JP5582943B2 - 信号伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、光信号に応じてデータ信号を伝送する信号伝送装置に係り、特に、光電変換素子を介して受信した光信号に応じて伝送対象機器へとデータ信号を出力する装置に関する。

近年、自動車等の車両に搭載される各種の電子機器間のデータ伝送を光ケーブルを用いて行う手法が知られている。光ケーブルによって接続される電子機器は、当該光ケーブルを接続するためのコネクタを備え、このコネクタはＦＯＴ（Fiber Optic Transcever）と呼ばれる光電変換モジュールを備えている。この光電変換モジュールにより、光ケーブルからの光信号が電気信号に変換される。

光電変換モジュールは、例えば、光ケーブル側から送られた光信号を受光する光電変換素子（受光素子）と、素子駆動用ＩＣとを主体に構成されている。ここで、素子駆動用ＩＣは、受光素子を介して受信した光信号に応じて、伝送対象機器である電子機器の制御回路へとデータ伝送を行う信号伝送装置としての機能を担っている。

このような信号伝送装置では、通信開始時に故障や通信の不成立が起こり易く、装置としての信頼性の向上が望まれている。例えば特許文献１には、システムの起動時に、通信の遮断や通信の誤動作の発生を監視し、必要に応じて新トポロジーを構築する車載通信システムが開示されている。

特開２００９−１８８８３０号公報

しかしながら、電子機器間の接続形態が正常な場合であっても、通信開始時には、通信の不成立や故障が生じるという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信開始時における通信の不成立や故障の発生を抑制した信号伝送装置を提供することである。

かかる課題を解決するために、本発明は、光ケーブル側から送られる光信号を光電変換素子を介して受信することにより、光信号に応じたデータ伝送を伝送対象機器に対して行う信号伝送装置を提供する。この信号伝送装置は、光電変換素子からの電気信号である入力信号に基づいてデータ信号を出力するデータ信号出力手段と、通信を確立するための初期信号が入力信号として入力した場合、この初期信号の入力から所定時間が経過するまで伝送対象機器に対して起動信号を出力するタイミング制御手段とを有している。この場合、データ信号出力手段は、タイミング制御手段が起動信号を出力している期間には、データ信号の出力を行わない。

また、本発明において、信号伝送装置は、入力信号の振幅に応じて、この入力信号の有無を示すＬＯＳ信号を出力する信号振幅判断手段をさらに有していてもよい。この場合、タイミング制御手段は、信号振幅判断手段から入力されるＬＯＳ信号を自己を介してデータ信号出力手段に出力しており、データ信号出力手段は、タイミング制御手段からのＬＯＳ信号が入力信号無しを示している場合には、非動作状態となることでデータ信号の出力を行わないことが好ましい。

また、本発明において、信号伝送装置は、タイミング制御手段とデータ信号出力手段との間に介在し、ＬＯＳ信号を所定の電圧閾値で識別する信号識別手段をさらに有していてもよい。この信号識別手段は、ＬＯＳ信号に対して所定の電圧閾値を識別したことを条件に、ＬＯＳ信号をデータ信号出力手段に出力する。

本発明によれば、入力信号としての初期信号の入力を条件に、伝送対象機器に対して起動信号が出力され、この起動信号を出力している間にはデータ信号の出力が行われない。そのため、起動信号により伝送対象機器の起動を図りつつも、伝送対象機器が完全に起動していないような状況でデータ信号が出力されるといった事態を抑制することができる。これにより、電子機器の故障や通信の不成立が生じるといった事態を回避することができる。

光コネクタ１の構成を模式的に示すブロック図 素子駆動用ＩＣ１２を模式的に示すブロック構成図 素子駆動用ＩＣ１２の動作手順を示すフローチャート 素子駆動用ＩＣ１２の動作手順を示すフローチャート 入力信号Ｓig、データ信号ＲＤおよびＳＤ出力の推移を示すタイミングチャート 信号識別部２７の機能を説明する説明図

図１は、本発明の実施形態にかかる光コネクタ１の構成を模式的に示すブロック図である。本実施形態にかかる光コネクタ１は、例えば、光通信分野で用いられるレセプタクルタイプの雌型光コネクタである。この光コネクタ１は、ディスプレイやナビゲーションシステムといった各種の電子機器に設けられており、当該電子機器が備えるプリント配線基板２と電気的に接続されている。この光コネクタ１は、例えば、光ケーブルを取り付けた雄型光コネクタが接続されることで、電子機器間で大容量の光通信を行うことを可能としている。

光コネクタ１は、ＦＯＴ（Fiber Optic Transcever）と呼ばれる光電変換モジュール１０を備えている。この光電変換モジュール１０は、金属性リードフレームから延出された複数のリード端子が、電子機器が備えるプリント配線基板２上に半田付けされている。

また、光コネクタ１は、光電変換モジュール１０（具体的には、後述する受光素子１１）と、雄型光コネクタにおけるフェルール端面（光ケーブル端面）との間に介在する光学部品としてのスリーブ１３を備えている。スリーブ１３は、光透過性を有する透明な材料により成形される導光部材と、この導光部材の周囲に設けられる円筒部とで構成されている。

光電変換モジュール１０は、光電変換素子である受光素子１１および素子駆動用ＩＣ１２を主体に構成されており、受光素子１１および素子駆動用ＩＣ１２は、導電性を有する金属性リードフレーム上にワイヤボンディングされた状態でそれぞれ搭載されている。

受光素子１１は、光ケーブル側から送られた光信号を受光する。受光素子１１としては、フォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）を用いることができる。すなわち、本実施形態にかかる光コネクタ１は、光ケーブルを介して光信号を受信するためのコネクタとして構成されたものである。

なお、光電変換モジュール１０は、受光素子１１およびこの素子駆動用ＩＣ１２に加え、発光素子およびこの素子駆動用ＩＣをさらに備えることで、光信号を送受信可能に構成してもよい。

図２は、素子駆動用ＩＣ１２を模式的に示すブロック構成図である。素子駆動用ＩＣ１２は、受光素子１１を介して光ケーブル側から送られた光信号を受信することにより、この光信号に応じて伝送対象機器である電子機器の制御回路（プリント配線基板２）に対してデータ信号ＲＤを伝送する装置であり、信号伝送装置としての機能を担っている。素子駆動用ＩＣ１２は、これを機能的に捉えた場合、メイン制御ユニット２０と、電源管理ユニット３０とを有している。

本実施形態の特徴の一つとして、メイン制御ユニット２０と電源管理ユニット３０とは機能的に分離しているのみならず、電源系統も互いに独立している。具体的には、電源部４０からメイン制御ユニット２０に対して動作電力を供給する電源ラインには、スイッチ２１が設けられている。このスイッチ２１のオンオフ状態を切り替えることにより、メイン制御ユニット２０の電源をオンしたりオフしたりすることができる。スイッチ２１がオンであれば、メイン制御ユニット２０の電源がオンされた状態となり、スイッチ２１がオフである場合には、メイン制御ユニット２０の電源がオフされた状態となる。一方、電源部４０から電源管理ユニット３０に対して動作電力を供給する電源ラインは常時オンに設定されている。すなわち、電源管理ユニット３０は、動作状態に定常的に設定されている点においてメイン制御ユニット２０とは異なる。

メイン制御ユニット２０は、受光素子１１から出力される電気信号（以下「入力信号」という）Ｓigに基づいて、後段の要素（具体的には、電子機器であるプリント配線基板２の制御回路）へとデータ伝送を行うユニットである。メイン制御ユニット２０は、増幅部２２と、ＬＶＤＳ部２３と、ＬＯＳ部２４と、タイマー部２５と、タイミング制御部２６と、信号識別部２７とを有している。

増幅部２２は、受光素子１１からの入力信号Ｓigを増幅させた上で出力させる信号増幅器である。

ＬＶＤＳ部２３は、データ伝送に関する実質的な機能を担っており、増幅部２２により増幅された入力信号Ｓigに応じてデータ信号ＲＤを出力する（データ信号出力手段）。ＬＶＤＳ部２３によるデータ伝送の仕様としては、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）と呼ばれる高速デジタル信号の伝送に適した低電圧差動信号を用いることができる。このＬＶＤＳは、一対の伝送路に異なる電圧を印加することにより、伝送路間の電圧差を利用して信号伝送を行う。すなわち、ＬＶＤＳ部２３は、入力信号Ｓigに基づいてデータ信号ＲＤを出力すべく、一対の伝送路に対してデータ信号ＲＤ＋，ＲＤ−をそれぞれ出力する。

本実施形態において、ＬＶＤＳ部２３の動作状態は、後述するＬＯＳ信号ＳosおよびＷＳＤ信号の出力状態に応じて制御される。具体的には、ＬＶＤＳ部２３は、タイミング制御部２７から信号識別部２７を介して出力されるＬＯＳ信号Ｓosに応じて、オンオフ状態が切り替えられる。ＬＯＳ信号ＳosがＬｏｗ信号である場合、ＬＶＤＳ部２３は、オフ状態（非作動状態）となっており、データ信号ＲＤの出力を行わない。一方、ＬＯＳ信号ＳosがＨｉｇｈ信号である場合、ＬＶＤＳ部２３は、オン状態（作動状態）となり、入力信号Ｓigに応じてデータ信号ＲＤを出力する。また、ＬＶＤＳ部２３は、タイミング制御部２６がＳＤ出力としてＷＳＤ信号を出力している期間には、データ信号ＲＤの出力を行わない。

ＬＯＳ部２４は、増幅部２２により増幅された入力信号Ｓigに基づいて、通信に起因した適正な信号の有無を判定する。この判定は、入力信号Ｓigの振幅と、予め設定された基準振幅（基準電圧）とを比較することにより行われる（信号振幅判定）。ＬＯＳ部２４による判定結果は、ＬＯＳ信号Ｓosとしてタイミング制御部２６に対して出力される。具体的には、ＬＯＳ部２４は、入力信号Ｓigの振幅が基準振幅に到達しない場合には、適正な入力信号Ｓigが無い旨の信号（Ｌｏｗ信号）をＬＯＳ信号Ｓosとして出力し、入力信号Ｓigの振幅が基準振幅以上である場合には、適正な入力信号Ｓigがある旨の信号（Ｈｉｇｈ信号）をＬＯＳ信号Ｓosとして出力する。

また、本実施形態において、ＬＯＳ部２４から出力されるＬＯＳ信号Ｓosは、タイマー部２５を経由して電源管理ユニット３０にも入力されている。ＬＯＳ部２４は、増幅された入力信号Ｓigの振幅を判断材料とするＬＯＳ信号Ｓosの出力を通じて、メイン制御ユニット２０の電源オンの状態を継続するか否か、すなわち、電源をオンからオフに切り替えるか否かを電源管理ユニット３０に指示している。

タイマー部２５は、電源オン直後（すなわち、メイン制御ユニット２０の起動直後）において、ＬＯＳ部２４による信号振幅判定の実行タイミングを所定期間（例えば、数μ秒）だけ遅延させる機能を担っている。このタイマー部２５は、ＬＯＳ部２４による信号振幅判定が電源オン直後の動作の不安定な状態を避けて、動作の安定した状態で実行されるようにとの観点から設けられている。

具体的には、タイマー部２５は、メイン制御ユニット２０の電源オンから所定時間（例えば、数μ秒）経過した後に、ＬＯＳ部２４にトリガー信号Ｓtgを出力する。このトリガー信号Ｓtgの入力後にＬＯＳ部２４が信号振幅判定を行うことにより、精度よくモニタリングされた入力信号Ｓigの振幅に基づいて信号振幅判定を行うことができる。すなわち、タイマー部２５により、ＬＯＳ部２４からのＬＯＳ信号Ｓosが所定時間だけマスクされることとなる。

また、タイマー部２５は、電源管理ユニット３０へと出力されるＬＯＳ信号ＳosがＬｏｗ信号である場合に、このＬＯＳ信号Ｓosの出力を所定時間だけマスクする。すなわち、タイマー部２５は、ＬＯＳ信号ＳosとしてのＬｏｗ信号が所定時間経過した後に、電源管理ユニット３０へとＬＯＳ信号Ｓos（Ｌｏｗ信号）を出力する。

タイミング制御部２６は、自己に入力されるＬＯＳ信号ＳosをＬＶＤＳ部２３に出力可能に構成されており、このＬＯＳ信号Ｓosの出力を通じてＬＶＤＳ部２３の動作タイミングを制御する。このタイミング制御部２６による動作タイミングの制御により、ＬＶＤＳ部２３は、入力信号Ｓigに応じてデータ信号ＲＤ（ＲＤ＋，ＲＤ−）を出力したり、入力信号Ｓigがあったにも拘わらずデータ信号ＲＤを出力しないとしたりすることができる。

また、タイミング制御部２６は、ＬＯＳ信号Ｓosを参照しつつ、後段の要素（具体的には、電子機器であるプリント配線基板２の制御回路）へとＷＳＤ信号またはＳＤ信号をＳＤ出力として出力することができる。ここで、ＷＳＤ信号は、入力信号Ｓigが前回の電源オフから経過して初めて受信したトーン信号（以下「初期信号」という）に該当する場合に、プリント配線基板２の制御回路を起動するために出力される信号（起動信号）である。ここで、トーン信号は、通信を確立するための信号であり、具体的には、通信元が通信先の存在を認識するために、通信に先立って通信先に応答を求めるために送信される信号である。たとえば、通信元は通信先からの応答が認識されるまで所定期間において複数回トーン信号を出力するように設計されている。一方、ＳＤ信号は、プリント配線基板２の制御回路へとデータ信号ＲＤを出力する際に、このデータ信号ＲＤの出力タイミングと同期してプリント配線基板２の制御回路へと出力される信号（同期信号）である。なお、タイミング制御部２６は、ＷＳＤ信号を出力する期間を設定するタイマ機能を備えている。

信号識別部２７は、タイミング制御部２６からのＬＯＳ信号Ｓosを所定の閾値（電圧）で識別する機能を担っている。これにより、信号識別部２７は、入力したＬＯＳ信号Ｓosが所定の閾値へと到達したことを条件に、ＬＯＳ信号ＳosをＬＶＤＳ部２３へと出力する。

電源管理ユニット３０は、入力信号Ｓigに基づいてメイン制御ユニット２０の電源のオンオフを管理する。電源管理ユニット３０は、判断処理部３１と、演算部３２とを主体に構成されている。

判断処理部３１は、受光素子１１からの出力である入力信号Ｓigの信号直流レベルと、予め設定された基準信号レベルとを比較する。判断処理部３１による判断結果は、ＷＤ信号Ｓwdとして、後段の演算部３２に対して出力される。具体的には、判断処理部３１は、入力信号Ｓigの信号直流レベルが基準信号レベルに到達している場合には、メイン制御ユニット２０の電源をオンする旨の信号（Ｈｉｇｈ信号）をＷＤ信号Ｓwdとして出力し、入力信号Ｓigの信号直流レベルが基準信号レベルに到達していない場合には、メイン制御ユニット２０の電源をオンしない旨の信号（Ｌｏｗ信号）をＷＤ信号Ｓwdとして出力する。

演算部３２は、判断処理部３１からのＷＤ信号Ｓwdと、メイン制御ユニット２０（ＬＯＳ部２４）からのＬＯＳ信号Ｓosとに基づいて、メイン制御ユニット２０の電源状態、すなわち、スイッチ２１のオンオフ状態を制御する。具体的には、演算部３２は、ＷＤ信号ＳwdとしてＨｉｇｈ信号が入力されると、スイッチ２１をオンに制御する。そして、オン制御後、演算部３２は、ＬＯＳ信号ＳosとしてＨｉｇｈ信号が入力されなかった場合には、スイッチ２１をオンからオフに制御する。

図３および図４は、本実施形態にかかる素子駆動用ＩＣ１２の動作フローチャートである。ここで、受光素子１１に光信号が継続的に入力されていない状態では、素子駆動用ＩＣ１２はスリープ状態に設定されている。このスリープ状態では、スイッチ２１がオフに設定されており、メイン制御ユニット２０の電源はオフされ、電源管理ユニット３０の電源のみがオンされた状態となっている。

まず、ステップ１（Ｓ１）において、判断処理部３１は、受光素子１１からの入力信号Ｓigの信号直流レベルＬsiが基準信号レベルＬthに到達しているか否かを判断する。基準信号レベルＬthは、直流光やノイズ光といった受光素子１１に入力される外乱と、光信号とを切り分けことを前提に、実験やシミュレーションを通じてその最適値が予め設定されている。このステップ１で肯定判定された場合、すなわち、入力信号Ｓigの信号直流レベルＬsiが基準信号レベルＬthに到達している場合には（Ｌsi≧Ｌth）、後述するステップ４（Ｓ４）に進む。一方、ステップ１で否定判定された場合、すなわち、入力信号Ｓigの信号直流レベルＬsiが基準信号レベルＬthに到達していない場合には（Ｌsi＜Ｌth）、ステップ２（Ｓ２）に進む。

ステップ２において、判断処理部３１は、ＷＤ信号ＳwdとしてＬｏｗ信号、すなわち、メイン制御ユニット２０の電源をオンしない旨の信号を出力する。そして、図３に示すように、ステップ１８以降の処理へと進むが、メイン制御ユニット２０の電源がオンされていない場合には、ステップ１８以降の処理を行うことなく、本ルーチンを抜ける。この場合、メイン制御ユニット２０の電源オフが継続される。一方、メイン制御ユニット２０の電源がひとたびオンされている場合には、後述するステップ１８，１９に進む。

一方、ステップ４において、判断処理部３１は、ＷＤ信号ＳwdとしてＨｉｇｈ信号、すなわち、メイン制御ユニット２０の電源をオンする旨の信号を出力する。ステップ４に続くステップ５（Ｓ５）において、演算部３２は、ＷＤ信号ＳwdとしてのＨｉｇｈ信号を受けて、スイッチ２１をオンに制御する。したがって、本ステップにより、メイン制御ユニット２０の電源がオフからオンに切り替えられる。なお、前回の処理サイクルにおいて既にメイン制御ユニット２０の電源がオンとなっている場合、演算部３２はスイッチ２１のオン状態を継続する。

ステップ６（Ｓ６）において、タイマー部２５は、メイン制御ユニット２０の電源投入後にカウントアップされるタイマーの経過時間（第１の経過時間）Ｔct1を参照し、所定の設定時間Ｔth1が経過した後に（Ｔct1≧Ｔth1）、後述するステップ７（Ｓ７）の処理に進む。この設定時間Ｔth1は、実験やシミュレーションを通じて、電源オンから動作が安定するまでの時間が予め設定されている（例えば、数μ秒）。

ステップ７（Ｓ７）において、ＬＯＳ部２４は、増幅部２２により増幅された入力信号Ｓigを読み込むとともに、入力信号Ｓigの振幅Ａｃが基準振幅Ａｃth以上であるか否かを判断する。この基準振幅Ａｃthは、ＤＣ光やノイズといった受光素子１１に入力される外乱要素と、適正な光信号とを切り分けことを前提に、実験やシミュレーションを通じてその最適値が予め設定されている。このステップ７において肯定判定された場合、すなわち、入力信号Ｓigの振幅Ａｃが基準振幅Ａｃth以上である場合には、ステップ９（Ｓ９）に進む。一方、ステップ７において否定判定された場合、すなわち、入力信号Ｓigの振幅Ａｃが基準振幅Ａｃthよりも小さい場合には、後述するステップ１７（Ｓ１７）に進む。

ステップ９において、ＬＯＳ部２４は、ＬＯＳ信号ＳosとしてＨｉｇｈ信号、すなわち、適正な入力信号Ｓigである旨の信号を出力する。この場合、演算部３２は、ＬＯＳ信号ＳosとしてのＨｉｇｈ信号を受けて、スイッチ２１をオンのままに制御する。したがって、先のステップ５においてメイン制御ユニット２０の電源がオンされた後、ＬＯＳ部２４によって適正な入力信号Ｓigであると判断された場合には、メイン制御ユニット２０の電源オン状態が継続されることとなる。

ステップ１０（Ｓ１０）において、ＬＯＳ部２４は、読み込んだ入力信号Ｓigが初期信号であるか否かを判断する。このステップ１０において肯定判定された場合、すなわち、読み込んだ入力信号Ｓigが初期信号である場合には、ステップ１２（Ｓ１２）に進む。一方、ステップ１０において否定判定された場合、すなわち、読み込んだ入力信号Ｓigが初期信号でない場合には、ステップ１６（Ｓ１６）に進む。

ステップ１２において、タイミング制御部２６は、自己の保有するタイマ機能を利用して、タイマ動作を開始する。タイミング制御部２６によるタイマは、前回の電源オフから経過してＬＯＳ信号Ｓosとしての初回のＨｉｇｈ信号をトリガーとして動作を開始し、その状態が「Ｌ」となる。

ステップ１３（Ｓ１３）において、タイミング制御部２６は、入力信号Ｓigが初期信号であることを判断すると、ＳＤ出力としてＷＳＤ信号を出力する。タイミング制御部２６によるＷＳＤ信号の出力は、タイマの状態が「Ｌ」の期間、すなわち、タイマの状態が「Ｈ」となるまで継続して行われる。また、タイミング制御部２６がＷＳＤ信号を出力している期間には、ＬＶＤＳ部２３はデータ信号ＲＤの出力を中止させている。例えば、タイミング制御部２６は、タイマの状態が「Ｌ」の期間においてＬＶＤＳ部２３に対するＬＯＳ信号Ｓosの出力を中止することにより、前述のようにＬＶＤＳ部２３の動作タイミングを制御するといった如くである。

タイミング制御部２６が備えるタイマは、ＬＯＳ信号Ｓosの次回（二回目）のＨｉｇｈ信号を条件として状態が「Ｌ」か「Ｈ」へと切り替わる。そこで、ステップ１４（Ｓ１４）において、タイミング制御部２６は、タイマの状態が「Ｌ」から「Ｈ」へと切り替わるまで待機する。

ステップ１５（Ｓ１５）において、タイミング制御部２６は、ＷＳＤ信号の出力を停止する。

一方、ステップ１６において、ＬＶＤＳ部２３による通信を行う。具体的には、タイミング制御部２６は、ＬＯＳ信号Ｓosを通じてＬＶＤＳ部２３を動作タイミングを制御する。これにより、ＬＶＤＳ部２３はＬＯＳ信号ＳosとしてのＨｉｇｈ信号に対応して起動し、入力信号Ｓigに応じてデータ信号ＲＤ（ＲＤ＋，ＲＤ−）を出力する。

これに対して、ステップ１７において、ＬＯＳ部２４は、ＬＯＳ信号ＳosとしてＬｏｗ信号、すなわち、適正な入力信号Ｓigではない旨の信号を出力する。

ステップ１８において、タイマー部２５は、ＬＯＳ信号ＳosとしてのＬｏｗ信号の経過とともにカウントアップされるタイマーの経過時間（第２の経過時間）Ｔct2が、所定の判定時間Ｔth2に到達したか否かを判断する。この判定時間Ｔth2は、実験やシミュレーションを通じて、ＬＯＳ信号ＳosとしてのＬｏｗ信号をマスクする期間が予め設定されている。

このステップ１８において否定判定された場合、すなわち、第２の経過時間Ｔct2が判定時間Ｔth2に到達していない場合には（Ｔct2＜Ｔth2）、本ルーチンを抜ける。一方、ステップ１８において肯定判定された場合、すなわち、第２の経過時間Ｔct2が判定時間Ｔth2に到達した場合には（Ｔct2≧Ｔth2）、ステップ１９に進む。

ステップ１９では、第２の経過時間Ｔct2を経てタイマー部２５によりマスクされていたＬＯＳ信号Ｓos（Ｌｏｗ信号）が演算部３２に出力される。この場合、演算部３２は、ＬＯＳ信号ＳosとしてのＬｏｗ信号を受けてスイッチ２１をオフに制御する。これにより、メイン制御ユニット２０の電源がオフされる。

このように、判断処理部３１およびＬＯＳ部２４は、通信中においても入力信号Ｓigに対してその信号直流レベルおよび振幅の判断を継続的に行う。

図５は、入力信号Ｓig、データ信号ＲＤおよびＳＤ出力の推移を示すタイミングチャートである。通信開始時、光信号の入力にともないＬＯＳ信号ＳosがＨｉｇｈ信号となることで、タイミング制御部２６は、同図に示すように、ＳＤ出力としてＷＳＤ信号を出力している。また、図中の領域Ａで示すように、ＬＶＤＳ部２３は、タイミング制御部２６がＷＳＤ信号を出力している期間には、データ信号ＲＤの出力を行わないこととしている。

前述の如く、通信確立時には通信先からトーン信号が送信されるため、前回の電源オフから経過して初めてトーン信号を入力信号Ｓigとして受信した場合、すなわち、初期信号を受信した場合には、これに応答すべく、プリント配線基板２の制御回路へとデータ信号ＲＤを出力することが好ましい。しかしながら、プリント配線基板２の制御回路が起動して安定した後にデータ信号ＲＤを受信しない場合には、通信の不成立などに繋がる虞がある。そこで、本実施形態では、通信先からのトーン信号は複数回出力されることを考慮して、その初回のトーン信号（初期信号）では、ＳＤ出力としてＷＳＤ信号を出力するとともに、この期間においてはデータ信号ＲＤは出力しないこととする。そして、２回目以降のトーン信号に対応してデータ信号ＲＤを出力することにより、プリント配線基板２の制御回路が起動して安定した後にデータ信号ＲＤを受信することができる。これにより、電子機器の故障や通信の不成立といった事態を抑制し有効にデータ伝送を実現することができる。

また、本実施形態において、ＬＶＤＳ部２３は、タイミング制御部２６からのＬＯＳ信号Ｓosが入力信号無しを示している場合、すなわち、ＬＯＳ信号ＳosがＬｏｗ信号である場合には、非動作状態となることでデータ信号ＲＤの出力を行わないこととしている。これにより、入力信号Ｓigの入力に対応してＬＶＤＳ２３が非動作状態（オフ状態）から動作状態（オン状態）となるので、通信時の消費電力を抑制することができる。

図６はＬＯＳ信号Ｓosおよびデータ信号ＲＤの推移を示す説明図である。ＬＯＳ部２４の判定出力、すなわち、ＬＯＳ信号Ｓosは論理レベルとなる。例えば、破線ａ，ｂは、ある入力信号Ｓigに対応する２種類のＬＯＳ信号Ｓosを示す。２種類のＬＯＳ信号Ｓosのうち、破線ｂは破線ａと比較してＬＯＳ部２４（判定回路）を低い消費電力で駆動した状態を示しているが、本実施形態では、素子駆動用ＩＣ１２の低消費電力化の観点から、ＬＯＳ信号osは破線ｂに示す応答となっている。

入力信号Ｓigには、信号の先頭部に異常信号が含まれていることがあるため、入力信号Ｓigをそのままデータ信号ＲＤとして出力した場合には、異常な信号をそままデータ信号ＲＤとして出力してしまう可能性がある。ところで、前述のＬＶＤＳ部２３は、ＬＯＳ信号ＳosがＬｏｗ信号の場合、データ信号ＲＤを出力しない機能を有している。ここで、ＬＯＳ部２４の出力（ＬＯＳ信号Ｓos）は、異常信号よりも十分遅い信号であるため、データ信号ＲＤから異常な信号が出力されることはない。

しかしながら、破線ｂで示すＬＯＳ信号ＳosによりＬＶＤＳ部２３の動作タイミングを制御した場合、論理レベルの中間電位が長く続くこととなる。そのため、ＬＶＤＳ部２３の動作タイミングの制御が不完全となってしまい、同図（ｂ）の期間ｃに示すように、正常なデータ信号ＲＤを得られないといった事態が生じてしまう。

そこで、本実施形態では、素子駆動用ＩＣ２０は、タイミング制御部２６からのＬＯＳ信号Ｓosを所定の閾値（電圧）で識別する信号識別部２７をさらに有している。この信号識別部２７は、ＬＯＳ信号Ｓosに対して所定の閾値を識別したことを条件に、図６（ａ）の実線で示すように、ＬＯＳ信号ＳosをＬＤＶＳ部２３に出力している。この信号識別部２７により、ＬＯＳ信号Ｓosの振幅変化を急峻に動作させることができる。これにより、図６（ｃ）に示すように、非正常なデータ信号ＲＤの出力期間が抑制されることとなり、データ信号ＲＤとして正常の出力を得ることができる。

以上、本実施形態にかかる信号伝送装置について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、その発明の範囲において種々の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、電源管理ユニット３０は、受光素子１１からの入力信号Ｓigの信号直流レベルＬsiのみならず、入力信号Ｓigの振幅を利用して判断してもよい。例えば、入力信号Ｓigの振幅が基準振幅に到達している場合に、メイン制御ユニット２０の電源をオンするといった如くである。

１ 光コネクタ
２ プリント配線基板
１０ 光電変換モジュール
１１ 受光素子
１２ 素子駆動用ＩＣ
２０ メイン制御ユニット
２１ スイッチ
２２ 増幅部
２３ ＬＶＤＳ部
２４ ＬＯＳ部
２５ タイマー部
２６ タイミング制御部
２７ 信号識別部
３０ 電源管理ユニット
３１ 判断処理部
３２ 演算部

Claims (3)

1. 光ケーブル側から送られる光信号を光電変換素子を介して受信することにより、光信号に応じたデータ伝送を伝送対象機器に対して行う信号伝送装置において、
   前記光電変換素子からの電気信号である入力信号に基づいてデータ信号を出力するデータ信号出力手段と、
   通信を確立するための初期信号が前記入力信号として入力した場合、当該初期信号の入力から所定時間が経過するまで前記伝送対象機器に対して起動信号を出力するタイミング制御手段とを有し、
   前記データ信号出力手段は、前記タイミング制御手段が前記起動信号を出力している期間には、前記データ信号の出力を行わないことを特徴とする信号伝送装置。
2. 前記入力信号の振幅に応じて、当該入力信号の有無を示すＬＯＳ信号を出力する信号振幅判断手段をさらに有し、
   前記タイミング制御手段は、前記信号振幅判断手段から入力されるＬＯＳ信号を自己を介して前記データ信号出力手段に出力しており、
   前記データ信号出力手段は、前記タイミング制御手段からの前記ＬＯＳ信号が入力信号無しを示している場合には、非動作状態となることで前記データ信号の出力を行わないことを特徴とする請求項１に記載された信号伝送装置。
3. 前記タイミング制御手段と前記データ信号出力手段との間に介在し、前記ＬＯＳ信号を所定の電圧閾値で識別する信号識別手段をさらに有し、
   前記信号識別手段は、前記ＬＯＳ信号に対して所定の電圧閾値を識別したことを条件に、ＬＯＳ信号を前記データ信号出力手段に出力することを特徴とする請求項２に記載された信号伝送装置。

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