２の内部構成について説明する。アンプユニット２の内部には、当該アンプユニットの機能を定義するファームウェアを格納するプログラムメモリと、プログラムメモリ内のファームウェアを実行するマイクロプロセッサとを含むＣＰＵ２０１が含まれている。これらのＣＰＵ２０１は、ＣＰＵ２０１から延びるシリアルバスラインＢＳ０，ＢＳ１を介して拡張ユニット１と結ばれている。加えて、拡張ユニット１内のＣＰＵ１０２と、シリアルバスラインＢＳ０，ＢＳ１に結ばれたアンプユニット２内のＣＰＵ２０１とは、バケツリレー方式でシリアルにデータを転送するシリアル伝送ラインＢＢによっても結ばれている。
【００６４】
シリアルバスラインＢＳ０，ＢＳ１は主としてコマンドやプログラムデータの送受信などに使用されるのに対し、バケツリレー方式でデータを伝送する伝送ラインＢＢは、アンプユニット内で生成された光量データ、判定値、計測データなどを各アンプユニットから拡張ユニット１へと垂れ流し的に送り出すの使用される。なお、このラインＢＢを使用したデータ転送に際しては、ハンドシェイク処理が併用される。
【００６５】
アンプユニット２の内部回路のより詳細な構成が図１１のブロック図に示されている。同図に示されるように、アンプユニット２の内部には、ＣＰＵ２０１と、電流の流入防止回路（電源非投入時の）２０２と、アンプとの接続コネクタ（左側）２０３と、電流の流入防止回路（電源非投入時の）２０４と、アンプとの接続コネクタ（右側）２０５と、電源リセット回路２０６と、ＥＥＰＲＯＭ２０７と、外部入力回路２０８と、アナログ出力回路２０９と、外部出力回路２１０とが含まれている。
【００６６】
先に述べたように、ＣＰＵ２０１は、当該アンプユニットの機能を定義するファームウェアを格納するプログラムメモリと、プログラムメモリ内のファームウェアを実行するマイクロプロセッサとを含んでいる。アナログ出力回路２０９は、当該アンプユニット２内で生成された各種のアナログ出力を外部入出力線を介して外部へと出力するためのものである。外部出力回路２１０は、当該アンプユニットで生成されたＨＩＧＨ，ＰＡＳＳ，ＬＯＷなどの判定出力を外部入出力線へと出力するものである。外部入力回路２０８は、外部入出力線を介して到来する各種の指令を、ＣＰＵ２０１へ入力するために使用される。これらの指令には、タイミング指令、リセット指令、ゼロリセット指令などが含まれている。
【００６７】
次に、拡張ユニット１並びにアンプユニット２のソフトウェア構成について説明する。
【００６８】
アンプユニットの処理を概略的に示すフローチャートが図１２に示されている。アンプユニットの処理は、同図（ａ）に示される通常処理と、同図（ｂ）に示される下位割込処理と、同図（ｃ）に示される上位割込処理とを含んでいる。
【００６９】
通常処理においては、同図（ａ）に示されるように、電源投入に続いて直ちに接続処理を実行する（ステップ１２０１）。この接続処理は、この種の連装型センサユニットにおいて当業者によく知られているところであり、すなわち互いに隣接して配置された一連のアンプユニットの中で、最端部に位置するアンプユニットから順にアドレスを割り付けることによって、アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに対して固有のアドレス割り当てを行い、同時に計測タイミングの同期基準点を取得して、自動的にサイクリックなパルス点灯処理を開始する。すなわち、この種の連装型光電センサシステムにおいては、隣接センサ同士の干渉を防止するため、順次時間差をもって、投受光を行う。この投受光は隣接アンプユニット間で位相差を持たせてサイクリックに行われる。
【００７０】
このようにして接続処理が完了したならば（ステップ１２０１）、続いてキー入力受付処理（ステップ１２０２）並びに外部入力受付処理（ステップ１２０３）を実行する。キー入力受付処理（ステップ１２０２）では、図１１に示される操作部２５−１からの信号をチェックすることによって、操作部２５−１において何らかのキー入力操作が行われたかどうかを判定する。外部入力受付処理（ステップ１２０３）では、外部入力回路２０８からの信号をチェックすることによって、外部入力線を介して何らかの指令が到来したかどうかを判定する。
【００７１】
続く入力対応処理（ステップ１２０４）は、以上のステップで受け付けられたキー入力若しくは外部入力に基づいて、様々な処理を実行する。この入力対応処理の詳細については、後述する各種機能の説明の際に、それぞれ詳細なフローチャートを参照しながら説明を加えることとする。
【００７２】
次に、下位割込処理では、同図（ｂ）に示されるように、下位（アンプユニット）からのＳＨ（シェイクハンド信号）受信により割込処理で実行を開始され、まずディレイ処理（ステップ１２１１）を実行して、隣接センサとの投光時間差を確保する。続いて、投光処理（ステップ１２１２）並びに受光処理（ステップ１２１３）を実行して、検出対象物体に対してパルス光の照射を行い、続いて計測処理（ステップ１２１４）を実行する。この計測処理（ステップ１２１４）では、変位センサや測長センサの固有アルゴリズムに従って、検出対象物体に関する計測データを取得する。
【００７３】
続くメイン演算処理（ステップ１２１５）では、上記の処理で得られた計測データに基づき、各種の演算処理を実行する。この演算処理の詳細については、後に図１５を参照して説明を加える。
【００７４】
続く判定処理（ステップ１２１６）では、メイン演算処理（ステップ１２１５）で得られた演算処理結果データに対し、１若しくは２以上の判定基準値を適用して所定の判定処理を行い、計測対象物体である工業製品などの製品良否の判定等を行う。この判定は例えば、ＬＯＷ（低すぎ又は小さすぎ），ＰＡＳＳ（良），ＨＩＧＨ（高すぎ又は大きすぎ）等として行われる。
【００７５】
続く出力処理（ステップ１２１７）では、上記判定処理（ステップ１２１６）で得られた判定結果を、外部出力回路２１０へ与えることによって、外部出力線から判定出力を送り出す。
【００７６】
次に、上位割込処理（ステップ１２２１）では、同図（ｃ）に示されるように、上位（拡張ユニット）からのコマンド受信に基づいて割込処理で実行が開始され、当該コマンドの内容に応じた様々な処理を実行する。このコマンド対応処理についても、後に各種の機能説明に際して個別にフローチャートを参照して説明を加える。
【００７７】
次に、拡張ユニットの処理を概略的に示すフローチャートが図１３に示されている。同図に示されるように、この拡張ユニットの処理の全体は、同図（ａ）に示される通常処理と、同図（ｂ）に示される上位割込処理と、同図（ｃ）に示される下位割込処理（１）と、同図（ｄ）に示される下位割込処理（２）とを含んでいる。
【００７８】
まず、通常処理では、同図（ａ）に示されるように、電源投入により処理が開始され、先ほどと同様な接続処理をまず実行する（ステップ１３０１）。
【００７９】
続いて、前記アンプユニットの場合と同様にして、キー入力受付処理（ステップ１３０２）並びに外部入力受付処理（ステップ１３０３）を実行した後、入力対応処理（ステップ１３０４）並びにルーチン処理（ステップ１３０５）を実行する。これら２つの処理（ステップ１３０４，１３０５）は、キー入力や外部入力に応じた様々な処理を実行するものであり、その詳細については後に各種の機能説明と共に説明を加える。
【００８０】
上位割込処理は、同図（ｂ）に示されるように、上位（ＰＣ，ＰＤＡ）からのコマンド受信により割込にて実行を開始され、例えばパソコンからのコマンドに応じた様々な処理を実行する。この処理の中には、後に詳述するように、バンクメモリの編集やバンクの切替等が含まれる。
【００８１】
下位割込処理（１）は、下位（アンプユニット）からの第２の伝送ラインを経由するコマンドを受信して割込により実行されるもので、その内容の詳細については、後に各種の機能説明と共に行うものとする。
【００８２】
下位割込処理（２）は、下位（アンプユニット）からのＳＨ信号の受信によって割込により実行を開始されるものであり、その詳細についても、後に各種の機能説明と共に行うものとする。
【００８３】
次に、本発明に係るサブ演算処理機能の説明図が図１４に示されている。アンプユニットでは、通常、ホールドや微分などの演算処理を行っているが、場合によっては、演算処理を行う前と行った後の両方の測定値を使用したいことがある。このような場合に、拡張ユニットを使用することでこれを実現することができる。例えば、アンプユニットにおいて微分機能が使用されているときには、測定値の時間的な変化分を表示、出力するため、現在の絶対的な測定値が不明である。信号処理の後段で、測定値の微分値と測定値の絶対値（測定値それ自体の微分前の値）の両方を使用したい場合、この機能が特に有効である。
【００８４】
すなわち、図１４（ｂ）に示されるように、紙の積層体２７を対象として、その積層枚数と積層厚さとを一括して計測するような場合がこれに該当する。この場合、図において、センサヘッド９が右方向へ移動すると、紙の端縁を通過するタイミングで微分パルスが生成されるから、この微分パルスの数を計数することで、紙の積層枚数を計測することができる。一方、紙の積層厚さについては、計測値（計測高さ）そのものがこれに対応する。
【００８５】
このような微分値と絶対値との双方を表示、出力する機能は、リアルタイムの計測値をアンプユニット２から拡張ユニット１へ送ることで実現することができる。例えば、アンプユニット２では、微分前の値を表示、出力し、拡張ユニット１では、送られてきた値を微分して表示、出力する、という処理を行うか、あるいは逆の処理、アンプユニット２では、微分後の値を表示、出力すると共に、拡張ユニット１に微分前の値を送り、拡張ユニット１では、送られてきた値をそのまま表示、出力する、といったことを実施すればよい。
【００８６】
上述のサブ演算機能を実現するための処理を概念的に示すフローチャートが図１５に示されている。同図において左側のフローチャートはアンプユニット側の処理であり、右側のフローチャートは拡張ユニット側の処理である。
【００８７】
まず、アンプユニット側の処理について説明する。アンプユニット側においては、先に説明したように、計測データの取得を行う（ステップ１５０１）。以後、こうして得られた計測データに対して、選択的に様々な演算処理を実行する。ここで選択的とは、後に説明するように、ユーザが選択した処理に関してだけ実行するという意味である。
【００８８】
選択される対象としてある複数の演算処理としては、平均処理（ステップ１５０２）、隣接演算処理（ステップ１５０３）、微分処理（ステップ１５０４）、ホールド処理（ステップ１５０５）、ゼロリセット処理（ステップ１５０６）などが存在する。
【００８９】
ここで、『平均処理』とは、計測した値に対して平均演算を行い、計測結果を安定させる処理である。すなわち、平均回数を大きい数に設定するほど計測結果はより安定するが、計測結果が確定するまでの時間が長くなる。
【００９０】
また、『隣接演算処理』とは、２台以上のアンプユニット間で、各アンプユニットの計測値について加減算あるいは乗除算を行い、その結果を表示や出力する処理である。複数のアンプユニット間で通信処理を実行し計測値データの送受信を行う。
【００９１】
また、『ホールド処理』とは、計測値のうちの特異点を抽出する処理である。例えばこの機能を用いると、ある時間内の最大値、最小値、平均値など、計測値のうち特に重要な値だけを抽出し、表示や出力することができる。
【００９２】
さらに、『ゼロリセット処理』とは、ある任意のレベルを計測の規準レベルに設定する処理である。ゼロリセットが実行されると、以後、そのレベルとの差を計測して表示、出力する。例えば、毎回規準レベルが変化するようなものを計測する場合、ゼロリセット処理を行うことで、規準レベルの変化に左右されることなく計測を行うことができる。
【００９３】
なお、図１５において点線で示されている経路は、各演算処理のあとで、その処理後のデータを選択的に拡張ユニット側へと送信することを意味している。この拡張ユニット側への送信はデータ送信処理（ステップ１５０７）により行われる。どの演算処理を選択するかについては、後に説明するように、キー操作や外部機器からの命令により指定することができる。
【００９４】
すなわち、アンプユニットの側では、計測データが取得されるのに続いて（ステップ１５０１）、複数の演算処理の中で指定された処理を選択的に実行し（ステップ１５０２〜１５０６）、それら処理のたびに、指定された処理結果をデータ送信処理（ステップ１５０７）により拡張ユニットの側へと送信する。
【００９５】
その後、アンプユニットの側では、演算処理結果データに対して各種判定処理を行う（ステップ１５０８）。この判定処理は、この例では、演算処理結果データを、上限閾値と下限閾値を用いて、ＨＩＧＨ，ＰＡＳＳ，ＬＯＷの３種類に弁別する。これら弁別された判定出力（ステップ１５１１）は、先に説明したように、外部出力回路２１０を介して外部へと送り出される。また、演算結果から得られたデータは、そのまま表示され（ステップ１５０９）、あるいはアナログ出力（ステップ１５１０）として外部へと出力される。このアナログ出力は、アナログ出力回路２０９を介して行われ、表示出力については表示部２５−２を介して行われる。
【００９６】
一方、拡張ユニットの側では、アンプユニットからデータ送信処理（ステップ１５０７）を介して送られたデータを、データ受信処理（ステップ１５５６）を介して受け取り、これを使用して各種の演算処理を行う。すなわち、拡張ユニットの側においても、複数の演算処理が選択的に実行可能に用意されている。これらの演算処理としては、図に示されるように、平均処理（ステップ１５５１）、隣接演算処理（ステップ１５５２）、微分処理（ステップ１５５３）、ホールド処理（ステップ１５５４）、ゼロリセット処理（ステップ１５５５）などが用意されている。これらの演算処理のうち何れを実行するかについては、キー操作やあるいは外部機器からの命令によって任意に選択することができる。この選択処理については後に別の図面を参照して詳細に説明する。
【００９７】
こうして演算処理が適宜選択的に実行されたならば、その実行処理結果データに対して、アンプユニットの場合と同様にして表示処理（ステップ１５５８）、判定処理（ステップ１５５７）並びにアナログ出力処理（ステップ１５５９）が実行される。こうして得られた表示は、表示部２３−２に対して出力され、判定出力処理（ステップ１５６０）の実行により、判定出力は外部出力回路１０７を介して外部入出力線へと送り出される。同様にして、アナログ出力処理（ステップ１５５９）で得られたアナログ出力については、アナログ出力回路１０６を介して外部入出力線へと送り出される。
【００９８】
なお、５種類の演算処理（ステップ１５５１〜１５５５）のどれを選択するかを決定するための外部機器からの命令については、外部入力回路１０５を介してＣＰＵ１０２へと取り込まれる。
【００９９】
このように、サブ演算機能においては、アンプユニット側のメイン演算処理に加えて、拡張ユニット側のサブ演算処理を併用することによって、アンプユニット側の機能をソフトウェア的に拡張し、並びに、拡張ユニット側の外部入出力線を利用可能とすることによって、ハードウェア的な拡張も実現するのである。
【０１００】
次に、図１６には、フィードバック付サブ演算機能を実現するための処理を概念的に示すフローチャートが示されている。同図に示されるように、先のサブ演算機能の場合には、アンプユニット側のメイン演算によって得られた演算結果データをデータ送信処理（ステップ１５０７）、並びに、データ受信処理（ステップ１５５６）を経て、拡張ユニット側へと送り込み、拡張ユニット側においては、受け取った計測データあるいは演算処理結果データに基づき、同様な５種類の演算処理を適宜に実行することによって、アナログ出力や判定出力や表示出力を得るようにしている。
【０１０１】
これに対して、図１６に示されるフィードバック付サブ演算機能にあっては、こうして得られた拡張ユニット側における各種演算処理結果や判定出力やアナログ出力を、さらにアンプユニット側へとフィードバックすることによってこれを、アンプユニット側への演算処理に反映させることを可能としている。
【０１０２】
すなわち、図１６に示されるように、アンプユニット側においてはデータ取得処理を実行し（ステップ１６０１）、その取得されたデータに基づいて、各種演算処理、表示処理、出力処理を実行し（ステップ１６０２）、こうして得られたデータを拡張ユニット側へと送り込んで、さらに拡張ユニットにおいて各種演算処理、表示処理、出力処理を実行させ（ステップ１６５１）、その後それらの中で指定されたフィードバック情報があれば（ステップ１６５２）、これを伝送ラインＢＳ０，ＢＳ１を介してアンプユニット１の側へとフィードバックし、このフィードバックされたデータがアンプ自身に対する動作命令（再演算指令）となるのである（ステップ１６０３）。
【０１０３】
次に、アンプユニットに格納されるメイン演算実行テーブルの内容を示す構成図が図１７に、アンプユニットに格納される転送データテーブルの内容を示す構成図が図１８に示されている。それらの図に示されるように、アンプユニット内にはメイン演算実行テーブル並びに転送データテーブルが格納されている。
【０１０４】
メイン演算実行テーブルは、アンプユニット側において実行されるべき演算の種類を指定するためのものであり、メイン演算の種類のそれぞれ（平均処理、隣接演算処理、微分処理、ホールド処理、ゼロリセット処理）に対して、実行フラグＦ１１，Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４，Ｆ１５が設けられている。これらの実行フラグは例えば“１”が実行で“０”が非実行を表す。
【０１０５】
同様にして、転送データテーブルは、アンプユニットから拡張ユニットに対して転送すべきデータを指定するためのものである。この転送データテーブルには、データの種類（計測データ、平均処理後のデータ、隣接演算処理後のデータ、微分処理後のデータ、ホールド処理後のデータ、ゼロリセット処理後のデータ）に対応して転送フラグＦ２１，Ｆ２２，Ｆ２３，Ｆ２４，Ｆ２５，Ｆ２６が設けられている。これらのフラグは、“１”が転送で、“０”が非転送を表す。
【０１０６】
メイン演算実行テーブル並びに転送データテーブルの実行フラグ並びに転送フラグの設定は、図１２に示される入力対応処理（ステップ１２０４）にて実行される。すなわち、キー入力や外部入力によってメイン演算の種類や転送データの種類を指定すると、それら指定されたメイン演算の種類や転送データの種類に対応する実行フラグや転送フラグがセット又はリセットされる。
【０１０７】
次に、サブ演算機能に関する拡張ユニット側の入力対応処理が図１９に示されている。同図において処理が開始されると、入力指示内容の分析が行われる（ステップ１９０１）。この入力指示内容の分析（ステップ１９０１）では、拡張ユニットの操作部２３−１からの信号や外部入力回路１０５からの信号をチェックすることによって、入力指示内容の分析が行われる。
【０１０８】
続いて、入力指示内容分析の結果、それがサブ演算プログラムの作成指令であると判断されると（ステップ１９０２）、サブ演算実行テーブルの書き替え処理が実行される（ステップ１９０３）。すると、拡張ユニットに格納されたサブ演算実行テーブルに関して、実行フラグＦ３１〜Ｆ３５の書き替え処理が実行（図２１参照）されて、これにより拡張ユニット側でサブ演算の種類（平均処理、隣接演算処理、微分処理、ホールド処理、ゼロリセット処理）のいずれを実行すべきかどうかの決定が行われる。
【０１０９】
これに対して、転送データ要求指令であると判定されると（ステップ１９０４ＹＥＳ）、転送データ指令コマンド送信処理が実行され（ステップ１９０５）、アンプユニットへバスラインＢＳ０，ＢＳ１で該当するコマンドが送信される。
【０１１０】
すると、アンプユニットの側においては、図１２（ｃ）に示される上位割込処理が実行されて、図１８に示される転送データテーブルの書き替え処理が行われ、これによりアンプユニットから拡張ユニットへと転送されるべきデータの種類が決定される。
【０１１１】
次に、サブ演算機能に関する拡張ユニット側の処理を示すフローチャートが図２０に示されている。同図（ａ）に示されるサブ演算機能に関する下位割込処理では、まず、アンプユニットから到来したコマンドの内容分析を行う（ステップ２００１）。この分析結果が返送データ指定コマンドであると判定されると（ステップ２００２ＹＥＳ）、返送データテーブルの書き替え処理が実行される（ステップ２００３）。この返送データテーブルの書き替え処理（ステップ２００３）では、図２２に示される拡張ユニットに格納される返送データテーブルの内容が書き替えられる。この書き替えは、先に説明したように該当する返送フラグＦ４１〜Ｆ４５の内容を“１”又は“０”に設定する処理である。
【０１１２】
図２０（ｂ）に示されるサブ演算機能に関するＳＨ割込処理では、まずラインＢＢを介して到来した受信データの分析を行い（ステップ２０１０）、そのデータの種類（計測、平均、隣接、微分、ホールド、ゼロリセット）の判定が行われ（ステップ２０１１）、それぞれの判定結果に応じたデータは該当データとして拡張ユニット内のメモリに保存され、以後指定された演算処理に供される（ステップ２０１２）。
【０１１３】
このように、上述の実施形態に示される連装式センサシステムは、アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを２台以上に連装してなるアンプユニット列２，２・・・と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインＢＢと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ伝送可能な第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１と、を有する。
【０１１４】
この連装式センサシステムには、拡張ユニット１が設けられる。この拡張ユニット１は、第１のシリアル双方向伝送ラインＢＢ及び第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１に接続される。そして、アンプユニット列を構成するアンプユニットの少なくとも１つと連繋して、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能を拡張可能としている。
【０１１５】
より具体的には、アンプユニット列を構成する各アンプユニット２のそれぞれは、計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段（ステップ１５０１）と、前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段（ステップ１５０２〜１５０６）と、前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）と、前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段（ステップ１５０９〜１５１１）と、を有する。
【０１１６】
さらに、各アンプユニット２のそれぞれには、前記計測処理手段（ステップ１５０１）にて取得された計測データ、及び／又は、前記アンプ側演算処理手段（ステップ１５０２〜１５０６）にて取得された演算処理結果データを、前記第１の伝送ラインＢＢを介して前記拡張ユニット１へと送信するアンプ側データ送信手段（ステップ１５０７）が含まれている。
【０１１７】
一方、前記拡張ユニット１には、前記アンプユニット２から送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意された拡張側演算処理手段（ステップ１５５１〜１５５５）と、前記拡張側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段（ステップ１５５７）と、前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段（ステップ１５５８〜１５６０）と、が含まれている。
【０１１８】
この例では、アンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）にて使用される判定（ＨＩＧＨ、ＰＡＳＳ、ＬＯＷ）のための判定基準値と拡張側判定処理手段にて使用される判定（ＨＨ、ＯＫ、ＬＬ）のための判定基準値とが異なる。より具体的には、図２３（ｂ）に示されるように、アンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）にて使用される判定基準値が、所定の良品条件が満足されているか否かを判定するためのものであり、また拡張側判定処理手段（ステップ１５５７）にて使用される判定基準値が、所定の計測前提条件（装置が破損することが無いことを保証する）が満足されているか否かを判定するためのものである。
【０１１９】
さらに、この実施形態にあっては、前記拡張ユニット１には、前記拡張側演算処理手段（ステップ１５５１〜１５５５）による演算処理結果、及び／又は、前記拡張側判定処理手段（ステップ１５５７）による各判定基準値別の判定処理結果を、前記第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して該当するアンプユニット側へと送信（返送）する拡張側データ送信手段（ステップ１６５２）と、が含まれている。
【０１２０】
加えて、前記アンプ側演算処理手段（ステップ１５０２〜１５０６）にて使用される演算の種類や組み合せ、及び／又は、前記拡張側演算処理手段（ステップ１５５１〜１５５５）にて使用される演算の種類や組み合せは、図１７及び図２１に示されるように、任意にプログラム可能とされている。
【０１２１】
さらに、前記アンプ側データ送信手段（ステップ１５０７）にて送信されるべきデータの種類、及び／又は、前記拡張側データ送信手段（ステップ１６５２）にて送信されるべきデータの種類は、図１８及び図２２に示されるように、任意にプログラム可能とされている。
【０１２２】
次に、警告出力機能の説明図が図２３に示されている。従来、アンプユニットからは、ＨＩＧＨ／ＰＡＳＳ／ＬＯＷの判定出力しか出力できない。より多くの出力が欲しいが、ケーブルの規格による外部出力線の本数の制限などから、アンプユニットの出力信号線を増やすことはできない。このような場合、拡張ユニットを接続し、拡張ユニットから信号を追加出力させる。ここでは、追加出力の例として警告出力を示す。
【０１２３】
変位センサでは、センサから計測対象物体（ワーク）までのの距離を計測するが、検出物体が特定の範囲（ＰＡＳＳ領域）に入っているかどうかの検査とは別に、検出物体があまりに近くに（あるいは遠くに）行きすぎてしまい、それによって装置が壊れてしまうようなことはないかどうかの検査が必要な場合がある。
【０１２４】
これを実現するために、アンプユニットからは、常時、リアルタイムの計測値を拡張ユニットに送る。拡張ユニットでは、その送られてきた計測値を閾値と比較し出力する、という処理を行えば良い。
【０１２５】
すなわち、図２３に示されるように、先のサブ演算機能と同様にして、本発明では、アンプユニット２から拡張ユニット１に対してリアルタイムの計測値が送信される。アンプユニット２においては、通常の判定処理ＨＩＧＨ／ＰＡＳＳ／ＬＯＷが実行され、拡張ユニット１の側では警告のための判定処理ＨＨ／ＯＫ／ＬＬ出力が行われる。
【０１２６】
同図（ｂ）に示されるように、ＨＩＧＨ、ＰＡＳＳ、ＬＯＷは製品の良否判定結果である。これに対して、ＨＨ、ＯＫ、ＬＬは装置の破壊等が起こりうるかどうかの判定結果である。このように、アンプユニットとは別に拡張ユニットを接続することによって、アンプユニットにおいては製品良否のための判定出力（ＨＩＧＨ、ＰＡＳＳ、ＬＯＷ）を発しつつも、拡張ユニットの外部出力線を利用することによって、装置の破損等の警告出力（ＨＨ、ＯＫ、ＬＬ）を発することができる。
【０１２７】
続いてバンク切替機能の説明図が図２４に示されている。センサで計測中に、閾値などの設定を変更したい場合がある。このような場合は、ライン上を流れる計測対象製品が変更されたとき、或いは１つのラインを様々な計測対象製品が流されるときにしばしば生ずる。そのためには、多数の設定値乃至閾値を一括して書き替えねばならない。そのような場合、従来は、非測定時にアンプユニット２上のキー操作で設定を変更するのが一般的である。また、ＰＣ（パソコン）から設定値を逐次に書き替える方法も可能である。しかし、ラインに製品を流しつつ計測を行っている最中にあっては、迅速な設定値群の変更処理が必要となる。このような場合には、しばしばバンク切り替え機能が使用される。すなわち、複数バンクを有するバンクメモリを用意して、各バンクに製品毎の設定値群乃至閾値群等を予め格納しておいて、バンク切り替え信号によって、あらかじめ設定されている設定値群の状態にアンプユニットの設定を自動的に一括して書き替えるのである。
【０１２８】
本来、アンプユニット２それ自体にバンクメモリを用意して、外部入力線からバンク切替入力を与えるのが一般的であるが、入出力ケーブルに制限がある（太くなりすぎるため本数を増やせない）場合等には、アンプユニット２側に多数のバンクを有するバンクメモリを設けることは困難である。そこで、本発明では、付帯している拡張ユニット１側に多数のバンクを有するバンクメモリを用意して設定値群の内容を拡張ユニット１側に持たしておき、拡張ユニット１に対して『ＰＣからのバンク切替命令』や『バンク切替入力』等が到来した場合に、拡張ユニット１からアンプユニット２へと必要な設定値群乃至閾値群を一括してロード（転送格納）すると言う手法を採用している。
【０１２９】
すなわち、図２４に示されるように、アンプユニット２内には一群の設定値ＳＥＴが格納され、この設定値群乃至閾値群ＳＥＴを使用して計測処理や判定処理が行われる。一方、拡張ユニット１側にはＢａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎからなる複数のバンクを有するバンクメモリが設けられ、各バンクＢａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎのそれぞれにはあらかじめ設定値群乃至閾値群がそれぞれ製品に対応して格納されている。
【０１３０】
このように、アンプユニット２に接続された拡張ユニット１に複数のバンクを有するバンクメモリＢａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎを設け、それぞれに一群の設定値を格納しているため、バンク切替入力が拡張ユニット１に与えられれば、それらの１つが拡張ユニット１側からアンプユニット２側へと転送されて、設定値群ＳＥＴの切替えが迅速に行われる。
【０１３１】
この拡張ユニット１内のバンクメモリの内容はＰＣ２６から切り替えることもでき、その場合ＰＣ２６では該当するレスポンス（ＯＫ／ＮＧ）を得ることができる。また、拡張ユニット１内における各バンクの設定値ＳＥＴの内容は、ＰＣの画面を見ながら任意に書き替えることができ、そのため計測対象製品が様々に変化するような場合、各々の製品に合わせて最適な設定値群を選択し、これをあらかじめパソコン２６から拡張ユニット１内のバンクメモリＢａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎへ格納しておくことによって、アンプユニット２側における計測処理を適切に行わせることができる。
【０１３２】
このようなバンク切替機能実現のための拡張ユニット１側の入力対応処理が図２５に示されている。同図において処理が開始されると、入力指示内容の分析が実行される（ステップ２５０１）。ここで、入力指示内容は、外部入力線、ケースに取り付けられた操作部２３−１のキー入力操作、パソコン（ＰＣ）２６からのコマンド送信等の様々な方法で与えることができる。
【０１３３】
ここで、分析された指示がバンク切替指示であると判定されると（ステップ２５０２ＹＥＳ）、拡張ユニット１内のバンクメモリＢａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎから指定バンクの内容の読み出しが行われ（ステップ２５０３）、続いて該当アンプユニットへとバンク書き換えコマンドが送信される（ステップ２５０４）。このコマンド送信処理においては、拡張ユニット１の指定されたバンクメモリの内容が同時にアンプユニットへとバスラインＢＳ０，ＢＳ１でコマンド送信される。このコマンド送信処理（ステップ２５０４）は、データの終了と共に完了する（ステップ２５０５ＹＥＳ）。
【０１３４】
バンク切替機能実現のためのアンプユニット側の上位割込処理が図２６に示されている。同図において処理が開始されると、拡張ユニットから到来した受信コマンドの分析が行われ（ステップ２６０１）、その内容がバンク書き換えコマンドと判定されると（ステップ２６０２ＹＥＳ）、受信データの読み出し処理（ステップ２６０３）並びに設定値書換処理（ステップ２６０４）が、データの終了まで実行される（ステップ２６０５）。これらの処理（ステップ２６０３，２６０４）によって、アンプユニット２内の設定値ＳＥＴの内容は迅速に書き替えられる。
【０１３５】
このように、上述の実施形態にあっては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニット２のそれぞれは、前記計測データ取得手段（ステップ１５０１）、前記アンプ側演算処理手段（ステップ１５０２〜１５０６）、前記アンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段（ステップ１５０９〜１５１０）の処理に必要な一群の設定値を、前記第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して拡張ユニット１から送られてくる一群の設定値で書き換える設定値書換手段（ステップ２６０４）を含んでいる。
【０１３６】
また、前記拡張ユニット１には、前記アンプユニット２における前記計測データ取得手段（ステップ１５０１）、前記アンプ側演算処理手段（ステップ１５０２〜１５０６）、前記アンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段（ステップ１５０９〜１５１１）の処理に必要な一群の設定値を、１若しくは２種以上記憶させた設定値群記憶手段（Ｂａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎ）と、前記設定値群記憶手段に記憶された一群の設定値の中で指定された一群の設定値を、前記第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して該当するアンプユニット２へと送信する設定値群送信手段（ステップ２５０４）と、が含まれている。
【０１３７】
この実施形態においては、前記一群の設定値の指定は、前記拡張ユニット１に設けられた操作部２３−１のキー操作に基づいて、及び／又は、前記拡張ユニット１から引き出された外部入力線からの入力信号に基づいて行われるようになっている。また、前記拡張ユニット１は、通信を介してパソコン２６と接続可能とされ、前記設定値群記憶手段（Ｂａｎｋ１〜Ｂａｎｋｎ）の記憶内容は、通信を介してパソコン２６により書換可能とされている。さらに、この実施形態では、前記一群の設定値の指定は、前記通信を介してパソコン２６から実行可能とされている。
【０１３８】
次に、多チャンネル同時監視機能の説明図が図２７に示されている。多数のセンサの情報を同時に取り込んで処理したい場合がある。ＰＬＣ等における信号処理の後段で、複雑な処理を行えば可能ではあるが、センサユニットとして自己完結させれば、ユーザにとって非常に使い易いものとなる。
【０１３９】
例えば、半導体ウェハの平坦度を見たい場合、多数のポイントをセンサで計測し、最も計測値の差が大きい部分でＯＫ／ＮＧを判定する。従来のセンサでは、ＰＬＣを介さず、センサアンプの連結で演算する場合２台までの演算が主流であり、多数のセンサの組み合わせ演算のようなことを実現することはできなかった。この拡張ユニット１を使用することで、多チャンネルのアンプユニット２を同時に管理することができ、上記の演算も可能になる。
【０１４０】
これを実現するためには、拡張ユニット１から全チャンネルに向けて、測定値ホールド命令を送信する。拡張ユニット１が、各チャンネルから測定ホールド値取得を行う。設定された演算内容（例えば差）によって、取得したホールド値の組み合わせ演算を実施する。演算結果に対し、ＡＮＤ（全てＯＫの場合のみ）あるいはＯＲ（いずれかがＯＫの場合）判定を行うといった処理を行えばよい。
【０１４１】
すなわち図２７に示されるように、例えば４台のアンプユニット２，２，…に対して、それぞれヘッド９，９が設けられており、それらのヘッド９を同図（ｂ）に示されるように、半導体ウェハの４箇所に位置決めして、それぞれの高さの計測を行う。このような場合、まず、同図（ａ）に示されるように、▲１▼全チャンネルのアンプユニット２に対して測定値ホールド命令を送信する。▲２▼これを受けて各チャンネル１〜４においては、ホールド処理を実行して、各チャンネルから測定ホールド値を拡張ユニット１側へと送り出す。▲３▼最後に、拡張ユニット１側では、あらかじめ決められた演算内容に従い、組み合わせ演算を行い、その結果を出力する。すなわちマルチ演算処理を実行するのである。
【０１４２】
多チャンネル同時監視機能を実現するための処理を概略的に示すフローチャート（その１）が図２８に、（その２）が図２９にそれぞれ示されている。なお、図２８は拡張ユニット１側の処理であり、図２９は各アンプユニット２側の処理である。
【０１４３】
まず、ステップ２８０１に示されるように、アンプユニット２側では、拡張ユニット１に対して、計測値ホールド指令をキー入力（ユニット上キー操作）する。または、ステップ２８０２に示されるように、拡張ユニット１に対し、計測値ホールド入力をオン（外部入力線）にする。すると、拡張ユニット１から全チャンネルのアンプユニット２，２・・・に対し、測定値ホールド命令の送信が行われる（ステップ２８０３）。
【０１４４】
図２９に移って、全てのアンプユニット２，２・・・においては、拡張ユニット１から到来する測定値ホールド命令を受けて、現在の計測値データをホールドする処理を同時に実行する（ステップ２８１１）。その後、自分の該当するタイミングに応じて、ホールドされた計測値データを拡張ユニット１に対し送信する処理が実行される。すなわち、例えば自分が１チャンネルであれば（ステップ２８１２−１ＹＥＳ）、自センサの計測データを第１のデータ転送ラインＢＢを介してＦｌｏｗＤＡＴＡ（垂れ流しデータ）として送信する（ステップ２８１３−１）。これに対して、自分が１チャンネルでなければ（ステップ２８１２−１ＮＯ）、下位側センサからのＦｌｏｗＤＡＴＡをそのまま送信する（ステップ２８１４−１）。上記の動作が各チャンネルのアンプユニット２，２・・・においてそれぞれ選択的に実行される。
【０１４５】
一方、拡張ユニット１の側では、各該当するアンプユニット２，２・・・から第１のデータ伝送ラインＢＢを介して送られてくるホールド値を受信する（ステップ２８０５−１，２８０５−２〜２８０６）。しかる後、拡張ユニット１の側においては、全てのアンプユニット２，２・・・から該当するデータが到来するのを待って、各種の演算処理を実行し（ステップ２８０７）、表示や出力処理を実行し（ステップ２８０８）、最後に拡張ユニット１から、全チャンネルのアンプユニット２，２・・・に対し測定値ホールド解除命令を送信する（ステップ２８０９）。すると、図２９に戻って、計測値ホールドは解除される（ステップ２８１５）。
【０１４６】
このように、上述の実施形態にあっては、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニット２のそれぞれには、常時は、第１の伝送ラインＢＢを介して隣接アンプユニットから到来するトリガ信号（ＳＨ信号）に応答して投受光を行って計測データを取得する（ステップ１２１１〜１２１４）一方、第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して拡張ユニット１から同時一斉計測コマンドが到来したときには、前記トリガ信号（ＳＨ信号）の到来を待つことなく、直ちに投受光を行って計測データを取得する（ステップ２８１１）と共に、こうして取得された計測データを前記第１又は第２の伝送ラインを介して、前記拡張ユニットへと送信する（ステップ２８１３−１〜３、２８１４−１）ように仕組まれている。
【０１４７】
一方、前記拡張ユニット１には、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニット２から送られてくる同時一斉計測データに基づいて所定のマルチユニット演算を実行するマルチユニット演算処理手段（ステップ２８０７）と、前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理し、各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記マルチユニット演算結果それ自体を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段（ステップ２８０８）と、が含まれている。
【０１４８】
加えて、前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理の内容は任意にプログラム可能とされている。
【０１４９】
次に、断線チェック機能の説明図が図３０に示されている。この種の変位センサにおいては、出力線の断線をチェックしたいという要望がある。特にアンプユニットを多チャンネル連結をしている場合等にあっては、全チャンネルのアンプユニット２，２・・・を一斉にチェックができれば便利である。
【０１５０】
これを実現するためには、図３０に示されるように、拡張ユニット１に対して全出力ＯＦＦ指令を入力する。すると、拡張ユニット１からは全チャンネルに向けて出力ＯＦＦ命令が送信される。その後、各チャンネルのアンプユニット２，２・・・では、再び拡張ユニット１から出力ＯＮ命令が到来するまで、出力をオフ状態に維持する。各アンプユニット２，２・・・は、全出力ＯＦＦ指令が解除された時点で、全チャンネルに向けて全出力ＯＮ命令を送信する。これを各アンプユニット２，２・・・の出力を監視しながら行えば、断線チェックを容易に行うことができる。
【０１５１】
すなわち、図３０に示されるように、▲１▼まず最初に、拡張ユニットに全出力ＯＦＦ指令を入力する。▲２▼すると、全チャンネルに対して全チャンネルＯＦＦ命令の送信が行われる。▲３▼その結果、各チャンネルが出力を停止する。その後、拡張ユニット１に対して、全出力ＯＮ指令を入力する。この入力は、キー操作、外部入力線、パソコンなどから任意に行うことができる。
【０１５２】
以上を行うことによって、各アンプユニット２，２・・・の外部出力線が同時にオンオフすれば、外部出力線の断線がないこととなり、何れか１本でも変化がなければ、それは外部出力線の断線があることを示す。このように断線チェック機能を利用すれば、多数のアンプユニットの出力線の状態を容易にチェックすることができる。
【０１５３】
このように、上述の実施形態によれば、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニット２のそれぞれには、常時はアンプ側判定処理手段（ステップ１５０８）の判定処理結果に対応するオンオフ信号（ステップ１５１１）を該当する外部出力線へと出力する一方、第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して拡張ユニット１から同時一斉オフコマンドが送られてきたときには、判定処理結果に拘わらず、該当する外部出力線へとオフ信号を強制的に出力するように仕組まれている。
【０１５４】
一方、前記拡張ユニット１には、所定の同時一斉オフ指令に応答して、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットの全てに対して、前記第２の伝送ラインＢＳ０、ＢＳ１を介して、同時一斉オフコマンドを送信する同時一斉オフコマンド送信手段、が含まれている。加えて、前記所定の同時一斉オフコマンドは、前記拡張ユニット１における操作部のキー操作により、又は前記拡張ユニット１から引き出された外部入力線から入力される同時一斉オフ指令信号により生成されるようになっている。
【０１５５】
以上で、本発明の各種の機能を説明したが、最後に図３１を参照して、本発明システム構成の変形例を説明する。先に説明したアンプユニット２，２・・・並びに拡張ユニット１の構造においては、拡張ユニット１にはパソコンＰＣの接続のためにＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５が、また外部入出力のために外部入出力線１６が備えられていた。このようなシステムは、図３１（ｄ）に示される第４形式に相当する。
【０１５６】
しかし、本発明が適用される拡張ユニット１のハードウェア構成は、様々な変更が可能である。同図（ａ）に示される第１形式によれば、拡張ユニット１には外部入出力線１６もＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５も設けられていない。これは、例えば、サブ演算機能だけを拡張ユニット１に負担させ、その演算結果を再びアンプユニット２側へ戻す場合などに適用することができる。
【０１５７】
同図（ｂ）に示される第２形式は、拡張ユニット１に対しＲＳ−２３２Ｃコネクタ１５のみを設けている。これは、拡張ユニット１内に設けたメモリの内容をパソコンＰＣから書き替える場合などに適用される。
【０１５８】
同図（ｃ）に示される第３形式は、パソコンＰＣは接続しないものの、外部入出力線１６を設けることによってハードウェア的な機能の拡張を可能としている。このように、本発明にあっては、様々なシステム構成のバリエーションが適用可能である。拡張ユニット、アンプユニットへの命令は外部入出力線１６から、又はアンプユニットのキー操作で行う。
【０１５９】
なお、以上の説明では、光電センサの一例として変位センサを挙げたが、本発明の適用はこれに限定されないのは勿論であり、本発明は測長センサ等のように、高度な演算処理の伴う高機能光電センサに広く適用が可能である。
【０１６０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、この種の連装式光電センサシステムにおいて、メーカ側の負担を可及的に軽減しつつも、個々のアンプユニットにおけるソフトウェア的並びにハードウェア的な機能拡張、さらにはセンサシステム全体としての機能も容易に拡張可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】拡張ユニット（外部入出力線、及びＲＳ２３２Ｃケーブル付）とアンプユニットとの隣接結合状態を示す斜視図である。
【図２】変位センサ用のセンサヘッドユニットの斜視図である。
【図３】拡張ユニット（外部入出力線及びＲＳ２３２Ｃケーブル付）とアンプユニットとの隣接結合状態を示す平面図である。
【図４】拡張ユニット（外部入出力線付）とアンプとの分離状態を示す斜視図である。
【図５】拡張ユニットの説明図である。
【図６】拡張ユニットの操作・表示部の構成図である。
【図７】拡張ユニット（外部入出力線付）とアンプユニットとの隣接結合状態を示す斜視図である。
【図８】拡張ユニット（外部入出力線付）とアンプユニットとの隣接結合状態を示す平面図である。
【図９】センサシステム全体のハードウェア構成図である。
【図１０】拡張ユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１１】アンプユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１２】アンプユニットの処理を概略的に示すフローチャートである。
【図１３】拡張ユニットの処理を概略的に示すフローチャートである。
【図１４】サブ演算処理機能の説明図である。
【図１５】サブ演算機能を実現するための処理を概念的に示すフローチャートである。
【図１６】フィードバック付サブ演算機能を実現するための処理を概念的に示すフローチャートである。
【図１７】アンプユニットに格納されるメイン演算実行ケーブルの内容を示す構成図である。
【図１８】アンプユニットに格納される転送データケーブルの内容を示す構成図である。
【図１９】サブ演算機能に関する拡張ユニット側の入力対応処理である。
【図２０】サブ演算機能に関する拡張ユニット側の処理である。
【図２１】拡張ユニットに格納されるサブ演算実行ケーブルの内容を示す構成図である。
【図２２】拡張ユニットに格納される返送データテーブルの内容を示す構成図である。
【図２３】警告出力機能の説明図である。
【図２４】バンク切替機能の説明図である。
【図２５】バンク切替機能実現のための拡張ユニット側の入力対応処理である。
【図２６】バンク切替機能実現のためのアンプユニット側の上位割込処理である。
【図２７】多チャンネル同時監視機能の説明図である。
【図２８】多チャンネル同時監視機能を実現するための処理を概略的に示すフローチャート（その１）である。
【図２９】多チャンネル同時監視機能を実現するための処理を概略的に示すフローチャート（その２）である。
【図３０】断線チェック機能の説明図である。
【図３１】システム構成のバリエーションを示す説明図である。
【図３２】光電センサヘッドの代表的な構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ 拡張ユニット
２ アンプユニット
３ ＤＩＮレール
４ 拡張ユニットのケース
４ａ 拡張ユニットのケース前面
４ｂ 拡張ユニットのケース後面
４ｃ 拡張ユニットのケース左側面
４ｄ 拡張ユニットのケース右側面
４ｅ 拡張ユニットのケース上面
４ｆ 拡張ユニットのケース底面
４ｇ 拡張ユニットのケースの透明カバー
５ アンプユニットのケース
５ａ アンプユニットのケース前面
５ｂ アンプユニットのケース後面
５ｃ アンプユニットのケース左側面
５ｄ アンプユニットのケース右側面
５ｅ アンプユニットのケース上面
５ｆ アンプユニットのケース底面
５ｇ アンプユニットのケースの透明カバー
６ 第１の電気コード
７ 第２の電気コード
８ 丸形コネクタ
９ センサヘッドユニット
１０ センサヘッドユニットのケース
１１ センサヘッドユニットの投受光窓
１２ 電気コード
１３ 丸形コネクタ
１４ 第３の電気コード
１５ ＲＳ−２３２Ｃコネクタ
１６ 第４の電気コード
１７ スライド蓋
１８ スライド蓋
１９ コネクタ窓
２０ 隣接結合コネクタ
２１ ＤＩＮレール嵌合溝
２２ 隣接結合コネクタ
２３ 拡張ユニットの操作表示部
２３ａ 第１の７セグメント表示器
２３ｂ 第２の７セグメント表示器
２３ｃ〜２３ｇ 操作キー
２３−１ 操作部
２３−２ 表示部
２４ 電気コード取付用クランパ
２５ アンプユニットの操作表示部
２５−１ 操作部
２５−２ 表示部
２６ パソコン（ＰＣ）
１０１ ドライバＩＣ（ＲＳ２３２Ｃドライバ）
１０２ ＣＰＵ
１０３ アンプユニット側回路ボード
１０４ 電流の流入防止回路
１０５ 外部入力回路
１０６ アナログ出力回路
１０７ 外部出力回路
２０１ ＣＰＵ
２０２ 電流の流入防止回路
２０３ アンプとの接続コネクタ左側
２０４ 電流の流入防止回路
２０５ アンプとの接続コネクタ右側
２０６ 電源リセット回路
２０７ ＥＥＰＲＯＭ１
２０８ 外部入力回路
２０９ アナログ出力回路
２１０ 外部出力回路
Claims (28)
- アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを１台若しくは２台以上に連装してなるアンプユニット列と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ伝送可能な第２の伝送ラインと、を有する連装式光電センサシステムにおいて、
前記第１の伝送ライン、及び／又は、前記第２の伝送ラインに接続されると共に、前記アンプユニット列を構成するアンプユニットの少なくとも１つ又は全てと連繋して、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能、及び／又はアンプユニット列全体としての機能を拡張可能な拡張ユニットを設けた、ことを特徴とする連装式光電センサシステム。 - 前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、
計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、
前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、
前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、
前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、
前記計測処理手段にて取得された計測データ、及び／又は、前記アンプ側演算処理手段にて取得された演算処理結果データを、前記第１の伝送ラインを介して前記拡張ユニットへと送信するアンプ側データ送信手段を含んでおり、
前記拡張ユニットには、
前記アンプユニットから送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意された拡張側演算処理手段と、
前記拡張側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、
前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段と、が含まれている、
ことを特徴とする請求項１に記載の連装式光電センサシステム。 - アンプ側判定処理手段にて使用される判定基準値と拡張側判定処理手段にて使用される判定基準値とが異なる、ことを特徴とする請求項２に記載の連装式光電センサシステム。
- アンプ側判定処理手段にて使用される判定基準値が、所定の良品条件が満足されているか否かを判定するためのものであり、また拡張側判定処理手段にて使用される判定基準値が、所定の計測前提条件が満足されているか否かを判定するためのものである、請求項３に記載の連装式光電センサシステム。
- 前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、
計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、
前記計測処理手段にて取得された計測データ、及び／又は、拡張ユニット側から送られてくる演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、
前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、
前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果データ、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、
前記計測処理手段にて取得された計測データを、前記第１の伝送ラインを介して前記拡張ユニット側へと送信するアンプ側データ送信手段が含まれており、
前記拡張ユニットには、
前記アンプユニット側から送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意された拡張側演算処理手段と、
前記拡張側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、
前記拡張側演算処理手段による演算処理結果、及び／又は、前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果を、前記第２の伝送ラインを介して該当するアンプユニット側へと送信する拡張側データ送信手段と、が含まれている、
ことを特徴とする請求項１に記載の連装式光電センサシステム。 - 前記アンプ側演算処理手段にて使用される演算の種類や組み合せ、及び／又は、前記拡張側演算処理手段にて使用される演算の種類や組み合せは、任意にプログラム可能とされている、請求項２〜５に記載の連装式光電センサシステム。
- 前記アンプ側データ送信手段にて送信されるべきデータの種類、及び／又は、前記拡張側データ送信手段にて送信されるべきデータの種類は、任意にプログラム可能とされている、請求項２〜５に記載の連装式光電センサシステム。
- 前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、
計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、
前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、
前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果データを１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、
前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記アンプ側計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、
前記計測処理手段、前記アンプ側演算処理手段、前記アンプ側判定処理手段、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段の処理に必要な一群の設定値を、前記第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから送られてくる一群の設定値で書き換える設定値書換手段を含んでおり、
前記拡張ユニットには、
前記アンプユニットにおける前記計測処理手段、前記アンプ側演算処理手段、前記アンプ側判定処理手段、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段の処理に必要な一群の設定値を、１若しくは２種以上記憶させた設定値群記憶手段と、
前記設定値群記憶手段に記憶された一群の設定値の中で指定された一群の設定値を、前記第２の伝送ラインを介して該当するアンプユニットへと送信する設定値群送信手段と、が含まれている、
ことを特徴とする請求項１に記載の連装式光電センサシステム。 - 前記一群の設定値の指定は、前記拡張ユニットに設けられた操作部のキー操作に基づいて、及び／又は、前記拡張ユニットから引き出された外部入力線からの入力信号に基づいて行われる、請求項８に記載の連装式光電センサシステム。
- 前記拡張ユニットは、通信を介してパソコン等のデータ処理装置と接続可能とされ、前記設定値群記憶手段の記憶内容は、通信を介してパソコン等のデータ処理装置により書換可能とされている、請求項８に記載の連装式光電センサシステム。
- 前記一群の設定値の指定は、前記通信を介してパソコン等のデータ処理装置から実行可能とされている、請求項８に記載の連装式光電センサシステム。
- 前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、
計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、
前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、
前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、
前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果データ、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、
前記計測処理手段は、常時は、第１の伝送ラインを介して隣接アンプユニットから到来するトリガ信号に応答して投受光を行って計測データを取得する一方、第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから同時一斉計測コマンドが到来したときには、前記トリガ信号の到来を待つことなく、直ちに投受光を行って計測データを取得すると共に、こうして取得された計測データを前記第１又は第２の伝送ラインを介して、前記拡張ユニットへと送信するように仕組まれており、
前記拡張ユニットには、
前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットから送られてくる同時一斉計測データに基づいて所定のマルチユニット演算を実行するマルチユニット演算処理手段と、
前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、
前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記マルチユニット演算結果それ自体を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段と、が含まれている、
ことを特徴とする請求項１に記載の連装式光電センサシステム。 - 前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理の内容は任意にプログラム可能とされている、請求項１２に記載の連装式光電センサシステム。
- 前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれは、
計測対象物体に対する投受光を介して計測対象物体に関する所定の計測データを取得する計測処理手段と、
前記計測処理手段にて取得された計測データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意されたアンプ側演算処理手段と、
前記アンプ側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理するアンプ側判定処理手段と、
前記アンプ側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記計測処理手段にて取得された計測データを該当する外部出力線へと出力するアンプ側出力処理手段と、を有すると共に、
前記アンプ側出力処理手段は、常時はアンプ側判定処理手段の判定処理結果に対応するオンオフ信号を該当する外部出力線へと出力する一方、第２の伝送ラインを介して拡張ユニットから同時一斉オフコマンドが送られてきたときには、判定処理結果に拘わらず、該当する外部出力線へとオフ信号を強制的に出力するように仕組まれており、
前記拡張ユニットには、
所定の同時一斉オフ指令に応答して、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットの全てに対して、前記第２の伝送ラインを介して、同時一斉オフコマンドを送信する同時一斉オフコマンド送信手段、が含まれている、
ことを特徴とする請求項１に記載の連装式光電センサシステム。 - 前記所定の同時一斉オフコマンドは、前記拡張ユニットにおける操作部のキー操作により、又は前記拡張ユニットから引き出された外部入力線から入力される同時一斉オフ指令信号により生成される、
ことを特徴とする請求項１４に記載の連装式光電センサシステム。 - アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを１台若しくは２台以上に連装してなるアンプユニット列と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ伝送可能な第２の伝送ラインと、を有する連装式光電センサシステムにおいて、
前記第１の伝送ライン、及び／又は、前記第２の伝送ラインに接続されると共に、前記アンプユニット列を構成するアンプユニットの少なくとも１つ又は全てと連繋して、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能を拡張可能な拡張ユニットであって、
前記アンプユニット側から送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意された拡張側演算処理手段と、
前記拡張側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、
前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段と、が含まれている、ことを特徴とする拡張ユニット。 - 前記判定基準値が、製品良否判定のための上下限基準値の外側に設定されたものである、請求項１６に記載の拡張ユニット。
- アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを１台若しくは２台以上に連装してなるアンプユニット列と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ伝送可能な第２の伝送ラインと、を有する連装式光電センサシステムにおいて、
前記第１の伝送ライン、及び／又は、前記第２の伝送ラインに接続されると共に、前記アンプユニット列を構成するアンプユニットの少なくとも１つ又は全てと連繋して、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能を拡張可能な拡張ユニットであって、
前記アンプユニット側から送られてくる計測データ、及び／又は、演算処理結果データに対して選択的に実施されるべき１若しくは２以上の種別の演算処理が用意された拡張側演算処理手段と、
前記拡張側演算処理手段による演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、
前記拡張側演算処理手段による演算処理結果、及び／又は、前記判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果を、前記第２の伝送ラインを介して該当するアンプユニット側へと送信する拡張側データ送信手段と、が含まれている、ことを特徴とする拡張ユニット。 - 前記拡張側演算処理手段にて使用される演算の種類や組み合わせは任意にプログラム可能とされている、請求項１６〜１８のいずれかに記載の拡張ユニット。
- 前記拡張ユニット側データ送信手段にて送信されるべきデータの種類は任意にプログラム可能とされている、請求項１８に記載の拡張ユニット。
- アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを１台若しくは２台以上に連装してなるアンプユニット列と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ伝送可能な第２の伝送ラインと、を有する連装式光電センサシステムにおいて、
前記第１の伝送ライン、及び／又は、前記第２の伝送ラインに接続されると共に、前記アンプユニット列を構成するアンプユニットの少なくとも１つ又は全てと連繋して、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能を拡張可能な拡張ユニットであって、
前記アンプユニットにおける前記計測処理手段、前記アンプ側判定処理手段、及び／又は、前記アンプ側出力処理手段の処理に必要な一群の設定値を、１若しくは２種以上記憶させた設定値群記憶手段と、
前記設定値群記憶手段に記憶された一群の設定値の中で指定された一群の設定値を、前記第２の伝送ラインを介して該当するアンプユニットへと送信する設定値群送信手段と、が含まれている、ことを特徴とする拡張ユニット。 - 前記一群の設定値の指定は、前記拡張ユニットに設けられた操作部のキー操作に基づいて、及び／又は、前記拡張ユニットから引き出された外部入力線からの入力信号に基づいて行われる、請求項２１に記載の拡張ユニット。
- 前記拡張ユニットは、通信を介してパソコン等のデータ処理装置と接続可能とされ、前記設定値群記憶手段の記憶内容は、通信を介してパソコン等のデータ処理装置により書換可能とされている、請求項２１に記載の拡張ユニット。
- 前記一群の設定値の指定は、前記通信を介してパソコン等のデータ処理装置から実行可能とされている、請求項２３に記載の拡張ユニット。
- アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを１台若しくは２台以上に連装してなるアンプユニット列と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ伝送可能な第２の伝送ラインと、を有する連装式光電センサシステムにおいて、
前記第１の伝送ライン、及び／又は、前記第２の伝送ラインに接続されると共に、前記アンプユニット列を構成するアンプユニットの少なくとも１つ又は全てと連繋して、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能を拡張可能な拡張ユニットであって、
前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットから送られてくる同時一斉計測データに基づいて所定のマルチユニット演算を実行するマルチユニット演算処理手段と、
前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理結果を１若しくは２以上の判定基準値と照らして判定処理する拡張側判定処理手段と、
前記拡張側判定処理手段による各判定基準値別の判定処理結果、及び／又は、前記マルチユニット演算結果それ自体を該当する外部出力線へと出力する拡張側出力処理手段と、が含まれている、ことを特徴とする拡張ユニット。 - 前記マルチユニット演算処理手段によるマルチユニット演算処理の内容は任意にプログラム可能とされている、請求項２５に記載の拡張ユニット。
- アンプ分離型光電センサを構成するアンプユニットを１台若しくは２台以上に連装してなるアンプユニット列と、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットからのデータを常時垂れ流し的に一方向へ伝送可能な第１の伝送ラインと、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットのそれぞれに接続され、それらアンプユニットに関するデータを都度的に双方向へ伝送可能な第２の伝送ラインと、を有する連装式光電センサシステムにおいて、
前記第１の伝送ライン、及び／又は、前記第２の伝送ラインに接続されると共に、前記アンプユニット列を構成するアンプユニットの少なくとも１つ又は全てと連繋して、アンプユニット列を構成する各アンプユニット個々の機能を拡張可能な拡張ユニットであって、
所定の同時一斉オフ指令に応答して、前記アンプユニット列を構成する各アンプユニットの全てに対して、前記第２の伝送ラインを介して、同時一斉オフコマンドを送信する同時一斉オフコマンド送信手段、が含まれている、ことを特徴とする拡張ユニット。 - 前記所定の同時一斉オフコマンドは、前拡張ユニットにおける操作部のキー入力操作により、又は前記拡張ユニットから引き出された外部入力線から入力される同時一斉オフ指令信号により生成される、
ことを特徴とする請求項２７に記載の拡張ユニット。
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