JP6043794B2 - 光無線システムおよび電子部品装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、光を利用して無線伝送を行う光無線システムおよび電子部品装着装置に関するものであり、特に、伝送品質の維持を図る光無線システムおよび電子部品装着装置に関する。

従来よりデータ伝送の伝送品質を維持するための技術が開示されている。例えば、送信されたパケットの欠落パケット復元率、パケット連続欠落率、パケット欠陥率を含むパケット欠落情報を復号化装置から受信し、ＦＥＣパケットの挿入および生成方法を決定する技術が開示されている（特許文献１など）。また、パケットジッタやインターバルタイムの観測結果を元にパケットロスの発生を予測して、誤り訂正符号化装置における符号化率や符号化方法など変化させる技術が開示されている（特許文献２など）。また、クロスローク雑音の有無等による伝送路の状態に応じて誤り訂正符号化装置を選択して訂正符号などを切り替えながら送信を行う技術が開示されている（特許文献３など）。

特開２００９−１２４３５４号公報 特開２００６−１２８９６２号公報 特開２０００−２１６７５８号公報

上記特許文献１に例示される背景技術では、送信されたパケットの欠落パケット復元率、パケット連続欠落率、パケット欠陥率を含むパケット欠落情報を復号化装置から受信することに応じて、ＦＥＣパケットの挿入および生成方法を決定するものである。誤り訂正方法を変更する前の段階でパケット欠落が発生しており、通信品質が一時的にせよ悪化してしまう恐れがあり問題である。

また、上記特許文献２に例示される背景技術では、実際のパケットロスが発生する前にパケットロスの発生を予測するものではある。しかしながら、予測の判断となる情報はパケットジッタやインターバルタイムの観測結果であり、これらはネットワーク上のトラフィックの混雑度に応じて変化するものである。引用文献２は、トラフィックの集中に伴うパケットロスの発生を軽減するために、トラフィックの混雑度を示すパケットジッタやインターバルタイムを観測してパケットロスを予測するものである。ネットワーク上の通信量に応じて誤り訂正方法を変化させるものである。

また、上記特許文献３に例示される背景技術では、クロスローク雑音の有無等による伝送路の状態に応じて訂正符号などを切り替えるものである。互いに異なる伝送線に係る送信器および受信器の配置に応じて、伝送によるクロストーク雑音の影響の受けやすさが異なることを利用する。送信器や受信器の配置位置や伝送方向に応じて訂正符号を切り替えるものである。

引用文献２、３は何れも、トラフィックの混雑度や伝送方向の別など、通信や伝送自体の条件に関して誤り訂正方法の選択・切替を行なうものに過ぎない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、光無線通信において、光信号が伝播する光学レンズの表面や光信号の伝播空間などの通信環境において、塵や埃等の環境要因や使用状況、および経年変化等により、伝送品質が変化する場合にも、通信品質を所定の品質に維持することを可能とする光無線システムおよび電子部品装着装置を提供することを目的とする。

上記課題を鑑みてなされた本願の請求項１に記載の光無線システムは、電子部品装着装置において電子部品の基板への実装作業に係る各種の情報を伝送するシステムである。また、請求項３に記載の電子部品装着装置は、電子部品の基板への実装作業に係る各種の情報を光無線により伝送する。受光部、検出器、第１レベル低下検出手段、および切替準備手段を備えている。受光部は、受光した光信号を電気信号に変換する。検出器は、受光部により変換された電気信号のレベルを検出する。第１レベル低下検出手段は、検出器により検出される電気信号の信号レベルが低下したことを検出する。切替準備手段は、第１レベル低下検出手段により信号レベルが低下したことの検出に応じて、誤り訂正方法を所定の誤り訂正方法に切り替えるためのパラメータの事前設定を行なう。

また、第２レベル低下検出手段および訂正方法切替手段を備えている。第２レベル低下検出手段は、検出器により検出された電気信号の信号レベルが、第１レベル低下検出手段での検出後、更に低下したことを検出する。訂正方法切替手段は、第２レベル検出手段による信号レベルの低下検出に応じて、誤り訂正方法を、切替準備手段により事前設定が行なわれている誤り訂正方法に切り替える。

また、第１または第２レベル低下検出手段により信号レベルの低下を検出したことに応じて動作する、レベル記憶手段および誤り種類判定手段を備えている。レベル記憶手段は、検出器により検出される信号レベルを時系列に記憶する。誤り種類判定手段は、レベル記憶手段に記憶されている時系列の信号レベルに応じて、誤り種類を判定する。

また、訂正方法記憶手段を備えている。訂正方法記憶手段は、誤り種類ごとに、誤り訂正方法と該誤り訂正方法に対応するパラメータとが記憶されている。切替準備手段は、誤り種類判定手段により判定された誤り種類に応じて、訂正方法記憶手段により誤り訂正方法に対応するパラメータを決定する。

また、ビットエラーレート検出手段および書替手段を備えている。ビットエラーレート検出手段は、訂正方法切替手段による誤り訂正方法の切り替えに応じて、受信データのビットエラーレートを検出する。書替手段は、ビットエラーレート検出手段によりビットエラーレートの増大を検出したことに応じて、訂正方法記憶手段に記憶されている誤り種類ごとの誤り訂正方法と該誤り訂正方法に対応するパラメータとの対応関係を書き替える。訂正方法切替手段は、書き換えられた訂正方法記憶手段に応じて、誤り訂正方法を切り替える。

また、請求項２に記載の光無線システムは、請求項１に記載の光無線システムにおいて、ビットエラーレート検出手段によるビットエラーレートの増大は検出されないが誤り種類判定手段により誤り種類の変化が検出されたことに応じて、訂正方法切替手段は、訂正方法記憶手段に応じて、誤り訂正方法を、変化した誤り種類に対応する誤り訂正方法に切り替える。

請求項１に記載の光無線システムおよび請求項３に記載の電子部品装着装置では、光信号から電気信号に変換された信号の信号レベルが検出される。信号レベルが低下したことが検出されると、光無線に対して設定されている誤り訂正方法を所定の誤り訂正方法に切り替えるためのパラメータの事前設定が行われる。ここで、パラメータとは、誤り訂正方法を動作させるために必要なパラメータであり、誤り訂正に供される各種のビット構成や個々のビット構成に含まれるビット数、あるいは処理ルーチンの初期設定などの事前に設定しておくことの可能なパラメータである。

電気信号の信号レベルの低下は、無線に供される光信号の強度の低下を意味する。ここで、光無線における光信号の強度の低下とは、光信号の送受信に係るレンズ等の光学系に付着する塵や埃等のゴミや油性成分等、あるいは光信号の伝搬路に浮遊するゴミ等の浮遊物等による、光信号の散乱や透過性の悪化に起因するものである。こうしたゴミ等に起因する光信号の強度低下を通信エラーに至る前の段階で検出して、誤り訂正方法の切り替え準備のためにパラメータを事前設定しておく。光の強度低下が更に大きくなり通信エラーが発生する場合に備えて誤り訂正方法に係るパラメータを事前に設定しておくので、実際に通信エラーが発生した際に迅速に所定の誤り訂正方法に切り替えることができる。

通信環境に応じた複数の誤り訂正方法を備えながら、一度に動作するのは一つの誤り訂正方法として必要に応じて切り替えることができるので、複数の誤り訂正方法を動作状態にして維持しておく必要はない。消費電力の低減を図ることができる。更に、誤り訂正方法の切り替えに当っては、切り替えの候補となる誤り訂正方法のパラメータを事前に設定しておくことができるので、切り替えを迅速に行うことができる。

また、信号レベルが更に低下したことを検出して、事前設定がされているパラメータに応じた誤り訂正方法に切り替える。

これにより、信号レベルが更に低下して光信号の散乱が大きくなりあるいは透過性が悪化して、通信エラーが既設定の誤り訂正方法では十分に対処できないおそれのあるレベルに到達した場合に、事前に設定されていたパラメータに応じて迅速に誤り訂正方法を切り替えることができる。通信環境の悪化に伴い光信号の強度低下が進んだとしても、迅速に新たな誤り訂正方法に切り替えて通信エラーの訂正を行うことができる。通信環境の変化に際しても、通信品質の一次的な悪化を招くことなく所定の通信品質を切れ目なく維持することができる。

また、信号レベルの低下は時系列に記憶され、この記憶に基づいて、誤りの種類が判断される。

信号レベルの低下の履歴は、光システムの状態や通信環境の状況などにより異なる。信号レベルの低下の履歴を見れば、光学系への塵や埃などのゴミ等の付着や光信号の伝搬路に浮遊する塵や埃などの光の透過性の悪化によるものであるか、気温や機器の発熱などに伴う機器の温度変化による発光特性の変化によるものであるか、光学素子の経年変化によるものであるか、などを特定することができる。時系列に記憶された信号レベルの低下履歴から、発生する恐れのある誤りの種類を判定することができる。

また、誤り種類ごとに、誤り訂正方法と該誤り訂正方法に対応するパラメータとが記憶されている。

これにより、切替準備手段は、信号レベルの低下に対応する誤り種類に応じて、訂正方法記憶手段に記憶されている誤り訂正方法とそのパラメータを選択して事前設定を行うことができる。

また、誤り訂正方法を切り替えた後、ビットエラーレートが増大したら、訂正方法記憶手段に記憶されている誤り種類ごとの誤り訂正方法と該誤り訂正方法に対応するパラメータとの対応関係を書き替え、書き替えられた対応関係に応じて新たな誤り訂正方法に切り替える。

これにより、信号レベルの低下に応じて誤り訂正方法を切り替えてもビットエラーレートが増大することが検出されれば、切り替えられた誤り訂正方法の元となった誤り種類と誤り訂正方法との対応関係が不適格であるおそれがあるので、対応関係を書き替える。書きかえられた対応関係に基づいて誤り訂正方法を切り替えることができる。

請求項２に記載の光無線システムでは、誤り訂正方法を切り替えた後、ビットエラーレートは増大しないが誤り種類が変化したことが検出されたら、訂正方法記憶手段に記憶されている対応関係から、訂正方法切替手段は、検出された誤り種類に対応する誤り訂正方法に切り替えることができる。

電子部品供給装置が取り付けられた電子部品装着機が２台並べられて構成されている電子部品装着装置を示す斜視図であり、本発明の多重化通信システムを適用することが可能な装置である。 図１に示す電子部品供給装置のテープフィーダの一部および、そのテープフィーダによって送り出されるテープ化部品を示す平面図である。 図１に示す電子部品供給装置を示す斜視図である。 図３に示すテープフィーダを示す断面図である。 図１に示す電子部品装着機の備える制御装置を示すブロック図である。 図１の電子部品装着装置に光無線システムを適用する場合の構成を模式的に示す図である。 光無線装置３に備えられる制御装置を示すブロック図である。 光無線装置３における制御モジュールの構成を示すブロック図である。 光無線装置３における誤り訂正方法の切り替えの処理を示す前段部のフロー図である。 光無線装置３における誤り訂正方法の切り替えの処理を示す後段部のフロー図である。

以下、本発明の実施形態として、図を参照しつつ詳しく説明する。初めに、本願の光無線システムを適用することが可能な例として、図１ないし図５を参照して、電子部品装着装置の構成について説明する。

図１に、電子部品装着装置（以下、「装着装置」と略す場合がある）１０を示す。その図は、装着装置１０の外装部品の一部を取り除いた斜視図である。装着装置１０は、１つのシステムベース１２と、そのシステムベース１２の上に互いに隣接されて並んで配列された２つの電子部品装着機（以下、「装着機」と略す場合がある）１６とを含んで構成されており、回路基板に電子部品を装着する作業を行うものとされている。なお、以下の説明において、装着機１６の並ぶ方向をＸ軸方向とし、その方向に直角な水平の方向をＹ軸方向と称する。

装着装置１０の備える装着機１６の各々は、主に、フレーム部２０とそのフレーム部２０に上架されたビーム部２２とを含んで構成された装着機本体２４と、回路基板をＸ軸方向に搬送するとともに設定された位置に固定する搬送装置２６と、その搬送装置２６によって固定された回路基板に電子部品を装着する装着ヘッド２８と、ビーム部２２に配設されて装着ヘッド２８をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる移動装置３０と、フレーム部２０の前方に配設され装着ヘッド２８に電子部品を供給する電子部品供給装置（以下、「供給装置」と略す場合がある）３２とを備えている。

搬送装置２６は、２つのコンベア装置４０、４２を備えており、それら２つのコンベア装置４０、４２は、互いに平行、かつ、Ｘ軸方向に延びるようにフレーム部２０のＹ軸方向での中央部に配設されている。２つのコンベア装置４０、４２の各々は、電磁モータ４４（図５参照）によって各コンベア装置４０、４２に支持される回路基板をＸ軸方向に搬送する構造とされている。さらに、コンベア装置４０、４２の各々は、基板保持装置４６（図５参照）を有しており、所定の位置において回路基板を固定的に保持する構造とされている。

また、装着ヘッド２８は、搬送装置２６によって保持された回路基板に対して電子部品を装着するものであり、下面に電子部品を吸着する吸着ノズル５０を有している。吸着ノズル５０は、正負圧供給装置５２（図５参照）を介して負圧エア、正圧エア通路に通じており、負圧にて電子部品を吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した電子部品を離脱する構造とされている。さらに、装着ヘッド２８は、吸着ノズル５０を昇降させるノズル昇降装置５４（図５参照）および吸着ノズル５０をそれの軸心回りに自転させるノズル自転装置５６（図５参照）を有しており、保持する電子部品の上下方向の位置および電子部品の保持姿勢を変更することが可能とされている。なお、吸着ノズル５０は、装着ヘッド２８に着脱可能とされており、電子部品のサイズ、形状等に応じて変更することが可能とされている。

移動装置３０は、その装着ヘッド２８をフレーム部２０上の任意の位置に移動させるものであり、装着ヘッド２８をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向スライド機構（図示省略）と、装着ヘッド２８をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸方向スライド機構（図示省略）とを備えている。Ｙ軸方向スライド機構は、Ｙ軸方向に移動可能にビーム部２２に設けられたＹ軸スライダ（図示省略）と、駆動源としての電磁モータ６４（図５参照）とを有しており、その電磁モータ６４によって、Ｙ軸スライダがＹ軸方向の任意の位置に移動可能とされている。また、Ｘ軸方向スライド機構は、Ｘ軸方向に移動可能にＹ軸スライダに設けられたＸ軸スライダ６６と、駆動源としての電磁モータ６８（図５参照）とを有しており、その電磁モータ６８によって、Ｘ軸スライダ６６がＸ軸方向の任意の位置に移動可能とされている。そして、そのＸ軸スライダ６６に装着ヘッド２８が取り付けられることで、装着ヘッド２８は、移動装置３０によって、フレーム部２０上の任意の位置に移動可能とされている。なお、装着ヘッド２８は、Ｘ軸スライダ６６にワンタッチで着脱可能とされており、種類の異なる作業ヘッド、例えば、ディスペンサヘッド等に変更することが可能とされている。

また、供給装置３２は、ベースとしてのフレーム部２０の前方側の端部に配設されており、フィーダ型の供給装置とされている。供給装置３２は、電子部品がテーピング化されたテープ化部品７０（図２参照）をリール７２に巻回させた状態で収容する複数のテープフィーダ７４と、それら複数のテープフィーダ７４の各々に収容されているテープ化部品７０を送り出す複数の送出装置７５（図５参照）とを有しており、テープ化部品７０から電子部品を装着ヘッド２８への供給位置に順次供給する構造とされている。

テープ化部品７０は、図２に示すように、多数の収容凹部７８および送り穴８０が等ピッチで形成されたキャリアテープ８２と、収容凹部７８に収容される電子部品８４と、キャリアテープ８２の電子部品８４が収容された収容凹部７８を覆うトップカバーテープ８６とから構成されている。一方、テープフィーダ７４は、図３に示すように、そのテープ化部品７０が巻回されるリール７２を保持するリール保持部８８と、そのリール７２から引き出されたテープ化部品７０が上端面に延在させられるフィーダ本体９０とから構成されている。

フィーダ本体９０内部には、図４に示すように、テープ化部品７０のキャリアテープ８２に形成された送り穴８０に係合するスプロケット９２が内蔵されており、そのスプロケット９２が回転させられることで、キャリアテープ８２にトップカバーテープ８６が貼着された状態のテープ化部品７０が、フィーダ本体９０の上端面において、リール７２から離間する方向に送り出される。そして、剥離装置（図示省略）によって、キャリアテープ８２からトップカバーテープ８６が剥ぎ取られることで、フィーダ本体９０の上端面の先端部において、電子部品８４が収容された収容凹部７８が順次解放され、その解放された収容凹部７８から電子部品８４が吸着ノズル５０によって取り出される。

また、テープフィーダ７４は、フレーム部２０の前方側の端部に固定的に設けられたテープフィーダ装着台（以下、「装着台」と略す場合がある）１００に着脱可能とされている。装着台１００は、フレーム部２０の上面に設けられたスライド部１０２と、そのスライド部１０２の搬送装置２６に近い側の端部に立設された立設面部１０６とから構成されている。スライド部１０２には、Ｙ軸方向に延びるように複数のスライド溝１０８が形成されており、それら複数のスライド溝１０８の各々に、テープフィーダ７４のフィーダ本体９０の下縁部を嵌合させた状態でスライドさせることが可能とされている。そして、フィーダ本体９０の下縁部を嵌合させた状態で立設面部１０６に接近させる方向にスライドさせることで、フィーダ本体９０のテープ化部品７０の送り出し方向である送出方向の側の側壁面１１０が立設面部１０６に取り付けられる。これにより、テープフィーダ７４が装着台１００に装着される。

その立設面部１０６には、上記複数のスライド溝１０８に対応して、複数のコネクタ接続部１１２が設けられている。一方、立設面部１０６に取り付けられるテープフィーダ７４の側壁面１１０には、コネクタ１１４が設けられたおり、テープフィーダ７４の側壁面１１０が立設面部１０６に取り付けられた際に、コネクタ１１４がコネクタ接続部１１２に接続されるようになっている。また、テープフィーダ７４の側壁面１１０には、コネクタ１１４を上下方向に挟むように１対の立設ピン１１６が設けられており、装着台１００の立設面部１０６のコネクタ接続部１１２を上下方向に挟むように形成された１対の嵌合穴１１８に嵌合されるようになっている。

また、装着台１００の上部には、図４に示すように、カバー１２０が開閉可能に設けられている。カバー１２０は、装着機１６のビーム部２２の前方側の端部に、Ｘ軸方向に延びる軸線まわりに回動可能に取り付けられており、装着台１００を覆う閉位置と、装着台１００を開放する開位置との間で回動可能とされている。装着台１００にテープフィーダ７４が装着された状態で、カバー１２０が閉じられると、その装着されているテープフィーダ７４のフィーダ本体９０がカバー１２０によって覆われるようになっている。

そのカバー１２０の下端部には、３個の表示ランプ１２２（図では１個のみ示されている）が設けられた表示部１２４が取り付けられており、装着台１００にテープフィーダ７４が装着された状態で、カバー１２０が閉じられると、その表示部１２４がフィーダ本体９０の上方に位置するようになっている。なお、表示部１２４は、複数のスライド溝１０８に対応して、複数設けられており、それら複数の表示部１２４の表示ランプ１２２は、テープフィーダ７４を装着台１００に装着する際に点灯され、複数のスライド溝１０８のいずれにテープフィーダ７４を装着すべきかを案内するものとして使用される。また、表示部１２４には、各種の指令用や確認用などのスイッチ１２３（図５参照）が備えられている。

また、装着機１６は、マークカメラ１３０（図５参照）およびパーツカメラ１３２（図１、５参照）を備えている。マークカメラ１３０は、下方を向いた状態でＸ軸スライダ６６の下面に固定されており、移動装置３０によって移動させられることで、回路基板の表面を任意の位置において撮像することが可能となっている。一方、パーツカメラ１３２は、上を向いた状態でフレーム部２０の搬送装置２６と供給装置３２との間に設けられており、装着ヘッド２８の吸着ノズル５０によって吸着保持された電子部品を撮像することが可能となっている。マークカメラ１３０によって得られた画像データおよび、パーツカメラ１３２によって得られた画像データは、画像処理装置１３４（図５参照）において処理され、回路基板に関する情報、基板保持装置４６による回路基板の保持位置誤差、吸着ノズル５０による電子部品の保持位置誤差等が取得される。

さらに、装着機１６は、図５に示すように、制御装置１４０を備えている。制御装置１４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体とするコントローラ１４２と、上記電磁モータ４４、６４、６８、基板保持装置４６、正負圧供給装置５２、ノズル昇降装置５４、ノズル自転装置５６、送出装置７５の各々に対応する複数の駆動回路１４４と、複数の表示部１２４に設けられた複数の表示ランプ１２２の各々に対応する複数の制御回路１４６とを備えている。コントローラ１４２には、各駆動回路１４４を介して搬送装置、移動装置等の駆動源が接続されており、搬送装置、移動装置等の作動を制御することが可能とされている。また、図示はされていないが、電磁モータ４４、６４、６８、基板保持装置４６、正負圧供給装置５２、ノズル昇降装置５４、ノズル自転装置５６、送出装置７５等の各駆動部にはセンサが備えられている。各駆動部の位置情報や動作情報等を取得するセンサである。これらのセンサからの情報はコントローラ１４２に送られる。また、コントローラ１４２には、各制御回路１４６を介して複数の表示ランプ１２２に接続されており、それら複数の表示ランプ１２２の各々を制御可能に点灯することが可能とされている。また、複数の表示部１２４に設けられている各種のスイッチ１２３からは、各制御回路１４６に対してスイッチ入力に伴う各種の制御信号が送られる。さらに、コントローラ１４２には、マークカメラ１３０およびパーツカメラ１３２によって得られた画像データを処理する画像処理装置１３４が接続されている。

装着機１６では、上述した構成によって、搬送装置２６に保持された回路基板に対して、装着ヘッド２８によって電子部品の装着作業を行うことが可能とされている。具体的に説明すれば、まず、搬送装置２６によって、回路基板を装着作業位置まで搬送するとともに、その位置において回路基板を固定的に保持する。次に、移動装置３０によって、装着ヘッド２８を回路基板上に移動させ、マークカメラ１３０によって、回路基板を撮像する。その撮像により回路基板の種類、搬送装置２６による回路基板の保持位置誤差が取得される。その取得された回路基板の種類に応じた電子部品を、供給装置３２のテープフィーダ７４によって供給し、その電子部品の供給位置に、装着ヘッド２８を移動装置３０によって移動させる。これにより、装着ヘッド２８の吸着ノズル５０によって電子部品が吸着保持される。

続いて、電子部品を保持した状態の装着ヘッド２８を、移動装置３０によってパーツカメラ１３２上に移動させ、パーツカメラ１３２によって、装着ヘッド２８に保持された電子部品を撮像する。その撮像により電子部品の保持位置誤差が取得される。そして、移動装置３０によって、装着ヘッド２８を回路基板上の装着位置に移動させ、装着ヘッド２８によって、回路基板および電子部品の保持位置誤差に基づいて装着ノズル５０を自転させた後に、電子部品が装着される。

さて、本願の光無線システムは、上記の電子部品装着装置１０に例示される電子部品装着装置や電子部品の実装装置、あるいはその他の様々な製造ラインにおいて稼働する自動機などに適用することが可能なシステムである。上述したように、電子部品装着装置１０では、マークカメラ１３０やパーツカメラ１３２からの画像データが、画像処理装置１３４を介して制御装置１４０のコントローラ１４２に伝送される。制御装置１４０からは、駆動回路１４４により電磁モータ４４、６４、６８、基板保持装置４６、正負圧供給装置５２、ノズル昇降装置５４、ノズル自転装置５６、送出装置７５等の各種の可動装置が駆動制御され、制御回路１４６により表示ランプ１２２の点灯制御やスイッチ１２３から信号の受信が行われる。

また、図示はされていないが、電磁モータ４４、６４、６８、基板保持装置４６、正負圧供給装置５２、ノズル昇降装置５４、ノズル自転装置５６、送出装置７５等の各種の可動装置からは、サーボモータなどのトルク情報や位置情報等のサーボ制御に必要なサーボ制御情報がリアルタイムで制御装置１４０にフィードバックされる。これらの情報に基づいて駆動回路１４４による駆動制御が行われる。また、搬送装置２６、装着ヘッド２８、移動装置３０、供給装置３２必要に応じて、各種のセンサやスイッチが設置されおり、各種装置の稼働状況に合わせて、あるいは人為的なスイッチの押下により制御装置１４０に信号が伝送される。

光無線システムにおいては、伝送路上に埃や塵等の異物が介在することにより、光信号が散乱され光の透過性が悪化する等の通信への悪影響が懸念される。例えば、光学系のレンズ等の受発光部の表面に、埃や塵あるいは油分などが付着することにより、光信号が散乱され光の透過性が悪化する場合が考えられる。また、光信号の伝送路に埃や塵等の浮遊物がある場合にも、散乱や透過性の悪化等の悪影響が懸念される。また、光無線システムを構成する機器の特性によっても通信状態が変化することが考えられる。例えば、機器周辺の気温や機器自体の発熱による機器の温度上昇に伴う動作特性の変化や、動作特性の経年変化などが考えられる。

こうした状況は、受信側での光信号の強度を下げ伝送データを正しく伝搬できないなど、いわゆる通信エラーを生ぜしめる要因となる。こうした通信エラーに対しては、従来より誤り訂正に係る各種の方法が提案されてきており、通信環境に応じて発生する通信エラーごとにエラー訂正が可能な訂正方法が提案されている。例えば、ランダム誤りに対しては、その程度に応じて、パリティチェックによるもの、リード・ソロモン符号によるもの等が知られている。また、バースト誤りに対しては、その程度に応じて、ハミング符号によるもの、ＢＣＨ符号によるもの、畳み込み符号によるものなどが知られている。

以下の実施形態では、電子部品装着装置１０における光無線通信によるデータ伝送において、通信エラーの状況が変化することを事前に検出しておき、通信エラーの変化に際して、変化した通信エラーに適合した誤り訂正方法に迅速に切り替えるものである。様々に変化する通信環境に依存して通信エラーの頻度と誤りの種類が変化する中、事前に設定しておいたパラメータに従って的確な誤り訂正方法を迅速に選択して適用するので、通信環境に拘わらず通信品質を維持することが可能な光無線システムである。具体例により以下に説明する。

図６は、電子部品装着装置１０に実施形態に係る光無線システムを適用する場合の構成を模式的に示す図である。電子部品装着装置１０のうち、制御装置１４０と制御装置１４０以外の部分との間で各種のデータ伝送を行なう際に光無線システムが利用される。

制御装置１４０は、ＰＣ等のコンピュータシステムで構成されるコントローラ１４２により制御される。コントローラ１４２は、画像ボード１４０Ａ、駆動制御ボード１４０Ｂ、およびＩ／Ｏボード１４０Ｃを介してインターフェースされる。画像ボード１４０Ａは、画像データの送受信を制御するボードである。駆動制御ボード１４０Ｂは、電磁モータを動作させる際の指令である動作指令や、電磁モータからフィードバックされるトルク情報や位置情報などのサーボ制御情報の入出力を制御するボードである。Ｉ／Ｏボード１４０Ｃは、ランプ表示の制御や各種のセンサ，スイッチなどからの信号の授受を制御するボードである。

画像ボード１４０Ａ、駆動制御ボード１４０Ｂ、およびＩ／Ｏボード１４０Ｃは、光無線装置３を介して伝送路７の一端に接続され、伝送路７において光無線による通信が行われる。伝送路７の他端は光無線装置１を介して、カメラ１３Ｘ、電磁モータＭ、およびランプ・センサ・スイッチ１２Ｘに接続されている。ここで、カメラ１３Ｘはマークカメラ１３０あるいはパーツカメラ１３２に例示される撮像装置であり、電磁モータＭは図５に示される電磁モータ４４、６４、６８やその他の可動装置である。尚、ランプ・センサ・スイッチ１２Ｘは表示部１２４に設けられている表示ランプ１２２やスイッチ１２３の他、搬送装置２６、装着ヘッド２８、移動装置３０、供給装置３２等に必要に応じて設置されている。

図６に例示される光無線システムでは、カメラ１３Ｘにより撮像された画像データ、電磁モータＭより取得されるトルク情報や位置情報などのサーボ制御情報、およびランプ・センサ・スイッチ１２Ｘから出力される各種のＩ／Ｏ信号が、光無線装置１を介して光無線信号として伝送路７を伝送する。伝送した光無線信号は光無線装置３により受信され、各ボードに転送される。画像データは画像ボード１４０Ａに転送され、サーボ制御情報は駆動制御ボード１４０Ｂに転送され、Ｉ／Ｏ信号はＩ／Ｏボード１４０Ｃに転送される。光無線装置３により受信された画像データ、サーボ制御情報、Ｉ／Ｏ信号は、コントローラ１４２において処理される。

一方、コントローラ１４２により、電磁モータＭやその他の可動装置を制御する動作指令、および表示ランプ１２２を点灯制御する表示信号が、駆動制御ボード１４０Ｂ、およびＩ／Ｏボード１４０Ｃから光無線装置３を介して伝送路７を伝送し、光無線装置１より電磁モータＭやその他の可動装置、および表示ランプ１２２等に対して送信され各種の制御が行われる。

図７では、光無線装置３を構成する各ブロックについて説明する。伝送路７を介して送受信される光信号は受発光部３Ａにより受発光される。受発光部３Ａは、光信号と電気信号との間を相互に変換する機能を有するブロックである。具体的には、フォトダイオードにより受光した光信号を電気信号に変換し、レーザダイオードにより送信すべき電気信号を光信号に変換する。

フォトダイオードにより変換された電気信号ＲＤは受信されたデータ信号である。電気信号ＲＤはレベル検出器３Ｂおよび制御部３Ｃに入力される。レベル検出器３Ｂにおいて、電気信号ＲＤの信号レベルとして、電圧信号あるいは電流信号の大きさを検出し検出信号ＶＤＥＴが出力される。以下では、電気信号ＲＤは電圧信号である場合について説明する。電気信号ＲＤは、光信号の強度に応じた電圧値を有する信号であるので、レベル検出器３Ｂにより、間接的に光信号の強度を検出することとなる。

制御部３Ｃでは、図８〜図１０において後述する信号処理を行う。検出信号ＶＤＥＴにより示される電気信号ＲＤの信号強度に応じて、誤り訂正方法の切り換えの準備や切り替えの実行等を行い、それらの設定に基づいて、受信データである電気信号ＲＤの誤り訂正を含む複合化の処理を行い、また、切り替えられた誤り訂正方法に基づいて送信データの符号化の処理を行う。尚、制御部３Ｃからの指令に基づいて、ＣＰＵ３Ｄにより誤り訂正方法変更の処理が行われる。

次に、図８に示される制御モジュールの構成図を参照しながら、図９、１０に記載の誤り訂正方法の切り替えの処理フローについて説明する。

電源が投入されると（Ｓ１）、「誤り訂正方法準備／切替機構モジュール」（Ｍ１）は「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）が記憶している誤り種類と誤り訂正方法およびそのパラメータの対応関係を示す情報により、初期設定として予め定められた誤り訂正方法を決定する（Ｓ３）。「誤り訂正方法準備／切替機構モジュール」（Ｍ１）は「誤り訂正モジュール」（Ｍ２０）に対して、処理（Ｓ３）で決定された誤り訂正方法を指令し、各種のパラメータに基づいて、「復号化モジュール」（Ｍ２１）および「符号化モジュール」（Ｍ２３）を設定して、誤り訂正処理が起動される。

光無線通信による情報伝送が継続する間、レベル検出器３Ｂ（図７参照）により、受信された光信号が変換された電気信号ＲＤの電圧レベルの低下を検出している（Ｓ７：ＮＯ）。電圧レベルの低下が検出されると（Ｓ７：ＹＥＳ）、「電圧レベル記憶モジュール」（Ｍ３）に低下した電圧レベルを記憶する（Ｓ９）。そして、「誤り種類判定モジュール」（Ｍ７）は、「電圧レベル記憶モジュール」（Ｍ３）により記憶された電気信号ＲＤの電圧レベルの時系列の低下情報に基づいて光無線通信により発生している誤り種類を決定する（Ｓ１１）。電気信号ＲＤの電圧レベルの時系列の低下情報によれば、通信環境を推測することができる。例えば、光学系への塵や埃などのゴミ等の付着や光信号の伝搬路に浮遊する塵や埃などの光の透過性の悪化により電圧レベルが低下しているのであるか、気温や機器の発熱などに伴う機器の温度変化による発光特性の変化により電圧レベルが低下しているのであるか、光学素子の経年変化により電圧レベルが低下しているのであるか、などを特定することができる。これにより、発生する恐れのある誤りの種類を判定することができる。

処理（Ｓ１１）により誤り種類の決定がされた後、処理（Ｓ３）と同様に、「誤り訂正方法準備／切替機構モジュール」（Ｍ１）は「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）が記憶している誤り種類と誤り訂正方法およびそのパラメータの対応関係を示す情報により、初期設定に代えて処理（Ｓ１１）で決定した誤り種類に応じた誤り訂正方法を決定し（Ｓ１３）、「誤り訂正方法準備／切替モジュール」（Ｍ１）は決定された誤り訂正方法のパラメータを事前設定して切り替えの準備を整える（Ｓ１５）。

その後も光無線通信による情報伝送が継続ており、その間、レベル検出器３Ｂ（図７参照）により、受信された光信号が変換された電気信号ＲＤの電圧レベルの低下が検出される（Ｓ１７：ＮＯ）。電圧レベルの更なる低下が検出されると（Ｓ１７：ＹＥＳ）、処理（Ｓ１９）に移行する。

ここで、電気信号ＲＤは、受発光部３Ａで変換される際、デジタル信号として変換することもできる。デジタル信号に変換されれば、電圧レベルの低下はデジタルコードの低下として検出される。デジタル値により電圧レベルの低下を検出する構成では、デジタル処理を容易に行うことができる。

処理（Ｓ１９）では、「誤り訂正方法準備／切替機構モジュール」（Ｍ１）は処理（Ｓ１５）においてパラメータが事前設定され準備されている新たな誤り訂正方法への切り替えを指令する。この後、処理（Ｓ９）〜（Ｓ１１）と同様に、「電圧レベル記憶モジュール」（Ｍ３）に低下した電圧レベルを記憶し、「誤り種類判定モジュール」（Ｍ７）は、「電圧レベル記憶モジュール」（Ｍ３）により記憶された電気信号ＲＤの電圧レベルの時系列の低下情報に基づいて光無線通信により発生している誤り種類を決定する（Ｓ２１）。

その後、「ビットエラーレート（ＢＥＲ）測定モジュール」（Ｍ１３）がビットエラーレート（ＢＥＲ）を測定する（Ｓ２３）。「ビットエラーレート（ＢＥＲ）記憶モジュール」（Ｍ１１）は、「ビットエラーレート（ＢＥＲ）測定モジュール」（Ｍ１３）で測定されたビットエラーレート（ＢＥＲ）と、「誤り種類判定モジュール」（Ｍ７）で決定された誤り種類とを対応付けて記憶する（Ｓ２５）。

ビットエラーレート（ＢＥＲ）と誤り種類との対応付け記憶の後、誤り種類の変化の有無とビットエラーレート（ＢＥＲ）の変化の有無を判断する（Ｓ２７、Ｓ２９、Ｓ３７）。

誤り種類もビットエラーレート（ＢＥＲ）も変化していない場合には（Ｓ２７：ＮＯ、Ｓ２９：ＮＯ）、これらの変化の兆候が見えていない状態である。処理（Ｓ７）に戻り、新たな誤り訂正方法のパラメータを事前設定するタイミングである電気信号ＲＤの電圧レベルの低下を待つ（Ｓ７：ＮＯ）。

誤り種類は変化していないが（Ｓ２７：ＮＯ）ビットエラーレート（ＢＥＲ）が変化した場合には（Ｓ２９：ＹＥＳ）、処理（Ｓ３１）〜処理（Ｓ３５）の処理を行った上で、処理（Ｓ７）に移行する。すなわち、ＣＰＵ３Ｄで処理される「誤り訂正方法変更モジュール」は「ビットエラーレート（ＢＥＲ）記憶モジュール」（Ｍ１１）の情報により「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）に記憶されている誤り種類と誤り訂正方法およびそのパラメータとの対応関係の情報を更新する（Ｓ３１）。更新された「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）は、対応関係が変更されたことを「誤り訂正方法切替モジュール」（Ｍ５）に通知し（Ｓ３３）、「誤り訂正方法切替モジュール」（Ｍ５）は「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）の対応関係に基づいて、誤り訂正方法を切り替える（Ｓ３５）。その後、処理（Ｓ７）に戻り、新たな誤り訂正方法のパラメータを事前設定するタイミングである電気信号ＲＤの電圧レベルの低下を待つ（Ｓ７：ＮＯ）。

誤り種類もビットエラーレート（ＢＥＲ）も変化した場合には（Ｓ２７：ＹＥＳ、Ｓ２９：ＹＥＳ）、処理（Ｓ３１）〜処理（Ｓ３５）と同様の処理である処理（Ｓ４３）〜処理（Ｓ４７）の処理を行った上で、処理（Ｓ７）に移行する。「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）に記憶されている対応関係を変更した上で、新たな対応関係に基づいて誤り訂正方法を切り替える。その後、処理（Ｓ７）に戻り、新たな誤り訂正方法のパラメータを事前設定するタイミングである電気信号ＲＤの電圧レベルの低下を待つ（Ｓ７：ＮＯ）。

誤り種類は変化したが（Ｓ２７：ＹＥＳ）ビットエラーレート（ＢＥＲ）は変化していない場合には（Ｓ２９：ＮＯ）、処理（Ｓ３９）〜処理（Ｓ４１）の処理を行ったうえで、処理（Ｓ７）に移行する。すなわち、「誤り種類判定モジュール」（Ｍ７）は「誤り訂正方法切替モジュール」（Ｍ５）に決定された誤り種類を通知する（Ｓ３９）。通知を受けた「誤り訂正方法切替モジュール」（Ｍ５）は「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）に記憶されている対応関係に基づいて誤り訂正方法を切り替える（Ｓ４１）。その後、処理（Ｓ７）に戻り、新たな誤り訂正方法のパラメータを事前設定するタイミングである電気信号ＲＤの電圧レベルの低下を待つ（Ｓ７：ＮＯ）。

以上、詳細に説明した通り、本実施形態によれば、電子部品装着装置１０に備えられる機器間の情報伝搬に供される光無線通信において、受発光部３Ａにおいて電気信号ＲＤに変換された信号の電圧レベルの低下をレベル検出器３Ｂで検出しておく。第１段階での電圧レベルの低下を検出することに応じて（Ｓ７）、初期設定として「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）において記憶されている誤り訂正方法に係るパラメータを事前設定して切り替えの準備をする（Ｓ１５）。処理（Ｓ１５）によりパラメータの事前設定をして準備をした後に、更に電圧レベルが低下したことを検出したことに応じて（Ｓ１７:ＹＥＳ）、誤り訂正方法を事前に準備しておいた方法に切り替える（Ｓ１９）。

これにより、通信環境が悪化して更に信号レベルが低下して現状の誤り訂正方法では対応しきれないほどの通信エラーが発生してしまう前に、新たな誤り訂正方法を起動する準備をすることができる。更なる信号レベルの低下に伴い通信エラーの頻度や誤り種類が変化した際に、これらの誤りに対応することができる誤り訂正方法に迅速に切り替えることができる。

誤り訂正方法を通信環境の変化に応じて迅速に切り替えることができるので、現在動作している誤り訂正方法と通信環境の変化の際に起動すべき誤り訂正方法とを同時に起動しておく必要がなく、消費電力の低減に資することができる。

また、「電圧レベル記憶モジュール」（Ｍ３）により電圧レベルの低下が時系列に記憶されるので、時系列の電圧レベルの推移に基づいて、「誤り種類判定モジュール」（Ｍ７）により誤り種類を決定することができる（Ｓ１１）。また、「ビットエラーレート（ＢＥＲ）測定モジュール」（Ｍ１３）によりビットエラーレート（ＢＥＲ）が測定され（Ｓ２３）、「ビットエラーレート（ＢＥＲ）記憶モジュール」（Ｍ１１）に記憶される。この際、「誤り種類判定モジュール」（Ｍ７）において決定された誤り種類との間で関連付けが行われた上で記憶される（Ｓ２５）。

また、処理（Ｓ２７）以降において、取得された誤り種類とビットエラーレート（ＢＥＲ）とに応じて、誤り種類に応じた誤り訂正方法に切り替えが行われる（Ｓ３９）〜（Ｓ４１）。または、ＣＰＵ３Ｄにより処理される「誤り訂正方法変更モジュール」により、「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）に記憶されている誤り種類と誤り訂正方法およびそのパラメータとの対応関係が変更された上で、誤り訂正方法の切り替えが行われる。これにより、より的確な誤り訂正方法に切り替えることができる。

ここで、受発光部３Ａは受光部の一例であり、レベル検出器３Ｂは検出器の一例である。また、図９の処理（Ｓ７）は第１レベル低下検出手段の一例であり、処理（Ｓ１５）および「誤り訂正方法準備／切替モジュール」（Ｍ１）は切替準備手段の一例である。また、図９の処理（Ｓ１７）は第２レベル低下検出手段の一例であり、処理（Ｓ１９）および「誤り訂正方法準備／切替モジュール」（Ｍ１）は訂正方法切替手段の一例である。また、図９の処理（Ｓ９）および「電圧レベル記憶モジュール」（Ｍ３）はレベル記憶手段の一例であり、処理（Ｓ１１）および「誤り種類判定モジュール」（Ｍ７）は誤り種類判定手段の一例である。また、「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）は訂正方法記憶手段の一例である。また、図１０の処理（Ｓ２３）および「ビットエラーレート（ＢＥＲ）測定モジュール」（Ｍ１３）はビットエラーレート検出手段の一例であり、図１０の処理（Ｓ３１）、（Ｓ４３）、および「ビットエラーレート（ＢＥＲ）記憶モジュール」（Ｍ１１）からＣＰＵ３Ｄで処理される「誤り訂正方法変更モジュール」を経て「誤り訂正方法記憶モジュール」（Ｍ９）による処理は書替手段の一例である。

尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態では、光無線による通信を例に説明したが、本願はこれに限定されるものではない。有線の通信においても同様に適用でき、光通信ではなく電気通信においても同様に適用することができる。
また、複数の電子部品装着装置１０を束ねて多重化通信を行なう際にも適用可能である。

１、３：光無線装置 ３Ａ：受発光部 ３Ｂ：レベル検出器 ３Ｃ：制御部３Ｄ：ＣＰＵ ７：伝送路 １０：電子部品装着装置 １２Ｘ：センサ・スイッチ １３Ｘ：カメラ ２６：搬送装置 ２８：装着ヘッド ３０：移動装置 ３２：供給装置 ４４、６４、６８：電磁モータ １２２：表示ランプ １２３：スイッチ １２４：表示部 １３０：マークカメラ １３２：パーツカメラ １４０：制御装置 １４０Ａ：画像ボード １４０Ｂ：駆動制御ボード １４０Ｃ：Ｉ／Ｏボード １４２：コントローラ １４４：駆動回路 １４６：制御回路 Ｍ：電磁モータ （Ｍ１）：「誤り訂正方法準備／切替機構モジュール」 （Ｍ３）：電圧レベル記憶モジュール」 （Ｍ５）：「誤り訂正方法切替モジュール」 （Ｍ７）：「誤り種類判定モジュール」（Ｍ９）：「誤り訂正方法記憶モジュール」 （Ｍ１１）：「ビットエラーレート（ＢＥＲ）記憶モジュール」 （Ｍ１３）：「ビットエラーレート（ＢＥＲ）測定モジュール」 （Ｍ２０）：「誤り訂正モジュール」

Claims (3)

1. 電子部品装着装置において電子部品の基板への実装作業に係る各種の情報を伝送する光無線システムであって、
   受光した光信号を電気信号に変換する受光部と、
   前記受光部により変換された電気信号の信号レベルを検出する検出器と、
   前記検出器により検出される前記電気信号の信号レベルが低下したことを検出する第１レベル低下検出手段と、
   前記第１レベル低下検出手段による信号レベルの低下検出に応じて、誤り訂正方法を所定の誤り訂正方法に切り替えるためのパラメータの事前設定を行なう切替準備手段と、
   前記検出器により検出された前記電気信号の信号レベルが、前記第１レベル低下検出手段での検出後、更に低下したことを検出する第２レベル低下検出手段と、
   前記第２レベル検出手段による信号レベルの低下検出に応じて、誤り訂正方法を、前記切替準備手段により事前設定が行なわれている誤り訂正方法に切り替える訂正方法切替手段と、
   前記第１または第２レベル低下検出手段により信号レベルの低下を検出したことに応じて、前記検出器により検出される信号レベルを時系列に記憶するレベル記憶手段と、
   前記レベル記憶手段に記憶されている時系列の信号レベルに応じて、誤り種類を判定する誤り種類判定手段と、
   誤り種類ごとに、誤り訂正方法と該誤り訂正方法に対応するパラメータとが記憶されている訂正方法記憶手段と、
   前記訂正方法切替手段による誤り訂正方法の切り替えに応じて、受信データのビットエラーレートを検出するビットエラーレート検出手段と、
   前記ビットエラーレート検出手段によりビットエラーレートの増大を検出したことに応じて、前記訂正方法記憶手段に記憶されている誤り種類ごとの誤り訂正方法と該誤り訂正方法に対応するパラメータとの対応関係を書き替える書替手段とを備え、
   前記切替準備手段は、前記誤り種類判定手段により判定された誤り種類に応じて、前記訂正方法記憶手段により誤り訂正方法に対応するパラメータを決定し、
   前記訂正方法切替手段は、書き換えられた訂正方法記憶手段に応じて、誤り訂正方法を切り替えることを特徴とする光無線システム。
2. 前記ビットエラーレート検出手段によるビットエラーレートの増大は検出されないが前記誤り種類判定手段により誤り種類の変化が検出されたことに応じて、前記訂正方法切替手段は、前記訂正方法記憶手段に応じて、誤り訂正方法を、変化した誤り種類に対応する誤り訂正方法に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の光無線システム。
3. 電子部品の基板への実装作業に係る各種の情報を光無線により伝送する電子部品装着装置であって、
   受光した光信号を電気信号に変換する受光部と、
   前記受光部により変換された電気信号の信号レベルを検出する検出器と、
   前記検出器により検出される前記電気信号の信号レベルが低下したことを検出する第１レベル低下検出手段と、
   前記第１レベル低下検出手段による信号レベルの低下検出に応じて、誤り訂正方法を所定の誤り訂正方法に切り替えるためのパラメータの事前設定を行なう切替準備手段と、
   前記検出器により検出された前記電気信号の信号レベルが、前記第１レベル低下検出手段での検出後、更に低下したことを検出する第２レベル低下検出手段と、
   前記第２レベル検出手段による信号レベルの低下検出に応じて、誤り訂正方法を、前記切替準備手段により事前設定が行なわれている誤り訂正方法に切り替える訂正方法切替手段と、
   前記第１または第２レベル低下検出手段により信号レベルの低下を検出したことに応じて、前記検出器により検出される信号レベルを時系列に記憶するレベル記憶手段と、
   前記レベル記憶手段に記憶されている時系列の信号レベルに応じて、誤り種類を判定する誤り種類判定手段と、
   誤り種類ごとに、誤り訂正方法と該誤り訂正方法に対応するパラメータとが記憶されている訂正方法記憶手段と、
   前記訂正方法切替手段による誤り訂正方法の切り替えに応じて、受信データのビットエラーレートを検出するビットエラーレート検出手段と、
   前記ビットエラーレート検出手段によりビットエラーレートの増大を検出したことに応じて、前記訂正方法記憶手段に記憶されている誤り種類ごとの誤り訂正方法と該誤り訂正方法に対応するパラメータとの対応関係を書き替える書替手段とを備え、
   前記切替準備手段は、前記誤り種類判定手段により判定された誤り種類に応じて、前記訂正方法記憶手段により誤り訂正方法に対応するパラメータを決定し、
   前記訂正方法切替手段は、書き換えられた訂正方法記憶手段に応じて、誤り訂正方法を切り替えることを特徴とする電子部品装着装置。

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