JP5145894B2 - 信号処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光が伝送される導光部の外周に光の入出力面が形成され、入出力面の任意の位置から入力された光が、入力箇所との位置関係に応じたレベルで全周方向に出力される光導波路を介して、マスタ基板と単数または複数のスレーブ基板が接続される信号処理装置に関する。詳しくは、光導波路に接続されたマスタ基板とスレーブ基板との間で光導波路によって光を送受することで、光導波路に接続された全てのスレーブ基板から光を出力させた時のマスタ基板での光の入力レベルから、マスタ基板で未知のスレーブ基板の位置及び数を認識して、スレーブ基板に固有の識別情報を付与できるようにしたものである。
従来から、複数の回路基板を光導波路を介して接続して、各基板間で光で信号を送受できるようにした信号処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
従来の信号処理装置では、光導波路が実装された支持基板に複数の基板用コネクタが備えられ、回路基板が基板用コネクタに実装されて、複数の回路基板が光導波路に接続される。
また、支持基板には、電気信号伝送用の電気配線が備えられ、回路基板間で電気信号の送受も行われる。
特開平１０−１２３３５０号公報
しかし、従来の信号処理装置では、光導波路に回路基板を接続した時に、未知の回路基板を認識する技術が提供されておらず、回路基板の追加や削除等が容易に行なえない。また、回路基板間で、光導波路とは別に１対１で通信できる電気配線が必要であった。
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、光導波路による信号の送受で、光導波路に接続されている未知の基板の認識を可能とした信号処理装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明の信号処理装置は、光が伝送される導光部の外周に光の入出力面が形成され、入出力面の任意の位置から入力された光が、入力箇所との位置関係に応じたレベルで全周方向に出力される光導波路と、電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、光導波路の外周に配置されるマスタ基板と、電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、光導波路の外周に沿って位置を異ならせた複数の実装箇所の何れかに配置される単数または複数のスレーブ基板とを備え、光導波路の外周に配置された全てのスレーブ基板の光出力部から光が出力されることで、光導波路を伝送されてマスタ基板の光入力部に入力されるスレーブ基板の配置に応じた光のレベルから、マスタ基板は、スレーブ基板の実装された位置と数を認識することを特徴とする。
本発明の信号処理装置では、マスタ基板の光出力部を点灯させると、マスタ基板から出力された光は、光導波路を伝送されて、光導波路に任意の配置で接続されているスレーブ基板に入力される。
これにより、マスタ基板は、自機の光出力部を点灯させることで、光導波路に接続されている全てのスレーブ基板に対して、光出力部を点灯させる指示を出す。
光導波路に接続された全てのスレーブ基板の光出力部から光が出力されると、光導波路を伝送されてマスタ基板の光入力部に入力される光のレベルは、スレーブ基板の実装される位置及び数によって変化する。
このため、マスタ基板は、光導波路に接続されたスレーブ基板との間で光導波路によって光を送受することで、光入力部に入力される光のレベルから、スレーブ基板の実装された位置と数を認識する。
また、本発明の信号処理装置は、光が伝送される導光部の外周に光の入出力面が形成され、入出力面の任意の位置から入力された光が、入力箇所との位置関係に応じたレベルで全周方向に出力される光導波路と、電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、光導波路の外周に配置されるマスタ基板と、電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、光導波路の外周に沿って位置を異ならせた複数の実装箇所の何れかに配置される単数または複数のスレーブ基板とを備え、マスタ基板とスレーブ基板は、光導波路の外周に配置されるスレーブ基板の位置及び数が異なる場合に、マスタ基板及びスレーブ基板に入力される光のレベルに差が出る配置で光入力部と光出力部を備え、マスタ基板は、スレーブ基板の配置に応じてマスタ基板の光入力部に入力される光のレベルとスレーブ基板の位置及び数が特定された配置情報とを対応付けた入力レベルテーブルを保持し、光導波路の外周に配置された全てのスレーブ基板の光出力部から光が出力されることによるマスタ基板の光入力部の入力値で入力レベルテーブルを検索し、スレーブ基板の配置情報を取得することを特徴とする。
本発明の信号処理装置では、光導波路に接続されるスレーブ基板の位置及び数が異なる場合に、マスタ基板に入力される光のレベルが同一とならないような配置で光入力部と光出力部を備えることで、光のレベルの大小で、スレーブ基板の位置と数を認識可能とする。
そして、マスタ基板は、スレーブ基板の位置及び数によって変化する光のレベルと、スレーブ基板の位置及び数が特定された配置情報とを対応付けた入力レベルテーブルを保持する。
これにより、マスタ基板は、光導波路に接続された全てのスレーブ基板の光出力部から光を出力させた時における自機の光入力部の入力値で入力レベルテーブルを検索することで、スレーブ基板の実装された位置と数を認識する。
更に、本発明の信号処理装置は、光が伝送される導光部の外周に光の入出力面が形成され、入出力面の任意の位置から入力された光が、入力箇所との位置関係に応じたレベルで全周方向に出力される光導波路と、電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、光導波路の外周に配置されるマスタ基板と、電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、光導波路の外周に沿って位置を異ならせた複数の実装箇所の何れかに配置される単数または複数のスレーブ基板とを備え、マスタ基板は、スレーブ基板の配置に応じてマスタ基板の光入力部に入力される光のレベルとスレーブ基板の位置及び数が特定された配置情報とを対応付けた入力レベルテーブルを保持し、光導波路の外周に配置された全てのスレーブ基板の光出力部から光が出力されることによるマスタ基板の光入力部の入力値で入力レベルテーブルを検索し、スレーブ基板の配置情報を取得すると共に、スレーブ基板は、他のスレーブ基板の光出力部から光が出力されることによる自機の光入力部の入力値を保持し、マスタ基板は、配置情報で位置が特定されたスレーブ基板における光入力部の入力値を予測し、識別情報と共に光出力部から出力して、光導波路の外周に配置された全てのスレーブ基板に対して送信し、スレーブ基板は、マスタ基板から受信した予測値に該当する入力値を保持していると、マスタ基板から受信した識別情報を、自機に付与された識別情報とすることを特徴とする。
本発明の信号処理装置では、スレーブ基板の位置と数を認識すると、マスタ基板は、位置が特定された各スレーブ基板における光入力部の入力値を予測し、予測値を識別情報と共に光出力部から出力して、光導波路に接続された全てのスレーブ基板に対して送信する。
光導波路に接続されたスレーブ基板は、マスタ基板でスレーブ基板の位置と数を認識する処理で、全てのスレーブ基板の光出力部から光が出力された時における自機の光入力部の入力値を保持しておく。そして、マスタ基板から受信した予測値に該当する入力値を保持していると、マスタ基板から受信した識別情報を、自機に付与された識別情報とする。
本発明の信号処理装置によれば、光導波路に接続されたマスタ基板とスレーブ基板との間で光導波路によって光を送受することで、マスタ基板は、実装されている位置及び数が未知のスレーブ基板を発見し、マスタ基板の光入力部に入力される光のレベルから、各スレーブ基板の位置と数を認識することができる。
これにより、マスタ基板が予めスレーブ基板の数や位置を認識する必要がなく、スレーブ基板の追加や削除を行う際に、マスタ基板にスレーブ基板の位置や数の情報を設定する必要が無い。また、スレーブ基板の数や実装位置も、任意に設定できる。
従って、スレーブ基板の追加や削除等の構成の変更を容易に行なうことができるシステムを提供できる。
また、マスタ基板とスレーブ基板との間で、光導波路とは別の制御線が不要であり、スレーブ基板の実装位置及び数の制約が低減され、構成を簡単にすることができる。
更に、本発明の信号処理装置によれば、光導波路に接続されている未知のスレーブ基板に対して、マスタ基板は位置及び数を認識することで、光のレベルの大小を利用して、各スレーブ基板で固有の識別情報を付与することができる。
以下、図面を参照して、本発明の信号処理装置の実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態の信号処理装置の構成例＞
図１は、第１の実施の形態の信号処理装置の概要を示す構成図で、図１（ａ）は、第１の実施の形態の信号処理装置１Ａの模式的な平面図、図１（ｂ）は、信号処理装置１Ａの模式的な側面図、図１（ｃ）は、信号処理装置１Ａにおける光入出力部の配置を示す模式的な平面図である。
第１の実施の形態の信号処理装置１Ａは、光が伝送される光導波路２Ａと、光導波路２Ａに接続されるマスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓを備える。
光導波路２Ａは、例えば円板形状の外周が光の入出力面となり、入出力面の任意の位置から入力した光が全周方向へ出力する機能を有する。
マスタ基板３Ｍは、入力された電気信号を光に変換して出力する光出力部として、例えばレーザダイオード（ＬＤ）３０Ｍを備えると共に、入力された光を電気信号に変換して出力する光入力部として、フォトディテクタ（ＰＤ）３１Ｍを備える。
スレーブ基板３Ｓは、入力された電気信号を光に変換して出力する光出力部として、例えばレーザダイオード（ＬＤ）３０Ｓを備えると共に、入力された光を電気信号に変換して出力する光入力部として、フォトディテクタ（ＰＤ）３１Ｓを備える。
信号処理装置１Ａは、光導波路２Ａの外周に対向した複数個所に、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓが実装される基板接続部１０を備える。
基板接続部１０は、例えば、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓに電源を供給する電源基板１１に、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓが着脱可能なコネクタを備えて構成される。
これにより、信号処理装置１Ａは、１枚のマスタ基板３Ｍと、実現したい機能に応じた任意の枚数のスレーブ基板３Ｓが、基板接続部１０に実装される。
そして、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍから出力された光は、光導波路２Ａを伝送されて、任意の位置の基板接続部１０に実装されたスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓに入力される。
また、任意の位置の基板接続部１０に実装されたスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから出力された光は、光導波路２Ａを伝送されて、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍに入力される。
ここで、光導波路２Ａに接続されたスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから一定光量で光を出力したときに、光導波路２Ａでは、マスタ基板３Ｍに対するスレーブ基板３Ｓの実装位置に応じて光が減衰し、また、スレーブ基板３Ｓの数に応じて光が加算されることで、マスタ基板３Ｍでは、フォトディテクタ３１Ｍに入力される光のレベル（強度）が変化する。
同様に、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍ及びスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから一定光量で光を出力したときに、光導波路２Ａでは、あるスレーブ基板３Ｓに対するマスタ基板３Ｍ及び他のスレーブ基板３Ｓの実装位置に応じて光が減衰し、また、スレーブ基板３Ｓの数に応じて光が加算されることで、スレーブ基板３Ｓでは、フォトディテクタ３１Ｓに入力される光のレベルが変化する。
そこで、信号処理装置１Ａでは、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで入力される光のレベルを利用して、マスタ基板３Ｍは、配置が未知のスレーブ基板３Ｓを認識する。
すなわち、マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続された全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから、一定光量で光を出力させる。
ここで、マスタ基板３Ｍは、自機のレーザダイオード３０Ｍ及びスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓに関する諸特性、例えば、波長と発光量と減衰特性を認識している。また、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍと、各スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓは、同一のものである。
このため、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍに入力される光のレベルと、スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓに入力される光のレベルは、スレーブ基板３Ｓの数と配置に応じて一意に決まる。
これにより、マスタ基板３Ｍは、各スレーブ基板３Ｓから一定光量で光が出力されることで、光導波路２Ａを伝送されて自機のフォトディテクタ３１Ｍに入力される光のレベルに基づいて、スレーブ基板３Ｓの配置と数を決定する。
更に、各スレーブ基板３Ｓは、自機のフォトディテクタ３１Ｓに入力される光のレベルに応じた入力値を保持すると共に、マスタ基板３Ｍは、配置が認識された各スレーブ基板３Ｓでフォトディテクタ３１Ｓに入力される光のレベルを求めて、該当する入力値を持つスレーブ基板３Ｓに対して固有の識別情報であるＩＤを付与し、各スレーブ基板３Ｓを識別する。
さて、光導波路２Ａにおいては、光導波路２Ａを間にしたある基板の正面位置を中心（０°）にして考えると、±１８０°の範囲で光が略対称に減衰する。これにより、光導波路２Ａを間にしてマスタ基板３Ｍに対する１８０°の位置、すなわち、マスタ基板３Ｍの正面を０°とした場合に、＋θｔ°の位置にあるスレーブ基板３Ｓからの光のＰＤ入力レベルと、−θｔ°の位置にあるスレーブ基板３Ｓからの光のＰＤ入力レベルは略等しくなる。
また、０°〜＋１８０°の範囲及び０°〜−１８０°の範囲の間にも、ＰＤ入力レベルが等しくなる位置がある。
そこで、光導波路２Ａにおける光の減衰の対称性を崩して、スレーブ基板３Ｓの配置が異なる場合で、マスタ基板３Ｍで入力される光のレベルが同一とならないように、マスタ基板３Ｍは、本例では、２個のフォトディテクタ３１Ｍ1とフォトディテクタ３１Ｍ2を備える。
フォトディテクタ３１Ｍ1とフォトディテクタ３１Ｍ2は、同一方向からが光が入力したときにレベルに差が出るように、光導波路２Ａの中心に向けた一方のフォトディテクタ３１Ｍ1に対して他方のフォトディテクタ３１Ｍ2は、面方向に所定の角度αで傾斜させて配置される。
また、配置が異なるスレーブ基板３Ｓで、入力される光のレベルが同一とならないように、スレーブ基板３Ｓは、本例では、２個のフォトディテクタ３１Ｓ1とフォトディテクタ３１Ｓ2を備える。
フォトディテクタ３１Ｓ1とフォトディテクタ３１Ｓ2は、同一方向からが光が入力したときにレベルに差が出るように、光導波路２Ａの中心に向けた一方のフォトディテクタ３１Ｓ1に対して他方のフォトディテクタ３１Ｓ2は、面方向に所定の角度αで傾斜させて配置される。
＜光導波路の構成例＞
図２は、本実施の形態の信号処理装置を構成する光導波路の一例及び減衰特性を示す構成図であり、図２（ａ）は、光導波路２Ａの模式的な断面図、図２（ｂ）は、レーザダイオードに対する角度とフォトディテクタの入力レベルの関係を示すグラフである。
光導波路２Ａは、任意の方向から入力された光を、乱反射または散乱によって全周方向から出力させる平面型の光導波路である。ここで、反射とは、進行波あるいは粒子等が、進行中の媒質と異なる媒質あるいは不連続的変化のある境界面に当たって方向を変え、元の媒質中の新しい方向に進む現象で、境界面の凹凸が波長と同程度、あるいはそれより大きければ、反射波は種々の方向に進む。このような反射を乱反射あるいは拡散反射という。
一方、散乱とは、波がその波長に比べてあまり大きくない障害物に当たったときに、それを中心として周囲に広がっていく波ができる現象である。
光導波路２Ａは、所定の波長領域において第１の光透過率を有した導光素材で形成された第１の導光部２０Ａと、第１の光透過率と異なる第２の光透過率を有した導光素材で形成された第２の導光部２１Ａを備える。第１の導光部２０Ａ及び第２の導光部２１Ａは、本例では共に円板形状で、第１の導光部２０Ａの側方全周に第２の導光部２１Ａが設けられる。
第１の導光部２０Ａは、所定の波長領域において第１の光透過率を有して透明な樹脂材料または空気層等で形成される。また、第２の導光部２１Ａは、所定の波長領域において第２の光透過率を有して透明な樹脂材料等で形成される。
例えば、第１の導光部２０Ａと第２の導光部２１Ａが共に樹脂材料で形成される構成では、第１の導光部２０Ａと第２の導光部２１Ａの境界面２２で、第１の導光部２０Ａの外周面と第２の導光部２１Ａの内周面が接する構成である。
また、第１の導光部２０Ａが空気層で形成され、第２の導光部２１Ａが樹脂材料で形成される構成では、第１の導光部２０Ａと第２の導光部２１Ａの境界面２２で、第２の導光部２１Ａの内周面が空気層と接する構成である。
ここで、上述したいずれの構成でも、円形の第１の導光部２０Ａの中心と第２の導光部２１Ａの中心を合わせて、第１の導光部２０Ａが第２の導光部２１Ａの略中心に配置される。
光導波路２Ａは、第２の導光部２１Ａの上下面に反射材２３Ａを備える。反射材２３Ａは、第２の導光部２１Ａの外周面は全周に亘って露出させると共に、光を反射させる反射面を第２の導光部２１Ａの平面に対向させて、第２の導光部２１Ａを両面から挟む。
更に、光導波路２Ａは、第１の導光部２０Ａの上下面に乱反射材２４を備える。乱反射材２４は、光を乱反射させる乱反射面を、例えば空気層である第１の導光部２０Ａに対向させて、第１の導光部２０Ａを両面から挟む。
ここで、図２（ａ）の構成では、第２の導光部２１Ａを挟んだ反射材２３Ａを、更に乱反射材２４で挟んだ構成で、乱反射材２４の第１の導光部２０Ａに対向した乱反射面と、反射材２３Ａの第２の導光部２１Ａに対向した反射面は、反射材２３Ａの厚みに応じた距離を有する。
なお、乱反射材２４の乱反射面と反射材２３Ａの反射面の距離は、この例に限ることなく、近づけても良いし同一面でも良い。また、乱反射材２４の乱反射面が反射材２３Ａの反射面より内側にあっても良い。
すなわち、乱反射材２４の乱反射面と反射材２３Ａの反射面の距離は、光導波路２Ａの外周の任意の位置から第１の導光部２０Ｂに向けて光を入力したときに、光導波路２Ａの外周において測定される乱反射光が十分な強度になるという条件を満たす所定の距離ならいくらでも良い。
これにより、光導波路２Ａは、第２の導光部２１Ａの外周面の任意の位置が光の入出力面となり、第２の導光部２１Ａの外周面から光が入出力されると共に、第２の導光部２１Ａに入力した光が反射材２３Ａで反射して、第２の導光部２１Ａを伝送される。
また、第２の導光部２１Ａを伝送される光が、乱反射材２４での乱反射と、光透過率の異なる第１の導光部２０Ａと第２の導光部２１Ａとの境界面２２での屈折や反射等により、第１の導光部２０Ａから全周方向に出力される。
更に、第１の導光部２０Ａから全周方向に出力された光は、第２の導光部２１Ａを伝送されて、第２の導光部２１Ａの外周面から出力される。
従って、光導波路２Ａは、外周の任意の位置から第１の導光部２０Ａに向けて光が入力されると、第１の導光部２０Ａで全周方向に光が出力されて、外周の任意の位置で受光が可能となる。
これにより、図１（ａ）に示すマスタ基板３Ｍとスレーブ基板３Ｓは、レーザダイオード３０Ｍ，３０Ｓの図示しない発光部とフォトディテクタ３１Ｍ，３１Ｓの図示しない受光部を第２の導光部２１Ａの外周面に対向させて、光導波路２Ａの外周に配置される。
図２（ｂ）では、図１（ｃ）に示すように、一方のフォトディテクタ３０Ｍ1に対する他方のフォトディテクタ３１Ｍ2の角度αを５°とした時に、レーザダイオード３０Ｓに対する角度θを動かしたときのＰＤ入力レベルの変化を示す。
図２（ｂ）に示すように、２個のフォトディテクタ３１Ｍに傾斜を持たせることで、ＰＤ入力レベルに差が生じて、対象性が崩れていることがわかる。ここで、一方のフォトディテクタ３１Ｍ1に対する他方のフォトディテクタ３１Ｍ2の傾斜角度は、他方のフォトディテクタ３１Ｍ2の向きが、光導波路２Ａにおいて第１の導光部２０Ａの内側に入る程度が望ましい。
なお、光導波路２Ａは、図２（ａ）に示す構成に限るものではなく、光導波路２Ａの外周の任意の位置から光を入力した時に、光導波路２Ａの外周において測定される乱反射光が十分な強度になるという条件を満たすものであれば良い。
また、光導波路２Ａは、円形ではなく多角形でも良い。光導波路を多角形とする構成では、多角形の角（頂点）を除く辺部を光の入出力面とすれば良い。
＜マスタ基板の制御機能例＞
図３は、マスタ基板の制御系の一例を示す機能ブロック図である。マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍ1，３１Ｍ2の入力値を検知するＰＤ入力飽和値検出部３２ａと、ＰＤ入力値からスレーブ基板３Ｓの位置と数を算出するスレーブ位置・数算出部３２ｂを備える。また、位置が決定したスレーブ基板３ＳのＰＤ入力値を予測するスレーブＰＤ入力値予測部３２ｃと、ＰＤ入力値の予測値を利用してスレーブ基板３Ｓを区別し、ＩＤを付与するスレーブＩＤ割り当て部３２ｄを備える。
＜第１の実施の形態の信号処理装置の動作例＞
１．マスタ基板がスレーブ基板の存在を認識する処理
次に、電源オン時においてマスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの存在を認識するために、マスタ基板３Ｍとスレーブ基板３Ｓで実行される処理の概要について説明する。
図４は、電源オン時の処理を示すタイミングチャート、図５は、電源オン時のマスタ基板３Ｍの処理を示すフローチャート、図６は、電源オン時のマスタ基板３Ｍにおけるレーザダイオード出力とフォトディテクタ入力のレベル変化を示すタイムチャートである。また、図７は、電源オン時のスレーブ基板３Ｓの処理を示すフローチャート、図８は、電源オン時のスレーブ基板３Ｓにおけるレーザダイオード出力とフォトディテクタ入力のレベル変化を示すタイムチャートである。
（１−１）図５のステップＳＡ１で、マスタ基板３Ｍの電源がオンされる。マスタ基板３Ｍでは、電源がオンされると、ステップＳＡ２でコンフィギュレーションを開始する。
（１−２）図５のステップＳＡ３で、マスタ基板３Ｍは、電源がオンされると、自機のレーザダイオード３０Ｍ（MＬＤ）を点灯させる。
光導波路２Ａは、外周の任意の位置から入力した光が全周方向へ出力される機能を有するので、マスタ基板３Ｍでは、レーザダイオード３０Ｍから出力した光が、自機のフォトディテクタ３１Ｍ（MＰＤ）に入力する。これにより、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが、図６のレベルＬＭ１に上昇する。
また、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍが点灯することで、マスタ基板３Ｍから出力された光が光導波路２Ａを伝送されて、スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ（SＰＤ）に入力される。これにより、図７のステップＳＢ１で、光導波路２Ａに接続されている各スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが、図８のレベルＬＳ１に上昇する。
スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが上昇すると、ステップＳＢ２で電源をオンし、ステップＳＢ３でコンフィギュレーションを開始する。
（１−３）図７のステップＳＢ４で、各スレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍから出力された光が、光導波路２Ａを伝送されてフォトディテクタ３１Ｓに入力されることで電源がオンになると、自機のレーザダイオード３０Ｓを点灯させる。
マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、各スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると、各スレーブ基板３Ｓから出力された光が光導波路２Ａを伝送されて、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍに入力される。
各スレーブ基板３Ｓから出力された光が、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍに入力することで、マスタ基板３Ｍでは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが上昇する。
図６では、２枚のスレーブ基板３Ｓが接続されている場合の例を示し、第１のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ（S1ＬＤ）が点灯すると、マスタ基板３Ｍでは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルがレベルＬＭ２に上昇する。更に、第２のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ（S2ＬＤ）が点灯すると、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルがレベルＬＭ３に上昇する。
このように、マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答してスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓが点灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると一定値になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が一定値になると、図５のステップＳＡ４で、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓの存在を確認する。尚、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの存在を確認する処理の詳細は後述する。
また、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、各スレーブ基板３Ｓから光が出力されると、各スレーブ基板３Ｓでは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが上昇する。
例えば、第１のスレーブ基板３Ｓでは、自機のレーザダイオード３０Ｓ（S1ＬＤ）が点灯することで出力した光が、自機のフォトディテクタ３１Ｓに入力する。これにより、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが、図８のレベルＬＳ２に上昇する。
また、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、第２のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ（S2ＬＤ）が点灯すると、第１のスレーブ基板３Ｓでは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルがレベルＬＳ３に上昇する。尚、第２のスレーブ基板側でも、同様の動作である。
（１−４）マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓの存在を確認すると、図５のステップＳＡ５で、自機のレーザダイオード３０Ｍを消灯させる。
マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍが消灯することで、スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが、図８のレベルＬＳ３から下降する。
このように、スレーブ基板３Ｓでは、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答してレーザダイオード３０Ｓが点灯すると、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると一定値になる。
そして、マスタ基板３Ｍが全てのスレーブ基板３Ｓの存在を確認し、レーザダイオード３０Ｍを消灯すると、各スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、一定値から下降する。
そこで、スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力値が一定値から下降すると、図７のステップＳＢ５で、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの存在の確認を完了したと判断する。尚、マスタ基板３Ｍでスレーブ基板３Ｓの存在が確認されたことをスレーブ基板３Ｓが確認する処理の詳細は後述する。
（１−５）各スレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍで全てのスレーブ基板３Ｓの存在の確認を完了したと判断すると、図７のステップＳＢ６で、自機のレーザダイオード３０Ｓを消灯させる。
各スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯することで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが下降する。
このように、マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍの消灯に応答してスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓが消灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯するまでは下降し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯すると「０」になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になると、図５のステップＳＡ６で、全てのスレーブ基板３Ｓで処理を完了したと判断し、電源オン時の処理を終了する。尚、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓで処理を完了したことを確認する処理の詳細は後述する。
次に、電源オン時のフローチャートで、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの存在を確認する処理、マスタ基板３Ｍでスレーブ基板３Ｓの存在が確認されたことをスレーブ基板３Ｍが確認する処理、及びマスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する処理の詳細について説明する。
図９〜図１５は、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する方法の一例を示すフローチャートである。
ここで、Ｔ＝０，１，・・・ｔ，・・・を、Ｘのサンプリング間隔とする。また、Ｘの微分係数を、以下の（１）式と定義し、Ｘの積分値を、以下の（２）式と定義する。尚、εは、十分小さい正の数である。
Figure 0005145894
図９のフローチャートでは、ステップＳＣ１ａで、フォトディテクタ３１Ｍ（フォトディテクタ３１Ｓ）の入力値ＰＤをサンプリングし、ステップＳＣ２ａで、ΔＰＤtを算出する。
そして、ステップＳＣ３ａで、ΔＰＤt＞０か判断することで、入力値ＰＤの微分係数が、正の値から０に変化したことを利用して、電源オン時のフローチャートにおいて、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する。
図１０のフローチャートでは、ステップＳＣ１ｂで、フォトディテクタ３１Ｍ（フォトディテクタ３１Ｓ）の入力値ＰＤをサンプリングし、ステップＳＣ２ｂで、ΔＰＤtを算出する。
そして、ステップＳＣ３ｂで、ΔＰＤt＜０か判断することで、入力値ＰＤの微分係数が、負の値から０に変化したことを利用して、電源オン時のフローチャートにおいて、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する。
図１１のフローチャートでは、ステップＳＣ１ｃで、フォトディテクタ３１Ｍ（フォトディテクタ３１Ｓ）の入力値ＰＤをサンプリングし、ステップＳＣ２ｃで、ΔＰＤtを算出する。
そして、ステップＳＣ３ｃで、│ΔＰＤt│＜εか判断することで、入力値ＰＤの値が一定になった（入力値ＰＤの微分係数が０になった）変化を利用して、電源オン時のフローチャートにおいて、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する。
図１２のフローチャートでは、ステップＳＣ１ｄで、フォトディテクタ３１Ｍ（フォトディテクタ３１Ｓ）の入力値ＰＤをサンプリングし、ステップＳＣ２ｄで、ＳｕｍＰＤtを算出する。
そして、ステップＳＣ３ｄで、ＳｕｍＰＤt＞０か判断することで、入力値ＰＤの積分値（平均値）の微分係数が、正の値から０に変化したことを利用して、電源オン時のフローチャートにおいて、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する。
図１３のフローチャートでは、ステップＳＣ１ｅで、フォトディテクタ３１Ｍ（フォトディテクタ３１Ｓ）の入力値ＰＤをサンプリングし、ステップＳＣ２ｅで、ＳｕｍＰＤtを算出する。
そして、ステップＳＣ３ｅで、ＳｕｍＰＤt＜０か判断することで、入力値ＰＤの積分値（平均値）の微分係数が、負の値から０に変化したことを利用して、電源オン時のフローチャートにおいて、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する。
図１４のフローチャートでは、ステップＳＣ１ｆで、フォトディテクタ３１Ｍ（フォトディテクタ３１Ｓ）の入力値ＰＤをサンプリングし、ステップＳＣ２ｆで、ＳｕｍＰＤtを算出する。
そして、ステップＳＣ３ｆで、│ＳｕｍＰＤt│＜εか判断することで、入力値ＰＤの積分値（平均値）が一定になった変化を利用して、電源オン時のフローチャートにおいて、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する。
図１５のフローチャートでは、ステップＳＣ１ｇで、フォトディテクタ３１Ｍ（フォトディテクタ３１Ｓ）の入力値ＰＤをサンプリングする。
そして、ステップＳＣ２ｇで、ＰＤt＜εか判断することで、入力値ＰＤの値が０になった変化を利用して、電源オン時のフローチャートにおいて、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する。
なお、電源オン時のフローチャートにおいて、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する方法としては、この図９〜図１５の処理を組み合わせて行っても良い。
次に、マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する方法を実現する回路構成について説明する。
図１６は、フォトディテクタの入力値の微分値を算出する微分回路の一例を示すブロック図、図１７は、微分回路におけるサンプリング間隔を示すクロックの波形図である。
微分回路３００は、フリップフロック３０１，３０２と、分周器３０３を備える。
さて、フォトディテクタ３１Ｍ（３１Ｓ）のレベル変化は、単調に増加及び減少し、フォトディテクタのレベル上昇は、レーザダイオード３１Ｓ（３１Ｍ）の点灯によるものであって、フォトディテクタのレベル上昇は十分短い時間で飽和すると考えられる。
また、各基板でのレーザダイオードの点灯によるフォトディテクタのレベル上昇の間隔は、各基板での回路のコンフィギュレーションが終わる間隔に準じる。このフォトディテクタのレベル上昇の間隔は、レーザダイオードの点灯から飽和するまでの時間に比べれば、十分に長いと考えられる。
従って、微分回路３００では、フォトディテクタの入力値のサンプリング間隔（ＣＬＫ）に比べて長い間隔で、フォトディテクタの入力値の差分をとれば良い。
図１８は、フォトディテクタの入力値の積分値を算出する積分回路の一例を示すブロック図、図１９は、積分回路におけるサンプリング間隔を示すクロックの波形図である。
積分回路３１０は、加算器３１１と分周器３１２を備える。加算器３１１は、内部にレジスタを持ち、入力された値を加算した結果を保持する。そして、積分回路３１０は、図示しないＰＬＬ回路から出力されるパルスで加算結果を出力し、値をクリアする。
図２０は、フォトディテクタの入力値の積分値を算出し、この積分値の微分値を算出する微分・積分回路の一例を示すブロック図、図２１は、微分・積分回路におけるサンプリング間隔を示すクロックの波形図である。
微分・積分回路３２０は、積分回路を構成する加算器３２１及び分周器３２２と、加算器３２１の出力を微分する微分回路を構成するフリップフロップ３２３及び分周器３２４を備える。
図２２は、電源オン時のマスタ基板３Ｍの処理の詳細を示すフローチャートであり、次に、電源オン時におけるマスタ基板３Ｍの処理の詳細について説明する。なお、図２２では、図５のフローチャートで説明した処理ステップと同じ処理については、同じ処理ステップの番号を付してある。
上述したように、マスタ基板３Ｍでは、図５（図２２）のフローチャートのステップＳＡ３での自機のレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、図７のステップＳＢ４でスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると一定値になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、図２２のステップＳＡ４ａで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値を取得し、ステップＳＡ４ｂで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が一定値になったことを、例えば、図９のフローチャートの処理で入力値の微分係数が正から０に変化したか否かで判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｍの入力値の微分係数が正から０に変化すると、マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓの存在を確認したと判断し、図５（図２２）のステップＳＡ５で、自機のレーザダイオード３０Ｍを消灯させる。
また、マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍの消灯に応答して、図７のステップＳＢ６でスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯するまでは下降し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯すると「０」になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、図２２のステップＳＡ６ａで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値を取得し、ステップＳＡ６ｂで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になったか否かを、例えば、図１５のフローチャートの処理で判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になると、マスタ基板３Ｍは、全てのスレーブ基板３Ｓで電源オン時の処理を完了したと判断し、電源オン時の処理を終了する。
図２３は、電源オン時のスレーブ基板３Ｓの処理の詳細を示すフローチャートであり、次に、電源オン時におけるスレーブ基板３Ｓの処理の詳細について説明する。なお、図２３では、図７のフローチャートで説明した処理ステップと同じ処理については、同じ処理ステップの番号を付してある。
上述したように、スレーブ基板３Ｓでは、図５（図２２）のステップＳＡ３でのマスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、図７（図２３）のステップＳＢ４でレーザダイオード３０Ｓが点灯すると、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると一定値になる。
そして、マスタ基板３Ｍが全てのスレーブ基板３Ｓの存在を確認し、ステップＳＡ５でレーザダイオード３０Ｍを消灯すると、各スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、一定値から下降する。
そこで、スレーブ基板３Ｓは、図２３のステップＳＢ５ａで、フォトディテクタ３１Ｓの入力値を取得し、ステップＳＢ５ｂで、フォトディテクタ３１Ｓの入力値が一定値から下降したことを、例えば、図９のフローチャートの処理で入力値の微分係数が正から０に変化した後、０から負に変化したか否かで判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｓの入力値の微分係数が正から０に変化した後、０から負に変化すると、スレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍで全てのスレーブ基板３Ｓの存在を確認したと判断し、図７（図２３）のステップＳＢ６で、自機のレーザダイオード３０Ｓを消灯させる。
２．マスタ基板がスレーブ基板の配置と数を決定する処理
次に、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの配置と数を決定するために、マスタ基板３Ｍとスレーブ基板３Ｓで実行される処理の概要について説明する。
図２４は、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する処理を示すタイミングチャート、図２５は、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のマスタ基板３Ｍの処理を示すフローチャート、図２６は、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のマスタ基板３Ｍにおけるレーザダイオード出力とフォトディテクタ入力のレベル変化を示すタイムチャートである。また、図２７は、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のスレーブ基板３Ｓの処理を示すフローチャート、図２８は、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のスレーブ基板３Ｓにおけるレーザダイオード出力とフォトディテクタ入力のレベル変化を示すタイムチャートである。
（２−１）図２５のステップＳＤ１で、マスタ基板３Ｍは、自機のレーザダイオード３０Ｍ（MＬＤ）を点灯させる。
上述したように、マスタ基板３Ｍでは、レーザダイオード３０Ｍから出力した光が、光導波路２Ａを伝送されて自機のフォトディテクタ３１Ｍ（MＰＤ）に入力する。これにより、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが、図２６のレベルＬＭ１に上昇する。
また、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍが点灯することで、マスタ基板３Ｍから出力された光が光導波路２Ａを伝送されて、スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ（SＰＤ）に入力される。これにより、図２７のステップＳＥ１で、光導波路２Ａに接続されている各スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが、図２８のレベルＬＳ１に上昇する。
（２−２）図２７のステップＳＥ２で、各スレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍから出力された光がフォトディテクタ３１Ｓに入力されることで、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが所定値（ＬＳ１）に上昇すると、自機のレーザダイオード３０Ｓを点灯させる。
マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、各スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると、各スレーブ基板３Ｓから出力された光が光導波路２Ａを伝送されて、図２５のステップＳＤ２で、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍに入力される。
各スレーブ基板３Ｓから出力された光が、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍに入力することで、マスタ基板３Ｍでは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが上昇する。
図２６でも、２枚のスレーブ基板３Ｓが接続されている場合の例を示し、第１のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ（S1ＬＤ）が点灯すると、マスタ基板３Ｍでは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルがレベルＬＭ２に上昇する。更に、第２のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ（S2ＬＤ）が点灯すると、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルがレベルＬＭ３に上昇する。
上述したように、マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答してスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓが点灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると一定値になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が一定値になると、図２５のステップＳＤ３で、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓの出力が行われたことを確認する。尚、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓの出力が行われたことを確認する処理の詳細は後述する。
また、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、各スレーブ基板３Ｓから光が出力されると、各スレーブ基板３Ｓでは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが上昇する。
例えば、第１のスレーブ基板３Ｓでは、自機のレーザダイオード３０Ｓ（S1ＬＤ）が点灯することで出力した光が、自機のフォトディテクタ３１Ｓに入力する。これにより、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが、図２８のレベルＬＳ２に上昇する。
また、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、第２のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ（S2ＬＤ）が点灯すると、第１のスレーブ基板３Ｓでは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルがレベルＬＳ３に上昇する。尚、第２のスレーブ基板側でも、同様の動作である。
マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓの出力が行われたことを確認すると、図２５のステップＳＤ４で、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を算出する。なお、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの配置及び数を算出する処理の詳細は後述する。
（２−３）マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓの配置及び数を算出すると、図２５のステップＳＤ５で、自機のレーザダイオード３０Ｍを消灯させる。
マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍが消灯することで、スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが、図２８のレベルＬＳ３から下降する。
上述したように、スレーブ基板３Ｓでは、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答してレーザダイオード３０Ｓが点灯すると、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると一定値になる。
そして、マスタ基板３Ｍが全てのスレーブ基板３Ｓの配置と数を算出し、レーザダイオード３０Ｍを消灯すると、各スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、一定値から下降する。
そこで、スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力値が一定値から下降すると、図２７のステップＳＥ３で、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの配置と数の算出を完了したと判断する。尚、マスタ基板３Ｍでスレーブ基板３Ｓの配置と数の算出を完了したことをスレーブ基板３Ｍが確認する処理の詳細は後述する。
（２−４）各スレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍで全てのスレーブ基板３Ｓの配置と数の算出を完了したと判断すると、図２７のステップＳＥ４で、自機のレーザダイオード３０Ｓを消灯させる。
各スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯することで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが下降する。
上述したように、マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍの消灯に応答してスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓが消灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯するまでは下降し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯すると「０」になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になると、図２５のステップＳＤ６で、全てのスレーブ基板３Ｓが応答したと判断し、スレーブ基板３Ｓの配置と数を算出する処理を終了する。尚、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓで応答したことを確認する処理の詳細は後述する。
図２９は、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のマスタ基板３Ｍの処理の詳細を示すフローチャートであり、次に、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時におけるマスタ基板３Ｍの処理の詳細について説明する。なお、図２９では、図２５のフローチャートで説明した処理ステップと同じ処理については、同じ処理ステップの番号を付してある。
上述したように、マスタ基板３Ｍでは、図２５（図２９）のフローチャートのステップＳＤ１での自機のレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、図２７のステップＳＥ２でスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると一定値になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、図２９のステップＳＤ３ａで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値を取得し、ステップＳＤ３ｂで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が一定値になったことを、例えば、上述した図９のフローチャートの処理で入力値の微分係数が正から０に変化したか否かで判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｍの入力値の微分係数が正から０に変化すると、マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓの出力が行われたことを確認したと判断し、図２５（図２９）のステップＳＤ４で、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を算出する。
また、マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍの消灯に応答して、図２７のステップＳＥ４でスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯するまでは下降し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯すると「０」になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、図２９のステップＳＤ６ａで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値を取得し、ステップＳＤ６ｂで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になったか否かを、例えば、上述した図１５のフローチャートの処理で判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になると、マスタ基板３Ｍは、全てのスレーブ基板３Ｓが応答したと判断し、スレーブ基板３Ｓの配置と数を決定する処理を終了する。
図３０は、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のスレーブ基板３Ｓの処理の詳細を示すフローチャートであり、次に、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時におけるスレーブ基板３Ｓの処理の詳細について説明する。なお、図３０では、図２７のフローチャートで説明した処理ステップと同じ処理については、同じ処理ステップの番号を付してある。
上述したように、スレーブ基板３Ｓでは、図２５（図２９）のステップＳＤ１でのマスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、図２７（図３０）のステップＳＥ２でレーザダイオード３０Ｓが点灯すると、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると一定値になる。
そして、マスタ基板３Ｍが全てのスレーブ基板３Ｓの配置と数を決定し、ステップＳＤ５でレーザダイオード３０Ｍを消灯すると、各スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、一定値から下降する。
そこで、スレーブ基板３Ｓは、図３０のステップＳＥ３ａで、フォトディテクタ３１Ｓの入力値を取得し、ステップＳＥ３ｂで、フォトディテクタ３１Ｓの入力値が一定値から下降したことを、例えば、上述した図９のフローチャートの処理で入力値の微分係数が正から０に変化した後、０から負に変化したか否かで判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｓの入力値の微分係数が正から０に変化した後、０から負に変化すると、スレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍでスレーブ基板３Ｓの配置と数を決定したと判断し、後述するＩＤ付与で利用するため、図３０のステップＳＥ３ｃで、自機のフォトディテクタ３１Ｓの入力値を保持した後、図２７（図３０）のステップＳＥ４で、自機のレーザダイオード３０Ｓを消灯させる。
次に、スレーブ基板３Ｓの配置と数を算出するＰＤ入力レベルテーブルについて説明する。
図３１は、フォトディテクタ３１Ｍに入力する光のレベルを示すグラフで、図３１では、横軸に受光角度θ（０°〜１８０°）をとり、縦軸に入力レベルをとっている。
マスタ基板３Ｍにおいて、フォトディテクタ３１Ｍ1のレベル分布を角度θによってＮ分割し、角度θiに対応した入力レベルをＰＤ1θiと定義する。そして、角度θiに対応した入力レベルＰＤ1θiを全ての分割に対して持ったベクトルＰＤ１を、以下の（３）式で定義する。
ＰＤ１＝（ＰＤ1θ1，ＰＤ1θ2，・・・ＰＤ1θN）・・・（３）
これにより、スレーブ基板３Ｓの配置を角度θｉで規定することで、最大Ｓ個のスレーブ基板３Ｓが配置され得る全ての配置のうち、どこかにスレーブ基板３Ｓが配置され一定光量でレーザダイオード３０Ｓを点灯させた時に、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍ1に入力される光のレベルから、入力レベルテーブルｔＰＤ1を予め計算できる。
Ｓ個のスレーブ基板３Ｓは、０〜３６０°の範囲で２Ｎ−１個の配置をとることができる。すなわち、０〜１８０°をＮ分割するので、円周上では２Ｎ分割される。
ここで、スレーブ基板３Ｓの配置情報を、以下の（４）式に示す配置ベクトルＷmに置き換える。つまり、配置０から配置２Ｎ−１をベクトルの要素番号に対応付ける。
Ｗm＝（isNode（θ0），isNode（θ1），・・・，isNode（θ2N-1））・・・（４）
ここで、ｍ＝０，１，２，・・・,２2N-1−１である。
更に、スレーブ基板３Ｓ（マスタ基板３Ｍ）が配置されるまたは配置しないという情報を、１または０の値に対応付ける。すなわち、isNode（θi）＝１は、θiの位置にスリーブ基板３Ｓ（マスタ基板３Ｍ）が存在することを表し、isNode（θi）＝０は、θiの位置にスリーブ基板３Ｓが存在しないことを表す。なお、配置０はマスタ基板３Ｍを表し、この要素は常に１にしておく。
図３２は、マスタ基板３Ｍとスレーブ基板３Ｓの配置例を示す説明図である。図３２では、配置０はマスタ基板３Ｍが配置される箇所である。また、配置１，２，・・・，２Ｎ−１は、スレーブ基板３Ｓが配置され得る箇所である。
例えば、図３２において、配置１，２及び配置ｋにスレーブ基板３Ｓが配置されていることを、配置ベクトルＷmでは以下の（５）式で表すことが出来る。
Ｗm＝［１，１，１，０，・・・，０，１（配置ｋ），０，・・・，０］・・・（５）
逆に考えると、配置ベクトルＷmのうち、値が１に等しい要素番号を調べることで、その要素に対応した位置に、スレーブ基板３Ｓが配置されていることがわかる。
さて、以下の（６）式に示すように、配置ベクトルＷmとベクトルＰＤ１の内積をとることで、スレーブ基板３Ｓが配置ベクトルＷmで特定される位置に配置されている場合、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍ1に入力される入力レベルを得ることができる。
ｔＰＤ1wi＝Ｗm・ＰＤ1・・・（６）
１枚のスレーブ基板３Ｓが配置される場所に関する組み合わせは２Ｎ−１箇所あり、それぞれ独立に配置の有無があるので、スレーブ基板３Ｓが配置される場所に関する組み合わせは２2N-1通りある。
この全ての組み合わせのベクトルＷに対して、上述したＰＤ1との内積をとることで、以下の（７）式に示す入力レベルテーブルｔＰＤ1を計算できる。
Figure 0005145894
ここで、入力レベルテーブルｔＰＤ1は、２2N-1×１次元のベクトル、配置ベクトルＷmは、２2N-1×２Ｎ次元のベクトル、ベクトルＰＤ1は、２Ｎ×１次元のベクトルである。
図３３は、フォトディテクタ３１Ｍ1における入力レベルテーブルｔＰＤ1と配置ベクトルＷmを対応付けたテーブルの一例を示す説明図で、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍ1における入力レベルテーブルｔＰＤ1と配置ベクトルＷmの関係におけるテーブルを持つ。フォトディテクタ３１Ｍ2に関しても、同様のテーブルを予め算出しておく。
これにより、マスタ基板３Ｍは、自機のフォトディテクタ３１Ｍ1，３１Ｍ2の入力値を基にテーブルを検索することで、スレーブ基板３Ｓの配置ベクトルＷを得ることができる。
なお、以上の例では、光導波路２Ａの円周方向を等間隔でＮ分割し、２Ｎ−１個の位置にスレーブ基板３Ｓが存在しえるものとして、入力レベルテーブルを作成した。但し、円周方向の等間隔上の位置をスレーブ基板３Ｓの存在しえる位置とする必要はない。
すなわち、スレーブ基板３Ｓの存在しえる位置が等間隔ではなく、偏った配置であっても、スレーブ基板３Ｓの位置と光のレベルの関係から、上述したように入力レベルテーブルを作成することができる。これにより、スレーブ基板３Ｓの存在しえる位置が偏った配置であっても、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍに入力される光のレベルから、スレーブ基板３Ｓの数と位置を決定することができる。
図３４は、マスタ基板３Ｍでスレーブ基板３Ｓの配置及び数を算出する処理の一例を示すフローチャートであり、次に、図２５（図２９）のステップＳＤ４で、スレーブ基板３Ｓの配置及び数を算出する処理の詳細について説明する。
マスタ基板３Ｍは、図２５（図２９）のステップＳＤ３（ａ，ｂ）で、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓの出力が行われたことを確認したと判断すると、図３４のステップＳＦ１で、フォトディテクタ３１Ｍ1の入力値ＰＤ1_ＩＮとフォトディテクタ３１Ｍ2の入力値ＰＤ2_ＩＮを取得する。
マスタ基板３Ｍは、図３４のステップＳＦ２ａで、スレーブ基板３Ｓの配置に応じて変化するフォトディテクタ３１Ｍ1に入力する光のレベルとスレーブ基板３Ｓの配置情報である配置ベクトルＷ1が対応付けられた上述したＰＤ入力レベルテーブルｔＰＤ1から、フォトディテクタ３１Ｍ1の入力値ＰＤ1_ＩＮに基づいて、スレーブ基板３Ｓの配置ベクトルＷ1を検索する。
同様に、マスタ基板３Ｍは、図３４のステップＳＦ２ｂで、スレーブ基板３Ｓの配置に応じて変化するフォトディテクタ３１Ｍ2に入力する光のレベルとスレーブ基板３Ｓの配置情報である配置ベクトルＷ2が対応付けられたＰＤ入力レベルテーブルｔＰＤ2から、フォトディテクタ３１Ｍ2の入力値ＰＤ2_ＩＮに基づいて、スレーブ基板３Ｓの配置ベクトルＷ2を検索する。
マスタ基板３Ｍは、図３４のステップＳＦ３で、フォトディテクタ３１Ｍ1の入力値に基づく配置ベクトルＷ1と、フォトディテクタ３１Ｍ2の入力値に基づく配置ベクトルＷ2から、一意に決められるスレーブ基板３Ｓの配置ベクトルＷを得る。
マスタ基板３Ｍは、図３４のステップＳＦ４で、スレーブ基板３Ｓの配置ベクトルＷに基づいて、スレーブ基板３Ｓの数を算出する。
マスタ基板３Ｍは、図３４のステップＳＦ５で、スレーブ基板３Ｓの配置ベクトルＷに基づいて、スレーブ基板３Ｓの位置を算出する。
図３５は、ＰＤ入力レベルテーブルを検索する処理の一例を示すフローチャートであり、次に、図３４のステップＳＦ２（ａ，ｂ）で、ＰＤ入力レベルテーブルを検索する処理の詳細について説明する。
ＰＤ入力レベルｔＰＤ1は、光導波路２Ａに接続可能なスレーブ基板３Ｓの数が２Ｎ−１個であるので、スレーブ基板３Ｓが配置され得る場所に合わせて本例では２2N-1通りの組み合わせがある。
このため、マスタ基板３Ｍは、図３５のステップＳＦ２１〜ＳＦ２３で、フォトディテクタ３１Ｍ1の入力値ＰＤ1_ＩＮと、ｉ番目のＰＤ入力レベルテーブルｔＰＤ1,iとの差を算出して、フォトディテクタ３１Ｍ1の入力値ＰＤ1_ＩＮに最も近い要素を検索する。
マスタ基板３Ｍは、図３５のステップＳＦ２４で、ｉ番目のＰＤ入力レベルテーブルｔＰＤ1,iがＰＤ入力値に十分近いと判断すると、ｉ番目のＰＤ入力レベルテーブルｔＰＤ1,iに対応した配置ベクトルＷ1,iを取得し、図３５のステップＳＦ２５，ＳＦ２６で、ｉ＋１番目の要素に対して同様に検索を行う。
また、マスタ基板３Ｍは、全てのＰＤ入力レベルテーブルｔＰＤ2に対して、フォトディテクタ３１Ｍ2の入力値ＰＤ2_ＩＮに最も近い要素を検索し、入力値に最も近い要素に対応した配置ベクトルＷ2,iを取得する。
図３６は、複数の候補から配置ベクトルを決定する処理の一例を示すフローチャートであり、次に、図３４のステップＳＦ３で、配置ベクトルを決定する処理の詳細について説明する。
マスタ基板３Ｍは、図３６のステップＳＦ３１〜ＳＦ３６で、フォトディテクタ３１Ｍ1の入力値ＰＤ1_ＩＮから得られたｉ個の配置ベクトルＷ1と、フォトディテクタ３１Ｍ2の入力値ＰＤ2_ＩＮから得られたｊ個の配置ベクトルＷ2を順次比較し、ステップＳＦ３７で、配置ベクトルＷ1と配置ベクトルＷ2が一致しているものを、最終的な配置ベクトルＷとする。
図３７は、スレーブ基板３Ｓの数を決定する処理の一例を示すフローチャートであり、次に、図３４のステップＳＦ４で、スレーブ基板３Ｓの数を決定する処理の詳細について説明する。
マスタ基板３Ｍは、図３７のステップＳＦ４３で、決定した配置ベクトルＷにおいて基板が存在することを示す値が１である要素の数を検索する処理を、ステップＳＦ４１，ＳＦ４２，ＳＦ４４，ＳＦ４５で、マスタ基板以外の全ての要素に対して行う。
図３８は、スレーブ基板３Ｓの位置を決定する処理の一例を示すフローチャートであり、次に、図３４のステップＳＦ５で、スレーブ基板３Ｓの位置を決定する処理の詳細について説明する。
マスタ基板３Ｍは、図３８のステップＳＦ５３で、決定した配置ベクトルＷにおいて基板が存在することを示す値が１である要素を検索し、ステップＳＦ５４で、基板が存在することを示す値が１である要素に対応した角度θでスレーブ基板３Ｓが存在する位置を特定する処理を、ステップＳＦ５１，ＳＦ５２，ＳＦ５５，ＳＦ５６で、マスタ基板以外の全ての要素に対して行う。
ここで、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する処理は、電源オン時の処理とＬＤの点灯及び消灯の制御が同じであるので、電源オン時の処理で、マスタ基板３Ｍが未知のスレーブ基板３Ｓを発見すると共に、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する処理を同時に行うことができる。
３．マスタ基板がスレーブ基板にＩＤを付与する処理
次に、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３ＳにＩＤを付与するために、マスタ基板３Ｍとスレーブ基板３Ｓで実行される処理の概要について説明する。
図３９は、スレーブ基板３ＳにＩＤを付与する処理を示すタイミングチャート、図４０は、スレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの処理を示すフローチャート、図４１は、スレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のスレーブ基板３Ｓの処理を示すフローチャートである。
マスタ基板３Ｍは、図４０のステップＳＧ１，ＳＧ２で、位置が決められた全てのスレーブ基板３Ｓに対して、順にIＤ付与の処理を行う。
マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されたスレーブ基板３Ｓの位置と数が決定すると、上述した電源オン時及び位置と数を決定する処理等で、マスタ基板３Ｍと全てのスレーブ基板３Ｓがレーザダイオードを点灯させた時に、各スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ1とフォトディテクタ３１Ｓ2に入力する光のレベルを求めることができる。
すなわち、マスタ基板３Ｍは、図４０のステップＳＧ３で、全てのスレーブ基板３Ｓの位置から、i番目に配置されるスレーブ基板３Ｓに対して、マスタ基板３Ｍ及び他のスレーブ基板３Ｓの配置情報(配置ベクトル)を求める、そして、上述した入力レベルテーブルｔＰＤ1，ｔＰＤ2を利用して、配置情報からｉ番目のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ1に入力する光の入力レベルｍＰＤ1と、フォトディテクタ３１Ｓ2に入力する光の入力レベルｍＰＤ2を得る。
マスタ基板３Ｍは、図４０のステップＳＧ４で、i番目に配置されるスレーブ基板３Ｓに対して求めたＰＤ入力レベルｍＰＤ1，ｍＰＤ2とＩＤの情報をレーザダイオード３０Ｍから出力して、フォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2のＰＤ入力レベルがｍＰＤ1，ｍＰＤ2であるスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する。
光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓは、図４１のステップＳＨ１で、マスタ基板３ＭからＰＤ入力レベルｍＰＤ1，ｍＰＤ2とＩＤを受信する。
スレーブ基板３Ｓは、図４１のステップＳＨ２で、スレーブ基板３Ｓの位置と数を決定する処理において、図３０のフローチャートのステップＳＥ３ｃで保持したフォトディテクタ３１Ｓ1の実際の入力値ｓＰＤ1とｍＰＤ1を比較すると共に、フォトディテクタ３１Ｓ2の実際の入力値ｓＰＤ2とｍＰＤ2を比較する。
そして、スレーブ基板３Ｓは、自機で保持しているフォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2の入力値と、マスタ基板３Ｍから取得したＰＤ入力レベルｍＰＤ1，ｍＰＤ2が一致すると、図４１のステップＳＨ３でＩＤが自機に付与されたものと判断して、図４１のステップＳＨ４でこのＩＤを保持し、ＰＤ入力値が一致しない場合は、ＩＤを破棄する。
スレーブ基板３Ｓは、ＰＤ入力値が一致することでＩＤが付与されると、図４１のステップＳＨ５で、ＩＤが付与されたことを示す情報をレーザダイオード３０Ｓで出力して、マスタ基板３Ｍに通知する。
マスタ基板３Ｍは、スレーブ基板３ＳからＩＤが付与されたことを示す情報を受信すると、図４０のステップＳＧ５で、i番目のスレーブ基板３ＳにＩＤが付与されたことを確認し、ステップＳＧ６及びステップＳＧ２で、i＋１番目のスレーブ基板３Ｓがあれば、同様の処理でＩＤ付与を行い、ＩＤを付与すべき次のスレーブ基板３Ｓが無ければ、全てのスレーブ基板３Ｓに対するＩＤ付与が終了する。
図４２は、測定誤差を考慮してスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの処理を示すフローチャート、図４３は、測定誤差を考慮してスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のスレーブ基板３Ｓの処理を示すフローチャートである。
さて、各スレーブ基板３Ｓにおいて、マスタ基板３Ｍが持っている入力レベルテーブルｔＰＤ1，ｔＰＤ2によるＰＤ入力レベル分布と、フォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2で実際に取得した入力値では、誤差がある場合が考えられる。このため、各フォトディテクタ毎に、誤差の大きさに応じて評価値の重みを付けることで、ＩＤ付与の正確性を向上させる。
すなわち、マスタ基板３Ｍは、図４２のステップＳＩ１，ＳＩ２で、位置が決められた全てのスレーブ基板３Ｓに対して、順にIＤ付与の処理を行うため、ステップＳＩ３で、上述した入力レベルテーブルｔＰＤ1，ｔＰＤ2を利用して、配置情報からｉ番目のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ1に入力する光の入力レベルｍＰＤ1と、フォトディテクタ３１Ｓ2に入力する光の入力レベルｍＰＤ2を得る。
マスタ基板３Ｍは、図４２のステップＳＩ４で、i番目に配置されるスレーブ基板３Ｓに対して求めたＰＤ入力レベルｍＰＤ1，ｍＰＤ2と、ＰＤ入力レベルの誤差許容範囲Δと、フォトディテクタ３１Ｓ1に対応した評価値算出の重み係数α1と、フォトディテクタ３１Ｓ2に対応した評価値算出の重み係数α2と、ＩＤの情報ｍＩＤをレーザダイオード３０Ｍから出力して、全てのスレーブ基板３Ｓに対してこれら情報を送信する。
光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓは、図４３のステップＳＪ１で、マスタ基板３ＭからＰＤ入力レベルｍＰＤ1，ｍＰＤ2と、ＰＤ入力レベルの誤差許容範囲Δと、評価値算出の重み係数α1，α2と、ｍＩＤを受信する。
スレーブ基板３Ｓは、図４３のステップＳＪ２で、スレーブ基板３Ｓの位置と数を決定する処理において保持したフォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2の実際の入力値ｓＰＤ1，ｓＰＤ2が、マスタ基板３ＭからのＰＤ入力レベルｍＰＤ1，ｍＰＤ2に対して誤差許容範囲Δ内に収まっているか判断する。
ここでは、フォトディテクタ３１Ｓ1の実際の入力値ｓＰＤ1とｍＰＤ1の差に重み係数α1を乗じた値と、フォトディテクタ３１Ｓ2の実際の入力値ｓＰＤ2とｍＰＤ2の差に重み係数α2を乗じた値の加算値が、誤差許容範囲Δより小さいか比較する。
スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2の実際の入力値ｓＰＤ1，ｓＰＤ2が、マスタ基板３ＭからのＰＤ入力レベルｍＰＤ1，ｍＰＤ2に対して誤差許容範囲Δ内に収まっていると、図４３のステップＳＪ３で、自機のＩＤとしてマスタ基板３ＭからのｍＩＤをｓＩＤにセットする。
マスタ基板３Ｍは、図４２のステップＳＩ５で、ＩＤがｍＩＤのスレーブ基板３ＳからｓＩＤを読み出す取得命令を送信する。
スレーブ基板３Ｓは、図４３のステップＳＪ４で、マスタ基板３ＭからＩＤの取得命令を受信すると、ステップＳＪ５で、保持しているｓＩＤの情報をレーザダイオード３０Ｓから出力して、ｓＩＤをマスタ基板３Ｍに送信する。
マスタ基板３Ｍは、図４２のステップＳＩ６で、スレーブ基板３ＳからｓＩＤを取得し、ステップＳＩ７でｍＩＤと比較する。
マスタ基板３Ｍは、ｍＩＤと一致するｓＩＤをスレーブ基板３Ｓから取得できると、該当するスレーブ基板３ＳにＩＤが付与されたこと確認し、図４２のＳＩ８及びステップＳＩ２で、i＋１番目のスレーブ基板３Ｓがあれば、同様の処理でＩＤ付与を行い、ＩＤを付与すべき次のスレーブ基板３Ｓが無ければ、全てのスレーブ基板３Ｓに対するＩＤ付与が終了する。
これに対して、マスタ基板３Ｍは、ｍＩＤと一致するｓＩＤをスレーブ基板３Ｓから取得できなかった場合は、図４２のステップＳＩ９で誤差許容範囲Δを更新し、誤差に対する許容範囲を大きくして、同様の処理でＩＤ付与を行う。
図４４は、配置が一意に決められたスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの処理の詳細を示すフローチャート、図４５は、配置が一意に決められたスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のスレーブ基板３Ｓの処理の詳細を示すフローチャートである。次に、上述した図３４のフローチャートで、スレーブ基板３Ｓの配置が一意に決められた場合に、スレーブ基板３ＳにＩＤを付与する処理の詳細について説明する。
マスタ基板３Ｍは、図４４のステップＳＫ１で、配置iのスレーブ基板３Ｓに対して、ＩＤ付与の処理を開始する。ここで、マスタ基板３Ｍを含めたノードの数をＮ個とした時に、マスタ基板３Ｍは、図４４のステップＳＫ２で、自機を除いた数のi＝０からi＝Ｎ−１のスレーブ基板３Ｓに対して、順にＩＤを付与する。
マスタ基板３Ｍは、図４４のステップＳＫ３〜ＳＫ７で、配置iのスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2に、他のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから出力された光がどのようなレベルで入力されるか求める。
すなわち、マスタ基板３Ｍは、図４４のステップＳＫ６で、配置ｉ以外の配置ｊのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから出力された光が、配置iのスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ1に入力した場合の入力値ＰＤ1（ｉ，ｊ）と、フォトディテクタ３１Ｓ2に入力した場合の入力値ＰＤ2（ｉ，ｊ）を算出し、算出したＰＤ入力値をステップＳＫ７で加算する。
そして、配置ｉ以外の全てのスレーブ基板３ＳのＬＤ出力に対して、配置ｉのスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ1におけるＰＤ入力値ＰＤ1（ｉ，ｊ）を順次加算することで求められるＰＤ入力値の総和が、配置ｉのスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ1に入力するＰＤ入力値ＳｕｍＰＤ1となる。
同様に、配置ｉのスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ2におけるＰＤ入力値ＰＤ2（ｉ，ｊ）を順次加算することで求められるＰＤ入力値の総和が、フォトディテクタ３１Ｓ2に入力するＰＤ入力値ＳｕｍＰＤ2となる。
マスタ基板３Ｍは、図４４のステップＳＫ８で、配置ｉのスレーブ基板３Ｓに対して求めたＰＤ入力値ＳｕｍＰＤ1，ＳｕｍＰＤ2とＩＤの情報を、レーザダイオード３０Ｍからの光で全てのスレーブ基板３Ｓに対して送信し、ＰＤ入力値としてＳｕｍＰＤ1，ＳｕｍＰＤ2を持つスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する。
光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓは、図４５のステップＳＬ１で、マスタ基板３ＭからＰＤ入力レベルＳｕｍＰＤ1，ＳｕｍＰＤ2とＩＤを受信する。
スレーブ基板３Ｓは、図４５のステップＳＬ２で、スレーブ基板３Ｓの位置と数を決定する処理において保持したフォトディテクタ３１Ｓ1の実際の入力値ｓＰＤ1とＳｕｍＰＤ1を比較すると共に、フォトディテクタ３１Ｓ2の実際の入力値ｓＰＤ2とＳｕｍＰＤ2を比較する。
そして、スレーブ基板３Ｓは、自機で保持しているフォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2の入力値と、マスタ基板３Ｍから取得したＰＤ入力レベルＳｕｍＰＤ1，ＳｕｍＰＤ2が一致すると、図４５のステップＳＬ３でＩＤが自機に付与されたものと判断して、図４５のステップＳＬ４でこのＩＤを保持し、ＰＤ入力値が一致しない場合は、ＩＤを破棄する。
スレーブ基板３Ｓは、ＰＤ入力値が一致することでＩＤが付与されると、図４５のステップＳＬ５で、ＩＤが付与されたことを示す情報をレーザダイオード３０Ｓで出力して、マスタ基板３Ｍに通知する。
マスタ基板３Ｍは、スレーブ基板３ＳからＩＤが付与されたことを示す情報を受信すると、図４４のステップＳＫ９で、配置iのスレーブ基板３ＳにＩＤが付与されたことを確認し、ステップＳＫ１０及びステップＳＫ２で、i＋１番目のスレーブ基板３Ｓがあれば、同様の処理でＩＤ付与を行い、ＩＤを付与すべき次のスレーブ基板３Ｓが無ければ、全てのスレーブ基板３Ｓに対するＩＤ付与が終了する。
なお、本例でも、上述した図４２及び図４３の処理のように、フォトディテクタ毎に誤差の大きさに応じて評価値の重みを付けることで、ＩＤ付与の正確性を向上させることができる。
図４６は、ＰＤ入力レベルの分布を示すグラフで、図４６（ａ）は、マスタ基板３Ｍからみた分布を示し、図４６（ｂ）及び図４６（ｃ）は、配置Ｗ（ｉ）のスレーブ基板３Ｓからみた分布を示す。また、図４７は、マスタ基板３Ｍに対する配置Ｗ（ｉ）と配置Ｗ（ｊ）のスレーブ基板３Ｓの配置例を示す説明図である。
次に、スレーブ基板３Ｓに入力される光のレベルをマスタ基板３Ｍで算出する処理の詳細について説明する。ここで、配置Ｗ（ｉ）のスレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍに対して角度θｉの位置にあり、配置Ｗ（ｊ）のスレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍに対して角度θｊの位置にあるものとする。
図４６（ａ）では、光導波路２Ａを間にしてマスタ基板３Ｍに対する１８０°の位置、すなわち、マスタ基板３Ｍの正面を０°とした場合に、角度θに配置されるスレーブ基板３Ｓから、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍに入力される光のレベル分布を示し、マスタ基板３Ｍは、図４６（ａ）に示すＰＤ入力レベルの分布の情報を、図３３に示すようなテーブルとして持つ。
これに対して、配置Ｗ（ｊ）のスレーブ基板３Ｓから、配置Ｗ（ｉ）のスレーブ基板３Ｓに入力される光のレベルを考えると、図４７（ａ）に示すように、θｉ＞θｊの場合は、配置Ｗ（ｊ）のスレーブ基板３Ｓは、配置Ｗ（ｉ）のスレーブ基板３Ｓに対してθｉ−θｊの位置にある。
このため、配置Ｗ（ｉ）のスレーブ基板３Ｓが、±１８０°の位置に配置されると考えると、配置Ｗ（ｊ）のスレーブ基板３Ｓは、１８０°−（θｉ−θｊ）の位置にある。これにより、配置Ｗ（ｊ）のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから、配置Ｗ（i）のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2に入力される光の入力値ＰＤ1（ｉ，ｊ），ＰＤ2（ｉ，ｊ）は、図４６（ｂ）にＰＤIN_Ｗ（ｉ）で示す矢印となる。
一方、図４７（ｂ）に示すように、θｉ＜θｊの場合は、配置Ｗ（ｊ）のスレーブ基板３Ｓは、配置Ｗ（ｉ）のスレーブ基板３Ｓに対してθｊ−θｉの位置にある。
このため、配置Ｗ（ｉ）のスレーブ基板３Ｓが、±１８０°の位置に配置されると考えると、配置Ｗ（ｊ）のスレーブ基板３Ｓは、−１８０°＋（θｊ−θｉ）の位置にある。これにより、配置Ｗ（ｊ）のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから、配置Ｗ（i）のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2に入力される光の入力値ＰＤ1（ｉ，ｊ），ＰＤ2（ｉ，ｊ）は、図４６（ｃ）にＰＤIN_Ｗ（ｉ）で示す矢印となる。
そこで、配置Ｗ（ｉ）と配置Ｗ（ｊ）に存在するスレーブ基板３Ｓのマスタ基板３Ｍに対する角度をそれぞれθｉ，θｊとすると、θｉ＜θｊの時は、以下の（８）式に示すような関数Ｆを導入し、θｉ＞θｊの時は、以下の（９）式に示すような関数Ｆを導入する。
Ｆ（θｉ，θｊ）＝−１８０＋（θｊ−θｉ）・・・（８）
Ｆ（θｉ，θｊ）＝１８０−（θｉ−θｊ）・・・（９）
このとき、配置Ｗ（ｊ）にあるスレーブ基板３ＳのＬＤ出力は、配置Ｗ（ｉ）のスレーブ基板３Ｓに以下の（１０）式及び（１１）式の値で入力される。
Ｌｅｖｅｌ＝ＰＤ（θｉ，ｊ）・・・（１０）
θｉ，ｊ＝Ｆ（Ｗ（ｉ），Ｗ（ｊ））・・・（１１）
図４８は、配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの処理の詳細を示すフローチャートで、次に、上述した図３４のフローチャートで、スレーブ基板３Ｓの配置が一意に決められない場合に、スレーブ基板３ＳにＩＤを付与する処理の詳細について説明する。なお、スレーブ基板３Ｓ側での処理は、図４５のフローチャートと同じである。
上述したように、２個のフォトディテクタを備えて、一方に対して他方を傾斜させると、光の減衰の対称性が崩される。但し、図２（ｂ）に示すように、０°〜±１８０°の範囲の間に、ＰＤ入力レベルが等しくなる位置がある。このため、ＰＤ入力レベルテーブルには、ＰＤ入力レベルが同じで配置ベクトルが異なる要素が存在する。
以下の説明では、スレーブ基板３Ｓの配置候補ＷiがＮ個あるとする。スレーブ基板３Ｓの配置候補Ｗi（ｉ＝０，１，・・・，Ｎ）には、以下の（１２）式に示すように、全ての候補の中に確定したスレーブ位置（実線内）と不確定なスレーブ位置（二点鎖線内）の２つの情報が入っているとする。
Figure 0005145894
ここで、スレーブ基板３Ｓの各配置候補Ｗiに対して、基板が存在することを示す値が１である位置にスレーブ基板３Ｓが存在すると仮定する。
そして、スレーブ基板３Ｓが存在すると仮定したある１つの位置に配置されるスレーブ３Ｓに入力されるＰＤ入力レベルを予測する。例えば、本例では、０番目の要素に対応する位置のスレーブ基板３ＳのＰＤ入力レベルを予測し、ＩＤが付与できればスレーブ基板３Ｓの配置を確定する。一方、ＩＤが付与できなければ、次の要素に対応する位置のスレーブ基板３ＳのＰＤ入力レベルを予測し、ＩＤ付与を行う。この処理を、ＩＤが付与できるまで繰り返す。
すなわち、マスタ基板３Ｍは、図４８のステップＳＭ１で、配置候補Ｗiのあるスレーブ基板３Ｓに対して、ＩＤ付与の処理を開始する。ここで、スレーブ基板３Ｓの配置候補数をＮとした時に、図４８のステップＳＭ２で、ｉ＝０からｉ＝Ｎの配置候補に対して、ＩＤが付与できるまでＩＤ付与の処理を行う。
マスタ基板３Ｍは、図４８のステップＳＭ３で、配置候補Ｗiのあるスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2に、他のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから入力される光のＰＤ入力値ＳｕｍＰＤ1，ＳｕｍＰＤ2を、上述した図４４のフローチャートのステップＳＫ３〜ＳＫ７の処理で予測する。
マスタ基板３Ｍは、図４８のステップＳＭ４で、配置候補Ｗiのあるスレーブ基板３Ｓに対して求めたＰＤ入力値ＳｕｍＰＤ1，ＳｕｍＰＤ2とＩＤの情報を、レーザダイオード３０Ｍからの光で全てのスレーブ基板３Ｓに対して送信し、ＰＤ入力値としてＳｕｍＰＤ1，ＳｕｍＰＤ2を持つスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する。
光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓは、図４５のステップＳＬ１で、マスタ基板３ＭからＰＤ入力レベルＳｕｍＰＤ1，ＳｕｍＰＤ2とＩＤを受信する。
スレーブ基板３Ｓは、図４５のステップＳＬ２で、スレーブ基板３Ｓの位置と数を決定する処理において保持したフォトディテクタ３１Ｓ1の実際の入力値ｓＰＤ1とＳｕｍＰＤ1を比較すると共に、フォトディテクタ３１Ｓ2の実際の入力値ｓＰＤ2とＳｕｍＰＤ2を比較する。
そして、スレーブ基板３Ｓは、自機で保持しているフォトディテクタ３１Ｓ1，３１Ｓ2の入力値と、マスタ基板３Ｍから取得したＰＤ入力レベルＳｕｍＰＤ1，ＳｕｍＰＤ2が一致すると、図４５のステップＳＬ３でＩＤが自機に付与されたものと判断して、図４５のステップＳＬ４でこのＩＤを保持し、ＰＤ入力値が一致しない場合は、ＩＤを破棄する。
スレーブ基板３Ｓは、ＰＤ入力値が一致することでＩＤが付与されると、図４５のステップＳＬ５で、ＩＤが付与されたことを示す情報をレーザダイオード３０Ｓで出力して、マスタ基板３Ｍに通知する。
マスタ基板３Ｍは、スレーブ基板３ＳからのＩＤが付与されたことを示す情報の受信の有無で、図４８のステップＳＭ５で、配置候補Ｗiのあるスレーブ基板３ＳにＩＤが付与されたことを確認し、図４８のステップＳＭ６で、スレーブ基板３ＳにＩＤが付与できたことを確認すると、図４８のステップＳＭ７で、スレーブ基板３Ｓの配置を配置候補Ｗiであると決定する。
スレーブ基板３Ｓの配置が決定した後は、マスタ基板３Ｍは、上述した図４４のフローチャートの処理で、全てのスレーブ３ＳにＩＤを付与する。
また、図４８のステップＳＭ６で、スレーブ基板３ＳにＩＤが付与できたことを確認できなかった場合は、マスタ基板３Ｍは、図４８のステップＳＭ２に戻り、次の配置候補Ｗi+1のあるスレーブ基板３Ｓに対して、ＩＤ付与の処理を行う。
＜第２の実施の形態の信号処理装置の構成例＞
図４９は、第２の実施の形態の信号処理装置の概要を示す構成図で、図４９（ａ）は、第２の実施の形態の信号処理装置１Ｂにおける光入出力部の配置を示す模式的な平面図、図４９（ｂ）は、レーザダイオードを傾斜させた場合のフォトディテクタの入力レベルの関係を示すグラフである。
第２の実施の形態の信号処理装置１Ｂは、図１（ａ）に示すように、光が伝送される光導波路２Ａと、光導波路２Ａに接続されるマスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓを備える。
マスタ基板３Ｍは及びスレーブ基板３Ｓは、それぞれレーザダイオード３０Ｍ，３０Ｓと、フォトディテクタ３１Ｍ，３１Ｓを備え、光導波路２Ａにおける光の減衰の対称性を崩すため、各基板では、図４９（ａ）に示すように、レーザダイオード３０Ｍ，３０Ｓが、光導波路２Ａの中心に対して、面方向に所定の角度βで傾斜させて配置される。
なお、各基板では、フォトディテクタ３１Ｍ，３１Ｓは、光導波路２Ａの中心に向けて配置され、また、レーザダイオードは各基板に１個ずつ配置され、フォトディテクタは各基板に１個ずつ配置される。
ここで、光導波路２Ａに接続されるマスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓでは、レーザダイオード３０Ｍ，３０Ｓの傾斜の向きが、円周方向に同一となるように構成される。
図４９（ｂ）では、図４９（ａ）に示すように、レーザダイオード３０Ｍ，３０Ｓの角度βを５°とした時に、フォトディテクタ３１Ｓ，３１Ｍに対するレーザダイオード３０Ｍ，３０Ｓの角度θを動かしたときのＰＤ入力レベルの変化を示す。なお、測定範囲は、０°から±１２５°までの範囲である。
図４９（ｂ）に示すように、レーザダイオード３０Ｍ，３０Ｓに傾斜を持たせることで、０°からプラス側とマイナス側でＰＤ入力レベルに差が生じて、対象性が崩れていることがわかる。
＜第２の実施の形態の信号処理装置の動作例＞
図５０は、スレーブ基板３Ｓの配置と数を決定する時のマスタ基板３Ｍの他の処理例を示すフローチャートで、次に、各基板で単一のレーザダイオードを傾けて配置した構成で、スレーブ基板３Ｓの配置と数を決定する処理について説明する。
マスタ基板３Ｍは、上述した図２５のフローチャートのステップＳＤ１と同様の処理を行い、図５０のステップＳＮ１で、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓを点灯させる。
マスタ基板３Ｍは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯したことを、例えば、自機のフォトディテクタ３１ＭのＰＤ入力値が飽和したことを検知する等により判断すると、図５０のステップＳＮ２で、自機のフォトディテクタ３１Ｍに入力したＰＤ入力値を取得する。
上述した第１の実施の形態と同様に、マスタ基板３Ｍは、自機のレーザダイオード３０Ｍ及びスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓに関する諸特性、例えば、波長と発光量と減衰特性を認識している。また、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍと、各スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓは、同一のものである。
そして、マスタ基板３Ｍは、スレーブ基板３Ｓの配置に応じたＰＤ入力値のレベルテーブルを保持している。このＰＤ入力レベルテーブルは、上述した第１の実施の形態のＰＤ入力レベルテーブルと同様の手順で作成される。但し、第２の実施の形態では、各基板でレーザダイオードとフォトディテクタは１個ずつ備えられているので、マスタ基板３Ｍでは、単一のフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルに応じて作成されるＰＤ入力レベルテーブルを持てば良い。
マスタ基板３Ｍは、図５０のステップＳＮ３で、自機のフォトディテクタ３１ＭのＰＤ入力値から、ＰＤ入力レベルテーブルを検索する。
マスタ基板３Ｍは、図５０のステップＳＮ４で、スレーブ基板３ＳからのＰＤ入力値でＰＤ入力レベルテーブルを検索して配置候補を取得し、スレーブ基板３Ｓの位置と数を算出する。マスタ基板３Ｍが、ＰＤ入力レベルテーブルからスレーブ基板３Ｓの配置候補を取得して、スレーブ基板３Ｓの位置と数を算出する処理は、上述した第１の実施の形態でＰＤ入力レベルテーブルを利用した処理と同様である。
図５１は、配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャートである。
以下の説明では、Ｌはスレーブ基板３Ｓの配置候補数を示し、Ｗiはｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置候補における配置ベクトルを示す。
マスタ基板３Ｍは、図５１のステップＳＯ１，ＳＯ２で、配置ベクトルＷiのスレーブ基板３Ｓに対して順番にＰＤ入力値を予測する処理を開始し、ｉ＝０からｉ＝Ｌの配置候補に対してＰＤ入力値の予測値と実測値が一致するまで処理を行う。
マスタ基板３Ｍは、図５１のステップＳＯ３で、配置ベクトルＷiで特定されるｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置におけるスレーブ基板３Ｓの数をＮとする。
マスタ基板３Ｍは、図５１のステップＳＯ４〜ＳＯ８で、配置ベクトルＷiにおけるｊ番目のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓに、他のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから入力される光のＰＤ入力値を、ｊ＝０からｊ＝Ｎの全てのスレーブ基板３Ｓに対して、上述した図４４のフローチャートのステップＳＫ３〜ＳＫ７の処理で予測する。
マスタ基板３Ｍは、図５１のステップＳＯ７で、配置ベクトルＷiのｊ番目スレーブ基板３Ｓに対して求めたＰＤ入力値の情報を、レーザダイオード３０Ｍからの光で全てのスレーブ基板３Ｓに対して送信する。
光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３ＭからＰＤ入力値の情報を受信すると、スレーブ基板３Ｓの位置と数を決定する処理において保持したフォトディテクタ３１Ｓの実際の入力値と比較する。
そして、スレーブ基板３Ｓは、自機で保持しているフォトディテクタ３１Ｓの入力値と、マスタ基板３Ｍから取得したＰＤ入力値が一致すると、ＰＤ入力値の予測値と実測値が一致したことを示す情報をレーザダイオード３０Ｓで出力して、マスタ基板３Ｍに通知する。
マスタ基板３Ｍは、図５１のステップＳＯ９で、配置ベクトルＷiで特定されるｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置において、全てのスレーブ基板３ＳのＰＤ入力値の予測値と実測値が一致したか判断する。
そして、配置ベクトルＷiにおいて、全てのスレーブ基板３ＳのＰＤ入力値の予測値と実測値が一致すると、図５１のステップＳＯ１０で、スレーブ基板３Ｓの配置を配置ベクトルＷiで特定されるｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置であると決定する。
スレーブ基板３Ｓの配置が決定した後は、マスタ基板３Ｍは、上述した図４４のフローチャートの処理で、全てのスレーブ３ＳにＩＤを付与する。
また、図５１のステップＳＯ１１で、配置ベクトルＷiにおいて、全てのスレーブ基板３ＳのＰＤ入力値の予測値と実測値が一致しない場合は、次の配置ベクトルＷi+1のスレーブ基板３Ｓに対して、順番にＰＤ入力値を予測して、実測値との一致を確認する処理を行う。
＜第３の実施の形態の信号処理装置の構成例＞
図５２は、第３の実施の形態の信号処理装置の概要を示す構成図である。
第３の実施の形態の信号処理装置１Ｃは、光が伝送される光導波路２Ａと、光導波路２Ａに接続されるマスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓを備える。
マスタ基板３Ｍは及びスレーブ基板３Ｓは、それぞれレーザダイオード（ＬＤ）３０Ｍ，３０Ｓと、フォトディテクタ（ＰＤ）３１Ｍ，３１Ｓを備え、光導波路２Ａにおける光の減衰の対称性を崩すため、各基板では、フォトディテクタ３１Ｍ，３１Ｓが、光導波路２Ａの中心に対して、面方向に所定の角度αで傾斜させて配置される。
なお、各基板では、レーザダイオード３０Ｍ，３０Ｓは、光導波路２Ａの中心に向けて配置され、また、レーザダイオードは各基板に１個ずつ配置され、フォトディテクタは各基板に１個ずつ配置される。
ここで、光導波路２Ａに接続されるマスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓでは、フォトディテクタ３１Ｍ，３１Ｓの傾斜の向きが、円周方向に同一となるように構成される。
＜第３の実施の形態の信号処理装置の動作例＞
次に、各基板で光導波路２Ａの中心に対して傾斜させたフォトディテクタを１個備えた構成において、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する処理について説明する。
図５３は、スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する時のマスタ基板３Ｍの他の処理例を示すフローチャート、図５４は、スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する時のスレーブ基板３Ｓの他の処理例を示すフローチャートである。
マスタ基板３Ｍは、図５３のステップＳＰ１で、自機のレーザダイオード３０Ｍ（MＬＤ）を点灯させる。マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍが点灯することで、マスタ基板３Ｍから出力された光が光導波路２Ａを伝送されて、スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ（SＰＤ）で受光される。これにより、図５４のステップＳＱ１で、光導波路２Ａに接続されている各スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが上昇する。
各スレーブ基板３Ｓは、図５４のステップＳＱ２で、マスタ基板３Ｍから出力された光がフォトディテクタ３１Ｓで受光されることで、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが所定値に上昇すると、自機のレーザダイオード３０Ｓを点灯させる。
マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、各スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると、各スレーブ基板３Ｓから出力された光が光導波路２Ａを伝送されて、図５３のステップＳＰ２で、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍで受光される。
各スレーブ基板３Ｓから出力された光を、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍで受光することで、マスタ基板３Ｍでは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが上昇する。
これにより、マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答してスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓが点灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると一定値になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が一定値になると、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓの出力が行われたことを確認する。
すなわち、マスタ基板３Ｍは、図５３のステップＳＰ３ａで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値を取得し、ステップＳＰ３ｂで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が一定値になったことを、例えば、上述した図９のフローチャートの処理で入力値の微分係数が正から０に変化したか否かで判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｍの入力値の微分係数が正から０に変化すると、マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓの出力が行われたことを確認したと判断する。
マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓの出力が行われたことを確認すると、図５３のステップＳＰ４で、スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出して、スレーブ基板３Ｓの配置候補を算出する。
マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されているスレーブ基板３Ｓの配置候補を算出すると、図５３のステップＳＰ５で、自機のレーザダイオード３０Ｍを消灯させる。
スレーブ基板３Ｓでは、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍの点灯に応答して、各スレーブ基板３Ｓから光が出力されると、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが点灯すると一定値になる。
そして、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの配置候補を算出し、ステップＳＰ５でレーザダイオード３０Ｍを消灯すると、各スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、一定値から下降する。
そこで、スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力値が一定値から下降すると、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの配置候補の算出を完了したと判断する。
すなわち、スレーブ基板３Ｓは、図５４のステップＳＱ３ａで、フォトディテクタ３１Ｓの入力値を取得し、ステップＳＱ３ｂで、フォトディテクタ３１Ｓの入力値が一定値から下降したことを、例えば、上述した図９のフローチャートの処理で入力値の微分係数が正から０に変化した後、０から負に変化したか否かで判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｓの入力値の微分係数が正から０に変化した後、０から負に変化すると、スレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍでスレーブ基板３Ｓの配置候補の算出が完了したと判断し、ＩＤ付与で利用するため、図５４のステップＳＱ３ｃで、自機のフォトディテクタ３１Ｓの入力値を保持した後、図５４のステップＳＱ４で、自機のレーザダイオード３０Ｓを消灯させる。
各スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯することで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが下降する。
マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍの消灯に応答してスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓが消灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯するまでは下降し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが消灯すると「０」になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になると、全てのスレーブ基板３Ｓが応答したと判断する。
すなわち、マスタ基板３Ｍは、図５３のステップＳＰ６ａで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値を取得し、ステップＳＰ６ｂで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になったか否かを、例えば、上述した図１５のフローチャートの処理で判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になると、マスタ基板３Ｍは、全てのスレーブ基板３Ｓが応答したと判断し、スレーブ基板３Ｓの配置候補を決定する処理を終了する。
図５５は、スレーブ基板３Ｓの配置候補を算出する処理の一例を示すフローチャートであり、次に、図５３のステップＳＰ４で、スレーブ基板３Ｓの配置候補を算出する処理の詳細について説明する。
本例では、マスタ基板３Ｍは１個のフォトディテクタ３１Ｍを備えるので、マスタ基板３Ｍは、単一のフォトディテクタ３１Ｍの入力値に対応してＰＤ入力レベルテーブルｔＰＤを保持する。
上述した図３３のＰＤ入力レベルテーブルと同様にして算出されるＰＤ入力レベルｔＰＤは、光導波路２Ａに接続可能なスレーブ基板３Ｓの数が２Ｎ−１個であるので、本例では２2N-1通りの組み合わせがある。
このため、マスタ基板３Ｍは、図５５のステップＳＲ１〜ＳＲ３で、フォトディテクタ３１Ｍの入力値ＰＤ_INと、ｉ番目のＰＤ入力レベルテーブルｔＰＤiとの差を算出して、フォトディテクタ３１Ｍの入力値ＰＤ_INに最も近い要素を検索する。
マスタ基板３Ｍは、図５５のステップＳＲ４で、ｉ番目のＰＤ入力レベルテーブルｔＰＤiがＰＤ入力値に十分近いと判断すると、ｉ番目のＰＤ入力レベルテーブルｔＰＤiに対応した配置ベクトルＷiを取得し、図５５のステップＳＲ５，ＳＲ６で、ｉ＋１番目の要素に対して同様に検索を行う。
次に、各基板で光導波路２Ａの中心に対して傾斜させたフォトディテクタを１個備えた構成において、配置が一意に決められないスレーブ基板３Ｓの配置を決定して、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する処理について説明する。
図５６は、配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャート、図５７は、配置が一意に決められないスレーブ基板３Ｓで配置を決定する時のスレーブ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャート、図５８は、配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のスレーブ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャートである。
以下の説明では、Ｌはスレーブ基板３Ｓの配置候補数を示し、Ｗiはｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置候補における配置ベクトルを示す。
マスタ基板３Ｍは、図５６のステップＳＳ１，ＳＳ２で、配置ベクトルＷiのスレーブ基板３Ｓに対して順番にＰＤ入力値を予測する処理を開始し、ｉ＝０からｉ＝Ｌの配置候補に対してＰＤ入力値の予測値と実測値が一致するまで処理を行う。
マスタ基板３Ｍは、図５６のステップＳＳ３で、配置ベクトルＷiで特定されるｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置におけるスレーブ基板３Ｓの数をＮとする。
マスタ基板３Ｍは、図５６のステップＳＳ４〜ＳＳ８で、配置ベクトルＷiにおけるｊ番目のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓに、他のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから入力される光のＰＤ入力値を、ｊ＝０からｊ＝Ｎの全てのスレーブ基板３Ｓに対して、上述した図４４のフローチャートのステップＳＫ３〜ＳＫ７の処理で予測する。
マスタ基板３Ｍは、図５６のステップＳＳ７で、配置ベクトルＷiのｊ番目スレーブ基板３Ｓに対して求めたＰＤ入力値の情報を、レーザダイオード３０Ｍからの光で全てのスレーブ基板３Ｓに対して送信する。
光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓは、図５７のステップＳＴ１ａで、マスタ基板３ＭからＰＤ入力値Ｖを受信すると、ステップＳＴ２ａで、スレーブ基板３Ｓの位置と数を決定する処理において保持したフォトディテクタ３１Ｓの実際の入力値と比較する。
そして、スレーブ基板３Ｓは、自機で保持しているフォトディテクタ３１Ｓの入力値と、マスタ基板３Ｍから取得したＰＤ入力値が一致すると、図５７のステップＳＴ３ａで、ＰＤ入力値の予測値Ｖと実測値が一致したことを示す情報をレーザダイオード３０Ｓで出力して、マスタ基板３Ｍに通知する。
マスタ基板３Ｍは、図５６のステップＳＳ９で、配置ベクトルＷiで特定されるｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置において、全てのスレーブ基板３ＳのＰＤ入力値の予測値と実測値が一致したか判断する。
マスタ基板３Ｍは、配置ベクトルＷiにおいて、全てのスレーブ基板３ＳのＰＤ入力値の予測値と実測値が一致しない場合は、図５６のステップＳＳ１０で、次の配置ベクトルＷi+1のスレーブ基板３Ｓに対して、順番にＰＤ入力値を予測して、実測値との一致を確認する処理を行う。
また、マスタ基板３Ｍは、配置ベクトルＷiにおいて、全てのスレーブ基板３ＳのＰＤ入力値の予測値と実測値が一致すると、図５６のステップＳＳ１１で、スレーブ基板３Ｓの配置を配置ベクトルＷiで特定されるｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置であると決定する。
マスタ基板３Ｍは、スレーブ基板３Ｓの配置が決定すると、図５６のステップＳＳ１２〜ＳＳ１６で、配置ベクトルＷiにおけるｊ番目のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓに、他のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから入力される光のＰＤ入力値を、ｊ＝０からｊ＝Ｎの全てのスレーブ基板３Ｓに対して、上述した図４４のフローチャートのステップＳＫ３〜ＳＫ７の処理で予測する。
マスタ基板３Ｍは、図５６のステップＳＳ１５で、配置ベクトルＷiのｊ番目スレーブ基板３Ｓに対して求めたＰＤ入力値とＩＤの情報を、レーザダイオード３０Ｍからの光で全てのスレーブ基板３Ｓに対して送信する。
光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓは、図５８のステップＳＴ１ｂで、マスタ基板３ＭからＰＤ入力値ＶとＩＤの情報を受信すると、ステップＳＴ２ｂで、スレーブ基板３Ｓの位置と数を決定する処理において保持したフォトディテクタ３１Ｓの実際の入力値と比較する。
そして、スレーブ基板３Ｓは、自機で保持しているフォトディテクタ３１Ｓの入力値と、マスタ基板３Ｍから取得したＰＤ入力値が一致すると、図５７のステップＳＴ３ｂで、ＰＤ予測値Ｖを持つスレーブ基板３ＳにＩＤが付与されたことを示す情報をレーザダイオード３０Ｓで出力して、マスタ基板３Ｍに通知する。
＜第４の実施の形態の信号処理装置の構成例＞
図５９は、第４の実施の形態の信号処理装置の概要を示す構成図である。
第４の実施の形態の信号処理装置１Ｄは、光が伝送される光導波路２Ａと、光導波路２Ａに接続されるマスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓを備える。
マスタ基板３Ｍは及びスレーブ基板３Ｓは、それぞれレーザダイオード（ＬＤ）３０Ｍ，３０Ｓと、フォトディテクタ（ＰＤ）３１Ｍ，３１Ｓを備え、光導波路２Ａにおける光の減衰の対称性を崩すため、マスタ基板３Ｍは、２個のレーザダイオード３０Ｍ1とレーザダイオード３０Ｍ2を備える。
レーザダイオード３０Ｍ1とレーザダイオード３０Ｍ2は、一定光量で光を出力した時に、ＰＤ入力レベルに差が出るように、一方のレーザダイオード３０Ｍ1は、光導波路２Ａの中心に向けて配置され、他方のレーザダイオード３０Ｍ2は、一方のレーザダイオード３０Ｍ1に対して面方向に所定の角度βで傾斜させて配置される。
同様に、スレーブ基板３Ｓは、２個のレーザダイオード３０Ｓ1とレーザダイオード３０Ｓ2を備える。
レーザダイオード３０Ｓ1とレーザダイオード３０Ｓ2は、一定光量で光を出力した時に、ＰＤ入力レベルに差が出るように、一方のレーザダイオード３０Ｓ1は、光導波路２Ａの中心に向けて配置され、他方のレーザダイオード３０Ｓ2は、一方のレーザダイオード３０Ｓ1に対して面方向に所定の角度βで傾斜させて配置される。
なお、各基板では、フォトディテクタ３１Ｍ，３１Ｓは、光導波路２Ａの中心に向けて配置され、また、フォトディテクタは各基板に１個ずつ配置される。
ここで、光導波路２Ａに接続されるマスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓでは、レーザダイオード３１Ｍ2，３１Ｓ2の傾斜の向きが、円周方向に同一となるように構成される。
＜第４の実施の形態の信号処理装置の動作例＞
次に、各基板でレーザダイオードを２個備えた構成において、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する処理について説明する。
図６０は、スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する時のマスタ基板３Ｍの他の処理例を示すフローチャート、図６１は、スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する時のスレーブ基板３Ｓの他の処理例を示すフローチャートである。
マスタ基板３Ｍは、図６０のステップＳＵ１で、自機のレーザダイオード３０Ｍ1（MＬＤ1）を点灯させる。マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍ1が点灯することで、マスタ基板３Ｍから出力された光が光導波路２Ａを伝送されて、スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓ（SＰＤ）で受光される。これにより、図６１のステップＳＶ１で、光導波路２Ａに接続されている各スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが上昇する。
各スレーブ基板３Ｓは、図６１のステップＳＶ２で、マスタ基板３Ｍから出力された光がフォトディテクタ３１Ｓで受光されることで、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが所定値に上昇すると、自機のレーザダイオード３０Ｓ1を点灯させる。
マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍ1の点灯に応答して、各スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1が点灯すると、各スレーブ基板３Ｓから出力された光が光導波路２Ａを伝送されて、図６０のステップＳＵ２で、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍで受光される。
各スレーブ基板３Ｓから出力された光を、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍで受光することで、マスタ基板３Ｍでは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが上昇する。
これにより、マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍ1の点灯に応答してスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓ1が点灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1が点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが1点灯すると一定値になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が一定値になると、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓ1の出力が行われたことを確認する。
すなわち、マスタ基板３Ｍは、図６０のステップＳＵ３ａで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値を取得し、ステップＳＵ３ｂで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が一定値になったことを、例えば、上述した図９のフローチャートの処理で入力値の微分係数が正から０に変化したか否かで判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｍの入力値の微分係数が正から０に変化すると、マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓ1の出力が行われたことを確認したと判断する。
マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓ1の出力が行われたことを確認すると、図６０のステップＳＵ４で、スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出して、スレーブ基板３Ｓの配置候補を算出する。
マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されているスレーブ基板３Ｓの配置候補を算出すると、図６０のステップＳＵ５で、自機のレーザダイオード３０Ｍ1を消灯させる。
スレーブ基板３Ｓでは、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍ1の点灯に応答して、各スレーブ基板３Ｓから光が出力されると、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1が点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1が点灯すると一定値になる。
そして、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの配置候補を算出し、ステップＳＵ５でレーザダイオード３０Ｍ1を消灯すると、各スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、一定値から下降する。
そこで、スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力値が一定値から下降すると、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの配置候補の算出を完了したと判断する。
すなわち、スレーブ基板３Ｓは、図６１のステップＳＶ３ａで、フォトディテクタ３１Ｓの入力値を取得し、ステップＳＶ３ｂで、フォトディテクタ３１Ｓの入力値が一定値から下降したことを、例えば、上述した図９のフローチャートの処理で入力値の微分係数が正から０に変化した後、０から負に変化したか否かで判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｓの入力値の微分係数が正から０に変化した後、０から負に変化すると、スレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍでスレーブ基板３Ｓの配置候補の算出が完了したと判断し、ＩＤ付与で利用するため、図６１のステップＳＶ３ｃで、自機のフォトディテクタ３１Ｓの入力値を保持した後、図６１のステップＳＶ４で、自機のレーザダイオード３０Ｓ1を消灯させる。
各スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1が消灯することで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが下降する。
マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍ1の消灯に応答してスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓ1が消灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1が消灯するまでは下降し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1が消灯すると「０」になる。
そこで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になると、全てのスレーブ基板３Ｓが応答したと判断する。
すなわち、マスタ基板３Ｍは、図６０のステップＳＵ６ａで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値を取得し、ステップＳＵ６ｂで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になったか否かを、例えば、上述した図１５のフローチャートの処理で判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になると、マスタ基板３Ｍは、全てのスレーブ基板３Ｓが応答したと判断し、他方のレーザダイオードを点灯させて同様の処理を行うため、図６０のステップＳＵ７で、自機のレーザダイオード３０Ｍ2（MＬＤ2）を点灯させる。
マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍ2が点灯することで、マスタ基板３Ｍから出力された光が光導波路２Ａを伝送されて、スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓで受光される。これにより、図６１のステップＳＶ５で、光導波路２Ａに接続されている各スレーブ基板３Ｓは、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが上昇する。
各スレーブ基板３Ｓは、図６１のステップＳＶ６で、マスタ基板３Ｍから出力された光がフォトディテクタ３１Ｓで受光されることで、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルが所定値に上昇すると、自機のレーザダイオード３０Ｓ2を点灯させる。
マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍ2の点灯に応答して、各スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ2が点灯すると、各スレーブ基板３Ｓから出力された光が光導波路２Ａを伝送されて、図６０のステップＳＵ８で、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍで受光される。
各スレーブ基板３Ｓから出力された光を、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍで受光することで、マスタ基板３Ｍでは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが上昇する。
これにより、マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍ2の点灯に応答してスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓ2が点灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ2が点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓが2点灯すると一定値になる。
このため、マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓ2の出力が行われたことを確認するため、図６０のステップＳＵ９ａで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値を取得し、ステップＳＵ９ｂで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が一定値になったことを、例えばＰＤ入力値の微分係数が正から０に変化したか否かで判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｍの入力値の微分係数が正から０に変化すると、マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓ2の出力が行われたことを確認したと判断する。
マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓ2の出力が行われたことを確認すると、図６０のステップＳＵ１０で、スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出して、スレーブ基板３Ｓの配置候補を算出する。
マスタ基板３Ｍは、光導波路２Ａに接続されているスレーブ基板３Ｓの配置候補を算出すると、図６０のステップＳＵ１１で、自機のレーザダイオード３０Ｍ2を消灯させる。
スレーブ基板３Ｓでは、マスタ基板３Ｍのレーザダイオード３０Ｍ2の点灯に応答して、各スレーブ基板３Ｓから光が出力されると、フォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ2が点灯するまでは上昇し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ2が点灯すると一定値になる。
そして、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの配置候補を算出し、ステップＳＵ１１でレーザダイオード３０Ｍ2を消灯すると、各スレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓの入力レベルは、一定値から下降する。
このため、スレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３Ｓの配置候補の算出を完了したことを確認するため、図６１のステップＳＶ７ａで、フォトディテクタ３１Ｓの入力値を取得し、ステップＳＶ７ｂで、フォトディテクタ３１Ｓの入力値が一定値から下降したことを、例えば、ＰＤ入力値の微分係数が正から０に変化した後、０から負に変化したか否かで判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｓの入力値の微分係数が正から０に変化した後、０から負に変化すると、スレーブ基板３Ｓは、マスタ基板３Ｍでスレーブ基板３Ｓの配置候補の算出が完了したと判断し、ＩＤ付与で利用するため、図６１のステップＳＶ７ｃで、自機のフォトディテクタ３１Ｓの入力値を保持した後、図６１のステップＳＶ８で、自機のレーザダイオード３０Ｓ2を消灯させる。
各スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ2が消灯することで、マスタ基板３Ｍは、フォトディテクタ３１Ｍの入力レベルが下降する。
マスタ基板３Ｍでは、自機のレーザダイオード３０Ｍ2の消灯に応答してスレーブ基板３Ｓでレーザダイオード３０Ｓ2が消灯されると、マスタ基板３Ｍのフォトディテクタ３１Ｍの入力レベルは、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ2が消灯するまでは下降し、全てのスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1が消灯すると「０」になる。
このため、マスタ基板３Ｍは、全てのスレーブ基板３Ｓが応答したとことを確認するため、図６０のステップＳＵ１２ａで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値を取得し、ステップＳＵ１２ｂで、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になったか否かを判断する。
そして、フォトディテクタ３１Ｍの入力値が０になると、マスタ基板３Ｍは、全てのスレーブ基板３Ｓが応答したと判断し、スレーブ基板３Ｓの配置候補を決定する処理を終了する。
図６２は、複数の候補から配置ベクトルを決定する処理の一例を示すフローチャートであり、次に、配置ベクトルを決定する処理の詳細について説明する。
本例では、スレーブ基板３Ｓは２個のレーザダイオード３０Ｓ1，３０Ｓ2を備えるので、マスタ基板３Ｍは、２個のレーザダイオード３０Ｓ1，３０Ｓ2のそれぞれの出力によるフォトディテクタ３１Ｍの入力値に対応してＰＤ入力レベルテーブルｔＬＤ1，ｔＬＤ2を保持する。
ここで、ＰＤ入力レベルテーブルｔＬＤ1，ｔＬＤ2は、図３３のＰＤ入力レベルテーブルと同様にして算出される。
マスタ基板３Ｍは、上述した図５５のフローチャートと同様の処理を行って、図６２のステップＳＷ１で、スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1を点灯させた時に取得したＰＤ入力値と一致するＰＤ入力レベルテーブルｔＬＤ1を検索して、配置ベクトル候補Ｗ1を取得する。
同様に、マスタ基板３Ｍは、図６２のステップＳＷ２で、スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ2を点灯させた時に取得したＰＤ入力値と一致するＰＤ入力レベルテーブルｔＬＤ2を検索して、配置ベクトル候補Ｗ2を取得する。
マスタ基板３Ｍは、図６２のステップＳＷ３〜ＳＷ７で、スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1を点灯させた時に取得したＰＤ入力値から得られたｉ個の配置ベクトルＷ1と、スレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ2を点灯させた時に取得したＰＤ入力値から得られたｊ個の配置ベクトルＷ2を順に読み出し、図６２のステップＳＷ８で順次比較する。
そして、マスタ基板３Ｍは、図６２のステップＳＷ９で、配置ベクトルＷ1と配置ベクトルＷ2で各要素が一致するものを、最終的な候補として、配置ベクトルＷ1（ｉ）を保持し、ステップＳＷ１０で、次の配置候補の検索を行う。
次に、各基板でレーザダイオードを２個備えた構成において、配置が一意に決められないスレーブ基板３Ｓの配置を決定して、マスタ基板３Ｍがスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する処理について説明する。
図６３は、配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャート、図６４は、配置が一意に決められないスレーブ基板３Ｓで配置を決定する時のスレーブ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャート、図６５は、配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のスレーブ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャートである。
以下の説明では、Ｌはスレーブ基板３Ｓの配置候補数を示し、Ｗiはｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置候補における配置ベクトルを示す。
マスタ基板３Ｍは、図６３のステップＳＸ１，ＳＸ２で、配置ベクトルＷiのスレーブ基板３Ｓに対して順番にＰＤ入力値を予測する処理を開始し、ｉ＝０からｉ＝Ｌの配置候補に対してＰＤ入力値の予測値と実測値が一致するまで処理を行う。
マスタ基板３Ｍは、図６３のステップＳＸ３で、配置ベクトルＷiで特定されるｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置におけるスレーブ基板３Ｓの数をＮとする。
マスタ基板３Ｍは、図６３のステップＳＸ４〜ＳＸ９で、配置ベクトルＷiにおけるｊ番目のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓに、他のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓから入力される光のＰＤ入力値を、上述した図４４のフローチャートのステップＳＫ３〜ＳＫ７の処理で予測する。
すなわち、マスタ基板３Ｍは、図６３のステップＳＸ６で、配置ベクトルＷiにおけるｊ番目のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓに、他のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1（ＬＤ1）から入力される光のＰＤ入力値を、ｊ＝０からｊ＝Ｎの全てのスレーブ基板３Ｓに対して予測する。
また、マスタ基板３Ｍは、図６３のステップＳＸ７で、配置ベクトルＷiにおけるｊ番目のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓに、他のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ2（ＬＤ2）から入力される光のＰＤ入力値を、ｊ＝０からｊ＝Ｎの全てのスレーブ基板３Ｓに対して予測する。
そして、マスタ基板３Ｍは、図６３のステップＳＸ８で、配置ベクトルＷiのｊ番目スレーブ基板３Ｓに対して求めたＰＤ入力値の予測値Ｖ1，Ｖ2を、レーザダイオード３０Ｍからの光で全てのスレーブ基板３Ｓに対して送信する。
光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓは、図６４のステップＳＹ１ａで、ＬＤ1点灯時のＰＤ入力値の予測値Ｖ1と、ＬＤ2点灯時のＰＤ入力値の予測値Ｖ2を、マスタ基板３Ｍから受信すると、ステップＳＹ２ａで、スレーブ基板３Ｓの位置と数を決定する処理において保持したフォトディテクタ３１Ｓの実際の入力値と比較する。
そして、スレーブ基板３Ｓは、自機で保持しているフォトディテクタ３１Ｓの入力値と、マスタ基板３Ｍから取得したＰＤ入力値の予測値が一致すると、図６４のステップＳＹ３ａで、ＰＤ入力値の予測値Ｖ1，Ｖ2と実測値が一致したことを示す情報をレーザダイオード３０Ｓで出力して、マスタ基板３Ｍに通知する。
マスタ基板３Ｍは、図６３のステップＳＸ１０で、配置ベクトルＷiで特定されるｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置において、全てのスレーブ基板３ＳのＰＤ入力値の予測値と実測値が一致したか判断する。
マスタ基板３Ｍは、配置ベクトルＷiにおいて、全てのスレーブ基板３ＳのＰＤ入力値の予測値と実測値が一致しない場合は、図６３のステップＳＸ１１で、次の配置ベクトルＷi+1のスレーブ基板３Ｓに対して、順番にＰＤ入力値を予測して、実測値との一致を確認する処理を行う。
また、マスタ基板３Ｍは、配置ベクトルＷiにおいて、全てのスレーブ基板３ＳのＰＤ入力値の予測値と実測値が一致すると、図６３のステップＳＸ１２で、スレーブ基板３Ｓの配置を配置ベクトルＷiで特定されるｉ番目のスレーブ基板３Ｓの配置であると決定する。
マスタ基板３Ｍは、スレーブ基板３Ｓの配置が決定すると、図６３のステップＳＸ１３〜ＳＸ１７で、配置ベクトルＷiにおけるｊ番目のスレーブ基板３Ｓのフォトディテクタ３１Ｓに、他のスレーブ基板３Ｓのレーザダイオード３０Ｓ1，Ｓ2から入力される光のＰＤ入力値を、ｊ＝０からｊ＝Ｎの全てのスレーブ基板３Ｓに対して予測する。
マスタ基板３Ｍは、図６３のステップＳＸ１６で、配置ベクトルＷiのｊ番目スレーブ基板３Ｓに対して求めたＰＤ入力値の予測値Ｖ1，Ｖ2とＩＤの情報を、レーザダイオード３０Ｍからの光で全てのスレーブ基板３Ｓに対して送信する。
光導波路２Ａに接続されている全てのスレーブ基板３Ｓは、図６５のステップＳＹ１ｂで、マスタ基板３ＭからＰＤ入力値の予測値Ｖ1，Ｖ2とＩＤの情報を受信すると、ステップＳＹ２ｂで、スレーブ基板３Ｓの位置と数を決定する処理において保持したフォトディテクタ３１Ｓの実際の入力値と比較する。
そして、スレーブ基板３Ｓは、自機で保持しているフォトディテクタ３１Ｓの入力値と、マスタ基板３Ｍから取得したＰＤ入力値の予測値が一致すると、図６５のステップＳＹ３ｂで、ＰＤ予測値Ｖ1，Ｖ2を持つスレーブ基板３ＳにＩＤが付与されたことを示す情報をレーザダイオード３０Ｓで出力して、マスタ基板３Ｍに通知する。
＜各実施の形態の信号処理装置の変形例＞
上述した各実施の形態において、レーザダイオードとフォトディテクタを１個ずつ備える構成では、双方を光導波路の中心に対して面方向に所定の角度傾斜させても良い。また、レーザダイオードとフォトディテクタを２個ずつ備える構成として、それぞれ一方を光導波路の中心に対して面方向に所定の角度傾斜させても良い。
なお、光導波路２Ａにおける減衰の対称性を崩すためには、レーザダイオードから光導波路に入力される光、または、光導波路からフォトディテクタに入力される光が傾斜していれば良い。このため、レーザダイオードやフォトディテクタ自体を傾斜させるのではなく、レーザダイオードまたはフォトディテクタの光路中に、光を所定の角度で傾斜させる光学部品を配置するようにしても良い。
本発明は、信号の伝送経路を動的に切り替え可能な１対多、多対１、多対体の光セレクタに適用される。
第１の実施の形態の信号処理装置の概要を示す構成図である。 本実施の形態の信号処理装置を構成する光導波路の一例及び減衰特性を示す構成図である。 マスタ基板の制御系の一例を示す機能ブロック図である。 電源オン時の処理を示すタイミングチャートである。 電源オン時のマスタ基板３Ｍの処理を示すフローチャートである。 電源オン時のマスタ基板３Ｍにおけるレーザダイオード出力とフォトディテクタ入力のレベル変化を示すタイムチャートである。 電源オン時のスレーブ基板３Ｓの処理を示すフローチャートである。 電源オン時のスレーブ基板３Ｓにおけるレーザダイオード出力とフォトディテクタ入力のレベル変化を示すタイムチャートである。 マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する方法の一例を示すフローチャートである。 マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する方法の一例を示すフローチャートである。 マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する方法の一例を示すフローチャートである。 マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する方法の一例を示すフローチャートである。 マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する方法の一例を示すフローチャートである。 マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する方法の一例を示すフローチャートである。 マスタ基板３Ｍ及びスレーブ基板３Ｓで処理が完了したことを確認する方法の一例を示すフローチャートである。 フォトディテクタの入力値の微分値を算出する微分回路の一例を示すブロック図である。 微分回路におけるサンプリング間隔を示すクロックの波形図である。 フォトディテクタの入力値の積分値を算出する積分回路の一例を示すブロック図である。 積分回路におけるサンプリング間隔を示すクロックの波形図である。 フォトディテクタの入力値の積分値を算出してこの積分値の微分値を算出する微分・積分回路の一例を示すブロック図である。 微分・積分回路におけるサンプリング間隔を示すクロックの波形図である。 電源オン時のマスタ基板３Ｍの処理の詳細を示すフローチャートである。 電源オン時のスレーブ基板３Ｓの処理の詳細を示すフローチャートである。 スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する処理を示すタイミングチャートである。 スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のマスタ基板３Ｍの処理を示すフローチャートである。 スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のマスタ基板３Ｍにおけるレーザダイオード出力とフォトディテクタ入力のレベル変化を示すタイムチャートである。 スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のスレーブ基板３Ｓの処理を示すフローチャートである。 スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のスレーブ基板３Ｓにおけるレーザダイオード出力とフォトディテクタ入力のレベル変化を示すタイムチャートである。 スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のマスタ基板３Ｍの処理の詳細を示すフローチャートである。 スレーブ基板３Ｓの配置及び数を決定する時のスレーブ基板３Ｓの処理の詳細を示すフローチャートである。 フォトディテクタ３１Ｍに入力する光のレベルを示すグラフである。 マスタ基板３Ｍとスレーブ基板３Ｓの配置例を示す説明図である。 フォトディテクタ３１Ｍ1における入力レベルテーブルｔＰＤ1と配置ベクトルＷmを対応付けたテーブルの一例を示す説明図である。 マスタ基板３Ｍでスレーブ基板３Ｓの配置及び数を算出する処理の一例を示すフローチャートである。 ＰＤ入力レベルテーブルを検索する処理の一例を示すフローチャートである。 複数の候補から配置ベクトルを決定する処理の一例を示すフローチャートである。 スレーブ基板３Ｓの数を決定する処理の一例を示すフローチャートである。 スレーブ基板３Ｓの位置を決定する処理の一例を示すフローチャートである。 スレーブ基板３ＳにＩＤを付与する処理を示すタイミングチャートである。 スレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの処理を示すフローチャートである。 スレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のスレーブ基板３Ｓの処理を示すフローチャートである。 測定誤差を考慮してスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの処理を示すフローチャートである。 測定誤差を考慮してスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のスレーブ基板３Ｓの処理を示すフローチャートである。 配置が一意に決められたスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの処理の詳細を示すフローチャートである。 配置が一意に決められたスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のスレーブ基板３Ｓの処理の詳細を示すフローチャートである。 ＰＤ入力レベルの分布を示すグラフである。 マスタ基板３Ｍに対する配置Ｗ（ｉ）と配置Ｗ（ｊ）のスレーブ基板３Ｓの配置例を示す説明図である。 配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの処理の詳細を示すフローチャートである。 第２の実施の形態の信号処理装置の概要を示す構成図である。 スレーブ基板３Ｓの配置と数を決定する時のマスタ基板３Ｍの他の処理例を示すフローチャートである。 配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャートである。 第３の実施の形態の信号処理装置の概要を示す構成図である。 スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する時のマスタ基板３Ｍの他の処理例を示すフローチャートである。 スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する時のスレーブ基板３Ｓの他の処理例を示すフローチャートである。 スレーブ基板３Ｓの配置候補を算出する処理の一例を示すフローチャートである。 配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャートである。 配置が一意に決められないスレーブ基板３Ｓで配置を決定する時のスレーブ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャートである。 配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のスレーブ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャートである。 第４の実施の形態の信号処理装置の概要を示す構成図である。 スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する時のマスタ基板３Ｍの他の処理例を示すフローチャートである。 スレーブ基板３Ｓの位置及び数を算出する時のスレーブ基板３Ｓの他の処理例を示すフローチャートである。 複数の候補から配置ベクトルを決定する処理の一例を示すフローチャートである。 配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のマスタ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャートである。 配置が一意に決められないスレーブ基板３Ｓで配置を決定する時のスレーブ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャートである。 配置が一意に決められないスレーブ基板３ＳにＩＤを付与する時のスレーブ基板３Ｍの他の処理の詳細を示すフローチャートである。
符号の説明
１Ａ〜１Ｄ・・・信号処理装置、２Ａ・・・光導波路、３Ｍ・・・マスタ基板、３Ｓ・・・スレーブ基板、３０Ｍ，３０Ｓ・・・レーザダイオード、３１Ｍ，３１Ｓ・・・フォトディテクタ

Claims (16)

  1. 光が伝送される導光部の外周に光の入出力面が形成され、前記入出力面の任意の位置から入力された光が、入力箇所との位置関係に応じたレベルで全周方向に出力される光導波路と、
    電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、前記光導波路の外周に配置されるマスタ基板と、
    電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、前記光導波路の外周に沿って位置を異ならせた複数の実装箇所の何れかに配置される単数または複数のスレーブ基板とを備え、
    前記光導波路の外周に配置された全ての前記スレーブ基板の前記光出力部から光が出力されることで、前記光導波路を伝送されて前記マスタ基板の前記光入力部に入力される前記スレーブ基板の配置に応じた光のレベルから、前記マスタ基板は、前記スレーブ基板の実装された位置と数を認識する
    ことを特徴とする信号処理装置。
  2. 前記マスタ基板は、前記スレーブ基板の配置に応じて前記マスタ基板の前記光入力部に入力される光のレベルと前記スレーブ基板の位置及び数が特定された配置情報とを対応付けた入力レベルテーブルを保持し、
    前記光導波路の外周に配置された全ての前記スレーブ基板の前記光出力部から光が出力されることによる前記マスタ基板の前記光入力部の入力値で前記入力レベルテーブルを検索し、スレーブ基板の配置情報を取得する
    ことを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
  3. 前記スレーブ基板は、他のスレーブ基板の前記光出力部から光が出力されることによる自機の前記光入力部の入力値を保持し、
    前記マスタ基板は、前記入力レベルテーブルから複数の配置情報の候補が取得されると、それぞれの配置情報で位置が特定された前記スレーブ基板における前記光入力部の入力値を予測し、前記スレーブ基板で保持される入力値と前記マスタ基板で算出された予測値が一致する配置情報を選択する
    ことを特徴とする請求項２記載の信号処理装置。
  4. 前記スレーブ基板は、他のスレーブ基板の前記光出力部から光が出力されることによる自機の前記光入力部の入力値を保持し、
    前記マスタ基板は、配置情報で位置が特定された前記スレーブ基板における前記光入力部の入力値を予測し、識別情報と共に前記光出力部から出力して、前記光導波路の外周に配置された全ての前記スレーブ基板に対して送信し、
    前記スレーブ基板は、前記マスタ基板から受信した予測値に該当する入力値を保持していると、前記マスタ基板から受信した識別情報を、自機に付与された識別情報とする
    ことを特徴とする請求項２記載の信号処理装置。
  5. 前記マスタ基板及び前記スレーブ基板は、前記光入力部の入力値が一定になる変化、及び一定である前記光入力部の入力値が低下する変化を利用することで、
    前記マスタ基板が、前記光導波路の外周に任意の数で配置された全ての前記スレーブ基板の前記光出力部の点灯及び消灯を確認する処理、及び、前記スレーブ基板が、前記マスタ基板の前記光出力部の消灯を確認する処理が行われる
    ことを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
  6. 前記マスタ基板は、前記光導波路の外周に配置された全ての前記スレーブ基板の前記光出力部の点灯を確認することで、前記スレーブ基板を発見して自機の前記光入力部の入力値を取得する処理、及び、全ての前記スレーブ基板の前記光出力部の消灯を確認することで、前記スレーブ基板での処理が終了したことを確認する処理が行われると共に、
    前記スレーブ基板は、前記マスタ基板の前記光出力部の消灯を確認することで、自機の前記光入力部の入力値を保持し、前記光出力部を消灯する処理が行われる
    ことを特徴とする請求項５記載の信号処理装置。
  7. 前記マスタ基板及び前記スレーブ基板は、前記光入力部の入力値の微分係数の正の値から０への変化、負の値から０への変化、または、微分係数が０になって入力値が一定になる変化と、前記光入力部の入力値の積分値の微分係数の正の値から０への変化、負の値から０への変化、または、積分値が一定になる変化と、前記光入力部の入力値が０になる変化の何れか、あるいは複数の処理の組み合わせで、
    前記マスタ基板が前記スレーブ基板を発見して自機の前記光入力部の入力値を取得する処理、及び、前記スレーブ基板での処理が終了したことを確認する処理が行われると共に、前記スレーブ基板が自機の前記光入力部の入力値を保持し、前記光出力部を消灯する処理が行われる
    ことを特徴とする請求項６記載の信号処理装置。
  8. 前記マスタ基板及び前記スレーブ基板は、前記光入力部の入力値の微分値を算出する微分回路、入力値の積分値を算出する積分回路、または、入力値の積分値を算出し、その微分値を算出する微分・積分回路のいずれかを備える
    ことを特徴とする請求項７記載の信号処理装置。
  9. 光が伝送される導光部の外周に光の入出力面が形成され、前記入出力面の任意の位置から入力された光が、入力箇所との位置関係に応じたレベルで全周方向に出力される光導波路と、
    電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、前記光導波路の外周に配置されるマスタ基板と、
    電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、前記光導波路の外周に沿って位置を異ならせた複数の実装箇所の何れかに配置される単数または複数のスレーブ基板とを備え、
    前記マスタ基板と前記スレーブ基板は、前記光導波路の外周に配置される前記スレーブ基板の位置及び数が異なる場合に、前記マスタ基板及び前記スレーブ基板に入力される光のレベルに差が出る配置で、前記光入力部と前記光出力部を備え、
    前記マスタ基板は、前記スレーブ基板の配置に応じて前記マスタ基板の前記光入力部に入力される光のレベルと前記スレーブ基板の位置及び数が特定された配置情報とを対応付けた入力レベルテーブルを保持し、
    前記光導波路の外周に配置された全ての前記スレーブ基板の前記光出力部から光が出力されることによる前記マスタ基板の前記光入力部の入力値で前記入力レベルテーブルを検索し、スレーブ基板の配置情報を取得する
    ことを特徴とする信号処理装置。
  10. 前記マスタ基板と前記スレーブ基板は、前記光入力部と前記光出力部を１個ずつ備え、
    前記光入力部と前記光出力部の少なくとも一方は、前記光導波路の中心に対して面方向に傾斜させて配置される
    ことを特徴とする請求項９記載の信号処理装置。
  11. 前記マスタ基板と前記スレーブ基板は、前記光入力部を２個備えると共に前記光出力部１個備え、
    前記光入力部の一方は、前記光導波路の中心に向けて配置され、前記光入力部の他方は、前記光導波路の中心に対して面方向に傾斜させて配置される
    ことを特徴とする請求項９記載の信号処理装置。
  12. 前記入力レベルテーブルは、前記マスタ基板の一方の前記光入力部に入力される光のレベルと前記スレーブ基板の配置情報を対応付けた第１の入力レベルテーブルと、前記マスタ基板の他方の前記光入力部に入力される光のレベルと前記スレーブ基板の配置情報を対応付けた第２の入力レベルテーブルとを備え、
    前記マスタ基板は、前記光導波路の外周に配置された全ての前記スレーブ基板の前記光出力部から光が出力されることによる一方の前記光入力部の入力値で前記第１の入力レベルテーブルを検索して取得したスレーブ基板の第１の配置情報と、他方の前記光入力部の入力値で前記第２の入力レベルテーブルを検索して取得したスレーブ基板の第２の配置情報から、前記スレーブ基板の配置が一致する配置情報を取得する
    ことを特徴とする請求項１１記載の信号処理装置。
  13. 前記マスタ基板と前記スレーブ基板は、前記光入力部を１個備えると共に前記光出力部２個備え、
    前記光出力部の一方は、前記光導波路の中心に向けて配置され、前記光出力部の他方は、前記光導波路の中心に対して面方向に傾斜させて配置される
    ことを特徴とする請求項９記載の信号処理装置。
  14. 前記入力レベルテーブルは、前記スレーブ基板の一方の前記光出力部から出力されて前記マスタ基板の前記光入力部に入力される光のレベルと前記スレーブ基板の配置情報を対応付けた第１の入力レベルテーブルと、前記スレーブ基板の他方の前記光出力部から出力されて前記マスタ基板の前記光入力部に入力される光のレベルと前記スレーブ基板の配置情報を対応付けた第２の入力レベルテーブルとを備え、
    前記マスタ基板は、前記光導波路の外周に配置された全ての前記スレーブ基板の一方の前記光出力部から光が出力されることによる前記光入力部の入力値で前記第１の入力レベルテーブルを検索して取得したスレーブ基板の第１の配置情報と、前記スレーブ基板の他方の前記光出力部から光が出力されることによる前記光入力部の入力値で前記第２の入力レベルテーブルを検索して取得したスレーブ基板の第２の配置情報から、前記スレーブ基板の配置が一致する配置情報を取得する
    ことを特徴とする請求項１３記載の信号処理装置。
  15. 前記マスタ基板と前記スレーブ基板は、前記光入力部を２個備えると共に前記光出力部２個備え、
    前記光入力部と前記光出力部の一方は、前記光導波路の中心に向けて配置され、前記光入力部と前記光出力部の他方は、前記光導波路の中心に対して面方向に傾斜させて配置される
    ことを特徴とする請求項９記載の信号処理装置。
  16. 光が伝送される導光部の外周に光の入出力面が形成され、前記入出力面の任意の位置から入力された光が、入力箇所との位置関係に応じたレベルで全周方向に出力される光導波路と、
    電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、前記光導波路の外周に配置されるマスタ基板と、
    電気信号が光に変換されて出力される光出力部及び入力された光が電気信号に変換される光入力部を有し、前記光導波路の外周に沿って位置を異ならせた複数の実装箇所の何れかに配置される単数または複数のスレーブ基板とを備え、
    前記マスタ基板は、前記スレーブ基板の配置に応じて前記マスタ基板の前記光入力部に入力される光のレベルと前記スレーブ基板の位置及び数が特定された配置情報とを対応付けた入力レベルテーブルを保持し、
    前記光導波路の外周に配置された全ての前記スレーブ基板の前記光出力部から光が出力されることによる前記マスタ基板の前記光入力部の入力値で前記入力レベルテーブルを検索し、スレーブ基板の配置情報を取得すると共に、
    前記スレーブ基板は、他のスレーブ基板の前記光出力部から光が出力されることによる自機の前記光入力部の入力値を保持し、
    前記マスタ基板は、配置情報で位置が特定された前記スレーブ基板における前記光入力部の入力値を予測し、識別情報と共に前記光出力部から出力して、前記光導波路の外周に配置された全ての前記スレーブ基板に対して送信し、
    前記スレーブ基板は、前記マスタ基板から受信した予測値に該当する入力値を保持していると、前記マスタ基板から受信した識別情報を、自機に付与された識別情報とする
    ことを特徴とする信号処理装置。
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