JPS61100060A - 光空間デ−タ伝送変調方式 - Google Patents

光空間デ−タ伝送変調方式

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JPS61100060A
JPS61100060A JP59222681A JP22268184A JPS61100060A JP S61100060 A JPS61100060 A JP S61100060A JP 59222681 A JP59222681 A JP 59222681A JP 22268184 A JP22268184 A JP 22268184A JP S61100060 A JPS61100060 A JP S61100060A
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signal
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modulation
circuit
bit
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JP59222681A
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Fumio Imamura
文雄 今村
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Hokuyo Automatic Co Ltd
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Hokuyo Automatic Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/801Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上Ω且里分立 本発明は光空間データ伝送変調方式に関し、詳しくは自
由空間に配置された投受光器間で光を伝送媒体として任
意のビット数からなるデータの伝送を行う方式に関する
ものである。
従米生伎皿 近年、工場のFA化が急速に実現されつつあり、工場内
に設けられた各ステーション間、各加工機械間でデータ
を送受する必要が生じている。この各ステーション間、
各加工機械間での部材の受渡し及び運搬には、従来汎用
されてい・たコンベアシステムに代って柔軟なシステム
が組める無人搬送車が使用されている。この無人搬送車
は、各ステーション間で部材を運搬する以外に、工場内
の中央制御室に設けられたコンピユータからの指令に基
づき、加工機械に加工指令等の情報を伝達する機能も有
している。上記中央コンピュータから加工機械等(固定
局)へのデータ伝送は電線や光フアイバケーブル等を使
用することが可能であるが、無人搬送車(移動局)への
データ伝送は無線式でなくてはならない、この無線によ
る伝送方式には一般に電波を使用した方式が広く知られ
ているが、電波を使用した場合、電波障害を起し易く、
又電波法の規制により自由に多チャンネルの伝送ができ
ないという難点があるため、光による空間データ伝送が
採用されつつある。この光空間データ伝送では、前記無
人搬送車に設置された投受光器と、無人搬送車の走行路
上の任意の位置に配設した投受光器とを対向配置するこ
とにより、データ信号を変調回路にて変調信号に変換し
、該変調信号を光信号に変換して一方の投受光器内の投
光素子から光を照射し、その光を他方の投受光器内の受
光素子にて受光して光信号を復調回路で復調信号に変換
し、所望のデータ信号を出力することでデータの伝送を
行っている。
z  <  、’ L  +と ろい 占ところが上記
光空間データ伝送では、電線や光フアイバケーブル等を
使用した場合の閉空間での伝送とは異なり、自由空間で
光を送受するため、変調をかける必要がある。この変調
方式には PAM、PCM、FSK、、PSK等のもの
がよく知られているが、この変調方式を使用するとハー
ドウェアの負担が大きく回路構成が複雑になるという問
題点があった。
占   ゛ 本発明は上記問題点に鑑み提案されたもので、この問題
点を解決するための技術的手段は、任意のビット数から
なるデータ入力信号を変調回路にて変調信号に変換し、
該変調信号を発光素子にて光信号に変換することにより
データの伝送を行う方式であって、上記変調信号は、周
波数とパルス数との組合せによりデータ入力信号の各ビ
ット単位で周波数及びパルス数が異なり、且つ、各ビッ
ト間で所定のインターバルを有する複数種のパルス信号
列にて構成したことを特徴とする。
皇丘医 以下に本発明に係る光空間データ伝送変調方式の一実施
例を第1図乃至第9図を参照しながら説明する。第1図
は本発明の一実施装置例を示し、同図に於いて、(la
)  (lb)は後述する ゛投受光素子を1個ずつ収
納した2台の送受信器で、例えば一方の送受信器(1a
)を無人搬送車に設置すると共に、他方の送受信器(1
b)を上記無人搬送車の送受信器(1a)と対向するよ
うに該無人搬送車の走行路上の任意の位置に配置し、こ
の送受信器(la)  (Ib)間にて光を伝送媒体と
したデータの伝送を行う。(2a)  (2b)は送受
信器(la)  (lb)にフォトカブラ等を介してパ
ラレルで入力される任意のビット数からなるデータ人力
信号をシリアル化したデータ信号に変換するパラレル・
シリアル変換回路、(3a)  (3b)は該パラレル
・シリアル変換回路(2a)  (2b)から後述の送
受信制御回路を介して送出されるシリアル化したデータ
信号を、外乱光やノイズによる誤動作を防止するため、
変調する変調回路、(4a)  (4b)は該変調回路
(3a)  (3b)から出力されるシリアル化の変調
信号を光信号に変換するLED等の発光素子である。(
5a)  (5b)は前記一方の送受信器(la)(I
b)の発光素子(4a)  (4b)から照射された光
信号を受光し、シリアル化した電気信号に変換するフォ
トトランジスタ等の受光素子、(6a)(6b)は該受
光素子(5a)  (5b)から出力されるシリアル化
のデータ信号を復調する復調回路、  (7a)  (
7b)は該復調回路(6a)  (6b)にて変換され
て出力され、復調回路(6a)  (6b)から後述の
送受信制御回路を介して送出されるシリアル化の復調信
号を元のパラレル化したデータ信号に変換し、所望のデ
ータ出力信号を送出するシリアル・パラレル変換回路で
ある。(8a)(8b)は前述の送受信制御回路で、こ
の送受信制御回路(8a)  (8b)は、パラレル・
シリアル変換回路(2a)  (2b)から出力される
データ信号を変調回路(3a)  (3b)に送出する
と共に、複胴回路(6a)  (6b)から出力される
復調信号をシリアル・パラレル変換回路に送出する。向
、上記送受信制御回路(8a)  (8b)には送受信
の二基列間の光干渉を防止するため、送受信を交互に行
う半二重伝送方式が採用される。
上記構成により一方の送受信器(1a)及び他方の送受
信器(1b)間でデータの伝送を行うに際しては、まず
任意のビット数からなるデータ入力信号をパラレルで送
受信器(la)  (lb)に入力し、パラレル・シリ
アル変換回路(2a)(2h)にてシリアル化したデー
タ信号に変換する。このシリアル化したデータ信号を送
受信制御回F@ (8a)  (8b)を介して変調回
路(3a)(3b)に送出して該変調回路(3a)  
(3b)にて変調信号に変換する。その後発光素子(4
a)(4b)にて上記変調信号をシリアル化の光信号に
変換し、発光素子(4a)  (4b)から受光素子(
5a)  (5b)に光を照射する。上記光信号を受光
した受光素子(5a)  (5b)にて光信号をシリア
ル化のデータ信号に変換し、該データ信号を復調回路(
6a)  (6b)にて復調信号に変換した後、送受信
制御回路(8a)  (8b)を介して送出されるシリ
アル化の復調信号をシリアル・パラレル変換回路(7a
)  (7b)にてパラレル化した所望のデータ信号に
変換して送受信器(1a)(1b)から出力する。尚、
前述したように上記送受信制御回路(8a)  (8b
)では半二重伝送方式を採用しているため、上述した送
受信器(la)(1b)間でのデータ伝送における送受
信は交互に行われる。
上記データの伝送におけるデータ信号の変復調方式をハ
ードウェアで構成した例を以下に説明する。
第2図は上記変復調方式における変調回路(3a)  
(3b)の具体的な回路例を示し、同図に於いて、(9
)は所定の周波数fにの原パルス信号を発振する原発振
回路、(10a)(10b)は該原発振回路(9)から
出力される原パルス信号を所望の整数分の1の周波数f
osftを有するパルス信号に変換する第1、第2の分
周回路、(11)は前記パラレル・シリアル変換回路(
2a)  (2b)から送受信制御回路(8a)  (
8b)を介して送出されるシリアル化したデータ信号を
入力する入力端子、(12)は上記第1、第2の分周回
路(10a)(10b)の出力接点(a)   。
(b)及び中点、(C)の切換えを行う切換スイッチ、
(13)は該切換スイッチ(12)から導出された変調
回路(3a)  (3b)の出力端子である。
上記原発振回路(9)から出力された周波数fxの原パ
ルス信号(A)は、第2図及び第3図に示すように第1
、第2の分周回路(10a)(10b )にて分周され
、該第1、第2の分周回路(10a)(10b)から夫
々周波数fo、fl、例えば周期To = 100#s
 ST1 = 130μsのパルス信号(B)(C)が
出力される。そして変調回路(3a)  (3b)の入
力端子(11)に基づいて切換スイッチ(12)が切換
えられ、即ち上記入力端子(11)から入力されるシリ
アル化したデータ信号(D)がOFF状憇であれば切換
スイッチ(12)は中点(C)に接続され、上記データ
信号(D)が“1”状態であれば切換スイッチ(12)
は出力接点(a)に接続され、またデータ信号(D)が
“0”状態であれば切換スイッチ(12)は出力接点(
b)に接続される。この結果、変調回路(3a)  (
3b)の出力端子(13)に送出される変調信号(E)
は、第3図に示すような特定のパルス信号列となる。
即ち、上記変調信号(E)は、例えばスタートビット(
ST) 、n(INのデータビット(Do )〜(Dn
−1) 、パリティビット (P)、ストップピッ) 
(SP)の任官のビット数からなるパルス信号列で基本
的に構成され、変調信号(E)における各ビットは第1
、第2の分周回路(10a)(10b )にて分周され
た周波数fosft、即ち周期To  (= 100μ
s> 、TI  (= 130us )及びパルス数N
o  (=6個) 、Nt  (−13個)の組合せか
らなるパルス信号であり、この組合せの一例を以下に示
すと次表の通りである。
上表に示すように変調信号(E)における各ビット、即
ちスタートビット(ST)は周期Tst= 100μs
 、パルス数N5t=13f固、データピノI・(Do
 ) 〜(Dn−t )及びパリティビット(P)の“
1”は周期TDPI = 100μs 、パルス数ND
PI−6個、データビット(Do)〜(Dn−1)及び
パリティビット(P)の“0”は周期Topo = 1
30/js 、パルス数NDPO=6個、ストップビッ
ト(SP)は周期Tsp= 130μs、パルス数N 
5p−13個という組合せからなるパルス信号で、各ビ
ット間には前述したように変調回路<3a)  (3b
)の入力端子(11)から入力されるシリアル化のデー
タ信号(D)がOFF状態となる所定の時間、インター
バルt=1msが設足されている。
」二記スタートビット(ST)、データビット(Do 
) 〜(Dn−t ) 、パリティビット (P)、ス
トップビット(SP)の各ビットからなる変調信号(E
)は、前述したように送受信器(la)  (lb)の
発光素子(4a)  (4b)にて光信号に変換され、
該光信号は送受信器(la)  (lb)の受光素子(
5a)  (5b)にて受光されてシリアル化のデータ
信号に変換され、更に復調回路(6a)  (6b)に
て復調信号に変換される。上記復調回路(6a)  (
6b)の具体的な回路例を第4図に示す。同図に於いて
、(14)は復調回路(6a)  (6b)の入力端子
(15)から入力される上記変調信号(E)を周波数に
応じた電圧に変換する周波数電圧変換回路、(16a)
(16b)は該周波数電圧変換回路(14)から送出さ
れる出力電圧を、基準電源回路(17)から供給される
基準電圧V1、■2及び■3、V4と比較判別する第1
、第2のコンパレータ回路、(18)は該第1、第2の
コンパレータ回路(16a)(16b )の出力結果の
論理和よりデータ読取りのタイミングを取るためのクロ
ック信号を出力するOR回路、(19a)(19b)は
上記第1、第2のコンパレーク回路(16a )  (
16b )からる第1、第2の判別回路で、積分回路等
の遅延回路から構成されている。
上記構成からなる復調回路(6a)  (6b)の入力
端子(15)から入力されるシリアル化のデータ信号、
即ち変調信号(E)は第4図及び第5図に示すように周
波数電圧変換回路(14)にて電圧変換され、高周波で
は低レベルの、また低周波では高レベルの出力電圧を得
る。この周波数電圧変換回路(14)の出力信号(F゛
)の内、スタートビット(ST)、データビット(Do
 )〜(Dn−1)及びパリティビット(P)の“1”
の出力電圧は、第」のコンパレータ回路(16a)にて
基準電源回路(17)から供給される基準電圧範囲v1
−v2内に入り、該第1のコンパレータ回路(16a 
)の出力信号(Gりを得る。
ま)こデータビット(Do )〜(Dr+−1)及びパ
リティビット (P)の11011、ストップビット(
SP)の出力電圧は、第2のコンパレータ回路(16b
 )にて基準電源回路(17)から供給される基準電圧
範囲v3−V4内に入り、該第2のコンパレータ回路(
16b )の出力信号(Gz)を得る。上記第1のコン
パレータ回路(16a)の出力信号(G1)は、第1の
判別回路(19a)にて判別されて出力信号(Hl)を
得る。この第1の判別回路(19a)の出力信号(Hl
 ’)によりOR回路(18)から出力されてその出力
端子(20)に得られるクロック信号(I)に基づいて
スタートビット(ST)と、データビット(Do ) 
〜(Dn−t )及びパリティビット(P)の“1”と
を判別する。また上記第2のコンパレータ回路(16b
 )の出力信号(G2)は、第2の判別回路(19b 
)で判別されて出力信号(Hl)を得る。この第2の判
別回路(19b )の出力信号(Hl)により上記OR
回路(1日)からのクロック信号(1)に基づいてデー
タビット(Do )〜(Dn−x )及びパリティビッ
ト(P)の“O”と、ストップビット (SP)とを判
別する。上述のようにして復調回路(6a)(6b)の
出力端子(21a )  (21b )から、スタート
ビット (ST) 、データビット (Do )〜(D
n−1) 、パリティビット (P)、ストップビット
(SP)を判別した各ビットからなる復調信号を得る。
次に本発明におけるデータ伝送の変調方式をソフトウェ
アにより構成した例で説明すると次の通りである。
上記ソフトウェアによる実施例ではデータ伝送の変復調
処理をマイクロコンピュータに内蔵されたCPUにて実
行させる。即ち、送受信器(la)  (lb)間にて
データの送信を行うに際しては、まず第6図及び第7図
に示すようにマイクロコンピュータの初期設定を行い、
その初期設定後データを入力する。この入力されたデー
タに基づいて前述したスタートビット(ST)、n個の
データビット(Do )〜(Dn−1)、パリティビッ
ト(P)、ストップビット(S P)の各ビット毎に変
調信号が送信される。
上記変調信号を受信するに際しては、第8図及び第9図
に示すように上記マイクロコンビエータの初期設定を行
い、その初期設定後データ号の復調処理を開始する。こ
の復調処理ではまずfJj m (8号がスタートビッ
ト(ST)であるかを判別し、スタートビット(ST)
であればマイクロコンピュータのCPUの受信バッファ
、受信ビットカウンタをクリアすると共にスタートフラ
グをセットして初期設定を行う。また上 2記復調信号
がスタートピッ) (ST)でなければスタートフラグ
のON・OFFを判別する。
そしてスタートフラグがONであればスタートビット(
ST)が受信されているため、次に復調信号がデータビ
ット(Do )〜(Dn−1)であるかを判別し、デー
タビン)(Do)〜(Dn−t)であれば該データビッ
ト(Do )〜(Dn−1)をマイクロコンピュータの
RAMに記憶させる、またデータビット(Do)〜(D
n−1)でなければ、上記復調信号がストップピッ) 
(SP)であるかを判別する。ストップビット(SP)
であれば受信を完了する。一方所定時間経過しても復調
信号が受信されない場合はマイクロコンピュータを再度
初期設定して復調処理を開始  ラし、所定時間内に次
の復調信号を受信した場合は再度スタートビット(ST
)であるかを判別して上記処理を繰返す。そして上記ス
トップピッ)(SP)を判別して復調信号の受信が完了
すればパリティピッ) (P)をチェックし、該パリテ
ィビア)(P)がOKであれば復調信号のビット数が正
常であるかを判別して正常であれば復調されたデータを
出力する。
以上のようにして周波数及びパルス数の組合せにより構
成した、スタートビット(ST)、データビット(DO
)〜(Dn−1) 、パリティビット(P)、ストップ
ビット(S P)の各ビットからなる任意のビット数の
データ信号を変復調して所望のデータの伝送を行う。
光所少ユ果 本発明によれば、変復&lIがソフトウェアで実現でき
るため従来、一般的に使用されていたデータ信号の変調
方式と比較して、ハードウェアの負担が少なく回路構成
の簡略化を容易に実現することができると共に、信頼性
の高いデータ伝送を実施し得る点でその効果も大である
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光空間データ伝送変調方式の一実
施装置例を示すブロック図、第2図は変調回路をハード
ウェアで構成した例を示すブロック図、第3図は第2図
に示す変調回路の各部における入出力波形を示す波形図
、第4図は復調回路をハードウェアで構成した例を示す
ブロック図、第5図は第4図に示す復調回路の各部にお
ける入出力波形を示す波形図、第6図乃至第9図は本発
明をソフトウェアで構成した例を示すフローチャートで
ある。  。 (3a)  (3b)−変調回路、(4a)  (4b
)−発光素子、(E)−変調信号、(fo)(fl)・
−・−周波数、(No )  (Nl )・−パルス数
、(1)−インターバル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)任意のビット数からなるデータ入力信号を変調回
    路にて変調信号に変換し、該変調信号を発光素子にて光
    信号に変換することによりデータの伝送を行う方式であ
    って、上記変調信号は、周波数とパルス数との組合せに
    よりデータ入力信号の各ビット単位で周波数及びパルス
    数が異なり、且つ、各ビット間で所定のインターバルを
    有する複数種のパルス信号列にて構成したことを特徴と
    する光空間データ伝送変調方式。
JP59222681A 1984-10-23 1984-10-23 光空間デ−タ伝送変調方式 Granted JPS61100060A (ja)

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