(57)【要約】【課題】制御用基板の詳細な状態を容易な構成で出力する。【解決手段】送信器１０は、制御用基板の動作状態を表す状態信号を所定の周波数の搬送波で変調する変調器１１と、変調器が変調した変調信号と、光の発光を制御する制御信号とを排他的論理和を利用して合成し、点滅の制御信号とする合成手段１３と、合成手段が合成した点滅の制御信号に従って、光を発光する発光手段１４とを備え、受信器２０は、送信器から発光される光を受光し、電気信号に変換する受光手段２１と、受光手段が変換した電気信号を入力すると、所定の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタ２３と、バンドパスフィルタを通過した信号を検波して基板の状態信号を復号し、復号結果を出力する検波器２４とを備える。【選択図】  図１
2011101226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御用基板に設置され、当該制御用基板の動作状態を表わす信号を人間の視覚に感知できない点滅速度として光の発光に合成して送信する送信器と、当該送信器が送信した信号を受信し、当該信号から前記制御用基板の動作状態を復号する受信器とを有する点滅信号通信システムであって、
前記送信器は、
前記制御用基板の動作状態を表す状態信号を所定の周波数の搬送波で変調する変調器と、
前記変調器が変調した変調信号と、光の発光を制御する制御信号とを排他的論理和を利用して合成し、点滅の制御信号とする合成手段と、
前記合成手段が合成した点滅の制御信号に従って、光を発光する発光手段とを備え、
前記受信器は、
前記送信器から発光される光を受光し、電気信号に変換する受光手段と、
前記受光手段が変換した電気信号を入力すると、前記所定の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタを通過した信号を検波して前記基板の状態信号を復号し、復号結果を出力する検波器とを備える
ことを特徴とする点滅信号通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータスＬＥＤの発光に人間の視覚では感知することのできないデータを合成する点滅信号通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くの分野で半導体制御用基板が利用されている。これらの制御用基板は単独で配置されるものではなく、制御対象の装置等の内部に組み込まれて利用されることが一般的である。また、制御用基板には、制御用基板が組み込まれる装置の外部に向けて光を発光し、制御用基板における動作状態を外部に通知するステータスランプ（ステータスＬＥＤ）等の出力手段が接続されていることが多い。
【０００３】
このようなステータスランプは、点灯、消灯又は点滅等により制御用基板における動作状態を通知している。例えば、ステータスランプは、制御用基板が運転中には点灯し、停止中には消灯し、特定の動作の実行中には点滅することで、基板における動作状態を通知することができる。
【０００４】
また、光を利用するデータの送信も様々行われている（例えば、特許文献１又は２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０４７２２号公報
【特許文献１】特開２００９−１１７８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来のステータスランプでは、点灯、消灯又は点滅等の単純な動作しかされないため、ステータスランプの通知することができる情報は制限される。したがって、ステータスランプを利用した場合には、限られた動作状態しか表現することができず、複雑な内容を表現することができなかった。また、発光する光の色や明るさを調光しても、光の色や明るさは見るユーザによって感じ方が異なるため、動作内容の通知には好ましくない。
【０００７】
したがって本発明は、本発明では、制御用基板の状態を容易な構成で詳細に出力することのできる点滅信号通信システム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】
【０００８】
本発明に係る点滅信号通信システムは、制御用基板に設置され、当該制御用基板の動作状態を表わす信号を人間の視覚に感知できない点滅速度として光の発光に合成して送信する送信器と、当該送信器が送信した信号を受信し、当該信号から前記制御用基板の動作状態を復号する受信器とを有する点滅信号通信システムであって、前記送信器は、前記制御用基板の動作状態を表す状態信号を所定の周波数の搬送波で変調する変調器と、前記変調器が変調した変調信号と、光の発光を制御する制御信号とを排他的論理和を利用して合成し、点滅の制御信号とする合成手段と、前記合成手段が合成した点滅の制御信号に従って、光を発光する発光手段とを備え、前記受信器は、前記送信器から発光される光を受光し、電気信号に変換する受光手段と、前記受光手段が変換した電気信号を入力すると、前記所定の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを通過した信号を検波して前記基板の状態信号を復号し、復号結果を出力する検波器とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制御用基板の状態を容易な構成で詳細に出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る点滅信号通信システムの構成について説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る点滅信号通信システムの概略について説明する図である。
【図３】図１の点滅信号通信システムで利用されるデータの波形の一例である。
【図４】図１の点滅信号通信システムで利用されるデータの周波数分布について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び図２を用いて本発明の実施形態に係る点滅信号通信システム１について説明する。本発明の実施形態に係る点滅信号通信システム１は、基板（制御用基板）１００に設置され、この基板１００の動作状態に合わせて変調した光信号を送信（発光）する送信器１０と、送信器１０が送信した光信号を光ファイバＬ１を介して受信（受光）し、受信した光信号を復号する受信器２０とを備えている。受信器２０には、情報処理装置３０が接続されており、受信器２０は、光信号の復号結果を情報処理装置３０に出力する。このとき、送信器１０が出力する光信号は、基板１００の動作状態に応じたパターンで、人間の視覚では感知できない高速な点滅速度に変調されている。受信器２０では、受信した光信号の点滅のパターンを復号することで、基板１００の状態を特定することができる。
【００１２】
ここで、基板１００は、例えば、パソコンやサーバの用な情報処理装置に組み込まれる基板であっても良いし、プラント等の制御装置に組み込まれる基板であっても良いが、光によって状態を通知するステータスランプとして、ＬＥＤ１４等の発光素子を有している必要がある。
【００１３】
情報処理装置３０は、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）又は携帯電話機等の表示装置３１を有する一般的な情報処理装置である。情報処理装置３０は、受信器２０から入力した信号に応じて、基板１００における動作状態を表示装置３１に表示し、ユーザに通知することができる。
【００１４】
まず、基板１００に設置される送信器１０では、変調器１１が、基板１００における動作状態を表す電気信号のディジタルデータ（図１（ａ）、図３（ａ））とともに、発信器１２から出力される所定の周波数の搬送波を入力する。このとき、発信器１２から出力される搬送波の周波数には、人の視覚によっては認識することのできない周波数が利用される。図１に示す例では、変調器１１が入力するディジタルデータは１ｋｂｐｓであって、搬送波は３０ｋＨｚである。また、変調器１１は、発信器１２から入力した搬送波によってディジタルデータを変調し、変調後のディジタルデータ（図１（ｂ）、図３（ｂ））を排他的論理和演算器１３に出力する。
【００１５】
排他的論理和演算器１３は、変調器１１で変調されたディジタルデータとともに、発光素子であるＬＥＤ１４の発光を制御するＬＥＤ制御信号（図１（ｃ）、図３（ｃ））を入力すると、ディジタルデータとＬＥＤ制御信号とを排他的論理和を利用して合成し、合成結果をＬＥＤ１４を発光させる制御信号（図１（ｄ）、図３（ｄ））として出力する。ＬＥＤ１４は、排他的論理和演算器１３から出力される制御信号によって発光することで、電気信号を光信号に変換する。
【００１６】
ディジタルデータ（ａ）はシリアルデータであり、搬送波で変調されたディジタルデータ（ｂ）が、ＬＥＤ１４の制御信号（ｃ）と合成されるが、排他的論理和によって合成するため、合成で得られたデータ（ｄ）には、点灯または消灯のいずれであっても搬送波が保存される。したがって、ＬＥＤ１４は、合成で得られたデータ（ｄ）でＬＥＤ１４を駆動して光を発光させる。なお、合成されたデータ（ｄ）で発光されるＬＥＤ１４の点灯または消灯の人間の視覚による認識は、多重されるデータの量により視認しにくくなる場合がある。そのように点灯状態が視認しにくくなった場合は、データレートをあげるか、データ量を低減することで、データの送信の時間を減少させる。
【００１７】
受信器２０では、受光素子２１が、光ファイバＬ１に導光されてＬＥＤ１４が発光した光信号を受光すると、光電変換によって光信号を電気信号（図１（ｅ）、図３（ｅ））に変換し、増幅器（ＡＭＰ）２２に出力する。増幅器２２は、受光素子２１の特性に応じたレベルで入力する電気信号を増幅し、増幅した電気信号（図１（ｆ）、図３（ｆ））をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２３に出力する。
【００１８】
バンドパスフィルタ２３は、送信器１０で使用される搬送波に応じた電気信号（図１（ｇ）、図３（ｇ））を検波器２４に出力する。図１に示す例では、搬送波の周波数は３０ｋＨｚであるため、バンドパスフィルタ２３でも、３０ｋＨｚの電気信号を通過させる。すなわち、送信器１０の変調器１１は、このバンドパスフィルタ２３で確実に分離することができるように選択したデータレート及び搬送波で入力したディジタルデータ（ａ）を変調する。
【００１９】
図４に、データレートを１Ｋｂｐｓ、搬送波の周波数を３０ＫＨｚとしたときに伝送されるデータの周波数分布の一例を示している。通常のＬＥＤ１４の点滅信号は、直流から低い周波数に分布するため、データは搬送波の周波数である３０ＫＨｚを中心に、１Ｋｂｐｓのデータレートの周波数成分の幅をもつ分布となる。仮に、データレートを２Ｋｂｐｓに上げると、データの占有スペクトルは広がり、ＬＥＤ１４の点滅信号と干渉を起こす可能性があるため、搬送波の周波数を上げたり、バンドパスフィルタ２３の特性を変更する必要がある。すなわち、この点滅信号通信システム１では、干渉と分離性能を考慮して、適切にデータレートと搬送波の周波数を選択して利用する必要がある。
【００２０】
検波器２４は、バンドパスフィルタ２３から入力する電気信号を検波（復調）してアナログデータであるシリアルデータ列（図１（ｈ）、図３（ｈ））に変換し、データラインＬ２を介して情報処理装置３０に出力する。
【００２１】
情報処理装置３０では、受信器２０から入力するシリアルデータ列（ｈ）で特定される基板１００の動作状態を表示装置３１に表示することで、基板１００の詳細な動作状態をユーザに通知することができる。なお、情報処理装置３０でデータを扱いやすくするためには、送信器１０の変調器１１に入力させるディジタルデータ（ａ）が、復調（検波）後の可搬性を考慮してＲＳ２３２Ｃ等の調歩同期のシリアルデータであることが好ましい。
【００２２】
上述したように、本発明に係る点滅信号通信システム１では、ステータスランプであるＬＥＤ１４が発光する光に詳細な情報を含ませることで、光の点灯及び消灯を含む点滅のパターンでしか表現することができなかった情報を拡張し、より多くの情報を通知することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１…点滅信号通信システム
１０…送信器
１１…変調器
１２…発信器
１３…排他的論理和演算器
１４…ＬＥＤ（発光手段）
１００…基板
２０…受信器
２１…受光素子
２２…増幅器
２３…バンドパスフィルタ
２４…検波器
３０…情報処理装置
３１…表示装置
Ｌ１…光ファイバ
Ｌ２…データライン
【図１】
2011101226.tif 000003
【図２】
2011101226.tif 000004
【図３】
2011101226.tif 000005
【図４】
2011101226.tif 000006