JPS63313925A - 空間伝送光通信システム - 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、空間伝送光通信システムに関するものである
。

〔従来の技術〕

光通信システムにおいては、一般に、送信局と受信局間
を光フアイバケーブルで接続し、送信局からの情報信号
を光信号に変換して光フアイバケーブルによシ受信局に
伝送し、受信局で受信した光信号から情報信号を得るよ
うにしている。この種のケーブル伝送光通信システムは
、光フアイバケーブルによる伝送が、高圧線、雷、電車
架線などからの電磁誘導が全くなく、また伝送損失も少
ないという長所があり、現在広く使用されている。

一方、光フアイバケーブルを使用せず、光信号を空間伝
送させる空間伝送光通信システムも提案されている。

現在提案されている空間伝送光通信システムでは、送信
局において高周波の搬送波を情報信号で変調して得られ
た変調波を光電変換して変調光として送出し、受信局で
この変調光を受信し、この変調光を光電変換して復調し
情報信号を得ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

光通信システムにおいて、受信局側を移動局、例えば車
輛に搭載された移動局とすることを必要とする場合があ
る。この場合には、送信号の有効通信領域を高速度で通
過する車輛に充分な情報を伝達するためには、情報の伝
送速度を向上させることが必要である。しかし、前述の
ケーブル伝送方式を移動局用に用いることはできず、ま
た、従来提案されている空間伝送光通信システムでは、
使用されている回路が高周波の搬送波に応答動作するた
めに、回路の応答速度の限度まで情報の伝送速度を上げ
ることは出来ない。情報の伝送速度を上げるためには、
さらに高周波の信号に応答するような回路を設計しなく
てはならず、回路が複雑化し、製造費用も増大する。

一方、空間伝送光通信システムでは、伝送空間での光信
号の指向性や外乱因子による伝送空間での光信号の減衰
や消失が大きな問題である。例えば、伝送空間に霧が発
生すると、光信号の強度が大幅に減衰し、また受信局の
受光面に太陽光が直射すると、太陽光のエネルギーによ
って、光信号が消失してしまうことがある。さらに、光
信号の指向性の問題は、特に受信局が例えば車輌に搭載
された移動局である場合には、高速度で走行する車輌に
高精度の指向性を有する高強度の光信号を与えなければ
ならない。本発明の目的は、光通信システムにおける情
報伝送速度を向上させ、また、伝送空間での光信号の指
向性を高め、さらに伝送空間での光信号の減衰対策、消
失防止をした空間伝送光通信システムを提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明の空間伝送光通信シ
ステムにおいては、送信局から光強度の０Ｎ−ＯＦＦに
対応して符号化された光パルス信号が送出される方式が
用いられ、さらに、この光パルス信号の伝送のための空
間送光路及び空間受光路が設定されるような手段が設け
られている。

すなわち、本発明の空間伝送光通信システムは、符号化
光パルス信号を送出する送信局と、該送信局から空間を
伝送して送信される光、６ルス信号を受信する受信局と
よシなシ、前記送信局は、送信すべき情報が入力される
入力装置と、該入力装置に入力される情報に対応する符
号信号を作成する符号信号作成装置と、該符号信号作成
装置で作成された符号信号に対応する符号化光パルス信
号を発生する光パルス信号発生装置と、該光パルス信号
発生装置からの符号化光パルス信号の空間送光路を設定
する空間送光路設定装置とを備え、前記受信局は、前記
空間送光路を伝送される前記符号化光パルス信号の空間
受光路を設定する空間受光路設定装置と、前記符号化光
パルス信号を受光する受光装置と、該受光装置の出力か
ら前記符号信号を再生する符号再生装置と、該符号再生
装置の出力に基ずいて前記情報を表示する情報表示装置
とを備える構成を有するものである。

〔作用〕

本発明では、送信局からは、光強度の○Ｎ−０ＦＦ　　
に対応して情報が符号化された光パルス信号が空間に伝
送される。すなわち、伝送に際して従来方式のような高
周波の搬送波を利用していないので、使用される回路の
最大応答速度まで情報の伝送速度を向上させることが出
来る。

また、空間送光路設定装置と空間受光路設定装置とを有
することによって、伝送空間を太陽などの外乱因子の影
響を受けずに、符号化光パルス信号を高品質状態を保持
したまま伝送させることが出来る。

このようにして、高伝送速度で高品質の情報の伝達が行
なえるので、例えば受信局を車輛に設けた移動局として
緊急情報、交通情報及びサービス情報などの情報を走行
中の車輛に伝達するのに最適である・　　　　　　　、
を 伝送すべき情報は、送電量の入力装置に電気信号として
入力され、符号信号作成装置で情報に対応した論理値″
ｌ”及び′０”の二値による符号化が行なわれ、符号化
電気信号が作成される。

次いで、この符号化電気信号が光パルス信号発生装置に
よシ符号化光パルス信号に変換されて、伝送空間を介し
て受信局に送信される。本発明では、空間送光路設定装
置と空間受光路設定装置とによって、送信局から送信さ
れる符号化光パルス信号には、受信局に対して高精度の
指向性が与えられるので、受信局では高品質の符号化光
パルス信号が受光される。受信局の受光装置では受光し
た符号化光パルス信号を電気信号に変換し、この電気信
号から符号信号が再生され、この符号信号に基ずいて情
報表示装置で各種の伝送情報が表示されることになる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を使用して詳細に説明する
。

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図であり
、送信局１と受信局２とからなシ、送信局１から発せら
れる光／ぞルス信号３が受信局２で受信されるようにな
っている。

実施例は送信局１が固定局、受信局２が移動局とされた
場合であり、送信局１は車輛の所定の走行区間（例えば
、所定の車輛用高速道路）に−局装置される基地局４と
この基地局４に接続される複数のローカル局５とを有し
ている。第２図に示すように、実施例では車＠６が１行
する車輛用高速道路の路側に、所定間隔ごとにローカル
局５が設けられている。

一方、受信局２は車輛６に搭載されて移動局とされ、後
述するように、それぞれのローカル局５の前を通過する
際に、ローカル局５がら空間を伝送して送信される光パ
ルス信号を受信して、各種１゜の情報を得ることが出来
る。　　　　　　　　　、ｌこのようにして、受信局２
がローカル局５から得る情報には、大規模地震の発生情
報、海岸沿い道路での津波情報、災害発生による道路の
通行停止情報々どの緊急情報、道路での事故発生情報、
積雪時のチェイン使用情報、走行速度の警告などの走行
情報及び宿泊施設や駐車場に関するサービス情報の三種
類があシ、例えば１００　ｖｈｒの走行速度で、各ロー
カル局５から１８００ビツトの情報、即ちほぼ２００文
字分の情報の受信が可能となっている。

基地局４には、入力装置７と符号信号作成装置８とが設
けられ、ローカル局５には符号信号作成装置８で作成さ
れた情報に対応する論理値″′】”とＯ”の二値に符号
化された電気符号信号を符号化光パルス信号に変換する
光パルス信号発生装置９と、伝送空間にこの符号化光パ
ルス信号の送光路を設定する空間送光路設定装置１０と
が設けられている。

一方受信局２には、空間を伝送されて来る符号化光パル
ス信号の受光路を設定する空間受光路設定装置１１、符
号化光パルス信号を受光する受光装置１２、この受光装
置１２の出力から符号信号を再生する符号再生装置１３
及び情報を表示する情報表示装置１４が設けられている
。

以下、各部について順次詳細に説明する。

（入力装置） 入力装置７の処理回路１５には、例えばキー人力の手段
によって、各種の情報が電気信号として入力可能であり
、処理回路１５に情報が入力されると、ＣＰＵ　１６に
よシ、この情報は記憶回路１７に書き込み記憶される。

一度記憶回路１７に書き込まれた情報は、処理回路１５
に入力される読み出し要求信号によって繰シ返し読み出
されて情報信号として入力回路１８に入力されるように
なっている。また、前述の緊急情報及び走行情報中緊急
伝送を要するものは、割込み入力が可能であって他の情
報に優先して読み出され、同様に情報信号として入力回
路１８に入力され名。

実施例においては、入力回路１８は第３図に示すように
、各ビットの入カスイノチ１９−１〜１９−８によシ、
対応するフリップフロップ２０−１〜２〇−８への入力
が行なわれるように接続され、各７リツプフロツプの出
力端子Ｑが、それぞれ入力回路の出力端子ｔ□〜ｔ８と
なっている。

また、それぞれのフリップフロップ２０−１〜２０−８
の出力端子ＱＫは、反転バッファ２１−１〜２１−８を
介して発光ダイオード２２−１〜２２−８の陰極側が接
続され、これら発光ダイオード’２２−１〜２２−８の
陽極側は抵抗を介してプラス電源に接続されている。

従って、記憶回路１７から読み出される情報信号がＣＰ
Ｕ　１６によって入力スイッチ１９−１〜１９−８に遂
次入力され、このような情報信号が符号信号作成装置８
の並直列変換回路２３に入力される。

（符号信号作成装置） この並直列変換回路２３は、第４図に示すように入力回
路１８よりの情報信号が、互いに直列に接続されたシフ
トレジスタ２４−１及び２４−２の各段の入力端子２５
−１〜２５−８に並列に入力されるように、前述の出力
端子ｔ□〜ｔ８と入力端子２５−１〜２５−８間が接続
されている。

また、前述の出力端子ｔ□〜ｔ８は、パリティビット付
加回路２６の入力端子２６−１〜２６−８にも接続され
、パリティビット付加回路２６の出力端子２６−９が、
シフトレジスタ２４−１の入力端子２５−０に接続され
ている。

さらに、シフトレジスタ２４−２及びシフトレジスタ２
４−２に直列に接続されるシフトレジスタ２４−３の入
力端子２５−９と２５−１８〜２５−２３はアースされ
、入力端子２５−１０〜２５−１７はマークビットに対
応して信号の論理値がｔｔ　１　ｔｔに設定されている
。

一方、クロック信号発生回路２７からは、ＩＭＨｚのク
ロックがシフトレジスタ２４−１〜２４−３に供給され
、このクロック信号発生回路２７の分周端子２７−２に
パルス発生回路２８が接続され、このイｅルス発生回路
２８の出力端子２８−１が各シフトレジスタ２４−１〜
２４−３のデータセット端子２９に接続されている。

クロック信号発生回路２７の分周端子２７−２からは、
第５図（２）に示すように、１ＭＩｆｚのクロック（１
）の１／３０分周パルスがパルス発生回路２８に入力さ
れ、パルス発生回路２８の出力端子２８−１からは、Ｉ
Ｍｔ（ｚのクロックの１／３０分周パルスの立上シから
およそ２７μｓｅｃ長の”Ｈ”パルスを発生し、Ｌ　Ｆ
ｔに変化した時に、シフトレジスタ２４−１〜２４−３
に情報信号が入力される。この時、シフトレジスタ２４
−３の入力端子２５−１６．２５−１７とシフトレジス
タ２４−２の入力端子２５−１０〜２５−１５にマーク
ビットが付加される。

また、パリティピント付加回路２６では、入力端子２６
−１〜２６−８の情報信号によって、情報信号の論理値
“１″のビット数を判定し、その数が偶数であると出力
端子２６−９の信号の論理値を°゛１″とし、その数が
奇数であると、出力端子２６−９の信号の論理値を０”
とする。このようにして、情報信号の最下位ピントの次
にパリティビットが設定される。

以上のようにして、最終的には、シフトレジスタ２４−
３の出力端子２９ｔから、第５図１２３１に示すように
マークＭとパリティＰが付加された情報信号０１１０１
００１が出力される。なお、この場合、情報信号中４ピ
ントが論理値″１″なので、・ξリテイピットの論理値
は１”となっている。

第５図において、（４）〜００）は入力端子２５−１７
゜２５−１６・・・２５−１０の信号の論理値、（Ｉυ
は入力端子２５−９、α２−（ＩＩは入力端子２５−８
〜２５−１の信号の論理値であり、（イ）は入力端子２
５−００信号の論理値である。

第４図に示す並直列変換回路２３の出力端子２９ｔは、
第６図に示すＮＲＺ−ＣＭ工符号変換回路３０のＮＯＲ
回路３１の入力端子３２に接続され、ＮＯＲ回路３１の
出力端子はフリップフロップ３３の入力端子に接続され
ている。クリップフロップ３３の反転出力端子ｑは、Ａ
ＮＤ回路３４の一方の入力端子に接続され、ＡＮＤ回路
３４の出力端子はＮＯＲ回路３５の一方の入力端子に接
続され、ＮＯＲ回路３５の出力端子はＮＯＲ回路３６の
入力端子に接続されている。

前述のＮＯＲ回路３１の出力端子が、ＮＯＲ回路３５の
他方の入力端子に接続され、ＮＯＲ回路３１の他方の入
力端子はＮＯＲ回路３７の入力端子に接続され、ＮＯＲ
回路３７の出力端子はＡＮＤ回路３８の一方の入力端子
に接続され、ＡＮＤ回路３８の他方の入力端子には入力
端子３２が接続されている。

このＡＮＤ回路３８の出力端子は、フリップフロップ３
９の入力端子に接続され、フリップ７０ツブ３９の出力
端子ＱはＡＮＤ回路３４の他方の入力端子と、フリップ
フロップ３３のリセット端子ＣＬＨに接続きれている。

また、フリップフロップ３９のＤ端子と反転出力端子９
間は接続されている。さらに、ＮＯＲ回路３１の他方の
入力端子とＮＯＲ回路３７にはＩＭＨｚのクロックが供
給されている。

このような構成のＮＲＺ−ＣＭＩ符号変換回路では、前
述せるようにして、並直列変換回路２３の出力端子２９
ｔに得られるＮＲＺ符号の情報信号を、ＣＭＩ符号に変
換する。

ここでＣＭＩ符号とは、ＮＲＺ符号の論理値″０”を１
ピツトの前半が“Ｈ＃で後半がＬ”の’Ｈ，Ｌ”となる
ブロック信号に、またＮＲＺ符号の論理値″′１”は１
ビツトの前半、後半が“Ｈ２Ｈ″または“Ｌ、Ｌ”のブ
ロック信号で表わし前回の論理値ＩＩ　Ｉ　１１に対応
したレイルの反転レベルとして得られるもので、同期ク
ロックがＣＭＩ符号に対応付けられて、精度よく且つ迅
速に作成し得るという特長がある。

ＮＯＲ回路３１には、第７図Ｆ２のクロックとＦ３のＮ
ＲＺ符号情報信号が入力されるので、その出力端子には
、Ｆ８に示すような、ＮＲＺ符号情報信号の論理値″Ｏ
”に対応するＣＭ工符号の信号が得られる。

一方、ＮＲＺ符号情報信号Ｆ３の論理値”１″の後半で
論理値が′１″の信号Ｆ５が一７リソプフロツプ３９に
入力されるので、ＮＦＩＺ符号情報信号′Ｆ３で論理値
パ１”が連続したことが検出され、ＡＮＤ回路３４の出
力信号Ｆｌｏと、前述のＮＯＲ回路３１の出力信号Ｆ８
とから、ＮＯＲ回路３５の出力端子にはＣＭＩ符号の反
転信号Ｆ１ｔが得られ、この信号がＮＯＲ回路３６で反
転されて、ＮＲＺ−ＣＭＩ符号変換回路３０の出力端子
には、第７図Ｆ１２に示すようなＣＭＩ符号情報信号が
得られる。

実施例では、ＮＲＺ符号をＣＭＩ符号に変換していも八
゛ るが、この他に忙コイフェーズ符号、ＤＭＩ符号などに
変換することも可能であり、或はＮＲＺ符号のまま伝送
することも出来る。

（光パルス信号発生装置） このようにして得られたＣＭＩ符号情報信号は、伝送線
４０によジローカル局５の光ノξルス信号発生装置９に
入力される。この光パルス信号発生装置９は、第８図に
示すように、反転回路４１及び４２が直列に接続され、
反転回路４２の出力端子とトランジスタ４３０ベース間
に、コンデンサ４４と抵抗４５とが並列に接続され、ト
ランジスタ４３のコレクタが、トランジスタ４６のコレ
クタに接続され、トランジスタ４３のエミッタがトラン
ジスタ４６のベースに接続されている。トランジスタ４
６のコレクタには電圧Ｖｃｃが印加され、も トランジスタ４６のエミッタは発甚ダイオード４７の陽
極側に接続され、発光ダイオード″４７の陰極はアース
されている。

また、トランジスタ４６のエミッタにダイオード４８の
陽極側が接続され、ダイオード４８の陰極側は反転回路
４２の出力端子に接続されている。

さらに、トランジスタ４６のベースにはダイオ−）１”
４９の陽極側が接続され、ダイオード″４９の陰極側は
反転回路４２の出力端子に接続されている。

このような構成の光パルス信号発生装置９において、反
転回路４１の入力端子にＣＭＩ符号情報信号が入力され
ると、信号の論理値が′１”でトランジスタ４３が導通
状態となってトランジスタ４６０ベースに電圧が印加さ
れるために、トランジスタ４６も導通状態となる。トラ
ンジスタ４６が導通状態となるために発光ダイオード″
４７に電圧が与えられて、発光ダイオ−）；’４７が、
ＣＭＩ符号情報信号６Ｈ”のレベルに対応して点灯され
赤外光が放射される。この場合、トランジスタ４３及び
４６が互いにダーリントン接続されているだめに、回路
のｈｆｅ（電流値幅率）が大となシ、反転回路４２の出
力端子の出力変動をおさえることが可能である。

また、コンデンサ４４が挿入されているだめに、トラン
ジスタ４３は、ＣＭＩ符号情報信号に迅速に応答する。

さらに、ダイオード９４８が挿入されているために、発
光ダイオード４７の端子間容量による応答遅れを防止し
て、立ち下りを急峻にし、グイオート″′４９が挿入さ
れているために、トランジスタ４６のＲ−スーエミノタ
間容量による応答遅れを防止している。

第９図（勾（Ｂ）は、発明者等の実測した発光ダイオー
ドの端子間電圧波形であり（Ａ）はダイオード″４９が
挿入されない場合、（Ｂ）はダイオード４９を挿入した
場合であり、ダイオ−）”４９の挿入によって端子間電
圧波形が急峻になっていることが明らかである。また、
第１０図（Ａ）（Ｂ）は、同様に発明者等が実測したそ
れぞれ反転回路４２の出力端子及びトランジスタ４６の
ベースの信号波形で、ダイオード４９を挿入しない場合
のものである。この場合、ダイオード４９を挿入すると
、第１０図（Ａ）（Ｂ）に対応する信号波形はそれぞれ
（Ｃ）　、　（Ｄ）に示すようになり、ダイオード４９
の挿入効果が確認される。

（空間送光路設定装置） 光パルス信号発生装置９の出力に得られる赤外線光パル
ス信号は、空間送光路設定装置ＩＯでその送出光路が設
定される。

空間送光路設定装置１０は、第１１図に示すように直方
体筒状の遮光材のケース５０内に収納され、このケース
５０の一婦板側に前述の光パルス信号発生装置９が収容
されている。ケース５０の底面に沿って長手方向に駆動
軸５１が回動自在に取り付けられ、この、駆動軸５１に
はねじ５２が載設されている。まだ、ケース５０の底面
の一端側にステッピングモータ５７が固定収容され、こ
のステッピングモータのギヤ５３は前述のねじ５２と噛
合され、ステッピングモータ５７には駆動回路５４が接
続されている。ケース５０の他端板には赤外透過フィル
タ５９が取り付けられ、赤外線パルス信号の放出口とさ
れる。

一方、駆動軸５１に対向してガイド５５がケース５０内
に配設され、このガイド５５と駆動軸５１に円環状の保
持体５６が取り付けられ、この保持体５６にレンズ５８
が固定されている。保持体５６は、ガイｒｓｓに対して
は緩く挿通され、駆動軸５１に対しては螺合している。

このように構成されているので、駆動回路５４によって
ステッピングモータ５７を回動させることによシ駆動軸
５１を回動させ、保持体５６を駆動軸５１に沿って移動
させることが出来る。この保持体５６の移動によってレ
ンズ５８が発光ダイオード４７に対して移動し、発パル
ス信号の空間送光路が設定される。

第１１図に実線で示すのは、光パルス信号に対して平行
送光路を設定した場合であり、単位空間当シのエネルギ
密度が犬きくなシ遠方まで光ノζルス信号を有効に伝送
することが出来る。また、第１１図に点線で示す位置に
レンズ５８を移動させると、点線で示すように広い範囲
に光パルス信号を放出することが出来るが、単位空間当
りのエネルギ密度が小さくなり、光パルス信号の有効到
達距離は短かくなる。

（空間受光路設定装置） 前記のように空間送光路設定装置１０によって送光路が
設定されて、空間に放出される光パルス信号に対して、
空間受光路設定装置１１によって、受光路が設定される
。

この空間受光路設定装置１１は第１２図に示すように、
長方体筒状の遮光材のケース６０内に収容され、このケ
ース６０の一端板には赤外透過フィルタ５９が取シ付け
られ、ケース６０内にレンズ６１及び６２が光軸を一致
させて配設されている。これらのレンズ６１及び６２間
に遮光材のスリット板６３が配設され、スリット板６３
のスリット６４がレンズ６１の焦点位置に一致するよう
に位置決めされている。なお、このスリット板６３は光
軸に直角に第１１図で矢印Ｘで示す方向に位置の調整が
可能になっている。

また、ケース６０の他端側に受光装置１２が収容され、
この受光装置１２のフォトダイオード９６５はレンズ６
２の焦点位置に配設されている。

空間受光路設定装置１１に対して例えば太陽光などの外
乱光が、第１２図に一点鎖線で示すように入射しても、
この外乱光はスリット６４を通過せず遮光されるので、
外乱光が混入しない状態で受光路が設定される。さらに
、空間送光路設定装置１０と空間受光路設定装置１１の
赤外透過フィルタ５９によって、波長が０．７μｍより
短かい光が遮断され雑音光の混入しない高品質の赤外線
光パルス信号が受光装置１２のフォトダイオ−１６５に
入光する。

光パルス信号の光軸が僅かに傾いている場合には、スリ
ット板６３を第１２図の矢印Ｘ方向に移動させて、光ノ
ξルス信号を最大強度を維持した状態で入射させること
が出来る。

（受光装置） 前述の受光装置１２は、第１３図に示すような構成を有
し、フォトダイオード６５の陰極側に電圧Ｖｃｃが印加
され、フォトダイオード６５の陽極側がトランジスタ６
６のベースに接続され、トランジスタ６６のエミッタは
アースきれ、トランジスタ６６のコレクタはトランジス
タ６７０は−メに接続されている。トランジスタ６６の
コレクタには抵抗を介して電圧Ｖｃｃが印加され、トラ
ンジスタ６７のコレクタには電圧Ｖｃｃが印加され、ト
ランジスタ６７のエミッタは抵抗を介してアースされて
いる。

マタ、トランジスタ６６のベースは、抵抗を介してトラ
ンジスタ６７のエミッタに接続され、トランジスタ６７
のエミッタはコンデンサを介して抵抗６９の一端に接続
され、この抵抗６９の他端とアース間にはコンデンサ７
０が接続され、抵抗６９とコンデンサ７０との接続点が
出力端子となっている。この抵抗６９とコンデンサ７０
とでロー・ξスフィルタが構成されている。

前述の受光装置１２によって、入力される符号化された
ＣＭＩ符号光ノルス信号がＣＭＩ符号の電気・代ルス信
号に変換され、符号再生装置１３に入力される。

（符号再生装置） 符号再生装置１３の初段には第１４図示す増幅回路７２
が設けられ、前述のＣＭＩ符号ノルス信号が増幅器７３
で増幅された後に、しきい値設定回路７４で所定のしき
い値が設定される。第１５図に示すように、しきい値設
定回路７４によって、所定のしきい値７８以上の入力（
Ｎに対して出力の）が得られる。

前述せるようにして増幅回路７２の出力として得られる
ＣＭＩ符号・ぐルス信号が、タイミングクロック抽出回
路７５に入力され、ＣＭＩ符号パルス信号と同期クロッ
クとの位相ずれが検出されて、両者の同期が短時間で取
られるようにされている。

前述の増幅回路７２からのＣＭＩ符号パルス信号Ｆｃは
、第１６図に示すように、位相比較回路７６の一方の入
力端子に入力され、シフトレジスタ７７の基準クロック
端子７８からの２ＭＨｚのクロックが、反転回路７９で
反転されて位相比較回路７６の他方の入力端子に入力さ
れている。

この位相比較回路７６では基準クロック端子７８からの
クロックとＣＭＩ符号パルス信号の位相差が検出され、
位相比較回路７６に接続されるパルス幅制御回路７１を
介して、選択ゲート回路８２での選択が行なわれる。

この選択ゲート回路８２では、通常は基準、ｏルス発生
回路８３からの３２　Ｍ　Ｈｚのパルスの１６分周端子
８０の出力で、シフトレジスタ７７にリセットをかけて
基準クロック端子７８から２　Ｍ　Ｈｚの、ｏルスを出
力している。

しかし、前述の位相比較回路７６で、基準クロック端子
７８からのクロックが進んでいることが検出されると、
選択ゲート回路８２はシフトレジスタ７７の１７分周端
子８１の出力でシフトレジスタ７７にリセットをかける
。従って、この場合には、基準パルス発生回路８３のパ
ルス信号の１パルス分長い１．８８ＭＨｚのクロックが
、基準クロック端子７８から出力される。また、位相比
較回路７６で基準クロック端子７８からのクロックが遅
れていることが検出されると、選択ゲート回路８２はシ
フトレジスタ７７の１５分周端子８４の出力でシフトレ
ジスタ７７にリセットをかける。

従って、この場合には、基準パルス発生回路８３のパル
ス信号の１パルス分短かい２．１３ＭＨｚのクロックが
、基準クロック端子７８から出力される。

このようにして、ＣＭＩ符号パルス信号Ｆｃに対して、
データの受信初期においてクロックが瞬時に同期され、
常に同期が監視されて、完全に同期のとれた信号処理が
行なわれる。

前述せるようにして同期がとられたクロックが、フリッ
プフロップ８５の入力端子ＣＬＫに入力され、ＣＭＩ符
号パルス信号ＦｃがＤ端子に入力され、同期が取られた
クロックによって、フリップフロップ８５でＣＭＩ符号
パルス信号が再生される。

このフリップフロップ８５の出力端子に得られるＣＭＩ
符号ノξルス信号ＦａｔがＣＭニーＮＲＺ符号変換回路
８６に入力されて、ＣＭＩ符号パルス信号がＮＲＺ符号
パルス信号に変換される。このＣＭＩ符号ノルス信号Ｆ
ｃｌは同時に、符号誤り検出回路８７にも入力され、Ｃ
ＭＩ符号パルス信号Ｆｃｔの符号誤りが検出される。

ＣＭＩ−ＮＲＺ符号変換回路８６は、第１７図に示すよ
うな構成を有し、変化点抽出回路８８にＣＭＩ符号パル
ス信号Ｆｃ１と、２　Ｍ　ＨｚのクロックＦ２とが与え
られ、この変化点抽出回路８８によってＣＭＩ符号パル
ス信号の１ビツトの前半がａｔ　Ｈ”で後半がＩｔ　Ｌ
、　１１の論理値Ｉｔ　ＯＩ＋倍信号のＩＩ　Ｈ１１か
らＩＩ　Ｌ　１１への変化点が抽出される。変化点抽出
回路８８で変化点が抽出された信号について、ノξルス
作成回路８９でＮＲＺ符号に対応する論理値Ｉｔ　ＯＩ
Ｉの信号が作成され、変化点抽出回路８８で変化点が抽
出されない信号に対して、パルス作成回路８９でＮＲＺ
符号に対応する論理値゛′１″の信号が作成される。

このようにして、ＣＭＩ符号からＮＲＺ符号に変換され
たパルス信号が同期回路９０で２　Ｍ　ｆｉｚのクロッ
クで同期が取られ、同期回路９０からは、ＮＲＺ符号ノ
ξルス信号ＦＮが得られる。同時に、同期回路９０から
は、後述する回路で使用されるＩＭＨｚのクロックＦ１
４が出力される。

一方、符号誤シ検出回路８７においては、伝送されて来
るＣＭＩ符号パルス信号ＦＣ１の論理値“１”の信号の
パルス幅と論理値°′１”の反転規則の誤り検出が行な
われる。この符号誤シ検出回路８７は第１８図に示す構
成を有し、ＣＭＩ符号パルス信号ＰＣＩが、パルス幅検
出回路９１と論理値ｔ（Ｉ　Ｉ＋検出回路９２とに入力
され、これらの回路は２ＭＩＴｚのクロックＦ２で同期
駆動されるようになっている。

論理値゛′１”検出回路９２の一方の出力が２ＭＨｚの
クロックＦ２で同期駆動される記憶回路９３に入力され
、記憶回路９３に論理値″′１”のレベルが記憶される
。次に、この記憶回路９３の記憶情報が論理値パ１”検
出回路９２に入力され、論理値ｆｉ１″検出回路９２は
ＣＭＩ符号パルス信号Ｆａｌで、論理値ＩＩ　１７＋の
反転規則が正常かどうか検査される。

前述のパルス幅検出回路９１では、ＣＭＩ符号パルス信
号Ｆａｘのハイレベル或はロウレベルが論理値゛′１”
の２パルス幅を越えると、誤シ信号ＦＥＩを出力する。

また、論理値“１”検出回路９２からは、ＣＭＩ符号パ
ルス信号Ｆｃｔの論理値ゝ゛１”のレベル反転が正常に
行なわれていないと、誤シ信号ＦＥ２が出力される。

これらの誤シ信号ＦＥＺ及びＦＥ２はＯＲ回路９４に入
力され、誤シ信号ＦＢＩもしくはＦＥ２が存在するとＯ
Ｒ回路９４からは誤シ信号ＦＥが出力される。なお、こ
の誤シ信号ＦＥで記憶回路９３がリセットされるように
なっている。

前述のようにしてＣＭＩ−ＮＲＺ符号変換を行なうＣＭ
Ｉ−ＮＲＺ符号変換回路８６の出力端子と、ＣＭＩ符号
パルス信号の符号誤シを検出する符号誤シ検出回路８７
の出力端子とが、第１９図に示す直並列変換回路９５の
シフトレジスタ９６に接続されている。

この場合、符号誤シ検出回路８７から誤シ信号ＦＫが出
力されていると、リセット端子ｔｒに誤シ信号ＦＥが入
力されるためにシフトレジスタ９６はリセットされ、Ｃ
ＪＪＩ−ＮＲＺ符号変換回路８６で変換されたＮＲＺ符
号パルス信号は、シフトレジスタ９６に入力されない。

誤シ信号ＦＥが存在しないと、ＮＲＺ符号パルス信号Ｆ
Ｎはシフトレジスタ９６に入力され、すでに説明したＮ
ＲＺ符号）ξルス信号に対して上位８ビツトに付加され
ているマークＭが、マーク検出回路９７で検出され、ま
たＮＲＺ符号パルス信号に対して下位ビットに付加され
ているパリティＰがパリティ検査回路９８で検査される
。マーク検出回路９７とパリティ検査回路９８には、ゲ
ート回路９９が接続され、このゲニト回路９９からは、
マークの検出とパリティの検査に異常のないことが確認
されると駆動信号ＦＤがラッチタイミング回路１００に
入力される。この駆動信号ＦＤによってランチタイミン
グ回路１００からはラッチ信号ＦＲが発せられ、このラ
ッチ信号ＦＲでシフトレジスタ９６のＮＲＺ符号情報が
パラレルシフトレジスタ１０１に入力される。この場合
、前述したＣＭＩ−ＮＲＺ符号変換回路８６で作成され
たＩＭＨｚのクロックＦ１４でシフトレジスタ９６の同
期駆動が行なわれている。

（情報表示装置） 前述せる直並列変換回路９５によシ、得られる並列化さ
れたＮＲＺ符号情報が、第２０図に示す情報表示装置１
４に入力されて、伝送されて来た情報の表示が行なわれ
る。

直並列変換回路９５のパラレルシフトレジスタ１０１の
ＮＲＺ符号情報が、情報表示装置１４の演算回路１０２
に入力される。この入力に際しては、取込回数設定回路
１０３によって所定回数の入力が繰シ返されて同一符号
であることの確認が行なわれた後に入力が行なわれる。

ＮＲＺ符号情報が演算回路１０２に入力されると、ＣＰ
Ｕ１０７が入力符号に対応して、ＲＯＭ１０４がらト９
ットパターンを読み出し、このドットノξターンによっ
てドライバ１０５で表示器１０６に情報の表示が行なわ
れる。実施例においては、ＲＯＭ１０．４に数字パター
ン、ひらがなパターン、漢字・ぐターン及び英字パター
ンが収容されておシ、第２１図（Ａ）に示すような緊急
情報、（Ｂ）に示すような走行情報、（Ｃ）に示すよう
なサービス情報が表示器１０６に表示される。

例えば１１００Ｋ／ｈｒの走行速度で車輌を走行させる
場合、路側に設けられたローカル局から、同時にほぼ２
００文字の情報の受信が可能である。

情報表示装置１４では、受信された情報の表示器１０６
への表示と同時に、ブザー１０８を作動させて運転者へ
の通報を行なって情報の見落しを防止する機構が具備さ
れている。特に、ローカル局から制限速度情報が送信さ
れている危険走行帯域では、制限速度情報が入力される
と、ＣＰＵ　１０７が車輛の走行速度を取シ込んで制限
速度と比較し、制限速度を越えている場合には、ブザー
１０８は車輛が制限速度に減速されるまで作動を継続し
、運転者に警告を行なうようになっている。

このようにして、本発明の実施例においては高周波の搬
送波を使用せず、情報信号を直接光強度の０Ｎ−ＯＦＦ
に対応した符号化光パルス信号として空間伝送させるた
めに、高伝送速度で情報量の多い情報伝送を行なうこと
が可能である。さらに、その伝送に際して伝送路に空間
送光路設定装置及び空間受光路設定装置によって、外乱
光の影響を受けることなく高品質の符号化光パルス信号
の伝送が可能な伝送路が設定される。

このために、移動局が設けられた車輛は走行の所定位置
において、各種の緊急情報、走行情報及びサービス情報
を迅速に受信することによって、安全且つ快適な走行を
行なうことが可能となる。

実施例においては、送信局を固定局とし受信局を移動局
とした場合を説明したが、本発明は実施例に限るもので
はなく例えば送信局を巡視車輛とし、この所定区域を巡
視する巡視車輛から情報を受信する方式とすることも可
能である。

また、実施例においては基地局からすべての情報をロー
カル局に供給する方式のものを説明しだが、ローカル局
に通常の情報を記憶するＲＯＭを具備し、通常の情報は
このＲＯＭからローカル局が読み出して送信し、緊急情
報のみを基地局からローカル局を介して送信する方式と
することも可能である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によると、高周波の
搬送波を使用せず情報信号を直接符号化光パルス信号と
して空間伝送させることによシ、周波数応答性の高い回
路を用いることなく情報の伝送速度を向上させ、且つ空
間送光路設定装置及び空間受光路設定装置を設けること
によシ、外乱光の混入がなく安定した伝送が実現し、高
伝送速度で情報量の多い高品質の情報伝送を行なうこと
が可能な空間伝送光通信システムを提供するととが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第２
図は本発明の実施例におけるローカル局と受信局の配置
を示す斜視図、第３図は本発明の実施例の入力回路の構
成を示す回路図、第４図は本発明の実施例の並直列変換
回路の構成を示す回路図、第５図は第４図の各部の信号
波形図、第６図は本発明の実施例のＮＲＺ−ＣＭＩ符号
変換回路の構成を示す回路図、第７図は第６図の各部の
信号波形図、第８図は本発明の実施例の光パルス信号発
生装置の構成を示す回路図、第９図（Ａ）（Ｂ）及び第
１０図（Ａ）（Ｂ）は第８図各部の信号波形図、第１１
図は本発明の実施例の空間送光路設定装置の構成を示す
一部切開図、第１２図は本発明の実施例の空間受光路設
定装置の構成を示す一部切開図、第１３図は本発明の実
施例の受光装置の構成を示す回路図、第１４図は本発明
の実施例の増幅回路の構成を示す回路図、第１５図は第
１４図の信号波形図、第１６図は本発明の実施例のタイ
ミングクロック抽出回路の構成を示すノロツク図、第１
７図は本発明の実施例のＣＭＩ−ＮＲＺ符号変換回路の
構成を示すブロック図、第１８図は本発明の実施例の符
号誤シ検出回路の構成を示すブロック図、第１９図は本
発明の実施例の直並列変換回路の構成を示すブロック図
、第２０図は本発明の実施例の情報表示装置の構成を示
すブロック図、第２１図は本発明による情報表示が行な
われた表示器の例を示す正面図である。 １・・・送信局、２・・・受信局、３・・・光パルス信
号、４・・・基地局、５・・・ローカル局、６・・・車
輛、７・・・入力装置、　　８・・・符号信号作成装置
、９・・・光パルス信号発生装置、 １０・・・空間送光路設定装置、 １１・・・空間受光路設定装置、１２・・・受光装置、
１３・・・符号再生装置、１４・・・情報表示装置、１
５・・・処理回路、１６・・・ＣＰＵ、１７・・・記憶
回路、１８・・・入力回路、１９−１〜１９−８・・・
入力スイッチ、２０−１〜２０−８・・・フリップフロ
ップ、２１−１〜２１−８・・・反転回路、 ２２−１〜２２−８・・・発光ダイオード９．２３・・
・並直列変換回路、 ２４−１〜２４−３・・・シフトレジスタ、２５−１〜
２５−８・・・入力端子、 ２６・・・パリティピット付加回路、 ２７・・・クロック信号発生回路、２７−１・・・出力
端子、２７−２・・・分周端子、２８・・・パルス発生
回路、２９・・・データセット端子、 ３０・・・ＮＲＺ−ＣＭＩ符号変換回路、３２・・・入
力端子、３１、３５．３６．３７・・・ＮＯＲ回路、３
３．３９・・・フリップフロップ、 ３４．３８・・・ＡＮＤ回路、４０・・・伝送線、４１
．４２・・・反転回路、４３．４６・・・トランジスタ
、４４・・・コンデンサ、４５・・・抵抗、４７・・・
発光ダイオード９．４８．４９・・・ダイオード９．５
０・・・ケース、５１・・・駆動軸、５゛２・・・ねじ
、５３・・・ギヤ、５４・・・駆動回路、５５・・・ガ
イド９．５６・・・保持体、５７・・・ステッピングモ
ータ、５８・・・レンズ、５９・・・赤外透過フィルタ
、６０・・・ケース、６１．６２・・・レンズ、６３・
・・スリット板、６４・・・スリット、６５・・・フォ
トダイオードゝ、 ６６．６７・・・トランジスタ、６９・・・抵抗、７０
・・・コンデンサ、７１・・・パルス幅制御回路、７２
・・・増幅回路、７３・・・増幅器、７４・・・しきい
値設定回路、 ７５・・・タイミングクロック抽出回路、７６・・・位
相比較回路、７７・・・シフトレジスタ、７８・・・基
準クロック端子、７９・・・反転回路、８０・・・１６
分周端子、８１・・・１７分周端子、８２・・・選択ゲ
ート回路、 ８３・・・基準パルス発生回路、８４・・・１５分周端
子、８５・・・フリップフロップ、 ８６＝−Ｃ：ＭＩ−ＮＲＺ符号変換回路、８７・・・符
号誤シ検出回路、８８・・・変化点抽出回路、８９・・
・・々ルス作成回路、９０・・・同期回路、９１・・・
パルス幅検出回路、 ９２・・・論理値＋＋　１　ｙｒ検出回路、９３・・・
記憶回路、９４・・・０３回路、９５・・・直並列変換
回路、９６・・・シフトレジスタ、９７・・・マーク検
出回路、９８・・・パリティ検査回路、９９・・・ゲー
ト回路、１００・・・ランチタイミング回路、 １０１・・・パラレルシフトレジスタ、１０２・・・演
算回路、１０３・・・取込回数設定回路、１０４・・・
ＲＯＭ、１０５・・・トゝライバ、１０６・・・表示器
、１０７・・・ＣＰＵ、１０８・・・ブザー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）符号化光パルス信号を送出する送信局と、該送信
   局から空間を伝送して送信される符号化光パルス信号を
   受信する受信局とよりなる空間伝送光通信システムであ
   り、 前記送信局は、送信すべき情報が入力される入力装置と
   、該入力装置に入力される情報に対応する符号信号を作
   成する符号信号作成装置と、該符号信号作成装置で作成
   された符号信号に対応する符号化光パルス信号を発生す
   る光パルス信号発生装置と、該光パルス信号発生装置か
   らの符号化光パルス信号の空間送光路を設定する空間送
   光路設定装置とを備え、 前記受信局は、前記空間送光路を伝送される前記符号化
   光パルス信号の空間受光路を設定する空間受光路設定装
   置と、前記符号化光パルス信号を受光する受光装置と、
   該受光装置の出力から前記符号信号を再生する符号再生
   装置と、該符号再生装置の出力に基ずいて前記情報を表
   示する情報表示装置とを備える、ことを特徴とする空間
   伝送光通信システム。
2. （２）受信局が車輛に設けられた移動局であることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項記載の空間伝送光通信
   システム。