端末システム異常検出装置、端末システム異常検出方法、端末システム並びにプログラム
【課題】従来のプロトコルアナライザによるプロトコル解析では検出の困難な伝送線の接続不良等の異常を検出することのできる端末システム異常検出装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る端末システム異常検出装置は、複数の端末が伝送線１０で接続されて構成された端末システム１の異常を検出する端末システム異常検出装置２０であって、伝送線１０を介して複数の端末と信号の送受信を行う通信部３６と、複数の端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測部３３と、予め求められている伝送線１０を伝搬する信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める基準信号レベル決定部５２と、複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルと基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する異常判定部５５と、を備えることを特徴とするものである。
【解決手段】本発明に係る端末システム異常検出装置は、複数の端末が伝送線１０で接続されて構成された端末システム１の異常を検出する端末システム異常検出装置２０であって、伝送線１０を介して複数の端末と信号の送受信を行う通信部３６と、複数の端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測部３３と、予め求められている伝送線１０を伝搬する信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める基準信号レベル決定部５２と、複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルと基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する異常判定部５５と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末システム異常検出装置、端末システム異常検出方法、端末システム並びにプログラムに関し、特に他の種類の端末システム異常検出装置では検出することが難しい端末システムの異常を検出することのできる端末システム異常検出装置及びこれを用いた端末システム異常検出方法、端末システム並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル等の建物内で用いられる一般的な空調システム等の端末システムは、室外機、室内機、リモコンといった複数の端末が金属製のツイストペア線である伝送線に接続しており、所定のプロトコルに従って信号を通信することにより動作している。
【０００３】
このような空調システム等の端末システムの設置作業において、設置後の動作確認で空調機等が正常に動作しないことがある。このような動作不良の原因として、例えば適切な冷媒量を充填しなかったといった冷媒系の問題や、空調機の基板やモータの初期不良といった機械・電気系の問題があるが、その他に伝送線の配線ミス等により通信ができないといった通信系の問題が挙げられる。
【０００４】
上記のような通信系の異常の原因究明には、専用のプロトコルアナライザが用いられる。このプロトコルアナライザを伝送線に接続し、動作中の空調システム等の端末システムで通信されている信号を取得して、この信号のシーケンスを解析したり、任意の空調機に信号を送信して、応答信号の有無を確認したりすることにより異常の原因を調査していく。
【０００５】
従来のプロトコルアナライザ（通信システム異常検出装置）では、伝送路上の信号を所定のプロトコルに従って解析し、所定のプロトコルとは異なる形で信号が通信されていることを検出した場合、オシロスコープにトリガーを出力し、その時の信号波形を取得するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。所定のプロトコルとは異なる信号の例としては、例えばショートパケット（信号が途切れること）、フレームチェックコードエラー、応答なしエラー等が挙げられる。
【０００６】
なお、従来の一般的なプロトコルアナライザは、プロトコルの異常のみを検出するものが多い。しかし、特許文献１に示すプロトコルアナライザでは、プロトコル異常時の信号波形を同時に取得するようにしているので、信号波形を物理的に解析することができ、従来の一般的なプロトコルアナライザでは原因の特定が困難であった異常も短時間で解決することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３１８４７１号公報（第１頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来のプロトコルアナライザでは（例えば、特許文献１参照）、プロトコル解析で異常が検出できる場合や、全く通信ができない場合に効果を発揮するものの、プロトコル解析では正常と判断されてしまうような軽度の異常を検出することは困難であるという問題点があった。
【０００９】
例えば、伝送線を空調機の端子台に接続する時に、十分に端子台に接続されず接触不良が起こっていたとする。このような接触不良が通信に支障をきたさない程度であれば、従来のプロトコルアナライザの解析では異常は見逃されてしまう。しかし、接触不良の個所で信号は減衰し、外部や空調機からのノイズの影響により通信失敗が起こりやすくなり、信号の再送によるトラフィック増加の原因となる。また、時間経過とともに端子台から伝送線が完全に外れ、周囲にある電源配線等をショートさせる可能性もある。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、従来のプロトコルアナライザによるプロトコル解析では検出の困難な伝送線の接続不良等の異常を検出することのできる端末システム異常検出装置及びこれを用いた端末システム異常検出方法、端末システム並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る端末システム異常検出装置は、複数の端末が伝送線で接続されて構成された端末システムの異常を検出する端末システム異常検出装置であって、前記伝送線を介して前記複数の端末と信号の送受信を行う通信手段と、前記複数の端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測手段と、予め求められている前記伝送線を伝搬する前記信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める基準信号レベル決定手段と、前記複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルと、前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る端末システム異常検出装置では、従来のプロトコルアナライザでは検出が困難であった伝送線の接続不良といった軽度の異常も検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る端末システムの模式的な構成を示すシステム構成図である。
【図２】伝送線を流れる信号の信号波形の例を示した図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る端末システム異常検出装置の物理的構成を示した構成図である。
【図４】端末システム異常検出装置の演算部が実現する機能を説明するための機能ブロック図である。
【図５】端末インピーダンス記憶部が記憶する複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスの内容の例を示した図である。
【図６】伝送線減衰量記憶部が記憶する各伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量の内容の例を示した図である。
【図７】端末システム異常検出装置が検出した検出結果の例を示す図である。
【図８】端末システム異常検出装置を用いた端末システム異常検出方法の手順を示したフローチャートである。
【図９】図１に示す端末システムにおいて、冷媒配管の全長を算出するために必要な構成を示す構成図である。
【図１０】図９に示す端末システムの等価回路を示した図である。
【図１１】周波数特性測定部が測定する測定用信号、反射信号、合成信号の時間変化を示すグラフである。
【図１２】冷媒配管の全長Ｌが５０ｍである場合に、測定用信号の周波数を変えて測定した周波数特性データを示すグラフである。
【図１３】冷媒配管に分岐がある場合の端末システムの模式的な構成を示す模式図である。
【図１４】冷媒配管の長さや特性を用いたシミュレーションにより算出された周波数特性データを示すグラフである。
【図１５】周波数特性データから抽出した反共振周波数と、冷媒配管に分岐がない場合に用いた方法で算出したその周波数における冷媒配管の全長の関係を示した図である。
【図１６】図１５の周波数特性データ及び冷媒配管の長さから実際の冷媒配管の全長を求める方法を示す図である。
【図１７】冷媒配管長算出部が周波数特性データから、冷媒配管の全長を算出するアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１８】本発明の実施形態２に係る端末システムの模式的な構成を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係る端末システムについて添付の図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態１に係る端末システムは、この端末システムの異常を検出するための端末システム異常検出装置を備えている。なお、本実施形態では端末システムの例として、複数の空調機を備えた空調システムについて説明するが、本実施形態の端末システムは照明システム等のその他の端末システムにも適用することができる。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態１に係る端末システム１の模式的な構成を示すシステム構成図である。本発明の実施形態１に係る端末システム１は空調システムであり、端末としての室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃと、室内機３ａ、３ｂ、３ｃを操作するためのリモコン４ａ、４ｂ、４ｃを備えている。なお本実施形態に係る端末システム１には、室内機及びリモコンがそれぞれ３つずつ備えられているが、室内機及びリモコンの数が任意の数でよいことは言うまでもない。
【００１６】
また本実施形態に係る端末システム１は、室外機２と各室内機３ａ、３ｂ、３ｃを接続する伝送線１０、室外機２と各室内機３ａ、３ｂ、３ｃを接続し、室外機２と各室内機３ａ、３ｂ、３ｃの間で冷媒を循環させるための冷媒配管１１を備えている。このように本実施形態に係る端末システム１は、複数の端末としての室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃが伝送線１０によって接続されることにより構成されている。
【００１７】
さらに本実施形態に係る端末システム１は、伝送線１０に接続され、端末システム１の異常を検出するための端末システム異常検出装置２０、冷媒配管１１に接続された周波数特性測定部２１、冷媒配管１１の全長を算出するための冷媒配管長算出部２２を備えている。
【００１８】
端末システム異常検出装置２０は、複数の端末（室外機２、室外機３ａ、３ｂ、３ｃ等）が伝送線１０によって接続されて構成された端末システム１の異常を検出するものである。本実施形態では、特に端末システム１の伝送線１０の接続不良等の異常を検出するようになっている。
【００１９】
また周波数特性測定部２１は、冷媒配管１１に対して複数の周波数の検査信号を送り、冷媒配管１１を伝搬する複数の周波数の検査信号とその検査信号に対応する反射信号との合成信号の信号レベルを検出する周波数特性測定手段として機能する。
【００２０】
さらに冷媒配管長算出部２２は、周波数特性測定部２１が検出した合成信号の信号レベルに基づいて、冷媒配管１１の全長を算出する冷媒配管長算出手段として機能する。なお、周波数特性測定部２１と冷媒配管長算出部２２を用いて冷媒配管１１の全長を求める方法については、後に説明する。
【００２１】
室外機２や室内機３ａ、３ｂ、３ｃ等の空調機は、通信機能を備えており、伝送線１０を介して所定のプロトコルに従い、リモコン４ａ、４ｂ、４ｃからの制御信号や端末システム異常検出装置２０からの検査信号を受信して、それらの信号に対して応答信号を送信できるようになっている。
【００２２】
室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ、リモコン４ａ、４ｂ、４ｃ、端末システム異常検出装置２０等の各端末は、例えば１から２５５までの固有のアドレスが割り当てられており、このアドレスによって個々の端末の識別が可能となっている。図１に示す例では、室外機２のアドレスを１、室内機３ａのアドレスを３、端末システム異常検出装置２０のアドレスを１００というような形でアドレスが設定されている。
【００２３】
また伝送線１０は、例えば金属製のツイストペア線からなる。この伝送線１０には、室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ等の端末を制御・操作するための情報がシリアルデータに変調された信号が流れる（伝搬）する。
【００２４】
図２は、伝送線１０を流れる信号の信号波形の例を示した図である。図２に示す信号波形は、デューティー比５０％のＡＭＩ（Alternative Mark Inversion code）方式で変調されたものであり、伝送線１０の間の電圧を測定したものである。
【００２５】
図２に示す例では、１ビットデータが１の場合、正又は負の方向に交互に電圧が印加され、０の場合は電圧が印加されない。本実施形態では、１ビットデータが１の場合の信号の絶対値を信号レベルとする。建物内等の空調システムにおける通信速度は、９６００ｂｐｓ（Bit Per Second）が一般的である。なお変調方式として、ＮＲＺ（Non Return Zero）方式やＲＺ（Return Zero）方式といった別の変調方式を用いることもできる。
【００２６】
本実施形態において、室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ等の端末が送信する信号の信号レベルは、いずれの端末も固定されている。しかし、これらの端末から送信された信号の信号レベルは、伝送線１０の抵抗成分により減衰する。この信号レベルの減衰量は、伝送線１０の長さと伝送線１０の材料の種類等に依存し、伝送線１０の単位長さ当たりの減衰量は、伝送線１０の種類が同じであれば一定となる。従って、伝送線１０全体の信号レベルの減衰量は、一般的に伝送線１０の長さに比例する。
【００２７】
また、室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ等の端末の入力インピーダンスが低い場合等には、それらの端末自体が信号レベルの減衰の要因となり、端末の数が多くなるほど減衰量が増加する。
【００２８】
ある端末１から別の端末２へ信号を送信したときの信号レベルの減衰量Ｇは、端末１から端末２までの伝送線長をＬ、伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量をＤ、任意の端末ｉの入力インピーダンスに起因した減衰量をＥｉ、伝送線に接続されている全端末数をｎとして、以下の式で表される。
【００２９】
Ｇ＝Ｌ×Ｄ＋（Ｅ１＋Ｅ２＋・・・＋Ｅｎ）・・・（式１）
【００３０】
なお上記の式１は、信号を送信する端末の出力インピーダンスや端末ｉの出力インピーダンス等を無視した仮の式である。しかし式１から、端末ｉの入力インピーダンスによる信号レベルの減衰量は、接続される端末の数が多くなるほど増加することが分かる。なお正確な信号レベルの減衰量は、信号を送信する端末の出力インピーダンス等を加味したより複雑な計算式で算出する必要がある。
【００３１】
また、端末１が送信する信号レベルをＨ、端末２が受信する信号レベルをＩとすると、以下の式が成り立つ。なお以下の式も、式１と同様に仮の式である。
【００３２】
Ｉ＝Ｈ−Ｇ＝Ｈ−Ｌ×Ｄ−（Ｅ１＋Ｅ２＋・・・＋Ｅｎ）・・・（式２）
（但し、式１及び式２には、信号を送信した端末ｘの入力インピーダンスに起因する減衰量Ｅｘは含まない。）
【００３３】
端末システム１における伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量、送信端末から受信端末までの長さ、伝送線１０に接続する端末ごとの入力インピーダンスに起因する信号レベルの減衰量を事前に知ることができれば、式２を用いて受信端末が受信する信号レベルの理論値を算出することができる。
【００３４】
次に、端末システム異常検出装置２０を含む端末全般の受信動作について説明する。端末は伝送線１０に流れる信号の中から自己宛の信号を受信し、信号に含まれる内容に従った動作を行う。
【００３５】
信号レベルが小さ過ぎる信号に対しては、端末がそもそも信号を検出できなかったり、データ異常のある信号を受信したりすることがある。従来のプロトコルアナライザは、所定のシーケンスに従った信号を受信できない、又はデータ異常のある信号を受信したといったプロトコル異常に基づいて端末システムの異常を検出している。
【００３６】
しかし、プロトコル異常が起こらない軽度の端末システムの異常をプロトコルアナライザは検出できない。本実施形態に係る端末システム異常検出装置２０では、上記の信号レベルの算出値と実際に受信した信号の信号レベルとを比較し、プロトコル異常が起こらない軽度の端末システムの異常を検出することができる。
【００３７】
しかし、本実施形態に係る端末システム異常検出装置２０でも、所定の値より小さい信号レベルの信号から正確な異常検出を行うことはできない。以下、このような正常な受信ができる信号レベルの所定の値を最小受信信号レベルと呼ぶこととする。
【００３８】
図３は、本発明の実施形態１に係る端末システム異常検出装置２０の物理的構成を示した構成図である。本実施形態に係る端末システム異常検出装置２０は、演算部３１、記憶部３２、信号レベル計測部３３、入力部３４、表示部３５、通信部３６を備えている。
【００３９】
演算部３１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）から構成され、記憶部３２に記憶された制御プログラム等を読み込むことにより、後述する様々な機能を実現する。
【００４０】
また記憶部３２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリから構成される。記憶部３２は、例えば演算部３１が実行する制御プログラムを記憶する他、演算部３１の一時的な作業領域として機能したり、後述する伝送線１０の全長や伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を記憶したりする。
【００４１】
通信部３６は、伝送線１０を介して複数の端末（室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ等）と信号の送受信を行う通信手段として機能する。端末システム１では、上述のように各端末に固有のアドレスが設定されており、各端末から端末システム異常検出装置２０（図１ではアドレス１００）へ信号が送信されると、通信部３６がその信号を受信して信号を受信した旨を演算部３１に通知する。また例えば、信号が他の端末宛のアドレスである場合や、プロトコルが不正な場合にはその信号を破棄する等の処理を行う。
【００４２】
また信号レベル計測部３３は、端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測手段として機能する。信号レベル計測部３３は、通信部３６が受信した端末システム異常検出装置２０宛の信号の信号レベルを計測し、この信号レベルを内部バッファ（図３において図示せず）等に記憶させる。
【００４３】
入力部３４は、例えばキーボードやマウス等のインターフェースから構成され、後述する伝送線１０の全長や伝送線１０の識別情報（種類、型番等）、伝送線１０に接続される端末の数等を入力することができるようになっている。なお本実施形態では、入力部３４は、少なくとも伝送線１０の全長と、伝送線１０の識別情報を含むネットワーク情報を入力する入力手段として機能する。また、場合によってはさらに伝送線１０に接続される端末の数を入力する入力手段として機能するようになっている。
【００４４】
表示部３５は、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置から構成され、端末システム異常検出装置２０の演算部３１が検出した伝送線１０の異常等の検出結果を表示する。なお表示部３５には、伝送線１０の異常の検出結果の他に、端末システム異常検出装置２０のユーザが操作するのに必要な様々な情報を表示することもできる。
【００４５】
図４は、端末システム異常検出装置２０の演算部３１が実現する機能を説明するための機能ブロック図である。なお図４に示す様々な機能は、演算部３１が記憶部３２に記憶されたプログラムや種々のデータを読み込むこと等により実現される。また図４では、演算部３１が実現する機能に関係する記憶部３２、信号レベル計測部３３の機能についても説明する。
【００４６】
図４に示すように、演算部３１が行う機能には、ネットワーク情報受付部５１、基準信号レベル決定部５２、検査信号送信部５３、応答信号監視部５４、異常判定部５５が含まれる。また記憶部３２が行う機能には、端末インピーダンス記憶部６１、伝送線減衰量記憶部６２、基準信号レベル記憶部６３、検出結果記憶部６５が含まれる。さらに信号レベル計測部３３の内部バッファが行う機能には、受信信号レベル記憶部６４が含まれる。
【００４７】
ネットワーク情報受付部５１は、入力部３４に入力された伝送線１０の全長、伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量、伝送線１０に接続される端末の数、伝送線１０の識別情報（種類、型番等）についてのネットワーク情報を受け付ける。なお伝送線１０に接続される端末の数は、端末の種類ごとにその数を入力できるようにしてもよい。
【００４８】
端末インピーダンス記憶部６１は、複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスを記憶する端末インピーダンス記憶手段として機能する。なお本実施形態では、端末インピーダンス記憶部６１が端末の種類ごとにその入力インピーダンス及び出力インピーダンスを記憶しているものとする。
【００４９】
図５は、端末インピーダンス記憶部６１が記憶する複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスの内容の例を示した図である。図５に示すように端末インピーダンス記憶部６１は、室外機、室内機等の端末の種類ごとにその入力インピーダンス及び出力インピーダンスを記憶している。
【００５０】
伝送線減衰量記憶部６２は、各伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を記憶する。本実施形態では伝送線減衰量記憶部６２が、伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を伝送線１０の種類ごとに記憶しているものとする。
【００５１】
図６は、伝送線減衰量記憶部６２が記憶する各伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量の内容の例を示した図である。図６に示すように伝送線減衰量記憶部６２は、伝送線の種類（線種）ごとに単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を記憶している。
【００５２】
基準信号レベル決定部５２は、上記のネットワーク情報に基づいて基準信号レベルを求める。ここでの基準信号レベルとは、端末システム１において、任意の端末が送信した信号を端末システム異常検出装置２０にて受信する信号レベルの推定値であり、端末間の長さ等から求める（例えば、式２）。
【００５３】
本実施形態では、端末システム１において、伝送線１０の全長と等しい距離離れた位置に端末を配置したと仮定し、この端末が送信した信号が端末システム異常検出装置２０で受信される信号の信号レベルを基準信号レベルに用いている。
【００５４】
本実施形態では、基準信号レベル決定部５２が記憶部３２に記憶された伝送線１０の全長と、伝送線減衰量記憶部６２に記憶された各伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量とを用いて、伝送線１０の全長分、離れた位置に接続された端末間の信号レベルの減衰量を求める。そして、伝送線１０の全長分離れた位置に接続された端末間の信号レベルの減衰量に基づいて基準信号レベルを算出する。
【００５５】
実際の端末システム１の複数の端末は、伝送線１０の全長より離れて接続されることはないため、上記の基準信号レベルより小さい信号レベルの信号は正常ではないと推定される。従って、基準信号レベルより小さい信号レベルの信号を通信部３６が受信した場合、その信号を送信した端末と端末システム異常検出装置２０の間の伝送線１０に接続不良があり、それにより正常な接続時よりも大きく信号が減衰したと考えられる。
【００５６】
なお伝送線１０の全長は、例えば入力部３４から入力された値を用いることができるが、本実施形態では後述の周波数特性測定部２１と冷媒配管長算出部２２を用いて算出された冷媒配管１１の全長を伝送線１０の全長として基準信号レベルを求める。
【００５７】
なお基準信号レベル決定部５２において、基準信号レベルを、記憶部３２の端末インピーダンス記憶部６１に記憶された複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスと、伝送線１０の全長と、伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を用いて求められる信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求めることもできる。これにより、より正確に基準信号レベルを求めることができる。
【００５８】
さらに基準信号レベル決定部５２において、入力部３４に入力された伝送線１０の全長と、各伝送線１０の識別情報とに基づいて、基準信号レベルを求めることもできる。上記の識別情報によって伝送線１０の種類を特定でき、伝送線減衰量記憶部６２には単位長さ当たりの信号レベルの減衰量が伝送線１０の種類ごとに記憶されているため、伝送線１０の全長についての信号レベルを求めることができる。
【００５９】
またネットワーク情報として、伝送線１０の全長と各伝送線１０の識別情報以外に伝送線１０に接続される端末の数を入力させ、基準信号レベル決定部５２において、ネットワーク情報と、伝送線減衰量記憶部６２が記憶する各伝送線１０の単位長さ当たりの減衰量と、端末インピーダンス記憶部６１が記憶する複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスとに基づいて、基準信号を求めることもできる。これにより、より正確に伝送線１０の全長についての信号レベルを求めることができる。
【００６０】
基準信号レベル記憶部６３は、基準信号レベル決定部５２が求めた基準信号レベルを記憶する。
【００６１】
検査信号送信部５３は、通信部３６を介して所定の端末のアドレス宛に検査信号を送信する。この検査信号には、所定の端末に対して応答信号を返信するよう要求する信号が含まれており、検査信号を受信した少なくとも一つの端末は応答信号を端末システム異常検出装置２０へ送信する。
【００６２】
応答信号監視部５４は、検査信号に対応する応答信号を通信部３６が受信するかどうかを監視している。検査信号を送信した端末から応答信号を受信した場合には、その旨を異常判定部５５に通知する。
【００６３】
検査信号を送信してから一定時間以内に検査信号を送信した端末から応答信号を受信しない場合にもその旨を異常判定部５５に通知する。
【００６４】
受信信号レベル記憶部６４は、信号レベル計測部３３が計測した端末システム異常検出装置２０宛の信号の信号レベルを記憶する。なお、受信信号レベル記憶部６４は、例えば信号レベル計測部３３の内部バッファから構成される。
【００６５】
異常判定部５５は、複数の端末のうち所定の端末から受信した信号の信号レベルと、基準信号レベル記憶部６３に記憶された基準信号レベルとを比較して、伝送線１０の異常を判定する。本実施形態では、異常判定部５５に応答信号を受信した旨が通知された場合、応答信号の信号レベルと上記の基準信号レベルを比較して、端末システム異常検出装置２０と対象となる端末との間の伝送線１０に接続不良等の異常がないかを判定する。
【００６６】
応答信号の信号レベルが基準信号レベル以上であれば「正常」、基準信号レベルに満たない場合は、「接続不良」と判定する。また、応答信号を受信していない旨を通知された場合には、「未検出」と判定する。異常判定部５５の検出結果は、検出結果記憶部６５に記憶させる。
【００６７】
検出結果記憶部６５は、端末ごとの検出結果を記憶する。この検出結果は、例えば表示部３５に出力され、端末システム１の設置業者等は表示された内容を元に伝送線１０のどこに接不良等の異常があるかを推定する。
【００６８】
図７は、端末システム異常検出装置２０が検出した検出結果の例を示す図である。なお、図７に示すアドレスは、図１の端末システム１の各端末のアドレスに対応する。
【００６９】
図７に示す検出結果によれば、端末システム異常検出装置２０とリモコン４ａ（アドレス２）との間の伝送線１０に異常が疑われる。さらに他の端末の検出結果は正常であるため、伝送線１０の分岐部分の接続不良や端末システム異常検出装置２０の接続不良ではなく、リモコン４ａの端子台への接続不良である可能性が高いことが推測される。なおアドレス８の端末は存在しないので、未検出となっている。
【００７０】
図８は、端末システム異常検出装置２０を用いた端末システム異常検出方法の手順を示したフローチャートである。なお図８に示す端末システム異常検出方法の手順は、記憶部３２に記憶され、演算部３１で実行されるプログラムの手順と同様である。
【００７１】
まず、端末システム異常検出装置２０の電源が起動されると、記憶部３２のＲＡＭの初期化、通信部３６における端末システム異常検出装置２０のアドレス（アドレス１００）の設定といった初期化処理を行う（Ｓ１０１）。
【００７２】
次に入力部３４から入力されたネットワーク情報を、ネットワーク情報受付部５１が受け付け（Ｓ１０２）、基準信号レベル決定部５２に送る。このときの伝送線１０の全長は、後述する冷媒配管長算出部２２が算出した冷媒配管１１の全長を伝送線１０の全長として用いてもよいし、別の手段で伝送線１０の全長が分かる場合には、入力部３４から直接入力するようにしてもよい。また入力部３４に入力する種類ごとの端末の数は、その端末の入力インピーダンスが十分大きく信号の減衰にほとんど影響を与えない場合には入力しなくてもよい。
【００７３】
そして、基準信号レベル決定部５２は、上記の伝送線１０の全長、ネットワーク情報、複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンス、伝送線１０に接続される端末の数等に基づいて基準信号レベルを求める（Ｓ１０３）。また、求められた基準信号レベルを基準信号レベル記憶部６３に記憶させる。
【００７４】
次に、検査信号の宛先であるアドレス（以下、ＴＡという）を１に初期化する（Ｓ１０４）。
【００７５】
それから、検査信号送信部５３はＴＡが示す端末宛に検査信号を送信する（Ｓ１０５）。
【００７６】
そして応答信号監視部５４は、通信部３６が受信した信号がＴＡが示すアドレスの端末が送信した応答信号かどうかを判定する（Ｓ１０６）。その後、正しいアドレスの端末からの応答信号であった場合には（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、応答信号を受信した旨を異常判定部５５に通知し、Ｓ１０８の処理へ進む。所定時間以内に検査信号の送信された端末からの応答信号がない場合には（Ｓ１０６、ＮＯ）、応答信号が受信できなかった旨を異常判定部５５に通知しＳ１０７へ進む。
【００７７】
Ｓ１０７では、異常判定部５５がＴＡが示す端末を「未検出」と判定し、検出結果記憶部６５に記憶させる（Ｓ１０７）。
【００７８】
Ｓ１０８では、異常判定部５５が受信信号レベル記憶部６４の記憶している応答信号の信号レベルと基準信号レベルとを比較し、応答信号の信号レベルが基準信号レベル以上の場合に「正常」、応答信号の信号レベルが基準信号レベルより小さい場合には「接続不良」と判定し、その検出結果を検出結果記憶部６５に記憶させる。その後、処理はＳ１０９へ進む。Ｓ１０７及びＳ１０８で検出結果記憶部６５に記憶させた検出結果は、表示部３５に表示される。
【００７９】
Ｓ１０９では、すべての端末について異常判定部５５による異常の判定が行われたかどうかを判断する（Ｓ１０９）。
【００８０】
Ｓ１０９においてすべての端末について異常判定部５５による判定が行われていない場合には（Ｓ１０９、ＮＯ）、ＴＡをインクリメント（ＴＡを１つ増やすこと）し（Ｓ１１０）、Ｓ１０５に戻って検査信号を送信して伝送線１０の異常の判定を繰り返す。Ｓ１０９においてすべての端末について異常の判定が行われていると判断された場合には（Ｓ１０９、ＹＥＳ）、伝送線１０の異常を検出する処理を終了する。
【００８１】
上記のように本実施形態に係る端末システム異常検出装置２０では、基準信号レベル決定部５２が基準信号レベルを求めて、異常判定部５５が応答信号の信号レベルと基準信号レベルを比較することにより伝送線１０の異常の有無を判定する。このため、従来のプロトコルアナライザでは検出が困難であった接続不良等の伝送線１０の異常を検出することが可能となる。
【００８２】
ここで、本実施形態の端末システム１に備えられた周波数特性測定部２１と冷媒配管長算出部２２によって、冷媒配管１１の全長を算出する方法について説明する。一般的な空調システムでは、伝送線１０と冷媒配管１１は並行して配置されている場合が多いため、伝送線１０の全長と冷媒配管１１の全長は、ほぼ同じであるとみなすことができる。本実施形態では、基準信号レベル決定部５２が冷媒配管１１の全長を伝送線１０の全長として基準信号レベルを求める。
【００８３】
図９は、図１に示す端末システム１において、冷媒配管１１の全長を算出するために必要な構成を示す構成図である。ここではまず、冷媒配管１１の全長を算出する方法の基本モデルについて説明する。なお図９に示す端末システム１は、室内機が１つだけになっている。
【００８４】
図９に示す端末システム１は空調システムであり、室外機２、室内機３、冷媒配管１１を構成するガス配管１１ａと液配管１１ｂ、フィルタ１２ａ、１２ｂ、周波数特性測定部２１、冷媒配管長算出部２２を備えている。なお図１０では、上記の構成要素以外の構成要素は省略している。図９に示す端末システム１は、冷媒配管１１に分岐のない最も単純な構成である。図９における冷媒配管１１の全長はＬ［ｍ］であるとする。
【００８５】
図９に示す端末システム１は一般的な空調システムと同様に、室外機２と室内機３が２本の平行に配置された金属製の冷媒配管１１（ガス配管１１ａ、液配管１１ｂ）によって接続され、冷媒配管１１の内部の冷媒を循環させることにより空調動作を行っている。
【００８６】
周波数特性測定部２１は、室外機２の近くでガス配管１１ａと液配管１１ｂに接続しており、冷媒配管１１の周波数特性を測定する。周波数特性測定部２１は、複数の周波数の測定用信号を冷媒配管１１のガス配管１１ａと液配管１１ｂに送り、同時に測定用信号とその測定用信号に対応する反射信号との合成信号の信号レベルを検出する。具体的には、周波数特性測定部２１は測定用信号の信号レベルと計測した合成信号の信号レベルの比であるゲイン値を求め、このゲイン値を内部バッファ等に記憶させる。
【００８７】
周波数特性測定部２１は、測定用信号の周波数を様々に変えて同様の処理を行い、周波数ごとのゲイン値を求めて、冷媒配管１１の周波数特性を測定する。そして周波数特性を記録した周波数特性データを、冷媒配管長算出部２２や表示部３５等に出力する。なお、周波数特性測定部２１は、例えばネットワークアナライザで構成することができる。
【００８８】
フィルタ１２ａは、周波数特性測定部２１の接続箇所より室外機２側でガス配管１１ａを包むように取り付けられている。このフィルタ１２ａは、測定用信号の周波数に対して十分大きいインピーダンスをガス配管１１ａに持たせることができ、測定用信号が室外機２に流れ込むことを防ぐ役割を持つ。
【００８９】
フィルタ１２ｂは、周波数特性測定部２１の接続箇所より室外機２側で液配管１１ｂを包むように取り付けられている。このフィルタ１２ｂは、測定用信号の周波数に対して十分大きいインピーダンスを液配管１１ｂに持たせることができ、測定用信号が室外機２に流れ込むことを防ぐ役割を持つ。
【００９０】
なおフィルタ１２ａ、１２ｂは、例えばフェライトコアで構成することができる。これにより、測定用信号を室外機２から室内機３へと冷媒配管１１上で伝搬させることが可能となる。
【００９１】
冷媒配管長算出部２２は、周波数特性測定部２１から取得した周波数特性データに基づいて、冷媒配管１１の全長を算出する。なお、冷媒配管１１の全長の算出方法については後述する。
【００９２】
上記の構成では、ガス配管１１ａと液配管１１ｂを１対の導線とみなすことができる。そして、室外機２の近傍に周波数特性測定部２１を接続することにより、冷媒配管１１の周波数特性を測定することが可能となり、冷媒配管１１の全長を算出することができる。
【００９３】
図１０は、図９に示す端末システム１の等価回路を示した図である。ここで、周波数特性測定部２１が測定する冷媒配管１１の周波数特性の特徴について説明する。図９に示す端末システム１では、周波数特性測定部２１を交流の信号源、ガス配管１１ａと液配管１１ｂは２本の平行な長さＬ［ｍ］の導線とみなすことができ、図１１に示す等価回路もそのようになっている。また図１０に示す等価回路は、室内機２の金属製の筐体を介してガス配管１１ａと液配管１１ｂが電気的に短絡している回路である。
【００９４】
周波数特性測定部２１から出力された測定用信号は、冷媒配管１１を伝搬し、冷媒配管１１の末端に接続された室内機３に到達する。室内機３では、ガス配管１１ａと液配管１１ｂが電気的に短絡しているため、測定用信号の位相が反転した反射信号が冷媒配管１１上を逆方向に伝搬していく。周波数特性測定部２１では、測定用信号と、測定用信号及び測定用信号に対応する反射信号の合成信号の比（ゲイン値）を測定していることになる。
【００９５】
冷媒配管１１の全長がＬ［ｍ］で、測定用信号の波長がＬ＝ｎλ／２（λ／２、λ、３λ／２、・・・、ｎλ／２：ｎは整数）の関係にあるとき、周波数特性測定部２１の測定している位置において、測定用信号と反射信号の信号レベルが正負逆となり、合成信号の信号レベルが理想的には０となる。従って、周波数特性測定部２１の測定するゲイン値も０となる。
【００９６】
図１１は、周波数特性測定部２１が測定する測定用信号、反射信号、合成信号の時間変化を示すグラフである。図１２に示すように、上記の条件下では合成信号が理想的には０となるが、実際には冷媒配管１１の抵抗成分やインダクタ成分等により反射信号が減衰するため、合成信号の信号レベルは０とはならない。しかし、他の周波数の測定用信号の場合と比べると合成信号の信号レベルは著しく減少する。このように、合成信号の信号レベル又はゲイン値が著しく減少する現象は、反共振と呼ばれている。
【００９７】
本実施形態では、反共振が起きる測定用信号の周波数を反共振周波数と呼ぶこととする。ここで、周波数ｆ［Ｈｚ］の測定用信号の波長λ［ｍ］は、λ＝ｃ／ｆ（ｃは電気信号の伝搬速度で、３．０×１０８［ｍ／ｓ］）で表される。
【００９８】
図１２は、冷媒配管１１の全長Ｌが５０［ｍ］である場合に、測定用信号の周波数を変えて測定した周波数特性データを示すグラフである。図１２に示すグラフでは、測定用信号の周波数が３ＭＨｚのときに反共振が起こり、ゲイン値が著しく小さくなっていることが分かる。また６ＭＨｚ、９ＭＨｚ・・・といった高調成分でも同様に反共振が起こっている。従って、冷媒配管１１の周波数特性を測定し、周波数特性データから抽出した最小反共振周波数ｆ０から、冷媒配管１１の全長ＬがＬ＝λ０／２（λ０＝ｃ／ｆ０）として求められる。
【００９９】
図１３は、冷媒配管１１に分岐がある場合の端末システム１の模式的な構成を示す模式図である。なお図１３では、室外機２、室内機３ａ、３ｂ、冷媒配管１１、周波数特性測定部２１以外の構成要素を省略して示している。
【０１００】
冷媒配管１１に分岐がない場合には、上記のような方法で冷媒配管１１の全長を算出することができる。しかし図１３に示すように、冷媒配管１１に分岐がある場合には、上記の方法で複数の室内機３ａ、３ｂに接続している冷媒配管１１の全長を算出することは困難である。
【０１０１】
周波数特性測定部２１から出力された測定用信号は、短絡している室内機３ａだけでなく、冷媒配管１１の分岐点からもいくらかの反射をする。また分岐先の冷媒配管１１の長さが異なるため、反共振が起こる周波数が複雑になる。
【０１０２】
図１３に示す端末システム１では、室外機２と室内機３ａ及び室内機３ｂが全長２９０ｍの冷媒配管１１によって接続されている。周波数特性測定部２１は室外機２の近傍に接続され、図示しないフィルタが冷媒配管１１に取り付けられている。
【０１０３】
図１４は、冷媒配管１１の長さや特性を用いたシミュレーションにより算出された周波数特性データを示すグラフである。図１４では、冷媒配管１１に分岐がない場合と異なり、高調成分以外の反共振周波数が含まれていることが分かる。
【０１０４】
図１５は、周波数特性データから抽出した反共振周波数と、冷媒配管１１に分岐がない場合に用いた方法で算出したその周波数における冷媒配管１１の全長の関係を示した図である。図１５の上段は、冷媒配管１１に分岐がある場合の周波数特性データから抽出した反共振周波数ｆｎである。また図１５の下段は、冷媒配管１１に分岐がない場合に用いた式（Ｌｎ＝λｎ／２（λｎ＝ｃ／ｆｎ））を適用して算出した各反共振周波数ｆｎに対応する冷媒配管１１の長さＬｎである。
【０１０５】
図１６は、図１５の周波数特性データ及び冷媒配管１１の長さから実際の冷媒配管１１の全長を求める方法を示す図である。図１６に示すように、最小反共振周波数と、最小反共振周波数より高い周波数の反共振周波数の高調成分を除いた反共振周波数について、冷媒配管１１に分岐がない場合の方法を適用して求めた冷媒配管１１の長さの総和が、ほぼ冷媒配管１１の全長となっている。図１６では、周波数５ＭＨｚまでの周波数特性データしか用いていないが、この方法でこれ以上の周波数を加味して算出されるＬｎは小さく、冷媒配管１１の全長に誤差程度の影響しか与えないため、無視してもよい。
【０１０６】
ここでは、冷媒配管１１に分岐のある場合の冷媒配管１１の全長の算出方法について、図１３に示す端末システム１を例に説明したが、冷媒配管１１の全長や分岐点が異なるケースについてもほぼ同様の結果が得られている。
【０１０７】
図１７は、冷媒配管長算出部２２が周波数特性データから、冷媒配管１１の全長を算出するアルゴリズムを示したフローチャートである。図１７を用いて、冷媒配管１１に分岐がある場合を含めた冷媒配管１１の全長の算出方法について説明する。
【０１０８】
まず、冷媒配管長算出部２２は、周波数特性測定部２１から取得した周波数特性データを参照し、最小反共振周波数ｆ０を抽出して、この最小反共振周波数を内部バッファ等に記憶させる（Ｓ２０１）。
【０１０９】
次に、最小反共振周波数から所定の周波数まで（例えば、最小反共振周波数の１０倍の周波数）の間に存在するすべての反共振周波数（ｆ１、ｆ２、・・・）を抽出し、内部バッファ等に記憶させる（Ｓ２０２）。
【０１１０】
そして、冷媒配管１１に分岐があるかどうかを判定する（Ｓ２０３）。冷媒配管１１に分岐があるかどうかを判定するには、例えばＳ２０２で抽出した反共振周波数がすべてＳ２０１で抽出した最小反共振周波数の整数倍である場合には、冷媒配管１１に分岐がないと判定し（Ｓ２０３、分岐なし）、Ｓ２０４へ進む。他の場合には、冷媒配管１１に分岐があると判定して（Ｓ２０３、分岐あり）、Ｓ２０５へ進む。
【０１１１】
Ｓ２０４では、最小反共振周波数ｆ０から以下の式を用いて冷媒配管１１の全長を算出して（Ｓ２０４）、処理を終了する。
【０１１２】
Ｌ［ｍ］＝λ／２＝ｃ／ｆ０［Ｈｚ］／２ （ｃ＝３．０×１０８［ｍ］）（式３）
【０１１３】
Ｓ２０５では、Ｓ２０２で抽出した反共振周波数の中から、これらの反共振周波数の高調成分でない反共振周波数を抽出する（Ｓ２０５）。
【０１１４】
そして、Ｓ２０５で抽出した反共振周波数ｆｎごとに、下記の式を用いてＬｎを算出する（Ｓ２０６）。
【０１１５】
Ｌｎ＝λ／２＝ｃ／ｆｎ［Ｈｚ］／２ （ｃ＝３．０×１０８［ｍ／ｓ］）（式４）
【０１１６】
それから、Ｓ２０６で算出したＬｎの総和を冷媒配管１１の全長Ｌ［ｍ］として、処理を終了する。
【０１１７】
本実施形態では、上記のように従来のプロトコルアナライザでは検出が困難だった接続不良等の伝送線１０の異常を検出することが可能となる。また、冷媒配管１１の全長を上記の方法で算出すれば、室内機３ａ、３ｂ等に特別な測定装置を取り付けずに、冷媒配管１１の全長を算出することができる。
【０１１８】
また本実施形態では、冷媒配管１１の全長を伝送線１０の全長として基準信号レベルを求める。このため、空調機の取り替え工事の際に前回の設計情報が入手できない場合や、設計情報とは異なる配置で工事が行われた場合等に、本実施形態の方法は有効である。なお、事前に冷媒配管１１の全長又は伝送線１０の全長が分かる場合には、上記の冷媒配管１１の全長の算出方法を使用しなくてもよい。
【０１１９】
（実施形態２）
図１８は、本発明の実施形態２に係る端末システム１の模式的な構成を示すシステム構成図である。本実施形態に係る端末システム１は、端末システム異常検出装置２０、室外機２等に距離計測部７１ａ〜７１ｉが備えられている。
【０１２０】
その他の端末システム１の構成については、実施形態１に係る端末システムと同様であるため説明を省略する。また本実施形態に係る端末システム異常検出装置２０の構成も、実施形態１に係るものと同様であるため説明を省略する。本実施形態では、実施形態１と異なる部分を中心に説明する。
【０１２１】
実施形態１では、基準信号レベルを求めるのに伝送線１０の全長を用いていた。しかし、端末システム異常検出装置２０と端末が近くに配置されている場合、元々の信号減衰量が小さく、基準信号レベルとの間に大きな差がある。このため、例えば接続不良による信号レベルの減衰があったとしても、応答信号の信号レベルが基準信号レベル以上となり、正常と判断してしまう場合がある。
【０１２２】
本実施形態では、端末システム異常検出装置２０と各々の端末との伝送線１０の長さを測定し、端末ごとに求められた基準信号レベルと応答信号の信号レベルとを比較することにより、接続不良等の伝送線１０の異常を検出する端末システム１について説明する。
【０１２３】
図１８に示す端末システム１では、端末システム異常検出装置２０に距離計測部７１ａが備えられている。また伝送線１０の分岐点にも、距離計測部７１ｂが取り付けられている。さらに室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ、リモコン４ａ、４ｂ、４ｃにもそれぞれ距離計測部７１ｃ〜７１ｉが備えられている。なお距離計測部７１ａ〜７１ｉは、端末システム異常検出装置２０から各端末までの距離を計測する距離計測手段として機能する。
【０１２４】
ここで、端末システム異常検出装置２０と各端末までの伝送線１０の長さを測定する方法について説明する。まず、距離計測部７１ａは伝送線１０の分岐点に設置してある距離計測部７１ｂとの距離Ｌａｂを測定する。
【０１２５】
次に距離計測部７１ａは、距離計測部７１ｂに対して距離計測部７１ｂと距離計測部７１ｃまでの距離Ｌｂｃを測定するように指示を出す。ここでＬａｂとＬｂｃを加算した値が、距離計測部７１ａから室外機２までの距離Ｌａｃであり、これを端末システム異常検出装置２０から室外機２までの伝送線１０の長さとする。同様の方法で、端末システム異常検出装置２０から各端末までの距離を測定し、それを端末システム異常検出装置２０から各端末までの伝送線１０の長さとする。
【０１２６】
距離計測部７１ａ〜７１ｉは、無線通信機能を備えており、データの送受信だけでなく、端末間の距離を計測することが可能となっている。無線通信による距離の測定方法には、例えばＴＯＡ（Time Of Arrival）方式がある。ＴＯＡ方式は、送信端末から受信端末までの電波伝搬時間を測定し、距離に換算する方式である。
【０１２７】
また無線通信による距離の計測方法として、電波の電界強度を測定して距離に換算するＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）方式や、異なる２端末からの電波の伝搬時間の差により距離を求めるＴＤＯＡ（Time Difference Of Arrival）方式がある。本実施形態では上記の３つの方式のうちいずれかの方式を用いて、端末システム異常検出装置２０から各端末までの距離を計測する。
【０１２８】
本実施形態では、図８のＳ１０３において基準信号レベル決定部５２が、距離計測部７１ａ〜７１ｉの計測した距離を、端末システム異常検出装置２０と各端末までの伝送線１０の長さとして基準信号レベルを求める。
【０１２９】
そして本実施形態では、図８のＳ１０８において異常判定部５５が、各端末から受信した応答信号の信号レベルと、端末ごとに算出された基準信号レベルを比較して、伝送線１０の異常を判定する。このように、端末ごとの基準信号レベルを用いるため、きめの細かい伝送線１０の異常の判定が可能となる。
【０１３０】
本実施形態では、端末システム異常検出装置２０と各端末までの伝送線１０の長さから端末ごとの基準信号レベルを求めるため、端末システム異常検出装置２０と端末の距離が近い場合でも接続不良等の伝送線１０の異常を検出することが可能となる。
【０１３１】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうる様々な変更、改良が含まれることは言うまでもない。例えば、本発明に係る端末システム異常検出装置２０は、照明システム等の他の端末システムにも適用が可能である。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 端末システム
２ 室外機
３ 室内機
３ａ、３ｂ、３ｃ 室内機
４ａ、４ｂ、４ｃ リモコン
１０ 伝送線
１１ 冷媒配管
１１ａ ガス配管
１１ｂ 液配管
１２ａ、１２ｂ フィルタ
２０ 端末システム異常検出装置
２１ 周波数特性測定部
２２ 冷媒配管長算出部
３１ 演算部
３２ 記憶部
３３ 信号レベル計測部
３４ 入力部
３５ 表示部
３６ 通信部
５１ ネットワーク情報受付部
５２ 基準信号レベル決定部
５３ 検査信号送信部
５４ 応答信号監視部
５５ 異常判定部
６１ 端末インピーダンス記憶部
６２ 伝送線減衰量記憶部
６３ 基準信号レベル記憶部
６４ 受信信号レベル記憶部
６５ 検出結果記憶部
７１ａ〜７１ｉ 距離計測部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末システム異常検出装置、端末システム異常検出方法、端末システム並びにプログラムに関し、特に他の種類の端末システム異常検出装置では検出することが難しい端末システムの異常を検出することのできる端末システム異常検出装置及びこれを用いた端末システム異常検出方法、端末システム並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル等の建物内で用いられる一般的な空調システム等の端末システムは、室外機、室内機、リモコンといった複数の端末が金属製のツイストペア線である伝送線に接続しており、所定のプロトコルに従って信号を通信することにより動作している。
【０００３】
このような空調システム等の端末システムの設置作業において、設置後の動作確認で空調機等が正常に動作しないことがある。このような動作不良の原因として、例えば適切な冷媒量を充填しなかったといった冷媒系の問題や、空調機の基板やモータの初期不良といった機械・電気系の問題があるが、その他に伝送線の配線ミス等により通信ができないといった通信系の問題が挙げられる。
【０００４】
上記のような通信系の異常の原因究明には、専用のプロトコルアナライザが用いられる。このプロトコルアナライザを伝送線に接続し、動作中の空調システム等の端末システムで通信されている信号を取得して、この信号のシーケンスを解析したり、任意の空調機に信号を送信して、応答信号の有無を確認したりすることにより異常の原因を調査していく。
【０００５】
従来のプロトコルアナライザ（通信システム異常検出装置）では、伝送路上の信号を所定のプロトコルに従って解析し、所定のプロトコルとは異なる形で信号が通信されていることを検出した場合、オシロスコープにトリガーを出力し、その時の信号波形を取得するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。所定のプロトコルとは異なる信号の例としては、例えばショートパケット（信号が途切れること）、フレームチェックコードエラー、応答なしエラー等が挙げられる。
【０００６】
なお、従来の一般的なプロトコルアナライザは、プロトコルの異常のみを検出するものが多い。しかし、特許文献１に示すプロトコルアナライザでは、プロトコル異常時の信号波形を同時に取得するようにしているので、信号波形を物理的に解析することができ、従来の一般的なプロトコルアナライザでは原因の特定が困難であった異常も短時間で解決することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３１８４７１号公報（第１頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来のプロトコルアナライザでは（例えば、特許文献１参照）、プロトコル解析で異常が検出できる場合や、全く通信ができない場合に効果を発揮するものの、プロトコル解析では正常と判断されてしまうような軽度の異常を検出することは困難であるという問題点があった。
【０００９】
例えば、伝送線を空調機の端子台に接続する時に、十分に端子台に接続されず接触不良が起こっていたとする。このような接触不良が通信に支障をきたさない程度であれば、従来のプロトコルアナライザの解析では異常は見逃されてしまう。しかし、接触不良の個所で信号は減衰し、外部や空調機からのノイズの影響により通信失敗が起こりやすくなり、信号の再送によるトラフィック増加の原因となる。また、時間経過とともに端子台から伝送線が完全に外れ、周囲にある電源配線等をショートさせる可能性もある。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、従来のプロトコルアナライザによるプロトコル解析では検出の困難な伝送線の接続不良等の異常を検出することのできる端末システム異常検出装置及びこれを用いた端末システム異常検出方法、端末システム並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る端末システム異常検出装置は、複数の端末が伝送線で接続されて構成された端末システムの異常を検出する端末システム異常検出装置であって、前記伝送線を介して前記複数の端末と信号の送受信を行う通信手段と、前記複数の端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測手段と、予め求められている前記伝送線を伝搬する前記信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める基準信号レベル決定手段と、前記複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルと、前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る端末システム異常検出装置では、従来のプロトコルアナライザでは検出が困難であった伝送線の接続不良といった軽度の異常も検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る端末システムの模式的な構成を示すシステム構成図である。
【図２】伝送線を流れる信号の信号波形の例を示した図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る端末システム異常検出装置の物理的構成を示した構成図である。
【図４】端末システム異常検出装置の演算部が実現する機能を説明するための機能ブロック図である。
【図５】端末インピーダンス記憶部が記憶する複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスの内容の例を示した図である。
【図６】伝送線減衰量記憶部が記憶する各伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量の内容の例を示した図である。
【図７】端末システム異常検出装置が検出した検出結果の例を示す図である。
【図８】端末システム異常検出装置を用いた端末システム異常検出方法の手順を示したフローチャートである。
【図９】図１に示す端末システムにおいて、冷媒配管の全長を算出するために必要な構成を示す構成図である。
【図１０】図９に示す端末システムの等価回路を示した図である。
【図１１】周波数特性測定部が測定する測定用信号、反射信号、合成信号の時間変化を示すグラフである。
【図１２】冷媒配管の全長Ｌが５０ｍである場合に、測定用信号の周波数を変えて測定した周波数特性データを示すグラフである。
【図１３】冷媒配管に分岐がある場合の端末システムの模式的な構成を示す模式図である。
【図１４】冷媒配管の長さや特性を用いたシミュレーションにより算出された周波数特性データを示すグラフである。
【図１５】周波数特性データから抽出した反共振周波数と、冷媒配管に分岐がない場合に用いた方法で算出したその周波数における冷媒配管の全長の関係を示した図である。
【図１６】図１５の周波数特性データ及び冷媒配管の長さから実際の冷媒配管の全長を求める方法を示す図である。
【図１７】冷媒配管長算出部が周波数特性データから、冷媒配管の全長を算出するアルゴリズムを示したフローチャートである。
【図１８】本発明の実施形態２に係る端末システムの模式的な構成を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係る端末システムについて添付の図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態１に係る端末システムは、この端末システムの異常を検出するための端末システム異常検出装置を備えている。なお、本実施形態では端末システムの例として、複数の空調機を備えた空調システムについて説明するが、本実施形態の端末システムは照明システム等のその他の端末システムにも適用することができる。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態１に係る端末システム１の模式的な構成を示すシステム構成図である。本発明の実施形態１に係る端末システム１は空調システムであり、端末としての室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃと、室内機３ａ、３ｂ、３ｃを操作するためのリモコン４ａ、４ｂ、４ｃを備えている。なお本実施形態に係る端末システム１には、室内機及びリモコンがそれぞれ３つずつ備えられているが、室内機及びリモコンの数が任意の数でよいことは言うまでもない。
【００１６】
また本実施形態に係る端末システム１は、室外機２と各室内機３ａ、３ｂ、３ｃを接続する伝送線１０、室外機２と各室内機３ａ、３ｂ、３ｃを接続し、室外機２と各室内機３ａ、３ｂ、３ｃの間で冷媒を循環させるための冷媒配管１１を備えている。このように本実施形態に係る端末システム１は、複数の端末としての室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃが伝送線１０によって接続されることにより構成されている。
【００１７】
さらに本実施形態に係る端末システム１は、伝送線１０に接続され、端末システム１の異常を検出するための端末システム異常検出装置２０、冷媒配管１１に接続された周波数特性測定部２１、冷媒配管１１の全長を算出するための冷媒配管長算出部２２を備えている。
【００１８】
端末システム異常検出装置２０は、複数の端末（室外機２、室外機３ａ、３ｂ、３ｃ等）が伝送線１０によって接続されて構成された端末システム１の異常を検出するものである。本実施形態では、特に端末システム１の伝送線１０の接続不良等の異常を検出するようになっている。
【００１９】
また周波数特性測定部２１は、冷媒配管１１に対して複数の周波数の検査信号を送り、冷媒配管１１を伝搬する複数の周波数の検査信号とその検査信号に対応する反射信号との合成信号の信号レベルを検出する周波数特性測定手段として機能する。
【００２０】
さらに冷媒配管長算出部２２は、周波数特性測定部２１が検出した合成信号の信号レベルに基づいて、冷媒配管１１の全長を算出する冷媒配管長算出手段として機能する。なお、周波数特性測定部２１と冷媒配管長算出部２２を用いて冷媒配管１１の全長を求める方法については、後に説明する。
【００２１】
室外機２や室内機３ａ、３ｂ、３ｃ等の空調機は、通信機能を備えており、伝送線１０を介して所定のプロトコルに従い、リモコン４ａ、４ｂ、４ｃからの制御信号や端末システム異常検出装置２０からの検査信号を受信して、それらの信号に対して応答信号を送信できるようになっている。
【００２２】
室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ、リモコン４ａ、４ｂ、４ｃ、端末システム異常検出装置２０等の各端末は、例えば１から２５５までの固有のアドレスが割り当てられており、このアドレスによって個々の端末の識別が可能となっている。図１に示す例では、室外機２のアドレスを１、室内機３ａのアドレスを３、端末システム異常検出装置２０のアドレスを１００というような形でアドレスが設定されている。
【００２３】
また伝送線１０は、例えば金属製のツイストペア線からなる。この伝送線１０には、室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ等の端末を制御・操作するための情報がシリアルデータに変調された信号が流れる（伝搬）する。
【００２４】
図２は、伝送線１０を流れる信号の信号波形の例を示した図である。図２に示す信号波形は、デューティー比５０％のＡＭＩ（Alternative Mark Inversion code）方式で変調されたものであり、伝送線１０の間の電圧を測定したものである。
【００２５】
図２に示す例では、１ビットデータが１の場合、正又は負の方向に交互に電圧が印加され、０の場合は電圧が印加されない。本実施形態では、１ビットデータが１の場合の信号の絶対値を信号レベルとする。建物内等の空調システムにおける通信速度は、９６００ｂｐｓ（Bit Per Second）が一般的である。なお変調方式として、ＮＲＺ（Non Return Zero）方式やＲＺ（Return Zero）方式といった別の変調方式を用いることもできる。
【００２６】
本実施形態において、室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ等の端末が送信する信号の信号レベルは、いずれの端末も固定されている。しかし、これらの端末から送信された信号の信号レベルは、伝送線１０の抵抗成分により減衰する。この信号レベルの減衰量は、伝送線１０の長さと伝送線１０の材料の種類等に依存し、伝送線１０の単位長さ当たりの減衰量は、伝送線１０の種類が同じであれば一定となる。従って、伝送線１０全体の信号レベルの減衰量は、一般的に伝送線１０の長さに比例する。
【００２７】
また、室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ等の端末の入力インピーダンスが低い場合等には、それらの端末自体が信号レベルの減衰の要因となり、端末の数が多くなるほど減衰量が増加する。
【００２８】
ある端末１から別の端末２へ信号を送信したときの信号レベルの減衰量Ｇは、端末１から端末２までの伝送線長をＬ、伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量をＤ、任意の端末ｉの入力インピーダンスに起因した減衰量をＥｉ、伝送線に接続されている全端末数をｎとして、以下の式で表される。
【００２９】
Ｇ＝Ｌ×Ｄ＋（Ｅ１＋Ｅ２＋・・・＋Ｅｎ）・・・（式１）
【００３０】
なお上記の式１は、信号を送信する端末の出力インピーダンスや端末ｉの出力インピーダンス等を無視した仮の式である。しかし式１から、端末ｉの入力インピーダンスによる信号レベルの減衰量は、接続される端末の数が多くなるほど増加することが分かる。なお正確な信号レベルの減衰量は、信号を送信する端末の出力インピーダンス等を加味したより複雑な計算式で算出する必要がある。
【００３１】
また、端末１が送信する信号レベルをＨ、端末２が受信する信号レベルをＩとすると、以下の式が成り立つ。なお以下の式も、式１と同様に仮の式である。
【００３２】
Ｉ＝Ｈ−Ｇ＝Ｈ−Ｌ×Ｄ−（Ｅ１＋Ｅ２＋・・・＋Ｅｎ）・・・（式２）
（但し、式１及び式２には、信号を送信した端末ｘの入力インピーダンスに起因する減衰量Ｅｘは含まない。）
【００３３】
端末システム１における伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量、送信端末から受信端末までの長さ、伝送線１０に接続する端末ごとの入力インピーダンスに起因する信号レベルの減衰量を事前に知ることができれば、式２を用いて受信端末が受信する信号レベルの理論値を算出することができる。
【００３４】
次に、端末システム異常検出装置２０を含む端末全般の受信動作について説明する。端末は伝送線１０に流れる信号の中から自己宛の信号を受信し、信号に含まれる内容に従った動作を行う。
【００３５】
信号レベルが小さ過ぎる信号に対しては、端末がそもそも信号を検出できなかったり、データ異常のある信号を受信したりすることがある。従来のプロトコルアナライザは、所定のシーケンスに従った信号を受信できない、又はデータ異常のある信号を受信したといったプロトコル異常に基づいて端末システムの異常を検出している。
【００３６】
しかし、プロトコル異常が起こらない軽度の端末システムの異常をプロトコルアナライザは検出できない。本実施形態に係る端末システム異常検出装置２０では、上記の信号レベルの算出値と実際に受信した信号の信号レベルとを比較し、プロトコル異常が起こらない軽度の端末システムの異常を検出することができる。
【００３７】
しかし、本実施形態に係る端末システム異常検出装置２０でも、所定の値より小さい信号レベルの信号から正確な異常検出を行うことはできない。以下、このような正常な受信ができる信号レベルの所定の値を最小受信信号レベルと呼ぶこととする。
【００３８】
図３は、本発明の実施形態１に係る端末システム異常検出装置２０の物理的構成を示した構成図である。本実施形態に係る端末システム異常検出装置２０は、演算部３１、記憶部３２、信号レベル計測部３３、入力部３４、表示部３５、通信部３６を備えている。
【００３９】
演算部３１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）から構成され、記憶部３２に記憶された制御プログラム等を読み込むことにより、後述する様々な機能を実現する。
【００４０】
また記憶部３２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリから構成される。記憶部３２は、例えば演算部３１が実行する制御プログラムを記憶する他、演算部３１の一時的な作業領域として機能したり、後述する伝送線１０の全長や伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を記憶したりする。
【００４１】
通信部３６は、伝送線１０を介して複数の端末（室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ等）と信号の送受信を行う通信手段として機能する。端末システム１では、上述のように各端末に固有のアドレスが設定されており、各端末から端末システム異常検出装置２０（図１ではアドレス１００）へ信号が送信されると、通信部３６がその信号を受信して信号を受信した旨を演算部３１に通知する。また例えば、信号が他の端末宛のアドレスである場合や、プロトコルが不正な場合にはその信号を破棄する等の処理を行う。
【００４２】
また信号レベル計測部３３は、端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測手段として機能する。信号レベル計測部３３は、通信部３６が受信した端末システム異常検出装置２０宛の信号の信号レベルを計測し、この信号レベルを内部バッファ（図３において図示せず）等に記憶させる。
【００４３】
入力部３４は、例えばキーボードやマウス等のインターフェースから構成され、後述する伝送線１０の全長や伝送線１０の識別情報（種類、型番等）、伝送線１０に接続される端末の数等を入力することができるようになっている。なお本実施形態では、入力部３４は、少なくとも伝送線１０の全長と、伝送線１０の識別情報を含むネットワーク情報を入力する入力手段として機能する。また、場合によってはさらに伝送線１０に接続される端末の数を入力する入力手段として機能するようになっている。
【００４４】
表示部３５は、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置から構成され、端末システム異常検出装置２０の演算部３１が検出した伝送線１０の異常等の検出結果を表示する。なお表示部３５には、伝送線１０の異常の検出結果の他に、端末システム異常検出装置２０のユーザが操作するのに必要な様々な情報を表示することもできる。
【００４５】
図４は、端末システム異常検出装置２０の演算部３１が実現する機能を説明するための機能ブロック図である。なお図４に示す様々な機能は、演算部３１が記憶部３２に記憶されたプログラムや種々のデータを読み込むこと等により実現される。また図４では、演算部３１が実現する機能に関係する記憶部３２、信号レベル計測部３３の機能についても説明する。
【００４６】
図４に示すように、演算部３１が行う機能には、ネットワーク情報受付部５１、基準信号レベル決定部５２、検査信号送信部５３、応答信号監視部５４、異常判定部５５が含まれる。また記憶部３２が行う機能には、端末インピーダンス記憶部６１、伝送線減衰量記憶部６２、基準信号レベル記憶部６３、検出結果記憶部６５が含まれる。さらに信号レベル計測部３３の内部バッファが行う機能には、受信信号レベル記憶部６４が含まれる。
【００４７】
ネットワーク情報受付部５１は、入力部３４に入力された伝送線１０の全長、伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量、伝送線１０に接続される端末の数、伝送線１０の識別情報（種類、型番等）についてのネットワーク情報を受け付ける。なお伝送線１０に接続される端末の数は、端末の種類ごとにその数を入力できるようにしてもよい。
【００４８】
端末インピーダンス記憶部６１は、複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスを記憶する端末インピーダンス記憶手段として機能する。なお本実施形態では、端末インピーダンス記憶部６１が端末の種類ごとにその入力インピーダンス及び出力インピーダンスを記憶しているものとする。
【００４９】
図５は、端末インピーダンス記憶部６１が記憶する複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスの内容の例を示した図である。図５に示すように端末インピーダンス記憶部６１は、室外機、室内機等の端末の種類ごとにその入力インピーダンス及び出力インピーダンスを記憶している。
【００５０】
伝送線減衰量記憶部６２は、各伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を記憶する。本実施形態では伝送線減衰量記憶部６２が、伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を伝送線１０の種類ごとに記憶しているものとする。
【００５１】
図６は、伝送線減衰量記憶部６２が記憶する各伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量の内容の例を示した図である。図６に示すように伝送線減衰量記憶部６２は、伝送線の種類（線種）ごとに単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を記憶している。
【００５２】
基準信号レベル決定部５２は、上記のネットワーク情報に基づいて基準信号レベルを求める。ここでの基準信号レベルとは、端末システム１において、任意の端末が送信した信号を端末システム異常検出装置２０にて受信する信号レベルの推定値であり、端末間の長さ等から求める（例えば、式２）。
【００５３】
本実施形態では、端末システム１において、伝送線１０の全長と等しい距離離れた位置に端末を配置したと仮定し、この端末が送信した信号が端末システム異常検出装置２０で受信される信号の信号レベルを基準信号レベルに用いている。
【００５４】
本実施形態では、基準信号レベル決定部５２が記憶部３２に記憶された伝送線１０の全長と、伝送線減衰量記憶部６２に記憶された各伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量とを用いて、伝送線１０の全長分、離れた位置に接続された端末間の信号レベルの減衰量を求める。そして、伝送線１０の全長分離れた位置に接続された端末間の信号レベルの減衰量に基づいて基準信号レベルを算出する。
【００５５】
実際の端末システム１の複数の端末は、伝送線１０の全長より離れて接続されることはないため、上記の基準信号レベルより小さい信号レベルの信号は正常ではないと推定される。従って、基準信号レベルより小さい信号レベルの信号を通信部３６が受信した場合、その信号を送信した端末と端末システム異常検出装置２０の間の伝送線１０に接続不良があり、それにより正常な接続時よりも大きく信号が減衰したと考えられる。
【００５６】
なお伝送線１０の全長は、例えば入力部３４から入力された値を用いることができるが、本実施形態では後述の周波数特性測定部２１と冷媒配管長算出部２２を用いて算出された冷媒配管１１の全長を伝送線１０の全長として基準信号レベルを求める。
【００５７】
なお基準信号レベル決定部５２において、基準信号レベルを、記憶部３２の端末インピーダンス記憶部６１に記憶された複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスと、伝送線１０の全長と、伝送線１０の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を用いて求められる信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求めることもできる。これにより、より正確に基準信号レベルを求めることができる。
【００５８】
さらに基準信号レベル決定部５２において、入力部３４に入力された伝送線１０の全長と、各伝送線１０の識別情報とに基づいて、基準信号レベルを求めることもできる。上記の識別情報によって伝送線１０の種類を特定でき、伝送線減衰量記憶部６２には単位長さ当たりの信号レベルの減衰量が伝送線１０の種類ごとに記憶されているため、伝送線１０の全長についての信号レベルを求めることができる。
【００５９】
またネットワーク情報として、伝送線１０の全長と各伝送線１０の識別情報以外に伝送線１０に接続される端末の数を入力させ、基準信号レベル決定部５２において、ネットワーク情報と、伝送線減衰量記憶部６２が記憶する各伝送線１０の単位長さ当たりの減衰量と、端末インピーダンス記憶部６１が記憶する複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスとに基づいて、基準信号を求めることもできる。これにより、より正確に伝送線１０の全長についての信号レベルを求めることができる。
【００６０】
基準信号レベル記憶部６３は、基準信号レベル決定部５２が求めた基準信号レベルを記憶する。
【００６１】
検査信号送信部５３は、通信部３６を介して所定の端末のアドレス宛に検査信号を送信する。この検査信号には、所定の端末に対して応答信号を返信するよう要求する信号が含まれており、検査信号を受信した少なくとも一つの端末は応答信号を端末システム異常検出装置２０へ送信する。
【００６２】
応答信号監視部５４は、検査信号に対応する応答信号を通信部３６が受信するかどうかを監視している。検査信号を送信した端末から応答信号を受信した場合には、その旨を異常判定部５５に通知する。
【００６３】
検査信号を送信してから一定時間以内に検査信号を送信した端末から応答信号を受信しない場合にもその旨を異常判定部５５に通知する。
【００６４】
受信信号レベル記憶部６４は、信号レベル計測部３３が計測した端末システム異常検出装置２０宛の信号の信号レベルを記憶する。なお、受信信号レベル記憶部６４は、例えば信号レベル計測部３３の内部バッファから構成される。
【００６５】
異常判定部５５は、複数の端末のうち所定の端末から受信した信号の信号レベルと、基準信号レベル記憶部６３に記憶された基準信号レベルとを比較して、伝送線１０の異常を判定する。本実施形態では、異常判定部５５に応答信号を受信した旨が通知された場合、応答信号の信号レベルと上記の基準信号レベルを比較して、端末システム異常検出装置２０と対象となる端末との間の伝送線１０に接続不良等の異常がないかを判定する。
【００６６】
応答信号の信号レベルが基準信号レベル以上であれば「正常」、基準信号レベルに満たない場合は、「接続不良」と判定する。また、応答信号を受信していない旨を通知された場合には、「未検出」と判定する。異常判定部５５の検出結果は、検出結果記憶部６５に記憶させる。
【００６７】
検出結果記憶部６５は、端末ごとの検出結果を記憶する。この検出結果は、例えば表示部３５に出力され、端末システム１の設置業者等は表示された内容を元に伝送線１０のどこに接不良等の異常があるかを推定する。
【００６８】
図７は、端末システム異常検出装置２０が検出した検出結果の例を示す図である。なお、図７に示すアドレスは、図１の端末システム１の各端末のアドレスに対応する。
【００６９】
図７に示す検出結果によれば、端末システム異常検出装置２０とリモコン４ａ（アドレス２）との間の伝送線１０に異常が疑われる。さらに他の端末の検出結果は正常であるため、伝送線１０の分岐部分の接続不良や端末システム異常検出装置２０の接続不良ではなく、リモコン４ａの端子台への接続不良である可能性が高いことが推測される。なおアドレス８の端末は存在しないので、未検出となっている。
【００７０】
図８は、端末システム異常検出装置２０を用いた端末システム異常検出方法の手順を示したフローチャートである。なお図８に示す端末システム異常検出方法の手順は、記憶部３２に記憶され、演算部３１で実行されるプログラムの手順と同様である。
【００７１】
まず、端末システム異常検出装置２０の電源が起動されると、記憶部３２のＲＡＭの初期化、通信部３６における端末システム異常検出装置２０のアドレス（アドレス１００）の設定といった初期化処理を行う（Ｓ１０１）。
【００７２】
次に入力部３４から入力されたネットワーク情報を、ネットワーク情報受付部５１が受け付け（Ｓ１０２）、基準信号レベル決定部５２に送る。このときの伝送線１０の全長は、後述する冷媒配管長算出部２２が算出した冷媒配管１１の全長を伝送線１０の全長として用いてもよいし、別の手段で伝送線１０の全長が分かる場合には、入力部３４から直接入力するようにしてもよい。また入力部３４に入力する種類ごとの端末の数は、その端末の入力インピーダンスが十分大きく信号の減衰にほとんど影響を与えない場合には入力しなくてもよい。
【００７３】
そして、基準信号レベル決定部５２は、上記の伝送線１０の全長、ネットワーク情報、複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンス、伝送線１０に接続される端末の数等に基づいて基準信号レベルを求める（Ｓ１０３）。また、求められた基準信号レベルを基準信号レベル記憶部６３に記憶させる。
【００７４】
次に、検査信号の宛先であるアドレス（以下、ＴＡという）を１に初期化する（Ｓ１０４）。
【００７５】
それから、検査信号送信部５３はＴＡが示す端末宛に検査信号を送信する（Ｓ１０５）。
【００７６】
そして応答信号監視部５４は、通信部３６が受信した信号がＴＡが示すアドレスの端末が送信した応答信号かどうかを判定する（Ｓ１０６）。その後、正しいアドレスの端末からの応答信号であった場合には（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、応答信号を受信した旨を異常判定部５５に通知し、Ｓ１０８の処理へ進む。所定時間以内に検査信号の送信された端末からの応答信号がない場合には（Ｓ１０６、ＮＯ）、応答信号が受信できなかった旨を異常判定部５５に通知しＳ１０７へ進む。
【００７７】
Ｓ１０７では、異常判定部５５がＴＡが示す端末を「未検出」と判定し、検出結果記憶部６５に記憶させる（Ｓ１０７）。
【００７８】
Ｓ１０８では、異常判定部５５が受信信号レベル記憶部６４の記憶している応答信号の信号レベルと基準信号レベルとを比較し、応答信号の信号レベルが基準信号レベル以上の場合に「正常」、応答信号の信号レベルが基準信号レベルより小さい場合には「接続不良」と判定し、その検出結果を検出結果記憶部６５に記憶させる。その後、処理はＳ１０９へ進む。Ｓ１０７及びＳ１０８で検出結果記憶部６５に記憶させた検出結果は、表示部３５に表示される。
【００７９】
Ｓ１０９では、すべての端末について異常判定部５５による異常の判定が行われたかどうかを判断する（Ｓ１０９）。
【００８０】
Ｓ１０９においてすべての端末について異常判定部５５による判定が行われていない場合には（Ｓ１０９、ＮＯ）、ＴＡをインクリメント（ＴＡを１つ増やすこと）し（Ｓ１１０）、Ｓ１０５に戻って検査信号を送信して伝送線１０の異常の判定を繰り返す。Ｓ１０９においてすべての端末について異常の判定が行われていると判断された場合には（Ｓ１０９、ＹＥＳ）、伝送線１０の異常を検出する処理を終了する。
【００８１】
上記のように本実施形態に係る端末システム異常検出装置２０では、基準信号レベル決定部５２が基準信号レベルを求めて、異常判定部５５が応答信号の信号レベルと基準信号レベルを比較することにより伝送線１０の異常の有無を判定する。このため、従来のプロトコルアナライザでは検出が困難であった接続不良等の伝送線１０の異常を検出することが可能となる。
【００８２】
ここで、本実施形態の端末システム１に備えられた周波数特性測定部２１と冷媒配管長算出部２２によって、冷媒配管１１の全長を算出する方法について説明する。一般的な空調システムでは、伝送線１０と冷媒配管１１は並行して配置されている場合が多いため、伝送線１０の全長と冷媒配管１１の全長は、ほぼ同じであるとみなすことができる。本実施形態では、基準信号レベル決定部５２が冷媒配管１１の全長を伝送線１０の全長として基準信号レベルを求める。
【００８３】
図９は、図１に示す端末システム１において、冷媒配管１１の全長を算出するために必要な構成を示す構成図である。ここではまず、冷媒配管１１の全長を算出する方法の基本モデルについて説明する。なお図９に示す端末システム１は、室内機が１つだけになっている。
【００８４】
図９に示す端末システム１は空調システムであり、室外機２、室内機３、冷媒配管１１を構成するガス配管１１ａと液配管１１ｂ、フィルタ１２ａ、１２ｂ、周波数特性測定部２１、冷媒配管長算出部２２を備えている。なお図１０では、上記の構成要素以外の構成要素は省略している。図９に示す端末システム１は、冷媒配管１１に分岐のない最も単純な構成である。図９における冷媒配管１１の全長はＬ［ｍ］であるとする。
【００８５】
図９に示す端末システム１は一般的な空調システムと同様に、室外機２と室内機３が２本の平行に配置された金属製の冷媒配管１１（ガス配管１１ａ、液配管１１ｂ）によって接続され、冷媒配管１１の内部の冷媒を循環させることにより空調動作を行っている。
【００８６】
周波数特性測定部２１は、室外機２の近くでガス配管１１ａと液配管１１ｂに接続しており、冷媒配管１１の周波数特性を測定する。周波数特性測定部２１は、複数の周波数の測定用信号を冷媒配管１１のガス配管１１ａと液配管１１ｂに送り、同時に測定用信号とその測定用信号に対応する反射信号との合成信号の信号レベルを検出する。具体的には、周波数特性測定部２１は測定用信号の信号レベルと計測した合成信号の信号レベルの比であるゲイン値を求め、このゲイン値を内部バッファ等に記憶させる。
【００８７】
周波数特性測定部２１は、測定用信号の周波数を様々に変えて同様の処理を行い、周波数ごとのゲイン値を求めて、冷媒配管１１の周波数特性を測定する。そして周波数特性を記録した周波数特性データを、冷媒配管長算出部２２や表示部３５等に出力する。なお、周波数特性測定部２１は、例えばネットワークアナライザで構成することができる。
【００８８】
フィルタ１２ａは、周波数特性測定部２１の接続箇所より室外機２側でガス配管１１ａを包むように取り付けられている。このフィルタ１２ａは、測定用信号の周波数に対して十分大きいインピーダンスをガス配管１１ａに持たせることができ、測定用信号が室外機２に流れ込むことを防ぐ役割を持つ。
【００８９】
フィルタ１２ｂは、周波数特性測定部２１の接続箇所より室外機２側で液配管１１ｂを包むように取り付けられている。このフィルタ１２ｂは、測定用信号の周波数に対して十分大きいインピーダンスを液配管１１ｂに持たせることができ、測定用信号が室外機２に流れ込むことを防ぐ役割を持つ。
【００９０】
なおフィルタ１２ａ、１２ｂは、例えばフェライトコアで構成することができる。これにより、測定用信号を室外機２から室内機３へと冷媒配管１１上で伝搬させることが可能となる。
【００９１】
冷媒配管長算出部２２は、周波数特性測定部２１から取得した周波数特性データに基づいて、冷媒配管１１の全長を算出する。なお、冷媒配管１１の全長の算出方法については後述する。
【００９２】
上記の構成では、ガス配管１１ａと液配管１１ｂを１対の導線とみなすことができる。そして、室外機２の近傍に周波数特性測定部２１を接続することにより、冷媒配管１１の周波数特性を測定することが可能となり、冷媒配管１１の全長を算出することができる。
【００９３】
図１０は、図９に示す端末システム１の等価回路を示した図である。ここで、周波数特性測定部２１が測定する冷媒配管１１の周波数特性の特徴について説明する。図９に示す端末システム１では、周波数特性測定部２１を交流の信号源、ガス配管１１ａと液配管１１ｂは２本の平行な長さＬ［ｍ］の導線とみなすことができ、図１１に示す等価回路もそのようになっている。また図１０に示す等価回路は、室内機２の金属製の筐体を介してガス配管１１ａと液配管１１ｂが電気的に短絡している回路である。
【００９４】
周波数特性測定部２１から出力された測定用信号は、冷媒配管１１を伝搬し、冷媒配管１１の末端に接続された室内機３に到達する。室内機３では、ガス配管１１ａと液配管１１ｂが電気的に短絡しているため、測定用信号の位相が反転した反射信号が冷媒配管１１上を逆方向に伝搬していく。周波数特性測定部２１では、測定用信号と、測定用信号及び測定用信号に対応する反射信号の合成信号の比（ゲイン値）を測定していることになる。
【００９５】
冷媒配管１１の全長がＬ［ｍ］で、測定用信号の波長がＬ＝ｎλ／２（λ／２、λ、３λ／２、・・・、ｎλ／２：ｎは整数）の関係にあるとき、周波数特性測定部２１の測定している位置において、測定用信号と反射信号の信号レベルが正負逆となり、合成信号の信号レベルが理想的には０となる。従って、周波数特性測定部２１の測定するゲイン値も０となる。
【００９６】
図１１は、周波数特性測定部２１が測定する測定用信号、反射信号、合成信号の時間変化を示すグラフである。図１２に示すように、上記の条件下では合成信号が理想的には０となるが、実際には冷媒配管１１の抵抗成分やインダクタ成分等により反射信号が減衰するため、合成信号の信号レベルは０とはならない。しかし、他の周波数の測定用信号の場合と比べると合成信号の信号レベルは著しく減少する。このように、合成信号の信号レベル又はゲイン値が著しく減少する現象は、反共振と呼ばれている。
【００９７】
本実施形態では、反共振が起きる測定用信号の周波数を反共振周波数と呼ぶこととする。ここで、周波数ｆ［Ｈｚ］の測定用信号の波長λ［ｍ］は、λ＝ｃ／ｆ（ｃは電気信号の伝搬速度で、３．０×１０８［ｍ／ｓ］）で表される。
【００９８】
図１２は、冷媒配管１１の全長Ｌが５０［ｍ］である場合に、測定用信号の周波数を変えて測定した周波数特性データを示すグラフである。図１２に示すグラフでは、測定用信号の周波数が３ＭＨｚのときに反共振が起こり、ゲイン値が著しく小さくなっていることが分かる。また６ＭＨｚ、９ＭＨｚ・・・といった高調成分でも同様に反共振が起こっている。従って、冷媒配管１１の周波数特性を測定し、周波数特性データから抽出した最小反共振周波数ｆ０から、冷媒配管１１の全長ＬがＬ＝λ０／２（λ０＝ｃ／ｆ０）として求められる。
【００９９】
図１３は、冷媒配管１１に分岐がある場合の端末システム１の模式的な構成を示す模式図である。なお図１３では、室外機２、室内機３ａ、３ｂ、冷媒配管１１、周波数特性測定部２１以外の構成要素を省略して示している。
【０１００】
冷媒配管１１に分岐がない場合には、上記のような方法で冷媒配管１１の全長を算出することができる。しかし図１３に示すように、冷媒配管１１に分岐がある場合には、上記の方法で複数の室内機３ａ、３ｂに接続している冷媒配管１１の全長を算出することは困難である。
【０１０１】
周波数特性測定部２１から出力された測定用信号は、短絡している室内機３ａだけでなく、冷媒配管１１の分岐点からもいくらかの反射をする。また分岐先の冷媒配管１１の長さが異なるため、反共振が起こる周波数が複雑になる。
【０１０２】
図１３に示す端末システム１では、室外機２と室内機３ａ及び室内機３ｂが全長２９０ｍの冷媒配管１１によって接続されている。周波数特性測定部２１は室外機２の近傍に接続され、図示しないフィルタが冷媒配管１１に取り付けられている。
【０１０３】
図１４は、冷媒配管１１の長さや特性を用いたシミュレーションにより算出された周波数特性データを示すグラフである。図１４では、冷媒配管１１に分岐がない場合と異なり、高調成分以外の反共振周波数が含まれていることが分かる。
【０１０４】
図１５は、周波数特性データから抽出した反共振周波数と、冷媒配管１１に分岐がない場合に用いた方法で算出したその周波数における冷媒配管１１の全長の関係を示した図である。図１５の上段は、冷媒配管１１に分岐がある場合の周波数特性データから抽出した反共振周波数ｆｎである。また図１５の下段は、冷媒配管１１に分岐がない場合に用いた式（Ｌｎ＝λｎ／２（λｎ＝ｃ／ｆｎ））を適用して算出した各反共振周波数ｆｎに対応する冷媒配管１１の長さＬｎである。
【０１０５】
図１６は、図１５の周波数特性データ及び冷媒配管１１の長さから実際の冷媒配管１１の全長を求める方法を示す図である。図１６に示すように、最小反共振周波数と、最小反共振周波数より高い周波数の反共振周波数の高調成分を除いた反共振周波数について、冷媒配管１１に分岐がない場合の方法を適用して求めた冷媒配管１１の長さの総和が、ほぼ冷媒配管１１の全長となっている。図１６では、周波数５ＭＨｚまでの周波数特性データしか用いていないが、この方法でこれ以上の周波数を加味して算出されるＬｎは小さく、冷媒配管１１の全長に誤差程度の影響しか与えないため、無視してもよい。
【０１０６】
ここでは、冷媒配管１１に分岐のある場合の冷媒配管１１の全長の算出方法について、図１３に示す端末システム１を例に説明したが、冷媒配管１１の全長や分岐点が異なるケースについてもほぼ同様の結果が得られている。
【０１０７】
図１７は、冷媒配管長算出部２２が周波数特性データから、冷媒配管１１の全長を算出するアルゴリズムを示したフローチャートである。図１７を用いて、冷媒配管１１に分岐がある場合を含めた冷媒配管１１の全長の算出方法について説明する。
【０１０８】
まず、冷媒配管長算出部２２は、周波数特性測定部２１から取得した周波数特性データを参照し、最小反共振周波数ｆ０を抽出して、この最小反共振周波数を内部バッファ等に記憶させる（Ｓ２０１）。
【０１０９】
次に、最小反共振周波数から所定の周波数まで（例えば、最小反共振周波数の１０倍の周波数）の間に存在するすべての反共振周波数（ｆ１、ｆ２、・・・）を抽出し、内部バッファ等に記憶させる（Ｓ２０２）。
【０１１０】
そして、冷媒配管１１に分岐があるかどうかを判定する（Ｓ２０３）。冷媒配管１１に分岐があるかどうかを判定するには、例えばＳ２０２で抽出した反共振周波数がすべてＳ２０１で抽出した最小反共振周波数の整数倍である場合には、冷媒配管１１に分岐がないと判定し（Ｓ２０３、分岐なし）、Ｓ２０４へ進む。他の場合には、冷媒配管１１に分岐があると判定して（Ｓ２０３、分岐あり）、Ｓ２０５へ進む。
【０１１１】
Ｓ２０４では、最小反共振周波数ｆ０から以下の式を用いて冷媒配管１１の全長を算出して（Ｓ２０４）、処理を終了する。
【０１１２】
Ｌ［ｍ］＝λ／２＝ｃ／ｆ０［Ｈｚ］／２ （ｃ＝３．０×１０８［ｍ］）（式３）
【０１１３】
Ｓ２０５では、Ｓ２０２で抽出した反共振周波数の中から、これらの反共振周波数の高調成分でない反共振周波数を抽出する（Ｓ２０５）。
【０１１４】
そして、Ｓ２０５で抽出した反共振周波数ｆｎごとに、下記の式を用いてＬｎを算出する（Ｓ２０６）。
【０１１５】
Ｌｎ＝λ／２＝ｃ／ｆｎ［Ｈｚ］／２ （ｃ＝３．０×１０８［ｍ／ｓ］）（式４）
【０１１６】
それから、Ｓ２０６で算出したＬｎの総和を冷媒配管１１の全長Ｌ［ｍ］として、処理を終了する。
【０１１７】
本実施形態では、上記のように従来のプロトコルアナライザでは検出が困難だった接続不良等の伝送線１０の異常を検出することが可能となる。また、冷媒配管１１の全長を上記の方法で算出すれば、室内機３ａ、３ｂ等に特別な測定装置を取り付けずに、冷媒配管１１の全長を算出することができる。
【０１１８】
また本実施形態では、冷媒配管１１の全長を伝送線１０の全長として基準信号レベルを求める。このため、空調機の取り替え工事の際に前回の設計情報が入手できない場合や、設計情報とは異なる配置で工事が行われた場合等に、本実施形態の方法は有効である。なお、事前に冷媒配管１１の全長又は伝送線１０の全長が分かる場合には、上記の冷媒配管１１の全長の算出方法を使用しなくてもよい。
【０１１９】
（実施形態２）
図１８は、本発明の実施形態２に係る端末システム１の模式的な構成を示すシステム構成図である。本実施形態に係る端末システム１は、端末システム異常検出装置２０、室外機２等に距離計測部７１ａ〜７１ｉが備えられている。
【０１２０】
その他の端末システム１の構成については、実施形態１に係る端末システムと同様であるため説明を省略する。また本実施形態に係る端末システム異常検出装置２０の構成も、実施形態１に係るものと同様であるため説明を省略する。本実施形態では、実施形態１と異なる部分を中心に説明する。
【０１２１】
実施形態１では、基準信号レベルを求めるのに伝送線１０の全長を用いていた。しかし、端末システム異常検出装置２０と端末が近くに配置されている場合、元々の信号減衰量が小さく、基準信号レベルとの間に大きな差がある。このため、例えば接続不良による信号レベルの減衰があったとしても、応答信号の信号レベルが基準信号レベル以上となり、正常と判断してしまう場合がある。
【０１２２】
本実施形態では、端末システム異常検出装置２０と各々の端末との伝送線１０の長さを測定し、端末ごとに求められた基準信号レベルと応答信号の信号レベルとを比較することにより、接続不良等の伝送線１０の異常を検出する端末システム１について説明する。
【０１２３】
図１８に示す端末システム１では、端末システム異常検出装置２０に距離計測部７１ａが備えられている。また伝送線１０の分岐点にも、距離計測部７１ｂが取り付けられている。さらに室外機２、室内機３ａ、３ｂ、３ｃ、リモコン４ａ、４ｂ、４ｃにもそれぞれ距離計測部７１ｃ〜７１ｉが備えられている。なお距離計測部７１ａ〜７１ｉは、端末システム異常検出装置２０から各端末までの距離を計測する距離計測手段として機能する。
【０１２４】
ここで、端末システム異常検出装置２０と各端末までの伝送線１０の長さを測定する方法について説明する。まず、距離計測部７１ａは伝送線１０の分岐点に設置してある距離計測部７１ｂとの距離Ｌａｂを測定する。
【０１２５】
次に距離計測部７１ａは、距離計測部７１ｂに対して距離計測部７１ｂと距離計測部７１ｃまでの距離Ｌｂｃを測定するように指示を出す。ここでＬａｂとＬｂｃを加算した値が、距離計測部７１ａから室外機２までの距離Ｌａｃであり、これを端末システム異常検出装置２０から室外機２までの伝送線１０の長さとする。同様の方法で、端末システム異常検出装置２０から各端末までの距離を測定し、それを端末システム異常検出装置２０から各端末までの伝送線１０の長さとする。
【０１２６】
距離計測部７１ａ〜７１ｉは、無線通信機能を備えており、データの送受信だけでなく、端末間の距離を計測することが可能となっている。無線通信による距離の測定方法には、例えばＴＯＡ（Time Of Arrival）方式がある。ＴＯＡ方式は、送信端末から受信端末までの電波伝搬時間を測定し、距離に換算する方式である。
【０１２７】
また無線通信による距離の計測方法として、電波の電界強度を測定して距離に換算するＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）方式や、異なる２端末からの電波の伝搬時間の差により距離を求めるＴＤＯＡ（Time Difference Of Arrival）方式がある。本実施形態では上記の３つの方式のうちいずれかの方式を用いて、端末システム異常検出装置２０から各端末までの距離を計測する。
【０１２８】
本実施形態では、図８のＳ１０３において基準信号レベル決定部５２が、距離計測部７１ａ〜７１ｉの計測した距離を、端末システム異常検出装置２０と各端末までの伝送線１０の長さとして基準信号レベルを求める。
【０１２９】
そして本実施形態では、図８のＳ１０８において異常判定部５５が、各端末から受信した応答信号の信号レベルと、端末ごとに算出された基準信号レベルを比較して、伝送線１０の異常を判定する。このように、端末ごとの基準信号レベルを用いるため、きめの細かい伝送線１０の異常の判定が可能となる。
【０１３０】
本実施形態では、端末システム異常検出装置２０と各端末までの伝送線１０の長さから端末ごとの基準信号レベルを求めるため、端末システム異常検出装置２０と端末の距離が近い場合でも接続不良等の伝送線１０の異常を検出することが可能となる。
【０１３１】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうる様々な変更、改良が含まれることは言うまでもない。例えば、本発明に係る端末システム異常検出装置２０は、照明システム等の他の端末システムにも適用が可能である。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 端末システム
２ 室外機
３ 室内機
３ａ、３ｂ、３ｃ 室内機
４ａ、４ｂ、４ｃ リモコン
１０ 伝送線
１１ 冷媒配管
１１ａ ガス配管
１１ｂ 液配管
１２ａ、１２ｂ フィルタ
２０ 端末システム異常検出装置
２１ 周波数特性測定部
２２ 冷媒配管長算出部
３１ 演算部
３２ 記憶部
３３ 信号レベル計測部
３４ 入力部
３５ 表示部
３６ 通信部
５１ ネットワーク情報受付部
５２ 基準信号レベル決定部
５３ 検査信号送信部
５４ 応答信号監視部
５５ 異常判定部
６１ 端末インピーダンス記憶部
６２ 伝送線減衰量記憶部
６３ 基準信号レベル記憶部
６４ 受信信号レベル記憶部
６５ 検出結果記憶部
７１ａ〜７１ｉ 距離計測部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末が伝送線で接続されて構成された端末システムの異常を検出する端末システム異常検出装置であって、
前記伝送線を介して前記複数の端末と信号の送受信を行う通信手段と、
前記複数の端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測手段と、
予め求められている前記伝送線を伝搬する前記信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める基準信号レベル決定手段と、
前記複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルと、前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする端末システム異常検出装置。
【請求項２】
前記端末システム異常検出装置は、少なくとも一つの端末に検査信号を送信し、前記異常判定手段は、前記検査信号を送信された端末から送信された応答信号の信号レベルと前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項３】
前記伝送線の全長と、前記伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量とを記憶する記憶手段を備え、
前記基準信号レベル決定手段は、少なくとも前記伝送線の全長と前記伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量とを用いて求められる信号レベルの減衰量に基づいて、前記基準信号レベルを算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスを記憶し、
前記基準信号レベル決定手段は、前記伝送線の全長と、前記伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量と、前記複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスとを用いて求められる信号レベルの減衰量に基づいて、前記基準信号レベルを求めることを特徴とする請求項３に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項５】
少なくとも前記伝送線の全長と、各伝送線の識別情報を含むネットワーク情報とを入力する入力手段と、
前記各伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を記憶する伝送線減衰量記憶手段と、
を備え、
前記基準信号レベル決定手段は、前記ネットワーク情報と、各伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量とに基づいて、前記基準信号レベルを求めることを特徴とする請求項３に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項６】
前記端末システム異常検出装置は、前記複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスを記憶する端末インピーダンス記憶手段を備え、
前記ネットワーク情報は、前記伝送線に接続される端末の数を含み、
前記基準信号レベル決定手段は、前記ネットワーク情報と、前記伝送線減衰量記憶手段が記憶する各伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量と、前記端末インピーダンス記憶手段が記憶する前記複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスとに基づいて、前記基準信号レベルを求めることを特徴とする請求項５に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項７】
前記複数の端末は、少なくとも空調機の室外機及び空調機の室内機を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の端末システム異常検出装置。
【請求項８】
前記空調機の室外機と前記空調機の室内機は冷媒配管で接続され、前記基準信号レベル決定手段は、前記冷媒配管の全長を前記伝送線の全長として前記基準信号レベルを求めることを特徴とする請求項７に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項９】
前記冷媒配管に対して複数の周波数の測定用信号を送り、前記冷媒配管を伝搬する前記複数の周波数の測定用信号とその測定用信号に対応する反射信号との合成信号の信号レベルを検出する周波数特性測定手段と、
前記周波数特性測定手段が検出した合成信号の信号レベルに基づいて、前記冷媒配管の全長を算出する冷媒配管長算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項８に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項１０】
前記端末システム異常検出装置及び前記各端末は、前記端末システム異常検出装置から前記複数の端末の各端末までの距離を計測する距離計測手段を備え、
前記基準信号レベル決定手段は、前記距離計測手段の計測した距離を、前記端末システム異常検出装置と前記複数の端末の各端末までの伝送線の長さとして前記基準信号レベルを求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項１１】
前記距離計測手段は、ＴＯＡ（Time Of Arrival）、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）、又はＴＤＯＡ（Time Difference Of Arrival）のいずれかの方式を用いて、前記端末システム異常検出装置から前記複数の端末の各端末までの距離を計測することを特徴とする請求項１０に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項１２】
前記基準信号レベル決定手段は、前記端末システム異常検出装置と前記複数の端末の各端末までの伝送線の長さに基づいて、前記端末ごとに前記基準信号レベルを決定し、
前記異常判定手段は、前記複数の端末の各端末から受信した信号の信号レベルと、前記端末ごとに算出された前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項１３】
複数の端末が伝送線で接続されて構成された端末システムの異常を検出する端末システム異常検出方法であって、
予め求められている前記伝送線を伝搬する前記信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める基準信号レベル決定ステップと、
前記複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルを計測し、この計測された信号レベルと前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する異常判定ステップと、
を含むことを特徴とする端末システム異常検出方法。
【請求項１４】
複数の端末が伝送線で接続されて構成された端末システムの異常を検出する端末システム異常検出装置を有し、
前記端末システム異常検出装置は、
前記伝送線を介して前記複数の端末と信号の送受信を行う通信手段と、
前記複数の端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測手段と、
予め求められている前記伝送線を伝搬する前記信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める基準信号レベル決定手段と、
前記複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルと、前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする端末システム。
【請求項１５】
複数の端末が伝送線で接続されて構成された端末システムの異常を検出する端末システム異常検出装置を制御するコンピュータに、
前記伝送線を介して前記複数の端末と信号の送受信を行う通信手段に対して、前記複数の端末と信号の送受信を行わせる機能と、
前記複数の端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測手段に対して、前記信号レベルを計測させる機能と、
予め求められている前記伝送線を伝搬する前記信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める機能と、
前記複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルと、前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する機能と、
を実現させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
複数の端末が伝送線で接続されて構成された端末システムの異常を検出する端末システム異常検出装置であって、
前記伝送線を介して前記複数の端末と信号の送受信を行う通信手段と、
前記複数の端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測手段と、
予め求められている前記伝送線を伝搬する前記信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める基準信号レベル決定手段と、
前記複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルと、前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする端末システム異常検出装置。
【請求項２】
前記端末システム異常検出装置は、少なくとも一つの端末に検査信号を送信し、前記異常判定手段は、前記検査信号を送信された端末から送信された応答信号の信号レベルと前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項３】
前記伝送線の全長と、前記伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量とを記憶する記憶手段を備え、
前記基準信号レベル決定手段は、少なくとも前記伝送線の全長と前記伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量とを用いて求められる信号レベルの減衰量に基づいて、前記基準信号レベルを算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスを記憶し、
前記基準信号レベル決定手段は、前記伝送線の全長と、前記伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量と、前記複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスとを用いて求められる信号レベルの減衰量に基づいて、前記基準信号レベルを求めることを特徴とする請求項３に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項５】
少なくとも前記伝送線の全長と、各伝送線の識別情報を含むネットワーク情報とを入力する入力手段と、
前記各伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量を記憶する伝送線減衰量記憶手段と、
を備え、
前記基準信号レベル決定手段は、前記ネットワーク情報と、各伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量とに基づいて、前記基準信号レベルを求めることを特徴とする請求項３に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項６】
前記端末システム異常検出装置は、前記複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスを記憶する端末インピーダンス記憶手段を備え、
前記ネットワーク情報は、前記伝送線に接続される端末の数を含み、
前記基準信号レベル決定手段は、前記ネットワーク情報と、前記伝送線減衰量記憶手段が記憶する各伝送線の単位長さ当たりの信号レベルの減衰量と、前記端末インピーダンス記憶手段が記憶する前記複数の端末の入力インピーダンス及び出力インピーダンスとに基づいて、前記基準信号レベルを求めることを特徴とする請求項５に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項７】
前記複数の端末は、少なくとも空調機の室外機及び空調機の室内機を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の端末システム異常検出装置。
【請求項８】
前記空調機の室外機と前記空調機の室内機は冷媒配管で接続され、前記基準信号レベル決定手段は、前記冷媒配管の全長を前記伝送線の全長として前記基準信号レベルを求めることを特徴とする請求項７に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項９】
前記冷媒配管に対して複数の周波数の測定用信号を送り、前記冷媒配管を伝搬する前記複数の周波数の測定用信号とその測定用信号に対応する反射信号との合成信号の信号レベルを検出する周波数特性測定手段と、
前記周波数特性測定手段が検出した合成信号の信号レベルに基づいて、前記冷媒配管の全長を算出する冷媒配管長算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項８に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項１０】
前記端末システム異常検出装置及び前記各端末は、前記端末システム異常検出装置から前記複数の端末の各端末までの距離を計測する距離計測手段を備え、
前記基準信号レベル決定手段は、前記距離計測手段の計測した距離を、前記端末システム異常検出装置と前記複数の端末の各端末までの伝送線の長さとして前記基準信号レベルを求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項１１】
前記距離計測手段は、ＴＯＡ（Time Of Arrival）、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）、又はＴＤＯＡ（Time Difference Of Arrival）のいずれかの方式を用いて、前記端末システム異常検出装置から前記複数の端末の各端末までの距離を計測することを特徴とする請求項１０に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項１２】
前記基準信号レベル決定手段は、前記端末システム異常検出装置と前記複数の端末の各端末までの伝送線の長さに基づいて、前記端末ごとに前記基準信号レベルを決定し、
前記異常判定手段は、前記複数の端末の各端末から受信した信号の信号レベルと、前記端末ごとに算出された前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の端末システム異常検出装置。
【請求項１３】
複数の端末が伝送線で接続されて構成された端末システムの異常を検出する端末システム異常検出方法であって、
予め求められている前記伝送線を伝搬する前記信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める基準信号レベル決定ステップと、
前記複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルを計測し、この計測された信号レベルと前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する異常判定ステップと、
を含むことを特徴とする端末システム異常検出方法。
【請求項１４】
複数の端末が伝送線で接続されて構成された端末システムの異常を検出する端末システム異常検出装置を有し、
前記端末システム異常検出装置は、
前記伝送線を介して前記複数の端末と信号の送受信を行う通信手段と、
前記複数の端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測手段と、
予め求められている前記伝送線を伝搬する前記信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める基準信号レベル決定手段と、
前記複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルと、前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする端末システム。
【請求項１５】
複数の端末が伝送線で接続されて構成された端末システムの異常を検出する端末システム異常検出装置を制御するコンピュータに、
前記伝送線を介して前記複数の端末と信号の送受信を行う通信手段に対して、前記複数の端末と信号の送受信を行わせる機能と、
前記複数の端末から送信された信号の信号レベルを計測する信号レベル計測手段に対して、前記信号レベルを計測させる機能と、
予め求められている前記伝送線を伝搬する前記信号の信号レベルの減衰量に基づいて、基準信号レベルを求める機能と、
前記複数の端末のうちの所定の端末から受信した信号の信号レベルと、前記基準信号レベルを比較して、前記伝送線の異常を判定する機能と、
を実現させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−１３０３４６（Ｐ２０１１−１３０３４６Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８９２１５（Ｐ２００９−２８９２１５）
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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