(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送受信手段をそれぞれ備えた光無線集配装置と複数の光無線通信端末との間で、光無線通信によりデータ光の送受信を行う光無線通信システムであって、
前記光無線集配装置は、
パイロット光を発光するパイロット光発光手段を備え、
前記各光無線通信端末は、
前記光無線集配装置の前記パイロット光発光手段から発光されたパイロット光と該パイロット光以外のインバータ光が入来した場合の該インバータ光とを受光可能な受光手段と、
この受光手段で受光した光の受光レベルを検出する受光レベル検出手段と、
前記受光した光に前記インバータ光が含まれている場合に、前記受光した光から前記インバータ光の成分を抽出し、この抽出したインバータ光の成分のレベルと予め設定されたレベル閾値とを比較するインバータ光抽出手段と、
当該光無線通信端末を所定方向に旋回させるサーチ手段と、
このサーチ手段を制御して所定位置より旋回動作を開始させると共に、前記受光レベル検出手段で検出した受光レベルが最大であり、且つ前記インバータ光抽出手段において、前記インバータ光の成分のレベルが前記レベル閾値以下であると判定された場合に前記サーチ手段の旋回制御を停止させる一方、前記インバータ光の成分のレベルが前記レベル閾値を超えると判定された場合に前記サーチ手段の旋回制御を前記所定位置より再度実行させるサーチ制御手段と、
を備えた構成の光無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光無線を介して信号を伝送する光無線通信システムに関し、特にパイロット光の光軸合わせを適切に行うための光無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光無線を介して信号を伝送する場合、発光側の発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）やレーザダイオードが用いられるが、レーザダイオードは、出射光のビームが細く、長距離を伝送しても広がらないので、ビル間の伝送や河を隔てた伝送等に用いられている。しかしながら、ビーム径が極めて細いので、人体、特に目に入射すると、目の損傷を招くおそれがあるので、オフィス等の構内においては使用することができなかった。
【０００３】
他方、ＬＥＤは指向性が広く、距離とともに光ビームが広がるので長距離伝送には向かないが、ＬＥＤと集束レンズを一体で形成することにより、伝送距離を延ばすことができる。なお、照明光等により発生する光雑音は、主に低域の周波数スペクトルを有するので、データは一般に、ＦＭやＰＭ等の変調によりブロードバンド信号に変換される。
【０００４】
また、特開平６−２２４８５８号公報には、上述した発光素子であるＬＥＤからの出射光をパラボラリフレクタにより平行化して送信するような送信装置を有する送信端末について記載されており、このような光無線端末はパーソナルコンピュータ等のステーションと接続されており、天井に取り付けた光無線集配装置に対して、集配装置から到来するパイロット光を頼りに、サーボ手段によって光軸合わせを自動的に行い、光無線通信のリンクを確立していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した光無線通信システムにおける光軸合わせ方法においては、パイロット光で使用する信号周波数（数十ｋＨｚ）と室内のインバータ蛍光灯のフリッカー周波数が近いため、光無線端末が光無線集配装置をサーチする際にインバータ蛍光灯の光をパイロット光と誤って認識してしまうという問題があった。そこで、本発明は、インバータ蛍光灯のインバータ光のみを抽出する手段を設けることで、光無線端末がインバータ光を向いてしまった場合でも、インバータ光を抽出する手段のレベルを確認することによってパイロット光の誤認を防ぐことを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、光送受信手段（８ｅ，８ｄ，４ａ，４ｂ）をそれぞれ備えた光無線集配装置（８）と複数の光無線通信端末（４，５，６）との間で、光無線通信によりデータ光の送受信を行う光無線通信システムであって、前記光無線集配装置（８）は、パイロット光を発光するパイロット光発光手段（８ｆ）を備え、前記各光無線通信端末（４）は、前記光無線集配装置（８）の前記パイロット光発光手段（８ｆ）から発光されたパイロット光と該パイロット光以外のインバータ光が入来した場合の該インバータ光とを受光可能な受光手段（４ｆ）と、この受光手段（４ｆ）で受光した光の受光レベルを検出する受光レベル検出手段（４ｇ）と、前記受光した光に前記インバータ光が含まれている場合に、前記受光した光から前記インバータ光の成分を抽出し、この抽出したインバータ光の成分のレベルと予め設定されたレベル閾値とを比較するインバータ光抽出手段（４ｈ）と、当該光無線通信端末（４）を所定方向に旋回させるサーチ手段（４ｊ）と、このサーチ手段（４ｊ）を制御して所定位置より旋回動作を開始させると共に、前記受光レベル検出手段（４ｇ）で検出した受光レベルが最大であり、且つ前記インバータ光抽出手段（４ｈ）において、前記インバータ光の成分のレベルが前記レベル閾値以下であると判定された場合に前記サーチ手段（４ｊ）の旋回制御を停止させる一方、前記インバータ光の成分のレベルが前記レベル閾値を超えると判定された場合に前記サーチ手段（４ｊ）の旋回制御を前記所定位置より再度実行させるサーチ制御手段（４ｉ）と、を備えた構成の光無線通信システムを提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光無線通信システムの一実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る光無線通信システムの構成例を示す図である。本システムでは、天井や壁等に取り付けられる集配装置８と複数の通信端末（第１の通信端末４、第２の通信端末５、第３の通信端末６）との間でスター型トポロジーを形成し、集配装置８を介して各通信端末４〜６及び幹線７上の他の通信装置（通信装置１〜３以外の通信装置）との間で通信を行う。同図に示すような集配装置８と複数の通信端末４〜６とからなるネットワークの環境において、第３の通信端末６に送信すべきデータが存在する場合、伝送路が占有されていないことを確認してから、集配装置８に対して送信要求信号を送信する。集配装置８では、この第３の通信端末６からの送信要求を認識すると、伝送路の使用が可能であることを確認し、第３の通信端末６に対する送信許可を表す応答信号をネットワーク内の各通信端末４〜６に対して返信する。この集配装置８からの送信許可信号は、ネットワーク内の通信可能な全ての通信端末が受信するが、送信許可の内容には送信を許可する第３の通信端末６を特定するためのＩＤが含まれており、これと一致するＩＤを有する第３の通信端末６が送信権を獲得する。そして、第３の通信端末６は送信許可信号に含まれるＩＤが自機のＩＤと一致した場合、集配装置８に対してデータの送信を開始し（集配装置８は第３の通信端末６からのデータを受信する）、データ送信終了後には接続を終了して伝送路を解放する。なお、第３の通信端末６がデータ送信している間は、伝送路が占有されているので他の通信端末から送信を行うことはできないが、伝送路が解放したあとでは全ての通信端末４〜６が送信可能となる。また、送信許可が返答されない場合や送信許可信号に含まれるＩＤが自機のＩＤと一致しない通信端末は、送信権を獲得できなかったことになるので、データを送信することができない。このとき送信したいデータを有する通信端末は、所定時間間隔を開けてから再度送信要求を集配装置８に対して送信することになる。
【０００８】
次に、図２を用いて、本発明に係る集配装置８の構成例を説明する。集配装置８には、各通信端末と光無線通信を行うため、ＬＥＤ等の赤外線を利用した光送信手段８ｅと、ＰＤ（フォトディテクタ）等による光受信手段８ｄとを持ち、また、サーバやＰＣ等の通信装置が繋がれている幹線７との通信を行う幹線送信手段８ａ及び幹線受信手段８ｂとを備えている。また、制御ブロック８ｃでは、幹線７及び通信端末からのデータを受信し、適切なあて先（幹線７及び通信端末）へと送り出すデータ処理手段と、通信端末との通信手続きを行う光通信手続き手段とがある。また、集配装置８は、通信端末が集配装置８との光軸を合わせるためパイロット光発生手段８ｆを備えている。
【０００９】
図３は本発明に係る通信端末の一例を示す図であり、ここでは第１の通信端末の構成を示している。第１の通信端末４には、集配装置８と光無線通信を行うため、ＬＥＤ等の赤外線を利用した光送信手段４ａと、ＰＤ等による光受信手段４ｂとがあり、また、第１の通信装置１との送信手段４ｅ及び受信手段４ｄを備えている。更に、集配装置８との光軸を合わせるために集配装置８から送られてくるパイロット光を受信するパイロット光受信手段４ｆと、パイロット光受信手段４ｆで受信した光信号からパイロット光成分を抽出するパイロット光抽出手段４ｇと、パイロット光受信手段４ｆで受信した光信号からインバータ光成分を抽出するインバータ光抽出手段４ｈと、パイロット光抽出手段４ｇ及びインバータ光抽出手段４ｈからの光受信レベルを基に集配装置８への光軸合わせを制御するサーチ制御手段４ｉと、サーボ機構等により第１の通信端末４の方向を回転（パン、チルトなど）させるサーチ手段４ｊとを備えている。
【００１０】
図４は本発明に係る光無線通信システムにおける通信端末の動作を示すフローチャートである。なお、本実施例では通信端末として第１の通信端末４を使用している。まず、第１の通信端末４の電源をオンにするか、第１の通信端末４の光軸のずれが検出されると（ステップＳ１にてＹ）、パイロット光によるサーチを開始する（ステップＳ２）。第１の通信端末４に設けられたパイロット光受信手段４ｆによって受信したパイロット光は、パイロット光抽出手段４ｇによってそのピークを見つけてサーチを終了する（ステップＳ３にてＹ）。そして、インバータ光抽出手段４ｈではその光受信レベルを検出し、そのレベルが予め設定した閾値以下であれば（ステップＳ４にてＹ）、パイロット光が正しく検出されたものとしてサーチを終了する（ステップＳ５）。また、インバータ光抽出手段４ｈで検出されたインバータ光の受信レベルが予め設定した閾値以上であった場合、インバータ光抽出手段４ｈにてインバータ光をサーチしたものと判断して再度サーチを行う（ステップＳ４にてＮ）。この際、同じインバータ光をサーチして無限ループに陥らないように前回サーチした場所を記憶し、この場所に除くようにサーチを行っても良い。
【００１１】
なお、図５は市販されているインバータ蛍光灯の電気信号スペクトルである。同図からわかるように、この電気信号スペクトルは４０〜６０ｋＨｚを基本波にして１ＭＨｚ近くまで高次のスペクトラムが伸びている。また、本発明に係る通信端末のインバータ光抽出手段としては、このインバータ蛍光灯に特有の電気信号スペクトラムを利用し、この基本波又は高次成分のいずれかをフィルタリングしてインバータ成分のみを抽出することでパイロット光との判別に利用しても良い。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る光無線通信システムにおいて、パイロット光をサーチする際に、インバータ蛍光灯などの光をパイロット光と誤認し、サーチが正常に終了しないことがあったが、パイロット光の受信信号からインバータ光特有の信号を抽出するインバータ光抽出手段を設けることによってインバータ光の誤認を防ぎ、サーチの信頼性を向上させることができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光無線通信システムの一実施例を示す図である。
【図２】本発明に係る光無線通信システムに適用される集配装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る光無線通信システムに適用される通信端末の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る光無線通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】インバータ蛍光灯の電気信号スペクトルの例を示すグラフである。
【符号の説明】
１、２，３    通信装置
４，５，６    通信端末
７    幹線
８    集配装置
【図１】
0003832738.tif 000002
【図２】
0003832738.tif 000003
【図３】
0003832738.tif 000004
【図４】
0003832738.tif 000005
【図５】
0003832738.tif 000006