(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリアル信号を送信する送信回路と、該送信回路から送信された前記シリアル信号を伝えるシリアル伝送路と、該シリアル伝送路から伝えられた前記シリアル信号を受信する受信回路とを有するシリアル信号の送受信システムにおいて、
前記送信回路、前記受信回路、前記シリアル伝送路と、を含む通信路の劣化を判定するための前記送受信システムで送受信するシリアル通信で用いられる通信プロトコルのコード体系に基づいて決定される特定のマーク率を有するテスト信号を作成し、前記送信回路に出力するテスト信号作成回路と、
前記送信回路と前記シリアル伝送路を経由して前記受信回路が受信した前記テスト信号の立ち上りあるいは立ち下りエッジの位相を検出し、前記テスト信号の立ち上りあるいは立ち下りエッジの位相と基準クロックの位相との間の位相差を位相データとして出力する位相検出回路と、
該位相検出回路から出力される前記位相データに基づいて前記シリアル信号の劣化を判定して劣化判定情報を出力する劣化判定回路と、
を有することを特徴とするテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システム。
【請求項２】
前記送受信システムは前記送信回路と、前記受信回路と、前記位相検出回路と、前記劣化判定回路と、前記テスト信号作成回路とを備える１台の装置であって、
前記シリアル伝送路は前記送信回路と前記受信回路とを直接接続する伝送路であり、
前記送信回路から送信して前記受信回路で受信した前記テスト信号の劣化を前記劣化判定回路により判定することを特徴とする請求項１に記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システム。
【請求項３】
前記送受信システムは、前記送信回路と前記テスト信号作成回路とを備える第１の装置と、前記受信回路と前記位相検出回路と前記劣化判定回路とを備える第２の装置が前記シリアル伝送路によって接続されたシステムであって、
前記送信信号から送信して前記受信回路で受信した前記テスト信号の劣化を前記劣化判定回路より判定することを特徴とする請求項１に記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システム。
【請求項４】
前記テスト信号は、前記送受信システムで送受信するシリアル通信の信号として発生しうる最も高い、あるいは最も低いマーク率を有する信号であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システム。
【請求項５】
前記テスト信号の送信と前記シリアル通信のための信号の送信とを切り替え信号によって切り替える切り替え部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システム。
【請求項６】
前記切り替え信号は、前記受信回路で受信した切り替え指令、外部入力信号受信部から入力される切り替え信号、ネットワーク接続されている通信回路から入力される切り替え指令、あるいは電源投入後所定の時間の間発生する切り替え信号であることを特徴とする請求項５に記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システム。
【請求項７】
前記劣化判定回路から出力される劣化判定情報を保持する劣化判定情報保持回路と、該劣化判定情報保持回路に保持された判定結果に基づいて前記送信回路、前記受信回路、および前記伝送路の劣化状況を表示する表示手段と、を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信路内の劣化部位を判定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械を制御する数値制御装置のようにモータ等をリアルタイム制御する装置は短い周期で制御動作を行っており、通信内容によっては単発の通信エラーを許容できないような、通信路に高い信頼性が要求される場合があるため、光通信路を用いた高速性かつ高信頼性を備えたシリアル通信が採用されている。  
上記のように通信路の信頼性に厳しい用途では、通信路に異常が発生する前に、劣化した部位を判定し積極的に交換することで、システムダウンを未然に防ぐ手段が望まれている。また、劣化した部位の判定は出来る限り容易に迅速におこなえることが望ましい。
【０００３】
光通信路の異常を検出する技術として、断線を検出するもの、通信データのビットエラーを検出するもの、伝送路クロックの抜けを検出するものなどがある。特許文献１には断線を検出する技術が開示され、特許文献２には通信データのビットエラーを検出する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３には、実際にエラーが発生する前に、光信号の歪みを検出し、ワーニングを出力する技術が開示されている（図２２、図２３参照）。特許文献３に開示されるシリアルデータ劣化検出回路は、受信シリアルデータの立ち上りあるいは立ち下りのエッジの位相と基準クロックの位相との間の位相差を位相データとして出力する位相検出回路を備えており、調整回路で位相を調整された位相データである修正位相データが予め設定された範囲を超えた場合にワーニングを出力する。前記の修正位相データは、位相バラツキが数値として表現されている。
【０００５】
図２３は、特許文献３に開示される技術を用いて劣化部位判定を行う手順を説明するフローチャートである。光通信路で異常もしくは異常の予兆が検出されると、劣化判定対象の送信部を含む装置を残し、光ファイバケーブルと受信部を含む装置を正常品に交換し、システムを立ち上げて劣化判定対象の通信路の劣化情報を取得する（ＳＢ０１，ＳＢ０２）。送信部を含む装置は劣化しているか否か判断し、劣化している場合には送信部を含む装置を交換する（ＳＢ０３，ＳＢ０４）。受信部を含む装置を正常品から劣化判定対象品に戻す（ＳＢ０５）。システムを立ち上げて劣化判定対象の通信路の劣化情報を取得し、受信部を含む装置は劣化しているか否か判断し、劣化している場合には受信部を含む装置を交換する（ＳＢ０６，ＳＢ０７）。光ファイバケーブルを正常品から劣化判定対象品に戻す（ＳＢ０９）。システムを立ち上げて劣化判定対象の通信路の劣化情報を取得し、光ファイバケーブルは劣化しているか否か判断し、劣化している場合には光ファイバケーブルを交換し、劣化していない場合には終了する（ＳＢ１０〜ＳＢ１２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公平６−４６１１６号公報
【特許文献２】特開２００７−２０８８６７号公報
【特許文献３】特開２０１０−００４１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
背景技術で説明した工作機械の制御装置のように通信路の信頼性が高いものが求められる用途では、通信路に異常が発生する前に、劣化した部位を判定し積極的に交換することにより、システムダウンを未然に防ぐ手段が望まれている。また、劣化した部品の判定は、できる限り容易に迅速に行えることが望ましい。
【０００８】
特許文献１や特許文献２に開示される技術は、実際に異常が発生した事を検出するものでしかなく、予防保守の観点から異常が発生する前に異常の予兆を検出することができない問題があった。この問題に対し、特許文献３に開示される技術は、受信データの位相変化の度合いから信号の劣化を検出するが、光通信路を有するシステムの構成によって通信データのパターンが異なるため、システムの構成に因らずに信号の劣化を安定して判定することが困難であった。  
また、光通信路の信号の劣化を受信側で判定するような技術では、光通信路の構成部位である送信部と受信部と光ファイバケーブルのうちのどの部位が不良であるのかを判定するのが困難であった。通信路の劣化部位の特定作業が困難なことは、装置や部品の交換作業、接続順の入れ替え作業、それに起因してシステムの設定変更を要することに起因し、そのため、保守作業に時間と手間がかかってしまう問題があった。
【０００９】
そこで本発明の目的は、システム構成によっては信号の劣化を安定して判定することができないことや通信路の劣化部位の特定作業が困難な従来技術の問題点に鑑み、システム構成によらず、通信不良が発生する前に、通信路の送信部、通信線、受信部の中から劣化部位を安定して判定することが可能なテスト信号による通信路の劣化部位の判定機能を有する送受信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の請求項１に係る発明は、シリアル信号を送信する送信回路と、該送信回路から送信された前記シリアル信号を伝えるシリアル伝送路と、該シリアル伝送路から伝えられた前記シリアル信号を受信する受信回路とを有するシリアル信号の送受信システムにおいて、前記送信回路、前記受信回路、前記シリアル伝送路と、を含む通信路の劣化を判定するための前記送受信システムで送受信するシリアル通信で用いられる通信プロトコルのコード体系に基づいて決定される特定のマーク率を有するテスト信号を作成し、前記送信回路に出力するテスト信号作成回路と、前記送信回路と前記シリアル伝送路を経由して前記受信回路が受信した前記テスト信号の立ち上りあるいは立ち下りエッジの位相を検出し、前記テスト信号の立ち上りあるいは立ち下りエッジの位相と基準クロックの位相との間の位相差を位相データとして出力する位相検出回路と、該位相検出回路から出力される前記位相データに基づいて前記シリアル信号の劣化を判定して劣化判定情報を出力する劣化判定回路と、を有することを特徴とするテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システムである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記送受信システムは前記送信回路と、前記受信回路と、前記位相検出回路と、前記劣化判定回路と、前記テスト信号作成回路とを備える１台の装置であって、前記シリアル伝送路は前記送信回路と前記受信回路とを直接接続する伝送路であり、前記送信回路から送信して前記受信回路で受信した前記テスト信号の劣化を前記劣化判定回路により判定することを特徴とする請求項１に記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システムである。  
請求項３に係る発明は、前記送受信システムは、前記送信回路と前記テスト信号作成回路とを備える第１の装置と、前記受信回路と前記位相検出回路と前記劣化判定回路とを備える第２の装置が前記シリアル伝送路によって接続されたシステムであって、前記送信信号から送信して前記受信回路で受信した前記テスト信号の劣化を前記劣化判定回路より判定することを特徴とする請求項１に記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システムである。  
請求項４に係る発明は、前記テスト信号は、前記送受信システムで送受信するシリアル通信の信号として発生しうる最も高い、あるいは最も低いマーク率を有する信号であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システムである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、前記テスト信号の送信と前記シリアル通信のための信号の送信とを切り替え信号によって切り替える切り替え部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システムである。  
請求項６に係る発明は、前記切り替え信号は、前記受信回路で受信した切り替え指令、外部入力信号受信部から入力される切り替え信号、ネットワーク接続されている通信回路から入力される切り替え指令、あるいは電源投入後所定の時間の間発生する切り替え信号であることを特徴とする請求項５に記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システムである。
【００１３】
請求項７に係る発明は、前記劣化判定回路から出力される劣化判定情報を保持する劣化判定情報保持回路と、該劣化判定情報保持回路に保持された判定結果に基づいて前記送信回路、前記受信回路、および前記伝送路の劣化状況を表示する表示手段と、を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のテスト信号による通信路の劣化判定機能を有する送受信システムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、システム構成によらず、通信不良が発生する前に、通信路の送信部、通信線、受信部の中から劣化部位を安定して判定することが可能なテスト信号による通信路の劣化部位の判定機能を有する送受信システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置のブロック図である。
【図２】光通信路を説明する図である。
【図３】本発明に係る処理部のブロック図である。
【図４】１対通信形態の光通信路を説明する図である。
【図５】２対通信形態の光通信路を説明する図である。
【図６】１対通信形態の送信部と受信部の接続を説明する図である。
【図７】２対通信形態の送信部と受信部の接続を説明する図である。
【図８】１対通信形態における光ファイバケーブル劣化判定時の接続を説明する図である。
【図９】２対通信形態における光ファイバケーブル劣化判定時の接続を説明する図である。
【図１０】テスト用シリアルデータの例１を説明する図である。
【図１１】テスト用シリアルデータの例２を説明する図である。
【図１２】テスト用シリアルデータの例３を説明する図である。
【図１３】閾値が正常な場合のエッジ検出と閾値が低い場合のエッジ検出を説明する図である。
【図１４】送信データの切り替え手段を有する実施形態を説明する図である。
【図１５】劣化判定情報保持手段を有する実施形態を説明する図である。
【図１６】制御装置に劣化判定情報の表示手段を有する実施形態を説明する図である。
【図１７】制御装置の外部に判定情報の表示手段を有する実施形態を説明する図である。
【図１８】本発明に係る劣化部位判定を行う手順を説明するフローチャートである。
【図１９】７セグメントＬＥＤを説明する図である。
【図２０】２対通信形態の送受信回路の区別１を説明する図である。
【図２１】２対通信形態の送受信回路の区別２を説明する図である。
【図２２】従来技術におけるシリアルデータの劣化検出を説明する図である。
【図２３】特許文献３に開示される技術を用いて劣化部位判定を行う手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。  
図１は、本発明の実施形態に係る制御装置のブロック図である。
【００１７】
例えば工作機械を制御する数値制御装置である装置１０は、処理部１２、送信部１４、受信部１６、および表示手段１８を備える。処理部１２は、劣化判定回路１２０、劣化判定情報保持回路１２１、テスト用データ生成回路１２２、および位相検出回路１２３を備える。処理部１２のテスト用データ生成回路１２２で生成されたデータはシリアルデータとして送信部１４に送られ、送信部１４からシリアルデータとして外部装置にシリアル通信される。受信部１６は、外部装置からのシリアル通信によるシリアルデータを受信し、受信したシリアルデータは、処理部１２の位相検出回路１２３において位相データを取得する。  
位相検出回路１２３は、送信回路と前記シリアル伝送路を経由して前記受信回路が受信した前記テスト信号の立ち上りあるいは立ち下りエッジの位相を検出し、前記テスト信号の立ち上りあるいは立ち下りエッジの位相と基準クロックの位相との間の位相差を位相データとして出力する。  
取得された位相データは、劣化判定回路１２０に送られる。劣化判定回路１２０で位相データの劣化判定を行ない、劣化判定の結果得られた劣化判定情報を劣化判定情報保持回路１２１に送る。劣化判定情報保持回路１２１は劣化判定情報を記憶する。表示手段１８は、劣化判定情報保持回路１２１で記憶された劣化判定情報は表示手段１８に表示される。
【００１８】
図２は、光通信路を説明する図である。光通信路は、送信部、光ファイバケーブル、受信部によって構成される。装置１０は処理部１２、送信部１４、および受信部１６を備える。装置２０は処理部２２、送信部２４、および受信部２６を備える。送信部１４と受信部２６の間および送信部２４と受信部１６の間は、光ファイバケーブル６，８によるシリアルバスで接続されている。  
送信部１４，２４は、送信回路と発光部（ＬＥＤ）で構成され、電気信号を光信号に変換する。受信部１６，２６は、受光部（フォトダイオードやフォトトランジスタ）と受信回路で構成され、光信号を電気信号に変換する。送信部１４，２４では回路故障や発光部の特性劣化によってスタック故障や光出力低下が生じる。光ファイバケーブル６，８では物理的な欠損、曲げなどの応力、材質劣化によって光量低下が生じる。受信部１６，２６では、回路故障や特性劣化、閾値制御の限界などによってスタック故障や出力波形の歪みが生じる。
【００１９】
図３は、本発明に係る処理部のブロック図である。処理部１２は、前述したとおり、テスト用データ生成回路１２２、位相検出回路１２３、および劣化判定回路１２０を有する。劣化判定回路１２０は先行技術におけるシリアルデータ劣化検出回路（図２２参照）が相等するが、位相データに基づいて劣化判定情報を出力する回路であればよく、背景技術で説明した先行技術の劣化判定回路に限定されるものではない。様々なテスト用データを送受信する過程で、劣化判定回路に入力されるシリアルデータも位相データも刻々と変化するので、劣化判定情報はワースト値を保持しておき、チェック終了後に出力するのが望ましい。
【００２０】
個々の通信路は、送信部、光ファイバケーブル、および受信部で構成される。図４は、１対通信形態の光通信路を説明する図である。図５は、２対通信形態の光通信路を説明する図である。１対通信形態および２対通信形態の通信路は、図４のマスタ３０またはスレーブ３１，３２，３３，３４，３５，３６や図５のマスタ４０またはスレーブ４１，４２，４３の装置に関わらず、各々の装置は、送信部と受信部を有するため、ループコネクタを用いることによって、自装置が送信したデータを自装置で受信することが可能である。
【００２１】
なお、後述して説明する図４のマスタ３０、スレーブ３１，３２，３３，３４，３５，３６は、それぞれ、図３を用いて説明した劣化情報判定機能を備えている。同様に、図５のマスタ４０，スレーブ４１，４２、４３、図６の被測定の装置５０、図７の被測定の装置６０、図８の正常な装置７０、図９の正常な装置８０、図１７の装置９０は、劣化判定情報機能を備えている。
【００２２】
通信経路の形態が１対通信形態（図４参照）、もしくは２対通信形態（図５参照）のいずれかであっても、接続を変更することなくテスト信号を送信して各光通信路の不良判定を行えるため、不良な光通信路を容易に絞り込むことができる。ある光通信路が不良と判定された場合、その光通信路の中で送信部、受信部、もしくは光ファイバケーブルのいずれの部位が不良であるかを判定するには、１つの装置の送信部と受信部を接続する（図６，図７参照）、正常な装置や光ファイバケーブルと接続する（図８，図９参照）などして、テスト信号を送受信する必要がある。
【００２３】
送信部、もしくは受信部の劣化判定を行う場合、図６，図７に図示するように装置に光ファイバケーブルを接続する。図６は、１対通信形態の送信部と受信部の接続を説明する図である。図７は、２対通信形態の送信部と受信部の接続を説明する図である。図６の１対通信形態の送信部と受信部の接続では、被測定の装置５０に備わった送信部５１と受信部５２とを正常な光ファイバケーブル５３で接続する。また、図７の２対通信形態の送信部と受信部の接続では、被測定の装置６０に備わった送信部６１と受信部６２とを正常な光ファイバケーブル６５で接続し、送信部６３と受信部６４とを正常な光ファイバケーブル６６で接続する。
【００２４】
ある装置を劣化判定したい場合、その装置の送信部と受信部を一緒に劣化判定する（図６，図７参照）ことになり、劣化判定情報は送信部の劣化判定と受信部での劣化判定を合成したものになる。合成という意味は、送信部と受信部のどちらかが劣化していれば、“送信部＋受信部”の判定情報は悪くなり、その両方が劣化していれば、判定情報は大変悪いものとなることを意味している。取得した劣化判定情報が不良を示す値であった場合、送信部と受信部の少なくともどちらかが不良であると判断できるので、該当の装置を交換する。
【００２５】
既存の光ファイバケーブルの劣化判定を行う場合、装置に図８，図９に図示されるように光ファイバケーブルを接続する。図８は、１対通信形態における光ファイバケーブル劣化判定時の接続を説明する図である。被測定の光ファイバケーブル以外の装置や光ファイバケーブルは正常なものを使用する。正常な装置７０の送信部７２と受信部７１とを被測定の光ファイバケーブル７３で接続する。  
図９は、２対通信形態における光ファイバケーブル劣化判定時の接続を説明する図である。被測定の光ファイバケーブル以外の装置や光ファイバケーブルは正常なものを使用する。被測定の光ファイバケーブルが２対通信用の光ファイバケーブルであっても、図９に示されるように中継器８６と正常な光ファイバケーブル８７で接続すれば、被測定光ファイバケーブル８５，８８の劣化判定を行うことができる。
【００２６】
次にテスト用データについて図１０，図１１，図１２を用いて説明する。図１０は、テスト用シリアルデータの例１を説明する図である。図１１は、テスト用シリアルデータの例２を説明する図である。図１２は、テスト用シリアルデータの例３を説明する図である。
【００２７】
図１０に示されるテスト用シリアルデータの例１を説明する。図１０のシリアルデータの例１は、スタートシーケンス，アドレスフィールド、制御フィールド，情報フィールド，チェックシーケンス，およびエンドシーケンスから構成される。  
図１１には、あるコード体系で、最も低いマーク率が４０［％］だった場合の、テスト用シリアルデータの例が示される。また、図１２には、あるコード体系で、最も高いマーク率が８０［％］だった場合の、テスト用シリアルデータの例が示される。  
テスト用データとしては、通常の通信時の転送データを模擬したものとしてもよいし、通信プロトコルに実装されているコード体系（４Ｂ５Ｂ、８Ｂ１０Ｂなど、特開平５−３３６１６８号公報を参照）における最高もしくは最低のマーク率（特開平４−７４０３０号公報を参照）のデータであってもよい。テスト用データによって、修正位相データの取り得る範囲は変化することから、劣化判定回路の判定レベルも調整する必要がある。
【００２８】
システムの構成によって、通信周波数や接続される装置の数や種類が異なれば、システム稼働時に通信されるデータも異なる。位相データが通信データの影響を受けるため、システム稼働時には通信データの劣化を安定して判定することが困難である。テスト用データを用いれば、システム構成に因らずに通信データを決定できるため、異なるシステムの通信路であっても同じ基準で安定して劣化を判定できる。
【００２９】
また、システム稼働時の通信データのマーク率は、通信プロトコルに実装されているコード体系（４Ｂ５Ｂ、８Ｂ１０Ｂなど）における最低のマーク率であることは有り得ないと考えられる。テスト用データをシステムが取り得る最低のマーク率のデータとすることで、システム稼働時に対してマージンを持った劣化判定ができる。なお、マーク率とは、データ列に含まれる「１」の割合である。
【００３０】
通信データのマーク率が位相データに影響を与える例を説明する。一般的に、光通信路の受信部の受信回路には、閾値制御回路が実装されている。これは、受信部が受信する光量に対応させてコンパレータの比較電圧を変化させる回路である。この回路により、光ファイバケーブルの長さが変化したり、光ファイバケーブルが屈曲したりして光量が落ちても、それに応じて受信回路の閾値が低くなるように制御されるため、歪みの少ないパルス出力を得ることができる。
【００３１】
受信回路がマーク率が高い（若しくは低い）データを受信した場合、光量が増えた（若しくは減った）ように見えるため、受信回路は閾値を高く（若しくは低く）しようと制御する。しかし、実際の光量は増減していないため、結果としてパルス出力がひずむ。図１３は、閾値が正常な場合のエッジ検出と閾値が低い場合のエッジ検出を説明する図である。受信データが正常であっても、閾値が低いもしくは高い場合には閾値が正常な場合に比べてエッジ検出位置がずれてパルス出力に歪みが生じる。したがって、パルス出力の歪みが最も大きくなる時の劣化判定情報を得たいのであれば、閾値制限回路が閾値を変化させるまでの時間の遅れを考慮して、マーク率の高い（もしくは低い）データを十分長い時間送受信する必要がある。
【００３２】
次に、通常の通信用データ、もしくはテスト用データのどちらを送信するかの選択を、様々な入力により切り替えが可能な本発明の実施形態を説明する。図１４は、送信データの切り替え手段を有する実施形態を説明する図である。
【００３３】
装置１０は、電源回路１１、処理部１２、外部入力信号受信部１３、送信部１４、通信回路１５、受信部１６を備える。処理部１２は、劣化判定回路１２０、テスト用データ生成回路１２２、位相検出回路１２３、通信用データ生成回路１２４、切り替え部１２５を備える。電源回路１１は装置１０を動作させるための電力を供給する手段である。  
処理部１２のテスト用データ生成回路１２２で生成されたデータはシリアルデータとして送信部１４に送られ、送信部１４からシリアルデータとして外部装置にシリアル通信される。受信部１６は、外部装置からのシリアル通信によるシリアルデータを受信し、受信したシリアルデータは、処理部１２の位相検出回路１２３において位相データを取得する。取得された位相データは、劣化判定回路１２０に送られる。そして、図１を用いて説明したように、劣化判定回路１２０で位相データの劣化判定を行なう。劣化判定の結果得られた劣化判定情報を記憶したり、表示手段で表示したりする。
【００３４】
テスト用データ生成回路１２２からテスト用データが切り替え部１２５に入力する。通信用データ生成回路１２４から通信用データが切り替え部１２５に入力する。切り替え部１２５は、通信用データ生成回路１２４から入力される通常の通信用データ、もしくはテスト用データ生成回路１２２から入力されるテスト用データのどちらを送信するかの選択を行う。  
切り替え部１２５での通常の通信用データとテスト用データの切り替えは、スイッチ，キーボード，ポインタ等の外部信号の入力、電源回路１１からの電源投入信号、ネットワークと接続された通信回路１５から受信した切り替え指令、受信部１６が出力するケーブル接続検出信号または切り替え指令などが考えられる。  
切り替え部１２５は、タイマ１２６を持つことで、ワンショットの入力（例えば電源投入）から一定時間はテスト用データを送信した後に通信用データに切り替えるという使い方が可能である。  
受信部１６からのケーブル接続検出信号は、物理的な接続を検出してもよいし、ケーブルからの信号入力を検出してもよい。通信回路１５によって切り替え部に切り替え指令を与えることも可能であり、通信手段としては既存のシリアル通信を使用することや別途通信回路を設けることができる。
【００３５】
図１５は、劣化判定情報保持手段を有する実施形態を説明する図である。図１５に示されるように、装置１０内もしくは装置外部に劣化判定情報保持回路１２１を持つことで、劣化判定を行うタイミングや、劣化判定情報の表示タイミングに自由度を増すことができる。  
図１６は、制御装置に劣化判定情報の表示手段を有する実施形態を説明する図である。装置１０は、処理部１２、表示手段１８を備える。装置１０に表示手段１８（画面やＬＥＤなど）を持つ場合、装置単体で劣化判定から劣化判定情報の表示までを行うことが可能となる。  
図１７は、装置の外部に判定情報の表示手段を有する実施形態を説明する図である。劣化判定対象の装置２０に表示手段を持たず、その装置の外部の装置９０の表示手段９８に判定情報を表示する場合、何らかの通信手段を利用して判定情報を表示手段に伝達しなくてはならない。すぐに伝達できないのであれば、処理部２２に備わった劣化判定情報保持回路２２１に一旦保持しておき、必要に応じて伝達し表示する。
【００３６】
図１８は、光通信路で異常もしくは異常の予兆が検出されたときに、本発明に係る劣化部位判定を行う手順を説明するフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。  
●［ステップＳＡ０１］劣化判定対象の送信部を含む装置の送信部と受信部を正常品のケーブルで接続する。  
●［ステップＳＡ０２］劣化判定対象の受信部を含む装置の送信部と受信部を正常品のケーブルで接続する。  
●［ステップＳＡ０３］それぞれの劣化判定対象の装置でセルフチェック（劣化情報の取得）を行う。  
●［ステップＳＡ０４］送信部を含む装置は劣化しているか否か判断し、劣化している場合にはステップＳＡ０５へ移行し、劣化していない場合にはステップＳＡ０６へ移行する。
●［ステップＳＡ０５］送信部を含む装置を正常品に交換する。
●［ステップＳＡ０６］受信部を含む装置は劣化しているか否か判断し、劣化している場合にはステップＳＡ０７へ移行し、劣化していない場合にはステップＳＡ０８へ移行する。  
●［ステップＳＡ０７］受信部を含む装置を正常品に交換する。
●［ステップＳＡ０８］不良ではないと判定された装置の送信部と受信部を劣化判定対象のケーブルで接続する。  
●［ステップＳＡ０９］その装置でセルフチェック（劣化情報の取得）を行う。  
●［ステップＳＡ１０］光ファイバケーブルは劣化しているか否か判断し、劣化している場合にはステップＳＡ１１へ移行し、劣化していない場合には終了する。
●［ステップＳＡ１１］光ファイバケーブルを正常品に交換し、終了する。
【００３７】
上述したように、本発明では、正常品の光ファイバケーブルを送信部と受信部に接続して装置本体でセルフチェック（劣化情報の取得）が行える。このため、送信部を含む装置と受信部を含む装置のセルフチェックを同時に行え、劣化部位判定の目的で測定対象の装置を正常品に交換する必要はない。セルフチェックの際に使用する正常品の光ファイバケーブルは、装置の送信部と受信部を接続できる長さであればよく、接続は容易である。
【００３８】
次に、劣化判定情報の表示例について図２０と図２１に示される２対通信形態を基に説明する。図２０は、２対通信形態の送受信回路の区別１を説明する図である。図２１は、２対通信形態の送受信回路の区別２を説明する図である。劣化判定情報の表示手段として、画面にコメントを表示する場合と７セグメントＬＥＤを用いる場合を説明する。図１９は７セグメントＬＥＤを説明する図である。７セグメントＬＥＤとは、７個のＬＥＤがモジュール化されており、数字やアルファベットを表せるものである。
（１）画面にコメントを表示する時
（ａ）１台の装置の送信回路と受信回路が伝送路で接続されている場合、装置の識別情報、通信路の識別情報、劣化情報を表示する。  
ループする通信路が複数ある場合には、上流側／下流側などのように区別できるようにする。    
表示例１：装置Ａの通信路は問題ありません（図６参照）。    
表示例２：装置Ｂの上流側の通信路は劣化していますので交換を推奨します（図２０参照）。
表示例３：装置Ｃの下流側の通信路は大変劣化していますので交換して下さい（図２０参照）。
（ｂ）２台の装置の送信回路と受信回路が伝送路で接続されている場合、通信区間の識別情報、通信路の識別情報、劣化情報を表示する。  
表示例１：装置Ａと装置Ｂの間の通信路は問題ありません（図４参照）。  
表示例２：装置Ｃから装置Ｄへ送る通信路は劣化していますので交換を推奨します（図５参照）。
（２）７セグメントＬＥＤで表示する場合
（ａ）１台の装置の送信回路と受信回路が伝送路で接続されている時
表示例１：劣化の度合いを０〜９のレベルに判定して、０〜９の数字を表示する。  
表示例２：上流側の通信路が劣化して交換を推奨する場合にはｕｐｐｅｒの“Ｕ”を表示、下流側の通信路が劣化して交換を推奨する場合にはｌｏｗｅｒの“Ｌ”を表示、問題ない場合には“―”を表示する（図２０参照）。
（ｂ）２台の装置の送信回路と受信回路が伝送路で接続されている場合
表示例１：上流側で受信した通信路が劣化して交換を推奨する場合にはｕｐｐｅｒの“Ｕ”を表示、下流側で受信した通信路が劣化して交換を推奨する場合にはｌｏｗｅｒの“Ｌ”を表示、問題ない場合には“―”を表示する（図２１参照）。
【００３９】
図６〜図８を用いて装置単体でセルフチェックする場合について記載してきたが、図４や図５に示されるように２台の装置間の通信路をセルフチェックする方法を用いると、システム稼働時と同じ接続状態でテストデータを用いた通信路の劣化を判定することができる。例えば、電源投入時に全ての装置間でセルフチェックをしておき、システム起動後に表示手段からセルフチェック結果を参照するという使い方ができる。したがって、まず、装置間の劣化判定によって、システムの中のどの通信路が劣化しているかを調べる。次に単独の装置の劣化判定によって、先に劣化していると判定された通信路を構成する装置を単体で劣化判定して劣化部位を探すという手順をとるのが望ましい。
【００４０】
また、これまでの説明では、不具合が起きている、もしくは、起きそうな部位を見つけるために劣化判定を行う例を挙げたが、劣化判定情報からは劣化していないという情報も得ることができる。例えば、出荷前のシステム試験において劣化判定を行い、そのシステムの通信路の品質が商品として問題ないレベルにある（不具合が起きる劣化レベルに対して十分なマージンがある）ことを確認するといった使いかたができる。
【符号の説明】
【００４１】
６，８  光ファイバケーブル
１０  装置
１１  電源回路
１２  処理部
１２０  劣化判定回路
１２１  劣化判定情報保持回路
１２２  テスト用データ生成回路
１２３  位相検出回路
１２４  通信用データ生成回路
１２５  切り替え部
１３  外部入力信号受信部
１４  送信部
１５  通信回路
１６  受信部
１８  表示手段
２０  装置
２２  処理部
２２１  劣化判定情報保持回路
２４  送信部
２６  受信部
３０  マスタ
３１，３２，３３，３４，３５，３６  スレーブ
４０  マスタ
４１，４２，４３  スレーブ
５０  被測定の装置
５１  送信部
５２  受信部
５３  正常な光ファイバケーブル
６０  被測定の装置
６１  送信部
６２  受信部
６３  送信部
６４  受信部
６５，６６  正常な光ファイバケーブル
７０  正常な装置
７１  受信部
７２  送信部
８０  正常な装置
８１  送信部
８２  受信部
８３  送信部
８４  受信部
８５  被測定の光ファイバケーブル
８６  光ファイバケーブル中継器
８７  正常な光ファイバケーブル
８８  被測定の光ファイバケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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