特許 6292950 鉄道車両用の光学式連結器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6292950

(24)【登録日】2018年2月23日

(45)【発行日】2018年3月14日

(54)【発明の名称】鉄道車両用の光学式連結器

(51)【国際特許分類】

   B61G 5/10 20060101AFI20180305BHJP

   B61G 7/14 20060101ALI20180305BHJP

   H04B 10/079 20130101ALI20180305BHJP

【ＦＩ】

   B61G5/10

   B61G7/14 C

   H04B10/079

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-76853(P2014-76853)

(22)【出願日】2014年4月3日

(65)【公開番号】特開2015-196490(P2015-196490A)

(43)【公開日】2015年11月9日

【審査請求日】2017年4月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】390010054

【氏名又は名称】コイト電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100060690

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 秀雄

(74)【代理人】

【識別番号】100070002

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100173978

【弁理士】

【氏名又は名称】朴 志恩

(74)【代理人】

【識別番号】100144277

【弁理士】

【氏名又は名称】乙部 孝

(72)【発明者】

【氏名】鮫島 彰孝

【審査官】 川村 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−１５６７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３４７８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｇ ５／１０

Ｂ６１Ｇ ７／１４

Ｈ０４Ｂ １０／０７９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光信号を送信する光送信部と、光信号を受信する光受信部と、該光受信部で受光した光信号の受光レベルを検出する受光レベル検出部と、前記受光レベル検出部から出力される受光レベル値を所定の基準値と比較して判定し、その結果を出力する比較・判定部を有する光送受信装置を複数備え、
一つの光送受信装置の前記受光レベル値が自らの比較・判定部へ送られるとともに他の光送受信装置の比較・判定部へも送られ、
それぞれの前記比較・判定部が、複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値を、それぞれ前記基準値と比較して、対向して接続される光学式連結器との連結状態、及び、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について判定することを特徴とする光学式連結器。

【請求項2】

前記比較・判定部が、複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値をそれぞれ所定の基準値と比較して、下記の（条件ア）乃至（条件ウ）の場合に、前記連結状態、及び、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について下記の対応する（判定結果ア）乃至（判定結果ウ）の如く判定することを特徴とする請求項１に記載の光学式連結器。
（条件ア）前記２個以上の全ての光送受信装置の受光レベル値が前記基準値以上の場合。⇒（判定結果ア）前記連結状態が「連結」であると共に前記２個以上の全ての光送受信装置の動作状態が「正常」である。
（条件イ）前記２個以上の全ての光送受信装置の受光レベル値が前記基準値未満の場合。⇒（判定結果イ）前記連結状態が開放であると共に前記２個以上の全ての光送受信装置の動作状態が「正常」である。
（条件ウ）前記２個以上の光送受信装置の少なくとも一つの光送受信装置の受光レベル値が前記基準値以上で、他の光送受信装置の受光レベル値が前記基準値未満の場合。
⇒（判定結果ウ）前記連結状態が「連結」であると共に受光レベル値が前記基準値以上の前記少なくとも一つの光送受信装置の動作状態が「正常」且つ前記受光レベル値が前記基準値未満の他の光送受信装置の動作状態が「異常」である。

【請求項3】

前記基準値が複数設けられ、基準値１は、前記光信号による正常な送受信が困難になる限界値とされ、基準値２は、前記限界値よりも高いＳ／Ｎを与える値とされ、前記比較・判定部が、複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値とそれぞれ基準値１及び２とを比較して、下記の（条件ア）乃至（条件エ）の場合に、前記連結状態、及び、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について対応する下記の（判定結果ア）乃至（判定結果エ）の如く判定することを特徴とする請求項１に記載の光学式連結器。
（条件ア）前記２個以上の全ての光送受信装置の前記受光レベル値が前記基準値１未満の場合。
⇒（判定結果ア）前記連結状態が「開放」であると共に前記２個以上の全ての光送受信装置の動作状態が正常である。
（条件イ）前記２個以上の全ての光送受信装置の前記受光レベル値が前記基準値２以上の場合。
⇒（判定結果イ）前記連結状態が「連結」であると共に前記２個以上の全ての光送受信装置の動作状態が正常である。
（条件ウ）前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値の中少なくとも一つの受光レベル値が前記基準値１以上且つ基準値２未満の場合。
⇒（判定結果ウ）前記連結状態は連結であると共に受光レベル値が前記基準値１以上且つ基準値２未満の前記光送受信装置の動作状態が「要点検」である。
（条件エ）前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値の中少なくとも一つの受光レベル値が前記基準値２以上で、他の光送受信装置の前記受光レベル値が基準値１未満の場合。
⇒（判定結果エ）前記連結状態は連結であると共に受光レベル値が前記基準値２以上の光送受信装置は「正常」で、基準値１未満の前記光送受信装置の動作状態は「異常」である。

【請求項4】

対向する光学式連結器からの前記光信号を受光して得られる前記受光レベルを前記光送信部から前記対向する光学式連結器へ通知することを特徴とする請求項1乃至３何れか1項に記載の光学式連結器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は鉄道車両に用いられる鉄道車両用の光学式連結器に関する。

【背景技術】

【0002】

列車内でネットワークを構築する場合、列車の併結や分割を行うためには連結器を介して伝送を行う必要がある。ところが、情報伝送に電気を使う電気連結器は列車が分割されている場合は、連結面が空気に触れて電極に酸化膜が形成されてしまう。この酸化膜を列車の連結時に除去しないと、列車の連結後に正常な伝送ができなくなり、ネットワークを構築することができなくなる。このため、従来では併結面の酸化膜を除去するために、信号電圧を高くするなどの対応をしていた。

【0003】

信号接続装置の接触不良を防止するには、１０Ｖを超える大きな電圧を印加して酸化膜を電気的に破壊することが知られている。しかしながら、常時１０Ｖを越える高電圧で伝送する方法は、出力段の能動素子の電力損失が増大する。また、電圧の振幅を大きくするほど高速な出力段のトランジスタが必要となることから、最近のシリアル通信のように１０Ｍｂｐｓを越える高速大容量の伝送を実現するのは困難である。

【0004】

また上記接触端子の問題を解消するために非接触で伝送可能な高周波を搬送波として無線での伝送が試みられている（特許文献１及び２を参照）。しかしながら伝送容量の増大を電気端子で実現するにはさらに接触端子の精密化や端子数の増加が必要になり電気連結器が大型化し価格も上昇することになる。そこで、要求される伝送情報量が多大になっている近年の車両情報システムでは、伝送容量の大きな赤外線を用いた高速通信連結器が開示されている（特許文献３を参照）。

【0005】

しかるに、光伝送で使用する発光素子（レーザダイオード、発光ダイオードなど）は使用に伴いその発光パワーが低下して、長時間使用した場合光伝送装置の機能の維持が出来なくなる。一般に光源の寿命は電波伝送で使われる高周波部品に比べて短いという問題がある。また、連結器の切り離しに伴い光学部品の発受光面に汚れや異物が付着することにより、伝送品質が低下するという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−１１５４７９号公報

【特許文献2】特開２００７−６９９００号公報

【特許文献3】特開２００４−３４７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、発明者らは鉄道車両用の連結器における情報伝送の大容量化ための光伝送方式についての高信頼性化の検討を行い本願の鉄道車両用の光学式連結器の発明の完成に至ったものである。

【0008】

本発明は、情報伝送の大容量化と高信頼性化を図れる鉄道車両用の光学式連結器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】

【0009】

請求項１に記載された発明は、光信号を送信する光送信部と、光信号を受信する光受信部と、該光受信部で受光した光信号の受光レベル値を検出する受光レベル値検出部と、前記受光レベル値検出部から出力される受光レベル値を所定の基準値と比較して判定し、その結果を出力する比較・判定部を有する光送受信装置を複数備え、一つの光送受信装置の前記受光レベル値が自らの比較・判定部へ送られるとともに他の光送受信装置の比較・判定部へも送られ、それぞれの前記比較・判定部が、複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値を、それぞれ前記基準値と比較して、対向して接続される光学式連結器との連結状態について「連結」又は「開放」の判定を行う。また、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について、「正常」又は「異常」の判定をすることを特徴とする光学式連結器である。

【0010】

光学式連結器には複数の光送受信装置が備えられ、少なくとも２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値検出部から出力される受光レベル値が他の光送受信装置へ送られる。
それぞれの光送受信装置は、自らの受光レベル値と共に他の光送受信装置の受光レベル値を知るので、複数の受光レベル値をそれぞれ所定の基準値と対比して対向して接続される光学式連結器の連結状態、及び、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について判定を行う。この判定は複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値検出部から出力される受光レベル値について行うので光連結器の信頼性が高まる。

【0011】

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記比較・判定部が、複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値をそれぞれ所定の基準値と比較して、下記の（条件ア）乃至（条件ウ）の場合に、前記連結状態、及び、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について下記の対応する（判定結果ア）乃至（判定結果ウ）の如く判定することを特徴とする請求項１に記載の光学式連結器である。
（条件ア）前記２個以上の全ての光送受信装置の受光レベル値が前記基準値以上の場合。⇒（判定結果ア）前記連結状態が「連結」であると共に前記２個以上の全ての光送受信装置の動作状態が「正常」である。
（条件イ）前記２個以上の全ての光送受信装置の受光レベル値が前記基準値未満の場合。⇒（判定結果イ）前記連結状態が開放であると共に前記２個以上の全ての光送受信装置の動作状態が「正常」である。
（条件ウ）前記２個以上の光送受信装置の少なくとも一つの光送受信装置の受光レベル値が前記基準値以上で、他の光送受信装置の受光レベル値が前記基準値未満の場合。
⇒（判定結果ウ）前記連結状態が「連結」であると共に受光レベル値が前記基準値以上の前記少なくとも一つの光送受信装置の動作状態が「正常」且つ前記受光レベル値が前記基準値未満の他の光送受信装置の動作状態が「異常」である。

【0012】

複数の光送受信装置の受光レベル値をそれぞれ基準値と比較して予め用意された判定基準に基づいて判定し、その結果に基づいて光連結器の連結状態と光送受信装置の動作状態を判定する。ここで、２個以上の全ての光送受信装置の受光レベル値が前記基準値未満の場合に、２個以上の全ての光送受信装置が異常である確率よりも連結が開放である確率がはるかに高い。上記のように場合分けすることで光連結器の状態について的確な判定が可能になる。

【0013】

請求項３に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記基準値が複数設けられ、基準値１は、前記光信号による正常な送受信が困難になる限界値とされ、基準値２は、前記限界値よりも高いＳ／Ｎを与える値とされ、前記比較・判定部が、複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値とそれぞれ基準値１及び２とを比較して、下記の（条件ア）乃至（条件エ）の場合に、前記連結状態、及び、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について対応する下記の（判定結果ア）乃至（判定結果エ）の如く判定することを特徴とする請求項１に記載の光学式連結器である。
（条件ア）前記２個以上の全ての光送受信装置の前記受光レベル値が前記基準値１未満の場合。
⇒（判定結果ア）前記連結状態が「開放」であると共に前記２個以上の全ての光送受信装置の動作状態が「正常」である。
（条件イ）前記２個以上の全ての光送受信装置の前記受光レベル値が前記基準値２以上の場合。
⇒（判定結果イ）前記連結状態が「連結」であると共に前記２個以上の全ての光送受信装置の動作状態が「正常」である。
（条件ウ）前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値の中少なくとも一つの受光レベル値が前記基準値１以上且つ基準値２未満の場合。
⇒（判定結果ウ）前記連結状態は「連結」であると共に受光レベル値が前記基準値１以上且つ基準値２未満の前記光送受信装置の動作状態が「要点検」である。
（条件エ）前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値の中少なくとも一つの受光レベル値が前記基準値２以上で、他の光送受信装置の前記受光レベル値が基準値１未満の場合。
⇒（判定結果エ）前記連結状態は連結であると共に受光レベル値が前記基準値２以上の光送受信装置は「正常」で、基準値１未満の前記光送受信装置の動作状態は「異常」である。

【0014】

受光レベル値と比較する基準値を複数設ける。基準値１は、前記光信号による正常な光送受信が困難になる限界値とされ、基準値２は、前記限界値よりも高いＳ／Ｎを与える値とされ、前記比較・判定部が、複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値とそれぞれ基準値１及び２とを比較して、判定するので、より正確に光連結器の状態を把握することができる。受光レベル値が1未満の場合はその光送受信装置は「異常」であり、受光レベル値が1以上で２未満の場合は光送受信装置は「要点検」であり、受光レベル値が２以上の場合は光送受信装置は「正常」であると判定される。

【0015】

請求項４に記載された発明は、対向する光学式連結器からの前記光信号を受光して得られる前記受光レベル値を前記光送信部から前記対向する光学式連結器へ通知することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の光学式連結器である。

【0016】

送信した信号による相手装置の受光レベル値が通知されることで、自分自身の送信状態及び送信・受信間の連結状態についてより正確な情報を得ることができる。

【発明の効果】

【0017】

請求項１に記載された発明によれば、光信号を送信する光送信部と、光信号を受信する光受信部と、該光受信部で受光した光信号の受光レベル値を検出する受光レベル値検出部と、前記受光レベル値検出部から出力される受光レベル値を所定の基準値と比較して判定し、その結果を出力する比較・判定部を有する光送受信装置を複数備え、一つの光送受信装置の前記受光レベル値が自らの比較・判定部へ送られるとともに他の光送受信装置の比較・判定部へも送られ、それぞれの前記比較・判定部が複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも２個以上の光送受信装置の前記受光レベル検出部から出力される光レベル値を、それぞれ前記基準値と比較して、対向して接続される光学式連結器との間の連結状態、及び、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について判定する光学式連結器なので、接続される列車間の情報伝送の信頼性向上が図れる。

【0018】

請求項２に記載された発明によれば、前記比較・判定部が、複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値をそれぞれ予め用意される所定の基準値と比較して、（条件ア）乃至（条件ウ）の場合に、前記連結状態、及び、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について対応する（判定結果ア）乃至（判定結果ウ）のように定めておく。判定条件が明確なので前記連結状態、及び、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について明確な情報が得られ、これを用いる光連結器により接続される列車間の情報伝送の信頼性向上が図れる。

【0019】

請求項３に記載された発明によれば、前記基準値が複数設けられ、基準値１は、前記光信号による正常な送受信が困難になる限界値とされ、基準値２は、前記限界値よりも高いＳ／Ｎを与える値とされ、前記比較・判定部が、複数の前記光送受信装置のうちの少なくとも前記２個以上の光送受信装置の前記受光レベル値とそれぞれ基準値１及び２とを比較して、（条件ア）乃至（条件エ）の場合に、前記連結状態、及び、前記２個以上の光送受信装置の動作状態について対応する（判定結果ア）乃至（判定結果エ）の如く判定することを特徴とするので接続される列車間の情報伝送の信頼性向上が図れる。

【0020】

請求項４に記載された発明によれば、対向する光学式連結器からの前記光信号を受光して得られる前記受光レベル値を前記光送信部から前記対向する光学式連結器へ通知することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の光学式連結器なので、光伝送について信頼性の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】対抗する光連結器のＡ側とＢ側に第１系と第２系が備えられている様子を示す図である。

【図2】光送受信装置の内部構成図である。

【図3】複数の光送受信装置を備える光連結器の（Ａ）斜視図、（Ｂ）正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を用いて発明を詳細に説明する。図１に対向するＡ側及びＢ側のそれぞれ対応する光送受信装置の様子を示す。図１の上側はＡ側、Ｂ側共に第１系の光送受信装置である。Ａ側の送信信号ＴＸａ１と受信信号ＲＸａ１がそれぞれ、Ｂ側の受信信号Ｒｘｂ１と送信信号Ｔｘｂ１に対応する。また、下側は、第２系であり、第１系と同様な対応関係になる。第１系と第２系は同一の構成であるので、以下、第１系について詳細に説明する。

【0023】

Ａ側のＴＸａ１及びＴＸａ２の光信号は、Ｂ側のＲＸｂ１及びＲＸｂ２として受信される。また、Ｂ側のＴＸｂ１及びＴＸｂ２の光信号は、Ａ側のＲＸａ１及びＲＸａ２として受信される。図１の上側の第１系と下側の第２系は同一の構成で同一機能を有しており２系を用意することで光連結器の情報伝送の信頼性を高めることができる。

【0024】

図２は第１図のＡ側の第１系の構成図である。車両内との交信は４つの全２重の通信ポートを介して行われる。通信ポート１はモータなどの制御系、通信ポート２は車両内の複数装置の監視を行う監視系である。また、通信ポート３及び４はサービス系で乗客へ向けての情報サービスのための情報が伝送される。

【0025】

通信ポートを流れる情報はデジタルデータで伝送には例えばＬＶＤＳ信号などが使われる。車両内の線路は様々な経路を通過するためアースに対しての電位が異なる。この電位を遮断するために、車両内部の回路と第１系の回路とは結合トランス２を介してインターフェイスＩ／Ｆ変換部３へ結合される。Ｉ／Ｆ変換部３では、レベルの調整と必要に応じて波形の整形、リタイミングなどが行われる。

【0026】

車両内部の回路からの信号は、Ｉ／Ｆ変換部３を通過後に多重化回路４へ入力される。通信ポート１乃至通信ポート４からの信号は異なる場所から異なる経路を経て光送受信装置へ入力され、それぞれの信号のクロック速度も異なる。そこで、これらの信号は一度バッファーとなるメモリへ蓄えられる。蓄えられたデータは同一クロックに同期して読み出されＩ／Ｆ変換部でパラレル、シリアル変換をされ、予め定めたフレーム形式でタイミングを調整されて直列に並べられる。

【0027】

次に、変調部６で光学系で用意される伝送速度を踏まえて光伝送に適した符号化を行う。符号化はリタイミングの容易さを考慮しリタイミング用のビットを挿入したり、必要に応じて誤り訂正符号を付加して行われる。出来上がった光伝送に適した変調信号は駆動回路７へ送られる。駆動回路７は使用する発光素子に適したバイアス及び振幅で発光素子を駆動する。発光素子からは光信号Ｔｘａ１がレンズや光ファイバなどの光学系部品を介して対向するＢ側の受信部へ送信される。

【0028】

一方、Ｂ側の光送信部からの光信号Ｔｘｂ１がＡ側の第１系の光入力信号Ｒｘａ１として、光学系部品を介して第１系の受光素子１１へ入力する。受光素子で受光した光パワーは電気信号へ変換される。変換された電気信号は増幅回路９で適宜な大きさへ増幅される。ここまでの電気信号はアナログ信号である。

【0029】

増幅回路には受光素子からの電気信号の大きさに対応する受光レベル値出力の取り出し口があり、この受光レベル値出力はレベル検出部１４へ送られる。受光レベル値検出部１４は入力されたアナログ信号の大きさに応じたデジタル信号を受光レベル値として自らの多重化回路及び比較・判定部へ送ると共に第２系の比較・判定部へ送る。同じく、第２系からは、第1系へ受光レベル値が送られる。互いに受光レベル値を送ることになる。

【0030】

比較・判定部は予め定められた基準値とレベル検出部からの受光レベル値を比較して、所定の判定を行いその判定結果を多重化回路４及び分離化回路５へ送る。分離化回路５へ送られた判定結果は、Ｉ／Ｆ変換部を介して、車両の内部へ送られる。又、多重化回路４へ送られた判定結果は通信ポートからの信号と共に多重化されて対向するＢ側へ送られる。

【0031】

Ａ側もＢ側も光送受信装置は第１系と第２系の二つ用意されている。対向するＢ側から送られるＡ側で受信される光信号の第１系への光信号ＲＸａ１と第２系への光信号ＲＸａ２は受光素子でその光エネルギーを電気信号へ変換される。変換後の電気信号は増幅回路へ入り、そこでアナログ的な受光レベル値がレベル検出部１４へ送られる。レベル検出部は、入力された受光信号のレベルをデジタル化して受光レベル値として比較・判定部１５へ送る。

【0032】

受光レベル値は入力する光信号が無い場合は０であり、光信号の入力の大きさに応じて発生する正の値である。比較・判定部には予め定められた所定の基準値が用意されており、入力された受光レベル値は、この基準値と比較される。受光レベル値を負側に取ることもできるが、その場合は、以下の説明で、その負の値の絶対値が対応する。

【0033】

Ａ側でのＢ側からの光受光レベル値の判定について使用する判定表を表１に示す。

【0034】

【表1】

【0035】

表１のＡは、Ｒｘａ１及びＲｘａ２の受光レベル値が基準値以上の場合である。Ｒｘａ１及びＲｘａ２の受光レベル値が基準値以上なので、Ａ側の連結器とＢ側の連結器との連結状態は正常に「連結」されていると判定される。また光送受信装置についての判定結果は「正常」と判定される。

【0036】

表１のＢは、Ｒｘａ１及びＲｘａ２の受光レベル値が基準値未満の場合である。Ｒｘａ１及びＲｘａ２の受光レベル値が基準値未満なので、Ａ側の連結器とＢ側の連結器との連結状態は「開放」と判定される。また光送受信装置についての判定結果は「正常」と判定される。

【0037】

表１のＣは、Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値以上及びＲｘａ２の受光レベル値が基準値未満の場合である。Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値以上なので、連結状態は「連結」と判定される。またＲｘｂ２の受光レベル値が基準値未満なのでＡ側又はＢ側の第２系の光送受信装置が「異常」であると判定される。

【0038】

表１のＤは、Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値未満及びＲｘａ２の受光レベル値が基準値以上の場合である。Ｒｘａ２の受光レベル値が基準値以上なので、連結状態は「連結」と判定される。またＲｘａ１の受光レベル値が基準値未満なのでＡ側又はＢ側の第１系の送受信装置が「異常」であると判定される。

【0039】

同様にＢ側でのＡ側からの光受光レベル値の判定について使用する判定表を表２に示す。

【0040】

【表2】

【0041】

表２は、Ａ側からの光信号をＢ側で受光してＲｘｂ１及びＲｘｂ２の受光レベル値を基準値と比較し、その結果に基づいた判定結果を示している。Ｂ側の送受信装置はその構成がＡ側と同様であるので、その判断もＡ側と同様になる。

【0042】

次に、所定の基準値が２種類設けられた場合を表３に示す。ここで基準値１は、正常な伝送が困難になる伝送の限界値とし、基準値２はこれよりも大きなＳ／Ｎを与える値に選ばれる。受光レベル値が基準値１以上で基準値２未満の場合は、伝送は可能であるが、点検を要する状態と判定される。また、少なくとも一つの受光レベル値が基準値１以上であれば、Ａ側とＢ側の連結器の連結状態は「正常」と判定される。

【0043】

【表3】

【0044】

表３のＡは、Ｒｘａ１の受光レベル値及びＲｘａ２の受光レベル値が共に基準値２以上である場合である。受光レベル値が基準値２以上なのでＡ側とＢ側の連結状態は「連結」と判定される。また、第１系と第２系の送受信装置も「正常」と判定される。

【0045】

表３のＢは、Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２未満で、Ｒｘａ２の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２以上の場合である。第１系のＲｘａ１の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２未満なので第１系は「要点検」と判定される。また、第２系のＲｘａ２の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２以上なので第２系は「正常」と判定される。さらに、少なくとも一つの受光レベル値が基準値１以上なのでＡ側とＢ側の間の連結状態は「連結」と判定される。

【0046】

表３のＣは、Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値１未満且つ基準値２未満で、Ｒｘａ２の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２以上の場合である。第１系のＲｘａ１の受光レベル値が基準値１未満且つ基準値２未満なので第１系は「異常」と判定される。また、２系のＲｘａ２の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２以上なので第２系は「正常」と判定される。さらに、少なくとも一つの受光レベル値が基準値１以上なのでＡ側とＢ側の連結状態は「連結」と判定される。

【0047】

表３のＤは、Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値１及び基準値２以上で、Ｒｘａ２の受光レベル値が基準値１以上及び基準値２未満の場合である。第１系の受光レベル値Ｒｘａ１が基準値１且つ基準値２以上なので第１系は「正常」と判定される。また、第２系のＲｘａ２の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２未満なので第２系は「要点検」と判定される。さらに、少なくとも一つの受光レベル値が基準値１以上なのでＡ側とＢ側の間の連結状態は「連結」と判定される。

【0048】

表３のＥは、Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２未満で、Ｒｘａ２が基準値１以上且つ基準値２未満の場合である。第１系のＲｘａ１の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２未満なので第１系は「要点検」と判定される。また、第２系のＲｘａ２の受光レベル値が基準値１以上で基準値２未満なので第２系も「要点検」と判定される。さらに、少なくとも一つの受光レベル値が基準値１以上なのでＡ側とＢ側の間の連結状態は「連結」と判定される。

【0049】

表３のＦは、Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値１未満且つ基準値２未満で、Ｒｘａ２の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２未満の場合である。第１系のＲｘａ１の受光レベル値が基準値１未満且つ基準値２未満なので第１系は「異常」と判定される。また、第２系のＲｘａ２の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２未満なので第２系は「要点検」と判定される。さらに、少なくとも一つの受光レベル値が基準値１以上なのでＡ側とＢ側の間の連結状態は「連結」と判定される。

【0050】

表３のＧは、Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２以上で、Ｒｘａ２の受光レベル値が基準値１未満且つ基準値２未満の場合である。第１系のＲｘａ１の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２以上なので第１系は「正常」と判定される。また、２系の受光レベル値Ｒｘａ２が基準値１未満且つ基準値２未満なので第２系は「異常」と判定される。さらに、Ｒｘａ１又はＲｘ２ａの受光レベル値が基準値１以上なのでＡ側とＢ側の連結状態は「連結」と判定される。

【0051】

表３のＨは、Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２未満で、Ｒｘａ２の受光レベル値が基準値１未満且つ基準値２未満の場合である。第１系のＲｘａ１の受光レベル値が基準値１以上且つ基準値２未満なので第１系は「要点検」と判定される。また、第２系の受光レベル値Ｒｘａ２が基準値１未満且つ基準値２未満なので第２系は「異常」と判定される。さらに、Ｒｘａ１又はＲｘ２ａの受光レベル値が基準値１以上なのでＡ側とＢ側の間の連結状態は「連結」と判定される。

【0052】

表３のＩは、Ｒｘａ１の受光レベル値が基準値１未満且つ基準値２未満で、Ｒｘａ２の受光レベル値が基準値１未満且つ基準値２未満の場合である。Ｒｘａ１及びＲｘ２ａの受光レベル値が共に基準値１未満なのでＡ側とＢ側の間の連結状態は「開放」と判定される。
また、送受信系は、第1系及び第２系共に「正常」と判定される。これは、第１系と第２系の送受信回路が同時に「異常」になる確率は充分に低いからである。

【0053】

以上説明したように、基準値を複数設けることで、連結状態及び光送受信装置の「正常」、「異常」以外に「要点検」という保守上貴重な情報を得ることができる。

【0054】

送受信装置は送受が対になっているので、Ａ側からの送信信号をＢ側で受光してその受光レベル値を情報として多重化回路でＢ側からＡ側へ折り返すことで、Ａ側の送受信装置は、自分の送信に係る機能の状態を知ることもできる。Ｂ側の送受信装置についても同様である。

【0055】

図３に、上記に説明した光送受信装置を備えた光学式連結器の外観を示す。光学式連結器の上部には電気端子群２０が配列され、下部には光端子群２１が配列されている。この図の配列方法によれば、同じものを向い合せての交信が可能になるので、光学式連結器のコストダウンを図ることができる。

【符号の説明】

【0056】

１ 光送受信装置
２ 結合トランス
３ Ｉ／Ｆ変換部
４ 多重化回路
５ 分離化回路
６ 変調部
７ 復調部
８ 駆動回路
９ 増幅回路
１０ 発光素子
１１ 受光素子
１２ 送信用光学系部品
１３ 受信用光学系部品
１４ レベル検出部
１５ 比較・判定部
１６ 電源部
２０ 電気端子群
２１ 光端子群

【図1】

【図2】

【図3】