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特許7601666計測システム、ＡＤモジュール、ネットワークモジュール、およびデータ送信方法
(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】2024-12-09
(45)【発行日】2024-12-17
(54)【発明の名称】計測システム、ＡＤモジュール、ネットワークモジュール、およびデータ送信方法
(51)【国際特許分類】
H04Q 9/00 20060101AFI20241210BHJP
G08C 15/00 20060101ALI20241210BHJP
【ＦＩ】
H04Q9/00 311J
G08C15/00 E
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021036122
(22)【出願日】2021-03-08
(65)【公開番号】P2022136487
(43)【公開日】2022-09-21
【審査請求日】2023-12-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000006666
【氏名又は名称】アズビル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(74)【代理人】
【識別番号】100064621
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 政樹
(72)【発明者】
【氏名】古川 洋之
【審査官】松原 徳久
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－００７９１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１８９００９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第５３９９５９２（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開２０２０－０６７８５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７４８７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０８Ｃ１３／００－２５／０４
Ｈ０３Ｊ９／００－９／０６
Ｈ０４Ｂ７／２４－７／２６
Ｈ０４Ｍ３／００
３／１６－３／２０
３／３８－３／５８
７／００－７／１６
１１／００－１１／１０
Ｈ０４Ｑ９／００－９／１６
Ｈ０４Ｗ４／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサにより計測対象から固有の計測周期で計測して得られたアナログデータをデジタルデータにＡＤ変換して記憶回路に蓄積するＡＤモジュールと、予め設定されている送信周期に基づいて、前記ＡＤモジュールに蓄積されているデジタルデータを取得して送信するように構成されたネットワークモジュールとを備え、
前記ＡＤモジュールは、前記デジタルデータごとに当該デジタルデータの送信状況を前記記憶回路に保存し、
前記ネットワークモジュールは、前記デジタルデータを送信する際、前記ＡＤモジュールに蓄積されているデジタルデータのうち、当該送信状況が未送信を示すデジタルデータを前記ＡＤモジュールから取得して送信する
ことを特徴とする計測システム。
【請求項2】
請求項１に記載の計測システムにおいて、前記ＡＤモジュールは、前記計測対象ごとに前記デジタルデータの処理回数を計数し、当該デジタルデータの送信状況として前記記憶回路に保存し、
前記ネットワークモジュールは、前記デジタルデータを送信する際、前記処理回数が更新されているデジタルデータを前記ＡＤモジュールから取得して送信する
ことを特徴とする計測システム。
【請求項3】
請求項１に記載の計測システムにおいて、前記ＡＤモジュールは、前記記憶回路のうち送信済みのデジタルデータを、予め設定されている異常値に書き換えることにより、当該異常値を前記デジタルデータの送信状況として前記記憶回路に保存し、
前記ネットワークモジュールは、前記デジタルデータを送信する際、前記異常値を示していないデジタルデータを前記ＡＤモジュールから取得して送信する
ことを特徴とする計測システム。
【請求項4】
請求項１～請求項３のいずれかに記載の計測システムで用いられるＡＤモジュール。
【請求項5】
請求項１～請求項３のいずれかに記載の計測システムで用いられるネットワークモジュール。
【請求項6】
センサにより固有の計測周期で計測して得られたアナログデータをデジタルデータに変換して記憶回路に蓄積するＡＤモジュールと、予め設定されている送信周期に基づいて、前記ＡＤモジュールに蓄積されているデジタルデータを取得して送信するように構成されたネットワークモジュールとを備える計測システムで用いられるデータ送信方法であって、前記ＡＤモジュールが、前記デジタルデータごとに当該デジタルデータの送信状況を前記記憶回路に保存するステップと、
前記ネットワークモジュールが、前記デジタルデータを送信する際、前記ＡＤモジュールに蓄積されているデジタルデータの送信状況を確認し、当該送信状況が未送信を示すデジタルデータを前記ＡＤモジュールから取得して送信するステップと
を備えることを特徴とするデータ送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、センサで計測して得られたデータを収集して上位装置へ送信するための計測技術に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ＩｏＴ用のセンサおよび次世代の新しいセンサが開発されているが、社会実装に繋がるケースが少ない。その一つの要因として、センサで計測して得られたデータを上位装置へ送信する既存の計測システムにおいて、新たなセンサのデータに対応するための構成が十分ではないことが考えられる。
【0003】
従来、このような課題を解決する技術として、特許文献１では、センサ、ＡＤモジュール、およびネットワークモジュールを、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの単一の汎用インターフェースを介して接続した計測システムが提案されている。この計測システムでは、ＡＤモジュールが、センサにより計測して得られたアナログデータをデジタルデータにＡＤ変換して蓄積し、ネットワークモジュールが、ＡＤモジュールに蓄積されているデジタルデータを収集して上位装置へ送信する。これにより、新しく開発したセンサを既存のＡＤモジュールに接続し、あるいは新たに開発したＡＤモジュールをネットワークモジュールに接続するだけで、計測システムを簡単かつ低コストで実現することができ、新しく開発したセンサの社会実装を容易に実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０２０－６７８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前述した特許文献１に記載の構成を採用して、複数のセンサを用いて複数の計測対象に対応するためには、それぞれのセンサに対応したＡＤモジュールを複数接続するか、または、複数のセンサを接続できるＡＤモジュールを使用することが想定される。したがって、計測システムとしてモジュールの汎用性を確保するためには、各種のセンサやＡＤモジュールに対応可能であることが求められる。この際、各データの計測周期が互いに異なる場合、上位装置へのデータの送信周期もこれに連動して複雑化する可能性があり、データ送信動作が大きく非効率化するという問題点があった。
【0006】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、計測周期が互いに異なる複数のデータであっても、上位装置へのデータ送信動作を効率よく行うことができる計測技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
このような目的を達成するために、本発明にかかる計測システムは、センサにより計測対象から固有の計測周期で計測して得られたアナログデータをデジタルデータにＡＤ変換して記憶回路に蓄積するＡＤモジュールと、予め設定されている送信周期に基づいて、前記ＡＤモジュールに蓄積されているデジタルデータを取得して送信するように構成されたネットワークモジュールとを備え、前記ＡＤモジュールは、前記デジタルデータごとに当該デジタルデータの送信状況を前記記憶回路に保存し、前記ネットワークモジュールは、前記デジタルデータを送信する際、前記ＡＤモジュールに蓄積されているデジタルデータのうち、当該送信状況が未送信を示すデジタルデータを前記ＡＤモジュールから取得して送信するように構成したものである。
【0008】
また、本発明にかかる上記計測システムの一構成例は、前記ＡＤモジュールが、前記計測対象ごとに前記デジタルデータの処理回数を計数し、当該デジタルデータの送信状況として前記記憶回路に保存し、前記ネットワークモジュールは、前記デジタルデータを送信する際、前記処理回数が更新されているデジタルデータを前記ＡＤモジュールから取得して送信するように構成したものである。
【0009】
また、本発明にかかる上記計測システムの一構成例は、前記ＡＤモジュールが、前記記憶回路のうち送信済みのデジタルデータを、予め設定されている異常値に書き換えることにより、当該異常値を前記デジタルデータの送信状況として前記記憶回路に保存し、前記ネットワークモジュールは、前記デジタルデータを送信する際、前記異常値を示していないデジタルデータを前記ＡＤモジュールから取得して送信するように構成したものである。
【0010】
また、本発明にかかるＡＤモジュールは、上記計測システムのいずれかで用いられるＡＤモジュールである。
また、本発明にかかるネットワークモジュールは、上記計測システムのいずれかで用いられるネットワークモジュールである。
また、本発明にかかるネットワークモジュールは、上記計測システムのいずれかで用いられるネットワークモジュールである。
【0011】
また、本発明にかかるデータ送信方法は、センサにより固有の計測周期で計測して得られたアナログデータをデジタルデータに変換して記憶回路に蓄積するＡＤモジュールと、予め設定されている送信周期に基づいて、前記ＡＤモジュールに蓄積されているデジタルデータを取得して送信するように構成されたネットワークモジュールとを備える計測システムで用いられるデータ送信方法であって、前記ＡＤモジュールが、前記デジタルデータごとに当該デジタルデータの送信状況を前記記憶回路に保存するステップと、前記ネットワークモジュールが、前記デジタルデータを送信する際、前記ＡＤモジュールに蓄積されているデジタルデータのうち、当該送信状況が未送信を示すデジタルデータを前記ＡＤモジュールから取得して送信するステップとを備えている。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、計測システムにおいて、計測周期が互いに異なる複数のデータであっても、上位装置へのデータ送信動作を効率よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる計測システム１について説明する。図１は、計測システムの基本構成を示すブロック図である。図２は、モジュールの接続例を示すブロック図である。図３は、モジュールの他の接続例を示すブロック図である。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる計測システム１について説明する。図１は、計測システムの基本構成を示すブロック図である。図２は、モジュールの接続例を示すブロック図である。図３は、モジュールの他の接続例を示すブロック図である。
【0015】
この計測システム１は、図１に示すように、主な装置として、センサ３０、ＡＤモジュール１０、およびネットワークモジュール２０を備え、センサ３０からのアナログデータをＡＤモジュール１０でＡＤ変換し、得られたデジタルデータをネットワークモジュール２０が収集し、無線ＬＡＮやインターネットなどの通信網NWを介して、クラウドサーバなどの上位装置６０へ送信するシステムである。
【0016】
これらセンサ３０、ＡＤモジュール１０、およびネットワークモジュール２０は、ＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースを介して接続されている。例えば、センサ３０の上位コネクタ３１がＡＤモジュール１０のセンサ接続コネクタ１７に接続され、ＡＤモジュール１０の上位コネクタ１２がネットワークモジュール２０の下位コネクタ２１に接続されている。電源モジュール５０は、電池などの電源を有し、ネットワークモジュール２０およびＡＤモジュール１０に対して動作電源を供給する。
【0017】
複数のセンサ３０をＡＤモジュール１０に接続する場合、ＡＤモジュール１０を複数接続し、それぞれのＡＤモジュール１０にセンサ接続コネクタ１７を設けて、それぞれのセンサ接続コネクタ１７にセンサ３０を接続すればよい。例えば、図２の例では、下位コネクタ１１とセンサ接続コネクタ１７を設けたＡＤモジュール１０を複数接続し、センサ接続コネクタ１７にはセンサ３０を接続し、下位コネクタ１１には、下位のＡＤモジュール１０を接続している。
また、図３に示すように、ＡＤモジュール１０に複数のセンサ接続コネクタ１７を設け、それぞれのセンサ接続コネクタ１７にセンサ３０を接続してもよい。
また、図３に示すように、ＡＤモジュール１０に複数のセンサ接続コネクタ１７を設け、それぞれのセンサ接続コネクタ１７にセンサ３０を接続してもよい。
【0018】
［発明の原理］
ここで、本発明の原理について説明する。一般に、計測対象は、その物理量の時間変化に応じてそれぞれ適切な計測周期を有している。また、上位装置６０に蓄積された計測データを用いるアプリケーションで必要とされる計測周期もある。計測システム１では、このような要請に対応するため、ＡＤモジュール１０に予め設定された計測周期に基づいて、センサ３０により計測するものとなっている。したがって、複数のセンサ３０がＡＤモジュール１０に接続されている場合、異なる計測周期のデジタルデータが１つのＡＤモジュール１０に蓄積されることになる。また、複数のＡＤモジュール１０がネットワークモジュール２０に接続されている場合、異なる計測周期のデジタルデータが各ＡＤモジュール１０に蓄積されることになる。
ここで、本発明の原理について説明する。一般に、計測対象は、その物理量の時間変化に応じてそれぞれ適切な計測周期を有している。また、上位装置６０に蓄積された計測データを用いるアプリケーションで必要とされる計測周期もある。計測システム１では、このような要請に対応するため、ＡＤモジュール１０に予め設定された計測周期に基づいて、センサ３０により計測するものとなっている。したがって、複数のセンサ３０がＡＤモジュール１０に接続されている場合、異なる計測周期のデジタルデータが１つのＡＤモジュール１０に蓄積されることになる。また、複数のＡＤモジュール１０がネットワークモジュール２０に接続されている場合、異なる計測周期のデジタルデータが各ＡＤモジュール１０に蓄積されることになる。
【0019】
このような状況において、ネットワークモジュール２０がデジタルデータを上位装置６０へ送信する場合、各計測周期のうち最小計測周期に基づいて各計測対象のデジタルデータをＡＤモジュール１０から取得して送信する方法が考えられる。しかしこの方法によれば、最小計測周期より長い計測周期のデジタルデータが重複して送信されるため、非効率となる。
図４は、データ送信動作の一例を示す説明図である。図４には、３秒周期、４秒周期、および５秒周期の計測周期を有する３系列のデジタルデータを、その最小計測周期である３秒周期を送信周期として、まとめて送信する場合が例として示されている。例えば、送信開始から３秒後には、４秒周期および５秒周期のデジタルデータ「２０．０」と「３０．０」が、前回の送信開始時と重複して送信されていることがわかる。
図４は、データ送信動作の一例を示す説明図である。図４には、３秒周期、４秒周期、および５秒周期の計測周期を有する３系列のデジタルデータを、その最小計測周期である３秒周期を送信周期として、まとめて送信する場合が例として示されている。例えば、送信開始から３秒後には、４秒周期および５秒周期のデジタルデータ「２０．０」と「３０．０」が、前回の送信開始時と重複して送信されていることがわかる。
【0020】
一方、いずれかの計測周期のデータが更新された時点で各計測周期のデジタルデータをまとめて送信する方法も考えられる。しかしこの方法によれば、この場合、各デジタルデータが得られた時点で送信されるため、データ送信の遅れは最小化されるが、重複して送信されるデジタルデータが増加するため、非効率となる。
図５は、データ送信動作の他の例を示す説明図である。図５には、３秒周期、４秒周期、および５秒周期の計測周期を有する３系列のデジタルデータを、更新に応じてまとめて送信する場合が例として示されている。例えば、送信開始から３秒後には、４秒周期および５秒周期のデジタルデータ「２０．０」と「３０．０」が、前回の送信開始時と重複して送信され、送信開始から４秒後にも、５秒周期のデジタルデータ「３０．０」が、前回の送信開始時と重複して送信されていることがわかる。
図５は、データ送信動作の他の例を示す説明図である。図５には、３秒周期、４秒周期、および５秒周期の計測周期を有する３系列のデジタルデータを、更新に応じてまとめて送信する場合が例として示されている。例えば、送信開始から３秒後には、４秒周期および５秒周期のデジタルデータ「２０．０」と「３０．０」が、前回の送信開始時と重複して送信され、送信開始から４秒後にも、５秒周期のデジタルデータ「３０．０」が、前回の送信開始時と重複して送信されていることがわかる。
【0021】
これらの方法を分析した結果、発明者は、送信データの重複が非効率の原因であることを突き止めた。ここで、送信データの重複を回避するためには、各デジタルデータに関する送信状況、すなわち送信済／未送信を識別する必要がある。本発明は、このような観点に着目し、ＡＤモジュール１０が、蓄積されるデジタルデータごとに、当該デジタルデータの送信状況、すなわち送信済／未送信を保存しておき、ネットワークモジュール２０が送信の際、送信状況が未送信のデジタルデータを取得して送信するように構成したものである。これにより、送信データの重複が回避されて、上位装置６０へのデータ送信動作を効率よく行うことができる。
【0022】
また、ＡＤモジュール１０では、センサ３０から取得したアナログデータをＡＤ変換し、得られたデジタルデータを記憶回路に順次蓄積する。この際、計測対象ごとにＡＤ変換処理や蓄積処理などの処理回数を容易に計数することができ、その処理回数は、それぞれの計測対象に関するデジタルデータ間でユニークな値となる。本実施の形態では、このような観点に着目し、ＡＤモジュール１０が、計測対象ごとにデジタルデータの処理回数を計数し、当該デジタルデータの送信状況として記憶回路に保存し、ネットワークモジュール２０が、送信の際、処理回数が更新されているデジタルデータをＡＤモジュール１０から取得して送信するように構成したものである。これにより、極めて簡素な構成で各デジタルデータの送信状況を生成でき、未送信のデジタルデータを選択することができる。
【0023】
［計測システムの詳細構成］
次に、図６～図９を参照して、本実施の形態にかかる計測システム１の詳細構成について説明する。図６は、ＡＤモジュールの構成を示すブロック図である。図７、８は、ＡＤモジュールの他の構成を示すブロック図である。図９は、ネットワークモジュールの構成を示すブロック図である。
次に、図６～図９を参照して、本実施の形態にかかる計測システム１の詳細構成について説明する。図６は、ＡＤモジュールの構成を示すブロック図である。図７、８は、ＡＤモジュールの他の構成を示すブロック図である。図９は、ネットワークモジュールの構成を示すブロック図である。
【0024】
［ＡＤモジュール］
ＡＤモジュール１０は、図６に示すように、主な回路構成として、上位コネクタ１２、通信回路１３、ＡＤ変換回路１４、記憶回路１５、制御回路１６、およびセンサ接続コネクタ１７を有している。図７の構成では、図２の接続例で使用できるように、センサ接続コネクタ１７に加えて、下位コネクタ１１が設けられている。図８の構成では、図３の接続例で使用できるように、センサ接続コネクタ１７が４つ設けられている。なお、センサ接続コネクタ１７の数については、４に限定されるものではない。
ＡＤモジュール１０は、図６に示すように、主な回路構成として、上位コネクタ１２、通信回路１３、ＡＤ変換回路１４、記憶回路１５、制御回路１６、およびセンサ接続コネクタ１７を有している。図７の構成では、図２の接続例で使用できるように、センサ接続コネクタ１７に加えて、下位コネクタ１１が設けられている。図８の構成では、図３の接続例で使用できるように、センサ接続コネクタ１７が４つ設けられている。なお、センサ接続コネクタ１７の数については、４に限定されるものではない。
【0025】
［下位コネクタ］
下位コネクタ１１は、例えばＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースに準拠したメスコネクタからなり、ＡＤモジュール１０の上位コネクタ１２と接続される。
［上位コネクタ］
上位コネクタ１２は、ＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースに準拠したオスコネクタからなり、ネットワークモジュール２０の下位コネクタ２１やＡＤモジュール１０の下位コネクタ１１と接続される。
［センサ接続コネクタ１７］
センサ接続コネクタ１７は、例えばＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースに準拠したメスコネクタからなり、センサ３０の上位コネクタ３１と接続される。
下位コネクタ１１は、例えばＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースに準拠したメスコネクタからなり、ＡＤモジュール１０の上位コネクタ１２と接続される。
［上位コネクタ］
上位コネクタ１２は、ＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースに準拠したオスコネクタからなり、ネットワークモジュール２０の下位コネクタ２１やＡＤモジュール１０の下位コネクタ１１と接続される。
［センサ接続コネクタ１７］
センサ接続コネクタ１７は、例えばＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースに準拠したメスコネクタからなり、センサ３０の上位コネクタ３１と接続される。
【0026】
［通信回路］
通信回路１３は、ＵＳＢコントローラなどの通信制御回路からなり、上位コネクタ１２を介してネットワークモジュール２０との間でデジタルデータやＡＤモジュールの動作を制御するための各種の制御データをやり取りするように構成されている。また、下位コネクタ１１を介して他のＡＤモジュールとの間でデジタルデータやＡＤモジュールの動作を制御するための各種の制御データをやり取りするように構成されている。
通信回路１３は、ＵＳＢコントローラなどの通信制御回路からなり、上位コネクタ１２を介してネットワークモジュール２０との間でデジタルデータやＡＤモジュールの動作を制御するための各種の制御データをやり取りするように構成されている。また、下位コネクタ１１を介して他のＡＤモジュールとの間でデジタルデータやＡＤモジュールの動作を制御するための各種の制御データをやり取りするように構成されている。
【0027】
［ＡＤ変換回路］
ＡＤ変換回路１４は、センサ３０から取得したアナログデータをデジタルデータにＡＤ変換するように構成されている。
［記憶回路］
記憶回路１５は、半導体メモリなどの記憶装置からなり、ＡＤ変換回路１４で得られたデジタルデータと、当該デジタルデータの蓄積回数とを蓄積するように構成されている。
ＡＤ変換回路１４は、センサ３０から取得したアナログデータをデジタルデータにＡＤ変換するように構成されている。
［記憶回路］
記憶回路１５は、半導体メモリなどの記憶装置からなり、ＡＤ変換回路１４で得られたデジタルデータと、当該デジタルデータの蓄積回数とを蓄積するように構成されている。
【0028】
［制御回路］
制御回路１６は、ＣＰＵとその周辺回路を有し、制御回路１６の内部メモリまたは記憶回路１５に保存されているプログラムをＣＰＵと協働させることにより、ＡＤモジュール１０で実行する処理を実現するように構成されている。
制御回路１６で実行する主な処理には、予め設定されている計測周期に基づいて、センサ３０で計測したアナログデータを取得し、ＡＤ変換回路１４でデジタルデータに変換して記憶回路１５に蓄積する処理、計測対象ごとに、デジタルデータのＡＤ変換処理または蓄積処理の処理回数を計数し、当該デジタルデータの送信状況として記憶回路１５に保存する処理が含まれる。
制御回路１６は、ＣＰＵとその周辺回路を有し、制御回路１６の内部メモリまたは記憶回路１５に保存されているプログラムをＣＰＵと協働させることにより、ＡＤモジュール１０で実行する処理を実現するように構成されている。
制御回路１６で実行する主な処理には、予め設定されている計測周期に基づいて、センサ３０で計測したアナログデータを取得し、ＡＤ変換回路１４でデジタルデータに変換して記憶回路１５に蓄積する処理、計測対象ごとに、デジタルデータのＡＤ変換処理または蓄積処理の処理回数を計数し、当該デジタルデータの送信状況として記憶回路１５に保存する処理が含まれる。
【0029】
また、制御回路１６で実行する主な処理には、通信回路１３を介してネットワークモジュール２０から受信した未送信データ取得要求に応じて、送信状況が未送信を示すデジタルデータを記憶回路１５から取得して返送する処理が含まれる。処理回数に基づき未送信／送信済を判定する方法としては、計測対象ごとに前回に送信したデジタルデータの送信済処理回数を記憶回路１５に保存しておき、処理回数が送信済処理回数から更新されているデジタルデータを未送信のデジタルデータと判定すればよい。
【0030】
［ネットワークモジュール］
ネットワークモジュール２０は、図９に示すように、主な回路構成として、下位コネクタ２１、上位コネクタ２２、通信回路２３、無線回路２４、記憶回路２５、および制御回路２６を有している。
ネットワークモジュール２０は、図９に示すように、主な回路構成として、下位コネクタ２１、上位コネクタ２２、通信回路２３、無線回路２４、記憶回路２５、および制御回路２６を有している。
【0031】
［下位コネクタ］
下位コネクタ２１は、例えばＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースに準拠したメスコネクタからなり、ＡＤモジュール１０の上位コネクタ１２と接続される。
［上位コネクタ］
上位コネクタ２２は、ＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースに準拠したオスコネクタからなり、電源モジュール５０と接続される。電源モジュール５０から、ネットワークモジュール２０およびＡＤモジュール１０に対して動作電源が供給される。
下位コネクタ２１は、例えばＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースに準拠したメスコネクタからなり、ＡＤモジュール１０の上位コネクタ１２と接続される。
［上位コネクタ］
上位コネクタ２２は、ＵＳＢなどの単一の汎用インターフェースに準拠したオスコネクタからなり、電源モジュール５０と接続される。電源モジュール５０から、ネットワークモジュール２０およびＡＤモジュール１０に対して動作電源が供給される。
【0032】
［通信回路］
通信回路２３は、ＵＳＢコントローラなどの通信制御回路からなり、下位コネクタ２１を介してＡＤモジュール１０との間でデジタルデータやＡＤモジュール１０の動作を制御するための各種の制御データをやり取りするように構成されている。
通信回路２３は、ＵＳＢコントローラなどの通信制御回路からなり、下位コネクタ２１を介してＡＤモジュール１０との間でデジタルデータやＡＤモジュール１０の動作を制御するための各種の制御データをやり取りするように構成されている。
【0033】
［無線回路］
無線回路２４は、制御回路２６から出力されたデジタルデータを、無線ＬＡＮなどの無線通信により、アンテナＡＮＴから通信網NWを介して上位装置６０へ送信するように構成されている。
［記憶回路］
記憶回路２５は、半導体メモリなどの記憶装置からなり、ＡＤモジュール１０から取得したデジタルデータを一時保存するように構成されている。
無線回路２４は、制御回路２６から出力されたデジタルデータを、無線ＬＡＮなどの無線通信により、アンテナＡＮＴから通信網NWを介して上位装置６０へ送信するように構成されている。
［記憶回路］
記憶回路２５は、半導体メモリなどの記憶装置からなり、ＡＤモジュール１０から取得したデジタルデータを一時保存するように構成されている。
【0034】
［制御回路］
制御回路２６は、ＣＰＵとその周辺回路を有し、制御回路２６の内部メモリまたは記憶回路２５に保存されているプログラムをＣＰＵと協働させることにより、ネットワークモジュール２０で実行する処理を実現するように構成されている。
制御回路２６で実行する主な処理には、予め設定されている送信周期に基づいて、未送信デジタルデータの取得を要求する未送信データ取得要求を、通信回路２３を介してＡＤモジュール１０に送信する処理、未送信データ取得要求に応じてＡＤモジュール１０から返送されたデジタルデータを、一旦記憶回路２５に保存し、無線回路２４または通信回路２３から上位装置６０へ向けて送信する処理が含まれる。
制御回路２６は、ＣＰＵとその周辺回路を有し、制御回路２６の内部メモリまたは記憶回路２５に保存されているプログラムをＣＰＵと協働させることにより、ネットワークモジュール２０で実行する処理を実現するように構成されている。
制御回路２６で実行する主な処理には、予め設定されている送信周期に基づいて、未送信デジタルデータの取得を要求する未送信データ取得要求を、通信回路２３を介してＡＤモジュール１０に送信する処理、未送信データ取得要求に応じてＡＤモジュール１０から返送されたデジタルデータを、一旦記憶回路２５に保存し、無線回路２４または通信回路２３から上位装置６０へ向けて送信する処理が含まれる。
【0035】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図１０を参照して、本実施の形態にかかる測定システム１の動作について説明する。図１０は、第１の実施の形態にかかる測定システムのデータ送信方法の動作を示すシーケンス図である。
次に、図１０を参照して、本実施の形態にかかる測定システム１の動作について説明する。図１０は、第１の実施の形態にかかる測定システムのデータ送信方法の動作を示すシーケンス図である。
【0036】
ＡＤモジュール１０は、予め設定されている計測周期に基づいて、計測タイミングが到来した場合（ステップＳ１００）、通信回路１３を介してセンサ３０からアナログデータを取得する（ステップＳ１０１）。
続いて、ＡＤモジュール１０は、得られたアナログデータをＡＤ変換回路１４でＡＤ変換し（ステップＳ１０２）、得られたデジタルデータを記憶回路１５に蓄積する（ステップＳ１０３）。
続いて、ＡＤモジュール１０は、得られたアナログデータをＡＤ変換回路１４でＡＤ変換し（ステップＳ１０２）、得られたデジタルデータを記憶回路１５に蓄積する（ステップＳ１０３）。
【0037】
この後、ＡＤモジュール１０は、計測対象ごとに蓄積したデジタルデータの処理回数を計数し（ステップＳ１０４）、得られた処理回数を当該デジタルデータに対応付けて記憶回路１５に保存する（ステップＳ１０５）。
【0038】
一方、ネットワークモジュール２０は、予め設定されている送信周期に基づいて、送信タイミングが到来した場合（ステップＳ１１０）、未送信データ取得要求を、通信回路２３を介してＡＤモジュール１０に送信する（ステップＳ１１１）。
【0039】
ＡＤモジュール１０は、ネットワークモジュール２０からの未送信データ取得要求を、通信回路１３を介して受信した場合、記憶回路１５に蓄積されている各デジタルデータの送信状況、すなわち処理回数を確認し（ステップＳ１１２）、処理回数が当該計測対象の送信済処理回数から更新されているデジタルデータを、未送信データとして選択する（ステップＳ１１３）。
この後、ＡＤモジュール１０は、選択した未送信データを未送信データ取得応答により返送し（ステップＳ１１４）、計測対象ごとに、今回送信したデジタルデータの処理回数で送信済処理回数を更新し記憶回路１５に保存する（ステップＳ１１５）。
この後、ＡＤモジュール１０は、選択した未送信データを未送信データ取得応答により返送し（ステップＳ１１４）、計測対象ごとに、今回送信したデジタルデータの処理回数で送信済処理回数を更新し記憶回路１５に保存する（ステップＳ１１５）。
【0040】
ネットワークモジュール２０は、ＡＤモジュール１０からの未送信データ取得応答を、通信回路２３を介して受信した場合、未送信データ取得応答から未送信のデジタルデータデータを抽出し、無線回路２４または通信回路２３から上位装置６０へ向けて送信する（ステップＳ１１６）。
これにより、未送信のデジタルデータのみがＡＤモジュール１０から取得されて、ネットワークモジュール２０から上位装置６０へ送信されることになる。
これにより、未送信のデジタルデータのみがＡＤモジュール１０から取得されて、ネットワークモジュール２０から上位装置６０へ送信されることになる。
【0041】
図１０では、ＡＤモジュール１０が処理回数の確認を行って未送信データの送信を行うシーケンスを例示したが、ネットワークモジュール２０が処理回数の確認を行って、ＡＤモジュール１０から未送信データの読み出しを行うように構成してもよい。この場合、ステップＳ１１１の処理は、ネットワークモジュール２０が、ステップＳ１０５で記憶された処理回数を確認する処理となり、ステップＳ１１２、Ｓ１１３の処理は、ネットワークモジュール２０で行われる処理となる。さらに、ステップＳ１１４の処理は、ネットワークモジュール２０がＡＤモジュール１０から未送信データの読み出しを行う処理となる。ステップＳ１１５における送信済処理回数の更新データは、ネットワークモジュール２０に記憶され、次回の処理回数の更新の確認時に用いられる。
【0042】
図１１は、第１の実施の形態のデータ送信動作例を示す説明図である。図１１には、それぞれ３秒周期、４秒周期、および５秒周期の計測周期を有する３つの計測対象（系列）のデジタルデータを、その最小計測周期である３秒周期を送信周期として、まとめて送信する場合が例として示されている。各デジタルデータ（ＤＡＴＡ）には、それぞれの計測対象（系列）ごとの処理回数（ＣＮＴ）が対応付けて保存されている。
【0043】
例えば、送信開始から３秒後には、３秒周期のデジタルデータ「１０．２」の処理回数が「１」から「２」に更新されているため、このデジタルデータは未送信データと判定される。一方、送信開始から３秒後における４秒周期および５秒周期のデジタルデータ「２０．０」と「３０．０」の処理回数は「１」のままであり更新されていないため、送信済データと判定される。これにより、送信開始から３秒後に送信されるのは３秒周期のデジタルデータ「１０．２」だけとなり、前回の送信開始時との重複が回避されていることがわかる。
【0044】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＡＤモジュール１０が、デジタルデータごとに当該デジタルデータの送信状況を記憶回路１５に保存し、ネットワークモジュール２０が、デジタルデータを送信する際、ＡＤモジュール１０に蓄積されているデジタルデータのうち、当該送信状況が未送信を示すデジタルデータをＡＤモジュール１０から取得して送信するように構成したものである。
これにより、未送信のデジタルデータのみがＡＤモジュール１０から取得されて、ネットワークモジュール２０から上位装置６０へ送信されることになる。したがって、計測周期が互いに異なる複数のデジタルデータであっても、上位装置６０へのデータ送信動作を効率よく行うことが可能となる。
このように、本実施の形態は、ＡＤモジュール１０が、デジタルデータごとに当該デジタルデータの送信状況を記憶回路１５に保存し、ネットワークモジュール２０が、デジタルデータを送信する際、ＡＤモジュール１０に蓄積されているデジタルデータのうち、当該送信状況が未送信を示すデジタルデータをＡＤモジュール１０から取得して送信するように構成したものである。
これにより、未送信のデジタルデータのみがＡＤモジュール１０から取得されて、ネットワークモジュール２０から上位装置６０へ送信されることになる。したがって、計測周期が互いに異なる複数のデジタルデータであっても、上位装置６０へのデータ送信動作を効率よく行うことが可能となる。
【0045】
また、本実施の形態において、ＡＤモジュール１０が、計測対象ごとにデジタルデータの処理回数を計数し、当該デジタルデータの送信状況として記憶回路１５に保存し、ネットワークモジュール２０が、デジタルデータを送信する際、処理回数が更新されているデジタルデータをＡＤモジュール１０から取得して送信するように構成してもよい。
これにより、計測対象ごとに、デジタルデータのＡＤ変換処理または蓄積処理の処理回数を計数するという、極めて簡素な処理で、それぞれの計測対象に関するデジタルデータ間でユニークな値からなる送信状況を生成することができる。また、各デジタルデータの処理回数を、計測対象ごとの送信済処理回数と比較するという、極めて簡素な処理で、未送信のデジタルデータを選択することができる。
これにより、計測対象ごとに、デジタルデータのＡＤ変換処理または蓄積処理の処理回数を計数するという、極めて簡素な処理で、それぞれの計測対象に関するデジタルデータ間でユニークな値からなる送信状況を生成することができる。また、各デジタルデータの処理回数を、計測対象ごとの送信済処理回数と比較するという、極めて簡素な処理で、未送信のデジタルデータを選択することができる。
【0046】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる計測システム１について説明する。
第１の実施の形態では、各デジタルデータの送信状況として処理回数を用いた場合を例として説明した。本実施の形態では、送信状況として異常値を用いた場合を例として説明する。
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる計測システム１について説明する。
第１の実施の形態では、各デジタルデータの送信状況として処理回数を用いた場合を例として説明した。本実施の形態では、送信状況として異常値を用いた場合を例として説明する。
【0047】
一般に、物理量を計測するシステムでは、何らかの理由で正常に計測できなかった際、計測結果として予め設定されている、例えば「９９９．９」などの異常値を用いる場合がある。また、システムによっては、得られた計測結果を上位装置６０に送信する場合、異常値の送信を回避するように構成されているものもある。
本実施の形態は、このような異常値に着目し、データ送信の際、異常値を示すデジタルデータは送信せず、異常値以外、すなわち正常値を示すデジタルデータを送信するものとし、送信したデジタルデータについては、異常値に書き換えるように構成したものである。これにより、重複して送信されるデータを回避でき、効率よくデータ送信を行うことができる。
本実施の形態は、このような異常値に着目し、データ送信の際、異常値を示すデジタルデータは送信せず、異常値以外、すなわち正常値を示すデジタルデータを送信するものとし、送信したデジタルデータについては、異常値に書き換えるように構成したものである。これにより、重複して送信されるデータを回避でき、効率よくデータ送信を行うことができる。
【0048】
本実施の形態において、ＡＤモジュール１０の制御回路１６は、記憶回路１５のうち送信済みのデジタルデータを、予め設定されている異常値に書き換えることにより、当該異常値をデジタルデータの送信状況として記憶回路１５に保存するように構成されている。
また、ネットワークモジュール２０の制御回路２６は、デジタルデータを送信する際、異常値を示していないデジタルデータをＡＤモジュール１０から取得して送信するように構成されている。
本実施の形態にかかるその他の構成は、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
また、ネットワークモジュール２０の制御回路２６は、デジタルデータを送信する際、異常値を示していないデジタルデータをＡＤモジュール１０から取得して送信するように構成されている。
本実施の形態にかかるその他の構成は、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【0049】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図１２を参照して、本実施の形態にかかる測定システム１の動作について説明する。図１２は、第２の実施の形態にかかる測定システムのデータ送信方法の動作を示すシーケンス図である。
次に、図１２を参照して、本実施の形態にかかる測定システム１の動作について説明する。図１２は、第２の実施の形態にかかる測定システムのデータ送信方法の動作を示すシーケンス図である。
【0050】
ＡＤモジュール１０は、予め設定されている計測周期に基づいて、計測タイミングが到来した場合（ステップＳ２００）、通信回路１３を介してセンサ３０からアナログデータを取得する（ステップＳ２０１）。
続いて、ＡＤモジュール１０は、得られたアナログデータをＡＤ変換回路１４でＡＤ変換し（ステップＳ２０２）、得られたデジタルデータを記憶回路１５に蓄積する（ステップＳ２０３）。
続いて、ＡＤモジュール１０は、得られたアナログデータをＡＤ変換回路１４でＡＤ変換し（ステップＳ２０２）、得られたデジタルデータを記憶回路１５に蓄積する（ステップＳ２０３）。
【0051】
一方、ネットワークモジュール２０は、予め設定されている送信周期に基づいて、送信タイミングが到来した場合（ステップＳ２１０）、未送信データ取得要求を、通信回路２３を介してＡＤモジュール１０に送信する（ステップＳ２１１）。
【0052】
ＡＤモジュール１０は、ネットワークモジュール２０からの未送信データ取得要求を、通信回路１３を介して受信した場合、記憶回路１５に蓄積されている各デジタルデータのデータ値を確認し（ステップＳ２１２）、データ値が予め設定されている異常値ではなく、正常値を示すデジタルデータを、未送信データとして選択する（ステップＳ２１３）。
この後、ＡＤモジュール１０は、選択した未送信データを未送信データ取得応答により返送し（ステップＳ２１４）、選択した未送信データのデータ値を異常値に書き換えることにより、送信積み（ステップＳ２１５）。
この後、ＡＤモジュール１０は、選択した未送信データを未送信データ取得応答により返送し（ステップＳ２１４）、選択した未送信データのデータ値を異常値に書き換えることにより、送信積み（ステップＳ２１５）。
【0053】
ネットワークモジュール２０は、ＡＤモジュール１０からの未送信データ取得応答を、通信回路２３を介して受信した場合、未送信データ取得応答から未送信のデジタルデータデータを抽出し、無線回路２４または通信回路２３から上位装置６０へ向けて送信する（ステップＳ２１６）。
これにより、未送信のデジタルデータのみがＡＤモジュール１０から取得されて、ネットワークモジュール２０から上位装置６０へ送信されることになる。
これにより、未送信のデジタルデータのみがＡＤモジュール１０から取得されて、ネットワークモジュール２０から上位装置６０へ送信されることになる。
【0054】
図１３は、第２の実施の形態のデータ送信動作例を示す説明図である。図１３には、それぞれ３秒周期、４秒周期、および５秒周期の計測周期を有する３つの計測対象（系列）のデジタルデータを、その最小計測周期である３秒周期を送信周期として、まとめて送信する場合が例として示されている。
【0055】
例えば、送信開始から３秒後には、３秒周期のデジタルデータが正常値「１０．２」に更新されているため、このデジタルデータは未送信データと判定され、４秒周期および５秒周期のデジタルデータは、異常値「９９９．９」を示すことから、これらデジタルデータは送信済データと判定される。これにより、送信開始から３秒後に送信されるのは３秒周期のデジタルデータ「１０．２」だけとなり、前回の送信開始時との重複が回避されていることがわかる。
【0056】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＡＤモジュール１０が、記憶回路１５のうち送信済みのデジタルデータを、予め設定されている異常値に書き換えることにより、当該異常値をデジタルデータの送信状況として記憶回路１５に保存し、ネットワークモジュール２０が、デジタルデータを送信する際、異常値を示していないデジタルデータをＡＤモジュール１０から取得して送信するように構成したものである。
これにより、未送信のデジタルデータのみがＡＤモジュール１０から取得されて、ネットワークモジュール２０から上位装置６０へ送信されることになる。したがって、計測周期が互いに異なる複数のデジタルデータであっても、上位装置６０へのデータ送信動作を効率よく行うことが可能となる。
このように、本実施の形態は、ＡＤモジュール１０が、記憶回路１５のうち送信済みのデジタルデータを、予め設定されている異常値に書き換えることにより、当該異常値をデジタルデータの送信状況として記憶回路１５に保存し、ネットワークモジュール２０が、デジタルデータを送信する際、異常値を示していないデジタルデータをＡＤモジュール１０から取得して送信するように構成したものである。
これにより、未送信のデジタルデータのみがＡＤモジュール１０から取得されて、ネットワークモジュール２０から上位装置６０へ送信されることになる。したがって、計測周期が互いに異なる複数のデジタルデータであっても、上位装置６０へのデータ送信動作を効率よく行うことが可能となる。
【0057】
また、デジタルデータが異常値を示す場合には、送信済データと判定するようにしたので、第１の実施の形態のように処理回数を送信状況として用いる場合と比較して、送信状況を保存するための記憶領域を省くことができ、記憶回路１５のメモリリソースを有効利用できる。
【0058】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【0059】
１…計測システム、１０…ＡＤモジュール、１１…下位コネクタ、１２…上位コネクタ、１３…通信回路、１４…ＡＤ変換回路、１５…記憶回路、１６…制御回路、１７…センサ接続コネクタ、１８…アナログスイッチ、２０…ネットワークモジュール、２１…下位コネクタ、２２…上位コネクタ、２３…通信回路、２４…無線回路、２５…記憶回路、２６…制御回路、３０…センサ、３１…上位コネクタ、５０…電源モジュール、６０…上位装置、ＮＷ…通信網。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
