(57)【要約】【課題】効率良く配線作業を行うことができる航空機の胴体部の信号配線方法を提案すること。【解決手段】入射側ＡＷＧモジュール５と出射側ＡＷＧモジュール６を、連結用光ファイバケーブル７によって結び、波長の異なる複数の光信号を伝送可能な１組の光信号伝送路４を構成する。複数組の光信号伝送路４を、航空機の筒状胴体部分２、３の表面に沿って引き回す。各光信号伝送路４を介して、１００に近い数の複数の光信号を波長多重光として伝送できる。配線数を少なくすることにより、結線作業が簡単になり、結線ミスも少なくなる。光ファイバケーブルであるので、断線位置も簡単に検知できる。配線作業の作業効率を大幅に改善でき、配線に伴う胴体部の重量増加を大幅に抑制できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機、自動車を含む移動体の胴体に沿って複数本の信号配線を引き回す移動体の信号配線方法であって、
ＡＷＧを用いた波長合波素子である入射側ＡＷＧモジュールの出射導波路と、ＡＷＧを用いた波長分波素子である出射側ＡＷＧモジュールの入射導波路とを、連結用光ファイバケーブルによって結ぶことにより、波長の異なる複数の光信号を伝送可能な１組の光信号伝送路を構成し、
複数組の前記光信号伝送路を、移動体の胴体に沿って引き回し、
各光信号伝送路における前記入射側ＡＷＧモジュールの入射導波路のそれぞれに対して、ガラスＶ溝基板に光ファイバを接着固定した構造の入射側光ファイバアレイを用いて、複数本の入射側光ファイバを接続し、
各光信号伝送路における前記出射側ＡＷＧモジュールの出射導波路のそれぞれを、ガラスＶ溝基板に光ファイバを接着固定した構造の出射側光ファイバアレイを用いて、複数本の出射側光ファイバに接続することを特徴とする移動体の信号配線方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記連結用光ファイバケーブルを、
前記入射側ＡＷＧモジュールに接続された入射側光ファイバケーブル部分と、
前記出射側ＡＷＧモジュールに接続された出射側光ファイバケーブル部分と、
前記入射側光ファイバケーブル部分と前記出射側光ファイバケーブル部分を着脱可能に接続するコネクタ部分と、
から構成する移動体の信号配線方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記移動体は航空機であり、
前記胴体は、タンデムに連結固定される筒状胴体部を備え、
前記筒状胴体部の内周面あるいは外周面に沿って、当該筒状胴体部の長さに向けて、前記光信号伝送路のそれぞれを配置する移動体の信号配線方法。
【請求項４】
請求項２において、
前記移動体は航空機であり、
前記胴体は、タンデムに連結固定される第１筒状胴体部分および第２筒状胴体部分を含み、
前記第１、第２筒状胴体部の内周面あるいは外周面に沿って、これらの長さ方向に向けて、前記光信号伝送路のそれぞれを配置し、
各光信号伝送路の前記入射側ＡＷＧモジュールおよび前記入射側光ファイバケーブル部分を前記第１筒状胴体部分に配置し、前記出射側ＡＷＧモジュールおよび前記出射側光ファイバケーブル部分を前記第２筒状胴体部分に配置する移動体の信号配線方法。
【請求項５】
航空機、自動車を含む移動体の胴体に沿って複数本の信号線を引き回すために用いる移動体の信号配線構造であって、
第１光ファイバケーブルから形成した第１光信号伝送路ループと、
第２光ファイバケーブルから形成した第２光信号伝送路ループと、
ＡＷＧを用いた波長合波素子である入射側ＡＷＧモジュールと、
ＡＷＧを用いた波長分波素子である出射側ＡＷＧモジュールと、
前記入射側ＡＷＧモジュールの出射導波路から出射する波長多重光を、前記第１光信号伝送路ループに沿って時計回りの方向に伝送されるように当該第１光信号伝送路ループに導く入射側第１伝送路、および、前記第２光信号伝送路ループに対して反時計回りの方向に伝送されるように当該第２光信号伝送路ループに導く入射側第２伝送路と、
前記第１光信号伝送路ループを時計回りの方向に伝送する前記波長多重光を、前記出射
側ＡＷＧモジュールの入射導波路に導く出射側第１伝送路と、
前記第２光信号伝送路ループを反時計回りの方向に伝送する前記波長多重光を、前記出射側ＡＷＧモジュールの前記入射導波路に導く出射側第２伝送路と、
を有していることを特徴とする移動体の信号配線構造。
【請求項６】
請求項５において、
ＡＷＧを用いた波長分波素子である第２出射側ＡＷＧモジュールと、
前記第１光信号伝送路ループを時計回りの方向に伝送する前記波長多重光を、前記第２出射側ＡＷＧモジュールの入射導波路に導く出射側第３伝送路と、
前記第２光信号伝送路ループを反時計回りの方向に伝送する前記波長多重光を、前記第２出射側ＡＷＧモジュールの前記入射導波路に導く出射側第４伝送路と、
前記出射側ＡＷＧモジュールの出射導波路から出射する第１波長の光信号を取り出す第１ビームスプリッタと、
前記第２出射側ＡＷＧモジュールの出射導波路から出射する前記第１波長とは異なる第２波長の光信号を取り出す第２ビームスプリッタと、
を有している移動体の信号配線構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機、自動車などの移動体において、その胴体あるいは車体の表面に沿って多数本の信号線を引き回す場合に用いる信号配線方法および信号配線構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、航空機においては、特許文献１、２に記載されているように、各種の多数のアクチュエータおよびセンサが機体の各部に搭載されており、これらに対する電力の供給、検出信号の伝送のために、多数本の動力配線、信号配線が引き回されている。航空機の胴体は特許文献３に記載されているように筒状をしている。通常、その長さ方向に分割された複数の筒状胴体部分を繋ぎ合わせた構造となっている。一万本近くにも達する動力配線、信号配線は、この構造の胴体の内周表面などに沿って、その長さ方向に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８９７０５号公報
【特許文献２】特開２０１２−５０３５７４号公報
【特許文献３】特開２００７−５０８９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、航空機の通常の胴体の配線作業においては、分割された複数の筒状胴体部分のそれぞれに対して多数本の配線を行い、筒状胴体部分が連結された後は、各筒状胴体部分に配置された対応する配線のそれぞれを相互に接続する結線作業が必要である。結線作業は手作業により行われ、各配線を区別するために付されている番号、色に基き、対応する配線が相互に接続される。
【０００５】
多数本の配線を接続する必要があるので時間を要し、結線ミスも発生しやすい。また、結線後には各配線の導通確認作業が必要である。したがって、結線作業は多大な時間を必要とし作業効率が悪いという問題がある。これに加えて、導通確認作業において断線が見つかった場合には、どの位置において断線しているのかを突き止める必要がある。また、配線は銅線などの金属配線が使用されており、多数本の配線による重量増加も無視できない問題である。
【０００６】
航空機に限らず、自動車などの移動体においても多数のアクチュエータ、センサが搭載されており、やはり、多数本の配線を行う必要があり、その作業性の改善が望まれている。
【０００７】
さらには、安全性の観点から、一部に断線が生じても正常動作を継続できるように多重の配線が行われており、これによっても配線数が増加している。この点からも、配線作業、それに伴う結線作業の作業性の改善が望まれている。
【０００８】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、効率良く配線作業を行うことができる移動体の信号配線方法および信号配線構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、航空機、自動車を含む移動体の胴体に沿って複数本の信号配線を引き回す移動体の信号配線方法であって、
ＡＷＧを用いた波長合波素子である入射側ＡＷＧモジュールの出射導波路と、ＡＷＧを用いた波長分波素子である出射側ＡＷＧモジュールの入射導波路とを、連結用光ファイバケーブルによって結ぶことにより、波長の異なる複数の光信号を伝送可能な１組の光信号伝送路を構成し、
複数組の前記光信号伝送路を、移動体の胴体に沿って引き回し、
各光信号伝送路における前記入射側ＡＷＧモジュールの入射導波路のそれぞれに対して、ガラスＶ溝基板に光ファイバを接着固定した構造の入射側光ファイバアレイを用いて、複数本の入射側光ファイバを接続し、
各光信号伝送路における前記出射側ＡＷＧモジュールの出射導波路のそれぞれを、ガラスＶ溝基板に光ファイバを接着固定した構造の出射側光ファイバアレイを用いて、複数本の出射側光ファイバに接続することを特徴としている。
【００１０】
本発明では、波長合分波素子であるＡＷＧを利用して光信号伝送路を形成している。ＡＷＧモジュール間においては１本の光ファイバケーブルを引き回せばよく、これを介して波長の異なる１００に近い数の複数の光信号を、波長多重光として伝送できる。この結果、銅線などによって多数の信号伝送路を構成する場合に比べて、配線数を約１／１００に少なくすることができる。配線数を少なくすることにより、結線作業も簡単になり、結線ミスも少なくなる。また、光ファイバケーブルの場合には、断線位置を簡単に知ることができる。よって、配線作業の作業効率を大幅に改善できる。これに加えて、配線数が少なくなり、かつ、銅線などに比べて軽量の光ファイバケーブルを用いるので、配線に伴う胴体あるいは車体の重量増加を大幅に抑制できる。
【００１１】
ここで、配線距離が長い場合には、前記連結用光ファイバケーブルを、
前記入射側ＡＷＧモジュールに接続された入射側光ファイバケーブル部分と、
前記出射側ＡＷＧモジュールに接続された出射側光ファイバケーブル部分と、
前記入射側光ファイバケーブルと前記出射側光ファイバケーブルを着脱可能に接続するコネクタ部分と、
から構成すればよい。
【００１２】
また、本発明の配線方法を航空機の胴体の配線構造に適用する場合には、タンデムに連結固定される筒状胴体部の内周面あるいは外周面に沿って、当該筒状胴体部の長さ方向に、光信号伝送路のそれぞれを配置すればよい。
【００１３】
この場合において、各光信号伝送路の入射側ＡＷＧモジュールおよび入射側光ファイバケーブル部分を、筒状胴体部の第１筒状胴体部分に配置し、出射側ＡＷＧモジュールおよび出射側光ファイバケーブル部分を筒状胴体部の第２筒状胴体部分に配置し、これらの間をコネクタ部分で相互に接続することができる。
【００１４】
次に、本発明は、航空機、自動車を含む移動体の胴体に沿って複数本の信号線が引き回される場合に用いるのに適した移動体の信号配線構造であって、
第１光ファイバケーブルから形成した第１光信号伝送路ループと、
第２光ファイバケーブルから形成した第２光信号伝送路ループと、
ＡＷＧを用いた波長合波素子である入射側ＡＷＧモジュールと、
ＡＷＧを用いた波長分波素子である出射側ＡＷＧモジュールと、
前記入射側ＡＷＧモジュールの出射導波路から出射する波長多重光を、前記第１光信号伝送路ループに沿って時計回りの方向に伝送されるように当該第１光信号伝送路ループに導く入射側第１伝送路、および、前記第２光信号伝送路ループに対して反時計回りの方向に伝送されるように当該第２光信号伝送路ループに導く入射側第２伝送路と、
前記第１光信号伝送路ループを時計回りの方向に伝播する前記波長多重光を、前記出射側ＡＷＧモジュールの入射導波路に導く出射側第１伝送路と、
前記第２光信号伝送路ループを反時計回りの方向に伝播する前記波長多重光を、前記出射側ＡＷＧモジュールの前記入射導波路に導く出射側第２伝送路と、
を有していることを特徴としている。
【００１５】
一方の光信号伝送路ループが断線した場合においても、他方の光信号伝送路ループを介して各波長の光信号を伝送先に導くことができる。また、光信号伝送路ループには波長多重光が伝送されるので、１本の光ファイバケーブルを用いて１００に近い数の異なる波長の光信号を伝送できる。よって、配線数を大幅に少なくすることができる。
【００１６】
通常は、各波長の光信号を取り出すために、光伝送路ループに沿って多数の出射側ＡＷＧモジュールが配置される。各出射側ＡＷＧモジュールの出射導波路からはビームスプリッタを介して予め設定されている波長の光信号を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用した航空機の筒状胴体部の信号配線方法を示す説明図である。
【図２】図１の１組の光信号伝送路の構成を示す説明図である。
【図３】ＡＷＧモジュールの回路構成を示す説明図である。
【図４】本発明を適用した移動体の信号配線構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した移動体の信号配線方法および信号配線構造の実施の形態を説明する。
【００１９】
（移動体の信号配線方法）
図１は本発明を適用した航空機の胴体部の信号配線方法を示す説明図であり、図２はその１組の光信号伝送路を示す説明図であり、図３はＡＷＧモジュールを示す説明図である。
【００２０】
航空機の胴体部１は、図１に模式的に示すように、複数の筒状胴体部分をタンデムに連結固定した胴体部分を備えている。例えば、第１筒状胴体部分２および第２筒状胴体部分３を連結固定した胴体部分を備えている。この胴体部１には、例えば、その内周表面に沿って、それらの長さ方向に多数組の光信号伝送路４が引き回されている。
【００２１】
各光信号伝送路４は、図２に示すように、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）を用いた波長合波素子である入射側ＡＷＧモジュール５と、同じくＡＷＧを用いた波長分波素子である出射側ＡＷＧモジュール６と、これらの間を繋ぐ連結用光ファイバケーブル７とから構成されている。
【００２２】
入射側および出射側ＡＷＧモジュール５、６は同一構造のモジュールである。図３に模式的に示すように、入射側ＡＷＧモジュール５は、基板上に、入射導波路８、入射側スラブ導波路９、アレイ導波路１０、出射側スラブ導波路１１、出射導波路１２が作り込まれている。
【００２３】
図２、図３を参照して説明すると、ガラスＶ溝基板に光ファイバを接着固定した構造の入射側光ファイバアレイ１３を介して、多数のトランシーバＴｎ（ｎ＝１，２，３・・・）からそれぞれ入射側光ファイバを介して異なる波長λｎの光信号が入射導波路８に入射する。異なる波長λｎの光信号が合成されて波長多重光が生成され、これが、出射導波路１２から、連結用光ファイバケーブル７に出射される。
【００２４】
波長多重光は、連結用光ファイバケーブル７を通って、出射側ＡＷＧモジュール６の入
射導波路に伝送される。出射側ＡＷＧモジュール６は光路長差のあるアレイ導波路を通って伝わり、波長に応じて相互に位相ずれした複数の光信号となって、ガラスＶ溝基板に光ファイバを接着固定した構造の出射側光ファイバアレイ１４を介して、複数のレシーバＲｎにそれぞれ伝送される。
【００２５】
ここで、図２に示すように、連結用光ファイバケーブル７は、入射側ＡＷＧモジュール５に接続された入射側光ファイバケーブル部分１５と、出射側ＡＷＧモジュール６に接続された出射側光ファイバケーブル部分１６とを備えている。入射側光ファイバケーブル部分１５および出射側光ファイバケーブル部分１６の先端には、それぞれ、光結合用のコネクタ部分１７、１８が取り付けられている。これらのコネクタ部分１７、１８の一方は雄側コネクタであり、他方は雌側コネクタであり、着脱可能に接続できる構造となっている。
【００２６】
各光信号伝送路４の入射側ＡＷＧモジュール５および入射側光ファイバケーブル部分１５を第１筒状胴体部分２に配置する。他方の出射側ＡＷＧモジュール６および出射側光ファイバケーブル部分１６を第２筒状胴体部分３に配置する。そして、第１、第２筒状胴体部分２、３が連結固定された後に、入射側光ファイバケーブル部分１５および出射側光ファイバケーブル部分１６を相互に連結する。
【００２７】
各光信号伝送路４を介して波長の異なる多数の光信号、例えば１００に近い数の光信号を伝送可能である。したがって、銅線などによる配線構造の場合に比べて、その配線数を約１／１００に少なくすることができる。
【００２８】
（移動体の信号配線構造）
図４は本発明を適用した航空機、自動車などの胴体あるいは車体に搭載される信号配線構造を示す説明図である。
【００２９】
本例の信号配線構造２０は、第１光ファイバケーブルから形成した第１光信号伝送路ループ２１と、第２光ファイバケーブルから形成した第２光信号伝送路ループ２２とからなる二重ループ伝送路２３を備えている。この二重ループ伝送路２３に沿って、ＡＷＧを用いた波長合波素子である入射側ＡＷＧモジュール２４と、複数のＡＷＧを用いた波長分波素子である第１出射側ＡＷＧモジュール２５、第２出射側ＡＷＧモジュール２６、第３出射側ＡＷＧモジュール２７・・・とが配置されている。
【００３０】
入射側ＡＷＧモジュール２４は、図１に示す入射側ＡＷＧモジュールと同一構造のものである。この入射側ＡＷＧモジュール２４には、その出射導波路から出射する波長多重光を、第１光信号伝送路ループ２１に沿って時計回りの方向に伝送されるように当該第１光信号伝送路ループ２１に導く入射側第１伝送路３１、および、第２光信号伝送路ループ２２に対して反時計回りの方向に伝送されるように当該第２光信号伝送路ループ２２に導く入射側第２伝送路３２が接続されている。
【００３１】
第１出射側ＡＷＧモジュール２５は、図１に示す出射側ＡＷＧモジュールと同一構造のものである。この第１出射側ＡＷＧモジュール２５には、第１光信号伝送路ループ２１を時計回りの方向に伝搬する波長多重光を、当該出射側ＡＷＧモジュール２５の入射導波路に導く出射側第１伝送路３３、および、第２光信号伝送路ループ２２を反時計回りの方向に伝搬する波長多重光を、当該第１出射側ＡＷＧモジュール２５の入射導波路に導く出射側第２伝送路３４が接続されている。また、第１出射側ＡＷＧモジュール２５の出射導波路には、ここから出射する第１波長λ１の光信号を取り出す第１ビームスプリッタ３５が接続されている。
【００３２】
同様に、第２出射側ＡＷＧモジュール２６も、図１に示す出射側ＡＷＧモジュールと同
一構造のものである。この第２出射側ＡＷＧモジュール２６には、第１光信号伝送路ループ２１を時計回りの方向に伝搬する波長多重光を、当該第２出射側ＡＷＧモジュール２６の入射導波路に導く出射側第３伝送路３６、および、第２光信号伝送路ループ２２を反時計回りの方向に伝搬する波長多重光を、当該第２出射側ＡＷＧモジュール２６の入射導波路に導く出射側第４伝送路３７が接続されている。また、第２出射側ＡＷＧモジュール２６の出射導波路には、ここから出射する第２波長λ２の光信号を取り出す第２ビームスプリッタ３８が接続されている。
【００３３】
他の第３以降の出射側ＡＷＧモジュールも同様に構成されており、それぞれ第３波長λ３、第４波長λ４・・・の光信号を取り出すためのものである。
【００３４】
この構成の信号配線構造２０においては、例えば、図４において位置４０で示す部分で二重ループ伝送路が断線した場合であっても、各光信号は目的とする部分に伝送される。したがって、配線数が少なく、しかも、安全性の高い信号配線構造を実現できる。
【符号の説明】
【００３５】
１    胴体部
２    第１筒状胴体部分
３    第２筒状胴体部分
４    光信号伝送路
５    入射側ＡＷＧモジュール
６    出射側ＡＷＧモジュール
７    連結用光ファイバケーブル
８    入射導波路
９    入射側スラブ導波路
１０  アレイ導波路
１１  出射側スラブ導波路
１２  出射導波路
１３  入射側光ファイバアレイ
１４  出射側光ファイバアレイ
１５  入射側光ファイバケーブル部分
１６  出射側光ファイバケーブル部分
１７，１８  コネクタ部分
２０  配線構造
２１  第１光信号伝送路ループ
２２  第２光信号伝送路ループ
２３  二重ループ伝送路
２４  入射側ＡＷＧモジュール
２５  第１出射側ＡＷＧモジュール
２６  第２出射側ＡＷＧモジュール
２７  第３出射側ＡＷＧモジュール
３１  入射側第１伝送路
３２  入射側第２伝送路
３３  出射側第１伝送路
３４  出射側第２伝送路
３５  第１ビームスプリッタ
３６  出射側第３伝送路
３７  出射側第４伝送路
３８  第２ビームスプリッタ
４０  位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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