(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーン信号の交換によって他の通信機器との接続を確立する通信機器であって、
接続確立時に、自機器の各トーン信号送信から次のトーン信号送信までの時間内に少なくとも２つの期間を設け、
他の通信機器からのトーン信号をそのいずれの期間内に受信したかを検知し、
検知した期間に対応して、自機器が持つ２つの送信特性のいずれを用いるかを決定する機能を備えたことを特徴とする通信機器。
【請求項２】
１本の光ファイバを用いて他の通信機器との双方向通信を行う通信機器であって、
受信光の強度に応じて受信光を二値化する二値化手段と、
前記二値化手段の出力に二値の一方の値が一定期間以上連続した事を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基き前記他の通信機器との接続の解除を検出する接続解除認識手段とを備えたことを特徴とする通信機器。
【請求項３】
請求項２に記載の通信機器であって、
前記一定期間が、通信におけるデータ符号化に用いられる符号化方式で起こり得る同一符号の最長の連続期間より長いことを特徴とする通信機器。
【請求項４】
トーン信号の交換によって他の通信機器との接続を確立する通信機器であって、
接続確立後に、自機器内部からデータ通信要求が発生したことを検知し、接続確立に用いた第１のトーン信号とは別の、あらかじめ定められた第２のトーン信号を送信する機能と、
前記第２のトーン信号を受信したことを検出し、他の通信機器にデータ通信要求が発生したことを認識する機能を備えたことを特徴とする通信機器。
【請求項５】
請求項４に記載の通信機器において、
自機器が前記第２のトーン信号を送信した時刻と他の通信機器からの前記第２のトーン信号を受信した時刻とを比較し、
その前後関係によって自機器が持つ複数の送信特性の何れを用いるかを決定する機能を備えたことを特徴とする通信機器。
【請求項６】
請求項４に記載の通信機器において、
他の通信機器からの前記第２のトーン信号を受信する前に自機器が前記第２のトーン信号を送信したとき、自機器が持つ複数の送信特性のうち、仮に所定の送信特性を用いるように設定する機能と、
仮に前記所定の送信特性を用いるように設定されてから、他の通信機器からのデータ信号となる連続信号を受信したとき、前記所定の送信特性を用いることを決定する機能と、
自機器が前記第２のトーン信号を送信する前に他の通信機器からの前記第２のトーン信号を受信したとき、自機器が持つ複数の送信特性のうち、前記所定の送信特性以外の送信特性を用いることを決定する機能とを備えたことを特徴とする通信機器。
【請求項７】
請求項４に記載の通信機器において、
自機器が前記第２のトーン信号を送信した時刻と他の通信機器からの前記第２のトーン信号を受信した時刻とを比較し、
その前後関係によって自機器が持つ２つの送信特性の何れを用いるかを決定する機能を備えたことを特徴とする通信機器。
【請求項８】
請求項４に記載の通信機器において、
他の通信機器からの前記第２のトーン信号を受信する前に自機器が前記第２のトーン信号を送信したとき、自機器が持つ２つの送信特性のうち、仮に一方の送信特性を用いるように設定する機能と、
仮に前記一方の送信特性を用いるように設定されてから、他の通信機器からのデータ信号となる連続信号を受信したとき、前記一方の送信特性を用いることを決定する機能と、
自機器が前記第２のトーン信号を送信する前に他の通信機器からの前記第２のトーン信号を受信したとき、自機器が持つ２つの送信特性のうち、他方の送信特性を用いることを決定する機能とを備えたことを特徴とする通信機器。
【請求項９】
トーン信号の交換によって他の通信機器との接続を確立する通信機器であって、
複数の送信特性のうちの１つの送信特性を用いて、他の通信機器とデータ信号の交換を行うデータ転送可能状態にあるときに、自機器内部からの通信要求が解除されて、トーン信号の交換を行う接続確立状態に遷移する際、
自機器が使用する送信特性に応じてトーン信号の送信開始時刻を設定することを特徴とする通信機器。
【請求項１０】
請求項９に記載の通信機器において、
他の通信機器がデータ信号の送信を終了したことを確認した後に、トーン信号の送信開始時刻を設定することを特徴とする通信機器。
【請求項１１】
トーン信号の交換によって他の通信機器との接続を確立する通信機器であって、
トーン信号の基本周期をＴとしたとき、
他の通信機器との接続が確立するまでにトーン信号を送信させる周期として、Ｔ−α（０≦α≦Ｔ）乃至Ｔ＋β（０≦β≦Ｔ）の間で２つ以上の周期が予め設定され、
他の通信機器との接続が確立するまで、トーン信号を送信するたびに、次にトーン信号を送信するまでの周期を、設定された２つ以上の周期から１つ選択して設定し、この設定された周期が経過した後に次のトーン信号を送信することを特徴とする通信機器。
【請求項１２】
通信機器が、トーン信号を交換することによって接続を確立する通信方法であって、
接続確立しようとする全通信機器それぞれに、自機器の各トーン信号送信から次のトーン信号送信までの時間内に少なくとも２つの期間を設け、
接続確立時に前記期間のうち所定の期間にトーン信号を受信した通信機器が、複数の送信特性のうち所定の送信特性で動作を行うとともに、
前記所定の送信特性で動作を行う通信機器以外の通信機器が、接続確立後、前記所定の通信特性以外の送信特性で動作を行うことを特徴とする通信方法。
【請求項１３】
通信機器が、トーン信号を交換することによって接続を確立する通信方法であって、
接続確立しようとする全通信機器それぞれに、自機器の各トーン信号送信から次のトーン信号送信までの時間内に少なくとも２つの期間を設け、
接続確立時に前記期間のうち所定の期間にトーン信号を受信した通信機器が、２つの送信特性のうち一方の送信特性で動作を行うとともに、
前記一方の送信特性で動作を行う通信機器以外の通信機器が、接続確立後、他方の送信特性で動作を行うことを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
通信機器が、１本の光ファイバを用いて双方向通信を行う通信方法であって、
前記通信機器が、受信光の強度に応じて受信光を二値化する二値化手段と、前記二値化手段の出力に二値の一方の値が一定期間以上連続したことを検出する検出手段と、を有し、
前記検出手段での検出結果に基づいて、前記通信機器がそれぞれ、接続の解除を検出することを特徴とする通信方法。
【請求項１５】
通信機器が、トーン信号を交換することによって接続を確立する通信方法であって、
接続確立を要求するために、第１のトーン信号が交換され、
接続確立後に自機器内部からデータ通信要求が発生した通信機器より、前記第１のトーン信号とは異なる第２のトーン信号が送信され、
前記第２のトーン信号を受信した他の通信機器が、前記第２のトーン信号を送信した通信機器にデータ通信要求が発生したことを認識することを特徴とする通信方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の通信方法において、
前記第２のトーン信号を最初に送信した通信機器が、接続確立後、複数の送信特性のうち所定の送信特性で動作を行うとともに、
前記第２のトーン信号を受信した他の通信機器が、接続確立後、前記所定の送信特性以外の送信特性で動作を行うことを特徴とする通信方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の通信方法において、
前記第２のトーン信号を受信する前に前記第２のトーン信号を送信した通信機器が、仮に複数の送信特性のうちの所定の送信特性を用いるように設定され、
仮に前記所定の送信特性を用いるように設定された通信機器が、他の通信機器からのデータ信号となる連続信号を受信したとき、前記所定の送信特性を用いることを決定し、
また、前記第２のトーン信号を先に受信した通信機器が、前記複数の送信特性のうち、前記所定の送信特性以外の送信特性を用いることを決定することを特徴とする通信方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の通信方法において、
前記第２のトーン信号を最初に送信した通信機器が、接続確立後、２つの送信特性のうち一方の送信特性で動作を行うとともに、
前記第２のトーン信号を受信した他の通信機器が、接続確立後、他方の送信特性で動作を行うことを特徴とする通信方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の通信方法において、
前記第２のトーン信号を受信する前に前記第２のトーン信号を送信した通信機器が、仮に２つの送信特性のうちの一方の送信特性を用いるように設定され、
仮に前記一方の送信特性を用いるように設定された通信機器が、他の通信機器からのデータ信号となる連続信号を受信したとき、前記一方の送信特性を用いることを決定し、
また、前記第２のトーン信号を先に受信した通信機器が、前記２つの送信特性のうち、他方の送信特性を用いることを決定することを特徴とする通信方法。
【請求項２０】
通信機器が、トーン信号を交換することによって接続を確立する通信方法であって、
異なる送信特性を用いてデータ信号を交換することでデータ通信を行っている通信機器のうちの１つの通信機器において、該通信機器内部からの通信要求が解除される際、
前記通信要求が解除された通信機器が使用していた送信特性に応じて、トーン信号の送信開始時刻を設定することを特徴とする通信方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の通信方法において、
前記通信要求が解除された通信機器が、データ通信を行っていた他の通信機器がデータ信号の送信を終了したことを確認した後に、トーン信号の送信開始時刻を設定することを特徴とする通信方法。
【請求項２２】
通信機器が、トーン信号を交換することによって接続を確立する通信方法であって、
トーン信号の基本周期をＴとしたとき、
接続確立使用とする全通信機器それぞれにおいて、
他の通信機器との接続が確立するまでにトーン信号を送信させる周期として、Ｔ−α（０≦α≦Ｔ）乃至Ｔ＋β（０≦β≦Ｔ）の間で２つ以上の周期が予め設定されるとともに、
他の通信機器との接続が確立するまで、トーン信号が送信されるたびに、次にトーン信号が送信されるまでの周期が、設定された２つ以上の周期から１つ選択されて設定され、この設定された周期が経過した後に次のトーン信号が送信されることを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送媒体として光ファイバを使用した通信に用いられる通信機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル情報家電機器間のデータ通信方法として、ＩＥＥＥ１３９４−１９９５規格（以降ＩＥＥＥ１３９４と表記する）が注目されている。このＩＥＥＥ１３９４の増補として、ＩＥＥＥ１３９４ａ−２０００（以降ＩＥＥＥ１３９４ａと表記する）という規格では通信効率を上げたり消費電力を抑える工夫が検討されており、またｐ１３９４ｂという規格ドラフトでは高速化長距離化の検討がなされている。
【０００３】
（トーン信号・データ信号）
光ファイバ２本を用いた光双方向通信（全二重通信）の一例であるｐ１３９４ｂでは、トーン信号を交換することによって機器間の接続を確立し、接続が確立後に、機器内部でデータ通信要求が発生するとデータ信号を送信し始める。また、ＩＥＥＥ１３９４ａでは、接続確立後、相手機器とのデータ通信を行わないときは、データ通信要求を解除することでサスペンド状態（接続確立状態）を維持して低消費電力化を実現している。
【０００４】
（ＳＤによる接続解除検出）
ｐ１３９４ｂ規格では、機器間の接続の解除を検出するために、ＳＤ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｄｅｔｅｃｔ）という二値の信号を用いている。ＳＤは、トーン信号の発振期間中および通常のデータ信号の受信中にアクティブとなる信号である。物理的な接続の切断や電源オフなどにより、接続が解除された場合は、ＳＤが非アクティブとなるため、接続の解除が容易に検出できる。
【０００５】
（ＳＤによる通信開始検出）
また、送信信号をトーン信号から連続的なデータ通信信号に切り替えることで、ＳＤが連続的にアクティブになり、これを用いて受信側は相手のデータ通信の開始を容易に検出できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
（光ファイバの１本化）
ｐ１３９４ｂは前述したように、光ファイバ２本を用いた光双方向通信であるが、低コスト・省スペース化等のため、光ファイバ１本により光双方向通信（一芯全二重通信）を実現する動きが見られる。
【０００７】
（ＳＤによる接続解除検出が困難な理由）
しかしながら、光ファイバ１本による光双方向通信では、発光部と受光部を光学的に分離できないので、相手機器の送信した光（相手光）のほか、相手機器に向かって自機器の発光部より送信した送信光（自身光）の一部（迷光）が自機器の受光部において受信される。このため、相手機器との接続が解除されても、迷光の受信によってＳＤがアクティブになることがあり、ＳＤの値だけでは接続の解除を検出することができない場合がある。
【０００８】
（ＳＤによる通信開始検出が困難な理由）
また、自機器が先にデータ通信を開始した場合、迷光の受信によってＳＤがアクティブになることがあり、ＳＤの値だけではその後の相手機器のデータ通信開始を検出することができない場合がある。
【０００９】
（接続確立状態の維持が困難な理由）
また、２つの通信機器がデータ転送を行っている状態からデータ転送要求が同時に解除されて接続確立状態に遷移し、トーン信号の交換によって接続確立状態を維持しようとするとき、自機器の送信したトーン信号と相手機器の送信したトーン信号がほぼ同一のタイミングで送信された場合、受信したトーン信号が相手機器のものか自機器のものかを区別することができない。よって、接続確立状態が維持できず、切断状態まで遷移してしまう場合がある。
【００１０】
（切断状態から接続確立状態への遷移が困難な理由）
また、トーン信号の交換によって相手機器を認識して切断状態から接続確立状態へ遷移するとき、トーン信号の周期が固定のものとされる場合、自機器からのトーン信号と相手機器からのトーン信号が一度重なると、ＳＤを用いたトーン信号の検知方法では、迷光のためにトーン信号が相手機器のものか自機器のものかを区別することができない。よって、相手機器のトーン信号を検知することができず、接続確立状態へ遷移することができず、いつまでも切断状態が続く場合がある。
【００１１】
（課題）
本発明はかかる状況に鑑み創案されたもので、光ファイバ１本による光双方向通信において、接続の解除およびデータ通信の開始を正確に検出できる通信機器を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、光ファイバ１本による光双方向通信において、接続の確立および接続確立状態の維持を正確に検出できる通信機器を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために以下の手段をとる。
【００１３】
最初に、接続の解除を正確に検出する手段について述べる。
【００１４】
（ＳＤが迷光を検出しないシステム）
１本の光ファイバによる光双方向通信において接続の解除を検出できないことがある原因は、相手光と迷光の明示的な区別ができないことにある。したがって、自機器と相手機器とで送信時に用いる光の特性（例えば波長）を変えれば、迷光と相手光とを区別できるため、光ファイバ２本の場合と同じように相手の発光が止まると非アクティブになるＳＤを作る事ができ、接続の解除を検出することができるようになる。
【００１５】
（親子決めの必要性）
しかしながら、機器が送信に用いる光の特性が機器毎に決まっているとすると、任意の２つの機器の接続において、自機器と相手機器の送信に用いる光の特性が異なっていることを保証することは困難である。したがって、すべての機器は送信のために、少なくとも２つの特性の光を送信することができる機能を備える必要があり、相手機器とのネゴシエーションを行うことによって、各々が送信に用いる光の特性を、自機器と相手機器で異なるように選択する必要がある。
【００１６】
ｐ１３９４ｂにおいては、バス全体で各機器間の親子関係が定まるので、親子関係によってどの特性の光を送信に用いるかを決めれば良いように思える。しかしながら、ｐ１３９４ｂにおける親子関係が確定するのは、個々の接続が確立されるより後であり、その間にどちらの特性の光を用いて送信すれば良いかを定めることができない。また、ｐ１３９４ｂにおいては、各機器は機器毎に半固定のＩＤを持たないため、物理的に接続されたり電源が投入された直後は、お互いを区別することができず、どちらの機器がどの特性を用いるかを定めることができない。
【００１７】
したがって、互いに相手と異なる特性の光を用いて送信することによって接続の解除を検出する方法においては、物理的な接続がされてから接続が確立するまでの間は、各機器とも同じ特性の光を用いて接続を確立し、接続が確立したら、速やかに親子（ｐ１３９４ｂの親子関係と一致する必要はない）を決定して、親か子によって送信光の特性を分ける必要がある。
【００１８】
（親子決めの方法１）
接続が確立されると同時に親子を定めるために、本発明の第一の実施の形態では、トーン信号の交換で接続を確立する際に、自機器がトーンを送信する前に相手機器のトーンを受信したか、自機器がトーンを送信してから相手機器のトーンを受信したかによって、接続確立直後に局所的な親子関係を決定する方法を用いる。
【００１９】
この方法は、実装が容易であるが、両方の機器がほぼ同時にトーンを送信した場合に、親子関係が決まらない事がある。
【００２０】
（親子決めの方法２）
接続が確立されると同時に親子を定めるもう１つの方法として、本発明の第二の実施の形態では、上記の方法と同様に相手のトーンを受信したら接続が確立する方法で、接続確立までの時間の間に、親領域・子領域という２つの時間領域を設け、それらのうちどちらの期間で相手トーンを受信したかによって、自機器が親か子かを定める方法を用いる。
【００２１】
この方法では、親領域と子領域にまたがって相手機器のトーンが検出されないように、トーンの受信を行わない不感領域を設けるなどの措置を行うことによって、親子関係を確実に定めることができる。
【００２２】
（同一符号の連続によって接続解除を検出する方法）
また、本発明の第三の実施の形態は、上記のように親子関係を定めて送信光の特性を変えることなく、受信信号と受信アンプの特性を用いて接続の解除を検出する方法を用いる。
【００２３】
通常、トーン信号は断続的に送られるものであり、データ通信開始後のデータ信号は８Ｂ１０Ｂなどの符号化によって同一符号（０か１）がある一定期間以上連続して続くことがないように設計されている。したがって、受信アンプに相手光が届いている間に、受信光が一定期間以上同一符号に留まることはない。
【００２４】
また、迷光は、相手光よりもレベルが低いため、接続が解除されて相手光が止まり、直流成分の変化に対応して二値化回路の出力に迷光の影響が現れるようになるまでの過渡状態においては、受信アンプの特性により、同一符号が連続して検出される。この連続期間が上で述べた一定期間よりも長くなることを用いて、接続の解除を検出することができる。
【００２５】
次に、データ通信の開始を正確に検出する手段について述べる。
【００２６】
（ＳＤが迷光を検出しないシステム）
上述のように、自機器と相手機器とで送信時に用いる光の特性（例えば波長）を変えれば、迷光と相手光とを区別できるため、光ファイバ２本の場合と同じように相手の発光が止まると非アクティブになるＳＤを作る事ができ、データ通信の開始を検出することができるようになる。
【００２７】
（異なるトーン信号によってデータ通信開始を検出する方法）
また、本発明の第四の実施の形態は、上記のように親子関係を定めて送信光の特性を変えることなく、接続確立に用いたトーン信号とは別のあらかじめ定められたトーン信号を送受信することで、通信の開始を伝達する方法を用いる。
【００２８】
自機器内部からデータ通信開始の要求を受けると、通信機器（Ａとする）は接続確立に用いたトーン信号と異なるトーン信号を出力する。例えば、接続確立時には５０ＭＨｚ程度のオンオフ信号を１ｍｓの間送信し、続く６３ｍｓの間送信を停止する。これを繰り返す。データ通信開始の要求を受けた場合には、接続確立時には５０ＭＨｚ程度のオンオフ信号を３ｍｓの間送信し、続く６１ｍｓの間送信を停止する。これを繰り返す。本発明は、トーン信号を上記に限定するものではないが、理解を容易にするため、上記トーン信号を用いて説明する。
【００２９】
相手通信機器（Ｂとする）では、ＳＤを用いて１ｍｓより長いトーン信号を検出することで機器Ａが通信開始要求を持っていることを認識することができる。長いトーン信号を受信した通信機器Ｂは、自機器から通信開始の要求を受けた後、連続的なデータ通信信号の送信を開始する。この前に３ｍｓのトーン信号を送信してもよい。
【００３０】
機器Ａは、断続的にトーン信号を送信するので、トーン信号を送信していない時には、機器Ｂが連続的なデータ通信信号を送信しているかどうかＳＤを用いて検知することができる。機器ＡはＳＤがアクティブの状態が十分続いたことを検知した時点で同様に連続的なデータ通信信号の送信を開始する。
【００３１】
このような方法により、自機器の送信をＳＤが検知するような場合においても、そのＳＤを使って互いの通信開始を検知することができる。
【００３２】
（親子決めの方法３）
まず、トーン信号の定義を行う。以下、接続確立に用いるトーン信号を第１のトーン信号とし、この第１のトーン信号と異なる長さのトーン信号を第２のトーン信号とする。尚、以下で説明する実施形態では、第１のトーン信号を短いトーン信号とするとともに、第２のトーン信号を長いトーン信号とするが、この第１及び第２のトーン信号については、種類の異なる２つのトーン信号であれば良く、実施形態におけるトーン信号に限定されるものではない。
【００３３】
このように２種類のトーン信号を用いて親子を定める方法として、本発明の第五の実施の形態では、まず、接続確立前の初期状態において、２つの通信機器は子機器として動作する。そして、第１のトーン信号を交換することで接続確立したときも初期状態の子機器として動作する。その後、自機器内部からのデータ通信要求を受けて、第２のトーン信号を先に送信した通信機器を親機器とする。
【００３４】
この方法では、第１のトーン信号が通信機器間で交互に送信されて接続確立が行われる際、接続確立用の第１のトーン信号と異なる第２のトーン信号によってデータ通信要求があったことを２つの通信機器に認識させることで親子関係が決定されるため、親子関係を確実に決定することができる。
【００３５】
（親子決めの方法４）
また、２種類のトーン信号を用いて親子を定める別の方法として、本発明の第六の実施の形態では、上述の親子決めの方法３と同様、２つの通信機器は、第１のトーン信号を交換することで接続確立したときも初期状態の子機器として動作する。このとき、まず、データ通信可能な状態になるために第２のトーン信号が発生される際、第２のトーン信号を先に送信した通信機器を仮親機器とし、また、第２のトーン信号を先に受信した通信機器を仮子機器と設定する。そして、仮子機器となる通信機器は、自機器内部からのデータ通信要求を受けて、データ信号となる連続信号を送信し、子機器に決定される。一方、仮親機器となる通信機器は、データ信号となる連続信号を受信すると、親機器に決定される。
【００３６】
この方法においては、通信路の異常により２つの通信機器が仮親機器になった場合でも、先に第２のトーン信号を受信した通信機器が仮子機器となるため、データ信号である連続信号の送受信が行われる時点で確実に親子関係を定めることができる。
【００３７】
（データ通信終了時のトーン信号の交換方法１）
また、本発明の第七の実施の形態では、データ通信終了時に２つの通信機器間においてトーン信号の送受信を確実に行うために、データ転送可能状態に遷移した時点で確立した親子関係を用いてトーン信号の送信のタイミングをずらす方法を用いる。
【００３８】
データ転送可能状態から、データ転送要求の解除により接続確立状態に遷移する際に、例えば、自機器が親機器であった場合はすぐにトーン信号の送信を開始し、また、自機器が子機器であった場合はトーン信号の周期の半周期遅れでトーン信号の送信を開始する。このようにすることで、データ通信を行っていた２つの通信機器が同時に接続確立状態に遷移した場合に、両通信機器から送信される最初のトーン信号が重なることを回避することができ、ＳＤによってトーン信号の検知を行うことができるため、接続確立状態を維持することができる。尚、データ通信終了後のトーン信号の送信タイミングは、上述の例と逆のタイミングとしても構わない。
【００３９】
（データ通信終了時のトーン信号の交換方法２）
また、本発明の第八の実施の形態では、データ通信終了時に２つの通信機器間においてトーン信号の送受信を確実に行うための別の方法を示し、データ転送可能状態に遷移した時点で確立した親子関係とデータ通信終了時のＳＤとを用いてトーン信号の送信のタイミングをずらす方法を用いる。
【００４０】
この方法では、データ転送可能状態から接続確立状態に遷移したとき、まず、ＳＤが非アクティブに成るのを待ち、ＳＤが非アクティブとなることで、相手機器がデータ転送可能状態から接続確立状態に遷移したことを検知する。そして、このように両通信機器が接続確立状態に遷移したことが確認された後、それぞれ親機器及び子機器となる通信機器が異なるタイミングでトーン信号を送信する。このとき、例えば、上述のように、自機器が親機器であった場合はすぐにトーン信号の送信を開始し、また、自機器が子機器であった場合はトーン信号の周期の半周期遅れでトーン信号の送信を開始するようにしても構わない。
【００４１】
この方法を用いることで、どのようなタイミングで両通信機器がデータ転送可能状態から接続確立状態に遷移しようと、データ通信終了後、両通信機器においてトーン信号の送受信を確実に行うことができる。
【００４２】
（切断状態から接続確立状態への遷移時におけるトーン信号の交換方法）
また、本発明の第九の実施の形態では、電源投入後などの切断状態から接続確立状態への遷移時に２つの通信機器間においてトーン信号の送受信を確実に行うために、トーン信号の周期をずらして送信する方法を用いる。
【００４３】
トーン信号の基本周期Ｔに対して、Ｔ−α〜Ｔ＋β（０≦α≦Ｔ、０≦β≦Ｔとする）において２つ以上の周期を設定し、相手機器のトーン信号を受信するまで、トーン信号の送信毎に設定された２つ以上の周期をランダムに選択し、選択された周期でトーン信号を送信する。そして、相手機器のトーン信号を受信したことをＳＤで検知した後は、相手機器から送信されるトーン信号と重ならないようにトーン信号を送信する。
【００４４】
この方法を用いることで、電源投入後などの切断状態から接続確立状態への遷移時に、２つの通信機器のトーン信号の周期をずらすことができるので、送信タイミングにずれを生じさせて、トーン信号の交換を確実に行うことができ、また、切断状態から接続確立状態へ遷移するのに要する時間を短縮することができる。
【００４５】
（具体的な実現手段）
具体的には上記で述べた解決手段に基き、下記に記載の通信機器を用いて上記課題を解決する。
【００４７】
本発明に係る通信機器は、トーン信号の交換によって他の通信機器との接続を確立する通信機器であって、接続確立時に、自機器の各トーン信号送信から次のトーン信号送信までの時間内に少なくとも２つの期間を設け、他の通信機器からのトーン信号をそのいずれの期間内に受信したかを検知し、検知した期間に対応して、自機器が持つ２つの送信特性のいずれを用いるかを決定する機能を備えたことを特徴とする。
【００４８】
本発明に係る通信機器は、１本の光ファイバを用いて他の通信機器との双方向通信を行う通信機器であって、受信光の強度に応じて受信光を二値化する二値化手段と、前記二値化手段の出力に二値の一方の値が一定期間以上連続した事を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基き前記他の通信機器との接続の解除を検出する接続解除認識手段とを備えたことを特徴とする。
【００４９】
本発明に係る通信機器は、上記に記載の通信機器であって、前記一定期間が、通信におけるデータ符号化に用いられる符号化方式で起こり得る同一符号の最長の連続期間より長いことを特徴とする。
【００５０】
本発明に係る通信機器は、トーン信号の交換によって他の通信機器との接続を確立する通信機器であって、接続確立後に、自機器内部からデータ通信要求が発生したことを検知し、接続確立に用いた第１のトーン信号とは別の、あらかじめ定められた第２のトーン信号を送信する機能と、前記第２のトーン信号を受信したことを検出し、他の通信機器にデータ通信要求が発生したことを認識する機能を備えたことを特徴とする。
【００５１】
本発明に係る通信機器は、トーン信号の交換によって他の通信機器との接続を確立する通信機器であって、複数の送信特性のうちの１つの送信特性を用いて、他の通信機器とデータ信号の交換を行うデータ転送可能状態にあるときに、自機器内部からの通信要求が解除されて、トーン信号の交換を行う接続確立状態に遷移する際、自機器が使用する送信特性に応じてトーン信号の送信開始時刻を設定することを特徴とする。
【００５２】
本発明に係る通信機器は、トーン信号の交換によって他の通信機器との接続を確立する通信機器であって、トーン信号の基本周期をＴとしたとき、他の通信機器との接続が確立するまでにトーン信号を送信させる周期として、Ｔ−α（０≦α≦Ｔ）乃至Ｔ＋β（０≦β≦Ｔ）の間で２つ以上の周期が予め設定され、他の通信機器との接続が確立するまで、トーン信号を送信するたびに、次にトーン信号を送信するまでの周期を、設定された２つ以上の周期から無作為に選択して設定し、この設定された周期が経過した後に次のトーン信号を送信することを特徴とする。
【００５３】
上述の通信機器において、光信号を用いて通信を行うようにしてもかまない。このような通信機器において、光信号を用いた通信を全二重通信としても構わない。又、光信号を用いた通信を一芯全二重通信としても構わない。更に、ＩＥＥＥ１３９４に準拠した信号を扱うものとしても構わない。
【００５５】
本発明に係る通信方法は、通信機器が、トーン信号を交換することによって接続を確立する通信方法であって、接続確立しようとする全通信機器それぞれに、自機器の各トーン信号送信から次のトーン信号送信までの時間内に少なくとも２つの期間を設け、接続確立時に前記期間のうち所定の期間にトーン信号を受信した通信機器が、複数の送信特性のうち所定の送信特性で動作を行うとともに、前記所定の送信特性で動作を行う通信機器以外の通信機器が、接続確立後、前記所定の通信特性以外の送信特性で動作を行うことを特徴とする。
【００５６】
本発明に係る通信方法は、通信機器が、１本の光ファイバを用いて双方向通信を行う通信方法であって、前記通信機器が、受信光の強度に応じて受信光を二値化する二値化手段と、前記二値化手段の出力に二値の一方の値が一定期間以上連続したことを検出する検出手段と、を有し、前記検出手段での検出結果に基づいて、前記通信機器がそれぞれ、接続の解除を検出することを特徴とする。
【００５７】
本発明に係る通信方法は、通信機器が、トーン信号を交換することによって接続を確立する通信方法であって、接続確立を要求するために、第１のトーン信号が交換され、接続確立後に自機器内部からデータ通信要求が発生した通信機器より、前記第１のトーン信号とは異なる第２のトーン信号が送信され、前記第２のトーン信号を受信した他の通信機器が、前記第２のトーン信号を送信した通信機器にデータ通信要求が発生したことを認識することを特徴とする。
【００５８】
本発明に係る通信方法は、通信機器が、トーン信号を交換することによって接続を確立する通信方法であって、異なる送信特性を用いてデータ信号を交換することでデータ通信を行っている通信機器のうちの１つの通信機器において、該通信機器内部からの通信要求が解除される際、前記通信要求が解除された通信機器が使用していた送信特性に応じて、トーン信号の送信開始時刻を設定することを特徴とする。
【００５９】
本発明に係る通信方法は、通信機器が、トーン信号を交換することによって接続を確立する通信方法であって、トーン信号の基本周期をＴとしたとき、接続確立しようとする全通信機器それぞれにおいて、他の通信機器との接続が確立するまでにトーン信号を送信させる周期として、Ｔ−α（０≦α≦Ｔ）乃至Ｔ＋β（０≦β≦Ｔ）の間で２つ以上の周期が予め設定されるとともに、他の通信機器との接続が確立するまで、トーン信号が送信されるたびに、次にトーン信号が送信されるまでの周期が、設定された２つ以上の周期から１つ選択されて設定され、この設定された周期が経過した後に次のトーン信号が送信されることを特徴とする。
【００６０】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
本発明の第一の実施の形態を図１、２を用いて示す。
【００６１】
この実施の形態では、機器が起動すると、まずトーンを送信せずに受信状態に入り、時間Ｔが経過する前に相手機器からのトーンを受信した場合は、自機器が親になって、即座にトーンを送信して接続を確立し、時間Ｔが経過しても相手機器のトーンを受信しなかった場合は、相手機器のトーンを受信するまで、Ｔよりも短い一定時間ｔ間隔でトーンを送信しつづけ、相手機器のトーンを受信した時点で、自機器は子になって、接続を確立する。
【００６２】
（トーン交換のタイミング）
図１は、この方法を用いて接続を確立する場合の、双方のトーン送信のタイミングを示した図である。先に起動した側をＡ、遅れて起動した側をＢとする。
【００６３】
１０１、１０２、１０３、１０５は機器Ａが送信したトーン、１０４は機器Ｂが送信したトーンである。１１１は、システムが起動して相手のトーンを待つ最大時間Ｔ、１１２は、２つめ以降のトーンを送信してから、その次のトーンを送信するまでの間隔ｔである。
【００６４】
Ａは起動したら、時間Ｔだけ待っても相手機器のトーンを受信しないので、トーン１０１を送信する。そのあと、時間ｔだけ待っても相手機器からのトーンを受信しないのでトーン１０２を送信する。さらに、時間ｔだけ待っても相手機器からのトーンを受信しなければ、繰返しトーン１０３を送信する。
【００６５】
Ｂは、起動した時点ですでに相手機器Ａが起動し、トーンを間隔ｔで送信しつづけているので、時間Ｔの間にトーン１０３を受信する。トーン１０３を受信すると、Ｂは親になって、相手機器にトーン１０４を送信し、接続を確立する。
【００６６】
Ａは、遅れて起動した相手機器Ｂのトーン１０４を受信したら、自分が子になって接続を確立する。
【００６７】
（処理フロー図）
図２は、この実施の形態に記載の方法で接続を確立する機能を備えた通信機器の処理フロー図である。
【００６８】
ステップＳ２０１は受信待ち時間を計るためのタイマをリセットするステップである。タイマをリセットしてステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２は相手機器のトーンを受信したかどうかを調べるステップで、もし、相手機器のトーンを受信すればステップＳ２０３へ、相手機器のトーンを受信しなければステップＳ２０４へ進む。
【００６９】
ステップＳ２０３は、自分がトーンを送信する前に相手機器のトーンを受信した場合の処理を行うステップで、この場合は、自機器を親であると決定し、ステップＳ２０９に進む。
【００７０】
ステップＳ２０４は、タイマの値がＴになったかどうか調べるステップで、もし、タイマの値がＴをこえていればステップＳ２０５へ進み、こえていなければ、ステップＳ２０２に戻る。
【００７１】
ステップＳ２０５は、トーンを送信して、タイマをリセットするステップで、処理を終了するとステップＳ２０６へ進む。ステップＳ２０６は相手機器のトーンを受信したかどうかを調べるステップで、もし、相手機器のトーンを受信すればステップＳ２０８へ、相手機器のトーンを受信しなければステップＳ２０７へ進む。
【００７２】
ステップＳ２０７は、タイマの値がｔになったかどうか調べるステップで、もし、タイマの値がｔをこえていればステップＳ２０５へ進み、こえていなければ、ステップＳ２０６に戻る。
【００７３】
ステップＳ２０８は、自分がトーンを送信した後に相手のトーンを受信した場合の処理を行うステップで、この場合は、自機器を子であると決定し、ステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９は、接続確立のためのトーンを送信するステップで、このトーンの送信によって、接続が確立する。
【００７４】
以上のように接続の確立と同時に、親子関係を定める事ができる。ここで定まった親子関係に基づき、各機器は自機器の持つ２つの送信特性のどちらを用いるかを決定する。例えば親機器は波長Ａ、子機器は波長Ｂとすれば、迷光が有っても波長の違いで分離でき、接続の解除を正確に検出できる。
【００７５】
［実施の形態２］
ただ、第一の実施の形態においては、接続された両方の機器の一方が最初のトーンを送信するのとほぼ同時に他方がトーンを送信した場合には、うまく親子が決まらないことがある。したがって、第二の実施の形態において、確実に親子関係を決定する方法を示す。
【００７６】
本発明の第二の実施の形態を図３、４、５、６を用いて示す。
【００７７】
この実施の形態では、各機器は、起動するとある間隔をおいて、トーンを繰返し送信し、自機器が送信していない間に相手機器が送信したトーンを受信すれば、接続を確立する。
【００７８】
自機器がトーンを送信していない期間は、親領域、子領域、不感領域の３つの時間領域に分けられており、どの区間で相手トーンを受信したかによって、自機器が親か子かが決まる。つまり、親領域で相手トーンを受信すると、自機器が親になり、子領域で相手トーンを受信すると、自機器が子になる。不感領域ではトーンの受信は行わない。
【００７９】
（親領域・子領域）
図３は、親領域・子領域・不感領域を示した図である。親領域・子領域・不感領域は、自機器がトーンを送信した時刻を基準にした相対時刻によって定義される。
【００８０】
３０１は、自機器の送信トーンである。送信トーンと送信トーンの間は、親領域３０２、子領域３０３に分けられており、３０２と３０３の間には不感領域３０４、３０８がある。
【００８１】
３０２は親領域で、この間に相手トーンを受信した場合自機器が親となる。３０３は子領域で、この間に相手トーンを受信した場合自機器が子となる。子領域３０３の長さは親領域３０２の長さと同じか、長くなっているのが望ましい。
【００８２】
３０４は、トーン送信中およびトーン送信前後の不感領域である。３０５は、トーン送信前の不感領域で、トーンの幅＋伝送遅延＋余裕時間（マージン）の長さがある。３０６は、トーン送信後の不感領域で、トーン送信前と同じ長さがある。３０７は、トーンの幅である。
【００８３】
３０８は、親領域と子領域の間の不感領域である。その長さは、少なくとも、トーンが親領域と子領域の両方にまたがって受信されないことを保証できる長さは必要である。
【００８４】
（自機器が親になる場合）
図４を用いて、自分が親になる場合の動作を説明する。
【００８５】
４０１は相手が送信したトーンである。４０２は受信トーンであり、相手トーン４０１を自機器が受信したものである。受信トーン４０２は、親領域３０２内で受信されているので、自機器が親となる。この場合、相手機器を子にしなければならないので、次に、相手の子領域で、相手機器が自機器のトーンを受信するようなタイミングでトーン４０４を送信する必要がある。
【００８６】
このため、受信トーン４０２を受信してから、ある時間４０３だけまって、トーン４０４を送信すれば良い。相手の子領域で、相手が自分のトーンを受信するためには、待ち時間４０３は、たとえば送信後の不感領域の長さ３０６、親領域の長さ３０２、親領域と子領域の間の不感領域の長さ３０８の合計にすればよい。そうすると、自分が送信したトーン４０４の相手機器による受信４０５は、相手の子領域３０３の中に入っており、相手機器は子になる。
【００８７】
（自機器が子になる場合）
次に図５を用いて、自機器が子になる場合の動作を説明する。
【００８８】
５０１は相手機器が送信したトーンである。５０２は受信トーンであり、相手トーン５０１を自機器が受信したものである。受信トーン５０２は、子領域３０２内で検出されているので、自機器が子となる。この場合、相手機器を親にしなければならないので、次に、相手の親領域で、相手機器が自機器のトーンを受信するようなタイミングでトーン５０４を送信する必要がある。相手の子領域３０２は、相手機器がトーンを送信したあと、不感領域３０６をはさんですぐに存在するので、トーン５０４は、自機器がトーン５０４を受信してから不感領域３０６と同じ長さの待ち時間５０３だけ待ったあと送信すれば良い。
【００８９】
そうすると、自機器が送信したトーン５０４の相手機器による受信５０５は、相手の親領域３０２の中に入っており、相手機器は親になる。
【００９０】
（処理フロー図）
図６は、この実施の形態に記載の方法で接続を確立する機能を備えた通信機器の処理フロー図である。
【００９１】
ステップＳ６０１はトーンを送信するステップである。トーンを送信したら、時間領域の終了を判定するタイマをリセットし、ステップＳ６０２へ進む。
【００９２】
ステップＳ６０２は相手トーンの受信を行うステップである。トーンを受信したら、ステップＳ６０３へ進み、しなければＳ６０５へ進む。
【００９３】
ステップＳ６０３は自機器を親に設定するステップである。自機器を親に設定したら、Ｓ６０４へ進む。
【００９４】
ステップＳ６０４は、これから送信するトーンが相手の子領域で受信されるようにするための待ち時間だけ待つステップである。ここでの待ち時間はたとえば、図３のトーン送信後の不感領域の長さ３０６と親領域の長さ３０２と不感領域の長さ３０８の長さの和である。これにより、次にステップＳ６０９で送信するトーンが、相手側の子領域内で受信されることを保証する。待ち時間が終了したらステップＳ６０９へ進む。
【００９５】
ステップＳ６０５は、親領域が終了したかどうか判定するステップである。タイマの値を見て、親領域が終了していたら、タイマをリセットしてステップＳ６０６に進み、まだ親領域の内部なら、ステップＳ６０２へ戻る。
【００９６】
ステップＳ６０６は相手トーンの受信を行うステップである。トーンを受信したら、ステップＳ６０７へ進み、しなければ、ステップＳ６１０へ進む。
【００９７】
ステップＳ６０７は自機器を子に設定するステップである。自機器を子に設定したら、Ｓ６０８へ進む。
【００９８】
ステップＳ６０８は、これから送信するトーンが相手の親領域で受信されるようにするための待ち時間だけ待つステップである。ここでの待ち時間は、たとえば、図３のトーン送信後の不感領域の長さ３０６と同じ長さである。これにより、次にステップＳ６０９で送信するトーンが、相手側の親領域内で受信されることを保証する。待ち時間が終了したらステップＳ６０９へ進む。
【００９９】
ステップＳ６０９はトーンを送信するステップである。このトーンを送信し終わったら、接続が確立される。
【０１００】
ステップＳ６１０は、子領域が終了したかどうか判定するステップである。タイマの値を見て、子領域が終了していたら、タイマをリセットしてステップＳ６０１に戻り、まだ子領域の内部なら、ステップＳ６０６へ戻る。
【０１０１】
以上のように、接続の確立と同時に局所的な親子関係を定める事が出来る。ここで定まった親子関係に基づき、各機器は自機器の持つ２つの送信特性のどちらを用いるかを決定する。例えば親機器は波長Ａ、子機器は波長Ｂとすれば、迷光が有っても波長の違いで分離でき、接続の解除を正確に検出できる。
【０１０２】
［実施の形態３］
本発明の第三の実施の形態を図７、８を用いて示す。
【０１０３】
この実施の形態では、受信側の増幅器である受信アンプの特性を利用することにより、親子関係を必要とせずに、接続の解除を検出する。
【０１０４】
図７は、受信アンプの構造を示した図である。７０１は光ファイバ上の光を受信するフォトダイオードである。７０２、７０３は信号を増幅するＯＰアンプである。７０４はコンパレータである。
【０１０５】
７０６、７０７は時間を計測するためのカウンタであり、リセット信号としてカウンタ７０６にはコンパレータ７０４の出力の反転値が、カウンタ７０７にはコンパレータ７０４の出力が接続されている。これにより、コンパレータ７０４の出力が一定時間以上ハイが続くとカウンタ７０６はハイを出力する。コンパレータ７０４の出力が一定時間以上ローが続くとカウンタ７０７はハイを出力する。オアゲート７０８はカウンタ７０６、７０７の出力のオアを出力する。すなわち、コンパレータ７０４の出力に一定時間以上同符号が続いた時ハイを出力する。
【０１０６】
図８（ａ）は、フォトダイオード７０１の出力電流Ｖ１および、ＯＰアンプ７０２の出力の波形である。前半部分は相手が発光している部分で、相手光と迷光が合成された信号があがってくる。後半部分は相手の発光が止まった部分で、迷光だけが見えている。
【０１０７】
図８（ｂ）は、ＯＰアンプ７０３の出力である。相手発光が止まった後は、直流成分が変化し、それに対応して迷光成分をあらわす電圧値が緩やかに閾値に近づいていくが、この迷光成分が閾値を超えるまでには、ある時間８０１がかかる。
【０１０８】
図８（ｃ）は、コンパレータ７０４の出力である。接続が解除（相手の発光が停止）してから波形（ｂ）の迷光成分が閾値を超えるまでの時間８０１の間は、同一符号（この場合は０）が続いている。この時間は、数十ビットの時間であり、８Ｂ１０Ｂ符号化の最大ランレングスを充分に超える。したがって、７０５、７０６、７０７、７０８の回路を用いて同一符号の一定ビット数以上の連続を見つけることによって、接続の解除を検出することができる。
【０１０９】
［実施の形態４］
本発明の第四の実施の形態を図９、１０を用いて示す。
【０１１０】
この実施の形態では、自機器の送信によりアクティブになる可能性のあるＳＤを用いて互いのデータ通信の開始を認識する具体的な手段について述べる。
【０１１１】
図９は、動作原理を示すタイミングチャートである。図９では、トーンによる接続の確立検出が既に終了している。検出後もデータ通信開始までは同じトーンを交換し続ける。９０１、９０２、９１７、９１８、９１９、９２０はトーン信号である。
【０１１２】
その後、機器Ａは内部でデータ通信要求信号９１５を生成する。この信号がアクティブになると、機器Ａは接続確立のためのトーン信号とは別のトーン信号９０３、９０４を送信する。この実施の形態では、接続確立のためのトーン信号の３倍のトーン信号を使用した。
【０１１３】
両機器は自機器がトーン信号を送信している時間帯９０６、９０８，９１０，９１２、９２３、９２５、９２７、９２９の各々に対して一定のマージンを加えた時間の間ＳＤを無視し、その他の時間帯にＳＤがアクティブかどうか判定することにより、相手信号の有無を検出することができる。従って、機器Ｂは相手機器のデータ通信要求時に送信されるトーン信号９２６を検知し、通信検出信号をアクティブにする（９３３）。
【０１１４】
次に、機器Ｂの内部でデータ通信要求信号９３２が生成されると、既に通信検出信号がアクティブである機器Ｂはデータ通信信号９２１の送信を開始する。機器Ａは、データ通信要求信号時のトーン信号９０３、９０４を送信中には、その送信が断続的であることから、自機器の送信停止時にはＳＤを用いて相手の送信信号の有無を検出することができる。そのため、機器Ｂの送信信号９２１に対応して機器ＡのＳＤが９０１、９０２より一定時間以上アクティブ（９１４）になった時、相手機器Ｂがデータ通信を開始したと認識して自機器もデータ通信を開始する。
【０１１５】
このように、迷光の影響により自機器の送信中にアクティブになる可能性のあるＳＤを用いて双方機器とも相手機器のデータ通信開始を知ることができる。
【０１１６】
図１０は上述のタイミングチャートの内容を実現するための回路の構成図である。
【０１１７】
データ送信器１００１はデータ送信信号１００２を生成する。アンドゲート１００５には機器が内部で生成する通信要求信号と通信検出信号をインバータゲート１００４で反転させた信号が入力される。
【０１１８】
トーンイネーブル生成器１００７にはアンドゲート１００５の出力信号１００６が入力される。トーンイネーブル生成器１００７は、信号１００６がローの時、接続確立のためのトーン信号を生成するためのトーンイネーブル信号を生成し信号１００８に出力する。また、信号１００６がハイの時、データ通信要求を示すトーン信号を生成するためのトーンイネーブル信号を生成し信号１００８に出力する。この実施の形態では、データ通信要求を示すトーン信号は接続確立のためのトーン信号の３倍の長さを持つパルス信号を例として使う。
【０１１９】
アンドゲート１００９には、例えば５０ＭＨｚの周期信号と信号１００８が入力される。アンドゲート１００９の出力信号１０１０はトーン信号である。アンドゲート１０１１には、通信要求信号と通信検出信号が入力される。
【０１２０】
マルチプレクサ１００３には、データ送信信号１００２、トーン信号１０１０およびアンドゲート１０１１の出力信号１０１２が入力される。信号１０１２がローの時すなわち通信要求信号と通信検出信号のいずれかがローの時マルチプレクサ１００３はトーン信号１０１０と同じ波形を出力する。また、信号１０１２がハイの時すなわち通信要求信号と通信検出信号の両方がハイの時マルチプレクサ１００３はデータ送信信号１００２と同じ波形を出力する。
【０１２１】
上記構成により、機器は、通信要求信号がローの場合、接続確立のためのトーン信号を送信する。また、通信要求信号がハイかつ通信検出信号がローの場合、通信要求を示すトーン信号を送信する。また、通信要求信号がハイかつ通信検出信号がハイの場合、データ信号を送信する。
【０１２２】
カウンタ１０１３には、ＳＤとトーンイネーブル信号１００８が入力される。カウンタ１０１３は、トーンイネーブル信号１００８がローの時に、接続確立のためのトーン信号よりも長い間ＳＤがアクティブになった時に信号１０１４をハイにする。また、トーンイネーブル信号１００８がローの時に、トーンの周期よりも長い間信号１０１４がアクティブにならなかった時、信号１０１５をハイにする。
【０１２３】
セットリセットフリップフロップ１０１６には、信号１０１４と信号１０１５が入力される。相手機器の通信要求を示すトーンを検出した場合、信号１０１４がハイになるのでセットリセットフリップフロップ１０１６はハイを出力する。トーンの周期よりも長い間相手機器の通信要求を示すトーンを検出しなかった場合、セットリセットフリップフロップ１０１６はローを出力する。
【０１２４】
これにより、セットリセットフリップフロップ１０１６は図９の通信検出信号に相当する信号を生成することができる。
【０１２５】
本実施の形態で述べた発明をＩＥＥＥ１３９４に適応する場合、通信要求信号はＴｐＢｉａｓ生成信号に対応し、通信検出信号はｂｉａｓ＿ｄｅｔｅｃｔ信号に対応する。この対応により、データ通信開始の検出機能だけでなく、ＩＥＥＥ１３９４の改訂仕様ＩＥＥＥ１３９４ａのサスペンド／レジューム機能も実装することができる。
【０１２６】
［実施の形態５］
本発明の第五の実施の形態を図１１、１２、１３を用いて示す。
【０１２７】
この実施の形態では、接続確立後も、両通信機器が子機器として動作し、データ転送可能状態に遷移する際に、親子関係を設定する方法を示す。
【０１２８】
図１１は、動作原理を示すタイミングチャートである。図１１では、第四の実施の形態（図９）と同様、トーン信号による接続の確立検出が既に終了している。また、先に自機器からのデータ通信要求が発生した側をＡ、後に自機器からのデータ通信要求が発生した側をＢとする。
【０１２９】
機器Ａ、Ｂがそれぞれ接続確立状態になったとき、トーン信号を交換することによって接続の確立検出が行われる。このとき、機器Ａ、Ｂは、第一及び第二の実施の形態と異なり、親子関係の設定が行われず、両機器とも子機器として動作を行い、図１１のように、機器Ａが短いトーン信号１１０１、１１０２を、機器Ｂが短いトーン信号１１１０、１１１１を送信する。このように、お互いの接続の確立検出後、データ通信開始時までは、子機器として動作する機器Ａ、Ｂが短いトーン信号を交換し続けるため、機器Ａ、Ｂの親子関係を示す親設定信号がローである。
【０１３０】
その後、まず、機器Ａが内部でデータ通信要求信号１１１９を生成する。また、機器Ａ、Ｂは自機器が信号を送信している時間帯１１０４、１１０６、１１０８、１１１４、１１１６、１１１８の各々に対して一定のマージンを加えた時間の間ＳＤを無視し、その他の時間帯にＳＤがアクティブであるか否か判定することにより、相手機器からのトーン信号の有無を検出することができる。よって、機器Ａは、ＳＤ１１０５によって機器Ｂからの短いトーン信号１１１０を検出し、また、機器Ｂは、ＳＤ１１１３、１１１５によって機器Ａからの短いトーン信号１１０１、１１０２を検出する。
【０１３１】
従って、データ通信要求信号がアクティブになると、機器Ａはデータ通信要求後にＳＤ１１０７を検知することで、機器Ｂより送信される短いトーン信号１１１１を確認することができる。そして、この短いトーン信号１１１１を確認した後、機器Ａは接続確立のための短いトーンとは別の長いトーン信号１１０３を送信する。この実施の形態では、長いトーン信号に短いトーン信号の３倍のトーン信号を使用した。
【０１３２】
このように長いトーン信号１１０３を送信した後、機器Ａは親設定信号１１２１がハイとなり、親機器となる。一方、機器Ｂにおいては、データ通信要求信号１１２０が発生したとしても、短いトーン信号１１１２が送信される前に長いトーン信号１１０３がＳＤ１１１７により検知され、機器Ａがデータ転送可能状態に遷移し親機器に設定されたことが確認される。そして、親設定信号はローのままとされて、子機器に設定される。
【０１３３】
このように、データ転送可能状態に遷移したときに、送信するトーン信号の種類を変更することによって、２つの通信機器の親子関係を設定することができる。
【０１３４】
図１２は上述のタイミングチャートの内容を実現するためのブロック構成図である。
【０１３５】
図１２の通信機器において、電源が投入されると、コントローラ１２１６において自機器の通信状態が切断状態に設定される。そして、コントローラ１２１６より信号１２１５がトーン生成器１２０３に与えられることにより、短いトーン信号１２０４がトーン生成器１２０３で生成されて送信機１２０５に与えられた後、送信信号１２０６に変換されて送信機１２０５より送信される。尚、ここでいう送信機は、例えば光通信においては、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザーダイオード）などである。
【０１３６】
一方、受信信号１２０７が受信機１２０８で受信されると、ＳＤ１２０９に変換されてＳＤ判別器１２１０に送出される。ＳＤ判定器１２１０では、自機器からトーン信号が送信される期間以外のＳＤ１２０９により短いトーン信号及び長いトーン信号のいずれが受信されたか判定される。尚、ここでいう受信機は、例えば光通信においては、ＰＤ（フォトダイオード）などである。
【０１３７】
ＳＤ判定器１２１０で短いトーン信号が確認されると、判定結果を示す判定信号１２１１がカウンタ１２１２に与えられ、１カウント計数される。そして、カウンタ１２１２のカウント数が予め設定された規定回数に達すると、信号１２１４をコントローラ１２１６に与えて、短いトーン信号の受信回数が規定回数に達したことを認識させる。コントローラ１２１６では、短いトーン信号の受信回数が規定回数に達したことを認識すると、データ通信要求生成器１２０１に対して、データ通信要求許可信号１２１７を与える。
【０１３８】
データ通信要求許可信号１２１７が与えられたデータ通信要求生成器１２０１が、コントローラ１２１６に対して、データ通信要求信号１２０２を送出する。このとき、ＳＤ判別器１２１０より与えられる判定信号１２１３より長いトーン信号が受信されていないことがコントローラ１２１６において確認された場合、トーン生成器１２０３が長いトーン信号を生成するように、コントローラ１２１６より信号１２１５が送出される。
【０１３９】
そして、トーン生成器１２０３で長いトーン信号１２０４が生成されて送信機１２０５に送信され、送信機１２０５で送信信号１２０６に変換されて送信される。このように長いトーン信号１２０４が変換された送信信号１２０６が送信されるとき、長いトーン信号１２０４がトーン生成器１２０３より送信機１２０５に送出されると、トーン生成器１２０３より生成結果信号１２１８がコントローラ１２１６に与えられ、コントローラ１２１６が長いトーン信号が送信されたことを認識し、自機器を親機器と設定する。
【０１４０】
一方、コントローラ１２１６が信号１２１５をトーン生成器１２０３に与えて長いトーン信号１２０４を生成するように指示する前に、ＳＤ判別器１２１０より与えられる判定信号１２１３より長いトーン信号が受信されたことがコントローラ１２１６において確認された場合、コントローラ１２１６は自機器を子機器に設定したままにする。そして、トーン生成器１２０３に信号１２１５を与えて短いトーン信号１２０４を生成するように指示する。このように通信機器を構成することによって、上述した図１１のタイミングチャートの動作を行うことができ、親子関係を確実に決定することができる。
【０１４１】
図１３は、図１２のように構成される通信機器の接続確立後の動作を示す処理フロー図である。
【０１４２】
ステップＳ３０１は、自機器が接続確立状態となったとき、自機器からのトーン信号の送信タイミングを待つステップである。そして、自機器の送信タイミングになると、ステップＳ３０２に進む。
【０１４３】
ステップＳ３０２は、長いトーン信号を受信したか否かを調べるステップで、ＳＤ判別器１２１０によって判定されると、その判定信号１２１１、１２１３がそれぞれカウンタ１２１２及びコントローラ１２１６に送出される。そして、長いトーン信号が受信されたと判定されたとき、ステップＳ３０３に進み、短いトーン信号が受信されたと判定されたとき、ステップＳ３０４に進む。
【０１４４】
ステップＳ３０３は、短いトーン信号を送信するステップで、トーン生成器１２０３において短いトーン信号１２０４が生成された後、送信機１２０５で送信信号１２０６に変換されて送信される。その後、ステップＳ３０７で、コントローラ１２１６において自機器が子機器に設定される。
【０１４５】
ステップＳ３０４は、データ通信要求生成器１２０１よりデータ通信要求信号１２０２が与えられたか否かをコントローラ１２１６が判定するステップである。このとき、データ通信要求信号１２０２が与えられていないとき、ステップＳ３０５に進み、データ通信要求信号１２０２が与えられているとき、ステップＳ３０６に進む。
【０１４６】
ステップＳ３０５は、短いトーン信号を送信するステップで、トーン生成器１２０３において短いトーン信号１２０４が生成された後、送信機１２０５で送信信号１２０６に変換されて送信される。その後、ステップＳ３０１に進む。
【０１４７】
ステップＳ３０６は、長いトーン信号を送信するステップで、トーン生成器１２０３において長いトーン信号１２０４が生成された後、送信機１２０５で送信信号１２０６に変換されて送信される。その後、ステップＳ３０８で、コントローラ１２１６において自機器が親機器に設定される。
【０１４８】
以上のようにして、接続の確立後、データ通信開始直前に、親子関係を定めることができる。ここで定まった親子関係に基づき、各機器は自機器の持つ２つの送信特性のどちらを用いるかを決定する。例えば親機器は波長Ａ、子機器は波長Ｂとすれば、迷光が有っても波長の違いで分離でき、接続の解除を正確に検出できる。
【０１４９】
［実施の形態６］
本発明の第六の実施の形態を図１２、１４、１５を用いて示す。
【０１５０】
この実施の形態では、接続確立後も、両通信機器が子機器として動作し、データ転送可能状態に遷移する際に、一旦仮に親子関係を設定した後に、長いトーンの送受信した関係より親子関係を決定する方法を示す。
【０１５１】
図１４は、動作原理を示すタイミングチャートである。図１４では、第五の実施の形態（図１１）と同様、トーン信号による接続の確立検出が既に終了している。また、先に自機器からのデータ通信要求が発生した側をＡ、後に自機器からのデータ通信要求が発生した側をＢとする。
【０１５２】
機器Ａ、Ｂがそれぞれ接続確立状態になったとき、第五の実施形態と同様、トーン信号を交換することによって接続の確立検出が行われる。このとき、機器Ａ、Ｂは、両機器とも子機器として動作を行い、図１４のように、機器Ａが短いトーン信号１４０１、１４０２を、機器Ｂが短いトーン信号１４１５、１４１６を送信する。このように、短いトーン信号を交換している接続確立状態では、機器Ａ、Ｂの親設定信号がローである。
【０１５３】
その後、まず、機器Ａが内部でデータ通信要求信号１４１２を生成する。また、機器Ａ、Ｂは自機器が信号を送信している時間帯１４０５、１４０７、１４０９、１４１１、１４１９、１４２１、１４２３の各々に対して一定のマージンを加えた時間の間ＳＤを無視し、その他の時間帯にＳＤがアクティブであるか否か判定することにより、相手機器からのトーン信号の有無を検出することができる。よって、機器Ａは、ＳＤ１４０６によって機器Ｂからの短いトーン信号１４１５を検出し、また、機器Ｂは、ＳＤ１４１８、１４２０によって機器Ａからの短いトーン信号１４０１、１４０２を検出する。
【０１５４】
従って、データ通信要求信号がアクティブになると、機器ＡはＳＤ１４０８を検知することで、機器Ｂより送信される短いトーン信号１４１６を確認すると、長いトーン信号１４０３を送信する。この実施の形態では、長いトーン信号に短いトーン信号の３倍のトーン信号を使用した。
【０１５５】
このように長いトーン信号１４０３を送信した後、機器Ａは仮親設定信号１４１３がハイとなり、仮親機器となる。一方、機器Ｂにおいて、データ通信要求信号１４２５が発生した後、通信路の異常によって、ＳＤ１４２２が検出されて、長いトーン信号１４０３が短いトーン信号と誤って認識されたとき、長いトーン信号１４１７を送信した後、仮親設定信号１４２６がハイとなり、機器Ｂも仮親機器となる。
【０１５６】
そして、機器Ａにおいて、長いトーン信号１４１７がＳＤ１４１０により検知されると、機器Ｂがデータ転送可能状態に遷移し仮親機器に設定されたことが確認される。そして、仮親設定信号１４１４はローとされるとともに、親設定信号はローのままとされて、子機器に設定される。このように子機器に設定された機器Ａは、データ通信要求信号が既にハイであるので、データ信号である連続信号１４０４を送信する。
【０１５７】
一方、連続信号１４０４を受信した機器Ｂにおいては、長いトーン信号よりも長い期間１４２７の間、ＳＤ１４２４がアクティブであることが確認されると、機器Ａがデータ転送可能状態に遷移し子機器に設定されたことが確認される。そして、データ通信要求信号が既にハイであるので、親設定信号１４２８がハイとされて親機器に設定されると同時に、データ信号である連続信号１４２９を送信する。
【０１５８】
このように、データ転送可能状態に遷移したときに、送信するトーン信号の種類を変更するとともに、変更されたトーン信号を受信した通信機器が親機器として設定されるようにすることで、通信路に異常が発生した場合でも、２つの通信機器の親子関係を確実に設定することができる。
【０１５９】
本実施形態においても、第五の実施の形態と同様、上述のタイミングチャートの内容を実現するためのブロック構成図として、図１２を使用する。よって、以下では、第五の実施の形態の通信機器と異なる点について述べ、同一の動作に関する説明については第五の実施の形態を参照するものとして、省略する。
【０１６０】
短いトーン信号の受信回数が規定回数に達し、コントローラ１２１６によってデータ通信要求許可信号１２１７が与えられたデータ通信要求生成器１２０１よりデータ通信要求信号１２０２が送出されると、ＳＤ判別器１２１０より与えられる判定信号１２１３より長いトーン信号が受信されていないことがコントローラ１２１６において確認された場合、トーン生成器１２０３が長いトーン信号を生成するように、コントローラ１２１６より信号１２１５が送出される。
【０１６１】
そして、トーン生成器１２０３で長いトーン信号１２０４が生成されて送信機１２０５に送信され、送信機１２０５で送信信号１２０６に変換されて送信される。このとき、長いトーン信号１２０４がトーン生成器１２０３より送信機１２０５に送出されると、トーン生成器１２０３より生成結果信号１２１８がコントローラ１２１６に与えられ、コントローラ１２１６が長いトーン信号が送信されたことを認識し、自機器を仮親機器と設定する。
【０１６２】
一方、コントローラ１２１６が信号１２１５をトーン生成器１２０３に与えて長いトーン信号１２０４を生成するように指示する前に、ＳＤ判別器１２１０より与えられる判定信号１２１３より長いトーン信号が受信されたことがコントローラ１２１６において確認された場合、コントローラ１２１６は自機器を仮子機器に設定する。
【０１６３】
そして、データ通信要求生成器１２０１からデータ通信要求信号１２０２が与えられているとき、コントローラ１２１６がトーン生成器１２０３に信号１２１５を与えて連続信号を生成するように指示するとともに、自機器を子機器に決定する。このとき、信号１２１５を受けたトーン生成器１２０３が送信機１２０５に対して連続信号１２０４を与えると、送信機１２０５が連続信号１２０４を送信信号１２０６に変換して送信する。
【０１６４】
また、コントローラ１２１６で仮親機器に設定された状態で、ＳＤ判別器１２１０より与えられる判定信号１２１３より長いトーン信号が受信されたことが確認された場合、自機器を仮子機器に変更する。そして、データ通信要求信号１２０２がデータ通信要求生成器１２０１より与えられているとき、直ちにコントローラ１２１６がトーン生成器１２０３に信号１２１５を与えて連続信号を生成するように指示するとともに、自機器を子機器に決定する。次の送信タイミングまでにデータ通信要求信号１２０２が発生していないとき、トーン生成器１２０３が短いトーン信号を生成するように指示される。
【０１６５】
このように通信機器を構成することによって、上述した図１４のタイミングチャートの動作を行うことができ、親子関係を確実に決定することができる。
【０１６６】
図１５は、図１２のように構成される通信機器の接続確立後の動作を示す処理フロー図である。
【０１６７】
ステップＳ５０１は、自機器が接続確立状態となった後、仮の親子関係を決定する仮親設定信号をローにするステップである。そして、仮親設定信号をローにすると、ステップＳ５０２に進む。
【０１６８】
ステップＳ５０２は、自機器からのトーン信号の送信タイミングを待つステップである。そして、自機器の送信タイミングになると、ステップＳ５０３に進む。
【０１６９】
ステップＳ５０３は、ステップＳ５０１からステップ５０２に遷移する間に、長いトーン信号を受信したか否かを調べるステップで、ＳＤ判別器１２１０によって判定されると、その判定信号１２１１、１２１３がそれぞれカウンタ１２１２及びコントローラ１２１６に送出される。そして、長いトーン信号が受信されたと判定されたとき、ステップＳ５０４に進み、短いトーン信号が受信されたと判定されたとき、ステップＳ５０５に進む。
【０１７０】
ステップＳ５０４は、仮親設定信号をローとするステップで、コントローラ１２１６が仮親設定信号をローとして自機器を仮子機器に設定するとステップＳ５０８に進む。
【０１７１】
ステップＳ５０５は、データ通信要求生成器１２０１よりデータ通信要求信号１２０２が与えられたか否かをコントローラ１２１６が判定するステップである。このとき、データ通信要求信号１２０２が与えられていないとき、ステップＳ５０６に進み、データ通信要求信号１２０２が与えられているとき、ステップＳ５０９に進む。
【０１７２】
ステップＳ５０６は、ステップＳ５０４と同様、仮親設定信号をローとするステップで、コントローラ１２１６が仮親設定信号をローとして自機器を仮子機器に設定するとステップＳ５０７に進む。
【０１７３】
ステップＳ５０７は、短いトーン信号を送信するステップで、トーン生成器１２０３において短いトーン信号１２０４が生成された後、送信機１２０５で送信信号１２０６に変換されて送信される。その後、ステップＳ５０２に進む。
【０１７４】
ステップＳ５０８は、ステップＳ５０５と同様、データ通信要求生成器１２０１よりデータ通信要求信号１２０２が与えられたか否かをコントローラ１２１６が判定するステップである。このとき、データ通信要求信号１２０２が与えられていないとき、ステップＳ５０２に進み、データ通信要求信号１２０２が与えられているとき、ステップＳ５１０に進む。
【０１７５】
ステップＳ５０９は、長いトーン信号を送信するステップで、トーン生成器１２０３において長いトーン信号１２０４が生成された後、送信機１２０５で送信信号１２０６に変換されて送信される。その後、ステップＳ５１１に進む。
【０１７６】
ステップＳ５１０は、連続信号を送信するステップで、トーン生成器１２０３において連続信号１２０４が生成された後、送信機１２０５で送信信号１２０６に変換されて送信される。その後、ステップＳ５１５で、コントローラ１２１６において自機器が子機器に設定される。
【０１７７】
ステップＳ５１１は、仮親設定信号をハイとするステップで、コントローラ１２１６が仮親設定信号をハイとして自機器を仮親機器に設定するとステップＳ５１２に進む。
【０１７８】
ステップＳ５１２は、連続信号を受信したか否かを調べるステップで、ＳＤ判別器１２１０によって判定されると、その判定信号１２１３がコントローラ１２１６に送出される。そして、連続信号が受信されたと判定されたとき、ステップＳ５１３に進み、連続信号が受信されていないと判定されたとき、ステップＳ５０２に進む。
【０１７９】
ステップＳ５１３は、ステップＳ５１０と同様、連続信号を送信するステップで、トーン生成器１２０３において連続信号１２０４が生成された後、送信機１２０５で送信信号１２０６に変換されて送信される。その後、ステップＳ５１４で、コントローラ１２１６において自機器が親機器に設定される。
【０１８０】
以上のようにして、接続の確立後、データ通信開始直前に、通信路に異常が発生した場合においても確実に親子関係を定めることができる。ここで定まった親子関係に基づき、各機器は自機器の持つ２つの送信特性のどちらを用いるかを決定する。例えば親機器は波長Ａ、子機器は波長Ｂとすれば、迷光が有っても波長の違いで分離でき、接続の解除を正確に検出できる。
【０１８１】
［実施の形態７］
本発明の第七の実施の形態を図１６、１７、１８を用いて示す。
【０１８２】
この実施の形態では、データ通信中に設定された親子関係によって、データ通信終了後のトーン信号の送信タイミングを決定する方法を示す。
【０１８３】
図１６は、動作原理を示すタイミングチャートである。図１６では、親機器に設定された側をＡ、子機器に設定された側をＢとする。また、機器Ａ、Ｂがデータ通信をほぼ同時に終了したものとする。
【０１８４】
ほぼ同時に、機器Ａの内部でローとなるデータ通信要求信号１６０９が発生してデータ通信要求が解除されるとともに、機器Ｂの内部でローとなるデータ通信要求信号１６２０が発生してデータ通信要求が解除されると、機器Ａが１６１０のタイミングでデータ転送可能状態から接続確立状態に遷移するとともに機器Ｂが１６２１のタイミングでデータ転送可能状態から接続確立状態に遷移する。その後、機器Ａがデータ信号となる連続信号１６０１の生成を停止するとともに機器Ｂがデータ信号となる連続信号１６１２の生成を停止する。
【０１８５】
このようにして、機器Ａ、Ｂがほぼ同時にデータ転送可能状態から接続確立状態に遷移すると、親設定信号がハイで親機器として設定されている機器Ａが状態遷移後に期間１６１１が経過したときにトーン信号１６０２を送信し、また、親設定信号がローで子機器として設定される機器Ｂが状態遷移後に期間１６２２が経過したときにトーン信号１６１３を送信する。このとき、機器Ａは、親設定信号１６２４をローにして、自機器が親機器である状態を終了する。
【０１８６】
ところで、期間１６１１はトーン信号の周期１６２３に比べて十分短い時間であるとともに、期間１６２２はトーン信号の周期１６２３の約半分の時間である。よって、機器Ｂより送信されるトーン信号１６１３、１６１４は、機器Ａより送信されるトーン信号１６０２、１６０３と比べて半周期遅れて送信される。
【０１８７】
また、機器Ａ、Ｂは自機器が信号を送信している時間帯１６０４、１６０５、１６０７、１６１５、１６１７、１６１９の各々に対して一定のマージンを加えた時間の間ＳＤを無視し、その他の時間帯にＳＤがアクティブであるか否か判定する。よって、機器ＡがＳＤ１６０６、１６０８で機器Ｂから送信されるトーン信号１６１３、１６１４を検出し、機器ＢがＳＤ１６１６、１６１８で機器Ｂから送信されるトーン信号１６０２、１６０３を検出する。
【０１８８】
このようにデータ通信終了後に、親子関係を利用して送信するトーン信号の送信タイミングを半周期ずらすことによって、両通信機器それぞれが相手機器を確認することができ、切断状態に遷移することなく接続確立状態を維持することができる。
【０１８９】
図１７は上述のタイミングチャートの内容を実現するためのブロック構成図である。
【０１９０】
図１７の通信機器において、データ通信要求生成器１７０１よりハイのデータ通信要求信号１７１２がコントローラ１７１４に与えられて、データ転送可能状態であるとき、コントローラ１７１４がデータ送信器１７０３に信号１７０２を与えてデータ１７０４をマルチプレクサ１７０５に送出するように指示する。
【０１９１】
このとき、コントローラ１７１４がマルチプレクサ１７０５に選択信号１７１３を与えてデータ送信器１７０３から送出されるデータ信号１７０４を選択して送信機１７０６に送出するように指示する。そして、送信機１７０６で、マルチプレクサ１７０５より送出されるデータ信号１７０４が送信信号１７０７に変換されて送信される。尚、ここでいう送信機は、例えば光通信においては、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザーダイオード）などである。
【０１９２】
一方、受信信号１７１７は受信機１７１６によってＳＤ１７１５及び受信データ１７２１に変換される。データ転送可能状態にあるときに、受信機１７１６よりコントローラ１７１４に送出されるＳＤ１７１５がハイとなる場合、コントローラ１７１４よりデータ受信器１７２３に信号１７２２が与えられて、受信機１７１６よりデータ受信器１７２３に送出されるデータ信号１７２１を有効とするように指示する。
【０１９３】
ここで、データ通信要求生成器１７０１よりローとなるデータ通信要求信号１７１２がコントローラ１７１４に与えられて、データ通信要求が解除されると、コントローラ１７１４が自機器の状態をデータ転送可能状態から接続確立状態へと変更する。このとき、データ通信時に親機器として設定されていた場合、まず、コントローラ１７１４によって子機器に設定される。
【０１９４】
そして、コントローラ１７１４が、トーン生成器１７０９に信号１７０８を与えることでトーン信号１７１１を生成するように指示するとともに、マルチプレクサ１７０５に選択信号１７１３を与えることでトーン信号１７１１を選択して送信機１７０６に送出するように指示する。送信機１７０６では、マルチプレクサ１７０５より送出されるトーン信号１７１１が送信信号１７０７に変換されて送信される。
【０１９５】
また、データ通信時に子機器として設定されていた場合、まず、コントローラ１７１４がマルチプレクサ１７０５に選択信号１７１３を与えることで、トーン生成器１７０９より送出されるトーン信号１７１１を選択して送信機１７０６に送出するように指示する。そして、タイマ１７１９に信号１７２０を与えて初期化した後、タイマ１７１９を動作させる。このタイマ１７１９は、トーン信号の半周期分の時間が経過すると、信号１７１８をコントローラ１７１４に与えることでトーン信号の半周期分の時間が経過したことを認識させる。
【０１９６】
コントローラ１７１４で接続確立状態に遷移してからトーン信号の半周期分の時間が経過したことが認識されると、コントローラ１７１４がトーン生成器１７０９に信号１７０８を与えることでトーン信号１７１１を生成するように指示する。そして、送信機１７０６では、マルチプレクサ１７０５より送出されるトーン信号１７１１が送信信号１７０７に変換されて送信される。
【０１９７】
このようにして接続確立状態へ遷移するとき、データ通信要求信号１７１２がデータ通信要求生成器１７０１においてローとされてからトーン生成器１７１１で最初のトーン信号が生成されて送出されるまでは、受信機１７１６で受信されたＳＤ１７１５はコントローラ１７１４において有効な信号とされない。また、最初のトーン信号１７１１を送信信号１７０７に変換して送信した後、受信機１７１６で相手機器からのトーン信号である受信信号１７１７を受信すると、再びデータ通信要求信号１７１２がハイとなるまで、相手機器とのトーン信号の交換を行い続ける。
【０１９８】
図１８は、図１７のように構成される通信機器の接続確立後の動作を示す処理フロー図である。
【０１９９】
ステップＳ８０１は、自機器がデータ転送可能状態となったとき、データ通信要求生成器１７０１よりコントローラ１７１４に与えられるデータ通信要求信号１７１２がハイであるか否か判別されるステップである。データ通信要求信号１７１２がハイのとき、再びステップＳ８０１に進み、データ通信要求信号１７１２がローのとき、ステップＳ８０２に進む。
【０２００】
ステップＳ８０２は、データ転送可能状態にあるとき親機器として動作していたか否かを判断するステップで、コントローラ１７１４によって設定された親設定信号がハイであるか否かによって判断される。そして、親設定信号がローであり子機器として設定されていた場合、ステップＳ８０３に進み、親設定信号がハイであり親機器として設定されていた場合、ステップＳ８０４に進む。
【０２０１】
ステップＳ８０３は、タイマ１７１９を動作させることによって、トーン信号の半周期分の時間を待つステップである。そして、トーン信号の半周期分の時間が経過したことがコントローラ１７１４で確認されると、ステップＳ８０４に進む。
【０２０２】
ステップＳ８０４は、トーン信号を送信するステップで、トーン生成器１７０９で生成されたトーン信号１７１１がマルチプレクサ１７０５で選択された後、送信機１７０６で送信信号１７０７に変換されて送信される。そして、送信信号１７０７が送信されると、ステップＳ８０５に進む。
【０２０３】
ステップＳ８０５は、トーン信号を送信した後、次のトーン信号を送信するまでに相手機器からのトーン信号を受信したか否かを判断するステップである。受信機１７１６で生成されたＳＤ１７１５によって相手機器からのトーン信号が確認されたとき、ステップＳ８０６に進んで、コントローラ１７１４によって自機器の状態を接続確立状態に変更する。また、相手機器からのトーン信号が確認されなかったとき、ステップＳ８０７に進んで、コントローラ１７１４によって自機器の状態を切断状態に変更する。
【０２０４】
以上のようにして、データ転送可能状態から接続確立状態へ遷移したとき、両通信機器がそれぞれ周期のずれたトーン信号を生成することによって、接続確立状態に確実に遷移させることができる。
【０２０５】
［実施の形態８］
本発明の第八の実施の形態を図１７、１９、２０を用いて示す。
【０２０６】
この実施の形態では、２つの通信機器のデータ通信終了のタイミングがいかなる場合においても、送信するトーン信号のタイミングが同一のタイミングとならないように設定する方法を示す。
【０２０７】
図１９は、動作原理を示すタイミングチャートである。図１９では、親機器に設定された側をＡ、子機器に設定された側をＢとする。また、機器Ｂが先にデータ通信を終了するものとする。
【０２０８】
機器Ｂの内部でローとなるデータ通信要求信号１９２０が発生してデータ通信要求が解除されると、機器Ｂが１９２１のタイミングでデータ転送可能状態から接続確立状態に遷移する。そして、機器Ｂがデータ信号となる連続信号１９１２の生成を停止する。その後、機器Ａ内部でローとなるデータ通信要求信号１９０９が発生してデータ通信要求が解除されると、機器Ａが１９１０のタイミングでデータ転送可能状態から接続確立状態に遷移する。そして、機器Ａがデータ信号となる連続信号１９０１の生成を停止する。
【０２０９】
このように、機器Ａ、ＢがＢ、Ａの順にデータ転送可能状態から接続確立状態に遷移するとき、機器Ｂが接続確立状態であるとともに機器Ａがデータ転送可能状態である期間が存在する。このとき、機器Ａよりデータ信号となる連続信号が送信されるため、機器ＢにおいてＳＤ１９１５が検出される。そこで、子機器として動作する機器Ｂは、ＳＤ１９１５がローとなるタイミングを待つ。
【０２１０】
そして、機器Ｂは、機器Ａからの送信信号１９０１が終了してＳＤ１９１５がローとなると、自機器が子機器であるために、期間１９２２が経過したときにトーン信号１９１３を送信する。また、機器Ａは、接続確立状態に遷移後、ＳＤがローであることを確認して、期間１９１１が経過したときにトーン信号１９０２を送信する。このとき、機器Ａは、親設定信号１９２４をローにして、自機器が親機器である状態を終了する。
【０２１１】
ところで、期間１９１１はトーン信号の周期１９２３に比べて十分短い時間であるとともに、期間１９２２はトーン信号の周期１９２３の約半分の時間である。よって、機器Ｂより送信されるトーン信号１９１３、１９１４は、機器Ａより送信されるトーン信号１９０２、１９０３と比べて半周期遅れて送信される。
【０２１２】
また、機器Ａ、Ｂは自機器が信号を送信している時間帯１９０４、１９０５、１９０７、１９１７、１９１９の各々に対して一定のマージンを加えた時間の間ＳＤを無視し、その他の時間帯にＳＤがアクティブであるか否か判定する。よって、機器ＡがＳＤ１９０６、１９０８で機器Ｂから送信されるトーン信号１９１３、１９１４を検出し、機器ＢがＳＤ１９１６、１９１８で機器Ｂから送信されるトーン信号１９０２、１９０３を検出する。
【０２１３】
このように２つの通信機器がともにデータ通信を終了した後に、ＳＤがローになることを確認した後に、親子関係を利用して送信するトーン信号の送信タイミングを半周期ずらすことによって、両通信機器それぞれが相手機器を確認することができ、切断状態に遷移することなく接続確立状態を維持することができる。
【０２１４】
本実施形態においても、第七の実施の形態と同様、上述のタイミングチャートの内容を実現するためのブロック構成図として、図１７を使用する。よって、以下では、第七の実施の形態の通信機器と異なる点について述べ、同一の動作に関する説明については第七の実施の形態を参照するものとして、省略する。
【０２１５】
データ通信要求生成器１７０１よりローとなるデータ通信要求信号１７１２がコントローラ１７１４に与えられて、データ通信要求が解除されると、コントローラ１７１４が自機器の状態をデータ転送可能状態から接続確立状態へと変更する。そして、受信機１７１６より与えられるＳＤ１７１５がローとなったか否かがコントローラ１７１４で判断されることで、相手機器のデータ通信が終了したか否かが確認される。
【０２１６】
ＳＤ１７１５がローになったことが確認されたとき、データ通信時に親機器として設定されていた場合、まず、トーンを送信した後に子機器に設定される。そして、コントローラ１７１４が、トーン生成器１７０９に信号１７０８を与えることでトーン信号１７１１を生成するように指示するとともに、マルチプレクサ１７０５に選択信号１７１３を与えることでトーン信号１７１１を選択して送信機１７０６に送出するように指示する。送信機１７０６では、マルチプレクサ１７０５より送出されるトーン信号１７１１が送信信号１７０７に変換されて送信される。
【０２１７】
また、データ通信時に子機器として設定されていた場合、まず、コントローラ１７１４がマルチプレクサ１７０５に選択信号１７１３を与えることで、トーン生成器１７０９より送出されるトーン信号１７１１を選択して送信機１７０６に送出するように指示する。
【０２１８】
ＳＤ１７１５がローになったことを確認した後、コントローラ１７１４がタイマ１７１９に信号１７２０を与えて初期化した後、タイマ１７１９を動作させる。このタイマ１７１９は、トーン信号の半周期分の時間が経過すると、信号１７１８をコントローラ１７１４に与えることでトーン信号の半周期分の時間が経過したことを認識させる。
【０２１９】
コントローラ１７１４で相手機器のデータ通信が終了したことを確認してからトーン信号の半周期分の時間が経過したことが認識されると、コントローラ１７１４がトーン生成器１７０９に信号１７０８を与えることでトーン信号１７１１を生成するように指示する。そして、送信機１７０６では、マルチプレクサ１７０５より送出されるトーン信号１７１１が送信信号１７０７に変換されて送信される。
【０２２０】
このようにして接続確立状態へ遷移するとき、ＳＤ１７１５がローとなってコントローラ１７１４で相手機器のデータ通信が終了したことが確認されてからトーン生成器１７１１で最初のトーン信号が生成されて送出されるまでは、受信機１７１６で受信されたＳＤ１７１５はコントローラ１７１４において有効な信号とされない。また、最初のトーン信号１７１１を送信信号１７０７に変換して送信した後、受信機１７１６で相手機器からのトーン信号である受信信号１７１７を受信すると、再びデータ通信要求信号１７１２がハイとなるまで、相手機器とのトーン信号の交換を行い続ける。
【０２２１】
図２０は、図１７のように構成される通信機器の接続確立後の動作を示す処理フロー図である。
【０２２２】
ステップＳ００１は、自機器がデータ転送可能状態となったとき、データ通信要求生成器１７０１よりコントローラ１７１４に与えられるデータ通信要求信号１７１２がハイであるか否か判別されるステップである。データ通信要求信号１７１２がハイのとき、再びステップＳ００１に進み、データ通信要求信号１７１２がローのとき、ステップＳ００２に進む。
【０２２３】
ステップＳ００２は、ＳＤ１７１５がローとなったか否かがコントローラ１７１４で判断されることで相手機器がデータ通信を終了したか否か確認されるステップである。ＳＤ１７１５がハイのとき、再びステップＳ００２に進み、ＳＤ１７１５がローのとき、ステップＳ００３に進む。
【０２２４】
ステップＳ００３は、データ転送可能状態にあるとき親機器として動作していたか否かを判断するステップで、コントローラ１７１４によって設定された親設定信号がハイであるか否かによって判断される。そして、親設定信号がローであり子機器として設定されていた場合、ステップＳ００４に進み、親設定信号がハイであり親機器として設定されていた場合、ステップＳ００５に進む。
【０２２５】
ステップＳ００４は、タイマ１７１９を動作させることによって、トーン信号の半周期分の時間を待つステップである。そして、トーン信号の半周期分の時間が経過したことがコントローラ１７１４で確認されると、ステップＳ００５に進む。
【０２２６】
ステップＳ００５は、トーン信号を送信するステップで、トーン生成器１７０９で生成されたトーン信号１７１１がマルチプレクサで１７０５で選択された後、送信機１７０６で送信信号１７０７に変換されて送信される。そして、送信信号１７０７が送信されると、ステップＳ００６に進む。
【０２２７】
ステップＳ００６は、トーン信号を送信した後、次のトーン信号を送信するまでに相手機器からのトーン信号を受信したか否かを判断するステップである。受信機１７１６で生成されたＳＤ１７１５によって相手機器からのトーン信号が確認されたとき、ステップＳ００７に進んで、コントローラ１７１４によって自機器の状態を接続確立状態に変更する。また、相手機器からのトーン信号が確認されなかったとき、ステップＳ００８に進んで、コントローラ１７１４によって自機器の状態を切断状態に変更する。
【０２２８】
以上のようにして、データ転送可能状態から接続確立状態へ遷移したとき、先にデータ通信を終了した一方の通信機器が他方の通信機器がデータ通信を終了したことを確認した後、両通信機器がそれぞれ周期のずれたトーン信号を生成することによって、接続確立状態に確実に遷移させることができる。
【０２２９】
［実施の形態９］
本発明の第九の実施の形態を図２１、２２、２３を用いて示す。
【０２３０】
この実施の形態では、切断状態から接続確立状態に遷移する際に、送信するトーン信号の周期をランダムに選択することによって、送信するトーン信号のタイミングが同一のタイミングとならないように設定する方法を示す。
【０２３１】
図２１は、動作原理を示すタイミングチャートである。図２１では、機器Ａ、Ｂが、ほぼ同時に電源投入されたものとする。この機器Ａ、Ｂより送信されるトーン信号の周期をＴ、トーン信号の幅をＴ１とし、また、Ｔ１／２以上の幅のＳＤが検知されたとき、トーン信号が受信されたものとされる。
【０２３２】
タイミング２１１１で機器Ａが電源投入されるとともに、タイミング２１２３で機器Ｂが電源投入され、ほぼ同時のタイミングで機器Ａ、Ｂが電源投入されると、機器Ａがトーン信号２１０１を、機器Ｂがトーン信号２１１３を、それぞれほぼ同時に送信する。また、機器Ａ、Ｂは自機器が信号を送信している時間帯２１０５、２１０６、２１０８、２１１０、２１１７、２１１８、２１１９、２１２１の各々に対して一定のマージンを加えた時間の間ＳＤを無視し、その他の時間帯にＳＤがアクティブであるか否か判定する。
【０２３３】
よって、機器Ａはトーン信号２１０１を送信する時間帯２１０５の間ＳＤが無効とされるので、ほぼ同一時間帯に送信された機器Ｂからのトーン信号２１１３を検知することができない。また、機器Ｂもトーン信号２１１３を送信する時間帯２１１７の間ＳＤが無効とされるので、ほぼ同一時間帯に送信された機器Ａからのトーン信号２１０１を検知することができない。
【０２３４】
機器Ａでは、トーン信号２１０１を送信した後１ビットの乱数信号がローであるために、トーン信号の周期Ｔに相当する期間２１２５が経過してから、トーン信号２１０２を送信する。また、機器Ｂにおいても、トーン信号２１１３を送信した後１ビットの乱数信号がローであるために、トーン信号の周期Ｔに相当する期間２１２９が経過してから、トーン信号２１１４を送信する。このときも、機器Ａ、Ｂがほぼ同一のタイミングで、それぞれ、トーン信号２１０２、２１１４を送信するため、機器Ａ、Ｂは相手機器からのトーン信号を検出することができない。
【０２３５】
そして、機器Ａでは、トーン信号２１０２を送信した後１ビットの乱数信号がハイであるために、トーン信号の周期Ｔよりも長いＴ＋αに相当する期間２１２６が経過してから、トーン信号２１３１を送信しようとする。また、機器Ｂにおいては、再びトーン信号２１１４を送信した後１ビットの乱数信号がローであるために、トーン信号の周期Ｔに相当する期間２１３０が経過してから、トーン信号２１１５を送信する。
【０２３６】
このとき、機器Ａでは、トーン信号２１０２を送信した後、トーン信号の周期Ｔに相当する期間２１２７が経過すると、ＳＤ２１０７より機器Ｂから送信されるトーン信号２１１５を検出することができる。このように、機器Ａが機器Ｂからのトーン信号２１１５を検出すると、トーン信号２１３１の送信を禁止するとともに、この送信タイミングからトーン信号の半周期Ｔ／２に相当する期間２１２８が経過してからトーン信号２１０３を送信する。よって、機器Ｂは、トーン信号２１１５を送信した後、ほぼトーン信号の半周期経過したときに、ＳＤ２１２０より機器Ａから送信されるトーン信号２１０３を検出する。このように、トーン信号を検出すると、機器Ａ、Ｂはともに乱数信号をローとする。
【０２３７】
その後、機器Ａ、Ｂがそれぞれ、トーン信号の半周期ほどずれたトーン信号２１０４、２１１６を送信する。そして、機器ＡがＳＤ２１０９によって機器Ｂからのトーン信号２１１６を検出すると、トーン信号の受信回数が接続確立に必要な規定回数（本例では２回）に達したため、接続が確立したことを示す接続確立フラグ２１１２をハイにして、切断状態から接続確立状態に遷移する。また、機器ＢがＳＤ２１２２によって機器Ａからのトーン信号２１０４を検出すると、トーン信号の受信回数が接続確立に必要な規定回数に達したため、接続確立フラグ２１２４をハイにして、切断状態から接続確立状態に遷移する。
【０２３８】
このようにトーン信号の送信タイミングを乱数信号の値に応じてきりかえるため、同時に電源投入されたときなど、トーン信号が同時に送信されるような状況下においても、両通信機器から送信されるトーン信号の送信タイミングをずらすことができる。よって、ＳＤによってトーン信号を検出することができるため、接続確立までの時間が短縮される。
【０２３９】
図２２は上述のタイミングチャートの内容を実現するためのブロック構成図である。
【０２４０】
図２２の通信機器において、電源投入されると、コントローラ２２１１において切断状態と判断される。そして、コントローラ２２１１が、乱数発生器２２１４より送出される乱数信号２２１２より、予め定めた周期Ｔａ（Ｔａ＝Ｔ）と周期Ｔｂ（Ｔｂ＝Ｔ＋α）の何れを送信タイミングを決定する周期とするか決定する。
【０２４１】
よって、乱数発生器２２１４よりローの乱数信号２２１２が与えられると、コントローラ２２１１は周期Ｔａを選択し、周期Ｔａに相当する時間が経過すると、トーン生成器２２０２に信号２２０１を送出して、トーン信号２２０３を生成するように指示する。また、乱数発生器２２１４よりハイの乱数信号２２１２が与えられると、コントローラ２２１１は周期Ｔｂを選択し、周期Ｔｂに相当する時間が経過すると、トーン生成器２２０２に信号２２０１を送出して、トーン信号２２０３を生成するように指示する。
【０２４２】
トーン生成器２２０２では、コントローラ２２１１より信号２２０１が与えられると、トーン信号２２０３を生成して送信機２２０４に送出する。そして、送信機２２０４では、トーン生成器２２０２より送出されたトーン信号２２０３を送信信号２２０５に変換して送信する。尚、ここでいう送信機は、例えば光通信においては、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザーダイオード）などである。
【０２４３】
一方、受信信号２２０６が受信機２２０７で受信されると、ＳＤ２２０８に変換されてＳＤ判別器２２０９に送出される。ＳＤ判定器２２０９では、自機器からトーン信号が送信される期間以外のＳＤ２２０８によりトーン信号が受信されたか判定される。尚、ここでいう受信機は、例えば光通信においては、ＰＤ（フォトダイオード）などである。
【０２４４】
ＳＤ判定器２２０９でトーン信号が確認されると、判定結果を示す判定信号２２１７がカウンタ２２１５に与えられ、１カウント計数される。そして、カウンタ２２１４のカウント数が予め設定された規定回数に達すると、信号２２１３をコントローラ２２１１に与えて、トーン信号の受信回数が規定回数に達したことを認識させる。
【０２４５】
また、ＳＤ判定器２２０９でトーン信号が確認されると、判定結果を示す判定信号２２１０がコントローラ２２１１に与えられる。そして、トーン信号を受信した時間からトーン信号の半周期分（Ｔ／２）の時間が経過した後、コントローラ２２１１がトーン生成器２２０２に信号２２０１を送信して、トーン信号２２０３を生成するように指示する。このとき、コントローラ２２１１は、乱数発生器２２１４に信号２２１６を与えて、乱数信号２２１２を常にローにするように指示する。
【０２４６】
更に、コントローラ２２１１は、カウンタ２２１５より信号２２１３が与えられて、トーン信号の受信回数が規定回数に達したことを認識すると、接続確立状態に遷移する。このように通信機器を構成することによって、上述した図２１のタイミングチャートの動作を行うことができ、確実に接続確立状態に遷移することができる。
【０２４７】
図２３は、図２２のように構成される通信機器の切断状態から接続確立状態へ遷移する際の動作を示す処理フロー図である。
【０２４８】
ステップＳ３５１は、自機器が切断状態であるとき、乱数発生器２２１４より送出される乱数信号２２１２がローであるか否かを判定するステップである。このとき、乱数信号２２１２がハイであるとき、ステップＳ３５２に進み、乱数信号２２１２がローであるとき、ステップＳ３５３に進む。
【０２４９】
ステップＳ３５２は、周期Ｔｂの間にトーン信号を受信したか否かを調べるステップで、ＳＤ判別器２２０９によって判定されると、その判定信号２２１０、２２１７がそれぞれコントローラ２２１１及びカウンタ２２１５に送出される。そして、トーン信号が受信されたと判定されたとき、ステップＳ３５４に進み、トーン信号が受信されていないと判定されたとき、ステップＳ３５７に進む。
【０２５０】
ステップＳ３５３は、周期Ｔａの間にトーン信号を受信したか否かを調べるステップで、ＳＤ判別器２２０９によって判定されると、その判定信号２２１０、２２１７がそれぞれコントローラ２２１１及びカウンタ２２１５に送出される。そして、トーン信号が受信されたと判定されたとき、ステップＳ３５４に進み、トーン信号が受信されていないと判定されたとき、ステップＳ３５７に進む。
【０２５１】
ステップＳ３５４は、トーン信号の受信回数が規定回数に達したか否かが判定されるステップで、カウンタ２２１５で判定されると、信号２２１３がコントローラ２２１１に送出される。そして、規定回数に達していないと判定されたとき、ステップＳ３５５に進み、規定回数に達したと判定されたとき、ステップＳ３５８に進んで接続確立状態に遷移する。
【０２５２】
ステップＳ３５５は、乱数発生器２２１４より送出される乱数信号２２１２をローとするステップで、コントローラ２２１１より信号２２１６を与えることによって、乱数発生器２２１４に指示すると、ステップＳ３５６に進む。
【０２５３】
ステップＳ３５６は、トーン信号を受信してからトーン信号の半周期分の時間（Ｔ／２）経過後にトーン信号の送信タイミングを設定し、この送信タイミングまで待機するステップで、この設定した送信タイミングに達すると、ステップＳ３５７に進む。
【０２５４】
ステップＳ３５７は、トーン信号を送信するステップで、トーン生成器２２０２においてトーン信号２２０３が生成された後、送信機２２０４で送信信号２２０５に変換されて送信されると、ステップＳ３５１に進む。
【０２５５】
以上のようにして、切断状態から接続確立状態へ遷移したとき、トーン信号の周期を切り換えて、２つの通信機器からのトーン信号の送信タイミングをずらすことによって、両通信機器がそれぞれ相手機器からのトーン信号を検出することができるので、確実に接続確立状態に遷移させることができる。
【０２５６】
【発明の効果】
第一の実施の形態に記載した本発明により、接続確立直後に自機器と相手機器との間で局所的な親子関係を定める事ができる。その結果に基づき、自機器と相手機器とで送信の手段を変えることができ、光ファイバ１本を用いた光双方向通信においても、接続の解除を検出できる。
【０２５７】
第二の実施の形態に記載した本発明により、自機器と相手機器がトーンをほぼ同時に送信し始めたような場合でも、接続確立直後に自機器と相手機器との間で局所的な親子関係を定める事ができる。その結果、自機器と相手機器とで送信の方法を変えることができ、光ファイバ１本を用いた光双方向通信通信においても、接続の解除を検出できる。
【０２５８】
第三の実施の形態に記載した本発明により、親子関係を定めたり、自機器と相手機器で送信方法を変えたりすることなしに、光ファイバ１本を用いた光双方向通信において、接続解除の検出ができる。
【０２５９】
第四の実施の形態に記載した本発明により、光ファイバ１本を用いた光双方向通信において、迷光の影響により自機器の発光を検知してしまう可能性のあるＳＤを用いて、相手機器がデータ通信を開始したことを検出することができる。
【０２６０】
第五の実施の形態に記載した本発明により、自機器内で発生するデータ通信要求と相手機機内で発生するデータ通信要求の前後に応じて送信する２種類のトーン信号を切り換えることができるので、データ通信時に自機器と相手機器との間で局所的な親子関係を定めることができる。その結果、自機器と相手機器とで送信の手段を変えることができる。
【０２６１】
第六の実施の形態に記載した本発明により、接続確立後に両機器にデータ通信要求が発生して、両機器がデータ転送可能状態へと遷移してから、自機器と相手機器との間で局所的な親子関係を定めることができる。その結果、自機器と相手機器とで送信の手段を変えることができる。
【０２６２】
第七の実施の形態に記載した本発明により、両機器の親子関係によりトーン信号の送信タイミングをずらすことができるため、両機器で同時にデータ通信要求が解除されたとき、データ転送可能状態から切断状態へ遷移することなく、接続確立状態を維持することができる。
【０２６３】
第八の実施の形態に記載した本発明により、両機器がともにデータ通信要求が解除されたことが確認された後、両機器の親子関係によりトーン信号の送信タイミングをずらすことができるため、データ通信要求の解除のタイミングがいかなる時でも、データ転送可能状態から切断状態へ遷移することなく、接続確立状態を維持することができる。
【０２６４】
第九の実施の形態に記載した本発明により、接続の確立を行う際、相手機器のトーン信号を検出するまで、自機器のトーン信号の周期をランダムに設定するため、相手機器から送信されるトーン信号の受信タイミングと自機器から送信するトーン信号の送信タイミングをずらすことができる。よって、相手機器からのトーン信号を確実に受信することができ、光ファイバ１本を用いた光双方向通信において、切断状態から接続確立状態への遷移時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態における、接続確立時のトーン信号交換のタイミングを示した図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態における、接続確立を行う機器の処理フロー図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態における、時間領域を説明するための図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態において、自機器が親になる場合の、接続確立時のトーン信号交換のタイミングを示した図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態において、自機器が子になる場合の、接続確立時のトーン信号交換のタイミングを示した図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態における、接続確立を行う機器の処理フロー図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態における、受信信号を増幅するための受信アンプの構成図である。
【図８】本発明の第三の実施の形態における、受信アンプ各部での信号の波形図である。
【図９】本発明の第四の実施の形態における、動作原理を示す信号の波形図である。
【図１０】本発明の第四の実施の形態における、回路図である。
【図１１】本発明の第五の実施の形態における、動作原理を示す信号の波形図である。
【図１２】本発明の第五の実施の形態における、ブロック図である。
【図１３】本発明の第五の実施の形態における、データ通信を行う機器の処理フロー図である。
【図１４】本発明の第六の実施の形態における、動作原理を示す信号の波形図である。
【図１５】本発明の第六の実施の形態における、データ通信を行う機器の処理フロー図である。
【図１６】本発明の第七の実施の形態における、動作原理を示す信号の波形図である。
【図１７】本発明の第七の実施の形態における、ブロック図である。
【図１８】本発明の第七の実施の形態における、接続確立を行う機器の処理フロー図である。
【図１９】本発明の第八の実施の形態における、動作原理を示す信号の波形図である。
【図２０】本発明の第八の実施の形態における、接続確立を行う機器の処理フロー図である。
【図２１】本発明の第九の実施の形態における、動作原理を示す信号の波形図である。
【図２２】本発明の第九の実施の形態における、ブロック図である。
【図２３】本発明の第九の実施の形態における、接続確立を行う機器の処理フロー図である。
【符号の説明】
１０１、１０２、１０３、１０５  Ａが送信したトーン
１０４  Ｂが送信したトーン
１１１  最初のトーンを送信するまでの待ち時間Ｔ
１１２  二つ目以降のトーンを送信する時の送信間隔ｔ
３０１  送信トーン
３０２  親領域
３０３  子領域
３０４  送信中の不感領域
３０５  トーン送信直前の不感領域
３０６  トーン送信直後の不感領域
３０７  トーン送信中の時間
３０８  親領域と子領域の間の不感領域
４０１  相手機器の送信トーン
４０２  相手機器の送信トーンの自機器による受信
４０３  トーン送信の待ち時間
４０４  自機器の送信トーン
４０５  自機器の送信トーンの相手機器による受信
５０１  相手機器の送信トーン
５０２  相手機器の送信トーンの自機器による受信
５０３  トーン送信の待ち時間
５０４  自機器の送信トーン
５０５  自機器の送信トーンの相手機器による受信
７０１  フォトダイオード
７０２、７０３  ＯＰアンプ
７０４  コンパレータ
７０５  インバータゲート
７０６、７０７  カウンタ
７０８  オアゲート
８０１  受信アンプの出力に相手光がなくなってから迷光があがってくるまでの時間
９０１、９０２、９１７、９１８、９１９、９２０  接続確立時のトーン信号
９０３、９０４  通信要求伝達のためのトーン信号
９０５、９２１  データ通信信号
９０６、９０８、９１０、９１２、９２３、９２５、９２７、９２９、９３０  自発光によりＳＤがアクティブになる可能性のある時間帯
９０７、９０９、９１１、９１３、９１４、９２２、９２４、９２６、９２８、９３１  相手機器の送信信号によってＳＤがアクティブになっている時間帯
９１５  機器Ａのデータ通信要求信号
９１６  機器Ａが機器Ｂのデータ通信要求信号を認識したことを示す信号
９３２  機器Ｂのデータ通信要求信号
９３３  機器Ｂが機器Ａのデータ通信要求信号を認識したことを示す信号
１００１  データ送信器
１００２  データ通信信号
１００３  マルチプレクサ
１００４  インバータゲート
１００５、１００９、１０１１  アンドゲート
１００６  トーン長切替信号
１００７  トーンイネーブル生成器
１００８  トーン出力イネーブル信号
１０１０  トーン信号
１０１２  送信選択信号
１０１３  カウンタ
１０１４  データ通信要求を示すトーンの検出信号
１０１５  一定期間相手信号がないことを検出する信号
１０１６  セットリセットフリップフロップ
１２０１  データ通信要求生成器
１２０３  トーン生成器
１２０５  送信機
１２０８  受信機
１２１０  ＳＤ判別器
１２１２  カウンタ
１２１６  コントローラ
１７０１  データ通信要求生成器
１７０３  データ送信器
１７０５  マルチプレクサ
１７０６  送信機
１７０９  トーン生成器
１７１４  コントローラ
１７１６  受信機
１７１９  タイマ
１７２３  データ受信器
２２０２  トーン生成器
２２０４  送信機
２２０７  受信機
２２０９  ＳＤ判別器
２２１１  コントローラ
２２１４  乱数発生器
２２１５  カウンタ
【図１】
0003686957.tif 000002
【図２】
0003686957.tif 000003
【図３】
0003686957.tif 000004
【図４】
0003686957.tif 000005
【図５】
0003686957.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003686957.tif 000008
【図８】
0003686957.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003686957.tif 000011
【図１１】
0003686957.tif 000012
【図１２】
0003686957.tif 000013
【図１３】
0003686957.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0003686957.tif 000018
【図１８】
0003686957.tif 000019
【図１９】
0003686957.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
0003686957.tif 000022
【図２２】
0003686957.tif 000023
【図２３】
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