JP4008721B2

JP4008721B2 - センサシステム

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Publication number: JP4008721B2
Application number: JP2002054295A
Authority: JP
Inventors: 政男嶋崎; 耕嗣伊藤
Original assignee: サンクス株式会社
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP2003256976A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御ユニットおよびセンサユニットからなるセンサシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のセンサシステムとして、特開２０００−２９４０９７に開示されるように、複数のセンサユニットがマスタユニット（制御ユニット）に隣接配置接続されることにより構成されているものがある。
【０００３】
近年、センサユニットは多機能化の傾向にあり、その機能性の向上に伴い設定項目や設定内容が多岐にわたることから、複数のセンサユニットのそれぞれに対して作業者が個別に設定を行うことは煩わしくなりつつあり一斉に設定作業を行うことができるようなセンサシステムが望まれている。
【０００４】
そこで、上記公報に開示されたシステムにおいては、マスタユニットとセンサユニットとの間に電気的に接続できる中継ケーブルを設け、マスタユニットから感度設定制御信号をセンサユニットへ送信することによって、センサユニット側では受信した信号に基づいて自動的に感度設定することが考えられている。このような構成によれば、作業者はマスタユニットに設定作業を行うことでセンサユニットに対して自動的に設定でき、感度設定や感度調整を容易に行うことができる。
【０００５】
その他、設定作業を簡便にするための構成として、特開２００１−２２２７８６に開示されるように、一対の光電素子（投光素子及び受光素子）が各センサユニットの両端に配置され、光信号の伝達によって設定制御信号を伝送するシステムもある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
ところで、この種のセンサシステムは、他の制御用機器等の近傍に配置されることが多く、配置関係に制約を受けることが多い。しかしながら、上記公報に開示されたシステムをこの限られた配置状態に適用すると、制御ユニットに対してセンサユニットを一方向に順に隣接配置せざるを得なくなるため、配置上の制約事項が多くなる。具体的には、図１２に示すように、一対の光電素子が制御用機器Ａに対向する制御ユニット１の側面（図の右側面）に設けられている場合、図の左端に配置された制御ユニット１に対して複数のセンサユニット２…２を制御用機器Ａ側の方向に順に隣接接続しなければならない場合がある。
【０００７】
この図１２における右端に接続されたセンサユニット２に対してさらにセンサユニット２を右側に接続しなければ所望のセンサ数が確保できないと考えられる場合、例えば制御用機器Ａの位置を変更する必要が生じることもある。この制御用機器Ａを移動できない場合には、本来接続しなければならないセンサユニット２を必要な数だけ配置することができないという問題が生じる。また例えば制御用機器Ａと制御ユニット１とをケーブルＢを介して電気的に接続する必要がある場合には、例えばケーブルＢを延長しなければならないこともある。さらに、この場合にも制御用機器Ａに対する制御ユニット１の配置位置に制約を受ける場合にはケーブルＢを延長したとしても問題を解決できない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、配置関係に制約を受ける場所に配置したとしてもセンサユニットの接続数に制限を受けることなく設置することができるセンサシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載のセンサシステムは、両側面に隣接配置可能に構成されてなる複数のセンサユニットと、これらのセンサユニットのうちいずれかに隣接配置され前記複数のセンサユニットに伝送信号を送信することにより当該センサユニットを制御する制御ユニットとからなるセンサシステムであって、
前記制御ユニットは、
隣接配置されたセンサユニットに伝送信号を送信する送信手段と、
隣接配置されたセンサユニットからの伝送信号を受信する受信手段と、
センサユニットがいずれの側面に隣接配置されているのかを判別する判別手段と、
この判別手段が両側面にセンサユニットが隣接配置されていると判断した場合は、前記送信手段により伝送信号を両側面に隣接配置されたセンサユニットに送信すると共に前記受信手段により両側面に隣接配置されたセンサユニットからの伝送信号を受信する第１の通信動作を実行し、前記判別手段が一方の側面のみにセンサユニットが隣接配置されていると判断した場合は、前記送信手段により伝送信号を一方の側面に隣接配置されたセンサユニットに送信すると共に前記受信手段により一方の側面に隣接配置されたセンサユニットからの伝送信号を受信する第２の通信動作を実行する通信制御手段とを備えていることに特徴を有している。
【００１０】
さらに、複数のセンサユニットは、隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットからの伝送信号を受信する受信手段と、
隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットに伝送信号を送信する送信手段と、
他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットがいずれの側面に隣接配置されているのかを判別する判別手段と、
前記受信手段が一方の側面に隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットからの伝送信号を受信した場合において、前記判別手段が両側面に他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットが隣接配置されていると判断しているときは、前記送信手段により伝送信号を他方の側面に隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットに送信すると共に前記受信手段により他方の側面に隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットからの伝送信号を受信する第１の通信動作を実行し、前記判別手段が一方の側面のみに他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットが隣接配置されていると判断しているときは、前記送信手段により伝送信号を一方の側面に隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットに送信する第２の通信動作を実行する通信制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、制御ユニットが、制御ユニットの両側面にセンサユニットが隣接配置されていると判別手段により判別した場合には、制御ユニットの通信制御手段は送信手段により両側面に配置されたセンサユニットに伝送信号を送信し、送信されたセンサユニットの通信制御手段は伝送信号を受信手段により受信するように通信制御する。これらのセンサユニットの判別手段が両側面に制御ユニットもしくはセンサユニットが隣接接続されていると判別している場合には、通信制御手段が送信手段により伝送信号を制御ユニットもしくは他のセンサユニットに送信し、当該ユニットの通信制御手段は受信手段により受信する。これらの処理が順次繰り返され、端部に位置するセンサユニットに伝送信号が到達する。そして、端部に位置するセンサユニットの判別手段が一方の側面のみにセンサユニットもしくは制御ユニットが隣接接続されていると判断すると、当該ユニットの通信制御手段が送信手段により伝送信号を一方の側面のユニットに送信する。同様に上述の動作が繰り返されることにより、伝送信号は、再び制御ユニットに到達し、当該ユニットの通信制御手段は受信手段により受信する。したがって、制御ユニットは、制御ユニットに連接接続された両側面に位置する全てのセンサユニットと伝送信号を通信することができる。
【００１２】
また、制御ユニットが、制御ユニットの一方の側面のみにセンサユニットが隣接配置されていると判別手段により判別した場合には、制御ユニットの通信制御手段は第２の通信動作を実行することで、上述と略同様にして、制御ユニットに連接接続された全てのセンサユニットと伝送信号を通信することができる。したがって、制御ユニットとセンサユニットの配置関係をどのように構成したとしても正常な通信動作を行うことができるので、配置関係に制約を受ける場所に配置したとしてもセンサユニットの接続数に制限を受けることがない。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、制御ユニットの通信制御手段は、判別手段が両側面にセンサユニットが隣接配置されていると判断した場合は、第１の通信動作に代えて、送信手段により伝送信号を一方の側面に隣接配置されたセンサユニットに送信すると共に受信手段により一方の側面に隣接配置されたセンサユニットからの伝送信号を受信し、その信号を他方の側面に隣接配置されたセンサユニットに送信すると共に受信手段により他方の側面に隣接配置されたセンサユニットからの伝送信号を受信する第３の通信動作を実行することに特徴を有している。
【００１４】
このような構成によれば、制御ユニットが両側面にセンサユニットが隣接配置されていると判別手段により判断した場合に、制御ユニットの通信制御手段が一方の側面のセンサユニットに対して伝送信号を送信すると、上述と略同様にして伝送信号が端部に位置するユニットを介して再び制御ユニットに到達して制御ユニットの受信手段により受信する。この場合、制御ユニットの通信制御手段が、他方の側面のセンサユニットに対して伝送信号を送信手段により送信すると、伝送信号は、端部に位置するユニットを介して制御ユニットに到達して当該制御ユニットの受信手段により受信される。したがって、制御ユニットの通信制御手段が第３の通信動作を実行することで、連接接続された全てのセンサユニットと伝送信号を送受信することができるので、請求項１記載の発明と略同様の効果を奏する。
【００１５】
さらに、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、判別手段は、送信手段により隣接する他のセンサユニットもしくは制御ユニットに確認信号を送信した場合に、所定時間内に受信手段により確認信号を受信したときは当該受信手段が位置する側面に他のセンサユニットもしくは制御ユニットが位置すると判断することに特徴を有している。
【００１６】
このような構成によれば、確認信号を受信する側面に他のセンサユニットもしくは制御ユニットが位置していると判断することができるので、センサユニットもしくは制御ユニットの通信制御手段は、システム全体に対する自己の位置を自動的に認識することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、ファイバセンサシステムに適用した一実施形態について図１ないし図９を参照しながら説明する。
図１は、ファイバセンサシステムの構成を概略的に示している。
ファイバセンサシステム１１は、複数のファイバセンサユニット（以下、ファイバセンサと略す）１２…１２と、制御ユニット１３とから構成されている。制御ユニット１３は、制御用機器Ａから所定距離だけ離間した位置に固定設置されており、この制御ユニット１３から制御用機器Ａ側（図１矢印Ｘ方向参照）に向けて４台のセンサユニット１２…１２が連接接続されている。また、制御ユニット１３から制御用機器Ａとは逆方向に向けて、ファイバセンサ１２が３台隣接配置されて接続されている。これらのファイバセンサ１２には、それぞれアドレスが指定されており、制御ユニット１３から図示Ｘ方向側のユニットに対してアドレス１，２，３，４として順に設定されている。また、制御ユニット１３から図示左方向側のユニットに対してアドレス２１，２２，２３として順に設定されている。
【００１８】
図２は、ファイバセンサの外観斜視図を示している。
ファイバセンサ１２の上面には、動作表示灯１２ａ，４桁の７セグメントＬＥＤにより構成される表示部１２ｂ，ジョグスイッチ及びモード設定ボタンからなる操作部１２ｃが配置されており、前端部には投光用ファイバ１２ｅ及び受光用ファイバ１２ｆが設けられている。また、ファイバセンサ１２の後端部には検出結果等を出力するためのケーブル１２ｇが設けられている。また、ファイバセンサ１２の両側面には通信窓１２ｈが設けられている。尚、図１には、これらの部品を図示していない。
【００１９】
制御ユニット１３は、投光用ファイバ１２ｅ及び受光用ファイバ１２ｆを備えていないこと以外について上述したファイバセンサ１２の外形と略同様であるため外形の説明を省略し、以下同一構成部分について同一の符号を付して説明する。
【００２０】
図３は、制御ユニットの電気的構成図を示している。
制御ユニット１３は、ＣＰＵ（通信制御手段，判別手段）１４を主体として構成されている。ＣＰＵ１４には、投光駆動回路１５，１５を介して送信手段としての投光素子１６，１６が接続されている。
【００２１】
この投光素子１６，１６は、例えばＬＥＤからなるもので、制御ユニット１３内に２つ設けられ、制御ユニット１３の両側面の通信窓１２ｈにそれぞれ対向配置されており、ＣＰＵ１４の制御信号に基づいて通信窓１２ｈ、１２ｈを介して外部に隣接配置されるファイバセンサ１２に伝送信号として光信号を送信するようになっている。
【００２２】
また、ＣＰＵ１４には、受光回路１７，１７を介して受信手段としての受光素子１８、１８が接続されている。これらの受光素子１８，１８は、例えばフォトダイオードからなるもので、制御ユニット１３内に２つ設けられ、制御ユニット１３の両側面に設けられる通信窓１２ｈにそれぞれ対向配置されてなるもので、ＣＰＵ１４の制御信号に基づいて通信窓１２ｈ，１２ｈを介して伝送信号として外部に隣接配置されるファイバセンサ１２から伝送信号として光信号を受信するようになっている。すなわち、１対の投光素子１６及び受光素子１８が、１つの通信窓１２ｈに対向して位置するようになっている。
【００２３】
さらにＣＰＵ１４には、上述したモード設定ボタンやジョグスイッチからなる操作部１２ｃ，表示部１２ｂ及び出力回路１９が接続されている。出力回路１９は、ＣＰＵ１４の制御信号に基づいてケーブル１２ｇを介して外部に検出結果等を出力するようになっている。図示はしないが、ＣＰＵ１４には、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の各種メモリが接続されており、ＲＯＭに記憶されたプログラムにしたがって、内蔵された構成を制御するようになっている。
【００２４】
図４は、ファイバセンサの電気的構成図を示している。
ファイバセンサ１２は、ＣＰＵ２０を主体として構成されており、ＣＰＵ２０には、上述の制御ユニット１３の説明と略同様に投光駆動回路１５，投光素子１６，受光回路１７，受光素子１８，操作部１２ｃ，表示部１２ｂ及び出力回路１９が接続されている。これらの説明については、上述説明と略同様のため説明を省略する。
【００２５】
また、ＣＰＵ２０には、検出用投光駆動回路２１を介して検出用投光素子２２が接続されている。検出用投光素子２２は、例えばＬＥＤから構成されており、ＣＰＵ２０の制御信号に基づいて投光用ファイバ１２ｅを介して検出領域に対して照射するようになっている。
【００２６】
さらにＣＰＵ２０には、検出用受光回路２３を介して検出用受光素子２４が接続されている。検出用受光素子２４は、例えばフォトダイオードから構成されており、検出用投光素子２２により検出領域に対して照射される光を検出領域を介してＣＰＵ２０の制御信号に基づいて受光するようになっている。また図示はしないが、ＣＰＵ２０にも、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の各種メモリが接続されており、ＲＯＭに記憶されたプログラムにしたがって、内蔵された構成を制御するようになっている。
【００２７】
これらのファイバセンサ１２及び制御ユニット１３には、両側面にコネクタを有しており（図示せず）、両側面に当該コネクタを介してファイバセンサ１２を隣接接続して配置可能に構成されており、隣接配置されるとファイバセンサ１２，１２の通信窓１２ｈ，１２ｈが対向するようになっている。この場合、各ファイバセンサ１２及び制御ユニット１３に電源を供給するための電源線はそれぞれ接続されるようになっており、電源を同時に印加できるように構成されている。例えば制御ユニット１３の右側に４台、左側に３台だけファイバセンサ１２が接続されることにより、図１に示すような配置関係となる。
【００２８】
上記構成の作用について図５ないし図１０をも参照しながら説明する。
図５は、電源投入時の動作を概略的に示している。尚、電源投入時の動作についてはファイバセンサ１２も制御ユニット１３も同様の動作を行うため合わせて説明する。
【００２９】
ファイバセンサ１２や制御ユニット１３がユーザにより一斉に電源投入されると、ＣＰＵ１４及び２０のそれぞれが投光駆動回路１５に投光パルスを送信し（ステップＳ１）、投光駆動回路１５が投光素子１６からパルス照射させることで確認信号を光信号として送信させる。
【００３０】
受光素子１８は、投光素子１６がこの確認信号を送信した場合、その後所定時間内に受光し確認信号を受信する。そして、ＣＰＵ１４及び２０はこの確認信号に基づいて受光量を算出する（ステップＳ２）。この場合、他のファイバセンサ１２もしくは制御ユニット１３（以下、単に「他のユニット」と略す）が隣接配置されていれば、受光素子１８は通信窓１２ｈを介して光を受光することで確認信号を受信することになるが、隣接配置されていなければ確認信号を受信しない。
【００３１】
さて、ＣＰＵ１４及び２０は、左側面に隣接配置される他のユニットから送信される確認信号の受光量がある所定のしきい値を上回っており（ステップＳ３：ＹＥＳ）、右側面に隣接配置される他のユニットから送信される確認信号の受光量がしきい値を上回っている場合には、両側面に他のユニットが隣接配置されていると判断する（ステップＳ４：ＹＥＳ，Ｓ５）。しかし、ステップＳ４の判断時に右側面のユニットからの受光量が所定のしきい値以下となる場合には、左側面のみに他のユニットが隣接配置されていると判断する（ステップＳ４：ＮＯ，Ｓ６）。
【００３２】
一方、ＣＰＵ１４及び２０は、ステップＳ３の判断時に受光量がしきい値以下となり（ステップＳ３：ＮＯ）、右側面に配置される他のユニットから送信される確認信号の受光量がしきい値を上回っている場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、右側面のみに他のユニットが隣接配置されていると判断する（ステップＳ８）。しかし、ステップＳ７の判断時に受光量がしきい値以下となる場合には、出力回路１９から外部に異常判定として出力する（ステップＳ９）。このようにして、ＣＰＵ１４及び２０は、他のファイバセンサ１２もしくは制御ユニット１３がいずれの側面に隣接配置されているかを判別する。
【００３３】
したがって、それぞれの制御ユニット１３，ファイバセンサ１２は、自己が端部に位置しているユニットであるか否かを判別することができる。この場合、端部に位置しているユニット（図１の場合アドレス４，２３に設定されているファイバセンサ１２）のＣＰＵ２０は、隣接配置されていない側の投光素子１６および受光素子１８に基づく信号が接続される端子（ポート）における入出力を無効化することで、無効化されたポートに対応する投光素子１６から投光動作させることなく、また受光素子１８で受光動作させることはない（図１中、対応する投光素子１６及び受光素子１８に斜線を付した）。また、図１の接続形態の場合、制御ユニット１３のＣＰＵ２０は、両側面にファイバセンサ１２が隣接配置されていると判別する。
【００３４】
図６及び図７は、制御ユニットの電源投入動作後の動作を概略的に示すフローチャートである。
本実施形態では、ユーザがファイバセンサ１２に設定されている余裕度を制御ユニット１３の表示部１２ｂに表示させる動作を説明するが、従来例で示したように、しきい値等を設定する設定作業を行うことにも適用できる。
【００３５】
尚、ファイバセンサ１２には個々に受光レベルのしきい値が設定されるが、ここでいうファイバセンサ１２の余裕度とは、基準受光レベルに対するしきい値の設定度合を示している。基準受光レベルは、検出用投光素子２２が投光し被検出対象物の存在しない検出領域を介して検出用受光素子２４が受光する場合の受光レベルのことを示している。
【００３６】
ユーザはこの余裕度を定期的に確認することで、ファイバセンサ１２により投受光するファイバの前面にほこり等が付着することによる基準受光レベルの低下を確認でき、メンテナンスのタイミングを見計らうことができる。
【００３７】
さて、電源投入動作（図５参照）後、ユーザが制御ユニット１３の操作部１２ｃの操作により余裕度を知りたいセンサユニット２のアドレス（例えばアドレス１）を指定し、余裕度を要求する命令コードを指定する。その後、ユーザにより表示指示がなされると（ステップＴ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４は、指定アドレスと命令コードとを含んでなる伝送信号としての制御信号を両側面に隣接配置されるファイバセンサ１２，１２に投光素子６により送信する。この制御信号は、具体的には同期用のスタートビットと共に、複数のアドレスにそれぞれ対応した命令コード領域及びデータ領域を有して構成されており、命令コード領域には命令コードが付加され、このデータ領域にはファイバセンサ１２の応答データ（後述する余裕度のデータ）がアドレスに対応したデータ領域に付加されることでデータ通信できるようになっている。
【００３８】
その後、制御ユニット１３に内蔵される２つのタイマ▲１▼，▲２▼のカウントを開始させる（ステップＴ２）。これらのタイマ▲１▼，▲２▼は、制御ユニット１３が行う処理とはそれぞれ独立に動作するものである。この場合、制御ユニット１３のＣＰＵ１４は、受光素子８を介して両側面の何れかの側面から余裕度のデータを受信するか、タイマ▲１▼，▲２▼があらかじめ設定された設定値を上回るまで待機する（ステップＴ３→ＮＯ，Ｔ４→ＮＯ，Ｔ５→ＮＯ，Ｔ６→ＮＯ）。
【００３９】
図８は、両側面に制御ユニットもしくは他のファイバセンサが隣接配置されるファイバセンサの動作を概略的に示すフローチャートである。すなわち、図１において、端部に位置していないファイバセンサ１２（設定アドレス１〜３、２１，２２）が行う処理を示している。
【００４０】
上述説明のように制御ユニット１３が制御信号を両側面に隣接配置されるファイバセンサ１２，１２に略同時に送信した場合、両側面に連接接続されるファイバセンサ１２…１２は、右側面側及び左側面側でそれぞれ並列に以下の処理を行うことになる。
【００４１】
代表して制御ユニット１３の右側面側におけるファイバセンサ１２の動作について説明する。この場合、アドレス１に設定されているファイバセンサ１２のＣＰＵ２０は、左側面に隣接配置された制御ユニット１３から制御信号を受信し（ステップＵ１）、以下に示す命令判別及び余裕度演算処理を実行する。
【００４２】
＜命令判別及び余裕度演算処理＞
ＣＰＵ２０は、当該制御信号のアドレスを参照し、自己のファイバセンサ１２に対する命令であるか否かを判別する（ステップＵ２）。自己に対する命令でなければステップＵ３〜Ｕ６に示す余裕度演算処理をパスしてステップＵ７の処理に移行するが、この場合、アドレス１に設定されているので、ＹＥＳと判定し余裕度演算処理を実行する。
【００４３】
余裕度の演算は、ＣＰＵ２０の制御信号に基づいて検出用投光素子２２から光を投光し（ステップＵ３）、検出用受光素子２４にて受光する（ステップＵ４）ことにより行われる。このときの受光量Ａに対してあらかじめ設定されているしきい値Ｂとすると、余裕度Ｃは、Ａ÷Ｂ×１００［％］で演算される。ＣＰＵ２０は、この余裕度Ｃを演算し、制御信号に余裕度を付加する（ステップＵ５，Ｕ６）。このようにして命令判別及び余裕度演算処理が行われる。
【００４４】
ＣＰＵ２０は、右側面に隣接配置されたファイバセンサ１２へ投光素子１６により制御信号を送信するように通信制御する。ＣＰＵ２０は、当該右側面に隣接配置されたファイバセンサ１２から制御信号を受信するまで待機する（ステップＵ８）。この場合、制御信号は、アドレス３に設定されたファイバセンサ１２に送信され、このアドレス３のファイバセンサ１２は、上述と同様に図８に示す処理を行う。この場合、ステップＵ２〜Ｕ６の処理がパスされ、ステップＵ７において、制御信号は、さらにアドレス４に設定された端部に位置するファイバセンサ１２に送信される。
【００４５】
図９は、端部に位置するファイバセンサの動作をフローチャートで示している。端部に位置するファイバセンサ１２のＣＰＵ２０は、無効化されていない有効化された受光素子１８を介して隣接配置されたファイバセンサ１２から制御信号を受信する（ステップＶ１）と、ステップＶ２〜Ｖ７に示す命令判別及び余裕度演算処理（上述ステップＵ２〜Ｕ６の説明参照）を行い、有効化されている投光素子１６を介して制御信号を送信されてきたファイバセンサ１２に送り返す（ステップＶ７）。この送信動作がステップＶ１における受信動作と合わせてファイバセンサ１２における第２の通信動作に相当する。
【００４６】
図８に戻って、アドレス３に設定されたファイバセンサ１２は、ステップＵ８において、右側面に隣接配置されたファイバセンサ１２から制御信号を受信し、左側面に隣接配置されたアドレス２に設定されたファイバセンサ１２へ制御信号を送信する（ステップＵ９）。同様に、アドレス２及び１に設定されたファイバセンサ１２は、ステップＵ８，Ｕ９において、制御信号を受信し逆側面に隣接配置されたユニットへ送信する。この送受信動作がファイバセンサ１２における第１の通信動作に相当する。
【００４７】
ステップＵ１〜Ｕ９において、制御ユニット１３から右側面方向に配置されたファイバセンサ１２に対して制御信号を送信した場合の処理を説明したが、制御ユニット１３から左側面方向に配置されたファイバセンサ１２に対して制御信号を送信した制御信号処理は、図８のステップＵ１０〜Ｕ１８及び上述した図９に示す処理である。ステップＵ１０〜Ｕ１８の処理については、ステップＵ１〜Ｕ９の処理と略同様であるためその説明を省略する。
【００４８】
このようにして、制御信号が循環して制御ユニット１３に到達すると、図６のステップＴ３において、ＣＰＵ１４は、右側面に隣接配置されたファイバセンサ１２のアドレス１の値と共に余裕度が付加された制御信号を受信し、当該余裕度を表示部１２ｂに表示させる（ステップＴ７）。この受信動作と、上述したステップＴ２における送信動作と合わせて制御ユニット１３の第１の通信動作に相当する。
【００４９】
この場合、制御ユニット１３の左側面側に位置するアドレス２１，２２，２３のファイバセンサ１２から余裕度を受信することはなく（ステップＴ８：ＮＯ）、左側面側用に割り当てられたタイマ▲２▼のカウントが設定値を上回り（ステップＴ９：ＹＥＳ）、左側面側の通信はエラー判定が行われる（ステップＴ１０）。
【００５０】
仮に、例えばＣＰＵ１４が余裕度を受信する前に、左側面用のタイマ▲２▼のカウントが所定の設定値を上回った場合についても同様に、ステップＴ６においてＹＥＳと判定され、左側面側の通信にエラー判定処理が行われることになる（ステップＴ１１）。この場合、ＣＰＵ１４は、ステップＴ３の判別と同様にステップＴ１２において余裕度を受信すれば、余裕度を表示させる（ステップＴ１３）。
【００５１】
尚、ユーザによる表示指示される段階で、ユーザにより制御ユニット１３の左側面側に位置する例えばアドレス２２のファイバセンサ１２に対して余裕度の表示指示がなされた場合には、ＣＰＵ１４は、ステップＴ５においてＹＥＳと判定し、余裕度を表示させ（ステップＴ１４）、所定時間経過すると、右側面側用のタイマ▲１▼のカウントが設定値を上回ることになり、右側面側の通信はエラー判定が行われる（ステップＴ１５，Ｔ１６）。仮にＣＰＵ１４が余裕度を受信する前にタイマ▲１▼のカウントが設定値を上回る場合にも（ステップＴ４：ＹＥＳ）、右側面側では通信エラー判定が行われ、余裕度が表示される（ステップＴ１７，Ｔ１８）。
【００５２】
ところで、制御ユニット１３は、ファイバセンサ１２に対してどの位置に配置されていたとしても、上述のように動作する。
【００５３】
従来、ファイバセンサシステム１１の設置位置やファイバセンサ１２の接続数に制限があったが、本実施形態の図１のように接続することで制御ユニット１３は全てのファイバセンサ１２との通信を行うことができる。そして、図１の左端に接続されたファイバセンサ１２の左側面側にさらにファイバセンサ１２を所望のアドレスに設定し数多く接続したとしても、電源を再投入することで上述と同様に新たに接続されたファイバセンサ１２とも通信を行うことができる。したがって、制御ユニット１３に対して制御用機器Ａが移動することができない位置に存在したとしても、所望のセンサ数を確保することができ接続数に制限を受けることもない。たとえ制御用機器Ａに対する制御ユニット１３の配置位置に制約を受けたとしても、その制約された配置位置を移動することなく、ファイバセンサ１２を追加することもできる。
【００５４】
このような第１の実施形態によれば、制御ユニット１３のＣＰＵ１４は、両側面に隣接配置されていると判別すると、ファイバセンサ１２に制御信号を投光素子１６により送信するように通信制御する。これらの両側面に隣接配置されたファイバセンサ１２のＣＰＵ２０は、両側面にファイバセンサ１２が隣接配置されていると判別すると、投光素子１６及び受光素子１８により制御信号を送受信するように通信制御する。この場合、一方の制御信号は、アドレス１〜４→３〜１の順にファイバセンサ１２を経由して余裕度が付加され制御ユニット１３に到達する。他方の制御信号は、アドレス２１〜２３→２２→２１の順にファイバセンサ１２を経由して制御ユニット１３に到達する。この場合、制御ユニット１３は、所望のファイバセンサ１２から余裕度を受信することができ、制御ユニット１３の表示部１２ｂに表示することができる。制御ユニット１３をファイバセンサ１２間のどの位置に配置したとしても正常な通信動作を行うことができるので、配置関係に制約を受けることがなく、ファイバセンサ１２の接続数に制約を受けることもなくファイバセンサシステム１１を設置することができる。
【００５５】
ファイバセンサ１２や制御ユニット１３の電源投入時、確認信号を隣接配置されるユニットに送信し、所定時間内に確認信号を受信したときは受光素子１８が位置する側面にユニットが位置されていると判断するため、ファイバセンサ１２や制御ユニット１３のＣＰＵ１４及び２０は、システム全体に対する自己の位置を自動的に認識することができる。
【００５６】
両側面に隣接配置されるファイバセンサ１２に対して略同時に制御信号を送信することで、ファイバセンサ１２がそれぞれ並列処理を行うため、制御ユニット１３では素早く余裕度の情報を受信し表示することができる。
【００５７】
制御ユニット１３の表示部１２ｂという一定の場所で余裕度を表示することができる。
【００５８】
上述においては、制御ユニット１３の右側に４台、左側に３台接続される形態を示したが、図１０に示すように、ファイバセンサ１２の制御用機器Ａ側に制御ユニット１３が配置される配置関係であっても良い（第１の実施形態の変形例）。
【００５９】
（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、制御ユニット１３のＣＰＵ１４における第１の通信動作を変更したところにある。第１の実施形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略し、以下第１の実施形態と異なる通信動作についてのみ説明する。
【００６０】
制御ユニット１３に対してユーザにより表示指示されると、制御ユニット１３のＣＰＵ１４は、余裕度を要求する制御信号を右側面に隣接配置されたアドレス１のファイバセンサ１２に投光素子１６により送信するように通信制御する。すると、第１の実施形態の説明と同様に、制御信号は、アドレス１〜４→３〜１の順にファイバセンサ１２を循環する。制御ユニット１３のＣＰＵ１４は、この制御信号をアドレス１のファイバセンサ１２から受信し、左側面に隣接配置されたファイバセンサ１２に投光素子１６により送信するように通信制御する。
【００６１】
すると、さらに、制御信号は、アドレス２１〜２３〜２１の順にファイバセンサ１２を循環する。制御ユニット１３のＣＰＵ１４は、この制御信号を受信する。これらの一連の送受信動作が本発明の第３の通信動作に相当する。この制御信号には、ユーザによりあらかじめ指定されたアドレスのファイバセンサ１２により余裕度が付加されるため、制御ユニット１３のＣＰＵ１４は、表示部１２ｂに余裕度を表示させることができる。このような第２の実施形態によっても、第１の実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】
（他の実施形態）
本発明は上記し且つ図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、例えば次のような変形または拡張が可能である。
隣接設置されるファイバセンサ１２，制御ユニット１３間の制御信号の伝送手段を光信号によるものとして説明を行ったが、隣接設置する際に用いられるコネクタ内に電線を設け、ユニットが接続されることで当該電線が電気的に接続されることにより制御信号（伝送信号）を通信するようにしても良い。
【００６３】
電源投入時に、隣接配置される他のファイバセンサ１２や制御ユニット１３に確認信号を送信して側面の何れに配置されているかを自動的に判別するように構成したが、ファイバセンサ１２や制御ユニット１３にディップスイッチ等を設け、ユーザがこのようなスイッチ等で配置関係を記憶させた状態で、ＣＰＵ１４及び２０がこの設定を参照し両側面に対する配置を判別するようにしても良い。
【００６４】
ファイバセンサ１２が、制御信号内に自己に対するアドレスが指定されていると判断した場合、制御信号に余裕度のデータを付加して送信するようにしたが、この場合、制御信号が循環して余裕度を付加したファイバセンサ１２に対して再度送信されたときに、ファイバセンサ１２のＣＰＵ２０が当該制御信号に付加されているデータを検証するように制御しても良い。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のセンサシステムは、制御ユニットが両側面に隣接配置されたセンサユニットに伝送信号を送信し、センサユニットがこの送信された伝送信号を受信し、順次センサユニットを全て経由して制御ユニットまで伝送信号を送信することができるので、制御ユニット両側面にセンサユニットを配置することができ、配置関係に制約を受ける場所に配置したとしてもセンサユニットの接続数に制約を受けることがないという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すセンサシステムの概略的な配置図
【図２】ファイバセンサユニットの斜視図
【図３】制御ユニットの電気的構成図
【図４】ファイバセンサユニットの電気的構成図
【図５】制御ユニット及びファイバセンサユニットの電源投入時の動作を示すフローチャート
【図６】制御ユニットの動作を示すフローチャート（その１）
【図７】制御ユニットの動作を示すフローチャート（その２）
【図８】端部以外に設置されるファイバセンサユニットの動作を示すフローチャート
【図９】端部に設置されるファイバセンサユニットの動作を示すフローチャート
【図１０】本発明の第１の実施形態の変形例を示す図１相当図
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図１２】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
１１はファイバセンサシステム（センサシステム）、１２はファイバセンサユニット（センサユニット）、１２ｂは表示部、１３は制御ユニット、１４は制御ユニットのＣＰＵ（制御ユニットの通信制御手段，判別手段）、１５は投光駆動回路、１６は投光素子（送信手段）、１８は受光素子（受信手段）、２０はファイバセンサのＣＰＵ（センサユニットの通信制御手段，判別手段）である。

Claims

両側面に隣接配置可能に構成されてなる複数のセンサユニットと、これらのセンサユニットのうちいずれかに隣接配置され前記複数のセンサユニットに伝送信号を送信することにより当該センサユニットを制御する制御ユニットとからなるセンサシステムであって、
前記制御ユニットは、
隣接配置されたセンサユニットに伝送信号を送信する送信手段と、
隣接配置されたセンサユニットからの伝送信号を受信する受信手段と、
センサユニットがいずれの側面に隣接配置されているのかを判別する判別手段と、
この判別手段が両側面にセンサユニットが隣接配置されていると判断した場合は、前記送信手段により伝送信号を両側面に隣接配置されたセンサユニットに送信すると共に前記受信手段により両側面に隣接配置されたセンサユニットからの伝送信号を受信する第１の通信動作を実行し、前記判別手段が一方の側面のみにセンサユニットが隣接配置されていると判断した場合は、前記送信手段により伝送信号を一方の側面に隣接配置されたセンサユニットに送信すると共に前記受信手段により一方の側面に隣接配置されたセンサユニットからの伝送信号を受信する第２の通信動作を実行する通信制御手段とを備えて構成され、
前記複数のセンサユニットは、
隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットからの伝送信号を受信する受信手段と、
隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットに伝送信号を送信する送信手段と、
他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットがいずれの側面に隣接配置されているのかを判別する判別手段と、
前記受信手段が一方の側面に隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットからの伝送信号を受信した場合において、前記判別手段が両側面に他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットが隣接配置されていると判断しているときは、前記送信手段により伝送信号を他方の側面に隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットに送信すると共に前記受信手段により他方の側面に隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットからの伝送信号を受信する第１の通信動作を実行し、前記判別手段が一方の側面のみに他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットが隣接配置されていると判断しているときは、前記送信手段により伝送信号を一方の側面に隣接配置された他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットに送信する第２の通信動作を実行する通信制御手段とを備えて構成されていることを特徴とするセンサシステム。
前記制御ユニットの通信制御手段は、
前記判別手段が両側面にセンサユニットが隣接配置されていると判断した場合は、前記第１の通信動作に代えて、前記送信手段により伝送信号を一方の側面に隣接配置されたセンサユニットに送信すると共に前記受信手段により一方の側面に隣接配置されたセンサユニットからの伝送信号を受信し、その信号を他方の側面に隣接配置されたセンサユニットに送信すると共に前記受信手段により他方の側面に隣接配置されたセンサユニットからの伝送信号を受信する第３の通信動作を実行することを特徴とする請求項１記載のセンサシステム。
前記判別手段は、前記送信手段により隣接する他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットに確認信号を送信した場合に、所定時間内に前記受信手段により確認信号を受信したときは当該受信手段が位置する側面に他のセンサユニットもしくは前記制御ユニットが位置すると判断することを特徴とする請求項１または２記載のセンサシステム。