JPH0818542A

JPH0818542A - 非同期多重通信方法

Info

Publication number: JPH0818542A
Application number: JP6168823A
Authority: JP
Inventors: Takahito Ooi; 卓人大井
Original assignee: F M KIKAKU KK; TECHNO MEDIA KK; Daito Seiki KK
Current assignee: F M KIKAKU KK; TECHNO MEDIA KK; Daito Seiki KK
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】同期手段を不要としてシステムの簡素化を図
った非同期多重通信方法を提供する。【構成】一つの伝送路を介して複数の信号を伝送する
多重通信方法において、複数の発信元１１と、複数の発
信元１１からの信号を受信する受信元１２とを具え、各
発信元１１は、信号を送出する送出期間ａと信号の送出
を休止する休止期間ｂとからなると共に各発信元１１に
ついて相互に異なる信号送出パターンで信号を送出し、
受信元１２は各発信元１１の信号を同時に受信し、受信
元１２に２以上の信号が同時に受信されたときは信号と
して扱わず、単一の信号が受信されたときにその信号を
認識するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一つの伝送路を時分割
することによって複数の発信元からの情報を伝達する多
重通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の発信元からの情報を一つの受信元
で区別して受信する方法として、１）独立した伝送路を
複数用いる方法、２）単一の伝送路で時分割で多重する
方法、等がある。前者の方法は、発信元の数が多い場合
には伝送路がそれに応じて多数となるため不経済であ
り、また受信元の方で同時に複数の受信処理を行う並列
処理ができなければならならないのでシステムが複雑に
なる等の問題がある。

【０００３】一方、後者の時分割多重の方法では、受信
元で各発信元の信号を正常に受信するために、複数の発
信元同士の信号送出時間が重複しないように発信元側で
の送出順序を決めるための何らかの手段が必要である。

【０００４】このため、従来比較的低速な用途では、絶
対時間を決めた時計を各発信元に用意し、各発信元が送
出する時間帯を予め決めておくことにより重なり合いを
防止する方法が採られる場合がある。

【０００５】また、発信元に受信機を用意し、それによ
って各発信元に共通の同期信号を受信し、その同期信号
によって送信順序を決める方法や、受信元から呼びかけ
信号を送信を出し、それに応じて発信元から情報を送信
するポーリングという方法もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、絶対時間を決
めた時計を各発信元に設ける方法においては、各発信元
の時計のずれをどうやって防止するかという問題や、電
源断等で時計が止まった時に各時計の時刻訂正が必要と
なるという問題等があり、高速伝送には不向きであると
いう欠点がある。

【０００７】また、同期信号や呼びかけ信号等の何らか
の同期手段を用いる方法では、各発信元に受信機が必要
であり、そのために装置が複雑化し、コストの増大を招
くという問題があった。

【０００８】本発明は上述に鑑みてなされたものであ
り、絶対時間を決める時計を用いず、しかも同期手段を
不要としてシステムの簡素化を図った非同期多重通信方
法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明にかかる非同期多重通信方法の構成は、一つの伝送
路を介して複数の信号を伝送する多重通信方法におい
て、複数の発信元と、前記複数の発信元からの信号を受
信する受信元とを具え、前記各発信元は、信号を送出す
る送出期間と信号の送出を休止する休止期間とからなる
と共に該各発信元について相互に異なる信号送出パター
ンで信号を送出し、前記受信元は前記各発信元の信号を
同時に受信し、前記受信元に２以上の信号が同時に受信
されたときは信号として扱わず、単一の信号が受信され
たときに該信号を認識することを特徴とする。

【００１０】例えば、前記信号送出パターンには１周期
内に複数の送出期間と休止期間とを有するものが含まれ
る。また、前記信号送出パターンは、所定の送出時間を
有する単位信号を１あるいは２以上連続して送出する送
出期間と信号の送出を休止する休止期間とを交互に設け
るようにしてもよい。

【００１１】好適には、前記送出期間と前記休止期間と
からなる信号送出パターンの周期の長さを前記各発信元
について相互に異ならせる。

【００１２】さらに、前記各発信元は、前記単位信号を
前記各発信元について相互に異なる整数倍連続して送出
する送出期間と信号の送出を休止する該送出期間とほぼ
等しい長さの休止期間とを交互に設けた信号送出パター
ンを有し、好適には前記各発信元は、前記単位信号を連
続してｋⁿ−ｃ個送出する前記送出期間と、前記単位信
号の所定の送出時間のｋⁿ＋ｃ倍に相当する前記休止期
間（ここで、ｋは１より大きい整数、ｃは０＜ｃ＜ｋな
る整数、ｎは各発信元について相互に異なる整数）とを
有する。さらに具体的には、前記各発信元は、前記単位
信号を連続して２ⁿ−１個送出する前記送出期間と、前
記単位信号の所定の送出時間の２ⁿ＋１倍に相当する前
記休止期間（ここで、ｎは各発信元について相互に異な
る整数）とを有する。

【００１３】また、一例として、前記単位信号は前記各
発信元のそれぞれの自己識別信号である。

【００１４】

【作用】一つの発信元から発信された信号は他の発信元
がすべて休止期間あるときに認識される。その結果、絶
対時間を測る時計や同期信号を用いることなく複数の発
信元からの信号を一つの伝送路を介して受信可能とな
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。本
発明方法を達成する通信システムの一例の概念図を表す
図２に示すように、本方法においては一つの受信元１１
と、その受信元１１にそれぞれ信号を送出する複数の発
信元１２（１２−１、１２−２、……、１２−ｎ）を具
えている。

【００１６】各発信元１２は、互いに同期はとられてお
らず、信号を送出する送出期間と信号の送出を休止する
休止期間とを組み合わせてなる各発信元１２に固有の信
号送出パターンで信号を送出する。ここでは、各発信元
１２の送出する信号は各発信元１２について共通の所定
送出時間を有する単位信号とし、この単位信号に伝送す
べきすべての情報を含ませる。各発信元１２は、この単
位信号を各発信元１２について相互に異なる整数倍連続
して送出する送出期間とこの送出期間とほぼ等しい長さ
の休止期間とを交互に設けて信号を送出する。

【００１７】一方、受信元１１は、各発信元１２の信号
を同時に受信し、受信元１１に２以上の信号が同時に受
信されたときは信号として扱わず、単一の信号が受信さ
れたときにその信号を認識するようにする。

【００１８】ここで、２以上の発信元１２からの信号を
重複して受信したものであるか、あるいは単独の信号で
あるかの判別は、通信技術における公知の通常の誤り検
出技術、例えばパリティ方式、群計数チェック方式、定
マーク符号方式、巡回符号方式等を信号の性質に応じて
適宜用いることで行うことができる。具体的には、単位
信号の一部又は全部にある一定の規則性を有する符号を
含ませておき、一部でも欠落又は変化が発生したら、受
信した時点で容易に判断できるようにしておくことで達
成できる。

【００１９】図１は本発明にかかる通信方法の信号送出
パターンの一例を表すタイミング図である。図１におい
て、Ｉ〜Ｖはそれぞれ１番目〜５番目の発信元１２−１
〜１２−５が発する信号のタイムチャートであり、ＶＩ
は本発明によって受信元１１に認識される信号を表して
いる。また、Ｓは前記単位信号、ｔは各発信元１２につ
いて皆等しい単位信号Ｓの送出時間である。ここでは、
一般にｎ番目の発信元１２−ｎが、この単位信号Ｓを２
ⁿ−１連続して送出する送出期間ａ_nと、単位信号Ｓを２
ⁿ＋１連続して送出する期間に相当する長さの休止期間
ｂ_nとを交互に設けて信号を送出する設定している。

【００２０】本発明に従って、受信元１１は上記Ｉ〜Ｖ
の信号を同時に受信し、受信元１１に２以上の信号が同
時に受信されたときは信号として扱わず、単一の信号が
受信されたときにその信号を認識するようにすること
で、図１のＶＩに示すように、各発信元１２の信号をす
べて単独で受信することができる（図１で（１）（２）
（３）（４）（５）はそれぞれ発信元１２−１〜１２−
５が発する信号である）。

【００２１】ここで、一般にｎ個の発信元１２があると
し、それらが同時に発信した場合に各発信元１２の信号
が他の発信元の休止期間の間に単独で受信できることに
ついて説明する。

【００２２】ｎ番目の発信元の送出期間ａ_n及び休止期
間ｂ_nを上述のようにそれぞれ、ａ_n＝２ⁿ−１、ｂ_n＝２
ⁿ＋１とする。このとき、ｎ番目の発信元の信号周期Ｔ
は、Ｔ_n＝２ⁿ⁺¹となる。

【００２３】先ず、ｎ番目の発信元の出す単位信号Ｓは
ａ_nの送出期間の間連続して発信されるが、これが（ｎ
−１）番目の発信元が発する信号と重複干渉しないでど
れだけ単独で生き残れるかを考える。

【００２４】一般に、１周期で長さｌに亙って干渉され
妨害されるとき、長さｍに亙って発信した単位信号Ｓが
生き残れる長さＲは、Ｒ＝ｍ−ｌ−１ ……（１）である。ここで、ｍとｌとは互いに非同期であるので、
両者の位相は必ずしも一致していない。両者の位相が少
しでもずれるとｍの内の１つの単位信号Ｓを殺すことに
なるので、（１）では最終項に−１を加えている。

【００２５】ｎ番目の発信元においては、２^n-1の数の
期間だけ単位信号Ｓが出ている。今、これが（ｎ−１）
番目の発信元が発する信号に干渉を受けずにどれだけ生
き残れるかを考える。このときの干渉を受けずに生き残
る単位信号Ｓの数をＲ（ｆ_n- ₁）とすれば、（１）式か
ら、Ｒ（ｆ_n-1）＝ａ_n−ａ_n-1−１ ……（２）

【００２６】次に、Ｒ（ｆ_n-1）が更に（ｎ−２）番目
の発信元が発する信号に干渉を受けずにどれだけ生き残
れるかを考える。このときの生き残る信号単位Ｓの数を
Ｒ（ｆ_n-2）とすれば、Ｒ（ｆ_n-2）＝Ｒ（ｆ_n-1）−ａ_n-2−１ ……（３）となる。

【００２７】（２）式より、Ｒ（ｆ_n-1）＝（２ⁿ−１）−（２^n-1−１）−１＝（２×２^n-1−１）−（２^n-1−１）−１＝２^n-1−１ ……（４）

【００２８】（３）式より、Ｒ（ｆ_n-2）＝Ｒ（ｆ_n-1）−ａ_n-2−１＝（２^n-1−１）−（２^n-2−１）−１＝（２×２^n-2−１）−（２^n-2−１）−１＝２^n-2−１ ……（５）

【００２９】（４）、（５）式より、一般に、Ｒ（ｆ_n-k）＝２^n-k−１ ……（６）である。

【００３０】ｎ番目の発信元の信号がｎ−１番目、ｎ−
２番目、ｎ−３番目、……等の発信元の信号の妨害干渉
を受けて最終的な１番目の発信元の信号の妨害を受けて
最後に生き残る単位信号Ｓの数Ｒ（ｆ₁）を考えると、
これは（６）式にｋ＝ｎ−１を代入すればよい。従っ
て、Ｒ（ｆ₁）＝２^n-(n-1)−１＝２¹−１＝１よって、ｎ番目の発信元の発する単位信号Ｓは少なくと
も１個は他から干渉を受けずに生き残ることができるこ
とがわかる。

【００３１】本多重通信方法は、比較的情報量の少ない
信号を間欠的に送信する場合に特に有効である。

【００３２】例えば、分離警報機に好適に適用できる。
ここに分離警報機とは、手荷物等内に入れられる発信機
と、その手荷物等を持つ者が携帯する受信機とからな
り、発信機は所定の電波を発信し続けると共に受信機は
発信機からの電波を受信し続け、発信機からの電波が所
定の強度以下になったとき、例えば、発信機と受信機が
所定の距離離れた場合に警報を発するものである。

【００３３】この場合、発信機の信号はその発信機固有
の自己識別信号であり、複数の発信機の信号の混信を回
避するために発信機の数だけ相互に異なる周波数の電波
が用意されることが望ましい。この複数種の周波数の電
波を用いることは例えば、同時に複数の発信機を使用す
るような場合とか、近接して同種の他の分離警報機があ
るような場合に必要となる。但し、周波数の数を無限に
設けることは非現実的であり、同種の他の分離警報機が
偶然に近接して存在する可能性を考えれば、発信機の周
波数は数十種類で足りる。

【００３４】このような分離警報機に対して本発明にか
かる通信方法を適用すれば、複数の発信機がそれぞれ異
なる信号送出パターンで自己の識別信号を単位信号とし
て同一周波数で発信しても、受信機で対象となる識別信
号を区別して受信できる。

【００３５】一般民生用のこの種の分離警報機では小
型、低コスト化が要求されるが、本発明によれば、同一
の伝送路すなわち同一の周波数を用いて実現可能であ
り、これを容易に安価に達成することができる。

【００３６】また、比較的情報量の少ない信号を送信す
る、例えば、タクシーの空車、実車、エリアの情報通
信、電気、ガス、水道等のメーター情報の収集、集団会
場におけるクイズ回答の収集やアンケート回答の収集を
行う装置、航空機の位置情報の通信等の多重通信にも、
本発明を好適に利用できる。

【００３７】さらに、本発明の通信方法は、複数の基地
局を使用する移動（携帯）電話システムにも利用でき
る。

【００３８】尚、本発明はここに挙げた適用例に限られ
るものではなく、本発明はこの他種々の時分割多重通信
に適用することができる。また、本発明の対象とする通
信は電波通信に限られるものではなく、光通信、音響通
信等他の搬送媒体を利用する通信にも適用することがで
きるものである。

【００３９】例えば、赤外線を用いても本発明による多
重通信は可能であるし、超音波を用いた通信にも適用可
能である。また、複数の信号源からの信号が混合される
様に結線された有線通信においても利用可能である。

【００４０】図３は赤外線を用いた本発明の他の実施例
にかかる構成図、図４は超音波を用いた本発明の他の実
施例にかかる構成図である。

【００４１】図３において、３１は受信機、３２（３２
−１、３２−２、……、３２−ｎ）は発信機であり、受
信機３１は一つの受光素子３３を有すると共に、各発信
機３２−１、３２−２、……、３２−ｎはそれぞれ発光
素子３４−１、３４−２、……、３４−ｎを有してい
る。そして、各発信機３２−１、３２−２、……、３２
−ｎは各発信機に固有の信号送出パターンで赤外線信号
を相互に非同期の状態で送出し、受信機３１はそれらを
同時に受信する。

【００４２】同様に、図４において、４１は受信機、４
２（４２−１、４２−２、……、４２−ｎ）は発信機で
あり、受信機４１はマイクロフォン等の一つの受音素子
４３を有すると共に、各発信機４２−１、４２−２、…
…、４２−ｎはそれぞれスピーカ等の発音素子４４−
１、４４−２、……、４４−ｎを有している。そして、
各発信機４２−１、４２−２、……、４２−ｎは各発信
機に固有の信号送出パターンで超音波信号を相互に非同
期の状態で送出し、受信機４１はそれらを同時に受信す
る。

【００４３】また、図５は複数の信号源からの信号が混
合される様に結線された有線通信に本発明を適用した他
の実施例にかかる構成図である。図５において、５１は
受信機、５２（５２−１、５２−２、……、５２−ｎ）
は発信機である。各発信機５２−１、５２−２、……、
５２−ｎはそれぞれ受信機５１の信号線ＬＤＳと接地線
ＬＤＧとに接続され、各スイッチ５３−１、５３−２、
……、５３−ｎによってそれらを短絡させる。スイッチ
５３−１、５３−２、……、５３−ｎはリレー、トラン
ジスタ、あるいはアナログスイッチ等であり、信号ＴＸ
Ｄ１、ＴＸＤ２、ＴＸＤｎによって各発信機に固有の信
号送出パターンで開閉され、信号を相互に非同期の状態
で受信機５１に入力する。

【００４４】図６は図５の各部の信号の一例を表すタイ
ミング図である。各信号ＴＸＤ１、ＴＸＤ２、ＴＸＤｎ
は受信機５１において混合された信号としてＲＸＤに同
時に受信される。

【００４５】さらに、上述の実施例では、信号送出パタ
ーンを送出期間ａ_n＝２ⁿ−１、休止期間ｂ_n＝２ⁿ＋１と
しており、このように設定することにより多数の発信元
からの信号を多重することができるが、本発明はこの信
号送出パターンに限定されるものではない。要は、信号
の送出期間と休止期間とを組み合わせて各発信元におい
て送出期間と休止期間の信号送出パターンを各発信元に
ついて特有なものとすることにより、信号の重なり合い
が多少生じても、一つの発信元の送出信号が他の発信元
の休止期間を利用して生き残れるものであればよい。

【００４６】さらに、上述の信号送出パターンをもう少
し一般化すると、送出期間ａ_n＝ｋⁿ−ｃ、休止期間ｂ_n
＝ｋⁿ＋ｃと表現できる。ここで、ｎは各発信元につい
て相互に異なる整数であり、ｎ番目の発信元に対応す
る。ｋは１より大きい整数、ｃは０＜ｃ＜ｋなる整数で
ある。ｋ＝２、ｃ＝１としたものが上述の例である。

【００４７】図７、図８はそれぞれ本発明のその他の実
施例にかかる信号送出パターンのタイミング図である。
図７に示す例は、１周期Ｔ内に各２個の送出期間と休止
期間とを設け、各発信元について休止期間の長さを相互
に異ならせたものである。また、図８に示す例は、各発
信元について信号送出パターンの周期Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃を
相互に異ならせたものである。

【００４８】さらに、信号送出パターンの周期は各発信
元について固定でなくともよく、周期の長さを規則的に
及び／又は不規則に変化させるようにしてもよい。

【００４９】以上は説明のために挙げた例であるが、本
発明の信号送出パターンは発信元の数の多少、伝送に要
求される高速性等を勘案して決定される。

【００５０】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明によれば、信号を送出する送出期間と信号の
送出を休止する休止期間とからなると共に各発信元につ
いて相互に異なる信号送出パターンで信号を送出し、他
の発信元の休止期間を利用して単一の信号が受信元に受
信されたときにその信号を認識するようにしたので、時
分割多重通信において、絶対時間を決める時計を用いる
ことなく、しかも同期のための受信機も不要となり、シ
ステムの簡素化、低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる通信方法の信号送出パターンの
一例を表すタイミング図である。

【図２】本発明方法を達成する通信システムの一例の概
念図である。

【図３】赤外線を用いた本発明の他の実施例にかかる構
成図である。

【図４】超音波を用いた本発明の他の実施例にかかる構
成図である。

【図５】複数の信号源からの信号が混合される様に結線
された有線通信に本発明を適用した他の実施例にかかる
構成図である。

【図６】図５の各部の信号の一例を表すタイミング図で
ある。

【図７】本発明の他の実施例にかかる信号送出パターン
のタイミング図である。

【図８】本発明のその他の実施例にかかる信号送出パタ
ーンのタイミング図である。

【符号の説明】

１１受信元１２発信元Ｓ単位信号ｔ単位信号の送出時間ａ送出期間ｂ休止期間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一つの伝送路を介して複数の信号を伝送
する多重通信方法において、複数の発信元と、前記複数の発信元からの信号を受信す
る受信元とを具え、前記各発信元は、信号を送出する送出期間と信号の送出
を休止する休止期間とからなると共に該各発信元につい
て相互に異なる信号送出パターンで信号を送出し、前記受信元は前記各発信元の信号を同時に受信し、前記
受信元に２以上の信号が同時に受信されたときは信号と
して扱わず、単一の信号が受信されたときに該信号を認
識することを特徴とする非同期多重通信方法。
【請求項２】前記信号送出パターンには１周期内に複
数の送出期間と休止期間とを有するものが含まれる請求
項１記載の非同期多重通信方法。
【請求項３】前記信号送出パターンは、所定の送出時
間を有する単位信号を１あるいは２以上連続して送出す
る送出期間と信号の送出を休止する休止期間とを交互に
設けてなるものである請求項１記載の非同期多重通信方
法。
【請求項４】前記信号送出パターンの周期の長さが前
記各発信元について相互に異なることを特徴とする請求
項３記載の非同期多重通信方法。
【請求項５】前記各発信元は、前記単位信号を前記各
発信元について相互に異なる整数倍連続して送出する送
出期間と信号の送出を休止する該送出期間とほぼ等しい
長さの休止期間とを交互に設けた前記信号送出パターン
を有することを特徴とする請求項４記載の非同期多重通
信方法。
【請求項６】前記各発信元は、前記単位信号を連続し
てｋⁿ−ｃ個送出する前記送出期間と、前記単位信号の
所定の送出時間のｋⁿ＋ｃ倍に相当する前記休止期間
（ここで、ｋは１より大きい整数、ｃは０＜ｃ＜ｋなる
整数、ｎは各発信元について相互に異なる整数）とを有
することを特徴とする請求項５記載の非同期多重通信方
法。
【請求項７】前記各発信元は、前記単位信号を連続し
て２ⁿ−１個送出する前記送出期間と、前記単位信号の
所定の送出時間の２ⁿ＋１倍に相当する前記休止期間
（ここで、ｎは各発信元について相互に異なる整数）と
を有することを特徴とする請求項５記載の非同期多重通
信方法。
【請求項８】前記単位信号は前記各発信元のそれぞれ
の自己識別信号である請求項１乃至７いずれかに記載の
非同期多重通信方法。