(57)【要約】時間領域反射率測定の技法を使用して、非破壊的で、完全自動化され、可変のケーブル及びインピーダンスを基にした、多重化されたケーブルテストシステムが述べられている。このシステムは、特性の異なる複数のケーブルタイプを一度に処理することができ、テスト中のケーブルタイプの特性と、定義され処理されたインピーダンス変動のためにその稼働中に直面したいかなる不連続性の両方を確認して処理することができる。さらにまた、このシステムにより、広範囲のリアルタイム診断及び予測データが得られ、前記データ及び／又はさらにケーブルの長さに沿ったインピーダンス変動のマッピング（これに限定されるものではないが）を含む不連続性の正確な位置や解釈を提供する。
2004529370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テスト信号を生成するための送信部と、
前記送信部及びテストポートに接続しているマルチプレクサとを備え、
前記テストポートは複数の出力を有し、その各々がテストされる複数の伝送媒体のひとつに接続することができ、
前記マルチプレクサは、前記送信部から前記テストポートの選択された出力に信号を経路設定すべく制御することができる、
時間領域反射率計。
【請求項２】
請求項１に記載の時間領域反射率計であって、
前記マルチプレクサに接続している受信回路をさらに備え、
前記マルチプレクサは、前記選択された出力から前記受信回路に信号を経路設定すべく制御することができ、
前記受信回路は、受信した信号をサンプリングするためのサンプルアンドホールド回路に接続している。
【請求項３】
請求項２に記載の時間領域反射率計であって、
信号設定経路を確立すべくマルチプレクサを制御するように構成されたコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、テストされる出力を選択する入力を受け入れて、
前記送信部から前記選択された出力への信号設定経路及び前記選択された出力から前記受信回路への信号設定経路を確立すべく前記マルチプレクサを制御するように構成されている。
【請求項４】
請求項３に記載の時間領域反射率計であって、
前記マルチプレクサに接続しているアースノードをさらに備え、
前記マルチプレクサは、前記出力の一つから前記アースノードへ信号を経路設定すべく制御することができる。
【請求項５】
請求項４に記載の時間領域反射率計であって、
前記コントローラは、前記選択された出力に最も近いインピーダンスを決定すべく各出力間を切り換えて、その最も近いインピーダンスを有する出力と前記アースノードとの間に信号設定経路を確立するように構成されている。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の時間領域反射率計であって、
約１００オームのインピーダンスと整合する構成要素を有する。
【請求項７】
時間領域反射率測定法であって、
a)伝送媒体に信号を送信するステップと、
b)前記伝送媒体中で反射した前記送信信号をモニタするステップと、
c)前記伝送媒体中で反射した前記送信信号を検出したときに、送信からの経過時間を測定するステップと、
d)送信からの経過時間を記録するステップと、
e)前記伝送媒体にさらに信号を送信するステップと、
f)所定の値より少ない記録した時間と等しい送信からの時間に前記伝送媒体に反射した送信した信号について高い解像度にてモニタする、
g)前記伝送媒体中で反射した前記さらに送信された信号を検出したときに、より高い解像度にて送信からの経過時間を測定するステップと、
を備えている。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、
解像度のレベルを増大しながら何度もステップe)、f)、g)を繰り返して行うステップをさらに備えている。
【請求項９】
時間領域反射率測定法であって、
テストの前に、テストの対象となる適正に終端されたケーブルについて基準トレースを行い、
あらゆるＤＣオフセット及び/又は予測可能な雑音を取り除くために、それ以後のスキャンから前記基準トレースを減算する
ステップを備えている。
【請求項１０】
あるタイプのケーブルについて速度係数を決定する方法であって、
多くの異なるレベルの帰ってくる反射を、多くの異なるサンプル長さのケーブルについて取得するステップと、
その取得した結果を時間の関数として平均する
ステップを備えている。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、
アース帰り経路を確立してアース経路についての速度係数を決定する、
ステップを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は一般に、時間領域反射率測定法を利用した金属伝送ケーブルの障害検出と特性決定のための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブルに依存して、あらゆるところで電気・電子装置間で電力及び/又はデータを搬送することが行われている。用途は、ネットワーク内のコンピュータを接続することから飛行機内の装置までさまざまである。ケーブルは周辺環境によって影響されることがあり、劣化、破断や他の要因で電力やデータ信号の伝送能力が低下する。電力やデータ供給のパフォーマンス、正確性が急速に低下したり、喪失したりすることが深刻な影響を及ぼさない場合もあるが、今では「ミッションクリティカル」と称される用途も多い。この場合、電力及び/又はデータの途絶のために、多額の損失をこうむったり、最も極端な場合には生命すら失われかねないことを意味している。
ゆえにケーブルを定期的に確認することは望ましく、幾つかの場合には不可欠である。
【０００３】
一種のケーブルと信号経路のチェックとしては、インピーダンスのチェックがある。単一のパルスが電気的ネットワークに送り出されると、その経路上でケーブルインピーダンスのさまざまな変化に直面することがある。これらインピーダンスの不連続性には、ある一定量の信号を信号源に向かって反射する効果がある。単一の又は複数のパルスをネットワーク上に繰り返し送り出して、最初にパルスを送出した後に経時的に測定点を増やしつつ電圧をサンプリングすることによって、特性及び不連続性を判断することが可能である。いろいろな電子機器が、一組の端子間の電気インピーダンスを測定するために存在する。オームの単位で表現されたインピーダンスは、端子を通る電流Ｉと端末の両端間の電圧Ｖの関係を定義する。最も単純な場合、インピーダンスは純粋に抵抗分だけになることがあり、電圧と電流は同相になる。その関係はオームの法則によって支配され、Ｒを抵抗としてＲ＝Ｖ／Ｉと表される。インピーダンスは、容量性又は誘導性の要素から端子間に相当量のリアクタンスが生じた時に複素数になることもある。
【０００４】
既知の非破壊的なケーブルチェックのための手法として、定在波反射率測定法（ＳＷＲ）がある。これはインピーダンスを基にした技術で、入力された励振信号の周波数は、信号入力点にて最小のゼロに近い電圧が測定されるまで変化していく。これはこの点においての最小インピーダンスであることを示している。印加したテスト信号に応じて信号注入点で生成されるＲＭＳ電圧をモニタ及び分析し、その電圧がほとんどゼロボルトとなる周波数を判定する。これは不連続性により反射した信号が、入力された信号からほぼ180度位相がずれていることを示している。これは開回路が存在する（ケーブルの入力された信号の１／４波長離れた地点で）か、又は短絡回路が存在する（ケーブルの入力された信号のほぼ半波長離れた地点で）かどちらかの時に起こる。
【０００５】
残念ながら、ＳＷＲはその診断機能が「単一チャネル」上での開回路又は短絡回路を検出することのみに制限されているという事実によって能力に限りがある。それに加えて、距離測定精度はあまり正確ではなく、予測機能はまったくない。
【０００６】
パルスを基にしたインピーダンスの測定は、その技術分野でよく知られている方法である時間領域反射率測定法（ＴＤＲ）によって実施されることがある。時間領域反射率測定法（ＴＤＲ）の技法は、少なくともこの３０年間利用することができて、幾つかの応用領域では特にテストと測定に限らず、銅を基にしたケーブルと近年多用されている光ファイバを基にしたケーブルに関して利用されてきた。その後者の技法は光学時間領域反射率測定法（ＯＴＤＲ）として知られている。ＴＤＲの本質は、送信されたパルスがケーブルに沿って伝搬し、その反射が開始地点まで戻ってくるのにかかった時間を測定することであり、反射の極性特性はさらに開回路又は短絡回路のような典型的な不連続性を判断するためにさらに処理される。ＴＤＲは、大きさがわかっている入射パルスをシールド及び非シールド撚線対、同軸ケーブル等の伝送媒体に入力して、その結果反射した信号を測定することによってインピーダンス測定を実施する。前記パルスは、所定のパルス反復率で、ＴＤＲの指定範囲に従って入力される。パルス間の期間では、収集回路はケーブル内の傷、不連続性、割れからの反射を代表するデータを取得するために、ケーブルをサンプルする。送信部から傷、不連続性、割れ等までの距離を判定するために、エネルギパルスの伝送の時からケーブル内の反射を計時する。反射は、ケーブルの素線太さ、接合部、湿気等の変化を表すことがある。収集したデータは、通常に処理されて波形のトレースとしてＣＲＴ、液晶表示器等のディスプレイ装置上に表示される。
【０００７】
ＴＤＲは、テスト中におけるケーブルの特性インピーダンスのどんな変化も検知する。
電気通信銅線施設又は工場については、特性インピーダンスは一般に１００から１２５オームの間である。大多数の非シールドケーブルでは、１００から１０５オームの間になる。Ｔ１のようなシールドケーブルでは、一般に約１２５オームである。ケーブルのインピーダンスのどんな変化も、ＴＤＲディスプレイ装置上にプラスの波形、マイナスの波形、又は水平線からずれている両者の組み合わせとして表示される。
【０００８】
入射パルスの幅は非常に狭く、一般に１０ナノ秒未満とすることができるので、ＴＤＲは時間の関数としてインピーダンスを測定することができる。したがってＴＤＲは、信号を撹乱する不連続性を検出することによって伝送線路のトラブルシューティングを行うことができ、伝送線路に沿ってインピーダンスを測定するのに応用されていることが大変多い。伝送線路に沿って選択した点にてインピーダンスを測定すると、伝送線路に沿った障害又は不連続性を検出して場所を特定することが可能となる利点があり、特に現場サービスアプリケーションに望ましい特徴がある。もし伝送線路を通る信号の伝搬速度が既知であれば、入射及び反射パルス間の時間遅れは、伝送線路に沿った機器から障害までの距離を判断するのに用いることができる。
【０００９】
ＴＤＲでインピーダンス測定を実施することで、入射パルスの一部分として反射したパルスの大きさは、そのＴＤＲの出力インピーダンスを参照として、伝送線路に沿ったいかなる所定の点での特性インピーダンスを計算するために利用することができる。
【００１０】
今日まで、航空宇宙、電気通信、科学研究、製造、試験及び測定サービスといった主要産業は、障害を診断又は予測するために必要なさまざまなテスト結果を得るため、数多くの手持ち形機器及び／又は研究室用機材を使ってきた。
【００１１】
まずまず成功を収めているといっても、ケーブルのグループの個々の要素としても、又はハーネスとして知られるより大きい完全なシステムのケーブルの総合的なグループとしても、インピーダンスが変化し、また実際のテスト機材とはインピーダンスが整合しないある所定数のさまざまなケーブルタイプ（撚線対、同軸、ファイバ、単芯）を種々の不連続性について一緒にテストすることが可能である技法や手段を提供する個別の機器は存在しない。
【００１２】
その上、ケーブルを囲む金属構造体によってさらに影響されている単芯ケーブル（多くの場合、インピーダンスは不明）を用いる多数の航空宇宙や自動車の接続に関しては、不明又は定義されていない終端/アース帰り経路の本当の問題に対処している機材は今日知られていない。
【００１３】
最後に、電力とデータをテスト中ケーブルに印加したまま、上に述べたことを行う機器も今のところ知られていない。
【００１４】
いかなるシステムであれ、診断及び予測機能を強化しつつ、リアルタイムで、上記問題に対応するものは、多くの工数を削減するとともにケーブルと接続システムの動作安全性を向上させる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は、ケーブルテストシステムに関し、個々のケーブル又はグループのどちらかとして、種々のタイプのケーブルについて、インピーダンス変化や不整合を一端にてテストすることができ、またさまざまな障害や状態（それぞれ診断、予測という。）をテストすることができるようにするハードウェア及びソフトウェア技術を備えている。さらに、この発明は電力及び/又はデータがテスト中のケーブルに印加されている状態で、前記のことをリアルタイムで実施することができる。
【００１６】
時間領域反射率測定の技法を使用して、リアルタイムで、非破壊的で、完全自動化され、可変のケーブル及びインピーダンスを基にした、多重化されたケーブルテストシステムが述べられている。このシステムは、特性の異なる複数のケーブルタイプを一度に処理することができ、テスト中のケーブルタイプの特性と、定義され処理されたインピーダンス変動のためにその稼働中に直面したいかなる不連続性の両方を確認して処理することができる。さらにまた、このシステムにより、広範囲のリアルタイム診断及び予測データが得られ、前記データ及び／又はさらにケーブルの長さに沿ったインピーダンス変動のマッピング（これに限定されるものではないが）を含む不連続性の正確な位置や解釈を提供する。
【００１７】
特別に設計されたジェネラルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）により、ユーザがテストを選択して制御することができるようになっている。特に、ユーザはピンの数とケーブル接続、テストされる種類とテストの順番を選択することができる。
【００１８】
不連続性の完全なテストを開始する前に、システムはそれぞれのピン／ケーブル接続にパルスを送信し、それぞれ戻ってきた反射をまずピン／ケーブルの特性を事前に登録したパラメータと対照して確認を行い、次に終端／アース経路の確認及び／又は割り当てをする処理をして、その状態をテストする。この段階の間、マルチプレクサは自動的にそれぞれのピン／ケーブル接続をＧＵＩの選択に従って切り換える。一旦この段階が完了すると、マルチプレクサは、今度は完全な不連続性テストのために割り当てられた終端／アース帰り経路を使用して、選択されたＧＵＩシーケンスを通して再び切り換えられる。単一の又は連続的なパルスは、さらにＧＵＩを用いて選択することができ、リアルタイムで各ピン／コネクタの組合せに伝送することができる。伝送された１つの又は複数のパルスから得られたそれぞれの戻り反射は、キャプチャされ格納される。この保存データが所定のアルゴリズムのセットを通してさらに処理されている時、システムは固有の特性を抽出し、それによりシステムは個々のケーブルの特性及びそれに関するいかなる不連続性も判断することができるようになり、したがってどんな不連続性も完全に解釈することが容易になる。さらにまた、反射は測定された時間の関数として処理されるので、ケーブルの特性及び／又は不連続性の位置を正確に判断することができる。
【００１９】
マイクロコントローラは、ケーブルテストシステムの全ての物理的なハードウェア動作上の要求事項を制御するために使用される。ソフトウェアベースのＧＵＩは、マイクロコントローラ及び前記マルチプレクサ自体とそれに限らずどんな関連ハードウェアロジックにもコマンドを送信するのに用いられる。ＧＵＩは、それからリターンされたデータの処理をするための機能を提供し、その結果を適切なディスプレイ装置上に表示する。
【００２０】
ケーブルテストシステムは、さまざまなシステム又はハードウェアフォーマットに完全に組み込むことができる。実装可能とする関連工業規格は、ＩＳＡ、ＰＣＩ、ＰＣＭＣＩＡ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等である。独自規格又はシステムもまた、ハンドヘルド、ＰＣ、及び／又は組み込み等のさまざまなフォーマットにおいてこのシステムを受け入れることができる。
【００２１】
電気パルスの代わりに、発光ダイオード又はレーザのようなものによって生成された光を利用して、光ネットワークで用いるテストシステムを形成することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、この発明の実施態様による時間領域反射率測定システムのブロック線図である。グラフィックユーザインターフェイス（ＧＵＩ）１はシステムと対話するために、端末、ユーザ入力装置、コンピュータなどに設けられる。ＧＵＩ１を経由する入力は、マイクロコントローラ２に渡される。マイクロコントローラは、時間領域反射率測定システムの動作を制御するために、固定プログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）３と通信する。ＦＰＧＡ３は、テストする多数の伝送媒体のうちの一以上と信号の送受信を行うためにマルチプレクサ４に接続する。マルチプレクサ４の制御の下で、可変パルス発生装置（ＰＧ）５のような送信部が、問合わせエネルギパルスを発生させ、送信部に接続されているそれぞれのテストする伝送媒体にテストポート６を経由して送り出す。伝送媒体は、シールド又は非シールド撚線対、同軸ケーブル、単芯ケーブル、又は他の形式の金属伝送媒体であってよい。テストされるケーブル内の傷、不連続性、割れを表す事象からの戻り信号エネルギはデータバッファ７に結合され、そのデータバッファ７はサンプルアンドホールド回路８のようなサンプリング回路に接続されている。サンプルされたアナログ信号は、そのサンプルされたアナログ信号をテスト対象のケーブルからの戻り信号を表すデジタル値に変換するＡＤ変換器（ＡＤＣ）に結合している。デジタル化した値は、デジタル領域のマイクロコントローラ２によって処理するために、多数のレジスタ１０のようなメモリに保存される。テストしているケーブルからの戻り信号を表しているデジタルデータは、ケーブル内の事象の存在を検出するために処理され、検出した事象についての特性データを生成する。収集パラメータデータを伴うデジタル化された波形データ及び検出した事象の特性データは、ＧＵＩ１に出力される。
【００２３】
ＧＵＩ１は、ケーブルデータのシステムへの入力、テストの選択及び起動を許可する。ケーブル管理部は、ユーザがケーブルに関連のあるデータを追加、削除、編集することを許可する。ケーブル管理部に格納してあるデータは、その特定のケーブルタイプのためのテストを選択し実行する間自動的に利用される。あるケーブルタイプの格納データは以下を含む。
種類  −  撚線対、ＲＧ５８、単芯など
部品番号  −  製造業者部品番号
インピーダンス  −  製造業者規定インピーダンス  （該当する場合）
速度係数  −  製造業者のＶＦ
実際のＶＦ  −  計算値
損失  −  製造業者の１メートル当たりのｄＢ損失  （該当する場合）
太さ  −  ケーブルの太さ  （該当する場合）
【００２４】
ケーブル管理部は、航空産業でハーネスとしても知られている配線システムを記録することもできるようにしている。配線システムは、テストポート６と結合した時、異なるピン配列で複数の潜在的に異なったケーブルを組み込んでいる。ある配線システムについて記録されたデータは以下を含む。
種類  −種類／システム名
ＭＵＸチャネル  −いつでもテストに使用できる、関連するピン／回路のために選択され配置されるマルチプレクサチャネル
ピン番号  −ピン／回路番号
戻りピン（アース）  −物理的に割り当てられた終端／指名されたピン回路のアース経路（既知のアースを有する撚対線の場合）、又は自動的に割り当てられた終端／ピンのアース経路／単芯の場合のように指名された回路
長さ（ｍ）  −テストする時にシステムによって判断される実際のケーブルの長さ
ケーブルタイプ  −このピン／回路上で使用する事前に登録されているケーブルのタイプ
【００２５】
操作では、ユーザはＧＵＩ１を介してテストを始動させ、ＧＵＩ１は開始コマンドをマイクロコントローラ２に与えるようにする。  マイクロコントローラは、コマンドをＦＰＧＡ３に送信し、それによってマルチプレクサ４の各チャネルが切り換えられ、それぞれのＰＧ５がパルス（一般に３０ｎｓ）を生成し、そのパルスはテストポート６を経由して接続しているケーブル／コネクタピンに入力される。そのケーブル／コネクタピンについて反射したアナログパルスは、いずれもそれから所定のチャネルを経由して受信され、それからデータバッファ７、その後サンプルアンドホールド回路８、その次にパルスが変換されるＡＤＣ変換器９に入力され、データレジスタ１０に格納される。ＦＰＧＡ３は、それからこのレジスタに切り換わり、マイクロコントローラ２及びＧＵＩ１がデータを抽出して処理することができるようにする。
【００２６】
好ましくは、システムが所定のアルゴリズムを用いてテストするケーブルの「開始（start）」インピーダンスを決定することである。この処理は、マルチプレクサ４に接続している全てのチャネルに対して反復される。これの目的は、システムが、インピーダンスが既知であっても既知でなくても、テスト中のケーブルのインピーダンスを確立して確認することである。ＧＵＩ１は、マイクロコントローラ２にコマンドを送信して初期化フェーズを開始し、それによりテストポート６の不連続性及び信頼性をチェックする。このコマンドを受信すると、マイクロコントローラ２は適切なコマンドをＦＰＧＡ３に送信し、ＦＰＧＡ３は該当するレジスタに開始チャネル及びピン番号を入力することによってマルチプレクサ４を初期化する。小さなパルス（一般に１０ｎｓ）が、ＭＵＸチャネルレジスタによって決定されたテストポート６に入力される。この初期パルスは小さいため、１ｍｍ−１ｍといった短距離にある障害又は不連続性を判断することが可能になり、それによりテストユニットとテスト中のケーブル／ハーネスとの間で正常な物理的接続が容易に行われるようになっている。このシーケンスは、テストポート６の全てのチャネルについて反復される。もし何らかの障害が発見されれば、ユーザにＧＵＩ１を経由して適切なメッセージを提示して、テストは停止する。テストポート６は、インターフェイスケーブルの形態をとることが好ましい。このケーブルは、テストが最終的に開始される前に、ケーブルの信頼性及び／又はケーブルのパラメータ値の決定のために照会することができる内蔵されたロジック装置を備えていてもよい。そのロジック装置に記録するデータには、次のものを含めることができる。すなわち、ケーブルの部品番号（適正なユーザインターフェイスケーブルが使用されているか確認するため）、ユーザ登録番号（システムのユーザを認証するため）、太さ、製造番号などの個々のケーブルのパラメータ（テスト中のハーネス／ケーブルが前回のテスト結果から変更されたり配線し直されたりしていないことを検証するため）である。どのような障害又は無効なデータも、適切なメッセージとともにＧＵＩ１を経由してユーザに表示することになる。
【００２７】
次いでＧＵＩ１は、マイクロコントローラ２にコマンドを送信して、終端／アーステストを開始させる。このテストの目的は、テストで選択された各ピン／ケーブルの終端／アース帰り経路を確認することである。ほとんどの場合、コネクタは指定されたアースピンを備えているであろう。しかしながら単芯ケーブルの場合、インピーダンスも帰り経路も未知であり、テストを実行するためにはそのどちらかを決定しなくてはならない。ケーブルのインピーダンスが上記ステップで特定され確認されると、マルチプレクサ４は第１のピン／ケーブルを選択し、その記録されているインピーダンスを参照して、整合したインピーダンスが最も近いものが見つかるまで残りのピン／ケーブルの結果をスキャンする。次いでこれらの組合せの結果は、マルチプレクサにその組み合わせを提供する主たるテストシーケンスで利用すべく格納される。こうして、テストの前にアースレール１１を指定された組合せに切り換えることができるようになり、それによって安定した終端及びアース帰り経路が与えられることになる。この方法を用いて、システムは、テストに先だって、どのような定義済みの終端／アース帰り経路もその存在と性能について検証することができる。
【００２８】
一旦これらのステップが完了すると、マイクロコントローラ２はＧＵＩ１にユーザがセットアップしたテスト設定を処理する。マイクロコントローラ２はそのテスト設定を使用して適切なコマンドをＦＰＧＡ３に送信する。ＦＰＧＡ３は、マイクロコントローラ２とマルチプレクサ４との間の信号及びデータの流れを制御する。まずＦＰＧＡ３は、より長い距離を検知できるようにする他のパルスの幅とタイプ（一般に３０ｎｓ）を選択する。その一方で、一般に１ｍｍ／ｃｍの正確な解像度は依然として維持される。テストされるケーブルのチャネルとピン番号はそれぞれのレジスタに格納されるが、これはユーザとＧＵＩ１によって決定されている。終端／アース帰り経路のピンもまた選択されて、他の適切なレジスタに格納される。マルチプレクサ４はこれを読み込み、終端／アースレールをあらかじめ割り当てられたピンに切り換える。次いでこのテストは、選択されたケーブルについて実行される。ユーザは、ＧＵＩ１を経由して送信する単一パルス、又は連続パルスを選択することができ、それにより単一パルスを送信して不連続性について一つの反射を処理するか、又は連続的なパルスの場合には、規則的なパルスを送信して複数の反射を処理する。発見されたどのような障害及び／又は不連続性も、ＧＵＩ１を経由して適当な様式で表示される。
【００２９】
このシステムにより、インピーダンスが既知及び未知の多数のケーブルタイプを処理することができる。これを容易にするために、システム回路は固定された抵抗経路を備えていなくてはならない。約１００オームがこのシステムに最適であると判断されているが、他の抵抗値もシステムの動作に大幅な影響を及ぼすことなく使用することができる。この場合、７５〜１３０オームの範囲でも機能することが分かっている。  この抵抗値は、２５オーム〜４００オームの間で変化するインピーダンスを有するある範囲のケーブルをテストしたときのダイナミックレンジ/損失係数を与えることが分かった。このことは、戻ってきて受信される反射が、診断及び予測能力をシステムが発揮するために十分かつ一定の幅及び振幅を有することを意味している。
【００３０】
上述のシステムは、テスト中のケーブルの長さに沿って、事前にユーザがプログラムした解像度内で、インピーダンスの小さな変化及び大きな変化を特定して分析することが可能である。これによって、障害を幅広い範囲で検出、分析、モニタすることができることになる。本システムの診断及び予測能力の中には以下のものがある。
【００３１】
2004529370.tif 000003
【００３２】
図２は、航空機引き込みモータシステムのためのテスト設定のスクリーンショットである。この画面は、左側着陸装置のための引き込みモータシステムが完全にテストされているところで、テストを開始すると、システムはピン番号（４）をロックアウトし、テストしない。これは、ピン／回路の適切なテストを行うには、記録されている情報が不十分であるためである。
【００３３】
図３、図４、図５、図６は、図２で設定されたテストのテスト結果を示すスクリーンショットである。図３は、連続パルステストが適用されたことを表している。障害がないことが分かり、ピン／回路番号４はテストから除外された。また、背景ハイライトによって示されているように「トレース」選択について、ユーザは（連続的なリアルタイムテストの間に）ピン／回路番号６を選択した。これは、テストの間いつでも、ユーザがパルス信号及び障害トレースの縮小版を見ることができることを意味している。図４は、選択したケーブルにアクティブなパルスがない時の出力を表しており、図５は、障害を検出した時のパルスとその反射を示している。この場合、障害は開回路である。
【００３４】
図６は、テストされている右側着陸装置内にある環境ベイ（Environmental Bay）の選択されたピン／回路を表している。発見された障害は、回線損失及び障害までの距離と合わせてステータスフィールドの下に表示される。このシステムは、二つのロックアウトしたピン／回路（番号３及び４）も表示し、現在テスト中のピン/回路としてピン９を表示する。
【００３５】
図７は、図１に関して述べられたマルチプレクサのチャネルの略ブロック図である。完全なマルチプレクサはいくつでもチャネルを有してよく、各チャネルは図７に関して述べられたものに相当するアーキテクチャを備えている。好ましいのは、マルチプレクサを６チャネルで構成することである。
【００３６】
各チャネルは、双方向、単極、双投入（multi-throw）リレー構成であり、あらかじめ選択可能な経路に従ってデータ及び電力の双方向フローができるようになっている。マルチプレクサは、テスト中のケーブル及びテスト中の経路について関連するアース経路の両方を選択すべくチャネルの経路の切換えを制御することができる。
【００３７】
各チャネルは、負荷インピーダンスモジュール１１０に接続しているパルス発生装置１００を備え、負荷インピーダンスモジュール１１０は、テストポート１２５に接続している８方向マルチプレクサモジュール１２０に出力する。帰りの信号経路上では、８方向マルチプレクサ１２０は、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１３５に接続しているサンプリングユニット１３０に出力する。ＡＤＣは、下記により詳細に述べられている多数の遅延オフセットレジスタ１４０に接続している。このチャネル内の構成要素は、図１に関連して述べられているＦＰＧＡによって制御することができる。破線は制御入力を表し、実線はデータフローを表している。
【００３８】
妥当なアナログ／ＲＦ性能を実現するためには、パルス発生装置及びサンプリングユニットは、チャネルの数に対してＰＣＢボード上で的確な性能及び位置を備える必要がある。一つの例として、１つのチャネルについて、１つのパルス発生装置及び１つのサンプリングユニットが使用される。あるいは、１つのパルス発生装置を全てのチャネルで使用してもよい。
【００３９】
一例として、マルチプレクサの性能及び特性は以下のように選択される。
【００４０】
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【００４１】
前記マルチプレクサの各チャネルは、図１で前述したのと同様に動作させることができる。各チャネルは、マルチプレクサの８本のピンが接続することができるケーブル/端子のみを受け持つ。例えば、もし２０本の素線を有するケーブルがテストポートに、素線１はピン１に、といったように接続される場合、ピン７をテストするためにはチャネル１を用いなければならず、ピン１７をテストするにはチャネル３を用いなければならない。アースノード１５０は、全てのチャネルに共通の接続である。どのチャネルもそのマルチプレクサ内の適当な経路設定を介して、アースノード１５０にピンを割り当てることができる。アースノードは、テスト中帰り経路として利用される。最適な帰り経路/終端ピンの選択については、図１に関連してすでに論じた。１つのチャネルの８本のピンのいずれも、サンプリングユニット、アースノードへ経路設定することができ、又はオープンにしておくこともできる。一般的にテスト中は、テストされるケーブルはサンプリングユニットへ経路設定され、帰り経路として選択されたケーブルはアースノードへ経路設定され、他の全てのケーブルは開回路とされる。
【００４２】
１００オームという値は、マッチング相互接続回路とともにマルチプレクサの回路のインピーダンスに用いられる。他の値を用いてもよいが、この値がケーブル接続において遭遇するインピーダンス値について優れた性能を示すことが分かっている。一般的なケーブル接続での値の範囲は、２５から４００オームである。ある点における電圧を電源電圧ＶＳ、電源インピーダンスをＺＳ、負荷インピーダンスをＺＬとして分圧器の概念を用いると、送信されるエネルギ量すなわちその回線の電圧の式は、
ＺＬ／（ＺＬ＋ＺＳ）
となる。ゆえに、ＺＬがＺＳと等しい場合には、反射の電源電圧の５０％は同じようにＺＳ／（ＺＬ＋ＺＳ）にしたがって分圧され、ＺＬがＺＳと等しい場合、５０％の反射パルスが入力回路にて「受信」される。
【００４３】
これら二つの比を乗算して、電圧の送信及び反射、さまざまな負荷インピーダンスについて経験した変化の度合いに関するマルチプレクサチャネル回路の全体の効率（戻ってくる信号のダイナミックレンジ）を求める。
【００４４】
ＺＬ＝ＺＳの場合、５０％（０．５）を受信効率に乗じると、０．５×０．５＝０．２５すなわち２５％効率という、ＺＬ＝ＺＳの理想的な場合の結果になる。
【００４５】
他の例として、２５オームの期待される最大値を用いると、送信効率は２５／（１００＋２５）＝０．２（２０％）、受信効率は１００／（１００＋２５）＝０．８（８０％）を得る。送信及び受信効率の両方を乗じると、０．２×０．８＝０．１６（１６％）の全体伝送効率になる。
【００４６】
負荷インピーダンスについて４００オームの最大値を用いると、４００／（４００＋１００）＝０．８（８０％）の送信効率、１００／（４００＋１００）＝０．２（２０％）の受信効率が得られる。再度、送信及び受信効率の両方を乗じると、０．８×０．２＝０．１６（１６％）の伝送効率になる。
【００４７】
このように、インピーダンスの値として１００オームを選択することで、広範囲の負荷インピーダンスを伝送効率に劇的な影響を及ぼすことなくテスト可能であることが分かる。
【００４８】
次の項では、この発明で用いられているアルゴリズムと技法について述べる。
【００４９】
＜＜“開始”又は“実在”インピーダンスの計算＞＞
Ｚ＝（Ｒ＊Ｖｏ）／（Ｖｇ−Ｖｏ）
ここで、
Ｚは、ケーブルインピーダンス、
Ｒは、直列駆動抵抗、
Ｖｇは、前記抵抗の前で生成した未処理パルスの高さ（Ｖ）、
Ｖｏは、出射源にて計測された出射パルスの高さ（Ｖ）である。
【００５０】
反射されたパルスが出射源に再び現れる時刻を特定することによって、その信号がケーブルに沿って伝播する際に遭遇した不連続性のプロフィールを作成することができる。
【００５１】
測定したインピーダンスを時間領域から距離に変換するために、次の式を使用する。
ｄ＝ｃｖｔ
ここで、
ｄは、距離（プログラム可能な値、例えば１ｍｍ、１フィート、１Ｋｍなど）
ｃは、真空中での光の速度（２．００×１０（８）ｍｓ−１）
ｖは、導体の速度係数
ｔは、反射パルスが出射源に戻るのに要した時間である。
【００５２】
ケーブルの速度係数（ＶＦ）は、２本の導体を隔てる絶縁材料によって決まる。同軸ケーブルでは、中心導体と外側のシースとを分離する発泡体がＶＦ（真空中での光の速度は１８６，４００マイル／秒で、この速さは１で表され、他の信号はすべてこれよりも遅い。ＶＦが０．８５のケーブルは光の速度の８５％で信号を伝送することになる。）を決定する物質である。撚線対ケーブルでは、プラスチックがケーブルを隔てており、それが決定要因である。ほとんどのケーブルには、製造者のＶＦが付されているが、この係数は例えば航空機の構造等の他の要因によって影響されるから、誤差率に対処する必要がある。さらにまた、単芯電線は、「二つの導体間の物質」という基準を具備していないためにＶＦを有しない。
【００５３】
これらの問題に対処するには、あるケーブルについてのＶＦを決定するため、そのケーブルについて異なるサンプル長さでいくつかの異なるレベルの戻り反射を取得する。これらを時間の関数として平均すると、実際のＶＦと明記されたＶＦとをチェックすることができる。さらに、アース帰り経路が確立され（図１に関連して上記に述べられている）、同じ処理が反復される。ＶＦを正確に定めるために開回路及び短絡回路、そして適切に終端されていないケーブルからの反射を生成しなくてはならないというのは、一般に認められた手法である。しかし、この発明のシステムによると後半部分は正しくない。何故ならば、本システムは解像度が高く全体のダイナミックレンジが大きいため、適切な終端が発生する小さな反射でさえもＶＦの決定及び検証に用いることができるからである。
【００５４】
時間遅延オフセットレジスタのセットは、サンプリングすなわち解像度を上げるために用いられる。テスト中、信号パルスはテストされるケーブルに送信される。このケーブルは、障害を示す信号反射をモニタされる。通常のサンプリングは２５０ｎｓごとに実施され、３ないし４ｃｍの解像度を得る。しかし、その信号反射が所定のしきい値を超えていることが検出されると、送信から反射の受信までに要した時間が記録され、さらにパルスが送信される。所定量を減じた記録時間が経過すると、遅延オフセットレジスタが起動する。遅延オフセットレジスタは、前のサンプリングより高い量子化でケーブル上の信号をサンプリングする。ゆえにより高い解像度でもって反射の時間（従ってそのケーブルにおける反射の位置）を特定することができる。システム構成によって、このステップはさらに遅延オフセットレジスタを用いて多数回反復してもよい。反復するごとにサンプリングレート従って解像度が上がり、障害が発生したと考えられるケーブルの範囲が狭まっていく。
【００５５】
一例では、粗いもの、微細なもの、超微細なものの３つの遅延オフセットレジスタが使用される。速度係数が７５％の５０オーム同軸ケーブルを使用して、以下の結果を得る。
2004529370.tif 000005
【００５６】
＜＜不連続性のタイプ決定＞＞
反射して出射源に戻った信号の正確な量は反射係数と呼ばれ、導体の特性インピーダンス及び不連続性におけるインピーダンスに依存している。
【００５７】
この反射係数は以下のように定義される。
Ｔ＝（ＺＬ−Ｚ０）／（ＺＬ＋Ｚ０）
ここで、
Ｔ＝反射係数
ＺＬ＝不連続性インピーダンス
Ｚ０＝特性インピーダンス
である。
【００５８】
共通の関係として次のものがある。
2004529370.tif 000006
これは反射の幅、振幅、距離、時間の関数としてシステムによって自動的に実施される。
【００５９】
＜＜基準トレース＞＞
いかなる分析を行う前にも、正しく終端したケーブルの距離全体にわたってスキャンすることによって基準トレースを取得する。それに続くスキャンから基準トレースを減算することで、いかなるＤＣオフセット及び／又は予想できる雑音をその後の処理の前に取り除くことが可能である。
【００６０】
これは、ケーブルが正しく終端していない電力を扱う環境において特に有用である。この場合、インピーダンスの不整合は、モータ、継電器、スイッチ、ランプなどのような装置の存在によって、ケーブルの長さ全体にわたって生じるが、動作環境の一部として受け入れられている。既知の障害のない状態のケーブルをスキャンしてこのトレースをそれ以後のトレースから減算することで、その後の処理段階で新たな障害だけを検出することに専念することが可能となる。
【００６１】
＜＜ヒステリシス＞＞
基準トレースを取得すると、ケーブルは先に述べた、粗いもの、微細なもの、超微細なものの遅延レジスタを使用してスキャンされる。
【００６２】
ヒステリシスアルゴリズムは、反射パルスのおおよその場所を判断することに使われる。多数のしきい値が、雑音などに対してどれが検査する価値のある実際のパルスであるかを決定するためにセットされる。これらのしきい値は、テストされるケーブル/装置の特性を考慮に入れて調整してよい。この段階では、パルスのピークの大きさと極性が判断され、後のアルゴリズムで使用するために保存される。
【００６３】
＜＜重心＞＞
ヒステリシスを用いたピーク検出がまずまずの結果をもたらしているその一方、ケーブル内の損失はパルスの中心からパルスエネルギの集中を分散させる効果があり、従って反射パルスのエッジの鋭さが緩和される。
【００６４】
ヒステリシスを用いてパルスの位置を決定した後、そのパルスがあると疑われる領域の重心（又は１次モーメント）を、インピーダンス不整合及び/又はインピーダンス変化の位置をより精密に決定するために計算する。このアルゴリズムを加えることで、信号の広がりを考慮に入れ、最大エネルギを与える位置に焦点を絞り、より正確な位置測定を測定することができる。
【００６５】
2004529370.tif 000007
【００６６】
＜＜相互相関関数＞＞
特に雑音のある環境でパルスの位置をより正確に決定するため、すなわち正確な位置を確定するため、相互相関アルゴリズムを用いる。相互相関によって、二つの信号間の類似の度合いを調べることができる。与えられた二つのデータセットｘ、ｙについて、相互相関は以下に定義される。
【００６７】
2004529370.tif 000008
この式により、二つの信号の類似について一つの尺度が得られる。正の和は、相関の正の度合いを示している。もし二つの信号がまったく相関していない場合は、結果はほとんどゼロとなる。
【００６８】
パルスの位置を決定するためにこの式をより有効に利用するには、以下の式に示されるように、一方の信号に位相シフトを導入する必要がある。
2004529370.tif 000009
位相シフトを導入することによって、データポイントｒｘｙ（ｊ）のセットが求められる。このデータポイントのセットをスキャンして、相関レベルが最大となるシフトを見出すことができる。
【００６９】
相互相関は、計算する上でまったく非効率なことがあるので、ＦＦＴアルゴリズムを用いることによって、効率を改善することができる。
2004529370.tif 000010
【００７０】
ＦＦＴの式は結果で見ると元の式と関数として同一であるが、ＦＦＴにつき(N/2)log2Nの演算のみ必要とされる。この複雑さは、参照関数Ｘ（−ｋ）を事前に計算することによってさらに軽減され、計算の複雑さとしては、Nlog2Nの演算となる。  これにより、一連の計算の複雑さは千分の一に減少する。
【００７１】
この発明の装置を、接合その他の状態だけでなく、開回路及び短絡回路のような伝送媒体のさまざまな状態を検出する用途について上述した。
【００７２】
しかし、このシステム設計は種々のプラットフォームに適用することができるため、本システムは回路遮断器の形式に組み込むのに適している。それにより、本格的なアーク放電が起こる前に、アーク放電の前駆状態及びその位置を導体／回路について特定することができる。パルスは、所定の時間間隔、及び／又はイベントドリブンのいずれかで連続的に送り出される。導体が金属製構造に対してこすれたり、二本の導体が互いにこすれたりすることによってアークが発生し始めると、システムは時間の関数として「短絡回路」反射を検出する。アーク発生の予兆として、急速な回路短絡が連続したり、周期的な回路短絡が生じたりするであろうが、それらはシステムによって連続的に記録されて処理される。もし多数の回路短絡が同じ位置で起こるならば、システムはこれをアーク放電の予兆と認識する。
【００７３】
このシステムはまた、線形熱検知器、ファイヤワイヤ、熱同軸ケーブル等の熱に感応するケーブルセンサを、個々のセンサ又は一群のセンサとしてその反応性をモニタすることもできる。センサのインピーダンスが変化する等してセンサが反応した時、システムはこれを検出し、場所を確認してこれをモニタする。火災の場合は、システムは従ってリアルタイムで火の方向と速さ及び／又は温度変化を提示することが可能である。本システムはまた熱同軸ケーブルタイプのセンサとともに使用して、センサ内インピーダンスの小さな変化も検知して記録して、直接の相関関係を、摂氏温度変化に対する抵抗値の変化率をテーブル形式で確定することもできる。このデータでシステムは、なんらかの適当なディスプレイ装置上に３次元サーモグラフマップを生成することができる。
【００７４】
本システムは可変パルスを生成して使用し、その戻り反射をそのまま処理する。複数の分岐がある場合、どのようなパルスを発生しても、すべての接続部に送信されそして反射される。したがって、そのような構成ではどの辺に障害が位置しているのかを特定することが困難になっている。このシステムには、どの辺に障害が位置しているかを判断するための鍵となる情報を提供する２つの機能がある。まず、個々の分岐の長さは前もって可変パルスを時間を測って発生し処理することが可能である。例えば、３０ｎｓのパルス幅は全て右側の分岐に用い、２０ｎｓのパルス幅は全て左側の分岐に用いることができる。全てのパルスは生成されてすべての方向で反射して戻ってくるが、あらかじめパルス幅を設備内の方向と関連付けてそれに応じて反射を処理することによって、どちら側であるのかを決定する手段となる。
【００７５】
この発明のシステムは、事前に定義された静的なインピーダンスを使って、同じユニット内の異なるケーブルタイプ及び異なるケーブルインピーダンスを処理し、これらケーブル内のさまざまな障害の位置を定め、解釈して特定することができる。このシステムは、未知のインピーダンスを伴う「単芯」電線を識別しそのインピーダンスを計算することができる。この「単芯」電線は既知の帰り経路を持たないが、システムは計算されたインピーダンスから既知の最適な帰り経路を求めて割り当てることができる。障害について可能となることとともに、電線について適正な回路経路を自動的に割当ることができる。
【００７６】
この装置は、ケーブルを伝送されるＡＣ／ＤＣ電力又はデータを使用することができる。この装置を用いて、個々のケーブル又はハーネス又は設備の詳細なインピーダンスマップを作成することができる。ケーブルテストが開始される前に、相互接続回路及び相互接続のインピーダンスを損傷に関して自動テストを実行することが可能で、全てのアース／帰り経路の障害及び性能劣化についてもテストすることができる。
【００７７】
この装置は、さまざまなハードウェアプラットフォーム及びさまざまなソフトウェア動作プラットフォームに適用することができる。実在のインターフェイスケーブルの信頼性と損傷をテストすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、この発明の実施態様による時間領域反射率測定システムのブロック図である。
【図２】図２は、航空機引き込みモータシステム用テスト設定のスクリーンショットである。
【図３】図３は、航空機引き込みモータシステム用テスト設定のスクリーンショットである。
【図４】図４は、図２及び図３で設定されたテストからのテスト結果のスクリーンショットである。
【図５】図５は、図２及び図３で設定されたテストからのテスト結果のスクリーンショットである。
【図６】図６は、図２及び図３で設定されたテストからのテスト結果のスクリーンショットである。
【図７】図７は、図１のシステムで使用されたマルチプレクサからのチャネルの回路図である。
【図１】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年9月10日(2003.9.10)
【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】
テスト信号を生成するための送信部と、
前記送信部及びテストポートに接続しているマルチプレクサとを備え、
前記テストポートは複数の出力を有しており、それぞれが複数のテストされる伝送媒体のひとつに接続することができる
時間領域反射率計であって、
前記マルチプレクサは、前記テストポートの選択された一の出力に前記送信部から信号を経路設定すべく制御することができ、
前記選択された出力ポートについて帰りアース経路を選択し、確認し、決定するために手段が提供され、
前記反射率測定計はさらに、前記テストされる伝送媒体から受信した反射信号及び前記帰りアース経路を分析し、それによりインピーダンスが既知及び未知の伝送媒体について、その伝送媒体の長さに沿ってインピーダンス変化と、そのインピーダンス変化までのそれぞれの距離を判定することができる手段をさらに備える。
【請求項２】
請求項１に記載の時間領域反射率計であって、
その回路はテストされる全ての媒体について固定されたインピーダンスを備えている。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の時間領域反射率計であって、
前記固定されたインピーダンスは、７５〜１３０オームの出力インピーダンスである。
【請求項４】
請求項３に記載の時間領域反射率計であって、
前記固定された出力インピーダンスは、約１００オームである。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の時間領域反射率計であって、
反射した信号を分析することにより、各テストポート出力に接続している伝送媒体のインピーダンスを決定することができる手段を備える。
【請求項６】
請求項５に記載の時間領域反射率計であって、
一のテストされる伝送媒体について、アース帰り経路として使用されるための最もよく整合するインピーダンスを有している他のテストポートと接続している前記伝送媒体を決定する手段ををさらに備えている。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の時間領域反射率計であって、
異なるサンプリングレートを生成するしきい値によって制御される複数の時間遅延オフセットレジスタをさらに備え、
各サンプリングレートは異なる距離解像度を提供する。
【請求項８】
請求項７に記載の時間領域反射率計であって、
前記反射した信号を分析する手段は、前記時間遅延オフセットレジスタを起動する多数のしきい値を設定する。
【請求項９】
前項全てに記載の時間領域反射率計であって、
前記分析手段は、反射した単一の又は複数のパルスの位置をまず決定し、前記単一の又は複数のパルスが伝送媒体の障害を表すことを確認するためのアルゴリズムを備えている。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれかに記載の時間領域反射率計であって、
前記分析手段は、インピーダンス変化のレベルをより正確に決定するための重心アルゴリズムを備えている。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の時間領域反射率計であって、
前記分析手段は、単一の又は複数のパルスの位置をより正確に決定するための相互相関アルゴリズムを備えている。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の時間領域反射率計であって、
完全に一体化されたＡＳＩＣとして設計されている。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれかに記載の時間領域反射率計であって、
前記テストが実行されているのと同時に、ＡＣ又はＤＣ電力、又はデータもまたその伝送媒体中を伝送される。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれかに記載の時間領域反射率計であって、
テスト中の装備の個々のケーブル又はハーネスはインピーダンスマップを提供するための手段をさらに備えている。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４までのいずれかに記載の時間領域反射率計であって、
前記マルチプレクサに接続している受信回路をさらに備え、
そのマルチプレクサは、前記選択された出力から前記受信回路へ反射した信号を経路設定すべく制御することができ、
前記受信回路は、受信した信号をサンプリングするためのサンプルアンドホールド回路に接続している。
【請求項１６】
請求項１５に記載の時間領域反射率計であって、
前記送信部から前記選択された出力への信号設定経路を決定して確立すべく前記マルチプレクサを制御するように構成されたコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記テストされる出力を選択する入力を受け入れて、
前記送信部から前記選択された出力への信号設定経路を確立するとともに、
前記選択された出力から前記受信回路への信号設定帰り経路を決定して確立すべく前記マルチプレクサを制御するように構成されている。
【請求項１７】
請求項１６に記載の時間領域反射率計であって、
前記マルチプレクサに接続しているアースノードをさらに備え、
前記マルチプレクサは、前記伝送媒体から選択された前記アースノードへの信号を経路設定すべく制御することができる。
【請求項１８】
請求項１７に記載の時間領域反射率計であって、
前記コントローラは、前記選択された出力に最も近いインピーダンスを決定するために各出力間を切り換えて、前記帰り経路、従って前記出力、帰り経路、及びアースノード間の信号設定経路を確立するように構成される。
【請求項１９】
時間領域反射率測定方法であって、
ａ）伝送媒体内に信号を送信するステップと、
ｂ）その送信した信号が前記伝送媒体内で反射されるのをモニタするステップと、
ｃ）前記伝送媒体で反射した送信信号を検出すると、送信してからの経過時間を測定するステップと、
ｄ）送信からの経過時間を記録するステップと、
ｅ）反射した単一の又は複数のパルスをサンプリングして処理するステップと、
ｆ）全ての反射したパルスについてパルス特性を決定するステップと、
ｇ）全ての反射したパルスをしきい値と比較するステップと、
ｈ）前記伝送媒体内にさらに信号を送信するステップと、
ｉ）前記送信した信号が前記伝送媒体内で反射するのを、ｇ）での比較に依存するより高い解像度にてモニタする
ステップとを備えている。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、
ステップｈ）及びステップｉ）を、解像度を高めながら多数回反復する
ステップをさらに備えている。
【請求項２１】
請求項１９又は請求項２０に記載の方法であって、
雑音を打ち消すためにしきい値を調整すること
をさらに備えている。
【請求項２２】
請求項１９から請求項２１までのいずれかに記載の方法であって、
反射パルスの区域に重心アルゴリズムを適用すること
をさらに備えている。
【請求項２３】
請求項１９から請求項２２までのいずれかに記載の方法であって、
反射パルス及び前記反射パルスの遅延したものに相互相関アルゴリズムを適用すること
をさらに備えている。
【請求項２４】
時間領域反射率測定方法であって、
テストの前に、適正に終端したテストされるケーブルの全長に渡って基準トレースを取得するステップと、
いかなるＤＣオフセット及び／又は予想できる雑音をも取り除くために、それ以後のスキャンから前記基準トレースを減算する
ステップとを備えている。
【請求項２５】
あるケーブルタイプについての速度係数を決定する方法であって、
レベルが異なる多数の戻り反射を、ケーブルの多数の異なるサンプル長さについて取得するステップと、
前記取得した結果を時間の関数として平均する
ステップとを備えている。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法であって、
アース帰り経路を確立してそのアース経路についての速度係数を決定する
ステップをさらに備えている。
【国際調査報告】
2004529370.tif 000044
2004529370.tif 000045