JPH0199334A - 光データ伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、直流的に絶縁されている２つの送信−受信
ユニットの間で光によりデータを伝送するための方法に
関する。

〔従来の技術〕

送信−受信ユニットの各々が少なくとも１つのデータ送
信器および１つのデータ受信器を有し、第１の送信−受
信ユニットが光エネルギーの伝送のための１つの光送信
器を有し、第２の送信−受信ユニットが伝送された光エ
ネルギーの受け入れのための１つの光受入器と、光エネ
ルギーを電気エネルギーに変換するための手段と、この
電気エネルギーを蓄積するための手段とを有する光デー
タ伝送方法は提案されている。

たとえば電子的施錠システムに用いられる光による双方
向のデータ伝送装置では、２つの送信−受信ユニットの
一方（合目的的には鍵）をできるかぎり小形かつ保守不
要に構成することが望ましい、一方の送信−受信ユニッ
トに対する内８部電源として電池を使用すること、また
それに伴い電池の充電状態の監視および放電した電池の
交換を必要とすることは上記の要求条件に反する。

従って、電池に完全に依存しないように、外部電源を一
方の送信−受信ユニット（合目的的には錠）に用意する
ことが望ましい。この外部電流供給は光電池を介して光
伝送により行われ得る。

この場合、データも一方の送信−受信ユニットの電流供
給のためのエネルギーも光により伝送されることが問題
となる。データ受信器とエネルギーを受け入れる光電池
とが密接して位置している場合には、データ情報がハレ
ーションに起因して誤られ、それにより申し分のないデ
ータ伝送がもはや保証されていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、光伝送装置に対して、送られるデータ
が光エネルギー伝送により誤られることなく、一方の送
信−受信ユニットが光電池を介して電気エネルギーを供
給される方法を開発することである。

〔課題を解決するための手段］ この課題は、本発明によれば、 ａ）第１の送信−受信ユニットが１つの予め定められた
時間にわたり、第２の送信−受信ユニットのなかで電気
エネルギーに変換されかつ電流供給のために蓄積される
光エネルギーを送り出す過程と、 ｂ）第１の送信−受信ユニットのデータ送信器がこの予
め定められた時間中に１つの補助的同期パルスを送り出
し始める過程と、 Ｃ）光エネルギーおよび補助的同期パルスの送出が同時
に停止される過程と、 ｄ）それに伴って同時に生ずる両立下がり縁が第２の送
信−受信ユニットのなかで検出され、また同期信号とし
て利用される過程と を含んでいることを特徴とする光データ伝送方法により
解決される。

本発明の構成は請求項２以下にあげられている。

（実施例〕 以下、２つの図面により本発明を一層詳細に説明する。

図面中には下記の記号が使用される。

ｘｌ　　　　第１の送信−受信ユニットから第２の送信
−受信ユニットへ送られる光 エネルギーの時間的経過、 ｘ８　　　　第２の送信−受信ユニットの充電コンデン
サにおける電圧、 Ｘ３　　　　第１の送信−受信ユニットから送られる、
補助的同期パルスを存するデ ータ信号、 Ｘ４　　　　第２の送信−受信ユニットから送られるデ
ータ信号、 １、　　　　　第１の光送出の開始、 ｔｌ　　　　　第１の光送出の終了および第２の送信−
受信ユニットの受信準備、 １、　　　　　第１の送信−受信ユニットのデータ伝送
の終了および第２の光送出の開 始、 ｔ３　　　　第１の送信−受信ユニットのデータチャネ
ル上の補助的同期パルスの開 始、 Ｌ４　　　　第２の光送出および補助的同期パルスの同
時終了および第２の送信−受 信ユニットから第１の送信−受信ユ ニットへのデータ伝送の同時開始、 ｔＳ　　　　第２の送信−受信ユニットのデータ伝送の
終了、 Ｌ−第１の光エネルギー送出の間の補助的同期パルスの
開始、 Ｔ１　　　　第１の予め定められた時間、Ｔ、　　　　
第２の予め定められた時間、ａ、ｂＳ（、第１の送信−
受信ユニットのデータ部分送信、 ｄ、ｅ、ｆ　　第２の送信−受信ユニットのデータ部分
送信、 Ｌ、　Ｅ　　　　光エネルギーパルス。

本発明の方法によるデータ伝送のために必要なデータ伝
送装置は、それぞれ１つの光データ送信器および１つの
光データ受信器を設けられている２つの送信−受信ユニ
ットを「する。さらに第１の送信−受信ユニットは、第
２の送信−受信ユニットのなかで伝送された光エネルギ
ーを電気エネルギーに変換する１つの光受信器、好まし
くは１つまたは複数個の光電池を介して受け入れられる
べき光エネルギーを伝送するための１つの光送信器を有
する。さらに第２の送信−受信ユニットはこの電気エネ
ルギーを蓄積するための手段、たとえばコンデンサを有
する。こうして第２の送信−受信ユニットが電流を供給
される。さらに第２の送信−受信ユニットは受信された
データを蓄積かつ処理するための手段を含んでおり、受
信されたデータはたとえばその処理の後にデータ送信器
を介して再び第１の送信−受信ユニットに光伝送により
伝えられ得る。

第１図には、データ伝送のための本発明による方法が実
施例として評価すべき１つの信号経過により示されてい
る。この実施例では、先ずエネルギーを供給する第１の
送信−受信ユニットがそのデータを、光電池を設けられ
ている第２の送信−受信ユニットに送ることから出発さ
れる。しかし、エネルギーを受ける第２の送信−受信ユ
ニットからのデータが最初に送信されることも同じく良
好に可能である。本発明において決定的なことは、エネ
ルギーを受ける第２の送信−受信ユニットが、データを
受信または送信する前に、十分に光エネルギーを供給さ
れ、従ってエネルギーを受ける第２の送信−受信ユニッ
トの確実な電流供給が保証されていることである。

第１図について詳細に説明する。第１図の最上段には、
第１の送信−受信ユニットから第２の送信−受信ユニッ
トに送られる光エネルギーの時間的経過Ｘ１が示さ′れ
ている。第１の予め定められた時間Ｔｔ中の光エネルギ
ーの送出は時点ｔ、で開始し、また時点ｔ１で終了する
。第２の送信−受信ユニットのなかで、受け入れられた
光エネルギーは電気エネルギーに変換され、また電流供
給のためにたとえば１つのコンデンサのなかに蓄積され
るａ　ｔＩの後に第１の送信−受信ユニットは送信すべ
きデータを、第２の送信−受信ユニットのなかに蓄積さ
れまたは既に処理されるパルス列として送る（時間的経
過Ｘ、を参照）、第２の送信−受信ユニットへの第１の
送信−受信ユニットのデータ伝送は時点りで終了されて
いる。このデータ伝送の間、第２の送信−受信ユニット
はコンデンサのなかに蓄積されたエネルギーにより電流
を供給される。第１図のｉ間経過ｘ２に充電コンデンサ
における電圧が示されている。前記のデータ伝送の後に
第１の送信−受信ユニットは光エネルギーを第２の予め
定められた時間Ｔ２にわたり時点ｔ４まで送り出し、こ
の光エネルギーは再び第２の送信−受信ユニットのなか
で電気エネルギーに変換されかつ蓄積される。この時間
Ｔｔの間、第２の送信−受信ユニットのなかで、受信さ
れたデータが処理され得る。すなわち、受信されたデー
タはたとえば１つの固定値メモリのなかに含まれている
データと比較され、特定のアルゴリズムに従って計算ま
たは暗号化され、また第２の送信−受信ユニットから送
信すべきデータが求められ得る。この第２の時間Ｔ２は
、処理時間および第２の送信−受信ユニットによりデー
タを求めるために必要な時間がＴ２よりも確実に小さい
ように選定されている。時間Ｔ２の間、第１の送信−受
信ユニットのデータ送信器を介して１つの補助的同期パ
ルスがたとえば時点ｔ、で送り出される０時点Ｌ４で同
時に光エネルギー送出およびデータ信号が停止される。

それに伴い同時に生“するこれらの両立下がり縁は、密
接して位置するエネルギー受入器および光データ受信器
においても一義的に検知可能である１つの一義的な状態
を示す。

両立下がり縁により、すなわち第１の送信−受信ユニッ
トのエネルギー送出器もデータ送信器もその光送出を停
止することにより、第２の送信−受信ユニットは、第１
の送信−受信ユニットが受信準備状態にあり、またエネ
ルギーを受け入れた第２の送信−受信ユニットのデータ
送信を開始し得ることを知らされる。それによって第１
および第２の送信−受信ユニットは同期化されている。

第２の送信−受信ユニットはそのデータを送信し始める
（第１図の時間的経過Ｘ、を参照）、このデータ送信が
時点１．で終了すると、必要であれば新たに光エネルギ
ーが送り出され、また本方法が再びｔ、で開始する。

この同期化は、第２の送信−受信ユニットを正しい時点
で受信準備状態にするため、第１の送信−受信ユニット
から第２の送信−受信ユニットへの送出のためにも利用
され得る。そのためにデータ送信器は既に第１の予め定
められた時間の間に、たとえばｔ、において、すなわち
む・と１．との間に光を送り出す。この光はエネルギー
送出の停止と同時に遮断される。

ここで特記すべきこととして、第１の予め定められた時
間Ｔ１は、第２の送信−受信ユニットに対する確実な電
流供給が保証されているように長く選定されなければな
らない。

第２図には本発明による２つの送信−受信ユニットの間
のエネルギー伝送およびデータ交換の時間的経過の１つ
の別の例が示されている。第１図による方法と異なり、
いまの例では、第１の送信−受信ユニットから第２の送
信−受信ユニットへのデータ送信、すなわち時点も、と
ｔ２との間が第２の送信−受信ユニットのなかに蓄積さ
れ得るたとえば各１バイトの個々のデータ部分送信ａ。

ｂ、ｃに区分されている。休止時間中にコンデンサを再
び充電し得るように、データ部分送信の間の休止時間中
に第１の送信−受信ユニットから第２の送（を−受信ユ
ニットへの光パルスＬの形態テのエネルギー伝送も行わ
れる。それによって第１の送信−受信ユニットから第２
の送信−受信ユニットへのより長いデータ送信も、第２
の送信−受信ユニットのなかの電流供給が損なわれるこ
となく、確実に伝送され得る。さらに、本発明のこの実
施例は、第２の送信−受信ユニットのなかに含まれてい
る個々のメモリ（たとえばＥ”　ＰＲＯＭ２５０６）か
らの読出しの際の高い電流消費が許容され、また必要な
最小電圧が下回られないという利点を有する０個々のバ
イトまたはビットへのデータ送信の区分により確かにデ
ータ伝送速度は減ぜられるが、コンデンサから供給され
る電圧の良好な平滑による確実な電流供給が達成される
。

確実な電流供給を第２の送信−受信ユニットから第１の
送信−受信ユニットへのデータの送信の際にも保証する
ため、このデータ送信も個々のデータ部分送信ｄ、ｅ、
ｆに区分され、その休止時間の間に第１の送信−受信ユ
ニットから第２の送信−受信ユニットへエネルギーパル
スＥが伝送され得る。これは第２図で時点ｔ４の後に示
されている。

第１図および第２図との関連で示されたように、本発明
の方法によれば、光による双方向データ伝送装置におい
て、再送信−受信ユニットの一方に電源および電池と無
関係に“外部から”光電池の意図する光照射によりエネ
ルギーを供給し、またそれにもかかわらず確実なデータ
伝送を達成することが可能である。電流供給のために必
要な光によるエネルギー伝送によるデータパルスのハレ
ーシゴンは、データ送信とエネルギー送出との間の時間
的分離が行われることにより回避される。単一のデータ
伝送チャネルとならんで別の通信チャネルは利用されな
いので、再送信−受信ユニットの間の同期化は、エネル
ギー伝送の間にデータ伝送チャネル上に、エネルギーパ
ルスと同時に停止される１つの補助的同期信号が送られ
ることにより達成される。この同時停止の後には存寄な
外光は存在せず、従ってまた、第１の送信−受信ユニッ
トと第２の送信−受信ユニットとの間の確実な同期化を
許す一義的な状態が達成される。

光エネルギーおよびデータパルスの伝送のためには、好
ましくは赤外線が使用される。

本発明による方法は電子的施錠装置に有利に使用され得
る。その際にデータ伝送装置は再送信−受信ユニットを
成す１つの電子的鍵およびそれに付属の電子的鍵から成
っている。電子的鍵は側面に赤外線ダイオードおよび赤
外線光電池を有する。

鍵は、対向ダイオードが位置することによって通常の錠
装置の場合のように錠に差し込まれる０錠と鍵との間の
赤外線テレグラムを介してのダイアログの検査の後に錠
が開く。電子的鍵の電流供給は光電池により、第１図お
よび第２図に関連して詳細に説明した方法で行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデータ伝送方法による１つの信号経過
の実施例を示す図、第２図は本発明のデータ伝送方法に
よる１つの別の信号経過の実施例を示す図である。 Ｘ、　　　・・・第１の送信−受信ユニットから第２の
送信−受信ユニットへ送られ る光エネルギーの時間的経過 Ｘ２　　　・・・第２の送信−受信ユニットの充電コン
デンサにおける電圧 Ｘ、　　　・・・第１の送信−受信ユニットから送られ
る、補助的同期パルスを有す るデータ信号 Ｘ４　　　・・・第２の送信−受信ユニ・ントから送ら
れるデータ信号 ｔｏ　　　・・・第１の光送出の開始 １、　　　　・・・第１の光送出の終了および第２の送
信−受信ユニフトの受信準備 ｔ２　　　・・・第１の送信−受信ユニットのデータ伝
送の終了および第２の光送出 の開始 む、　　　・・・第１の送信−受信ユニットのデータチ
ャネル上の補助的同期パルス の開始 Ｌ４　　　・・・第２の光送出および補助的同期、＜ル
スの同時終了および第２の送信 一受信ユニットから第１の送信− 受信ユニットへのデータ伝送の同 時開始 り、　　　・・・第２の送信−受信ユニットのデータ伝
送の終了 ｔｈ　　　・・・第１の光エネルギー送出の間の補助的
同期パルスの開始 Ｔ＋　　　　・・・第１の予め定められた時間Ｔｚ　　
　　・・・第２の予め定められた時間ａ、ｂ、Ｃ・・・
第１の送信−受信ユニットのデータ部分送信 ｄ、ｅＳ　ｆ・・・第２の送信−受信ユニットのデータ
部分送信

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）直流的に絶縁されている２つの送信−受信ユニット
   の間で光によりデータを伝送するための方法であって、 送信−受信ユニットの各々が少なくとも１つのデータ送
   信器および１つのデータ受信器を有し、第１の送信−受
   信ユニットが光エネルギーの伝送のための１つの光送出
   器を有し第２の送信−受信ユニットが伝送された光エネ
   ルギーの受け入れのための１つの光受入器と、光エネル
   ギーを電気エネルギーに変換するための手段と、この電
   気エネルギーを蓄積するための手段とを有するものにお
   いて、 ａ）第１の送信−受信ユニットが１つの予 め定められた時間にわたり、第２の送信−受信ユニット
   のなかで電気エネルギーに変換されかつ電流供給のため
   に蓄積される光エネルギーを送り出す過程と、 ｂ）第１の送信−受信ユニットのデータ送 信器がこの予め定められた時間中に１つの補助的同期パ
   ルスを送り出し始める過程と、 ｃ）光エネルギーおよび補助的同期パルス の送出が同時に停止される過程と、 ｄ）それに伴って同時に生ずる両立下がり 縁が第２の送信−受信ユニットのなかで検出され、また
   同期信号として利用される過程とを含んでいることを特
   徴とする光データ伝送方法。 ２）同期信号が、第２の送信−受信ユニットを送信準備
   状態にする役割をし、また続いて第２の送信−受信ユニ
   ットのデータ送信が行われることを特徴とする請求項１
   記載の方法。 ３）同期信号が、第２の送信−受信ユニットを受信準備
   状態にする役割をし、また続いて第１の送信−受信ユニ
   ットのデータ送信が行われることを特徴とする請求項１
   記載の方法。 ４）第１および（または）第２の送信−受信ユニットの
   データ送信がデータ部分送信に区分され、データ部分送
   信が相応の送信−受信ユニットのなかに蓄積され、それ
   ぞれこれらのデータ部分送信の間に光エネルギーが第１
   の送信−受信ユニットから第２の送信−受信ユニットへ
   送られ、またこの光エネルギーが第２の送信−受信ユニ
   ットのなかで電気エネルギーに変換され、また電流供給
   のために蓄積され、またそれぞれ最後のデータ部分送信
   の送出の後に再び光エネルギーが予め定められた時間の
   間に送られることを特徴とする請求項１ないし３の１つ
   に記載の方法。 ５）データ伝送のために赤外光が用いられることを特徴
   とする請求項１ないし４の１つに記載の方法。