JP2013214887A - Bidirectional optical communication network and bidirectional optical communication system - Google Patents

Bidirectional optical communication network and bidirectional optical communication system Download PDF

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啓史 堀端
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bidirectional optical communication network and a bidirectional optical communication system that can simply achieve, by optical communication, communication performed by an electric signal on the basis of a prescribed protocol.SOLUTION: In a first stage optical coupler 31, two optical output parts 31b, 31b are mutually connected by an optical fiber 41. In one of second stage optical couplers 32, 32, one of its optical output parts 32b, 32b is connected to one of optical input parts 31a, 31a of the optical coupler 31. In the other of the second stage optical couplers 32, 32, one of its optical output parts 32b, 32b is connected to the other of the optical input parts 31a, 31a of the optical coupler 31. This causes an optical signal input to each optical input part of the optical couplers 32, 32 to output from each optical input part of the optical couplers 32, 32 including itself.

Description

本発明は、複数の光通信装置が光信号により双方向に通信を行う双方向光通信網及び双方向光通信システムに関する。   The present invention relates to a bidirectional optical communication network and a bidirectional optical communication system in which a plurality of optical communication devices perform bidirectional communication using optical signals.

従来、車輌には多数の電子機器が搭載されており、各電子機器が通信線を介して接続され、相互に情報交換を行いながら協調動作することによって、車輌の走行に係る制御及び車室内などの快適性に係る制御等を実現している。車輌に搭載された電子機器が通信を行う場合、通信プロトコルとしてCAN(Controller Area Network)が広く採用されている(非特許文献1、2参照)。   Conventionally, a vehicle is equipped with a large number of electronic devices. Each electronic device is connected via a communication line and cooperates while exchanging information with each other. Control related to comfort is realized. When an electronic device mounted on a vehicle performs communication, CAN (Controller Area Network) is widely adopted as a communication protocol (see Non-Patent Documents 1 and 2).

CANの通信プロトコルでは、差動信号を伝送するツイストペアケーブルにて構成されたCANバスに複数の電子機器が接続され、各電子機器は差動信号によって表されるデジタル信号を送受信する構成が一般的である。また、CANはシリアル通信のプロトコルであり、CANバスに接続された複数の電子機器のうち、一の電子機器のみが送信処理を行うことができ、他の電子機器は一の電子機器の送信処理が終了するまで待機する必要がある。このため、複数の電子機器が同時的に送信処理を行った場合(即ち、通信の衝突が発生した場合)には、各電子機器にて通信の調停処理(アービトレーション)が行われ、優先度の高い通信が実行される。   In the CAN communication protocol, a plurality of electronic devices are connected to a CAN bus configured by a twisted pair cable that transmits a differential signal, and each electronic device generally transmits and receives a digital signal represented by the differential signal. It is. CAN is a serial communication protocol, and only one electronic device among a plurality of electronic devices connected to the CAN bus can perform transmission processing, and the other electronic devices can perform transmission processing of one electronic device. Need to wait until it finishes. Therefore, when a plurality of electronic devices perform transmission processing simultaneously (that is, when a communication collision occurs), communication arbitration processing (arbitration) is performed in each electronic device, and the priority High communication is performed.

通信の衝突に対する調停処理を行うために、各電子機器は、CANバスに送信信号の出力を行うと同時に、CANバスの信号レベルの検出を行う。各電子機器は、自らが出力した送信信号に対して、検出した信号の信号レベルがレセシブ(劣性値)からドミナント(優性値)に変化した場合、通信の衝突が発生したと判断し、送信処理を停止する。CANバス上の信号はレセシブよりドミナントが優位であるため、通信の衝突が発生してもドミナントを出力した電子機器は送信処理を継続して行うことができる。   In order to perform arbitration processing for communication collision, each electronic device outputs a transmission signal to the CAN bus and simultaneously detects the signal level of the CAN bus. Each electronic device determines that a communication collision has occurred when the signal level of the detected signal changes from recessive (inferior value) to dominant (dominant value) with respect to the transmission signal output by itself. To stop. The dominant signal is dominant over the recessive signal on the CAN bus. Therefore, even if a communication collision occurs, the electronic device that outputs the dominant signal can continue the transmission process.

近年では、車輌に搭載する電子機器は増加する傾向にあるため、一つのCANバスに多くの電子機器を接続し、多くの電子機器間で相互に通信を行う必要が生じている。特にEV(Electric Vehicle、電気自動車)又はHEV(Hybrid Electric Vehicle、ハイブリッド電気自動車)は、従来の車輌と比較して、搭載される電子機器の数が多く、より多くの電子機器が通信を行う必要がある。   In recent years, since electronic devices mounted on vehicles tend to increase, it is necessary to connect many electronic devices to one CAN bus and perform communication between many electronic devices. In particular, EVs (Electric Vehicles) or HEVs (Hybrid Electric Vehicles) have more electronic devices than conventional vehicles, and more electronic devices need to communicate with each other. There is.

しかし、CANバスに複数の電子機器を接続するためには、CANバスに複数の分岐部分を設ける必要があり、この分岐部分でのインピーダンス不整合などの要因によって信号反射などが繰り返され、信号の伝送路上にリンギングが発生する虞がある。また車輌のエンジンルームなど、多数の電子機器及び通信線等が集中して配設される箇所においては、特に高電圧の信号を扱う電子機器及び通信線の近傍にて、CANバスに外乱のノイズが重畳されて通信障害が発生する虞がある。   However, in order to connect a plurality of electronic devices to the CAN bus, it is necessary to provide a plurality of branch portions in the CAN bus, and signal reflection is repeated due to factors such as impedance mismatch in the branch portions. There is a risk of ringing on the transmission line. Also, in places where many electronic devices and communication lines are concentrated, such as in the engine room of a vehicle, disturbance noise is generated in the CAN bus, particularly in the vicinity of electronic devices and communication lines that handle high-voltage signals. May be superimposed and communication failure may occur.

そこで、リンギング及び外乱ノイズ等の影響を受けない光通信を、車輌内の電子機器が行う構成とすることが考えられる。例えば特許文献1においては、車輌に搭載された複数の電子機器をスター型ネットワークに接続して光通信を行う構成とした車輌用ネットワークシステムが提案されている。スター型ネットワークは、光カプラを組み合わせて複数の光入力部から複数の光出力部へ光信号を一方向に伝送するように構成されている。ネットワークに接続する電子機器は、光入力部及び光出力部の各1つに接続し、光入力部へ光信号を送信し、光出力部から光信号を受信するようにしてある。   Therefore, it is conceivable that an electronic device in the vehicle performs optical communication that is not affected by ringing, disturbance noise, or the like. For example, Patent Document 1 proposes a vehicle network system configured to perform optical communication by connecting a plurality of electronic devices mounted on a vehicle to a star network. The star network is configured to transmit optical signals in one direction from a plurality of optical input units to a plurality of optical output units by combining optical couplers. An electronic device connected to the network is connected to each one of the optical input unit and the optical output unit, transmits an optical signal to the optical input unit, and receives an optical signal from the optical output unit.

CANのプロトコルにおける調停処理では、各電子機器は自身が送信する場合も、通信線を送信されている信号と自身が送信した信号とを比較して一致する場合は送信処理を続行し、不一致の場合は送信処理を停止する。このため、電子機器が自ら送信する信号も他からの信号も全て電子機器が検出できるものとする必要がある。特許文献1に記載されたスター型ネットワークは、1つの光入力部に入力された光信号は、全ての光出力部から出力されるように構成してあり、CANのプロトコルにおける調停処理に適するとされている。また、特許文献2においては、ツリー状に光カプラを接続して構成する双方向光通信ネットワークが提案されている。双方向光通信ネットワークに接続する電子機器は、1つの光ファイバでネットワークに接続し、該光ファイバで双方向に光信号を送受信することができる。   In the arbitration process in the CAN protocol, each electronic device transmits itself, but if the signal transmitted through the communication line matches the signal transmitted by itself, the transmission process is continued. In this case, the transmission process is stopped. For this reason, it is necessary for the electronic device to be able to detect both signals transmitted from the electronic device itself and signals from others. The star network described in Patent Document 1 is configured such that an optical signal input to one optical input unit is output from all optical output units, and is suitable for arbitration processing in the CAN protocol. Has been. Patent Document 2 proposes a bidirectional optical communication network configured by connecting optical couplers in a tree shape. An electronic device connected to the bidirectional optical communication network can be connected to the network with one optical fiber and can transmit and receive optical signals bidirectionally with the optical fiber.

特開2011−071638号公報JP 2011-071638 A 特開2006−262381号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-262381

ISO 11898−1:2003 Road vehicles--Controller area network(CAN)--Part1:Data link layer and physical signalingISO 11898-1: 2003 Road vehicles--Controller area network (CAN)-Part1: Data link layer and physical signaling ISO 11519−1:1994 Road vehicles--Low-speed serial data communication--Part1:General and definitionsISO 11519-1: 1994 Road vehicles--Low-speed serial data communication--Part1: General and definitions

特許文献1に記載の車輌用ネットワークシステムは、複数の光入力部から複数の光出力部へ光信号を一方向に伝送するスター型ネットワークを構成するために、多数の光カプラを組み合わせる必要があった。例えば、8入力8出力のスター型ネットワークを構築するためには、8つの光入力部を作るために2入力2出力の光カプラが4個、加えて8つの光出力部を作るために光カプラが4個必要となる。8つの光入力部を8つの光出力部へ接続するために更に4個の光カプラを用いるため、合計12個の光カプラが必要となり、部品点数が多くなり、コスト高になってしまう。   The vehicle network system described in Patent Document 1 needs to combine a large number of optical couplers in order to form a star network that transmits optical signals in one direction from a plurality of optical input units to a plurality of optical output units. It was. For example, in order to construct a star network with 8 inputs and 8 outputs, four 2-input 2-output optical couplers are used to create 8 optical input sections, plus 8 optical output sections. 4 are required. Since four optical couplers are used to connect the eight optical input units to the eight optical output units, a total of twelve optical couplers are required, resulting in an increase in the number of parts and an increase in cost.

また、特許文献2に記載の双方向光通信ネットワークでは、ツリー状に光カプラを接続して双方向の光通信を行うネットワークを構成している。例えば、8台の電子機器を接続するために、2入力2出力の光カプラを4個用いる。該4個の光カプラを接続するために2個の光カプラを用いており、光カプラの数は合計6個で良いが、加えて、全反射膜を備えた終端器が2個必要となり、ネットワークを構築するために必要な部品の種類が多くなってしまうという問題があった。   In addition, the bidirectional optical communication network described in Patent Document 2 configures a network that performs bidirectional optical communication by connecting optical couplers in a tree shape. For example, four 2-input 2-output optical couplers are used to connect eight electronic devices. Two optical couplers are used to connect the four optical couplers, and the total number of optical couplers may be six. In addition, two terminators each having a total reflection film are required. There was a problem that the types of parts required to construct a network increased.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、電気信号で行なわれていた所定のプロトコルに基づく通信を光通信で簡潔に実現することができる双方向光通信網及び双方向光通信システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to enable bidirectional communication that can be simply realized by optical communication based on a predetermined protocol that has been performed using electrical signals. An object is to provide an optical communication network and a bidirectional optical communication system.

本発明に係る双方向光通信網は、2つの光入力部及び2つの光出力部を有する光カプラを複数の段に接続してなる双方向光通信網において、2つの光出力部同士が光ファイバによって接続してある第1光カプラと、該第1光カプラの光入力部の一方にその光出力部の一方が接続してある第2光カプラと、前記第1光カプラの光入力部の他方にその光出力部の一方が接続してある第3光カプラとを備え、第2光カプラ及び第3光カプラの各光入力部間で光信号が入出力されるようにしてあることを特徴とする。   The bidirectional optical communication network according to the present invention is a bidirectional optical communication network in which an optical coupler having two optical input units and two optical output units is connected to a plurality of stages. A first optical coupler connected by a fiber; a second optical coupler having one of its optical output sections connected to one of the optical input sections of the first optical coupler; and an optical input section of the first optical coupler. And a third optical coupler to which one of the optical output sections is connected, and an optical signal is input / output between the optical input sections of the second optical coupler and the third optical coupler. It is characterized by.

本発明にあっては、第2光カプラの光入力部に入力された光信号は、第2光カプラで分配されて、第2光カプラの2つの光出力部から出力される。第2光カプラの光出力部の一方から出力された光信号は、第1光カプラの光入力部の一方に入力される。第1光カプラの光入力部の一方に入力された光信号は、第1光カプラで分配されて第1光カプラの2つの光出力部の夫々から出力される。第1光カプラの2つの光出力部同士が光ファイバによって接続されているので、第1光カプラの一方の光出力部から出力された光信号は他方の光出力部へ入力され、第1光カプラの他方の光出力部から出力された光信号は一方の光出力部へ入力される。第1光カプラの2つの光出力部に入力された光信号は夫々、第1光カプラで分配されて2つの光入力部から出力される。このとき、第1光カプラの一方の光出力部に入力された光信号が分配されて一方の光入力部から出力される光信号と、他方の光出力部に入力された光信号が分配されて一方の光入力部から出力される光信号とが合成される。また、第1光カプラの一方の光出力部に入力された光信号が分配されて他方の光入力部から出力される光信号と、他方の光出力部に入力された光信号が分配されて他方の光入力部から出力される光信号とが合成される。第1光カプラの2つの光入力部から出力される光信号は夫々、第2光カプラ及び第3光カプラの光出力部の一方に入力され、第2光カプラ及び第3光カプラにより分配されて、第2光カプラ及び第3光カプラの各光入力部から出力される。このように、第2光カプラの光入力部に入力された光信号は、自身を含む第2光カプラ及び第3光カプラの全ての光入力部から出力されるので、CAN等のプロトコルに基づく光通信が可能であり、光カプラの数量が多くならず、また主として光カプラで双方向光通信網を簡潔に構築できる。   In the present invention, the optical signal input to the optical input unit of the second optical coupler is distributed by the second optical coupler and output from the two optical output units of the second optical coupler. The optical signal output from one of the optical output units of the second optical coupler is input to one of the optical input units of the first optical coupler. The optical signal input to one of the optical input units of the first optical coupler is distributed by the first optical coupler and output from each of the two optical output units of the first optical coupler. Since the two optical output units of the first optical coupler are connected by an optical fiber, the optical signal output from one optical output unit of the first optical coupler is input to the other optical output unit, and the first light The optical signal output from the other optical output unit of the coupler is input to one optical output unit. The optical signals input to the two optical output units of the first optical coupler are respectively distributed by the first optical coupler and output from the two optical input units. At this time, the optical signal input to one optical output unit of the first optical coupler is distributed and the optical signal output from one optical input unit and the optical signal input to the other optical output unit are distributed. And an optical signal output from one of the optical input units. Also, an optical signal input to one optical output unit of the first optical coupler is distributed and output from the other optical input unit, and an optical signal input to the other optical output unit is distributed. The optical signal output from the other optical input unit is combined. Optical signals output from the two optical input units of the first optical coupler are input to one of the optical output units of the second optical coupler and the third optical coupler, respectively, and are distributed by the second optical coupler and the third optical coupler. Are output from the respective optical input sections of the second optical coupler and the third optical coupler. Thus, since the optical signal input to the optical input unit of the second optical coupler is output from all the optical input units of the second optical coupler and the third optical coupler including itself, it is based on a protocol such as CAN. Optical communication is possible, the number of optical couplers is not increased, and a bidirectional optical communication network can be constructed simply with optical couplers.

本発明に係る双方向光通信網は、前記第2光カプラ及び前記第3光カプラは夫々、他方の光出力部が無反射終端してあることを特徴とする。   The bidirectional optical communication network according to the present invention is characterized in that each of the second optical coupler and the third optical coupler has a non-reflective termination at the other optical output unit.

本発明にあっては、第2光カプラ及び前記第3光カプラは夫々、他方の光出力部が無反射終端してあるので、余計な反射波が双方向光通信網で生じることを防ぐ。   In the present invention, each of the second optical coupler and the third optical coupler has the other optical output unit terminated in a non-reflective manner, thereby preventing an extra reflected wave from being generated in the bidirectional optical communication network.

本発明に係る双方向光通信網は、2つの光入力部及び2つの光出力部を有する光カプラを複数の段に接続してなる双方向光通信網において、2つの光出力部同士を光ファイバによって接続してある2つの第1光カプラと、一方の前記第1光カプラの光入力部の一方にその光出力部の一方が接続してある第2光カプラと、他方の前記第1光カプラの光入力部の一方にその光出力部の一方が接続してある第3光カプラとを備え、前記第2光カプラ及び前記第3光カプラ夫々の他方の光出力部を接続し、第2光カプラ及び第3光カプラの各入力部間で光信号が入出力されるようにしてあることを特徴とする。   The bidirectional optical communication network according to the present invention is a bidirectional optical communication network in which an optical coupler having two optical input units and two optical output units is connected to a plurality of stages. Two first optical couplers connected by a fiber, a second optical coupler having one of its optical output sections connected to one of the optical input sections of one of the first optical couplers, and the other first optical coupler. A third optical coupler to which one of the optical output units is connected to one of the optical input units of the optical coupler, and the other optical output unit of each of the second optical coupler and the third optical coupler is connected; An optical signal is input / output between the input portions of the second optical coupler and the third optical coupler.

本発明にあっては、第2光カプラの光入力部に入力された光信号は、第2光カプラで分配されて、第2光カプラの2つの光出力部から出力される。第2光カプラの光出力部の一方から出力された光信号は、一方の第1光カプラの光入力部の一方に入力される。第1光カプラの光入力部の一方に入力された光信号は、第1光カプラで分配されて第1光カプラの2つの光出力部の夫々から出力される。第1光カプラの2つの光出力部同士が光ファイバによって接続されているので、第1光カプラの一方の光出力部から出力された光信号は他方の光出力部へ入力され、第1光カプラの他方の光出力部から出力された光信号は一方の光出力部へ入力される。第1光カプラの2つの光出力部に入力された光信号は夫々、第1光カプラで分配されて2つの光入力部から出力される。このとき、第1光カプラの一方の光出力部に入力された光信号が分配されて一方の光入力部から出力される光信号と、他方の光出力部に入力された光信号が分配されて一方の光入力部から出力される光信号とが合成される。また、第1光カプラの一方の光出力部に入力された光信号が分配されて他方の光入力部から出力される光信号と、他方の光出力部に入力された光信号が分配されて他方の光入力部から出力される光信号とが合成される。第1光カプラの光入力部の一方から出力される光信号は第2光カプラの光出力部の一方に入力され、第2光カプラにより分配されて、第2光カプラの各光入力部から出力される。また、第2光カプラの光出力部の他方から出力された光信号は、第3光カプラの光出力部の他方に入力され、第3光カプラにより分配されて、第3光カプラの各光入力部から出力される。このように、第2光カプラの光入力部に入力された光信号は、自身を含む第2光カプラ及び第3光カプラの全ての光入力部から出力されるので、CAN等のプロトコルに基づく双方向の光通信が可能であり、光カプラの数量が多くならず、また主として光カプラで双方向光通信網を簡潔に構築できる。   In the present invention, the optical signal input to the optical input unit of the second optical coupler is distributed by the second optical coupler and output from the two optical output units of the second optical coupler. The optical signal output from one of the optical output units of the second optical coupler is input to one of the optical input units of one of the first optical couplers. The optical signal input to one of the optical input units of the first optical coupler is distributed by the first optical coupler and output from each of the two optical output units of the first optical coupler. Since the two optical output units of the first optical coupler are connected by an optical fiber, the optical signal output from one optical output unit of the first optical coupler is input to the other optical output unit, and the first light The optical signal output from the other optical output unit of the coupler is input to one optical output unit. The optical signals input to the two optical output units of the first optical coupler are respectively distributed by the first optical coupler and output from the two optical input units. At this time, the optical signal input to one optical output unit of the first optical coupler is distributed and the optical signal output from one optical input unit and the optical signal input to the other optical output unit are distributed. And an optical signal output from one of the optical input units. Also, an optical signal input to one optical output unit of the first optical coupler is distributed and output from the other optical input unit, and an optical signal input to the other optical output unit is distributed. The optical signal output from the other optical input unit is combined. An optical signal output from one of the optical input units of the first optical coupler is input to one of the optical output units of the second optical coupler, distributed by the second optical coupler, and transmitted from each optical input unit of the second optical coupler. Is output. The optical signal output from the other optical output unit of the second optical coupler is input to the other optical output unit of the third optical coupler and distributed by the third optical coupler. Output from the input unit. Thus, since the optical signal input to the optical input unit of the second optical coupler is output from all the optical input units of the second optical coupler and the third optical coupler including itself, it is based on a protocol such as CAN. Bidirectional optical communication is possible, the number of optical couplers is not increased, and a bidirectional optical communication network can be constructed simply with optical couplers.

本発明に係る双方向光通信網は、前記第1光カプラは他方の光入力部が無反射終端してあることを特徴とする。   The bidirectional optical communication network according to the present invention is characterized in that the other optical input unit of the first optical coupler is terminated without reflection.

本発明にあっては、第1光カプラは他方の光入力部が無反射終端してあるので、余計な反射波が双方向光通信網で生じることを防ぐ。   In the present invention, since the first optical coupler has the other optical input section terminated in a non-reflective manner, an extra reflected wave is prevented from being generated in the bidirectional optical communication network.

本発明に係る双方向光通信システムは、上述の双方向光通信網と、該双方向光通信網に接続する複数の光通信装置とを備え、複数の前記光通信装置は、優性値及び劣性値の2値で表される光信号の入出力を行うことを特徴とする。   A bidirectional optical communication system according to the present invention includes the above-described bidirectional optical communication network and a plurality of optical communication devices connected to the bidirectional optical communication network, and the plurality of optical communication devices have superiority and inferiority. Input / output of an optical signal represented by a binary value is performed.

本発明にあっては、双方向光通信網に複数の光通信装置を接続し、例えば光通信網における光の有/無をドミナント(優性値)/レセシブ(劣性値)の信号値に対応させることにより、各光通信装置は差動信号による通信と同様にCANのプロトコルに従った光通信を実現できる。   In the present invention, a plurality of optical communication devices are connected to a bidirectional optical communication network, and for example, the presence / absence of light in the optical communication network is made to correspond to a dominant (dominant value) / recessive (recessive value) signal value. As a result, each optical communication device can realize optical communication according to the CAN protocol as in the case of communication using differential signals.

本発明によれば、双方向光通信網は、2つの光入力部及び2つの光出力部を有する光カプラを複数の段に接続して構成している。1段目に第1光カプラ、2段目に第2光カプラ及び第3光カプラを配する。第1光カプラは、2つの光出力部同士が光ファイバによって接続してある。第2光カプラは、第1光カプラの光入力部の一方にその光出力部の一方が接続してある。第3光カプラは、第1光カプラの光入力部の他方にその光出力部の一方が接続してある。これにより、第2光カプラ及び第3光カプラの各光入力部に入力された光信号は、自身を含む第2光カプラ及び第3光カプラの全ての光入力部から出力されるので、CAN等のプロトコルに基づく光通信が可能であり、光カプラの数量が多くならず、また主として光カプラによって双方向光通信網を簡潔に構築できる。   According to the present invention, the bidirectional optical communication network is configured by connecting an optical coupler having two optical input units and two optical output units in a plurality of stages. The first optical coupler is arranged in the first stage, and the second optical coupler and the third optical coupler are arranged in the second stage. In the first optical coupler, two optical output units are connected to each other by an optical fiber. The second optical coupler has one of its optical output units connected to one of the optical input units of the first optical coupler. The third optical coupler has one of its optical output sections connected to the other of the optical input sections of the first optical coupler. Thereby, since the optical signal input to each optical input unit of the second optical coupler and the third optical coupler is output from all the optical input units of the second optical coupler and the third optical coupler including itself, CAN Optical communication based on the above protocol is possible, the number of optical couplers is not increased, and a bidirectional optical communication network can be simply constructed mainly by optical couplers.

本発明に係る双方向光通信システムの構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the bidirectional | two-way optical communication system which concerns on this invention. 2入力2出力の光カプラの構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of a 2 input 2 output optical coupler. 光カプラによる双方向光通信網の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the bidirectional | two-way optical communication network by an optical coupler. 光通信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an optical communication apparatus. 光出力部同士を接続した光カプラを製作する工程を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the process of manufacturing the optical coupler which connected light output parts. 光ファイバのガイドを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the guide of an optical fiber. 光カプラによる双方向光通信網の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the bidirectional | two-way optical communication network by an optical coupler.

(実施の形態1)
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図1は、本発明に係る双方向光通信システムの構成例を示す模式図である。本実施の形態の双方向光通信システム1は、例えば車輌に搭載された複数の光通信装置6を、光ファイバ4、双方向光通信網2を介して接続して構成される。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a bidirectional optical communication system according to the present invention. The bidirectional optical communication system 1 according to the present embodiment is configured by connecting a plurality of optical communication devices 6 mounted on a vehicle, for example, via an optical fiber 4 and a bidirectional optical communication network 2.

図2は2入力2出力の光カプラ3の構成を説明するための模式図であり、図3は光カプラによる双方向光通信網2の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る双方向光通信システム1は、7個の2入力2出力の光カプラにより構成された双方向光通信網2と、光通信装置6等とを備える。   FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the configuration of the optical coupler 3 with two inputs and two outputs. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the bidirectional optical communication network 2 using optical couplers. A bidirectional optical communication system 1 according to the present embodiment includes a bidirectional optical communication network 2 configured by seven two-input two-output optical couplers, an optical communication device 6 and the like.

光カプラ3は、光ファイバ型(導波路型ともいう)、融着型等の光カプラであり、一側に2つの光入力部3a,3a、他側に2つの光出力部3b,3bが設けられている。光入力部3a,3a夫々に入力された光信号は、2分配されて光出力部3b,3bから出力される。逆に光出力部3b,3b夫々に入力された光信号は、2分配されて光入力部3a,3aから出力される。このように光カプラ3、は光入力部と光出力部との間で双方向に光信号の入出力が可能である。   The optical coupler 3 is an optical coupler such as an optical fiber type (also referred to as a waveguide type) or a fusion type, and includes two optical input units 3a and 3a on one side and two optical output units 3b and 3b on the other side. Is provided. The optical signals input to the optical input units 3a and 3a are divided into two and output from the optical output units 3b and 3b. Conversely, the optical signals input to the optical output units 3b and 3b are divided into two and output from the optical input units 3a and 3a. Thus, the optical coupler 3 can input and output optical signals in both directions between the optical input unit and the optical output unit.

図3に示す双方向光通信網2は光カプラを光ファイバにより複数段接続して構成されている。1段目は光カプラ31であり、2段目は2個の光カプラ32、3段目は4個の光カプラ33からなる。図3において、各段における各光カプラの構成、光カプラに接続する光ファイバ及び無反射終端器は同じ構成であるので、簡潔のため、各段毎に1個の光カプラについて符号を付し、他の光カプラについては符号を省略している。   The bidirectional optical communication network 2 shown in FIG. 3 is configured by connecting optical couplers in a plurality of stages using optical fibers. The first stage is an optical coupler 31, the second stage is composed of two optical couplers 32, and the third stage is composed of four optical couplers 33. In FIG. 3, the configuration of each optical coupler in each stage, the optical fiber connected to the optical coupler, and the non-reflective terminator are the same, so for simplicity, one optical coupler is assigned to each stage. Reference numerals are omitted for other optical couplers.

1段目の光カプラ31は、光出力部31b,31b同士を光ファイバ41により接続する。光入力部31a,31aは光ファイバ42,42に接続してある。一方の光入力部31aに入力された光信号は、分配されて光出力部31b,31bから出力されるが、光出力部31b,31bに接続された光ファイバ41により循環して光出力部31b,31b夫々に入力され、光カプラ31で再び分配され、光入力部31a,31aから光ファイバ42,42へ出力される。他方の光入力部31aに入力された光信号も同様に光入力部31a,31aから光ファイバ42,42へ出力される。   The first-stage optical coupler 31 connects the optical output units 31 b and 31 b with an optical fiber 41. The optical input units 31a and 31a are connected to optical fibers 42 and 42, respectively. The optical signal input to one optical input unit 31a is distributed and output from the optical output units 31b and 31b. However, the optical signal is circulated by the optical fiber 41 connected to the optical output units 31b and 31b, and the optical output unit 31b. , 31b and distributed again by the optical coupler 31, and output from the optical input units 31a, 31a to the optical fibers 42, 42. Similarly, the optical signal input to the other optical input unit 31a is also output from the optical input units 31a and 31a to the optical fibers 42 and 42.

2段目の2つの光カプラ32,32夫々は、一方の光出力部32bを光カプラ31の一方の光入力部31aへ光ファイバ42により接続し、他方の光出力部32bを無反射終端器5に接続する。光カプラ32,32夫々では、光入力部32a,32a夫々に入力された光信号が、一方の光出力部32bから出力される。一方の光カプラ32の光出力部32bから出力された光信号は、光ファイバ42を介して光カプラ31の光入力部31aに入力される。上述のように光カプラ31の光入力部31aに入力された光信号は光入力部31a,31aから光ファイバ42,42へ出力されるので、一方の光カプラ32の光出力部32bから出力された光信号は、該光出力部32bに入力される光信号と、他方の光カプラ32の光出力部32bに入力される光信号とに分配されることになる。光カプラ32,32の夫々の光出力部32bに入力された光信号は、光カプラ32,32夫々で分配され、各光カプラにおける光入力部32a,32aから光ファイバ43,43へ出力される。   In each of the two optical couplers 32 and 32 in the second stage, one optical output unit 32b is connected to one optical input unit 31a of the optical coupler 31 by an optical fiber 42, and the other optical output unit 32b is connected to a non-reflection terminator. Connect to 5. In each of the optical couplers 32 and 32, the optical signal input to each of the optical input units 32a and 32a is output from one optical output unit 32b. The optical signal output from the optical output unit 32 b of one optical coupler 32 is input to the optical input unit 31 a of the optical coupler 31 via the optical fiber 42. Since the optical signal input to the optical input unit 31a of the optical coupler 31 is output from the optical input units 31a and 31a to the optical fibers 42 and 42 as described above, it is output from the optical output unit 32b of one optical coupler 32. The optical signal is distributed to the optical signal input to the optical output unit 32 b and the optical signal input to the optical output unit 32 b of the other optical coupler 32. The optical signals input to the optical output units 32b of the optical couplers 32 and 32 are distributed by the optical couplers 32 and 32, and output from the optical input units 32a and 32a of the optical couplers to the optical fibers 43 and 43, respectively. .

3段目の4つの光カプラ33,33,・・・夫々は、一方の光出力部33bを光カプラ32の一方の光入力部32aへ光ファイバ43により接続し、他方の光出力部33bを無反射終端器5に接続する。また、光カプラ33,33,・・・夫々は、光入力部33a,33aを光ファイバ44により光通信装置6に接続する。光カプラ33,33,・・・夫々では、光入力部33a,33a夫々に入力された光信号が、一方の光出力部33bから出力される。一の光カプラ33の光出力部33bから出力された光信号は、光ファイバ43を介して光カプラ32の光入力部32aに入力される。上述のように一の光カプラ32の光入力部32aに入力された光信号は、光カプラ32,32夫々の光入力部32a,32aから光ファイバ43,43へ出力される。光カプラ33,33,・・・の夫々の光出力部33bに入力された光信号は、光カプラ33,33,・・・夫々で分配され、各光カプラにおける光入力部33a,33aから光ファイバ44,44へ出力される。   Each of the four optical couplers 33, 33,. Connect to the non-reflecting terminator 5. Further, the optical couplers 33, 33,... Connect the optical input units 33 a and 33 a to the optical communication device 6 through the optical fiber 44. In each of the optical couplers 33, 33,..., An optical signal input to each of the optical input units 33a and 33a is output from one optical output unit 33b. The optical signal output from the optical output unit 33 b of one optical coupler 33 is input to the optical input unit 32 a of the optical coupler 32 via the optical fiber 43. As described above, the optical signal input to the optical input unit 32a of one optical coupler 32 is output to the optical fibers 43 and 43 from the optical input units 32a and 32a of the optical couplers 32 and 32, respectively. The optical signals input to the optical output units 33b of the optical couplers 33, 33,... Are distributed by the optical couplers 33, 33,. It is output to the fibers 44 and 44.

図4は光通信装置6の構成を示すブロック図である。光通信装置6は、車輌(図示略)に搭載されたECU(Electronic Control Unit)などの電子機器に光通信の機能を搭載したものである。光通信装置6は、CPU(Central Processing Unit)61、CAN制御部62及び光通信部63をそれぞれ有している。光通信装置6のCPU61は、予めROM(Read Only Memory)などに記憶されたプログラムを実行することによって、装置内の各部の動作制御及び制御に必要な各種の演算等の処理を行うものである。またCPU61は、これらの処理過程において他の光通信装置6との情報交換が必要となった場合には、CAN制御部62へ通信指示を与えることによって、他の光通信装置6との通信を行うことができる。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the optical communication device 6. The optical communication device 6 is a device in which an optical communication function is mounted on an electronic device such as an ECU (Electronic Control Unit) mounted on a vehicle (not shown). The optical communication device 6 includes a CPU (Central Processing Unit) 61, a CAN control unit 62, and an optical communication unit 63. The CPU 61 of the optical communication apparatus 6 executes various programs necessary for operation control and control of each unit in the apparatus by executing a program stored in advance in a ROM (Read Only Memory) or the like. . In addition, when it is necessary to exchange information with another optical communication device 6 during these processes, the CPU 61 gives a communication instruction to the CAN control unit 62 to communicate with the other optical communication device 6. It can be carried out.

CPU61は、他の光通信装置6へデータを送信する場合、送信するデータをCAN制御部62へ与える。CAN制御部62は、他の光通信装置6からのデータを受信した場合、受信したデータをCPU61へ与える。CAN制御部62は、CPU61から送信するデータが与えられた場合、該データをCANプロトコルのデータ形式に従った送信用データに変換し、光通信部63の光送信部63aへ与える。CANプロトコルにて送受信されるデータは、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、データフィールド、CRC(Cyclic Redundancy Check)フィールド及びACK(ACKnowledgement)フィールド等の複数のフィールドで構成されており、CPU61から与えられたデータはデータフィールドに格納される。またアービトレーションフィールドは通信の衝突を調停するためのデータであり、送信データの優先度に応じた値が格納され、データ”0(ドミナント)”の方がデータ”1(レセシブ)”より優先度が高い。   When transmitting data to another optical communication device 6, the CPU 61 gives the data to be transmitted to the CAN control unit 62. When receiving data from another optical communication device 6, the CAN control unit 62 gives the received data to the CPU 61. When receiving data to be transmitted from the CPU 61, the CAN control unit 62 converts the data into data for transmission according to the data format of the CAN protocol, and provides the data to the optical transmission unit 63a of the optical communication unit 63. Data transmitted / received by the CAN protocol is composed of a plurality of fields such as an arbitration field, a control field, a data field, a CRC (Cyclic Redundancy Check) field, and an ACK (ACKnowledgement) field. Stored in the data field. The arbitration field is data for arbitrating communication collisions. A value corresponding to the priority of transmission data is stored, and data “0 (dominant)” has a higher priority than data “1 (recessive)”. high.

またCAN制御部62は、光通信部63の光受信部63bにて受信したデータが与えられる。受信データはCANプロトコルのデータ形式であるため、CAN制御部62は受信データのデータフィールドから必要なデータを抽出してCPU61へ与える。これによりCPU61は、他の光通信装置6からの受信データに応じた処理を行うことができる。   The CAN control unit 62 is provided with data received by the optical receiving unit 63b of the optical communication unit 63. Since the received data is in a CAN protocol data format, the CAN control unit 62 extracts necessary data from the data field of the received data and gives it to the CPU 61. Thereby, the CPU 61 can perform processing according to the received data from the other optical communication device 6.

光通信部63は、光送信部63a及び光受信部63bを有しており、CAN制御部62との間で授受する電気信号と、他の光通信装置6との間で授受する光信号との相互変換を行うものである。光通信部63の光送信部63aは、例えば発光ダイオードなどの光源及びこの光源の点灯/消灯を行う駆動回路等を有して構成され、CAN制御部62から電気信号として与えられた送信データを光信号に変換し、光ファイバ4へ出力する。   The optical communication unit 63 includes an optical transmission unit 63 a and an optical reception unit 63 b, and an electrical signal exchanged with the CAN control unit 62 and an optical signal exchanged with another optical communication device 6 Is used for mutual conversion. The optical transmission unit 63a of the optical communication unit 63 includes a light source such as a light emitting diode and a drive circuit for turning on / off the light source, and transmits transmission data provided as an electrical signal from the CAN control unit 62. It converts into an optical signal and outputs it to the optical fiber 4.

光通信部63の光受信部63bは、例えばフォトダイオードなどの受光素子を有して構成され、光ファイバ4から入力される光を検出する。光受信部63bは、受光素子にて検出した光に応じた電気信号を出力することができ、これにより他の光通信装置6が送信した光信号を受信して電気信号に変換し、CAN制御部62へ与えることができる。   The light receiving unit 63b of the optical communication unit 63 is configured to include a light receiving element such as a photodiode, and detects light input from the optical fiber 4. The optical receiving unit 63b can output an electrical signal corresponding to the light detected by the light receiving element, thereby receiving the optical signal transmitted by the other optical communication device 6 and converting it into an electrical signal, and performing CAN control. It can be given to part 62.

次に双方向光通信網2による光信号の伝送について説明する。図3において、矢印は1台の光通信装置6から出力された光信号が伝送されていく経路と向きを示している。図中の光通信装置6,6,・・・のうち1番上の光通信装置6から出力された光信号は光ファイバ44を介して光カプラ33の光入力部33aに入力される。光カプラ33は光入力部33aに入力された光信号を分配し、光出力部33b,33bから出力する。光出力部33b,33bから出力された光信号のうち、一方は無反射終端器5により減衰して終端され、他方は光ファイバ43を介して光カプラ32の光入力部32aに入力される。光カプラ32は光入力部32aに入力された光信号を分配し、光出力部32b,32bから出力する。光出力部32b,32bから出力された光信号のうち、一方は無反射終端器5により減衰して終端され、他方は光ファイバ42を介して光カプラ31の光入力部31aに入力される。   Next, transmission of an optical signal by the bidirectional optical communication network 2 will be described. In FIG. 3, the arrows indicate the path and direction through which the optical signal output from one optical communication device 6 is transmitted. In the figure, the optical signal output from the top optical communication device 6 among the optical communication devices 6, 6,... Is input to the optical input unit 33 a of the optical coupler 33 through the optical fiber 44. The optical coupler 33 distributes the optical signal input to the optical input unit 33a and outputs it from the optical output units 33b and 33b. One of the optical signals output from the optical output units 33 b and 33 b is attenuated and terminated by the non-reflecting terminator 5, and the other is input to the optical input unit 32 a of the optical coupler 32 through the optical fiber 43. The optical coupler 32 distributes the optical signal input to the optical input unit 32a and outputs the optical signal from the optical output units 32b and 32b. Of the optical signals output from the optical output units 32 b and 32 b, one is attenuated and terminated by the non-reflection terminator 5, and the other is input to the optical input unit 31 a of the optical coupler 31 through the optical fiber 42.

光カプラ31は光入力部31aに入力された光信号を分配し、光出力部31b,31bから出力する。光出力部31b,31b同士が光ファイバ41で接続されているので、一方の光出力部31bから出力された光信号は他方の光出力部31bに入力され、他方の光出力部31bから出力された光信号は一方の光出力部31bに入力される。光カプラ31は光出力部31b,31bに入力された光信号夫々を分配し、光入力部31a,31aから出力する。   The optical coupler 31 distributes the optical signal input to the optical input unit 31a and outputs it from the optical output units 31b and 31b. Since the optical output units 31b and 31b are connected by the optical fiber 41, the optical signal output from one optical output unit 31b is input to the other optical output unit 31b and output from the other optical output unit 31b. The optical signal is input to one optical output unit 31b. The optical coupler 31 distributes the optical signals input to the optical output units 31b and 31b and outputs them from the optical input units 31a and 31a.

このとき、一方の光出力部31bに入力された光信号を分配した光信号のうち一方の光入力部31aから出力される光信号と、他方の光出力部31bに入力された光信号を分配した光信号のうち一方の光入力部31aから出力される光信号とが合成されて一方の光入力部31aから光ファイバ42へ出力される。同様に、一方の光出力部31bに入力された光信号を分配した光信号のうち他方の光入力部31aから出力される光信号と、他方の光出力部31bに入力された光信号を分配した光信号のうち他方の光入力部31aから出力される光信号とが合成されて他方の光入力部31aから光ファイバ42へ出力される。   At this time, the optical signal output from one optical input unit 31a and the optical signal input to the other optical output unit 31b among the optical signals obtained by distributing the optical signals input to one optical output unit 31b are distributed. Of the optical signals, the optical signal output from one optical input unit 31 a is combined and output from one optical input unit 31 a to the optical fiber 42. Similarly, the optical signal output from the other optical input unit 31a and the optical signal input to the other optical output unit 31b are distributed among the optical signals obtained by distributing the optical signals input to the one optical output unit 31b. Of the optical signals, the optical signal output from the other optical input unit 31 a is combined and output from the other optical input unit 31 a to the optical fiber 42.

光カプラ31の光入力部31a,31a夫々から光ファイバ42へ出力された光信号は、光通信装置6側に向かって伝送され、光カプラ32、光カプラ33で分配され、双方向光通信網2に接続された全ての光通信装置6に入力される。一番上の光通信装置6以外の他の光通信装置6から出力された光信号も同様にして全ての光通信装置6に入力することができる。各光通信装置6は1線の光ファイバ44で双方向光通信網2に接続されており、該光ファイバ44により光信号の入力及び出力する双方向光通信が行われる。上述のとおり、1台の光通信装置6から出力された光信号は自身も含めて全ての光通信装置6に入力されるので、光通信装置6は、出力した光信号と入力された光信号とを比較することで、CANプロトコルにおける調停処理を行うことができる。   The optical signals output from the optical input units 31a and 31a of the optical coupler 31 to the optical fiber 42 are transmitted toward the optical communication device 6, are distributed by the optical coupler 32 and the optical coupler 33, and are bidirectional optical communication networks. 2 is input to all the optical communication devices 6 connected to 2. Optical signals output from other optical communication devices 6 other than the top optical communication device 6 can also be input to all the optical communication devices 6 in the same manner. Each optical communication device 6 is connected to the bidirectional optical communication network 2 by a single optical fiber 44, and bidirectional optical communication for inputting and outputting optical signals is performed by the optical fiber 44. As described above, since the optical signal output from one optical communication device 6 is input to all the optical communication devices 6 including itself, the optical communication device 6 outputs the output optical signal and the input optical signal. Can be used to perform mediation processing in the CAN protocol.

双方向光通信網2では、光通信装置6から出力された光信号が光カプラ31,32,33によって分配されて伝送するので、光通信装置6に入力される光信号のレベルは低下する。図3に示す双方向光通信網2においては、光通信装置6から出力された光信号が光通信装置6に入力されるまでに光カプラを5回通過するので、他に伝送損失が無ければ信号レベルは15dB低下する。光通信装置6がCANプロトコルに基づく通信を行う場合、信号レベルの低下を考慮してスレッショルド値を設定し、光信号の入力を検出するようにする。なお、CANプロトコルを光通信網で実現する場合、例えば光通信線における光の有/無をドミナント(優性値)/レセシブ(劣性値)の信号値に対応させればよい。   In the bidirectional optical communication network 2, the optical signal output from the optical communication device 6 is distributed and transmitted by the optical couplers 31, 32, and 33, so that the level of the optical signal input to the optical communication device 6 decreases. In the bidirectional optical communication network 2 shown in FIG. 3, since the optical signal output from the optical communication device 6 passes through the optical coupler five times before being input to the optical communication device 6, there is no other transmission loss. The signal level is reduced by 15 dB. When the optical communication device 6 performs communication based on the CAN protocol, a threshold value is set in consideration of a decrease in signal level, and an optical signal input is detected. When the CAN protocol is realized in an optical communication network, for example, the presence / absence of light in an optical communication line may be associated with a dominant (dominant value) / recessive (inferior value) signal value.

次に双方向光通信網2における1段目の光カプラ31について説明する。光カプラ31の光出力部31b,31b同士の光ファイバによる接続は、例えば、光出力部31b,31bに一端が接続されている光ファイバ4,4の他端同士をコネクタにより接続してもよいし、他端同士を融着させて接続するようにしてもよい。図5は光出力部同士を接続した光カプラ7を製作する工程を説明するための模式図である。光カプラ7は、1本の光ファイバを曲げてリング部分7aを作り、リング部分7aの光ファイバの両端から延びる各光ファイバを平行に添わして並設部分7bを作る。並設部分7bを融着し、必要に応じてケース7cで被覆し、光出力部同士を接続した光カプラ7を製作することができる。   Next, the first-stage optical coupler 31 in the bidirectional optical communication network 2 will be described. As for the connection of the optical output units 31b and 31b of the optical coupler 31 by the optical fiber, for example, the other ends of the optical fibers 4 and 4 whose one ends are connected to the optical output units 31b and 31b may be connected by a connector. Then, the other ends may be fused and connected. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a process of manufacturing the optical coupler 7 in which the optical output units are connected to each other. The optical coupler 7 bends one optical fiber to form a ring portion 7a, and adds the optical fibers extending from both ends of the optical fiber of the ring portion 7a in parallel to form a parallel portion 7b. It is possible to manufacture the optical coupler 7 in which the juxtaposed portions 7b are fused and covered with a case 7c as necessary to connect the light output portions.

図6は光ファイバ4のガイドを説明するための模式図である。光カプラ31は光出力部31b,31b同士が光ファイバによって接続されているが、該光ファイバは少なくとも最小曲げ半径以上の半径でループしており、形状が安定せずハンドリングしにくい。ガイドリング8は、円環の一部を欠落した円弧状をなし、周方向に直交する断面が円筒の外側半分を切り落とした円筒半割の形状としてある。ガイドリング8の半径Aは、光ファイバの最小曲げ半径と同じか大きめとしてある。ループ状になっている光ファイバ4に内側からガイドリング8を嵌めることにより、光ファイバ4がガイドされる。ガイドリング8は樹脂等を素材とすれば可撓性があり、やや円弧状の外形を窄ませてから光ファイバ4を嵌めると作業性が良くなる。   FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the guide of the optical fiber 4. In the optical coupler 31, the optical output portions 31b and 31b are connected by an optical fiber, but the optical fiber is looped at a radius of at least the minimum bending radius, and the shape is not stable and is difficult to handle. The guide ring 8 has an arc shape in which a part of the ring is omitted, and a cross section orthogonal to the circumferential direction has a cylindrical half shape in which the outer half of the cylinder is cut off. The radius A of the guide ring 8 is the same as or larger than the minimum bending radius of the optical fiber. The optical fiber 4 is guided by fitting the guide ring 8 from the inside to the optical fiber 4 having a loop shape. If the guide ring 8 is made of resin or the like, the guide ring 8 is flexible. If the optical fiber 4 is fitted after the arcuate outer shape is slightly narrowed, the workability is improved.

以上のとおり、本実施形態によれば、双方向光通信網2は、2つの光入力部及び2つの光出力部を有する光カプラ3を複数の段に接続して構成している。1段目に光カプラ31を、2段目に光カプラ32,32を配する。さらには、3段目に光カプラ33,33,・・・のように段数を増やすことにより双方向光通信網2に接続できる光通信装置6の数を増やすことができる。1段目の光カプラ31は、2つの光出力部31b,31b同士を光ファイバ41によって接続してある。2段目の光カプラ32,32のうち一方は、光カプラ31の光入力部31a,31aの一方にその光出力部32b,32bの一方が接続してある。2段目の光カプラ32,32のうち他方は、光カプラ31の光入力部31a,31aの他方にその光出力部32b,32bの一方が接続してある。これにより、光カプラ32,32の各光入力部に入力された光信号は、自身を含む光カプラ32,32の各光入力部から出力されるので、CAN等のプロトコルに基づく光通信が可能であり、光カプラの数量が多くならず、また主として光カプラによって双方向光通信網を簡潔に構築できる。さらに、3段目として4つの光カプラ33を配した場合も同様に、光カプラ33,33,・・・の各光入力部に入力された光信号は、自身を含む光カプラ33,33,・・・の各光入力部から出力される。4段目、5段目を設けた場合も同様である。   As described above, according to the present embodiment, the bidirectional optical communication network 2 is configured by connecting the optical coupler 3 having two optical input units and two optical output units in a plurality of stages. The optical coupler 31 is arranged on the first stage, and the optical couplers 32 and 32 are arranged on the second stage. Furthermore, the number of optical communication devices 6 that can be connected to the bidirectional optical communication network 2 can be increased by increasing the number of stages such as optical couplers 33, 33,. In the first-stage optical coupler 31, the two optical output units 31 b and 31 b are connected by an optical fiber 41. One of the optical couplers 32 and 32 in the second stage is connected to one of the optical input units 31a and 31a of the optical coupler 31 with one of the optical output units 32b and 32b. The other of the second-stage optical couplers 32 and 32 has one of its optical output units 32b and 32b connected to the other of the optical input units 31a and 31a of the optical coupler 31. As a result, the optical signals input to the optical input units of the optical couplers 32 and 32 are output from the optical input units of the optical couplers 32 and 32 including the optical couplers 32 and 32, so that optical communication based on a protocol such as CAN is possible. Thus, the number of optical couplers does not increase, and a bidirectional optical communication network can be simply constructed mainly by optical couplers. Further, when four optical couplers 33 are arranged as the third stage, similarly, the optical signals input to the respective optical input units of the optical couplers 33, 33,... Are output from each of the optical input units. The same applies when the fourth and fifth stages are provided.

また、本実施形態によれば、光カプラ32,32は光出力部の一方が無反射終端器5により無反射終端してあり、余計な反射波が双方向光通信網2で生じることを防ぐ。   In addition, according to the present embodiment, one of the optical output sections of the optical couplers 32 and 32 is non-reflective terminated by the non-reflective terminator 5 to prevent an extra reflected wave from being generated in the bidirectional optical communication network 2. .

また、本実施形態によれば、双方向光通信網2に複数の光通信装置6を接続し、例えば光通信網における光の有/無をドミナント(優性値)/レセシブ(劣性値)の信号値に対応させることにより、各光通信装置6は差動信号による通信と同様にCANのプロトコルに従った光通信を実現できる。   Further, according to the present embodiment, a plurality of optical communication devices 6 are connected to the bidirectional optical communication network 2, and for example, the presence / absence of light in the optical communication network is determined as a dominant (dominant value) / recessive (recessive value) signal. By making the values correspond to each other, each optical communication device 6 can realize optical communication according to the CAN protocol as in the case of communication using differential signals.

(変形例)
図7は光カプラによる双方向光通信網2の他の構成例を示すブロック図である。図7に示す双方向光通信網2では、1段目に2個の光カプラ31、2段目に2個の光カプラ32、3段目に4個の光カプラ33を配してある。
(Modification)
FIG. 7 is a block diagram showing another configuration example of the bidirectional optical communication network 2 using optical couplers. In the bidirectional optical communication network 2 shown in FIG. 7, two optical couplers 31 are provided in the first stage, two optical couplers 32 are provided in the first stage, and four optical couplers 33 are provided in the third stage.

1段目の2つの光カプラ31,31は、光出力部31b,31b同士を光ファイバ41により接続してある。2段目の2つの光カプラ32,32のうち一方は、一方の光出力部32bを一方の光カプラ31の一方の光入力部31aへ光ファイバ42により接続する。2段目の2つの光カプラ32,32のうち他方は、一方の光出力部32bを他方の光カプラ31の一方の光入力部31aへ光ファイバ42により接続する。2段目の2つの光カプラ32,32の他方の光出力部32b同士を光ファイバ42aによって接続する。尚、1段目の2つの光カプラ31,31夫々の他方の光入力部31aは無反射終端器5に接続してある。   In the two first-stage optical couplers 31, 31, the optical output units 31 b, 31 b are connected by an optical fiber 41. One of the two optical couplers 32 and 32 in the second stage connects one optical output unit 32 b to one optical input unit 31 a of one optical coupler 31 through an optical fiber 42. The other of the two optical couplers 32 and 32 in the second stage connects one optical output unit 32 b to one optical input unit 31 a of the other optical coupler 31 through an optical fiber 42. The other optical output portions 32b of the two optical couplers 32 and 32 in the second stage are connected by an optical fiber 42a. The other optical input unit 31 a of each of the two first-stage optical couplers 31 and 31 is connected to the non-reflective terminator 5.

3段目の4つの光カプラ33,33,・・・夫々は、一方の光出力部33bを光カプラ32の一方の光入力部32aへ光ファイバ43により接続し、他方の光出力部33bを無反射終端器5に接続する。また、光カプラ33,33,・・・夫々は、光入力部33a,33aを光ファイバ44により光通信装置6に接続する。   Each of the four optical couplers 33, 33,. Connect to the non-reflecting terminator 5. Further, the optical couplers 33, 33,... Connect the optical input units 33 a and 33 a to the optical communication device 6 through the optical fiber 44.

図7に示す双方向光通信網2による光信号の伝送について説明する。図3と同様に、矢印は一番上の光通信装置6から出力された光信号が伝送されていく経路と向きを示している。光通信装置6から3段目、2段目へと繋がる経路は、図3の場合と同じであるので、簡潔のため、説明を省略する。1番上の光通信装置6から出力された光信号は光カプラ33、光カプラ32へと伝送され、光カプラ32の光出力部32b,32bから出力される。   Transmission of an optical signal by the bidirectional optical communication network 2 shown in FIG. 7 will be described. As in FIG. 3, the arrows indicate the path and direction through which the optical signal output from the top optical communication device 6 is transmitted. Since the path leading from the optical communication device 6 to the third and second stages is the same as that in FIG. 3, the description is omitted for the sake of brevity. The optical signal output from the first optical communication device 6 is transmitted to the optical coupler 33 and the optical coupler 32, and is output from the optical output units 32 b and 32 b of the optical coupler 32.

光出力部32b,32bの一方から出力された光信号は、光ファイバ42を介して光カプラ31の光入力部31aに入力される。光カプラ31の光入力部31aに入力された光信号は、光出力部31b,31b同士に接続した光ファイバ41を通って、光入力部31a,31aから出力される。光入力部31a,31aの一方から光ファイバ42へ出力される光信号は光カプラ32の一方の光出力部32bへ入力される。光カプラ32の一方の光出力部32bへ入力された光信号は、光カプラ32及び光カプラ33で分配されて光通信装置6へ入力される。なお、光入力部31a,31aの他方から出力された光信号は無反射終端器5により減衰する。   The optical signal output from one of the optical output units 32 b and 32 b is input to the optical input unit 31 a of the optical coupler 31 through the optical fiber 42. The optical signal input to the optical input unit 31a of the optical coupler 31 is output from the optical input units 31a and 31a through the optical fiber 41 connected to the optical output units 31b and 31b. An optical signal output from one of the optical input units 31 a and 31 a to the optical fiber 42 is input to one optical output unit 32 b of the optical coupler 32. The optical signal input to one optical output unit 32 b of the optical coupler 32 is distributed by the optical coupler 32 and the optical coupler 33 and input to the optical communication device 6. The optical signal output from the other of the optical input units 31 a and 31 a is attenuated by the non-reflecting terminator 5.

光出力部32b,32bの他方から出力された光信号は、2段目のもうひとつの光カプラ32の一方の光出力部32bへ入力される。該光カプラ32の一方の光出力部32bへ入力された光信号は、光カプラ32及び光カプラ33で分配されて光通信装置6へ入力される。したがって、一番上の光通信装置6から出力された光信号は、自身を含め双方向光通信網2に接続された全ての光通信装置6に入力することができる。   The optical signal output from the other of the optical output units 32b and 32b is input to one optical output unit 32b of another optical coupler 32 in the second stage. The optical signal input to one optical output unit 32 b of the optical coupler 32 is distributed by the optical coupler 32 and the optical coupler 33 and input to the optical communication device 6. Therefore, the optical signal output from the top optical communication device 6 can be input to all the optical communication devices 6 connected to the bidirectional optical communication network 2 including itself.

一番上の光通信装置6以外の他の光通信装置6から出力された光信号も同様にして全ての光通信装置6に入力することができる。各光通信装置6は1線の光ファイバ44で双方向光通信網2に接続されており、該光ファイバ44により光信号の入力及び出力する双方向光通信が行われる。上述のとおり、1台の光通信装置6から出力された光信号は自身も含めて全ての光通信装置6に入力されるので、光通信装置6は、出力した光信号と入力された光信号とを比較することで、CANプロトコルにおける調停処理を行うことができる。なお、CANプロトコルを光通信網で実現する場合、例えば光通信線における光の有/無をドミナント(優性値)/レセシブ(劣性値)の信号値に対応させればよい。   Optical signals output from other optical communication devices 6 other than the top optical communication device 6 can also be input to all the optical communication devices 6 in the same manner. Each optical communication device 6 is connected to the bidirectional optical communication network 2 by a single optical fiber 44, and bidirectional optical communication for inputting and outputting optical signals is performed by the optical fiber 44. As described above, since the optical signal output from one optical communication device 6 is input to all the optical communication devices 6 including itself, the optical communication device 6 outputs the output optical signal and the input optical signal. Can be used to perform mediation processing in the CAN protocol. When the CAN protocol is realized in an optical communication network, for example, the presence / absence of light in an optical communication line may be associated with a dominant (dominant value) / recessive (inferior value) signal value.

以上のとおり、変形例によれば、双方向光通信網2は、2つの光入力部及び2つの光出力部を有する光カプラ3を複数の段に接続して構成している。1段目に光カプラ31,31を、2段目に光カプラ32,32を配する。1段目の光カプラ31,31夫々は2つの光出力部31b,31b同士を光ファイバ41によって接続してある。2段目の一方の光カプラ32は、一方の光カプラ31の光入力部31a,31aの一方に、その光出力部32b,32bの一方が接続してある。また、2段目の他方の光カプラ32は、他方の光カプラ31の光入力部31a,31aの一方に、その光出力部32b,32bの一方が接続してある。光カプラ32,32夫々の他方の光出力部32b,32b同士を光ファイバ42aで接続してある。これにより、光カプラ32,32の各光入力部に入力された光信号は、自身を含む光カプラ32,32の各光入力部から出力されるので、CAN等のプロトコルに基づく光通信が可能であり、光カプラの数量が多くならず、また主として光カプラによって双方向光通信網を簡潔に構築できる。さらに、3段目として4つの光カプラ33を配した場合も同様に、光カプラ33,33,・・・の各光入力部に入力された光信号は、自身を含む光カプラ33,33,・・・の各光入力部から出力される。4段目、5段目を設けた場合も同様である。   As described above, according to the modification, the bidirectional optical communication network 2 is configured by connecting the optical coupler 3 having two optical input units and two optical output units in a plurality of stages. Optical couplers 31 and 31 are arranged in the first stage, and optical couplers 32 and 32 are arranged in the second stage. Each of the first-stage optical couplers 31, 31 has two optical output units 31 b, 31 b connected by an optical fiber 41. One optical coupler 32 of the second stage is connected to one of the optical input sections 31 a and 31 a of one optical coupler 31 and one of the optical output sections 32 b and 32 b. The other optical coupler 32 in the second stage is connected to one of the optical input portions 31a and 31a of the other optical coupler 31 with one of the optical output portions 32b and 32b. The other optical output portions 32b and 32b of the optical couplers 32 and 32 are connected by an optical fiber 42a. As a result, the optical signals input to the optical input units of the optical couplers 32 and 32 are output from the optical input units of the optical couplers 32 and 32 including the optical couplers 32 and 32, so that optical communication based on a protocol such as CAN is possible. Thus, the number of optical couplers does not increase, and a bidirectional optical communication network can be simply constructed mainly by optical couplers. Further, when four optical couplers 33 are arranged as the third stage, similarly, the optical signals input to the respective optical input units of the optical couplers 33, 33,... Are output from each of the optical input units. The same applies when the fourth and fifth stages are provided.

また、本実施形態によれば、光カプラ31,31夫々の他方の光入力部31aが無反射終端器5により無反射終端してあり、余計な反射波が双方向光通信網2で生じることを防ぐ。   Further, according to this embodiment, the other optical input unit 31 a of each of the optical couplers 31 and 31 is non-reflective terminated by the non-reflective terminator 5, and an extra reflected wave is generated in the bidirectional optical communication network 2. prevent.

また、本実施形態によれば、双方向光通信網2に複数の光通信装置6を接続し、例えば光通信網における光の有/無をドミナント(優性値)/レセシブ(劣性値)の信号値に対応させることにより、各光通信装置6は差動信号による通信と同様にCANのプロトコルに従った光通信を実現できる。   Further, according to the present embodiment, a plurality of optical communication devices 6 are connected to the bidirectional optical communication network 2, and for example, the presence / absence of light in the optical communication network is determined as a dominant (dominant value) / recessive (recessive value) signal. By making the values correspond to each other, each optical communication device 6 can realize optical communication according to the CAN protocol as in the case of communication using differential signals.

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The disclosed embodiments should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 双方向光通信システム
2 双方向光通信網
3 光カプラ
31 光カプラ(第1光カプラ)
32 光カプラ(第2光カプラ)
4 光ファイバ
5 無反射終端器
6 光通信装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bidirectional optical communication system 2 Bidirectional optical communication network 3 Optical coupler 31 Optical coupler (1st optical coupler)
32 Optical coupler (second optical coupler)
4 Optical fiber 5 Non-reflective terminator 6 Optical communication device

Claims (5)

2つの光入力部及び2つの光出力部を有する光カプラを複数の段に接続してなる双方向光通信網において、
2つの光出力部同士が光ファイバによって接続してある第1光カプラと、
該第1光カプラの光入力部の一方にその光出力部の一方が接続してある第2光カプラと、
前記第1光カプラの光入力部の他方にその光出力部の一方が接続してある第3光カプラと
を備え、
第2光カプラ及び第3光カプラの各光入力部間で光信号が入出力されるようにしてあることを特徴とする双方向光通信網。
In a bidirectional optical communication network in which an optical coupler having two optical input units and two optical output units is connected to a plurality of stages,
A first optical coupler in which two optical output portions are connected by an optical fiber;
A second optical coupler having one of its optical output sections connected to one of the optical input sections of the first optical coupler;
A third optical coupler having one of its optical output portions connected to the other of the optical input portions of the first optical coupler;
A bidirectional optical communication network characterized in that an optical signal is inputted and outputted between each optical input section of the second optical coupler and the third optical coupler.
前記第2光カプラ及び前記第3光カプラは夫々、他方の光出力部が無反射終端してある
ことを特徴とする請求項1に記載の双方向光通信網。
2. The bidirectional optical communication network according to claim 1, wherein each of the second optical coupler and the third optical coupler has a non-reflective termination at the other optical output unit.
2つの光入力部及び2つの光出力部を有する光カプラを複数の段に接続してなる双方向光通信網において、
2つの光出力部同士を光ファイバによって接続してある2つの第1光カプラと、
一方の前記第1光カプラの光入力部の一方にその光出力部の一方が接続してある第2光カプラと、
他方の前記第1光カプラの光入力部の一方にその光出力部の一方が接続してある第3光カプラと
を備え、
前記第2光カプラ及び前記第3光カプラ夫々の他方の光出力部を接続し、第2光カプラ及び第3光カプラの各入力部間で光信号が入出力されるようにしてあることを特徴とする双方向光通信網。
In a bidirectional optical communication network in which an optical coupler having two optical input units and two optical output units is connected to a plurality of stages,
Two first optical couplers in which two optical output sections are connected by an optical fiber;
A second optical coupler in which one of the optical output sections is connected to one of the optical input sections of the first optical coupler;
A third optical coupler in which one of the optical output units is connected to one of the optical input units of the other first optical coupler;
The other optical output unit of each of the second optical coupler and the third optical coupler is connected so that an optical signal is input / output between the input units of the second optical coupler and the third optical coupler. Characteristic bidirectional optical communication network.
前記第1光カプラは他方の光入力部が無反射終端してあることを特徴とする請求項3に記載の双方向光通信網。   4. The bidirectional optical communication network according to claim 3, wherein the other optical input unit of the first optical coupler has a non-reflective termination. 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の双方向光通信網と、該双方向光通信網に接続する複数の光通信装置とを備え、複数の前記光通信装置は、優性値及び劣性値の2値で表される光信号の入出力を行うことを特徴とする双方向光通信システム。   5. The bi-directional optical communication network according to claim 1, and a plurality of optical communication devices connected to the bi-directional optical communication network, wherein the plurality of optical communication devices have a dominant value. And a bi-directional optical communication system that performs input / output of an optical signal represented by a binary value of a recessive value.
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