JP3086580B2 - Optical communication device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、双方性通信機能を有す
る光通信装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical communication device having a bidirectional communication function.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信装置は、互いに発光素子(光源)
と受光素子とを備え、相手方に光を送り、相手方からの
光を受信して通信を行うもので、無線で送受信可能なこ
と、電磁的な外乱の影響を受けないこと、送信側の変調
と受信側の復調とが簡単な回路構成で実現できることな
どの有利性を備えている。2. Description of the Related Art Optical communication devices are mutually light emitting elements (light sources).
And a light-receiving element, transmit light to the other party, receive light from the other party, and perform communication.It can transmit and receive wirelessly, it is not affected by electromagnetic disturbance, modulation on the transmitting side and There is an advantage that demodulation on the receiving side can be realized with a simple circuit configuration.
【0003】図6は、従来技術による光通信装置の電気
的構成を示すブロック図である。光通信装置1は、少な
くとも一対の送受信機2a,2bで構成される。説明の
便宜上、両者は同一の構成とし、対称的に配置されてい
る各ブロックには参照符にa,bを添えて区別する。一
方の送受信機2aは、送信部3aと受信部4aとを備え
ている。送信部2aは、光源である発光素子4aを駆動
して、相手方である送受信機2bに光信号Labを送出
する。発光素子4aには、たとえば発光ダイオードが用
いられる。以下、発光素子4a(4b)を発光ダイオー
ド4a(4b)と言うことがある。送出された光信号L
abは、送受信機2bの受光素子5bで受光され、受信
部6bで受光素子5bの出力が解析される。受光素子5
bには、たとえばホトダイオードが用いられる。以下、
受光素子5b(5a)をホトダイオード5b(5a)と
言うことがある。FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of an optical communication device according to the prior art. The optical communication device 1 includes at least a pair of transceivers 2a and 2b. For the sake of convenience of description, the two have the same configuration, and the blocks arranged symmetrically are distinguished by adding a and b to the reference numerals. One transceiver 2a includes a transmitting unit 3a and a receiving unit 4a. The transmission unit 2a drives the light emitting element 4a as a light source, and sends out an optical signal Lab to a transceiver 2b as a partner. As the light emitting element 4a, for example, a light emitting diode is used. Hereinafter, the light emitting element 4a (4b) may be referred to as a light emitting diode 4a (4b). The transmitted optical signal L
ab is received by the light receiving element 5b of the transceiver 2b, and the output of the light receiving element 5b is analyzed by the receiving unit 6b. Light receiving element 5
For b, for example, a photodiode is used. Less than,
The light receiving element 5b (5a) may be referred to as a photodiode 5b (5a).
【0004】送受信機2bから送受信機2aへの光信号
Lbaも同様手順で送受信され、双方向通信が行われ
る。[0004] The optical signal Lba from the transceiver 2b to the transceiver 2a is transmitted and received in the same procedure, and bidirectional communication is performed.
【0005】図7は、光通信に使用される信号波形を示
す波形図である。光通信では、「1」,「0」の2値信
号が用いられ、発光素子の点灯(オン)で「1」が、消
灯(オフ)で「0」が表される。図7(1)は、相手方
に送信する1,0,1,0,…の送信信号aの波形を示
す。FIG. 7 is a waveform diagram showing signal waveforms used for optical communication. In optical communication, binary signals of “1” and “0” are used, and “1” is represented when the light emitting element is turned on (ON) and “0” is displayed when the light emitting element is turned off (OFF). FIG. 7A shows the waveform of a transmission signal a of 1, 0, 1, 0,... Transmitted to the other party.
【0006】図7(2)は、前記送信信号aによって変
調される搬送波bの波形を示す。搬送波bは、図示しな
い発振回路から供給され、送信信号aの周期よりも短い
周期の高周波信号が使用される。FIG. 7B shows a waveform of a carrier b modulated by the transmission signal a. The carrier b is supplied from an oscillation circuit (not shown), and a high-frequency signal having a cycle shorter than the cycle of the transmission signal a is used.
【0007】前記送信信号aと搬送波bとを、たとえば
図7(4)に示されるANDゲートQ1に入力すること
によって、ANDゲートQ1からは図8(3)で示され
る波形の搬送波信号cが出力される。光通信にこのよう
な高周波変調された搬送信号cを用いるのは、外光によ
る誤動作を防止するためである。By inputting the transmission signal a and the carrier b to, for example, an AND gate Q1 shown in FIG. 7 (4), a carrier signal c having a waveform shown in FIG. 8 (3) is output from the AND gate Q1. Is output. The reason why such a high-frequency modulated carrier signal c is used for optical communication is to prevent malfunction due to external light.
【0008】図8は、従来技術による光通信装置の送信
回路と受信回路の一部を示す回路図である。図8におい
て、図6と対応する部分には同一の参照符を付してあ
る。発光ダイオード4aのアノードには、保護抵抗R2
aを介して電源電圧Vcaが印加されている。発光ダイ
オード4aのカソードは、送信部3aに設けられたトラ
ンジスタQ2aを介して接地される。したがってトラン
ジスタQ2aがオンすることによって、発光電流Isa
が流れ、発光ダイオード4aが発光する。FIG. 8 is a circuit diagram showing a part of a transmission circuit and a reception circuit of an optical communication device according to the prior art. 8, parts corresponding to those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. The anode of the light emitting diode 4a has a protection resistor R2
The power supply voltage Vca is applied via a. The cathode of the light emitting diode 4a is grounded via a transistor Q2a provided in the transmitting section 3a. Therefore, when the transistor Q2a is turned on, the light emission current Isa
Flows, and the light emitting diode 4a emits light.
【0009】送信部3aでは、前掲図7(3)に示され
ている搬送信号cがベース抵抗R1aを介してトランジ
スタQ2aのベースに印加されると、トランジスタQ2
aは搬送信号cに応答してオン/オフする。トランジス
タQ2aのオン期間は、搬送信号cの「1」に相当し、
発光ダイオード4aは前記搬送波bの周期で点滅を繰返
す。これによって送信部3aから高周波変調された発光
信号Labが送出され、相手方の受信部6bに設けられ
ているホトダイオード5bに入射する。In the transmitting section 3a, when the carrier signal c shown in FIG. 7 (3) is applied to the base of the transistor Q2a via the base resistor R1a, the transistor Q2
a turns on / off in response to the carrier signal c. The ON period of the transistor Q2a corresponds to “1” of the carrier signal c,
The light emitting diode 4a repeats blinking at the cycle of the carrier wave b. As a result, the high-frequency modulated light-emitting signal Lab is transmitted from the transmitting unit 3a and enters the photodiode 5b provided in the other receiving unit 6b.
【0010】ホトダイオード5bは、発光信号Labに
よって導電度が変化し、入射される光の明るさに比例す
る受光電流Irbが抵抗R3bを介して図示の方向に流
れる。このためホトダイオード5bのアノードには、前
記発光信号Labが反転された受光信号dが導出され
る。受光信号dは、増幅回路7bで増幅された後、狭帯
域フィルタなどで実現される復調回路8bに入力され、
復調信号eか出力される。復調信号eは、トランジスタ
Q3dとコレクタ抵抗R4bとによって実現される反転
回路によって反転され、コレクタからは前述の送信信号
aと同期した受信信号aが導出される。このようにして
送信部3aから相手方の受信部6bに対する光通信が行
われる。また、前述までの手順が逆に行われることによ
って、一対の送受信機2a,2b間の双方向通信が行わ
れることになる。The conductivity of the photodiode 5b changes according to the light emission signal Lab, and a light receiving current Irb proportional to the brightness of incident light flows in the direction shown in the figure via the resistor R3b. Therefore, a light receiving signal d obtained by inverting the light emitting signal Lab is derived to the anode of the photodiode 5b. The light receiving signal d is amplified by the amplifier circuit 7b, and then input to the demodulation circuit 8b realized by a narrow band filter or the like.
The demodulated signal e is output. The demodulated signal e is inverted by an inverting circuit realized by a transistor Q3d and a collector resistor R4b, and a received signal a synchronized with the transmission signal a is derived from the collector. In this way, the optical communication is performed from the transmitting unit 3a to the receiving unit 6b of the other party. In addition, by performing the above procedure in reverse, bidirectional communication between the pair of transceivers 2a and 2b is performed.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】無線による光通信は、
ケーブルなどの伝送手段を必要としないことが利点であ
るが、空間に放出された光は拡散するので、到達距離に
は限度がある。また受光場所での光の明るさ(照度)
は、逆2乗の法則に従い、光源の明るさ(光度)に比例
し、距離に逆比例するので、たとえば図9(a)に示さ
れているように光源aから距離Aの受光位置bと、その
2倍距離2aの受光位置cとでは照度が4:1となる。
すなわち受光位置bに対する光度は、受光位置cに対す
る光度の4分の1でよいことになる。光源が発光ダイオ
ードの場合、光度は発光ダイオードの駆動電流に比例す
る。SUMMARY OF THE INVENTION Wireless optical communication
The advantage is that no transmission means such as a cable is required, but the light emitted into the space is diffused, so that the reach is limited. Also the brightness (illuminance) of the light at the light receiving location
Is proportional to the brightness (luminous intensity) of the light source and inversely proportional to the distance according to the inverse square law, so that, for example, as shown in FIG. The illuminance is 4: 1 between the light receiving position c and the double distance 2a.
That is, the luminous intensity for the light receiving position b may be one fourth of the luminous intensity for the light receiving position c. When the light source is a light emitting diode, the luminous intensity is proportional to the driving current of the light emitting diode.
【0012】しかしながら、前述の従来技術による光通
信装置では、最大通信距離を設定して、それに見合う駆
動電流を発光ダイオードに流して一定の光度で発光させ
ていた。したがって、前記設定距離が図9(a)に示さ
れる距離2aとすれば、その2分の1の距離の受光位置
bに送信する場合には、電力の4分の3が無駄に消費さ
れるという不具合が生じていた。逆に、倍の距離に送信
する場合には4倍の電力が必要になり、屋外で使用され
る携帯用機器の場合、電池容積が増し、小形軽量化に逆
行するという問題点がある。However, in the above-described optical communication device according to the related art, a maximum communication distance is set, and a drive current corresponding to the maximum communication distance is supplied to the light emitting diode to emit light at a constant luminous intensity. Therefore, assuming that the set distance is the distance 2a shown in FIG. 9A, three-quarters of the power is wasted when transmitting to the light receiving position b at a half distance. That was the problem. On the other hand, when transmitting to a double distance, four times as much power is required. In the case of a portable device used outdoors, there is a problem that the battery capacity increases and the size and weight of the device are reduced.
【0013】また図9(b)に示されているように、2
つの受光位置a,bが至近距離Δaにある場合、前述の
ような一定光度のもとでは受光位置dでの受光量が過大
となって、ホトダイオードなどの受光素子が飽和状態と
なり、光源が消灯しても受光素子には、なおしばらくの
間は電流が流れるため、受信状態であると誤認する不具
合が生じる。Further, as shown in FIG.
When the two light receiving positions a and b are at the close distance Δa, the amount of light received at the light receiving position d becomes excessive under the aforementioned constant luminous intensity, the light receiving elements such as the photodiodes are saturated, and the light source is turned off. However, since current flows through the light receiving element for a while, there is a problem that the light receiving element is erroneously recognized as being in the receiving state.
【0014】これらの問題点は、光通信装置の最大到達
距離を見込んで光度を一定に設定することに起因する。[0014] These problems arise from the fact that the luminous intensity is set to be constant in anticipation of the maximum reach of the optical communication device.
【0015】したがって本発明の目的は、上述の問題点
を解消し、相手方との距離に対応して発光強度を変化さ
せ、良好な通信状態を実現する光通信装置を提供するこ
とである。Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical communication device which solves the above-mentioned problems, changes the light emission intensity in accordance with the distance to the other party, and realizes a good communication state.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)発光素
子15aと、 (b)受光素子16aと、 (c)発光素子15aによる受信状態確認信号の送信後
から予め定める時間Ta内に、送信した受信状態確認信
号に対応する回数mの応答信号gが与えられないとき、
タイミング信号hを出力するタイマ21aと、 (d)タイミング信号hに応答し、光通信に先立って送
信する光信号の発光素子15aの光度を、予め定める複
数の段階の光度のうちで最小光度とし、その後に与えら
れるタイミング信号hを受信するたび毎に、発光素子1
5aによる光度を、前記最小光度から段階的に増やし、
かつ、光度が増える程、その光度に対応する少ない前記
回数mで、発光素子15aを駆動して、前記予め定める
時間Ta内に前記受信状態確認信号を送信し、発光素子
15aの駆動後の前記予め定める時間Ta内に、タイミ
ング信号hが与えられないとき、そのタイミング信号h
が与えられないときの光度で、送信動作を行う光度選択
設定手段19a,20aと、 (e)受光素子16aの出力に応答し、予め定めるレベ
ルを超える受信状態確認信号が受信されたとき、応答信
号gを発生してタイマ21aに与える受信確認手段22
aとを含むことを特徴とする光送信装置である。According to the present invention, (a) the light-emitting element 15a, (b) the light-receiving element 16a, and (c) within a predetermined time Ta after transmission of the reception state confirmation signal by the light-emitting element 15a. When the response signal g of the number m corresponding to the transmitted reception state confirmation signal is not given,
A timer 21a that outputs a timing signal h; and (d) the luminous intensity of the light emitting element 15a of the optical signal transmitted prior to the optical communication in response to the timing signal h is set to the minimum luminous intensity among the luminous intensity of a plurality of predetermined stages. , Each time a timing signal h given thereafter is received,
5a, the luminous intensity according to 5a is increased stepwise from the minimum luminous intensity,
And, as the luminous intensity increases, the light emitting element 15a is driven at the smaller number m corresponding to the luminous intensity, the reception state confirmation signal is transmitted within the predetermined time Ta, and the light emitting element 15a after driving is driven. If the timing signal h is not given within the predetermined time Ta, the timing signal h
And (e) responding to the output of the light receiving element 16a and receiving a reception state confirmation signal exceeding a predetermined level in response to the output of the light receiving element 16a. Receiving confirmation means 22 for generating signal g and providing it to timer 21a
a. An optical transmitter comprising: a.
【0017】また本発明は、(a)発光素子15bと、 (b)第2受光素子16bと、 (c)応答信号gが与えられた後から予め定める時間T
bを設定するタイマ21と、 (d)タイマ21の設定された前記予め定められる時間
Tb内に、応答信号gが与えられた受信回数に対応する
回数pを設定し、その設定回数pが多い程、発光素子1
5bによる光度を最小光度から段階的に増やし、発光素
子15bを、前記設定回数pで、その設定回数pに対応
した光度で駆動して前記予め定める時間Tb内に受信確
認信号として送信する光度選択設定手段19b,20b
と、 (e)受光素子16bの出力に応答し、予め定めるレベ
ルを超える受信状態確認信号が受信されたとき、応答信
号gを発生してタイマ21bに与える受信確認手段22
bとを含むことを特徴とする光受信装置である。Further, according to the present invention, (a) the light emitting element 15b, (b) the second light receiving element 16b, and (c) a predetermined time T after the response signal g is given.
(d) a number p corresponding to the number of times the response signal g has been received is set within the predetermined time Tb set by the timer 21, and the set number p is large. Light emitting element 1
5b, the light intensity is increased stepwise from the minimum light intensity, and the light emitting element 15b is driven at the light intensity corresponding to the set number p at the set number p and transmitted as the reception confirmation signal within the predetermined time Tb. Setting means 19b, 20b
(E) when a reception state confirmation signal exceeding a predetermined level is received in response to the output of the light receiving element 16b, a reception confirmation means 22 which generates a response signal g and gives it to the timer 21b
b.
【0018】また本発明は、光送信装置と光受信装置と
が相互に光通信を行う光通信装置において、光送信装置
12aは、 (a)第1発光素子15aと、 (b)第1受光素子16aと、 (c)第1発光素子15aによる受信状態確認信号の送
信後から予め定める時間Ta内に、送信した受信状態確
認信号に対応する回数mの第1応答信号gが与えられな
いとき、タイミング信号hを出力するタイマ21aと、 (d)タイミング信号hに応答し、光通信に先立って送
信する光信号の第1発光素子15aの光度を、予め定め
る複数の段階の光度のうちで最小光度とし、その後に与
えられるタイミング信号hを受信するたび毎に、第1発
光素子15aによる光度を、前記最小光度から段階的に
増やし、かつ、光度が増える程、その光度に対応する少
ない前記回数mで、第1発光素子15aを駆動して、前
記予め定める時間Ta内に前記受信状態確認信号を送信
し、第1発光素子15aの駆動後の前記予め定める時間
Ta内に、タイミング信号hが与えられないとき、その
タイミング信号hが与えられないときの光度で、送信動
作を行う第1光度選択設定手段19a,20aと、 (e)第1受光素子16aの出力に応答し、予め定める
レベルを超える受信状態確認信号が受信されたとき、第
1応答信号gを発生してタイマ21aに与える第1受信
確認手段22aとを含み、光受信装置12bは、 (f)第2発光素子15bと、 (g)第2受光素子16bと、 (h)第2応答信号gが与えられた後から予め定める時
間Tbを設定するタイマ21と、 (i)タイマ21の設定された前記予め定められる時間
Tb内に、応答信号gが与えられた受信回数に対応する
回数pを設定し、その設定回数pが多い程、第2発光素
子15bによる光度を最小光度から段階的に増やし、第
2発光素子15bを、前記設定回数pで、その設定回数
pに対応した光度で駆動して前記予め定める時間Tb内
に第2受信確認信号として送信する第2光度選択設定手
段19b,20bと、 (j)第2受光素子16bの出力に応答し、予め定める
レベルを超える受信状態確認信号が受信されたとき、第
2応答信号gを発生してタイマ21bに与える第2受信
確認手段22bとを含み、第1タイマ21aの前記予め
定める第1の時間Taと、第2タイマ21bの前記予め
定める第2の時間Tbとは等しく、光送信装置12aの
第1発光素子15aの光度に対応する送信回数mと、光
受信装置12bの第2発光素子15bの光度に対応する
前記設定回数pとは等しく選ばれることを特徴とする光
通信装置である。According to the present invention, in an optical communication device in which an optical transmitting device and an optical receiving device perform optical communication with each other, the optical transmitting device 12a comprises: (a) a first light emitting element 15a; (C) when the number m of first response signals g corresponding to the transmitted reception state confirmation signal is not provided within a predetermined time Ta after the transmission of the reception state confirmation signal by the first light emitting element 15a; A timer 21a for outputting a timing signal h; (d) responding to the timing signal h, determining the luminous intensity of the first light emitting element 15a of the optical signal to be transmitted prior to the optical communication out of a plurality of predetermined luminous intensity levels Each time the timing signal h given thereafter is received, the luminous intensity of the first light emitting element 15a is increased stepwise from the minimum luminous intensity, and the luminous intensity increases as the luminous intensity increases. By driving the first light emitting element 15a with the small number m, the reception state confirmation signal is transmitted within the predetermined time Ta, and the timing is controlled within the predetermined time Ta after driving the first light emitting element 15a. When the signal h is not supplied, the first luminous intensity selecting and setting means 19a and 20a for performing the transmitting operation at the luminous intensity when the timing signal h is not supplied; and (e) responding to the output of the first light receiving element 16a, A first reception confirmation unit 22a for generating a first response signal g and providing it to the timer 21a when a reception state confirmation signal exceeding a predetermined level is received; (G) a second light receiving element 16b; (h) a timer 21 for setting a predetermined time Tb after the second response signal g is given; and (i) a timer set for the timer 21. Within the determined time Tb, a number p corresponding to the number of receptions to which the response signal g is given is set. As the set number p increases, the luminous intensity of the second light emitting element 15b increases stepwise from the minimum luminous intensity, A second light intensity selection and setting means 19b, 20b for driving the two light emitting elements 15b at the set number of times p at a light intensity corresponding to the set number of times p and transmitting as a second reception confirmation signal within the predetermined time Tb; (J) When a reception state confirmation signal exceeding a predetermined level is received in response to the output of the second light receiving element 16b, a second reception confirmation unit 22b that generates a second response signal g and provides the second response signal g to the timer 21b The first predetermined time Ta of the first timer 21a is equal to the second predetermined time Tb of the second timer 21b, and corresponds to the luminous intensity of the first light emitting element 15a of the optical transmitter 12a. A number of transmission times m that is an optical communication system, characterized in that it is chosen equal to the set number p corresponding to the intensity of the second light emitting element 15b of the optical receiver 12b.
【0019】[0019]
【作用】本発明に従う光通信装置は、電気信号を光信号
に変換して光通信を行う光送信装置と、光信号を受信し
て電気信号に変換する光受信装置を備える。The optical communication device according to the present invention includes an optical transmission device that performs an optical communication by converting an electric signal into an optical signal, and an optical receiving device that receives the optical signal and converts it into an electric signal.
【0020】光送信装置12aは、最小光度で予め定め
る回数mだけ、受信状態確認信号を発光素子15aから
送信し、受光素子16aの出力を受信確認手段22aに
与えて受光素子16aによって受信された受信状態確認
信号が予め定めるレベルを超えるとき、応答信号gを発
生してタイマ21aに与え、タイマ21aは、発光素子
15aによる受信状態確認信号の送信後から予め定める
時間Ta内に、その送信した受信状態確認信号に対応す
る回数m、応答信号gが受信確認手段22aから得られ
ないとき、タイミング信号hを出力し、この動作を繰返
すことによって、タイマ21aからタイミング信号hが
得られなくなったときの光度で送信動作を行い、しかも
受信状態確認信号の送信時の発光素子16aの光度を、
応答信号gが前記回数mだけ得られないたび毎に、最小
光度から段階的に増やし、かつ、回数mを少なく設定す
る。The optical transmitter 12a transmits a reception state confirmation signal from the light emitting element 15a a predetermined number of times m with the minimum luminous intensity, gives the output of the light receiving element 16a to the reception confirmation means 22a, and receives the signal by the light receiving element 16a. When the reception state confirmation signal exceeds a predetermined level, a response signal g is generated and given to the timer 21a. The timer 21a transmits the response signal g within a predetermined time Ta after the transmission of the reception state confirmation signal by the light emitting element 15a. When the number m corresponding to the reception state confirmation signal and the response signal g cannot be obtained from the reception confirmation means 22a, the timing signal h is output, and when the timing signal h cannot be obtained from the timer 21a by repeating this operation. The luminous intensity of the light emitting element 16a at the time of transmitting the reception state confirmation signal is
Each time the response signal g is not obtained by the number m, the number is increased stepwise from the minimum luminous intensity and the number m is set small.
【0021】光受信装置12bは、上述の光送信装置に
類似した構成を有し、タイマ21bによって設定された
時間Tb内に、光度選択設定手段19b,20bでは、
応答信号gが与えられた受信回数に対応する回数pを設
定し、その設定回数pが多い程、発光素子15bによる
光度を最小光度から段階的に増やし、この時間Tb内に
受信状態確認信号を、発光素子15bの駆動によって送
信する。The optical receiving device 12b has a configuration similar to the above-described optical transmitting device, and the luminous intensity selecting and setting means 19b and 20b set the time within the time Tb set by the timer 21b.
The number p corresponding to the number of receptions to which the response signal g is given is set, and as the set number p increases, the luminous intensity of the light emitting element 15b is increased stepwise from the minimum luminous intensity. Is transmitted by driving the light emitting element 15b.
【0022】光通信装置は、前述の光送信装置と前述の
光受信装置とが組合わされて構成され、相互の光通信
を、発光素子15a,15bのできるだけ少ない消費電
力で、行うことができるようになる。The optical communication device is configured by combining the above-described optical transmitting device and the above-described optical receiving device, and can perform mutual optical communication with the least possible power consumption of the light emitting elements 15a and 15b. become.
【0023】[0023]
【実施例】図1は、本発明の一実施例である光通信装置
の電気的構成を示すブロック図である。光通信装置11
は、少なくとも一対の送受信機12a,12bで構成さ
れる。送受信機12a,12bは、同一構成のため、一
方の送受信機12aについて説明する。送受信機12a
は、送信手段である送信回路13aと、受信手段である
受信回路14aと、図示しない操作部および電源回路な
どを含む。FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an optical communication apparatus according to one embodiment of the present invention. Optical communication device 11
Is composed of at least a pair of transceivers 12a and 12b. Since the transceivers 12a and 12b have the same configuration, only one transceiver 12a will be described. Transceiver 12a
Includes a transmission circuit 13a as a transmission unit, a reception circuit 14a as a reception unit, an operation unit and a power supply circuit (not shown), and the like.
【0024】送信回路13aは、次の各ブロックで構成
されている。The transmission circuit 13a is composed of the following blocks.
【0025】発光ダイオード15a(15b)、AND
ゲートQ11a(Q11b)、トランジスタQ12a
(Q12b)、光度設定回路19a(19b)、光度選
択回路20a(20b)、タイマ21a(21b)、信
号生成回路23a(23b)、発振回路24a(24
b)。Light emitting diodes 15a (15b), AND
Gate Q11a (Q11b), transistor Q12a
(Q12b), luminosity setting circuit 19a (19b), luminosity selection circuit 20a (20b), timer 21a (21b), signal generation circuit 23a (23b), oscillation circuit 24a (24
b).
【0026】受信回路14aは、次の各ブロックで構成
されている。The receiving circuit 14a is composed of the following blocks.
【0027】ホトダイオード(受光素子)16a(16
b)、増幅回路17a(17b)、復調回路18a(1
8b)、トランジスタQ13a(Q13b)、受信確認
回路22a(22b)。The photodiodes (light receiving elements) 16a (16
b), the amplification circuit 17a (17b), and the demodulation circuit 18a (1
8b), a transistor Q13a (Q13b), and a reception confirmation circuit 22a (22b).
【0028】送信回路13aの構成について説明する。
変調回路を形成するANDゲートQ11aには、信号発
生回路23aから送信信号aが、また発振回路24aか
ら搬送波bがそれぞれ入力され、ANDゲートQ11a
からは、前掲図8に示されているように搬送信号cが導
出され、トランジスタQ12aのベースに印加される。
前記信号生成回路23aは、光通信に用いられる送信信
号の他に、装置間で受信状態を確認するための受信状態
確認信号を生成して出力する。前記確認信号には、判別
容易化のために、たとえば「55H」(0101010
1)のような1,0が規則的に配列されたコードが選ば
れる。The configuration of the transmission circuit 13a will be described.
The transmission signal a from the signal generation circuit 23a and the carrier wave b from the oscillation circuit 24a are input to the AND gate Q11a forming the modulation circuit.
, A carrier signal c is derived as shown in FIG. 8 and applied to the base of the transistor Q12a.
The signal generation circuit 23a generates and outputs a reception state confirmation signal for confirming a reception state between devices in addition to a transmission signal used for optical communication. The confirmation signal includes, for example, “55H” (0101010) for easy discrimination.
A code in which 1, 0 are regularly arranged as in 1) is selected.
【0029】トランジスタQ12aはスイッチ回路を形
成し、前記図8に示されているような搬送信号cが
「1」の期間はオン状態、「0」の期間はオフ状態とな
る。トランジスタQ12aのコレクタには、発光ダイオ
ード15aと光度設定回路19aの直列回路を介して電
源電圧Vcが印加されており、トランジスタQ12aが
オン状態のとき、電流Isaが流れ、発光ダイオード1
5aが発光する。発光ダイオード15aの光度は、電流
Isaの大きさに比例する。The transistor Q12a forms a switch circuit. The transistor Q12a is on when the carrier signal c is "1" as shown in FIG. 8, and is off when the carrier signal c is "0". The power supply voltage Vc is applied to the collector of the transistor Q12a via a series circuit of the light emitting diode 15a and the luminous intensity setting circuit 19a. When the transistor Q12a is on, the current Isa flows and the light emitting diode 1
5a emits light. The luminous intensity of the light emitting diode 15a is proportional to the magnitude of the current Isa.
【0030】本発明で注目すべきは、前記発光ダイオー
ド15aの光度を複数段階に設定する光度設定手段であ
る光度設定回路19aと、前記光度設定回路19aに対
して光度設定段階を指示する光度制御手段である光度選
択回路20aとを設けて、発光ダイオード14aの光度
を複数段階で変化させるようにしていることであるが、
これらの動作については後述する。It should be noted in the present invention that the luminous intensity setting circuit 19a is a luminous intensity setting means for setting the luminous intensity of the light emitting diode 15a in a plurality of stages, and the luminous intensity control circuit instructs the luminous intensity setting circuit 19a to perform the luminous intensity setting stage. A light intensity selection circuit 20a is provided to change the light intensity of the light emitting diode 14a in a plurality of steps.
These operations will be described later.
【0031】次に、受信回路14aの構成について説明
する。ホトダイオード16aは、入射される発光信号L
baによって導電度が変化し、発光信号Lbaの明るさ
に比例する受光電流Iraが抵抗R12aを介して流れ
る。このためホトダイオード16aのアノードには、発
光信号Lbaに対応して受光信号dが導出される。ただ
し受光信号dは、発光信号Lbaの反転波形となってい
る。Next, the configuration of the receiving circuit 14a will be described. The photodiode 16a receives the emitted light signal L
The conductivity changes according to ba, and a light reception current Ira proportional to the brightness of the light emission signal Lba flows through the resistor R12a. Therefore, a light receiving signal d is derived from the anode of the photodiode 16a in accordance with the light emitting signal Lba. However, the light receiving signal d has an inverted waveform of the light emitting signal Lba.
【0032】受光信号dは、増幅回路17aで増幅後、
狭帯域フィルタなどで実現される復調回路18aに入力
され、復調信号eが出力される。復調信号eは、次段の
トランジスタQ13aによって反転され、コレクタには
発光信号Lba、すなわち送受信機12bの送信信号と
同位相の受信信号fが導出される。受信信号fは、図示
しない信号処理手段に入力されるとともに、受信確認回
路22aに入力される。After the light receiving signal d is amplified by the amplifier circuit 17a,
The signal is input to a demodulation circuit 18a realized by a narrow band filter or the like, and a demodulated signal e is output. The demodulated signal e is inverted by the transistor Q13a at the next stage, and a light-emitting signal Lba, that is, a received signal f having the same phase as the transmission signal of the transceiver 12b is derived at the collector. The reception signal f is input to a signal processing means (not shown) and also to a reception confirmation circuit 22a.
【0033】受信確認回路22aは、比較回路などで実
現され、前記受信信号fのレベルを予め定める一定レベ
ルと比較し、受信信号fのレベルが前記一定レベルを超
えると、確認信号gが出力される。The reception confirmation circuit 22a is realized by a comparison circuit or the like, compares the level of the reception signal f with a predetermined constant level, and outputs a confirmation signal g when the level of the reception signal f exceeds the predetermined level. You.
【0034】タイマ21aは後述するように、通信に先
立って行われる受信状態確認動作の際に、受信状態確認
信号の送出後、一定時間内に相手方からの応答である受
信状態判別信号(以下、「応答信号」という)gが後述
の受信回数mだけ受信できなかった場合、タイミング信
号hを光度選択回路20aに出力するものである。光度
選択回路20aは、タイミング信号hが入力される毎に
選択信号D1〜D4を順次切換えて光度設定回路19a
に入力する。光度設定回路19aは、前記選択信号D1
〜D4によって発光ダイオード15aに流れる電流Is
aを増加させ、発光信号Labの光度を順次的に上昇さ
せる。As will be described later, the timer 21a transmits a reception state discrimination signal (hereinafter, referred to as a response from the other party) within a predetermined time after transmitting the reception state confirmation signal during a reception state confirmation operation performed prior to communication. When the response signal g cannot be received by the number of receptions m described below, the timing signal h is output to the light intensity selection circuit 20a. The luminosity selection circuit 20a sequentially switches the selection signals D1 to D4 every time the timing signal h is input, and sets the luminosity setting circuit 19a.
To enter. The luminosity setting circuit 19a provides the selection signal D1
To D4, the current Is flowing through the light emitting diode 15a
is increased, and the luminous intensity of the light emission signal Lab is sequentially increased.
【0035】図2は、本実施例の光度設定回路19aの
構成を示す回路図である。図2において、図1と対応す
る部分には同一の参照符を付してある。図1を併せて参
照して、光度設定回路19aは、選択信号D1〜D4に
よって個別にオン/オフされるスイッチングトランジス
タTr1〜Tr4と、スイッチングトランジスタTr1
〜Tr4と、直列に接続されている抵抗Rs1〜Rs4
とから成る。スイッチングトランジスタTr1〜Tr4
は、前記選択信号D1〜D4がハイレベル「H」でオフ
し、ローレベル「L」でオンする。FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the luminous intensity setting circuit 19a of this embodiment. 2, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Referring also to FIG. 1, the light intensity setting circuit 19a includes switching transistors Tr1 to Tr4 individually turned on / off by selection signals D1 to D4, and a switching transistor Tr1.
To Tr4 and resistors Rs1 to Rs4 connected in series.
Consisting of Switching transistors Tr1 to Tr4
Turns off when the selection signals D1 to D4 are at a high level "H" and turns on when the selection signals D1 to D4 are at a low level "L".
【0036】スイッチングトランジスタTr1〜Tr4
が個別的にオンすることによって、抵抗Rs1〜Rs4
が選択される。抵抗Rs1,Rs2,Rs3,Rs4の
抵抗値は、この順に8:4:2:1(Rs1=2Rs2
=4Rs3=8Rs4)に設定されている。前記選択信
号D1〜D4によって抵抗Rs1〜Rs4が順次選択さ
れるにつれて、発光ダイオード15aに流れる電流Is
aは、1−2−4−8倍のように増加する。Switching transistors Tr1 to Tr4
Are turned on individually, the resistances Rs1 to Rs4
Is selected. The resistance values of the resistors Rs1, Rs2, Rs3, and Rs4 are 8: 4: 2: 1 (Rs1 = 2Rs2 in this order).
= 4Rs3 = 8Rs4). As the resistors Rs1 to Rs4 are sequentially selected by the selection signals D1 to D4, the current Is flowing through the light emitting diode 15a
a increases like 1-2-4-8 times.
【0037】発光ダイオード15aの光度、したがって
発光信号Labの光度は、発光ダイオード15aを流れ
る電流Isaに比例するので、前述のような抵抗値の設
定は光の逆二乗の法則に適合し、遠距離の受光素子にも
充分な照度を与え、一方、近距離の受光素子に対しても
適正な照度を与えることができる。Since the luminous intensity of the light emitting diode 15a, that is, the luminous intensity of the light emitting signal Lab is proportional to the current Isa flowing through the light emitting diode 15a, the above-described setting of the resistance value conforms to the inverse square law of light, A sufficient illuminance can be given to the light receiving element of the above, and an appropriate illuminance can also be given to the light receiving element at a short distance.
【0038】本実施例では、発光ダイオード15aの光
度を4段階に設定できるようにしているけれども、段階
数は4に限定されるものではない。In this embodiment, the luminous intensity of the light emitting diode 15a can be set to four levels, but the number of levels is not limited to four.
【0039】図3は、本発明の他の実施例による光度設
定回路29aの構成を示す回路図である。図3におい
て、前記図2と対応する部分には同一の参照符を付して
ある。光度設定回路29aは、一端がトランジスタQ1
2aのベースに共通に接続される抵抗Rb1〜Rb4
と、前記抵抗Rb1〜Rb4に個別に接続されているア
ナログスイッチAs1〜As4とから成る。前記アナロ
グスイッチAs1〜As4の他端は共通に接続され、搬
送信号cが入力される。アナログスイッチAs1〜As
4はそれぞれ選択信号D1〜D4によって個別にオン/
オフされる。これによってたとえば選択信号D1がロー
レベルのとき、第1のアナログスイッチAs1が導通
し、搬送信号cは抵抗Rb1を介してトランジスタQ1
2aのベースに接続される。また、たとえば選択信号D
4によってアナログスイッチAs4がオンすれば、搬送
信号cは抵抗Rb4を介して前記トランジスタQ12a
のベースに印加される。抵抗Rb1〜Rb4の抵抗値
は、それぞれの抵抗値が1:2:4:8で設定されてい
る。したがって最も高い抵抗値の抵抗Rb1が接続され
た場合のベース電流Ib1と、最も少ない抵抗値の抵抗
Rb4が接続された場合のベース電流Ib4との電流値
の比は1:8になる。同様に、抵抗Rb2が選択された
場合のベース電流Ib2には、前記ベース電流Ib1の
2倍、また抵抗Rb3が選択された場合のベース電流I
b3の電流値は4倍となる。すなわちそれぞれの抵抗R
b1〜Rb4が選択されることによって、ベース電流は
1−2−4−8倍のように変化する。一般にトランジス
タのコレクタ電流はベース電流と電流増幅率hfeとの
積で定まるので、トランジスタQ12aの電流増幅率h
feが一定の場合、発光ダイオード15aに流れる電流
Isaは、ベース電流の大小によって定まることにな
る。この実施例においては、トランジスタQ12aのベ
ース抵抗を変えることによってコレクタに接続された発
光ダイオード15aに流れる電流Isaの値を変えるよ
うにしているのである。すなわちベース抵抗Rb1〜R
b4を変化することによって、電流Isaの値は1−2
−4−8倍となる。したがって、この実施例においても
発光ダイオード15aの光度、すなわち発光信号Lab
の光度を4段階に、しかも到達距離に応じたレベルに設
定することができる。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a light intensity setting circuit 29a according to another embodiment of the present invention. 3, parts corresponding to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The light intensity setting circuit 29a has one end connected to the transistor Q1.
Resistors Rb1 to Rb4 commonly connected to the base of 2a
And analog switches As1 to As4 individually connected to the resistors Rb1 to Rb4. The other ends of the analog switches As1 to As4 are commonly connected, and a carrier signal c is input. Analog switches As1 to As
4 are individually turned on / off by selection signals D1 to D4.
Turned off. Thus, for example, when the selection signal D1 is at a low level, the first analog switch As1 is turned on, and the carrier signal c is applied to the transistor Q1 via the resistor Rb1.
2a. Further, for example, selection signal D
4, when the analog switch As4 is turned on, the carrier signal c is applied to the transistor Q12a via the resistor Rb4.
Applied to the base. The resistance values of the resistors Rb1 to Rb4 are set at 1: 2: 4: 8. Accordingly, the ratio of the base current Ib1 when the resistor Rb1 having the highest resistance is connected to the base current Ib4 when the resistor Rb4 having the lowest resistance is connected is 1: 8. Similarly, the base current Ib2 when the resistor Rb2 is selected is twice the base current Ib1, and the base current Ib when the resistor Rb3 is selected.
The current value of b3 is quadrupled. That is, each resistance R
By selecting b1 to Rb4, the base current changes like 1-2-4-8 times. Generally, the collector current of the transistor is determined by the product of the base current and the current amplification factor hfe.
When fe is constant, the current Isa flowing through the light emitting diode 15a is determined by the magnitude of the base current. In this embodiment, the value of the current Isa flowing through the light emitting diode 15a connected to the collector is changed by changing the base resistance of the transistor Q12a. That is, the base resistors Rb1 to Rb1
By changing b4, the value of the current Isa becomes 1-2.
−4 to 8 times. Therefore, also in this embodiment, the light intensity of the light emitting diode 15a, that is, the light emission signal Lab
Can be set to four levels and to a level corresponding to the reach distance.
【0040】本実施例では、前述のように相手方との距
離に応じて光源である発光ダイオードの光度を段階的に
増やすようにするとともに、通信に先立って受信状態確
認動作を行い、適正な光度が設定されるようにしている
のである。In this embodiment, as described above, the luminous intensity of the light-emitting diode, which is the light source, is increased stepwise according to the distance to the other party, and the reception state checking operation is performed prior to communication to obtain an appropriate luminous intensity. Is set.
【0041】図4は、送信側である送受信機12aの受
信状態確認動作を示すフローチャートである。図1〜図
3をあわせて参照しつつ説明する。受信状態確認動作を
行うにあたっては、一対の送受信機12a,12bは互
いに送受信可能な状態にセットされているものとする。
また送受信機12a,12bの発光ダイオード15a,
15bの光度は、いずれも最小光度1から最大光度4ま
で4段階に設定されるものとする。FIG. 4 is a flowchart showing the receiving state confirmation operation of the transceiver 12a on the transmitting side. This will be described with reference to FIGS. In performing the reception state checking operation, it is assumed that the pair of transceivers 12a and 12b are set in a state where transmission and reception can be performed with each other.
The light emitting diodes 15a of the transceivers 12a and 12b,
It is assumed that the luminous intensity of 15b is set in four steps from a minimum luminous intensity of 1 to a maximum luminous intensity of 4.
【0042】ステップS1で、送受信機(以下、「送信
側」ということもある)12aは受信状態確認動作に入
る。ステップS2で発光ダイオード15aの光度nは1
段階目に設定され、ステップS3で最小光度の第1段階
に相当するスイッチングトランジスタTr1がオンし
て、発光ダイオード15aは光度1で発光し、ステップ
S4で受信状態確認信号が特定のコード(たとえば「5
5H」)で4回、送受信機(以下、「受信側」というこ
ともある)12bに対して送信される。送信終了と同時
にタイマ21aが一定時間Taにセットされる。In step S1, the transceiver (hereinafter, also referred to as "transmission side") 12a enters a reception state confirmation operation. In step S2, the light intensity n of the light emitting diode 15a is 1
The switching transistor Tr1 corresponding to the first stage of the minimum luminous intensity is turned on in step S3, the light emitting diode 15a emits light at luminous intensity 1, and the reception state confirmation signal is a specific code (for example, " 5
5H ") four times to the transceiver (hereinafter, also referred to as" receiving side ") 12b. At the same time as the end of the transmission, the timer 21a is set to the predetermined time Ta.
【0043】本発明では、送信側12aから受信側12
bに受信状態確認信号を送る際に、光度設定段階数(本
実施例では4である)に1を加えた数から設定された光
度の段階数を減じた数の回数で送信されるようになって
いる。たとえば光度1で送信する際には(4+1)−1
=4回、光度2では(4+1)−2=3回、以下同様に
光度3では2回、最大光度の光度4では1回送信される
ことになる。また受信側12bでは受信状態確認信号を
受信した回数と同じ回数で応答信号を送信側12aに送
るようになっており、このときの受信側12aの光度は
前記受信回数に1を加えた段階で設定される。受信側か
ら送出される応答信号は、受信状態確認信号と同一コー
ド(たとえば「55H」)が使用され、受信状態確認信
号を2回受信したとすれば、光度3の応答信号が2回送
信側12aに送られ、送信側12aで相手方の受信状態
を知ることができる。このように送信回数は光度情報を
同時に送るものであり、したがってたとえば送信4回に
対して応答4回が得られれば、受信状態確認信号は誤り
なく受信されているものと判断され、応答2回であれば
光度不足や雑音による読取りミスなどによる受信状態不
良と判断される。According to the present invention, the transmitting side 12a is connected to the receiving side 12a.
When the reception state confirmation signal is sent to b, the number of luminous intensity setting steps (4 in the present embodiment) is added to 1, and the number of luminous intensity steps is subtracted from the set number, so that the number of luminous intensity setting steps is subtracted. Has become. For example, when transmitting at luminous intensity 1, (4 + 1) -1
= 4 times, (4 + 1)-2 = 3 times at luminous intensity 2, and so on at luminous intensity 3 twice, and once at luminous intensity 4 at maximum luminous intensity. The receiving side 12b sends a response signal to the transmitting side 12a as many times as the number of times the receiving state confirmation signal is received, and the luminous intensity of the receiving side 12a at this stage is obtained by adding 1 to the number of times of receiving. Is set. The response signal transmitted from the receiving side uses the same code (for example, “55H”) as the reception state confirmation signal, and if the reception state confirmation signal is received twice, the response signal of luminous intensity 3 is transmitted twice. The transmission side 12a can know the reception state of the other party. As described above, the number of transmissions is to transmit light intensity information at the same time. Therefore, for example, if four responses are obtained for four transmissions, it is determined that the reception state confirmation signal has been received without error, and two responses are received. If so, it is determined that the reception state is poor due to insufficient light intensity or reading error due to noise.
【0044】ステップS5では、前記タイマ21aの設
定時間内に、受信側12bからの応答信号が受信された
かどうかが判断される。応答信号には受信状態確認信号
と同じ特定コード(たとえば「55H」)が使用され
る。応答信号が受信されればステップS6に進んで、応
答信号の受信回数mがチェックされる。先程の受信状態
確認信号の送信回数と同じ回数の応答信号が得られれ
ば、誤りなく受信されていると判断され、ステップS7
に進む。ステップS7では送信側12aは、応答確認信
号を受信側12bに送って通信を開始したい旨を伝え
る。応答確認信号はたとえば「AAH」(101010
10)のような前記受信状態確認信号とは異なるけれど
も、1,0の配列に規則性のあるコードが使用される。In step S5, it is determined whether a response signal has been received from the receiving side 12b within the time set by the timer 21a. The same specific code (for example, “55H”) as the reception state confirmation signal is used for the response signal. If the response signal has been received, the process proceeds to step S6, where the number m of response signal receptions is checked. If a response signal having the same number of times as the number of transmissions of the reception state confirmation signal is obtained, it is determined that the signal has been received without error, and step S7 is performed.
Proceed to. In step S7, the transmitting side 12a transmits a response confirmation signal to the receiving side 12b to inform that the communication is to be started. The response confirmation signal is, for example, “AAH” (101010).
Although different from the reception status confirmation signal as in 10), a regular code is used in the arrangement of 1,0.
【0045】ステップS8で、送信側12aは前記応答
確認信号に対する受信側12bからの受信OK信号を受
信する。これによってステップS9以後は通信状態とな
り、光通信が行われることになる。ステップS10で光
通信終了、エンドとなる。In step S8, the transmitting side 12a receives a reception OK signal from the receiving side 12b in response to the response confirmation signal. As a result, the communication state is established after step S9, and optical communication is performed. In step S10, the optical communication ends and ends.
【0046】ステップS5に戻って、受信側12bから
の応答信号が受信されなければステップS11に進み、
タイマ21aの設定時間Taが経過すればステップS1
2に進む。また、ステップS6で応答信号の受信回数m
が受信状態確認信号の送信回数と一致しないときもステ
ップS12に進む。Returning to step S5, if no response signal is received from the receiving side 12b, the process proceeds to step S11,
If the set time Ta of the timer 21a elapses, step S1 is executed.
Proceed to 2. Also, in step S6, the number of receptions of the response signal m
Also does not match the number of transmissions of the reception state confirmation signal, the process proceeds to step S12.
【0047】ステップS12では、前記オンしたスイッ
チングトランジスタTr1がオフされ、かわってスイッ
チングトランジスタTr2がオンし、発光ダイオード1
5aの光度が1段階引き上げられるとともに、ステップ
S14に進んで、新しく設定された光度段階が、予め設
定されている段階数(本実施例では4)を越えているか
どうかが判断される。越えていなければステップS3に
戻って、1段階上の光度に対応するスイッチングトラン
ジスタTr2がオンされ、ステップS4で新しく設定さ
れた光度2による受信状態確認信号が前回より1回少な
い3回送信される。以下同様の動作が繰り返され、光度
が1段階引き上げられるごとに1回づつ送信回数が減ら
される。また、ステップS14で設定される光度の段階
が予め定められている段階数を越えれば、全段階の光度
で送信したにもかかわらず応答が得られなかったとし
て、ステップS15でエラーと判定され、エラー処理を
実行後、以後の送信は打ち切られる。In step S12, the switching transistor Tr1 which has been turned on is turned off, and the switching transistor Tr2 is turned on instead.
The luminous intensity of 5a is raised by one step, and the process proceeds to step S14, where it is determined whether the newly set luminous intensity level exceeds a preset number of levels (four in this embodiment). If not, the process returns to step S3, and the switching transistor Tr2 corresponding to the luminous intensity one step higher is turned on. In step S4, the reception state confirmation signal based on the newly set luminous intensity 2 is transmitted three times, one less than the previous time. . Thereafter, the same operation is repeated, and the number of transmissions is reduced by one each time the luminous intensity is raised by one step. If the luminous intensity level set in step S14 exceeds a predetermined number of stages, it is determined that an error has occurred in step S15 because no response was obtained despite transmission at all luminous intensity levels, After performing the error processing, the subsequent transmission is terminated.
【0048】図5は、受信側である送受信機12bの受
信状態確認動作を示すフローチャートである。ステップ
R1で送受信機12bは受信確認動作に入り、ステップ
R2で送信側12aからの受信状態確認信号が受信され
たかどうかが判断される。受信されていればステップR
3へ進んで、前記受信状態確認信号を受信した回数pに
等しい段階数の光度(n=p)が設定され、ステップR
4で対応するスイッチングトランジスタTr(n)がオ
ンされる。たとえば受信状態確認信号を3回受信すれば
光度3に設定される。光度設定後ステップR5に進む。FIG. 5 is a flowchart showing the receiving state checking operation of the transceiver 12b on the receiving side. In step R1, the transceiver 12b enters a reception confirmation operation, and in step R2, it is determined whether or not a reception state confirmation signal has been received from the transmission side 12a. Step R if received
3, the number of steps (n = p) equal to the number p of times the reception state confirmation signal has been received is set, and step R
At 4, the corresponding switching transistor Tr (n) is turned on. For example, if the reception state confirmation signal is received three times, the luminous intensity is set to 3. After setting the luminosity, the process proceeds to step R5.
【0049】ステップR5では光度nの応答信号が送信
側12aにp回送られる。応答信号には受信状態確認信
号と同じコード(たとえば「55H」)が用いられる。
応答信号の送出が終わるとタイマ21bが一定時間Tb
にセットされるとともに、ステップR6で前記スイッチ
ングトランジスタTr(n)はオフされ、ステップR7
で応答信号を送った後に送信側12aから送られてくる
信号が判断される。受信側12bからの応答信号に対す
る送信側12aの動作は、前記図4のステップS5以下
で述べている通りである。送信側12aは応答信号の受
信回数に基づいて、前述のように応答確認信号または受
信状態確認信号を受信側12bに対して送信する。In step R5, a response signal having a luminous intensity n is sent to the transmitting side 12a p times. The same code (for example, “55H”) as the reception state confirmation signal is used for the response signal.
When the transmission of the response signal ends, the timer 21 b
At the same time, the switching transistor Tr (n) is turned off at step R6, and at step R7
After transmitting the response signal, the signal transmitted from the transmitting side 12a is determined. The operation of the transmitting side 12a in response to the response signal from the receiving side 12b is the same as that described in step S5 and subsequent steps in FIG. The transmission side 12a transmits the response confirmation signal or the reception state confirmation signal to the reception side 12b based on the number of times the response signal has been received, as described above.
【0050】ステップR7では受信側状態確認信号かど
うかが判断される。受信状態確認信号であればステップ
R3に戻って、受信回数に基づく光度設定が行われ、以
下前回同様の動作が繰り返される。受信状態確認信号で
なければステップR8に進んで応答確認信号かどうかが
判断される。応答確認信号であればステップR9に進ん
で、受信OK信号が送信側12aに送られる。受信OK
信号は応答確認信号と同じ特定コード(たとえば「AA
H」)が使用され、送信側12aに対して通信開始を要
求する信号である。送信側12aは受信OK信号を受信
すれば光通信を開始し、ステップR10であれば光通信
が行われ、ステップR11で光通信終了後にエンドとな
る。In step R7, it is determined whether or not the received signal is a state confirmation signal on the receiving side. If the signal is a reception state confirmation signal, the process returns to step R3, where the luminosity is set based on the number of receptions, and the same operation as the previous time is repeated. If the signal is not a reception state confirmation signal, the process proceeds to step R8, where it is determined whether the signal is a response confirmation signal. If it is a response confirmation signal, the process proceeds to step R9, where a reception OK signal is sent to the transmission side 12a. Receive OK
The signal is the same specific code as the response confirmation signal (for example, "AA
H ") is a signal for requesting the transmission side 12a to start communication. The transmitting side 12a starts optical communication when receiving the reception OK signal, performs optical communication in step R10, and ends after completing optical communication in step R11.
【0051】ステップR8で応答確認信号が受信されな
い場合には、ステップR12に進んで、タイマ21bで
設定されている一定時間Tb内に応答確認信号が受信さ
れるかどうかが判断される。受信されずに一定時間Tb
が経過すれば、ステップR13に進んでエラーと判定さ
れ、エンドとなる。If no response confirmation signal is received in step R8, the process proceeds to step R12, and it is determined whether or not a response confirmation signal is received within a predetermined time Tb set by the timer 21b. A certain time Tb without receiving
Has elapsed, the process proceeds to step R13, where it is determined that an error has occurred, and the process ends.
【0052】前述までの実施例では、発光ダイオードの
光度を4段階に設定し、相手方からの応答の有無によっ
て光厚を順次ステップアップされるようにしているけれ
ども、光度設定回路19aまたは29aに外部から設定
信号を入力できるようにしてよい。これによって手動な
どで光度を引上げることができ、自動的に設定された光
度では通信に不安があると判断される場合などに対応す
ることができる。In the above-described embodiments, the light intensity of the light emitting diode is set to four levels, and the light thickness is sequentially stepped up depending on the presence or absence of a response from the other party. The setting signal may be input from the device. As a result, the luminous intensity can be increased manually or the like, and it is possible to cope with a case where it is determined that communication is uneasy with the automatically set luminous intensity.
【0053】本実施例では、このようにして光通信に先
立って受信状態確認動作を行い、常に相手方との距離に
対応した適正な光度を得るようにしているので、従来技
術のように光度が過大で無駄な電力消費が強いられるこ
ともなく、至近距離においても、受光素子の飽和などに
よる信号誤認などの不具合を生じることもない。In the present embodiment, the reception state checking operation is performed prior to the optical communication in this manner, and an appropriate luminous intensity corresponding to the distance to the other party is always obtained. No excessive and unnecessary power consumption is imposed, and no problem such as erroneous signal recognition due to saturation of the light receiving element occurs even at a short distance.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、通信に先
立って光送信装置から光受信装置に対して複数段階の光
度で受信状態確認信号が順次的に送られ、光受信装置は
前記受信状態確認信号が受信できた時点で、受信状態判
別信号を送って応答するようにしているので、相手方と
の距離に対応した光度が設定され、確実な通信状態が保
証されるとともに、距離に対応して光度が設定されるの
で、必要段階以上の光度による電力消費の無駄が省かれ
る。特に本発明によれば、光送信装置の発光素子15a
および光受信装置の発光素子15bのいずれもの消費電
力の低減を図ることができる。またこのような構成は、
比較的簡単である。As described above, according to the present invention, prior to communication, a reception state confirmation signal is sequentially transmitted from the optical transmitting device to the optical receiving device at a plurality of levels of luminous intensity. When the reception status confirmation signal is received, the reception status discrimination signal is sent and responded, so the luminous intensity corresponding to the distance to the other party is set, and a reliable communication state is guaranteed, and Since the luminous intensity is set correspondingly, waste of power consumption due to the luminous intensity exceeding the necessary stage is eliminated. In particular, according to the present invention, the light emitting element 15a of the optical transmission device
In addition, the power consumption of any of the light emitting elements 15b of the optical receiver can be reduced. Such a configuration also
Relatively simple.
【図1】本発明の一実施例である光通信装置11の構成
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical communication device 11 according to an embodiment of the present invention.
【図2】通信装置11に使用される光度設定回路19a
の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a light intensity setting circuit 19a used in the communication device 11;
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of FIG.
【図3】通信装置11に使用される光度設定回路29a
の構成を示す回路図である。FIG. 3 is a light intensity setting circuit 29a used in the communication device 11;
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of FIG.
【図4】本発明の一実施例である送受信機12aの受信
状態確認動作を説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a reception state confirmation operation of a transceiver 12a according to an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施例である送受信機12bの受信
状態確認動作を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a reception state confirmation operation of the transceiver 12b according to one embodiment of the present invention.
【図6】従来技術による光通信装置1の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an optical communication device 1 according to a conventional technique.
【図7】光通信に使用される信号波形を示す波形図であ
る。FIG. 7 is a waveform chart showing signal waveforms used for optical communication.
【図8】光通信装置1の送信部3aと受信部6bの構成
の一部を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a part of a configuration of a transmitting unit 3a and a receiving unit 6b of the optical communication device 1.
【図9】光通信装置における送受信機相互間の距離と光
度の関係を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a distance between a transceiver and a luminous intensity in the optical communication device.
11 光通信装置 12a,12b 送受信機 13a,13b 送信回路 14a,14b 受信回路 15a,15b 発光ダイオード 16a,16b ホトダイオード 19a 光度設定回路 20a,20b 光度選択回路 21a,21b タイマ 22a,22b 受信確認回路 23a,23b 信号生成回路 24a,24b 発振回路 29a 光度設定回路 a 送信信号 b 搬送波 c 搬送信号 D1〜D4 光度選択信号 g 確認信号 Lab,Lba 発光信号 Reference Signs List 11 optical communication device 12a, 12b transceiver 13a, 13b transmitting circuit 14a, 14b receiving circuit 15a, 15b light emitting diode 16a, 16b photodiode 19a light intensity setting circuit 20a, 20b light intensity selection circuit 21a, 21b timer 22a, 22b reception confirmation circuit 23a, 23b Signal generation circuit 24a, 24b Oscillation circuit 29a Light intensity setting circuit a Transmission signal b Carrier c Carrier signal D1 to D4 Light intensity selection signal g Confirmation signal Lab, Lba Light emission signal
Claims (3)
から予め定める時間Ta内に、送信した受信状態確認信
号に対応する回数mの応答信号gが与えられないとき、
タイミング信号hを出力するタイマ21aと、 (d)タイミング信号hに応答し、 光通信に先立って送信する光信号の発光素子15aの光
度を、予め定める複数の段階の光度のうちで最小光度と
し、 その後に与えられるタイミング信号hを受信するたび毎
に、 発光素子15aによる光度を、前記最小光度から段階的
に増やし、かつ、光度が増える程、その光度に対応する
少ない前記回数mで、発光素子15aを駆動して、前記
予め定める時間Ta内に前記受信状態確認信号を送信
し、 発光素子15aの駆動後の前記予め定める時間Ta内
に、タイミング信号hが与えられないとき、そのタイミ
ング信号hが与えられないときの光度で、送信動作を行
う光度選択設定手段19a,20aと、 (e)受光素子16aの出力に応答し、予め定めるレベ
ルを超える受信状態確認信号が受信されたとき、応答信
号gを発生してタイマ21aに与える受信確認手段22
aとを含むことを特徴とする光送信装置。(A) a light emitting element 15a; (b) a light receiving element 16a; and (c) a transmission state confirmation signal transmitted within a predetermined time Ta after transmission of the reception state confirmation signal by the light emitting element 15a. When the corresponding number m of response signals g is not given,
(D) responding to the timing signal h, setting the light intensity of the light emitting element 15a of the optical signal to be transmitted prior to the optical communication to the minimum light intensity among a plurality of predetermined light intensity levels; Each time a timing signal h given thereafter is received, the luminous intensity of the light emitting element 15a is increased stepwise from the minimum luminous intensity, and as the luminous intensity increases, the light is emitted at the smaller number m corresponding to the luminous intensity. When the element 15a is driven, the reception state confirmation signal is transmitted within the predetermined time Ta, and when the timing signal h is not provided within the predetermined time Ta after driving the light emitting element 15a, the timing signal is transmitted. (e) responding to the output of the light receiving element 16a, the light intensity selecting and setting means 19a, 20a for performing the transmitting operation at the light intensity when h is not given; When the reception state confirmation signal exceeding the level is received, acknowledgment means giving to the timer 21a generates a response signal g 22
a. an optical transmission device comprising:
bを設定するタイマ21と、 (d)タイマ21の設定された前記予め定められる時間
Tb内に、応答信号gが与えられた受信回数に対応する
回数pを設定し、 その設定回数pが多い程、発光素子15bによる光度を
最小光度から段階的に増やし、 発光素子15bを、前記設定回数pで、その設定回数p
に対応した光度で駆動して前記予め定める時間Tb内に
受信確認信号として送信する光度選択設定手段19b,
20bと、 (e)受光素子16bの出力に応答し、予め定めるレベ
ルを超える受信状態確認信号が受信されたとき、応答信
号gを発生してタイマ21bに与える受信確認手段22
bとを含むことを特徴とする光受信装置。(A) a light emitting element 15b; (b) a second light receiving element 16b; and (c) a predetermined time T after the response signal g is given.
b) a timer 21 for setting b, and (d) a number p corresponding to the number of receptions given the response signal g within the predetermined time Tb set by the timer 21; The light intensity of the light emitting element 15b is gradually increased from the minimum light intensity, and the light emitting element 15b is set at the set number p by the set number p.
Luminous intensity selection setting means 19b, which is driven at a luminous intensity corresponding to, and transmits as a reception confirmation signal within the predetermined time Tb,
(E) when a reception state confirmation signal exceeding a predetermined level is received in response to the output of the light receiving element 16b, generates a response signal g and gives it to the timer 21b.
b.
信を行う光通信装置において、 光送信装置12aは、 (a)第1発光素子15aと、 (b)第1受光素子16aと、 (c)第1発光素子15aによる受信状態確認信号の送
信後から予め定める時間Ta内に、送信した受信状態確
認信号に対応する回数mの第1応答信号gが与えられな
いとき、タイミング信号hを出力するタイマ21aと、 (d)タイミング信号hに応答し、 光通信に先立って送信する光信号の第1発光素子15a
の光度を、予め定める複数の段階の光度のうちで最小光
度とし、 その後に与えられるタイミング信号hを受信するたび毎
に、 第1発光素子15aによる光度を、前記最小光度から段
階的に増やし、かつ、光度が増える程、その光度に対応
する少ない前記回数mで、第1発光素子15aを駆動し
て、前記予め定める時間Ta内に前記受信状態確認信号
を送信し、 第1発光素子15aの駆動後の前記予め定める時間Ta
内に、タイミング信号hが与えられないとき、そのタイ
ミング信号hが与えられないときの光度で、送信動作を
行う第1光度選択設定手段19a,20aと、 (e)第1受光素子16aの出力に応答し、予め定める
レベルを超える受信状態確認信号が受信されたとき、第
1応答信号gを発生してタイマ21aに与える第1受信
確認手段22aとを含み、 光受信装置12bは、 (f)第2発光素子15bと、 (g)第2受光素子16bと、 (h)第2応答信号gが与えられた後から予め定める時
間Tbを設定するタイマ21と、 (i)タイマ21の設定された前記予め定められる時間
Tb内に、応答信号gが与えられた受信回数に対応する
回数pを設定し、 その設定回数pが多い程、第2発光素子15bによる光
度を最小光度から段階的に増やし、 第2発光素子15bを、前記設定回数pで、その設定回
数pに対応した光度で駆動して前記予め定める時間Tb
内に第2受信確認信号として送信する第2光度選択設定
手段19b,20bと、 (j)第2受光素子16bの出力に応答し、予め定める
レベルを超える受信状態確認信号が受信されたとき、第
2応答信号gを発生してタイマ21bに与える第2受信
確認手段22bとを含み、 第1タイマ21aの前記予め定める第1の時間Taと、
第2タイマ21bの前記予め定める第2の時間Tbとは
等しく、 光送信装置12aの第1発光素子15aの光度に対応す
る送信回数mと、光受信装置12bの第2発光素子15
bの光度に対応する前記設定回数pとは等しく選ばれる
ことを特徴とする光通信装置。3. An optical communication device in which an optical transmitting device and an optical receiving device perform optical communication with each other, wherein the optical transmitting device 12a comprises: (a) a first light emitting element 15a; and (b) a first light receiving element 16a. (C) when the number m of first response signals g corresponding to the transmitted reception state confirmation signal is not provided within a predetermined time Ta after the transmission of the reception state confirmation signal by the first light emitting element 15a, (d) a first light emitting element 15a of an optical signal to be transmitted prior to optical communication in response to the timing signal h.
Is the minimum luminous intensity among a plurality of predetermined luminous intensity, and every time the timing signal h given thereafter is received, the luminous intensity by the first light emitting element 15a is increased stepwise from the minimum luminous intensity, In addition, as the luminous intensity increases, the first light emitting element 15a is driven at the smaller number m corresponding to the luminous intensity, and the reception state confirmation signal is transmitted within the predetermined time Ta. The predetermined time Ta after driving
When the timing signal h is not supplied, the first luminous intensity selecting and setting means 19a and 20a for performing the transmission operation at the luminous intensity when the timing signal h is not supplied, and (e) the output of the first light receiving element 16a And a first reception confirmation unit 22a that generates a first response signal g and provides the first response signal g to the timer 21a when a reception state confirmation signal exceeding a predetermined level is received. (2) a second light emitting element 15b, (g) a second light receiving element 16b, (h) a timer 21 for setting a predetermined time Tb after the second response signal g is given, and (i) setting of the timer 21. The number p corresponding to the number of receptions to which the response signal g is given is set within the predetermined time Tb, and as the set number p increases, the luminous intensity of the second light emitting element 15b is increased stepwise from the minimum luminous intensity. To The second light emitting element 15b is driven at a light intensity corresponding to the set number of times p and the predetermined time Tb.
And (j) when a reception state confirmation signal exceeding a predetermined level is received in response to the output of the second light receiving element 16b, A second reception confirmation means 22b for generating a second response signal g and providing the second response signal g to the timer 21b, the first time Ta of the first timer 21a being predetermined,
The predetermined second time Tb of the second timer 21b is equal to the number of transmissions m corresponding to the luminous intensity of the first light emitting element 15a of the optical transmitter 12a, and the second light emitting element 15 of the optical receiver 12b.
The optical communication device is selected to be equal to the set number of times p corresponding to the luminous intensity of b.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP05337317A JP3086580B2 (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Optical communication device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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