JPH06152517A - 光通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】直接的な光信号の授受により安定した通信を可
能としながら、障害物による通信断が生じることを防止
する。 【構成】一方のデータ送受信端末Ａには、受発光部２，
３を少なくとも１つ、また他方のデータ送受信端末Ｂに
は受発光部５，６を互いに離間して複数設けてデータ送
受信端末Ａとデータ送受信端末Ｂとの間に複数の光路Ｐ
１，Ｐ２を形成する。データ送受信端末Ａ，Ｂはそれぞ
れ、受信時に複数の光路Ｐ１，Ｐ２のうちの使用中のも
のでの光の到来が中断したことを検出する障害監視部
と、光の到来が中断したことに応じて、この光の到来が
中断した光路以外の光路を使用して、光路での障害の発
生を相手端末へ通知する制御部と、送信時に相手端末よ
り光路の障害の発生が通知されたことに応じ、複数の光
路のうちの障害発生時に使用していたのとは異なる光路
を使用してデータの送信を継続させる制御部とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データを光により空間
伝送する光通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】室内などにおいて、離れて配置された機
器間でワイヤレスでデータの授受を行うなどの用途で、
データを光により空間伝送する光通信システムが開発さ
れている。

【０００３】図５は従来のこの種の光通信システムの一
構成例を示す図である。同図において、５１は送信装
置、５２は受信装置である。送信装置５１は発光素子を
有し、伝送すべき電気信号を光信号に変えて空間へと送
出する。また受信装置５２は受光素子を有し、送信装置
５１から送出された光信号を受光して電気信号を再生す
る。なお、発光素子および受光素子は指向性を有するた
め、両者は指向方向が一致するように対向配置され、送
信装置５１と受信装置５２との間には単一の光路が形成
される。このような構成であると、光路が単一であるた
めに、この光路上に障害物がある場合には通信が行えな
くなってしまうという不具合がある。

【０００４】そこで従来の光通信システムの別の構成と
して、図６に示すような構成がある。この構成は、家屋
の天井や壁などのような拡散反射面５３での光の拡散反
射を利用することにより、様々な光路を形成するもので
ある。

【０００５】この構成によれば、障害物の影響を比較的
少なくすることができるが、拡散反射によって受信装置
５２に到達する光量が減衰するため、伝送可能距離が短
くなってしまう。伝送可能距離を十分に確保しようとす
れば、送信装置５１の発光素子の発光量を大きくしなけ
ればならないが、これは消費電力の増大を招く。また拡
散反射させることは、近接した波長帯域の光を用いる他
のシステムとの共存を制限することにもなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の光
通信システムは、障害物によって光路に障害が発生する
と通信が行えなくなってしまうという不具合があり、こ
れを解決すべく拡散反射を利用すると、伝送可能距離の
減少または消費電力の増大を招き、さらには他のシステ
ムへの干渉を引き起こすという不具合があった。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、直接的な光信
号の授受により安定した通信を可能としながら、障害物
による通信断が生じることを防止することができる光通
信システムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、例えばデータ送受信端末などの第１端末
には、例えば発光素子と受光素子からなる受発光部など
の光送受信手段を少なくとも１つ、また例えばデータ送
受信端末などの第２端末には光送受信手段を互いに離間
して複数設けて前記第１端末と前記第２端末との間に複
数の光路を形成し、かつ前記第１端末および前記第２端
末のそれぞれに、受信時において、前記複数の光路のう
ちの使用中のものでの光の到来が中断したことを検出す
る例えば障害監視部などの検出手段と、この検出手段に
より光の到来が中断したことが検出されたことに応じ、
この光の到来が中断した光路以外の光路を使用して、光
路に障害が発生したことを相手端末へ通知する例えば制
御部などの通知手段と、送信時において、相手端末の通
知手段により光路に障害が発生したことが通知されたこ
とに応じ、前記複数の光路のうちの障害発生時に使用し
ていたのとは異なる光路を使用してデータの送信を継続
させる例えば制御部などの送信制御手段とを備えた。

【０００９】

【作用】このような手段を講じたことにより、第１端末
に設けられた少なくとも１つの光送受信手段と第２端末
に互いに離間して複数設けられた光送受信手段との間
に、それぞれ別の光路が形成され、第１端末と第２端末
との間には直接的な光路が複数系統形成される。

【００１０】第１端末および第２端末のそれぞれでは、
受信時においては、前記複数の光路のうちの使用中のも
のでの光の到来が中断したことが検出手段によって検出
されており、この検出手段により光の到来が中断したこ
とが検出されたことに応じ、この光の到来が中断した光
路以外の光路を使用して、光路に障害が発生したことが
相手端末へ通知される。また送信時においては、光路に
障害が発生したことが通知されたことに応じ、前記複数
の光路のうちの障害発生時に使用していたのとは異なる
光路を使用してデータの送信が継続される。

【００１１】従って、上記の如く複数系統形成された光
路のうちの障害の発生していないものが適宜使用され
て、一部の光路に障害が発生したとしてもデータの送信
が継続される。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図１は本実施例に係る光通信システムの全
体構成を示す図である。図中、Ａ，Ｂはそれぞれデータ
送受信端末である。データ送受信端末Ａは、端末本体１
および受発光部２，３よりなる。受発光部２，３は互い
に離間して配置されており、かつそれぞれ端末本体１に
接続されている。またデータ送受信端末Ｂは、端末本体
４および受発光部５，６よりなる。受発光部５，６は互
いに離間して配置されており、かつそれぞれ端末本体４
に接続されている。データ送受信端末Ａの受発光部２と
データ送受信端末Ｂの受発光部５とは対向しており、こ
の受発光部２と受発光部５との間に直接的に光路Ｐ１が
形成される。またデータ送受信端末Ａの受発光部３とデ
ータ送受信端末Ｂの受発光部６とは対向しており、この
受発光部３と受発光部６との間に直接的に光路Ｐ２が形
成される。なお受発光部２，３，５，６は、例えばクリ
ップ（図示せず）が取り付けられていて、このクリップ
によって例えば机の端部などに固定される。

【００１３】図２はデータ送受信端末Ａおよびデータ送
受信端末Ｂの詳細構成を示す機能ブロック図である。こ
の図に示すように、端末本体１，４は送信部１１、受信
部１２、セレクタ１３、障害監視部１４および制御部１
５より、受発光部２，５は発光素子１６および受光素子
１７より、そして受発光部３，６は発光素子１８および
受光素子１９よりそれぞれなる。

【００１４】送信部１１は、外部から与えられる電気信
号状態のディジタルデータ（送信データ）に対し、フレ
ーミング（フレーム構造化）、信号レベルの変換および
ＦＭ変調などの処理を施す。この送信部１１から出力さ
れる電気信号（送信データに対応する）は、セレクタ１
３を介して発光素子１６または発光素子１８に与えられ
る。発光素子１６，１８は、与えられた電気信号を光信
号に変換し、空間へと送出する。ただし発光素子１６は
光路Ｐ１、発光素子１８は光路Ｐ２にそれぞれ光信号を
送出する。

【００１５】一方、受光素子１７および受光素子１９
は、光路Ｐ１および光路Ｐ２を通って到来した光信号を
受光し、電気信号に変換する。この受光素子１７および
受光素子１９で得られた電気信号は、セレクタ１３を介
して受信部１２へと与えられる。受信部１２は、与えら
れる電気信号に対してデフレーミング（フレーム構造の
解体・復元）、信号レベルの変換およびＦＭ復調などの
処理を行い、電気信号状態のディジタルデータ（受信デ
ータ）を再生する。

【００１６】セレクタ１３は、送信部１１および受信部
１２を、受発光部２，５および受発光部３，６のいずれ
かに接続する。受発光部２，５および受発光部３，６
は、セレクタ１３によ選択されて送信部１１および受信
部１２に接続された方が動作側、他方が待機側となる。

【００１７】受光素子１７および受光素子１９で得られ
た電気信号は、障害監視部１４にも入力されている。障
害監視部１４は、受光素子１７および受光素子１９で得
られた電気信号をそれぞれ監視し、受光素子１７および
受光素子１９のそれぞれでの受光状態を監視する。そし
て障害監視部１４は、監視情報を制御部１５に与える。
また障害監視部１４は、相手端末から送出される所定の
障害発生通知データの検出を行い、これを制御部１５に
与える。制御部１５は、障害監視部１４から与えられる
監視情報に基づき、セレクタ１３の切替えおよび所定の
障害発生通知データの送信部１１への供給を行う。

【００１８】次に以上のように構成された光通信システ
ムの動作を説明する。なおここでは、データ送受信端末
Ａが送信側、データ送受信端末Ｂが受信側であるものと
して説明する。

【００１９】まず、データ送受信端末Ａの制御部１５お
よびデータ送受信端末Ｂの制御部１５は、同一の光路を
使用して光信号の授受を行うよう、セレクタ１３を切り
替えている。すなわち例えば光路Ｐ１を使用するとき、
データ送受信端末Ａおよびデータ送受信端末Ｂのそれぞ
れの制御部１５は、セレクタ１３により送信部１１およ
び受信部１２を受発光部２，５に接続している。

【００２０】このとき、端末本体１に与えられた送信デ
ータは、送信部１１によって所定の処理がなされて、光
信号に変換するのに適した電気信号に変換されたのち、
受発光部２の発光素子１６に供給されてこの発光素子１
６から光信号として光路Ｐ１に送出される。一方データ
送受信端末Ｂでは、光路Ｐ１を介して到来する光信号を
受発光部５の受光素子１７により受光し、電気信号に変
換する。この電気信号は、端末本体４の受信部１２へと
与えられ、ここで所定の処理が行われてデータが再生さ
れる。かくして、データ送受信端末Ａからデータ送受信
端末Ｂへのデータの伝送が行われている。

【００２１】以上のようにデータの伝送が行われている
状態において、受信側であるデータ送受信端末Ｂの障害
監視部１４では、動作側である受発光部の受光素子（こ
こでは受発光部５の受光素子１７）の出力が、通信が正
常に終了する以前に断となるか否かを監視している。ま
た送信側であるデータ送受信端末Ａの障害監視部１４で
は、待機側である受発光部の受光素子（ここでは受発光
部３の受光素子１９）の出力信号中から所定の障害発生
通知情報の検出を行っている。

【００２２】このような状態において、光路Ｐ１上に、
例えば人間が立ち止まるなどして障害物が現れると、受
発光部２の発光素子１６から送出された光信号は障害物
に遮られて受発光部５の受光素子１７には到達しない。
従って、受発光部５の受光素子１７の出力レベルが大幅
に低下する。

【００２３】そうすると、データ送受信端末Ｂの障害監
視部１４は、これを光路Ｐ１の断として検出し、障害発
生を制御部１５に通知する。これに応じて制御部１５
は、まずセレクタ１３を、待機側であった受発光部６側
に切り替え、続いて送信部１１に所定の障害発生通知情
報を出力する。この障害発生通知情報は、送信部１１で
光信号に変換するのに適した電気信号に変換されたの
ち、受発光部６の発光素子１８に与えられ、この発光素
子１８により光信号として光路Ｐ２に送出される。

【００２４】このように光路Ｐ２に送出された光信号は
受発光部３の受光素子１９によって受光され、電気信号
に変換される。この電気信号は障害発生通知情報に対応
するものであるので、データ送受信端末Ａの障害監視部
１４で障害発生通知情報が検出され、制御部１５に通知
される。これに応じて制御部１５は、セレクタ１３を待
機側であった受発光部３側に切り替える。これにより送
信部１１から出力される電気信号は受発光部３の発光素
子１８に与えられ、この発光素子１８から光信号として
光路Ｐ２に送出される。

【００２５】以上のように光路Ｐ１を介して通信を行っ
ている際に光路Ｐ１に障害が発生すると、光路Ｐ２を介
して通信が継続される。なお、逆に光路Ｐ２を介して通
信を行っている際に光路Ｐ２に障害が発生すると、前述
と同様な動作によって光路Ｐ１を介して通信が継続され
る。

【００２６】かくして本実施例によれば、２つ設定され
た光路Ｐ１，Ｐ２の一方に障害が発生しても、他方を使
用して通信を継続することができる。また本実施例で
は、光路Ｐ１および光路Ｐ２は、受発光部２と受発光部
５との間および受発光部３と受発光部６との間にそれぞ
れ直接的に形成されているため、光信号を効率良く伝送
することが可能であり、発光素子１６，１８の出力を低
くしたままで十分な伝送可能距離を確保することが可能
である。また、受発光部２と受発光部５および受発光部
３と受発光部６はそれぞれ対向して配置されるので、発
光素子および受光素子の指向範囲を狭くでき、これによ
り外乱光の影響を低減できるとともに、近接した波長帯
域の光を用いる他のシステムへの影響を低減できる。な
お発光素子が複数あるが、動作しているのはいずれか１
つのみであるため、消費電力の増大はない。

【００２７】図３は本実施例に係る光通信システムの変
形構成例を示す図である。なお、図１と同一部分には同
一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図中、Ｃは
データ送受信端末であり、端末本体４と受発光部５とか
ら構成される。すなわちデータ送受信端末Ｃは、図１に
おけるデータ送受信端末Ｂから受発光部６を除去した構
成をなす。そして受発光部２と受発光部５との間の光路
Ｐ１のほかに、受発光部３と受発光部５との間に光路Ｐ
３を形成する。

【００２８】かくしてこのように構成することにより、
受発光部の数を減少して回路規模の縮小を図ることがで
きる。ただしこの構成の場合、受発光部５の指向性を広
範囲にするか、あるいはモータなどにより受発光部５の
向きを可変とするなどの手段を講じることが望ましい。
受発光部５の向きを可変とする場合、使用する光路に受
発光部５の指向方向が一致するように受発光部５の向き
を制御する。

【００２９】図４は本実施例に係る光通信システムの別
の変形構成例を示す図である。なお、図１と同一部分に
は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図中、
Ｄはデータ送受信端末であり、端末本体４、受発光部
５、受発光部６および受発光部７より構成される。すな
わちデータ送受信端末Ｄは、図１におけるデータ送受信
端末Ｂに、受発光部７を追加した構成をなす。そして受
発光部２と受発光部５との間の光路Ｐ１および受発光部
３と受発光部６との間の光路Ｐ２に加えて、受発光部３
と受発光部７との間の光路Ｐ４を形成する。

【００３０】このように受発光部の数を増加させて行く
ことにより、より多くの光路を形成することができ、複
数の光路に同時に障害が発生したような場合にも対応可
能となる。なお図４の構成においては、同図では光路Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ４の３つの系統を形成するものとしている
が、最大で６系統の光路を形成することが可能である。

【００３１】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、各データ送受信端末が有する受発光
部の数は任意であって良い。このほか、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、例えばデータ送受信端
末などの第１端末には、例えば発光素子と受光素子から
なる受発光部などの光送受信手段を少なくとも１つ、ま
た例えばデータ送受信端末などの第２端末には光送受信
手段を互いに離間して複数設けて前記第１端末と前記第
２端末との間に複数の光路を形成し、かつ前記第１端末
および前記第２端末のそれぞれに、受信時において、前
記複数の光路のうちの使用中のものでの光の到来が中断
したことを検出する例えば障害監視部などの検出手段
と、この検出手段により光の到来が中断したことが検出
されたことに応じ、この光の到来が中断した光路以外の
光路を使用して、光路に障害が発生したことを相手端末
へ通知する例えば制御部などの通知手段と、送信時にお
いて、相手端末の通知手段により光路に障害が発生した
ことが通知されたことに応じ、前記複数の光路のうちの
障害発生時に使用していたのとは異なる光路を使用して
データの送信を継続させる例えば制御部などの送信制御
手段とを備えたので、直接的な光信号の授受により安定
した通信を可能としながら、障害物による通信断が生じ
ることを防止することができる光通信システムとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光通信システムの全体
構成を示す図。

【図２】図１中のデータ送受信端末Ａおよびデータ送受
信端末Ｂの詳細構成を示す機能ブロック図。

【図３】本発明の一実施例に係る光通信システムの変形
構成例を示す図。

【図４】本発明の一実施例に係る光通信システムの別の
変形構成例を示す図。

【図５】従来技術を説明する図。

【図６】従来技術を説明する図。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…データ送受信端末、 １，４…端末本
体、２，３，５，６，７…受発光部、 Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４…光路、１１…送信部、
１２…受信部、１３…セレクタ、
１４…障害監視部、１５…制御部、
１６，１８…発光素子、１７，１９…受光
素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１端末と第２端末との間で、データを
   光により空間伝送する光通信システムにおいて、 前記第１端末には光送受信手段を少なくとも１つ、また
   前記第２端末には光送受信手段を互いに離間して複数設
   けて前記第１端末と前記第２端末との間に複数の光路を
   形成し、 かつ前記第１端末および前記第２端末はそれぞれ、 受信時において、前記複数の光路のうちの使用中のもの
   での光の到来が中断したことを検出する検出手段と、 この検出手段により光の到来が中断したことが検出され
   たことに応じ、この光の到来が中断した光路以外の光路
   を使用して、光路に障害が発生したことを相手端末へ通
   知する通知手段と、 送信時において、相手端末の通知手段により光路に障害
   が発生したことが通知されたことに応じ、前記複数の光
   路のうちの障害発生時に使用していたのとは異なる光路
   を使用してデータの送信を継続させる送信制御手段とを
   具備したことを特徴とする光通信システム。