JP3710727B2 - 光空間データ伝送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、側面漏光ファイバ等の側面漏光機能を有する導光路を利用した光空間データ伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すように、搬送車１は、搬送物の受け渡しのため建家内の設定された走行路２に沿って移動する。この無人の搬送車１に搭載された移動局３は、走行制御、及び搬送物の受け渡しのために、地上局４とデータ伝送を行っている。
【０００３】
走行制御は、例えば、搬送車１が走行路２の所定の地点に達したとき、搬送車１に搭載された移動局３と、この地点に設置した地上局４との間で、進行可否の信号や、直進／右折／左折の信号の送受を行なうものである。
【０００４】
搬送物の受け渡しのためのデータ伝送は、搬送物の受け渡しに必要となるデータ（例えば、搬送物の内容を表わすデータ）の送受を行なうものである。
【０００５】
地上局４は、データ伝送が必要になる地点に、適当な送受信エリアが形成されるように設置される。データの搬送媒体には、光，電波，又は磁気等が用いられ、夫々の伝播特性と送受信器の設計によって、送受信エリアが決められる。
【０００６】
地上局と移動局との間でデータ伝送を行う場合、送受信エリアをどのように設定するかは難しい問題であった。
【０００７】
これを、搬送媒体別に説明する。光を用いた送受信器は、図８に示すように、投光器５と受光器６の間の遮蔽物で光が遮られないように送受信を行なわなければならない。したがって、安定した送受信を行うため、投光器５と受光器６を光軸合わせして使用することが一般的である。このため、搬送車１との送受信を一定の走行区間で行えるようにするには、移動局３を搭載した搬送車１を、地上局４の投光器５の光軸に沿って直線的に移動させるか、若しくは移動する搬送車１の側方に沿って、多数の地上局４を設置する必要がある。
【０００８】
光学系を改良することにより送受信エリアを円錐状に広げた、光を用いた送受信器もあるが、光学系や受光回路のため装置が複雑で高価になる問題がある。この送受信エリアは、円形であるので、走行する搬送車の移動経路に対して、余分な送受信エリアを持つことになり、他局と混信し易くなる。
【０００９】
電波を使用した送受信装置は、送受信エリアが円錐状に広がっているので、前記同様に他局と混信し易く、ノイズの混入も考慮しなければならない。しかも、高価である。
【００１０】
磁気を利用した送受信器もあるが、誘導コイルにノイズが乗り易く、且つ通信速度に難があり、高価になるという問題もある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
搬送車は、建家内の複数の製造装置の間を順に移動するので、その走行路は、曲線区間も含んだ複雑な形になる。このため、上述したように制約の多い従来の送受信装置では、適切な送受信エリアを設定することは困難である。
【００１２】
地上局側の好ましい送受信エリアは、搬送車１が走行するとき搭載された移動局３が描く軌跡に沿い、移動局３に限定して投受光を行なえる範囲である。これによって、混信を防止しながら、確実な通信が可能になる。
【００１３】
特に、この送受信エリアは、搬送車が停止しなくても必要な通信時間を確保できるように、走行路に沿い、ある程度の長さを持つことが必要である。
【００１４】
これを、図７のような合流路で、２本の走行路２を別々に走行して来た搬送車１，１が、前方の１本の走行路に進入する場合について説明する。
【００１５】
搬送車１，１の移動局３は、この分岐点に配置した地上局４と通信して、衝突防止のために、進行又は停止の指令を受けなければならない。しかし、停止指令を受けた後に、ブレーキをかけてエリア内で停止することを考えると、地上局の送受信エリアが短いと、必要な通信時間が確保できない。従って、連続走行させることができる搬送車であっても、他のセンサで停止位置を決定して、必ず停止させなければならず、搬送効率を低下させる原因になっていた。
【００１６】
これは、図９に示すような分岐路で、搬送車１の進行方向と連結器７の向きが一致していれば走行させ、向きが異なる場合は連結器７を切換わるまで待機させる場合において、連続走行可能な搬送車であっても、必ず停止させなければならないという問題となる。
【００１７】
送受信エリアを長くすれば、走行しながらでも通信できるので、図７と図９で説明した問題は解決され、搬送車の連続走行が可能になる。しかし、送受信エリアを長くすると、同一の送受信エリア内に、複数の搬送車が入り混信を引き起こす問題がある。
【００１８】
そこで、本発明は、搬送車が走行するとき搭載された移動局が描く軌跡に沿って、移動局に限定して投受光を行なえる送受信エリアを、様々な形の走行路に対して柔軟に設定でき、かつ、この送受信エリアを、搬送車が停止しなくても必要な通信時間を確保できる長さで設けることができる光空間データ伝送装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、同一の送受信エリア内に、複数の搬送車が入っても混信することなく通信を行なえる通信方式を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる光空間データ伝送装置は、搬送車に搭載された移動局と地上局間のデータ通信を光で行う光空間データ伝送装置において、地上局に接続された側面漏光機能を有する導光路を搬送車の走行路に沿って配置すると共に、この導光路の長さを、この導光路を通して地上局と交信し停止指令を受けた移動中の搬送車が、その導光路の範囲内で停止できる長さとし、１本の導光路に複数の移動局が同時に通信できる状態において、地上局と、１つの移動局との選択通信を可能とする送受信プロトコルを備えたものである。
【００２１】
上記送受信プロトコルは、次のものである。
【００２２】
この送受信プロトコルは、正常通信モードと異常通信モードを持ち、各モードの通信が、個別通信期間と、個別通信の間に定期的に挟まれるブロードキャスト通信期間から構成されるものであって、
正常通信モードでは、ブロードキャスト通信期間に、地上局から全移動局に対してアドレス送信要求を発し、これを受けた移動局は、その地上局に自己アドレスを送信していない場合のみ自己アドレスを送信し、個別通信期間に、地上局の通信制御の下に、アドレスにより特定された移動局と地上局の間でデータ通信を行う通信手順が規定され、
異常通信モードでは、ブロードキャスト通信期間に、地上局から通信混雑を全移動局に通知するＪＡＭ通信を行い、これを受けた移動局は、優先通信権を自局で検知している移動局のみが自己アドレスを送信し、個別通信期間に、地上局の通信制御の下に、優先通信権を持つ移動局と地上局の間でデータ通信を行う通信手順が規定され、
ブロードキャスト通信期間に、地上局に、複数台の移動局の自己アドレスが返されたとき異常通信モードに遷移し、この期間に、移動局の自己アドレスが全く返されないとき正常通信モードに遷移することが規定されている。
【００２３】
【実施形態】
本発明の実施形態を示す図１において、８は側面漏光機能を有する導光路で、端部に地上局４と接続された受光器９と投光器１０が光結合されている。
【００２４】
この導光路８は、図２に示すように搬送車の走行路２に沿って配置されている。この長さは、移動中の搬送車１が、導光路８を通して地上局４と交信し停止指令を受けた後にブレーキを掛け、その導光路の範囲内で停止できる長さである。導光路の範囲内で停止できるようにするのは、停止後に進行指令を伝えることを可能にするためである。また、このような時間的余裕を設けることによって、搬送車１を、停止又は減速させずに交差点を通過させることができる。
【００２５】
側面漏光機能を有する導光路８には、例えば側面漏光ファイバであるプラスチック光ファイバを使用する。このプラスチックファイバを用いる場合は、透光性を持つ連結器で複数本をつないで、必要な長さを得ることができる。この連結構造において、連結器の部分での投受光は光が減衰した状態で行われるが、移動局側の投受光器の投受光範囲を、連結器の長さよりも大きくするので、通信の中断は起こらない。
【００２６】
この側面漏光機能を有する導光路８として、側面漏光ファイバであるプラスチック光ファイバを用いると、屈曲自在であり、切断して長さを任意に設定することができるので、搬送車１の走行経路が曲がっていても、これに完全に一致させ、送受信が必要な区間のみに配置することができる。
【００２７】
本発明では、搬送車１を停止又は減速させずに交差点を通過させることができるようにするため、側面漏光機能を有する導光路８の長さを、大きく取っている。このため、１本の導光路８に複数の搬送車１が同時に送受信可能なる状態が生じる。この場合の混信を防止するため、地上局４と、複数の移動局１から一台を選択して通信できる送受信プロトコルが備える必要がある。
【００２８】
例えば、この通信プロトコルは、次のように規定される。
【００２９】
混信を起こさせないため、地上局４をマスター局とし、複数の移動局１をデジタルスイッチ等でアドレスが決定されるスレーブ局として、地上局４で通信管理を行なう。地上局４で、アドレス指定により複数の移動局の１つを特定して送信し、このアドレスを持つ移動局からの応答を地上局で待機して受信するという手順で、半二重の個別通信を行なう。
【００３０】
上記通信を行なうには、地上局４で、導光路８と通信可能となっている移動局３のアドレスを管理する必要がある。
【００３１】
このアドレス管理のために、図３に示すように、上記個別通信期間Ｔａの間に、定期的に挟まれるブロードキャスト通信期間Ｔｂを設定する。
【００３２】
図４に示すように、ブロードキャスト通信期間Ｔｂでは、初めに、地上局４から、導光路８を通して通信可能な全ての移動局３に対して、自己アドレスを返すように要求するアドレス送信要求を発する。次に、これを受けた移動局３は、その地上局４に自己アドレスを送信していない場合のみ自己アドレスを送信する。このアドレスを受信した地上局４は、アンサーを、その移動局３に返す。これによって、次々と、導光路８による送受信エリアに入って来る移動局３のアドレスが、１回のブロードキャスト通信期間毎に、１台づつ、地上局４に認識される。
【００３３】
これにより、地上局４は、受信エリアに入っている移動局３を、入って来た順番を付けて、アドレス管理することができる。このように管理されていると、地上局は任意の移動局に対して、図５に示すように、アドレス指定により任意の移動局（ＡＤ３，ＡＤ４，ＡＤ１）に送信し、自己アドレスを付けたその移動局からの応答を受信するという手順で、任意の順番で通信を行なうことができる。
【００３４】
これにより、送受信エリア内に入っている先頭の移動局に続く２番目，３番目の移動局と早めに通信を行い、停止を指令する場合でも送受信エリア内で確実に停止させることができる。
【００３５】
以上に説明したのは、送受信エリアに入って来る搬送車を地上局で１台づつ順に認識できる正常通信モードである。
【００３６】
搬送システムの運転開始時や、何等かの原因で搬送システムがダウンし、これが復旧して運転を再開するときには、１本の導光路８の送受信エリア内に、複数の搬送車１が、待機している場合がある。この場合に、前記正常運転モードで、通信を行なうと、ブロードキャスト通信期間Ｔｂで、自己アドレスを返すように要求するアドレス送信要求を発すると、図６に示すように、複数の搬送車から送信されるの自己アドレスが衝突し、地上局４で認識できない。
【００３７】
この衝突を認識した地上局４は異常通信モードに入る。このモードも、図３に示すように、個別通信期間Ｔａの間に、ブロードキャスト通信期間Ｔｂを定期的に挟んだものである。異常通信モードでは、ブロードキャスト通信期間に、地上局４から通信混雑を全移動局に通知するＪＡＭ通信を行う。これを受けた移動局は、優先通信権を持つ移動局を除いて送信を停止する。通常、優先通信権を持つのは先頭車両である。先頭車両の認識は、例えば、搬送車１が、追突防止のため前部に装備しているセンサーを利用して行なう。自局が先頭にあることを検知している先頭の移動局は自己アドレスを地上局に送信する。これを受信した地上局は、アンサーを返す。個別通信期間Ｔａに入ると、地上局は、この優先通信権を持つ先頭の移動局３にアドレス指定して送信し、この先頭の移動局は自己アドレスを付けた応答を返す。この先頭の移動局が、送受信エリアから出て行くと、２番目の移動局が、先頭になるので、上記同様に自己アドレスを地上局に認識させた後に、通信を行なう。このような手順を繰り返すことにより、全ての移動局が送受信エリアから出て行くと、地上局がＪＡＭ通信を行っても、アドレス応答がなくなる。これを検知した地上局４の通信制御は、正常通信モードに遷移する。
【００３８】
異常通信モードでは、優先権を持つ、例えば先頭の移動局と通信できるだけであり、正常通信モードのように、後続する移動局と先行して通信を行い、交差点を無停止で通過させることができる通信速度は得られない。しかし、搬送システムの運転開始時や復旧後の運転再開時には、安全確保のため低速運転が行われるので、この通信速度で問題はない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の光空間データ伝送装置は、側面漏光機能を有する導光路を搬送車の走行路に沿って配置するので、移動局の移動経路が、どのような形状であっても、通信が必要な区間のみに送受信エリアを設定し、移動局の移動経路に制約を与えないで、長い通信エリアを低コストに確保しながら他局との混信を防止できる。さらに、この導光路の長さを、搬送車と地上局の交信時間を十分に取れるものとしたので、交差点における走行制御において、通信のための停止が不要となり、搬送車を連続走行させて搬送効率を高めることができる。また、１本の導光路に複数の移動局が同時に通信できる状態における混信を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光空間データ伝送装置の一実施形態の構成を示す図。
【図２】 図１の装置の搬送車走行路への配置例を示す図。
【図３】 本発明の送受信プロトコルにおける個別通信期間Ｔａとブロードキャスト通信期間Ｔｂの関係を示す図。
【図４】 正常通信モードにおけるブロードキャスト通信期間Ｔｂに行われるアドレス認識手順を示す図。
【図５】 正常通信モードにおける個別通信期間Ｔａに行われる通信手順を示す図。
【図６】 異常通信モードにおけるブロードキャスト通信期間Ｔｂに行われるアドレス認識手順と、個別通信期間Ｔａに行われる通信手順を示す図。
【図７】 合流地点を持つ搬送車の走行路を示す図。
【図８】 従来の透過型光データ伝送装置の側面図
【図９】 分岐地点を持つ搬送車の走行路を示す図。
【符号の説明】
１ 搬送車
２ 走行路
３ 移動局
４ 地上局
８ 側面漏光機能を有する導光路
９ 導光路に光結合された地上局の受光器
１０ 導光路に光結合された地上局の投光器
Ｔａ 個別通信期間
Ｔｂ ブロードキャスト通信期間

Claims (1)

1. 搬送車に搭載された移動局と地上局間のデータ通信を光で行う光空間データ伝送装置において、
   搬送車の走行路に沿って、地上局に接続された側面漏光機能を有する導光路を配置すると共に、この導光路の長さを、この導光路を通して地上局から停止指令を受けた移動中の搬送車が、その導光路の範囲内で停止できる長さとし、
   １本の上記導光路に複数の移動局が同時に通信できる状態において、地上局と、１つの移動局との選択通信を可能とする送受信プロトコルが備えられており、
   上記送受信プロトコルが、正常通信モードと異常通信モードを持ち、各モードの通信が、個別通信期間と、個別通信の間に定期的に挟まれるブロードキャスト通信期間から構成され、
   正常通信モードでは、ブロードキャスト通信期間に、地上局から全移動局に対してアドレス送信要求を発し、これを受けた移動局は、その地上局に自己アドレスを送信していない場合のみ自己アドレスを送信し、個別通信期間に、地上局の通信制御の下に、アドレスにより指定された移動局と地上局の間でデータ通信を行う通信手順が規定され、
   異常通信モードでは、ブロードキャスト通信期間に、地上局から通信混雑を全移動局に通知するＪＡＭ通信を行い、これを受けた移動局は、優先通信権を自局で検知している移動局のみが自己アドレスを送信し、個別通信期間に、地上局の通信制御の下に、優先通信権を持つ移動局と地上局の間でデータ通信を行う通信手順が規定され、
   ブロードキャスト通信期間に、地上局に、複数台の移動局の自己アドレスが返されたとき異常通信モードに遷移し、この期間に、移動局の自己アドレスが全く返されないとき正常通信モードに遷移することが規定されていることを特徴とする光空間データ伝送装置。

Images