JP5802937B2 - 光データ伝送装置、光通信装置、及び自動搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、光データ伝送装置、光データ伝送装置を構成する光通信装置、及び光データ伝送装置が用いられる自動搬送装置に関し、特に、固定設備と移動設備間のデータ伝送に好適な光データ伝送装置、光通信装置に関する。

物品等の搬送に使用されるスタッカークレーンや天井走行クレーン等の軌道に沿って走行する移動設備では、省配線化等のために、光データ伝送装置を介してシステム制御装置と移動設備側の制御装置との間の制御指令等の信号の授受が行なわれている。

特許文献１には、固定設備であるシステム制御装置と、移動設備であるスタッカークレーンに搭載されたクレーン制御装置とが、光データ伝送装置が介装された有線回線で接続された自動搬送装置が開示されている。

当該自動搬送装置では、システム制御装置から有線回線に出力された制御指令が、光データ伝送装置を介してクレーン制御装置側に接続された有線回線に伝達されるように構成されている。

このような自動搬送装置には、メンテナンス等を目的としてシステム制御装置による自動制御を中断して移動装置を一時的に停止させる通常停止機能や、走行経路上への人や障害物の侵入や装置の故障等に起因する移動設備の衝突事故等の重大且つ危険な事態の発生を未然に回避するための非常停止機能が設けられている。特に、非常停止機能は、必要なときに確実に作動するように、極めて高度の安全性が要求される。

例えば、侵入者や障害物を検出する光電ＳＷ等のセンサを移動設備に取り付けて、当該センサによって走行経路内の侵入者や障害物が検知されると、移動設備を直ちに停止させる安全システムはよく知られている。

特許文献１には、同一の軌道上を移動する２台のスタッカークレーンの接触事故を回避する制御方法として、移動前後方向に設けた輪体に支持されて同一軌道上を移動する２台のスタッカークレーンに、それぞれ、軌道における位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段により検出された位置情報を他方のスタッカークレーンへ送信し、他方のスタッカークレーンから送信された位置情報を受信する光伝送器を設け、各スタッカークレーンは、光伝送器により受信した他方の位置情報と自分の位置情報に基づいて他方のスタッカークレーンとの接近を確認すると緊急停止する制御方法が開示されている。尚、位置検出手段として、輪体の回転を検知するロータリーエンコーダや、基準位置からの距離を検知する測距装置等が用いられる。

特許文献２には、操作者の意思によって移動式クレーンを非常停止させることが可能な非常停止装置が開示されている。当該非常停止装置は、移動式クレーンのエンジンやソレノイド等の制御手段と電源との間に、非常時にエンジン等を停止させるための非常停止スイッチが、コネクタを介して直列に接続されている。そして、非常停止スイッチは、機体から離間して機体内外で携帯できるように、ある程度の長さの配線を介してコネクタに接続されている。

特開２００７−３０５１５９号公報 特開２００２−１１４４８７号公報

固定設備側に非常停止スイッチを設置して、操作者の意思によって当該非常停止スイッチが操作されたときに移動設備を非常停止させる場合、特許文献２に記載されているように、当該非常停止スイッチの操作によって移動設備への給電経路が切断されるように構成すれば、速やかに移動設備を停止させることができる。

通常、移動設備が走行する軌道に沿って配設された給電線に接触して集電する集電子が移動設備に設けられているため、非常停止スイッチの操作によって電源と給電線とを接続する給電リレー等のスイッチを開放するように構成することにより実現できる。

しかし、移動設備に備えた制御装置への給電が停止することにより、当該制御装置の記憶部に記憶されている位置データ等の制御情報が消失し、その後、通常の制御状態に復帰させる場合には、移動設備を初期位置まで移動させる等の煩雑な初期設定手順と長い復帰時間が要求されるという不都合があった。また、給電の停止によって記憶部に記憶された制御プログラムまで消失するようなシステムでは、復帰時に制御プログラムの再書き込み処理等、さらに長い時間が必要になる。

尚、電源の瞬時停電に対処するため、移動設備にバッテリーを備えたシステムでは、非常停止スイッチの操作によって電源と給電線とを接続する給電リレーを開放しても、バッテリーが放電するまでに時間が掛かり、直ちに移動設備を停止させることができないという問題もある。

そこで、電源を遮断すること無く、固定設備に設置された非常停止スイッチの操作情報を、光データ伝送装置を介して固定設備から移動設備に送信し、当該操作情報を受信した移動設備の制御装置が非常停止するように構成することが考えられる。

しかし、固定設備と移動設備を接続する既存の光データ伝送装置は、システム制御装置から有線回線に出力される制御データを移動設備の制御装置に接続された有線回線に伝達するように中継するものであり、固定設備であるシステム制御装置と移動設備の制御装置との間の信号伝達経路以外で発生する非常停止スイッチの操作情報を制御データに取り込むのは困難であり、それを可能にするためには、システム制御装置を含めて非常に大掛かりな設計変更が要求される。

また、既存の光データ伝送装置は、非常停止スイッチ信号のような重要度の高い信号に要求されるような機能安全規格（ＩＥＣ６１５０８）に対応したものではないため、故障率やエラー率の観点で、既存の光データ伝送装置は機能安全規格で要求される信頼性を満たさないという問題があり、そのため、信頼性の高い光データ伝送装置を別途設けるとコストが嵩むという問題も発生する。

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、既存の光データ伝送装置の基本構成を採用しながらも、大幅な設計変更を招くことなく、情報伝達の信頼性が確保可能な光データ伝送装置、光通信装置、及び自動搬送装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による光データ伝送装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、第１通信部と第２通信部が相対移動可能に設置されている光データ伝送装置であって、前記第１通信部に、第１有線回線から入力された第１回線データを光通信用の第１回線フレームデータに変換して第１光通信制御部に出力し、前記第１光通信制御部から入力された第２回線フレームデータを第２回線データに逆変換して前記第１有線回線に出力する第１データ変換部と、前記第１データ変換部から入力された前記第１回線フレームデータに基づいて光変調した第１光信号を前記第２通信部に向けて送信し、前記第２通信部から送信された第２光信号から前記第２回線フレームデータを復調して前記第１データ変換部に出力する前記第１光通信制御部と、前記第１有線回線とは異なる信号線からビットデータを入力する入力回路を備えたビットデータ入力部と、前記ビットデータ入力部に入力されたビットデータを含む所定のビットフレームデータを生成して前記第１光通信制御部に出力し、前記第１光通信制御部に、当該ビットフレームデータに基づいて光変調した第３光信号を、前記第１光信号の非送信時に所定のインタバルで前記第２通信部に向けて送信させる第１ビットデータ通信制御部と、を備え、前記第２通信部に、第２有線回線から入力された前記第２回線データを前記第２回線フレームデータに変換して第２光通信制御部に出力し、前記第２光通信制御部から入力された前記第１回線フレームデータを前記第１回線データに逆変換して前記第２有線回線に出力する第２データ変換部と、前記第２データ変換部から入力された前記第２回線フレームデータに基づいて光変調した第２光信号を前記第１通信部に向けて送信し、前記第１通信部から送信された前記第１光信号から前記第１回線フレームデータを復調して前記第２データ変換部に出力する前記第２光通信制御部と、前記第２光通信制御部に、前記第１通信部から送信された前記第３光信号から前記ビットフレームデータを復調させる第２ビットデータ通信制御部と、前記第２光通信制御部で復調された前記ビットフレームデータに含まれるビットデータを、前記第２有線回線とは異なる信号線から出力する出力回路を備えたビットデータ出力部と、を備えている点にある。

上述の光データ伝送装置によれば、先ず、第１通信部に備えた第１データ変換部及び第１光通信制御部と、第２通信部に備えた第２データ変換部及び第２光通信制御部とによって、第１通信部に接続された第１有線回線から入力された第１回線データが、第１回線データに対応する第１回線フレームデータで変調された第１光信号として中継され、第２通信部に接続された第２有線回線に送信される通信経路が確立される。

さらに、第１通信部に備えた第１ビットデータ通信制御部によって、ビットデータ入力部に入力されたビットデータを含む所定のビットフレームデータが生成され、当該ビットフレームデータが第１光通信制御部を介して所定のインタバルで第２通信部に向けて送信され、第２通信部に備えた第２ビットデータ通信制御部によって、第２光通信制御部を介して受信されたビットフレームデータからビットデータが取り出され、ビットデータ出力部から出力される。

つまり、第一の特徴構成を備えた光データ伝送装置によれば、既存の回線データの生成プロセスの変更を招くこと無く、一つの光通信経路を共用して回線データの通信及びビットデータの通信が可能になる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、第一の特徴構成に加えて、前記第１ビットデータ通信制御部は、前記ビットフレームデータに基づいて光変調した前記第３光信号を前記第１光通信制御部を介して前記第２通信部に向けて送信させた後に、所定の応答待ち時間内に前記第２通信部からの応答が有るか否かを検知するように構成されている点にある。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、第１通信部と第２通信部が相対移動可能に設置されている光データ伝送装置であって、前記第１通信部に、第１有線回線から入力された第１回線データを光通信用の第１回線フレームデータに変換して第１光通信制御部に出力し、前記第１光通信制御部から入力された第２回線フレームデータを第２回線データに逆変換して前記第１有線回線に出力する第１データ変換部と、前記第１データ変換部から入力された前記第１回線フレームデータに基づいて光変調した第１光信号を前記第２通信部に向けて送信し、前記第２通信部から送信された第２光信号から前記第２回線フレームデータを復調して前記第１データ変換部に出力する前記第１光通信制御部と、前記第１有線回線とは異なる信号線からビットデータを入力する入力回路が冗長して設置されたビットデータ入力部と、各入力回路に入力されたビットデータが一致すると判断すると、前記ビットデータ入力部に入力されたビットデータを含み、正常状態を示すステータスコードを組み込んだビットフレームデータを生成して前記第１光通信制御部に出力し、前記第１光通信制御部に、当該ビットフレームデータに基づいて光変調した第３光信号を、前記第２通信部に向けて送信させる第１ビットデータ通信制御部と、を備え、前記第２通信部に、第２有線回線から入力された前記第２回線データを前記第２回線フレームデータに変換して第２光通信制御部に出力し、前記第２光通信制御部から入力された前記第１回線フレームデータを前記第１回線データに逆変換して前記第２有線回線に出力する第２データ変換部と、前記第２データ変換部から入力された前記第２回線フレームデータに基づいて光変調した前記第２光信号を前記第１通信部に向けて送信し、前記第１通信部から送信された前記第１光信号から前記第１回線フレームデータを復調して前記第２データ変換部に出力する前記第２光通信制御部と、前記第２光通信制御部に、前記第１通信部から送信された前記第３光信号から前記ビットフレームデータを復調させる第２ビットデータ通信制御部と、前記第２光通信制御部で復調された前記ビットフレームデータに含まれるビットデータを、前記第２有線回線とは異なる信号線から出力する出力回路を備えたビットデータ出力部と、を備えている点にある。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、第三の特徴構成に加えて、前記ビットデータ入力部に、各入力回路が正常に動作するか否かを診断する診断回路を各入力回路に対応してそれぞれ備え、前記第１ビットデータ通信制御部は、各診断回路を制御して各入力回路を診断し、各入力回路が正常であると判定したときに、前記ビットデータ入力部に入力されたビットデータを含み、当該正常状態を示すステータスコードを組み込んだビットフレームデータを生成して前記第１光通信制御部に出力し、前記第１光通信制御部に、当該ビットフレームデータに基づいて光変調した前記第３光信号を、前記第２通信部に向けて送信させるように構成されている点にある。

ビットデータ入力部に設けられた診断回路が第１ビットデータ通信制御部によって制御され、その結果に基づいて入力回路の動作状態が診断される。第１ビットデータ通信制御部によって入力回路が異常と診断されると、ビットデータを含み、異常状態を示すステータスコードが組み込まれたビットフレームデータが生成され、第１光通信制御部を介してビットフレームデータに基づいて変調された光信号が出力される。

第２光通信制御部を介してビットフレームデータを受信した第２ビットデータ通信制御部は、ビットフレームデータに付加された異常状態を示すステータスコードに基づいて入力回路の異常を検知し、ビットデータの信頼性を評価できるようになる。例えば、第２ビットデータ通信制御部は、異常状態を示すステータスコードを検知すると、誤ったビットデータを出力する事態の発生を回避するために、ビットデータ出力部から出力するビットデータの出力状態を維持し、あるいは強制的に切り替えることができる。例えば、ビットデータの出力を、光データ伝送装置が組み込まれたシステムが異常動作をしないようなデフォルトデータに切り替えることによってフェールセーフを実現することができる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、第四の特徴構成に加えて、前記診断回路を制御して前記入力回路を診断する前記第１ビットデータ通信制御部をさらに冗長して設置し、各第１ビットデータ通信制御部間を通信線で接続し、少なくとも一つの第１ビットデータ通信制御部が各診断回路を制御して各入力回路を診断する際に、他の第１ビットデータ通信制御部も各入力回路を診断するように構成し、何れの診断結果も正常であると判定すると少なくとも一つの第１ビットデータ通信制御部が、当該正常状態を示すステータスコードを組み込んだ前記ビットフレームデータを前記第１光通信制御部に出力する点にある。

冗長設置された各診断回路が、冗長設置された第１ビットデータ通信制御部の一つによって制御され、そのときの入力回路の状態が各第１ビットデータ通信制御部によって診断される。各第１ビットデータ通信制御部での診断結果が通信線を介して照合され、何れの診断結果も正常であると判定された場合に入力回路が正常であると確定される。その結果、入力回路を介して入力されるビットデータの高度な信頼性が確保できるようになる。

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記第１ビットデータ通信制御部は、前記第１光通信制御部に、前記ビットフレームデータに基づいて光変調した前記第３光信号を、前記第１回線フレームデータに基づく前記第１光信号の非送信時に、前記第２通信部に向けて送信させる点にある。

一つの光通信経路を共用して回線データの通信及びビットデータの通信を行う場合に、回線フレームデータに基づく光信号の非送信時にビットフレームデータに基づいて光変調した光信号を送信すれば、回線データの通信と干渉することなくビットデータの通信が可能になる。つまり、回線フレームデータに基づく光信号の生成プロセスの変更を招くこと無く、ビットフレームデータに基づく光信号を生成することができ、ビットデータの通信の信頼性を独自に確保することができる。

同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記第１ビットデータ通信制御部に所定の識別コードを設定する第１識別コード設定部を備えるとともに、前記第２ビットデータ通信制御部に所定の識別コードを設定する第２識別コード設定部を備え、前記第１ビットデータ通信制御部は、前記第１識別コード設定部で設定された第１識別コードを組み込んだ前記ビットフレームデータを前記第１光通信制御部に出力し、前記第２ビットデータ通信制御部は、前記第２光通信制御部で受信された前記ビットフレームデータに含まれる前記第１識別コードと前記第２識別コード設定部で設定された第２識別コードとを比較して、双方の識別コードに所定の関係があるときに前記ビットフレームデータが有効であると判定する点にある。

第１通信部と第２通信部とが相対移動する際に、他の通信部からの光信号を受信して誤ったビットフレームデータを得る可能性がある場合であっても、ビットフレームデータに付加された識別コードに基づいて、ビットフレームデータの有効性を判定することができる。例えば、第１ビットデータ通信制御部によってビットフレームデータに付加された識別コードと、第２ビットデータ通信制御部に設定された識別コードとが一致する場合にビットフレームデータが有効であると判定することができる。この場合、有効性の判定基準データを、予め各ビットデータ通信制御部のメモリやレジスタに設定しておけばよく、上述の例では、双方の識別コードが一致する場合に有効である旨の判定基準データが設定されていればよい。

同第八の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、第一から第七の何れかの特徴構成に加えて、装置への電源投入後、前記第１ビットデータ通信制御部と前記第２ビットデータ通信制御部との間での前記ビットフレームデータの通信が確立する迄の間、前記ビットデータ出力部から所定のデフォルトデータが出力されるように設定されている点にある。

ビットデータ出力部を備えている第２通信部から、ビットデータ入力部を備えている第１通信部に送信される送信要求をトリガとして、第１通信部から第２通信部にビットフレームデータが送信されるので、第２通信部は送信要求に対する第１通信部からの応答の有無に基づいて第１通信部の作動状態が正常であるか否かを判別でき、また、第１通信部からの応答があるまでの間、ビットデータ出力部から所定のデフォルトデータを出力することにより、安全性を高めることができる。例えば、通信等の異常時であっても、光データ伝送装置が組み込まれたシステムが異常動作をしないようなデフォルトデータに設定することによってフェールセーフを実現することができる。

本発明による光通信装置の第一の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、上述した第一から第八の何れかの特徴構成を備えた光データ伝送装置に組み込まれ、前記第１データ変換部と、前記第１光通信制御部と、前記ビットデータ入力部と、前記第１ビットデータ通信制御部とを備えている点にある。

本発明による光通信装置の第二の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、上述した第一から第八の何れかの特徴構成を備えた光データ伝送装置に組み込まれ、前記第２データ変換部と、前記第２光通信制御部と、前記ビットデータ出力部と、前記第２ビットデータ通信制御部とを備えている点にある。

本発明による自動搬送装置の第一の特徴構成は、同請求項１１に記載した通り、所定の軌道上を移動する移動設備と前記移動設備を制御する固定設備を備えた自動搬送装置であって、上述した第一から第六の何れかの特徴構成を備えた光データ伝送装置を介して前記移動設備と固定設備間の通信を行なう点にある。

本発明による自動搬送装置の第二の特徴構成は、同請求項１２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、非常停止スイッチの操作状態を示すビットデータが前記ビットデータ入力部に入力され、前記ビットデータ出力部から出力される非常停止信号に基づいて所定の安全状態に移行する点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、既存の光データ伝送装置の基本構成を採用しながらも、大幅な設計変更を招くことなく情報伝達の信頼性が確保可能な光データ伝送装置、光通信装置、及び自動搬送装置を提供することができるようになった。

図１は、本発明による光データ伝送装置の適用対象の一例である物流倉庫に設置される自動搬送装置の説明図である。 図２は、光データ伝送装置を備えた移動設備であるスタッカークレーンの説明図である。 図３は、固定設備のシステム制御装置と移動設備のサーボ制御部との間の通信経路の説明図である。 図４は、本発明による光データ伝送装置のブロック構成図である。 図５は、光データ伝送装置の一部である通信部のブロック構成図である。 図６（ａ）は光通信制御部のうち、変調処理を実行する部位のブロック構成図、図６（ｂ）はアドレス発生部で生成されるアドレス情報と、キャリア信号の位相に対応する振幅データが設定されたデータテーブルとの関係を示す説明図である。 図７（ａ）は基準位相を示す位相変調信号の説明図、図７（ｂ）は、基準位相から遷移した位相変調信号の説明図である。 図８（ａ）は光通信制御部のうち、復調処理を実行する部位のブロック構成図、図８（ｂ）は直交基準信号の振幅データが２の累乗データとして設定されたデータテーブルの説明図である。 図９（ａ）は有線回線を介して送受信される回線データのフレームデータの説明図、図９（ｂ）はビットデータ入力部から入力されたビットデータを含むビットフレームデータの説明図である。 図１０は、ビットフレームデータの通信ステータスの説明図である。 図１１は、光通信制御部により送受信される光信号のタイミング説明図である。 図１２は、光通信制御部を介して送受信されるビットフレームデータの送受信手順の説明図である。 図１３は、入力回路及び診断回路の説明図である。 図１４は、診断回路の信号説明図である。 図１５は、出力回路及び診断回路の説明図である。

以下、本発明による光データ伝送装置を、一般物流倉庫に設置された自動搬送装置に適用した例について説明する。

図１に示すように、物流倉庫１０には、一対の載置棚１１と、一対の載置棚１１の間に敷設されたレール１２と、レール１２に沿って移動するスタッカークレーン２０と、レール１２の両側に設置された一対の荷載置台１４と、レール１２の一端側に配置され、スタッカークレーン２０に入出庫指令を指示するシステム制御装置１３を備えた自動搬送装置が設置されている。

各載置棚１１には多数の収容部１５が上下方向及び左右方向に複数並設され、それぞれの収容部１５には搬送対象物１６が収納されている。

以下の説明では、スタッカークレーン２０の走行方向のうち、システム制御装置１３が配設された方向を基端側、反対側を他端側と称する。尚、レール１２の基端側の端部が、スタッカークレーン２０の走行移動の基準位置（ホームポジション）に設定されている。

図１及び図２に示すように、スタッカークレーン２０は、レール１２に沿って走行する走行台車２１と、この走行台車２１に立設された一対の昇降マスト２２と、一対の昇降マスト２２を上端部で連接する上部フレーム２３を備えている。

上部フレーム２３に水平回転する複数のガイドローラ２４が取り付けられ、それらガイドローラ２４がガイドレール１８に挟接転動することによりスタッカークレーン２０の転倒防止が図られている。

走行台車２１は、レール１２上を走行自在な複数の車輪３１を備え、それらの車輪３１うち他端側の車輪３１ｂが駆動輪として、基端側の車輪３１ａが遊転自在な従動輪となる。サーボ制御部３２ｂ（図３参照）により制御される走行用のサーボモータ３２ａによって車輪３１ｂが駆動される。

物品を移載可能なフォーク装置４０が設置された昇降台２５が、一対の昇降マスト２２に昇降用チェーン２６を介して昇降自在に案内支持されている。昇降用チェーン２６は、上部フレーム２３に取り付けた従動スプロケット２７ａ，２７ｂを経て一方の昇降マスト２２に設けた案内スプロケット２８を介して巻取ドラム２９に巻き掛けられている。

サーボ制御部３０ｂ（図３参照）により制御される昇降用のサーボモータ３０ａによって巻取ドラム２９が正逆に回転駆動され、それに伴なって昇降用チェーン２６が巻取ドラム２９に巻き取られ、或は繰り出されることによって、昇降台２５が昇降する。

上述したフォーク装置４０は、走行台車２１の走行方向に対して直角水平方向にスライド自在に昇降台２５に設置されたフォーク４１と、フォーク４１を昇降台２５側に引退させた引退位置と、収容部１５側へ延出させた延出位置の間でスライドさせるフォーク用のサーボモータ４２ａと、サーボモータ４２ａを制御するサーボ制御部４２ｂ（図３参照）とを備えている。

走行台車２１の水平移動、昇降台２５の昇降移動、及び、フォーク装置４０の出退作動により、荷載置台１４に載置されている搬送対象物１６が収容部１５に移載され、また、収容部１５に収納されている搬送対象物１６が荷載置台１４に移載される。

収容部１５に収容された搬送対象物１６を搬出する際は、まず、昇降台２５を指定された収容部１５の前まで移動させる。次にフォーク４１を昇降台２５内の引退位置から搬送対象物１６が載置された収容部１５側の延出位置にスライドさせ、その状態で昇降台２５を少し上昇させ、フォーク４１を再度引退位置までスライドさせる。この動作により搬送対象物１６は昇降台２５上に載置される。

搬送対象物１６を収容部１５に収容する際は、まず、昇降台２５を指定された収容部１５の前まで移動させる。次に搬送対象物１６を載置したフォーク４１を昇降台２５内の引退位置から収容部１５側の延出位置にスライドさせ、その状態で昇降台２５を少し下降させ、フォーク４１を再度引退位置までスライドさせる。この動作により搬送対象物１６は収容部１５に収容される。

図３に示すように、システム制御装置１３に接続された有線回線である全二重方式の通信線１３ａには、光データ伝送装置１００を介して、走行用のサーボモータ３２ａを制御するサーボ制御部３２ｂと、昇降用のサーボモータ３０ａを制御するサーボ制御部３０ｂとが接続され、当該光データ伝送装置１００に接続された通信線１３ａには、他の光データ伝送装置１００を介して、フォーク用のサーボモータ４２ａを制御するサーボ制御部４２ｂが接続されている。

システム制御装置１３からの制御指令に基づいて、サーボ制御部３２ｂによりサーボモータ３２ａが駆動され、サーボモータ３２ａの回転数や回転角度情報がサーボ制御部３２ｂを介してシステム制御装置１３にフィードバックされることにより、システム制御装置１３により走行台車２１の水平方向での走行位置が制御される。

また、システム制御装置１３からの制御指令に基づいて、サーボ制御部３０ｂによりサーボモータ３０ａが駆動され、サーボモータ３０ａの回転数や回転角度情報等が、サーボ制御部３０ｂを介してシステム制御装置１３にフィードバックされることにより、システム制御装置１３により昇降台２５の上下方向での昇降位置が制御される。

さらに、システム制御装置１３からの制御指令に基づいて、サーボ制御部４２ｂによりサーボモータ４２ａが駆動され、サーボモータ４２ａの回転数や回転角度情報が、サーボ制御部４２ｂを介してシステム制御装置１３にフィードバックされることにより、システム制御装置１３によりフォーク４１の水平方向のスライド位置が制御される。

つまり、通信線１３ａを介してシステム制御装置１３からの制御指令を受信した各サーボ制御部３２ｂ，３０ｂ，４２ｂが、走行用のサーボモータ３２ａ、昇降用のサーボモータ３０ａ、フォーク用のサーボモータ４２ａをそれぞれ制御し、その制御状態をシステム制御装置１３に通信線１３ａを介して伝送するイーサネット（登録商標）を用いたサーボ通信システムが構成されている。

有線回線を構成する各通信線１３ａは、送信側と受信側の一対の通信線を備え、一連のフレームデータを電気信号として伝送する銅線ケーブルや、光パルス信号として伝送する光ファイバケーブル等で構成されている。本実施形態では、各通信線１３ａが銅線ケーブルで構成される例を説明するが、各通信線１３ａが光ファイバケーブルで構成される場合でも同様である。

システム制御装置１３が本発明による固定設備となり、スタッカークレーン２０及びサーボ制御部３０ａ，３０ｂ，４２ｂが本発明による移動設備となる。

図１から図３に示すように、光データ伝送装置１００は、第１通信部２００と第２通信部３００とを備えている。第１有線回線としての通信線１３ａを介してシステム制御装置１３から出力された第１回線データが第１通信部２００で第１光信号に変換されて第２通信部３００に光伝送され、第２通信部３００で受信された第１光信号が第１回線データに逆変換されて第２有線回線としての通信線１３ａを介してサーボ制御部３０ａ，３０ｂ，４２ｂに出力される。

また、第２有線回線としての通信線１３ａを介してサーボ制御部３０ａ，３０ｂ，４２ｂから出力された第２回線データが第２通信部３００で第２光信号に変換されて第１通信部２００に光伝送され、第１通信部２００で受信された第２光信号が第２回線データに逆変換されて第１有線回線としての通信線１３ａを介してシステム制御装置１３に出力される。

システム制御装置１３のケーシングには、非常停止用のスイッチE-SWが設置され、スイッチE-SWの操作状態を示すビットデータが、第１有線回線としての通信線１３ａとは異なる信号線E-INを介して第１通信部２００に入力されている。

入力されたビットデータは、第３光信号として第１通信部２００から第２通信部３００に光伝送され、第２通信部３００から信号線E-OUTを介してサーボ制御部３０ａ，３０ｂに出力される。さらに、信号線E-OUTを介して当該ビットデータが、その後段に設置された第１通信部２００から第２通信部３００に伝達され、信号線E-OUTを介してサーボ制御部４２ｂに出力される。

図４に示すように、第１通信部２００は、第１データ変換部２１０と、第１光通信制御部２２０と、ビットデータ入力部２４０と、第１ビットデータ通信制御部２５０と、光送信部２６０と、光受信部２７０等の回路ブロックを備えている。

第１データ変換部２１０は、往路の通信線１３ａから入力された第１回線データを光通信用の第２回線フレームデータ（以下、単に「フレームデータ」とも記す。）に変換して第１光通信制御部２２０に出力し、さらに、第１光通信制御部２２０から入力された第２回線フレームデータを第２回線データに逆変換して復路の通信線１３ａに出力する。

第１光通信制御部２２０は、第１データ変換部２１０から入力された第１フレームデータに基づいて光変調した第１光信号を第２通信部３００に向けて送信し、さらに、第２通信部３００から送信された第２光信号から第２フレームデータを復調して第１データ変換部２１０に出力する。

ビットデータ入力部２４０は、通信線１３ａとは異なる信号線E-INからビットデータを入力する入力回路を備えている。

第１ビットデータ通信制御部２５０は、ビットデータ入力部２４０に入力されたビットデータを含む所定のビットフレームデータを生成して第１光通信制御部２２０に出力し、第１光通信制御部２２０に、当該ビットフレームデータに基づいて光搬送波を変調した第３光信号を、所定のインタバルで、且つ、光通信用のフレームデータに基づく第１光信号の非送信時に、第２通信部３００に向けて送信させる。

光送信部２６０には、第１光通信制御部２２０によって変調される赤外ＬＥＤでなる発光素子２６５と光学レンズ等が設けられ、光受信部２７０には、第２通信部３００から送信された第２光信号を受信する光学レンズとフォトダイオードでなる受光素子２７５が設けられている。

つまり、第１光通信制御部２２０は、入力された第１回線フレームデータまたはビットフレームデータに基づいて発光素子２６５を変調する変調回路と、受光素子２７５で検知された第２光信号から第２回線フレームデータを復調する復調回路が設けられている。

第２通信部３００は、第２データ変換部３１０と、第２光通信制御部３２０と、ビットデータ出力部３４０と、第２ビットデータ通信制御部３５０と、光送信部３６０と、光受信部３７０等の回路ブロックを備えている。

第２データ変換部３１０は、第２有線回線としての復路の通信線１３ａから入力された第２回線データを第２回線フレームデータに変換して第２光通信制御部３２０に出力し、さらに、第２光通信制御部３２０から入力された第１回線フレームデータを第１回線データに逆変換して第２有線回線としての往路の通信線１３ａに出力する。

第２光通信制御部３２０は、第２データ変換部３１０から入力された第２回線フレームデータに基づいて光変調した第２光信号を第１通信部２００に向けて送信し、第１通信部２００から送信された第１光信号から第１回線フレームデータを復調して第２データ変換部３１０に出力する。

第２ビットデータ通信制御部３５０は、第２光通信制御部３２０に、第１通信部２００から送信された第３光信号からビットフレームデータを復調させる。

ビットデータ出力部３４０は、第２光通信制御部３２０で復調されたビットフレームデータに含まれるビットデータを、通信線１３ａとは異なる信号線E-OUTから出力する出力回路を備えている。

光送信部３６０には、第２光通信制御部３２０によって変調される赤外ＬＥＤでなる発光素子３６５と光学レンズ等が設けられ、光受信部３７０には、第１通信部２００から送信された第１または第３光信号を受信する光学レンズとフォトダイオードでなる受光素子３７５が設けられている。

つまり、第２光通信制御部３２０は、入力された第２回線フレームデータに基づいて発光素子３６５を変調する変調回路と、受光素子３７５で検知された第１または第３光信号から第１回線フレームデータまたはビットフレームデータを復調する復調回路が設けられている。以下の説明では、有線回線、回線データ、回線フレームデータ、光信号に「第１」「第２」「第３」の識別表記をせずに、単に回線データ等と記す。

図５には、第１通信部２００の各回路ブロックの詳細が示されている。尚、本実施形態では、第１通信部２００と第２通信部３００とが同一回路で構成され、ともにビットデータ入力部及びビットデータ出力部を備え、第１通信部及び第２通信部として兼用可能に構成されている。従って、図５の説明では、各部の名称として「第１」、「第２」の識別表記をせず、単に光通信制御部、ビットデータ通信制御部等とも記す。

尚、システム制御装置１３に備えた非常停止用のスイッチE-SWの操作情報をスタッカークレーン２０に伝達するという観点で、本発明は少なくとも第１通信部２００にビットデータ入力部を備え、第２通信部３００にビットデータ出力部を備えていればよい。

スタッカークレーン２０からシステム制御装置１３に重要なビットデータを送信する必要がある場合には、図５に示したように、第二通信部３００に上述したビットデータ入力部を備え、第一通信部２００に上述したビットデータ出力部を備えればよい。

光通信制御部２２０，３２０、及び、ビットデータ通信制御部２５０，３５０は、ＣＰＵを備えたマイクロコンピュータまたはゲートアレイ／ＦＰＧＡ等で構成され、予め設定された一連の機能が実行される集積回路である。

ビットデータ入力部２４０には、符号２３２，２３３で示す二つの入力回路１，２を備え、各入力回路１，２の動作を診断するための、符号２３４，２３５で示す二つの診断回路１，２が設けられている。

非常停止用のスイッチE-SWは、一度操作すると接点が開き、再度操作すると接点が閉じる自己保持型の二回路一接点スイッチで、スイッチE-SWと各入力回路１，２が信号線対E-IN1（＋E-IN1，−E-IN1）,E-IN2（＋E-IN2，−E-IN2）を介して接続され、各入力回路１，２にそれぞれの接点信号が入力されるように構成されている。

入力回路１，２には、非常停止用のスイッチE-SWの接点電圧が入力され、ハイレベルまたはローレベルの２ビットのビットデータに変換された信号電圧がビットデータ通信制御部２５０に入力される。

診断回路１，２は、上述の入力回路１，２の動作が適正であるか否か、入力回路１，２とスイッチE-SWとの接続が適正か否か等を診断する回路である。

ビットデータ通信制御部２５０は、診断回路１，２を制御して入力回路１，２を介した入力信号の論理レベルをチェックすることにより、入力回路１，２の動作が適正であるか否かを診断することができる。

つまり、入力回路及び診断回路が冗長設置され、診断回路を制御して入力回路を診断するビットデータ通信制御部がさらに冗長設置されている。符号２５０，２５０で示される二つのビットデータ通信制御部１，２間がシリアル通信線SIOで接続され、少なくとも一方のビットデータ通信制御部１が各診断回路１，２を制御して各入力回路１，２を診断する際に、他のビットデータ通信制御部２も各入力回路１，２を診断するように構成されている。

そして、二つのビットデータ通信制御部１，２は、シリアル通信線SIOを介して授受した情報に基づいて入力回路１，２が正常であるか否かをダブルチェックし、何れの診断結果も正常であると判定すると、少なくとも一つのビットデータ通信制御部１が、当該正常状態を示すステータスコードを組み込んだビットフレームデータを生成して、光通信制御部２２０に出力する。

尚、診断回路を制御した入力回路の診断だけでなく、通常動作時におけるE-SWからの入力信号E-IN1、E-IN2についても、各入力レベルが一致しているかどうかをビットデータ通信制御部にて診断している。ビットフレームデータについては後に詳述する。

ビットデータ出力部３４０には、符号３２１，３２２で示す二つの出力回路１，２を備え、各出力回路１，２の動作を診断するための、符号３２３，３２４で示す二つの診断回路３，４が設けられている。

出力回路１，２は、ビットデータ通信制御部３５０から出力された２ビットの信号電圧をサーボ制御部３０ａ，３０ｂに出力するドライバ回路である。

当該２ビットの信号電圧とは、非常停止用のスイッチE-SWの接点電圧に対応するハイレベルまたはローレベルの２ビットのビットデータに変換された信号電圧であり、出力回路１，２からの信号を受信したサーボ制御部３０ａ，３０ｂは、非常停止用のスイッチE-SWが操作されたと判断すると、スタッカークレーン２０のサーボモータを非常停止制御する。

尚、２ビットの信号電圧の双方が共に非常停止用のスイッチE-SWが操作されたことを示す論理レベルであるときのみに、スタッカークレーン２０のサーボモータを非常停止制御するように、出力回路１，２とサーボ制御部３０ａ，３０ｂとの間には、アンド回路等の論理回路が設けられている。

診断回路３，４は、上述の出力回路１，２の動作が適正であるか否かを診断する回路である。ビットデータ通信制御部３５０は、診断回路３，４を制御して、出力回路１，２の動作が適正であるか否かを診断する。

つまり、出力回路及び診断回路が冗長設置され、診断回路を制御して出力回路を診断するビットデータ通信制御部がさらに冗長設置されている。符号３５０，３５０で示される二つのビットデータ通信制御部１，２間がシリアル通信線SIOで接続され、少なくとも一方のビットデータ通信制御部１が各診断回路３，４を制御して各出力回路１，２を診断する際に、他のビットデータ通信制御部２も各出力回路１，２を診断するように構成されている。

以下に、上述した入力回路１，２、出力回路１，２、診断回路１，２，３，４の具体例を説明する。
図１３には、フォトカップラＰＣ１を備えた入力回路２３２、フォトカップラＰＣ４を備えた入力回路２３３、入力回路２３２の動作を診断する診断回路２３４、入力回路２３３の動作を診断する診断回路２３５が示されている。

電源電圧端子＋COM INから供給される電圧が、入力回路２３２，２３３を介してスイッチE-SWの正側端子に接続され、スイッチE-SWの負側端子が、診断回路２３４，２３５を介して電源電圧端子−COM INに接続されている。

診断回路２３４は、スイッチE-SWの＋E-IN1に接続されたフォトカップラＰＣ２を含むスイッチ回路と、スイッチE-SWの-E-IN1に接続されたフォトカップラＰＣ３を含むスイッチ回路を備えている。

同様に、診断回路２３５は、スイッチE-SWの＋E-IN2に接続されたフォトカップラＰＣ５を含むスイッチ回路と、スイッチE-SWの-E-IN2に接続されたフォトカップラＰＣ６を含むスイッチ回路を備えている。

互いに通信線SIOを介して通信しつつ、ビットデータ通信制御部１が、診断回路２３４に対して所定の診断パルスを出力し、ビットデータ通信制御部２が、診断回路２３５に対して所定の診断パルスを出力したときに、入力回路２３２，２３３から入力される値に基づいて入力回路及び配線の正常、異常を判定する。

図１４には、ビットデータ通信制御部１，２から診断回路２３２，２３３に出力される診断パルスに応答して、入力回路２３１，２３２から入力される信号波形が示されている。図１４の丸で囲まれた番号は、図１３の丸で囲まれた番号と対応する部位の信号波形である。

ビットデータ通信制御部１は、周期７ｍｓｅｃ．で、２００μｓｅｃ．のパルス幅の診断パルス１を、フォトカップラＰＣ２を含むスイッチ回路に出力し、診断パルス１と位相が反転し且つ半周期ずれた診断パルス２を、フォトカップラＰＣ３を含むスイッチ回路に出力する。ビットデータ通信制御部２は、診断パルス１と位相が半周期ずれた診断パルス３を、フォトカップラＰＣ５を含むスイッチ回路に出力し、診断パルス２と位相が半周期ずれた診断パルス４を、フォトカップラＰＣ６を含むスイッチ回路に出力する。

スイッチE-SWが操作されずに導通状態にある正常動作モード時には、診断パルス２に同期して、診断パルス２と論理が反転した信号が入力回路２３２に入力され、診断パルス４に同期して、診断パルス４と論理が反転した信号が入力回路２３３に入力される。

スイッチE-SWの経路がオープン状態にあるオープンモード時には、診断パルス１に同期して、診断パルス１と論理が反転した信号が入力回路２３２に入力され、診断パルス３に同期して、診断パルス３と論理が反転した信号が入力回路２３３に入力される。

スイッチE-SWが操作されてオープン状態にあり、且つ、スイッチE-SWの一対の電源側ラインが短絡している場合には、診断パルス１及び診断パルス２に同期して、周期３．５ｍｓｅｃ．のパルス信号が入力回路２３２に入力され、診断パルス３及び診断パルス４に同期して、周期３．５ｍｓｅｃ．のパルス信号が入力回路２３３に入力される。

スイッチE-SWの経路が導通状態にあり、且つ、スイッチE-SWの一対の電源側ラインまたは接地側ラインが短絡している場合には、診断パルス１，２にかかわらず、常にローレベルの信号が入力回路２３２に入力され、診断パルス３，４にかかわらず、常にローレベルの信号が入力回路２３３に入力される。

このようにして、ビットデータ通信制御部１，２は、各診断パルスに同期して常に入力回路２３２，２３３の入力レベルをチェックし、通信線ＳＩＯを介してその結果を照合することによって、入力回路２３２，２３３の異常の有無を診断するように構成されている。尚、診断パルスの周期、デューティ比は例示であり、この値に制限されるものではない。

図１５には、受信したビットデータに対応する信号E-OUT1,E-OUT2を出力する一対の出力回路３２１，３２２と、各出力回路３２１，３２２の動作を診断する一対の診断回路３２３，３２４が示されている。

診断時には、上述した入力回路の診断と同様に、ビットデータ通信制御部１，２から周期７ｍｓｅｃ．で、２００μｓｅｃ．のパルス幅で位相が半周期ずれた診断パルスE-OUT1,E-OUT2が出力され、当該診断パルスに同期して診断回路３２３，３２４からのモニタ信号がチェックされる。

ビットデータ通信制御部１，２は、診断パルスに対してモニタ信号の電圧レベルに変化が見られない場合に出力回路の短絡等の故障と判断して、出力回路３２１，３２２を強制的にオフ状態にし、且つ出力コモン±COM OUTをオフする。

尚、これらの入力回路１，２、出力回路１，２、診断回路１，２，３，４は例示であり、本発明の診断回路等がこれらに限定されるものではない。

さらに、ビットデータ通信制御部１，２には、ロータリスイッチR-SW、入出力切替スイッチI/O-SWが接続されている。ロータリスイッチR-SWは、ビットデータ通信制御部１，２に所定の識別コードを設定する第１及び第２識別コード設定部として機能するスイッチである。

入出力切替スイッチI/O-SWは、ビットデータ通信制御部が、入力されたビットデータを光伝送する第１ビットデータ通信制御部として機能するのか、光伝送されたビットデータを受信して出力する第２ビットデータ通信制御部として機能するのかを切り替えるスイッチである。

図９（ａ）には、通信線１３ａで伝送される回線データの一例であるイーサネット（登録商標）のフレームデータが示されている。フレームデータは、７バイトの「プリアンブル」フィールド、１バイトの「ＳＦＤ（Start Frame Delimiter）」フィールド、６バイトの「宛先アドレス」フィールド、６バイトの「送信元アドレス」フィールド、２バイトの「長さ／タイプ」フィールド、最小４６バイトから最大１５００バイトの「データ」フィールド、４バイトの「ＦＣＳ」フィールドで構成されている。

フレームデータのうち、「プリアンブル」フィールドと「ＳＦＤ」フィールドは物理層のハードウェアで生成され、残りのフィールドが通信用のアプリケーションソフトウェアで生成される。物理層のハードウェアで、フレーム間に９６ビット時間以上のアイドル時間が確保される。

図５に戻り、データ変換部２１０（３１０）には、ＭＩＩ（Media Independent Interface）規格に基づくＰＨＹチップが備えられ、送信側の通信線１３ａを介して１０ＭＢＰＳの通信速度で伝送される上述の可変長のフレームデータが、ＰＨＹチップによって４ビット単位のパラレルデータに分割され、４ビット単位のパラレルデータをベースに光通信のための回線フレームデータが生成される。回線フレームデータとは、光信号を変調するベースバンド信号である。尚、回線フレームデータからは、上述した「プリアンブル」フィールドが除かれる。

また、光通信制御部２２０（３２０）で受信された光信号からベースバンド信号が復調され、当該ベースバンド信号から生成した４ビット単位のパラレルデータが、ＰＨＹチップによってイーサネット（登録商標）のフレームデータに逆変換され、さらに、上述した「プリアンブル」フィールドが付加された後に受信側の通信線１３ａに出力される。

光通信制御部２２０（３２０）は、データ変換部２１０（３１０）から入力された光通信用のフレームデータに基づいて発光素子２６５（３６５）を変調する変調部と、受光素子２７５（３７５）で受光した光信号を復調して光通信用のフレームデータを再生する復調部を備えている。変調及び復調方式は特に制限されるものではなく、ＰＳＫ（phase shift keying）方式、ＦＳＫ（frequency shift keying）方式、ＡＳＫ（amplitude shift keying）方式等適宜選択され、本実施形態では、ＰＳＫ方式が採用されている。

図６（ａ）には、光通信制御部２２０の変調部、光送信部２６０の機能ブロックが示されている。
変調部には、４Ｂ５Ｂ変換部２１２、変調信号生成部２１３、アドレス発生部２２１、被変調信号発生部としての正弦波発生部２２２等が設けられている。光送信部２６０には、Ｄ／Ａ変換部２６１、バンドパスフィルタ２６２、ドライバ２６３、発光素子２６５が設けられている。

ＰＨＹチップ２１１から出力される４ビット単位のパラレルデータが、４Ｂ５Ｂ変換部２１２によって４Ｂ５Ｂ変換された後、シリアルデータに変換されて１２．５ＭＢＰＳの通信速度で変調信号生成部２１３に出力される。つまり、通信線１３ａから伝送されるフレームデータに、所定シンボル数（ここでは、５シンボル数）以上同一の符号が連続しないように符号変換処理が行なわれる。尚、４Ｂ５Ｂ変換部２１２が組み込まれたＰＨＹチップ２１１を用いてもよい。

変調信号生成部２１３は、ＰＨＹチップ２１１から出力される送信制御信号に基づいて、連続する一連のフレームデータの区切りを検知し、一連のフレームデータ間に所定シンボル数（ここでは、５シンボル数）以上同一の符号（ここでは、０）が連続する区切り信号を挿入した変調信号（ベースバンド信号）を生成してアドレス発生部２２１に出力する。尚、送信制御信号は、フレームデータの先頭シンボルの送信直前に立ち上がり、フレームデータの最終シンボルの送信直後に立ち下がる制御信号である。

発振器２８３から出力されるクロック信号が、分周器２８４、逓倍器２８５を介して２４０ＭＨｚのクロック信号に変換され、当該クロック信号がアドレス発生部２２１及び正弦波発生部２２２に入力されている。

図６（ｂ）に示すように、正弦波発生部２２２には、正弦波のキャリア信号の各位相３０°，９０°，１５０°，２１０°，２７０°，３３０°に対応する振幅０．５，１．０，０．５、−０．５，−１．０，−０．５が、０から１０２３の１０ビットデータとして設定されたデータテーブルが設けられている。データテーブルの値０が振幅−１．０に対応し、データテーブルの値１０２３が振幅１．０に対応し、データテーブルの値５１１が振幅０に対応する。

アドレス発生部２２１で生成される０から５の各アドレスに従って、各位相３０°，９０°，１５０°，２１０°，２７０°，３３０°の各振幅データがアクセスされる。

尚、データテーブルに格納される振幅は、位相３０°，９０°，１５０°，２１０°，２７０°，３３０°に対応する値に限るものではなく、位相０°，６０°，１２０°，１８０°，２４０°，３００°に対応する値であってもよい。また、キャリア周波数の逓倍のクロックに合わせて、各位相に対する振幅が設定されていればよい。

アドレス発生部２２１は、０から５迄の値を繰返しカウントするリングカウンタと、１２．５ＭＢＰＳの通信速度で入力される変調信号を２４０ＭＨｚでサンプリングして、リングカウンタのカウント値を制御するカウンタ制御部を備えている。

カウンタ制御部は、サンプリングした変調信号のシンボルの値が前回のサンプリング値と一致するときにリングカウンタの値を１加算し、シンボルの値が０から１に変化するときにリングカウンタの値を２加算し、シンボルの値が１から０に変化するときにリングカウンタの値を−１加算する。

従って、サンプリングした変調信号のシンボルの値が前回のサンプリング値と一致するときには、正弦波発生部１２６から４０ＭＨｚ（＝２４０ＭＨｚ／６）の正弦波の振幅データが出力され、シンボルの値が０から１に変化すると、６０°位相が進んだ正弦波の振幅データが出力され、シンボルの値が０から１に変化すると、１２０°位相が遅れた元の正弦波の振幅データが出力される。つまり、変調部では２値の位相変調（ＢＰＳＫ）が行なわれる。

図７（ａ）には、変調信号に同一のシンボル値０が連続する場合に、正弦波発生部２２２から出力される４０ＭＨｚの正弦波に対応する振幅データが、階段状の波形として表わされている。

図７（ｂ）には、変調信号のシンボルの値が０から途中で１に変化する場合に、正弦波発生部２２２から出力される４０ＭＨｚの正弦波に対応する振幅データが、階段状の波形として表わされている。シンボルの値が０から１に変化する時点で位相が６０°進んでいる。

正弦波発生部２２２から出力される振幅データは、Ｄ／Ａ変換部２６１によってアナログ信号に変換され、バンドパスフィルタ２６２によって高調波成分が除去されることにより、図７（ａ），（ｂ）に二点鎖線で示す正弦波に波形成形され、ドライバ２６３に出力される。ドライバ２６３によって、所定の直流バイアス電圧に当該正弦波電圧を重畳した電圧が発光素子２６５に印加されることにより、発光素子２６５から位相変調された光信号が出力される。

つまり、光信号は、所定シンボル数以上同一の符号が連続しないように符号変換処理されたベースバンド信号と、時系列的に連続するベースバンド信号間で所定シンボル数以上同一の符号が連続する区切り信号とで構成された変調信号により位相変調されている。

また、変調部は、変調信号のシンボルに基づいて、キャリア信号の位相に対応する振幅データが設定されたデータテーブルのアドレス情報を生成するアドレス発生部とデータテーブルを備え、アドレス発生部から出力されるアドレス情報に基づいて対応するデータテーブルの振幅をデジタルの振幅信号として出力する被変調信号発生部を備えている。

さらに、アドレス発生部は、キャリア周波数の逓倍周波数の基準発振クロックに同期してカウントされ、キャリアの一周期でリセットされるリングカウンタと、変調信号のシンボルの変化に基づいてリングカウンタのカウント値を異ならせるカウンタ制御部を備えている。

図８（ａ）には、光通信制御部２２０の復調部の機能ブロックが示されている。
復調部には、５Ｂ４Ｂ変換部２１２、通信データ再生部２１５、Ａ／Ｄ変換部２２３と、ラッチ回路２２４と、積和演算部２２５ａ，２２５ｂと、除算部２２６と、位相変換部２２７，２２８と、位相設定部２２９と、位相差補正部２３０と、データ復調部２３１が設けられている。

Ａ／Ｄ変換部２２３では、受光素子２７５で光電変換されトランスインピーダンスアンプで増幅されたアナログの受信信号が、キャリア周波数の逓倍周波数の局部発振クロックで８ビットのデジタルの受信信号に変換される。具体的に、Ａ／Ｄ変換部２２３は、逓倍器２８５から出力される２４０ＭＨｚのクロック信号で駆動され、キャリア周波数４０ＭＨｚの６倍の周波数で受信信号ｄｍ（ｍ；０，１，２，３，４，５）をサンプリングする。

２４０ＭＨｚでサンプリングされた８ビットの受信信号がラッチ回路２２４を介して、積和演算部２２５ａ，２２５ｂに入力される。積和演算部２２５ａ，２２５ｂは、Ａ／Ｄ変換部２２３でデジタルデータに変換された受信信号と直交基準信号との積和演算を局部発振クロックに同期して実行する。

尚、積和演算部２２５ａ，２２５ｂ以降の信号処理ブロックは、分周器２８６により１２０ＭＨｚに分周されたクロックにより駆動される。ラッチ回路２２４には、２４０ＭＨｚでサンプリングされた８ビットのデジタルデータｄｍが２バイトずつ格納され、１２０ＭＨｚのクロックに同期して２バイト単位で積和演算部２２５ａ，２２５ｂに入力される。

図８（ｂ）に示すように、積和演算部２２５ａには、位相０°，６０°，１２０°，１８０°，２４０°，３００°に対応する正弦波の振幅データが格納されたデータテーブルと演算部を備え、演算部によって、ラッチ回路２２４にラッチされたデジタルデータｄｍとデータテーブルに格納された振幅データとの間で、次式に示す積和演算Ｓｓが実行される。
Ｓｓ＝Σ（ｄｍ・Ｓｉｎ（２πｍ／６））
＝ｄ０・Ｓｉｎ０°＋ｄ１・Ｓｉｎ６０°＋ｄ２・Ｓｉｎ１２０°
＋ｄ３・Ｓｉｎ１８０°＋ｄ４・Ｓｉｎ２４０°＋ｄ５・Ｓｉｎ３００°

積和演算部２２５ｂには、位相０°，６０°，１２０°，１８０°，２４０°，３００°に対応する余弦波の振幅データが格納されたデータテーブルと演算部を備え、演算部によって、ラッチ回路２２４にラッチされたデジタルデータｄｍとデータテーブルに格納された振幅データとの間で、次式に示す積和演算Ｓｃが実行される。
Ｓｃ＝Σ（ｄｍ・Ｃｏｓ（２πｍ／６））
＝ｄ０・Ｃｏｓ０°＋ｄ１・Ｃｏｓ６０°＋ｄ２・Ｃｏｓ１２０°
＋ｄ３・Ｃｏｓ１８０°＋ｄ４・Ｃｏｓ２４０°＋ｄ５・Ｃｏｓ３００°

図８（ｂ）のＳｉｎ簡易値及びＣｏｓ簡易値の欄に示すように、本実施形態では、データテーブルに格納される直交基準信号Ｓｉｎ，Ｃｏｓの振幅データが２の累乗データとして設定されている。従って、上述の演算部は、当該累乗データに基づいて受信信号をシフト演算することにより、受信信号と直交基準信号との積が算出されるように構成されている。このような簡易演算処理を採用することにより、コンパクトな回路構成で且つ高速演算が可能な演算部を実現している。

例えば、直交基準信号Ｓｉｎが一律１０倍され、１０・Ｓｉｎ（２π／６）≒８．６６≒８に設定されている。従って、ｄ１・Ｓｉｎ６０°の演算処理では、受信信号ｄ１を３ビット左にシフトすることによりその結果が算出される。

例えば、直交基準信号Ｃｏｓが一律８倍され、８・Ｃｏｓ（２π・２／６）＝−４に設定されている。従って、ｄ２・Ｃｏｓ１２０°の演算処理では、受信信号ｄ２を２ビット右にシフトした値の補数を求めることにより、その結果が算出される。

除算部２２６では、クロックに同期して積和演算部２２５ａ，２２５ｂから出力されるＳｓ，Ｓｃを次式に基づいて除算してＡｒｃｔａｎθ´を算出する。
θ´＝Ａｒｃｔａｎ（Ｓｃ／Ｓｓ）

±４５°の範囲の位相θの値が格納されたデータテーブルを備えた位相変換部２２８によって、Ｓｃ／Ｓｓの値に対応する位相θ´が求められる。

位相変換部２２７では、この位相θと、積和演算部２２５ａ，２２５ｂから出力されるＳｓ，Ｓｃの関係から３６０°の範囲の位相θが求められる。

つまり、積和演算部２２５ａ，２２５ｂと、除算部２２６と、位相変換部２２７，２２８によって、局部発振クロックに同期して、Ａ／Ｄ変換部で生成された受信信号と直交基準信号との積和演算を実行し、当該積和演算結果に基づいて位相を算出する位相検知部が構成されている。

位相設定部２２９は、１２０ＭＨｚのクロック信号に基づいて、受信信号ｄｍが、５シンボル数以上０が連続する区切り信号であるか否かを判別し、区切り信号であると判定したときに、当該位相θ（＝３０°）をデータ０に対応する基準位相としてメモリに格納する。つまり、同じ位相θが５シンボル数以上連続するときに区切り信号であると判定するのである。

データ復調部２３１は、位相変換部２２７から出力される位相と当該基準位相とを比較して、変調信号（ベースバンド信号）を再生する。

通信データ再生部２１５によって、データ復調部２３１で再生されたベースバンド信号から区切り信号が検知されると、当該区切り信号が除去され、その区切り信号の直前の信号がフレームデータの最終シンボルであり、その区切り信号の直後の信号がフレームデータの先頭シンボルであると識別される。

さらに５Ｂ４Ｂ変換部２１４によって、フレームデータが５Ｂ４Ｂ変換されて、通信線１３ａに伝送されるべき元のフレームデータが再生される。５Ｂ４Ｂ変換後のデータは４ビット単位でＰＨＹチップ２１１に入力され、イーサネット（登録商標）のフレームデータに変換されて通信線１３ａを介して伝送される。

本発明による復調部は、さらに、送信元の光信号の変調クロックの基準周波数と、局部発振クロックの基準周波数との誤差に起因する基準位相の変動を吸収する位相差補正部２３０を備えている。

フレームデータの先頭に配置された区切り信号に基づいて、基準位相が設定されるが、その後、送信元の変調クロックの基準周波数と局部発振クロックの基準周波数の誤差が蓄積されると、基準位相が変動して最大で１５２２バイトもの長さになるフレームデータを正確に復調できない虞があるためである。

位相差補正部２３０は、位相設定部２２９で設定された基準位相に対応するシンボルの位相の相加平均値を算出し、算出した相加平均値に基づいて基準位相とシンボルの位相の相対位相差を補正するように構成されている。

位相設定部２２９によって区切り信号に基づく基準位相が設定された後、位相差補正部２３０は、シンボル値が０であると判定される複数のシンボルの位相の相加平均値を算出し、当該相加平均値が基準位相に対して予め設定されている許容範囲を逸脱すると、そのときの相加平均値を新たな基準位相として補正するのである。

許容範囲は適宜設定される値であり、例えば、本実施形態のようにシンボル値が０となる基準位相が３０°である場合、その値の±１０％の範囲に設定することができる。

図５に戻り、ビットデータ通信制御部を詳しく説明する。
一対のビットデータ通信制御部１，２は、入出力切替スイッチI/O-SWの入力に従って、ビットデータ入力部２４０から非常停止用のスイッチE-SWの操作状態を検知する入力装置として機能するのか、ビットデータ出力部３４０から非常停止用のスイッチE-SWの操作状態を出力する出力装置として機能するのかの何れかが設定される。入力装置として機能する場合には、第１ビットデータ通信制御部２５０となり、出力装置として機能する場合には、第２ビットデータ通信制御部３５０となる。

また、ともに、ロータリスイッチR-SWの入力値が通信用の識別コードとして設定される。一対のビットデータ通信制御部１，２は、シリアル通信線SIOを介して、入出力切替スイッチI/O-SW及びロータリスイッチR-SWの入力値を相互に授受して一致しているか否かを診断する。不一致の場合、故障と判断して故障信号の出力や装置ケーシングに備えた表示部に故障表示等を行なう。

第１通信部２００の第１ビットデータ通信制御部２５０は、上述したように、ビットデータ入力部２４０に備えた入力回路１，２の故障診断を行なうとともに、入力回路１，２を介して非常停止用のスイッチE-SWの操作状態に対応する２ビットのビットデータを入力し、診断結果及び当該ビットデータを第１光通信制御部２２０を介して第２通信部３００に送信する。

第２通信部３００の第２ビットデータ通信制御部３５０は、第１通信部２００から送信された光信号を第２光通信制御部３２０を介して受信し、ビットデータ出力部３４０に備えた出力回路１，２を介して非常停止用のスイッチE-SWの操作状態に対応する２ビットのビットデータを出力する。

図９（ｂ）には、第１ビットデータ通信制御部２５０によって生成されるビットフレームデータが示されている。ビットフレームデータは、フレームの先頭を表わす1バイトの「ヘッダ」フィールド、1バイトの「ＳＦＤ」フィールド、１バイトの「通信ステータス」フィールド、１バイトの「通信シーケンスNo.」フィールド、１バイトの「ビットデータ／識別No.」フィールド、４バイトの「ＣＲＣ」フィールドを備えている。

「ビットデータ／識別No.」フィールドには、入力回路１，２から入力された２ビットのデータが、それぞれ非反転状態と反転状態でセットされる４ビットのデータ領域と、上述したロータリスイッチR-SWによる４ビットの識別No.がセットされる。２ビットデータを非反転状態と反転状態を含む４ビットデータに拡張することにより、ノイズによるデータの変動をより高い確率で検知できるようにしている。

図１０には、「通信ステータス」の詳細テーブルが示されている。通信状態が正常である場合には「Ｆ０ｈ」、受信許容時間Ｔｅ内に受信できない場合には「Ｅ１ｈ」、ＣＲＣコードや通信シーケンスＮo.の誤り等、受信データにエラーが検知された場合には「Ｄ２ｈ」、相手の受信エラーに対する再送を示す「Ｂ４ｈ」、自己診断で入力回路の故障を検知した場合「Ａ５ｈ」、自己診断で出力回路の故障を検知した場合「９６ｈ」のステータスコードが設定される。

これらのビットフレームデータは、一方のビットデータ通信制御部２（図５参照）から内部バスを介して第１光通信制御部２２０に出力され、第１光通信制御部２２０の制御レジスタに格納される。

第１光通信制御部２２０は、制御レジスタにビットフレームデータが格納されると、当該ビットフレームデータを４ビット単位で読み出して、図６に示した４Ｂ５Ｂ変換部２１２に出力する。以後、図６（ａ）で既に説明した回線データの送信と同様の変調処理を実行して、第２通信部３００に向けてビットフレームデータに対応する光信号を送信する。

第２通信部３００の第２光通信制御部３２０は、第１通信部２００から送信されたビットフレームデータに対応する光信号を受信すると、図８（ａ）で既に説明した回線データの受信と同様の復調処理を実行して、受信したビットフレームデータを制御レジスタに格納する。

尚、第２光通信制御部３２０は、有線回線である通信線１３ａから入力されたフレームデータと、上述したビットフレームデータとの双方を受信し、フレームデータのＳＦＤ（＝１０１０１０１１Ｂ）とビットフレームデータのヘッダ（＝１１００１１００Ｂ）との相違、フレームデータが最小で６４バイトであるのに対してビットフレームデータのデータ長が９バイトであるという相違に基づいて、フレームデータとビットフレームデータとを識別する。

第２通信部３００の第２ビットデータ通信制御部３５０は、第２光通信制御部３２０で受信され、制御レジスタに格納されたビットフレームデータを内部バスを介して読み出し、正常に受信されたビットフレームデータであると判定すると、当該ビットフレームデータに含まれるビットデータを出力回路１，２から出力する。

第２ビットデータ通信制御部３５０も、第１ビットデータ通信制御部２５０と同様に、第１通信部２００に向けて送信するためのビットフレームデータを生成し、内部バスを介して第２光通信制御部３２０の制御レジスタに送信用のビットフレームデータを生成して書き込むことにより、第２光通信制御部３２０から第１通信部２００にビットフレームデータを送信する。

第２ビットデータ通信制御部３５０で生成されるビットフレームデータは、図９（ｂ）で説明したビットフレームデータと同様であるが、「ビットデータ／識別No.」フィールドの入力データ領域にセットされるデータが、出力回路１，２に出力されているデータである点が異なる。

以下、図１１、図１２に基づいて、第１光通信制御部２２０及び第２光通信制御部３２０を介して、第１ビットデータ通信制御部２５０と第２ビットデータ通信制御部３５０間で行なわれる、ビットフレームデータの送受信シーケンスを説明する。

図１１に示すように、自動搬送装置に電源が投入され、光データ伝送装置が起動すると、第２通信部３００の第２ビットデータ通信制御部３５０は、第１ビットデータ通信制御部２５０に対する送信要求となるビットフレームデータ（ＲＥＱ）を生成して、第２光通信制御部３２０の制御レジスタにビットフレームデータ（ＲＥＱ）を書き込み、第２光通信制御部３２０を介してビットフレームデータ（ＲＥＱ）を光伝送するとともに、第１通信部２００からの応答待ちタイマＴｅをセットする（Ｓ１）。応答待ちタイマＴｅがカウントアップするまでに第１通信部２００からの応答が無ければ、何らかのトラブルにより応答の機会を逸したと判定するためである。

第１通信部２００の第１ビットデータ通信制御部２５０は、当該ビットフレームデータ（ＲＥＱ）を受信すると、ビットフレームデータの送信インタバルとしてタイマＴｓを起動し、タイマＴｓがカウントアップすると、第２ビットデータ通信制御部３５０に対する応答となるビットフレームデータ（ＡＮＳ）を生成して、第１光通信制御部２２０の制御レジスタにビットフレームデータ（ＡＮＳ）を書き込み、第１光通信制御部２２０を介してビットフレームデータ（ＡＮＳ）を光伝送するとともに、第２通信部３００からの応答待ちタイマＴｅをセットする（Ｓ３）。

このような手順で、第１通信部２００と第２通信部３００の間でビットフレームデータが授受される（Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７）。尚、第１ビットデータ通信制御部２５０及び第２ビットデータ通信部３５０に替えて、第１光通信制御部２２０及び第２光通信制御部３２０が、送信インタバルタイマＴｓ及び応答待ちタイマＴｅのセット及びカウントアップの管理を行なうように構成してもよい。

そして、第１通信部２００の第１光通信制御部２２０は、ビットフレームデータ（ＡＮＳ）が制御レジスタに書き込まれる迄に、有線回線から回線データが入力されると、回線データに対応したフレームデータ（イーサネット（登録商標））を第２通信部に光伝送する（Ｓ２）。

第１通信部２００の第１光通信制御部２２０は、ビットフレームデータ（ＡＮＳ）が制御レジスタに書き込まれたときに、回線データに対応したフレームデータ（イーサネット（登録商標））を第２通信部に光伝送している途中であると（Ｓ５）、当該フレームデータ（イーサネット（登録商標））の送信終了後、所定時間Ｔｓ´経過したときに、当該ビットフレームデータ（ＡＮＳ）を第２通信部に光伝送する（Ｓ６）。

図９（ａ）で説明したように、イーサネット（登録商標）のフレームデータは、９６ビット時間のアイドル時間があり、フレームの先頭にプリアンブルが含まれている。既に説明したように、第１光通信制御部２２０は、プリアンブルを除いたイーサネット（登録商標）のフレームデータを光伝送するように構成されている。従って、９６ビット時間のアイドル時間とプリアンブルの５６ビット時間を加算した時間内に、ビットフレームデータ（ＡＮＳ）が光伝送されればよい。所定時間Ｔｓ´は、この加算時間よりも短い値に設定される。

また、ビットフレームデータの送信インタバルとなるタイマＴｓの値は、イーサネット（登録商標）のフレームデータの最長周期である約１ｍｓｅｃ．よりも十分に長い数十ｍｓｅｃ．（１０〜３０ｍｓｅｃ．）に設定されている。

尚、図１１では、第１光通信制御部２２０を例に、有線回線から回線データが入力された場合のシーケンスを説明したが、第２光通信制御部３２０に有線回線から回線データが入力された場合も同様である。

つまり、第１ビットデータ通信制御部２５０は、ビットデータ入力部２４０に入力されたビットデータを含む所定のビットフレームデータを生成して第１光通信制御部２２０に出力し、第１光通信制御部２２０に、当該ビットフレームデータに基づいて光搬送波を変調した光信号を、所定のインタバルＴｓで、且つ、光通信用のフレームデータ（イーサネット（登録商標））に基づく光信号の非送信時に、第２通信部３００に向けて送信させる。

そして、第１ビットデータ通信制御部２５０は、第２ビットデータ通信制御部３５０から最初に送信されるビットフレームデータ（ＲＥＱ）である送信要求に応答して、上述した所定のビットフレームデータ（ＡＮＳ）を生成して第１光通信制御部２２０に出力し、第１光通信制御部２２０に当該ビットフレームデータに基づいて光搬送波を変調した光信号を第２通信部３００に向けて送信させる。これにより、以後、相互に通信が繰り返される。

さらに、第２ビットデータ通信制御部３５０は、最初のビットフレームデータ（ＲＥＱ）の送信に対する第１ビットデータ通信制御部２５０からのビットフレームデータの受信迄の間、ビットデータ出力部の出力回路１，２から所定のデフォルトデータ、好ましくは、動作を停止させるためのデータが出力されるように設定されている。

そして、第２ビットデータ通信制御部３５０は、第１ビットデータ通信制御部２５０からの適正なビットフレームデータを受信すると、出力回路１，２からビットフレームデータに含まれるビットデータに応じたレベルの信号を出力する。

上述したように、第２通信部３００の第２ビットデータ通信制御部３５０と第１通信部２００の第１ビットデータ通信制御部２５０との間では、第２ビットデータ通信制御部３５０からの応答要求であるビットフレームデータ（ＲＥＱ）と、第１ビットデータ通信制御部２５０からの応答であるビットフレームデータ（ＡＮＳ）の一組のビットフレームデータを単位として交信が行なわれる。

尚、上述した例では、第２通信部３００側が第１通信部２００側に送信要求となるビットフレームデータ（ＲＥＱ）を光伝送する態様を説明したが、必ずしもこのような態様に限定されるものではなく、最初に第１通信部２００側が第２通信部３００側に送信要求となるビットフレームデータ（ＲＥＱ）を光伝送するように構成してもよい。

ビットフレームデータの交信単位が、図９（ｂ）で説明した通信シーケンスＮｏ．（単に、「シーケンスＮｏ．」または「ＳＮｏ．」とも表記する。）で管理され、一組の交信単位で正常に送受信が完結したときにシーケンスＮｏ．が更新され、交信の途中で通信エラーが発生すると正常に送受信が完了するまでシーケンスＮｏ．が維持される。

図１２に示すように、初期に、第２ビットデータ通信制御部３５０からシーケンスＮｏ．「００ｈ」のビットフレームデータ（ＲＥＱ）が送信され、第１ビットデータ通信制御部２５０からシーケンスＮｏ．「００ｈ」のビットフレームデータ（ＡＮＳ）が返信される（ＳＡ１，ＳＡ２）。

ステップＳＡ２の後、第１ビットデータ通信制御部２５０は、応答待ちタイマＴｅがカウントアップしたことを検知すると、ステップＳＡ３の新たなビットフレームデータ（ＲＥＱ）を受信できなかったと判定して、シーケンスＮｏ．「００ｈ」のビットフレームデータ（ＡＮＳ）を返信する（ＳＡ４）。このとき、図９（ｂ）、図１０で示した通信ステータスは、タイムアウトエラーを示す「Ｅ１ｈ」に設定される。尚、通信ステータスは正常時には「Ｆ０ｈ」に設定されている。

シーケンスＮｏ．「００ｈ」のビットフレームデータ（ＡＮＳ）を受信した第２ビットデータ通信制御部３５０は、シーケンスＮｏ．「０１ｈ」のビットフレームデータ（ＲＥＱ）を再送する（ＳＡ５）。このとき、通信ステータスは、再送処理を示す「Ｂ４ｈ」に設定される。

ステップＳＡ５で再送されたシーケンスＮｏ．「０１ｈ」のビットフレームデータ（ＲＥＱ）を受信した第１ビットデータ通信制御部２５０は、シーケンスＮｏ．「０１ｈ」のビットフレームデータ（ＡＮＳ）を返信し（ＳＡ６）、当該ビットフレームデータ（ＡＮＳ）を受信した第２ビットデータ通信制御部３５０は、シーケンスＮｏ．を更新して、シーケンスＮｏ．「０２ｈ」のビットフレームデータ（ＲＥＱ）を送信する（ＳＡ７）。

第２ビットデータ通信制御部３５０で、第１ビットデータ通信制御部２５０から返信されたシーケンスＮｏ．「０２ｈ」のビットフレームデータ（ＡＮＳ）（ＳＡ８）に対する受信エラーが生じると、第２ビットデータ通信制御部３５０は、シーケンスＮｏ．「０２ｈ」のビットフレームデータ（ＲＥＱ）を再送する（ＳＡ９）。このときの通信ステータスは、受信エラーを示す「Ｄ２ｈ」に設定される。

第１ビットデータ通信制御部２５０は、当該ビットフレームデータ（ＲＥＱ）を受信すると、シーケンスＮｏ．「０２ｈ」のビットフレームデータ（ＡＮＳ）を再送処理する（ＳＡ１０）。このときの通信ステータスは、相手の受信エラーに対する再送処理を示す「Ｂ４ｈ」に設定される。

このように、受信したビットフレームデータの状態が把握でき、適切な応答ができるように通信ステータス及び通信シーケンスＮｏ.が設定されている。

さらに、図９（ｂ）で説明した「ビットデータ／識別No.」フィールドの識別Ｎｏ．には、識別コード設定部（ロータリスイッチR-SW）で設定された識別コードがセットされている。本実施形態では、第１ビットデータ通信制御部２５０と第２ビットデータ通信制御部３５０のそれぞれに等しい値が設定されている。

第１ビットデータ通信制御部２５０及び第２ビットデータ通信制御部３５０は、受信したビットフレームデータに含まれる識別コードが識別コード設定部で設定された識別コードと一致する場合にビットフレームデータが有効であると判定する。尚、第１ビットデータ通信制御部２５０及び第２ビットデータ通信制御部３５０に設定される識別コードは共に等しい値である必要は無く、少なくとも一定の関係にあればよい。

例えば、ロータリスイッチR-SWが０を含む偶数値に設定された場合に、ビットデータが入力される第１ビットデータ通信制御部２５０に設定され、ロータリスイッチR-SWが奇数値に設定された場合に、ビットデータが出力される第２ビットデータ通信制御部３５０に設定されるように構成してもよい。この場合、設定された識別コードに対応する通信相手側の識別コードを予め規定しておけば、互いの識別コードの照合が可能になり、受信した識別コードが予め規定された識別コードと異なれば通信エラーと判定することができる。一対の識別コードの一例として、１６進表示で（０−１），（２−３），（４−５），（６−７），（８−９），（Ａ−Ｂ），（Ｃ−Ｄ），（Ｅ−Ｆ）の組合せ等が可能である。

識別コードを設定するのは、同一の軌道上に複数台のスタッカークレーンが走行可能に配置されている場合等、他の光データ伝送装置から出力されたビットフレームデータを誤って受信した場合に、誤作動する虞を回避するためである。

従って、非常停止用のスイッチE-SEの操作状態を伝達する一連の光データ伝送装置を構成する第１送信部２００と第２送信部３００の間で設定された識別コードの関係はユニークである必要がある。図３に示す例では、システム制御装置１３とサーボ制御部３０ｂ，３２ｂ間の光データ伝送装置１００、サーボ制御部３０ｂ，３２ｂとサーボ制御部４２ｂ間の光データ伝送装置１００は、何れもユニークな関係の識別コードがセットされる。

また、図５に示したように、第１通信部２００と第２通信部３００が共通の回路で構成される場合、第２通信部３００に備えたビットデータ出力部３４０の出力端子と、その後段に設置された第１通信部２００のビットデータ入力部２４０の入力端子が接続される。このような接続により、固定設備に設置された非常停止用のスイッチE-SEの操作状態を複数段の光データ伝送装置を介して光伝送することができる。

ビットフレームデータの通信ステータスにセットされる入力回路故障、出力回路故障に対応するステータスコードは、上述したビットデータ通信制御部１，２（図５参照）で実行される診断回路を介した自己診断処理で検知された入力回路１，２の故障、出力回路１，２の故障を示すステータスコードである。

第２ビットデータ通信制御部３５０は、第２光通信制御部３２０で受信されたビットフレームデータに含まれるステータスコードに基づいて、入力回路が異常であると判定したときに、ビットデータ出力部３４０から出力されるビットデータの出力状態を強制的に所定のデータ、好ましくは、動作を停止させるためのデータに切り替える。

既に図５で説明したが、第１ビットデータ通信制御部２５０及び第２ビットデータ通信制御部３５０は、それぞれ二つのビットデータ通信制御部１，２を備え、各ビットデータ通信制御部１，２がシリアル通信線SIOで接続されている。

これら冗長設置されたビットデータ通信制御部１，２によって、ビットフレームデータ及びビットフレームデータの通信シーケンスも冗長してチェックされる。

第１または第２光通信制御部２２０，３２０で復調されて制御レジスタに格納されたビットフレームデータは、内部バスを介して一方のビットデータ通信制御部２（図５参照）に読み込まれ、さらにシリアル通信線SIOを介して他方のビットデータ通信制御部１に送信される。

双方のビットデータ通信制御部１，２は、応答待ちタイマＴｅがカウントアップすると受信タイムアウトエラーと判定して、ビットデータ通信制御部１，２に備えたレジスタにエラー情報を記憶する。

双方のビットデータ通信制御部１，２は、ビットフレームデータの識別Ｎｏ．をチェックし、不一致であると判定すると、当該ビットフレームデータを破棄して、ビットデータ通信制御部１，２に備えたレジスタにエラー情報を記憶する。

双方のビットデータ通信制御部１，２は、ビットフレームデータの通信シーケンスＮｏ．及びＣＲＣに基づいて、受信エラーが生じたか否かを判定し、受信エラーであると判定すると、ビットデータ通信制御部１，２に備えたレジスタにエラー情報を記憶する。

双方のビットデータ通信制御部１，２は、受信エラーが発生していないと判定すると、ビットフレームデータの通信ステータス、通信シーケンスＮｏ．に基づいて現在の交信状態を判定し、必要に応じて通信ステータス、通信シーケンスＮｏ．、ビットデータを更新したビットフレームデータを生成する。

ビットデータ通信制御部１は、シリアル通信線SIOを介して、レジスタに記憶したエラー情報と更新後のビットフレームデータをビットデータ通信制御部２に送信する。ビットデータ通信制御部２は、ビットデータ通信制御部１から送信されたエラー情報と更新後のビットフレームデータと、自身のエラー情報と更新後のビットフレームデータとを比較して、一致する場合に正しく処理されていると判定して、更新後のビットフレームデータを内部バスを介して第１または第２光通信制御部２２０，３２０の制御レジスタに格納する。

このように、第１通信部２００及び第２通信部３００のうち、ビットデータの入出力処理、及び、ビットデータを含むビットフレームデータの光通信処理ブロックが冗長構成され、双方の処理結果が一致する場合に適正に処理されていると判定されるので、非常停止スイッチ信号のような重要度の高い信号に要求されるような機能安全規格（ＩＥＣ６１５０８）に対応した光データ伝送装置を実現できるようになる。

尚、各処理ブロックの冗長数は２に限るものではなく、３以上に冗長構成されていてもよい。その場合、全てが一致する場合に処理が適正であると判定する以外に、多数決原理を採用して処理が適正であると判定することも可能である。また、求められる機能安全規格のレベルに応じて冗長度を簡易化することも可能である。

以下に別の実施形態を説明する。
システムの全てを停止させる非常停止用のスイッチからの操作状態信号が、ビットデータとしてビットデータ入力部２４０に入力される例を説明したが、ビットデータ入力部２４０に入力される信号はそれ以外の信号であってもよい。例えば、特定のサーボモータの停止等、ある特定の機能を停止させるようなスイッチの操作状態信号であってもよい。

図１１のステップＳ５，Ｓ６の説明で、回線データに対応したフレームデータ（イーサネット（登録商標））が第２通信部に光伝送されている途中に、ビットフレームデータ（ＡＮＳ）が制御レジスタに書き込まれると、第１通信部２００の第１光通信制御部２２０が、当該フレームデータの送信終了後、所定時間Ｔｓ´経過したときに、当該ビットフレームデータ（ＡＮＳ）を第２通信部に光伝送する例を説明したが、所定時間Ｔｓ´経過を待たずにビットフレームデータ（ＡＮＳ）を第２通信部に光伝送してもよい。

図６（ａ）及び図８（ａ）で説明したように、変調信号生成部２１３によって一連のフレームデータ間に、５シンボル数以上の同一データでなる区切り信号が挿入されているので、フレームデータの送信終了直後にビットフレームデータ（ＡＮＳ）を第２通信部に光伝送しても、フレームデータとビットフレームデータとを識別することができるのである。

図５に示したように、第１通信部２００と第２通信部３００が共通の回路で構成される場合には、双方のビットデータ入力部にそれぞれ所定のスイッチを接続して、双方向にビットデータを送受信できるように構成してもよい。例えば、第１通信部２００側に非常停止用のスイッチを接続し、第２通信部３００側に非常停止状態の解除を確認する確認スイッチを接続することも可能である。

非常停止用のスイッチが操作されると、第１通信部２００から第２通信部３００に非常停止のためのビットデータが送信され、システムが非常停止する。その後、非常停止用のスイッチが復帰操作され、第１通信部２００から第２通信部３００に復帰のためのビットデータが送信されたときに、直ちに復帰するのではなく、確認スイッチの操作に対応するビットデータが第２通信部３００から第１通信部２００に送信されることを条件にシステムが復帰するように構成することができる。

このときも、第１通信部２００と第２通信部３００は、上述した手順でビットデータを送受信することが可能である。ビットデータを双方向通信する場合には、図５で説明した入出力切替スイッチI/O-SWを、マスター／スレーブ切り替えスイッチとして機能させればよい。

非常停止用のスイッチが入力される第１通信部２００をマスター側に設定し、確認スイッチが入力される第２通信部３００をスレーブ側に設定し、システムへの電源投入後、最初に第１通信部２００側が第２通信部３００側に送信要求となるビットフレームデータ（ＲＥＱ）を光伝送するように構成することができる。

本発明による光データ伝送装置で中継される有線回線を介した回線データは、イーサネット（登録商標）の通信線に限るものではなく、任意の有線回線を介した回線データの中継に適用できる。

本発明による自動搬送装置は、スタッカークレーンに限るものではなく、所定の軌道上を移動する移動設備と移動設備を制御する固定設備を備えた自動搬送装置であって、上述した光データ伝送装置を介して移動設備と固定設備間の通信を行なう自動搬送装置に適用できる。

例えば、鉄鋼工場等に設置される天井クレーン装置でなる移動設備と、当該天井クレーン装置を制御する制御装置を備えた固定設備間の通信等にも好適に用いられる。

以上説明した光データ伝送装置の具体的構成は、何れも本発明の一例を示すものであり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各ブロックの具体的な構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１３：固定設備（システム制御装置）
１３ａ：有線回線（通信線）
１８：ガイドレール
２０：スタッカークレーン
２１：移動設備（走行台車）
２５：移動設備（昇降台）
３０ａ：サーボモータ
３０ｂ：サーボ制御部
３２ａ：サーボモータ
３２ｂ：サーボ制御部
４２ａ：サーボモータ
４２ｂ：サーボ制御部
１００：光データ伝送装置
２００：第１通信部
２１０：第１データ変換部
２２０：第１光通信制御部
２３２，２３３：入力回路
２３４，２３５：診断回路
２４０：ビットデータ入力部
２５０：第１ビットデータ通信制御部（ビットデータ通信制御部１，２）
２６０：光送信部
２７０：光受信部
３００：第２通信部
３１０：第２データ変換部
３２０：第２光通信制御部
３２１，３２２：出力回路
３２３，３２４：診断回路
３４０：ビットデータ出力部
３５０：第２ビットデータ通信制御部（ビットデータ通信制御部１，２）
３６０：光送信部
３７０：光受信部

Claims (12)

1. 第１通信部と第２通信部が相対移動可能に設置されている光データ伝送装置であって、
   前記第１通信部に、
   第１有線回線から入力された第１回線データを光通信用の第１回線フレームデータに変換して第１光通信制御部に出力し、前記第１光通信制御部から入力された第２回線フレームデータを第２回線データに逆変換して前記第１有線回線に出力する第１データ変換部と、
   前記第１データ変換部から入力された前記第１回線フレームデータに基づいて光変調した第１光信号を前記第２通信部に向けて送信し、前記第２通信部から送信された第２光信号から前記第２回線フレームデータを復調して前記第１データ変換部に出力する前記第１光通信制御部と、
   前記第１有線回線とは異なる信号線からビットデータを入力する入力回路を備えたビットデータ入力部と、
   前記ビットデータ入力部に入力されたビットデータを含む所定のビットフレームデータを生成して前記第１光通信制御部に出力し、前記第１光通信制御部に、当該ビットフレームデータに基づいて光変調した第３光信号を、前記第１光信号の非送信時に所定のインタバルで前記第２通信部に向けて送信させる第１ビットデータ通信制御部と、を備え、
   前記第２通信部に、
   第２有線回線から入力された前記第２回線データを前記第２回線フレームデータに変換して第２光通信制御部に出力し、前記第２光通信制御部から入力された前記第１回線フレームデータを前記第１回線データに逆変換して前記第２有線回線に出力する第２データ変換部と、
   前記第２データ変換部から入力された前記第２回線フレームデータに基づいて光変調した第２光信号を前記第１通信部に向けて送信し、前記第１通信部から送信された前記第１光信号から前記第１回線フレームデータを復調して前記第２データ変換部に出力する前記第２光通信制御部と、
   前記第２光通信制御部に、前記第１通信部から送信された前記第３光信号から前記ビットフレームデータを復調させる第２ビットデータ通信制御部と、
   前記第２光通信制御部で復調された前記ビットフレームデータに含まれるビットデータを、前記第２有線回線とは異なる信号線から出力する出力回路を備えたビットデータ出力部と、を備えている光データ伝送装置。
2. 前記第１ビットデータ通信制御部は、前記ビットフレームデータに基づいて光変調した前記第３光信号を前記第１光通信制御部を介して前記第２通信部に向けて送信させた後に、所定の応答待ち時間内に前記第２通信部からの応答が有るか否かを検知するように構成されている請求項１記載の光データ伝送装置。
3. 第１通信部と第２通信部が相対移動可能に設置されている光データ伝送装置であって、
   前記第１通信部に、
   第１有線回線から入力された第１回線データを光通信用の第１回線フレームデータに変換して第１光通信制御部に出力し、前記第１光通信制御部から入力された第２回線フレームデータを第２回線データに逆変換して前記第１有線回線に出力する第１データ変換部と、
   前記第１データ変換部から入力された前記第１回線フレームデータに基づいて光変調した第１光信号を前記第２通信部に向けて送信し、前記第２通信部から送信された第２光信号から前記第２回線フレームデータを復調して前記第１データ変換部に出力する前記第１光通信制御部と、
   前記第１有線回線とは異なる信号線からビットデータを入力する入力回路が冗長して設置されたビットデータ入力部と、
   各入力回路に入力されたビットデータが一致すると判断すると、前記ビットデータ入力部に入力されたビットデータを含み、正常状態を示すステータスコードを組み込んだビットフレームデータを生成して前記第１光通信制御部に出力し、前記第１光通信制御部に、当該ビットフレームデータに基づいて光変調した第３光信号を、前記第２通信部に向けて送信させる第１ビットデータ通信制御部と、を備え、
   前記第２通信部に、
   第２有線回線から入力された前記第２回線データを前記第２回線フレームデータに変換して第２光通信制御部に出力し、前記第２光通信制御部から入力された前記第１回線フレームデータを前記第１回線データに逆変換して前記第２有線回線に出力する第２データ変換部と、
   前記第２データ変換部から入力された前記第２回線フレームデータに基づいて光変調した前記第２光信号を前記第１通信部に向けて送信し、前記第１通信部から送信された前記第１光信号から前記第１回線フレームデータを復調して前記第２データ変換部に出力する前記第２光通信制御部と、
   前記第２光通信制御部に、前記第１通信部から送信された前記第３光信号から前記ビットフレームデータを復調させる第２ビットデータ通信制御部と、
   前記第２光通信制御部で復調された前記ビットフレームデータに含まれるビットデータを、前記第２有線回線とは異なる信号線から出力する出力回路を備えたビットデータ出力部と、を備えている光データ伝送装置。
4. 前記ビットデータ入力部に、各入力回路が正常に動作するか否かを診断する診断回路を各入力回路に対応してそれぞれ備え、
   前記第１ビットデータ通信制御部は、各診断回路を制御して各入力回路を診断し、各入力回路が正常であると判定したときに、前記ビットデータ入力部に入力されたビットデータを含み、当該正常状態を示すステータスコードを組み込んだビットフレームデータを生成して前記第１光通信制御部に出力し、前記第１光通信制御部に、当該ビットフレームデータに基づいて光変調した前記第３光信号を、前記第２通信部に向けて送信させるように構成されている請求項３記載の光データ伝送装置。
5. 前記診断回路を制御して前記入力回路を診断する前記第１ビットデータ通信制御部をさらに冗長して設置し、各第１ビットデータ通信制御部間を通信線で接続し、少なくとも一つの第１ビットデータ通信制御部が各診断回路を制御して各入力回路を診断する際に、他の第１ビットデータ通信制御部も各入力回路を診断するように構成し、何れの診断結果も正常であると判定すると少なくとも一つの第１ビットデータ通信制御部が、当該正常状態を示すステータスコードを組み込んだ前記ビットフレームデータを前記第１光通信制御部に出力する請求項４記載の光データ伝送装置。
6. 前記第１ビットデータ通信制御部は、前記第１光通信制御部に、前記ビットフレームデータに基づいて光変調した前記第３光信号を、前記第１回線フレームデータに基づく前記第１光信号の非送信時に、前記第２通信部に向けて送信させる請求項１から５の何れかに記載の光データ伝送装置。
7. 前記第１ビットデータ通信制御部に所定の識別コードを設定する第１識別コード設定部を備えるとともに、前記第２ビットデータ通信制御部に所定の識別コードを設定する第２識別コード設定部を備え、
   前記第１ビットデータ通信制御部は、前記第１識別コード設定部で設定された第１識別コードを組み込んだ前記ビットフレームデータを前記第１光通信制御部に出力し、
   前記第２ビットデータ通信制御部は、前記第２光通信制御部で受信された前記ビットフレームデータに含まれる前記第１識別コードと前記第２識別コード設定部で設定された第２識別コードとを比較して、双方の識別コードに所定の関係があるときに前記ビットフレームデータが有効であると判定する請求項１から６の何れかに記載の光データ伝送装置。
8. 装置への電源投入後、前記第１ビットデータ通信制御部と前記第２ビットデータ通信制御部との間での前記ビットフレームデータの通信が確立する迄の間、前記ビットデータ出力部から所定のデフォルトデータが出力されるように設定されている請求項１から７の何れかに記載の光データ伝送装置。
9. 請求項１から８の何れかに記載の光データ伝送装置に組み込まれ、
   前記第１データ変換部と、前記第１光通信制御部と、前記ビットデータ入力部と、前記第１ビットデータ通信制御部とを備えている光通信装置。
10. 請求項１から８の何れかに記載の光データ伝送装置に組み込まれ、
    前記第２データ変換部と、前記第２光通信制御部と、前記ビットデータ出力部と、前記第２ビットデータ通信制御部とを備えている光通信装置。
11. 所定の軌道上を移動する移動設備と前記移動設備を制御する固定設備を備えた自動搬送装置であって、請求項１から６の何れかに記載の光データ伝送装置を介して前記移動設備と固定設備間の通信を行なう自動搬送装置。
12. 非常停止スイッチの操作状態を示すビットデータが前記ビットデータ入力部に入力され、前記ビットデータ出力部から出力される非常停止信号に基づいて所定の安全状態に移行する請求項１１記載の自動搬送装置。

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