JPH098728A

JPH098728A - 双方向光無線通信装置及びこれを用いた通信方法

Info

Publication number: JPH098728A
Application number: JP7174079A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Hirohashi; 一俊広橋; Atsushi Sakamoto; 篤坂本; Manabu Sakane; 学坂根
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1997-01-10
Also published as: US5926302A

Abstract

(57)【要約】【目的】一種類の装置で、装置立ち上げ時に反射打ち
消し量設定に用いる狭帯域信号を自動的に設定すること
ができる双方向光無線通信装置を提供する。【構成】双方向光無線通信装置において、キャリアと
して周波数帯域の異なる複数の狭帯域信号を切替可能に
出力できる送信手段Ａ１と、前記複数の狭帯域信号に対
応する複数の受信部を有する受信手段Ａ２と、自己の送
信信号の反射波の反射成分から前記狭帯域信号を抽出し
て、抽出量に基づいて前記送信信号の振幅・位相を調整
して受信信号に加算するようにした反射打ち消し手段Ａ
３とを有し、前記反射打ち消し手段は、立ち上げ時に相
手の通信装置より送られてくる狭帯域信号の周波数帯を
認識する周波数弁別部２４と、この周波数弁別部の出力
に基づいて、認識した狭帯域信号の周波数帯域と同じ周
波数帯域に対応する前記受信部を選択すると共に前記送
信部にて前記認した識狭帯域信号の周波数帯域と異なる
前記狭帯域信号を選択する切替制御部２５とを備えるよ
うに構成する。これにより、反射光の打ち消しに用いる
狭帯域信号を自動的に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送信受信を同時に行な
う双方向光無線通信装置及びこれを用いた通信方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数のパーソナルコンピュー
タ（以下、パソコンと表示する）等の情報処理端末機器
を相互に接続してＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅ
ｔｗｏｒｋ）を構築する場合、パソコン相互を同軸ケー
ブルや光ケーブル等の有線によって接続していた。有線
による接続は機械的に確実な接続が可能なので、外来雑
音によるデータ誤りが少ないなどの点では有利である
が、配線工事の費用が高く、レイアウト変更毎に工事が
必要等の問題点もある。

【０００３】また、近年、ラップトップ型パソコン、ブ
ック型パソコンやパームトップ型パソコン、更には、電
子手帳等の携帯型情報処理端末機器を相互に接続してデ
ータ伝送を行なう要求も高まっているが、これらの機器
は元々携帯移動して使用することを目的としているた
め、有線で接続した状態のままで使用することは、極め
て希である。このため、コネクタの抜き差しによる接続
部の機械的破損や接続作業が面倒であるなど、制約の多
いものであった。そこで、伝送路の全部または一部を無
線化して、パソコンの接続を可能にしたいという要求が
ある。

【０００４】この無線伝送の手段としては電波を媒体と
したものと光を媒体としたものとがあるが、高速データ
伝送を行なう場合は、法的規制のない光を媒体とした無
線伝送が有利である。また、有線ＬＡＮで最も普及率の
高いイーサネットＬＡＮは、１０Ｍｂｐｓの伝送速度を
有しているので、無線伝送路は１０Ｍｂｐｓの伝送速度
持つことが望ましく、更に、無線伝送路によって有線伝
送路の完全置き換えを実現するためには、完全双方向送
信路とすることが必須である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光無線
伝送では、自由空間へ光を送出し、且つ自由空間からの
光を受けることから、例えば装置近傍に位置する物体に
より自己が送出した送信信号光が反射等して受信部に入
力され、希望とする相手方の通信信号を正確に取り出す
ことができなくなるという問題点がある。

【０００６】そこで、本発明者は、先の出願（特願平６
−２０９０８０号）において、上記した問題を解決する
ために、送信信号の一部を分岐してこの信号レベル、位
相を調整して受信信号に加えることにより戻り光（反射
光）による信号をキャンセルすることができる光無線通
信の戻り光打ち消し方法及び装置を提案した。この装置
では、自己が送る伝送信号に重畳して狭帯域信号を送
り、その反射成分から上記狭帯域信号を抽出し、抽出し
た狭帯域信号と先の送信信号とを位相比較することによ
り、打ち消し量の過不足を判定し、適正な打ち消しを行
うものである。相手側から送られる狭帯域信号が同一の
周波数帯であると、反射打ち消しに誤動作を生ずるため
に、相手装置との間で異なる周波数帯の狭帯域信号を設
定する必要がある。例えば、一方の装置の重畳狭帯域信
号のキャリア周波数を２．３ＭＨｚとすると、他方の装
置の重畳狭帯域信号のキャリア周波数を２．８ＭＨｚに
設定するという具合である。

【０００７】ここで、先の出願に係る光無線通信の戻り
光打ち消し装置の構成を図５及び図６を参照して説明す
る。図５は先の出願の双方向光無線通信装置を示すブロ
ック構成図であり、映像及び音声を双方向で伝送する場
合を示す。映像信号は、映像用ＦＭ変調回路１によりブ
ロードバンド信号に変換され、また、音声信号は音声用
ＦＭ変調回路２により変調され、両変調出力は加算回路
３に印加される。加算回路３の出力はＬＥＤドライバ４
を介してＬＥＤ等の発光素子５を駆動し、光出力として
出力される。

【０００８】一方、受信は受光素子６、受光回路７によ
り受信電圧を得て、加算回路８を介した後、増幅回路９
により十分なレベルに増幅され、更に、映像帯域用及び
音声帯域用バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０、１１及
び自己送信用バンドパスフィルタ１２に並列に入力され
る。バンドパスフィルタ１０は映像の周波数帯域を通過
させ、バンドパスフィルタ１１は音声周波数帯域を通過
させる。両バンドパスフィルタ１０、１１の出力は、そ
れぞれ映像用及び音声用復調回路１３及び１４に入力さ
れ、各復調回路の出力として映像信号出力、音声信号出
力が得られる。

【０００９】映像信号、音声信号を双方向で伝送する場
合、自己の送信光の伝送路上の反射物による反射が問題
となる。解決策としては周波数分離による方法がある。
すなわち、図６に示すように、一方の装置Ａと他方の装
置Ｂの音声信号出力周波数スペクトルとを異ならせ、受
信側でフィルタにより分離することにより反射成分を阻
止できる。尚、映像信号の周波数スペクトルは共通であ
る。しかしながら、この方法は伝送媒体に広い周波数帯
域が求められる。

【００１０】光を媒体とした通信では、主に発光素子の
広域限界により、２０から３０ＭＨｚ程度までしか帯域
を確保できない。一方、映像信号は略ＤＣ（直流）から
４ＭＨｚ程度までの周波数帯域を持つ。映像を光伝送に
より送るには、映像電気信号を直接電気−光変換し、伝
送するのが最も簡易で、周波数利用率も良い。しかし、
空間伝送においては、照明光による妨害があり、その妨
害スペクトルは１ＭＨｚ程度まで達する。そのため、映
像をＦＭ変調し、低域スペクトルの無いブロードバンド
信号に変換して送るのが望ましい。ＦＭ波の所用帯域は
変調の深さにより変化し、深い程帯域が広がる。また、
伝送品質は深い変調を行なうほど良好となる。そのた
め、両者の兼ね合いで変調度を設定するが、図６から明
らかなように映像の伝送を異なる周波数帯に設定するこ
とは困難と言える。

【００１１】従って、映像信号を双方向で光伝送する場
合、反射問題の解決策として周波数分離による方法は使
えず、反射打ち消しの方策が必要となる。反射打ち消し
は簡単に言えば加算回路８に送信信号を逆相で加えるこ
とにより反射信号を打ち消す。反射による成分は空間を
伝搬してくるため、時間遅れを生じ、位相がずれる。従
って、単に逆相で加えた場合には打ち消し漏れが生ずる
が、しかしながら、反射による影響は反射物が近距離に
あるほど大きく、かつ光の伝搬スピードが極めて早いた
め、反射経路による位相ずれはほとんど問題とならな
い。それよりむしろ、電気−光変換或いはこの逆の光−
電気変換等による遅延の影響の方が支配的である。しか
し、それら遅延は固定量であることから、反射成分に対
してかなりの精度で逆相信号を得ることは可能である。

【００１２】打ち消しは位相を完全に合わせることと共
に、振幅も合わせることにより完全となる。振幅は反射
条件により激変するため、常に反射量を補足し、打ち消
し量を制御する必要あある。

【００１３】以下に打ち消し量の制御機構について述べ
る。光入力による受信信号には受信を希望する希望信号
に加え、自己の送信の反射光による反射信号が加算され
て受光素子６により検出される。受信光は受光素子６及
び受光回路７により電気信号に変換されて加算回路８に
入力される。加算回路８の他入力端には、送信信号が電
圧制御増幅回路１５（説明は後述）を介し、反射受信信
号に対して逆相となるように位相変位回路１６を介して
入力される。両入力の振幅が一致した場合には加算回路
８の出力から反射成分は無くなる。

【００１４】しかしながら、振幅が一致しない場合に
は、加算回路８の出力には反射成分が残り、この残留反
射成分は、打ち消し不足の場合と過剰の場合とで逆の位
相状態となる。すなわち、過剰の場合には、打ち消し信
号の位相状態となり、打ち消し不足の場合には、反射成
分の位相状態、すなわち、打ち消し信号の位相状態の逆
相となる。加算回路８の出力は増幅器９で十分な振幅に
増幅された後、自己送信用バンドパスフィルタ１２を介
して位相比較回路１７に入力される。バンドパスフィル
タ１２は自己送信の音声変調信号のみを通過させる。自
己送信の音声変調信号と受信希望の音声変調信号及び映
像変調信号は異なる周波数帯域に存在するため、略完全
な分離が可能である。

【００１５】位相比較回路１７の他入力端には自己送信
の音声変調信号が入力され、ここで、自己送信の音声変
調信号を基準としてバンドパスフィルタ１２の位相状態
を判定する。打ち消し不足、打ち消し過剰に対し、バン
ドパスフィルタ１２の出力の位相状態は反転するので、
位相検出回路１７の出力は例えば打ち消し不足の場合は
Ｈ（ハイ）、過剰に対しＬ（ロー）の出力となる。位相
比較回路１７の出力は音声信号帯域を通すローパスフィ
ルタ１８を介して電圧制御増幅回路１５の制御入力端に
印加される。電圧制御増幅回路１５は制御電圧に応じて
増幅率が変化するものであり、制御電圧が高いほど増幅
率が高くなるようにしておけば、打ち消し不足の場合は
打ち消し量増加、過剰の場合は打ち消し量減少の動作と
なり、負帰還ループが成立する。従って、反射打ち消し
量は常に適性に保つことができる。

【００１６】しかしながら、この種の装置は、反射打ち
消しのための検査信号として音声変調信号を利用してい
るが、音声変調信号は双方の装置で同一のキャリアとす
ると自己送信の反射か、希望音声信号かの区別ができな
いため、前述のように異なるキャリアを設定しなければ
ならない。そのために、装置としては、音声信号のキャ
リア周波数の異なる２つのタイプを用意し、且つこれら
をペアとして用いなければならない。従って、複数種類
の装置を作らねばならないことから、製造効率が低下す
るのみならず、自由にペアリングを変えることもできな
いという問題も新たに発生した。そこで、送信キャリ
ア、バンドパスフィルタ、音声復調回路に対する切り替
え機能を設けることにより、一種類の装置とすることも
できるが、ペアを組む際に、切り替えスイッチの設定を
行わなければならなず、その手間が煩わしいのみなら
ず、特に、ペアリングを頻繁に変える用途についてはオ
ペレータがその都度、切り替えを行わなければならず、
対応することが非常に困難である。

【００１７】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目
的は、一種類の装置で装置立ち上げ時に反射打ち消し量
設定に用いる狭帯域信号を自動的に設定することができ
る双方向光無線通信装置及びこれを用いた通信方法を提
供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、双方向光無線通信装置において、キャ
リアとして周波数帯域の異なる複数の狭帯域信号を切替
可能に出力できる送信手段と、前記複数の狭帯域信号に
対応する複数の受信部を有する受信手段と、自己の送信
信号の反射波の反射成分から前記狭帯域信号を抽出し
て、抽出量に基づいて前記送信信号の振幅・位相を調整
して受信信号に加算するようにした反射打ち消し手段と
を有し、前記反射打ち消し手段は、立ち上げ時に相手の
通信装置より送られてくる狭帯域信号の周波数帯を認識
する周波数弁別部と、この周波数弁別部の出力に基づい
て、認識した狭帯域信号の周波数帯域と同じ周波数帯域
に対応する前記受信部を選択すると共に前記送信部にて
前記認した識狭帯域信号の周波数帯域と異なる前記狭帯
域信号を選択する切替制御部とを備えるように構成した
ものである。

【００１９】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、立ち上
げ時には、上記送信手段は、所定のタイミングで送信を
停止して、この停止期間に、反射打ち消し手段は、相手
の通信装置からの受信信号に基づいて相手の狭帯域信号
の周波数帯域を決定する。そして、この決定結果に基づ
いて、上記切替制御部は、相手の狭帯域信号の周波数帯
域に適合するように受信部を切り替えて選択し、これと
同時に、相手の狭帯域信号以外の狭帯域信号の周波数帯
に送信手段のキャリアを切り替え、通常の送信状態に入
る。これにより相手装置との間における送信手段同士の
キャリアの周波数を異ならせると同時に、受信部は相手
装置のキャリアに適合するように自動的に切り替える。

【００２０】また、立ち上げ時に、相方の装置が同時期
に送信停止状態に入ることを防止するために、送信停止
状態が複数回生ずるようにし、且つ初回の送信停止と次
回の送信停止の間の時間をランダムに変化できるように
しておくのが好ましい。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明に係る双方向光無線通信装置
及びこれを用いた通信方法の一実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。図１は本発明に係る双方向光無線通信装
置を２台対向して配置した状態を示す図、図２は本発明
に係る双方向無線光通信装置を示すブロック構成図であ
る。尚、先に説明した図５に示す装置と同一部分につい
ては同一符号を付して説明する。

【００２２】本実施例においては、双方向光無線通信装
置をＡＶ（ＡｕｄｉｏＶｉｓｕａｌ）双方向伝送に適
用した場合について説明する。図１に示すように２つの
双方向光無線通信装置Ａ、Ｂは、光通信に用いる送信手
段Ａ１、Ｂ１と受信手段Ａ２、Ｂ２と、本発明の特徴と
する反射打ち消し手段Ａ３、Ｂ３をそれぞれ有してお
り、光信号を送受し得るように送受信手段が対向させて
各通信装置Ａ、Ｂが配置されている。本実施例では、両
装置Ａ、Ｂは比較的接近させて配置されており、例えば
１ｍ以内の距離で通信を行なう。

【００２３】各装置Ａ、Ｂでは、音声信号及び映像信号
がそれぞれＦＭ変調されて加算されて出力される。この
場合、２つの装置Ａ、Ｂは全く同様に構成されているの
で一方の装置Ａの構成を例にとって以下説明する。送信
信号の周波数スペクトルの一例は例えば図６に示したと
同様なスペクトルを有しており、映像信号は６ＭＨｚか
ら２０ＭＨｚの範囲内で共通に使用される。この場合、
先の出願の装置と異なる点は、先の出願の装置において
は、先の出願における両装置の音声信号の周波数は相互
に異なるように固定的に設定されており、例えば一方の
装置は周波数スペクトルの中心周波数は例えば２．３Ｋ
Ｈｚに設定され、他方の装置は例えば２．８ＭＨｚに固
定的に設定されるに対して、本発明の装置にあっては両
装置Ａ，Ｂともに２つの中心周波数を選択的に取り得る
ようになっている。

【００２４】上記送信手段Ａ１は、映像入力信号をＦＭ
変調する映像用ＦＭ変調回路１、音声入力信号をＦＭ変
調する音声用ＦＭ変調回路２、これらの各変調回路１、
２の出力信号を加える加算回路３、この加算回路３の出
力信号により、例えばＬＥＤのような発光素子５を駆動
するＬＥＤドライバ４により主に構成されている。

【００２５】この音声用ＦＭ変調回路２は、周波数帯の
異なる狭帯域周波数を有しており、これらを選択的に用
いて音声信号を変調し得るようになっている。具体的に
は、これらの狭帯域信号は、２．３ＭＨｚを中心周波数
とするものと、２．８ＭＨｚを中心周波数とするもので
ある。また、加算回路３の出力側には、オンオフスイッ
チ１９が設けられ、必要に応じて出力をオン・オフでき
るようになっている。

【００２６】また、上記受信手段Ａ２は、対向する装置
Ｂからの光信号を受けるフォトダイオードのような受光
素子６と、この信号を受信信号に変換する受光回路７
と、この出力と後述するキャンセル信号を加算する加算
回路８と、この出力を増幅する増幅器９と、この出力か
ら映像信号と音声信号を分離する映像用バンドパスフィ
ルタ１０と第１及び第２の２つの音声信号用バンドパス
フィルタ１１、１２と、これからの出力をそれぞれ復調
する音声用復調回路１４，２０とにより主に構成されて
いる。ここで、第１の音声用バンドパスフィルタ１１
は、前記音声用ＦＭ変調回路２の有する２種類のキャリ
ア信号帯域の内、一方、例えば２．３ＭＨｚ（Ｆ１）を
中心とする帯域の信号を通すように設定され、他方の第
２の音声用バンドパスフィルタ１２は、他方、例えば
２．８ＭＨｚ（Ｆ２）を中心とする帯域の信号を通すよ
うに設定されている。

【００２７】これにより、第１の音声用バンドパスフィ
ルタ１１と第１の音声用復調回路１４よりなる第１の受
信部２６Ａが形成され、第２の音声用バンドパスフィル
タ１２と第２の音声用復調回路２０よりなる第２の受信
部２６Ｂが形成される。そして、第１及び第２の音声用
バンドパスフィルタ１１、１２の後流側には、いずれか
一方の出力を選択的に取り出すための第１の切替スイッ
チ２１が設けられ、また、第１及び第２の音声用復調回
路１４、２０の後段にもいずれか一方の出力を選択的に
取り出すための第２の切替スイッチ２２が設けられる。
これらの両スイッチ２１、２２は同期して同方向に切替
え可能になされている。送信手段Ａ１における加算信号
すなわち送信信号はドライバ４を介して発光素子５に印
加され、これより例えば６０度の範囲内の自由空間に光
信号を放つことになる。

【００２８】通信装置Ａは送信すると同時に受信も行な
う。受信する範囲も送信と同様に例えば６０度の範囲以
内に設定される。このように指向性を送受信ともに６０
度に設定する理由は６０度の範囲内で装置を互いに向け
ることなく通信を行なえるようにするためである。

【００２９】通信装置Ａの近傍に反射物がない場合に
は、通信装置Ａの受信する光信号は他方の通信装置Ｂか
らの信号のみとなるため、品質の良い受信が可能であ
る。しかしながら、何等かの反射物２３がある場合には
（図１参照）、通信装置Ｂからの光信号の他に自己の出
した光出力の反射信号が混合されて受信されてしまう。
両信号は混合されたまま受信信号とせざるを得ないため
に受信信号は品質劣化を受ける恐れになるが、本発明の
特徴とする反射打ち消し手段Ａ３によりこの品質劣化を
低減することが可能となる。反射光の打ち消しは、受信
信号に、自己の送信信号を逆位相で同振幅の信号を加え
ることにより完全に行なうことができ、そのような信号
は送信信号を元にして得ることが可能である。

【００３０】この反射打ち消し手段Ａ３は、まず先の出
願の装置と同様に、第１の切替スイッチ２１を介して入
力される第１及び第２の音声用バンドパスフィルタ１
１、１２の内のいずれか一方の出力と自己の送信用の音
声信号との位相を比較する位相比較回路１７と、ローパ
スフィルタ１８と、電圧制御増幅回路１５と、位相変位
回路１６を有している。位相比較回路１７では、自己送
信の音声変調信号を基準としてこれに入力されてくる受
信音声信号（狭帯域信号）の位相状態を判定し、打ち消
し不足、打ち消し過剰に対してはその出力は反転するこ
とになる。従って、この出力をローパスフィルタ１８を
介して電圧制御増幅回路１５の制御入力端に印加するこ
とにより、その制御電圧に応じて増幅率が変化し、反射
打ち消し量は常に適性に保たれる。

【００３１】この場合、相手装置Ｂに対して、音声信号
のキャリア周波数及び相手装置Ｂからの受信信号に対し
て、受信部をどのように適合させるかが問題となる。そ
こで、本発明においては、相手装置例えばＢから送られ
てくる狭帯域信号（音声信号）の周波数帯を認識する周
波数弁別部２４と、この出力に基づいて前記スイッチ１
９、２１、２２の切り替えや、前記音声用ＦＭ変調回路
２のキャリア周波数を切り替える、例えばマイクロコン
ピュータ等よりなる切替制御部２５とを設けており、認
識した狭帯域信号の周波数帯域と同じ周波数帯域の受信
部２６Ａまたは２６Ｂを選択すると共に、送信手段Ａ１
においては認識した狭帯域信号の周波数と異なる狭帯域
信号を選択するようになっている。選択に対しては、装
置の立ち上げ時に、オンオフスィッチ１９をオフするこ
とにより所定のタイミングで送信を停止し、この停止期
間に相手装置からの信号を受信してその狭帯域信号を固
定するように予めプログラミングされている。

【００３２】また、周波数弁別部２３の前段には、２種
類の狭帯域信号を通すローパスフィルタ２６が設けられ
ており、増幅器９の出力から狭帯域信号のみを弁別部２
３へ導入するようになっている。

【００３３】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。この装置においては、装置の立
ち上げ時に、使用すべき音声変調用のキャリア周波数、
受信部すなわち音声用バンドパスフィルタ及び音声用復
調回路を自動的に選択する。図３は装置Ａ、Ｂの立ち上
げ時の送信状態及びキャリアの設定状態を示すタイミン
グチャートである。まず、装置Ａと装置Ｂをペアで対向
させ電源を入れると（Ｔ０）、切替制御部２５の出力は
初期設定により共にＨ（ハイ）となり、第１の切替スイ
ッチ２１は側へ、第２の切替スイッチ２２は側へそ
れぞれ接続されると同時に、音声用ＦＭ変調回路２はキ
ャリアＦ１（２．３ＭＨｚ）を選択する。従って、両装
置Ａ、Ｂの送信音声キャリアは共にＦ１となり、受信部
の音声キャリアはＦ２（２．８ＭＨｚ）に初期設定され
る。

【００３４】このままの状態では反射打ち消しが全く機
能しない。反射打ち消しを機能させ、双方向通信を行な
うには一方の装置の送信部の音声キャリアをＦ２にセッ
トし、受信部の音声キャリアをＦ１に変更させなければ
ならない。以下にその方法について説明する。切替制御
部２５は電源立ち上げ時、オンオフスイッチ１９に図３
に示す送信コントロール信号を加える。すなわち装置Ａ
では、時間Ｔ１の時にオフとなって送信が一時的に停止
し、装置Ｂでは時間Ｔ３の時にオフとなって送信が一時
的に停止する。送信オフ時は一時的に送信停止となるこ
とから、自己送信の反射が生じなくなると共に、打ち消
し信号も加算回路８に印加されない。従って、送信オフ
時には相手からの信号を妨害無く受信できることにな
る。受信した信号は増幅器９により十分な振幅に増幅さ
れた後、ローパスフィルタ２６を介して映像信号をカッ
トした後に、周波数弁別部２３に入力される。

【００３５】送信コントロール信号は所定のタイミング
でオン、オフを繰り返すが、図３の例では、電源立ち上
げ後、時間Ｔ１−Ｔ２間で装置Ａが先に送信オフの期間
を迎える。その時、装置Ａの周波数弁別部２３は装置Ｂ
から出力されている狭帯域信号としてキャリアＦ１を検
出することになる。キャリアＦ１を検出すると、周波数
弁別部２３の出力からキャリアＦ１を示すコントロー
ル出力が発生し、切替制御部２５に印加される。この切
替制御部２５に周波数弁別部２３からのコントロール出
力が印加されると、切替制御部２５は送信を連続状態に
切り替え、音声用ＦＭ変調回路２にコントロール信号を
与えて、キャリア周波数をＦ２（２．８ＭＨｚ）に変更
して装置Ｂのキャリア周波数Ｆ１と異ならしめると共
に、第１の切替スイッチ２１を側へ、第２の切替スイ
ッチ２２を側になるようにコントロール信号を出して
第１の受光部２６Ａを選択し、保持する。ここで、装置
Ａは送信キャリアはＦ２に、受信キャリアはＦ１に固定
される。

【００３６】一方、装置Ｂは時間Ｔ３−Ｔ４の期間に送
信停止（オフ）となる。装置Ｂは、この停止期間に受信
信号として周波数Ｆ２をキャリアとした音声変調信号を
含む信号を良好に受信する。装置Ｂにおいては、音声変
調信号は前述と同様に周波数弁別部２３により周波数Ｆ
２であることを判別すると、周波数弁別部２３からは出
力からコントロール出力が発生し、切替制御部２５に
印加される。この切替制御部２５に周波数弁別部２３か
らのコントロール信号が印加されると、切替制御部２５
は送信を連続状態に切り替え、音声用ＦＭ変調回路２の
コントロール信号を保持してキャリア周波数をＦ１に保
つと共に、第１の切替スイッチ２１を側へ、第２の切
替スイッチ２２を側にそれぞれ保持する。ここで、装
置Ｂは送信キャリアはＦ１に、受信キャリアはＦ２に固
定されることになる。すなわち、装置Ａとは逆の関係に
固定されることになる。

【００３７】以上により、装置Ａ，装置Ｂは電源立ち上
げ後、自動的に送信、受信の周波数設定が行われ、反射
打ち消しが機能するため、良好な双方向伝送が行われ
る。従って、本出願人が先に開示した発明において必要
とされた２タイプの装置を用意する必要がなく、単一の
タイプの装置で対応することができるので、製造工程も
複雑化せず、しかも、ペアリングを変更しても、その都
度、キャリア周波数を自動的に適性に選択することが可
能となる。また、両装置Ａ，Ｂの最初の送信オフのタイ
ミングがたまたま一致した場合には、自動設定できない
ので、適当時間後に再度、送信オフが発生するようにな
っている。そして、この送信オフは自動設定が行われる
まで、間欠的に継続して発生することになる。

【００３８】また、上記実施例では、本発明をＡＶ伝送
へ応用して、狭帯域信号として音声変調信号を用いた場
合を例にとって説明したが、ＡＶ伝送に限定されず、他
の通信形態、例えば信号が断続的となる通常のデータ伝
送系等へも応用できるのは勿論である。尚、上記実施例
では、電源投入後、自動設定の動作期間に送信を断続す
るが、断続のタイミングを固定にすると、たまたま両装
置Ａ，Ｂ間において、送信オフの期間が一致してしまう
場合が生じる。また、一度そのような状態となると、次
の送信オフの期間も定時間後であるため、しばらくの
間、送信オフ期間の一致が続くことになる。このように
送信オフ期間が一致すると、キャリア周波数を確認すべ
き期間に相手からの信号が入来しないことから、一致状
態から抜け出るまで自動設定が行われないことになる。

【００３９】送信の断続のタイミング生成は切替制御部
２５で行われるが、この制御部２５は一般的にはデジタ
ル回路で構成され、装置を構築する上で、他の論理的制
御もこの部分で受け持たす構成が好ましい。その場合、
タイミング生成のマスタークロックに水晶発信器を用い
ることが多く、水晶は極めて周波数精度が高いため、一
度送信のオフ期間が一致すると長時間一致状態が続き、
自動設定に時間がかかり過ぎる事態を避けられない。そ
こで、これを回避するために、切替制御部２５にランダ
ムな時間を発生するタイマーを設け、送信オフ期間の間
の時間間隔、すなわちある送信停止から次の送信停止が
発生するまでの期間をランダムに変化させるようにする
のが好ましい。

【００４０】時間間隔をランダムに発生させる例を図４
に示す。同図でオフ期間の長さを１μｓ（マイクロ秒）
とし、時間０から時間１μｓまでの間では、装置Ａと装
置Ｂの送信オフ期間が完全に一致したとするとする。次
の送信オフ期間の開始は各装置Ａ，Ｂ共に１０００μｓ
以降１μｓ毎に２５６通りランダムに設定する。また、
万一、１０００μｓ以降の２５６通りの間にもオフ期間
が同一になった場合には、更に、２０００μｓ以降或い
はそれ以降においても２５６通りのランダム設定を行な
う。この場合、最初にたまたま送信オフ期間が完全に一
致した場合、次の送信オフ期間が重なる確立は、１／２
５６となり、Ｎ度目まで連続して重なる確立は（１／２
５６）^N-1となる。従って、連続して送信オフ期間が一
致する確立が非常に小さくなり、自動設定を速やかに行
なうことが可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の双方向光
無線通信装置及びこれを用いた通信方法によれば次のよ
うに優れた作用効果を発揮することができる。装置立ち
上げ時に相手のキャリア周波数を認識して、受信部とし
てはこれに適合する受信部を選択し、且つ送信キャリア
は相手のキャリア周波数と異なる狭帯域信号を自動的に
選択することができる。従って、一種類の装置で、反射
光の打ち消しを効果的に行なうことができる双方向の光
無線通信の伝送システムを構築することができる。ま
た、一種類の装置で済むので、生産性が向上するのみな
らず、ペアリングを変更してもその都度、自動的に送受
信のキャリア周波数を設定することができ、適合のため
の煩雑さを無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る双方向光無線通信装置を２台対向
して配置した状態を示す図である。

【図２】本発明に係る双方向光無線通信装置を示すブロ
ック構成図であ。

【図３】２台の通信装置の立ち上げ時の送信状態及びキ
ャリアの設定状態を示すタイミングチャートである。

【図４】本発明の他の実施例の送信タイミングを示すタ
イミングチャートである。

【図５】本出願人が先に開示した双方向光無線通信装置
を示すブロック構成図である。

【図６】通信装置に用いる出力周波数のスペクトルを示
す図である。

【符号の説明】

１…映像用ＦＭ変調回路、２…音声用ＦＭ変調回路、５
…発光素子、６…受光素子、１０…映像用バンドパスフ
ィルタ、１１…第１の音声用バンドパスフィルタ、１２
…第２の音声用バンドパスフィルタ（自己送信用バンド
パスフィルタ）、１３…映像用復調回路、１４…第１の
音声用復調回路、１９…オンオフスイッチ、２０…第２
の音声用復調回路、２１…第１の切替スイッチ、２２…
第２の切替スイッチ、２４…周波数弁別部、２５…切替
制御部、２６…ローパスフィルタ、Ａ，Ｂ…双方向光無
線通信装置、Ａ１，Ｂ１…送信手段、Ａ２，Ｂ２…受信
手段、Ａ３，Ｂ３…反射打ち消し手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/14 10/06 10/04 10/24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】双方向光無線通信装置において、キャリ
アとして周波数帯域の異なる複数の狭帯域信号を切替可
能に出力できる送信手段と、前記複数の狭帯域信号に対
応する複数の受信部を有する受信手段と、自己の送信信
号の反射波の反射成分から前記狭帯域信号を抽出して、
抽出量に基づいて前記送信信号の振幅・位相を調整して
受信信号に加算するようにした反射打ち消し手段とを有
し、前記反射打ち消し手段は、立ち上げ時に相手の通信
装置より送られてくる狭帯域信号の周波数帯を認識する
周波数弁別部と、この周波数弁別部の出力に基づいて、
認識した狭帯域信号の周波数帯域と同じ周波数帯域に対
応する前記受信部を選択すると共に前記送信部にて前記
認した識狭帯域信号の周波数帯域と異なる前記狭帯域信
号を選択する切替制御部とを備えるように構成したこと
を特徴とする双方向光無線通信装置。
【請求項２】前記切替制御部は、立ち上げ時に、初回
の送信停止と次回の送信停止との間の時間をランダムに
変化させることを特徴とする請求項１記載の双方向光無
線通信装置。
【請求項３】前記周波数弁別部の前段には、受信信号
から前記複数の狭帯域信号の周波数帯域を通すフィルタ
部を設けてあることを特徴とする請求項１または２記載
の双方向光無線通信装置。
【請求項４】キャリアとして周波数帯域の異なる複数
の狭帯域信号を切替可能に出力できる送信手段と、前記
複数の狭帯域信号に対応する複数の受信部を有する受信
手段と、自己の送信信号の反射波の反射成分から前記狭
帯域信号を抽出して、抽出量に基づいて前記送信信号の
振幅・位相を調整して受信信号に加算するようにした反
射打ち消し手段とを有する双方向光無線通信装置を用い
た通信方法において、立ち上げ時には、前記送信手段は
所定のタイミングで送信を停止して、この停止期間に前
記反射打ち消し手段は相手の通信装置からの受信信号に
基づいて相手の狭帯域信号の周波数帯域を決定し、次
に、前記相手の狭帯域信号の周波数帯域に適合するよう
に前記受信部を切り替えて選択すると共に前記相手の狭
帯域信号の周波数帯域以外の狭帯域信号に前記送信手段
のキャリアを切り替えて、連続送信を行なうようにした
ことを特徴とする双方向光無線通信装置を用いた通信方
法。
【請求項５】立ち上げ時には、ある送信停止から次回
の送信停止までの時間をランダムに変化させるように構
成したことを特徴とする請求項４記載の双方向光無線通
信装置を用いた通信方法。