JP2777742B2 - 光通信装置の信号伝送性能評価装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工場内通信、プレス機械等一般産業機械内
制御用通信を光通信で行う場合に用いられる光通信装置
の信号伝送性能評価装置に関する。

〔従来の技術〕

プレス機械内の各所に配された制御装置間に所要のデ
ータを伝送する場合に光通信システムが使用される。

こうした光通信システムでは、以下のような前処理を
行い、システムを稼働させるようにしている。

まず、制御装置間の光伝送路として光ファイバを現場
に敷設する。つぎに敷設された光ファイバに関して所望
の光伝播特性が得られているか否かのチェックを行う。
そして光ファイバを制御装置に接続して光通信システム
を構築する。

こうした一連の光ファイバの敷設、光ファイバの伝送
性能評価といった前処理は従来において以下のような態
様で行うようにしていた。

すなわち、第14図に示すように、その両端に所要の端
面処理が施されているか、あるいはコネクタ付が完了し
ている光ファイバ５それ自体を制御装置間に敷設する。
そして、つぎに光ファイバ５の一方の端をLED等の標準
光源６に接続するとともに、同ファイバ５の他方の端を
光パワーメータ８に接続する。接続後、光源６を作動さ
せ、光源６において発生した光を光ファイバ５に入射さ
せ、光ファイバ５を伝送した光の光強度を光パワーメー
タ８で読取る。ここで、オペレータは光パワーメータ８
の目盛りを目視して、光ファイバ５の長さに対して光パ
ワーの異常な減衰があるか否か判断して、光ファイバ５
の敷設作業の合否の評価を行なう。この結果、問題がな
ければ、光ファイバ５の両端を白矢印に示すように通信
機７の通信用光リンク３′および通信機９の受信用光リ
ンク４′に接続し直して、光通信システムを稼働させる
ようにする。このように光ファイバ５を送・受信リンク
３′、４′に付け換える際、光ファイバ５を伝送する光
のパワー減衰量（これは光ファイバ５の長さに比例す
る）に応じて送信リンク３′において光ファイバ５に供
給する光パワーを調整するケースが多くある。この供給
光パワーの調整は、一般的に送信用光リンク３′におい
て発光源であるLEDに供給する電流を可変することによ
り行う。

第15図にこうした送信リンク３′の内部に配設された
光パワーを調整する回路を例示する。

同図に示すように距離切り換えスイッチ38は、光ファ
イバ５の長さ、つまり通信距離に応じて任意に手動で切
り換えられるスイッチであり、同スイッチ38は電源とLE
D33との間に配設されたそれぞれ抵抗値の異なる電流制
限抵抗35、36、37を選択的に切り換えて、LED33の発光
出力を可変する。一方、トランジスタ34はベース端子に
加えれられる信号に応じてオン、オフされ、LED33で発
生する光を変調する。ここで、抵抗35、36、37の抵抗値
R_L、R_M、R_Hの関係をR_H＜R_M＜R_Lとすると、光ファイバ５
を伝送する光パワーの減衰が大きい場合には、長距離用
の抵抗37を、中程度で中距離用の抵抗36を、小程度で短
距離用の抵抗35をそれぞれスイッチ38で選択することに
なる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように従来技術では、光ファイバ５を現場に敷設
し、その後、現場において光ファイバ５を標準光源６や
パワーメータ８に結合したり、光リンク３′、４′に結
合したりする作業がある。こうした光ファイバ５の敷設
作業中、および結合作業中は光ファイバ５の両端は空中
に晒されている。一方、作業が行われる環境が工作機械
内であれば油や塵埃が存在している。したがって光パワ
ーメータ８で光の伝播特性を調べても、特性測定後、光
リンク３′、４′に光ファイバ５を結合するとき、上記
環境のためファイバ端面を汚してしまって、実通信時に
おいて測定した特定が得られないことがある。

また、光ファイバ５と光リング３′、４′あるいは光
ファイバ５と標準光源６、光パワーメータ８の結合部
は、結合のたびごとに伝送特性がバラつくため光パワー
メータ８の読みがそのまま、実通信時における伝送特性
を示すものとは限らない。

また、送信用光リンク３′において発光源として使用
される発光ダイオード（LED33）は一般に発光効率（順
方向電流VS発光強度）に大きなバラツキがあり、また周
囲温度によっても光強度が左右されるため、リンク個々
のバラツキを加味した形で、第15図のスイッチ38を切り
換え、光パワーの調整しなければならないが、従来技術
ではリンク個々の特性そのものは測定できない。そのた
めには別の測定器を用意してリンク３′４′の特性を調
べなければならないという煩わしさがあった。

また、受信用光リンク４′の受光素子にも感度のバラ
ツキが存在する。これに起因しても光パワーメータ８の
読みがそのまま、実使用時における伝送特性を示すもの
とは限らないこととなっていた。

以上のように現場敷設後の光ファイバ５は、これが光
リンクに結合された際の伝送性能において大きなバラツ
キがあり、従来技術ではこうした光ファイバ−光リンク
結合系における伝送特性を正しく評価できないという問
題があった。

ここに本出願人は前述するような工作機械内等油や塵
埃の多い悪環境において、汚れに弱い光ファイバの端面
を空中に晒さずに敷設、結合作業を行うことができる装
置を考案している。この装置は光ファイバと光リンクと
を予め結合させておき、これら光リンクと一体化した光
ファイバを敷設し、その後汚れに比較的強い光リンクの
電気コネクタ部分で結合作業を行うものである。

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、
光リンクの電気コネクタ部分で光信号線の両制御装置に
対する結合作業が前処理として行われる光通信装置にお
いて、実通信時における信号伝送性能を正確に評価する
ことができる装置を提供することをその目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、この発明では、送信側に、供給される電流の
大きさに応じて発光出力が変化する発光素子と、前記発
光素子の発光出力に応じた強度の信号を送信する送信機
を備えた送信用光リンクを具えるとともに、受信側に、
前記送信機から送信された信号を受信する受信機を備え
た受信用光リンクを具え、これら送信用光リンクおよび
受信用光リンク間を光信号線で結合し、実通信時には、
前記送信機から前記受信機に向けてデータコードと通信
エラー発生を検出するためのエラーチェックコードを含
むフレーム信号を送信するようにした光通信装置の信号
伝送性能評価装置において、 前記送信用光リンクは、 前記発光素子に供給される電流の大きさを段階的に変
化させる電流変化手段と、 前記電流変化手段によって段階的に変化された電流の
現在の大きさを示す電流値コードを、前記データコード
の代わりに前記フレーム信号中に含ませたフレーム信号
を生成するフレーム信号生成手段と を具えるとともに、前記受信用光リンクは、 受信したフレーム信号中のエラーチェックコードに基
づいてエラー発生を検出するエラー検出手段と、 受信したフレーム信号中の電流値コードの内容と前記
エラー検出手段の検出結果とに基づいて、前記発光素子
への供給電流の適正範囲を判定する判定手段と を具えている。

〔作用〕

すなわち、この発明の構成によれば、送信用光リンク
において、電流の大きさが段階的に変化されて発光素子
に供給される。そして、発光素子に供給される電流の現
在の大きさを示す電流値コードが、データコードの代わ
りにフレーム信号中に含まれ、このフレーム信号が受信
機に向けて送信される。受信用光リンクの受信機では、
送信機から送信されたフレーム信号中のエラーチェック
コードに基づいて両送・受信機間での通信エラー発生を
検出する。そこで、送信機から送出された電流値コード
の内容と通信エラー発生の検出結果とを突き合わせて、
通信エラーが発生していないときの電流値の範囲を、発
光素子へ供給される電流の適正な範囲であると判定す
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明に係る光通信装置の信号
伝送性能評価装置の実施例について説明する。

まず、第２図に実施例装置の全体構成を示す。

同図に示すように実施例装置は、大きくは、先に第14
図に示した送信機７の実通信機能を有するとともに後述
する送信チェック機能を有する送信チェック装置10と、
同様に通信機９の実通信機能を有するとともに後述する
受信チェック機能を有する受信チェック装置20と、これ
ら送信チェック装置10、受信チェック装置20間における
通信光の伝送路であり、両端が送信用光リンク（以下、
送信リンクという）３および受信用光リンク（以下、受
信リンクという）４によってそれぞれ結合された光ファ
イバ５とから構成されている。なお、実際には、送信チ
ェック装置10の前段に多数の通信機が存在するととも
に、受信チェック装置20の後段にも多数の通信機が存在
し、送信チェック装置10は前段の通信機との関係におい
て受信チェック機能を具える必要があるとともに、受信
チェック装置20も後段の通信機との関係において送信チ
ェック機能を具える必要があるが、説明の便宜のため、
これら送信チェック装置10と受信チェック装置20との間
のみで通信が行われるものとして説明する。

通信チェック装置10には、送信リンク３の電気コネク
タ部31と電気的に接続される電気コネクタ部101が配設
されている。一方、受信チェック装置２にも同様に受信
リンク４の電気コネクタ部41と電気的に接続される電気
コネクタ部201が配設されている。送信リンク３には、
電気信号が入力される電気コネクタ部31と、光ファイバ
５の一方の端部を同送信リンク３に接続、固定する光フ
ァイバ接続部32とが配設されている。一方、受信リンク
４には、光ファイバ５の他方の端部を同受信リンク４に
接続、固定する光ファイバ接続部42と、電気信号を出力
する電気コネクタ部41とが配設されている。

送信リンク３は、先に第15図に示した送信リンク３′
と同様な回路構成であり、電気コネクタ31から入力され
る電気信号をLED33において光信号に変換し、これを光
ファイバ５に伝達する電気／光変換部（これはLED33を
中心に第１図の一点鎖線内に示す回路を以て構成され
る）を具えている。また、受信リンク４も図示しないが
光ファイバ５を伝送した光信号を電気信号に変換し、こ
れを電気コネクタ部41から出力する光／電気変換部を具
えている。

いま、光ファイバ５の敷設作業が行われたものとする
と、送信リンク３および受信リンク４を含む光ファイバ
５の信号伝送性能を評価すべく、送信リンク３の電気コ
ネクタ部31が送信チェック装置10の電気コネクタ部101
に、また受信リンク４の電気コネクタ部41が受信チェッ
ク装置20の電気コネクタ部201にそれぞれ接続される。

第１図はこのように接続がなされた状態における送信
チェック装置10（これを破線にて示す）および送信リン
ク３（これを一点鎖線にて示す）の回路構成をそれぞれ
示す。

送信チェック装置10のROM122には次表に概念的に示す
ようなデータが記憶、格納されている。

すなわち、表において、各アドレス0000〜FFFFは、そ
の最上位バイト０〜Ｆ（16）ごとに16分割されており、
最上位バイト０、つまり0000より0FFFに至るアドレスに
は、スタートコード、2mAの電流値を示す電流値コー
ド、乱数によるランダム信号コード、電流値コードとラ
ンダム信号コードより生成されるエラーチェックコー
ド、ストップコードが順にデータとして記憶されてい
る。以下、最上位バイトが１、２、…、Ｆの各アドレス
には、電流値コードに関しては、電流値が順次2mAごと
に4mA、8mA、…32mAという具合に増加するような論理構
造を以て、最上位バイト０と同様なスタートコード、電
流値コード、…といったプロトコルのデータが記憶、格
納されている。

クロック発生回路126は所定周期のクロック信号を発
生するものであり、この発生クロック信号に同期して、
制御信号回路125とアドレス発生回路121は、ROM122の上
記記憶内容をパラレル／シリアル変換回路（以下、P/S
回路という）123に順次送出する。

この場合、送出手順は以下のようにして行う。たとえ
ば最上位バイトが０のアドレス0000〜0FFFの内容を順に
10回繰り返し送出させた後、つぎに最上位バイトが１の
アドレス1000〜1FFFの内容を順に10回繰り返し送出し、
以下同様に最上位バイトが２、３、…のアドレスの内容
を順次10回ずつ最上位バイトがＦのアドレスに至るまで
送出する。そして最上位バイトがＦのアドレスの内容を
送出し終えたならば、最上位バイトが０のアドレスの内
容から送出を再び開始して同様な送出を繰り返す。

アドレス発生回路121はこうした送出を行うためのア
ドレス指定信号をROM122に出力するとともに、同アドレ
ス指定信号を最上位アドレス検出回路127に出力する。
最上位アドレス検出回路127は、入力されたアドレス指
定信号に応じてROM122のアドレス0000〜FFFFのうち最上
位バイト０〜Ｆ（４ビットで構成される）を検出し、最
上位バイトを示す検出信号をD/A変換回路128に出力す
る。D/A変換回路128は入力検出信号（ディジタル信号）
に応じて所定の電圧値となる信号（アナログ信号）を出
力する。すなわち、最上位バイトが０、１、…と増加す
るにつれて所定電圧値ずつ出力電圧値が増加するように
アナログ信号を出力する。この際、アドレス発生回路12
1は前記したような最上位バイト０〜Ｆのアドレスを繰
り返し指定するような動作を行うことから、D/A変換回
路128の出力の変化の様子は、第４図に示すように時間
Ｔの経過とともに、最上位バイト０から最上位バイトＦ
に至まで電圧値がステップ状に増加する現象が繰り返さ
れるようになる。

D/A変換回路128の出力は、演算増幅器129に加えら
れ、演算増幅器129はD/A変換回路128の出力信号に応じ
て送信リンク３のLED33の電流を制御する。以下、この
演算増幅器129で行われる動作について説明する。

ここに、演算増幅器129の出力電流はシャント抵抗131
から電気コネクタ部101、31を介して、送信リンク３の
電流制限抵抗（短距離用）35、LED33、トランジスタ34
に流入するとともに、同出力電流は同シャント抵抗131
から電流制限抵抗134、LED132、トランジスタ133に流入
する。

一方、ROM122の出力データはP/S回路123でパラレル／
シリアル変換を受けた後、変調回路135で所要の変調が
なされ、Ｄ型フリップフロップ124のＤ端子に入力され
る。なお、フリップフロップ124のクロック端子にはク
ロック発生回路126で発生されるクロック信号が入力さ
れる。フリップフロップ124からは互いに論理的に反転
の関係になる信号がＱ、端子から出力され、出力は
トランジスタ133のベース端子に加えられるとともに、
Ｑ出力は送信リンク３のトランジスタ34のベース端子に
加えられる。すなわち、トランジスタ133のベース入力
とトランジスタ34のベース入力とは、互いに論理反転の
関係になっている。

さらに電流制限抵抗134は送信リンク３の電流制御抵
抗35と同じ値となっており、LED132は送信リンク３のLE
D33と同質のものが使用されている（LEDは一般に順方向
電圧のバラツキが発光効率のバラツキに較べて度合いが
小さい）。同様にトランジスタ133と送信リンク３のト
ランジスタ34は同じ型式のものが使用される。

上記するようにトランジスタ34のベース入力とトラン
ジスタ133のベース入力とは互いに論理反転の関係にな
っているので、シャント抵抗131に流れる電流は直流電
流となる。この直流電流による電圧降下は、フローティ
ング増幅器130で増幅される。このフローティング増幅
器130の増幅出力は、D/A変換器128の出力とともに演算
増幅器129の一方の入力端子に加えられる。これによ
り、D/A変換器128の出力と同値となるように演算増幅器
129の出力が変化する。こうすることによってシャント
抵抗131を介して電流制限抵抗35に流れる電流は、D/A変
換器128の出力（第４図）に応じて第５図に示すように
変化する。すなわち、ROM122から出力されているデータ
の電流値コードの内容が2mAである場合には2mAの電流が
電流制限抵抗35に流れるといった具合に、ROM122から出
力されているデータの電流値コードの内容通りの電流値
が電流制限抵抗35に流れることになる。

このためこの抵抗35に接続されるLED33は電流値コー
ドの内容通りの電流値に応じて順次発光出力が変化する
とともに、トランジスタ34は、ベース端子に加えられる
フリップフロップ回路124のＱ出力に応じて光を変調す
る。こうして、LEDR33を介して光ファイバ５には第６図
に示すように、１フレーム当たり、実通信時においては
制御データがその内容とされる実通信コード、つまり電
流値コードとランダム信号コードと、この実通信コード
の直前に配されて該実通信コードの先頭を指示するスタ
ートコードと、上記実通信コードの直後に配されて、実
通信コードの内容に基づきエラー発生の有無を検索する
エラーチェックコードと、このエラーチェックコードの
直後に配され、１フレームの末尾を指示するストップコ
ードとから構成されるフレーム信号が順次伝送される。
すなわち、まず電流値コードの内容を電流値2mAとする
フレーム信号S₂が10回連続してシリアルに光ファイバ５
を伝送する。このときの光パワーはLED33を通過する電
流値2mAに応じた大きさになっている。その後、電流値
コードの内容を電流値4mAとするフレーム信号S₄が10回
連続して同様にその電流値に応じた大きさの光パワーを
以て伝送される。以下、電流値コードの電流値を2mAず
つ増加したフレーム信号が、電流値コードの電流値が32
mAに至る（信号S₃₂）までそれぞれ10回連続して同様に
伝送される。そして再びこれら信号S₂〜S₃₂の10回ずつ
の伝送が同様に繰り返される。

つぎに、受信チェック装置20で行われる処理について
第３図を併せ参照して説明する。

同図に示す受信チェック装置20の電気コネクタ部201
には、前述するように光ファイバ５の信号伝送性能評価
時において受信リンク４の電気コネクタ部41が接続され
ている（図示せず）。

受信リンク４の光／電気変換部では、光ファイバ５を
伝送した上記光信号S₂〜S₃₂を電気信号に変換し、これ
を電気コネクタ部41から出力する。復調回路202は受信
リンク４の電気コネクタ部41、電気コネクタ部201を介
して入力される信号S₂〜S₃₂を所要の復調方式により復
調し、復調信号を信号処理回路203に出力する。信号処
理回路203では、信号S₂〜S₃₂を解読する。特にエラーチ
ェックコードを検査し、１フレームごとにエラーが発生
したか否か、つまり実通信コードが正確に送られてきた
か否かをたとえばCRCチェック方式や垂直水平パリティ
チェック方式等の手法により検索する。エラーチェック
コードの検査の結果、エラーが発生しているものと判断
された場合は、エラーフラグをエラーフラグカウンタ20
4に転送する。また、信号処理回路203は電流値コードの
内容をレジスタ205およびレジスタ206に出力する。エラ
ーフラグカウンタ204は入力エラーフラグをカウントす
ることによりエラーが発生しないフレームが５回連続し
て伝送されているか否かを逐次判断している。いま、た
とえば6mAでエラーが発生しないフレームが５回連続し
たとすると、エラーフラグカウンタ204はレジスタ205に
指令を与え、レジスタ205はこの指令に応じてそのとき
格納されている電流値（6mA）を示す信号を表示器207に
出力する。表示器207はこれに応じて“エラーが発生し
ない最低電流値6mA"という具合に表示する。

その後、電流値（電流値コードの内容）が増加する
と、やがてエラーフラグカウンタ204は、たとえば電流
値24mAでエラーが発生しないフレームが５回連続しない
と判断する。すると、エラーフラグカウンタ204はレジ
スタ206に指令を与え、レジスタ206はこの指令に応じて
そのとき格納されている電流値（24mA）の一つ手前の電
流値（22mA）を示す信号を表示器208に出力する。表示
器208はこれに応じて“エラーが発生しない最高電流値2
2mA"という具合に表示する。

こうした表示器207、208の表示によってオペレータは
光ファイバ５を介して正確なデータを伝送することがで
きるLED33を通過する最低電流値と最高電流値とを決定
することができる。このとき、オペレータとしては光フ
ァイバ５のみでなく送・受信リンク３、４をも含めた光
伝送路の信号伝送性能をLED33を流れる電流値で評価す
ることができる。したがって、この評価に基づきスイッ
チ38の切り換え、選択、つまりLED33を流れる電流値の
調整を最適に行い得る。

なお、実施例では、LED33を流れる電流を初期値2mAと
し、以下2mAきざみで最終値32mAまで増加するようにし
ているが、もちろんこれに限定されることなく、これら
電流値の初期値、増加の割合、最終値は任意である。ま
た、フレーム信号の送出繰り返し回数は10回に限定され
ることはなく、またエラーフラグカウンタ204で行う判
断の閾値も５回連続に限定されることはなく、それら回
数は任意に設定可能である。

なお、またROM122におけるアドレスの分割は16分割で
なくともよい。たとえば0000〜07FF、0800〜0FFF、1000
〜17FF、F000〜F7FF、F800〜FFFFのように32分割とし、
最上位アドレス検出回路127は上位２バイトを検出する
ようにしてもよい。

また、実施例では、フレーム信号は、先頭からスター
トコード、電流値コード、ランダム信号コード、エラー
チェックコード、ストップコードといったプロトコルで
構成されているが、電流値コード、ランダム信号コー
ド、エラーチェックコードの順番はいかようでもよい。
またランダム信号コードのビット長はいくらでもよく、
場合によってはこのランダム信号コードを適宜省略する
ような実施も可能である。

また、エラーチェックコードは、予め計算してROM122
に記憶しておいてもよく、また外部回路で生成するよう
にしてもよい。

また、第１図のフリップフロップ124の替りに第７図
に示すようにインバータ124′を使用する実施も可能で
ある。

また、第８図に示すように第１図に示すフリップフロ
ップ124を省略するとともに、電流制限抵抗134、LED13
2、トランジスタ133の替りにピークホールド回路136を
使用して、送信チェック装置11を実現する実施も可能で
ある。

また、変調回路135を適宜省略する実施も可能であ
る。

つぎに本発明に係る光信号線の伝送性能評価装置の参
考例について説明する。

すなわち、この参考例では、その全体構成は先の第２
図に示したものと基本的に同一であり、第１図に示す送
信チェック装置10および第３図に示す受信チェック装置
20の構成のみが異なる。以下、先の実施例と同一の機能
を有するものについては同一の符号を以て重複した説明
を省略しつつ、説明する。

第１図の送信チェック装置10に相当する送信チェック
装置12は第９図に示すように構成されている。同図に示
すROM138には、各アドレスに対応して、スタートコー
ド、ランダム信号コード、エラーチェックコード、スト
ップコードが順にデータとして前記ROM122と同様な態様
で記憶されている。前記ROM122と異なるのは、電流値コ
ードに相当するものがないということである。ランダム
信号コードはたとえば乱数で決定され、エラーチェック
コードはこのランダム信号コードによって前もって生成
されているものとする。

クロック発生回路142は前記クロック発生回路126と同
様にクロック信号を発生し、この発生クロック信号に同
期して、制御信号回路141とアドレス発生回路137は、RO
M138の記憶内容をパラレル／シリアル変換回路（以下、
P/S回路と記す）139に送出させる。この送出動作は、送
信チェック装置12の電源がオフするまで繰り返される。
すなわち、アドレス発生回路137は、ROM138の記憶デー
タが、スタートコード、ランダム信号コード、エラーチ
ェックコード、ストップコードの順に繰り返しP/S回路1
39に送出されるようにアドレス指定信号をROM138に出力
する。

ROM138の出力データはP/S回路139でパラレル／シリア
ル変換された後、変調回路140で所要の変調がなされ、
電気コネクタ部101、31を介して送信リンク３のトラン
ジスタ34のベース端子に加えられる。

一方、電圧可変定電圧回路143は、図示していないダ
イアル等の操作手段により手動にて出力電圧が可変され
る回路であり、この電圧可変定電圧回路143の出力電圧
は、電気コネクタ部101、31を介して、送信リンク３の
電流制限抵抗（短距離用）35、LED33、トランジスタ34
に印加される。なお、電流制限抵抗36、37に印加するよ
うにしてもよい。

ここに電流制限抵抗35の抵抗値は予め既知であり、LE
D33の順方向電圧V_Fおよびトランジスタ34のV_CE(Sat)は
既知であることから、定電圧回路143の出力電圧がわか
れば、LED33を通過する電流値を知ることができること
になる。電圧可変定電圧回路143の出力電圧は電圧計144
で計測、表示される。したがって、オペレータが電圧計
144の表示を目視にて読み取ることにより、LED33を通過
する電流値を容易に知ることができる。

以上のように、電流制限抵抗35に電圧可変定電圧回路
143の出力電圧が印加されると、この印加電圧の大きさ
に応じてLED33の発光出力が変化するとともに、トラン
ジスタ34はベース端子に加えられる変調回路140の出力
に応じて光を変調する。こうして、LED33を介して光フ
ァイバ５には第11図に示すように１フレーム当たり、実
通信時には制御データをその内容とする実通信コードが
位置されるランダム信号コードと、このランダム信号コ
ードの直前に配されて該ランダム信号コードの先頭を指
示するスタートコードと、上記ランダム信号コードの直
後に配されてランダム信号コードの内容に基づきエラー
発生の有無を検索するエラーチェックコードと、このエ
ラーチェックコードの直後に配され、１フレームの末尾
を指示するストップコードとから構成されるフレーム信
号が繰り返し伝送される。

つぎに前記受信チェック装置20に相当する受信チェッ
ク装置21で行われる処理について第10図を併せ参照して
説明する。

受信リンク４の光／電気変換部では、光ファイバ５を
伝送した光信号（第11図）が電気信号に変換される。こ
の変換電気信号は電気コネクタ部41から出力され、電気
コネクタ部201を介して復調回路209に加えられる。

復調回路209は入力信号を所要の復調方式により復調
し、復調信号を信号処理回路210に出力する。信号処理
回路210では第11図のフレーム信号が解読される。特に
エラーチェックコードを検査し、１フレームごとにエラ
ーが発生したか否か、つまりランダム信号コードが正確
に伝送されたか否かをたとえばCRCチェック方式や垂直
水平パリティチェック方式等の手法により検索する。エ
ラーチェックコードの検査の結果、エラーが発生してい
るものと判断された場合は、エラーフラグをエラーフラ
グカウンタ211に転送する。エラーフラグカウンタ211は
入力エラーフラグをカウントすることによりエラーが発
生していないフレーム信号が５回連続して伝送されてい
るか否かを逐次判断している。いま、エラーが発生して
いないフレーム信号が５回連続して伝送されたと判断さ
れるとエラーフラグカウンタ211はエラーが現在発生し
ていないことを示す信号を表示器212に出力する。表示
器212はこれに応じて“エラー発生無し”を表示する。
これとは反対に連続する５回のうち少なくとも一回エラ
ーが発生したフレーム信号が伝送されたものとすると、
エラーフラグカウンタ211はエラーが現在発生している
ことを示す信号を表示器212に出力して、表示器25は
“エラー発生中”を表示する。

以下、こうした参考例装置を用いて行う信号伝送性能
評価の手順について説明する。

この信号伝送性能評価にあたっては少なくとも２人の
オペレータを必要とする。一方のオペレータＡは送信チ
ェック装置12側に位置して、同装置12の電気コネクタ部
101を送信リンク３の電気コネクタ部31に接続し、送信
チェック装置12の電源を投入し、前述のごとく動作させ
る。

他方のオペレータＢは受信チェック装置21側に位置し
て、同様に同装置21、受信リンク４の電気コネクタ部同
志を接続して、受信チェック装置21を動作させる。

つぎにオペレータＡは、電圧可変定電圧回路143のダ
イヤルを操作して、同回路143の出力電圧を最低電圧か
ら徐々に上昇させていく。

電圧可変定電圧回路143の出力電圧が低い内は、これ
に応じてLED33を通過する電流値が低く、したがってLED
33から光ファイバ５に供給されるパワーは小さくなって
いる。このため、フレーム信号が正確に伝送されずに、
受信チェック装置21の表示器212は、“エラー発生中”
を表示している。が、電圧可変定電圧回路143の出力電
圧を上昇していくうちに、LED33への供給電流が増加
し、したがって光ファイバ５に供給されるパワーが増加
して、やがて所定の出力電圧値で表示器25は“エラー発
生無し”を表示するようになる。

この表示時点でオペレータＢはオペレータＡに対して
挙手等によって“エラー発生無し”を示す合図を送る。
オペレータＡはこの合図に応じて、電圧計144で表示さ
れる電圧可変定電圧回路143の電圧値を読取り、電流値
に換算する。このように前述した実施例と同様にエラー
が発生しない最低電流値を知ることができる。なお、オ
ペレータＡ、Ｂ間の離間距離が大の場合や両者間におい
て見通しのよくない場合等は、たとえばトランシーバ等
の情報伝達手段を用いるようにすればよい。

その後、引き続きオペレータＡが電圧可変定電圧回路
143の出力電圧を上昇していくと、しばらくは表示器212
において“エラー発生無し”を表示しているが、やがて
表示器212は再び所定の出力電圧値で“エラー発生中”
を表示する。この時点でオペレータＢはオペレータＡに
合図を送り、オペレータＡはこの時点の電圧計144の電
圧値を読取り、電流値に換算する。しかして、これによ
りエラーが発生しない最高電流値を知ることができる。

このようにこの参考例においてはオペレータは、電圧
計144の表示によって光ファイバ５を介して正確なデー
タを伝送することのできるLED33を通過する最低電流値
と最高電流値を決定することができる。このときオペレ
ータとしては光ファイバ５のみでなく送・受信リンク
３、４をも含めた光伝送路の信号伝送性能をLED33を流
れる電流値で評価することができる。したがって、この
評価に基づきスイッチ38の切り換え、選択、つまりLED3
3を流れる電流値の調整を最適に行い得る。

なお、参考例では、エラーフラグカウンタ211で行う
判断の閾値を５回連続にしているが、これに限定される
ことなく、その回数は任意である。

また、参考例では、フレーム信号を、先頭からスター
トコード、ランダム信号コード、エラーチェックコー
ド、ストップコードといったプトロコルで構成するよう
にしているが、ランダム信号コードとエラーチェックコ
ードの順番はどちらが最初に来るようにしても良い。

なお、またエラーチェックコードは、予め計算してRO
M138に記憶しておいてもよく、また外部回路で生成する
ようにしてもよい。

また、第９図に示す変調回路140を適宜省略する実施
も可能である。この変調回路140を省略する場合には、
第10図に示す復調回路209を省略することができる。

つぎに第12図に電流制限抵抗35、LED33の順方向電圧V
_F、トランジスタ34のV_CE(Sat)のバラツキによる電流値
計測誤差を第９図のものよりも大幅に低減することがで
きる送信チェック装置13の構成を示す。

すなわち、同図に示すように変調回路140の出力はＤ
型フリップフロップ145の７端子に入力される。なお、
フリップフロップ145のクロック端子にはクロック発生
回路142で発生されるクロック信号が入力される。フリ
ップフロップ145からは互いに論理的に反転の関係にな
る信号がＱ、端子から出力され、出力はトランジス
タ149のベース端子に加えられるとともに、Ｑ出力は送
信リンク３のトランジスタ34のベース端子に加えられ
る。すなわち、トランジスタ149のベース入力とトラン
ジスタ34のベース入力とは、互いに論理反転の関係にな
っている。

さらに、電流制限抵抗147の抵抗値は電流制御抵抗35
の抵抗値と同じ値となっており、LED148はLED33と同質
のものが使用されている。同様にトランジスタ149とト
ランジスタ34は同じ型式のものが使用される。

電圧可変定電圧回路143の出力電圧はシャント抵抗150
に印加され、さらに電流制限抵抗147、LED148、トラン
ジスタ149に印加されるとともに電気コネクタ部101、31
を介して送信リンク３の電流制限抵抗35、LED33、トラ
ンジスタ34に印加されている。

上記するようにトランジスタ34のベース入力とトラン
ジスタ149のベース入力とは互いに論理反転の関係にな
っているので、シャント抵抗150に流れる電流は直流電
流となる。この直流電流による電圧降下はフローティン
グ増幅器146で増幅され、この増幅電圧は電圧計144で計
測、表示される。したがって、オペレータが電圧計144
の表示を目視にて読み取ることにより、LED33を通過す
る電流値を容易に知ることができる。このようにこの参
考例では電圧可変定電圧回路143の出力電圧をそのまま
計測するのではなく、シャント抵抗150に流れる直流電
流による電圧降下を計測するようにしているので、上記
LEDR33の順方向電圧等のバラツキによる電流値計測誤差
が低減されて、より高精度な計測を行うことができる。

また、第13図に示すように第12図におけるフリップフ
ロップ145、電流制限抵抗147、LED148、トランジスタ14
9を省略するとともにフローティング増幅器146の後段に
ピークホールド回路151を印加して、このピークホール
ド回路151で捕らえたピーク電圧値を電圧計144で計測す
るようにする実施も可能である。

なお、参考例では、オペレータを少なくとも２人配置
して、一方のオペレータが他方のオペレータに対して電
圧計144の表示の読取りの指示を与えるようにしている
が、これを自動的に行う実施も可能である。すなわち、
たとえば、送信チェック装置および受信チェック装置相
互を所要の信号線あるいは無線にて結び、これら信号線
等を介して、受信チェック装置側から送信チェック装置
側に対して表示器212の内容、つまり“エラー発生無
し”、“エラー発生中”を逐次送るとともに、送信チェ
ック装置側では、送られた表示器212の逐次の表示内容
に対応して電圧計144の表示内容を自動的にアウトプッ
トするようにすればよい。以上が参考例の内容である。

なお、実施例では光信号の伝送媒体として光ファイバ
を用いるようにしているが、本発明としてはもちろん光
ファイバに限定されることなく、光信号を伝送すること
ができる光信号線であればよい。

また、実施例では、電気信号を光信号に変換する素子
として、LEDを用いるようにしているが、本発明として
はもちろんLEDに限定されることなく、電気信号を光信
号に変換することができる発光素子であるば任意であ
る。

また、実施例では受信機側でエラー発生の有無を表示
器にて表示するようにしているが、エラーが発生したか
否かの判定結果を示す出力手段は任意であり、たとえば
プリントアウトするようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、以下のような効
果が得られる。

まず、光通信装置の信号伝送性能評価の際、光信号線
の端面を晒しての接続変えがないので、端面の汚れに起
因する信号伝送性能評価時と実通信時における伝送性能
の違いが発生せず、正確な評価を行うことができる。

また、本発明では、光信号が入力され、光信号が出力
される信号線の評価のみを行うのではなく、電気信号が
入力され、これを光信号に変換して信号線に伝達する送
信リンクと伝送された光信号を電気信号を変換して出力
する受信リンクとを含めた光伝送路の評価を行うように
しているので、リンクのバラツキを加味した評価を行う
ことができ、リンクのバラツキを別途考慮する煩わしさ
がなくなり、評価作業の効率が飛躍的に向上する。ま
た、送信リンク内のLED等の発光素子の発光効率のバラ
ツキがあるが、これも別途考慮する必要がなくなる。

また、本発明では、実通信時においてその電流供給量
が調整されるべき送信リンク内のLED等の発光素子への
電流供給量そのものを計測することにより光送信線の性
能評価を行うようにしているので、実通信時における送
信強度調節に即した最適な情報を得ることができ、送信
強度の調節を正確に行うことができる。また、ノイズマ
ージンも計測した電流供給量で評価することができると
いう利点が得られる。

また、本発明では、実通信時と同様に光信号線にシリ
アルなフレーム信号を伝送して、評価を行うようにした
ので、光信号線として特に光ファイバを使用したときに
発生する分散等による性能劣化を同時に評価することが
できるようになる。

また、同様に実通信状況下で評価するようにしたの
で、エラーチェックコードを検査することができ、この
ため電磁的なノイズ環境下でのエラー発生率を把握する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光通信装置の信号伝送性能評価装
置の実施例における送信チェック装置の構成を例示した
回路図、第２図は本発明に係る光通信装置の信号伝送性
能評価装置の実施例装置の全体構成を概念的に示す図、
第３図は実施例における受信チェック装置の構成を例示
した回路図、第４図は第１図に示すD/A変換回路の出力
の変化の様子を示すグラフ、第５図は第１図に示すシャ
ント抵抗を流れる電流の大きさの変化の様子を示すグラ
フ、第６図は第１図に示すLEDを介して第２図に示す光
ファイバを伝送するとされるフレーム信号のプロトコル
を示す略図、第７図は第１図に示すフリップフロップの
替りにインバータを使用する回路構成を部分的に示す
図、第８図は第１図に示す送信チェック装置の他の回路
構成例を示す回路図、第９図は本発明に係る光通信装置
の信号伝送性能評価装置の参考例における送信チェック
装置の構成を例示した回路図、第10図は参考例における
受信チェック装置の構成を例示した回路図、第11図は第
９図に示すLEDを介して第２図に示す光ファイバを伝送
するとされるフレーム信号のプロトコルを示す略図、第
12図は第９図に示す送信チェック装置の他の回路構成例
を示す回路図、第13図は第12図に示す送信チェック装置
の変形例を示す回路図、第14図は従来の光通信装置の信
号伝送性能評価を説明するために用いた図、第15図は第
14図に示す送信リンクの内部回路を示す回路図である。 ３……送信用光リンク、４……受信用光リンク、５……
光ファイバ、10、11、12、13、14……送信チェック装
置、20、21……受信チェック装置、122、138……ROM、3
3……LED、207、208、212……表示器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信側に、供給される電流の大きさに応じ
   て発光出力が変化する発光素子と、前記発光素子の発光
   出力に応じた強度の信号を送信する送信機を備えた送信
   用光リンクを具えるとともに、受信側に、前記送信機か
   ら送信された信号を受信する受信機を備えた受信用光リ
   ンクを具え、これら送信用光リンクおよび受信用光リン
   ク間を光信号線で結合し、実通信時には、前記送信機か
   ら前記受信機に向けてデータコードと通信エラー発生を
   検出するためのエラーチェックコードを含むフレーム信
   号を送信するようにした光通信装置の信号伝送性能評価
   装置において、 前記送信用光リンクは、 前記発光素子に供給される電流の大きさを段階的に変化
   させる電流変化手段と、 前記電流変化手段によって段階的に変化された電流の現
   在の大きさを示す電流値コードを、前記データコードの
   代わりに前記フレーム信号中に含ませたフレーム信号を
   生成するフレーム信号生成手段と を具えるとともに、前記受信用光リンクは、 受信したフレーム信号中のエラーチェックコードに基づ
   いてエラー発生を検出するエラー検出手段と、 受信したフレーム信号中の電流値コードの内容と前記エ
   ラー検出手段の検出結果とに基づいて、前記発光素子へ
   の供給電流の適正範囲を判定する判定手段と を具えた光通信装置の信号伝送性能評価装置。