多芯ケーブル長測定装置
【課題】多芯ケーブルのケーブル長を測定でき、測定不可のときにはその原因を短時間で判別する。
【解決手段】ＬＡＮケーブル１の一の絶縁線２の近端にパルス信号Ｓ１（信号Ｓ１）を注入するパルス信号生成部１３と、一の絶縁線２の近端での信号Ｓ１およびその反射信号Ｓｒ（信号Ｓｒ）を検出する信号検出部１７と、信号Ｓ１の検出から信号Ｓｒの検出までの経過時間に基づいてＬＡＮケーブル１の長さを測定する処理部２０と、一の絶縁線２の近端にステップ信号Ｓ３（信号Ｓ３）を注入するステップ信号生成部１４と、遠端で抵抗３２を介して一の絶縁線２と接続された他の絶縁線２の近端に伝達する信号Ｓ３の電圧を測定する電圧測定部１９とを備え、処理部２０は、信号Ｓ３の注入から第１、第２の時間を経過した時点での信号Ｓ３の各電圧の電圧差が基準電圧未満のときにＬＡＮケーブル１が下限値未満の長さであると判別する。
【解決手段】ＬＡＮケーブル１の一の絶縁線２の近端にパルス信号Ｓ１（信号Ｓ１）を注入するパルス信号生成部１３と、一の絶縁線２の近端での信号Ｓ１およびその反射信号Ｓｒ（信号Ｓｒ）を検出する信号検出部１７と、信号Ｓ１の検出から信号Ｓｒの検出までの経過時間に基づいてＬＡＮケーブル１の長さを測定する処理部２０と、一の絶縁線２の近端にステップ信号Ｓ３（信号Ｓ３）を注入するステップ信号生成部１４と、遠端で抵抗３２を介して一の絶縁線２と接続された他の絶縁線２の近端に伝達する信号Ｓ３の電圧を測定する電圧測定部１９とを備え、処理部２０は、信号Ｓ３の注入から第１、第２の時間を経過した時点での信号Ｓ３の各電圧の電圧差が基準電圧未満のときにＬＡＮケーブル１が下限値未満の長さであると判別する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の絶縁線を有する多芯ケーブルのケーブル長を測定する多芯ケーブル長測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の多芯ケーブル長測定装置として、出願人は特開２００３−１０６８０４号公報に開示された平衡ケーブル長試験器（以下、「ケーブル長測定装置」ともいう）を提案している。このケーブル長測定装置は、検査用パルスを生成するパルス生成部と、この検査用パルスを検査対象の信号ラインの一端（近端）側に注入すると共にこの一端側に発生する反射波信号を検出して出力する送受信部と、検査用パルスの注入から反射波信号の検出までの時間を計測する計測部と、計測部で計測された時間に基づいて信号ライン長を算出する制御部とを備え、パルス生成部は検査用パルスのパルス幅を伸縮可能に構成されている。
【０００３】
このケーブル長測定装置では、パルス生成部によって生成される検査用パルスのパルス幅を伸縮可能に構成したことにより、例えば平衡ケーブル（つまり信号ライン）が長く、注入した検査用パルスおよび発生した反射波信号の減衰が大きいことに起因して、送受信部によって反射波信号が検出できないときであっても、検査用パルスのパルス幅を順次伸長させることによって、検査用パルスの波形をしきい値電圧よりも高い電圧に維持することが可能となり、送受信部による反射波信号の検出が可能となる。一方、例えば信号ラインが短いために検査用パルスの注入から反射波信号が一端（入力端）に到達するまでの時間が短く、検査用パルスと反射波信号とが重なり合って送受信部によって反射波信号を検出できないときには、このケーブル長測定装置では、検査用パルスのパルス幅を順次縮長させて、送受信部による反射波信号の検出を可能とすることができる。このため、従来のケーブル長測定装置では、測定不能な短い平衡ケーブルに対してもそのケーブル長を確実に測定することができる。
【特許文献１】特開２００３−１０６８０４号公報（第１，３，７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、発明者らがこのケーブル長測定装置を検討した結果、以下のような改善すべき点を発見した。すなわち、このケーブル長測定装置では、パルス生成部によって生成される検査用パルスのパルス幅を伸縮することにより、ケーブル長の測定範囲を拡げている。しかしながら、上記のケーブル長測定装置には、検査用パルスのパルス幅を順次縮長または伸張させる構成に起因して、縮長または伸張の回数によっては、信号ラインの長さ測定の完了までに長い時間を要するという課題が存在している。また、この種のケーブル長測定装置に対しては、ケーブル長の測定範囲を拡げて欲しいという要望がある一方で、ケーブル長が短いため、または逆に長いためにその測定が不可のときには、時間をかけてパルス幅を伸縮してケーブル長を測定するのではなく、測定不可となった原因（ケーブル長が短すぎるのか、または長すぎるのか）が短時間で分かればよいという要望もある。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、複数の絶縁線を有する多芯ケーブルのケーブル長を測定でき、しかも測定できないときにはその原因を短時間で判別し得る多芯ケーブル長測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の多芯ケーブル長測定装置は、複数の絶縁線を有する多芯ケーブルの一端側が、当該多芯ケーブルの他端側において前記複数の絶縁線の内の少なくとも２本の絶縁線の遠端同士が抵抗を介して接続された状態で接続可能に構成され、パルス信号を生成して前記２本の絶縁線の内の一の絶縁線の近端に注入するパルス信号生成部と、前記注入される前記パルス信号および前記近端に発生する前記パルス信号の反射波信号を検出する信号検出部と、前記信号検出部による前記パルス信号の検出時点から前記反射信号の検出時点までの経過時間を算出すると共に当該経過時間に基づいて前記一の絶縁線の長さを算出して前記多芯ケーブルの長さを測定する処理部とを備えた多芯ケーブル長測定装置であって、ステップ信号を生成して前記一の絶縁線の前記近端に注入するステップ信号生成部と、前記２本の絶縁線の内の他の絶縁線の近端に伝達する前記ステップ信号の電圧を測定して出力する電圧測定部とを備え、前記処理部は、前記ステップ信号の注入時点から第１の時間を経過した時点、および当該第１の時間よりも長い第２の時間を経過した時点での前記ステップ信号の各電圧を前記電圧測定部に対して測定させると共に当該各電圧の電圧差を算出して、当該電圧差が予め設定された基準電圧未満のときに前記多芯ケーブルが予め設定された下限値未満の長さであると判別する。
【０００７】
請求項２記載の多芯ケーブル長測定装置は、請求項１記載の多芯ケーブル長測定装置において、前記処理部は、前記電圧差が前記基準電圧以上のときに前記多芯ケーブルが予め設定された上限値を超える長さであると判別する。
【０００８】
また、請求項３記載の多芯ケーブル長測定装置は、複数の絶縁線を有する多芯ケーブルの一端側が、当該多芯ケーブルの他端側において前記複数の絶縁線の内の少なくとも２本の絶縁線の遠端同士が抵抗を介して接続された状態で接続可能に構成され、パルス信号を生成して前記２本の絶縁線の内の一の絶縁線の近端に注入するパルス信号生成部と、前記注入される前記パルス信号および前記近端に発生する前記パルス信号の反射波信号を検出する信号検出部と、前記信号検出部による前記パルス信号の検出時点から前記反射信号の検出時点までの経過時間を算出すると共に当該経過時間に基づいて前記一の絶縁線の長さを算出して前記多芯ケーブルの長さを測定する処理部とを備えた多芯ケーブル長測定装置であって、ステップ信号を生成して前記一の絶縁線の前記近端に注入するステップ信号生成部と、前記２本の絶縁線の内の他の絶縁線の近端に伝達する前記ステップ信号の電圧を測定して出力する電圧測定部とを備え、前記処理部は、前記ステップ信号の注入時点から第１の時間を経過した時点、および当該第１の時間よりも長い第２の時間を経過した時点での前記ステップ信号の各電圧を前記電圧測定部に対して測定させると共に当該各電圧の電圧差を算出して、当該電圧差が予め設定された基準電圧以上のときに前記多芯ケーブルが予め設定された上限値を超える長さであると判別する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の多芯ケーブル長測定装置によれば、多芯ケーブルが短すぎるためにパルス信号に反射信号が重畳することに起因して、また逆に多芯ケーブルが長すぎるために反射信号の減衰が大きいことに起因して、多芯ケーブルの長さの測定が不能となるときに、処理部が、ステップ信号生成部を制御して多芯ケーブルの１本の絶縁線の近端にステップ信号を注入させると共に、抵抗によって遠端でこの１本の絶縁線に接続された他の１本の絶縁線の近端に伝搬するステップ信号の電圧を、ステップ信号の注入時点から第１の時間および第２の時間を経過した各時点で測定すると共に、測定した各電圧の電圧差を算出して、電圧差が予め設定された基準電圧未満のときに多芯ケーブルが測定範囲の下限値未満の長さであると判別することにより、多芯ケーブルの長さの測定が不能のときに、ステップ信号を一回注入するだけで、多芯ケーブルが短かすぎることが測定不能の原因であるか否かを短時間でしかも確実に判別することができる。
【００１０】
また、請求項２記載の多芯ケーブル長測定装置によれば、処理部が、上記電圧差が基準電圧以上のときに多芯ケーブルが予め設定された上限値を超える長さであると判別することにより、多芯ケーブルの長さの測定が不能のときに、ステップ信号を一回注入するだけで、多芯ケーブルが短かすぎることが測定不能の原因なのか、逆に多芯ケーブルが長すぎることが測定不能の原因なのかを短時間でしかも確実に判別することができる。
【００１１】
また、請求項３記載の多芯ケーブル長測定装置によれば、多芯ケーブルが短すぎるため、また逆に長すぎるために、多芯ケーブルの長さの測定が不能となるときに、処理部が、ステップ信号生成部を制御して多芯ケーブルの１本の絶縁線の近端にステップ信号を注入させると共に、抵抗によって遠端でこの１本の絶縁線に接続された他の１本の絶縁線の近端に伝搬するステップ信号の電圧を、ステップ信号の注入時点から第１の時間および第２の時間を経過した各時点で測定すると共に、測定した各電圧の電圧差を算出して、電圧差が予め設定された基準電圧以上のときに多芯ケーブルが測定範囲の上限値を超える長さであると判別することにより、多芯ケーブルの長さの測定が不能のときに、ステップ信号を一回注入するだけで、多芯ケーブルが長すぎることが測定不能の原因であるか否かを短時間でしかも確実に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る多芯ケーブル長測定装置の最良の形態について説明する。なお、測定対象の多芯ケーブルとしてＬＡＮケーブル１を一例に挙げて説明する。
【００１３】
最初に、測定対象のＬＡＮケーブル１の構成について、図１を参照して説明する。ＬＡＮケーブル１は、２本ずつ撚り合わされて４対のツイストペア（同図では一例として２対のみを表示している）に形成された８本の絶縁線（導線が絶縁樹脂で被覆されたもの）２，２・・・を備えて構成されている。また、ＬＡＮケーブル１は、その両端に第１コネクタ３と第２コネクタ４とが配置され、各コネクタ３，４の各ピンに予め規定した対応関係で各絶縁線２，２・・・の両端部がそれぞれ接続されている。具体的には、８本の絶縁線２，２・・・は、各コネクタ３，４の同一ピン番号のピン間に一対一の接続状態で接続されている。また、各コネクタ３，４の１番ピンと２番ピンに接続される一対の絶縁線２，２がツイストペアに形成されている。また、同様にして、各コネクタ３，４の３番ピンと６番ピン、４番ピンと５番ピン、および７番ピンと８番ピンに接続される一対の各絶縁線２，２がそれぞれツイストペアに形成されている。
【００１４】
次に、多芯ケーブル長測定装置（以下、「測定装置」ともいう）１１の構成について、図１を参照して説明する。
【００１５】
測定装置１１は、図１に示すように、検査用コネクタ１２、パルス信号生成部１３、ステップ信号生成部１４、信号切替部１５、信号選択部１６、信号検出部１７、検出抵抗１８、電圧測定部１９、処理部２０および表示部２１を備え、ＬＡＮケーブル１の長さを検査可能に構成されている。この場合、検査用コネクタ１２は、ＬＡＮケーブル１における各コネクタ３，４のいずれにも（同図では第１コネクタ３に接続されている）が接続可能（装着可能）に構成されている。
【００１６】
パルス信号生成部１３は、図２に示すように、処理部２０の制御下でパルス信号（同図では正極性のパルス信号）Ｓ１を生成する。具体的には、パルス信号生成部１３は、処理部２０から出力される制御信号Ｓ２に同期して、一定のパルス幅（例えば１０ｎｓ）であって、かつパルス信号Ｓ１（ピークの電圧Ｖ１）を生成して出力する。ステップ信号生成部１４は、図３に示すように、処理部２０の制御下でステップ信号（同図では正極性のステップ信号）Ｓ３を生成する。具体的には、ステップ信号生成部１４は、処理部２０から制御信号Ｓ４を入力すると同時に、ステップ信号Ｓ３（電圧Ｖ２）を生成して出力する。また、ステップ信号生成部１４は、処理部２０が制御信号Ｓ４の出力を停止したときには、ステップ信号Ｓ３の生成を停止する。
【００１７】
信号切替部１５は、一例として２入力１出力型の切替スイッチで構成されて、パルス信号生成部１３から出力されたパルス信号Ｓ１、およびステップ信号生成部１４から出力されたステップ信号Ｓ３を入力すると共に、処理部２０の制御下で、これらの信号Ｓ１，Ｓ３のうちのいずれか一方を選択して、試験用信号Ｓｉｎとして出力端子（図示せず）から信号選択部１６に出力する。具体的には、信号切替部１５は、常時はパルス信号Ｓ１を選択する状態にあって、処理部２０から制御信号Ｓ５を入力しているときにのみ、ステップ信号Ｓ３を選択して出力する状態に移行する。
【００１８】
信号選択部１６は、一例として、試験用信号Ｓｉｎを入力して検査用コネクタ１２の任意のピンに出力する１入力８出力型のセレクタと、検査用コネクタ１２の各ピンから入力した信号の１つを測定用信号Ｓｏｕｔとして出力する８入力１出力型のセレクタ（いずれも図示せず）とを備え、処理部２０から出力される制御信号Ｓ６に基づいて、各セレクタを作動可能に構成されている。これにより、信号選択部１６は、処理部２０の制御下で、ＬＡＮケーブル１を構成する任意の１本の絶縁線２の一端（図１における左端。本発明における近端）に信号切替部１５の出力端を電気的に接続し、かつＬＡＮケーブル１を構成するすべての絶縁線２のうちの任意の１本の絶縁線２の一端を検出抵抗１８および電圧測定部１９に電気的に接続可能に構成されている。
【００１９】
信号検出部１７は、一例として、信号切替部１５の出力端子に接続されて、この出力端子（信号選択部１６および検査用コネクタ１２を介してこの出力端子と電気的に接続された１つの絶縁線２の一端）に発生する電圧と予め設定されたしきい値Ｖｔｈ（≦Ｖ１）とを比較するコンパレータ（図示せず）を備えて構成されている。この構成により、信号検出部１７は、信号切替部１５から出力された試験用信号Ｓｉｎと、試験用信号Ｓｉｎの出力に起因して絶縁線２の一端（入力端）に発生する反射信号Ｓｒとを検出して、図２に示すように、試験用信号Ｓｉｎに同期するスタート信号Ｓｓ１と、反射信号Ｓｒに同期するストップ信号Ｓｓ２とを生成して処理部２０に出力する。
【００２０】
検出抵抗１８は、信号選択部１６における測定用信号Ｓｏｕｔの出力端子（本例では、８入力１出力型のセレクタの出力端子）とグランドとの間に接続されている。電圧測定部１９は、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）を備えて構成されて、検出抵抗１８の両端間に発生する測定用信号Ｓｏｕｔの電圧を所定のサンプリング周期で測定する。また、電圧測定部１９は、測定した電圧を示す電圧データＤｖを処理部２０に出力する。
【００２１】
処理部２０は、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）を備えて構成されて、ＬＡＮケーブル１に対する長さ測定処理および長さ判別処理とを実行する。この場合、メモリには、絶縁線２内での電気信号の伝搬速度データと、長さ判別処理において使用する第１の時間Ｔ１および第１の時間Ｔ１よりも長い第２の時間Ｔ２を示す時間データと、基準電圧Ｖｒｅｆの値とが予め記憶されている。また、処理部２０は、長さ測定処理において測定したＬＡＮケーブル１の長さや、長さ判別処理における判別結果を表示部２１に表示させる表示処理も実行する。表示部２１は、例えばＬＣＤで構成されている。
【００２２】
次いで、測定装置１１の動作について説明する。
【００２３】
まず、測定に先立ち、第１コネクタ３を検査用コネクタ１２に接続することにより、ＬＡＮケーブル１を測定装置１１に接続する。また、ＬＡＮケーブル１の第２コネクタ４にターミネータ３１を接続する。この場合、ターミネータ３１は、少なくともツイストペアに形成された各絶縁線２，２について、その他端（図１における右端。本発明における遠端）同士を抵抗３２を介して接続するように構成されている。また、各抵抗３２は、その抵抗値が各絶縁線２の特性インピーダンスと不整合となるように予め設定されている。
【００２４】
この状態において、測定装置１１の電源が投入されると、処理部２０は、まず、制御信号Ｓ６を信号選択部１６に出力することにより、長さ測定の対象とする１本の絶縁線２の一端側を信号切替部１５に接続し、かつこの絶縁線２とツイストペアを構成する他方の絶縁線２の一端側を検出抵抗１８および電圧測定部１９に接続する。また、信号検出部１７は、長さ測定の対象となる絶縁線２の一端側に発生する試験用信号Ｓｉｎおよびこの試験用信号Ｓｉｎについての反射信号Ｓｒの検出動作を開始する。また、電圧測定部１９は、検出抵抗１８の両端間に発生する電圧、すなわち信号選択部１６を介して電圧測定部１９等に接続された他方の絶縁線２の一端側に発生する電圧の測定動作を開始する。
【００２５】
続いて、処理部２０は、長さ測定の対象とする１本の絶縁線２についての長さ測定処理を実行する。この長さ測定処理では、処理部２０は、制御信号Ｓ２を出力することにより、パルス信号生成部１３に対してパルス信号Ｓ１の生成および出力を開始させる。パルス信号生成部１３から出力されたパルス信号Ｓ１は、信号切替部１５から試験用信号Ｓｉｎとして出力されて、信号選択部１６および検査用コネクタ１２を介して、測定対象の絶縁線２の一端側に注入される。この場合、上記したように抵抗３２の抵抗値が絶縁線２のインピーダンスと不整合となる値に設定されているため、絶縁線２に注入された試験用信号Ｓｉｎ（パルス信号Ｓ１）は、絶縁線２を伝搬した後、絶縁線２の他端（詳細には抵抗３２との接合部位）において反射して、一端側に伝搬する。したがって、ＬＡＮケーブル１の長さが測定装置１１の測定範囲内にあるときには、図２に示す期間Ｗの波形が示すように、絶縁線２の一端側には、試験用信号Ｓｉｎに遅れて（試験用信号Ｓｉｎと分離した状態で）、その反射信号Ｓｒが、そのピーク電圧がしきい値Ｖｔｈを超えた状態で発生する。
【００２６】
信号検出部１７は、この一端側に発生する電圧としきい値Ｖｔｈと比較することにより、絶縁線２の一端側に発生する試験用信号Ｓｉｎおよび反射信号Ｓｒを検出すると共に、試験用信号Ｓｉｎおよび反射信号Ｓｒにそれぞれ同期したスタート信号Ｓｓ１およびストップ信号Ｓｓ２を生成して処理部２０に出力する。
【００２７】
処理部２０は、スタート信号Ｓｓ１の入力時点からストップ信号Ｓｓ２の入力時点までの経過時間Ｔｐ１を計測し、次いで、この経過時間Ｔｐ１の１／２の時間と、メモリに記憶されている絶縁線２内での電気信号の伝搬速度データとに基づいて、測定対象の絶縁線２の長さを算出する。これにより、１本の絶縁線２についての長さ測定処理が完了する。最後に、処理部２０は、算出した絶縁線２の長さをＬＡＮケーブル１の長さとして、表示部２１に表示させる。これにより、ＬＡＮケーブル１の長さ測定が完了する。なお、上記した絶縁線２の長さ測定処理を、制御信号Ｓ６を出力して信号選択部１６の接続状態を制御しつつ、複数（本例では、２本以上８本以下のいずれかの数）の絶縁線２について実行すると共に、測定した各絶縁線２の長さを平均してＬＡＮケーブル１の長さとすることもできる。
【００２８】
一方、ＬＡＮケーブル１の長さが測定装置１１の測定範囲の下限値未満のときには、図２に示す期間Ｘの波形が示すように、絶縁線２の一端側には、試験用信号Ｓｉｎに対する遅延時間が極めて短い状態で、試験用信号Ｓｉｎの反射信号Ｓｒが発生する。このため、試験用信号Ｓｉｎに反射信号Ｓｒが重畳した状態となる結果、信号検出部１７から出力されるスタート信号Ｓｓ１およびストップ信号Ｓｓ２も重なり合う。この場合、処理部２０は、互いに重なったスタート信号Ｓｓ１およびストップ信号Ｓｓ２を１つのスタート信号として経過時間Ｔｐ１の計測を開始するが、ストップ信号Ｓｓ２を検出できないため、絶縁線２の長さ、ひいてはＬＡＮケーブル１の長さの測定が不能となる。
【００２９】
また、逆に、ＬＡＮケーブル１の長さが測定装置１１の測定範囲の上限値を超えているときには、絶縁線２中での試験用信号Ｓｉｎおよび反射信号Ｓｒの減衰量が大きくなるため、図２に示す期間Ｙの波形が示すように、絶縁線２の一端側に発生する反射信号Ｓｒの電圧がしきい値Ｖｔｈに達しない状態となる。この場合においても、信号検出部１７からスタート信号Ｓｓ１は出力されるものの、ストップ信号Ｓｓ２が出力されない。このため、処理部２０は、ストップ信号Ｓｓ２を検出できないため、絶縁線２の長さ、ひいてはＬＡＮケーブル１の長さの測定が不能となる。
【００３０】
したがって、処理部２０は、経過時間Ｔｐ１の計測開始から予め設定された時間（上限時間）を超えてもストップ信号Ｓｓ２が入力されずに、その結果として、経過時間Ｔｐ１の計測、ひいてはＬＡＮケーブル１の長さを測定できないときには、ＬＡＮケーブル１の長さが測定装置１１の測定範囲の下限値未満であることに起因して絶縁線２の長さの測定が不能なのか、または測定範囲の上限値を超えることに起因して測定が不能なのかを特定するための長さ判別処理を実行する。
【００３１】
この長さ判別処理では、処理部２０は、まず、制御信号Ｓ５を信号切替部１５に出力することにより、検査の対象となっている１本の絶縁線２の一端の接続先を、パルス信号生成部１３からステップ信号生成部１４に切り替える。
【００３２】
次いで、処理部２０は、制御信号Ｓ４を出力することにより、ステップ信号生成部１４に対してステップ信号Ｓ３の生成および出力を開始させる。また、同時に、処理部２０は、制御信号Ｓ４を出力した時点からの経過時間Ｔｐ２の計測を開始する。この場合、ステップ信号生成部１４は、上記したように、制御信号Ｓ４の入力と同時にステップ信号Ｓ３の生成および出力を開始するため、処理部２０で計測する経過時間Ｔｐ２は、ステップ信号Ｓ３の出力開始からの経過時間と等価となる。
【００３３】
ステップ信号生成部１４から出力されたステップ信号Ｓ３は、信号切替部１５から試験用信号Ｓｉｎとして出力されて、信号選択部１６および検査用コネクタ１２を介して、測定対象となっている絶縁線２の一端側に注入される。その後、ステップ信号Ｓ３は、この絶縁線２、ターミネータ３１の抵抗３２、この絶縁線２とツイストペアを構成している他方の絶縁線２、検査用コネクタ１２および信号選択部１６を経由して、信号選択部１６から測定用信号Ｓｏｕｔとして検出抵抗１８に出力される。この場合、測定用信号Ｓｏｕｔは、信号切替部１５から信号選択部１６、一方の絶縁線２、ターミネータ３１および他方の絶縁線２までの経路全体の合成抵抗（主として２本の絶縁線２の抵抗の合計）と、検出抵抗１８とでステップ信号Ｓ３の電圧Ｖ１を分圧した電圧となる。電圧測定部１９は、この測定用信号Ｓｏｕｔの電圧を測定して、電圧データＤｖを処理部２０に出力する。
【００３４】
続いて、この長さ判別処理において、処理部２０は、計測している経過時間Ｔｐ２がメモリに記憶されている第１の時間Ｔ１に達したときの電圧データＤｖに基づいて、第１の時間Ｔ１のときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ１を算出してメモリに記憶する。また、処理部２０は、第２の時間Ｔ２に達したときの電圧データＤｖに基づいて、第２の時間Ｔ２のときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ２を算出してメモリに記憶する。また、この際、処理部２０は、さらに両電圧Ｖｔ１，Ｖｔ２の電圧差Ｖｄｉｆを算出して、メモリに記憶する。
【００３５】
この場合、各絶縁線２には、直流抵抗成分と共にインダクタンス成分も含まれ、これらの各成分は絶縁線２が長くなるに従って大きくなる。このため、測定用信号Ｓｏｕｔは、絶縁線２のインダクタンス成分が大きくなるに従って立ち上がる速さが遅くなり（立ち上がり時間が長くなり）、その結果、電圧が一定となるまでの時間が長くなる。
【００３６】
したがって、例えば、測定装置１１の測定範囲の下限値の長さのＬＡＮケーブル１についての測定用信号Ｓｏｕｔの波形を予め実験で測定して求め、この波形に基づいて、例えば、第１の時間Ｔ１については、図３に示すように、測定用信号Ｓｏｕｔ（同図中の符号ａで示す信号）の立ち上がりが完了する時間とほぼ同じ時間に設定する。また、第２の時間Ｔ２については、第１の時間Ｔ１よりも若干遅い時間として設定する。例えば、測定範囲の上限値の長さのＬＡＮケーブル１についての測定用信号Ｓｏｕｔの波形を予め実験で測定して求め、この波形に基づいて、例えば、図３に示すように、測定用信号Ｓｏｕｔ（同図中の符号ｂで示す信号）の立ち上がりが完了する時間とほぼ同じ時間に第２の時間Ｔ２を設定する。
【００３７】
これにより、測定範囲の下限値未満のＬＡＮケーブル１については、その測定用信号Ｓｏｕｔ（図３中の符号ｃで示す破線の信号）は波形ａよりも早く立ち上がりが完了するため、第１の時間Ｔ１における波形ｃの電圧Ｖｔ１および第２の時間Ｔ２における波形ｃの電圧Ｖｔ２は共に電圧Ｖ３となり、電圧Ｖｔ１および電圧Ｖｔ２の電圧差Ｖｄｉｆはほぼゼロボルトとなる。一方、測定範囲の上限値を超えるＬＡＮケーブル１については、その測定用信号Ｓｏｕｔ（図３中の符号ｄで示す一点鎖線の信号）は波形ａよりも緩やかに立ち上がるため、第１の時間Ｔ１においては立ち上がりが完了しない結果、第１の時間Ｔ１における電圧Ｖｔ１と、第２の時間Ｔ２における電圧Ｖｔ２との間には必ず電圧差Ｖｄｉｆ（≠０ボルト）が発生する。したがって、メモリに記憶されている基準電圧Ｖｒｅｆを、ゼロボルトを若干超える値に設定しておくことにより、第１の時間Ｔ１における電圧Ｖｔ１と第２の時間Ｔ２における電圧Ｖｔ２との間の電圧差Ｖｄｉｆと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することで、ＬＡＮケーブル１の長さが測定装置１１の測定範囲の下限値未満であるか否かを判別することができる。
【００３８】
次いで、処理部２０は、電圧差Ｖｄｉｆをメモリに記憶した後に、制御信号Ｓ４の出力を停止することにより、ステップ信号生成部１４に対してステップ信号Ｓ３の生成を停止させ、続いて、上記の判別手法に基づいて、電圧差Ｖｄｉｆと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することで、ＬＡＮケーブル１の長さを判別する。具体的には、処理部２０は、電圧差Ｖｄｉｆが基準電圧Ｖｒｅｆ未満のときには、ＬＡＮケーブル１は測定装置１１についての測定範囲の下限値未満の長さであると判別し、一方、電圧差Ｖｄｉｆが基準電圧Ｖｒｅｆ以上のときには、測定範囲の上限値を超える長さであると判別する。最後に、処理部２０は、この判別結果を表示部２１に表示させて、この長さ判別処理を終了する。
【００３９】
このように、この測定装置１１では、ＬＡＮケーブル１が短すぎるために試験用信号Ｓｉｎ（パルス信号Ｓ１）に反射信号Ｓｒが重畳することに起因して、また逆にＬＡＮケーブル１が長すぎるために反射信号Ｓｒの減衰が大きいことに起因して、ＬＡＮケーブル１の長さの測定が不能となるときに、処理部２０が、ステップ信号生成部１４を制御して、ＬＡＮケーブル１を構成する複数の絶縁線２のうちの１本の絶縁線２の一端側にステップ信号Ｓ３を注入させると共に、ターミネータ３１によって他端側でこの１本の絶縁線２に接続された他の１本の絶縁線２の一端に伝搬するステップ信号Ｓ３（測定用信号Ｓｏｕｔ）の電圧を、ステップ信号Ｓ３の注入時点から第１の時間Ｔ１を経過した時点、および第１の時間Ｔ１よりも長い第２の時間Ｔ２を経過した時点で測定すると共に、各電圧の電圧差Ｖｄｉｆを算出して、電圧差Ｖｄｉｆが予め設定された基準電圧Ｖｒｅｆ未満のときにＬＡＮケーブル１が測定範囲の下限値未満の長さであると判別する。したがって、この測定装置１１によれば、ＬＡＮケーブル１の長さの測定が不能のときに、ステップ信号Ｓ３を一回注入するだけで、ＬＡＮケーブル１が短かすぎることが測定不能の原因であるか否かを短時間でしかも確実に判別することができる。
【００４０】
また、この測定装置１１では、処理部２０が、上記の電圧差Ｖｄｉｆが基準電圧Ｖｒｅｆ以上のときにＬＡＮケーブル１が予め設定された上限値を超える長さであると判別する。したがって、この測定装置１１によれば、ＬＡＮケーブル１の長さの測定が不能のときに、ステップ信号Ｓ３を一回注入するだけで、ＬＡＮケーブル１が短かすぎることが測定不能の原因なのか、逆にＬＡＮケーブル１が長すぎることが測定不能の原因なのかを短時間でしかも確実に判別することができる。
【００４１】
なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、上述した実施の形態では、電圧差Ｖｄｉｆと基準電圧Ｖｒｅｆとに基づいて、ＬＡＮケーブル１が測定範囲の下限値未満の長さであるのか、または上限値を超える長さであるのかの双方について判別する構成を採用しているが、いずれか一方のみについて判別する構成を採用することもできる。また、第１の時間Ｔ１に達したときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ１と、第２の時間Ｔ２に達したときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ２との電圧差Ｖｄｉｆに基づいて、ＬＡＮケーブル１の長さを判別する構成を採用しているが、経過時間Ｔｐ２が第１の時間Ｔ１に達したときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ１にのみ基づいて、ＬＡＮケーブル１の長さを判別する構成を採用することもできる。この構成では、第１の時間Ｔ１に達したときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ１が所定の基準電圧値よりも高いときにはＬＡＮケーブル１が短かすぎることが測定不能の原因と判別し、逆に第１の時間Ｔ１に達したときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ１が所定の基準電圧値よりも低いときにはＬＡＮケーブル１が長すぎることが測定不能の原因と判別する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ターミネータ３１を含む測定装置１１、およびＬＡＮケーブル１の構成を示すブロック図である。
【図２】処理部２０による長さ測定処理を説明するための波形図である。
【図３】処理部２０による長さ判別処理を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ ＬＡＮケーブル
２ 絶縁線
１３ パルス信号生成部
１４ ステップ信号生成部
１７ 信号検出部
１９ 電圧測定部
２０ 処理部
３２ 抵抗
Ｖｄｉｆ 電圧差
Ｖｒｅｆ 基準電圧
Ｓ１ パルス信号
Ｓ３ ステップ信号
Ｓｒ 反射信号
Ｔｐ 経過時間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の絶縁線を有する多芯ケーブルのケーブル長を測定する多芯ケーブル長測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の多芯ケーブル長測定装置として、出願人は特開２００３−１０６８０４号公報に開示された平衡ケーブル長試験器（以下、「ケーブル長測定装置」ともいう）を提案している。このケーブル長測定装置は、検査用パルスを生成するパルス生成部と、この検査用パルスを検査対象の信号ラインの一端（近端）側に注入すると共にこの一端側に発生する反射波信号を検出して出力する送受信部と、検査用パルスの注入から反射波信号の検出までの時間を計測する計測部と、計測部で計測された時間に基づいて信号ライン長を算出する制御部とを備え、パルス生成部は検査用パルスのパルス幅を伸縮可能に構成されている。
【０００３】
このケーブル長測定装置では、パルス生成部によって生成される検査用パルスのパルス幅を伸縮可能に構成したことにより、例えば平衡ケーブル（つまり信号ライン）が長く、注入した検査用パルスおよび発生した反射波信号の減衰が大きいことに起因して、送受信部によって反射波信号が検出できないときであっても、検査用パルスのパルス幅を順次伸長させることによって、検査用パルスの波形をしきい値電圧よりも高い電圧に維持することが可能となり、送受信部による反射波信号の検出が可能となる。一方、例えば信号ラインが短いために検査用パルスの注入から反射波信号が一端（入力端）に到達するまでの時間が短く、検査用パルスと反射波信号とが重なり合って送受信部によって反射波信号を検出できないときには、このケーブル長測定装置では、検査用パルスのパルス幅を順次縮長させて、送受信部による反射波信号の検出を可能とすることができる。このため、従来のケーブル長測定装置では、測定不能な短い平衡ケーブルに対してもそのケーブル長を確実に測定することができる。
【特許文献１】特開２００３−１０６８０４号公報（第１，３，７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、発明者らがこのケーブル長測定装置を検討した結果、以下のような改善すべき点を発見した。すなわち、このケーブル長測定装置では、パルス生成部によって生成される検査用パルスのパルス幅を伸縮することにより、ケーブル長の測定範囲を拡げている。しかしながら、上記のケーブル長測定装置には、検査用パルスのパルス幅を順次縮長または伸張させる構成に起因して、縮長または伸張の回数によっては、信号ラインの長さ測定の完了までに長い時間を要するという課題が存在している。また、この種のケーブル長測定装置に対しては、ケーブル長の測定範囲を拡げて欲しいという要望がある一方で、ケーブル長が短いため、または逆に長いためにその測定が不可のときには、時間をかけてパルス幅を伸縮してケーブル長を測定するのではなく、測定不可となった原因（ケーブル長が短すぎるのか、または長すぎるのか）が短時間で分かればよいという要望もある。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、複数の絶縁線を有する多芯ケーブルのケーブル長を測定でき、しかも測定できないときにはその原因を短時間で判別し得る多芯ケーブル長測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の多芯ケーブル長測定装置は、複数の絶縁線を有する多芯ケーブルの一端側が、当該多芯ケーブルの他端側において前記複数の絶縁線の内の少なくとも２本の絶縁線の遠端同士が抵抗を介して接続された状態で接続可能に構成され、パルス信号を生成して前記２本の絶縁線の内の一の絶縁線の近端に注入するパルス信号生成部と、前記注入される前記パルス信号および前記近端に発生する前記パルス信号の反射波信号を検出する信号検出部と、前記信号検出部による前記パルス信号の検出時点から前記反射信号の検出時点までの経過時間を算出すると共に当該経過時間に基づいて前記一の絶縁線の長さを算出して前記多芯ケーブルの長さを測定する処理部とを備えた多芯ケーブル長測定装置であって、ステップ信号を生成して前記一の絶縁線の前記近端に注入するステップ信号生成部と、前記２本の絶縁線の内の他の絶縁線の近端に伝達する前記ステップ信号の電圧を測定して出力する電圧測定部とを備え、前記処理部は、前記ステップ信号の注入時点から第１の時間を経過した時点、および当該第１の時間よりも長い第２の時間を経過した時点での前記ステップ信号の各電圧を前記電圧測定部に対して測定させると共に当該各電圧の電圧差を算出して、当該電圧差が予め設定された基準電圧未満のときに前記多芯ケーブルが予め設定された下限値未満の長さであると判別する。
【０００７】
請求項２記載の多芯ケーブル長測定装置は、請求項１記載の多芯ケーブル長測定装置において、前記処理部は、前記電圧差が前記基準電圧以上のときに前記多芯ケーブルが予め設定された上限値を超える長さであると判別する。
【０００８】
また、請求項３記載の多芯ケーブル長測定装置は、複数の絶縁線を有する多芯ケーブルの一端側が、当該多芯ケーブルの他端側において前記複数の絶縁線の内の少なくとも２本の絶縁線の遠端同士が抵抗を介して接続された状態で接続可能に構成され、パルス信号を生成して前記２本の絶縁線の内の一の絶縁線の近端に注入するパルス信号生成部と、前記注入される前記パルス信号および前記近端に発生する前記パルス信号の反射波信号を検出する信号検出部と、前記信号検出部による前記パルス信号の検出時点から前記反射信号の検出時点までの経過時間を算出すると共に当該経過時間に基づいて前記一の絶縁線の長さを算出して前記多芯ケーブルの長さを測定する処理部とを備えた多芯ケーブル長測定装置であって、ステップ信号を生成して前記一の絶縁線の前記近端に注入するステップ信号生成部と、前記２本の絶縁線の内の他の絶縁線の近端に伝達する前記ステップ信号の電圧を測定して出力する電圧測定部とを備え、前記処理部は、前記ステップ信号の注入時点から第１の時間を経過した時点、および当該第１の時間よりも長い第２の時間を経過した時点での前記ステップ信号の各電圧を前記電圧測定部に対して測定させると共に当該各電圧の電圧差を算出して、当該電圧差が予め設定された基準電圧以上のときに前記多芯ケーブルが予め設定された上限値を超える長さであると判別する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の多芯ケーブル長測定装置によれば、多芯ケーブルが短すぎるためにパルス信号に反射信号が重畳することに起因して、また逆に多芯ケーブルが長すぎるために反射信号の減衰が大きいことに起因して、多芯ケーブルの長さの測定が不能となるときに、処理部が、ステップ信号生成部を制御して多芯ケーブルの１本の絶縁線の近端にステップ信号を注入させると共に、抵抗によって遠端でこの１本の絶縁線に接続された他の１本の絶縁線の近端に伝搬するステップ信号の電圧を、ステップ信号の注入時点から第１の時間および第２の時間を経過した各時点で測定すると共に、測定した各電圧の電圧差を算出して、電圧差が予め設定された基準電圧未満のときに多芯ケーブルが測定範囲の下限値未満の長さであると判別することにより、多芯ケーブルの長さの測定が不能のときに、ステップ信号を一回注入するだけで、多芯ケーブルが短かすぎることが測定不能の原因であるか否かを短時間でしかも確実に判別することができる。
【００１０】
また、請求項２記載の多芯ケーブル長測定装置によれば、処理部が、上記電圧差が基準電圧以上のときに多芯ケーブルが予め設定された上限値を超える長さであると判別することにより、多芯ケーブルの長さの測定が不能のときに、ステップ信号を一回注入するだけで、多芯ケーブルが短かすぎることが測定不能の原因なのか、逆に多芯ケーブルが長すぎることが測定不能の原因なのかを短時間でしかも確実に判別することができる。
【００１１】
また、請求項３記載の多芯ケーブル長測定装置によれば、多芯ケーブルが短すぎるため、また逆に長すぎるために、多芯ケーブルの長さの測定が不能となるときに、処理部が、ステップ信号生成部を制御して多芯ケーブルの１本の絶縁線の近端にステップ信号を注入させると共に、抵抗によって遠端でこの１本の絶縁線に接続された他の１本の絶縁線の近端に伝搬するステップ信号の電圧を、ステップ信号の注入時点から第１の時間および第２の時間を経過した各時点で測定すると共に、測定した各電圧の電圧差を算出して、電圧差が予め設定された基準電圧以上のときに多芯ケーブルが測定範囲の上限値を超える長さであると判別することにより、多芯ケーブルの長さの測定が不能のときに、ステップ信号を一回注入するだけで、多芯ケーブルが長すぎることが測定不能の原因であるか否かを短時間でしかも確実に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る多芯ケーブル長測定装置の最良の形態について説明する。なお、測定対象の多芯ケーブルとしてＬＡＮケーブル１を一例に挙げて説明する。
【００１３】
最初に、測定対象のＬＡＮケーブル１の構成について、図１を参照して説明する。ＬＡＮケーブル１は、２本ずつ撚り合わされて４対のツイストペア（同図では一例として２対のみを表示している）に形成された８本の絶縁線（導線が絶縁樹脂で被覆されたもの）２，２・・・を備えて構成されている。また、ＬＡＮケーブル１は、その両端に第１コネクタ３と第２コネクタ４とが配置され、各コネクタ３，４の各ピンに予め規定した対応関係で各絶縁線２，２・・・の両端部がそれぞれ接続されている。具体的には、８本の絶縁線２，２・・・は、各コネクタ３，４の同一ピン番号のピン間に一対一の接続状態で接続されている。また、各コネクタ３，４の１番ピンと２番ピンに接続される一対の絶縁線２，２がツイストペアに形成されている。また、同様にして、各コネクタ３，４の３番ピンと６番ピン、４番ピンと５番ピン、および７番ピンと８番ピンに接続される一対の各絶縁線２，２がそれぞれツイストペアに形成されている。
【００１４】
次に、多芯ケーブル長測定装置（以下、「測定装置」ともいう）１１の構成について、図１を参照して説明する。
【００１５】
測定装置１１は、図１に示すように、検査用コネクタ１２、パルス信号生成部１３、ステップ信号生成部１４、信号切替部１５、信号選択部１６、信号検出部１７、検出抵抗１８、電圧測定部１９、処理部２０および表示部２１を備え、ＬＡＮケーブル１の長さを検査可能に構成されている。この場合、検査用コネクタ１２は、ＬＡＮケーブル１における各コネクタ３，４のいずれにも（同図では第１コネクタ３に接続されている）が接続可能（装着可能）に構成されている。
【００１６】
パルス信号生成部１３は、図２に示すように、処理部２０の制御下でパルス信号（同図では正極性のパルス信号）Ｓ１を生成する。具体的には、パルス信号生成部１３は、処理部２０から出力される制御信号Ｓ２に同期して、一定のパルス幅（例えば１０ｎｓ）であって、かつパルス信号Ｓ１（ピークの電圧Ｖ１）を生成して出力する。ステップ信号生成部１４は、図３に示すように、処理部２０の制御下でステップ信号（同図では正極性のステップ信号）Ｓ３を生成する。具体的には、ステップ信号生成部１４は、処理部２０から制御信号Ｓ４を入力すると同時に、ステップ信号Ｓ３（電圧Ｖ２）を生成して出力する。また、ステップ信号生成部１４は、処理部２０が制御信号Ｓ４の出力を停止したときには、ステップ信号Ｓ３の生成を停止する。
【００１７】
信号切替部１５は、一例として２入力１出力型の切替スイッチで構成されて、パルス信号生成部１３から出力されたパルス信号Ｓ１、およびステップ信号生成部１４から出力されたステップ信号Ｓ３を入力すると共に、処理部２０の制御下で、これらの信号Ｓ１，Ｓ３のうちのいずれか一方を選択して、試験用信号Ｓｉｎとして出力端子（図示せず）から信号選択部１６に出力する。具体的には、信号切替部１５は、常時はパルス信号Ｓ１を選択する状態にあって、処理部２０から制御信号Ｓ５を入力しているときにのみ、ステップ信号Ｓ３を選択して出力する状態に移行する。
【００１８】
信号選択部１６は、一例として、試験用信号Ｓｉｎを入力して検査用コネクタ１２の任意のピンに出力する１入力８出力型のセレクタと、検査用コネクタ１２の各ピンから入力した信号の１つを測定用信号Ｓｏｕｔとして出力する８入力１出力型のセレクタ（いずれも図示せず）とを備え、処理部２０から出力される制御信号Ｓ６に基づいて、各セレクタを作動可能に構成されている。これにより、信号選択部１６は、処理部２０の制御下で、ＬＡＮケーブル１を構成する任意の１本の絶縁線２の一端（図１における左端。本発明における近端）に信号切替部１５の出力端を電気的に接続し、かつＬＡＮケーブル１を構成するすべての絶縁線２のうちの任意の１本の絶縁線２の一端を検出抵抗１８および電圧測定部１９に電気的に接続可能に構成されている。
【００１９】
信号検出部１７は、一例として、信号切替部１５の出力端子に接続されて、この出力端子（信号選択部１６および検査用コネクタ１２を介してこの出力端子と電気的に接続された１つの絶縁線２の一端）に発生する電圧と予め設定されたしきい値Ｖｔｈ（≦Ｖ１）とを比較するコンパレータ（図示せず）を備えて構成されている。この構成により、信号検出部１７は、信号切替部１５から出力された試験用信号Ｓｉｎと、試験用信号Ｓｉｎの出力に起因して絶縁線２の一端（入力端）に発生する反射信号Ｓｒとを検出して、図２に示すように、試験用信号Ｓｉｎに同期するスタート信号Ｓｓ１と、反射信号Ｓｒに同期するストップ信号Ｓｓ２とを生成して処理部２０に出力する。
【００２０】
検出抵抗１８は、信号選択部１６における測定用信号Ｓｏｕｔの出力端子（本例では、８入力１出力型のセレクタの出力端子）とグランドとの間に接続されている。電圧測定部１９は、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）を備えて構成されて、検出抵抗１８の両端間に発生する測定用信号Ｓｏｕｔの電圧を所定のサンプリング周期で測定する。また、電圧測定部１９は、測定した電圧を示す電圧データＤｖを処理部２０に出力する。
【００２１】
処理部２０は、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）を備えて構成されて、ＬＡＮケーブル１に対する長さ測定処理および長さ判別処理とを実行する。この場合、メモリには、絶縁線２内での電気信号の伝搬速度データと、長さ判別処理において使用する第１の時間Ｔ１および第１の時間Ｔ１よりも長い第２の時間Ｔ２を示す時間データと、基準電圧Ｖｒｅｆの値とが予め記憶されている。また、処理部２０は、長さ測定処理において測定したＬＡＮケーブル１の長さや、長さ判別処理における判別結果を表示部２１に表示させる表示処理も実行する。表示部２１は、例えばＬＣＤで構成されている。
【００２２】
次いで、測定装置１１の動作について説明する。
【００２３】
まず、測定に先立ち、第１コネクタ３を検査用コネクタ１２に接続することにより、ＬＡＮケーブル１を測定装置１１に接続する。また、ＬＡＮケーブル１の第２コネクタ４にターミネータ３１を接続する。この場合、ターミネータ３１は、少なくともツイストペアに形成された各絶縁線２，２について、その他端（図１における右端。本発明における遠端）同士を抵抗３２を介して接続するように構成されている。また、各抵抗３２は、その抵抗値が各絶縁線２の特性インピーダンスと不整合となるように予め設定されている。
【００２４】
この状態において、測定装置１１の電源が投入されると、処理部２０は、まず、制御信号Ｓ６を信号選択部１６に出力することにより、長さ測定の対象とする１本の絶縁線２の一端側を信号切替部１５に接続し、かつこの絶縁線２とツイストペアを構成する他方の絶縁線２の一端側を検出抵抗１８および電圧測定部１９に接続する。また、信号検出部１７は、長さ測定の対象となる絶縁線２の一端側に発生する試験用信号Ｓｉｎおよびこの試験用信号Ｓｉｎについての反射信号Ｓｒの検出動作を開始する。また、電圧測定部１９は、検出抵抗１８の両端間に発生する電圧、すなわち信号選択部１６を介して電圧測定部１９等に接続された他方の絶縁線２の一端側に発生する電圧の測定動作を開始する。
【００２５】
続いて、処理部２０は、長さ測定の対象とする１本の絶縁線２についての長さ測定処理を実行する。この長さ測定処理では、処理部２０は、制御信号Ｓ２を出力することにより、パルス信号生成部１３に対してパルス信号Ｓ１の生成および出力を開始させる。パルス信号生成部１３から出力されたパルス信号Ｓ１は、信号切替部１５から試験用信号Ｓｉｎとして出力されて、信号選択部１６および検査用コネクタ１２を介して、測定対象の絶縁線２の一端側に注入される。この場合、上記したように抵抗３２の抵抗値が絶縁線２のインピーダンスと不整合となる値に設定されているため、絶縁線２に注入された試験用信号Ｓｉｎ（パルス信号Ｓ１）は、絶縁線２を伝搬した後、絶縁線２の他端（詳細には抵抗３２との接合部位）において反射して、一端側に伝搬する。したがって、ＬＡＮケーブル１の長さが測定装置１１の測定範囲内にあるときには、図２に示す期間Ｗの波形が示すように、絶縁線２の一端側には、試験用信号Ｓｉｎに遅れて（試験用信号Ｓｉｎと分離した状態で）、その反射信号Ｓｒが、そのピーク電圧がしきい値Ｖｔｈを超えた状態で発生する。
【００２６】
信号検出部１７は、この一端側に発生する電圧としきい値Ｖｔｈと比較することにより、絶縁線２の一端側に発生する試験用信号Ｓｉｎおよび反射信号Ｓｒを検出すると共に、試験用信号Ｓｉｎおよび反射信号Ｓｒにそれぞれ同期したスタート信号Ｓｓ１およびストップ信号Ｓｓ２を生成して処理部２０に出力する。
【００２７】
処理部２０は、スタート信号Ｓｓ１の入力時点からストップ信号Ｓｓ２の入力時点までの経過時間Ｔｐ１を計測し、次いで、この経過時間Ｔｐ１の１／２の時間と、メモリに記憶されている絶縁線２内での電気信号の伝搬速度データとに基づいて、測定対象の絶縁線２の長さを算出する。これにより、１本の絶縁線２についての長さ測定処理が完了する。最後に、処理部２０は、算出した絶縁線２の長さをＬＡＮケーブル１の長さとして、表示部２１に表示させる。これにより、ＬＡＮケーブル１の長さ測定が完了する。なお、上記した絶縁線２の長さ測定処理を、制御信号Ｓ６を出力して信号選択部１６の接続状態を制御しつつ、複数（本例では、２本以上８本以下のいずれかの数）の絶縁線２について実行すると共に、測定した各絶縁線２の長さを平均してＬＡＮケーブル１の長さとすることもできる。
【００２８】
一方、ＬＡＮケーブル１の長さが測定装置１１の測定範囲の下限値未満のときには、図２に示す期間Ｘの波形が示すように、絶縁線２の一端側には、試験用信号Ｓｉｎに対する遅延時間が極めて短い状態で、試験用信号Ｓｉｎの反射信号Ｓｒが発生する。このため、試験用信号Ｓｉｎに反射信号Ｓｒが重畳した状態となる結果、信号検出部１７から出力されるスタート信号Ｓｓ１およびストップ信号Ｓｓ２も重なり合う。この場合、処理部２０は、互いに重なったスタート信号Ｓｓ１およびストップ信号Ｓｓ２を１つのスタート信号として経過時間Ｔｐ１の計測を開始するが、ストップ信号Ｓｓ２を検出できないため、絶縁線２の長さ、ひいてはＬＡＮケーブル１の長さの測定が不能となる。
【００２９】
また、逆に、ＬＡＮケーブル１の長さが測定装置１１の測定範囲の上限値を超えているときには、絶縁線２中での試験用信号Ｓｉｎおよび反射信号Ｓｒの減衰量が大きくなるため、図２に示す期間Ｙの波形が示すように、絶縁線２の一端側に発生する反射信号Ｓｒの電圧がしきい値Ｖｔｈに達しない状態となる。この場合においても、信号検出部１７からスタート信号Ｓｓ１は出力されるものの、ストップ信号Ｓｓ２が出力されない。このため、処理部２０は、ストップ信号Ｓｓ２を検出できないため、絶縁線２の長さ、ひいてはＬＡＮケーブル１の長さの測定が不能となる。
【００３０】
したがって、処理部２０は、経過時間Ｔｐ１の計測開始から予め設定された時間（上限時間）を超えてもストップ信号Ｓｓ２が入力されずに、その結果として、経過時間Ｔｐ１の計測、ひいてはＬＡＮケーブル１の長さを測定できないときには、ＬＡＮケーブル１の長さが測定装置１１の測定範囲の下限値未満であることに起因して絶縁線２の長さの測定が不能なのか、または測定範囲の上限値を超えることに起因して測定が不能なのかを特定するための長さ判別処理を実行する。
【００３１】
この長さ判別処理では、処理部２０は、まず、制御信号Ｓ５を信号切替部１５に出力することにより、検査の対象となっている１本の絶縁線２の一端の接続先を、パルス信号生成部１３からステップ信号生成部１４に切り替える。
【００３２】
次いで、処理部２０は、制御信号Ｓ４を出力することにより、ステップ信号生成部１４に対してステップ信号Ｓ３の生成および出力を開始させる。また、同時に、処理部２０は、制御信号Ｓ４を出力した時点からの経過時間Ｔｐ２の計測を開始する。この場合、ステップ信号生成部１４は、上記したように、制御信号Ｓ４の入力と同時にステップ信号Ｓ３の生成および出力を開始するため、処理部２０で計測する経過時間Ｔｐ２は、ステップ信号Ｓ３の出力開始からの経過時間と等価となる。
【００３３】
ステップ信号生成部１４から出力されたステップ信号Ｓ３は、信号切替部１５から試験用信号Ｓｉｎとして出力されて、信号選択部１６および検査用コネクタ１２を介して、測定対象となっている絶縁線２の一端側に注入される。その後、ステップ信号Ｓ３は、この絶縁線２、ターミネータ３１の抵抗３２、この絶縁線２とツイストペアを構成している他方の絶縁線２、検査用コネクタ１２および信号選択部１６を経由して、信号選択部１６から測定用信号Ｓｏｕｔとして検出抵抗１８に出力される。この場合、測定用信号Ｓｏｕｔは、信号切替部１５から信号選択部１６、一方の絶縁線２、ターミネータ３１および他方の絶縁線２までの経路全体の合成抵抗（主として２本の絶縁線２の抵抗の合計）と、検出抵抗１８とでステップ信号Ｓ３の電圧Ｖ１を分圧した電圧となる。電圧測定部１９は、この測定用信号Ｓｏｕｔの電圧を測定して、電圧データＤｖを処理部２０に出力する。
【００３４】
続いて、この長さ判別処理において、処理部２０は、計測している経過時間Ｔｐ２がメモリに記憶されている第１の時間Ｔ１に達したときの電圧データＤｖに基づいて、第１の時間Ｔ１のときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ１を算出してメモリに記憶する。また、処理部２０は、第２の時間Ｔ２に達したときの電圧データＤｖに基づいて、第２の時間Ｔ２のときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ２を算出してメモリに記憶する。また、この際、処理部２０は、さらに両電圧Ｖｔ１，Ｖｔ２の電圧差Ｖｄｉｆを算出して、メモリに記憶する。
【００３５】
この場合、各絶縁線２には、直流抵抗成分と共にインダクタンス成分も含まれ、これらの各成分は絶縁線２が長くなるに従って大きくなる。このため、測定用信号Ｓｏｕｔは、絶縁線２のインダクタンス成分が大きくなるに従って立ち上がる速さが遅くなり（立ち上がり時間が長くなり）、その結果、電圧が一定となるまでの時間が長くなる。
【００３６】
したがって、例えば、測定装置１１の測定範囲の下限値の長さのＬＡＮケーブル１についての測定用信号Ｓｏｕｔの波形を予め実験で測定して求め、この波形に基づいて、例えば、第１の時間Ｔ１については、図３に示すように、測定用信号Ｓｏｕｔ（同図中の符号ａで示す信号）の立ち上がりが完了する時間とほぼ同じ時間に設定する。また、第２の時間Ｔ２については、第１の時間Ｔ１よりも若干遅い時間として設定する。例えば、測定範囲の上限値の長さのＬＡＮケーブル１についての測定用信号Ｓｏｕｔの波形を予め実験で測定して求め、この波形に基づいて、例えば、図３に示すように、測定用信号Ｓｏｕｔ（同図中の符号ｂで示す信号）の立ち上がりが完了する時間とほぼ同じ時間に第２の時間Ｔ２を設定する。
【００３７】
これにより、測定範囲の下限値未満のＬＡＮケーブル１については、その測定用信号Ｓｏｕｔ（図３中の符号ｃで示す破線の信号）は波形ａよりも早く立ち上がりが完了するため、第１の時間Ｔ１における波形ｃの電圧Ｖｔ１および第２の時間Ｔ２における波形ｃの電圧Ｖｔ２は共に電圧Ｖ３となり、電圧Ｖｔ１および電圧Ｖｔ２の電圧差Ｖｄｉｆはほぼゼロボルトとなる。一方、測定範囲の上限値を超えるＬＡＮケーブル１については、その測定用信号Ｓｏｕｔ（図３中の符号ｄで示す一点鎖線の信号）は波形ａよりも緩やかに立ち上がるため、第１の時間Ｔ１においては立ち上がりが完了しない結果、第１の時間Ｔ１における電圧Ｖｔ１と、第２の時間Ｔ２における電圧Ｖｔ２との間には必ず電圧差Ｖｄｉｆ（≠０ボルト）が発生する。したがって、メモリに記憶されている基準電圧Ｖｒｅｆを、ゼロボルトを若干超える値に設定しておくことにより、第１の時間Ｔ１における電圧Ｖｔ１と第２の時間Ｔ２における電圧Ｖｔ２との間の電圧差Ｖｄｉｆと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することで、ＬＡＮケーブル１の長さが測定装置１１の測定範囲の下限値未満であるか否かを判別することができる。
【００３８】
次いで、処理部２０は、電圧差Ｖｄｉｆをメモリに記憶した後に、制御信号Ｓ４の出力を停止することにより、ステップ信号生成部１４に対してステップ信号Ｓ３の生成を停止させ、続いて、上記の判別手法に基づいて、電圧差Ｖｄｉｆと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することで、ＬＡＮケーブル１の長さを判別する。具体的には、処理部２０は、電圧差Ｖｄｉｆが基準電圧Ｖｒｅｆ未満のときには、ＬＡＮケーブル１は測定装置１１についての測定範囲の下限値未満の長さであると判別し、一方、電圧差Ｖｄｉｆが基準電圧Ｖｒｅｆ以上のときには、測定範囲の上限値を超える長さであると判別する。最後に、処理部２０は、この判別結果を表示部２１に表示させて、この長さ判別処理を終了する。
【００３９】
このように、この測定装置１１では、ＬＡＮケーブル１が短すぎるために試験用信号Ｓｉｎ（パルス信号Ｓ１）に反射信号Ｓｒが重畳することに起因して、また逆にＬＡＮケーブル１が長すぎるために反射信号Ｓｒの減衰が大きいことに起因して、ＬＡＮケーブル１の長さの測定が不能となるときに、処理部２０が、ステップ信号生成部１４を制御して、ＬＡＮケーブル１を構成する複数の絶縁線２のうちの１本の絶縁線２の一端側にステップ信号Ｓ３を注入させると共に、ターミネータ３１によって他端側でこの１本の絶縁線２に接続された他の１本の絶縁線２の一端に伝搬するステップ信号Ｓ３（測定用信号Ｓｏｕｔ）の電圧を、ステップ信号Ｓ３の注入時点から第１の時間Ｔ１を経過した時点、および第１の時間Ｔ１よりも長い第２の時間Ｔ２を経過した時点で測定すると共に、各電圧の電圧差Ｖｄｉｆを算出して、電圧差Ｖｄｉｆが予め設定された基準電圧Ｖｒｅｆ未満のときにＬＡＮケーブル１が測定範囲の下限値未満の長さであると判別する。したがって、この測定装置１１によれば、ＬＡＮケーブル１の長さの測定が不能のときに、ステップ信号Ｓ３を一回注入するだけで、ＬＡＮケーブル１が短かすぎることが測定不能の原因であるか否かを短時間でしかも確実に判別することができる。
【００４０】
また、この測定装置１１では、処理部２０が、上記の電圧差Ｖｄｉｆが基準電圧Ｖｒｅｆ以上のときにＬＡＮケーブル１が予め設定された上限値を超える長さであると判別する。したがって、この測定装置１１によれば、ＬＡＮケーブル１の長さの測定が不能のときに、ステップ信号Ｓ３を一回注入するだけで、ＬＡＮケーブル１が短かすぎることが測定不能の原因なのか、逆にＬＡＮケーブル１が長すぎることが測定不能の原因なのかを短時間でしかも確実に判別することができる。
【００４１】
なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、上述した実施の形態では、電圧差Ｖｄｉｆと基準電圧Ｖｒｅｆとに基づいて、ＬＡＮケーブル１が測定範囲の下限値未満の長さであるのか、または上限値を超える長さであるのかの双方について判別する構成を採用しているが、いずれか一方のみについて判別する構成を採用することもできる。また、第１の時間Ｔ１に達したときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ１と、第２の時間Ｔ２に達したときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ２との電圧差Ｖｄｉｆに基づいて、ＬＡＮケーブル１の長さを判別する構成を採用しているが、経過時間Ｔｐ２が第１の時間Ｔ１に達したときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ１にのみ基づいて、ＬＡＮケーブル１の長さを判別する構成を採用することもできる。この構成では、第１の時間Ｔ１に達したときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ１が所定の基準電圧値よりも高いときにはＬＡＮケーブル１が短かすぎることが測定不能の原因と判別し、逆に第１の時間Ｔ１に達したときの測定用信号Ｓｏｕｔの電圧Ｖｔ１が所定の基準電圧値よりも低いときにはＬＡＮケーブル１が長すぎることが測定不能の原因と判別する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ターミネータ３１を含む測定装置１１、およびＬＡＮケーブル１の構成を示すブロック図である。
【図２】処理部２０による長さ測定処理を説明するための波形図である。
【図３】処理部２０による長さ判別処理を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ ＬＡＮケーブル
２ 絶縁線
１３ パルス信号生成部
１４ ステップ信号生成部
１７ 信号検出部
１９ 電圧測定部
２０ 処理部
３２ 抵抗
Ｖｄｉｆ 電圧差
Ｖｒｅｆ 基準電圧
Ｓ１ パルス信号
Ｓ３ ステップ信号
Ｓｒ 反射信号
Ｔｐ 経過時間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁線を有する多芯ケーブルの一端側が、当該多芯ケーブルの他端側において前記複数の絶縁線の内の少なくとも２本の絶縁線の遠端同士が抵抗を介して接続された状態で接続可能に構成され、
パルス信号を生成して前記２本の絶縁線の内の一の絶縁線の近端に注入するパルス信号生成部と、
前記注入される前記パルス信号および前記近端に発生する前記パルス信号の反射波信号を検出する信号検出部と、
前記信号検出部による前記パルス信号の検出時点から前記反射信号の検出時点までの経過時間を算出すると共に当該経過時間に基づいて前記一の絶縁線の長さを算出して前記多芯ケーブルの長さを測定する処理部とを備えた多芯ケーブル長測定装置であって、
ステップ信号を生成して前記一の絶縁線の前記近端に注入するステップ信号生成部と、
前記２本の絶縁線の内の他の絶縁線の近端に伝達する前記ステップ信号の電圧を測定して出力する電圧測定部とを備え、
前記処理部は、前記ステップ信号の注入時点から第１の時間を経過した時点、および当該第１の時間よりも長い第２の時間を経過した時点での前記ステップ信号の各電圧を前記電圧測定部に対して測定させると共に当該各電圧の電圧差を算出して、当該電圧差が予め設定された基準電圧未満のときに前記多芯ケーブルが予め設定された下限値未満の長さであると判別する多芯ケーブル長測定装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記電圧差が前記基準電圧以上のときに前記多芯ケーブルが予め設定された上限値を超える長さであると判別する請求項１記載の多芯ケーブル長測定装置。
【請求項３】
複数の絶縁線を有する多芯ケーブルの一端側が、当該多芯ケーブルの他端側において前記複数の絶縁線の内の少なくとも２本の絶縁線の遠端同士が抵抗を介して接続された状態で接続可能に構成され、
パルス信号を生成して前記２本の絶縁線の内の一の絶縁線の近端に注入するパルス信号生成部と、
前記注入される前記パルス信号および前記近端に発生する前記パルス信号の反射波信号を検出する信号検出部と、
前記信号検出部による前記パルス信号の検出時点から前記反射信号の検出時点までの経過時間を算出すると共に当該経過時間に基づいて前記一の絶縁線の長さを算出して前記多芯ケーブルの長さを測定する処理部とを備えた多芯ケーブル長測定装置であって、
ステップ信号を生成して前記一の絶縁線の前記近端に注入するステップ信号生成部と、
前記２本の絶縁線の内の他の絶縁線の近端に伝達する前記ステップ信号の電圧を測定して出力する電圧測定部とを備え、
前記処理部は、前記ステップ信号の注入時点から第１の時間を経過した時点、および当該第１の時間よりも長い第２の時間を経過した時点での前記ステップ信号の各電圧を前記電圧測定部に対して測定させると共に当該各電圧の電圧差を算出して、当該電圧差が予め設定された基準電圧以上のときに前記多芯ケーブルが予め設定された上限値を超える長さであると判別する多芯ケーブル長測定装置。
【請求項１】
複数の絶縁線を有する多芯ケーブルの一端側が、当該多芯ケーブルの他端側において前記複数の絶縁線の内の少なくとも２本の絶縁線の遠端同士が抵抗を介して接続された状態で接続可能に構成され、
パルス信号を生成して前記２本の絶縁線の内の一の絶縁線の近端に注入するパルス信号生成部と、
前記注入される前記パルス信号および前記近端に発生する前記パルス信号の反射波信号を検出する信号検出部と、
前記信号検出部による前記パルス信号の検出時点から前記反射信号の検出時点までの経過時間を算出すると共に当該経過時間に基づいて前記一の絶縁線の長さを算出して前記多芯ケーブルの長さを測定する処理部とを備えた多芯ケーブル長測定装置であって、
ステップ信号を生成して前記一の絶縁線の前記近端に注入するステップ信号生成部と、
前記２本の絶縁線の内の他の絶縁線の近端に伝達する前記ステップ信号の電圧を測定して出力する電圧測定部とを備え、
前記処理部は、前記ステップ信号の注入時点から第１の時間を経過した時点、および当該第１の時間よりも長い第２の時間を経過した時点での前記ステップ信号の各電圧を前記電圧測定部に対して測定させると共に当該各電圧の電圧差を算出して、当該電圧差が予め設定された基準電圧未満のときに前記多芯ケーブルが予め設定された下限値未満の長さであると判別する多芯ケーブル長測定装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記電圧差が前記基準電圧以上のときに前記多芯ケーブルが予め設定された上限値を超える長さであると判別する請求項１記載の多芯ケーブル長測定装置。
【請求項３】
複数の絶縁線を有する多芯ケーブルの一端側が、当該多芯ケーブルの他端側において前記複数の絶縁線の内の少なくとも２本の絶縁線の遠端同士が抵抗を介して接続された状態で接続可能に構成され、
パルス信号を生成して前記２本の絶縁線の内の一の絶縁線の近端に注入するパルス信号生成部と、
前記注入される前記パルス信号および前記近端に発生する前記パルス信号の反射波信号を検出する信号検出部と、
前記信号検出部による前記パルス信号の検出時点から前記反射信号の検出時点までの経過時間を算出すると共に当該経過時間に基づいて前記一の絶縁線の長さを算出して前記多芯ケーブルの長さを測定する処理部とを備えた多芯ケーブル長測定装置であって、
ステップ信号を生成して前記一の絶縁線の前記近端に注入するステップ信号生成部と、
前記２本の絶縁線の内の他の絶縁線の近端に伝達する前記ステップ信号の電圧を測定して出力する電圧測定部とを備え、
前記処理部は、前記ステップ信号の注入時点から第１の時間を経過した時点、および当該第１の時間よりも長い第２の時間を経過した時点での前記ステップ信号の各電圧を前記電圧測定部に対して測定させると共に当該各電圧の電圧差を算出して、当該電圧差が予め設定された基準電圧以上のときに前記多芯ケーブルが予め設定された上限値を超える長さであると判別する多芯ケーブル長測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−９６１２６（Ｐ２００８−９６１２６Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７４５５６（Ｐ２００６−２７４５５６）
【出願日】平成１８年１０月６日（２００６．１０．６）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月６日（２００６．１０．６）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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