JPS5875337A - データ通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光空間伝播技術を利用して、親局と子局との
間のような２つの局間で通信を行なう通信システムにお
いて、通信を開始しようとする子局と、親局との間の方
向合わせ全行なう方向合わせ方式に関するものである。

第１凶に示すように、１つの親局１０１と複数の子局１
０２〜１０４との間でまたは、親局を介して子局間で光
ビーム１０５〜１０７によシ通信金行なって通信システ
ムにおいて、例えば、子局１０２．１０３が親局１０１
と通信中に、子局１０４が親局１０１との間で方向合わ
せを行なおうとする場合には、親局１０１から子局１０
４に向けて、一定の信号を送信し、子局１０４でのその
信号の受信レベルが最大になるように方向合わせを行な
っている。

しかしながら、このような従来の方向合わせ方式では、
親局１０１から子局１０４に向かう元ビームだけで方向
合わせを行なっているため、子局１０４から親局１０１
に向かう元ビームの方向合わせができているかどうかの
判定かで＠なかった。

また、受石レベルが最大レベルになる位置を検出してい
るが、この最大受信レベルが子局１０４で信頼できるデ
ータ金再生できるレベルかどうかの判定が困難でめった
。

さらに、方向合わせの期間中、子局１０４が最大受信レ
ベルを検出するために、親局１０１は子局に向けて、絶
えず一定の信号を送信している。

このｔ（め、子局１０４が方向合わせを行なっている期
間中、親局１０１は子局１０４の方向合わせのために占
有され、親局１０１と他の子局１０２゜１０３との間の
通信が出来なくなってしまうという欠点がめつ几。

本発明の主な目的は、送、受双方向の方向合わせが確実
にでき、かつ、受信データの再生を保証できる方向合わ
せ方式を提供することにある。

本発明の他の目的は、他の局間の通信に影響を与えるこ
となく方向合わせができる方向合わせ方式全提供するこ
とにある。

このような目的を達成する友めに、本発明では、少くと
も２つの局間で相互に通信を行なうシステム、（おいて
、−万の局からテストデータを送信し、このテストデー
タを受信し次他方の局から折り返しデータｔ−送信し、
−万の局において、送信されたテストデータと受信され
た折り返しデータとを比較して、両者が一致した時、方
向合わせができたと＠断するようにしたことに特命かあ
る。

以下、本発明の実施例を図面にニジ詳細に説明する。

＃！２図は本発明に係る通信システムの一例の構成を示
すもので、構内に設置された端末、計算機る。

図において、２つの部屋１．２の間は同軸ケーブル３で
接続され、この同軸ケーブル３に対して１各部屋毎にそ
の高所にリフレクタ４．５か設けられ同軸ケーフル３に
Ｔ分岐により接続されている。

また、各部屋１お工び２の低所には、リフレクタ４およ
び５に対向してトランシーバ６．７および８，９が設け
られ、それぞれのトランシーバ６゜７．８および９はそ
れぞれディスプレイ端末等の端末るるいに計算機からな
る装置１０，１１゜１２および１３に接続されている。

そして、トランシーバ６と装置１０，７と１１゜８と１
２．９と１３でそれぞれ子局１ｔｎ１収し、リフレクタ
４および５でそれぞれ親局を構成している。これらの子
局は移動できるようになっている。

リフレクタ４および５には、それぞれ発光ダイオード１
４および１５、フォトダイオード１６お工び１７が設け
られ、また、トランシーバ６〜９にも、同様にそれぞれ
発光ダイオード１８〜２１、フォトダイオード２２〜２
５が設けられている。

このような構成において、トランシーツ＜６〜９では、
対応する装置ｌＯ〜１３からの送信データを受は取り、
発光ダイオード１８〜２１が発光する赤外線を強度変調
し、その赤外線を県東して対応するりフレフタ４および
５に向けて放出する。

この発光ダイオード１８〜２１は装置ｌＯ〜１３からデ
ータが送信された時のみ発元金行なうようになっている
。

一万、トランシーバ６〜９から放出され友赤外＃をリフ
レクタ４および５のフォトダイオード１６お工び１７で
受光し、電気信号データに変換し同軸ケーブル３へ送出
する。同軸ケーブル３に送出され友データσ、そのデー
タを送出したりフレフタを含めて、同軸ケーブル３に接
続され九全てのりフレフタへ伝送される。

□同軸ケーブル３よりデータを受けとつ几リフレクタ４
および５では発光ダイオード１４お工び１５が発光する
赤外Ｓをデータで強度変調し、その赤外線を部屋内の全
てのトランクーパ６〜９をカバーする工うに、それに向
けて拡散して放出する。リフレクタ４お↓び５から放出
された赤外線を、トランクーパ６〜９のフォトダイオー
ド２２〜２５で受光し、電気信号データに変換した後、
装置ｌＯ〜１３に送出する。

し友がって、ある部屋の端末等の装置からデータを送出
する場合、そのデータは、他の部屋のすべての端末等の
装置で受信されるばかりでなく、同じ部屋の他の端末等
の装置でも同様に受信されることになる。

なお、リフレクタ４および５は、それぞれの部屋内の全
ての場所に設置される端末で同時に受光できるような範
囲に赤外婦を拡散して放出するような構成になっており
、トランクーパ６〜９は、対応するりフレフタ４および
５で受光できる工うに、染束した赤外線を放出す、する
工うにすればよい。

第３図は第２図の子局側のトランシーバの一例の構成金
示すもので、本発明による方向合わせ方式を実現する装
置を含んでいる。

図において、３０はスイッチ群３１〜３６を含むスイッ
チ回路、３７は方向合わせ用送信要求信号を発生する信
号発生装置、３８は方向合わせ用データを発生するデー
タ発生装置、３９はクロック信号を発生するクロック発
生装置、４０は他のトランシーバが通信を行なっている
かどうか全利足するデータセンス回路、４１に送信デー
タと受信データの不一致を検出する検出回路、４２〜４
４はフリップフロップ、４５〜４８はアンドゲート４９
は方向合わせ表示２ンブを構成する発光ダイオード、５
０は送信要求信号のための信号線、５１は送信許可信号
の几めの信号線、５２は送信データのための信号線、５
３に受信データのための信号線、５４は送信クロックの
ための信号線を示す。

第３図において、まず装置１０とトランシーバ６との間
のインタフェース信号５０〜５４について説明する。

装置ｌＯがデータの送信を行ない皮い時は、信号線５０
の送信要求信号ｆ、”１”（以下オンという）にする。

トランシーバ６では、装置１０からの送信要求信号がオ
ンであり、かつ、後で詳細に述べるように、データの送
信か可能なとキに、信号５１の送信許可信号をオンにす
る。

装置１０では、送信許可信号がオンの間、信号ｆ１５２
に、信号線５４のクロック信号に同期した送信データ（
ビット“１”、ａＯ”の系列）を送出する。トランシー
バ６では、この送信データで発光ダイオード１８の発光
を変調する。また、リフレクタ４からの受信データ（ビ
ット“１＃。

１０”の系列）をフォトダイオード２２で受けた後、信
号線５３に載せ、受信データとして装置ｌＯ側に送出す
る。

トランシーバ６では、送信データを送信するためのタイ
ミングクロック信号をクロック発生装置３９で発生し、
信号＃５４によシ装置ｌＯへ送出する。

次に、装置１０〜１３間のデータ送受信の動作會、装置
１０から装置１２ヘデータを送る場合について詳細に説
明する。

トランシーバ６は、フォトダイオード２２の出力をデー
タセンス回路４０で見て、その出力が無い場合、すなわ
ち、他のトランシーバが送信を行なっていない場合は、
データセンス回路４０の出力を１０”（以下、オフとい
う。）にし、フォトダイオード２２の出力が有る場合、
すなわち、他のトランシーバが送信を行なっている場合
は、データセンス回路４０の出力をオンにする。また−
装置ｌＯでは、データ送信に先立って、信号線５０の送
信要求信号をオンにする。

トランシーバ６では、送信要求信号がオンで、かつ、デ
ータセンス回路４ｏの出力がオフであれば、アンドゲー
ト４５ｔ−開いてフリップフロップ４２ｔ−セットする
。それによって、アンドゲート′４６を開き信号線５１
の送信許可信号をオンする。

フリップフロップ４２に１９、一旦、送信許可信号をオ
ンにすると、後述するように、トランシーバ６の送信し
九データがフレフタ４にょシおシ返されてきた折シ返し
データをフォトダイオード２２が受信してデータセンス
回路４０の出力がオンになった場合でも、次に送信要求
信号がオンになるか、ま７’ＣＵ、後述するように、検
出回路４１で不一致が検出されるまではオフのままとす
る。

フリップフロップ４２のオン出力により、送りＳ許可信
号をオンにするとともに、アンドゲート４８を開いて、
信号１娠５２の送信データに応じて発光ダイオード１８
から光を発射するようにする。

送信要求信号がオンであっても、データセンス回路４０
の出力がオンであれば、アンドゲート４５が閉じて、送
信許可信号をオンにしないので、装置１０はデータを送
信しないで、送信要求信号ｔオンにしたまま送信許可信
号がオンになるのを待つ。その後、データセンス回路４
０の出力がオフになると、フリップフロップ４２をセッ
トし、送信許可信号全オンにし、装置１０は送信を開始
する。それによシ、装置１１０から送１ぎされる送信デ
ータで発光ダイオード１８の発光全変調し、その光をリ
フレクタ４に送る。

装置１０がデータの送信を終了すると、送信要求信号を
オフにする。それにより、フリップフロップ４２をリセ
ットし、送信許可信号をオフにするとともに、発光ダイ
オード１８の発光を停止する。

送信許可信号がオンである期間中、トランシーバ６は装
置１０から受けとったデータを発光ダイオード２２によ
り、リフレクタ４に送出する。

リフレクタ４は、トランシーバ６から放出されたデータ
をフォトダイオード１６で受け、電気信号に変換して同
軸ケーブル３に送出する。このデータに、同軸ケーブル
３を経由して、リフレクタ５に達し、このリフレクタ５
の発光ダイオードにより、リフレクタ５に対向するすべ
てのトランシーバ８．９に向けて送信されるとともに、
同様にリフレクタ４に対向するすべてのトランシーバ６
゜７に向けて送信される。

トランシーバ６を含む子局を移動させた場合に、不発明
に従って、トランシーバ６の方向合わせを行なう動作に
つき第４図および第５図の波形図を参照しながら説明す
る。

その場合は、方向合わせスイッチ３０を図とは逆の方向
に切）換え、装置１０からの各棹信号線５０〜５４をト
ランシーバ６から切シ離すとともに、信号発生装置３７
の方向合わせ用送信要求信号をアンドゲート４５に入力
し、アンドゲート４７の出力をアンドゲート４８に入力
し、かつ、フリップフロップ４４の出力を発光ダイオー
ド４９に印加している。

信号発生装置３７では、１９９ｍ９ｅｌｌｉ毎に繰り返
される、第４図（ａ）に示す方向合わせ用送信要求信号
を発生している。第４図（ｂ）の拡大図に示すような送
信要求信号は、第４図（Ｃ）のクロック信号に示すクロ
ック信号と同期しており、１６ビツト長を有している。

また、データ発生装置３８では、第５図（ａ）に示すよ
うに、第５図ψ）のクロック信号に同期し、８ビツト長
の連続＠１”データと、８ビツト長の連続″′０”デー
タを交互に繰）返す方向合わせ用データを発生する。こ
のデータ発生装置３８からのデータはアンドゲート４７
および４８ｔ−通して発光ダイオード１８に印加される
ようになっている。

信号発生装置３７からの方向合わせ用送（！Ｉ要求信号
がオンになっている時に、他局が通信を行なっているか
否かを判定するデータセンス回路４０により、他局が通
信を行なっていないことを検出した場合には、アンドゲ
ート４５の出力にオンとなる。フリップフロップ４２は
、アンドゲート４５の出力がオンの時セットされ、アン
ドゲート４６からの送信許可信号をオンにし、アンドゲ
ート４７および４８を開く。それによって、データ発生
装置３８からの方向合わせ用データをアンドゲート４７
お↓び４８を通して、発光ダイオード１８に印加し、そ
のデータに対応する光信号を発光ダイオード１８から送
出する。

親局としてのりフレフタ４からの折り返しデータをフォ
トダイオード２２で受信し、検出回路４１に入力する。

検出回路４１では、方向合わせ用送信データと受信デー
タとを比較し、−両者の不一致が検出された時に、出力
をオンジ、不一致が検出されなかつた時に、出力をオフ
するようになっている。

したがって、方向合わせかうまく行かず、送信データに
対応するデータが受濡されない時には、検出回路４１の
出力はオンとなり、フリップフロップ４３かセットされ
る。それにニガ、アンドゲート４６は閉じられ、送信許
可信号はオフとなる。

送信許可信号がオフとなることによりアンドゲート４７
および４８は閉じられ、方向合わせ用データの送出が停
止され、送信許可信号がオンからオフになるタイミング
でフリップフロップ４４は、フリップフロップ４３の出
力を新しいデータとして取り込み、それ↓シ、フリップ
フロップ４４の出力をオフにして、方向合わせ表示用う
／プ４９と点灯させないようにする。このように、方向
合を継続する。

方向合わせかうまくいって、送信データかそのまま受信
データとして受信された場合は、検出回路４１の出力は
オフのままであり、フリップフロップ４３にセットされ
ない。この時、方向合わせ用データの送信は、方向合わ
せ用送信要求信号がオンの期間継続されるが、それがオ
フとなることにより、フリップフロップ４２はリセット
され、アンドゲート４６の出力はオフとなシーアンドゲ
ート４７および４８は閉じられ、方向合わせ用データの
送出を停止する。また、アンドゲート４６の出力がオン
からオフになるタイミングでフリップフロップ４４をラ
ッチし、その出力により、発光ダイオード４９からなる
表示ランプを点灯し、方向合わせができていることを表
示する。７リツプフロツプ４４は、送信許可信号がオン
からオフとなるタイミングでその時の７リツプフロツプ
４３の状態を出力するか、方向合わせかうまくいってい
る限９、フリップフロップ４３はリセット状態にあるの
で、フリップフロップ４４の出力はオン状態を維持し、
方向合わせ表示ランプ４９０点灯が継続し、それによシ
方向合わせが完了したと判断できる。

１つの子局のトランシーバ６が方向合わせ用データを送
信中は、他の子局のトランシーバでに、データセンス回
路４０により送信中であることを検出し、送信要求信号
を出さず、待ち合わせ状態になるため、方向合わせ用デ
ータと送信中の他局の送信データとが衝突するようなこ
とに発生しない。また、ある子局が方向合わせ用データ
を送信していない場合には、他の子局が送信を行なうこ
とができることは言うまでもない。

データセンス回路４０によシ、他の子局が通信を行なっ
ていることを検出した場合には、方向合わせ用送信要求
信号がオンとなっても〜送信許可信号はオンにならず、
方向合わせ用データは送信されない。こ９場合は、送信
許可信号のオンからオフへの変化点もないため、フリッ
プフロップ４４における、新しいデータのサンプリング
も行なわれない。このため、ある子局での方向合わせは
、次に送信要求信号がオンとなシ、かつ、他局がデータ
を送信していないことをデータセンス回路４０が検出す
るという条件を満たす時まで待ち状態となり、その間、
方向合わせ用データは送信されない。

第６図は第２図の親局を構成するりフレフタ４および５
のそれぞれの具体的構成の−ＰＪｅ示すもので、リフレ
クタ４の例金示している。

図のように、対向するトランシーバ６またに７から発射
され次光をフォトダイオード１６で受信して電気信号に
変換した後、その電気信号を増幅器６０で増幅し、結合
トランス６１を介して同軸ケーブル３に送出する。一方
、同軸ケーブル３上の信号を結合トランス６２を介して
増幅器６３に取り込み、そこで信号増幅した後、発光ダ
イオード１４で光に変換して、対向するトランシーバ６
および７に送る。

要するに、リフレクタ４では、対向するトランシーバか
らの送信データを受けて、そのデータを他のりフレフタ
に送出するとともに、送信データ會送シ出したトランシ
ーバに対しても折り返しデータを送出するようになって
いる。

第７図は第３図の検出回路４１の具体的構成の１ｆＦｌ
ｌｔ示すもので、７０および７１はフリツプフロッゾ〜
　７２は受信クロックを発生する発振器、７３は排他的
論理和回路を示す。そして、７リツプフロツプのＤ端子
には送信データ、ＣＫ端子には送旧クロック信号、（ロ
）路７３および発振器７２には受信データがそれぞれ入
力される。発振器７２では、受信データのビット１０”
から１１”への変化点を起点として１受信データのビッ
トの中点で受信サンプリングクロックパルス金生起する
ようになってしる。

Ｄタイプフリップフロップ７０により、送信データは送
信クロック信号でサンプリングされ１ビット時間だけ保
留される。このフリップフロップ７０の出力と受信デー
タとの排他的論理和を回路７３でとシ、その値ｔ−Ｄタ
イプフリップフロップ７１によシ、発振器７２からの受
信クロックでサンプリングすることにより、送信、受信
データが不一致の時に、フリップフロップ７１の出力は
オンとなる。

なお、上述した第２図の実施例では、リフレクタとトラ
ンシーバとの間を赤外Ｖｔ−用いて通信する例について
示したが、それに限定されるものでになく、その他の光
空間伝播手段を用いて実現してもよい。

ま次、各リフレクタに対向するトランシーバの数は図の
例に限らず、１個以上であれば何個でもよい。

さらに、上述の実施例では、２つの部屋を同軸ケーブル
で結ぶ例について示したが、同じ部屋内の異なる場所を
同軸ケーブルで結ぶようにしても工く、また、同軸ケー
ブルの代りに、光信号をそのまま伝送する光ファイバ等
の伝送路を用いてもよい。

さらに２つ以上のりフレフタを同軸ケー７°ル等の伝送
路で結合せず、１つのりフレフタを用いて配下の端末等
装置の間のデータ通信を行なうようにしてもよい。

上述した本発明の実施的によれば、子局から送信された
データを親局から子局に向けて折夛返しｆｓ（ＩＩ中に
、同時に親局で折シ返されたデータを受信し、送信デー
タと受信データとをビット毎に比較するようにしたので
、込、受信されるデータが１！軸できるものであるかど
うかの確認がで！！−また、送、受信双方向の方向合わ
せが同時にできるという効果がある。

また、他局が通信を行なっていないことを確認して、方
向合わせ用データを親局に向けて送信するようにしたの
で、１局が方向合わせを開始することにより、他局の通
信が出来なくなるようなことはない。

さらに、所定の周期で一定時間だけ方向合わせ用データ
に送信されるようになっているので、親局は、子局が方
向合わせ全行なっている期間中、常時送信を行なう必要
はなく、省エネルギーに効果がある。

上述した本発明の実施例では、１つの親局と複数の子局
とを有し、親局と子局との間で、あるいは、親局を介し
て子局同志で通信を行なうシステムについて示したが、
１つの親局と１つの子局とを有し、それらの間で通ｍを
行なう場合、またに１２つの子局間で通信を行なうよう
な場合には本発明は適用できることは言うまでもない。

以上述べｆｃように、本発明によれば、送、受画方向の
方向合わせが同時にできるばかシか、送。

受信されるデータが、信頼できるかどうかの判断もでき
る。

また、親局と複数の子局でシステムを構成した場合、１
つの子局が方向合わせを開始することにより、他局の通
信ができなくなるようなことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方向合わせ方式を説明するためのシステ
ム構成図、第２図に本発明に係る通信システムの一実施
例の構成図、第３図は本発明による方向合わせ方式を実
現するトランシーバ部分の一実施例の回路図、第４図お
よび第５図は第３図の回路の動作を説明するための信号
波形図、第６図は本発明の方向合わせ方式を実現するリ
フレクタ部分の一実施例の回路図〜第７図は第３図の検
出回路の具体的構成の一例を示す回路図である。 ４．５・・・リフレクタ、６〜９・・・トランシーバ、
１４．１５．１８〜２１・・・発光ダイオード、１６゜
１７．２２〜２５・・・フォトダイオード、３７・・・
方向合わせ送信要求信号発生装置、３８・・・方向合わ
￥１１　　図 ￥Ｊ４−　口 頴　５　図 ″”ｆ、ｂ　　図 第　７　ロ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、元ビームを利用して、少くとも２つの局の間で相互
   に通信を行なうデータ通信システムにおいて、−万の局
   で方向合わせを行なう際に、該−万の局からテストデー
   タ全受信送信し、該テストデータを受信した他方の局か
   ら折シ返しデータを送信し、上記一方の局において、送
   信され几テストデータと受信された折９返しデータとを
   比較して、両者が一致した時に方向台わせができたと判
   定するようにし九ことを特徴とする方向合わせ方式。 ２、上記−万の局からテストデータを所定の間隔毎に送
   信するようにしたことを特徴とする特許請求範囲第１項
   記載の方向合わせ方式。 ３、元ビーム全利用して、親局と値数の子局との間で相
   互に逼匍を行なうデータ通信システムにおへ い°Ｃ１−万の子局で方向合わせを行なう際に、核子間
   において、他の子局と上記親局との間で通信していない
   ことを検出してテストデータを上記親局に送偏し、該テ
   ストデータ全受信し几親局から折り返しデータを送信し
   、上記−万の子局において、送信されたテストデータを
   折シ返しデータとを比較して、両者が一致し７’Ｃ時に
   方向合わせがで１！友と判定するようにしたことを特徴
   とする方向合わせ方式。 ４、上記−万の子局からテストデータを所定の間隔毎に
   送信するようにしたことを特徴とする特許請求範囲第３
   項記載の方向合わせ方式。