JPH11205233A - 空間光伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光路に遮断がある場合、使用者に光路の遮断を
警報し確実に知らせることができる空間光伝送装置を提
供する。 【解決手段】離れた位置にある二台の装置間で、空間に
放射した光によりデータ信号を双方向に伝送する空間光
伝送装置において、一方の装置に、所定パルス幅を持つ
リンクパルス信号を発生するリンクパルス発生回路１７
と、データを伝送しない非データ伝送時に、リンクパル
ス信号を送出するリンクパルス送出回路と、が設けられ
る。他方の装置に、一方の装置から伝送されたリンクパ
ルス信号を検出するリンクパルス検出回路１９と、リン
クパルス検出回路１９からの検出信号を入力し、データ
を受信しない状態で、リンクパルス検出回路１９からの
検出信号を所定時間内に検出できないとき、警報器２１
に信号を出力するタイマー回路２０が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空間に放射した光
によりデータを伝送するＬＡＮ（local area network）
等に好適な空間光伝送装置に関し、特に、光路の接続確
認のために、非データ伝送時、一方の装置から他方の装
置に向けてリンクパルス信号を送出する伝送装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、オフィスや工場内でＬＡＮを構
築する場合、各端末装置を結ぶ伝送ケーブルを各所に敷
設するが、ケーブルを露出して配線すると、美観を損ね
たり、ケーブルが邪魔になる等の問題がある。そこで、
伝送ケーブルを床内等に埋設することになるが、伝送ケ
ーブルの床内埋設には大掛かりな工事を必要とする問題
がある。

【０００３】このため、従来、空間に放射された光によ
りデータを伝送する空間光伝送装置を使用して、各端末
装置を結び、伝送ケーブルの使用を最小限にしてＬＡＮ
等を構築する技術が特開平６−１３２９０２号公報等で
提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種のＬＡＮ等に使
用される空間光伝送装置は、オフィス等で使用される複
数の端末装置間でデータ伝送を行う際、伝送装置が、端
末装置の上、テーブル或はラックの上等の任意の場所に
載置されて、使用される場合がある。このように自由な
位置に載置して使用される伝送装置は、載置角度が動い
て、伝送装置間の光軸がずれる虞があり、また、伝送装
置間の光路上に障害物が存在する虞があり、そのような
場合には光路が遮断され、伝送装置を動作させても、デ
ータを伝送することはできない。

【０００５】そこで、従来、この種の空間光伝送装置に
おいては、データ伝送を行なわない期間、一方の伝送装
置から他方の伝送装置に常時リンクパルス信号を送信
し、データを伝送しようとする伝送装置は、そのリンク
パルス信号の受信を確認した後、送信を開始するように
している。

【０００６】しかし、一般に、端末装置の使用者は、空
間光伝送装置のシステムを意識せずに使用することが多
く、データ伝送を行う際、光路の遮光による回線の遮断
があっても、デ−タ伝送を開始した後、端末装置のネッ
トワークの動作状態の表示を見て初めて、使用者は光路
の遮断に気づくことになり易い。また、使用者が空間光
伝送装置のシステムを熟知していない場合には、データ
伝送中に、例えば人が光路上に立ったとしても、光路の
遮光に気づかず、原因が不明のままデータ伝送を行えな
い状態が続き、データ伝送が不完全な状態で終了してし
まうという問題があった。

【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、光路に遮断がある場合、使用者に光路の遮断を警報
し確実に知らせることができる空間光伝送装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の空間光伝送装置は、図１に示す
ように、離れた位置にある二台の装置Ａ、Ｂ間で、空間
に放射した光によりデータ信号を双方向に伝送する空間
光伝送装置において、少なくとも一方の装置Ａに、所定
パルス幅を持つリンクパルス信号を発生するリンクパル
ス発生手段Ｋ１と、データを伝送しない非データ伝送時
に、リンクパルス信号を送出するリンクパルス送出手段
Ｋ３と、を設け、少なくとも他方の装置Ｂに、一方の装
置Ａから伝送されたリンクパルス信号を検出するリンク
パルス検出手段Ｋ４と、リンクパルス検出手段Ｋ４から
の検出信号を入力し、データを受信しない状態で、リン
クパルス検出手段からの検出信号を所定時間内に検出で
きないとき、警報器を動作させる判定手段Ｋ５と、を設
けたことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２の発明は、上記の伝送装置
において、リンクパルス発生手段Ｋ１が発生するリンク
パルス信号に、所定期間パルスのないパルス停止期間を
付与するパルス停止期間付与手段Ｋ２が設けられたこと
を特徴とする。

【００１０】

【発明の作用・効果】上記空間光伝送装置では、装置Ａ
において、データ伝送を行なわない場合、リンクパルス
発生手段Ｋ１からリンクパルス信号を発生させ、パルス
停止期間付与手段Ｋ２において、そのリンクパルス信号
内に所定期間パルスのないパルス停止期間を付与し、そ
のリンクパルス信号をリンクパルス送出手段Ｋ３から相
手側の装置Ｂにリンクパルス信号を送出して伝送する。

【００１１】相手側の装置Ｂは、装置Ａから伝送された
リンクパルス信号を受信すると、リンクパルス検出手段
Ｋ４がリンクパルス信号を検出し、その検出信号を判定
手段Ｋ５に送る。判定手段Ｋ５は、リンクパルス検出手
段Ｋ４からの検出信号を所定時間内に検出できない場
合、警報器を動作させてそれを示す点灯表示や警報音を
発生する。使用者は、その表示や警報により装置Ａ、Ｂ
間の光路が何らかの理由によって遮断されていることを
確実に認識することができる。

【００１２】そこで、リンクパルス信号が伝送されてな
いことを知った使用者は、伝送装置の光軸を調整した
り、光路上の障害物を除去するなどして、装置間におい
て光路の接続を確保し信号の伝送が良好に行なわれる状
態とする。これにより、光路が遮断された状態でデータ
伝送を開始したり、或はデータ伝送中に光路の遮光が発
生し、原因が不明のままデータ伝送を行えない状態が続
くという不具合を解消することができる。

【００１３】また、リンクパルス信号は、非データ伝送
時には常時、伝送されるため、電力消費量の増大につな
がるが、リンクパルス信号を送出する装置Ａにおいて、
パルス停止期間付与手段Ｋ２が、リンクパルスに対し、
パルス停止期間を一定周期で付与するため、例えばリン
クパルス信号が連続する期間ａ、停止する期間ｂである
場合、リンクパルスの伝送時に消費される電力は、ｂ／
（ａ＋ｂ）の割合だけ低減され、電力消費量を少なくす
ることができる。

【００１４】また、リンクパルス検出手段に、リンクパ
ルス信号を含む光の受光レベルを検出する受光レベル検
出回路と、リンクパルス信号のパルス幅を検出する回路
とを設け、リンクパルス信号の受光レベルとパルス幅の
両方の検出結果に基づき、リンクパルス信号を検出する
構成とすれば、リンクパルス信号の有無をより正確に検
出することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図２は空間光伝送装置の正面図
を、図３はその右側面図を示し、図４はその電気回路の
構成ブロック図を示している。この伝送装置は、一対の
装置を用いて、有線ＬＡＮと端末装置間を、空間光伝送
で接続する空間光伝送装置であり、薄型のケース１内
に、投光部、受光部が配設されると共に、その前面の開
口部に板状の近赤外線透過フィルタ２が配設され、送信
回路、受信回路、デジタル処理回路等を内蔵して構成さ
れる。

【００１６】ケース１には、図３に示すように、枢支部
３を介して取付ベース４が取り付けられる。近赤外線透
過フィルタ２の内側には図示しない投光室と受光室が形
成され、投光室内に複数の発光ダイオード等からなる投
光素子６が配設され、受光室内にはフォトダイオード等
からなる受光素子７が配設される。

【００１７】図４のブロック図に示すように、空間光伝
送装置は、ベースバンド方式の送信回路と受信回路を備
えると共に、リンクパルス信号を発生・送出する回路と
伝送されたリンクパルス信号を検出する検出回路を備え
る。

【００１８】図４において、デジタル処理回路１０は、
ＣＰＵ等から構成され、インターフェース９を介してＬ
ＡＮまたは端末装置に送出する信号のデジタル処理、及
びＬＡＮまたは端末装置から取り込まれる信号のデジタ
ル処理を行う。

【００１９】空間光伝送を行う送信回路は、デジタル処
理回路１０から送られるデジタル信号の１、０に対応し
た二つの電圧を有するパルス信号、或は一つの符号の中
間点で電圧反転部を設けるように符号化されたマンチェ
スタ符号化信号を生成し、その信号を投光駆動部１２に
送り、投光駆動部１２がその信号に基づき投光素子６を
駆動する。受信回路は、受光素子７から出力された受光
電流を電圧に変換する受光回路１４、その電圧信号を増
幅する増幅器１５、増幅された受光信号を波形整形する
波形整形回路１６を備え、波形整形された受信信号はア
ンドゲート１１を通してデジタル処理回路１０に送られ
る。

【００２０】リンクパルス発生回路１７は、図５に示す
ように、所定周期のリンクパルス信号（例えば２００ｎ
ｓ幅のパルス）を連続して発生し、パルス停止期間付与
回路１８に出力する。パルス停止期間付与回路１８は、
図６に示すように、カウンタ２２とゲート制御回路２３
とアンドゲート２４とからなり、カウンタ２２は、例え
ば図５のａ＋ｂの区間のパルス（０〜７）を繰り返しカ
ウントする。

【００２１】ゲート制御回路２３は、例えば、区間ａに
対応した０、１のカウントのときのみアンドゲート２４
に開信号を出力して、ゲート２４を開き、区間ｂに対応
した２〜７のカウントのときのみアンドゲート２４に閉
信号を出力して、ゲートを閉じる。これにより、パルス
停止期間付与回路１８からは、図５のリンクパルス信号
ＬＰ２のように、区間ａでパルスが発生し区間ｂでパル
スが停止するリンクパルス信号が発生し、投光駆動部１
２に送られる。

【００２２】一方、受信部の受光回路１４には、受光レ
ベル検出回路１３が接続される。受光レベル検出回路１
３は、受光信号のレベルを検出し、リンクパルス等の信
号の受光電圧レベルが所定値より高い場合のみ、アンド
ゲート１１を開く信号を出力し、受光信号のレベルが所
定値以下の場合、良好な通信が不可能として受信回路の
ゲート１１を閉じる。

【００２３】相手側の伝送装置から送られたリンクパル
ス信号を検出するために、リンクパルス検出回路１９
が、アンドゲート１１の出力側に接続される。リンクパ
ルス検出回路１９は、パルス幅をカウントする回路を含
み、入力されたパルス信号のパルス幅をカウントし、そ
の幅が、予め設定された正規のリンクパルス信号のパル
ス幅（例えば２００ｎｓ）の所定変動幅（例えば±１６
ｎｓ）以内であれば、リンクパルス信号と判定し、検出
信号をタイマー回路２０に出力する。

【００２４】タイマー回路２０は、図示しないクロック
回路から出力されるクロック信号を常時カウントし、リ
ンクパルス検出回路１９からの検出信号を入力してリセ
ットされ、それを繰り返す。このタイマー回路２０は上
記判定手段を構成し、リンクパルスの検出信号が入力さ
れず、予め設定した時間（例えば５秒間）が経過する
と、警報器２１に信号を出力する。警報器２１は、信号
を入力すると、ケース１前面の表示部の所定箇所を点灯
させ、或はブザー等を鳴動させ、或は音声による警報を
発生するように構成される。

【００２５】このような構成の空間光伝送装置は、図７
に示すように、一方の装置３１が壁面等に固定・設置さ
れて、有線ＬＡＮに接続され、他方の装置３２が、端末
装置３３上等に載置されて、端末装置３３に接続され
る。

【００２６】両空間光伝送装置３１、３２は、その前面
の受光・投光部を対向させ光軸を合わせた状態にセット
され、電源をオンした状態の通常時、データ伝送を行わ
ないときには、相互にリンクパルス信号を相手側に常時
伝送している。すなわち、リンクパルス発生回路１７か
ら出力されたリンクパルス信号ＬＰ１は、パルス停止期
間付与回路１８でパルス停止期間を付与されてリンクパ
ルス信号ＬＰ２となり、投光駆動部１２に送られる。投
光駆動部１２は投光素子６を駆動し、これにより投光部
からリンクパルス信号をのせた近赤外線が相手側の装置
に向けて投光される。

【００２７】リンクパルス信号は、非データ伝送時、継
続して伝送されているが、パルス停止期間付与回路１８
によって、リンクパルス信号ＬＰ２には、図５のよう
に、区間ｂにおいてパルスを停止した期間が付与され
る。このため、リンクパルス信号が連続する期間ａ、停
止する期間ｂである場合、リンクパルスの伝送時に消費
される電力は、ｂ／（ａ＋ｂ）の割合だけ低減されるこ
とになる。

【００２８】相手側の空間光伝送装置３１、３２は、投
光された近赤外線を受光素子７が受光し、受光信号は受
光回路１４、増幅器１５から波形整形回路１６に送られ
る。受光回路１４に接続される受光レベル検出回路１３
は、受光信号のレベルを検出し、リンクパルス等の信号
の電圧レベルが所定値より高い場合のみ、アンドゲート
１１を開き、ノイズレベルのように有効な信号レベルに
達しない場合はゲート１１を閉じた状態とする。

【００２９】したがって、リンクパルス信号を含む光の
受光レベルが所定値より高い場合、波形整形回路１６か
ら出力されたリンクパルス信号は、リンクパルス検出回
路１９に送られる。リンクパルス検出回路１９は、入力
されたパルス信号のパルス幅をカウントし、その幅が、
例えば２００ｎｓ±１６ｎｓ以内であれば、リンクパル
ス信号と判定し、検出信号をタイマー回路２０に出力す
る。

【００３０】タイマー回路２０は、図示しないクロック
回路からのクロック信号を常時カウントし、リンクパル
ス検出回路１９からの検出信号を入力してリセットさ
れ、それを繰り返す。このため、所定時間（例えば５秒
間）を越えてリンクパルス信号が検出されない場合を除
き、タイマー回路２０からの出力信号はない。したがっ
て、リンクパルス信号が伝送されている限り警報器２１
は動作しない。

【００３１】使用者は、端末装置３３からＬＡＮにデー
タを送出する場合、警報器２１が動作しない状態、つま
りリンクパルス信号の送受信から光路の接続を確認し
て、データ信号を伝送装置に送り、伝送を行なう。デー
タ伝送を開始すると、データ信号は、デジタル処理回路
１０から１、０に対応した電圧を持つパルス信号として
投光駆動部１２に送られ、投光駆動部１２は投光素子６
を駆動し、これにより、投光部からデータ信号をのせた
近赤外線が、相手側の装置３１に向けて投光される。

【００３２】壁側の装置３１では、投光された近赤外線
を受光素子７が受光し、受光信号は、受光回路１４、増
幅器１５から波形整形回路１６に送られ、波形整形され
た後、受光レベルが所定有効レベル以上でアンドゲート
１１が開かれるとき、デジタル処理回路１０に送られ、
インターフェース回路９を通してＬＡＮに送出される。

【００３３】一方、両装置３１、３２間の光軸にズレが
生じたり、光路が人等の遮蔽物により遮蔽された場合、
相手側装置のリンクパルス検出回路１９はリンクパルス
信号の検出を行な得なくなる。即ち、光路が遮蔽物によ
ってある程度遮蔽されると、受光される光強度が低下す
るため、受光回路１４の受光レベルが減少し、受光レベ
ル検出回路１３は、その受光レベルが所定有効レベルよ
り低下した場合、アンドゲート１１を閉じる。このた
め、リンクパルス信号はリンクパルス検出回路１９以下
の回路に送られなくなる。

【００３４】ところで、光路上に遮蔽物がある場合で
も、ノイズレベルが高い場合、受光信号レベルがノイズ
により押し上げられ、受光レベル検出回路１３が所定レ
ベル以上の検出を行い、ゲート１１が開かれることがあ
る。このような場合、実際には正規のリンクパルス信号
ではないにも係らず、信号はアンドゲート１１を通り出
力される。

【００３５】この信号はリンクパルス検出回路１９に入
力され、リンクパルス検出回路１９は、入力されたパル
ス信号のパルス幅をカウントし、その幅が、例えば２０
０ｎｓ（正規のリンクパルスのパルス幅）の±１６ｎｓ
以内であるかを判定する。光路に遮光があって光強度が
低下すると、そこを伝送されるパルス信号のパルス幅
は、通常、短く（或は長く）変化する。

【００３６】このため、光路上に遮蔽物があって正常な
データ伝送ができない場合、リンクパルスのパルス幅は
正規のリンクパルスのパルス幅の±１６ｎｓを越えて変
化するため、リンクパルス検出回路１９はこのパルス信
号をリンクパルス信号とは判定せず、検出信号を出力し
ない。このため、リンクパルス信号を検出できない時間
が所定の時間（例えば５秒間）以上になると、タイマー
回路２０が信号を出力し、警報器２１が、表示部の点
灯、ブザ−の鳴動、音声による警報などにより警報を発
生する。これにより、使用者は、光路が接続されてない
ことを容易に知ることができ、光軸のズレを補正した
り、遮蔽物を取り除いたりして、適正な光路を確保し、
リンクパルス信号を検出できる状態とする。

【００３７】このように、使用者は、警報器の表示や警
報音により、装置３１、３２間の光路が何らかの理由に
よって遮断されていることを容易に知ることができ、光
路の接続の修復を行なった後、データ伝送を確実に行な
うことができる。

【００３８】また、非データ伝送時に常時伝送されてい
るリンクパルス信号に、パルス停止期間が付与されてい
るため、リンクパルスの伝送時に消費される電力は、大
きく低減され、空間光伝送装置の電力消費量を大幅に低
減することができる。また、受光レベル検出回路１３に
よる受光レベルの検出と、リンクパルス検出回路１９に
よるパルス幅の検出の両方の検出結果に基づき、リンク
パルス信号を検出するため、ノイズ等の影響を受けずに
リンクパルス信号の有無をより正確に検出することがで
きる。

【００３９】なお、本発明の空間光伝送装置は、上記の
実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様
でも実施することができる。

【００４０】上記実施例では、対向設置した１対の装
置間で、相互にリンクパルス信号を送信し合い、両側の
装置で受信したリンクパルス信号を検出して、光路の接
続状態を判定したが、どちらか一方の装置からリンクパ
ルス信号を送信し、他方の装置でのみその信号を受信
し、リンクパルスの有無に応じて警報器を動作させるよ
うにしてもよい。

【００４１】また、上記実施例は、２台の装置間でデ
ータ信号の伝送を行なう場合を説明したが、１台の空間
光伝送装置と複数の空間光伝送装置間で伝送を行なう場
合にも適用することができ、その場合には１台の空間光
伝送装置からリンクパルス信号を複数の相手側装置に送
信し、複数の装置側で受信したリンクパルス信号に基づ
き光路の接続を判定するようにしてもよい。

【００４２】空間光伝送は、上記のベースバンド方式
の他、ＡＳＫ、ＦＳＫ、ＰＳＫなどの変調を行うブロー
ドバンド方式を用いることもでき、特にＡＳＫ変調方式
を使用する伝送装置では、リンクパルス伝送時の電力消
費量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１に対応した構成図である。

【図２】本発明の一実施形態を示す空間光伝送装置の正
面図である。

【図３】同装置の右側面図である。

【図４】同装置の回路構成を示すブロック図である。

【図５】リンクパルス信号のタイミングチャートであ
る。

【図６】パルス停止期間付与回路の構成ブロック図であ
る。

【図７】装置の使用態様を示す斜視図である。

【符号の説明】

６−投光素子 ７−受光素子 １３−受光レベル検出回路 １７−リンクパルス発生回路 １８−パルス停止期間付与回路 １９−リンクパルス検出回路 ２０−タイマー回路 ２１−警報器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 倫和 愛知県春日井市神屋町引沢１番地39 東洋 電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 離れた位置にある二台の装置間で、空間
   に放射した光によりデータ信号を双方向に伝送する空間
   光伝送装置において、 少なくとも一方の装置に、所定パルス幅を持つリンクパ
   ルス信号を発生するリンクパルス発生手段と、データを
   伝送しない非データ伝送時に、該リンクパルス信号を送
   出するリンクパルス送出手段と、を設け、 少なくとも他方の装置に、該一方の装置から伝送された
   リンクパルス信号を検出するリンクパルス検出手段と、
   該リンクパルス検出手段からの検出信号を入力し、デー
   タを受信しない状態で、該リンクパルス検出手段からの
   検出信号を所定時間内に検出できないとき、警報器を動
   作させる判定手段と、を設けたことを特徴とする空間光
   伝送装置。
2. 【請求項２】 前記リンクパルス発生手段が発生するリ
   ンクパルス信号に、所定期間パルスのないパルス停止期
   間を付与するパルス停止期間付与手段が設けられたこと
   を特徴とする請求項１記載の空間光伝送装置。
3. 【請求項３】 前記リンクパルス検出手段には、前記リ
   ンクパルス信号を含む光の受光レベルを検出する受光レ
   ベル検出回路と、該リンクパルス信号のパルス幅を検出
   する回路が設けられたことを特徴とする請求項１または
   ２記載の空間光伝送装置。