(57)【要約】【課題】全体構造の小型化、良好な防水性、機械的強度の向上を図りうる光無線伝送装置を提供する。【解決手段】伝送本体１０と、この伝送本体１０を支承する取付部材１５とから構成されている。伝送本体１０は、円筒形のケース１１内に、信号送信用の発光器１２と信号受信用の受光器１３と受光器が受光した受信信号の受光状態を表示するランプ１４とをそれぞれ収容したものである。ケース１１はアルミニューム等の軽量金属あるいは強化プラスチックにより円筒形に成形され、両端部が周知のゴムパッキング等を用いて内外を密閉する防水構造とされている。伝送本体１０の背面にはＬＡＮポートと電源コネクタが設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形のケース内に、信号送信用の発光器、信号受信用の受光器、前記受光器が受光した受信信号の受光状態を表示するランプをそれぞれ収容してなる伝送本体と、
前記伝送本体を、その取付位置を調整可能に支承する取付部材とを備えたことを特徴とする光無線伝送装置。
【請求項２】
請求項１記載の光無線伝送装置において、
前記発光器の発光面、前記受光器の受光面及びランプの発光面を、前記ケースの同一端面に配設したことを特徴とする光無線伝送装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光無線伝送装置において、
前記ランプは、前記受光器が受光した受信信号のレベルの大きさに応じて異なる色の複数のランプからなるものであることを特徴とする光無線伝送装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか記載の光無線伝送装置において、
前記取付部材は、前記伝送本体の両端部をそれぞれ嵌合できる少なくとも２つの保持孔と、前記伝送本体の側面に開口するねじ孔とを有し、前記ねじ孔には前記伝送本体の取付位置を変動させる調整ねじが螺合されてなることを特徴とする光無線伝送装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか記載の光無線伝送装置において、
前記伝送本体の端部外周面に先細のテーパが設けられ、前記取付部材の前記保持孔のうち、一方の保持孔の内径が前記伝送本体が挿通可能な大きさであり、他方の前記保持孔の内径が前記伝送本体の前記テーパの先端部のみが嵌入可能な大きさであることを特徴とする光無線伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータかごのような移動体との間の通信あるいは工場内や屋内等における赤外線通信を行うのに好適な光無線伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、エレベータかごの室内に監視カメラを配置した場合にはこの監視カメラの画像をエレベータかごの外部に送信してエレベータ管理者のモニタに表示する。
このためにエレベータかごには通信ケーブルが接続されてビル内の通信ネットワークに接続されている。しかしながら、エレベータかごにつり下げられて移動する通信ケーブルは、高層ビルでは重量が重くなる。特に、従来給電用ケーブルしか取り付けられていなかったエレベータに増設するのはかなりの費用を要する。
【０００３】
そこで、赤外線ビームを用いたワイヤレスリンクによるネットワーク接続方式が採用されている（例えば、特許文献１参照。）。この方式は、双方向通信も可能なように、伝送装置を取り付けるものである。すなわち、図３に示すように、エレベータかご１内に設置された監視カメラ６の映像、マイク、スピーカの音声等を外部に伝送するために、エレベータかご１の外側面に赤外線ビーム５を使って光無線通信を行う伝送装置３と、この伝送装置３に対応してエレベータベース（床面）２に伝送装置４をそれぞれ取り付けている。図４に、エレベータかご１側の監視カメラ６、マイク、スピーカと伝送装置３とのブロック図、図５に、エレベータベース（床面）２側の伝送装置４とモニタ、マイク、スピーカとのブロック図をそれぞれ示している。カメラにはＩＰカメラを使用して、エレベータ内部を撮影し、安全監視ができる。また、ＩＰ電話を使用すれば、コンピュータネットワークを利用してエレベータ内部との通話が可能になる。
【０００４】
なお、図６に示すように、一方の伝送装置４から送信された赤外線ビーム５は、直径１０センチメートルのものが１００メートル先では直径１〜２メートル程度になるようなビーム広がりになるように設定されている。これにより、最下階から最上階まで十分な信号レベルで双方向通信が可能になる。
ところで、エレベータかご１とエレベータベース２の両方にそれぞれ取り付けた伝送装置３、４は、相互に常に相手方の発信する赤外線ビーム５を受信できるように、エレベータかご１の移動中も、赤外線ビーム広がりの範囲内に位置していなければならない。
【０００５】
しかしながら、エレベータかご１とエレベータベース２との距離Ｌが１００メートルを越えると、エレベータかご１の取り付け精度が不十分だったり、エレベータかご１が移動中に揺動することにより、赤外線ビームが図６に符号５Ａで示すように、伝送装置３に対して外側にずれてしまうことがある。このときは、２つの伝送装置３、４が互いに赤外線ビーム到達範囲外に位置することになる。これでは正常な通信が遮断されてしまい、信頼性の高い光無線伝送システムを構築することができない。
【０００６】
また、赤外線の発信パワーを大きくしたり、赤外線のビーム幅を広げると、上記の問題を解決することができるが、エネルギ損失が増える。さらに、併設されて隣接する別のエレベータの通信を妨害するおそれもある。また、伝送装置が相互に最接近したとき赤外線の発信パワーが大きくなり過ぎるという問題がある。これは自動利得制御により緩和できるが、伝送装置が互いに接近したとき、両者の間で赤外線ビームが各伝送装置の対面する正面間で反射を繰り返して異常な信号を励起するという問題もあった。
【０００７】
本出願人は、先に、このような問題を解決する発明を行って特許出願を行った（特願２００２−２６３５８６）。
この発明によって、エレベータベース側とエレベータかご側にそれぞれ対向して設置される一対の伝送装置を、効率良くしかも精度よく設置して良好な無線通信を行うことができる光無線伝送装置を提供することができた。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３１３４０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような光無線伝送装置においては、狭いスペースにも設置可能なように、より小型化が望まれ、さらに屋外等の厳しい環境で使用される場合にも所望の光通信性能を維持しうることが望まれる。
本発明は、かかる点に着目してなされたもので、全体構造の小型化、良好な防水性、機械的強度の向上を図りうる光無線伝送装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の点を解決するため、次の構成を採用する。
〈構成１〉
円筒形のケース内に、信号送信用の発光器、信号受信用の受光器、上記受光器が受光した受信信号の受光状態を表示するランプをそれぞれ収容してなる伝送本体と、上記伝送本体を、その取付位置を調整可能に支承する取付部材とを備えたことを特徴とする光無線伝送装置。
【００１１】
構成１の発明に係る伝送装置は、双方向の光送受信が可能であり、使用時には少なくとも２台が対面設置される。例えば、エレベータベースとエレベータかごにそれぞれ対面するように取り付けられるが、取付時に、相互に位置ずれがなく、受信信号のパワーレベルが最良になるように、各伝送装置の取付位置や角度の調整を行う。
受光状態を表示するランプは、受光器が受光した受信信号のレベルが一定の閾値を越えたとき、点灯色や点滅間隔等により、その状態を段階的に表示するもので、例えば、それぞれが異なる色を発光する複数個のＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）が採用される。
発光器により赤外線ビームを送信しながら、受光側の受信状態表示のランプを見て、各伝送装置の取付位置や角度の調整（光軸合せ）をする。
ケースはアルミニューム等の軽量金属あるいは強化プラスチック等により円筒形に成形されている。
伝送本体のケースを円筒形としたことにより、次の効果が得られる。すなわち、最小の断面積とすることができ、全体構造を小型化することができる。容易に防水、防塵構造とすることができる。機械的強度が向上し、風雨に曝される屋外に設置されても耐久性がある。さらに、伝送本体を支承する取付部材を簡易な構造とすることができ、設置時の取付位置の調節を簡単にすることができる。
【００１２】
〈構成２〉
構成１記載の光無線伝送装置において、上記発光器の発光面、上記受光器の受光面及びランプの発光面を、上記ケースの同一端面に配設したことを特徴とする光無線伝送装置。
【００１３】
２台の伝送装置を対面させて設置する際は相互の発光器、受光器が対向している必要がある。さらに、対向配置された各伝送装置の各発光器からそれぞれ発信された赤外線ビームは、互いに他方の伝送装置の各受光器に、より効率的に到達させることが好ましい。このため、２台の伝送装置は互いに１８０度回動した状態で設置される。
また、受信信号の受光状態を表示するランプの取付位置は、一方の伝送装置の位置から他方の伝送装置のランプが見える状態にする必要がある。
構成１又は２の発明は、これらの要求に即座に対応できる。
【００１４】
〈構成３〉
構成１又は２記載の光無線伝送装置において、上記ランプは、上記受光器が受光した受信信号のレベルの大きさに応じて異なる色の複数のランプからなるものであることを特徴とする光無線伝送装置。
【００１５】
前記受光器が受光した受信信号のレベルの大きさに応じて、例えば、大中小に応じて緑色、黄色、赤色の３段階程度で識別する。
【００１６】
〈構成４〉
構成１ないし３のいずれか記載の光無線伝送装置において、上記取付部材は、上記伝送本体の両端部をそれぞれ嵌合できる少なくとも２つの保持孔と、上記伝送本体の側面に開口するねじ孔とを有し、上記ねじ孔には上記伝送本体の取付位置を変動させる調整ねじが螺合されてなることを特徴とする光無線伝送装置。
【００１７】
取付部材は、例えばコ字状の板体等の簡易形状体からなり、対向する端板に大きさの異なる保持孔がそれぞれ設けられている。一方の保持孔は伝送本体の全体が挿通可能な大きさであり、他方の保持孔は伝送本体のテーパ面の先端部のみが嵌入可能であり、伝送本体の組立を容易にする。
調整ねじは伝送本体の位置調整と固定を行う。取付部材に取付けて固定する前の伝送本体は、取付部材に対して遊動可能な状態であり、１本の調整ねじの進退によって任意に位置調整される。調整ねじは、伝送本体をより強固に固定するために取付部材の複数箇所に設けられてもよい。
【００１８】
〈構成５〉
構成１ないし３のいずれか記載の光無線伝送装置において、上記伝送本体の端部外周面に先細のテーパが設けられ、上記取付部材の上記保持孔のうち、一方の保持孔の内径が上記伝送本体が挿通可能な大きさであり、他方の上記保持孔の内径が上記伝送本体の上記テーパの先端部のみが嵌入可能な大きさであることを特徴とする光無線伝送装置。
【００１９】
伝送本体を取付部材に組み立てる際に、伝送本体を取付部材の一方の保持孔から挿入し、伝送本体の一端のテーパ面を他方の保持孔に嵌入すると、そこで進入が自動的に止まるようにされている。その後、取付部材のねじ孔から調整ねじをねじ込み、伝送本体の取付位置の調整と固定を行うことにより、伝送本体と取付部材とを正確かつ簡単に組み立てることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
図１は、本発明の光無線伝送装置の一実施例を、部品を解体した状態で示している。図１において、伝送装置は、伝送本体１０と、この伝送本体１０を支承する取付部材１５とから構成されている。伝送本体１０は、円筒形のケース１１内に、信号送信用の発光器１２と信号受信用の受光器１３と受光器が受光した受信信号の受光状態を表示するランプ１４とをそれぞれ収容したものである。
【００２１】
ケース１１はアルミニューム等の軽量金属あるいは強化プラスチック等により円筒形に成形され、両端部１１Ａ、１１Ｂの外周面には先細のテーパが設けられている。この先細のテーパはケース１１のいずれか一方の端部外周面に設けられていればよい。
発光器１２の発光面、受光器１３の受光面及びランプ１４の発光面は、それぞれレンズが嵌め込まれており、またこれらの面が、図１に示すようにケース１１の同じ端面（例えば、伝送本体１０の正面）に並ぶように配置されている。伝送本体１０の背面には、図示しないが、ＬＡＮ（ローカル  エリア  ネットワーク）ポートと電源コネクタが設けられている。ケース１１の両端部は周知のゴムパッキング等を用いて内外を密閉遮断する防水構造とされている。
【００２２】
ランプ１４は、図示を省略したが、点灯色の異なる３個のＬＥＤからなり、受光器１３が受光した受信信号のレベルが一定の閾値を越えたときの状態を段階的に表示するものである。例えば、受信信号のレベルが全く達していないとき、すなわち、光通信不可のときは赤色発光のＬＥＤ、レベルがある程度達しているが、光通信するには不十分なときは黄色発光のＬＥＤ、レベルが一定以上達しているとき、すなわち、光通信可あるいは光通信最良状態のときは緑色発光のＬＥＤがそれぞれ点灯するようにされる。但し、３個のランプを使わずに、１個で上記の各レベルに対応する複数色の点灯色を表示できるランプを使用するようにしてもよい。
【００２３】
取付部材１５は、コ字状の板体からなり、対向する端板２０、２１に、円筒形のケース１１の両端部１１Ａ、１１Ｂをそれぞれ嵌合できる円形の保持孔１６、１７が設けられている。保持孔１６と保持孔１７とは、大きさ（内径）が異なる。つまり、２つの保持孔のうち、一方の保持孔１６の内径は伝送本体１０の全体が挿通可能な大きさであり、他方の保持孔１７の内径は伝送本体１０のテーパ面の先端部１１Ｂのみが嵌入可能であって、伝送本体１０の全体が通過できない大きさである。
従って、伝送本体１０を取付部材１５に組み立てる際に、伝送本体を取付部材の一方の保持孔１６から挿入し、伝送本体の一端１１Ｂのテーパ面を他方の保持孔１７に嵌入すると、そこで自動的に進入が止まるようにされている。なお、取付部材１５はコ字状の板体からなるものに限定されず、伝送本体１０を支承できる簡易形状体であればよい。
【００２４】
取付部材１５の一方の端板２０に、伝送本体の側面に開口するねじ孔１８が設けられ、このねじ孔１８に対応してケース１１の端部１１Ｂの外周面にもねじ孔１９が設けられている。これらのねじ孔１８、１９に、図２に示されるように伝送本体１０の取付位置を変動させる調整ねじ２６が螺合されている。
調整ねじは２６は伝送本体１０の位置調整と固定を行う。すなわち、取付部材１５に取付けて固定する前の伝送本体１０は、取付部材に対して遊動可能な状態であり、１本の調整ねじ２６の進退によって任意に位置調整される。調整ねじ２６は、伝送本体１０をより強固に固定するために取付部材１５の複数箇所に設けられてもよい。
取付部材１５の底板２３には取付ボルトを取り付けるための透孔２４が数箇所に設けられている。
【００２５】
このように構成された伝送装置は、例えば、図３に示すようなエレベータかご１とエレベータベース（床面）２との両方に１台ずつそれぞれ対向して設置される。
一方の伝送装置の発光器１２から発信した信号が他方の伝送装置の受光器１３により受信されることから、一方の伝送装置の発光器１２と他方の伝送装置の受光器１３とは、向かい合わせに配置されたとき、互いに直接に対面する位置に配設されている。このため、２台の伝送装置は互いに１８０度回動した状態で設置される。
また受信信号の受光状態を表示するランプの取付位置は、一方の伝送装置の位置から他方の伝送装置のランプが見える状態にする必要がある。
【００２６】
各伝送装置は、両方とも発光器１２により赤外線ビームを送信しながら、受光側の受信信号の状態表示ランプ１４を見て、送信側の伝送装置の取付位置や角度の調整をする。
なお、各伝送装置は対向配置されるが、そのとき、各伝送装置の、発光器１２と受光器１３を設置した面（正面）を、互いに傾斜させるか、あるいは同面をそれぞれ曲面とすることが望ましい。
このようにすることによって、向かい合った一方の伝送装置の発光器１２から送信されたビームが他方の伝送装置の受光器１３にそれぞれ反射して元に戻ることを防止することができる。
【００２７】
また、本発明においては、伝送本体１０内に、指向角の異なる２個の発光器１２を設置してもよい。つまり、一方の発光器から発信される赤外線ビームは、他方の発光器から発信されるよりも指向角が小さい。
指向角の異なる２個の発光器１２を設置した伝送装置を、図３に示すように設置した場合、エレベータかご１に設置された伝送装置は、エレベータかご１がエレベータベース２から一定以上離れているときは一方の発光器から発信された赤外線ビームを受信し、エレベータかご１がエレベータベース２に接近したときに、赤外線ビームの指向角より大きな指向角を有する他方の発光器からの赤外線ビームを受信するようになる。
【００２８】
このように２個の発光器を設置することにより、赤外線ビームが全長に亘って広がる状態となるので、光無線通信の可能領域を実質上広げ、エレベータベース２とエレベータかご１が接近したときでも、それぞれ対向して設置される一対の伝送装置からの相互無線が外れて光無線信号のやり取りができなくなるという事態を回避することができる。さらに、一方の赤外線ビームを短距離用としておくことにより、エレベータかご１側の受光器１３が、エレベータベース２に接近したときパワーが強くなる赤外線ビームの受光から、パワーの小さな赤外線ビームからの受光に替わることになり、伝送装置が強力なパワーを受けることによるトラブルを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる光無線伝送装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の一部を拡大した斜視図である。
【図３】光無線伝送装置をエレベータに設置した状態の説明図である。
【図４】光無線伝送装置おける一方の伝送装置のブロック図である。
【図５】光無線伝送装置おける他方の伝送装置のブロック図である。
【図６】光無線伝送装置による赤外線ビームの照射状態の説明図である。
【符号の説明】
１０  伝送本体
１１  ケース
１２  発光器
１３  受光器
１４  ランプ
１５  取付部材
１６、１７  保持孔
１８、１９  ねじ孔
２６  調整ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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