JP5765773B2 - 電子機器監視システム及び該システムに用いられる電子機器監視方法 - Google Patents
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Description
この電子機器監視システムでは、監視対象装置1から、その動作状態(たとえば、正常/異常、動作モードなど)を表す監視信号ds(電気信号)が出力され、ケーブル2(メタルケーブル)を経て電気/光変換部3に入力されて光信号に変換され、光ケーブル4を経て監視装置5へ送出される。監視装置5により、監視対象装置1に対する動作監視が行われる。
この光伝送システムは、プラント内で遠隔制御若しくは遠隔監視を行う遠隔制御システムに適用されるもので、送信側と、受信側とを備えている。送信側では、レーザ光源により、複数のセンサ信号が個々に若しくはグルーピング化され、それぞれ波長の異なるレーザ光が出力され、拡散光学系により、同レーザ光が伝送空間に拡散送出される。受信側では、伝送空間を介して得られたレーザ光が、集光手段により受光位置に集光され、集光されたレーザ光が受光器で波長選択的に受光される。そして、コントローラにより、受光器で得られたセンサ信号に基づいて、遠隔制御若しくは遠隔監視が行われる。
すなわち、図7の電子機器監視システムでは、監視対象装置1にケーブル2を介して電気/光変換部3が接続されているので、監視信号dsに対する秘匿性は確保されるが、同監視対象装置1を自由に移動できないという課題がある。また、ケーブル類の物理的な接続工事が必要となり、この電子機器監視システムの規模が大きくなれば、必然的に工事規模が大きくなるという課題がある。
この形態の電子機器監視システムは、同図に示すように、監視対象装置1に接続されているケーブル1aと、光送信ユニット10と、光受信ユニット20と、光ケーブル23と、監視装置30とから構成されている。監視対象装置1は、たとえば防衛分野向けの通信機器など、秘匿性が要求される屋内で用いられる電子機器であり、その動作状態(たとえば、正常/異常、動作モードなど)を表す監視信号ds(電気信号)を出力する。ケーブル1aは、メタルケーブルで構成され、監視信号dsを光送信ユニット10へ伝送する。
この光送信ユニット10は、図2に示すように、駆動部11と、発光部12とから構成されている。駆動部11は、監視信号dsに基づいて、駆動信号dmとして、駆動信号dr,dg,dbを出力する。発光部12は、LED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)(R、赤)41と、LED(G、緑)42と、LED(B、青)43とを有している。LED(R)41は、駆動信号drに基づいて、赤色光rp(可視光)を発光する。LED(G)42は、駆動信号dgに基づいて、緑色光gp(可視光)を発光する。LED(B)43は、駆動信号dbに基づいて、青色光bp(可視光)を発光する。
この駆動部11は、図3に示すように、シリアル/パラレル変換回路51と、LEDドライブ回路52とから構成されている。シリアル/パラレル変換回路51は、監視対象装置1から出力される監視信号dsが、複数のデータがシリアルで伝送される1つのシリアルデータ(入力[1])の場合に、複数のデータがパラレルで伝送されるパラレルデータに変換する。LEDドライブ回路52は、監視信号dsが上記1つのシリアルデータ(入力[1])の場合に、シリアル/パラレル変換回路51で変換された上記パラレルデータを入力する一方、監視信号dsが複数の独立したシリアルデータ(監視信号A,B,C)(入力[2])の場合に、そのまま入力して駆動信号dm(駆動信号dr,dg,db)を出力する。
この光受信ユニット20は、図4に示すように、受光部21と、電気/光変換部22とから構成されている。受光部21は、フィルタ(R)61と、フィルタ(G)62と、フィルタ(B)63と、PD(フォトダイオード)(R)64と、PD(G)65と、PD(B)66とから構成されている。フィルタ(R)61は、LED(R)41から発される赤色光rpの波長に合わせた光学フィルタであり、赤色光rpを透過させる。フィルタ(G)62は、緑色光gp(可視光)を透過させる。フィルタ(B)63は、青色光bp(可視光)を透過させる。PD(R)64は、フィルタ(R)61を透過した赤色光rpを受光して受光電気信号raに変換して出力する。PD(G)65は、フィルタ(G)62を透過した緑色光gpを受光して受光電気信号gaに変換して出力する。PD(B)66は、フィルタ(B)63を透過した青色光bpを受光して受光電気信号baに変換して出力する。電気/光変換部22は、受光電気信号erとして受光電気信号ra,ga,baを入力し、受光出力信号ps(光信号)に変換して光ケーブル23へ送出する。
この電気/光変換部22は、図5に示すように、増幅回路71と、パラレル/シリアル変換回路72と、マルチプレクサ回路73と、スイッチ74と、E/O変換回路(電気/光変換回路)75とから構成されている。増幅回路71は、受光電気信号ra,ga,baに対して所定の増幅を行って出力電気信号rh,gh,bhを出力する。パラレル/シリアル変換回路72は、増幅回路71から出力される出力電気信号rh,gh,bhをパラレルからシリアルに変換してシリアル出力信号ssを出力する。マルチプレクサ回路73は、増幅回路71から出力される出力電気信号rh,gh,bhを時分割で多重化して多重化出力信号msを出力する。
この図を参照して、この形態の電子機器監視システムに用いられる電子機器監視方法の処理内容について説明する。
この電子機器監視システムでは、光空間伝送手段(光送信ユニット10、光受信ユニット20)により、監視対象装置1から出力される監視信号dsが、同監視信号dsに含まれる情報の種類に対応して色の異なる複数の可視光dpに変換されて屋内の空間に伝送させ、伝送された各可視光dpが受光されて受光出力信号psに変換されて出力される(光空間伝送処理)。そして、監視装置30により、上記光空間伝送手段から出力される受光出力信号psに基づいて、監視対象装置1に対する動作監視が行われる(監視処理)。
たとえば、図4中の受光素子として、PD(R)64、PD(G)65及びPD(B)66に代えて、2次元イメージセンサ(カラー撮像用)を用いても良い。この場合、光学フィルタは使用せず、イメージセンサの前部に光学レンズを取り付けて、同イメージセンサの撮像面での焦点合わせを可能としたカメラ構造とする。また、発光素子として使用する発光ダイオード(LED)については、3色(R,G,B)のLEDを一体化した3色LED(フルカラーLED)で構成しても良い。また、受光部21に使用するフォトダイオード(PD)と光学フィルタについては、3色(R,G,B)のフォトダイオードを一体化したカラーセンサで構成しても良い。また、監視装置30は、受光出力信号として電気信号を入力する構成としても良い。この場合、図5中のE/O変換回路75が削除される。
電子機器に対して動作監視を行い、前記電子機器は、秘匿性が要求される屋内で用いられて該電子機器の動作状態を表す監視信号を出力する構成とされている電子機器監視システムであって、
前記電子機器から出力される前記監視信号を、該監視信号に含まれる情報の種類に対応して色の異なる複数の可視光に変換して前記屋内の空間に伝送させ、伝送された前記各可視光を受光して受光出力信号に変換して出力する光空間伝送手段と、
該光空間伝送手段から出力される前記受光出力信号に基づいて、前記電子機器に対する動作監視を行う監視装置とから構成されている電子機器監視システム。
前記光空間伝送手段は、
前記電子機器に取り付けられ、該電子機器から出力される前記監視信号を前記複数の可視光に変換して前記屋内の空間に伝送させる光信号送信部と、
伝送された前記各可視光を受光して前記受光出力信号に変換して出力する光信号受信部とから構成されている付記1記載の電子機器監視システム。
前記光信号送信部は、
前記監視信号に基づいて駆動信号を出力する駆動部と、
該駆動部から出力される前記駆動信号に基づいて前記複数の可視光を発光して前記屋内の空間に伝送させる発光部とから構成され、
前記光信号受信部は、
前記屋内の空間に伝送された前記各可視光を受光して各受光電気信号に変換して出力する受光部と、
該受光部から出力される前記各受光電気信号を前記受光出力信号に変換する信号変換部とから構成されている付記2記載の電子機器監視システム。
前記駆動部は、
前記監視信号が1つのシリアルデータの場合にパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換回路と、
前記監視信号が1つのシリアルデータの場合に前記シリアル/パラレル変換回路で変換された前記パラレルデータを入力する一方、前記監視信号が複数の独立したシリアルデータの場合にそのまま入力して複数の前記駆動信号を出力する発光素子駆動回路とから構成され、
前記発光部は、
該発光素子駆動回路から出力される前記各駆動信号に基づいて前記各可視光をそれぞれ発光する複数の発光素子から構成されている付記3記載の電子機器監視システム。
前記受光部は、
前記各可視光を受光して前記各受光電気信号に変換して出力する複数の受光素子を有し、
前記信号変換部は、
前記各受光素子から出力される前記各受光電気信号に対して所定の増幅を行って各出力電気信号を出力する増幅部と、
該増幅部から出力される前記各出力電気信号をパラレルからシリアルに変換してシリアル出力信号を出力するパラレル/シリアル変換回路と、
前記増幅部から出力される前記各出力電気信号を時分割で多重化して多重化出力信号を出力するマルチプレクサ回路と、
前記監視信号が1つのシリアルデータの場合に前記シリアル出力信号を選択する一方、前記監視信号が複数の独立したシリアルデータの場合に前記多重化出力信号を選択して出力する選択部とから構成されている付記3又は4記載の電子機器監視システム。
前記信号変換部は、
前記選択部から出力される前記シリアル出力信号又は前記多重化出力信号を電気信号から光信号に変換して前記受光出力信号として出力する電気/光変換回路を有し、
前記監視装置は、
前記電気/光変換回路から出力される前記受光出力信号を入力する構成とされている付記5記載の電子機器監視システム。
電子機器に対して動作監視を行い、前記電子機器は、秘匿性が要求される屋内で用いられて該電子機器の動作状態を表す監視信号を出力する構成とされている電子機器監視システムに用いられる電子機器監視方法であって、
光空間伝送手段が、前記電子機器から出力される前記監視信号を、該監視信号に含まれる情報の種類に対応して色の異なる複数の可視光に変換して前記屋内の空間に伝送させ、伝送された前記各可視光を受光して受光出力信号に変換して出力する光空間伝送処理と、
監視装置が、前記光空間伝送手段から出力される前記受光出力信号に基づいて、前記電子機器に対する動作監視を行う監視処理とを行う電子機器監視方法。
前記光空間伝送処理では、
前記電子機器に取り付けられた光信号送信部が、前記電子機器から出力される前記監視信号を前記複数の可視光に変換して前記屋内の空間に伝送させる光信号送信処理と、
光信号受信部が、伝送された前記各可視光を受光して前記受光出力信号に変換して出力する光信号受信処理とを行う付記7記載の電子機器監視方法。
前記光信号送信処理では、
駆動部が、前記監視信号に基づいて駆動信号を出力する駆動処理と、
発光部が、前記駆動部から出力される前記駆動信号に基づいて前記複数の可視光を発光して前記屋内の空間に伝送させる発光伝送処理とを行い、
前記光信号受信処理では、
受光部が、前記屋内の空間に伝送された前記各可視光を受光して各受光電気信号に変換して出力する受光処理と、
信号変換部が、前記受光部から出力される前記各受光電気信号を前記受光出力信号に変換する信号変換処理とを行う付記8記載の電子機器監視方法。
前記駆動処理では、
シリアル/パラレル変換回路が、前記監視信号が1つのシリアルデータの場合にパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換処理と、
発光素子駆動回路が、前記監視信号が1つのシリアルデータの場合に前記シリアル/パラレル変換回路で変換された前記パラレルデータを入力する一方、前記監視信号が複数の独立したシリアルデータの場合にそのまま入力して複数の前記駆動信号を出力する発光素子駆動処理とを行い、
前記発光伝送処理では、
複数の発光素子が、前記発光素子駆動回路から出力される前記各駆動信号に基づいて前記各可視光をそれぞれ発光する付記9記載の電子機器監視方法。
前記受光部は、前記各可視光を受光して前記各受光電気信号に変換して出力する複数の受光素子を有し、
前記信号変換処理では、
増幅部が、前記各受光素子から出力される前記各受光電気信号に対して所定の増幅を行って各出力電気信号を出力する増幅処理と、
パラレル/シリアル変換回路が、前記増幅部から出力される前記各出力電気信号をパラレルからシリアルに変換してシリアル出力信号を出力するパラレル/シリアル変換処理と、
マルチプレクサ回路が、前記増幅部から出力される前記各出力電気信号を時分割で多重化して多重化出力信号を出力する多重化処理と、
選択部が、前記監視信号が1つのシリアルデータの場合に前記シリアル出力信号を選択する一方、前記監視信号が複数の独立したシリアルデータの場合に前記多重化出力信号を選択して出力する選択処理とを行う付記9又は10記載の電子機器監視方法。
前記信号変換処理では、
電気/光変換回路が、前記選択部から出力される前記シリアル出力信号又は前記多重化出力信号を電気信号から光信号に変換して前記受光出力信号として出力する電気/光変換処理を行い、
前記監視装置が、前記電気/光変換回路から出力される前記受光出力信号を入力する付記11記載の電子機器監視方法。
10 光送信ユニット(光空間伝送手段の一部、光信号送信部)
11 駆動部(光信号送信部の一部)
12 発光部(光信号送信部の一部)
20 光受信ユニット(光空間伝送手段の一部、光信号受信部)
21 受光部(光信号受信部の一部)
22 電気/光変換部(光信号受信部の一部、信号変換部)
30 監視装置
41,42,43 LED(発光部、発光素子)
51 シリアル/パラレル変換回路(駆動部の一部)
52 LEDドライブ回路(発光素子駆動回路)
61,62,63 フィルタ
64,65,66 PD(フォトダイオード)(受光部、受光素子)
71 増幅回路(信号変換部の一部、増幅部)
72 パラレル/シリアル変換回路(信号変換部の一部)
73 マルチプレクサ回路(信号変換部の一部)
74 スイッチ(信号変換部の一部、選択部)
75 E/O変換回路(電気/光変換回路)(信号変換部の一部)
Claims (10)
- 電子機器に対して動作監視を行い、前記電子機器は、秘匿性が要求される屋内で用いられて該電子機器の動作状態を表す監視信号を出力する構成とされている電子機器監視システムであって、
前記電子機器から出力される前記監視信号を、該監視信号に含まれる情報の種類に対応して色の異なる複数の可視光に変換して前記屋内の空間に伝送させ、伝送された前記各可視光を受光して受光出力信号に変換して出力する光空間伝送手段と、
該光空間伝送手段から出力される前記受光出力信号に基づいて、前記電子機器に対する動作監視を行う監視装置とから構成されていることを特徴とする電子機器監視システム。 - 前記光空間伝送手段は、
前記電子機器に取り付けられ、該電子機器から出力される前記監視信号を前記複数の可視光に変換して前記屋内の空間に伝送させる光信号送信部と、
伝送された前記各可視光を受光して前記受光出力信号に変換して出力する光信号受信部とから構成されていることを特徴とする請求項1記載の電子機器監視システム。 - 前記光信号送信部は、
前記監視信号に基づいて駆動信号を出力する駆動部と、
該駆動部から出力される前記駆動信号に基づいて前記複数の可視光を発光して前記屋内の空間に伝送させる発光部とから構成され、
前記光信号受信部は、
前記屋内の空間に伝送された前記各可視光を受光して各受光電気信号に変換して出力する受光部と、
該受光部から出力される前記各受光電気信号を前記受光出力信号に変換する信号変換部とから構成されていることを特徴とする請求項2記載の電子機器監視システム。 - 前記駆動部は、
前記監視信号が1つのシリアルデータの場合にパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換回路と、
前記監視信号が1つのシリアルデータの場合に前記シリアル/パラレル変換回路で変換された前記パラレルデータを入力する一方、前記監視信号が複数の独立したシリアルデータの場合にそのまま入力して複数の前記駆動信号を出力する発光素子駆動回路とから構成され、
前記発光部は、
該発光素子駆動回路から出力される前記各駆動信号に基づいて前記各可視光をそれぞれ発光する複数の発光素子から構成されていることを特徴とする請求項3記載の電子機器監視システム。 - 前記受光部は、
前記各可視光を受光して前記各受光電気信号に変換して出力する複数の受光素子を有し、 前記信号変換部は、
前記各受光素子から出力される前記各受光電気信号に対して所定の増幅を行って各出力電気信号を出力する増幅部と、
該増幅部から出力される前記各出力電気信号をパラレルからシリアルに変換してシリアル出力信号を出力するパラレル/シリアル変換回路と、
前記増幅部から出力される前記各出力電気信号を時分割で多重化して多重化出力信号を出力するマルチプレクサ回路と、
前記監視信号が1つのシリアルデータの場合に前記シリアル出力信号を選択する一方、前記監視信号が複数の独立したシリアルデータの場合に前記多重化出力信号を選択して出力する選択部とから構成されていることを特徴とする請求項3又は4記載の電子機器監視システム。 - 前記信号変換部は、
前記選択部から出力される前記シリアル出力信号又は前記多重化出力信号を電気信号から光信号に変換して前記受光出力信号として出力する電気/光変換回路を有し、
前記監視装置は、
前記電気/光変換回路から出力される前記受光出力信号を入力する構成とされていることを特徴とする請求項5記載の電子機器監視システム。 - 電子機器に対して動作監視を行い、前記電子機器は、秘匿性が要求される屋内で用いられて該電子機器の動作状態を表す監視信号を出力する構成とされている電子機器監視システムに用いられる電子機器監視方法であって、
光空間伝送手段が、前記電子機器から出力される前記監視信号を、該監視信号に含まれる情報の種類に対応して色の異なる複数の可視光に変換して前記屋内の空間に伝送させ、伝送された前記各可視光を受光して受光出力信号に変換して出力する光空間伝送処理と、
監視装置が、前記光空間伝送手段から出力される前記受光出力信号に基づいて、前記電子機器に対する動作監視を行う監視処理とを行うことを特徴とする電子機器監視方法。 - 前記光空間伝送処理では、
前記電子機器に取り付けられた光信号送信部が、前記電子機器から出力される前記監視信号を前記複数の可視光に変換して前記屋内の空間に伝送させる光信号送信処理と、
光信号受信部が、伝送された前記各可視光を受光して前記受光出力信号に変換して出力する光信号受信処理とを行うことを特徴とする請求項7記載の電子機器監視方法。 - 前記光信号送信処理では、
駆動部が、前記監視信号に基づいて駆動信号を出力する駆動処理と、
発光部が、前記駆動部から出力される前記駆動信号に基づいて前記複数の可視光を発光して前記屋内の空間に伝送させる発光伝送処理とを行い、
前記光信号受信処理では、
受光部が、前記屋内の空間に伝送された前記各可視光を受光して各受光電気信号に変換して出力する受光処理と、
信号変換部が、前記受光部から出力される前記各受光電気信号を前記受光出力信号に変換する信号変換処理とを行うことを特徴とする請求項8記載の電子機器監視方法。 - 前記駆動処理では、
シリアル/パラレル変換回路が、前記監視信号が1つのシリアルデータの場合にパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換処理と、
発光素子駆動回路が、前記監視信号が1つのシリアルデータの場合に前記シリアル/パラレル変換回路で変換された前記パラレルデータを入力する一方、前記監視信号が複数の独立したシリアルデータの場合にそのまま入力して複数の前記駆動信号を出力する発光素子駆動処理とを行い、
前記発光伝送処理では、
複数の発光素子が、前記発光素子駆動回路から出力される前記各駆動信号に基づいて前記各可視光をそれぞれ発光することを特徴とする請求項9記載の電子機器監視方法。
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