JPH04119026A - 光電気変換回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は双方向の伝送ラインを送信用及び受信用の光ケ
ーブルに接続するための光電気変換回路に関し、特にＣ
ＮＣ工作機械とセルコントローラとの間のデータ通信シ
ステムにおけるケーブルの延長に利用して好適な光電気
変換回路に関する。

〔従来の技術〕

ＦＡ（ファクトリ−・オートメーション）システムの中
核として、ホストコンピュータと数値制御装置、ロボッ
ト制御装置、ＰＣ（プログラマブル・コントローラ）の
間に置かれ、これらの数値制御装置等（以下、これらを
単にＣＮＣという。

）を制御するセルコントローラが広く使用されている。

セルコントローラはホストコンビコータからの生産指令
を受け、対応するＣＮＣに必要なデータを送り、また、
ＣＮＣの加工処理データをホストコンピュータに転送し
ている。こうしたＦＡシステムでは、デー・夕端末装置
をなすＣＮＣを２次局とするマルチポイント、あるいは
特定のＣＮＣが複金属となってポイント・ツー・ポイン
ト（ＰＴＰ）の通信方式が採用され、いずれの場合も双
方向の伝送ラインを使用してデータ通信が行われる。そ
して、通信距離が長くなるにつれて伝送ラインに人力さ
れた電気信号は減衰するので、伝送ラインの中間に電気
信号を増幅して出力する増幅回路を介在させる必要が生
じる。

第４図は、双方向の伝送ラインＡ、Ｂが増幅回路１によ
り接続された回線形態を示している。ここで伝送方向検
出回路２は、各ラインＡ、Ｂの状態を判断しており、こ
れにより、一方の伝送ラインからのデータを確実に他方
の伝送ラインに増幅して出力できる。例えば、伝送ライ
ンＡからの入力データが検知されると、伝送方向検出回
路２は伝送ラインＢの信号状態を見て、そこにデータが
存在していなければ、伝送ラインＡからの入力データを
増幅回路１から伝送ラインＢへの出力を可能にし、増幅
回路１から逆方向への出力を不可として規制する。

ところで、双方向の回線方式には２線式と４線式（いわ
ゆる全二重）があり、ＦＴＰ接続方式で全二重であれば
両端末は常に信号を送出することかできる。しかし、マ
ルチポイント接続方式では多数の端末のうちのいずれか
１つだけしか送信できないので、２線式でも４線式でも
、伝送ラインをその中間で増幅回路によって分割したと
きは、上記伝送方向検出回路２による伝送方向の検出が
不可欠となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来の増幅回路を含んだ回線形態を採用す
れば、電気信号が減衰するという問題は解決されるが、
なお電気信号に対するノイズの影響を考慮しなくてはな
らず、ＦＡシステムを構築する場合に工場内でのＦＡ機
器の設置場所が制約される。双方向の伝送ラインを光ケ
ーブルを使用して延長すれば、ノイズの影響はなくなる
が、光伝送が単方向であるために、光ケーブルとそれに
よって接続される２つの伝送ラインでの伝送方向を一致
させなくてはならないという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、マ
ルチポイント方式のインタフェース伝送ライン等と接続
して使用され、電気信号を光信号に変換して伝送距離を
延長する際に伝送方向を容易に決定することができる光
電気変換回路を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するた約に、双方向の伝送ラ
インを送信用及び受信用の光ケーブルに接続するための
光電気変換回路において、レシーバ及びドライバを含み
前記伝送ラインに接続される入出力ポートと、前記各光
ケーブルにそれぞれ接続される一対の光電変換手段と、
前記光電変換手段で受信した光信号が電気信号として出
力されたことを検知する検知手段と、前記入出力ポート
への人力データの有無を検知し前記クシーバが駆動して
いないタイミングで前記光電変換手段が受信した光信号
を電気信号として前記ドライバから出力するように前記
ドライバを制御する出力制御手段とを有することを特徴
とする光電気変換回路が提供される。

〔作用〕

本発明の光電気変換回路では、出力制御手段で入出力ポ
ートへの入力データの有無を検知して、伝送ラインに接
続される入出力ポートのレシーバとドライバとを選択的
に駆動す、るとともに、光電変換手段で受信した光信号
が電気信号として出力されたことを検知し、入出力ポー
トのレシーバが駆動していないタイミングで光電変換手
段が受信した光信号を電気信号としてドライバから出力
するようにしている。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の光電気変換回路の基本的な構成を示
すブロック図である。

この光電気変換回路は、双方向の伝送ラインＡに接続さ
れる入出力ポート１１と、光ケーブルＬ１、Ｌ２にそれ
ぞれ接続される光電変換手段を含む光ポート１２．１３
とを有し、伝送ラインＡを送信用の光ケーブルし１及び
受信用の光ケーブルＬ２に接続している。入出力ポート
１１は、選択的に駆動されるレシーバＲとドライバＤと
を含み、また一対の光電変換手段のうち光ポート１２で
は、入出力ポート１１へ入力された電気信号をレシーバ
Ｒから受は取って光信号に変換して送信用の光ケーブル
Ｌ１に送出し、光ポート１３では、光ケーブルＬ２から
の光信号を電気信号に変換して人出力ポート１１のドラ
イバＤに入力している。

なお光ケーブルＬ１、Ｌ２の他端側を同様の光電気変換
回路に接続すれば伝送ラインＡを延長することができる
。また、光ケーブルＬ１、Ｌ２をそれぞれ別個の回路と
接続して使用することも可能である。

上記光ポート１３と入出力ポート１１の間には信号検知
回路１４が介在しており、この信号検知回路１４から出
力制御回路１５に対して、光ポート１３で受信した光信
号が電気信号として出力されたことを知らせるようにし
ている。出力制御回路１５は入出力ポート１１と接続さ
れ、この入出力ポート１１への人力データ、及び入出力
ポート１１からの出力データの有無を検知する伝送方向
検出機能と、それに基づいてレシーバＲとドライバＤを
選択的に駆動する伝送方向規制機能とを有している。

この出力制御回路１５によって、レシーバＲが駆動して
いないタイミングで受信した光信号は、光ボート１３か
ら電気信号としてドライバＤに送出され、伝送ラインＡ
から出力されるが、レシーバＲが駆動中であればドライ
バＤは駆動されない。

従って、双方向の信号ラインＡではレシーバＲから光ケ
ーブルＬ１に信号を送出しているとき、光ケーブルＬ２
から送られてくる信号は、信号ラインＡに出力されない
。

しかし、上記構成では光ケーブルＬ２から送られてくる
信号が失われるおそれがある。そこで、次に述べるよう
に信号検知回路１４にデータバッファ機能を設け、この
回路１４に入力する電気信号を入出力ポート１１のレシ
ーバＲが駆動している間は一時的に保持しておき、レシ
ーバＲが駆動しなくなった時に光ケーブルＬ２を介して
受信した信号として信号ラインＡに出力することが好ま
しい。

第２図は、伝送ケーブルとして２本１組のＲ３４８５規
格ケーブルＡｌ、Ａ２を使用したデータ通信システムに
おいて、光ケーブルＬ１、Ｌ２により延長された回線形
態でデータ伝送するた袷の光電気変換回路の一例である
。

２１Ｒ１２１Ｄは、第１図の入出力ポート１１のレシー
バＲとドライバＤに対応する差動型のインタフェースを
構成するものである。また、上記光ポート１２．１３に
対応するのは、光電変挽回路２２である。信号検知回路
１４に対応するデータバッファ回路２４は、レシーバ２
１Ｒが駆動している間に、光電変換回路２２で変換され
た電気信号を記憶するものであって、その記憶容量は回
線の通信速度に応じて決定される。

ハイ・インピーダンス検出回路２５には上記ケーブルＡ
１、Ａ２からの差動信号が与えられている。このハイ・
インピーダンス検出回路２５からは、差動信号に応じた
検出信号がイネーブル回路２６に出力されている。この
イネーブル回路２６では、これら検出信号に応じてケー
ブルＡ１、Ａ２上のデータの有無を判断し、上記レシー
バＲとドライバＤとを選択的に駆動する伝送方向規制信
号（イネーブル信号）を出力している。またこのイネー
ブル回路２６は上記データバッファ回路２４と接続され
、そこにデータが記憶されたことを知らせるようにして
いる。

このような光電気変換回路を、２本の所定の長さの光ケ
ーブルＬ１、Ｌ２の両側にそれぞれ接続することによっ
て、電気信号の減衰や、電気信号に対するノイズの影響
を考慮することなしに、延長された回線形態でデータ伝
送を行うことができる。従ってＦＡシステムを構築する
場合に工場内でのＦＡ機器の設置場所が制約されず、し
かも双方向の伝送ラインの伝送方向を容易に一致させる
ことが可能である。

第３図には、双方向の伝送ラインＡＳＢを第１図に示し
た光電気変換回路２組と光ケーブルＬ１、Ｌ２により接
続することによって延長された回線形態を示している。

伝送ラインＡ側で光電気変換回路を構成するブロックｌ
ｌａ〜１５ａ、伝送ラインＢ側で光電気変換回路を構成
するブロックｌｌｂ〜］、　５　ｂは、いずれも第１図
のブロック１１〜１５に対応している。ここで、伝送ラ
インＢに伝送データが存在しない場合、伝送ラインＡか
らきたデータは、入出力ボートｌｌａ、光ポー）１２ａ
、光ポート１３ｂ、信号検知回路１４ｂを経て人出力ポ
ート１１ｂから伝送ライン已に圧力される。しかし、伝
送ライン已に伝送データが存在すれば、信号検知回路１
４ｂに入力したデータは入出力ボート１１ｂにおいて阻
止される。伝送ラインＢからＡへのデータについても同
様であって、伝送ラインＡに伝送データが存在しない場
合、伝送ラインＡに出力されるが、伝送ラインＡに伝送
データが存在すれば伝送ラインＢからのデータは阻止さ
れる。従って、上記回線の伝送ラインＡ側にセルコント
ローラを、伝送ラインＢ側に複数のＣＮＣをそれぞれ接
続すれば、増幅回路を使用することなく双方向の通信回
線が延長できる。

なお、これらの実施例以外にも、本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々に変形して実施することが可能であ
り、マルチポイント方式のインタフェース伝送ライン以
外についても、光ケーブルを使用して延長するた約の光
電気変換回路として使用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、入出力ボートのレシー
バが駆動していないタイミングで、光電変換手段が受信
した光信号を電気信号としてドライバから出力するよう
に構成したので、電気信号を光信号に変換して伝送距離
を延長する際に、インタフェースでの伝送方向を容易に
決定できる。

また、本発明によれば、電気信号を光信号に変換して伝
送距離を延長する際に伝送方向を容易に決定できるから
、光ケーブルによって接続される２つの伝送ラインでの
伝送方向を一致させることができる。

更に、光電変換手段で変換された電気信号を記憶する記
憶手段によって、入出力ボートのレシーバが駆動してい
る間は光ケーブルを介して受信した信号を保持するよう
にしたので、ＦＡシステムを構築する場合に工場内の電
気ノイズの大きな場所に敷設される伝送ラインであって
も、従来の増幅回路を含んだ回線形態を採用することな
く、電気信号の減衰、あるいはその消失という問題も解
決される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光電気変換回路の一実施例を示すブロ
ック図、 第２図はＲ３−４８５規格ケーブルと接続された本発明
の光電気変換回路を示すブロック図、第３図は本発明の
光電気変換回路を使用して延長した回線形態の一例を示
すブロック図、第４図は増幅回路により接続された従来
のＦＡシステムを構成する回線形態を示す図である。 １１“　　・入出力ボート １２．１３　光ボート １４　゛°信号検知回路 ｌ５　　　出力制御回路 Ａ　　　双方向の伝送ライン Ｌｌ、Ｌ２　　　光ケーブル 特許出願人　　ファナック株式会社 代理人　　　　弁理士　　服部毅巖 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）双方向の伝送ラインを送信用及び受信用の光ケー
   ブルに接続するための光電気変換回路において、 レシーバ及びドライバを含み前記伝送ラインに接続され
   る入出力ポートと、 前記各光ケーブルにそれぞれ接続される一対の光電変換
   手段と、 前記光電変換手段で受信した光信号が電気信号として出
   力されたことを検知する検知手段と、前記入出力ポート
   への入力データの有無を検知し前記レシーバが駆動して
   いないタイミングで前記光電変換手段が受信した光信号
   を電気信号として前記ドライバから出力するように前記
   ドライバを制御する出力制御手段と、 を有することを特徴とする光電気変換回路。
2. （２）前記検知手段は、前記光電変換手段で変換された
   電気信号を記憶する記憶手段をさらに有し、前記入出力
   ポートのレシーバが駆動している間は光ケーブルを介し
   て受信した信号を保持することを特徴とする請求項１記
   載の光電気変換回路。
3. （３）前記出力制御手段は、前記入出力ポートへの入力
   データ及び前記入出力ポートからの出力データの有無を
   検知して前記レシーバとドライバとを選択的に駆動する
   伝送方向規制機能を有することを特徴とする請求項２記
   載の光電気変換回路。