光データ伝送装置
【課題】搬送台車等の移動設備の走行経路が曲線となっている部分でも、移動設備側と固定設備側とで的確に光通信により通信を行えるようにする。
【解決手段】固定設備に設置され、移動設備との間で光信号を送受信する光データ伝送装置において、所定の波長領域の光を発光する発光部と前記波長領域の光を受光する受光部とを備えた第１光通信ユニット４２と、前記第１光通信ユニット４２が所定の姿勢及び間隔で配置された長尺の可撓性支持部材４１と、少なくとも前記第１光通信ユニット４２を被覆する被覆部材４３とを備えている。
【解決手段】固定設備に設置され、移動設備との間で光信号を送受信する光データ伝送装置において、所定の波長領域の光を発光する発光部と前記波長領域の光を受光する受光部とを備えた第１光通信ユニット４２と、前記第１光通信ユニット４２が所定の姿勢及び間隔で配置された長尺の可撓性支持部材４１と、少なくとも前記第１光通信ユニット４２を被覆する被覆部材４３とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定設備に設置され、移動設備との間で光信号を送受信する光データ伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の工場等の設備内では、自動搬送台車にて物品を自動搬送することが良く行われている。
例えば半導体デバイスの製造設備では、各種の処理装置間で半導体ウェハを自動搬送するために、ウェハキャリア装置を搬送する搬送台車が用いられている。
このような搬送システムでは、所定の搬送経路上を移動する複数台の搬送台車同士の衝突を回避する等のために、搬送台車側と固定設備側との間で制御に必要な情報の通信を行っている。
この通信の手法としては、電波による通信も可能であるが、ノイズによる通信障害を避けるために光通信が用いられる場合も多い。
光通信によって搬送台車側と固定設備側との間で通信を行う場合、走行している搬送台車と確実な通信を確保するために、例えば下記特許文献１に記載のように、搬送台車の走行経路に沿って一定の距離に亘って連続して送受信を行えるようにする構成が考えられている。
【０００３】
このような通信の形態について更に説明すると、図１４に概略的に示すように、底面にＶ字状の溝１００ａを搬送台車の移動経路に沿って並べて形成した板状のライトガイド１００と、ライトガイド１００の一端側に配置した投光ヘッド１０１と、他端側に配置した受光ヘッド１０２とを備えて、搬送台車側と固定設備側とで通信を行うように構成している。
投光ヘッド１０１から投光された光はライトガイドのＶ字状の溝１００ａに当たって、その光の一部が上方側へ進行方向を変える。この光が搬送台車の光通信ユニット１０３に受光される。
一方、搬送台車の光通信ユニット１０３から出射された光は、ライトガイドのＶ字状の溝１００ａに当たって、その光の一部が受光ヘッド１０２側へ進行方向を変え、受光ヘッド１０２に受光される。
これによって、ライトガイド１００底面におけるＶ字状の溝１００ａの形成範囲全体に亘る距離で、搬送台車と固定設備側とで連続して通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６４８６２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来構成では、搬送台車の走行経路の直線部分にライトガイドを設置する場合には全く問題はないが、走行経路の曲線部分に設置する場合では、搬送台車側と固定設備側とで効率よく通信が行えなくなってしまう。
すなわち、走行経路に沿うように湾曲させた形状のライトガイドでは、曲率半径が十分大きい緩やかな湾曲であれば投光ヘッドから出射した光がライトガイド内を伝わるが、曲率半径が小さくなると、投光ヘッドからの光がライトガイド外へ放射されてしまい、通信に寄与し得る光量が減少してしまうのである。
更に、通信のための光がライトガイド内を伝わる際の減衰も少なくないため、光伝播方向でのライトガイドの長さ、すわち、搬送台車との通信を行える区間の距離（走行経路に沿った距離）もそれほど長くはできないという不都合もある。
【０００６】
本発明の目的は、上述した従来の問題に鑑み、搬送台車等の移動設備の走行経路が曲線となっている部分でも、移動設備側と固定設備側とで的確に光通信により通信を行えるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的達成をするため、本発明による光データ伝送装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、固定設備に設置され、移動設備との間で光信号を送受信する光データ伝送装置であって、所定の波長領域の光を発光する発光部と前記波長領域の光を受光する受光部とを備えた第１光通信ユニットと、前記第１光通信ユニットが所定の姿勢及び間隔で配置された長尺の可撓性支持部材と、少なくとも前記第１光通信ユニットを被覆する被覆部材とを備えている。
【０００８】
上述の構成によれば、長尺の可撓性支持部材に第１光通信ユニットを所定の間隔で配置していることで、光データ伝送装置を一体のものとして取り扱えるのはもちろんのこと、可撓性支持部材を移動設備の移動経路に沿って湾曲させて設置することができる。
そのように設置しても、移動設備の移動経路に沿って第１光通信ユニットが所定間隔で配置されているので、いずれかの第１光通信ユニットと移動設備との間で的確に通信を行うことができる。
又、第１光通信ユニットの設置個数次第で、移動設備との通信を行える区間の距離を長くすることも可能である。
更には、少なくとも第１光通信ユニットを被覆部材にて被覆するので、周囲環境から装置を保護すると共に、逆に、装置に付着している塵埃によって周囲環境を汚染してしまうのを防止できる。
【０００９】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記被覆部材は、前記波長領域の光を透過する部位を含む可撓性チューブにて構成され、前記可撓性支持部材は、前記可撓性チューブに形成された保持部により所定の姿勢で保持された状態で前記可撓性チューブ内に収容されている。
すなわち、第１光通信ユニット等を被覆する被覆部材としては、種々の材料や形状のものが考えられるが、可撓性支持部材を可撓性チューブ内に収容する構成とすることで、全体としての可撓性を確保しながら、簡便に第１光通信ユニット等を被覆することができる。
又、可撓性チューブ内に収容される可撓性支持部材は保持部によって所定の姿勢に保持されており、姿勢が安定しているので、取扱いも容易である。
【００１０】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、各第１光通信ユニットの発光部が共通の送信信号線に接続されるとともに、各第１光通信ユニットの受光部が共通の受信信号線に接続され、前記送信信号線及び受信信号線が前記可撓性支持部材の一端部側に配置された集信装置に接続されている。
すなわち、可撓性支持部材に複数の第１光通信ユニットを設置する場合において、各第１光通信ユニット毎に独立した配線を設けたのでは、通信のための配線が過度に複雑化してしまう。
そこで、受信信号線と送信信号線とを各第１光通信ユニットで共通して使用する通信形態をとることで、通信のための配線の簡素化を図ることができる。
【００１１】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第三特徴構成に加えて、前記可撓性支持部材の一端部側に、前記送信信号線及び受信信号線を介して上記第三特徴構成を有する他の光データ伝送装置が接続可能に構成されている。
すなわち、受信信号線と送信信号線とを各第１光通信ユニットで共通して使用する通信形態をとることで、同一の構成をとる他の光データ伝送装置に対して、受信信号線同士、送信信号線同士を接続するだけで配線接続が可能であり、一連に接続した複数の光データ伝送装置を１つの光データ伝送装置として取り扱うことができる。
これによって、移動設備の移動経路の形状等に応じて複数個の光データ通信装置を適宜に接続して、光データ伝送装置による通信範囲（移動設備の移動経路に沿った設置長さ）を任意に設定することが可能となり、より汎用性の高いものとすることができる。
【００１２】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第四特徴構成に加えて、前記他の光データ伝送装置との接続箇所に前記第１光通信ユニットへの電源電圧を供給する電源供給部が備えられている。
上述のように、複数の光データ伝送装置を接続して移動設備との通信を行える区間の距離を長くする場合、光データ伝送装置内の第１光通信ユニットへ電源電圧を供給するための配線長も長くなる。この場合、電源電圧を供給するための配線での電圧降下も大となってしまい、装置の安定動作に支障を来す場合をあり得る。
そこで、光データ伝送装置間の接続箇所に第１光通信ユニットへの電源電圧を供給する電源供給部を備えて、第１光通信ユニットへ的確に電源電圧を供給し、第１光通信ユニットの安定動作を確保できるようにしている。
【００１３】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一から第五特徴構成の何れかに加えて、前記移動設備が任意の曲率で設置された湾曲部を有する軌道に沿って走行するように構成され、前記可撓性支持部材が前記湾曲部に沿って配置されている。
すなわち、可撓性支持部材に第１光通信ユニットを配置した光データ伝送装置は、もちろん、移動設備の移動経路が直線となっている箇所にも設置して使用することができるが、移動設備の移動経路が曲線となっている箇所において特に有効に機能する。
移動設備の移動経路の曲率が種々に異なる場合にも、可撓性支持部材を湾曲させて移動経路の曲率に適合させることができ、移動経路の状況に応じて柔軟に対応することができる。
【００１４】
同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一から第六特徴構成の何れかに加えて、一方が送受信の光軸を前記第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行前方側に傾けた傾斜姿勢で配置されるとともに、他方が送受信の光軸を前記第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行後方側に傾けた傾斜姿勢で配置され、前記波長領域に対応した発光部及び受光部を夫々に備えた一対の第２光通信ユニットが搭載された前記移動設備に対して、前記第１光通信ユニットは、その何れかが少なくとも一方の第２光通信ユニットと交信可能な状態となる間隔で前記可撓性支持部材に配置されている。
【００１５】
すなわち、移動設備が、固定設備側の光データ伝送装置の設置区間の全長に亘って確実に光データ伝送装置との通信が確保できるためには、可撓性支持部材に所定間隔を開けて配置されている複数の第１光通信ユニットのうちの少なくとも１つとの通信が常に確立可能である必要がある。
このためには、第１光通信ユニットの設置間隔を十分に狭くすれば良いが、それでは、第１光通信ユニットの必要数が過度に増加してしまいコストアップを招いてしまう。
【００１６】
そこで、移動設備側の第２光通信ユニットの設置姿勢として、受光部と発光部との組を、主に移動設備の走行前方側を担当するものと、主に移動設備の走行後方側を担当するものとの２組を備えている。この２組を１対として、一方の走行前方側を担当するものは、送受信の光軸が、第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行前方側に傾けた傾斜姿勢で配置され、他方の走行後方側を担当するものは、送受信の光軸が、第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行後方側に傾けた傾斜姿勢で配置されている。
このような配置姿勢とすることで、移動設備側での送受信可能範囲（送受信可能角度）が拡がり、第１光通信ユニットの設置間隔を拡げても、複数の第１光通信ユニットのうちの少なくとも１つとの通信が常に確立可能な状態を確保できる。
これによって、移動設備側と固定設備側とで確実な通信を確保しながら、装置コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、搬送台車等の移動設備の走行経路が曲線となっている部分でも、移動設備側と固定設備側とで的確に光通信により通信を行えるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】固定設備側の概略配置を示す図
【図２】光データ伝送装置の要部を示す斜視図
【図３】光データ伝送装置の要部を示す断面図
【図４】可撓性チューブ等の端部付近を示す斜視図
【図５】第１光通信ユニットと第２光通信ユニットとの位置関係を示す図
【図６】第１光通信ユニットの回路構成を示す図
【図７】光データ伝送装置の接続形態を示す図
【図８】光データ伝送装置を使用する通信システムの概略構成図
【図９】（ａ）は光データ伝送装置を使用する搬送設備の側面視の断面図、（ｂ）は同搬送設備の正面視の一部断面図
【図１０】別実施形態を示し、光データ伝送装置を使用する搬送設備の断面図
【図１１】搬送設備の概略斜視図
【図１２】移動設備の移動経路を示す図
【図１３】移動設備と固定設備との位置関係を示す図
【図１４】従来の通信構成を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の光データ伝送装置を半導体デバイスの製造設備に適用した場合の実施形態を説明する。
図１３に示すように、半導体デバイスの製造設備１では、半導体ウェハに順次所定の処理を施すための固定設備としての各種の製造装置２が通路８に沿って配設され、製造装置２間で半導体ウェハを自動搬送するために、製造装置２に設けられたロードポート３との間でウェハキャリア装置４を受け渡し搬送する移動設備としての搬送台車２０が天井に吊設された走行レール１０に沿って走行可能に設けられている。尚、ウェハキャリア装置４の形状は、図１３に示す円柱形状のものの他、図１１等で示す直方体形状のものにも適宜に対応できる。
【００２０】
半導体デバイスの製造設備における各種装置類の概略配置を平面視で図示する図１２に示すように、製造装置２は製造工程毎にベイ６，７に分けられて設置されている。
走行レール１０は、単純な直線部のみならず、カーブ、分岐部、合流部等を備えた複雑な形状をしている。例えば、各ベイ６，７間を結ぶ工程間レール１０ａ、各ベイ６，７に設置された製造装置２間を結ぶ工程内レール１０ｂ、工程間レール１０ａと工程内レール１０ｂを結ぶ分岐レール１０ｃ、工程内レール１０ｂ内を走行する搬送台車２０を一時退避させる退避レール１０ｄ、搬送台車２０がストッカ５へウェハキャリア装置４を積降するためのバイパスレール１０ｅ等で構成されている。
【００２１】
分岐レール１０ｃは、工程間レール１０ａと工程内レール１０ｂとを接続するレールであり、走行する搬送台車２０は、分岐レール１０ｃに沿って走行することで、工程間レール１０ａと工程内レール１０ｂを互いに往来する。
【００２２】
退避レール１０ｄは、工程内レール１０ｂから分岐して設けられ、例えば、搬送台車２０のメンテナンス等ために、工程内レール１０ｂから搬送台車２０を一時退避させる場合に用いられる。
【００２３】
バイパスレール１０ｅは、工程間レール１０ａから分岐し、工程間レール１０ａを走行する搬送台車２０に掴持されたウェハキャリア装置４をストッカ５に一時保管する場合等に用いられる。
【００２４】
図９（ａ），（ｂ）、及び図１１に示すように、走行レール１０は、その断面が下方に開口する凹形状に形成されている。具体的には、後述する走行部２１に備えた走行車輪２７を支持する支持部１１と、支持部１１と連接され、走行部２１を囲むカバー部材１２で構成されている。尚、走行レール１０は、軽さと強度とアルミニウムの引抜材で形成され、支持部材１３によって適当な間隔で天井から吊設されているが、材質及び天井への設置方向はこれに限らない。
直線状に配置された走行レールでは、カバー部材１２のうち側壁部が部分的に開口され、軽量化が図られている。
【００２５】
搬送台車２０は、走行レール１０の支持部１１に沿って走行する走行部２１と、走行部２１に支持される物品収容部２２で構成されている。
走行部２１は、基台となるメインフレーム２６と、メインフレーム２６の前後に備えられた車軸に軸支された左右一対の走行車輪２７と、走行車輪２７を駆動する走行用モータ（図示せず）を備えている。
さらに、メインフレーム２６には、走行レール１０のカバー部材１２内面と略接触状態となる位置に左右一対のガイド車輪（図示せず）が設けられ、前記ガイド車輪によって走行部２１は進行方向の左右にずれることなく走行できるように構成されている。
【００２６】
図示を省略するが、メインフレーム２６には、走行レール１０のカバー部材１２内に設けられた分岐用ガイド（図示せず）を選択する分岐ローラが設けられ、例えば、工程間レール１０ａから分岐レール１０ｃへと走行経路を切り替える際には、搬送台車２０の、前記分岐ローラが前記分岐用ガイドの何れか一方を選択することで、走行経路が切り替わるように構成されている。
尚、走行部２１は、走行用モータで走行車輪２７を駆動して走行する構成に限らず、走行レール１０内に敷設された永久磁石と、走行部２１側に備えられたコアによりリニアモータを構成して走行する構成であってもよい。
【００２７】
メインフレーム２６の上部には、左右に給電ユニット３０が備えられ、中央部に固定設備側と通信するための台車側送受信ユニット２５が取付けられている。給電ユニット３０は、Ｅ字形状のコア３１とコア３１の一部に巻回されたコイル３２で構成されている。
【００２８】
カバー部材１２の内壁側面に給電線ホルダ１４で支持された給電線１５には高周波電力が印加され、コイル３２に前記高周波電力が誘導され非接触で電力伝達が行われる。尚、搬送台車２０に必要な電力はすべてこの非接触の給電方式により供給される。
尚、搬送台車２０への給電手段としては、上述した給電ユニット３０と給電線１５とによる非接触の給電方式に限定されるものではない。
【００２９】
また、カバー部材１２の内壁天井面には、台車側送受信ユニット２５の通信相手である固定設備側通信ユニット４０が設置されている。台車側送受信ユニット２５と固定設備側通信ユニット４０とは、後述するように、光信号を送受信する。尚、図９（ａ），（ｂ）では、図面を見易くするために、固定設備側通信ユニット４０の寸法を拡大して図示している。
固定設備側通信ユニット４０は、図１２に設置箇所を概略的に示すように、搬送台車２０の走行経路が曲線となっている工程内レール１０ｂの一部、分岐レール１０ｃ、及び、バイパスレール１０ｅに設置されている。
【００３０】
物品収容部２２には、ウェハキャリア装置４を掴むチャック機構２３を備えた昇降体２４を所定の昇降経路に沿って昇降させる昇降機構としての昇降用モータ（図示せず）が組み込まれている。
昇降体２４は、昇降機構と複数のベルト２９で連結されている。昇降用モータは、ベルト２９を巻き取り、繰り出しをすることで、昇降体２４を昇降させるように構成されている。尚、ベルト２９には走行部２１からチャック機構２３へ給電する給電線や信号線が組み込まれている。
【００３１】
チャック機構２３は、ウェハキャリア装置４の上面の被掴持部４ａを掴持するための一対の爪部と掴持用モータ（図示せず）で構成され、掴持用モータを駆動することで前記爪部が掴持姿勢または開放姿勢となることでウェハキャリア装置４の被掴持部４ａを掴持または開放するように構成されている。
【００３２】
図９（ａ），（ｂ）では、メインフレーム２６の上部に台車側送受信ユニット２５が配置され、カバー部材１２の内壁天井面に固定設備側通信ユニット４０が設置された例を説明したが、台車側送受信ユニット２５及び固定設備側通信ユニット４０の取付位置は特に制限されるものではなく、適宜通信可能な位置に取り付けることができる。例えば、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、搬送台車２０を構成する物品収容部２２の走行方向前面に台車側送受信ユニット２５が配置され、走行レール１０の支持部１１の下面に固定設備側通信ユニット４０が配置されていてもよい。
【００３３】
以下に、図９（ａ），（ｂ）で説明した移動設備側の台車側送受信ユニット２５と固定設備側通信ユニット４０との間の通信について説明するが、図１０（ａ），（ｂ）で説明した両者の取付位置であっても、基本的には同様である。
本発明の光データ伝送装置の主要部である固定設備側通信ユニット４０は、カバー部材１２に取り付けた状態での底面視すなわち台車側送受信ユニット２５側から見た概略形状を図示する図１、要部を斜視図で図示する図２、及び、長手方向の断面を図示する図３に示すように、長尺の薄板短冊形状を有する可撓性支持部材４１に所定の姿勢及び間隔で第１光通信ユニット４２を配置し、その第１光通信ユニット４２を含む可撓性支持部材４１の略全体を被覆部材である透明の可撓性チューブ４３にて被覆した構成としている。
【００３４】
可撓性チューブ４３の内壁には、長手方向に延びる上下一対の凹溝４３ａが形成されており、この一対の凹溝４３ａに可撓性支持部材４１の上下両端が係合して、可撓性チューブ４３内に収容された状態の可撓性支持部材４１を所定の姿勢で保持している。
可撓性支持部材４１を可撓性チューブ４３で被覆する構成としていること、更には、可撓性チューブ４３の外径が１０ｍｍ程度と小径であることから、固定設備側通信ユニット４０は容易に湾曲させることができ、上述のような搬送台車２０の走行経路が曲線となっている箇所に容易に設置することができる。
例えば、分岐レール１０ｃとバイパスレール１０ｅとのように、搬送台車２０の走行経路が湾曲する形状が異なっても、容易にその湾曲形状に適合させて設置することができ、移動設備が任意の曲率で設置された湾曲部を有する軌道に沿って走行する場合でも、その任意の曲率に適合させることができる。
【００３５】
第１光通信ユニット４２は、図２及び図３に示すように、可撓性支持部材４１上に取り付けた基板４２ａ上に、赤外発光ＬＥＤを有する発光部とフォトダイオードを有する受光部とを一体化した赤外通信モジュール４２ｂと、周辺回路部品４２ｃ（図２では図示を省略）とを実装している。
図１では、２個の第１光通信ユニット４２のみを抜き出して図示しているが、十数ｃｍ程度のピッチでさらに多くの第１光通信ユニット４２が配置されている。
【００３６】
図２等では図示を省略しているが、複数の第１光通信ユニット４２間は信号配線によって接続されており、その接続状態を図６の回路図に示す。
図６で図示する各赤外通信モジュール４２ｂが、各第１光通信ユニット４２に備えられているものである。
赤外通信モジュール４２ｂには、発光部の主要部である赤外発光ダイオード５１，受光部の主要部であるフォトダイオード５２及びトランジスタ５３等が備えられており、各赤外通信モジュール４２ｂの発光部は図６において「Ｔｘ」で示す共通の送信信号線５４に接続され、各赤外通信モジュール４２ｂの受光部は図６において「Ｒｘ」で示す共通の受信信号線５５に接続されている。
さらに、各赤外通信モジュール４２ｂは、「＋５Ｖ」として示す電源ラインと「０Ｖ」として示すＧＮＤラインとに接続され、これらを含めて、各第１光通信ユニット４２間は４本の配線にて相互に接続されている。
【００３７】
固定設備側通信ユニット４０の長手方向端部には、図４の斜視図に示す、コネクタ部４４が取り付けられており、コネクタ部４４には、上記の４本の配線に対応する４個の電極４４ａが備えられている。
このコネクタ部４４は、図７に概略的に示すように、固定設備側通信ユニット４０の一端部側（換言すると、可撓性支持部材４１の一端部側）に配置される集信装置４５のコネクタ４５ａと連結され、上記送信信号線５４及び上記受信信号線５５が集信装置４５に接続されている。
【００３８】
さらに、固定設備側通信ユニット４０は、図７に示すように、連結用コネクタユニット４６を使用することで、同一構成の他の固定設備側通信ユニット４０と接続することができる。図７に示すように、固定設備側通信ユニット４０同士を連結用コネクタユニット４６にて接続した状態では、各固定設備側通信ユニット４０の送信信号線５４及び受信信号線５５等の配線が一連につながる状態となっており、固定設備側通信ユニット４０同士を連結しても、単に固定設備側通信ユニット４０の長さが長くなったのと同等の状態となるようにしている。
但し、配線長が長くなることによる電源ラインの電圧降下に対処するために、連結用コネクタユニット４６には電源供給部である電源ユニット４７が接続され、固定設備側通信ユニット４０同士の接続箇所において、「＋５Ｖ」として示す電源ラインと「０Ｖ」として示すＧＮＤライン間（図６参照）に５Ｖの電源電圧を供給している。
【００３９】
上記構成の固定設備側通信ユニット４０の通信相手となる台車側送受信ユニット２５は、台車側送受信ユニット２５のみを抜き出して、固定設備側通信ユニット４０との相対的な位置関係を図示する図５に示すように、本体部２５ａの上端に備えられた透明窓２５ｂ内に、２個の第２光通信ユニット２８が備えられている。図５では、各第２光通信ユニット２８を構成する主要部である赤外通信モジュール２８ａのみを図示している。赤外通信モジュール２８ａは、固定設備側通信ユニット４０の赤外通信モジュール４２ｂと同一構成のものである。
【００４０】
図５において各赤外通信モジュール２８ａ，４２ｂの送受信の光軸を破線Ｃで示すように、搬送台車２０の進行方向が図５において矢印Ａで示す方向であるとして、一対の台車側送受信ユニット２５のうちの一方の進行方向前方側に位置する赤外通信モジュール２８ａは、それの光軸Ｃを、第１光通信ユニット４２の並び方向と直交する方向（図５において矢印Ｂで示す方向）から走行前方側に傾けた傾斜姿勢で配置されている。さらに、他方の進行方向後方側に位置する赤外通信モジュール２８ａは、それの光軸Ｃを、第１光通信ユニット４２の並び方向と直交する方向（図５において矢印Ｂで示す方向）から走行後方側に傾けた傾斜姿勢で配置されている。
【００４１】
上記の赤外通信モジュール２８ａの光軸Ｃの傾斜角度は何れも略４５度に設定しており、このような配置姿勢とすることで、固定設備側通信ユニット４０側の第１光通信ユニット４２の並び間隔を十数ｃｍにまで拡げることができ、そのように拡げても、搬送台車２０が走行している状態において、第１光通信ユニット４２の何れかが少なくとも一方の赤外通信モジュール２８ａと交信可能な状態を維持し続けることが可能となっており、台車側送受信ユニット２５と固定設備側通信ユニット４０との間隔が１５ｍｍから２００ｍｍの範囲で上記の通信状態を確保できる。
【００４２】
台車側送受信ユニット２５と固定設備側通信ユニット４０との間の通信は、いわゆるＩｒＤＡ規格にて通信を行うように構成されており、赤外通信モジュール２５ｃ及び周辺回路部品４２ｃの発光部は８７０ｎｍ帯の波長領域の光を出射し、これに対応して、可撓性チューブ４３や透明窓２５ｂも、少なくともその波長領域で透明となる材料を使用している。もちろん、赤外通信モジュール２５ｃ及び周辺回路部品４２ｃの受光部は、その波長領域で十分な感度を有しており、発光部が出射した赤外光を的確に受光する。
可撓性チューブ４３は、それの全体が上記波長領域において透明であるが、透明であるのは通信のための赤外光が通過する部分だけで足りる。
【００４３】
図１２に示すように、走行レール１０の複数箇所に設置される固定設備側通信ユニット４０は、図８に示すように、夫々の集信装置４５を経て地上側コントローラ１６に接続されている。
集信装置４５は、上記のＩｒＤＡ規格の信号をいわゆるＣＡＮ規格の信号に変換して、地上側コントローラ１６と、固定設備側通信ユニット４０を経由した台車側送受信ユニット２５との通信を中継する。
地上側コントローラ１６は、さらに、製造設備１全体を管理する上位のコントローラに接続されている。
【００４４】
図８に示す通信体系によって、地上側（固定設備側通信ユニット４０側）からは、固定設備側通信ユニット４０を識別するための信号、すなわち、複数箇所に設置されている固定設備側通信ユニット４０のうちの何れの固定設備側通信ユニット４０の通信エリアに進入したかを示す信号を送信し、搬送台車２０側からは、その搬送台車２０の識別信号を返信する。
【００４５】
このような通信によって、例えば、いずれかの固定設備側通信ユニット４０の通信エリアに搬送台車２０が進入したときに、その先の合流地点等に接近してくる他の搬送台車２０が存在するような場合、搬送台車２０に対して停止信号を送信して衝突を回避するような制御が行える。
尚、詳細な説明は省略するが、上述のように、各搬送台車２０に固有の識別信号を設定していることとの関係で、１つの固定設備側通信ユニット４０のエリア内に複数台の搬送台車２０が進入した場合でも、その識別信号を利用して、各搬送台車２０と個別に通信を行うこともできる。
【００４６】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）上記実施の形態では、固定設備側の第１光通信ユニット４２と移動設備側の第２光通信ユニット２８との間の通信を、ＩｒＤＡにて行う場合を例示しているが、可視光域の波長を利用する等、通信に使用する波長域は適宜に変更可能である。
（２）上記実施の形態では、第１光通信ユニット４２や可撓性支持部材４１を被覆する被覆部材として可撓性チューブ４３を使用する場合を例示しているが、透明の樹脂モールド等によって少なくとも第１光通信ユニット４２を被覆する構成としても良い。
（３）上記実施の形態では、本発明の光データ伝送装置を、半導体デバイスの製造設備１に適用する場合を例示しているが、各種の工場や倉庫設備等における移動体が自動走行する設備に本発明を適用できる。
（４）上記実施の形態では、可撓性支持部材４１を保持する保持部として、可撓性チューブ４３の内面に凹溝４３ａを形成しているが、可撓性チューブ４３の内面に、可撓性支持部材４１を両側から挟み込む凸部を形成する等、保持部の具体構成は適宜に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、製造設備等に使用され、空間を伝播する固定設備と移動設備間の通信を行なう光データ伝送装置に広く適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
２０ 移動設備
２８ 第２光通信ユニット
４１ 可撓性支持部材
４２ 第１光通信ユニット
４３ 可撓性チューブ
４５ 集信装置
４７ 電源供給部
５４ 送信信号線
５５ 受信信号線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定設備に設置され、移動設備との間で光信号を送受信する光データ伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の工場等の設備内では、自動搬送台車にて物品を自動搬送することが良く行われている。
例えば半導体デバイスの製造設備では、各種の処理装置間で半導体ウェハを自動搬送するために、ウェハキャリア装置を搬送する搬送台車が用いられている。
このような搬送システムでは、所定の搬送経路上を移動する複数台の搬送台車同士の衝突を回避する等のために、搬送台車側と固定設備側との間で制御に必要な情報の通信を行っている。
この通信の手法としては、電波による通信も可能であるが、ノイズによる通信障害を避けるために光通信が用いられる場合も多い。
光通信によって搬送台車側と固定設備側との間で通信を行う場合、走行している搬送台車と確実な通信を確保するために、例えば下記特許文献１に記載のように、搬送台車の走行経路に沿って一定の距離に亘って連続して送受信を行えるようにする構成が考えられている。
【０００３】
このような通信の形態について更に説明すると、図１４に概略的に示すように、底面にＶ字状の溝１００ａを搬送台車の移動経路に沿って並べて形成した板状のライトガイド１００と、ライトガイド１００の一端側に配置した投光ヘッド１０１と、他端側に配置した受光ヘッド１０２とを備えて、搬送台車側と固定設備側とで通信を行うように構成している。
投光ヘッド１０１から投光された光はライトガイドのＶ字状の溝１００ａに当たって、その光の一部が上方側へ進行方向を変える。この光が搬送台車の光通信ユニット１０３に受光される。
一方、搬送台車の光通信ユニット１０３から出射された光は、ライトガイドのＶ字状の溝１００ａに当たって、その光の一部が受光ヘッド１０２側へ進行方向を変え、受光ヘッド１０２に受光される。
これによって、ライトガイド１００底面におけるＶ字状の溝１００ａの形成範囲全体に亘る距離で、搬送台車と固定設備側とで連続して通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６４８６２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来構成では、搬送台車の走行経路の直線部分にライトガイドを設置する場合には全く問題はないが、走行経路の曲線部分に設置する場合では、搬送台車側と固定設備側とで効率よく通信が行えなくなってしまう。
すなわち、走行経路に沿うように湾曲させた形状のライトガイドでは、曲率半径が十分大きい緩やかな湾曲であれば投光ヘッドから出射した光がライトガイド内を伝わるが、曲率半径が小さくなると、投光ヘッドからの光がライトガイド外へ放射されてしまい、通信に寄与し得る光量が減少してしまうのである。
更に、通信のための光がライトガイド内を伝わる際の減衰も少なくないため、光伝播方向でのライトガイドの長さ、すわち、搬送台車との通信を行える区間の距離（走行経路に沿った距離）もそれほど長くはできないという不都合もある。
【０００６】
本発明の目的は、上述した従来の問題に鑑み、搬送台車等の移動設備の走行経路が曲線となっている部分でも、移動設備側と固定設備側とで的確に光通信により通信を行えるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的達成をするため、本発明による光データ伝送装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、固定設備に設置され、移動設備との間で光信号を送受信する光データ伝送装置であって、所定の波長領域の光を発光する発光部と前記波長領域の光を受光する受光部とを備えた第１光通信ユニットと、前記第１光通信ユニットが所定の姿勢及び間隔で配置された長尺の可撓性支持部材と、少なくとも前記第１光通信ユニットを被覆する被覆部材とを備えている。
【０００８】
上述の構成によれば、長尺の可撓性支持部材に第１光通信ユニットを所定の間隔で配置していることで、光データ伝送装置を一体のものとして取り扱えるのはもちろんのこと、可撓性支持部材を移動設備の移動経路に沿って湾曲させて設置することができる。
そのように設置しても、移動設備の移動経路に沿って第１光通信ユニットが所定間隔で配置されているので、いずれかの第１光通信ユニットと移動設備との間で的確に通信を行うことができる。
又、第１光通信ユニットの設置個数次第で、移動設備との通信を行える区間の距離を長くすることも可能である。
更には、少なくとも第１光通信ユニットを被覆部材にて被覆するので、周囲環境から装置を保護すると共に、逆に、装置に付着している塵埃によって周囲環境を汚染してしまうのを防止できる。
【０００９】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記被覆部材は、前記波長領域の光を透過する部位を含む可撓性チューブにて構成され、前記可撓性支持部材は、前記可撓性チューブに形成された保持部により所定の姿勢で保持された状態で前記可撓性チューブ内に収容されている。
すなわち、第１光通信ユニット等を被覆する被覆部材としては、種々の材料や形状のものが考えられるが、可撓性支持部材を可撓性チューブ内に収容する構成とすることで、全体としての可撓性を確保しながら、簡便に第１光通信ユニット等を被覆することができる。
又、可撓性チューブ内に収容される可撓性支持部材は保持部によって所定の姿勢に保持されており、姿勢が安定しているので、取扱いも容易である。
【００１０】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、各第１光通信ユニットの発光部が共通の送信信号線に接続されるとともに、各第１光通信ユニットの受光部が共通の受信信号線に接続され、前記送信信号線及び受信信号線が前記可撓性支持部材の一端部側に配置された集信装置に接続されている。
すなわち、可撓性支持部材に複数の第１光通信ユニットを設置する場合において、各第１光通信ユニット毎に独立した配線を設けたのでは、通信のための配線が過度に複雑化してしまう。
そこで、受信信号線と送信信号線とを各第１光通信ユニットで共通して使用する通信形態をとることで、通信のための配線の簡素化を図ることができる。
【００１１】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第三特徴構成に加えて、前記可撓性支持部材の一端部側に、前記送信信号線及び受信信号線を介して上記第三特徴構成を有する他の光データ伝送装置が接続可能に構成されている。
すなわち、受信信号線と送信信号線とを各第１光通信ユニットで共通して使用する通信形態をとることで、同一の構成をとる他の光データ伝送装置に対して、受信信号線同士、送信信号線同士を接続するだけで配線接続が可能であり、一連に接続した複数の光データ伝送装置を１つの光データ伝送装置として取り扱うことができる。
これによって、移動設備の移動経路の形状等に応じて複数個の光データ通信装置を適宜に接続して、光データ伝送装置による通信範囲（移動設備の移動経路に沿った設置長さ）を任意に設定することが可能となり、より汎用性の高いものとすることができる。
【００１２】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第四特徴構成に加えて、前記他の光データ伝送装置との接続箇所に前記第１光通信ユニットへの電源電圧を供給する電源供給部が備えられている。
上述のように、複数の光データ伝送装置を接続して移動設備との通信を行える区間の距離を長くする場合、光データ伝送装置内の第１光通信ユニットへ電源電圧を供給するための配線長も長くなる。この場合、電源電圧を供給するための配線での電圧降下も大となってしまい、装置の安定動作に支障を来す場合をあり得る。
そこで、光データ伝送装置間の接続箇所に第１光通信ユニットへの電源電圧を供給する電源供給部を備えて、第１光通信ユニットへ的確に電源電圧を供給し、第１光通信ユニットの安定動作を確保できるようにしている。
【００１３】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一から第五特徴構成の何れかに加えて、前記移動設備が任意の曲率で設置された湾曲部を有する軌道に沿って走行するように構成され、前記可撓性支持部材が前記湾曲部に沿って配置されている。
すなわち、可撓性支持部材に第１光通信ユニットを配置した光データ伝送装置は、もちろん、移動設備の移動経路が直線となっている箇所にも設置して使用することができるが、移動設備の移動経路が曲線となっている箇所において特に有効に機能する。
移動設備の移動経路の曲率が種々に異なる場合にも、可撓性支持部材を湾曲させて移動経路の曲率に適合させることができ、移動経路の状況に応じて柔軟に対応することができる。
【００１４】
同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一から第六特徴構成の何れかに加えて、一方が送受信の光軸を前記第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行前方側に傾けた傾斜姿勢で配置されるとともに、他方が送受信の光軸を前記第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行後方側に傾けた傾斜姿勢で配置され、前記波長領域に対応した発光部及び受光部を夫々に備えた一対の第２光通信ユニットが搭載された前記移動設備に対して、前記第１光通信ユニットは、その何れかが少なくとも一方の第２光通信ユニットと交信可能な状態となる間隔で前記可撓性支持部材に配置されている。
【００１５】
すなわち、移動設備が、固定設備側の光データ伝送装置の設置区間の全長に亘って確実に光データ伝送装置との通信が確保できるためには、可撓性支持部材に所定間隔を開けて配置されている複数の第１光通信ユニットのうちの少なくとも１つとの通信が常に確立可能である必要がある。
このためには、第１光通信ユニットの設置間隔を十分に狭くすれば良いが、それでは、第１光通信ユニットの必要数が過度に増加してしまいコストアップを招いてしまう。
【００１６】
そこで、移動設備側の第２光通信ユニットの設置姿勢として、受光部と発光部との組を、主に移動設備の走行前方側を担当するものと、主に移動設備の走行後方側を担当するものとの２組を備えている。この２組を１対として、一方の走行前方側を担当するものは、送受信の光軸が、第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行前方側に傾けた傾斜姿勢で配置され、他方の走行後方側を担当するものは、送受信の光軸が、第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行後方側に傾けた傾斜姿勢で配置されている。
このような配置姿勢とすることで、移動設備側での送受信可能範囲（送受信可能角度）が拡がり、第１光通信ユニットの設置間隔を拡げても、複数の第１光通信ユニットのうちの少なくとも１つとの通信が常に確立可能な状態を確保できる。
これによって、移動設備側と固定設備側とで確実な通信を確保しながら、装置コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、搬送台車等の移動設備の走行経路が曲線となっている部分でも、移動設備側と固定設備側とで的確に光通信により通信を行えるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】固定設備側の概略配置を示す図
【図２】光データ伝送装置の要部を示す斜視図
【図３】光データ伝送装置の要部を示す断面図
【図４】可撓性チューブ等の端部付近を示す斜視図
【図５】第１光通信ユニットと第２光通信ユニットとの位置関係を示す図
【図６】第１光通信ユニットの回路構成を示す図
【図７】光データ伝送装置の接続形態を示す図
【図８】光データ伝送装置を使用する通信システムの概略構成図
【図９】（ａ）は光データ伝送装置を使用する搬送設備の側面視の断面図、（ｂ）は同搬送設備の正面視の一部断面図
【図１０】別実施形態を示し、光データ伝送装置を使用する搬送設備の断面図
【図１１】搬送設備の概略斜視図
【図１２】移動設備の移動経路を示す図
【図１３】移動設備と固定設備との位置関係を示す図
【図１４】従来の通信構成を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の光データ伝送装置を半導体デバイスの製造設備に適用した場合の実施形態を説明する。
図１３に示すように、半導体デバイスの製造設備１では、半導体ウェハに順次所定の処理を施すための固定設備としての各種の製造装置２が通路８に沿って配設され、製造装置２間で半導体ウェハを自動搬送するために、製造装置２に設けられたロードポート３との間でウェハキャリア装置４を受け渡し搬送する移動設備としての搬送台車２０が天井に吊設された走行レール１０に沿って走行可能に設けられている。尚、ウェハキャリア装置４の形状は、図１３に示す円柱形状のものの他、図１１等で示す直方体形状のものにも適宜に対応できる。
【００２０】
半導体デバイスの製造設備における各種装置類の概略配置を平面視で図示する図１２に示すように、製造装置２は製造工程毎にベイ６，７に分けられて設置されている。
走行レール１０は、単純な直線部のみならず、カーブ、分岐部、合流部等を備えた複雑な形状をしている。例えば、各ベイ６，７間を結ぶ工程間レール１０ａ、各ベイ６，７に設置された製造装置２間を結ぶ工程内レール１０ｂ、工程間レール１０ａと工程内レール１０ｂを結ぶ分岐レール１０ｃ、工程内レール１０ｂ内を走行する搬送台車２０を一時退避させる退避レール１０ｄ、搬送台車２０がストッカ５へウェハキャリア装置４を積降するためのバイパスレール１０ｅ等で構成されている。
【００２１】
分岐レール１０ｃは、工程間レール１０ａと工程内レール１０ｂとを接続するレールであり、走行する搬送台車２０は、分岐レール１０ｃに沿って走行することで、工程間レール１０ａと工程内レール１０ｂを互いに往来する。
【００２２】
退避レール１０ｄは、工程内レール１０ｂから分岐して設けられ、例えば、搬送台車２０のメンテナンス等ために、工程内レール１０ｂから搬送台車２０を一時退避させる場合に用いられる。
【００２３】
バイパスレール１０ｅは、工程間レール１０ａから分岐し、工程間レール１０ａを走行する搬送台車２０に掴持されたウェハキャリア装置４をストッカ５に一時保管する場合等に用いられる。
【００２４】
図９（ａ），（ｂ）、及び図１１に示すように、走行レール１０は、その断面が下方に開口する凹形状に形成されている。具体的には、後述する走行部２１に備えた走行車輪２７を支持する支持部１１と、支持部１１と連接され、走行部２１を囲むカバー部材１２で構成されている。尚、走行レール１０は、軽さと強度とアルミニウムの引抜材で形成され、支持部材１３によって適当な間隔で天井から吊設されているが、材質及び天井への設置方向はこれに限らない。
直線状に配置された走行レールでは、カバー部材１２のうち側壁部が部分的に開口され、軽量化が図られている。
【００２５】
搬送台車２０は、走行レール１０の支持部１１に沿って走行する走行部２１と、走行部２１に支持される物品収容部２２で構成されている。
走行部２１は、基台となるメインフレーム２６と、メインフレーム２６の前後に備えられた車軸に軸支された左右一対の走行車輪２７と、走行車輪２７を駆動する走行用モータ（図示せず）を備えている。
さらに、メインフレーム２６には、走行レール１０のカバー部材１２内面と略接触状態となる位置に左右一対のガイド車輪（図示せず）が設けられ、前記ガイド車輪によって走行部２１は進行方向の左右にずれることなく走行できるように構成されている。
【００２６】
図示を省略するが、メインフレーム２６には、走行レール１０のカバー部材１２内に設けられた分岐用ガイド（図示せず）を選択する分岐ローラが設けられ、例えば、工程間レール１０ａから分岐レール１０ｃへと走行経路を切り替える際には、搬送台車２０の、前記分岐ローラが前記分岐用ガイドの何れか一方を選択することで、走行経路が切り替わるように構成されている。
尚、走行部２１は、走行用モータで走行車輪２７を駆動して走行する構成に限らず、走行レール１０内に敷設された永久磁石と、走行部２１側に備えられたコアによりリニアモータを構成して走行する構成であってもよい。
【００２７】
メインフレーム２６の上部には、左右に給電ユニット３０が備えられ、中央部に固定設備側と通信するための台車側送受信ユニット２５が取付けられている。給電ユニット３０は、Ｅ字形状のコア３１とコア３１の一部に巻回されたコイル３２で構成されている。
【００２８】
カバー部材１２の内壁側面に給電線ホルダ１４で支持された給電線１５には高周波電力が印加され、コイル３２に前記高周波電力が誘導され非接触で電力伝達が行われる。尚、搬送台車２０に必要な電力はすべてこの非接触の給電方式により供給される。
尚、搬送台車２０への給電手段としては、上述した給電ユニット３０と給電線１５とによる非接触の給電方式に限定されるものではない。
【００２９】
また、カバー部材１２の内壁天井面には、台車側送受信ユニット２５の通信相手である固定設備側通信ユニット４０が設置されている。台車側送受信ユニット２５と固定設備側通信ユニット４０とは、後述するように、光信号を送受信する。尚、図９（ａ），（ｂ）では、図面を見易くするために、固定設備側通信ユニット４０の寸法を拡大して図示している。
固定設備側通信ユニット４０は、図１２に設置箇所を概略的に示すように、搬送台車２０の走行経路が曲線となっている工程内レール１０ｂの一部、分岐レール１０ｃ、及び、バイパスレール１０ｅに設置されている。
【００３０】
物品収容部２２には、ウェハキャリア装置４を掴むチャック機構２３を備えた昇降体２４を所定の昇降経路に沿って昇降させる昇降機構としての昇降用モータ（図示せず）が組み込まれている。
昇降体２４は、昇降機構と複数のベルト２９で連結されている。昇降用モータは、ベルト２９を巻き取り、繰り出しをすることで、昇降体２４を昇降させるように構成されている。尚、ベルト２９には走行部２１からチャック機構２３へ給電する給電線や信号線が組み込まれている。
【００３１】
チャック機構２３は、ウェハキャリア装置４の上面の被掴持部４ａを掴持するための一対の爪部と掴持用モータ（図示せず）で構成され、掴持用モータを駆動することで前記爪部が掴持姿勢または開放姿勢となることでウェハキャリア装置４の被掴持部４ａを掴持または開放するように構成されている。
【００３２】
図９（ａ），（ｂ）では、メインフレーム２６の上部に台車側送受信ユニット２５が配置され、カバー部材１２の内壁天井面に固定設備側通信ユニット４０が設置された例を説明したが、台車側送受信ユニット２５及び固定設備側通信ユニット４０の取付位置は特に制限されるものではなく、適宜通信可能な位置に取り付けることができる。例えば、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、搬送台車２０を構成する物品収容部２２の走行方向前面に台車側送受信ユニット２５が配置され、走行レール１０の支持部１１の下面に固定設備側通信ユニット４０が配置されていてもよい。
【００３３】
以下に、図９（ａ），（ｂ）で説明した移動設備側の台車側送受信ユニット２５と固定設備側通信ユニット４０との間の通信について説明するが、図１０（ａ），（ｂ）で説明した両者の取付位置であっても、基本的には同様である。
本発明の光データ伝送装置の主要部である固定設備側通信ユニット４０は、カバー部材１２に取り付けた状態での底面視すなわち台車側送受信ユニット２５側から見た概略形状を図示する図１、要部を斜視図で図示する図２、及び、長手方向の断面を図示する図３に示すように、長尺の薄板短冊形状を有する可撓性支持部材４１に所定の姿勢及び間隔で第１光通信ユニット４２を配置し、その第１光通信ユニット４２を含む可撓性支持部材４１の略全体を被覆部材である透明の可撓性チューブ４３にて被覆した構成としている。
【００３４】
可撓性チューブ４３の内壁には、長手方向に延びる上下一対の凹溝４３ａが形成されており、この一対の凹溝４３ａに可撓性支持部材４１の上下両端が係合して、可撓性チューブ４３内に収容された状態の可撓性支持部材４１を所定の姿勢で保持している。
可撓性支持部材４１を可撓性チューブ４３で被覆する構成としていること、更には、可撓性チューブ４３の外径が１０ｍｍ程度と小径であることから、固定設備側通信ユニット４０は容易に湾曲させることができ、上述のような搬送台車２０の走行経路が曲線となっている箇所に容易に設置することができる。
例えば、分岐レール１０ｃとバイパスレール１０ｅとのように、搬送台車２０の走行経路が湾曲する形状が異なっても、容易にその湾曲形状に適合させて設置することができ、移動設備が任意の曲率で設置された湾曲部を有する軌道に沿って走行する場合でも、その任意の曲率に適合させることができる。
【００３５】
第１光通信ユニット４２は、図２及び図３に示すように、可撓性支持部材４１上に取り付けた基板４２ａ上に、赤外発光ＬＥＤを有する発光部とフォトダイオードを有する受光部とを一体化した赤外通信モジュール４２ｂと、周辺回路部品４２ｃ（図２では図示を省略）とを実装している。
図１では、２個の第１光通信ユニット４２のみを抜き出して図示しているが、十数ｃｍ程度のピッチでさらに多くの第１光通信ユニット４２が配置されている。
【００３６】
図２等では図示を省略しているが、複数の第１光通信ユニット４２間は信号配線によって接続されており、その接続状態を図６の回路図に示す。
図６で図示する各赤外通信モジュール４２ｂが、各第１光通信ユニット４２に備えられているものである。
赤外通信モジュール４２ｂには、発光部の主要部である赤外発光ダイオード５１，受光部の主要部であるフォトダイオード５２及びトランジスタ５３等が備えられており、各赤外通信モジュール４２ｂの発光部は図６において「Ｔｘ」で示す共通の送信信号線５４に接続され、各赤外通信モジュール４２ｂの受光部は図６において「Ｒｘ」で示す共通の受信信号線５５に接続されている。
さらに、各赤外通信モジュール４２ｂは、「＋５Ｖ」として示す電源ラインと「０Ｖ」として示すＧＮＤラインとに接続され、これらを含めて、各第１光通信ユニット４２間は４本の配線にて相互に接続されている。
【００３７】
固定設備側通信ユニット４０の長手方向端部には、図４の斜視図に示す、コネクタ部４４が取り付けられており、コネクタ部４４には、上記の４本の配線に対応する４個の電極４４ａが備えられている。
このコネクタ部４４は、図７に概略的に示すように、固定設備側通信ユニット４０の一端部側（換言すると、可撓性支持部材４１の一端部側）に配置される集信装置４５のコネクタ４５ａと連結され、上記送信信号線５４及び上記受信信号線５５が集信装置４５に接続されている。
【００３８】
さらに、固定設備側通信ユニット４０は、図７に示すように、連結用コネクタユニット４６を使用することで、同一構成の他の固定設備側通信ユニット４０と接続することができる。図７に示すように、固定設備側通信ユニット４０同士を連結用コネクタユニット４６にて接続した状態では、各固定設備側通信ユニット４０の送信信号線５４及び受信信号線５５等の配線が一連につながる状態となっており、固定設備側通信ユニット４０同士を連結しても、単に固定設備側通信ユニット４０の長さが長くなったのと同等の状態となるようにしている。
但し、配線長が長くなることによる電源ラインの電圧降下に対処するために、連結用コネクタユニット４６には電源供給部である電源ユニット４７が接続され、固定設備側通信ユニット４０同士の接続箇所において、「＋５Ｖ」として示す電源ラインと「０Ｖ」として示すＧＮＤライン間（図６参照）に５Ｖの電源電圧を供給している。
【００３９】
上記構成の固定設備側通信ユニット４０の通信相手となる台車側送受信ユニット２５は、台車側送受信ユニット２５のみを抜き出して、固定設備側通信ユニット４０との相対的な位置関係を図示する図５に示すように、本体部２５ａの上端に備えられた透明窓２５ｂ内に、２個の第２光通信ユニット２８が備えられている。図５では、各第２光通信ユニット２８を構成する主要部である赤外通信モジュール２８ａのみを図示している。赤外通信モジュール２８ａは、固定設備側通信ユニット４０の赤外通信モジュール４２ｂと同一構成のものである。
【００４０】
図５において各赤外通信モジュール２８ａ，４２ｂの送受信の光軸を破線Ｃで示すように、搬送台車２０の進行方向が図５において矢印Ａで示す方向であるとして、一対の台車側送受信ユニット２５のうちの一方の進行方向前方側に位置する赤外通信モジュール２８ａは、それの光軸Ｃを、第１光通信ユニット４２の並び方向と直交する方向（図５において矢印Ｂで示す方向）から走行前方側に傾けた傾斜姿勢で配置されている。さらに、他方の進行方向後方側に位置する赤外通信モジュール２８ａは、それの光軸Ｃを、第１光通信ユニット４２の並び方向と直交する方向（図５において矢印Ｂで示す方向）から走行後方側に傾けた傾斜姿勢で配置されている。
【００４１】
上記の赤外通信モジュール２８ａの光軸Ｃの傾斜角度は何れも略４５度に設定しており、このような配置姿勢とすることで、固定設備側通信ユニット４０側の第１光通信ユニット４２の並び間隔を十数ｃｍにまで拡げることができ、そのように拡げても、搬送台車２０が走行している状態において、第１光通信ユニット４２の何れかが少なくとも一方の赤外通信モジュール２８ａと交信可能な状態を維持し続けることが可能となっており、台車側送受信ユニット２５と固定設備側通信ユニット４０との間隔が１５ｍｍから２００ｍｍの範囲で上記の通信状態を確保できる。
【００４２】
台車側送受信ユニット２５と固定設備側通信ユニット４０との間の通信は、いわゆるＩｒＤＡ規格にて通信を行うように構成されており、赤外通信モジュール２５ｃ及び周辺回路部品４２ｃの発光部は８７０ｎｍ帯の波長領域の光を出射し、これに対応して、可撓性チューブ４３や透明窓２５ｂも、少なくともその波長領域で透明となる材料を使用している。もちろん、赤外通信モジュール２５ｃ及び周辺回路部品４２ｃの受光部は、その波長領域で十分な感度を有しており、発光部が出射した赤外光を的確に受光する。
可撓性チューブ４３は、それの全体が上記波長領域において透明であるが、透明であるのは通信のための赤外光が通過する部分だけで足りる。
【００４３】
図１２に示すように、走行レール１０の複数箇所に設置される固定設備側通信ユニット４０は、図８に示すように、夫々の集信装置４５を経て地上側コントローラ１６に接続されている。
集信装置４５は、上記のＩｒＤＡ規格の信号をいわゆるＣＡＮ規格の信号に変換して、地上側コントローラ１６と、固定設備側通信ユニット４０を経由した台車側送受信ユニット２５との通信を中継する。
地上側コントローラ１６は、さらに、製造設備１全体を管理する上位のコントローラに接続されている。
【００４４】
図８に示す通信体系によって、地上側（固定設備側通信ユニット４０側）からは、固定設備側通信ユニット４０を識別するための信号、すなわち、複数箇所に設置されている固定設備側通信ユニット４０のうちの何れの固定設備側通信ユニット４０の通信エリアに進入したかを示す信号を送信し、搬送台車２０側からは、その搬送台車２０の識別信号を返信する。
【００４５】
このような通信によって、例えば、いずれかの固定設備側通信ユニット４０の通信エリアに搬送台車２０が進入したときに、その先の合流地点等に接近してくる他の搬送台車２０が存在するような場合、搬送台車２０に対して停止信号を送信して衝突を回避するような制御が行える。
尚、詳細な説明は省略するが、上述のように、各搬送台車２０に固有の識別信号を設定していることとの関係で、１つの固定設備側通信ユニット４０のエリア内に複数台の搬送台車２０が進入した場合でも、その識別信号を利用して、各搬送台車２０と個別に通信を行うこともできる。
【００４６】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）上記実施の形態では、固定設備側の第１光通信ユニット４２と移動設備側の第２光通信ユニット２８との間の通信を、ＩｒＤＡにて行う場合を例示しているが、可視光域の波長を利用する等、通信に使用する波長域は適宜に変更可能である。
（２）上記実施の形態では、第１光通信ユニット４２や可撓性支持部材４１を被覆する被覆部材として可撓性チューブ４３を使用する場合を例示しているが、透明の樹脂モールド等によって少なくとも第１光通信ユニット４２を被覆する構成としても良い。
（３）上記実施の形態では、本発明の光データ伝送装置を、半導体デバイスの製造設備１に適用する場合を例示しているが、各種の工場や倉庫設備等における移動体が自動走行する設備に本発明を適用できる。
（４）上記実施の形態では、可撓性支持部材４１を保持する保持部として、可撓性チューブ４３の内面に凹溝４３ａを形成しているが、可撓性チューブ４３の内面に、可撓性支持部材４１を両側から挟み込む凸部を形成する等、保持部の具体構成は適宜に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、製造設備等に使用され、空間を伝播する固定設備と移動設備間の通信を行なう光データ伝送装置に広く適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
２０ 移動設備
２８ 第２光通信ユニット
４１ 可撓性支持部材
４２ 第１光通信ユニット
４３ 可撓性チューブ
４５ 集信装置
４７ 電源供給部
５４ 送信信号線
５５ 受信信号線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定設備に設置され、移動設備との間で光信号を送受信する光データ伝送装置であって、
所定の波長領域の光を発光する発光部と前記波長領域の光を受光する受光部とを備えた第１光通信ユニットと、前記第１光通信ユニットが所定の姿勢及び間隔で配置された長尺の可撓性支持部材と、少なくとも前記第１光通信ユニットを被覆する被覆部材とを備えている光データ伝送装置。
【請求項２】
前記被覆部材は、前記波長領域の光を透過する部位を含む可撓性チューブにて構成され、
前記可撓性支持部材は、前記可撓性チューブに形成された保持部により所定の姿勢で保持された状態で前記可撓性チューブ内に収容されている請求項１記載の光データ伝送装置。
【請求項３】
各第１光通信ユニットの発光部が共通の送信信号線に接続されるとともに、各第１光通信ユニットの受光部が共通の受信信号線に接続され、前記送信信号線及び受信信号線が前記可撓性支持部材の一端部側に配置された集信装置に接続されている請求項１又は２記載の光データ伝送装置。
【請求項４】
前記可撓性支持部材の一端部側に、前記送信信号線及び受信信号線を介して請求項３記載の他の光データ伝送装置が接続可能に構成されている請求項３記載の光データ伝送装置。
【請求項５】
前記他の光データ伝送装置との接続箇所に前記第１光通信ユニットへの電源電圧を供給する電源供給部が備えられている請求項４記載の光データ伝送装置。
【請求項６】
前記移動設備が任意の曲率で設置された湾曲部を有する軌道に沿って走行するように構成され、前記可撓性支持部材が前記湾曲部に沿って配置されている請求項１から５の何れかに記載の光データ伝送装置。
【請求項７】
一方が送受信の光軸を前記第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行前方側に傾けた傾斜姿勢で配置されるとともに、他方が送受信の光軸を前記第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行後方側に傾けた傾斜姿勢で配置され、前記波長領域に対応した発光部及び受光部を夫々に備えた一対の第２光通信ユニットが搭載された前記移動設備に対して、前記第１光通信ユニットは、その何れかが少なくとも一方の第２光通信ユニットと交信可能な状態となる間隔で前記可撓性支持部材に配置されている請求項１から６の何れかに記載の光データ伝送装置。
【請求項１】
固定設備に設置され、移動設備との間で光信号を送受信する光データ伝送装置であって、
所定の波長領域の光を発光する発光部と前記波長領域の光を受光する受光部とを備えた第１光通信ユニットと、前記第１光通信ユニットが所定の姿勢及び間隔で配置された長尺の可撓性支持部材と、少なくとも前記第１光通信ユニットを被覆する被覆部材とを備えている光データ伝送装置。
【請求項２】
前記被覆部材は、前記波長領域の光を透過する部位を含む可撓性チューブにて構成され、
前記可撓性支持部材は、前記可撓性チューブに形成された保持部により所定の姿勢で保持された状態で前記可撓性チューブ内に収容されている請求項１記載の光データ伝送装置。
【請求項３】
各第１光通信ユニットの発光部が共通の送信信号線に接続されるとともに、各第１光通信ユニットの受光部が共通の受信信号線に接続され、前記送信信号線及び受信信号線が前記可撓性支持部材の一端部側に配置された集信装置に接続されている請求項１又は２記載の光データ伝送装置。
【請求項４】
前記可撓性支持部材の一端部側に、前記送信信号線及び受信信号線を介して請求項３記載の他の光データ伝送装置が接続可能に構成されている請求項３記載の光データ伝送装置。
【請求項５】
前記他の光データ伝送装置との接続箇所に前記第１光通信ユニットへの電源電圧を供給する電源供給部が備えられている請求項４記載の光データ伝送装置。
【請求項６】
前記移動設備が任意の曲率で設置された湾曲部を有する軌道に沿って走行するように構成され、前記可撓性支持部材が前記湾曲部に沿って配置されている請求項１から５の何れかに記載の光データ伝送装置。
【請求項７】
一方が送受信の光軸を前記第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行前方側に傾けた傾斜姿勢で配置されるとともに、他方が送受信の光軸を前記第１光通信ユニットの並び方向と直交する方向から走行後方側に傾けた傾斜姿勢で配置され、前記波長領域に対応した発光部及び受光部を夫々に備えた一対の第２光通信ユニットが搭載された前記移動設備に対して、前記第１光通信ユニットは、その何れかが少なくとも一方の第２光通信ユニットと交信可能な状態となる間隔で前記可撓性支持部材に配置されている請求項１から６の何れかに記載の光データ伝送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１６００７４（Ｐ２０１１−１６００７４Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８２６７（Ｐ２０１０−１８２６７）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００２４２６００）北陽電機株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００２４２６００）北陽電機株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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