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JP2024115692A - Multiple Devices - Google Patents

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JP2024115692A
JP2024115692A JP2023021479A JP2023021479A JP2024115692A JP 2024115692 A JP2024115692 A JP 2024115692A JP 2023021479 A JP2023021479 A JP 2023021479A JP 2023021479 A JP2023021479 A JP 2023021479A JP 2024115692 A JP2024115692 A JP 2024115692A
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devices
data acquisition
sensor
acquisition request
request command
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JP2023021479A
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康隆 藤井
Yasutaka Fujii
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Koa Corp
Original Assignee
Koa Corp
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Abstract

To provide a multiple device that easily and accurately synchronizes and aligns sensor detection timing without the need for complex compensation processing of software.SOLUTION: A multiple device 10 has a plurality of devices including a higher-level device (host device H), a lower-level device (sensor device 4), and one or more intermediate devices (sensor devices 1 to 3) located between the higher-level device and the lower-level device. Each of the devices is connected in series by a communication line to enable data transmission and reception between the devices. The multiple device sends data acquisition request commands that control timing for acquiring a predetermined data signal SDA to respective devices, in a manner of sending them earlier to devices located more away from the higher-level device in association with each device, and sends all the data acquisition request commands for intermediate devices sequentially, before the data acquisition request command reaches the lower-level device.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、多連デバイスに関する。 This invention relates to a multiplex device.

特許文献1には、複数のセンサユニットをデイジーチェーン接続した多連式センサに関する発明が開示されている。特許文献1には、隣り合うセンサユニット間、或いはホストとセンサユニット間ごとに通信でき、通信品質を適切に保つことができるとしている。 Patent document 1 discloses an invention related to a multiple sensor in which multiple sensor units are daisy-chained. Patent document 1 claims that communication can be established between adjacent sensor units or between a host and a sensor unit, and that communication quality can be maintained appropriately.

特開2019-50502号公報JP 2019-50502 A 特開2012-238341号公報JP 2012-238341 A 特開2004-88208号公報JP 2004-88208 A 特開2016-66278号公報JP 2016-66278 A 特開平10-13394号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-13394

特許文献1には、データ取得の同期に関する記載がない。一方、特許文献2~4に記載の共通同期信号線を用いて、同期を図る技術が広く知られている(特許文献2の図1、特許文献3の図3、特許文献4の図1等を参照)。 Patent document 1 does not mention synchronization of data acquisition. On the other hand, technology for achieving synchronization using a common synchronization signal line, as described in patent documents 2 to 4, is widely known (see Figure 1 of patent document 2, Figure 3 of patent document 3, Figure 1 of patent document 4, etc.).

しかしながら、デバイスの接続数や、デバイス間の距離が、共通同期信号線の駆動力により制限される問題があった。 However, there was a problem in that the number of devices that could be connected and the distance between devices were limited by the driving force of the common synchronization signal line.

一方、特許文献5では、機器(デバイス)に伝送線路の種類と長さを入力することにより、伝送線路による伝播遅延時間を求め、伝播遅延時間より補正量を求めることをしていた。 On the other hand, in Patent Document 5, the type and length of the transmission line are input to the device to determine the propagation delay time due to the transmission line, and the amount of correction is calculated from the propagation delay time.

しかしながら、各デバイスによって伝搬遅延時間が異なるため、多数のデバイスに対して伝搬遅延時間を補正することは複雑な補正処理を必要とし、ソフトウェアの負荷が大きい。 However, since the propagation delay time differs depending on the device, correcting the propagation delay time for a large number of devices requires complex correction processing, which places a large burden on the software.

本発明は、同期用の専用信号や、ソフトウェアの複雑な補正処理を必要とせずに、容易かつ精度よく同期させることが可能な多連デバイスを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a multiple device that can be synchronized easily and accurately without the need for dedicated synchronization signals or complex software correction processing.

本発明における多連デバイスは、上位デバイス、下位デバイス、及び、前記上位デバイスと前記下位デバイスの間に位置する1以上の中間デバイスを含む複数のデバイスを有し、各デバイスが通信線にて直列に接続されて各デバイス間でのデータ送受信を可能とする多連デバイスであって、各デバイスにて所定のデータを取得するタイミングを制御するデータ取得要求コマンドを、各デバイスに対応付けて、前記上位デバイスから離れた前記デバイスに対する前記データ取得要求コマンドほど先に送信するとともに、前記下位デバイスに前記データ取得要求コマンドが到達する前に、前記中間デバイスに対する全ての前記データ取得要求コマンドを順次、送信する、ことを特徴とする。 The multiple device of the present invention has a plurality of devices including a higher-level device, a lower-level device, and one or more intermediate devices located between the higher-level device and the lower-level device, and each device is connected in series by a communication line to enable data transmission and reception between each device. The multiple device is characterized in that a data acquisition request command that controls the timing of acquiring specific data at each device is associated with each device, and the data acquisition request command for the device that is farther away from the higher-level device is transmitted first, and all of the data acquisition request commands for the intermediate devices are transmitted in sequence before the data acquisition request command reaches the lower-level device.

本発明では、各デバイス間にて、下位側のデバイスに前記データ取得要求コマンドを送信した後、続けて、次の前記データ取得要求コマンドを前記下位側のデバイスに伝達することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that, after transmitting the data acquisition request command to a lower-level device between devices, the next data acquisition request command is subsequently transmitted to the lower-level device.

本発明では、前記上位デバイスは、ホストデバイスであり、前記中間デバイス及び前記下位デバイスは、風を検知するセンサデバイスであることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the higher-level device is a host device, and the intermediate device and the lower-level device are sensor devices that detect wind.

本発明によれば、同期用の専用信号や、ソフトウェアの複雑な補正処理を必要とせずに、容易かつ精度よく同期させて、センサ検出タイミングを合わせることが可能な多連デバイスを実現できる。 The present invention makes it possible to realize a multiple device that can easily and accurately synchronize and align sensor detection timing without requiring dedicated synchronization signals or complex software correction processing.

図1は、本実施の形態の多連デバイスの概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a multiple device according to the present embodiment. 図2は、比較例の多連デバイスのコマンド送信における問題点を説明するための概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a problem in command transmission of a multiple device in a comparative example. 図3は、本実施の形態の多連デバイスのコマンド送信の一例を示す。FIG. 3 shows an example of command transmission from multiple devices according to this embodiment. 図4は、本実施の形態の多連デバイスの通信ブロック図の一例である。FIG. 4 is an example of a communication block diagram of the multiple devices according to the present embodiment. 図5は、センサの回路図の一例である。FIG. 5 is an example of a circuit diagram of a sensor.

以下、本発明の一実施の形態(以下、「実施の形態」と略記する。)について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 One embodiment of the present invention (hereinafter, abbreviated as "embodiment") will be described in detail below. Note that the present invention is not limited to the following embodiment, and can be practiced in various modifications within the scope of the gist of the invention.

図1は、本実施の形態の多連デバイス10の概要図である。
図1に示すように、本実施の形態の多連デバイス10は、ホストデバイスHと、複数のセンサデバイス1~4と、を有して構成される。本明細書では、ホストデバイスH及びセンサデバイス1~4を区別なく、「デバイス」と称する場合がある。また、ホストデバイスHを、「上位デバイス」、センサデバイス4を、「下位デバイス」、センサデバイス1~3を「中間デバイス」と称する場合がある。また、「下位側のデバイス」とは、隣り合うデバイス間において、「下位デバイス」に近い側のデバイスを指す。
FIG. 1 is a schematic diagram of a multiple device 10 according to the present embodiment.
1, a multiple device 10 according to the present embodiment is configured to include a host device H and a plurality of sensor devices 1 to 4. In this specification, the host device H and the sensor devices 1 to 4 may be referred to as "devices" without distinction. Furthermore, the host device H may be referred to as the "upper device", the sensor device 4 as the "lower device", and the sensor devices 1 to 3 as the "intermediate device". Furthermore, a "lower device" refers to a device that is closer to the "lower device" among adjacent devices.

図1に示すように、各デバイスは、データ信号(SDA)をやり取りする信号線L1と、クロック信号(SCL)をやり取りする信号線L2とを別々に図示しているが、これら信号線L1、L2を合わせて通信線5を構成でき、各デバイス間が通信線5により直列に接続される。 As shown in FIG. 1, each device is shown with a signal line L1 for transmitting a data signal (SDA) and a signal line L2 for transmitting a clock signal (SCL) separately, but these signal lines L1 and L2 can be combined to form a communication line 5, and each device is connected in series by the communication line 5.

ホストデバイスHは、各センサデバイス1~4へのデータ転送を制御するマイコンであり、通信においてマスターとなる装置のことを意味する。例えば、ホストデバイスHは、パソコン、サーバ、ルータなどである。また、センサデバイス1~4は、センサやLEDなどを制御するマイコンであり、通信においてスレーブとなる装置のことを意味する。 The host device H is a microcomputer that controls data transfer to each of the sensor devices 1 to 4, and refers to the device that acts as the master in communication. For example, the host device H is a personal computer, a server, a router, etc. Also, the sensor devices 1 to 4 are microcomputers that control sensors, LEDs, etc., and refer to the device that acts as the slave in communication.

本実施の形態では、各センサデバイス1~4において、例えば、物理量データを取得でき、具体的には、流量データを取得でき、特に本実施の形態では、風速データの取得が可能な多連デバイス10を提供できる。
本実施の形態では、各デバイスを通信線5にて直列に接続し、各デバイス間にてデータ送受信を可能とする。
In this embodiment, for example, physical quantity data, specifically, flow rate data, can be acquired in each sensor device 1 to 4, and particularly in this embodiment, a multiple device 10 capable of acquiring wind speed data can be provided.
In this embodiment, the devices are connected in series via a communication line 5, enabling data transmission and reception between the devices.

各センサデバイス1~4において、センサデータを取得するタイミングは、ホストデバイスHから送られるデータ取得要求コマンド(センサデータ取得トリガのコマンド)を受け取ったときであるが、本実施の形態では、各センサデバイス1~4が受け取るデータ取得要求コマンドが、ほぼ同一タイミングとなるように制御し、データ取得の時間ずれが発生する不具合を改善できる。 The timing for acquiring sensor data in each of the sensor devices 1 to 4 is when the data acquisition request command (sensor data acquisition trigger command) sent from the host device H is received. In this embodiment, the data acquisition request commands received by each of the sensor devices 1 to 4 are controlled so that they are received at approximately the same timing, improving the problem of time lags in data acquisition.

以下、コマンド送信について説明するが、まずは図2を用いて、各センサデバイスに対しデータ取得要求コマンドのタイミングがずれる比較例を説明する。なお、図2、図3では、説明を簡略化するために、ホストデバイスHと、センサデバイス1及び、センサデバイス2のみを図示して説明する。図2、図3の縦方向は時系列を示し、図示上から下に向かって時間が進んでいる。 Below, we will explain command transmission, but first use Figure 2 to explain a comparative example in which the timing of data acquisition request commands is shifted for each sensor device. Note that in Figures 2 and 3, to simplify the explanation, only host device H, sensor device 1, and sensor device 2 are illustrated and explained. The vertical direction in Figures 2 and 3 indicates a time series, with time progressing from top to bottom.

図2に示すように、ホストデバイスHからセンサデバイス1にデータ取得要求コマンドS1を送信する。なお、図2、図3において、ボックス表示の上欄は、コマンドの種類を示し、下左欄は、送信元を示し、下右欄は、受信先を示す。 As shown in FIG. 2, a data acquisition request command S1 is sent from the host device H to the sensor device 1. Note that in FIG. 2 and FIG. 3, the upper column of the box display indicates the type of command, the lower left column indicates the sender, and the lower right column indicates the receiver.

図2に示すように、データ取得要求コマンドS1は、ホストデバイスHから全センサデバイスに対しての指令である。よって、図2に示すように、ホストデバイスHからデータ取得要求コマンドS1を受け取ったセンサデバイス1は、そのタイミングで、所定のデータ検出を行うとともに、データ取得要求コマンドS1を、センサデバイス1からセンサデバイス2に送信する。 As shown in FIG. 2, the data acquisition request command S1 is a command from the host device H to all sensor devices. Therefore, as shown in FIG. 2, when the sensor device 1 receives the data acquisition request command S1 from the host device H, the sensor device 1 detects the specified data at that timing and transmits the data acquisition request command S1 from the sensor device 1 to the sensor device 2.

そして、図2に示すように、センサデバイス1からデータ取得要求コマンドS1を受け取ったセンサデバイス2は、センサデバイス1によるデータ取得のタイミングより遅れて、所定のデータ検出を行う。 Then, as shown in FIG. 2, upon receiving a data acquisition request command S1 from sensor device 1, sensor device 2 performs a predetermined data detection with a delay from the timing of data acquisition by sensor device 1.

なお、データ検出を完了したセンサデバイス1及びセンサデバイス2から、ホストデバイスHにデータ取得完了コマンドS2、S3を送る。 In addition, when sensor device 1 and sensor device 2 have completed data detection, they send data acquisition completion commands S2 and S3 to host device H.

このように、図2の比較例では、ホストデバイスHからセンサデバイス1、2に送られるデータ取得要求コマンドS1は、全センサデバイスに対する命令であり、いわゆるバケツリレー方式で通信するため、先にデータ取得要求コマンドS1を受け取る、ホストデバイスHに近いセンサデバイスほど早くデータ検出を行ってしまい、したがって、データ検出に時間ずれが生じる。 As such, in the comparative example of FIG. 2, the data acquisition request command S1 sent from the host device H to the sensor devices 1 and 2 is a command to all sensor devices, and communication is carried out in a so-called bucket brigade manner, so the sensor device closer to the host device H that receives the data acquisition request command S1 first will perform data detection earlier, resulting in a time lag in data detection.

このようなデータ検出の時間ずれは、特許文献に示した共通同期信号線を用いた構成においても同様に起こる。すなわち、ホストデバイスから遠くに接続されたセンサデバイスに対する命令は、ホストデバイスの近くに接続されたセンサデバイスよりも遅く到達するため、各センサデバイスにおいてデータ取得タイミングが一致せず、共通同期信号線が長くなるほどタイミングずれが大きくなり、各センサデバイスにて同時刻のセンサデータを取得したり、LEDを同時に光らせるなど、同じタイミングでセンサ機能を発揮させることができなくなる。 This kind of time lag in data detection also occurs in the configuration using the common synchronization signal line shown in the patent document. That is, commands for sensor devices connected far from the host device arrive later than for sensor devices connected close to the host device, so the data acquisition timing does not match in each sensor device, and the longer the common synchronization signal line, the greater the timing lag becomes, making it impossible for each sensor device to acquire sensor data at the same time or to illuminate its LED at the same time, thereby enabling the sensor functions to be performed at the same time.

そこで、本実施の形態では、ホストデバイスHから遠く離れたセンサデバイスほどデータ取得タイミングが遅れて、データ取得に時間ずれが生じる課題を改善すべく、データ取得要求コマンドの転送制御を以下のように改良した。 Therefore, in this embodiment, in order to alleviate the problem that the timing of data acquisition is delayed as the sensor device is farther away from the host device H, resulting in a time lag in data acquisition, the transfer control of the data acquisition request command has been improved as follows.

すなわち、本実施の形態では、データ取得要求コマンドを、各デバイスに対応付けている。本実施の形態では、図3に示すデータ取得要求コマンドS4を、センサデバイス2のデータ取得タイミングに対応付けており、データ取得要求コマンドS5を、センサデバイス1のデータ取得タイミングに対応付けている。したがって、センサデバイス2はデータ取得要求コマンドS4を受け取ったタイミングで、データ取得を実行し、センサデバイス1は、データ取得要求コマンドS5を受け取ったタイミングで、データ取得を実行する。 That is, in this embodiment, a data acquisition request command is associated with each device. In this embodiment, the data acquisition request command S4 shown in FIG. 3 is associated with the data acquisition timing of the sensor device 2, and the data acquisition request command S5 is associated with the data acquisition timing of the sensor device 1. Therefore, the sensor device 2 executes data acquisition at the timing of receiving the data acquisition request command S4, and the sensor device 1 executes data acquisition at the timing of receiving the data acquisition request command S5.

そして、図3に示すように、ホストデバイスHから最も遠く離れたセンサデバイスに対するデータ取得要求コマンドを一番初めに送信する。図3に示すセンサデバイス1とセンサデバイス2では、センサデバイス2のほうが、センサデバイス1よりもホストデバイスHから離れているので、センサデバイス2用のデータ取得要求コマンドS4を先に送信する。 Then, as shown in FIG. 3, the data acquisition request command for the sensor device farthest from the host device H is sent first. In the case of sensor device 1 and sensor device 2 shown in FIG. 3, sensor device 2 is farther away from the host device H than sensor device 1, so data acquisition request command S4 for sensor device 2 is sent first.

すなわち、図3に示すように、ホストデバイスHからセンサデバイス1にデータ取得要求コマンドS4を送り、さらに、センサデバイス1は、センサデバイス2にデータ取得要求コマンドS4を転送する。 That is, as shown in FIG. 3, the host device H sends a data acquisition request command S4 to the sensor device 1, and the sensor device 1 further transfers the data acquisition request command S4 to the sensor device 2.

このとき、センサデバイス1からセンサデバイス2にデータ取得要求コマンドS4を転送した直後に、センサデバイス1用のデータ取得要求コマンドS5を、ホストデバイスHからセンサデバイス1に送信する。 At this time, immediately after the data acquisition request command S4 is transferred from sensor device 1 to sensor device 2, a data acquisition request command S5 for sensor device 1 is sent from host device H to sensor device 1.

このように、データ取得要求コマンドS4を、ホストデバイスHから隣のセンサデバイス1に送信した後、続けて、次のデータ取得要求コマンドS5を、ホストデバイスHから隣のセンサデバイス1に送信する。このとき、ホストデバイスHは、センサデバイス1がデータ取得要求コマンドS4を受け取ったことを示すAck信号を受領したら即座に、データ取得要求コマンドS5を送信することができる。 In this way, after the host device H transmits the data acquisition request command S4 to the adjacent sensor device 1, the host device H subsequently transmits the next data acquisition request command S5 to the adjacent sensor device 1. At this time, the host device H can transmit the data acquisition request command S5 immediately after receiving an Ack signal indicating that the sensor device 1 has received the data acquisition request command S4.

上記のように、データ取得要求コマンドの転送制御を行うことで、図3に示すように、センサデバイス2がデータ取得要求コマンドS4を受け取ったタイミングと、センサデバイス1がデータ取得要求コマンドS5を受け取ったタイミングとを、ほぼ同じにできる。これにより、センサデバイス1によるデータ検出とセンサデバイス2によるデータ検出との間の時間的なずれをほぼゼロにでき、少なくとも従来に比べて小さくできる。 By controlling the transfer of the data acquisition request command as described above, as shown in FIG. 3, the timing at which sensor device 2 receives data acquisition request command S4 and the timing at which sensor device 1 receives data acquisition request command S5 can be made almost the same. This makes it possible to reduce the time lag between data detection by sensor device 1 and data detection by sensor device 2 to almost zero, or at least to a smaller value than in the past.

図3に示すように、センサデバイス1及びセンサデバイス2は、ホストデバイスHに、データ取得完了コマンドS6、S7を送る。そして、ホストデバイスHは、同じタイミングで得られたセンサデバイス1及びセンサデバイス2の各センサ検出信号を、処理する。 As shown in FIG. 3, sensor device 1 and sensor device 2 send data acquisition completion commands S6 and S7 to host device H. Then, host device H processes the sensor detection signals of sensor device 1 and sensor device 2 obtained at the same time.

以上のように、ホストデバイスHは、図1でいえば、一番遠くに接続されたセンサデバイス4に対し、データ取得要求コマンドを発行する。そして、ホストデバイスHの隣のセンサデバイス1がデータ取得要求コマンドを受け取ると、即座に、ホストデバイスHから二番目に遠いセンサデバイス3に対するデータ取得要求コマンドを発行する。各デバイスは、データ取得要求コマンドに対応付けられたセンサデバイスまで、各データ取得要求コマンドの転送を行い、ちょうど、最も遠いセンサデバイス4に、センサデバイス4用のデータ取得要求コマンドが到達したタイミングで、各センサデバイス1~3にも、各センサデバイス用のデータ取得要求コマンドが到達する。このように、各センサデバイスに到達するデータ取得要求コマンドのタイミングをほぼ同じにできるため、センサ検出の時間ずれを従来に比べて小さくできる。 As described above, in terms of FIG. 1, host device H issues a data acquisition request command to sensor device 4, which is the farthest connected device. Then, when sensor device 1 next to host device H receives the data acquisition request command, it immediately issues a data acquisition request command to sensor device 3, which is the second farthest from host device H. Each device transfers each data acquisition request command up to the sensor device associated with the data acquisition request command, and just as the data acquisition request command for sensor device 4 reaches the farthest sensor device 4, the data acquisition request command for each sensor device also reaches each of sensor devices 1 to 3. In this way, the timing of the data acquisition request commands reaching each sensor device can be made approximately the same, making it possible to reduce the time lag in sensor detection compared to conventional methods.

本実施の形態では、センサデバイスの接続数にかかわらず、センサ検出の時間ずれを小さくできる。限定するものでないが、センサデバイスの数を数百個から数千個の範囲としても、適切に同期をとることができる。 In this embodiment, the time lag in sensor detection can be reduced regardless of the number of connected sensor devices. Although not limited to this, proper synchronization can be achieved even if the number of sensor devices ranges from several hundred to several thousand.

センサデバイスの接続数を増やすことで、ホストデバイスHと、最も遠く離れたセンサデバイスとの間の距離は長くなるが、本実施の形態では、各デバイス間を通信線5で接続し、各デバイス間でデータの送受信を行うことができるシステムであるため、従来の共通同期信号を用いたシステムよりもトータルの通信距離が長くなっても、本実施の形態におけるデータ取得要求コマンドの転送制御を行うことで、同期を適切にとることが可能である。 By increasing the number of connected sensor devices, the distance between the host device H and the farthest sensor device becomes longer, but in this embodiment, the devices are connected by communication lines 5, and the system is capable of sending and receiving data between the devices. Therefore, even if the total communication distance is longer than in a system using a conventional common synchronization signal, proper synchronization can be achieved by controlling the transfer of the data acquisition request command in this embodiment.

図4は、本実施の形態の多連デバイスの通信ブロック図である。図4に示すように、ホストデバイスHは、上位通信制御部12と、下位通信制御部13と、プロセッサ14と、を有して構成される。また、各センサデバイス1~4は、上位通信制御部15と、下位通信制御部16と、プロセッサ17と、センサ機能部18とを有して構成される。 Figure 4 is a communication block diagram of the multiple devices of this embodiment. As shown in Figure 4, the host device H is configured to have an upper communication control unit 12, a lower communication control unit 13, and a processor 14. In addition, each of the sensor devices 1 to 4 is configured to have an upper communication control unit 15, a lower communication control unit 16, a processor 17, and a sensor function unit 18.

このように、各ホストデバイスH及び各センサデバイス1~4は、それぞれ上位通信制御部12、15と、下位通信制御部13、16の2つの通信制御部を有する。 In this way, each host device H and each sensor device 1 to 4 has two communication control units: upper communication control units 12, 15 and lower communication control units 13, 16.

ホストデバイスHの上位通信制御部12は、PCなどの情報制御装置30に接続されており、また、ホストデバイスHの下位通信制御部13は、下位側に位置するセンサデバイス1との間で送受制御を行なう。 The upper communication control unit 12 of the host device H is connected to an information control device 30 such as a PC, and the lower communication control unit 13 of the host device H controls transmission and reception with the sensor device 1 located on the lower side.

同様に、各センサデバイス1~4の各下位通信制御部16は、下位側に位置するセンサデバイスの上位通信制御部15と接続され、各センサデバイス間で送受制御を行なう。 Similarly, the lower communication control unit 16 of each of the sensor devices 1 to 4 is connected to the upper communication control unit 15 of the sensor device located on the lower side, and controls transmission and reception between each of the sensor devices.

なお、ホストデバイスHに設けられたプロセッサ14は、情報制御装置30からのコマンドを制御したり、センサデバイス1~4からのデータに対する各種処理を行う。 The processor 14 provided in the host device H controls commands from the information control device 30 and performs various processes on data from the sensor devices 1 to 4.

また、各センサデバイス1~4に設けられたプロセッサ17は、センサ出力によるデータをホスト送信用メモリに書き込む処理や、ホストデバイスHからのコマンドに基づく処理等、各種処理を行う。 The processor 17 provided in each sensor device 1 to 4 performs various processes, such as writing data from the sensor output to a memory for sending to the host and processing based on commands from the host device H.

図4に示す各センサデバイス1~4に設けられたセンサ機能部18は、データを取得する機能部である。例えば、風を検知する風センサである場合には、次のように構成される。 The sensor function unit 18 provided in each of the sensor devices 1 to 4 shown in FIG. 4 is a function unit that acquires data. For example, if it is a wind sensor that detects wind, it is configured as follows.

図5は、センサ機能部の回路図の一例である。
図5に示すように、センサ機能部は、流量検知用抵抗素子25と、温度補償用抵抗素子26と、抵抗器28、29とでブリッジ回路27を構成している。図5に示すように、流量検知用抵抗素子25と抵抗器28とで第1の直列回路19を構成し、温度補償用抵抗素子26と抵抗器29とで第2の直列回路20を構成している。そして、第1の直列回路19と第2の直列回路20とが、並列に接続されてブリッジ回路27を構成している。
FIG. 5 is an example of a circuit diagram of the sensor function unit.
As shown in Fig. 5, the sensor function unit configures a bridge circuit 27 with a flow rate detection resistive element 25, a temperature compensation resistive element 26, and resistors 28 and 29. As shown in Fig. 5, the flow rate detection resistive element 25 and the resistor 28 configure a first series circuit 19, and the temperature compensation resistive element 26 and the resistor 29 configure a second series circuit 20. The first series circuit 19 and the second series circuit 20 are connected in parallel to configure the bridge circuit 27.

図5に示すように、第1の直列回路19の出力部21と、第2の直列回路20の出力部22とが、夫々、差動増幅器(アンプ)23に接続されている。ブリッジ回路27には、差動増幅器23を含めたフィードバック回路24が接続されている。フィードバック回路24には、トランジスタ(図示せず)等が含まれる。 As shown in FIG. 5, the output 21 of the first series circuit 19 and the output 22 of the second series circuit 20 are each connected to a differential amplifier (amplifier) 23. A feedback circuit 24 including the differential amplifier 23 is connected to the bridge circuit 27. The feedback circuit 24 includes a transistor (not shown) and the like.

抵抗器28、29は、流量検知用抵抗素子25、及び温度補償用抵抗素子26よりも抵抗温度係数(TCR)が小さい。流量検知用抵抗素子25は、例えば、所定の周囲温度よりも所定値だけ高くなるように制御された加熱状態で、所定の抵抗値Rs1を有し、また、温度補償用抵抗素子26は、例えば、前記の周囲温度にて、所定の抵抗値Rs2を有するように制御されている。なお、抵抗値Rs1は、抵抗値Rs2よりも小さい。流量検知用抵抗素子25と第1の直列回路19を構成する抵抗器28は、例えば、流量検知用抵抗素子25の抵抗値Rs1と同様の抵抗値R1を有する固定抵抗器である。また、温度補償用抵抗素子26と第2の直列回路20を構成する抵抗器29は、例えば、温度補償用抵抗素子26の抵抗値Rs2と同様の抵抗値R2を有する固定抵抗器である。 The resistors 28 and 29 have a smaller temperature coefficient of resistance (TCR) than the flow rate detection resistor 25 and the temperature compensation resistor 26. The flow rate detection resistor 25 has a predetermined resistance Rs1 in a heated state controlled to be higher than a predetermined ambient temperature by a predetermined value, and the temperature compensation resistor 26 is controlled to have a predetermined resistance Rs2 at the ambient temperature. The resistance Rs1 is smaller than the resistance Rs2. The resistor 28 constituting the first series circuit 19 with the flow rate detection resistor 25 is, for example, a fixed resistor having a resistance R1 similar to the resistance Rs1 of the flow rate detection resistor 25. The resistor 29 constituting the second series circuit 20 with the temperature compensation resistor 26 is, for example, a fixed resistor having a resistance R2 similar to the resistance Rs2 of the temperature compensation resistor 26.

風が、流量検知用抵抗素子25に作用すると、発熱抵抗である流量検知用抵抗素子25の温度は低下するため、流量検知用抵抗素子25が接続された第1の直列回路19の出力部21の電位が変動する。これにより、差動増幅器23により差動出力が得られる。そして、フィードバック回路24では、差動出力に基づいて、流量検知用抵抗素子25に駆動電圧を印加する。そして、流量検知用抵抗素子25の加熱に要する電圧の変化に基づき、後述するマイコンにて風速を換算し出力することができる。 When wind acts on the flow rate detection resistor element 25, the temperature of the flow rate detection resistor element 25, which is a heat generating resistor, drops, causing the potential of the output section 21 of the first series circuit 19 to which the flow rate detection resistor element 25 is connected to fluctuate. This causes a differential output to be obtained by the differential amplifier 23. Then, the feedback circuit 24 applies a drive voltage to the flow rate detection resistor element 25 based on the differential output. Then, based on the change in the voltage required to heat the flow rate detection resistor element 25, the wind speed can be converted and output by a microcomputer, which will be described later.

上記したように、本実施の形態では、ホストデバイスH及びセンサデバイス1~4において、通信制御部を、上位通信制御部と下位通信制御部とに分けており、これにより、ホストデバイスH及びセンサデバイス1~4をデイジーチェーン接続でき、隣り合うデバイス間でのみ、コマンド送信やデータの送受信を行うことが可能になる。これにより、(1)データ取得要求コマンドを、各デバイスに対応付けること、(2)上位デバイスから離れたデバイスに対するデータ取得要求コマンドほど先に送信すること、(3)下位デバイスにデータ取得要求コマンドが到達する前に、中間デバイスに対する全てのデータ取得要求コマンドを順次、送信すること、の通信制御を行うことで、デバイス接続数が増えても、同期を適切にとることができ、ほぼ同じタイミングでセンサ検出を行うことができる。 As described above, in this embodiment, the communication control units in the host device H and the sensor devices 1 to 4 are divided into an upper communication control unit and a lower communication control unit, which allows the host device H and the sensor devices 1 to 4 to be daisy-chained, making it possible to transmit commands and transmit and receive data only between adjacent devices. This allows communication control to be performed in the following ways: (1) data acquisition request commands are associated with each device; (2) data acquisition request commands for devices that are further away from the upper device are sent first; and (3) all data acquisition request commands for intermediate devices are sent sequentially before the data acquisition request command reaches the lower device. This allows proper synchronization even if the number of connected devices increases, and sensor detection can be performed at approximately the same time.

本発明では、特に、同じタイミングでセンサ検出を行うのに最適な多連デバイスを提供できる。本発明の多連デバイスは、例えば、風を検知する多連デバイスであり、屋内屋外を問わず、適用できる。多連デバイスは、例えば、空調設備や、イルミネーション、実験・分析用などで用いることができる。 The present invention can provide a multiple device that is particularly suitable for performing sensor detection at the same time. The multiple device of the present invention is, for example, a multiple device that detects wind, and can be used both indoors and outdoors. The multiple device can be used, for example, in air conditioning equipment, illumination, and for experiments and analysis.

1~4 :センサデバイス
5 :通信線
10 :多連デバイス
12、15 :上位通信制御部
13、16 :下位通信制御部
14、17 :プロセッサ
18 :センサ機能部
19 :第1の直列回路
20 :第2の直列回路
21、22 :出力部
23 :差動増幅器
24 :フィードバック回路
25 :流量検知用抵抗素子
26 :温度補償用抵抗素子
27 :ブリッジ回路
28、29 :抵抗器
30 :情報制御装置
H :ホストデバイス
L1、L2 :信号線
S1、S4、S5 :データ取得要求コマンド
S2、S3、S6、S7 :データ取得完了コマンド

1-4: Sensor device 5: Communication line 10: Multiple device 12, 15: Upper communication control unit 13, 16: Lower communication control unit 14, 17: Processor 18: Sensor function unit 19: First series circuit 20: Second series circuit 21, 22: Output unit 23: Differential amplifier 24: Feedback circuit 25: Flow rate detection resistance element 26: Temperature compensation resistance element 27: Bridge circuit 28, 29: Resistor 30: Information control device H: Host device L1, L2: Signal lines S1, S4, S5: Data acquisition request command S2, S3, S6, S7: Data acquisition completion command

Claims (3)

上位デバイス、下位デバイス、及び、前記上位デバイスと前記下位デバイスの間に位置する1以上の中間デバイスを含む複数のデバイスを有し、各デバイスが通信線にて直列に接続されて各デバイス間でのデータ送受信を可能とする多連デバイスであって、
所定のデータを取得するタイミングを制御するデータ取得要求コマンドを、各デバイスに対応付けて、前記上位デバイスから離れた前記デバイスに対する前記データ取得要求コマンドほど先に送信するとともに、前記下位デバイスに前記データ取得要求コマンドが到達する前に、前記中間デバイスに対する全ての前記データ取得要求コマンドを順次、送信する、ことを特徴とする多連デバイス。
A multiple device having a plurality of devices including an upper device, a lower device, and one or more intermediate devices located between the upper device and the lower device, the devices being connected in series by communication lines to enable data transmission and reception between the devices,
A multi-connected device characterized in that a data acquisition request command that controls the timing of acquiring specified data is associated with each device, and the data acquisition request command is sent to a device that is farther from the upper device first, and all of the data acquisition request commands are sent to the intermediate devices in sequence before the data acquisition request command reaches the lower device.
各デバイス間にて、下位側のデバイスに前記データ取得要求コマンドを送信した後、続けて、次の前記データ取得要求コマンドを前記下位側のデバイスに伝達する、ことを特徴とする請求項1に記載の多連デバイス。 The multi-connected device according to claim 1, characterized in that, after transmitting the data acquisition request command to a lower device between the devices, the next data acquisition request command is transmitted to the lower device. 前記上位デバイスは、ホストデバイスであり、前記中間デバイス及び前記下位デバイスは、風を検知するセンサデバイスである、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の多連デバイス。


3. The multi-connection device according to claim 1, wherein the upper device is a host device, and the intermediate device and the lower device are sensor devices that detect wind.


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