JPS6229332A - デ−タ通信方式 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、データ伝送品質を向上させたデータ通信方式
に関する。

［従来の技＃Ｉ］ 従来、データ通信に於いて、送信すべき送信データを無
線又は有線で伝送する時、その再現性を向上するために
、例えば、次の様な方法が用いられている。

第１の方法としては、伝送の単位である送信信号の１フ
レームを、送信すべき送信データの先頭部を特定させる
ヘッドデータと、送信データとで構成し、これらを直列
符号化データとして送信している。

第２の方法としては、例えば、送信信号の１スパンを、
最初の１ビツトをスタートビットＳＴＡ。

次の４ビツトを制罪信号等のディジタル信号Ｄ１更に次
の１０ビツトをアナログ信号を２進符号化した信号Ａ１
そして最後の１ビツトをストップビットＳＴＰで構成し
、これを反復連続して調歩同期信号に伝送している。

これら、第１の方法、第２の方法に於いて、符号により
伝送されたデータ（キャラクタ、センテンス等を含む）
の誤りの検定としては、パリティチェックや、連送照合
等の誤り検定、更には、巡回統合による誤り訂正の検定
等が行なわれている。

そして、前述したこの検定は、このヘッドデータ又はス
タートピットのヘッダー部が正確に受信されている事を
前提として行なわれるものであった。

［発明の解決しようとする問題点］ ところが、信号誤り、ノイズ等の条件によりこのヘッダ
ー部のデータが正確に受信できないことがあるために、
ヘッダー部および、送信データ部の先頭が検出できない
事がある。或いはパリティチェックによりデータを検討
する時において、ノイズ等により誤ったタイミングで送
信データを取り込んだ時には、偶然（確率的には１／２
）パリティが正常になる場合がある。

つまり、受信側で正確に送信側から出力されたデータを
再現できない事が起り得る。

そこで、本発明は、送信信号を構成する１フレームの構
成を変更して、送信信号の再現性を良くするデータ通信
方式を提供する事を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のデータ通信方式は、送信すべき送信データ部と
該送信データ部の先頭を特定させるヘッダー部とで送信
信号の１フレームを構成するデータ通信方式に於いて、
該ヘッダー部を複数個の異なるヘッドデータで構成する
と共に、受信側に於いては、少なくとも２個のヘッドデ
ータを検出し、該ヘッドデータの値及び該検出の間隔か
ら該送信データ部の先頭が出現するまでの時間を求め、
該時間から該送信データ部の先頭を特定する事を特徴と
する。

ここで１フレームとは、高速データ伝送に適合するよう
に設定された伝送の単位である。この１フレームは、複
数個のヘッドデータより成るヘッダー部と、送信すべき
送信データ部とで構成される必要がある。このヘッドデ
ータの個数は任意の個数でよい。このヘッドデータとし
ては、例えば、数値はもちろんキャラクタ−又はセンテ
ンスでもよい。このヘッドデータの個数が多い程、送信
データ部の先頭の確定性がよくなる。例えば、このヘッ
ダー部は、（ア、イ、つ、工、オ）とか（１１，１３，
１５，１７）等のように構成する事ができる。このヘッ
ダー部の任意のヘッドデータと、送信データの先頭とは
設定された時系列で送信される必要がある。これらのヘ
ッドデータ群と送信データの先頭との時間的間隔は、等
間隔でなくてもよいが、決められた関数又は数列に従っ
ている必要がある。

このようにヘッダー部が構成されていると、受信側にお
いては、全てのヘッドデータが検出できなくても、任意
の個数（個数が多い程誤りの率が少なくなる）のヘッド
データを検出することで、最後に検出したヘッドデータ
からデーターの先頭（部）が現れるまでの時間を求める
事ができる。

［作用］ 送信信号の１フレームがヘッダー部と、送信データ部で
構成され、このヘッダー部は異なるに個のヘッドデータ
Ｎｎ　（ｎ−１，２、・・・・・・ｋ）で構成されてい
る。送信機は、これらを直列符号化データにして、有線
又は無線又は光ケーブルで送信する。

受信側では、時間的に変化する雑音時でも、この直列符
号化データから少なくとも２個のヘッドデータを検出す
る。例えばＮ２、Ｎ５のデータを検出できると、これら
のＮ２、Ｎ５の検出間隔及びその順列から送信データが
出現するまでの時間は、予め定められた関数又は数列に
より求める事ができる。従って、この時間を経過した時
点からの直列符号化データは送信データとして検出され
る。

［実施例］ 以下、本発明を具体的な実施例に基づいて詳しく説明す
る。本発明の具体的な実施例に係るデータ通信方式を用
いたデータ伝送システムは、それぞれ従来技術が利用で
きる屋内の固定地上局３Ｑと、自動車に載せられた車載
移動局１０とで構成される。

この車載移動局１０は、その構成を第１図のブロック図
で示すように、車載バッテリーから直流電源５Ｖ、１２
Ｖを出力する電源１１と、検出された送信すべきアナロ
グの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１
２と、クロック周波数用の水晶振動子１３と、サンプル
データ出力指令のサンプルスイッチ１つからの信号Ｊ３
よび５個のヘッドデータ（後で説明する第３図に示すデ
ータ値が２４１乃至２４５）を入力するマイクロコンピ
ュータ１４（以下ＣＰＵ１４と略す）と、このＣＰＵ１
４からの指令でタイムカウントを開始し、そのカウント
値をこのＣＰＵ１４に出力する集積素子によるタイマ１
５と、Ａ／Ｄコンバータ１２、ＣＰＩＪ１４からパスラ
イン１８を介して信号を入力し、シリアル符号化データ
の信号を発生する信号変換装置１６　（ＬＪＡＲＴ）と
、この信号発生器１６からの信号を入力し、電波として
空中に出力する送信機１７とで構成される。なおパスラ
イン１８は、コントロールバス１８１、アドレスバス１
８２、データバス１８３で構成される。

又、送信機１７は、変調回路１７１、発振子１７２、て
い倍器１７３で構成され、８０ＭＨ２のＦＭ変調の電波
を送信する。

この固定地上局３０は、その構成を第２図のブロック図
で示すように、交流電源から入力し、直流電源を出力す
る電源３１と、この車載移動局１０からの電波を受信す
る受信機３２と、この受信機３２からの信号を入力し、
送信時のデータに再現する信号変換袋ｆｉｆ３３　（Ｕ
ＡＲＴ）と、演算と制御を行なうコンピュータ３４（以
下ＣＰＬＩ３４と略す）と、このＣＰＵ３４のクロック
周波数水晶振動子３５と、このＣＰＵ３４からの指令で
起動しカウント結果をこのＣＰＵ３４に出力する集積回
路素子のタイマ３６と、受信データを記憶するＲＡＭに
よるメモリー３７と、インタフェース３８と、パスライ
ン３９と、ＣＲＴディスプレイ４０と、キーボード４１
とで構成する。

ここで、受信機３２は、水晶発掘子３２３を有する発掘
回路３２４と、変換回路３２２と、複調回路３２５とで
構成される。又、パスライン３９は、コントロールバス
３９１、アドレスバス３９２、データバス３９３で構成
される。

本実施例では、送信信号の１フレームは、その構成を第
３図に示すように、ヘッダー部とデータ部で構成し、ヘ
ッダー部は５個のヘッドデータ（データ値が２４１乃至
２４５）で構成し、データ部は１００ｆＩＡのデータで
構成する。そしてこれらの各データの送信ナイクル下は
１０＋ｎ５ｅｃである。

以下、ＣＰＵ１４が実行する第６図のフローチャートに
従って、車載移動局１ｏの作用を説明する。

ＣＰＵ１４は、本車載移動局１０の起動スイッチが投入
されると、ステップ１００より実行を開始する。ステッ
プ１００では、ＣＰＵ１４はヘッドデータ、送信データ
をカウントするパラメータｎ、ｍをＯに初期設定する。

その後、スーテップ１０２に移行する。ステップ１０２
は、サンプルスイッチ１９の投入状態を判定するステッ
プである。

このサンプルスイッチが投入されている時は、ステップ
１１６で、ＣＰＵ１４はセンサにより検出された信号を
Ａ／Ｄコンバータ１２を介して１００個のデータを収集
する。

サンプルスイッチ１９が投入されてないと判定されるか
、ステップ１１６の作業が完了す、ると、ＣＰＵ１４は
ステップ１０６に移行する。ステップ１０６乃至１１２
は、５個のヘッドデータ（値として２４１乃至２４５）
を順次送信する工程であり、これらのヘッドデータは、
１ｏＩＩＩＳｅＣ毎の間隔で送信される。

所定の個数のヘッドデータが送信されると、ステップ１
２６乃至１３２で、ＣＰｔＪ１４は、１００個の収集し
たデータ又は、予め設定されたテストデータを送信する
。この時も送信するデータの間隔は１ｏＩＩＩＳｅＣで
ある。所定のデータが送信されると、ＣＰＵ１４は、ス
テップ１００にジャンプし、前述した工程を実行する。

次に、ＣＰＵ３４が実行する第７図のフローチヤードに
従って、固定地上局３０の作用を説明する。

ＣＰＩＪ３４は、この固定地上局３０の起動スイッチ（
キーボード４１）が投入されると、ステップ２００より
実行を開始する。ステップ２００は、タイマ３６のカウ
ント（直メモリー３７をクリアしたり初期設定するステ
ップである。その後、ステップ２０２に移行し、ＣＰＵ
３４はタイマ３６を起動させる。ステップ２０４乃至２
１２は受信機３２からデータＱｉとこの時のタイマ３６
のカウント値を入力し、メモリー３７に記憶する工程で
ある。この繰り返し作業は、キーボード４１からの受信
終了の指令を入力するまで実行される。キーボード４１
からこの指令を入力すると、ステップ２２０でＣＰＵ３
４はメモリー３７のデータをリードし次の様な処理を行
なう。

即ち、受信データから予め登録しであるヘッドデータの
群と等しいか類似の５個の連続したデータからなる検出
群を抽出する。この時、この検出群は必ずしもメモリー
の先頭部に記憶されているとは限らない。

次にこのＣＰＵ３４は、この検出群を構成するそれぞれ
の、データ値と時刻を、第４図に示すように、グラフ化
するか対応テーブルを作成する。

第４図は横軸、縦軸にそれぞれ時刻、ヘッドデータ値を
示す。同図に於いて、実線グラフ５０上には、送信され
た時のヘッドデータ（番号Ｐ５１乃至Ｐ５５）がプロッ
トされている。破線グラフ５０Ａは受信された検出群の
データ（Ｐ５１、Ｐ５２Ａ、Ｐ５３、Ｐ５４Ａ、Ｐ５５
）をプロットして結んだグラフである。つまり、５個の
ヘッドデータ内の３個は再現されて受信されている。従
って、この再現された３個のヘッドデータにより、送信
データの先頭を確定させる。

ところで、送信されたデータが受信様で誤って受信され
る誤受信率ＰがＰ＝０．５という悪い条件下では、１デ
ータのみのヘッダーでは正常受信確率は同じく０．５で
ある。本方式の５データのヘッダーとし、その中で２デ
一タ以上が正常のとき有効とすれば、正常受信確率αは
、ＰＢ＝１−Ｐとおくと α＝ｓＣｓＰＢ”＋５ＣａＰＢ４Ｐ ＋５Ｃ３ＰＢ３Ｐ２＋５ＣｚＰＢ２Ｐ３−０．０３１＋
０．１５６ ＋０．３１０＋０．３１０ ＝０．８０７ 即ちα−０，８０７となり、約６０％も向上する。

ヘッドデータの個数が多い程ヘッド部の認識率、つまり
送信データの先頭（部）を確定できる確率がよくなる事
がわかる。

そして、このようにして送信データの先頭が確定した後
ＣＰＵ３４はメモリー３７に記憶されたデータをパリテ
ィチェック、受信間隔等により解析する。ステップ２２
４はこれら解析されたデータをＣＲＴディスプレイ４０
に表示するステップである。この後、ステップ２２４で
プログラムはストップするが、キーボード４１からの指
令を入力するとステップ２００にジャンプする。

本実施例によれば、車載移動局１０と固定地上局３０と
のデータ通信に於いて、送信信号の１フレームを５個の
ヘッドデータから成るヘッダー部と１００個の送信デー
タから成るデータ部で構成した事で、ノイズの多い状況
下でも、従来のヘッドデータが１個の場合に比較して相
当高精度でこのデータ部の先頭が確定できる。

例えば、１つのデータの誤受信率Ｐが０．４５の場合に
於いて、従来の方法ではデータ部の先頭部の確定できる
割合が０．５５である。ところが本実施例では、少なく
ともＩＮＴ　（５ｘ　（１−０゜４５））−２のヘッド
データが確定でき、従って式（１）によれば、送信デー
タ部の先頭部は約０゜８の確率で確定できる。

なお調歩同明方式に於いては、スタートビットＳＴＡが
ローレベルになれば受信信号とみなし、ストップビット
ＳＴＰを受信時刻とするため、第５図に示すようなノイ
ズ信号７１．７２等により誤受信した場合に於いて、パ
リティチェックが正常であっても送信間隔が１０ｍｃｃ
である事を考慮すれば、ノイズによる誤受信のデータと
して除去できる。

本実施例では、ヘッダー部をヘッドデータの値が２４１
乃至２４５の単調増加の数列で構成した。

しかし、送信側での設定が受信側で判明していれば、ヘ
ッダー部は任意の数列、関数をみたす任意の個数のヘッ
ドデータの群で構成できる。例えば、ヘッダー部はＫｆ
ｆＮのデータで構成され、その値が１／＝１．２・・・
・・・Ｋの時のＦ　（ｙ）　−（−１）’″×（３Ｖ＋
１＞をみたすＦ　（ｙ）の値で構成してもよい。

更に、本実施例は無線通信装置に適用したが、有線通信
、光通信にも適用できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、データ通信方式に於いて、送信信号の
１フレームを複数個の異なるヘッドデータで構成される
ヘッダー部と、送信データ部とで構成する事で、送信デ
ータの先頭部を確定する確率が向上できる。従って、送
信されたデータの再現性がよくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、それぞれ本発明の具体的な実施例に
係るデータ通信方式を用いた車載移動局、固定地上局を
説明するブロックダイアグラムである。第３図は同実施
例で用いた送信信号の１フレームの構成を説明するブロ
ックである。第４図は、同実施例で用いた送信、受信さ
れたそれぞれのヘッドデータをプロットしたグラフであ
る。第５図は、調歩同期式に於けるノイズが出現した時
の様子を説明する説明図である。第６、第７図はそれぞ
れ同実施例に於いて使用したコンピュータ１４．３４の
処理するプログラムを示したフローチャートである。 １０・・・車載移動局　　　　１４・・・ＣＰＵ１５・
・・タイマ　　　　　　１６・・・ＵＡＲＴ１７・・・
送信機　　　　　　３０・・・固定地上局特許出願人　
　　日本電装株式会社 同　　　　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　　　弁理士　大川　宏 同　　　　　弁理士　丸山明夫 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信すべき送信データ部と該送信データ部の先頭
   を特定させるヘッダー部とで送信信号の１フレームを構
   成するデータ通信方式に於いて、該ヘッダー部を複数個
   の異なるヘッドデータで構成すると共に、 受信側に於いては、少なくとも２個のヘッドデータを検
   出し、該ヘッドデータの値及び該検出の間隔から該送信
   データ部の先頭が出現するまでの時間を求め、該時間か
   ら該送信データ部の先頭を特定する事を特徴とするデー
   タ通信方式。
2. （２）送信データ部は複数個の送信データで構成される
   特許請求の範囲第１項記載のデータ通信方式。
3. （３）送信側は予め定められた時間間隔でデータを送信
   し、受信側は特定された送信データ部の先頭時刻と受信
   データの受信時間の時間間隔が所定範囲内にあるか否か
   を受信データの有効判定の一要素とする特許請求の範囲
   第２項記載のデータ通信方式。