JP2681271B2 - 情報伝送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光を通信媒体として移動体と固定体また
は移動体相互の情報伝送に用いる情報伝送方法に関する
ものである。 〔従来の技術〕 一般に、比較的大規模な土木工事を行なうと大量の残
土を処理する必要が生じ、このため多数のダンプカーに
よつてその残土を捨場まで運搬する必要がある。この場
合、土木工事の事業主はダンプカーを所有する業者に残
土の運搬作業を依頼するが、多数とダンプカーが必要な
場合、１つの業者が所有するダンプカーでは車両数が不
足するので、複数の業者と契約して必要な車両数を確保
している。そして、各業者に対しては残土の搬出量に応
じた出来高払いで報酬を支払つている。 この出来高の計量を行なうために従来は、車両側に積
載物名称、車両番号等の情報を赤外線のパルス列として
送出する送信機を備え、道路の路側にはこのパルス列を
受信する受信機を備えて、ダンプカーがこの受信機の前
を通つた時に車両から送出している赤外線のパルス列を
受信し、受信したデータをコンピュータ等で処理して累
計値を算出していた。 ところがこのような方法では車両の走行状態を監視す
ることはできても、走行車両に対して走行途中で行先を
変更させたり、安全走行のために減速を指示したりする
ことができない。このため、移動体の送信が終了した
後、その移動体に対して固定側から必要な情報の指示を
行なうこと考えられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながらこのような従来の方法はデータのパルス
列を１つのまとまりとして交互に送受信することになる
ので通信時間が長くなり、移動体の速度が速くなると固
定側からの信号を送信している途中で移動体が通信可能
エリヤから出てしまい、通信ができなくなるという問題
を有していた。 〔問題点を解決するための手段〕 このような問題を解決するためにこの発明は、相対す
る送受信装置に主局と従局の関係をもたせ、主局パルス
のパルス間隔内に従局のパルスが入り込むようにして双
方向通信を行なうようにしたものである。 〔作 用〕 従局側が主局のスタートパルスを受信したとき、受信
時刻から一定時間遅延させて従局側からスタートパルス
を送信する。 〔実施例〕 第１図は主局から送出される赤外線パルス列の一例で
あり、主局側は通常、移動側とする。２つのパルスST₁,
ST₂で構成されるパルス列はスタートパルス列、パルスS
IはサインパルスD₁〜Dnで構成されるパルス列はデータ
パルス列である。スタートパルス列、サインパルス、デ
ータパルス列の３種類で構成される１組のパルス群はキ
ヤラクタを構成し、このキヤラクタが繰返し伝送され
る。 スタートパルス列のパルス間隔はデータパルス列のパ
ルス間隔の略半分となるように設定されている。データ
パルス列は有意状態である「１」レベルと、無意状態で
ある「０」レベルが組合わされてデータ内容を表わすよ
うになつており、「１」レベルと「０」レベルの状態は
隣接するキヤラクタでは反転するようになつており、サ
インビツトSIが「１」レベルの時はそのビツトに続くデ
ータビツト列が、直前のデータビツト列を反転したもの
であることを表わしている。すなわち、第１図は「１」
レベルのビツトを実線で表わし、「０」レベルのビツト
を点線で表わしており、期間ＢはサインビツトSIが１レ
ベルであるから、期間Ｂのデータビツト列D₁〜Dnが期間
Ａのデータビツト列のデータビツトD₁〜Dnの「１」レベ
ル，「０」レベルを反転した状態であることを表わして
いる。 第２図は第１図の信号を送出する送信機のブロツク打
であり、１は発振器、２はタイミングジエネレータ、３
はパルスジエネレータ、4₁〜4nはデータ設定スイツチ5
a,5bは抵抗、６はトランジスタ、７は赤外発光ダイオー
ドである。この装置において、データ設定スイツチ4₁〜
4nは第１図の期間Ａにおけるデータパルス列D₁〜Dnの状
態を設定する。発振器１のパルスはタイミングジエネレ
ータ２およびパルスジエネレータ３に供給される。タイ
ミングジエネレータ２はスタートパルス、サインパル
ス、データパルスの発生タイミングを指定し、サインパ
ルスとデータパルスについては「０」レベルと「１」レ
ベルの発生タイミングについても指定する。この結果、
パルスジエネレータ３は発振器1,タイミングジエネレー
タ2,データ設定スイツチ4₁〜4nから供給される信号に応
じて第１図に示すレベルおよびタイミングを有するパル
スを送出する。この結果、そのパルスに従がつて赤外発
光ダイオード７が発光し、赤外線パルス列として送出さ
れる。 このようにして送出された赤外線パルスは図示しない
路上の受光器で検出され、第３図に示す判読回路に供給
される。この結果、スタートパルス検出回路10は規定の
時間内に２つのパルスが検出された時、これをスタート
パルス列であると判断し、この時点以後スタートパルス
検出回路10に供給されるパルスをそのまま出力する。こ
の信号はシフトレジスタ11に一時的に記憶される。送信
機からのパルスは繰返し送出されるので、次のデータパ
ルス列が受信された時点で前回シフト11に記憶されてい
たデータはシフトレジスタ12に移行され、新たに受信さ
れたデータがシフトレジスタ11に記憶される。 次にシフトレジスタ11,12のデータがラツチ回路13,14
に移されるが、この時、「１」レベルのサインパルスを
含むデータパルス列はその位相を反転させたうえでラツ
チされ、サインパルスSIが「０」レベルであればシフト
レジスタの内容をそのままラツチされる、但し、サイン
パルスSIは反転させずにラツチされる。 ラツチ回転13,14の内容は比較回路15で比較され、両
者のデータパルス列の内容が一致していれば、比較回路
15はゲート回路16をオンとするので、ラツチ回路14の内
容がラツチ回路17に移される。そして、ラツチ回路17の
データは出力回路18を介してパラレル信号として送出さ
れる。比較回路15はラツチ回路13,14のいずれか一方に
サインパルスSIがある時だけ両入力の比較を行なうよう
になつており、この条件を満たさない時は両入力が比較
されない。このため、比較動作が行なわれない時はゲー
ト回路16がオフのままとなつているので、シフトレジス
タ12のデータは用いられない。そして、シフトレジスタ
12のデータが次に書換えられた時点で、シフトレジスタ
11のサインビツトSIとシフトレジスタ12のサインビツト
SIが異なつていれば、その時点で比較回路15は比較動作
を行なう。比較結果が不一致であれば出力は禁止され
る。このようにして送信機から送出されたパルス列は受
信機で受信されることになるが、次に双方向通信を行な
うための構成および動作について説明する。 第４図は双方向通信を行なうときのパルス列の１例を
示す図であり、第５図，第６図は双方向通信を行なう装
置の回路構成を示すブロツク図である。第５図において
移動側だある主局は固定側である従局に無関係に赤外パ
ルス列を送出しながら移動する。従局側では第４図に示
すように、主局側のスタートパルスST₂から時間t₁だけ
遅れて従局側のスタートパルスST₁を送出する。ここで
遅延時間t₁はスタートパルスST₁とST₂との時間差より十
分短かい時間、例えば10分の１程度とする。このように
時間t₁を選んで従局側のパルス列を送出すると、主局側
のパルス列に櫛歯状のタイミングで相互にパルス列が送
出されるため、スタートパルス幅の時間と時間t₁を加算
した時間遅れのみで双方向の通信が可能となる。 このような信号の授受が行なわれる動作を第５図に示
す主局、第６図に示す従局のブロツク図によつて説明す
る、主局50のデータ入力回路51に加えられるデータは発
振器52およびタイミングジエネレータ53からの信号に基
づきパルスジエネレータ62によつて第４図（ａ）に示す
パルス列に変換され、抵抗54a、トランジスタ55を介し
て発光ダイオード56を駆動し、従局に向けて送出する。
また、パルスジエネレータ62から送出された主局側のパ
ルス信号は受信入力禁止回路57を介してゲート回路58に
供給され、主局側のパルスが発生する都度、そのパルス
の継続時間だけ、発光ダイオード59によつて受信され、
増幅器60によつて増幅される信号を遮断するようになつ
ている。 主局側から送出された赤外パルス信号は第６図に示す
従局側の受光ダイオード159で受光され、増幅器160で増
幅され、ゲート回路158を介してスタートパルス検出回
路161に供給される。そこでスタートパルスが検出され
るとそれがタイミングジエネレータ153を介してパルス
ジエネレータ162に加えられる。 ここで、主局側の発振器と、従局側の発振器は同じ周
波数を用い、これを分周してスタートパルス、サインパ
ルス、データパルス列を発生させるタイミングをつくつ
ている。従つて主局側及び従局側のパルスジエネレータ
から得られるパルス列は主局側のスタートパルスの間隔
と従局側の遅れ時間t₁を加えた時間だけ全体にずれる
が、スタートパルスの間隔と、データパルス間の間隔
は、全く同じとなる。そこで、この遅れ時間（ST₂−S
T₁）＋t₁をデータパルスの1/2時間にえらべば、従来側
のデータ列は、主局側のデータ列の中間に位置するよう
なタイミングで発光される。 タイミングジエネレータ153からの信号によつてパル
スジエネレータ162から第４図（ｂ）に示すパルス信号
が出力され、抵抗154a,トランジスタ155を介して発光ダ
イオード156が制御され、そこから主局50に向けて赤外
パルス光線が投射される。このとき、主局と従局のパル
ス間隔は同じ周波数の発振器を用いることにより同一と
なるように設定する。しかしながらデータ列が例えば20
0ビツト程度以上になつたとき、発振周波数のわずかな
ずれが発生するとビツト最後部で互いに重なつてしまい
通信ができなくなる。このため、水晶発振子等を基準発
振素子として、そのような状態が発生しないようにして
いる。 スタートパルス検出回路161から出力されたスタート
パルス、サインパルス及びデータパルスは第３図で述べ
た２組のシフトレジスタで構成された直列・並列変換回
路163に供給され、並列信号に変換されて、前述のよう
にサインビツトの正負に従つてデータがデータラツチ回
路164a,164bでラツチされる。これらのデータはサイン
ビツトに従つて比較回路165によつて一致判定され、デ
ータが一致していればデータラツチ回路166、データ出
力回路167を介してデータが出力される。データラツチ
回路166からデータが出力されるとそれがデータ検出回
路168で検出され、その検出結果がタイミングジエネレ
ータ153に供給される。 データ検出回路からの出力はタイミングジエネレータ
に加えられ、従局側のデータビツトの最後部のビツトを
「１」にして、主局側に従局側のデータとともに返送す
る。主局側でこの最後部のデータが「１」であることを
確認したら、次のデータを送信データとして取り込み再
び従局側に送信するが、通常は１回のデータ送信で全て
の情報を伝送する必要があるため、同じデータを送出す
ることになる。次にタイミングジエネレータ153の信号
は受信入力禁止回路157に加えられた従局側が発光した
赤外パルス光が主局の窓ガラス等で反射して受光回路を
通して入力されても、これを受信しないようにゲート回
路158で禁止している。 タイミングジエネレータ153は従局のデータを送出す
るタイミングを決定しているので、従局が主局に向けて
発光するタイミングで従局の受光信号を禁止するために
受信入力禁止回路157を介してゲート回路158に信号を供
給する。このことによつて従局が送出した信号を自身で
受信することを防止している。 主局のパルスの間で発光した従局の赤外パルスは主局
側で受信され、ゲート回路58、スタートパルス検出回路
61、直列・並列変換回路63、データラツチ回路64a,64
b、比較回路65、データラツチ回路66によつて従局と同
様にデータ信号に判別され、データ出力回路67を介して
データが出力される。 このとき、データ出力の中に主局側から送出した信号
が受信データの最後の部分データが「１」であるか否か
をデータ検出回路68で判定し、その結果をタイミングジ
エネレータに送出して、主局のデータが正しく従局に伝
送されたことを確認して次のデータを受付ける。なお、
従局側も同様に主局のデータの最後部から１ビツト前が
「１」であること確認して、データが正しく伝送された
と判断している。これはあらかじめ何番目かのデータを
通信の確認用にしておくことで実現できるが、一般的に
は最後部のデータを使つている。 主局のパルスジエネレータ62は主局である旨を示すデ
ータをあらかじめ付加して従局に送出し、従局はデータ
検出回路168でこれを検出し、タイミングジエネレータ1
53でこの信号を従局のパルスジエネレータ162から出力
する信号に付加し、従局から主局に付加して送ると同様
に、従局を示す符号も同時に送出する。 したがつて主局、従局において、自分の送出した信号
が再び受信できたとき、データ入力回路51,151のデータ
入力を更新することによつて、順次データを送出する。
受信入力禁止回路57,157からの信号は、受光回路の雑音
除去及び、自分の発光した信号を受光しない等も考慮
し、発振器52,152の発振周波数によつて決まるあらかじ
め決められた時間のみ、受光信号を通すようにゲート回
路を構成しているが、ビツト列が長い時は最後部でずれ
が生じ受信できなくなることが生ずるので例えば、受光
予想パルス時間の前後に対して発光パルス幅の３倍程度
まで受光できるようにゲート時間を設定している。 次に通信の開始はスタートパルスを最も早く検出する
必要があるため、通常は２パルス用いているが主局側は
特に２パルスに限定しなくとも良い。特にスタートパル
ス間隔に近い雑音がある場合は２パルス以上を用いると
効果がある。常に送信状態のまま走行し、従局側は主局
のスタートパルスが得られるまで送出せずに待機するよ
うに構成する。このようにすることによつて高速で移動
する車両に対して多量のデータを双方向に短時間で通信
できる。 なお、これらの回路はマイクロコンピユータを用いて
も容易に実現できる。 〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明は主局のパルスのパルス
間隔内に従局のパルスが入り込むようにしたので、双方
向通信が行なえるようになり、高速で移動する車両に対
して多量のデータを双方向で短時間に送れるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は主局から送出される赤外線パルス列の一例を示
す図、第２図は送信機のブロツク図、第３図は赤外線パ
ルスの判読回路のブロツク図、第４図は双方向通信を行
なうときのパルス列の一例を示す図、第５図は主局の構
成を示すブロツク図、第６図は従局の構成を示すブロツ
ク図である。 51,151……データ入力回路、53,153……タイミングジエ
ネレータ、56,156……発光ダイオード、57,157……受信
入力禁止回路、58,158……ゲート回路、59,159……受光
ダイオード、61,161……パルスジエネレータ、65,165…
…比較回路、67,167……データ出力回路、68,168……デ
ータ検出回路。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．複数のビットから構成される任意のデータを主局と
   従局との間で相互に伝送する情報伝送方法において、 主局および従局は、少なくとも２個のパルスで構成され
   たスタートパルス列と、有意または無意のいずれかの状
   態にて送信データを構成する各ビットを示すデータパル
   ス列であって、かつパルス周期がスタートパルス列のパ
   ルス周期とは異なるデータパルス列とから送信データに
   対応するキャラクタを構成し、 主局は任意のキャラクタを構成する各パルス列を順次送
   信し、従局は主局のスタートパルス列を検出したときか
   らあらかじめ定めた時間の後に主局への任意のキャラク
   タを構成する各パルス列を送信し、あらかじめ定める時
   間は主局のパルス列と従局のパルス列とが櫛歯状となる
   関係にあることを特徴とする情報伝送方法。