JPWO2014049689A1 - 通信装置 - Google Patents

Abstract

通信装置間で通信を行う際に、伝送路上に発生するランダム誤りの検出・訂正機能を備えていればデータにスクランブルをかけることなく所定のビットエラーレートを確保することができ、データ処理にかかる遅延を低減することが可能な通信装置を提供する。反転ビット付与部１０３は、入力されるデータに対して、トレーニングモードで得られたＮビット毎に反転ビットをデータに挿入する。反転ビット除去部１０４は、入力されるデータのＮ+１ビット毎に付与される反転ビットを除去し、誤り訂正符号が付与されたデータに再生する。これにより、伝送対象のデータに付加データを挿入することで、ビット長Ｎのデータでの同一ビット値の連続性を遮断する。よって、同じビット値のデータの連続が途切れビット値が反転する際に生じる、信号反転の遅延を低減できる。また、データにスクランブルを行なわないため、データ処理にかかる遅延を低減することが可能となる。

Description

本発明は、通信装置に関するものであり、特に伝送されるデータの構成に関するものである。

通信装置間で通信を行う際に、伝送されるデータの内容によってはデータ列に“０”もしくは“１”が連続する場合がある。この場合、同じビット値のデータの連続が途切れビット値が反転する際、反転信号が鈍ってしまうおそれがある。この鈍りにより信号のレベルが反転のレベルに到達する前にデータの取り込みが行われてしまう結果、ビット値を誤って認識してしまうおそれがある。

これを避けるため、伝送路を伝播するデータにスクランブルをかけることで同一ビット値の連続を制限することがある。例えば、“０”もしくは“１”データのようにデータが全て同じ値であるときに、データにスクランブルをかけることで、“０”もしくは“１”データの偏りを分散させる技術が従来より知られている。スクランブル技術としては、対象となるデータと予め用意されたビット列であるスクランブルパターンとの排他的論理和（ＥｘＯＲ）を、論理演算回路などにより求めるものが開示されている（特許文献１など）。

また、通信において、リードソロモン符号を用いることにより、受信データに発生した誤りバーストを修正する技術が、従来より知られている（特許文献５など）。

特開２０１０−１７８３９０号公報 特開２００２−１１１７５６号公報 特開２００２−３５９５８３号公報 特開平３−１６３３７号公報 特開平１０−２４２９３１号公報

特許文献１などに記載されている技術では、スクランブルされたデータ（スクランブルデータ）に通信伝送路を伝送中にランダム誤りによるエラービットを含む場合、デコード処理により復号されるデータ（復号データ）に含まれるエラービット数は、スクランブルデータのエラービット数より増加してしまう恐れがある。スクランブルにより、元のデータはビットの並びが大きく異なるデータ列に変換されるため、スクランブルデータにエラービットが発生すると、対応する復号データは元のデータとは大きく異なるデータ列となってしまう場合があるからである。その結果、復号データは元のデータに対して多数のエラービットを含むこととなり、スクランブルデータに発生するエラービットより多数のエラービットを含む場合がある。

そこで、デコード処理により増加したエラービットを訂正するため、特許文献５などに記載されているリードソロモン符号を用いることが考えられる。しかしながら、一般的に、複数ビットの誤り訂正には、エラー訂正処理にかかる遅延時間が長くなる。よって、サーボモータなどの駆動制御等の迅速な応答が必要な場合には、遅延時間が長い複数ビットの誤り訂正を適用することが困難である。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、通信装置間で通信を行う際に、伝送路上に発生するランダム誤りの検出・訂正機能を備えていればデータにスクランブルをかけることなく所定のビットエラーレートを確保することができ、データ処理にかかる遅延を低減することが可能な通信装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の通信装置は、付加データ付与部と、付加データ除去部とを備える。付加データ付与部は、伝送対象のデータのビット長Ｎ毎に、ビット長Ｎのデータでの同一ビット値の連続性を遮断する付加データを挿入する。付加データ除去部は、送信データから付加データを除去してデータを再生する。

また、請求項２に記載の通信装置において、付加データは前続するビット長Ｎのデータにおける最後尾ビットあるいは後続するビット長Ｎのデータにおける先頭ビットとは相補の関係にある単ビットデータである。

また、請求項３に記載の通信装置は制御部を備える。制御部は、送信手段と、受信手段と、判定手段とを備え、データ伝送に先立って、予め定められたトレーニングパターンデータによりビット長Ｎを決定するトレーニングルーチンを制御する。送信手段は、トレーニングパターンデータを送信する。受信手段は、送信部により送信されるトレーニングパターンデータを受信する。トレーニングパターンデータは、同じビット値が連続するビット列が、ビット列とは相補の関係にある少なくとも１ビットを挟んで、連続ビット数が１ビットずつ昇べきあるいは降べきに並ぶデータである。判定手段は、受信部により受信されるトレーニングパターンデータにより、連続するビット列（ビット長（Ｘ））（Ｘ＝１以上の整数）毎に、その後段に配置される単ビットのエラーを検出して、ビット長Ｘのビットエラーレートを算出し、ビット長Ｎを決定する。

また、請求項４に記載の通信装置において、トレーニングパターンデータは、同じビット値が連続するビット列が、ビット列とは相補の関係にある単ビットを挟んで、連続ビット数が１ビットずつ昇べきあるいは降べきに並ぶデータである

また、請求項５に記載の通信装置において、トレーニングパターンデータは、ビット値が互いに相補の関係にあり、各々のビット値の連続ビット数が同数に並ぶビット列がペアをなし、ビット列のペアごとに、連続ビット数が１ビットずつ昇べきあるいは降べきに並ぶデータである。

また、請求項６に記載の通信装置において、トレーニングルーチンは、トレーニングパターンデータを所定回数伝送し、連続するビット列毎に、その後段に配置される単ビットがエラーする回数を積算して連続するビット列毎にビットエラーレートを算出し、算出されたビットエラーレートが規定のレート以下であるもののうち、最長のビット列をビット長Ｎとする。

また、本願の請求項７に記載の電子部品装着装置は、電子部品の基板への実装作業に係る各種のデータを伝送する。電子部品装着装置は、付加データ付与部と、付加データ除去部とを備える。付加データ付与部は、伝送対象のデータのビット長Ｎ毎に、ビット長Ｎのデータでの同一ビット値の連続性を遮断する付加データを挿入する。付加データ除去部は、送信データから付加データを除去してデータを再生する。

請求項１に記載の通信装置、および請求項７に記載の電子部品装着装置では、伝送対象のデータのビット長Ｎ毎に付加データを挿入することで、ビット長Ｎのデータでの同一ビット値の連続性を遮断する。よって、同じビット値のデータが連続した後の反転ビットに生じる、信号反転の遅延を低減できる。これにより、信号レベルが反転のレベルに到達する前にデータを取り込んでしまいビット値を誤認識する不具合を抑制し、所定のビットエラーレートを確保することが可能となる。
また、請求項１に記載の通信装置、および請求項７に記載の電子部品装着装置では、付加データ付与部により、伝送対象のデータに付加データを挿入することで送信データを生成し、付加データ除去部により、送信データから付加データを除去してデータを再生する。これにより、データ伝送に際しデータにスクランブルを行なわないため、データ処理にかかる遅延を低減することが可能となる。また、スクランブル用の回路も不要となり、これに伴い電流消費を低減することができる。

請求項２に記載の通信装置では、前に続くビット長Ｎのデータにおける最後尾ビットあるいは後続するビット長Ｎのデータにおける先頭ビットとは相補の関係にある単ビットデータを付加データにすることで、同一ビット値のデータの連続性を遮断することが可能となる。

請求項３に記載の通信装置では、同じビット値が連続するビット列が、ビット列とは相補の関係にある少なくとも１ビットを挟んで、連続ビット数が１ビットずつ昇べきあるいは降べきに並ぶトレーニングパターンデータを伝送路に伝播する。受信されるトレーニングパターンデータに備えられ、連続するビット列（ビット長（Ｘ））（Ｘ＝１以上の整数）毎に、その後段に配置される単ビットのエラーを検出することで、ビット長Ｘのビットエラーレートを算出することが可能となる。
通信装置。

請求項４に記載の通信装置において、トレーニングパターンデータによって、連続するビット列毎に、その後段に配置される単ビットのエラーを検出することが可能となる。

請求項５に記載の通信装置において、トレーニングパターンデータによって、連続するビット列毎に、“０”から“１”に遷移する際のビットエラーと“１”から“０”に遷移する際のビットエラーの両方を検出することが可能となる。

請求項４に記載の通信装置では、トレーニングパターンデータを所定回数伝送し、連続するビット列毎に、その後段に配置される単ビットがエラーする回数を積算することで連続するビット列毎にビットエラーレートを算出する。算出されたビットエラーレートが規定のレート以下であるもののうち、最長のビット列をビット長Ｎとすることが可能となる。

本発明の実施例である対基板作業機を示す斜視図である 図１に示す対基板作業機の上部カバーを取り外した状態で示す平面図である 図１に示す対基板作業機の備える制御装置を中心とした制御を示すブロック図である。 作業機１０が備える光無線装置１、３の構成を模式的に示す図である。 制御装置９０側に備えられる光無線装置１のブロック図である。 トレーニングモードにおけるトレーニングルーチンの処理のフローチャートである。 １つ目のトレーニングパターンデータを示す図である。 １つ目のトレーニングパターンデータの別例を示す図である。 ２つ目のトレーニングパターンデータを示す図である。 トレーニングパターンデータに含まれるビット長Ｎのテストビット列を示す図である。 トレーニングパターンデータに含まれるビット長Ｎ＋１のテストビット列を示す図である。 通信モードにおけるデータＤおよび反転ビットを説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

＜対基板作業機の構成＞
図１および図２に、本発明の実施例の対基板作業機（以下、「作業機」と略す場合がある）１０を示す。図１は、作業機１０の斜視図であり、図２は、作業機１０を上方からの視点において示した概略平面図である。作業機１０は、回路基板１２に対して回路部品の装着作業を行う回路部品装着機であり、回路基板１２を搬送する搬送装置１４と、回路基板１２に対して回路部品を装着する作動ヘッド１６と、その作業ヘッド１６を移動させる移動装置１８と、回路部品を供給する１対の供給装置２０、２２とを備えている。

搬送装置１４は、１対のコンベアベルト２４を有しており、それら１対のコンベアベルト２４を電磁モータ２６によって周回させることで、コンベアベルト２４に支持される回路基板１２を搬送する。それら１対のコンベアベルト２４の一方は、ベース２８に固定され、他方は、搬送装置１４による回路基板１２の搬送方向に直角な方向に移動させることが可能である。搬送装置１４は、基板保持装置３２を有しており、所定の位置（図２での回路基板１２が図示されている位置）において回路基板１２を固定的に保持する。なお、本実施例では、搬送装置１４による回路基板１２の搬送方向（図２における左右方向）をＸ軸方向とし、その方向に直角な方向をＹ軸方向と称し、説明を行う。

作業ヘッド１６は、搬送装置１４によって保持された回路基板１２に対して回路部品を装着するものである。吸着ノズル３４は、正負圧供給装置３６（図３参照）を介して負圧エア、正圧エア通路に通じており、負圧にて回路部品を吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した回路部品を離脱させる。作業ヘッド１６は、吸着ノズル３４を昇降させるノズル昇降装置３８（図３参照）および吸着ノズル３４をそれの軸心回りに自転させるノズル自転装置４０（図３参照）を有しており、保持する回路部品の上下方向の位置および回路部品の保持姿勢を変更することが可能である。

作業ヘッド１６は、移動装置１８によって、ベース２８上の任意の位置に移動可能である。詳しく言えば、移動装置１８は、作業ヘッド１６をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向スライド機構５０と、作業ヘッド１６をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸方向スライド機構５２とを備えている。Ｘ軸方向スライド機構５０は、Ｘ軸方向に移動可能にベース２８上に設けられたＸ軸スライダ５４と、駆動源としての電磁モータ５６（図３参照）とを有しており、その電磁モータ５６によって、Ｘ軸スライダ５４がＸ軸方向の任意の位置に移動可能である。また、Ｙ軸方向スライド機構５２は、Ｙ軸方向に移動可能にＸ軸スライダ５４の側面に設けられたＹ軸スライダ５８と、駆動源としての電磁モータ６０（図３参照）とを有しており、その電磁モータ６０によって、Ｙ軸スライダ５８がＹ軸方向の任意の位置に移動可能とされている。そして、そのＹ軸スライダ５８に作業ヘッド１６が取り付けられることで、作業ヘッド１６は、移動装置１８によって、ベース２８上の任意の位置に移動可能である。

また、１対の供給装置２０、２２は、搬送装置１４を挟むようにして、ベース２８のＹ軸方向における両側部に配設されている。それら１対の供給装置２０、２２の一方は、フィーダ型の供給装置２０とされており、他方は、トレイ型の供給装置２２とされている。フィーダ型の供給装置２０は、テーピング化された回路部品を保持して１つずつ回路部品を送り出すテープフィーダ７０を複数有しており、それら複数のテープフィーダ７０の各々によって、作業ヘッド１６への供給位置に回路部品を供給する。一方、トレイ型の供給装置２２は、複数の回路部品が載置された部品トレイ７２を複数有しており、それら複数の部品トレイ７２のうちの任意のものをトレイ移動機構７４（図３参照）によって作業ヘッド１６への供給位置に移動させる。

なお、各供給装置２０、２２は、供給するべき回路部品の不足、回路部品の種類の交換等に対応するべく、ベース２８に着脱可能とされており、各供給装置２０、２２がベース２８に取り付けられた状態を維持するため、つまり、各供給装置２０、２２をベース２８に固定するための供給装置固定機構７６、７８（図３参照）が設けられている。各供給装置固定機構７６、７８は、供給装置２０、２２をベース２８から取り外せないようにロックした状態と、そのロックを解除した状態とで切換可能とされている。つまり、供給装置２０、２２の交換が禁止された状態と許容された状態とで切換可能である。

また、作業機１０は、マークカメラ８０（図３参照）およびパーツカメラ８２（図３参照）を備えている。マークカメラ８０は、下方を向いた状態でＹ軸スライダ５８の下面に固定されており、移動装置１８によって移動させられることで、回路基板１２の表面を任意の位置において撮像することが可能である。一方、パーツカメラ８２は、上を向いた状態で設けられており、作業ヘッド１６の有する吸着ノズル３４によって吸着保持された回路部品を撮像することが可能である。マークカメラ８０によって得られた画像データおよび、パーツカメラ８２によって得られた画像データは、画像処理装置８４（図３参照）において処理され、回路基板１２に関する情報、基板保持装置３２による回路基板１２の保持位置誤差、吸着ノズル３４による回路部品の保持位置誤差等が取得される。

さらに、作業機１０は、図３に示すように、制御装置９０を備えている。制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体とするコントローラ９２と、上記電磁モータ２６、５６、６０、コンベア幅替機構３０、基板保持装置３２、正負圧供給装置３６、ノズル昇降装置３８、ノズル自転装置４０、テープフィーダ７０、トレイ移動機構７４、供給装置固定機構７６、７８の各々に対応する複数の駆動回路９４と、表示装置８６、８８の制御回路９６とを備えている。コントローラ９２には、マークカメラ８０およびパーツカメラ８２によって得られた画像データを処理する画像処理装置８４が接続されている。

また、コントローラ９２には、各駆動回路９４を介して搬送装置１４、移動装置１８、装着ヘッド１６、フィーダ型供給装置２０、トレイ供給装置２２、供給装置固定機構７６、７８等の各装置に対して駆動制御指令が発せられ、各装置の作動を制御する。また、各装置に備えられている不図示のセンサ等から発せられる位置情報やトルク情報等の各装置の可動状況に関する駆動制御情報がコントローラ９２に送られる。

また、作業機１０には、図１に示すように、Ｙ軸方向における両側面に１対の表示装置８６、８８が設けられている。各表示装置８６、８８は、作業ヘッド１６等による装着作業に関する情報であり、タッチパネル式の表示装置である。コントローラ９２には、表示装置８６、８８が接続されており、表示装置８６、８８に表示される選択・操作ボタン１０５の操作結果が入力される。また、制御回路９６を介して各種情報が表示される。

移動装置１８には光無線装置３が備えられている。光無線装置３は光無線装置１との間で光無線伝送を行う。光無線装置１は制御装置９０側に備えられている。光無線装置３は、光無線装置１との間で光軸が一致するように移動装置１８のＸ軸スライダ５４に設けられる。これにより、光無線装置１と光無線装置３との間で、画像データ、各装置への駆動制御指令や各装置からの駆動制御情報、選択・操作ボタン１０５等の入力装置からの入力情報、さらには表示装置８６、８８への各種表示情報等のデータが、レーザ光による光無線伝送により、移動装置１８と制御装置９０との間で行われる。

ここで、画像データとは、画像処理装置８４によって処理されるデータである。回路基板１２に関する情報、回路基板１２の保持位置情報、吸着ノズル３４による吸着情報等の情報である。

図４は、作業機１０が備える光無線装置１、３の構成を模式的に示す図である。図４では、光無線の一例として、制御装置９０と各装置のうち駆動モータ５６、６０（図４において、電磁モータＭと表記）との間に光無線装置１、３を設けた構成を模式的に示す図である。

制御装置９０は、ＰＣ等のコンピュータシステムで構成されるコントローラ９２により制御される。駆動制御ボード９０Ａは、電磁モータＭを駆動制御する際の指令である駆動制御動作指令や、電磁モータＭからフィードバックされる位置情報やトルク情報などの駆動制御情報の入出力を制御するボードである。コントローラ９２は、駆動制御ボード９０Ａを介して、光無線装置１が接続されている伝送路７の一端に接続されている。伝送路７においてレーザ光による光無線伝送が行われる。伝送路７の他端は光無線装置３を介して、電磁モータＭに接続されている。

図５は、光無線装置１、３のうち、制御装置９０側に備えられる光無線装置１について例示するブロック図である。光無線装置１と同様の機能ブロックを備えることから、電磁モータＭ側に備えられる光無線装置３のブロック図は省略する。

まず、データの入力側から説明する。駆動制御ボード９０Ａから出力されるデータは、制御部１００に入力される。制御部１００は、光無線装置１の通信モードとトレーニングモードとの切替を行なう。通信モードとは、通常の通信を行うモードである。光無線装置１、３間でデータの光無線伝送を行なう。トレーニングモードとは、伝送されるデータが“０”もしくは“１”の同じビット値で連続させることが可能なビット長を決定するモードである。データ伝送に際し、同じビット値が連続した後にビット値が反転すると、連続するビット長によっては、その後に反転したビット値のレベル遷移が遅延してしまう現象がある。この現象が強く出てしまうと反転ビットのビット値を正しく認識できずビットエラーを招来してしまう恐れがある。トレーニングモードでは、予め定められたビットエラーレートに収まるビット長Ｎを決定するものである。光無線通信の通信環境に応じて連続可能なビット長は変動するため、実機においてトレーニングパターンを伝送して、エラーレートを実測することにより決定する。同じビット値を順次、昇べきあるいは降べきに１ビットずつ連続ビット数を増加あるいは減少させたテストビット列を生成し、テストビット列の間に反転ビットを挿入してトレーニングパターンデータとする。この場合、そして、反転ビットのビットエラーレートを検出する。ビットエラーレートの検出は連続するビット列のビット長ごとに付随する反転ビット毎に行なわれる。検出されたビットエラーレートが規定のレート以下であるもののうち、最長のビット長をビット長Ｎとして決定する。

通信モードにおいて、制御部１００は、駆動制御ボード９０Ａから光無線装置１に入出力されるデータの制御を行い、データが入力される場合には、データを誤り訂正符号付与部１０１に出力する。また、制御部１００は、後述するトレーニングモードで決定されたビット長Ｎを反転ビット付与部１０３および反転ビット除去部１０４に設定する。

制御部１００から出力されるデータは、誤り訂正符号付与部１０１において誤り訂正符号が付与された上で、反転ビット付与部１０３に出力される。誤り訂正符号付与部１０１は、伝送により発生するデータのビットエラーを訂正する誤り訂正符号を付与する。誤り訂正符号により、伝送路７のデータ伝送によって発生するビットエラーレートを所定値以下に抑えることで、伝送路７間の通信品質が保たれる。

誤り訂正符号付与部１０１において誤り訂正符号が付与されたデータは、反転ビット付与部１０３に出力される。反転ビット付与部１０３は、入力されるデータのＮビット毎に反転ビットを挿入する。反転ビット付与部１０３における、反転ビットの挿入について説明する。反転ビット付与部１０３は、データに同期するクロック信号の遷移を数えることで、データのビット長を計測する。Ｎ回目のクロック信号の遷移を数えることでビット長Ｎを計測し、Ｎ回目のクロック信号に同期するデータのビット値とは相補の関係にある反転ビットを生成する。そして、反転ビットは、（Ｎ＋１）回目のクロック信号に同期する位置に挿入される。反転ビット付与部１０３は、（Ｎ＋１）回目のクロック信号の遷移ごとに反転ビットの挿入を繰り返す。反転ビットが挿入されたデータは、反転ビット付与部１０３に備えられる不図示の出力バッファを介して受発光モジュール１０５に出力される。これにより、同一のビット値が連続した後の反転ビットにおける遷移遅延に伴うビットエラーを規定のビットエラーレート以下に抑えることができ、先に説明した誤り訂正符号付与部１０１による伝送路７でのビットエラーレートの抑制と併せて通信品質を維持することができる。

受発光モジュール１０５は、反転ビット付与部１０３から出力されたデータを光信号に変換して、図示しない発光部から伝送路７に送信する。

次に、光信号の入力側を説明する。伝送路７を伝送した光信号は受発光モジュール１０５の受光部（不図示）で受光されて電気信号であるデータに変換される。

受発光モジュール１０５から出力されるデータは反転ビット除去部１０４に入力される。反転ビット除去部１０４は、入力されるデータの（Ｎ＋１）ビット毎に付与されている反転ビットを除去し、誤り訂正符号が付与されたデータを再生する。反転ビット除去部１０４における、反転ビットの除去について説明する。反転ビット除去部１０４は、反転ビット付与部１０３と同様に、データに同期するクロック信号の遷移を数えることで、データのビット長を計測する。（Ｎ＋１）回目のクロック信号に同期するデータは、反転ビット付与部１０３で付与された反転ビットである。反転ビット除去部１０４は、（Ｎ＋１）回目のクロック信号の遷移ごとに反転ビットの除去を繰り返す。再生されたデータは、反転ビット除去部１０４に備えられる不図示の出力バッファを介して誤り訂正復号部１０２に出力される。

再生されたデータは、誤り訂正復号部１０２により誤りの検出および訂正が行われる。誤り訂正されたデータは制御部１００に出力される。制御部１００は、データを駆動制御ボード９０Ａに出力する。

図６は、トレーニングモードにおけるトレーニングルーチンの処理のフローチャートである。ステップＳ０で、制御装置９０は、例えば表示装置８６、８８に表示される選択・操作ボタン１０５から、トレーニングモードのコマンドを受付ける。トレーニングモードのコマンドは、制御装置９０側に備えられる光無線装置１に入力され、同時に伝送路７を介して電磁モータＭ側に備えられる光無線装置３にも入力される。

次に、制御装置９０は、光無線装置１、３をトレーニングモードに設定する（Ｓ２）。このとき、制御装置９０側に備えられる光無線装置１を送信側、電磁モータＭ側に備えられる光無線装置３を受信側に設定する。光無線装置１、３に備える誤り訂正符号付与部１０１、誤り訂正復号部１０２、反転ビット付与部１０３、および反転ビット除去部１０４における動作を休止させ、入力されるデータに処理を加えず出力するように設定する。同様に、光無線装置３では、誤り訂正符号付与部１０１、誤り訂正復号部１０２、反転ビット付与部１０３、および反転ビット除去部１０４における動作を休止させ、受発光モジュール１０５で受光した光信号を、制御部１００を介して光無線装置１に送り返すように設定する。この設定により、後述するトレーニングパターンデータは、ループバックが行なわれ、光無線装置１から送信され、光無線装置３を介して、光無線装置１に戻される。

トレーニングモードにおいてループバックを行なうことで、トレーニングルーチンにおけるビット長Ｎの決定等の処理を制御装置９０で行なうことができる。また、トレーニングパターンデータは、光無線装置１、３の間を伝送路７を介して往復して送受信される。これにより、伝送路７の往復それぞれの方向におけるエラーを網羅することができる。伝送路７だけでなく、光無線装置１、３の各々に備えられる受発光部１０５の受光部、発光部やその他の回路におけるエラー状況をも網羅したビットエラーレートを算出することができる。

次に、送信側である光無線装置１は、制御部１００に記憶されているトレーニングパターンデータを、光無線装置３に向けて送信する（Ｓ４）。受信側である光無線装置３は、受信したトレーニングパターンデータを、再度、光無線装置１に向けて送信する（Ｓ６）。送信側である光無線装置１は、トレーニングパターンデータを受信する（Ｓ８）。光無線装置１に受信されたトレーニングパターンデータは、光無線装置１の制御部１００に入力される。

図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃは、のトレーニングパターンデータを示す図である。図７Ａ、および図７Ｂに示す１つ目のトレーニングパターンデータは、同じビット値が連続するテストビット列と、テストビット列とは相補の関係にあって、テストビット列の間に挿入される１ビットの反転ビットを備える。テストビット列は、反転ビットが挿入される度に連続ビット数が１ビットずつ昇べきあるいは降べきに並ぶ。テストビット列の長さは、最小値の１ビットから、光無線装置１、３がビット長Ｎの決定ができる程度に十分に大きなビット値まで連続してビット数が増加する構成である。

図７Ａは、１つ目のトレーニングパターンデータを示す図である。図７Ａでは、テストビット列に含まれるビット値を“０”とし、反転ビットのビット値を“１”とする。まず、ビット値が“０”である１ビットのテストビット列の後に反転ビットである“１”挿入される。反転ビットの後には、１ビット昇べきして“０”が２ビット連続するテストビット列が続き、その後に反転ビット“１”が挿入される。以降同様に、反転ビット“１”を挟み、“０”の連続数が１ビットごとに増加しながら、連続数が順次増大して続いていく。一方、図７Ｂの、１つ目のトレーニングパターンデータの別例では、テストビット列に含まれるビット値を“１”とし、反転ビットのビット値を“０”とする。この場合も、同様に、ビット値が“１”である１ビットのテストビット列の後に反転ビットである“０”挿入される。反転ビットの後には、１ビット昇べきした２ビットの“１”が連続してテストビット列が続き、以下同様に連続する。

図７Ｃは、２つ目のトレーニングパターンデータを示す図である。図７Ｃでは、ビット値“０”、“１”のそれぞれが同じビット数で並ぶ“０”のテストビット列と“１”のテストビット列とをペアとするテストビット列である。ペアごとに、“０”、“１”の連続ビット数が１ビットずつ昇べきあるいは降べきに並ぶ。２つ目のトレーニングパターンデータでは、テストビット列は、“０”のビット列の連続の後に、その反転ビットである“１”のビット列が始まり、“１”のビット列の連続の後に、その反転ビットである“０”のビット列が始まる。２つ目のトレーニングパターンデータにおける“０”、“１”の各々のテストビット列の先頭ビットは、１つ目のトレーニングパターンデータの反転ビットに相当する。また、図７Ａ、図７Ｂと同様に、テストビット列の長さは、最小値の１ビットから、光無線装置１、３がビット長Ｎの決定ができる程度に十分に大きなビット値まで連続してビット数が増加する構成である。２つ目のトレーニングパターンデータでは、ビット値“０”と“１”とが交互に連続するので、ビット値“０”が連続した後の反転ビット“１”と、ビット値“１”が連続した後の反転ビット“０”とのトレーニングを共に行うことができる。双方向のビット値の反転に対してトレーニングを行うことができる。

２つ目のトレーニングパターンデータを示す図７Ｃでは、ビット列のペアを“０”のテストビット列の後に“１”のテストビット列が続くペアとする。始めに、ビット値が“０”である１ビットのテストビット列の後にビット値が“１”である１ビットのテストビット列が続く。 “１”のテストビット列の後には、“０”のビット値が２ビット連続するテストビット列が続く。“０”のテストビット列の後に、“１”のビット値が２ビット連続するテストビット列が続く。これにより、１ビットのテストビット列のペアの後、１ビット昇べきした２ビットのテストビット列のペアが挿入される。以下順次、１ビット毎に昇べきしてビット列のペアが続く。

トレーニングモードでは、光無線装置１、３に備える誤り訂正符号付与部１０１、誤り訂正復号部１０２、反転ビット付与部１０３、反転ビット除去部１０４、および光無線装置３の制御部１００では、データに処理を加えず、データを次段の機能ブロックに出力する。

次に、光無線装置１の制御部１００で、ループバックされたトレーニングパターンデータに含まれ、各テストビット列の後に続く反転ビットのビットエラーのカウントが行なわれる（Ｓ１０）。トレーニングパターンデータは、伝送路７に伝播させることによって、所定のエラー確率でテストビット列に続く反転ビットのビット値が反転する際にビットエラーが発生する。このビットエラーは、エラー回数として、トレーニングルーチン毎にカウントされる。カウントは、反転ビットの前段にあるテストビット列のビット長ごとに行われ、ビット長ごと制御部１００に記憶される。また、図７Ｃに示した２つ目のトレーニングパターンデータでは、テストビット列に続く反転ビットが“０”の場合と“１”の場合とが交互に現れる。よって、制御部１００に記憶するエラー回数は、“０”から“１”に遷移する際のビットエラーを“０”のテストビット列のビット長に応じて記憶するとともに、“１”から“０”に遷移する際のビットエラーを“１”のテストビット列のビット長に応じて記憶する。

次に、トレーニングルーチンの回数を検出する（Ｓ１２）。トレーニング回数とは、トレーニングパターンデータを、光無線装置３に送信し（Ｓ４）、ループバックされて受信したトレーニングパターンデータのビットエラーをステップＳ１０でカウントする処理ルーチンの回数である。トレーニングルーチンが所定の回数（Ｍ１回）に達していない場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、再度トレーニングパターンデータを、光無線装置３に送信する（Ｓ４）。

トレーニング回数が所定の回数（Ｍ１回）に達した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１４に移行してビット長Ｎの決定を行なう。まず、各テストビット列ごとに検出されたエラー回数Ｍ２を所定のトレーニング回数Ｍ１で除算し、ビットエラーレートを求める。エラー回数Ｍ２とは、トレーニングルーチンの所定の回数（Ｍ１回）のうち、反転ビットのビットエラーが起こった回数であり、反転ビットの前段にあるテストビット列のビット長ごとに制御部１００に記憶される。次に、求められたテストビット列ごとのビットエラーレートと規定のビットエラーレートＢＥＲとを比較する。ビット長Ｎは、求められたビットエラーレートが規定のビットエラーレートＢＥＲを下回るテストビット列の中で最長のビット長を求めることで決定される。ここで、規定のビットエラーレートＢＥＲとは、同じビット値のデータの連続が途切れビット値が反転する際に生じる、反転ビットのビットエラーレートの基準値である。規定のビットエラーレートＢＥＲを下回るとき、通信品質は確保される。

ビット長Ｎが決定されると、光無線装置１側で決定されたビット長Ｎは、電磁モータＭ側に備えられる光無線装置３に送信される（Ｓ１６）。光無線装置３にもビット長Ｎが設定され、トレーニングルーチンの処理が終了する（Ｓ１８）。

図８Ａは、トレーニングパターンデータに含まれるビット長Ｎのテストビット列を示す図である。図８Ｂは、トレーニングパターンデータに含まれるビット長Ｎ＋１のテストビット列を示す図である。図８Ａ、および図８Ｂのテストビット列は、図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃに示すトレーニングパターンデータの一部を示す図である。図８Ａはビット値“０”が連続するテストビット列のビット長がＮビットの場合を示し、図８Ｂはビット値“０”が連続するテストビット列のビット長が（Ｎ＋１）ビットの場合を示す。

図８Ａの場合、Ｎビットの“０”のテストビット列に続く反転ビット“１”は、ビットエラーとなる割合が既定のビットエラーレートＢＥＲより小さい（Ｍ２／Ｍ１＜ＢＥＲ）ものとする。一方図８Ｂの場合、（Ｎ＋１）ビットの“０”のテストビット列に続く反転ビット“１”は、ビットエラーとなる割合が既定のビットエラーレートＢＥＲより大きく（Ｍ２／Ｍ１＞ＢＥＲ）なるものとする。つまり、ビット長Ｎは、反転ビットのビットエラーレートが規定のビットエラーレートＢＥＲを下回るテストビット列の中で最長のビット長である。

図９は、通信モードにおけるデータＤおよび反転ビットとを説明する図である。データＤおよび反転ビットは、光無線装置１、３間を伝送するデータである。データＤは、光無線装置１、３に接続される制御装置９０や、電磁モータＭで利用される実データである。通信モードであるので、データＤのビット長は、トレーニングモードで決定されたＮビットに設定される。ここで、データＤは、先頭ビットから最後尾ビットの１ビット前までのデータが“０”で、最後尾ビットのデータが“１”であるとする。また、データＤの前に挿入される反転ビットのデータは、データＤの前段に続くデータの最後尾ビットの “１”を反転させた“０”であるものとする。この場合、データＤの前に挿入される反転ビットから、データＤの最後尾ビットの１ビット前までのデータが“０”で連続し、そのビット長はＮビットである。このＮビットは、データＤの最後尾ビット“１”のビットエラーレートが規定のビットエラーレートＢＥＲより下回るビット列の中で最長のビット長である。通信モードの時、図８Ａ、図８Ｂのように、データＤの前段にある反転ビットからデータＤの最後尾ビットの１ビット前までのビット値が連続し、データＤの最後尾のビットで連続性が途切れる場合が最悪の場合であるところ、この場合であっても、同一のビット値の連続ビット長はＮであり、最後尾ビットのビットエラーレートは規定のビットエラーレートＢＥＲを下回ることとなる。

以上、詳細に説明した通り、本実施例によれば、データの送信側に備える反転ビット付与部１０３は、入力されるデータに対して、Ｎビット毎に反転ビットを挿入する。データの受信側に備える反転ビット除去部１０４は、入力されるデータの（Ｎ+１）ビット毎に付与されている反転ビットを除去し、データを再生する。これにより、伝送対象のデータにビット長Ｎごとに反転ビットを挿入することで、ビット長Ｎのデータで同一ビット値の連続性が遮断される。よって、同じビット値のデータの連続が途切れビット値が反転する際に生じる信号反転の遅延に起因するビットエラーレートが規定のビットエラーレートＢＥＲを下回ることとなる。また、伝送に際して、データにスクランブルを行なわないため、データ処理にかかる遅延を低減することが可能となる。また、スクランブル回路等が不要であるためデータ伝送に伴う電流消費の低減を図ることができる。

また、光無線装置１は、制御部１００に記憶されるトレーニングパターンデータを、光無線装置３に送信し、光無線装置３においてそのまま送り返される。すなわち、トレーニングパターンデータはループバックされて光無線装置１に戻される。光無線装置１は、ループバックされたトレーニングパターンデータを受信する。テストビット列のビット長ごとにエラー回数Ｍ２がカウントされ、トレーニングルーチンの処理回数（Ｍ１回）で除算することにより、テストビット列のビット長ごとにビットエラーレートが求められる。そして、ビットエラーレートが規定のビットエラーレートＢＥＲを下回るテストビット列の中で最長のビット長を求めることでビット長Ｎが決定される。決定されたビット長Ｎは光無線装置３に送信することで設定される。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。
実施例においては、付加データの一例として反転ビットを例示して説明したが、本願はこれに限定されるものではない。例えば、複数ビットの乱数データであっても構わない。連続ビットの後のデータ反転の際にノイズが発生することがある。そのとき、データのビット長Ｎ毎に乱数データ挿入することで、ノイズを低減することが可能となる場合がある。

トレーニングパターンデータは、予め記憶されていることが必要であるとは。トレーニングの度に制御部１００で生成されても良い。また、テストビット列の連続ビット数が１ビットずつ昇べきあるいは降べきであることが必要であるとは限らない。２ビット、３ビットずつ昇べきあるいは降べきに構成されていてもよい。また、図７Ｃのトレーニングパターンデータにおいて、先頭の１ビットのテストビット列の前にビット値が相補の関係にある１ビットを挿入してもよい。これにより、先頭の１ビットのテストビット列も、ビットエラーのカウントの対象とすることができる。同様に、テストビット列の長さを降べきにする場合には、先頭のテストビット列の前に、同じビット長で相補の関係にあるテストビット列を挿入しても構わない。

実施例においては、トレーニングパターンデータを光無線装置３で折り返す、ループバックを行なった。しかしながら本願はこれに限定されるものではない。ループバックの代わりに、光無線装置３でステップＳ１０（図６）のビットエラーのカウント、ステップＳ１４（図６）のビット長Ｎを決定して、決定されたビット長Ｎを光無線装置１に送信しても構わない。

また、エラー回数Ｍ２が規定値を越えた場合に、トレーニング回数がＭ１回に達していなくても、ステップＳ１０（図６）のビットエラーのカウントを終了させても構わない。この場合、エラー回数Ｍ２が規定値を越えたテストビット列のビット長から１ビット減算した値をビット長Ｎとしても構わない。
また、トレーニング回数がＭ１回に達しても、全てのテストビット列に対応するエラー回数Ｍ２が規定値を満たさない場合には、ビット長Ｎは予め設定されたデフォルト値を採用しても構わない。
また、算出されたビットエラーレートが規定のビットエラーレートＢＥＲを下回れば、ビット長Ｎは、ビットエラーレートが規定のビットエラーレートＢＥＲより下回るテストビット列の中で最長のビット長であることは必ずしも必要ではないことは言うまでもない。

また、図６において、ステップＳ４の光無線装置１からトレーニングパターンデータの送信から、ステップＳ１０のビットエラーのカウントまでの期間は、一定である。これにより、トレーニングモードの所要時間と、規定のビットエラーレートＢＥＲを外部から入力することで、トレーニング回数Ｍ１とエラー回数Ｍ２とが、決定される。

また、光無線装置１、３により求められたビット長Ｎは、制御装置９０を介して、作業機１０が備える他の光無線装置（不図示）に提供しても構わない。また、図示しないＩ／Ｏを介して、他の作業機（不図示）に提供しても構わない。

ちなみに、上記実施例において、光無線装置１、３は通信装置の一例であり、また、反転ビット付与部１０３は付加データ付与部の一例であり、また、反転ビット除去部１０４は付加データ除去部の一例であり、また、ステップＳ４は送信手段の一例であり、また、ステップＳ８は受信手段の一例であり、また、ステップＳ１４は判定手段の一例であり、また、対基板作業機１０は電子部品装着装置の一例である。

１、３：光無線装置 ９０：制御装置 ９０Ａ：駆動制御ボード １００：制御部 １０１：誤り訂正符号付与部 １０２：誤り訂正復号部 １０３：反転ビット付与部 １０４：反転ビット除去部 １０５：受発光モジュール

Claims (7)

1. 伝送対象のデータのビット長Ｎ毎に、該ビット長Ｎのデータでの同一ビット値の連続性を遮断する付加データを挿入する付加データ付与部と、
   前記送信データから前記付加データを除去して前記データを再生する付加データ除去部とを備えることを特徴とする通信装置。
2. 前記付加データは、前続する前記ビット長Ｎのデータにおける最後尾ビットあるいは後続する前記ビット長Ｎのデータにおける先頭ビットとは相補の関係にある単ビットデータであることを特徴とする請求項１に記載の通信装
   置。
3. データ伝送に先立って、予め定められたトレーニングパターンデータにより前記ビット長Ｎを決定するトレーニングルーチンを制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記トレーニングパターンデータを送信する送信手段と、
   前記送信部により送信される前記トレーニングパターンデータを受信する受信手段と、
   前記受信部により受信される前記トレーニングパターンデータによりビットエラーレートを算出し、前記ビット長Ｎを決定する判定手段とを備え、
   前記トレーニングパターンデータは、同じビット値が連続するビット列が、該ビット列とは相補の関係にある少なくとも１ビットを挟んで、連続ビット数が１ビットずつ昇べきあるいは降べきに並ぶデータであり、
   前記判定手段は、前記連続するビット列（ビット長（Ｘ））（Ｘ＝１以上の整数）毎に、その後段に配置される前記単ビットのエラーを検出して、ビット長Ｘのビットエラーレートを算出することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 前記トレーニングパターンデータは、
   同じビット値が連続するビット列が、該ビット列とは相補の関係にある単ビットを挟んで、連続ビット数が１ビットずつ昇べきあるいは降べきに並ぶデータであることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
5. 前記トレーニングパターンデータは、
   ビット値が互いに相補の関係にあり、各々のビット値の連続ビット数が同数に並ぶビット列がペアをなし、前記ビット列のペアごとに、連続ビット数が１ビットずつ昇べきあるいは降べきに並ぶデータであることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
6. 前記トレーニングルーチンは、
   前記トレーニングパターンデータを所定回数伝送し、
   前記連続するビット列毎に、その後段に配置される前記単ビットがエラーする回数を積算して前記連続するビット列毎にビットエラーレートを算出し、
   前記算出されたビットエラーレートが規定のレート以下であるもののうち、最長のビット列を前記ビット長Ｎとすることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載の通信装置。
7. 電子部品の基板への実装作業に係る各種のデータを伝送する電子部品装着装置であって、
   伝送対象のデータのビット長Ｎ毎に、該ビット長Ｎのデータでの同一ビット値の連続性を遮断する付加データを挿入する付加データ付与部と、
   前記送信データから前記付加データを除去して前記データを再生する付加データ除去部とを備えることを特徴とする電子部品装着装置。

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