(57)【要約】屋外において、第１の光無線通信装置と第２の光無線通信装置の間で、光無線通信を行う光無線通信システムであって、光無線通信の屋外における通信環境を判断する環境判断部と、通信環境に基づいて、光無線通信の通信速度を変更する通信制御部とを備える。
2004025879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外において、第１の光無線通信装置と第２の光無線通信装置の間で、光無線通信を行う光無線通信システムであって、
前記光無線通信の屋外における通信環境を判断する環境判断部と、
前記通信環境に基づいて、前記光無線通信の通信速度を変更する通信制御部と
を備えることを特徴とする光無線通信システム。
【請求項２】
前記第２の光無線通信装置は、前記光無線通信の複数のパケットの間において、通信の制御に用いるテスト信号を、前記第１の光無線通信装置に送る送信制御部を更に備え、
前記環境判断部は、前記第１の光無線通信装置における前記テスト信号の受信状態に応じて、前記通信環境を判断することを特徴とする請求項１記載の光無線通信システム。
【請求項３】
当該光無線通信システムが設置される地域に対応する天候情報を、外部から取得する天候情報取得部を更に備え、
前記環境判断部は、前記天候情報に基づき、前記通信環境を判断することを特徴とする請求項１記載の光無線通信システム。
【請求項４】
前記天候情報取得部は、屋外の温度、湿度、気圧、又は降雨量の少なくとも１つの含む屋外環境を測定することにより天候情報を取得することを特徴とする請求項３記載の光無線通信システム。
【請求項５】
前記通信制御部は、前記通信環境に基づいて、前記光無線通信に用いる一のパケットを冗長に送信する回数を変更することにより、前記光無線通信の通信速度を変更することを特徴とする請求項１記載の光無線通信システム。
【請求項６】
互いに波長の異なる光を発光する複数の発光部と、
前記複数の発光部に対応して設けられ、前記複数の発光部が発光する光をそれぞれ受光する複数の受光部とを更に備え、
前記通信制御部は、前記複数の発光部及び前記複数の受光部を用いて、同一のパケットを送信するか、互いに異なるパケットを送信するかを、前記通信環境に基づいて設定することにより、前記光無線通信の通信速度を変更することを特徴とする請求項１記載の光無線通信システム。
【請求項７】
前記通信制御部が、前記複数のパケットのそれぞれを重複して送信すると設定した場合に、前記複数の受光部によりそれぞれ受光した複数の前記互いに波長の異なる光の信号値を加算した値に基づき、受信した前記複数のパケットを電気信号に変換する受信制御部を更に備えることを特徴とする請求項６記載の光無線通信システム。
【請求項８】
有線通信媒体により外部の装置と通信する有線通信部を更に備え、
前記通信制御部は、更に、前記光無線通信の通信速度の設定を前記有線通信部により前記外部の装置に通知させることにより、前記有線通信部による前記外部の装置との通信速度を、前記光無線通信の通信速度に整合させることを特徴とする請求項１記載の光無線通信システム。
【請求項９】
有線通信媒体により外部の装置と通信する有線通信部を更に備え、
前記通信制御部は、更に、互いに制御信号を送り合うことにより通信可能な最大速度を検出するオートネゴシエーション機能を用いて、前記有線通信部による前記外部の装置との通信速度を、前記光無線通信の通信速度に整合させることを特徴とする請求項１記載の光無線通信システム。
【請求項１０】
屋外において、光無線通信を行う光無線通信装置であって、
前記光無線通信の屋外における通信環境を判断する環境判断部と、
前記通信環境に基づいて、前記光無線通信の通信速度を変更する通信制御部と
を備えることを特徴とする光無線通信装置。
【請求項１１】
屋外において、第１の光無線通信装置と第２の光無線通信装置の間で、光無線通信を行う光無線通信方法であって、
前記光無線通信の屋外における通信環境を判断する段階と、
前記通信環境に基づいて、前記光無線通信の通信速度を変更する段階と
を備えることを特徴とする光無線通信方法。
【請求項１２】
屋外において、第１の光無線通信装置と第２の光無線通信装置の間の光無線通信を管理する管理装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記光無線通信の屋外における通信環境を判断する環境判断部と、
前記通信環境に基づいて、前記光無線通信の通信速度を変更する通信制御部と
して機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、光無線通信システム、光無線通信装置、光無線通信方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】  従来、光無線方式を用いた通信システムが用いられている。このシステムは、空間的に離れた複数の地点間で、光を媒体とした無線通信を行うことができる。
しかしながら、上記のシステムは、屋外に設けられた場合に、天候等の屋外環境の変化によって、通信媒体である光の遮蔽及び拡散等の影響を受け、通信速度、通信品質、及び通信の接続自体を保持することができない場合がある。
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる光無線通信システム、光無線通信装置、光無線通信方法、及びプログラムを提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【発明の開示】
このような目的を達成するために、本発明の第１の形態によれば、屋外において、第１の光無線通信装置と第２の光無線通信装置の間で、光無線通信を行う光無線通信システムであって、光無線通信の屋外における通信環境を判断する環境判断部と、通信環境に基づいて、光無線通信の通信速度を変更する通信制御部とを備えることを特徴とする光無線通信システムを提供する。
また、第２の光無線通信装置は、光無線通信の複数のパケットの間において、通信の制御に用いるテスト信号を、第１の光無線通信装置に送る送信制御部を更に備え、環境判断部は、第１の光無線通信装置におけるテスト信号の受信状態に応じて、通信環境を判断してもよい。
また、当該光無線通信システムが設置される地域に対応する天候情報を、外部から取得する天候情報取得部を更に備え、環境判断部は、天候情報に基づき、通信環境を判断してもよい。
また、天候情報取得部は、屋外の温度、湿度、気圧、又は降雨量の少なくとも１つの含む屋外環境を測定することにより天候情報を取得してもよい。
また、通信制御部は、通信環境に基づいて、光無線通信に用いる一のパケットを冗長に送信する回数を変更することにより、光無線通信の通信速度を変更してもよい。
また、互いに波長の異なる光を発光する複数の発光部と、複数の発光部に対応して設けられ、複数の発光部が発光する光をそれぞれ受光する複数の受光部とを更に備え、通信制御部は、複数の発光部及び複数の受光部を用いて、同一のパケットを送信するか、互いに異なるパケットを送信するかを、通信環境に基づいて設定することにより、光無線通信の通信速度を変更してもよい。
また、通信制御部が、複数のパケットのそれぞれを重複して送信すると設定した場合に、複数の受光部によりそれぞれ受光した複数の互いに波長の異なる光の信号値を加算した値に基づき、受信した複数のパケットを電気信号に変換する受信制御部を更に備えてもよい。
また、有線通信媒体により外部の装置と通信する有線通信部を更に備え、通信制御部は、更に、光無線通信の通信速度の設定を有線通信部により外部の装置に通知させることにより、有線通信部による外部の装置との通信速度を、光無線通信の通信速度に整合させてもよい。
また、有線通信媒体により外部の装置と通信する有線通信部を更に備え、通信制御部は、更に、互いに制御信号を送り合うことにより通信可能な最大速度を検出するオートネゴシエーション機能を用いて、有線通信部による外部の装置との通信速度を、光無線通信の通信速度に整合させてもよい。
また、屋外において、光無線通信を行う光無線通信装置であって、光無線通信の屋外における通信環境を判断する環境判断部と、通信環境に基づいて、光無線通信の通信速度を変更する通信制御部とを備えてもよい。
本発明の第２の形態によると、屋外において、第１の光無線通信装置と第２の光無線通信装置の間で、光無線通信を行う光無線通信方法であって、光無線通信の屋外における通信環境を判断する段階と、通信環境に基づいて、光無線通信の通信速度を変更する段階とを備えることを特徴とする光無線通信方法を提供する。
本発明の第３の形態によると、屋外において、第１の光無線通信装置と第２の光無線通信装置の間の光無線通信を管理する管理装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、コンピュータを、光無線通信の屋外における通信環境を判断する環境判断部と、通信環境に基づいて、光無線通信の通信速度を変更する通信制御部として機能させることを特徴とするプログラムを提供する。
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【図面の簡単な説明】    図１は、光無線通信システム１０の機能ブロック図。
図２は、受光ユニット２００及び受信制御部２１０の機能の詳細を示す図。
図３は、光無線通信システム１０が通信を開始する場合の通信フローを示す図。
図４は、光無線通信システム１０が通信速度を向上させる場合の通信フローを示す図。
図５は、光無線通信システム１０が通信速度を低下させる場合の通信フローを示す図。
図６は、情報処理装置２５のハードウェア構成の一例を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、光無線通信システム１０の機能ブロック図を示す。光無線通信システム１０は、第１の光無線通信装置２０と、有線通信媒体により光無線通信装置２０の外部に接続される情報処理装置２５と、第１の光無線通信装置２０との間で光無線通信を行う第２の光無線通信装置３０と、有線通信媒体により光無線通信装置３０の外部に接続される情報処理装置３５とを備える。
光無線通信装置２０は、屋外に設置して用いられ、屋外の他の箇所に設置される光無線通信装置３０と光無線通信を行う。例えば、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０は、それぞれ互いに離れた２つのビルに設けられ、これら２つのビルの間で光無線通信を行う。また、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０は、屋内に設置され、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の光を屋外を経由して伝送させてもよい。このように、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０は、屋外において通信を行うため、屋外における通信環境に基づいて通信速度を変更し、通信エラーの発生を防止する。
情報処理装置２５は、屋内等に設置され、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０の光無線通信を介して、情報処理装置３５と通信する。また、情報処理装置２５は、光無線通信システム１０の管理等を行う管理装置として機能してもよい。なお、光無線通信装置３０及び情報処理装置３５は、それぞれ光無線通信装置２０及び情報処理装置２５と略同一の構成をとる。
光無線通信装置２０は、受光ユニット２００と、受信制御部２１０と、有線通信部２１５と、天候情報取得部２２０と、環境判断部２４０と、通信制御部２５０と、送信制御部２６０と、発光部２７０Ａ〜Ｃと、発光側レンズ２７２とを備える。
受信制御部２１０は、光無線通信のデータを転送する複数のパケットの間において、通信の制御に用いるテスト信号を、受光ユニット２００を介して、光無線通信装置３０から受取る。そして、受信制御部２１０は、このテスト信号の受信状態を解析し、解析結果を環境判断部２４０に送る。例えば、受信制御部２１０は、一定期間一定の強度で送信されたテスト信号を受信し、その強度の変化の情報を解析して環境判断部２４０に送る。
また、受信制御部２１０は、テスト信号に付加されたＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅの略）等のエラー検出／訂正コードの情報に基づき、テスト信号のエラー率を解析して環境判断部２４０に送ってもよい。
また、受光ユニット２００及び受信制御部２１０は、光無線通信装置３０から光を受取ることによりデータの受信を行うが、詳細については受光ユニット３００及び受信制御部３１０の動作として後述する。
有線通信部２１５は、情報処理装置２５から受取ったパケットを送信制御部２６０に送る。有線通信部２１５は、この他に、光無線通信装置３０から受取った光無線通信のデータを情報処理装置２５に送るが、詳細については有線通信部３１５の動作として後述する。
天候情報取得部２２０は、外部のネットワークから、光無線通信システム１０が設置される地域に対応する気象情報や天災情報等の天候情報を取得し、環境判断部２４０に送る。例えば、天候情報取得部２２０は、インターネットの特定のアドレスから、定期的に天候情報を取得し、この天候情報を所定のフォーマット（例えば、ＸＭＬ：Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ  Ｍａｒｋｕｐ  Ｌａｎｇｕａｇｅ等による記載）に変換してもよい。すなわち、例えば、天候情報取得部２２０は、所定のフォーマットとして、時間帯毎の天気、降水確率等を記述したＸＭＬを用いてもよい。そして、天候情報取得部２２０は、環境判断部２４０からの要求に応じて、又は定期的にこの天候情報を環境判断部２４０に送ってもよい。
また、天候情報取得部２２０は、屋外の温度、湿度、気圧、又は降雨量の少なくとも１つの含む屋外環境を測定する。そして、天候情報取得部２２０は、測定した屋外環境を天候情報として環境判断部２４０に送る。
環境判断部２４０は、通信の制御に用いるテスト信号の受信状態の解析結果を受信制御部２１０から、天候情報を天候情報取得部２２０からそれぞれ受取る。そして、環境判断部２４０は、テスト信号の受信状態の解析結果及び天候情報に基づき、屋外における通信環境を判断し、通信制御部２５０に送る。例えば、環境判断部２４０は、これらの情報を組み合わせることにより、天候や気象状態、火山灰の降灰、及び鳥や動物等の遮蔽物の通過等を屋外における通信環境として判断してもよい。例えば、環境判断部２４０は、雨、雪、及び濃霧等の天候情報を受取った場合に、屋外における通信環境が悪いと判断してもよい。また、環境判断部２４０は、受信制御部２１０が受取るテスト信号の変動が所定量より大きい場合に、屋外における通信環境が悪いと判断してもよい。
通信制御部２５０は、環境判断部２４０から受取った屋外における通信環境に基づいて、光無線通信の通信方法を変更することにより通信速度を変更する通信方法変更指示を受信制御部２１０、有線通信部２１５及び送信制御部２６０に送る。例えば、通信制御部２５０は、通信方法変更指示として、光無線通信に用いるパケットのフレームサイズを変更するフレームサイズ変更指示を送ってもよいし、光無線通信の通信レートを変更する通信レート変更指示を送ってもよいし、光無線通信に用いる一のパケットを冗長に送信する回数を変更する冗長回数変更指示を送ってもよい。また、通信制御部２５０は、光無線通信における一のパケットを、発光部２７０Ａ〜Ｃにより並列に送信するか、又は、このパケットをそれぞれの発光部２７０Ａ〜Ｃが重複して直列に送信するかを示す多重度変更指示を通信方法変更指示として送ってもよい。
送信制御部２６０は、有線通信部２１５から受取ったパケットを、通信制御部２５０から受取ったフレームサイズ変更指示、通信レート変更指示、冗長回数変更指示、又は多重度変更指示等の通信方法変更指示に基づいた通信方法で、電気信号に変換し、発光部２７０Ａ〜Ｃに送る。また、送信制御部２６０は、通信の制御に用いるテスト信号を生成し、有線通信部２１５から受取った複数のパケットに対応する電気信号の間において、発光部２７０Ａ〜Ｃに送る。例えば、送信制御部２６０は、このテスト信号を一定期間一定の強度で発光部２７０Ａ〜Ｃ送信させる。また、送信制御部２６０は、通信方法変更指示を、発光部２７０Ａ〜Ｃを介して光無線通信装置３０に送る。
発光部２７０Ａ〜Ｃのそれぞれは、送信制御部２６０から受取った電気信号及びテスト信号を、互いに波長の異なる光に変換し、発光側レンズ２７２を用いて光無線通信装置３０に向けて発光する。発光部２７０Ａ〜Ｃのそれぞれは、例えば、光として、レーザー光又は赤外光等を光無線通信装置３０に向けて発光してもよい。
光無線通信装置３０は、受光ユニット３００と、受信制御部３１０と、有線通信部３１５と、天候情報取得部３２０と、環境判断部３４０と、情報処理装置３５０と、送信制御部３６０と、発光部３７０Ａ〜Ｃとを備える。
光無線通信装置３０における、受光ユニット３００と、受信制御部３１０と、有線通信部３１５と、天候情報取得部３２０と、環境判断部３４０と、情報処理装置３５０と、送信制御部３６０と、発光部３７０Ａ〜Ｃは、それぞれ、光無線通信装置２０における受光ユニット２００と、受信制御部２１０と、有線通信部２１５と、天候情報取得部２２０と、環境判断部２４０と、情報処理装置２５０と、送信制御部２６０と、発光部２７０Ａ〜Ｃと略同一の構成をとる。光を送信するための構成及び動作については、光無線通信装置２０における対応する部材の構成及び動作と同一であるため説明を省略し、光無線通信装置２０から受信した光を処理するための構成及び動作を以下に説明する。また、以上において、発光部２７０Ａ〜Ｃが光無線通信装置３０に向けて光を発光するのに代えて、発光部３７０Ａ〜Ｃのそれぞれは、光無線通信装置２０に向けて光を発光する。
受光ユニット３００は、データを伝送する光を発光部２７０Ａ〜Ｃから受取り、電気信号に変換し、受信制御部３１０に送る。
受信制御部３１０は、受光ユニット３００を介して光無線通信装置３０から通信方法変更指示を受取った場合に、当該指示を環境判断部３４０を介して通信制御部３５０に送る。これを受けて、通信制御部３５０は、受信制御部３１０から受取った通信方法変更指示を、受信制御部３１０、有線通信部３１５、及び送信制御部３６０に送る。
また、受信制御部３１０は、受光ユニット３００から受取った電気信号に変換されたデータを、通信制御部３５０から受取った通信方法変更指示に基づいた通信方法で、パケットに変換し、有線通信部３１５及び環境判断部３４０に送る。例えば、受信制御部３１０は、光無線通信に用いる一のパケットを冗長に所定回数送信する指示を通信制御部３５０から受取っている場合に、受光ユニット３００から受取った電気信号が示す冗長回数のパケットのうち、通信エラーがより少ないパケットを選択し、当該選択されたパケットを、有線通信部３１５及び環境判断部３４０に送る。
有線通信部３１５は、受信制御部３１０から受取ったパケットを情報処理装置３５に送る。有線通信部３１５は、通信制御部２５０から、通信方法変更指示としてフレームサイズ変更指示を受取った場合に、当該指示を情報処理装置３５に送ることにより、パケットのフレームサイズを変更する。
また、有線通信部３１５は、通信制御部３５０から通信方法変更指示を受取った場合に、光無線通信の通信速度の設定の情報を、外部の装置である情報処理装置３５に通知することにより、情報処理装置３５との間の通信速度を、光無線通信の通信速度に整合させる。また、有線通信部３１５は、互いに制御信号を送り合うことにより通信可能な最大速度を検出するオートネゴシエーション機能を用いて、情報処理装置３５との通信速度を光無線通信の通信速度に整合させてもよい。例えば、有線通信部３１５は、通信制御部３５０からの通信方法変更指示に従い、有線通信媒体による情報処理装置３５との通信速度が、光無線通信の通信速度を上回らないように、有線通信媒体による情報処理装置３５との通信速度を整合させる。
ここで、光無線通信装置２０における、受光ユニット２００は、光無線通信装置３０における、受光ユニット３００と略同一の構成をとる。ただし、受光ユニット３００がデータを伝送する光を光無線通信装置２０から受取るのに代えて、受光ユニット２００は、光無線通信装置３０から受取る。
なお、本実施形態において、光無線通信装置２０は、天候情報取得部２２０と、環境判断部２４０と、通信制御部２５０とを当該光無線通信装置２０内に備えるが、これに代えて、情報処理装置２５が、天候情報取得部２２０と、環境判断部２４０と、通信制御部２５０とを備えてもよい。また、光無線通信装置２０の外部に設けられ、光無線通信装置２０を制御する制御装置や制御装置を搭載した基盤である制御ボードが、天候情報取得部２２０と、環境判断部２４０と、通信制御部２５０とを備えてもよい。
以上で説明したように、光無線通信システム１０は、屋外における通信環境に基づいて、光無線通信の通信速度を変更する。したがって、光無線通信システム１０は、不測の事態により屋外における通信環境が悪化した場合においても、通信速度を低下させ、通信品質や通信の冗長性を高めることにより、通信状態の悪化を軽減し、通信の切断を防止することができる。
図２は、受光ユニット２００、受信制御部２１０、及び送信制御部２６０の機能の詳細を示す。図２（Ａ）に示すように、送信制御部２６０は、シリアル−パラレル変換器２６２と、複製器２６４と、セレクタ２６６とを有する。
シリアル−パラレル変換器２６２は、有線通信部２１５から受取ったパケットを示す直列の電気信号を、並列に変換し、セレクタ２６６に送る。一方、複製器２６４は、有線通信部２１５から受取ったパケットを示す電気信号を重複した３つの電気信号としてセレクタ２６６に送る。
セレクタ２６６は、通信制御部２５０からの通信方法変更指示に応じて、シリアル−パラレル変換器２６２又は複製器２６４から受取った電気信号の一方を選択し、発光部２７０Ａ〜Ｃに送る。例えば、セレクタ２６６が、シリアル−パラレル変換器２６２から受取った電気信号に基づいて、パケットを生成し発光部２７０Ａ〜Ｃに送る場合、送信制御部２６０は、光無線通信における一のパケットを、発光部２７０Ａ〜Ｃにより並列に送信することができる。
一方、セレクタ２６６が、複製器２６４から受取った電気信号に基づいて、パケットを生成し発光部２７０Ａ〜Ｃに送る場合、送信制御部２６０は、一のパケットを発光部２７０Ａ〜Ｃのそれぞれが重複して直列に送信することができる。
このように、通信制御部２５０は、発光部２７０Ａ〜Ｃ及び受光部３７０Ａ〜Ｃを用いて、同一のパケットを送信するか、互いに異なるパケットを送信するかを、屋外における通信環境に基づいて設定することにより、光無線通信の通信速度を変更することができる。
なお、本実施形態において、通信制御部２５０は、互いに異なるパケットを送信する場合、データを構成する１つのフレームを３つに分割した電気信号を、発光部２７０Ａ〜Ｃにより送信するが、他の例として、通信制御部２５０は、互いに異なるフレームを発光部２７０Ａ〜Ｃにより送信してもよい。
図２（Ｂ）に示すように、受光ユニット２００は、受光側レンズ２０２と、分光器２０４と、受光部２０５Ａ〜Ｃと、カラーフィルタ２０７Ａ〜Ｃとを有する。
受光側レンズ２０２は、光無線通信装置３０７Ａ〜Ｃそれぞれにより発光された互いに波長の異なる光が混合された光を受光し、当該光を分光器２０４に送る。
分光器２０４は、受光側レンズ２０２から受取った光を、３つに分光し、受光部２０５Ａ、受光部２０５Ｂ、及び受光部２０５Ｃにそれぞれ送る。
受光部２０５Ａ〜Ｃは、発光部３７０Ａ〜Ｃに対応して設けられ、分光器２０４から受取った光を、互いに色の異なるカラーフィルタ２０７Ａ〜Ｃを通過させることにより、それぞれ第１波長の光、第２波長の光、及び第３波長の光を選択しそれぞれの光を電気信号に変換する。そして、受光部２０５Ａ〜Ｃは、変換された電気信号をそれぞれ受信制御部２１０に送る。このように、受光部２０５Ａ〜Ｃは、発光部３７０Ａ〜Ｃが発光する光をそれぞれ受光することができる。
受信制御部２１０は、加算器２１２と、パラレル−シリアル変換器２１４と、セレクタ２１６とを有する。加算器２１２は、受光部２０５Ａ〜Ｃから受取った電気信号の信号値をアナログ加算し、セレクタ２１６に送る。パラレル−シリアル変換器２１４は、受光部２０５Ａ〜Ｃから受取った電気信号を、シリアル−パラレル変換し、セレクタ２１６に送る。セレクタ２１６は、通信制御部２５０からの多重度変更指示に応じて、加算器２１２又はパラレル−シリアル変換器２１４から受取った電気信号の一方を選択し、有線通信部２１５及び環境判断部２４０に送る。例えば、セレクタ２１６は、多重度を減らす旨を示す多重度変更指示を通信制御部２５０から受取っている場合に、パラレル−シリアル変換器２１４から受取った電気信号に基づいて、パケットを生成し有線通信部２１５及び環境判断部２４０に送る。一方、セレクタ２１６は、多重度を増やす旨を示す多重度変更指示を通信制御部２５０から受取っている場合に、加算器２１２から受取った電気信号に基づいて、パケットを生成し有線通信部２１５及び環境判断部２４０に送る。
このように、通信制御部３５０が、光無線通信における一のパケットを、発光部３７０Ａ〜Ｃにより並列に送信するか、又は、このパケットをそれぞれの発光部３７０Ａ〜Ｃが重複して直列に送信するかを設定する場合において、受信制御部２１０は、発光部３７０Ａ〜Ｃそれぞれから受取った光を、通信制御部２５０からの指示に応じて、適切にパケットに変換できる。
なお、送信制御部３６０が、光無線通信における一のパケットを、発光部３７０Ａ〜Ｃにより並列に送信する場合において、受光ユニット２００は、カラーフィルタ２０７Ａ〜Ｃを用いなくてもよい。この場合、受光部２０５Ａ〜Ｃは、分光器２０４により分光された光をカラーフィルタ２０７Ａ〜Ｃを用いずに受光できるので、より強い光を受光し、受信するデータの誤りを小さくすることができる。
図３は、光無線通信システム１０が通信を開始する場合の通信フローを示す。情報処理装置２５は、通信開始要求を光無線通信装置２０に送る（Ｓ３００）。送信制御部３６０は、光無線通信のデータ送信に用いられる複数のパケットの間において、通信の制御に用いるテスト信号を、光無線通信装置２０に送る（Ｓ３１０）。本図に示すように、送信制御部３６０は、光無線通信システム１０が通信を開始する前のみにおいてテスト信号を送信するが、他の例として、送信制御部３６０は、通信を開始する前以外の場合においても、テスト信号を定期的に光無線通信装置２０に送ってもよい。
光無線通信装置２０は、情報処理装置２５から通信開始要求を受取ると、天候情報及び送信制御部３６０から受取ったテスト信号の受信状態の解析結果に基づき、屋外における通信環境を判断する（Ｓ３２０）。通信制御部２５０は、この判断に基づいて無線通信方法及び無線通信速度を設定し、光無線通信装置３０に通知する（Ｓ３３０）。有線通信部２１５は、設定された無線通信速度を情報処理装置２５に通知する（Ｓ３４０）。また、有線通信部３１５は、通知を受けた無線通信速度を情報処理装置３５に通知する（Ｓ３５０）。
光無線通信装置２０は、通信制御部２５０により設定された無線通信方法及び無線通信速度により、光無線通信装置３０との通信を開始する（Ｓ３５５）。光無線通信装置３０は、光無線通信装置２０から通知を受けた無線通信速度により、光無線通信装置２０との通信を開始する（Ｓ３６０）。
続いて、通信制御部２５０は、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信速度以下の有線通信速度で情報処理装置２５と通信を開始させることにより、有線通信部２１５による情報処理装置２５との有線通信速度を、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信速度に整合させる（Ｓ３７０）。情報処理装置２５は、光無線通信装置２０から通知を受けた光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信速度に基づき、当該無線通信速度以下の有線通信速度により光無線通信装置２０と通信を開始する（Ｓ３８０）。光無線通信装置３０におけるＳ３９０の動作及び情報処理装置３５におけるＳ３９５の動作は、それぞれ光無線通信装置２０におけるＳ３７０の動作及び情報処理装置２５におけるＳ３８０の動作と略同一であるので、説明を省略する。
なお、他の例として、通信制御部２５０は、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信速度と同一の有線通信速度で情報処理装置２５と通信を開始させることにより、有線通信部２１５による情報処理装置２５との無線通信速度を、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の有線通信速度に整合させてもよい。
以上の通信フローで示したように、光無線通信システム１０は、光無線通信の屋外における通信環境に基づき設定された速度で、通信を開始することができる。また、光無線通信システム１０は、光無線通信装置２０による情報処理装置２５との有線通信を、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の通信開始後に開始させる。したがって、光無線通信システム１０は、情報処理装置２５及び光無線通信装置２０が通信を開始し、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信が開始されない状態を回避できるので、情報処理装置２５から送信されたデータが光無線通信装置２０のバッファから溢れてしまうエラー等を防止することができる。
図４は、光無線通信システム１０が通信速度を向上させる場合の通信フローを示す。情報処理装置２５は、通信速度を向上させることを示す通信速度変更要求を光無線通信装置２０に送る（Ｓ４００）。本図におけるＳ４１０、Ｓ４２０、Ｓ４３０、Ｓ４４０、及びＳ４５０の動作は、図３におけるＳ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０、Ｓ３４０、及びＳ３５０の動作と略同一であるので、説明を省略する。
光無線通信装置２０は、光無線通信装置３０との無線通信速度を、通信制御部２５０により設定された速度に変更することにより、無線通信速度を向上させる（Ｓ４５５）。光無線通信装置３０は、光無線通信装置２０との無線通信速度を、光無線通信装置２０から通知を受けた速度に変更することにより、無線通信速度を向上させる（Ｓ４６０）。
続いて、通信制御部２５０は、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信速度以下の範囲内において、情報処理装置２５と有線通信速度を向上させることにより、有線通信部２１５を介した情報処理装置２５との間の有線通信速度を、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信速度に整合させる（Ｓ４７０）。情報処理装置２５は、光無線通信装置２０から通知を受けた無線通信速度に基づき、当該無線通信速度以下の有線通信速度により光無線通信装置２０との有線通信速度を向上させる（Ｓ４８０）。光無線通信装置３０におけるＳ４９０の動作及び情報処理装置３５におけるＳ４９５の動作は、それぞれ光無線通信装置２０におけるＳ４７０の動作及び情報処理装置２５におけるＳ４８０の動作と略同一であるので、説明を省略する。
以上の通信フローで示したように、光無線通信システム１０は、光無線通信の屋外における通信環境に基づき設定された速度に基づき、通信速度を向上させることができる。また、光無線通信システム１０は、光無線通信装置２０による情報処理装置２５との有線通信速度の変更を、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信速度の変更後に行う。したがって、光無線通信システム１０は、通信速度の変更中に、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信速度が、光無線通信装置２０及び情報処理装置２５間の有線通信速度より低くなるのを防ぐことができる。その結果、光無線通信システム１０は、光無線通信装置２０のバッファ溢れ等によるエラーが生じるのを防ぐことができる。
図５は、光無線通信システム１０が通信速度を低下させる場合の通信フローを示す。情報処理装置２５は、通信速度を低下させることを示す通信速度変更要求を光無線通信装置２０に送る（Ｓ５００）。本図におけるＳ５１０、Ｓ５２０、Ｓ５３０、Ｓ５４０、及びＳ５５０の動作は、図３におけるＳ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０、Ｓ３４０、及びＳ３５０の動作と略同一であるので、説明を省略する。
通信制御部２５０は、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間に設定された無線通信速度以下の範囲内に、情報処理装置２５との有線通信速度を低下させる（Ｓ５５５）。情報処理装置２５は、光無線通信装置２０から通知を受けた無線通信速度に基づき、当該無線通信速度以下の速度に有線通信速度を低下させる（Ｓ５６０）。
光無線通信装置３０及び情報処理装置３５におけるＳ５７０及びＳ５８０の動作は、それぞれ光無線通信装置２０及び情報処理装置２５におけるＳ５５５及びＳ５６０の動作と略同一であるので説明を省略する。
続いて、光無線通信装置２０は、光無線通信装置３０との無線通信速度を、通信制御部２５０により設定された速度に変更することにより、無線通信速度を低下させる（Ｓ５９０）。光無線通信装置３０は、光無線通信装置２０との無線通信速度を、光無線通信装置２０から通知を受けた速度に変更することにより、無線通信速度を低下させる（Ｓ５９５）。
以上の通信フローで示したように、光無線通信システム１０は、光無線通信の屋外における通信環境に基づき設定された速度に基づき、無線通信速度を低下させることができる。また、光無線通信システム１０は、光無線通信装置２０による情報処理装置２５との有線通信速度の低下を、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信速度の低下に先立って行うことにより、通信速度の変更中に、光無線通信装置２０及び情報処理装置２５間の有線通信速度が、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の無線通信速度より低くなるのを防ぐことができる。
図６は、情報処理装置２５のハードウェア構成の一例を示す。情報処理装置２５は、ＣＰＵ７００、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０４、通信インタフェース７０６、ハードディスクドライブ７０８、データベースインタフェース７１０、フレキシブルディスクドライブ７１２、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４を備える。ＣＰＵ７００は、ＲＯＭ７０２及びＲＡＭ７０４に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。通信インタフェース７０６は、コンピュータネットワークを介して光無線通信装置２０と通信する。データベースインタフェース７１０は、データベースへのデータの書込、及びデータベースの内容の更新を行う。
フレキシブルディスクドライブ７１２は、フレキシブルディスク７２０からデータ又はプログラムを読み取り通信インタフェース７０６に提供する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４は、ＣＤ−ＲＯＭ７２２からデータ又はプログラムを読み取り通信インタフェース７０６に提供する。通信インタフェース７０６は、フレキシブルディスクドライブ７１２又はＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４から提供されたデータ又はプログラムを光無線通信装置２０に送信する。データベースインタフェース７１０は、各種データベース７２４と接続してデータを送受信する。
光無線通信装置２０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク７２０又はＣＤ−ＲＯＭ７２２等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。プログラムは記録媒体から読み出され、通信インタフェース７０６を介して、光無線通信装置２０にインストールされ、光無線通信装置２０において実行される。
光無線通信装置２０を実現するプログラムは、受光ユニット機能モジュールと、受光部機能モジュールと、受信制御モジュールと、加算モジュールと、パラレル−シリアル変換モジュールと、有線通信モジュールと、セレクタモジュールと、天候情報取得モジュールと、環境判断モジュールと、通信制御モジュールと、送信制御モジュールと、シリアル−パラレル変換モジュールと、複製モジュールと、セレクタモジュールと、発光モジュールとを備える。これらのモジュールは、光無線通信装置２０を、受光ユニット２００と、受光部２０５と、受信制御部２１０と、加算器２１２と、パラレル−シリアル変換器２１４と、有線通信部２１５と、セレクタ２１６と、天候情報取得部２２０と、環境判断部２４０と、通信制御部２５０と、送信制御部２６０と、シリアル−パラレル変換器２６２と、複製器２６４と、セレクタ２６６と、発光部２７０ととして動作させるプログラムである。
記録媒体の一例としてのフレキシブルディスク７２０又はＣＤ−ＲＯＭ７２２には、本出願で説明した全ての実施形態における光無線通信装置２０の動作の一部又は全ての機能を格納することができる。
これらのプログラムは記録媒体から直接光無線通信装置２０によって読み出されて実行されても、光無線通信装置２０にインストールされた後に光無線通信装置２０において実行されてもよい。更に、上記プログラムは単一の記録媒体に格納されても複数の記録媒体に格納されてもよい。また、暗号化、圧縮等により符号化された形態で格納されていてもよい。
記録媒体としては、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭの他にも、ＤＶＤ、ＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカードやミニチュアカードなどの半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の格納装置を記録媒体として使用し、通信網を介してプログラムを光無線通信装置２０に提供してもよい。
以上の説明から明らかなように、光無線通信システム１０は、光無線通信の屋外における通信環境に基づき、通信速度を変更することができる。したがって、光無線通信システム１０は、屋外における通信環境に基づいて、通信速度やノイズに対する耐性を変更することができるので、屋外の通信環境の変化に対応した適切な通信環境を実現することができる。
また、光無線通信システム１０は、光無線通信装置２０による情報処理装置２５との通信速度を、光無線通信装置２０及び光無線通信装置３０間の通信速度に整合させることができる。したがって、光無線通信システム１０は、情報処理装置２５及び情報処理装置３５間の、光無線通信を利用したデータ通信を適切に行わせることができる。
以上発明の実施の形態を説明したが、本出願に係る発明の技術的範囲は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態に種々の変更を加えて、請求の範囲に記載の発明を実施することができる。そのような発明が本出願に係る発明の技術的範囲に属することもまた、請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】  以上の説明から明らかなように、本発明によれば、屋外の通信環境の変化に対応した適切な光無線通信を実現することができる。
【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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【国際調査報告】
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