JPS6135156A - 光フアイバ接点センサ装置 - 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】 （発明の技術分野） この発明は光ファイバを使用して複数個の電気接点のオ
ン・オフ動作を検出するための光ファイバ接点センサ装
置に関する。

（背景技術の説明） 従来のセンナ装置の多くは、外部現象によって電気接点
がオン・オフして出力を生ずるようになっている。

第６図は従来のセンサ装置を説明するための線図で、６
０ａ〜ＢＯｎは電気接点センサ（以下、単にセンサとい
う）で、これらセンサはそれぞれ電線８１ａ〜Ｓｉｎに
よって制御機器又はロガー６２に接続されている。

この従来のセンサ装置では電線を使用しているが、最近
電線を使用する代わり光ファイバを使用する方法が提案
されている。

特願昭５ｔｌ−４８７４８号に開示されている方法は、
第７図（Ａ）に示すように、センサ７０に変換器７１を
接続し、これよりセンサのオン・オフに応答したパルス
間隔の間欠光パルスを発生させて、この光パルスを光フ
ァイバ７２で制御機器に送出する方法である。この変換
器７１は、例えば第７図（Ａ）に示すように、光ファイ
バ７２を光分岐７３を介して、光電変換素子７４に結合
し、この光電変換素子７４を抵抗器Ｒ１及びコンデンサ
Ｃ１の直列回路と並列に接続し、この抵抗Ｒ１の両端間
にセンサ７０と抵抗Ｒ２の直−列回路を接続すると共に
、コンデンサＣ１の両端間にＬＡＮＥＲダイオードのよ
うな発光スイッチ素子７５を接続し、この素子からの光
を光分岐７３を介して光ファイバ７２を経て制御機器に
送る間欠光パルス発光回路として構成されている。

又、特願昭５９−４８７４８号に開示されている方法は
、第７図（Ｂ）に示すように、切換形の電気接点センサ
７０ａの各固定接点７５ａ〜７５ｃにそれぞれ抵抗値の
異なる抵抗Ｒ３〜Ｒ５を接続し、これらの端子を抵抗Ｒ
１、コンデンサＣＩ及び発光スイッチ素子７５の接続点
に共通接続している。この方法では、光パルスの周期の
変化で切換位置を検出することが出来る。

（解決すべき問題点） しかし、いずれの方法も、光パルス間隔をセンサのオン
会オフに応答して変える方法であるが、第７図（Ｃ）に
７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ・・・で示すように、独立にオ
ン会オフするセンサが複数個ある場合、これら各センサ
のオン会オフを個別に検出することは出来ないという欠
点があった。

さらに、第７図ＣＢ）に示す方法では、回路素子の環境
変化などによるドリフトのマージンを見越して各接点に
対応する光パルスの周期の値を互いに大−きく離すと、
接点数を多くとれないという欠点があった。

（発明の目的） この発明の第一の目的は、複数個の電気接点センサを有
するセンサ側からこれら複数個のセンサのオン・オフ信
号を光ファイバを介して受信側へ同時に伝送し、受信側
でこれらオン・オフ信号を判別した後、これらオン・オ
フ信号をそれぞれ関連する制御機器へ供給出来るように
構成した光ファイバ接点センサ装置を提供することにあ
る。

この発明の第二の目的は、光ファイバ接点センサ装置を
構成する回路素子の、環境変化に起因する特性変化を自
動的に補正すると共に、ファイバ断線等の故障が発生し
た時に警報（アラーム）を発生するように構成した当該
光ファイバ接点センサ装置を提供することにある。

（この問題を解決すべき手段） この第一の目的の達成を図るため、この発明においては
、複数個の電気接点センサに接続出来るセンサ側変換器
と、該センサ側変換器と光ファイバで接続された受信側
変換器とを具え、該センサ側変換器は、受信側に設けた
電源から前記光ファイバを経て供給される光を電力とし
て取出す光電変換器と、該光電変換器からの電力で駆動
され前記センサのオン状態に応答して前記センサ毎に割
り当てた周期の光センサパルスを発光する間欠光パルス
発振回路と、前記光電変換器からの電力で駆動され前記
センサのオン・オフに拘らず前記周期とは異なる周期の
光パイロットパルスを発光する光パイロットパルス発振
回路と、該光センサパルス及び光パイロットパルスを前
記光ファイバに案内する光結合器とを含み、前記受信側
変換器は、前記光ファイバで伝送された光センサパルス
及び光パイロットパルスを電気信号に変換する光電変換
器と、該光電変換して得られたパイロット信号からタイ
ミング信号を導出するタイミング信号導出回路と、該光
電変換して得られたセンサ信号の周期を前記タイミング
信号を基準として判定することにより各センサに対応す
るセンサ信号を検知し該検知された検知信号を積算して
前記センサのオン・オフ信号を出力する受信装置とを含
む ことを特徴とする。

この発明の第二の目的の達成を図るため、この発明にお
いては、前記センサ側変換器を函体に収納し、該センサ
側変換器を構成する同一の機能を有する各構成素子を特
性の同一の素子とするのが好適である。

さらに、前記受信側変換器は前記電気変換して得られた
パイロット信号が欠除している時アラームを発生するア
ラーム検知器を具えるように構成するのが好適である。

（実施例の説明） 以下、図面を参照してこの発明の実施例につき説明する
。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック線図である
。

フ　イバ占センサ　　の 第１図において、１　（ｌａ、　ｌｂ　、　〜ｉｎ）は
電気接点センサ（以下、センサという）、２はセンサの
オン・オフ動作を光信号に変換するセンサ側の変換器で
、センサ１に接続出来るように構成すると共　　□に、
この発明においては、これら複数個のセンサを区別する
ため、各センサに個別の信号周期を割り当て、これらセ
ンサがオンの時にそれぞれの周期の光センサパルスＳを
間欠的に発光させると共に、別の特定の周期の光パイロ
ットパルスＰを常時発光させてこれらパルスＳ及びＰを
送り出すことが出来るように構成する。

３は受信側の変換器で、この発明においてはこのセンサ
側及び受信側変換器２と３との間を光ファイバ４で結合
し、センサ側から受信側へ各光センサパルスＳ　（Ｓｌ
−Ｓｎ）を混合して伝送する。

さらに、この発明においては、センサ側変換器２に必要
なエネルギーは、受信側変換器３中又はその外部に設け
た光源５、例えば、太陽電池或いはその光電変換素子の
光を光分岐又は分波器６ａ及び６ｂと、光ファイバ４と
でセンサ側変換器２に伝送し、光電変換素子７で電気信
号に変換するように構成する。

この場合、光ファイバを２条布設出来る場合には、図中
太い破線で示すような光ファイバ８を電源専用に設け、
高価な光分岐又は分波器８ａ、８ｂの使用を省略出来る
。

受信側変換器３は、光ファイバ４を介して伝送されて来
た光パイロットパルス及び各光センサパルスＳ　（Ｓｌ
−Ｓｎ）を光電変換してパイロット信号及びセンサ信号
を得、然る後、パイロット信号から導出したタイミング
パルスを基準として、センサ信号の周期を判定すること
によって各センサ信号を個別に検知し、よって各センサ
ｌａ〜１ｎに対応する周期の検知信号を発生させ、これ
ら検知信号から各センサに対応するオン・オフ信号Ｏ１
〜Ｏｎを導出してそれぞれ関連する制御機器に供給出来
るように構成する。

又、この受信側変換器３において、光パイロットパルス
Ｐすなわちパイロット信号の欠除でアラームを発生する
ように構成する。

センサＩＩｌ　　　の蓄 この発明においては、センサ側変換器２をセンサｌａ〜
１ｎのオン・オフ動作を区別するため、各センサに対し
個別の周期、すなわち、周波数ｆ１〜ｆｎの電気信号を
割り当て、センサ１ａ〜１ｎがオンの時、波長λ１でか
つこの周波数ｆ１〜ｆｎで繰り返す光センサパルス８１
〜Ｓｎを間欠的に発光させる。

このため、光電変換素子７の両端子間に低電圧ダイオー
ド９を接続し、このダイオード９のカソード及びアノー
ド間に、各センサ１ａ−Ｉｎ及びそれぞれのセンサ１ａ
〜１ｎと関連する間欠光パルス発振回路１０ａ〜１０ｎ
の直列回路をそれぞれ並列に接続する。これら各間欠光
パルス発振回路１０ａ　−１Ｏｎは、センサｌａ〜１ｎ
にそれぞれ接続される抵抗１１ａ〜ｌｌｎ　　（これら
を１１で代表して示す）と、コイル及びコンデンサを有
するパルス形成回路１２ａ〜１２ｎ（これらを１２で代
表して示す）及び波長入１の発光スイッチ素子１３ａ〜
１３ｎから成る並列回路とで構成し、センサ１ａ−Ｉｎ
のどれかがオンとなった時、これに応答して対応する発
光スイッチ素子１３ａ〜１３ｎから光センサパルス５（
Ｓｌ−Ｓｎ）を発光する。

さらに、１０ｏは光パイロットパルス発振回路で、抵抗
１１ｏ、パルス成形回路１２ｏ及び波長入。

の発光スイッチ素子１３ｏで、例えば間欠光パルス発振
回路と同様に、構成されているが、センサｌを介せずに
直接ダイオード９のカソード及びアノード間に接続させ
る。従って、この発振回路１０゜はセンサ１のオン・オ
フに関係なく、常時、一定の周期ＴＯすなわち周波数ｆ
ｏで波長入。の光パイロフトパルスＰを発生する。この
光パイロットパルスＰを発生させて受信側に常時伝送す
るが、それは、後述するように、受信側でこの光パイロ
ットパルスＰを抽出し逓倍して得たタイミング信号ｐｔ
を基準として光センサパルスＳから電気変換されて選ら
れたセンサ信号Ｓｔの同期を判定するため及びこの光パ
イロ−／　トパルスＰから電気変換して選られたパイロ
ット信号Ｐｅの欠除で警報信号ＡＬを発生′させるため
である。

これら光センサパルス５（Ｓｌ−Ｓｎ）と、光パイロッ
トパルスＰとを光結合器例えば光分岐１４で加算合成し
、光分岐８ａを介し、かつ、光ファイバ４を経て受信側
に伝送する。

次に、このセンサ側検出器２の間欠パルス発振回路１０
ａ＝１Ｏｎにつき説明する。

今、定電圧ダイオード９として、例えば、第２図に横軸
に電圧をプロットし、縦軸に電流をプロットして示すよ
うに、光電変換素子７からの入力光量文に基づく電流１
Ｍ　（曲線Ｘで示す）と、出力電流Ｉｔの差の電流（Ｉ
ｆ−Ｉｔ）を流し、この差電流（ＩＣ−Ｉｔ）が（ｌｕ
−Ｉｔ）　＞ｔａ以上であればその端子電圧は、曲線Ｙ
で示すように、定電圧Ｖｚに保たれる。

このように、定電圧Ｖｚが間欠光パルス発振回路１０ａ
−１Ｏｎ及び光パイロットパルス発振回路１００に印加
され、これらの間欠発振の周期Ｔは抵抗１１（ｌｌａ　
〜１ｌｏ）（７）値Ｒと、パルス成形回路１２（１２ａ
〜１２０）のコンデンサの値Ｃとから、 Ｔ＝Ｔｐ＋ＣＲ見ｏｇ、Ｖｚ／（Ｖｚ−Ｖａ）　　　　
　（１）ここで、 Ｖｚは電源電圧 Ｖａはスイッチ素子のターンオーバ電圧Ｔｐはパルス幅
　− である。Ｔｐはパルス形成回路１２のコイルＬと、コン
デンサの値Ｃとにより Ｔｐζ２訂　　　　　　　　　　　（２）となる。

今、ＴＰ（（Ｔとなるように選らぶと、ｉ番目のパルス
周期Ｔｉ　（ｉ＝ｏ、１．＊　ｍ　ａｎ　）はＴｉ；Ｃ
１Ｒ１文ｏ１！Ｊｚ／（Ｖｚ−Ｖａ）　　　　　　　（
３）となり、各発振回路１２（１２ａ　〜１２ｎ）に時
定数Ｃ１Ｒ４を変えて異なった値の周期Ｔｉを割り当て
ておけば、後述する受信側変換器３でセンサｌａ〜１ｎ
のオンΦオフに対応するセンサ信号Ｓｔの周波数弁別が
可能となる。

尚、この場合、センサ側変換器２の内部が同一環境条件
となるように、この変換器２を函体で包囲し、各発振回
路ＩＱａ〜１０ｏの抵抗１１及びコンデンサにそれぞれ
同一の温度係数を有するものを使用すれば、各発光スイ
チ素子１３ａ〜１３ａは実質的に同一の温度係数とみな
せるので、前述の式（１）から周期の比ＴＩ／Ｔｏ　、
Ｔ２／Ｔｏ　、　＠　１１１１　Ｔｎ／Ｔｏを一定にす
ることが出来、従って、環境変化による素子特性の変化
を自動的に補正することが出来る。

−斤ｌＩｌ　　　の雷 センサ側変換器２から伝送された光センサパルスＳ及び
光パイロットパルスＰを分波器１５で波長λ０の光ハイ
ロットパルスＰと光センサパルスＳとに分離した後、光
電変換器、例えば、それぞれの受光器１８及び１７で電
気信号であるパイロット信号Ｐｅと、センサパルス信号
Ｓｅとに変換する。

１８はタイミング信号導出回路、例えば、ＰＬＬ（フェ
ーズロックドループ）であって、これを電圧可変発振器
１９．１／Ｍ分周器２０及び位相検波器２１を以って構
成する。このＰＬＬ自体は周知の回路であるので、その
詳細な説明を省略するが、パイロット信号ＰｅをこのＰ
ＬＬ　１８の位相検波器２１に供給し、これより電圧可
変発振器１８を経てタイミング信号ｐｔを導出する構成
となっている。

この場合、ＰＬＬ　１８は、このタイミング信号ｐｔの
周期Ｔｃが、光パイロットパルスの周期Ｔｏに対し、Ｔ
ｃ　＝　Ｔｏ　７Ｍ　　　　　　　　　　　（４）とな
るように制御する。換言すれば、周波数はＭ逓倍される
こととなる。従って、各間欠光パルス発振回路１０ａ〜
１０ｎからの光センサパルスＳ　（Ｓｌ−Ｓｎ）の周期
Ｔｉは周期Ｔｃのｍｌ倍、すなわち、Ｔｉ　＝ｍｉ　Ｔ
ｃ　　（＝ｍｉ　Ｔｏ　／　Ｍ）　　（５）であり、か
つ、ｍｌ、ｍ２．・・・ｍｎ　　は互いに素数関係とな
るように割り当てる。

次に、分波器１５で分波された光センサパルスＳは受光
器１７で光電変換されて電気信号であるセンサパルス信
号Ｓｅとなり、この信号Ｓｅをサンプリング回路を構成
する同期回路２２に供給する。この同期回路２２で、こ
のセンサパルス信号Ｓｅをタイミング信号ｐｔでサンプ
リングしてセンサ信号Ｓｔ（各センサに対応するセンサ
信号をＳｔｉ　（ｉ＝　１〜ｎ）で示す）を得、このセ
ンサ信号Ｓｔを次段の受信装置２３の各受信回路２３ａ
〜２３ｎに供給する。この受信装置２３の各受信回路２
３ａ〜２３ｎでこれら各センサ信号Ｓｔｉに割り当てら
れている周期Ｔ１〜Ｔｎを検知して該当する周期のセン
サ信号を個別に取込み、センサ１ａ〜１ｎのオンψオフ
に対応するオン参オフ信号０１〜Ｏｎをそれぞれ関連す
る制御機器に出力する。

宋＋＝Ｓ路１弓え朋 次に、この受信装置２３を構成する受信回路２３ｉ（ｉ
＝１〜ｎ）をハードで構成した場合につき、第３図（Ａ
）及び（Ｂ）、及び、第５図（Ａ）及び（Ｂ）を参照−
して説明する。

第３図（Ａ）及び（Ｂ）は受信回路２３ｉの実施例をそ
れぞれ示すブロック線図及び第５図（Ａ）及び（Ｂ）は
第３図（Ａ）及び（Ｂ）の回路に対応する処理プログラ
ムの流れ図である。

先ず、第３図（Ａ）の実施例につき説明する。

この実施例の受信回路２３ｉは、遅延回路（又は遅延メ
モリともいう）２４、アンド回路２５、単パルス回路２
８、検知カウンタ２７、無検知判定回路２８及びオン−
オフ検知回路２８で構成していて、タイミング信号区間
に全てのセンサｌａ”ｉｎにつき処理を行う場合の例で
ある。

同期回路２２からのセンサ信号Ｓｔｉが遅延回路２４及
びアンド回路２５に供給されると、受信処理が開始する
（第５図（Ａ）のステップ１００）。

一方タイミング信号ｐｔを遅延回路２４に供給し、ここ
でタイミング信号ｐｔのエツジかどうかを判断して（第
５図（Ａ）のステップ１０１　）　、このエツジを検出
した時、センサ信号Ｓｔｉを割り当て周期Ｔｉだけ遅延
させ（第５図（Ａ）のステップ１０２）でアンド回路２
５に供給する。

この遅延回路２４はｍｌ段のシフトレジスタを周期Ｔｃ
のタイミングで駆動させる構造となっていて、この場合
の遅延量はＤ＝ＴｃＸｍｉ　となり、式（５）で割り当
てた周期Ｔｉと等しくなる。ところが、現実には、セン
サパルス信号Ｓｅ及びパイロット信号Ｐｅの間の位相の
ズレや、センサ側変換器２内の回路素子の偏差やドリフ
トをカバーするため（第１図参照）、遅延回路２４の遅
延量にＴｃ（ｍｉ土Δｍ）の範囲内で幅を持たせておく
ように構成する。

アンド回路２５では遅延されていないセンサ信号Ｓｔｉ
　と遅延されたセンサ信号Ｓｔ　ｉｄとの論理積をとり
（第５図（Ａ）のステップ１０３　）　、その論理積信
号Ａを単パルス回路２６に供給する。

この単パルス回路２６は入力があるとこれに続く禁止時
間Ｔｃ△ｍｄの区間の入力を禁止する回路である。これ
は、遅延回路２４の出力の遅延量に土Ｔｃ△ｍｄの幅を
持たせであるため、複数のセンサがオンとなって順次の
センサ信号Ｓｔｉが近接して遅延回路２４に入り込む場
合に、−回の遅延回路２４の出力がダブルカウントの遅
延センサ信号５ｔｉｄを供給するのを防止するためであ
る。このΔｍｄを（ｍｉ　−６ｍ）　＞Δｍｄ　＞６ｍ
　　　　（８）の範囲内で設定するのが好適である。

この単パルス回路２６を経て得られた単パルス出力（第
５図（Ａ）のステップ１０４）を検知パルスＢとして検
知カウンタ２７に供給すると共に、無検知判定回路２８
にリセット信号として供給する。この検知カウンタ２７
はＵＰ端子と、ＤＯＷＮ端子と、出ｆｉｔ子とを有し、
ｕＰ端子に供給された検知パルスの加算計数を行ってパ
ルスの積算を行う（第５図（Ａ）のステ゛ツブ１０５　
）。この検知カウンタ２７はその計数値が上限Ｃｍａｘ
に達すると、ＵＰ端子への入力を無視し、また、後述す
る減数計数により計数値が零になると、ＤＯＷＮ端子へ
の入力を無視するという上下飽和機能を以っている。

一方無検知判定回路２ＢはＣ０ＵＮＴ端子と、ＲＥＳＥ
Ｔ端子と、桁上げ端子ｃｙとを有し、このＣ０ＵＮＴ端
子にタイミング信号ｐｔを供給し、かつ、ＲＥＳＥＴ端
子に単パルス回路２６から検知パルスをリセット信号と
して受信する。供給されたタイミング信号のパルスの個
数を計数することによって無検知判定を行って（第５図
（Ａ）のステップ１０Ｂ　）　、計数値がｎｉ＋αに達
して無検知と判定すると（第５図（Ａ）のステップＬＯ
Ｔ　）　、桁上げ信号ａｙを生じ、これを検知カウンタ
２７のＤＯＷＮ端子に加えて、このカウンタ２７で減数
計数を行う（第５図（Ａ）のステップ１０Ｂ）。この場
合、検知信号である周期Ｔｉの検知パルスＢが続いて入
力する場合には、無検知判定回路２８の計数値がｎｉに
達した時、この値ｎｉでリセットされるため、桁上げ信
号ｃｙは出力されない（第５図（Ａ）のステップ１０５
）。しかしながら、検知パルスＢが途切れると、計数値
ｎｉでリセットされないため、この値ｎｉを越えた時に
無検知を表わす桁上げ信号ａｙを生ずる（第５図（Ａ）
のステップ１０７　）　。

検知カウンタ２７の出力Ｅをオン・オフ検知回路２８に
供給する。このオン・オフ検知回路２８は、検知カウン
タ２７の計数値がＣａｎまで上昇した時には（第５図（
Ａ）のステップ１０１１　）　、センサＩａ〜Ｉｎがオ
ンであると判定して出力ラッチをオンとしく第５図（Ａ
）のステ４プ１１０）、逆にＣｏｆｆまで下降した時に
は（第５図（Ａ）のステップ１１り、センサ１ａ〜１ｎ
がオフであると判定して出力ラッチをオフにしく第５図
（Ａ）のステップ１１２）することによって、センサの
オン・オフ信号Ｏ１を出力し、これを制御機器に供給す
る。この場合、これらオン及びオフの判定の基準゛とな
る計数値Ｃａｎ及びＣａｆｆにはＧｎａｗンＣａｎ　）
Ｃ：ｏｆｆ＞　０　　　　　　　　　（７）の関係を持
たせると共に、センサのオン・オフに対してヒストリス
を持たせて、雑音、ドリフト。

隣接する光センサパルスＳやセンサパルス信号Ｓｅの混
信等の影響を考慮して、これらの影響に起因する誤報が
少なく、かつ、オン信号を見逃すことの少ない値に設定
する。

次に、この電信回路２３ｉの他の実施例を第３図（Ｂ）
及び第、５図（Ｂ）を参照して説明する。

この実施例の受信回路２３ｉは、文例の遅延回路（又は
遅延メモリともいう）３０ａ〜３０ｐ、並列計数回路３
１、比較回路３２、オア回路３３、アンド回路３４、無
検知判定回路３５及び出力クリップフロップ回路（出力
Ｆ／Ｆ回路と称する）３６で構成してｌ、Ｘで、前述の
実施例と同様に、タイミング信号区間に全てのセンサ１
ａ〜１ｎにつき処理を行う場合の例である。

初段の遅延回路３Ｑａにはセンサ信号Ｓｔを供給すると
共に、各遅延回路３０ａ〜３０ｐ及び無検知判定回路３
５にはタイミング信号ｐｔを供給し、受信処理が開始す
る（第５図ＣＢ）のステップ１２０）。尚、無検知判定
回路３５は、前述した第３図（Ａ）の無検知判定回路２
日と同様に、Ｃ０ＵＮＴ端子と、ＲＥＳＥＴ端子と、桁
上げ端子ｃｙとを有していてＣ０１ｌＮＴ端子に供給さ
れたタイミング信号ｐｔの個数を計数して無検知判定を
行うカウンタである。

各遅延回路３０ａ〜３０ｐはタイミング信号のエッヂで
処理を行って（第５図（Ｂ）のステ、アブ１２１）、順
次に後段の遅延回路に供給されるＴｃＸｍ１の遅延出力
Ｇと、各遅延回路から並列計数回路３１に供給されるＴ
ｃ（ｍｉ±Δｍ）の遅延出力ΔＧ（上述の検知パルスに
対応している）とを生ずる（第５図（Ｂ）のステップ１
２２）。

この並列計数回路３１は並列に入力する文例の論理信号
の論理値「１」の信号を計数する（第５図（Ｂ）のステ
ップ１２３）。この並列計数回路３１を加算器を組み合
わせて構成出来る。ここで計数された計数値を比較回路
３２へ供給し、この比較回路３２で（１＋　１　）　＞
にｏｎ　＞Ｃｏｆｆ＞　２　　’　　　　　　（８）の
関係を持った値Ｃｏｎ及びＣｏＨと比較して、計数値が
Ｃａｎより大きいと判断した時は（第５図（Ｂ）のステ
ップ１２４）、オン出力ＯＮを得ると共に、Ｇａｆｆよ
り小さいと判断した時は（第５図（Ｂ）のステップ１２
５）、オフ出力ＯＦＦを得る。

このオン出力ＯＮはオア回路３３を経て出力Ｆ／Ｆ回路
３８をセットしてセンサｌｉがオンであることを示すオ
ン・オフ信号Ｏ１を生じさせる（第５図（Ｂ）のステッ
プ１２Ｂ）。また、オフ出力ＯＦＦはアンド回路３４の
一方の入力として供給する。

無検知判定回路３５は、前述したと同様に、タイミング
信号のパルスの個数の計数値がｎｉ　＋αに達し無検知
と判定すると（第５図（Ｂ）のステップ１２８）、桁上
げ信号ｃｙを生じて出力Ｆ／Ｆ回路３６をオフにしてセ
ンサ１１がオフであることを示すオン・オフ信号Ｏ１を
制御機器に供給する（第５図（Ｂ）のステップ１２８）
。

さらに、このオン・オフ信号Ｏｉはアンド回路３４に他
方の入力として供給され、アンド回路３４及びオア回路
３５でこれらオン出力ＯＮと、オフ出力ＯＦＦと、オン
・オフ信号Ｏ１との論理演算を行い、比較回路３２から
オン出力ＯＮが出力している場合には、前述のように、
出力Ｆ／Ｆ回路３６をオンにセットし、又、比較回路３
２からオフ出力ＯＦＦが出力した時には、オン状態にあ
る出力ＦＩＦ回路８Ｃからのオン・オフ信号Ｏ１とによ
り、リセット信号Ｆを無検知判定回路３５のＲＥＳＥＴ
端子に供給してリセットを行う（第５図（Ｂ）のステッ
プ１２７）。このリセット信号Ｆは並列計数回路３１か
らの計数値である検知信号数がＣａｎに達した後、Ｃａ
ｆｆ未満に落るまで続き、その繰り返し周期はＴｉであ
る。従って、このリセット信号Ｆが続く間は無検知判定
回路３５は計数値ｍ１でリセットされるため（第５図Ｃ
Ｂ）のステップ１２４，１２８，１２７）、桁上げ信号
ａｙを出力しないが、リセット信号Ｆが途切れると、無
検知判定回路３５はＳ、−検知を表わす桁上げ信号Ｃｙ
を出力するので、この信号ＣＹで出力Ｆ／Ｆ回路３６を
リセットしく第５図（Ｂ）のステップ１２５　、１２８
．１２９）、センサ１１がオフであることを示すオン・
オフ信号Ｏ１を出力する。

尚、前述した第３図（Ａ）及び（８）の構成例では、−
個の任意のタイミング信号が入力した抜法のタイミング
信号が入力されるまでの期間に、ｎ個のセンサ１ａ〜１
ｎに対する全処理を順法に行うが、高速処理を行わせる
場合には、センサ毎に専用の独立したｎ個の受信回路２
３ｉ　　（２３ａ〜２３ｎ）（ｉ＝１〜ｎ）を設けて第
５図につき説明したような処理を並列的に行えば良い。

７−０　の　　　ソフトで′−なう 上述した第３図（Ａ）及び（Ｂ）の構成例で受信回路２
３ａ〜２３ｍを専用の回路で構成しているが、この受信
回路の機能をマイクロプロセッサで処理することが出来
る。この場合につき、第３図−＜Ａ）及び（Ｂ）〜第５
図（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。

先ず、第４図（Ａ）は受信装置２３全体すなわち全ての
受信回路２３ａ〜２３ｎの機能を一括してマイクロプロ
セッサで処理する実施例である。センサ信号Ｓｔとタイ
ミング信号ｐｔとを入カポ−）（Ｉ）４０によりパスラ
イン４１を経てＣＰＵ４２に入力させる。各センサ１ａ
〜ｉｎのオンＯ′オフに対応したオン・オフ信号Ｏｉ〜
Ｏｎをラッチ型の出力ポート（０）４３を経由して出力
させる、。

第５図（Ａ）及び（Ｂ）に示すような動作プログラムと
、前述したｍｌ、６ｍ、△ｍｄ　Ｃｏｎ　、　Ｇａｆｆ
、α、Ｃａｎ　、　Ｃｏｎ等のパラメータはＲＯＷ　４
４にストアする。又、遅延回路、単パルス回路、検知カ
ウンタ、無検知判定回路等のワーキングデータやステー
タスのメモリはＲＡＭ　４５を使用する。

高速処理を行わせる場合には、第３図（Ａ）又は（Ｂ）
に対応する受信回路２３ｉの機能を、第４図（Ｂ）に示
すように、前述したＣＰＵ　４２、Ｉｌｏ　４０及び４
３、ＲＯＷ　４４．　ＩｊＡＭ　４５等をまとめて構成
したワンチップ処理回路４６で、第５図（Ａ）又は（Ｂ
）の動作プログラムに従って行わせることが出来る。こ
の場合、第５図（Ａ）及び（Ｂ）のセンサブロック４７
及び４８は当該センサのみの１回ループとなる・これに
対し、低速処理の場合には、第４図（Ａ）の構成例で、
前述したＣＰＵ　４２、Ｉｌｏ　４０及び４３、ＲＯＭ
　４４、ＲＡＭ　４５等をそれぞれワンチップ化するこ
とも出来る。

また、第５図（Ａ）及び（Ｂ）の流れ図において、タイ
ミング処理ブロック４９及び５０を割込み処理にするな
ど、当該発明を実施する上で一層効果を発揮するような
変形を行うことが出来る。

さらに、上述した第１図の実施例において、受信側変換
器３の受光器１Ｂで導出されたパイロット信号Ｐｅの存
否をアラーム検知器５１で検知して、このパイロット信
号Ｐｅが欠除した時は何等かの故障が発生したことにな
るので、その場合にはこのアラーム検知器５１からアラ
ームＡＬを発生するように構成することが出来る。

この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
いこと明らかである。

例えば、上述した実施例では、光パイロットパルスＰと
光センサパルスＳとの分離を確実にするため、波長を入
０及びλ１として選定したが、センサｌの個数が少ない
場合には、入。−人１として、第１図に示した分波器１
５及び受光器１７を省略することが出来る。この場合、
ＰＬＬ　１８の電圧可変発振器１８がセンサ信号Ｓｔに
引込まれないようにするため、この電圧可変発振器１８
の周囲可変範囲をＴｃ＋△Ｔｃとすれば、 ｌ　ＭＴｃ　−ＮＴｉ　ｌ　＞Ｍ△Ｔｃ　　　　　　　
（９）但し、ｉ＝１〜ｎ、　　Ｎ：整数 の関係を持たせることが出来ると共に、位相検波器２１
の出力で電圧可変発振器１３を制御するための回路系に
時定数の長い積分特性を持たせることが出来る。また、
この場合、ＰＬＬ　１８の電圧可変発振器１９から位相
検波器２１までの回路間に、周期Ｔｏ±ΔＴのパルスの
み選択するパルス選択回路（図示せず）を挿入するのも
効果的である。このパルス選択回路は第３図（Ａ）に示
す遅延回路２４及びアンド回路２５の組み合わせに類似
した回路で容易に実現することが出来る。

さらに、センサ側変換器及び受信側変換器の構成は上述
した構成に限定されるものではなく、上述した実施例で
説明したような機能を達成出来る構成となっていれば、
どのような回路構成であっても良いこと勿論である。

さらに、各構成部分を所要に応じてアナログ回路又はデ
ジタル回路で構成することが出来る。

さらに、この光ファイバ接点センサ装置に予め、電気接
点センサを接続させた状態のものこの発明の範囲に含ま
れるものと解する。

（発明の効果） 上述した説明から明らかなように、この発明による光フ
ァイバ接点センサ装置によれば、複数個の接点センサに
接続出来るセンサ側変換器を具え、この変換器によって
各センナのオン−オフ動作をセンサ毎に異る周期の光セ
ンサパルスに変換することにより、従来使用していた欠
陥の多い電線に代えて欠陥の少ない光ファイバを使用す
ることが出来る。

このように、光ファイバを使用出来るので、センサ側変
換器を動作させるために必要な電力の供給を、従来のよ
うな内蔵電池とか専用の饋電線とかを必要とせずに、受
信側に設けた光源から光ファイバを介して送り込むこと
が出来、従って、外部から見た詩、光ファイバの先端に
無電源の機能素子を付加したＮＦ（Ｎｏｎ　Ｆｕｎｃｔ
ｉｏｎａｌ　Ｆｉｌｍ）型光ファイバセンサと同一とみ
なし得る。

さらに、従来のセンサのオン型オフの検出に使用実績の
あるセンサマウントをそのままこの発明の装置にも使用
出来るので、受信側から電力を供給するように構成して
も実用上支障がない。

さらに、センサ側変換器に光センサパルスに追加してこ
の光センサパルスの周期とは別の周期の光パイロットパ
ルスをセンサのオン・オフ動作に拘らず常時出力させ、
受信側ではこの光パイロットパルスから導出したタイミ
ング信号を基準として、光センサパルスから導出したセ
ンサ信号の周期を判別して検知し、その検知信号により
各センナのオン・オフ信号を形成して出力させるように
構成しであるので、従来装置におけ−る場合よりも簡単
、かつ、確実にセンサのオン・オフ動作を検出すること
が出来ると共に、ファイバの切断、その他の故障時に、
その警報を容易に発生させることが出来る。

さらに、オン・オフ信号の形成に当り、当該周期の検知
信号をカウンタで積算する構成となっているので、雑音
や、隣接する周期の光センサパルスとかセンサ信号の混
信による誤報を少なくすることが出来る。従って、環境
変化の変化等による゛ドリフトや、混信等を考慮して決
るセンサ間の周期の差マージンを従来よりも少なくとる
ことが出来、それだけ多くのセンサを設置することが出
来る。

また、上述した構成に追加して、センサ側変換器を函体
に収納し、センサ側変換器を構成する同一の機能を有す
る回路素子の特性を同一のものとすることにより、環境
変化に起因した影響を一層良好に自動的に補正すること
が出来る。

このように、この発明による光ファイバ接点センサ装置
は優れた利点を有しているので、多数のオン・オフ動作
を行うセンサを使用する工業針。

装、防犯・防災システム、ビル管理及び車両・船舶◆航
空機の偽装等に秘録適用して頗る好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光ファ・イバ接点センサ装置の一実
施例を説明するための一部分をブロックで示した回路図
、 第２図は第１図の回路に使用した定電圧ダイオードの動
作を説明するための特性曲線図。 第３図（Ａ）及び（Ｂ）は第１図の回路の一部分を構成
する受信装置の受信回路の実施例を示すブロック線図、 第４図（Ａ）及びＣＢ）は第３図（Ａ）及び（Ｂ）の回
路をマイクロプロセッサで構成した実施例を説明するた
めの線図、 第５図（Ａ）及び（Ｂ）は第３図（Ａ）及び（Ｂ）の回
路の動作プログラムを説明するための流れ図。 第６図及び第７図（Ａ）〜（Ｃ）はこの発明の詳細な説
明するための線図である。 ■（１ａ〜Ｉｎ）・・・電気接点センサ２・・・センサ
側変換器、　　３・・・受信側変換器４．８・・・光フ
ァイバ、　　５・・・光源８ａ、６ｂ・・・光分岐又は
分波器 ７・・・光電変換素子、　　９・・・定電圧ダイオード
１０ａ〜１０ｎ・・・間欠光パルス発振回路１０ｏ・・
・光パイロットパルス発振回路１１ａ〜ｌｌｎ・・・抵
抗 １２ａ〜１２ｎ・・・パルス形成回路 １３ａ〜１３ｎ・・・発光スイッチ素子１４・・・光結
合器、　　　　１５・・・分波器１８．１？・・・受光
器 １８・・・タイミング信号導出回路 １９・・・電圧可変回路、　　２０・・・１／Ｍ分周器
２１・・・位相検波器、　　　２２・・・同期回路２３
・・・受信装置、　　　　２３ａ〜２３ｎ・・・受信回
路２４　、３０ａ〜３０ｐ・・・遅延回路２’！ｉ、３
４・・・アンド回路、　２６・・・単パルス回路２７・
・・検知カウンタ、　　２８．３５・・・無検知判定回
路２８：・・オン−オフ検知回路 ３１・・・並列計数回路、　　３２・・・比較回路３３
・・・オア回路、　　　　３６・・・出力Ｆ／Ｆ回路４
０・・・入力ポート、　　　４１・・・パスライン４２
・・・ＣＰＵ、　　　　　　　４３・・・出力ポート４
４・・・ＲＯＭ、　　　　　　　４５・・・Ｉ’１Ａｌ
ｌＩ４６・・・ワンチップ処理回路 ４７．４８・・・センサ走査ブロック ４ｉ３　、５０・・・タイミング処理ブロック。 特許出願人　　　　　沖電気工業株式会社第５図　　　
（Ａ） 第６図 第７図 昭和６０年８月２８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数個の電気接点センサに接続出来るセンサ側変換
   器と、該センサ側変換器と光ファイバで接続された受信
   側変換器とを具え、 該センサ側変換器は、受信側に設けた電源から前記光フ
   ァイバを経て供給される光を電力として取出す光電変換
   器と、該光電変換器からの電力で駆動され前記センサの
   オン状態に応答して前記センサ毎に割り当てた周期の光
   センサパルスを発光する間欠光パルス発振回路と、前記
   光電変換器からの電力で駆動され前記センサのオン・オ
   フに拘らず前記周期とは異なる周期の光パイロットパル
   スを発光する光パイロットパルス発振回路と、該光セン
   サパルス及び光パイロットパルスを前記光ファイバに案
   内する光結合器とを含み、 前記受信側変換器は、前記光ファイバで伝送された光セ
   ンサパルス及び光パイロットパルスを電気信号に変換す
   る光電変換器と、該光電変換して得られたパイロット信
   号からタイミング信号を導出するタイミング信号導出回
   路と、該光電変換して得られたセンサ信号の周期を前記
   タイミング信号を基準として判定することにより各セン
   サに対応するセンサ信号を検知し該検知された検知信号
   を積算して前記センサのオン・オフ信号を出力する受信
   装置とを含む ことを特徴とする光ファイバ接点センサ装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ接点センサ
   装置において、前記センサ側変換器を函体に収納し、該
   センサ側変換器を構成する同一の機能を有する各構成素
   子を特性の同一の素子とすることを特徴とする光ファイ
   バ接点センサ装置。 ３、特許請求の第１項記載の光ファイバ接点センサ装置
   において、前記受信側変換器は前記電気変換して得られ
   たパイロット信号が欠除している時アラームを発生する
   アラーム検知器を具えることを特徴とする光ファイバ接
   点センサ装置。