JP6205756B2 - 同期計測システム - Google Patents

Description

本発明は、同期計測システム等に関する。

複数のセンサーユニットを被検出体に装着して、被検出体の動き、姿勢、歪等の各種情報を計測することがある。この場合、複数のセンサーユニットの各々から収集されるデータ間には、同期が取られている必要がある。

特許文献１では、例えば通信の同期検出のために、マスター通信回路と複数のスレーブ通信回路とが用意される。マスター通信回路は、複数のスレーブ通信回路の一つとの間で通信する際に、通信データに加えて、同期の開始と同期検出用のカウントデータとを、例えば０，１，２，…のように更新して伝送する。このカウントデータを受信することで、複数のスレーブ通信回路の各々は通信の同期タイミングが得られる。また、スレーブ通信回路が何らかの理由によりカウントデータを取り損なっても、次のカウントデータの更新により同期タイミングが得られるので、マスター通信回路がリトライする必要がない。

特開２００４−８０１３２号公報

特許文献１の同期検出システムは集中型と称することができる。通信の同期は、マスター通信回路からのカウントデータの伝送により、専らマスター通信回路で集中的に管理されるからである。

集中型の場合、通信路が高度な通信が可能な通信路となるため、通信路での同期コマンド通信時間の不確定性により同期精度が低下するという問題がある。

また、特許文献１はマスター通信回路とスレーブ通信回路との間の通信の同期を取るものであって、複数のセンサーユニットの同期を一斉にとるものではない。

本発明の幾つかの態様は、メインコントローラーの負担を軽減し、複数のサブコントローラーでの分散処理により複数のセンサーユニットの同期を一斉にとることができ、高精度な同期計測システムを提供することを目的とする。

（１）本発明の一態様は、
メインコントローラーと、
前記メインコントローラーに接続された複数のサブコントローラーと、
前記複数のサブコントローラーの各々に接続された複数のセンサーユニットと、
を有し、
前記複数のサブコントローラーは、サブコントローラーマスターと、前記サブコントローラーマスターに接続されたサブコントローラースレーブと、を含み、
前記メインコントローラーは、前記サブコントローラーマスターに開始コマンドを送出し、
前記サブコントローラーマスターは、前記開始コマンドの受信によりトリガ信号を発生させ、前記サブコントローラースレーブに前記トリガ信号を送出し、
前記複数のサブコントローラーの各々は、前記トリガ信号に基づいて同期コマンドを前記複数のセンサーユニットに送出する同期計測システムに関する。

本発明の一態様では、メインコントローラーから開始コマンドを受信したサブコントローラーマスターがトリガ信号を発生し、サブコントローラースレーブに送信する。複数のサブコントローラー（サブコントローラーマスター及びサブコントローラースレーブ）の各々は、トリガ信号に基づいて、複数のセンサーユニットに同期コマンドを送信する。これにより、全サブコントローラーに接続されている全センサーユニットにて一斉に同期を取ることができる。しかも、メインコントローラーは開始コマンドを送出した後は関与せず、複数のサブコントローラーの各々で分散して同期検出することができる。

（２）本発明の一態様では、前記開始コマンドは、計測回数の情報を含み、前記サブコントローラーマスターは、前記開始コマンドの受信により、前記計測回数分だけ前記トリガ信号を繰り返し発生することができる。

こうすると、複数のセンサーユニットの各々にて複数の計測データを連続して計測する場合でも、メインコントローラーは開始コマンドを１回だけ送信するだけ良く、メインコントローラーが同期検出に関与する時間を大幅に削減できる。なお、計測回数の情報は開始コマンドに続いて送信されても良い。

（３）本発明の一態様では、前記開始コマンドは、計測間隔の情報を含むことができる。これにより、計測回数分だけ繰り返される計測の間隔を、開始コマンドにより指定することができる。この場合も、計測回数や計測間隔の情報は開始コマンドに続いて送信されても良い。

（４）本発明の一態様では、前記サブコントローラースレーブは複数設けられ、前記サブコントローラーマスターには、前記複数のサブコントローラースレーブが直列接続されても良い。こうすると、サブコントローラースレーブの数が増えても、サブコントローラーマスターと複数のサブコントローラースレーブとを直列接続すればよく、スター型接続と比較してケーブル敷設等が容易である。

（５）本発明の一態様では、前記トリガ信号はデジタル信号とすることができる。こうすると、２値化されたデジタル信号のエッジで同期タイミングを判定することができる。このとき、デイジーチェーン接続の途中にあるサブコントローラースレーブに、デジタル信号を波形成形するバッファ等を設けて、同期精度を高めることができる。

（６）本発明の一態様では、前記トリガ信号は光信号とすることができる。それにより、サブコントローラーマスターから遠い距離を隔てて配置されたサブコントローラースレーブにも、あるいはセンサーユニットでのサンプリング周波数が高くても、同期上無視できる遅延時間でトリガ信号を送信することができる。

（７）本発明の一態様では、前記メインコントローラーと前記複数のサブコントローラーとはＬＡＮ(Local Area Network)接続され、前記少なくとも一つのサブコントローラースレーブは、前記メインコントローラーから前記開始コマンドを受信して、前記トリガ信号の受付けを待機するスタンバイ状態に設定することができる。

メインコントローラーと複数のサブコントローラーとをＬＡＮ接続することで、複数のサブコントローラーに収集された計測データは、ＬＡＮを介してメインコントローラーに送信して集中管理することができる。このＬＡＮを用いて、メインコントローラーから開始コマンドを受信したサブコントローラースレーブは、トリガ信号の受付けを待機するスタンバイ状態に設定することができる。

（８）本発明の一態様では、複数のセンサーユニットの各々は、加速度センサーと角速度センサーと、を含むことができる。これにより、被検体（人体、移動体、不動産等）の複数個所での動き、姿勢、歪等の各種情報を同期して計測することができる。

（９）本発明の一態様では、前記メインコントローラーに接続された表示部をさらに有し、計測前に実施される動作確認モードにて、前記複数のサブコントローラーの各々からのコマンドに応答して、前記複数のセンサーユニットからＩＤが送出され、応答の無いセンサーユニットのエラー情報が前記メインコントローラーにより前記表示部に表示しても良い。

このように、同期計測する上で前提となるメインコントローラー、複数のサブコントローラー及び複数のセンサーユニットの接続状態は、メインコントローラーにより確認されて表示部に表示することができる。

本発明の一実施形態に係る同期計測システムを示すブロック図である。 図１に示すメインコントローラーを示すブロック図である。 図１に示す複数のサブコントローラーに共通する構成を示すブロック図である。 図１に示すセンサーユニットのブロック図である。 同期計測動作を示すタイミングチャートである。 図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、センサーユニット、サブコントローラー及びメインコントローラーの各メモリに格納されるデータ構造を示す図である。 動作確認モードでのエラー表示例を示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．同期計測システム
図１は、本実施形態に係る同期計測システム１を示している。図１において、同期計測システム１は、メインコントローラー１０と、メインコントローラー１０にＬＡＮ接続された複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅと、を有する。複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々には、複数のセンサーユニット３０が接続されている。

メインコントローラー１０は例えばパーソナルコンピューターであり、本体１１と、表示部１２と、キーボード１３と、インサーネットハブ１４とを有する。メインコントローラー１０は、同期計測システム実行プログラムがインストールされて、５台のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅでの同期計測を制御する。

複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅは、メインコントローラー１０のインサーネットハブ１４にインサーネットケーブル１５により接続されている。複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの一台はサブコントローラーマスター２０Ａであり、他の４台はサブコントローラーマスター２０Ａに接続されたサブコントローラースレーブ２０Ｂ〜２０Ｅである。

本実施形態では、複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅは、例えば光通信ケーブル２１によりデイジーチェーン接続されている。つまり、サブコントローラーマスター２０Ａにサブコントローラースレーブ２０Ｂが接続され、サブコントローラースレーブ２０Ｂにサブコントローラースレーブ２０Ｃが接続され、以下、サブコントローラースレーブ同士が直列に接続されている。こうすると、サブコントローラースレーブの数が増えても、サブコントローラーマスターと複数のサブコントローラースレーブとを直列接続すればよく、スター型接続と比較してケーブル敷設等が容易である。

複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々は、複数のバスポート例えば１０個のＣＡＮ（Controller Area Network）バスポート２２を有する。なお、ＣＡＮはエラーやノイズに強い信頼性の高い通信形態であり、同報コマンドが使用できる点で本実施形態に適している。ただし、他のバス仕様であってもよく、ＣＡＮに限定されない。各ＣＡＮバスポート２２に接続されたＣＡＮバスケーブル２３には、最大１０個のセンサーユニット３０が接続されている。複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々には１０個のＣＡＮバスポート２２が設けられていることから、複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々には最大１００個のセンサーユニット３０が接続可能である。本実施形態では、サブコントローラーマスター２０Ａ及び４つのサブコントローラースレーブ２０Ｂ〜２０Ｅの各々に最大１００個のセンサーユニット３０が接続され、システム１全体で最大５００個のセンサーユニット３０を有する。

図２は、メインコントローラー１０を示すブロック図である。図２において、図１に示す本体１１に設けられたＣＰＵ１０１のバスラインには、表示部１２及びキーボード１３の他に、コマンド発生部１０２、コマンドデコーダ１０３、データ処理部１０４、メモリ１０５、計時部１０６及び通信部１０７等が接続されている。図１に示すインサーネットハブ１４は通信部１０７に接続されている。コマンド発生部１０２は、例えばセンサーユニット３０からのデータを収集する時にはデータ収集開始コマンド（以下、開始コマンド）を発生する。コマンド発生部１０２は、データ計測前の動作確認モードでは、確認コマンドとして例えばリセットコマンドを発生する。コマンドデコーダ１０３は、サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅからの終了コマンド等をデコードする。データ処理部１０４については後述する。

図３は、複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅに共通の構成を示すブロック図である。各サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅに設けられたＣＰＵ２０１のバスラインには、コマンド発生部２０２、コマンドデコーダ２０３、データ処理部２０４、メモリ２０５、トリガ発信部２０６、トリガ受信部２０７、カウンター２０８、第１通信部２０９及び第２通信部２１０が接続されている。図１に示すインサーネットケーブル１５は第１通信部２０９のポートに接続され、図１にＣＡＮポート２２は第２通信部２１０に接続されている。

トリガ発信部２０６には発光部２１１が接続され、トリガ受信部２０７には受光部２１２が接続される。発光部２１１または受光部２１２のいずれかに光通信ケーブル２１が接続されることで、光信号であるトリガ信号を発光または受光できるようになっている。サブコントローラーマスター２０Ａは、発光部２１１にのみ光通信ケーブル２１が接続される。サブコントローラースレーブ２０Ｅは、受光部２１２にのみ光通信ケーブル２１が接続される。サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅは、受光部２１２で受光されたトリガ信号を発光部２１１に分岐入力させる光スイッチ２１３を有する。サブコントローラースレーブ２０Ｂ〜２０Ｄでは光スイッチ２１３がオンとされ、発光部２１１及び受光部２１２の双方に光通信ケーブル２１が接続される。それにより、サブコントローラースレーブ２０Ｂ〜２０Ｄは、上流側から下流側にトリガ信号を転送することができる。その際、上流側からの光信号（トリガ信号）が受光部２１２で受光されて電気信号に変換された後に、発光部２１１にて再発光されるので、光信号が波形整形される。トリガ信号をデジタル電気信号で伝送する場合には、サブコントローラースレーブにバッファを設けて波形整形することができる。それにより、同期精度が高まる。また、サブコントローラーマスター２０Ａでもスイッチ２１３はオンされ、トリガ発信部２０６から出力されたトリガ信号）がトリガ受信部２０７に入力されるようになっている。

図４は、センサーユニット３０のブロック図を示している。センサーユニット３０は、解析対象物体に取り付けられ、所与の物理量を検出する処理を行う。本実施形態では、センサーは、図４にも示すように、少なくとも一つ例えば複数のセンサー３０１ｘ〜３０１ｚ及び３０２ｘ〜３０２ｚを含んで構成されている。

ここで、本実施形態のセンサーは所与の物理量を検出し、検出した物理量（例えば、加速度、角速度、速度、角加速度など）の大きさに応じた信号（データ）を出力するセンサーである。本実施形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度を検出する三軸加速度センサー３０１ｘ〜３０１ｚ（慣性センサーの一例）と、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の角速度を検出する三軸ジャイロセンサー（角速度センサー、慣性センサーの一例）３０２ｘ〜３０２ｚとからなる６軸モーションセンサーを備えている。

センサーユニット３０は、ＣＰＵ３０３のバスラインに、コマンド発生部３０４、コマンドデコーダ３０５、データ処理部３０６及び通信部３０７等を有することができる。コマンドデコーダ３０５は、同期コマンドや、確認コマンドとしての例えばリセットコマンド等をデコードする。データ処理部３０６は、各センサー３０１ｘ〜３０１ｚ及び３０２ｘ〜３０２ｚの計測データを、センサーユニット３０のＩＤと対応付けたデータ構造とし、通信部３０７より出力する。本実施形態では、各ＣＡＮポート２２に接続された１個のセンサーユニット３０のＩＤに１〜１０を割り当てているが、これに限定されない。例えば、全１００個のセンサーユニット３０に異なるＩＤを付与しても良い。データ処理部３０７は、センサー３０１ｘ〜３０１ｚ及び３０２ｘ〜３０２ｚのバイアス補正や温度補正の処理を行うようにしてもよい。なお、バイアス補正や温度補正の機能をセンサー自体に組み込んでもよい。

２．同期計測動作
以上のように構成された同期計測システム１での動作について説明する。図１に示すメインコントローラー１０のキーボード１３を操作することで、計測が開始される。メインコントローラー１０は、コマンド発生部１０２にて開始コマンドを生成する。この開始コマンドでは、計測回数Ｎを指定することができる。この開始コマンドは、図２に示す通信部１０７、インサーネットハブ１４、インサーネットケーブル１５（図１）を介して全てのサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅに送出される。メインコントローラー１０から複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅに至る開始コマンドの送信に、同期の精度が求められるわけではない。また、開始コマンドでは、計測回数Ｎと共に計測間隔を指定することができる。

サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々は、図３に示す第１通信部２０９にて開始コマンドを受信し、コマンドデコーダ２０３にてデコードされる。サブコントローラーマスター２０Ａは、図５に示すように、開始コマンドの受信によりトリガ発信部２０６にて例えばデジタル信号であるトリガ信号を発生させ、発光部２１１にて光信号として出力する。

サブコントローラーマスター２０Ａでは、図３に示すスイッチ２１３がオンしているので、トリガ発信部２０６にて発信されたトリガ信号がスイッチ２１３を介してトリガ受信部２０７に入力され、トリガ信号Ａが受信される（図５参照）。

一方、サブコントローラースレーブ２０Ｂ〜２０Ｅの各々は、第１通信部２０９を介して、メインコントローラー１０からの開始コマンドが受信され、コマンドデコーダ２０３にてデコードされる。それにより、サブコントローラースレーブ２０Ｂ〜２０Ｅの各々は、トリガ信号の受信を待機するスタンバイ状態に設定することができる。

その後、サブコントローラースレーブ２０Ｂ〜２０Ｅの各々は、サブコントローラーマスター２０Ａからのトリガ信号が、直接または上流側のサブコントローラースレーブを介して、受光部２１２で受光され、トリガ受信部２０７にてトリガ信号Ｂ〜トリガ信号Ｅを受信する（図５参照）。本実施形態では、トリガ信号としてデジタル信号を光通信にて伝送している。図５に示すように、トリガ信号のエッジにより同期タイミングを取ることができる。よって、開始コマンドの発行から図５に示すトリガ信号Ａ〜トリガ信号Ｅが受信されるまでの時間ずれＴ１は数ｎＳオーダーであり、無視できる。

サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々は、トリガ受信部２０７にてトリガ信号が受信されると、図３に示すコマンド発生部２０２がトリガ信号のエッジに基づいて同期コマンドを発生する。サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々では、第２通信部２１０よりＣＡＮポート２２を介して、同期コマンドを同報により複数のセンサーユニット３０に送出する。

サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々に接続された複数のセンサーユニット３０の各々では、サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅからの同期コマンドＡ〜Ｅがコマンドデコーダ３０５にてデコードされる（図５参照）。図５に示す同期コマンドＡ〜Ｅの時間ずれＴ２は、トリガ信号Ａ〜トリガ信号Ｅの時間ずれＴ１よりももちろん大きいが、数μＳオーダーであり、無視できる。

センサーユニット３０の各センサー３０１ｘ〜３０１ｚ及び３０２ｘ〜３０２ｚでは計測データが計測されており、データ処理部３０６は同期コマンドに同期したデータのみを所定フォーマットのデータ構造として通信部３０７より出力する。本実施形態では、同期コマンドが入力された後の最初のデータが出力される。サブコントローラー２０Ａでは同期コマンドＡの入力後の最初のデータがデータ１として出力される。同様にして、例えばサブコントローラー２０Ｅでは同期コマンドＥの入力後の最初のデータがデータ１として出力される。なお本実施形態では、各センサーユニット３０は高速サンプリングしており、そのサンプリング周波数は例えば数ＫＨｚであり、サンプリング間隔は数百μsecである。本実施形態ではＴ２が数μsecであるので、センサーユニット３０自体がもつセンサーユニット間サンプリング同期性能に対して、本システムの同期トリガの精度は無視できるレベルにある。なお、センサーユニット３０の各センサー３０１ｘ〜３０１ｚ及び３０２ｘ〜３０２ｚは、同期コマンドに同期させて計測を開始するものであっても良い。

上述したように、開始コマンドにより計測回数Ｎや計測間隔の情報を指定することができる。Ｎ≧２の場合にはサブコントローラー２０Ａは、指定された計測間隔毎にＮ個のトリガ信号を繰り返し発生させる（図５参照）。そして、センサーユニット３０では、Ｎ個のトリガ信号の各々に基づいて、上述した計測データ１〜Ｎがサブコントローラー２０Ａに出力される。

図６（Ａ）は、センサーユニット３０のデータ処理部３０６にて構築されるデータ構造３２０を示している。データ構造３２０は、センサーユニット３０のＩＤと６軸データで構成される。データ処理部３０６は、センサー３０１ｘ〜３０１ｚ及び３０２ｘ〜３０２ｚからのデータにセンサーユニット３０のＩＤを付加する。

図６（Ｂ）は、サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｂのデータ処理部２０４にて構築され、メモリ２０５に格納されるデータ構造２２０を示している。データ構造２２０は図６（Ｂ）に示すように、図６（Ａ）に示すセンサーユニット３０からのデータ構造３２０に、ＣＡＮポート２２の番号と、カウンター２０８での同期コマンドのカウント値が付加される。サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｂは、ＣＡＮポート２２を介してデータが入力されるので、ＣＡＮポート２２の番号と、ＣＡＮポート２２毎のセンサーユニット３０のＩＤにより、最大１００個のセンサーユニット３０の何れであるかが特定される。図３に示すカウンター２０８は、開始コマンドにより回数Ｎがセットされ、例えば同期コマンドが発行される毎に例えばカウントアップされる。カウンター２０８のカウント値を記録することで、図５に示す何番目の同期コマンドに続くデータであるかが特定される。

サブコントローラー２０Ａ〜２０ＥにＮ個目の同期コマンドに対応するデータが入力されると、コマンドデコーダ２０１にて例えば終了コマンドが発行され、メインコントローラー１０に入力される。メインコントローラー１０から例えばデータ回収コマンドが発行されると、サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅのメモリ２０５に格納されたデータがメインコントローラー１０に出力される。

図６（Ｃ）は、メインコントローラー１０のデータ処理部１０４にて構築され、メモリ１０５に格納されるデータ構造１１０を示している。データ構造１２０は図６（Ｃ）に示すように、図６（Ｂ）に示すサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅからのデータ構造２２０に、サブコントローラーＩＤが付加される。図６（Ｃ）に示すデータ構造１２０により、計５００個のセンサーユニット３０の何れから何時出力されたデータであるかが特定される。なお、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示すセンサーＩＤ、ＣＡＮポート番号及びサブコントローラーＩＤは、全５００個のセンサーユニット３０を特定するＩＤであり、階層的に付与するものに限らない。

メインコントローラー１０のデータ処理部１０４は、出力時の分解能に合わせるために図６（Ｃ）の６軸データの数値に係数を乗算し、あるいは図３に示すカウンター２０８でのカウント値に対応する時刻を図２の計時部１０６から求めて、図６（Ｃ）のデータ構造に付加することもできる。

３．動作確認モード等でのエラー処理
本実施形態の同期計測システム１は、データ計測前に動作確認モードを実施することができる。メインコントローラー１０から動作確認コマンドがサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅに送信される。サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々は、例えばリセットコマンドを全センサーユニット３０に送信する。サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々からのリセットコマンドに応答して、センサーユニット３０からＩＤが送出される。
これにより、応答の無いセンサーユニット３０のエラー情報は、メインコントローラー１０により表示部１２に表示することができる。

図７は、センサーユニット３０のエラー表示の一例を示している。図７には、５つのサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅの各々に対応して、接続されているセンサーユニット３０の数の表示領域が設けられている。白抜き表示は正常なセンサーユニット３０を示し、黒抜き表示はエラーのあったセンサーユニット３０を示している。図７の例では、サブコントローラー２０Ｃの２つ目のＣＡＮポート２２に接続されたＩＤ１のセンサーユニット３０にエラー表示されている。これは、そのセンサーユニット３０単体の接続不良が原因と考えられる。さらに図７では、サブコントローラー２０Ｄの５つ目のＣＡＮポート２２に接続されたＩＤ１〜ＩＤ６のセンサーユニット３０にエラー表示されている。これは、５つ目のＣＡＮポート２２へのＣＡＮバスケーブル２３の接続不良が原因と考えられる。

このように、同期計測する上で前提となるメインコントローラー１０、複数のサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅ及び複数のセンサーユニット３０の接続状態は、メインコントローラー１０により確認されて表示部１２に表示することができる。よって、オペレータは接続不良を修正した上でデータ計測に移行することができる。

本実施形態では、計測測途中でエラーが発生した場合では、できるだけ処理を継続し、計測データをメインコントローラー１０に保存するようにしている。例えば、サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅがセンサーユニット３０からの受信できない等の受信データ不正回数が一定数以上になった場合には、１回のみメインコントローラー１０にエラー通知し、処理を継続する。また、サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅが、あるセンサーユニット３０からデータ受信できなくなったことを検知した場合、そのセンサーユニット３０に関して初回の検知時のみメインコントローラー１０にエラー通知し、処理を継続する。

サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅが、あるＣＡＮポート２２からデータ受信できなくなったことを検知した場合、そのＣＡＮポート２２に関して初回の検知時のみメインコントローラー１０にエラー通知し、処理を継続する。また、サブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅのいずれかがトリガ信号を一定時間受信できなかった場合、メインコントローラー１０に１回のみエラー通知する。メインコントローラー１０は、このエラー通知を受信した場合には、計測処理を強制的に中止する。

メインコントローラー１０は、計測終了後にサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅのいずれかから計測データをリードする際にエラーが発生した場合、オペレータにサブコントローラー名と共にエラー通知し、正常にリードできるサブコントローラーからはデータリードする。計測データは、メインコントローラー１０からの次の計測開始時までサブコントローラー２０Ａ〜２０Ｅ内の不揮発メモリ２０５に保持する。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より、その異なる用語に置き換えることができる。また、メインコントローラー、サブコントローラー、サブコントローラーマスター、サブコントローラースレーブ及びセンサーユニット等の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１ 同期計測システム、１０ メインコントローラー、１２ 表示部、２０Ａ〜２０Ｅ サブコントローラー、２０Ａ サブコントローラーマスター、２０Ｂ〜２０Ｅ サブコントローラースレーブ、３０ センサーユニット

Claims (10)

1. メインコントローラーと、
   前記メインコントローラーに第１の接続経路を介して接続された複数のサブコントローラーと、
   前記複数のサブコントローラーに接続された複数のセンサーユニットと、
   を有し、
   前記複数のサブコントローラーは、サブコントローラーマスターと、前記サブコントローラーマスターに接続されたサブコントローラースレーブと、を含み、
   前記メインコントローラーは、前記第１の接続経路を介して前記サブコントローラーマスターに開始コマンドを送出し、
   前記サブコントローラーマスターは、前記開始コマンドの受信によりトリガ信号を発生させ、第２の接続経路を介して前記サブコントローラースレーブに前記トリガ信号を送出し、
   前記複数のサブコントローラーは、前記トリガ信号に基づいて同期コマンドを前記複数のセンサーユニットに送出し、
   前記サブコントローラースレーブは、前記メインコントローラーから前記開始コマンドを受信して、前記トリガ信号の受付けを待機するスタンバイ状態に設定されることを特徴とする同期計測システム。
2. 請求項１において、
   前記開始コマンドは、計測回数の情報を含み、
   前記サブコントローラーマスターは、前記開始コマンドの受信により、前記計測回数分だけ前記トリガ信号を発生することを特徴とする同期計測システム。
3. 請求項２において、
   前記開始コマンドは、計測間隔の情報を含むことを特徴とする同期計測システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項において、
   前記サブコントローラースレーブは複数設けられ、
   前記第２の接続経路は、前記サブコントローラーマスターに前記サブコントローラースレーブが直列に接続されている経路を含むことを特徴とする同期計測システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、
   前記トリガ信号はデジタル信号であることを特徴とする同期計測システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項において、
   前記第２の接続経路は、光通信ケーブルを含み、
   前記トリガ信号は光信号であることを特徴とする同期計測システム。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項において、
   前記第１の接続経路は、インサーネットケーブルを含むことを特徴とする同期計測システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項において、
   前記複数のセンサーユニットは、加速度センサーと角速度センサーとを含むことを特徴とする同期計測システム。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項において、
   前記メインコントローラーに接続された表示部をさらに有し、
   計測前に実施される動作確認モードにて、前記複数のサブコントローラーからのコマンドに応答して、前記複数のセンサーユニットからＩＤが送出され、
   応答の無いセンサーユニットのエラー情報が前記メインコントローラーにより前記表示部に表示されることを特徴とする同期計測システム。
10. メインコントローラーに接続可能に構成される複数のサブコントローラーと、
    前記複数のサブコントローラーを接続している接続経路と、
    前記複数のサブコントローラーに接続された複数のセンサーユニットと、
    を有し、
    前記複数のサブコントローラーは、サブコントローラーマスターと、前記サブコントローラーマスターに接続されたサブコントローラースレーブと、を含み、
    前記サブコントローラーマスターは、メインコントローラーからの開始コマンドの受信した際にトリガ信号を発生させ、前記接続経路を介して前記サブコントローラースレーブに前記トリガ信号を送出し、
    前記複数のサブコントローラーは、前記トリガ信号に基づいて同期コマンドを前記複数のセンサーユニットに送出し、
    前記サブコントローラースレーブは、前記メインコントローラーから前記開始コマンドを受信して、前記トリガ信号の受付けを待機するスタンバイ状態に設定されることを特徴とする同期計測システム。

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