JP6880782B2 - 増幅装置、増幅装置の制御方法、および制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、センサの検出信号の増幅装置に関し、より詳細には表示部を備えた増幅装置における表示制御に関する。

ＦＡ（Factory Automation）システム等においては、種々のセンサが用いられている。また、センサの中にはセンサの検出信号を増幅するアンプユニット（増幅装置）を備えるものがあり、アンプユニットにはセンサに関する情報を表示する表示部を備えるものもある。例えば、下記特許文献１に記載されている検出器の制御装置は、扁平な筐体の一側面に横長の表示部を設けた構成となっている。

特開平１１−１２６５４９号公報（１９９９年５月１１日公開）

上述のようなアンプユニットは、複数連結して用いられることがあるが、このような態様で使用した場合に、表示部に表示された情報の視認性が低下するという問題がある。これについて、図１１に基づいて説明する。図１１は、従来のアンプユニットを複数連結した場合に問題点を示す図である。

図１１の例では、６台のアンプユニット５００を一列に並べて連結している。各アンプユニット５００は、表示部５０１と操作部５０２とを備えている。このような態様でアンプユニット５００を連結した場合、各表示部５０１に表示される情報の視認性が低下してしまう。このため、例えば、アンプユニット５００の１つでエラーが発生し、そのアンプユニット５００の表示部５０１にエラー表示がなされた場合であっても、その表示部５０１に隣接する他の表示部５０１の表示内容に紛れて見落としてしまうおそれがある。また、見落とさなかったとしても、エラー表示を見つけるまでに時間がかかるおそれがある。

本発明の一態様は、前述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示部を備えた増幅装置を複数併用する場合にも情報の視認性を低下させることのない増幅装置等を実現することにある。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る増幅装置は、センサの検出信号を増幅する機能を有し、前記センサに関する情報を表示する表示部を備えた増幅装置であって、前記表示部と１つの表示領域を形成するように配置された表示部を備える１または複数の他の増幅装置を検出する装置検出部と、複数の表示部からなる前記表示領域に情報を表示させる表示制御部と、を備えている構成である。

前記の構成によれば、増幅装置の備える表示部と１つの表示領域を形成するように配置された表示部を備える１または複数の他の増幅装置を検出し、複数の表示部からなる表示領域に情報を表示させる。よって、増幅装置の備える表示部のみでは表示することのできなかった態様で情報を表示させることができる。そして、これにより、表示させた情報の視認性を低下させないようにすることができ、また視認性を向上させることも可能になる。

また、前記表示制御部は、前記増幅装置の表示部に前記情報の一部分を表示させると共に、前記他の増幅装置の表示部に前記情報の他の一部分を表示させる構成としてもよい。この構成によれば、表示制御部の制御により、複数の増幅装置の複数の表示部によって形成された表示領域に一連の情報を表示させることができる。

また、前記表示制御部は、前記他の増幅装置から受信した表示データを用いて、前記増幅装置の表示部に前記情報の一部分を表示させる構成としてもよい。この構成によれば、他の増幅装置の制御により、複数の増幅装置の複数の表示部によって形成された表示領域に一連の情報を表示させることができる。

また、前記情報は、前記増幅装置の表示部および前記他の増幅装置の表示部における文字の配列方向と異なる配列方向に配列された文字列を含む構成としてもよい。この構成によれば、増幅装置の表示部および前記他の増幅装置の表示部における文字の配列方向と異なる配列方向に配列された文字列を含む情報を表示させる。よって、増幅装置の表示部および前記他の増幅装置の表示部における配列方向ではユーザが文字を読みにくい場合に、文字の読みやすさを改善することが可能になる。

また、前記表示制御部は、前記表示領域を形成する増幅装置の台数が所定の下限値未満である場合には、前記情報を表示させない構成としてもよい。この構成によれば、表示領域の形成に寄与する増幅装置の台数が所定の下限値未満である場合には、前記情報を表示させない。よって、前記情報を表示させるには増幅装置の台数が少ない場合に、無理に前記情報を表示させることを防ぐことができる。

また、前記増幅装置の表示部および前記他の増幅装置の表示部は、ドットマトリクス型の表示部である構成としてもよい。ドットマトリクス型の表示部は、７セグメントディスプレイを用いる場合と比べて表示内容の自由度が高いため、７セグメントディスプレイを用いる場合と比べて多様な情報を表示することができる。また、表示領域の形成に寄与する増幅装置の台数に応じて表示内容を変えることも容易である。

また、前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る増幅装置の制御方法は、センサの検出信号を増幅する機能を有し、前記センサに関する情報を表示する表示部を備えた増幅装置の制御方法であって、前記表示部と１つの表示領域を形成するように配置された表示部を備える１または複数の他の増幅装置を検出する装置検出ステップと、複数の表示部からなる前記表示領域に情報を表示させる表示制御ステップと、を含む方法である。該方法によれば、前記態様１と同様の作用効果を奏する。

本発明の一態様によれば、表示部を備えた増幅装置を複数併用する場合にも、表示させた情報の視認性を低下させないようにすることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るアンプユニットの要部構成の一例を示すブロック図である。 複数の前記アンプユニットを連結した状態を示す斜視図である。 通常表示モードと連結表示モードのそれぞれにおける表示例を示す図である。 マスタとなった前記アンプユニットが実行する処理の一例を示すフローチャートである。 スレーブとなった前記アンプユニットが実行する処理の一例を示すフローチャートである。 マスタとスレーブの決定方法の一例を示す図である。 ドットマトリクス型の表示部を用いた場合の他の表示例を示す図である。 ドットマトリクス型の表示部を用いた場合のさらに他の表示例を示す図である。 前記アンプユニットを含むＦＡシステムの一例を示す図である。 前記アンプユニットを含むＦＡシステムの他の例を示す図である。 従来のアンプユニットを複数連結した場合に問題点を示す図である。

〔装置構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係るアンプユニット（増幅装置）１の要部構成の一例を示すブロック図である。また、図２は、複数のアンプユニット１を連結した状態を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るアンプユニットの構成をこれらの図面に基づいて説明する。

アンプユニット１は、センサヘッド（センサ）１１と共に光電センサ１００を構成する装置である。つまり、光電センサ１００は、センサヘッド１１がアンプユニット１と別体となったアンプ分離型のセンサである。センサヘッド１１は、検出領域に向けて光を照射してその反射光を受光し、これを検出信号としてアンプユニット１に出力する。そして、アンプユニット１は、センサヘッド１１が出力する検出信号を増幅し、増幅した検出信号から検出領域に検出対象物があるか否かを判定する。アンプユニット１は、電源装置１２と接続されており、電源装置１２が供給する電力によって動作する。無論、アンプユニット１に対する電力供給源はこの例に限られず、任意の電力供給源を採用することができる。

複数の検出領域で検出対象物の有無を検出する場合等には、複数のアンプユニット１が使用される。このような場合、複数のアンプユニット１は並べて配置される。例えば、図２の例では、レールＲ上に複数のアンプユニット１を同じ向きで並べて配置している。より詳細には、扁平な直方体状のアンプユニット１の最も広い面が、隣接するアンプユニット１における最も広い面と対向するように、かつ表示部３が設けられている面が上方を向くように配置している。これにより、複数のアンプユニット１の表示部３が１つの面上に配列して、１つの表示領域を形成している。詳細は後述するが表示部３には光電センサ１００の検出した受光量等を表示することができる。なお、表示部３が設けられている面をアンプユニット１の上面と呼び、レールＲと接続されている面をアンプユニット１の底面と呼ぶ。また、隣接するアンプユニット１と対向する面（最も広い面）を主面と呼ぶ。

また、図２の例では、アンプユニット１の上面には、アンプユニット１に対するユーザの入力操作を受け付ける操作部２も設けられている。操作部２は、例えば操作ボタンであってもよい。

そして、アンプユニット１の側面のうち、主面ではない２つの面の一方からは投光用光ファイバ９ａおよび受光用光ファイバ１０ａがアンプユニット１の筐体外部に突出している。投光用光ファイバ９ａは、図１に示す投光部９と接続されており、投光部９が発する光をセンサヘッド１１に導く。投光部９が発する光はセンサヘッド１１から検出領域に向けて照射される。また、受光用光ファイバ１０ａの一端はセンサヘッド１１に接続されており、他端は図１に示す受光部１０と接続されている。受光用光ファイバ１０ａは、センサヘッド１１が受光した検出領域からの光を受光部１０に導く。

さらに、アンプユニット１の側面のうち主面ではない２つの面の他方からは接続線８ａがアンプユニット１の筐体外部に突出している。接続線８ａは、図１に示す電源装置１２に接続されており、アンプユニット１は接続線８ａを介して電源装置１２から電力の供給を受ける。また、接続線８ａには、図１に示す出力部８からの出力信号を他の装置に伝送する出力信号線が含まれていてもよい。

図１に示すように、アンプユニット１は、上述の操作部２および表示部３の他、記憶部４、制御部５、光通信部６、入力部７、出力部８、投光部９、および受光部１０を備えている。なお、本実施形態に係る発明に直接関連のない構成は図示を省略している。

記憶部４は、アンプユニット１が使用する各種データを記憶するものである。記憶部４としては、例えばＥＥＰＲＯＭ（登録商標）を適用することもできる。制御部５は、アンプユニット１の各部を統括して制御するものであり、モード制御部５１、連結態様特定部（装置検出部）５２、表示データ取得部５３、表示制御部５４、および物体検出部５５を含む。

モード制御部５１は、表示部３の表示モードを切り替える制御を行う。表示部３の表示モードには、単体の表示部３に情報を表示させる通常表示モードと、複数の表示部３からなる表示領域に情報を表示させる連結表示モードとが含まれる。

連結態様特定部５２は、表示部３と１つの表示領域を形成するように配置された表示部３を備える１または複数の他のアンプユニット１を検出する。また、連結態様特定部５２は、アンプユニット１に連結されている他のアンプユニット１を検出した場合、連結された複数のアンプユニット１のうち、自機がマスタであるか、スレーブであるかを判定する。連結態様特定部５２がマスタであると判定したアンプユニット１はマスタとして機能し、スレーブであると判定したアンプユニット１はスレーブとして機能する。
より詳細には、連結態様特定部５２は、光通信部６を介して、他のアンプユニット１と同期信号を送受信することにより、マスタ／スレーブ関係を決定し、連結台数を認識する。詳細は図６に基づいて後述するが、同期信号の送受信により、連結されている他のアンプユニット１を検出することができ、また、自機のＣＨ（チャンネル）番号および時期がマスタとスレーブの何れであるかを特定することができる。

表示データ取得部５３は、表示部３に情報を表示させるための表示データを取得する。マスタのアンプユニット１の表示データ取得部５３は、表示データを生成することによって取得し、スレーブのアンプユニット１の表示データ取得部５３は、他のアンプユニット１から表示データを受信することによって取得する。

表示制御部５４は、表示部３に情報を表示させる制御を行う。表示制御部５４は、通常表示モードにおいては表示部３に情報を表示させる。一方、連結表示モードにおいては複数の表示部３からなる表示領域に情報を表示させる。この場合、表示制御部５４は、他のアンプユニット１に表示データを送信することにより、当該他のアンプユニット１に情報を表示させる。

物体検出部５５は、現在の受光量を閾値と比較することにより、所定の検出領域における物体の有無を判定する。そして、物体検出部５５は、判定結果を出力部８に出力させる。

光通信部６は、隣接する他のアンプユニット１と通信するためのものである。光通信部６は、光信号（例えば赤外線信号）の入力ポートと出力ポートとを含み、隣接する他のアンプユニット１からの光信号を入力ポートで受信し、出力ポートを介して隣接する他のアンプユニット１に光信号を送信する。入力ポートは、アンプユニット１の主面の一方に設け、出力ポートは主面の他方に設けてもよい。これにより、光通信部６を介した通信により、複数のアンプユニット１間で順次光信号を伝送することができる。なお、複数のアンプユニット１間の通信態様は任意であり、光信号による通信態様に限られない。

入力部７は、他の装置からの入力信号を受け付けるものである。入力部７を介した制御により、アンプユニット１の設定や動作制御を行うことも可能である。出力部８は、物体検出部５５の判定結果を他の装置に出力するものである。判定結果は、例えば２値信号として出力してもよい。

投光部９は、検出領域に照射する光を発生させて投光用光ファイバ９ａに入光させるものであり、図示しない光源と投光回路とを含む。光源は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）であってもよい。また、投光回路には増幅回路が含まれていてもよい。

受光部１０は、受光用光ファイバ１０ａから出力される光を受光するためのものであり、図示しない受光素子と受光回路とを含む。受光回路には、受光素子の出力値を増幅する増幅回路と、増幅回路からの出力を変換するＡ／Ｄ変換部（何れも図示せず）とが含まれていてもよい。また、Ａ／Ｄ変換部は、制御部５に含まれていてもよい。

〔表示例〕
図３は、通常表示モードと連結表示モードのそれぞれにおける表示例を示す図である。図３の（ａ）は、通常表示モードにおける表示例である。本表示例では、６台のアンプユニット１が連結されており、各アンプユニット１の表示部３には各アンプユニット１に設定された閾値を示す数値と、当該各アンプユニット１が検出した受光量を示す数値とが表示されている。本表示例の表示部３は、表示部３の長手方向に横書きで一列に文字（数字）を表示させることができる７セグメントディスプレイである。より詳細には、表示部３には、閾値を示す４桁の数値と、受光量を示す４桁の数値とを表示することができる。

一方、図３の（ｂ）は、連結表示モードにおける表示例である。本表示例においても、図３の（ａ）と同じく６台のアンプユニット１が連結されている。ただし、図３の（ｂ）の表示例では、複数のアンプユニット１の表示部３により形成される１つの表示領域に横書きで情報を表示している。より詳細には、１〜３の３列のそれぞれに４桁の数値を表示している。１列目が１１１１であり、２列目が４４４４であり、３列目が９９９９である。

各数字は、図３の（ａ）において１つの数字を表示していた領域のうち隣接する２または３の領域を利用して表示している。例えば、右端のアンプユニット１の表示部３における「１」は、図３の（ａ）において「５」「０」「０」の３つの数字を表示するために用いられていたセグメントを用いて表示されている。このため、図３の（ｂ）の表示例で表示されている数字は、図３の（ａ）の表示例よりも数字のサイズが大きくなっている。また、表示する数字の配列方向が図３の（ａ）の表示例から反時計回りに９０°回転しており、これにより表示領域の上下方向と数字の上下方向とが一致している。よって、図３の（ａ）の表示例と比べて、図３の（ｂ）の表示例では数値をユーザが認識しやすくなっている。

連結表示モードでは、複数のアンプユニット１のうち左端に位置するアンプユニット１がマスタとなり、他のアンプユニット１はスレーブとなる。そして、マスタとなったアンプユニット１の制御により、スレーブとなったアンプユニット１に情報を表示させる。なお、連結した複数のアンプユニット１の左側を上流とし、右側を下流として説明する。

図３の（ｃ）は、連結表示モードにおける他の表示例である。本表示例においても、図３の（ａ）と同じく６台のアンプユニット１が連結されている。図３の（ａ）（ｂ）と同様に、最上流のアンプユニット１がマスタであり、他のアンプユニットはスレーブである。本表示例では、表示部３がドットマトリクス型のディスプレイである。この場合、７セグメントディスプレイを用いる場合と比べて表示内容の自由度が高くなる。例えば、図示の例のように、各アンプユニット１に対応するチャンネルに関する情報を文字情報として詳細に示すこともできる。さらに、エラーの発生を示す情報を文字情報で表示することができ、ユーザに特に注目させるべき情報をハイライト表示することもできる。ドットマトリクス型のディスプレイとしては、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイや液晶ディスプレイが挙げられる。

〔マスタにおける処理の流れ〕
図４は、マスタとなったアンプユニット１が実行する処理（増幅装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。なお、マスタとスレーブの決定については図６に基づいて後述する。

まず、モード制御部５１は、表示モードを通常表示モードとする（Ｓ１０）。そして、モード制御部５１は、連結表示をＯＮにする入力操作を待ち受ける（Ｓ１１）。連結表示をＯＮにする入力操作が検出されなければ（Ｓ１１でＮＯ）、処理はＳ１０に戻り、通常表示モードが継続する。一方、ユーザが操作部２に対して連結表示をＯＮにする入力操作を行った場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、処理はＳ１２に進む。

Ｓ１２（装置検出ステップ）では、連結態様特定部５２は、自機の表示部３と１つの表示領域を形成するように配置された表示部３を備える他のアンプユニット１を検出し、連結されているアンプユニット１の台数を特定する。続くＳ１３では、連結態様特定部５２は、前記特定した台数が６台以上であるか否かを判定する。前記特定された台数が６台未満であれば（Ｓ１３でＮＯ）、処理はＳ１０に戻り、通常表示モードが継続する。一方、前記特定した台数が６台以上であれば（Ｓ１３でＹＥＳ）、処理はＳ１４に進む。

Ｓ１４では、表示データ取得部５３は、マスタおよびスレーブの各アンプユニット１に表示させる全体の表示データを生成すると共に、生成した表示データを分割して各アンプユニット１に表示させる表示データを生成する。

そして、Ｓ１５（表示制御ステップ）では、表示制御部５４は、表示データ取得部５３が分割した表示データを、スレーブとなったアンプユニット１に送信して、当該アンプユニット１に所定の情報を表示させる。また、表示制御部５４は、表示データ取得部５３が分割した表示データのうち、マスタであるアンプユニット１に対応する部分を用いて表示部３に所定の情報を表示させる。表示部３に表示させる所定の情報は、複数の表示部３からなる表示領域に連結表示される情報の一部分であり、他のアンプユニット１に表示させる情報は、連結表示される情報の他の一部分である。

この後、モード制御部５１は、表示モードを連結表示モードとし（Ｓ１６）、連結表示をＯＦＦにする入力操作を待ち受ける（Ｓ１７）。連結表示をＯＦＦにする入力操作が検出されなければ（Ｓ１７でＮＯ）、処理はＳ１６に戻り、連結表示モードが継続する。一方、ユーザが操作部２に対して連結表示をＯＦＦにする入力操作を行った場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、処理はＳ１０に戻り、表示モードは通常表示モードに遷移する。

図４の例では、表示制御部５４は、表示領域を形成するアンプユニット１の台数が６台未満である場合には、連結表示用の情報を表示させない。これにより、連結表示するにはアンプユニット１の台数が少ない場合に、無理に連結表示させることを防ぐことができる。特に、表示部３が７セグメントディスプレイである場合には、隣接する複数の表示部３で１つの文字を表示する。このため、表示領域を形成するアンプユニット１の台数が少ない場合、正しく文字を表示させることができなかったり、一連の文字が複数列に跨ったりして文字の視認性が低下するおそれがある。よって、表示部３が７セグメントディスプレイである場合には、図４の例のようにアンプユニット１の台数に所定の下限値を設け、検出したアンプユニット１の台数が所定の下限値未満の場合には連結表示しないことが好ましい。所定の下限値は６に限られず、表示内容の視認性が確保できるような任意の下限値を適用することができる。例えば、検出した４桁の受光量を一行で表示させることができるだけの表示領域の幅が確保できるように前記下限値を設定してもよい。また、アンプユニット１の台数に上限値を設けてもよい。

なお、ドットマトリクス型の表示部３を用いた場合には、表示領域を形成するアンプユニット１の台数が少なかったとしても、各文字のフォントサイズを小さくする等の表示内容の変更により、正しく文字を表示させることが可能である。このため、ドットマトリクス型の表示部３を用いる場合には、Ｓ１３の処理は省略してもよい。

〔スレーブにおける処理の流れ〕
図５は、スレーブとなったアンプユニット１が実行する処理（増幅装置の制御方法）の一例を示すフローチャートである。なお、以下では、マスタとなったアンプユニット１に隣接する、スレーブとなるアンプユニット１の処理を説明する。

まず、モード制御部５１は、表示モードを通常表示モードとする（Ｓ２１）。そして、モード制御部５１は、連結表示をＯＮにする入力を待ち受ける（Ｓ２２）。連結表示をＯＮにする入力が検出されなければ（Ｓ２２でＮＯ）、処理はＳ２１に戻り、通常表示モードが継続する。一方、連結表示をＯＮにする入力を検出した場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、処理はＳ２３（装置検出ステップ）に進み、連結態様特定部５２は、マスタとなったアンプユニット１の存在を検出して、自機がスレーブであるとする。

なお、ユーザがマスタであるアンプユニット１の操作部２に対して連結表示をＯＮにする入力操作を行ったときに、マスタであるアンプユニット１は、隣接する他のアンプユニット１（スレーブ）に連結表示をＯＮにする入力信号を送信してもよい。そして、マスタであるアンプユニット１から連結表示をＯＮにする入力信号を受信したアンプユニット１は、そのアンプユニット１に隣接する更に他のアンプユニット１に連結表示をＯＮにする入力信号を送信してもよい。これにより、マスタであるアンプユニット１を起点として、各アンプユニット１に連結表示をＯＮにする入力信号が送信される。

この場合、Ｓ２２の判定は、マスタであるアンプユニット１から受信する入力信号に基づいて行われる。これにより、ユーザは、マスタであるアンプユニット１の操作部２に対して連結表示をＯＮにする入力操作を行うだけで、複数のアンプユニット１の全てを連結表示ＯＮの状態とすることができる。無論、各アンプユニット１を連結表示ＯＮの状態とする方法はこの例に限られない。例えば、ユーザが各アンプユニット１のそれぞれの操作部２に対して連結表示をＯＮにする入力操作を行うことにより、各アンプユニット１を連結表示ＯＮの状態とする構成としてもよい。

Ｓ２４では、表示データ取得部５３は、マスタとなったアンプユニット１から表示データを受信する。そして、Ｓ２５（表示制御ステップ）では、表示制御部５４は、受信された表示データを用いて表示部３に所定の情報を表示させる。この情報は、複数の表示部３からなる表示領域に連結表示される情報の一部分である。

なお、図示していないが、表示制御部５４は、マスタとなったアンプユニット１から受信した表示データのうち、より下流のアンプユニット１に表示させる表示データは当該下流のアンプユニット１に送信する。これにより、下流側のアンプユニット１の表示部３には、連結表示される情報の他の一部分が表示される。なお、マスタとなったアンプユニット１から、スレーブとなった各アンプユニット１に直接表示データを送信できる場合には、直接送信してもよい。

この後、モード制御部５１は、表示モードを連結表示モードとし（Ｓ２６）、連結表示をＯＦＦにする入力を待ち受ける（Ｓ２７）。連結表示をＯＦＦにする入力が検出されなければ（Ｓ２７でＮＯ）、処理はＳ２６に戻り、連結表示モードが継続する。一方、連結表示をＯＦＦにする入力を検出した場合（Ｓ２７でＹＥＳ）、処理はＳ２１に戻り、表示モードは通常表示モードに遷移する。なお、連結表示をＯＦＦにする入力はＳ２２で説明した連結表示をＯＮにする入力と同様に、他のアンプユニット１から受信してもよいし、操作部２で受け付けてもよい。

〔マスタとスレーブの決定方法〕
上述のように、連結された複数のアンプユニット１のうち、最も上流のアンプユニット１がマスタとなり、他のアンプユニット１がスレーブとなる。以下では、マスタとスレーブの決定方法の一例を図６に基づいて説明する。以下の処理は、例えばアンプユニット１の起動時に行われる。

図６は、マスタとスレーブの決定方法の一例を示す図である。図示の例では、４台のアンプユニット１が連結されている。なお、図６では、各アンプユニット１間を実線でつないでいるが、各アンプユニット１は隣接するアンプユニット１と光通信部６を介して無線通信する。

各アンプユニット１の連結態様特定部５２は、まず、光通信部６の入力ポートおよび出力ポートの両方を汎用の入出力割付として、所定時間（例えば10ms）、内部プルアップをＯＮとし、所定時間経過時にＯＦＦとする。なお、汎用の入出力割付では、UART（Universal Asynchronous ReceiverTransmitter）を用いない。

次に、連結態様特定部５２は、所定のＨＳ（ハンドシェイク）時間（例えば70ms）、光通信部６の出力ポートをＯＮとし、同期信号を送信する。ここで、連結態様特定部５２は、前記ＨＳ時間において、入力ポートがＯＮになったか否かを判定する。

ここで、入力ポートがＯＮになっていないと判定した場合、すなわち入力ポートへの入力がＯＦＦのままである場合、連結態様特定部５２は、自機のＣＨ（チャンネル）番号を１と認識する。すなわち、この連結態様特定部５２は自機をマスタであると決定する。図６の例では、左端のアンプユニット１の連結態様特定部５２は、ＣＨ番号を１と認識し、自機がマスタであると決定する。

一方、入力ポートがＯＮになったと判定した場合、連結態様特定部５２は、自機のＣＨ（チャンネル）番号が１ではないと認識する。すなわち、この連結態様特定部５２は自機をスレーブであると決定する。図６の例では、左端のアンプユニット１以外の４台のアンプユニット１の連結態様特定部５２は、ＣＨ番号が１ではないと認識し、自機がスレーブであると決定する。

自機がマスタ（ＣＨ１）であると決定した連結態様特定部５２は、入力ポートおよび出力ポートの両方をUART割付に切り替える。そして、右側に隣接するアンプユニット１に対して、自機のＣＨ番号を示す同期信号（例えば１０バイトのバイナリデータ）を出力ポートから所定期間（例えば70ms）出力する。

次に、前記同期信号を受信したアンプユニット１の連結態様特定部５２は、該同期信号が示すＣＨ番号に１を加えた値を自機のＣＨ番号と特定する。そして、マスタの連結態様特定部５２と同様に、右側に隣接するアンプユニット１に対して、自機のＣＨ番号を示す同期信号を出力ポートから所定期間出力する。以降、最下流のアンプユニット１まで同様の処理を行うことにより、各アンプユニット１の連結態様特定部５２は、自機のＣＨ番号を特定する。

なお、上述の図４のＳ１２において、連結態様特定部５２は、最下流のアンプユニット１のＣＨ番号を取得することにより、アンプユニット１の連結台数を特定することができる。

〔他の表示例〕
図７および図８は、ドットマトリクス型の表示部３を用いた場合の他の表示例を示す図である。図７および図８の表示例は、何れも１０台のアンプユニット１を連結した場合の表示例である。また、これらの例では、アンプユニット１の表示部３が設けられている面から操作部２を排除し、当該面の全面を表示領域としている。これにより、連結表示モードの表示領域を広くすることができ、またアンプユニット１間で画像が分断されていることをユーザが認識し難くすることができる。表示部３が設けられている面から操作部２を排除した場合、操作部２は、アンプユニット１の他の面に設けてもよい。また、この場合、表示部３をタッチパネルとすることにより表示部３の表示面でユーザの入力操作を受け付ける構成としてもよい。

図７の（ａ）は、通常表示モードの表示例である。このため、各アンプユニット１の表示部３には、当該アンプユニット１に設定された閾値を示す数値と、当該アンプユニット１が検出した受光量を示す数値とが表示されている。これらの数値の文字列は表示部３の長手方向に横書きで表示されており、文字列の配列方向は同図の上から下に向かう方向である。

一方、図７の（ｂ）は、連結表示モードの表示例である。この表示例で表示されている情報は、図７の（ａ）と同様に閾値を示す数値と受光量を示す数値であるが、各数値の配列方向（文字列の向き）と配置が図７の（ａ）の表示例と異なっている。具体的には、図７の（ｂ）の表示例では、１０台のアンプユニット１の表示部３からなる表示領域を２行×５列に区分し、各区分に２段組で数値を表示している。上段が閾値を示す数値であり、下段が受光量を示す数値である。文字列の配列方向は同図の左から右、すなわち複数のアンプユニット１が配列している方向である。より詳細には、隣接する２つのアンプユニット１の表示部３には、それらアンプユニット１の閾値と受光量を示す数値が表示されている。例えば、最も左側のアンプユニット１と、これに隣接するアンプユニット１の表示部３には、これらのアンプユニット１の閾値と受光量を示す数値として（２０００，２３０５）と（２０００，１８１０）が表示されている。このように、連結されているアンプユニット１を複数のグループに分け、各グループの表示部３にはそのグループに属するアンプユニット１に関する情報を表示してもよい。これにより、表示されている情報とアンプユニット１との対応関係をユーザが認識しやすくすることができる。

図８の（ａ）には、アンプユニット１の何れかにエラーが発生した場合に表示する情報の一例を示している。本例では、エラーが発生した旨、およびエラーの内容（本例では受光量不足）を示すメッセージが表示されている。このように、ドットマトリクス型の表示部３を用いて連結表示することにより、エラーの発生とエラーの内容を明確かつ分かりやすくユーザに伝達することができる。また、エラーが発生したアンプユニット１の表示部３と、他のアンプユニット１の表示部３とで背景色を異ならせているので、エラーが発生したアンプユニット１をユーザが容易に認識することができる。さらに、図８の（ａ）の表示例では、発生したエラーに応じて行うべき処理の選択肢を表示している。これにより、ユーザに速やかに正しいエラー対応を行わせることができる。また、表示部３をタッチパネルで構成した場合、アンプユニット１は、タッチパネルで検出した、表示部３に対するユーザのタッチ位置からユーザが選択した選択肢を特定し、特定した選択肢に対応する処理を行ってもよい。例えば、ユーザが選択した選択肢が、アンプユニット１の動作モードの切り替えである場合には、モード制御部５１が動作モードを切り替えてもよい。

図８の（ｂ）には、アンプユニット１の設定を行うための設定画面を表示した例を示している。このように、ドットマトリクス型の表示部３を用いて連結表示することにより、アンプユニット１の設定をユーザに容易に行わせることもできる。この例においても、表示部３をタッチパネルで構成してもよい。これにより、設定の操作手順を連結表示して、ユーザに設定を直感的かつスムーズに行わせることができる。同様にして、アンプユニット１に接続された他の機器の制御等を行うための表示画面を表示し、その表示画面に対するユーザの操作に応じて他の機器の制御を行うことも可能である。

図８の（ｃ）には、各アンプユニット１の検出した受光量の経時変化を示すグラフ（トレンドグラフ）を表示させた例を示している。この例のように、連結表示によれば、１つの表示部３では表示させることのできないような大きいサイズの情報を表示することも可能になる。

図８の（ｄ）には、アンプユニット１の閾値と受光量を示す数値と、トレンドグラフの両方を表示させた例を示している。この例のように、連結表示によれば、異なる種類の情報を並列で表示することもできる。

なお、連結表示モードにおける文字列の配列方向は、通常表示モードにおける文字列の配列方向と同じにしてもよい。複数のアンプユニット１を縦に積み重ねて配置した場合のように、文字列の配列方向が同じである方が読みやすい場合もあるからである。なお、表示領域の向きを、ユーザの入力操作、あるいはアンプユニット１に加速度センサを付加する等して検出し、表示領域の向きに応じた配列方向で文字列を表示してもよい。これにより、複数のアンプユニット１の設置態様によらず、常に見やすい向きで文字列を表示させることができる。

〔表示データの生成〕
マスタのアンプユニット１における表示データの生成について説明する。マスタのアンプユニット１の表示データ取得部５３は、スレーブのアンプユニット１の受光量および閾値を示すデータを例えば光通信部６を介した通信により取得して、それらのデータに基づいて表示データを生成する。例えば、１０台のアンプユニット１が連結されている場合、マスタのアンプユニット１の表示データ取得部５３は、自機で検出した受光量と、自機に設定された閾値を特定する。また、表示データ取得部５３は、９台のスレーブのアンプユニット１のそれぞれについて受光量と閾値を特定する。受光量と閾値は、９台のスレーブのアンプユニット１でリレー方式で伝送し、最下流のスレーブのアンプユニット１からマスタのアンプユニット１に９台分の受光量と閾値を伝送してもよい。

そして、表示データ取得部５３は、１０台のアンプユニット１の表示部３で形成される表示領域のサイズに応じたサイズの情報を表示させる表示データを生成する。例えば、１つの表示部３の高さがａ、幅がｂであり、表示部３が幅方向に一列に配列している場合、ａ（高さ）×１０ｂ（幅）のサイズの表示データを生成する。そして、生成した表示データを幅方向に１０分割して、各アンプユニット１が表示する表示データを生成する。

また、表示部３が７セグメントディスプレイである場合、表示データ取得部５３は、連結されているアンプユニット１の台数に応じて、各アンプユニット１の表示内容を決定し、決定した表示内容を示す表示データを生成する。

〔システム構成例１〕
図９は、アンプユニット１を含むＦＡシステムの一例を示す図である。図９のＦＡシステムは、アンプユニット１、センサヘッド１１、電源装置１２、サーボドライバ１３、コントローラ１４、および制御対象装置１５を含む。なお、図示を省略しているが、図９のＦＡシステムには、アンプユニット１、センサヘッド１１、および電源装置１２が複数台含まれる。後述の図１０においても同様である。

サーボドライバ１３は、制御対象装置１５の動作制御を行う装置であり、動作制御の内容はアンプユニット１の出力値に応じたものとなる。制御対象装置１５は、サーボドライバ１３の制御に従って、アンプユニット１の出力値に応じた動作を実行する。制御対象装置１５は、例えばアクチュエータである。この場合、例えばアンプユニット１の出力値が、検出対象物があることを示す値となったときに、アクチュエータを動作させて検出対象物に所定の加工を施すこと等が可能である。

コントローラ１４は、ＦＡシステムの全体を統括して制御する制御装置であり、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）とも呼ばれる。コントローラ１４は、ＮＷを介してサーボドライバ１３と接続されており、サーボドライバ１３の動作制御を行ったり、サーボドライバ１３を介してアンプユニット１から物体の有無の判定結果や受光量を示すデータを取得したりすることができる。

ＮＷは、ネットワークであり、例えばＬＡＮ（Local Area Network）であってもよい。ＮＷを介した通信は、例えばEtherCAT（Ethernet Control AutomationTechnology：登録商標）で行ってもよい。

図示のＦＡシステムでは、コントローラ１４は、複数のアンプユニット１が出力する物体の有無の判定結果や受光量を示すデータを取得することができるから、前述の表示データをコントローラ１４が生成する構成とすることも可能である。この場合、コントローラ１４が各アンプユニットに表示データを送信することにより、連結表示を実現することも可能である。

〔システム構成例２〕
図１０は、アンプユニット１を含むＦＡシステムの他の例を示す図である。図１０のＦＡシステムは、図９のＦＡシステムと比べて、通信ユニット（親）２１、通信ユニット（子）２２、表示機２３、および設定ツール２４をさらに含んでいる。なお、図９と同様の構成については説明を繰り返さない。

通信ユニット（親）２１は、アンプユニット１をＮＷに接続するための通信装置である。アンプユニット１の出力する、物体の有無の判定結果や受光量を示すデータは、ＮＷに接続されたコントローラ１４やサーボドライバ１３等の各機器に通信ユニット（親）２１を介して伝送可能である。通信ユニット（親）２１は、単体で使用することもできるし、通信ユニット（子）２２と組み合わせて使用することもできる。通信ユニット（子）２２は、複数のアンプユニット１を通信ユニット（親）２１に接続するためのものである。通信ユニット（子）２２を使用することで、通信ユニット（親）２１のみを使用する場合と比べて多数のアンプユニット１を連結することができる。図１０のＦＡシステムでは、通信ユニット（親）２１および通信ユニット（子）２２に電源装置１２が接続されている。アンプユニット１には、通信ユニット（親）２１および通信ユニット（子）２２を介して電力が供給される。

表示機２３は、タッチパネル式の表示入力装置であり、ＦＡシステムのユーザは、表示機２３を介してコントローラ１４を操作したり、表示機２３にてＦＡシステムの動作状態を確認したりすることができる。なお、図９のＦＡシステムにも表示機２３および設定ツール２４を含めることができる。

設定ツール２４は、ＦＡシステムに含まれる各機器の動作設定等のために、ＦＡシステムに接続して使用される装置である。設定ツール２４は、コントローラ１４経由でＦＡシステム内の各機器にアクセスすることができる。設定ツール２４としては、パソコンのような情報処理装置を用いることができ、ノート型パソコンのような携帯型の情報処理装置を用いることもできる。

図示のＦＡシステムでは、設定ツール２４は、複数のアンプユニット１が出力する物体の有無の判定結果や受光量を示すデータを取得することができるから、前述の表示データを設定ツール２４が生成する構成とすることも可能である。この場合、設定ツール２４が各アンプユニットに表示データを送信することにより、連結表示を実現することも可能である。

〔変形例〕
前記実施形態では、連結関係に応じてマスタとして機能することもスレーブとして機能することもできるアンプユニット１について説明した。しかしながら、マスタとして機能するがスレーブとしては機能しないアンプユニットと、スレーブとして機能するがマスタとしては機能しないアンプユニットとを用いてもよい。この場合、マスタとして機能するアンプユニットと、スレーブとして機能するアンプユニットとを所定の順序で連結すれば、前記実施形態と同様の連結表示が可能となる。また、この場合、機能が限定される分、アンプユニットの構成が簡略化されるので、前記実施形態のアンプユニット１と比べて低コストで製造することも可能である。

前記実施形態では、光電センサ１００のアンプユニット１を例示して説明を行ったが、本発明は、任意のセンサに接続されるアンプユニットに適用できる。また、異なる種類のセンサのアンプユニットを連結し、それらの表示部に連結表示することも可能である。さらに、アンプユニット１は、複数のセンサヘッドを接続し、各センサヘッドの出力を増幅して表示する構成であってもよい。また、上述のアンプユニット１は、増幅の対象が光信号であったが、センサが出力する電圧や電流などを入力信号として受け付け、これを増幅するアンプユニットも本発明の範疇に含まれる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
アンプユニット１の制御ブロック（特にモード制御部５１、連結態様特定部５２、表示データ取得部５３、表示制御部５４、および物体検出部５５）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよい。また、前記制御ブロックは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、アンプユニット１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、前記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ アンプユニット（増幅装置）
１１ センサヘッド（センサ）
３ 表示部
５２ 連結態様特定部
５４ 表示制御部

Claims (14)

1. センサの検出信号を増幅する機能を有し、前記センサに関する情報を表示する表示部を備えた増幅装置であって、
   前記表示部と１つの表示領域を形成するように配置された表示部を備える１または複数の他の増幅装置を検出する装置検出部と、
   複数の表示部からなる前記表示領域に情報を表示させる表示制御部と、を備え、
   前記装置検出部は、他の増幅装置を検出した場合に、自機がマスタであるかスレーブであるかを判定し、
   前記表示制御部は、
   前記自機がマスタである場合、
   前記表示領域に前記情報を表示させるための表示データを生成し、
   前記自機の表示部に前記表示データにおける当該自機に対応する部分を用いて前記情報の一部分を表示させると共に、
   前記他の増幅装置の表示部に前記表示データにおける対応する部分を用いて前記情報の他の一部分を表示させ、
   前記自機がスレーブである場合、
   前記自機の表示部に前記他の増幅装置から受信した前記表示データにおける当該自機に対応する部分を用いて前記情報の一部分を表示させることを特徴とする増幅装置。
2. センサの検出信号を増幅する機能を有し、前記センサに関する情報を表示する表示部を備えた増幅装置であって、
   前記表示部と１つの表示領域を形成するように配置された表示部を備える１または複数の他の増幅装置を検出する装置検出部と、
   複数の表示部からなる前記表示領域に情報を表示させる表示制御部と、を備え、
   前記表示制御部は、
   前記表示領域に前記情報を表示させるための表示データを生成し、
   自機の表示部に前記表示データにおける当該自機に対応する部分を用いて前記情報の一部分を表示させると共に、
   前記他の増幅装置の表示部に前記表示データにおける対応する部分を用いて前記情報の他の一部分を表示させることを特徴とする増幅装置。
3. センサの検出信号を増幅する機能を有し、前記センサに関する情報を表示する表示部を備えた増幅装置であって、
   前記表示部と１つの表示領域を形成するように配置された表示部を備える１または複数の他の増幅装置を検出する装置検出部と、
   複数の表示部からなる前記表示領域に情報を表示させる表示制御部と、を備え、
   前記表示制御部は、自機の表示部に前記他の増幅装置から受信した、前記表示領域に前記情報を表示させるための表示データにおける当該自機に対応する部分を用いて前記情報の一部分を表示させることを特徴とする増幅装置。
4. 前記表示領域に表示させる前記情報は、前記増幅装置の表示部および前記他の増幅装置の表示部における文字の配列方向と異なる配列方向に配列された文字列を含むことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の増幅装置。
5. 前記表示制御部は、前記表示領域を形成する増幅装置の台数が所定の下限値未満である場合には、前記情報を表示させないことを特徴とする請求項１又は２に記載の増幅装置。
6. 前記増幅装置の表示部および前記他の増幅装置の表示部は、ドットマトリクス型の表示部であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の増幅装置。
7. 前記表示領域に表示させる前記情報は、複数の表示内容を含むことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の増幅装置。
8. 前記表示領域に表示させる前記情報は、隣接する複数の前記表示部に跨って表示される文字または図形またはその両方を含むことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の増幅装置。
9. センサの検出信号を増幅する機能を有し、前記センサに関する情報を表示する表示部を備えた増幅装置の制御方法であって、
   前記表示部と１つの表示領域を形成するように配置された表示部を備える１または複数の他の増幅装置を検出する装置検出ステップと、
   複数の表示部からなる前記表示領域に情報を表示させる表示制御ステップと、を含み、
   前記装置検出ステップは、他の増幅装置を検出した場合に、自機がマスタであるかスレーブであるかを判定し、
   前記表示制御ステップは、
   前記自機がマスタである場合、
   前記表示領域に前記情報を表示させるための表示データを生成し、
   前記自機の表示部に前記表示データにおける当該自機に対応する部分を用いて前記情報の一部分を表示させると共に、
   前記他の増幅装置の表示部に前記表示データにおける対応する部分を用いて前記情報の他の一部分を表示させ、
   前記自機がスレーブである場合、
   前記自機の表示部に前記他の増幅装置から受信した前記表示データにおける当該自機に対応する部分を用いて前記情報の一部分を表示させることを特徴とする増幅装置の制御方法。
10. センサの検出信号を増幅する機能を有し、前記センサに関する情報を表示する表示部を備えた増幅装置の制御方法であって、
    前記表示部と１つの表示領域を形成するように配置された表示部を備える１または複数の他の増幅装置を検出する装置検出ステップと、
    複数の表示部からなる前記表示領域に情報を表示させる表示制御ステップと、を含み、
    前記表示制御ステップは、
    前記表示領域に前記情報を表示させるための表示データを生成し、
    自機の表示部に前記表示データにおける当該自機に対応する部分を用いて前記情報の一部分を表示させると共に、
    前記他の増幅装置の表示部に前記表示データにおける対応する部分を用いて前記情報の他の一部分を表示させることを特徴とする増幅装置の制御方法。
11. センサの検出信号を増幅する機能を有し、前記センサに関する情報を表示する表示部を備えた増幅装置の制御方法であって、
    前記表示部と１つの表示領域を形成するように配置された表示部を備える１または複数の他の増幅装置を検出する装置検出ステップと、
    複数の表示部からなる前記表示領域に情報を表示させる表示制御ステップと、を含み、
    前記表示制御ステップは、自機の表示部に前記他の増幅装置から受信した、前記表示領域に前記情報を表示させるための表示データにおける当該自機に対応する部分を用いて前記情報の一部分を表示させることを特徴とする増幅装置の制御方法。
12. 前記表示領域に表示させる前記情報は、複数の表示内容を含むことを特徴とする請求項９から１１の何れか１項に記載の増幅装置の制御方法。
13. 前記表示領域に表示させる前記情報は、隣接する複数の前記表示部に跨って表示される文字または図形またはその両方を含むことを特徴とする請求項９から１２の何れか１項に記載の増幅装置の制御方法。
14. 請求項１から３のいずれか１項に記載の増幅装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記装置検出部および前記表示制御部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。

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