JPH0756983B2 - 多段・双方向通信の光空間伝送ネットワーク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は制御データを光信号により空間伝送して機器
を制御する多段・双方向の光空間伝送ネットワークに関
する。

〔従来の技術〕

光空間伝送により情報の伝達を行う場合、特に、１対Ｎ
通信では、送信側と受信側の空間見通し上の制約からネ
ットワークエリアを広げることが難しい。勿論、中継器
を設ければ、この問題は解消されるが、専用の中継器を
置くことは、コスト上昇につながる上、中継器が複数台
になると、混信対策を立て難く、送信回路から受信回路
への回り込みによる誤動作が発生するので、これを防ぐ
ための設置場所の制約を受けたり、構造に工夫を必要と
する等の別の問題が発生する。

第５図は、専用の中継器を用いず、光空間伝送装置に、
中継機能を持たせてなる、例えば、特開昭59−122143号
公報に記載された光空間伝送ネットワークを示したもの
である。

第５図において、１は送信機Ｔと受信機Ｒを有する光空
間伝送装置であって、ホストコンピュータHCやネットワ
ークノード等とつながっている。光空間伝送装置1a〜1c
は、第６図に示す如く、送信機Ｔと受信機Ｒおよびパー
ソナルコンピュータ等のデータ端末２を有し、その受信
機Ｒは光／電変換器３および復調器４を有し、また送信
機Ｔは変調器５および電／光変換器６を有しており、デ
ータ端末２は折り返し回路を構成するスイッチ７、その
制御用アドレス判別器８、復調データの記憶用メモリ９
を有している。光空間伝送装置1dは送信機Ｔと受信機Ｒ
からなる。

各光空間伝送装置1a〜1cは、光信号を受けると、これを
光／電変換して復調器４に入力する。復調器４では、ク
ロックの抽出および復調が行われ、復調データは抽出し
たクロックによりメモリ９に書込まれる。送信時には、
伝送すべきデータに送信先のアドレスおよび送信元のア
ドレスを加えた送信データが上記スイッチ７を通して変
調器５に入り、ここで変調され、変調出力が電／光変換
され、これが光信号として放射される。アドレス判別器
６は復調器４の出力が含む送信先アドレスを調べ、該ア
ドレスが自己宛のものでなければ、上記折り返し回路を
構成するスイッチ７を変調器５に接続し、復調器４の出
力を変調器５に導き、この変調器５は電／光変換器６を
通して空間に送出される。

この構成において、光空間伝送装置１、1a〜1c、1dには
固有のアドレスが割当てられる。光空間伝送装置1aが光
空間伝送装置５へ送信するときは、自己および宛先アド
レス（この場合、光空間伝送装置５のアドレス）を付し
てデータを送信機Ｔから送信する。光空間伝送装置1bは
この光信号を受信するが、宛先が自己宛ではないので折
り返し機能により受信データをそのまま（データおよび
送信先アドレス、送信元アドレススを変更することな
く）、送信機Ｔにより光空間伝送装置１へ転送する。光
空間伝送装置１は受信信号が自己宛のものであるので、
折り返しモードを解除して受信データをホストコンピュ
ータHCへ送出する。

〔発明が解決しようとする課題〕

このネットワークにおける光空間伝送装置1a〜1cは送信
先アドレスが自己に割当られたアドレスでない場合に、
受信信号を中継する機能を有しているので、前記した問
題は解消されているが、受信した信号が送信元から直接
受信したものであるか、他の光空間伝送装置で中継され
たものであるかの区別がつかないために、第７図に示す
ように、光区間伝送装置１が光空間伝送装置1cを指定し
て光信号Ｌを送出した場合、送信先でない光空間伝送装
置1aと1b間で、繰り返し中継が発生し（、、・・
・は中継動作回数を示す）、中継動作が継続される恐れ
がある。

本発明は上記問題を解消するためになされたもので、中
継機能を有する制御端末を用いるが、中継動作の繰り返
しが発生する恐れのない実用的に優れた多段・双方向通
信の光空間伝送ネットワークを提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、光信号を送受する主
制御器と、光信号を送受する複数の制御端末を備え、主
制御器および各制御端末にはアドレスが割当てられてい
る多段の光空間伝送ネットワークであって、上記主制御
器は返信先を自己宛とし、送信先端末のアドレスおよび
該送信先端末までの信号中継段数を指定して制御データ
を送出し、上記制御端末は支配機器の状態を監視して状
態変化時もしくは定期的に該状態のデータを、送信元ア
ドレスを付し、送信先を上記主制御器のアドレスとし該
アドレスまでの信号中継段数を指定して送出し、上記制
御端末は受信信号が自端末宛である場合は上記制御デー
タを解読して上記支配機器に制御信号を送出するととも
に信号中継段数を考慮した不感時間を設定して上記主制
御器までの信号中継段数を指定した確認信号を上記主制
御器に返送し、主制御器もしくは他端末宛である場合に
は、上記受信信号を、信号中継段数を更新して送出する
中継動作を行い、受信信号の上記信号中継段数が所定値
まで更新された信号を受信した制御端末のうち、受信信
号が自端末宛でないものは出力動作を行わない構成とし
たもので、請求項２では、主制御器は、信号送出後、所
定の返送待ち時間の間は送信動作を中止し、該返送待ち
時間の経過前に確認信号を受信した場合には、送信動作
可能となる構成とし、請求項３では、信号中継段数の更
新は段数を−１することであり、所定値は０段数である
ようにした。

〔作用〕

本発明では、受信信号に載せられた送信先端末までの信
号中継段数の値が所定値に更新されるまで、順次各段の
制御端末で中継され、信号中継段数が所定値で、かつ自
端末宛である信号を受信した制御端末が制御動作を行
い、受信確認のための確認信号を主制御器のアドレス及
び該主制御器までの信号中継段数を持つフォーマットで
送出する。そして、信号中継段数が所定値であるが、他
端末宛である信号を受信した制御端末は中継動作も制御
動作も行わない。また、制御端末が支配する機器の状態
を取り込むと、主制御器のアドレスと該主制御器までの
信号中継段数を指定して送出するので、主制御器は全制
御端末が支配する機器を、コードレスで制御するととも
に監視することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の１実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、10はアドレスを割当られた主制御器で
あって、ディスプレイ装置を接続可能な制御部MCと送信
部MTを有し、送信部MTは制御部MCが返信先アドレス（主
制御器10のアドレス）、送信先端末のアドレスと送信先
端末までの信号中継段数Ｎ（段数コード）を指定して作
成した制御データＤを所定の送信データフオーマット
（第３図（ａ）に示す）で図示しない変調器へ送出する
送信回路と、該変調器の出力を光信号Liに変換して空間
に放射する電／光変換器とを有しており、光信号Liを送
出した後、所定の待ち時間T3が経過するまでは送信動作
を中止し、この待ち時間T3内に、送出した制御データＤ
に対する後述の確認信号を受信すると、送信中止を解除
されて送信可能になる。

20A、20B及び20Cと20Dは多段配置された制御端末であっ
て、それぞれに固有のアドレスが割当られている。制御
端末20A〜20Dは、第２図に示すように、送信部Ｔと受信
部Ｒおよび制御部Ｃを有している。

第２図において、光信号を受信する受信部Ｒは、光信号
を電気信号に変換する光／電変換器21、該光／電変換器
21で電気信号に変換された受信信号を復調する復調器22
を有し、復調したデータを制御部Ｃに送る。制御部Ｃ
は、上記復調されたデータを、一旦、格納する受信デー
タメモリ23、アドレスデコーダ24、制御器25および入力
回路29を有している。送信部Ｔは、送信回路26、変調器
27および電／光変換器28を有し、送信回路26は、アドレ
スデコーダ24からの指令により起動されて、受信データ
メモリ23から格納された全データを読み出し、段数コー
ドＮを更新（−１減算カウント）して送信データフォー
マット30を組立てる他、入力回路29からの指令により起
動されて後述する状態信号を送信データフォーマット40
で送出し、更に、制御器25からの指令により起動される
と、前記確認信号を送信データフォーマット50で送出す
る。変調器27は上記送信データオォーマット30、40、50
を有する信号を変調して電／光変換器28に入力する。

制御器25はアドレスデコーダ24からの指令（通知）によ
り、受信データメモリ23に格納されたデータのうちの制
御コードを読出し、これを解読して支配機器へ制御信号
を送出するとともに設定された時間T2が経過すると、送
信回路26に指令を与えて該送信回路26を起動する。

入力回路29は、制御端末が支配している制御対象の状態
信号（例えば、ON状態にあるか、OFF状態にあるか等）
を監視し、その変化時もしく／および定期的に指令とと
もに送信回路26に入力する。この指令と状態信号を受信
した送信回路26は、第３図（ｂ）に示すフォーマット40
の信号を変調器27に与える。

上記したように、制御端末20A〜20Dは、アドレスデコー
ダ24が受信データを自端末宛であると判別した場合に
は、受信後、時間T2の不感帯を設定するが、この不感帯
T2は、主制御器10、制御端末20A〜20Dが信号送出および
受信に要する時間をT1とし、処理時間遅れをＴLとした
場合、 T2＞Ｎ×（T1＋ＴL） ……（１） 但し、N:受信した信号中継段数の値 で与えられる。また、前記待ち時間T3は、 T3＞（2N＋１）×（T1＋ＴL） ……（２） 但し、N:送信した信号中継段数の値 で与えられる。

第３図（ａ）は送信データフオーマット30を例示したも
ので、同期ビット31、受信先を指定するアドレスビット
32A、送信先を指定する送信アドレスビット32B、信号中
継段数33、制御コードビット34およびチェックビットか
らなる。第３図（ｂ）に、上記状態信号を送信する場合
のフォーマットを、第３図（ｃ）に後述する確認信号の
フォーマットを示す。

次に、この装置の動作を第４図に示すタイムチャートを
参照して説明する。

説明の便宜上、制御端末20A、20B、20C、20Dの制御部Ｃ
が制御する制御対象が、建物内のそれぞれ第１の照明
灯、第２の照明灯、第３照明灯、空調機器であるとし、
主制御器10から第３の照明灯を点灯（ON）する指令を送
出するものとする。

主制御器10の制御部MCは、第３の照明灯の点灯（ON）を
指令する制御コードを、制御端末20C（送信先アドレス
および段数コード）を指定して前記送信回路に送出し、
該送信回路が送出した所定の送信データフォーマット30
の信号は変調されて、光信号Liとして部屋空間に放射さ
れる。この時の送信データフォーマット30の段数コード
は、制御端末20Cまでの信号中継段数が２段であるの
で、「２」となる。

部屋空間に放射された光信号Liは、まず、制御端末、20
Aで受信され、該制御端末20Aでは、受信した光信号Liを
光／電変換器21で電気信号に変換し、復調器22で復調し
たのち受信データを受信データメモリ23に格納する。受
信データが受信データメモリ23に格納されると、アドレ
スデコーダ24は受信データメモリ23に格納された受信デ
ータから送信先アドレスと段数コードを読出し、送信先
アドレスから受信データが自端末宛であるか他端末宛で
あるかを判別し、そして段数コードが非中継段を意味す
る所定値「０」であるか否かを判別する。受信データが
自端末宛である場合には、制御器25にその旨を通知する
が、今の場合、段数コードが「２」であるので、送信回
路26に他端末宛のデータを受信した旨（中継動作を行う
べき旨）を通知する。この通知を受けた送信回路26は受
信データメモリ23に格納されているデータ（送信先アド
レス、制御コード）を読み出し、段数コードを「１」に
更新した送信データフオーマット30で変調器27へ送出す
る。変調器27で変調された送信信号は電／光変換器28で
光信号L₀に変換されて空間に放射される。この光信号L₀
は、次段の制御端末20Bで受信される。制御端末20Bで
は、受信データの段数コードが「１」であるので、送信
回路26に中継動作を指令する。この指令を受けた送信回
路26は、上記と同様に、受信データメモリ23に格納され
ているデータ（送信先アドレス、制御コード）を読み出
し、段数コードを「０」に更新した送信データフォーマ
ット30で変調器27へ送出する。変調器27で変調された送
信信号は電／光変換器28で光信号L₀に変換されて空間に
放射される。この光信号L₀は、次段の制御端末20Cおよ
び20Dで受信される。

制御端末20Cでは、そのアドレスデコーダ24が、段数コ
ード「０」から自端末が非中継段であり、受信データが
自端末宛であると判別するので、制御器27が受信データ
メモリ23に格納された受信データのうちの制御コードを
読出し、これを解読して、前記第３の照明灯にON指令を
与えるとともに時間T2の不感帯を設定する。この時間T2
は、第４図に示す如く、 T2０×（T1＋ＴL）０ である。

制御端末20Cは、この場合、制御端末20Bから受信した
が、主制御器10、制御端末20Aからも信号を受信して制
御対象である第３の照明灯に対して制御信号（ON指令）
を繰り返し送出する恐れがあるが、上記不感帯T2を設け
てあるので、主制御器10から受信した場合には、T2２
×（T1＋ＴL）となり、制御端末20Aから受信した場合は
T2１×（T1＋ＴL）となるので、上記制御信号（ON指
定）を繰り返し送出は防止される。

上記のように、制御端末20Dも、制御端末20Bから、制御
端末20Cと同時に受信するが、送信先アドレスが自端末
宛ではなく、かつ、段数コードが「０」であるので、ア
ドレスデコーダ24は制御器27および送信回路26のいずれ
にも指令は出さず、受信データメモリ23の内容を消去さ
せる。

上記時間T2が経過すると、制御端末20Cの制御器25は送
信回路26に返送指令を与える。この返送指令を受けた送
信回路26は、受信データが指定していた返送先アドレス
（主制御器10のアドレス）を指定し、段数コードを
「２」に更新した第３図（ｃ）のフォーマット50の確認
信号を変調器27に送出する。変調器27はこの確認信号を
変調したのち電／光変換器28に与える。制御端末20Cが
送出した確認信号は制御端末20Bで受信される。制御端
末20Bは受信信号の段数コードが「２」であるので、該
受信信号（確認信号）を、段数コードを「１」に更新し
て中継し、この信号を受信した制御端末20Aは、同様
に、段数コードを「０」に更新して送信する。段数コー
ドが「０」になったこの確認信号を受信した主制御器10
は送信中止を解除されて送信可能状態となる。この確認
信号が上記待ち時間T3以内に到来しない場合は、主制御
器10は、前回送出した信号と同じ信号を再送し、再送に
対する確認信号が無い場合には、例えば、ディスプレイ
装置に、第３の照明灯の「異常」表示を指令する。

制御端末20Cが支配する制御対象（第３の照明灯）が手
動操作によりONになると、送信回路26が起動し、状態コ
ードが「ON」、送信先アドレスが主制御器10のアドレ
ス、送信元が制御端末20Cのアドレス、段数コードが
「２」であるフォーマットの信号を制御端末20Cが送出
し、この信号は前記したように中継されて主制御器10で
受信され、主制御器10は制御端末20Cが支配している機
器の状態を表示するディスプレイ装置の表示内容を変更
させる。なお、主制御器10は各制御端末20A〜20Dから状
態信号を受信すると、送信元の制御端末に対して確認信
号を送出する。

このように、本実施例では、各制御端末20A〜20Dが支配
する機器の「状態」を主制御器10へ確実に通信すること
ができるので、主制御器10はコードレスで各制御端末が
支配する機器を制御し、監視することができる。

また、主制御器10は、送信先端末までの中継段数Ｎとア
ドレスを指定して制御データを送出し、制御端末20A〜2
0Dは主制御器10のアドレスを指定して機器の状態信号を
送出し、制御端末20A〜20Dは受信信号の段数コードが
「０」でない場合には中継動作を行い、「０」であり、
かつアドレスが自己のアドレスでない場合に、中継動作
を行わないので、前記した反復中継は確実に防止され
る。

また、主制御器10は信号送出後、待ち時間T3が経過する
までは、送信動作を中止し、確認信号の返送を待って次
送信を行うから、支配機器の制御が混乱することは無
い。

また、各制御端末20A〜20Dは受信信号が自端末宛である
場合には、受信後、不感帯T2を設定して受信動作を中断
するので、最初に到来した信号でのみ動作し、制御対象
を誤動作させる危険は無い。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明した通り、主制御器および制御端末が
送出する信号には、送信先アドレスや送信元アドレスの
他、送信先アドレスまでの信号中継段数を載せ、各制御
端末は、信号中継に際して、送信先端末までの信号中継
段数を更新して送出し、受信信号の信号中継段数の値が
所定値まで更新されており、かつ自端末宛でない場合に
は、出力動作を行わない構成としたことにより、中継動
作が繰り返されることは無く、また、制御端末自身が中
継機能を有しているので、前記した光信号の回り込みに
よる誤動作も無いから、価格や空間見通しによる制約が
少なく、かつ実用的に優れた多段・双方向通信の光空間
伝送ネットワークを、容易に、信号の到達ルートを気に
することなく、構築することが可能で、制御端末の増減
も簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すネットワーク、第２図は
上記実施例における制御端末の具体的構成を示すブロッ
ク図、第３図（ａ）〜（ｃ）は上記実施例における送信
データフォーマット、第４図は上記実施例にけおる中継
動作を説明するための信号タイムチャート、第５図は従
来の光空間伝送ネットワークを示す図、第６図は上記従
来例における光伝送装置の内部構成を示すブロック図、
第７図は上記従来例の問題点を説明するめのネットワー
ク図である。 10……主制御器、20A〜20D……制御端末、21……光／電
変換器、22……復調器、23……受信データメモリ、24…
…アドレスデコーダ、25……制御器、26……送信回路、
27……変調器、28……電／光変換器、20……入力回路、
MR、Ｒ……受信部、MT、Ｔ……送信部、MC、Ｃ……制御
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/22

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光信号を送受する主制御器と、光信号を送
   受する複数の制御端末を備え、主制御器および各制御端
   末にはアドレスが割当てられている多段の光空間伝送ネ
   ットワークであって、上記主制御器は返信先を自己宛と
   し、送信先端末のアドレスおよび該送信先端末までの信
   号中継段数を指定して制御データを送出し、上記制御端
   末は支配機器の状態を監視して状態変化時もしくは定期
   的に該状態のデータを、送信元アドレスを付し、送信先
   を上記主制御器のアドレスとし該アドレスまでの信号中
   継段数を指定して送出し、上記制御端末は受信信号が自
   端末宛である場合は上記制御データを解読して上記支配
   機器に制御信号を送出するとともに信号中継段数を考慮
   した不感時間を設定して上記主制御器までの信号中継段
   数を指定した確認信号を上記主制御器に返送し、主制御
   器もしくは他端末宛である場合には、上記受信信号を、
   信号中継段数を更新して送出する中継動作を行い、受信
   信号の上記信号中継段数が所定値まで更新された信号を
   受信した制御端末のうち、受信信号が自端末宛でないも
   のは出力動作を行わないことを特徴とする多段・双方向
   通信の光空間伝送ネットワーク。
2. 【請求項２】主制御器は、信号送出後、所定の返送待ち
   時間の間は送信動作を中止し、該返送待ち時間の経過前
   に確認信号を受信した場合には、送信動作可能となるこ
   とを特徴とする請求項１記載の多段・双方向通信の光空
   間伝送ネットワーク。
3. 【請求項３】信号中継段数の更新は段数を−１すること
   であり、所定値は０段数であることを特徴とする請求項
   １または２記載の多段・双方向通信の光空間伝送ネット
   ワーク。