KR101669397B1 - 거리 계측 장치 및 거리 계측 방법 - Google Patents

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Abstract

거리 계측 장치(1) 및 노드(2, 3)로 구성되는 네트워크 시스템의 노드(2, 3)에 대해서, 거리 계측 장치(1)와 노드(2, 3) 간의 거리 계측 처리에 있어서 커멘드(20)를 송신하고, 노드(2, 3)로부터 커멘드(20)에 대한 응답인 리스폰스(21)를 수신하는 송수신부(11)와, 거리 계측 처리 개시 시에 송수신부(11)에 대해서 커멘드(20)의 송신을 지시하고, 커멘드(20)를 송신하고 나서 리스폰스(21)를 수신할 때까지의 시간을 계측하여, 계측 시간으로부터 거리 계측 장치(1)와 노드(2, 3) 간의 거리를 산출하는 거리 계측 제어부(12)를 구비하고, 거리 계측 제어부(12)는 산출한 거리에 기초하여, 커멘드(20)의 송신으로부터 거리의 산출까지의 거리 계측 처리의 반복 횟수를 결정한다.

Description

거리 계측 장치 및 거리 계측 방법{DISTANCE MEASUREMENT DEVICE AND DISTANCE MEASUREMENT METHOD}
본 발명은 거리 계측 장치 및 거리 계측 방법에 관한 것이다.
종래, 버스형 필드 네트워크(bus type field network)에 가입하는 노드국과의 거리를 계측하는 노드간 거리 계측 기기에서는, 그 네트워크 케이블에 접속되는 각 노드국에 대해서 커멘드를 송신하고 나서 리스폰스를 수신할 때까지의 시간을 계측하고, 계측한 시간으로부터 각 노드국의 거리를 특정하고 있다.
실제로는, 각 노드국의 통신 IC(Integrated Circuit)에 고유한 성능의 편차(variation)가 크기 때문에, 계측한 커멘드-리스폰스 시간의 차에 기초하여 특정한 거리가 실제 거리와는 다른 경우가 있다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로서, 예를 들면, 하기 특허 문헌 1에서는, 계측을 복수 회(N회) 반복하여, 얻어진 N회분의 계측치에 대해서 평균 처리를 행함으로써, 계측 정밀도를 향상시키는 기술이 개시되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특개 2009－118041호 공보
그렇지만, 상기 종래의 기술에 의하면, 계측을 복수 회(N회) 반복하기 때문에, 계측을 1회 실행하는 경우와 비교하여 대략 N배의 처리 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 장치와의 사이의 거리 계측시의 처리 시간을 단축 가능한 거리 계측 장치 및 거리 계측 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 거리 계측 장치 및 통신 장치로 구성되는 네트워크 시스템의 상기 통신 장치에 대해서, 상기 거리 계측 장치와 상기 통신 장치 간의 거리 계측 처리에 있어서 커멘드(command)를 송신하고, 상기 통신 장치로부터 상기 커멘드에 대한 응답인 리스폰스(response)를 수신하는 송수신 수단과, 상기 거리 계측 처리 개시 시에 상기 송수신 수단에 대해서 상기 커멘드의 송신을 지시하고, 상기 커멘드를 송신하고 나서 상기 리스폰스를 수신할 때까지의 시간을 계측하여, 계측 시간으로부터 상기 거리 계측 장치와 상기 통신 장치 간의 거리를 산출하는 거리 계측 제어 수단을 구비하고, 상기 거리 계측 제어 수단은, 산출한 거리에 기초하여, 상기 커멘드의 송신으로부터 상기 거리의 산출까지의 거리 계측 처리의 반복 횟수를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 거리 계측 장치 및 거리 계측 방법은, 장치와의 사이의 거리 계측시의 처리 시간을 단축시킬 수 있다고 하는 효과를 달성한다.
도 1은 실시 형태 1의 네트워크 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는 거리 계측 장치와 노드 간의 거리를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시 형태 1의 거리 계측 장치에 있어서의 거리 계측 처리를 나타내는 순서도이다.
도 4는 실시 형태 2의 네트워크 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 데이터 통신 중에 거리 계측 처리의 개시 지시를 받았을 경우의 상태를 나타내는 도면이다.
도 5b는 데이터 통신 개시 전에 거리 계측 처리를 실시하는 경우의 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 2의 거리 계측 장치에 있어서의 거리 계측 처리를 나타내는 순서도이다.
도 7a는 데이터 통신 중에 1회의 데이터 통신 중단 기간에 거리 계측 처리를 실시하는 경우의 상태를 나타내는 도면이다.
도 7b는 데이터 통신 중에 복수 회의 데이터 통신 중단 기간에 의해 거리 계측 처리를 실시하는 경우의 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 실시 형태 3의 거리 계측 장치에 있어서의 거리 계측 처리를 나타내는 순서도이다.
이하에, 본 발명에 따른 거리 계측 장치 및 거리 계측 방법의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시 형태 1.
도 1은 본 실시 형태의 네트워크 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다. 네트워크 시스템에서는, 거리 계측 장치(1)가 노드(2, 3)와, 전송로(4)를 통해서 접속하고 있다. 거리 계측 장치(1)는 거리 계측 장치(1)로부터 노드(2, 3)까지의 거리를 계측하는 장치이다. 노드(2, 3)는 거리 계측 장치(1)에 있어서의 거리 계측 대상의 통신 장치이다. 또한, 도 1에서는, 네트워크 시스템으로서, 전송로(4)에 접속하는 노드를 2개로 하고 있지만, 일례이며, 3개 이상으로 하는 것도 가능하다. 또, 도 1에서는, 거리 계측 장치(1)가 노드(3)에 대해서 커멘드(20)를 송신하고, 그 응답으로서 노드(3)로부터 리스폰스(21)를 수신하고 있는 경우를 나타내고 있지만, 거리 계측 장치(1)와 노드(2)의 사이에서도 마찬가지의 통신이 행해진다.
다음으로, 거리 계측 장치(1)의 구성에 대해서 설명한다. 거리 계측 장치(1)는 송수신부(11)와, 거리 계측 제어부(12)를 구비한다. 송수신부(11)는 거리 계측 제어부(12)의 제어에 기초하여, 전송로(4)를 통해서 접속하는 노드(2, 3)에 대해서, 거리 계측 처리를 개시할 때에 커멘드(20)를 송신한다. 또, 전송로(4)를 통해서, 노드(2, 3)로부터, 송신한 커멘드(20)에 대한 응답인 리스폰스(21)를 수신한다. 커멘드(20)는 리스폰스(21)를 필요로 하는 커멘드이면 되고, 예를 들면, 폴링(polling) 커멘드, Ping 커멘드 등이 있지만, 이들로 한정하는 것은 아니다. 거리 계측 제어부(12)는 커멘드(20)의 송신 시각 및 리스폰스(21)의 수신 시각을 계측하고, 커멘드(20)의 송신 시각 및 리스폰스(21)의 수신 시각의 시간차로부터 거리 계측 장치(1)와 노드(2, 3) 간의 거리를 계측한다.
이어서, 거리 계측 장치(1)가 거리 계측 장치(1)와 노드(2, 3) 간의 거리를 계측하는 동작에 대해서 설명한다. 거리 계측 장치(1)에서는, 먼저, 거리 계측 제어부(12)의 제어에 의해, 송수신부(11)로부터 노드(2)로 커멘드(20)를 송신한다. 이때, 거리 계측 제어부(12)가 커멘드(20)의 송신 시각을 계측한다. 노드(2)에서는, 거리 계측 장치(1)로부터의 커멘드(20)를 수신하면, 그 응답으로서 리스폰스(21)를 송신한다. 거리 계측 장치(1)에서는, 송수신부(11)에 있어서, 노드(2)로부터의 리스폰스(21)를 수신한다. 이때, 거리 계측 제어부(12)가 리스폰스(21)의 수신 시각을 계측한다. 거리 계측 제어부(12)에서는, 커멘드(20)의 송신 시각과 리스폰스(21)의 수신 시각을 이용하여, 커멘드(20)를 송신하고 나서 리스폰스(21)를 수신할 때까지의 시간을 계측하고, 이 계측한 시간에 기초하여 거리 계측 장치(1)와 노드(2) 사이의 거리를 산출할 수 있다.
거리 계측 제어부(12)에서는, 구체적으로, 전송로(4)에서의 커멘드(20) 및 리스폰스(21)의 전송 속도는 미리 취득 가능하기 때문에, 전송 속도와 커멘드(20)를 송신하고 나서 리스폰스(21)를 수신할 때까지의 시간을 곱셈하여 노드(2)까지의 왕복 거리를 구할 수 있고, 구한 거리를 1/2로 함으로써 편도 거리, 즉, 거리 계측 장치(1)로부터 노드(2)까지의 거리를 구할 수 있다.
마찬가지로, 거리 계측 장치(1)에서는, 송수신부(11)가 노드(3)로 커멘드(20)를 송신하고, 거리 계측 제어부(12)가 커멘드(20)의 송신 시각을 계측한다. 노드(3)에서는, 거리 계측 장치(1)로부터의 커멘드(20)를 수신하면, 그 응답으로서 리스폰스(21)를 송신한다. 거리 계측 장치(1)에서는, 송수신부(11)가 노드(3)로부터의 리스폰스(21)를 수신하고, 거리 계측 제어부(12)가 리스폰스(21)의 수신 시각을 계측한다. 거리 계측 제어부(12)에서는, 커멘드(20)의 송신 시각과 리스폰스(21)의 수신 시각을 이용하여, 커멘드(20)를 송신하고 나서 리스폰스(21)를 수신할 때까지의 시간을 계측하고, 이 계측한 시간에 기초하여 거리 계측 장치(1)로부터 노드(3)까지의 거리를 산출한다.
도 2는 거리 계측 장치와 노드 간의 거리를 나타내는 도면이다. 거리 계측 장치(1)에서는, 노드(2)와의 사이에 있어서의, 커멘드(20)를 송신하고 나서 리스폰스(21)를 수신할 때까지의 시간으로부터, 거리 계측 장치(1)로부터 노드(2)까지의 거리 L2를 구할 수 있다. 또, 거리 계측 장치(1)에서는, 노드(3)와의 사이에 있어서의, 커멘드(20)를 송신하고 나서 리스폰스(21)를 수신할 때까지의 시간으로부터, 거리 계측 장치(1)로부터 노드(3)까지의 거리 L3를 구할 수 있다. 또한, 노드를 구별하지 않는 경우, 거리 계측 장치(1)로부터 노드까지의 거리를 거리 L로 나타내는 경우가 있다.
여기서, 거리 계측 장치(1)에 있어서, 노드(2, 3)와의 사이의 거리 계측 처리에 있어서, 커멘드(20)를 송신하고 나서 리스폰스(21)를 수신할 때까지의 시간(계측 결과)은 일정하지 않고, 편차가 있다. 커멘드(20)를 송신하고 나서 리스폰스(21)를 수신할 때까지의 시간(계측 결과)이 편차가 있다는 것은, 거리 계측 장치(1)가 산출하는 노드(2, 3)와의 거리가 편차가 있다는 것을 의미한다. 그 때문에, 거리 계측 장치(1)에서는, 계측하는 노드(2, 3)와의 거리의 정밀도를 향상시키기 위해, 거리 계측 처리를 반복 실시하는 방법이 있다.
계측 결과의 편차는, 각 노드의 통신 IC 고유의 성능의 편차에 의한 것이고, 거리 계측 장치(1)로부터 가까운 거리에 접속되는 노드(2)와의 거리 계측 처리의 경우에도, 거리 계측 장치(1)로부터 먼 거리에 접속되는 노드(3)와의 거리 계측 처리의 경우에도 같은 정도이다. 실제 거리와 계측 결과로부터 얻어진 거리의 차를 차 Ld라고 했을 경우, 거리 계측 처리의 오차는, 거리 계측 장치(1)와 노드(2)의 사이에서 Ld/L2, 거리 계측 장치(1)와 노드(3)의 사이에서 Ld/L3가 된다.
거리 계측 장치(1)와 노드 간의 거리 L의 대소(大小)에 상관없이 거리 계측 처리의 오차를 같은 정도로 맞추기 위해서는, 거리 L이 작은 경우는, Ld도 작게 하여 거리 계측 처리의 정밀도를 향상시킬 필요가 있다. 한편, 거리 L이 큰 경우는, 거리 계측 처리의 오차가 작아지기 때문에, 거리 계측 처리의 정밀도를 향상시킬 필요는 없다.
그 때문에, 본 실시 형태에서는, 첫회 또는 수회 계측 결과로부터 얻어진 거리 L이 미리 규정된 거리 X보다 작은 경우, 거리 계측 장치(1)에서는, 거리 계측 처리를 반복하는 횟수 N을 늘려 거리 계측 처리의 정밀도를 향상시킨다. 한편, 얻어진 거리 L이 거리 X보다 큰 경우, 거리 계측 장치(1)에서는, 거리 계측 처리를 반복하는 횟수를 줄이거나, 또는 거리 계측 처리를 반복하지 않는다. 이와 같이, 얻어진 거리 L이 거리 X보다 큰 경우, 거리 계측 장치(1)에서는, 반복하는 거리 계측 처리의 횟수를 줄이거나 또는 거리 계측 처리를 반복하지 않음으로써, 노드와의 거리에 상관없이 모든 노드에 대해서 똑같이 거리 계측 처리를 반복하는 경우와 비교하여, 거리 계측 처리에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 3은 본 실시 형태의 거리 계측 장치에 있어서의 거리 계측 처리를 나타내는 순서도이다. 전술과 같이, 거리 계측 장치(1)에서는, 송수신부(11)가, 거리 계측 제어부(12)의 제어에 의해 노드에 대해서 커멘드(20)를 송신하면(스텝 S1), 그 커멘드(20)를 수신한 노드로부터 응답인 리스폰스(21)를 수신한다(스텝 S2).
거리 계측 제어부(12)는, 커멘드(20)의 송신 시각 및 리스폰스(21)의 수신 시각으로부터 거리 계측 장치(1)와 노드 간의 거리 L을 산출하고(스텝 S3), 거리 L과 미리 규정된 거리 X의 비교를 행한다(스텝 S4). 거리 X보다도 산출하여 얻어진 거리 L의 쪽이 작은 경우(스텝 S5：Yes), 거리 계측 제어부(12)는, 노드와의 거리가 가까운 거리 계측 처리의 정밀도를 향상시킬 필요가 있는 것으로 하여, 거리 계측 처리의 반복 횟수 N을 결정한다(스텝 S6). 그리고 거리 계측 장치(1)에서는, 스텝 S1~S3까지의 처리와 마찬가지로, 커멘드(20)를 송신하고 나서(스텝 S8), 리스폰스(21)를 수신하여(스텝 S9), 거리 L을 산출할(스텝 S10) 때까지의 거리 계측 처리를 N회 반복한다(스텝 S7). 거리 계측 장치(1)는 거리 계측 처리를 N회 반복하면(스텝 S11), 거리 계측 처리를 종료한다.
또한, 산출하여 얻어진 거리 L이 거리 X 이상인 경우(스텝 S5：No), 거리 계측 제어부(12)는 노드와의 거리는 충분히 멀어 거리 계측 처리의 정밀도를 향상시킬 필요는 없으므로 거리 계측 처리를 반복할 필요가 없다고 판단하여, 거리 계측 장치(1)에서는, 거리 계측 처리를 종료한다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 의하면, 거리 계측 장치(1)에서는, 거리 계측 제어부(12)는 계측한 거리 계측 장치(1)와 노드 간의 거리 L과 미리 규정된 거리 X를 비교하고, 계측한 노드와의 거리 L 쪽이 작은 경우는, 거리 계측 처리를 반복하여 실시하고, 계측한 노드와의 거리의 쪽이 큰 경우는, 거리 계측 처리를 반복하여 실시하지 않는 것으로 했다. 이것에 의해, 거리가 먼 노드에 대해서는 거리가 가까운 노드보다도 거리 계측 처리의 횟수를 줄일 수 있으므로, 모든 노드에 대해서 거리 계측 처리를 반복하는 경우와 비교하여, 거리 계측 처리에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 거리 계측 제어부(12)는 구한 거리 L과 거리 X의 비교에 의해 거리 계측 처리의 횟수를 결정하고 있었지만, 예를 들면, 거리 L과 비교하는 값을 복수 개 준비하고, 복수의 거리 값(예를 들면, 거리 X1, 거리 X2)과의 비교에 의해 거리 계측 처리의 횟수를 결정해도 된다. 거리 X1, X2와의 비교의 경우, 거리 계측 장치(1)에서는, 거리 계측 처리의 반복 횟수를, 반복 실시하지 않음, N1회 반복함, N2회 반복함과 같이 3단계로 조정할 수 있다.
실시 형태 2.
본 실시 형태에서는, 네트워크 시스템이 마스터국과 슬레이브국으로 구성되고, 마스터국과 슬레이브국의 사이에서 데이터 통신이 행해지는 경우에 대해서 설명한다. 실시 형태 1과 다른 부분에 대해서 설명한다.
도 4는 본 실시 형태의 네트워크 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다. 네트워크 시스템은 마스터국(5)이, 슬레이브국(6, 7)과, 전송로(8)를 통해서 접속되어 있다. 마스터국(5)은 슬레이브국(6, 7)과의 사이에서 데이터 통신을 행한다. 또, 본 실시 형태에서는, 마스터국(5)이 거리 계측 장치로서 동작하여, 마스터국(5)과 슬레이브국(6, 7) 간의 거리를 계측한다. 슬레이브국(6, 7)은 마스터국(5)에 있어서의 거리 계측 대상의 통신 장치이다. 또한, 도 4에서는, 네트워크 시스템으로서, 전송로(8)에 접속하는 슬레이브국을 2개로 하고 있지만, 일례이며, 3개 이상으로 하는 것도 가능하다. 또, 도시하고 있지 않지만, 마스터국(5)이 각 슬레이브국(6, 7)에 대해서 커멘드를 송신하고, 그 응답으로서 각 슬레이브국(6, 7)으로부터 리스폰스를 수신함으로써, 거리 계측 처리를 행한다.
다음으로, 마스터국(5)의 구성에 대해서 설명한다. 마스터국(5)은 송수신부(51)와, 거리 계측 제어부(52)를 구비한다. 송수신부(51)는 거리 계측 제어부(52)의 제어에 기초하여, 전송로(8)를 통해서 접속하는 슬레이브국(6, 7)에 대해서, 거리 계측 처리를 개시할 때에 커멘드를 송신한다. 또, 전송로(8)를 통해서, 슬레이브국(6, 7)으로부터, 송신한 커멘드에 대한 응답인 리스폰스를 수신한다. 거리 계측 제어부(52)는 커멘드의 송신 시각 및 리스폰스의 수신 시각을 계측하여, 커멘드의 송신 시각 및 리스폰스의 수신 시각의 시간차로부터 마스터국(5)과 슬레이브국(6, 7) 간의 거리를 계측한다.
이어서, 마스터국(5)이, 마스터국(5)과 슬레이브국(6, 7) 사이의 거리를 계측하는 동작에 대해서 설명한다. 본 실시 형태의 네트워크 시스템에서는, 통상 동작시, 마스터국(5)과 슬레이브국(6, 7)의 사이에서는 데이터 통신이 행해지고 있다. 여기서, 데이터 통신 중에 외부로부터 거리 계측 처리의 개시 지시가 있었을 경우, 네트워크 시스템에서는, 데이터 통신을 중단할 필요가 있다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는, 마스터국(5)은 외부로부터의 거리 계측 처리의 개시 지시를 기다리는 일 없이, 마스터국(5)의 기동시에 거리 계측 처리를 실시한다.
도 5a는 데이터 통신 중에 거리 계측 처리의 개시 지시를 받았을 경우의 상태를 나타내는 도면이다. 또, 도 5b는 데이터 통신 개시 전에 거리 계측 처리를 실시하는 경우의 상태를 나타내는 도면이다. 도 5a에 도시하는 것처럼, 데이터 통신 중에 거리 계측 처리의 개시 지시를 받았을 경우, 마스터국(5)은 마스터-슬레이브간 데이터 통신(30)을 중단하고 거리 계측 처리(31)를 행하고, 거리 계측 처리(31) 종료 후에 마스터-슬레이브간 데이터 통신(32)을 행하게 된다. 한편, 도 5b에 도시하는 것처럼, 마스터국(5)은, 기동 후, 외부로부터의 지시를 기다리는 일 없이, 데이터 통신의 개시 전에 거리 계측 처리(33)를 행함으로써, 마스터-슬레이브간 데이터 통신(34)의 중단을 막는 것이 가능해진다.
도 6은 본 실시 형태의 거리 계측 장치에 있어서의 거리 계측 처리를 나타내는 순서도이다. 마스터국(5)에서는, 거리 계측 제어부(52)가, 마스터국(5)이 기동하면(스텝 S21), 슬레이브국과의 사이에 거리 계측 처리를 실시한다(스텝 S22). 스텝 S22에 있어서의 거리 계측 처리는, 실시 형태 1의 거리 계측 처리(도 3의 순서도 참조)와 같다. 또한, 실시 형태 1의 설명에 대해서, 거리 계측 장치(1)를 마스터국(5), 노드를 슬레이브국, 거리 계측 제어부(12)를 거리 계측 제어부(52), 송수신부(11)를 송수신부(51)로 대체하는 것으로 한다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 마스터국(5)이, 실시 형태 1의 거리 계측 처리(도 3의 순서도)와 마찬가지의 처리를 행할 때는, 마찬가지의 대체를 행하는 것으로 한다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 의하면, 마스터국(5)에서는, 기동 후, 슬레이브국과의 사이에서 데이터 통신을 개시하기 전에 슬레이브국과의 사이의 거리 계측 처리를 행하는 것으로 했다. 이것에 의해, 네트워크 시스템에서는, 마스터 슬레이브 사이의 데이터 통신의 중단을 회피할 수 있다.
실시 형태 3.
본 실시 형태에서는, 거리 계측 처리를 복수 회 실시하는 경우에, 복수의 거리 계측 처리를 연속하여 행하지 않고 분할하여 행한다. 본 실시 형태의 네트워크 시스템 및 마스터국(5)의 구성은, 실시 형태 2(도 4 참조)와 마찬가지로 한다.
도 4에 도시하는 네트워크 시스템에 있어서, 기동시가 아니라 마스터 슬레이브 사이의 데이터 통신 개시 후에 거리 계측 처리를 행하는 경우, 데이터 통신을 일시 중단할 필요가 있다. 이 경우, 거리 계측 처리를 반복하는 횟수가 많으면 데이터 통신의 중단 기간이 길어져 버린다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는, 마스터국(5)은 거리 계측 처리를 반복함으로써 복수 회 실시하는 경우, 거리 계측 처리를 2 이상의 거리 계측 처리 기간으로 분할하여 실시함으로써, 1회의 데이터 통신 중단 기간을 짧게 한다.
도 7a는 데이터 통신 중에 1회의 데이터 통신 중단 기간에 거리 계측 처리를 행하는 경우의 상태를 나타내는 도면이다. 또, 도 7b는 데이터 통신 중에 복수 회의 데이터 통신 중단 기간에 의해 거리 계측 처리를 행하는 경우의 상태를 나타내는 도면이다. 도 7a에 도시하는 것처럼, 마스터-슬레이브간 데이터 통신(40)을 중단하고 거리 계측 처리(41)를 행하는 경우, 1회의 데이터 통신 중단 기간(거리 계측 처리 기간)에서 거리 계측 처리를 복수 회 반복하여 실시하면, 데이터 통신 중단 기간이 길어져 버려, 다음 마스터-슬레이브간 데이터 통신(42)의 개시가 지연되어 버려서, 통상의 데이터 통신에 영향을 미칠 우려가 있다. 한편, 도 7b에 도시하는 것처럼, 마스터국(5)은 미리 주어진 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD, 즉, 데이터 통신 중단 기간의 기간 내에서 거리 계측 처리를 실시하고, 예를 들면, N회 거리 계측 처리를 반복하는 경우에 N회의 거리 계측 처리가 완료되지 않았을 경우는, 다음번 거리 계측 처리의 기회에(다음번 데이터 통신 중단 기간에) 거리 계측 처리의 계속을 실시한다. 예를 들면, 마스터-슬레이브간 데이터 통신(43) 후에 거리 계측 처리(44)를 행하고, 거리 계측 처리(44)의 사이에 거리 계측 처리가 완료되지 않았을 때는, 재차, 마스터-슬레이브간 데이터 통신(45) 후에 거리 계측 처리(46)를 행하고, 거리 계측 처리(46)의 사이에 거리 계측 처리가 완료되지 않았을 때는, 재차, 마스터-슬레이브간 데이터 통신(47) 후에 거리 계측 처리(48)를 행하고, 거리 계측 처리(48)에서 복수 회의 거리 계측 처리가 완료되었을 때는, 이후는 마스터-슬레이브간 데이터 통신(49)을 계속한다.
예를 들면, 네트워크 시스템으로서 오픈 필드 네트워크(필드 버스)의 CC－Link(Control＆Communication Link)를 상정하고, 항상 마스터-슬레이브간 데이터 통신을 반복하여 실시하는 사이클릭 통신을 상정한다. 사이클릭 통신에서는, 마스터국(5)과 전(全) 슬레이브국(6, 7)이 차례로 자국의 데이터를 송신해 가고 있지만, 데이터 통신 지연 시간은 사이클릭 주기에 영향을 받는다. 유저 혹은 시스템이 요구하는 지연 시간 내에서 사이클릭 통신을 실시하기 위해서는, 「사이클릭 주기＋데이터 통신 지연 시간」에 걸리는 시간을 요구되는 지연 시간 내로 억제할 필요가 있다. 이 때문에, 사이클릭 주기가 짧을 때는 데이터 통신 지연 시간을 길게 설정할 수 있지만, 사이클릭 주기가 길 때는 데이터 통신 지연 시간을 짧게 설정하게 된다. 상기에서 설명한 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD는, 이 데이터 통신 지연 시간에 상당한다.
사이클릭 통신에서는, 마스터국(5) 및 슬레이브국(6, 7)의 전국(全局)이 한 번씩 데이터 송신 완료한 시점이 끊기 좋은 타이밍이므로, 마스터국(5)에서는, 이 타이밍 후에 거리 계측 처리를 개시한다.
또한, 사이클릭 통신을 상정하면, 도 7b에 있어서, 마스터-슬레이브간 데이터 통신이 거리 계측 처리에 의해서 분할되는 경우에, 마스터-슬레이브간 데이터 통신의 길이는 같은 길이가 되지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 마스터-슬레이브간 데이터 통신의 길이에 대해서는, 예를 들면, 유저 설정에 의해 임의의 길이로 설정할 수 있도록 해도 좋다.
도 8은 본 실시 형태의 거리 계측 장치에 있어서의 거리 계측 처리를 나타내는 순서도이다. 마스터국(5)에서는, 거리 계측 제어부(52)가, 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD로부터, 1회의 데이터 통신 중단 기간에 거리 계측 처리 실시 가능한 남은 시간 TR을 구한다. 아직 데이터 통신 중단 기간에 거리 계측 처리가 실시되고 있지 않은 경우는, 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD를, 거리 계측 처리 실시 가능한 남은 시간 TR이라고 하면 된다(스텝 S31).
다음으로, 마스터국(5)에서는, 거리 계측 처리를 1회 실시한다(스텝 S32). 스텝 S32에 있어서의 거리 계측 처리는, 실시 형태 1의 거리 계측 처리(도 3의 순서도 참조)의 스텝 S8~S10과 같다. 그리고 거리 계측 제어부(52)에서는, 거리 계측 처리 실시 가능한 남은 시간 TR로부터 1회분의 거리 계측 처리 시간 T1을 뺀 값을 새로운 거리 계측 처리 실시 가능한 남은 시간 TR이라고 한다(스텝 S33). 거리 계측 제어부(52)는 거리 계측 처리가 완료되어 있지 않은 경우(스텝 S34：No), 즉 거리 계측 처리를 N회 반복하는 경우의 N번째의 거리 계측 처리가 종료되어 있지 않은 경우, 다음으로, 거리 계측 처리 실시 가능한 남은 시간 TR과 1회분의 거리 계측 처리 시간 T1을 비교한다(스텝 S35). 거리 계측 처리 실시 가능한 남은 시간 TR이 1회분의 거리 계측 처리 시간 T1 이상인 경우(스텝 S35：Yes), 거리 계측 제어부(52)에서는, 거리 계측 처리할 수 있는 시간이 남아 있는 것으로 하여, 스텝 S32로 돌아가서, 거리 계측 처리를 1회 실시한다(스텝 S32).
거리 계측 제어부(52)는, 전술과 같이 스텝 S33, S34를 실시하고, 거리 계측 처리 실시 가능한 남은 시간 TR이 1회분의 거리 계측 처리 시간 T1보다 작은 경우(스텝 S35：No), 거리 계측 처리할 수 있는 시간이 남아 있지 않은 것으로 하여, 다음 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD, 즉, 다음 데이터 통신 중단 기간에 거리 계측 처리를 계속하는 판단을 행하고(스텝 S36), 거리 계측 처리를 종료한다.
또한, 거리 계측 제어부(52)는 거리 계측 처리가 완료되었을 경우(스텝 S34：Yes), 즉 거리 계측 처리를 N회 반복하는 경우의 N번째의 거리 계측 처리가 종료되었을 경우, 거리 계측 처리를 종료한다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에 의하면, 마스터국(5)에서는, 슬레이브국과의 사이에서 데이터 통신을 개시한 후는, 거리 계측 처리를 N회 반복하여 실시하는 경우, N회의 거리 계측 처리를 1회의 데이터 통신 중단 기간에 실시하지 않고, 복수 회의 데이터 통신 중단 기간으로 분할하여 행하는 것으로 했다. 이것에 의해, 마스터국과 슬레이브국의 사이에서 사이클릭 통신과 같이 주기적으로 통신을 실시하고 있는 경우, 사이클릭 통신의 일시적인 중단 시간을 단축시킬 수 있어, 사이클릭 통신의 통신 주기에 미치는 지연 등의 영향을 저감시킬 수 있다.
또한, 전술의 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD는 마스터국(5)에 있어서, 고정치로서 미리 규정된 값으로 해도 되고, 또, 네트워크 시스템에서의 사이클릭 통신의 통신 주기(사이클 타임)로부터 마스터국(5)이 산출하도록 해도 좋다.
예를 들면, 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD는, 전술과 같이 미리 규정된 고정치를 사용한다.
또는, 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD는, 단위시간당 고정치로 한다. 예를 들면, 1초마다 10ms 동안을, 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD로 한다.
또는, 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD는, 네트워크 시스템의 사이클릭 통신의 사이클에 대한 고정치로 한다. 예를 들면, 네트워크 시스템의 사이클릭 통신 M회(M은 1 이상의 자연수)에 대해 1ms 동안을, 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD로 한다.
또는, 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD는, 네트워크 시스템의 마스터-슬레이브 간의 데이터 통신 시간에 대한 비율을 사용한다. 예를 들면, 데이터 통신과 거리 계측 처리의 비율을 9：1로 하는 경우, 데이터 통신 90ms에 대해서 10ms를, 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD로 한다.
이와 같이, 1회의 분할 처리에서의 실행 가능 시간 TD에 대해서는, 네트워크 시스템에서 실시되고 있는 통신 등을 고려하여 적당히 결정할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 대해서, 실시 형태 2에 기초하여 설명했지만, 이것으로 한정하는 것이 아니고, 실시 형태 1에도 적용 가능하다.
[산업상의 이용 가능성]
이상과 같이, 본 발명에 따른 거리 계측 장치 및 장치 간 거리 계측 방법은, 네트워크 시스템에 유용하고, 특히, 복수의 노드가 접속되어 있는 경우에 적합하다.
1: 거리 계측 장치, 2, 3: 노드,
4, 8: 전송로, 5: 마스터국,
6, 7: 슬레이브국, 11, 51: 송수신부,
12, 52: 거리 계측 제어부.

Claims (8)

  1. 거리 계측 장치 및 통신 장치로 구성되는 네트워크 시스템의 상기 통신 장치에 대해서, 상기 거리 계측 장치와 상기 통신 장치 간의 거리 계측 처리에 있어서 커멘드를 송신하고, 상기 통신 장치로부터 상기 커멘드에 대한 응답인 리스폰스를 수신하는 송수신 수단과,
    상기 거리 계측 처리 개시 시에 상기 송수신 수단에 대해서 상기 커멘드의 송신을 지시하고, 상기 커멘드를 송신하고 나서 상기 리스폰스를 수신할 때까지의 시간을 계측하여, 계측 시간으로부터 상기 거리 계측 장치와 상기 통신 장치 간의 거리를 산출하는 거리 계측 제어 수단을 구비하고,
    상기 거리 계측 제어 수단은, 산출한 상기 거리가 규정된 값보다 작은 경우에는, 상기 커멘드의 송신으로부터 상기 거리의 산출까지의 거리 계측 처리의 반복 횟수를, 상기 거리 계측 처리를 반복하여 실행하기 전에 결정하고, 산출한 상기 거리가 규정된 상기 값보다 큰 경우에는, 상기 거리 계측 처리를 종료하는 것을 특징으로 하는 거리 계측 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 거리 계측 제어 수단은, 상기 통신 장치와의 사이에서 데이터 통신 개시 후는 데이터 통신을 중단함으로써 가능한, 상기 커멘드의 송신으로부터 상기 거리의 산출까지의 거리 계측 처리를, 상기 거리 계측 장치의 기동 후, 상기 통신 장치와의 사이에서 데이터 통신을 개시하기 전에 실시하는 것을 특징으로 하는 거리 계측 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 거리 계측 제어 수단은, 상기 거리 계측 처리를 복수 회 실시하는 경우, 복수 회의 상기 거리 계측 처리를 2 이상의 거리 계측 처리 기간으로 분할하여 실시하는 것을 특징으로 하는 거리 계측 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 거리 계측 제어 수단은, 각 거리 계측 처리 기간의 길이를, 상기 네트워크 시스템의 사이클 타임에 기초하여 결정하는 것을 특징으로 하는 거리 계측 장치.
  5. 통신 장치와 함께 네트워크 시스템을 구성하는 거리 계측 장치에 있어서의 거리 계측 방법으로서,
    상기 통신 장치에 대해서, 거리 계측 처리의 개시에 있어서 커멘드를 송신하는 커멘드 송신 스텝과,
    상기 통신 장치로부터 상기 커멘드에 대한 응답인 리스폰스를 수신하는 리스폰스 수신 스텝과,
    상기 커멘드를 송신하고 나서 상기 리스폰스를 수신할 때까지의 시간을 계측하는 계측 스텝과,
    상기 계측 스텝에 있어서의 계측 시간에 기초하여, 상기 거리 계측 장치와 상기 통신 장치 간의 거리를 산출하는 거리 계측 스텝과,
    산출한 상기 거리가 규정된 값보다 작은 경우에는, 상기 커멘드 송신 스텝으로부터 상기 거리 계측 스텝까지의 거리 계측 처리의 반복 횟수를, 상기 거리 계측 처리를 반복하여 실행하기 전에 결정하고, 산출한 상기 거리가 규정된 상기 값보다 큰 경우에는, 상기 거리 계측 처리를 종료하는 반복 횟수 결정 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 계측 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 통신 장치와의 사이에서 데이터 통신 개시 후는 데이터 통신을 중단함으로써 가능한, 상기 커멘드 송신 스텝으로부터 상기 거리 계측 스텝까지의 거리 계측 처리를, 상기 거리 계측 장치의 기동 후, 상기 통신 장치와의 사이에서 데이터 통신을 개시하기 전에 반복하여 실시하는 것을 특징으로 하는 거리 계측 방법.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 거리 계측 처리를 복수 회 실시하는 경우, 복수 회의 상기 거리 계측 처리를 2 이상의 거리 계측 처리 기간으로 분할하여 실시하는 것을 특징으로 하는 거리 계측 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    각 거리 계측 처리 기간의 길이를, 상기 네트워크 시스템의 사이클 타임에 기초하여 결정하는 것을 특징으로 하는 거리 계측 방법.
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