JP6142507B2 - センサシステム - Google Patents

Description

本発明は、センサシステムに関し、特に、複数のセンサユニットを有するセンサシステムにおいて、各センサユニットの検出情報の送信時期を制御する技術に関する。

生産ラインには、複数のセンサユニットが設けられる。制御装置としてのＰＬＣ（Programmable Logic Controller）は、種々のセンサユニットから入力された信号に応答して、製造機械を制御する。このような製造システムにおいては、システム構成を簡素にすべく、センサユニットからの入力系統を一元化したいというニーズがある。

このようなニーズに対し、特開２００４−２９５２７６号公報（特許文献１）は、センサユニットの判別信号をマスタユニットへ集約し上位制御装置との間で信号伝送して被検知対象物の監視を行なう連設型センサシステムを開示する。

特許文献１においては、センサユニットのセンサヘッドで検知され二値化された判別信号は、シリアル信号に変換されシリアル伝送路を介して順次マスタユニットへ伝送される。第１２１段落に記載されているように、シリアル伝送路を介してマスタユニットとセンサユニットとの間で行われるシリアル通信は、通常、送信元から伝送されるデータに対して、送信先から送信元へアクノリッジ信号を返信してデータ受信の確認を行ないつつデータ伝送を行うハンドシェイク方式が採用される。

特開２００４−２９５２７６号公報

特許文献１において、センサユニットは、マスタユニットからの要求に対して信号を返信する方式でシリアル通信を行なうため、マスタユニットからセンサユニットに要求が伝達されるのに必要な分だけ、センサユニットからマスタユニットへの信号の送信が遅れ得る。したがって、シリアル通信の速度が低下し得る。

本発明は、複数のセンサユニットを有するセンサシステムにおいて、通信速度を向上することである。

センサシステムは、複数のセンサユニットと、制御装置ならびに複数のセンサユニットに信号伝達可能に接続され、各々のセンサユニットから受信した情報を制御装置に向けて送信する通信装置とを備える。各センサユニットは、複数のセンサユニットのうちのいずれかのセンサユニットから所定の周期で発信される同期信号を起点として、センサユニット毎に定められる待機時間が経過してから通信装置に、センサユニットの検出動作により得られた検出情報を送信する。各センサユニットの待機時間は、他のセンサユニットの待機時間とは異なるように定められる。

各センサユニットは、制御装置からのコマンドを待たずに、順番に検出情報を送信するため、コマンドを受けてから検出情報を送信する場合と比較して通信速度を上げることができる。

センサユニット毎に定められる回数だけ同期信号が発信されると、待機時間が経過してから通信装置に検出情報を送信するようにセンサユニットを構成してもよい。この場合、同期信号が発信された回数が所定の回数に達すると、同期信号が発信された回数のカウント値をリセットするようにセンサユニットを構成してもよい。これにより、検出情報が送信されるときの同期信号の発信回数を、有限の範囲内で定めることができる。カウント値をリセットするときのカウント値を、センサユニットの数に応じて定めてもよい。たとえば、センサユニットの数が少ないほど、カウント値がリセットされるときの値を小さくすれば、検出情報が発信されない無駄な時間を短くすることができる。

各センサユニットの待機時間を、検出情報の送信周期が所定の周期と一致し、かつ他のセンサユニットの待機時間とは異なるように定めてもよい。この場合、検出情報の送信周期が、複数のセンサユニットの全てが検出情報を送信するために必要な時間よりも長くてもよい。

待機時間を、複数のセンサユニットの全てが検出情報を送信するために必要な時間よりも長く定めてもよい。この場合、待機時間が同期信号の発信周期よりも長ければ、同期信号が発信されるたびに、発信周期分だけ遅延時間が短くしてもよい。

センサユニットは光電センサユニットであってもよい。この場合、各光電センサユニットは、同期信号を起点として、光電センサユニット毎に定められる遅延時間が経過してから投光する。すなわち、光電センサユニット間の相互干渉を防止するために用いられる同期信号を利用して、検出情報の送信時期が制御される。これにより、２つの用途のそれぞれに対して別の同期信号を出力する場合に比べて、同期信号を出力するための配線、構成等を簡素にすることができる。

検出情報は全てのセンサユニットが接続された伝送路で伝送されてもよい。同期信号は隣接するセンサユニット同士が接続された伝送路で伝送されてもよい。

光電センサシステムを示す概略図である。 通信ユニットの外観を示す斜視図である。 通信ユニットの機能ブロック図である。 センサユニットを示す斜視図である。 センサユニットの内部構成を示す図である。 各センサユニットの遅延時間Ｔを示す図である。 各センサユニットの待機時間ＷＴを示す図（その１）である。 各センサユニットの待機時間ＷＴを示す図（その２）である。 各センサユニットがチャネル番号を認識するために実行する処理を示すフローチャートである。 親機が送信するバイナリデータを示す図である。 子機が送信するバイナリデータを示す図である。 センサユニットが待機時間ＷＴを設定するために実行する処理を示すフローチャートである。 親機が受光量を送信するために実行する処理を示すフローチャート（その１）である。 子機が受光量を送信するために実行する処理を示すフローチャート（その１）である。 各センサユニットの待機時間ＷＴを示す図（その３）である。 親機が受光量を送信するために実行する処理を示すフローチャート（その２）である。 子機が受光量を送信するために実行する処理を示すフローチャート（その２）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、センサシステムの一例としての光電センサシステム１について説明する。なお、光電センサシステム以外のセンサシステムを用いてもよい。光電センサシステム１は、通信ユニット１０と、複数のセンサユニット３０（３０Ａ〜３０Ｆ）とを備える。

通信ユニット１０は、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを介してＰＬＣ２に接続される。一例として、通信ユニット１０は、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＣＣ−ＬＩＮＫ（登録商標）、ＤｅｖｉｃｅＮＥＴ、ＣｏｍｐｏＮＥＴなどを利用してＰＬＣ２と通信するように構成される。

センサユニット３０Ａ〜３０Ｆは、通信ユニット１０に物理的かつ電気的に接続される。なお、通信ユニット１０に接続されるセンサユニット３０の数は図１に示される数に限定されない。本実施の形態において、通信ユニット１０は、センサユニット３０Ａ〜３０Ｆの各々のセンサユニットから受信した情報をメモリに保存し、保存された情報をＰＬＣ２に向けて送信する。したがって、各センサユニット３０Ａ〜３０Ｆからの信号は、通信ユニット１０によって一元化されてＰＬＣ２に伝えられる。

一例として、各センサユニット３０から通信ユニット１０には、判定信号および検出情報が伝送される。判定信号とは、一例として、センサユニット３０の受光量としきい値とを比較して得られるオン信号あるいはオフ信号である。検出情報は、センサユニット３０の検出動作（具体的には投光および受光）によって得られる検出値であり、一例として受光量である。

センサユニット３０は、たとえば通信ユニット１０の側面に取り付けられる。通信ユニット１０とセンサユニット３０との通信には、パラレル通信あるいはシリアル通信が用いられる。すなわち、通信ユニット１０とセンサユニット３０とがシリアル伝送路およびパラレル伝送路で物理的に接続される。一例として、パラレル伝送路上でセンサユニット３０から通信ユニット１０に判定信号が送信される。シリアル伝送路上でセンサユニット３０から通信ユニット１０に検出情報（受光量）が送信される。なお、通信ユニット１０とセンサユニット３０とを、シリアル伝送路およびパラレル伝送路のうちのいずれか一方で接続してもよい。

図２、３を参照して通信ユニット１０についてさらに説明する。図２に示すように、通信ユニット１０は、ＰＬＣ２との接続に用いられる入力コネクタ１０１および出力コネクタ１０２、センサユニット３０との接続に用いられる接続コネクタ１０６、電源入力コネクタ１０８を備える。

さらに、図３に示すように、通信ユニット１０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１１０、通信ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１２、パラレル通信回路１１６、シリアル通信回路１１８、電源回路１２０を備える。

ＭＰＵ１１０は、通信ユニット１０における全ての処理を統括して実行するように動作する。通信ＡＳＩＣ１１２は、ＰＬＣ２との通信を管理する。上述したように、通信ユニット１０は、ＥｔｈｅｒＣＡＴ、ＣＣ−ＬＩＮＫ、ＤｅｖｉｃｅＮＥＴ、ＣｏｍｐｏＮＥＴなどを利用してＰＬＣ２と通信する。

パラレル通信回路１１６は、通信ユニット１０とセンサユニット３０との間でのパラレル通信に用いられる。同様に、シリアル通信回路１１８は、通信ユニット１０とセンサユニット３０との間でのシリアル通信に用いられる。

電源回路１２０は、ＭＰＵ１１０ならびに通信ＡＳＩＣ１１２に対して駆動電圧を供給する。

図４を参照して、センサユニット３０についてさらに説明する。センサユニット３０は、アンプユニット３０１と、ファイバユニット３０２とを備える。アンプユニット３０１は、ケーシングに回動自在に取付けられた開閉カバーと、本体ケーシングの内部に収容されたフレームとを有している。開閉カバーの開状態において露出するフレームの上面に表示部および操作部を有している。

アンプユニット３０１の両側壁部分に、通信ユニット１０または他のアンプユニット３０１との接続コネクタ３０４，３０６が設けられている。したがって、アンプユニット３０１は、通信ユニット１０に対して一列に複数接続することが可能である。よって、他のアンプユニット３０１に接続されたアンプユニット３０１からの信号は、他のアンプユニット３０１を介して通信ユニット１０に伝達される。

アンプユニット３０１の前壁部分には、ファイバユニット３０２が接続される。ファイバユニット３０２は、ヘッド部と、投光側光ファイバおよび受光側光ファイバとを備える。

アンプユニット３０１の右側面には右側通信用の光通信用窓３１２が配置され、アンプユニット３０１の左側面には左側通信用の光通信用窓３１４が配置されている。これらの光通信用窓３１２，３１４は、赤外線を透過する一方で可視光線は遮断する樹脂製フィルタで塞がれ、その表面は側面と同一レベルの平坦面とされている。

後に詳細に説明するが、右側面の光通信用窓３１２の背後には赤外線を使用した右側通信用の一対の発光素子と受光素子（図示せず）が配置され、左側面の光通信用窓３１４の背後には赤外線を使用した左側通信用の一対の発光素子と受光素子（図示せず）とが配置されている。

接続コネクタ３０４，３０６を利用して複数のセンサユニット３０を一つずつ連結して一列に配置すると、光通信用窓３１２と光通信用窓３１４とは互いに対向する。これにより、光通信用窓３１２，３１４を介して、相隣接するセンサユニット３０間で赤外線を利用した双方向光通信が可能となる。

図５を参照して、アンプユニット３０１の内部構成について説明する。アンプユニット３０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４００によってソフトウェア的に実現される各種の処理機能と、専用の回路によってハードウェア的に実現される各種の処理機能とから構成される。

ＣＰＵ４００は、投光制御部４０３を制御し、発光素子（ＬＥＤ）４０１から赤外線を放出させる。より具体的には、ＣＰＵ４００は、複数のセンサユニット３０のうち、親機として認識された一台から所定の周期で発信される同期信号を起点として、センサユニット３０毎に定められる遅延時間Ｔが経過してから投光するように、投光制御部４０３を制御する。各センサユニット３０の遅延時間Ｔは、投光周期が所定の周期ＴＦと一致し、かつ他のセンサユニット３０の遅延時間Ｔとは異なるように定められる。

受光素子（ＰＤ）４０２が受光することによって生じた信号は、増幅回路４０４を介して増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ４０５を介してデジタル信号に変換されて、ＣＰＵ４００に取り込まれる。ＣＰＵ４００では、受光データ、すなわち受光量をそのまま検出情報として通信ユニット１０に向けて送信する。また、ＣＰＵ４００では、受光量が予め設定されたしきい値よりも大きいか否かを判定することによって得られるオン信号あるいはオフ信号を、判定信号として通信ユニット１０に向けて送信する。

さらにＣＰＵ４００は、左右の投光回路４１１，４１３を制御することにより、左右の通信用発光素子（ＬＥＤ）４０７，４０９から赤外線を隣接する光電センサユニットに対して放出する。隣接する左右の光電センサユニットから到来する赤外線は左右の受光素子（ＰＤ）４０６，４０８で受光された後、その受光信号は受光回路４１０，４１２を介しＣＰＵ４００へと到来する。ＣＰＵ４００では、所定のプロトコルに基づいて、送受信信号を制御することにより、左右の隣接するセンサユニットとの間で光通信を行なう。

受光素子４０６、通信用発光素子４０９、受光回路４１０、投光回路４１３は、センサユニット３０間の相互干渉を防止するための同期信号を送受信するために利用される。具体的には、各センサユニット３０において、受光回路４１０と投光回路４１３とは直接結線される。この構成により、受信した同期信号が、ＣＰＵ４００による遅延処理が施されずに速やかに投光回路４１３を経て通信用発光素子４０９から隣接する別のセンサユニット３０に送信される。

上述したように、同期信号は、複数のセンサユニット３０の中から親機として認識した一台から所定の周期で発信される。例えば、全てのセンサユニット３０が通信用発光素子４０９から赤外線を発光するように制御されている期間において、受光素子４０６において赤外線を受光しないセンサユニット３０が自身を親機として認識する。すなわち、１列に並べられたセンサユニット３０のうちの両端のセンサユニット３０のうちのいずれか一方が親機である。

ＣＰＵ４００は、さらに、表示部４１４を点灯制御する。又、ＣＰＵ４００は、設定スイッチ４１５からの信号を処理する。ＣＰＵ４００の動作に必要な各種のデータは、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）４１６等の記録媒体に記憶される。リセット部４１７から得られた信号は、ＣＰＵ４００へと送られ、計測制御のリセットが行われる。発振器（ＯＳＣ）４１８からＣＰＵ４００には、基準クロックが入力される。

出力回路４１９は、受光量をしきい値と比較して得られた判定信号の送信処理を行なう。前述したように、本実施の形態において、判定信号はパラレル通信によって通信ユニット１０に向けて送信される。

パラレル通信用の伝送路は、通信ユニット１０と各センサユニット３０とが個別に接続された伝送路である。すなわち、センサユニット３０は、夫々、別々のパラレル通信線によって、通信ユニット１０に接続される。ただし、図５に示すように、通信ユニット１０に隣接するセンサユニット３０以外のセンサユニット３０と通信ユニット１０とを接続するパラレル通信線は、他のセンサユニット３０を通過し得る。

シリアル通信ドライバ４２０は、通信ユニット１０から送信されたコマンド等の受信処理、ならびに検出情報（受光量）の送信処理を行なう。本実施の形態においては、シリアル通信にＲＳ−４２２プロトコルが用いられる。シリアル通信にＲＳ−４８５プロトコルを利用してもよい。

シリアル通信用の伝送路は、通信ユニット１０ならびに全てのセンサユニット３０が接続された伝送路である。すなわち、全てのセンサユニット３０は、通信ユニット１０に対して、シリアル通信線によってバス形式で信号伝達可能に接続される。

本実施の形態において、各センサユニット３０は、上述した同期信号を起点として、センサユニット３０毎に定められる待機時間が経過してから通信ユニット１０に向けて検出情報をシリアル伝送路上で送信する。各センサユニット３０の待機時間は、他のセンサユニット３０の待機時間とは異なるように定められる。

以下、図６，７を参照して、投光時期を制御するための遅延時間Ｔ、ならびに検出情報の送信時期を制御するための待機時間ＷＴについて説明する。

図６，７では、３台のセンサユニット３０が用いられた例について説明する。後述するチャネル番号認識処理によって、同期信号を発信する親機のセンサユニット３０のチャネル（ＣＨ）番号が「１」であると認識される。以下同様に、子機のセンサユニット３０のチャネル番号が「２」および「３」であると認識される。

前述した通り、本実施の形態においては、親機として認識されたセンサユニット３０から所定の周期Ｔ０で同期信号が発信される。各センサユニット３０は、発信される同期信号を起点として、光電センサユニット毎に定められる遅延時間Ｔが経過してから投光する。各光電センサユニットの遅延時間Ｔは、他の光電センサユニットの遅延時間Ｔとは異なるように定められる。

図６を参照して、同期信号に対する親機の遅延時間Ｔ１はＤ０（Ｄ０≧０）である。この遅延時間Ｄ０は、開発者によって予め定められる。同期信号に対するチャネル２の子機の遅延時間Ｔ２はＤ０＋Ｄ１（Ｄ１＞０）である。時間Ｄ１は、センサユニットの検出原理ならびにセンサユニット３０の仕様から定まる投光周期ＴＦＡに基づいて開発者によって予め定められる。同期信号に対するチャネル３の子機の遅延時間Ｔ３はＤ０＋２×Ｄ１である。

図７を参照して、同期信号に対する親機の待機時間ＷＴ１はＷ０（Ｗ０≧０）である。この待機時間Ｗ０は、開発者によって予め定められる。

同期信号に対するチャネル２の子機の待機時間ＷＴ２はＷ０＋Ｗ１（Ｗ１＞０）である。同期信号に対するチャネル３の子機の待機時間ＷＴ３はＷ０＋２×Ｗ１である。すなわち、子機の待機時間ＷＴは、下記の式に従って算出される。

待機時間ＷＴ＝Ｗ０＋（ｍ−１）×Ｗ１・・・（１）
上記の式１における「ｍ」はチャネル番号である。各センサユニット３０は、チャネル番号を認識し、認識したチャネル番号に基づき遅延時間Ｔならびに待機時間ＷＴを自分自身で設定するようにプログラムされている。

図７では、検出情報の送信周期ＷＴＦが、光電センサシステム１に含まれるセンサユニット３０の台数（図７では３台）に応じて定められる所定の周期と一致するように、各センサユニット３０の待機時間ＷＴが定められている。図７では、結果として、検出情報の送信周期ＷＴＦが同期信号の周期Ｔ０と一致している。図７に示す例では、３台のセンサユニット３０が検出情報を送信するのに必要な時間よりも同期信号の周期Ｔ０が長く、また、３台のセンサユニット３０が検出情報を送信するのに必要な時間よりも検出情報の送信周期ＷＴＦを長く設定した結果、検出情報の送信周期ＷＴＦが同期信号の周期Ｔ０と一致している。

図８に示すように、検出情報の送信周期ＷＴＦは、光電センサシステム１に含まれ得る最大数のセンサユニット３０の全てが検出情報を送信するのに必要な時間以上である固定値であってもよい。図８に示す例では、検出情報の送信周期ＷＴＦが同期信号の周期４倍に設定されている。図８に示す例では、光電センサシステム１に含まれ得るセンサユニット３０の最大数は１２台である。また、図８では、４台のセンサユニット３０が含まれる例を示す。

図８に示す例では複数の同期信号のうち、１回目に発信される同期信号を起点として、待機時間ＷＴが経過してからセンサユニット３０が検出情報を送信する。同期信号の発信回数Ｐは４回までカウントされる。また、図８に示す例では、１回目に発信される同期信号のパルス幅が、他の同期信号のパルス幅よりも長い。したがって、各センサユニット３０は、パルス幅から同期信号の発信回数を確認することができる。なお、１回目の同期信号以外のパルス幅を他の同期信号のパルス幅よりも長くしてもよい。たとえば、発信回数がリセットされるときの同期信号（４回目の同期信号）のパルス幅を長くしてもよい。パルス幅を長くする代わりに短くしてもよい。さらに、１回目とは異なる同期信号を起点として、待機時間ＷＴが経過してからセンサユニット３０が検出情報を送信するようにしてもよい。起点とする同期信号は、センサユニット３０毎に異なっていてもよい。すなわち、センサユニット毎に定められた回数だけ同期信号が発信されると、待機時間ＷＴが経過してからセンサユニット３０が検出情報を送信するようにしてもよい。

以下、図９を参照して、各センサユニット３０がチャネル番号を認識するために実行する処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、各センサユニット３０は、赤外線入力ポートおよび出力ポートの両方とも、汎用入出力割付に設定した上で、赤外線出力を所定期間オンにする。すなわち、通信用発光素子４０９から赤外線が所定期間発光される。

赤外線を発光してから所定期間経過した後において、受光素子４０６から赤外線を受光していなければ（Ｓ１０２にてＮＯ）、Ｓ１０４にて、チャネル番号は「１」であると認識する。すなわち、自身が親機であると認識する。

さらに所定時間が経過した後、Ｓ１０６にて、各センサユニット３０は、赤外線入力ポートおよび出力ポートの両方ともＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）割付に切替えた上で、親機であるセンサユニット３０は、隣接する（例えば右隣）のセンサユニット３０に対して、図１０に例示するバイナリデータを赤外線出力を用いて送信する。このバイナリデータは、電源投入タイミングが異なることを考慮して、所定回数以上繰り返し出力される。データ「0x01」が「自ＣＨ番号」として入力されていることにより、親機のチャネル番号がチャネル１であることが表される。なお前述の「汎用入出力割付に設定する」こととは、「ＵＡＲＴ割付に設定しない」ことを意味する。

図９に戻って、Ｓ１０８にて、バイナリデータを受け取ったセンサユニット３０、すなわち子機であるセンサユニット３０は、隣接する（例えば右隣）のセンサユニット３０に対して、図１１に例示するバイナリデータを赤外線出力を用いて送信する。受け取ったバイナリデータの「自ＣＨ番号」にデータ「0x01」入力されていたため、このバイナリデータを受け取ったセンサユニット３０は、自身のチャネル番号がチャネル２であることを認識する。すなわち、受け取ったバイナリデータデータの「自ＣＨ番号」により表されるチャネル番号よりも１つだけ大きい番号がチャネル番号として認識される。図１０に示すバイナリデータデータでは、チャネル番号を１つインクリメントしてチャネル番号がチャネル２であることを表すべく、データ「0x02」が「自ＣＨ番号」として入力されている。よって、受け取ったバイナリデータの「自ＣＨ番号」においてデータ「0x05」が入力されていた場合には、送信するバイナリデータの「自ＣＨ番号」においてデータ「0x06」が入力される。

このようにして、バイナリデータが各センサユニット３０によって順次送られる。各センサユニット３０は、受け取ったバイナリデータデータの「自ＣＨ番号」により表されるチャネル番号よりも１つだけ大きい番号をチャネル番号として認識する。

再び図９に戻って、Ｓ１０９にて、子機であるセンサユニット３０は、自分が認識したチャネル番号を親機のセンサユニット３０に伝達する。親機は、取得したチャネル番号の最大値がセンサユニット３０の総数であると認識する。

以下、図１２を参照して、各センサユニット３０が待機時間ＷＴを設定するために実行する処理について説明する。各センサユニット３０が起動すると、Ｓ２００にて、上述した手法により自身が親機であるか子機であるかを判別する。親機である場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、Ｓ２０４にて、周期タイマの起動処理を実行し、同期信号の発信回数Ｐを「０」に設定し（リセットし）、待機時間ＷＴを時間Ｗ０とする。その後、検出情報（受光量）の送信処理がＳ３００において実行される。

子機である場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、Ｓ２０６にて、同期信号の受光回数、すなわち同期信号の発信回数Ｐを「０」に設定し（リセットし）、待機時間ＷＴを時間Ｗ０＋（ｍ−１）×Ｗ１とする。「ｍ」は、チャネル番号である。その後、検出情報の送信処理がＳ４００において実行される。

図１３を参照して、親機が検出情報を送信するために実行する処理について説明する。Ｓ３０２にて、前回同期信号を発信してからの経過時間が同期信号の周期Ｔ０に到達すると（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、Ｓ３０４にて、同期信号の発信回数Ｐが所定回数であるか否かが判断される。

同期信号の発信回数Ｐが所定回数であると（Ｓ３０４にてＹＥＳ）、Ｓ３０６にて発信回数Ｐが「０」に設定され（リセットされ）、その後、Ｓ３０８にて、長いパルス幅の同期信号が発信される。そして、Ｓ３１０にて、同期信号の発信回数Ｐが「１」だけインクリメントされる。

同期信号の発信回数Ｐが所定回数でなければ（Ｓ３０４にてＮＯ）、Ｓ３０９にて、短いパルス幅の同期信号が発信される。そして、Ｓ３１０にて、同期信号の発信回数Ｐが「１」だけインクリメントされる。

さらに、同期信号の発信回数Ｐが「１」であれば（Ｓ３１２にてＹＥＳ）、Ｓ３１４にて、同期信号が発信されてからの経過時間を「０」に設定（リセット）した上で経過時間のカウントを開始し、経過時間が待機時間ＷＴを超えると（Ｓ３１６にてＹＥＳ）、Ｓ３１８にて、検出情報が送信される。

図１４を参照して、子機が検出情報を送信するために実行する処理について説明する。子機が同期信号を受光すると（Ｓ４０４にてＹＥＳ）、Ｓ４０６にて、長いパルス幅の同期信号を受信したか、あるいは同期信号の発信回数Ｐが所定回数であるかが判断される。
長いパルス幅の同期信号を受信したか、あるいは同期信号の発信回数Ｐが所定回数であると（Ｓ４０６にてＹＥＳ）、Ｓ４０８にて発信回数Ｐが「０」に設定され（リセットされ）、その後、Ｓ４１０にて、同期信号の発信回数Ｐが「１」だけインクリメントされる。

短いパルス幅の同期信号を受信し、かつ同期信号の発信回数Ｐが所定回数でなければ（Ｓ４０６にてＮＯ）、Ｓ４１０にて、発信回数Ｐはリセットされずに「１」だけインクリメントされる。

さらに、同期信号の発信回数Ｐが「１」であれば（Ｓ４１２にてＹＥＳ）、Ｓ４１４にて、同期信号が発信されてからの経過時間を「０」に設定（リセット）した上で経過時間のカウントを開始し、経過時間が待機時間ＷＴを超えると（Ｓ４１６にてＹＥＳ）、Ｓ４１８にて、検出情報が送信される。

以下、図１５を参照して、検出情報の送信周期ＷＴＦが、同期信号の発信周期Ｔ０の整数倍と異なる例について説明する。この例においては、図１５に示すように、１回目の同期信号に対する待機時間ＷＴ（１）と、２回目以降の待機時間ＷＴ（２）とが異なり得る。

１回目の同期信号に対する待機時間ＷＴ（１）は、前述した図１２に示される処理によって算出される。

一方、２回目以降の親機の待機時間ＷＴ（２）は、全てのセンサユニット３０が検出情報を送信するのに必要な時間を考慮して定められる送信周期ＷＴＦ０と、同期信号の周期Ｔ０と、１回目の待機時間ＷＴ（１）＝Ｗ０を用いて下記の式２に従って算出される。

待機時間ＷＴ（２）＝ＷＴＦ０−Ｔ０＋Ｗ０・・・（２）
２回目以降の子機の待機時間ＷＴ（２）は、送信周期ＷＴＦ０と、同期信号の周期Ｔ０と、１回目の待機時間ＷＴ（１）＝Ｗ０＋（ｍ−１）×Ｗ１を用いて下記の式３に従って算出される。

待機時間ＷＴ（２）＝ＷＴＦ０−Ｔ０＋Ｗ０＋（ｍ−１）×Ｗ１・・・（３）
送信周期ＷＴＦ０は、光電センサシステム１が有し得る最大数のセンサユニットの全てが検出情報を送信するのに必要な時間以上となるように定められた固定値、あるいは、光電センサシステム１に含まれる実際の数のセンサユニット３０の全てが検出情報を送信するのに必要な時間以上となるように定められる変動値である。

送信周期ＷＴＦ０が固定値である場合、一例として、光電センサシステム１が有し得るセンサユニット３０の最大数が３０台であれば、送信周期ＷＴＦ０＝３０×Ｗ１である。

送信周期ＷＴＦ０が変動値である場合、一例として、光電センサシステム１が有する実際のセンサユニット３０が１５台であれば、送信周期ＷＴＦ０＝１５×Ｗ１である。

以下、図１６を参照して、図１５に示す例において親機が検出情報を送信するために実行する処理について説明する。なお、前述した図１３と同じ処理については、同じステップ番号を付し、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

現在の待機時間ＷＴが同期信号の周期Ｔ０よりも長い場合（Ｓ５００にてＹＥＳ）、Ｓ５０２にて、短くなるように待機時間ＷＴが再設定される。具体的には、同期信号の発信周期Ｔ０だけ待機時間ＷＴが短くされる。

経過時間が待機時間ＷＴを越えると、Ｓ５０４にて検出情報が送信されるとともに、待機時間ＷＴが上述した式２を用いて算出される。

以下、図１７を参照して、図１５に示す例において子機が検出情報を送信するために実行する処理について説明する。なお、前述した図１４と同じ処理については、同じステップ番号を付し、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

現在の待機時間ＷＴが同期信号の周期Ｔ０よりも長い場合（Ｓ６００にてＹＥＳ）、Ｓ６０２にて、短くなるように待機時間ＷＴが再設定される。具体的には、同期信号の発信周期Ｔ０だけ待機時間ＷＴが短くされる。

経過時間が待機時間ＷＴを越えると、Ｓ６０４にて検出情報が送信されるとともに、待機時間ＷＴが上述した式３を用いて算出される。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 光電センサシステム、２ ＰＬＣ、１０ 通信ユニット、３０ センサユニット、１１０ ＭＰＵ、１１２ 通信ＡＳＩＣ、１１６ パラレル通信回路、１１８ シリアル通信回路、１２０ 電源回路、３０１ アンプユニット、３０２ ファイバユニット、３１２，３１４ 光通信用窓、４００ ＣＰＵ、４０１，４０６，４０８ 発光素子、４０２ 受光素子、４０３ 投光制御部、４０４ 増幅回路、４０５ Ａ／Ｄコンバータ、４０７，４０９ 通信用発光素子、４１０，４１２ 受光回路、４１１，４１３ 投光回路、４１９ 出力回路、４２０ シリアル通信ドライバ。

Claims (8)

1. 複数のセンサユニットと、
   制御装置ならびに前記複数のセンサユニットに信号伝達可能に接続され、各々のセンサユニットから受信した情報を前記制御装置に向けて送信する通信装置とを備え、
   各前記センサユニットは、前記複数のセンサユニットのうちのいずれかのセンサユニットから所定の周期で発信される同期信号が、前記センサユニット毎に定められる回数だけ発信されると、前記同期信号を起点として、前記センサユニット毎に定められる待機時間が経過してから前記通信装置に、前記センサユニットの検出動作により得られた検出情報を送信し、
   各前記センサユニットの待機時間は、他のセンサユニットの待機時間とは異なるように定められる、センサシステム。
2. 前記センサユニットは、前記同期信号が発信された回数が所定の回数に達すると、前記同期信号が発信された回数のカウント値をリセットする、請求項１に記載のセンサシステム。
3. 前記カウント値をリセットするときのカウント値は、前記センサユニットの数に応じて定められる、請求項２に記載のセンサシステム。
4. 複数のセンサユニットと、
   制御装置ならびに前記複数のセンサユニットに信号伝達可能に接続され、各々のセンサユニットから受信した情報を前記制御装置に向けて送信する通信装置とを備え、
   各前記センサユニットは、前記複数のセンサユニットのうちのいずれかのセンサユニットから所定の周期で発信される同期信号を起点として、センサユニット毎に定められる待機時間が経過してから前記通信装置に、前記センサユニットの検出動作により得られた検出情報を送信し、
   各前記センサユニットの待機時間は、前記検出情報の送信周期が前記同期信号の周期と異なる周期と一致し、かつ他のセンサユニットの待機時間とは異なるように定められる、センサシステム。
5. 前記検出情報の送信周期は、前記複数のセンサユニットの全てが前記検出情報を送信するために必要な時間よりも長い、請求項４に記載のセンサシステム。
6. 前記待機時間は、前記同期信号の発信周期よりも長いと、前記同期信号が発信されるたびに、前記発信周期分だけ短くされる、請求項５に記載のセンサシステム。
7. 前記センサユニットは光電センサユニットであって、
   各光電センサユニットは、前記同期信号を起点として、光電センサユニット毎に定められる遅延時間が経過してから投光する、請求項１または４に記載のセンサシステム。
8. 前記検出情報は全てのセンサユニットが接続された伝送路で伝送され、
   前記同期信号は隣接するセンサユニット同士が接続された伝送路で伝送される、請求項１または４に記載のセンサシステム。

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