專利名稱：傳感器用電纜以及具備該電纜的放大分離型傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)連接放大分離型傳感器(アンプ分離型センサ)的傳感器頭部和信號(hào)處理部的傳感器用電纜，特別是涉及能夠?qū)⒍鄺l電纜連接為一體而容易地變更全長(zhǎng)并且即使全長(zhǎng)變得很長(zhǎng)也可以高速傳送正確信號(hào)的傳感器用電纜及具備該電纜的放大分離型傳感器。
背景技術(shù)：
作為被稱之為“傳感器”的器件公知有位移傳感器、視覺(jué)傳感器、非接觸式傳感器、微波傳感器、測(cè)長(zhǎng)傳感器等動(dòng)作原理不同的多種多樣的傳感器。另外，即使是動(dòng)作原理一樣的傳感器，其規(guī)格也有多種多樣。
可是現(xiàn)狀是隨著近來(lái)的技術(shù)發(fā)展，這些傳感器的使用目的、使用狀態(tài)多樣化，而伴隨于此，用戶要求各個(gè)傳感器的功能、性能等也多樣化。鑒于這樣的市場(chǎng)需求，在大多傳感器制造廠中都引入了所謂多品種小批量的生產(chǎn)模式。這種多品種小批量生產(chǎn)模式的優(yōu)點(diǎn)是能夠適當(dāng)對(duì)應(yīng)用戶的各種需求，而其缺點(diǎn)是由于零部件數(shù)增加，比現(xiàn)有的少品種大批量生產(chǎn)模式相比成本高，零部件管理繁雜。
因此，最近在日本公開(kāi)專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2003-75117號(hào)公報(bào)中示出一種傳感器，用傳感器用電纜連接包含檢出端(對(duì)于光電傳感器來(lái)說(shuō)是投射/接受光元件；對(duì)于非接觸式傳感器來(lái)說(shuō)是探測(cè)線圈等)的傳感器頭部和對(duì)傳感器頭部供電并處理從傳感器頭部得到的信號(hào)的信號(hào)處理部而構(gòu)成放大分離型傳感器，關(guān)于傳感器頭部分別準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)于多個(gè)機(jī)種的傳感器頭部，而信號(hào)處理部通用。
另外，本申請(qǐng)人效仿上述放大分離型傳感器，經(jīng)全部機(jī)種通用的型式的帶連接器的電纜把先前假定多機(jī)種的傳感器而準(zhǔn)備的多機(jī)種的傳感器頭部、與按分別假定規(guī)定的傳感器頭部的控制規(guī)格構(gòu)成的多機(jī)種的信號(hào)處理部適當(dāng)?shù)亟M合(連接)起來(lái)，從而開(kāi)發(fā)出可以適當(dāng)?shù)刂圃斐鰟?dòng)作原理或規(guī)格不同的傳感器的技術(shù)。采用這種傳感器，對(duì)于信號(hào)處理部來(lái)說(shuō)，能夠像原來(lái)一樣進(jìn)行單一品種大批量生產(chǎn)，雖然作為一個(gè)整體是多品種小批量生產(chǎn)，但能夠抑制這種生產(chǎn)模式所花的成本。
本申請(qǐng)人在開(kāi)發(fā)這種放大分離型傳感器之后，還觀察市場(chǎng)的需求，而試圖進(jìn)一步改良。其中，特別予以重視的是傳感器頭部與信號(hào)處理部的信號(hào)傳送的高速化。也就是說(shuō)，伴隨著傳感器的高性能化，要求從傳感器頭部向信號(hào)處理部傳送的傳感信號(hào)和從信號(hào)處理部向傳感器頭部傳送的控制信號(hào)的大容量化。因此，為了維持良好的應(yīng)答速度，必須實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳送的高速化。
特別是，對(duì)于使用成為計(jì)測(cè)用傳感器的主流的二維攝像元件的位移傳感器來(lái)說(shuō)，高速化尤為必要。作為二維攝像元件，已知有CCD型和CMOS型攝像元件，但任一種情況下都是由其輸出的數(shù)據(jù)量與僅單純生成通/斷輸出的通用光電傳感器相比要多得多。
所謂經(jīng)電纜的信號(hào)傳送的高速化也就是說(shuō)把頻率提高得更高，但是，眾所周知，頻率越高就越容易受到噪聲的影響，因傳送線路的容量或阻抗引起的波形的鈍化的影響也不容忽略，從而傳送速度或者傳送距離受限。因此，電纜的長(zhǎng)度最好盡可能短，但是，在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)中，大多數(shù)的情況是必須將信號(hào)處理部與傳感器頭部設(shè)置得拉開(kāi)相當(dāng)?shù)木嚯x(例如50m左右)。以往，這種情況下，就在電纜的中途設(shè)置用外部電源驅(qū)動(dòng)的中繼器來(lái)應(yīng)對(duì)。但是，特別是在把傳感器頭部安裝在可動(dòng)部分的情況下等，由于空間有限，也可能無(wú)法配置中繼器，而且中繼器的電源軟線的引接也是很麻煩的問(wèn)題，針對(duì)這一點(diǎn)，要求作進(jìn)一步的改良。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著眼于上述的問(wèn)題，其目的在于提供一種傳感器用電纜，其連接放大分離型傳感器的傳感器頭部和信號(hào)處理部，在傳送大容量的傳感信號(hào)或控制信號(hào)時(shí)把適當(dāng)?shù)亩鄺l電纜連接為一體而能容易地延長(zhǎng)其全長(zhǎng)，并且中途無(wú)須另外配置中繼器。
本發(fā)明的其它目的是提供一種放大分離型傳感器，能夠容易地延長(zhǎng)連接傳感器頭部和信號(hào)處理部的傳感器用電纜的全長(zhǎng)，而且即使傳感器用電纜的全長(zhǎng)很長(zhǎng)，也可以進(jìn)行穩(wěn)定的高速信號(hào)傳送。
對(duì)于所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，參照說(shuō)明書(shū)的以下描述將容易理解本發(fā)明的另外的目的和作用效果。
本發(fā)明的傳感器用電纜，是用于連接放大分離型傳感器的傳感器頭部和信號(hào)處理部的傳感器用電纜。在該傳感器用電纜中具有保持導(dǎo)體端子的第一半連接器；保持導(dǎo)體端子的第二半連接器；將第一半連接器的導(dǎo)體端子與第二半連接器的導(dǎo)體端子電連接起來(lái)的軟電線；對(duì)流過(guò)軟電線的信號(hào)進(jìn)行波形整形的波形整形電路。第一半連接器和第二半連接器具有相互裝拆自如的結(jié)構(gòu)，由此可將多條電纜連接為一體而進(jìn)行信號(hào)傳送。
在軟電線內(nèi)至少包含用來(lái)把從傳感器頭部輸出的傳感信號(hào)向信號(hào)處理部進(jìn)行傳送的通信線。不過(guò)，在由信號(hào)處理部進(jìn)行傳感器頭部的驅(qū)動(dòng)控制的情況下，還要包含用來(lái)把從信號(hào)處理部輸出的控制信號(hào)向傳感器頭部傳送的第二通信線。
按照這樣的本發(fā)明的傳感器用電纜，把適當(dāng)條數(shù)的電纜連接為一體就能夠把軟電線的長(zhǎng)度設(shè)定為任意長(zhǎng)度。而且，在該傳感器用電纜中設(shè)置有對(duì)流經(jīng)軟電線的信號(hào)進(jìn)行波形整形的波形整形電路，所以即使信號(hào)傳送電纜全長(zhǎng)很長(zhǎng)，也能把信號(hào)衰減抑制到最小程度，從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的高速信號(hào)傳送。而且，包含針對(duì)傳感信號(hào)、或者傳感信號(hào)和控制信號(hào)而設(shè)置波形整形電路的情況。
在優(yōu)選實(shí)施例中，通信線被作成為雙絞線(ツイストペア)，而傳感信號(hào)或傳感信號(hào)和控制信號(hào)為高速差動(dòng)傳送信號(hào)。即，雖然也可以采用同軸電纜作為通信線，但是采用廉價(jià)的雙絞線能降低制造成本。使用雙絞線可以提高耐彎性，即使把傳感器頭部安裝在可動(dòng)部分上并反復(fù)彎曲電纜的使用狀況下，也不會(huì)斷線而進(jìn)行使用。在高速差動(dòng)傳送信號(hào)中包含低電壓差動(dòng)傳送(LVDS)信號(hào)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在軟電線內(nèi)還包含用來(lái)從信號(hào)處理部向波形整形電路供給驅(qū)動(dòng)用電源的供電線。按照這樣的實(shí)施方式，就不必另外設(shè)置向波形整形電路的供電線，所以能夠消除軟電源線引接等的繁雜。
“波形整形電路”可以用波形整形緩沖器、或串行器和解串器構(gòu)成。該波形整形電路既可以設(shè)置在構(gòu)成軟電線的中途，也可以設(shè)置在第一或第二半連接器內(nèi)(外殼內(nèi))。
本發(fā)明特別適用于具備二維攝像元件的位移傳感器或視覺(jué)傳感器。采用二維攝像元件的這些傳感器的傳感信號(hào)全都是大容量信號(hào)，所以采用以信號(hào)高速傳送為前提的本發(fā)明的傳感器用電纜所產(chǎn)生的效果就更加顯著。
本發(fā)明中，最好把分別保持導(dǎo)體端子的第一半連接器和第二半連接器的各主體外殼以使這些半連接器之間在固定狀態(tài)下連結(jié)在一起的形式裝配起來(lái)。按照這樣的方式，由于幾乎對(duì)導(dǎo)體端子或裝載導(dǎo)體端子的布線基板不存在應(yīng)力，所以能夠提高作為產(chǎn)品的耐久性。
按照本發(fā)明的傳感器用電纜，由于能夠把多條電纜連接成一體，所以能容易地變更其全長(zhǎng)，而且，在各電纜中設(shè)置波形整形電路，所以即使電纜全長(zhǎng)很長(zhǎng)，也可以把信號(hào)衰減或噪聲混入而引起的檢出誤差抑制到最小限度。
在優(yōu)選實(shí)施例中，該傳感器用電纜是為了把放大分離型傳感器的傳感器頭部和信號(hào)處理部電氣連接起來(lái)而多條電纜接長(zhǎng)來(lái)使用的傳感器用電纜。
該傳感器用電纜具有保持導(dǎo)體端子列的第一半連接器；保持導(dǎo)體端子列的第二半連接器；把第一半連接器的導(dǎo)體端子列與第二半連接器的導(dǎo)體端子列電連接起來(lái)用的規(guī)定長(zhǎng)度的軟電線。在軟電線中包含從信號(hào)處理部向傳感器頭部的傳送中使用的第一雙絞捻合線(ツイストペア撚り線)和/或從傳感器頭部向信號(hào)處理部的傳送中使用的第二雙絞捻合線。
第一半連接器、第二半連接器或附加于軟電線的中途的附件的任意一個(gè)中內(nèi)裝具有波形整形功能的電路。該電路內(nèi)組裝有串行/并行變換器，其把經(jīng)導(dǎo)體端子列的特定的2個(gè)導(dǎo)體端子(或軟電線的特定的2條雙絞捻合線)以差動(dòng)信號(hào)的形式送來(lái)的串行信號(hào)變換為并行信號(hào)；并行/串行變換器，其把從串行/并行變換器得到的并行信號(hào)變換為串行信號(hào)后以差動(dòng)信號(hào)的形式輸出到軟電線的特定的2條雙絞捻合線(或?qū)w端子列的特定的2個(gè)導(dǎo)體端子)。
串行/并行變換器將作為二值信號(hào)的本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)輸出到外部的同時(shí)，該本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)在未確立同步時(shí)為“1”，在確立了同步時(shí)為“0”，而且，并行/串行變換器等待并行信號(hào)來(lái)到輸入側(cè)，立刻開(kāi)始并行/串行變換動(dòng)作。
在電路內(nèi)還附加有邏輯和電路，其把相當(dāng)于經(jīng)導(dǎo)體端子列的特定的一個(gè)導(dǎo)體端子(或軟電線的特定的一條信號(hào)捻合線)送來(lái)的前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)與從串行/并行變換器輸出的本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)的邏輯和的信號(hào)作為新的前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)而輸出到軟電線的特定的一條信號(hào)捻合線(或?qū)w端子列的特定的一個(gè)導(dǎo)體端子)。
由此，在處于接長(zhǎng)連接狀態(tài)的多條電纜中的一條電纜喪失同步時(shí)，能夠用一條信號(hào)捻合線將該情況通報(bào)給作為發(fā)送側(cè)裝置的信號(hào)處理部或傳感器頭部。
按照這樣的構(gòu)成，由于各自都內(nèi)裝有波形整形電路，所以即使把多條電纜接長(zhǎng)起來(lái)也不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)衰減，并能夠延長(zhǎng)為任意長(zhǎng)度，而且，由于由邏輯和電路把各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)集中在一條信號(hào)線內(nèi)，所以任一條電纜中的串行通信產(chǎn)生偏離同步時(shí)，都能夠立刻用條數(shù)最少的信號(hào)線把該情況通報(bào)給發(fā)送端(傳感器頭部或信號(hào)處理部)。
從另一角度所見(jiàn)到的本發(fā)明的傳感器用電纜是為了把放大分離型傳感器的傳感器頭部與信號(hào)處理部電連接起來(lái)而多條電纜接長(zhǎng)來(lái)使用的傳感器用電纜。
該傳感器用電纜也具有保持導(dǎo)體端子列的第一半連接器；保持導(dǎo)體端子列的第二半連接器；把第一半連接器的導(dǎo)體端子列與第二半連接器的導(dǎo)體端子列電連接起來(lái)用的規(guī)定長(zhǎng)度的軟電線。在軟電線中包含有從信號(hào)處理部向傳感器頭部的傳送中使用的第一雙絞捻合線和/或從傳感器頭部向信號(hào)處理部的傳送中使用的第二雙絞捻合線。
第一半連接器、第二半連接器或附加于軟電線的中途的附件的任意一個(gè)中內(nèi)裝具有波形整形功能的電路。該電路內(nèi)組裝有串行/并行變換器，其把經(jīng)導(dǎo)體端子列的特定的2個(gè)導(dǎo)體端子(或軟電線的特定的2條雙絞捻合線)以差動(dòng)信號(hào)的形式送來(lái)的串行信號(hào)變換為并行信號(hào)；并行/串行變換器，其把從串行/并行變換器得到的并行信號(hào)變換為串行信號(hào)后以差動(dòng)信號(hào)的形式輸出到軟電線的特定的2條雙絞捻合線(或?qū)w端子列的特定的2個(gè)導(dǎo)體端子)。
在電路內(nèi)附加有旁路路徑，其把經(jīng)導(dǎo)體端子列的特定的一個(gè)導(dǎo)體端子(或軟電線的特定的一條信號(hào)捻合線)送來(lái)的末級(jí)同步確認(rèn)信號(hào)原樣輸出到軟電線的特定的一條信號(hào)捻合線(或?qū)w端子列的特定的一個(gè)導(dǎo)體端子)。
由此，在處于接長(zhǎng)連接狀態(tài)的多條電纜中的一條電纜喪失同步時(shí)，能夠用一條信號(hào)捻合線將該情況通報(bào)給作為發(fā)送側(cè)裝置的信號(hào)處理部或傳感器頭部。
按照這樣的構(gòu)成，由于各自內(nèi)裝有波形整形電路，所以即使把多條電纜接長(zhǎng)起來(lái)也不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)衰減，并能夠延長(zhǎng)為任意長(zhǎng)度，而且，由于經(jīng)旁路路徑把從作為接收端的信號(hào)處理部或傳感器頭部得到的末級(jí)同步確認(rèn)信號(hào)返回到作為發(fā)送端的傳感器頭部或信號(hào)處理部，所以任一條電纜中的串行通信發(fā)生同步偏離時(shí)，都能夠等待接收端將其檢測(cè)出，并用條數(shù)最少的信號(hào)線把該情況通報(bào)給發(fā)送端(傳感器頭部或信號(hào)處理部)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，第一半連接器、第二半連接器、或附加于軟電線的中途的附件的任意一個(gè)中設(shè)置有通信狀態(tài)指示燈，其由從串行/并行變換器輸出的本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。按照這樣的構(gòu)成，在任一電纜間出現(xiàn)同步偏離的情況下，都能夠立刻由視覺(jué)確認(rèn)這種情況的發(fā)生，如果其原因是連接不良，就能夠立刻針對(duì)相應(yīng)的連接處進(jìn)行修復(fù)。
從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明將使本發(fā)明的上述和其它目的、特征、方案以及優(yōu)點(diǎn)更加清楚。


圖1是按照本發(fā)明的實(shí)施例1的放大分離型傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是采用了按照本發(fā)明的實(shí)施例1的傳感器用電纜的放大分離型傳感器的一個(gè)例子的示例圖。
圖3是表示按照實(shí)施例1的傳感器用電纜的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部透視圖。
圖4是表示按照實(shí)施例1的傳感器用電纜的結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
圖5A和圖5B是按照本發(fā)明實(shí)施例1的傳感器用電纜的耐久性的說(shuō)明圖。
圖6是表示一般的連接器結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示實(shí)施例1的連接器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的圖(之1)。
圖8是表示實(shí)施例1的連接器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的圖(之2)。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的變形例的圖。
圖10是表示實(shí)施例1的變形例的連接器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的圖(之1)。
圖11是表示實(shí)施例1的變形例的連接器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的圖(之2)。
圖12是實(shí)施例2的電纜部的芯線結(jié)構(gòu)圖。
圖13是實(shí)施例2的電纜部的截面圖。
圖14是實(shí)施例2的電纜部的局部截面圖。
圖15是實(shí)施例2的延長(zhǎng)電纜的2條接長(zhǎng)狀態(tài)的外觀立體圖。
圖16是實(shí)施例2的延長(zhǎng)電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分解立體圖。
圖17是實(shí)施例2的基板裝載電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖18A、圖18B分別是實(shí)施例2的P/S變換部、S/P變換部的具體構(gòu)成IC的一個(gè)例子的示例圖。
圖19是使用了實(shí)施例2的P/S變換部、S/P變換部的波形整形部的具體構(gòu)成示例圖。
圖20是實(shí)施例2的傳感器頭部和信號(hào)處理部?jī)?nèi)執(zhí)行的發(fā)送處理的普通流程圖。
圖21A～21C是實(shí)施例2的發(fā)送接收處理的主要部分的流程圖。
圖22是本發(fā)明的實(shí)施例2的變形例的示例圖。
具體實(shí)施例方式
以下根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。以下所示的實(shí)施例只不過(guò)是本發(fā)明的一個(gè)例子而已，本發(fā)明的宗旨由權(quán)利要求書(shū)記載的范圍來(lái)限定。
實(shí)施例1參照?qǐng)D1，按照本發(fā)明的實(shí)施例1的放大分離型傳感器是用一條或者兩條或其以上的傳感器用電纜連接傳感器頭部1和信號(hào)處理部2而構(gòu)成的傳感器。
作為傳感器頭部，可以使用位移傳感器、視覺(jué)傳感器、非接觸式傳感器、微波傳感器、測(cè)長(zhǎng)傳感器等各種各樣的傳感器頭部。
信號(hào)處理部2，在本例中是經(jīng)傳送路徑把用來(lái)取入來(lái)自傳感器頭部1的傳感信號(hào)并向傳感器頭部1發(fā)送控制信號(hào)的傳感器接口21、作為可編程邏輯電路的FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列Field Programmable Gate Array)22、以微處理器為主體而構(gòu)成的CPU23、輸入輸出接口24串聯(lián)連接起來(lái)而構(gòu)成。
用圖2來(lái)說(shuō)明采用本發(fā)明的傳感器用電纜的放大分離型傳感器。該例中，用兩條傳感器用電纜(3a、3b)把向檢出對(duì)象物體W照射光束LB的位移傳感器頭部1和信號(hào)處理部2連接起來(lái)。各傳感器用電纜具備內(nèi)裝了形成有波形整形電路的配線基板的陰連接器31(第一半連接器)、陽(yáng)連接器32(第二半連接器)以及把這些連接器連結(jié)起來(lái)的軟電線33。在該圖中，用附圖標(biāo)記12表示的是從傳感器頭部1引出來(lái)的軟電線，其結(jié)構(gòu)與傳感器用電纜的軟電線一樣。該圖中，用附圖標(biāo)記11表示的是連接在軟電線12上的連接器，其結(jié)構(gòu)與傳感器用電纜的陽(yáng)連接器32一樣。
參照?qǐng)D3說(shuō)明涉及本發(fā)明的傳感器用電纜的結(jié)構(gòu)。在陰連接器31的外殼內(nèi)裝載有配線基板34，該圖上雖未表示出來(lái)，但是在陰連接器31的一端(該圖左端)設(shè)置有插入同樣規(guī)格的其它傳感器用電纜的陽(yáng)連接器32的開(kāi)口和陽(yáng)連接器容納空間，從開(kāi)口稍微凹進(jìn)去的地方配置導(dǎo)體端子35。另一方面，對(duì)于陽(yáng)連接器32，在外殼的端面(該圖右端)稍微突出地配置有導(dǎo)體端子36。
用圖4說(shuō)明按照本發(fā)明的傳感器用電纜的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。與圖3一樣的零部件標(biāo)注同樣的附圖標(biāo)記，并省略其說(shuō)明。
如圖4所示，陰連接器31為配線基板34、上外殼31a和下外殼31b的組裝體。導(dǎo)體端子35在該例中固定連接在配線基板34上。該圖中附圖標(biāo)記330表示的是包含在軟電線33內(nèi)的傳感信號(hào)通信線(第一通信線)和控制信號(hào)通信線(第二通信線)，各通信線在該例中由雙絞線構(gòu)成。
圖5A表示的是連結(jié)前的狀態(tài)，圖5B表示的是連結(jié)后的狀態(tài)。
如圖5A所示，陽(yáng)連接器32被插入(壓入)到陰連接器31的開(kāi)口310內(nèi)，當(dāng)將兩連接器合適地連結(jié)起來(lái)時(shí)，如圖5B所示，導(dǎo)體端子35與導(dǎo)體端子36就在緊密配合的狀態(tài)下被電氣連接起來(lái)。在這種狀態(tài)下，兩連接器的連接穩(wěn)定性取決于兩連接器的外殼之間的連接強(qiáng)度。
用圖6來(lái)說(shuō)明現(xiàn)有的一般連接器的結(jié)構(gòu)。由該圖可知，現(xiàn)有的這種連接器多是一方的連接器的導(dǎo)體端子b以從外殼c突出來(lái)的狀態(tài)被保持。在這種連接器的連接狀態(tài)下，由于以導(dǎo)體端子間的結(jié)合強(qiáng)度來(lái)固定連接器，所以即便是連接好的狀態(tài)下，如果電纜被拉伸或者活動(dòng)，連接器就動(dòng)，這樣，導(dǎo)體端子也動(dòng)，從而在與電路基板的連接部產(chǎn)生應(yīng)力。這種應(yīng)力容易引起基板電路的損壞或斷線等故障。
相對(duì)于此，對(duì)于本發(fā)明的傳感器用電纜來(lái)說(shuō)，即使在連接器連接時(shí)，由于導(dǎo)體端子(電路基板)受的應(yīng)力小，所以能夠提高耐久性。
用圖7來(lái)說(shuō)明按照本發(fā)明的傳感器用電纜的陰連接器31內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。該例中，通過(guò)軟電線33的通信線S1(雙絞線)從傳感器頭部側(cè)把傳感信號(hào)(圖象信號(hào)、同步信號(hào))傳送過(guò)來(lái)。該傳感信號(hào)通過(guò)裝載在電路基板上的波形整形緩沖器71和72而被波形整形后，被傳送到信號(hào)處理部側(cè)的軟電線33的通信線S2。通過(guò)軟電線33的通信線S3而從信號(hào)處理部側(cè)把控制信號(hào)(設(shè)定信號(hào)、投射光控制信號(hào)、控制信號(hào))傳送過(guò)來(lái)。該控制信號(hào)通過(guò)裝載在電路基板上的波形整形緩沖器73和74而被波形整形后，被傳送到傳感器頭部側(cè)的軟電線33的通信線S4。該例中，還從信號(hào)處理部把向波形整形緩沖器71、72、73、74供給驅(qū)動(dòng)電源用的供電線引入陰連接器31，用DC-DC變換器75對(duì)各緩沖器供給3.3V的電源。
涉及本發(fā)明的傳感器用電纜的陰連接器31的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)也可以為圖8那樣的構(gòu)成。該例中，通過(guò)軟電線33的通信線S1(雙絞線)從傳感器頭部側(cè)把傳感信號(hào)(圖象信號(hào)、同步信號(hào))傳送過(guò)來(lái)。該傳感信號(hào)是通過(guò)裝載在電路基板上的解串器81將串行信號(hào)變換為10比特的并行信號(hào)后，通過(guò)串行器82再次變換為串行信號(hào)，然后傳送到信號(hào)處理部側(cè)的軟電線33的通信線S2。另外，通過(guò)軟電線33的通信線S3從信號(hào)處理部側(cè)把控制信號(hào)(設(shè)定信號(hào)、投射光控制信號(hào)、控制信號(hào))傳送過(guò)來(lái)。該控制信號(hào)是通過(guò)裝載在電路基板上的解串器83將串行信號(hào)變換為10比特的并行信號(hào)后，通過(guò)串行器84再次變換為串行信號(hào)，然后傳送到傳感器頭部側(cè)的軟電線33的通信線S4。另外，該例中也是從信號(hào)處理部把向串行器82、84和解串器81、83供給驅(qū)動(dòng)用電源的供電線引入陰連接器31，通過(guò)DC-DC變換器86供給3.3V的電源。該例中，由于串行器和解串器起波形整形電路的作用，所以裝載有用來(lái)對(duì)它們供給時(shí)鐘信號(hào)的振蕩器(OSC)85。
參照?qǐng)D9，該例中所示的傳感器用電纜的一端側(cè)設(shè)置有陰連接器31，另一端側(cè)設(shè)置有陽(yáng)連接器32，從陰連接器31引出軟電線33a，從陽(yáng)連接器32引出軟電線33b。而且在軟電線33a與33b之間設(shè)置有連接兩軟電線的中繼器40，該例中，電路基板34內(nèi)裝在中繼器40中。
用圖10來(lái)說(shuō)明涉及本發(fā)明實(shí)施例1的變形例的傳感器用電纜的陰連接器31的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。該例中，通過(guò)軟電線33a的通信線S1(雙絞線)從傳感器頭部側(cè)把傳感信號(hào)(圖象信號(hào)、同步信號(hào))傳送過(guò)來(lái)。該傳感信號(hào)通過(guò)裝載在電路基板上的波形整形緩沖器101和102而被波形整形后，傳送到信號(hào)處理部側(cè)的軟電線33b的通信線S2。另外，通過(guò)軟電線33b的通信線S3從信號(hào)處理部側(cè)把控制信號(hào)(設(shè)定信號(hào)、投射光控制信號(hào)、控制信號(hào))傳送過(guò)來(lái)。該控制信號(hào)通過(guò)裝載在電路基板上的波形整形緩沖器103和104被波形整形后，傳送到傳感器頭部側(cè)的軟電線33a的通信線S4。該例中，從信號(hào)處理部把向波形整形緩沖器101、102、103、104供給驅(qū)動(dòng)電源的供電線引入陰連接器31，用DC-DC變換器105對(duì)各緩沖器供給3.3V的電源。
參照?qǐng)D11來(lái)說(shuō)明涉及本發(fā)明實(shí)施例1的變形例的傳感器用電纜的陰連接器31的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。該例中，通過(guò)軟電線33a的通信線S1(雙絞線)從傳感器頭部側(cè)把傳感信號(hào)(圖象信號(hào)、同步信號(hào))傳送過(guò)來(lái)。該傳感信號(hào)是通過(guò)裝載在電路基板上的解串器111將串行信號(hào)變換為10比特的并行信號(hào)后，通過(guò)串行器112再次變換為串行信號(hào)，然后傳送到信號(hào)處理側(cè)的軟電線33b的通信線S2。另外，通過(guò)軟電線33b的通信線S3從信號(hào)處理部側(cè)把控制信號(hào)(設(shè)定信號(hào)、投射光控制信號(hào)、控制信號(hào))傳送過(guò)來(lái)。該控制信號(hào)是通過(guò)裝載在電路基板上的解串器113將串行信號(hào)變換為10比特的并行信號(hào)后，通過(guò)串行器114再次變換為串行信號(hào)，然后傳送到傳感器頭部側(cè)的軟電線33a的通信線S4。該例中，還從信號(hào)處理部把向串行器112、114和解串器111、113供給驅(qū)動(dòng)用電源的供電線引入陰連接器31，用DC-DC變換器116供給3.3V的電源。該例中同樣，由于串行器和解串器起波形整形電路的作用，所以裝載有用來(lái)對(duì)它們供給時(shí)鐘信號(hào)的振蕩器(OSC)115。
從以上的說(shuō)明可知，按照本發(fā)明，提供一種傳感器用電纜，可以容易地延長(zhǎng)其全長(zhǎng)，而且可以進(jìn)行信號(hào)的高速傳送，即使其全長(zhǎng)很長(zhǎng)，也能夠?qū)⑿盘?hào)衰減、噪聲的混入抑制到最小限度。
上述的實(shí)施例中示出了對(duì)傳感信號(hào)和控制信號(hào)兩者設(shè)置了波形整形電路的例子，但是在不必對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行高速傳送的情況下，也可以僅對(duì)進(jìn)行高速差動(dòng)傳送的傳感信號(hào)設(shè)置波形整形電路。
另外，上述的實(shí)施例中示出了連結(jié)2條傳感器用電纜的例子，當(dāng)然也可以連結(jié)3條或其以上的傳感器用電纜。
上述的實(shí)施例中以位移傳感器為例作了說(shuō)明，但是本發(fā)明的傳感器用電纜可以廣泛地適用于放大分離型的各種傳感器。
實(shí)施例2在上述的實(shí)施例1中，通過(guò)接長(zhǎng)多條電纜來(lái)延長(zhǎng)電纜長(zhǎng)度，同時(shí)通過(guò)在各電纜部分中插入波形整形電路(例如串行/并行變換器與并行/串行變換器的組合)來(lái)改善由于波形的鈍化和阻抗引起的電壓下降。這種情況下，如果作為發(fā)送端的信號(hào)處理部或傳感器頭部未發(fā)現(xiàn)鄰接的電纜之間的串行通信中發(fā)生了同步偏離，則傳感器的動(dòng)作就有可能出現(xiàn)故障。一般在用作這種串行通信中的串行/并行變換器的IC具備有檢測(cè)出串行通信的同步偏離并生成規(guī)定的2值信號(hào)的功能。但是，如果把由各電纜的串行/并行變換用IC生成的同步偏離檢出信號(hào)原樣分別單獨(dú)通報(bào)給作為發(fā)送端的傳感器頭部或信號(hào)處理部，則必須要有連接電纜條數(shù)的獨(dú)立的通報(bào)用信號(hào)線，從而導(dǎo)致電纜直徑加粗，即使使用以鋼捻合線為芯線的電纜，也會(huì)顯著損壞電纜的柔性。
在本發(fā)明的實(shí)施例2中針對(duì)這樣的傳感器用電纜進(jìn)行了說(shuō)明，即，該傳感器用電纜接長(zhǎng)多條也不產(chǎn)生信號(hào)衰減，能夠延長(zhǎng)至任意長(zhǎng)度，而且在任一電纜中的串行通信中發(fā)生了同步偏離時(shí)，能夠用最小條數(shù)的信號(hào)線向發(fā)送端(傳感器頭部或信號(hào)處理部)通報(bào)該情況。另外，在任意電纜間發(fā)生了同步偏離的情況下，立刻就能視覺(jué)確認(rèn)這種情況的發(fā)生。
用圖12～圖14來(lái)說(shuō)明按照本發(fā)明的實(shí)施例2的軟電線(以下也稱“電纜部”)33#。
參照?qǐng)D12，軟電線33包含第一芯線321、第二芯線322、第三芯線323、外套3201、屏蔽層3202、包皮3203、屏蔽層3204、雙絞捻合線3205(下行(往路))、雙絞捻合線3206(上行(復(fù)路))、單獨(dú)捻合線3207、絕緣層3208(紙帶)、填充物3209、屏蔽層3210(鋁箔帶)、填充物3211和漏電引線3212。
由這些圖可知，在該電纜部?jī)?nèi)包含有第一芯線321、第二芯線322、第三芯線323。第一芯線321包含作為本發(fā)明的主要部分的雙絞捻合線(下行)3205、雙絞捻合線(上行)3206。如圖13和圖14所示，這2系統(tǒng)的雙絞捻合線3205、3206容納在用包皮3203和屏蔽層(鋁箔帶)3210圍成的空間內(nèi)，在該空間內(nèi)，除雙絞捻合線3205、3206之外，還容納有填充物3211和漏電引線3212。
圖中，標(biāo)注“綠”、“橙”的是構(gòu)成雙絞捻合線(上行)3206的2條捻合線，標(biāo)注“藍(lán)”、“白”的是構(gòu)成雙絞捻合線(上行)3205的2條捻合線，各自顏色的顯示表示其包皮的顏色。如圖13所示，第二芯線322由1條單獨(dú)捻合線3207構(gòu)成，第三芯線323由10條單獨(dú)捻合線3207構(gòu)成。該例中，第二芯線322的直徑稍大于構(gòu)成第三芯線323的10條捻合線的各自的直徑。該例中，該第二芯線322被用作從信號(hào)處理部2向傳感器頭部1供電的電源線。這3種芯線、即第一芯線321、第二芯線322和第三芯線323經(jīng)填充物3209被容納在由外套3201、屏蔽層3202和絕緣層(紙帶)3208的層疊體圍成的空間內(nèi)。
圖中，標(biāo)注“粉”的是第二芯線322的包皮顏色，同樣，標(biāo)注“灰”、“紫”、“天藍(lán)”、“藍(lán)”、“紅”、“黃”、“白”、“橙”、“綠”、“茶”的是構(gòu)成第三芯線323的10條單獨(dú)捻合線3207的各自的包皮顏色。
這樣，在本發(fā)明的電纜部33#內(nèi)就包含有傳送方向不同的2系統(tǒng)的雙絞捻合線3205、3206及1條電源用第二芯線322以及10條單獨(dú)捻合線即第三芯線323。第一芯線321與其它芯線(第二芯線322、第三芯線323)經(jīng)包皮3203和屏蔽層3210被物理、靜電地隔離開(kāi)。這3種芯線321～323整體經(jīng)外套3201、屏蔽層3202、絕緣層(紙帶)3208而確實(shí)地被物理、靜電地隔離開(kāi)。為了避免電壓下降，而把電源用的第二芯線322作得比第三芯線323粗。
下面，使用圖15針對(duì)接長(zhǎng)2條延長(zhǎng)電纜的狀態(tài)的外觀立體圖進(jìn)行說(shuō)明。由圖可知，陰連接器31#具有大致長(zhǎng)方形的薄型外殼315，該外殼315的表面(圖中的上面)設(shè)置有通電狀態(tài)指示燈3101、通信狀態(tài)指示燈(下行)3102、通信狀態(tài)指示燈(上行)3103。另一方面，陽(yáng)連接器32也具有的薄型外殼320，陽(yáng)連接器32的外殼320的寬度比陰連接器31#的外殼315的寬度略窄，其長(zhǎng)度也僅為陰連接器31#的外殼315長(zhǎng)度的一半左右。雖然圖中未示出，但是在陰連接器31#的外殼315的前端側(cè)設(shè)置有一段空處，用來(lái)容納陽(yáng)連接器32的外殼320的長(zhǎng)度方向的大約一半程度，在該空處的里面配置有導(dǎo)體端子列。另一方面，在陽(yáng)連接器32的外殼320的前端也設(shè)置有稍微突出的導(dǎo)體端子列36。即，陰連接器31#內(nèi)的導(dǎo)體端子列與陽(yáng)連接器32的導(dǎo)體端子列36經(jīng)電纜部33#電氣連接起來(lái)。
用圖16針對(duì)延長(zhǎng)電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解立體圖進(jìn)行說(shuō)明。如該圖所示，陰連接器31#的外殼315由上側(cè)外殼312和下側(cè)外殼313構(gòu)成，裝載波形整形電路的電路基板314內(nèi)裝在由上下側(cè)外殼312、313形成的空間內(nèi)。在電路基板314的前端側(cè)，稍微突出地設(shè)置有導(dǎo)體端子列35，即，陰連接器31#的導(dǎo)體端子列35與陽(yáng)連接器32的導(dǎo)體端子列36可以裝拆自如。這里，所謂“導(dǎo)體端子列”是例如一方為插腳而另一方為插入插腳的插孔。更具體地說(shuō)，陰連接器31#內(nèi)的導(dǎo)體端子列35由20個(gè)插腳、即1插腳、2插腳、3插腳、......20插腳構(gòu)成。同樣，陽(yáng)連接器32的導(dǎo)體端子列36由20個(gè)插孔、即第1插孔、第2插孔、第3插孔、......第20插孔構(gòu)成。可以將這些插腳與插孔裝拆自如地進(jìn)行電氣連接，開(kāi)口在陰連接器31#的前端的空處插入陽(yáng)連接器32的大約一半程度。因此，兩者可以牢固地電氣機(jī)械固定起來(lái)。
在圖16中，標(biāo)注附圖標(biāo)記321、322、323是剝掉電纜部33#的外套而露出來(lái)的第一芯線、第二芯線和第三芯線，其前端經(jīng)基板連接器與電路基板電連接。
下面用圖17來(lái)說(shuō)明基板裝載電路的結(jié)構(gòu)圖。圖中，導(dǎo)體端子列35與電纜部33#和電路基板314連接。由圖可知，在該基板裝載的電路中，設(shè)置有用來(lái)從信號(hào)處理部2向傳感器頭部1傳送數(shù)據(jù)的第一信號(hào)傳送路徑和用來(lái)從傳感器頭部1向信號(hào)處理部2傳送數(shù)據(jù)的第二信號(hào)傳送路徑。
即，第一信號(hào)傳送路徑由串行/并行變換部3104和并行/串行變換部3105構(gòu)成，串行/并行變換部3104把從電纜部33#內(nèi)的5插腳線和6插腳線以差動(dòng)信號(hào)S31的形式送來(lái)的串行信號(hào)變換為10比特的并行信號(hào)，而并行/串行變換部3105對(duì)從串行/并行變換部3104得到的并行信號(hào)進(jìn)行并行/串行變換，同時(shí)以差動(dòng)信號(hào)S33的形式輸出到導(dǎo)體端子列35的5插腳和6插腳。
另一方面，第二信號(hào)傳送路徑由串行/并行變換部3106和并行/串行變換部3107構(gòu)成，串行/并行變換部3106把從導(dǎo)體端子列35的2插腳和3插腳以差動(dòng)信號(hào)S41的形式送來(lái)的串行信號(hào)變換為10比特的并行信號(hào)，而并行/串行變換部3107對(duì)10比特的并行信號(hào)S42進(jìn)行并行/串行變換，同時(shí)以差動(dòng)信號(hào)S43的形式將其輸出到電纜部33#的2插腳線和3插腳線。
按照以上的構(gòu)成，從信號(hào)處理部串行傳送到傳感器頭部的數(shù)據(jù)經(jīng)串行/并行變換部3104和并行/串行變換部3105而被波形整形。同樣，從傳感器頭部傳送到信號(hào)處理部的數(shù)據(jù)也經(jīng)串行/并行變換部3106和并行/串行變換部3107而被波形整形。因此，如果采用該延長(zhǎng)電纜，即使將多條電纜接長(zhǎng)起來(lái)，在各個(gè)電纜中由于波形整形作用就能使波形的鈍化或電壓下降難以產(chǎn)生，即使任意條數(shù)接長(zhǎng)起來(lái)進(jìn)行延長(zhǎng)，也能夠正確地傳送必要的數(shù)據(jù)。
在圖17中，標(biāo)注附圖標(biāo)記3108、3111的是時(shí)鐘振蕩器。從電纜部33#的9插腳線供給作為基板上的電路動(dòng)作用電源的Vcc，而從4插腳線供給地電位GND。電源Vcc和地電位GND輸出到導(dǎo)體端子列35的9插腳和4插腳。
下面說(shuō)明本發(fā)明的主要部分。首先來(lái)看第一傳送路徑，前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S12從第一傳送路徑的下游側(cè)來(lái)到導(dǎo)體端子列35的10插腳。另外，從串行/并行變換部3104輸出本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S11，該本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S11是2值信號(hào)，未確立同步時(shí)為“H”，確立了同步時(shí)為“L”而組成。本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S11與前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S12在邏輯和電路3110內(nèi)取其邏輯和，把這樣得到的新的前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S13輸出至電纜部33#的10插腳線。
接下來(lái)，說(shuō)明第二傳送路徑。前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(上行)S22從電纜部33#的11插腳線到來(lái)，從串行/并行變換部3106輸出本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)S21。該本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)S21是2值信號(hào)，未確立同步時(shí)為“H”，確立了同步時(shí)為“L”而組成。本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(上行)S21與前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(上行)S22在邏輯和電路3113內(nèi)取其邏輯和，把得到的新的前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(上行)S23輸出至導(dǎo)體端子列35的11插腳。將前面已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S11供給到驅(qū)動(dòng)構(gòu)成通信狀態(tài)指示燈(下行)3102的發(fā)光二極管3102a的晶體管3109的基極。因此，當(dāng)從串行/并行變換部3104輸出的本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S11的狀態(tài)成為“H”(未確立同步的狀態(tài))時(shí)，晶體管3109導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管3102a，使通信狀態(tài)指示燈(下行)3102點(diǎn)亮。同樣，在第二傳送路徑內(nèi)也是將前面已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(上行)S21供給到驅(qū)動(dòng)構(gòu)成通信狀態(tài)指示燈(上行)3103的發(fā)光二極管3103a的晶體管3112的基極。因此，當(dāng)本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)S21的狀態(tài)成為“L”(未確立同步的狀態(tài))時(shí)，晶體管3112就導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管3103a，使通信狀態(tài)指示燈(上行)3103點(diǎn)亮。這樣，在該基板裝載電路中，對(duì)第一傳送路徑來(lái)說(shuō)，由于從傳送側(cè)下游到來(lái)的前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S12與本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S11的邏輯和信號(hào)S13按順序被送到傳送方向上游側(cè)，所以，如果下游側(cè)電纜的任何一條電纜發(fā)生同步偏離而使其本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S11成為“H”狀態(tài)，由于各電纜的邏輯和電路3110使該“H”優(yōu)先，因此，在任何一條電纜發(fā)生同步偏離的同時(shí)，立刻將該信息傳送到作為上游端的信號(hào)處理裝置。因此，在處于上游端的信號(hào)處理部2中，能夠立刻采取同步再確立所必要的適當(dāng)?shù)牟襟E。同樣，在第二傳送路徑內(nèi)也是，從下游側(cè)到來(lái)的前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(上行)S22和本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)S21經(jīng)由邏輯和電路3113后，作為新的前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(上行)S23按順序傳送到上游側(cè)，所以，如果位于上游側(cè)的任何一條電纜發(fā)生同步偏離，能夠立刻優(yōu)先通過(guò)各電纜內(nèi)的邏輯和電路3113把該信息傳送到處于上游側(cè)的傳感器頭部1。因此，在傳感器頭部1內(nèi)能夠立刻采取同步再確立所必要的步驟。
下面用圖20對(duì)傳感器頭部和信號(hào)處理部?jī)?nèi)進(jìn)行的發(fā)送接收處理的普通流程進(jìn)行說(shuō)明。另外，用圖21A～21C說(shuō)明發(fā)送接收處理的主要部分的流程。
如圖20所示，在從傳感器頭部向信號(hào)處理部進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的情況下，或者從信號(hào)處理部向傳感器頭部進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的情況下，在傳感器頭部或者信號(hào)處理部?jī)?nèi)，經(jīng)數(shù)據(jù)接收處理(步驟1102)，根據(jù)前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S13或前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(上行)S23的狀態(tài)判定有無(wú)通信錯(cuò)誤(步驟1103)，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)處理(步驟1101)和數(shù)據(jù)接收時(shí)處理(步驟1105)。
這里，圖21A～21C示出了數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)處理(步驟1101)和數(shù)據(jù)接收時(shí)處理(步驟1105)的細(xì)節(jié)。即，如圖21A所示，在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)處理中重復(fù)進(jìn)行這樣的處理傳感器頭部或信號(hào)處理部都取得必要的發(fā)送數(shù)據(jù)(步驟1201)，發(fā)送該數(shù)據(jù)(步驟1202)。相對(duì)于此，相對(duì)于數(shù)據(jù)接收時(shí)處理，在傳感器側(cè)的處理中，如圖21B所示，根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)重復(fù)進(jìn)行投射光設(shè)定處理(步驟1211)、靈敏度設(shè)定處理(步驟1212)、指示燈設(shè)定處理(步驟1213)等傳感器頭部的動(dòng)作所必要的各種處理。相對(duì)于此，對(duì)于數(shù)據(jù)接收時(shí)處理的控制器側(cè)處理，如圖21C所示，重復(fù)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)取得處理(步驟1221)、圖像數(shù)據(jù)處理(步驟1222)、判定處理(步驟1223)、輸出處理(步驟1224)，同時(shí)進(jìn)行位移傳感器的動(dòng)作所必要的各種運(yùn)算和輸出動(dòng)作。
返回到圖20，在以上的通信錯(cuò)誤判定中，如果判定為有通信錯(cuò)誤時(shí)(步驟1103為“有”)，在作為發(fā)送端的傳感器頭部或信號(hào)處理部中，進(jìn)行數(shù)據(jù)保留處理(步驟1104)。所謂數(shù)據(jù)保留處理是保留數(shù)據(jù)的發(fā)送的處理。該數(shù)據(jù)保留處理(步驟1104)一直持續(xù)到前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S13的內(nèi)容或前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(上行)S23的內(nèi)容變化為無(wú)通信錯(cuò)誤為止(步驟1103為“無(wú)”)。
另一方面，在處于發(fā)送端的傳感器頭部或信號(hào)處理部中，進(jìn)行數(shù)據(jù)保留處理(步驟1104)，這樣，當(dāng)停止發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，處于下一級(jí)的延長(zhǎng)電纜內(nèi)的串行/并行變換部3104以中斷發(fā)送數(shù)據(jù)為條件，自動(dòng)開(kāi)始同步再確立用的同步碼型的發(fā)送。在并行/串行變換部3105中把該同步碼型變換為串行數(shù)據(jù)之后，經(jīng)導(dǎo)體端子列35的5插腳和6插腳傳送到下一級(jí)的延長(zhǎng)電纜。如此，在下一級(jí)的延長(zhǎng)電纜內(nèi)也進(jìn)行同樣的同步再確立動(dòng)作，以后在處于下一級(jí)的多條延長(zhǎng)電纜的各條電纜中，自動(dòng)進(jìn)行同步再確立，處于末級(jí)的延長(zhǎng)電纜內(nèi)，確立同步之后，本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)(下行)S11從“H”返回到“L”，同時(shí)在處于發(fā)送端的信號(hào)處理部2中，判定沒(méi)有通信錯(cuò)誤(步驟1103為“無(wú)”)，以后就恢復(fù)正常的數(shù)據(jù)發(fā)送動(dòng)作和數(shù)據(jù)接收動(dòng)作。
同樣，在第二傳送路徑內(nèi)，處于下一級(jí)的傳送用電纜內(nèi)的串行/并行變換部3106通過(guò)數(shù)據(jù)保留處理(步驟1104)以中斷數(shù)據(jù)的發(fā)送為條件，自動(dòng)開(kāi)始同步再確立用的同步碼型的發(fā)送。這樣，用并行/串行變換部3107把該同步碼型變換為串行信號(hào)之后，輸出到電纜部33#的2插腳線和3插腳線。以后同樣，在下一級(jí)的延長(zhǎng)電纜內(nèi)也進(jìn)行同步再確立動(dòng)作，在處于末級(jí)的延長(zhǎng)電纜內(nèi)的串行/并行變換部3 106中，等待本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)S21自動(dòng)從“H”返回到“L”，在處于發(fā)送端的傳感器頭部1內(nèi)，進(jìn)行無(wú)通信錯(cuò)誤(步驟1103為“無(wú)”)的判定，以后再開(kāi)始從傳感器頭部向信號(hào)處理部發(fā)送數(shù)據(jù)。
可以用市售的通信用IC容易地實(shí)現(xiàn)第一傳送路徑的串行/并行變換部3104和并行/串行變換部3105的動(dòng)作以及第二傳送路徑的串行/并行變換部3106和并行/串行變換部3107的動(dòng)作。
在圖18A、18B中，分別示出了并行/串行變換部(P/S變換部)、串行/并行變換部(S/P變換部)的具體構(gòu)成IC的一例。圖19中示出了使用P/S變換部、S/P變換部的波形整形部的具體構(gòu)成例。該例中，使用ナショナルセミコンダ公司制造的16-40MHz、10比特BusLVDS串行器(型號(hào)DS92LV1021A)作為P/S變換部，使用該公司制造的解串器(型號(hào)DS92LV1212A)作為S/P變換部。
如圖18B所示，在未確立同步時(shí)，把“H”輸出到該IC(DS92LV1212A)的翻轉(zhuǎn)LOCK端子上，在確立了同步時(shí)，把“L”輸出到該IC(DS92LV1212A)的翻轉(zhuǎn)LOCK端子上。因此，可以將該翻轉(zhuǎn)LOCK端子得到的二值信號(hào)用作本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)。IC(DS92LV1021A)把端子SYNC1或SYNC2固定為“L”，就能夠在中斷輸入側(cè)得到的并行數(shù)據(jù)時(shí)自動(dòng)開(kāi)始用來(lái)進(jìn)行同步再確立的同步碼型的送出動(dòng)作。因此，例如使用這些IC能夠容易地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
在以上的實(shí)施例中，設(shè)置邏輯和電路3110、3113，并取前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)和本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)的邏輯和，生成新的前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)，但是省掉邏輯和電路，簡(jiǎn)單地將導(dǎo)體端子列的10插腳、11插腳與電纜部的10插腳線、11插腳線連接起來(lái)形成旁路路徑，也可以起到同樣的作用。
下面，用圖22說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2的變形例的構(gòu)成。該例中，在陰連接器51與陽(yáng)連接器52之間插入附件53，陰連接器51的外殼511與附件53的外殼531經(jīng)電纜部54連接起來(lái)。同樣，電纜部55把陽(yáng)連接器52的外殼521與附件53的外殼531連接起來(lái)。附件53的外殼531內(nèi)，內(nèi)裝有電路基板532，在該電路基板532上裝載著前面參照?qǐng)D17所說(shuō)明過(guò)的電路。圖中，522是陽(yáng)連接器的導(dǎo)體端子列。這樣，包含作為本發(fā)明的主要部分的圖17所示的波形整形電路的電路不僅可以設(shè)置在陰連接器和陽(yáng)連接器上，也可以設(shè)置在處于它們中間的附件53內(nèi)。
雖然詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明，但是這僅僅是示例，并不構(gòu)成限定，應(yīng)該清楚，發(fā)明的宗旨和范圍僅被限定于權(quán)利要求書(shū)中。
權(quán)利要求
1.一種傳感器用電纜，用于連接放大分離型傳感器的傳感器頭部(1)和信號(hào)處理部(2)，其特征在于，具有保持導(dǎo)體端子的第一半連接器(31)；保持導(dǎo)體端子的第二半連接器(32)；將第一半連接器的導(dǎo)體端子與第二半連接器的導(dǎo)體端子電連接起來(lái)的軟電線(33)；對(duì)流過(guò)軟電線的信號(hào)進(jìn)行波形整形的波形整形電路(34)，第一半連接器和第二半連接器具有相互裝拆自如的結(jié)構(gòu)，由此將多條電纜連接為一體而進(jìn)行信號(hào)傳送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器用電纜，其特征在于，在軟電線中包含有將從傳感器頭部輸出的傳感信號(hào)向信號(hào)處理部傳送用的第一通信線(S1、S2)、將從信號(hào)處理部輸出的控制信號(hào)向傳感器頭部傳送用的第二通信線(S3、S4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器用電纜，其特征在于，通信線是雙絞線，傳感信號(hào)、或者傳感信號(hào)和控制信號(hào)是高速差動(dòng)傳送信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器用電纜，其特征在于，在軟電線中還包含有從信號(hào)處理部向波形整形電路供給驅(qū)動(dòng)用電源用的供電線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器用電纜，其特征在于，波形整形電路被設(shè)置在軟電線的中途。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器用電纜，其特征在于，波形整形電路被內(nèi)裝在第一或第二半連接器內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器用電纜，其特征在于，波形整形電路是使用波形整形緩沖器(71、72、73、74)、或者串行器(82、84)和解串器(81、83)而構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器用電纜，其特征在于，傳感器頭部是具有二維攝像元件的位移傳感器用的傳感器頭部或視覺(jué)傳感器用的傳感器頭部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器用電纜，其特征在于，分別保持導(dǎo)體端子的第一半連接器和第二半連接器的各主體外殼以使這些半連接器之間在固定狀態(tài)下連結(jié)在一起的形式裝配起來(lái)。
10.一種放大分離型傳感器，其特征在于，具有傳感器用電纜，該傳感器用電纜包含有保持導(dǎo)體端子的第一半連接器(31)；保持導(dǎo)體端子的第二半連接器(32)；將第一半連接器的導(dǎo)體端子與第二半連接器的導(dǎo)體端子電連接起來(lái)的軟電線(33)；對(duì)流過(guò)軟電線的信號(hào)進(jìn)行波形整形的波形整形電路(34)，第一半連接器和第二半連接器具有相互裝拆自如的結(jié)構(gòu)，由此將多條電纜連接為一體而進(jìn)行信號(hào)傳送。
11.一種傳感器用電纜，為了將分離型傳感器的傳感器頭部(1)和信號(hào)處理部(2)電連接起來(lái)而接長(zhǎng)多條來(lái)使用，其特征在于，具有保持導(dǎo)體端子列的第一半連接器(31#)；保持導(dǎo)體端子列的第二半連接器(32)；將第一半連接器的導(dǎo)體端子列與第二半連接器的導(dǎo)體端子列電連接起來(lái)用的規(guī)定長(zhǎng)度的軟電線(33#)，在軟電線中包含有從信號(hào)處理部向傳感器頭部的傳送中使用的第一雙絞捻合線(3205)、和從傳感器頭部向信號(hào)處理部的傳送中使用的第二雙絞捻合線(3206)的至少一方，第一半連接器、第二半連接器、或附加于軟電線的中途的附件的任意一個(gè)中內(nèi)裝具有波形整形功能的電路(314)，該電路內(nèi)組裝有串行/并行變換器(3104、3106)，其將經(jīng)由導(dǎo)體端子列的特定的2個(gè)導(dǎo)體端子而以差動(dòng)信號(hào)的形式送來(lái)的串行信號(hào)變換為并行信號(hào)；并行/串行變換器(3105、3107)，其將從串行/并行變換器得到的并行信號(hào)變換為串行信號(hào)后，以差動(dòng)信號(hào)的形式輸出到軟電線的特定的2條雙絞捻合線，串行/并行變換器將作為二值信號(hào)的本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)輸出到外部的同時(shí)，該本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)在未確立同步時(shí)為“1”，在確立了同步時(shí)為“0”，而且，并行/串行變換器等待并行信號(hào)來(lái)到輸入側(cè)，立刻開(kāi)始并行/串行變換動(dòng)作，在電路內(nèi)附加有邏輯和電路(3110)，其將相當(dāng)于經(jīng)由導(dǎo)體端子列的特定的一個(gè)導(dǎo)體端子而送來(lái)的前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)與從串行/并行變換器輸出的本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)的邏輯和的信號(hào)作為新的前級(jí)各機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)而輸出到軟電線的特定的一條信號(hào)捻合線，由此，在處于接長(zhǎng)連接狀態(tài)的多條電纜中的一條電纜喪失同步時(shí)，能夠用一條信號(hào)捻合線將該情況通報(bào)給作為發(fā)送側(cè)裝置的信號(hào)處理部或傳感器頭部。
12.一種傳感器用電纜，為了將分離型傳感器的傳感器頭部(1)和信號(hào)處理部(2)電連接起來(lái)而接長(zhǎng)多條來(lái)使用，其特征在于，具有保持導(dǎo)體端子列的第一半連接器(31#)；保持導(dǎo)體端子列的第二半連接器(32)；將第一半連接器的導(dǎo)體端子列與第二半連接器的導(dǎo)體端子列電連接起來(lái)用的規(guī)定長(zhǎng)度的軟電線(33#)，在軟電線中包含有從信號(hào)處理部向傳感器頭部的傳送中使用的第一雙絞捻合線(3205)、和/或從傳感器頭部向信號(hào)處理部的傳送中使用的第二雙絞捻合線(3206)，第一半連接器、第二半連接器、或附加于軟電線的中途的附件的任意一個(gè)中內(nèi)裝具有波形整形功能的電路(314)，該電路內(nèi)組裝有串行/并行變換器(3104、3106)，其將經(jīng)由導(dǎo)體端子列的特定的2個(gè)導(dǎo)體端子而以差動(dòng)信號(hào)的形式送來(lái)的串行信號(hào)變換為并行信號(hào)；并行/串行變換器(3105、3107)，其將從串行/并行變換器得到的并行信號(hào)變換為串行信號(hào)后，以差動(dòng)信號(hào)的形式輸出到軟電線的特定的2條雙絞捻合線，在電路內(nèi)附加有旁路路徑，其將經(jīng)由導(dǎo)體端子列的特定的一個(gè)導(dǎo)體端子送來(lái)的末級(jí)同步確認(rèn)信號(hào)原樣輸出到軟電線的特定的一條信號(hào)捻合線，由此，在處于接長(zhǎng)連接狀態(tài)的多條電纜中的一條電纜喪失同步時(shí)，能夠用一條信號(hào)捻合線將該情況通報(bào)給作為發(fā)送側(cè)裝置的信號(hào)處理部或傳感器頭部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的傳感器用電纜，其特征在于，第一半連接器、第二半連接器、或附加于軟電線的中途的附件的任意一個(gè)中設(shè)置有通信狀態(tài)指示燈(3102、3103)，其由從串行/并行變換器輸出的本機(jī)同步確認(rèn)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種傳感器用電纜，設(shè)置有保持導(dǎo)體端子(35)的第一半連接器(31)；保持導(dǎo)體端子(36)的第二半連接器(32)；將第一半連接器的導(dǎo)體端子與第二半連接器的導(dǎo)體端子電連接起來(lái)的軟電線(33)；對(duì)流過(guò)軟電線的信號(hào)進(jìn)行波形整形的波形整形電路(34)，第一半連接器和第二半連接器為可相互裝拆自如的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G01B9/04GK1677450SQ200510060179
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者中下直哉, 中島浩貴, 大庭仁志, 河內(nèi)雅弘, 藤田筑, 富田公平 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社