(57)【要約】【課題】異常・故障の解析が容易になる光送受信器を提供する。【解決手段】発光素子２及びその駆動回路３を含む送信用回路部４と、受光素子５及びその増幅回路６を含む受信用回路部７と、これらの送受信回路部４，７から得られる測定データの値から該送受信回路部４，７の異常・故障を判定する判定部８とを備え、判定部８は、送受信回路部４から得られる測定データのアナログ値と判定用のアナログ基準値とを比較して異常・故障か正常かを示す二値のデジタル判定値を出力する比較器で構成された光送受信器１において、上記送受信回路部４，７が異常・故障であると判定されたときの上記測定データの値を記憶しておく異常・故障時測定値記憶部９を備えた。【選択図】図１
2009147441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子及びその駆動回路を含む送信用回路部と、受光素子及びその増幅回路を含む受信用回路部と、これらの送受信回路部から得られる測定データの値から該送受信回路部の異常・故障を判定する判定部とを備え、上記判定部は、上記送受信回路部から得られる測定データのアナログ値と判定用のアナログ基準値とを比較して異常・故障か正常かを示す二値のデジタル判定値を出力する比較器で構成された光送受信器において、上記送受信回路部が異常・故障であると判定されたときの上記測定データの値を記憶しておく異常・故障時測定値記憶部を備えたことを特徴とする光送受信器。
【請求項２】
発光素子及びその駆動回路を含む送信用回路部と、受光素子及びその増幅回路を含む受信用回路部と、これらの送受信回路部から得られる測定データの値から該送受信回路部の異常・故障を判定する判定部とを備え、上記判定部は、上記送受信回路部から得られる測定データをデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、その測定データデジタル値と判定用のデジタル基準値とを比較演算して異常・故障か正常かを示す二値のデジタル判定値を出力するデジタル比較器とで構成された光送受信器において、上記送受信回路部が異常・故障であると判定されたときの上記測定データの値を記憶しておく異常・故障時測定値記憶部を備えたことを特徴とする光送受信器。
【請求項３】
上記異常・故障の判定結果を上位のホスト装置に報告する判定結果報告部を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の光送受信器。
【請求項４】
上記異常・故障時測定値記憶部に記憶されている異常・故障時の測定データの値を上記ホスト装置に提供する異常・故障時測定値提供部を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の光送受信器。
【請求項５】
上記異常・故障時測定値記憶部は、上記異常・故障時測定値提供部が異常・故障時の測定データの値を上記ホスト装置に提供するまで、該異常・故障時の測定データの値を保持し、該異常・故障時の測定データの値が上記ホスト装置に提供されたとき保持を解除することを特徴とする請求項４記載の光送受信器。
【請求項６】
上記測定データは、上記発光素子の出力をモニタ用受光素子で受光して増幅された光出力パワー、上記発光素子に印加されたバイアス電流、上記受光素子の増幅回路から得られた光入力パワー、上記受光素子に印加されたバイアス電圧のうちひとつ以上を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の光送受信器。
【請求項７】
上位のホスト装置から上記送受信回路部の異常・故障の判定をしない指令を受け取る判定停止指令受け取り部を備え、該指令を受けたときには上記判定部による判定を停止することを特徴とする請求項１又は２記載の光送受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常・故障の解析が容易になる光送受信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光送受信器は、発光素子及びその駆動回路を含む送信用の回路部と、受光素子及びその増幅回路を含む受信用の回路部とを１つのハウジングに収容して形成したもので、上位のホスト装置に接続して使用される。ホスト装置からは他の通信機器へ送信するデータが電気信号で光送受信器に送られ、光送受信器では、上記送信用の回路部においてこの電気信号を光信号に変換して光送信を行う。他の通信機器から光送受信器に到着した光信号は、上記受信用の回路部において電気信号に変換され、この電気信号がホスト機器に送られ、ホスト機器でデータが受信される。
【０００３】
光送受信器には、上記の送受信回路部から得られる測定データの値から該送受信回路部の異常・故障を判定する判定部と、上記異常・故障の判定結果を上位のホスト装置に報告する判定結果報告部とを備えたものがある。このように光送受信器に自己診断機能があり、その結果をホスト装置に報告するようになっていることで、ホスト装置では光送受信器の管理が容易となる。
【０００４】
図４に、光送受信器における異常・故障の判定のアルゴリズムを示す。ステップＳ４１では、アナログの測定データをＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換してデジタル値で取得する。測定データとは、例えば、発光素子の出力をモニタ用受光素子で受光して増幅された光出力パワーである。ステップＳ４２では、上記Ａ／Ｄ変換によりデジタル値で表現された測定データを判定部内で取り扱う数値範囲に対応するよう校正する。ステップＳ４３では、判定部内のメモリに上記校正された測定データを格納することで、古い測定データを逐次、新しい測定データに更新する。
【０００５】
ステップＳ４４では、判定部が上記メモリにある測定データとあらかじめ設定されている基準値とを比較して判定を行う。例えば、光出力パワーが必要以上に大きいことを判定するためには必要とされる上限のパワーに相当する基準値が設定され、光出力パワーの測定データが基準値を超えると異常・故障発生という判定になる。あるいは、光出力パワーが不足していることを判定するためには必要とされる下限のパワーに相当する基準値が設定され、光出力パワーの測定データが基準値を下回ると異常・故障発生という判定になる。
【０００６】
ステップＳ４４において異常・故障なしという判定であれば、ステップＳ４１に戻って診断を継続する。ステップＳ４４において異常・故障発生という判定であれば、ステップＳ４５に進み、判定結果報告部が異常・故障発生をホスト装置に報告する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２４０３４９号公報
【特許文献２】特開２００５−９４２４８号公報
【特許文献３】特開２００２−７６５０６号公報
【特許文献４】特開２００５−８５８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の光送受信器は、異常・故障発生という結果のみをホスト装置に報告するだけであるから、ホスト装置では、光送受信器に何らかの異常・故障が発生したという事象しか認識できない。また、この報告に基づいて、製造オペレータが光送受信器のメンテナンスに取りかかったとき、異常・故障が再現できるとは限らず、異常・故障発生時の状況が把握できない。さらに、このような異常・故障発生時の状況を記録し、光送受信器の製造業者に伝えることができない。
【０００９】
本発明者は、異常・故障発生時の状況を記録しておくことができれば、メンテナンス時に異常・故障発生時の状況が把握でき、また、その状況を光送受信器の製造業者に伝えて、対処法を相談したり、製品の改良点を発見したりするのに役立てることができると考えた。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、異常・故障の解析が容易になる光送受信器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に本発明は、発光素子及びその駆動回路を含む送信用回路部と、受光素子及びその増幅回路を含む受信用回路部と、これらの送受信回路部から得られる測定データの値から該送受信回路部の異常・故障を判定する判定部とを備え、上記判定部は、上記送受信回路部から得られる測定データのアナログ値と判定用のアナログ基準値とを比較して異常・故障か正常かを示す二値のデジタル判定値を出力する比較器で構成された光送受信器において、上記送受信回路部が異常・故障であると判定されたときの上記測定データの値を記憶しておく異常・故障時測定値記憶部を備えたものである。
【００１２】
また、本発明は、発光素子及びその駆動回路を含む送信用回路部と、受光素子及びその増幅回路を含む受信用回路部と、これらの送受信回路部から得られる測定データの値から該送受信回路部の異常・故障を判定する判定部とを備え、上記判定部は、上記送受信回路部から得られる測定データをデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、その測定データデジタル値と判定用のデジタル基準値とを比較演算して異常・故障か正常かを示す二値のデジタル判定値を出力するデジタル比較器とで構成された光送受信器において、上記送受信回路部が異常・故障であると判定されたときの上記測定データの値を記憶しておく異常・故障時測定値記憶部を備えたものである。
【００１３】
上記異常・故障の判定結果を上位のホスト装置に報告する判定結果報告部を備えてもよい。
【００１４】
上記異常・故障時測定値記憶部に記憶されている異常・故障時の測定データの値を上記ホスト装置に提供する異常・故障時測定値提供部を備えてもよい。
【００１５】
上記異常・故障時測定値記憶部は、上記異常・故障時測定値提供部が異常・故障時の測定データの値を上記ホスト装置に提供するまで、該異常・故障時の測定データの値を保持し、該異常・故障時の測定データの値が上記ホスト装置に提供されたとき保持を解除してもよい。
【００１６】
上記測定データは、上記発光素子の出力をモニタ用受光素子で受光して増幅された光出力パワー、上記発光素子に印加されたバイアス電流、上記受光素子の増幅回路から得られた光入力パワー、上記受光素子に印加されたバイアス電圧のうちひとつ以上を含んでもよい。
【００１７】
上位のホスト装置から上記送受信回路部の異常・故障の判定をしない指令を受け取る判定停止指令受け取り部を備え、該指令を受けたときには上記判定部による判定を停止してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１９】
（１）異常・故障の解析が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２１】
図１に示されるように、本発明に係る光送受信器１は、発光素子２及びその駆動回路３を含む送信用回路部４と、受光素子５及びその増幅回路６を含む受信用回路部７と、これらの送受信回路部４，７から得られる測定データの値から該送受信回路部４，７の異常・故障を判定する判定部８とを備えた光送受信器１において、上記送受信回路部４，７が異常・故障であると判定されたときの上記測定データの値を記憶しておく異常・故障時測定値記憶部９を備えたものである。
【００２２】
本実施形態では、判定部８、異常・故障時測定値記憶部９などいくつかの回路がマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）で実現される。
【００２３】
光送受信器１内に実装されたＭＣＵには、異常・故障の判定結果を上位のホスト装置３０に報告する判定結果報告部１０を備え、異常・故障時測定値記憶部９に記憶されている異常・故障時の測定データの値を上記ホスト装置に提供する異常・故障時測定値提供部１１を備え、さらに、上位のホスト装置から判定をしない指令を受け取る判定停止指令受け取り部１２を備える。異常・故障時測定値提供部１１は、ＴＴＬ（Transistor Transistor Logic）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）ロジック出力回路等で構成され、例えば、異常・故障時は電圧値として「Ｈｉｇｈ」レベル、正常時は「Ｌｏｗ」レベルを出力する。
【００２４】
発光素子２は、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）であり、駆動回路３はレーザドライバである。この他に送信用回路部４には、発光素子２に高周波駆動信号を印加するコンデンサ１３、発光素子２にバイアス電流を印加するインダクタ１４、そのバイアス電流を検知するバイアス電流センサ１５、発光素子２の出射光を受光するモニタ用受光素子１６、その受光電流を増幅検知する光出力パワーセンサ１７などが含まれる。
【００２５】
受光素子５は、例えば、ＰＤ（フォトダイオード）であり、受信用回路部７には、バイアス電圧を検知するバイアス電圧センサ１８、受光素子５の受光電流を測定用にモニタする光入力パワーセンサ１９、受光素子５の受光電流を通信用に増幅する前置増幅回路６ａ、後置増幅回路６ｂなどが含まれる。バイアス電圧センサ１８は図示のようにバイアス電圧をＭＣＵのポートに直接接続してＭＣＵ内のＡ／Ｄ変換器で値を読み取るようにしてもよいが、バイアス電圧に比例する電圧をＭＣＵに入力する構成としてもよい。
【００２６】
この構成としては、図５に示す直流電圧用減衰器を用いることができる。モニタ電圧Ｖ0は、バイアス電圧Ｖｉ、抵抗Ｒ1，Ｒ2を用いて以下の式から求められる。
【００２７】
【数１】
2009147441.tif 000003
【００２８】
このように、本実施形態は、測定データとして、発光素子２の出力をモニタ用受光素子１６で受光して増幅された光出力パワー、発光素子２に印加されたバイアス電流、上記受光素子５の増幅回路から得られた光入力パワー、上記受光素子に印加されたバイアス電圧を用いるものである。
【００２９】
本実施形態では、これらの測定データはアナログ信号であり、適宜な時間刻みごと（例えば、０．１〜１０ｍｓｅｃの時間間隔）にＭＣＵ内のＡ／Ｄ変換器（図示せず）でデジタル値に変換され、それぞれＭＣＵ内のメモリ（図示せず）に格納されるようになっている。
【００３０】
光送受信器１とホスト装置３０との間には、高周波通信信号を相互に伝送するための電気伝送路、異常・故障報告信号を伝送するための電気伝送路、その他の情報を相互に伝送するためのシリアル信号バスなどが設けられる。
【００３１】
光送受信器１の動作を説明する。
【００３２】
光送受信器１の通信に関する動作は、従来通りであるから、簡単に説明する。ホスト装置３０から高周波通信信号が送信用回路部４に入力され、この高周波通信信号に応じて駆動回路３が必要な電流を発光素子２に印加する。発光素子２から出射された光信号は図示しない光伝送路を介して他の通信機器に伝送される。
【００３３】
他の通信機器からの光信号は、図示しない光伝送路を介して受光素子５に入射する。受光素子５に生じた受光電流は前置増幅回路６ａ、後置増幅回路６ｂで増幅されて高周波通信信号となる。この高周波通信信号がホスト装置３０へ出力される。
【００３４】
次に、異常・故障の判定に関する動作を図２により説明する。
【００３５】
図２に示されるように、ステップＳ２１では、ＭＣＵが測定データをＡ／Ｄ変換してデジタル値で取得する。なお、ここでは、測定データと書くが、実際には前述した光出力パワー、バイアス電流、光入力パワー、バイアス電圧などを意味しており、これらの測定データの全てについて本アルゴリズムを適用する。ステップＳ２２では、ＭＣＵが上記Ａ／Ｄ変換によりデジタル値で表現された測定データ（測定値）を判定部８内で取り扱う数値範囲に対応するよう校正する。ステップＳ２３では、判定部８内のメモリに上記校正された測定データを格納することで、古い測定データを逐次、新しい測定データに更新する。
【００３６】
ステップＳ２４では、判定部８が上記メモリにある測定データとあらかじめ設定されている基準値とを比較して異常・故障発生の判定を行う。例えば、光出力パワーが必要以上に大きいことを判定するためには必要とされる上限のパワーに相当する基準値が設定され、光出力パワーの測定データが基準値を超えると異常・故障発生という判定になる。あるいは、光出力パワーが不足していることを判定するためには必要とされる下限のパワーに相当する基準値が設定され、光出力パワーの測定データが基準値を下回ると異常・故障発生という判定になる。
【００３７】
ステップＳ２４において異常・故障なしという判定であれば、フローはステップＳ２１に戻り、光送受信器１は診断を継続する。ステップＳ２４において異常・故障発生という判定であれば、フローはステップＳ２５に進み、判定結果報告部１０が異常・故障発生をホスト装置３０に報告する。
【００３８】
さらに、本発明にあっては、フローはステップＳ２６に進み、異常・故障時測定値記憶部９がこのときの測定データの値（測定値）を図２で示したステップＳ２３で格納されたメモリとは別の領域のメモリに異常・故障時のデータを記憶する。
【００３９】
この動作を受けてホスト装置３０では、光送受信器１に異常・故障が発生したことを認識する。ホスト装置３０では、ホスト装置３０のパネルに異常・故障表示をしたり、伝送路で繋がっている管理用端末に異常・故障発生を知らせる。そこで、製造オペレータがホスト装置３０を操作して光送受信器１に対して測定データの値を要求する。これに応答して光送受信器１の異常・故障時測定値提供部１１は、異常・故障時測定値記憶部９に記憶されている異常・故障時の測定データの値をホスト装置３０に提供する。測定値の要求とその応答は、例えば、シリアル信号バスを介して行うとよい。
【００４０】
ホスト装置３０が光送受信器１に対して異常・故障の判定をしないという指令を通知している場合、光送受信器１の判定停止指令受け取り部１２は、シリアル信号バスを介してこのホスト装置３０からの判定をしない指令を受け取り、判定部８の動作を停止させるかあるいは判定結果報告部１０が判定部８の判定結果をホスト装置３０に報告することを禁止する。
【００４１】
ここで、判定結果報告部１０は、ＴＴＬまたはＣＭＯＳロジック出力回路で構成され、例えば、異常・故障時は電圧値として「Ｈｉｇｈ」レベル、正常時は「Ｌｏｗ」レベルを出力する。
【００４２】
本発明にあっては、以上説明したように光送受信器１が異常・故障時の測定値を記憶しており、ホスト装置３０でこの測定値を吸い上げることができるので、製造オペレータなどが光送受信器１のメンテナンスに取りかかるとき、異常・故障発生時の状況がよく把握できる。また、このような異常・故障時の測定値は、光送受信器の製造業者に伝えて対処法を相談したり、製品の改良点を発見したりするのに役立てることができる。例えば、この測定値を異常・故障判定の基準値が適切かどうかの解析を行うことに利用できる。
【００４３】
本実施形態では、判定部８をＡ／Ｄ変換器やメモリを内蔵しているＭＣＵで実現したが、本発明はこれに限らない。判定部８は、送受信回路部４，７から得られる測定データのアナログ値と判定用のアナログ基準値とを比較して異常・故障か正常かを示す二値のデジタル判定値を出力する比較器で構成してもよい。また、判定部８は、送受信回路部４，７から得られる測定データをデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、その測定データデジタル値と判定用のデジタル基準値とを比較演算して異常・故障か正常かを示す二値のデジタル判定値を出力するデジタル比較器とで構成してもよい。
【００４４】
次に、異常・故障の判定に関する動作の他の実施形態を図３により説明する。
【００４５】
図３に示されるように、ステップＳ３１では、ＭＣＵはメモリ内の異常・故障報告フラグをクリアする。異常・故障報告フラグは、ホスト装置３０に提供するべき異常・故障時の測定値が存在しホスト装置３０がそれを未読であることを意味するフラグである。ステップＳ３１は図３のアルゴリズムを初期化するために行う。
【００４６】
ステップＳ３２では、図２のステップＳ２１と同様に、ＭＣＵが測定データをＡ／Ｄ変換してデジタル値で取得する。ステップＳ３３では、ステップＳ２２と同様に、ＭＣＵがＡ／Ｄ変換された測定データ（測定値）を校正する。ステップＳ３４では、ステップＳ２４と同様に、判定部８が測定データと基準値とを比較して異常・故障発生の判定を行う。ステップＳ３４において異常・故障なしという判定であれば、フローはステップＳ３９２に進む。ステップＳ３４において異常・故障発生という判定であれば、フローはステップＳ３５に進み、判定結果報告部１０が異常・故障発生をホスト装置３０に報告する。
【００４７】
ステップＳ３６では、ＭＣＵは異常・故障報告フラグがセットされているかどうか判定する。ステップＳ３６において異常・故障報告フラグが既にセットされているという判定であればフローはステップＳ３９に進む。ステップＳ３６において異常・故障報告フラグが未だセットされていないという判定であればフローはステップＳ３７に進む。異常・故障発生が判定されたばかりのときはステップ３７になる。
【００４８】
ステップＳ３７では、判定部８内のメモリに上記校正された測定データを格納することで、古い測定データを新しい測定データに更新する。ただし、このときの測定データの格納先は通常時の測定データを格納する場所と同じである。よって、このステップでは、今回の異常・故障時の測定データが記憶されることになる。その後、ステップＳ３８では、ＭＣＵは異常・故障報告フラグをセットする。
【００４９】
異常・故障報告フラグがセットされたことにより、ステップＳ３６においての判定が異常・故障報告フラグが既にセットされているという判定となり、フローはステップＳ３９に進むことになる。ステップＳ３９では、図示しない他のタスクにおいてホスト装置３０が異常・故障時の測定データを読み出したことを確認したフラグが立てられるので、ＭＣＵはこのフラグを見てホスト装置３０が異常・故障時の測定データを読み出したかどうかを判定する。ステップＳ３９において未読という判定であれば何もせず、フローはステップＳ３２に戻る。この流れでは、異常・故障報告フラグがセットされた状態が維持されるので、異常・故障時の測定データが保持される結果を生む。
【００５０】
ステップＳ３９において既読という判定であればフローはステップＳ３９１に進む。ステップＳ３９１では、ＭＣＵは異常・故障報告フラグをクリアする。これは、ステップＳ３６からステップＳ３７への流れを許可したことを意味し、異常・故障時の測定データが書き換え可能となること、つまり、異常・故障時の測定データの保持の解除を意味する。その後、ステップＳ３９２では、判定部８内のメモリに上記校正された測定データを格納することで、古い測定データを新しい測定データに更新する。
【００５１】
この実施形態によれば、異常・故障時測定値記憶部９は、異常・故障時測定値提供部１１が異常・故障時の測定データの値をホスト装置３０に提供するまで、該異常・故障時の測定データの値を保持し、該異常・故障時の測定データの値がホスト装置３０に提供されたとき保持を解除することになる。よって、異常・故障時の測定データの値が確実にホスト装置３０に提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態を示す光送受信器の回路図である。
【図２】本発明における異常・故障判定のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図３】本発明における異常・故障判定のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図４】従来の異常・故障判定のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図５】本発明に用いる直流電圧用減衰器の回路図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  光送受信器
２  発光素子
３  駆動回路
４  送信用回路部
５  受光素子
６  増幅回路
７  受信用回路部
８  判定部
９  異常・故障時測定値記憶部
１０  判定結果報告部
１１  異常・故障時測定値提供部
１２  判定停止指令受け取り部
【図１】
2009147441.tif 000004
【図２】
2009147441.tif 000005
【図３】
2009147441.tif 000006
【図４】
2009147441.tif 000007
【図５】
2009147441.tif 000008