(57)【要約】【課題】特定周波数帯域の信号を受信しつつ、第１電線及び第２電線の少なくとも一方に発生した不具合を低コストで検出することができる信号検出装置を提供する。【解決手段】信号検出装置１は、特定周波数帯域の信号を送受信可能である。信号検出装置１は、第１電線２ａと、第１電線２ａと対で差動伝送路２となる第２伝送路２ｂと、第１電線２ａと、第２電線２ｂとの間に設けられ、異常検出用共振周波数で共振可能な共振回路５と、異常検出用共振周波数のずれを検出する検出部６と、を含む。異常検出用共振周波数は、特定周波数帯域外の値に設定されたものであって、且つ第１電線２ａと第２電線２ｂとの間のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の少なくとも一方が変化した場合、ずれるものである。【選択図】図１
2020134511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定周波数帯域の信号を送受信可能な信号検出装置であって、
第１電線と、
前記第１電線と対で差動伝送路となる第２電線と、
前記第１電線と、前記第２電線との間に設けられ、異常検出用共振周波数で共振可能な共振回路と、
前記異常検出用共振周波数のずれを検出する検出部と、
を備え、
前記異常検出用共振周波数は、
前記特定周波数帯域外の値に設定されたものであって、且つ前記第１電線と前記第２電線との間のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の少なくとも一方が変化した場合、ずれるものである、
信号検出装置。
【請求項２】
前記キャパシタンス成分は、
前記第１電線と、前記第２電線との間の距離が離れるにつれ、小さくなるものである、
請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項３】
前記共振回路は、インダクタンス成分及びキャパシタンス成分の少なくとも一方が可変可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の信号検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に代表されるイーサネット（登録商標）規格に準拠する伝送路を介して各種信号が送受信されている。このような伝送路は、例えば撚り対線による電線から構成されている。よって、伝送路の配索環境によっては、湿度又は温度等による経時劣化に加え、屈曲等の負荷に曝されることがあるため、電線の被覆剥け又は撚り解け等のような不具合により通信品質の低下を招く恐れがある。
【０００３】
そこで、伝送路の状態を判定することにより未然に不具合の対策を行うものとして、マハラノビス距離を用いたものが各種提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０９２６２１号公報
【特許文献２】特開２０１８−２０５１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載の従来技術は、差動伝送路を構成する２本の電線のうち、一本に変化が起きた場合に有効である。しかしながら、２本の電線に同時に同じ変化が起きた場合（例えば撚り解け）に検知することが原理的に出来ないという問題がある。
【０００６】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、特定周波数帯域の信号を受信しつつ、差動伝送路を構成する第１電線及び第２電線の少なくとも一方に発生した不具合を低コストで検出することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面である信号検出装置は、特定周波数帯域の信号を送受信可能な信号検出装置であって、第１電線と、前記第１電線と対で差動伝送路となる第２電線と、前記第１電線と、前記第２電線との間に設けられ、異常検出用共振周波数で共振可能な共振回路と、前記異常検出用共振周波数のずれを検出する検出部と、を備え、前記異常検出用共振周波数は、前記特定周波数帯域外の値に設定されたものであって、且つ前記第１電線と前記第２電線との間のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の少なくとも一方が変化した場合、ずれるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一側面によれば、特定周波数帯域の信号を受信しつつ、差動伝送路を構成する第１電線及び第２電線の少なくとも一方に発生した不具合を低コストで検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示を適用した実施形態１における信号検出装置１の一例を示す図である。
【図２】本開示を適用した実施形態１における差動伝送路２及び共振回路５を含む等価回路の一例を示す図である。
【図３】本開示を適用した実施形態１における共振回路５が異常検出用共振周波数ｆｒｅｓを満たすときに生じる定在波Ｖｓｔａｎの一例を示す図である。
【図４】本開示を適用した実施形態１における不要帯域で異常検出用共振周波数ｆｒｅｓを満たすときのピーク電圧が生じる一例を示す図である。
【図５】本開示を適用した実施形態１における劣化診断処理を説明するフローチャートである。
【図６】差動伝送路２の異常時における状態を示す模式図である。
【図７】共振回路５から異常部までの物理長と規格化電気長との相関を示すグラフである。
【図８】実施形態２に係る共振回路５及び周辺回路を示す構成図である。
【図９】実施形態３に係る共振回路５を示す構成図である。
【図１０】実施形態４に係る共振回路５を示す構成図である。
【図１１】実施形態５に係る共振回路５を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本開示の実施形態を説明するが、本開示は以下の実施形態に限られるものではない。
【００１１】
実施形態１．
図１は、本開示を適用した実施形態１における信号検出装置１の一例を示す図である。信号検出装置１は、特定周波数帯域（具体的には図４に示す特定周波数ｆｓｉｇ以下且つ周波数ゼロを超える帯域）の信号を送受信可能なものである。信号検出装置１は、第１通信部３、第２通信部４、第１電線２ａ、第２電線２ｂ及び検出部６等を備える。第１通信部３は、第１電線２ａの一端と、第２電線２ｂの一端とに接続され、特定周波数帯域の信号を送受信する。第２通信部４は、第１電線２ａの他端と、第２電線２ｂの他端とに接続され、特定周波数帯域の信号を送受信する。なお、送受信される信号には、特定周波数帯域外の周波数成分（例えば後述の異常検出用共振周波数ｆｒｅｓ）も含まれる。
【００１２】
第２電線２ｂは、第１電線２ａと対で差動伝送路２となって、ツイストペアケーブルを構成する。差動伝送路２は、第１電線２ａと第２電線２ｂとからなる一対の信号線に互いに逆相の信号を伝送するものである。例えば、一方の信号はポジティブ信号として第１電線２ａを介して伝送し、他方の信号は一方の信号とは極性が逆であるネガティブ信号として第２電線２ｂを介して伝送する。受信側では、互いに逆相の信号が非反転で合成されて合成波形が生成される。ポジティブ信号と、ネガティブ信号とに振幅又は位相の差がなければ、ポジティブ信号とネガティブ信号とが相互に打ち消し合うため、ポジティブ信号とネガティブ信号との合成波形はゼロとなる。差動伝送路２の物理的形状の変化又は材質の変化がない状態である。一方、ポジティブ信号と、ネガティブ信号とに、振幅差、位相差及び立ち上がり時間差の少なくとも１つの差があれば、ポジティブ信号とネガティブ信号とで打ち消しきれない成分が残るので、ポジティブ信号とネガティブ信号との合成波形は、振幅差、位相差及び立ち上がり時間差の少なくとも１つの差により生じたものとなる。差動伝送路２の一方に物理的形状の変化又は材質の変化が検出されたことになる。
【００１３】
具体的には、第１電線２ａ及び第２電線２ｂの少なくとも一方に被覆剥け又は素線断線のような物理的形状の変化が生じると、変化が生じた不具合発生箇所で伝送される信号の伝送特性が変化する。しかし、撚り解けのように第１電線２ａ及び第２電線２ｂの双方が同じように変化する場合、第１電線２ａ及び第２電線２ｂを介して伝送される互いに逆相の信号は、位相及び振幅が同じように変化するため、互いに逆相の信号が合成された同相信号では撚り解けの検出は難しい。
【００１４】
そこで、信号検出装置１は、共振回路５を備える。共振回路５は、第１電線２ａと、第２電線２ｂとの間に設けられ、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓで共振可能なものである。共振回路５につき、図２及び図３を用いて具体的に説明する。図２は、本開示を適用した実施形態１における差動伝送路２及び共振回路５を含む等価回路の一例を示す図である。図３は、本開示を適用した実施形態１における共振回路５が異常検出用共振周波数ｆｒｅｓを満たすときに生じる定在波Ｖｓｔａｎの一例を示す図である。図２に示すように、共振回路５は、直列のＬＣ回路から構成され、第１電線２ａと第２電線２ｂとから構成される差動伝送路２とは直列に接続されたものである。よって、共振回路５の異常検出用共振周波数ｆｒｅｓは、次の式（１）で表される。
【００１５】
【数１】
2020134511.tif 000003
【００１６】
式（１）を満たして共振が発生する場合、共振回路５は、インピーダンスがゼロとなるため、第１電線２ａと、第２電線２ｂとがショートされた状態と等価である。よって、第１電線２ａと第２電線２ｂとの間にショート端が形成されるため、図３に示すように、終端位置のインピーダンスはゼロとなり、差動伝送路２に定在波Ｖｓｔａｎが発生する。よって、定在波Ｖｓｔａｎの波長をλとすると、図３に示すように、λ／４、３λ／４、５λ／４、７λ／４及び９λ／４を満たすときに定在波Ｖｓｔａｎは腹となるので、定在波Ｖｓｔａｎの電圧が最大となる。つまり、図２に示すように、線路長をｘとし、次の式（２）を満たすとき、定在波Ｖｓｔａｎの電圧が最大となる。
【００１７】
【数２】
2020134511.tif 000004
【００１８】
よって、共振回路５が異常検出用共振周波数ｆｒｅｓを満たすときに生じる定在波Ｖｓｔａｎは、式（２）を満たす線路長ｘの位置のときに電圧が最大となるので、定在波Ｖｓｔａｎの電圧が最大のときの電圧を評価すれば、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓのずれを検出することができる。また、差動伝送路２の伝播速度をｖとすると、次の式（３）のように表される。
【００１９】
【数３】
2020134511.tif 000005
なお、式（３）でいうＬとは線路のインダクタンスであり、Ｃとは線路のキャパシタンスである。またＬＭは相互インダクタンスであり、ＣＭは線路間の容量である。
【００２０】
よって、差動伝送路２の一部に撚り解けのような不具合発生箇所があれば、第１電線２ａと第２電線２ｂとの間のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の少なくとも一方が変化する。例えば、差動伝送路２の一部に撚り解けが発生すれば、第１電線２ａと、第２電線２ｂとの間の距離は離れる。第１電線２ａと、第２電線２ｂとの間の距離が離れるにつれ、キャパシタンス成分は小さくなる。したがって、伝播速度を支配するインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の少なくとも一方が変化すれば、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓも変化する。つまり、検出部６により異常検出用共振周波数ｆｒｅｓのずれが検出されれば、差動伝送路２の一部に撚り解けのような不具合発生箇所があることが検出される。
【００２１】
また、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓは、式（１）に示すように、共振回路５のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分により決定することができる。よって、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓを特定周波数帯域外のものとすれば、つまり、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓを不要帯域に生じるように設定すれば、差動伝送路２を介して特定周波数帯域の信号を送受信しつつ、差動伝送路２の不具合発生箇所を検出することができる。具体的には、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓは、特定周波数帯域よりも大きな値に設定されたものであればよい。図４は、本開示を適用した実施形態１における不要帯域で異常検出用共振周波数ｆｒｅｓを満たすときのピーク電圧が生じる一例を示す図である。式（２）に示すように、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓが生じるときに定在波Ｖｓｔａｎの電圧が最大になるときがある。よって、図４に示すように、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓがずれれば、つまり、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓのずれ量に応じて、スペクトルレベルもシフトする。したがって、例えば、運用上、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓを中心に任意の帯域幅で抽出した複数のスペクトルの重心を抽出すれば、スペクトルの重心に閾値以上の差が生じたときに差動伝送路２に不具合発生箇所があることを精度良く検出できる。なお、スペクトルの重心と比較される閾値は、スペクトルのバラつきが考慮されて設定されている。
【００２２】
図５は、本開示を適用した実施形態１における劣化診断処理を説明するフローチャートである。ステップＳ１１〜ステップＳ１６の処理は、正常データベース生成処理である。正常データベース生成処理は、差動伝送路２の異常を診断するための比較の基準となる正常スペクトルを求めて正常データベースに登録する処理である。ステップＳ３１〜ステップＳ４０の処理は、異常診断処理である。異常診断処理は、正常データベース生成処理で登録した正常スペクトルと、異常診断時に求めた診断スペクトルとに基づき、差動伝送路２の異常を診断する処理である。なお、上記の説明では、不具合発生箇所を特定する処理として説明したが、運用上、将来起こりうる不具合発生箇所も推定するものであり、そういう観点でフローチャートの説明では推定という言葉で説明する。
【００２３】
（正常データベース生成処理）
ステップＳ１１において、検出部６は、差動伝送路２を流れる信号を取得し、ステップＳ１２の処理に移行する。ステップＳ１２において、検出部６は、信号の任意時間における波形を抜き取り、ステップＳ１３の処理に移行する。ステップＳ１３において、検出部６は、Ｗｅｌｃｈ法により任意の窓関数を利用して平均化されたスペクトルを取得し、ステップＳ１４の処理に移行する。ステップＳ１４において、検出部６は、平均化されたスペクトルを同じ周波数ごとに複数取得したか否かを判定する。検出部６は、平均化されたスペクトルを同じ周波数ごとに複数取得したと判定する場合（ステップＳ１４；Ｙ）、ステップＳ１５の処理に移行する。検出部６は、平均化されたスペクトルを同じ周波数ごとに複数取得していないと判定する場合（ステップＳ１４；Ｎ）、ステップＳ１１の処理に戻る。
【００２４】
ステップＳ１５において、検出部６は、任意の周波数ごとの複数のスペクトルで１つの平均スペクトルを生成し、ステップＳ１６の処理に移行する。ステップＳ１６において、検出部６は、平均スペクトルを正常スペクトルとして正常データベースに登録し、正常データベース生成処理を終了する。
【００２５】
（異常診断処理スタート）
ステップＳ３１〜ステップＳ３４の処理は、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理と同様であるので、その説明については省略する。ステップＳ３５において、検出部６は、任意の周波数ごとの複数のスペクトルで１つの平均スペクトルを診断スペクトルとして生成し、ステップＳ３６の処理に移行する。ステップＳ３６において、検出部６は、正常スペクトル及び診断スペクトルのそれぞれから異常検出用共振周波数ｆｒｅｓを中心に任意の帯域幅でスペクトルを抽出し、ステップＳ３７の処理に移行する。ステップＳ３７において、検出部６は、正常スペクトル及び診断スペクトルのそれぞれから抽出した任意の帯域幅のスペクトルのそれぞれの重心を抽出し、ステップＳ３８の処理に移行する。
【００２６】
ステップＳ３８において、検出部６は、抽出したそれぞれの重心の差を求め、ステップＳ３９の処理に移行する。ステップＳ３９において、検出部６は、求めた重心の差が閾値以上であるか否かを判定する。検出部６は、求めた重心の差が閾値以上であると判定する場合（ステップＳ３９；Ｙ）、ステップＳ４０の処理に移行する。検出部６は、求めた重心の差が閾値以上でないと判定する場合（ステップＳ３９；Ｎ）、すなわち、検出部６は、求めた重心の差が閾値未満であると判定する場合（ステップＳ３９；Ｎ）、ステップＳ３１の処理に戻る。ステップＳ４０において、検出部６は、求めた重心の差に応じて不具合発生箇所を推定し、異常診断処理を終了する。なお、ステップＳ３９において、求めた重心の差が閾値以上であると判定されれば、差動伝送路２に不具合発生箇所が存在することを意味することになる。
【００２７】
以上の説明から、実施形態１において、検出部６は、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓのずれを検出する。異常検出用共振周波数ｆｒｅｓは、特定周波数帯域外（特に当該帯域より大きな周波数）に設定されたものであって、且つ差動伝送路２を構成する第１電線２ａと第２電線２ｂとの間のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の少なくとも一方が変化した場合、ずれるものである。第１電線２ａと第２電線２ｂとの間のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の少なくとも一方が変化するということは、第１電線２ａ及び第２電線２ｂの物理的形状の変化又は材質の変化が生じることと等価である。第１電線２ａ及び第２電線２ｂの物理的形状の変化又は材質の変化が生じることは、第１電線２ａ及び第２電線２ｂの少なくとも一方に、被覆剥け及び素線断線の少なくとも一方が発生する、又は第１電線２ａと第２電線２ｂとの撚り解けが発生することを意味する。よって、被覆剥け、素線断線及び撚り解けのうち少なくとも１つに起因する不具合が生じていることが検出される。また、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓは特定周波数帯域外となっている。したがって、特定周波数帯域外の信号を受信しつつ、第１電線２ａ及び第２電線２ｂの少なくとも一方に発生した不具合を低コストで検出することができる。
【００２８】
また、実施形態１において、キャパシタンス成分は、第１電線２ａと、第２電線２ｂとの間の距離が離れるにつれ、小さくなるものである。キャパシタンス成分が変化した場合、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓは、ずれる。また、第１電線２ａと、第２電線２ｂとの間の距離が離れることは、第１電線２ａと、第２電線２ｂとで撚り解けが生じたことを意味する。したがって、第１電線２ａと、第２電線２ｂとで撚り解けが発生したことが検出可能となる。
【００２９】
実施形態２．
実施形態２では、実施形態１と同様の構成についてはその説明を省略する。実施形態２は、共振回路５構成が実施形態１と異なる。すなわち、実施形態１に係る共振回路５はインダクタンス成分及びキャパシタンス成分が固定であったのに対し、実施形態２に係る共振回路５はキャパシタンス成分が可変とされている。
【００３０】
次に、実施形態２に係る共振回路５を説明するのに先立って、キャパシタンス成分を可変とする理由を説明する。図６は、差動伝送路２の異常時における状態を示す模式図である。図６に示すように、通信路の特定箇所において異常が発生した場合、異常部は正常部に挟まれることとなり、この場合においてλ／４共振を想定した場合の規格化電気長（異常時の電気量を正常時の電気長で除算したもの）は以下の式（４）で表すことができる。
【数４】
2020134511.tif 000006
【００３１】
ここで、異常部に関するθ２はβｅ×ｌ２で表すことができる。βｅは異常通信路の位相定数であり、ｌ２は異常部の長さである。また、異常部の一端側の正常部に関するθ１はβ×ｌ１で表すことができる。βは正常通信路の位相定数であり、ｌ１は異常部の一端側における正常部の長さである。さらに、異常部の他端側の正常部に関するθ３はβ×ｌ３で表すことができる。ｌ３は異常部の他端側における正常部の長さである。
【００３２】
ここで、β＝ω√（Ｌ−ＬＭ）（Ｃ＋２ＣＭ）であり、βｅ＝ω√（Ｌｅ−ＬｅＭ）（Ｃｅ＋２ＣｅＭ）である。ここでのＬ，ＬＭ，Ｃ，ＣＭは式（３）中のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分と同じものである。また、Ｌｅ，ＬｅＭ，Ｃｅ，ＣｅＭについては異常部分のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分を表すものである。
【００３３】
よって、θ１については式（５）と表すことができ、θ２については式（６）と表すことができ、θ３については式（７）と表すことができる。
【数５】
2020134511.tif 000007
【数６】
2020134511.tif 000008
【数７】
2020134511.tif 000009
なお、通信路における正常部におけるインピーダンスをＺ０とし、通信路における異常部におけるインピーダンスをＺｅとしている。
【００３４】
図７は、共振回路５から異常部までの物理長と規格化電気長との相関を示すグラフである。上記式からすると、インダクタンス成分を０．５μＦとし、キャパシタンス成分を５．８ｐＦとした場合（異常検出用共振周波数ｆｒｅｓ≒９３．５ＭＨｚ）において、規格化電気長は、図７に示す破線のようになる。
【００３５】
ここで、図７の破線に示すように、物理長０．３６ｍ付近において規格化電気長が「１．００」となっている。すなわち、異常時と正常時との区別が付かず、異常検出用共振周波数ｆｒｅｓの変化が生じない状態となっている。このように、不具合の発生箇所の位置によっては不具合を検出できないことがあり得る。
【００３６】
図８は、実施形態２に係る共振回路５及び周辺回路を示す構成図である。図８に示すように、実施形態２に係る共振回路５は、インダクタンス成分であるコイルＬ３と、コイルＬ３に直列接続されるキャパシタンス成分であるコンデンサＣ２及びバラクタダイオードＣ３とを備えている。バラクタダイオードＣ３は、可変容量ダイオードと呼ばれ、逆方向電圧の値により、空乏層の領域が変化し、コンデンサの容量値が変化するものである。
【００３７】
さらに、上記した共振回路５には、バイアス電圧部Ｖｂ、並びに第１及び第２コイルＬａ，Ｌｂが接続される。２つのバイアス電圧部Ｖｂは第１及び第２コイルＬａ，Ｌｂの一端に接続されている。第１コイルＬａの他端は、コンデンサＣ２の一方の電極とバラクタダイオードＣ３のカソードに接続される。同様に第２コイルＬｂの他端は、コンデンサＣ２の一方の電極とバラクタダイオードＣ３のカソードに接続されている。また、バラクタダイオードＣ３のアノードは、グランドに接続される。二組のコイルＬ３の他方の電極は差動伝送路２に接続されている。
【００３８】
ここで、本実施形態においてバイアス電圧部Ｖｂは、公知又は周知の構造により電圧値が変更可能とされている。電圧値は、例えば所定時間毎や所定タイミングで段階的に変更されてもよいし、連続的に変更されてもよい。このように、実施形態２では、バラクタダイオードＣ３に印加される電圧を可変とすることができ、これによりキャパシタンス成分を可変とすることができる。このように、実施形態２に係る共振回路５は、キャパシタンス成分を可変可能に構成されているため、規格化電気長についても変化させることができる。
【００３９】
図７に示す実線は、インダクタンス成分を０．５μＦとし、キャパシタンス成分を５．０ｐＦとした場合（異常検出用共振周波数ｆｒｅｓ≒１００ＭＨｚ）を示している。バイアス電圧部Ｖｂの電圧を変更することでバラクタダイオードＣ３のキャパシタンス成分を可変とできる。このため、例えばキャパシタンス成分が５．８ｐＦから５．０ｐＦに変化した場合、規格化電気長を示すグラフについても破線から実線のものに変化する。これにより、物理長０．３６ｍ付近において規格化電気長が「１．００」とならず、「１．００４」程度に変化する。よって、異常時と正常時との区別が付くこととなり、不具合の発生箇所の位置によっては不具合を検出できなくなる事態を防止することができる。
【００４０】
以上の説明から、実施形態２において、共振回路５はキャパシタンス成分が可変可能に構成されている。このため、仮にキャパシタンス成分の変更前において不具合の発生箇所が異常時と正常時との区別が付かない位置（規格化電気長＝１．００）であっても、キャパシタンス成分の変更によって異常時と正常時との区別が付く位置（規格化電気長≠１．００）に変更されることとなり、不具合を検出できなくなる事態を防止することができる。
【００４１】
実施形態３．
実施形態３では、実施形態２と同様の構成についてはその説明を省略する。実施形態３は、共振回路５構成が実施形態２と異なる。
【００４２】
図９は、実施形態３に係る共振回路５を示す構成図である。図９に示すように、実施形態３に係る共振回路５は、インダクタンス成分である可変コイルＬ４と、可変コイルＬ４に直列接続されるキャパシタンス成分であるコンデンサＣ４とを備えている。可変コイルＬ４は、コイルＬ４１と、当該コイルＬ４１内に設けられるコア部材Ｌ４２とを有したものである。
【００４３】
ここで、本実施形態において可変コイルＬ４は、コア部材Ｌ４２がコイル軸方向に位置変化させられてコイルＬ４１内におけるコア部材Ｌ４２の体積が変化させられる。体積変化は、例えば所定時間毎や所定タイミングで段階的に行われてもよいし、連続的に行われてもよい。これにより、インダクタンス成分を可変とすることができる。このように、実施形態３に係る共振回路５は、インダクタンス成分を可変可能に構成されているため、規格化電気長についても変化させることができ、図７を参照して説明した場合と同様に不具合を検出できなくなる事態を防止することができる。
【００４４】
以上の説明から、実施形態３において、共振回路５はインダクタンス成分が可変可能に構成されている。このため、仮にインダクタンス成分の変更前において不具合の発生箇所が異常時と正常時との区別が付かない位置（規格化電気長＝１．００）であっても、インダクタンス成分の変更によって異常時と正常時との区別が付く位置（規格化電気長≠１．００）に変更されることとなり、不具合を検出できなくなる事態を防止することができる。
【００４５】
実施形態４．
実施形態４では、実施形態２と同様の構成についてはその説明を省略する。実施形態４は、共振回路５構成が実施形態２と異なる。
【００４６】
図１０は、実施形態４に係る共振回路５を示す構成図である。図１０に示すように、実施形態４に係る共振回路５は、複数（３つ）のスイッチング手段Ｑ１〜Ｑ３と、コイルＬ５と、複数のスイッチング手段Ｑ１〜Ｑ３によるスイッチングによってコイルＬ５と接続される複数のコンデンサＣ５１〜Ｃ５３とを備えている。複数のコンデンサＣ５１〜Ｃ５３は、それぞれ容量値が異なっている。
【００４７】
ここで、本実施形態においては、複数のスイッチング手段Ｑ１〜Ｑ３のスイッチング状態が変更させられる。スイッチング状態は、例えば所定時間毎や所定タイミングで変更される。これにより、キャパシタンス成分を可変とすることができる。このように、実施形態４に係る共振回路５は、キャパシタンス成分を可変可能に構成されているため、規格化電気長についても変化させることができ、図７を参照して説明した場合と同様に不具合を検出できなくなる事態を防止することができる。
【００４８】
以上の説明から、実施形態４において、共振回路５はキャパシタンス成分が可変可能に構成されている。このため、仮にキャパシタンス成分の変更前において不具合の発生箇所が異常時と正常時との区別が付かない位置（規格化電気長＝１．００）であっても、キャパシタンス成分の変更によって異常時と正常時との区別が付く位置（規格化電気長≠１．００）に変更されることとなり、不具合を検出できなくなる事態を防止することができる。
【００４９】
実施形態５．
実施形態５では、実施形態２と同様の構成についてはその説明を省略する。実施形態５は、共振回路５構成が実施形態２と異なる。
【００５０】
図１１は、実施形態５に係る共振回路５を示す構成図である。図１１に示すように、実施形態５に係る共振回路５は、複数（３つ）のスイッチング手段Ｑ１〜Ｑ３と、コンデンサＣ６と、複数のスイッチング手段Ｑ１〜Ｑ３によるスイッチングによってコンデンサＣ６と接続される複数のコイルＬ６１〜Ｌ６３とを備えている。複数のコイルＬ６１〜Ｌ６３は、それぞれ容量値が異なっている。
【００５１】
ここで、本実施形態においては、複数のスイッチング手段Ｑ１〜Ｑ３のスイッチング状態が変更させられる。スイッチング状態は、例えば所定時間毎や所定タイミングで変更される。これにより、インダクタンス成分を可変とすることができる。このように、実施形態５に係る共振回路５は、インダクタンス成分を可変可能に構成されているため、規格化電気長についても変化させることができ、図７を参照して説明した場合と同様に不具合を検出できなくなる事態を防止することができる。
【００５２】
以上の説明から、実施形態５において、共振回路５はインダクタンス成分が可変可能に構成されている。このため、仮にインダクタンス成分の変更前において不具合の発生箇所が異常時と正常時との区別が付かない位置（規格化電気長＝１．００）であっても、インダクタンス成分の変更によって異常時と正常時との区別が付く位置（規格化電気長≠１．００）に変更されることとなり、不具合を検出できなくなる事態を防止することができる。
【００５３】
以上、本開示を適用した信号検出装置１を実施形態１〜５に基づいて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００５４】
実施形態１〜５は、検出部６が第１通信部３に接続されている一例について説明しているが、これに限られない。検出部６は、第１通信部３の内部に収容されていてもよい。
【００５５】
また、実施形態１〜５では、差動伝送路２に生じた撚り解けのような不具合発生箇所の検出例について説明しているが、これに限られない。異常検出用共振周波数ｆｒｅｓのずれは、第１電線２ａと第２電線２ｂとの間のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の少なくとも一方の変化に起因するものである。差動伝送路２の一部に被覆剥け又は素線断線が生じた場合であっても、第１電線２ａと第２電線２ｂとの間のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の少なくとも一方は変化するため、同様に検出可能である。加えて、撚り解け以外の第１電線２ａと第２電線２ｂとに同時に同じ異常が発生する場合についても検出可能である。
【００５６】
また、実施形態１〜５では、定在波Ｖｓｔａｎが腹の状態のときの定在波Ｖｓｔａｎの電圧が評価される一例について説明しているが、これに限られない。定在波Ｖｓｔａｎが節の状態のときの定在波Ｖｓｔａｎの電圧が評価されてもよい。この場合、定在波Ｖｓｔａｎの電圧が最小となる。
【００５７】
加えて、実施形態１〜５では、図５に示すように正常スペクトル及び診断スペクトルのそれぞれから異常検出用共振周波数ｆｒｅｓを中心に任意の帯域幅でスペクトルを抽出し、それぞれの重心の差が閾値以上であるか否かに基づいて、不具合が発生しているかを判断している。しかし、閾値による判断に限らず、例えば様々な異常状態を学習（例えばＡＩ学習）することで閾値を利用することなく不具合の発生を判断するようにしてもよい。
【００５８】
さらに、上記実施形態では、複数のコンデンサＣ５１〜Ｃ５３と複数のコイルＬ６１〜Ｌ６３とはそれぞれが容量値が異なり、いずれか１つが選択されることを想定しているが、これに限らず、容量値は全て同じであってもよい。例えば複数のコンデンサＣ５１〜Ｃ５３が３つであり、容量値が全て同じである場合において、１つだけをコイルＬ５と接続するスイッチング状態と、２つだけをコイルＬ５と接続するスイッチング状態と、３つをコイルＬ５と接続するスイッチング状態とでインダクタンス成分を可変としてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態２〜５においては、インダクタンス成分とキャパシタンス成分のいずれか一方のみを可変としているが、これに限らず、これらを組み合わせて双方を可変としてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  信号検出装置
２  差動伝送路、２ａ  第１電線、２ｂ  第２電線
３  第１通信部、４  第２通信部、５  共振回路、６  検出部
７  判定部
ｆｒｅｓ  異常検出用共振周波数、ｆｓｉｇ  特定周波数
Ｖｓｔａｎ  定在波
Ｌ３，Ｌ４１，Ｌ５，Ｌ６１〜Ｌ６３  コイル
Ｃ３  バラクタダイオード  Ｃ２，Ｃ４，Ｃ５１〜Ｃ５３，Ｃ６  コンデンサ
Ｌ４２  コア部材  Ｑ１〜Ｑ３  スイッチング手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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