サンプリング機能付きセンサデバイス及びそれを用いたセンサデータ処理システム
【課題】センサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、その測定数比を維持したまま自律的に測定可能にすること。
【解決手段】複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタ５１１と、測定数比を所望の測定数比に設定し、複数のセンサデバイスが各自対応するように測定数比の設定値を保持する測定数比保持部５１２と、カウンタ５１１のカウンタ値と、測定数比保持部５１２により保持された測定数比の設定値とを入力し、カウンタ値と設定値との一致後にサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成部５１３と、検知部５１４で検知された検知信号をサンプリングタイミング生成部５１３によるサンプリングタイミング信号でサンプリングするサンプリング部５１５とで構成されている。
【解決手段】複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタ５１１と、測定数比を所望の測定数比に設定し、複数のセンサデバイスが各自対応するように測定数比の設定値を保持する測定数比保持部５１２と、カウンタ５１１のカウンタ値と、測定数比保持部５１２により保持された測定数比の設定値とを入力し、カウンタ値と設定値との一致後にサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成部５１３と、検知部５１４で検知された検知信号をサンプリングタイミング生成部５１３によるサンプリングタイミング信号でサンプリングするサンプリング部５１５とで構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプリング機能付きセンサデバイス及びそれを用いたセンサデータ処理システムに関し、より詳細には、センサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能にしたサンプリング機能付きセンサデバイス及びそれを用いたセンサデータ処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、複数のセンサデバイスからのセンサデータが広く活用されており、実際にスマートフォンをはじめとして高機能モバイル機器などにも角速度センサデバイスや磁気方位センサデバイスのような様々なセンサデバイスが搭載されてきている。また、ナビゲーションシステムへ応用できる複数のセンサデータを統合して位置推定を行うデッドレコニング（ＤＲ／Ｄｅａｄ Ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ；自律航法）技術などの研究も進んでおり、複数のセンサデバイスからのセンサデータを統合処理する技術が必要とされている。
【０００３】
このように、複数のセンサデバイスを統合処理する場合に、ユーザの利用を妨げず、かつセンサデバイスを省電力で動作させるには、センサデータを取得して処理する統合処理部の負荷を軽減することや、各センサデバイスに最適な測定管理を行うことで不要または非効率な測定を避けることは重要である。
【０００４】
統合処理部への負荷を軽減するために、この統合処理部と独立して自律的に動作するセンサデバイスが、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
図１は、従来のＤＲセンササンプリング機能付きＧＰＳレシーバの構成図で、特許文献１に記載のＧＰＳレシーバである。このＧＰＳレシーバは、ＧＰＳ測位機能のみでなくカーナビゲーションシステムとして要求される他の機能を自ら搭載し、かつ、ＣＰＵ（中央処理装置）に対して利用し易い形態で情報を提供することができるものである。図中符号８はＧＰＳアンテナ、１０はＣＰＵ、１２はジャイロ、１４，１６はフィルタ、２０はＧＰＳレシーバ、２２は制御部、２４はＡ／Ｄ変換部、２６はカウンタ、１００はナビゲーションシステムを示している。
【０００６】
この特許文献１に記載のＧＰＳレシーバは、ジャイロセンサ、車速パルス、バック信号などのＤＲセンサ信号を、所定の周期でサンプリングするサンプリング手段と、このサンプリング手段がサンプリングした複数のサンプリングデータを、所定の周期で算出されるＧＰＳ測位解と共に、ＧＰＳ測位解が算出される周期毎に、１フレームのデータとして出力する制御手段を備え、この制御手段が、１フレームのデータをシリアルデータとして出力する場合、ＣＰＵは、シリアルインタフェースを制御するのみで、ＧＰＳ測位解とともにＤＲセンサのサンプリングデータを取得するというものである。
【０００７】
つまり、この特許文献１に記載のものは、ＣＰＵと独立したセンサデバイスが各センサデバイスの測定を管理し、データを一括してＣＰＵに送信することで従来ＣＰＵにより実現されていた統合処理部の処理を削減したもので、第１周波数（低）で測定を行うＧＰＳレシーバが、第２周波数（高）でＤＲ用の各デバイスの測定を管理する制御部を持ち、第１周波数でＣＰＵに一括送信するものである。
【０００８】
このようなシステムでは、メインとなるデバイスがＣＰＵの代わりに各センサデバイスの測定を制御・管理するのでＣＰＵに負荷をかけることなく、所望の周波数で同期を取りながら測定することが可能である。しかし、ＣＰＵの機能を代替しただけで、そのような機能を持つ特定のデバイスが必須となってしまい、メインデバイスにつながるセンサデバイスは自律的に動作することはできない。
【０００９】
完全に自律して動作可能なセンサデバイスとして、内部に独自のクロックを持ち各自が自律的に測定を行うセンサデバイスが開発されている。これにより、ＣＰＵに負荷をかけずに各センサデバイスが設定されたそれぞれの周波数で自律的に測定を行うことができる。しかし、独自のクロックで動作するためセンサデバイス間で測定タイミングがずれてしまい、同期が取れないという問題があった。
【００１０】
そこで、外部からのトリガを受けて測定タイミングの同期を取り、自律的に測定を行うセンサデバイスが近年開発されている。
【００１１】
例えば、特許文献２に記載の磁気センサは、外部からのトリガを検出して、各検出部（センサ）間で同期を取ってサンプリングを行うことが可能な磁気センサである。
【００１２】
図２は、特許文献２に記載の磁気センサを説明するためのブロック図である。この磁気センサ９は、磁気センサ９ａ，９ｂに相当するもので、複数の磁気検出部１１ａ〜１１ｃと、サンプリング処理部１７ａ〜１７ｃと、トリガ検出部１３と、ホールド処理部１９とを備えている。複数の磁気検出部１１ａ〜１１ｃによる検出信号は、それぞれサンプリング処理部１７ａ〜１７ｃによってサンプリング処理されるように構成されている。また、サンプリング処理部１７ａ〜１７ｃでサンプリング処理された信号は、それぞれホールド処理部１９に入力され、次の信号が入力されるまで信号を保持し、適切に外部に出力するように構成されている。また、サンプリング処理部１７ａ〜１７ｃは、トリガ検出部１３に入力される外部トリガ信号に同期して駆動され、一回のみサンプリングを行うように構成されている。また、磁気センサ１１ａ〜１１ｂの駆動回路も、トリガ検出部１３に入力される外部トリガ信号に同期して駆動させることができる。なお、１５は制御部を示している。
【００１３】
このような技術を用いて、ＣＰＵに負荷をかけずにセンサデバイス間で同期を取りながら測定することは可能である。しかし、上述した特許文献２のように、測定周波数が同じである複数のセンサデバイスを用いる場合において、センサデバイス間で測定タイミングを合わせて同期を取り測定する技術はあるが、種類の異なるセンサデバイス間では、省電力化・最適化のため、または測定に要する時間の違いから測定周波数、測定タイミングも異なる場合が多い。この場合、センサデバイス間の測定タイミングにずれが生じるため、各センサデバイスを統合処理する場合には、データのずれの補正処理を行ってデータの対応付けを行う必要がある。例えば、特許文献３が挙げられる。この特許文献３では、測定タイミングのずれに応じて遅延時間を設定し出力することでセンサデバイス間の処理のタイミングを合わせている。
【００１４】
一般的に、車両用ナビゲーション装置では、自律航法から算出された位置と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）から算出された位置とを合成して最適な位置が推定される。また、自律航法では、車両の速度を示す速度パルスと、ジャイロ、つまり角速度センサによって計測された車両の旋回角速度とをもとに、前回の測位位置を更新することによって、現在の位置が算出される。このような方式のナビゲーション装置によれば、ＧＰＳ衛星からの電波の受信が困難なトンネル、地下駐車場や高層ビルの谷間であっても、自律航法によって自車位置の導出が可能である。ただし、速度パルスからの移動距離と、ジャイロからの角速度、つまり方位とが正確に取得されていることが前提となる。
【００１５】
上述した特許文献３に記載のナビゲーション装置は、移動体に備えられた角速度センサの出力値と、その角速度センサの出力値から角速度への変換係数とをもとに、移動体の角速度を導出するナビゲーション装置に関するもので、衛星から受信した信号をもとに、移動方向の方位と移動速度とが少なくとも含まれた測定データを周期的に測定する測定部を備え、この測定部における測定データの測定タイミングに合うように、角速度センサの出力値の出力タイミングを調節するもので、この場合、角速度センサの出力値の検出タイミングと測定データの測定タイミングとの誤差に応じて、角速度センサの出力値の出力タイミングを調節することによって、検出タイミングと測定タイミングとの誤差を低減できるようにしたものである。
【００１６】
しかし、このような方法では、事前に測定タイミングのずれを補正するための遅延時間を実験から算出して設定する必要があり、汎用的でないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００１−２８０９７４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７８５７号公報
【特許文献３】特開２００９−２０４６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述した特許文献１乃至３において説明したように、複数のセンサデバイスからのセンサデータを統合処理する場合には、センサデバイス毎に最適な周波数でかつ同期を取りながら測定を行うこと、センサデータの統合処理部の負荷を減らすことが重要である。
【００１９】
ここで「同期を取る」という語句には２つの観点がある。本発明では、この２つの観点を区別して使用している。まず、１）センサデバイス間で測定周波数に基づいた測定回数の比にずれが生じないようにするという観点がある。これは例えば、あるセンサデバイスがｎ回測定する間にあるデバイスはｍ回測定するという測定数の比を維持するということである。これにより、異なるセンサデバイス間のデータの対応付けが正確に行えるので、これは必要不可欠である。次に、２）センサデバイス間で測定タイミングを合わせて測定を行うという観点がある。上述した特許文献２及び３における同期はこちらの観点に基づいている。測定タイミングについては、かならずしも時間的に正確に一致させることが良いわけではなく、複数のセンサデバイスを用いる場合には、あえてタイミングをずらして測定したい場合もある。例えば、同時に測定すると干渉してしまう複数のセンサデバイスがある場合は、測定タイミングをずらすことで干渉を防ぐことができる。また、一度にすべてのセンサデバイスを用いて測定すると大量の電流が流れるため、ノイズが発生しやすくなるが、ずらして測定することで一度に使用する電流を低く抑えると同時に電流値も平滑化できるため、ノイズを低く抑えることができる。
【００２０】
このように、「同期を取る」という語句の２つの観点の内、特に測定数の比を維持するという観点が重要である。したがって、本発明の以下の説明においては、特に断りがない限り、測定周波数に基づいた測定回数の比にずれが生じないように測定を行う意味で「同期を取る」と言うこととする。
【００２１】
また、本発明の明細書においては、「サンプリング」という語句を使っているが、センサデバイスでもよく利用されるオーバーサンプリング手法まで考慮した場合「サンプリング」には２つの観点がある。まず、１）アナログ〜デジタル変換器の入り口でアナログ信号がサンプル／ホールドされる点でのサンプリングである。これを「ＡＤ変換のサンプリング」と呼ぶことにする。２）ＡＤ変換出力の時間離散信号列は、その後、ＡＤ変換のサンプリングとは異なる時間間隔でサンプリングされる。これを「データ収集時のサンプリング」と呼ぶことにする。
【００２２】
本発明で「サンプリング」という語句を使う場合、特に断りがない限り、「データ収集時のサンプリング」を意図する。オーバーサンプリング手法を使わない場合、ＡＤ変換のサンプリングとデータ収集時のサンプリングとは同一である。本発明では、測定数の比を維持する観点が重要であると述べたが、測定数の比は、上記「データ収集時のサンプリング」回数の比として捉える。
【００２３】
以上より、複数のセンサデバイスからのセンサデータを統合処理する場合には、１）センサデバイス毎に最適な周波数で測定すること、２）センサデバイス間で測定周波数に基づいた測定回数の比（測定数比）を維持して測定すること、３）センサデータの統合処理部の負荷を減らすこと、の３点が重要であり課題となる。
【００２４】
図３は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの前提となる技術を開示するもので、ＣＰＵが複数のセンサデバイス間の測定タイミングを管理する機能を有するセンサデータ処理システムの構成図である。
【００２５】
このセンサデータ処理システムは、複数のセンサデバイス３１，３２，３３からなるセンサ装置３０と、このセンサ装置３０からの測定データを処理するＣＰＵ３５とから構成されている。外部からの測定命令を受ける第１のセンサデバイス３１は、検知部３１１と、測定開始命令を受けて検知部３１１からの測定を開始する測定部３１２と、この測定部３１２の測定結果を保持し、その測定データをＣＰＵ３５に送る測定結果保持部３１３とから構成されている。他の第２のセンサデバイス３２及び第３のセンサデバイス３３についても、第１のセンサデバイス３１と同様の構成を備えている。
【００２６】
このような構成により、まず、ＣＰＵ３５から測定命令が第１のセンサデバイス３１に出ると、第１のセンサデバイス３１が測定を開始する。ＣＰＵ３５が、第１のセンサデバイス３１の測定結果保持部３１３に保持された測定結果を測定データとして読み出す。次に、ＣＰＵ３５から測定命令が第２のセンサデバイス３２に出ると、第２のセンサデバイス３２が測定を開始する。ＣＰＵ３５が、第２のセンサデバイス３２から測定データを読み出す。最後に、ＣＰＵ３５から測定命令が第３のセンサデバイス３３に出ると、第３のセンサデバイス３３が測定を開始する。ＣＰＵ３５が、第３のセンサデバイス３３から測定データを読み出す。このようにして複数のセンサデバイス３１，３２，３３からの測定データをＣＰＵ３５で処理する。ここで、各センサデバイスにアクセスするタイミングは測定周波数に基づいて管理されている。
【００２７】
このように、ＣＰＵが複数のセンサデバイスの測定タイミングを管理するシステムでは、センサデバイス側において、外部からの命令を受けて測定し、ＣＰＵ側において、各センサデバイスごとに設定した測定周波数で測定タイミングを管理し、各センサデバイスに随時アクセスしてデータ取得するもので、統合処理部の機能全てを担当するＣＰＵへの負荷が大きいという問題があった。したがって、上述した１）と２）の課題は解決できるが、３）の課題が解決できない。
【００２８】
図４は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの前提となる技術を開示するもので、ＣＰＵが測定タイミングを管理することなく、独立にクロックを備えて自律的に測定を行うセンサ装置を備えた自律測定管理システムの構成図である。
【００２９】
この自律測定管理システムは、複数のセンサデバイス４１，４２，４３からなるセンサ装置４０と、このセンサ装置４０からの測定データを処理するＣＰＵ４５とから構成されている。自分のクロックをもとに測定を開始する第１のセンサデバイス４１は、クロック発生部４１４と、このクロック発生部４１４からのクロックをカウントするカウンタ４１５と、レジスタ設定部４１７による設定値とカウンタ４１５のカウント値とを比較する比較部４１６と、この比較部４１６からの比較値により測定開始命令生成する測定開始命令生成部４１８と、この測定開始命令生成部４１８からの測定開始命令を受けて検知部４１１からの測定を開始する測定部４１２と、この測定部４１２の測定結果を保持し、その測定データをＣＰＵ４５に送る測定結果保持部４１３とから構成されている。他の第２のセンサデバイス４２及び第３のセンサデバイス４３についても、第１のセンサデバイス４１と同様の構成を備えている。
【００３０】
このような構成により、各センサデバイス４１，４２，４３は自走して測定し、所望の回数の測定が終了すると割り込み信号を発生する。ＣＰＵ４５は、各センサデバイス４１，４２，４３からの割り込み信号に基づいて測定データを取得する。
【００３１】
このように、各センサデバイスが独立にクロックを持ち自律的に測定を行うセンサデバイスを備えた自律測定管理システムは、センサデバイス側において、自分のクロックをもとに自走して測定し、所望の回数の測定が終わると割り込み信号を発生し、ＣＰＵ側において、センサデバイスからの割り込み信号をもとに各センサデバイスにアクセスして測定データ取得するものであった。この場合、統合処理部の機能の多くを各センサデバイスが担当するため、ＣＰＵへの負荷が減るという効果があった。また、各センサデバイスがそれぞれ最適な測定周波数を設定して測定することも可能である。
【００３２】
しかしながら、センサデバイスが自律的に測定を管理する場合、センサデバイス毎に独自のクロックで動いていることで生じる、センサデバイス間での測定数比のずれが時間経過とともに増大するという問題があった。これは、同じ測定周波数で設定しても各センサデバイス間でクロックの動作周波数にばらつきが存在するため、測定周期にずれが生じてしまうからである。
【００３３】
図５は、各センサデバイスのクロックにはばらつきがあるので、同じセンサデバイスで同じ測定周波数に設定しても測定周期が一致しない場合の説明図である。例えば、±１％の誤差を含んで動作する１ｋＨｚのクロックを用いて、測定周波数１００Ｈｚで測定した場合、１秒で±１０ｍｓｅｃ、つまり１測定回数分ずれることになる。このずれは時間経過とともに積算されて増大する。したがって、上述した１）と３）の課題は解決できるが、２）の課題を解決することができない。
【００３４】
さらに、上述した特許文献２に記載のセンサデバイスを用いた場合について検討する。この場合、複数のセンサデバイス間で同一のトリガ信号を参照して自律的にサンプリングを行うことができるので、時間経過とともにセンサデバイス間での測定数比がずれることはない、また、センサデータの統合処理部の負荷を減らすことも可能になる。しかしながら、省電力化のための、センサデバイス毎に状況に応じた最適な周波数でサンプリングすることはできないという問題があった。つまり、上述した２）と３）の課題は解決できるが、１）の課題が解決できない。
【００３５】
このように、複数のセンサデバイスからのセンサデータを統合処理する場合に重要な、上述した１）センサデバイス毎に最適な周波数で測定すること、２）センサデバイス間で測定周波数に基づいた測定回数の比（測定数比）を維持して測定すること、３）センサデータの統合処理部の負荷を減らすこと、の３つの重要課題を同時に満たすことは困難であった。
【００３６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、センサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能にしたサンプリング機能付きセンサデバイス及びそれを用いたセンサデータ処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスであって、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタと、所望の測定数比の設定値を保持する測定数比保持手段と、前記カウンタのカウンタ値と、前記測定数比保持手段により保持された前記測定数比の設定値とから、前記カウンタ値と前記設定値との比較結果に基づいてサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成手段と、検知部で検知された各種情報の検知信号を前記サンプリングタイミング生成手段によるサンプリングタイミング信号によりサンプリングを開始するサンプリング部とを備えたことを特徴とする。（実施例１；図６に対応）
【００３８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記サンプリングタイミング信号による前記サンプリング部のサンプリングの開始を遅延させるために、該サンプリングタイミング生成手段に所望の測定開始遅延時間を保持する遅延時間保持手段を接続させたことを特徴とする。（実施例２；図１１に対応）
【００３９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、検知部動作開始時間情報を保持する検知部動作開始時間情報保持手段を設けるとともに、該検知部動作開始時間情報保持手段からの検知部動作開始時間情報と、前記カウンタからのカウンタ値を入力する検知部動作制御手段とを設けたことを特徴とする。（実施例３；図１５に対応）
【００４０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、カウント命令を生成するカウント命令生成手段を設けるとともに、該カウント命令生成手段が生成するカウント命令を利用する場合には、前記カウンタに該カウント命令を入力すると同時に、外部にも該カウント命令を出力できることを特徴とする。（実施例４；図１９に対応）
【００４１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースであることを特徴とする。（実施例４；図２０）
【００４２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつＩ２Ｃバスであることを特徴とする。（実施例４；図２６のセンサデバイス部分）
【００４３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつＳＰＩバスであることを特徴とする。（実施例４；図２７のセンサデバイス部分）
【００４４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を前記カウンタに入力する動作モードと、外部から入力されるカウント命令を前記カウンタに入力する動作モードとを切り替え可能にしたことを特徴とする。（実施例４；図２１）
【００４５】
また、請求項９に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムであって、請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部を組み合わせ、該センサデータ処理部が、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報とカウント命令を前記各センサデバイスに送信する機能を有するとともに、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とする。（実施例５；図２５に対応）
【００４６】
また、請求項１０に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムであって、請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、該センサデータ処理部につながるマスタデバイスが、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報とカウント命令を前記各センサデバイスに送信する機能を有するとともに、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とする。（実施例６；図２８に対応）
【００４７】
また、請求項１１に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムであって、請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、該センサデータ処理部が、前記測定数比などの設定を行い、該測定数比の情報を前記各センサデバイスに送信する機能と、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有し、前記センサデバイスのいずれかがカウント命令生成と出力を行うことを特徴とする。（実施例７；図２９に対応）
【００４８】
また、請求項１２に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムであって、請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成手段を備え、該周期信号生成手段から前記各センサデバイスにカウント命令が送信され、前記センサデータ処理部が、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報を前記各センサデバイスに送信する機能と、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とする。（実施例８；図３０に対応）
【００４９】
また、請求項１３に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムであって、請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成部を備え、該周期信号生成手段から前記各センサデバイスにカウント命令が送信され、前記各センサデバイスと前記センサデータ処理部が受信し、カウント命令によって各センサデバイスが設定された前記測定数比で自律的に測定し、前記センサデータ処理部が、受信したカウント命令をカウントし、設定した回数になったら対応する前記各センサデバイスからデータを取得することを特徴とする。（実施例９；図３１に対応）
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、複数のセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能にしたサンプリング機能付きセンサデバイス及びそれを用いたセンサデータ処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来のＤＲセンササンプリング機能付きＧＰＳレシーバの構成図である。
【図２】特許文献２に記載の磁気センサを説明するためのブロック図である。
【図３】本発明に係る複数のセンサデバイス間の信号同期装置の前提となる技術を開示するもので、ＣＰＵが複数のセンサデバイス間の測定タイミングを管理する測定タイミング管理システムの構成図である。
【図４】本発明に係る複数のセンサデバイス間の信号同期装置の前提となる技術を開示するもので、ＣＰＵが測定タイミングを管理することなく、独立にクロックを備えて自律的に測定を行うセンサデバイスを備えた自律測定管理システムの構成図である。
【図５】各センサデバイスのクロックにはばらつきがあるので、同じセンサデバイスで同じ測定周波数に設定してもずれが生じるため測定周期が一致せず、時間的に測定数比のずれが増大する場合の説明図である。
【図６】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例１を説明するための構成図である。
【図７】図６に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。
【図８】図７における各部の信号を示す図である。
【図９】複数のセンサデバイス間で、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能とした信号同期装置の説明図である。
【図１０】各センサデバイスが同一周波数のクロックをそれぞれ持つ場合の説明図である。
【図１１】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例２を説明するための構成図である。
【図１２】図１１に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。
【図１３】図１２における各部の信号を示す図である。
【図１４】複数のセンサデバイス間の測定開始時刻の遅延時間を設定・保持できるようにした場合の説明図である。
【図１５】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例３を説明するための構成図である。
【図１６】図１５に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。
【図１７】図１６における各部の信号を示す図である。
【図１８】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例３におけるセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、各検知部の動作開始時刻及び終了時刻も遅延時間として設定・保持できるようにした場合の説明図で、（ａ）は測定数比が１のとき、（ｂ）は測定数比が４のときを示している。
【図１９】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４を説明するための構成図である。
【図２０】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４の変更例を説明するための構成図である。
【図２１】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４の更なる変更例を説明するための構成図である。
【図２２】図１９に示したセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能としたセンサデータ処理システムのブロック図である。
【図２３】図２０及び図２１に示したセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能としたセンサデータ処理システムのブロック図である。
【図２４】（ａ）乃至（ｆ）は、図２１で示した構成を持つセンサデバイス間の各種接続関係を示すシステム構成図である。
【図２５】本発明の実施例５に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【図２６】図２５に示したブロック図における動作説明をするためのシステム構成図で、単一のカウント命令入出力インタフェースにＩ２Ｃバスを用いた場合のシステム構成図である。
【図２７】図２５に示したブロック図における動作説明をするためのシステム構成図で、単一のカウント命令入出力インタフェースにＳＰＩバスを用いた場合のシステム構成図である。
【図２８】本発明の実施例６に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【図２９】本発明の実施例７に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【図３０】本発明の実施例８に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【図３１】本発明の実施例９に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下、図面を参照して本発明の各実施例について説明する。
【実施例１】
【００５３】
図６は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例１を説明するための構成図で、図中符号５１はセンサデバイス、５１１はカウンタ、５１２は測定数比保持部、５１３はサンプリングタイミング生成部、５１４は検知部、５１５はサンプリング部を示している。このセンサデバイス５１は、図３における各センサデバイス３１，３２，３３に相当し、また、図４における各センサデバイス４１，４２，４３に相当している。この図６においては１個のセンサデバイスのみが示されている。
【００５４】
本発明の実施例１に係るセンサデバイス５１は、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタ５１１と、測定数比を所望の測定数比に設定し、複数のセンサデバイスが各自対応するように測定数比の設定値を保持する測定数比保持部５１２と、カウンタ５１１のカウンタ値と、測定数比保持部５１２により保持された測定数比の設定値とを入力し、カウンタ値と設定値との一致後にサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成部５１３と、検知部５１４で検知された検知信号をサンプリングタイミング生成部５１３によるサンプリングタイミング信号でサンプリングするサンプリング部５１５とで構成されている。このセンサデバイス５１からの測定データはＣＰＵ（図示せず）に送られて信号処理される。
【００５５】
図７は、図６に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。図８は、図７における各部の信号を示す図である。図８には、複数のセンサデバイス（ｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３）を含む場合の例が示されている。図８において、最上段に示す２つの信号（ｒｓｔｎ、ｔｒｇ）は全てのセンサデバイスに対して共通に外部から入力される信号である。次にｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３と示された各仕切り線の下に示す４つの信号（ｃｌｋ、ｔｒｇ＿ｓｙｎｃ、ｔｒｇ＿ｃｏｕｎｔ、ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ）は、各センサデバイスが独立に保持する内部信号である。最後にｓｅｎｓｏｒ１，２，３と示された仕切り線の下に示す４つの信号（ｔｒｇ、ｓｍｐｌ１、ｓｍｐｌ２、ｓｍｐｌ３）は複数のセンサデバイス間での同期の様子を見やすく示すために上に示した信号を再掲したものであり、ｔｒｇは最上段のｔｒｇと、ｓｍｐｌ１乃至３は各センサデバイスｓｅｎｓｏｒ１乃至３のｓｍｐｌ＿ｏｒｇと、それぞれ同一である。
【００５６】
各センサデバイスは、それぞれ独立した±１０％精度を持つ１ＫＨｚの内部クロック（ｃｌｋ）で動作している。また、それぞれ測定数比（ｓ２）として１，２，３という値を保持している。さらに１００Ｈｚの共通のカウント命令（ｔｒｇ）が入力されている。この例において、カウント命令は１ビットの信号として実現されている。各センサデバイスは、それぞれの内部クロックでカウント命令を取り込み１クロック周期分アクティブになるような内部カウント命令（ｔｒｇ＿ｓｙｎｃ）を生成する。更に内部カウント命令がアクティブになる毎にカウント命令カウンタの値（ｔｒｇ＿ｃｏｕｎｔ，ｓ１）を１ずつインクリメントする。カウント命令カウンタの値は測定数比（ｓ２）の値−１と一致するとカウント命令カウンタリセット信号（ｓ３）により０にリセットされる。カウント命令カウンタがリセットされた状態で内部カウント命令がアクティブになると、内部基本サンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ）が１クロック周期分アクティブになり、この信号がサンプリングタイミング生成部５１３の出力であるサンプリング信号（ｓ４）となる。
【００５７】
このような構成により、複数のセンサデバイス間での測定数比を任意に設定でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能となる。
【００５８】
図１０は、各センサデバイスが同一周波数のクロックをそれぞれ持つ場合の説明図で、実施例１の動作を、より簡略化した図を用いてさらに説明したものである。図１０では、各センサデバイスが起動する時刻がばらばらであり、かつクロックの周期にもばらつきがある。
【００５９】
このとき、第１乃至第３のセンサデバイスの測定数比を１，１，２とする場合を考えると、第１のセンサデバイスにおいて、測定周期ｔ１をＴに設定した場合に、第２，第３のセンサデバイスでは、測定周期ｔ２，ｔ３はそれぞれＴ，２Ｔに設定される。従来技術のセンサデバイスの場合、クロックの周波数ばらつきにより測定周期にズレが生じるためそれぞれ正確にＴ，２Ｔにはならず、結果的に時間とともに測定数比はずれてしまう。また、起動時刻にもずれがある場合は、測定タイミングもずれてしまう。この状況を図９の左側に示す。このような状況であっても、図６に示した構成を介して処理すれば、図９の右側に示すように、それぞれ測定周期Ｔ，２Ｔを維持したまま測定可能となり、センサデバイス間で測定数比がずれることはない。また、センサデバイス間で測定タイミングを合わせることも可能である。
【００６０】
このように、図６に示したような実施例１の構成によれば、複数のセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定が可能となる。
【実施例２】
【００６１】
上述した実施例１の例では、センサデバイス間で測定数比を維持して測定することに加えて、測定タイミングも各センサデバイスのクロックのばらつきの範囲内で合っている。しかしながら、発明が解決しようとする課題において上述したように、センサデバイス間で測定タイミングをあえてずらしたい場合が考えられ、測定タイミングの遅延も設定可能であることは重要である。
【００６２】
図１１は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例２を説明するための構成図で、各検知部の測定開始時刻の遅延時間を設定・保持できるようにしたセンサデバイスの構成図である。図中符号６１はセンサデバイス、６１１はカウンタ、６１２は測定数比保持部、６１３はサンプリングタイミング生成部、６１４は検知部、６１５はサンプリング部、６１６は遅延時間保持部を示している。
【００６３】
本発明の実施例２に係るセンサデバイス６１は、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタ６１１と、測定数比を所望の測定数比に設定し、複数のセンサデバイスが各自対応するように測定数比の設定値を保持する測定数比保持部６１２と、カウンタ６１１のカウンタ値と、測定数比保持部６１２により保持された測定数比の設定値とを入力し、カウンタ値と設定値との一致を起点としてサンプリングタイミング信号を、遅延時間保持部６１６による遅延時間経過後に生成するサンプリングタイミング生成部６１３と、検知部６１４で検知された検知信号をサンプリングタイミング生成部６１３によるサンプリングタイミング信号でサンプリングするサンプリング部６１５とで構成されている。
【００６４】
つまり、サンプリングタイミング信号によるサンプリング部６１５のサンプリングの開始を遅延させるために、サンプリングタイミング生成部６１３に所望の測定開始遅延時間を保持する遅延時間保持部６１６を接続させている。このセンサデバイス６１からの測定データはＣＰＵ（図示せず）に送られて信号処理される。
【００６５】
このような構成により、所望の遅延時間を保持する遅延時間保持部６１６と、
サンプリングタイミング生成部６１３は、カウンタ値と保持された測定数比とを基に遅延時間経過後にサンプリング開始のタイミングを生成する。
【００６６】
図１２は、図１１に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。図１３は、図１２における各部の信号を示す図である。図１３には、複数のセンサデバイス（ｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３）を含む場合の例が示されている。図１３において、最上段に示す２つの信号（ｒｓｔｎ、ｔｒｇ）は全てのセンサデバイスに対して共通に外部から入力される信号である。次にｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３と示された各仕切り線の下に示す６つの信号（ｃｌｋからｓｍｐｌ＿ｔｒｇ＿ｄｌｙまで）は、各センサデバイスが独立に保持する内部信号である。最後にｓｅｎｓｏｒ１，２，３と示された仕切り線の下に示す４つの信号（ｔｒｇ、ｓｍｐｌ１、ｓｍｐｌ２、ｓｍｐｌ３）は複数のセンサデバイス間での同期の様子を見やすく示すために上に示した信号を再掲したものであり、ｔｒｇは最上段のｔｒｇと、ｓｍｐｌ１乃至３は各センサデバイスｓｅｎｓｏｒ１乃至３のｓｍｐｌ＿ｔｒｇ＿ｄｌｙと、それぞれ同一である。
【００６７】
各センサデバイスは、それぞれ独立した±１０％精度を持つ１ＫＨｚの内部クロック（ｃｌｋ）で動作している。また、それぞれ測定数比（ｓ２）として５，５，５という値を保持している。遅延時間情報（ａ１，ａ２）は、最終的なサンプリングタイミングを決めるもので、内部基本サンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ）からの遅延時間として指定する。ここで、遅延時間（ａ１）は、内部基本サンプリング信号から何カウント命令分遅延させてサンプリングするかを表す値であり、遅延時間（ａ２）は、ａ１個のカウント命令遅延した後に更に何クロック遅延させてサンプリングするかを表す値である。この例においては、それぞれａ１は０，１，２、ａ２は０，０，０という値を保持している（０は遅延なしで動作する）。さらに、１００Ｈｚの共通のカウント命令（ｔｒｇ）が入力されている。この例においては、カウント命令は１ビットの信号として実現されている。
【００６８】
各センサデバイスは、それぞれの内部クロックでカウント命令を取り込み１クロック周期分アクティブになるような内部カウント命令（ｔｒｇ＿ｓｙｎｃ）を生成する。更に内部カウント命令がアクティブになる毎にカウント命令カウンタの値（ｔｒｇ＿ｃｏｕｎｔ，ｓ１）を１ずつインクリメントする。カウント命令カウンタの値は、測定数比（ｓ２）の値−１と一致するとカウント命令カウンタリセット信号（ｓ３）により０にリセットされる。カウント命令カウンタがリセットされた状態で内部カウント命令がアクティブになると、内部基本サンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ）が１クロック周期分アクティブになる。この信号がアクティブになるタイミングからａ１番目の内部カウント命令がアクティブになったタイミングからクロックがａ２回動作したタイミングで１クロック周期分アクティブになる信号がサンプリングタイミング生成部６１３の出力であるサンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｔｒｇ＿ｄｌｙ，ｓ４）となる。
【００６９】
図１４は、複数のセンサデバイス間の測定開始時刻の遅延時間を設定・保持できるようにした場合の説明図である。センサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、各センサデバイスの測定開始時刻の遅延時間も設定・保持できる。また、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能である。
【実施例３】
【００７０】
図１５は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例３を説明するための構成図で、図６に示した実施例１に、検知部動作開始時間情報保持部と検知部制御部とを加えた構成図である。図中符号７１はセンサデバイス、７１１はカウンタ、７１２は測定数比保持部、７１３はサンプリングタイミング生成部、７１４は検知部、７１５はサンプリング部、７１６は検知部動作開始時間情報保持部、７１７は検知部動作制御部を示している。
【００７１】
本発明の実施例３に係るセンサデバイス７１は、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタ７１１と、測定数比を所望の測定数比に設定し、複数のセンサデバイスが各自対応するように測定数比の設定値を保持する測定数比保持部７１２と、所望の検知部動作開始時間情報を保持する検知部動作開始時間情報保持部７１６と、カウンタ７１１からのカウンタ値と検知部動作開始時間情報保持部７１６からの検知部制御部時間情報に基づいて、検知部７１４の動作を制御する検知部動作制御部７１７と、カウンタ７１１のカウンタ値と、測定数比保持部７１２により保持された測定数比の設定値とを入力し、カウンタ値と設定値との一致後にサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成部７１３と、検知部７１４で検知された検知信号をサンプリングタイミング生成部７１３によるサンプリングタイミング信号でサンプリングするサンプリング部７１５とで構成されている。このセンサデバイス７１からの測定データはＣＰＵ（図示せず）に送られて信号処理される。
【００７２】
図１６は、図１５に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。図１７は、図１６における各部の信号を示す図である。図１７には、複数のセンサデバイス（ｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３）を含む場合の例が示されている。図１７において、最上段に示す２つの信号（ｒｓｔｎ、ｔｒｇ）は全てのセンサデバイスに対して共通に外部から入力される信号である。次にｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３と示された各仕切り線の下に示す４つ（ｃｌｋからｓｍｐｌ＿ｏｒｇまで）または５つ（ｃｌｋからｐｏｗｅｒ＿ｅｎａｂｌｅまで）の信号は、各センサデバイスが独立に保持する内部信号である。最後にｓｅｎｓｏｒ１，２，３と示された仕切り線の下に示す６つの信号（ｔｒｇからｓｍｐｌ３まで）は複数のセンサデバイス間での同期と各センサデバイスの検知部動作の様子を見やすく示すために上に示した信号を再掲したものであり、ｔｒｇは最上段のｔｒｇと、ｓｍｐｌ１乃至３は各センサデバイスｓｅｎｓｏｒ１乃至３のｓｍｐｌ＿ｏｒｇと、ｐｏｗｅｒ＿ｅｎａｂｌｅ２乃至３はセンサデバイスｓｅｎｓｏｒ２乃至３のｐｏｗｅｒ＿ｅｎａｂｌｅとそれぞれ同一である。
【００７３】
各センサデバイスは、それぞれ独立した±１０％精度を持つ１ＫＨｚの内部クロック（ｃｌｋ）で動作している。また、それぞれ測定数比（ｓ２）として５、５、５という値を保持している。検知部動作開始時間情報（ａ１，ａ２）は、検知部動作開始時間を決めるもので、内部基本サンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ、ｓ４）からの遅延時間として指定する。ここで、遅延時間（ａ１）は内部基本サンプリング信号から何カウント命令分遅延させて動作開始するかを表す値であり、遅延時間（ａ２）はａ１個のカウント命令遅延した後に更に何クロック遅延するかを表す値である。この例においては、それぞれａ１は０，１，２、ａ２は０，０，０という値を保持している。さらに１００Ｈｚの共通のカウント命令（ｔｒｇ）が入力されている。この例において、カウント命令は１ビットの信号として実現されている。
【００７４】
各センサデバイスは、それぞれの内部クロックでカウント命令を取り込み１クロック周期分アクティブになるような内部カウント命令（ｔｒｇ＿ｓｙｎｃ）を生成する。更に内部カウント命令がアクティブになる毎にカウント命令カウンタの値（ｔｒｇ＿ｃｏｕｎｔ，ｓ１）を１ずつインクリメントする。カウント命令カウンタの値は、測定数比（ｓ２）の値−１と一致するとカウント命令カウンタリセット信号（ｓ３）により０にリセットされる。カウント命令カウンタがリセットされた状態で内部カウント命令がアクティブになると、内部基本サンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ）が１クロック周期分アクティブになる。この信号がサンプリングタイミング生成部７１３の出力であるサンプリング信号（ｓ４）となる。
【００７５】
サンプリング信号がアクティブになるタイミングからａ１番目の内部カウント命令がアクティブになったタイミングからクロックがａ２回動作したタイミングを検知部動作制御部７１７で検知し、検知部７１４の動作を開始させ、次のサンプリング終了時（例えばサンプリング信号の立ち下がりエッジ）に検知部７１４を休止させ、その次の動作開始のタイミングまで待機させる。
【００７６】
図１８（ａ），（ｂ）は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例３におけるセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、各検知部の動作開始時刻及び終了時刻も遅延時間として設定・保持できるようにした場合の説明図で、図１８（ａ）は測定数比が１のとき、図１８（ｂ）は測定数比が４のときを示している。
【００７７】
サンプリングタイミングよりも設定した時間だけ前に検知部を動作開始させ、サンプリングタイミングになったら遅延なくサンプリングを開始し、サンプリングタイミング外のときは検知部を休止モードなどにしておくことが可能である。
【実施例４】
【００７８】
図１９は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４を説明するための構成図で、図６に示した実施例１のカウンタにカウント命令生成部を付加した構成図である。図中符号８１はセンサデバイス、８１１はカウンタ、８１２は測定数比保持部、８１３はサンプリングタイミング生成部、８１４は検知部、８１５はサンプリング部、８１６はカウント命令生成部、８１７はカウント命令出力制御部（ＳＷ１）を示している。
【００７９】
本発明の実施例４に係るセンサデバイス８１は、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタ８１１と、カウント命令を生成するカウント命令生成部８１６と、生成されたカウント命令をセンサデバイス間同期用カウント命令として利用するかを制御するカウント命令出力制御部８１７と、測定数比を所望の測定数比に設定し、複数のセンサデバイスが各自対応するように測定数比の設定値を保持する測定数比保持部８１２と、カウンタ８１１のカウンタ値と、測定数比保持部８１２により保持された測定数比の設定値とを入力し、カウンタ値と設定値との一致後にサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成部８１３と、検知部８１４で検知された検知信号をサンプリングタイミング生成部８１３によるサンプリングタイミング信号でサンプリングするサンプリング部８１５とで構成されている。このセンサデバイス８１からの測定データはＣＰＵ（図示せず）に送られて信号処理される。
【００８０】
つまり、カウント命令を生成するカウント命令生成部８１６を設けるとともに、このカウント命令生成部８１６が生成するカウント命令を利用する場合には、カウンタ８１１にカウント命令を入力すると同時に、外部にもカウント命令を出力できる。カウント命令出力端とカウント命令生成部８１６との間にカウント命令出力制御部（ＳＷ１）８１７が設けられ、カウント命令入力端とカウンタ８１１のラインと、カウント命令出力端とカウント命令生成部８１６とのラインは接続されている。
【００８１】
このような構成により、後述する図２５乃至図３１に示すセンサデータ処理システムのように、センサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能となる。また、内部で生成したカウント命令に従って動作しながら、同じカウント命令を外部にも供給することも可能なカウント命令の出力制御を行うので、生成したカウント命令を外部のセンサにも出力することで、センサデバイス間の同期を取るマスタとなることが可能となる。符合１０１，１０２，１０３は複数のセンサデバイスを示している。
【００８２】
図２０は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４の変更例を説明するための構成図で、図６に示した実施例１のカウンタにカウント命令生成部を付加した構成図である。図１９ではカウント命令入力端とカウント命令出力端を備えているが、図２０においてはカウント命令入出力端のみを備え、カウント命令出力制御部（ＳＷ１）８１７が、カウント命令入出力端とカウント命令生成部８１６との間に設けられている。つまり、図１９に示したカウンタ命令出力とカウント命令入力のそれぞれのインタフェースを共通にした構成図である。
【００８３】
本発明の実施例４の変更例に係るセンサデバイスは、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するために、２つの動作を実現できる。まず、センサデバイス間の同期を取るマスタとして動作する場合（ＳＷ１はオン）には、内部のカウント命令生成手段から生成されたカウント命令を、カウンタに入力すると同時に、外部にも出力できる。この場合、カウント命令入出力インタフェースの方向は命令の出力である。次に、外部のマスタに従ってセンサデバイス間で同期して動作する場合（ＳＷ１はオフ）には、外部からカウント命令入出力インタフェースを通して入力されるカウント命令を、カウンタに入力する。この場合、カウント命令入出力インタフェースの方向は命令の入力である。
【００８４】
つまり、カウント命令生成部８１６が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースである。
【００８５】
このような構成により、センサデバイスのインタフェースを入力用と出力用に分けることなく、図１９に示す構成に比べて簡単に、同一の機能を実現することが可能になる。これにより、個々のセンサデバイスの構成が簡単になるだけでなく、センサデータ処理システム全体の構成をより簡単にするという効果が得られる。
【００８６】
図２１は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４の更なる変更例を説明するための構成図で、図６に示した実施例１のカウンタにカウント命令生成部を付加した構成図である。図２０と同様にカウント命令入出力端のみを備えているが、ＳＷ２が、カウント命令入出力端とカウンタとの間に設けられている。つまり、図２０に示した実施例のカウンタ命令入出力インタフェースを内部のカウント命令生成部８１６及びカウンタ８１１から切断できるようにした構成図である。
【００８７】
実施例４の更なる変更例に係るセンサデバイスは、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するために、３つの動作を実現できる。まず、センサデバイス間の同期を取るマスタとして動作する場合（ＳＷ１とＳＷ２どちらもオン）には、内部のカウント命令生成部８１６から生成されたカウント命令を、カウンタ８１１に入力すると同時に、外部にも出力できる。この場合、カウント命令入出力インタフェースの方向は命令の出力である。次に、外部のマスタに従ってセンサデバイス間で同期して動作する場合（ＳＷ１はオフ、ＳＷ２はオン）には、外部からカウント命令入出力インタフェースを通して入力されるカウント命令を、カウンタ８１１に入力する。この場合、カウント命令入出力インタフェースの方向は命令の入力である。さらに、外部のセンサデバイスと同期しないで独立して動作する場合（ＳＷ１はオン、ＳＷ２はオフ）には、内部のカウント命令生成部８１６から生成されたカウント命令を、カウンタ８１１に入力するが、この命令は外部へは出力されない。この場合、カウント命令入出力インタフェースは内部のカウント命令生成部８１６及びカウンタ８１１から切断されている。
【００８８】
このような構成により、複数のセンサデバイスを接続する物理的な接続を固定した状態であっても各センサデバイスの動作モードを切り替えることにより、複数のマスタ〜スレーブ構成を実現することが可能になる。
【００８９】
つまり、カウント命令生成部８１６が生成するカウント命令をカウンタ８１１に入力する動作モードと、外部から入力されるカウント命令をカウンタ８１１に入力する動作モードとを切り替え可能にしたものである。
【００９０】
また、カウント命令生成部８１６が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつ、Ｉ２Ｃバスであることも可能である。この「Ｉ２Ｃ」とは、シリアルバスで、組み込みシステムや携帯電話などに使用され、Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ の略で、一般にＩ２Ｃと表記され、「アイ・ツーシー」と呼ばれている。なお、Ｉ２Ｃバスを用いたデータ処理システムについては、後述する図２６に示されている。
【００９１】
また、カウント命令生成部８１６が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつ、ＳＰＩバスであることも可能である。この「ＳＰＩ」とは、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）で、コンピュータ内部で使われるデバイス同士を接続するバスである。パラレルバスに比べて接続端子数が少なくて済むシリアルバスの一種で、比較的低速なデータ転送を行うデバイスに利用されている。なお、ＳＰＩＣバスを用いたデータ処理システムについては、後述する図２７に示されている。
【００９２】
図２２は、図１９に示したセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能としたセンサデータ処理システムのブロック図で、カウント命令入力端とカウント命令出力端を備えた複数のセンサデバイス１０１，１０２，１０３の関係を示している。
【００９３】
図２３は、図２０及び図２１に示したセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能としたセンサデータ処理システムのブロック図で、カウント命令入出力端のみを備えた複数のセンサデバイス１０１，１０２，１０３の関係を示している。
【００９４】
図２４（ａ）乃至（ｆ）は、図２１で示した構成を持つセンサデバイス間の各種接続関係を示すシステム構成図で、図中ＣＣはカウント命令生成部、Ｃはカウンタ、Ｍはマスタ、Ｓはスレーブを示している。また、図中の配線の内、実線はセンサデバイス間の物理的な接続、破線は各センサデバイスの動作モードを切り替えることにより実現されるカウント命令生成部とカウンタとの間の最終的な接続を、それぞれ示す。図２４（ａ）乃至（ｆ）から明らかな通り、センサデバイス間の物理的な接続を固定した状態であっても各センサデバイスの動作モードを切り替えることにより、複数のマスタ〜スレーブ構成を実現できる。
【００９５】
このように、複数のセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能にしたサンプリング機能付きセンサデバイスを提供することができる。
【００９６】
図２５乃至図３１は、上述した本発明の複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【実施例５】
【００９７】
図２５は、本発明の実施例５に係るセンサデバイスを用いた場合のデータ処理システムを説明するためのブロック図である。図中符号１０１乃至１０３はセンサデバイス、１１０はＭＣＵ（センサデータ処理部）を示している。なお、実線は測定数比等の設定内容やその他の命令、破線はカウント命令、一点鎖線はデータを示している。
【００９８】
ここで、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ；マイクロコントローラ）とは、一つの集積回路にコンピュータシステムをまとめた、組み込み用のマイクロプロセッサのことである。主に電子機器の制御などに用いられる。一般的なマイクロプロセッサとは異なり、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、Ｉ／Ｏ関連など多くの周辺機能をＭＣＵ自体に搭載している。このため、ＲＯＭなどを独立した部品として搭載する場合に比べて、システム構築のためのコストを抑えることができるようになっている。本発明では、センサデータ処理部として機能している。
【００９９】
本実施例５は、本発明の機能を有する各センサデバイス１０１，１０２，１０３と、この各センサデバイス１０１，１０２，１０３がつながるＭＣＵ１１０から構成され、このＭＣＵ１１０は、測定数比などの設定を行い、その情報を各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能とカウント命令を生成し、各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能、また、各センサデバイス１０１，１０２，１０３からデータを受信する機能を有する。
【０１００】
図２６は、図２５に示したブロック図における動作説明をするためのシステム構成図で、単一のカウント命令入出力インタフェースにＩ２Ｃバスを用いた場合のシステム構成図である。
【０１０１】
各センサデバイス１０１，１０２，１０３とＭＣＵ１１０は、Ｉ２Ｃのインタフェースを備え、Ｉ２Ｃで通信を行う。ＭＣＵ１１０で測定数比の設定を行い、各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する。各センサデバイス１０１，１０２，１０３は固有のアドレスとは別にブロードキャスト用のアドレスを持ち、ＭＣＵ１１０から送信されたカウント命令をブロードキャスト用アドレスで各センサデバイス１０１，１０２，１０３が同時に受信する。カウント命令によって各センサデバイス１０１，１０２，１０３は、設定された測定数比で自律的に測定を行い、測定が終了すると割り込みフラグを立てる。ＭＣＵ１１０は、測定終了の割り込みフラグを検知するとデータを取りに行く。
【実施例６】
【０１０２】
図２８は、本発明の実施例６に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【０１０３】
本実施例６は、本発明の機能を有する各センサデバイス１０１，１０２，１０３と、この各センサデバイス１０１，１０２，１０３がつながるマスタデバイスと、このマスタデバイス１１１がつながり、マスタデバイス１１１とデータを送受信でき、測定数比などの設定が可能なＭＣＵ１１０から構成され、マスタデバイス１１１は、ＭＣＵ１１０から得た測定数比などの情報を各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能とカウント命令を生成し、各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能、各センサデバイス１０１，１０２，１０３からデータを受信する機能、ＭＣＵ１１０との間でデータを送受信する機能を有している。
【実施例７】
【０１０４】
図２９は、本発明の実施例７に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【０１０５】
本実施例７は、本発明の機能を有する各センサデバイス１０１，１０２，１０３と、この各センサデバイス１０１，１０２，１０３がつながるＭＣＵ１１０から構成され、このＭＣＵ１１０は、測定数比などの設定を行い、その情報を各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能と、各センサデバイス１０１，１０２，１０３からデータを受信する機能を有するが、カウント命令を生成する機能は有していない。センサデバイスのうちいずれかがカウント命令生成と出力を行う。
【０１０６】
図２６は、図２９に示したブロック図における動作説明をするためのシステム構成図で、単一のカウント命令入出力インタフェースにＩ２Ｃバスを用いた場合のシステム構成図である。
【０１０７】
つまり、本実施例では、各センサデバイスは固有のスレーブアドレスとは別にブロードキャスト用の共通のスレーブアドレスを有する。また、ＭＣＵもこの共通のスレーブアドレスを持ってもよい。まず、各センサデバイスの測定数比の設定を行うため、ＭＣＵ１１０がＩ２Ｃマスタとなり、各センサデバイスに対して各センサデバイスの固有アドレスを用いて、書込モードでのデータ送信を開始する。
【０１０８】
次に、センサデバイスの１つにカウント命令を生成するように指示するため、ＭＣＵがＩ２Ｃマスタとなり、該当するセンサデバイスに対してそのセンサデバイスの固有アドレスを用いて、書込モードでのデータ送信を開始する。その後、カウント命令を生成するように指示されたセンサデバイスは、自身が管理するタイミングにより、Ｉ２Ｃマスタとなって共通のブロードキャスト用アドレスに対して、カウント命令として書込モードでのデータ送信を開始する。各センサデバイスが同時に受信する。各センサデバイスにおいては、このセンサデバイスから送信されたカウント命令をカウントし、設定された測定数比で自律的に測定を行う。
【０１０９】
ＭＣＵ１１０もブロードキャスト用アドレスを共有している場合、ＭＣＵ１１０は、カウント命令を何回受信したかを把握しており、その情報によって、各センサデバイスからデータを収集するべきタイミングを知ることもできる。そのため、ＭＣＵ１１０は、データを収集するべき適切なタイミングでＩ２Ｃマスタとなって各センサデバイスに対し、各センサデバイスの固有アドレスを用いて、読込モードでのデータ送信開始を開始する。これにより、指定された各センサデバイスが測定データをＭＣＵ１１０に送信してくるので、ＭＣＵ１１０は、測定データを収集することができる。
【０１１０】
また、各センサデバイスがＭＣＵ１１０に対して測定終了を通知することもできる。通知の手段としては、割り込みフラグを立てたり、各センサデバイスがＩ２ＣマスタとなってＭＣＵ書込モードでのデータ送信を開始する、などが考えられる。ＭＣＵ１１０は、測定終了の通知を検知するとデータを取りに行く。さらに、各センサデバイスがＩ２ＣマスタとなってＭＣＵ書込モードでのデータ送信を指示することにより、自動的に測定データを送信することもできる。
【０１１１】
図２７は、図２９に示したブロック図における動作説明をするためのシステム構成図で、単一のインタフェースにＳＰＩバスを用いた場合のシステム構成図である。この図２７において、ＣＰＵとスレーブ１及びスレーブ２は、ＳＰＩのインタフェースを備えてＳＰＩバスで通信を行う。ＣＰＵからスレーブ１及びスレーブ２を設定する。
【０１１２】
本実施例では、各センサデバイスはＭＣＵ（ＣＰＵ）１１０に対してカスケード接続されており、スレーブ選択信号線（ＳＳ）とシリアルクロック信号線（ＳＣＫ）が各センサデバイス間で共有されている。この構成の場合、各センサデバイスの設定レジスタやデータレジスタなどは、ＭＣＵ１１０から１つの長いシフトレジスタとして見える。
【０１１３】
まず、各センサデバイスの測定数比の設定を行うため、ＭＣＵ１１０がＳＰＩマスタとなる。この時、ＭＣＵ１１０のシリアルクロック信号端子（ＳＣＫ）は出力端子である。また、センサデバイスのスレーブ選択信号端子（ＳＳ）及びシリアルクロック信号端子（ＳＣＫ）は全て入力端子である。ＭＣＵ１１０は、ＣＴＲＬ端子を通して、センサデバイス間で共有されたスレーブ選択信号線（ＳＳ）をアクティブにする。このスレーブ選択信号はＭＣＵ１１０自身のスレーブ選択信号入力端子（ＳＳ）にも入力されるが、この時点ではＭＣＵ１１０は、ＳＰＩマスタとして動作しているので、ＭＣＵ１１０の動作は何も影響されない。
【０１１４】
この状態でＭＣＵ１１０は、シリアルクロック信号端子とシリアル出力信号端子を用いて、全てのセンサデバイスの設定レジスタがカスケード接続されたレジスタチェーンにアクセスし、測定数比の設定を行う。さらに、センサデバイスの１つにカウント命令を生成するように指示する設定と、測定データを送信すべき所望のタイミング（何回カウントしたら送信するのかで指定）と送信すべき所望の測定データ数の設定とを行う。
【０１１５】
ここまでの操作が完了したら、ＭＣＵ１１０はマスタ状態を解除し、自身をスレーブモードに設定する。以降の状態では、ＭＣＵ１１０のシリアルクロック信号端子（ＳＣＫ）は入力端子である。また、カウント命令を生成するように設定されたセンサデバイスは、自身のスレーブ選択信号端子（ＳＳ）およびシリアルクロック信号端子（ＳＣＫ）を出力端子に変更する。
【０１１６】
カウント命令を生成するように設定されたセンサデバイスは、自身が管理するタイミングにより、ＳＰＩマスタとなってスレーブ選択信号線（ＳＳ）にカウント命令を出力する。カウント命令は、例えば、スレーブ選択信号線（ＳＳ）の立ち下がりエッジとする。このカウント命令は各センサデバイスが同時に受信する。各センサデバイスにおいては、カウント命令をカウントし、設定された測定数比で自律的に測定を行う。
【０１１７】
さらに、カウント命令を生成するように設定されたセンサデバイスは、設定された測定データを送信すべきタイミングを検出したら、スレーブ選択信号線（ＳＳ）をアクティブにしたままで、送信すべき測定データ数に対応するクロック信号をシリアルクロック信号線（ＳＣＫ）に対して送出する。これにより、全てのセンサデバイスのデータレジスタがカスケード接続されたレジスタチェーンからＭＣＵに対して、測定データが順次転送されることになり、ＭＣＵは所望の測定データを収集することができる。
【０１１８】
カスケード接続されたＳＰＩバス構成においては、センサデバイスからＭＣＵ１１０にデータ送信されているタイミングで、ＭＣＵ１１０からセンサデバイスにもデータを送信することができる。そのため、ＭＣＵ１１０が測定データの構成を変更したい場合などには、所望の設定情報を送信することで、センサデバイスからＳＰＩマスタの権限を取り戻すこともできる。
【実施例８】
【０１１９】
図３０は、本発明の実施例８に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【０１２０】
本実施例８は、本発明の機能を有する各センサデバイス１０１，１０２，１０３と、この各センサデバイス１０１，１０２，１０３がつながるＭＣＵ１１０と、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成部１１２から構成され、この周期信号生成部１１２が各センサデバイス１０１，１０２，１０３にカウント命令を送り、ＭＣＵ１１０は、測定数比などの設定を行い、その情報を各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能と、各センサデバイス１０１，１０２，１０３からデータを受信する機能を有する。
【実施例９】
【０１２１】
図３１は、本発明の実施例９に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図で、図３０に示した実施例８の他の実施例を示している。
【０１２２】
本実施例９は、本発明の機能を有する各センサデバイス１０１，１０２，１０３と、この各センサデバイス１０１，１０２，１０３がつながるＭＣＵ１１０と、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成部１１２から構成され、ＭＣＵ１１０が測定数比の設定を行い、その情報を各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する。カウント命令受信用のラインを用意し、外部の周期信号生成部１１２から各センサデバイス１０１，１０２，１０３にカウント命令が送信され、各センサデバイス１０１，１０２，１０３とＭＣＵ１１０が受信する。カウント命令によって各センサデバイス１０１，１０２，１０３は設定された測定数比で自律的に測定を行う。ＭＣＵ１１０は、受信したカウント命令をカウントし、設定した回数になったら対応する各センサデバイス１０１，１０２，１０３からデータを取りに行く。
【０１２３】
このように、複数のセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能にしたサンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムを提供することができる。
【符号の説明】
【０１２４】
８ ＧＰＳアンテナ
１０ ホストＣＰＵ
１２ ジャイロ
１４，１６ フィルタ
２０ ＧＰＳレシーバ
２２ 制御部
２４ Ａ／Ｄ変換部
２６ カウンタ
３１，３２，３３，４１，４２，４３ センサデバイス
３０，４０ センサ装置
３５，４５ ＣＰＵ
６１，７１，８１ センサデバイス
１００ ナビゲーションシステム
１０１乃至１０３ センサデバイス
１１０ ＭＣＵ（センサデータ処理部）
１１１ マスタデバイス
１１２ 周期信号生成部
３１１，４１１ 検知部
３１２，４１２ 測定部
３１３，４１３ 測定結果保持部
４１４ クロック発生部
４１５ カウンタ
４１７ レジスタ設定部
４１６ 比較部
４１８ 測定開始命令生成部
５１１，６１１，７１１，８１１ カウンタ
５１２，６１２，７１２，８１２ 測定数比保持部
５１３，６１３，７１３，８１３ サンプリングタイミング生成部
５１４，６１４，７１４，８１４ 検知部
５１５，６１５，７１５，８１５ サンプリング部
６１６ 遅延時間保持部
７１６ 検知部動作開始時間情報保持部
７１７ 検知部動作制御部
８１６ カウント命令生成部
８１７ カウント命令出力制御部（スイッチ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプリング機能付きセンサデバイス及びそれを用いたセンサデータ処理システムに関し、より詳細には、センサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能にしたサンプリング機能付きセンサデバイス及びそれを用いたセンサデータ処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、複数のセンサデバイスからのセンサデータが広く活用されており、実際にスマートフォンをはじめとして高機能モバイル機器などにも角速度センサデバイスや磁気方位センサデバイスのような様々なセンサデバイスが搭載されてきている。また、ナビゲーションシステムへ応用できる複数のセンサデータを統合して位置推定を行うデッドレコニング（ＤＲ／Ｄｅａｄ Ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ；自律航法）技術などの研究も進んでおり、複数のセンサデバイスからのセンサデータを統合処理する技術が必要とされている。
【０００３】
このように、複数のセンサデバイスを統合処理する場合に、ユーザの利用を妨げず、かつセンサデバイスを省電力で動作させるには、センサデータを取得して処理する統合処理部の負荷を軽減することや、各センサデバイスに最適な測定管理を行うことで不要または非効率な測定を避けることは重要である。
【０００４】
統合処理部への負荷を軽減するために、この統合処理部と独立して自律的に動作するセンサデバイスが、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
図１は、従来のＤＲセンササンプリング機能付きＧＰＳレシーバの構成図で、特許文献１に記載のＧＰＳレシーバである。このＧＰＳレシーバは、ＧＰＳ測位機能のみでなくカーナビゲーションシステムとして要求される他の機能を自ら搭載し、かつ、ＣＰＵ（中央処理装置）に対して利用し易い形態で情報を提供することができるものである。図中符号８はＧＰＳアンテナ、１０はＣＰＵ、１２はジャイロ、１４，１６はフィルタ、２０はＧＰＳレシーバ、２２は制御部、２４はＡ／Ｄ変換部、２６はカウンタ、１００はナビゲーションシステムを示している。
【０００６】
この特許文献１に記載のＧＰＳレシーバは、ジャイロセンサ、車速パルス、バック信号などのＤＲセンサ信号を、所定の周期でサンプリングするサンプリング手段と、このサンプリング手段がサンプリングした複数のサンプリングデータを、所定の周期で算出されるＧＰＳ測位解と共に、ＧＰＳ測位解が算出される周期毎に、１フレームのデータとして出力する制御手段を備え、この制御手段が、１フレームのデータをシリアルデータとして出力する場合、ＣＰＵは、シリアルインタフェースを制御するのみで、ＧＰＳ測位解とともにＤＲセンサのサンプリングデータを取得するというものである。
【０００７】
つまり、この特許文献１に記載のものは、ＣＰＵと独立したセンサデバイスが各センサデバイスの測定を管理し、データを一括してＣＰＵに送信することで従来ＣＰＵにより実現されていた統合処理部の処理を削減したもので、第１周波数（低）で測定を行うＧＰＳレシーバが、第２周波数（高）でＤＲ用の各デバイスの測定を管理する制御部を持ち、第１周波数でＣＰＵに一括送信するものである。
【０００８】
このようなシステムでは、メインとなるデバイスがＣＰＵの代わりに各センサデバイスの測定を制御・管理するのでＣＰＵに負荷をかけることなく、所望の周波数で同期を取りながら測定することが可能である。しかし、ＣＰＵの機能を代替しただけで、そのような機能を持つ特定のデバイスが必須となってしまい、メインデバイスにつながるセンサデバイスは自律的に動作することはできない。
【０００９】
完全に自律して動作可能なセンサデバイスとして、内部に独自のクロックを持ち各自が自律的に測定を行うセンサデバイスが開発されている。これにより、ＣＰＵに負荷をかけずに各センサデバイスが設定されたそれぞれの周波数で自律的に測定を行うことができる。しかし、独自のクロックで動作するためセンサデバイス間で測定タイミングがずれてしまい、同期が取れないという問題があった。
【００１０】
そこで、外部からのトリガを受けて測定タイミングの同期を取り、自律的に測定を行うセンサデバイスが近年開発されている。
【００１１】
例えば、特許文献２に記載の磁気センサは、外部からのトリガを検出して、各検出部（センサ）間で同期を取ってサンプリングを行うことが可能な磁気センサである。
【００１２】
図２は、特許文献２に記載の磁気センサを説明するためのブロック図である。この磁気センサ９は、磁気センサ９ａ，９ｂに相当するもので、複数の磁気検出部１１ａ〜１１ｃと、サンプリング処理部１７ａ〜１７ｃと、トリガ検出部１３と、ホールド処理部１９とを備えている。複数の磁気検出部１１ａ〜１１ｃによる検出信号は、それぞれサンプリング処理部１７ａ〜１７ｃによってサンプリング処理されるように構成されている。また、サンプリング処理部１７ａ〜１７ｃでサンプリング処理された信号は、それぞれホールド処理部１９に入力され、次の信号が入力されるまで信号を保持し、適切に外部に出力するように構成されている。また、サンプリング処理部１７ａ〜１７ｃは、トリガ検出部１３に入力される外部トリガ信号に同期して駆動され、一回のみサンプリングを行うように構成されている。また、磁気センサ１１ａ〜１１ｂの駆動回路も、トリガ検出部１３に入力される外部トリガ信号に同期して駆動させることができる。なお、１５は制御部を示している。
【００１３】
このような技術を用いて、ＣＰＵに負荷をかけずにセンサデバイス間で同期を取りながら測定することは可能である。しかし、上述した特許文献２のように、測定周波数が同じである複数のセンサデバイスを用いる場合において、センサデバイス間で測定タイミングを合わせて同期を取り測定する技術はあるが、種類の異なるセンサデバイス間では、省電力化・最適化のため、または測定に要する時間の違いから測定周波数、測定タイミングも異なる場合が多い。この場合、センサデバイス間の測定タイミングにずれが生じるため、各センサデバイスを統合処理する場合には、データのずれの補正処理を行ってデータの対応付けを行う必要がある。例えば、特許文献３が挙げられる。この特許文献３では、測定タイミングのずれに応じて遅延時間を設定し出力することでセンサデバイス間の処理のタイミングを合わせている。
【００１４】
一般的に、車両用ナビゲーション装置では、自律航法から算出された位置と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）から算出された位置とを合成して最適な位置が推定される。また、自律航法では、車両の速度を示す速度パルスと、ジャイロ、つまり角速度センサによって計測された車両の旋回角速度とをもとに、前回の測位位置を更新することによって、現在の位置が算出される。このような方式のナビゲーション装置によれば、ＧＰＳ衛星からの電波の受信が困難なトンネル、地下駐車場や高層ビルの谷間であっても、自律航法によって自車位置の導出が可能である。ただし、速度パルスからの移動距離と、ジャイロからの角速度、つまり方位とが正確に取得されていることが前提となる。
【００１５】
上述した特許文献３に記載のナビゲーション装置は、移動体に備えられた角速度センサの出力値と、その角速度センサの出力値から角速度への変換係数とをもとに、移動体の角速度を導出するナビゲーション装置に関するもので、衛星から受信した信号をもとに、移動方向の方位と移動速度とが少なくとも含まれた測定データを周期的に測定する測定部を備え、この測定部における測定データの測定タイミングに合うように、角速度センサの出力値の出力タイミングを調節するもので、この場合、角速度センサの出力値の検出タイミングと測定データの測定タイミングとの誤差に応じて、角速度センサの出力値の出力タイミングを調節することによって、検出タイミングと測定タイミングとの誤差を低減できるようにしたものである。
【００１６】
しかし、このような方法では、事前に測定タイミングのずれを補正するための遅延時間を実験から算出して設定する必要があり、汎用的でないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００１−２８０９７４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７８５７号公報
【特許文献３】特開２００９−２０４６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述した特許文献１乃至３において説明したように、複数のセンサデバイスからのセンサデータを統合処理する場合には、センサデバイス毎に最適な周波数でかつ同期を取りながら測定を行うこと、センサデータの統合処理部の負荷を減らすことが重要である。
【００１９】
ここで「同期を取る」という語句には２つの観点がある。本発明では、この２つの観点を区別して使用している。まず、１）センサデバイス間で測定周波数に基づいた測定回数の比にずれが生じないようにするという観点がある。これは例えば、あるセンサデバイスがｎ回測定する間にあるデバイスはｍ回測定するという測定数の比を維持するということである。これにより、異なるセンサデバイス間のデータの対応付けが正確に行えるので、これは必要不可欠である。次に、２）センサデバイス間で測定タイミングを合わせて測定を行うという観点がある。上述した特許文献２及び３における同期はこちらの観点に基づいている。測定タイミングについては、かならずしも時間的に正確に一致させることが良いわけではなく、複数のセンサデバイスを用いる場合には、あえてタイミングをずらして測定したい場合もある。例えば、同時に測定すると干渉してしまう複数のセンサデバイスがある場合は、測定タイミングをずらすことで干渉を防ぐことができる。また、一度にすべてのセンサデバイスを用いて測定すると大量の電流が流れるため、ノイズが発生しやすくなるが、ずらして測定することで一度に使用する電流を低く抑えると同時に電流値も平滑化できるため、ノイズを低く抑えることができる。
【００２０】
このように、「同期を取る」という語句の２つの観点の内、特に測定数の比を維持するという観点が重要である。したがって、本発明の以下の説明においては、特に断りがない限り、測定周波数に基づいた測定回数の比にずれが生じないように測定を行う意味で「同期を取る」と言うこととする。
【００２１】
また、本発明の明細書においては、「サンプリング」という語句を使っているが、センサデバイスでもよく利用されるオーバーサンプリング手法まで考慮した場合「サンプリング」には２つの観点がある。まず、１）アナログ〜デジタル変換器の入り口でアナログ信号がサンプル／ホールドされる点でのサンプリングである。これを「ＡＤ変換のサンプリング」と呼ぶことにする。２）ＡＤ変換出力の時間離散信号列は、その後、ＡＤ変換のサンプリングとは異なる時間間隔でサンプリングされる。これを「データ収集時のサンプリング」と呼ぶことにする。
【００２２】
本発明で「サンプリング」という語句を使う場合、特に断りがない限り、「データ収集時のサンプリング」を意図する。オーバーサンプリング手法を使わない場合、ＡＤ変換のサンプリングとデータ収集時のサンプリングとは同一である。本発明では、測定数の比を維持する観点が重要であると述べたが、測定数の比は、上記「データ収集時のサンプリング」回数の比として捉える。
【００２３】
以上より、複数のセンサデバイスからのセンサデータを統合処理する場合には、１）センサデバイス毎に最適な周波数で測定すること、２）センサデバイス間で測定周波数に基づいた測定回数の比（測定数比）を維持して測定すること、３）センサデータの統合処理部の負荷を減らすこと、の３点が重要であり課題となる。
【００２４】
図３は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの前提となる技術を開示するもので、ＣＰＵが複数のセンサデバイス間の測定タイミングを管理する機能を有するセンサデータ処理システムの構成図である。
【００２５】
このセンサデータ処理システムは、複数のセンサデバイス３１，３２，３３からなるセンサ装置３０と、このセンサ装置３０からの測定データを処理するＣＰＵ３５とから構成されている。外部からの測定命令を受ける第１のセンサデバイス３１は、検知部３１１と、測定開始命令を受けて検知部３１１からの測定を開始する測定部３１２と、この測定部３１２の測定結果を保持し、その測定データをＣＰＵ３５に送る測定結果保持部３１３とから構成されている。他の第２のセンサデバイス３２及び第３のセンサデバイス３３についても、第１のセンサデバイス３１と同様の構成を備えている。
【００２６】
このような構成により、まず、ＣＰＵ３５から測定命令が第１のセンサデバイス３１に出ると、第１のセンサデバイス３１が測定を開始する。ＣＰＵ３５が、第１のセンサデバイス３１の測定結果保持部３１３に保持された測定結果を測定データとして読み出す。次に、ＣＰＵ３５から測定命令が第２のセンサデバイス３２に出ると、第２のセンサデバイス３２が測定を開始する。ＣＰＵ３５が、第２のセンサデバイス３２から測定データを読み出す。最後に、ＣＰＵ３５から測定命令が第３のセンサデバイス３３に出ると、第３のセンサデバイス３３が測定を開始する。ＣＰＵ３５が、第３のセンサデバイス３３から測定データを読み出す。このようにして複数のセンサデバイス３１，３２，３３からの測定データをＣＰＵ３５で処理する。ここで、各センサデバイスにアクセスするタイミングは測定周波数に基づいて管理されている。
【００２７】
このように、ＣＰＵが複数のセンサデバイスの測定タイミングを管理するシステムでは、センサデバイス側において、外部からの命令を受けて測定し、ＣＰＵ側において、各センサデバイスごとに設定した測定周波数で測定タイミングを管理し、各センサデバイスに随時アクセスしてデータ取得するもので、統合処理部の機能全てを担当するＣＰＵへの負荷が大きいという問題があった。したがって、上述した１）と２）の課題は解決できるが、３）の課題が解決できない。
【００２８】
図４は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの前提となる技術を開示するもので、ＣＰＵが測定タイミングを管理することなく、独立にクロックを備えて自律的に測定を行うセンサ装置を備えた自律測定管理システムの構成図である。
【００２９】
この自律測定管理システムは、複数のセンサデバイス４１，４２，４３からなるセンサ装置４０と、このセンサ装置４０からの測定データを処理するＣＰＵ４５とから構成されている。自分のクロックをもとに測定を開始する第１のセンサデバイス４１は、クロック発生部４１４と、このクロック発生部４１４からのクロックをカウントするカウンタ４１５と、レジスタ設定部４１７による設定値とカウンタ４１５のカウント値とを比較する比較部４１６と、この比較部４１６からの比較値により測定開始命令生成する測定開始命令生成部４１８と、この測定開始命令生成部４１８からの測定開始命令を受けて検知部４１１からの測定を開始する測定部４１２と、この測定部４１２の測定結果を保持し、その測定データをＣＰＵ４５に送る測定結果保持部４１３とから構成されている。他の第２のセンサデバイス４２及び第３のセンサデバイス４３についても、第１のセンサデバイス４１と同様の構成を備えている。
【００３０】
このような構成により、各センサデバイス４１，４２，４３は自走して測定し、所望の回数の測定が終了すると割り込み信号を発生する。ＣＰＵ４５は、各センサデバイス４１，４２，４３からの割り込み信号に基づいて測定データを取得する。
【００３１】
このように、各センサデバイスが独立にクロックを持ち自律的に測定を行うセンサデバイスを備えた自律測定管理システムは、センサデバイス側において、自分のクロックをもとに自走して測定し、所望の回数の測定が終わると割り込み信号を発生し、ＣＰＵ側において、センサデバイスからの割り込み信号をもとに各センサデバイスにアクセスして測定データ取得するものであった。この場合、統合処理部の機能の多くを各センサデバイスが担当するため、ＣＰＵへの負荷が減るという効果があった。また、各センサデバイスがそれぞれ最適な測定周波数を設定して測定することも可能である。
【００３２】
しかしながら、センサデバイスが自律的に測定を管理する場合、センサデバイス毎に独自のクロックで動いていることで生じる、センサデバイス間での測定数比のずれが時間経過とともに増大するという問題があった。これは、同じ測定周波数で設定しても各センサデバイス間でクロックの動作周波数にばらつきが存在するため、測定周期にずれが生じてしまうからである。
【００３３】
図５は、各センサデバイスのクロックにはばらつきがあるので、同じセンサデバイスで同じ測定周波数に設定しても測定周期が一致しない場合の説明図である。例えば、±１％の誤差を含んで動作する１ｋＨｚのクロックを用いて、測定周波数１００Ｈｚで測定した場合、１秒で±１０ｍｓｅｃ、つまり１測定回数分ずれることになる。このずれは時間経過とともに積算されて増大する。したがって、上述した１）と３）の課題は解決できるが、２）の課題を解決することができない。
【００３４】
さらに、上述した特許文献２に記載のセンサデバイスを用いた場合について検討する。この場合、複数のセンサデバイス間で同一のトリガ信号を参照して自律的にサンプリングを行うことができるので、時間経過とともにセンサデバイス間での測定数比がずれることはない、また、センサデータの統合処理部の負荷を減らすことも可能になる。しかしながら、省電力化のための、センサデバイス毎に状況に応じた最適な周波数でサンプリングすることはできないという問題があった。つまり、上述した２）と３）の課題は解決できるが、１）の課題が解決できない。
【００３５】
このように、複数のセンサデバイスからのセンサデータを統合処理する場合に重要な、上述した１）センサデバイス毎に最適な周波数で測定すること、２）センサデバイス間で測定周波数に基づいた測定回数の比（測定数比）を維持して測定すること、３）センサデータの統合処理部の負荷を減らすこと、の３つの重要課題を同時に満たすことは困難であった。
【００３６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、センサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能にしたサンプリング機能付きセンサデバイス及びそれを用いたセンサデータ処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスであって、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタと、所望の測定数比の設定値を保持する測定数比保持手段と、前記カウンタのカウンタ値と、前記測定数比保持手段により保持された前記測定数比の設定値とから、前記カウンタ値と前記設定値との比較結果に基づいてサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成手段と、検知部で検知された各種情報の検知信号を前記サンプリングタイミング生成手段によるサンプリングタイミング信号によりサンプリングを開始するサンプリング部とを備えたことを特徴とする。（実施例１；図６に対応）
【００３８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記サンプリングタイミング信号による前記サンプリング部のサンプリングの開始を遅延させるために、該サンプリングタイミング生成手段に所望の測定開始遅延時間を保持する遅延時間保持手段を接続させたことを特徴とする。（実施例２；図１１に対応）
【００３９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、検知部動作開始時間情報を保持する検知部動作開始時間情報保持手段を設けるとともに、該検知部動作開始時間情報保持手段からの検知部動作開始時間情報と、前記カウンタからのカウンタ値を入力する検知部動作制御手段とを設けたことを特徴とする。（実施例３；図１５に対応）
【００４０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、カウント命令を生成するカウント命令生成手段を設けるとともに、該カウント命令生成手段が生成するカウント命令を利用する場合には、前記カウンタに該カウント命令を入力すると同時に、外部にも該カウント命令を出力できることを特徴とする。（実施例４；図１９に対応）
【００４１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースであることを特徴とする。（実施例４；図２０）
【００４２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつＩ２Ｃバスであることを特徴とする。（実施例４；図２６のセンサデバイス部分）
【００４３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつＳＰＩバスであることを特徴とする。（実施例４；図２７のセンサデバイス部分）
【００４４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を前記カウンタに入力する動作モードと、外部から入力されるカウント命令を前記カウンタに入力する動作モードとを切り替え可能にしたことを特徴とする。（実施例４；図２１）
【００４５】
また、請求項９に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムであって、請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部を組み合わせ、該センサデータ処理部が、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報とカウント命令を前記各センサデバイスに送信する機能を有するとともに、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とする。（実施例５；図２５に対応）
【００４６】
また、請求項１０に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムであって、請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、該センサデータ処理部につながるマスタデバイスが、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報とカウント命令を前記各センサデバイスに送信する機能を有するとともに、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とする。（実施例６；図２８に対応）
【００４７】
また、請求項１１に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムであって、請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、該センサデータ処理部が、前記測定数比などの設定を行い、該測定数比の情報を前記各センサデバイスに送信する機能と、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有し、前記センサデバイスのいずれかがカウント命令生成と出力を行うことを特徴とする。（実施例７；図２９に対応）
【００４８】
また、請求項１２に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムであって、請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成手段を備え、該周期信号生成手段から前記各センサデバイスにカウント命令が送信され、前記センサデータ処理部が、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報を前記各センサデバイスに送信する機能と、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とする。（実施例８；図３０に対応）
【００４９】
また、請求項１３に記載の発明は、サンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムであって、請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成部を備え、該周期信号生成手段から前記各センサデバイスにカウント命令が送信され、前記各センサデバイスと前記センサデータ処理部が受信し、カウント命令によって各センサデバイスが設定された前記測定数比で自律的に測定し、前記センサデータ処理部が、受信したカウント命令をカウントし、設定した回数になったら対応する前記各センサデバイスからデータを取得することを特徴とする。（実施例９；図３１に対応）
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、複数のセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能にしたサンプリング機能付きセンサデバイス及びそれを用いたセンサデータ処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来のＤＲセンササンプリング機能付きＧＰＳレシーバの構成図である。
【図２】特許文献２に記載の磁気センサを説明するためのブロック図である。
【図３】本発明に係る複数のセンサデバイス間の信号同期装置の前提となる技術を開示するもので、ＣＰＵが複数のセンサデバイス間の測定タイミングを管理する測定タイミング管理システムの構成図である。
【図４】本発明に係る複数のセンサデバイス間の信号同期装置の前提となる技術を開示するもので、ＣＰＵが測定タイミングを管理することなく、独立にクロックを備えて自律的に測定を行うセンサデバイスを備えた自律測定管理システムの構成図である。
【図５】各センサデバイスのクロックにはばらつきがあるので、同じセンサデバイスで同じ測定周波数に設定してもずれが生じるため測定周期が一致せず、時間的に測定数比のずれが増大する場合の説明図である。
【図６】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例１を説明するための構成図である。
【図７】図６に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。
【図８】図７における各部の信号を示す図である。
【図９】複数のセンサデバイス間で、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能とした信号同期装置の説明図である。
【図１０】各センサデバイスが同一周波数のクロックをそれぞれ持つ場合の説明図である。
【図１１】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例２を説明するための構成図である。
【図１２】図１１に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。
【図１３】図１２における各部の信号を示す図である。
【図１４】複数のセンサデバイス間の測定開始時刻の遅延時間を設定・保持できるようにした場合の説明図である。
【図１５】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例３を説明するための構成図である。
【図１６】図１５に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。
【図１７】図１６における各部の信号を示す図である。
【図１８】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例３におけるセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、各検知部の動作開始時刻及び終了時刻も遅延時間として設定・保持できるようにした場合の説明図で、（ａ）は測定数比が１のとき、（ｂ）は測定数比が４のときを示している。
【図１９】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４を説明するための構成図である。
【図２０】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４の変更例を説明するための構成図である。
【図２１】本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４の更なる変更例を説明するための構成図である。
【図２２】図１９に示したセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能としたセンサデータ処理システムのブロック図である。
【図２３】図２０及び図２１に示したセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能としたセンサデータ処理システムのブロック図である。
【図２４】（ａ）乃至（ｆ）は、図２１で示した構成を持つセンサデバイス間の各種接続関係を示すシステム構成図である。
【図２５】本発明の実施例５に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【図２６】図２５に示したブロック図における動作説明をするためのシステム構成図で、単一のカウント命令入出力インタフェースにＩ２Ｃバスを用いた場合のシステム構成図である。
【図２７】図２５に示したブロック図における動作説明をするためのシステム構成図で、単一のカウント命令入出力インタフェースにＳＰＩバスを用いた場合のシステム構成図である。
【図２８】本発明の実施例６に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【図２９】本発明の実施例７に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【図３０】本発明の実施例８に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【図３１】本発明の実施例９に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下、図面を参照して本発明の各実施例について説明する。
【実施例１】
【００５３】
図６は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例１を説明するための構成図で、図中符号５１はセンサデバイス、５１１はカウンタ、５１２は測定数比保持部、５１３はサンプリングタイミング生成部、５１４は検知部、５１５はサンプリング部を示している。このセンサデバイス５１は、図３における各センサデバイス３１，３２，３３に相当し、また、図４における各センサデバイス４１，４２，４３に相当している。この図６においては１個のセンサデバイスのみが示されている。
【００５４】
本発明の実施例１に係るセンサデバイス５１は、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタ５１１と、測定数比を所望の測定数比に設定し、複数のセンサデバイスが各自対応するように測定数比の設定値を保持する測定数比保持部５１２と、カウンタ５１１のカウンタ値と、測定数比保持部５１２により保持された測定数比の設定値とを入力し、カウンタ値と設定値との一致後にサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成部５１３と、検知部５１４で検知された検知信号をサンプリングタイミング生成部５１３によるサンプリングタイミング信号でサンプリングするサンプリング部５１５とで構成されている。このセンサデバイス５１からの測定データはＣＰＵ（図示せず）に送られて信号処理される。
【００５５】
図７は、図６に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。図８は、図７における各部の信号を示す図である。図８には、複数のセンサデバイス（ｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３）を含む場合の例が示されている。図８において、最上段に示す２つの信号（ｒｓｔｎ、ｔｒｇ）は全てのセンサデバイスに対して共通に外部から入力される信号である。次にｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３と示された各仕切り線の下に示す４つの信号（ｃｌｋ、ｔｒｇ＿ｓｙｎｃ、ｔｒｇ＿ｃｏｕｎｔ、ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ）は、各センサデバイスが独立に保持する内部信号である。最後にｓｅｎｓｏｒ１，２，３と示された仕切り線の下に示す４つの信号（ｔｒｇ、ｓｍｐｌ１、ｓｍｐｌ２、ｓｍｐｌ３）は複数のセンサデバイス間での同期の様子を見やすく示すために上に示した信号を再掲したものであり、ｔｒｇは最上段のｔｒｇと、ｓｍｐｌ１乃至３は各センサデバイスｓｅｎｓｏｒ１乃至３のｓｍｐｌ＿ｏｒｇと、それぞれ同一である。
【００５６】
各センサデバイスは、それぞれ独立した±１０％精度を持つ１ＫＨｚの内部クロック（ｃｌｋ）で動作している。また、それぞれ測定数比（ｓ２）として１，２，３という値を保持している。さらに１００Ｈｚの共通のカウント命令（ｔｒｇ）が入力されている。この例において、カウント命令は１ビットの信号として実現されている。各センサデバイスは、それぞれの内部クロックでカウント命令を取り込み１クロック周期分アクティブになるような内部カウント命令（ｔｒｇ＿ｓｙｎｃ）を生成する。更に内部カウント命令がアクティブになる毎にカウント命令カウンタの値（ｔｒｇ＿ｃｏｕｎｔ，ｓ１）を１ずつインクリメントする。カウント命令カウンタの値は測定数比（ｓ２）の値−１と一致するとカウント命令カウンタリセット信号（ｓ３）により０にリセットされる。カウント命令カウンタがリセットされた状態で内部カウント命令がアクティブになると、内部基本サンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ）が１クロック周期分アクティブになり、この信号がサンプリングタイミング生成部５１３の出力であるサンプリング信号（ｓ４）となる。
【００５７】
このような構成により、複数のセンサデバイス間での測定数比を任意に設定でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能となる。
【００５８】
図１０は、各センサデバイスが同一周波数のクロックをそれぞれ持つ場合の説明図で、実施例１の動作を、より簡略化した図を用いてさらに説明したものである。図１０では、各センサデバイスが起動する時刻がばらばらであり、かつクロックの周期にもばらつきがある。
【００５９】
このとき、第１乃至第３のセンサデバイスの測定数比を１，１，２とする場合を考えると、第１のセンサデバイスにおいて、測定周期ｔ１をＴに設定した場合に、第２，第３のセンサデバイスでは、測定周期ｔ２，ｔ３はそれぞれＴ，２Ｔに設定される。従来技術のセンサデバイスの場合、クロックの周波数ばらつきにより測定周期にズレが生じるためそれぞれ正確にＴ，２Ｔにはならず、結果的に時間とともに測定数比はずれてしまう。また、起動時刻にもずれがある場合は、測定タイミングもずれてしまう。この状況を図９の左側に示す。このような状況であっても、図６に示した構成を介して処理すれば、図９の右側に示すように、それぞれ測定周期Ｔ，２Ｔを維持したまま測定可能となり、センサデバイス間で測定数比がずれることはない。また、センサデバイス間で測定タイミングを合わせることも可能である。
【００６０】
このように、図６に示したような実施例１の構成によれば、複数のセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定が可能となる。
【実施例２】
【００６１】
上述した実施例１の例では、センサデバイス間で測定数比を維持して測定することに加えて、測定タイミングも各センサデバイスのクロックのばらつきの範囲内で合っている。しかしながら、発明が解決しようとする課題において上述したように、センサデバイス間で測定タイミングをあえてずらしたい場合が考えられ、測定タイミングの遅延も設定可能であることは重要である。
【００６２】
図１１は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例２を説明するための構成図で、各検知部の測定開始時刻の遅延時間を設定・保持できるようにしたセンサデバイスの構成図である。図中符号６１はセンサデバイス、６１１はカウンタ、６１２は測定数比保持部、６１３はサンプリングタイミング生成部、６１４は検知部、６１５はサンプリング部、６１６は遅延時間保持部を示している。
【００６３】
本発明の実施例２に係るセンサデバイス６１は、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタ６１１と、測定数比を所望の測定数比に設定し、複数のセンサデバイスが各自対応するように測定数比の設定値を保持する測定数比保持部６１２と、カウンタ６１１のカウンタ値と、測定数比保持部６１２により保持された測定数比の設定値とを入力し、カウンタ値と設定値との一致を起点としてサンプリングタイミング信号を、遅延時間保持部６１６による遅延時間経過後に生成するサンプリングタイミング生成部６１３と、検知部６１４で検知された検知信号をサンプリングタイミング生成部６１３によるサンプリングタイミング信号でサンプリングするサンプリング部６１５とで構成されている。
【００６４】
つまり、サンプリングタイミング信号によるサンプリング部６１５のサンプリングの開始を遅延させるために、サンプリングタイミング生成部６１３に所望の測定開始遅延時間を保持する遅延時間保持部６１６を接続させている。このセンサデバイス６１からの測定データはＣＰＵ（図示せず）に送られて信号処理される。
【００６５】
このような構成により、所望の遅延時間を保持する遅延時間保持部６１６と、
サンプリングタイミング生成部６１３は、カウンタ値と保持された測定数比とを基に遅延時間経過後にサンプリング開始のタイミングを生成する。
【００６６】
図１２は、図１１に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。図１３は、図１２における各部の信号を示す図である。図１３には、複数のセンサデバイス（ｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３）を含む場合の例が示されている。図１３において、最上段に示す２つの信号（ｒｓｔｎ、ｔｒｇ）は全てのセンサデバイスに対して共通に外部から入力される信号である。次にｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３と示された各仕切り線の下に示す６つの信号（ｃｌｋからｓｍｐｌ＿ｔｒｇ＿ｄｌｙまで）は、各センサデバイスが独立に保持する内部信号である。最後にｓｅｎｓｏｒ１，２，３と示された仕切り線の下に示す４つの信号（ｔｒｇ、ｓｍｐｌ１、ｓｍｐｌ２、ｓｍｐｌ３）は複数のセンサデバイス間での同期の様子を見やすく示すために上に示した信号を再掲したものであり、ｔｒｇは最上段のｔｒｇと、ｓｍｐｌ１乃至３は各センサデバイスｓｅｎｓｏｒ１乃至３のｓｍｐｌ＿ｔｒｇ＿ｄｌｙと、それぞれ同一である。
【００６７】
各センサデバイスは、それぞれ独立した±１０％精度を持つ１ＫＨｚの内部クロック（ｃｌｋ）で動作している。また、それぞれ測定数比（ｓ２）として５，５，５という値を保持している。遅延時間情報（ａ１，ａ２）は、最終的なサンプリングタイミングを決めるもので、内部基本サンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ）からの遅延時間として指定する。ここで、遅延時間（ａ１）は、内部基本サンプリング信号から何カウント命令分遅延させてサンプリングするかを表す値であり、遅延時間（ａ２）は、ａ１個のカウント命令遅延した後に更に何クロック遅延させてサンプリングするかを表す値である。この例においては、それぞれａ１は０，１，２、ａ２は０，０，０という値を保持している（０は遅延なしで動作する）。さらに、１００Ｈｚの共通のカウント命令（ｔｒｇ）が入力されている。この例においては、カウント命令は１ビットの信号として実現されている。
【００６８】
各センサデバイスは、それぞれの内部クロックでカウント命令を取り込み１クロック周期分アクティブになるような内部カウント命令（ｔｒｇ＿ｓｙｎｃ）を生成する。更に内部カウント命令がアクティブになる毎にカウント命令カウンタの値（ｔｒｇ＿ｃｏｕｎｔ，ｓ１）を１ずつインクリメントする。カウント命令カウンタの値は、測定数比（ｓ２）の値−１と一致するとカウント命令カウンタリセット信号（ｓ３）により０にリセットされる。カウント命令カウンタがリセットされた状態で内部カウント命令がアクティブになると、内部基本サンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ）が１クロック周期分アクティブになる。この信号がアクティブになるタイミングからａ１番目の内部カウント命令がアクティブになったタイミングからクロックがａ２回動作したタイミングで１クロック周期分アクティブになる信号がサンプリングタイミング生成部６１３の出力であるサンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｔｒｇ＿ｄｌｙ，ｓ４）となる。
【００６９】
図１４は、複数のセンサデバイス間の測定開始時刻の遅延時間を設定・保持できるようにした場合の説明図である。センサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、各センサデバイスの測定開始時刻の遅延時間も設定・保持できる。また、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能である。
【実施例３】
【００７０】
図１５は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例３を説明するための構成図で、図６に示した実施例１に、検知部動作開始時間情報保持部と検知部制御部とを加えた構成図である。図中符号７１はセンサデバイス、７１１はカウンタ、７１２は測定数比保持部、７１３はサンプリングタイミング生成部、７１４は検知部、７１５はサンプリング部、７１６は検知部動作開始時間情報保持部、７１７は検知部動作制御部を示している。
【００７１】
本発明の実施例３に係るセンサデバイス７１は、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタ７１１と、測定数比を所望の測定数比に設定し、複数のセンサデバイスが各自対応するように測定数比の設定値を保持する測定数比保持部７１２と、所望の検知部動作開始時間情報を保持する検知部動作開始時間情報保持部７１６と、カウンタ７１１からのカウンタ値と検知部動作開始時間情報保持部７１６からの検知部制御部時間情報に基づいて、検知部７１４の動作を制御する検知部動作制御部７１７と、カウンタ７１１のカウンタ値と、測定数比保持部７１２により保持された測定数比の設定値とを入力し、カウンタ値と設定値との一致後にサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成部７１３と、検知部７１４で検知された検知信号をサンプリングタイミング生成部７１３によるサンプリングタイミング信号でサンプリングするサンプリング部７１５とで構成されている。このセンサデバイス７１からの測定データはＣＰＵ（図示せず）に送られて信号処理される。
【００７２】
図１６は、図１５に示した構成図における各部の信号の流れを説明するための図である。図１７は、図１６における各部の信号を示す図である。図１７には、複数のセンサデバイス（ｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３）を含む場合の例が示されている。図１７において、最上段に示す２つの信号（ｒｓｔｎ、ｔｒｇ）は全てのセンサデバイスに対して共通に外部から入力される信号である。次にｓｅｎｓｏｒ１、ｓｅｎｓｏｒ２、ｓｅｎｓｏｒ３と示された各仕切り線の下に示す４つ（ｃｌｋからｓｍｐｌ＿ｏｒｇまで）または５つ（ｃｌｋからｐｏｗｅｒ＿ｅｎａｂｌｅまで）の信号は、各センサデバイスが独立に保持する内部信号である。最後にｓｅｎｓｏｒ１，２，３と示された仕切り線の下に示す６つの信号（ｔｒｇからｓｍｐｌ３まで）は複数のセンサデバイス間での同期と各センサデバイスの検知部動作の様子を見やすく示すために上に示した信号を再掲したものであり、ｔｒｇは最上段のｔｒｇと、ｓｍｐｌ１乃至３は各センサデバイスｓｅｎｓｏｒ１乃至３のｓｍｐｌ＿ｏｒｇと、ｐｏｗｅｒ＿ｅｎａｂｌｅ２乃至３はセンサデバイスｓｅｎｓｏｒ２乃至３のｐｏｗｅｒ＿ｅｎａｂｌｅとそれぞれ同一である。
【００７３】
各センサデバイスは、それぞれ独立した±１０％精度を持つ１ＫＨｚの内部クロック（ｃｌｋ）で動作している。また、それぞれ測定数比（ｓ２）として５、５、５という値を保持している。検知部動作開始時間情報（ａ１，ａ２）は、検知部動作開始時間を決めるもので、内部基本サンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ、ｓ４）からの遅延時間として指定する。ここで、遅延時間（ａ１）は内部基本サンプリング信号から何カウント命令分遅延させて動作開始するかを表す値であり、遅延時間（ａ２）はａ１個のカウント命令遅延した後に更に何クロック遅延するかを表す値である。この例においては、それぞれａ１は０，１，２、ａ２は０，０，０という値を保持している。さらに１００Ｈｚの共通のカウント命令（ｔｒｇ）が入力されている。この例において、カウント命令は１ビットの信号として実現されている。
【００７４】
各センサデバイスは、それぞれの内部クロックでカウント命令を取り込み１クロック周期分アクティブになるような内部カウント命令（ｔｒｇ＿ｓｙｎｃ）を生成する。更に内部カウント命令がアクティブになる毎にカウント命令カウンタの値（ｔｒｇ＿ｃｏｕｎｔ，ｓ１）を１ずつインクリメントする。カウント命令カウンタの値は、測定数比（ｓ２）の値−１と一致するとカウント命令カウンタリセット信号（ｓ３）により０にリセットされる。カウント命令カウンタがリセットされた状態で内部カウント命令がアクティブになると、内部基本サンプリング信号（ｓｍｐｌ＿ｏｒｇ）が１クロック周期分アクティブになる。この信号がサンプリングタイミング生成部７１３の出力であるサンプリング信号（ｓ４）となる。
【００７５】
サンプリング信号がアクティブになるタイミングからａ１番目の内部カウント命令がアクティブになったタイミングからクロックがａ２回動作したタイミングを検知部動作制御部７１７で検知し、検知部７１４の動作を開始させ、次のサンプリング終了時（例えばサンプリング信号の立ち下がりエッジ）に検知部７１４を休止させ、その次の動作開始のタイミングまで待機させる。
【００７６】
図１８（ａ），（ｂ）は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例３におけるセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、各検知部の動作開始時刻及び終了時刻も遅延時間として設定・保持できるようにした場合の説明図で、図１８（ａ）は測定数比が１のとき、図１８（ｂ）は測定数比が４のときを示している。
【００７７】
サンプリングタイミングよりも設定した時間だけ前に検知部を動作開始させ、サンプリングタイミングになったら遅延なくサンプリングを開始し、サンプリングタイミング外のときは検知部を休止モードなどにしておくことが可能である。
【実施例４】
【００７８】
図１９は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４を説明するための構成図で、図６に示した実施例１のカウンタにカウント命令生成部を付加した構成図である。図中符号８１はセンサデバイス、８１１はカウンタ、８１２は測定数比保持部、８１３はサンプリングタイミング生成部、８１４は検知部、８１５はサンプリング部、８１６はカウント命令生成部、８１７はカウント命令出力制御部（ＳＷ１）を示している。
【００７９】
本発明の実施例４に係るセンサデバイス８１は、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタ８１１と、カウント命令を生成するカウント命令生成部８１６と、生成されたカウント命令をセンサデバイス間同期用カウント命令として利用するかを制御するカウント命令出力制御部８１７と、測定数比を所望の測定数比に設定し、複数のセンサデバイスが各自対応するように測定数比の設定値を保持する測定数比保持部８１２と、カウンタ８１１のカウンタ値と、測定数比保持部８１２により保持された測定数比の設定値とを入力し、カウンタ値と設定値との一致後にサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成部８１３と、検知部８１４で検知された検知信号をサンプリングタイミング生成部８１３によるサンプリングタイミング信号でサンプリングするサンプリング部８１５とで構成されている。このセンサデバイス８１からの測定データはＣＰＵ（図示せず）に送られて信号処理される。
【００８０】
つまり、カウント命令を生成するカウント命令生成部８１６を設けるとともに、このカウント命令生成部８１６が生成するカウント命令を利用する場合には、カウンタ８１１にカウント命令を入力すると同時に、外部にもカウント命令を出力できる。カウント命令出力端とカウント命令生成部８１６との間にカウント命令出力制御部（ＳＷ１）８１７が設けられ、カウント命令入力端とカウンタ８１１のラインと、カウント命令出力端とカウント命令生成部８１６とのラインは接続されている。
【００８１】
このような構成により、後述する図２５乃至図３１に示すセンサデータ処理システムのように、センサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能となる。また、内部で生成したカウント命令に従って動作しながら、同じカウント命令を外部にも供給することも可能なカウント命令の出力制御を行うので、生成したカウント命令を外部のセンサにも出力することで、センサデバイス間の同期を取るマスタとなることが可能となる。符合１０１，１０２，１０３は複数のセンサデバイスを示している。
【００８２】
図２０は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４の変更例を説明するための構成図で、図６に示した実施例１のカウンタにカウント命令生成部を付加した構成図である。図１９ではカウント命令入力端とカウント命令出力端を備えているが、図２０においてはカウント命令入出力端のみを備え、カウント命令出力制御部（ＳＷ１）８１７が、カウント命令入出力端とカウント命令生成部８１６との間に設けられている。つまり、図１９に示したカウンタ命令出力とカウント命令入力のそれぞれのインタフェースを共通にした構成図である。
【００８３】
本発明の実施例４の変更例に係るセンサデバイスは、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するために、２つの動作を実現できる。まず、センサデバイス間の同期を取るマスタとして動作する場合（ＳＷ１はオン）には、内部のカウント命令生成手段から生成されたカウント命令を、カウンタに入力すると同時に、外部にも出力できる。この場合、カウント命令入出力インタフェースの方向は命令の出力である。次に、外部のマスタに従ってセンサデバイス間で同期して動作する場合（ＳＷ１はオフ）には、外部からカウント命令入出力インタフェースを通して入力されるカウント命令を、カウンタに入力する。この場合、カウント命令入出力インタフェースの方向は命令の入力である。
【００８４】
つまり、カウント命令生成部８１６が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースである。
【００８５】
このような構成により、センサデバイスのインタフェースを入力用と出力用に分けることなく、図１９に示す構成に比べて簡単に、同一の機能を実現することが可能になる。これにより、個々のセンサデバイスの構成が簡単になるだけでなく、センサデータ処理システム全体の構成をより簡単にするという効果が得られる。
【００８６】
図２１は、本発明に係るサンプリング機能付きセンサデバイスの実施例４の更なる変更例を説明するための構成図で、図６に示した実施例１のカウンタにカウント命令生成部を付加した構成図である。図２０と同様にカウント命令入出力端のみを備えているが、ＳＷ２が、カウント命令入出力端とカウンタとの間に設けられている。つまり、図２０に示した実施例のカウンタ命令入出力インタフェースを内部のカウント命令生成部８１６及びカウンタ８１１から切断できるようにした構成図である。
【００８７】
実施例４の更なる変更例に係るセンサデバイスは、複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するために、３つの動作を実現できる。まず、センサデバイス間の同期を取るマスタとして動作する場合（ＳＷ１とＳＷ２どちらもオン）には、内部のカウント命令生成部８１６から生成されたカウント命令を、カウンタ８１１に入力すると同時に、外部にも出力できる。この場合、カウント命令入出力インタフェースの方向は命令の出力である。次に、外部のマスタに従ってセンサデバイス間で同期して動作する場合（ＳＷ１はオフ、ＳＷ２はオン）には、外部からカウント命令入出力インタフェースを通して入力されるカウント命令を、カウンタ８１１に入力する。この場合、カウント命令入出力インタフェースの方向は命令の入力である。さらに、外部のセンサデバイスと同期しないで独立して動作する場合（ＳＷ１はオン、ＳＷ２はオフ）には、内部のカウント命令生成部８１６から生成されたカウント命令を、カウンタ８１１に入力するが、この命令は外部へは出力されない。この場合、カウント命令入出力インタフェースは内部のカウント命令生成部８１６及びカウンタ８１１から切断されている。
【００８８】
このような構成により、複数のセンサデバイスを接続する物理的な接続を固定した状態であっても各センサデバイスの動作モードを切り替えることにより、複数のマスタ〜スレーブ構成を実現することが可能になる。
【００８９】
つまり、カウント命令生成部８１６が生成するカウント命令をカウンタ８１１に入力する動作モードと、外部から入力されるカウント命令をカウンタ８１１に入力する動作モードとを切り替え可能にしたものである。
【００９０】
また、カウント命令生成部８１６が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつ、Ｉ２Ｃバスであることも可能である。この「Ｉ２Ｃ」とは、シリアルバスで、組み込みシステムや携帯電話などに使用され、Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ の略で、一般にＩ２Ｃと表記され、「アイ・ツーシー」と呼ばれている。なお、Ｉ２Ｃバスを用いたデータ処理システムについては、後述する図２６に示されている。
【００９１】
また、カウント命令生成部８１６が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつ、ＳＰＩバスであることも可能である。この「ＳＰＩ」とは、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）で、コンピュータ内部で使われるデバイス同士を接続するバスである。パラレルバスに比べて接続端子数が少なくて済むシリアルバスの一種で、比較的低速なデータ転送を行うデバイスに利用されている。なお、ＳＰＩＣバスを用いたデータ処理システムについては、後述する図２７に示されている。
【００９２】
図２２は、図１９に示したセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能としたセンサデータ処理システムのブロック図で、カウント命令入力端とカウント命令出力端を備えた複数のセンサデバイス１０１，１０２，１０３の関係を示している。
【００９３】
図２３は、図２０及び図２１に示したセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持でき、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能としたセンサデータ処理システムのブロック図で、カウント命令入出力端のみを備えた複数のセンサデバイス１０１，１０２，１０３の関係を示している。
【００９４】
図２４（ａ）乃至（ｆ）は、図２１で示した構成を持つセンサデバイス間の各種接続関係を示すシステム構成図で、図中ＣＣはカウント命令生成部、Ｃはカウンタ、Ｍはマスタ、Ｓはスレーブを示している。また、図中の配線の内、実線はセンサデバイス間の物理的な接続、破線は各センサデバイスの動作モードを切り替えることにより実現されるカウント命令生成部とカウンタとの間の最終的な接続を、それぞれ示す。図２４（ａ）乃至（ｆ）から明らかな通り、センサデバイス間の物理的な接続を固定した状態であっても各センサデバイスの動作モードを切り替えることにより、複数のマスタ〜スレーブ構成を実現できる。
【００９５】
このように、複数のセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能にしたサンプリング機能付きセンサデバイスを提供することができる。
【００９６】
図２５乃至図３１は、上述した本発明の複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【実施例５】
【００９７】
図２５は、本発明の実施例５に係るセンサデバイスを用いた場合のデータ処理システムを説明するためのブロック図である。図中符号１０１乃至１０３はセンサデバイス、１１０はＭＣＵ（センサデータ処理部）を示している。なお、実線は測定数比等の設定内容やその他の命令、破線はカウント命令、一点鎖線はデータを示している。
【００９８】
ここで、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ；マイクロコントローラ）とは、一つの集積回路にコンピュータシステムをまとめた、組み込み用のマイクロプロセッサのことである。主に電子機器の制御などに用いられる。一般的なマイクロプロセッサとは異なり、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、Ｉ／Ｏ関連など多くの周辺機能をＭＣＵ自体に搭載している。このため、ＲＯＭなどを独立した部品として搭載する場合に比べて、システム構築のためのコストを抑えることができるようになっている。本発明では、センサデータ処理部として機能している。
【００９９】
本実施例５は、本発明の機能を有する各センサデバイス１０１，１０２，１０３と、この各センサデバイス１０１，１０２，１０３がつながるＭＣＵ１１０から構成され、このＭＣＵ１１０は、測定数比などの設定を行い、その情報を各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能とカウント命令を生成し、各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能、また、各センサデバイス１０１，１０２，１０３からデータを受信する機能を有する。
【０１００】
図２６は、図２５に示したブロック図における動作説明をするためのシステム構成図で、単一のカウント命令入出力インタフェースにＩ２Ｃバスを用いた場合のシステム構成図である。
【０１０１】
各センサデバイス１０１，１０２，１０３とＭＣＵ１１０は、Ｉ２Ｃのインタフェースを備え、Ｉ２Ｃで通信を行う。ＭＣＵ１１０で測定数比の設定を行い、各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する。各センサデバイス１０１，１０２，１０３は固有のアドレスとは別にブロードキャスト用のアドレスを持ち、ＭＣＵ１１０から送信されたカウント命令をブロードキャスト用アドレスで各センサデバイス１０１，１０２，１０３が同時に受信する。カウント命令によって各センサデバイス１０１，１０２，１０３は、設定された測定数比で自律的に測定を行い、測定が終了すると割り込みフラグを立てる。ＭＣＵ１１０は、測定終了の割り込みフラグを検知するとデータを取りに行く。
【実施例６】
【０１０２】
図２８は、本発明の実施例６に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【０１０３】
本実施例６は、本発明の機能を有する各センサデバイス１０１，１０２，１０３と、この各センサデバイス１０１，１０２，１０３がつながるマスタデバイスと、このマスタデバイス１１１がつながり、マスタデバイス１１１とデータを送受信でき、測定数比などの設定が可能なＭＣＵ１１０から構成され、マスタデバイス１１１は、ＭＣＵ１１０から得た測定数比などの情報を各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能とカウント命令を生成し、各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能、各センサデバイス１０１，１０２，１０３からデータを受信する機能、ＭＣＵ１１０との間でデータを送受信する機能を有している。
【実施例７】
【０１０４】
図２９は、本発明の実施例７に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【０１０５】
本実施例７は、本発明の機能を有する各センサデバイス１０１，１０２，１０３と、この各センサデバイス１０１，１０２，１０３がつながるＭＣＵ１１０から構成され、このＭＣＵ１１０は、測定数比などの設定を行い、その情報を各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能と、各センサデバイス１０１，１０２，１０３からデータを受信する機能を有するが、カウント命令を生成する機能は有していない。センサデバイスのうちいずれかがカウント命令生成と出力を行う。
【０１０６】
図２６は、図２９に示したブロック図における動作説明をするためのシステム構成図で、単一のカウント命令入出力インタフェースにＩ２Ｃバスを用いた場合のシステム構成図である。
【０１０７】
つまり、本実施例では、各センサデバイスは固有のスレーブアドレスとは別にブロードキャスト用の共通のスレーブアドレスを有する。また、ＭＣＵもこの共通のスレーブアドレスを持ってもよい。まず、各センサデバイスの測定数比の設定を行うため、ＭＣＵ１１０がＩ２Ｃマスタとなり、各センサデバイスに対して各センサデバイスの固有アドレスを用いて、書込モードでのデータ送信を開始する。
【０１０８】
次に、センサデバイスの１つにカウント命令を生成するように指示するため、ＭＣＵがＩ２Ｃマスタとなり、該当するセンサデバイスに対してそのセンサデバイスの固有アドレスを用いて、書込モードでのデータ送信を開始する。その後、カウント命令を生成するように指示されたセンサデバイスは、自身が管理するタイミングにより、Ｉ２Ｃマスタとなって共通のブロードキャスト用アドレスに対して、カウント命令として書込モードでのデータ送信を開始する。各センサデバイスが同時に受信する。各センサデバイスにおいては、このセンサデバイスから送信されたカウント命令をカウントし、設定された測定数比で自律的に測定を行う。
【０１０９】
ＭＣＵ１１０もブロードキャスト用アドレスを共有している場合、ＭＣＵ１１０は、カウント命令を何回受信したかを把握しており、その情報によって、各センサデバイスからデータを収集するべきタイミングを知ることもできる。そのため、ＭＣＵ１１０は、データを収集するべき適切なタイミングでＩ２Ｃマスタとなって各センサデバイスに対し、各センサデバイスの固有アドレスを用いて、読込モードでのデータ送信開始を開始する。これにより、指定された各センサデバイスが測定データをＭＣＵ１１０に送信してくるので、ＭＣＵ１１０は、測定データを収集することができる。
【０１１０】
また、各センサデバイスがＭＣＵ１１０に対して測定終了を通知することもできる。通知の手段としては、割り込みフラグを立てたり、各センサデバイスがＩ２ＣマスタとなってＭＣＵ書込モードでのデータ送信を開始する、などが考えられる。ＭＣＵ１１０は、測定終了の通知を検知するとデータを取りに行く。さらに、各センサデバイスがＩ２ＣマスタとなってＭＣＵ書込モードでのデータ送信を指示することにより、自動的に測定データを送信することもできる。
【０１１１】
図２７は、図２９に示したブロック図における動作説明をするためのシステム構成図で、単一のインタフェースにＳＰＩバスを用いた場合のシステム構成図である。この図２７において、ＣＰＵとスレーブ１及びスレーブ２は、ＳＰＩのインタフェースを備えてＳＰＩバスで通信を行う。ＣＰＵからスレーブ１及びスレーブ２を設定する。
【０１１２】
本実施例では、各センサデバイスはＭＣＵ（ＣＰＵ）１１０に対してカスケード接続されており、スレーブ選択信号線（ＳＳ）とシリアルクロック信号線（ＳＣＫ）が各センサデバイス間で共有されている。この構成の場合、各センサデバイスの設定レジスタやデータレジスタなどは、ＭＣＵ１１０から１つの長いシフトレジスタとして見える。
【０１１３】
まず、各センサデバイスの測定数比の設定を行うため、ＭＣＵ１１０がＳＰＩマスタとなる。この時、ＭＣＵ１１０のシリアルクロック信号端子（ＳＣＫ）は出力端子である。また、センサデバイスのスレーブ選択信号端子（ＳＳ）及びシリアルクロック信号端子（ＳＣＫ）は全て入力端子である。ＭＣＵ１１０は、ＣＴＲＬ端子を通して、センサデバイス間で共有されたスレーブ選択信号線（ＳＳ）をアクティブにする。このスレーブ選択信号はＭＣＵ１１０自身のスレーブ選択信号入力端子（ＳＳ）にも入力されるが、この時点ではＭＣＵ１１０は、ＳＰＩマスタとして動作しているので、ＭＣＵ１１０の動作は何も影響されない。
【０１１４】
この状態でＭＣＵ１１０は、シリアルクロック信号端子とシリアル出力信号端子を用いて、全てのセンサデバイスの設定レジスタがカスケード接続されたレジスタチェーンにアクセスし、測定数比の設定を行う。さらに、センサデバイスの１つにカウント命令を生成するように指示する設定と、測定データを送信すべき所望のタイミング（何回カウントしたら送信するのかで指定）と送信すべき所望の測定データ数の設定とを行う。
【０１１５】
ここまでの操作が完了したら、ＭＣＵ１１０はマスタ状態を解除し、自身をスレーブモードに設定する。以降の状態では、ＭＣＵ１１０のシリアルクロック信号端子（ＳＣＫ）は入力端子である。また、カウント命令を生成するように設定されたセンサデバイスは、自身のスレーブ選択信号端子（ＳＳ）およびシリアルクロック信号端子（ＳＣＫ）を出力端子に変更する。
【０１１６】
カウント命令を生成するように設定されたセンサデバイスは、自身が管理するタイミングにより、ＳＰＩマスタとなってスレーブ選択信号線（ＳＳ）にカウント命令を出力する。カウント命令は、例えば、スレーブ選択信号線（ＳＳ）の立ち下がりエッジとする。このカウント命令は各センサデバイスが同時に受信する。各センサデバイスにおいては、カウント命令をカウントし、設定された測定数比で自律的に測定を行う。
【０１１７】
さらに、カウント命令を生成するように設定されたセンサデバイスは、設定された測定データを送信すべきタイミングを検出したら、スレーブ選択信号線（ＳＳ）をアクティブにしたままで、送信すべき測定データ数に対応するクロック信号をシリアルクロック信号線（ＳＣＫ）に対して送出する。これにより、全てのセンサデバイスのデータレジスタがカスケード接続されたレジスタチェーンからＭＣＵに対して、測定データが順次転送されることになり、ＭＣＵは所望の測定データを収集することができる。
【０１１８】
カスケード接続されたＳＰＩバス構成においては、センサデバイスからＭＣＵ１１０にデータ送信されているタイミングで、ＭＣＵ１１０からセンサデバイスにもデータを送信することができる。そのため、ＭＣＵ１１０が測定データの構成を変更したい場合などには、所望の設定情報を送信することで、センサデバイスからＳＰＩマスタの権限を取り戻すこともできる。
【実施例８】
【０１１９】
図３０は、本発明の実施例８に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図である。
【０１２０】
本実施例８は、本発明の機能を有する各センサデバイス１０１，１０２，１０３と、この各センサデバイス１０１，１０２，１０３がつながるＭＣＵ１１０と、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成部１１２から構成され、この周期信号生成部１１２が各センサデバイス１０１，１０２，１０３にカウント命令を送り、ＭＣＵ１１０は、測定数比などの設定を行い、その情報を各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する機能と、各センサデバイス１０１，１０２，１０３からデータを受信する機能を有する。
【実施例９】
【０１２１】
図３１は、本発明の実施例９に係る複数のセンサデバイスを用いた場合のセンサデータ処理システムを説明するためのブロック図で、図３０に示した実施例８の他の実施例を示している。
【０１２２】
本実施例９は、本発明の機能を有する各センサデバイス１０１，１０２，１０３と、この各センサデバイス１０１，１０２，１０３がつながるＭＣＵ１１０と、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成部１１２から構成され、ＭＣＵ１１０が測定数比の設定を行い、その情報を各センサデバイス１０１，１０２，１０３に送信する。カウント命令受信用のラインを用意し、外部の周期信号生成部１１２から各センサデバイス１０１，１０２，１０３にカウント命令が送信され、各センサデバイス１０１，１０２，１０３とＭＣＵ１１０が受信する。カウント命令によって各センサデバイス１０１，１０２，１０３は設定された測定数比で自律的に測定を行う。ＭＣＵ１１０は、受信したカウント命令をカウントし、設定した回数になったら対応する各センサデバイス１０１，１０２，１０３からデータを取りに行く。
【０１２３】
このように、複数のセンサデバイス間での測定数比を任意に設定・保持し、設定したセンサデバイス間の測定数比を維持したまま自律的に測定可能にしたサンプリング機能付きセンサデバイスを用いたセンサデータ処理システムを提供することができる。
【符号の説明】
【０１２４】
８ ＧＰＳアンテナ
１０ ホストＣＰＵ
１２ ジャイロ
１４，１６ フィルタ
２０ ＧＰＳレシーバ
２２ 制御部
２４ Ａ／Ｄ変換部
２６ カウンタ
３１，３２，３３，４１，４２，４３ センサデバイス
３０，４０ センサ装置
３５，４５ ＣＰＵ
６１，７１，８１ センサデバイス
１００ ナビゲーションシステム
１０１乃至１０３ センサデバイス
１１０ ＭＣＵ（センサデータ処理部）
１１１ マスタデバイス
１１２ 周期信号生成部
３１１，４１１ 検知部
３１２，４１２ 測定部
３１３，４１３ 測定結果保持部
４１４ クロック発生部
４１５ カウンタ
４１７ レジスタ設定部
４１６ 比較部
４１８ 測定開始命令生成部
５１１，６１１，７１１，８１１ カウンタ
５１２，６１２，７１２，８１２ 測定数比保持部
５１３，６１３，７１３，８１３ サンプリングタイミング生成部
５１４，６１４，７１４，８１４ 検知部
５１５，６１５，７１５，８１５ サンプリング部
６１６ 遅延時間保持部
７１６ 検知部動作開始時間情報保持部
７１７ 検知部動作制御部
８１６ カウント命令生成部
８１７ カウント命令出力制御部（スイッチ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタと、
所望の測定数比の設定値を保持する測定数比保持手段と、
前記カウンタのカウンタ値と、前記測定数比保持手段により保持された前記測定数比の設定値とから、前記カウンタ値と前記設定値との比較結果に基づいてサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成手段と、
検知部で検知された各種情報の検知信号を前記サンプリングタイミング生成手段によるサンプリングタイミング信号によりサンプリングを開始するサンプリング部と
を備えたことを特徴とするサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項２】
前記サンプリングタイミング信号による前記サンプリング部のサンプリングの開始を遅延させるために、該サンプリングタイミング生成手段に所望の測定開始遅延時間を保持する遅延時間保持手段を接続させたことを特徴とする請求項１に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項３】
検知部動作開始時間情報を保持する検知部動作開始時間情報保持手段を設けるとともに、該検知部動作開始時間情報保持手段からの検知部動作開始時間情報と、前記カウンタからのカウンタ値を入力する検知部動作制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項４】
カウント命令を生成するカウント命令生成手段を設けるとともに、該カウント命令生成手段が生成するカウント命令を利用する場合には、前記カウンタに該カウント命令を入力すると同時に、外部にも該カウント命令を出力できることを特徴とする請求項１に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項５】
前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースであることを特徴とする請求項４に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項６】
前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつＩ２Ｃバスであることを特徴とする請求項５に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項７】
前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつＳＰＩバスであることを特徴とする請求項５に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項８】
前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を前記カウンタに入力する動作モードと、外部から入力されるカウント命令を前記カウンタに入力する動作モードとを切り替え可能にしたことを特徴とする請求項５に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部を組み合わせ、該センサデータ処理部が、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報とカウント命令を前記各センサデバイスに送信する機能を有するとともに、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とするセンサデータ処理システム。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、該センサデータ処理部につながるマスタデバイスが、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報とカウント命令を前記各センサデバイスに送信する機能を有するとともに、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とするセンサデータ処理システム。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、該センサデータ処理部が、前記測定数比などの設定を行い、該測定数比の情報を前記各センサデバイスに送信する機能と、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有し、前記センサデバイスのいずれかがカウント命令生成と出力を行うことを特徴とするセンサデータ処理システム。
【請求項１２】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成手段を備え、該周期信号生成手段から前記各センサデバイスにカウント命令が送信され、前記センサデータ処理部が、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報を前記各センサデバイスに送信する機能と、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とするセンサデータ処理システム。
【請求項１３】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成部を備え、該周期信号生成手段から前記各センサデバイスにカウント命令が送信され、前記各センサデバイスと前記センサデータ処理部が受信し、カウント命令によって各センサデバイスが設定された前記測定数比で自律的に測定し、前記センサデータ処理部が、受信したカウント命令をカウントし、設定した回数になったら対応する前記各センサデバイスからデータを取得することを特徴とするセンサデータ処理システム。
【請求項１】
複数のセンサデバイス間で測定数比を維持して測定するためのカウント命令をカウントするカウンタと、
所望の測定数比の設定値を保持する測定数比保持手段と、
前記カウンタのカウンタ値と、前記測定数比保持手段により保持された前記測定数比の設定値とから、前記カウンタ値と前記設定値との比較結果に基づいてサンプリングタイミング信号を生成するサンプリングタイミング生成手段と、
検知部で検知された各種情報の検知信号を前記サンプリングタイミング生成手段によるサンプリングタイミング信号によりサンプリングを開始するサンプリング部と
を備えたことを特徴とするサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項２】
前記サンプリングタイミング信号による前記サンプリング部のサンプリングの開始を遅延させるために、該サンプリングタイミング生成手段に所望の測定開始遅延時間を保持する遅延時間保持手段を接続させたことを特徴とする請求項１に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項３】
検知部動作開始時間情報を保持する検知部動作開始時間情報保持手段を設けるとともに、該検知部動作開始時間情報保持手段からの検知部動作開始時間情報と、前記カウンタからのカウンタ値を入力する検知部動作制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項４】
カウント命令を生成するカウント命令生成手段を設けるとともに、該カウント命令生成手段が生成するカウント命令を利用する場合には、前記カウンタに該カウント命令を入力すると同時に、外部にも該カウント命令を出力できることを特徴とする請求項１に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項５】
前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースであることを特徴とする請求項４に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項６】
前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつＩ２Ｃバスであることを特徴とする請求項５に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項７】
前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を外部に出力するためのインタフェースと、外部からカウント命令を入力するためのインタフェースとが単一のインタフェースで、かつＳＰＩバスであることを特徴とする請求項５に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項８】
前記カウント命令生成手段が生成するカウント命令を前記カウンタに入力する動作モードと、外部から入力されるカウント命令を前記カウンタに入力する動作モードとを切り替え可能にしたことを特徴とする請求項５に記載のサンプリング機能付きセンサデバイス。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部を組み合わせ、該センサデータ処理部が、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報とカウント命令を前記各センサデバイスに送信する機能を有するとともに、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とするセンサデータ処理システム。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、該センサデータ処理部につながるマスタデバイスが、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報とカウント命令を前記各センサデバイスに送信する機能を有するとともに、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とするセンサデータ処理システム。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、該センサデータ処理部が、前記測定数比などの設定を行い、該測定数比の情報を前記各センサデバイスに送信する機能と、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有し、前記センサデバイスのいずれかがカウント命令生成と出力を行うことを特徴とするセンサデータ処理システム。
【請求項１２】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成手段を備え、該周期信号生成手段から前記各センサデバイスにカウント命令が送信され、前記センサデータ処理部が、前記測定数比の設定を行い、該測定数比の情報を前記各センサデバイスに送信する機能と、前記各センサデバイスからデータを受信する機能を有することを特徴とするセンサデータ処理システム。
【請求項１３】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンサデバイスとセンサデータ処理部とを組み合わせ、カウント命令生成を行う外部の周期信号生成部を備え、該周期信号生成手段から前記各センサデバイスにカウント命令が送信され、前記各センサデバイスと前記センサデータ処理部が受信し、カウント命令によって各センサデバイスが設定された前記測定数比で自律的に測定し、前記センサデータ処理部が、受信したカウント命令をカウントし、設定した回数になったら対応する前記各センサデバイスからデータを取得することを特徴とするセンサデータ処理システム。
【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】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１２−４７５８５（Ｐ２０１２−４７５８５Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８９７０３（Ｐ２０１０−１８９７０３）
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（３０３０４６２７７）旭化成エレクトロニクス株式会社 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（３０３０４６２７７）旭化成エレクトロニクス株式会社 (840)
【Ｆターム（参考）】
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