(57)【要約】【課題】光路が鳥によって遮断されても、受信信号は常に正常な信号のままで保持し、エラーが発生しない光空間通信回線を実現する。【解決手段】光空間通信装置１１ａと１１ｂから同じ送信信号を送り、光空間通信装置１２ａと光空間通信装置１２ｂは受信信号強度を検出し、その値が或る閾値以下となったときに出力信号“０”を出力する。  鳥などにより何れかの回線Ａ、Ｂが遮断された場合は、遮断された回線の出力は“０”となり、遮断されていない方の回線の出力はそのときの信号に従って“０”又は“１”である。信号処理手段１３の論理和ゲート１５はこれらの出力の論理和を取り、遮断されていない方の回線の出力と同じ正常な信号である“０”又は“１”を出力する。一方の装置からの信号が正常な信号から“０”に変っても、他方の装置からの信号が正常なままであれば、依然として正常な信号を受信信号として出力し続ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数組の光空間通信装置を並列して対向設置して同じ光信号を伝送し、それぞれの受信部で受信信号強度を検出し、何れか１つの受信信号強度が閾値以下となったときに、残りの受信信号を信号処理手段に出力して通信を行うことを特徴とする光空間通信システム。
【請求項２】
前記何れか１つの受信信号強度が閾値以下となったときに出力信号論理を０に固定する手段を有し、全ての受信信号の論理和信号を生成し前記信号処理手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の光空間通信システム。
【請求項３】
前記何れか１つの受信信号強度が閾値以下となったときに出力信号論理を１に固定する手段を有し、全ての受信信号の論理積信号を生成し前記信号処理手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の光空間通信システム。
【請求項４】
前記信号処理手段は、前記受信信号の少なくとも１つを信号遅延する手段を持つことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の光空間通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外に設置して自由空間を伝搬する光信号による通信を行う光空間通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋外で光信号による通信を行う光空間通信では、雨や雪、霧などの気象条件により通信状態に影響を受けるが、これらは伝送マージンを十分に取るような設計とすることで、通信断の発生を実用上問題がない程度まで小さくすることができる。
【０００３】
しかし、例えば鳥が飛んで通信光路を遮断する現象があると、短時間ではあるが完全に通信光路が遮断されることになる。更に、この遮断により通信回線に接続されたネットワーク機器が停止してしまい、回復するまでに数秒の時間が掛かって、遮断が短時間であっても影響が拡大する場合もある。
【０００４】
このような現象を防ぐためには、特許文献１、２のように図５、図６に示す光通信回線である本回線Ａに予備回線Ｂを併設し、本回線Ａが遮断された場合は予備回線Ｂに切換えるという方法が採られている。
【０００５】
図５の場合では、光空間通信装置１ａと光空間通信装置２ａから成る本回線Ａを常時使用しており、回線Ａに接続されたネットワーク機器３はエラー検出手段４を有し、信号のエラーが所定の発生数以上となることが検出された場合に、信号切換手段５により光空間通信装置１ｂと光空間通信装置２ｂから成る予備回線Ｂに切換えるようになっている。
【０００６】
図６の場合では、回線Ａを構成する光空間通信装置２ａから受信信号レベルを示す信号を出力し、ネットワーク機器３には受信信号レベルが正常な受信状態であるかどうかを判定するための判定回路６があって、受信状態が異常になった場合は、信号切換手段５により予備回線Ｂに切換えている。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２１３９５４号公報
【特許文献２】特開２００４−１５９２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
鳥の飛来による通信光路の遮断は、通常は時間にして１０ｍＳ〜数１０ｍＳの瞬時的なものであって、従来例のようにエラーの発生を検出して回線を切換える、或いは受信信号レベルの低下を検出して回線を切換える等の方法では、回線切換えが終了した頃には既に通信光路が回復している場合が多く、鳥による瞬断が原因となる回線のエラー発生防止にはあまり効果がない。
【０００９】
従って、従来の予備回線への切換方法は、稀にしか生じない機械的な回線の障害等の事故には有効ではあっても、極めて短時間で終了して、しかも比較的頻繁に発生する可能性のある鳥などによる遮断現象には有効ではない。
【００１０】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、光通信の瞬時的な遮断があっても通信を続行できる光空間通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る光空間通信システムの技術的特徴は、複数組の光空間通信装置を並列して対向設置して同じ光信号を伝送し、それぞれの受信部で受信信号強度を検出し、何れか１つの受信信号強度が閾値以下となったときに、残りの受信信号を信号処理手段に出力して通信を行うことにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る光空間通信システムによれば、従来の切換時のような時間遅れがなく、仮に一方の回線が鳥によって遮断されても、受信信号は常に正常な信号のままで保たれていて、エラーが発生することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を図１〜図４に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は実施例１を示し、光空間通信装置１１ａと光空間通信装置１２ａから成る光通信回線である回線Ａと、光空間通信装置１１ｂと光空間通信装置１２ｂから成る回線Ｂとが並列に設置されている。これらの回線Ａ、Ｂは同じ光信号を伝送していて、特に本回線、予備回線の区別はない。
【００１５】
光空間通信装置１２ａと光空間通信装置１２ｂの受信信号は、共に信号処理手段１３に接続されている。信号処理手段１３には、信号遅延回路１４と複数の入力信号の論理和を出力する論理和ゲート１５が設けられ、光空間通信装置１２ａの受信信号は信号遅延回路１４を介して論理和ゲート１５に接続され、光空間通信装置１２ｂの受信信号は直接に論理和ゲート１５に接続され、論理和手段の出力が受信信号として使用されている。なお、図示は省略しているが、光空間通信装置１１ａ、１１ｂ側にも同様の信号処理手段１３が設けられていて、光空間通信装置１２ａ、１２ｂからの送信信号を同様にして受信可能とされている。
【００１６】
信号遅延回路１４は回線Ａ、Ｂの空間伝送路長の違いや、各光空間通信装置１２ａ、１２ｂに接続される信号ケーブル長の違いによる信号遅延時間差を補正して、論理和ゲート１５に遅延時間差のない同じ信号を入力するためのものである。
【００１７】
光空間通信装置１１ａと１１ｂから同じ送信信号を送れば、通常では光空間通信装置１２ａと１２ｂからは同じ受信信号が出力され、これらの受信信号の論理和を取った信号処理手段１３からの受信信号もそれらと同じ信号であるはずである。また、光空間通信装置１２ａと１２ｂは後述するように受信信号強度を検出し、その値が或る閾値以下となったときに出力信号“０”を出力するようになっている。
【００１８】
鳥などにより何れかの回線Ａ、Ｂが遮断された場合は、遮断された回線の出力は“０”となり、遮断されていない方の回線の出力はそのときの信号に従って“０”又は“１”となる。信号処理手段１３はこれらの出力の論理和を取るので、遮断されていない方の回線の出力と同じ正常な信号である“０”又は“１”を出力する。このように、一方の装置からの信号が正常な信号から“０”に変っても、他方の装置からの信号が正常なままであれば、依然として正常な信号を受信信号として出力し続ける。
【００１９】
図２は光空間通信装置１２ａ又は１２ｂの受信部の信号強度を検出するための回路構成図を示し、相手側装置から送られてきた光信号は光学系２１により光−電気変換素子２２に集光される。光−電気変換素子２２の出力はプリアンプ２３、ＡＧＣアンプ２４、リミティングアンプ２５を経て論理積ゲート２６に接続されている。また、プリアンプ２３の出力の一部は検波回路２７を介して比較器２８に接続され、比較器２８には閾値電圧Ｖａも接続されている。そして、比較器２８の出力は論理積ゲート２６に接続されている。
【００２０】
光−電気変換素子２２で電気信号に変換された受信信号は、プリアンプ２３、ＡＧＣアンプ２４を経て、リミティングアンプ２５で“０”又は“１”のデジタル信号に再生され、論理積ゲート２６に入力する。また、プリアンプ２３の出力は分岐されて検波回路２７に入力し、信号強度が電圧信号に変換されて比較器２８の片側の端子に入力し、比較器２８の他方側の端子に入力されている閾値電圧Ｖａと比較される。
【００２１】
通常の受信時は信号強度が正常の範囲内であり、検波回路２７の出力電圧は閾値電圧Ｖａよりも高いため、比較器２８の出力は“１”であり、論理積ゲート２６の出力はリミティングアンプ２５の出力である“０”又は“１”となる。また、鳥による通信光路の遮断によって受信信号が低下したときは、検波回路２７の出力電圧は閾値電圧Ｖａよりも低くなり、比較器２８の出力は“０”となるため、論理積ゲート２６の出力も“０”となる。
【００２２】
このように、光空間通信装置１２ａ又は１２ｂからは、検波回路２７の電圧が閾値電圧Ｖａより高いか低いかによって、正常な信号か“０”かの何れかの信号が、論理積ゲート２６から信号処理手段１３に常に出力されている。
【００２３】
上述の構成においては、信号のエラーや信号強度レベルを判定して切換える場合のような時間遅れが発生しないので、仮に一方の回線が鳥によって遮断されても、受信信号は常に正常な信号のままで保たれていて、エラーが発生することはない。エラーが発生するのは、回線Ａ、Ｂが同時に鳥等によって遮断された場合であるが、確率的には極めて少ない。
【実施例２】
【００２４】
図３は実施例２を示し、光空間通信装置１１ａと１２ａから成る回線Ａと光空間通信装置１１ｂと１２ｂから成る回線Ｂを並列に設置して同じ信号を伝送し、装置１２ａ、１２ｂの受信信号が信号処理手段１３に接続されていることは実施例１と同様である。
【００２５】
光空間通信装置１２ａと１２ｂは受信信号強度が閾値以下となったときに出力信号“０”を出力する代りに、出力信号“１”を出すようになっている。また、信号処理手段１３には実施例１の論理和ゲート１５の代りに、論理積を出力する論理積ゲート２９が設けられている。
【００２６】
この実施例２においても、通常は光空間通信装置１２ａと１２ｂからは同じ受信信号が出力されており、これらの論理積を取った信号処理手段１３からの受信信号もこれらと同じ信号である。しかし、鳥などにより何れかの回線Ａ、Ｂが遮断された場合は、遮断された回線の出力は“１”となり、遮断されていない方の回線の出力はそのときの信号に従って“０”又は“１”である。信号処理手段１３はこれらの出力の論理積を取るので、遮断されていない方の回線の出力と同じ正常な信号である“０”又は“１”が出力される。
【００２７】
図４は光空間通信装置１２ａ又は１２ｂの受信部の信号強度検出の回路構成図を示し、図２と同じ符号は実施例１と同じデバイスを示している。実施例１と異なるのは、論理積ゲート２６の代りに論理和ゲート３０が使用され、またプリアンプ２３と閾値電圧Ｖａの比較器２８の＋端子と−端子への接続が図２とは逆になっている。
【００２８】
この場合に、通常の受信時は信号強度が正常の範囲内であり、検波回路２７の出力電圧は閾値電圧Ｖａよりも高いため、比較器２８の出力は“０”となり、論理和ゲート３０の出力はリミティングアンプ２３の出力である“０”又は“１”となる。また、受信信号レベルが低下した時は、検波回路２７の出力電圧は閾値電圧Ｖａよりも低くなり、比較器２８の出力は“１”となるため、論理和ゲート３０の出力も“１”となる。
【００２９】
このような構成により、光空間通信装置１２ａ又は１２ｂからは、検波回路２７の電圧が閾値電圧Ｖａより高いか低いかによって、正常な信号か“１”かの何れかの信号が常に出力されている。信号処理手段１３は光空間通信装置１２ａと１２ｂとからの信号の論理積を常に出力しているから、一方の装置からの信号が正常な信号から“１”に変っても、他方の装置からの信号が正常なままであれば、実施例１と同様に正常な信号を受信信号として出力し続けることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１のシステム構成図である。
【図２】受信部の回路構成図である。
【図３】実施例２のシステム構成図である。
【図４】受信部の回路構成図である。
【図５】従来例のシステム構成図である。
【図６】従来例のシステム構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１、１２  光空間通信装置
１３  信号処理手段
１４  信号遅延回路
１５、３０  論理和ゲート
２１  光学系
２２  光−電気変換素子
２６、２９  論理積ゲート
２７  検波器
２８  比較器
【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】
2006319880.tif 000007
【図６】
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