(57)【要約】【課題】容易に特定の電線ケーブルや光ファイバを探索する。【解決手段】特定したいケーブル１００に超音波振動子１０を接触させて超音波振動をそのケーブル１００の導体部分に伝播させるとともに、ケーブル１００を特定したい地点において、振動センサ２０を複数のケーブルのいずれかに順次接触させる。これにより、導体部分を伝播する超音波振動の有無に基づいてケーブル１００を特定することが可能となる。ケーブルの探索に物理的振動を用いるので、光ケーブルにも適用可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のケーブルからケーブルを特定するケーブル探索方法であって、
特定したいケーブルに振動発生手段を接触させて物理的振動を与えるステップと、
振動検出手段により前記複数のケーブルから前記振動を検出することによってケーブルを特定するステップと、
を有することを特徴とするケーブル探索方法。
【請求項２】
前記振動を与えるステップは、前記ケーブルの長手方向に対して垂直に振動を与えることを特徴とする請求項１記載のケーブル探索方法。
【請求項３】
前記振動を与えるステップは、前記ケーブルの長手方向に振動を与えることを特徴とする請求項１記載のケーブル探索方法。
【請求項４】
前記ケーブルを特定するステップは、前記振動検出手段を前記ケーブルに接触させないで前記振動を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のケーブル探索方法。
【請求項５】
前記ケーブルから検出した前記振動の波形の歪みを検出することによって当該ケーブルの状態を探索するステップをさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のケーブル探索方法。
【請求項６】
複数のケーブルから特定のケーブルを探索するケーブル探索装置であって、
特定したいケーブルに接触させて物理的振動を与える振動発生手段と、
前記複数のケーブルから前記振動を検出することによってケーブルを特定する振動検出手段と、
を有することを特徴とするケーブル探索装置。
【請求項７】
前記振動発生手段は、前記ケーブルの長手方向に対して垂直に振動を与えることを特徴とする請求項６記載のケーブル探索装置。
【請求項８】
前記振動発生手段は、前記ケーブルの長手方向に振動を与えることを特徴とする請求項６記載のケーブル探索装置。
【請求項９】
前記振動検出手段は、前記ケーブルに接触しないで前記振動を検出することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のケーブル探索装置。
【請求項１０】
前記ケーブルから検出した前記振動の波形の歪みを検出することによって当該ケーブルの状態を探索する状態判定手段をさらに有することを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載のケーブル探索装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のケーブルから特定のケーブルを探索する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信交換局舎内床下配線、データセンタ内や一般オフィスにおけるフリーアクセスなどでは、サーバ、ルータ、パーソナルコンピュータ、あるいは交換機などの各通信設備は、金属導体（単線または拠り線）の周りを絶縁体の被覆で覆った絶縁電線ケーブルや光ファイバーにより通信機器同士、あるいは建物の接地端子に接続されている。これらフリーアクセス型配線では、通信機器の更改、新規導入に際して、既存配線状態を保ったまま、新たな配線施工を行うことなく配線することが可能であるが、同時に、電源線ケーブルや接地線ケーブルの接続状態、ケーブル劣化状態を活線状態、即ち、電線ケーブルを使用している状態のまま調査する必要がある。多くの場合、関連する通信機器同士を繋ぐケーブルは、束ねてほぼ同一方向に配置されるものの、部分的に束ねられたり、重ねられたりして、作業時に一見して特定のケーブルを目で追うことができない場合がある。従来は、多数のケーブルから一本ずつ手探りで多くの労力と時間をかけて特定のケーブルを探索していた。そのため、特定のケーブルを探索する作業効率の向上が求められていた。
【０００３】
そこで、電気的に電線ケーブルを探索する既存技術・方法として、電線ケーブルの一方に電気信号を印加し、電線ケーブルの別の場所でこの電気信号を検出する方法が使用されていた（特許文献１，２，３参照）。
【特許文献１】実開平０６−０２３３３６号公報
【特許文献２】特開平０９−１０１３３５号公報
【特許文献３】特開平０９−１５９７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の方法でケーブルを探索する場合、電線ケーブルに印加する電気信号は、電線ケーブルに流れている非常に微弱な信号に影響を与えてはいけないため、電線ケーブルの信号と区別をつけるための特殊な信号である。この特殊な信号を検出するために、高価なロックインアンプや高性能フィルタを有する増幅器を必要とした。また、探索対象のケーブルが光ファイバーである場合、上記の電気信号による探索方法は使用できないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、容易に特定の電線ケーブルや光ファイバを探索することにある。さらに、探索したケーブルの布設の異常を検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の本発明に係るケーブル探索方法は、複数のケーブルから特定のケーブルを探索するケーブル探索方法であって、特定したいケーブルに振動発生手段を接触させて物理的振動を与えるステップと、振動検出手段により複数のケーブルから振動を検出することによってケーブルを特定するステップと、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記ケーブル探索方法において、振動を与えるステップは、ケーブルの長手方向に対して垂直に振動を与えることを特徴とする。
【０００８】
上記ケーブル探索方法において、振動を与えるステップは、ケーブルの長手方向に振動を与えることを特徴とする。
【０００９】
上記ケーブル探索方法において、ケーブルを特定するステップは、振動検出手段をケーブルに接触させないで振動を検出することを特徴とする。
【００１０】
上記ケーブル探索方法において、ケーブルから検出した振動の波形の歪みを検出することによって当該ケーブルの状態を探索するステップをさらに有することを特徴とする。
【００１１】
第２の本発明に係るケーブル探索装置は、複数のケーブルから特定のケーブルを探索するケーブル探索装置であって、特定したいケーブルに接触させて物理的振動を与える振動発生手段と、複数のケーブルから振動を検出することによってケーブルを特定する振動検出手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
上記ケーブル探索装置において、振動発生手段は、ケーブルの長手方向に対して垂直に振動を与えることを特徴とする。
【００１３】
上記ケーブル探索装置において、振動発生手段は、ケーブルの長手方向に振動を与えることを特徴とする。
【００１４】
上記ケーブル探索装置において、振動検出手段は、ケーブルに接触しないで振動を検出することを特徴とする。
【００１５】
上記ケーブル探索装置において、ケーブルから検出した振動の波形の歪みを検出することによって当該ケーブルの状態を探索する状態判定手段をさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にあっては、特定したいケーブルに物理的振動を与え、振動を検出することによってケーブルを特定することで、活線状態のまま複数のケーブルから特定のケーブルを探索することが可能となる。また、物理的振動を用いるので、光ケーブルにも適用可能である。
【００１７】
本発明にあっては、ケーブルの長手方向に振動を与えることによって、減衰しにくい粗密波がケーブルを伝播するので、より離れた地点でケーブルを特定することが可能となる。
【００１８】
本発明にあっては、ケーブルから検出した振動の歪みを検出することによって、そのケーブルの布設状態の異常を探索することが可能となる。
【００１９】
このように、本発明によれば、容易に特定の電線ケーブルや光ファイバを探索することができる。さらに、探索したケーブルの布設の異常を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態におけるケーブル探索方法を示す模式図である。同図には、超音波振動子１０、超音波発生装置１１、振動センサ２０、および受信装置２１が示されている。受信装置２１は、増幅回路２２及び表示部２３を備える。また、同図においては、特定したいケーブルを１本だけ示しているが、実際には複数のケーブルが配置されているものである。
【００２１】
超音波発生装置１１は、所定の周波数（数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ）の電気信号を発生する。発生した電気信号は、超音波振動子１０に印加される。超音波振動子１０は、印加された電気信号に対応する強度と振動数の超音波を発生する。超音波振動子１０は、特定したいケーブル１００の被覆部分に密着して配置されており、超音波振動子１０が発生した超音波は、ケーブル１００の被覆部分を介してケーブル１００の導体部分に伝播する。導体部分に伝播した超音波は、超音波振動として、導体部分の主に断面形状に応じた振動モードによって導体長手方向に伝播する。
【００２２】
図１では、超音波振動子１０をケーブル１００の長手方向に対して垂直に接触させ、ケーブル１００の長手方向に対して垂直な超音波振動を発生させている。超音波振動子１０により超音波振動を導体部分に与える場合、超音波振動子１０と導体部分との間に介在する被覆部分は薄いので、減衰はするものの、導体部分には超音波振動が伝播する。超音波振動子１０の発生する超音波の振動数は、被覆部分と導体部分の弾性定数の違いを利用し、導体部分を伝播する場合は比較的減衰が少ないが、被覆部分では急激に減数する振動数を選択する。これにより、導体部分を伝播する超音波振動は、被覆部分では急激に減衰するので、超音波振動を与えたケーブル１００以外に超音波振動が伝播したり、干渉することはない。被覆部分を剥がして、導体部分に直接超音波振動子１０を接着することも可能であるが、被覆部分を剥がすことにより作業効率が低下するとともに、導体部分を傷つける恐れもあるので、上記のように超音波振動子１０を被覆部分に密着させて超音波振動を与える。なお、ケーブル１００が光ファイバの場合はガラス部分に振動が伝播する。
【００２３】
ケーブル１００を特定したい地点において、振動センサ２０を複数のケーブルのいずれかに接触させてケーブルの導体部分を伝播する超音波振動を検出する。振動センサ２０を接触させたケーブルから超音波振動が検出されなければ、特定したいケーブル１００ではないので、別のケーブルに振動センサ２０を接触させる。振動センサ２０を接触させるケーブルを順次交替させて超音波振動が検出されるケーブルを探し出す。
【００２４】
振動センサ２０は、超音波振動を検知して電気信号に変換し、受信装置２１に入力する。受信装置２１に入力された電気信号は、増幅回路２２により増幅され、オシロスコープなどの表示部２３により表示される。
【００２５】
なお、超音波振動は導体部分を伝播中に減衰するが、超音波振動子１０が発生する超音波弾性波の強度を設定することにより、ケーブルを特定したい地点まで超音波振動を伝達させることができる。超音波振動子１０をケーブル１００に密着させる必要があること、音響インピーダンスを整合させる必要があることから、ケーブル１００に超音波振動子１０を接着させる場所にジェルを塗布することも有効である。
【００２６】
したがって、本実施の形態によれば、特定したいケーブル１００に超音波振動子１０を接触させて超音波振動をそのケーブル１００の導体部分に伝播させるとともに、ケーブル１００を特定したい地点において、振動センサ２０を複数のケーブルのいずれかに順次接触させることにより、導体部分を伝播する超音波振動の有無に基づいてケーブル１００を特定することが可能となる。
【００２７】
［第２の実施の形態］
図２は、第２の実施の形態におけるケーブル探索方法を示す模式図である。第２の実施の形態におけるケーブル探索方法も第１の実施の形態におけるケーブル探索方法と同様に、特定したいケーブルに物理的振動を与えるとともに、ケーブルを特定したい地点において複数のケーブルの中から振動が検知されるケーブルを探索する方法である。第１の実施の形態は、ケーブル１００の長手方向に対して垂直に振動する超音波振動を与えるのに対し、第２の実施の形態では、ケーブル１００の長手方向に振動する超音波振動、即ち粗密波を生じさせる点で異なる。振動センサ２０により導体部分を伝播する超音波振動を検出してケーブルを特定する点は第１の実施の形態と同様である。
【００２８】
図３は、図２のケーブル１００に振動を与える部分を拡大して示した模式図である。通常の超音波振動子１０は、ケーブル１００の長手方向に振動する超音波振動を与えることは困難であるが、図３に示すように、ケーブル１００に振動を伝える金属のクランプ１２を設置し、クランプ１２がケーブル１００の長手方向に振動するように超音波振動子１０を接続する。これにより、超音波振動子１０がクランプ１２にケーブル１００の長手方向に振動する超音波振動を発生させ、この超音波振動がケーブル１００に伝播するので、比較的容易にケーブルの長手方向への振動を発生させることが可能である。
【００２９】
超音波振動子１０及びクランプ１２により導体部分に発生させた図３の符号３１で示すような伝播方向に振動する粗密波は、伝播方向に対して垂直に振動する弾性波よりも減衰しにくいので、比較的長距離を伝播可能である。
【００３０】
したがって、本実施の形態によれば、ケーブル１００にクランプ１２を設置し、クランプ１２がケーブル１００の長手方向に振動するように超音波振動子１０を接続することにより、伝播方向に振動する粗密波を導体部分に発生させることができるので、比較的長距離を伝播可能である。
【００３１】
［第３の実施の形態］
図４は、第３の実施の形態におけるケーブル探索方法を示す模式図である。第３の実施の形態は、ケーブルに与えた振動を検出するための振動センサをケーブル１００に接触させない点で、第１，２の実施の形態におけるケーブル探索方法と異なる。
【００３２】
ケーブル１００の導体部分に与えられた超音波振動は、図４に示すように、ケーブル１００近傍に配置した超音波ホーン２４により検出される。超音波ホーン２４で検出された超音波振動は、電気信号に変換されて受信装置２１に入力される。振動が検出されない場合は、超音波ホーン２４を別のケーブルに向ける。超音波ホーン２４を向けるケーブルを順次交替させて超音波振動が検出されるケーブル１００を探索する。
【００３３】
図５は、図４の振動を検出する部分を拡大して示した模式図である。超音波振動子１０によりケーブル１００の導体部分に与えられた超音波振動はケーブル１００を伝播し、ケーブル１００の他端に達すると一部は反射され、一部は音波として放射される。集音手段２６を備えたマイク２５により放射された音波を集音し、変換部２７により電気信号に変換される。集音手段２６を適宜走査することによって、音波発生部位、即ち、超音波振動が伝播してきたケーブル１００を特定することができる。
【００３４】
また、超音波ホーン２４として指向性の非常に狭い、例えばケーブル１００の幅の１／３程度の物を用いて、複数のケーブルに対する走査と表示部２３の走査との間で同期を取り、表示部２３のディスプレイで、入力信号に応じて明るさや色の変調をかけることにより、振動の多い、すなわち特定したいケーブルを見やすくできる。
【００３５】
したがって、本実施の形態によれば、超音波ホーン２４によりケーブル１００から離れた位置で超音波振動を検出することにより、振動センサをケーブルに接触させる必要がなくなるので、作業効率の向上を図ることができる。
【００３６】
［第４の実施の形態］
図６は、第４の実施の形態におけるケーブル探索方法を示す模式図である。第４の実施の形態は、ケーブル１００の導体部分を伝播した超音波振動を検出し、さらに検出した超音波振動の歪みを調べることで、ケーブル１００の布設状態の異常を発見するものである。
【００３７】
ケーブルは、途中の布設状態によりケーブルが極端に曲げられたりすることで、ケーブル損傷の原因になることがある。ケーブルが極端に曲げられた場合には、ケーブルの導体部分に応力が加わるので、この部位を伝播してきた超音波振動はその振動モードが歪み、その歪みが伝播する。
【００３８】
第４の実施の形態では、ケーブル１００を伝播する超音波振動を検出する振動センサ２０に、増幅回路４２、判定回路４３および表示部４４を備えた受信装置４１を接続する。判定回路４３は、歪みがない場合に検出する超音波振動の受信モードを正常な受信モードとして予め記憶しておき、検出した超音波振動の受信モードと正常な受信モードとを比較することで、振動が与えられたケーブル１００が異常な布設状態であるか否かを判定する。これにより、ケーブル１００を特定するとともに、そのケーブルの布設状態の異常を検出することが可能となる。
【００３９】
したがって、本実施の形態によれば、検出した超音波振動の歪みを調べることにより、振動が与えられたケーブル１００の布設状態の異常を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施の形態におけるケーブル探索方法を示す模式図である。
【図２】第２の実施の形態におけるケーブル探索方法を示す模式図である。
【図３】上記ケーブル探索方法の振動発生部分を拡大して示した図である。
【図４】第３の実施の形態におけるケーブル探索方法を示す模式図である。
【図５】上記ケーブル探索方法の振動検出部分を拡大して示した図である。
【図６】第４の実施の形態におけるケーブル探索方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…超音波振動子
１１…超音波発生装置
１２…クランプ
２０…振動センサ
２１…受信装置
２２…増幅回路
２３…表示部
２４…超音波ホーン
２５…マイク
２６…集音手段
２７…変換部
４１…受信装置
４２…増幅回路
４３…判定回路
４４…表示部
１００…ケーブル
【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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