JPH05218967A - 光線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 簡単な構成で、かつ短時間で親機の発する指
示に従って、多数の子機からの応答データを集計し、処
理する。 【構成】 親機１を操作し、子機２〜５からのデータを
収集するとき、親機１から光線によるシリアル通信によ
ってグループ番号を送信し、子機２〜５は親機１が送信
するグループ番号を受信し、受信したグループ番号と、
設定されているグループ番号とが一致すると、順番番号
と一定間隔時間の積の時間が経過したときに、データ入
力手段から入力したデータを光線によって送信し、親機
１はグループ番号毎に、一定間隔時間毎に、子機２〜５
からの応答データを受信し、集計して処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多数の人員が集合して
いる会場において、１台の親機の発する指示に従って、
多数の子機からの応答データを集計し、処理する光線通
信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、多数の人員が集合している場所
で各自のデータを集計する必要のある場合、例えば教室
などで教育科目に対する生徒の理解度を把握するような
場合には、教師の示す問題に対する回答を短時間に集計
することができれば、理解しにくい項目を重点的に教育
するなどの対策を立てることができる。

【０００３】従来、生徒の挙手を求めるというのが一般
的な方法であるが、この方法では生徒の応答データの集
計が遅く、効率が悪い。

【０００４】そこで、本発明の出願人はかかる不具合を
解決するために、光線通信装置を考案した。光線通信装
置を授業用に利用するときは、教師の机の上に１台の親
機をおき、生徒の机の上に子機をおき、教師からの出題
に対し、生徒はそれぞれの子機により、番号によって回
答することができるようにした装置である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな光線通信装置において、親機から子機１台毎にコー
ド番号によって子機を指定し、指定された生徒の子機だ
けが応答してデータを送信するようにすると、親機から
子機へコード番号を送信する時間と、子機から親機へ応
答データを送信する時間の合計時間が子機１台毎に必要
となってデータの収集時間が長くなるという問題点があ
る。

【０００６】そこで本発明は、光線を用いた新たな方法
により、しかも簡単な構成かつ低コストで、１台の親機
の発する指示に従って、多数の子機からの応答データを
短時間に集計し、処理することができる光線通信システ
ムを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による光線通信システムは、少なくとも１台
の親機の発する指示に従って、多数の子機からの応答デ
ータを集計し、処理する通信システムにおいて、前記多
数の子機を所定数のグループ番号で区分するとともに、
同一のグループ番号内でさらに子機に順番番号を設定
し、前記親機は、該グループ番号を光線によるシリアル
通信によって送信する送信手段と、光線によるシリアル
通信による子機からのデータを受信するデータ受信手段
とを備え、前記子機は、グループ番号と順番番号を設定
する設定手段と、データを入力するデータ入力手段と、
データ入力手段によって入力されたデータを記憶する記
憶手段と、親機が送信したグループ番号を受信するグル
ープ番号受信手段と、データ入力手段によって入力され
たデータを光線によって送信するデータ送信手段とを備
え、前記親機を操作し、子機からのデータを収集すると
き、親機から光線によるシリアル通信によってグループ
番号を送信し、子機は親機が送信するグループ番号を受
信し、受信したグループ番号と、設定されているグルー
プ番号とが一致すると、前記順番番号と一定間隔時間の
積の時間が経過したときに、前記データ入力手段から入
力したデータを光線によって送信し、親機はグループ番
号毎に、一定間隔時間毎に、子機からの応答データを受
信し、集計して処理するように構成したことを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】本発明では、例えば子機１〜８台が１グループ
で、親機から光線によってグループ番号を送信すること
によって子機のグループを指定すると、指定されたグル
ープ番号の子機が一定間隔時間毎に順番に光線によりデ
ータを送信し、親機ではグループ番号毎に、一定間隔時
間毎に、子機からの応答データが受信されて集計・処理
される。

【０００９】したがって、光線を用いた簡単な構成で、
しかも低コストに、親機の発する指示に従って、多数の
子機からの応答データを短時間に集計し、処理できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜図５は本発明に係る光線通信システムの一実施例を
示す図であり、生徒の教育用に適用した例である。

【００１１】図１は学校の教室内部に設置された光線通
信システムの一例を示す図である。この図において、１
は親機で、２〜５は子機である。親機１は教室の教壇１
１に配置された教師用机１２の上に設置されている。子
機２〜５は教壇１１に対して一定間隔をおいて順次列を
なして配置された生徒用机２２〜２５の上に設置されて
いる。

【００１２】ここで、生徒用机２２〜２５は横一列に８
台程度が並んで配置されており、各生徒用机２２ａ〜２
２ｈ・・・・２５ａ〜２５ｈに対して、同様に子機２ａ
〜２ｈ・・・・５ａ〜５ｈが設置されている。そして、
各子機はグループによって区分されるようになってい
る。例えば、子機２ａ〜２ｈを１つのグループとし、同
様に子機３ａ〜３ｈを他の１つのグループとしている。
したがって、全体では４つのグループに区分されてい
る。

【００１３】教室の天井１３は光線が反射するのに十分
な部材によって形成されている。また、図中、親機１と
子機２〜５を結ぶ実線は主光線Ｓであり、破線Ｂは親機
１と子機２〜５の発する拡散光線で、その範囲を示して
いる。

【００１４】図２は子機２〜５の構成例を示す図であ
る。この図において、３１はマイクロコンピュータで、
子機の制御に必要な各種機能を実現するものである。マ
イクロコンピュータ３１はグループ番号入力部３２、順
序番号入力部３３、キー入力部３４、メモリ３５、受信
入力部３６およびデータ出力部３７を有している。

【００１５】４１はグループ番号設定器で、前述したよ
うに子機を複数のグループに区分するときのグループ番
号を設定するものである。グループ番号設定器４１は、
例えば４ビットのコードを指定するスイッチＳによって
グループを設定するようになっており、通常は高電位電
源Ｖｃｃが所定の抵抗Ｒを介してマイクロコンピュータ
３１のグループ番号入力部３２に接続されている。

【００１６】４２は順序番号設定器で、同一グループ内
で子機を区別するための子機の順序番号を設定するもの
である。グループ番号と順序番号は、予め子機毎に設定
してあり、１教室の子機について、グループ番号と順序
番号が重複しないようになっている。上記グループ番号
設定器４１および順序番号設定器４２は、グループ番号
と順番番号を設定する設定手段１０１を構成している。

【００１７】４３はキースイッチ部で、生徒の応答情報
等をシートキースイッチの操作によって入力するもので
ある。キースイッチ部４３は、例えばシートキータイプ
のダイオードマトリクスによってデータを入力するよう
になっており、キースイッチ部４３から入力されたデー
タはキー入力部３４によってマイクロコンピュータ内部
に取り込まれる。キースイッチ部４３はデータを入力す
るデータ入力手段に相当する。

【００１８】マイクロコンピュータ３１のメモリ３５は
外部から入力されたグループ番号、順序番号、キー入力
データを一時的に記憶する。メモリ３５は記憶手段に相
当する。

【００１９】４４はホトトランジスタで、親機１からの
光線によって送られるグループ番号を受信する。ホトト
ランジスタ４４からの受信信号は受信部４５に入力され
る。受信部４５はシリアルデータ（すなわち、ホトトラ
ンジスタ４４からの受信信号）をパラレル値に変換して
マイクロコンピュータ３１の受信入力部３６に出力す
る。受信部４５としては、例えば赤外線入力のリモート
コントロールスイッチの受信用ＩＣとして市販されてい
るようなＩＣを利用することができる。受信入力部３６
は受信部４５からのパラレル値をグループ番号データと
してマイクロコンピュータ内部に取り込む機能を有して
いる。

【００２０】上記ホトトランジスタ４４、受信部４５お
よび受信入力部３６は、親機１が送信したグループ番号
を受信するグループ番号受信手段１０２を構成してい
る。

【００２１】マイクロコンピュータ３１は親機１からの
グループ番号を受信したとき、受信したグループ番号
と、グループ番号入力部３２を介して入力された設定グ
ループ番号とが一致しているときには、内部のタイマに
順序番号を代入し、順序番号と一定間隔時間の積の時間
が経過したときに、内部のデータをデータ出力部３７に
送出する。ここで、内部のデータとは、キースイッチ部
４３を介して入力されメモリ３５に記憶されている外部
からの入力データ（すなわち、生徒の入力情報）であ
る。データ出力部３７はマイクロコンピュータ内部のデ
ータを送信部４６に出力する。

【００２２】送信部４６はデータ出力部３７から送られ
たマイクロコンピュータ内部のデータ（パラレル値）を
シリアルデータに変換して発光ダイオード４７を駆動す
る。送信部４６としては、例えば赤外線入力のリモート
コントロールスイッチの送信用ＩＣとして市販されてい
るようなＩＣを利用することができる。発光ダイオード
４７は送信部４６によって駆動され、データに対応して
発光／停止を繰り返してデータを光線によって親機１に
送信する。

【００２３】上記データ出力部３７、送信部４６および
発光ダイオード４７は、生徒によって入力されたデータ
を光線によって送信するデータ送信手段１０３を構成し
ている。

【００２４】図３は親機１の構成例を示す図である。こ
の図において、５０はパーソナルコンピュータ、５１は
パーソナルコンピュータ５０に接続した拡張基盤であ
る。パーソナルコンピュータとしては、例えば市販の１
６ビット、あるいは３２ビットのマイクロコンピュータ
を有する汎用機が用いられる。パーソナルコンピュータ
５０は親機１の制御に必要な各種の処理やデータの収
集、分析等を行う。

【００２５】拡張基盤５１はパーソナルコンピュータ５
０の外部に設けられ、受信入力部５２、データ出力部５
３を有している。データ出力部５３はパーソナルコンピ
ュータ５０からのデータ（例えば、生徒への質問デー
タ、グループ番号等）を送信部５４に出力する。送信部
５４はデータ出力部５３から送られたパーソナルコンピ
ュータ内部のデータ（パラレル値）をシリアルデータに
変換して発光ダイオード５５を駆動する。送信部５４と
しては、例えば赤外線入力のリモートコントロールスイ
ッチの送信用ＩＣとして市販されているようなＩＣを利
用することができる。発光ダイオード５５は送信部５４
によって駆動され、送信すべきデータに対応して発光／
停止を繰り返してデータを光線によって子機２〜５に送
信する。

【００２６】上記データ出力部５３、送信部５４および
発光ダイオード５５は、グループ番号を光線によるシリ
アル通信によって送信する送信手段１０４を構成してい
る。

【００２７】６１はホトトランジスタで、子機２〜５か
らの光線によって送られるデータを受信する。ホトトラ
ンジスタ６１からの受信信号は受信部６２に入力され
る。受信部６２はシリアルデータ（すなわち、ホトトラ
ンジスタ６１からの受信信号）をパラレル値に変換して
拡張基盤５１の受信入力部５２に出力する。受信部６２
としては、例えば赤外線入力のリモートコントロールス
イッチの受信用ＩＣとして市販されているようなＩＣを
利用することができる。受信入力部５２は受信部６２か
らのパラレル値を受信データとして取り込み、パーソナ
ルコンピュータ５０に送出する機能を有している。

【００２８】上記ホトトランジスタ６１、受信部６２お
よび受信入力部５２は、光線によるシリアル通信による
子機２〜５からのデータを受信するデータ受信手段１０
５を構成している。

【００２９】次に、本システムの作用について説明す
る。まず、親機１が子機２〜５のデータを収集するとき
は、親機１は最初にグループ番号［０］を拡散光線Ｂに
より送信する。子機２〜５は親機１からグループ番号
［０］を受信すると、グループ番号［０］の子機、例え
ば、子機２ａ〜２ｈは順番番号の順番に従って、番号
［０］番の子機（例えば、子機２ａ）が直ちに記憶して
いるデータを主光線Ｓにより親機１に送信する。

【００３０】次いで、一定時間間隔後（例えば、０．１
秒後）に順番番号［１］番の子機（例えば、子機２ｂ）
が記憶しているデータを主光線Ｓにより親機１に送信す
る。以下、同様にして該当する番号［ｘ］番の子機が記
憶しているデータを主光線Ｓにより親機１に送信する。

【００３１】このようにして指定されたグループにおけ
る全ての子機２ａ〜２ｈのデータが順序番号の順番に従
って親機１に送られる。その後、親機１ではパーソナル
コンピュータ５０により１グループのデータの集計・処
理が行われる。

【００３２】なお、親機１と子機２〜５の間には時間誤
差があるため、１グループにまとめることのできる子機
の台数は１６台程度である。したがって、実用上は１グ
ループを８台の子機２ａ〜２ｈ・・・・５ａ〜５ｈにま
とめたものを本実施例の態様としている。

【００３３】次いで、１グループの集計が終了すると、
親機１は自動的に次のグループ番号（すなわち、グルー
プ番号［１］）を拡散光線Ｂにより子機２〜５に送信
し、次のグループ番号の子機２〜５のデータを同様の方
法によって集計する。このようにして全ての子機２〜５
の応答データを集計すると、再びグループ番号［０］に
戻って子機２〜５の応答データの集計を実行し、これを
繰り返す。

【００３４】次に、親機１で子機２〜５からの応答デー
タを収集するための処理は図４に示すフローチャートに
従って実行される。ます、ステップＳ１でグループ番号
Ｇへ［０］を記憶し、ステップＳ２で順番番号Ｎへ
［０］を記憶する。次いで、ステップＳ３でグループ番
号Ｇの内容を出力して拡散光線Ｂにより子機２〜５に送
信する。その後、ステップＳ４でタイマをスタートさせ
る。タイマは各子機２〜５を区別するために一定時間間
隔（例えば、０．１秒の間隔）をカウントするものであ
る。

【００３５】次いで、ステップＳ５で子機２〜５からの
応答データを入力し、グループ番号Ｇと順番番号Ｎに対
応させたアドレスでパーソナルコンピュータ５０のメモ
リに記憶する。ステップＳ６ではタイマがタイムアップ
したか否かを判別し、タイムアップしていないときは、
このステップに待機し、タイムアップすると、次のステ
ップＳ７に進む。

【００３６】ステップＳ７では順番番号Ｎをインクリメ
ントし、ステップＳ８でインクリメント後の順番番号Ｎ
が１列の子機の数（すなわち、［８］台）であるか否か
を判別する。順番番号Ｎが［８］より小さいときはステ
ップＳ５に戻って上記処理を繰り返し、順番番号Ｎが
［８］になると、ステップＳ９に進む。このようにして
１つのグループであるグループ番号Ｇにおける各子機の
からのデータ、すなわち順番番号Ｎ＝１からＮ＝８に対
応する各子機からのデータが主光線Ｓにより親機１に送
信され、親機１によって受信されて応答データとして記
憶される。

【００３７】ステップＳ９ではグループ番号Ｇをインク
リメントし、ステップＳ１０でインクリメント後のグル
ープ番号Ｇがグループ番号Ｇの最大値ＧＭＡＸよりも大
きいか否かを判別する。グループ番号Ｇがグループ番号
Ｇの最大値ＧＭＡＸ以下のときはステップＳ２に戻って
上記処理を繰り返し、グループ番号Ｇがグループ番号Ｇ
の最大値ＧＭＡＸよりも大きくなると、ステップＳ１１
に進む。このようにして全てのグループにおける各子機
のからのデータ、すなわちグループ番号Ｇ＝０からＧ＝
ＧＭＡＸまでのグループにおける各子機からのデータが
親機１に応答データとして記憶される。

【００３８】次いで、ステップＳ１１でオールドメモリ
の内容をブロック転送する。ブロック転送は次のように
して行う。オールドメモリが５組あるとして説明する
と、オールドメモリの新しい方から、オールドメモリ
１、オールドメモリ２、・・・・オールドメモリ５とす
る。オールドメモリ１からオールドメモリ４までの内容
を、オールドメモリ２からオールドメモリ５へブロック
転送する。そして、ステップＳ５で記憶したデータをオ
ールドメモリ１へ代入することによってブロック転送を
終了する。

【００３９】次いで、ステップＳ１２でパーソナルコン
ピュータ５０による入力停止操作が実行されたか否かを
調べ、入力停止操作が実行されていないときは、ステッ
プＳ１に戻る。入力停止操作が行われているときは、応
答データ入力処理を停止し、エンド処理を実行する。エ
ンド処理では、オールドメモリの内容を例えば、多数決
法によって子機毎のデータを確認する。

【００４０】また、入力したデータについては、次のよ
うな処理を実行することができる。 個人別に入力データをパーソナルコンピュータ５０に
画面表示する。 設問に対する生徒の正解率を求めて、同じくパーソナ
ルコンピュータ５０に画面表示する。 生徒の個人別の成績を累計し、個人別成績表を作成す
る。 教科別、項目別に正解率を分類し、生徒の理科度を分
析する。

【００４１】次に、親機１に対する子機２〜５の応答処
理は図５に示すフローチャートに従って実行される。最
初に、ステップＳ２１で各子機２〜５に対してそれぞれ
グループ番号と順番番号を設定してあるデータを入力す
る。これは、グループ番号設定器４１および順序番号設
定器４２に予め設定してあるデータを入力することによ
って行う。ここで、グループ番号と順序番号は、予め子
機毎に設定してあって、１教室の子機について、グルー
プ番号と順序番号が同じ子機がないようになっている。

【００４２】次いで、ステップＳ２２で受信データがあ
るか否かを調べ、受信データがなければ、このステップ
に待機して繰り返して調べる。また、受信データがある
ときは続くステップＳ２３に進んで親機１からのグルー
プ番号信号か、子機２〜５の応答データかを調べる。そ
の結果、親機１からのグループ番号でないときはステッ
プＳ２２に戻り、グループ番号であるときはステップＳ
２４に進む。

【００４３】ステップＳ２４では親機１から受信したグ
ループ番号が該当する子機に対応させて設定したグルー
プ番号と一致しているか否かを判別し、一致していない
ときはステップＳ２２に戻り、一致しているときは続く
ステップＳ２５に進む。

【００４４】ステップＳ２５では最初に設定した子機の
順番番号をタイマＴに記憶する。そして、ステップＳ２
６でタイマＴが「０」であるか否を判別する。タイマＴ
が「０」でないときはステップＳ２７でタイマＴをスタ
ートさせる。タイマＴは各子機２〜５との順番を区別す
るために一定時間間隔（例えば、０．１秒の間隔）をカ
ウントするものである。

【００４５】次いで、ステップＳ２８でタイマＴがタイ
ムアップしたか否かを判別し、タイムアップしていない
ときは、このステップに待機し、タイムアップすると、
該当する子機の順番が来たと判断し、次のステップＳ２
９に進む。一方、ステップＳ２６で既にタイマＴが
「０」であるときには直ちにステップＳ２９にジャンプ
する。

【００４６】ステップＳ２９では、該当する子機から親
機１に対する応答のための送信データを出力する。その
後、再びステップＳ２２に戻って同様の処理を繰り返
す。

【００４７】このように、本実施例では子機２〜５につ
いては１〜８台が１グループで、親機１からは光線によ
りグループ番号を送信することによって子機２〜５のグ
ループを指定すると、指定されたグループ番号の子機が
一定間隔時間毎に順番に光線によりデータを送信し、親
機１ではグループ番号毎に、一定間隔時間毎に、子機２
〜５からの応答データが受信されてパーソナルコンピュ
ータ５０によって集計・処理される。したがって、子機
２〜５からのデータの収集を短時間に行うことができ
る。

【００４８】すなわち、光線を用いた簡単な構成で、し
かも低コストに、親機１の発する指示に従い、生徒の回
答を多数の子機２〜５からの応答データとして短時間に
集計し、処理することができる。

【００４９】なお、教育用に利用するときは多数の生徒
の回答を短時間に収集して、生徒の理解度を分析するこ
とによって教育方針に反映させることができる。また、
教育以外にも、例えば集会場における世論調査あるいは
入札などにも応用することができる。また、親機は少な
くとも１台あればよいが、例えば２台設けて別の科目の
教師からの質問に応答させるようにしてもよい。

【００５０】さらに、本発明は上記実施例のようにマイ
クロコンピュータを使用する例に限らず、電子回路で実
現することも可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
子機から一定間隔時間毎に順番に光線によりデータを送
信し、親機ではグループ番号毎に、一定間隔時間毎に、
子機からの応答データを受信して集計・処理しているの
で、多数の子機からのデータの収集を短時間に行い、処
理することができる。また、システム自体が光線を用い
た簡単な構成で済み、低コストとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光線通信システムを学校の教室内
部に設置した場合の一例を示す図である。

【図２】同実施例の子機の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】同実施例の親機の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】同実施例の親機で子機からの応答データを収集
するための処理を示すフローチャートである。

【図５】同実施例の親機に対する子機の応答処理を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１ 親機 ２〜５ 子機 ３１ マイクロコンピュータ ３２ グループ番号入力部 ３３ 順序番号入力部 ３４ キー入力部 ３５ メモリ（記憶手段） ３６、５２ 受信入力部 ３７、５３ データ出力部 ４１ グループ番号設定器 ４２ 順序番号設定器 ４３ キースイッチ部 ４４、６１ ホトトランジスタ ４５、６２ 受信部 ４６、５４ 送信部 ４７、５５ 発光ダイオード ５０ パーソナルコンピュータ ５１ 拡張基盤 １０１ 設定手段 １０２ グループ番号受信手段 １０３ データ送信手段 １０４ 送信手段 １０５ データ受信手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１ Ｈ 7170−5Ｋ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１台の親機の発する指示に従
   って、多数の子機からの応答データを集計し、処理する
   通信システムにおいて、 前記多数の子機を所定数のグループ番号で区分するとと
   もに、同一のグループ番号内でさらに子機に順番番号を
   設定し、 前記親機は、該グループ番号を光線によるシリアル通信
   によって送信する送信手段と、光線によるシリアル通信
   による子機からのデータを受信するデータ受信手段とを
   備え、 前記子機は、グループ番号と順番番号を設定する設定手
   段と、データを入力するデータ入力手段と、データ入力
   手段によって入力されたデータを記憶する記憶手段と、
   親機が送信したグループ番号を受信するグループ番号受
   信手段と、データ入力手段によって入力されたデータを
   光線によって送信するデータ送信手段とを備え、 前記親機を操作し、子機からのデータを収集するとき、
   親機から光線によるシリアル通信によってグループ番号
   を送信し、 子機は親機が送信するグループ番号を受信し、受信した
   グループ番号と、設定されているグループ番号とが一致
   すると、前記順番番号と一定間隔時間の積の時間が経過
   したときに、前記データ入力手段から入力したデータを
   光線によって送信し、 親機はグループ番号毎に、一定間隔時間毎に、子機から
   の応答データを受信し、集計して処理するように構成し
   たことを特徴とする光線通信システム。