JPH09135207A - データ通信方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光軸合わせや各端末装置の位置に対するフレ
キシビリティ、障害物に対する許容度を犠牲にすること
なく高速な通信を行うことができ、しかも高速化を犠牲
にすることなくｎ：ｎの多重通信が可能なデータ通信方
法及びその装置を提供すること。 【解決手段】 データ通信の搬送波として用いる赤外線
に対して拡散波を生じる材料からなる曲面３６を複数の
領域Ａ１〜Ａ９に分割し、各端末装置３１〜３４に近い
領域をそれぞれその端末装置が所属する空間アドレスと
して検出し、各端末装置が所属する空間アドレスのマッ
プをするモニター装置３７で作成し、送信側の端末装置
３１，３２が前記マップに基づいて受信側の端末装置３
３，３４が所属する空間アドレスを把握し、受信側の端
末装置３３，３４が所属する空間アドレスＡ６，Ａ２の
方向にデータを載せた電磁波を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、携帯端末を含むコ
ンピュータの端末装置間の通信等で用いられる、ミリ波
より高い周波数を有する電磁波を搬送波として用いた無
線によるデータ通信方法及びその装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のデータ通信方法及びその
装置としては、搬送波として赤外線を用いたものがあ
る。

【０００３】図１は赤外線を用いた従来のデータ通信装
置の一例を示すもので、送信側では赤外線発光体１から
出射された赤外線２を集光用レンズ３でできるだけ細い
ビーム状に集光して伝送し、受信側では伝送されてきた
赤外線４を集光用レンズ５で赤外線受光体６上に集光さ
せて受光させる如くなっており、前記赤外線２を種々の
方法で変調することによりデータ通信を行う。

【０００４】この装置によれば、赤外線をビーム状にし
て伝送するため、比較的、低パワーの赤外線を用いても
データ通信速度を１００Ｍｂｐｓ程度まで高速化できる
利点がある。

【０００５】しかし、ビーム状の赤外線を伝送するには
送信側と受信側との間に完全な見通しが必要であり、送
信側と受信側との間に赤外線を通さない障害物があった
り、人が通過したりすると、データ通信が遮断される欠
点があり、特に通信速度が１００Ｍｂｐｓ程度まで高速
化すると、タバコの煙程度であってもデータ通信が困難
となっていた。

【０００６】また、ビーム状の赤外線を効率良く伝送す
るには、集光用レンズを含めて赤外線発光体と赤外線受
光体との間に正確な光軸合わせが必要であるため、無線
通信特有の利便性を欠くという問題があり、特に携帯端
末のように頻繁に移動する端末には使用し難いという欠
点があった。また、赤外線は直進性が高いため、光軸上
にある一対の装置間における１：１の通信のみが可能
で、１：ｎの同報通信等が困難であるという問題があっ
た。

【０００７】図２は赤外線を用いた従来のデータ通信装
置の他の例を示すもので、送信側では赤外線発光装置１
１から出射された出射広がり角αの赤外線１２を一旦、
壁や天井（以下、単に天井と略す。）１３に照射し、受
信側では該天井１３より反射あるいは拡散して伝送され
てきた赤外線１４を受光広がり角βの広い赤外線受光装
置１５に受光させる如くなっており、前記赤外線１２を
種々の方法で変調することによりデータ通信を行う。

【０００８】この装置によれば、図１の装置の場合と異
なり、天井１３より反射あるいは拡散してくる赤外線１
４を搬送波として用いるため、完全な見通しを必要とせ
ず、赤外線発光装置１１と赤外線受光装置１５とを結ぶ
直線上に赤外線の伝搬を妨げる障害物があっても通信に
は支障がない。また、赤外線発光装置１１から出射した
赤外線は出射広がり角αを有し、かつ天井１３において
広い角度で反射あるいは拡散するため、これらの大部分
を覆う障害物でなければ、通信に障害を与えないという
利点を備えている。

【０００９】また、この装置では、赤外線が天井１３に
おいて広い角度で反射あるいは拡散するため、図１の装
置の場合のような正確な光軸合わせを必要とせず、携帯
端末のように頻繁に移動する端末にも容易に適用できる
利点を備えている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置の場
合、赤外線発光装置１１から出射された赤外線１２の出
射広がり角αが比較的広く、さらに天井１３において広
い角度で拡散されるため、赤外線の利用効率が著しく低
下し、Ｓ／Ｎ比（信号／雑音比）が悪化する欠点があっ
た。このことは雑音が通信速度の高速化とともに増大す
ることを考慮に入れると、通信速度の高速化にとって大
きな障害となることを意味していた。

【００１１】また、この装置では、天井１３における様
々な位置で反射あるいは拡散された赤外線、つまり光路
長の異なる多くの光路、例えば１６，１７，１８を介し
て伝送されてきた赤外線が全て赤外線受光装置１５に受
光されることになるため、各赤外線が光路長の差に比例
した遅延時間を伴って赤外線受光装置１５上で重なるこ
とになる（以下、マルチパスの影響と呼ぶ。）。このた
め、データを構成する赤外線によるパルス信号の間隔を
遅延パルスの影響が少なくなる程度まで広くしなければ
ならず、通信速度が低く制限されるという欠点があっ
た。

【００１２】また、この装置では、赤外線受光装置１５
の受信広がり角βが広く、照明光や太陽光等の多くの周
囲光を受光してしまうことから、ショット雑音の増加、
即ちＳ／Ｎ比の低下を招く欠点があり、前述したように
通信速度の高速化が制限されるという問題があった。ま
た、この装置では、同一の波長の赤外線１２を出射広が
り角αで広く出射できるため、１：ｎの同報通信は可能
であるが、ｎ：ｎの同時多重通信は逆に互いの混信を招
くために困難であるという欠点があった。

【００１３】本発明の目的は、光軸合わせや各端末装置
の位置に対するフレキシビリティ、障害物に対する許容
度を犠牲にすることなく高速な通信を行うことができ、
しかも高速化を犠牲にすることなくｎ：ｎの多重通信が
可能なデータ通信方法及びその装置を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の請求項１では、ミリ波より高い周波数を有
する電磁波に対して拡散波を生じる材料からなる曲面で
少なくとも一部が囲まれた空間内に複数の端末装置を配
置し、任意の端末装置間で前記電磁波を搬送波として用
いた無線によるデータ通信を行うデータ通信方法におい
て、前記拡散波を生じる材料からなる曲面を複数の領域
に分割し、該分割した複数の領域のうち、各端末装置に
近い領域をそれぞれその端末装置が所属する空間アドレ
スとして検出し、各端末装置が所属する空間アドレスの
マップを作成し、送信側の端末装置が前記マップに基づ
いて受信側の端末装置が所属する空間アドレスを把握
し、受信側の端末装置が所属する空間アドレスの方向に
データを載せた電磁波を照射するデータ通信方法を提案
する。

【００１５】請求項１の発明によれば、各端末装置の大
まかな位置を、データ通信の搬送波に対して拡散波を生
じる材料からなる曲面を分割した領域に基づく空間アド
レスとして把握し、そのマップを作成し、実際の通信時
には受信側の端末装置が所属する空間アドレスの方向に
データを載せた電磁波を照射することにより、前記曲面
の対応する領域で生じた前記データを載せた電磁波の拡
散波を受信側の端末装置に到達させることができ、これ
によって送信側と受信側の端末装置間で完全な見通しの
確保や正確な光軸合わせを必要とすることなくビーム状
の電磁波による通信が可能となり、出射広がり角の広い
電磁波を用いた場合のように電磁波の利用効率の低下に
起因するＳ／Ｎ比の低下や、マルチパスや周囲光の影響
を受け易い受信広がり角の広い受信装置を用いることに
起因するＳ／Ｎ比の低下によって通信速度の高速化が制
限されることがなく、また、携帯端末のように頻繁に移
動する端末にも容易に適用でき、さらにまた、同時に２
以上の端末装置からそれぞれ空間アドレスの異なる複数
の領域に向けてデータを載せた電磁波を照射することに
よって各空間アドレスに対応した複数の端末装置に対す
るデータ伝送、即ちｎ：ｎの多重通信を行うことができ
る。

【００１６】また、本発明の請求項２では、ミリ波より
高い周波数を有する電磁波に対して拡散波を生じる材料
からなる曲面で少なくとも一部が囲まれた空間内に配置
される複数の端末装置を備え、任意の端末装置間で前記
電磁波を搬送波として用いた無線によるデータ通信を行
うデータ通信装置において、前記拡散波を生じる材料か
らなる曲面を分割した複数の領域のうち、各端末装置に
近い領域をそれぞれその端末装置が所属する空間アドレ
スとして検出し、各端末装置が所属する空間アドレスの
マップを作成するモニター装置を設け、各端末装置に、
前記マップに基づいて受信側の端末装置が所属する空間
アドレスを把握する手段と、受信側の端末装置が所属す
る空間アドレスの方向にデータを載せた電磁波の出射方
向を変化させる手段とを設けたデータ通信装置を提案す
る。

【００１７】請求項２の発明によれば、モニター装置に
より、各端末装置の大まかな位置を、データ通信の搬送
波に対して拡散波を生じる材料からなる曲面を分割した
領域に基づく空間アドレスとして把握し、そのマップを
作成することができ、また、マップに基づいて受信側の
端末装置の空間アドレスを把握する手段と、受信側の端
末装置の空間アドレスの方向にデータを載せた電磁波の
出射方向を向ける手段とにより、実際の通信時には受信
側の端末装置が所属する空間アドレスの方向にデータを
載せた電磁波を照射することができる。

【００１８】また、請求項３の発明によれば、空間アド
レスを検出し、マップを作成する手段を具備した位置固
定あるいは移動可能な端末装置を備えたことにより、空
間アドレスの検出・マップ作成用の特定の装置を必要と
しなくなり、特に移動可能な端末装置の場合には端末装
置の数や位置の変更に対応して空間アドレスを検出し易
い位置に配置することができ、より詳細で正確なマップ
作成が可能となる。

【００１９】また、請求項４の発明によれば、電磁波の
出射広がり角を絞る手段あるいは電磁波の受信広がり角
を絞る手段のいずれか一方もしくは両方を具備したこと
により、周囲光やマルチパスの影響を排除でき、ｎ：ｎ
の多重通信の際の相互干渉を効率良く防ぐことができ
る。

【００２０】また、請求項５の発明によれば、電磁波の
出射広がり角及び出射方向を受信側の端末装置が所属す
る空間アドレスの数に応じて変化させる手段を具備した
ことにより、空間アドレスが異なる複数の端末装置に対
する同時通信、即ち１：ｎの同報通信を行うことができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のデータ通信方法及
びその装置の実施の形態について詳細に説明する。以下
の説明ではミリ波より高い周波数を有する電磁波として
赤外線を用いるが、ミリ波等の直進性の高い電磁波を用
いても同様の効果があることはいうまでもない。また、
ミリ波より高い周波数を有する電磁波の変調方法として
は、ＡＭ変調、ＦＭ変調、ＰＷＭ変調、ＰＰＭ変調、Ｐ
ＣＭ変調、ＰＳＫ変調、ＦＳＫ変調、スペクトラム拡散
変調を始めとして多くの変調方法があり、これらのいず
れを用いても良いことはいうまでもない。

【００２２】図３は本発明の第１の実施の形態を示すも
ので、ここでは請求項１、２、４に対応した例を示す。
図中、３１，３２，３３，３４は赤外線を搬送波として
用いた無線によるデータ通信を行う端末装置であり、１
つの部屋のような所定の空間３５内に配置されている。
空間３５を囲む一部の曲面（ここでは天井）３６は赤外
線に対して拡散波を生じる材料からなっており、図示の
如く９個の領域Ａ１〜Ａ９に分割されている。

【００２３】また、３７は空間３５内に固定・設置され
たモニター装置であり、前記曲面３６を分割した９個の
領域Ａ１〜Ａ９のうち、各端末装置３１〜３４に近い領
域をそれぞれその端末装置が所属する空間アドレスとし
て検出し、各端末装置３１〜３４が所属する空間アドレ
スのマップを、例えば図４に示すように作成する。ま
た、３８，３９は空間３５内の障害物である。

【００２４】また、各端末装置３１〜３４は、図示しな
いが、赤外線を出射する装置と、赤外線を受光する装置
と、前記マップに基づいて受信側の端末装置が所属する
空間アドレスを把握する装置と、受信側の端末装置が所
属する空間アドレスの方向にデータで変調した赤外線の
出射方向を向ける装置とを備えている。

【００２５】前記構成において、送信側となる端末装
置、例えば３１，３２は前記マップに従い、各々の受信
側となる端末装置、ここでは３３，３４の空間アドレス
Ａ６，Ａ２の領域に向けてそれぞれ、データで変調した
赤外線４１，４２を照射する。空間アドレスＡ６，Ａ２
の領域で拡散された赤外線４１，４２の一部、例えば４
３，４４はそれぞれ各々の受信側の端末装置３３，３４
に受信され、これによってデータ通信を行う。

【００２６】ここで、赤外線を出射する装置としては半
導体レーザやＬＥＤ（発光ダイオード）等があり、ま
た、赤外線を受光する装置としてはフォトダイオードや
アバランシェフォトダイオード、フォトコンダクタ等が
ある。また、赤外線の出射方向を変化させる装置として
は、鏡やレンズ、プリズム等をモーターで駆動するも
の、液晶とプリズムとの組み合わせによるもの、種々の
ＨＯＥ（ホログラフィック光学素子）を交換するもの等
が代表的であるが、その他にも種々の方式のものがある
ことはいうまでもない。

【００２７】このように本形態では、受信側の端末装置
３３，３４の各々の空間アドレスＡ６，Ａ２の方向に向
けて赤外線を照射するため、送信側の端末装置３１，３
２における赤外線の出射広がり角α１を、レンズを組み
合わせたり、細い円筒を用いたりして適度、例えば１つ
の空間アドレスの大きさ程度以下に絞ることにより、拡
散後の赤外線４３が他方の端末装置３４にほとんど感受
されず、かつ拡散後の赤外線４４が他方の端末装置３３
にほとんど感受されないようにすることができ、これに
よって２組のデータ通信を互いに干渉し合うことなく行
うことができる。また、このことは受信側の端末装置３
３，３４における赤外線の受信広がり角β１を、レンズ
を組み合わせたり、細い円筒を用いたりして適度、例え
ば前記出射広がり角α１程度以下に絞ることにより、さ
らに助長されることはいうまでもない。なお、これらは
２組のデータ通信に限られることでなく、受信側の端末
装置が異なる空間アドレスに所属する限り、さらに多く
の組のデータ通信においても同様である。

【００２８】図５は空間分割数を変えた場合の平均通信
速度のトラヒック量に対する依存性の計算例を示すもの
で、通信方式としてはＣＳＭＡ／ＣＤを用いた。

【００２９】従来の通信方法に相当する空間分割数が１
の場合、つまり伝送路が１つの場合、ｎ：ｎの多重通信
を行うと通信データ間で衝突が発生するため、平均通信
速度はトラヒックが少し上昇すると急激に減少すること
は良く知られている。これに対して本発明の如く、空間
を分割することは伝送路を実効的に多重化することにな
るため、大きなトラヒック量まで大きな平均通信速度を
保持できることがわかる。即ち、本発明によれば、空間
分割数を４としただけでも、従来の通信方法に比べて
０．５桁程度大きなトラヒック量でも平均通信速度を大
きく保つことができ、９分割するとほぼ１桁近く大きな
トラヒック量でも平均通信速度を大きく保てる利点を有
している。このように本発明によれば、相互干渉の少な
いｎ：ｎの多重通信を行うことができる。

【００３０】また、本発明によれば、各々の端末装置の
空間アドレスに基づいて搬送波である赤外線を受信側の
端末装置の近くの領域に照射するので、赤外線を拡散さ
せる曲面の領域と受信側の端末装置との距離を短くで
き、これによって赤外線のパワー伝達効率を著しく増加
できる利点を有する。

【００３１】図６は端末装置間の距離を一定として赤外
線の拡散位置を変化させた場合の赤外線の伝搬について
説明したものである。同図(a)は図３の端末装置３２，
３４を例にとって赤外線の伝搬のようすを側方からみた
もので、４５は拡散後の赤外線４４を拡散させる位置で
ある。また、図６(b)はこの時のパワー伝達効率の変化
の計算結果を示すもので、横軸は受信側の端末装置３４
と拡散させる位置４５との間の距離Ｘ、縦軸は受信光量
比（割合）である。なお、この際、送信側の端末装置３
２の出射方向は変化させるが、受信側の端末装置３４の
受信広がり角β１は十分大きく、その受信方向は変化さ
せないものとした。

【００３２】図６(b)から明らかなように、拡散させる
位置４５を受信側の端末装置３４に近づけると、パワー
伝達効率が急激に増加する。また、送信側の端末装置３
２の赤外線の出射広がり角を適度、例えば受信側の端末
装置の受信広がり角β１程度以下に絞ることにより、こ
の効果を一層助長できることはいうまでもない。このよ
うに本発明によれば、従来の方法に比べてパワー伝達効
率を増加でき、受信信号のＳ／Ｎ比を向上でき、結果と
して通信速度を高速化できる利点を有する。

【００３３】また、図７は送信側の端末装置の出射方向
とともに受信側の端末装置の受信方向も変化させ、かつ
出射広がり角α１を５度、受信広がり角β１を２０度と
した場合の図６と同様な図である。この場合は、赤外線
を拡散させる位置４５を送信側の端末装置３２寄りの位
置にすることにより、パワー伝達効率を増加できること
が明らかである。また、出射広がり角α１と受信広がり
角β１との比によって最も受信効率の良い拡散位置が異
なることは明かである。例えば、送信側の端末装置３２
の赤外線の出射広がり角α１を受信側の端末装置３４の
受信広がり角β１程度以下に絞ることにより、パワー伝
達効率の増加を一層助長できることは明かである。この
ように本発明によれば、パワー伝達効率を増加でき、受
信側の端末装置において受信信号のＳ／Ｎ比を増加で
き、結果として通信速度を高速化できる利点を有する。

【００３４】また、図８に示すように、受信側の端末装
置３４の受信広がり角β１を適度に絞ることにより、照
明４６や太陽光４７等の周囲光が端末装置３４の受光装
置に入る割合を抑制することができる。このように本発
明によれば、周囲光の影響を低減させることができ、フ
ォトダイオード等の受光装置で発生する雑音量を抑制で
き、受信信号のＳ／Ｎ比を増加でき、結果として通信速
度を高速化できる利点を有する。

【００３５】また、図９に示すように、送信側の端末装
置３２から受信側の端末装置３４にデータを載せた赤外
線を送る際、送信側の端末装置３２は曲面３６のうち受
信側の端末装置３４の近くの空間アドレスＡ２の領域の
みに照射するため、仮に送信側の端末装置３２からの赤
外線が２以上の赤外線、例えば４２ａ，４２ｂに分割さ
れても通るパスを限定でき、距離の異なる経路を通るこ
とによりパルスの変形をもたらすマルチパスの影響を抑
制することができ、通信速度を高速化できる利点を有す
る。

【００３６】さらに、本発明では、空間アドレスに基づ
いて通信を行うため、各々の端末装置に比較的確実にデ
ータを送ることができる。即ち、携帯端末等の場合、通
信可能な範囲の外に出たことも把握でき、無駄な通信を
減らすことができる外、多くの端末装置が集中している
場所や端末装置の動き等も検出できるため、空間アドレ
スの設定を変化させたり、あるいは端末装置の動きに合
わせて通信を行うこともでき、効率的な通信を行える利
点を有する。

【００３７】なお、本発明では、天井や壁等からなる曲
面で拡散させた赤外線を用いるため、図１の通信装置の
場合のような制約はなく、また、図２の通信装置の場合
と同様に、光軸合わせや各端末装置の位置に対するフレ
キシビリティ、障害物に対する許容度の広さ等を前述し
た利点とともに有していることは明かである。

【００３８】また、図１０に示すように受信側の端末装
置３４が移動（４８）した場合であっても、その移動量
が１つの空間アドレス程度であれば、曲面３６から拡散
された赤外線を十分に受信できるため、通信が途絶する
ことはない。また、図１１に示すように空間アドレスが
異なる位置まで大きく移動（４９）した場合には、送信
側の端末装置３２から一時的に元の空間アドレスＡ２と
移動先の空間アドレスＡ３との双方に赤外線４２，４
２’を出射することにより、通信を途絶させることなく
スムーズに端末装置の移動を行うことができる。

【００３９】また、本発明における端末装置の空間アド
レスを検出する方式としては、各端末装置から異なる波
長の赤外線を出射する方式、あるいは異なるコードを載
せた赤外線を出射する方式、もしくは異なったルール化
させた時刻において赤外線を、例えば空間アドレスを設
定する曲面上に出射し、これをモニター装置における位
置を検出する装置、例えばＰＳＤ（位置検出フォトダイ
オード）や、２次元アレイ化された多くのフォトダイオ
ード等とレンズ等とを組み合わせた装置を用いて受信す
ることにより行う方式等がある。

【００４０】また、例えば送信側の端末装置から該送信
側の端末装置の空間アドレスあるいは上方に、受信側の
端末装置に対しその位置を示す赤外線を該受信側の端末
装置の空間アドレスあるいは上方に出射するように求め
る赤外線を出射し、これに基づいて受信側の端末装置が
出射した赤外線を前記同様な装置を用いて受信する方式
等が考えられることは明かである。

【００４１】図１２は本発明の第２の実施の形態を示す
もので、ここでは請求項３に対応した例を示す。図中、
５１は空間アドレスを検出し、マップを作成する手段を
具備した端末装置（以下、モニター端末と称す。）であ
り、前述したような所定の空間３５内に固定・設置され
る。本形態ではモニター端末５１で空間３５を検出する
ことによって、曲面３６の実際の領域Ａ１〜Ａ９に対応
した空間アドレスを設定することが可能である。

【００４２】この形態によれば、専用のモニター装置が
不要であり、また、部屋の境界や各々の端末装置（図示
せず）の部屋内での動きや出入りを比較的容易に検出可
能な位置にモニター端末を設置できる利点を有する。ま
た、各種の障害物や端末装置が集中し易い場所等の多く
の統計処理データ等をモニター端末側で容易に把握／処
理でき、各端末装置間の通信をスムーズに処理できる利
点も有する。

【００４３】また、図１３に示すように、移動可能な端
末装置の一つをモニター端末、例えば５２とすることに
より、必ずしも曲面３６の実際の領域Ａ１〜Ａ９に対応
していない空間アドレス、例えばＢ１〜Ｂ９の設定を行
うことも可能である。この形態によれば、専用のモニタ
ー装置が不要であることはもとより、端末装置の集中す
る場所にモニター端末を位置し易く、より詳細でフレキ
シブルなアドレス配分が可能となる利点を有している。

【００４４】図１４は本発明の第３の実施の形態を示す
もので、ここでは請求項５に対応した例を示す。図中、
５３，５４は同一の空間アドレス、ここではＡ２に所属
する端末装置であり、送信側の端末装置、例えば５５よ
り出射された赤外線５６は曲面３６の該当領域Ａ２によ
り種々の方向に拡散され、端末装置５３，５４に到達す
るため、１：ｎの同報通信が可能である。

【００４５】次に、同報通信を行おうとする端末装置が
同一の空間アドレス内にない場合について述べる。本発
明では、第１の形態で説明したように、送信側の端末装
置の赤外線の出射広がり角を適度に絞り、かつ受信側の
端末装置の受信広がり角を適度に絞ることにより、ｎ：
ｎの多重通信を効果的に行うことができる。しかし、こ
のような状態では同報通信を行うことは困難である。

【００４６】このため、同報通信すべき端末装置の数が
少ない、例えば図１５に示すように空間アドレスＡ２，
Ａ６にそれぞれ所属する端末装置５３，５７の２個だけ
のような場合には、送信側の端末装置５５からハーフミ
ラーやＨＯＥの組み合わせ等により、複数の赤外線５
６，５８を同時に空間アドレスＡ２，Ａ６に対して出射
することによって同報通信を可能とすることができる。

【００４７】また、同報通信すべき端末装置の数が多い
場合は、図１６に示すように送信側の端末装置５５の出
射広がり角α２を、ＰＤＬＣ（高分子分散型液晶）やＨ
ＯＥの組み合わせ等を用いて、大きく変化させて出射す
ることによって同報通信を可能とすることができる。な
お、鏡とモーターの組み合わせやＨＯＥとモーターの組
み合わせ等を用いて、同一のデータを多くの空間アドレ
スに時分割的に順次送ることによって同報通信を可能と
することもできる。

【００４８】図１５、１６の例では一時的に多重通信が
不可能あるいは通信可能な多重数が減少する欠点がある
が、同時に多くの端末装置にデータを伝送できる利点を
有する。一方、時分割的に送る方法ではデータの送信に
空間アドレス数以上の時間を要するという欠点がある
が、多重通信を妨害することがない利点を有する。な
お、どちらの方法でも受信側の端末装置の受信広がり角
を適度に絞っておくことにより、マルチパス等の影響を
避けることは可能であり、通信速度の高速化の障害とな
ることはない。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、各端末装置の大まかな位置を、データ通信の
搬送波に対して拡散波を生じる材料からなる曲面を分割
した領域に基づく空間アドレスとして把握し、そのマッ
プを作成し、実際の通信時には受信側の端末装置が所属
する空間アドレスの方向にデータを載せた電磁波を照射
することにより、前記曲面の対応する領域で生じた前記
データを載せた電磁波の拡散波を受信側の端末装置に到
達させることができ、これによって送信側と受信側の端
末装置間で完全な見通しの確保や正確な光軸合わせを必
要とすることなくビーム状の電磁波による通信が可能と
なり、出射広がり角の広い電磁波を用いた場合のように
電磁波の利用効率の低下に起因するＳ／Ｎ比の低下や、
マルチパスや周囲光の影響を受け易い受信広がり角の広
い受信装置を用いることに起因するＳ／Ｎ比の低下によ
って通信速度の高速化が制限されることがなく、また、
携帯端末のように頻繁に移動する端末にも容易に適用で
き、さらにまた、同時に２以上の端末装置からそれぞれ
空間アドレスの異なる複数の領域に向けてデータを載せ
た電磁波を照射することによって各空間アドレスに対応
した複数の端末装置に対するデータ伝送、即ちｎ：ｎの
多重通信を行うことができる。

【００５０】また、本発明の請求項２によれば、モニタ
ー装置により、各端末装置の大まかな位置を、データ通
信の搬送波に対して拡散波を生じる材料からなる曲面を
分割した領域に基づく空間アドレスとして把握し、その
マップを作成することができ、また、マップに基づいて
受信側の端末装置の空間アドレスを把握する手段と、受
信側の端末装置の空間アドレスの方向にデータを載せた
電磁波の出射方向を向ける手段とにより、実際の通信時
には受信側の端末装置が所属する空間アドレスの方向に
データを載せた電磁波を照射することができる。

【００５１】また、本発明の請求項３によれば、空間ア
ドレスを検出し、マップを作成する手段を具備した位置
固定あるいは移動可能な端末装置を備えたことにより、
空間アドレスの検出・マップ作成用の特定の装置を必要
としなくなり、特に移動可能な端末装置の場合には端末
装置の数や位置の変更に対応して空間アドレスを検出し
易い位置に配置することができ、より詳細で正確なマッ
プ作成が可能となる。

【００５２】また、本発明の請求項４によれば、電磁波
の出射広がり角を絞る手段あるいは電磁波の受信広がり
角を絞る手段のいずれか一方もしくは両方を具備したこ
とにより、周囲光やマルチパスの影響を排除でき、ｎ：
ｎの多重通信の際の相互干渉を効率良く防ぐことができ
る。

【００５３】また、本発明の請求項５によれば、電磁波
の出射広がり角及び出射方向を受信側の端末装置が所属
する空間アドレスの数に応じて変化させる手段を具備し
たことにより、空間アドレスが異なる複数の端末装置に
対する同時通信、即ち１：ｎの同報通信を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のデータ通信装置の一例を示す説明図

【図２】従来のデータ通信装置の他の例を示す説明図

【図３】本発明のデータ通信方法及びその装置の第１の
実施の形態を示す説明図

【図４】空間アドレスマップの一例を示す説明図

【図５】空間分割数を変えた場合の平均通信速度のトラ
ヒック量に対する依存性の計算例を示す図

【図６】端末装置間の距離を一定として赤外線の拡散位
置を変化させた場合の赤外線の伝搬の説明図

【図７】端末装置間の距離を一定として赤外線の拡散位
置を変化させた場合の赤外線の伝搬の他の説明図

【図８】本発明における周囲光の影響の抑制効果の説明
図

【図９】本発明におけるマルチパスの影響の抑制効果の
説明図

【図１０】本発明における端末装置が移動した際の通信
のようすの一例を示す説明図

【図１１】本発明における端末装置が移動した際の通信
のようすの他の例を示す説明図

【図１２】本発明のデータ通信方法及びその装置の第２
の実施の形態を示す説明図

【図１３】本発明のデータ通信方法及びその装置の第２
の実施の形態を示す説明図

【図１４】本発明のデータ通信方法及びその装置の第３
の実施の形態を示す説明図

【図１５】本発明のデータ通信方法及びその装置の第３
の実施の形態を示す説明図

【図１６】本発明のデータ通信方法及びその装置の第３
の実施の形態を示す説明図

【符号の説明】

３１〜３４，５３〜５５，５７…端末装置、３５…空
間、３６…曲面、３７…モニター装置、４１〜４４，５
６，５８…赤外線、５１，５２…モニター端末、α１，
α２…出射広がり角、β１…受信広がり角。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミリ波より高い周波数を有する電磁波に
   対して拡散波を生じる材料からなる曲面で少なくとも一
   部が囲まれた空間内に複数の端末装置を配置し、任意の
   端末装置間で前記電磁波を搬送波として用いた無線によ
   るデータ通信を行うデータ通信方法において、 前記拡散波を生じる材料からなる曲面を複数の領域に分
   割し、 該分割した複数の領域のうち、各端末装置に近い領域を
   それぞれその端末装置が所属する空間アドレスとして検
   出し、 各端末装置が所属する空間アドレスのマップを作成し、 送信側の端末装置が前記マップに基づいて受信側の端末
   装置が所属する空間アドレスを把握し、 受信側の端末装置が所属する空間アドレスの方向にデー
   タを載せた電磁波を照射することを特徴とするデータ通
   信方法。
2. 【請求項２】 ミリ波より高い周波数を有する電磁波に
   対して拡散波を生じる材料からなる曲面で少なくとも一
   部が囲まれた空間内に配置される複数の端末装置を備
   え、任意の端末装置間で前記電磁波を搬送波として用い
   た無線によるデータ通信を行うデータ通信装置におい
   て、 前記拡散波を生じる材料からなる曲面を分割した複数の
   領域のうち、各端末装置に近い領域をそれぞれその端末
   装置が所属する空間アドレスとして検出し、各端末装置
   が所属する空間アドレスのマップを作成するモニター装
   置を設け、 各端末装置に、前記マップに基づいて受信側の端末装置
   が所属する空間アドレスを把握する手段と、受信側の端
   末装置が所属する空間アドレスの方向にデータを載せた
   電磁波の出射方向を変化させる手段とを設けたことを特
   徴とするデータ通信装置。
3. 【請求項３】 空間アドレスを検出し、マップを作成す
   る手段を具備した位置固定あるいは移動可能な端末装置
   を備えたことを特徴とする請求項２記載のデータ通信装
   置。
4. 【請求項４】 電磁波の出射広がり角を絞る手段あるい
   は電磁波の受信広がり角を絞る手段のいずれか一方もし
   くは両方を具備したことを特徴とする請求項２または３
   記載のデータ通信装置。
5. 【請求項５】 電磁波の出射広がり角及び出射方向を受
   信側の端末装置が所属する空間アドレスの数に応じて変
   化させる手段を具備したことを特徴とする請求項２乃至
   ４いずれか記載のデータ通信装置。