WO2014049689A1 - 通信装置 - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
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。
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、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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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JPH10145437A (ja) * | 1996-11-12 | 1998-05-29 | Toshiba Corp | 同符号連続回避回路 |
JP2000068950A (ja) * | 1998-08-24 | 2000-03-03 | Fujitsu Ltd | 同符号耐力試験装置 |
JP2001197043A (ja) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Fujitsu Ltd | 同符号連続耐力試験装置 |
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2012
- 2012-09-25 JP JP2014537871A patent/JP6033877B2/ja active Active
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