(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内上部に配置および通信ネットワークに接続され，端末機側に対して光ビームを投光する投光手段と，前記投光手段の投光方向を制御する制御手段とを有する光アクセスステーションと，
前記アクセスステーションの下方に配置され，前記光アクセスステーションと光送受信を行う光伝送装置が付設された複数の端末機と，によって光通信を行う光空間伝送システムにおいて，
前記室内における縦・横・高さの各寸法に基づいて室内レイアウトを作成する作成手段と，
前記光アクセスステーションの前記室内レイアウトにおける位置情報，および投光対象の端末機の前記室内レイアウトにおける位置を示す位置情報を入力する入力手段と，
前記入力手段によって入力された前記光アクセスステーションの位置情報および前記投光対象の端末機の前記位置情報に基づいて，前記投光対象の端末機への前記投光手段の投光方向を算出し，算出した前記投光方向を前記制御手段にフィードバックする情報処理手段
を備え，
前記制御手段は，前記算出された投光方向に対応するように前記投光手段の方向を制御した後，前記投光対象の端末機へダウンリンク送信させることを特徴とする光空間伝送システム。
【請求項２】
前記光アクセスステーションまたは前記室内に設置され，前記端末機の位置を検出する位置検出手段を備え，前記制御手段が前記位置検出手段で前記投光対象の端末機の位置を検出した後に，前記端末機へダウンリンク送信させることを特徴とする請求項１に記載の光空間伝送システム。
【請求項３】
前記投光対象の端末機は，前記投光手段から投光される投光方向ベクトルと，前記光アクセスステーションに付設された受光手段の位置情報とに基づいて，前記光アクセスステーションの該当する受光手段へアップリンク送信することを特徴とする請求項１または２に記載の光空間伝送システム。
【請求項４】
前記投光手段は，少なくとも２本以上からなる狭指向性の光ビームを出射し，前記端末機の稼動範囲となる通信領域を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の光空間伝送システム。
【請求項５】
前記端末機は，自機および前記光アクセスステーションの位置座標を室内レイアウト上に入力し，前記光アクセスステーションへ送信することにより，前記投光手段の投光方向と通信可能領域を設定・制御することを特徴とする請求項４に記載の光空間伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は，オフィス内無線ＬＡＮや無線会議システムなどに利用され，通信ネットワークを介し，指向性の高い光ビームを用い，これを複数の端末機側にそれぞれ投光させて光ビームを伝送することにより複数の端末機間での情報の授受をフリーアクセス可能にし，特に光アクセスステーションと端末機との光軸の位置合わせを簡易的に行い，アクセス自由度を確保する光空間伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近のオフィス環境において，パーソナルコンピュータ（ＰＣ）の普及に伴い，ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に複数のＰＣや端末機を接続し，あらゆる情報が上記ネットワークを介し，ＰＣ間でやりとりされるシステムが構築されてきている。
【０００３】
ところが，上記のようなシステムにあっては，ネットワーク上に複数のＰＣ・端末を接続すると，ＰＣ・端末の信号ケーブル（銅線）が多くなり，そのケーブルが洪水のように溢れる状態となったり，一度設置・固定すると設置後の自由度がないなどの問題点があった。
【０００４】
そこで，上記のような問題点を解消するために，設置の美観性および設置の自由度のあるＰＣ・端末機の接続形態を実現できる光空間伝送システムが提案／実施されてきている。特に，光を媒体とする方式は電波を用いる方式に対し，高速化に対応することができ，しかも経済性・秘話性・人体への影響など点においても有利である。
【０００５】
このような利点を利用したものとして，図３６に示す光空間伝送システムが知られている。図３６において，１０はローカルエリアネットワークなどの有線ＬＡＮ，２０はオフィス空間などの天井に据え付けられた光アクセスステーション（以下，ＡＳという）またはサテライト，３０はテーブル上に載置されたパソーナルコンピュータなどの端末機Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３である。また，ＡＳ２０には（ｂ）および（ｃ）に示すように多数の光源が配置されている。
【０００６】
また，上記に関連するシステムがたとえば，天井に設置するサテライト装置と机上に設置する送受信装置間での１対多通信の光軸合わせに関するものとして，特開平５−１９１３５７号公報の『光空間伝送システム』が開示されている。この『光空間伝送システム』は，光軸合わせ時に連続的な光信号を送信する連続信号送信手段をサテライト装置に設け，光軸調整モードにおいて上記光信号の受信レベルを判定し，光信号の受信状態を表示する受信状態表示手段を各送受信装置に設けている。これにより，送受信装置側で光軸合わせのためのモード設定を個別に行う必要がなくなる。すなわち，送受信装置側では方向の調整のみを実行する。
【０００７】
すなわち，上記『光空間伝送システム』は，基本的に，端末機がある範囲の机上のどこに載置されていても，天井に設置するサテライト装置（光アクセスステーション）が通信できるようなシステムであり，サテライト装置には複数個の発光素子が３６０度にわたって発光できるような構成にし，サテライト装置からの送信（ダウンリンク）はそれらの発光素子群を同時に駆動させることで，広い通信エリアと同時速報性を確保している。
【０００８】
また，この他に特開平７−５８６９５号公報の『光空間伝送方式』が開示されている。ここでは，送信部から情報伝達用ビームとこの情報伝達用ビームを囲むように方向調整用ビームとを出射させ，受信部によって上記情報伝達用ビームを受光させて情報信号を再生させると共に，上記情報伝達用ビームを受光させ，この情報伝達用ビームに基づいて上記情報伝達用ビームの方向ずれを検出させ，該検出結果に基づいて送信部から出射される情報伝達用ビームおよび方向調整用ビームの出射方向を制御することにより，情報伝達用ビームを細く絞っても受信部においてビームを確実に受光し得るようにしている。これにより，方向調整を容易にしてビーム追尾機構の簡素化を図っている。
【０００９】
上記図３６のシステムにおいて，ＡＳ２０の光源による発光は，通信エリアを確保するために，多数の光源から下方周囲（端末機方向）に投光される。ところが，上記構成では，伝送される光パワーの分散化による伝送効率の悪化と多光路（マルチパス）による時間遅延の点から，たとえば１００Ｍｂｐｓを越えるような高速なデータ伝送（ダウンリンク）は不可能となる。したがって，このようなシステムで，より効率的な通信を行うためには，アップリンクの方位をできるだけ合わせる必要がある。
【００１０】
そこで，図３７に示すようなシステムが知られている。すなわち，ＡＳ２０からは常にダウンリンク光が投光されつつ，端末機３０側で受光パワーが最大になるような方向になるまで，端末機３０側の光送受信部４０をサーチさせる。また，この場合における最適な方向になった時点でその状態を表示する手段は，たとえば前述した特開平５−１９１３５７号公報の『光空間伝送システム』に開示されている。
【００１１】
一方，より伝送の高速化を目指すために，空間を伝搬する光をビーム状に絞ってサーチするシステムが知られている。ところが，この場合にはビーム径が細いため，ＡＳ２０から端末機３０とのダウンリンク光軸の位置合わせを行う必要がある。すなわち，図３９および図４０に示すように，ＡＳ２０側に端末機２０の位置追尾機能を付加する必要がある。このため，ＡＳ２０側に端末機３０側から送信されてくるアップリンク光の受光強度を監視し，その受光パワーが最大に達したところを最適な方向として設定する。
【００１２】
図４０は，上記従来の光空間伝送システムにおける受光強度によるサーチ制御を行うシステム構成を示すブロック図である。図において，６０は有線ＬＡＮ１０とのデータ伝送制御およびＡＳ２０全体の各種制御を実行するシステムコントローラ，６１はダウンリンクのデータ送信を行うデータ送信部（投光ユニット），６２はアップリンクのデータ送信を行うデータ受信部，６３は後述する偏向制御機構を駆動する駆動回路，６４は投光ユニット６１を偏向制御する偏向制御機構，５０は端末機側に付設させる光伝送装置である。
【００１３】
データ送信部（投光ユニット）６１は，伝送データ（ダウンリンク）の変調処理を行う変調部６５と，光源を駆動する駆動部６６と，発光素子などの光源を有する光学系６７とから構成されている。また，データ受信部６２は，受信データの復調処理を行う復調部６８と，受信データ（アップリンク）を増幅処理する増幅部６９と，受光素子などからなる光学系７０とから構成されている。
【００１４】
光伝送装置５０は，ＡＳ２０の投光ユニット６１からのダウンリンク光を受信するデータ受信部５１と，端末機３０からＡＳ２０へのアップリンク光を送信するデータ送信部５２と，光ビームの送受信方向を制御する偏向制御機構５３と，光伝送装置５０全体を制御するコントローラ５４と，偏向制御機構５３を駆動するための駆動回路５５とから構成されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記に示されるような従来の技術にあっては，以下に示すような問題点があった。まず，特開平５−１９１３５７号公報の『光空間伝送システム』では，円周方向に配置された発光素子群の同時駆動によってアップリンクの光軸方向の調整は必要であるがダウンリンクの光軸合わせを不要とし，広範囲の通信エリアと同時速報性を確保している。しかし，周囲３６０度方向に発光・拡散しているため，端末機の受光部で高速化に必要な十分な受光パワーを確保することができないという問題点があった。
【００１６】
また，高速化するために発光素子のビーム光を絞って指向性を強め，光パワーの伝送効率を向上させる方法もあるが，前述の如く周囲３６０度にわたって均一な投光状態を得ようとすれば，多数の発光素子が必要となるため，消費電力の増大やコストアップ，さらには発熱等の信頼性上の問題点を招来させてしまうことになる。また，マルチパス（多光路干渉）の問題から自ずから高速性に対して限界が生じる。
【００１７】
そこで，上記問題点を解決する手段としてサテライト装置と端末機との１対１通信が考えられる。しかし，この場合，高速化のためにはダウンリンクとアップリンクの双方向ともある程度以上に絞り込んだ光ビームを用いる必要があり，サテライト装置が携帯型も含む複数の端末機と実用的な通信を行うため，サテライト装置と個々の端末機との１対１の光軸合わせを可能とさせなければならない。特に天井型の光アクセスステーションを中心とする１対多通信においては，端末機側では手動で調整することも可能であるが，光アクセスステーションは天井に据え付けられているため，下方に載置されている各端末機との光軸合わせが困難であるという問題点があった。
【００１８】
一方，特開平７−５８６９５号公報の『光空間伝送方式』では，細く絞った光ビームの方向調整を容易にしてビーム追尾機構を簡素化しているものの，ユニット毎にデータ用と光軸合わせ用と２種類のビーム束を使用するため，前述したようなオフィス内で用いるシステムとしては構成が複雑になるという不具合が生じる。
【００１９】
たとえばこれを光アクセスステーションに適用させると，机上で使われる各端末機毎に対して常時光軸合わせを行ったのでは時間がかかり，また端末機に適応させると大口径レンズ等の使用による端末機側における重量が増してしまい，端末機の数より多くの発光素子を含む光学系ユニットを搭載することになるため，光アクセスステーション側が過大な装置構成となる。
【００２０】
また，携帯型端末機のような非固定的な装置を使用している場合，使用中あるいは使用する度に光軸がずれる場合が生じるので，通信を継続するためにはその都度光軸調整作業を行なければならず，使い勝手の悪いシステムとなってしまう。
【００２１】
すなわち，従来においては，上記理由により光通信の高速化が困難であると共に，光アクセスステーションに対する端末機の移動時における再光軸合わせが面倒であり，自由度の高い通信エリアを確保することができないという問題点があった。
【００２２】
本発明は，上記に鑑みてなされたものであって，通信ネットワークへのアクセスを高速化させ，さらに簡易な手段で光アクセスステーションと各端末機間における光軸調整を実現し，光アクセスステーションに対する端末機の通信可能エリアの確保およびその配置の自由度を向上させることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために，請求項１に係る光空間伝送システムにあっては，室内上部に配置および通信ネットワークに接続され，端末機側に対して光ビームを投光する投光手段と，前記投光手段の投光方向を制御する制御手段とを有する光アクセスステーションと，前記アクセスステーションの下方に配置され，前記光アクセスステーションと光送受信を行う光伝送装置が付設された複数の端末機と，によって光通信を行う光空間伝送システムにおいて，前記室内における縦・横・高さの各寸法に基づいて室内レイアウトを作成する作成手段と，前記光アクセスステーションの前記室内レイアウトにおける位置情報，および投光対象の端末機の前記室内レイアウトにおける位置を示す位置情報を入力する入力手段と，前記入力手段によって入力された前記光アクセスステーションの位置情報および前記投光対象の端末機の前記位置情報に基づいて，前記投光対象の端末機への前記投光手段の投光方向を算出し，算出した前記投光方向を前記制御手段にフィードバックする情報処理手段を備え，前記制御手段は，前記算出された投光方向に対応するように前記投光手段の方向を制御した後，前記投光対象の端末機へダウンリンク送信させるものである。
【００２４】
すなわち，各端末機を固定・配置させる位置や適宜使用する位置，および光アクセスステーションの位置と，本システムを採用するオフィス空間のレイアウト図面を入力し，これらの情報から光アクセスステーションで相対位置関係を補正して投光手段の投光（送信）方向を決定する。また、光アクセスステーションと端末機の座標位置および室内レイアウトとにより投光対象の端末機への投光方向を算出し，この算出結果に基づいてダウンリンクさせることができ，さらに上記情報を一度入力し設定しておけば，各端末機の位置座標を追加設定するだけで，光アクセスステーションからオフィスの机上に設置される各端末機へダウンリンクする方向を設定することが可能となる。
【００２５】
また，請求項２に係る光空間伝送システムにあっては，前記光アクセスステーションまたは前記室内に設置され，前記端末機の位置を検出する位置検出手段を備え，前記制御手段が前記位置検出手段で投光対象の端末機の位置を検出した後に，前記端末機へダウンリンク送信させるものである。
【００２６】
すなわち，オフィス内に設置させた位置検出手段で端末機の位置を検出し，天井に設置する光アクセスステーションからオフィスの机上に設置される各端末機へダウンリンクする方向を設定する。
【００２７】
また，請求項３に係る光空間伝送システムにあっては，投光対象の端末機は，前記投光手段から投光される投光方向ベクトルと，前記光アクセスステーションに付設された受光手段の位置情報とに基づいて，前記光アクセスステーションの該当する受光手段へアップリンク送信するものである。
【００２８】
すなわち，ダウンリンクの方向ベクトルと光アクセスステーションの受光手段の位置情報とから端末機からのアップリンクの方向を設定する。
【００２９】
また，請求項４に係る光空間伝送システムにあっては，前記投光手段は，少なくとも２本以上からなる狭指向性の光ビームを出射し，前記端末機の稼動範囲となる通信領域を形成するものである。
【００３０】
すなわち，光アクセスステーションからの高速なダウンリンク光の数を複数本使って端末機とのダウンリンク送信を行う。
【００３１】
また，請求項５に係る光空間伝送システムにあっては，前記端末機は，自機および前記光アクセスステーションの位置座標を室内レイアウト上に入力し，前記光アクセスステーションへ送信することにより，前記投光手段の投光方向と通信可能領域を設定・制御するものである。
【００３２】
すなわち，端末機側から自機および光アクセスステーションの位置座標を室内レイアウト上に入力することにより，ユーザによる端末機のネットワークへの接続が簡単に行え，システム設定を容易に行うことが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の光空間伝送システムについて添付図面を参照し，詳細に説明する。
【００３４】
〔実施の形態１〕
図１は，実施の形態１に係る光空間伝送システムの構成を示すブロック図である。この光空間伝送システムは前述の従来例で述べた図３９のシステム構成に対し，ＡＳ２０の位置情報と端末機３０の位置情報とオフィスのレイアウト情報とを入力し，情報処理手段としての処理部１０１で処理した後，その処理情報を制御手段としてのシステムコントローラ６０に与えるＡＳ制御装置１００を付加したものである。
【００３５】
すなわち，端末機３０と空間伝送を行う投光手段としてのデータ送信部（投光ユニット）６１とデータ受信部６２とで構成される送受信部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は，偏向制御機構６４により送受信方向を制御する構成となっている。以下，上記システムの位置合わせ動作について説明する。
【００３６】
図２は，位置合わせモードの動作を示すフローチャートである。まず，ＡＳ制御装置１００でオフィス内のレイアウトをレイアウト作成ソフトにより作成する（Ｓ２０１）。この場合，オフィスの設計図面に基づいて，たとえば直方体形のオフィス空間であれば，その縦・横・高さの各寸法を正確に入力する。ここではＡＳ制御装置１００にパーソナルコンピュータを用いて，レイアウト作成用のアプリケーションソフトで対応する。
【００３７】
次いで，設置するＡＳ２０と端末機３０の設置位置座標，Ｏ（ａ，ｂ，ｃ）とＴ（ｘ，ｙ，ｚ）をオフィスレイアウトとの相互位置関係を考慮しながら実測し（Ｓ２０２），同じレイアウト上にそれらの位置座標データを入力する（Ｓ２０３）。続いて，入力されたデータに基づいて各座標位置からＡＳ２０から端末機３０までの方向を算出し（Ｓ２０４），その算出情報をＡＳ２０のシステムコントローラ６０へ送る（Ｓ２０５）。
【００３８】
そして，ＡＳ設定（投光ユニット６１の方向制御）終了であるか否かを判断し（Ｓ２０６），ＡＳ設定終了まで上記動作を繰り返す。すなわち，システムコントローラ６０では，上記位置情報に基づく命令を駆動回路６３に送り，該駆動回路６３の駆動信号により偏向制御機構６４が動作し，データ送受信全体の方向制御を実行する。
【００３９】
次いで，アップリンクの方向調整を実行し（Ｓ２０７），有線ＬＡＮ１０への接続が可能であるかどうかのテストを行い（Ｓ２０８），通信可能であるか否かを判断する（Ｓ２０９）。ここで通信可能と判断すれば，さらにそのテストを続行するか否かを判断し（Ｓ２１０），このテストを続行すると判断した場合には上記ステップＳ２０２に戻り，以降の動作を繰り返し実行し，続行しないと判断した場合にはこの位置合わせモードを終了する。
【００４０】
また，上記ステップＳ２０９で通信可能ではないと判断した場合，さらにその通信回数があらかじめ定めた回数ｎに達したか否かを判断し（Ｓ２１１），回数ｎに達していなければ上記ステップＳ２０７に戻り，回数ｎに達したのであれば上記ステップＳ２０２に戻り，以降の動作を繰り返し実行する。
【００４１】
すなわち，上記においてアップリンクの方向を調整してからネットワークへの接続が可能であるかをテストし，ある程度失敗する場合は，ＡＳ２０および端末機３０の座標測定の動作に戻る。そして，ＡＳ２０および端末機３０の座標が正確に測定されていれば，端末機３０のアップリンクの方向合わせ程度で通信可能となる。そして，通信可能状態になると，システムコントローラ６０を介してバックボーンの有線ＬＡＮ１０であるイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）とデータのやりとりを行う。
【００４２】
ここでは，有線ＬＡＮ１０から送られてくるデータパケットは，システムコントローラ６０を介してデータ送信部（投光ユニット）６１に送られ，変調部６５で周波数変調された後，さらに光信号として光学系６７より発光され，端末機３０の光伝送装置５０のデータ受信部５１で受信される。
【００４３】
また，端末機３０の光伝送装置５０のデータ送信部５２から送られてくる光信号に対しては，データ受信部６２の光学系７０で受光した後に電気信号に変換し，増幅部６９による増幅および復調部６８による復調を行った後，システムコントローラ６０を介して有線ＬＡＮ１０へ送出する。
【００４４】
一方，イーサネットでは，データリンク制御手順としてＣＳＭＡ／ＣＤ（ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｅｎｓｅ  ｍｕｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式を採用しているので，１対多通信システムに応用する場合，各端末機３０へは常時かつ同時にチャンネルの使用状況を知らせる必要がある。このため，ある端末機３０から受け取った光信号を，ほぼリアルタイムで他の端末機３０へ光信号で折り返し送信することで，すべての端末機３０がキャリアセンスできるようにしなければならない。
【００４５】
そこで，この実施の形態１では，図１に示すように，ＡＳ制御装置１００とＡＳ２０とをネットワークを介さずに直接接続させると共に，送受信共に方向制御の対象にしている。また，この他の例を以下の実施の形態２で説明する。
【００４６】
〔実施の形態２〕
この実施の形態２では，方向制御の対象をデータ送信部（投光ユニット）６１のみにし，後述するＡＳ制御装置３００から優先ＬＡＮ１０を介して制御する例について説明する。
【００４７】
図３は，実施の形態２に係る光空間伝送システムの構成を示すブロック図である。この光空間伝送システムは，前述の図１の構成に対し，ＡＳ制御装置３００内にイーサネットに接続するためのコントローラ３０１とドライバなどが必要となる。また，端末機３０からのアップリンク光を，下方の広範囲で受光可能な光学系７０を一個用いて受信させるという簡易的な構成となっている。
【００４８】
また，図４は，実施の形態２に係る光空間伝送システムの他の構成を示すブロック図である。この光空間伝送システムは，前述した図３のシステム構成に対し，駆動回路６３と偏向制御機構６４とをそれぞれ１つにし，偏向制御機構６４とデータ送信部（投光ユニット）６１との間に，各データ送信部（投光ユニット）６１との接続を切り替えるためのスイッチ４０１を設けたものである。なお，この図４では，図３と同様のＡＳ制御装置３００が存在するが，ここでは省略している。
【００４９】
以上のように構成された光空間伝送システムにおいて，データ送信部（投光ユニット）６１を後述する方向制御装置（図５参照）に装着し，コントローラ３０１からの指示に基づいて偏向制御すべきデータ送信部（投光ユニット）６１の投光すべき方向を制御する。
【００５０】
図５は，投光ユニットの装着および設定例を示す説明図である。まず，図５（ａ）および（ｂ）において，投光ユニット６１（Ｐ１）を方向制御装置５０１に装着する。この場合，下方方向ｎ0 がオフセット方向となる。なお，この方向は，どのような状況においても不変でなくてはならないので，ここでは，重力を利用して投光ユニット６１（Ｐ１）を装着した後，投光ユニット６１（Ｐ１）自体の重量によって先端が重力方向に向くようにした。
【００５１】
次に，図５（ｃ）ではＡＳ制御装置３００からのパケットデータ情報を基にしたシステムコントローラ６０からの命令により，その投光すべき方向が決定される。なお，ベクトルｄ，レイアウト中の詳細については図６で説明する。その後，図５（ｄ）に示すようにユニットを固定すべき場所に移動し，投光ユニット６１（Ｐ１）を切り離し，固定する。
【００５２】
このとき，ＡＳ２０全体の大きさが大きく，かつ装着する位置が離れている場合は，移動による方向ずれが生じるので，移動した分だけ，方向の補正を行う必要があり，図５（ｆ）に示すように補正ベクトルｄ’となる。最後に，方向制御装置５０１は図５（ｅ）に示すように元の位置に戻り，次の投光ユニット６１（Ｐ２）の設定を開始する。
【００５３】
図６は，前述したオフィスレイアウト（直方体サイズがＬ×Ｗ×Ｈ）とＡＳ２０と端末機３０との位置関係を示す説明図である。ここで，使用するダウンリンク光としては，高速化を図る狙いから平行ビームにしているので，デスクトップ型パソコンのような大きな端末機の場合は，端末機自体の座標を目標とするのではなく，デスクトップ型パソコンに設置された光伝送装置５０の位置を端末機側の座標Ｔとして規定する。
【００５４】
ここで，ベクトルｄが求めるべき方向であり，ＡＳ２０の座標をＯ（０，０，０）とすると，図６に示すようなオフィスレイアウトでは，Ｔ（−ＸＴ，−ＹＴ，−Ｈ＋ＨＴ）となる。そして，ＡＳ２０からＴ３０への方向余弦は図７に示すベクトルｎのようになるので，たとえばアクチュエータなどを用いて，各ｘ，ｙ，ｚ方向に可動するような方向制御装置を用いれば簡単に方向を決定することができる。
【００５５】
〔実施の形態３〕
この実施の形態３では，端末機３０の位置測定を実地の測定ではなく，ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）センサを用いて行う，つまり，端末機３０がオフィスレイアウトにおける自機の位置を自動的に認識する例について説明する。
【００５６】
図８および図９は，実施の形態３に係る光空間伝送システムの構成を示すブロック図である。この光空間伝送システムは，一般的にナビゲーションシステムで用いられている地球規模のＧＰＳと同じように，オフィス内にＧＰＳセンサ用の電波信号を発信するサテライト（Ｓ１〜Ｓ４）８０２〜８０５をそれぞれ設置する。
【００５７】
すなわち，この実施の形態では，ナビゲーションシステムと同じように端末機３０が高精度な３次元位置情報を把握できるようにするため，たとえば合計４つのサテライト（Ｓ１〜Ｓ４）８０２〜８０５を天井の四隅か，あるいは図１０に示すようにＡＳ２０に連結させて構成する。なお，厳密な位置合わせを必要としない場合には，サテライトの数を必要数に減らしてもよい。
【００５８】
図１１は，実施の形態３に係るＧＰＳ方式による位置合わせモードの動作を示すフローチャートである。なお，ここでは図９〜図１０に示すシステム構成を用いて説明する。
【００５９】
まず，オフィス内にＧＰＳ用サテライト（Ｓ１〜Ｓ４）８０２〜８０５とＡＳ２０を設置を設置し，それらの電源をｏｎする（Ｓ１１０１）。次いで，オフィスレイアウト内のＡＳ２０とサテライト（Ｓ１〜Ｓ４）８０２〜８０５の位置座標を測定し，サテライトＳ自身にサテライトＳの座標を入力設定し，ＧＰＳ信号とする（Ｓ１１０２）。また，この場合，反対にサテライトＳ自身にサテライトＳの位置情報を入力してからオフィスに設置してもよい。
【００６０】
次いで，端末機３０を設置し，それらの電源をｏｎする（Ｓ１１０３）。そして，オフィスレイアウトが作成されているか否かを判断し（Ｓ１１０４），オフィスレイアウトが作成されていれば，さらにレイアウト上にサテライト（Ｓ１〜Ｓ４）８０２〜８０５およびＡＳ２０の位置座標が入力されているか否かを判断する（Ｓ１１０５）。上記位置座標が入力されていると判断したならば，端末機３０側におけるＧＰＳ信号を受信指示を行う（Ｓ１１０６）。
【００６１】
一方，上記ステップＳ１１０４でオフィスレイアウトが作成されていなければ，端末機３０側でオフィスレイアウトを作成し（Ｓ１１０７），レイアウト上にサテライト（Ｓ１〜Ｓ４）８０２〜８０５およびＡＳ２０の位置座標を入力し（Ｓ１１０８），上記ステップＳ１１０６に進む。また，上記ステップＳ１１０５でサテライト（Ｓ１〜Ｓ４）８０２〜８０５およびＡＳ２０の位置座標が入力されていなければ，上記ステップＳ１１０８を実行し，上記ステップＳ１１０６に進む。
【００６２】
上記ステップＳ１１０６を実行した後，受信が終了したか否かを判断し（Ｓ１１０９），受信終了となったことを判断したならば，その位置情報を抽出し（Ｓ１１１０），それを表示する（Ｓ１１１１）。さらに，この表示を確認し，位置が合っているか否かを判断する（Ｓ１１１２）。ここで位置が合っていると判断すると，入力された各位置座標とレイアウト情報とから，ダウンリンクの方位データを計算する（Ｓ１１１３）。そして，この方位データに基づいて端末機側のアップリンクの方向を調整し（Ｓ１１１４），その方位データ情報と偏向制御の命令をＡＳ２０へ送信する（Ｓ１１１５）。
【００６３】
次いで，ＡＳ設定終了（投光ユニットの方向制御）であるか否かを判断し（Ｓ１１１６），ＡＳ設定終了と判断したならば，さらに通信可能であるか否かを判断する（Ｓ１１１７）。ここで通信可能と判断すれば，さらにこの位置合わせを続行するか否かを判断し（Ｓ１１１９），続行する場合には上記ステップＳ１１０３に戻り，以降の動作を繰り返し実行し，続行しない場合にはこの位置合わせモードを終了する。また，上記ステップＳ１１１７で通信可能ではないと判断した場合，アップリンク方向を調整する（Ｓ１１１８）。
【００６４】
また，上記ステップＳ１１１２において位置が合っていないと判断した場合，さらにその通信回数があらかじめ定めた回数ｎに達したか否かを判断し（Ｓ１１２０），回数ｎに達していなければ上記ステップＳ１１０６に戻り，回数ｎに達したのであれば上記ステップＳ１１０２に戻り，以降の動作を繰り返し実行する。
【００６５】
〔実施の形態４〕
この実施の形態４では，オフィス内に設置させた位置検出装置で端末機３０の位置を検出し，天井に設置するＡＳ２０からオフィスの机上に設置されている各端末機３０へのダウンリンクする方向を設定する例について以下に説明する。
【００６６】
図１２および図１３は，実施の形態４に係る光空間伝送システムの構成および位置合わせ状態を示すブロック図である。この光空間伝送システムは，前述したシステムにおいて，投光ユニット６１の方向を合わせるために，ＡＳ２０に端末機３０の位置を検出し，該検出した位置情報をシステムコントローラ６０に送る位置検出手段としての位置検出装置１２００を設けた構成となっている。なお，他の構成は図３と同様であるので，ここでの説明は省略する。
【００６７】
位置検出装置１２００は，後述する位置データ検出部１２０１と，位置データ検出部１２０１のサーチ動作を行うための偏向制御機構１２０４と，偏向制御機構１２０３に駆動制御信号を与える駆動回路１２０５とを有している。位置データ検出部１２０１は，端末機３０の位置をサーチし，検出する位置検出系１２０２と，位置検出系１２０２による検出データから端末機３０の位置を求める検出回路１２０３と，から構成されている。
【００６８】
以上のように構成された光空間伝送システムにおいて，ＡＳ２０または室内に設置された位置データ検出部１２００が端末機３０の位置を検出し，該端末機３０の検出位置から投光ユニット６１の方向を制御してからダウンリンクする。まず，位置検出系１２０２の検出エリアをサーチし，端末機３０の位置を検出する。
【００６９】
たとえば端末機３０から送出される光が赤外光の場合は，赤外線カメラを用いてサーチする検出エリアの中心（入力画面の中心）を端末機３０からの発光点に合わせるように処理（一般的画像処理の手法）を施すことにより，その移動方向がわかるので，それと同じ方向に投光ユニット６１の方向を調整する（図１３参照）。
【００７０】
ただし，上記において位置検出系１２０２と投光ユニット６１との位置が離れている場合は，図１４に示すような補正処理が必要となる。この場合は，方向ｄが実際に端末機３０が載置されている方向ではなく，投光ユニット６１（Ｐ１）から位置検出系１２０２（Ｑ）への方向ベクトルｅと方向ベクトルｄ，つまり端末機３０までの方向と距離とで補正した方向ｄ’が求める方向となる。さらに，図１５（ａ），（ｂ）に示すように方向ベクトルｄをθだけ回転させる。
【００７１】
なお，図１５は検出系がＡＳ２０外にある場合を示している。また，この実施の形態では検出系に赤外線を用いて，方向と距離とを測定できるようにした。なお，各投光ユニット６１（Ｐ１〜Ｐ９）から検出系の位置Ｑへの各方向ベクトルｅは既知とする。
【００７２】
〔実施の形態５〕
この実施の形態５では，ダウンリンクの方向ベクトルとＡＳ２０の受光部分の位置情報とに基づいて，端末機３０からのアップリンクの方向を設定する例について以下に述べる。
【００７３】
図１６は，実施の形態５に係る光空間伝送システムの構成および位置合わせ状態を示す説明図である。ここでは，ＡＳ２０のデータ受信部６２（Ｒ）がＡＳ２０のほぼ中心に，位置検出装置１２００がＡＳ２０の外にある場合を示し，（ａ）はダウンリンクの方向設定例，（ｂ）はアップリンクの方向設定例を示している。
【００７４】
図１６において，まず，前述したと同様の方法により，ＡＳ２０から端末機  ３０（Ｔ）へのダウンリンクの方向を設定させた後，その方向ベクトルとＡＳ２０に設置されているデータ受信部６２（Ｒ）の位置座標を用い，ＡＳ２０へのアップリンクを決定する。
【００７５】
また，ここでも，投光ユニット６１（Ｐ）からデータ受信部６２（Ｒ）までの方向ベクトルｆはあらかじめわかっている。この方向ベクトルｆとダウンリンク方向ベクトルｄ’との関係により，端末機３０からＡＳ２０のデータ受信部６２（Ｒ）までの方向ベクトルを計算することができる。また，図１６（ｂ）に示すような位置関係によりアップリンクの送信方向を設定することができる。
【００７６】
〔実施の形態６〕
この実施の形態６では，端末機３０の光伝送装置５０が光源を持たない例について述べる。すなわち，端末装置３０側の光伝送装置５０に光源を持たせず，ＡＳ２０からのダウンリンク光を反射面で変調し，折り返すことによってアップリンクの光信号とする。
【００７７】
図１７は，実施の形態６に係る光空間伝送システムの構成および位置合わせ状態を示す説明図である。図において，端末機３０側の受光部Ｔr の直前にシャッター付きミラー（Ｍ）１７０１を設置した構成とする。
【００７８】
上記構成において，ダウンリンク時にシャッター付きミラー（Ｍ）１７０１を透過にして受光部へ導く。また，アップリンク時には，反対にシャッター付きミラー（Ｍ）１７０１を閉じて反射させるようにしてダウンリンク光を折り返すことによって，ＡＳ２０の受信部Ｒへ送信する。このとき，アップリンクデータに追随すべき光の変調は，シャッター付きミラー（Ｍ）１７０１を微小に偏向させて行う。
【００７９】
すなわち，ダウンリンク光がシャッター付きミラー（Ｍ）１７０１で反射させてＡＳ２０の受信部Ｒに送信するには，方向ベクトルｈの方向とシャッター付きミラー（Ｍ）１７０１の平面とがなす角度が垂直となる場合のみが有効であり，少しでもずれれば受信部Ｒには入射されない。
【００８０】
図１７（ｂ）に示す方向ベクトルｈが受信部Ｒへの方向ベクトルであり，そのような方向へ送信されるようシャッター付きミラー（Ｍ）１７０１の偏向角度を制御する。また，高速になるにつれて高速にシャッター付きミラー（Ｍ）１７０１を偏向させる必要がある。この場合，たとえば受光径１０ｍｍ，アップリンクのビーム径１０ｍｍ，ＡＳ２０から端末機３０までの距離が２ｍとしても，受光部Ｒへの入射を阻止するための偏向角度は，簡単な計算から約０．３度となり，極めて微小でも十分であることがわかる。
【００８１】
〔実施の形態７〕
この実施の形態７では，オフィス内での端末機３０の設置環境を考慮し，個人の机毎に１台の端末機３０（Ｔ１〜Ｔ３）が設置される場合において，その設置エリアをカバーするようにダウンリンク光を投光させる例について説明する。
【００８２】
図１８は，実施の形態７に係るＡＳ２０に対する端末機３０の配置例（１）を示す説明図，図１９は，実施の形態７に係るオフィスレイアウト例（１）を示す平面図である。ここでは，基本的に１台の投光ユニット６１が，１台の端末機３０の可動エリアをカバーするような光ビームを出射して通信可能領域とし，ＡＳ２０から端末機３０へダウンリンクさせる。
【００８３】
上記方法では，完全に平行なビーム光に比べて，距離の２乗に反比例して伝送される光パワーが減少してしまうので，伝送レートの高速化という面で不利となる反面，ある程度の速さを確保しつつ，実用的なエリアをカバーするというメリットを有している。このように，ある程度大きめのエリアをカバーできれば，図１７および図１９に示すようなＯＡ機器の設置においても，その設置位置の自由度が得られる。
【００８４】
図２０は，実施の形態７に係る投光ユニット６１の構成例を示す説明図であり，上記通信可能領域を確保するため，（ａ）ではユニット先端にレンズ２００１を設けた例，（ｂ）ではユニット先端に透過型拡散板２００２を設けた例，（ｃ）では投光された光を反射・拡散する反射型拡散板２００３を設けた例をそれぞれ示している。
【００８５】
図２１は，実施の形態７に係るＡＳ２０に対する端末機３０の配置例（２）を示す説明図，図２２は，実施の形態７に係るオフィスレイアウト例（２）を示す平面図である。ここでは，上記図１８に対し，携帯用の端末機３０の配置に対応するために，細く絞った光ビームを複数本投光させるようにする。また，図２２では上記図１９のオフィスレイアウトの一部に細く絞った光ビームを複数本投光させる例について示している。
【００８６】
このように，複数本のビーム光を投光させることにより，従来の１本のビーム光に比べて，ＡＳ２０と端末機３０との位置合わせが容易になると共に，上記図１８および図１９と比べて光パワーが収束されているので，高速化が実現すると共に，携帯端末への実用的かつ高速なダウンリンクが可能となる。また，この場合，１台の投光ユニット６１から２本以上のビームを投光する。ただし，高速化を維持するため，図２３の投光ビームの比較図に示すように複数本の光ビームがカバーするエリアを図１８の１本のときのエリアより小さくし，受光パワー密度を高める。
【００８７】
〔実施の形態８〕
この実施の形態８では，各投光ユニットから出射され，机上に形成される光エリアの大きさおよび個数を，オフィスレイアウトや端末機毎に対応して変えられる例について説明する。
【００８８】
図２４は，実施の形態８に係るオフィスレイアウト例を示す平面図である。ここでは，一般的なオフィスレイアウトが示されており，通常のデスクワークを行う居室，会議を行う会議室，製品開発などを行う開発ルーム，個人的な発想スペース／小ミーティングスペース／雑談等のオフィシャルではないコミニュケーションの場となるモーバイエリアが設定されている。
【００８９】
また，上記レイアウトの機能は多種多様な業務形態によって様々であり，必然的に個々に要求される仕様も異なってくる。また，オフィス毎，企業毎にもその業務形態も異なってくる。たとえば１つのオフィスを例にとっても，会議室ではプレゼンテーションが主流となり，高精細なカラーの動画像が使われ，個々の端末機３０へのダウンリンクは高速なネトワークの伝送レートと同じレートが要求される。このため，ＡＳ２０からのダウンリンク光は絞られたビーム光にする必要がある。
【００９０】
一方，居室ではテキストデータを扱う業務が主流であるので，それほど高速なダウンリンクは必要とならず，ある程度の広がりを持った光で使い勝手を要求した形がよくなる。また，モーバイエリアでは，個人のニーズによって扱うデータの種類がテキストデータであるか，動画像であるか様々である。そこで，このような多種多様な要求に応えるためのシステムの構成例を，図２５および図２６に示す。また，図２７は，ＡＳの構成例を示す説明図である。
【００９１】
図２５では，ＡＳ２０を管理する専用の管理用コンピュータ２５０１を有線ＬＡＮ１０に接続する。ここで，すべての通信要求のあるエリアについて，エリアの要求している伝送レートに合った投光状態，つまり，ビーム径の大きさや数を制御する。
【００９２】
投光状態を個々に変えるには，投光ユニット６１毎に変える方法，あるいは投光ユニット６１内の光学系を可変にしてビーム径を操作する方法などがある。前者の投光ユニット６１毎に変える方法では，いろいろな投光状態を実現するものを用意しておき，適応させるＡＳ２０の位置に装着する。この場合，光源やレンズ系等によって投光状態を変えることができ，たとえば１００ｂｐｓを越える高速対応のものについては，その高速変調性に優れた半導体レーザを使用すればよい。
【００９３】
また，後者の投光ユニット６１内の光学系を可変にしてビーム径を操作する方法として，たとえば図２３に示す投光ユニット例において，レンズ系を光軸方向に移動させる機構にすることで実現することができる。
【００９４】
また，図２６では図２５に示した管理用コンピュータ２５０１の代わりに，端末機３０（Ｔ１〜Ｔ３），およびＡＳ２０の位置情報を書き込んだ小型位置情報入力メディア２６０１を使うと共に，ＡＳ２０に繋がれた管理装置２６０２を用意する。
【００９５】
すなわち，オフィスレイアウト作成時に小型位置情報入力メディア２６０１を使って端末機３０（Ｔ１〜Ｔ３），およびＡＳ２０の位置情報を管理装置２６０２に入力する。これにより，システムの設定やネットワークへの接続性を容易に行うことが可能となる。
【００９６】
〔実施の形態９〕
この実施の形態９では，投光ユニットの送信方向と通信可能となるエリアを設定し，制御する。つまり，前述したような管理装置を用いずにＡＳ２０とリンクする端末機３０自身がＡＳ２０からの投光方向および光エリアの大きさなどを制御する例について述べる。
【００９７】
図２８は，実施の形態９に係る光空間伝送システムの構成および位置合わせ状態を示す説明図である。この光空間伝送システムでは，図示するように，端末機３０側に位置合わせ専用装置２８０１およびリモコン用送信部２８０２を設けた構成とする。
【００９８】
以上の構成において，各端末機３０（Ｔ１〜Ｔ３）は座標入力とレイアウト作成のためのソフトウェアを組み込んで行う。ただし，光軸の位置合わせを行うときに，各端末機３０（Ｔ１〜Ｔ３）に装着または接続するのは，外部接続型の位置合わせ専用装置２８０１でもよく，この位置合わせ専用装置２８０１で位置を確定した後，端末機３０（Ｔ１）のように実際の光伝送装置５０でＡＳ２０との通信を行う。
【００９９】
また，端末機３０（Ｔ２，Ｔ３）のように装置内に組み込んだ光伝送装置５０光送受信装置で位置合わせを行う場合，ＡＳ２０とのリンクが確立したときに表示画面に「ＯＫ」などのメッセージで接続状態を表示させる。以下，これらの動作について図２９のフローチャートを用いて説明する。
【０１００】
図２９は，実施の形態９に係る位置合わせモードの動作を示すフローチャートである。前述の図２のフローチャートに対して，ＡＳ２０へのデータと制御信号を送信するためのアップリンクの方向調整が加わっている。
【０１０１】
図２９において，まず，オフィスレイアウトが作成済みであるか否かを判断する（Ｓ２９０１）。ここで作成済みであると判断すれば，端末機Ｔ，（ＡＳ）の各設置座標を測定し（Ｓ２９０２），レイアウト画面上に座標Ｔ，（ＡＳ）を入力する（Ｓ２９０３）。また，上記ステップＳ２９０１でオフィスレイアウトが作成済みでなければ，オフィスレイアウトを作成（あるいは他のファイルからデータを入力）し（Ｓ２９０４），上記ステップＳ２９０２に進む。
【０１０２】
次いで，入力されたデータに基づいて各座標位置からＡＳ２０から端末機３０までの方向を算出し（Ｓ２９０５），その算出情報に基づいてアップリンク方向を調整・決定し（Ｓ２９０６），こをＡＳ２０のシステムコントローラ６０へ送る（Ｓ２９０７）。
【０１０３】
そして，ＡＳ設定（投光ユニット６１の方向制御）終了であるか否かを判断し（Ｓ２９０８），ＡＳ設定終了まで上記動作を繰り返す。すなわち，システムコントローラ６０では，上記位置情報に基づく命令を駆動回路６３および偏向制御機構６４に送り，データ送受信全体の方向制御を実行する。
【０１０４】
次いで，アップリンクの方向調整を実行し（Ｓ２９０９），有線ＬＡＮ１０への接続が可能であるかどうかのテストを行い（Ｓ２９１０），通信可能であるか否かを判断する（Ｓ２９１１）。ここで通信可能と判断すれば，さらにそのテストを続行するか否かを判断し（Ｓ２９１２），続行する場合には上記ステップＳ２９０１に戻り，以降の動作を繰り返し実行し，続行しない場合にはこの位置合わせモードを終了する。
【０１０５】
また，上記ステップＳ２９１１で通信可能ではないと判断した場合，さらにその通信回数があらかじめ定めた回数ｎに達したか否かを判断し（Ｓ２９１３），回数ｎに達していなければ上記ステップＳ２９０９に戻り，回数ｎに達したのであれば上記ステップＳ２９０２に戻り，以降の動作を繰り返し実行する。
【０１０６】
〔実施の形態１０〕
この実施の形態１０では，上記実施の形態９において，通信可能となるエリアあるいはその範囲を各端末機３０（Ｔ２，Ｔ３）に表示させる例について説明する。
【０１０７】
図３０は，実施の形態１０に係る光空間伝送システムにおける端末機の表示画面例を示す説明図である。図において，まず，オフィスレイアウト作成プログラムにより作成されたレイアウト上に自分の机の座標および形状等を入力しておく。なお，この場合，位置合わせモード時に入力するとよい。この位置合わせが終了すると，上述したようにＡＳ２０との位置関係が決まり，投光ユニット６１からの光ビームが机上に投光される。
【０１０８】
投光ビームの照射エリアの大きさは，中心となる端末位置座標点を中心として，投光ユニット６１や端末機３０，オフィスレイアウト等の位置関係と，投光ユニット６１からのビームの放射形状と照射方向とを考慮すれば簡単に計算することができる。そこで計算された結果，つまりエリアの大きさをオフィスレイアウト上に表示すれば，机上のどの場所の，どの範囲をカバーしているのかが明確に確認することができる。
【０１０９】
そして，上記表示された画面を図３０に示すように拡大して自端末とその机とを表示すれば，どこに設置すれば通信することが可能であるかがわかると共に，自分の携帯機器をどこに置いたらよいかの目安となる。反対に自分の端末機３０を机上のこのあたりで使いたいという場合に，その領域を指定することもできる。
【０１１０】
ただし，上記において表示されるエリアの大きさは，照射される光パワー密度が平面上に均一な場合はそのままでよいが，中心にピークを持つような山なりの光パワー分布の場合は，エリアの円周付近では受光パワーが中心に比べて小さくなってしまうので，信号のＳ／Ｎ比が悪くなって通信品質に影響が生じる。この場合，実際に表示されるエリアよりも実用上のエリアは小さくなることに気をつける必要がある。したがって，理想的には，照射されるエリア内での光パワー分布ができるだけ均一になるような光学系を採用する。なお，ここでは，均一な発光面を有する光源と，平凸レンズ１個と両凸レンズ１個の２枚で構成される光学系を用いた。
【０１１１】
〔実施の形態１１〕
この実施の形態１１では，端末機３０の電源のオン／オフ動作に連動して，対応する投光ユニット６１の電源もオン／オフ動作させる例について説明する。
【０１１２】
ＡＳ２０は最初からある程度の数の投光ユニット６１を有していても機能的には問題ないが，上述したように，オフィスは様々なサイズ・形態があるので，ダウンリンク用として必要とされる投光ユニット６１の数も様々である。そこで，図３１に示すように，投光ユニット６１をオフィスの状態に応じてあとからＡＳ２０に装着し（図３１（ｂ）参照），必要な分だけ使用する方が消費電力などの点からも効率がよく，また，ユーザにとっても必要に応じた個数を揃えればよく，追加も簡単になることから経済性も向上する。
【０１１３】
図３２は，実施の形態１１に係る光空間伝送システムにおけるＡＳ２０の構成を示すブロック図である。ここでは，特にリモコンによるｏｎ／ｏｆｆ制御を受信するｏｎ／ｏｆｆ受信部３２０１と，各投光ユニット６１用電源３２０２の切り替えスイッッチ３２０３とを設け，上記ｏｎ／ｏｆｆ制御信号に基づいて各投光ユニット６１へ電源を供給する構成とする。
【０１１４】
ＡＳ２０の投光ユニット６１の電源ｏｎ／ｏｆｆを端末機側から操作できるようにし，端末機３０を使用しないときには対応する投光ユニット６１をｏｆｆしておくことにより，投光ユニット６１が無駄な電力を消費することを回避することが可能となる。
【０１１５】
端末機３０側からの操作は，通常の赤外線を使った端末機３０に内蔵あるいは付設されているリモコンで端末機側の電源ｏｎ／ｏｆｆに連動させており，端末機３０の電源を切るとその制御指令が投光ユニット６１へ伝送され，ＡＳ２０の投光ユニット６１の電源３２０２も切れるようになっている。
【０１１６】
さて，上記電源供給システムに対し，前述した従来の図３６の１対多通信システムにおいては，すべての光源が送られてくるデータに伴って一括点灯するので，オフィスが使われている場合は全光源が絶えず稼働しなくてはならず，電力を無駄に消費することになる。
【０１１７】
これに対して本システムでは，使用しない端末機３０があれば，対応するＡＳ２０の投光ユニット６１を稼働させることがないので，無駄な電力を消費することがなくなり，経済性が向上する。また，対応する投光ユニット６１は以下に述べるようにＩＤで判断させればよく，端末機３０のリモコンより伝送される制御信号にＩＤを付加しておき，ＡＳ２０のｏｎ／ｏｆｆ受信部３２０１で受信した後に判断させる。
【０１１８】
図３３は，ＩＤ識別による複数の投光ユニット６１を同時に位置合わせするシステム例を示す説明図である。ここでは，位置合わせモードにおいて，各端末機３０に認識用のＩＤ番号をつけ，ＡＳ２０に対してその位置座標データと共に送信し，偏向制御機構６４を駆動させる。また，ＡＳ２０への送信は専用の赤外線リモコンを用いる。なお，偏向制御機構６４が１個の場合は，端末機３０から送られてきた順に偏向・駆動させてダウンリンクの方向を設定するようにコントローラ６０を設定する。
【０１１９】
次に，具体的に，位置合わせモードにおける伝送信号であるフレームの一例について説明する。図３４は，リモコンの制御信号のフレーム構造を示す説明図である。まず，フレームの先頭および末尾のフラグは送受信間で同期をとるための信号としても使用されるフラグシーケンスである。受信側では，このフラグシーケンスの検出によりフレームの開始と終わりを識別している。また，アドレス部に設定されるＩＤ番号は，投光ユニット６１がＡＳ２０に１０ヵ所取付け可能であるとすると，ＩＤ＝１〜１０をつける。なお，ここでは位置合わせモードで実施するので，イーサネットで使われるようなＭＡＣアドレスを付加する必要はない。
【０１２０】
また，対応する端末機３０のアドレスを付加することにより，本来の通信モードにおいて，投光ユニット６１（Ｐ１）が端末機３０（Ｔ１）と対応が取れていることをＡＳ２０内のコントローラ６０で検証することが可能となる。
【０１２１】
この場合，投光ユニット６１が１０種類であるので，当然であるが作製するＩＤも１０種類でよい。また，ここでは，図３３（ｂ）に示すように，３個の投光ユニット６１を装着してあるので，あとで１個追加する場合はＩＤ＝４のものを用意する。
【０１２２】
図３４における制御部は，相手に対する動作指令あるいは相手からの応答に用いられる。また，データ部には各位置座標データ，あるいは投光する方位ベクトルの情報が含まれ，制御命令と共にＡＳ２０へ送信され，投光ユニット６１への位置制御時に使用される。したがって，リモコンに制御すべき投光ユニット６１のデータを入力しておくようにすれば，投光ユニット６１を次々にＡＳ２０に装着させることが可能となる。
【０１２３】
〔実施の形態１２〕
この実施の形態１２では，端末機３０の電源をオンにした後に，ＡＳ２０との通信状態を確認する例について説明する。
【０１２４】
すなわち，前述した位置合わせモードによりＡＳ２０と端末機３０との位置合わせが終了した後，一旦，端末機３０の電源を切って通信を終了し，再び電源をオンしてＡＳ２０との通信を再開する場合に，電源遮断前と同じ状態が保持されて通信が可能であるかどうかを調べるモード（通信確認モード）を実行する。以下，この通信確認モードの動作をフローチャートを用いて説明する。
【０１２５】
図３５は，実施の形態１２に係る通信確認モードを示すフローチャートである。まず，使用する端末機３０の電源を投入する（Ｓ３５０１）と，リモコンからＡＳ２０へ上記端末機３０が稼働状態になったことが知らされ，対応させた投光ユニット６１の電源をオン状態にし，通信確認モードを実行する（Ｓ３５０２）。ここで，投光ユニット６１は設定されたビーム光をＣＷ（連続発光）で発光する。また，端末機３０側では，その光パワーを受光し，前回まで通信可能であったときの受光レベルと比較し，受光レベルが十分であるか否かを判断する（Ｓ３５０３）。
【０１２６】
上記ステップＳ３５０３において，受光レベルが十分であると判断すれば，通常の通信モードを実行する（Ｓ３５０４）。端末機３０側では前回の受光レベルをメモリに記憶しておき，コントローラ６０からの指令により比較する。一方，上記ステップＳ３５０３において，受光レベルが十分ではないと判断したときには，さらに投光ユニット６１の発光パワーを大きくして端末機３０の受光レベルを高めるモードか，前述した位置合わせモードであるか否かを判断する（Ｓ３５０５）。
【０１２７】
すなわち，大きな位置ずれが想定されたか否かを判断する。大きな位置ずれが想定されたと判断した場合，通信確認モードを終了し（Ｓ３５０９），位置合わせモードで再度位置合わせを実行する（Ｓ３５１０）。また，大きな位置ずれが想定されていないと判断した場合には，投光ユニット６１の発光パワーを高める指令をＡＳ２０へ送信させる（Ｓ３５０６）。このとき，段階的にアップさせ発光素子を駆動させる電流値を印加し，パワー限界であるか否かを判断する（Ｓ３５０７）。
【０１２８】
上記ステップＳ３５０７において，パワー限界ではないと判断した場合，さらに受光レベルが十分であるか否かを判断し（Ｓ３５０８），受光レベルが十分であると判断すれば，通常の通信モードを実行する（Ｓ３５０４）。また，上記ステップＳ３５０７でパワー限界であると判断すれば，通信確認モードを終了する（Ｓ３５０９）。
【０１２９】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明に係る光空間伝送システム（請求項１）によれば，各端末機を固定・配置させる位置や適宜使用する位置，および光アクセスステーションの位置と，本システムを採用するオフィス空間のレイアウト図面を入力し，これらの情報から光アクセスステーションで相対位置関係を補正して投光手段の投光（送信）方向を決定するので，高速なダウンリンクを有するデータ伝送システムを簡単な設置作業で，かつ短時間でセットアップすることができる。
【０１３０】
また，本発明に係る光空間伝送システム（請求項１）によれば，光アクセスステーションと端末機の座標位置および室内レイアウトとにより投光対象の端末機への投光方向を算出し，この算出結果に基づいてダウンリンクさせることができ，さらに上記情報を一度入力し設定しておけば，各端末機の位置座標を追加設定するだけで，光アクセスステーションからオフィスの机上に設置される各端末機へダウンリンクする方向を設定することができる。
【０１３１】
また，本発明に係る光空間伝送システム（請求項２）によれば，オフィス内に設置させた位置検出手段で端末機の位置を検出し，天井に設置する光アクセスステーションからオフィスの机上に設置される各端末機へダウンリンクする方向を設定するので，高速なダウンリンクを有するデータ伝送システムを簡単な設置作業で，かつ短時間でセットアップすることができる。
【０１３２】
また，本発明に係る光空間伝送システム（請求項３）によれば，ダウンリンクの方向ベクトルと光アクセスステーションの受光手段の位置情報とから端末機からのアップリンクの方向を設定するので，端末機から光アクセスステーションへの位置合わせを簡単に行うことができる。
【０１３３】
また，本発明に係る光空間伝送システム（請求項４）によれば，上記効果に加え，光アクセスステーションからの高速なダウンリンク光の数を複数本使って端末機とのダウンリンク送信を行うので，データ伝送の高速化および使い勝手のよいシステムが得られる。
【０１３４】
また，本発明に係る光空間伝送システム（請求項５）によれば，端末機側から自機および光アクセスステーションの位置座標を室内レイアウト上に入力することにより，ユーザによる端末機のネットワークへの接続が簡単に行え，システム設定を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１に係る光空間伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】  位置合わせモードの動作を示すフローチャートである。
【図３】  実施の形態２に係る光空間伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図４】  実施の形態２に係る光空間伝送システムの他の構成を示すブロック図である。
【図５】  投光ユニットの装着および設定例を示す説明図である。
【図６】  オフィスレイアウト（直方体サイズがＬ×Ｗ×Ｈ）とＡＳと端末機との位置関係を示す説明図である。
【図７】  実施の形態２に係るＡＳからＴへの方向余弦およびベクトルを示す説明図である。
【図８】  実施の形態３に係る光空間伝送システムの構成例（１）を示すブロック図である。
【図９】  実施の形態３に係る光空間伝送システムの構成例（２）を示すブロック図である。
【図１０】  実施の形態３に係るサテライトの連結例を示す説明図である。
【図１１】  実施の形態３に係るＧＰＳ方式による位置合わせモードの動作を示すフローチャートである。
【図１２】  実施の形態４に係る光空間伝送システムの構成例（１）および位置合わせ状態を示すブロック図である。
【図１３】  実施の形態４に係る光空間伝送システムの構成例（２）および位置合わせ状態を示すブロック図である。
【図１４】  実施の形態４に係る補正処理状態を示す説明図である。
【図１５】  検出系がＡＳ外にある場合における位置合わせ例を示す説明図である。
【図１６】  実施の形態５に係る光空間伝送システムの構成および位置合わせ状態を示す説明図である。
【図１７】  実施の形態６に係る光空間伝送システムの構成および位置合わせ状態を示す説明図である。
【図１８】  実施の形態７に係るＡＳに対する端末機の配置例（１）を示す説明図である。
【図１９】  実施の形態７に係るオフィスレイアウト例（１）を示す平面図である。
【図２０】  実施の形態７に係る投光ユニットの構成例を示す説明図である。
【図２１】  実施の形態７に係るＡＳに対する端末機の配置例（２）を示す説明図である。
【図２２】  実施の形態７に係るオフィスレイアウト例（２）を示す平面図である。
【図２３】  図１８と図２１における投光ビームエリア状態を示す比較図である。
【図２４】  実施の形態８に係るオフィスレイアウト例を示す平面図である。
【図２５】  実施の形態８に係る光空間伝送システムの構成例（１）を示す説明図である。
【図２６】  実施の形態８に係る光空間伝送システムの構成例（２）を示す説明図である。
【図２７】  実施の形態８に係るＡＳの構成例を示す説明図である。
【図２８】  実施の形態９に係る光空間伝送システムの構成および位置合わせ状態を示す説明図である。
【図２９】  実施の形態９に係る位置合わせモードの動作を示すフローチャートである。
【図３０】  実施の形態１０に係る光空間伝送システムにおける端末機の表示画面例を示す説明図である。
【図３１】  投光ユニットの装着前および装着後の状態を示す説明図である。
【図３２】  実施の形態１１に係る光空間伝送システムにおけるＡＳの構成を示すブロック図である。
【図３３】  ＩＤ識別による複数の投光ユニットを同時に位置合わせするシステム例を示す説明図である。
【図３４】  リモコンの制御信号のフレーム構造を示す説明図である。
【図３５】  実施の形態１２に係る通信確認モードを示すフローチャートである。
【図３６】  従来における光空間伝送モードの構成例（１）を示す説明図である。
【図３７】  従来における光空間伝送モードの構成例（２）を示す説明図である。
【図３８】  従来における光空間伝送モードの構成例（３）を示す説明図である。
【図３９】  従来における光空間伝送モードの構成例（４）を示す説明図である。
【図４０】  従来の光空間伝送システムにおける受光強度によるサーチ制御を行うシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  有線ＬＡＮ
２０  光アクセスステーション（ＡＳ）
３０  端末機
５０  光伝送装置
６０  システムコントローラ
６１  投光ユニット
６２  データ受信部
１００，３００  ＡＳ制御装置
１０１  処理部
３０１  コントローラ
１２００  位置検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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