JP2003348109A - データ通信システム及び通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速光通信と中速光通信（又は電気通信）と
を利用して、通信装置間でのデータの送受信を効率よく
最短時間で実行できるようにする。 【解決手段】 マスタ側通信装置と複数のスレーブ側通
信装置とが１対多通信を行うシステムにおいて、マスタ
側通信装置は、データ送信時（１００：ＹＥＳ）、デー
タ量がしきい値以下であれば（１３０：ＹＥＳ）、中速
光通信を利用してスレーブ側通信装置とデータ通信を行
い（１４０）、データ量がしきい値を越えていれば（１
３０：ＮＯ）、高速光通信を利用してスレーブ側通信装
置とデータ通信を行う（１５０）ように通信方式を切り
換える。また、スレーブ側通信装置に対しては、ポーリ
ングによりデータの有無・データ量を問い合わせ（１７
０、１８０）、スレーブ側通信装置からのデータを受信
する際には、上記と同様に、そのデータ量に応じて、通
信方式を切り換える（１９０〜２２０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の通信装置が
伝送路を介してデータ通信を行うデータ通信システム及
びこのシステムで使用される通信装置に関し、特に、電
気回路を実装した複数の基板間でデータ通信を行うのに
好適なデータ通信システム及び通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、電気回路を実装した複数の基板間でデータを高速に
送受信するのに使用される通信装置としては、ＵＳＢ、
ＩＥＥＥ１３９４等のシリアル伝送、或いは、規格バ
ス、独自バス等のパラレル伝送の通信方式を採用した通
信装置が知られている。

【０００３】しかしながら、この種の通信装置は、伝送
路として導電線を利用し、電気信号によってデータ通信
を行うことから、信号間でのクロストークの発生、ノイ
ズの影響等により、通信速度を高めるには限界があっ
た。一方、ノイズやクロストークの影響を受けることな
く、高速なデータ通信を実現する方法としては、通信装
置間を光導波路で接続し、光信号によってデータ通信を
行う方法、或いは、電気信号による差動伝送方式が知ら
れている。

【０００４】しかし、こうした通信を行う場合、その通
信速度が数十〜数百Ｍｂｐｓ程度の中速通信では、通信
装置間で速やかに同期をとって、データ通信を開始する
ことができるものの、通信速度を、より高速な数Ｇｂｐ
ｓ迄高めると、通信装置間で同期を取るのに時間がかか
り、データ通信を開始するまでの準備時間が必要になる
という問題があった。

【０００５】つまり、データ通信時には、送信側と受信
側とで動作用のクロックを同期させる必要があるが、上
記のような高速光通信を実現するには、データ通信を開
始する前に、送信側から受信側に同期用のクロックを送
信して、受信側に設けられたＰＬＬ回路でそのクロック
に位相同期した動作用クロックを生成しなければなら
ず、そのための準備時間が必要になるのである。

【０００６】このため、高速なデータ通信を実現するた
めに、通信装置間を光導波路で接続して各通信装置間で
高速光通信を行うようにすると、通信装置間で送受信す
るデータ量が少ない場合に、データ通信開始前の準備時
間によって、データ通信に要する時間が、中速通信より
も長くなってしまうことがあった。

【０００７】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、高速光通信と中速光通信若しくは電気通信と
の２種類の通信方式を利用することにより、通信装置間
でのデータの送受信を効率よく最短時間で実行できるよ
うにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】係る目的
を達成するためになされた請求項１記載の発明は、デー
タ通信用の伝送路を介して接続された複数の通信装置か
らなるデータ通信システムであって、各通信装置が、導
電線若しくは光導波路からなる第１伝送路を介して電気
又は光通信を行う第１通信手段と、光導波路からなる第
２伝送路を介して前記第１通信手段よりも高速な通信速
度で光通信を行う第２通信手段と、通常のデータ通信時
には前記第１通信手段を用いてデータ通信を行い、他の
通信装置との間で送受信するデータ量が多い場合に前記
第２通信手段を用いてデータ通信を行うように、データ
通信に用いる通信手段を切り換える制御手段とを備えた
ことを特徴とする。

【０００９】即ち、本発明のデータ通信システムは、各
通信装置が第１伝送路と第２伝送路とを利用してデータ
通信を行う所謂ハイブリッド型の通信システムとして構
成されており、各通信装置は、通常のデータ通信時には
第１通信手段を用いてデータ通信を行い、送受信するデ
ータ量が多い場合（換言すれば、通信に時間がかかる場
合）に、第２通信手段を用いて高速光通信を行う。

【００１０】従って、本発明のデータ通信システムによ
れば、第１通信手段を用いたデータ通信と、第２通信手
段を用いた高速光通信とを、送受信するデータ量に応じ
て適宜切り換えながら、各通信装置間でデータを効率よ
く送受信することができるようになり、データの送受信
に要する時間を短くできる。

【００１１】尚、各通信装置に設けられる第１通信手段
としては、高速光通信を行う第２通信手段に比べて、デ
ータ通信開始前の準備期間が短い通信方式でデータを送
受信するものであればよく、例えば、伝送路として導電
線を利用してデータを送受信する通信方式のものであっ
ても、或いは、光導波路を利用してデータを送受信する
光通信方式のものであってもよいが、より好ましくは、
クロストークやノイズの影響を受けることなくデータ通
信を行うことのできる光通信方式の通信手段を採用する
ことが好ましい。

【００１２】また、本発明は、２つの通信装置を備え、
これら通信装置が１対１でデータ通信を行うシステムに
適用することもできるし、３つ以上の通信装置を備え、
各通信装置が共通の伝送路を用いてデータ通信を行うシ
ステムに適用することもできるが、特に、３つ以上の通
信装置を備えたシステムに適用する場合には、請求項２
に記載のように、光通信用の光導波路（具体的には、第
１通信手段が電気通信を行う場合には第２伝送路、第１
及び第２通信手段が共に光通信を行う場合には第１伝送
路と第２伝送路）を、一端が各通信装置に接続された複
数の光ファイバと、これら複数の光ファイバの内、特定
の通信装置に接続された光ファイバの他端と他の通信装
置に接続された複数の光ファイバの他端とを光学的に接
続する光分岐結合手段（具体的には、光カプラ、光スプ
リッタ等）と、から構成し、特定の通信装置が、マスタ
となって、スレーブとなる他の通信装置との間で、１対
多通信を行うように構成するとよい。

【００１３】また、データ通信システムを請求項２に記
載のように構成する場合、各通信装置に設けられる制御
手段が、送受信するデータ量からデータ通信に用いる通
信手段を個々に判定して切り換えるようにしてもよい
が、このようにすると、伝送路の切り換えに伴い、高速
光通信の為の準備時間がより長くなってしまうことが考
えられることから、請求項２に記載のデータ通信システ
ムは、更に請求項３に記載のように構成することが好ま
しい。

【００１４】即ち、請求項３に記載のデータ通信システ
ムにおいては、マスタ側通信装置の制御手段が、スレー
ブ側通信装置との間で送受信するデータ量に応じて、デ
ータ通信に用いる通信手段を第１通信手段から第２通信
手段に切り換えるか否かを判定し、その判定結果に応じ
てデータ通信に用いる通信手段を切り換えると共に、そ
の判定結果に応じた制御コマンドを、第１通信手段を介
して、データ通信を行うスレーブ側通信装置に送信し、
スレーブ側通信装置の制御手段は、マスタ側通信装置か
ら送信されてくる制御コマンドに従い、データ通信に用
いる通信手段を切り換える。

【００１５】そして、このように、請求項３に記載のデ
ータ通信システムにおいては、マスタ側通信装置に設け
られた制御手段がデータ通信に用いる通信手段（換言す
れば伝送路）を設定し、スレーブ側通信装置の制御手段
は、マスタ側通信装置からの指令（制御コマンド）に従
いデータ通信に用いる通信手段を切り換えることから、
データ通信に用いる通信手段を第１通信手段から第２通
信手段に切り換える際の切り換え動作を、各装置間で同
時に効率よく行うことができるようになり、その切り換
え動作に要する時間（延いては、第２通信手段を用いた
高速光通信を開始する際の準備時間）を短くすることが
できる。

【００１６】ところで、請求項３に記載のように、マス
タ側通信装置の制御手段が、スレーブ側通信装置との間
でデータ通信に用いる通信手段を設定するようにするに
は、マスタ側通信装置の制御手段は、スレーブ側通信装
置に、当該マスタ側通信装置に対して送信すべきデータ
があるかどうかを確認する必要がある。そして、この確
認のためには、スレーブ側通信装置の制御手段が、送信
すべきデータがあるときに、マスタ側通信装置の制御手
段に対して、その旨を表す情報を送信するようにしても
よいが、このようにすると、スレーブ側通信装置では、
マスタ側通信装置と他のスレーブ側通信装置との間でデ
ータ通信が行われていないかどうかを確認して（換言す
れば第１通信手段による伝送路が空いているか否かを確
認して）、送信すべきデータがある旨を表す情報をマス
タ側通信装置に送信しなければならず、また、その情報
が複数のスレーブ側通信装置から同時に送信されて、マ
スタ側通信装置に情報を伝送できなくなる、といった問
題が生じる。

【００１７】そこで、請求項３に記載のデータ通信シス
テムを構成する場合には、更に、請求項４に記載のよう
に、マスタ側通信装置の制御手段が、第１通信手段を用
いたポーリング動作によって、各スレーブ側通信装置に
当該装置が受信すべきデータが存在するか否かを監視
し、スレーブ側通信装置に当該装置が受信すべきデータ
が存在するか、或いは、当該装置から特定のスレーブ側
通信装置に送信すべきデータが存在する場合に、データ
通信に用いる通信手段を設定して、そのデータをスレー
ブ側通信装置との間で送受信させ、データ送受信終了後
は、ポーリング動作を再開するように構成するとよい。

【００１８】つまり、このようにすれば、スレーブ側通
信装置からマスタ側通信装置へのデータ送信は、必ず、
マスタ側通信装置により設定されるタイミングで実行さ
れることになり、マスタ側通信装置と複数のスレーブ側
通信装置との間のデータ通信をより効率よく行うことが
可能となる。

【００１９】一方、請求項５に記載の発明は、上述した
本発明（請求項１〜請求項４）のデータ通信システムを
実現するのに要する通信装置に関するものであり、導電
線若しくは光導波路からなる第１伝送路を介して電気又
は光通信を行う第１通信手段と、光導波路からなる第２
伝送路を介して前記第１通信手段よりも高速な通信速度
で光通信を行う第２通信手段と、通常のデータ通信時に
は前記第１通信手段を用いてデータ通信を行い、他の通
信装置との間で送受信するデータ量が多い場合に前記第
２通信手段を用いてデータ通信を行うように、データ通
信に用いる通信手段を切り換える制御手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【００２０】そして、この請求項５に記載の通信装置に
よれば、制御手段が、通常のデータ通信時には前記第１
通信手段を用いてデータ通信を行い、他の通信装置との
間で送受信するデータ量が多い場合に前記第２通信手段
を用いてデータ通信を行うように、データ通信に用いる
通信手段を切り換えることから、上述した本発明（請求
項１〜請求項４）のデータ通信システムを実現できるこ
とになる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明が適用された実施例のデータ
通信システム全体の構成を表すブロック図である。

【００２２】本実施例のデータ通信システムは、例え
ば、工場等で使用される各種ＦＡユニット間のデータ通
信、各種制御ユニットに組み込まれた基板間でのデータ
通信、各種ストレージ機器とサーバ間でのデータ通信
等、各種電子回路基板間のデータ通信に利用されるもの
であり、図１に示すように、マスタ側の基板に組み付け
られるマスタ側通信装置１０と、スレーブ側の基板に組
み付けられる複数（ｎ個）のスレーブ側通信装置５０
（５０-1、５０-2、…５０-n）とから構成されている。

【００２３】ここで、マスタ側通信装置１０は、例え
ば、１Ｇｂｐｓ以上の通信速度（高速）でデータを送受
信する高速光モジュール（高速光ＭＯＤ）１２と、数十
〜数百Ｍｂｐｓ程度の通信速度（中速）でデータを送受
信するための中速光モジュール（中速光ＭＯＤ）１４
と、マスタ側通信装置１０とスレーブ側通信装置５０と
の動作クロックを一致させるためにスレーブ側通信装置
５０に同期用のクロックを送信するための中速光モジュ
ール（中速光ＭＯＤ）１６と、スレーブ側通信装置５０
との間のデータ通信に高速光モジュール１２を使用する
か中速光モジュール１４を使用するかを切り換える速度
選択回路部２０と、当該マスタ側通信装置１０が設けら
れる装置本体側からスレーブ側通信装置５０に送信すべ
きデータを取得したり、スレーブ側通信装置５０から送
信されてきたデータを装置本体側に出力するためのイン
ターフェイスである、ラインドライバ・レシーバ１８と
を備える。

【００２４】また、ｎ個のスレーブ側通信装置５０は、
夫々、マスタ側通信装置１０の高速光モジュール１２と
の間で、高速光通信用の光ファイバ及び光スプリッタ２
を介してデータを送受信するための高速光モジュール
（高速光ＭＯＤ）５２と、マスタ側通信装置１０の中速
光モジュール１４との間で、中速光通信用の光ファイバ
及び光スプリッタ４を介してデータを送受信するための
中速光モジュール（中速光ＭＯＤ）５４と、マスタ側通
信装置１０の中速光モジュール１６から送信された同期
用のクロックを、中速光通信用の光ファイバ及び光スプ
リッタ６を介して受信するための中速光モジュール（中
速光ＭＯＤ）５６と、マスタ側通信装置１０との間のデ
ータ通信に高速光モジュール５２を使用するか中速光モ
ジュール５４を使用するかを切り換える速度選択回路部
６０と、当該スレーブ側通信装置５０が設けられる装置
本体側からマスタ側通信装置１０に送信すべきデータを
取得したり、マスタ側通信装置１０から送信されてきた
データを装置本体側に出力するためのインターフェイス
である、ラインドライバ・レシーバ５８とを備える。

【００２５】尚、マスタ側通信装置１０の高速光モジュ
ール１２とスレーブ側通信装置５０の高速光モジュール
５２とを接続する光ファイバ及び光スプリッタ２は、本
発明の第２伝送路に相当し、マスタ側通信装置１０の中
速光モジュール１４とスレーブ側通信装置５０の中速光
モジュール５４とを接続する光ファイバ及び光スプリッ
タ４は、本発明の第１伝送路に相当し、このうち、光ス
プリッタ２、４は、本発明（詳しくは請求項２）の光分
岐結合手段に相当する。

【００２６】次に図２は、マスタ側通信装置１０及びス
レーブ側通信装置５０の詳細構成を表すブロック図であ
る。図２に示すように、マスタ側通信装置１０とスレー
ブ側通信装置５０とは、中高速光モジュール１６、５６
の構成が異なるだけで、それ以外の構成は、略同じであ
る。

【００２７】即ち、これら各通信装置１０、５０におい
て、速度選択回路部２０、６０は、夫々、送受信するデ
ータを記憶するメモリブロック２４、６４と、ラインド
ライバ・レシーバ１８、５８を介して装置本体側より入
力される送信データをメモリブロック２４、６４に書き
込むと共に、メモリブロック２４、６４に書き込まれた
受信データを読み出してラインドライバ・レシーバ１
８、５８から装置本体側に出力させるローカル処理部２
２、６２とを備える。

【００２８】また、速度選択回路部２０、６０には、夫
々、ローカル処理部２２、６２がメモリブロック２４、
６４に書き込んだ送信データを高速光モジュール１２、
５２を介して送信したり、高速光モジュール１２、５２
が受信した受信データをメモリブロック２４、６４に書
き込むための高速伝送処理部２６、６６及び符号変換部
２８、６８と、同じく、ローカル処理部２２、６２がメ
モリブロック２４、６４に書き込んだ送信データを中速
光モジュール１４、５４を介して送信したり、中速光モ
ジュール１４、５４が受信した受信データをメモリブロ
ック２４、６４に書き込むための中速伝送処理部３０、
７０及び符号変換部３２、７２と、これらの動作を制御
する中央制御部３６、７６と、これら各部を動作させる
ためのクロックを生成して上記各部に供給するクロック
生成・処理部３４、７４とを備える。

【００２９】そして、マスタ側通信装置１０のクロック
生成・処理部３４は、中央制御部３６を動作させるため
のクロック、高速伝送処理部２６及び符号変換部２８を
動作させるための高速光通信用のクロック、中速伝送処
理部３０及び符号変換部３２を動作させるための中速光
通信用のクロックを夫々生成して、その生成した各クロ
ックを対応する各部に供給すると共に、スレーブ側通信
装置５０と同期を取るための同期用クロックを生成し
て、中速光モジュール１６からスレーブ側通信装置５０
に送信させる。

【００３０】一方、スレーブ側通信装置５０のクロック
生成・処理部７４は、マスタ側通信装置１０から送信さ
れてきた同期用クロックを中速光モジュール５６を介し
て取得し、この取得した同期用クロックに基づき、中央
制御部７６を動作させるためのクロック、高速伝送処理
部６６及び符号変換部６８を動作させるための高速光通
信用のクロック、中速伝送処理部７０及び符号変換部７
２を動作させるための中速光通信用のクロックを生成
し、これら各クロックを対応する各部に供給する。

【００３１】また、各通信装置１０又は５０のクロック
生成・処理部３４、７４には、光スプリッタ２と光ファ
イバとからなる高速光通信用の伝送路（光導波路）を介
して高速光通信を行う際に、データの送信元となる通信
装置１０又は５０から送信されてくるデータに同期して
高速通信用のクロックを生成するためのＰＬＬ回路が組
み込まれており、このＰＬＬ回路は、この高速光通信開
始時にデータ送信元の通信装置１０又は５０から送信さ
れてくる同期データを符号変換部２８又は６８から取得
し、これに位相同期した高速光通信用のクロックを生成
する。

【００３２】尚、符号変換部２８、６８及び３２、７２
は、夫々、高速伝送処理部２６、６６或いは中速伝送処
理部３０、７０から入力される送信データ（パラレルデ
ータ）を光通信可能なデータに変換し、これをシリアル
データとして、対応する光モジュール１２、５２或いは
１４、５４に出力すると共に、光モジュール１２、５２
或いは１２、５４から入力される受信データ（シリアル
データ）を元のパラレルデータに変換して、対応する伝
送処理部２６、６６或いは３０、７０に出力するもので
ある。

【００３３】次に、各通信装置１０、５０に設けられた
高速光モジュール１２、５２は、夫々、高速光通信用の
光−電気変換素子及び電気−光変換素子からなる高速光
伝送部１２ｂ、５２ａとラインドライバ・レシーバ１２
ａ、５２ｂとから構成され、中速光モジュール１４、５
４は、夫々、中速光通信用の光−電気変換素子及び電気
−光変換素子からなる中速光伝送部１４ｂ、５４ａとラ
インドライバ・レシーバ１２ａ、５２ｂとから構成され
ている。

【００３４】そして、マスタ側通信装置１０に設けられ
た中速光モジュール１６は、中速光送信用の電気−光変
換素子からなる高速光伝送部１６ｂとラインドライバと
から構成され、スレーブ側通信装置５０に設けられた中
速光モジュール５６は、中速光受信ようの光−電気変換
素子からなる中速光伝送部５６ａとラインレシーバ５６
ｂとから構成されている。

【００３５】そして、本実施例では、各通信装置１０、
５０に設けられた中速光モジュール１４、５４と、中速
伝送処理部３０、７０と、符号変換部３２、７２とが、
本発明の第１通信手段に相当し、同じく、高速光モジュ
ール１２、５２と、高速伝送処理部２６、６６と、符号
変換部２８、６８とが、本発明の第２通信手段に相当
し、同じく、中央制御部３６、７６が、本発明の制御手
段に相当する。

【００３６】次に、図３は、マスタ側通信装置１０の中
央制御部３６にて実行される通信制御処理を表すフロー
チャートである。この処理は、電源投入後にマスタ側通
信装置１０において繰り返し実行される処理であり、処
理が開始されると、まずＳ１００（Ｓはステップを表
す）にて、メモリブロック２４や以降の処理で使用する
カウンタｉ等を初期化する初期化処理を実行する。

【００３７】そして、続くＳ１１０では、ローカル処理
部２２の動作によって、メモリブロック２４に送信デー
タが書き込まれているか否かを判断し、送信データが書
き込まれていれば、続くＳ１２０にて、その送信データ
のヘッダ部分に書き込まれている送信先を読み込み、続
くＳ１３０にて、その送信データのデータ量は、予め設
定されたしきい値以下か否かを判断する。

【００３８】Ｓ１３０の判断の結果、送信データのデー
タ量がしきい値以下であれば、Ｓ１４０に移行して、中
速光モジュール１４を使った中速光通信によってメモリ
ブロック２４に格納された送信データを送信する中速送
信処理データを送信する中速送信処理（図４参照）を実
行し、逆に、送信データのデータ量がしきい値を越えて
いれば、Ｓ１５０に移行して、高速光モジュール１２を
使った高速光通信によってメモリブロック２４に格納さ
れた送信データを送信する高速送信処理（図５参照）を
実行する。

【００３９】次に、Ｓ１４０又はＳ１５０の送信処理が
終了するか、或いは、Ｓ１１０にて、送信データはない
と判断された場合には、Ｓ１６０に移行して、カウンタ
ｉをインクリメント（＋１）する。そして、続くＳ１７
０では、カウンタｉの値で特定されるｉ番目のスレーブ
側通信装置５０-iに対して、メモリブロック６４に送信
データが格納されているか否かを（つまり、当該マスタ
側通信装置１０に対して送信すべきデータがあるか否
か）を問い合わせ、続くＳ１８０にて、この問い合わせ
に従い、ｉ番目のスレーブ側通信装置５０-iから送信さ
れてくる、送信データの有無及びそのデータ量を表す情
報を取得する。尚、Ｓ１７０及びＳ１８０でのデータの
送受信は、中速光モジュール１４を使った中速光通信に
より行われる。

【００４０】次に、続くＳ１９０では、上記問合結果に
基づき、ｉ番目のスレーブ側通信装置５０-iには、当該
マスタ側通信装置１０が受信すべきデータがあるか否か
を判断する。そして、受信すべきデータがあれば、続く
Ｓ２００にて、そのデータ量は、予め設定されたしきい
値以下か否かを判断し、受信すべきデータ量がしきい値
以下であれば、Ｓ２１０に移行して、中速光モジュール
１４を使った中速光通信によってｉ番目のスレーブ側通
信装置５０-iからデータを受信する中速受信処理（図６
参照）を実行し、逆に、受信すべきデータ量がしきい値
を越えていれば、Ｓ２２０に移行して、高速光モジュー
ル１２を使った高速光通信によってデータを受信する高
速受信処理（図７参照）を実行する。

【００４１】そして、Ｓ２１０又はＳ２２０の受信処理
が終了するか、或いは、Ｓ１９０にて、ｉ番目のスレー
ブ側通信装置５０-iから受信すべきデータはないと判断
された場合には、Ｓ２３０に移行して、カウンタｉの値
は、当該マスタ側通信装置１０に光スプリッタ２〜６及
び光ファイバを介して接続されたスレーブ側通信装置５
０の個数ｎ以上であるか否か（換言すれば、Ｓ１７０及
びＳ１８０の問い合わせ処理を、１番からｎ番までの全
てのスレーブ側通信装置５０に対して行ったか否か）を
判断し、カウンタｉの値が「ｎ」以上であれば、Ｓ２４
０にて、カウンタｉを「０」に初期化した後、Ｓ１１０
に移行し、逆に、カウンタｉの値が「ｎ」未満であれ
ば、そのままＳ１１０に移行する。

【００４２】以上のように、マスタ側通信装置１０で
は、上述した手順で通信制御処理を実行することによ
り、スレーブ側通信装置５０に送信すべきデータがあれ
ば、そのデータ量に応じて、中速送信処理（Ｓ１４０）
若しくは高速送信処理（Ｓ１５０）を実行し、スレーブ
側通信装置５０に送信すべきデータがなければ、ｎ個の
スレーブ側通信装置５０に対して、所謂ポーリング動作
によって、順に、送信すべきデータがあるか否かを問い
合わせ、送信すべきデータがあれば、そのデータ量に応
じて、中速受信処理（Ｓ２１０）若しくは高速送信処理
（Ｓ２２０）を実行するのであるが、このように、デー
タ送信時或いはデータ受信時に送信又は受信しようとす
るデータ量に応じて、データ通信に用いる光モジュール
を切り換えるのは、以下の理由による。

【００４３】即ち、高速光モジュール１２を用いた光通
信は、中速光モジュール１４を用いた光通信よりも通信
速度が高いため、大量のデータを高速に送受信すること
ができるが、この高速通信時には、通信開始後、スレー
ブ側通信装置５０との間で実際にデータ通信が可能にな
るまでの準備時間（後述のＰＬＬロック時間）が必要で
あることから、、図８に示すように、データ通信を速や
かに開始することができず、送受信するデータ量が少な
い場合には、中速光モジュール１４を用いた光通信より
も時間がかかってしまう。

【００４４】そこで、本実施例では、図８に示すよう
に、高速光モジュール１２を用いた高速通信時のデータ
量に対する通信時間と、中速光モジュール１４を用いた
中速通信時のデータ量に対する通信時間とに基づき、デ
ータ通信に要する時間が中速通信の方が早いデータ量と
高速通信の方が早いデータ量との境界点をしきい値とし
て設定し、データ量がそのしきい値よりも多い場合にだ
け、データの送受信に高速光モジュール１２を使用した
高速通信を行い、それ以外の通常時には、中速光モジュ
ール１４を使用した中速通信を行うようにしているので
ある。

【００４５】次に、図４は、上記Ｓ１４０にて実行され
る中速送信処理（マスタ側中速送信処理）、及び、この
処理に対応して、データ送信先となるスレーブ側通信装
置５０の中央制御部７６で実行されるスレーブ側中速受
信処理を表すフローチャートである。

【００４６】図４に示すように、マスタ側中速送信処理
（Ｓ１４０）では、まずＳ１４１にて、Ｓ１２０で読み
込んだ送信先のスレーブ側通信装置５０に対して、中速
受信指令を送信する。一方、スレーブ側通信装置５０の
中央制御部７６は、マスタ側通信装置１０から中速受信
指令が送信されてくると、図４に示すスレーブ側中速受
信処理を起動するように構成されており、この処理を開
始すると、Ｓ３１０にて、マスタ側通信装置１０に対し
て、データ送信要求を送信する。

【００４７】このため、マスタ側中速送信処理では、Ｓ
１４１にて、中速受信指令を送信した後は、Ｓ１４２に
て、スレーブ側通信装置５０からのデータ送信要求が受
信されるのを待ち、データ送信要求が受信されると、Ｓ
１４３に移行して、中速伝送処理部３０に対して、デー
タ送信指令を出力する。

【００４８】すると、中速伝送処理部３０は、メモリブ
ロック２４から送信データを読み出し、これを符号変換
部３２に出力することにより、中速光モジュール１４か
ら対応するスレーブ側通信装置５０へと送信データを送
信させる、データ送信処理を実行することから、続くＳ
１４４では、中速伝送処理部３０によるデータ送信が完
了したか否かを判断することにより、データ送信が完了
するのを待ち、データ送信が完了すると、当該処理を終
了して、上述したＳ１６０の処理に移行する。

【００４９】これに対して、スレーブ側中速受信処理で
は、Ｓ３１０にて、マスタ側通信装置１０にデータ送信
要求を送信した後は、Ｓ３２０に移行し、中速伝送処理
部７０に対して、その後、中速光モジュール５４が受信
したデータをメモリブロック６４に格納させるデータ格
納指令を出力する。

【００５０】すると、中速伝送処理部７０は、符号変換
部７２を介して入力される受信データをメモリブロック
６４に格納する、データ格納処理を実行することから、
その後は、Ｓ３３０にて、中速伝送処理部７０によるデ
ータ受信が完了したか否かを判断することにより、デー
タ受信が完了するのを待ち、データ受信が完了すると、
当該スレーブ側中速受信処理を終了する。

【００５１】次に、図５は、図３のＳ１５０にて実行さ
れる高速送信処理（マスタ側高速送信処理）、及び、こ
の処理に対応して、データ送信先となるスレーブ側通信
装置５０の中央制御部７６で実行されるスレーブ側高速
受信処理を表すフローチャートである。

【００５２】図５に示すように、マスタ側高速送信処理
（Ｓ１５０）では、まずＳ１５１にて、Ｓ１２０で読み
込んだ送信先のスレーブ側通信装置５０に対して、高速
受信指令を送信し、続くＳ１５２にて、高速伝送処理部
２６に対して同期データ送信指令を出力することによ
り、高速伝送処理部２６から、符号変換部２８及び高速
光モジュール１２を介して、スレーブ側通信装置５０に
同期用のデータを送信させる。

【００５３】一方、スレーブ側通信装置５０の中央制御
部７６は、マスタ側通信装置１０から高速受信指令が送
信されてくると、図５に示すスレーブ側高速受信処理を
起動するように構成されており、この処理を開始する
と、Ｓ３４０にて、高速伝送処理部６６に対して位相同
期指令を出力する。

【００５４】すると、高速伝送処理部６６は、クロック
生成・処理部７４内のＰＬＬ回路に対して、高速光通信
用のクロックを生成させる指令を出力することにより、
マスタ側通信装置１０と位相同期した高速光通信用のク
ロックを生成させることから、続くＳ３５０では、クロ
ック生成・処理部７４内のＰＬＬ回路がロックしたか否
か（つまり、高速光通信用のクロックがマスタ側通信装
置１０から送信されてきた同期用データと同期したか否
か）を判定することにより、同期が完了するのを待つ。

【００５５】そして、Ｓ３５０にて、同期が完了したと
判断すると、Ｓ３６０に移行して、マスタ側通信装置１
０に対して、データ送信要求を送信する。このため、マ
スタ側高速送信処理では、Ｓ１５１及びＳ１５２の処理
を実行した後は、Ｓ１５３にて、スレーブ側通信装置５
０からのデータ送信要求が受信されるのを待ち、データ
送信要求が受信されると、Ｓ１５４に移行して、高速伝
送処理部２６に対して、データ送信指令を出力する。

【００５６】すると、高速伝送処理部２６は、メモリブ
ロック２４から送信データを読み出し、これを符号変換
部２８に出力することにより、高速光モジュール１２か
ら対応するスレーブ側通信装置５０へと送信データを送
信させる、データ送信処理を実行することから、続くＳ
１５５では、高速伝送処理部２６によるデータ送信が完
了したか否かを判断することにより、データ送信が完了
するのを待ち、データ送信が完了すると、当該処理を終
了して、上述したＳ１６０の処理に移行する。

【００５７】これに対して、スレーブ側高速受信処理で
は、Ｓ３６０にて、マスタ側通信装置１０にデータ送信
要求を送信した後は、Ｓ３７０に移行し、高速伝送処理
部６６に対して、その後、高速光モジュール５２が受信
したデータをメモリブロック６４に格納させるデータ格
納指令を出力する。

【００５８】すると、高速伝送処理部６６は、符号変換
部６８を介して入力される受信データをメモリブロック
６４に格納する、データ格納処理を実行することから、
その後は、Ｓ３８０にて、高速伝送処理部６６によるデ
ータ受信が完了したか否かを判断することにより、デー
タ受信が完了するのを待ち、データ受信が完了すると、
当該スレーブ側高速受信処理を終了する。

【００５９】次に、図６は、上記Ｓ２１０にて実行され
る中速受信処理（マスタ側中速受信処理）、及び、この
処理に対応して、データの送信元となるｉ番目のスレー
ブ側通信装置５０-iの中央制御部７６で実行されるスレ
ーブ側中速送信処理を表すフローチャートである。

【００６０】図６に示すように、マスタ側中速受信処理
（Ｓ２１０）では、まずＳ２１１にて、スレーブ側通信
装置５０-iに対して、中速送信指令を送信する。一方、
スレーブ側通信装置５０-iの中央制御部７６は、マスタ
側通信装置１０から中速送信指令が送信されてくると、
図６に示すスレーブ側中速送信処理を起動するように構
成されており、この処理を開始すると、Ｓ４１０にて、
マスタ側通信装置１０に対して、データ受信要求を送信
し、続くＳ４２０にて、中速伝送処理部７０に対して、
データ送信指令を出力する。

【００６１】すると、中速伝送処理部７０は、メモリブ
ロック６４から送信データを読み出し、これを符号変換
部７２に出力することにより、中速光モジュール５４か
らマスタ側通信装置１０へと送信データを送信させる、
データ送信処理を実行することから、続くＳ４３０で
は、中速伝送処理部７０によるデータ送信が完了したか
否かを判断することにより、データ送信が完了するのを
待ち、データ送信が完了すると、当該処理を終了する。

【００６２】このため、マスタ側中速送信処理では、Ｓ
２１１にて、中速送信指令を送信した後は、Ｓ２１２に
て、スレーブ側通信装置５０-iからのデータ受信要求が
受信されるのを待ち、データ受信要求が受信されると、
Ｓ２１３に移行して、中速伝送処理部３０に対して、デ
ータ格納指令を出力する。

【００６３】すると、中速伝送処理部３０は、符号変換
部３２を介して入力される受信データをメモリブロック
２４に格納する、データ格納処理を実行することから、
その後は、Ｓ２１４にて、中速伝送処理部３０によるデ
ータ受信が完了したか否かを判断することにより、デー
タ受信が完了するのを待ち、データ受信が完了すると、
当該処理を終了して、上述したＳ２３０の処理に移行す
る。

【００６４】次に、図７は、図３のＳ２２０にて実行さ
れる高速受信処理（マスタ側高速受信処理）、及び、こ
の処理に対応して、データの送信元となるｉ番目のスレ
ーブ側通信装置５０-iの中央制御部７６で実行されるス
レーブ側高速送信処理を表すフローチャートである。

【００６５】図７に示すように、マスタ側高速受信処理
（Ｓ１５０）では、まずＳ２２１にて、スレーブ側通信
装置５０-iに対して、高速送信指令を送信する。一方、
スレーブ側通信装置５０-iの中央制御部７６は、マスタ
側通信装置１０から高速送信指令が送信されてくると、
図７に示すスレーブ側高速送信処理を起動するように構
成されており、この処理を開始すると、Ｓ４４０にて、
高速伝送処理部６６に対して同期データ送信指令を出力
することにより、高速伝送処理部６６から、符号変換部
６８及び高速光モジュール５２を介して、マスタ側通信
装置１０に同期用のデータを送信させる。

【００６６】このため、マスタ側高速受信処理では、Ｓ
２２１にて、スレーブ側通信装置５０-iに高速送信指令
を送信した後は、Ｓ２２２に移行して、高速伝送処理部
２６に対して位相同期指令を出力する。すると、高速伝
送処理部２６は、クロック生成・処理部３４内のＰＬＬ
回路に対して、高速光通信用のクロックを生成させる指
令を出力することにより、スレーブ側通信装置５０-iと
位相同期した高速光通信用のクロックを生成させること
から、続くＳ２２３では、クロック生成・処理部３４内
のＰＬＬ回路がロックしたか否か（つまり、高速光通信
用のクロックがスレーブ側通信装置５０-iから送信され
てきた同期用データと同期したか否か）を判定すること
により、同期が完了するのを待つ。

【００６７】そして、Ｓ２２３にて、同期が完了したと
判断すると、Ｓ２２４に移行して、スレーブ側通信装置
５０-iに対して、データの送信開始指令を送信する。こ
のため、スレーブ側高速送信処理では、Ｓ４４０の処理
を実行した後は、Ｓ４５０にて、マスタ側通信装置１０
からデータの送信開始指令が送信されてくるのを待ち、
この送信開始指令を受信すると、Ｓ４６０に移行して、
高速伝送処理部６６に対して、データ送信指令を出力す
る。

【００６８】すると、高速伝送処理部６６は、メモリブ
ロック６４から送信データを読み出し、これを符号変換
部６８に出力することにより、高速光モジュール５２か
ら対応するマスタ側通信装置１０へと送信データを送信
させる、データ送信処理を実行することから、続くＳ４
７０では、高速伝送処理部６６によるデータ送信が完了
したか否かを判断することにより、データ送信が完了す
るのを待ち、データ送信が完了すると、当該処理を終了
する。

【００６９】これに対して、マスタ側高速受信処理で
は、Ｓ２２４にて、スレーブ側通信装置５０-iにデータ
の送信開始指令を送信した後は、Ｓ２２５に移行し、高
速伝送処理部２６に対して、その後、高速光モジュール
１２が受信したデータをメモリブロック２４に格納させ
るデータ格納指令を出力する。

【００７０】すると、高速伝送処理部２６は、符号変換
部２８を介して入力される受信データをメモリブロック
２４に格納する、データ格納処理を実行することから、
その後は、Ｓ２２６にて、高速伝送処理部２６によるデ
ータ受信が完了したか否かを判断することにより、デー
タ受信が完了するのを待ち、データ受信が完了すると、
当該処理を終了して、上述したＳ２３０に移行する。

【００７１】以上説明したように、本実施例のデータ通
信システムにおいては、マスタ側通信装置１０とスレー
ブ側通信装置５０との間で送受信する際、そのデータ量
がしきい値以下であれば、中速光モジュール１４、５
４、光スプリッタ４及び光ファイバを利用した中速光通
信によってデータを送受信し、送受信するデータ量がし
きい値を越えていれば、高速光モジュール１２、５２、
光スプリッタ２及び光ファイバを利用した高速光通信に
よってデータを送受信するようにされている。

【００７２】従って、本実施例のデータ通信システムに
よれば、送受信すべきデータ量に応じて、各通信装置間
でのデータの送受信に要する時間が最短時間となるよう
に、データ通信に用いる光通信の通信速度を最適に切り
換えることができるようになり、各通信装置間でのデー
タ通信を効率よく最適に実行できることになる。

【００７３】また、特に、本実施例では、通信開始時の
準備期間（具体的には、図５に示したＳ３５０や図７に
示したＳ２２３での待ち時間）が必要な高速光通信と、
特に準備期間が必要のない中速光通信とを利用し、伝送
路として導電線を利用する電気通信を用いないことか
ら、何れの通信時にも、クロストークやノイズの影響を
受けることなくデータ通信を行うことができ、通信精度
を向上できる。

【００７４】また、本実施例では、各装置間のデータ通
信は、全て、マスタ側通信装置１０の制御の下に実行さ
れ、しかも、マスタ側通信装置１０は、ポーリング動作
によって、各スレーブ側通信装置５０の状態を監視する
ことから、通信方式の切り換えや各装置間でのデータ送
受信の切り換えをスムーズに行うことができ、こうした
切り換え動作によって、データ送受信に要する時間が長
くなる、といったことも防止できる。

【００７５】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、高速光通信と中速光通信とを切り換えることによ
り、データ通信の効率化を図るものとして説明したが、
中速光通信に代えて、上述したＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９
４、規格バス、独自バス等の電気通信による通信方式を
利用するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のデータ通信システムの全体構成を表
すブロック図である。

【図２】 実施例のマスタ側通信装置及びスレーブ側通
信装置の詳細構成を表すブロック図である。

【図３】 マスタ側通信装置で実行される通信制御処理
を表すフローチャートである。

【図４】 図３のＳ１４０で実行される中速送信処理と
これに対応してスレーブ側通信装置で実行される中速受
信処理を表すフローチャートである。

【図５】 図３のＳ１５０で実行される高速送信処理と
これに対応してスレーブ側通信装置で実行される高速受
信処理を表すフローチャートである。

【図６】 図３のＳ２１０で実行される中速受信処理と
これに対応してスレーブ側通信装置で実行される中速送
信処理を表すフローチャートである。

【図７】 図３のＳ２２０で実行される高速受信処理と
これに対応してスレーブ側通信装置で実行される高速送
信処理を表すフローチャートである。

【図８】 実施例におけるデータ通信の切り換え動作を
説明する説明図である。

【符号の説明】

２，４，６…光スプリッタ、１０…マスタ側通信装置、
５０…スレーブ側通信装置、１２，５２…高速光モジュ
ール、１４，１６，５４，５６…中速光モジュール、２
０，６０…速度選択回路部、１８，５８…ラインドライ
バ・レシーバ、２４，６４…メモリブロック、２２，６
２…ローカル処理部、２６，６６…高速伝送処理部、２
８，３２，６８，７２…符号変換部、３４，７４…クロ
ック生成・処理部、３６，７６…中央制御部。

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 裕章 愛知県西春日井郡新川町西堀江2288番地 アイカ工業株式会社内 (72)発明者 吉田 征夫 神奈川県川崎市宮前区有馬９丁目８番19号 有限会社ワイエスデイ内 Ｆターム(参考） 5K033 CA01 CB06 DA01 DA15 DB01 DB05 DB22 5K034 AA02 AA07 EE01 HH64 JJ11 MM08 NN02 5K102 AM07 AM10 MA01 MA02 PH49

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ通信用の伝送路を介して接続され
   た複数の通信装置からなるデータ通信システムであっ
   て、 前記各通信装置は、 導電線若しくは光導波路からなる第１伝送路を介して電
   気又は光通信を行う第１通信手段と、 光導波路からなる第２伝送路を介して前記第１通信手段
   よりも高速な通信速度で光通信を行う第２通信手段と、 通常のデータ通信時には前記第１通信手段を用いてデー
   タ通信を行い、他の通信装置との間で送受信するデータ
   量が多い場合に前記第２通信手段を用いてデータ通信を
   行うように、データ通信に用いる通信手段を切り換える
   制御手段と、 を備えたことを特徴とするデータ通信システム。
2. 【請求項２】 前記第２伝送路若しくは前記第１伝送路
   と第２伝送路を構成する光導波路は、 一端が前記各通信装置に接続された複数の光ファイバ
   と、 該複数の光ファイバの内、特定の通信装置に接続された
   光ファイバの他端と、他の通信装置に接続された複数の
   光ファイバの他端とを光学的に接続する光分岐結合手段
   と、 からなり、 前記特定の通信装置は、マスタとなって、スレーブとな
   る他の通信装置との間で、１対多通信を行うことを特徴
   とする請求項１に記載のデータ通信システム。
3. 【請求項３】 前記マスタ側通信装置の制御手段は、前
   記スレーブ側通信装置との間で送受信するデータ量に応
   じて、データ通信に用いる通信手段を前記第１通信手段
   から前記第２通信手段に切り換えるか否かを判定し、該
   判定結果に応じてデータ通信に用いる通信手段を切り換
   えると共に、該判定結果に応じた制御コマンドを、前記
   第１通信手段を介して、データ通信を行うスレーブ側通
   信装置に送信し、 前記スレーブ側通信装置の制御手段は、前記マスタ側通
   信装置から送信されてくる前記制御コマンドに従い、デ
   ータ通信に用いる通信手段を切り換えることを特徴とす
   る請求項２に記載のデータ通信システム。
4. 【請求項４】 前記マスタ側通信装置の制御手段は、前
   記第１通信手段を用いたポーリング動作によって、前記
   各スレーブ側通信装置に当該装置が受信すべきデータが
   存在するか否かを監視し、スレーブ側通信装置に当該装
   置が受信すべきデータが存在するか、或いは、当該装置
   から特定のスレーブ側通信装置に送信すべきデータが存
   在する場合に、データ通信に用いる通信手段を設定し
   て、該データをスレーブ側通信装置との間で送受信さ
   せ、該データ送受信終了後は、前記ポーリング動作を再
   開することを特徴とする請求項３に記載のデータ通信シ
   ステム。
5. 【請求項５】 導電線若しくは光導波路からなる第１伝
   送路を介して電気又は光通信を行う第１通信手段と、 光導波路からなる第２伝送路を介して前記第１通信手段
   よりも高速な通信速度で光通信を行う第２通信手段と、 通常のデータ通信時には前記第１通信手段を用いてデー
   タ通信を行い、他の通信装置との間で送受信するデータ
   量が多い場合に前記第２通信手段を用いてデータ通信を
   行うように、データ通信に用いる通信手段を切り換える
   制御手段と、 を備えたことを特徴とする通信装置。