特開 2023-19703 光通信システム、及び光受信機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023019703

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】光通信システム、及び光受信機

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/079 20130101AFI20230202BHJP

【ＦＩ】

H04B10/079

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021124641

(22)【出願日】2021-07-29

(71)【出願人】

【識別番号】521335373

【氏名又は名称】株式会社協立テクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100177264

【弁理士】

【氏名又は名称】柳野 嘉秀

(74)【代理人】

【識別番号】100074561

【弁理士】

【氏名又は名称】柳野 隆生

(74)【代理人】

【識別番号】100124925

【弁理士】

【氏名又は名称】森岡 則夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141874

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 久由

(72)【発明者】

【氏名】高橋 智

【テーマコード（参考）】

5K102

【Ｆターム（参考）】

5K102AA52

5K102PB01

5K102PB02

5K102PH31

5K102RD28

(57)【要約】

【課題】使用する光ファイバの選択自由度を高めることが容易な光通信システム、及び光受信機を提供する。
【解決手段】光通信システム１は、光ファイバ６を介して光信号ＯＳでデータを送信する光送信機３と、光ファイバ６を介してデータを受信する光受信機２とを備え、光受信機２は、光ファイバ６の光信号ＯＳを電気信号ＥＳに変換する受光素子２２と、電気信号ＥＳの論理レベルを反転させない非反転信号ＥＳを出力するか反転させた反転信号ＩＥＳを出力するかを切り替え可能な反転切替部２４と、反転切替部２４の出力信号が示すデータを取得する通信Ｉ／Ｆ部２５（データ取得部）と、光送信機３からのデータの送信終了を判断する終了判定部２１１と、終了判定部２１１によって送信終了と判断されたとき、受光素子２２の電気信号ＥＳの論理レベルに基づいて反転切替部２４を切り替える切替制御部２１２とを備えた。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバを介して光信号でデータを送信する光送信機と、
前記光ファイバを介して前記データを受信する光受信機とを備え、
前記光受信機は、
前記光ファイバの前記光信号を電気信号に変換する受光素子と、
前記電気信号の論理レベルを反転させない非反転信号を出力するか反転させた反転信号を出力するかを切り替え可能な反転切替部と、
前記反転切替部の出力信号が示すデータを取得するデータ取得部と、
前記光送信機からの前記データの送信終了を判断する終了判定部と、
前記終了判定部によって前記送信終了と判断されたとき、前記受光素子の前記電気信号の論理レベルに基づいて前記反転切替部を切り替える切替制御部とを備える光通信システム。

【請求項2】

前記終了判定部によって前記送信終了と判断されたとき、前記受光素子の前記電気信号の論理レベルを記憶するレベル記憶部と、
前記終了判定部によって前記送信終了と判断されたときであって、今回の前記電気信号の論理レベルと、前回前記レベル記憶部によって記憶された前記電気信号の論理レベルとが一致する場合、前記データ取得部によって取得されたデータを目的データとし、今回の前記電気信号の論理レベルと前回の前記電気信号の論理レベルとが一致しない場合、前記データ取得部によって取得されたデータを破棄する目的データ取得部をさらに備える請求項１に記載の光通信システム。

【請求項3】

前記光送信機は、予め設定されたチェックデータを前記データとして送信すると共に前記チェックデータを送信した後の予め設定された禁止期間の間、前記光ファイバを介するデータの送信を禁止するチェック処理を、間隔を空けて繰り返し実行するチェック処理部を備える請求項１記載の光通信システム。

【請求項4】

前記終了判定部によって前記送信終了と判断されたとき、前記データ取得部によって取得されたデータと前記チェックデータとを比較し、前記データ取得部によって取得されたデータが前記チェックデータと異なる場合、前記データ取得部によって取得されたデータを目的データとし、前記データ取得部によって取得されたデータが前記チェックデータと一致する場合、前記データ取得部によって取得されたデータを破棄する目的データ取得部をさらに備える請求項３に記載の光通信システム。

【請求項5】

前記目的データ取得部は、前記目的データを外部へ出力する請求項２又は４に記載の光通信システム。

【請求項6】

前記光送信機は、外部から受信したデータを前記データとして前記光受信機へ送信すると共に前記データを送信した後の予め設定された禁止期間の間、前記光ファイバを介するデータの送信を禁止する外部データ送信部を備える請求項１～５のいずれか１項に記載の光通信システム。

【請求項7】

前記光送信機は、外部から受信したデータを、前記チェックデータの送信期間及び前記禁止期間を避けて前記光ファイバを介して前記光受信機へ送信する外部データ送信部を備える請求項３又は４に記載の光通信システム。

【請求項8】

光送信機から光ファイバを介して光信号で表されたデータを受信する光受信機であって、
前記光ファイバの前記光信号を電気信号に変換する受光素子と、
前記電気信号の論理レベルを反転させない非反転信号を出力するか反転させた反転信号を出力するかを切り替え可能な反転切替部と、
前記反転切替部の出力信号が示すデータを取得するデータ取得部と、
前記光送信機からの前記データの送信終了を判断する終了判定部と、
前記終了判定部によって前記送信終了と判断されたとき、前記受光素子の前記電気信号の論理レベルに基づいて前記反転切替部を切り替える切替制御部とを備える光受信機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光通信に用いられる光通信システム、及び光受信機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、各局間を光ファイバで接続し、光ファイバを介して光信号を送受信することにより光通信を行う光通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平２－１６３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、光通信用の光ファイバは、数多くのメーカから、種々の光ファイバが市販されている。光通信装置に接続する光ファイバとして、光通信装置のメーカ指定の光ファイバを使用する場合は何ら問題はない。しかしながら、コストや入手のし易さの関係でメーカ指定されていない光ファイバを使用したい場合や、そもそも光ファイバが指定されていない場合もある。

【0005】

本発明の発明者らは、光通信装置と光ファイバの組み合わせによって、光信号の論理が反転して正常に通信できなくなる場合があることを見出した。

【0006】

本発明の目的は、使用する光ファイバの選択自由度を高めることが容易な光通信システム、及び光受信機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る光通信システムは、光ファイバを介して光信号でデータを送信する光送信機と、前記光ファイバを介して前記データを受信する光受信機とを備え、前記光受信機は、前記光ファイバの前記光信号を電気信号に変換する受光素子と、前記電気信号の論理レベルを反転させない非反転信号を出力するか反転させた反転信号を出力するかを切り替え可能な反転切替部と、前記反転切替部の出力信号が示すデータを取得するデータ取得部と、前記光送信機からの前記データの送信終了を判断する終了判定部と、前記終了判定部によって前記送信終了と判断されたとき、前記受光素子の前記電気信号の論理レベルに基づいて前記反転切替部を切り替える切替制御部とを備える。

【0008】

また、本発明に係る光受信機は、光送信機から光ファイバを介して光信号で表されたデータを受信する光受信機であって、前記光ファイバの前記光信号を電気信号に変換する受光素子と、前記電気信号の論理レベルを反転させない非反転信号を出力するか反転させた反転信号を出力するかを切り替え可能な反転切替部と、前記反転切替部の出力信号が示すデータを取得するデータ取得部と、前記光送信機からの前記データの送信終了を判断する終了判定部と、前記終了判定部によって前記送信終了と判断されたとき、前記受光素子の前記電気信号の論理レベルに基づいて前記反転切替部を切り替える切替制御部とを備える。

【0009】

この構成によれば、データの送信終了後のアイドル状態において受光素子から出力された電気信号の論理レベルに基づいて、データ取得部に入力される信号が非反転信号か反転信号かに切り替えられるので、光信号の論理が反転しない光ファイバ及び光信号の論理が反転する光ファイバのうちいずれを用いた場合でも、光通信が可能となる。従って、使用する光ファイバの選択自由度を高めることが容易となる。

【0010】

また、前記終了判定部によって前記送信終了と判断されたとき、前記受光素子の前記電気信号の論理レベルを記憶するレベル記憶部と、前記終了判定部によって前記送信終了と判断されたときであって、今回の前記電気信号の論理レベルと、前回前記レベル記憶部によって記憶された前記電気信号の論理レベルとが一致する場合、前記データ取得部によって取得されたデータを目的データとし、今回の前記電気信号の論理レベルと前回の前記電気信号の論理レベルとが一致しない場合、前記データ取得部によって取得されたデータを破棄する目的データ取得部をさらに備えることが好ましい。

【0011】

今回の前記電気信号の論理レベルと前回の前記電気信号の論理レベルとが一致しない場合、前回と今回の間で、光ファイバによる論理反転の発生状況が変化したことになる。この場合、データ取得部によって取得されたデータは、正しく受信されていないことになるので破棄し、今回と前回とで前記電気信号の論理レベルが一致する場合はデータ取得部によって取得されたデータを目的データとする。これにより、正しく受信されたデータのみを目的データとすることができる。

【0012】

また、前記光送信機は、予め設定されたチェックデータを前記データとして送信すると共に前記チェックデータを送信した後の予め設定された禁止期間の間、前記光ファイバを介するデータの送信を禁止するチェック処理を、間隔を空けて繰り返し実行するチェック処理部を備えることが好ましい。

【0013】

この構成によれば、間隔を空けて繰り返し光送信機から光受信機２へチェックデータが送信される。その結果、光受信機において、受信されたチェックデータ送信終了後の禁止期間において受光素子から出力された電気信号の論理レベルに基づいて、データ取得部に入力される信号が非反転信号か反転信号かに、間隔を空けて繰り返し切り替えられるので、例え論理反転の発生状況が変化した場合であっても、所定間隔で正常に通信可能な状態にすることができる。その結果、光通信が正常に実行できる確実性が向上する。

【0014】

また、前記終了判定部によって前記送信終了と判断されたとき、前記データ取得部によって取得されたデータと前記チェックデータとを比較し、前記データ取得部によって取得されたデータが前記チェックデータと異なる場合、前記データ取得部によって取得されたデータを目的データとし、前記データ取得部によって取得されたデータが前記チェックデータと一致する場合、前記データ取得部によって取得されたデータを破棄する目的データ取得部をさらに備えることが好ましい。

【0015】

この構成によれば、データ内容そのものには意味のないチェックデータが破棄され、本来の通信の目的であるデータのみが目的データとして取得される。

【0016】

また、前記目的データ取得部は、前記目的データを外部へ出力することが好ましい。

【0017】

この構成によれば、光受信機は、光送信機から受信したデータを外部の機器等へ出力することができる。

【0018】

また、前記光送信機は、外部から受信したデータを前記データとして前記光受信機へ送信すると共に前記データを送信した後の予め設定された禁止期間の間、前記光ファイバを介するデータの送信を禁止する外部データ送信部を備えることが好ましい。

【0019】

この構成によれば、外部から受信したデータの光受信機への送信終了後の禁止期間において、光受信機の切替制御部が、受光素子の電気信号の論理レベルに基づいて反転切替部を切り替えることができる。

【0020】

また、前記光送信機は、外部から受信したデータを、前記チェックデータの送信期間及び前記禁止期間を避けて前記光ファイバを介して前記光受信機へ送信する外部データ送信部を備えることが好ましい。

【0021】

この構成によれば、光送信機は、外部から受信したデータを光通信によって光受信機へ送信することができる。

【発明の効果】

【0022】

このような構成の光通信システム、及び光通信方法は、使用する光ファイバの選択自由度を高めることが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態に係る光通信システムの一例を示すブロック図である。

【図2】図１に示す光受信機の動作の一例を示すフローチャートである。

【図3】図２に示すデータ転送処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】図２に示すチェック処理の一例を示すフローチャートである。

【図5】図１に示す光受信機の動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】図１に示す光受信機の動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】光通信装置と光ファイバの組み合わせ試験の試験構成である。

【図8】図７に示す発光素子に入力したシリアルデータの信号波形図である。

【図9】サンプルＡについてオシロスコープで観測された出力信号の信号波形図である。

【図10】サンプルＢについてオシロスコープで観測された出力信号の信号波形図である。

【図11】サンプルＣについてオシロスコープで観測された出力信号の信号波形図である。

【図12】サンプルＤについてオシロスコープで観測された出力信号の信号波形図である。

【図13】サンプルＥについてオシロスコープで観測された出力信号の信号波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係る光通信システムの一例を示すブロック図である。図１に示す光通信システム１は、光受信機２と、光送信機３とを備える。

【0025】

光送信機３は、光ファイバ６を介して光信号でデータを送信する。光受信機２は、光ファイバ６を介して光送信機３からデータを受信する。

【0026】

光送信機３は、外部に送信側端末装置４を接続可能にされている。送信側端末装置４は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置であってよい。光受信機２は、外部に受信側端末装置５を接続可能にされている。受信側端末装置５は、例えば計測装置その他の電子機器であってもよく、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置であってよい。

【0027】

図１に示す光通信システム１によれば、例えば受信側端末装置５と光受信機２とを電波暗室内に配置し、送信側端末装置４と光送信機３とを電波暗室外に配置し、光送信機３と光受信機２とを光ファイバ６で接続することによって、送信側端末装置４と受信側端末装置５との間の通信信号によるノイズの電波暗室内での発生を低減することが可能となる。

【0028】

光送信機３は、制御部３１、外部Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部３２、バッファメモリ３３、通信Ｉ／Ｆ部３４、及び発光素子３５を備える。外部Ｉ／Ｆ部３２は、送信側端末装置４との間でデータ送受信可能なインターフェイス回路である。

【0029】

制御部３１は、例えばマイクロコンピュータである。制御部３１は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)、データを一時的に記憶するＲＡＭ(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部、周期タイマＴ１、禁止タイマＴ２、およびこれらの周辺回路等を用いて構成されている。そして、制御部３１は、予め記憶部に記憶された制御プログラムを実行することによって、チェック処理部３１１、及び外部データ送信部３１２として機能する。

【0030】

周期タイマＴ１は、チェックデータＣＤの送信周期を計時するタイマである。周期タイマＴ１は、計時開始後、予め設定された設定周期ｃｙｃが経過するとタイプアップし、再度起動されると再び最初から設定周期ｃｙｃを計時する。設定周期ｃｙｃは、例えば１～９秒程度が好適である。

【0031】

禁止タイマＴ２は、禁止期間ＰＰを計時するタイマである。禁止タイマＴ２は、計時開始後、予め設定された禁止期間ＰＰが経過するとタイプアップし、再度起動されると再び最初から禁止期間ＰＰを計時する。禁止期間ＰＰは、例えば１秒以下とすることができ、例えば１００ｍｓｅｃ～９００ｍｓｅｃ程度が好適である。

【0032】

チェック処理部３１１は、予め設定されたチェックデータＣＤを光受信機２へ送信すると共にチェックデータＣＤを送信した後の予め設定された禁止期間ＰＰの間、光ファイバ６を介するデータの送信を禁止するチェック処理を、間隔を空けて繰り返し実行する。

【0033】

外部データ送信部３１２は、送信側端末装置４から受信したデータを、チェックデータＣＤの送信期間及び禁止期間ＰＰを避けて光ファイバ６を介して光受信機２へ送信する。

【0034】

通信Ｉ／Ｆ部３４は、制御部３１から出力されたデータを、所定の通信プロトコルに応じたシリアル信号に変換して発光素子３５へ出力する通信インターフェイス回路である。

【0035】

発光素子３５は、例えば発光ダイオードや半導体レーザ等を用いて構成された発光デバイスである。発光素子３５は、通信Ｉ／Ｆ部３４から出力されたシリアル信号を光信号ＯＳに変換し、光ファイバ６を介して光受信機２へ送信する。

【0036】

光受信機２は、制御部２１、受光素子２２、反転切替部２４、通信Ｉ／Ｆ部２５（データ取得部）、及び外部Ｉ／Ｆ部２６を備える。

【0037】

受光素子２２は、例えばフォトダイオード等を用いて構成された受光デバイスである。受光素子２２は、光ファイバ６を介して送られてきた光信号ＯＳを、電気信号ＥＳに変換する。受光素子２２は、光信号ＯＳの発光／消灯を、例えば電気信号ＥＳのハイ（Ｈ）レベル／ロー（Ｌ）レベルの論理レベルに変換し、反転切替部２４及び制御部２１へ出力する。

【0038】

反転切替部２４は、電気信号ＥＳの論理レベルを反転させない非反転信号、すなわち電気信号ＥＳをそのまま通信Ｉ／Ｆ部２５へ出力するか、反転させた反転信号ＩＥＳを通信Ｉ／Ｆ部２５へ出力するかを切り替え可能な切替回路である。反転切替部２４は、インバータ２４１と、切替スイッチ２４２とを備える。インバータ２４１は、電気信号ＥＳの論理レベルを反転させた反転信号ＩＥＳを切替スイッチ２４２へ出力する。

【0039】

切替スイッチ２４２は、制御部２１からの制御信号に応じて、通信Ｉ／Ｆ部２５の入力端子に、受光素子２２の出力端子を接続するか、インバータ２４１の出力端子を接続するか、すなわち電気信号ＥＳを通信Ｉ／Ｆ部２５へ出力するか、反転信号ＩＥＳを通信Ｉ／Ｆ部２５へ出力するかを切り替える。

【0040】

通信Ｉ／Ｆ部２５は、反転切替部２４から出力された信号が示すデータを、通信Ｉ／Ｆ部３４と同じ通信プロトコルに基づいて取得し、制御部２１へ出力する通信インターフェイス回路である。外部Ｉ／Ｆ部２６は、受信側端末装置５との間でデータ送受信可能なインターフェイス回路である。

【0041】

制御部２１は、例えばマイクロコンピュータである。制御部２１は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部、終了判定タイマＴ３、およびこれらの周辺回路等を用いて構成されている。そして、制御部２１は、予め記憶部に記憶された制御プログラムを実行することによって、終了判定部２１１、切替制御部２１２、レベル記憶部２１３、及び目的データ取得部２１４として機能する。

【0042】

終了判定タイマＴ３は、光送信機３からのデータの送信終了を判定するためのタイマである。終了判定タイマＴ３は、計時開始後、予め設定された終了判定時間Ｅが経過するとタイプアップし、再度起動されると再び最初から終了判定時間Ｅを計時する。終了判定時間Ｅは、例えば送信側端末装置４から連続してデータ送信が継続されることが通常あり得ない時間とし、かつマージン確保のため禁止期間ＰＰの半分以下の時間が好適である。

【0043】

終了判定部２１１は、光送信機３からのデータの送信終了を判断する。切替制御部２１２は、終了判定部２１１によって送信終了と判断されたとき、受光素子の電気信号の論理レベルに基づいて反転切替部２４の切替スイッチ２４２を切り替える。

【0044】

レベル記憶部２１３は、終了判定部２１１によって光送信機３の送信終了と判断されたとき、受光素子２２の電気信号ＥＳの論理レベルを例えばＲＡＭに記憶させる。

【0045】

目的データ取得部２１４は、終了判定部２１１によって送信終了と判断されたときであって、今回の電気信号ＥＳの論理レベルと、前回レベル記憶部２１３によってＲＡＭに記憶された電気信号ＥＳの論理レベルとが一致する場合、通信Ｉ／Ｆ部２５によって取得されたデータを目的データとし、今回の電気信号ＥＳの論理レベルと前回の電気信号ＥＳの論理レベルとが一致しない場合、通信Ｉ／Ｆ部２５によって取得されたデータを破棄する。

【0046】

次に、本発明の発明者らが見出した、光通信における課題、すなわち光通信装置と光ファイバの組み合わせによって、光信号の論理が反転して正常に通信できなくなる場合があることについて説明する。

【0047】

図７は、光通信装置と光ファイバの組み合わせ試験の試験構成である。発光素子と受光素子を光ファイバＦで接続し、シリアルデータＳＤを発光素子に入力して発光させ、受光素子から出力された出力信号ＯＵＴの波形をオシロスコープで観測した。

【0048】

発光素子としては、エバーライト社（中国）製Photo-link Light Transmitter Unit PLT133/T9を用いた。受光素子としては、エバーライト社（中国）製Photolink-Fiber Optic Receiver PLR135/T9を用いた。出力信号ＯＵＴの波形観測に用いたオシロスコープは、ヒューレットパッカード社製54645B(500MHz)である。

【0049】

シリアルデータＳＤは、1200bps、データビット幅８ビット、パリティビット無し、ストップビット１ビットとし、データはアスキーコードで「Ｚ」（16進数で「５Ａ」）とした。

【0050】

光ファイバＦとしては、２品種、５サンプルを用いて試験を行った。サンプルＡ，Ｂは、フジパーツ社製ＨＫ－２００、２０ｍである。サンプルＣ，Ｄ，Ｅは、中国のケーブルクリエーション社製ＣＦ０００５、１５ｍである。

【0051】

図８は、図７に示す発光素子に入力したシリアルデータＳＤの信号波形図である。図９～図１３は、オシロスコープで観測された出力信号ＯＵＴの信号波形図である。図８～図１３の縦軸は一目盛り２Ｖである。図８～図１３の横軸は、（ａ）が一目盛り２ｍｓｅｃ、（ｂ）が一目盛り１００ｍｓｅｃである。図９～図１３で使用した光ファイバＦは、図９がサンプルＡ、図１０がサンプルＢ、図１１がサンプルＣ、図１２がサンプルＤ、図１３がサンプルＥである。

【0052】

図１１、図１２に示すように、サンプルＣ，Ｄは図８の入力されたシリアルデータＳＤと同じ信号波形となっている。一方、図９、図１０、図１３に示すように、サンプルＡ，Ｂ，Ｅは図８の入力されたシリアルデータＳＤが反転した信号波形となっている。

【0053】

このように、本発明者らは、光ファイバＦによって、光信号の論理が反転する場合があることを見出した。特に、図１１（サンプルＣ）、図１２（サンプルＤ）、図１３（サンプルＥ）は、同じメーカの同じ型式長さの光ファイバであるにも関わらず、サンプルＣ，Ｄは反転が生じず、サンプルＥのみ反転する結果となった。このことから、光信号の論理反転が生じるか否かは、不安定であると考えられ、経年劣化や環境温度等によって発生状況が変化するおそれがあると考えられる。

【0054】

以下、図１に示す光通信システム１の動作について説明する。図２は、図１に示す光受信機２の動作の一例を示すフローチャートである。まず、チェック処理部３１１は、周期タイマＴ１を起動して、周期タイマＴ１による設定周期ｃｙｃの計時を開始させる（ステップＳ１）。

【0055】

次に、外部データ送信部３１２は、送信側端末装置４からデータが送信されたか否かを確認する（ステップＳ２）。外部データ送信部３１２は、外部Ｉ／Ｆ部３２によってデータが受信されていれば送信側端末装置４からのデータ送信有として（ステップＳ２でＹＥＳ）、データ転送処理へ移行する（ステップＳ３）。

【0056】

図３は、図２に示すデータ転送処理の一例を示すフローチャートである。まず、外部データ送信部３１２は、送信側端末装置４からの一連の送信データを、通信Ｉ／Ｆ部３４を介して受信し、バッファメモリ３３に記憶させる（ステップＳ１１）。

【0057】

次に、外部データ送信部３１２は、禁止タイマＴ２がタイムアップしているか否かを確認する（ステップＳ１２）。そして、禁止タイマＴ２がタイムアップしていなければ（ステップＳ１２でＮＯ）、外部データ送信部３１２は、タイムアップするまで待って（ステップＳ１２でＹＥＳ）、バッファメモリ３３に記憶された、送信側端末装置４からのデータを、通信Ｉ／Ｆ部３４、発光素子３５、及び光ファイバ６を介して光通信で光受信機２へ送信する（ステップＳ１３）。

【0058】

そして、外部データ送信部３１２は、データの送信を終了した後に禁止タイマＴ２による禁止期間ＰＰの計時を開始させ（ステップＳ１４）、再びステップＳ１へ処理を移行する。

【0059】

禁止タイマＴ２は、ステップＳ１４及び後述するステップＳ２３で起動される。従って、ステップＳ１２によって、送信側端末装置４からのデータ、又はチェックデータＣＤの送信終了後、禁止期間ＰＰの間、送信側端末装置４からのデータの送信が禁止される。

【0060】

一方、ステップＳ２において、外部Ｉ／Ｆ部３２によってデータが受信されていなければ、外部データ送信部３１２は、送信側端末装置４からのデータ送信無として（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ４へ移行する。

【0061】

ステップＳ４では、チェック処理部３１１は、周期タイマＴ１がタイムアップしているか否かを確認する（ステップＳ４）。そして、チェック処理部３１１は、周期タイマＴ１がタイムアップしていなければ（ステップＳ４でＮＯ）、再びステップＳ２～Ｓ４の処理を繰り返す。

【0062】

一方、周期タイマＴ１がタイムアップしていれば（ステップＳ４でＹＥＳ）、チェック処理部３１１は、チェック処理を実行する（ステップＳ５）。

【0063】

図４は、図２に示すチェック処理の一例を示すフローチャートである。まず、チェック処理部３１１は、禁止タイマＴ２がタイムアップしているか否かを確認する（ステップＳ２１）。そして、禁止タイマＴ２がタイムアップしていなければ（ステップＳ２１でＮＯ）、チェック処理部３１１は、タイムアップするまで待って（ステップＳ２１でＹＥＳ）、予め設定されたチェックデータＣＤを、通信Ｉ／Ｆ部３４、発光素子３５、及び光ファイバ６を介して光通信で光受信機２へ送信する（ステップＳ２２）。

【0064】

これにより、チェックデータＣＤは、禁止期間ＰＰを避けて略設定周期ｃｙｃで繰り返し送信される。チェックデータＣＤは、通常、光送信機３が光受信機２へ送信しないようなデータであることが好ましい。

【0065】

次に、チェック処理部３１１は、チェックデータＣＤの送信を終了した後に禁止タイマＴ２による禁止期間ＰＰの計時を開始させ（ステップＳ２３）、再びステップＳ１へ処理を移行する。

【0066】

以上、ステップＳ１～Ｓ２３の処理により、チェックデータＣＤが略設定周期ｃｙｃで繰り返し送信され、禁止期間ＰＰの間、光送信機３から光受信機２へのデータ送信が禁止される。

【0067】

次に、図１に示す光受信機２の動作について説明する。図５、図６は、図１に示す光受信機２の動作の一例を示すフローチャートである。まず、目的データ取得部２１４は、通信Ｉ／Ｆ部２５でデータが１バイト受信されるまで待機し（ステップＳ３１でＮＯ）、データが１バイト受信されたら（ステップＳ３１でＹＥＳ）、通信Ｉ／Ｆ部２５で受信されたデータを取得し（ステップＳ３２）、例えばＲＡＭに記憶させる。

【0068】

次に、終了判定部２１１は、終了判定タイマＴ３を起動して、終了判定タイマＴ３による終了判定時間Ｅの計時を開始させる（ステップＳ３３）。

【0069】

次に、目的データ取得部２１４は、新たに通信Ｉ／Ｆ部２５でデータが１バイト受信されたか否か確認し（ステップＳ３４）、受信されたら（ステップＳ３４でＹＥＳ）ステップＳ３２～Ｓ３３を繰り返し、光送信機３から送信された一連のデータを取得して例えばＲＡＭへ記憶させる。

【0070】

一方、受信されていなければ（ステップＳ３４でＮＯ）、終了判定部２１１は、終了判定タイマＴ３がタイムアップしているか否かを確認する（ステップＳ３５）。そして、終了判定タイマＴ３は、終了判定タイマＴ３がタイムアップしていなければ（ステップＳ３５でＮＯ）、まだ光送信機３の送信が終了していないおそれがあるため、受信を継続するべくステップＳ３４へ処理を移行する。

【0071】

一方、終了判定タイマＴ３がタイムアップしていれば（ステップＳ３５でＹＥＳ）、終了判定部２１１は、光送信機３からのデータの送信終了と判断し、ステップＳ３６へ処理を移行する。なお、終了判定タイマＴ３を用いてデータの受信開始からの経過時間に基づいて、光送信機３からのデータの送信終了を判断する例を示したが、終了判定部２１１は、光送信機３からのデータの送信終了を判断することができればよく、時間に基づき送信終了を判断する例に限らない。

【0072】

ステップＳ３６において、レベル記憶部２１３は、受光素子２２の電気信号ＥＳの論理レベルを読み取って、例えばＲＡＭに記憶させる（ステップＳ３６）。

【0073】

次に、切替制御部２１２は、レベル記憶部２１３によって読み取られた電気信号ＥＳがハイレベルであった場合（ステップＳ３７でＹＥＳ）、反転切替部２４で電気信号ＥＳを反転させることなく電気信号ＥＳを通信Ｉ／Ｆ部２５へ出力させ（ステップＳ３８）、ステップＳ４１へ処理を移行する。

【0074】

一方、電気信号ＥＳがローレベルであった場合（ステップＳ３７でＮＯ）、切替制御部２１２は、反転切替部２４で電気信号ＥＳを反転させて反転信号ＩＥＳを通信Ｉ／Ｆ部２５へ出力させ（ステップＳ３９）、ステップＳ４１へ処理を移行する。

【0075】

光送信機３からのデータの送信が終了した後（ステップＳ３５でＹＥＳ）は通信がアイドル状態であるから、ステップＳ３６で読み取られた電気信号ＥＳは、光送信機３の送信データとは無関係に、光ファイバ６によって送信された光信号ＯＳが受光素子２２で受信された際に光信号ＯＳの論理が反転するか否かを示すことになる。

【0076】

ステップＳ３７～Ｓ３９は、正常な光通信において、アイドル状態で電気信号ＥＳがハイレベルになるべきである場合に実行すべき処理を示しており、光信号ＯＳが論理反転していなければステップＳ３７でＹＥＳとなって、正常な電気信号ＥＳが通信Ｉ／Ｆ部２５へ出力される（ステップＳ３８）。その結果、通信Ｉ／Ｆ部２５が、正常なデータを受信することが可能となる。

【0077】

一方、光信号ＯＳが論理反転して正常でなければ、ステップＳ３７でＮＯとなって、電気信号ＥＳが反転され、正常な論理に戻された反転信号ＩＥＳが通信Ｉ／Ｆ部２５へ出力される。その結果、例えば発光素子３５又は受光素子２２と光ファイバ６との組み合わせによって、信号の論理反転が生じた場合であっても、通信Ｉ／Ｆ部２５が正常なデータを受信することが可能となる。

【0078】

正常な光通信において、アイドル状態で電気信号ＥＳがローレベルになるべきである場合には、ステップＳ３８とステップＳ３９とを入れ替えて実行すればよい。

【0079】

これにより、例えば上述のサンプルＡ～Ｅのいずれの光ファイバを光ファイバ６として用いた場合であっても、正常に光通信を行うことができるので、使用する光ファイバの選択自由度を高めることが容易となる。

【0080】

次に、ステップＳ４１において、目的データ取得部２１４は、今回レベル記憶部２１３によって記憶された電気信号ＥＳの論理レベルと、前回レベル記憶部２１３によって記憶された電気信号ＥＳの論理レベルとを比較する（ステップＳ４１）。そして、今回の電気信号ＥＳの論理レベルと、前回の電気信号ＥＳの論理レベルとが同一であれば（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ４２へ処理を移行する。

【0081】

一方、今回の電気信号ＥＳの論理レベルと、前回の電気信号ＥＳの論理レベルとが同一でなければ（ステップＳ４１でＮＯ）、目的データ取得部２１４はステップＳ４５へ処理を移行し、ステップＳ３２で取得したデータを破棄（ステップＳ４５）してステップＳ３１へ処理を移行する。

【0082】

受信信号の論理反転が生じる現象は、光ファイバ６、発光素子３５、又は受光素子２２の経年劣化や環境温度等によって、発生状況が変化するおそれがある。そのため、今回の電気信号ＥＳの論理レベルと、前回の電気信号ＥＳの論理レベルとが同一でなければ（ステップＳ４１でＮＯ）、前回と今回の間で論理レベルの発生状態が変化したと考えられる。この場合、ステップＳ３２で取得したデータは正常に受信されたデータでないおそれがあるためそのデータを破棄（ステップＳ４５）してステップＳ３１へ処理を移行する。

【0083】

一方、今回の電気信号ＥＳの論理レベルと、前回の電気信号ＥＳの論理レベルとが同一であれば（ステップＳ４１でＹＥＳ）、前回ステップＳ３７～Ｓ３９で設定された反転切替部２４における切替スイッチ２４２の切替状態においてステップＳ３２で取得されたデータは、正常に受信されたデータであると考えられる。従って、データを破棄することなくステップＳ４２へ移行する。

【0084】

次に、目的データ取得部２１４は、ステップＳ３２で取得されたデータとチェックデータＣＤとを比較する（ステップＳ４２）。そして、ステップＳ３２で取得されたデータがチェックデータＣＤであれば（ステップＳ４２でＹＥＳ）、目的データ取得部２１４は、そのデータを破棄（ステップＳ４５）してステップＳ３１へ処理を移行する。

【0085】

一方、ステップＳ３２で取得されたデータがチェックデータＣＤでなければ（ステップＳ４２でＮＯ）、そのデータは送信側端末装置４から送信されたデータであると考えられるので、目的データ取得部２１４は、そのデータを目的データとする（ステップＳ４３）。

【0086】

次に、目的データ取得部２１４は、目的データを、外部Ｉ／Ｆ部２６を介して外部の受信側端末装置５へ送信し（ステップＳ４４）、ステップＳ３１へ処理を移行する。

【0087】

また、ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ５によって、設定周期ｃｙｃで周期的に光送信機３から光受信機２へチェックデータＣＤが送信される。その結果、光受信機２において、受信されたチェックデータＣＤに基づいてステップＳ３１～Ｓ３９が実行されるので、少なくとも設定周期ｃｙｃで、論理反転の状況に応じて反転切替部２４の切替スイッチ２４２が切り替えられる。

【0088】

従って、例え上述した経年劣化や環境温度等によって論理反転の発生状況が変化した場合であっても、少なくとも設定周期ｃｙｃで正常に通信可能な状態にすることができる。その結果、送信側端末装置４から受信側端末装置５へ送信しようとする本来の送信目的となるデータが受信側端末装置５において正常に受信できる確実性が向上する。

【0089】

なお、光受信機２と受信側端末装置５とが別個の装置である必要はなく、単一の受信側端末装置５の一部として光受信機２が組み込まれていてもよい。また、光送信機３と送信側端末装置４とが別個の装置である必要はなく、単一の送信側端末装置４の一部として光送信機３が組み込まれていてもよい。

【0090】

また、光送信機３は、チェック処理部３１１を備えていなくてもよく、ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ５を実行しなくてもよく、光受信機２の目的データ取得部２１４は、ステップＳ４２を実行しなくてもよい。

【0091】

また、光受信機２は、ステップＳ３１～Ｓ４５を常時実行する例に限らない。光受信機２は、例えばステップＳ３１～Ｓ４５を１回実行し、反転切替部２４による切り替え（信号の選択）を実行した後はその切替状態を固定したままデータを受信する構成であってもよい。また、光受信機２は、レベル記憶部２１３を備えず、ステップＳ３６，Ｓ４１を実行しなくてもよい。

【符号の説明】

【0092】

１ 光通信システム
２ 光受信機
３ 光送信機
４ 送信側端末装置
５ 受信側端末装置
６ 光ファイバ
２１，３１ 制御部
２２ 受光素子
２４ 反転切替部
２５ 通信Ｉ／Ｆ部（データ取得部）
２６，３２ 外部Ｉ／Ｆ部
３３ バッファメモリ
３４ 通信Ｉ／Ｆ部
３５ 発光素子
２１１ 終了判定部
２１２ 切替制御部
２１３ レベル記憶部
２１４ 目的データ取得部
２４１ インバータ
２４２ 切替スイッチ
３１１ チェック処理部
３１２ 外部データ送信部
ＣＤ チェックデータ
ｃｙｃ 設定周期
Ｅ 終了判定時間
ＥＳ 電気信号（非反転信号）
Ｆ 光ファイバ
ＩＥＳ 反転信号
ＯＳ 光信号
ＯＵＴ 出力信号
ＰＰ 禁止期間
ＳＤ シリアルデータ
Ｔ１ 周期タイマ
Ｔ２ 禁止タイマ
Ｔ３ 終了判定タイマ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】