(57)【要約】少なくとも１つの建物状態またはステータスに関連付けられているデータが、１または複数のセンサによって感知される。これらのセンサからのデータは、データバスを介して送信され、中央コンピュータによって受信されることが可能である。加えて、変調された信号が、送信機のうちの一方または両方によってデータバスを介して送信されることが可能である。その変調された信号は、受信機において受信され、それは、その受信された変調された信号を分析し、その分析に基づいて、データバス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定する。たとえば、受信機は、その受信された信号を、予想されたパターンと比較することができ、食い違いが存在する場合には、断続的な故障が存在すると判定される。受信機は、その分析に基づいて故障の場所を特定することもできる。
2014517568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物における通信ネットワークであって、
電力バスと、
データバスと、
前記電力バスおよび前記データバスに結合されている少なくとも１つの感知装置であり、少なくとも１つの建物状態またはステータスに関連付けられているデータを感知するように構成されている少なくとも１つの感知装置と、
前記電力バスおよび前記データバスに接続されているデータ処理モジュールであり、前記少なくとも１つの感知装置から受信される前記データを受信して処理するように構成されているデータ処理モジュールと、
前記データバスに結合されているデータバスエラー判定機器であり、前記データバスを介して第１の変調された信号を送信し、前記第１の変調された信号を受信し、前記受信された第１の変調された信号を分析し、前記分析に基づいて、前記データバス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定するように構成されているデータバスエラー判定機器と
を含むことを特徴とするネットワーク。
【請求項２】
前記電力バスに結合されている電力バスエラー判定機器であって、前記電力バスを介して第２の変調された信号を送信し、前記第２の変調された信号を受信し、前記受信された第２の変調された信号を分析し、前記分析に基づいて、前記電力バス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定するように構成されている電力バスエラー判定機器
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク。
【請求項３】
前記第１の変調された信号は、前記データバスおよび前記電力バスの両方を介して送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記データバスエラー判定機器は、単一の受信機および複数の送信機を含むことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク。
【請求項５】
前記複数の送信機のそれぞれは、別々に変調された信号を前記単一の受信機へ送信することを特徴とする請求項４に記載のネットワーク。
【請求項６】
前記データ処理モジュールは、前記建物においてアラーム状態が存在するか否かを判定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク。
【請求項７】
前記少なくとも１つの感知装置は、温度センサ、放射能センサ、モーションセンサ、圧力センサ、および湿度センサから構成されているグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク。
【請求項８】
建物において配置されている通信ネットワークであって、
前記建物内に少なくとも部分的に配置されているデータバスと、
前記建物において配置されており、前記データバスに結合されている少なくとも１つの感知装置であり、前記建物において配置されており、少なくとも１つの建物状態またはステータスに関連付けられているデータを感知し、前記データバスを介して第１の複数の変調された信号を送信するように構成されており、前記第１の変調された信号は、前記第１の変調された信号のうちのそれぞれの間における干渉を回避するアプローチに従って変調されている、少なくとも１つの感知装置と、
前記データバスに接続されているデータ処理モジュールであり、前記少なくとも１つの感知装置から前記複数の第１の変調された信号を受信し、前記第１の変調された信号を処理するように構成されているデータ処理モジュールと
を含むことを特徴とするネットワーク。
【請求項９】
前記少なくとも１つの感知装置に結合されている電力バスと、
前記電力バスに結合されている電力バスエラー判定機器であって、前記電力バスを介して第２の複数の変調された信号を送信し、前記第２の複数の変調された信号を受信し、前記受信された第２の複数の変調された信号を分析し、前記分析に基づいて、前記電力バス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定するように構成されている電力エラー判定機器と
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１０】
前記データバスエラー判定機器は、単一の受信機および複数の送信機を含むことを特徴とする請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１１】
前記データ処理モジュールは、前記変調されたデータ信号を処理して、前記建物においてアラーム状態が存在するか否かを判定するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの感知装置は、温度センサ、放射能センサ、モーションセンサ、圧力センサ、湿度センサから構成されているグループから選択されることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１３】
前記データ信号は、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）変調、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）変調、バイナリーシフトキーイング（ＢＳＫ）変調、バイナリー位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）変調、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）変調、オフセット直交位相シフトキーイング（ＯＱＰＳＫ）変調、最小シフトキーイング（ＭＳＫ）変調、ガウス最小シフトキーイング（ＧＭＳＫ）、およびマルチ位相シフトキーイング（Ｍ−ＰＳＫ）、Π／４  ＱＰＳＫ変調から構成されているグループから選択されるアプローチに従って変調されていることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク。
【請求項１４】
乗り物に配置されている通信ネットワークであって、
データバスと、
前記データバスに結合されている少なくとも１つの感知装置であり、前記乗り物に関連付けられている少なくとも１つの状態またはステータスに関連付けられているデータを感知するように構成されている少なくとも１つの感知装置と、
前記データバスに接続されているデータ処理モジュールであり、前記少なくとも１つの感知装置から前記データを受信して処理するように構成されているデータ処理モジュールと、
前記データバスに結合されている複数の送信機および単一の受信機と
を含み、前記送信機は、前記データバスを介して第１の複数の変調された信号を送信するように構成されており、前記受信機は、前記複数の第１の変調された信号を受信し、前記受信された信号を分析し、前記分析に基づいて、前記データバス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定するように構成されていることを特徴とするネットワーク。
【請求項１５】
前記乗り物は、車、トラック、船舶、および航空機から構成されているグループから選択されることを特徴とする請求項１４に記載のネットワーク。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの感知装置に結合されている電力バスと、
前記電力バスに結合されている電力バスエラー判定機器であって、前記電力バスを介して第２の変調された信号を送信し、前記第２の変調された信号を受信し、前記受信された変調された電力信号を分析し、前記分析に基づいて、前記電力バス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定するように構成されている電力バスエラー判定機器と
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のネットワーク。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの感知装置は、温度センサ、放射能センサ、モーションセンサ、圧力センサ、湿度センサから構成されているグループから選択されることを特徴とする請求項１４に記載のネットワーク。
【請求項１８】
建物におけるネットワーク内の故障を判定する方法であって、
少なくとも１つの建物状態またはステータスに関連付けられているデータを少なくとも１つの感知装置によって感知するステップと、
データバスを介して前記少なくとも１つの感知装置から前記データを受信して処理するステップと、
前記データバスを介して第１の変調された信号を送信し、前記第１の変調された信号を受信し、前記受信された第１の変調された信号を分析し、前記分析に基づいて、前記データバス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの感知装置に結合されている電力バスを介して第２の変調された信号を送信し、前記第２の変調された信号を受信し、前記受信された第２の信号を分析し、前記分析に基づいて、前記電力バス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記変調されたデータ信号を送信するステップは、複数の信号を単一の受信機へ送信するステップを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の変調された信号を送信するステップは、キャリア信号を送信するステップと、前記キャリア信号が受信機において著しいひずみを伴わずに受信された場合には前記データバスを介してデータ信号を送信するステップとを含み、受信するステップは、前記受信機において前記データ信号を受信するステップと、前記データ信号を分析して、前記データバス上に断続的な故障が存在するか否かを判定するステップとを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの感知装置は、温度センサ、放射能センサ、モーションセンサ、圧力センサ、および湿度センサから構成されているグループから選択されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
建物において少なくとも部分的に配置されているデータ通信ネットワークを介して通信を行うことを決定する方法であって、
建物において配置されている少なくとも１つの感知装置によってデータを感知するステップであり、前記データは、少なくとも１つの建物状態またはステータスに関連付けられている、ステップと、
前記建物において配置されているデータバスを介して第１の複数の変調された信号を送信するステップであり、前記第１の複数の変調された信号は、前記第１の複数の信号のうちのそれぞれの間における干渉を回避するアプローチに従って変調されている、ステップと、
前記少なくとも１つの感知装置から前記第１の複数の変調された信号を受信し、前記受信された第１の複数の変調された信号内の前記データを処理するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記少なくとも感知装置に結合されている電力バスを介して第２の複数の変調された信号を送信し、前記第２の複数の変調された信号を受信し、前記受信された第２の複数の変調された信号を分析し、前記分析に基づいて、前記電力バス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記信号は、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）変調、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）変調、バイナリーシフトキーイング（ＢＳＫ）変調、バイナリー位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）変調、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）変調、オフセット直交位相シフトキーイング（ＯＱＰＳＫ）変調、最小シフトキーイング（ＭＳＫ）変調、ガウス最小シフトキーイング（ＧＭＳＫ）、マルチ位相シフトキーイング（Ｍ−ＰＳＫ）、Π／４  ＱＰＳＫ変調から構成されているグループから選択される任意のアプローチに従って変調されていることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
乗り物におけるネットワーク内の断続的な故障の存在を判定する方法であって、
前記乗り物において配置されている少なくとも１つの感知装置によってデータを感知するステップであり、前記データは、前記乗り物に関連付けられている少なくとも１つの状態またはステータスに関連付けられている、ステップと、
前記少なくとも１つの感知装置から前記データを受信して処理するステップと、
前記データバスを介して複数の第１の変調された信号を送信し、単一の受信機において前記複数の第１の変調された信号を受信し、前記受信された複数の第１の変調された信号を分析し、前記分析に基づいて、前記データバス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの感知装置に結合されている電力バスを介して第２の変調された信号を送信し、前記第２の変調された信号を受信し、前記受信された第２の変調された信号を分析し、前記分析に基づいて、前記電力バス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記分析するステップは、前記受信された変調されたデータ信号を所定のパターンと比較するステップを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、電気システムまたはネットワークにおける電気故障を検知および／または位置特定するためのアプローチに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年４月１９日に出願された米国特許出願第１３／０８９，９０６号明細書の継続出願であり、またそれに対する利益を主張するものであり、それは、参照によってその全体が本明細書に組み込まれている。
【０００３】
断続的な電気故障は、電気システムまたはネットワーク内で、しばしば予測できない様式でときおり現れる物理的な事象である。断続的な故障がシステムにおいて発生すると、システムは、誤った結果をもたらす可能性があり、または機能しなくなることがある。ネットワークにおいて発生する特定の電気故障のいくつかの具体的な例を挙げると、ワイヤが隣のワイヤにこすれる場合があり、その接触の結果として小さな電気アークがもたらされる場合がある。別の例においては、クランプが、ワイヤを取り巻いている絶縁体を突き破ってワイヤに接触して、故障をもたらす場合がある。さらに別の例においては、ワイヤがコネクタの後端において切れ、それによって故障をもたらす場合がある。さらに別の例においては、腐食が、所与のシステム内でワイヤとピンとの間における断続的な非接触をもたらす場合がある。別の例においては、システム内のワイヤ上のひび割れが、それらの上への水の滴りをもたらし（またはワイヤが、その他の物質と接触し）、それによって電気故障をもたらす場合がある。電気コイルを伴うシステムにおいては、電気機械内の内部コイル巻間絶縁が機能しなくなって、電気故障をもたらす場合もある。
【０００４】
断続的な電気故障の結果は、深刻になることがあり、多くの場合、電気機器に多大なダメージをもたらすことがあり、ユーザが負傷する結果になることがあり、または人命の喪失をもたらすことさえある。たとえば、いくつかの電気故障の発生に起因して、電気火花が誘発される場合がある。それらの故障が航空機において発生する場合に、燃料タンクの近くで電気故障が発生すれば、燃料タンクの爆発が発生する可能性がある。たとえ壊滅的なダメージまたは負傷が発生しなくても、断続的な電気故障の発生の結果として、機械またはシステムの稼働寿命が短縮される場合がある。断続的な故障の１つの特徴は、それらが無作為であり、予測できないということである。それらの再発も、予測できない。しかしながら、断続的な故障が検知されないまま、および修復されないまま放置されると、その後に、重大な、破滅的な、および永続的な故障が続く可能性があり、それは、死亡、障害、または破壊をもたらす場合がある。
【０００５】
電気故障を識別することにおける従来の試みは、電気システムの目視検査または器具によって補助された検査に依存してきた。しかしながら、これらの従来のアプローチに伴って、さまざまな不利な点が存在する。たとえば、システムのオペレーションは、故障が存在するか否かを判定するために頻繁に一時停止されなければならず、それによって、システムの所有者またはオペレータにとって収益の喪失などのさまざまな問題をもたらしていた。その上、既存のシステム内の多くの場所は、到達すること、および／または観察することが困難である場合が多く、それによって、これらのアプローチの有効性を大幅に制限していた。これらの従来のアプローチはまた、多くのケースにおいて故障を検知することができないと判明した。なぜなら、故障の持続時間は短い場合が多く、この短時間の断続的な故障事象の後には、システムは、まるで何ごとも起こらなかったかのように正常に動作したためである。したがって、観察者が故障の発生を見逃すことは、比較的たやすいことであった。加えて、これらのアプローチは、使用される任意の機器を差し出がましく配置することに依存する場合が多く、既存のシステムの少なくとも何らかの途絶につながる場合が多かった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
その他の従来のアプローチは、観察されているネットワークの全体にわたって電磁波を送信することに依存していた。従来の一例においては、ネットワーク内でパルスが送信され、あらゆる反射が分析されて、故障が存在するか否かを判定していた。より具体的には、入射定在波またはインパルスが送信されて、ネットワーク内で反射され、次いで、入射パルスと反射されたパルスとの間における時間が計算されて、パルスが反射された場所までの距離を判定していた。次いで、さまざまな基準が使用されて、その反射が潜在的な故障であるか否かを判定していた。この技術に伴う１つの問題点は、入射波を反射したワイヤ材料（たとえば、ネットワーク内の分岐）における何らかの変化が、結果として、誤った故障判定をもたらすということであった。この技術に伴う別の問題点は、高電圧パルスの送信を必要とすることであり、薄いコイルを伴う（たとえば、短いワイヤまたは薄い巻線を伴う）いくつかの電気システムは、それに耐えることができなかった。別の時間領域反射率測定法は、拡散スペクトル技術を採用していたが、このアプローチは、上述の問題を解決するものではなかった。なぜなら、依然として高電圧パルス送信が必要とされ、依然として電気ネットワークの分岐上で反射が発生したためである。
【０００７】
別の従来のアプローチは、高電圧信号の代わりに、直接シーケンス拡散スペクトル変調信号を送信し、電気故障を見つけ出して位置特定する試みにおいて信号処理技術を採用していた。しかしながら、これらのアプローチは、依然として反射率測定に、すなわち、入射信号を送信することと、反射された信号を受信することと、距離計算のためのそれらのタイミングとに依存していた。結果として、このアプローチは、いくつかの状況のもとでは、高電圧入射電圧パルスを使用する必要性を克服したかもしれないが、ネットワーク内の、および接続された装置内の分岐のすべてのポイントにおいて反射が発生するという問題を依然として抱えていた。
【０００８】
反射率測定アプローチのさらに別の問題は、装置の場所が、電気システムの一方の端部、すなわちラインエンドまたはソースエンドのどちらかに近くなければならないということであった。さもなければ、注入された信号が両方の端部から反射されて、結合された、歪んだ、反射された信号が生じる結果となる。装置をどちらかの端部に配置するというこの要件は、満たすことが非常に困難である。なぜなら、多くの電気ネットワークは、複雑なフォーマットで、しばしばメッシュアーキテクチャーで接続されているためである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のさまざまな実施形態による故障判定システムを示すブロック図である。
【図２】本発明のさまざまな実施形態による故障判定システムにおいて使用するためのバイトマップの一例を示す図である。
【図３】本発明のさまざまな実施形態による故障判定のための１つのアプローチを示すブロック図および故障判定テーブルである。
【図４】本発明のさまざまな実施形態による故障判定機器を示すブロック図である。
【図５】本発明のさまざまな実施形態による、故障を判定するための１つのアプローチを示すフローチャートである。
【図６】本発明のさまざまな実施形態による、故障を判定するための１つのアプローチを示すフローチャートである。
【図７ａ】本発明のさまざまな実施形態による、電気故障を判定するための１つのアプローチを示すブロック図である。
【図７ｂ】本発明のさまざまな実施形態による、電気故障を判定するための１つのアプローチを示すフローチャートである。
【図８】本発明のさまざまな実施形態による送信機および受信機を示すブロック図である。
【図９】本発明のさまざまな実施形態によるコントローラモジュール（たとえば、送信機または受信機）を示すブロック図である。
【図１０】本発明のさまざまな実施形態による、送信ラインに結合されているコントローラモジュール（たとえば、送信機または受信機）を示す図である。
【図１１】本発明のさまざまな実施形態による、電気ネットワークに結合されているコントローラモジュール（たとえば、送信機または受信機）の別の例を示す図である。
【図１２】本発明のさまざまな実施形態による、電気ネットワークに結合されているコントローラモジュール（たとえば、送信機または受信機）の別の例を示す図である。
【図１３】本発明のさまざまな実施形態による磁気結合構成を示す図である。
【図１４】本発明のさまざまな実施形態による、壁の中に配置されているコントローラモジュール（たとえば、送信機または受信機）を示す図である。
【図１５】本発明のさまざまな実施形態によるコントローラモジュール（たとえば、送信機および／または受信機）を含むネットワークを示す図である。
【図１６】本発明のさまざまな実施形態による、光ネットワークにおいて使用される送信機および受信機の一例を示す図である。
【図１７】本発明のさまざまな実施形態による、光ネットワークにおいて使用される送信機および受信機の別の例を示す図である。
【図１８】本発明のさまざまな実施形態による故障判定装置を含むネットワークを示すブロック図である。
【図１９】本発明のさまざまな実施形態による故障判定装置を含むネットワークを示す図である。
【図２０】本発明のさまざまな実施形態による別の故障判定アプローチを示すフローチャートである。
【図２１】本発明のさまざまな実施形態に従って本明細書に記載されている故障判定アプローチのための変調アプローチの例を示す図である。
【図２２】本発明のさまざまな実施形態による故障判定アプローチを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図における要素は、単純かつ明快にするために示されており、必ずしも縮尺どおりに描かれているとは限らないということが当業者ならわかるであろう。たとえば、本発明のさまざまな実施形態の理解を高めるために、図における要素のうちのいくつかの寸法および／または相対的な配置が、その他の要素と比べて誇張されている場合がある。また、商業的に実現可能な実施形態において有用または必要である、多く見受けられる一方でよく理解されている要素は、本発明のこれらのさまざまな実施形態を見る上で妨げにならないようにするために、示されていない場合が多い。いくつかのアクションおよび／またはステップは、発生する特定の順に説明されているまたは示されている場合があるということがさらにわかるであろうが、順序に関するそのような特定性は実際には必要とされないということを当業者なら理解するであろう。本明細書において使用される用語および表現は、特定の意味が本明細書において別段に明記されている場合を除いて、それらの対応するそれぞれの調査領域および研究領域に関連してそのような用語および表現に与えられているような普通の意味を有するということも理解されるであろう。
【００１１】
電気ネットワークまたはその他のタイプのネットワーク（たとえば、光ネットワーク）内における故障の存在および場所を検知するためのアプローチが提供される。これらのアプローチは、１または複数の送信機を利用して、信号（たとえば、パケット）を、電気ワイヤ（または、任意のタイプの信号を伝送するその他のタイプの導線）を介してこれらの装置のうちのそれぞれにおけるカプラを経由して１または複数の受信機へ送信する。断続的な故障の一過性によってもたらされた信号送信におけるひずみに起因する、送信された信号と、（１または複数の）受信機において受信された信号との間における不一致に基づいて、電気故障（またはその他のタイプの故障）の存在が判定され、および／または場所が特定される。信号の注入および受信のためのこれらの結合構成は、２つの分割されたハーフカプラで作成されることも可能である。カプラをワイヤ側ハーフカプラ（ｗｉｒｅ−ｓｉｄｅ  ｈａｌｆ−ｃｏｕｐｌｅｒ）と、送信機または受信機のコントローラ内ハーフカプラ（ｉｎ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  ｈａｌｆ−ｃｏｕｐｌｅｒ）とに分割することによって、コントローラは、ポータブルになることができ、ワイヤ側ハーフカプラを介して電気ネットワークとの間でキャリア信号をワイヤレスにやり取りすることができる。本明細書に記載されているアプローチは、使用する上で扱いやすく、かつコスト効率がよく、高電圧信号の送信に依存せず、電気ネットワーク内の任意の場所に導入されることが可能であり、送信機と受信機との間において発生する故障の予測不能な断続的事象に対する効果的な検知ソリューションであり、従来のアプローチの問題の影響を受けにくい。
【００１２】
これらの実施形態のうちの多くにおいては、信号が、コントローラモジュールから第１の磁気結合を介して電気ネットワーク上へ導かれる。この信号は、電気ネットワークの全体にわたって送信され、１または複数の第２の磁気結合を介して１または複数の受信機モジュールにおいて受信される。その１または複数の受信機モジュールにおいては、受信された信号が分析され、その分析に基づいて、電気ネットワーク内で故障が発生しているか否かについて判定が行われる。第１の磁気結合、および１または複数の第２の磁気結合は、１次巻線と２次巻線とを有する変圧器をそれぞれ含むことができる。
【００１３】
いくつかの例においては、第１の磁気結合は、電気ネットワークとの間においてコントローラモジュールの接続および接続解除を実施するために選択的にアクティブ化および非アクティブ化される。
【００１４】
その他の例においては、信号は、ネットワークを介して複数の受信機へ送信され、受信機モジュールのうちのそれぞれは、別々の磁気結合を含む。その他の例においては、信号は、１または複数の受信機へブロードキャストされる。信号は、別々の時点で、および別々の周波数で、別々の受信機モジュールグループへブロードキャストされることが可能である。
【００１５】
これらのアプローチの別の利点は、任意の場所に配置されている任意の有線ネットワークにおいて故障を判定および位置特定するために使用されることが可能であるということである。たとえば、これらのアプローチは、若干の例を挙げれば、すべてのタイプの乗り物（たとえば、車、トラック、船舶、航空機）、建物（たとえば、学校、発電所、家、オフィス、広いエリア（たとえば、大学のキャンパス、オフィスパーク、都市、田舎）にわたって、および機器（たとえば、発電機、消費者機器）において利用されることが可能である。
【００１６】
これらの実施形態のうちのその他の実施形態においては、少なくとも１つの建物状態またはステータスに関連付けられているデータが、１または複数のセンサによって感知される。たとえば、建物内の温度、またはドアが開いているか、もしくは閉まっているかが感知されることが可能である。これらのセンサからのデータは、データバスを介して送信され、中央コンピュータまたはコントローラによって受信されることが可能である。次いで、変調された信号が、送信機によってデータバスを介して送信されることが可能である。その他の変調された信号が、その他の送信機によって送信されることが可能である。変調された信号は、受信機において受信され、それは、その受信された変調された信号を分析し、その分析に基づいて、データバス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定する。たとえば、受信機は、その受信された信号を、予想されたパターンと比較することができ、その比較が、食い違いが存在すると判定した場合には、断続的な故障が存在すると判定される。受信機は、その分析に基づいて故障の場所を特定することもできる。
【００１７】
その他の態様においては、変調された信号が、（１または複数の）その他の送信機によって電力バスを介して送信される。その変調された信号は、別の受信機によって受信され、その受信機は、その受信された変調された信号を分析し、その分析に基づいて、電力バス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定する。たとえば、受信機は、その受信された信号を、予想されたパターンと比較することができ、食い違いが存在する場合には、断続的な故障が存在していると判定される。受信機は、その分析に基づいて電力バス上の故障の場所を特定することもできる。
【００１８】
これらの例のうちのいくつかにおいては、データバスまたは電力バス上の変調された信号は、複数の送信機から単一の受信機へ送信される。その他の構成（たとえば、複数の送信機から複数の受信機へ、単一の送信機から単一の受信機へ、単一の送信機から複数の受信機へ）も可能である。
【００１９】
さらに他の態様においては、第１の変調された信号が、送信機のうちの１つによって送信される。第１の変調されたデータ信号が、受信機において著しいひずみを伴わずに受信機において受信された場合には、データバス上の第２の変調された信号が、センサもしくは中央コンピュータのうちの１つ、またはユーザインターフェースから、データバスを介して送信される。その第２の変調された信号は、受信機において受信され、その受信された第２の変調された信号は、（たとえば、それを、予想されたパターンと比較することによって、）データバス上に断続的な故障が存在するか否かを判定するために分析される。
【００２０】
さらに他の態様においては、センサは、温度センサ、放射能センサ、モーションセンサ、圧力センサ、および湿度センサなどの任意のタイプの感知装置であることが可能である。その他の例も可能である。
【００２１】
その他の態様においては、建物内に配置されているセンサのうちの１または複数が、建物、または建物に関連付けられている要素に関連付けられている状態またはステータスを感知する。この情報を示す複数の変調された信号が、建物内に配置されているバスを介して送信される。それらの複数の変調された信号のそれぞれは、それらの複数の信号のそれぞれの間における干渉を回避するアプローチに従って変調されている。少なくとも１つの感知装置からの複数の変調された信号が、たとえば、中央コンピュータにおいて受信され、建物内の（または建物外のリモートの場所に配置されている）中央コンピュータまたはコントローラは、それらの受信された変調された信号内のデータを処理する。
【００２２】
その他の態様においては、変調された信号が、送信機から、センサに結合されている電力バスを介して送信される。その変調された信号は、受信機において受信され、その受信された変調された信号が分析される。その分析に基づいて、電力バス上で断続的な故障が発生しているか否かについての判定が行われる。データバス上に断続的な故障が存在しているか否かを判定するために、データバス上で同様のアプローチが使用されることが可能である。
【００２３】
さまざまな形態の変調が使用されることが可能である。たとえば、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）変調、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）変調、バイナリーシフトキーイング（ＢＳＫ）変調、バイナリー位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）変調、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）変調、オフセット直交位相シフトキーイング（ＯＱＰＳＫ）変調、最小シフトキーイング（ＭＳＫ）変調、ガウス最小シフトキーイング（ＧＭＳＫ）、マルチ位相シフトキーイング（Ｍ−ＰＳＫ）、Π／４  ＱＰＳＫ変調が使用されることが可能である。変調のその他の例も可能である。
【００２４】
その他の態様においては、乗り物は、その乗り物に関連付けられているデータ（たとえば、内部温度）、その乗り物のステータス（たとえば、乗り物が移動中である）、またはその乗り物の要素（たとえば、エンジン状態）を感知するように構成されている１または複数のセンサを含む。中央コンピュータは、データバスを介してセンサからデータを受信し、処理する。変調された信号が、送信機および送信機によってデータバスを介して送信される。その変調された信号は、受信機において受信され、受信機は、その受信された変調された信号を分析し、その分析に基づいて、データバス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定する。本明細書に記載されているアプローチのうちの任意のアプローチを使用して故障の場所が特定されることも可能である。
【００２５】
その他の態様においては、変調された信号が、送信機のうちの１または複数によって、（センサに結合されている）電力バスを介して送信される。その変調された信号は、受信機において受信され、それは、その受信された変調された信号を分析し、その分析に基づいて、電力バス上で断続的な故障が発生しているかどうかを判定する。本明細書に記載されているアプローチに従って故障に関する場所が特定されることも可能である。
【００２６】
ここで図１を参照すると、電気ネットワーク１００における電気故障を判定および検知するためのアプローチの一例が記載されている。電気的相互接続基幹回線１０２が、それぞれ電気分岐１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、および１３０を介して、送信機１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、および１１６に結合されている。電気的相互接続基幹回線１０２はまた、受信機１１８に接続されている。電気的相互接続基幹回線１０２は、任意の電圧レベル、または任意の電流タイプ、たとえば直流もしくは交流の任意のタイプの電気接続であることが可能である。たとえば、基幹回線１０２は、２つのワイヤ（たとえば、一方はアースであり、他方は、ＤＣ電流および電圧を送信するワイヤ）を含むことができる。電力を分配するために、基幹回線構成のその他の例および任意の数の電気ワイヤが可能である。一例においては、約１００ｖＲＭＳ（または２８Ｖ  ＤＣ）の電圧を有する電源が、基幹回線１０２およびネットワーク１００の分岐の全体にわたって分配される。
【００２７】
送信機１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、および１１６は、電気ネットワーク１０２の電力供給機能を危うくすることなく電気回路１０２を介して、任意のタイプの情報を含む任意のタイプの変調された信号を送信することができる任意のタイプの装置である。たとえば、送信機１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、および１１６は、パケットまたはメッセージを形成するためのコントローラと、送信のために変調（たとえば、適切な電圧レベルを持たせること）を通じてメッセージを適切な信号に変換するためのモデムと、送信機のうちのいずれかを電気的相互接続基幹回線１０２に接続するためのフィルタリングおよび保護機能を提供するための結合ネットワークとを含むことができる。述べたように、送信機１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、および１１６は、電気的相互接続基幹回線１０２に適した任意の電圧レベルで機能して、パケットまたはメッセージを送信することができる。
【００２８】
受信機１１８は、変調された信号を、電気的相互接続基幹回線１０２を介して送信機１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、および１１６のうちのいずれからも受信することができる任意の装置である。送信機１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、および１１６と同様に、受信機１１８は、コントローラ、モデム、および結合ネットワークを含むことができる。述べたように、結合ネットワークは、フィルタリング機能によって電気的相互接続基幹回線１０２から受信機または送信機を緩衝し、それによって受信機または送信機は、それを電気ネットワークの高電圧から絶縁し、その一方で、変調された信号を効果的に送信および受信する。送信機内のモデムは、コントローラによって形成されたデジタル信号を変調し、その変調された信号は、結合ネットワークを通じて電気ネットワーク内へ移動する。受信機内のモデムは、結合ネットワークを介して送信機から送信された変調された信号を受け入れ、それらの信号をデジタルバイトフォーマットへと復調し、それらのデジタルデータをそのコントローラへ送信する。受信機コントローラは、データエラーまたは不一致を探してそれらの信号を処理して、故障が検知されたか否か、または故障が検知された可能性、および／または故障の可能性のある場所を判定する。この処理から、さまざまなエラー率を求めることができる。
【００２９】
受信機１１８は、ポート１３２と通信し、ポート１３２は、外部装置１３４に結合されている。外部装置１３４は、パーソナルコンピュータ、ディスプレイ、エナンシエータ、または、ネットワーク１００内のどこかで故障が検知されたことをユーザに警告することができるその他の任意のタイプの装置とすることができる。故障の場所と、その場所に関して計算されたメッセージエラー率とが表示されて、故障進行の深刻度（可能性）またはステータスを提供することも可能である。代替アプローチにおいては、受信機１１８が、不一致またはエラー発生のみを提供するように制限されている場合には、受信機１１８ではなく外部装置１３４が、故障判定処理機能のうちのいくつかまたはすべてを提供することができる。
【００３０】
図１のシステムのオペレーションの一例においては、送信機１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、および１１６は、メッセージを受信機１１８へ送信する。受信機１１８は、受信するメッセージを分析し、その分析の結果に基づいて、故障が存在するか否か、故障が存在する可能性を判定し、ならびに／または（たとえば、ネットワーク１００の特定の分岐１２０、１２２、１２４、１２６および１２８もしくは１３０内の）故障の可能性のある（もしくは故障と判定された）（１もしくは複数の）場所を特定する。図１の例においては単一の受信機が示されているが、ネットワーク１００においては任意の数の受信機が使用されることが可能であるということがわかるであろう。加えて、ネットワーク１００においては任意の数の送信機が採用されることが可能である。
【００３１】
エラーが検知され、および／またはそれらの場所が特定されると、是正アクションが取られることが可能である。たとえば、ユーザは、エラーの可能性のある場所にアクセスすること、問題が存在するか否かを判定すること、および、問題が存在する場合にはその問題を是正すること（たとえば、ワイヤを取り替えること）が可能である。図１のシステムは、乗り物（たとえば、車、トラック、航空機、もしくは船舶）の中、機器の中、または建物の中などの任意の場所に配置されることが可能であるということがわかるであろう。さらに、図１のシステムは、さまざまなタイプのネットワーキング配置または構成などの複数の場所にわたって配置されることが可能である。
【００３２】
次いで図２を参照すると、本明細書に記載されているアプローチに従って送信されるメッセージのためのメッセージフォーマットの一例が記載されている。メッセージまたはパケット２００は、プリアンブルバイト２０２と、受信機情報バイト２０４と、送信機情報バイト２０６と、４からｍのメッセージバイト２０８（ここでのｍは、４よりも大きい整数である）とを含む。１つのアプローチにおいては、システム内のそれぞれの送信機（たとえば、図１の送信機１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、または１１６）は、受信機に知られていて、かつ送信機（たとえば、図１の受信機１１８）を一意に識別する一意に識別可能なメッセージバイト（たとえば、１および０という２値の何らかの一意のパターン）を有する。メッセージまたはパケット２００内のすべての情報は、受信機へ送信されるデータストリーム内に含まれる。
【００３３】
エラーまたは故障を検知するために、１つのアプローチにおいては、受信機は、送信機から受信されたデータを、それぞれの送信機に関して格納しておいた事前に割り振られたデータと比較する。受信されたデータと、予想されたデータとの間における不一致のケースにおいては、故障が検知されている可能性がある。送信機から送信されることが予想されている予想されたメッセージまたはパケットが受信機において受信されなければ、それは、ネットワークにおける開回路の形態の故障の存在を示している可能性もある。
【００３４】
ネットワークの全体にわたる送信に関しては、信号インテグリティーを確実にするための（たとえば、複数の送信機によって送信された信号どうしが互いに干渉しないことを確実にするための）さまざまなアプローチが使用されることが可能である。使用されるいずれのアプローチにおいても、それぞれの送信機のモデムは、ワイヤ上に何らかの変調された信号があるか否かを検知する「キャリア検知」アプローチを介してワイヤをモニタし、それの信号を送信するのを、ワイヤ上に信号がなくなるまで待つ。したがって、どの一瞬においても、１つの送信機のみが、信号を送信することを許可される。１つのアプローチにおいては、複数の送信機が、受信機のコントロールを伴わずに信号を送信する。信号のインテグリティーを確かなものにするために、それぞれの信号送信の後にランダムな休止期間が挿入される。それぞれの送信機は、信号を受信機へ送信する可能性を等しく有しており、したがって、それぞれのワイヤセグメント（たとえば、ネットワークのそれぞれの分岐）は、その他のいずれの電気分岐と比較しても、エラーを検知する可能性を等しく伴って同じ優先度でモニタされる。
【００３５】
信号調停を達成するために使用されることが可能である別のアプローチにおいては、受信機によって命令される送信機のみが、信号を送信することを許可される。言い換えれば、受信機は、このシングルマスター／マルチスレーブプロトコルのマスターである。受信機は、メッセージまたはパケット（たとえばコマンド）、たとえば図２のメッセージを送信機へ送信する。送信機が受信機からメッセージまたはパケットを受信した後に、このメッセージは、コピーされ、受信機へ返信される。受信機における受信されたメッセージと、送信されたメッセージとの比較によって、受信機と、コマンドを受けた送信機との間のワイヤセグメントにおいて故障が存在することを示すエラーが信号内にあるか否かを判定する。いくつかのアプローチにおいては、本明細書の別の箇所に記載されているように、リターンメッセージが受信機によって（たとえば、所定量の時間内に）検知されない場合には、断線、開回路の可能性を示すエラーが検知される。
【００３６】
次いで図３を参照すると、これらのアプローチを使用してネットワーク３００におけるエラーまたは故障を検知することの一例が記載されている。この例においては、電気基幹回線３０２が、送信機３０４、３０６、および３０８、ならびに受信機３１０に結合されている。ネットワーク３００は、セグメントＳ１、Ｓ２、およびＳ３、ならびに分岐Ｂｒ１、Ｂｒ２、およびＢｒ３へと分けられる。図３のシステムは、乗り物（たとえば、車、トラック、航空機、もしくは船舶）の中、機器の中、または建物の中などの任意の場所に配置されることが可能であるということがわかるであろう。さらに、図３のシステムは、さまざまなタイプのネットワーキング配置または構成などの複数の場所にわたって配置されることが可能である。
【００３７】
テーブル３１２が、受信機におけるメモリ内に格納されており、ネットワーク３００内の電気故障の可能性のある１または複数の場所を特定するために使用される。たとえば、本明細書に記載されている技術を使用して、特定の送信機に関連付けられている分岐のうちの１つに特定のエラーが存在するか否かが判定される。たとえば、送信機３０４からの予想されたデータが、予想されているデータと一致せず、その一方で、送信機３０６および３０８からの不一致がなければ、これは、分岐Ｂｒ１に故障が存在することを示している可能性がある。
【００３８】
若干の例を挙げれば、テーブル３１２を利用して、送信機３０４、３０６、および３０８に関してエラーが判定されない場合には、ネットワーク内に故障は存在しない。別の例においては、送信機３０４および３０８においてエラーが検知されずに、送信機３０６においてエラーが検知された場合には、セグメントＳ２、ならびに／または分岐Ｂｒ２およびＢｒ３の両方に故障が存在する可能性がある。テーブル３１２は、任意のタイプのデータ構造であることが可能であり、また、図３において示されているフォーマットには限定されないということがわかるであろう。その上、テーブル３１２において示されている例は、送信機および受信機の配置、ならびにネットワークの厳密な構成、またはその他の状況に応じて変わる可能性がある。
【００３９】
次いで図４を参照すると、送信機または受信機４００の一例が記載されている。装置４００は、送信機または受信機のどちらかとして機能するように構成されることが可能であり、コントローラ４０２、モデム４０４、結合ネットワーク４０６、およびメモリ４０８を含む。
【００４０】
送信機として使用される場合には、コントローラ４０２は、モデム４０４および結合ネットワーク４０６を介して受信機へ送信するためのメッセージ（たとえば、パケット）を形成することができる。モデム４０４は、適切な電圧レベルまたはプロトコルに従って信号を形成し、結合ネットワーク４０６は、基幹回線上に存在する電気的障害（たとえば、過電圧状態）からモデム４０４およびコントローラ４０２を保護する適切な緩衝機能および／またはフィルタリング機能を提供し、それと同時に、変調された信号を基幹回線内に効果的に注入する。
【００４１】
受信機として使用される場合には、結合ネットワーク４０６は、基幹回線からの変調された信号のみをフィルタリングして取り込み、モデム４０４は、その信号をデジタルデータへと復調してコントローラ４０２へ送信する。受信機として、装置４００は、図３に関して上述されているようなテーブルをメモリ４０８内に格納することができる。次いでコントローラ４０２は、特定のネットワーク内における故障の可能性のある１または複数の場所を特定するための分析を実行することができる。さらに、コントローラ４０２は、故障の存在および可能性のある場所をユーザに示すために外部装置と通信するポートに結合されることが可能である。さらに、コントローラ４０２、モデム４０４、および／または結合ネットワーク４０６は、外部電源に結合されることが可能である。
【００４２】
次いで図５を参照すると、送信調停プロトコルの一例が記載されている。ステップ５０２において、メッセージまたはパケットが、送信機から送信される。たとえば、そのメッセージは、図２において示されているようなフォーマットであることが可能である。ステップ５０４においては、メッセージが送信されると、ランダムな休止期間がメッセージの後に挿入される。次いで、同じメッセージが再び送信され、このプロセスが継続し、一例を挙げれば、受信機は、受信されたメッセージを、予想されたメッセージと比較し、不一致がある場合には、故障が存在すると判定する。不一致が存在する場合には、ネットワークのうちで、メッセージを送信した送信機に関連付けられている部分に潜在的な故障が存在する可能性がある。
【００４３】
次いで図６を参照すると、送信調停プロトコルの別の例が記載されている。ステップ６０２において、送信機が、受信機からメッセージを受信するのを待つ。ステップ６０４において、送信機は、メッセージを受信した後に、その同じメッセージを受信機にエコーバックする。次いで、それは、受信機からの別のコマンドを待つ。その間に、受信機が、（たとえば、所定の時間間隔にわたって待った後に）エコーバックされたメッセージを受信することがなく、または受信機に戻されたメッセージに（受信されたメッセージを、予想されたメッセージと比較することによって示されるような）エラーがある場合には、（開回路を含む）故障が存在することが示されている。
【００４４】
次いで図７を参照すると、故障判定のためのアプローチの別の例が記載されている。図７において示されているように、結合ネットワークおよびモデム７６１を通じて、（プリセット値を有する）パケット７０１が、送信機７０２、７０４、および７０５から受信機のコントローラ７０３へ送信され、コントローラ７０３のシリアル通信ポート７３６を通じて読み取られる。
【００４５】
パケット７０１は、たとえば、プリアンブルバイト７３２、および送信機識別バイト７３３、およびパケット番号バイト７３４、それに続いてＤ１からＤｎというｎ個のデータバイト７３５を含む。ｎは、任意の整数値であることが可能である。一例においては、ｎ＝２４であり、したがって、データのうちの２４バイトが使用される。データ送信のレート、またはビットレートは、モデムに適した任意のスピードまたは任意の変調スキームになることができる。いくつかの例においては、約１３０ｋＨｚの周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調を提供する２４００ｂｐｓ電力ラインモデムが使用される。しかしながら、その他の数のデータバイトが、その他のビットレートおよびその他の変調スキームとともに使用されることが可能である。いくつかの例においては、変調スキームを用いた、より遅いビットレートでの、より長いパケットは、別の変調スキームを用いた、より高いビットレートでの、より短いパケットよりも、断続的な故障を検知する可能性が高い場合がある。
【００４６】
受信機のコントローラ７０３は、プリアンブルバイト７３２と、それに続いて識別バイト７３３とを検知した後に、バイトのうちの残りを１つずつ読み取り（ステップ７６０）、パケットを内部メモリ空間７４１内に格納する。メモリ７４１の別の部分においては、パケット７０１が、パケット７４２として格納され、予想された（および以前に格納された）パケット７４３との比較のために使用される。予想されたパケット７４３は、パケット７４２に関する情報の予想された値を含む。メモリ内に格納されたパケット情報は、送信機のうちのそれぞれと比較されることが可能である。
【００４７】
コントローラ７０３は、ステップ７６２において、格納されているパケット７４２および７４３を読み取り、パケット７４２とパケット７４３との間において、ｎ個のデータバイトすべてを、ｎ個のデータバイトのプリセット値と、ビットごとに比較する。最初の分析は、どの送信機がパケットを送信したかを特定することであり、パケット不一致に関する後続の分析結果が格納され、その送信機に関連付けられる。２つのパケットが同じものである場合には、その送信機に関してエラーなしという結果が登録される。次いで、たとえば図３の判定テーブルを用いて、故障検知および位置特定が行われ、表示され（７５３）、または上位レベルコンピュータ７５５へアップロードされる。そして、送信機から送信された次なるパケットが、ステップ７６２において読み取られる。
【００４８】
ステップ７６４においては、（パケットを送信した送信機のＩＤを含む）エラー詳細が格納されることが可能である。ステップ７６６においては、アラームがユーザに与えられるべきか否かを判定するために十分な数のパケットが受信されているか否かが判定される。ステップ７６６における回答が否定的なものである場合には、コントロールは、ステップ７６０へ戻る。回答が肯定的なものである場合には、ステップ７６８において実行が継続し、閾値７７０との比較が行われる。誤ったパケットの数が閾値を超える場合には、図３のテーブルと同様に、特定の送信機の故障（たとえば、「１」）または故障なし（たとえば、「０」）という結果として、結果７７２が形成される。（メモリ内に格納されている）テーブルを使用した故障判定に関する最終判定が行われ、（エナンシエータ７５１上に表示するための）ポート７５０、（ディスプレイ７５３上に提示するための）通信ポート７５２、および／または（パーソナルコンピュータ７５５上に表示するための）ポート７５４のうちの１または複数に通信される。ディスプレイのタイプによっては、グラフィカルイメージが形成されて、上述の外部装置のうちのいくつかまたはすべての上に表示されることが可能である。
【００４９】
本明細書に記載されているように、送信されるパケットどうしの間には、休止が挿入されることが可能である。一例においては、２つの連続するパケットの間における休止は、８ビットおよび２０ＭＨｚのスピードのマイクロコントローラを使用するシステムにおいては、約１００ミリ秒である。休止時間は、処理を行うのに十分なものとなるように選択される。たとえば、休止持続時間は、故障判定プロセスが完了すること、ならびにまた、エラーメッセージが外部装置（たとえば、エナンシエータ７５１、ディスプレイ７５３、および／またはパーソナルコンピュータ７５５）へ送信されることを可能にするように選択されることが可能である。休止持続時間は、所与の個数のパケット、たとえば、１０００個のパケットのための処理を行うことを可能にする時間を含むこともできる。
【００５０】
故障（たとえば、「１」）または故障なし（たとえば、「０」）を起動するエラー率の閾値レベルは、任意の所定の値であることが可能であり、または代替として、欠点のない電気ワイヤステータスのもとでシステムを実行した後に決定されることが可能である。さらに、閾値は、実際の／正常な動作ステータス中のエラー率と、実際の断続的故障ステータスのエラー率とを比較することによってエラー率を使用して自動的に決定されることが可能である。上述のアプローチを展開する前に、テストランが、段階的な断続的故障条件で実行されることが可能であり、それは、故障または故障なしの境界を表す閾値レベルを設定し、ひいては検知確率を高める一方で、それと同時に、誤ったアラームおよび不快な読み取りを減少させる。
【００５１】
さまざまなエラー率が特定されることが可能である。たとえば、計算されることが可能である第１のエラータイプは、ネットパケットエラー率（ＮＰＥＲ）であり、これは、受信されたパケットの総数のうちで、エラーを含んでいたパケットのパーセンテージである。ＮＰＥＲのケースにおいては、（１または複数の）識別バイトにおけるエラーによる損失パケットは、無視される。
【００５２】
あるいは、トータルパケットエラー率（ＴＰＥＲ）が計算されることが可能である。この率は、送信されたパケットの総数のうちで、エラーを伴って受信されたパケットの個数のパーセンテージである。
【００５３】
別の例においては、ネットバイトエラー率（ＮＢＥＲ）が計算されることが可能である。ＮＢＥＲは、エラーを伴わない受信されたパケットのうちで、バイト内の１または２ビットのエラーによって引き起こされた１データバイトだけのエラーを伴って受信されたパケットの個数のパーセンテージである。ＮＢＥＲは、ＮＰＥＲまたはＴＰＥＲとは異なり、非常に短い途絶に焦点を合わせている。断続的な故障に起因した非常に短時間の途絶は、データバイトの全体にわたってではなく、バイトデータ内の１ビットまたは２ビットにおいてエラーを引き起こす場合がある。
【００５４】
特定されることが可能であるさらに別の代替エラー率は、トータルバイトエラー率（ＴＢＥＲ）であり、これは、送信されたパケットの総数のうちで、バイト内の１または２ビットのエラーによって引き起こされた１データバイトのエラーを伴って受信されたパケットの個数のパーセンテージである。ＴＢＥＲは、複数のデータバイトにおいてエラーを引き起こすほど十分に長い途絶をすべて無視する。この率は、通常のスイッチングオペレーションによってもたらされる可能性がある長い途絶を含まず、または考慮せず、したがって、誤ったアラームの数を減らすことができる。
【００５５】
次いで図８を参照すると、受信機８０１が、送信機８０２によって送信されるパケットを電気ワイヤ８１０および８１１を介して受信する。電気ワイヤがＤＣ電流を搬送する場合には、ワイヤ８１０または８１１のうちの一方は、アースワイヤであることが可能である。図８の例においては、受信機８０１および送信機８０２の両方は、同じ機能構造を有し、モデム８０２または８０４と、コントローラ８０３または８０５とを含む。受信機８０１は、さらなるインターフェース出力またはポート８１２、８１３、および８１４を含む。出力８１３は、断続的な故障が検知されたときにアラームを送信するために、インジケータ／エナンシエータ８０７に接続されている。これは、点滅光（たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ））および／または可聴表示の形態であることが可能である。ポート８１３は、テキストおよびグラフィックスを用いてディスプレイ８０６（たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））上にアラーム状態を表示するために使用される。出力８１４は、コンピュータスクリーン上に表示するために、またはアラーム状態データをさらに分析するために、シリアル通信ポート８０８を介してコンピュータシステム８２０へアラーム状態を送信する目的でさらに使用される。本明細書において論じられているエラーおよびエラー率は、本明細書に記載されている表示アプローチのうちの任意のアプローチに従って表示されることが可能である。
【００５６】
送信機８０２は、モデム８０４およびコントローラ８０５を含む。コントローラ８０５は、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサであり、これは、コンピューティングコードを含み、デジタルロジックをコントロールし、デジタルデータ（たとえば、パケット）のバイトを送信する。コンピューティングコードは、送信されるパケットの数、およびパケットが送信される頻度を管理する。
【００５７】
次いで図９を参照すると、送信機９００の一例が記載されている。送信機９００内のモデム９２１は、連続して送信されたデジタルデータストリームをコントローラ９０３から受信し、デジタルデータをアナログデータへ変換し、それらのアナログデータをＦＳＫ（周波数シフトキーイング）スキームで変調する（デジタルロジック１は、特定の周波数のアナログ信号へコード化され、デジタルロジック０は、別の周波数のアナログ信号へコード化される）。変調された信号は、増幅器９２２によって増幅され、変調された信号を送信して周波数帯域外のその他のすべての信号をブロックするカプラ９２３を通じて、電気ワイヤ９１０および９１１へ送信される。
【００５８】
モデム９２１は、任意の市販のモデムチップとすることができる。モデム９２１は、採用されている特定のＦＳＫスキームにおいて使用されている周波数帯域のみをバンドパスするフィルタを含むことができる。モデム９２１は、コントローラ９０３との間に４つのコントロールおよびデータ通信回線を有する。これらは、デジタルデータの受信をコントロールするためのＲＸコントロール９３０と、デジタルデータの送信をコントロールするためのＴＸコントロール９３１と、変調された信号をモデム９２２が電気ワイヤから受信するか否か、およびいつ受信するかをコントローラ９０３に示すためのキャリア検知（ＣＤ）コントロール９３２と、デジタル信号が受信されているか否か、および送信されることになるか否かを示すためのＲＸ／ＴＸコントロール９３３とを含む。
【００５９】
変調された信号が、自動的にモデム９２１から送信され、増幅器回路９２２によって増幅される。次いで、その増幅された変調された信号は、周波数帯域の信号を通過させてその他のすべての信号をブロックするカプラ９２３を介して電気ワイヤに提示される。カプラ９２３は、一例においては、フィルタリングキャパシタ９２５および９２６を伴う変圧器コイル９２４である。１つのアプローチにおいては、受信機の構造は、送信機９００の構造と同じ（または、外部装置と通信するためのポートを有する受信機については、ほぼ同じ）である。
【００６０】
さまざまな送信プロトコルが使用されることが可能である。たとえば、データを送信するよう送信機に指示するための任意のデータのバイトが、受信機から送信されることが可能である。
【００６１】
パケットが、データのさまざまなバイトを伴って受信機へ送信されることが可能である。たとえば、プリアンブルバイトが含まれることが可能である。送信機と受信機を識別するための次なるバイトが送信される。一例を挙げれば、識別バイトが、１０１１００１１というバイトデータなどのプリセットデータ値である場合には、受信機は、受信された識別バイトが１０１１００１１であるか否かをチェックする。受信された識別バイトがプリセットデータと同じである場合には、受信機は、後続のデータストリームを受信する準備が整っている。１または複数のバイトが、識別目的で使用されることが可能である。
【００６２】
述べたように、一例においては、プリアンブルと、識別情報と、実際のデータとを含むデータバイトのグループが、パケットを形成する。１つのアプローチにおいては、１つのパケットが送信機から送信され、その同じ１つのパケットの受信が受信機によって行われる。１つのアプローチにおいては、送信機は、たとえば、設定された数のパケット（たとえば、９５６パケット）が送信されるまで、２つのパケットの間に休止を伴って、同じ１つのパケットを繰り返し送信する。次いで、パケット送信が再開する。断続的な故障状態のもとでは、プリアンブルバイトがノイズアウトされる場合があり、または識別バイトの質が低減される場合があり、ひいては受信機は、質が低減された識別バイトを伴うパケットを無視する。なぜなら、そのパケットは、受信機に送信されることを意図されていないと解釈されるためである。このケースにおいては、１つのパケットが失われ、パケットエラーが存在する。
【００６３】
次いで図１０を参照すると、電気ネットワークに結合されているコントローラ（たとえば、送信機または受信機）１００２が記載されている。コントローラ１００２は、さまざまな電気コンポーネントを封入しているハウジング１００４を含む。これらのコンポーネントは、プロセッサおよびモデム１００６、増幅器１００８、第１のキャパシタ１０１０、変圧器１０１２、第２のキャパシタ１０１４、ならびに第３のキャパシタ１０１６を含む。コントローラ１００２は、接続点１０２０において電気ワイヤ１０１８に接続されている。ハウジング１００４は、金属、プラスチック、または任意の適切な素材もしくは素材の組合せから構築されることが可能である。モデム１００６は、本明細書の別の場所に記載されているようなさまざまな処理機能を実行する。そして、本明細書において使用される際には、１または複数のワイヤという用語は、任意のタイプの電気的または磁気的に伝導性の経路を示す。
【００６４】
キャパシタ１０１０、１０１４、および１０１６は（この例においては示されていない任意選択の保護要素とともに）、高電圧スパイク、ショート状態、放電要素からシステムを保護し、（低振幅、高周波数の）キャリア信号を電気システムまたはネットワークへの送信用に適合／変換する。これらの要素はまた、ネットワークから受信された信号を変換する。ネットワークは、多くの例においては、はるかに低周波数、高振幅の電力信号を搬送し、これは除去される必要があり、それによって、変調された信号のみが、コントローラモジュールによる使用のために受け入れられることが可能になる。
【００６５】
変圧器１０１２は、誘導性の１次巻線および２次巻線を含み、システムのために複数の機能を提供する。たとえば、変圧器１０１２は、若干の例を挙げれば、コントローラモジュールおよび増幅回路をワイヤ１０１８から分離すること、キャリア信号をワイヤ１０１８上に注入すること、キャリア信号をワイヤ１０１８から抽出すること、ワイヤ１０１８の高振幅低周波数信号をフィルタリングすること、およびキャリア信号の高調波をフィルタリングすることをもたらす。
【００６６】
変圧器１０１２の１次巻線は、（それらの巻線に並列に接続されているキャパシタ１０１０とともに）バンドパスフィルタを形成する。１次巻線のインダクタンス、および並列キャパシタ１０１０のキャパシタンスは、共振周波数を決定し、これは、キャリア信号の周波数に設定される。変圧器１０１２の２次巻線は、直列キャパシタ１０２０とともに、ハイパスフィルタを形成する。このハイパスフィルタは、２つの端子１０２０に結合されるか、またはそれらを含み、それらは、電気システムまたはネットワークのワイヤ１０１８に直接接続して、受信された高周波数キャリア信号がワイヤ１０１８へおよびワイヤ１０１８から通過できるようにし、その一方でワイヤ１０１８からの低周波数高電圧信号をブロックする。
【００６７】
２つのフィルタ（バンドパスおよびローパス）は、コントローラモジュール１００２の内部に配置されている（すなわち、ハウジング１００４のほぼ完全に内部に、または完全に内部に配置されている）ため、コントローラモジュール１００２は、この例においては、２つの端子１０２０を介してワイヤ１０１８に永続的に接続されている。一例においては、複数のコントローラモジュールが使用され、ワイヤ１０１８に永続的に結合される。
【００６８】
次いで図１１を参照すると、電気ネットワークへの送信機／受信機接続の別の例が記載されている。第１のハーフカプラモジュール１１０２は、さまざまなコンポーネントを封入するハウジング１１０４を含む。これらのコンポーネントは、プロセッサおよびモデム１１０６、増幅器１１０８、第１のキャパシタ１１１０、ならびに変圧器１０１４の第１の巻線１１１２を含む。第２のハーフカプラモジュール１１１６は、変圧器１１１４の第２の巻線１１１８と、第２のキャパシタ１１２０と、第３のキャパシタ１１２２と、スイッチ１１２４とを含む。第２のハーフカプラモジュール１１１６は、接続点１１２８において電気ワイヤ１１２６に接続されている。これらのコンポーネントは、第２のハウジング１１１７内に収容されている。第２のハウジング１１１７は、金属、プラスチック、またはその他の任意の適切な素材もしくは素材の組合せから構築されることが可能である。
【００６９】
図１１の例において示されているように、変圧器巻線１１１２および１１１８は、２つの別々のハウジングユニット内に配置されている。あるいは、２つの別々のサーキットボード（またはその他の別々の隣接した回路形成構成（ｏｔｈｅｒ  ｓｅｐａｒａｔｅ  ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆｏｒｍｉｎｇ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ））が使用されることが可能である。１次巻線は、ハーフカプラ１１０２に、またはハーフカプラ１１０２内に配置されており、２次巻線は、ハーフカプラ１１１６に、またはハーフカプラ１１１６内に配置されており、それによって、一方のハーフカプラが、上述のラインカプラ回路の半分を形成し、他方の構成が、ラインカプラ回路の残りの半分を形成する。
【００７０】
スイッチ１１２０は、図１１において示されているように、ワイヤ側ハーフカプラ内に挿入されることが可能であり、それによってハーフカプラ１１１６は、故障判定機能が必要とされないときにはワイヤから接続解除されることが可能である。スイッチ１１２４をワイヤ側ハーフカプラ１１１６において使用することの１つの利点は、スイッチ１１２４がオフの（すなわち、非アクティブ化されている）位置にあるときに電力消費が発生しないことである。
【００７１】
ハーフカプラ１１０２は、１つの巻線および並列キャパシタを含み、これらのコンポーネントは、完全にまたはほぼ完全にハウジング１１０４内に配置されており、バンドパスフィルタリングを提供する。ハーフカプラ１１０２は、接続用の出力端子を有していない。その代わりに、それの巻線は、システム内の信号交換ポイントになる。
【００７２】
述べたように、２つのハーフカプラ１１０２および１１１６は、ともに位置合わせされて磁気的にリンクされたときに、カプラ回路を形成し、完全なカプラとして機能する。カプラをワイヤ側ハーフカプラ１１１６およびコントローラ内ハーフカプラ１１０２へと分割することによって、コントロールモジュールは、（送信機として使用されるか、または受信機として使用されるかを問わず、）ポータブルになることができ、ワイヤ側ハーフカプラ１１２０を経由してワイヤ１１２６を介してキャリア信号をワイヤレスにやり取りすることができる。
【００７３】
ハーフカプラ１１０２および１１２０の巻線は、空気コアのまわりに巻き付けられることが可能である。別のアプローチにおいては、（磁気的なつながりを強化し、巻線の信号の効率的な磁気誘導を提供するための）高透磁率のスプリットコアが使用されることが可能である。
【００７４】
次いで図１２を参照すると、コントローラモジュールと、電気ネットワークとの間における磁気結合構成の一例が記載されている。第１のハーフカプラ１２０２は、第１の強磁性コア１２０４と、そのまわりに巻き付けられている第１の巻線１２０６とを含む。第２のハーフカプラ１２０８は、第２の強磁性コア１２１０と、そのまわりに巻き付けられている第２の巻線１２１２とを含む。最適に信号をやり取りするために、さまざまなコア素材および形状が使用されることが可能である。一例として、図１２において示されているように、強磁性素材からなるリング状のスプリットコアが、そのスプリットコアの両側に巻線を伴って使用されることが可能である。
【００７５】
次いで図１３を参照すると、磁気結合構成の一例が記載されている。第１のハーフカプラ１３０２は、第１の強磁性コア１３０４と、そのまわりに巻き付けられている第１の巻線１３０６とを含む。第２のハーフカプラ１３０８は、第２の強磁性コア１３１０と、そのまわりに巻き付けられている第２の巻線１３１２とを含む。
【００７６】
図１３において示されているように、スプリットコア（とまわりの巻線）の一方の側または部分は、ワイヤ側ハーフカプラ内に配置されており、スプリットコアおよび巻線の他方の側は、コントローラ内ハーフカプラ内に配置されることが可能である。信号の送信または受信中に、２つのハーフカプラは、できるだけ近接して配置される。スプリットコアは、最大の磁気誘導のために磁気漏れが最小限に抑えられるように位置合わせされ、それによって、ハーフカプラを介して行われる信号のやり取りは、完全にまたは実質的にひずみがないまま、および／または減衰されないままとなる。一例においては、２つのハーフコントローラは、０．０４インチ（１．０１６ｍｍ）離して配置される。その他の配置も可能である。
【００７７】
次いで図１４を参照すると、コントローラモジュール（たとえば、送信機または受信機）の物理的な配置の一例が記載されている。壁１４０２が、電力を導く電気ネットワークの一部であるワイヤ１４０４を覆っている。コントローラモジュール１４０６が、ワイヤ１４０４に、ひいては電気ネットワークに磁気的にまたはその他の形で結合されている。この結合を実行するために、本明細書に記載されている技術のうちの任意の技術が使用されることが可能である。
【００７８】
次いで図１５を参照すると、電気ネットワーク内におけるコントローラモジュール（たとえば、送信機および受信機）の配置の一例が記載されている。第１の電気分岐（たとえば、ワイヤ）１５０２が、第２の電気分岐（たとえば、ワイヤ）１５０４に結合されている。第１の電気分岐１５０２は、本明細書に記載されているようなワイヤ側ハーフカプラ１５０６、１５０８、および１５１０に結合されている。第２の電気分岐１５０４は、ワイヤ側ハーフカプラ１５１２に結合されている。示されているように、ワイヤ側ハーフカプラ１５０６は、受信機１５１４に磁気的に結合されている。この受信機は、接点１５１６を有しており、そこで任意のワイヤ側ハーフカプラ（たとえば、ワイヤ側ハーフカプラ１５０６）に磁気的に結合されている。コントローラ１５１８は、接点１５２０を含み、そこでその他の任意のワイヤ側ハーフカプラ（たとえば、ワイヤ側ハーフカプラ１５１０）に結合されている。
【００７９】
ワイヤ側ハーフカプラのうちのいずれも、さまざまな構成および寸法に従って構築されること、およびさまざまな接続タイプを提供することが可能である。たとえば、ワイヤ側ハーフカプラは、ハーフスプリットコア（ｈａｌｆ  ｓｐｌｉｔ−ｃｏｒｅ）のまわりに巻線が配置されている裸のサーキットボードであること（たとえば、ハウジングがないこと）が可能である。
【００８０】
この構成はまた、キャパシタおよびスイッチを含む。このケースにおいては、スイッチは、２つのワイヤに結合されることが可能である。別の例においては、ワイヤ側ハーフカプラのコンポーネントは、ハウジング内に配置されることが可能である。ハウジングは、カバーを含むことができ、その下にコンポーネント（たとえば、コアおよび巻線）が配置される。ハウジングは、衝突、振動などによってもたらされる環境状態またはダメージからコンポーネントを保護する。このワイヤ側ハーフカプラは、ハーフカプラコントローラモジュールのためのドッキングプレースステーション（ｄｏｃｋｉｎｇ  ｐｌａｃｅ  ｓｔａｔｉｏｎ）として機能し、両方のハーフカプラの組合せは、電気ネットワークとの間におけるキャリア信号のやり取りを提供する。ハウジングは、（図１５において示されているように）それの２つの端子からワイヤに手動で接続されることが可能であり、または、２つの端子における適切なコネクタメカニズムアタッチメント（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ  ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）を介して、多くのタイプの標準化されたコンセント、または電力ポイントもしくはソケットの任意の類似の接続メカニズムに挿入されることが可能である。図１５において示されているように、ワイヤ側ハーフカプラは、（そのハーフカプラがスイッチを含む場合には）それらのスイッチ位置がオンまたはオフのどちらかである状態で電気ネットワーク内のさまざまな場所に設置されることが可能である。受信機および送信機は、必要または要望に応じてワイヤ側ハーフカプラどうしの間において移動されることも可能である。
【００８１】
コントローラ内ハーフカプラ１５１４または１５１８は、それらの巻線およびコアがコントローラハウジングの一方の端部に配置されるような様式で、ハウジング内に配置されている。したがって、ワイヤ側ハーフカプラとドッキングする際に、コントローラ内ハーフカプラは、ワイヤ側ハーフカプラと磁気的にリンクされる。システムの継続的なオペレーションのために、複数のコントローラが、ドッキングされた位置に永続的に配置されることが可能である。あるいは、受信機として使用され、場所に永続的にドッキングされているコントローラ、および送信機コントローラは、ネットワーク内のさまざまな場所から断続的な電気故障の存在および場所に関するチェックを行うために、１つのワイヤ側ハーフカプラから別のワイヤ側ハーフカプラへ移動されることが可能である。本明細書に記載されている例のうちのいずれにおいても、ハーフカプラモジュールのうちのいずれもが、単一のまたは複数の１次巻線および２次巻線を有することができる。
【００８２】
送信機コントローラモジュールおよびそれの（１または複数の）巻線は、複数のワイヤ側ハーフカプラに結合されることが可能である。次いでワイヤ側ハーフカプラは、信号を電気ネットワーク内に注入する。したがって、本明細書に記載されているポータブルでワイヤレスなキャリア信号交換メカニズムを使用することによって、キャリア信号を、それのレンジ内に配置されている複数のワイヤ側ハーフカプラへ送信するのに、単一の送信機しか必要とされない。単一の送信機コントローラおよび複数のワイヤ側ハーフカプラからなるこの構成は、いくつかの異なるアプローチに従って実施されることが可能である。
【００８３】
例示的な一実施態様においては、送信機コントローラは、それのキャリア信号を、本明細書に記載されているような単一の周波数帯域を使用して、ハイパスフィルタリング機器などの周波数選択回路の任意のワイヤ側ハーフカプラへ無差別にブロードキャストする。それらの信号は、電気ネットワーク内に注入され、同じ同調周波数帯域（ｔｕｎｅｄ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｂａｎｄ）に同調された（受信機として機能している）任意のワイヤ側カプラは、電気システムが正しく機能している（すなわち、故障が存在しない）場合に、それがドッキングされているワイヤ側ハーフカプラを通じて、送信された情報を受信する。次いでこの情報は、（磁気結合を介して）受信機コントローラハーフカプラへ通信される。電気システムのいずれかの部分が断続的な故障状態にある場合には、受信されたデータストリームのうちの１つがエラーを示すことになるが、受信機は、その故障状態の正確な場所を知ることはできない。なぜなら、そのデータストリームは、任意の１または複数のワイヤ側カプラからのものである可能性があるためである。このアプローチは、電気ネットワークの全般的な健全性と、故障状態が存在する大まかなエリアとに関する情報を提供する。
【００８４】
本明細書に記載されているシステムアーキテクチャーを実施する別のアプローチにおいては、送信機コントローラは、別々の周波数帯域のそれのキャリア信号を別々の時点で選択的にブロードキャストし、それによって、同じ周波数帯域に同調された単一のまたは一群のワイヤ側ハーフカプラのみがキャリア信号を受信することができ、したがってキャリア信号は、選択された１または複数のワイヤ側ハーフカプラを通じてワイヤシステムに注入されることが可能である。
【００８５】
この第２のアプローチは、好ましくは、上述の例に結合されている修正されたハーフカプラを採用する。より具体的には、（送信機コントローラおよび受信機コントローラの両方の）コントローラ内ハーフカプラは、別々の周波数を選択的に生成および受信することができ、それぞれは、１つまたは一群のワイヤ側ハーフカプラに同調されることが可能である。選択的な周波数フィルタリングおよび生成は、マイクロプロセッサ（もしくは同様の構成）によってコントロールされることが可能であるプログラム可能な可変インダクタおよびキャパシタを展開することによって、または、所望の周波数を達成するためにユーザによって手動で選択されることが可能である適切な値のインダクタおよび／もしくはキャパシタ（もしくはその他のアクティブなまたは非アクティブな電気コンポーネント）の複数のペアを配置することによって、達成されることが可能である。加えて、それぞれのワイヤ側ハーフカプラは、好ましくは、バンドパスフィルタリングを行うハーフカプラを提供するように構成され、それは、任意の所望の周波数帯域に同調されることが可能である。したがって、所与の周波数が送信機コントローラによって生成されるため、１つの特定のワイヤ側ハーフカプラまたは一群のワイヤ側ハーフカプラのみが同調され、それによってキャリア信号のやり取りを可能にする。
【００８６】
第２のアプローチにおいては、送信機は、別々の周波数帯域のキャリア信号を別々の時点で（たとえば、ランダムに、順に、またはその他の知られているアプローチに従って）送信機のレンジ内のワイヤ側ハーフカプラへ送信する。次いでその信号は、電気ネットワーク内に注入される。次いで受信機は、特定のワイヤ側ハーフカプラまたは一群のワイヤ側ハーフカプラからキャリア信号を選択的に受信し、それらは、ワイヤシステムへキャリア信号を注入するために使用される。別々のワイヤ側ハーフカプラがワイヤシステム内の所定の場所に配置されている状態では、このアプローチは、（１または複数の）ワイヤ側ハーフカプラの場所情報、およびワイヤシステム内の断続的な故障の場所を提供する。特定の周波数を単一のワイヤ側ハーフカプラまたは一群のワイヤ側ハーフカプラに割り振ることによって、電気システム内の故障を特定する精度レベルを高めることができる。
【００８７】
このアプローチは、送信機と受信機との間に存在するライン回路において、断続的な故障、すなわち、来たる永続的な故障の前触れを検知する。キャリア信号が、ネットワーク内に注入され、ネットワーク内における電圧および電流の断続的な偏位（ｅｘｃｕｒｓｉｏｎ）によってもたらされる、信号に対するいかなる途絶も検知されることが可能である。システムの場所、または場所の解像度（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）もしくは精度は、断続的な事象をモニタするために送信機および受信機が設置されているワイヤセグメントを識別することによって得られることが可能である。単一の回路か、または回路からの複数の分岐されたフィーダかを問わず、回路のゾーンを形成するために、複数の送信機および受信機が戦略的に設置されることが可能である。架空線、地下ケーブル、ならびに巻線およびコイルは、それらが負荷に電気を提供する限り、これらのアプローチにおいてはワイヤとみなされることが可能である。したがって、これらの要素のうちのいずれにおいても、断続的な故障が判定されることが可能である。
【００８８】
これらのアプローチのうちの多くは、コード化された複数のキャリア信号を複数の送信機から１または複数の受信機へ注入し、それらは、一方の端部における送信機と、他方の端部における受信機とから構成されているいずれのゾーンにおける故障も識別されることが可能であるような様式で故障を検知および位置特定するための基地局として機能する。ゾーンは、直列に接続されているか、または並列に接続されているかを問わず、メイン回路、フィーダ、および分岐上で画定されることが可能である。これらのアプローチの一例においては、メイン回路における受信機ステーションは、ソースの近くに配置され、送信機は、それぞれのフィーダに、分岐点（ｂｒａｎｃｈ−ｏｕｔ  ｐｏｉｎｔ）もしくはフィーダエンドポイントの近くに、またはそれらの間の任意の場所に配置される。より高い精度が必要とされる場合には、さらなる送信機がフィーダ内に設置されることが可能である。巻線機に関しては、変圧器巻線は、「ワイヤ」として取り扱われることが可能である。なぜなら、信号が変圧器の一方の側で注入された場合に他方の側でキャリア信号が誘導されることが可能であるためである。たとえば巻きどうしの間における内部巻線故障は、注入されたキャリア信号を途絶させることになり、誘導された、受信されたキャリア信号は、エラーおよび不一致を含ことになり、断続的な事象、および送信機と受信機との間におけるそれの場所を示し、それは、このケースにおいては、変圧器そのものである。その他の巻線機タイプ、モータは、負荷である。負荷からのノイズが、ワイヤを介したキャリア信号に影響を与える場合もあり、したがってゾーン構造は、モータ負荷のそのようなノイズのある動作の場所を特定することができる。
【００８９】
波長分割多重（ＷＤＭ）光ネットワークにおいては、ネットワークノードは、光学スイッチおよび電子コントローラから構成されている。電子コントローラは、スイッチを操作し、ネットワークトポロジーおよび波長占有に関する情報を保持する。ネットワークノードどうしは、複数の光チャネルを搬送するネットワークリンク（たとえば、光ファイバ）によって接続されている。これらの光チャネルは、データを搬送する。その一方で、電子コントローラどうしは、専用の電子チャネルまたは光チャネルを使用して、互いに通信する。ＷＤＭは、別々の信号を搬送するために光の別々の波長を使用することによって、単一の光ファイバ上の光キャリア信号を多重化し、それは、ファイバの１つのストランドを介した複数の双方向通信を可能にする。
【００９０】
光ネットワークにおいては、故障は、光ファイバにおける断線、または接続不良、または急激な曲がりを含み、データ途絶におけるそれらの影響は、ネットワークリンク内を伝搬する。単一の故障からのデータ途絶は、故障の源の正確な場所を明らかにすることなく、光ネットワーク全体に伝搬することがある。
【００９１】
光ネットワークにおける断続的な故障状態および永続的な故障状態（たとえば、若干の例を挙げれば、光ファイバにおける断線、接続不良、または急激な曲がり）は、信号注入という本発明のアプローチによって検知されることが可能であり、故障の存在および場所は、送信機と受信機とをペアにしてそれらのペアにおけるデータの不一致を用いるという、本明細書において有線ネットワークに関して論じられているのと同じ方法によって見つけられることが可能である。本発明のアプローチによって利用される、光ファイバネットワークにおける故障検知は、一般的な光ネットワークおよびＷＤＭ光ネットワークという２つの異なるネットワーク状況のもとで２つの例示的なケースを使用して説明されている。その他の例も可能である。
【００９２】
多重化が採用される場合もあり、または採用されない場合もある一般的なファイバリンクを使用する光ネットワークにおいては、送信機コントローラは、データパケットをモデムへ送信し、モデムは、そのデータを高周波信号へと変調し、それの波長は、データ送信のそれ（またはそれら）とは異なる。たとえば、図１６において示されているように、送信機１６０１は、第１のコントローラ１６０２、第１のモデム１６０４、第１の電気／光（Ｅ／Ｏ）インターフェース（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ−ｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ  （Ｅ／Ｏ）ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１６０６、および第１の光学スプライス１６０８を含む。ファイバリンク１６１０は、送信機を受信機に接続する。受信機１６１１は、第２のコントローラ１６１２、第２のモデム１６１４、第２のＯ／Ｅインターフェース１６１６、および第２の光学スプライス１６１８を含む。そしてこの例においては、異なる波長の信号が、第１のＥ／Ｏインターフェース１６０６を介して第１の光学スプライス１６０８を通じてファイバリンク１６１０の注入ポイントへ注入される。信号は、ファイバリンク１６１０の受信ポイントにおいて、ファイバリンク１６１０から第２の光学スプライス１６１８を通じて第２のＯ／Ｅインターフェース１６１６を介して、第２のモデム１６１４に到着し、そこでデータパケットに変換される。受信機１６１１においては、ファイバの故障および障害によってもたらされたデータの不一致およびエラーが、信号の注入ポイントと受信ポイントとの間におけるファイバリンク１６１０にわたる故障検知のために計算され、第２のコントローラ１６１２へ送信される。ファイバの故障および障害の検知および位置特定のために、複数の送信機が、１または複数の受信機とともに光ファイバネットワークの別々のポイントに配置されることが可能である。ファイバリンク上でデータを搬送するために使用された波長とは異なる波長を伴う信号を注入および受信することによって、本発明のアプローチは、データの流れを遮断することなく光ネットワークの継続的なモニタリングを実行するために、有線ネットワークの場合と同じ様式で利用されることが可能である。
【００９３】
ＷＤＭ光ネットワークにおいては、本発明のアプローチの別の例が使用されることが可能である。ＷＤＭは、データ送信のために割り振られたのとは異なる波長の信号を注入する代わりに、複数の波長の信号が送信されることを可能にするため、光ノードどうしの間においてデータパケットの知られているセットを送信および受信することによって、未使用の波長の信号が、ファイバチャネルステータスのモニタリングのために使用されることが可能である。たとえば、図１７において示されているように、システムは、送信機コントローラ１７０２と、第１の電子コントローラ１７０４および第１の光学スイッチ１７０６（それとともに第１の光ノード１７０１）と、第２の電子コントローラ１７０８および第２の光学スイッチ１７１０（それとともに第２の光ノード１７１１）と、受信機コントローラ１７１２とを含む。
【００９４】
この例においては、本明細書に記載されている送信機コントローラ１７０２は、第１の光ノード１７０１の第１の電子コントローラ１７０４への確立された通信を用いて、未使用の波長の信号を使用してデータパケットを送信するよう第１の電子コントローラ１７０６に命令する。本発明のアプローチの受信機コントローラ１７１２は、第２の光ノード１７１１の第２の電子コントローラ１７０８への通信リンクを用いて、未使用の波長の信号を使用して送信されたデータパケットを受信するよう第２の電子コントローラ１７０８に命令し、そのデータパケットを受信する。受信機コントローラ１７１２においては、ファイバの故障および障害によってもたらされたデータの不一致およびエラーが、さらなる未使用の波長の信号を搬送するノード１７０１および１７１１の間におけるファイバリンク１７１４にわたる故障検知のために計算される。光ネットワーク全体における断線、接続不良、および急激な曲がりというファイバの故障および障害を検知および位置特定するために、複数の送信機が、１または複数の受信機とともにＷＤＭネットワークの別々のノードに配置されることが可能である。ＷＤＭネットワーク上でデータを搬送するために使用された波長とは異なる波長を使用することによって、本発明のアプローチは、データの流れを遮断することなくＷＤＭ光ネットワークにおけるファイバリンク故障の検知のための継続的なモニタリングを実行するために、有線ネットワークの場合と同じ様式で利用されることが可能である。
【００９５】
このように、既存の電気ネットワークまたはその他のタイプのネットワーク内における故障の存在および場所を検知するためのアプローチが提供される。これらのアプローチは、１または複数の送信機を利用して、信号（たとえば、パケット）を１または複数の受信機へ送信し、受信機において受信された信号に基づいて、電気故障またはその他のタイプの故障の存在を判定し、場所を特定する。
【００９６】
本明細書に記載されている結合構成は、２つのハーフカプラへと分割されることも可能である。カプラを、たとえばワイヤ側ハーフカプラと、コントローラ内ハーフカプラとに分割することによって、コントローラは、ポータブルになることができ、ワイヤ側ハーフカプラを介して電気システムまたはネットワークとの間でキャリア信号をワイヤレスにやり取りすることができる。本明細書に記載されているアプローチは、使用する上で扱いやすく、かつコスト効率がよく、高電圧信号の送信に依存せず、電気システム内の任意の場所に実装されることが可能であり、従来のアプローチにおいて得られていたような誤った結果の影響を受けにくい。
【００９７】
本明細書に記載されているアプローチは、データライン（たとえば、データバス）と電力ラインとの両方を含む任意のタイプの有線通信に適用される。さらに、これらのアプローチは、任意の場所（たとえば、若干の例を挙げれば、乗り物、建物、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク）に配置されているネットワークに適用されることが可能である。
【００９８】
次いで図１８を参照すると、さまざまなタイプのネットワークにおける故障を検知および／または位置特定するためのシステムの一例が記載されている。建物１８０２（若干の例を挙げれば、原子力発電所、学校、または会社など）は、その中に配置されているさまざまな要素を有する。たとえば、電力バス１８０８は、分岐１８０３、１８０５、１８０７、および１８０９を含む。電力バス１８０８は、電源１８０４、第１の送信機１８０６、ドアセンサ１８１２、温度センサ１８１４、放射能センサ１８１６、第２の送信機１８２０、第１の受信機１８３２、ユーザインターフェース１８２４、および中央コンピュータ１８２８に結合されている。この特定の例においては、建物１８０２は、格納建屋であり、原子炉１８２２を含む。データバス１８１０は、ドアセンサ１８１２、温度センサ１８１４、放射能センサ１８１６、第３の送信機１８３４、第４の送信機１８２６、第２の受信機１８３０、ユーザインターフェース１８２４、および中央コンピュータ１８２８に結合されている。
【００９９】
その他の例においては、ネットワークは、乗り物内に含まれることが可能である（すなわち、建物１８０２は乗り物であることが可能である）。要素１８０２が乗り物である場合には、それは、航空機、ボート、船舶、または車両（車、トラック、オートバイ、自転車等）などの任意のタイプの乗り物であることが可能である。さらに、この要素は、発電機または消費者機器などの機器であることが可能である。またさらに、エンティティー１８０２内に存在する要素は、いくつかの例においては、要素１８０２の外部に配置されることが可能である（たとえば、２つの例を挙げれば、それらの要素がローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク内で構成されている場合である）。これらの別々の構成において使用されるセンサは、エンティティーのニーズに合うように変わることができるということもわかるであろう。たとえば、図１８の構成が乗り物内に配置されている場合には、センサ１８１２、１８１４、および１８１６は、若干の例を挙げれば、乗り物の内部温度、ドアが開いているか否か、およびタイヤ空気圧を感知することができる。
【０１００】
図１８のシステムは、データバス１８１０に結合されている別々のエンティティーどうしの間において通信がやり取りされることを可能にする。たとえば、ユーザインターフェース１８２４は、中央コンピュータ１８２８と通信することができる。さまざまなユーザは、やはりデータバスに結合して情報をやり取りする通信装置（図示せず）を使用することができる。
【０１０１】
電力バス１８０８は、電力をさまざまなシステム要素へ導く任意の単一のまたは複数の導線である。電源１８０４は、交流電源（たとえば、発電機）または直流電源（たとえば、バッテリー）などの任意のタイプの電源である。その他の例も可能である。
【０１０２】
送信機１８０６および１８２０は、電力バス上での断続的な故障を検知するための変調された信号を送信するために使用される任意のタイプの機器であることが可能である。一例においては、送信機１８０６および１８２０は、本明細書の別の場所に記載されている図４に関して説明された送信機である。
【０１０３】
ドアセンサ１８１２は、ドアが開いているか、または閉まっているかを判定することができる任意のタイプの感知装置である。温度センサ１８１４は、建物の気温を判定することができる任意のタイプのセンサ（たとえば、温度計）である。放射能センサ１８１６は、建物の放射能レベルを判定することができる任意のタイプのセンサである。述べたように、センサ１８１２、１８１４、および１８１６は、原子炉を収容する建物のみに関する例であるということ、および使用されるセンサのタイプは、建物のタイプに合うように変更されることが可能であるということが理解されるであろう。さらに、システムが乗り物内に統合されている場合には、センサのタイプおよび機能も変更される可能性が高いということがわかるであろう。センサは、建物要素（たとえば、若干の例を挙げれば、壁、はり、ドア、窓、天井）に取り付けられることが可能であり、それによって、それらは、建物内の、建物に関連付けられている、または、建物要素に関連付けられている状態（たとえば、温度）またはステータス（たとえば、ドアが開いている、ドアが閉まっている）を感知することができる。乗り物内で使用される場合には、センサは、乗り物または乗り物の要素に（たとえば、ドアフレーム上に、内部に）取り付けられて、さまざまな状態（たとえば、ドアが開いていること、または内部温度）を検知することができる。
【０１０４】
受信機１８３２は、故障を検知するための変調された信号を受信するために使用される任意のタイプの機器であることが可能である。一例においては、受信機１８３２は、本明細書の別の場所に記載されている図４に関して説明された受信機である。
【０１０５】
図１８において示されているさまざまな送信機および受信機は、図１８において示されているその他の装置のうちの任意の装置内に統合されることが可能であるということがわかるであろう。たとえば、送信機および／または受信機のうちのいくつかは、中央コンピュータ１８２８またはユーザインターフェース１８２４などのその他の装置と統合されること（すなわち、それのハウジング内に含まれること）が可能である。一例においては、受信機１８３８は、中央コンピュータ１８２８と統合される。
【０１０６】
ユーザインターフェース１８２４は、情報をユーザに提示するために、および／またはユーザ入力を受け取るために使用される任意のタイプの装置である。たとえば、ユーザインターフェース１８２４は、若干の例を挙げれば、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、セルラー電話、携帯情報端末、またはページャーであることが可能である。インターフェースのその他の例も可能である。図１８の例においては、（破線で示されているように）電力バス上の１８３２などの受信機およびデータバス上の１８２６と結合されている場合には、ユーザインターフェース１８２４は、それらのバスのうちのどちらかまたは両方において断続的な故障が検知された場合にアラームをユーザに表示するために使用されることが可能である。インターフェース１８２４は、故障の場所をユーザに示すために使用されることも可能である。情報をユーザに表示するために使用されるフォーマットは、ユーザおよびシステムのニーズに合うように変更および調整されることが可能であるということがわかるであろう。ユーザインターフェース１８２４（および／または受信機）は、任意のタイプの有線接続（たとえば、インターネット）またはワイヤレス接続によってその他のシステムに結合されることが可能である。
【０１０７】
中央コンピュータまたはコントローラ１８２８は、センサおよび／またはユーザインターフェースから情報を受け取って処理するように構成されている任意のタイプの処理装置であり、（破線で示されているように）データバス用の受信機１８３０および電力バス用の受信機１８３８などの受信機と結合されることが可能であり、故障を示す情報を受信機のうちの１つから受信すること、およびユーザに警告を発行すること（たとえば、アラームメッセージを発行すること）が可能である。中央コンピュータ１８２８は、任意のタイプの有線接続（たとえば、インターネット）またはワイヤレス接続によってその他のシステムにさらに結合されることが可能である。同様の様式で、受信機１８２６および／または１８３２も、その他のシステムに結合されることが可能である。中央コンピュータ１８２８または受信機１８３０もしくは１８３２は、有線接続またはワイヤレス接続のどちらかを使用して、その他のネットワークまたは外部エンティティーに通信可能に結合されることが可能である。この点においては、これらの要素は、外部ユーザ（たとえば、警察、消防署など）と通信すること、および断続的な故障が判定された場合にこれらの外部ユーザに警告することが可能である。受信機１８５０は、（たとえば、断続的な故障が判定された場合に）スタンバイ電力バス（ｓｔａｎｄ−ｂｙ  ｐｏｗｅｒ  ｂｕｓ）へ切り替えるために、および電力バス上での即時のメンテナンスを要求するために原子炉安全コントローラをアクティブ化する目的で使用される、原子炉１８２２に関連付けられている原子炉安全システムに結合されることが可能である。中央コンピュータ１２８は、さまざまなタイプの情報を格納するためのデータベースまたはメモリを含むことができる。
【０１０８】
データバス１８１０は、電子装置どうしの間において情報を送信するために使用されることが可能である任意のタイプのデータベースである。データバス１８１０は、単一のまたは複数のワイヤであることが可能である。ワイヤのタイプは、２つの例を挙げれば、金属、光ファイバケーブルであることが可能である。
【０１０９】
送信機１８２６および１８３４は、故障を検知するための変調された信号を送信するために使用される任意のタイプの機器であることが可能である。一例においては、送信機１８２６および１８３４は、本明細書の別の場所に記載されている図４に関して説明された送信機である。
【０１１０】
受信機１８３０は、故障を検知するための変調された信号を受信するために使用される任意のタイプの機器であることが可能である。一例においては、受信機１８３０は、本明細書の別の場所に記載されている図４に関して説明された受信機である。
【０１１１】
図１８におけるネットワークのオペレーションの一例においては、少なくとも１つの建物状態またはステータスに関連付けられているデータが、センサ１８１２、１８１４、または１８１６のうちの１または複数によって感知される。これらのセンサからのデータは、データバス１８１０を介して送信され、中央コンピュータ１８２８によって受信されることが可能である。加えて、変調された信号が、送信機１８３４または１８２６のうちの一方または両方によってバス１８１０を介して送信されることが可能である。その変調されたデータ信号は、受信機１８３０において受信され、それは、その受信された変調されたデータ信号を分析し、その分析に基づいて、データバス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定する。たとえば、受信機１８３０は、その受信された信号を、予想されたパターンと比較することができ、食い違いが存在する場合には、断続的な故障が存在すると判定される。受信機１８３０は、本明細書の別の場所に記載されているアプローチを使用した分析に基づいて故障の場所を特定することもできる。
【０１１２】
その他の態様においては、断続的な電力バス故障も検知される。この点においては、変調された電力信号が、送信機１８０６および／または送信機１８２０によって電力バス１８０８を介して送信される。その変調された信号は、受信機１８３２によって受信され、受信機１８３２は、その受信された変調された信号を分析し、その分析に基づいて、電力バス１８０６上で断続的な故障が発生しているか否かを判定する。たとえば、受信機１８３２は、その受信された信号を、予想されたパターンと比較することができ、食い違いが存在する場合には、断続的な故障が存在すると判定される。受信機１８３２は、本明細書に記載されているアプローチによる分析に基づいて故障の場所を特定することもできる。
【０１１３】
この例においては、変調された信号は、複数の送信機から単一の受信機へ送信される。その他の構成も可能である。
【０１１４】
さらに他の態様においては、変調されたキャリア信号が、送信機１８２６または１８３４のうちの１つによって送信される。変調されたキャリア信号が、受信機１８３０において著しいひずみを伴わずに受信機１８３０において受信された場合には、データ信号が、センサ１８１２、１８１４、もしくは１８１６、または中央コンピュータ１８２８のうちの１つ、またはユーザインターフェース１８２４から、データバス１８１０を介して送信される。そのデータ信号は、受信機１８３０において受信され、その受信されたデータ信号は、（たとえば、それを、予想されたパターンと比較することによって、）データバス１８１０上に断続的な故障が存在するか否かを判定するために受信機１８３０によって分析される。受信機１８３０によって得られた結果は、データバス１８１０を介して、またはその他の何らかのアプローチ（たとえば、受信機１８３０から中央コンピュータ１８２８へのワイヤレス接続）を介して、中央コンピュータ１８２８へ通信されることが可能である。代替として、または追加として、その結果は、有線接続を介して、またはワイヤレスに、別の場所にある外部の装置またはシステム（たとえば、若干の例を挙げれば、警察、中央派遣センター（ｃｅｎｔｒａｌ  ｄｉｓｐａｔｃｈ  ｃｅｎｔｅｒ））へ通信されることが可能である。故障を修正するために取られることが可能であるアクション（たとえば、ワイヤを取り替えること）。
【０１１５】
別の例においては、データ信号が、送信機から受信機へ送信される。そのデータ信号は、受信機から元の送信機に返信される。送信機は、その信号を、送信されたものと比較し、食い違いがない場合には、データバスを介してデータ信号が送信される（すなわち、故障はない）。そうでない場合には、故障が存在すると判定される。
【０１１６】
さらに他の態様においては、感知装置は、温度センサ、放射能センサ、モーションセンサ、圧力センサ、または湿度センサであることが可能である。センサまたは感知装置のその他の例も可能である。
【０１１７】
図１８のシステムのオペレーションの別の例においては、（建物１８０２内に配置されている）センサ１８１２、１８１４、および１８１６のうちの１または複数が、建物１８０２に関連付けられている状態またはステータスを感知する。この情報を示す複数の変調された信号が、建物１８０２内に配置されているデータバス１８１０を介して送信される。それらの複数の変調された信号のそれぞれは、それらの複数の信号のそれぞれの間における干渉を回避するアプローチに従って変調されている。センサ１８１２、１８１４、および１８１６からの複数の変調された信号が、たとえば、中央コンピュータ１８２８において受信され、中央コンピュータ１８２８は、それらの受信された変調された信号内のデータを処理する。
【０１１８】
その他の態様においては、変調された信号が、送信機１８３４または１８０６から、センサ１８１２、１８１４、または１８１６に結合されている電力バス１８０８を介して送信される。その変調された信号は、受信機１８３２において受信される。受信機１８３２は、その受信された変調された信号を分析し、その分析に基づいて、電力バス１８０８上で断続的な故障が発生しているか否かを判定する。データバス１８１０上に断続的な故障が存在しているか否かを判定するために、データバス１８１０上で同様のアプローチが使用されることが可能である。
【０１１９】
信号どうしの間における干渉を回避するために、さまざまな形態の変調が使用されることが可能である。たとえば、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）変調、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）変調、バイナリーシフトキーイング（ＢＳＫ）変調、バイナリー位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）変調、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）変調、オフセット直交位相シフトキーイング（ＯＱＰＳＫ）変調、最小シフトキーイング（ＭＳＫ）変調、ガウス最小シフトキーイング（ＧＭＳＫ）、マルチ位相シフトキーイング（Ｍ−ＰＳＫ）、Π／４  ＱＰＳＫ変調が使用されることが可能である。電力信号および／またはデータ信号を変調するために、変調アプローチのその他の例が使用されることも可能である。
【０１２０】
図１８のシステムのオペレーションの別の例においては、エンティティー１８０２は、建物ではなく乗り物であり、（その乗り物内に配置されている）センサ１８１２、１８１４、または１８１６のうちの１または複数が、データを感知し、そのデータは、乗り物１８０２に関連付けられている少なくとも１つの状態またはステータスに関連付けられている。この点においては、センサ１８１２、１８１４、および１８１６は、乗り物内部温度、ドアステータス（開いている、または閉まっている）、およびタイヤ空気圧を感知することができる。中央コンピュータ１８２８は、データバス１８１０を介してセンサからデータを受信し、処理する。変調された信号が形成され、送信機１８２６および送信機１８３４によってデータバス１８１０を介して送信される。その変調された信号は、受信機１８３０において受信され、受信機１８３０は、その受信された変調された信号を分析し、その分析に基づいて、データバス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定する。本明細書に記載されているアプローチのうちの任意のアプローチを介して故障の場所が特定されることも可能である。本明細書の別の場所に記載されているように、本明細書に記載されているアプローチは、乗り物または建物に限定されるものではなく、任意の１または複数の場所に配置されている任意のサイズのネットワークに適用されることが可能である。たとえば、図１８の要素のうちのいくつかまたはすべては、若干の例を挙げれば、機器内に、ローカルエリアネットワーク、またはワイドエリアネットワーク内に配置されることが可能である。
【０１２１】
その他の態様においては、変調された信号が、送信機１８０６および１８３４のうちの１または複数によって、（センサに結合されている）電力バス１８０８を介して送信される。その変調された信号は、受信機１８３２において受信され、それは、その受信された変調された信号を分析し、その分析に基づいて、電力バス上で断続的な故障が発生しているか否かを判定する。本明細書に記載されているアプローチに従って故障に関する場所が特定されることも可能である。
【０１２２】
次いで図１９を参照すると、データバス１９０３および電力バス１９０５の両方において断続的な故障を判定するために単一の受信機を使用する１つのアプローチ。受信機１９０６は、データバスおよび電力バスのそれぞれごとに（たとえば、本明細書の別の場所に記載されているような）２つの適切なカプラを備えていること、ならびに、いずれのバス上の変調された信号もデータ信号または電力信号との間で干渉をもたらさないような方法で同じまたは別の周波数で同じまたは別の変調方法を用いて適用されることが可能である。データバス１９０３に関する受信機１９０６のカプラおよび変調方法および周波数は、データバス１９０３上の送信機１９０２のそれらと同じであることが可能であり、データバス１９０３に関する受信機１９０６のカプラおよび変調方法および周波数は、一例においては、電力バス１９０５上の送信機１９０４のそれらと同じまたは同等でなければならない。さまざまな用途を提供するために、１または複数のセンサ１９１０、１または複数のプロセッサ１９１２、および１または複数のインジケータ１９１４は、たとえば、一方の側ではデータバス１９０３に、他方の側では電力バス１９０５に接続されている。
【０１２３】
次いで図２０を参照すると、ステップ２００２において、送信機が、変調された信号２００３を、データバスを介して送信する。データバス上には、たとえば、乗り物または建物の物理的な状態を示す、処理単位によって処理されることが可能であるさまざまなタイプの情報が存在する場合がある。その処理の結果、ユーザが従うべきアクション（たとえば、若干の例を挙げれば、温度を上げること、ドアを閉めること）が要求される場合がある。複数の信号が複数の送信機から送信されることが可能である。
【０１２４】
ステップ２００４においては、送信機が、変調された信号２００５を、バスを介して送信する。複数の信号が複数の送信機から送信されることが可能である。ステップ２００６において、その変調された信号は、両方のタイプの変調された信号用に結合されている単一の受信機ユニット（または代替として、複数の受信機ユニット）において受信される。
【０１２５】
ステップ２００８において、受信機は、両方の信号のそれぞれごとに、変調された信号を所定のパターンと比較する。たとえば、メモリ内に格納されているテストパターンが、受信された信号と比較されることが可能である。
【０１２６】
ステップ２００８においては、本明細書に記載されているアプローチに従って、それらのバスのどちらかの上に断続的な故障が存在するか否かの判定が行われ、その断続的な故障に関する場所が特定されることも可能である。そうでない場合には、断続的な故障は存在しないと判定される。ステップ２０１２においては、アラートがユーザへ送信される。この情報は、パーソナルコンピュータなどの任意の適切なユーザインターフェースにおいて提示されることが可能である。故障が存在するという判定、およびその故障の場所は、その他の何らかのエンティティー（たとえば、若干の例を挙げれば、コントロールセンター、派遣センター、警察、消防署）へ送信されることも可能である。
【０１２７】
次いで図２２を参照すると、断続的な故障を判定するための別のアプローチが記載されている。これは、データバス（データライン）および電力バス（電力ライン）の両方において使用されることが可能である。ステップ２２０２において、送信機が、変調されたキャリア信号２２０３を、データバスを介して送信する。ステップ２２０６においては、データソース（たとえば、センサ）が、データ信号２２０５を、バスを介して送信する。送信されたデータ信号２２０５は、たとえば、乗り物または建物の物理的な状態を示す、処理単位によって処理されることが可能であるさまざまなタイプの情報を含むことができる。
【０１２８】
ステップ２２０４において、その変調されたキャリア信号は、単一の受信機において受信される（または代替として、複数の受信機が使用されることも可能である）。ステップ２２０８においては、その変調されたキャリア信号にひずみがあるか否かが判定される。回答が否定的なものである場合には、実行は終了する。回答が肯定的なものである場合には、ステップ２２１０において、データ信号２２０５と、所定の信号（たとえば、所定のパターン）との間で比較が行われる。
【０１２９】
ステップ２２１２においては、エラーが判定され、そのエラーに関する場所が特定されることが可能である。そうでない場合には、エラーは判定されない。ステップ２２１４においては、アラートが送信される。これは、パーソナルコンピュータなどの任意の適切なユーザインターフェースにおいて提示されることが可能である。故障が存在するという判定、およびその故障の場所は、その他の何らかのエンティティー（たとえば、若干の例を挙げれば、コントロールセンター、派遣センター、警察、消防署）へ送信されることも可能である。
【０１３０】
述べたように、さまざまな変調アプローチが使用されることが可能である。次いで図２１を参照すると、さまざまなアプローチが記載されている。これらのアプローチは、（図１８において示されている）送信機１８０６、１８３４、１８２６、１８３０によって送信された信号どうしが互いに干渉しないことを可能にする。これらのアプローチはまた、さまざまなセンサからの信号どうしが互いに干渉しないことを可能にする。
【０１３１】
デジタル信号２１０２が、送信機（たとえば、図１８において示されている送信機１８０６、１８３４、１８２６、１８３０のうちの１つ）から送信されることになる。図２１において示されているデジタル波形２１０２は、ＡＳＫ波形、ＦＳＫ変調波形２１０６、またはＰＳＫ変調２１０８へと変調されることが可能である。
【０１３２】
本明細書において使用される際には、「変調」とは、任意のタイプの有線メディアを介した情報の転送を容易にすることを意味する。ＡＳＫ変調においては、キャリアの振幅は、情報に応じて変更され、その他のすべては、固定されたまま保持される。第１のビットは、送信機から１つの特定の振幅のキャリアによって送信されることが可能である。０ビットを送信するために、図２１ｂにおいて示されているように（周波数が一定に保持された状態で）振幅が変更されることが可能である。
【０１３３】
ＦＳＫ変調においては、図２１ｃにおいて示されているように、情報に応じて周波数が変更される。より具体的には、１用の１つの特定の周波数と、０用の別の周波数である。この例においては、１用にはＦＳＫ（ｔ）＝ｓｉｎ（２Πｆ１ｔ）が使用され、０用にはｓｉｎ（２Πｆ２ｔ）が使用されている。
【０１３４】
ＰＳＫ変調においては、図２１ｄにおいて示されているように、情報を示すために正弦波キャリアの位相が変更される。「位相」という用語は、本明細書において使用される際には、正弦波形が開始する際の開始角度を指す。０ビットを送信するために、正弦波形の位相は１８０°シフトされる。位相シフトは、このケースにおいては、情報の状態における変化を表す。
【０１３５】
既に述べたように、さまざまな変調アプローチが使用されることが可能であるということがわかるであろう。たとえば、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）変調、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）変調、バイナリーシフトキーイング（ＢＳＫ）変調、バイナリー位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）変調、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）変調、オフセット直交位相シフトキーイング（ＯＱＰＳＫ）変調、最小シフトキーイング（ＭＳＫ）変調、ガウス最小シフトキーイング（ＧＭＳＫ）、マルチ位相シフトキーイング（Ｍ−ＰＳＫ）、Π／４  ＱＰＳＫ変調が使用されることが可能である。変調アプローチのその他の例も可能である。
【０１３６】
本明細書において開示されている発明は、その具体的な実施形態および応用例を用いて説明されているが、それに対する多くの修正および変形が、当業者によって、本発明の範囲から逸脱することなく、行われることが可能である。
【図１】
2014517568.tif 000003
【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７ａ】
2014517568.tif 000009
【図７ｂ】
2014517568.tif 000010
【図８】
2014517568.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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