JP2765859B2 - Optical communication device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は光通信装置に関するものであり、特に、一
本の光ファイバーで双方向に光信号の送信及び受信が可
能な光通信装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical communication device, and more particularly, to an optical communication device capable of transmitting and receiving an optical signal bidirectionally with a single optical fiber. is there.

［従来の技術］ 第５図は、例えば、特開昭62-73225号公報の『光スイ
ッチ』に示された従来の光通信装置の分岐通信装置であ
り、第５図（ａ）は透過プリズムを光路に入れた状態、
第５図（ｂ）は透過プリズムを光路から外した状態を示
す平面図である。第６図は従来の光伝送システムを示す
構成図である。以下、『通信ノード』とは通信装置また
は通信装置局をいい、単に局ともいう。[Prior Art] FIG. 5 shows a branch communication device of a conventional optical communication device shown in, for example, "Optical Switch" in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-73225, and FIG. In the light path,
FIG. 5 (b) is a plan view showing a state where the transmission prism is removed from the optical path. FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional optical transmission system. Hereinafter, the “communication node” refers to a communication device or a communication device station, and is also simply referred to as a station.

第５図において、１は光信号の進行方向である光路を
切換える光スイッチ、２は光スイッチ１内に移動可能に
装着されている光透過性に優れた光学的な透過プリズム
である。この透過プリズム２は複数の局のうちのいずれ
かの局が故障を起した場合等に、当該局内を光信号が透
過できるように光路部に配設してある。３及び４は光ス
イッチ１の上り光入力端及び下り光入力端、５及び６は
光スイッチ１の下り光出力端及び上り光出力端である。In FIG. 5, reference numeral 1 denotes an optical switch for switching an optical path, which is a traveling direction of an optical signal, and reference numeral 2 denotes an optically transmitting prism having excellent light transmittance and movably mounted in the optical switch 1. The transmission prism 2 is disposed in the optical path so that an optical signal can pass through the station when any one of the stations fails. Reference numerals 3 and 4 denote upstream optical input terminals and downstream optical input terminals of the optical switch 1, and reference numerals 5 and 6 denote downstream optical output terminals and upstream optical output terminals of the optical switch 1.

第６図において、７から10は各々通信装置（局）であ
り、７はＢ局、８はＣ局、９はＤ局、10はＡ局である。
11は光信号を伝達する光ファイバーである。In FIG. 6, reference numerals 7 to 10 denote communication devices (stations), 7 denotes a B station, 8 denotes a C station, 9 denotes a D station, and 10 denotes an A station.
Reference numeral 11 denotes an optical fiber for transmitting an optical signal.

従来の光通信装置は上記のように構成されており、光
通信装置の分岐通信装置として透過プリズム２を用いた
光スイッチ１を使用していた。この動作について以下に
説明する。The conventional optical communication device is configured as described above, and uses the optical switch 1 using the transmission prism 2 as a branch communication device of the optical communication device. This operation will be described below.

光スイッチ１の上り光入力端３に入った光は透過プリ
ズム２を通過し、下り光出力端５から出る（第５図
（ａ）参照）。この光が、例えば、第６図のＢ局７を通
って、再び光スイッチ１の下り光入力端４に入り、透過
プリズム２を通過後、上り光出力端６から次の局である
Ｃ局８の光スイッチ１に光伝送される。このようにし
て、Ａ局10からの光信号は光ファイバー11を通し、順次
各局を通りＤ局９へと伝送される。そして、正常時に
は、Ｂ局７、Ｃ局８、Ｄ局９の各局において、光信号を
増幅して、光路での光の吸収及び散乱等による減衰を補
償している。The light that has entered the upstream optical input terminal 3 of the optical switch 1 passes through the transmission prism 2 and exits from the downstream optical output terminal 5 (see FIG. 5A). This light, for example, passes through the B station 7 in FIG. 6 and again enters the downstream optical input terminal 4 of the optical switch 1, and after passing through the transmission prism 2, from the upstream optical output terminal 6 to the next station, the C station. The light is transmitted to the eight optical switches 1. In this way, the optical signal from the A station 10 is transmitted to the D station 9 through the optical fiber 11 and sequentially through the stations. In a normal state, each of the B station 7, the C station 8, and the D station 9 amplifies an optical signal to compensate for attenuation due to light absorption and scattering in an optical path.

もし、これらの各局のうちのいずれかの局で故障等が
生じた場合には、当該局用の光スイッチ１内の透過プリ
ズム２を駆動装置（図示せず）を用いて移動させ、光ス
イッチ１の上り光入力端３に入った光を直接上り光出力
端６から出していた（第５図（ｂ）参照）。そして、故
障した局で光を分岐及び増幅することなく次の正常な局
に伝送していた。If a failure or the like occurs in any of these stations, the transmission prism 2 in the optical switch 1 for the station is moved using a driving device (not shown), and The light entering the upstream optical input terminal 3 was directly output from the upstream optical output terminal 6 (see FIG. 5 (b)). Then, the light is transmitted to the next normal station without branching and amplifying the light at the failed station.

このように、従来の装置ではＡ局10→Ｂ局７→Ｃ局８
→Ｄ局９→Ａ局10というように光信号が一方向に伝送す
るループを形成していた。Thus, in the conventional device, the A station 10 → the B station 7 → the C station 8
A loop in which the optical signal is transmitted in one direction such as D station 9 → A station 10 was formed.

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の光通信装置では、複数の局を接続
して一つの光伝送システムを形成する場合に、いずれか
の局が故障したときには、光スイッチ１により、当該局
を通過（パススルー）させて、隣局に光信号を伝送して
いた。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional optical communication device as described above, when a plurality of stations are connected to form one optical transmission system, when one of the stations fails, the optical switch 1 As a result, the optical signal is transmitted to the adjacent station by passing (passing through) the station.

しかし、従来の装置では、光通信装置の分岐通信装置
である光スイッチ１には高価で量産し難い光学的透過プ
リズム２が使用されていた。また、光伝送システムを形
成する場合に、各局間を連結し一方向のループを形成す
る必要があり、光信号の送信方向に方向性が要求されて
いた。更に、いずれかの局が故障等した場合に、透過プ
リズム２を移動させる駆動機構が必要であり、装置自体
が高価で大型になっていた。However, in the conventional device, an optical transmission prism 2 which is expensive and difficult to mass-produce is used for the optical switch 1 which is a branch communication device of the optical communication device. Further, when forming an optical transmission system, it is necessary to connect the stations to form a one-way loop, and the directionality of the transmission direction of the optical signal has been required. Furthermore, a drive mechanism for moving the transmission prism 2 is required when any of the stations breaks down, and the apparatus itself is expensive and large.

このために、この種の光通信装置では、高価な光学的
透過プリズムを用いることなく、簡易で光信号の送信及
び受信が双方向にできる光分岐通信が可能な光通信装置
とすることが課題となっていた。For this reason, in this type of optical communication device, there is a need for an optical communication device capable of simple bidirectional transmission and reception of an optical signal and capable of optical branch communication without using an expensive optical transmission prism. Had become.

一方、他の先行技術に特開昭60-117832号公報に掲載
の技術がある。即ち、光通信用の光ファイバーと接続す
る両接続部に、両接続部間を双方向からの光信号が通過
可能である第１の光方向性結合器と、両接続部からの光
信号を各々受光する第２の光方向性結合器と、両接続部
に各々光信号を送光する第３の光方向性結合器と、第２
の光方向性結合器からの光信号を受け電気信号に変換す
る受光素子と、第３の光方向性結合器に光信号を発光す
る発光素子とを具備し、１本の光ファイバーで双方向に
光信号の送信及び受信を可能とする光通信装置が開示さ
れている。On the other hand, another prior art is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-117832. That is, a first optical directional coupler that allows a bidirectional optical signal to pass between the two connection portions, and an optical signal from both the connection portions are respectively connected to the two connection portions connected to the optical fiber for optical communication. A second optical directional coupler for receiving light, a third optical directional coupler for transmitting an optical signal to both connection portions, and a second optical directional coupler.
A light receiving element for receiving an optical signal from the optical directional coupler and converting the optical signal to an electric signal, and a light emitting element for emitting an optical signal to the third optical directional coupler. An optical communication device capable of transmitting and receiving an optical signal is disclosed.

しかし、前記両接続部間を双方向からの光信号が通過
可能である第１の光方向性結合器、両接続部からの光信
号を各々受光する第２の光方向性結合器、両接続部に各
々光信号を送光する第３の光方向性結合器は、光方向性
結合器を使用しており、高価な光学的光分岐回路を必要
としており、前述の公報に掲載の技術同様に、簡易で光
信号の送信及び受信が双方向にできる光ファイバー等に
よる光導光路を用いた光分岐通信が不可能であった。However, a first optical directional coupler through which optical signals from both directions can pass between the two connection portions, a second optical directional coupler respectively receiving optical signals from both the connection portions, The third optical directional coupler, which transmits an optical signal to each section, uses an optical directional coupler and requires an expensive optical optical branching circuit, similar to the technique described in the aforementioned publication. In addition, optical branching communication using a light guide path using an optical fiber or the like that can easily transmit and receive an optical signal is impossible.

そこで、この発明はかかる課題を達成するためになさ
れたものであり、簡易に光信号の送信及び受信が双方向
に光通信ができ、しかも、いずれかの局が故障等した場
合にも当該局を通過させて、隣局に光信号の伝送が可能
な光通信装置を得ることを目的とするものである。Therefore, the present invention has been made in order to achieve such a problem, and optical transmission and reception of optical signals can be easily performed bidirectionally, and even if one of the stations is out of order, the relevant station can be used. To obtain an optical communication device capable of transmitting an optical signal to a neighboring station.

［課題を解決するための手段］ この発明に係る光通信装置は、他の２以上の通信ノー
ド局と一本の光ファイバーを介して接続され、その他の
通信ノード局と双方向光通信を行う通信ノード局とで構
成された光通信装置において、前記通信ノード局が、前
記通信ノード局の一方からの前記１本の光ファイバーと
接続する第１の接続端部、前記通信ノード局の他方から
の前記１本の光ファイバーと接続する第２の接続端部、
前記第１および第２の接続端部からのそれぞれの光信号
を受光する第１および第２の光ファイバー受光路、前記
第１および第２の接続端部のそれぞれへ光信号を送光す
る前記第１および第２の光ファイバー送光路、および前
記第１の接続端部と第２の接続端部とを接続する光ファ
イバー通過光路を具備した分岐導光路部と、この分岐導
光路部の第１および第２の光ファイバー受光路からの光
信号を受光する受光素子部、並びに前記第１および第２
の光ファイバー送光路へ光信号を送光する発光素子部を
具備したエネルギー変換部と、を備え、前記通信ノード
局の第１および第２の光ファイバー送光路、受光路、通
過光路の各３路を、前記第１および第２の接続端部を介
してそれぞれ前記１本の光ファイバーと接続させ、当該
通信ノード局の発光素子部及び受光素子部と他の通信ノ
ード局の受光素子部及び発光素子部との間で光信号を送
受信させるものである。[Means for Solving the Problems] An optical communication device according to the present invention is connected to two or more other communication node stations via one optical fiber and performs bidirectional optical communication with the other communication node stations. In an optical communication device configured with a node station, the communication node station is a first connection end connected to the one optical fiber from one of the communication node stations, and the first connection end from the other of the communication node stations. A second connection end for connecting to one optical fiber,
First and second optical fiber light receiving paths for receiving respective optical signals from the first and second connection ends, and the first and second optical fiber light receiving paths for transmitting optical signals to the first and second connection ends, respectively. A first and second optical fiber transmission paths, a branch light guide section including an optical fiber passing optical path connecting the first connection end and the second connection end, and first and second sections of the branch light guide section. A light receiving element for receiving an optical signal from the second optical fiber light receiving path;
An energy conversion unit having a light emitting element unit for transmitting an optical signal to the optical fiber light transmission path of the communication node station. The first and second optical fiber light transmission paths, the light reception paths, and the passing light paths of the communication node station are connected to each other. A light-emitting element section and a light-receiving element section of the communication node station, and a light-receiving element section and a light-emitting element section of another communication node station connected to the one optical fiber via the first and second connection ends. And an optical signal is transmitted and received between them.

［作用］ 以上のように構成された光通信装置は、前記通信ノー
ド局の第１および第２の光ファイバー送光路、受光路、
通過光路の各３路を、前記第１および第２の接続端部を
介してそれぞれ前記１本の光ファイバーと接続させ、当
該通信ノード局の発光素子部及び受光素子部と他の通信
ノード局の受光素子部及び発光素子部との間で光信号を
送受信させるもので、少ない構成部品で、接続結合箇所
が少く、隣接する通信ノード局が故障しても、この故障
した通信ノード局を介して他の通信ノード局と通信でき
るマルチドロップバス通信が可能になる。[Operation] The optical communication device configured as described above includes the first and second optical fiber light transmitting paths, the light receiving paths,
Each of the three passing optical paths is connected to the one optical fiber via the first and second connection ends, respectively, and the light emitting element part and the light receiving element part of the communication node station and the other communication node stations are connected. An optical signal is transmitted and received between the light receiving element unit and the light emitting element unit. The number of connecting parts is small with few components, and even if the adjacent communication node station fails, the communication node station can be connected via the failed communication node station. Multidrop bus communication capable of communicating with another communication node station is enabled.

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例である光通信装置の通信
ノードを示す回路図、第２図は第１図の通信ノードの分
岐導光路部の接続部近傍を示す断面図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a communication node of an optical communication apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the vicinity of a connection portion of a branch light guide section of the communication node of FIG. It is.

図において、11は従来同様の光信号を伝送する光ファ
イバー、12はこの実施例の通信装置である通信ノードで
ある。この通信ノード12は分岐導光路部Ａと光電変換部
Ｂとからなっている。13は光信号を電気信号に変換する
フォトダイオード等の受光素子、14は受光素子13により
光電変換された電気信号を増幅する増幅回路、15は定電
圧電源、16は増幅回路14からの信号により作動する出力
用のトランジスタである。17は各種の電気信号を光信号
に光電変換する発光ダイオード（LED）等の発光素子、1
8は発光素子17への電流を制限する抵抗である。上記の
光信号を電気信号に光電変換し増幅する動作と、電気信
号を光信号に光電変換する動作との両動作を通信ノード
12の光電変換部Ｂが行なう。19は双方向に光信号が通過
可能な通過光用導光路であり、光信号のバイパス的な役
割を果す。20は双方向からの光信号を各々受光する受信
光用導光路であり、第１の受光口20a及び第２の受光口2
0bを有する。21は双方向に光信号を各々送光する送信光
用導光路であり、第１の送光口21a及び第２の送光口21b
を有する。上記の通過光用導光路19と受信光用導光路20
と送信光用導光路21とで通信ノード12の分岐導光路部Ａ
を構成している。22及び23は光ファイバー11と分岐導光
路部Ａとの接続部である。この光ファイバー11と分岐導
光路部Ａとの関係は第２図のようになっており、この両
接続部は通過光用導光路19と受信光用導光路20と送信光
用導光路21との三分岐状態になっている。In the figure, reference numeral 11 denotes an optical fiber for transmitting an optical signal similar to the conventional one, and reference numeral 12 denotes a communication node which is a communication device of this embodiment. The communication node 12 includes a branch light guide path section A and a photoelectric conversion section B. 13 is a light receiving element such as a photodiode for converting an optical signal into an electric signal, 14 is an amplifier circuit for amplifying the electric signal photoelectrically converted by the light receiving element 13, 15 is a constant voltage power supply, and 16 is a signal from the amplifier circuit 14. An output transistor that operates. 17 is a light emitting element such as a light emitting diode (LED) for photoelectrically converting various electric signals into optical signals;
8 is a resistor for limiting the current to the light emitting element 17. A communication node performs both the operation of photoelectrically converting an optical signal into an electric signal and amplifying the optical signal and the operation of photoelectrically converting the electric signal into an optical signal.
This is performed by 12 photoelectric conversion units B. Reference numeral 19 denotes a light guide path for passing light through which an optical signal can pass bidirectionally, and plays a role of bypassing the optical signal. Reference numeral 20 denotes a light guide path for receiving light that receives light signals from both directions, and includes a first light receiving port 20a and a second light receiving port 2a.
It has 0b. Reference numeral 21 denotes a transmission light guide path for transmitting an optical signal in both directions, and includes a first light transmission port 21a and a second light transmission port 21b.
Having. The light guide path 19 for the passing light and the light guide path 20 for the reception light.
And the transmission light guide 21 and the branch light guide A of the communication node 12
Is composed. Reference numerals 22 and 23 denote connection portions between the optical fiber 11 and the branch light guide section A. The relationship between the optical fiber 11 and the branch light guide section A is as shown in FIG. It is in a three-branch state.

この実施例の光通信装置は上記のように構成されてお
り、左右両隣に位置する各通信ノード局（図示せず）と
は単線からなる光ファイバー11で接続されている。The optical communication device of this embodiment is configured as described above, and is connected to each of the communication node stations (not shown) located on both the left and right sides by a single-line optical fiber 11.

ここで、この実施例の光通信装置である通信ノード12
の動作について以下に説明する。Here, the communication node 12 which is the optical communication apparatus of this embodiment
The operation of will be described below.

例えば、第１図の左隣りに位置する局より光信号が伝
送される場合について述べる。光ファイバー11内を伝送
された光信号は、一部が通過光用導光路19内を通り、反
対側の光ファイバー11を介して、そのまま右隣に位置す
る局に伝送される。また、一部は受信光用導光路20内を
通り、第１の受光口20aから受光素子13に伝達される。
そして、この受光素子13で光電変換され電気信号とな
り、増幅回路14で増幅され、出力ドライバートランジス
タ16を介してコレクター出力として受信信号入力端子RD
に伝達する。For example, a case where an optical signal is transmitted from a station located on the left side of FIG. 1 will be described. A part of the optical signal transmitted through the optical fiber 11 passes through the light guide path 19 for passing light, and is transmitted as it is to the station located on the right side via the optical fiber 11 on the opposite side. A part of the light passes through the light guide path 20 for the received light and is transmitted from the first light receiving port 20a to the light receiving element 13.
Then, the light receiving element 13 photoelectrically converts the electric signal into an electric signal. The electric signal is amplified by the amplifying circuit 14, and the received signal is input to the receiving signal input terminal RD as a collector output via the output driver transistor 16.
To communicate.

一方、送光発信の場合には、送信信号出力端子TDから
の電気信号により発光素子17が発光する。この発光素子
17で光電変換された光信号は、送信光用導光路21の第１
の送光口21a及び第２の送光口21bから両接続部22,23を
通り左右の光ファイバー11に各々送光される。そして、
左右の両隣りに位置する局に各々送信される。On the other hand, in the case of light transmission, the light emitting element 17 emits light by an electric signal from the transmission signal output terminal TD. This light emitting element
The optical signal photoelectrically converted at 17 is transmitted to the first light guide 21 of the transmission light.
The light is transmitted from both the light transmitting port 21a and the second light transmitting port 21b to the left and right optical fibers 11 through both the connecting portions 22 and 23, respectively. And
It is transmitted to the stations located on both the left and right sides, respectively.

上記事例では、左隣りに位置する局より光信号が伝送
される場合について述べたが、反対側に位置する局より
光信号が伝送される場合も同様の動作を行なう。In the above case, the case where the optical signal is transmitted from the station located on the left side has been described, but the same operation is performed when the optical signal is transmitted from the station located on the opposite side.

このように、この実施例の光通信装置では、左右双方
向からの光信号を受信することができ、しかも、双方向
に対して光信号を送信することができる。As described above, the optical communication device according to the present embodiment can receive optical signals in both left and right directions, and can transmit optical signals in both directions.

このため、この実施例では、単線からなる光ファイバ
ー通信においても光通信用のループを形成する必要性が
なく双方向光通信が可能であり、マルチドロップバス通
信が可能になる。Therefore, in this embodiment, it is not necessary to form a loop for optical communication even in optical fiber communication consisting of a single wire, so that bidirectional optical communication is possible and multidrop bus communication is possible.

しかも、光信号の一部はそのまま通過光用導光路19内
を通過して、反対側に位置する局に伝送することが相互
にできるので、当該局が故障したり、電源が落ちたりし
ても、隣りに位置する局に光信号を伝送することができ
る。このため、いずれかの局が故障した場合にも当該局
を通過させて、隣局に光信号を確実に伝送することがで
きる。In addition, a part of the optical signal can pass through the passing light guide path 19 as it is and can be transmitted to the station located on the opposite side, so that the station fails or the power supply is cut off. Can also transmit an optical signal to an adjacent station. For this reason, even if one of the stations fails, the optical signal can be transmitted to the adjacent station without fail by passing the station.

故に、沢山の通信ノード12で通信システムを構成する
場合で、しかも、この通過光が光損失等により一局部し
か通過させることができない場合であっても、連続する
二局が故障しない限り、当該通信システム全体の制御を
行なうことができる。特に、連続する二つの局が同時に
故障する確率は、一局のみが故障する確率に比べ、理論
的に極めて少ない。このため、この実施例の光通信装置
を採用すれば、通信システムの信頼度を飛躍的に向上さ
せることができる。Therefore, when a communication system is configured with a large number of communication nodes 12, and even if this passing light can only pass through one local part due to light loss or the like, unless the continuous two stations fail, the relevant Control of the entire communication system can be performed. In particular, the probability that two consecutive stations fail at the same time is theoretically extremely small compared to the probability that only one station fails. Therefore, if the optical communication device of this embodiment is adopted, the reliability of the communication system can be significantly improved.

また、この実施例の光通信装置は双方向通信が可能な
ために、例えば、電気式の同軸ケーブル等による従来の
電気信号マルチドロップバス通信と、同一の通信プロト
コルを利用することができる。即ち、通信ノード12をこ
れ等の同軸ケーブル系等の電気信号通信システムの各局
に取付けることにより、容易に双方向の光通信を行なう
ことができる。Further, since the optical communication device of this embodiment can perform bidirectional communication, it can use the same communication protocol as the conventional electric signal multi-drop bus communication using an electric coaxial cable or the like. That is, by attaching the communication node 12 to each station of the electric signal communication system such as the coaxial cable system, bidirectional optical communication can be easily performed.

更に、この実施例では、上記のような光信号の分岐、
信号の取出し、及び送光等の各動作を高価な透過プリズ
ム２を使用することなく、分岐導光路部Ａで構成でき
る。この分岐導光路部Ａは光ファイバー等で形成するこ
とができるので、非常に安価な装置となり、小形化も促
進できる。Further, in this embodiment, the branching of the optical signal as described above,
Each operation such as signal extraction and light transmission can be configured by the branch light guide path section A without using the expensive transmission prism 2. Since the branching light guide section A can be formed by an optical fiber or the like, it becomes a very inexpensive device, and the miniaturization can be promoted.

次に、この実施例の光通信装置による通信システムの
使用例について説明する。第３図はこの発明の光通信装
置の一使用例である空調機の制御システムを示す回路図
である。これは、前記第１図で説明した通信ノード12を
１本の光ファイバー11で複数個接続して構成した通信シ
ステムである。なお、図中、11,12は上記従来例の構成
部分と同一または相当する構成部分である。Next, an example of use of the communication system by the optical communication device of this embodiment will be described. FIG. 3 is a circuit diagram showing a control system of an air conditioner which is an example of use of the optical communication device of the present invention. This is a communication system in which a plurality of communication nodes 12 described in FIG. 1 are connected by one optical fiber 11. In the drawings, reference numerals 11 and 12 denote the same or corresponding components as those of the above-described conventional example.

図において、30は通信ノードＡ（以下、Ａ局という）
に接続された空調機調節用のリモートコントロール（以
下、リモコンという）である。このＡ局の左隣りをＢ
局、その隣りをＣ局とし、Ａ局の右隣りの局をＤ局とし
て配したものである。31はＢ、Ｃ、Ｄ局の各局に各々接
続したエアコン室内機であり、各々マイコン32を内蔵し
ている。33はマイコン32により作動するトランジスタで
あり、各通信ノード12の送信信号出力端子TDに送信信号
を出力する。34は各エアコン室内機31の駆動用の電源で
ある商用電源、35はリモコン30用の電池、36はリモコン
30内に内蔵するマイコン、37はマイコン36からの信号に
より作動するトランジスタである。38はエアコン室内機
31の吸気口等に設置され室温を検出するサーミスタ、39
は各エアコン室内機31と対になって作動するエアコン室
外機である。In the figure, reference numeral 30 denotes a communication node A (hereinafter, referred to as an A station).
Is a remote control for adjusting the air conditioner (hereinafter referred to as a remote control). B to the left of this A station
The station and the station adjacent thereto are designated as a station C, and the station on the right of the station A is designated as a station D. 31 is an air conditioner indoor unit connected to each of the stations B, C and D, and each has a microcomputer 32 built therein. Reference numeral 33 denotes a transistor operated by the microcomputer 32, which outputs a transmission signal to a transmission signal output terminal TD of each communication node 12. 34 is a commercial power supply for driving each air conditioner indoor unit 31; 35 is a battery for the remote control 30; 36 is a remote control
A microcomputer built in 30 is a transistor that operates according to a signal from the microcomputer 36. 38 is an air conditioner indoor unit
Thermistor installed at 31 inlets to detect room temperature, 39
Is an air conditioner outdoor unit that operates in pairs with each air conditioner indoor unit 31.

この空調機の制御システムは、例えば、大きな部屋に
Ｂ、Ｃ、Ｄ局に接続されたエアコン室内機31を３台別れ
て配置し、１台のリモコン30で温度等に応じて運転を制
御するものである。リモコン30での制御信号はＡ局で光
信号に変換され、左右双方向のＢ、Ｄ局に送信される。In the control system of this air conditioner, for example, three air conditioner indoor units 31 connected to stations B, C and D are separately arranged in a large room, and the operation is controlled by one remote controller 30 according to the temperature and the like. Things. The control signal from the remote controller 30 is converted into an optical signal by the station A and transmitted to the left and right bidirectional stations B and D.

上記のように構成された制御システムにおける通信動
作について、以下に説明する。The communication operation in the control system configured as described above will be described below.

まず、リモコン30で設定した温度信号により、マイコ
ン36がトランジスタ37を作動させ、通信ノード12の送信
信号出力端子TDに電気信号として出力される。この電気
信号は、上記第１図の説明で述べたように通信ノード12
内の発光素子17で光電変換される。そして、光信号とし
て第１の送光口21a及び第２の送光口21bから、Ａ局の左
右の両隣りに位置するＢ局及びＤ局に光ファイバー11を
通して光送信される。First, the microcomputer 36 activates the transistor 37 in response to the temperature signal set by the remote controller 30, and outputs the electric signal to the transmission signal output terminal TD of the communication node 12 as an electric signal. This electric signal is transmitted to the communication node 12 as described in the description of FIG.
The photoelectric conversion is performed by the light emitting element 17 in the inside. Then, optical signals are transmitted through the optical fiber 11 from the first light transmitting port 21a and the second light transmitting port 21b to the B station and the D station located on both the left and right sides of the A station.

この光信号を受け、Ｂ局の通信ノード12では、一部の
光信号が通過光用導光路19内を通過し、そのまま隣りに
位置するＣ局に送信される。また、一部は受信光用導光
路20を通り受光口から受光素子13に伝達される。そし
て、この受光素子13で電気信号に変換され、更に、増幅
回路14で増幅されて、受信信号入力端子RDに入力され
る。この入力信号は、エアコン室内機31内のマイコン32
が受信する。マイコン32はこの受信信号と同期して、予
め定められた所定の通信速度で、且つ、定められた一定
のパルス幅の信号を発生する。そして、トランジスタ33
を作動させ、各通信ノード12の送信信号出力端子TDに送
信信号を出力する。この後、送信信号は光電変換され
て、光信号が光ファイバー11を通してＢ局の左右両隣り
に位置するＣ局及びＡ局に光送信される。Upon receiving this optical signal, in the communication node 12 of the station B, a part of the optical signal passes through the passing light guiding path 19 and is transmitted to the adjacent station C as it is. Part of the light is transmitted from the light receiving port to the light receiving element 13 through the light guide path 20 for the received light. The light is converted into an electric signal by the light receiving element 13, further amplified by the amplifier circuit 14, and input to the reception signal input terminal RD. This input signal is supplied to the microcomputer 32 in the air conditioner indoor unit 31.
Receive. The microcomputer 32 generates a signal at a predetermined communication speed and a predetermined pulse width in synchronization with the reception signal. And transistor 33
To output a transmission signal to the transmission signal output terminal TD of each communication node 12. Thereafter, the transmission signal is photoelectrically converted, and the optical signal is optically transmitted to the stations C and A located on both the left and right sides of the station B via the optical fiber 11.

したがって、Ｃ局にもＢ局と同様にリモコン30からの
温度設定信号が伝送される。しかも、Ｂ局で附勢されて
伝送される。このため、Ｃ局の左隣りにいくつかの局を
連接させても、同様にして順次同じ通信情報を伝送する
ことができる。しかも、これ等の各局は、通過光用導光
路19を有するので、例えば、Ｂ局が故障したり、或いは
商用電源34が入っていなくても、Ａ局からの通信信号は
隣りの局に伝送される。Therefore, the temperature setting signal from the remote controller 30 is transmitted to the station C as well as the station B. In addition, it is energized and transmitted by the station B. For this reason, even if several stations are connected to the left of the station C, the same communication information can be sequentially transmitted in the same manner. In addition, since each of these stations has the light guide path 19 for passing light, even if the station B fails or the commercial power supply 34 is not turned on, the communication signal from the station A is transmitted to the adjacent station. Is done.

一方、エアコン室内機31のマイコン32の入力にサーミ
スタ38等を接続することにより、このサーミスタ38で検
出した温度データを光信号に変換してＡ局にフィードバ
ックすることもできる。On the other hand, by connecting a thermistor 38 or the like to the input of the microcomputer 32 of the air conditioner indoor unit 31, the temperature data detected by the thermistor 38 can be converted into an optical signal and fed back to the A station.

Ａ局ではこの光信号は光電変換した後、増幅してリモ
コン30のマイコン36に入力される。そして、この受信し
た温度データとリモコン30の設定温度データとを比較し
て、ファンモータ（図示せず）或いはエアコン室外機39
等の運転状態を適宜制御することにより、適正な空調を
行なうことができる。At the station A, this optical signal is photoelectrically converted, amplified, and input to the microcomputer 36 of the remote controller 30. Then, the received temperature data is compared with the set temperature data of the remote controller 30, and a fan motor (not shown) or an air conditioner outdoor unit 39 is compared.
Appropriate air conditioning can be performed by appropriately controlling the operation state such as.

また、Ｂ局のサーミスタ38が検出した温度を、例え
ば、27℃というようにリモコン30に表示させることもで
きる。Further, the temperature detected by the thermistor 38 of the station B can be displayed on the remote controller 30 as, for example, 27 ° C.

このように、この実施例の光通信装置を採用すれば、
複数の各局間を単線からなる光ファイバー11で連結する
だけで、各局間で相互に双方向に各種の光通信を行なう
ことができる。Thus, if the optical communication device of this embodiment is adopted,
By simply connecting a plurality of stations with an optical fiber 11 consisting of a single line, various optical communications can be performed bidirectionally between the stations.

なお、上記実施例では通信ノード12として分岐導光路
部Ａと光電変換部Ｂを一体としたものについて説明をし
た。しかし、この分岐導光路部Ａと光電変換部Ｂとを分
離してもよい。第４図はこの発明の他の実施例である光
通信装置の通信ノードを示す回路図である。この図は分
岐導光路部Ａ及び光電変換部Ｂを各々分離して導光路部
12a及び光電変換部12bとしたものである。なお、図中、
11から23は上記従来例の構成部分と同一または相当する
構成部分である。In the above embodiment, a description has been given of the communication node 12 in which the branch light guide path section A and the photoelectric conversion section B are integrated. However, the branch light guide path section A and the photoelectric conversion section B may be separated. FIG. 4 is a circuit diagram showing a communication node of an optical communication device according to another embodiment of the present invention. In this figure, the branching light guide section A and the photoelectric conversion section B are separately separated from each other.
12a and the photoelectric conversion unit 12b. In the figure,
Reference numerals 11 to 23 are the same or corresponding to those of the above-described conventional example.

図において、40は導光路部12aの受信光用導光路20の
第１の受光口20a及び第２の受光口20bと光電変換部12b
の受光素子13部とを接続する受光接続部である。41は導
光路部12aの送信光用導光路21の第１の送光口21a及び第
２の送光口21bと光電変換部12bの発光素子17部とを接続
する送光接続部である。In the figure, reference numeral 40 denotes a first light receiving port 20a and a second light receiving port 20b of the received light guide path 20 of the light guide path section 12a and the photoelectric conversion section 12b.
This is a light receiving connection part for connecting the light receiving element 13 of the above. Reference numeral 41 denotes a light transmitting connection unit that connects the first light transmitting port 21a and the second light transmitting port 21b of the transmission light guiding path 21 of the light guiding path unit 12a to the light emitting element 17 of the photoelectric conversion unit 12b.

この実施例の通信ノード12も、導光路部12aと光電変
換部12bとを接続すれば、前記実施例の通信ノード12と
同一構成となり、光通信動作も同一となる。したがっ
て、この実施例の光通信装置も、左右双方向からの光信
号を受信することができ、双方向に対して光信号を送信
することができる。そして、光信号の一部がそのまま通
過光用導光路19内を通過するので、上記実施例の同一の
効果を奏する。The communication node 12 of this embodiment also has the same configuration as the communication node 12 of the above embodiment if the light guide path section 12a and the photoelectric conversion section 12b are connected, and the optical communication operation is also the same. Therefore, the optical communication device of this embodiment can also receive an optical signal in both the left and right directions, and can transmit an optical signal in both directions. Then, since a part of the optical signal passes through the passing light guide path 19 as it is, the same effect as in the above embodiment is obtained.

特に、この実施例のような導光路部12aと光電変換部1
2bとが分離式の通信ノード12を用いれば、通信システム
の構成の範囲が拡大され、使用目的に応じてユーザが適
宜選択することができる。In particular, the light guide path section 12a and the photoelectric conversion section 1 as in this embodiment are used.
If the communication node 12 is separated from the communication node 2b, the range of the configuration of the communication system is expanded, and the user can appropriately select the configuration according to the purpose of use.

上記各実施例にかかる光通信装置は、光通信用の光フ
ァイバー11と接続する両接続部22,23が三系統に分岐さ
れ、前記三系統のうちの一つが前記両接続部22,23間を
双方向からの光信号が通過可能な通過光用導光路19、他
の一つが前記両接続部22,23方向からの光信号を各々受
光する第１の受光口20a及び第２の受光口20bを有する受
信光用導光路20、残りの一つ系統が前記両接続部22,23
方向へ光信号を各々送光する第１の送光口21a及び第２
の送光口21bを有する送信光用導光路21とし、更に、前
記受信光用導光路20の第１の受光口20a及び第２の受光
口20bからの光信号を受け電気信号に変換する受光素子1
3、受光素子13からの電気信号を増幅する増幅回路14、
電気信号を光信号に変換して前記送信光用導光路21の第
１の送光口21a及び第２の送光口21bに光信号を発光する
発光素子17とを有する光電変換部Ｂからなるものであ
る。In the optical communication device according to each of the above embodiments, both connecting portions 22 and 23 connected to the optical fiber 11 for optical communication are branched into three systems, and one of the three systems connects between the two connecting portions 22 and 23. A first light-receiving port 20a and a second light-receiving port 20b, each of which receives light signals from the two connecting portions 22 and 23, respectively, and the other light-transmitting light guide path 19 through which optical signals from both directions can pass. The receiving light guide path 20 having
A first light transmitting port 21a and a second light transmitting port
A light guide 21 for transmitting light having a light transmitting port 21b for receiving light, and receiving light signals from the first light receiving port 20a and the second light receiving port 20b of the light receiving light guide 20 for receiving light to convert the light signals into electric signals. Element 1
3, amplifying circuit 14, which amplifies the electric signal from light receiving element 13,
It comprises a photoelectric conversion unit B having a light emitting element 17 for emitting an optical signal at a first light transmitting port 21a and a second light transmitting port 21b of the transmission light guiding path 21 by converting an electric signal into an optical signal. Things.

したがって、光通信用の光ファイバー11と接続する両
接続部22,23間を双方向からの光信号が通過可能な通過
光用導光路19と、両接続部22,23方向からの光信号を各
々受光する第１の受光口20a及び第２の受光口20bを有す
る受信光用導光路20と、両接続部22,23方向へ光信号を
各々送光する第１の送光口21a及び第２の送光口21bを有
する送信光用導光路21との三系統に分岐し、光電変換部
Ｂで受信光用導光路20の第１の受光口20a及び第２の受
光口20bからの光信号を受光素子13により電気信号に変
換し、この電気信号を増幅回路14で増幅するとともに、
発光素子17で電気信号を光信号に変換して送信光用導光
路21の第１の送光口21a及び第２の送光口21bに発光する
から、単線からなる光ファイバー11内を伝送する光信号
を双方向で受信でき、その光信号を電気信号に光電変換
することができる。そして、各種の電気信号を光電変換
して光信号として双方向に送信することができる。しか
も、光信号の一部はそのまま通過光用導光路19内を通過
して、隣局等に伝送することができる。Therefore, a light guide path 19 for passing light, which allows an optical signal from both directions to pass between both connecting portions 22 and 23 connected to the optical fiber 11 for optical communication, and an optical signal from both connecting portions 22 and 23 respectively. A light guide path 20 for receiving light having a first light receiving port 20a and a second light receiving port 20b for receiving light, a first light transmitting port 21a and a second light transmitting port 21a for transmitting an optical signal toward both connecting portions 22 and 23, respectively. The optical signal from the first light receiving port 20a and the second light receiving port 20b of the receiving light guiding path 20 is divided by the photoelectric conversion unit B into three systems including the transmitting light guiding path 21 having the light transmitting port 21b. Is converted into an electric signal by the light receiving element 13, and the electric signal is amplified by the amplifier circuit 14,
The light emitting element 17 converts an electric signal into an optical signal and emits light to the first light transmitting port 21a and the second light transmitting port 21b of the transmission light guiding path 21, so that the light transmitted through the optical fiber 11 consisting of a single wire is transmitted. The signal can be received bidirectionally, and the optical signal can be photoelectrically converted into an electric signal. Then, various electric signals can be photoelectrically converted and transmitted bidirectionally as optical signals. In addition, a part of the optical signal can pass through the passing light guiding path 19 as it is and be transmitted to a neighboring station or the like.

ところで、上記の各実施例では、光通信装置の使用例
として空調機の制御システムに使用する場合について説
明したが、このシステムに限定されるものではない。例
えば、電磁ノイズの影響を受けない光通信の特徴からし
て、パーソナルコンピュータ等の情報機器、NCマシン等
の工場通信システム、或いは、家庭用ホームオートメー
ション通信システム等に広く使用でき、広く各種の通信
産業に利用し得るものである。By the way, in each of the embodiments described above, a case where the optical communication device is used in an air conditioner control system has been described as an example of use, but the present invention is not limited to this system. For example, because of the characteristics of optical communication that is not affected by electromagnetic noise, it can be widely used for information equipment such as personal computers, factory communication systems such as NC machines, or home home automation communication systems. It can be used for industry.

［発明の効果］ この発明は、以上説明したように構成されているの
で、以下に記載されるような効果を奏する。[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

前記通信ノード局の第１および第２の光ファイバー送
光路、受光路、通過光路の各３路を、前記第１および第
２の接続端部を介してそれぞれ前記１本の光ファイバー
と接続させ、当該通信ノード局の発光素子部及び受光素
子部と他の通信ノード局の受光素子部及び発光素子部と
の間で光信号を送受信させるので、少ない構成部品で、
接続結合箇所が少なく、隣接する通信ノード局が故障し
ても、この故障した通信ノード局を介して他の通信ノー
ド局と通信できるマルチドロップバス通信が可能になる
ため、通信光損出が少なく、経済的で、使い勝手が良
く、信頼性の高い光通信装置が得られる。The first and second optical fiber transmitting paths, the receiving paths, and the passing optical paths of the communication node station are connected to the one optical fiber via the first and second connection ends, respectively. Since an optical signal is transmitted and received between the light emitting element part and the light receiving element part of the communication node station and the light receiving element part and the light emitting element part of another communication node station, with a small number of components,
The number of connection coupling points is small, and even if an adjacent communication node station fails, multi-drop bus communication that can communicate with another communication node station via the failed communication node station becomes possible, so that communication light loss is reduced. Thus, an economical, convenient, and highly reliable optical communication device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明の一実施例である光通信装置の通信ノ
ードを示す回路図、第２図は第１図の通信ノードの分岐
導光路部の接続部近傍を示す断面図、第３図はこの発明
の光通信装置の一使用例である空調機の制御システムを
示す回路図、第４図はこの発明の他の実施例である光通
信装置の通信ノードを示す回路図、第５図は従来の光通
信装置に用いられている光スイッチの透過プリズムを光
路に入れた状態及び透過プリズムを光路から外した状態
を示す平面図、第６図は従来の光伝送システムを示す構
成図である。 図において、 11:光ファイバー、13:受光素子 14:増幅回路、17:発光素子 19:通過光用導光路、20:受信光用導光路 20a:第１の受光口、20b:第２の受光口 21:送信光用導光路、21a:第１の送光口 21b:第２の送光口、22:接続部 23:接続部、A:分岐導光路部 B:光電変換部 である。 なお、図中、同一符号及び記号は同一または相当する構
成部分を示すものである。FIG. 1 is a circuit diagram showing a communication node of an optical communication apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the vicinity of a connection portion of a branch light guide section of the communication node of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing a control system of an air conditioner which is an example of use of the optical communication device of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing a communication node of the optical communication device which is another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view showing a state where a transmission prism of an optical switch used in a conventional optical communication device is inserted into an optical path and a state where the transmission prism is removed from the optical path. FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional optical transmission system. is there. In the figure, 11: optical fiber, 13: light receiving element 14: amplifier circuit, 17: light emitting element 19: light guide path for passing light, 20: light guide path for received light 20a: first light receiving port, 20b: second light receiving port 21: a light guide for transmitting light, 21a: first light transmitting port 21b: second light transmitting port, 22: connecting part 23: connecting part, A: branch light guiding part B: photoelectric conversion part. In the drawings, the same reference numerals and symbols indicate the same or corresponding components.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 敏保 神奈川県横浜市緑区竹山2401―138 (72)発明者 向原 彰司 静岡県静岡市小鹿３丁目18番１号 三菱 電機株式会社静岡製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−117832（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−163914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−169108（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshiho Tanaka 2401-138 Takeyama, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Shoji Mukohara 3-18-1, Oka, Shizuoka-shi, Shizuoka Mitsubishi Electric Shizuoka Works (56) References JP-A-60-117732 (JP, A) JP-A-58-163914 (JP, A) JP-A-62-169108 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】他の２以上の通信ノード局と一本の光ファ
イバーを介して接続され、その他の通信ノード局と双方
向光通信を行う通信ノード局とで構成された光通信装置
において、前記通信ノード局が、前記通信ノード局の一
方からの前記１本の光ファイバーと接続する第１の接続
端部、前記通信ノード局の他方からの前記１本の光ファ
イバーと接続する第２の接続端部、前記第１および第２
の接続端部からのそれぞれの光信号を受光する第１およ
び第２の光ファイバー受光路、前記第１および第２の接
続端部のそれぞれへ光信号を送光する前記第１および第
２の光ファイバー送光路、および前記第１の接続端部と
第２の接続端部とを接続する光ファイバー通過光路を具
備した分岐導光路部と、この分岐導光路部の第１および
第２の光ファイバー受光路からの光信号を受光する受光
素子部、並びに前記第１および第２の光ファイバー送光
路へ光信号を送光する発光素子部を具備したエネルギー
変換部と、を備え、前記通信ノード局の第１および第２
の光ファイバー送光路、受光路、通過光路の各３路を、
前記第１および第２の接続端部を介してそれぞれ前記１
本の光ファイバーと接続させ、当該通信ノード局の発光
素子部及び受光素子部と他の通信ノード局の受光素子部
及び発光素子部との間で光信号を送受信させることを特
徴とする光通信装置。An optical communication device connected to another two or more communication node stations via one optical fiber and configured to perform a two-way optical communication with another communication node station. A first connection end connecting the communication node station to the one optical fiber from one of the communication node stations, and a second connection end connecting to the one optical fiber from the other of the communication node stations; , The first and second
First and second optical fiber light receiving paths for receiving respective optical signals from connection ends of the first and second optical fibers for transmitting optical signals to the first and second connection ends, respectively A light transmitting path, a branch light guide including an optical fiber passing optical path connecting the first connection end and the second connection end, and a first and a second optical fiber light receiving paths of the branch light guide. A light receiving element for receiving the optical signal, and an energy conversion unit including a light emitting element for transmitting the optical signal to the first and second optical fiber light transmission paths. Second
Each of the three optical fiber transmission path, light reception path, and passing light path
The first and second connection ends are respectively connected to the first and second connection ends.
An optical communication device for transmitting and receiving an optical signal between the light emitting element unit and the light receiving element unit of the communication node station and the light receiving element unit and the light emitting element unit of another communication node station by being connected to the optical fiber. .