JP2009122053A - Cable disconnect detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネットワーク機器同士を接続した環境において、ケーブルの断線やコネクタの接触不良を検知するケーブル断線検出装置に係る技術に関する。 The present invention relates to a technology related to a cable break detection device that detects cable breaks and poor connector contact in an environment in which network devices are connected to each other.
ネットワーク機器は、通信ケーブルに接続されると、物理的に接続する通信相手のネットワーク機器がどの規格(通信速度および全二重や半二重といった通信モードなど)に対応しているかを、リンクパルスを用いて情報交換する。そして、接続されたネットワーク機器は、交換した情報に基づいて、自分の通信状態が最適となるように通信速度や通信モードを設定する。このような機能は、オートネゴシエーションと呼ばれている。 When a network device is connected to a communication cable, the link pulse indicates which standard (communication speed and communication mode such as full-duplex or half-duplex) the network device of the communication partner physically connected to corresponds. To exchange information. Then, based on the exchanged information, the connected network device sets a communication speed and a communication mode so that its communication state is optimized. Such a function is called auto-negotiation.
しかし、オートネゴシエーションは、ネットワーク機器同士が正常に動作していること、かつ、通信ケーブルに適切に接続されていることを前提として行われるものである。そのため、オートネゴシエーションでは、リンクパルスを用いた情報交換を正常に行えなかった場合に、そのことが、ネットワーク機器の故障によるものなのか、あるいはネットワーク機器同士を接続する通信ケーブルの断線やコネクタの接触不良によるものなのか、のどちらの原因によるものかを検知することが困難である。 However, the auto-negotiation is performed on the assumption that network devices are operating normally and are properly connected to a communication cable. For this reason, in auto-negotiation, when information exchange using link pulses cannot be performed normally, this may be due to a failure of the network device, or a disconnection of the communication cable connecting the network devices or contact of the connector. It is difficult to detect whether it is caused by a defect.
通信ケーブルの断線やコネクタの接触不良を検知する発明は、特許文献1や特許文献2に開示されている。
特許文献1には、LAN(Local Area Network)ケーブルを構内に敷設した後に、LANケーブル単体について、直流電流を用いて抵抗値を測定する方法、および16MHzの高周波信号を用いてワイヤ・ペア間のクロストーク量を測定する方法が開示されている。
また、特許文献2には、電子制御装置のコネクタとノイズ除去用コンデンサとに起因する電圧と、コネクタの接触抵抗がほぼ零のときに対応する基準電圧とを比較するによって、コネクタの接触抵抗が許容範囲か否かを測定する方法が開示されている。
In
Patent Document 2 discloses that the contact resistance of the connector is obtained by comparing the voltage caused by the connector of the electronic control device and the noise removing capacitor with the reference voltage corresponding to the contact resistance of the connector being almost zero. A method for measuring whether it is within an allowable range is disclosed.
しかしながら、特許文献1に記載された発明では、LANケーブルがネットワーク機器に接続された状態において、通信ケーブルの断線やコネクタの接触不良を検知することができないという問題がある。
また、特許文献2に記載された発明では、コネクタに接続されているコンデンサ(インピーダンス)が予め既知の場合にしか適用することができない。すなわち、コネクタに接続される通信ケーブルの長さが変わったり、通信ケーブルの遠端にネットワーク機器等が接続されることによって、インピーダンスがさまざまに異なる場合には適用することが困難になるという問題がある。
However, in the invention described in
The invention described in Patent Document 2 can be applied only when the capacitor (impedance) connected to the connector is known in advance. That is, the length of the communication cable connected to the connector changes, or a network device or the like is connected to the far end of the communication cable, which makes it difficult to apply when the impedance is different. is there.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、ネットワーク機器を通信ケーブル(LANケーブル)に接続した状態で、通信ケーブルの断線やコネクタの接触不良を検知するための信号を通信ケーブルに出力する手段と、その断線検出用の出力信号を検出する手段とを備えるケーブル断線検出装置に関する。そして、そのケーブル断線検出装置同士が通信ケーブルに接続された場合において、前記した断線検出用の信号が相互に打ち消し合って測定不能となる状態を回避することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a signal for detecting disconnection of a communication cable or contact failure of a connector in a state where a network device is connected to the communication cable (LAN cable). The present invention relates to a cable disconnection detecting device including means for outputting to a communication cable and means for detecting an output signal for detecting disconnection. Then, when the cable disconnection detection devices are connected to the communication cable, it is an object to avoid a state in which the above-described disconnection detection signals cancel each other and cannot be measured.
上記の課題を解決するために、本発明におけるケーブル断線検出装置は、断線検出用の信号の位相をずらす機能や、断線検出用の信号の周波数をスイープしてそのスイープのタイミングをずらす機能や、異なる周波数の断線検出用の信号をランダムな間隔で切り替えて出力する機能を備えることによって、断線検出用の信号が相互に打ち消し合って測定不能となる状態を回避すること、を特徴とする。 In order to solve the above problems, the cable break detection device in the present invention has a function of shifting the phase of the signal for disconnection detection, a function of sweeping the frequency of the signal for disconnection detection and shifting the timing of the sweep, By providing a function of switching and outputting disconnection detection signals of different frequencies at random intervals, it is possible to avoid a state in which the disconnection detection signals cancel each other and become unmeasurable.
本発明によれば、ケーブル断線検出装置またはケーブル断線検出方法は、ネットワーク機器同士を接続した環境において、通信ケーブルの断線やコネクタの接触不良を検知することが可能となる。
また、本発明によれば、ケーブル断線検出装置またはケーブル断線検出方法は、断線検出用の信号が相互に打ち消し合って、測定不能となる状態を回避することが可能となる。
According to the present invention, the cable break detection device or the cable break detection method can detect a disconnection of a communication cable or a contact failure of a connector in an environment in which network devices are connected to each other.
Further, according to the present invention, the cable break detection device or the cable break detection method can avoid a state in which signals for disconnection detection cancel each other and become unmeasurable.
《第1実施形態》
以下、本発明に係るケーブル断線検出装置の第1実施形態について、図1を用いて説明する。図1は、ネットワーク装置に内蔵されたケーブル断線検出装置を示す図である。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment of a cable breakage detection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a cable disconnection detection device built in a network device.
図1は、ネットワーク装置A(100)とネットワーク装置B(200)とが、それぞれコネクタ103,203を介して、ケーブル400によって接続されている状態を示している。
ネットワーク装置A(100)は、受信用の既設パルストランス101と送信用の既設パルストランス102とを通信信号の処理回路の一部として備えている。なお、図示していない処理回路は、本発明の説明には不要であるため、省略した。
そして、ネットワーク装置A(100)は、既設パルストランス101とコネクタ103との間、および既設パルストランス102とコネクタ103との間に、ケーブル断線検出装置300を内蔵する。
ネットワーク装置B(200)は、送信用の既設パルストランス201と受信用の既設パルストランス202とを通信信号の処理回路の一部として備えている。なお、図示していない処理回路は、本発明の説明には不要であるため、省略した。
そして、ネットワーク装置B(200)は、ネットワーク装置A(100)と同様に、既設パルストランス201とコネクタ203との間、および既設パルストランス202とコネクタ203との間に、ケーブル断線検出装置300を内蔵する。
FIG. 1 shows a state where the network device A (100) and the network device B (200) are connected by a
The network device A (100) includes an
Network device A (100) incorporates cable
The network device B (200) includes an
Then, the network device B (200), like the network device A (100), sets the cable
既設パルストランス101,102,201,202は、ネットワーク装置A(100)とネットワーク装置B(200)とを、平衡接続するために設けられている。すなわち、既設パスルトランス101,102,201,202の機能は、受信用と送信用とで違いが無い。
The
ケーブル400は、LANケーブルであって、一般的には8本(4対)のワイヤで構成されている。しかし、図1においては、通信に用いる4本(2対)のワイヤ4a,4b,4c,4dについてのみ示している。4本のワイヤを通信に使用する規格の一例として、10BASE−Tや100BASE−TXなどがある。そして、ワイヤ4aとワイヤ4bとは撚られて1対となっており、ワイヤ4cとワイヤ4dも撚られて1対となっている。
コネクタ103,203は、ケーブル400に接続されているプラグ(RJ−45)と、それに対応するジャックのことである。
The
The
第1実施形態のケーブル断線検出装置300は、既設パルストランス101とコネクタ103との間および既設パルストランス102とコネクタ103との間に設置される。したがって、ケーブル断線検出装置300の接続点t1と既設パルストランス101、接続点t2とコネクタ103のワイヤ4a,4b、接続点t3と既設パルストランス102、および接続点t4とコネクタ103のワイヤ4c,4dが接続される。
The cable
次に、ケーブル断線検出装置300の内部の回路構成について、図2を用いて説明する。図2は、第1実施形態におけるケーブル断線検出装置の回路構成の一例を示す図である。
なお、図2が図1と異なる点は、ケーブル断線検出装置300の詳細な回路を示した点、ループ電流13〜16を示した点である。なお、図1と同じ回路については同じ符号を付し、説明を省略する。
Next, an internal circuit configuration of the cable
2 differs from FIG. 1 in that a detailed circuit of the cable
まず、ケーブル断線検出装置300の接続点t1と接続点t2との間に接続される回路構成について説明する。
接続点t1の上側の端子(既設パルストランス101の一の端子)と接続点t2の上側の端子(対となるワイヤの中の一のワイヤ;ワイヤ4a)との間には、コンデンサC(第1のフィルタ)が接続される。そのコンデンサCの両端には、トランスT1a(第1のトランス)の二次巻線(または一次巻線)が接続される。そして、トランスT1aの一次巻線(または二次巻線)には、低周波発信器10(信号発信器)が接続され、その他端は接地される。
また、接続点t1の下側の端子(既設パルストランス101の他の端子)と接続点t2の下側の端子(対となるワイヤの中の他のワイヤ;ワイヤ4b)にも、前記した上側の端子の場合と同様に、コンデンサC(第2のフィルタ)とトランスT1b(第2のトランス)の一次巻線(または二次巻線)とが並列に接続される。そして、トランスT1bの二次巻線(または一次巻線)には、ループ電流検出器11(検出器)が接続され、その他端は接地される。
接続点t3の下側の端子(既設パルストランス102の一の端子)と接続点t4の下側の端子(対となるワイヤの中の一のワイヤ;ワイヤ4d)との間には、コンデンサCが接続される。そのコンデンサCの両端には、トランスT2aの二次巻線(または一次巻線)が接続される。そして、トランスT2aの一次巻線(または二次巻線)には、低周波発信器10が接続され、その他端は接地される。
また、接続点t3の上側の端子(既設パルストランス102の他の端子)と接続点t4の上側の端子(対となるワイヤの中の他のワイヤ;ワイヤ4c)にも、前記した下側の端子の場合と同様に、コンデンサCとトランスT2bの一次巻線(または二次巻線)とが並列に接続される。そして、トランスT2bの二次巻線(または一次巻線)には、ループ電流検出器11が接続され、その他端は接地される。
First, a circuit configuration connected between the connection point t1 and the connection point t2 of the cable
Between the terminal above the connection point t1 (one terminal of the existing pulse transformer 101) and the terminal above the connection point t2 (one wire in the pair of wires; the
Further, the above-described upper terminal is connected to the lower terminal of the connection point t1 (the other terminal of the existing pulse transformer 101) and the lower terminal of the connection point t2 (the other wire in the pair of wires; the
Between the lower terminal of the connection point t3 (one terminal of the existing pulse transformer 102) and the lower terminal of the connection point t4 (one wire in the pair of wires; the
Further, the lower terminal described above is also applied to the upper terminal of the connection point t3 (the other terminal of the existing pulse transformer 102) and the upper terminal of the connection point t4 (the other wire in the pair of wires; the
低周波発信器10は、既設パルストランス101,102,201,202のインダクタンス成分がほとんど無視できるような、低い周波数の信号(ネットワーク装置が通信に使用する周波数帯域より低い低周波信号)を出力する。また、それによって誘導されるループ電流の大きさは、既設パルストランス101,102,201,202が飽和しない程度である。
ループ電流検出器11は、トランスT1bの二次巻線やトランスT2bの二次巻線に誘起した電流を検出する機能を有する。ループ電流検出器11は、増幅回路、検波回路、および検波回路の出力を処理する処理回路などを含む。そして、ループ電流検出器11は、処理した結果を表示器12に表示する。
The low-
The
次に、ケーブル断線検出装置300の動作について、図2を用いて説明する。
まず、ネットワーク装置A(100)とネットワーク装置B(200)とは、同じ回路構成を有しており、さらに、接続点t1−t2側と接続点t3−t4側とは、回路構成が同様であるので、接続点t1−t2側について代表して説明する。
低周波発信器10から出力された低周波信号は、トランスT1aのトランス結合によって、ワイヤ4aに励起(重畳)される。そして、ケーブル400の断線がなくかつコネクタの接触不良もない場合、相手側のネットワーク機器B(200)の既設パルストランス201を経由して、図2に示すように、ループ電流13が形成される。
Next, the operation of the cable
First, the network device A (100) and the network device B (200) have the same circuit configuration, and the connection point t1-t2 side and the connection point t3-t4 side have the same circuit configuration. Therefore, the connection point t1-t2 side will be described as a representative.
The low frequency signal output from the
このループ電流13がトランスT1bを通過すると、トランス結合によって、ループ電流検出器11が接続されている側の二次巻線に誘起電流が流れる。そのとき、ループ電流検出器11は、その誘起電流を検出して、ケーブル400の断線がなく、コネクタの接触不良もないと判定する。
When the loop current 13 passes through the transformer T1b, an induced current flows through the secondary winding on the side to which the loop
ただし、ケーブルの断線やコネクタの接触不良があれば、ループが形成されないため、ループ電流13は形成されない。そのとき、ループ電流検出器11は、誘起電流を検出することができないため、ケーブル400の断線か、コネクタの接触不良があると判定する。
However, if the cable is disconnected or the connector is poorly connected, the loop is not formed, and thus the loop current 13 is not formed. At that time, since the loop
表示器12は、ループ電流検出器11がループ電流13を検出したときに、LED(Light Emitting Diode)などを発光させることによって、正常(ケーブルの断線もコネクタの接触不良もない状態)であることの表示を行う。あるいは、その逆に、異常(ケーブルの断線あるいはコネクタの接触不良がある状態)であるときに、LEDが発光して表示しても構わない。
When the loop
なお、ケーブル400には、ループ電流13と通信に使用する通信信号とが重畳される。通信信号は、周波数が高いため、トランスT1aおよびT1bを通過できないが、コンデンサCを通過することが可能である。したがって、ケーブル断線検出装置300を内蔵しても、通信に障害を及ぼすことはない。また、ループ電流13は、周波数が低いため、コンデンサCを通過できないが、トランスT1aおよびT1bを通過することが可能である。そのため、ループ電流13を、ループ電流検出器11によって検出することが可能となる。
なお、対となるワイヤ4a,4bに対して、フィルタとトランスをそれぞれ対称に配置することから、通信ケーブルは、その平衡性を失うことが無く、本発明の回路が搭載されているネットワーク機器を接続した場合においても、通信性能に悪影響を及ぼすことがない。
In addition, the loop current 13 and a communication signal used for communication are superimposed on the
Since the filter and the transformer are arranged symmetrically with respect to the pair of
そして、前記した動作は、接続点t3−t4側についても同じであり、また、ネットワーク機器B(200)についても同様である。ただし、ネットワーク機器B(200)によって形成されるループ電流15,16の流れは、図2に示すように、それぞれループ電流13,14の流れと逆向きとなる。
The above-described operation is the same for the connection point t3-t4, and is the same for the network device B (200). However, the flow of the
ここで、ループ電流13とループ電流15は、ワイヤ4a,4b上で重なり合うことになる。そして、ループ電流13,15の振幅と周波数が全く同じで、その位相関係が偶然に180度ずれていた場合、ループ電流13,15は打ち消し合って、ループ電流が流れていないことになってしまう。その結果、断線検出を正常に行うことが困難な場合が懸念される。
Here, the loop current 13 and the loop current 15 overlap on the
しかし、実際には、ネットワーク装置A(100),B(200)に内蔵されているケーブル断線検出装置300の低周波発信器10は、それぞれ非同期で動作している。そして、その発振周波数と振幅は、構成される部品精度や回路電圧のバラツキによって誤差を持っているため、全く等しくなることは非常に少ない。したがって、両者の低周波発信器10によって発生される信号の位相が、丁度180度ずれた状態で接続されることは極めて稀である。
However, in actuality, the
また、仮に、信号位相が偶然180度ずれた状態で接続されたとしても、前記したように、それぞれの低周波発信器10は独立に動作しており、発振周波数もある程度の誤差を持って動作しているものである。そして、それぞれの低周波発信器10から出力される低周波信号の波形が、完全に同じ周期や同じ振幅となることは通常あり得ないので、一定の時間が経過すれば、両者の波形がずれることになる。したがって、図2の構成であっても、断線検出が可能である。
Even if the signal phase is accidentally connected by 180 degrees, as described above, each low-
また、より確実な断線検出を行うために、例えば、一定の時間は、断線検出を行わないような回路を付加することによって、断線検出が行われるようにしても良い。
具体的には、ループ電流検出器11の処理回路は、カウンタを備えていて、ループ電流13〜16を検出できた時間および検出できなかった時間が、所定間隔で発生されるクロックの何個分かを計測することによって、時間長を割り出す。さらに、ループ電流検出器11の処理回路は、クロック数が予め設定した数未満(予め決められた時間未満)はデッドゾーンとして判定を無視する時間を設けている。
そして、ループ電流検出器11の処理回路は、ループ電流13〜16を検出できたときのクロック数が予め設定した数以上(予め決められた時間以上)であった場合、断線していないとして判定動作を継続する。また、ループ電流検出器11の処理回路は、断線検出信号を検出できなかったときのクロック数が予め設定した数以上(予め決められた時間以上)であった場合、ケーブルの断線かコネクタの接触不良があると判定する。
In order to detect disconnection more reliably, for example, a disconnection detection may be performed by adding a circuit that does not detect disconnection for a certain period of time.
Specifically, the processing circuit of the loop
The processing circuit of the loop
なお、前記した、断線したか否かの判定を、ループ電流検出器11の処理回路に実行させる代わりに、ネットワーク装置A(100),B(200)が予め備えている通信処理用のCPU(Central Processing Unit)が実行しても良い。
In addition, instead of causing the processing circuit of the loop
以上説明したように、ケーブル断線検出装置300をネットワーク装置A(100),B(200)に内蔵させることによって、ネットワーク装置A(100)とネットワーク装置B(200)とをケーブルで接続した状態で、ケーブル400の断線やコネクタ103,203の接触不良について検知することが可能となる。なお、既設パルストランス101,102,201,202によってループが形成されるため、ネットワーク装置A(100),B(200)の電源がON状態あるいはOFF状態とは無関係に、前記方法によって、ケーブルの断線やコネクタの接触不良を検知することが可能となる。
また、図2に示すような構成であれば、ユーザがネットワーク装置A(100)かネットワーク装置B(200)のどちらか最寄のネットワーク装置においてケーブルの断線やコネクタの接触不良を調査可能になるため、調査のための時間を短縮できるという効果がある。
As described above, the cable
In addition, with the configuration as shown in FIG. 2, the user can investigate the disconnection of the cable or the contact failure of the connector in the network device A (100) or the network device B (200) nearest to the network device. Therefore, there is an effect that the time for investigation can be shortened.
《第2実施形態》
第1実施形態に前記したネットワーク装置A(100),B(200)に内蔵されるそれぞれの低周波発信器10の非同期性をさらに高める場合について、第2実施形態として、図3を用いて説明する。図3は、第2実施形態における信号発信器の非同期性を高める一例を示す図である。
なお、図3が図2と異なる点は、低周波発信器10の代わりに信号発信器20を備えている点、ループ電流検出器23の中にリミッタ回路を備える点である。そこで、ネットワーク装置A(110),B(210)とケーブル断線検出装置310の符号を付け替え、その他の図2と同じ回路については同じ符号を付し、説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
The case of further increasing the asynchrony of the low-
3 differs from FIG. 2 in that a signal transmitter 20 is provided instead of the low-
まず、信号発信器20は、2つ以上の発振回路を組み合わせることによって断線検出信号(低周波信号)を生成するものである。
すなわち、図3に示すように、信号発信器20は、第1の発振器を低周波発振回路(VCO;Voltage Controlled Oscillator)21とし、第1の発振器に入力する電圧信号を生成(スイープ)する第2の発振器をスイープ発振回路22(Sweep Oscillator)によって構成されるものとする。
低周波発振回路(VCO)21は、入力される信号の電圧に対応して出力する周波数を変化させる機能を有している。そして、低周波発振回路(VCO)21は、既設パルストランス101,102,201,202のインダクタンス成分がほとんど無視できるような、低い周波数の信号(ネットワーク装置が通信に使用する周波数帯域より低い低周波信号)を出力する。また、スイープ発振回路22は、出力する信号の電圧を、スイープさせて変化する機能を有している。
ネットワーク装置A(110),B(210)に内蔵されている低周波発振回路(VCO)21とスイープ発振回路22とは、全て非同期で動作しているので、出力される信号は非同期となる。すなわち、低周波発振回路(VCO)21やスイープ発振回路22は、それぞれ、構成される部品精度や回路電圧のバラツキによって誤差を持っているため、その発振周波数と振幅が全く等しくなることは非常に少ない。したがって、ネットワーク装置A(110),B(210)に内蔵されている低周波発信器10によって発生される信号の位相が、丁度180度ずれた状態で接続されることは極めて稀である。また、ネットワーク装置A(110),B(210)ごとに、スイープ発振回路22から出力される電圧信号のスイープの範囲やスイープ時間間隔を異ならせた信号を低周波発振回路(VCO)21に入力すると、低周波発振回路21から出力される断線検出信号の非同期性が、図2に示した低周波発信器10の場合と比較して、非常に増すこととなる。すなわち、ループ電流13,15またはループ電流14,16が、偶然に打ち消し合う状態になる可能性が、格段に低くなる。
First, the signal transmitter 20 generates a disconnection detection signal (low frequency signal) by combining two or more oscillation circuits.
That is, as shown in FIG. 3, the signal transmitter 20 uses a first oscillator as a low frequency oscillation circuit (VCO; Voltage Controlled Oscillator) 21 to generate (sweep) a voltage signal to be input to the first oscillator. It is assumed that the second oscillator is constituted by a sweep oscillation circuit 22 (Sweep Oscillator).
The low frequency oscillating circuit (VCO) 21 has a function of changing an output frequency corresponding to the voltage of an input signal. The low-frequency oscillation circuit (VCO) 21 has a low-frequency signal (a low frequency lower than the frequency band used for communication by the network device) such that the inductance components of the existing
Since the low frequency oscillation circuit (VCO) 21 and the
次に、図3に示すループ電流検出器23に備えたリミッタ回路について説明する。
リミッタ回路は、振幅を制限する回路であって、検波回路に悪影響を及ぼすことを防ぐためのものである。
例えば、ループ電流検出器23への入力信号は、ループ電流13とループ電流15と(または、ループ電流14とループ電流16と)が合成された波形であって、両者の最大振幅を足した大きさの振幅になる。したがって、合成された波形の最大振幅は、信号発信器20が一つの場合に形成されるループ電流13〜16の振幅の2倍となる。このように、大きな振幅の信号がループ電流検出器23の検波回路に入力されることになるので、振幅を制限する必要が生じる。
なお、振幅を制限する必要がない場合、リミッタ回路は備えられなくても良い。
また、増幅回路の飽和特性を利用することで、振幅制限しても同じ効果が得られる。
Next, the limiter circuit provided in the loop
The limiter circuit is a circuit that limits the amplitude and prevents the detection circuit from being adversely affected.
For example, the input signal to the loop
Note that if it is not necessary to limit the amplitude, the limiter circuit may not be provided.
Further, by using the saturation characteristic of the amplifier circuit, the same effect can be obtained even if the amplitude is limited.
また、図3に示すループ電流検出器23に備えた検波回路は、ループ電流検出器23へ入力される信号の周波数がスイープされた波形となっているので、包絡線検波を行う機能を有している。
Further, the detection circuit provided in the loop
以上説明したように、2つ以上の発振回路を組み合わせることによって、それぞれのネットワーク装置A(110),B(210)から出力される断線検出信号の非同期性を向上させることが可能となるので、ネットワーク機器同士を接続した環境において、通信ケーブルの断線やコネクタの接触不良を検知することが可能となる。 As described above, by combining two or more oscillation circuits, it is possible to improve the asynchronousness of the disconnection detection signals output from the respective network devices A (110) and B (210). In an environment where network devices are connected to each other, it is possible to detect disconnection of a communication cable and poor contact of a connector.
《第3実施形態》
第3実施形態では、第1実施形態に前記したネットワーク装置A(100),B(200)に内蔵されるそれぞれの低周波発信器10(図2参照)の非同期性をさらに高めるために、2以上の異なる周波数を用いる場合について、図4を用いて以下に説明する。図4は、第3実施形態における信号発信器の非同期性を高める一例を示す図である。
なお、図4が図2と異なる点は、低周波発信器10の代わりに信号発信器30を備えている点である。そこで、ネットワーク装置A(120),B(220)とケーブル断線検出装置320の符号を付け替え、その他の図2と同じ回路については同じ符号を付し、説明を省略する。
<< Third Embodiment >>
In the third embodiment, in order to further enhance the asynchrony of the low-frequency transmitters 10 (see FIG. 2) built in the network devices A (100) and B (200) described in the first embodiment, 2 The case where the above different frequency is used is demonstrated below using FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of enhancing the asynchronousness of the signal transmitter in the third embodiment.
4 is different from FIG. 2 in that a signal transmitter 30 is provided instead of the low-
信号発信器30は、ランダムタイマ31、低周波発振回路a(32)、低周波発振回路b(33)、および信号制御部34によって構成される。
低周波発振回路a(32)と低周波発振回路b(33)とは、互いに周波数の異なる断線検出信号(低周波信号)を出力する。なお、低周波発振回路a(32)と低周波発振回路b(33)とは、既設パルストランス101,102,201,202のインダクタンス成分がほとんど無視できるような、低い周波数の信号(ネットワーク装置が通信に使用する周波数帯域より低い低周波信号)を出力する。なお、図4では、2種類の低周波発振回路a(32),b(33)が示されているが、2種類の発振回路に限られるものではなく、一つの発振回路によって複数の周波数の信号を生成しても良く、また、発振回路を生成する周波数ごとに3種類以上の設けても構わない。
ランダムタイマ31は、ランダムな時間間隔でトリガ信号を信号制御部34に出力する。
そして、信号制御部34は、ランダムタイマ31からランダムな時間間隔で出力されるトリガに基づいて、交互に低周波発振回路a(32)から出力される断線検出信号と低周波発振回路b(33)から出力される断線検出信号とを切り替えて出力する。
The signal transmitter 30 includes a
The low frequency oscillation circuit a (32) and the low frequency oscillation circuit b (33) output disconnection detection signals (low frequency signals) having different frequencies. Note that the low-frequency oscillation circuit a (32) and the low-frequency oscillation circuit b (33) are low-frequency signals (network devices) that can almost ignore the inductance components of the existing
The
Then, based on the trigger output from the
次に、信号発信器30の動作について、図5を用いて説明する(適宜図4参照)。図5は、第3実施形態における、信号発信器の動作の一例を示す図である。 Next, operation | movement of the signal transmitter 30 is demonstrated using FIG. 5 (refer FIG. 4 suitably). FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the operation of the signal transmitter in the third embodiment.
信号発信器30は、ネットワーク装置A(120),B(220)の電源が投入されると、動作を開始する。
まず、信号発信器30は、低周波発振回路a(32)の出力信号(断線検出信号)を維持して出力する(ステップS501)。次に、ループ電流検出器11は、全てのワイヤ4a〜4dにおいて、断線検出信号のレベルが予め設定しておいた閾値より小さいか否かを判定する(ステップS502)。断線検出信号のレベルが全てのワイヤ4a〜4dで閾値より小さい場合(ステップS502でYes)、信号発信器30は、ランダムタイマ31によって設定された時間が終了したか否かを判定する(ステップS503)。そして、設定された時間が終了していない場合(ステップS503でNo)、ステップS501へ戻る。また、設定された時間が終了した場合(ステップS503でYes)、信号発信器30の信号制御部34は、低周波発振回路b(33)の出力信号(断線検出信号)を出力するように、切り替える(ステップS504)。そして、ステップS501へ戻る。
The signal transmitter 30 starts its operation when the network devices A (120) and B (220) are powered on.
First, the signal transmitter 30 maintains and outputs the output signal (disconnection detection signal) of the low frequency oscillation circuit a (32) (step S501). Next, the loop
ステップS502において、断線検出信号のレベルが全てのワイヤ4a〜4dで閾値より小さいわけではない場合、つまり、一部のワイヤで「信号レベル≧閾値」の場合(ステップS502でNo)、信号発信器30は、出力信号(断線検出信号)を維持する(ステップS505)。そして、ループ電流検出器11は、全てのワイヤ4a〜4dにおいて、断線検出信号のレベルが予め設定しておいた閾値より小さいか否かを判定する(ステップS506)。
全てのワイヤ4a〜4dで断線検出信号のレベルが閾値より小さい場合(ステップS506でYes)、ステップS504へ戻る。また、全てのワイヤ4a〜4dで断線検出信号のレベルが閾値より小さいわけではない場合、つまり、一部のワイヤで「信号レベル≧閾値」の場合(ステップS506でNo)、信号発信器30は、出力信号(断線検出信号)を確定する(ステップS507)。
次に、ループ電流検出器11は、全てのワイヤ4a〜4dが断線しているか否かを判定する(ステップS508)。そして、全てのワイヤ4a〜4dが断線している場合(ステップS508でYes)、ステップS501へ戻る。また、全てのワイヤ4a〜4dが断線しているわけではない場合(ステップS508でNo)、一部のワイヤ4a〜4dが断線しているか否かを判定する(ステップS509)。
一部のワイヤ4a〜4dが断線している場合(ステップS509でYes)、図5に示した処理を終了し、断線検出後の対処処理へ移行する。また、ワイヤ4a〜4dが断線していない場合(ステップS509でNo)、ステップS501へ戻る。
In step S502, if the level of the disconnection detection signal is not lower than the threshold value for all the
When the level of the disconnection detection signal is lower than the threshold value in all the
Next, the loop
If some of the
なお、低周波発振回路a(32),b(33)は、単独の発振回路であっても、図3に示す信号発信器20(低周波発振回路(VCO)21とスイープ発振回路22の組み合わせ)のような構成であっても構わない。この際、ランダムタイマ31によって決められた時間経過後は、スイープ発振回路22のスイープ電圧を固定することによって、低周波発振回路(VCO)21の出力信号の周波数を固定しても良い。
Note that the low-frequency oscillation circuits a (32) and b (33) may be single oscillation circuits, even if the signal oscillator 20 (the combination of the low-frequency oscillation circuit (VCO) 21 and the sweep oscillation circuit 22) shown in FIG. ). At this time, after the time determined by the
また、第3実施形態では、周波数を変更する場合について説明したが、信号制御部34が、ランダムタイマ31から入力されるトリガによって、位相をずらす処理を行っても、非同期性の向上を実現することが可能である。
Further, in the third embodiment, the case of changing the frequency has been described. However, even when the
以上説明したように、本発明における第3実施形態では、ネットワーク装置A(120),B(220)が、それぞれ独立に動作するランダムタイマによって、相互に異なる周波数の断線検出信号(低周波信号)を出力するので、断線検出信号の非同期性を高めることが可能となるので、ネットワーク機器同士を接続した環境において、通信ケーブルの断線やコネクタの接触不良を検知することが可能となる。 As described above, in the third embodiment of the present invention, the network devices A (120) and B (220) are used to detect disconnection signals (low frequency signals) having different frequencies by the random timers that operate independently of each other. Since it is possible to increase the asynchronousness of the disconnection detection signal, it is possible to detect disconnection of the communication cable and poor connector contact in an environment in which network devices are connected to each other.
なお、第1実施形態から第3実施形態においては、ワイヤを4本(2対)使用した場合について説明したが、ワイヤを8本(4対)使用した場合にも、本発明を適用することが可能である。 In the first to third embodiments, the case where four wires (two pairs) are used has been described. However, the present invention is also applied to the case where eight wires (four pairs) are used. Is possible.
10 低周波発信器
11,23 ループ電流検出器
12 表示器
20,30 信号発信器
21 低周波発振回路(VCO)
22 スイープ発振回路
31 ランダムタイマ
32 低周波発振回路a
33 低周波発振回路b
34 信号制御部
100,110,120 ネットワーク装置A
101,102,201,202 既設パルストランス
103,203 コネクタ
200,210,220 ネットワーク装置B
300,310,320 ケーブル断線検出装置
400 ケーブル
4a,4b,4c,4d ワイヤ
C コンデンサ
T1a,T1b,T2a,T2b トランス
DESCRIPTION OF
22
33 Low frequency oscillator b
34
101, 102, 201, 202 Existing
300, 310, 320
Claims (5)
第1のフィルタ、第2のフィルタ、第1のトランス、第2のトランス、低周波発信器、および検出器を備え、
前記第1のフィルタと前記第2のフィルタとは、前記ネットワーク装置が通信に使用する周波数帯域では低いインピーダンスを有し、かつ他の周波数帯域では高いインピーダンスを有し、
前記低周波発信器は、前記ネットワーク装置が通信に使用する周波数帯域より低い低周波信号を出力する機能を有し、
前記検出器は、低周波信号を検出する機能を有し、
前記第1のフィルタは、前記対となるワイヤの中の一のワイヤと前記パルストランスの一の端子との間に、第1のトランスの一次巻線または二次巻線と並列に接続され、
前記第2のフィルタは、前記対となるワイヤの中の他のワイヤと前記パルストランスの他の端子との間に、第2のトランスの一次巻線または二次巻線と並列に接続され、
前記低周波発信器は、前記第1のトランスの第1のフィルタが接続されていない側に接続され、
前記検出器は、前記第2のトランスの前記第2のフィルタが接続されていない側に接続されること、
を特徴とするケーブル断線検出装置。 A network disconnection detecting device for detecting disconnection of the cable, used in an environment where network devices including a pulse transformer that maintains a balance of cables bundled with a pair of wires are communicably connected by the cable,
A first filter, a second filter, a first transformer, a second transformer, a low-frequency oscillator, and a detector;
The first filter and the second filter have a low impedance in a frequency band used for communication by the network device, and have a high impedance in another frequency band,
The low-frequency transmitter has a function of outputting a low-frequency signal lower than a frequency band used for communication by the network device,
The detector has a function of detecting a low-frequency signal;
The first filter is connected in parallel with the primary winding or the secondary winding of the first transformer between one wire of the pair of wires and one terminal of the pulse transformer,
The second filter is connected in parallel with a primary winding or a secondary winding of a second transformer between another wire in the pair of wires and another terminal of the pulse transformer,
The low frequency oscillator is connected to a side of the first transformer where the first filter is not connected,
The detector is connected to a side of the second transformer to which the second filter is not connected;
Cable breakage detection device characterized by
第1のフィルタ、第2のフィルタ、第1のトランス、第2のトランス、信号発信器、および検出器を備え、
前記第1のフィルタと前記第2のフィルタとは、前記ネットワーク装置が通信に使用する周波数帯域では低いインピーダンスを有し、かつ他の周波数帯域では高いインピーダンスを有し、
前記信号発信器は、出力電圧をスイープする機能と、その出力電圧に対応して出力する低周波信号の周波数を前記ネットワーク装置が通信に使用する周波数帯域より低い周波数で変化させる機能とを有し、
前記検出器は、低周波信号を検出する機能を有し、
前記第1のフィルタは、前記対となるワイヤの中の一のワイヤと前記パルストランスの一の端子との間に、第1のトランスの一次巻線または二次巻線と並列に接続され、
前記第2のフィルタは、前記対となるワイヤの中の他のワイヤと前記パルストランスの他の端子との間に、第2のトランスの一次巻線または二次巻線と並列に接続され、
前記信号発信器は、前記第1のトランスの第1のフィルタが接続されていない側に接続され、
前記検出器は、前記第2のトランスの前記第2のフィルタが接続されていない側に接続されること、
を特徴とするケーブル断線検出装置。 A network disconnection detecting device for detecting disconnection of the cable, used in an environment where network devices including a pulse transformer that maintains a balance of cables bundled with a pair of wires are communicably connected by the cable,
A first filter, a second filter, a first transformer, a second transformer, a signal transmitter, and a detector;
The first filter and the second filter have a low impedance in a frequency band used for communication by the network device, and have a high impedance in another frequency band,
The signal transmitter has a function of sweeping an output voltage and a function of changing a frequency of a low frequency signal output corresponding to the output voltage at a frequency lower than a frequency band used for communication by the network device. ,
The detector has a function of detecting a low-frequency signal;
The first filter is connected in parallel with the primary winding or the secondary winding of the first transformer between one wire of the pair of wires and one terminal of the pulse transformer,
The second filter is connected in parallel with a primary winding or a secondary winding of a second transformer between another wire in the pair of wires and another terminal of the pulse transformer,
The signal transmitter is connected to a side of the first transformer to which the first filter is not connected;
The detector is connected to a side of the second transformer to which the second filter is not connected;
Cable breakage detection device characterized by
を特徴とする請求項2に記載のケーブル断線検出装置。 The detector has a limiter function for limiting the amplitude of the input low frequency signal to a predetermined value;
The cable disconnection detecting device according to claim 2.
第1のフィルタ、第2のフィルタ、第1のトランス、第2のトランス、信号発信器、および検出器を備え、
前記第1のフィルタと前記第2のフィルタとは、前記ネットワーク装置が通信に使用する周波数帯域では低いインピーダンスを有し、かつ他の周波数帯域では高いインピーダンスを有し、
前記信号発信器は、ランダムな時間間隔でトリガ信号を発生する機能と、前記ネットワーク装置が通信に使用する周波数帯域より低い周波数であって周波数の異なる低周波信号を前記トリガ信号によって切り替えて出力する機能とを有し、
前記検出器は、低周波信号を検出する機能を有し、
前記第1のフィルタは、前記対となるワイヤの中の一のワイヤと前記パルストランスの一の端子との間に、第1のトランスの一次巻線または二次巻線と並列に接続され、
前記第2のフィルタは、前記対となるワイヤの中の他のワイヤと前記パルストランスの他の端子との間に、第2のトランスの一次巻線または二次巻線と並列に接続され、
前記信号発信器は、前記第1のトランスの第1のフィルタが接続されていない側に接続され、
前記検出器は、前記第2のトランスの前記第2のフィルタが接続されていない側に接続されること、
を特徴とするケーブル断線検出装置。 A network disconnection detecting device for detecting disconnection of the cable, used in an environment where network devices including a pulse transformer that maintains a balance of cables bundled with a pair of wires are communicably connected by the cable,
A first filter, a second filter, a first transformer, a second transformer, a signal transmitter, and a detector;
The first filter and the second filter have a low impedance in a frequency band used for communication by the network device, and have a high impedance in another frequency band,
The signal transmitter generates a trigger signal at random time intervals, and switches and outputs a low frequency signal having a frequency lower than a frequency band used for communication by the network device and having a different frequency by the trigger signal. With functions,
The detector has a function of detecting a low-frequency signal;
The first filter is connected in parallel with the primary winding or the secondary winding of the first transformer between one wire of the pair of wires and one terminal of the pulse transformer,
The second filter is connected in parallel with a primary winding or a secondary winding of a second transformer between another wire in the pair of wires and another terminal of the pulse transformer,
The signal transmitter is connected to a side of the first transformer to which the first filter is not connected;
The detector is connected to a side of the second transformer to which the second filter is not connected;
Cable breakage detection device characterized by
前記検出器が一部のワイヤにおいて前記所定の値以上であると判定した場合、
前記信号発信器は、出力する低周波信号の周波数を保持すること、
を特徴とする請求項4に記載のケーブル断線検出装置。 The detector determines whether the magnitude of the detected low frequency signal is equal to or greater than a predetermined value,
When it is determined that the detector is greater than or equal to the predetermined value in some wires,
The signal transmitter holds the frequency of the output low frequency signal;
The cable break detection device according to claim 4.
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