JP2002527917A - Ｌｅｄを用いた同時表示およびデータ通信 - Google Patents
Ｌｅｄを用いた同時表示およびデータ通信Info
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Abstract
(57)【要約】
発光ダイオード（ＬＥＤ）によって発せられた可視光を用いたデジタル情報の変調および暗号化に基づく同時シグナリングおよびデータ通信システムが提供される。汎用システムは、各コンピュータシステム（１０、１２）に接続された送信器（１４ａ）および受信器回路（１６）を含む。送信器（１４ａ）はさらに、ＬＥＤビーコン（１４ｂ）、ＬＥＤドットマトリクスディスプレイ（２２）または同時表示およびデータ通信に用いられ得るＬＥＤの他の構成に接続されている。送信器（１４ａ）に接続されたコンピュータ（１０）は、ＬＥＤのデータ通信機能を制御するために用いられ、また、表示機能を制御するためにも用いられ得る。別のコンピュータを用いて、データ通信機能とは区別して表示機能を制御することも可能である。受信器に接続されたコンピュータ（１２）は、送信器（１４ａ）および受信器（１６）間の光リンクを介して伝達されるデータを解析し、この情報をシステムのユーザに対して表示し得る。２種類の送信器および受信器設計が提供され、一方は非マルチタスク環境用であり、他方の設計はマルチタスク環境用である。車両速度制限用途、車両位置決定および案内システム用途、および携帯型旅行者情報および位置決定システム用途を含む、この汎用システムについてのいくつかの用途が提供される。
Description
【０００１】 （関連出願） 本願は、本願の出願日から１年以内に米国において出願された４件の仮出願、
米国出願第６０／０７８，６８６号、第６０／０７８，６８４号、第６０／０８
２，６２６号および第６０／０７８，６９１号、に基づく優先権を主張する。
米国出願第６０／０７８，６８６号、第６０／０７８，６８４号、第６０／０８
２，６２６号および第６０／０７８，６９１号、に基づく優先権を主張する。
【０００２】 （発明の分野） 本発明は、ＬＥＤディスプレイシステムおよびデータ通信の分野に関する。よ
り具体的には、本発明は、同時表示およびデータ通信システム、およびＬＥＤを
同時表示およびデータ通信素子として用いる方法を提供する。本発明はまた、本
発明の同時表示およびデータ通信システムの多数の用途を提供する。
り具体的には、本発明は、同時表示およびデータ通信システム、およびＬＥＤを
同時表示およびデータ通信素子として用いる方法を提供する。本発明はまた、本
発明の同時表示およびデータ通信システムの多数の用途を提供する。
【０００３】 （発明の要旨） 本発明は、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって発せられた可視光を
用いたデジタル情報の変調および暗号化に基づく同時シグナリングおよびデータ
通信システムを提供する。本発明による汎用システムは、各コンピュータシステ
ムに接続された送信器および受信器回路を含む。送信器はさらに、ＬＥＤビーコ
ン、ＬＥＤドットマトリクスディスプレイまたは同時表示およびデータ通信に用
いられ得るＬＥＤの他の構成に接続されている。送信器に接続されたコンピュー
タは、ＬＥＤのデータ通信機能を制御するために用いられ、また、システムの表
示機能を制御するためにも用いられ得る。あるいは、別のコンピュータを用いて
、データ通信機能とは区別して表示機能を制御することも可能である。受信器に
接続されたコンピュータは、送信器および受信器間の光リンクを介して伝達され
るデータを解析し、この情報をシステムのユーザに対して表示し得る。２種類の
送信器および受信器設計が提供され、一方は非マルチタスク環境用であり、他方
の設計はマルチタスク環境用である。車両速度制限用途、車両位置決定および案
内システム用途、および携帯型旅行者情報および位置決定システム用途を含む、
この汎用システムについてのいくつかの用途も提供される。
用いたデジタル情報の変調および暗号化に基づく同時シグナリングおよびデータ
通信システムを提供する。本発明による汎用システムは、各コンピュータシステ
ムに接続された送信器および受信器回路を含む。送信器はさらに、ＬＥＤビーコ
ン、ＬＥＤドットマトリクスディスプレイまたは同時表示およびデータ通信に用
いられ得るＬＥＤの他の構成に接続されている。送信器に接続されたコンピュー
タは、ＬＥＤのデータ通信機能を制御するために用いられ、また、システムの表
示機能を制御するためにも用いられ得る。あるいは、別のコンピュータを用いて
、データ通信機能とは区別して表示機能を制御することも可能である。受信器に
接続されたコンピュータは、送信器および受信器間の光リンクを介して伝達され
るデータを解析し、この情報をシステムのユーザに対して表示し得る。２種類の
送信器および受信器設計が提供され、一方は非マルチタスク環境用であり、他方
の設計はマルチタスク環境用である。車両速度制限用途、車両位置決定および案
内システム用途、および携帯型旅行者情報および位置決定システム用途を含む、
この汎用システムについてのいくつかの用途も提供される。
【０００４】 さらに、汎用システムは、ＬＥＤ送信器に接続された１つ以上のコンピュータ
上で動作する１つ以上の管理コンピュータプログラムを含み得る。これらの管理
コンピュータプログラムは、システムのデータ送信器能のソフトウェア制御を提
供するとともに、ＬＥＤビーコンまたはディスプレイマトリクスによって表示さ
れる文字、装飾パターンまたはメッセージの表示制御をも提供する。受信器は、
ＬＥＤからの光線を光検出器上に集光するレンズシステムを含み得る。受信側コ
ンピュータ内に適切な電子部品および管理コンピュータプログラムを設けること
によって、ＬＥＤから送信された光線の中の情報が復調され、これにより、送信
データを提供する。受信器は、ＬＥＤから離れた位置に配置され、光に送信され
たデータを復調して、その後、関連するコンピュータにおいて、暗号化されたメ
ッセージを格納または表示するように設計されている。変調されたデータ信号に
よって生じるＬＥＤのフリッカリングを無くすために、送信されたデータによっ
てＬＥＤがオン／オフ切り替えられる周波数を、ＬＥＤが発する光が人間の目に
間断無く照射されているように見える程度に十分に高くする。
上で動作する１つ以上の管理コンピュータプログラムを含み得る。これらの管理
コンピュータプログラムは、システムのデータ送信器能のソフトウェア制御を提
供するとともに、ＬＥＤビーコンまたはディスプレイマトリクスによって表示さ
れる文字、装飾パターンまたはメッセージの表示制御をも提供する。受信器は、
ＬＥＤからの光線を光検出器上に集光するレンズシステムを含み得る。受信側コ
ンピュータ内に適切な電子部品および管理コンピュータプログラムを設けること
によって、ＬＥＤから送信された光線の中の情報が復調され、これにより、送信
データを提供する。受信器は、ＬＥＤから離れた位置に配置され、光に送信され
たデータを復調して、その後、関連するコンピュータにおいて、暗号化されたメ
ッセージを格納または表示するように設計されている。変調されたデータ信号に
よって生じるＬＥＤのフリッカリングを無くすために、送信されたデータによっ
てＬＥＤがオン／オフ切り替えられる周波数を、ＬＥＤが発する光が人間の目に
間断無く照射されているように見える程度に十分に高くする。
【０００５】 本発明の教示内容によれば、ＬＥＤを、その指標または照明装置としての通常
機能に加えて、情報およびデータを送信および一斉送信する通信装置として用い
ることができる。従って、ＬＥＤ表示（または照明）素子が、オープンスペース
無線光通信システムの一部になる。
機能に加えて、情報およびデータを送信および一斉送信する通信装置として用い
ることができる。従って、ＬＥＤ表示（または照明）素子が、オープンスペース
無線光通信システムの一部になる。
【０００６】 ある側面において、本発明は、車両対路傍通信をサポートする新種の短距離ビ
ーコンを提供する。この種のデータ伝送が利点を有する用途は多数ある。例えば
、本発明において記載される同時データ通信機能（および表示機能）を有するＬ
ＥＤを用いて交通信号灯を構成することが可能である。そうすれば、車の運転手
は、受信器を用いて、交通信号灯からのメッセージを得ることができる。これら
のメッセージは、通りの名前、制限速度、道路の状態、または最寄りの病院また
はガソリンスタンドの位置等の位置および現在の交通情報を含み得る。あるいは
、運転手が、光データリンクを介してｅメールをチェックすることも可能である
。他の用途としては、あるコンピュータから別のコンピュータへのファイル伝送
、または携帯型２方向情報送信および受信システムが含まれる。このような２方
向システムを用いれば、学生が、自分のノートブックコンピュータを用いて、自
分の宿題の問題を、光データリンクを介して、教室の正面に設置され得る指導者
のコンピュータに、ダウンロードすることができる。
ーコンを提供する。この種のデータ伝送が利点を有する用途は多数ある。例えば
、本発明において記載される同時データ通信機能（および表示機能）を有するＬ
ＥＤを用いて交通信号灯を構成することが可能である。そうすれば、車の運転手
は、受信器を用いて、交通信号灯からのメッセージを得ることができる。これら
のメッセージは、通りの名前、制限速度、道路の状態、または最寄りの病院また
はガソリンスタンドの位置等の位置および現在の交通情報を含み得る。あるいは
、運転手が、光データリンクを介してｅメールをチェックすることも可能である
。他の用途としては、あるコンピュータから別のコンピュータへのファイル伝送
、または携帯型２方向情報送信および受信システムが含まれる。このような２方
向システムを用いれば、学生が、自分のノートブックコンピュータを用いて、自
分の宿題の問題を、光データリンクを介して、教室の正面に設置され得る指導者
のコンピュータに、ダウンロードすることができる。
【０００７】 本発明のある局面によれば、データ表示および通信システム、データ受信シス
テム、およびこのデータ表示および通信システムに接続された１つ以上のＬＥＤ
を含む、同時シグナリングおよびデータ通信システムが提供される。これらのＬ
ＥＤは、視覚表示信号および変調されたデータ通信信号を発信してそれにより同
時素子として動作する。
テム、およびこのデータ表示および通信システムに接続された１つ以上のＬＥＤ
を含む、同時シグナリングおよびデータ通信システムが提供される。これらのＬ
ＥＤは、視覚表示信号および変調されたデータ通信信号を発信してそれにより同
時素子として動作する。
【０００８】 本発明の別の局面によれば、車両速度制限システムが提供される。この車両速
度制限システムは、同時に視覚表示素子およびデータ通信素子として動作する同
時表示およびデータ通信素子であって、前記同時表示およびデータ通信素子によ
って送信されるデータは車両制限速度データである、同時表示およびデータ通信
素子と、前記同時表示およびデータ通信素子から送信された前記車両制限速度デ
ータを受信して前記受信データを処理する車載データ処理受信器とを含む、車両
速度制限システムが提供される。
度制限システムは、同時に視覚表示素子およびデータ通信素子として動作する同
時表示およびデータ通信素子であって、前記同時表示およびデータ通信素子によ
って送信されるデータは車両制限速度データである、同時表示およびデータ通信
素子と、前記同時表示およびデータ通信素子から送信された前記車両制限速度デ
ータを受信して前記受信データを処理する車載データ処理受信器とを含む、車両
速度制限システムが提供される。
【０００９】 本発明のさらに別の局面によれば、車両位置決定および案内システムが提供さ
れる。このシステムは、同時に視覚表示素子およびデータ通信素子として動作す
る同時表示およびデータ通信素子であって、前記同時表示およびデータ通信素子
によって送信されるデータは位置決定および案内情報を含む、同時表示およびデ
ータ通信素子と、中央処理装置、可視光受信器モジュール、ならびに、前記同時
表示およびデータ通信素子から送信された前記位置決定および案内情報を受信し
て前記受信データを処理する位置特定モジュールを含む車載データ処理受信器と
、を含む。
れる。このシステムは、同時に視覚表示素子およびデータ通信素子として動作す
る同時表示およびデータ通信素子であって、前記同時表示およびデータ通信素子
によって送信されるデータは位置決定および案内情報を含む、同時表示およびデ
ータ通信素子と、中央処理装置、可視光受信器モジュール、ならびに、前記同時
表示およびデータ通信素子から送信された前記位置決定および案内情報を受信し
て前記受信データを処理する位置特定モジュールを含む車載データ処理受信器と
、を含む。
【００１０】 本発明のさらに別の局面によれば、携帯型旅行者情報および位置決定システム
が提供される。このシステムは、同時に視覚表示素子およびデータ通信素子とし
て動作する同時表示およびデータ通信素子と、携帯型旅行者情報システムであっ
て、前記同時表示およびデータ通信素子によって送信されたデータを受信してこ
のデータを前記携帯型旅行者情報システムのユーザに提示する携帯型旅行者情報
システムと、を含む。
が提供される。このシステムは、同時に視覚表示素子およびデータ通信素子とし
て動作する同時表示およびデータ通信素子と、携帯型旅行者情報システムであっ
て、前記同時表示およびデータ通信素子によって送信されたデータを受信してこ
のデータを前記携帯型旅行者情報システムのユーザに提示する携帯型旅行者情報
システムと、を含む。
【００１１】 これらが本発明の多数の局面の一部に過ぎないことに留意されたい。具体的に
列挙しなかった他の局面は、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになる。
列挙しなかった他の局面は、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになる。
【００１２】 本発明は、現在公知のデータ通信システムにはない多数の利点を提供する。請
求の範囲に記載された発明を実施するために、これらの利点の全てが同時に必要
とされるわけではなく、以下のリストは、それぞれ単独で、あるいは組み合わせ
て提供され得る複数種の利点を例示するに過ぎない。これらの利点には、（１）
ＬＥＤビーコンまたは他の種類のディスプレイを同時動作させて、何らかの動作
状態を示す光のパターンを表示し、同時に、変調されたデジタルデータを送信す
ることができること、（２）一方は非マルチタスク環境用、他方はマルチタスク
環境用である２種類の送信器／受信器回路を提供すること、（３）本発明におけ
る送信器および受信器間の光リンクは、ＦＣＣまたは他の同様の行政団体によっ
て現在規制されていない電磁スペクトルの一部分の中に入っていること、（４）
短距離動作、（５）低コスト、および（６）配備が簡単であること、が含まれる
。
求の範囲に記載された発明を実施するために、これらの利点の全てが同時に必要
とされるわけではなく、以下のリストは、それぞれ単独で、あるいは組み合わせ
て提供され得る複数種の利点を例示するに過ぎない。これらの利点には、（１）
ＬＥＤビーコンまたは他の種類のディスプレイを同時動作させて、何らかの動作
状態を示す光のパターンを表示し、同時に、変調されたデジタルデータを送信す
ることができること、（２）一方は非マルチタスク環境用、他方はマルチタスク
環境用である２種類の送信器／受信器回路を提供すること、（３）本発明におけ
る送信器および受信器間の光リンクは、ＦＣＣまたは他の同様の行政団体によっ
て現在規制されていない電磁スペクトルの一部分の中に入っていること、（４）
短距離動作、（５）低コスト、および（６）配備が簡単であること、が含まれる
。
【００１３】 これらは、以下に好適な実施形態としてより詳細に説明される本発明の多数の
利点のほんの一部に過ぎない。本発明は、以下に具体的に記載する実施形態とは
異なる他の実施形態も可能であり、その細部は様々な点について改変が可能であ
り、それらが全て本発明の趣旨から逸脱することなく可能であることが理解され
る。従って、好適な実施形態の図面および説明は、その性質上、限定的なもので
はなく、例示的なものであるとみなされる。 （図面の詳細な説明） １．ＬＥＤを用いた同時表示およびデータ通信システム ここで図面を参照する。図１は、本発明によるＬＥＤ光ビーコン（ｌｉｇｈｔ
ｂｅａｃｏｎ）１４Ｂを同時素子（ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ ｅｌｅｍｅｎｔ）
としてを用いた汎用同時表示およびデータ通信システムを示す。本出願の本章節
では、本発明のシステムの一般的なアプリケーションを、シンプレックスモード
（すなわち、一方向データ伝送）で動作する光チャネル（またはリンク）を用い
た２つのコンピュータシステム間の通信およびシグナリングの見地から説明する
。さらに、本章節では、本発明によって用いられるデジタルデータ送信器および
デジタルデータ受信器についての２種類の設計（設計１および設計２）を開示し
ている。これらの設計については、図４，５，６および９に関連して以下に説明
する。デジタル通信に関連する以下の事項、すなわち、（ｉ）ビット誤り率、（
ｉｉ）プロトコル設計、および（ｉｉｉ）コーディング方式についても説明する
。
利点のほんの一部に過ぎない。本発明は、以下に具体的に記載する実施形態とは
異なる他の実施形態も可能であり、その細部は様々な点について改変が可能であ
り、それらが全て本発明の趣旨から逸脱することなく可能であることが理解され
る。従って、好適な実施形態の図面および説明は、その性質上、限定的なもので
はなく、例示的なものであるとみなされる。 （図面の詳細な説明） １．ＬＥＤを用いた同時表示およびデータ通信システム ここで図面を参照する。図１は、本発明によるＬＥＤ光ビーコン（ｌｉｇｈｔ
ｂｅａｃｏｎ）１４Ｂを同時素子（ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ ｅｌｅｍｅｎｔ）
としてを用いた汎用同時表示およびデータ通信システムを示す。本出願の本章節
では、本発明のシステムの一般的なアプリケーションを、シンプレックスモード
（すなわち、一方向データ伝送）で動作する光チャネル（またはリンク）を用い
た２つのコンピュータシステム間の通信およびシグナリングの見地から説明する
。さらに、本章節では、本発明によって用いられるデジタルデータ送信器および
デジタルデータ受信器についての２種類の設計（設計１および設計２）を開示し
ている。これらの設計については、図４，５，６および９に関連して以下に説明
する。デジタル通信に関連する以下の事項、すなわち、（ｉ）ビット誤り率、（
ｉｉ）プロトコル設計、および（ｉｉｉ）コーディング方式についても説明する
。
【００１４】 図１は、ＬＥＤ光ビーコン１４Ｂを用いた２つのコンピュータ１０、１２間の
データ通信およびシグナリングを示す。送信器側では、コンピュータ１０は、典
型的にはコンピュータ１０と連結対応するパラレルポート１８から送信器回路１
４Ａを通じてＬＥＤ光ビーコン１４Ｂに結合される。送信器回路１４Ａの実施形
態について以下に説明する。さらに、コンピュータ１０は、光リンクを通じたデ
ータ送信をフォーマッティングおよび制御するために用いられる管理コンピュー
タプログラムを動作する。１つ以上のＬＥＤ１４Ｂが、光信号を放射するために
用いられ得、ＬＥＤ１４Ｂは、視覚的シグナリングデバイスおよびデータ通信素
子として同時に動作する（すなわち、ＬＥＤ１４Ｂによって発射された光は、シ
グナリング機構およびデータ通信機構として機能する）。受信器側では、受信器
回路１６と連結対応する光検出器が好適には１つ以上有り、別のコンピュータ１
２には、パラレルインターフェース回路１８が連結されている。コンピュータ１
２は、ＰＣ、ワークステーション、ノート型コンピュータ、または内蔵型プロセ
ッサであり得る。さらに、受信器には、図示はされていないが、光ビーコン１４
からの可視光を、連結対応する光検出器または他の光検出素子上に集めるための
適切なレンズ素子が連結され得る。ＬＥＤ送信器１４Ｂから受信器１６に送信さ
れるデータ通信信号は好適には、複数のデータフレームとしてフォーマッティン
グされる。データフレームは、コンピュータ１２により受信された際、アンパッ
クされ、コンピュータ上に表示され得る。
データ通信およびシグナリングを示す。送信器側では、コンピュータ１０は、典
型的にはコンピュータ１０と連結対応するパラレルポート１８から送信器回路１
４Ａを通じてＬＥＤ光ビーコン１４Ｂに結合される。送信器回路１４Ａの実施形
態について以下に説明する。さらに、コンピュータ１０は、光リンクを通じたデ
ータ送信をフォーマッティングおよび制御するために用いられる管理コンピュー
タプログラムを動作する。１つ以上のＬＥＤ１４Ｂが、光信号を放射するために
用いられ得、ＬＥＤ１４Ｂは、視覚的シグナリングデバイスおよびデータ通信素
子として同時に動作する（すなわち、ＬＥＤ１４Ｂによって発射された光は、シ
グナリング機構およびデータ通信機構として機能する）。受信器側では、受信器
回路１６と連結対応する光検出器が好適には１つ以上有り、別のコンピュータ１
２には、パラレルインターフェース回路１８が連結されている。コンピュータ１
２は、ＰＣ、ワークステーション、ノート型コンピュータ、または内蔵型プロセ
ッサであり得る。さらに、受信器には、図示はされていないが、光ビーコン１４
からの可視光を、連結対応する光検出器または他の光検出素子上に集めるための
適切なレンズ素子が連結され得る。ＬＥＤ送信器１４Ｂから受信器１６に送信さ
れるデータ通信信号は好適には、複数のデータフレームとしてフォーマッティン
グされる。データフレームは、コンピュータ１２により受信された際、アンパッ
クされ、コンピュータ上に表示され得る。
【００１５】 図２は、本発明による、同時素子としてＬＥＤドットマトリクスディスプレー
２２を用いた汎用同時表示およびデータ転送システムの模式図である。このＬＥ
Ｄ表示パネル２２は、情報の同時表示およびデータ通信のための光線形式の視覚
的メッセージ信号を供給するために用いられる。本システムの送信側は、２つの
コンピュータ１０Ａ，１０Ｂを含み得る。これらのコンピュータのうちのひとつ
であるコンピュータ１０Ａは、同時ＬＥＤディスプレイ２２のデータ通信機能を
制御し、もう一方のコンピュータ１０Ｂは、ＬＥＤマトリクス２２の情報表示機
能を制御する。これらのコンピュータ１０Ａ，１０Ｂは、適切なインターフェー
ス回路２０を通じてＬＥＤマトリクス２２に結合される。インターフェース回路
２０は、送信器回路（図１の１４Ａおよび以下に説明する１４Ａの実施形態に類
似するもの）を含み、またマトリクス２２のディスプレイ機能を制御するための
回路とを含み得る。あるいは、マトリクス２２を制御するための２つのコンピュ
ータ１０Ａ，１０Ｂの代わりに、１つのコンピュータだけでインターフェース回
路２０を通じて両方の機能を管理することもできる。一方はディスプレイのデー
タ通信機能を制御し、もう一方は表示パネル２２上の文字、装飾的パターン、ま
たはメッセージの資格表示を制御するこれらのコンピュータの双方において、管
理コンピュータプログラムが実行される。
２２を用いた汎用同時表示およびデータ転送システムの模式図である。このＬＥ
Ｄ表示パネル２２は、情報の同時表示およびデータ通信のための光線形式の視覚
的メッセージ信号を供給するために用いられる。本システムの送信側は、２つの
コンピュータ１０Ａ，１０Ｂを含み得る。これらのコンピュータのうちのひとつ
であるコンピュータ１０Ａは、同時ＬＥＤディスプレイ２２のデータ通信機能を
制御し、もう一方のコンピュータ１０Ｂは、ＬＥＤマトリクス２２の情報表示機
能を制御する。これらのコンピュータ１０Ａ，１０Ｂは、適切なインターフェー
ス回路２０を通じてＬＥＤマトリクス２２に結合される。インターフェース回路
２０は、送信器回路（図１の１４Ａおよび以下に説明する１４Ａの実施形態に類
似するもの）を含み、またマトリクス２２のディスプレイ機能を制御するための
回路とを含み得る。あるいは、マトリクス２２を制御するための２つのコンピュ
ータ１０Ａ，１０Ｂの代わりに、１つのコンピュータだけでインターフェース回
路２０を通じて両方の機能を管理することもできる。一方はディスプレイのデー
タ通信機能を制御し、もう一方は表示パネル２２上の文字、装飾的パターン、ま
たはメッセージの資格表示を制御するこれらのコンピュータの双方において、管
理コンピュータプログラムが実行される。
【００１６】 図１および図２に示すようなＩＢＭ互換性パーソナルコンピュータ（ＰＣ）に
は、概して２つのタイプのオペレーティングシステム（ＯＳ）がある。すなわち
、ＤＯＳ，ＷＩｎｄｏｗｓである。ＤＯＳ ＯＳは、ＰＣ用のより古いタイプの
オペレーティングシステムである。ＤＯＳ ＯＳは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔにより
導入されたＷｉｎｄｏｗｓ３．１または９５より以前の全てのＩＢＭ互換性ＰＣ
において用いられていた、シングルタスク（すなわち、非マルチタスク）で、コ
マンド駆動型の環境であることにより特徴付けられる。図４および図５に示す（
メモリバッファの無い）データ送信器および受信器の第１の設計（下記の設計１
）は、非マルチタスク環境用途バージョンの送信器および受信器である。Ｗｉｎ
ｄｏｗｓ９５環境は、マルチタスク環境であるため、ＯＳにおいて、全ての実行
中のプログラムに対して時折割込みが入る。これらの割込みは、データ送信プロ
セスを混乱させ得、データ損失もあり得る。このような問題は、ＤＯＳ環境には
存在しない。したがって、図４および図５に示すデジタルデータ送信器および受
信器の好適な設計は、図６および図９に示すマルチタスク環境用に提供されるよ
うなＷｉｎｄｏｗｓ９５環境および別のバージョン（設計２）中では用いること
ができない。この第２の設計は、インターフェース回路にメモリバッファを追加
することに基づいている。
は、概して２つのタイプのオペレーティングシステム（ＯＳ）がある。すなわち
、ＤＯＳ，ＷＩｎｄｏｗｓである。ＤＯＳ ＯＳは、ＰＣ用のより古いタイプの
オペレーティングシステムである。ＤＯＳ ＯＳは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔにより
導入されたＷｉｎｄｏｗｓ３．１または９５より以前の全てのＩＢＭ互換性ＰＣ
において用いられていた、シングルタスク（すなわち、非マルチタスク）で、コ
マンド駆動型の環境であることにより特徴付けられる。図４および図５に示す（
メモリバッファの無い）データ送信器および受信器の第１の設計（下記の設計１
）は、非マルチタスク環境用途バージョンの送信器および受信器である。Ｗｉｎ
ｄｏｗｓ９５環境は、マルチタスク環境であるため、ＯＳにおいて、全ての実行
中のプログラムに対して時折割込みが入る。これらの割込みは、データ送信プロ
セスを混乱させ得、データ損失もあり得る。このような問題は、ＤＯＳ環境には
存在しない。したがって、図４および図５に示すデジタルデータ送信器および受
信器の好適な設計は、図６および図９に示すマルチタスク環境用に提供されるよ
うなＷｉｎｄｏｗｓ９５環境および別のバージョン（設計２）中では用いること
ができない。この第２の設計は、インターフェース回路にメモリバッファを追加
することに基づいている。
【００１７】 データ送信器（１４または２２）および受信器（１６）についての二種類の設
計を説明する前に、（ｉ）ビット誤り率、（ｉｉ）プロトコル設計、および（ｉ
ｉｉ）コーディング方式を含む本発明のいくつかのデータ通信局面について考え
ることは有益である。 Ａ ビット誤り率（ＢＥＲ） 本出願人らは、本出願において説明されているデータ汎用通信システムのビッ
ト誤り率（「ＢＥＲ」）のテストを行った。ＢＥＲを異なる条件で特徴付けるこ
とができるよう、データフレームのフレームサイズ、データレート、光放射環境
（ｌｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）、距離、およびビットパタ
ーンなどのファクタに、ばらつきを持たせた。テストは、送信器および受信器間
の直接見通し線を用いてセットアップした。上記ファクタは以下のようにばらつ
きを持たせた：すなわち、（１）発振器周波数：６２．５ｋｂｐｓ／１２５ｋｂ
ｐｓ／２５０ｋｂｐｓ／５００ｋｂｐｓ；（２）環境：通常／暗闇／混乱；（３
）距離：２．５ｆｔ／３ｆｔ；（４）信号パターン：０１０１．．．／００１１
．．．；および（５）フレームサイズ：１ｋｂｙｔｅ／２ｋｂｙｔｅ／５ｋｂｙ
ｔｅ。
計を説明する前に、（ｉ）ビット誤り率、（ｉｉ）プロトコル設計、および（ｉ
ｉｉ）コーディング方式を含む本発明のいくつかのデータ通信局面について考え
ることは有益である。 Ａ ビット誤り率（ＢＥＲ） 本出願人らは、本出願において説明されているデータ汎用通信システムのビッ
ト誤り率（「ＢＥＲ」）のテストを行った。ＢＥＲを異なる条件で特徴付けるこ
とができるよう、データフレームのフレームサイズ、データレート、光放射環境
（ｌｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）、距離、およびビットパタ
ーンなどのファクタに、ばらつきを持たせた。テストは、送信器および受信器間
の直接見通し線を用いてセットアップした。上記ファクタは以下のようにばらつ
きを持たせた：すなわち、（１）発振器周波数：６２．５ｋｂｐｓ／１２５ｋｂ
ｐｓ／２５０ｋｂｐｓ／５００ｋｂｐｓ；（２）環境：通常／暗闇／混乱；（３
）距離：２．５ｆｔ／３ｆｔ；（４）信号パターン：０１０１．．．／００１１
．．．；および（５）フレームサイズ：１ｋｂｙｔｅ／２ｋｂｙｔｅ／５ｋｂｙ
ｔｅ。
【００１８】 Ｃ＋＋言語で書かれたプログラムを用いることで、上述のテストを容易にした
。このプログラムでは、平均エラー率、フレーム内の最高エラー数およびエラー
分布を含む多様な条件の組み合わせを記録することができる。各テストでは、１
メガバイトのデータの送信を用いた。５００ｋｂｐｓ以下のビット率を有する条
件全てのの組み合わせを用いて、テストを何回も行った。このテストを行うこと
により、ＢＥＲは、既存の試験セットアップでは測定できないほど低いことがわ
かった。したがって、本発明によるＢＥＲは、受容可能性が大変高いと考えられ
る。 Ｂ プロトコル設計 図３は、図１および図２に示す送信器（１４または２２）および受信器（１６
）間の光リンクを通じたデータ送信に適切な通信プロトコルの一例を示す。この
プロトコルを用いて、送信器から受信器に通信されるデジタルデータのストリー
ムを、一連のデータフレーム３０に変換する。他のフレームサイズも利用可能で
あるが、各データフレーム３０は好適には、１０２４バイトからなる。好適なフ
レーム内には、それぞれのデータブロックが２０バイトのデータブロック３６が
４８個ある。スタートバイト３４（「Ｓｔｘ」）を、各データブロック３６の開
始部分に付加する。さらに、同期化バイト３２（「Ｓｙｎｃ」）を、各フレーム
３０の開始部分および終端部分近隣に、２バイトのアイドルバイト３８をフレー
ムの終端部分に配置した状態に付加する。
。このプログラムでは、平均エラー率、フレーム内の最高エラー数およびエラー
分布を含む多様な条件の組み合わせを記録することができる。各テストでは、１
メガバイトのデータの送信を用いた。５００ｋｂｐｓ以下のビット率を有する条
件全てのの組み合わせを用いて、テストを何回も行った。このテストを行うこと
により、ＢＥＲは、既存の試験セットアップでは測定できないほど低いことがわ
かった。したがって、本発明によるＢＥＲは、受容可能性が大変高いと考えられ
る。 Ｂ プロトコル設計 図３は、図１および図２に示す送信器（１４または２２）および受信器（１６
）間の光リンクを通じたデータ送信に適切な通信プロトコルの一例を示す。この
プロトコルを用いて、送信器から受信器に通信されるデジタルデータのストリー
ムを、一連のデータフレーム３０に変換する。他のフレームサイズも利用可能で
あるが、各データフレーム３０は好適には、１０２４バイトからなる。好適なフ
レーム内には、それぞれのデータブロックが２０バイトのデータブロック３６が
４８個ある。スタートバイト３４（「Ｓｔｘ」）を、各データブロック３６の開
始部分に付加する。さらに、同期化バイト３２（「Ｓｙｎｃ」）を、各フレーム
３０の開始部分および終端部分近隣に、２バイトのアイドルバイト３８をフレー
ムの終端部分に配置した状態に付加する。
【００１９】 １８バイトのデータバイト３６のパターンと、Ｓｙｎｃバイト３２のパターン
とが全く同一である場合にも、受信器が双方を識別できるよう、Ｓｙｎｃ３２に
用いられるバイト数は概して、１つのデータブロック３６よりも長くあるべきで
ある。Ｓｔｘバイト３４の機能は、データブロック３６の開始部分を示し、Ｓｙ
ｎｃバイト３２とデータブロック３６とを識別するのを可能にすることである。
受信器は、Ｓｙｎｃバイト３２のカウントを行うよう動作可能である。受信され
たＳｙｎｃバイト３２の数が、データバイト３６のサイズよりも大きい或る数値
（例えば、２５よりも大きい）を越えた場合、受信器は、そこがフレームの開始
部分かまたはフレームの終端部分だと認識する。３２バイトのうちフレームの開
始部分には、Ｓｙｎｃ３２バイトが割り当てられ、フレームの終端部分では、３
０バイトが割り当てられ、これにより、Ｓｙｎｃバイトの数をカウントする際に
いくつかのマージンが設けられる。
とが全く同一である場合にも、受信器が双方を識別できるよう、Ｓｙｎｃ３２に
用いられるバイト数は概して、１つのデータブロック３６よりも長くあるべきで
ある。Ｓｔｘバイト３４の機能は、データブロック３６の開始部分を示し、Ｓｙ
ｎｃバイト３２とデータブロック３６とを識別するのを可能にすることである。
受信器は、Ｓｙｎｃバイト３２のカウントを行うよう動作可能である。受信され
たＳｙｎｃバイト３２の数が、データバイト３６のサイズよりも大きい或る数値
（例えば、２５よりも大きい）を越えた場合、受信器は、そこがフレームの開始
部分かまたはフレームの終端部分だと認識する。３２バイトのうちフレームの開
始部分には、Ｓｙｎｃ３２バイトが割り当てられ、フレームの終端部分では、３
０バイトが割り当てられ、これにより、Ｓｙｎｃバイトの数をカウントする際に
いくつかのマージンが設けられる。
【００２０】 個別フレーム３０の終端部分には、２バイトのアイドルバイト３８が付加され
る。また、これらのアイドルバイト３８は、送信器（１４または２２）および受
信器１６間のタイミングを同期化するためにも用いられる。データが送信されて
いないときは、アイドルバイト３８は、送信器（１４または２２）から継続的に
送信される。
る。また、これらのアイドルバイト３８は、送信器（１４または２２）および受
信器１６間のタイミングを同期化するためにも用いられる。データが送信されて
いないときは、アイドルバイト３８は、送信器（１４または２２）から継続的に
送信される。
【００２１】 データ送信の開始時に、受信器１６は、やはり同期化のためのアイドルバイト
３８を受信する。Ｓｙｎｃバイト３２が受信されると、受信器１６は、同期化プ
ロセスを停止し、Ｓｙｎｃバイト３２のカウントを行う。Ｓｙｎｃバイト３２の
数が或る量（例えば、２５）に達している場合、受信器は、その後に続くバイト
をデータブロック３６として扱う。次いで、受信器１６は、カウンタをリセット
して、Ｓｙｎｃバイト３２のカウントを再度行う。カウントが或る量（例えば、
２５）に達している場合、受信器１６は、そこをフレーム３０の終端部分だと認
識し、アイドルバイト３８を用いてシステムを再度同期化する。
３８を受信する。Ｓｙｎｃバイト３２が受信されると、受信器１６は、同期化プ
ロセスを停止し、Ｓｙｎｃバイト３２のカウントを行う。Ｓｙｎｃバイト３２の
数が或る量（例えば、２５）に達している場合、受信器は、その後に続くバイト
をデータブロック３６として扱う。次いで、受信器１６は、カウンタをリセット
して、Ｓｙｎｃバイト３２のカウントを再度行う。カウントが或る量（例えば、
２５）に達している場合、受信器１６は、そこをフレーム３０の終端部分だと認
識し、アイドルバイト３８を用いてシステムを再度同期化する。
【００２２】 図３において特定のプロトコルについて説明したが、これは、単に本発明とと
もに用いられ得るデータのフォーマッティングおよびフレーミングの多数の例の
うち一例に過ぎないことに留意されたい。 Ｃ コーディング方式 人間の眼は、光度の変化に対して大変敏感である。本出願で説明する送信器お
よび受信器間の好適な光リンクにおいて、デジタルデータ通信プロセスは、ＬＥ
Ｄの光度に影響を与えるべきではない。そうしないと、ＬＥＤの表示プロセスが
ちらつくように見える。そのため、通常のデータ通信の間、一定の光度を保持す
るためのコーディング方式が提供される。この好適なコーディング方式では、マ
ンチェスターコーディング法が用いられる。マンチェスターコーディング法では
、１つのデータビットを２つのデータビットにマッピングする。例えば、データ
「０」を、立ち上がりエッジで「０１」にマッピングし、データ「１」を、立ち
下がりエッジを有する「１０」にマッピングする。
もに用いられ得るデータのフォーマッティングおよびフレーミングの多数の例の
うち一例に過ぎないことに留意されたい。 Ｃ コーディング方式 人間の眼は、光度の変化に対して大変敏感である。本出願で説明する送信器お
よび受信器間の好適な光リンクにおいて、デジタルデータ通信プロセスは、ＬＥ
Ｄの光度に影響を与えるべきではない。そうしないと、ＬＥＤの表示プロセスが
ちらつくように見える。そのため、通常のデータ通信の間、一定の光度を保持す
るためのコーディング方式が提供される。この好適なコーディング方式では、マ
ンチェスターコーディング法が用いられる。マンチェスターコーディング法では
、１つのデータビットを２つのデータビットにマッピングする。例えば、データ
「０」を、立ち上がりエッジで「０１」にマッピングし、データ「１」を、立ち
下がりエッジを有する「１０」にマッピングする。
【００２３】 マンチェスターコーディング法を用いることには３つの利点がある。第１に、
実行するのが簡単である。第２に、送信器から受信器に追加的なクロッキング信
号を供給することができる。そして第３に、ＬＥＤの明るさを５０％のデューテ
ィサイクルで一定に保持することができる。しかし、マンチェスターコーディン
グ法では、１ビットのデータを表すのに２ビットが必要であるため、システムの
帯域が半減する。マンチェスターコーディング法では、図３に示すような１０２
４バイトのデータフレームを用いて、実際にはデータを５１２バイトしか送信す
ることができない。マンチェスターコーディング法は、本発明の好適なコーディ
ング技術ではあるが、他の多数のコーディング技術もまた、用いられ得、かつ本
発明の範囲内にあることが理解される。
実行するのが簡単である。第２に、送信器から受信器に追加的なクロッキング信
号を供給することができる。そして第３に、ＬＥＤの明るさを５０％のデューテ
ィサイクルで一定に保持することができる。しかし、マンチェスターコーディン
グ法では、１ビットのデータを表すのに２ビットが必要であるため、システムの
帯域が半減する。マンチェスターコーディング法では、図３に示すような１０２
４バイトのデータフレームを用いて、実際にはデータを５１２バイトしか送信す
ることができない。マンチェスターコーディング法は、本発明の好適なコーディ
ング技術ではあるが、他の多数のコーディング技術もまた、用いられ得、かつ本
発明の範囲内にあることが理解される。
【００２４】 本発明の汎用同時表示およびデータ通信システムと、光データ通信リンクの設
計に関連するいくつかの事項とについて説明してきたが、ここからは、送信器（
１４または２２）および受信器（１６）のための２つの設計について説明する。
図４および図５は、第１の設計を示し、図６〜１２は、第２の設計を示す。前述
したように、設計１は好適には、ＤＯＳ（または、非マルチタスク動作システム
）で動作するＰＣ（または内蔵型）コンピュータにて用いられ、設計２は、Ｍｉ
ｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓのようなマルチタスクオペレーティングシステ
ムにて用いられる。これらの２つの設計は単に、好適な同時表示およびデータ通
信システムを動作するために用いられ得る送信器および受信器回路のタイプの例
示である点に留意されたい。他の設計も、可能であり、かつ本発明の範囲内にあ
る。
計に関連するいくつかの事項とについて説明してきたが、ここからは、送信器（
１４または２２）および受信器（１６）のための２つの設計について説明する。
図４および図５は、第１の設計を示し、図６〜１２は、第２の設計を示す。前述
したように、設計１は好適には、ＤＯＳ（または、非マルチタスク動作システム
）で動作するＰＣ（または内蔵型）コンピュータにて用いられ、設計２は、Ｍｉ
ｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓのようなマルチタスクオペレーティングシステ
ムにて用いられる。これらの２つの設計は単に、好適な同時表示およびデータ通
信システムを動作するために用いられ得る送信器および受信器回路のタイプの例
示である点に留意されたい。他の設計も、可能であり、かつ本発明の範囲内にあ
る。
【００２５】 図面に戻ると、図４は、本発明の同時表示およびデータ通信システムとともに
用いられる好適なデジタルデータ送信器４０のブロック図である。この設計（設
計１）は好適には、非マルチタスクのオペレーティングシステムで動作するＰＣ
、ワークステーション、または内蔵型コンピュータとともに用いられる。送信器
４０は、図１に示すビーコンＬＥＤ１４または図２に示すＬＥＤドットマトリク
スディスプレイ２２に結合され得る。この好適な送信器４０は、以下を含む：パ
ラレルポートインターフェース４２；データラッチ４４；インターフェース制御
回路４３；システム発信器５６；システム制御回路５０；ボーレートプレスカラ
ー（ｂａｕｄ ｒａｔｅ ｐｒｅ−ｓｃａｌａｒ）５８；サイクルカウンタ５４
；パラレル−シリアル変換器４８；およびデータ送信器４６。
用いられる好適なデジタルデータ送信器４０のブロック図である。この設計（設
計１）は好適には、非マルチタスクのオペレーティングシステムで動作するＰＣ
、ワークステーション、または内蔵型コンピュータとともに用いられる。送信器
４０は、図１に示すビーコンＬＥＤ１４または図２に示すＬＥＤドットマトリク
スディスプレイ２２に結合され得る。この好適な送信器４０は、以下を含む：パ
ラレルポートインターフェース４２；データラッチ４４；インターフェース制御
回路４３；システム発信器５６；システム制御回路５０；ボーレートプレスカラ
ー（ｂａｕｄ ｒａｔｅ ｐｒｅ−ｓｃａｌａｒ）５８；サイクルカウンタ５４
；パラレル−シリアル変換器４８；およびデータ送信器４６。
【００２６】 ＲＳ２３２ポート（シリアルポート）の代わりに、ＰＣ（１０Ａ，１０Ｂまた
は１２）のパラレルポートを、デジタルデータ送信を行うために用いるのが好ま
しい。なぜならば、ＲＳ２３２のプロトコルは、ＬＥＤの明るさを変え得、デー
タレートが低いからである。送信器４０の主要な機能は、ＰＣからのパラレルデ
ータを、連続的なシリアルデータのトレインに変換し、これにより、そのパラレ
ルデータを送信器および受信器間の光リンクを通じて送信することができるよう
にすることである。上述したプロトコルおよびコーディング方式に類似するもの
もまた用いられ得る。その場合、送信器４０に結合されたコンピュータ上で動作
するソフトウェア（管理プログラム）には、選択されたプロトコルおよびコーデ
ィング方式に応じてデータをフォーマッティングするためのソフトウェア命令が
含まれる。
は１２）のパラレルポートを、デジタルデータ送信を行うために用いるのが好ま
しい。なぜならば、ＲＳ２３２のプロトコルは、ＬＥＤの明るさを変え得、デー
タレートが低いからである。送信器４０の主要な機能は、ＰＣからのパラレルデ
ータを、連続的なシリアルデータのトレインに変換し、これにより、そのパラレ
ルデータを送信器および受信器間の光リンクを通じて送信することができるよう
にすることである。上述したプロトコルおよびコーディング方式に類似するもの
もまた用いられ得る。その場合、送信器４０に結合されたコンピュータ上で動作
するソフトウェア（管理プログラム）には、選択されたプロトコルおよびコーデ
ィング方式に応じてデータをフォーマッティングするためのソフトウェア命令が
含まれる。
【００２７】 送信器４０は、高周波信号（「ＳＹＳＯＳＣ」）をボーレートプレスカラーに
供給するシステム発振器５６を含む。ボーレートプレスカラー５８は、発振器信
号を周波数分割するためのバイナリカウンタである。この回路５８は、送信器４
０用のプログラマブルシステムクロック周波数（「ＳＹＳＣＬＫ」）を供給する
。そのため、送信速度は、システムが動作しなければならないアプリケーション
および条件に応じて変更することができる。
供給するシステム発振器５６を含む。ボーレートプレスカラー５８は、発振器信
号を周波数分割するためのバイナリカウンタである。この回路５８は、送信器４
０用のプログラマブルシステムクロック周波数（「ＳＹＳＣＬＫ」）を供給する
。そのため、送信速度は、システムが動作しなければならないアプリケーション
および条件に応じて変更することができる。
【００２８】 データラッチ４４は、パラレルデジタルデータを、ＰＣのパラレルポート４２
から受信する。このパラレルデジタルデータは３つの状態の出力を有するオクタ
ルＤ−タイプのフリップフロップである。データラッチ４４がＰＣからクロック
信号を受信すると、データラッチ４４への入力におけるパラレルデータは、パラ
レル−シリアル変換器４８への出力（バッファデータ、８ビット）においてラッ
チされる。
から受信する。このパラレルデジタルデータは３つの状態の出力を有するオクタ
ルＤ−タイプのフリップフロップである。データラッチ４４がＰＣからクロック
信号を受信すると、データラッチ４４への入力におけるパラレルデータは、パラ
レル−シリアル変換器４８への出力（バッファデータ、８ビット）においてラッ
チされる。
【００２９】 サイクルカウンタ回路５４およびシステム制御回路５０は、送信タイミングを
管理するために用いられる。これらの回路には、ＰＣからのシステム初期化信号
であるＳｙｓＩＮＩＴ信号が結合される。それは、プリセット可能な同期式４ビ
ットアップ／ダウンカウンタである。サイクルカウンタ５４は、システム制御回
路５０（３−８のラインデコーダ）による状態のデコーディングのための３ビッ
トでカウントＳ［０．．２］を提供し、これにより、動作時のシステム制御機能
が提供される。サイクルカウンタ５４からの信号Ｓ［０．．２］が全て０である
場合、送信器のクロック信号ＴＸＣＬＫはローであり、パラレル−シリアル変換
器４８の入力におけるデータはラッチされる。
管理するために用いられる。これらの回路には、ＰＣからのシステム初期化信号
であるＳｙｓＩＮＩＴ信号が結合される。それは、プリセット可能な同期式４ビ
ットアップ／ダウンカウンタである。サイクルカウンタ５４は、システム制御回
路５０（３−８のラインデコーダ）による状態のデコーディングのための３ビッ
トでカウントＳ［０．．２］を提供し、これにより、動作時のシステム制御機能
が提供される。サイクルカウンタ５４からの信号Ｓ［０．．２］が全て０である
場合、送信器のクロック信号ＴＸＣＬＫはローであり、パラレル−シリアル変換
器４８の入力におけるデータはラッチされる。
【００３０】 システム制御回路５０からのＧｅｔＢｕｆｆ信号は、インターフェース制御回
路４３のクロック信号に接続される。インターフェース制御回路４３は、Ｊ−Ｋ
フリップフロップであり得る。ＧｅｔＢｕｆｆの立ち下がりエッジは、Ｊ−Ｋフ
リップフロップの状態をトグルして、ＢｕｆｆＣＬＲでロを示し、これにより、
送信器４０が、パラレルポートからの送信用のデータを受信する準備ができてい
る状態であることが示される。
路４３のクロック信号に接続される。インターフェース制御回路４３は、Ｊ−Ｋ
フリップフロップであり得る。ＧｅｔＢｕｆｆの立ち下がりエッジは、Ｊ−Ｋフ
リップフロップの状態をトグルして、ＢｕｆｆＣＬＲでロを示し、これにより、
送信器４０が、パラレルポートからの送信用のデータを受信する準備ができてい
る状態であることが示される。
【００３１】 ８ビットのパラレル入力／シリアル出力のシフトレジスタであるパラレル−シ
リアル変換器４８は、パラレルデータをシリアルデータに変換するために用いら
れ、システム制御回路５０からのタイミング信号ＴＸＣＬＫにより制御される。
リアル変換器４８は、パラレルデータをシリアルデータに変換するために用いら
れ、システム制御回路５０からのタイミング信号ＴＸＣＬＫにより制御される。
【００３２】 さらに、インターフェース制御回路４３は、ＰＣに戻ってくるハンドシェーキ
ング信号を生成するために用いられる。インターフェース制御回路４３は、リセ
ットネガティブエッジトリガ（Ｒｅｓｅｔ Ｎｅｇａｔｉｖｅ−Ｅｄｇｅ Ｔｒ
ｉｇｇｅｒ）を有するデュアルＪ−Ｋフリップフロップである。このＪ−Ｋフリ
ップフロップのＪおよびＫの入力は、フリップフロップ自体の出力に接続される
。データ送信が行われていない間、フリップフロップの出力が１となるようフリ
ップフロップをクリアするＳｔｒＤａｔａ信号は０である。データ送信の間Ｓｔ
ｒＤＡＴＡが１にセットされると、フリップフロップの出力は０にセットされる
。したがって、このフリップフロップの機能は、パーソナルコンピュータに戻っ
てくるバッファクリア信号（ＢｕｆｆＣＬＲ）を提供することである。
ング信号を生成するために用いられる。インターフェース制御回路４３は、リセ
ットネガティブエッジトリガ（Ｒｅｓｅｔ Ｎｅｇａｔｉｖｅ−Ｅｄｇｅ Ｔｒ
ｉｇｇｅｒ）を有するデュアルＪ−Ｋフリップフロップである。このＪ−Ｋフリ
ップフロップのＪおよびＫの入力は、フリップフロップ自体の出力に接続される
。データ送信が行われていない間、フリップフロップの出力が１となるようフリ
ップフロップをクリアするＳｔｒＤａｔａ信号は０である。データ送信の間Ｓｔ
ｒＤＡＴＡが１にセットされると、フリップフロップの出力は０にセットされる
。したがって、このフリップフロップの機能は、パーソナルコンピュータに戻っ
てくるバッファクリア信号（ＢｕｆｆＣＬＲ）を提供することである。
【００３３】 さらに、インターフェース制御回路４３は、ＰＣに戻ってくるエラー信号を生
成するためにも用いられる。これは、８ビットのデータバイトが送信された後に
ＳｔｒＤＡＴＡがローにセットされていない場合に発生する。この場合、システ
ムエラー信号（ＳｙｓＥＲＲ）は、０にセットされ、ＰＣに送信され、これによ
り、同じ８ビットのデータがダブル送信（重複送信）されたエラーが発生したこ
とが示される。
成するためにも用いられる。これは、８ビットのデータバイトが送信された後に
ＳｔｒＤＡＴＡがローにセットされていない場合に発生する。この場合、システ
ムエラー信号（ＳｙｓＥＲＲ）は、０にセットされ、ＰＣに送信され、これによ
り、同じ８ビットのデータがダブル送信（重複送信）されたエラーが発生したこ
とが示される。
【００３４】 変換器４８により特定の８ビットのデータが適切なシリアルデータストリーム
に変換された後、このデータ（「ＴｘＤａｔａ」）は、データ送信器４６に与え
られる。データ送信器４６は、これらのシリアル信号を増幅して（図１のＬＥＤ
ビーコンまたは図２のドットマトリクスディスプレイなどの）光源に結合する。
に変換された後、このデータ（「ＴｘＤａｔａ」）は、データ送信器４６に与え
られる。データ送信器４６は、これらのシリアル信号を増幅して（図１のＬＥＤ
ビーコンまたは図２のドットマトリクスディスプレイなどの）光源に結合する。
【００３５】 図５は、本発明の同時表示およびデータ通信システムとともに用いられる好適
なデジタルデータ受信器６０のブロック図である。この受信器モジュール６０は
、デジタルデータを、１つ以上の光検出器または他のタイプの光検出デバイスを
用いて受信できるよう設計されている。受信器６０は、送信された光信号を受信
し、受信されたシリアルデータを、適切なタイミングで、パラレルの８ビットの
データに変換する。次いでこのデータは、ＰＣのパラレルポートを通じて接続さ
れたＰＣに送信され得る。図５に示すデジタルデータ受信器６０のこの好適な実
施形態は、以下を含む：パラレルポートインターフェース６２；データラッチ６
６；データ受信器６８；シリアル−パラレル変換器７０；インターフェース制御
回路７６；Ｓｙｎｃロック回路７８；システム発振器８２；ボーレートプレスカ
ラー８０；サイクルカウント回路７４；およびシステム制御回路７２。これらの
好適な構成部材の動作について、以下に説明する。
なデジタルデータ受信器６０のブロック図である。この受信器モジュール６０は
、デジタルデータを、１つ以上の光検出器または他のタイプの光検出デバイスを
用いて受信できるよう設計されている。受信器６０は、送信された光信号を受信
し、受信されたシリアルデータを、適切なタイミングで、パラレルの８ビットの
データに変換する。次いでこのデータは、ＰＣのパラレルポートを通じて接続さ
れたＰＣに送信され得る。図５に示すデジタルデータ受信器６０のこの好適な実
施形態は、以下を含む：パラレルポートインターフェース６２；データラッチ６
６；データ受信器６８；シリアル−パラレル変換器７０；インターフェース制御
回路７６；Ｓｙｎｃロック回路７８；システム発振器８２；ボーレートプレスカ
ラー８０；サイクルカウント回路７４；およびシステム制御回路７２。これらの
好適な構成部材の動作について、以下に説明する。
【００３６】 受信器６０は、高周波信号（「ＳＹＳＯＳＣ」）を、ボーレートプレスカラー
８０に供給するシステム発振器８２を含む。ボーレートプレスカラー８０は、発
振器信号を周波数分割するためのバイナリカウンタである。これらの回路８０、
８２を用いて、連結対応する送信器４０の送信速度とマッチングするよう、受信
器６０のために異なるクロック周波数（「ＳＹＳＣＬＫ」）を選択することがで
きる。
８０に供給するシステム発振器８２を含む。ボーレートプレスカラー８０は、発
振器信号を周波数分割するためのバイナリカウンタである。これらの回路８０、
８２を用いて、連結対応する送信器４０の送信速度とマッチングするよう、受信
器６０のために異なるクロック周波数（「ＳＹＳＣＬＫ」）を選択することがで
きる。
【００３７】 パラレル−シリアル回路７０は、８ビットのシリアル入力／パラレル出力のシ
フトレジスタであり、これはシリアルデータをデータラッチ６６へのパラレルデ
ータに変換するために用いられる。パラレル−シリアル回路７０は、システム制
御回路７２からのタイミング信号ＲＸＣＬＫにより制御される。データラッチ６
６は、ＰＣのパラレルポート６２用のパラレルデジタルデータをラッチするため
に用いられる。これは、３つの状態の出力を有する８進Ｄ−タイプのフリップフ
ロップである。ＰＣがデータを要求すると、ＰＣからのＧｅｔＤＡＴＡ信号によ
り、データラッチ６６の出力が可能となる。次いで，バッファ（「ＳｔｒＢＵＦ
Ｆ」）を格納するための信号がデータラッチ６６に到着すると、データラッチ６
６において、入力におけるパラレルデータが、ラッチされ出力される。
フトレジスタであり、これはシリアルデータをデータラッチ６６へのパラレルデ
ータに変換するために用いられる。パラレル−シリアル回路７０は、システム制
御回路７２からのタイミング信号ＲＸＣＬＫにより制御される。データラッチ６
６は、ＰＣのパラレルポート６２用のパラレルデジタルデータをラッチするため
に用いられる。これは、３つの状態の出力を有する８進Ｄ−タイプのフリップフ
ロップである。ＰＣがデータを要求すると、ＰＣからのＧｅｔＤＡＴＡ信号によ
り、データラッチ６６の出力が可能となる。次いで，バッファ（「ＳｔｒＢＵＦ
Ｆ」）を格納するための信号がデータラッチ６６に到着すると、データラッチ６
６において、入力におけるパラレルデータが、ラッチされ出力される。
【００３８】 サイクルカウント回路７４およびシステム制御回路７２は、受信器に入来する
データを受信するタイミングを管理するために用いられる。Ｓｙｎｃロック回路
７８からの同期化カウント信号ＳｙｎＣＮＴＲは、システムを同期化する目的の
ために用いられる。それは、プレセット可能な同期式４ビットアップ／ダウンカ
ウンタである。サイクルカウント回路７４は、３ビットでカウントＳ［０．．２
］、システム制御回路７２（３−８のラインデコーダ）の状態をデコーディング
し、これにより、動作時のシステム制御機能が提供される。
データを受信するタイミングを管理するために用いられる。Ｓｙｎｃロック回路
７８からの同期化カウント信号ＳｙｎＣＮＴＲは、システムを同期化する目的の
ために用いられる。それは、プレセット可能な同期式４ビットアップ／ダウンカ
ウンタである。サイクルカウント回路７４は、３ビットでカウントＳ［０．．２
］、システム制御回路７２（３−８のラインデコーダ）の状態をデコーディング
し、これにより、動作時のシステム制御機能が提供される。
【００３９】 システム制御回路７２は、３−８のラインデコーダである。システム制御回路
７２は、サイクルカウント回路７４からのカウント出力Ｓ［０．．２］を受容す
る。入来ビットＳ［０．．２］が全てハイの場合、信号ＳｔｒＢＵＦＦは、シス
テム制御回路７２によりデータラッチ６６に送信され、これによりデータがラッ
チされる。データは、マスタークロック周波数の１／８でラッチされ、これによ
り、パラレル−シリアル回路７０からのシフトされたデータは、適切な時間にラ
ッチされる。さらに、このＳｔｒＢＵＦＦ信号は、データ準備完了信号（「Ｄａ
ｔａＲＤＹ」）をＰＣに伝搬するインターフェース制御回路７６にも送信される
。インターフェース制御回路７６がＧｅｔＤＡＴＡ信号を受信できなかった場合
、その代わりにシステムエラー信号ＳｙｓＥＲＲがＰＣへ送信される。このシス
テムエラー信号ＳｙｓＥＲＲは、入来する８ビットのデータを上書きする際のエ
ラーを示す。
７２は、サイクルカウント回路７４からのカウント出力Ｓ［０．．２］を受容す
る。入来ビットＳ［０．．２］が全てハイの場合、信号ＳｔｒＢＵＦＦは、シス
テム制御回路７２によりデータラッチ６６に送信され、これによりデータがラッ
チされる。データは、マスタークロック周波数の１／８でラッチされ、これによ
り、パラレル−シリアル回路７０からのシフトされたデータは、適切な時間にラ
ッチされる。さらに、このＳｔｒＢＵＦＦ信号は、データ準備完了信号（「Ｄａ
ｔａＲＤＹ」）をＰＣに伝搬するインターフェース制御回路７６にも送信される
。インターフェース制御回路７６がＧｅｔＤＡＴＡ信号を受信できなかった場合
、その代わりにシステムエラー信号ＳｙｓＥＲＲがＰＣへ送信される。このシス
テムエラー信号ＳｙｓＥＲＲは、入来する８ビットのデータを上書きする際のエ
ラーを示す。
【００４０】 システムクロックと受信されたデータとを同期化するため、ＰＣは、ＳｙｓＳ
ＹＮＣ信号をＳｙｃｎロック回路７８に送信する。この送信は、Ｓｙｎｃロック
回路７８がＲＸＤＡＴＡを通じて入来データの立ち下がりエッジを受信するまで
、ＳｙｎＣＮＴＲ信号を通じて、ボーレートプレスカラー８０およびサイクルカ
ウント回路７４のカウント値を停止し、リセットする。次いで、Ｓｙｎｃロック
回路７８は、ＳｙｓＬＯＣＫ信号をＰＣに送信し、これにより、システムと入来
データとが既に同期化されていることが示される。
ＹＮＣ信号をＳｙｃｎロック回路７８に送信する。この送信は、Ｓｙｎｃロック
回路７８がＲＸＤＡＴＡを通じて入来データの立ち下がりエッジを受信するまで
、ＳｙｎＣＮＴＲ信号を通じて、ボーレートプレスカラー８０およびサイクルカ
ウント回路７４のカウント値を停止し、リセットする。次いで、Ｓｙｎｃロック
回路７８は、ＳｙｓＬＯＣＫ信号をＰＣに送信し、これにより、システムと入来
データとが既に同期化されていることが示される。
【００４１】 ここまでは、非マルチタスクオペレーティングシステムとともに用いられる送
信器および受信器の好適な設計（設計１）を詳細に説明してきたが、ここからは
、第２の設計（設計２）について説明する。この第２の設計は好適には、マルチ
タスクオペレーティングシステムを有するコンピュータとともに用いられる。下
記の図６〜１２では、この第２の設計の好適な実施形態について説明する。
信器および受信器の好適な設計（設計１）を詳細に説明してきたが、ここからは
、第２の設計（設計２）について説明する。この第２の設計は好適には、マルチ
タスクオペレーティングシステムを有するコンピュータとともに用いられる。下
記の図６〜１２では、この第２の設計の好適な実施形態について説明する。
【００４２】 図６は、本発明の同時表示およびデータ通信システムとともに用いられるメモ
リバッファを有する好適なデジタルデータ送信器１１０のブロック図である。こ
の設計（設計２）は好適には、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓのようなマ
ルチタスクオペレーティングシステムを有するコンピュータとともに用いられる
。従来の設計と同様に、この送信器１１０は、パラレルポートインターフェース
１２６を通じて、ＰＣ（またはラップトップまたは内蔵型コンピュータ）のパラ
レルポート１８に結合される。この回路の好適な実施形態は、以下を含む：タイ
ミング制御回路１１２；ハンドシェーキング回路１１４；送信器用の第１アドレ
ス発生器１１６；シリアル入力／出力（ＳＩＯ）回路１１８；マルチプレクサー
１２０；デュアルポートＲＡＭバッファ１２２；およびＰＣ用の第２アドレス発
生器１２０。
リバッファを有する好適なデジタルデータ送信器１１０のブロック図である。こ
の設計（設計２）は好適には、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓのようなマ
ルチタスクオペレーティングシステムを有するコンピュータとともに用いられる
。従来の設計と同様に、この送信器１１０は、パラレルポートインターフェース
１２６を通じて、ＰＣ（またはラップトップまたは内蔵型コンピュータ）のパラ
レルポート１８に結合される。この回路の好適な実施形態は、以下を含む：タイ
ミング制御回路１１２；ハンドシェーキング回路１１４；送信器用の第１アドレ
ス発生器１１６；シリアル入力／出力（ＳＩＯ）回路１１８；マルチプレクサー
１２０；デュアルポートＲＡＭバッファ１２２；およびＰＣ用の第２アドレス発
生器１２０。
【００４３】 送信器は好適には、データをＰＣ内のパラレルポート１８を通じて送信するよ
う設計される。しかし、Ｗｉｎｄｏｗｓ９５環境では、データ伝送が行われてい
ない間、パラレルポートに対して周期的な割り込みが発生する。したがって、メ
モリバッファを有していない送信器は、割り込みがある間にデータを送信する際
、深刻な遅延を被る可能性がある。その結果、メモリバッファを有する送信器が
提供されることで光リンクを通じたデータ送信を割り込み無く行うことができる
。
う設計される。しかし、Ｗｉｎｄｏｗｓ９５環境では、データ伝送が行われてい
ない間、パラレルポートに対して周期的な割り込みが発生する。したがって、メ
モリバッファを有していない送信器は、割り込みがある間にデータを送信する際
、深刻な遅延を被る可能性がある。その結果、メモリバッファを有する送信器が
提供されることで光リンクを通じたデータ送信を割り込み無く行うことができる
。
【００４４】 図６に示すコンフィギュレーションの別の利点は、送信器は、ハードウェアに
おいて必要ないくつかの通信プロトコルを実装したことである。これにより、ソ
フトウェア設計と、送信器のタイミング制御とが簡略化され得る。そのため、コ
ンピュータを、メモリバッファへのデータの書き込みに専念させることができる
。
おいて必要ないくつかの通信プロトコルを実装したことである。これにより、ソ
フトウェア設計と、送信器のタイミング制御とが簡略化され得る。そのため、コ
ンピュータを、メモリバッファへのデータの書き込みに専念させることができる
。
【００４５】 デュアルポートＲＡＭ１２２は、送信器１１０内のメモリバッファとして用い
られる。このタイプのメモリを用いる理由は、デュアルポートＲＡＭは、データ
の読み出しおよび書き込みを同時に行うことができるため、設計を簡略化できる
からである。また、ページングメモリ管理技術を用いてもよい。デュアルポート
ＲＡＭ１２２は、メモリページと呼ばれる２つの部分に分割される。ＰＣが１つ
のページメモリにデータを書き込んでいるとき、送信器は、別のメモリページか
らデータを読み出し、送信する。１つのページからの書き込みおよび読み出しが
終了した後、メモリページはスワッピングされ、送信器は、ＰＣが先程データを
書き込んだスワッピングされたページから転送のためにデータを読み出す。シリ
アル入力／出力回路１１８（ＳＩＯ）を使用して、ＰＣからのパラレルデータを
、シリアルデータストリームに変換して、受信器に送信する。
られる。このタイプのメモリを用いる理由は、デュアルポートＲＡＭは、データ
の読み出しおよび書き込みを同時に行うことができるため、設計を簡略化できる
からである。また、ページングメモリ管理技術を用いてもよい。デュアルポート
ＲＡＭ１２２は、メモリページと呼ばれる２つの部分に分割される。ＰＣが１つ
のページメモリにデータを書き込んでいるとき、送信器は、別のメモリページか
らデータを読み出し、送信する。１つのページからの書き込みおよび読み出しが
終了した後、メモリページはスワッピングされ、送信器は、ＰＣが先程データを
書き込んだスワッピングされたページから転送のためにデータを読み出す。シリ
アル入力／出力回路１１８（ＳＩＯ）を使用して、ＰＣからのパラレルデータを
、シリアルデータストリームに変換して、受信器に送信する。
【００４６】 図６に示す設計を実現する際に考慮すべきデータ書き込みおよび読み出しのタ
イミングに関連する動作条件は２つある。以下の説明において、ｔPCはＰＣが１
ページの書き込みを終えるのにかかる時間を意味し、ｔSIOはＳＩＯ回路１１８
が１ページの読み出しを終えるのにかかる時間を意味する。これらの２つの条件
を、以下に説明する図７および図８おいて説明する。
イミングに関連する動作条件は２つある。以下の説明において、ｔPCはＰＣが１
ページの書き込みを終えるのにかかる時間を意味し、ｔSIOはＳＩＯ回路１１８
が１ページの読み出しを終えるのにかかる時間を意味する。これらの２つの条件
を、以下に説明する図７および図８おいて説明する。
【００４７】 図７は、図６のデジタルデータ送信器に関連する動作可能条件の模式図である
。図７の条件では、含まれるシリアル入力／出力デバイスの読み出し時間は、デ
ータ送信器に結合されたＰＣよりも遅い−−ｔPC＜ｔSIO、すなわち、ＳＩＯの
読み出し時間は、ＰＣの書き込み時間よりも遅い。この図の９０に示すように、
ＳＩＯ１１８は単に、ＰＣのデータブロックへの書き込み速度よりも遅い速度で
データブロックを読み出す場合、ＰＣは単に、ＳＩＯ１１８がデータ読み出しを
終了するのを待機し、次いで、メモリページをスワッピングする。
。図７の条件では、含まれるシリアル入力／出力デバイスの読み出し時間は、デ
ータ送信器に結合されたＰＣよりも遅い−−ｔPC＜ｔSIO、すなわち、ＳＩＯの
読み出し時間は、ＰＣの書き込み時間よりも遅い。この図の９０に示すように、
ＳＩＯ１１８は単に、ＰＣのデータブロックへの書き込み速度よりも遅い速度で
データブロックを読み出す場合、ＰＣは単に、ＳＩＯ１１８がデータ読み出しを
終了するのを待機し、次いで、メモリページをスワッピングする。
【００４８】 図８は、別のデジタルデータ送信器に関連する動作可能条件の模式図である。
含まれるシリアル入力／出力デバイスの読み出し時間は、データ送信器に結合さ
れたＰＣよりも速い−−−（２）ｔPC＞ｔSIO、すなわち、ＳＩＯの読み出し時
間は、ＰＣの書き込み時間よりも速い。この図の１００に示すように、ＰＣが、
ＳＩＯ１１８のデータブロックの読み出し速度よりも遅くデータブロックへの書
き込みを行う場合、ＳＩＯ１１８は単に、ＳＩＯ１１８がデータブロックを読み
出し、送信した後、（前述した）アイドルバイトを送信する。ＰＣがデータブロ
ックへの書き込みを終了した後、次いでメモリページがスワッピングされ、別の
ページの送信が行われる。
含まれるシリアル入力／出力デバイスの読み出し時間は、データ送信器に結合さ
れたＰＣよりも速い−−−（２）ｔPC＞ｔSIO、すなわち、ＳＩＯの読み出し時
間は、ＰＣの書き込み時間よりも速い。この図の１００に示すように、ＰＣが、
ＳＩＯ１１８のデータブロックの読み出し速度よりも遅くデータブロックへの書
き込みを行う場合、ＳＩＯ１１８は単に、ＳＩＯ１１８がデータブロックを読み
出し、送信した後、（前述した）アイドルバイトを送信する。ＰＣがデータブロ
ックへの書き込みを終了した後、次いでメモリページがスワッピングされ、別の
ページの送信が行われる。
【００４９】 図６に戻って、デュアルポートＲＡＭをメモリバッファとして用いたデジタル
データ送信器のブロック図について説明する。図６に示す回路に結合されている
のは、パラレルポートインターフェース１２６である。このインターフェースは
、８ビットのデータラインと、４個の出力制御ピンと、２個の入力制御ピンとを
、データ送信およびハンドシェーキング目的のための送信器回路に接続する。こ
の８ビットのデータラインは、送信器１１０により（シリアル的に）送信される
データのバイト数を表す。４個の出力制御ピンは、＃ＩＮＩＴ、＃ＰＣＳｔｏｒ
ｅ、ＦｒａｍｅＳｔｘおよびＰＣＮｅｘｔと名付けられる。２個の入力制御ピン
は、ＴｅｒＰＣおよびＴｅｒＳＩＯと名付けられる。
データ送信器のブロック図について説明する。図６に示す回路に結合されている
のは、パラレルポートインターフェース１２６である。このインターフェースは
、８ビットのデータラインと、４個の出力制御ピンと、２個の入力制御ピンとを
、データ送信およびハンドシェーキング目的のための送信器回路に接続する。こ
の８ビットのデータラインは、送信器１１０により（シリアル的に）送信される
データのバイト数を表す。４個の出力制御ピンは、＃ＩＮＩＴ、＃ＰＣＳｔｏｒ
ｅ、ＦｒａｍｅＳｔｘおよびＰＣＮｅｘｔと名付けられる。２個の入力制御ピン
は、ＴｅｒＰＣおよびＴｅｒＳＩＯと名付けられる。
【００５０】 ＃ＩＮＩＴ出力ピンは、送信器を初期化するために用いられる。＃ＰＣＳｔｏ
ｒｅは、デュアルポートＲＡＭ１２２へのデータ書き込みを示す信号である。Ｆ
ｒａｍｅＳｔｘは、ＰＣおよびＳＩＯ１２４、１１６用のアドレス発生器（アド
レスカウンタ）をリセットするために用いられる。ＰＣＮｅｘｔは、各８ビット
のデータバイト用のアドレスカウンタをインクリメントをするために用いられる
。ＴｅｒＳＩＯは、ＳＩＯ１１８がデータの１つのメモリページへの送信を終了
したかどうかを示すために用いられる。ＴｅｒＰＣは、ＰＣが１つのデータメモ
リページへの書き込みを終了したかどうかを示すために用いられる。
ｒｅは、デュアルポートＲＡＭ１２２へのデータ書き込みを示す信号である。Ｆ
ｒａｍｅＳｔｘは、ＰＣおよびＳＩＯ１２４、１１６用のアドレス発生器（アド
レスカウンタ）をリセットするために用いられる。ＰＣＮｅｘｔは、各８ビット
のデータバイト用のアドレスカウンタをインクリメントをするために用いられる
。ＴｅｒＳＩＯは、ＳＩＯ１１８がデータの１つのメモリページへの送信を終了
したかどうかを示すために用いられる。ＴｅｒＰＣは、ＰＣが１つのデータメモ
リページへの書き込みを終了したかどうかを示すために用いられる。
【００５１】 それぞれがＰＣおよびＳＩＯ用である２つのアドレス発生器１２４，１１６は
好適にはカウンタである。これらのアドレス発生器では、信号ＰＣＮｅｘｔおよ
び（タイミング制御回路１１２からの）ＩＮＣによりインクリメントされ、これ
により、デュアルポートＲＡＭ１２２用のアドレスが生成される。これらのアド
レス発生器は、ＰＣからのＦｒａｍｅＳｔｘ信号によりリセットされる。また、
これらのアドレス発生器は、ＴｅｒＳＩＯおよびＴｅｒＰＣと呼ばれる２つの信
号を生成し、これにより、ＳＩＯおよびＰＣのメモリアクセスの終了がそれぞれ
示される。
好適にはカウンタである。これらのアドレス発生器では、信号ＰＣＮｅｘｔおよ
び（タイミング制御回路１１２からの）ＩＮＣによりインクリメントされ、これ
により、デュアルポートＲＡＭ１２２用のアドレスが生成される。これらのアド
レス発生器は、ＰＣからのＦｒａｍｅＳｔｘ信号によりリセットされる。また、
これらのアドレス発生器は、ＴｅｒＳＩＯおよびＴｅｒＰＣと呼ばれる２つの信
号を生成し、これにより、ＳＩＯおよびＰＣのメモリアクセスの終了がそれぞれ
示される。
【００５２】 ハンドシェーキング回路１１４は、メモリページをスワッピングするために含
まれ、ＳＩＯ１１８により送信されるアイドルバイトを選択する時期も決定する
。ハンドシェーキング回路１１４は、２つのアドレス発生器１２４、１１６から
の２つの信号ＴｅｒＳＩＯおよびＴｅｒＰＣを読み出し、ＰＣ−ＭＳＢ、ＳＩＯ
−ＭＳＢ、およびＳｅｌＳｙｎｃと呼ばれる３つの出力を生成する。ＰＣ−ＭＳ
Ｂは、メモリのＰＣ側のデュアルポートＲＡＭ１２２のアドレスの最上位なビッ
トであり、ＳＩＯ−ＭＳＢは、メモリのＳＩＯ側のデュアルポートＲＡＭ１２２
のアドレスの最も重要なビットである。ＰＣ−ＭＳＢがハイにセットされている
場合、ＳＩＯ−ＭＳＢはローにセットされなければならず、逆の場合も同様であ
る。ハンドシェーキング回路１１４は、ＴｅｒＳＩＯおよびＴｅｒＰＣの両方が
セットされていることを認識すると、メモリページをスワッピングすることがで
きるよう、ＰＣ−ＭＳＢおよびＳＩＯ−ＭＳＢの状態をスワッピングする。さら
に、ハンドシェーキング回路１１４は、ＴｅｒＰＣがＴｅｒＳＩＯよりもローに
セットされている場合、ＳｅｌＳｙｎｃをハイにセットする。ＳｅｌＳｙｎｃ信
号は、アイドルバイトまたはデュアルポートＲＡＭデータのうちどちらをＳＩＯ
１１８により送信するかを選択するために用いられる。
まれ、ＳＩＯ１１８により送信されるアイドルバイトを選択する時期も決定する
。ハンドシェーキング回路１１４は、２つのアドレス発生器１２４、１１６から
の２つの信号ＴｅｒＳＩＯおよびＴｅｒＰＣを読み出し、ＰＣ−ＭＳＢ、ＳＩＯ
−ＭＳＢ、およびＳｅｌＳｙｎｃと呼ばれる３つの出力を生成する。ＰＣ−ＭＳ
Ｂは、メモリのＰＣ側のデュアルポートＲＡＭ１２２のアドレスの最上位なビッ
トであり、ＳＩＯ−ＭＳＢは、メモリのＳＩＯ側のデュアルポートＲＡＭ１２２
のアドレスの最も重要なビットである。ＰＣ−ＭＳＢがハイにセットされている
場合、ＳＩＯ−ＭＳＢはローにセットされなければならず、逆の場合も同様であ
る。ハンドシェーキング回路１１４は、ＴｅｒＳＩＯおよびＴｅｒＰＣの両方が
セットされていることを認識すると、メモリページをスワッピングすることがで
きるよう、ＰＣ−ＭＳＢおよびＳＩＯ−ＭＳＢの状態をスワッピングする。さら
に、ハンドシェーキング回路１１４は、ＴｅｒＰＣがＴｅｒＳＩＯよりもローに
セットされている場合、ＳｅｌＳｙｎｃをハイにセットする。ＳｅｌＳｙｎｃ信
号は、アイドルバイトまたはデュアルポートＲＡＭデータのうちどちらをＳＩＯ
１１８により送信するかを選択するために用いられる。
【００５３】 タイミング制御回路１１２は、ＳＩＯ１１８のタイミングを制御するための３
つの信号を生成するに用いられる。これら３つの信号は、ＢｉｔＳｈｉｆｔ、Ｓ
ｔｒＢｕｆｆ、およびＩＮＣである。ＢｉｔＳｈｉｆｔは、ＳＩＯ１１８用のク
ロック信号であり、ビットをシフトして、パラレルデータをシリアル出力データ
に変換する。ＳｔｒＢｕｆｆは、８ビット毎に発生し、これにより、パラレル８
ビットのデータは、ＳＩＯ１１８上のバッファ内に格納され、送信される。ＩＮ
Ｃは、デュアルポートメモリ１２２のＳＩＯ側のアドレス発生器１１６を増やす
ために用いられる。ＳＩＯ１１８は、ビットを、パラレルデータラインからシリ
アル出力（ＴｘＤａｔａ出力）にシフトして、同時表示およびデータ通信システ
ムのＬＥＤを駆動するシフトレジスタである。
つの信号を生成するに用いられる。これら３つの信号は、ＢｉｔＳｈｉｆｔ、Ｓ
ｔｒＢｕｆｆ、およびＩＮＣである。ＢｉｔＳｈｉｆｔは、ＳＩＯ１１８用のク
ロック信号であり、ビットをシフトして、パラレルデータをシリアル出力データ
に変換する。ＳｔｒＢｕｆｆは、８ビット毎に発生し、これにより、パラレル８
ビットのデータは、ＳＩＯ１１８上のバッファ内に格納され、送信される。ＩＮ
Ｃは、デュアルポートメモリ１２２のＳＩＯ側のアドレス発生器１１６を増やす
ために用いられる。ＳＩＯ１１８は、ビットを、パラレルデータラインからシリ
アル出力（ＴｘＤａｔａ出力）にシフトして、同時表示およびデータ通信システ
ムのＬＥＤを駆動するシフトレジスタである。
【００５４】 図９は、本発明の同時表示およびデータ通信システムと共に用いられるメモリ
バッファを有するデジタルデータ受信器のブロック図である。この設計は、図６
に示す送信器（バッファを有する）と組み合わせて用いられる。好適な受信器１
５０の設計は、パラレルポートインターフェース１６８、同期回路１５２、ＳＩ
Ｏ回路１５４、ラッチ１５６、デュアルポートＲＡＭバッファ１５８、デュアル
ポートＲＡＭ１５８のＳＩＯ側用のアドレス発生器１６０、ハンドシェイク回路
１６２、タイミング制御回路１６４、およびデュアルポートＲＡＭ１５８のＰＣ
側用のアドレス発生器１６６を含む。
バッファを有するデジタルデータ受信器のブロック図である。この設計は、図６
に示す送信器（バッファを有する）と組み合わせて用いられる。好適な受信器１
５０の設計は、パラレルポートインターフェース１６８、同期回路１５２、ＳＩ
Ｏ回路１５４、ラッチ１５６、デュアルポートＲＡＭバッファ１５８、デュアル
ポートＲＡＭ１５８のＳＩＯ側用のアドレス発生器１６０、ハンドシェイク回路
１６２、タイミング制御回路１６４、およびデュアルポートＲＡＭ１５８のＰＣ
側用のアドレス発生器１６６を含む。
【００５５】 受信器の設計は、同期回路１５２および同期カウンタ（Ｓｙｎｃ ｃｏｕｎｔ
ｅｒ）が加えられているが、図６に示すメモリバッファを有する送信器の設計と
、多くの面で同様である。デュアルポートＲＡＭ１５８は、対応する送信器回路
におけるように、受信器においてメモリバッファとして用いられる。上記のペー
ジングメモリ管理技術が、また用いられ得る。この技術によって、デュアルポー
トＲＡＭ１５８は、２つのメモリページに分割される。ＰＣがメモリ内の１つの
ページからデータを読み出している場合、受信器は、受信し、他のページにデー
タを書き込んでいる。ページの書き込みおよび読み出しが完了した後、メモリペ
ージは交換され、その後、ＰＣは送信用のデータを、受信器がデータを丁度書き
込んだ、交換されたページから読み出す。シリアルＩ／Ｏ（ＳＩＯ）回路１５４
を用いて、図６の送信器回路内で用いられたＳＩＯ回路とは逆の方法で、シリア
ルデータをパラレルデータに変換する。
ｅｒ）が加えられているが、図６に示すメモリバッファを有する送信器の設計と
、多くの面で同様である。デュアルポートＲＡＭ１５８は、対応する送信器回路
におけるように、受信器においてメモリバッファとして用いられる。上記のペー
ジングメモリ管理技術が、また用いられ得る。この技術によって、デュアルポー
トＲＡＭ１５８は、２つのメモリページに分割される。ＰＣがメモリ内の１つの
ページからデータを読み出している場合、受信器は、受信し、他のページにデー
タを書き込んでいる。ページの書き込みおよび読み出しが完了した後、メモリペ
ージは交換され、その後、ＰＣは送信用のデータを、受信器がデータを丁度書き
込んだ、交換されたページから読み出す。シリアルＩ／Ｏ（ＳＩＯ）回路１５４
を用いて、図６の送信器回路内で用いられたＳＩＯ回路とは逆の方法で、シリア
ルデータをパラレルデータに変換する。
【００５６】 送信器からのアイドルバイトの受信に関連するいくつかの動作上の状態が、エ
ラーフレームの原因と共に、図９に示す設計の実現において考慮されるべきであ
る。以下に説明する３つの状態を、図１０〜１２に示す。
ラーフレームの原因と共に、図９に示す設計の実現において考慮されるべきであ
る。以下に説明する３つの状態を、図１０〜１２に示す。
【００５７】 図１０は、アイドルバイトが受信されない、図９におけるデジタルデータ受信
器と関連付けられた動作上の状態の模式図である。この状態は、送信器がデータ
送信の間、全くアイドルバイトを送信しない場合に起こる。これは、送信器のＰ
Ｃが、送信器のＳＩＯがデータを送信できるより速くデータを送信する場合に起
こり得る。この状態における、受信器がデータを受信するタイミングの必要条件
を図１０に示す（１３０）。受信器のＰＣは、受信器のＳＩＯ１５４によって他
のメモリページが埋まるまで待機する。ＳＩＯ１５４が１つのページを受信した
後、ＰＣは、ＳＩＯによって丁度書き込まれたページからのデータの読み込みを
開始する。
器と関連付けられた動作上の状態の模式図である。この状態は、送信器がデータ
送信の間、全くアイドルバイトを送信しない場合に起こる。これは、送信器のＰ
Ｃが、送信器のＳＩＯがデータを送信できるより速くデータを送信する場合に起
こり得る。この状態における、受信器がデータを受信するタイミングの必要条件
を図１０に示す（１３０）。受信器のＰＣは、受信器のＳＩＯ１５４によって他
のメモリページが埋まるまで待機する。ＳＩＯ１５４が１つのページを受信した
後、ＰＣは、ＳＩＯによって丁度書き込まれたページからのデータの読み込みを
開始する。
【００５８】 図１１は、アイドルバイトがフレームの間で受信される場合の、図９における
デジタルデータ受信器と関連付けられた動作上の状態の模式図である。これは、
送信器のＰＣが、送信器のＳＩＯより遅くデータを送信する場合に起こる。この
状態における、受信器がデータを受信するタイミングの必要条件を図１１に示す
。受信器のＰＣは、次の入来フレームの開始まで待機する。ＳＩＯ１５４がペー
ジの開始を受信した後、ＰＣは、ＳＩＯによって丁度書き込まれたページからの
データの読み込みを開始する。
デジタルデータ受信器と関連付けられた動作上の状態の模式図である。これは、
送信器のＰＣが、送信器のＳＩＯより遅くデータを送信する場合に起こる。この
状態における、受信器がデータを受信するタイミングの必要条件を図１１に示す
。受信器のＰＣは、次の入来フレームの開始まで待機する。ＳＩＯ１５４がペー
ジの開始を受信した後、ＰＣは、ＳＩＯによって丁度書き込まれたページからの
データの読み込みを開始する。
【００５９】 受信器がアイドルバイトに加えてフレームを受信する時間は、ＰＣが１つのメ
モリページ（即ち、１フレーム）を読み出す時間より長くなければならない。さ
もなくば、エラーが起こり得、フレームを失う可能性がある。しかし、ＰＣが送
信器側のメモリページを書き込む時間がＰＣが受信器側のメモリページを読み出
す時間より長い場合、ＳＩＯ送信速度に関わらず、システムには、このようなエ
ラーはない。このアイディアを、図１２に示す。
モリページ（即ち、１フレーム）を読み出す時間より長くなければならない。さ
もなくば、エラーが起こり得、フレームを失う可能性がある。しかし、ＰＣが送
信器側のメモリページを書き込む時間がＰＣが受信器側のメモリページを読み出
す時間より長い場合、ＳＩＯ送信速度に関わらず、システムには、このようなエ
ラーはない。このアイディアを、図１２に示す。
【００６０】 図１２は、フレーム内のエラーの原因を示すタイミング図である。この図に示
すように、アイドルバイトを送信する時間は、時間ＴｐｃＴｘに依存する。Ｔｐ
ｃＴｘが増加する場合、アイドルバイトを送信する時間も増加する。これは、受
信器ＰＣがページを読み出すことができる時間も増加することを意味する。従っ
て、ＴｐｃＲｘ＜ＴｐｃＴｘである限り、受信器は、全てのフレームをエラーな
しに受け取り得る。実際には、受信器ＰＣが送信に追いつくことができない場合
、送信器ＰＣにおいていくらかの遅延を加えることによって、これは達成され得
る。
すように、アイドルバイトを送信する時間は、時間ＴｐｃＴｘに依存する。Ｔｐ
ｃＴｘが増加する場合、アイドルバイトを送信する時間も増加する。これは、受
信器ＰＣがページを読み出すことができる時間も増加することを意味する。従っ
て、ＴｐｃＲｘ＜ＴｐｃＴｘである限り、受信器は、全てのフレームをエラーな
しに受け取り得る。実際には、受信器ＰＣが送信に追いつくことができない場合
、送信器ＰＣにおいていくらかの遅延を加えることによって、これは達成され得
る。
【００６１】 図９に戻ると、デュアルポートＲＡＭをメモリバッファとして用いるデジタル
データ受信器のブロック図が示される。図９に示す回路部に接続されているのは
、パラレルポートインターフェース１６８である。このインターフェース１６８
は、データ送信およびハンドシェークの目的で用いられる８ビットデータライン
のバイト、３つの出力制御ピンおよび３つの入力制御ピンを含む。４つの出力制
御ピンは、＃ＩＮＩＴ、ＦｒａｍｅＳｔｘ、ＰＣＮｅｘｔと命名される。３つの
入力制御ピンは、ＴｅｒＰＣ、ＴｅｒＳＩＯ、Ｅｒｒｏｒと再命名される。
データ受信器のブロック図が示される。図９に示す回路部に接続されているのは
、パラレルポートインターフェース１６８である。このインターフェース１６８
は、データ送信およびハンドシェークの目的で用いられる８ビットデータライン
のバイト、３つの出力制御ピンおよび３つの入力制御ピンを含む。４つの出力制
御ピンは、＃ＩＮＩＴ、ＦｒａｍｅＳｔｘ、ＰＣＮｅｘｔと命名される。３つの
入力制御ピンは、ＴｅｒＰＣ、ＴｅｒＳＩＯ、Ｅｒｒｏｒと再命名される。
【００６２】 ＃ＩＮＩＴ制御ピンは、送信器を初期化するために用いられる。ＦｒａｍｅＳ
ｔｘは、ＰＣ側のアドレス発生器１６６（アドレスカウンタ）をリセットするた
めに用いられる。ＰＣＮｅｘｔは、各８ビットデータについて、アドレスカウン
タを増加させるために用いられる。ＴｅｒＳＩＯは、ＳＩＯ１５４が受信動作を
完了し、デュアルポートＲＡＭ１５８内に１メモリページデータを格納したかど
うかを示すために用いられる。ＴｅｒＰＣは、ＰＣがデータの１つのメモリペー
ジの読み出し動作を完了したかどうかを示すために用いられる。８ビットデータ
ラインが実際のデータ送信のために用いられる。
ｔｘは、ＰＣ側のアドレス発生器１６６（アドレスカウンタ）をリセットするた
めに用いられる。ＰＣＮｅｘｔは、各８ビットデータについて、アドレスカウン
タを増加させるために用いられる。ＴｅｒＳＩＯは、ＳＩＯ１５４が受信動作を
完了し、デュアルポートＲＡＭ１５８内に１メモリページデータを格納したかど
うかを示すために用いられる。ＴｅｒＰＣは、ＰＣがデータの１つのメモリペー
ジの読み出し動作を完了したかどうかを示すために用いられる。８ビットデータ
ラインが実際のデータ送信のために用いられる。
【００６３】 ２つのアドレス発生器１６６および１６０（ＰＣおよびＳＩＯ用）は、カウン
タである。アドレス発生器１６６および１６０は、信号ＰＣＮｅｘｔおよびＩＮ
Ｃによって増加し、デュアルポートＲＡＭ１５８にアドレスを発生する。アドレ
ス発生器１６６および１６０は、ＰＣからのＦｒａｍｅＳｔｘ信号によってリセ
ットされる。また、２つの信号ＴｅｒＳＩＯおよびＴｅｒＰＣを発生し、それぞ
れＳＩＯおよびＰＣについて、メモリアクセスの終了を示す。
タである。アドレス発生器１６６および１６０は、信号ＰＣＮｅｘｔおよびＩＮ
Ｃによって増加し、デュアルポートＲＡＭ１５８にアドレスを発生する。アドレ
ス発生器１６６および１６０は、ＰＣからのＦｒａｍｅＳｔｘ信号によってリセ
ットされる。また、２つの信号ＴｅｒＳＩＯおよびＴｅｒＰＣを発生し、それぞ
れＳＩＯおよびＰＣについて、メモリアクセスの終了を示す。
【００６４】 ハンドシェーク回路１６２を用いて、メモリページを交換し、エラー信号（Ｅ
ｒｒｏｒ）をＰＣに生成する。ハンドシェーク回路１６２は、２つの信号Ｔｅｒ
ＳＩＯおよびＴｅｒＰＣを読み出し、ＰＣ−ＭＳＢ、ＳＩＯ−ＭＳＢ、Ｅｒｒｏ
ｒと命名された３つの出力を生成する。ＰＣ−ＭＳＢは、ＰＣ側のデュアルポー
トＲＡＭ１５８のアドレスの最上位ビットであり、ＳＩＯ−ＭＳＢは、ＳＩＯ側
のデュアルポートＲＡＭ１５８のアドレスの最上位ビットである。ＰＣ−ＭＳＢ
がハイに設定されている場合、ＳＩＯ−ＭＳＢはローに設定されなければならず
、逆の場合も同様である。ハンドシェーク回路１６２は、ＴｅｒＳＩＯおよびＴ
ｅｒＰＣが両方ともハイに設定されていることを検知すると、ＰＣ−ＭＳＢおよ
びＰＣ−ＳＩＯの状態を交換し、これにより、メモリページが交換され得る。さ
らに、ハンドシェーク回路１６２は、ＴｅｒＰＣがＴｅｒＳＩＯより低く設定さ
れている場合、エラー信号をハイに設定する。エラー信号を用いて、ＰＣに、デ
ータフレームが失われ得ることを警告する。
ｒｒｏｒ）をＰＣに生成する。ハンドシェーク回路１６２は、２つの信号Ｔｅｒ
ＳＩＯおよびＴｅｒＰＣを読み出し、ＰＣ−ＭＳＢ、ＳＩＯ−ＭＳＢ、Ｅｒｒｏ
ｒと命名された３つの出力を生成する。ＰＣ−ＭＳＢは、ＰＣ側のデュアルポー
トＲＡＭ１５８のアドレスの最上位ビットであり、ＳＩＯ−ＭＳＢは、ＳＩＯ側
のデュアルポートＲＡＭ１５８のアドレスの最上位ビットである。ＰＣ−ＭＳＢ
がハイに設定されている場合、ＳＩＯ−ＭＳＢはローに設定されなければならず
、逆の場合も同様である。ハンドシェーク回路１６２は、ＴｅｒＳＩＯおよびＴ
ｅｒＰＣが両方ともハイに設定されていることを検知すると、ＰＣ−ＭＳＢおよ
びＰＣ−ＳＩＯの状態を交換し、これにより、メモリページが交換され得る。さ
らに、ハンドシェーク回路１６２は、ＴｅｒＰＣがＴｅｒＳＩＯより低く設定さ
れている場合、エラー信号をハイに設定する。エラー信号を用いて、ＰＣに、デ
ータフレームが失われ得ることを警告する。
【００６５】 タイミング制御ユニット１６４を用いて、ＳＩＯ１５４のタイミングを制御す
る３つの信号、ＢｉｔＳｈｉｆｔ、ＳｔｒＢｕｆｆ、およびＩＮＣを発生する。
ＢｉｔＳｈｉｆｔは、シリアルデータをパラレルデータに変換するためにビット
をシフトするＳＩＯ１５４用のクロック信号である。ＳｔｒＢｕｆｆは、８ビッ
ト期間ごとに発行され、これにより、シフトされたパラレル８ビットデータがラ
ッチ１５６に格納される。ＩＮＣを用いて、ＳＩＯのアドレス発生器１６０を増
加する。
る３つの信号、ＢｉｔＳｈｉｆｔ、ＳｔｒＢｕｆｆ、およびＩＮＣを発生する。
ＢｉｔＳｈｉｆｔは、シリアルデータをパラレルデータに変換するためにビット
をシフトするＳＩＯ１５４用のクロック信号である。ＳｔｒＢｕｆｆは、８ビッ
ト期間ごとに発行され、これにより、シフトされたパラレル８ビットデータがラ
ッチ１５６に格納される。ＩＮＣを用いて、ＳＩＯのアドレス発生器１６０を増
加する。
【００６６】 同期回路１５２が、受信器に加えられる。このユニットは、送信器と受信器と
の間でタイミングを同期させ、受信した同期バイトの数をカウントするように機
能する。同期回路１５２は、ＲｘＤａｔａおよび８ビットパラレルデータから読
み出し、ＶａｌｉｄＤａｔａ信号をタイミング制御回路１６４に発生する。回路
が充分な同期バイトをカウントした場合、ＶａｌｉｄＤａｔａが設定され、これ
により、フレームがデュアルポートＲＡＭ１５８に書き込まれるように利用可能
になる。
の間でタイミングを同期させ、受信した同期バイトの数をカウントするように機
能する。同期回路１５２は、ＲｘＤａｔａおよび８ビットパラレルデータから読
み出し、ＶａｌｉｄＤａｔａ信号をタイミング制御回路１６４に発生する。回路
が充分な同期バイトをカウントした場合、ＶａｌｉｄＤａｔａが設定され、これ
により、フレームがデュアルポートＲＡＭ１５８に書き込まれるように利用可能
になる。
【００６７】 ＬＥＤを用いる同時表示およびデータ通信についての本発明の汎用システム（
送信器および受信器ユニットについて２つの設計のタイプを含む）を詳細に説明
したが、このシステムの教示および開示内容が、様々な適用例において用いられ
得ることが理解されなければならない。これらの多くの適用例のうちの３つが、
以下で詳細に説明される。（ａ）車両速度制限適用例、（ｂ）車両ロケーション
および誘導システム適用例、（ｃ）携帯用旅行者情報およびロケーションシステ
ムである。しかし、これらは、上記の一般的なシステムの可能な適用例のうちの
３つにしか過ぎないことが留意されなければならない。汎用同時表示およびデー
タ通信システムの原理および概念は、特に説明されない多くの他の適用例に対し
ても適用され得る。
送信器および受信器ユニットについて２つの設計のタイプを含む）を詳細に説明
したが、このシステムの教示および開示内容が、様々な適用例において用いられ
得ることが理解されなければならない。これらの多くの適用例のうちの３つが、
以下で詳細に説明される。（ａ）車両速度制限適用例、（ｂ）車両ロケーション
および誘導システム適用例、（ｃ）携帯用旅行者情報およびロケーションシステ
ムである。しかし、これらは、上記の一般的なシステムの可能な適用例のうちの
３つにしか過ぎないことが留意されなければならない。汎用同時表示およびデー
タ通信システムの原理および概念は、特に説明されない多くの他の適用例に対し
ても適用され得る。
【００６８】 （２．車両速度制限適用例） 図１３〜１６に、同時要素としてＬＥＤを有し、ＬＥＤが、交通信号灯、街灯
、メッセージ表示板、道路ビーコン等に埋め込まれた、同時表示およびデータ通
信システムを用いる車両速度制限適用例を示す。
、メッセージ表示板、道路ビーコン等に埋め込まれた、同時表示およびデータ通
信システムを用いる車両速度制限適用例を示す。
【００６９】 図１３に示すシステムは、可視光線受信器モジュール１９０、中央処理モジュ
ール１９６、警告または表示ユニット１９２および１９４、ならびに車両速度セ
ンサ１９８のような車両に搭載されたいくつかの構成要素を含み得る。受信モジ
ュール１９０は、汎用システムについて上述された２つの受信器設計と同様に動
作し得る。車両の外部において、システムは、一例に過ぎないが、街灯１８０、
交通信号灯１８２、メッセージ表示板１８４または道路ビーコン１８６のような
、ＬＥＤを用いる表示およびデータ通信情報の同時ソースを１つ以上含み得る。
同時表示／データ通信要素の他のタイプがこの適用例と共に用いられ得る。
ール１９６、警告または表示ユニット１９２および１９４、ならびに車両速度セ
ンサ１９８のような車両に搭載されたいくつかの構成要素を含み得る。受信モジ
ュール１９０は、汎用システムについて上述された２つの受信器設計と同様に動
作し得る。車両の外部において、システムは、一例に過ぎないが、街灯１８０、
交通信号灯１８２、メッセージ表示板１８４または道路ビーコン１８６のような
、ＬＥＤを用いる表示およびデータ通信情報の同時ソースを１つ以上含み得る。
同時表示／データ通信要素の他のタイプがこの適用例と共に用いられ得る。
【００７０】 図１３に示すシステムによると、規定された領域内の交通信号灯１８２、街灯
１８０、メッセージ表示板１８４、または道路ビーコン１８６の中の発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）によって発せられる可視光線は、変調され、これにより、ＬＥＤ
からの可視光線は、速度制限値を伝える。これらの光源の各々は、適切な送信器
回路を含み（汎用システムについての上記の送信器回路と一般的な原理において
同様である）、適切なデータで光源を変調し、ＬＥＤを作動させる。この様態で
、ＬＥＤは、表示要素として（交通信号灯１８２の一部としてのように）および
データ通信要素として（通信されるデータである速度制限値を伴って）同時に動
作する。規定された領域のあたりを移動する車両１８８は、各交通信号灯１８２
、街灯１８０、表示板１８４、または道路ビーコン１８６から発せられた、変調
された可視光線を感知するために、受信器モジュール１９０を備える。車両１８
８の受信器モジュール１９０は、受信した可視信号を復調し、処理して、速度制
限情報を得る。処理ユニット１９６は、また、オドメータからの車両速度と送信
された速度制限情報との間の比較を行う。車両内システムはまた、車両が送信さ
れた速度制限情報を越えている場合、ドライバーに知らせるために、音声指示に
よって補強され得る警告および表示ユニット１９２および１９４の１つ以上のタ
イプを設け得る。あるいは、いくらかのデルタ速度が用いられ、これにより、１
時間あたり５マイルのように、車両が予め設定された値の分送信された速度制限
を越える場合にのみ、警告表示が用いられ得る。さらに、システムは、車両制御
ユニット２１０に信号を送り、車両速度を速度制限に合うように低減させ得る。
この様態において、システムは、完全に閉ループである。
１８０、メッセージ表示板１８４、または道路ビーコン１８６の中の発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）によって発せられる可視光線は、変調され、これにより、ＬＥＤ
からの可視光線は、速度制限値を伝える。これらの光源の各々は、適切な送信器
回路を含み（汎用システムについての上記の送信器回路と一般的な原理において
同様である）、適切なデータで光源を変調し、ＬＥＤを作動させる。この様態で
、ＬＥＤは、表示要素として（交通信号灯１８２の一部としてのように）および
データ通信要素として（通信されるデータである速度制限値を伴って）同時に動
作する。規定された領域のあたりを移動する車両１８８は、各交通信号灯１８２
、街灯１８０、表示板１８４、または道路ビーコン１８６から発せられた、変調
された可視光線を感知するために、受信器モジュール１９０を備える。車両１８
８の受信器モジュール１９０は、受信した可視信号を復調し、処理して、速度制
限情報を得る。処理ユニット１９６は、また、オドメータからの車両速度と送信
された速度制限情報との間の比較を行う。車両内システムはまた、車両が送信さ
れた速度制限情報を越えている場合、ドライバーに知らせるために、音声指示に
よって補強され得る警告および表示ユニット１９２および１９４の１つ以上のタ
イプを設け得る。あるいは、いくらかのデルタ速度が用いられ、これにより、１
時間あたり５マイルのように、車両が予め設定された値の分送信された速度制限
を越える場合にのみ、警告表示が用いられ得る。さらに、システムは、車両制御
ユニット２１０に信号を送り、車両速度を速度制限に合うように低減させ得る。
この様態において、システムは、完全に閉ループである。
【００７１】 図１４は、図１３に示す適用例に関連付けられた可視光線ＬＥＤ送信器２００
の図である。この送信器２００は、同時表示要素１８０、１８２、１８４、また
は１８６に近接して実装されてもよいし、信号柱の根元のベースまたは補助の電
気容器内のように、いくらかの距離をおいた場所に配置されてもよい。この回路
は、制御ユニット（「ＭＣＵ」）２０２、複数のドライバ回路２０４、各ドライ
バ回路２０４に取り付けられた１つ以上のＬＥＤ２０６を含む。適切な車両速度
制限データは、特定のデータプロトコルに従って、ＭＣＵ２０２によって適切な
データフレームにパックされる。コーディングおよびプロトコルスキームの例が
、汎用システムについて、上述された。このデータは、その後、ＬＥＤアレイ２
０６を駆動するために用いられる。ＭＣＵ２０２からのデータフレームは、車両
内の受信器モジュール１９０のトリガーとなる同期バイトを含み得る。エラー訂
正コーディング技術が、また、用いられ得る。ドライバ／バッファ回路２０４は
、各ＬＥＤ２０６について１つのドライバ回路２０４がある代替例もあり得るが
、シリアルに接続されたＬＥＤ２０６の１セットを駆動するために十分な電流を
提供する。ドライバ２０４およびＬＥＤセット２０６が繰り返されて、必要なサ
イズのＬＥＤアレイを構成する。汎用送信器および受信器設計についての上記の
教示内容および原理は、コーディング技術、データ通信プロトコル等の記載と共
に、本明細書中に説明された任意の適用例と共に用いられ得ることが留意されな
ければならない。
の図である。この送信器２００は、同時表示要素１８０、１８２、１８４、また
は１８６に近接して実装されてもよいし、信号柱の根元のベースまたは補助の電
気容器内のように、いくらかの距離をおいた場所に配置されてもよい。この回路
は、制御ユニット（「ＭＣＵ」）２０２、複数のドライバ回路２０４、各ドライ
バ回路２０４に取り付けられた１つ以上のＬＥＤ２０６を含む。適切な車両速度
制限データは、特定のデータプロトコルに従って、ＭＣＵ２０２によって適切な
データフレームにパックされる。コーディングおよびプロトコルスキームの例が
、汎用システムについて、上述された。このデータは、その後、ＬＥＤアレイ２
０６を駆動するために用いられる。ＭＣＵ２０２からのデータフレームは、車両
内の受信器モジュール１９０のトリガーとなる同期バイトを含み得る。エラー訂
正コーディング技術が、また、用いられ得る。ドライバ／バッファ回路２０４は
、各ＬＥＤ２０６について１つのドライバ回路２０４がある代替例もあり得るが
、シリアルに接続されたＬＥＤ２０６の１セットを駆動するために十分な電流を
提供する。ドライバ２０４およびＬＥＤセット２０６が繰り返されて、必要なサ
イズのＬＥＤアレイを構成する。汎用送信器および受信器設計についての上記の
教示内容および原理は、コーディング技術、データ通信プロトコル等の記載と共
に、本明細書中に説明された任意の適用例と共に用いられ得ることが留意されな
ければならない。
【００７２】 図１５は、図１３の車両速度制限適用例と関連付けられた車両内システムのブ
ロック図である。車両内システムは、中央処理モジュール１９６、可視光線受信
器モジュール１９０、車両速度モジュール１９８、警告ユニット１９２、および
表示ユニット１９４を含み得る。中央処理ユニット１９６は、好適には、他のモ
ジュールを制御する。中央処理ユニット１９６は、可視光線受信器１９０および
車両速度モジュール１９８からデータを受信する。車両速度モジュール１９８の
目的は、車両の現在の速度を決定することである。読み出しは、センサデータか
ら、例えばオドメータから得られる。センサデータは、シリアルインターフェー
スを通じて中央マイクロプロセッサ１９６に転送される。車両速度モジュール１
９８および可視光線受信器モジュール１９０からのデータは、中央処理モジュー
ル１９６によって処理され、適切な情報が表示１９４および警告ユニット１９２
に出力される。また、送信された速度制限に応じて自動的に車両の速度を調整す
るために中央処理ユニット１９６に接続され得る、任意の車両制御ユニット２１
０が示される。この様態で、車両内システムは、車両が掲示された速度制限を越
えないようにする遠隔操作で作動する閉ループの調速システムとして動作する。
ロック図である。車両内システムは、中央処理モジュール１９６、可視光線受信
器モジュール１９０、車両速度モジュール１９８、警告ユニット１９２、および
表示ユニット１９４を含み得る。中央処理ユニット１９６は、好適には、他のモ
ジュールを制御する。中央処理ユニット１９６は、可視光線受信器１９０および
車両速度モジュール１９８からデータを受信する。車両速度モジュール１９８の
目的は、車両の現在の速度を決定することである。読み出しは、センサデータか
ら、例えばオドメータから得られる。センサデータは、シリアルインターフェー
スを通じて中央マイクロプロセッサ１９６に転送される。車両速度モジュール１
９８および可視光線受信器モジュール１９０からのデータは、中央処理モジュー
ル１９６によって処理され、適切な情報が表示１９４および警告ユニット１９２
に出力される。また、送信された速度制限に応じて自動的に車両の速度を調整す
るために中央処理ユニット１９６に接続され得る、任意の車両制御ユニット２１
０が示される。この様態で、車両内システムは、車両が掲示された速度制限を越
えないようにする遠隔操作で作動する閉ループの調速システムとして動作する。
【００７３】 図１６は、図１５に示す車両内システムと関連付けられた可視光線受信器モジ
ュールのブロック図である。汎用システムの２つの受信器設計の教示および開示
内容が、また、図１６に示す設計において利用され得ることが留意されなければ
ならない。図示するように、受信器モジュール２２０は、（フォトダイオード、
フォトダイオードアレイ、ＣＣＤ等のような）光線検出センサ２２２、差動アン
プ２２４、正パルス検出器２２６および負パルス検出器２２８、ならびにデータ
復元回路２３０を含み得る。光線検出センサ２２２は、可視光線エネルギーを検
出し、受信した光線強度に比例した電圧に変換する。差動アンプ２２４を用いて
、システムの近辺に存在し得る蛍光灯によって引き起こされる５０Ｈｚのノイズ
の影響を減少する。差動アンプ２２４は、ハイからローへ、またはローからハイ
への変化のような高周波信号を増幅する。差動アンプ２２４の出力は、正および
負のパルスを含む。これらのパルスは、正および負パルス検出器２２６および２
２８によって分離され、データ復元回路２３０に与えられる。データ復元回路２
３０は、受信データストリームを形成するために正および負のパルスを結合する
ＳＲフリップフロップを含む。中央処理モジュール１９６は、その後、このデー
タストリームから、送信された速度情報を抽出する。
ュールのブロック図である。汎用システムの２つの受信器設計の教示および開示
内容が、また、図１６に示す設計において利用され得ることが留意されなければ
ならない。図示するように、受信器モジュール２２０は、（フォトダイオード、
フォトダイオードアレイ、ＣＣＤ等のような）光線検出センサ２２２、差動アン
プ２２４、正パルス検出器２２６および負パルス検出器２２８、ならびにデータ
復元回路２３０を含み得る。光線検出センサ２２２は、可視光線エネルギーを検
出し、受信した光線強度に比例した電圧に変換する。差動アンプ２２４を用いて
、システムの近辺に存在し得る蛍光灯によって引き起こされる５０Ｈｚのノイズ
の影響を減少する。差動アンプ２２４は、ハイからローへ、またはローからハイ
への変化のような高周波信号を増幅する。差動アンプ２２４の出力は、正および
負のパルスを含む。これらのパルスは、正および負パルス検出器２２６および２
２８によって分離され、データ復元回路２３０に与えられる。データ復元回路２
３０は、受信データストリームを形成するために正および負のパルスを結合する
ＳＲフリップフロップを含む。中央処理モジュール１９６は、その後、このデー
タストリームから、送信された速度情報を抽出する。
【００７４】 （３．車両ロケーションおよび誘導システム適用例） 図１７は、交通信号灯、街灯、メッセージ表示板、道路ビーコン等においてＬ
ＥＤを利用する本発明の同時表示およびデータ通信システムの車両ロケーション
および誘導システム適用例の図である。このシステムは、同時要素１８０、１８
２、１８４、または１８６によって送信される情報が車両速度情報ではなく、車
両の位置ならびにその周辺の地理および交通状況に関する情報であることを除い
て、多くの面で上記の車両速度制限システムと同様である。
ＥＤを利用する本発明の同時表示およびデータ通信システムの車両ロケーション
および誘導システム適用例の図である。このシステムは、同時要素１８０、１８
２、１８４、または１８６によって送信される情報が車両速度情報ではなく、車
両の位置ならびにその周辺の地理および交通状況に関する情報であることを除い
て、多くの面で上記の車両速度制限システムと同様である。
【００７５】 このシステムにおいて、規定された領域のあたりを移動する車両１８８は、信
号灯１８２、街灯１８０、表示板１８４または道路ビーコン１８６の各々によっ
て発せられる、変調された可視光線エネルギーを感知するための手段１９０を含
み得る。車両１８８の位置決定システム２４０（デジタルコンパスを有する推測
システムのような）は、車両が移動した距離および方向を検出する。車両１８８
の受信器１９０は、同時光源から受信した信号を復調し、処理し、その後、受信
した位置情報を用いて、車両１８８内の位置決定システム２４０を較正する。位
置、誘導、および交通情報は、表示手段２４２によって示され、また、スピーカ
ーを通じて音声信号としても提示される。表示手段２４２は、地図情報、位置情
報、交通データ、交通信号灯の状態、ならびに、一例にしか過ぎないが、ガソリ
ンスタンド、病院、駐車場のような様々なサービスまでの距離を表示するグラフ
ィックのインターフェースを含み得る。
号灯１８２、街灯１８０、表示板１８４または道路ビーコン１８６の各々によっ
て発せられる、変調された可視光線エネルギーを感知するための手段１９０を含
み得る。車両１８８の位置決定システム２４０（デジタルコンパスを有する推測
システムのような）は、車両が移動した距離および方向を検出する。車両１８８
の受信器１９０は、同時光源から受信した信号を復調し、処理し、その後、受信
した位置情報を用いて、車両１８８内の位置決定システム２４０を較正する。位
置、誘導、および交通情報は、表示手段２４２によって示され、また、スピーカ
ーを通じて音声信号としても提示される。表示手段２４２は、地図情報、位置情
報、交通データ、交通信号灯の状態、ならびに、一例にしか過ぎないが、ガソリ
ンスタンド、病院、駐車場のような様々なサービスまでの距離を表示するグラフ
ィックのインターフェースを含み得る。
【００７６】 車両内映像および音声ユニット２４２の例を図１７に示す。他のタイプの指示
手段も用いられ得るが、車両内映像および音声ユニット２４２は、道路地図上で
車の位置を十字線によって表示する。ディスプレイの右側は、情報領域である。
この領域において、交通信号灯、誘導、位置、およびメッセージ情報が表示され
る。音声ユニットにおいては、スピーカーが音声情報を出力して、ドライバーを
誘導する。例えば、図１７を参照すると、車は、Ｂｏｎｈａｍ通りとＰｏｋｆｕ
ｌａｍ通りとの交差点にある。交通信号灯は青である。最も近い病院に到着する
ためには、ドライバーは左に曲がって１．５ｋｍ運転しなければならない。工事
現場が近くにあり、メッセージ表示板がドライバーに「道路工事」のメッセージ
を出力する。音声ユニットは、交通信号灯を通過することおよび車両の位置をド
ライバーに伝える。
手段も用いられ得るが、車両内映像および音声ユニット２４２は、道路地図上で
車の位置を十字線によって表示する。ディスプレイの右側は、情報領域である。
この領域において、交通信号灯、誘導、位置、およびメッセージ情報が表示され
る。音声ユニットにおいては、スピーカーが音声情報を出力して、ドライバーを
誘導する。例えば、図１７を参照すると、車は、Ｂｏｎｈａｍ通りとＰｏｋｆｕ
ｌａｍ通りとの交差点にある。交通信号灯は青である。最も近い病院に到着する
ためには、ドライバーは左に曲がって１．５ｋｍ運転しなければならない。工事
現場が近くにあり、メッセージ表示板がドライバーに「道路工事」のメッセージ
を出力する。音声ユニットは、交通信号灯を通過することおよび車両の位置をド
ライバーに伝える。
【００７７】 図１８は、図１７に示すシステム適用例と関連付けられた慣性位置決定システ
ム２４０のブロック図である。このモジュール２４０は、加速度計２５２、ジャ
イロスコープ２５０、オドメータ２５４、デジタルコンパス２６２、加速度計２
５２およびジャイロスコープ２５０に接続されたＡ／Ｄ変換器２６０、コントロ
ーラユニット２５６、ならびにシリアルインターフェースユニット２５８を含み
得る。位置決定モジュール２４０は、車両１８８が移動した距離および曲がった
角度を決定する。加速度計２５２、ジャイロスコープ２５０、オドメータ２５４
、およびデジタルコンパス２６２からのセンサデータが車両の中央処理システム
１９６に転送される。慣性センサによって表される累積ドリフトエラーは、交通
信号灯、街灯、メッセージ表示板または道路ビーコンによって送信される位置決
定情報によって補正される。
ム２４０のブロック図である。このモジュール２４０は、加速度計２５２、ジャ
イロスコープ２５０、オドメータ２５４、デジタルコンパス２６２、加速度計２
５２およびジャイロスコープ２５０に接続されたＡ／Ｄ変換器２６０、コントロ
ーラユニット２５６、ならびにシリアルインターフェースユニット２５８を含み
得る。位置決定モジュール２４０は、車両１８８が移動した距離および曲がった
角度を決定する。加速度計２５２、ジャイロスコープ２５０、オドメータ２５４
、およびデジタルコンパス２６２からのセンサデータが車両の中央処理システム
１９６に転送される。慣性センサによって表される累積ドリフトエラーは、交通
信号灯、街灯、メッセージ表示板または道路ビーコンによって送信される位置決
定情報によって補正される。
【００７８】 位置決定モジュールは、オドメータ２５４、加速度計２５２、ジャイロスコー
プ２５０、デジタルコンパス２６２を含む４つの異なる種類のセンサを備え得る
。しかしこれらのセンサの全てが必要なわけではない。オドメータ２５４は、車
両の車輪が回転した回転数を測定する。車両が移動した距離は、その後、電気パ
ルスとして表される回転をカウントすることによって計算される。加速度計２５
２は、車両が経験する加速力を測定する。車両が移動する距離は、その後、加速
度を積分し、その後得られる速度を積分することによって計算される。ジャイロ
スコープ２５０は、車両が曲がる角速度を測定する。車両が曲がった角度は、そ
の後、測定された角速度の割合を積分することによって計算される。デジタルコ
ンパス２６２は、真北に対しての車両の方向を測定するために有用である。各セ
ンサインターフェースの設計は、同様である。各位置決定センサは、センサを制
御し、計算を行うコントローラユニット２５６に接続される。センサデータは、
その後、シリアルインターフェース２５８を通じて中央マイクロプロセッサ１９
６に転送される。
プ２５０、デジタルコンパス２６２を含む４つの異なる種類のセンサを備え得る
。しかしこれらのセンサの全てが必要なわけではない。オドメータ２５４は、車
両の車輪が回転した回転数を測定する。車両が移動した距離は、その後、電気パ
ルスとして表される回転をカウントすることによって計算される。加速度計２５
２は、車両が経験する加速力を測定する。車両が移動する距離は、その後、加速
度を積分し、その後得られる速度を積分することによって計算される。ジャイロ
スコープ２５０は、車両が曲がる角速度を測定する。車両が曲がった角度は、そ
の後、測定された角速度の割合を積分することによって計算される。デジタルコ
ンパス２６２は、真北に対しての車両の方向を測定するために有用である。各セ
ンサインターフェースの設計は、同様である。各位置決定センサは、センサを制
御し、計算を行うコントローラユニット２５６に接続される。センサデータは、
その後、シリアルインターフェース２５８を通じて中央マイクロプロセッサ１９
６に転送される。
【００７９】 （４．携帯用旅行者情報およびロケーションシステム適用例） 図１９は、本発明の同時表示およびデータ通信システムの携帯用旅行者情報お
よびロケーションシステム適用例の図である。このシステムは、この適用例にお
いては同時要素１８０、１８２、１８４、および１８６によって送信される情報
が、歩行者（または他の移動）の携帯する、光源１８０、１８２、１８４および
１８６に情報を返送し得る携帯用ユニット２９０によって受信されることを除い
て、多くの面で車両内適用例についての上記のシステムと同様である。同時要素
は、携帯用ユニット２９０からのデータ送信を受信する受信器要素２７０を含み
得る。この様態で、双方向同時表示およびデータ通信システムが提供される。
よびロケーションシステム適用例の図である。このシステムは、この適用例にお
いては同時要素１８０、１８２、１８４、および１８６によって送信される情報
が、歩行者（または他の移動）の携帯する、光源１８０、１８２、１８４および
１８６に情報を返送し得る携帯用ユニット２９０によって受信されることを除い
て、多くの面で車両内適用例についての上記のシステムと同様である。同時要素
は、携帯用ユニット２９０からのデータ送信を受信する受信器要素２７０を含み
得る。この様態で、双方向同時表示およびデータ通信システムが提供される。
【００８０】 図１９に示すシステムにおいて、規定された領域内の交通信号灯１８２、街灯
１８０、メッセージ表示板１８４または道路ビーコン１８６（等）の中の発光ダ
イオード（ＬＥＤ）によって発せられる可視光線は変調され、これにより、可視
信号が、位置、局地的地図、公共交通機関の駅、近辺の主要な施設／ビル、およ
び／または誘導情報あるいは他のタイプの情報またはデータを伝える。交通信号
灯１８２、街灯１８０、メッセージ表示板１８４、または道路ビーコン１８６は
、また、旅行者のリクエスト信号を受信する手段２７０を含み得る。旅行者また
は歩行者は、同時表示／データ通信要素（１８０、１８２、１８４、１８６）か
らの変調された情報を受信し、これらの要素と関連付けられた受信器２７０に情
報を返送する手段を含む携帯用情報およびロケーションシステム２９０を携帯す
る。位置、移動および誘導情報は、携帯用システム２９０の一部である表示手段
２７２によって示され得、また、含まれたスピーカー２８０を通じて音声信号と
して表され得る。表示手段２７２は、旅行者の位置を示すための十字線を有する
地図表示２７８、旅行者に情報選択のメニューを表示する情報インターフェース
２７４、旅行者に位置選択のメニューを表示する位置インターフェース２７６、
選択ボタン２８２、インターフェースメニューを通して移動するスクロールボタ
ン２８４を含み得る。他の要素もインターフェースにおいて提供され得る。
１８０、メッセージ表示板１８４または道路ビーコン１８６（等）の中の発光ダ
イオード（ＬＥＤ）によって発せられる可視光線は変調され、これにより、可視
信号が、位置、局地的地図、公共交通機関の駅、近辺の主要な施設／ビル、およ
び／または誘導情報あるいは他のタイプの情報またはデータを伝える。交通信号
灯１８２、街灯１８０、メッセージ表示板１８４、または道路ビーコン１８６は
、また、旅行者のリクエスト信号を受信する手段２７０を含み得る。旅行者また
は歩行者は、同時表示／データ通信要素（１８０、１８２、１８４、１８６）か
らの変調された情報を受信し、これらの要素と関連付けられた受信器２７０に情
報を返送する手段を含む携帯用情報およびロケーションシステム２９０を携帯す
る。位置、移動および誘導情報は、携帯用システム２９０の一部である表示手段
２７２によって示され得、また、含まれたスピーカー２８０を通じて音声信号と
して表され得る。表示手段２７２は、旅行者の位置を示すための十字線を有する
地図表示２７８、旅行者に情報選択のメニューを表示する情報インターフェース
２７４、旅行者に位置選択のメニューを表示する位置インターフェース２７６、
選択ボタン２８２、インターフェースメニューを通して移動するスクロールボタ
ン２８４を含み得る。他の要素もインターフェースにおいて提供され得る。
【００８１】 図２０は、好適な携帯用旅行者情報および位置ユニット２９０のブロック図で
ある。このユニット２９０は、可視光線受信器モジュール２９８、送信器モジュ
ール２９２、中央処理モジュール２９４、映像および音声ユニット２７２および
２８０、ならびにユーザ入力モジュール２９６を含み得る。受信器モジュール２
９８は、同時表示／データ通信要素からの変調された可視光線エネルギーを受信
し、それを復調して、情報を得る。その後、情報は、どの情報が表示または提示
されるか、どのように表示されるかを決定する中央処理モジュール２９４によっ
て処理される。中央処理モジュール２９４は、他のモジュールを制御し、データ
送信も行うマイクロプロセッサシステムを備える。旅行者は、入力モジュール２
９６を用いて、携帯用モジュール２９０に命令する。ユーザ入力モジュールは、
選択ボタン２８２またはスクロールキー２８４のような手操作入力を設けてもよ
いし、または、代替として、旅行者がボイスコマンドを用いてユニットに命令で
きるように、音声認識モジュールを設けてもよい。他のタイプの入力手段も可能
である。
ある。このユニット２９０は、可視光線受信器モジュール２９８、送信器モジュ
ール２９２、中央処理モジュール２９４、映像および音声ユニット２７２および
２８０、ならびにユーザ入力モジュール２９６を含み得る。受信器モジュール２
９８は、同時表示／データ通信要素からの変調された可視光線エネルギーを受信
し、それを復調して、情報を得る。その後、情報は、どの情報が表示または提示
されるか、どのように表示されるかを決定する中央処理モジュール２９４によっ
て処理される。中央処理モジュール２９４は、他のモジュールを制御し、データ
送信も行うマイクロプロセッサシステムを備える。旅行者は、入力モジュール２
９６を用いて、携帯用モジュール２９０に命令する。ユーザ入力モジュールは、
選択ボタン２８２またはスクロールキー２８４のような手操作入力を設けてもよ
いし、または、代替として、旅行者がボイスコマンドを用いてユニットに命令で
きるように、音声認識モジュールを設けてもよい。他のタイプの入力手段も可能
である。
【００８２】 入力コマンドが中央処理モジュール２９４から送信器モジュール２９２へと転
送される。送信器モジュール２９２は、交通信号灯１８２、街灯１８０、メッセ
ージ表示板１８４、および道路ビーコン１８６に関連付けられた受信器ユニット
２７０にユーザリクエスト信号を送信する。この様態で、旅行者がどの情報を同
時表示／データ通信システムからダウンロードするか選択し得る、インタラクテ
ィブな移動および誘導システムが提供される。
送される。送信器モジュール２９２は、交通信号灯１８２、街灯１８０、メッセ
ージ表示板１８４、および道路ビーコン１８６に関連付けられた受信器ユニット
２７０にユーザリクエスト信号を送信する。この様態で、旅行者がどの情報を同
時表示／データ通信システムからダウンロードするか選択し得る、インタラクテ
ィブな移動および誘導システムが提供される。
【００８３】 携帯用旅行者情報システムの動作の例を、図１９に示す。ユーザインターフェ
ース２７２上において、旅行者または歩行者の位置は、局地的街路地図上に十字
で表示される。局地的街路地図は、同時要素（１８０、１８２、１８４、１８６
）からダウンロードされる。これらの要素は、旅行者に請求された情報を提供す
る他の要素および／またはコンピュータシステムに、ネットワーク２８６によっ
て接続され得る。
ース２７２上において、旅行者または歩行者の位置は、局地的街路地図上に十字
で表示される。局地的街路地図は、同時要素（１８０、１８２、１８４、１８６
）からダウンロードされる。これらの要素は、旅行者に請求された情報を提供す
る他の要素および／またはコンピュータシステムに、ネットワーク２８６によっ
て接続され得る。
【００８４】 ユーザインターフェースの右側に情報選択領域２７４および位置情報領域２７
６がある。これらの領域において、旅行者は、同時要素からどの情報をダウンロ
ードするか選択し得る。例においては、「レストラン」が選択された場合、その
後、近くのレストランについての対応する情報がダウンロードされる。その後、
これらの近くのレストランの位置が地図上に表示され、また、レストランの紹介
の一部が情報領域内のポップアップメニューに提供され得る。送信され得る他の
情報として、一例にしかすぎないが、病院、警察署、ショッピングモール、商業
施設、航空会社の事務所、タクシー乗り場、ＭＴＲ駅、または空港バスの停留所
の情報が挙げられる。旅行者は、また、出かける前に、携帯用モジュール２９０
に目的地を入力し得る。目的地の位置は、局地的地図の上に、目的地が現れた場
合、表示される。また、最善の道が地図上で計算され、表示される。ボイス信号
が、旅行者が目的地の近くにいる場合、システムによって与えられ得る。
６がある。これらの領域において、旅行者は、同時要素からどの情報をダウンロ
ードするか選択し得る。例においては、「レストラン」が選択された場合、その
後、近くのレストランについての対応する情報がダウンロードされる。その後、
これらの近くのレストランの位置が地図上に表示され、また、レストランの紹介
の一部が情報領域内のポップアップメニューに提供され得る。送信され得る他の
情報として、一例にしかすぎないが、病院、警察署、ショッピングモール、商業
施設、航空会社の事務所、タクシー乗り場、ＭＴＲ駅、または空港バスの停留所
の情報が挙げられる。旅行者は、また、出かける前に、携帯用モジュール２９０
に目的地を入力し得る。目的地の位置は、局地的地図の上に、目的地が現れた場
合、表示される。また、最善の道が地図上で計算され、表示される。ボイス信号
が、旅行者が目的地の近くにいる場合、システムによって与えられ得る。
【００８５】 図２１に、図２０に示す携帯用旅行者情報およびロケーションユニット２９０
用のユーザインターフェースの例を模式的に示す。情報領域２７４において、ユ
ーザは、「病院」、「警察署」、「レストラン」等のような、検討したい情報の
どれかを選択し得る。例えば、旅行者が、夕食をとるレストランを探したいとす
る。旅行者は、システムに接続された、近くの交通信号灯、街灯、メッセージ表
示板、または道路ビーコンに近づき得る。その後、旅行者は、情報メニューの中
の「レストラン」を選択し得る。ポップアップメニュー２７４Ａが情報領域内に
表示される。このメニューから、旅行者は、自分が行きたいレストランの種類、
例えば、中華料理店を選択し得る。他のポップアップメニュー２７４Ｂが、その
後、現れる。このメニューから、旅行者は予算に合ったランクのレストランを選
択し得る。その後、旅行者の要求に合った近くのレストランのリスト２７４Ｃが
表示される。最終的に、旅行者は、リスト２７４Ｄにおいてレストランの情報を
見ることができる。同様の様態で、情報選択の各々は、関連する情報についての
旅行者の検索をさらに細分化するため、情報領域内に一連のさらなるポップアッ
プメニューを含む。
用のユーザインターフェースの例を模式的に示す。情報領域２７４において、ユ
ーザは、「病院」、「警察署」、「レストラン」等のような、検討したい情報の
どれかを選択し得る。例えば、旅行者が、夕食をとるレストランを探したいとす
る。旅行者は、システムに接続された、近くの交通信号灯、街灯、メッセージ表
示板、または道路ビーコンに近づき得る。その後、旅行者は、情報メニューの中
の「レストラン」を選択し得る。ポップアップメニュー２７４Ａが情報領域内に
表示される。このメニューから、旅行者は、自分が行きたいレストランの種類、
例えば、中華料理店を選択し得る。他のポップアップメニュー２７４Ｂが、その
後、現れる。このメニューから、旅行者は予算に合ったランクのレストランを選
択し得る。その後、旅行者の要求に合った近くのレストランのリスト２７４Ｃが
表示される。最終的に、旅行者は、リスト２７４Ｄにおいてレストランの情報を
見ることができる。同様の様態で、情報選択の各々は、関連する情報についての
旅行者の検索をさらに細分化するため、情報領域内に一連のさらなるポップアッ
プメニューを含む。
【００８６】 上記の本発明の好適な実施形態およびいくつかの適用例は、例示に過ぎず、請
求の範囲によって規定された本発明の範囲を限定するものではない。他の要素お
よび工程が、示したものの代わりに用いられ得る。さらに、汎用同時表示および
データ通信システムの多くの他の適用例が、可能であり、本発明の範囲内である
求の範囲によって規定された本発明の範囲を限定するものではない。他の要素お
よび工程が、示したものの代わりに用いられ得る。さらに、汎用同時表示および
データ通信システムの多くの他の適用例が、可能であり、本発明の範囲内である
【図１】 図１は、ＬＥＤ光ビーコンを同時素子として用いた本発明による汎用同時表示
およびデータ通信システムの模式図である。
およびデータ通信システムの模式図である。
【図２】 図２は、ＬＥＤドットマトリクスディスプレイを同時素子として用いた本発明
による汎用同時表示およびデータ通信システムの模式図である。
による汎用同時表示およびデータ通信システムの模式図である。
【図３】 図３は、本発明に使用される１データフレームの通信プロトコルの一例を示す
。
。
【図４】 図４は、本発明の同時表示およびデータ通信システムに使用される好適なデジ
タルデータ送信器のブロック図である。
タルデータ送信器のブロック図である。
【図５】 図５は、本発明の同時表示およびデータ通信システムに使用される好適なデジ
タルデータ受信器のブロック図である。
タルデータ受信器のブロック図である。
【図６】 図６は、本発明の同時表示およびデータ通信システムに使用されるメモリバッ
ファを有する代替的なデジタルデータ送信器のブロック図である。
ファを有する代替的なデジタルデータ送信器のブロック図である。
【図７】 図７は、図６の代替的なデジタルデータ送信器に関連する動作状態を示す模式
図であり、設けられたシリアル入力／出力装置の読出し時間がデータ送信器に接
続されたＰＣよりも遅い場合を示している。
図であり、設けられたシリアル入力／出力装置の読出し時間がデータ送信器に接
続されたＰＣよりも遅い場合を示している。
【図８】 図８は、図６の代替的なデジタルデータ送信器に関連する動作状態を示す模式
図であり、設けられたシリアル入力／出力装置の読出し時間がデータ送信器に接
続されたＰＣよりも速い場合を示している。
図であり、設けられたシリアル入力／出力装置の読出し時間がデータ送信器に接
続されたＰＣよりも速い場合を示している。
【図９】 図９は、本発明の同時表示およびデータ通信システムに使用されるメモリバッ
ファを有する代替的なデジタルデータ受信器のブロック図である。
ファを有する代替的なデジタルデータ受信器のブロック図である。
【図１０】 図１０は、図９の代替的なデジタルデータ受信器に関連する動作状態を示す模
式図であり、アイドルバイトを全く受信しない場合を示している。
式図であり、アイドルバイトを全く受信しない場合を示している。
【図１１】 図１１は、図９の代替的なデジタルデータ受信器に関連する動作状態を示す模
式図であり、フレーム間においてアイドルバイトを受信する場合を示している。
式図であり、フレーム間においてアイドルバイトを受信する場合を示している。
【図１２】 図１２は、１フレーム内におけるエラー（エラー）の原因を説明するタイミン
グ図である。
グ図である。
【図１３】 図１３は、交通信号灯、街灯、メッセージ表示板または道路ビーコンにＬＥＤ
を用いた、本発明の同時表示およびデータ通信システムの車両速度制限用途の図
である。
を用いた、本発明の同時表示およびデータ通信システムの車両速度制限用途の図
である。
【図１４】 図１４は、図１３に示した用途に関連する可視光ＬＥＤ送信器の図である。
【図１５】 図１５は、図１３の車両速度制限用途に関連する車載システムのブロック図で
ある。
ある。
【図１６】 図１６は、図１５に示す車載システムに関連する可視光受信器モジュールのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１７】 図１７は、交通信号灯、街灯、メッセージ表示板または道路ビーコンにＬＥＤ
を用いた、本発明の同時表示およびデータ通信システムの車両位置決定および案
内システム用途の図である。
を用いた、本発明の同時表示およびデータ通信システムの車両位置決定および案
内システム用途の図である。
【図１８】 図１８は、図１７に示すシステム用途に関連する慣性位置特定モジュールのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１９】 図１９は、交通信号灯、街灯、メッセージ表示板または道路ビーコンにＬＥＤ
を用いた、本発明の同時表示およびデータ通信システムの携帯型旅行者情報シス
テム用途の図である。
を用いた、本発明の同時表示およびデータ通信システムの携帯型旅行者情報シス
テム用途の図である。
【図２０】 図２０は、好適な携帯型旅行者情報および位置決定ユニットのブロック図であ
る。
る。
【図２１】 図２１は、図２１に示す携帯型旅行者情報および位置決定ユニットのためのユ
ーザインターフェースの一例を示す模式図である。
ーザインターフェースの一例を示す模式図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年６月１２日（２００１．６．１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｇ 1/005 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｒ 1/09 1/095 (31)優先権主張番号 ６０／０７８，６９１ (32)優先日 平成10年３月20日(1998．3．20) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６０／０８２，６２６ (32)優先日 平成10年４月22日(1998．4．22) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，Ｕ Ｓ (72)発明者 ヤン， エドワード エス． アメリカ合衆国 カリフォルニア 94025， メンロ パーク， コットン ストリー ト 1100 (72)発明者 イェン， クリス サン−キン 香港， ハッピー バレー， セレステ コート， 13ビー (72)発明者 ホン， マイケル キン−ミン 香港， ポクフラム， シャ ワン ドラ イブ 25， フラット 13エイ， ブロッ ク ２ (72)発明者 ヤン， デイビッド アメリカ合衆国 ペンシルバニア 19010， ローズモント， コーンストーガ ロー ド 1000， アパートメント 337ビー (72)発明者 リウ， ヒュー−シン 香港， クワーリー ベイ， コーンヒ ル， ブロック エイ， フラット 1105 (72)発明者 ワン， トゥ−オン 香港， エヌ．ティー．， クワイ チャ ン， クワイ フォン エステート， ク ワイ チ ハウス， ルーム 1407 (72)発明者 コ， ミン−ヒム 香港， エヌ．ティー．， チュエン ム ン， トレンド プラザ， ブロック ビ ー， 25／エフ， フラット ３ (72)発明者 チャン， チ−ホ 香港， カウルーン， トクワワン， ヒ ン イン ストリート １， ２／エフ Ｆターム(参考） 2F029 AA02 AB01 AB03 AC02 AC14 AC18 AC19 AD03 5H180 AA01 AA21 BB02 CC03 FF05 FF07 FF13 FF27 FF33 GG04 HH14 HH22 JJ03 5K002 AA01 AA03 BA14 DA05 FA03 GA04 GA05 GA07 【要約の続き】 ある。車両速度制限用途、車両位置決定および案内シス テム用途、および携帯型旅行者情報および位置決定シス テム用途を含む、この汎用システムについてのいくつか の用途が提供される。
Claims (70)
- 【請求項１】 同時シグナリングおよびデータ通信システムであって、 データ表示および通信システムと、 データ受信システムと、 該データ表示および通信システムに接続された１つ以上のＬＥＤであって、視
覚表示信号および変調されたデータ通信信号を発光するＬＥＤと、 を備えた、システム。 - 【請求項２】 前記データ表示および通信システムが、 第１のコンピュータと、 該第１のコンピュータおよび前記１つ以上のＬＥＤに接続されたデータ送信器
回路と、 該第１のコンピュータ上で動作してデジタルデータ信号を生成するデータ通信
コンピュータプログラムと、 を備えている、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 前記データ表示および通信システムが、前記第１のコンピュ
ータ上で動作して前記視覚表示信号の生成を制御するデータ表示コンピュータプ
ログラムをさらに備えている、請求項２に記載のシステム。 - 【請求項４】 前記データ表示および通信システムが、 第２のコンピュータと、 該第２のコンピュータ上で動作して前記視覚表示信号の生成を制御するデータ
表示コンピュータプログラムと、 をさらに備えている、請求項２に記載のシステム。 - 【請求項５】 前記データ受信システムが、前記１つ以上のＬＥＤによって
発光される前記変調されたデータ通信信号を受信する、請求項１に記載のシステ
ム。 - 【請求項６】 前記データ受信システムが、 光感知素子と、 該光感知素子に接続されたデータ受信回路と、 該データ受信回路に接続された受信コンピュータシステムと、 を含んでいる、請求項５に記載のシステム。
- 【請求項７】 前記１つ以上のＬＥＤから前記変調されたデータ通信信号を
受信して、該変調されたデータ通信信号を前記光感知素子上に集光するレンズを
さらに含む、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項８】 前記光感知素子が光検出器である、請求項６に記載のシステ
ム。 - 【請求項９】 前記１つ以上のＬＥＤが２次元ドットマトリクスディスプレ
イとして構成されている、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項１０】 前記受信コンピュータシステム上で動作して前記変調され
たデータ通信信号の受信を制御するデータ通信コンピュータプログラムをさらに
含む、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記データ送信器回路がパラレルインターフェースを介し
て前記第１のコンピュータに接続されている、請求項２に記載のシステム。 - 【請求項１２】 前記ドットマトリクスディスプレイが、文字、単語、絵、
グラフィックスまたは装飾パターンを含む視覚表示信号を生成できる、請求項９
に記載のシステム。 - 【請求項１３】 前記データ送信器回路が、前記第１のコンピュータ上で動
作する前記データ通信コンピュータプログラムによって生成された前記デジタル
データ信号から前記変調されたデジタルデータ信号を生成する回路部を含んでい
る、請求項２に記載のシステム。 - 【請求項１４】 前記データ送信器回路が、前記変調されたデジタルデータ
信号を前記１つ以上のＬＥＤに印加する、請求項１３に記載のシステム。 - 【請求項１５】 前記ＬＥＤによって発信される前記変調されたデジタルデ
ータ信号は、該ＬＥＤが人間の目に間断無く照射されているように見えるほどの
高周波である、請求項１４に記載のシステム。 - 【請求項１６】 前記データ受信回路が、前記変調されたデジタルデータ信
号を復調する手段を含んでいる、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項１７】 前記第１のコンピュータが非マルチタスクオペレーティン
グシステムで動作する、請求項２に記載のシステム。 - 【請求項１８】 前記第１のコンピュータがマルチタスクオペレーティング
システムで動作する、請求項２に記載のシステム。 - 【請求項１９】 前記変調されたデジタルデータ信号が複数のデータフレー
ムにフォーマットされている、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項２０】 各データフレームが、 開始フレーム同期化バイトと、 複数のスタートバイトおよびデータバイトと、 終了フレーム同期化バイトと、 を含む、請求項２０に記載のシステム。
- 【請求項２１】 各データフレームがアイドルバイトをさらに含んでいる、
請求項２１に記載のシステム。 - 【請求項２２】 前記変調されたデジタルデータ信号がマンチェスター符号
化法を用いて符号化されている、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項２３】 前記データ送信器回路が、 前記第１のコンピュータから前記デジタルデータ信号を受信するパラレルポー
トインターフェースと、 前記デジタルデータ信号をシリアルデータストリームに変換するパラレル−シ
リアルコンバータと、 該パラレル−シリアルコンバータに接続され、前記変調されたデジタルデータ
信号を生成するために該コンバータのクロックレートを制御する変調制御回路部
と、 を含んでいる、請求項２に記載のシステム。 - 【請求項２４】 前記変調制御回路部が、 システム発振器と、 該システム発振器に接続され、前記パラレル−シリアルコンバータをクロック
するための選択可能な変調周波数を生成するボーレートプリスケーラと、 を含んでいる、請求項２３に記載のシステム。 - 【請求項２５】 前記データ送信器回路が、前記パラレルポートおよび前記
パラレル−シリアルコンバータの間に接続されたデータラッチをさらに含んでい
る、請求項２３に記載のシステム。 - 【請求項２６】 前記データ受信器回路が、 前記変調されたデジタルデータ信号をシリアルデータストリームに変換するパ
ラレル−シリアルコンバータと、 該パラレル−シリアルコンバータに接続され、該デジタルデータ信号を復元す
るために該コンバータのクロックレートを制御する変調制御回路部と、 該復元されたデジタルデータ信号を前記受信コンピュータシステムに接続する
パラレルポートインターフェースと、 を含んでいる、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項２７】 前記復調制御回路部が、 システム発振器と、 該システム発振器に接続され、前記パラレル−シリアルコンバータをクロック
するための選択可能な変調周波数を生成するボーレートプリスケーラと、 を含んでいる、請求項２６に記載のシステム。 - 【請求項２８】 前記データ受信器回路が、前記パラレルポートおよび前記
シリアル−パラレルコンバータの間に接続されたデータラッチをさらに含んでい
る、請求項２６に記載のシステム。 - 【請求項２９】 前記データ受信器回路が、前記変調周波数が受信した変調
されたデジタルデータ信号の変調周波数に整合することを確かにするクロック同
期化回路をさらに含んでいる、請求項２７に記載のシステム。 - 【請求項３０】 前記データ送信器回路が、 前記第１のコンピュータから前記デジタルデータ信号を受信するパラレルポー
トインターフェースと、 該パラレルデジタルデータ信号をシリアル変調されたデジタルデータ信号に変
換するシリアル入力／出力（ＳＩＯ）回路と、 該パラレルポートインターフェースおよび該ＳＩＯ回路の間に接続されたメモ
リバッファと、 を含んでいる、請求項２に記載のシステム。 - 【請求項３１】 前記メモリバッファがデュアルポートＲＡＭである、請求
項３０に記載のシステム。 - 【請求項３２】 前記データ送信器回路が、前記デュアルポートＲＡＭの各
ポートについて１対のアドレス発生器をさらに含んでいる、請求項３１に記載の
システム。 - 【請求項３３】 前記データ送信器回路が、前記ＳＩＯ回路の変調周波数を
制御するタイミング制御回路をさらに含んでいる、請求項３０に記載のシステム
。 - 【請求項３４】 前記データ受信器回路が、受信した変調されたデジタルデ
ータ信号を復調されたパラレルデジタルデータ信号に変換するシリアル入力／出
力（ＳＩＯ）回路と、 該復調されたデジタルデータ信号を前記受信コンピュータシステムに接続する
パラレルポートインターフェースと、 該パラレルポートインターフェイスと該ＳＩＯ回路との間に結合されるメモリ
バッファと、 を含んでいる、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項３５】 前記メモリバッファがデュアルポートＲＡＭである、請求
項３４に記載のシステム。 - 【請求項３６】 前記データ受信器回路が、前記デュアルポートＲＡＭの各
ポートについて１対のアドレス発生器をさらに含んでいる、請求項３５に記載の
システム。 - 【請求項３７】 前記データ受信器回路が、前記ＳＩＯ回路の変調周波数を
制御するタイミング制御回路をさらに含んでいる、請求項３４に記載のシステム
。 - 【請求項３８】 車両速度制限システムであって、 同時に視覚表示素子およびデータ通信素子として動作する同時表示およびデー
タ通信素子であって、該同時表示およびデータ通信素子によって送信されるデー
タは車両制限速度データである、同時表示およびデータ通信素子と、 該同時表示およびデータ通信素子から送信された該車両制限速度データを受信
して該受信データを処理する車載データ処理受信器と、 を備えた、システム。 - 【請求項３９】 前記同時表示およびデータ通信素子が、街灯、交通信号灯
、メッセージ表示ボードまたは道路ビーコンである、請求項３８に記載のシステ
ム。 - 【請求項４０】 前記同時表示およびデータ通信素子が１つ以上のＬＥＤを
含んでいる、請求項３８に記載のシステム。 - 【請求項４１】 前記ＬＥＤが、前記車両制限速度データを搬送する変調さ
れたデジタル信号を発信する、請求項４０に記載のシステム。 - 【請求項４２】 前記車載データ処理受信器が、 前記同時表示およびデータ通信素子によって送信された前記車両制限速度デー
タを受信する可視光受信器モジュールと、 該可視光受信器モジュールに接続され、該車両制限速度データを処理する中央
処理モジュールと、 を含んでいる、請求項３８に記載のシステム。 - 【請求項４３】 前記車両制限速度データが変調されたデジタルデータ信号
を含み、前記可視光受信器モジュールが、該変調されたデジタルデータ信号を復
調して該車両制限速度データを復元する手段を含んでいる、請求項４２に記載の
システム。 - 【請求項４４】 前記車載データ処理受信器が、車両の現在速度を提供する
車両速度モジュールをさらに含んでいる、請求項４２に記載のシステム。 - 【請求項４５】 前記中央処理モジュールが、前記送信された車両制限速度
データを前記車両の前記現在速度と比較して、該車両の該現在速度が該送信され
た車両制限速度データよりも大きい場合に警告信号を生成する、請求項４４に記
載のシステム。 - 【請求項４６】 前記車載データ処理受信器が、前記中央処理モジュールに
よって生成される前記警告信号に接続され、前記車両の前記現在速度が前記送信
された制限速度データを上回っていることを該車両の運転手に警告する警告ユニ
ットまたはディスプレイユニットをさらに含んでいる、請求項４５に記載のシス
テム。 - 【請求項４７】 前記車載データ処理受信器が、前記車両の前記現在速度が
前記送信された制限速度データを上回っている場合に該車両の速度を自動的に調
節する車両制御ユニットをさらに含んでいる、請求項４５に記載のシステム。 - 【請求項４８】 前記可視光受信器モジュールが、 光検出センサと、 該センサに接続され、該光検出センサが受信した信号を変調するデータ復元回
路と、 を含んでいる、請求項４２に記載のシステム。 - 【請求項４９】 前記可視光受信器モジュールが、前記光検出センサおよび
前記データ復元回路の間に接続された差動増幅器および正負パルス検出器をさら
に含んでいる、請求項４８に記載のシステム。 - 【請求項５０】 車両位置決定および案内システムであって、 同時に視覚表示素子およびデータ通信素子として動作する同時表示およびデー
タ通信素子であって、該同時表示およびデータ通信素子によって送信されるデー
タは位置決定および案内情報を含む、同時表示およびデータ通信素子と、 中央処理ユニット、可視光受信器モジュール、ならびに、該同時表示およびデ
ータ通信素子から送信された該位置決定および案内情報を受信して該受信データ
を処理する位置特定モジュールを含む車載データ処理受信器と、 を備えた、システム。 - 【請求項５１】 前記位置決定および案内情報が、位置特定情報、交通情報
、地図情報、道路工事状況、交通信号状態、または付近の施設までの道順を含む
、請求項５０に記載のシステム。 - 【請求項５２】 前記車載データ処理受信器が、前記同時表示およびデータ
通信素子によって送信された情報を表示する視覚および音声ディスプレイユニッ
トをさらに含んでいる、請求項５０に記載のシステム。 - 【請求項５３】 前記視覚および音声ディスプレイユニットが、前記車両の
前記現在位置を示した局地街路地図を提供する、請求項５２に記載のシステム。 - 【請求項５４】 前記視覚および音声ディスプレイユニットが、前記運転手
に対して音声の道順を提供するためのスピーカーを提供する、請求項５２に記載
のシステム。 - 【請求項５５】 前記視覚および音声ディスプレイユニットが、付近の交通
信号灯の現在の状態の表示を提供する、請求項５２に記載のシステム。 - 【請求項５６】 前記視覚および音声ディスプレイユニットが、付近の施設
までの道順の表示を提供する、請求項５２に記載のシステム。 - 【請求項５７】 前記中央処理ユニットが、前記同時表示およびデータ通信
素子によって送信された位置決定および位置特定情報を受信し、該情報を用いて
前記位置特定モジュールを較正する、請求項５０に記載のシステム。 - 【請求項５８】 前記位置特定モジュールが、加速度計、ジャイロスコープ
、走行距離計またはデジタルコンパスのような１つ以上の慣性センサを含んでい
る、請求項５０に記載のシステム。 - 【請求項５９】 前記位置特定モジュールが、加速度計、アナログ−デジタ
ルコンバータ、コントローラ、および前記中央処理モジュールへのシリアルイン
ターフェースを含んでいる、請求項５０に記載のシステム。 - 【請求項６０】 前記慣性センサは経時的にドリフトし、該ドリフトは、前
記同時表示およびデータ通信素子によって送信された前記位置決定および案内情
報に基づいて前記中央処理モジュールによって補正される、請求項５８に記載の
システム。 - 【請求項６１】 携帯型旅行者情報および位置決定システムであって、 同時に視覚表示素子およびデータ通信素子として動作する同時表示およびデー
タ通信素子と、 携帯型旅行者情報システムであって、該同時表示およびデータ通信素子によっ
て送信されたデータを受信して該データを該携帯型旅行者情報システムのユーザ
に提示する携帯型旅行者情報システムと、 を備えた、システム。 - 【請求項６２】 前記同時表示およびデータ通信素子が、前記携帯型旅行者
情報システムによって送信された情報を受信する受信器を含んでいる、請求項６
１に記載のシステム。 - 【請求項６３】 ネットワークによって互いに接続された複数の同時表示お
よびデータ通信素子をさらに備えた、請求項６１に記載のシステム。 - 【請求項６４】 前記同時表示およびデータ通信素子が、変調されたデジタ
ルデータ信号を発信する１つ以上のＬＥＤを含んでいる、請求項６１に記載のシ
ステム。 - 【請求項６５】 前記携帯型旅行者情報システムが、前記変調されたデジタ
ルデータ信号を受信する受信器と、該変調された信号を復調して前記デジタルデ
ータ信号を復元する手段とを含んでいる、請求項６４に記載のシステム。 - 【請求項６６】 前記携帯型旅行者情報システムが、 可視光受信器モジュールと、 中央処理ユニットと、 ユーザ入力モジュールと、 ディスプレイユニットと、 音声ユニットと、 受信器モジュールと、 を含んでいる、請求項６１に記載のシステム。
- 【請求項６７】 前記携帯型旅行者情報システムが、該システムのユーザに
対して情報を表示するためのグラフィカルユーザインターフェースを含んでいる
、請求項６１に記載のシステム。 - 【請求項６８】 前記ディスプレイユニットが、前記可視光受信器モジュー
ルによって前記同時表示およびデータ通信素子から受信した情報のグラフィック
表示を提供する、請求項６６に記載のシステム。 - 【請求項６９】 前記グラフィカルユーザインターフェースが、前記システ
ムのユーザの現在位置を示すマップを含んでいる、請求項６７に記載のシステム
。 - 【請求項７０】 前記グラフィカルユーザインターフェースが、前記シス
テムのユーザの現在位置付近にある施設を示す複数のポップアップメニューを含
んでいる、請求項６７に記載のシステム。
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