ケーブルに関するできるだけ広範囲で正確な情報、例えば製造情報は製造側でできるようにし、さらにそれらの情報、例えば連続するメートル数へのアクセスを容易にするために、本発明によれば、デジタルデータ（１２３１）を記憶するためのメモリ（１２３）と、このデジタルデータ（１２３１）を無線伝送するためのトランスポンダを備えたトランスポンダ装置（１０）が集積されているケーブル（４０）が提供される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル、ケーブルの製造方法及びケーブルの位置特定方法に関する。
【０００２】
背景技術
ケーブルの製造の際に得られる製造データはこれまでは製造書簡の形態で記録されるかコンピュータにケーブルからは切り離されて保存されていた。そのような製造データには、例えばケーブルのタイプ、個々のファイバーの数、個々のファイバーのタイプ、ケーブル若しくは個々のファイバーのための一義的な特性データなどが含まれる。
【０００３】
特に連続したメートル数値（メートル長さ）は通常はケーブルの製造の際にインクプリンタや、紙／プラスチックからなる帯状箔ないし押箔などを用いてケーブル外装に印刷ないし箔押しされる。介在的に配設されるケーブル区間の長さは２つのメートル数値によって確定される。しかしながらケーブルが一度敷設されると、メートル数値に関する情報はもはや得ることができない。
【０００４】
その他にも地中に埋設されたケーブルは波形の経過箇所を有し得るので、２つの箇所の間に埋設されたケーブル区間の長さと、例えば設計図上で求められる２つの箇所の区間距離とではもはや正確な対応付けが不可能となる。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９８１４５４０号公報からはケーブルとケーブル長検出のための測定装置が提案されており、そこではケーブルが所定の長手方向位置にトランスポンダ、バーコード又は磁気ストライプのようなデータ担体を支持しており、それらがデータ読出し機器によって読出し可能である。トランスポンダや磁気ストライプの場合の利点は、それらのデータ担体の内容が書込み装置によって変更可能なことである。それにより長さ情報以外の他の情報の受入れも可能である。
【０００６】
ケーブルにトランスポンダ装置を適用する場合には次のことを考慮しなければならない。すなわちケーブル上の外的影響、例えば機械的な負荷や衝撃、あるいは湿度の侵入からトランスポンダ装置を保護してやらなければならない。さらにこのトランスポンダ装置は次のように配設されなければならない。すなわちケーブル製造中の例えば押し出し過程の際に生じる高温に直接さらされることのないように配設されなければならない。
【０００７】
発明が解決しようとする課題
本発明の課題は、次のようなケーブルを提供することである。すなわちケーブルに関する広範囲で正確な情報を製造側で提供しそれらの情報へのアクセスを容易にさせ、ケーブルの製造の際及びケーブルの敷設の際の影響からできるだけ保護するためにトランスポンダ装置がケーブル内へ集積されているケーブルを提供することである。本発明のさらなる課題は、ケーブルに関する広範囲で正確な情報を製造側で提供しそれらの情報へのアクセスを容易にさせ、ケーブルの製造の際及びケーブルの使用の際の影響からできるだけ保護するためにトランスポンダ装置がケーブル内へ集積されているケーブルを製造するための方法を提供することである。さらに本発明の課題はそのようなケーブルの敷設箇所の位置特定方法を提供することである。
【０００８】
課題を解決するための手段
前記課題は請求項１の特徴部分に記載されたケーブルによって解決され、請求項１６の特徴部分に記載されたケーブル製造方法によって解決され、請求項２１の特徴部分に記載されたケーブル位置特定方法によって解決される。
【０００９】
発明を実施するための最良の形態
このケーブルは、トランスポンダ装置と、ケーブルシースと、伝送要素と、ブレードとを含んでおり、前記トランスポンダ装置は、デジタルデータを記憶するためのメモリと該デジタルデータを無線伝送するためのトランスポンダを有しており、前記ケーブルシースは、前記トランスポンダ装置を取り囲んでおり、前記伝送要素は、ケーブルシースによって取り囲まれ、当該伝送要素とケーブルシースの間に前記トランスポンダ装置が配設されており、前記ブレードは、前記伝送要素とトランスポンダ装置を取り囲み、当該ブレードによってトランスポンダ装置が伝送要素に保持されており、さらに前記ブレードによってトランスポンダ装置が熱的影響から十分に保護されるように構成されている。
【００１０】
そのようなトランスポンダ装置は通常はＲＦＩＤタグ（Radio Frequency Identification Tag）、スマートチップ又はグリーンタグとも称される。このトランスポンダ装置はアンテナを介して例えば無線パルスを通信機器、特に読み取り装置若しくは書き込み装置から受信し、固定若しくは可変の情報を返信する。トランスポンダ装置は製造中にケーブルの構成的な構造部若しくは心線に集積され、ラベル内にはデジタルデータの記憶及び交換に必要な機能を含んでいる。このケーブルないし線路は電気的若しくは光学的な導体路を含んでおり、それらはエネルギーの伝送あるいはメッセージの転送のために設けられている。（装置の作動に必要な電力を通信機器の信号から得ている）パッシブトランスポンダ装置は実質的に無限の寿命を有し、埃や油、静電気にも不感である。そのようなトランスポンダ装置の典型的な記憶容量は２ＭＢ（Mega Byte）である。デジタルデータは例えば製造情報やケーブル区間の長さに依存した情報を含み得る。それらのデータは無線パスにおいてビジュアルリンクなしで高い伝送レートでメモリから読み出されたり、メモリに書き込まれる。データの交換は位置にかかわらずに行われる。つまり通信機器とトランスポンダ装置を所定の相対的位置に置くことなく行われる。しかしながらトランスポンダ装置はトランスポンダ装置の位置確定がケーブル又はラベルのルート検出のために必要であるのならば、適切に構成された通信機器によって検知され位置特定されてもよい。
【００１１】
製造側でのケーブルへの情報の記憶は、製造メーカーからのケーブルに関する情報とケーブルとの間の対応付けの際に、データがケーブルとは別に記憶されている場合に発生し得るような困難性を回避させる。
【００１２】
ケーブルが製造された後では、ケーブルシースがトランスポンダ装置にも支持要素よりも十分な保護を提供する。ケーブルシースによって取り囲まれたケーブルコア内へのトランスポンダ装置の挿入によってシースエクストルーダーで発生する温度に対するトランスポンダ装置の保護が保証される。
【００１３】
伝送要素へのトランスポンダ装置の固定は、シースエクストルーダーにおけるトランスポンダ装置の簡単な取付けを可能にする。
【００１４】
ブレードによってトランスポンダ装置はケーブルから離間され、それによってシースエクストルーダーで発生する温度に対して効果的に保護される。
【００１５】
このケーブルは有利には長手区間の帯状の支持要素を含み、この支持要素にトランスポンダ装置が固定されている。
【００１６】
この支持要素はプラスチックバンドであってもよいし、あるいは円形の断面を有していてもよい。トランスポンダ装置はこの支持要素内へ鋳込み成形されてもよい。そのようにすればトランスポンダ装置が既にケーブルの製造中に埃や油、静電気から保護されるようになる。
【００１７】
前記ブレードは、繊維状の保持素子を含んでいる。
【００１８】
この繊維状の保持素子は溶融物から押し出し成形されてもよい。
【００１９】
前記繊維状の保持素子は有利にはカーボン繊維（ケブラー繊維）やガラス繊維を含んでいる。
【００２０】
このケブラー繊維又はガラス繊維は、引張り負荷に対しても有効であり得る。
【００２１】
前記伝送要素は有利には光導波路を含み、前記ケーブルはトランスポンダ装置を取り囲む周辺領域において有利には誘電材料のみから構成されている。
【００２２】
トランスポンダ装置のアンテナ近傍に金属が何も配設されていないならば、トランスポンダ装置内に記憶されているデジタルデータは通信機器によって比較的離れた距離を介して読み出し可能である。
【００２３】
前記伝送要素は有利には金属化部を含んでいる。
【００２４】
トランスポンダ装置のアンテナの適切な配向によって金属導体路のあく影響が部分的に補償され得る。
【００２５】
ケーブルは有利にはケーブルシースを含み、その中にトランスポンダ装置が埋込まれている。このケーブルシースはこの場合有利には２つの層を含んでおり、それらの層は押し出し成形法によって生成される。トランスポンダ装置は第１の金属層に被着される。引き続き第２の金属層がその上に押し出しされる。
【００２６】
トランスポンダ装置は約２００℃の温度にさらされ得る。シース押し出しの際には約８５℃の温度が発生する。このトランスポンダ装置は例えばさらに高温のケーブルシース内へ押し込まれる可能性がある。
【００２７】
ケーブルは有利には伝送要素を含んでおり、この伝送要素はスリーブを有している。この場合トランスポンダ装置はこのスリーブによって取り囲まれる。
【００２８】
つまりトランスポンダ装置は伝送要素内部に配設されてもよい。このケースでは、ケーブルがそれぞれ１つの相応するトランスポンダ装置を有している複数のそのような伝送要素を含むことが考えられる。ケーブルの内部構造はケーブルから一緒に読み出される情報によって反映される。
【００２９】
前記トランスポンダ装置は、プロセッサを含んでおり、該プロセッサにはトランスポンダを介して電力とシステムクロックが供給されており、さらに前記プロセッサは、メモリからのデジタルデータの読出しとトランスポンダを介したデジタルデータの送信を実施するように構成されている。
【００３０】
トランスポンダを介して受信されたデジタルデータはプロセッサによってメモリに書込み可能である。
【００３１】
トランスポンダ装置のメモリは例えば製造過程中か若しくは製造後に最初の書き込みが可能である。さらにメモリ内に含まれるデジタルデータはケーブルの修理の後で更新可能である。
【００３２】
ケーブルの長手区間が所定の長さを有しており、前記メモリ内のデジタルデータは当該長手区間の長さに関する情報を含んでいる。
【００３３】
ケーブルのメートル数はワイヤレス経路上で通信機器によって読み出される。２つの異なる箇所でのメートル数の読み出しによってこれらの箇所の間に設置されたケーブル区間の長さが検出できる。
【００３４】
メモリ内のデジタル情報が第１の特徴を含んでおり、トランスポンダによって受信されたさらなるデジタルデータによって第２の特徴が定められており、前記メモリ内のデジタルデータは、第１の特徴と第２の特徴が一致した場合にのみメモリから読出し可能である。
【００３５】
第１の特徴はほぼ製造メーカ側でトランスポンダ装置内に記憶されたセキュリティ上の特徴であり得る。通信機器から送信されたキーワードはセキュリティ特徴（情報）に基づいて検査され、その検査結果に依存して、記憶されているデータが転送されたり転送されなかったりする。そのようにして記憶されているデジタルデータは不正アクセスから保護されている。
【００３６】
第１の特徴には有利にはケーブルの長手区間の長さに関する情報が含まれている。
【００３７】
この第１の特徴はトランスポンダ装置内に記憶されたメートル数を含み得る。第２の特徴はテスト値を含み得る。このトランスポンダ装置は次のように構成されていてもよい。すなわちテスト値と記憶されているメートル数が一致した場合にのみ送信信号に応答するように構成されていてもよい。そのようにすれば、複数のトランスポンダ装置の中から通信機器の応答レンジ内に配置されている１つのみを応答させる衝突のないプロトコルが実現できる。
【００３８】
トランスポンダ装置は有利にはパッシブシステムとして構成される。このケースでは、トランスポンダ装置を含んでいるチップ上にエネルギー供給装置を設ける必要がない。トランスポンダ装置を作動させるためのエネルギーは例えば通信機器の電磁界から直接ピックアップされる。
【００３９】
本発明の別の実施例によれば、前記トランスポンダ装置は、トランスポンダ装置のためのエネルギー供給を提供するための固有の供給装置を含んだアクティブシステムとして構成されている。この場合トランスポンダ装置に供給するためのエネルギーは有利には再充電可能な供給装置によって提供される。本発明のさらなる特徴によれば、前記再充電可能な供給装置は、再充電可能な蓄電池として構成されている。この再充電可能な供給装置は有利にはワイヤレス経路上で再充電可能である。
【００４０】
トランスポンダ装置はそれによって電力を供給するための、あるいはデジタルデータを交換するための露出されたコネクタ等を必要とせず、シールド形態で何らかの摩耗やメンテナンスを必要とすることなくケーブル内に挿入され得る。再充電可能な蓄電池を備えたトランスポンダ装置は、有効範囲の広いトランスポンダが望まれるときやケーブルが金属化部を有する伝送要素を含んでいるときにもちいることが可能である。
【００４１】
再充電可能な蓄電池の利用によって、ユーザーにはトランスポンダ装置の機能が時間的に無制限に使用できることが保証される。蓄電池が放電した場合、あるいは蓄電池が既に何度も行われたトランスポンダへのアクセスに起因して放電状態に達した場合には、トランスポンダ装置のメモリからの情報の書き込みや読み出しがもはや不可能となり、トランスポンダ装置のためのエネルギー供給を提供する供給装置が再び充電される。この充電は有利には無線リンクを介したワイヤレスで行われるので、地中に埋込まれたケーブルを掘り出す必要はない。それでもやはりエネルギー供給に対してバッテリが用いられる場合には、長寿命を保証するためにもバッテリが送信に対してのみ応答するようにしたほうがよい。
【００４２】
本発明によるケーブルを製造するための方法は、少なくとも１つの光導波路を含んでいる伝送要素を供給するステップと、デジタルデータを記憶するそれぞれ１つのメモリを備えた複数のトランスポンダ装置を供給するステップを含んでいる。前記伝送要素と複数のトランスポンダ装置は製造ユニットに供給される。この製造ユニットにおいては前記トランスポンダ装置を伝送要素に保持するブレードが生成される。前記ブレード周りにはケーブルシースが押し出される。この場合前記トランスポンダ装置はこのブレードによって、ケーブルシースの押し出しの際に発生する高温から十分に保護される。
【００４３】
ケーブルの製造の際には例えば複数のトランスポンダ装置が規則的な間隔をおいてシースエクストルーダーに供給される。このシースエクストルーダーにおいては、ケーブルシースが複数のトランスポンダ装置周りに押し出され、その際のシース材料中の温度は約８５℃に達する。通常のトランスポンダ装置は２００℃までの温度にさらすことができるので、これらの複数のトランスポンダ装置はもっと高温のシース材料中にも挿入が可能である。
【００４４】
通常のブレードは例えばストレインリリーフエレメントやエクパンディングフェルトなどを含んでいる。通常の物質の多くは、シース押し出し直後のシース材料中に発生する温度に対するトランスポンダ装置の耐熱性向上にも適している。
【００４５】
ブレードを生成するステップには有利にはケブラー繊維やガラス繊維を供給するステップが含まれる。
【００４６】
このケブラー繊維やガラス繊維は通常は引張りや歪みの緩和に用いられる。
【００４７】
前記方法には有利には、デジタルデータを複数のトランスポンダ装置のそれぞれ１つに無線伝送するための書き込み装置を供給するステップと、デジタルデータを複数のトランスポンダ装置のそれぞれ１つのメモリ内に書き込むステップとが含まれる。
【００４８】
前記トランスポンダ装置はケーブル内への挿入の前若しくは後にプログラミングが可能である。ケーブル内へ挿入した後は複数のトランスポンダ装置の各々はトランスポンダを介してのみプログラミング可能となる。そのためメモリはプロセッサによって書込み可能でなければならない。ケーブル内への挿入前で特にトランスポンダ装置のシーリング前はトランスポンダやプロセッサを迂回したメモリのプログラミングも可能であろう。従ってメモリはプロセッサに対して読み出しのみ可能に実施されてもよい。
【００４９】
前記方法は有利には、複数のトランスポンダ装置を長手区間の帯状支持要素を用いて製造ユニッに供給するステップを含んでおり、前記支持要素は長手方向において複数の区間に分割され、該区間内若しくは該区間表面に複数のトランスポンダ装置の各々１つが固定されている。
【００５０】
支持要素は例えば円形の断面を有していてもよいし、伝送要素若しくは引張り緩和要素のために設けられた供給装置と共にケーブル内に埋込まれてもよい。
【００５１】
前記方法は有利には伝送要素と共に支持要素が捩られるステップを含んでいる。
【００５２】
そのような捩りは例えばこれらの支持要素と伝送要素の機械的な特性が相互に類似している場合に有利となる。しかしながら支持要素の周りで複数の伝送要素が捩られるようにすることも可能である。
【００５３】
ケーブルの所定の箇所を位置特定するための方法は、本発明によるケーブルを供給するステップと、ケーブルの長手区間の長さを確定できるデジタルデータをトランスポンダ装置のメモリ内に記憶するステップと、ケーブルに沿って伝播される第１の測定信号を生成し、ケーブルに沿って存在する所定の箇所における第１の測定信号の反射によって第２の測定信号を生成する前提のもとで、ケーブルを介して到来する第２の測定信号を検出し、前記第１の測定信号と第２の測定信号の間の遅延時間を検出するための測定機器を供給するステップを含んでいる。前記遅延時間からは前記測定機器と所定の箇所との間の間隔距離が確定される。さらに前記方法は、読み取り装置の位置に依存して空間的に制限された応答レンジを有する読み取り装置を供給するステップを含み、この場合トランスポンダ装置が応答レンジ内に存在している場合にはデジタルデータが当該読み取り装置によってトランスポンダ装置から読出し可能である。さらに前記方法は、デジタルデータをメモリから読み出し、ケーブルの長手区間の長を確定し、読み取り装置の位置に前記長さを対応付けるステップを含んでいる。前記所定箇所の位置は、前記遅延時間から求められた間隔と、トランスポンダ装置のメモリから読み出された長さの比較によって求められる。
【００５４】
デジタルデータの読み出しによって２つの箇所の間に設置されたケーブル区間の長さが検出できる。読み出し装置の位置と応答レンジの寸法から２つの箇所の間の距離が推定可能である。それにより例えば地中に埋設されたケーブル上のメートルマークから位置座標を比較的正確に推定することが可能となる。
【００５５】
線路中断箇所から反射された電磁的信号の伝播時間ないし遅延時間の測定によって、測定位置から測定され線路中断箇所までのケーブル長さを求めることが可能になる。従ってケーブルの経過を追跡することができ、長さに依存した情報を複数のトランスポンダ装置の各々から読み出すことができる。遅延時間の測定から求められた長さに相応する箇所に達した場合には、隣接するトランスポンダ装置が応答レンジの絞り込みによって最大精度で位置特定でき、さらに線路中断ないし破断箇所の位置が適切な補間によって確定される。最後にこの該当するケーブルを掘り出して線路破断箇所が取り除かれる。
【００５６】
前記方法にはさらに有利には前記トランスポンダ装置の所定の箇所のより正確な絞り込みのために応答レンジを縮小するステップが含まれている。
【００５７】
例えば１つの応答レンジはまず約３０ｍの半径を有していて、この半径がその後複数のトランスポンダ装置のうちの１つを正確に位置特定するために段階的に例えば約１ｍに絞り込まれていってもよい。
【００５８】
図面の説明
図１は本発明によるケーブルと通信機器の間の信号交換の例を示した図であり、
図２は本発明によるケーブルの実施例を示した図であり、
図３は本発明によるケーブル実施例の断面を示した図であり、
図４は本発明によるケーブルの製造方法の実施例を示した図であり、
図５はケーブルの位置測定のための方法と管路欠陥の位置特定のための方法の適用例を示した図であり、
図６は、本発明によるケーブルのトランスポンダ装置のブロック回路図であり、
図７は本発明によるケーブルのトランスポンダ装置と通信機器の間の電磁的な結合の例を示した図である。
【００５９】
実施例
図１には本発明によるケーブルと通信機器の例示的な配置構成が示されている。ケーブル４０は複数のトランスポンダ装置１０を含み、これらのトランスポンダ装置はケーブル４０に沿って相互に間隔をおいて配設され当該ケーブル４０内に統合されている。トランスポンダ装置１０はそれぞれデジタルデータ１２３１の記憶と、第１の信号５１の受信と、第２の信号５２の生成のために構成されている。隣接するトランスポンダ装置１０の間にはそれぞれケーブル４０の１つの区分が配設されている。通信機器２０は第１の信号の生成と第２の信号５２の検出のために構成されている。第１の信号５１は電力５１１の伝送と通信機器２０からトランスポンダ装置１０へのクロック制御信号５１２の伝送のために用いられる。第２の信号５２はトランスポンダ装置１０から通信機器２０へのデジタルデータ１２３１の伝送のために用いられる。第１の信号５１は、付加的にデジタルデータ１２３１の伝送若しくはさらなるデジタルデータ１２３２の伝送のために用いられる。これらのトランスポンダ装置１０はそれぞれ第１の信号と共に伝送されるデジタルデータ１２３１の記憶のために構成されている。
【００６０】
図２には本発明によるケーブルの実施例が示されている。ケーブル４０は、複数の伝送要素４００を含んでおり、これらの伝送要素はケーブルシース４１によって取り囲まれ、ケーブル長手方向に延在している。伝送要素４００はそれぞれケーブル長手方向に延在する少なくとも１つの光導波路及び／又は金属線を含んでいる。図示のケーブル区分は、さらにトランスポンダ装置１０の１つを含んでいる。前記トランスポンダ装置１０の各々１つは、アンテナ１１と集積回路１２と接続コンタクト１３を有しており、この場合集積回路１２はそれぞれ１つの接続コンタクト１３を介してアンテナ１１に接続されている。集積回路１２は、アンテナ１１を介した第１の信号５１の受信と、アンテナ１１を介した第２の信号５２の送信と、第１の信号５１と共に伝送されるデジタルデータ１２３１の記憶のために構成されている。例えばデジタルデータ１２３１は、基準位置０とそれぞれの各トランスポンダ装置１０との間に配設されるケーブル４０の長さｄに関する情報を含んでいてもよい。
【００６１】
図３には本発明によるケーブルの断面図が示されている。このケーブル４０はケーブルシース４１と一般に複数の伝送要素４００を含んでおり、これらの伝送要素４００はケーブルシース４１によって囲まれている。各伝送要素４００はスリーブ４０１を含み、一般に複数の導体路４０００、例えば複数の光導波路及び／又は電気的導体路を含んでいる。これらの導体路は、中央に配置された導電領域４００２、例えばグラスファイバー又は金属線と、当該線路領域を取り囲んでいる絶縁領域４００１、例えばプラスチック層を含んでいる。ケーブル４０は、伝送要素４００を取り囲むブレード４３を含み得る。前記ブレードは繊維状の保持素子４３１、例えばカーボン繊維（ケブラー繊維）やガラス繊維を含んでいてもよい。この繊維状の保持素子は引張りや歪みの緩和に用いられてもよい。ケーブルは複数のトランスポンダ装置１０を含んでおり、これらのトランスポンダ装置１０は当該ケーブル４０の長手方向に延在する支持要素６０に固定されている。この支持要素６０１は有利にはプラスチックから成るフィルムであり、その表面若しくは中にトランスポンダ装置１０が固定されている。支持要素６０とトランスポンダ装置１０は、例えば伝送要素４００と繊維状保持素子４３１の間に配設される。またこの支持要素６０とトランスポンダ装置１０は、ブレード４３とケーブルシース４１の間に配設されてもよい。トランスポンダ装置１０はさらに個別にケーブルシース４１内に埋込まれてもよい。
【００６２】
図４には本発明によるケーブルの製造方法に対する実施例が示されている。ケーブル４０の製造のための製造区間には、複数のスリーブエクストルーダー８１と、捩り及び編み装置８２と、シースエクストルーダー８３と冷却区間８４が含まれている。スリーブエクストルーダー８１の各々では、相応のスリーブ４０１が一般には複数の相応する導体路４０００，例えば光導波路若しくは電気的導体路の周囲に押し出し成形され、それによって伝送要素４００の各々が生成される。それに対してこのスリーブエクストルーダー８１にはそのつど相応する導波路４０００とスリーブ材料８１１の溶融物が供給される。捩り及び編み装置８２では、伝送要素４００がまず相互に捩られ、引き続きブレード４３を組まれることでケーブルコア４２が形成される。それに対して前記捩り及び編み装置８２には伝送要素４００と繊維状の保持素子４３１が供給されている。繊維状保持素子４３１は、ブレード材料の溶融材から押し出しされてもよい。シースエクストルーダー８３ではケーブルシース４１がケーブルコア４２の周りに押し出しされ、それによってケーブル４０が形成される。それに対してシースエクストルーダー８３にはケーブルコア４２と流体状シース材料８３１の溶融物が供給される。ケーブル４０は冷却区間８４に沿って冷却され、ケーブルドラムに巻き取られる。
【００６３】
この製造区間はさらにトランスポンダ装置１０をケーブル内に設けるための供給ユニット８５を含んでいる。トランスポンダ装置１０は例えば組み付け装置８５によって、長手方向に延在する帯状の支持要素６０に被着されケーブルシース４１内に挿入される。この支持要素６０は例えば伝送要素４００と一緒に捩り及び編み装置８２に供給される。それによりブレード４３が支持要素６０とトランスポンダ装置１０を囲繞することが達成される。
【００６４】
支持要素６０はまたケーブルコア４２と共にシースエクストルーダー８３に供給され得る。それによりトランスポンダ装置１０がケーブルコア４２とケーブルシース４１の間に配置されることが達成される。
【００６５】
前記製造区間はさらにトランスポンダ装置１０のプログラミングのための書込み装置２０１２を含み得る。トランスポンダ装置１０はケーブル４０内への挿入前若しくは後にプログラミング可能である。その際にトランスポンダ装置１０の各メモリ１２３内には、デジタルデータ１２３１と、特にそれぞれの各トランスポンダ装置１０と基準位置７０との間に配設されるケーブル４０区間の長さｄに関する情報が記憶される。
【００６６】
図５には、ケーブル４０の位置測定と線路欠陥箇所の位置特定のための方法に対する実施例が示されている。ケーブル４０内には複数のトランスポンダ装置１０が設けられている。これらのトランスポンダ装置１０の各々と測定位置７０との間にはケーブル４０の１つの長手区間が配置されており、この長手区間は相応する長さｄを有している。第１及び第２のトランスポンダ装置１０と基準位置７０との間には、それぞれ長さｄ₁、ｄ₂を有するケーブル４０の各長手区間が配置されている。第１及び第２の各トランスポンダ装置１０には、それぞれの長さｄ₁，ｄ₂が記憶されている。この第１及び第２の各トランスポンダ装置１０の間には、線路欠陥７１が存在している。基準位置７０においてケーブルはアクセス可能である。前記線路欠陥７１を位置特定するために、まず基準位置７０において、導体路４０００の１つに接続された測定装置９０を用いて、ケーブル４０に沿って伝播する信号が生成される。この信号の一部は前記線路欠陥７１において反射され、測定装置９０によって検出される。反射された一部の信号の遅延（伝播）時間Δｔから基準位置７０と当該線路欠陥の間に配置されたケーブル４０区間の長さΔｓが確定される。それによって、それらの間に線路欠陥が存在している第１及び第２のトランスポンダ装置１０が位置特定される。それに対しては読取り装置２０が基準位置７０から線路欠陥７１方向へのケーブル４０のおおよそのルートに沿って移動する。その間読取り装置２０からは第１の信号５１が送信される。読み取り装置２０周辺の応答レンジ２０１１内に存在する各トランスポンダ装置１０は第１の信号５１を介して電力とシステムクロックを受信し、第２の信号５２を介してトランスポンダ装置内に記憶されているデジタルデータ１２３１を転送する。このようにしてそれぞれの応答レンジ２０１１内に敷設された各トランスポンダ装置１０のデジタルデータ１２３１が読み取り装置２０によって読出される。データが何も読出されなかった場合には、その応答レンジ２０１１内にはトランスポンダ装置１０が何も存在していない。応答レンジ２０１１内に少なくとも１つのトランスポンダ装置１０が存在する場合には、当該の少なくとも１つのトランスポンダ装置１０と基準位置７０の間に配設されたケーブル４０の長手区間の長さｄが検出できる。同時に読取り装置２０の応答レンジ２０１２と位置２０１０が既知となる。特に第１及び第２のトランスポンダ装置１０からのデジタルデータ１２３１が、読取り装置２０によって長さｄ₁及びｄ₂に対するそれぞれ記憶されている値と共に読出される場合には、当該第１及び第２のトランスポンダ装置１０の間に位置している線路欠陥７１が読取り装置２０の応答レンジ内に存在し、それに伴って位置測定ないし位置特定がなされる。前述した位置測定方法の精度は次のようにすることで向上させることが可能である。すなわち応答レンジ２０１１の半径及び／又は立体角を送信出力の低減及び／又は方向性アンテナの使用によって制限することで向上させることが可能である。
【００６７】
図６には、本発明によるケーブル４０のトランスポンダ装置１０のブロック回路図が示されている。この回路は、送信器１２４と受信器１２５（これらはそれぞれアンテナ１１に接続されている）、前記送信器１２４と受信器１２５に接続されているプロセッサ１２２、該プロセッサ１２２に接続されているメモリ１２３を含んでいる。さらにこの回路は前記アンテナ１１に接続された整流器１２０と前記アンテナ１１に接続されたクロック制御部１２１を含み、前記整流器１２０はプロセッサ１２２と送信器１２４と受信器１２５に直流電圧を供給し、前記クロック制御部１２１はプロセッサ１２２にシステムクロックＣを供給している。整流器１２０に電圧Ｃを供給するために再充電可能な蓄電池１２６が設けられている。この蓄電池１２６はこの場合有利には無線手段（例えばワイヤレス）で再充電可能である。それによりトランスポンダ装置は短い充電期間の後にはいつでも使用可能になる。この無線リンクを介した蓄電池の充電によって当該ケーブルとトランスポンダ装置の探索や掘り起こしが回避される。その代わりに蓄電池は地上のユーザーによって充電されるようになる。
【００６８】
その他にも純粋なパッシブシステムを用いることも可能である。その場合には図６において蓄電池１２６は設けられない。トランスポンダ装置１０のパッシブなエネルギー供給のためには読み取り装置からアンテナ１１に放射された電界から電力がピックアップされ、それがトランスポンダ装置の作動に利用される。
【００６９】
受信器１２５によってデジタル入力データＩがアンテナ１１を介して受信された第１の信号５１から読出され、プロセッサ１２２に転送される。送信器１２４によって、プロセッサ１２２から転送されたデジタル出力データＯは第２の信号５２に挿入される。入力データＩはプロセッサ１２２によって制御のために利用されるか若しくはメモリ１２３に記憶される。出力データＯはプロセッサ１２２によってメモリ１２３から読出される。
【００７０】
図７には本発明によるトランスポンダ装置１０の回路例と読み取り装置２０の間の電磁結合が示されている。トランスポンダ装置１０のアンテナ１１と読み取り装置２０のさらなるアンテナ２１はそれぞれ誘導結合されたコイルとして構成されている。アンテナ１１のインダクタンスと入力キャパシタンス１２５１は、アンテナ１１の巻線抵抗１１１と負荷抵抗１２５２によって減衰される並列共振回路を形成しており、その共振周波数は読取り装置２０の送信周波数に調整されている。
【００７１】
トランスポンダ装置１０に記憶されているデジタルデータ１２３１の読出しのために読取り装置２０のさらなるアンテナ２１において高周波な交流磁界が生成される。それにより高周波な交流電圧がトランスポンダ装置１０のアンテナ１１に誘起される。この高周波な交流電圧からはプロセッサ１２２の電力供給とクロック制御のための直流電圧とクロック周波数が導出される。
【００７２】
トランスポンダ装置１０のプロセッサ１２２から送信器１２４に転送された出力データＯによってスイッチＳが制御される。例えばハイレベルはスイッチＳの接続された状態に相応し、ローレベルはスイッチＳの開かれた状態に相応する。スイッチＳが閉じられた場合には負荷抵抗１２５２にさらなる負荷抵抗１２５３が並列接続される。つまり当該並列共振回路の全負荷抵抗はスイッチＳの状態に依存して変化する。少ない負荷抵抗のもとでは比較的高い電流がアンテナ１１に流れる。トータルの負荷抵抗の変化はアンテナ１１を流れる電流の変化に作用し、誘導結合の結果として読取り装置２０のさらなるアンテナ２１において付加的な電圧を引き起こす。このいわゆるトランスフォーマーカップリングによって出力データＯはトランスポンダ装置１０から読取り装置２０に転送される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明によるケーブルと通信機器の間の信号交換の例を示した図
【図２】本発明によるケーブルの実施例が示された図
【図３】本発明によるケーブル実施例の断面図、
【図４】本発明によるケーブルの製造方法の実施例を示した図
【図５】ケーブルの位置測定のための方法と管路欠陥の位置特定のための方法の適用例を示した図
【図６】本発明によるケーブルのトランスポンダ装置のブロック回路図
【図７】本発明によるケーブルのトランスポンダ装置と通信機器の間の電磁的な結合の例を示した図
【符号の説明】
【００７４】
１０ トランスポンダ装置
１１ アンテナ
１１１ アンテナ抵抗
１２ 集積回路
１２５１ 入力キャパシタンス、コンデンサー
１２５２ 入力抵抗
１２５３ 負荷抵抗
１２５４ 制御可能なスイッチ
１２０ 整流器
１２１ クロック制御部
１２２ プロセッサ
１２３ メモリ
１２４ 送信器、トランスミッタ
１２５ 受信器
１３ 接続コンタクト
２０ 通信機器
２０１０ 通信機器の場所
２０１１ 応答レンジ
Ｒ 半径
０ 空間角度
３０ 制御プログラムを有するさらなるプロセッサ
４０ ケーブル
４１ ケーブルシース
４２ ケーブルコア
４３ ブレード
４００ 伝送要素
４０１ スリーブ
４０００ 光導波路又は電気的導体路
４００１ ファイバー被覆層又はワイヤ絶縁層
４００２ グラスファイバ又は金属ワイヤ
５１ 第１の信号
５２ 第２の信号
５１１，Ｐ 電力
５１２，Ｃ システムクロック
１２３１ デジタルデータ
１２３１１ 第１の特徴
１２３２ さらなるデジタルデータ
１２３２１ 第２の特徴
６０ 支持要素
７０ 基準位置
７１ 線路欠陥
８１ スリーブエクストルーダー
８１１ スリーブ材料
６２ 捩じり及び編み装置
８３ シースエクストルーダー
８３１ シース材料
８４ 冷却区間
８５ 組付け装置
９０ 遅延時間測定装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル（４０）において、
前記ケーブルは、トランスポンダ装置（１０）と、ケーブルシース（４１）と、伝送要素（４００）と、ブレード（４３）とを含んでおり、
前記トランスポンダ装置（１０）は、デジタルデータ（１２３１）を記憶するためのメモリ（１２３）と該デジタルデータ（１２３１）を無線伝送するためのトランスポンダ（１１，１２４，１２５）を有しており、
前記ケーブルシース（４１）は、前記トランスポンダ装置（１０）を取り囲んでおり、 前記伝送要素（４００）は、ケーブルシース（４１）によって取り囲まれ、当該伝送要素（４００）とケーブルシース（４１）の間に前記トランスポンダ装置（１０）が配設されており、
前記ブレード（４３）は、前記伝送要素（４００）とトランスポンダ装置（１０）を取り囲み、当該ブレードによってトランスポンダ装置（１０）が伝送要素（４００）に保持されており、さらに前記ブレード（４３）によってトランスポンダ装置（１０）が熱的影響から十分に保護されるように構成されていることを特徴とするケーブル。
【請求項２】
長手区間に帯状の支持要素（６０）を含み、該支持要素はケーブルシース（４１）によって取り囲まれており、前記トランスポンダ装置（１０）は当該支持要素（６０）に固定されている、請求項１記載のケーブル。
【請求項３】
前記ブレード（４３）は、繊維状の保持素子（４３１）を含んでいる、請求項１又は２記載のケーブル。
【請求項４】
前記繊維状の保持素子（４３１）はケブラー繊維若しくはガラス繊維を含んでいる、請求項３記載のケーブル。
【請求項５】
前記伝送要素（４００）は光導波路（４０００）を含み、前記ケーブル（４０）はトランスポンダ装置（１０）を取り囲む周辺領域（４０２）において純粋に誘電的に構成されている、請求項１から４いずれか１項記載のケーブル。
【請求項６】
前記伝送要素（４００）は金属化部を含んでいる、請求項１から５いずれか１項記載のケーブル。
【請求項７】
前記トランスポンダ装置（１０）は、プロセッサ（１２２）を含んでおり、該プロセッサ（１２２）にはトランスポンダ（１２４，１２５）を介して電力とシステムクロック（Ｃ）が供給されており、さらに前記プロセッサ（１２２）は、メモリ（１２３）からのデジタルデータ（１２３１）の読出しとトランスポンダ（１２４，１２５）を介したデジタルデータ（１２３１）の送信を実施するように構成されている、請求項１から６いずれか１項記載のケーブル。
【請求項８】
トランスポンダ（１２４，１２５）を介して受信されたデジタルデータ（１２３１）はプロセッサ（１２２）によってメモリ（１２３）に書き込み可能である、請求項７記載のケーブル。
【請求項９】
ケーブル（４０）の長手区間が長さ（ｄ１，ｄ２）を有しており、前記メモリ（１２３）内のデジタルデータ（１２３１）が当該長手区間（４０１）の長さ（ｄ１，ｄ２）に関する情報を含んでいる、請求項７または８記載のケーブル。
【請求項１０】
メモリ（１２３）内のデジタル情報（１２３１）が第１の特徴（１２３１１）を含んでおり、トランスポンダ（１２４，１２５）によって受信されたさらなるデジタルデータ（１２３２）によって第２の特徴（１２３２１）が定められており、前記メモリ（１２３）内のデジタルデータ（１２３１）は、第１の特徴（１２３１１）と第２の特徴（１２３２１）が一致した場合にのみメモリ（１２３）から読出し可能である、請求項７から９いずれか１項記載のケーブル。
【請求項１１】
前記第１の特徴（１２３１１）はケーブル（４０）の長手区間の長さ（ｄ１，ｄ２）に関する情報を含んでいる、請求項１０記載のケーブル。
【請求項１２】
前記トランスポンダ装置は、トランスポンダ装置の作動のためのエネルギーを電磁界からピックアップするパッシブシステムとして構成されている、請求項１から１１いずれか１項記載のケーブル
【請求項１３】
前記トランスポンダ装置は、トランスポンダ装置のためのエネルギー供給を提供するための供給装置（１２６）を含んでいるアクティブシステムとして構成されている、請求項１から１１いずれか１項記載のケーブル
【請求項１４】
前記エネルギー供給を提供するための供給装置は、再充電可能な蓄電池を含んでいる、請求項１３記載のケーブル。
【請求項１５】
前記供給装置は無線手段によって再充電可能である、請求項１４記載のケーブル。
【請求項１６】
ケーブル（４０）を製造するための方法において、
少なくとも１つの光導波路（４０００）を含んでいる伝送要素（４００）を供給するステップと、
デジタルデータ（１２３１）を記憶するそれぞれ１つのメモリ（１２３）を備えた複数のトランスポンダ装置（１０）を供給するステップと、
前記伝送要素（４００）と複数のトランスポンダ装置（１０）を製造ユニット（８２）に供給するステップと、
前記製造ユニット（８２）において前記トランスポンダ装置を伝送要素に保持するブレード（４３）を生成するステップと、
前記ブレード（４３）周りにケーブルシース（４１）を押し出しするステップとを有し、
前記トランスポンダ装置（１０）がブレード（４３）によって、ケーブルシース（４１）の押し出しの際に発生する高温から十分に保護されるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記ブレード（４３）を生成するステップに、ケブラー繊維（４３１）又はガラス繊維（４３２）を供給するステップが含まれる、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
デジタルデータ（１２３１）を複数のトランスポンダ装置（１０）のそれぞれ１つに無線伝送するための書込み装置（２０）を供給するステップと、デジタルデータ（１２３１）を複数のトランスポンダ装置のそれぞれ１つのメモリ（１２３）内に書き込むステップとが含まれる、請求項１６または１７記載の方法。
【請求項１９】
複数のトランスポンダ装置（１０）を長手区間の帯状支持要素（６０）を用いて製造ユニット（８２）に供給するステップを含み、前記支持要素（６０）は長手方向において複数の区間（６０１）に分割され、該区間内若しくは該区間表面に複数のトランスポンダ装置（１０）の各々１つが固定されている、請求項１６から１８いずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
前記支持要素（６０）を伝送要素（４００）と共に捩り込むステップが含まれている、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
ケーブル（４０）の所定の箇所（７１）を位置特定するための方法において、
請求項１から１５いずれか１項記載のケーブル（４０）を供給するステップと、
ケーブル（４０）の長手区間（４０１）の長さ（４０１１）を確定できるデジタルデータ（１２３１）をトランスポンダ装置（１０）のメモリ（１２３）内に記憶するステップと、
ケーブル（４０）に沿って伝播される第１の測定信号（９０１）を生成し、ケーブル（４０）に沿って存在する所定の箇所（７１）における第１の測定信号（９０１）の反射によって第２の測定信号（９０２）を生成する前提のもとで、ケーブル（４０）を介して到来する第２の測定信号（９０２）を検出し、前記第１の測定信号（９０１）と第２の測定信号（９０２）の間の遅延時間（Δｔ）を検出するための測定機器（９０）を供給するステップと、
前記遅延時間（Δｔ）から前記測定機器（９０）と所定箇所（７１）の間の間隔（Δｓ）を確定するステップと、
読み取り装置（２０）の位置（２０１０）に依存して空間的に制限された応答レンジ（２０１１）を有する読み取り装置（２０）を供給するステップと、この場合トランスポンダ装置（１０）が応答レンジ（２０１１）内に存在している場合にはデジタルデータ（１２３１）が当該読み取り装置（２０）によってトランスポンダ装置（１０）から読出し可能であり、
デジタルデータ（１２３１）をメモリ（１２３）から読み出し、ケーブル（４０）の長手区間の長さ（ｄ１，ｄ２）を確定し、読み取り装置（２０）の位置（２０１０）に前記長さ（ｄ１，ｄ２）を対応付けるステップと、
前記遅延時間（Δｔ）から求められた間隔（Δｓ）と、トランスポンダ装置（１０）のメモリ（１２３）から読み出された長さ（ｄ１，ｄ２）の比較によって前記箇所（７１）の位置を求めるステップとを有していることを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記トランスポンダ装置（１０）の箇所（１０１０）のより正確な絞り込みのために応答レンジ（２０１１）を縮小するステップが含まれている、請求項２１記載の方法。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【公表番号】特表２００８−５１７３３６（Ｐ２００８−５１７３３６Ａ）
【公表日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３７２２７（Ｐ２００７−５３７２２７）
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／０１１３６０
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０４５５６０
【国際公開日】平成１８年５月４日（２００６．５．４）
【出願人】（５０２０５７９８０）シーシーエス　テクノロジー　インコーポレイテッド (14)
【氏名又は名称原語表記】ＣＣＳ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１０３　Ｆｏｕｌｋ　Ｒｏａｄ，　Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，　Ｄｅｌａｗａｒｅ　１９８０３，　ＵＳＡ
【Ｆターム（参考）】