▶ アナログ・ディヴァイシス・グローバル・アンリミテッド・カンパニーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-28
(45)【発行日】2022-03-08
(54)【発明の名称】測定システム
(51)【国際特許分類】
G01D 21/00 20060101AFI20220301BHJP
G06F 7/57 20060101ALI20220301BHJP
【ＦＩ】
G01D21/00 Z
G06F7/57 204
【請求項の数】
18
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019017986
(22)【出願日】2019-02-04
(65)【公開番号】P2019139765
(43)【公開日】2019-08-22
【審査請求日】2019-06-03
(31)【優先権主張番号】62/625,747
(32)【優先日】2018-02-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/262,579
(32)【優先日】2019-01-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/262,676
(32)【優先日】2019-01-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】517338467
【氏名又は名称】アナログ・ディヴァイシス・インターナショナル・アンリミテッド・カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】クレア・クローク
(72)【発明者】
【氏名】アーニェ・マッカーシー
(72)【発明者】
【氏名】エイドリアン・シェリー
(72)【発明者】
【氏名】ジョバンニ・シー・ドッタ
(72)【発明者】
【氏名】ダン・オドノバン
(72)【発明者】
【氏名】ショーン・ウィルソン
(72)【発明者】
【氏名】メアリー・マッカーシー
(72)【発明者】
【氏名】コリン・ジー・ライデン
(72)【発明者】
【氏名】フィオナ・トレーシー
(72)【発明者】
【氏名】マイケル・バーン
【審査官】菅藤 政明
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２４１８０４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００７－１０９１８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００９／０２７６４８６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】実開平０５－０６４７３０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１６－１２６６６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０６１２５１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｄ ２１／００
Ｇ０６Ｆ ７／５７
Ｈ０３Ｋ １９／１７３－１９／１７７９６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホストデバイスと測定システムとを備えるセンサ管理システムであって、前記ホストデバイスはホストデバイスプロセッサ回路を備えていて、前記ホストデバイスプロセッサ回路が、
遠隔サーバから、第１のセンサとインターフェースするための前記測定システムの第１の構成を記述する測定システム構成データを受信することと、
前記測定システム構成データに少なくとも部分的に基づいて第１のレジスタマップを生成することと、
前記第１のレジスタマップを前記測定システムに送信することと、を含む動作を実行するように構成されていて、
前記測定システムは、スイッチマトリックスと、測定システムプロセッサ回路とを備えていて、前記測定システムプロセッサ回路が、
前記ホストデバイスから前記第１のレジスタマップを受信することと、
前記第１のレジスタマップを、前記第１のセンサと矛盾するレジスタ値／範囲を特定するエラールールセットと比較することと、
前記第１のレジスタマップを前記エラールールセットと比較した後、前記測定システムの前記第１の構成に従って前記第１のセンサをサンプリングするために前記スイッチマトリックスを構成することと、
第１のセンサから複数のサンプルを受信することと、
前記複数のサンプルに少なくとも部分的に基づいて第１のデジタル測定データを生成することと、を含む動作を実行するように構成されている、センサ管理システム。
【請求項2】
前記測定システム構成データが、対人可読構文で前記測定システムの前記第１の構成を記述する第１の形式の構成データと、コンピュータ可読構文で前記測定システムの前記第１の構成を記述する第２の形式の構成データとを含む、請求項１に記載のセンサ管理システム。
【請求項3】
前記遠隔サーバをさらに備え、前記遠隔サーバが、ユーザから測定される物理的特性の指示を受信することと、
前記測定される物理的特性の前記指示に基づいて前記第１のセンサを選択することと、
前記第１のセンサおよび前記測定される物理的特性に少なくとも部分的に基づいて前記測定システム構成データを生成することと、を含む動作を実行するように構成されている、請求項１に記載のセンサ管理システム。
【請求項4】
前記測定システムが、前記第１のレジスタマップが前記エラールールセットに合格したと判定することを含む動作を実行するようにさらに構成されている、請求項１に記載のセンサ管理システム。
【請求項5】
前記測定システムが、前記第１のレジスタマップ内で、前記第１のセンサと矛盾するビット値を判定することと、
前記判定されたビット値を用いずに、前記第１のレジスタマップから前記測定システムの前記第１の構成を導出することと、を含む動作を実行するようにさらに構成されている、請求項１に記載のセンサ管理システム。
【請求項6】
前記測定システムが、前記第１のレジスタマップが、少なくとも１つのエラールールに不合格であると判定することと、
前記スイッチマトリックスを構成する前に、ユーザからオーバーライドコードを受信することと、を含む動作を実行するようにさらに構成されている、請求項１に記載のセンサ管理システム。
【請求項7】
前記測定システムが、前記測定システムの接続性が前記測定システムに接続されている前記第１のセンサと一致すると判定することを含む動作を実行するようにさらに構成されている、請求項１に記載のセンサ管理システム。
【請求項8】
前記第１のレジスタマップはまた、第２のセンサに対する前記測定システムの第２の構成を記述し、前記測定システムが、第２のセンサを接続するように前記スイッチマトリックスを構成することであって、ＡＤＣが、前記第２の構成に従って前記第２のセンサからの第２の未加工のセンサ信号をサンプリングする、前記スイッチマトリックスを構成することと、
前記第２の未加工のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいて第２のデジタル測定データを生成することと、
前記第２のデジタル測定データを前記ホストデバイスに送信することと、を含む動作を実行するようにさらに構成されている、請求項１に記載のセンサ管理システム。
【請求項9】
前記ホストデバイスが、前記第１のレジスタマップを生成するために第１の構成ファイルをコンパイルすることと、
第２のレジスタマップを生成するために第２の構成ファイルをコンパイルすることと、
前記ホストデバイスで実行しているホストアプリケーションからのホストアプリケーション命令に少なくとも部分的に基づいて、前記第１のレジスタマップまたは前記第２のレジスタマップを前記測定システムに選択的に送信することと、を含む動作を実行するように構成されている、請求項１に記載のセンサ管理システム。
【請求項10】
センサを管理するための方法であって、測定システムの第１の構成であって、第１のセンサに関連付けられている、第１の構成を記述する第１のレジスタマップを、ホストデバイスから受信することと、
前記第１のレジスタマップと、前記第１のセンサと矛盾するレジスタ値／範囲を特定するエラールールセットとを比較することと、
前記第１のレジスタマップを前記エラールールセットと比較した後、前記測定システムの前記第１の構成に従って前記第１のセンサをサンプリングするように前記測定システムのスイッチマトリックスを構成することと、
第１のセンサから複数のサンプルを受信することと、
前記複数のサンプルに少なくとも部分的に基づいて第１のデジタル測定データを生成することと、を含む、方法。
【請求項11】
前記第１のレジスタマップが、前記エラールールセットに合格したと判定することを、さらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記第１のレジスタマップ内で、前記第１のセンサと矛盾するビット値を判定することと、前記判定されたビット値を用いずに、前記第１のレジスタマップから前記測定システムの前記第１の構成を導出することと、をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記第１のレジスタマップが、少なくとも１つのエラールールに不合格であると判定することと、前記スイッチマトリックスを構成する前に、ユーザからオーバーライドコードを受信することと、をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項14】
前記測定システムの接続性が、前記測定システムに接続されている前記第１のセンサと一致していると判定することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項15】
前記第１のレジスタマップが、第２のセンサに対する前記測定システムの第２の構成も記述し、前記測定システムのプロセッサ回路を用いて、第１の未加工のセンサ信号を前記第１のデジタル測定データに変換するための第１の方程式を記述する第１のセンサデータ構造を生成することと、
前記プロセッサ回路に関連付けられたメモリのセンサデータスタックにおいて、前記第１のセンサデータ構造を第１のメモリアドレスセットに割り当てることと、
前記第２のセンサからの第２の未加工のセンサ信号を第２のデジタル測定データに変換するための第２の方程式を記述する第２のセンサデータ構造を生成することと、
前記第２のセンサデータ構造を前記センサデータスタックにおいて第２のメモリアドレスセットに割り当てることであって、前記第１のメモリアドレスセットは、前記第２のメモリアドレスセットよりも多くのメモリアドレスを含む、割り当てることと、をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項16】
前記プロセッサ回路はまた、前記第１のセンサデータ構造の第１の値が、修正された第１の値に変更するべきであると判定することと、
前記修正された第１の値を、前記第１の値に関連付けられた少なくとも１つのメモリアドレスに上書きすることと、を含む動作を実行するように構成されている、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
センサを管理するためのシステムであって、測定システムの第１の構成であって、第１のセンサに関連付けられている、第１の構成を記述する第１のレジスタマップを、ホストデバイスから受信するための手段と、
前記第１のレジスタマップを、前記第１のセンサと矛盾するレジスタ値／範囲を特定するエラールールセットと比較するための手段と、
前記第１のレジスタマップを前記エラールールセットと比較した後、前記測定システムの前記第１の構成に従って前記第１のセンサをサンプリングするように前記測定システムのスイッチマトリックスを構成するための手段と、
第１のセンサから複数のサンプルを受信するための手段と、
前記複数のサンプルに少なくとも部分的に基づいて第１のデジタル測定データを生成するための手段と、を備える、システム。
【請求項18】
前記第１のレジスタマップ内で、前記第１のセンサと矛盾しているビット値を判定するための手段と、前記判定されたビット値を用いずに前記第１のレジスタマップから前記測定システムの前記第１の構成を導出するための手段と、をさらに備える、請求項１７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は一般的に、限定するものではないが、集積チップに関し、特に、限定するものではないが、ホストデバイスを１つ以上のセンサにインターフェースするための測定システムに関する。
【背景技術】
【0002】
電子デバイスは、化学的または工業的なプロセス制御、動作制御、暖房、換気、および空調（ＨＶＡＣ）の制御などの建築制御、遠隔監視または制御などの様々な用途の監視または制御を容易にするために使用し得る。そのような電子デバイスは、例えば１つ以上のセンサを使用して測定を行う。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
図面において、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、同様の数字は異なる図において類似の構成要素を記述することがある。異なる文字の接尾辞を有する同様の数字は、類似の構成要素の異なる事例を表すことがある。図面は概して、限定としてではなく例として、本明細書で論じられる様々な実施形態を図示する。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【図1】測定システムの構成例を示す図である。
【図2】測定システムの一例を示す機能図である。
【図4】レジスタマップを受信した際に測定システムによって実行され得るプロセスフローの一例を示すフローチャートである。
【図5】測定システムの較正を実行すべきかどうかを判定するためにレジスタマップを受信したときに測定システムによって実行され得るプロセスフローの一例を示すフローチャートである。
【図6】測定シーケンスを判定するためにレジスタマップを受信したときに測定システムによって実行され得るプロセスフローの一例を示すフローチャートである。
【図7】測定システムを管理するために実行され得るプロセスフローの一例を示すフローチャートである。
【図9】センサデータ構造を動的に割り当てるために測定システムのプロセッサ回路によって実行され得るプロセスフローの一例を示すフローチャートである。
【図10】等間隔のＬＵＴを利用して単一変数（例えば、一次元）方程式を評価するために実行時に測定システムによって実行されてもよいプロセスフローの一例を示すフローチャートである。
【図11】等間隔のＬＵＴを利用して２変数（例えば、２次元）方程式を評価するために実行時に測定システムによって実行されてもよいプロセスフローの一例を示すフローチャートである。
【図12】本明細書で論じられる方法のうちのいずれか１つの例を機械に実行させるための一組の命令または命令のシーケンスを実行し得るコンピューティングデバイスハードウェアアーキテクチャを図示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0005】
本明細書で記述されている様々な例は、測定システムを動作させるおよび／または構成するための測定システムおよび方法を対象としている。本明細書に記載されるように、測定システムは、１つ以上のセンサとホストデバイスとの間のインターフェースを提供する。例えば、測定システムは、様々な異なる種類のセンサからの出力を、駆動および／または受信し、ホストデバイスによる処理の準備ができているデジタル出力信号をホストデバイスに提供するように構成される。例えば、測定システムは、異なる種類のセンサを駆動するために適切な励起信号を提供してもよい。測定システムはまた、適切なアナログ－デジタル変換を実行し得る。いくつかの例では、測定システムはまた、例えば適切な測定ユニット内にあるセンサ出力を提供し、線形化を実行し、別のセンサ出力に基づいて１つのセンサ出力を補償するなどのデータ処理も実行する。
【0006】
本発明者らは、特定のアプリケーション用に一組のセンサを構成することは、特にソフトウェアに偏った専門知識をもつ開発者および設計チームにとっては難しい場合があるということを、とりわけ認識していた。例えば、特定の用途のためのセンサハードウェアを設計することは、広範囲の構成オプションを有する広範囲の異なる利用可能なデバイスから適切なセンサ、変換器、および／または他のデバイスを選択し配置することを含み得る。その結果、開発者にとっては、特定の測定性能目標を満たさないデバイスなど、特定の用途には不適切なデバイスを選択することが容易となる。
【0007】
いくつかの例では、広範囲のセンサをサポートし、高度なセンサ選択および構成を支援する構成ツールを介して構成可能である測定システムを提供することによって、センサ回路設計の課題が軽減される。しかしながら、多数の異なるセンサおよび構成をサポートするように構成し得る測定システムを提供することは、さらなる課題を生み出す可能性がある。しかしながら、開発者が測定システム構成を修正できるようにすることは、開発者が誤る機会を生み出す。広範囲のセンサをサポートするように構成された測定システムの複雑さはエラーの可能性を増大させる。したがって、開発者が構成ツールを使用して生成された測定システム構成を修正できるようにすることが望ましい。また、用途によっては、使用中および／または使用の間に測定システムが異なる構成をとることが望ましい。いくつかの構成変更は、１つ以上の変換器などのような様々な構成要素の再較正を必要とする可能性がある。開発者が再較正の必要性を認識できない場合、測定の精度は低下する。
【0008】
これらおよび／または他の顧客の好みを満たす測定システムは、高度の複雑さを含み得る。経済的にも処理効率の点でも費用対効果を達成するために、本明細書に記載の様々な測定システムは、簡素化されたハードウェアおよび／またはソフトウェア構成で複雑な処理を可能にする機能を備えて構成される。
【0009】
図１は、測定システム１０２の一構成例１００を示す図である。測定システム１０２は、１つ以上のセンサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎと通信している。測定システム１０２は、センサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎからのセンサ信号をサンプリングする。いくつかの例では、センサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎは省略されている。例えば、測定システム１０２は、化学的または電気化学的プロセスから１つ以上の電気信号を受信してもよい。いくつかの例、およびいくつかのセンサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎについては、測定システム１０２はまた適切な励起を提供する。センサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎは、周囲環境１３０の特徴を感知するために周囲環境１３０内に配置される。また、いくつかの例では、測定システム１０２は、他のデバイスによってサンプリングされたセンサ信号に対して単位変換、線形化、補償、または他の処理を実行し得る。
【0010】
例えば、温室用途では、センサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎは温室（温室が周囲環境である場合）内の温度、圧力、および湿度を感知し得る。３つのセンサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎが示されているが、任意の適切な数のセンサを使用してもよい例えば、測定システム１０２は、図示されている３つのセンサより多い、または少ないセンサをサポートし得る。また、１つの周囲環境１３０が示されているが、センサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎは同じ周囲環境に配置される必要はない。例えば、内燃機関用の管理システムは、内燃機関の異なる構成要素における温度を測定するために異なるセンサが配置されている複数の温度センサを利用してもよい。
【0011】
測定システム１０２は、ホストアプリケーション１３２を実行するホストデバイス１０４と通信している。ホストデバイス１０４は、例えば、埋め込みコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デスクトップまたはラップトップパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などを含む、任意の適切な種類のプロセッサベースのシステムを含み得る。測定システム１０２は、測定データをホストアプリケーション１３２に提供する。測定データは、センサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎから受信したデータを含む。いくつかの例では、測定データは、センサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎ自体からサンプリングされた未加工のセンサ信号に対する様々な補正および／または修正を含む。例えば、測定データはデジタルであってもよく、それゆえ（追加の）ＡＤＣを必要とせずにホストアプリケーション１３２にアクセス可能であり得る。さらに、測定データを線形化してセンサの非線形性を補正し得る。また、いくつかの例では、測定データは、それぞれのセンサによって測定された物理量を表す選択されたセンサユニットに対して正規化されてもよい。例えば、温度センサ用のセンサユニットは、摂氏度、ケルビン度などであってもよい。圧力センサ用のセンサ単位は、平方インチ当たりのポンド数（ｐｓｉ）、ミリメートルＨｇなどであってもよい。また、いくつかの例では、測定データは、例えば、複数のセンサからサンプリングされたセンサ信号に基づいて出力を調整することによって補償される。
【0012】
ホストアプリケーション１３２は、任意の適切な方法で測定データを使用する。例えば、ホストアプリケーション１３２は、測定データに基づいて制御される、例えば１つ以上のモータ、または他の適切な機器などの他の構成要素に提供される１つ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）信号を生成し得る。上記の温室の例に戻って参照すると、ホストアプリケーション１３２は、温度、圧力、および／または湿度の変化に応じて、温室の窓または通気口を開閉するように構成されてもよい。
【0013】
測定システム１０２は、例えば、スイッチマトリックス１１６、１つ以上の励起回路１１４、１つ以上の変換器１１２（例えば、ＡＤＣまたはＤＡＣ）、１つ以上のプロセッサ回路１１０、１つ以上の通信回路１０８などを含む様々な構成要素を備える。様々な構成要素１０８、１１０、１１２、１１４、１１６は、単一の集積回路上、またはいくつかの例では複数の集積回路上に形成し得る。また、いくつかの例では、構成要素１０８、１１０、１１２、１１４は、単一の集積回路または複数の集積回路を含む単一の集積パッケージに提供される。
【0014】
通信回路１０８は、ホストデバイス１０４と通信するように構成される。プロセッサ回路１１０は、測定システム１０２を制御するためのファームウェアを実行する。変換器１１２は、アナログセンサ入力信号をデジタル（ＡＤＣ）に変換するように、および／またはデジタル励起信号をアナログ（ＤＡＣ）に変換するように構成される。励起回路１１４は、使用中に励起電圧または電流を受け取る任意のセンサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎに励起信号を提供するように構成可能である。スイッチマトリックス１１６は、本明細書で説明されるように、様々なセンサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎを適切な変換器１１２、励起回路１１４などに選択的に連結するように構成される。いくつかの例では、測定システム１０２の様々な構成要素は、単一の集積回路または一連の集積回路上に実装されている。例えば、測定システム１０２は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、デジタル信号プロセッサなどを含み得る。
【0015】
測定システム１０２は、広範囲の異なるタイプおよびセンサタイプの組み合わせをサポートするように構成可能である。例えば、ホストアプリケーション１３２は、測定システム１０２の構成を記述する構成データ１２０を生成および／または受信する。例えば、構成データ１２０は、特定の測定データセットを作成するための特定のセンサセットに対する測定システムの構成を記述する。構成データ１２０は、様々な形式１２２、１２４のファイルまたは他のデータの描写を含み得る。例えば、測定システム１０２の構成データは、ある形式ではＣプログラミング言語などの構文で、別の形式ではＪａｖａＳｃｒｉｐｔ(登録商標) Ｏｂｊｅｃｔ Ｎｏｔａｔｉｏｎ（ＪＳＯＮ）１２４などの対人可読構文で表現し得る。いくつかの例では、異なる形式１２２、１２４は同じ構成データ１２０を表す。
【0016】
構成データ１２０の全部または一部は、レジスタマップ１２６に変換される。いくつかの例では、ホストアプリケーション１３２、またはホストデバイス１０４の他の適切なアプリケーションは、レジスタマップを生成するために構成データ１２０を解釈および／または変換する。また、いくつかの例では、構成データ１２０は、ホストアプリケーション１３２に提供される前に完全にまたは部分的に変換される。例えば、ホストアプリケーションは、構成データ１２０に加えてまたは代わりに１つ以上のレジスタマップ１２６を受信し得る。ホストアプリケーション１３２は、測定システム１０２に、例えば、初期構成時および／または起動時にレジスタマップ１２６を提供する。例えば、測定システム１０２は、レジスタマップを受信し適用するためのアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）を含み得る。いくつかの例では、ホストアプリケーション１３２は、それが測定システム１０２に提供される前にレジスタマップ１２６を修正する。このように、ホストアプリケーション１３２は、構成データ１２０によって要求される測定システム１０２の構成から逸脱するようにプログラムされてもよい。また、いくつかの例では、ホストアプリケーション１３２は、本明細書で説明するように、実行中に新しいまたは更新されたレジスタマップを提供する。
【0017】
ホストデバイス１０４、測定システム１０２、およびセンサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎは、本番環境１０３の一部である構成１００は、構成ツール１３４を実行するウェブサーバ１０６を含む例示的な開発環境１０１も含む。構成ツール１３４は、ユーザコンピューティングデバイス１３６を介してユーザ１３８にユーザインターフェース（ＵＩ）１１９を提供する。ユーザコンピューティングデバイス１３６は、例えばデスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話などの任意の適切なコンピューティングデバイスであり得るか、またはそれらを含み得る。構成ツール１３４は、ＵＩ１１９を介して、測定システム１０２を構成するための段階的なプロセスをユーザ１３８に提供する。例えば、ＵＩ１１９を介して、ユーザ１３８は、感知される１つ以上の物理量、物理量に関する所望の精度、および／または測定に関する他のパラメータを選択する。構成ツール１３４は、１つ以上のセンサ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎを推奨し、推奨されたセンサおよび構成に関する構成データ１２０を生成してもよい。結果として得られる構成データ１２０は、例えば構成ツール１３４からおよび／またはユーザコンピューティングデバイス１３６からホストアプリケーション１３２に提供される。いくつかの例では、構成ツール１３４によって生成された構成データ１２０は修正せずに使用される。他の例では、ユーザ１３８は、彼らの特定のアプリケーションの設計制約に合うように構成データ１２０を修正し得る。例えば、ユーザ１３８がより熟練しているとき、および／またはアプリケーションが要求するとき、ユーザ１３８は、測定システム１０２の動作を微調整するために構成データ１２０を修正するオプションを有してもよい。他の例では、アプリケーションが単純である場合、および／またはユーザ１３８があまり熟練していない場合、構成ツール１３４によって生成された構成データ１２０を修正せずに使用してもよい。
【0018】
図２は、測定システム２００の一例を示す機能図である。図２の機能図は、例えば、デジタルフィルタ２０４、ＡＤＣ２０８、プログラマブル利得アンプ２１２、アンチエイリアシングフィルタ２１４、マルチプレクサまたはスイッチマトリックス２１６、および様々な入出力デバイス（Ｉ／Ｏ）デバイスを含む、測定システム２００の様々な構成要素を示す。図２の機能図はまた、例えばインターフェース／ロジック２３２、チャネルシーケンサ２１８などのような、測定システム２００のプロセッサ回路によって実行され、および／またはそれに記憶される様々な機能ブロックを示す。これらの機能ブロックは、図１に示されるプロセッサ回路１１０のようなプロセッサ回路によって実行され得る。
【0019】
スイッチマトリックス２１６は、異なるセンサチャネルを測定システム２００の様々な他の構成要素に代替的に接続するように制御可能である。図２に示す例において、測定システム２００は４つのアナログセンサチャネル（ＳＥＮＳＯＲ０、ＳＥＮＳＯＲ１、ＳＥＮＳＯＲ２、ＳＥＮＳＯＲ３）を備える。アナログセンサチャネルは、信号入力ピンＡＩＮ０、ＡＩＮ１、ＡＩＮ２、ＡＩＮ３と同様に、センサ励起正ピン（ＥＸＣＰ）とセンサ励起負ピン（ＥＸＣＮ）を含む。チャネルごとに２つの励起ピンが示されているが、いくつかのチャネルは追加のセンサ励起ピンを有してもよい。また、チャネルごとに４つの信号入力ピンが示されているが、センサチャネルは任意の適切な数の信号入力ピンを有してもよく、いくつかのセンサチャネルは他のものとは異なる数の信号入力ピンを有してもよい。本明細書に記載のピンのいくつかまたは全ては、例えば入力ピンまたは出力ピンとして機能するように構成可能である。
【0020】
スイッチマトリックス２１６はまた、バイアス電圧発生器２３４からバイアス電圧を受け取ることができる。スイッチマトリックス２１６を選択的に接続することによって、バイアス電圧が任意のアナログセンサチャネルに提供され得る。同様に、励起電流発生器２３５は、スイッチマトリックス２１６を選択的に配置することによって、アナログセンサチャネルＳＥＮＳＯＲ０、ＳＥＮＳＯＲ１、ＳＥＮＳＯＲ２、ＳＥＮＳＯＲ３のいずれかに提供され得る１つ以上の励起電流を生成する。例えば、バイアス電圧発生器２３４によって生成されたバイアス電圧および／または励起電流発生器２３５によって生成された励起電流は、例えば励起ピンＥＸＣＰ、ＥＸＣＮを横切って、１つ以上のアナログセンサチャネルに提供されてもよい。図２の例において、測定システムは入力チャネル（ＣＪＣ０およびＣＪＣ１）も含む。例えば、熱電対センサがアナログセンサチャネルＳＥＮＳＯＲ０、ＳＥＮＳＯＲ１、ＳＥＮＳＯＲ２、ＳＥＮＳＯＲ３のうちの１つで使用されている場合は、２線式抵抗温度デバイス（ＲＴＤ）を熱電対の冷接点温度を測定するように配置し、入力チャネルＣＪＣ０、ＣＪＣ１のうちの１つに接続し得る。いくつかの例では、チャネルＣＪＣ０、ＣＪＣ１はまた、励起電流または電圧を他のチャネルＳＥＮＳＯＲ０、ＳＥＮＳＯＲ１、ＳＥＮＳＯＲ２、ＳＥＮＳＯＲ３のうちの１つ、および／または別のＣＪＣピン上のセンサに提供するように構成可能としてもよい。いくつかの例では、複数のセンサチャネルを使用して単一のセンサと接続する。例えば、２本以上のワイヤを含むＲＴＤセンサを検討する。一方のチャネルは冷接点補償を提供するために使用され、他方のチャネルは接点の温度を測定するための熱電対を含む。
【0021】
さらに、電圧測定（Ｖ＿ＭＥＡＳ）チャネルは、測定システム２００の動作電圧を超えるセンサ入力を受信し測定するように構成される。例えば、減衰器ネットワーク（ＡＴＴＥＮ）は、スイッチマトリックス２１６などの測定システム２００の様々な構成要素によって読み取り可能な電圧までセンサ入力を低減する。同様に、電流測定チャネル（Ｉ＿ＭＥＡＳ）は、測定された電流を表す電圧を見つけるためのシャント回路を含む。電流測定チャネルが電流に切り替えられると、他のチャネルが切り替えられてもよい。１つのチャネルで障害状態が発生した場合、これによって障害状態が他のチャネルに影響を与えるのを防ぐことができる。
【0022】
図２の例において、測定システム２００は、デジタルインターフェースを介して１つ以上のデジタルセンサとインターフェースするようにも構成される。例えば、ＳＰＩ２チャネルは、シリアルペリフェラルインタフェース（ＳＰＩ）プロトコルに従って配置され、センサクロックを受信および／または提供するためのクロックピン（ＳＰＩ２＿ＳＣＬＫ）、デジタルデータを受信するためのマスタイン／スレーブアウトピン（ＳＰＩ２＿ＭＩＳＯ）およびマスタアウト／スレーブイン（ＳＰＩ２＿ＭＯＳＩ）、ならびに特定のデジタルセンサを選択するためのチップ選択出力ピン（ＳＰＩ２＿ＣＳＢ）を含む。他のデジタルセンサチャネル（Ｉ２Ｃ）は集積回路間（Ｉ２Ｃ）プロトコルに従って配置され、クロックピン（Ｉ２Ｃ＿ＳＣＬ）およびシリアルデータピン（Ｉ２Ｃ＿ＳＤＡ）を含む。
【0023】
測定システム２００はまた、スイッチマトリックス２１６とプロセッサ回路との間に信号処理経路を含む。例えばプログラマブル利得アンプ２１２、ＡＤＣ２０８、および１つ以上のデジタルフィルタ２０４を含む、所与のセンサに対する信号経路に入る、および／またはそこから出る様々な信号処理構成要素を切り替えることができる。測定システム２００のアナログ構成要素、例えば、励起電流発生器２３５、バイアス電圧発生器２３４、アンチエイリアシングフィルタ２１４、ＰＧＡ２１２などのようなものは、まとめてアナログフロントエンドと呼んでもよい。図２の例において、ＡＤＣ２０８はシグマデルタＡＤＣであるが、他の種類のＡＤＣを使用してもよい。基準参照選択モジュール２０６は、ＡＤＣ２０８用の基準参照電圧を選択する。また、図２の例において、デジタルフィルタ２０４は、ＡＤＣ２０８の測定時間を設定するための測定時間フィルタと、５０／６０Ｈｚ除去フィルタとを含む。いくつかの例では、デジタルフィルタ２０４は、（例えば、ＡＤＣ２０８と共通のＩＣ上に含まれる）ＡＤＣ２０８の構成要素であるか、または、例えば、デジタル信号プロセッサもしくは他の適切なプロセッサによって、ＡＳＩＣによって、ＰＧＡなどによって実装され得る。
【0024】
電力モードセレクタ２２２は、例えば構成データによって構成されてもよく、測定システム２００に対する電力モードを設定してもよい。例えば、測定システム２００は、フル、ミドル、およびローパワーモードを有し得る。いくつかの例は動的電力モードを含む。例えば、測定システム２００の電力レベルは、提供されたレジスタマップによって設定されてもよい。診断ブロック２２０は、プロセッサ回路によって実行されてもよく、測定システム２００上で、例えば、測定システム２００の構成が一貫しているかどうか、および／またはハードウェア（例えば、センサなど）が測定システム２００に正しく接続されているかどうかを判定すること含む様々な診断を実行するように構成されてもよい。チャネルシーケンサ２１８は、プロセッサ回路によって実行されてもよく、プロセッサ回路に様々なセンサチャネルを接続するためのシーケンスを選択するように構成されている。チャネルシーケンサ２１８、診断ブロック２２０、および／または電力モードセレクタ２２２は、プロセッサ回路によって実行されるソフトウェア（例えばファームウェア）として、および／または別個のハードウェアとして実装され得る。いくつかの例では、チャネルシーケンサ２１８はまた、スイッチマトリックス２１６を構成した後、時には励起信号を提供し始めた後に遅延を挿入するように構成されている。これはＡＤＣが変換を実行するように指示される前に、センサ出力および／またはＰＧＡ出力が安定した値に落ち着くまでに十分な時間をかけることを許容し得る。いくつかの例では、異なるチャネルに対する遅延は、構成データ内のパラメータを介してユーザによって調整可能である。
【0025】
図２は、プロセッサ回路に含まれてもよく、および／またはプロセッサ回路に記憶されてもよい様々なメモリおよびデータ構造を示す。例えば、較正データ２２４は、測定システム２００の１つ以上の構成要素の電流較正を記述する。補正／変換データ２２６は、例えば、本明細書に記載されるように、未加工のセンサ信号の補正および／または未加工のセンサ信号の所望の単位への変換を提供するために使用される。ルックアップテーブルＬＵＴおよび／または多項式データ２２８（本明細書においてより詳細に説明される）は、未加工のセンサ信号を正しい単位に変換するためのランタイム計算を単純化するためにプロセッサ回路によって利用される。ＬＵＴ／多項式データ２２８は、ユーザによって判定され、ホストデバイスによって計算され、測定システムによって計算され、および／またはセンサ製造業者によって提供され得る。いくつかの例では、ＬＵＴ／多項式データ２２８は、例えば、補正／変換データ２２８に内蔵補正または変換データをもたないセンサに対して補正または変換を提供するために使用される。例えば、ユーザは、ＬＵＴ／多項式データ２２８に記憶されているＬＵＴまたは方程式として提供される補正または変換データを供給し得る。図２の例も、ホストアプリケーションに提供される処理済み測定データを記憶し得るメモリキュー２３０（先入先出またはＦＩＦＯ）を含む。
【0026】
インターフェース／論理ブロック２３２は、例えばプロセッサ回路によって実行されてもよく、測定システム２００とホストデバイス／ホストアプリケーションとの間の通信を構成する。図２の例において、インターフェース／論理ブロック２３２は、ＳＰＩチャネル（ＳＰＩ１＿ＣＳＢ、ＳＰＩ１＿ＭＩＳＯ、ＳＰＩ１＿ＭＯＳＩ、ＳＰＩ１＿ＳＣＬＫ、ＳＰＩ＿ＤＲＤＹ）およびホストアプリケーション／デバイスと通信するために、および／またはセンサデータ収集のために使用され得るユニバーサル非同期受信機送信機（ＵＡＲＴ）チャネルをサポートする。インターフェース／論理ブロック２３２は、プロセッサ回路によって実行され得る。いくつかの例では、キュー２３０がセンサ読み取り値で十分に満たされ、読み取る準備ができたときに、インターフェース／論理ブロック２３２はホストアプリケーションにメッセージを送信する。
【0027】
図２の例示的な測定システム２００はまた、測定システム２００に電力を供給するためのＶＤＤピン、ＧＮＤピン、およびＡＶＤＤピンを含む。ＶＤＤは、測定システム２００のデジタル部分に電力を供給するための電圧を受け取り、ＡＶＤＤは、測定システム２００のアナログ部分に電力を供給するための電圧を受け取る。ＶＤＤピンとＡＶＤＤピンは、グランドピンＧＮＤを基準参照にしている。また、測定システム２００は、警告状態が存在するときに測定システム２００のＡＬＥＲＴピンをアサートし、エラーが検出されたときにＥＲＲＯＲピンをアサートするように構成されてもよい。ホストデバイスは、測定システム２００をリセットするためにＲＥＳＥＴピンをアサートしてもよい。
【0028】
図３は、図２の測定システム２００などの測定システムを構成するために提供され得る例示的なレジスタマップである。図３は、センサ詳細レジスタ、励起電流レジスタ、デジタルセンサアドレスレジスタ、および３つのデジタルコマンドレジスタ（デジタルセンサコマンド１、デジタルセンサコマンド２、デジタルセンサコマンド３）を示す。図３のレジスタマップは、単一のセンサに対する測定システム２００の構成を説明するレジスタの例を示す。例えば、他の／追加のセンサ用に測定システム２００を構成するために、および／または他の構成パラメータを提供するために、追加のレジスタ値を提供し得る。
【0029】
センサ詳細レジスタは、測定システムに接続されているセンサを記述し得るビットの例を示す。例えば、測定システムは、それに接続された各センサ（例えば、各アナログセンサ）に対するセンサ詳細レジスタを含み得る。センサ詳細レジスタは、ビットの記述、センサに対する平均化、センサに対するＰＧＡ利得、センサに対する基準参照選択（例えば、ＡＤＣについての基準参照を記述する）、センサに対するバイアス電圧、センサに対する補償チャネル設定、およびセンサに対する測定単位を含み得る。
【0030】
センサの平均化は、仮にあったとしても、センサに対する未加工のセンサ信号が測定システムによってどのように平均化されるのかを記述し得る。例えば、測定システムは、１つ以上の信号から未加工のセンサ信号を平均してもよい。また、３線式または４線式ＲＴＤセンサなど、一部のセンサには複数の励起電流が提供される。いくつかの例では、測定システムは、各測定データについてセンサからの複数の未加工のセンサ信号をサンプリングし、励起電流をセンサ信号間で変化させる（例えば交換する）ように構成される。次いで、測定システムは複数のセンサ信号を平均して測定データを生成する。平均化ビットは、所与のセンサに対して平均化が行われるかどうか、またその方法を記述する。ＰＧＡ利得ビットは、センサに使用されるＰＧＡの利得を記述する。基準参照ビットは、センサに使用されるＡＤＣの基準参照信号を記述する。バイアス電圧ビット（Ｖｂｉａｓ）は、バイアス電圧がセンサに提供されるかどうかを表す。基準参照バッファ無効（ＲＢＤ）ビットは、ＡＤＣ基準参照バッファリングを無効にするべきかどうかを表す。補償チャネルビットは、センサに対して実行される補償を記述する。補償は、例えば、周囲温度、圧力などの周囲条件に対する補償を含む。測定単位ビットは、センサに対する測定データが表現されるべき単位を記述する。
【0031】
励起電流レジスタは、励起電流またはセンサに提供される電流を記述するビットの例を示している。例えば、Ｉｏｕｔ１およびＩｏｕｔ０無効ビットは、Ｉｏｕｔ１またはＩｏｕｔ０を無効にする必要があることを表し得る。Ｉｏｕｔ励磁電流ビットは励磁電流の値を表す。
【0032】
デジタルセンサアドレスおよびデジタルセンサＣｍｄ１－３はデジタルセンサに使用される。例えば、デジタルセンサアドレスレジスタは、例えば上述のＩ２Ｃバス上のデジタルセンサのアドレスおよび／またはセンサ出力が提供されるレジスタのアドレスを表す。デジタルセンサＣｍｄ１－３レジスタは、例えば、デジタルセンサを選択された動作モード、選択された範囲、選択された帯域幅モードなどに構成するために、デジタルセンサに提供され得るコマンドを表す。図３の例においては、いくつかのビットが「空き」または「ＮＵ」とマークされている。これらのビットは、図３に示すレジスタマップの例では使用されていないが、他のレジスタマップ構成で使用されてもよい。
【0033】
図４は、レジスタマップを受信したときに測定システム（例えば、測定システムのプロセッサ回路）によって実行され得るプロセスフロー４００の一例を示すフローチャートである。動作４０２において、測定システムはレジスタマップを受信する。レジスタマップは、ホストデバイスで実行されているホストアプリケーションから受信されてもよく、測定システムの構成を記述してもよい。例えば、図３を参照すると、レジスタマップは、図３のレジスタに対する一組の値を含んでもよい。いくつかの例では、レジスタマップは、デバイスによって管理される各センサについての図３のレジスタに対する一組の値を含む。例えば、３つのセンサが測定システムによって管理されることになっている場合、レジスタマップは図３のレジスタに対する３組の値を含み得る。また、図３のレジスタは、測定システム用のレジスタマップ（またはその一部）をどのように構成し得るかのほんの一例を提供することも理解されよう。
【0034】
測定システムは、その動作中の任意の適切な時点でレジスタマップを受信し得る。いくつかの例では、ホストアプリケーションは、起動時に測定システムにレジスタマップを提供するように構成される。また、いくつかの例では、ホストアプリケーションは、動作中の異なる時点で異なるレジスタマップを測定システムに提供する。例えば、測定システムは、１つの構成に従って未加工のセンサ信号をサンプリングするようにそれに命令する１つのレジスタマップを受信してもよい。ホストアプリケーションの動作中に、別の構成に従って追加の未加工のセンサ信号をサンプリングするように測定システムを構成するための別のレジスタマップを提供してもよい。例えば、第１のレジスタマップを用いた動作中に特定のセンサに制限が侵入した場合、励起電流を別の値に変更する新しい構成を送信するようにホストをプログラムして、いかなる制限も侵入させずに測定を続けることができる。別の例では、センサはその値に突然の変動を示すことがある。それに応じて、別のレジスタマップがデバイスに送信され、その特定のセンサをより高速でサンプリングしてより頻繁にそれを監視する。いくつかの例では、ホストアプリケーションは測定システムに複数のレジスタマップを提供し、測定システムは、閾値センサ出力に達するなどの変化条件の発生時にレジスタマップ間で自動的に切り替わるように構成される。
【0035】
動作４０４において、測定システムは受信したレジスタマップをエラールールセットと比較する。エラールールセットは、矛盾または不正確なレジスタマップを識別する。例えば、エラールールセットのいくつかのルールは、特定のセンサタイプの値をもつべき、またはもつべきではないレジスタおよび／またはビットを定義する。エラールールは、励起電流を必要とするセンサを表すレジスタマップも励起電流値を提供するべきであることを特定する。また、例えば、選択されたセンサと矛盾するデジタルフィルタリングパラメータを表すレジスタマップは、エラールールセットに失敗する可能性がある。別の例示的なエラールールは、選択されたセンサと矛盾するレジスタ値／範囲を特定する。例えば、特定のセンサタイプは閾値レベルを超える励起電流を必要とし得る。例示的なエラールールは、センサタイプを表すレジスタマップが閾値を超える励起電流値も表すべきであることを特定し得る。
【0036】
動作４０６において、測定システムは、レジスタマップがエラールールのいずれかのエラールールに違反しているかどうかを判定する。違反していた場合、測定システムは、動作４０８でエラーを返す。例えば、図２の例を参照すると、プロセッサ回路はＥＲＲＯＲビットをアサートし、（誤った）レジスタマップに従って動作するように進まない可能性がある。
【0037】
エラールールに違反していない場合、測定システムは、動作４１０において、その接続性を判定する。測定システムの接続性を判定することは、測定システムのどのピンがセンサなどの他の構成要素に接続されているかを判定することを含む。接続性を判定するために、プロセッサ回路は、２つ以上のピン（例えば、チャネル用の信号ピンと接地ピン）にまたがって電圧を存在させることができる。ピン間の電流を（例えば、シャント抵抗を用いて）測定し、それからピン間のインピーダンスを導出し得る。測定システムの導電率を判定するための他の適切な技術もまた使用され得る。
【0038】
動作４１２において、測定システムは、接続性エラーがあるかどうかを判定する。測定システム（例えば、そのプロセッサ回路）が、レジスタマップによって示されるセンサが実際にはデバイスに接続されていない、または正しく接続されていないと判定した場合、接続エラーが発生する。例えば、レジスタマップが３線式ＲＴＤデバイスを第１のチャネルに接続するように要求したが、測定システムが３線式への接続を検出することに失敗した場合（例えば、（第１のチャネルの適切なピンにかかるインピーダンスが開回路であると判定した場合）、エラーが検出される可能性がある。また、いくつかの例では、レジスタマップが、異なるインピーダンス特性を有する導線を有するセンサを要求し、測定システムは、導線が正しいピンに接続されていないと判定した場合、エラーが検出され得る。エラーが検出された場合、測定システムは、動作４０８でエラーを返すことができる。エラーが検出されなかった場合、測定システムは、動作４１６で、受信したレジスタマップに従って指示されたセンサを管理するように進むことができる。
【0039】
図５は、測定システムの較正を実行すべきかどうかを判定するためにレジスタマップを受信したときに測定システムによって実行され得るプロセスフロー５００の一例を示すフローチャートである。例えば、例えばＰＧＡ、フィルタ、ＡＤＣなどのような測定システムの様々な構成要素が較正される。変換器などのいくつかの構成要素は、自己較正するように構成されている。他の構成要素は、測定システムのプロセッサ回路によって較正される。いくつかの例では、複数の構成要素が共に較正され得る。例えば、図２に示す測定システム２００のいくつかの実装形態では、ＡＤＣ２０８とＰＧＡ２１２は共に自動較正し得る。
【0040】
動作５０２において、測定システムはレジスタマップを受信する。動作５０６において、測定システムは、受信したレジスタマップが以前のレジスタマップと異なるかどうかを判定する。例えば、測定システムは、以前のレジスタマップの全部または一部をメモリに記憶し、受信したレジスタマップを以前のレジスタマップと比較し得る。差異がない場合、測定システムは、オペレーション５１０において、受信したレジスタマップに従ってセンサを管理するように進むことができる。
【0041】
受信したレジスタマップが以前のレジスタマップと異なる場合、測定システムは受信したレジスタマップを較正ルールセットと比較する。較正ルールセットは、１つ以上の構成要素の較正（または再較正）を要求する測定システムの構成に対する変更を識別する。例えば、受信されたレジスタマップは、ＰＧＡ利得への変更を要求する可能性があり、ＰＧＡの新しい値でＡＤＣを再較正することが望ましい。また、例えば、受信されたレジスタマップは、励起電流またはセンサのための電流の変更を要求する可能性があり、新しい励起電流を考慮してＡＤＣおよび／または線形化方程式もしくはルックアップテーブル（ＬＵＴ）を再較正することが望ましい。
【0042】
動作５０６において、測定システムは、動作５０４における較正ルールセットとの比較が、測定システムの１つ以上の構成要素を較正すべきであることを指示したかどうかを判定する。指示されてない場合、動作５１０において、測定システムは受信したレジスタマップに従ってセンサを管理するように進むことができる。動作５０６で較正が指示された場合、動作５０８で測定システムは較正を促す。例えば、プロセッサ回路は、ＡＤＣまたは他の変換器などの構成要素に新しい構成で自己較正を実行するように促すことができる。また、いくつかの例では、プロセッサ回路自体が、線形化および／または単位変換のために方程式の係数および／またはＬＵＴに変更を加えることができる。較正後、測定システムは、動作５１０において、受信したレジスタマップに従ってセンサを管理するように進むことができる。
【0043】
図６は、測定シーケンスを判定するためにレジスタマップを受信したときに測定システムによって実行され得るプロセスフロー６００の一例を示すフローチャートである。測定シーケンスは、測定システムによって管理されている異なるセンサから測定データがいつ提供されるかを記述する。いくつかの例では、測定システムは自動的に測定シーケンスを判定する。このようにして、開発者は、測定システムの順序付けを特別に構成することなく、各センサから所望される測定データの数および／または所望の測定データの頻度を表すことができる。
【0044】
動作６０２において、測定システムはレジスタマップを受信する。動作６０４において、測定システムは、レジスタマップによって表される様々なセンサに対する測定サイクルデータを読み取る。例えば、レジスタマップは、レジスタマップによって表される構成の各センサについて、ホストアプリケーションがそのセンサからの測定データをどれくらいの頻度で予期するかを表す測定頻度を表すことができる。いくつかの例では、レジスタマップはまた、センサがサンプリングされるべき順序を表す。温度、湿度、および圧力を測定する温室システムの上の例を再検討する。その例における測定システム用のレジスタマップは、温度が１５分ごとに測られなくてはならず、圧力および湿度が１時間ごとに測定されるべきであることを表し得る。
【0045】
動作６０６において、測定システムは、レジスタマップの測定頻度に基づいて測定システムのための測定シーケンスを生成する。これは、例えば、測定サイクル長を判定すること、および各センサがサンプリングされる測定サイクル内の順序および／または位置を判定することを含み得る。いくつかの例では、１つ以上のセンサがサイクルごとにサンプリングされないことがある。各センサは、測定サイクル中に所定の回数でサンプリングされてもよい。例えば、上記の温室の例を再検討する。その例の測定サイクル時間は１時間であり得、そしてサンプリングの順序は温度、圧力、湿度、圧力、湿度、圧力、湿度、圧力、湿度であり得る。測定システムのプロセッサ回路（例えば、それによって実行されるシーケンサ）は、判定されたシーケンスに従って未加工のセンサ信号をサンプリングするように測定システムを構成し得る。未加工のセンサ信号をセンサからサンプリングすることは、センサに関連付けられた入力または出力ピンをアナログフロントエンドに連結するようにスイッチマトリックスを構成すること、およびセンサに関連付けられた構成に従ってアナログフロントエンドおよびＡＤＣ（センサがアナログの場合）および任意のデジタルフィルタを構成することを含み得る。
【0046】
図７は、測定システムを管理するための処理フロー７００の一例フローチャートである。動作７０２において、複数の構成データ変動が生成される。構成データ変動を生成することは、測定システムのための代替構成を判定することを含み得る。様々な構成データ変動を単一のファイルまたは複数のファイルに記憶し得る。代替構成は、例えば、アクティブセンサチャネル、励起電流、ＰＧＡ利得などの数および／または種類といった、測定システムの構成パラメータを変える。複数の構成データ変動は、ホストアプリケーションによって自動的に判定されてもよく、構成ツールによって生成され、および／またはユーザ１３８によって構成されてもよい。また、動作７０２で判定された構成データの変動は、任意の適切な形式で表現されてもよい。構成データ変動は、開発環境において（例えば、構成ツールのみによって、またはユーザ１３８およびユーザコンピューティングデバイスと併せて）生成され得る。
【0047】
動作７０４において、動作７０４において判定された複数の構成データの変動は、複数のレジスタマップを形成するために変換（例えば、コンパイルおよび／または解釈）される。いくつかの例では、（ユーザコンピューティングデバイスを介して）ユーザは、１つ以上のレジスタマップを構成データから逸脱させる１つ以上のレジスタマップ変動を追加する。構成データのレジスタマップへの変換は、ホストアプリケーション、ホストデバイスで実行中の別のアプリケーション、開発者のユーザコンピューティングデバイス、または別の適切なデバイスによって実行され得る。
【0048】
動作７０６において、ホストアプリケーションは、測定システムに提供されるレジスタマップを選択する。選択されたレジスタマップは、複数の構成データ変動のうちの第１の構成データ変動および測定システムの特定の構成に対応する。ホストアプリケーションは、適切な基準に基づいてレジスタマップを選択する。動作７０８において、ホストアプリケーションは選択されたレジスタマップを測定システムに送信する。それに応答して、測定システムは受信したレジスタマップに従ってそれ自体を構成する。
【0049】
動作７１０において、ホストアプリケーションは、例えば提供されたレジスタマップに従って測定システムから測定データを受信することを実行し続ける。動作７１２において、ホストアプリケーションは、構成変更が測定システムに対して行われるべきかどうかを判定する。行われない場合、ホストアプリケーションは、動作７１０で実行し続けることができる。構成変更が判定された場合、ホストアプリケーションは、動作７１４で次のレジスタマップを選択して測定システムに送信する。それに応答して、測定システムは、受信したレジスタマップに従ってそれ自体を構成し、動作７１０で実行し続ける。
【0050】
動作７１２に戻って参照すると、ホストアプリケーションは、任意の適切な理由で測定システムの構成変更が起こるべきであると判定する。例えば、測定システムは、他のチャネルが使用されていない間に、第１のチャネル上の第１のセンサから測定データを捕捉していることがある。予想外の結果が第１のチャネルで受信された場合、ホストアプリケーションは、他のチャネル上の追加のセンサを利用して予想外のデータの理由を理解するように測定デバイスを再構成すべきであると判定し得る。また、いくつかの例では、測定デバイスは、第１の構成による第１の方法でセンサを励起および／またはサンプリングするように構成されてもよい。未加工のセンサ読み取り値、または他の結果値が制限を超えている（例えば、飽和している）場合、ホストアプリケーションはそのセンサに関して構成を変更し、動作７１０で実行を継続し得る。
【0051】
図８は、例示的プロセッサ回路１１０のさらなる詳細を含む構成１００の別の例を示す図である。図８の例において、プロセッサ回路１１０は、プロセッサ８０２とメモリデバイス８０４とを含む。プロセッサ８０２は、例えば埋め込み型マイクロコントローラを含む任意の適切な種類のプロセッサとし得る。メモリデバイス８０４は、例えばフラッシュメモリデバイス、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイスなどを含む任意の適切な種類のメモリデバイスを含み得る。プロセッサ回路１１０は、フラッシュメモリデバイスのような持続性メモリデバイスと、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）デバイスのようなＲＡＭデバイスの両方にセンサデータ構造を記憶し得る。
【0052】
いくつかの例では、プロセッサ回路によって使用されるメモリ位置の数を最小限に抑えることが望ましい。これにより、測定システムに含まれるメモリの量を減らすことができ、それによってそのコストを削減し、潜在的にそのサイズおよび／または電力消費も削減し得る。いくつかの例では、プロセッサ回路１１０は動的センサデータスタックを実装するように構成される。例えば、プロセッサ回路は、センサ信号の未加工のサンプルを線形化するための値、および／またはセンサ信号を適切な単位に変換するための値などを含む、ＬＵＴまたは他のテーブルなどのデータ構造を記憶し得る。異なるセンサに使用されるデータ構造のサイズは異なる場合がある。例えば、複雑な線形化計算を有するセンサは線形化のために大きなデータ構造を使用し得るが、より単純な線形化計算を有するセンサはより小さなデータ構造を使用し得る。また、例えば、異なるセンサは異なる数のセンサデータ構造を含み得る。例えば、未加工のセンサ信号が線形化を必要とするセンサは線形化データ構造と関連付けられてもよいが、線形化を必要としないセンサはそうでなくてもよい。サイズにかかわらず、各データ構造に固定量のメモリを割り当てる代わりに、プロセッサ回路は、動的センサデータ構造スタックを実装するように構成されてもよい。例えば、図８は、２つのメモリスタック８０８および８０６を示すメモリデバイス８０４の詳細を示す。スタック８０８は、コンパイル時に割り当てられ得るローカル変数スタックである。センサデータスタック８０６は、メモリスペースを節約するためにデータ構造が動的に割り当てられるいくつかのデータ構造８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｎを含む。
【0053】
図９は、センサデータ構造を動的に割り当てるために測定システムのプロセッサ回路１１０によって実行され得るプロセスフロー９００の一例を示すフローチャートである。動作９０２において、プロセッサ回路１１０はレジスタマップを受信する。動作９０４において、プロセッサ回路１１０はメモリデバイス８０４を削除する。これは、例えば、メモリデバイス８０４を消去すること、および／または以前に割り当てられていた任意のデータ構造からメモリロケーションを割り当て解除することを含み得る。
【0054】
動作９０６において、プロセッサ回路１１０は、受信したレジスタマップに関連付けられた構成のためのデータ構造を判定する。本明細書で説明されるように、レジスタマップは、測定システムによって管理されることになっているセンサを表す。各センサ（またはセンサの種類）は、線形化処理および単位変換に関連付けられている。線形化処理および単位変換は、実行時に使用される１つ以上のデータ構造に関連付けることができる。例えば、線形化処理は、線形化されたセンサ応答を判定論的に生成するためのＬＵＴおよび／または係数セットと関連付けられてもよい。単位変換は、ＬＵＴおよび／または係数セットにも関連付けられ得る。例えば、温度センサはＸボルトの出力を提供し得る。単位変換を実行することは、Ｘボルトを対応する温度に変換することを含み得る。
【0055】
動作９０８において、プロセッサ回路１１０は、センサデータスタックにおいて選択されたセンサにデータ構造を割り当てる。各データ構造に割り当てられるメモリ量は、データ構造のサイズに基づいてもよい。プロセッサ回路１１０は、各データ構造に対する割り当てに関連付けられたメモリアドレスを記憶する。いくつかの例では、センサデータ構造は連続するメモリアドレスに割り当てられる。説明したように、隣接するメモリ位置にセンサデータ構造を動的に割り当てることは、使用されるメモリ位置の総数を減らすことができる。
【0056】
センサデータスタックの例示的な構造は、以下の表１によって示される：
【0057】
【表1】
【0058】
表１では、センサデータスタックはヘッダによって記述されている。ヘッダは、例えば、スタックに記憶されているセンサデータ構造の総数および全てのセンサデータ構造の全長（例えばバイト）を含む、センサデータスタックに関する様々なデータを表す。
【0059】
ヘッダの後には、０、１、２、ｎとラベル付けされた複数のデータ構造がある。各データ構造には、記述子とデータセクションが含まれている。データ構造記述子は、データ構造およびデータ構造に含まれるデータ要素の記述を含む。センサデータ構造記述子の例示的な構成は、以下の表２によって提供される。
【0060】
【表2】
【0061】
表２の例においては、センサデータ構造記述子は６４ビット長（例えば８バイト）であり、データ構造ジオメトリ、方程式タイプ、方向、センサタイプ、データタイプ、エラー検出コード、および長さのフィールドを含む。データ構造記述子の様々なフィールドのサイズおよび対応するビットの例も表２に表されているが、データ構造記述子のフィールドの長さおよび位置は変わり得ることが理解されよう。また、異なる記述子は、表２の例に示されるものよりも多いまたは少ないフィールドおよび異なるフィールドの組み合わせを含み得る。
【0062】
表２の例においては、データ構造ジオメトリフィールドはデータ構造のジオメトリを記述する。例えば、センサデータ構造のジオメトリは、データ構造の種類および次元数を記述し得る。センサデータ構造の１つの例示的なタイプは係数リストであり、それは一次元であり得る（例えば、方程式が単一の変数を有することを表す）。また、いくつかのセンサデータ構造は、一次元または二次元であり得る一般的なＬＵＴであり得る。二次元ＬＵＴなどの二次元データ構造では、表される方程式は２つの変数を有する。また、センサデータ構造は、等間隔のＬＵＴでもよく、これは一次元または二次元でもよい。
【0063】
方程式タイプフィールドは、センサデータ構造によって記述される方程式の種類を表す。センサデータ構造によって記述し得る例示的な方程式の種類等は、例えば、多項式、多項式プラス指数方程式、二次方程式、Ｓｔｅｉｎｈａｒｔ－Ｈａｒｔ方程式、対数式、二変量多項式、方向フィールドは、センサデータ構造を所与のキー値または複数のキー値のデータ要素を識別するためにする方法を表す。例えば、センサデータ構造は前方または後方に走査し得る。センサータイプフィールドは、センサデータ構造に関連付けられているセンサのタイプを表す。データタイプフィールドは、例えばデータ要素を表すのに使用されるビット数のようなセンサデータ構造におけるデータ要素のデータタイプを表す。例としては、単精度浮動小数点数（例えば、３２ビット）、倍精度浮動小数点数（例えば、６４ビット）などが挙げられる。
【0064】
長さフィールドは、例えば記述子およびデータ要素を含む、センサデータ構造の全長を表す。長さフィールドは、例えば、センサデータスタックを走査するために使用されてもよい。例えば、特定のデータ構造が必要とされるとき、プロセッサ回路１１０は、各センサデータ構造についてヘッダを読み取り、そこに表示された長さを使用して次のセンサデータ構造にジャンプすることによってセンサデータスタックを走査し得る。所望のセンサデータ構造が見つかるまでこれを続けてもよい。エラー検出コードフィールドは、例えば、データ構造記述子および／またはそのデータ要素を記述するエラー検出コードを含む。例えば、ＣＲＣ－１６、ＣＣＩＴＴなどの任意の適切なエラー検出コード形式を使用し得る。
【0065】
図９に戻って参照すると、動作９１０において、プロセッサ回路１１０は、本明細書で説明されているように、例えば未加工のセンサ信号をサンプリングし、測定データをホストアプリケーションに提供するためにセンサルーチンを実行する。動作９１２において、プロセッサ回路１１０は、割り当てられたセンサデータ構造における任意の要素の値が変更されるべきか否かを判定する。変更されるべきでない場合、プロセッサ回路１１０は、動作９１０においてセンサルーチンを実行し続ける。センサデータ構造におけるデータ要素の値が変更されるべきである場合、プロセッサ回路は、動作９１４において既存のデータ要素の値を更新された値で上書きする。いくつかの例では、変更された値は、以前のデータ要素の値と同じメモリ位置またはメモリ位置のセット内に収まる可能性があり、したがって、再割り当ては必要とされない可能性がある。動作９１４で更新された値を書き込んだ後、プロセッサは動作９１０でセンサ経路を実行し続けることができる。
【0066】
いくつかの例では、プロセスフロー９００の動作のいくつかまたは全ては測定システムの外部で実行される。例えば、所与の構成に対するデータ構造の判定は、ホストアプリケーションによっておよび／または開発環境において実行され得る。センサデータ構造、および、例えばセンサデータ構造のためのメモリ位置を記述するメモリマップは、レジスタマップと共にホストアプリケーションによって測定システムに提供されてもよい。
【0067】
センサデータ構造によって記述され得る１つのタイプの方程式は、単一変量方程式または一次元方程式である。単一変量方程式の方程式係数を示す例示的なセンサデータ構造は、以下の表３によって示される：
【0068】
【表3】
【0069】
表３の例においては、係数は係数名によって識別される。表３の第１の３つのレコードは、表内の係数の数、最小有効入力（例えば単一変数に対する）および最大有効入力（例えば単一変数に対する）を表す。表３のデータ要素は、係数と、係数の数ならびに最小および最大有効入力値などのメタデータとを含む。
【0070】
単一変量方程式または一次元方程式の一例は二次方程式であり、これはいくつかのＲＴＤセンサを記述し得る。二次方程式の一例は、下記の式［１］で示される。
【0071】
【数1】
【0072】
別の例示的な単一変量または一次元方程式は、ケルビン度を測定単位として使用する、以下の式［２］によって示されるＳｔｅｉｎｈａｒｔ－Ｈａｒｔ方程式である。Ｓｔｅｉｎｈａｒｔ－Ｈａｒｔ方程式は、いくつかのサーミスタタイプセンサの動作を記述するために使用される。
【0073】
【数2】
【0074】
別の例の単一変量または一次元方程式は、以下の式［３］によって示される対数方程式であり、これはいくつかのサーミスタセンサタイプを説明し得る。
【0075】
【数3】
【0076】
センサデータ構造によって部分的に事前計算され記述され得る他の種類の方程式は、二次元である二変量多項式である。例示的な二次元センサデータ構造は、以下の表４によって示される。
【0077】
【表4】
【0078】
表４の例においては、係数は係数名によって識別される。表の第１のレコードは、表現された多項式の次数を表す。次の４つのレコードは、２つの変数（ここではＸとＹ）の最小範囲と最大範囲を表す。追加のレコードは、多項式の様々な次数に対する定数項と係数を表す。多項式の表現例は、以下の式［４］によって、示される。
【0079】
【数4】
【0080】
いくつかのセンサ方程式は、ＬＵＴとしてセンサデータ構造で表される。ＬＵＴには、出力変数に対応する１つまたは２つの入力変数がある。入力値がＬＵＴ内の入力変数値の間にある場合、出力値は、例えば線形的に、隣接ＬＵＴ値からランタイムに補間されてもよい。本明細書に記載されているように、ＬＵＴは等間隔の値を有していても、有していなくてもよい。形式Ｙ＝ｆ（Ｘ）の方程式に対する「不等間隔の」一次元ＬＵＴの例を以下の表５に示される。
【0081】
【表5】
【0082】
形式Ｚ＝ｆ（Ｘ、Ｙ）の式に対する２次元の「等間隔ではない」ＬＵＴの例を以下の表６に示される。
【0083】
【表6】
【0084】
適切な式では、等間隔のＬＵＴを使用すると実行時処理がさらに簡単になり、メモリ使用量も削減される。以下の表７は、形式Ｙ＝ｆ（Ｘ）の一次元方程式に対する等間隔ＬＵＴの一例を示す。
【0085】
【表7】
【0086】
この例では、Ｘ０が初期入力値であり、最小の入力値である。ＤＸは、入力値の増分値またはＬＵＴ内のＸの値の差である。ＤＸは、以下の式［５］によって示される。
【0087】
【数5】
【0088】
表７のＬＵＴの事前計算中に、プロセッサ回路１１０は、入力値の増分を超える１であるＤＸの逆数を見つける。
【0089】
図１０は、以下の例のように等間隔のＬＵＴを利用して単一変数（例えば一次元）方程式を評価するために実行時にプロセッサ回路１１０によって実行され得るプロセスフロー１０００の一例を示すフローチャートである。例えば、プロセスフロー１０００を利用して評価された方程式は、未加工のセンサ信号の線形化を記述し得る。プロセッサ回路１１０は、未加工のセンサ信号のサンプルおよび／または以前の処理ステップの出力を表すことができる入力値ｘで開始してもよい。動作１００２において、プロセッサ回路１１０は、入力値ｘが対応するＬＵＴの範囲外であるかどうかを判定し、範囲外である場合、動作１００４においてエラーを返す。
【0090】
入力ｘが範囲内である場合、プロセッサ回路１１０はｉｄｘを判定し、ｉｄｘは、動作１００６において入力ｘに対応するインデックスである。例えば、ｉｄｘは、入力値の増分に対して正規化された初期入力値Ｘ０からのオフセットであり得る。例えば、ｉｄｘは以下の式［６］で示される。
【0091】
【数6】
【0092】
１／ｄｘは事前処理中に計算されたので、実行時におけるプロセッサ回路の式［６］の評価は乗算を含み、より計算コストが高い除算を除外し得る。動作１００８において、プロセッサ回路１１０は、ｉｄｘがテーブル入力値（例えば、Ｘ０プラスＤＸの整数倍）の閾値内にあるかどうかを判定する。閾値内であれば、プロセッサ回路１１０は動作１０１２でテーブル入力値に対応するＬＵＴ値を返す。閾値内でなければ、プロセッサ回路１１０は動作１０１０でｉｄｘに最も近い２つのテーブル入力値に対応するＬＵＴ値の間の線形補間を判定する。補間を見つけるための式の例は、以下の式［７］によって示される。
【0093】
【数7】
【0094】
下記の表８は、形式Ｚ＝ｆ（Ｘ、Ｙ）の二次元方程式に対する等間隔ＬＵＴの例を示す。
【0095】
【表8】
【0096】
この例では、Ｘ０は、第１の入力Ｘの初期値である。Ｙ０は、第２の入力Ｙの初期値であり、ＤＸは第１の入力値Ｘの入力値の増分、ＤＹは第２の入力値の入力値の増分である。ＤＸおよびＤＹは、それぞれ以下の式［８］および［９］によって示される。
【0097】
【数8】
【0098】
【数9】
【0099】
事前処理中に、プロセッサ回路１１０は、表７に関して記述したものと同様に、例えばＤＸとＤＹの逆数を見つけることができる。
【0100】
図１１は、表８の例示的なＬＵＴのような、等間隔のＬＵＴを利用して実行時にプロセッサ回路１１０によって実行されて２変数（例えば、２次元）方程式を評価し得るプロセスフロー１１００の一例を示すフローチャートである。例えば、評価された方程式は、プロセスフロー１１００を利用する未加工のセンサ信号の線形化を記述し得る。プロセッサ回路１１０は入力値ＸおよびＹで開始することができ、これらは未加工のセンサ信号のサンプルまたはセンサからの信号および／または以前の処理ステップの出力を表すことができる。動作１１０２において、プロセッサ回路１１０は、入力値ｘが対応するＬＵＴの範囲内にあるかどうかを判定し、範囲内でない場合、動作１１０４においてエラーを返す。
【0101】
動作１１０６において、プロセッサ回路１１０はｉｄｘを判定し、ｉｄｘは入力値ｘに対応するインデックスである。例えば、ｉｄｘは、上記の式［６］に従って見つけられ得る。動作１１０８において、プロセッサ回路１１０はｉｄｙを判定し、ｉｄｙは入力値ｙに対応するインデックスである。例えば、ｉｄｙは、例えば、方程式［６］にＹ０と１／ＤＹを代入することによって見つけることができる。
【0102】
動作１１１０において、プロセッサ回路１１０は、第２の入力Ｙを第２のインデックスｉｄｙにロックしたまま、ＬＵＴから第１のＸ線形補間値を見つける。動作１１１２で、プロセッサ回路１１０は、第２の入力Ｙを第２のインデックスｉｄｙ＋１にロックしたまま、ＬＵＴから第２のＸ線形補間値を判定する。動作１１１４において、プロセッサ回路１１０は、第１のＸ線形補間と第２のＸ線形補間との間で第２の入力Ｙに線形補間を返す。動作１１１４の結果が返されてもよい。
【0103】
［実施例］
いくつかの例の構成では、測定システムは第１のセンサをホストデバイスに連結するためのものである。測定システムはアナログフロントエンド、スイッチマトリックスおよびプロセッサ回路を含む。プロセッサ回路は、第１のセンサに対する測定システムの第１の構成を記述する第１のレジスタマップを受信するように構成されている。プロセッサ回路はまた、アナログフロントエンドを介して、第１のレジスタマップによって記述された第１の構成に従って第１のセンサからの第１の未加工のセンサ信号をサンプリングするようにスイッチマトリックスを構成するように構成される。プロセッサ回路はまた、第１の未加工のセンサ信号を、第１のセンサに対するセンサユニット内の第１のデジタル測定データに変換するように構成される。プロセッサ回路はまた、第１のデジタル測定データをホストデバイスに送信するように構成されている。
いくつかの例の構成では、測定システムは第１のセンサをホストデバイスに連結するためのものである。測定システムはアナログフロントエンド、スイッチマトリックスおよびプロセッサ回路を含む。プロセッサ回路は、第１のセンサに対する測定システムの第１の構成を記述する第１のレジスタマップを受信するように構成されている。プロセッサ回路はまた、アナログフロントエンドを介して、第１のレジスタマップによって記述された第１の構成に従って第１のセンサからの第１の未加工のセンサ信号をサンプリングするようにスイッチマトリックスを構成するように構成される。プロセッサ回路はまた、第１の未加工のセンサ信号を、第１のセンサに対するセンサユニット内の第１のデジタル測定データに変換するように構成される。プロセッサ回路はまた、第１のデジタル測定データをホストデバイスに送信するように構成されている。
【0104】
いくつかの例示的な構成では、プロセッサ回路はまた、第１の未加工のセンサ信号をサンプリングするようにスイッチマトリックスを構成する前に、第１のレジスタマップが矛盾するレジスタマップ構成を表すエラールールセットに合格したと判定するように構成される。
【0105】
いくつかの例示的な構成では、プロセッサ回路はまた、測定システムの接続性が、測定システムに接続されている第１のセンサと一致していると判定するようにも構成される。
【0106】
いくつかの例示的な構成では、プロセッサ回路はまた、第１のセンサに対する測定システムの代替の第１の構成を記述する第２のレジスタマップを受信するように構成されている。プロセッサ回路は、第１のセンサに対する測定システムの第１の構成と第１のセンサに対する測定システムの代替の第１の構成との間の差が、測定システムの少なくとも１つの構成要素の再較正に関連付けられると判定してもよく、測定システムの少なくとも１つの構成要素の再較正を促してもよい。
【0107】
いくつかの例示的な構成では、第１のレジスタマップはまた、第２のセンサに対する測定システムの第２の構成も記述する。プロセッサ回路はまた、第２の構成に従って第２のセンサからの第１の未加工のセンサ信号を、アナログフロントエンドを介してサンプリングするようにスイッチマトリックスを構成するように構成されてもよい。プロセッサ回路はまた、第２のセンサからの第１の未加工のセンサ信号を、第２のセンサに対するセンサユニット内の第２のデジタル測定データに変換して、第２のデジタル測定データをホストデバイスに送信するように構成されてもよい。
【0108】
いくつかの例示的な構成では、第１のレジスタマップはまた、第１のセンサに対する測定頻度および第２のセンサに対する測定頻度を記述する。プロセッサ回路は、第１のセンサおよび第２のセンサに対する測定シーケンスを判定するように構成されてもよい。
【0109】
いくつかの例示的な構成では、ホストデバイスは、第１のレジスタマップを生成するために第１の構成ファイルをコンパイルし、第２のレジスタマップを生成するために第２の構成ファイルをコンパイルするように構成され、ホストデバイスで実行されるホストアプリケーションに少なくとも部分的に基づいて、第１のレジスタマップまたは第２のレジスタマップを測定システムに選択的に送信するように構成される。
【0110】
いくつかの例示的な構成では、第１のレジスタマップはまた、第２のセンサに対する測定システムの第２の構成も記述する。プロセッサ回路はまた、第１の未加工のセンサ信号を第１のデジタル測定データに変換するための第１の方程式を記述する第１のセンサデータ構造を生成するように構成されてもよい。プロセッサ回路はまた、メモリデバイスのセンサデータスタックにおいて第１のセンサデータ構造をメモリアドレスの第１のセットに割り当てることができる。プロセッサ回路はまた、第２のセンサからの第２の未加工のセンサ信号を第２のデジタル測定データに変換するための第２の方程式を記述する第２のセンサデータ構造を生成し、第２のセンサデータ構造をセンサデータスタックにおける第２のメモリアドレスセットに割り当てることができる。第１のメモリアドレスセットは、第２のメモリアドレスセットも多くのメモリアドレスを含み得る。
【0111】
いくつかの例示的な構成では、プロセッサ回路はまた、第１のセンサデータ構造の第１の値が修正第１の値に変更し、修正第１の値を第１の値に関連付けられた少なくとも１つのメモリアドレスに上書きすることを判定するように構成される。
【0112】
実施例１は、センサ管理システムであって、遠隔サーバから第１のセンサとインターフェースするための測定システムの第１の構成を記述する構成データを受信することと、測定システム構成データに少なくとも部分的に基づいて第１のレジスタマップを生成することと、第１のレジスタマップを測定システムに送信することと、を含む動作を実行するように構成されたホストデバイスプロセッサ回路を備えたホストデバイスを備える。
【0113】
実施例２において、実施例１の主題は、測定システム構成データが対人可読構文で測定システムの第１の構成を記述する第１の形式の構成データと、コンピュータ可読構文で測定システムの第１の構成を記述する第２の形式の構成データを必要に応じて含む。
【0114】
実施例３では、実施例１～２のうちのいずれか１つ以上の主題は、リモートサーバを必要に応じて含み、リモートサーバは、ユーザから測定される物理的特性の指示を受信することと、測定される物理的特性の指示に基づいて第１のセンサを選択することと、測定システム構成データは、第１のセンサおよび測定される物理的性質に少なくとも部分的に基づいて生成することを含む動作を実行するように構成される。
【0115】
実施例４では、実施例１～３のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のレジスタマップがエラールールセットに合格したと判定することを含む動作を実行するように測定システムがさらに構成されることを必要に応じて含む。
【0116】
実施例５では、実施例１～４のうちのいずれか１つ以上の主題は、測定システムが、第１のレジスタマップの第１のビット値が第１のセンサと矛盾すると判定することと、第１のビット値を考慮せずに、第１のレジスタマップから測定システムの第１の構成を導出することを含む動作を実行するようにさらに構成されていることを必要に応じて含む。
【0117】
実施例６では、実施例１～５のうちのいずれか１つ以上の主題は、測定システムが、第１のレジスタマップが少なくとも１つのエラールールに不合格であると判定することと、スイッチマトリックスを構成する前に、ユーザーオーバーライドコードを受信することを含む動作を実行するようにさらに構成されていることを必要に応じて含む。
【0118】
実施例７では、実施例１～６のうちのいずれか１つ以上の主題は、測定システムの接続性が、測定システムに接続されている第１のセンサと一致すると判定することを含む動作を実行するようにさらに構成されることを必要に応じて含む。
【0119】
実施例８では、実施例１～７のうちのいずれか１つ以上の主題は、測定システムが、第１のセンサに対する測定システムの代替の第１の構成を記述する第２のレジスタマップを受信することと、第１のセンサに対する測定システムの第１の構成と第１のセンサに対する測定システムの代替の第１の構成との間の差が、測定システムの少なくとも１つの構成要素の再較正に関連付けられると判定することと、測定システムの少なくとも１つの構成要素の再較正を促すことを含む動作を実行するようにさらに構成されることを必要に応じて含む。
【0120】
実施例９では、実施例１～８のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のレジスタマップが第２のセンサに対する測定システムの第２の構成も記述することと、およびＡＤＣは第２の構成に従って第２のセンサからの第２の未加工のセンサ信号をサンプリングして測定システムが第２のセンサを接続するようにスイッチマトリックスを構成することと、第２の未加工のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいて第２のデジタル測定データを生成することと、第２のデジタル測定データをホストデバイスに送信することを含む動作を実行するようにさらに構成されることを必要に応じて含む。
【0121】
実施例１０では、実施例１～９のうちのいずれか１つ以上の主題は、ホストデバイスを必要に応じて備え、ホストデバイスは、第１の構成ファイルをコンパイルして第１のレジスタマップを生成することと、第２の構成ファイルをコンパイルして第２のレジスタマップを生成することと、ホストデバイスで実行されるホストアプリケーションからのホストアプリケーション命令に少なくとも部分的に基づいて第１のレジスタマップまたは第２のレジスタマップを測定システムに選択的に送信することを含む動作を実行するように構成される。
【0122】
実施例１１は、センサを管理するための方法であり、ホストデバイスから、測定システムの第１の構成を記述する第１のレジスタマップを受信することと、第１の構成は第１のセンサに関連付けられており、第１のレジスタマップを、矛盾するレジスタマップ構成を表すエラールールセットと比較することと、第１のレジスタマップをエラールールセットと比較した後、測定システムの第１の構成に従って第１のセンサをサンプリングするように測定システムのスイッチマトリックスを構成することと、第１のセンサから複数のサンプルを受信することと、複数のサンプルに少なくとも部分的に基づいて第１のデジタル測定データを生成することを含む。
【0123】
実施例１２において、実施例１１の主題は、第１のレジスタマップがエラールールセットに合格したと判定することを必要に応じて含む。
【0124】
実施例１３では、実施例１１～１２のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のレジスタマップの第１のビット値が第１のセンサと矛盾すると判定することと、および第１のビット値を考慮せずに、第１のレジスタマップから測定システムの第１の構成を導出することを必要に応じて含む。
【0125】
実施例１４では、実施例１１～１３のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のレジスタマップが少なくとも１つのエラールールに不合格だったと判定することと、かつスイッチマトリックスを構成する前に、ユーザーオーバーライドコードを受信することを必要に応じて含む。
【0126】
実施例１５では、実施例１１～１４のうちのいずれか１つ以上の主題は、測定システムの接続性が、測定システムに接続されている第１のセンサと一致していると判定することを必要に応じて含む。
【0127】
実施例１６では、実施例１１～１５のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のデジタル測定データが第１のセンサからの第１の複数のサンプルを含むことを必要に応じて含み、測定システムのプロセッサ回路を用いて、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を生成するためのウィンドウ係数のセットを生成することと、プロセッサ回路に関連付けられたメモリにおいてウィンドウ係数のバッファにウィンドウ係数のセットを書き込むことと、第１の複数のサンプルをメモリの未加工のバッファに書き込むことと、第１の複数のサンプルを事前処理して事前処理済みサンプルセットを生成することと、事前処理済みサンプルセットを未加工のバッファに書き込むことと、事前処理済みサンプルに少なくとも部分的に基づいて第１のＦＦＴサンプルセットを判定することと、および第１のＦＦＴサンプルセットをメモリの第１の出力バッファに書き込むことと、第１の出力バッファから第１のＦＦＴサンプルセットを読み取ることと、第１の出力バッファから第１のＦＦＴサンプルセットを読み取りながら、第１のセンサからの第２の複数のサンプルに少なくとも部分的に基づいて第２のＦＦＴサンプルセットをメモリの第２の出力バッファに書き込むことをさらに含む。
【0128】
実施例１７では、実施例１１～１６のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のレジスタマップが、第２のセンサに対する測定システムの第２の構成も記述することを必要に応じて含み、測定システムのプロセッサ回路を用いて第１の未加工のセンサ信号を第１のデジタル測定データに変換するための第１の方程式を記述する第１のセンサデータ構造を生成することと、プロセッサ回路に関連付けられたメモリのセンサデータスタックにおいて、第１のセンサデータ構造を第１のメモリアドレスセットに割り当てることと、第２のセンサからの第２の未加工のセンサ信号を第２のデジタル測定データに変換するための第２の方程式を記述する第２のセンサデータ構造を生成することと、第１のメモリアドレスセットは、第２のメモリアドレスセットよりも多くのメモリアドレスを含み第２のセンサデータ構造をセンサデータスタックの第２のメモリアドレスセットに割り当てることをさらに含む。
【0129】
実施例１８において、実施例１７の主題は、プロセッサ回路がまた、第１のセンサデータ構造の第１の値が修正された第１の値に変更されるべきであると判定し、および修正された第１の値を、第１の値に関連付けられた少なくとも１つのメモリアドレスに上書きすることを含む動作を実行するように構成されることを必要に応じて含む。
【0130】
実施例１９は、センサを管理するためのシステムであり、ホストシステムから、測定システムの第１の構成を記述する第１のレジスタマップを受信するための手段と、第１のレジスタマップを、矛盾するレジスタマップ構成を表すエラールールセットと比較するための手段と、第１のレジスタマップをエラールールセットと比較した後、測定システムの第１の構成に従って第１のセンサをサンプリングするように測定システムのスイッチマトリックスを構成するための手段と、第１のセンサから複数のサンプルを受信するための手段と、複数のサンプルに少なくとも部分的に基づいて第１のデジタル測定データを生成するための手段を備える。
【0131】
実施例２０では、実施例１９の主題は、第１のレジスタマップの第１のビット値が第１のセンサと矛盾すると判定するための手段と、および第１のビット値を考慮せずに、第１のレジスタマップから測定システムの第１の構成を導出するための手段とを必要に応じて備える。
【0132】
実施例２１は、第１のセンサをホストデバイスに連結するための測定システムであり、測定システムは、励起回路と、スイッチマトリックスと、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）とを備えており、プロセッサ回路が、第１のセンサに対する測定システムの第１の構成を記述し、第１の構成は第１のセンサに対する第１の測定頻度を示し、第１のレジスタマップをホストデバイスから受信することと、ＡＤＣは、第１の構成によって記述された第１の測定頻度で第１のセンサからの第１の未加工のセンサ信号をサンプリングし、ＡＤＣを第１のセンサに接続するようにスイッチマトリックスを構成することと、励起回路によって生成された第１の励起信号を第１のセンサに提供するようにスイッチマトリックスを構成することと、第１の未加工のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいて第１のデジタル測定データを生成することと、第１のデジタル測定データをホストデバイスに送信することを含む動作を実行するように構成されている。
【0133】
実施例２２では、実施例２１の主題は、第１のレジスタマップがまた第２のセンサに対する第２の測定頻度を記述すること、およびプロセッサ回路は第１の測定頻度および第２の測定頻度に少なくとも部分的に基づいて第１のセンサおよび第２のセンサに対する測定シーケンスを判定することを含む動作を実行するようにさらに構成されることを必要に応じて含む。
【0134】
実施例２３では、実施例２２の主題は、プロセッサ回路が、第１のデジタル測定データに少なくとも部分的に基づいて第１のセンサおよび第２のセンサに対する修正された測定シーケンスを生成することを含む動作を実行するようにさらに構成されることを必要に応じて含む。
【0135】
実施例２４では、実施例２２～２３のうちのいずれか１つ以上の主題は、プロセッサ回路が、第１のデジタル測定データが第１の条件と一致していると判定することと、少なくとも部分的に第１の条件に基づいて第１のセンサに対する修正された測定頻度を判定することと、第１のセンサに対する修正された測定頻度に少なくとも部分的に基づいて、第２のセンサに対する修正された測定シーケンスを判定することを含む動作を実行するようにさらに構成されていることを必要に応じて含む。
【0136】
実施例２５では、実施例２２～２４のうちのいずれか１つ以上の主題は、プロセッサ回路が、第１のセンサおよび第２のセンサは第１の測定サイクルでサンプリングされる測定シーケンスの第１の測定サイクルを判定することと、第１のセンサは第１の測定サイクルでサンプリングされ、および第１のセンサは第２の測定サイクルではサンプリングされない測定シーケンスの第２の測定サイクルを判定することを含む動作を実行するようにさらに構成されていることを必要に応じて含む。
【0137】
実施例２６では、実施例２１～２５のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のレジスタマップはまた、第２のセンサに対する測定システムの第２の構成を記述し、およびプロセッサ回路が、ＡＤＣは、第２の構成に従って第２のセンサからの第２の未加工のセンサ信号をサンプリングし、ＡＤＣを第２のセンサに接続するようにスイッチマトリックスを構成することと、第２の未加工のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいて第２のデジタル測定データを生成することと、第２のデジタル測定データをホストデバイスに送信することを含む動作を実行するようにさらに構成されていることを必要に応じて含む。
【0138】
実施例２７では、実施例２１～２６のうちのいずれか１つ以上の主題は、プロセッサ回路が、第１のデジタル測定データを第１のセンサからサンプリングされた以前のデジタル測定データと比較することと、および第１のデジタル測定データに関連付けられた第１のＡＤＣ署名が、以前のデジタル測定データに関連付けられた以前のＡＤＣ署名とは異なると判定することを含む動作を実行するようにさらに構成されていることを必要に応じて含む。
【0139】
実施例２８では、実施例２１～２７のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１デジタル測定データは、第１センサからの第１の複数のサンプルを備えており、プロセッサ回路は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を生成するためのウィンドウイング係数のセットを生成することと、プロセッサ回路に関連付けられたメモリにおいてウィンドウ係数のバッファにウィンドウ係数のセットを書き込むことと、第１の複数のサンプルをメモリの未加工のバッファに書き込むことと、第１の複数のサンプルを事前処理して事前処理済みサンプルセットを生成することと、事前処理済みサンプルセットを未加工のバッファに書き込むことと、事前処理済みサンプルに少なくとも部分的に基づいて第１のＦＦＴサンプルセットを判定することと、第１のＦＦＴサンプルセットをメモリの第１の出力バッファに書き込むことと、第１の出力バッファから第１のＦＦＴサンプルセットを読み取ることと、第１のＦＦＴサンプルセットを第１の出力バッファから読み取りながら、第１のセンサからの第２の複数のサンプルに少なくとも部分的に基づいて第２のＦＦＴサンプルセットをメモリの第２の出力バッファに書き込むことを含む動作を実行するようにさらに構成されていることを必要に応じて含む。
【0140】
実施例２９では、実施例２１～２８のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のレジスタマップはまた、第２の測定システムの第２の構成を記述し、プロセッサ回路はまた、第１の未加工のセンサ信号を第１のデジタル測定データに変換するための第１の方程式を記述する第１のセンサデータ構造を生成し、プロセッサ回路に関連付けられたメモリのセンサデータスタックにおいて、第１のセンサデータ構造を第１のメモリアドレスセットに割り当てることと、第２のセンサからの第２の未加工のセンサ信号を第２のデジタル測定データに変換するための第２の方程式を記述する第２のセンサデータ構造を生成し、第１のメモリアドレスセットは、第２のメモリアドレスセットよりも多くのメモリアドレスを含んでおり第２のセンサデータ構造をセンサデータスタックの第２のメモリアドレスセットに割り当てることを含む動作を実行するように構成されていることを必要に応じて含む。
【0141】
実施例３０では、実施例９～２９のうちのいずれか１つ以上の主題は、プロセッサ回路はまた、第１のセンサデータ構造の第１の値が修正された第１の値に変更されるべきであると判定することと、および修正された第１の値を、第１の値に関連付けられた少なくとも１つのメモリアドレスに上書きすることを含む動作を実行するように構成されていることを必要に応じて含む。
【0142】
実施例３１は、測定システムを用いて第１のセンサをホストデバイスに連結するための方法であり、測定システムによって、およびホストデバイスから、第１のセンサに対する測定システムの第１の構成を記述し、第１の構成は第１のセンサに対する第１の測定頻度を示し、第１のレジスタマップを受信することと、第１のセンサに第１の励起信号を提供するように測定システムのスイッチマトリックスを構成することと、測定システムのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を第１のセンサに接続するようにスイッチマトリックスを構成することと、第１の構成によって記述された第１の測定頻度で、ＡＤＣを用いて第１のセンサからの第１の未加工のセンサ信号をサンプリングし、測定システムによって、第１の未加工のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいて第１のデジタル測定データを生成することと、第１のデジタル測定データをホストデバイスに送信することを含む。
【0143】
実施例３２では、実施例３１の主題は、第１のレジスタマップがまた、第２のセンサに対する第２の測定頻度を記述することを必要に応じて含み、第１の測定頻度および第２の測定頻度に少なくとも部分的に基づいて第１のセンサおよび第２のセンサに対する測定シーケンスを判定することをさらに含む。
【0144】
実施例３３では、実施例３２の主題は、第１のデジタル測定データに少なくとも部分的に基づいて、第１のセンサおよび第２のセンサに対する修正された測定シーケンスを生成することを必要に応じて含む。
【0145】
実施例３４では、実施例３２～３３のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のデジタル測定データが第１の条件と一致していると判定することと、少なくとも部分的に第１の条件に基づいて第１のセンサに対する修正された測定頻度を判定することと、第１のセンサに対する修正された測定頻度に少なくとも部分的に基づいて、第２のセンサに対する修正された測定シーケンスを判定することを必要に応じて含む。
【0146】
実施例３５では、実施例３２～３４のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のセンサおよび第２のセンサは第１の測定サイクルでサンプリングされる測定シーケンスの第１の測定サイクルを判定することと、および第１のセンサは第１の測定サイクルでサンプリングされ、第１のセンサは第２の測定サイクルではサンプリングされない測定シーケンスの第２の測定サイクルを判定することを必要に応じて含む。
【0147】
実施例３６は、測定システムを用いて第１のセンサをホストデバイスに連結するためのシステムであり、第１のセンサに対する測定システムの第１の構成を記述し、第１のセンサに対する第１の測定頻度を表す、第１のレジスタマップをホストデバイスから受信するための手段と、測定システムのスイッチマトリックスを構成して第１の励起信号を第１のセンサに提供するための手段と、測定システムのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を第１のセンサに接続するようにスイッチマトリックスを構成するための手段と、第１の構成によって記述された第１の測定頻度で、ＡＤＣを用いて第１のセンサからの第１の未加工のセンサ信号をサンプリングする手段と、第１の未加工のセンサ信号に少なくとも部分的に基づいて第１のデジタル測定データを生成するための手段と、第１のデジタル測定データをホストデバイスに送信するための手段とを備える
【0148】
実施例３７において、実施例３６の主題は、第１のレジスタマップがまた第２のセンサに対する第２の測定頻度を記述することを必要に応じて含み、および第１の測定頻度と第２の測定頻度に少なくとも部分的に基づいて、第１のセンサおよび第２のセンサに対する測定シーケンスを判定するための手段をさらに備える。
【0149】
実施例３８において、実施例３７の主題は、第１のデジタル測定データに少なくとも部分的に基づいて、第１のセンサおよび第２のセンサに対する修正された測定シーケンスを生成するための手段を必要に応じて備える。
【0150】
実施例３９では、実施例３７～３８のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のデジタル測定データが第１の条件と一致していることを判定するための手段と、少なくとも部分的に第１の条件に基づいて第１のセンサに対する修正された測定頻度を判定するための手段と、第１のセンサに対する修正された測定頻度に少なくとも部分的に基づいて第２のセンサに対する修正された測定シーケンスを判定するための手段とを必要に応じて備える。
【0151】
実施例４０では、実施例３７～３９のうちのいずれか１つ以上の主題は、第１のセンサおよび第２のセンサは第１の測定サイクルにおいてサンプリングされる測定シーケンスの第１の測定サイクルを判定するための手段と、および第１のセンサは第１の測定サイクルでサンプリングされ、第１のセンサは第２の測定サイクルではサンプリングされない測定シーケンスの第２の測定サイクルを判定する手段とを必要に応じて備える。
【0152】
図１２は、本明細書で論じられる方法のうちのいずれか１つの例を機械に実行させるために、命令のセットまたはシーケンスを実行し得るコンピューティングデバイスハードウェアアーキテクチャ１２００を図示するブロック図である。アーキテクチャ１２００は、例えば、本明細書に記載の任意のコンピューティングデバイスを説明し得る。アーキテクチャ１２００は、独立型デバイスとして動作してもよく、または他の機械に接続されてもよい（例えば、ネットワーク接続されてもよい）。ネットワーク配置では、アーキテクチャ１２００は、サーバクライアントネットワーク環境におけるサーバまたはクライアントマシンのいずれかの能力で動作することができ、あるいはピアツーピア（または分散型）ネットワーク環境ではピアマシンとして機能し得る。アーキテクチャ１２００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、ハイブリッドタブレット、セットトップボックス（ＳＴＢ）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、ウェブ機器、ネットワークルータ、ネットワークスイッチ、ネットワークブリッジ、またはそのマシンで実行される動作を特定する命令（順次またはその他）を実行できる任意のマシンに実装が可能である。
【0153】
例示的なアーキテクチャ１２００は、少なくとも１つのプロセッサ（例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、またはその両方、プロセッサコア、計算ノードなど）を備えるプロセッサユニット１２０２を含む。アーキテクチャ１２００は、リンク１２０８（例えばバス）を介して互いに通信するメインメモリ１２０４およびスタティックメモリ１２０６をさらに含み得る。アーキテクチャ１２００は、ビデオ表示ユニット１２１０、英数字入力デバイス１２１２（例えばキーボード）、およびＵＩナビゲーションデバイス１２１４（例えばマウス）をさらに含み得る。いくつかの例では、ビデオ表示ユニット１２１０、英数字入力デバイス１２１２、およびＵＩナビゲーションデバイス１２１４はタッチスクリーンディスプレイに組み込まれている。アーキテクチャ１２００は、記憶デバイス１２１６（例えば、駆動ユニット）、信号生成デバイス１２１８（例えば、スピーカ）、ネットワークインターフェースデバイス１２２０、ＧＰＳセンサ、コンパス、加速度計、その他のセンサなどの１つ以上のセンサ（図示せず）をさらに含み得る。
【0154】
いくつかの例では、プロセッサユニット１２０２または他の適切なハードウェア構成要素はハードウェア割り込みをサポートし得る。ハードウェア割り込みに応答して、プロセッサユニット１２０２は、例えば、本明細書で説明されるように、その処理を一時停止してＩＳＲを実行してもよい。
【0155】
記憶デバイス１２１６は、本明細書で説明される方法または機能のうちの任意の１つ以上によって具現化または利用される１組または複数組のデータ構造および命令１２２４（例えばソフトウェア）が記憶される機械可読媒体１２２２を含む。命令１２２４は、メインメモリ１２０４、スタティックメモリ１２０６、およびプロセッサユニット１２０２も機械可読媒体を構成しながら、アーキテクチャ１２００によるその実行中に、メインメモリ１２０４内、スタティックメモリ１２０６内、および／またはプロセッサユニット１２０２内に、完全にまたは少なくとも部分的に存在することもできる。機械可読媒体１２２２に記憶された命令１２２４は、例えば、ソフトウェアアーキテクチャ１２００を実施するための命令、本明細書に記載されている機能のうちのいずれかを実行するための命令などを含み得る。
【0156】
機械可読媒体１２２２は、一例として単一の媒体として図示されているが、「機械可読媒体」という用語は、１つ以上の命令１２２４を記憶する単一の媒体または複数の媒体（例えば、集中型または分散型データベース、および／または関連付けられたキャッシュおよびサーバ）を含み得る。「機械可読媒体」という用語はまた、機械による実行のための命令を記憶、符号化、または搬送可能であり、本開示の方法のうちの任意の１つ以上を機械に実行させる、またそのような命令によって利用されるか、またはそれに関連するデータ構造を記憶、符号化、または搬送可能な任意の有形の媒体を含むと解釈される。したがって、「機械可読媒体」という用語は、それだけに限らないが、固体メモリ、ならびに光および磁気媒体を含むと解釈されるべきである。機械可読媒体の具体例には、それだけに限定されないが、例として、半導体メモリデバイス（例えば、電気的プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ））およびフラッシュメモリデバイスなどの不揮発性メモリ、内蔵ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、およびＣＤ－ＲＯＭならびにＤＶＤ－ＲＯＭディスク、を含む。
【0157】
命令１２２４はさらに、いくつかの周知の伝送プロトコル（例えば、ハイパーテキスト伝送プロトコル（ＨＴＴＰ））のうちのいずれか１つを利用するネットワークインターフェースデバイス１２２０を介して伝送媒体を使用して通信ネットワーク１２２６を介して送信または受信され得る。通信ネットワークの例には、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、携帯電話ネットワーク、単純従来型電話（ＰＯＴＳ）ネットワーク、および無線データネットワーク（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ、３Ｇ、および５Ｇ ＬＴＥ／ＬＴＥ－ＡまたはＷｉＭＡＸネットワーク）が含まれる。「伝送媒体」という用語は、機械によって実行されるための命令を記憶、符号化、または搬送可能な任意の無形の媒体を含むと理解されるべきであり、かつ、そのようなソフトウェアの通信を容易にするためのデジタルまたはアナログ通信信号または他の無形媒体を含む。
【0158】
上記の詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付の図面への参照を含む。図面は、例示として、本発明を実践し得る特定の実施形態を示す。これらの実施形態は、本明細書では「例」とも呼ばれる。そのような例は、示され、または記述されたものに加えて要素を含み得る。しかしながら、本発明者らはまた、示され、または記載されるそれらの要素のみが提供される複数の例をも意図する。さらに、本発明者はまた、本明細書において示され、または記載される、特定の例（または、その１つ以上の態様）に関して、または、複数の他の例（または、それらの１つ以上の態様）に関して、示され、または記載される要素の任意の組み合わせまたは置換（または、その１つ以上の態様）を用いる複数の例を意図する。
【0159】
本明細書と参照により本文に組み込まれるあらゆる文献との間で矛盾した用法がある場合には、本明細書における用法が有効となる。本明細書において、特許明細書においては共通なように、「１つの（ａ）または（ａｎ）」という用語が用いられて、「少なくとも１つ」または「１または複数」のあらゆる他の例または使用とは独立した、１または１より多い、を含む。別段の指示がない限り、本明細書において、「または」という用語は、非排他的であることを指すべく、または、「ＡまたはＢ」が、「ＡであるがＢではない」、「ＢであるがＡではない」、および、「ＡおよびＢ」を含むように用いられる。本明細書において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「ここで（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という用語は、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「ここで（ｗｈｅｒｅｉｎ）」の各用語の平素な英語による等価物として用いられる。また、以下の特許請求の範囲においては、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は無制限なものである。つまり、請求項においてそのような用語の後に挙げられるものに加えて複数の要素を含むシステム、デバイス、物品、構成物、形成物、またはプロセスは、依然としてその請求項の範囲内に含まれるとみなされる。さらに、以下の特許請求の範囲において、「第１」、「第２」、および「第３」等の用語は、単にラベルとして用いられて、それらの対象物に数的な要件を課すことは意図されない。
【0160】
「平行」、「垂直」、「円形」、または「正方形」などの幾何学的用語は、文脈がそうでないと示さない限り、絶対的な数学的精度を必要とすることを意図しない。代わりに、そのような幾何学的用語は製造または同等の機能による変動を許容する。例えば、要素が「円形」または「ほぼ円形」として記述されている場合、正確に円形ではない構成要素（例えば、わずかに長円形または多面多角形であるもの）は、依然としてこの説明に含まれる。
【0161】
「回路」という用語は、専用ハードウェア回路、汎用マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、または他のプロセッサ回路を含むことができ、ファームウェアまたはソフトウェアを使用するなどして、汎用回路から特殊回路に構造的に構成し得る。
【0162】
本明細書で論じられている任意の１つ以上の技法（例えば、方法）は、機械上で実行され得る。様々な実施形態において、機械は独立型デバイスとして動作してもよく、または他の機械に接続されてもよい（例えばネットワーク接続されてもよい）。ネットワーク配置では、サーバ－クライアントネットワーク環境では、マシンはサーバマシン、クライアントマシン、またはその両方の容量で動作することがある。一例では、機械は、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）（または他の分散型）ネットワーク環境においてピアマシンとして機能し得る。機械は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、ウェブ機器、ネットワークルータ、スイッチまたはブリッジ、またはそのマシンによって実行されるアクションを特定する命令（順次またはその他）を実行できる任意のマシンであり得る。さらに、単一の機械のみが図示されているが、「機械」という用語は、本明細書で論じる方法のうちの任意の１つ以上を実行するために、クラウドコンピューティング、サービスとしてのソフトウェア（ＳａａＳ）、その他のコンピュータクラスタ構成などの１セットの（または複数セットの）命令を個別にまたは共に実行する機械の任意の集合体を含むと理解されるべきである。
【0163】
本明細書で説明されるように、例は、ロジック、またはいくつかの構成要素、またはメカニズムを含むか、またはそれらによって動作し得る。回路セットは、ハードウェア（例えば、単純な回路、ゲート、ロジックなど）を含む有形のエンティティに実装された回路の集合体である。回路セットのメンバシップは、時間経過に柔軟性があり、基盤となるハードウェアの変動性もある。回路セットは、単独でまたは組み合わせて、動作時に特定の動作を実行し得るメンバを含む。一例では、回路セットのハードウェアは、特定の動作を実行するように不変に設計されていてもよい（例えばハードワイヤード）。一例では、回路セットのハードウェアは、特定の動作の命令を符号化するように物理的に修正された（例えば、磁気的、電気的、不変質量粒子の可動配置など）コンピュータ可読媒体を含む、様々に接続された物理的構成要素（例えば、実行ユニット、トランジスタ、単純な回路など）を含み得る。物理的構成要素を接続する際に、ハードウェア構成要素の基盤的な電気的特性が、例えば絶縁体から導体へ、またはその逆に変化する。命令は、組み込みハードウェア（例えば、実行ユニットまたはローディングメカニズム）が、動作中に特定の動作の一部を実行するために可変接続を介してハードウェア内に回路セットのメンバを作成することを可能にし得る。したがって、コンピュータ可読媒体は、デバイスが動作しているときに回路セット部材の他の構成要素に通信可能に連結される。一例では、物理的構成要素のうちのいずれかを、複数の回路セットのうちの複数の構成要素において使用し得る。例えば、動作中、実行ユニットは、ある時点で第１の回路セットの第１の回路で使用され、第１の回路セット内の第２の回路、あるいは、異なる時間に設定された第２の回路内の第３の回路によって再利用されてもよい。
【0164】
本明細書に記載のシステムおよび方法の特定の実装形態は、ハードウェアプロセッサ（例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、ハードウェアプロセッサコア、またはそれらの任意の組み合わせ）、メインメモリ、およびスタティックメモリを含むことができ、それらのいくつかまたは全てが相互リンク（例えば、バス）を介して互いに通信し得る機械の使用（例えば、コンピュータシステム）を伴い得る。機械は、ディスプレイユニット、英数字入力デバイス（例えばキーボード）、およびユーザインターフェース（ＵＩ）ナビゲーションデバイス（例えばマウス）をさらに含み得る。一例では、表示ユニット、入力デバイスおよびＵＩナビゲーションデバイスはタッチスクリーンディスプレイとし得る。機械は、記憶デバイス（例えば、駆動ユニット）、信号生成デバイス（例えば、スピーカ）、ネットワークインターフェースデバイス、および全地球測位システム（ＧＰＳ）センサ、コンパス、加速度計、または他のセンサなどの１つ以上のセンサをさらに含み得る。機械は、１つ以上の周辺機器（例えば、プリンタ、カードリーダなど）と通信または制御するために、シリアル（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ））、パラレル、または他の有線または無線（例えば、赤外線（ＩＲ）、近距離無線通信（ＮＦＣ）など）接続の出力コントローラを含んでもよい。
【0165】
記憶デバイスは、本明細書に記載された技術や機能のうちのいずれか１つ以上によって、１つ以上のデータ構造セットまたは命令セット（例えばソフトウェア）を具現化または利用する機械可読媒体を含み得る。命令は、機械によってその実行中に完全にまたは少なくとも部分的に、メインメモリ内に、スタティックメモリ内、またはハードウェアプロセッサ内で、存在してもよい。一例では、ハードウェアプロセッサ、メインメモリ、スタティックメモリ、または記憶デバイスのうちの１つまたは任意の組み合わせが機械可読媒体を構成し得る。
【0166】
機械可読媒体は単一の媒体を含み得るが、用語「機械可読媒体」は、１つ以上の命令を記憶するように構成された単一の媒体または複数の媒体（例えば、集中型または分散型データベース、および／または関連付けられるキャッシュおよびサーバ）を含み得る。
【0167】
「機械可読媒体」という用語は、機械によって実行されるための命令を記憶、符号化、または搬送可能であるか、機械に本開示の技術の任意の１つ以上を実行させるか、または、そのような命令によって用いられる、もしくはそのような命令に関連付けられるデータ構造を記憶、符号化、または搬送可能である、任意の媒体を含み得る。非限定的な機械可読媒体の例は、ソリッドステートメモリと、光および磁気媒体とを含み得る。一例では、大容量機械可読媒体は、不変（例えば、静止）質量を有する複数の粒子を有する機械可読媒体を含む。したがって、大容量機械可読媒体は一時的に伝搬する信号ではない。機械式可読媒体の特定の例には、半導体メモリデバイス（例えば、電気的プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ））およびフラッシュメモリデバイスなどの不揮発性メモリ、内蔵ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、およびＣＤ－ＲＯＭならびにＤＶＤ－ＲＯＭディスク、を含み得る。
【0168】
命令はさらに、いくつかの伝送プロトコル（例えば、フレームリレー、インターネットプロトコル（ＩＰ）、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、ハイパーテキスト伝送プロトコル（ＨＴＴＰ）など）のうちの任意の１つを利用するネットワークインターフェースデバイスを介し、伝送媒体を使用して通信ネットワークを介して送信または受信し得る。例示的な通信ネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、パケットデータネットワーク（例えばインターネット）、携帯電話ネットワーク（例えばセルラーネットワーク）、単純従来型電話（ＰＯＴＳ）ネットワーク、および、無線データネットワーク（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）として既知の複数の規格の電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１ファミリー、ＷｉＭａｘ（登録商標）として既知の複数の規格のＩＥＥＥ８０２．１６ファミリー）、複数の規格のＩＥＥＥ８０２．１５．４ファミリー、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）ネットワークをとりわけ含み得る。一例では、ネットワークインターフェースデバイスは、通信ネットワークに接続するための１つ以上の物理的ジャック（例えば、イーサネット(登録商標)、同軸ジャック、または電話ジャック）または１つ以上のアンテナを含み得る。一例では、ネットワークインターフェースデバイスは、複数のアンテナを含み、一入力複数出力（ＳＩＭＯ）技術、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術、または多入力一出力（ＭＩＳＯ）技術のうちの少なくとも１つを用いて無線通信し得る。「伝送媒体」という用語は、機械によって実行されるための命令を記憶、符号化、または搬送可能な任意の無形の媒体を含むと理解されるべきであり、かつ、そのようなソフトウェアの通信を容易にするためのデジタルまたはアナログ通信信号または他の無形媒体を含む。
【0169】
本明細書に記載の方法の例は、少なくとも部分的に機械またはコンピュータで実施し得る。いくつかの例は、電子デバイスを、上記複数の例において記載されたような方法を実行するよう構成すべく動作可能な命令でエンコードされるコンピュータ可読媒体または機械可読媒体を含み得る。そのような方法の実施は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高級言語コードなどのコードを含み得る。そのようなコードは、様々な方法を実行するためのコンピュータ可読命令を含み得る。コードはコンピュータプログラム製品の一部を形成してもよい。さらに、一例では、コードは、実行時または他の時点などにおいて、１つ以上の揮発性で非一時的な、または不揮発性で有形のコンピュータ可読媒体に実体的に記憶され得る。これらの有形のコンピュータ可読媒体の例は、ハードディスク、取り外し可能磁気ディスク、取り外し可能光ディスク（コンパクトディスクやデジタルビデオディスクなど）、磁気カセット、メモリカードまたはスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、および同等なものを含み得るが、これらに限定されない。
【0170】
上記の説明は、例示的であることを意図するものであって、限定的であることは意図しない。例えば、上述の例（またはその１つ以上の態様）は互いに組み合わせて使用し得る。他の実施形態が、例えば、上記の説明を検討して当業者によって用いられ得る。要約は、読者が技術的開示の本質を直ちに確認できるように、米国特許法施行規則第１．７２条第（ｂ）項に従って提供される。それは、特許請求の範囲の範囲または意味を解釈する、または限定するためには用いられないという理解の下で提出される。また、上記の発明を実施するための形態において、様々な特徴は共にグループ化されて、開示を簡素化し得る。これは、未請求の開示された特徴がいずれの請求項においても不可欠であるということを意図すると解釈されるべきではない。むしろ、発明の主題は、特定の開示された実施形態の全ての特徴よりも少ないところにあってよい。したがって、以下の特許請求の範囲はこれにより、各請求項が別個の実施形態としてそれ自身で成立しつつ、例または実施形態として詳細な説明に組み込まれ、そのような実施形態は様々な組み合わせまたは置換で互いに組み合わされ得る。本発明の範囲は、そのような特許請求の範囲が権利を与えられる等価物の全範囲と共に、添付の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
【符号の説明】
【0171】
１０２ 測定システム
１０４ ホストデバイス
１０８ 通信回路
１１０ プロセッサ回路
１１２ 変換器
１１４ 励起回路
１１６ スイッチマトリックス
１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎ センサ
１３０ 周囲環境
１３２ ホストアプリケーション
１０４ ホストデバイス
１０８ 通信回路
１１０ プロセッサ回路
１１２ 変換器
１１４ 励起回路
１１６ スイッチマトリックス
１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｎ センサ
１３０ 周囲環境
１３２ ホストアプリケーション
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】