(57)【要約】  本発明は、反射率測定法を使用して有線電気ネットワークにおける障害を検出して該障害の位置を判定する方法であって、以下の、前記ネットワーク内のケーブルに検査信号を注入する段階と、前記ケーブル上の反射信号を取得する段階と、前記反射信号を周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングする段階と、上記の段階をＮ回（Ｎは整数）繰り返す段階と、それぞれの注入された検査信号に対して、対応する反射信号から、ｎ個（ｎは整数）のサンプルを取得する段階と、前記有線電気ネットワークにおける障害を検出して位置を特定するために、Ｍ＝ｎ×Ｎ個の取得されたサンプルを分析する段階とを含むことを特徴とする方法に関係する。前記方法は、前記取得されたサンプルが、検査されたケーブルに注入された検査信号に応じて各徴候に対して定義された適応的しきい値と比較されることを特徴とする。
2011509035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射率測定法を使用して有線電気ネットワークにおける障害を検出して該障害の位置を判定する方法であって、以下の、
−前記ネットワーク内のケーブルに検査信号を注入する段階と、
−前記ケーブル上の反射信号を取得する段階と、
−前記反射信号を周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングする段階と、
−上記の段階をＮ回（Ｎは整数）繰り返す段階と、
−それぞれの注入された検査信号に対して、対応する前記反射信号から、ｎ個（ｎは整数）のサンプルを取得する段階と、
−前記有線電気ネットワークにおける障害を検出して位置を特定するために、Ｍ＝ｎ×Ｎ個の取得されたサンプルを分析する段階とを含み、
前記取得されたサンプルが、検査されたケーブルに注入された検査信号に応じて各徴候に対して定義された適応的しきい値と比較される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ネットワークのケーブルに対する検査信号の連続する注入が、δずつ増やされる期間によって、前記サンプリング周期Ｔｅから非同期化され、各注入された信号に対して、前記反射信号の最初のサンプルが前記サンプリング周期Ｔｅと同期化されて取得されるので、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記期間δの値が、前記サンプリング周期Ｔｅから独立している
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各取得段階において、前記ネットワークのケーブルに対する検査信号の注入が、値δずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始時刻から非同期化され、前記反射信号の最初のサンプルが、前記取得段階の開始と同期化されて取得され、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
各取得段階において、前記ネットワークのケーブルに対する検査信号の注入が、前記取得段階の開始時刻と同期化され、前記反射信号の最初のサンプルが、値δずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始に関して非同期化された方法で取得され、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
各取得段階において、前記ネットワークのケーブルに対する検査信号の注入が、δ１ずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始時刻から非同期化され、前記反射信号の最初のサンプルが、値δ２ずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始に関して非同期化された方法で取得され、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記Ｍ個のサンプルから反射信号を再構成すると共に、このように再構成された前記信号の分析から前記有線電気ネットワークにおける障害を検出して位置を特定することから成る段階を更に含む
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記有線電気ケーブルにおける障害の検出及び位置特定が、各取得されたサンプルのリアルタイムの分析によって、及び連続的な分析の結果を処理することによって実行される
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記数Ｎは、要求される障害検出及び位置特定の精度に応じて選択される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記検査信号が、矩形の信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記矩形の信号の期間を検査することから成る段階を更に含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記検査信号が、一連の矩形の信号から成る
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
障害が、前記ケーブルに注入された前記検査信号が送信される瞬間と、前記ケーブル上の前記障害に対応する前記反射信号が到着する瞬間との間の期間に応じて、ケーブル上で位置が特定される
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
反射率測定法による有線電気ネットワークにおける障害検出と位置特定のための装置であって、
−前記ネットワーク内のケーブルに検査信号をＮ回（Ｎは整数）注入するように設計されている放出モジュールと、
−各注入された信号に対する反射信号を取得するモジュールであって、各反射信号を周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングする手段を有する受信モジュールと、
−前記放出モジュールと前記受信モジュールとを同期化及び非同期化する手段を有し、Ｍ＝ｎ×Ｎ個の取得されたサンプルを分析する検査モジュールとを備え、
前記装置が、前記取得されたサンプルを検査されたケーブルに注入された検査信号に応じて各徴候に対して定義された適応的しきい値と比較する手段を更に備える
ことを特徴とする装置。
【請求項１５】
前記検査モジュールが、放出クロックと受信クロックを生成するための同期化モジュールを備え、前記放出クロックの前記周波数が、前記反射信号のサンプリング周波数から非同期化される
ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
各放出が、期間δにより、先行する前記放出から非同期化されるように、前記放出クロックが構成される
ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記検査信号が前記ネットワークのケーブルに注入される連続する瞬間が、期間δにより、前記受信クロックに対して非同期化されるように、前記放出クロックが構成され、前記反射信号の最初のサンプルが取得される瞬間を判定するように、前記受信クロックが構成されるので、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
検査信号の前記ネットワークのケーブルへの連続する注入が実行される瞬間を判定するように、前記放出クロックが構成され、各注入された信号に対する前記反射信号の最初のサンプルが、期間δにより、前記放出クロックに対して非同期化されて取得されるように、前記受信クロックが構成されるので、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置が、汎用クロックを備え、前記検査信号の前記ネットワーク内のケーブルへの連続する注入が、期間δ１により、前記汎用クロックから非同期化されるように、前記放出クロックが構成され、各注入された信号に対して、前記反射信号の最初のサンプルが、期間期間δ２により、前記汎用クロックに対して非同期化されて取得されるように、前記受信クロックが構成されるので、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
前記検査信号の前記ネットワークのケーブルへの連続する注入が、期間δ１により、前記サンプリング期間Ｔｅから非同期化されるように、前記放出クロックが構成され、各注入された信号に対する前記反射信号の前記最初のサンプルが、期間δ２により、期間δ１から非同期化されて取得されるように、前記受信クロックが構成されるので、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２１】
前記同期化モジュールが、ＰＬＬ回路、またはＤＬＬ回路である
ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気ケーブルにおける障害検出の分野に関係すると共に、更に具体的には、反射率測定法を使用して有線電気ネットワークにおける障害を検出して該障害の位置を判定する方法であって、以下の、−前記ネットワーク内のケーブルに検査信号を注入する段階と、−前記ケーブル上の反射信号を取得する段階と、−前記反射信号を周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングする段階とを含む方法に関係する。
【０００２】
本発明は、更に、本発明による方法を使用するように構成された装置に関係する。
【０００３】
本発明による方法及び装置は、オンボードシステム（onboard system）の有線ネットワークにおける障害をリアルタイムに検出することに、特に適応する。
【背景技術】
【０００４】
特にオンボードシステムにおける、自動制御可能な検査、監視、及び通信操作をリアルタイムに遂行するための複雑な電子機器の統合の進展は、データを入力して転送するための有線電気ネットワークの使用を、かなり増加させた。
【０００５】
この発展は、電源、及び情報転送ケーブル、及び電気コネクタに加えられた外的な条件（機械的なもの、温度、湿度）に起因する欠陥のある電気ネットワークを有する可能性の著しい増加を引き起こした。これらの条件は、しばしば電気ネットワークの時期尚早の劣化の原因になる。
【０００６】
従って、電気ネットワークは、良くない状態におけるコネクタまたは電気接続から生じる異常性によって故障状態になる可能性がある。このとき多くの問題が配線に関係する故障の結果として発生すると共に、時々重大な結果（火災、航空機クラッシュ、車両故障）を生む可能性がある。
【０００７】
従って、電気接続の状態を監視する能力は、電気ネットワークの信頼性、及び特にオンボード（onboard）の電気ネットワークの信頼性を増大させるための付加的利点になる。
【０００８】
このような状況における本発明の目的は、高い精度で起こり得る障害の検出、位置特定、および特性解析を行う目的で電気ネットワークにおけるケーブルの状態を監視するのに反射率測定法を使用する、高性能で低価格の方法及び装置を提案することである。
【０００９】
反射率測定法は、波を媒体に注入すると共に、物理的媒体内の波動伝搬現象を使用して反射波を分析することから成る、レーダの原理に基づく方法である。
【００１０】
電気ケーブルの状態を分析することに反射率測定法を使用するために、短い波長、またはケーブル長に相当する波長を有する信号が、このケーブルに注入されなければならないと共に、これは、高周波信号または広帯域信号の使用を意味する。反射率測定法は、本質的に、時間領域反射率測定法（Time Domain Reflectometry：ＴＤＲ）及び周波数領域反射率測定法（Frequency Domain Reflectometry：ＦＤＲ）として、２つの分析ドメインにおいて行われる。
【００１１】
１つの技術的な問題は、反射率測定法の精度が、２つの変数、すなわちサンプリングレート及び注入された信号の期間（duration）によって変わるという事実に起因している。
【００１２】
測定精度は、測定システムのサンプリングレートを増加させると共に、注入された信号の期間を減少させることによって向上され得る。
【００１３】
オンボード診断装置のサンプリングレートを増加することは、難しいかもしれないと共に、それは厳しい条件（増加したコスト、及び、複雑さ、消費量、温度等）を導入し得る。サンプリング装置の動作速度は、１００メガヘルツのオーダ（order：等級）である。同軸ケーブルに関する診断の精度は、以下の、１００ＭＨｚで１ｍ、１ＧＨｚで１０センチメートル、１０ＧＨｚで１センチメートル等、のように変化する。
【００１４】
１ｍの精度は、オンボードアプリケーション、例えば自動車配線の診断には十分ではない。１センチメートルの精度は、オンボード電気ネットワークの場合には、満足させるのが困難な条件を導入することになる。
【００１５】
更に、サンプリングレートの増加は、まず第一に、高周波信号をデジタル化するために使用される構成要素のコスト、及びこれらの構成要素を使用することの複雑さに起因する経済問題に直面すると共に、第二に、監視されるべきケーブルの通過帯域が通常は注入された診断信号によって使用される通過帯域よりはるかに低いという事実に起因する技術的な問題に直面する。
【００１６】
高電圧信号伝送ケーブルは、エネルギーを伝送するように設計されていると共に、元来高周波信号を伝搬させるように設計されていない。これは、診断信号の減衰になると共に、診断信号の減衰は、診断信号の期間が減少するときに更に大きくなる。
【００１７】
更に、診断装置のサンプリングレートが正しいとしても、もし診断信号が非常に減衰されるならば、障害を検出することは難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の第１の目的は、反射率測定法を使用して、電気ネットワーク内のケーブル上の障害検出及び位置特定技術の精度を向上させることである。
【００１９】
本発明の別の目的は、オンボード電気ネットワークにおける障害検出及び位置特定のために、反射率測定法の技術を使用すること、及び数十メガヘルツから数百メガヘルツの周波数で動作すると共に、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）によって容易に制御できる、現存する従来の低コストのアナログデジタルコンバータを備える装置を使用すること、から成る。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
これらの目的は、反射率測定法による有線電気ネットワークにおける障害の検出と位置特定の方法であって、以下の、−前記ネットワーク内のケーブルに検査信号を注入する段階と、−前記ケーブル上の反射信号を取得する段階と、−前記反射信号を周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングする段階とを含み、これらの３つの段階が“取得段階”を定義すると共に、更に、−上記の段階（取得段階）をＮ回（Ｎは整数）繰り返す段階と、−それぞれの注入された検査信号に対して、対応する前記反射信号から、ｎ個（ｎは整数）のサンプルを取得する段階と、−前記有線電気ネットワークにおける障害を検出して位置を特定するために、Ｍ＝ｎ×Ｎ個の取得されたサンプルを分析する段階とを含む方法を使用して達成される。
【００２１】
更に、本発明による方法は、その間に、前記取得されたサンプルが、検査されたケーブルに注入された検査信号に応じて各徴候に対して定義された適応的しきい値と比較される段階を含む。
【００２２】
本発明は、取得された信号が変化しないと仮定すると共に、それは、想定されるアプリケーションに関する一般的な場合である。
【００２３】
本発明による方法の第１の実施例では、各取得段階において、前記ネットワークのケーブルに対する検査信号の注入は、値δずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始時刻から非同期化され、前記反射信号の最初のサンプルは、前記取得段階の開始と同期化されて取得され、前記反射信号の後続のサンプルは、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される。
【００２４】
本発明による方法の第２の実施例では、各取得段階において、前記ネットワークのケーブルに対する検査信号の注入は、前記取得段階の開始時刻と同期化され、前記反射信号の最初のサンプルは、値δずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始に関して非同期化された方法で取得され、前記反射信号の後続のサンプルは、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される。
【００２５】
δがＴｅ／Ｎに等しい場合において、本発明は、周波数Ｎ／Ｔｅでサンプリングすることをシミュレートすると共に、従って、位置特定の精度を要素Ｎによって向上させることが可能である。
【００２６】
本発明による方法の第３の実施例では、各取得段階において、前記ネットワークのケーブルに対する検査信号の注入は、δ１ずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始時刻から非同期化され、前記反射信号の最初のサンプルは、値δ２ずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始に関して非同期化された方法で取得され、前記反射信号の後続のサンプルは、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される。
【００２７】
期間δ、δ１、及びδ２の値は、好ましくはサンプリング周期Ｔｅから独立している。
【００２８】
本発明による方法は、取得されたサンプルを分析する段階の前に、前記Ｍ個のサンプルから反射信号を再構成すると共に、このように再構成された前記信号の分析を元にして前記有線電気ネットワークにおける障害を検出して位置を特定することから成る段階を更に含む。
【００２９】
前記有線電気ネットワークにおける障害は、各取得されたサンプルのリアルタイムの分析によって、及び連続的な分析の結果を処理することによって、検出されて位置特定される。
【００３０】
本発明による方法の追加の特性によれば、前記数Ｎは、電気ケーブルに関する要求される障害検出及び位置特定の精度に応じて選択される。
【００３１】
前記方法の好ましい一実施例において、前記検査信号は、矩形の信号である。
【００３２】
この実施例において、本発明による方法は、前記矩形の信号の期間を検査することから成る段階を更に含む。
【００３３】
その代わりに、前記検査信号は、一連の矩形の信号から成る。
【００３４】
障害が前記ネットワークにおけるケーブル上で検出される場合に、前記障害は、前記ケーブルに注入された前記検査信号が送信される瞬間と、前記ケーブル上の前記障害に対応する前記反射信号が到着する瞬間との間の期間に応じて、前記ケーブル上で位置が特定される。
【００３５】
本発明による方法は、以下の、−前記ネットワーク内のケーブルに検査信号をＮ回（Ｎは整数）注入するように設計されている放出モジュールと、−各注入された信号に対する反射信号を取得するモジュールであって、各反射信号を周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングする手段を有する受信モジュールと、−前記放出モジュールと前記受信モジュールとを同期化及び非同期化する手段を有し、Ｍ＝ｎ×Ｎ個の取得されたサンプルを分析する検査モジュールとを備える装置によって使用される。
【００３６】
本発明によれば、前記装置は、前記取得されたサンプルを、注入された検査信号及び検査されたケーブルに応じて各徴候に対して定義された適応的しきい値と比較する手段を更に備える。
【００３７】
本発明によれば、前記検査モジュールは、放出クロックと受信クロックを生成するための同期化モジュールを更に備え、前記放出クロックの周波数は、前記反射信号のサンプリング周波数から非同期化される。
【００３８】
前記同期化モジュールは、ＰＬＬ回路、またはＤＬＬ回路である。
【００３９】
ＰＬＬ回路は、瞬間的な出力位相を瞬間的な入力位相に従動させると共に、更に、出力周波数が入力周波数の倍数である、位相ロックループである。ＤＬＬ（Delay Locked Loop：遅延ロックループ）回路は、ＰＬＬ回路と類似した、発振器を備えない回路である。この回路は、クロック信号の位相を変更するために使用され得る。
【００４０】
各放出が、期間δにより、先行する前記放出から非同期化されるように、前記放出クロックは構成される。
【００４１】
第１の変形において、前記検査信号が前記ネットワークのケーブルに注入される連続する瞬間が、δずつ増やされる期間により、前記受信クロックに対して非同期化されるように、前記放出クロックは構成され、前記受信クロックは、前記反射信号の最初のサンプルが取得される瞬間を判定し、前記反射信号の後続のサンプルは、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される。
【００４２】
第２の変形において、前記放出クロックは、検査信号の前記ネットワークのケーブルへの連続する注入が実行される瞬間を判定し、各注入された信号に対する前記反射信号の最初のサンプルが、δずつ増やされる期間により、前記放出クロックに対して非同期化されて取得されるように、前記受信クロックは構成され、前記反射信号の後続のサンプルは、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される。
【００４３】
第３の変形において、本発明による装置は、システムの動作速度を制御する汎用クロックを備え、前記検査信号の前記ネットワーク内のケーブルへの連続する注入が、増やされる期間δ１により、前記汎用クロックから非同期化されるように、前記放出クロックは構成され、各注入された信号に対して、前記反射信号の最初のサンプルが、δ２ずつ増やされる期間により、前記汎用クロックに対して非同期化されて取得されるように、前記受信クロックは構成され、前記反射信号の後続のサンプルは、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される。
【００４４】
第４の変形において、前記検査信号の前記ネットワークのケーブルへの連続する注入が、期間δ１により、前記サンプリング期間Ｔｅから非同期化されるように、前記放出クロックは構成され、各注入された信号に対する前記反射信号の前記最初のサンプルが、期間δ２により、期間δ１から非同期化されて取得されるように、前記受信クロックは構成され、前記反射信号の後続のサンプルは、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される。
【００４５】
好ましくは、前記同期化モジュールは、ＰＬＬ回路、またはＤＬＬ回路から成る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による方法を使用する有線ネットワーク及び装置を含む原理図を示す図である。
【図２】本発明による方法を実施することになる装置の第１の実施例を示す図である。
【図３】本発明による方法を使用することになる装置に統合された検査モジュールを図式的に示す図である。
【図４】図３における検査モジュールに統合された同期化モジュールを図式的に示す図である。
【図５】本発明による方法によって使用されるオーバーサンプリング定理を示す図である。
【図６】本発明による方法の第１の実施例を例証するフローチャートを示す図である。
【図７】本発明による方法の第２の実施例を例証するフローチャートを示す図である。
【００４７】
本発明の他の特性及び利点は、添付された図面を参照して、制限しない例として与えられた以下の記述から、明瞭になるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、例えばエネルギー伝送ネットワーク、工業工程を制御するための電気ネットワーク、有線通信ネットワーク、または、更に移動体（航空機、列車、車両等）に取り付けられたオンボード有線電気ケーブルのような、特性インピーダンスＺｃを有する有線電気ネットワーク４の入力に接続された、反射率測定法を使用する障害検出及び位置特定装置２を示す。
【００４９】
図２において見られ得るように、装置２は、検査信号をネットワーク４に注入するように設計されている放出モジュール６と、各注入された検査信号に対する反射信号を取得するように設計されているモジュールであって、各反射信号を周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングする手段を有する受信モジュール８と、反射信号のサンプルを分析するように設計されている検査モジュール１０とを備える。
【００５０】
図３において見られ得るように、検査モジュール１０は、放出クロック信号１４及び受信クロック信号１６を生成することになる同期化モジュール１２と、反射信号１８を受け取る分析モジュールとを備える。
【００５１】
図４において図式的に示された好ましい一実施例において、同期化モジュール１２は、障害検出装置の動作クロック信号２２を元にして本来知られている方法で放出クロック信号１４及び受信クロック信号１６を生成するＰＬＬ回路２０から構成される。
【００５２】
動作中、放出モジュール２は、検査信号を電気ネットワーク４にＮ回（Ｎは整数）連続して注入すると共に、連続する注入は、Ｔｅに比較して非常に短い期間δ（恐らくは、ほぼ数百ピコセコンド程度、またはそれ以下）により、非同期化される。電気ネットワーク４によって反射される各信号は、周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングされると共に、ここでＴｅは、各反射信号に対してｎ個（ｎは整数）のサンプルを取得するようなサンプリング周期である。
【００５３】
ｓ（ｔ）を反射信号、Ｓｅ（ｋ）をサンプリングされた信号、そしてＴｅをサンプリング周期とすると、その場合に、以下の関係を得る。
【００５４】
【数１】
2011509035.tif 000003
【００５５】
本発明は、もし検査信号ｅ（ｔ）が電気ネットワークに再び注入されるならば、その場合に、２番目に注入された検査信号に対応する反射信号ｓ２（ｔ）は、ｓ２（ｔ）＝ｓ（ｔ）（静止したネットワークを仮定する）であるという事実を利用する。
【００５６】
もし信号ｅ（ｔ）の注入の間に時間オフセットδ２＜Ｔｅを導入するならば、そして対応する反射信号ｓ２（ｔ）がサンプリングされる場合、以下の関係を得る。
【００５７】
【数２】
2011509035.tif 000004
【００５８】
もしこの動作が、以下の関係式
【数３】
2011509035.tif 000005
を使用して、Ｎ回繰り返されたならば、次式を得る。
【００５９】
【数４】
2011509035.tif 000006
【００６０】
従って、図５において示されたように、各反射信号のサンプルは、各取得された反射信号に対するサンプリング周期Ｔｅを維持しながら、Ｔｅ／Ｎの擬似サンプリング周期を獲得するために、結合され得る。
【００６１】
図５において、検査信号は、電気ネットワーク４におけるケーブルにＮ回連続して注入される矩形信号である。反射信号ｓ（ｔ）は、ｎ個のサンプルｓｅｉ（ｋ）（ｉ＝０からｎ−１）を取得するために、周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングされる。放出クロック信号１４は、Ｎ個のマーカ３０で表される。ｎ×Ｎ個のサンプルｓｅｉ（ｋ）は、更に正確にネットワークケーブルを表す診断カーブを反映するオーバーサンプリングされた反射信号を再構成するために結合されるか、または連続するサンプルの静態分析によって前記診断カーブの表示を獲得するために、反射信号の再構成の前に個々に分析される。
【００６２】
従って、各検査信号に関して、受信モジュール８は、数百ＭＨｚ、または更に数ＭＨｚまたは数Ｈｚで動作する変換器から、ｎ×Ｎ個のサンプルを取得する。測定精度は、もはや変換器には依存しない。
【００６３】
更に一般的には、同期化モジュール１２は、検査信号のＮ回の連続する注入がサンプリング周期Ｔｅと同期化しないように、放出クロック信号１４と反射信号１８のサンプリング周波数とを制御する。
【００６４】
有利に、検査信号が矩形であるとき、検査モジュール１０は、反射信号の減衰を減少させるように、この信号の幅を検査する。これは、検査されたケーブルの物理的特性を考慮する。
【００６５】
図６において例証された第１の実施例において、本発明による方法は、以下の、−ネットワーク４内のケーブルに検査信号ｅ（ｔ）を注入する段階（ステップ３０）と、−反射信号を周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングする段階（ステップ３２）と、−反射信号に関して獲得されたサンプルの数を計数すると共に、獲得されたサンプルの数を診断されるべきケーブルまたはネットワークの長さに応じて事前に定義された数ｎと比較する段階（ステップ３４）と、−ステップ３０、３２、及び３４をＮ回繰り返す段階（矢印３６）と、−放出クロック１４を期間δだけシフトする段階と、−獲得されたｎ×Ｎ個のサンプルから反射信号を再構成する段階（ステップ３８）と、−障害を検出するために反射信号を分析する段階（ステップ４０）とを含む。
【００６６】
本発明の範囲からはずれずに、分析する段階（ステップ４０）は、信号処理アルゴリズムを使用して実行され得る点に注意が必要である。
【００６７】
この実施例において、獲得されたＭ＝ｎ×Ｎ個のサンプルは、まず記憶されると共に、その次に、後で分析されることになる反射信号を再構成するために使用される。
【００６８】
図７は、サンプリングする段階（ステップ３２）と並列に分析する段階（ステップ４０）が遂行される第２の実施例を示す。この場合、その信号は、再構成されず、その結果、障害を位置決めすることの結果は、迅速に獲得され得る。
【００６９】
図４に示される同期化モジュールの一例の実施例において、使用されるＰＬＬ回路は、ＦＰＧＡで入手可能であると共に、それは、放出クロック信号と受信クロック信号との間の最小の時間オフセットを生成し得る。その値は、以下の式によって与えられる。
【００７０】
【数５】
2011509035.tif 000007
【００７１】
ここで、ｆｖｃｏは、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）の周波数を表す。この周波数は、１００［ＭＨｚ］の入力周波数に対して、１０００［ＭＨｚ］と同じくらい高くなり得る。その結果は、最小の時間オフセットδｍｉｎ＝１２５［ｐｓ］であると共に、それは、８［ＧＨｚ］のオーバーサンプリング周波数に相当する。
【００７２】
しかしながら、その非同期化は、本発明の枠組の外にはずれずに、２つの信号の間の時間オフセットを検査することが可能であるあらゆるシステム、例えばＤＬＬ（Delay Locked Loop）回路またはあらゆる他の回路などから、実行可能である。
【００７３】
本発明による方法が、本発明の枠組の外にはずれずに、受信クロック信号を固定すると共に、サンプリング信号と比較して放出クロック信号をシフトすることによって、あるいは放出クロックを固定すると共に、サンプリング信号と比較して受信クロック信号をシフトするかまたは両方のクロック信号をシフトすることによって、遂行され得る点に注意が必要である。
【００７４】
更に、サンプリングされた信号を処理するために使用される本発明による装置及び方法が、サンプリングから得られたその結果生じるピークを検出するために、入力信号に応じて各診断に関して計算し直される適応的しきい値を使用する点に注意が必要である。
【符号の説明】
【００７５】
２    障害検出及び位置特定装置
４    有線電気ネットワーク
６    放出モジュール
８    受信モジュール
１０    検査モジュール
１２    同期化モジュール
１４    放出クロック信号
１６    受信クロック信号
１８    反射信号
２０    ＰＬＬ回路（分析モジュール）
２２    動作クロック信号
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年6月3日(2009.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射率測定法を使用して有線電気ネットワークにおける障害を検出して該障害の位置を判定する方法であって、
−以下の、
−前記ネットワーク内のケーブルに検査信号を注入し、
−前記ケーブル上の反射信号を取得し、
−前記反射信号を周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングし、
−上記の段階をＮ回（Ｎは整数）繰り返すステップ
を有する、取得段階と、
−以下の、
−それぞれの注入された検査信号に対して、対応する前記反射信号から、ｎ個（ｎは整数）のサンプルを取得し、
−Ｍ＝ｎ×Ｎ個の取得されたサンプルを分析し、
−前記Ｍ個の取得されたサンプルから反射信号を再構成するステップ
を有する、前記有線電気ネットワークにおける障害検出及び位置特定段階とを含み、
前記ネットワークのケーブルに対する検査信号の前記注入が、値δずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始時刻から非同期化（または同期化）され、前記反射信号の最初のサンプルが、前記取得段階の開始時刻と同期化されて（または非同期化されて）取得されるので、更に、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ネットワークのケーブルに対する検査信号の連続する注入が、δずつ増やされる期間によって、前記サンプリング周期Ｔｅから非同期化され、各注入された信号に対して、前記反射信号の最初のサンプルが前記サンプリング周期Ｔｅと同期化されて取得されるので、更に、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記期間δの値が、前記サンプリング周期Ｔｅから独立している
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各取得段階において、前記ネットワークのケーブルに対する検査信号の注入が、δ１ずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始時刻から非同期化され、前記反射信号の最初のサンプルが、値δ２ずつ増やされる期間によって、前記取得段階の開始から非同期化されて取得されるので、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、前記サンプリング周期Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記有線電気ネットワークにおける障害の検出及び位置特定が、各取得されたサンプルのリアルタイムの分析によって、及び連続的な分析の結果を処理することによって実行される
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記数Ｎは、要求される障害検出及び位置特定の精度に応じて選択される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記検査信号が、矩形の信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記矩形の信号の期間を検査することから成る段階を更に含む
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記検査信号が、一連の矩形の信号から成る
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
障害が、前記ケーブルに注入された前記検査信号が送信される瞬間と、前記ケーブル上の前記障害に対応する前記反射信号が到着する瞬間との間の期間に応じて、ケーブル上で位置が特定される
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
反射率測定法による有線電気ネットワークにおける障害検出と位置特定のための装置であって、
−前記ネットワーク内のケーブルに検査信号をＮ回（Ｎは整数）注入するように設計されている放出モジュール（２）と、
−各注入された信号に対する反射信号を取得するモジュールであって、各反射信号を周波数Ｆｅ＝１／Ｔｅでサンプリングする手段を有する受信モジュール（８）と、
−Ｍ＝ｎ×Ｎ個の取得されたサンプルを分析する検査モジュール（１０）とを備え、
前記検査モジュール（１０）が、放出クロックと受信クロックを生成するための同期化モジュール（１）を備え、前記放出クロックの周波数が、前記反射信号のサンプリング周波数から非同期化される
ことを特徴とする装置。
【請求項１２】
各放出が、期間δにより、先行する前記放出から非同期化されるように、前記放出クロックが構成される
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記検査信号が前記ネットワークのケーブルに注入される連続する瞬間が、期間δにより、前記受信クロックに対して非同期化されるように、前記放出クロックが構成され、前記反射信号の最初のサンプルが取得される瞬間を判定するように、前記受信クロックが構成されるので、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
検査信号の前記ネットワークのケーブルへの連続する注入が実行される瞬間を判定するように、前記放出クロックが構成され、各注入された信号に対する前記反射信号の最初のサンプルが、期間δにより、前記放出クロックに対して非同期化されて取得されるように、前記受信クロックが構成されるので、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記装置が、汎用クロックを備え、前記検査信号の前記ネットワーク内のケーブルへの連続する注入が、期間δ１により、前記汎用クロックから非同期化されるように、前記放出クロックが構成され、各注入された信号に対して、前記反射信号の最初のサンプルが、期間δ２により、前記汎用クロックに対して非同期化されて取得されるように、前記受信クロックが構成されるので、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記検査信号の前記ネットワークのケーブルへの連続する注入が、期間δ１により、前記サンプリング期間Ｔｅから非同期化されるように、前記放出クロックが構成され、各注入された信号に対する前記反射信号の前記最初のサンプルが、期間δ２により、期間δ１から非同期化されて取得されるように、前記受信クロックが構成されるので、前記反射信号の後続のサンプルが、前記最初のサンプルと比較して、Ｔｅの倍数である一定の遅延で取得される
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記同期化モジュールが、ＰＬＬ回路、またはＤＬＬ回路である
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【国際調査報告】
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