JPS6216635A - 対移動体光空間伝送装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、配送設備等の一定軌跡上を移動する物体に
設けられた移動局と、同軌跡に沿って設けられた固定局
との通信方式に係シ、特に光線による情報空間伝送方式
を利用した対移動体光空間伝送装置に関する。

〔従来技術とその欠点〕

従来、この種の通信方式としては、配送車等の移動する
物体の移動軌跡に沿ってトロリー線を設け、移動する物
体に設けた摺動子によ多信号を送受する方式がある。し
かしながらこの方式では雑音の影響を受は易く、伝送し
得る情報量に制限があり、画像伝送等は甚だ困難である
。

また一方では移動軌跡の近傍に沿って布設された漏洩同
軸ケーブルと、移動する物体に設けられた送受信装置に
より通信を行なう、いわゆる漏洩同軸通信方式がある。

しかしながら、この方式は電波を空間に長さ方向に沿っ
て一様に放射させるための特殊なケーブルを移動体の軌
跡に沿って布設する必要があるばかりでなく、電波法上
の制限を受ける。さらにこの通信方式は、電波による通
信であるため、電磁誘導による維音に対し不利である〇 その他、無線通信による方法もあるが、上記漏洩同軸通
信方式と同様にして電波法上の制限を受けることは勿論
のこと、電磁誘導による雑音や多重反射による雑音に弱
い等の欠点がある。

そこで、移動する物体との通信を赤外線又は可視光の、
いわゆる光線を用いての空間伝送により実現する方式が
考えられている。

第２図はその光空間伝送装置の一般的なブロック図であ
る。同図において、１は光線を空間に送出する送光器、
２は送光器１からの光線を受信する受光器である。上記
送光器１において、３は例えばテレビカメラからの映像
信号を入力するための映像入力端子、４は映像信号を増
幅する映像増幅器、５は映像信号を周波数変調する映像
ＦＭ変調器、６は音声信号を入力するための音声入力端
子、２は音声信号を増幅する音声増幅器、８は音声信号
を周波数変調する音声ＦＭ変調器、９は周波数変調され
た映像信号と音声信号とを混合する混合器、１０は発光
ダイオード１１を駆動、つまシ輝度変調する発光ダイオ
ード駆動回路、そして１２は発光ダイオード１１からの
光線信号を平行光線にして空間へ送り出す光学レンズ系
である。

すなわち、この送光器１は、映像信号及び音声信号を、
映像増幅器４及び音声増幅器７により十分なレベル迄増
幅し、これらを映像ＦＭ変調器５及び音声ＦＭ変調器８
により周波数変調して混合器９により混合する。そして
、この混合器９の出力を発光ダイオード駆動回路１０に
導びき、発光ダイオード１１の光線を輝度変調して光学
レンズ系１２から光線信号として空間に送出するもので
ある。

一方、上記受光器２において、１３は送光器１からの光
線信号を集光する光学レンズ系、１４は光線信号を電気
信号に変換するフォトディテクタ、１５はフォトディテ
クタ１４からの電気信号、つま多周波数変調された映像
信号と音声信号の混合した信号を増幅する前置増幅器、
１６は上記映像信号と音声信号とを分ける分波器、１７
は周波数変調された映像信号を元の映像信号に戻す映像
ＦＭ復調器、１８はこのＦＭ□復調器１７からの映像信
号を増幅する映像増幅器、１９は周波数変調された音声
信号を元の信号に戻す音声ＦＭ復調器、２０はこのＦ’
Ｍ′復調器１９からの音声信号を増幅する音声増幅器、
２１□はモニタ増幅器、２２けキニタ出力端子、２３は
映像出力端子、そじてｓｉ＃：を音声出力端子である。

すなわち、この受光器２は廐゛光器１からの光線信号を
光学レンズ系１３により集光し、゛どの□螢光信号をフ
ォトディチク□り１４により電気信号に・変換する。そ
してこの□電気信号を前置増幅器１５により高周波増幅
した後分波器ｉ６に導びき、周波数変調された映像信号
と音声信号と゛に分ける０この後、映像ＦＭ復調器１７
及び音声ＦＭ復調器１９により元の映像信号と音声信・
舟とに復調し、さらに、映像増幅器１８及び音声増幅器
２０により所定のレベル迄増幅して出・力するものであ
る。この受光器２には必要に応じてモニタ端子・も設け
られる。

以上、光線による空間伝送装置についてその代表的なも
のについて説明したが、上記送光器１と受光器２とを用
いて、対移動体との通信を行なう場合、大別して赤外光
線を用いる場合と可視光線を用いる場合とがある。

赤外光線を用いる場合においては、発光ダイオード１１
に赤外光線を発生するものを用いるが、これは一般に大
きな出力を得られ易い。また、フォトディテクタ１４に
赤外光線用のものを用いるが、これは一般に感度（量子
効率〉の高いものが得られ易い。さらに、赤外光線は透
過率が大きいので、・伝送距離（送光器１と受光器２間
の距離）を大きく必要とするときに適している。・ 一方、可視光線を用いるのは、比較的短い距離における
伝送で、送光器１と受光器２どの方向合わせが困難な場
合である。、すなわち、鉄浴などに送光器１と受光器２
を設置するような場合は１送光器１から川ている可視光
線によル位置合わせをすると極めて容易にでき、特殊な
方向合わせ用の治具や装置を必要としない。しかし、可
視光線を用いた送光器１は交通信号と間違えられるおそ
れがあるので、そのような場所には不向きである。さら
に発光ダイオード１１の寿命についても赤外光線用の方
が可視光線用のものよりも長寿命である。

このように赤外光線を用いた空間伝送方式と、可視光線
を用いた空間伝送方式とでは、その特徴を異にしている
ので、設置条件により使い分ける必要がある。

第３図は上述の送光器及び受光器を用いての対移動体と
の通信方式を示したものである。同図において、Ａは移
動体３１が移動する軌跡、３２はこの軌跡Ａの近傍に沿
って固定設置された送光器である。３３は移動体３ノ上
に設置された受光器であり、矢印Ｐは移動体３１の進行
方向を表わす。すなわち、テレビカメラ等からの映像信
号、音声信号や制御信号等を送光器３２により光線信号
に変換して空間に送出し、これを移動体３１に設けられ
た受光器３３により受信することにより通信を行なうも
のである。

例えば、制御信号により移動体３１を制御したり、移動
体３１内に設置されたテレビ受像機等により伝送されて
きた映像を見たり、音声を聴いたシするものである。こ
の場合、送光器３２は軌跡Ａの上には置けないから、必
らず軌跡Ａに対しである角度θをもって設置されること
になし、受光器３３も又ある距離Ｌ１において送光器３
２と完全に対向するようにθなる角度をもって移動体３
１に設置される。

しかるに、このように構成される伝送装置では、移動体
３１がこの距離Ｌ１の地点から送光器３２に接近又は離
れてゆくに従って送光器３２と受光器３３の光軸（光線
の方向）がずれるため、例えば送光器３２に接近した場
合においても距離Ｌ２の地点に来たときには光軸が完全
にずれてし捷い通信が不能となる。一方、上記距離がＬ
ｌよシも長い場合も同様であシ、この場合は光線信号が
次第に弱くなることも手伝ってやはり通信が不能となる
。従って、このように送光器３２が１台の場合は自ずと
通信可能な距離りには限界がある。

第４図は上記第３図における伝送装置の欠点を解決する
ための装置構成を示すもので、つまり複数の送光器３２
　ａ　、　３２　ｂ　、　３２　ｅ　ｒ　−を移動体３
１の軌跡Ａに沿って所定の間隔をおいて固定設置したも
のである。しかしながら、この第４図に示す如くに送光
器を複数台設置すると、各送光器３２　ａ　、　３２　
ｂ　、　３２　ｃ　、　”・からの光ビームが重ガる部
分が生じる。すなわち、同図において斜線を施したＢ部
、０部にて示されるような光ビームが重なる部分では、
両送光器３２ａ、３２ｂ、、３２ｂ　、３２Ｃの光ビー
ムの伝送行路に差があるために両者の間に干渉が生じる
もので、その結果、映像信号又は音声信号に歪みが生じ
テレビ画面において同期の乱れやゆがみを起こしたり、
音声が歪み聴き苦しくなったりしてしまう、 ここで、当然のことながら上記における移動９一 体３１の軌跡Ａが直線の場合と曲線の場合とでは、それ
ぞれ同じ距離の光伝送を行なうにも送光器の設置数は異
な）、曲線の場合の方が無論多く必要とする。このため
、上記移動軌跡が曲線の場合の方が、必然的に光ビーム
の干渉が生じる部分が多くなる。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、
例えば移動体軌跡に沿って複数の送光器を配置固定して
構成するような場合でも、各送光器間において信号干渉
が生じることなく、確実な信号伝送が可能となる対移動
体光空間伝送装置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

すなわちこの発明に係わる対移動体光空間伝送装置は、
音声又は映像信号等により変調された高周波信号を出力
する情報信号発信源と、この高周波信号によ）変調され
た光線を発生し空間に送出する複数の送光器との間を接
続する伝送線路に、その線路等価長を可変調整する可変
遅延装置を介装し、この可変遅延装置を調節することに
より移動体軌跡上の特定の位置で生じる上記各送光器間
の信号干渉をなくすようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下図面によりこの発明の一実施例を説明する。

第１図は移動体３１の軌跡Ａを曲線とした場合の対移動
体元空間伝送装置の構成を示すもので、同図において、
４θは情報信号の発信源であシ、テレビカメラからの映
像信号やマイクからの音声信号等のベースバンド信号に
より搬送波（高周波）ＦＪを周波数（ＦＭ）変調した信
号、つまシ、情報信号発信源４０はＦＭ変調された搬送
波ＦＪを出力するようになっている。

４２ｈ〜４２ｅは伝送線路で、例えば同軸ケーブルであ
る。次に、４１ａ〜４１ｃは等価伝送線路長を変えるた
めの可変遅延装置である。そして３５ａ〜３５ｃけ、前
記第２図における送光器１から符号３〜９にて示される
構成要素を除いた構成の送光器である。ここでＱおよび
Ｒは上記各送光器３５ａ〜３５ｅからの光ビームが重な
る移動体軌跡Ａ上の特定の位置点を示す。

つまりこの送光器３５＆〜３５ａの構成は、情報信号発
信源４０からの信号を入力する搬送波入力端子（図示せ
ず）、発光ダイオード駆動回路１０、発光ダイオード１
１及び光学レンズ系１２を主として備えるものである。

前記第２図における送光器１において、上記以外の構成
である映像信号入力端子３、映像増幅器４映像Ｆ’Ｍ変
調器５、音声信号入力端子６、音声増幅器７、音声ＦＭ
変調器８及び混合器９は、全て上記情報信号発信源４０
が有するものとする。

すなわち、このように構成される光空間伝送装置におい
ては、情報信号発信源４０から各送光器３５＊〜３５ｅ
までの伝送線路４２ａ〜４２ｅの長さが異なると共に、
上記移動体軌跡Ａ上のＲ点に至るまでの送光器３５ｂ、
３５ｅからの距離及びＱ点に至るまでの送光器３６＊。

３５ｂからづ距離に差があるもので、このため上記Ｒ点
又はＱ点に至るそれぞれの両信号に時間差（すなわち位
相差）が生じ、干渉を起こすが、ここで、上記可変遅延
装置４１ｈ〜４１ｃを調節し伝送線路長を等測的に可変
調整する。

するど、Ｒ点又はＱ点における両信号の到達時間差を実
質的になくすことが可能である。つまり、Ｒ点における
送光器３５ｂと３５ｅからの信号到達時間差を々くすに
は、可変遅延装置４１′ｂと４１ｅを、又Ｑ点における
送光器３５ａと３１ｂからの信号到達時間差をな・くず
には可変遅延装置４１１Ｌと４１ｂをそれぞれ調節すれ
ばよい。

したがって、このように構成される光空間伝送装置によ
れば、可変遅延装置４１ｈ〜４１ｅを一節することによ
り完全に各送光器間の光線信号の到達時間差をがくすこ
とができ、軌跡Ａ上の如何なる位置においても正確な信
号伝送を行なうことができる。

・尚、上記実施例では、情報信号発信源４０と送光器３
５＆〜３５ｅとを接続する伝送線路４２＆〜４２ｅは別
々に布設しであるが、これを例えば情報信号発信源４０
から１本の伝送線路によ多信号伝送を行ない、送光器３
２ａ−１−８２ｅの近くに分配器を設け、これにより伝
送信号を３分配してそれぞれ同じ長さの伝送線路で各送
光器３５ａ〜３５ｅに伝送供給する方式としてもよい。

これによυ情報信号発信源４０から各送光器３５ａ〜３
５ａまでの伝送線路長が同じとなシ、可変遅延装置４１
ｈ〜４１　ｃの可変範囲も少なくて済み有利とガる。ま
た、これに伴なって伝送線路の布設も簡単になり工事費
も少なくて済む＠ 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、°送光器と情報信号発信
源との間に可変遅延装置を設置し、各伝送線路長を実質
的に変えられるように構成したので、一定の軌道上を走
行する移動体局と地上固定局との光空間伝送において、
複数の地上固定局（送光器）とこの各送光器からの信号
を移動局に設けた受光器で受信する場合の、各送光器間
において信号干渉が生じることなく、極めて確実且つ歪
みの少ない映像又は音声信号等の伝送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る対移動体光空間伝送
装置を示す構成図、第２図は光線を用いた情報空間伝送
装置の構成を示すブロック図、第３図及び第４図はそれ
ぞれ上記第２図における空間伝送装置を用いた対移動体
光空間伝送装置の一例を示す構成図である。 ３１・・・移動体、３３−・・受光器、３５ａ、３５ｂ
。 ３５ａ、３５ｄ・・・送光器、４０・・・情報信号発信
源、４１ａ〜４１ｃ・・・可変遅延装置、４２ａ〜４２
ｃ・・・伝送線路、Ａ・・・移動体の軌跡、Ｐ・・・移
動体の進行方向。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 音声又は映像信号等により変調された高周波（搬送波）
   信号を出力する情報信号発信源と、この高周波信号によ
   り変調された光線を発生し空間に送出する複数の送光器
   と、この複数の送光器と上記情報信号発信源との間に布
   設された伝送線路に介装されその線路の等価長を可変調
   整する可変遅延装置と、一定軌跡上を移動する物体に設
   置されその軌跡に沿って配置される上記各送光器からの
   光線を受信する受光器とを具備し、上記可変遅延装置を
   調節することにより上記軌跡上の特定の位置で上記各送
   光器間の伝送行路の差により生じる信号干渉をなくすこ
   とを特徴とする対移動体光空間伝送装置。