JPS60174540A - 車輛間光通信方式 - Google Patents
車輛間光通信方式Info
- Publication number
- JPS60174540A JPS60174540A JP59031297A JP3129784A JPS60174540A JP S60174540 A JPS60174540 A JP S60174540A JP 59031297 A JP59031297 A JP 59031297A JP 3129784 A JP3129784 A JP 3129784A JP S60174540 A JPS60174540 A JP S60174540A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- signal
- light emitting
- signals
- repeater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
- B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
- B60R16/0315—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for using multiplexing techniques
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（力技術分野
この発明は、列車の車軸間に設けられ、車輛間で情報を
交換するだめの、車輛間通信用式に関する。
交換するだめの、車輛間通信用式に関する。
列車の車輛間で、運動状態、制動状態、空調状態、扉の
開閉状態などを指示す゛るための信号が交換される。こ
のだめ、従来は、車輛の間に、多数の電気ケーブルの束
が、着脱自在に設けられていた。連結器Ｑ着脱とともに
、電気ケーブルも着脱されていた。
開閉状態などを指示す゛るための信号が交換される。こ
のだめ、従来は、車輛の間に、多数の電気ケーブルの束
が、着脱自在に設けられていた。連結器Ｑ着脱とともに
、電気ケーブルも着脱されていた。
電車は、頻繁に編成を変更することがあり、通信のため
の電気ケーブルも、連結器とともに頻繁に離脱、装着操
作される。
の電気ケーブルも、連結器とともに頻繁に離脱、装着操
作される。
電車の中の電気部品、装置の数が増えるに従って、車輛
間通信用のケーブルの量も増大する。ケーブルが増える
と全体が重くなり、着脱操作も困難になる。
間通信用のケーブルの量も増大する。ケーブルが増える
と全体が重くなり、着脱操作も困難になる。
（イ）従来技術とその問題点
そこで、電気ケーブルを光フアイバケーブルで置換する
ととが考えられる。光ファイバは、銅線よシ細くて軽い
から、数が増えても嵩ばらす、細いものにできる。
ととが考えられる。光ファイバは、銅線よシ細くて軽い
から、数が増えても嵩ばらす、細いものにできる。
第５図は、光ケープ）ｖ５１によって車輛間を連結した
とする場合の概念図を示す。
とする場合の概念図を示す。
車輛５０．５０の間に、ジャンパ光フアイバケープ）ｖ
５１があって、両者の間をつないでいる。ケープ）ｖ５
１の両端と、車輛５０の端には光コネクタ５２．５３が
設けられる。これによって、光フアイバケープ）ｖ５１
は自在に着脱できる。
５１があって、両者の間をつないでいる。ケープ）ｖ５
１の両端と、車輛５０の端には光コネクタ５２．５３が
設けられる。これによって、光フアイバケープ）ｖ５１
は自在に着脱できる。
光フアイバケーブルは、多数の光フアイバコードを束ね
たものである。各光フアイバコードの両端には、金属製
又はプラスチック製のプラグが固着しである。多数のプ
ラグが、適当な配列で、光コネクタ５２の中に装備しで
ある。車輛側の光コネクタ５３の中には、発光ダイオー
ド、ホトダイオード、及び増幅回路、変調回路、二鎖化
回路、定電流駆動回路などが含まれている。
たものである。各光フアイバコードの両端には、金属製
又はプラスチック製のプラグが固着しである。多数のプ
ラグが、適当な配列で、光コネクタ５２の中に装備しで
ある。車輛側の光コネクタ５３の中には、発光ダイオー
ド、ホトダイオード、及び増幅回路、変調回路、二鎖化
回路、定電流駆動回路などが含まれている。
従来の光コネクタをここに使うとすれば、（１）完全防
水でなければなら々い。水分が入ると、回路部分が腐蝕
しやすい。
水でなければなら々い。水分が入ると、回路部分が腐蝕
しやすい。
（２）切離時、風雨に曝されやすい。光ファイバの端面
、発光ダイオード、ホトダイオードの端面が切離時に、
外部に謡出するから汚れやすい。
、発光ダイオード、ホトダイオードの端面が切離時に、
外部に謡出するから汚れやすい。
（３）人手による着脱は、丁寧に扱わなければならず、
注意が必要である。光フアイバケーブルは細く軽くでき
るが、反面、強度は弱くなっている。
注意が必要である。光フアイバケーブルは細く軽くでき
るが、反面、強度は弱くなっている。
（４）ジャンパケーブルが必要である。光フアイバコー
ドに強い力が直接加わるのを防ぎ、光ファイバの折損を
防止する。
ドに強い力が直接加わるのを防ぎ、光ファイバの折損を
防止する。
（つ）発明の構成
本発明は、車輛間で情報を交換するために、光通信を用
いるが、光フアイバ伝送ではなく、空間伝送にしている
。
いるが、光フアイバ伝送ではなく、空間伝送にしている
。
第１図は本発明の車輛間通信方式を説明するための略構
成図である。
成図である。
車輛５０．５０の端には、それぞれ発光中継ユニット１
、受光中継ユニット２が設けられる。ひとつの車輛５０
の一方の端に、発光、受光中継ユニット１．２が対にな
って設けられるが、ここでは一方の組だけを示している
。通信は双方向になされなければならないので、送受信
が同時に行えるようにする。
、受光中継ユニット２が設けられる。ひとつの車輛５０
の一方の端に、発光、受光中継ユニット１．２が対にな
って設けられるが、ここでは一方の組だけを示している
。通信は双方向になされなければならないので、送受信
が同時に行えるようにする。
発光中継ユニット１は、中継器３と、これによって駆動
される発光器４とよシなる。
される発光器４とよシなる。
受光中継ユニット２は、受光器５と中継器６とよりなる
。
。
・ 第シ図は発光中継ユニット１０回路構成図である。
これはホトダイオード１１、増幅整形器１２、送信回路
１３、発光ダイオード ４、レンズ１５、保護ガラス１
６などよシなる。
１３、発光ダイオード ４、レンズ１５、保護ガラス１
６などよシなる。
光ファイバ７の中には、時分割多重信号が光信号として
伝搬している。光ファイバ７の多重光信号をホトダイオ
ード１１が電流信号に変換する。ホトダイオード１１の
電流信号を、増幅整形器１２によって増幅し、２値化す
る。これによって、光ファイバ７を伝搬してきたデジタ
ル信号を、元の矩形波に復元する。整形された信号を送
信回路１３に与えて、発光ダイオード４を駆動する。発
光ダイオード４は、電気信号に対応する光信号を発する
。
伝搬している。光ファイバ７の多重光信号をホトダイオ
ード１１が電流信号に変換する。ホトダイオード１１の
電流信号を、増幅整形器１２によって増幅し、２値化す
る。これによって、光ファイバ７を伝搬してきたデジタ
ル信号を、元の矩形波に復元する。整形された信号を送
信回路１３に与えて、発光ダイオード４を駆動する。発
光ダイオード４は、電気信号に対応する光信号を発する
。
発光ダイオード４は、同等のものが複数個並列に設けら
れている。全ての発光ダイオードは、同一の信号を伝え
る。多重化信号であるから、信号はひとつの時系列信号
であっても、多くの独立のデジタル情報を伝えることが
できる。
れている。全ての発光ダイオードは、同一の信号を伝え
る。多重化信号であるから、信号はひとつの時系列信号
であっても、多くの独立のデジタル情報を伝えることが
できる。
発光ダイオード４から出た光は、レンズ１５によって平
行光にされて、レンズ光軸の方向へ進行する。保護ガラ
ス１６よシ外へ出ると、電車外部の空間である。この空
間を平行光として伝搬し、受光中継ユニット２の、複数
の受光器５へ入射する。
行光にされて、レンズ光軸の方向へ進行する。保護ガラ
ス１６よシ外へ出ると、電車外部の空間である。この空
間を平行光として伝搬し、受光中継ユニット２の、複数
の受光器５へ入射する。
全ての受光器５は同一の信号を受ける。受光器５は光信
号に応じた電流を生ずる。受光器５の直前には保護ガラ
ス１７と、平行光を受光器５へ入射させるだめのレンズ
１８が設置されている。
号に応じた電流を生ずる。受光器５の直前には保護ガラ
ス１７と、平行光を受光器５へ入射させるだめのレンズ
１８が設置されている。
受光器５の電流は増幅整形器１９で増幅され、２値化さ
れる。これを信号処理回路２０によって復元し、さらに
送信回路２１、発光ダイオード２２で光信号に変換して
、次の車輌内の光ファイバ８の中へ入射させる。
れる。これを信号処理回路２０によって復元し、さらに
送信回路２１、発光ダイオード２２で光信号に変換して
、次の車輌内の光ファイバ８の中へ入射させる。
このようにして、ひとつの車輛から、隣接車輛へデジタ
ル信号が伝達されてゆく。
ル信号が伝達されてゆく。
発光中継ユニット１側の送信回路１３は、デジタル信号
に変調をかける。こうすれば、外乱光による誤動作を防
ぐことができる。受光側の信号処理回路２０がこれを復
調する。
に変調をかける。こうすれば、外乱光による誤動作を防
ぐことができる。受光側の信号処理回路２０がこれを復
調する。
平行光にするので、発光ダイオードとホトダイオードと
が、必ずしも軸方向に合致した位置にな゛けれｉならな
い、ということはない。発光ダイオードの数ｍと、ホト
ダイオードｎの数が必ずしも同じでなければならない、
ということもない。平行光であるから、無限遠からきた
光とみなすことができ、発光ダイオード、ホトダイオー
ドの位置や数は、自由度が高い。但し、レンズとダイオ
ードの関係は厳密である必要がある。
が、必ずしも軸方向に合致した位置にな゛けれｉならな
い、ということはない。発光ダイオードの数ｍと、ホト
ダイオードｎの数が必ずしも同じでなければならない、
ということもない。平行光であるから、無限遠からきた
光とみなすことができ、発光ダイオード、ホトダイオー
ドの位置や数は、自由度が高い。但し、レンズとダイオ
ードの関係は厳密である必要がある。
この例では、車輛内のデジタル信号伝送にも光信号を使
っているから、光電変換が２回ずつ行われる。しかし、
車軸内の信号伝送は、銅線を用いて電気信号を送ること
にしてもよい。この場合も、多重化信号をやりとシする
ので、一本のより線又は同軸ケーブルでよい。車幅内信
号は電気信号ということにすれば、発光、受光中継ユニ
ット１．２に於ける光′醒変換は１回になる。
っているから、光電変換が２回ずつ行われる。しかし、
車軸内の信号伝送は、銅線を用いて電気信号を送ること
にしてもよい。この場合も、多重化信号をやりとシする
ので、一本のより線又は同軸ケーブルでよい。車幅内信
号は電気信号ということにすれば、発光、受光中継ユニ
ット１．２に於ける光′醒変換は１回になる。
これまで述べた例は、比較的広い空間を、光信号が空間
電送されるものである。
電送されるものである。
第４図は他の例を示す概念図である。ここでは、車軸を
連結する密着型連結器２６の中に、発光中継ユニット１
、受光中継ユニット２を埋めこんだものである。発光ダ
イオード４、レンズ１５．１８、ホトダイオード（受光
器）５は、軸合わせがより厳密になるので、より少数で
も良いことになる。
連結する密着型連結器２６の中に、発光中継ユニット１
、受光中継ユニット２を埋めこんだものである。発光ダ
イオード４、レンズ１５．１８、ホトダイオード（受光
器）５は、軸合わせがより厳密になるので、より少数で
も良いことになる。
この場合も、信号は、光ファイバ１．８で、ユニット１
．２と車輌の間を伝搬するが、他に回路を駆動するだめ
の電源、アース線２７を必要とする。
．２と車輌の間を伝搬するが、他に回路を駆動するだめ
の電源、アース線２７を必要とする。
また、このような場合は、発光中継ユニット１、受光中
継ユニットが接近しているから、レンズ１５．１８を省
くこともできる。
継ユニットが接近しているから、レンズ１５．１８を省
くこともできる。
伝達される信号は、時分割多重デジタル信号だけに限ら
れるものではない。アナログ信号を伝えるものであって
もよい。例えば音声を電気信号に変えたアナログ信号伝
達に使うこともで°きる。
れるものではない。アナログ信号を伝えるものであって
もよい。例えば音声を電気信号に変えたアナログ信号伝
達に使うこともで°きる。
発光ダイオード、ホトダイオードは必ずしも同等のもの
を複数個使う必要はない。伝達すべき信号は同一である
が、これらの素子は異なっていてもよい。
を複数個使う必要はない。伝達すべき信号は同一である
が、これらの素子は異なっていてもよい。
に）効 果
（１）着脱操作が不要になる。空間伝送であって、中間
に光ファイバをつなぐのではない。車輛を連結すれば、
発光、受光中継ユニットが自動的に対向′し、信号を交
換することができるからである。
に光ファイバをつなぐのではない。車輛を連結すれば、
発光、受光中継ユニットが自動的に対向′し、信号を交
換することができるからである。
（２）光ファイバで信号伝送するものに比して、ジャン
パケーブルが不要になる、という利点がある。
パケーブルが不要になる、という利点がある。
（３）風雨に強い。
光ファイバの端面が緋出していないからである。
雨がガラス、レンズに（＝１いても雑［ｌ］でふいてや
ればよい。ガラス、レンズを使って防水型にすることが
できる。
ればよい。ガラス、レンズを使って防水型にすることが
できる。
（４）振動に強い。光フアイバケーブルが車輛間にぶら
下がっているのではないからである。
下がっているのではないからである。
（５）信頼性が高い。
発光素子、受光素子を複数個使用し、同一信号を発信、
受信させるのに用いるからである。
受信させるのに用いるからである。
（６）車外の地上機器との通信も非接触でできる。発光
ダイオード、ホトダイオード、レンズ増幅整形回路、送
受信回路を有する地上側のユニットを作っておき、この
ユニットを、車輛端面の発光、受光中継ユニットに接近
させ、発光、受光面を対向させるだけで通信できる。
ダイオード、ホトダイオード、レンズ増幅整形回路、送
受信回路を有する地上側のユニットを作っておき、この
ユニットを、車輛端面の発光、受光中継ユニットに接近
させ、発光、受光面を対向させるだけで通信できる。
（３） 用 途
連結して使用される移動体間の通信に用いることができ
る。例えば、電車、トレーラ、貨車などである。
る。例えば、電車、トレーラ、貨車などである。
第１図は本発明の車輛間通信方式の略概念図。
第２図は発光中継ユニットの略構成図。
第８図は受光中継ユニットの略構成図。
第４図は連結器の中に中継ユニットを埋めこんだ例を示
す説明図。 第５図は光ファイバを用いる車輛間通信方式の概念図°
。 １・・・・・・・発光中継０ニツト ２ 、、、、、、、受光中継ユニット ３・・・・・・・中 継 器 ４ 、、、、、、、発 光 器 ５ ・・・・・・・受光器（ホトダイオード）６・・・
・・・・中 継 器 ７．８・・・・・・車輛内光ファイバ １１・・・・・・・ホトダイオード １２・・・・・・・増幅整形器 １３・・・・・・・送信回路 １５．１８・・・・し ン ズ １６．１７・・・・保護ガラス １９・・・・・・・増幅整形器 ２０・・・・・・・信号処理回路 ２１・・・・・・・送信回路 ２２・・・・・・・発光ダイオード ２４・・・・・・・光コネクタ ２６・・・・・・・連 結 器 発明者 杉 本 哲 夫 特許出願人 住友電気工業株式会社 第１図 第４図 第５図
す説明図。 第５図は光ファイバを用いる車輛間通信方式の概念図°
。 １・・・・・・・発光中継０ニツト ２ 、、、、、、、受光中継ユニット ３・・・・・・・中 継 器 ４ 、、、、、、、発 光 器 ５ ・・・・・・・受光器（ホトダイオード）６・・・
・・・・中 継 器 ７．８・・・・・・車輛内光ファイバ １１・・・・・・・ホトダイオード １２・・・・・・・増幅整形器 １３・・・・・・・送信回路 １５．１８・・・・し ン ズ １６．１７・・・・保護ガラス １９・・・・・・・増幅整形器 ２０・・・・・・・信号処理回路 ２１・・・・・・・送信回路 ２２・・・・・・・発光ダイオード ２４・・・・・・・光コネクタ ２６・・・・・・・連 結 器 発明者 杉 本 哲 夫 特許出願人 住友電気工業株式会社 第１図 第４図 第５図
Claims (1)
- 電気信号を変調増幅する送信回路１３と、送信口の同等
な受光器５と、受光器５の信号を増幅整形する増幅整形
器１９と、信号を復調する信号処理回路２０とを含む受
光中継ユニット２とよりなシ、発光中継ユニット１と受
光中継ユニット２とは、連結される車輌の対向端面に互
に対向するよう配置されており、発光中継ユニット１か
方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59031297A JPS60174540A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 車輛間光通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59031297A JPS60174540A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 車輛間光通信方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60174540A true JPS60174540A (ja) | 1985-09-07 |
Family
ID=12327358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59031297A Pending JPS60174540A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 車輛間光通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60174540A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008129743A1 (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-30 | Samsung Yokohama Research Institute | 光通信システム、光通信装置、及び光通信方法 |
| US9124020B2 (en) | 2011-10-18 | 2015-09-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Jumper connector |
| JP2019515831A (ja) * | 2016-04-19 | 2019-06-13 | ボイス パテント ゲーエムベーハーＶｏｉｔｈ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ | データおよび／または信号伝送のための装置 |
| DE102022200779A1 (de) | 2022-01-25 | 2023-07-27 | Siemens Mobility GmbH | Zugkommunikationseinrichtung, Zug und Kommunikationsverfahren |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59031297A patent/JPS60174540A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008129743A1 (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-30 | Samsung Yokohama Research Institute | 光通信システム、光通信装置、及び光通信方法 |
| US9124020B2 (en) | 2011-10-18 | 2015-09-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Jumper connector |
| JP2019515831A (ja) * | 2016-04-19 | 2019-06-13 | ボイス パテント ゲーエムベーハーＶｏｉｔｈ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ | データおよび／または信号伝送のための装置 |
| US10752268B2 (en) | 2016-04-19 | 2020-08-25 | Voith Patent Gmbh | Device for data and/or signal transmission |
| DE102022200779A1 (de) | 2022-01-25 | 2023-07-27 | Siemens Mobility GmbH | Zugkommunikationseinrichtung, Zug und Kommunikationsverfahren |
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