JPH05336116A

JPH05336116A - 光無線データ伝送システム

Info

Publication number: JPH05336116A
Application number: JP16377192A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Watanabe; 政博渡辺; Yoshiki Iwasaki; 善樹岩崎; Kunimitsu Masumi; 邦光益見; Takami Shiromizu; 隆美白水; Susumu Katayama; 進片山; Hiroshi Takano; 裕志高野
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-12-17
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JP2751739B2

Abstract

(57)【要約】【目的】システム構成の簡素化，サービスエリアの拡
大，通信効率の向上，伝送端末数の増加等を図ること。【構成】各々の端末器（8,8a〜8n）に接続された各モ
デム間で光を媒体として無線データ伝送を行なうシステ
ムにおいて、モデムは、送信信号出力用の発光部(5），
他のモデムからの出力光を受信する受光部(11)，受信し
た信号光をデコードする復号器(2),復号器にてデコード
されたデータを解読して必要なら端末器に送ったり端末
器からのデータを変調器(6）を介して発光部に供給した
りするデータプロセッサ(4),通信品質を判定するレベル
測定部(12)等を備えたもの（Ｍ₁等）と、更に、受光部
にて受信した信号の周波数を変換して発光部に出力する
周波数変換器(3）を具備して中継動作をも行なえるもの
（Ｍo 等）の２種類を用いて構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光をキャリアとして無
線データ伝送を行なう光無線データ伝送システムに係
り、特に、モデムに中継機能やデータ伝送機能，パケッ
ト長（間隔）可変機能等を持たせることにより、サービ
スエリアの拡大や、通信効率の向上等を実現した、光無
線データ伝送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年わが国においては、ＯＡ(Office Au
tomation）化が一段と進展し、パソコン(Personal Comp
uter) やワープロ(Word Processor)等のＯＡ機器を、オ
フィスや工場内の一室に複数台設置して仕事したり、モ
デムや通信回線を介してパソコン通信を行なったり、更
には上位機器としての大型コンピュータ装置一式を１室
に設置し、その装置の端末機である通信制御装置及びモ
デム，通信回線を介して、パソコンと同程度の大きさの
データ端末装置を使用して仕事することが、今や日常的
に行なわれている。

【０００３】上記両モデム間の通信回線は一般に有線ケ
ーブルを使用しているが、最近赤外線等の光を含む電磁
波による無線通信も最近開発され始めている。なお、パ
ソコンやワープロ等は周知の如く、機器本体と、キーボ
ードやディスプレイ装置，プリンタ等の端末器とで構成
され、本体，端末器間は一般に所定のケーブルで接続さ
れて、信号の授受を行なっている。端末器のうち、プリ
ンタは比較的に使用頻度が低いので、１台のプリンタを
複数のＯＡ機器間で兼用することが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】その場合、複数の機器
本体と選択装置とをケーブルで接続し、更に選択装置と
プリンタとをケーブルで接続して使用するが、かかる選
択装置が無い場合には、印刷（ハードコピー）を行なわ
せる機器本体が代わる都度、ケーブル端子の抜き挿し作
業をしなければならないという不便がある。また、選択
装置がある場合やプリンタを兼用しない場合でも、本
体，端末器間のケーブルが必要不可欠であり、これが邪
魔になったりオフィス内の美観を損ったりする。更に、
レイアウト変更の度に接続し直す面倒さもあり、ケーブ
ルの長さは有限なので設置場所が限定されてしまい、ス
ペースの有効活用も困難になる等の問題点があった。

【０００５】上記欠点を解消し得るＯＡ機器として、本
体，端末器間又は端末器同士の信号の授受を、ケーブル
の代りに無線通信手段を用いてデータ伝送する装置が、
国内外各社から最近発表されつつある。その無線通信手
段としては、特定の小電力による電磁波を用いるものや
900nm付近の近赤外線を用いるもの等がある。前者は伝
送路途中の障害物に強い反面、伝送速度（単位時間当り
の情報量）が遅く、プリンタ等の電磁ノイズの影響を受
け易いという欠点がある。また、後者（従来の光無線装
置）は伝送速度が速い反面、伝送路途中の障害物に弱い
という欠点がある。また、モデム（変復調器）の構造
上、データを伝送（転送）できる空間的範囲が狭いとい
う問題点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、端末器に接続
された各モデムを介して、光を媒体として複数の端末器
間の無線データ伝送を行なう光無線データ伝送システム
において、モデムを、送信信号出力用の発光部，他のモ
デムからの出力光を受信する受光部，受信した信号光を
デコードする復号器，この復号器にてデコードされたデ
ータを解読して自分宛てのものと判断されたらコネクタ
を介して端末器に送ったり端末器からのデータを変調器
を介して上記発光部に供給したりするデータプロセッ
サ，通信品質や回線の混み具合いを判断する判断手段等
を備えた第１のモデムと、以上の構成に加えて、受光部
にて受信した信号や変調器からの信号の周波数を変換し
て発光部より出力させることにより中継動作を行なう周
波数変換器を更に備えた第２のモデムとを備えてシステ
ムを構成することにより、上記課題を解決した。

【０００７】

【実施例】本発明の光無線データ伝送システムの第１実
施例について、図面を参照し乍ら説明する。図１(A) は
本発明の光無線データ伝送システム１ａの基本的システ
ム構成図であり、図中、Ｍ_o〜Ｍ₄はモデム、８，８ａ
〜８ｄは端末器である。端末器８ａ〜８ｄとして、例え
ばパソコン本体（プリンタを含んでもよい）を使用し、
モデムＭ_oに接続される端末器８としてパソコン（又は
プリンタのみ）を使用すれば、パソコン通信が行なえる
システムとなる。なお、モデムＭ_oは、後述の如く、中
継機器や親機としての機能をも有する。

【０００８】ところで、図１(A) に示した構成例におい
ては、モデムＭ_oのキャリアセンス範囲｛空間にキャリ
ア（光）が存在しているか否かを判断できる範囲｝や、
これからの出力信号光の範囲は、恰も精々180 °である
かの如く描かれているが、図１(B) に示すように 360°
の範囲をカバーできるようモデムの発光部（後述する図
２の５）に指向性を持たせれば、一層好適である。

【０００９】具体的には、発光部を例えば周知の指向性
を持つＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を、所望
の大きさの円筒に、複数個等間隔に扇状又は放射状に垂
設し、更に、レンズ状に成形した可視光カットフィルタ
を複数個、各ＬＥＤの前方に設けることにより必要な指
向性を得ることができる。なお、円筒を放熱筺体兼用と
すれば、良好な放熱効果をも得ることができる。

【００１０】また、図１(A) の複数のモデムのうちモデ
ムＭ₂は、他のモデムと異りモデムＭ_o側を向いている
ように描かれているが、このようにモデム、又は少なく
とも発光部（及びこれに後述する受光部を機構的に組合
せた受発光部）を、送信したい方角に向けられるよう
に、周知の回動機構を備えてモデムを構成すれば、発光
部に広い指向性を持たせる必要はなくなり、ＬＥＤ等の
発光素子数や消費電力が節約できて好都合である。

【００１１】次に、本発明装置の主要部であるモデムの
電気的な構成例について図２と共に説明する。図２はモ
デムＭ_oのブロック構成図であり、１１は受光部、３は
周波数変換器、５は発光部、２は復号器、４はデータプ
ロッセッサ、６は変調器、９はキャリア検出回路であ
る。なお、モデムＭ，端末器８間は、コネクタ７にて接
続される。

【００１２】以上の構成のうち、モデムＭ₁〜Ｍ₄には
周波数変換器３は無く、変調器６からの信号は、直接発
光部５に供給される。従って、モデムＭ₁〜Ｍ₄は子機
として使用され、モデムＭ_oは親機として使用される。
以下、このモデムＭ₁〜Ｍ₄の動作，データ通信方法に
ついて、図１９のデータパケット図及び図１(A,B) を併
せ参照して説明する。

【００１３】例えばモデムＭ₂に接続された端末器８
（パソコン８ｂ）からのデータは、コネクタ７を介して
データプロッセッサ４に供給される。データプロッセッ
サ４は、所定の個数（例えば 256バイト）のデータを一
まとまりとして、光通信プロトコルのデータ形式に応じ
た、例えば図１９に示すようなデータパケットを形成
し、変調器６に出力する。変調器６はこのデータパケッ
トを変調（エンコード）し、発光部５より光信号として
発光出力する。その発光タイミングは、キャリア検出回
路９からの情報を基にデータプロセッサ４が“キャリア
が存在しない”と判断した時に行なわれる。

【００１４】このようにして出力された信号光は、他の
モデムの受光部１１でキャッチされ、復号器２で復号
（デコード）されてデータプロッセッサ４に供給され
る。データプロッセッサ４はそのデータを解析し、ＩＤ
No. が自分と同じならば自分宛てのものと判断してデー
タ部分（図１９のＤ）だけを取出して、コネクタ７を介
して端末器８へ送出する。その際、必要に応じて応答パ
ケットをデータプロッセッサ４で作成し、変調器６を経
由して発光部５より発光出力する。即ち、データプロッ
セッサ４では、光通信プロトコルの通信コマンドレスポ
ンスも同様なデータパケットで形成し、この光通信プロ
トコルに従った通信制御をも行なっている。

【００１５】次に、本発明システムの主要部であるモデ
ムＭ_o（親機）のデータ通信方法について、図２のブロ
ック図に沿って、図１(A,B),図１９を併せ参照して説明
する。受光部１１でキャッチされた信号光｛そのキャ
リア周波数をｆ（例えば2.5MHz）とする｝は、復号器２
と周波数変換器３に供給される。周波数変換器３では
ｆ′（例えば5.0MHz）なる周波数に変換され、発光部５
にてリアルタイムで出力される。一方、復号器２では信
号の復号化（復調）が行なわれて、前記図１９のデータ
パケット形式にてデータプロッセッサ４に出力される。

【００１６】データプロッセッサ４はそのデータを解析
し、ＩＤナンバーを調べて自器宛てのものであればデー
タ部分（図１９のＤ）だけを取出して、コネクタ７を介
して端末器８へ送出する。その際、必要ならば応答パケ
ットをデータプロッセッサ４で作成し、変調器６を経由
して発光部５より発光出力する。

【００１７】このデータプロッセッサ４は更に、端末器
（以下単に「端末」とも記述する）８よりコネクタ７を
経由して送られてきたデータを、前記データパケット形
式に変換して変調器６に供給する。ここでデータを変調
し、更に周波数変換器３でｆ′なる周波数に変換して、
発光部５より出力する。その発光タイミングは、キャリ
ア検出回路９からの情報を基にデータプロセッサ４が
“キャリアが存在しない”と判断した時に行なう。な
お、周波数変換器３は、例えば２乗回路を用いると比較
的簡単に実現できる。その場合、当然ｆ′＝２ｆとな
る。

【００１８】図１(A),(B) に夫々示した本発明のシステ
ム１ａ，１ｄのように、２種類のキャリア周波数のみを
使用する複数の端末及びモデムからなるシステムにあっ
ては、各モデム間で送受信動作での混乱（光信号の衝
突）を起こさずに整然と送受信が行なわれることが必要
不可欠であり、本発明システムにおいては次のようにし
て光データ衝突防止を行なっている。

【００１９】図１(A) において、モデムＭ_1,Ｍ_2,Ｍ₃等
は発光（送信）しようとするときに、図２に示したキャ
リア検出回路９により、キャリアセンス｛空間にキャリ
ア（光）が存在しているか否かを判断｝して、光が存在
していなければ所定時間（乱数時間){例えば装置内の乱
数発生器により設定された時間｝待ってから発光を開始
する。なお、乱数時間は、例えばＣＰＵ内のフリーラン
ニングカウンタの値を基に生成することができる。

【００２０】ここで、図１(A) の如き仕切りＷ_1,Ｗ_2,Ｗ
₃がある場合、モデムＭ_1,Ｍ_2,Ｍ₃は自分以外のモデム
が発光していても、仕切りＷ₁やＷ₂に遮られてキャリ
アセンスすることができないため、２つ以上のモデムで
発光を開始する可能性が有り、その際には光の衝突が起
こる。モデムＭ_oはこれを防ぐために、自身の端末８と
の間でデータ伝送を行なうと共に、他のモデム（図の例
ではモデムＭ₂）から受け取った光を広範囲（例えば 3
60°）に撒き散らすことにより（図の２重線及び破
線）、全てのモデムがキャリアセンスできるようにする
働きを有する。

【００２１】ところで光通信の場合、その指向性が強く
ても、距離の２乗に反比例して強度が低下するので、見
渡せる範囲内であっても光通信可能な範囲には限界があ
る。例えば図１(A,B) において、モデムＭ₂からモデム
Ｍ_oまでは通信可能でも、モデムＭ₄までは光が届かな
い場合には、モデムＭ₂からモデムＭ_oを介してモデム
Ｍ₄に通信されるので、モデムＭ_oは中継機器として機
能することになる。

【００２２】ここで、モデムＭ₂とモデムＭ_oとの間
に、図３に示すような障害物（例えば柱等）Ｘが有る
と、モデムＭ₂から親機モデムＭ_oへは光が届かず、従
って、モデムＭ₄との光通信が行えなくなる。その場合
には、もう１つの親機モデムＭ₇を、図３のような位置
に設置してシステム１ｂ｛本発明システムの第２実施
例｝を構成することにより、モデムＭ₂はモデムＭ7 経
由でモデムＭ₄と光通信が行えるようになる。

【００２３】従来はこの役割を専用の中継機が行なって
いた。そのため親機側の端末をもう１台増やしたい場
合、中継機の他にモデムが１台必要であり、且つモデム
は中継機と光通信可能な位置に設置する必要があった。
その点、本発明装置の親機モデムは、中継機と光伝送装
置の機能を兼ね備えているので、図のモデムＭ₇の設置
個所に端末を接続するだけでよく、余分なモデムを１台
購入することなく、部屋のスペースを有効利用できると
いう利点がある。

【００２４】いま、あるモデムＭ_n（ｎは３以上の自然
数）が空いている他のモデムの端末にデータ伝送をする
ために、リンク設定相手を任意に設定した場合、このモ
デムＭ_nは、最初に返事をよこしたモデムＭ_x（ｘは３
以上の自然数）に対してリンク接続をする。ここで例え
ば、図１(A,B) の端末８（に含まれるプリンタ）が故障
してしまって、とりあえずモデムＭ_oを中継機として使
おうとする場合を考える。モデムＭ_oの発光タイミング
が運良く一番速ければ、モデムＭ_oはリンク接続に来た
モデムＭ_nに対して応答を返すが、同時に端末器故障
（又は無接続）というステータスを返す。

【００２５】そのため、このステータスを受け取ったモ
デムＭ_nはモデムＭ_oとはリンク接続せず、他のモデム
からの応答を待たなければならない。このような余分な
返信のため回線効率が悪くなる。そこで、端末８が故障
した時には、モデムＭ_oをある特定アドレスに設定する
ことにより、データ伝送は一切行なわず、中継動作のみ
行なうようモデムＭ_o（のデータプロッセッサ４等）を
構成する。これにより回線効率が落ちないで済む。

【００２６】ところで周知の如く、通信可能距離は通信
速度の平方根に反比例して短くなる。ある程度以上の距
離をもって通信をしているモデム間では、光のＳＮ（外
来光などの影響),ジッタ，キャリアレベルの悪化によっ
て、通信が途中で出来なくなることがある。本発明シス
テム（特にモデム）は、回線の状態を監視して通信速度
を自動的に切換えることにより、このような回線品質の
悪化に対しても通信が途絶えることなく続行し得るよう
構成することが出来る。

【００２７】その場合の、速度変更プロトコル（仕様）
の１例について、図４と共に説明する。図４は本発明シ
ステムにおける速度変更プロトコルの一例を示す原理図
である。まず発呼者（モデムＭ₂等）は最も通信品質の
良い速度である最低速度（例えば9.6kBPS)で被呼者（モ
デムＭ_o等）にリンク設定要求を出す。被呼者も当然こ
の最低速度で発呼者からのリンク設定要求を待ってい
る。

【００２８】これを受け取った被呼者は、返信光信号に
含まれるキャリアレベル，ＳＮ比，ジッタ等により回線
品質を判断して、最適な通信速度Ｖ（例えば38.4kBPSや
76.8kBPS等）を決定する。そして発呼者に対して“リン
ク設定ＯＫ”の返信パケットの中に最適速度Ｖの情報を
入れて返信する。これを受け取った発呼者は“受信Ｏ
Ｋ”等の返答を被呼者に返す。被呼者はこれを受け取っ
た瞬間に光通信速度を最適速度Ｖに切り替えて、発呼者
からのデータを待つ。そして発呼者はそれ以降のデータ
送出を最適速度Ｖで行なう。

【００２９】このように、通信速度を変更できるモデム
Ｍは、例えば他の構成例である図５のように、通信速度
制御部１３等を具備して構成される。このブロック図に
おいて、図２に示した構成例と同一部分には同一符号を
付してその詳細な説明を省略する。入力信号光（周波数
ｆ）は受光部１１にて受光され、周波数変換器３により
ｆ′に周波数変換され、発光部５よりリアルタイムで出
力される。一方、受光部１１からの信号光は復号器２に
より復号され、更にデータプロッセッサ４にてデータを
解析される。データ解析の結果、自分宛のものであった
ら必要に応じてデータフォーマットを変換し、コネクタ
７を経由して端末８へ送出する。

【００３０】また、データプロッセッサ４は端末８より
コネクタ７を経由して送られて来たデータを解析し、必
要に応じデータフォーマット変換し、通信速度制御部１
３で速度変換後、変調器６で変調し、更に周波数変換器
３でｆ′に周波数変換して発光部５より出力する。通信
速度の判断は、ＳＮ比・ジッタ・キャリアレベル測定部
（以下「レベル測定部」と略記する）１２からの情報に
より、データプロセッサ４が通信速度制御部１３をコン
トロールすることにより行なう。発光タイミングは、同
じくレベル測定部１２にて、空間にキャリアが存在しな
いと判断された時に合せて、発光を行なう。

【００３１】ここで、通信速度を切換えるための、通信
速度制御部１３の具体的な構成例について、図９と共に
説明する。図９は通信速度制御部１３の具体的ブロック
図であり、帯域制限フィルタ（以下単に「フィルタ」と
も記す）１５を、例えばスイッチドキャパシタ等のカッ
トオフ可変フィルタで構成する。クロック制御部１７は
データプロセッサ４からの通信速度制御信号により適切
なクロック信号を生成して、フィルタ１５に供給する。

【００３２】このフィルタ１５はこのクロック信号によ
るカットオフ周波数で入力信号の高域成分を除去する。
そして、通信速度に応じてそのカットオフ周波数を変化
させることによって、通信速度を変化させる。なお、Ｌ
ＰＦ（低域濾波器）１４はエイリアス雑音除去のため
に、入力信号に含まれる上記クロック信号周波数の 1／
2 以上の周波数成分をカットするものであり、ＬＰＦ１
６はフィルタ１５のスイッチングによって発生する余分
な高域成分を除去する働きを有する。

【００３３】次に、発呼者が呼設定（被呼者設定）の際
に、設定相手を任意とした場合、最初に返事を送った被
呼者とリンク接続することにより、通信相手設定の手間
を省き得る実施例について、図６を参照して説明する。
図６は本発明システムの第３実施例１ｃのシステム構成
図であり、この図において図１，図３に夫々示した第
１，第２実施例と同一部分には同一符号を付してその詳
細な説明を省略する。

【００３４】図６のシステム１ｃにおいて、モデムＭ₂
（子機）はモデムＭ_1,Ｍ_3,Ｍ_4,Ｍ_5,Ｍ_6,Ｍ₇のうちいず
れか１つのモデムにデータを伝送したい場合、モデムＭ
₂はまず設定相手を任意として呼設定を始める。かかる
信号を受け取ったモデムＭ¹〜Ｍ₇は、各々互いに異な
る乱数時間だけ待った後、更にキャリアが無かった場合
に返信を行なう。例えば、モデムＭ₄が一番最初に返信
（応答）したものとすると、モデムＭ₂はモデムＭ₄と
リンク接続する。

【００３５】かかる機能は、例えばプリンタが接続され
ていないパソコンやワープロから、不使用（待機）中の
プリンタのうちいずれかに印字させたい場合等に便利，
有効である。もし、モデムＭ₄の端末８ｄが故障中であ
れば、エラーステータスをモデムＭ₂に返すので、場合
によってはモデムＭ₂はモデムＭ₄とはリンク接続せ
ず、他のモデムから次の返信を待つようにする。

【００３６】なお、通信中の子機と親機は、パケット
（１度に送る光データブロック）間を任意時間空けて、
他の子機と親機間でも通信できるよう構成すれば便利で
ある。具体的には、例えば図１０において、子機，親
機は１データパケット送出後、時間Ｔｗだけ送出を止
める。その間に他の子機，親機間の通信（キャリアセン
ス）がされなかった場合、再びデータパケットを送る。
なお、図１０は本発明システムにおいて、複数組の子
機，親機間のデータ通信を、光の衝突なく行なう方法原
理を示すタイミングチャートである。

【００３７】一方、他の子機，親機は子機，親機が
データ通信を止めた時刻Ｔo にキャリアが無くなったこ
とが、前記図５のレベル測定部１２での検出結果から判
るので、所定（乱数）時間待った後、更にキャリアが無
かったら送出を開始する。同様なことが時刻Ｔ₁でも行
なわれ、これにより、同一周波数の光を使用するデータ
通信においても、複数組の通信を、混信や衝突なく行な
うことが可能になる。一方、他の子機，親機間の通信が
全く無かった場合、Ｔｗを長くあけることは通信効率の
低下につながる。そこで、このような場合には、時間に
比例してＴｗを短くしてゆくことにより、通信効率（回
線効率）を向上させることが出来る。

【００３８】次に、図１１に示すように、各子機〜
は、規定時間内に自分が親機〜に送ることが出来た
データ量から、パケット長を定めるよう構成することも
できる。なお、パケット間待ち時間Ｔｗは一定とする。
回線が混んでいればいるほど自分が送れるデータ量は少
なくなるので、パケット長も図示の如く短くしてゆく。
この図において、Ｌ1(ι),Ｌ2(m)，Ｌ3(n)は、規定時間
内に送信側モデムが送ることのできたデータ量より定め
たパケット長である。このようにして各子機，親機間の
通信効率は平等なものになる。また、回線が混んでいな
い時にはパケット長は長くなるので、待ち時間Ｔｗによ
る伝送効率への影響も小さくなる。

【００３９】さて、光通信プロトコルにおいては、デー
タ受信誤りの場合、再送することによってデータ欠落を
防ぐという手段がある。通信状態が悪いとこの再送回数
が増えるので、パケット長に比例して通信効率が悪化す
る。そこで、通信状態が悪い場合はパケット長を短くす
ることにより、通信効率を向上させると好適である。通
信状態の判断は、過去の再送回数やキャリアレベルの高
低等で行なう。

【００４０】ところで、発光用の印加電圧を上げずに、
通信可能距離を長くするためには、周知の如く、発光部
からの出力光の指向性を狭くすると効果が上がる。そこ
で、システム規模が小さい場合（例えばモデムが２〜４
個の場合）は、広範囲なサービスエリアを確保する必要
が少ないので、子機用のモデムの発光部を狭い指向性に
して、親機を使わずに子機だけでシステムを構成すると
経済的である。図７はシステム規模が小さい場合のシス
テム構成例を示すブロック図であり、その場合、子機間
通信を送信周波数，受信周波数を共にｆ′とすれば、モ
デムを構成する周波数変換器３も不要となる。

【００４１】一方、親機は広い通信範囲を得るために広
い指向性（例えば 360°) を持つよう構成する。図８は
システム規模が大きい場合のシステム構成例を示すブロ
ック図であり、図示の如く、親機を複数台使用する。そ
して、子機間送信周波数をｆ，受信周波数をｆ′とし、
親機の送信周波数をｆ′，受信周波数をｆとして、でき
るだけ広い範囲のサービスエリアを確保する。なお、子
機及び親機の送信周波数を、夫々ｆ，ｆ′と互いに相違
させたのは、子機からの直接光と中継機からの送出光が
衝突を起こさないようにするためである。

【００４２】なお、通信可能距離を長くする必要が無い
場合には、中継機能を持たないモデムである子機におい
ても、発光部５からの出力光の指向性をとは逆に広げる
ことにより、互いにキャリアセンスが出来るようになる
ので、同一送信周波数の光の衝突（混信）を防ぐことが
可能になるというメリットが生じる。ところが、壁や仕
切り等で互いに隠蔽された個所に設置された複数の子機
同士は、指向性拡張だけでは、光衝突の防止対策は講じ
得ない。

【００４３】そこで、一例として、リンクの接続をLINK
ON、切断をLINKOFF というコマンドで行なうようにす
る。図１２｛本発明システムにおける隠れ子機対策説明
用ブロック図｝に示すように、例えば子機が親機に
LINKONでリンク設定された場合、仮え子機の送出光の
指向性が広くても、子機，は仕切りＷ_1,Ｗ₂のため
にキャリアセンスが出来ず、リンク設定動作を始める可
能性がある。それを防ぐため、コマンドLINKONを受け取
った親機は、子機とリンク接続したことを他の子機
，に知らせるためにLINKONを発光する。これを検知
した子機，は、親機宛にコマンドLINKOFF が発光
され、更にLINKOFF を受け取った親機からLINKOFF が
発光されるまで、親機にはリンク設定を行なわないよ
う子機（データプロッセッサ４）を設計する。このよう
にして、本発明システムにおける隠れ子機対策が実現で
きる。

【００４４】次に、中継機や隠れ子機対策の機能を持っ
ていないモデムであっても、キャリアセンス出来ないモ
デムが存在する場合の、衝突による通信トラフィックの
悪化を最少限に食い止める方法について説明する。リン
ク設定にいった子機は、親機からの返信が規定時間内に
なかったら、他機からの送出光との衝突が起こったと判
断して、次回からのリンク設定までの時間を延長する。
また、キャリアセンス出来ない子機がいることも理解で
きるので、自機からの再送も延期して、キャリアセンス
出来ない子機にもリンク接続できるチャンスを与える。
この延期時間も過去の再送回数に比例して増大するよう
データプロッセッサを構成する。

【００４５】即ち、親機が中継機能や隠れ子機対策の機
能を持っておらず、且つキャリアセンス出来ない子機が
存在する場合、衝突が生じた際には、図１３｛親機とプ
リンタ間の通信がセントロニクス仕様である場合の動作
説明用タイミングチャート｝に示すように、子機側の
み再送間隔Ｔ₂を延ばすようにすれば、子機，親機
間の伝送効率の低下を極力小さく出来る。この図１３の
例では、親機も別個の組合せであるが、親機が共通の場
合にも有効である。

【００４６】また、衝突を起した子機側にも子機と
同様に通信が行えるようにしたい場合は、図１４｛衝突
による通信トラフィックの悪化を低減すると共に衝突に
関与した両者共通信できるようにする方法を示す原理
図｝に示すように、衝突された子機側も再送間隔を延
ばして、子機が発光出来る機会を多く与えてやる。子
機側はキャリアセンス可能であれば、一旦子機側が
発光してしまえば、図示の待ち時間Ｔｗにより、この時
のパケットは衝突を起こすことなく親機に伝送され
る。なお、これら図１３，図１４において、×印は上下
の両パケット間で衝突が生じたことを示し、ｎ，ｍは過
去の再送回数を表わす。

【００４７】最後に、本発明システム内のモデムの更に
他の構成例Ｍ′について、図１８のブロック図を参照し
て説明する。受光部１１で受光された光信号は、Ａ／Ｄ
変換器１９によりディジタル値に変換され、データプロ
セッサ４に供給される。データプロセッサ４はこの値を
７セグメントＬＥＤ表示用の値に変換してＬＥＤドライ
バ２１へ出力し、ＬＥＤ（発光ダイオード）２２で表示
する。なお、周波数変換器３，発光部５，及び変調器６
を具備すれば、図２に示したモデムＭと同様の機能を持
たせることができる。また、コネクタ７に端末機８を接
続すれば、それからの信号（例えば電源ON,OFF等）も表
示できるが、通常の使用例としては、以下のような受信
効率向上等である。

【００４８】子機からの送出光を最も効率よく親機が受
信するには、子機の送出光の方向を最適にすることが肝
要である。そこで、受信したキャリアレベルにより受信
効率を利用者に教えるようにすると便利である。それに
は、図１８において、受光部１１からのキャリアレベル
をＡ／Ｄ変換器１９によりＡ／Ｄ変換して、データプロ
セッサ４へ入力する。データプロセッサ４はＡ／Ｄ変換
された数値を、７セグメントＬＥＤ２２にリアルタイム
で表示する。受信が良好なほどキャリアレベル，即ちＬ
ＥＤ２２の表示値が大きくなるので、利用者はこれによ
って最適な方向を知ることが出来る。具体的には、送受
信する両モデム間で、テストプログラムによりダミーの
データを一定時間間隔で光送受信を繰返し、その間に発
光部や受光部，又は両者を機構的に組合せた受発光部を
手動的又は電動的に動かして、キャリアレベル表示が最
大となる方角を探すようにすれば良い。

【００４９】また、親機Ｍ_oとこれに図１５示の如く接
続されているプリンタ８ｅ間の有線通信が、図１６に示
すように、親機はプリンタからの受信完了の応答によっ
て、プリンタが無事にデータを受け取ったことを知ると
いう仕様になっている場合、かかる応答が規定時間内に
来なかったら、親機（Ｍ_o）は“プリンタ電源OFF ”と
判断し、この情報を子機（Ｍ₁）に送り返す。子機（Ｍ
₁）はこれを自分自身のパネル上のＬＥＤ２２の点灯等
により利用者に知らせる。なお、図１５は子機からの親
機のステータス確認方法説明用ブロック図、図１６は親
機と端末間のデータ授受確認方法説明用タイミングチャ
ートである。

【００５０】図１７は、親機とプリンタ間の通信がセン
トロニクス仕様である場合の動作説明用タイミングチャ
ートである。セントロニクス仕様では、親機からプリン
タにデータやSTROBE信号を送ると、受信応答のBUSY（受
付け不可）信号又はACKNLG（応答，受付け可）信号を返
す。この返信が規定時間内に無かったら、親機は“プリ
ンタ電源OFF ”と判断する。これにより、他のプリンタ
を捜す動作に速かに移ることができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明の光無線データ伝送システムは以
上のように構成したので、次のような優れた特長があ
る。 (1) 親機は中継機とデータ伝送装置の機能を兼ねてお
り、更に通信品質の判定手段等を備えたので、通信可能
距離，即ち通信エリアの拡充が図れる。 (2) 交信中は連続にせず、隣接パケット間を所定時間あ
けて送信することにより、複数組の同時的な通信を可能
にした。 (3) 通信状態の良否や回線の混み具合いに応じて、パケ
ット長やパケット間のあき時間，待ち時間を可変とした
ので、通信効率の向上が図れた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光無線データ伝送システムの第１実施
例を示す基本的構成図。

【図２】本発明システムの主要部であるモデムの一構成
例を示すブロック図。

【図３】本発明システムの第２実施例を示すブロック系
統図。

【図４】本発明システムにおける速度変更プロトコルの
一例を示す原理図。

【図５】本発明システムの主要部であるモデムの他の構
成例を示すブロック図。

【図６】本発明システムの第３実施例を示すブロック系
統図。

【図７】システム規模が小さい場合のシステム構成例を
示すブロック図。

【図８】システム規模が大きい場合のシステム構成例を
示すブロック図。

【図９】モデム内の通信速度制御部の具体的ブロック
図。

【図１０】本発明システムにおいて、複数組の子機，親
機間のデータ通信を、光の衝突なく行なう方法原理を示
すタイミングチャート。

【図１１】本発明システムにおいて、複数組の子機，親
機間の通信効率を平等にすると共に、回線効率を向上さ
せる方法原理を示すタイミングチャート。

【図１２】本発明システムにおける隠れ子機対策説明用
ブロック図。

【図１３】本発明システムにおいて、衝突による通信ト
ラフィックの悪化を最少限度に防ぐ方法を示す原理図。

【図１４】衝突による通信トラフィックの悪化を低減す
ると共に、衝突に関与した両者共通信できるようにする
方法を示す原理図。

【図１５】子機からの親機のステータス確認方法説明用
ブロック図。

【図１６】親機と端末（プリンタ）間のデータ授受確認
方法説明用タイミングチャート。

【図１７】親機とプリンタ間の通信がセントロニクス仕
様である場合の動作説明用タイミングチャート。

【図１８】本発明システム内のモデムの更に他の構成例
を示すブロック図。

【図１９】本発明システムのモデム間で送受信されるデ
ータパケットの１例を示す図。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ…光無線データ伝送システム、２…復号器、
３…周波数変換器、４…データプロッセッサ、５…発光
部、６…変調器、７…コネクタ、８，８ａ〜８ｎ…端末
器、９…キャリア検出回路、１１…受光部、１２…ＳＮ
比・ジッタ・キャリアレベル測定部、１３…通信速度制
御部、１４，１６…ＬＰＦ（低域濾波器）、１５…帯域
制限（カットオフ可変）フィルタ、１７…クロック制御
部、１９…Ａ／Ｄ変換器、２１…ＬＥＤドライバ、２２
…ＬＥＤ、Ｍ，Ｍ_o〜Ｍ_n…モデム、Ｗ₁〜Ｗ₃…仕切
り、Ｘ…障害物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/22 (72)発明者白水隆美神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内 (72)発明者片山進神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内 (72)発明者高野裕志神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端末器に接続された各モデムを介して、光
を媒体として複数の端末器間の無線データ伝送を行なう
システムであって、該複数のモデムは、送信信号出力用の発光部と、他のモ
デムからの出力光を受信する受光部と、受信した信号光
をデコードする復号器と、該復号器にてデコードされた
データを解読して自分宛てのものと判断されたらコネク
タを介して端末器に送ったり，該端末器からのデータを
変調器を介して上記発光部に供給したりするデータプロ
セッサと、通信品質や回線の混み具合いを判断する判断
手段とを備えた第１のモデムと、該第１のモデムの構成に加えて、上記受光部にて受信し
た信号や上記変調器からの信号の周波数を変換して上記
発光部より出力させることにより中継動作を行なう周波
数変換器を更に備えた第２のモデムとから成ることを特
徴とする、光無線データ伝送システム。
【請求項２】上記判断手段にて判断された通信品質や回
線の混み具合いに応じて、通信状態が良好な時にはパケ
ット長を長くし、悪い時にはパケット長を短くすること
により、通信効率を向上させる機能を上記データプロセ
ッサに持たせた、請求項１記載の光無線データ伝送シス
テム。
【請求項３】現在交信中の第１又は第２のモデムは、隣
接パケット間を所定時間あけて送信させる機能をデータ
プロセッサに持たせることにより、他の第１又は第２の
モデム同士の通信を可能にした、請求項１記載の光無線
データ伝送システム。
【請求項４】任意の第１のモデムが、現在交信中でない
他の第１のモデムから通信妨害を受けた時には、その妨
害の回数に応じて再送間隔を延ばす機能をデータプロセ
ッサに持たせた、請求項１記載の光無線データ伝送シス
テム。
【請求項５】パケット間のあき時間に他の子機，親機間
の通信が行なわれなかった場合には、その時間に比例し
てパケット間のあき時間を短くしてゆくようデータプロ
セッサを構成した、請求項３又は請求項４記載の光無線
データ伝送システム。