JPH06318913A - Position detecting method for spatial transmission light communication equipment and mobile communication body - Google Patents

Position detecting method for spatial transmission light communication equipment and mobile communication body

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Publication number
JPH06318913A
JPH06318913A JP5320694A JP32069493A JPH06318913A JP H06318913 A JPH06318913 A JP H06318913A JP 5320694 A JP5320694 A JP 5320694A JP 32069493 A JP32069493 A JP 32069493A JP H06318913 A JPH06318913 A JP H06318913A
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JP
Japan
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communication
mobile communication
optical communication
light
transmission optical
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Application number
JP5320694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruhiko Kondo
晴彦 近藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH06318913A publication Critical patent/JPH06318913A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable not only the transmission/reception of communication data but also the position detection and navigation of a mobile communication body at a simplified equipment by enabling spatial transmission light communication without any law reguration by using a spatial transmission light communication equipment. CONSTITUTION:A photodetector 1 mounting a light receiving element 3 detects the direction of light from the light emitting element of a communication target according to received light intensity distribution while being rotated by an actuator 7 by using a rotary position detection sensor 2 fitted to the rotary part of the photodetector 1. On the other hand, an optical communication antenna 6 mounting a light emitting element 4 for data transmission and a light receiving element 5 for data reception can change the direction as well by using an actuator 8, information showing the direction of the other communication target provided by the photodetector 1 is fed back, and the transmission/ reception of data is performed while continuously matching the direction with that direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は移動体を含む通信系にお
いて、空間伝送光通信によってデータを通信しながら移
動体の位置検出をすることを可能にする空間伝送光通信
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spatial transmission optical communication device capable of detecting the position of a mobile body while communicating data by spatial transmission optical communication in a communication system including the mobile body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の通信伝送方式は、大きく三つに分
類されている。電線や光ファイバを敷設する方式があ
り、電波を放射する方式があり、更に光を使用した空間
通信の方法もある。
2. Description of the Related Art Conventional communication transmission systems are roughly classified into three types. There are methods of laying electric wires and optical fibers, there are methods of radiating radio waves, and there is also a method of spatial communication using light.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記したような構成の
従来の通信伝送方式では、以下に述べるような問題点が
発生してくる。電線や光ファイバを敷設したり電波を放
射するものは、それぞれ有線電気通信法、電波法によっ
て規制されており個人的に自由な利用はできない。
In the conventional communication transmission system having the above-mentioned structure, the following problems occur. Those laying electric wires and optical fibers and emitting radio waves are regulated by the Wired Telecommunications Law and Radio Law, respectively, and cannot be used freely personally.

【0004】また電波通信では電波環境の悪化による混
信の危険性が増大しておりその上、通信媒体である電波
の指向性が低いため移動体を含む通信も行うこともでき
るが、その反面この様な性質を持つ電波を利用して移動
体の位置検出をするのは非常に困難なので移動体を含む
場合にはその位置検出手段と通信とは分けて考えなけれ
ばならない。
Further, in radio communication, the risk of interference due to deterioration of the radio environment is increasing, and moreover, since the directivity of radio waves as a communication medium is low, it is possible to perform communication involving mobile objects, but on the other hand, Since it is very difficult to detect the position of a moving body using radio waves having such characteristics, when the moving body is included, the position detecting means and communication must be considered separately.

【0005】一方、光を使用した空間通信は指向性が強
いので移動体を含む通信には利用しにくく、信頼性が低
いなどの欠点を持つ。従って現在までに、実用化には至
っていない開発途上の空間伝送光通信の技術では発光部
の配置を工夫したり、発光部の個数を増やしたり、受光
部の面積を増やしたり、光学系を工夫することで光の指
向性による影響を少なくして受信範囲を広げることを目
指している。また、この技術を用いた発光部追尾機能を
有する装置も提案されている。この装置では移動体の方
向のみを知ることができる。
On the other hand, since spatial communication using light has a strong directivity, it is difficult to use it for communication including a mobile body, and it has drawbacks such as low reliability. Therefore, in the technology of spatial transmission optical communication that is not in practical use to date, the arrangement of light emitting parts is increased, the number of light emitting parts is increased, the area of light receiving parts is increased, and the optical system is devised. By doing so, we aim to reduce the influence of the directivity of the light and widen the reception range. An apparatus having a light emitting unit tracking function using this technique has also been proposed. With this device, only the direction of the moving body can be known.

【0006】これらは、例えば特開昭62-276932 号公
報、特開平1-120138号公報、特公平2-57380 号公報等に
開示されている。しかし、これらの技術では、単にいか
にして光を確実に受光して通信を絶やさないかという技
術課題の解決に主眼がおかれている。
These are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-276932, Japanese Patent Laid-Open No. 1-120138, Japanese Patent Publication No. 2-57380 and the like. However, in these technologies, the focus is on simply solving the technical problem of how to reliably receive light so as not to interrupt communication.

【0007】光の指向性を積極的に利用して移動体の位
置検出を行う方法等について考えられているものも特開
平4-315085号公報、特開平2-57843 号公報、特開昭59-6
7476号公報等に示されてはいるが、光の指向性を利用し
て位置検出を行うだけの機能しかなく空間伝送光通信を
行う事はできない。
There have also been considered methods for positively utilizing the directivity of light to detect the position of a moving body, etc. JP-A-4-315085, JP-A-2-57843 and JP-A-59 -6
As shown in Japanese Patent Publication No. 7476, etc., there is only the function of detecting the position by utilizing the directivity of light, and spatial transmission optical communication cannot be performed.

【0008】つまり光の指向性を利用することで、デー
タの伝送技術と共に、通信体の位置及び方向を計測する
技術としてナビゲーションを必要とする移動体を含む近
距離通信系に応用することも考えられるのだが、現状で
はこれを実現するための装置および方法は確立されてい
ない。加えて従来の移動通信体を含む通信系においては
複雑な通信方法や、そのナビゲーションのために複雑な
位置検出機構、センサ、回路などが必要とされた。
[0008] That is, by utilizing the directivity of light, it is considered to be applied to a short-distance communication system including a moving body which requires navigation as a technique for measuring the position and direction of the communicating body, together with a data transmission technique. However, at present, the apparatus and method for achieving this have not been established. In addition, in a conventional communication system including a mobile communication body, a complicated communication method and a complicated position detecting mechanism, a sensor, a circuit, etc. are required for the navigation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な技術的課題を解決するためになされたものであり、固
定通信体と少なくとも一つの移動通信体とが共存し互い
に通信する通信系に用いるための、これらの通信体に搭
載されている空間伝送光通信装置において、双方向で通
信する他の固定通信体もしくは移動通信体からの発光方
向の検出部と、前記他の固定通信体もしくは移動通信体
に対して空間伝送光通信を行う通信部と、前記発光方向
の変化につれて前記通信部をこの受光方向に追従させる
制御部および駆動部とを具備することを特徴とする空間
伝送光通信装置である。
The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems, and a communication system in which a fixed communication body and at least one mobile communication body coexist and communicate with each other. In the space transmission optical communication device mounted on these communication bodies for use in the above, a detecting unit for detecting a light emitting direction from another fixed communication body or a mobile communication body that performs bidirectional communication, and the other fixed communication body. Alternatively, the space transmission light is provided with a communication unit for performing space transmission optical communication with a mobile communication body, and a control unit and a drive unit for making the communication unit follow the light receiving direction as the light emitting direction changes. It is a communication device.

【0010】また、前記移動通信体の位置検出方法にお
いて、前記空間伝送光通信装置で検出した他の前記空間
伝送光通信装置からの発光方向を用い、三角測量の原理
から前記移動通信体の位置を求めることを特徴とする移
動通信体の位置検出方法である。
In the position detecting method of the mobile communication unit, the position of the mobile communication unit is detected from the principle of triangulation by using the light emission direction from the other space transmission optical communication unit detected by the space transmission optical communication unit. Is a method for detecting the position of a mobile communication body.

【0011】[0011]

【作用】本発明の空間伝送光通信装置は上記したような
構成により、移動体を含む通信系において、空間伝送光
通信を可能にし、併せて本空間伝送光通信装置を搭載し
た移動通信体の位置検出が可能とするものである。
With the above-described structure, the space transmission optical communication device of the present invention enables space transmission optical communication in a communication system including a mobile body, and at the same time, a mobile communication body equipped with the present space transmission optical communication device. The position can be detected.

【0012】[0012]

【実施例】図1に本発明の第1の実施例の空間伝送光通
信装置を示す。受光素子3を搭載した光ディテクタ1は
アクチュエータ7により回転しながら受光強度分布にし
たがって通信対象の発光素子からの光を受けとり通信対
象の方向を探索する。そしてその方向は光ディテクタ1
の回転部に取り付けられた回転位置検出センサ2によっ
て知ることができる。一方データ送信用の発光素子4と
データ受信用の受光素子5を搭載した光通信アンテナ6
もアクチュエータ8により向きを変更することが可能に
なっており、光ディテクタ1で得られる他の通信対象の
方向の情報をフィードバックすることによりその方向に
向きを合わせ続けてデータの送受信を行う。その様子を
示すフローチャートを図2に示す。
1 shows a spatial transmission optical communication device according to a first embodiment of the present invention. The photodetector 1 equipped with the light receiving element 3 receives light from the light emitting element of the communication target according to the received light intensity distribution while rotating by the actuator 7, and searches for the direction of the communication target. And the direction is the photodetector 1
This can be known by the rotational position detection sensor 2 attached to the rotating part of the. On the other hand, an optical communication antenna 6 equipped with a light emitting element 4 for transmitting data and a light receiving element 5 for receiving data
The actuator 8 can also change the direction, and by feeding back information on the direction of another communication target obtained by the photodetector 1, the direction is continuously adjusted to that direction and data is transmitted and received. A flowchart showing the situation is shown in FIG.

【0013】具体的には、図3に示すように光ディテク
タの受光素子9で受光された光は、アンプ10で増幅さ
れ、光の強度をみるためにA/D変換器11で変換さ
れ、I/Oの入力側14を経由してCPU15に入力さ
れ、受光が認識される。そしてCPU15の指令により
I/Oの出力側24を経由してドライバ13によってア
クチュエータ16が駆動され通信対象の発光素子の光が
移動しても光ディテクタの受光素子9を光の方向に向き
を変更することができる。向きの変更量は回転位置検出
センサであるエンコーダ12によりCPU15で認識さ
れる。
Specifically, as shown in FIG. 3, the light received by the light receiving element 9 of the photodetector is amplified by the amplifier 10 and converted by the A / D converter 11 to check the intensity of the light. The light is input to the CPU 15 via the input side 14 of the I / O, and the received light is recognized. Then, even if the actuator 16 is driven by the driver 13 via the output side 24 of the I / O according to the instruction of the CPU 15 and the light of the light emitting element to be communicated moves, the light receiving element 9 of the photodetector is turned to the light direction. can do. The amount of change in orientation is recognized by the CPU 15 by the encoder 12 that is a rotational position detection sensor.

【0014】次に光通信アンテナでは、光ディテクタか
らフィードバックされた通信対象の位置情報をCPU1
5で解析し、I/Oの出力側24を経由してドライバ2
3によってアクチュエータ25が駆動され通信対象の光
通信アンテナに方向を合わせる。向きの変更量は回転位
置検出センサであるエンコーダ22によりCPU15で
認識される。なお、CPU15で光ディテクタと光通信
アンテナとの向きとその変更量とが同じとなるように監
視をしている。
Next, in the optical communication antenna, the position information of the communication object fed back from the optical detector is sent to the CPU 1
5 and analyze it via the I / O output side 24
The actuator 25 is driven by 3 to align the direction with the optical communication antenna to be communicated. The amount of change in orientation is recognized by the CPU 15 by the encoder 22 that is a rotational position detection sensor. It should be noted that the CPU 15 monitors the directions of the photodetector and the optical communication antenna so that the amount of change is the same.

【0015】一方、上述のように他の通信対象の光通信
アンテナに向けられた発光素子17からはCPU15で
処理されI/Oの出力側24を経由してアンプ18によ
って増幅された、送信のための信号光が他の通信対象の
光通信アンテナおよび光ディテクタに向けて発射され
る。また他の通信対象からの受信のための受光素子19
に受光した光はアンプ20で増幅され、波形整形部21
で符号化されI/Oの入力側14を経由してCPU15
に入力される。このような一連の動作で空間伝送光通信
を行う。
On the other hand, as described above, from the light emitting element 17 directed to the optical communication antenna of the other communication target, the transmission of the signal processed by the CPU 15 and amplified by the amplifier 18 via the output side 24 of the I / O. Signal light is emitted toward the other optical communication antenna and photodetector to be communicated. In addition, the light receiving element 19 for receiving from another communication object
The light received by is amplified by the amplifier 20, and the waveform shaping unit 21
Encoded by the CPU 15 via the input side 14 of the I / O
Entered in. Spatial transmission optical communication is performed by such a series of operations.

【0016】なお、光通信アンテナ6の受光素子5のみ
で、受光強度から他の通信対象の発光方向の検出ができ
て、更に通信データの受信が可能な場合には光ディテク
タ1は不要になる。もしくは光通信アンテナ6の受光素
子5で通信を行っている間に光ディテクタ1を回転させ
て現在通信を行っていない通信対象の発光素子からの光
の方向を探索することとなる。現在通信を行っていない
通信対象の発光素子からの光の方向を探索することでた
とえ現在行われている通信が遮られたとしても通信を継
続させることができる。
If only the light receiving element 5 of the optical communication antenna 6 can detect the light emitting direction of another communication target from the received light intensity and further the communication data can be received, the photodetector 1 becomes unnecessary. . Alternatively, while the light receiving element 5 of the optical communication antenna 6 is communicating, the photodetector 1 is rotated to search for the direction of the light from the light emitting element of the communication target that is not currently communicating. By searching for the direction of light from the light-emitting element of the communication target that is not currently communicating, the communication can be continued even if the communication that is currently being performed is interrupted.

【0017】図4および図5に本発明の第1の実施例で
ある上記の空間伝送光通信装置を搭載した、移動通信体
の位置検出方法を本発明の第2の実施例として示す。こ
こでの通信系は図4に示すように固定通信体26と移動
通信体27が存在していて差支えない。ただし通信体の
合計は四つ以上とする。各通信体は上記の空間伝送光通
信装置27を装備しており相互に通信ができるものとす
る。またこの通信系内には二次元座標系29が与えられ
ており各通信体の位置はこの座標系で示されるものとす
る。
FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the present invention, which is a first embodiment of the present invention, and which is a method for detecting the position of a mobile communication device equipped with the above-mentioned spatial transmission optical communication device. The communication system here may have a fixed communication body 26 and a mobile communication body 27 as shown in FIG. However, the total number of communicators shall be four or more. Each communication body is equipped with the above-mentioned space transmission optical communication device 27 and can communicate with each other. A two-dimensional coordinate system 29 is provided in this communication system, and the position of each communication body is shown in this coordinate system.

【0018】ここで位置検出の対象となる移動通信体3
0は他の通信体とのデータ送受信をするために必ず空間
伝送光通信装置28の光ディテクタによって、その通信
方向31a乃至31fを検出しなければならない。この
過程で移動通信体13に対して少なくとも他の三つの通
信体の方向と、更にその三つの通信体位置の座標とが明
らかな場合を図5に示す。なお各通信体の位置座標は固
定通信体32・33については予め地図情報として固定
通信体32・33自身が取得しており、移動通信体34
については図5に示されている以外の固定通信体や移動
通信体との通信によって移動通信体34自身が取得して
いるものとする。ここで位置検出の対象となる移動通信
体30の通信方向は31g乃至31iとする。
Here, the mobile communication unit 3 which is the object of position detection
0 must detect the communication directions 31a to 31f by the photodetector of the space transmission optical communication device 28 in order to transmit / receive data to / from other communication objects. FIG. 5 shows a case in which the directions of at least three other communication objects and the coordinates of the positions of the three communication objects are clear with respect to the mobile communication object 13 in this process. The position coordinates of each communication body are previously acquired by the fixed communication body 32/33 as map information for the fixed communication body 32/33, and the mobile communication body 34
Regarding the above, it is assumed that the mobile communication body 34 itself has acquired by communication with a fixed communication body or a mobile communication body other than that shown in FIG. Here, the communication direction of the mobile communication body 30 which is the object of position detection is 31g to 31i.

【0019】そして固定通信体32の座標Aを(X1
1 )、固定通信体33の座標Bを(X2 ,Y2 )、移
動通信体34の座標Cを(X3 ,Y3 )、移動通信体3
0の座標Dを(x,y)、DB間の距離をL1 、AB間
の距離をL2 、BC間の距離をL3 、DA間の距離をL
4 、角度は図5に示されている通りとすると、以下の式
から三角測量の原理を用いて座標A、座標B、座標Cと
θ1 ,θ2 とから、図5の各変数の値を具体的に求める
ことができる。
Then, the coordinate A of the fixed communication body 32 is set to (X 1 ,
Y 1 ), the coordinate B of the fixed communication body 33 is (X 2 , Y 2 ), the coordinate C of the mobile communication body 34 is (X 3 , Y 3 ), the mobile communication body 3
The coordinate D of 0 is (x, y), the distance between DB is L 1 , the distance between AB is L 2 , the distance between BC is L 3 , and the distance between DA is L.
4. Assuming that the angles are as shown in FIG. 5, the value of each variable in FIG. 5 is calculated from the following formula using the principle of triangulation from the coordinates A, coordinates B, coordinates C and θ 1 and θ 2 . Can be specifically obtained.

【0020】[0020]

【数1】 [Equation 1]

【0021】[0021]

【数2】 よってこれらの式から以下のように移動通信体13の座
標D(x,y)を求めることができる。
[Equation 2] Therefore, the coordinates D (x, y) of the mobile communication unit 13 can be obtained from these expressions as follows.

【0022】[0022]

【数3】 ここで[数3]の符号(正負)は、移動通信体30と固
定通信体32の位置関係によって変化するが、その位置
関係は予め固定通信体32が取得している地図情報と、
光ディテクタによる固定通信体32の他の通信体に対す
る検出順序で決まる。
[Equation 3] Here, the sign (positive or negative) of [Equation 3] changes depending on the positional relationship between the mobile communication body 30 and the fixed communication body 32, and the positional relationship is the map information previously acquired by the fixed communication body 32.
It is determined by the detection order of the fixed communication body 32 with respect to other communication bodies by the photodetector.

【0023】以上に述べた原理から空間伝送光通信装置
28を搭載した移動通信体30について、他の三つの通
信体との通信を行いそれらの方向を検出することで自身
の位置を算出することが可能である。この処理の様子を
示すフローチャートを図6に示す。
From the principle described above, the position of the mobile communication body 30 equipped with the spatial transmission optical communication device 28 can be calculated by communicating with the other three communication bodies and detecting their directions. Is possible. FIG. 6 shows a flowchart showing the state of this processing.

【0024】まず移動通信体30の位置検出が直ちに必
要である時には三つ以上の他の通信体と移動通信体30
は前記の他の通信体の方向と位置を検出するためだけの
通信を優先して行う。そして位置検出に用いるための通
信体をその中から三つ決定しそれらの通信体の持ってい
る地図情報を通信により受けとることにより、それら三
つの位置関係を確認する。次に移動通信体30と前記の
他の三つの通信体の位置関係を確認して移動通信体30
と前記の他の三つの通信体間に生じるθ1 ,θ2 を算出
する。最後に三つの通信体の位置データとθ1 ,θ2
ら移動通信体30の位置検出を行う。
First, when it is necessary to immediately detect the position of the mobile communication unit 30, the mobile communication unit 30 and three or more other communication units are required.
Preferentially performs communication only for detecting the direction and position of the other communication body. Then, three communication bodies to be used for position detection are determined from among them, and the map information held by these communication bodies is received by communication to confirm the three positional relationships. Next, the positional relationship between the mobile communication unit 30 and the other three communication units described above is confirmed to confirm the mobile communication unit 30.
And θ 1 and θ 2 that occur between the other three communication objects described above are calculated. Finally, the position of the mobile communication body 30 is detected from the position data of the three communication bodies and θ 1 and θ 2 .

【0025】また移動通信体30の位置検出が差し当た
って必要では無い時には三つ以上の他の通信体と移動通
信体30は速度や進行方向の制御などの情報を含む通常
の通信を行い、その過程で以上に述べた経過を経て移動
通信体30の位置検出を行うことになる。
When it is not necessary to detect the position of the mobile communication unit 30, the mobile communication unit 30 and three or more other communication units perform normal communication including information such as control of speed and traveling direction, In the process, the position of the mobile communication body 30 is detected through the process described above.

【0026】以上には、図1に示すような光ディテクタ
と光通信アンテナとをそれぞれ一つ備えた空間伝送光通
信装置についての説明を述べたが、ここからは光ディテ
クタと光通信アンテナとをそれぞれ二つ備えた第3の実
施例である空間伝送光通信装置の説明をする。本実施例
では受光強度から他の通信対象の発光方向の検出ができ
る光通信アンテナが二つの場合を例に説明するが光通信
アンテナは二つに限られず、複数個具備することが本発
明の本質である。なお予め述べておくが、この第3の実
施例である空間伝送光通信装置を用いても上述した原理
で通信体の位置検出をすることが可能である。
The spatial transmission optical communication device having one optical detector and one optical communication antenna as shown in FIG. 1 has been described above. From now on, the optical detector and the optical communication antenna will be described. A spatial transmission optical communication device according to the third embodiment having two of each will be described. In this embodiment, the case where there are two optical communication antennas capable of detecting the light emitting direction of another communication target from the received light intensity will be described as an example, but the number of optical communication antennas is not limited to two, and a plurality of optical communication antennas may be provided. It is the essence. As will be described in advance, it is possible to detect the position of the communication object according to the above-mentioned principle even by using the spatial transmission optical communication device according to the third embodiment.

【0027】図7に本発明の第3の実施例の空間伝送光
通信装置を示す。ここでそれぞれ二つのデータ送信用の
発光素子36a・36bとデータ受信用の受光素子37
a・37bとを搭載した光通信アンテナ35a・35b
はアクチュエータ38a・38bにより回転しながら受
光強度分布にしたがって通信対象の発光素子からの光を
受けとり通信対象の方向を探索する。そしてその方向は
光通信アンテナ35a・35bに取り付けられた角度検
出センサ39a・39bによって知ることができる。そ
して受光素子37a・37bで得られる他の通信対象の
方向の情報をフィードバックすることによりその方向に
向きを合わせ続けてデータの送受信を行う。
FIG. 7 shows a spatial transmission optical communication device according to a third embodiment of the present invention. Here, two light emitting elements 36a and 36b for transmitting data and a light receiving element 37 for receiving data are respectively provided.
Optical communication antennas 35a and 35b equipped with a and 37b
Receives the light from the light emitting element of the communication target according to the received light intensity distribution while rotating by the actuators 38a and 38b, and searches for the direction of the communication target. Then, the direction can be known by the angle detection sensors 39a and 39b attached to the optical communication antennas 35a and 35b. Then, by feeding back the information of the direction of the other communication target obtained by the light receiving elements 37a and 37b, the direction is continuously adjusted to the direction and the data is transmitted and received.

【0028】なお、光通信アンテナ35a・35bの受
光素子37a・37bのみで、受光強度から他の通信対
象の発光方向の検出ができない場合には光ディテクタも
複数が必要となる。
If the light receiving elements 37a and 37b of the optical communication antennas 35a and 35b alone cannot detect the light emitting direction of another communication target from the received light intensity, a plurality of photodetectors are required.

【0029】この第3の実施例の空間伝送光通信装置を
用いると、移動しながら通信を行う場合にでも確実に通
信を行うことができる。具体的には、第1の実施例の空
間伝送光通信装置を搭載した各通信体間の通信において
は、光通信アンテナ6の向きを補正して通信を途絶えさ
せないようにしているが、この補正の追従が追い付かな
い場合や通信光路中に障害物が存在した場合には通信が
一時的に中断してしまうという不都合が生じる。
By using the spatial transmission optical communication device of the third embodiment, it is possible to surely perform communication even when performing communication while moving. Specifically, in the communication between the communication bodies equipped with the spatial transmission optical communication device of the first embodiment, the orientation of the optical communication antenna 6 is corrected so as not to interrupt the communication. If the following does not catch up or if there is an obstacle in the communication optical path, there is a disadvantage that the communication is temporarily interrupted.

【0030】この不都合を解消するために、この第3の
実施例を用いた通信方法である第4乃至第6の実施例が
考えられる。まず第4の実施例について図8に詳解す
る。なお、以下の実施例においては、光通信アンテナに
ついて第3の実施例の符号をそのまま用いることとす
る。
In order to eliminate this inconvenience, fourth to sixth embodiments, which are communication methods using the third embodiment, can be considered. First, the fourth embodiment will be described in detail with reference to FIG. In the following embodiments, the reference numerals of the third embodiment will be used as they are for the optical communication antenna.

【0031】図8(a)のように第3の実施例の空間伝
送光通信装置を搭載した固定通信体41と移動通信体4
2とがお互いに光通信アンテナ35a・35bを用いて
通信し、且つ移動通信体42は矢印43の方向に移動し
ている場合を考える。
As shown in FIG. 8 (a), a fixed communication body 41 and a mobile communication body 4 equipped with the spatial transmission optical communication device of the third embodiment.
Consider a case in which the two communicate with each other using the optical communication antennas 35a and 35b, and the mobile communication body 42 is moving in the direction of arrow 43.

【0032】移動通信体42が矢印43の方向に移動し
ていくと、図8(b)に示すように固定通信体41と移
動通信体42との間に障害物44が存在することとな
り、一時的に通信障害が発生してしまう。
When the mobile communication body 42 moves in the direction of the arrow 43, an obstacle 44 exists between the fixed communication body 41 and the mobile communication body 42 as shown in FIG. 8B. Communication failure occurs temporarily.

【0033】このような事態を防ぐために本実施例で
は、固定通信体41と移動通信体42とがお互いに光通
信アンテナ35aを用いて通信をしている際に、図8
(c)に示すように移動通信体42が光通信アンテナ3
5bを用いて他の固定通信体45に対する通信準備を行
っておけば、前述した一時的な通信障害の発生を防ぐこ
とかでき、継続して通信を行うことができる。なお、本
実施例では光通信アンテナ35aと光通信アンテナ35
bとの発光チャンネル(周波数帯)は同一でも良いし、
異なっていても良い。
In order to prevent such a situation, in this embodiment, when the fixed communication body 41 and the mobile communication body 42 are communicating with each other using the optical communication antenna 35a, FIG.
As shown in (c), the mobile communication body 42 has the optical communication antenna 3
If communication preparation for the other fixed communication body 45 is performed using 5b, it is possible to prevent the occurrence of the above-mentioned temporary communication failure, and it is possible to continue communication. In this embodiment, the optical communication antenna 35a and the optical communication antenna 35
The emission channel (frequency band) of b may be the same,
It can be different.

【0034】ここで固定通信体41・45からは図示し
ない中央管理部により管理された同一の通信内容が発信
されているものとする。次に、第5の実施例として図9
(a)に示すように第3の実施例の空間伝送光通信装置
40をそれぞれ搭載した固定通信体46と移動通信体4
7とがお互いに光通信アンテナ35a・35bを用いて
通信し、且つ移動通信体47は矢印48の方向に移動し
ている場合を考える。
Here, it is assumed that the same communication content managed by a central management unit (not shown) is transmitted from the fixed communication units 41 and 45. Next, as a fifth embodiment, FIG.
As shown in (a), the fixed communication body 46 and the mobile communication body 4 each equipped with the spatial transmission optical communication device 40 of the third embodiment.
Consider a case where the mobile communication body 47 and the mobile communication body 7 communicate with each other using the optical communication antennas 35a and 35b, and the mobile communication body 47 is moving in the direction of the arrow 48.

【0035】移動通信体47が矢印48の方向に移動し
ていくと、図9(b)に示すように移動通信体47の移
動により移動通信体47の光通信アンテナ35aの向き
が固定通信体46の光通信アンテナ35aの向きと合致
しないことが起こり得ることがあり、そのような時には
一時的に通信障害が発生してしまう。
When the mobile communication body 47 moves in the direction of the arrow 48, the optical communication antenna 35a of the mobile communication body 47 is moved by the movement of the mobile communication body 47 as shown in FIG. It may happen that the orientation of the optical communication antenna 35a of 46 does not match, and at that time, a communication failure occurs temporarily.

【0036】それを防ぐために図9(c)に示すように
固定通信体46と移動通信体47とがそれぞれ光通信ア
ンテナ35bを用いて、光通信アンテナ35aによる通
信と並行して通信を行うことにより、光通信アンテナ3
5aによる通信を補償しておくことができる。よって前
述した一時的な通信障害の発生を防ぐことかでき、継続
して通信を行うことができる。なお、本実施例では光通
信アンテナ35aと光通信アンテナ35bとの発光チャ
ンネル(周波数帯)は同一でも良いし、異なっていても
良い。
In order to prevent this, as shown in FIG. 9C, the fixed communication body 46 and the mobile communication body 47 respectively use the optical communication antenna 35b to perform communication in parallel with the communication by the optical communication antenna 35a. The optical communication antenna 3
The communication by 5a can be compensated. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of the above-mentioned temporary communication failure, and it is possible to continue communication. In this embodiment, the light emitting channels (frequency bands) of the optical communication antenna 35a and the optical communication antenna 35b may be the same or different.

【0037】さらに、第6の実施例として図10に示す
ように第3の実施例の空間伝送光通信装置を搭載した固
定通信体49及び移動通信体51と移動通信体50とが
お互いに通信しており、移動通信体50が矢印52の方
向に移動すると共に移動通信体51が矢印53の方向に
移動している場合を考える。
Further, as a sixth embodiment, as shown in FIG. 10, the fixed communication body 49 and the mobile communication body 51 and the mobile communication body 50, which mount the spatial transmission optical communication device of the third embodiment, communicate with each other. Therefore, consider a case where the mobile communication body 50 is moving in the direction of arrow 52 and the mobile communication body 51 is moving in the direction of arrow 53.

【0038】この場合は、第3の実施例の空間伝送光通
信装置の光通信アンテナ35a・35bが複数の発光チ
ャンネル(周波数帯)を選択でき、光通信アンテナ35
a・35bがそれぞれ異なる発光チャンネルを使用する
ことで、一つの通信体(ここでは移動通信体50)が同
時に複数の通信体(ここでは固定通信体49及び移動通
信体51)との交信をすることができる。
In this case, the optical communication antennas 35a and 35b of the spatial transmission optical communication device of the third embodiment can select a plurality of light emitting channels (frequency bands), and the optical communication antenna 35 can be selected.
Since a and 35b use different light emitting channels, one communication body (here, mobile communication body 50) simultaneously communicates with a plurality of communication bodies (here, fixed communication body 49 and mobile communication body 51). be able to.

【0039】つまり、例えば移動通信体50が光通信ア
ンテナ35aを用いて固定通信体49と交信をするとき
の発光チャンネルと、移動通信体50が光通信アンテナ
35bを用いて移動通信体51と交信をするときの発光
チャンネルとを変えることで固定通信体49及び移動通
信体51と移動通信体50との同時の通信が同時に可能
となる。
That is, for example, the light emitting channel when the mobile communication body 50 communicates with the fixed communication body 49 using the optical communication antenna 35a, and the mobile communication body 50 communicates with the mobile communication body 51 using the optical communication antenna 35b. By changing the light emitting channel when performing the communication, the fixed communication body 49 and the mobile communication body 51 and the mobile communication body 50 can simultaneously communicate with each other.

【0040】このような通信方法を用いることで複数の
移動通信体50・51が、ホストとなる固定通信体49
からの作業内容を通信されこの作業内容を実行する際に
も、移動通信体50・51間で相互に衝突回避の通信を
行い、衝突せずに所定の作業を行うことができるように
なる。
By using such a communication method, a plurality of mobile communicators 50 and 51 are fixed communicators 49 serving as hosts.
Even when the work content from the mobile communication body 50 is communicated with the work content from the mobile communication body 50, the mobile communication bodies 50 and 51 can communicate with each other to avoid a collision and perform a predetermined work without collision.

【0041】なお通信対象の方向を検出する機構を備え
た装置ならば本発明の空間伝送光通信装置28・40に
よらずとも上述した原理で通信体の位置検出をすること
が可能である。
If the device has a mechanism for detecting the direction of the communication object, it is possible to detect the position of the communication object according to the above-mentioned principle without using the space transmission optical communication devices 28 and 40 of the present invention.

【0042】そして通信データの送受信と移動通信体の
位置検出の両方ではなく、光による移動通信体のナビゲ
ーションのために移動通信体の位置検出のみを利用し、
通信には無線などの他の手段を用いる場合には、光通信
アンテナは不要になり、位置検出の対象となる移動通信
体が光ディテクタのみを備えていれば良い。この時、他
の通信体は、全て固定通信体であり空間伝送光通信は行
わず単に灯台の様な役割を果たすだけなので発光機能の
みを備えている。
Then, not only the transmission / reception of communication data and the position detection of the mobile communication unit, but only the position detection of the mobile communication unit is used for navigation of the mobile communication unit by light,
When other means such as radio is used for communication, the optical communication antenna becomes unnecessary, and the mobile communication body to be the position detection target may include only the photodetector. At this time, all the other communicators are fixed communicators and do not perform the spatial transmission optical communication but merely play a role of a lighthouse and thus have only a light emitting function.

【0043】ただし、この様な空間伝送光通信機能を備
えていない移動通信体では光通信アンテナの通信によっ
て通信対象の特定ができないので、光ディテクタのみで
位置検出対象の移動通信体の特定を行うために固定通信
体ごとに異なる発光チャンネル(周波数帯)を設定する
などして固定通信体の差別化を図る必要がある。
However, since the communication target cannot be specified by the communication of the optical communication antenna in the mobile communication body which does not have such a space transmission optical communication function, the mobile communication body of the position detection target is specified only by the optical detector. Therefore, it is necessary to differentiate the fixed communication body by setting a different light emitting channel (frequency band) for each fixed communication body.

【0044】以上の実施例に述べた全ての移動通信体の
位置検出は二次元の位置検出を前提としているが、本発
明の位置検出原理を利用して三次元の位置検出に対応す
る空間光伝送装置を製作することも可能である。
The position detection of all mobile communication objects described in the above embodiments is premised on the two-dimensional position detection, but the spatial light corresponding to the three-dimensional position detection is utilized by utilizing the position detection principle of the present invention. It is also possible to manufacture a transmission device.

【0045】なお、この空間伝送光通信装置の利用方法
として具体的には、工場内の無人搬送ロボットのナビゲ
ーションおよび速度、進行方向の制御、異常発生時のコ
ントロールセンターへの連絡、無人搬送ロボットの最適
配置などに用いることが考えられる。
As a method of using this spatial transmission optical communication device, specifically, navigation and speed control of an unmanned transfer robot in a factory, contact with a control center when an abnormality occurs, unmanned transfer robot It can be considered to be used for optimal placement.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の空間伝送光通信装置を用いるこ
とで法的規制のない空間伝送光通信が可能となり、簡略
化した装置で通信データの送受信だけではなく、移動通
信体の位置検出およびそのナビゲーションを行うことも
可能となる。そして同時に複数の通信体との通信が可能
となり、障害物が存在していても確実な通信が可能とな
る。
By using the space transmission optical communication device of the present invention, space transmission optical communication without legal restrictions is possible, and not only the transmission / reception of communication data but also the position detection of the mobile communication body can be performed by the simplified device. It is also possible to perform the navigation. At the same time, it becomes possible to communicate with a plurality of communicators, and even if there is an obstacle, reliable communication becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例である空間伝送光通信装
置の斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a spatial transmission optical communication device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の通信処理過程の流れ
図。
FIG. 2 is a flowchart of a communication processing process according to the first embodiment of this invention.

【図3】本発明の第1の実施例の構成部分の概略を示す
ブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing an outline of constituent parts of a first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例で想定する通信系の構成
図。
FIG. 4 is a configuration diagram of a communication system assumed in a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例で想定する通信系の位置
検出原理の説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a position detection principle of a communication system assumed in the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例で想定する通信系の位置
検出過程の流れ図。
FIG. 6 is a flow chart of a position detection process of a communication system assumed in the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例である空間伝送光通信装
置の斜視図。
FIG. 7 is a perspective view of a spatial transmission optical communication device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例で想定する通信系の構成
図。
FIG. 8 is a configuration diagram of a communication system assumed in a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例で想定する通信系の構成
図。
FIG. 9 is a configuration diagram of a communication system assumed in a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6の実施例で想定する通信系の構
成図。
FIG. 10 is a configuration diagram of a communication system assumed in a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光ディテクタ 2・12・22…回転位置検出センサ(エンコーダ) 3・5・9・19・37a・37b…受光素子 4・17・36a・36b…発光素子 6・35a・35b…光通信アンテナ 7・8・16・25・38a・38b…アクチュエータ 10・18・20…アンプ 11…A/D変換器 12・13・23…ドライバ 14…I/Oの入力側 15…CPU 21…波形整形部 24…I/Oの出力側 26・32・33・41・45・46・49…固定通信
体 27・30・34・42・47・50・51…移動通信
体 28・40…空間伝送光通信装置 29…通信系の二次元座標軸 31a・31b・31c・31d・31e・31f・31g・31h・31
i…通信方向 39a・39b…角度検出センサ 43・48・52・53…矢印 44…障害物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photodetector 2/12/22 ... Rotation position detection sensor (encoder) 3/5/9/19 / 37a / 37b ... Light receiving element 4/17 / 36a / 36b ... Light emitting element 6.35a / 35b ... Optical communication antenna 7/8/16/25 / 38a / 38b ... Actuator 10.18 / 20 ... Amplifier 11 ... A / D converter 12.13. 23 ... Driver 14 ... I / O input side 15 ... CPU 21 ... Waveform shaping section 24 ... I / O output side 26, 32, 33, 41, 45, 46, 49 ... Fixed communication body 27, 30, 34, 42, 47, 50, 51 ... Mobile communication body 28, 40 ... Spatial transmission optical communication Device 29 ... Two-dimensional coordinate axes of communication system 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f, 31g, 31h, 31
i ... communication direction 39a / 39b ... angle detection sensor 43.48.52.53 ... arrow 44 ... obstacle

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G05D 1/02 P 9323−3H Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location // G05D 1/02 P 9323-3H

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定通信体と少なくとも一つの移動通
信体とが共存し互いに通信する通信系に用いるための、
これらの通信体に搭載されている空間伝送光通信装置に
おいて、双方向で通信する他の固定通信体もしくは移動
通信体からの発光方向の検出部と、前記他の固定通信体
もしくは移動通信体に対して空間伝送光通信を行う通信
部と、前記発光方向の変化につれて前記通信部をこの発
光方向に追従させる制御部および駆動部とを具備するこ
とを特徴とする空間伝送光通信装置。
1. A communication system in which a fixed communication body and at least one mobile communication body coexist and are used for communication with each other,
In the space transmission optical communication device mounted on these communication bodies, a detecting unit for detecting a light emitting direction from another fixed communication body or a mobile communication body that performs bidirectional communication, and the other fixed communication body or the mobile communication body. A spatial transmission optical communication device comprising: a communication unit that performs spatial transmission optical communication with respect to the optical communication unit; and a control unit and a drive unit that cause the communication unit to follow the emission direction as the emission direction changes.
【請求項2】 請求項1に記載の空間伝送光通信装置
において、検出部と、通信部と、駆動部とを複数具備し
ていることを特徴とする空間伝送光通信装置。
2. The spatial transmission optical communication device according to claim 1, comprising a plurality of detection units, communication units, and drive units.
【請求項3】 請求項2に記載の空間伝送光通信装置
において、通信部は複数の発光周波数帯を有することを
特徴とする空間伝送光通信装置。
3. The spatial transmission optical communication device according to claim 2, wherein the communication unit has a plurality of emission frequency bands.
【請求項4】 請求項2に記載の空間伝送光通信装置
において、通信部は同時に複数の通信を行うことを特徴
とする空間伝送光通信装置。
4. The space transmission optical communication device according to claim 2, wherein the communication unit simultaneously performs a plurality of communications.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれか一つ
に記載の空間伝送光通信装置を用いた移動通信体の位置
検出方法において、前記空間伝送光通信装置で検出した
他の前記空間伝送光通信装置からの発光方向を用い、三
角測量の原理から前記移動通信体の位置を求めることを
特徴とする移動通信体の位置検出方法。
5. A method for detecting a position of a mobile communication body using the space transmission optical communication device according to claim 1, wherein the other space detected by the space transmission optical communication device is used. A method for detecting the position of a mobile communication body, characterized in that the position of the mobile communication body is obtained from the principle of triangulation using the light emission direction from the transmission optical communication device.
JP5320694A 1993-03-12 1993-12-21 Position detecting method for spatial transmission light communication equipment and mobile communication body Pending JPH06318913A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6603865B1 (en) 2000-01-27 2003-08-05 President Of Nagoya University System for optically performing position detection and data communication
JP2011180737A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Japan Science & Technology Agency Map creation method and method for determining moving route of robot
CN113721193A (en) * 2021-07-12 2021-11-30 北京邮电大学 Unmanned aerial vehicle positioning device and method based on optical communication

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