JPH0243383B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデジタルデータ分配ネツトワークシス
テム、更に詳しくは同軸ケーブル状をした電気的
母線と、その母線によつて伝送される主信号のタ
ツピングのため乃至、多重信号を、その母線に沿
つて接続されたデータ演算装置等のデータハンド
リング装置乃至データ伝送装置との間で交換する
ため、その母線に沿つて設けられた複数のタツプ
からなるデジタルデータ分配ネツトワークシステ
ムに関するものである。

データ分配ネツトワークシステムにおいては一
般に、主信号を含むデータを伝送する母線として
同軸ケーブルが使用され、そのケーブルに沿つて
配された電気的タツプが前記主信号をタツピング
し、そのタツピングされた信号を、公知の種々の
形態のデータハンドリング装置、例えばコンピユ
ーター、オフイス内装置、テレビジヨン受信器に
供給するのに使用される。その各タツプおよびそ
のタツプに接続され、前記タツピングされた信号
を供給される前記装置はともに前記主信号の損失
を招く電気的負荷となる。また各タツプの同軸ケ
ーブルへの物理的接続部におけるインピーダンス
の不整合も主信号の損失の一因となる。このよう
な損失のために信号の増巾が必要となる。そのよ
うな信号の増巾はその同軸ケーブルに沿つて配さ
れる中継器等の電子デバイスによつて行なわれ
る。そのような中継器等が必要になるとシステム
のコストが大巾に高くなり、そのシステムの経済
的な魅力が小さくなる。

米国特許第4120554号には同軸ケーブルとのタ
ツプ接続に使用されるタツプが開示されている。
そのタツプは同軸ケーブルの外側シールドに貫通
して、そのシールドと電気的に接触するブレード
と、そのケーブルを終端させずにそのケーブルの
中央導体に貫通して信号をサンプリングするプロ
ーブからなつている。ケーブルをそのプローブは
終端させないから、中央導体によつて伝送される
サンプリングされる主信号の損失が小さくなる。

本発明は改良されたデータ母線システムを提供
することを目的とするものである。

さらに本発明は改良された電力母線兼用データ
母線システムを提供することを目的とするもので
ある。

さらに本発明は主データ母線と周辺ポートの間
を電気的に絶縁できるようにした母線通信ネツト
ワークを提供することを目的とするものである。

さらに本発明は中継器等の電子装置を必要とせ
ずにできるだけ多くのデータポートを接続するこ
とのできる、デジタル情報用母線通信ネツトワー
クを提供することを目的とするものである。

さらに本発明は母線ラインをドライブするとき
には整合インピーダンスを持ち、オフ時には高イ
ンピーダンスを持つてライン負荷を小さくする送
信回路を形成する母線通信ネツトワークを提供す
ることを目的とするものである。

さらに本発明は電力伝送兼用データ伝送手段を
備えるとともに、信号周波数で送受信回路をデー
タラインに接続し、電力周波数では接続しない回
路手段を備えた母線通信ネツトワークを提供する
ことを目的とするものである。

さらに本発明は低コストで簡単に製造すること
ができ、かつ組立の簡単な構成素子（部品）から
なる母線通信ネツトワークを提供することを目的
とするものである。

本発明のネツトワークはサンプリングした主信
号を光学出力に変換する回路を備えた、前述のよ
うなタツプと、その光学出力を複数の出力に分割
し、１個のタツプからサンプリングされた信号の
複数の出力端を形成する光学スプリツタから構成
されている。前記回路は複数の周辺データハンド
リング装置からの光学信号を受けて組み合わせ、
その受けた信号を同軸ケーブルの主ラインに沿つ
て駆動する送信回路と受信回路の対を備えてい
る。またその回路は、主ラインに沿つて信号を駆
動しているときには整合したインピーダンスを有
し、またオフ時（非作動時）には高インピーダン
スを有し、主ラインへの電気的負荷を小さくする
ようになつている。またその回路はフイルター手
段によつて主ラインに接続され、信号周波数にお
いてのみ主ラインに結合されるようになつてい
る。そのフイルター手段を通過することのできな
い比較的低い周波数の電力が主ラインに沿つて送
られる。

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図において本発明の一実施例のデータ母線
システム２は両端６，８において終端された同軸
ケーブルライン４を備えている。その同軸ケーブ
ルライン４を通じてネツトワークに電力を供給す
る電源１０が備えられている。その電源１０は一
般に40ボルト60サイクルで作動する。

その同軸ケーブルライン４に沿つて複数の同軸
ケーブルタツプ１２が配されている。その同軸ケ
ーブルタツプ１２は米国特許第4120554号に従つ
て形成されている。そのタツプ１２は同軸ケーブ
ルを終端させることなくその同軸ケーブルライン
４の主信号に接触するのに使用される。また各タ
ツプ１２には後に詳述するように７個までの衛星
ポート１４を接続することができる。本実施例の
システムは３メガヘルツで働くようになつてお
り、したがつて20個までのタツプに耐えることが
できる。その数が20個を超えるとタツプのデータ
信号への電気的作用によつてラインが過負荷にな
るおそれがある。各タツプ１２は同軸ケーブルラ
イン４から約１〜２ワツトの電力を引き抜くよう
になつており、また局部送受信回路に電力を供給
するためのACからDCへの変換電源１８を備えて
いる。なお、同軸ケーブルラインが耐えることの
できるタツプの数は信号周波数ケーブルの長さ、
およびタツプ間の距離によつて異なる。前述のよ
うに信号周波数が３メガヘルツの場合にはそのシ
ステムは20個までのタツプに耐えることができ
る。上記システム電圧、周波数、タツプ等が望ま
しいが、設計上の都合によつては他のシステム値
も使用することができる。

第２図において各タツプ１２はACからDCへの
変換電源１８に接続された低域フイルター１６と
送受信回路用の高域フイルター２０を備えた回路
を含む。受信回路はラインドライバ２２と、スプ
リンター２６に接続されたエレクトロ―オプテイ
ツクレシーバ２４からなつている。送信回路はエ
レクトロ―オプテイツクトランスミツタ３０に接
続されたラインレシーバ２８を備え、そのエレク
トロ―オプテイツクトランスミツタ３０は出力ス
プリツタ３２に接続されている。第９図に示すよ
ような７対１光学繊維端子板が望ましいが、７対
１より少ない数に分割するスプリツタを使用して
もよい。その７対１光学繊維端子板は第２図に３
３で簡単に示されているが、第９図に詳細に示さ
れている。

第３図は受信回路３４と送信回路３６の回路図
である。受信回路３４は光学データ信号を受けて
その信号を電流パルスに変換する検出ダイオード
３８を備えている。検出ダイオード３８は２段に
構成された増巾器４０の入力に接続されており、
該増巾器４０の出力は単安定素子４２に接続され
るとともに、NPNトランジスタ４８を介してラ
インドライバ４６にも接続されている。また単安
定素子４２の出力端子もラインドライバ４６に接
続されている。この単安定素子４２の時定数は、
検出ダイオード３８に入力される光学データ信号
の最大パルス間隔よりも大きい時間に設定されて
おり、このため、光学データ信号が入力している
間、およびこの入力が終了した後その時定数で定
まる所定時間だけこの単安定素子４２の出力端子
からゲート信号（オン信号）が出力される。また
ラインドライバ４６は、単安定素子４２からのゲ
ート信号を入力すると、該ラインドライバ４６の
左上の出力端子から出力される信号が低レベルと
なり、このため図示しない内部電源回路（第２図
には、電源１８として略示されている）で生成さ
れた＋5VがPNPトランジスタ４４および低抵抗
３５を介して該ラインドライバ４６の左下端子に
印加される。この電圧が印加されると、該ライン
ドライバ４６が、NPNトランジスタ４８を介し
て信号が入力された場合にその信号に対応した信
号を該ラインドライバ４６の左下の出力端子から
出力することのできる作動状態に移行する。

受信回路３４は以上のように構成されているた
め、検出ダイオード３８に光学データ信号が入力
されるとこの信号が光電変換され増巾されて単安
定素子４２に入力され、これにより、単安定素子
４２からゲート信号が出力されてラインドライバ
４６に入力され、これによりラインドライバ４６
が作動状態となり、増巾器４０から出力され
NPNトランジスタ４８を介してラインドライバ
４６に入力された信号がケーブルライン４を駆動
するに適したインピーダンスにに変換されて該ラ
インドライバ４６から出力され、コンデンサ５６
を介して該ケーブルライン４に供給される。検出
ダイオード３８に光学データ信号が入力されなく
なり、その後単安定素子４２の時定数で定まる所
定期間が経過するとゲート信号が停止され（単安
定素子４２の出力となり）、これによりPNPトラ
ンジスタ４４がオフされ、該PNPトランジスタ
４４および低抵抗３５を介してラインドライバ４
４に供給されていた＋5Vが遮断され、これによ
りラインドライバ４４が不作動状態となり、トラ
ンジスタ４４とラインドライバ４６のケーブルラ
イン４への接続が断たれる。

送信回路３６はケーブルライン４に接続された
一対の増巾器５０と、光学ダイオード５４を駆動
するドライバ５２からなつている。コンデンサ５
６，５８は受信回路３４と送信回路３６を信号周
波数でそれぞれケーブルライン４へ接続し、電力
周波数では接続しない。

第３図から明らかなように、送信回路３４が作
動してケーブルライン４へ送信しているときに
は、受信回路３４はラインのインピーダンスと整
合したインピーダンスになつている。送信が行な
われていないときには、トランジスタ４４が受信
回路３４をケーブルライン４から切り離すスイツ
チの役を果たし、したがつてインピーダンスがほ
ぼ開回路と等しい位に大きくなり、ケーブルライ
ン４への負荷が極めて小さくなる。

送信回路３６はケーブルライン４に常に10000
オームのインピーダンスを与えており、このよう
にインピーダンスが高いために、ケーブルライン
４は送信回路３６を殆ど見ておらず、したがつて
ライン負荷が極めて小さい。

コンデンサ５６，５８の値は0.1μF（マイクロフ
アラツド）以下に選択されており、そのコンデン
サ５６，５８は送受信回路３６，３４を信号周波
数においてケーブルライン４に接続し、その信号
周波数より低い電力周波数では接続しない。

第９図に示すように、各タツプ内の送受信回路
３６，３４は光学スプリツタ２６，３２にそれぞ
れ接続された光学トランスデユーサ３８，５４
（ダイオード３８，５４）を備えている。その光
学スプリツタ２６，３２は単一の出力乃至入力を
複数の出力に変える。これによつて電子的な複雑
さを増さずに、使用可能な信号ポートの数を何倍
にもすることができる。スプリツタ２６，３２の
７本の出力光学繊維は端子板３３を通つてその端
子板３３のコネクターインターフエース５７にそ
れぞれ接続されている。さらに、その各出力光学
繊維は光学繊維を介して衛星送受信装置７８に接
続されている。スプリツタ２６，３２およびコネ
クターインターフエース５７の物理的形状は米国
特許第3999837号に示されている。第４図に示す
ようにスプリツタ２６（３２も同様であるから２
６についてのみ説明する。）は弾性があつて半径
方向に圧縮可能なフエルール５９、金属製のリテ
ーナ６０、金属フエルール６２および熱収縮性の
外側チユーブ６４を備えている。計７本の光学繊
維がピグテール状にまとめられている。

第４，５，６図を順に参照して、７本の光学繊
維６８が熱収縮性の外側チユーブ６４に通され、
次に管状の金属フエルール６２とリテーナ６０を
通される。リテーナ６０は金属フエルール６２の
前端に挿入される後端部を備えている。第５図に
示すようにそのフエルール６２は光学繊維６８の
周囲に７０で示すように圧着され、次にそのフエ
ルール６２を第６図に７２で示すように圧着する
ことによつてリテーナ６０がフエルール６２に固
定される。次に第７図に示すように前記圧縮可能
なフエルール５９の軸方向貫通孔内にエポキシ７
４が充填され、そのフエルール５９が光学繊維６
８の前端部がそのフエルール５９から突出するよ
うにしてリテーナ６０内に挿入される。フエルー
ル５９はフエルール６２を更に７ｂに示すように
圧着することによつてそのリテーナ６０内に固定
される。エポキシ７４が硬化してから光学繊維６
８の前端がフエルール５９の前端に合わせて切断
される。このようにして７本の光学繊維６８の先
端が１本の弾性フエルール５９内にまとめられ
る。その７本の光学繊維６８は第８図に示すよう
に光学トランスデユーサ５４，３８のいずれにも
接続することができる。各光学繊維６８の反対側
の端部も同様にして米国特許第3999837号の教え
るところにしたがつて各コネクターに装着するこ
とができ、さらに中継光学繊維によつて遠隔の周
辺送受信装置７８に接続される。

なお、第９図に示すような光学繊維６８の分配
は送信回路および受信回路の基板とともにタツプ
内に収納される光学繊維端子板内で行なうことも
できる。また本実施例のネツトワークにおいては
周辺送受信装置７８がタツプ回路に光学的なパス
によつて接続されているから、周辺ポートは主母
線から電気的に隔絶されている。また、スプリツ
タ２６，３２によつて、使用できる信号ポートの
数を電子的な複雑さを増さずに大巾に増やすこと
ができる。

すなわち７対１の光学スプリツタを使用するこ
とによつて最大20個の同軸ケーブルライン上のタ
ツプによつて140個までの信号ポートをネツトワ
ークに接続することができる。

またスプリツタ２６，３２はタツプに近接して
いるように図示されているが、スプリツタ２６，
３２を周辺クラスタの近くに配してもよい。この
ときには、１本の光学繊維のみがタツプの送受信
回路の基板から周辺クラスタに近い位置まで延
び、そこでその１本の光学パスが前述のようにし
て複数に分割されることになる。このようにすれ
ば、必要な光学ケーブルを少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の母線通信ネツトワ
ークの概略図、第２図はそのネツトワークのタツ
プ部分の構成を示す図、第３図はその送信回路お
よび受信回路の一例を示す回路図、第４図は第１
図のネツトワークに使用される光学スプリツタの
一例の平面図、第５，６，７図はその光学スプリ
ツタを組み立てる手順を示す側面図、第８図は２
個の光学スプリツタによつて接続される送受信成
分の概略図、第９図は７対１光学スプリツタによ
つて接続される送受信成分の概略図である。 ４…同軸ケーブルライン、１０…交流電源、１
２…タツプ手段、１８…内部電源回路、３４…受
信回路、３６…送信回路、３８，５２…光電変換
素子、４２…単安定素子、４４…スイツチング素
子、４６…ラインドライバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デジタルデータを互に離れた複数の周辺機器
   に分配するネツトワークシステムにおいて、 同軸ケーブルラインと、 該同軸ケーブルラインに接続された低周波の交
   流電源と、 前記同軸ケーブルラインに沿つて異なる位置に
   電気的に接続され、各々内部電源回路、及び前記
   周辺機器間で通信する光電変換素子を有する送信
   回路及び受信回路を含む複数のタツプ手段と を具え、該各タツプ手段の前記内部電源回路は前
   記同軸ケーブルラインを介して前記交流電源から
   電力を得て前記送信回路及び受信回路に動作電力
   を供給し、前記受信回路は、該受信回路に前記周
   辺機器から光信号が入力されている期間および光
   信号の入力が停止した後の所定期間に限りゲート
   信号を出力する単安定素子と、前記周辺機器から
   入力された光信号が光電変換された電気信号およ
   び前記ゲート信号が入力され、該ゲート信号が入
   力されている期間に限り直流電圧が印加されて作
   動状態に移行し、前記電気信号を前記同軸ケーブ
   ルラインに出力するラインドライバとを具えたこ
   とを特徴とするデジタルデータ分配ネツトワーク
   システム。