JPS58137339A - 光通信信号の診断回路 - 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】 （１）本発明の技術分野 本発明は、光通信システムにおける光信号の損失、特に
光コネクタ一部における緩みで、例えば、対向する光フ
アイバー間の間隙増大あるＡは光フアイバー間の芯ずれ
等が生じ、これ等に起因して惹起される光信号の伝送損
失を早期に検知する光通信信号の診断回路に関するもの
である。

（２）従来技術との問題点 一般に光通信システムでは、例えば、第１図に示す如く
端局１と端局２ば、光コネクタ−４を介し光ファイバー
３で相互に接続されている。しかして、該光コネクタ−
４と相手側の接続取付部との接続構成は、例えば、送信
側では第２図（ａ）乃至第２図（Ｃ）に示す如くである
。即ち、第２図（ａ）は送信側の接続取付部１ａの内部
に内装された発光ダイオード１ｂと光ファイバー１０と
の組付配置状態を示すもので、リード線１ｅから導入さ
れた゛電気信号を発光ダイオード１ｂで光信号に変換し
、該発光ダイオード１ｂから導出される光信号を対向し
て設置された光ファイバー１０で受け、該光ファイバー
１０の他方の端面１ｄと、端局１，２間を接続する光フ
ァイバー５の一方端面とを芯すれかなく接合せしめるべ
く、第２図（ｂ）に示す如く接続取付部１ａに形成され
たネジ部１ｆへ光ファイバーろの一方端に取付けられた
コネクター４を第２図（ｃｌに示すば０〈螺合せしめ、
発光ダイオード１ｂからの光信号を光ファイバーＩＣｉ
介して光ファイバー３で伝送する構成をなすものである
。

尚、受信側の光コネクタ−４と接続される接続取付部（
図示せず］の構成：・ま、前記発光ダイオード１ｂが受
光ダイオードと入れ代る以外は全く同等に構成されてい
る。

上記の如く、かかる構成でなる接続取付部１ａに螺合す
る光ファイバー６のコネクター４は、何等かの理由、例
えば、振動、温度変化等で螺合が緩むことがあり、これ
により接続取付部１ａ内の光ファイバー１０と、光ファ
イバー３との端面の接合部に所定ヒ甚め間隙が生じたり
、あるいは芯ずれが生じ、しかして光信号の漏れによる
伝送損失を惹起せしめ、また、緩んだコネクター４ｖ′
ｉ、更に離脱へと発展して完全に当該接続回線を遮断す
る（で至る事故を招来することがあった。このような離
脱の事故に対しては、それぞれの端局１．２は最低限度
の機能は満足出来るように対策は講じられてはいるが、
これ等は光コネクタ−４の離脱後の事後処理であり、従
って最善の処理とは言えず、即ち、離脱に至る以り 前に早期に対策がなし得るようなよ−良い問題解決が、
今後更に光通信システムを広く各産業分野に応用するて
も欠くことの出来な−重要な課題となる欠点を有してい
た。

（３１本発明の目的 本発明は、狭止の欠点に鑑み発明したものであり、即ち
、何等かの理由で、例えば、振動等で光コネクターの接
続が緩み、あるいは更に離脱へと移行されようとしたと
き特に生ずる光信号の伝送損失を、早期に検知し、未然
に離脱等の事故えの発展を防止することが出来る光通信
信号の診断回路を提供することを目的と１〜だものであ
る。

（４）本発明の構成 本発明に系る光通信信号の診断回路の好適な一実施例で
ある第３図及び９４図（ａｌ乃至第４図（ｅ）に基づき
詳細に説明する。

３は光ファイバーであり、該光ファイバー３は両端に光
コネクタ−４・を有し、例えば、一方の端局Ｘと他方の
端局Ｙとを接続しているものであるうしかして、前記他
方の端局Ｙの送信部（図示せず）に対する一方の端局Ｘ
の受信部５は、次の如く構成されている。６は受光回路
であり、いわゆる光信号を電気的パルス信号に変換する
ものである。しかして、該受光回路６は、例えば、図示
の如く、光信号を受光する受光素子Ｄ１の一方が電源（
図示せず］の正極及びトランジスターＴｒ、のコレクタ
ーに接続され、他方側はトランジスターＴｒ、のベース
に接続されている。また、トランジスターＴｒ、のコレ
クター側は、前記のば０〈電源の正極及び抵抗Ｒ２を介
してオペアンプ６ａの一方の入力側に接続しており、エ
ミッター側は、オペアンプ６ａの他方の入力側と抵抗Ｒ
３を介して電源の負極に接続されている。

また、前記オペアンプ６ａの一方の入力側はツェナーダ
イオードＤ２を介して電源の負極に接続されている。し
かしてオペアンプ６ａの出力側はマイクロコンピュータ
−７及びゲート回路８に接続され、他方の端局Ｙから所
定の間隔で交互に送信される通信コードと診断コードの
光信号に対応して、例えば、第４図（ａ）に示すような
通はコードのパルス信号Ｐ及び診断コードのパルス信号
Ｑを導出するものである。

７はマイクロコンピュータ−であり、前記受光回路６の
オペアンプ６ａの出力側へ接続され、他方の端局Ｙから
送信される光信号で受光回路６のオペアンプ６ａから導
出される通信コードのパルス信号Ｐに応じて所定の負荷
７ａを駆動せしめるものである。また更に、マイクロコ
ンピュータ−７は受光回路６のオペアンプ６ａが導出す
る通信コードのパルス信号Ｐと診断コードのパルス信号
Ｑとにそれぞれ対応して、例えば、第４図（ｂｌに示す
ようにローレベルの信号り、及び）・イレベルの信号Ｈ
１をゲート回路８へ導出すると共に前記通信コードのパ
ルス信号Ｐと診断コードのパルス信号Ｑに対応して、例
えば、第４図（Ｃ）に示すようなハイレベルの信号Ｈ７
とローレベルの信号り、を放電回路９へ導出し、更に比
較口１烙１１のオペアンプ１１ａから導出される所定の
信号で警報回路１２を作動せしめるものである。

８はゲート回路である。該ゲート回路８は前記受光回路
６のオペアンプ６ａから導出される通信コードのパルス
信号Ｐ及び診断コードのパルス信号Ｑを一方の入力とし
、他方は、前記マイクロコンピュータ−７が導出する信
号、即ち、例えば、第４図（ｂ）に示す如く、マイクロ
コンピュータ−７へ受光回路６のオペアンプ６ａから、
通信コードのパルス信号Ｐが導入された時はローレベル
の信号ＬＩ　＋診断コードのパルス信号Ｑが導入された
ときはノ・イレペルの信号Ｈ３を入力としており、しか
して前記ハイレベルの信号Ｈ１が導入された時のみゲー
ト回路８は開かれ診断コードのパルス信号Ｑを次段の積
分回路１０へ導出するものである。９は放１回路である
。該放電回路９はマイクロコンピュータ−７が導出する
信号、即ち、例えば、第４図（ｃｌに示す如く、受光回
路６からマイクロコンピュータ−７へ通信コードのパル
ス信号Ｐが導入された時導出するハイレベルの信号Ｈ２
及び診断コードのパルス信号Ｑが導入された時導出する
ローレベルの信号Ｌ２を入力としている。しかして、該
入力は抵抗Ｒ１を介してトランジスターＴｒ２のベース
に接続され、コレクターは積分回路１０の出力側へ、エ
ミッターは電源の負極へとそれぞれ接続されている。し
かしてハイレベルの信号Ｈ７がトランジスターＴｒｙの
ベースに導入された時のみＯＮとなり、積分回路１０の
コンデンサーＣに蓄積された電荷を放出し、ローレベル
の信号り、が印加された時はＯＦＦ状態となるものであ
る。

１０は積分回路である。該積分回路１０は前記ゲート回
路８が導出する診断コードのパルス信号Ｑを導入し、ダ
イオード”Ｄ３．抵抗Ｒ４を介して他方が電源の負極へ
接続されたコンデンサーＣ及び次段の比較回路１１の一
方へ接続されている。しかして、該積分回路１０はゲー
ト回路８から導出される診断コードのパルス信号Ｑを順
次積分した電圧値、即ち、例えば、第４図（ｄｉに示す
電圧波形の電圧値を導出するものである。１１は比較回
路である。

該比較回路１１は、前記積分回路１０から導出される電
圧値を一方の入力とし、他方は抵抗Ｒ３を各して電源の
正極及びツェナーダイオードＤ４を介して電源の負極に
接続されるスレッシュホールド電圧ＶＴを入力としてい
る。しかして、積分回路１０から導出される電圧値が、
他方のスレッシュホールド電圧ＶＴＯ値より高くなった
時、例えば、第４図（ｅ）に示すようにハイレベルの信
号Ｈ８を導出し、マイクロコンピュータ−７へ導入せし
めるものである。１２は警報回路である。該睦報回路１
２は、受光回路６から診断コードのパルス信゛号Ｑが導
出されている時、前記ゲート回路８、積分回路１０を介
して比較回路１１から所定のハイレベルの信号Ｈ３が導
出されないとき異常を警報すべくマイクロコンビ上−タ
−７の指令に基づき、例えば、発光素子（図示せず）が
作動し伝送損失の発生を警報するものである。

（５）本発明の作用 今、一方の端局Ｘと他方の端局Ｙとが光ファイバー３及
び光コネクタ−４で接続される光通信システムにおいて
、例えば、他方の端局Ｙから一方の端局Ｘへ所定の間隔
で通信コ　　１−ドと診断コードの任意の光信号を交互
に送信した場合について説明する。

ｇ３図において、他方の端局Ｙから一方の端局Ｘへ、通
信コードの任意の光信号及び診断コードの任意の光信号
を所定の間隔で交互に送信すると、該光信号は光ファイ
バー３で伝送され、受信部５の受光回路乙の受光素子り
、へ入射され、トランジスタｒ　Ｔ　ｒ　Ｈは光信号に
応じてＯＮとなる。

この時、光コネクタ−４等に異常がなく、即ち、伝送損
失がなく、正常状態である場合は抵抗Ｒ１のＡ点には所
定の波形の電圧が発生し、この電圧はオペアンプ６ａの
一方の入力端子に印加される。またオペアンプ６ａの他
方の入力端子には抵抗Ｒ２とツェナーダイオードＤ２に
よるスレッシュホールド電圧ＶＴが印加される。しかし
て、オペアンプ６ａはこの２つの入力を比較してスレッ
シュホールド電圧ＶＴの値以上の電圧値をノーイレベル
として、例えば、第４図（ａ）に示す如く、所定のパル
ス＠Ｔで通信コードのパルス信号Ｐ及び診断コードのパ
ルス信号Ｑを導出する。かくして、受光回路６のオペア
ンプ６ａから導出されたパルス信号Ｐ及びＱはマイクロ
コンビニｘ、　−ター　７へ導入され、通信コードのパ
ルス信号Ｐによりマイクロコンピュータ−７は所定の負
荷７ａを駆動せしめ、所定の通信目的を達するものであ
る。また、他方、オペアンプ６ａから導出されたパルス
信号Ｐ及びＱはゲート回路８の一方に導入される。

更に、ゲート回路８の他方にｉｒｉ、マイクロコンピュ
ータ−７から、例えば、第４図（ｂｌに示す如く、通信
コードのパルス信号Ｐで導出されるローレベルの信号り
、及び診断コードのハＡ／ス信号Ｑで導出されるハイレ
ベルの信号Ｈ３が導入され、しかして、ゲート回路８け
診断コードのパルス信号Ｑによるハイレベルの信号Ｈ３
が導入された時のみ開かれ、即ちパルス信号Ｑのみを次
段の積分回路１０へ導出する。積分回路１０は導入され
たパルス信号Ｑ１ｒ：順次積分して、例えば、第４図（
（１１に示す電圧波形の電圧値Ｖを比較回路１１へ導出
する。比較回路１１のオペアンプ１１ａ　Ｉｔｆ導入さ
れた電圧Ｖがスレッシュホールド電圧ＶＴの値より高く
なった時点で、例えば、第４図（ｅ）に示すハイレベル
の信号Ｈｓ　を導出してマイクロコンピュータ−７へ入
力する。マイクロコンピュータ−７ｒｔｉ、ｄハイレベ
ル信号Ｈ３を、診断コードのパルス信号Ｑを受光回路６
から入力された時、常に対応して入力されることにより
、警報回路１２は作動せず、かくして、他方の端局Ｙか
ら送信された光信号は伝送損失がなく正常に一方の端局
Ｙが受信していることを確認されるものである。

しかしながら、余光ファイバー３の光コネクタ−４に何
等かの理由で緩みが生′じ、光信号に伝送損失が惹起さ
れると、受光回路６のオペアンプ６ａから導出されるパ
ルス信号は、例えば、第４図（ａｌの点線で示すａｎ　
＜伝送損失分だけそれぞれ小さいパルス幅Ｔ、のパルス
信号Ｐ及びＱが導出されることになる。即ち光コネクタ
−４に光信号の伝送損失が生じていない正常時のパルス
信号Ｐ及びＱのパルス幅Ｔに比べ伝送損失分だけパルス
幅が小さｈパルス幅Ｔ１のパルス信号Ｐ及びＱを導出す
ることになる。

しかして、上記パルス幅Ｔ、のパルス信号Ｐ及びＱｋ受
けたマイクロコンピュータ−７はパルス幅には関係され
ず正常時と同−同期の通信コードのパルス信号Ｐの指令
で正常時と同等な作動で所定の負荷７ａを駆動せしめ、
所定の通信目的は達し得るものであるが、他方上記パル
ス幅Ｔ、のパルス信号Ｐ及びＱを一方の入力として導入
するゲート回路８は、他方の入力として正常時の場合と
同様に、即ち、パルス幅の大小に関係されないでマイク
ロコンピュータ−７から第４図（ｂ）に示す如く、ロー
レベルのｉ号し＋　　と７１イレベルの信号Ｈ１とをそ
れぞれ通信コードのパルス信号Ｐ及び診断コードのパル
ス信号Ｑに対応して導入されるため、診断コードのパル
ス信号Ｑによるハイレベルの信号Ｈ３が導入された時の
み同様にゲート回路８は作動し、積分回路９へ、Ｓルス
幅Ｔ、のパルス信号Ｑが導出される。

積分回路９は導入された・（ルス幅Ｔ、の／Ｃルス信号
Ｑを第４図（ｄ）の点線で示す如く、順次積分した電圧
波形の電圧値ｖ、４導出するが、伝送損失分だけパルス
幅が小さいため所定のスレッシュホールド電圧ＶＴの値
に達することが出来ない。しかして、パルス幅Ｔ、のノ
ｚルス信号Ｑの電圧値ｖ１を一方の入力とする比較回路
１１は、他方に印加される所定のスレッシュホールド電
圧ＶＴ　の値より、前記の如く小さいため、例えば、第
４図（θ）に示すようなハイレベルの信号Ｈｓ　’　ｋ
　診？コードのパルス信号Ｑの周期内で導出せず、ロー
レベルの信号Ｌｓ　ｆｒ：マイクロコンピュータ−７へ
導出する。

該ローレベルの信号Ｌ３を受けたマイクロコンピュータ
−７は警報回路１２を作動せしめ警報を発するものであ
る。かくして、他方の端局Ｙが送信する光信号を受信す
べく一方の端局Ｘの受光回路６の受光素子り、が受光す
る光信号に伝送損失が惹起された場合は、ただちに診断
回路が作動し早期に異常を検知することが出来る機能全
なすものである。

（６）本発明の効果 （イ）　端局間の光通信システム、において、両端局を
接続する光ファイ、バーの光コネクターに、緩み等で伝
送損失が発生した場合、伝送損失でパルス幅が小さい診
断コードのパルス信号で診断回路が伝送損失を検知し、
直ちに警報するため、光コネク・ターの緩みによる伝送
損失、また更に、離脱へと移行する事故を完全に防止す
ることが出来る。

（ロ）　光信号の伝送損失の発生有無を早期に確実に検
知出来るため、各種の産業分野に光通信システムが応用
出来、利用範囲をより拡大出来る光通信信号の診断回路
を提供出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光通信システムの概念を示す説明図であ
る。 第２図（ａｌは光ファイバーの光コネクターを接続する
接続取付部内の光素子と光ファイバーの構成を示す断面
図である。 第２図（ｂ）は接続取付部の要部断面及び光コネクター
との関係を示す斜視図である。 第２図（ｃｌは接続取付部へ光コネクターが接続された
状態を示す斜視図である。 第３図は本発明に係る光通信信号の診断回路の一実施例
を示す電気回路図である。 第４図（ａ）は光信号が電気信号に変換され、受光回路
から導出されるパルス信号の説明図である。 ＩＥｄ図（ｂｌはマイクロコンピュータ−からゲート回
路へ導入される信号の説明図である。 第４図（ｃ）　＆まマイクロコンビ−１−ターかう放４
回路へ導入される信号の説明図である。 第４図（ｄ）は積分回路から導出される′電圧波形の説
明図である。 第４図（θ）は比較回路から導出される信号の説明図で
ある。 ３・・・・・・光ファイバー、４・・・・・・光コネク
タ−，７・・・・・・マイクロコンピュータ−９８・・
・・ゲート回路。 ９・・・・・・放電回路、１０・・・・・・積分回路、
１１・・・・・・比較回路、１２・・・・・・警報回路
。 以上 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ファイバーと光コネクターで接続される端局間の光通
   信システムにおいて、所定の間隔で送信される光信号に
   よる通信コードのパルス信号及び診断コードのパルス信
   号を受けそれぞれに対応してローレベルの信号及びハイ
   レベルの信号をゲート回路の一方へ導出すると共に、前
   記通信コードのパルス信号及び診断コードのパルス信号
   を受けそれぞれ対応して・・イレベルの信号及びローレ
   ベルの信号を放電回路へ導出し、且つ比較回路から導出
   される所定の信号で警報回路を作動せしめるマイクロコ
   ンピュータ−と、前記診断コート０のパルス部号とノー
   イレベルの信号を受けてゲートを開くゲート回路と、前
   ｋｌイレベルの信号及びローレベルの信号を受けそれぞ
   れ閉成及び開成される放電回路と、前記ゲート回路が導
   出する診断コードのパルス信号を−ルド電圧値とを比較
   して所定の信号を前記マイクロコンピュータ−へ導出す
   る比較回路と、前記比較回路から導出さｎる所定の信号
   によりマイクロコンピュータ−の指令で作動する警報回
   路とを具備したことを特徴とする光通信信号の診断回路
   。