JPH03289838A - Data communication system - Google Patents

Data communication system

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JPH03289838A
JPH03289838A JP2091760A JP9176090A JPH03289838A JP H03289838 A JPH03289838 A JP H03289838A JP 2091760 A JP2091760 A JP 2091760A JP 9176090 A JP9176090 A JP 9176090A JP H03289838 A JPH03289838 A JP H03289838A
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JP
Japan
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data
transmission
cable
carrier
communication system
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Application number
JP2091760A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiko Takeuchi
武内 宇彦
Masao Oba
大場 正男
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Tokyo Keiki Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To ensure sufficient S/N by arranging plural leakage cables connected in the lump to one transmission cable along a ceiling or a floor in a building in two-dimension so as to employ a solar battery for a data carrier as a power supply. CONSTITUTION:A transmission cable 14 is installed along a ceiling or a floor in a building and leakage cables 12-1-12-n are arranged in two-dimension via a distribution unit 16 provided to a branch connection point of the transmission cable 14. The branch side leakage cables 12-1-12-n receive 1/n of the transmission power from a transmission unit 18 by means of n-set of branching units 16 and an electromagnetic field based on the transmission power is generated around each of the leakage cables 12-1-12-n similarly. Data carriers 10-,10-2 receive and process the transmission signal from the transmission unit 18 with respect to the nearby leakage cables 12-1,12-2 and send a reply data, as required, to the leakage cables 12-1,12-2.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ビル、工場等で人や物等に持たせたデータキ
ャリアと固定局設備との間で無線方式によりデータ送受
を行うデータ通信システムに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to data communication in which data is transmitted and received by wireless method between a data carrier carried by a person or object in a building, factory, etc. and fixed station equipment. Regarding the system.

[従来の技術] 近年、オフィスオートメーションやファクトリ−オート
メーションの進展に伴い、建物内での人や物の動きを集
中的に管理して情報や物の配分を適切且つ迅速に行うこ
とが望まれている。
[Conventional technology] In recent years, with the progress of office automation and factory automation, it has become desirable to centrally manage the movement of people and objects within buildings and distribute information and objects appropriately and quickly. There is.

例えば近年提案されているビルシステムにあっては、ビ
ルに入る人に通信機能を備えたIDカードを持たせ、ビ
ルの管理システムが特定のIDカードを持っている人を
指定して電話がかかっている等のメツセージを伝えたり
、例えば空調制御のためにその人が好みの温度や湿度等
のパーソナルデータの転送を要求したりすることが考え
られている。
For example, in a building system that has been proposed in recent years, people entering a building are required to carry an ID card with a communication function, and the building management system designates a person with a specific ID card to make a call. The idea is to send a message such as a person's current situation, or to request the transfer of personal data such as the person's preferred temperature and humidity for air conditioning control, for example.

このようなビルシステムには、従来、ファクトリオート
メーションで実用化されている無線式のデータ通信シス
テムの利用が可能である。
For such a building system, it is possible to use a wireless data communication system that has been put into practical use in factory automation.

この無線式データ通信システムは、生産品にデータキャ
リアを設置することにより、生産品自体に製造組立等に
必要な情報を持たせ、生産ラインに沿って配置された固
定局ユニットの位置を通過する際に、固定局ユニットか
らのコマンドでデータキャリアの内容を読取って必要な
作業を行うようにしている。
This wireless data communication system installs a data carrier on the product, so that the product itself has the information necessary for manufacturing and assembly, etc., and transmits data that passes through the positions of fixed station units placed along the production line. At this time, the contents of the data carrier are read in response to commands from the fixed station unit and necessary operations are performed.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、例えば1つのビルにつき1万人を越える
人を対象にIDカード(データキャリア)を持たせ、且
つ無線方式により固定局側との間でデータ送受を行う場
合には、次の問題がある。
[Problem to be solved by the invention] However, for example, more than 10,000 people in one building are provided with ID cards (data carriers), and data is sent and received from the fixed station side using a wireless method. In this case, the following problem arises.

まずデータキャリアは電池交換が不要な太陽電池等を電
源としており、このためデータキャリアからの送信電力
は微弱であり、また固定局までの伝搬距離は人が持ち運
ぶことから様々であり、データキャリアから固定局への
送信についてS/Nの問題から信頼性の高い通信品質が
得られない。
First of all, data carriers are powered by solar cells that do not require battery replacement, so the power transmitted from the data carrier is weak, and the propagation distance from the data carrier to the fixed station varies as it is carried by people. Reliable communication quality cannot be obtained due to S/N problems in transmission to fixed stations.

またビル等の室内における電波伝播空間は、設置物によ
る多重反射を起こして干渉が激しく、FSKやPSK等
の通常のデータ変復調方式では正常な通信がほとんど期
待できない。
Moreover, in the radio wave propagation space indoors such as a building, there is severe interference due to multiple reflections caused by installed objects, and normal communication can hardly be expected using normal data modulation and demodulation methods such as FSK and PSK.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、ビル等の室内において多数の人や物毎に持たせた
多数のデータキャリアと固定局設備との間で信頼性の高
いデータ送受を可能とするデータ通信システムを提供す
ることを目的とする。
The present invention was made in view of these conventional problems, and provides highly reliable communication between fixed station equipment and a large number of data carriers carried by a large number of people and objects indoors such as buildings. The purpose is to provide a data communication system that enables data transmission and reception.

[課題を解決するための手段] この目的を達成するため本発明は次のように構成する。[Means to solve the problem] In order to achieve this object, the present invention is constructed as follows.

尚、実施例図面中の符号を併せて示す。In addition, the reference numerals in the drawings of the embodiments are also shown.

まず本発明は、可搬自在な複数のデータキャリア10−
1.10−2.  ・・・と、ビル等の構築物内に設置
された固定局設備とから成り、固定局設備とデータキャ
リアとの間で無線方式によりデータ送受を行うデータ通
信システムを対象とする。
First, the present invention provides a plurality of data carriers 10-
1.10-2. ... and fixed station equipment installed in a structure such as a building, and data communication systems that transmit and receive data wirelessly between the fixed station equipment and data carriers are targeted.

このようなデータ通信システムにつき本発明は固定局設
備として、構築物の内部に二次元的に分散して配置され
た複数の漏洩ケーブル12〜1〜12−nと、複数の漏
洩ケーブル12−1〜12nを集合接続した伝送ケーブ
ル14と、伝送ケーブル14から各漏洩ケーブル12−
1〜12−nに均等に送信電力を分配する漏洩ケーブル
の分岐接続点毎に設けられた分配ユニット16と、伝送
ケーブル14の一端に接続され、任意のデータキャリア
10−1のアドレスを指定した所望のコマンドデータで
成る送信データ゛を変調送信する送信ユニット18と、
データキャリアからの送信データを受信処理する受信ユ
ニット20とを設ける。
For such a data communication system, the present invention provides a plurality of leaky cables 12 to 1 to 12-n arranged two-dimensionally distributed inside a structure and a plurality of leaky cables 12-1 to 12-n as fixed station equipment. 12n collectively connected together, and each leakage cable 12- from the transmission cable 14.
A distribution unit 16 provided at each branch connection point of the leaky cable that evenly distributes transmission power to 1 to 12-n, and a distribution unit 16 that is connected to one end of the transmission cable 14 and specifies the address of an arbitrary data carrier 10-1. a transmission unit 18 that modulates and transmits transmission data consisting of desired command data;
A receiving unit 20 for receiving and processing transmission data from a data carrier is provided.

一方、データキャリア10−1.10−2゜・・の各々
には、近傍の漏洩ケーブル12−1〜12−nから送信
された送信ユニット18からの送信信号を受信復調する
受信回路部22と、受信回路部22からの受信データを
解読してメツセージ表示するか、或いは対応する応答デ
ータの送信を指令するデータ処理部24と、データ処理
部24の指令に基づく送信データを変調して送信する送
信回路部26とを設ける。
On the other hand, each of the data carriers 10-1, 10-2°, . , a data processing section 24 that decodes the received data from the receiving circuit section 22 and displays a message or instructs to transmit the corresponding response data; and a data processing section 24 that modulates and transmits the transmission data based on the command of the data processing section 24. A transmitting circuit section 26 is provided.

ここでデータキャリア10−1.10−2゜・・の送信
回路部26は、送信データのビットに応じて発生した擬
似ランダム系列(PN系列)により周波数f。のキャリ
ア信号をスペクトラム拡散変調(SS)t、て送信し、
一方、固定局設備の受信ユニット20は伝送ケーブル1
4からの受信信号を、データキャリアのキャリア周波数
f。に一致する周波数の局部発振信号により復調し、こ
の復調信号系列と複数のデータキャリア毎に割当てた複
数の擬似ランダム系列61〜Gmの間で順次相関値を計
算し、相関値出力からデータビットを復元するように構
成する。
Here, the transmitting circuit section 26 of the data carrier 10-1, 10-2°, etc. receives the frequency f using a pseudo-random sequence (PN sequence) generated in accordance with the bits of the transmission data. transmitting a carrier signal using spread spectrum modulation (SS) t,
On the other hand, the receiving unit 20 of the fixed station equipment uses the transmission cable 1
4 at the carrier frequency f of the data carrier. The demodulated signal sequence is demodulated using a local oscillation signal with a frequency that matches the frequency, and the correlation values are sequentially calculated between this demodulated signal sequence and the plurality of pseudorandom sequences 61 to Gm assigned to each of the plurality of data carriers, and the data bits are extracted from the correlation value output. Configure to restore.

またデータキャリア10−1.10−2.  ・・・及
び固定局設備の受信ユニット20に使用する擬似ランダ
ム系列として、ゴールド系列を使用する。
Also, data carrier 10-1.10-2. . . . and the Gold sequence is used as a pseudo-random sequence for the receiving unit 20 of the fixed station equipment.

更に漏洩ケーブル12−1〜12−nは、伝送ケーブル
14を幹として枝状に接続して二次元的に分散配置させ
る。更に又、漏洩ケーブル121〜12−nを伝送ケー
ブル14を幹として枝状に接続すると共に、漏洩ケーブ
ル12−1〜12−nをスパイラル状に配置することも
できる。。
Further, the leaky cables 12-1 to 12-n are connected in a branch-like manner using the transmission cable 14 as a trunk, and are two-dimensionally distributed. Furthermore, the leaky cables 121 to 12-n can be connected in a branched manner using the transmission cable 14 as a trunk, and the leaky cables 12-1 to 12-n can also be arranged in a spiral shape. .

[作用コ このような構成を備えた本発明のデータ通信システムに
よれば次の作用が得られる。
[Function] According to the data communication system of the present invention having such a configuration, the following effects can be obtained.

まず建物内の天井或いは床面に沿って1本の伝送ケーブ
ルに集合接続された複数の漏洩ケーブルが二次元的に配
置されていることから、人や物に持たせたデータキャリ
アとの伝搬距離は漏洩ケーブルの分布密度に応じて規定
範囲内に抑えることができ、データキャリアと漏洩ケー
ブル間の最大伝搬距離は通常2m前後であることから、
データキャリアが太陽電池等を電源として送信電力が微
弱であっても、十分なS/N比を確保することができる
First of all, since multiple leaky cables collectively connected to a single transmission cable are arranged two-dimensionally along the ceiling or floor of a building, the propagation distance between data carriers carried by people or objects is limited. can be kept within a specified range depending on the distribution density of the leaky cable, and the maximum propagation distance between the data carrier and the leaky cable is usually around 2 m.
Even if the data carrier is powered by a solar cell or the like and the transmission power is weak, a sufficient S/N ratio can be ensured.

更に、データキャリアから漏洩ケーブルへの送信につい
て擬似ランダム系列、特にゴールド系列を使用したスペ
クトラム拡散通信を採用することで、受信側の相関計算
から誤りを最小限に抑えたデータビットの復調が可能と
なる。
Furthermore, by adopting spread spectrum communication using pseudo-random sequences, especially gold sequences, for transmission from the data carrier to the leaky cable, it is possible to demodulate data bits with minimal errors from correlation calculations on the receiving side. Become.

また異なるコールド系列をデータキャリア毎に割当てて
スペクトラム拡散通信を行っているため、受信側での相
関計算で基準となるコールド系列とは異なる受信系列に
ついての相互相関値をある値以下に納められることが保
障され、1万を越えるデータキャリアからのデータ送信
に対しても混信を起こすことなく確実にデータを受信再
生することができる。
In addition, because spread spectrum communication is performed by assigning different cold sequences to each data carrier, it is possible to keep the cross-correlation value of received sequences that are different from the cold sequence that is the standard for correlation calculation on the receiving side to a certain value or less. is guaranteed, and data can be reliably received and reproduced without causing interference even when data is transmitted from over 10,000 data carriers.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示した実施例構成図である
[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

第1図において、まず固定局設備を説明すると次のよう
になる。本発明のデータ通信システムが設置される建物
内の床面あるいは天井面に沿って1本の伝送ケーブル1
4が敷設されており、伝送ケーブル14に対し分配ユニ
ット16を介して複数本の漏洩ケーブル12−1.12
−2.  ・・・12−nが二次元的に分岐接続されて
いる。即ち、伝送ケーブル14に対し分岐接続点に設け
た分配ユニット16を介して漏洩ケーブル12−1〜1
2−nが枝状に二次元配置される。
In FIG. 1, the fixed station equipment will be explained as follows. One transmission cable 1 runs along the floor or ceiling of the building where the data communication system of the present invention is installed.
4 is laid, and a plurality of leakage cables 12-1.12 are connected to the transmission cable 14 via the distribution unit 16.
-2. ...12-n are branched and connected two-dimensionally. That is, the leakage cables 12-1 to 1 are connected to the transmission cable 14 through the distribution unit 16 provided at the branch connection point.
2-n are two-dimensionally arranged in a branch-like manner.

伝送ケーブル14に対し漏洩ケーブル12−1〜12−
nを分岐接続する分配ユニット16は、第2図に示すよ
うに漏洩ケーブルの分岐数をnとすると、入力電力P1
の内の P□X(1/n) を漏洩ケーブル12側に分配し、残りのP、x  ((
n−1)/n) を出力側に分配する。
Leakage cables 12-1 to 12- for transmission cable 14
As shown in FIG. 2, the distribution unit 16 which branches and connects the input power P1, where n is the number of branches of the leakage cable,
P□X(1/n) is distributed to the leaky cable 12 side, and the remaining P, x ((
n-1)/n) is distributed to the output side.

また、分配ユニット16はサーキュレータとしての機能
を併せてもっており、漏洩ケーブル12−1からの信号
電力P。を出力側の伝送ケーブル14方向のみに伝送す
る。このため、分配ユニット16から次段の伝送ケーブ
ル14にはPO+ ((n  1) /n) xp 1
となる電力が供給されるようになる。
Further, the distribution unit 16 also has a function as a circulator, and receives the signal power P from the leakage cable 12-1. is transmitted only in the direction of the transmission cable 14 on the output side. Therefore, from the distribution unit 16 to the next stage transmission cable 14, PO+ ((n 1) /n) xp 1
Electric power will be supplied.

再び第1図を参照するに、伝送ケーブル14の一端には
送信ユニット18が接続される。送信ユニット18は後
の説明で明らかにするデータキャリア10−1.10−
2.  ・・・に対しアドレスを指定したコマンドデー
タに基づく送信信号を伝送ケーブル14に出力する。具
体的には、アドレス及びコマンドデータで成る伝送デー
タにより周波数f。のキャリア信号をPSK変調して送
信する。
Referring again to FIG. 1, a transmission unit 18 is connected to one end of the transmission cable 14. The transmitting unit 18 is a data carrier 10-1.10- which will become clear later in the description.
2. . . outputs a transmission signal based on command data specifying an address to the transmission cable 14. Specifically, the frequency f is determined by transmission data consisting of address and command data. The carrier signal is PSK modulated and transmitted.

送信ユニット18からの送信電力は第2図に示したn台
の分配ユニット16により入力電力のn分の1が分岐側
の漏洩ケーブル12−1〜12nに供給され、この結果
、漏洩ケーブル12−1〜12−nにおける送信電力は
略均−となり、漏洩ケーブル12−1〜12−nはその
周囲に送信電力に基づく電磁界を同じように生成できる
1/n of the input power is supplied from the transmission power from the transmission unit 18 to the leakage cables 12-1 to 12n on the branch side by the n distribution units 16 shown in FIG. 2, and as a result, the leakage cables 12- The transmission power in the cables 1 to 12-n is approximately equal to each other, and the leaky cables 12-1 to 12-n can similarly generate an electromagnetic field based on the transmission power around them.

第3図は第1図の送信ユニット18の実施例構成図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the transmitting unit 18 shown in FIG.

第3図において、送信ユニット18は並直変換器30、
PSK変調器32、キャリア発振器34及び電力増幅器
36で構成される。
In FIG. 3, the transmitting unit 18 includes a parallel-to-serial converter 30,
It is composed of a PSK modulator 32, a carrier oscillator 34, and a power amplifier 36.

並直変換器30は並列データとして与えられるアドレス
データ及びコマンドデータで成る伝送データを直列デー
タに変換し、順次PSK変調器32に出力する。PSK
変調器32としては、例えば2相変調器が使用され、キ
ャリア発振器34からの周波数f。のキャリア信号をデ
ータビット0で位相Q O、データビット1で位相18
0°と位相変調して出力する。電力増幅器36はPSK
変調器32からの変調信号を、第1図に示した分配ユニ
ット16によるn本の漏洩ケーブル12−1〜12−n
で必要な電磁界が形成できるに十分な送信電力に増幅し
て伝送ケーブル14に送出する。
The parallel-to-serial converter 30 converts transmission data consisting of address data and command data provided as parallel data into serial data, and sequentially outputs the serial data to the PSK modulator 32. P.S.K.
As the modulator 32, for example, a two-phase modulator is used, and the frequency f from the carrier oscillator 34 is used. The carrier signal of data bit 0 has a phase of QO, and data bit 1 has a phase of 18.
It is phase modulated to 0° and output. Power amplifier 36 is PSK
The modulated signal from the modulator 32 is transmitted to n leaky cables 12-1 to 12-n by the distribution unit 16 shown in FIG.
The signal is amplified to a sufficient transmission power to form the necessary electromagnetic field and sent to the transmission cable 14.

尚、PSK変調器32としては、2相変調器に限定され
ず、4相変調器や8相変調器等、適宜のPSK変調器を
使用することができる。更に、データ伝送速度を更に高
めるためには所定数のビット列を実数軸と虚数軸の二次
元座標の信号点で表現して伝送する振幅位相変調方式(
QAM方式)としてもよい。
Note that the PSK modulator 32 is not limited to a two-phase modulator, and any appropriate PSK modulator such as a four-phase modulator or an eight-phase modulator can be used. Furthermore, in order to further increase the data transmission speed, an amplitude phase modulation method (in which a predetermined number of bit strings are expressed as signal points in two-dimensional coordinates on the real and imaginary axes) is used.
QAM method) may also be used.

再び第1図を参照するに、伝送ケーブル14の他端には
受信ユニット20が接続される。受信ユニット20は受
信回路38、局部発振器40、復調器42、A/Dコン
バータ44、相関器46、ゴールド系列発生器48及び
プロセッサ50で構成される。尚、受信ユニット20の
詳細はデータキャリア側を説明した後に明らかにする。
Referring again to FIG. 1, a receiving unit 20 is connected to the other end of the transmission cable 14. The receiving unit 20 includes a receiving circuit 38, a local oscillator 40, a demodulator 42, an A/D converter 44, a correlator 46, a Gold sequence generator 48, and a processor 50. The details of the receiving unit 20 will be made clear after explaining the data carrier side.

第1図の実施例において、漏洩ケーブル12−1及び1
2−2の近傍にはデータキャリア10−1.10−2を
保有した人が存在している場合を示している。データキ
ャリア10−1.10−2は、近傍の漏洩ケーブル12
−1.12−2に対する送信ユニット18からの送信信
号による電磁界により送信信号を受信して処理し、必要
ならば応答データを漏洩ケーブル12−1.12−2側
に送信する。
In the embodiment of FIG. 1, leakage cables 12-1 and 1
A case is shown in which there is a person who owns data carrier 10-1, 10-2 in the vicinity of 2-2. The data carrier 10-1, 10-2 is connected to the nearby leaky cable 12.
-1.12-2 receives and processes the transmitted signal by the electromagnetic field caused by the transmitted signal from the transmitting unit 18, and if necessary transmits response data to the leaky cable 12-1.12-2 side.

第4図は第1図のデータキャリア10−1の実施例構成
図である。
FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of the data carrier 10-1 shown in FIG.

第4図において、データキャリア10−1は受信回路部
22、データ処理部24及び送信回路部26で構成され
る。
In FIG. 4, the data carrier 10-1 is composed of a receiving circuit section 22, a data processing section 24, and a transmitting circuit section 26.

まず、受信回路部22は、受信アンテナ52、受信回路
54、PSK復調器56及び直曲変換器58を備える。
First, the receiving circuit section 22 includes a receiving antenna 52, a receiving circuit 54, a PSK demodulator 56, and a straight curve converter 58.

即ち、近傍の漏洩ケーブル12−1からの電磁界による
送信ユニット18からの送信信号を受信アンテナ52で
受信し、受信回路54で高周波増幅やフィルタリングを
行なった後、PSK復調器56でデータビットを復調し
、直曲変換器58で所定ビット長の並列データに変換し
てデータ処理部24に出力する。
That is, the receiving antenna 52 receives the transmission signal from the transmitting unit 18 due to the electromagnetic field from the nearby leaky cable 12-1, and after performing high frequency amplification and filtering in the receiving circuit 54, the PSK demodulator 56 converts the data bits into data bits. The signal is demodulated, converted into parallel data of a predetermined bit length by a straight-curve converter 58, and outputted to the data processing section 24.

データ処理部24にはプロセッサ60、アドレス設定回
路62、メツセージ表示器64及びデータメモリ66が
設けられる。プロセッサ60は直曲変換器58から受信
データを受は取ると、受信データ中のアドレスデータと
アドレス設定回路62によりデータキャリア10−1に
設定された固有の自己アドレスとを比較し、アドレス一
致が得られるとアドレスデータに続くコマンドデータを
解読する。解読したコマンドデータがメツセージ表示デ
ータであった場合にはメツセージの解読結果をメツセー
ジ表示器64に出力し、例えば[電話です」等のメツセ
ージ表示を音響メツセージと共に行なう。一方、プロセ
ッサ60で解読したコマンドデータがデータキャリアに
対するデータ転送要求であった場合には、転送要求に対
応した例えばデータメモリ66に格納されているデータ
キャリア10−1を保有している人の年齢や空調制御に
おける好みの温度等のデータを読み出し、アドレスを付
加して送信回路部26に出力する。
The data processing section 24 is provided with a processor 60, an address setting circuit 62, a message display 64, and a data memory 66. When the processor 60 receives the received data from the direct curve converter 58, it compares the address data in the received data with the unique self-address set in the data carrier 10-1 by the address setting circuit 62, and determines whether the addresses match. Once obtained, the command data following the address data is decoded. If the decoded command data is message display data, the result of decoding the message is output to the message display 64, and a message such as ``Telephone'' is displayed together with the acoustic message. On the other hand, if the command data decoded by the processor 60 is a data transfer request to the data carrier, for example, the age of the person who owns the data carrier 10-1 stored in the data memory 66, which corresponds to the transfer request. Data such as the desired temperature for air conditioning control are read out, an address is added thereto, and the data is output to the transmission circuit section 26.

送信回路部26は並直変換器68、ゴールド系列発生器
70、キャリア発振器72、乗算器74、パワーアンプ
76、送信アンテナ78で構成される。即ち、プロセッ
サ60から出力されたアドレス及び応答データで成る並
列送信データを並直変換器68で直列データに変換して
、順次データビットをゴールド系列発生器70に出力す
る。ゴールド系列発生器70はデータキャリア10−1
に予め割り当てられた特定のゴールド系列G1を例えば
データビット1で発生し、一方、データビット0ではゴ
ールド系列G1の発生を停止する。
The transmitting circuit section 26 includes a parallel-to-serial converter 68, a Gold sequence generator 70, a carrier oscillator 72, a multiplier 74, a power amplifier 76, and a transmitting antenna 78. That is, the parallel transmission data consisting of the address and response data output from the processor 60 is converted into serial data by the parallel to serial converter 68, and the data bits are sequentially output to the Gold sequence generator 70. Gold sequence generator 70 is data carrier 10-1
For example, data bit 1 generates a specific gold sequence G1 pre-assigned to data bit 1, while data bit 0 stops the generation of gold sequence G1.

ここで、ゴールド系列とは擬似ランダム系列(PN系列
)の中のM系列において、プリファードペアなM系列を
使って発生される符号系列であり、プリファードペアと
は−様に小さな相互相関値をとるM系列の組合せをいう
。従って、ゴールド系列を使用した場合には異なるゴー
ルド系列の相互相関の値は必ずある−様な値以下に保障
され、同じゴールド系列同士となる自己相関のピーク値
に対する37M比を保障することができる。また、ゴー
ルド系列の種類はゴールド系列のワード長に依存して決
まり、現在発見されているゴールド系列の最大ワード長
を使用すれば約10万種類のゴールド系列を準備するこ
とができ、従って1つのビルを対象に10万個のデータ
キャリアを準備することができる。
Here, the gold sequence is a code sequence generated using a preferred pair M sequence among M sequences in a pseudorandom sequence (PN sequence), and a preferred pair takes a small cross-correlation value such as -. A combination of M series. Therefore, when gold series are used, the value of cross-correlation between different gold series is guaranteed to be less than a certain value, and it is possible to guarantee a ratio of 37M to the peak value of autocorrelation between the same gold series. . In addition, the type of gold series is determined depending on the word length of the gold series, and if the maximum word length of the gold series currently discovered can be used, approximately 100,000 types of gold series can be prepared, so one It is possible to prepare 100,000 data carriers for buildings.

ゴールド系列発生器70からの1ワード長のゴールド系
列G1は乗算器74に与えられ、キャリア発振器72か
らの周波数f1のキャリア信号と掛は合わされ、スペク
ラム拡散信号を出力する。
The one-word long Gold sequence G1 from the Gold sequence generator 70 is applied to a multiplier 74, where it is multiplied by the carrier signal of frequency f1 from the carrier oscillator 72 and outputs a spread spectrum signal.

即ち、第5図に示すようにゴールド系列発生器70から
のゴールド系列信号はビット1で+1、ビットOで−1
の値をとり、このゴールド信号系列に周波数f1のキャ
リア信号を掛は合わせることでゴールド系列が+1から
−1、及び−1から+1に切り換わる毎に位相反転を起
こすスペクトラム拡散信号を生成する。
That is, as shown in FIG. 5, the gold sequence signal from the gold sequence generator 70 is +1 at bit 1 and -1 at bit O.
By multiplying and matching this gold signal series by a carrier signal of frequency f1, a spread spectrum signal is generated that undergoes a phase inversion every time the gold series switches from +1 to -1 and from -1 to +1.

乗算器74からのスペクトラム拡散信号はパワーアンプ
76で電力増幅された後、送信アンテナ78より送信さ
れる。尚、送信アンテナ78から漏洩ケーブルまでの伝
播距離は通常2メートル前後であることから、パワーア
ンプ76を設けず、乗算器74からのスペクトラム拡散
信号を直接送信アンテナ78から送信してもよい。
The spread spectrum signal from multiplier 74 is power amplified by power amplifier 76 and then transmitted from transmitting antenna 78 . Note that since the propagation distance from the transmitting antenna 78 to the leaky cable is usually about 2 meters, the spread spectrum signal from the multiplier 74 may be directly transmitted from the transmitting antenna 78 without providing the power amplifier 76.

次に、第1図の受信ユニット20を詳細に説明する。受
信ユニット20の受信回路38は伝送ケーブル14から
の受信信号を受信し、受信信号のうちデータキャリア1
0−1.10−2から送信されたキャリア周波数f1の
スペクトラム拡散信号をフィルタリングにより取り出す
。受信回路38からの受信信号は復調器42に与えられ
、局部発振器40からのデータキャリア側のキャリア周
波数と同じ周波数f1の局部発振信号を受けて受信信号
からゴールド系列を復調する。復調器42から得られた
受信系列はA/Dコンバータ44でサンプリングされて
デジタルデータに変換され、相関器46に入力される。
Next, the receiving unit 20 of FIG. 1 will be explained in detail. The receiving circuit 38 of the receiving unit 20 receives the received signal from the transmission cable 14, and the receiving circuit 38 of the receiving unit 20 receives the received signal from the transmission cable 14,
The spread spectrum signal of carrier frequency f1 transmitted from 0-1.10-2 is extracted by filtering. The received signal from the receiving circuit 38 is given to a demodulator 42, which receives a local oscillation signal of the same frequency f1 as the carrier frequency on the data carrier side from the local oscillator 40, and demodulates the Gold sequence from the received signal. The received sequence obtained from the demodulator 42 is sampled by the A/D converter 44, converted to digital data, and input to the correlator 46.

相関器46の他方にはゴールド系列群発生器48より基
準となるゴールド系列61〜Gmが順次与えられている
。相関器46は1ワード長の受信系列をもつシフトレジ
スタに1ワード長の受信系列が得られると、ゴールド系
列群発生器48から順次ゴールド系列01〜Gmを入力
して順次相関演算を行ない、相関値をプロセッサ50に
出力する。
Gold sequences 61 to Gm serving as a reference are sequentially supplied to the other correlator 46 from a gold sequence group generator 48. When a 1 word long received sequence is obtained in a shift register having a 1 word long received sequence, the correlator 46 sequentially inputs the gold sequences 01 to Gm from the gold sequence group generator 48 and sequentially performs a correlation calculation to calculate the correlation. Output the value to processor 50.

プロセッサ50は相関器46のシフトレジスタにA/D
コンバータ44より1ワ一ド長分の受信系列が格納され
た段階でゴールド系列群発生器48に対し制御指令を与
え、ゴールド系列61〜Gmの順番に順次、基準値とし
てのゴールド系列を相関器46に出力させ、1つの受信
系列に対しゴールド系列G1〜Gmの全てについての相
関演算を順次行なう。ゴールド系列G1〜Gmの全ての
相関演算について、相関器46より規定値を超える相関
ピーク値出力が得られない場合には、相関器46のシフ
トレジスタに対する受信系列を1つビットシフトし、同
様なゴールド系列61〜Gmとの演算を繰り返す。
The processor 50 inputs an A/D signal to the shift register of the correlator 46.
At the stage when the received sequence of one word length is stored from the converter 44, a control command is given to the gold sequence group generator 48, and the gold sequence as a reference value is sent to the correlator in order of the gold sequence 61 to Gm. 46, and sequentially performs correlation calculations on all gold sequences G1 to Gm for one received sequence. For all the correlation calculations of the gold sequences G1 to Gm, if the correlation peak value output exceeding the specified value cannot be obtained from the correlator 46, the received sequence to the shift register of the correlator 46 is shifted by one bit, and the same process is performed. Repeat the calculation with the gold series 61 to Gm.

相関器46における受信系列とゴールド系列61〜Gm
との相関演算の途中で、相関器46より所定値を超える
相関ピーク値が得られるとプロセッサ50はゴールド系
列群発生器48の系列切換えを停止し、相関ピーク値が
得られたゴールド系列の発生状態にロックする。このゴ
ールド系列のロック状態で相関器46は特定のデータキ
ャリアに割り当てられたゴールド系列に対する自己相関
の計算状態となり、プロセッサ50は相関器46の相関
ピーク値出力でデータビット1を復調し、相関ピーク値
出力が得られないビットタイミングでビット0を復調し
、これによってデータキャリアからの送信データを再現
することができる。
Received sequence and gold sequence 61 to Gm in correlator 46
If a correlation peak value that exceeds a predetermined value is obtained from the correlator 46 during the correlation calculation with Lock in state. In this locked state of the gold sequence, the correlator 46 is in the state of calculating autocorrelation for the gold sequence assigned to a specific data carrier, and the processor 50 demodulates data bit 1 with the correlation peak value output of the correlator 46, and Bit 0 is demodulated at the bit timing when no value output is obtained, thereby making it possible to reproduce the transmitted data from the data carrier.

尚、第1図の受信ユニット20における相関演算は、ゴ
ールド系列群発生器48でゴールド系列01〜Gmを切
り換えて順次相関演算を行なっているが、更に高速の相
関演算を行なうためには、ゴールド系列01〜Gmを個
別に発生するゴールド発生器を設け、このゴールド発生
器の数に対応して複数の相関器を設け、複数の相関器に
A/Dコンバータ44からの受信系列を並列入力して、
並列的にゴールド系列61〜Gmと受信系列との相関演
算を行なうようにしてもよい。また、実際の相関器46
による相関演算は、例えばデジタルシグナルプロセッサ
(D S P)等で実現できる。
Note that the correlation calculation in the reception unit 20 in FIG. 1 is performed by sequentially performing the correlation calculation by switching the Gold sequences 01 to Gm in the Gold sequence group generator 48. Gold generators that individually generate sequences 01 to Gm are provided, a plurality of correlators are provided corresponding to the number of gold generators, and the received sequences from the A/D converter 44 are input in parallel to the plurality of correlators. hand,
Correlation calculations between the gold sequences 61 to Gm and the received sequences may be performed in parallel. In addition, the actual correlator 46
The correlation calculation can be realized by, for example, a digital signal processor (DSP).

第6図は本発明における漏洩ケーブルの二次元配置の他
の実施例を示した説明図であり、この実施例にあっては
、伝送ケーブル14に対し分配ユニット16を介して接
続した漏洩ケーブル12を矩形のスパイラル状に配置し
ており、第1図の枝状にストレートに配置した漏洩ケー
ブルの場合に比べ、漏洩ケーブル1本当たりの敷設面積
を拡大できると共に、スパイラル間隔により適宜に漏洩
ケーブルの分布密度を設定することができる。勿論、第
6図の矩形のスパイラル形状に限定されず、円形、楕円
形等、適宜のスパイラル形状としてもよい。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing another embodiment of the two-dimensional arrangement of leaky cables in the present invention. In this embodiment, the leaky cable 12 is connected to the transmission cable 14 via the distribution unit 16. are arranged in a rectangular spiral shape, and compared to the case of leaky cables arranged straight in the form of branches as shown in Figure 1, the installation area for each leaky cable can be expanded, and the space between the spirals can be adjusted to suitably reduce leakage cables. Distribution density can be set. Of course, the spiral shape is not limited to the rectangular spiral shape shown in FIG. 6, but may be any suitable spiral shape such as a circular shape or an elliptical shape.

尚、上記の実施例にあっては、データキャリア10−1
.10−2.  ・・・から固定局設備に対する送信に
スペクトラム拡散通信を採用しているが、送信ユニット
18からデータキャリア101への通信についてもスペ
クトラム拡散通信を採用するようにしてもよい。
In addition, in the above embodiment, the data carrier 10-1
.. 10-2. ... employs spread spectrum communication for transmission to fixed station equipment, but spread spectrum communication may also be employed for communication from transmission unit 18 to data carrier 101.

また、送信ユニット18は送信データをPSK変調して
いるが、FSK変調としてもよいことは勿論である。
Further, although the transmission unit 18 performs PSK modulation on the transmission data, it goes without saying that FSK modulation may also be used.

更に、データキャリア10−1.10−2゜・・より固
定局設備に対するデータ送信につき自己のアドレスと応
答データで成る送信データを送っているが、アドレスデ
ータは送らなくともよい。
Furthermore, although the data carriers 10-1, 10-2, . . . send transmission data consisting of their own address and response data when transmitting data to fixed station equipment, it is not necessary to send address data.

即ち、受信ユニット20側において相関器46より相関
ピーク値出力が得られたときのゴールド系列群発生器4
8からのゴールド系列がデータキャリア固有のものであ
り、従ってプロセッサ50側にゴールド系列01〜Gm
に対するデータキャリアのアドレスを示すアドレスマツ
プデータをもっていれば、相関ピーク値が得られたとき
のゴールド系列から直ちにデータキャリアのアドレスを
知ることができ、従ってデータキャリアからの送信デー
タにアドレスデータを含ませる必要はない。
That is, when the correlation peak value output is obtained from the correlator 46 on the receiving unit 20 side, the gold sequence group generator 4
The gold series from 01 to Gm is unique to the data carrier, and therefore the gold series from 01 to Gm
If you have address map data that indicates the address of the data carrier for the data carrier, you can immediately know the address of the data carrier from the gold sequence when the correlation peak value is obtained, and therefore include the address data in the data transmitted from the data carrier. There's no need.

[発明の効果] 以上説明してきたように本発明によれば、建物内の天井
あるいは床面に沿って1本の伝送ケーブルに集合接続さ
れた複数の漏洩ケーブルを二次元的に配置していること
から、人や物に持たせたデータキャリアとの伝播距離は
漏洩ケーブルの分布密度に応じて規定範囲内に抑えるこ
とができ、通常、データキャリアと漏洩ケーブル間の最
大伝播距離は2メートル前後となることから、データキ
ャリアは太陽電池を電源として使用することで送信電力
が微弱であっても十分なS/N比を確保することができ
る。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a plurality of leaky cables collectively connected to one transmission cable are two-dimensionally arranged along the ceiling or floor in a building. Therefore, the propagation distance between a data carrier carried by a person or object can be kept within a specified range depending on the distribution density of the leaky cable, and the maximum propagation distance between the data carrier and the leaky cable is usually around 2 meters. Therefore, by using a solar cell as a power source for the data carrier, a sufficient S/N ratio can be ensured even if the transmission power is weak.

また、データキャリアから固定局設備への送信に擬似ラ
ンダム系列、特にゴールド系列を使用したスペクトラム
拡散通信を採用することで、受信側の相関計算から誤り
を最小限に抑えたデータビットの復調が可能となる。
In addition, by adopting spread spectrum communication using pseudo-random sequences, especially gold sequences, for transmission from data carriers to fixed station equipment, it is possible to demodulate data bits with minimal errors from correlation calculations on the receiving side. becomes.

更に、ゴールド系列を使用したデータキャリアからのス
ペクトラム拡散通信により受信側での相互相関値をある
値以下にできることが保証され、多数のデータキャリア
からの送信データに対しビット誤りを起こすことなく、
確実にデータキャリアからの送信データを再生すること
ができる。
Furthermore, spread spectrum communication from data carriers using the gold sequence guarantees that the cross-correlation value on the receiving side can be kept below a certain value, without causing bit errors in transmission data from a large number of data carriers.
Transmitted data from a data carrier can be reliably reproduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例構成図; 第2図は本発明の分配ユニットの機能説明図;第3図は
本発明の送信ユニットの実施例構成図;第4図は本発明
のデータキャリアの実施例構成図;第5図は本発明のデ
ータキャリアのスペクトラム拡散変調の説明図; 第6図は本発明における漏洩ケーブルの二次元配置の他
の実施例を示した説明図である。 図中、 10−1.10−2:データキャリア 12.12−1〜12−n:漏洩ケーブル14:伝送ケ
ーブル 16:分配ユニット 18:送信ユニット 20、:受信ユニット 22:受信回路部 24:データ処理部 26:送信回路部 30.68:並直変換器 32:PSK変調器 34.72:キャリア発振器 36.76:電力増幅器 38.54:受信回路 40:局部発振器 42:復調器 44:A/Dコンバータ 46:相関器 48:ゴールド系列群発生器 50.60:プロセッサ 52:受信アンテナ 56:PSK復調器 58:直曲変換器 62ニアドレス設定回路 64:メツセージ表示器 66:データメモリ 70:ゴールド系列発生器 74:乗算器 78:送信アンテナ
Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention; Fig. 2 is a functional explanatory diagram of a distribution unit of the present invention; Fig. 3 is a block diagram of an embodiment of a transmitting unit of the present invention; Fig. 4 is a data carrier of the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram of spread spectrum modulation of a data carrier according to the present invention; FIG. 6 is an explanatory diagram showing another embodiment of the two-dimensional arrangement of leaky cables according to the present invention. In the figure, 10-1.10-2: Data carrier 12. 12-1 to 12-n: Leakage cable 14: Transmission cable 16: Distribution unit 18: Transmission unit 20,: Receiving unit 22: Receiving circuit section 24: Data Processing section 26: Transmission circuit section 30.68: Parallel to serial converter 32: PSK modulator 34.72: Carrier oscillator 36.76: Power amplifier 38.54: Receiving circuit 40: Local oscillator 42: Demodulator 44: A/ D converter 46: Correlator 48: Gold sequence group generator 50.60: Processor 52: Receiving antenna 56: PSK demodulator 58: Direct curve converter 62 Near address setting circuit 64: Message display 66: Data memory 70: Gold Sequence generator 74: Multiplier 78: Transmission antenna

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)可搬自在な複数のデータキャリアと、ビル等の構
築物内に設置された固定局設備とから成り、固定局設備
とデータキャリアとの間で無線方式によりデータ送受を
行うデータ通信システムに於いて、 前記固定局設備は、 構築物の内部に二次元的に分散して配置された複数の漏
洩ケーブルと; 該複数の漏洩ケーブルを集合接続した伝送ケーブルと; 該伝送ケーブルから各漏洩ケーブルに均等に送信電力を
分配する前記漏洩ケーブルの分岐接続点毎に設けられた
分配ユニットと; 前記伝送ケーブルの一端に接続され、データキャリアの
アドレスを指定した所望のコマンドデータで成る送信デ
ータを変調送信する送信ユニットと; データキャリアからの送信データを受信処理する受信ユ
ニットと; を設け、 一方、前記データキャリアには、 前記漏洩ケーブルから送信された前記送信ユニットから
の送信信号を受信復調する受信回路部と;該受信回路部
からの受信データを解読してメッセージ表示するか、或
いは対応する応答データの送信を指令するデータ処理部
と; 該データ処理部の指令に基づく送信データを変調して送
信する送信回路部と; とを設けたことを特徴とするデータ通信システム。 (2)請求項1記載のデータ通信システムに於いて、 前記データキャリアの送信回路部は、送信データのビッ
トに応じて発生した擬似ランダム系列によりキャリア信
号をスペクトラム拡散変調して送信し、 前記受信ユニットは前記伝送ケーブルからの受信信号を
、前記データキャリアのキャリア周波数信号に一致する
周波数信号により復調し、該復調信号系列と前記複数の
データキャリア毎に割当てた複数の擬似ランダム系列の
間で順次相関値を計算し、該相関値出力からデータビッ
トを復元することを特徴とするデータ通信方式。 (3)前記データキャリア及び受信ユニットに使用する
擬似ランダム系列として、ゴールド系列を使用したこと
を特徴とする請求項2記載のデータ(4)前記漏洩ケー
ブルを、前記伝送ケーブルを幹として枝状に接続して二
次元的に分散配置させたことを特徴とする請求項1記載
のデータ通信システム。 (5)前記漏洩ケーブルを、前記伝送ケーブルを幹とし
て枝状に接続すると共に、各漏洩ケーブルをスパイラル
状に配置したことを特徴とする請求項1記載のデータ通
信システム。
[Scope of Claims] (1) Consists of a plurality of portable data carriers and fixed station equipment installed in a structure such as a building, and transmits and receives data wirelessly between the fixed station equipment and the data carriers. In a data communication system, the fixed station equipment includes: a plurality of leaky cables that are two-dimensionally distributed within a structure; a transmission cable that collectively connects the plurality of leaky cables; a distribution unit provided at each branch connection point of the leaky cable that distributes transmission power equally from the cable to each leaky cable; a transmitting unit that modulates and transmits transmission data consisting of; a receiving unit that receives and processes transmission data from a data carrier; a receiving circuit section that receives and demodulates the received data; a data processing section that decodes the received data from the receiving circuit section and displays a message or instructs transmission of corresponding response data; transmission based on the command of the data processing section. A data communication system comprising: a transmitting circuit unit that modulates and transmits data; and; (2) In the data communication system according to claim 1, the transmission circuit section of the data carrier spread spectrum modulates the carrier signal using a pseudorandom sequence generated according to the bits of the transmission data, and transmits the signal, and the reception The unit demodulates the received signal from the transmission cable with a frequency signal matching the carrier frequency signal of the data carrier, and sequentially converts between the demodulated signal sequence and the plurality of pseudorandom sequences assigned to each of the plurality of data carriers. A data communication method characterized by calculating a correlation value and restoring data bits from the output of the correlation value. (3) The data according to claim 2, characterized in that a gold sequence is used as the pseudo-random sequence used in the data carrier and the receiving unit. (4) The leakage cable is arranged in a branch shape with the transmission cable as the trunk. 2. The data communication system according to claim 1, wherein the data communication system is connected and distributed two-dimensionally. (5) The data communication system according to claim 1, wherein the leaky cables are connected in a branch shape using the transmission cable as a trunk, and each leaky cable is arranged in a spiral shape.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007168676A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 East Japan Railway Co Train detection device
US7302228B2 (en) 2002-06-25 2007-11-27 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Wireless communication system

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