JPH08298501A - データ伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ランダムノイズ、バーストノイズ等が発生す
る場合においても、通信成功率の高いデータ伝送システ
ムを提供すること。 【構成】 １０分に一度の時刻合わせ通信時に送信機３
から受信機７に図５に示すフォーマットで電文１１ａを
送信する。電文１１ａは、ヘッダ１２と、「１１１１１
１１」が設定されたマーク２３ａを含む３倍伸長された
ユーザー任意データ２１ａと、「０００００００」が設
定されたマーク２３ｂを含む１５倍伸長されたユーザー
任意データ２１ｂと、「１１１１０００」が設定された
マーク２３ｃを含むユーザー任意データ２１ｃ等のマー
ク２３を含む複数のユーザー任意データ２１からなる。
受信機７では、ユーザー任意データ２１ａ、ユーザー任
意データ２１ｂ、ユーザー任意データ２１ｃ、・・・を
それぞれの伸長度に応じて訂正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタルデータを伝送
するデータ伝送システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今、ガス警報機に送信機を接続させ、
マイコンメータに受信機を接続させ、ガス警報機がガス
漏れを検知した場合、送信機から受信機を介して警報信
号をマイコンメータに送り、ガスを遮断するシステムが
開発されている。

【０００３】この警報信号（電文）は、受信機のＩＤ番
号及び時間情報にＣＲＣ符号を付加したものであり、受
信機側ではＣＲＣ符号によって誤り検出を行なってい
た。従って１ビットでも誤ってしまうと、その電文自体
が無効となってしまうので、通信成功率の劣化を抑える
ため、１回の送信タイミングに６６回の同じ電文を再送
することを行なっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電文中
に１ビットでも誤りが検出されると電文が捨てられてし
まうので、キャリア性ノイズのようなランダムノイズが
発生すると、全ての電文が無効となり通信が不成功に終
わる可能性が高いという問題があった。また、誤りが検
出された電文を無効にすることなく電文の訂正を行なう
ために、符号伸長方式を単純に採用すると、誤り訂正能
力は向上するが電文の再送回数が減ってしまうため、バ
ーストノイズに弱いという問題があった。

【０００５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、ランダムノイズ、
バーストノイズ等が発生しても、通信成功率の高いデー
タ伝送システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、送信側は、「１」を第１のＮ（Ｎは奇
数）ビット列に変換する第１の変換手段と、「０」を前
記第１のＮビット列とハミング距離の最も長い第２のＮ
ビット列に変換する第２の変換手段と、送信すべきデジ
タル情報を前記第１の変換手段と前記第２の変換手段を
用いてＮの値を可変しつつ複数に変換し、Ｎの値と変換
されたデジタル情報との複数個の組み合わせを受信側に
送信する手段と、を具備し、受信側は、送信側から送ら
れてくるデジタル情報をＮの値に応じてＮビット毎に区
切る手段と、Ｎビットに区切られた情報を前記第１のＮ
ビット列及び前記第２のＮビット列を参照しつつ訂正を
行ない、「０」又は「１」に変換する手段とを具備する
ことを特徴とするデータ伝送システムを用いて、所定の
タイミングでデータ伝送を行ない、Ｎの値に応じて通信
成功率を測定し、最も良好な通信成功率に関するＮを用
いてデータ伝送を行なうことを特徴とするデータ伝送シ
ステム。

【０００７】

【作用】本発明では、送信側は、「１」を第１のＮ（Ｎ
は奇数）ビット列に変換し、「０」を前記第１のＮビッ
ト列とハミング距離の最も長い第２のＮビット列に変換
し、送信すべきデジタル情報を前記第１の変換手段と前
記第２の変換手段を用いてＮの値を可変しつつ複数に変
換し、Ｎの値と変換されたデジタル情報との複数個の組
み合わせを受信側に送信し、受信側は、送信側から送ら
れてくるデジタル情報をＮの値に応じてＮビット毎に区
切る手段と、Ｎビットに区切られた情報を前記第１のＮ
ビット列及び前記第２のＮビット列を参照しつつ訂正を
行ない、「０」又は「１」に変換するデータ伝送システ
ムを用いて、所定のタイミングでデータ伝送を行ない、
Ｎの値に応じて通信成功率を測定し、最も良好な通信成
功率に関するＮを用いてデータ伝送を行なう。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の第１の実施例
として警報機無線連動システムをとりあげて説明する。
図１は、警報機無線連動システムの概略構成図であり、
この警報機無線連動システムは警報機１、送信機３、マ
イコンメータ５、受信機７からなる。送信機３は警報機
１に接続され、受信機７はマイコンメータ５に接続され
ている。警報機１はガス漏れ等を検知するとブザー等で
警報を発するとともに、送信機３に信号を送る。送信機
３は、受信機７へ図２に示すような電文フォーマットで
警報信号を送る。マイコンメータ５は警報信号を受けと
るとガスを遮断する。

【０００９】図２は、送信電文のフォーマット図であ
る。送信電文１１はヘッダ１２とそれに続くユーザー任
意データ２１の複数の部分を有する。ヘッダ１２は電波
法で定められたビット同期信号１３、フレーム同期信号
１５、呼び出し信号１７を有する。ビット同期信号１３
は、ビット単位で同期をとる為の信号である。フレーム
同期信号１５は、フレームの始まりを示す。呼び出し信
号１７は、無線機にユニークに付けられる自無線機を識
別するための番号である。

【００１０】図３は、通常のユーザー任意データ２１の
フォーマット図である。ユーザー任意データ２１は、マ
ーク２３、ＳＴＸ２５、メータＩＤ信号２７、ＣＲＣ２
９、時間情報３１、ＣＲＣ３３を有する。マーク２３
は、無線通信の中で同期をとる為の信号である。ＳＴＸ
２５は、テキストの始まりを示す。メータＩＤ信号２７
は、マイコンメータ５のＩＤ番号を示す。ＣＲＣ符号２
９、ＣＲＣ符号３３は、誤り制御に用いられる符号であ
る。時間情報３１は、遮断までの時間（秒）を０. ５秒
を１とした値が設定されている。警報電波が発せられた
最初の時間には、１２０という値が２進数で８ビット表
現されて設定されていて、受信機７が、たとえば後４０
秒という値の設定された電文を受け取ると自分の中でタ
イマーをカウントし、４０秒後にもう一度受信動作に入
る。その時０という値が設定された時間情報３１を受信
することができればマイコンメータ５を遮断する。

【００１１】図４は、マーク２３とユーザー任意データ
２１の関係を示す図である。マークとしては、例えばＭ
系列を用い、マークの値が「１１１１１１１」の場合、
ユーザー任意データ２１は３倍伸長方式で送信され（ユ
ーザー任意データ２１ａとする）、マークの値が「１１
１１０００」の場合、ユーザー任意データ２１は伸長な
しで送信され（ユーザー任意データ２１ｃとする）、マ
ークの値が「０００００００」の場合、ユーザー任意デ
ータ２１は１５倍伸長方式（ユーザー任意データ２１ｂ
とする）で送信される。

【００１２】図５は、１０分に一度の時刻合わせ通信時
に送信される送信電文１１ａのフォーマット図である。
送信電文１１ａは、ヘッダ１２とユーザー任意データ２
１ａ、ユーザー任意データ２１ｂ、ユーザー任意データ
２１ｃ、・・・を有する。

【００１３】本実施例では、送信機３は、図２に示す送
信電文１１を図５のように変換して受信機７に送り、受
信機７では、データの伸長度に応じて誤り訂正が行なわ
れる。 ここで３倍伸長方式について説明する。図６
は、送信機３によるデータの変換を示すもので「１」の
変換された第１の３ビット列と、「０」の変換された第
２の３ビット列を示す図である。即ち送信機３では
「１」は「１０１」という第１の３ビット列に変換さ
れ、「０」は「１０１」と最もハミング距離の長い「０
１０」という第２の３ビット列に変換される。

【００１４】図７は、受信機７による誤り訂正の説明図
である。受信機７は送られてくるデータを３ビット毎に
区切り、この３ビットのビット列を「１０１」又は「０
１０」を参照して「１」又は、「０」に変換する。

【００１５】例えば、送信機３から「０」を送信する場
合、図５に示すように「０１０」に変換されて受信機７
に送られるが、伝送中に誤りが生じて、受信機７が「０
００」を受信した場合、受信機７は、誤りビット列「０
００」を１ビット訂正し正規のビット列「０１０」に訂
正した後、最終ビット値「０」に変換する。

【００１６】同様に受信機７が誤りビット列「００１」
を受信すると、正規のビット列「１０１」に訂正した
後、最終ビット値「１」に変換する。以下同様に訂正を
行なう。 尚、図６において受信機７に「０１０」又は
「１０１」が送られてくる場合、誤りが生じておらず、
そのまま「０１０」は「０」に「１０１」は「１」に変
換する。

【００１７】また、１５倍伸長をする場合、「１」を第
１の１５ビット列（例えば「１０１０１０１０１０１０
１０１」）に変換し、「０」を第１の１５ビット列と最
もハミング距離の長い第２の１５ビット列（例えば「１
０１０１０１０１０１０１０１」）に変換して送信す
る。この場合、７ビットまでの誤り訂正を行なうことが
できる。

【００１８】次に第１の実施例の動作について説明す
る。１０分に一度の時刻合わせ通信時に送信機３から受
信機７に図５に示すフォーマットで電文１１ａを送信す
る。電文１１ａは、ヘッダ１２と、「１１１１１１１」
が設定されたマーク２３ａと、３倍伸長されたユーザー
任意データ２１ａと、「０００００００」が設定された
マーク２３ｂと、１５倍伸長されたユーザー任意データ
２１ｂと、「１１１１０００」が設定されたマーク２３
ｃと、ユーザー任意データ２１ｃ等の複数個のマーク２
３とユーザー任意データ２１からなる。

【００１９】ここでは３倍伸長されるユーザー任意デー
タ２１ａの処理について説明する。図８で示すように
「１００１」という４ビットのデータ７１を送信する場
合、１番目のビット７３の内容「１」は図６に示すよう
に３ビット列８１として「１０１」に、２番目のビット
７５の内容「０」は図６に示すように３ビット列８３と
して「０１０」に、３番目のビット７７の内容「０」は
図６に示すように３ビット列８５として「０１０」に、
４番目のビット７９の内容「１」は図６に示すように３
ビット列８７として「１０１」にそれぞれ変換される。

【００２０】図９は受信機７が受信した３倍伸長のデー
タを示すもので、受信機７は３ビット列８１ａ、８３
ａ、８５ａ、８７ａを受信する。この場合、送信機３と
受信機７との間で送信を行なう間に第２の３ビット列８
３ａ、及び第４の３ビット列８７ａに１ビットのエラー
が生じている。受信した３ビット列８１ａと３ビット列
８５ａは正規のビット列であり、図６で示すように、そ
のまま１番目のビット７３ａの内容「１」と３番目のビ
ット７７ａの内容「０」として受信される。受信した３
ビット列８３ａ（「０００」）と３ビット列８７ａ
（「１００」）は誤ったビット列であるため、受信機７
は、図６を参照してそれぞれ正しいビット列８３ｂとし
ての「０１０」と８７ｂとしての「１０１」に訂正を行
ない、図６を参照して２番目のビット７５ａの内容
「０」と４番目のビット７９ａの内容「１」に変換す
る。

【００２１】以上ユーザー任意データ２１ａについて説
明したが、ユーザー任意データ２１ｂのように１５ビッ
ト列に変換された場合も受信機７で７ビットまでのエラ
ーであれば誤り訂正を行なえる。

【００２２】このように第１の実施例によれば、マーク
２３に識別情報を設定することにより、３倍伸長、１５
倍伸長、伸長なし等の複数個の変換データを送信するこ
とができる。

【００２３】尚、本実施例においては、３倍伸長と１５
倍伸長の場合を用いて説明したが、マーク２３に設定さ
れる識別値を変更して、５倍伸長や７倍伸長等の奇数倍
伸長とすることもできる。即ち、「１」を第１のＮビッ
ト列（Ｎは奇数）に変換し、「０」を第１のＮビット列
と最もハミング距離の長い第２のＮビット列に変換し
て、マーク２３に各々の識別値を設定し、任意の数のＮ
倍伸長されたユーザ任意データ２１を送信してよい。こ
の場合、（Ｎー１）／２ビットまでの誤り訂正を行なえ
る。

【００２４】次に第２の実施例の動作について説明す
る。図１０は、所定のタイミングでデータ伝送を行なう
場合のフローチャートである。第１の実施例で説明した
ような方法で、送信機３から１０分に一度の時刻合わせ
通信時に、受信機７に送信を行なう（ステップ１０
１）。ユーザー任意データ２１中のメータＩＤ２７がマ
イコンメータ５のＩＤに一致する場合通信成功とみな
し、図１１に示すような通信成功率を示すテーブルを送
信機３内に作成し記憶する。（ステップ１０３）。

【００２５】図１１は、送信機３内に記憶される通信成
功率を測定するために必要なテーブルの図である。図１
１の例においては、実際の通信を行なう直前の通信成功
率の高いものは１５倍伸長方式である。

【００２６】図１２は、最も良好な通信成功率で通信を
行なうための手順を示すフローチャートである。送信機
３はステップ１０３で記憶した図１１に示すようなテー
ブルを検索して、最も良好な通信成功率の方式を得る
（ステップ２０１）。最も良好な通信成功率を持つ方式
が符号伸長なしの場合（ステップ２０３）、図３のユー
ザー任意データ２１のマーク２３に図４を参照して「１
１１１０００」を設定し、伸長なしでデータ伝送を行な
う（ステップ２０５）。最も良好な通信成功率を持つ方
式が３倍伸長の場合（ステップ２０７）、図３のユーザ
ー任意データ２１のマーク２３に図４を参照して「１１
１１１１１」を設定し、３倍符号伸長でデータ伝送を行
なう（ステップ２０９）。最も良好な通信成功率を持つ
方式が１５倍伸長の場合、図３のユーザー任意データ２
１のマーク２３に図４を参照して「０００００００」を
設定し、１５倍符号伸長でデータ伝送を行なう（ステッ
プ２１１）。

【００２７】このように第２の実施例によれば、３倍伸
長、１５倍伸長、伸長なしの中で最も良好な通信成功率
を持つ方式で、データ伝送を行なうことができるように
したので、ランダムノイズ、バーストノイズ等が発生し
ても、通信成功率を向上させることができる。

【００２８】尚、本実施例においては、３倍伸長と１５
倍伸長の場合を用いて説明したが、Ｎ倍伸長（Ｎは奇
数）の複数個の中から最も良好な通信成功率を持つ方式
を選択してよい。また、前述した各実施例は警報機無線
連動システムをとりあげて説明したが、本発明は警報機
無線連動システムに限らず、その他のデジタルデータ伝
送システムに応用することもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明は、
ランダムノイズ、バーストノイズ等が発生する場合で
も、通信成功率の高いデータ伝送システムを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例に係る警報機無線連動シス
テムの概略構成図

【図２】 送信電文１１のフォーマット図

【図３】 通常のユーザー任意データ２１のフォーマッ
ト図

【図４】 マーク２３とユーザー任意データ２１の関係
を示す図

【図５】 時刻合わせ通信時の送信電文１１ａのフォー
マット図

【図６】 「１」と「０」の変換された第１の３ビット
列と第２の３ビット列を示す図

【図７】 誤りビット列と訂正されたビット列の説明図

【図８】 送信データの変換を示す図

【図９】 受信データの訂正を示す図

【図１０】 所定のタイミングでデータ伝送を行なう場
合のフローチャート

【図１１】 通信成功率を測定するために必要なテーブ
ルの図

【図１２】 最も良好な通信成功率で通信を行なうため
の手順を示すフローチャート

【符号の説明】

１・・・警報機 ３・・・送信機 ５・・・マイコンメータ ７・・・受信機 １１・・・送信電文 １２・・・ヘッダ １３・・・ビット同期信号 １５・・・フレーム同期信号 １７・・・呼出信号 ２１・・・ユーザー任意データ ２３・・・マーク ２５・・・ＳＴＸ ２７・・・メータＩＤ ２９・・・ＣＲＣ符号 ３１・・・時間情報 ３３・・・ＣＲＣ符号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側は、 「１」を第１のＮ（Ｎは奇数）ビット列に変換する第１
   の変換手段と、 「０」を前記第１のＮビット列とハミング距離の最も長
   い第２のＮビット列に変換する第２の変換手段と、 送信すべきデジタル情報を前記第１の変換手段と前記第
   ２の変換手段を用いてＮの値を可変しつつ複数に変換
   し、Ｎの値と変換されたデジタル情報との複数個の組み
   合わせを受信側に送信する手段と、 を具備し、受信側は、 送信側から送られてくるデジタル情報をＮの値に応じて
   Ｎビット毎に区切る手段と、 Ｎビットに区切られた情報を前記第１のＮビット列及び
   前記第２のＮビット列を参照しつつ訂正を行ない、
   「０」又は「１」に変換する手段と、 を具備することを特徴とするデータ伝送システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデータ伝送システムを用
   いて所定のタイミングでデータ伝送を行ない、Ｎの値に
   応じて通信成功率を測定し、最も良好な通信成功率に関
   するＮを用いてデータ伝送を行なうことを特徴とする請
   求項１記載のデータ伝送システム。