JPH0729083A - 測定処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 データ伝送の確認を自動化して、測定効率向
上，データ伝送処理の信頼性向上を図ると共に、消費電
力低減を図った測定処理システムを提供する。 【構成】 多点計測治具に取り付けられた複数のゲージ
１と、これとは離れたデータ処理装置２とから構成され
る測定処理システムであって、各ゲージ１及びデータ処
理装置２には双方向通信を行うべく送受信回路が設けら
れ、データ処理装置２からは各ゲージ１に対して再送信
要求を含む伝送確認信号が送信され、各ゲージ１の受信
機はデータ処理装置２から送られる同期信号に基づいて
間欠的な受信動作を行うように電源が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多点計測治具のように
多数の異なる箇所の位置等を計測するための複数のゲー
ジと、これらのゲージとは離れた位置にあって各ゲージ
から送られた測定データを処理するデータ処理装置とを
有する測定処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多点計測治具に取り付けられ
た多数のゲージの測定データをケーブル伝送を利用して
データ処理装置に送ってデータ処理を行うシステムが知
られている。ゲージに絶対測定用の静電容量式エンコー
ダ（以下、ＡＢＳエンコーダという）を搭載した場合、
データ処理装置からデータ要求信号があった時のみ位置
測定を行って測定データを送信するように構成すること
ができる。これにより、ゲージでの平均消費電力を小さ
くすることができ、従って小型のボタン電池を用いても
長い電池寿命が得られる。

【０００３】しかしこの従来方式では、ゲージの本数が
多くなるとそれだけケーブルも多くなって配線が容易で
はなく、自動計測機に組み込んだ場合ケーブルが邪魔に
なる、といった問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するため、測定データの伝送を無線により行うシステム
が考えられている。ところが無線伝送を利用する場合に
は、小型のゲージにも送受信機が必要になり、この送受
信機での電力消費が大きいため電池寿命が短くなる。送
信機はデータを送信する場合にのみ電源をオンにするこ
とにより、無駄な消費電力をなくすことができる。しか
し受信機については、いつデータ要求信号が来てもよい
ように常時電源オンに保つ必要があり、これが電池寿命
を極端に短くする最大の要因となる。

【０００５】本発明は上記の点に鑑み、無線通信を利用
してデータ伝送の確認を自動化し、測定効率向上，デー
タ伝送処理の信頼性向上を図ると共に、消費電力低減を
図った測定処理システムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、多数の異なる
箇所の位置等を計測するための複数のゲージと、これら
のゲージとは離れた位置にあって各ゲージから送られた
測定データを処理するデータ処理装置とを有する測定処
理システムにおいて、前記各ゲージは、測定されたデー
タを記憶する記憶手段と、測定されたデータを送信する
送信手段と、前記データ処理装置からの送信信号を受信
する受信手段と、前記データ処理装置からの再送信要求
があったときに前記記憶手段に記憶されたデータを再度
送信すべく制御する再送信制御手段と、前記データ処理
手段からの同期信号に基づいて前記受信手段を間欠的に
動作させる受信制御手段とを有し、前記データ処理装置
は、前記各ゲージから送られたデータを受信する受信手
段と、受信されたデータを処理するデータ処理手段と、
同期信号及び受信されたデータに誤りがあった場合の再
送信要求を含む伝送確認信号を生成する信号生成手段
と、前記伝送確認信号を前記同期信号と共に送信する送
信手段を有することを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明によれば、ゲージとデータ処理装置の間
に双方向通信機能が付加されて、自動的な伝送確認や伝
送誤りがあった場合の再送信がなされ、従って測定効率
の向上とデータ伝送処理の信頼性向上が図られる。各ゲ
ージには送受信機が搭載されるが、送信機はデータ伝送
に必要な時のみオンすればよく、また受信機はデータ処
理装置から送られる同期信号に基づいて間欠的に動作さ
せるようにしているので、平均消費電流が小さくなり、
ボタン電池の長寿命化が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図１は、一実施例のシステム構成であり、多点
計測治具に取り付けられた多数のゲージ１（１1 ，１2
，…）と、これとは離れた位置にあるデータ処理装置
２により構成されている。各ゲージ１には、静電容量式
のＡＢＳエンコーダが搭載されている。またゲージ１及
びデータ処理装置２にはそれぞれ後述するように送受信
回路が設けられて、ゲージ１１とデータ処理装置２の間
で無線による双方向通信が可能となっている。この実施
例の場合通信は、２値ＦＳＫ通信により行われる。ゲー
ジ１及びデータ処理装置２の構成はそれぞれ、図２及び
図３に示すようになっている。

【０００９】図２に示すように各ゲージは、ＡＢＳエン
コーダ１１、及びこのエンコーダ１１の出力から測定デ
ータを得る測定回路１２を有する。測定回路１２は専用
に作られたＩＣである。測定回路１２から得られた測定
データは、データ処理装置２に送るためにデータ変換回
路１３により伝送データに変換される。ここでは測定デ
ータに対して、後述するように同期信号，前置信号，誤
り検出符号等が付加されて伝送データが作られる。得ら
れた伝送データは、送信制御回路１５を介して送信回路
１６に送られると同時に、データ記憶装置１４に送られ
て保持されるようになっている。送信制御回路１５に
は、それぞれのゲージに割り当てられたＩＤ番号に応じ
たタイムスロットでデータ伝送を行うべく、ＩＤ設定回
路１７の出力が入力されている。また送信制御回路１５
は必要な時のみデータ伝送を行うべく、送信回路１６の
電源制御も行う。

【００１０】ゲージにはデータ処理装置２からの送信信
号を受信する受信回路１８が設けられている。受信回路
１８の出力から、同期信号分離回路１９及び伝送確認信
号分離回路２１によりそれぞれ、同期信号と伝送確認信
号の分離がなされる。データ要求判定回路２０は、分離
された同期信号にデータ要求が含まれるか否かを判定し
て、その判定結果によりデータ変換回路１３が制御され
る。また再送信要求判定回路２２は、分離された伝送確
認信号に再送信要求が含まれるか否かを判定する。そし
て再送信要求が検出された場合に、記憶装置１４に保持
されている伝送データを再度伝送するという制御がなさ
れる。

【００１１】受信回路１８には受信電源制御回路２３が
設けられている。例えば受信回路１８は初期状態で電源
オンであり、データ処理装置２からの送信信号を受信し
て同期信号が検出されると、その同期信号に基づいて電
源制御回路２３により受信回路１８の電源のオン／オフ
制御がなされる。タイマ２４はデータ処理装置からの同
期信号の送信周期を計測するもので、このタイマ２４の
出力によって、電源制御回路２３による電源オン／オフ
の周期制御がなされることになる。

【００１２】図３に示すように、データ処理装置にも送
信回路４１，受信回路３１が設けられている。データ処
理装置の電源は商用１００Ｖであり、ゲージのように消
費電流について厳しい制約はない。従って受信回路３１
は常時動作させておく。送信回路４１は送信時のみ動作
させる。受信回路３１の出力には、送信スロット分離回
路３２が設けられている。各ゲージはそれぞれに定めら
れたＩＤ番号に応じたタイムスロットを用いてデータ伝
送し、データ処理装置ではこれを連続的に受信する。そ
こでこの送信スロット分離回路３２により、連続したデ
ータ列から各ゲージ毎の伝送データを分離することにな
る。

【００１３】スロット分離回路３２の出力には、伝送さ
れたデータに含まれている誤り検出符号を解析して伝送
データに誤りがないかどうかを判定する誤り検出回路２
２、伝送データに誤りがないときにこれを元の測定デー
タに変換するデータ変換回路２３、変換されたデータに
対して必要なデータ処理を行うデータ処理回路２４が設
けられている。データ要求信号生成回路３６は、データ
処理回路３５からのデータ要求を受けてこれをゲージに
伝える為のデータ要求信号を生成する。このデータ要求
信号はタイマ３８及び同期信号生成回路３７で生成され
る同期信号に含ませて、送信回路４１に送られる。また
データ要求信号生成回路３６は、前回データ伝送におい
て再送信が必要なゲージが発生したときに、再送信しよ
うとするゲージに対して再送信を許可するための再送信
許可信号の生成も行う。

【００１４】要再送信ゲージＩＤ番号記憶回路３９は、
誤り検出回路３３により伝送データに誤りがあって再送
信が必要になったゲージのＩＤ番号を記憶するものであ
る。ゲージからの伝送データは連続して送られてくるの
で、ここで一旦ＩＤ番号を記憶しておく。また伝送確認
信号生成回路４０は、伝送データに誤りがなかったこと
をゲージに返送する伝送確認信号を生成するもので、こ
れに各ゲージの伝送データに対する誤り検出の結果が付
加される。またこの伝送確認信号にＩＤ記憶回路３９の
ＩＤ番号が付加されて、これにより該当ゲージに対して
再送信を促すことになる。

【００１５】図４は、各ゲージ１での測定データから伝
送データへの変換の具体例を示している。測定データは
まず、ＢＣＤデータに変換され、これに極性データ、小
数点位置データ、単位データ等が付加される。極性デー
タは測定データの正負を示すもので、例えば「０００
０」が正、「１１１１」が負とする。単位データは例え
ば、「００００」がmm、「１１１１」がinchとする。こ
れらの付加情報を加えた４４ビット測定データに更に、
７ビットの誤り検出符号Ａが付加され、更に同期ビッ
ト，前置ビット，ステイタスデータ，誤り検出符号Ｂが
付加されて伝送データとなる。ステイタスデータには、
バッテリーチェック，座標モード，単位系等の動作状態
のデータを入れる。誤り検出符号Ｂは、ステイタスデー
タに対して付加される。

【００１６】図５は、データ処理装置２で生成される同
期信号と伝送確認信号の具体例である。同期信号は図５
（ａ）に示すように、同期ビット，前置ビット，制御デ
ータ及び誤り検出符号により構成される。ここで制御デ
ータが、データ要求信号や再送信許可信号となる。例え
ばこの制御データがオール１の場合をデータ要求信号と
し、「０００００１１１１１」を再送信許可信号とす
る。再送信の必要ないゲージはこの再送信許可信号を無
視する。伝送確認信号は図５（ｂ）に示すように、同期
ビット，前置ビット，再送信要求信号及び誤り検出符号
により構成される。再送信要求信号は１ビットずつ各ゲ
ージに対応する。例えばゲージが２４個の場合再送信要
求信号は２４ビットであり、「０」が正常に伝送された
ことを示し、「１」が再送信が必要であることを示す。

【００１７】次にこのように構成された実施例のシステ
ムの動作を説明する。データ処理装置２からは例えば、
図６に示すように、１ｓｅｃ毎に同期信号が送信され、
全てのゲージ１はこの同期信号を受信する。ゲージ１の
受信回路１８は、図６のように１ｓｅｃ毎に送られる同
期信号に応じて間欠的に電源のオン／オフ制御がなされ
る。なお実際には、この間欠動作が始まる前には連続受
信モードとなっている。その様子を図７に示す。即ちゲ
ージ１では、電源が投入されるとまず回路が初期化され
て受信回路１８が連続受信モードとなり、同期信号の確
認によりタイマ２４がリセットされる。そして引き続き
同期信号が受信されて、タイマ２４により同期信号の時
間間隔が計測されると、このタイマ出力を受けて受信回
路１８は間欠受信モードに入る。

【００１８】図８は、データ処理装置２からデータ要求
信号を含む同期信号が送信された時の、データ処理装置
２と各ゲージ１との間のデータ伝送の様子を示してい
る。各ゲージに対するデータ要求信号を含む同期信号が
データ処理装置２から送られると、各ゲージ１ではこの
データ要求信号を判別して、それぞれに割り当てられた
タイムスロットにのせて測定データをデータ処理装置２
に伝送する。例えばデータ伝送速度を４８００ｂｐｓと
すると、図４のような伝送データとして、１ｓｅｃに２
４台のゲージ分のタイムスロットが設定できることにな
る。

【００１９】なお実際のシステムにおいては、図２に示
すゲージ１の機能ブロックのうち送受信回路やエンコー
ダを除く他の主要回路部、及び図３にデータ処理装置２
の機能ブロックのうちやはり送受信回路等を除く他の主
要回路部にはマイクロプロセッサが用いられる。このよ
うにマイクロプロセッサが用いられたときのゲージ１側
での動作フローは図９のようになり、データ処理装置２
側での動作フローは図１０のようになる。以下に図９、
図１０の動作フローを簡単に説明する。

【００２０】ゲージ１では、図９に示すように、測定開
始により電源が投入れると（Ｓ11）、まず受信信号の中
の同期信号探索が行われ（Ｓ12）、前述のように同期信
号が確認されると受信回路が連続動作モードから間欠動
作モードに切り換えられる。この同期信号探索のより具
体的な動作フローが図１１である。即ち初期状態では受
信回路は常時電源オンの連続動作モードであり（Ｓ5
1）、信号が受信されると（Ｓ52）、同期信号の有無の
判定がなされ（Ｓ53）、同期信号が確認されるとタイマ
がリセットされて（Ｓ54）、その後受信回路は同期信号
の周期で電源がオン／オフされる間欠受信動作モードに
なる（Ｓ55）。

【００２１】図９に戻って、受信回路が間欠動作モード
の同期信号待ち状態となり（Ｓ13）、同期信号が受信さ
れると（Ｓ14）、その同期信号にデータ要求信号が含ま
れるか否かが判定される（Ｓ15）。データ要求信号があ
ると判定されると、測定回路から測定データを取り込ん
で（Ｓ16）、この取り込まれた測定データを前述のよう
に伝送データに変換する（Ｓ17）。そして変換された伝
送データをデータ記憶装置に書き込み（Ｓ18）、自らに
割り当てられたタイムスロットを待って（Ｓ19）、その
伝送データをパラレル／シリアル変換した後（Ｓ20）、
送信回路に送って送信する（Ｓ21）。

【００２２】データを送信すると伝送確認信号待ちの状
態となり（Ｓ22）、伝送確認信号が受信されると（Ｓ2
3）、その伝送確認信号自体に誤りがないか否かが判定
される（Ｓ24）。伝送確認信号に誤りがある場合には再
度送信が行われる。また伝送確認信号に誤りがない場
合、その中に再送信要求信号があるか否かが判定され
（Ｓ25）、再送信要求がない場合には次の同期信号待ち
状態に入り、再送信要求がある場合には伝送データ記憶
装置に保持されている伝送データを読み出して再送信が
なされる。

【００２３】データ処理装置２では、図１０に示すよう
にまず、同期信号送信周期待ち状態となり（Ｓ31）、デ
ータ処理回路からのデータ要求信号があるか否かが判定
され（Ｓ32）、データ要求がない場合にはデータ要求を
含まない同期信号が送信される（Ｓ33）。データ要求が
あった場合にはデータ要求信号を乗せた同期信号が送信
される（Ｓ34）。そしてタイムスロット待ちの状態に入
り（Ｓ35）、ゲージから送られてくる伝送データを受信
する（Ｓ36）。データが受信されると、誤り検出回路に
よってそのデータの誤り検出が行われる（Ｓ37）。誤り
が検出されない場合、データ変換回路により伝送データ
が測定データに変換され（Ｓ38）、その測定データはデ
ータ処理回路に入力される（Ｓ39）。データの誤りが検
出された場合には、該当ゲージのＩＤ番号が要再送信ゲ
ージＩＤ記憶回路に保持される（Ｓ40）。

【００２４】その後、未通信ゲージがあるか否かが判定
され（Ｓ41）、未通信ゲージがある場合には再度データ
受信待ちとなり、同じ動作が繰り返される。未通信ゲー
ジがないと判断されると、再送信の必要性が判断され
（Ｓ42）、再送信が必要ない場合にはそのまま、再送信
が必要な場合には再送信要求信号が伝送確認信号に付加
されて（Ｓ43）、それぞれ伝送確認信号が送信される
（Ｓ44）。

【００２５】以上のようにこの実施例によれば、多数の
ゲージ１とデータ処理装置２の間に双方向無線通信機能
が付加されている。そして、データ処理装置２側では再
送信要求を含む伝送確認信号をゲージ１に送信し、ゲー
ジ１では自動的にデータ伝送の確認や伝送誤りがあった
場合の再送信等が行われる。またこの実施例によれば、
ゲージ１ではデータ要求があったときのみ測定動作をす
ればよく、また受信回路１８は、データ処理装置２から
送られる同期信号に基づいて間欠的な受信動作を行うの
で、ゲージ１での平均消費電力は非常に小さくなる。従
ってゲージ１に搭載されるボタン電池の寿命が長いもの
となる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、多数
のゲージとデータ処理装置の間で双方向通信機能を付加
してデータ伝送の確認を自動化し、測定効率向上及びデ
ータ伝送処理の信頼性向上を図ると共に、ゲージの受信
回路を間欠動作させることによって平均消費電流の低減
を図った測定処理システムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の測定処理システム構成を
示す。

【図２】 同実施例のゲージの機能構成を示す。

【図３】 同実施例のデータ処理装置の機能構成を示
す。

【図４】 同実施例の伝送データ構成例を示す。

【図５】 同実施例の同期信号及び伝送確認信号の構成
例を示す。

【図６】 同実施例の同期信号授受の様子を示す。

【図７】 同実施例のゲージの受信回路動作モードを示
す。

【図８】 同実施例の伝送データ授受の様子を示す。

【図９】 同実施例のゲージ側の制御動作フローを示
す。

【図１０】同実施例のデータ処理装置側の制御動作フロ
ーを示す。

【図１１】図９の同期信号探索動作を詳細に示す。

【符号の説明】

１…ゲージ、２…データ処理装置、１１…ＡＢＳエンコ
ーダ、１２…測定回路、１３…データ変換回路、１４…
データ記憶装置、１５…送信制御回路、１６…送信回
路、１７…ＩＤ設定回路、１８…受信回路、１９…同期
信号分離回路、２０…データ要求判定回路、２１…伝送
確認信号分離回路、２２…再送信要求判定回路、２３…
電源制御回路、２４…タイマ、３１…受信回路、３２…
送信スロット分離回路、３３…誤り検出回路、３４…デ
ータ変換回路、３５…データ処理回路、３６…データ要
求信号生成回路、３７…同期信号生成回路、３８…タイ
マ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の異なる箇所の位置等を計測するた
   め複数のゲージと、これらのゲージとは離れた位置にあ
   って各ゲージから送られた測定データを処理するデータ
   処理装置とを有する測定処理システムにおいて、 前記各ゲージは、測定されたデータを記憶する記憶手段
   と、測定されたデータを送信する送信手段と、前記デー
   タ処理装置からの送信信号を受信する受信手段と、前記
   データ処理装置からの再送信要求があったときに前記記
   憶手段に記憶されたデータを再度送信すべく制御する再
   送信制御手段と、前記データ処理手段からの同期信号に
   基づいて前記受信手段を間欠的に動作させる受信制御手
   段とを有し、 前記データ処理装置は、前記各ゲージから送られたデー
   タを受信する受信手段と、受信されたデータを処理する
   データ処理手段と、同期信号及び受信されたデータに誤
   りがあった場合の再送信要求を含む伝送確認信号を生成
   する信号生成手段と、前記伝送確認信号を前記同期信号
   と共に送信する送信手段を有することを特徴とする測定
   処理システム。