JP2018198416A - Wireless communication device and determination method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は無線通信装置及び判定方法に関し、例えばテスト信号を用いる無線通信装置及び判定方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a determination method, for example, a wireless communication apparatus using a test signal and a determination method.
無線通信装置の故障を検出するための技術が知られている。例えば、特許文献1及び特許文献2では、送信回路からの信号を受信回路に入力することにより、これらの回路を備えた無線通信装置の故障を検出する技術について開示している。
Techniques for detecting a failure in a wireless communication device are known. For example,
特許文献1や特許文献2で挙げられている故障の検出技術では、アンテナ給電端での送信信号を受信側に入力し、受信側でこの信号を検知することで故障を検出しているだけである。このため、故障の有無のみが検出されるに過ぎず、どの回路部分で故障が発生しているかは特定できないという問題があった。
In the failure detection technology cited in
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
一実施の形態によれば、無線通信装置は、送信側の回路に属する第1の被テスト部及び第3の被テスト部と、受信側の回路に属する第2の被テスト部及び第4の被テスト部と、テスト信号受信部と、テスト信号受信部により受信されたテスト信号が正常であるか否かを判定するテスト信号判定部と、送信側の回路から受信側の回路へとテスト信号を伝達する第1のテスト信号伝達部及び第2のテスト信号伝達部とを有する。 According to one embodiment, a wireless communication apparatus includes a first test unit and a third test unit that belong to a transmission-side circuit, a second test unit and a fourth test unit that belong to a reception-side circuit. A test signal, a test signal receiving unit, a test signal determining unit for determining whether or not the test signal received by the test signal receiving unit is normal, and a test signal from the transmitting side circuit to the receiving side circuit A first test signal transmission unit and a second test signal transmission unit.
前記一実施の形態によれば、故障が発生していない回路と、故障が発生している可能性がある回路とを判別することができる。 According to the embodiment, it is possible to discriminate between a circuit in which no failure has occurred and a circuit in which a failure may have occurred.
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. Note that, in each drawing, the same element is denoted by the same reference numeral, and redundant description is omitted as necessary.
<実施の形態1>
図1は、実施の形態1にかかる無線通信装置10の構成を示すブロック図である。無線通信装置10は、テスト信号生成部100と、テスト信号受信部110と、テスト信号判定部120と、被テスト部201〜204と、テスト信号伝達部301〜302とを有する。
<
FIG. 1 is a block diagram of a configuration of the
無線通信装置10は、無線信号の送信及び受信を行う装置であり、無線信号の送信に用いられる回路と無線信号の受信に用いられる回路とを含んでいる。ここで、被テスト部201、203が、送信側の回路に属する回路であり、被テスト部202、204が、受信側の回路に属する回路である。
The
被テスト部201〜204は、無線信号の送信又は受信に用いられる任意の回路である。被テスト部201は、例えば、デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器である。被テスト部202は、例えば、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器である。被テスト部203は、例えば、送信信号を増幅する送信増幅器である。被テスト部204は、例えば、受信信号を増幅する受信増幅器である。なお、被テスト部201〜204は、単なる信号線であってもよい。
The units under
テスト信号生成部100は、テスト信号を生成する回路である。テスト信号生成部100は、予め定められた生成規則又は指定された生成規則にしたがってテスト信号を生成する。テスト信号生成部100は、例えば、生成したテスト信号に対し、位相偏移変調などの変調処理を行い、テスト信号を出力する。被テスト部201にはテスト信号生成部100が生成したテスト信号TS1が入力される。テスト信号生成部100から出力されたデジタル信号は、被テスト部201においてアナログ信号に変換される。また、テスト信号生成部100は、テスト信号判定部120にも生成したテスト信号を出力する。
The test
被テスト部203には被テスト部201が出力したテスト信号TS2が入力される。被テスト部203は、例えばテスト信号TS2を増幅して出力する。被テスト部204には、テスト信号伝達部302を介して、被テスト部203が出力したテスト信号TS3が入力される。被テスト部204は、例えばテスト信号TS3を増幅して出力する。また、被テスト部202には、被テスト部204が出力したテスト信号TS4、又は、テスト信号伝達部301を介したテスト信号TS2が入力される。被テスト部202に入力されたアナログ信号は、被テスト部202においてデジタル信号に変換される。
The test signal TS2 output from the
ここで、テスト信号伝達部301、302は、送信側の回路から受信側の回路へとテスト信号を伝達する回路である。また、テスト信号伝達部301、302は、送信側の回路から受信側の回路へとテスト信号を伝達するか否かを切り替えることができる。テスト信号伝達部301、302は、例えばスイッチ、カプラ、又は可変減衰器を含む伝達回路である。テスト信号伝達部301は、被テスト部201から被テスト部203に入力されるテスト信号TS2を分岐し、テスト信号TS2を被テスト部202に入力するようフィードバックする。テスト信号伝達部302は、被テスト部203から出力されるテスト信号TS3を被テスト部204に入力するようフィードバックする。
Here, the test
テスト信号受信部110は、テスト信号を受信する回路であり、テスト信号受信部110には被テスト部202が出力したテスト信号であるテスト信号TS5が入力される。テスト信号受信部110は、例えば、入力されたテスト信号に対し、復調処理を行い、テスト信号TSrを出力する。
The test
テスト信号判定部120は、テスト信号受信部110により受信されたテスト信号が正常であるか否かを判定する演算回路である。具体的には、例えば、テスト信号判定部120は、テスト信号受信部110が受信したテスト信号と、テスト信号生成部100が出力したテスト信号とを比較することにより、テスト信号生成部100が出力したテスト信号TS1に対応した信号をテスト信号受信部110が正しく受信したか否かを判定する。より具体的には、例えば、テスト信号生成部100が出力したテスト信号の信号値と、テスト信号受信部110が受信したテスト信号の信号値とが一致しているか否かを判定する。そして、テスト信号判定部120は、両者が一致していない場合、当該テスト信号の伝送経路上の回路に故障が発生していることを検出する。なお、テスト信号判定部120は、テスト信号生成部100が所定の信号強度のテスト信号を出力した際にテスト信号受信部110が受信したテスト信号が、予め定められた信号強度の範囲内であるか否かを判定することで、故障を検出してもよい。この場合、テスト信号判定部120は、受信されたテスト信号の信号強度が予め定められた信号強度の範囲外である場合、当該テスト信号の伝送経路上の回路に故障が発生していることを検出する。なお、この予め定められた信号強度の範囲は、被テスト部が正常に動作した場合に(すなわち、故障が発生していない状態で動作した場合に)、テスト信号受信部110に受信されるテスト信号の信号強度に対応している。
The test
テスト信号判定部120は、テスト信号伝達部301を介してフィードバックされたテスト信号TSrについての判定と、テスト信号伝達部302を介してフィードバックされたテスト信号TSrについての判定とをそれぞれ行う。以下、テスト信号伝達部301を介してフィードバックされたテスト信号TSrをテスト信号TSr1と称し、テスト信号伝達部302を介してフィードバックされたテスト信号TSrをテスト信号TSr2と称すこととする。
The test
ここで、例えば、被テスト部201又は202のみに故障が発生した場合、テスト信号TSr1、テスト信号TSr2共に異常と判定される。これに対し、例えば、被テスト部203又は204のみに故障が発生した場合、テスト信号TSr1は正常と判定され、テスト信号TSr2は異常と判定される。
Here, for example, when a failure occurs only in the part under
すなわち、本実施の形態にかかる無線通信装置10によれば、テスト信号TSr1が異常と判定され、かつ、テスト信号TSr2も異常と判定された場合、故障箇所が被テスト部201又は被テスト部202であると特定することができる。言い換えると、この場合、被テスト部203、204は、故障が発生していない回路であり、被テスト部201、202は、故障が発生している可能性がある回路であると判別することができる。
That is, according to the
また、テスト信号TSr1が正常と判定され、かつ、テスト信号TSr2が異常と判定された場合、故障箇所が被テスト部203又は被テスト部204であると特定することができる。言い換えると、この場合、被テスト部201、202は、故障が発生していない回路であり、被テスト部203、204は、故障が発生している可能性がある回路であると判別することができる。
Further, when the test signal TSr1 is determined to be normal and the test signal TSr2 is determined to be abnormal, it is possible to specify that the failure location is the tested
なお、故障箇所の特定は、テスト信号判定部120が行ってもよいし、テスト信号判定部120の判定結果を受信する他の判定部(図示せず)が行ってもよい。
The failure location may be specified by the test
以上、実施の形態1について説明した。実施の形態1にかかる無線通信装置10では、テスト信号についての複数のループバック回路(テスト信号伝達部301を介したループバック回路及びテスト信号伝達部302を介したループバック回路)を有している。このため、どのループバック回路を通過したテスト信号が異常であるか否かによって、故障が発生していない回路と、故障が発生している可能性がある回路とを判別することができる。
The first embodiment has been described above. The
ここで、被テスト部などの具体的な実回路の一例について説明する。図2は、無線通信装置10の回路構成を示す図である。
Here, an example of a specific actual circuit such as a part under test will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of the
図2で示した回路構成では、無線通信装置10は、テスト信号生成部100、テスト信号受信部110、テスト信号判定部120、テストタイミング通知部150、及び送信電力判定部160を含むテスト信号処理部1000を有する。
In the circuit configuration shown in FIG. 2, the
また、無線通信装置10は、さらに、被テスト部201に相当するデジタルアナログ変換器201(以下、DAC201と称す。)、被テスト部202に相当するアナログデジタル変換器202(以下、ADC202と称す。)、被テスト部203に相当する回路群、被テスト部204に相当する回路群、テスト信号伝達部301に相当するスイッチ301、及びテスト信号伝達部302に相当するスイッチ302を有する。被テスト部203に相当する回路群は、具体的には、ローパスフィルタ2031(以下、LPF2031と称す。)、可変ゲインアンプ2032(以下、VGA2032と称す。)、ミキサ2033、パワーアンプ2034、及びカップラ2035である。また、被テスト部204に相当する回路群は、具体的には、ローノイズアンプ2041(LNA2041)、ミキサ2042、ローパスフィルタ2043(以下、LPF2043と称す。)、可変ゲインアンプ2044(以下、VGA2044と称す。)である。
The
また、無線通信装置10は、検波器161、アナログデジタル変換器162(以下、ADC162と称す。)、及び発振回路170を有する。
The
まず、送信側の回路について説明する。テスト信号生成部100が出力したテスト信号TS1は、DAC201によりデジタルからアナログへと変換され、テスト信号TS2としてDAC201から出力される。テスト信号TS2は、被テスト部203に入力される。なお、スイッチ301がオンになっている場合には、テスト信号TS2は、ADC202に入力される。DAC201から出力された信号は、LPF2031を介して、VGA2032に入力され、VGA2032により信号レベルが調整される。VGA2032から出力された信号は、ミキサ2033により発振回路170が出力したキャリア信号と重畳される。ミキサ2033から出力された信号は、パワーアンプ2034により所定の信号レベルに調整される。パワーアンプ2034から出力された信号は、カップラ2035により電力の一部が取り出される。取り出された一部の信号成分(信号Pmonitor)は検波器161に入力され、残りの信号成分が被テスト部203から出力される。被テスト部203から出力された信号(テスト信号TS3)は、出力端子1001から出力される。なお、スイッチ302がオンになっている場合には、この信号は、被テスト部204に入力される。
First, the circuit on the transmission side will be described. The test signal TS1 output from the test
次に、受信側の回路について説明する。入力端子1002に入力された信号、又はスイッチ302を介して伝達された信号は、被テスト部204のLNA2041を介して、ミキサ2042に入力される。ミキサ2042に入力された信号は、発振回路170からのキャリア信号に基づいて、高周波成分を取り除かれる。ミキサ2042から出力された信号は、LPF2043を介して、VGA2044に入力される。VGA2044により信号レベルが調整された信号は、テスト信号TS4として、被テスト部204から出力され、ADC202に入力される。ADC202は、入力された信号をアナログからデジタルへと変換し、テスト信号TS5として、テスト信号処理部1000のテスト信号受信部110に出力する。
Next, a circuit on the receiving side will be described. A signal input to the
次に、テスト信号処理部1000について説明する。なお、テスト信号生成部100、テスト信号受信部110、及びテスト信号判定部120については、図1を用いて説明されているため、重複する説明を省略する。テストタイミング通知部150は、スイッチ301及びスイッチ302に対し、テストタイミングを通知する回路である。具体的には、テストタイミング通知部150は、スイッチ301によるループバック回路を構成してテストを行う場合、スイッチ301をオンにし、スイッチ302をオフにするよう通知する。また、スイッチ302によるループバック回路を構成してテストを行う場合、スイッチ301をオフにし、スイッチ302をオンにするよう通知する。すなわち、テストタイミング通知部150は、スイッチ301及びスイッチ302の切り替えを制御するための制御回路ともいえる。
Next, the test
送信電力判定部160は、被テスト部203が出力したテスト信号TS3の電力が予め定められた範囲内であるか否かを判定する回路である。上述の通り、パワーアンプ2034から出力された信号の一部である信号Pmonitorは、検波器161に入力される。検波器161は、ダイオード1611とローパスフィルタ1612とを有し、検波及び整流し、信号Pdetとして出力する。信号Pdetは、ADC162によりアナログ信号からデジタル信号へと変換され、送信電力判定部160に入力される。なお、カップラ2035、検波器161、及びADC162は、第1の電力検出部とも称し、被テスト部203が出力したテスト信号TS3の電力を検出するための構成といえる。具体的には、送信電力判定部160は、この第1の電力検出部が検出した電力が予め定められた範囲内であるか否かを判定する。送信電力判定部160は、具体的には、ADC162から出力された値が所定の範囲内であるか否かを判定する。これにより、送信電力判定部160は、送信にかかる信号の電力が正常であるか否かを判定する。
The transmission
次に、タイムチャートを用いて、無線通信装置10による故障検出について説明する。ここでは、特に、DAC201又はADC202の故障に着目して説明する。まず、DAC201及びADC202が正常な場合のタイムチャートについて説明する。図3は、DAC201及びADC202が正常な場合を示すタイムチャートの一例である。なお、図3は、DAC201及びADC202のみならず、送信側及び受信側の全ての回路が正常である場合のタイムチャートである。
Next, failure detection by the
テストが行われる際、スイッチ301又はスイッチ302のいずれか一方に、図3において「テスト期間」と示された時間、例えばHighの信号が入力される。スイッチ301にHighの信号が入力されると、スイッチ301がオンとなり、スイッチ301をテスト信号が通過する。同様に、スイッチ302にHighの信号が入力されると、スイッチ302がオンとなり、スイッチ302をテスト信号が通過する。
When the test is performed, a time indicated as “test period” in FIG. 3, for example, a high signal is input to either the
テスト信号TS1は、例えば1と0が繰り返される信号であり、例えばOOK変調の場合、DAC201の出力はHighとLowが繰り返され、テスト信号TS2として出力される(以下、DAC201の出力信号を変調ベースバンド信号とも称す)。この変調ベースバンド信号はミキサ2033でキャリア信号が重畳され、高周波成分を含むテスト信号TS3となる。このテスト信号TS3については、上述の通り、カップラ2035でその電力の一部が信号Pmonitorとして取り出され、検波器161により信号Pdet信号となる。
The test signal TS1 is, for example, a signal in which 1 and 0 are repeated. For example, in the case of OOK modulation, the output of the
受信側の回路に送り込まれたテスト信号TS3は、ミキサ2042により、復調ベースバンド信号に変換され、被テスト部204からテスト信号TS4として出力される。この信号は、ADC202でデジタル信号であるテスト信号TS5に変換され、テスト信号処理部1000のテスト信号受信部110に入力される。テスト信号受信部110は、1と0で表される信号列であるテスト信号TSrを出力する。テスト信号判定部120は、テスト信号生成部100から出力されたテスト信号TS1とテスト信号受信部110から出力されたTSrの相関処理(比較処理)を行う。
The test signal TS3 sent to the circuit on the receiving side is converted into a demodulated baseband signal by the
DAC201とADC202がいずれも正常である場合、スイッチ301をオンにしたときも、スイッチ302をオンにしたときも、テスト信号TS1とテスト信号TSrの全てのビットが相関(一致)する。言い換えると、スイッチ301をオンにしたときも、スイッチ302をオンにしたときも、テスト信号TS1とテスト信号TSrの全てのビットが相関(一致)する場合、テスト信号判定部120は、送信側の回路及び受信側の回路の全てが正常であると判定する。
When both the
次に、ADC202が故障した場合のタイムチャートについて説明する。図4は、ADC202が故障した場合を示すタイムチャートの一例である。なお、図4は、ADC202以外の回路が正常である場合のタイムチャートである。
Next, a time chart when the
図3に示したタイムチャートとの違いは、テスト信号TSrの信号列である。ADC202が故障していない場合は、例えば1010と続く信号列であったものが、ADC202が故障することにより、例えば0であるところを1と誤って判定された信号がテスト信号TSrに混ざることとなる。これはスイッチ301又はスイッチ302のいずれを経由したかに関わらない。つまり、スイッチ301又はスイッチ302のいずれを経由しても、同様に、テスト信号判定部120において相関が取れないビットが存在することになる。これは、スイッチ301及びスイッチ302のいずれの経路でも正しい信号が伝搬されているにも関わらず、最後のADC202で誤りが起こるからである。この場合、信号Pdetが正常であることより、DAC201を含む送信系は正常であると判断できる。つまり、故障箇所が受信側の回路にあることが特定可能である。
The difference from the time chart shown in FIG. 3 is the signal sequence of the test signal TSr. If the
なお、誤りが0にのみ発生した場合、ADC202における下位ビット変換回路での故障と限定することも可能である。なお、誤りが1にのみ発生している場合、ADC202における上位ビットの変換回路の故障と判断できることは言うまでもない。
If an error occurs only at 0, it can be limited to a failure in the lower-order bit conversion circuit in the
次に、DAC201が故障した場合のタイムチャートについて説明する。図5は、DAC201が故障した場合を示すタイムチャートの一例である。なお、図5は、DAC201以外の回路が正常である場合のタイムチャートである。この場合、変調ベースバンド信号を出力する回路が故障しているため、テスト信号TS2、テスト信号TS3、及び信号Pmonitorは例えば無出力となる。この結果、送信電力判定部160は、信号Pdetを電力異常と判定する。また、受信側の回路においても、テスト信号TS4は無出力となる。テスト信号TSrの信号列は、ここではOOK変調であるため、0は0のままであるが、本来1とされる信号も0となる。このため、相関結果には相関が取れないビットが存在することになる。
Next, a time chart when the
このような場合、スイッチ301及びスイッチ302のいずれの経路でも相関が取れず、かつ、信号Pdetが異常であることから、DAC201の故障と判定することができる。
In such a case, the correlation between the
以上、図4及び図5を用いて説明した通り、送信電力判定部160による判定結果を考慮することにより、故障箇所が送信側の回路であるのか、受信側の回路であるのかを特定することができる。なお、このような故障箇所の特定は、送信電力判定部160の判定結果を受信してテスト信号判定部120が行ってもよいし、テスト信号判定部120の判定結果及び送信電力判定部160の判定結果を受信する他の判定部(図示せず)が行ってもよい。
As described above with reference to FIGS. 4 and 5, the determination result by the transmission
以上の説明では、OOK変調を例に説明したが、位相偏移変調などの他の任意の変調方式が用いられても同様に故障検出が可能である。また、以上の説明では、送信側の被テスト部203を通る信号の電力について判定する構成を示したが、無線通信装置10は、受信側の被テスト部204を通る信号の電力について判定する構成を備えていてもよい。図6は、被テスト部204を通る信号の電力について判定する構成を備えた無線通信装置10の回路構成を示す図である。以下、図6に示す構成について、図2に示した構成と異なる点を中心に説明する。
In the above description, although OOK modulation has been described as an example, failure detection can be performed in the same manner even when any other modulation method such as phase shift keying is used. In the above description, the configuration for determining the power of the signal passing through the
図6に示す無線通信装置10の構成では、被テスト部204にカップラ2045が追加され、テスト信号処理部1000に受信電力判定部180が追加され、さらに、ダイオード1811及びローパスフィルタ1812を含む検波器181と、アナログデジタル変換器182(以下、ADC182と称す。)が追加されている。
In the configuration of the
カップラ2045は、LNA2041とミキサ2042との間に接続されている。LNA2041から出力された信号は、カップラ2045により電力の一部が取り出される。取り出された一部の信号成分は検波器181に入力され、残りの信号成分がミキサ2042に入力される。検波器181から出力された信号である信号Precは、ADC182によりアナログ信号からデジタル信号へと変換され、受信電力判定部180に入力される。受信電力判定部180は、被テスト部204を通過するテスト信号(具体的には、LNA2041が出力したテスト信号)の電力が予め定められた範囲内であるか否かを判定する回路である。なお、カップラ2045、検波器181、及びADC182は、第2の電力検出部とも称し、被テスト部204において伝送されるテスト信号の電力を検出するための構成といえる。したがって、受信電力判定部180は、この第2の電力検出部が検出した電力が予め定められた範囲内であるか否かを判定する。受信電力判定部180は、具体的には、ADC182から出力された値が所定の範囲内であるか否かを判定する。これにより、受信電力判定部180は、受信にかかる信号の電力が正常であるか否かを判定する。
The
次に、タイムチャートを用いて、図6に示す構成の無線通信装置10による故障検出について説明する。まず、被テスト部203及び被テスト部204が正常な場合のタイムチャートについて説明する。図7は、被テスト部203及び被テスト部204が正常な場合示すタイムチャートの一例である。なお、図7は、被テスト部203及び被テスト部204のみならず、送信側及び受信側の全ての回路が正常である場合のタイムチャートである。また、以下の説明では、変調方式がBPSKである場合を例にするが、変調方式は、他の任意の変調方式であってもよい。
Next, failure detection by the
変調方式がBPSKである場合、すなわち、テスト信号TS2がBPSK変調の信号である場合、前述のOOK変調と異なり、位相により1と0の情報が表現される。このため、テスト信号TS3は振幅が一定な連続する高周波信号である。このような差異により、図3に示すタイムチャートと図7に示すタイムチャートは波形が異なっているものの図3と同様、スイッチ301をオンにしたときも、スイッチ302をオンにしたときも、テスト信号TS1とテスト信号TSrの全てのビットが相関(一致)する。また、信号Pdet及び信号Precは、正常であると判定される。
When the modulation method is BPSK, that is, when the test signal TS2 is a signal of BPSK modulation, information of 1 and 0 is expressed by the phase, unlike the OOK modulation described above. Therefore, the test signal TS3 is a continuous high frequency signal having a constant amplitude. Due to these differences, the time chart shown in FIG. 3 and the time chart shown in FIG. 7 are different in waveform, but the test is performed both when the
次に、被テスト部204に故障がある場合のタイムチャートについて説明する。図8は、被テスト部204に故障がある場合を示すタイムチャートの一例である。なお、図8は、被テスト部204以外の回路が正常である場合のタイムチャートである。
Next, a time chart when the part under
この場合、スイッチ301の経路でADC202に入力されるテスト信号(テスト信号TS2)は正常な信号となるが、スイッチ302の経路でADC202に入力されるテスト信号(テスト信号TS4)は正常な信号ではなく、ランダムノイズの信号となる。よって、スイッチ302を介したテスト信号TSrは1と0がランダムに並ぶ信号列となる。したがって、テスト信号TSr1(すなわち、スイッチ301を介したテスト信号TSr)がテスト信号TS1と相関が取れるのに対し、テスト信号TSr2(すなわち、スイッチ302を介したテスト信号TSr)はテスト信号TS1との相関結果にランダムに誤りが発生することになる。また、この場合、送信側の回路は正常であるため、信号Pdetは正常と判定される。
In this case, the test signal (test signal TS2) input to the
したがって、テスト信号判定部120の判定結果及び送信電力判定部160の判定結果から次のように故障箇所の特定が可能である。すなわち、スイッチ301を経路とする受信データが正常であり、かつ、信号Pdetが正常であることから、受信側の回路における被テスト部204の故障であると判定することができる。また、受信電力判定部180の判定結果を用いることで、さらに、次のように故障箇所を特定することができる。すなわち、信号Precが正常であれば、ミキサ2042、LPF2043、VGA2044のいずれかの故障であると特定でき、信号Precが異常であれば、LNA2041の故障であると特定できる。
Therefore, the failure location can be specified from the determination result of the test
次に、被テスト部203に故障がある場合のタイムチャートについて説明する。図9は、被テスト部203に故障がある場合を示すタイムチャートの一例である。なお、図9は、被テスト部203以外の回路が正常である場合のタイムチャートである。
Next, a time chart when there is a failure in the part under
被テスト部203が故障している場合、図9に示すように、TS3、信号Pmonitor、信号Pdet、及び信号Precが例えば無出力となる。このため、送信電力判定部160及び受信電力判定部180において異常と判定される。また、スイッチ301の経路でADC202に入力されるテスト信号(テスト信号TS2)は正常な信号となるが、スイッチ302の経路でADC202に入力されるテスト信号(テスト信号TS4)はランダムノイズの信号となる。したがって、テスト信号TSr1(すなわち、スイッチ301を介したテスト信号TSr)がテスト信号TS1と相関が取れるのに対し、テスト信号TSr2(すなわち、スイッチ302を介したテスト信号TSr)はテスト信号TS1との相関結果にランダムに誤りが発生することになる。
When the part to be tested 203 is out of order, as shown in FIG. 9, the TS3, the signal Pmonitor, the signal Pdet, and the signal Prec are, for example, no output. For this reason, it is determined that the transmission
したがって、テスト信号判定部120の判定結果及び送信電力判定部160の判定結果から次のように故障箇所の特定が可能である。すなわち、スイッチ301を経路とする受信データが正常であり、かつ、信号Pdetが異常であることから、送信側の回路における被テスト部203の故障であることを判定することができる。
Therefore, the failure location can be specified from the determination result of the test
以上、図8及び図9を用いて説明した通り、送信電力判定部160による判定結果を考慮することにより、故障箇所が送信側の回路であるのか、受信側の回路であるのかを特定することができる。また、受信電力判定部180による判定結果を考慮することにより、被テスト部204のどの回路において故障が発生しているのかを特定することができる。なお、このような故障箇所の特定は、送信電力判定部160及び受信電力判定部180の判定結果を受信してテスト信号判定部120が行ってもよいし、テスト信号判定部120、送信電力判定部160、及び受信電力判定部180の判定結果を受信する他の判定部(図示せず)が行ってもよい。
As described above with reference to FIG. 8 and FIG. 9, it is determined whether the fault location is a circuit on the transmission side or a circuit on the reception side by considering the determination result by the transmission
<実施の形態2>
実施の形態2は、被テスト部201〜204の電源電圧又は被テスト部201〜204の消費電流に基づいて被テスト部201〜204の故障を検出する点で、実施の形態1と異なる。図10は、実施の形態2にかかる無線通信装置20の構成を示すブロック図である。無線通信装置20は、電圧電流判定部130が追加されている点を除き、実施の形態1にかかる無線通信装置10と同じである。なお、電圧電流判定部130は、故障検出部とも称す。
<
The second embodiment is different from the first embodiment in that a failure of the tested
電圧電流判定部130は、被テスト部201〜204それぞれの電源電圧を取得し、被テスト部201〜204それぞれの電源電圧と予め定められた電圧の基準とを比較することにより、被テスト部201〜204の故障を検出する。電圧電流判定部130は、例えば、テスト信号が伝達される際の被テスト部201の電源電圧を監視し、この電源電圧が被テスト部201に対して予め定められた電源電圧の基準範囲から外れた場合に、被テスト部201に故障が発生したと判定する。
The voltage /
また、電圧電流判定部130は、被テスト部201〜204それぞれの消費電流量を取得し、被テスト部201〜204それぞれの消費電流と予め定められた消費電流の基準とを比較することにより、被テスト部201〜204の故障を検出する。電圧電流判定部130は、例えば、テスト信号が伝達される際の被テスト部201の消費電流を監視し、この消費電流が被テスト部201に対して予め定められた消費電流の基準範囲から外れた場合に、被テスト部201に故障が発生したと判定する。
Further, the voltage /
なお、電圧電流判定部130は、電源電圧に基づく故障検出と消費電流に基づく故障検出のうちいずれか一方のみを行ってもよい。また、電圧電流判定部130は、判定処理において、被テスト部201〜204全てを同時に判定対象とする必要はなく、それらの一部のみを判定対象としてもよい。また、電圧電流判定部130は、複数の被テスト部に対して1つ設けるのではなく、被テスト部ごとに設けられてもよい。
Note that the voltage /
なお、電圧電流判定部130は、例えば、被テスト部201〜204のそれぞれに設けられた、信号出力用端子とは別の端子と電気的に接続しており、この端子からの出力に基づいて電源電圧又は消費電流を監視する。
For example, the voltage /
実施の形態2にかかる無線通信装置20では、上述の通り、電圧電流判定部130により、被テスト部毎に、電源電圧又は消費電流に基づく故障検出が行われる。このため、故障の発生を被テスト部毎に検出できる。
In the
なお、本実施の形態では、テスト信号判定部120と電圧電流判定部130とを共に含む構成について示したが、テスト信号判定部120を有さない構成も実施の形態の1つとして考えられる。この実施の形態は、後述するいずれかの実施の形態と組み合わされてもよい。すなわち、後述する実施の形態で示すいずれかの被テスト部に対し、電圧電流判定部130による判定を行ってもよい。
In the present embodiment, a configuration including both the test
ここで、実回路の一例を示して、実施の形態2についてさらに説明する。例えば、パワーアンプやミキサといった能動回路には電源回路が接続され、電流が供給されている。図11は、電源電圧の監視についての回路構成を示す図である。なお、図11では、一例として、パワーアンプ2034及びミキサ2033に着目した回路構成を示している。また、図11では、電圧電流判定部130は、テスト信号処理部1000に設けられている。なお、図11において、テスト信号処理部1000における上述の他の構成については、図示が省略されている。
Here, the second embodiment will be further described with an example of an actual circuit. For example, a power circuit is connected to an active circuit such as a power amplifier or a mixer, and current is supplied. FIG. 11 is a diagram showing a circuit configuration for monitoring the power supply voltage. FIG. 11 shows a circuit configuration focusing on the
パワーアンプ2034は、信号が入力される入力端子2034aと信号を出力する出力端子2034bを備え、電源回路2134に接続されている。電源回路2134は、分圧のための抵抗2134aと、パワーアンプ2034に供給される電流の高周波成分を除くためのコンデンサ2134bを備えている。電源回路2134において分圧された電圧は、信号PA_Vmonitorとして取り出され、電圧検出部213のスイッチ213aに入力される。なお、コンデンサ2134bは、容量の異なる複数のコンデンサであってもよい。すなわち、各コンデンサにより、容量に対応する周波数成分を取り除くよう電源回路2134が構成されていてもよい。
The
ミキサ2033は、信号が入力される入力端子2033aと信号を出力する出力端子2033bを備え、電源回路2133に接続されている。電源回路2133は、分圧のための抵抗2133aと、ミキサ2033に供給される電流の高周波成分を除くためのコンデンサ2133bを備えている。電源回路2133において分圧された電圧は、信号MIX_Vmonitorとして取り出され、電圧検出部213のスイッチ213aに入力される。なお、コンデンサ2133bは、容量の異なる複数のコンデンサであってもよい。すなわち、各コンデンサにより、容量に対応する周波数成分を取り除くよう電源回路2133が構成されていてもよい。
The
電圧検出部213は、いずれかの被テスト部の能動回路に接続された電源回路の電圧を検出する回路であり、ここでは、電源回路2133、2134の電圧を検出する。電圧検出部213は、スイッチ213aと、アナログデジタル変換器213b(以下、ADC213bと称す。)と、分圧のための抵抗213cとを有する。スイッチ213aは、信号PA_Vmonitorの入力と信号MIX_Vmonitorの入力を選択して、ADC213bに出力する。ADC213bは、入力された電圧をデジタル信号に変換して、電圧電流判定部130に出力する。電圧電流判定部130は、電圧検出部213により検出された電圧に基づいて、能動回路(より明確には、当該能動回路に接続された電源回路)の故障を検出する回路である。電圧電流判定部130は、入力された値が正常な値であるか否かを判定する。具体的には、電圧電流判定部130は、入力された信号が予め定められた範囲内出るか否かを判定する。これにより、電圧電流判定部130は、パワーアンプ2034の電源回路2134の異常、又はミキサ2033の電源回路2133の異常を検出する。
The
次に、タイムチャートを用いて、無線通信装置20による故障検出について説明する。なお、無線通信装置20の構成は、図11に示した構成以外は、図6に示した構成と同じであるものとする。また、以下の説明では、変調方式がBPSKである場合を例にするが、変調方式は、他の任意の変調方式であってもよい。ここでは、特に、電源回路の故障に着目して説明する。まず、パワーアンプ2034の電源回路2134、及びミキサ2033の電源回路2133が正常な場合のタイムチャートについて説明する。図12は、電源回路2134及び電源回路2133が正常な場合を示すタイムチャートの一例である。なお、図12は、電源回路2134、2133のみならず、送信側及び受信側の全ての回路が正常である場合のタイムチャートである。電源回路2134、2133がともに正常である場合、信号PA_Vmonitor及び信号MIX_Vmonitorはともに正常であると電圧電流判定部130により判定される。
Next, failure detection by the
次に、ミキサ2033の電源回路2133に異常がある場合について説明する。図13は、ミキサ2033の電源回路2133に異常がある場合を示すタイムチャートの一例である。送信側の回路であるミキサ2033の電源回路2133に異常がある場合、送信側の回路から得られる信号Pmonitor、信号Pdet、信号MIX_Vmonitorが異常となる。また、受信側においても信号Precが異常となる。また、送信側の被テスト部203から出力されるテスト信号TS3は、例えば無信号となる。また、信号PA_Vmonitorは正常である。
Next, a case where there is an abnormality in the
また、スイッチ301の経路でADC202に入力されるテスト信号(テスト信号TS2)は正常な信号となるが、スイッチ302の経路でADC202に入力されるテスト信号(テスト信号TS4)はランダムノイズの信号となる。したがって、スイッチ301を介したテスト信号TSr(テスト信号TSr1)がテスト信号TS1と相関が取れるのに対し、スイッチ302を介したテスト信号TSr(テスト信号TSr2)はテスト信号TS1との相関結果にランダムに誤りが発生することになる。
Further, the test signal (test signal TS2) input to the
したがって、無線通信装置20の各判定部の判定結果から次のように故障箇所の特定が可能である。すなわち、スイッチ301を経路とする受信データが正常であり、かつ、信号Pdetが異常であることから、送信側の回路における被テスト部203の故障であることを判定することができる。また、電圧電流判定部130の判定結果を用いることで、さらに、次のように故障箇所を特定することができる。すなわち、信号PA_Vmonitorが正常であり、信号MIX_Vmonitorが異常であるため、ミキサ2033(電源回路2133)の故障であると特定できる。
Therefore, the failure location can be specified as follows from the determination result of each determination unit of the
次に、能動回路の電源回路のコンデンサが故障している場合の故障検出について説明する。ここでは、一例として、図11に示すコンデンサ2134bが故障した場合を例にして説明するが、コンデンサ2133b、又は他の能動回路の電源回路のコンデンサの故障の場合も同様である。
Next, failure detection when the capacitor of the power supply circuit of the active circuit has failed will be described. Here, as an example, a case where the
図14は、パワーアンプ2034の電源回路2134に接続されているコンデンサ2134bが故障している場合を示すタイムチャートの一例である。この場合、パワーアンプ2034の電源回路2134の安定度が損なわれているため、パワーアンプ2034に入力される信号の有無が変化する際の過渡応答の影響により、パワーアンプ2034に印加される電圧が変動する。このため、パワーアンプ2034における増幅率が変動する。これにより、テスト期間の開始直後及び終了直後のテスト信号TS3に振幅変動が発生する。この変動は信号Pmonitor、信号Pdet、及び信号PA_Vmonitorで検出することができる。なお、この場合、信号MIX_Vmonitorは影響がないため正常と判定される。したがって、電圧電流判定部130が、電圧検出部213により検出された電圧(信号Pmonitor)の変動を検知することにより、パワーアンプ2034の電源回路2134に接続されているコンデンサ2134bの故障を検出することができる。なお、振幅変動は受信側の回路における信号Precでも検出することができる。また、スイッチ302を経由したテスト信号TS4にはテスト期間後にも振幅変動が残るため、テスト期間を超える時間のテスト信号TSrに復調データが現れる。
FIG. 14 is an example of a time chart showing a case where the
なお、図15に示すようにテスト期間を短くし、テスト間隔を狭めると、テスト期間終了後の信号が次のテスト期間に重なることとなる。受信されたテスト信号のうち重なりが生じている部分ではシンボル間干渉により誤りが発生する。この誤りの発生をテスト信号判定部120において検知することで、故障を検出することも可能である。すなわち、テスト信号判定部120が、テスト信号TSrの最初のkビット(kは1以上の整数)について誤りがある場合、シンボル間干渉により誤りが発生していると判定し、いずれかの能動回路の電源回路におけるコンデンサの故障が発生していると判定してもよい。
If the test period is shortened and the test interval is shortened as shown in FIG. 15, the signal after the end of the test period overlaps with the next test period. An error occurs due to intersymbol interference in the portion of the received test signal where the overlap occurs. It is also possible to detect a failure by detecting the occurrence of this error in the test
また、シンボル間干渉が生じるビット長は、テスト期間の終了直後のテスト信号TS3の振幅変動の時間的な長さと関係する。つまり、上記kの大きさは、TS3の振幅変動の時間と対応する。また、テスト信号TS3の振幅変動の発生は、コンデンサの故障に起因しており、振幅変動の時間は、故障したコンデンサの容量に対応している。このため、シンボル間干渉の発生したビット数から、どのコンデンサが故障したかを推定することができる。したがって、テスト信号判定部120は、テスト信号生成部100が生成したテスト信号TS1のビット長とテスト信号受信部により受信されたテスト信号TSrのビット長とを比較し、受信されたテスト信号TSrのビット長が生成されたテスト信号TS1のビット長よりも長い場合、両ビット長の差分の大きさ(すなわち上記k)に対応するコンデンサの故障を検出してもよい。これによれば、例えば、複数の異なる容量のコンデンサを備ることにより複数の周波数成分を除去するコンデンサ2134bのうち、いずれのコンデンサが故障したかを特定することができる。
The bit length at which intersymbol interference occurs is related to the time length of the amplitude fluctuation of the test signal TS3 immediately after the end of the test period. That is, the magnitude of k corresponds to the time of amplitude fluctuation of TS3. Further, the occurrence of the amplitude variation of the test signal TS3 is caused by the failure of the capacitor, and the amplitude variation time corresponds to the capacity of the failed capacitor. Therefore, it is possible to estimate which capacitor has failed from the number of bits in which intersymbol interference has occurred. Therefore, the test
以上、実施の形態2について、実回路の構成を参照して説明した。なお、上記説明では、能動回路として、送信側回路であるパワーアンプ2034及びミキサ2033に着目したが、受信側回路の能動回路についても同様に故障検出機能を備えることができる。また、図13では、ミキサ2033についての故障を例にして説明したが、他の能動回路についても、同様の手順で故障検出が可能である。さらに、図14及び図15では、パワーアンプ2034の電源回路2134のコンデンサ2134bについての故障を例にして説明したが、他の能動回路についても、同様の故障検出が可能である。
The second embodiment has been described above with reference to the configuration of the actual circuit. In the above description, attention is paid to the
<実施の形態3>
実施の形態3は、被テスト部201〜204の出力信号が予め定められた条件を満たすか否かにより被テスト部201〜204の故障を判定する点で、実施の形態1と異なる。図16は、実施の形態3にかかる無線通信装置30の構成を示すブロック図である。無線通信装置30は、故障検出部140が追加されている点を除き、実施の形態1にかかる無線通信装置10と同じである。
<Embodiment 3>
The third embodiment is different from the first embodiment in that the failure of the tested
故障検出部140は、被テスト部201〜204それぞれの出力信号を取得し、被テスト部201〜204それぞれの出力信号が予め定められた条件を満たすか否かを判定することにより、被テスト部201〜204の故障を検出する。故障検出部140は、例えば、テスト信号が伝達される際の被テスト部203の出力信号を監視し、この出力信号が被テスト部203に対する予め定められた条件を満たさない場合に、被テスト部203に故障が発生したと判定する。このように、この予め定められた条件は、被テスト部201〜204毎に設定されている。ここで、予め定められた条件は、具体的には、被テスト部が正常に動作した場合に(すなわち、故障が発生していない状態で動作した場合に)、被テスト部から出力される信号が満たす条件である。
The failure detection unit 140 acquires the output signals of the
具体的には、例えば、被テスト部203が増幅器である場合、故障検出部140は、被テスト部203に入力されたテスト信号を被テスト部203が所定の増幅率で増幅しているか否かを判定する。これにより、故障検出部140は、被テスト部203の故障を検出する。
Specifically, for example, when the unit under
なお、故障検出部140は、被テスト部201〜204からそれぞれの出力信号(テスト信号)を直接取得してもよいが、テスト信号を伝達するテスト信号伝達部301、302から取得してもよい。また、図16に示した構成では、故障検出部140は、全ての被テスト部201〜204を判定対象としているが、故障検出部140は、それらの一部のみを判定対象としてもよい。また、本実施の形態に示すように複数の被テスト部に対して1つの故障検出部140を設ける構成の他、被テスト部ごとに故障検出部140を設けてもよい。
The failure detection unit 140 may directly acquire each output signal (test signal) from the tested
実施の形態3にかかる無線通信装置30では、上述の通り、被テスト部毎に、故障検出部140による故障検出が行われる。このため、故障の発生を被テスト部毎に検出することができる。
In the
なお、本実施の形態においても、テスト信号判定部120と故障検出部140の両方を含む構成ではなく、故障検出部140のみを有する構成も考えられる。また、本実施の形態は、後述するいずれかの実施の形態と組み合わされてもよい。すなわち、故障検出部140は、後述する実施の形態で示すいずれかの被テスト部について故障検出を行ってもよい。
In the present embodiment as well, a configuration having only the failure detection unit 140 is conceivable instead of the configuration including both the test
<実施の形態4>
図1に示した各構成要素は、半導体チップに実装されていてもよい。この場合、実施の形態1によれば、半導体チップ内部の故障を検出する無線通信装置10が提供される。これに対し、実施の形態4では、半導体チップの外部に搭載された部品の故障を検出するための構成について示す。図17は、実施の形態4にかかる無線通信装置40の構成を示すブロック図である。無線通信装置40は、半導体チップ41と、被テスト部205と、被テスト部206と、テスト信号伝達部303とを有する。
<
Each component shown in FIG. 1 may be mounted on a semiconductor chip. In this case, according to the first embodiment, the
半導体チップ41は、少なくとも、上述の被テスト部201〜204、及び、テスト信号伝達部301〜302を含む。本実施の形態では、半導体チップ41は、図1に示した全ての構成を含むものとして説明する。
The
被テスト部205は、半導体チップ41と電気的に接続する回路であり、送信側の回路に属する回路である。具体的には、被テスト部205は、図1に示した被テスト部203と接続する回路部品である。なお、被テスト部205は、無線信号の送信に用いられる任意の回路であり、例えば、送信信号を増幅する送信増幅器である。
The part under
被テスト部206は、半導体チップ41と電気的に接続する回路であり、受信側の回路に属する回路である。具体的には、被テスト部206は、図1に示した被テスト部204と接続する回路部品である。なお、被テスト部206は、無線信号の受信に用いられる任意の回路であり、例えば、受信信号を増幅する受信増幅器である。なお、被テスト部205、206は、単なる信号線であってもよい。
The part under
テスト信号伝達部303は、テスト信号伝達部301、302と同様、送信側の回路から受信側の回路へとテスト信号を伝達する回路である。また、テスト信号伝達部303は、テスト信号伝達部301、302と同様、送信側の回路から受信側の回路へとテスト信号を伝達するか否かを切り替えることができる。テスト信号伝達部303は、例えばスイッチ、カプラ、又は可変減衰器を含む伝達回路である。
Similar to the test
被テスト部205には半導体チップ41の被テスト部203が出力したテスト信号TS3が入力される。被テスト部203は、例えばテスト信号TS3を増幅して出力する。被テスト部206には、テスト信号伝達部303を介して、被テスト部205が出力したテスト信号TS6が入力される。すなわち、テスト信号伝達部303は、被テスト部205から出力されるテスト信号TS6を被テスト部206に入力するようフィードバックする。したがって、半導体チップ41の被テスト部204には、被テスト部206が出力したテスト信号TS7、又は、テスト信号伝達部302を介したテスト信号TS3が入力される。
The test signal TS3 output from the
このため、本実施の形態では、被テスト部202には、被テスト部206を介して被テスト部204が出力したテスト信号TS4、テスト信号伝達部302を介して被テスト部204が出力したテスト信号TS4、又は、テスト信号伝達部301を介したテスト信号TS2が入力される。そして、被テスト部202は、これらの各信号に対して、アナログデジタル変換を行い、テスト信号受信部110に出力する。テスト信号受信部110は、テスト信号TSrをテスト信号判定部120に出力する。これにより、テスト信号判定部120による判定が行われる。
For this reason, in the present embodiment, the
本実施の形態では、テスト信号判定部120は、テスト信号TSr1についての判定と、テスト信号TSr2についての判定と、テスト信号伝達部303を介してフィードバックされたテスト信号TSrについての判定とをそれぞれ行う。以下、テスト信号伝達部303を介してフィードバックされたテスト信号TSrをテスト信号TSr3と称すこととする。
In the present embodiment, the test
ここで、例えば、被テスト部201又は202のみに故障が発生した場合、テスト信号TSr1もテスト信号TSr2もテスト信号TSr3もいずれも異常と判定される。また、例えば、被テスト部203又は204のみに故障が発生した場合、テスト信号TSr1は正常と判定され、テスト信号TSr2及びテスト信号TSr3は異常と判定される。また、例えば、被テスト部205又は206のみに故障が発生した場合、テスト信号TSr1及びテスト信号TSr2は正常と判定され、テスト信号TSr3は異常と判定される。
Here, for example, when a failure occurs only in the part under
すなわち、本実施の形態にかかる無線通信装置40によれば、テスト信号TSr1〜TSr3が全て異常と判定された場合、故障箇所が被テスト部201又は被テスト部202であると特定することができる。言い換えると、この場合、被テスト部203〜206は、故障が発生していない回路であり、被テスト部201、202は、故障が発生している可能性がある回路であると判別することができる。
That is, according to the
また、テスト信号TSr1が正常と判定され、かつ、テスト信号TSr2及びTSr3が異常と判定された場合、故障箇所が被テスト部203又は被テスト部204であると特定することができる。言い換えると、この場合、被テスト部201、202、205、206は、故障が発生していない回路であり、被テスト部203、204は、故障が発生している可能性がある回路であると判別することができる。
In addition, when the test signal TSr1 is determined to be normal and the test signals TSr2 and TSr3 are determined to be abnormal, it is possible to specify that the failed part is the tested
さらに、テスト信号TSr1及びTSr2が正常と判定され、かつ、テスト信号TSr3が異常と判定された場合、故障箇所が被テスト部205又は被テスト部206であると特定することができる。言い換えると、この場合、被テスト部201〜204は、故障が発生していない回路であり、被テスト部205、206は、故障が発生している可能性がある回路であると判別することができる。
Further, when the test signals TSr1 and TSr2 are determined to be normal and the test signal TSr3 is determined to be abnormal, it is possible to specify that the failure location is the
なお、本実施の形態においても、故障箇所の特定は、テスト信号判定部120が行ってもよいし、テスト信号判定部120の判定結果を受信する他の判定部(図示せず)が行ってもよい。
Also in this embodiment, the failure location may be specified by the test
以上、実施の形態4について説明した。実施の形態4にかかる無線通信装置40では、半導体チップ41の外部の回路を通るループバック回路(テスト信号伝達部303を介したループバック回路)をさらに有している。このため、無線通信装置40によれば、半導体チップ41内に限らず、半導体チップ41の外部の回路も含めて、故障が発生していない回路と、故障が発生している可能性がある回路とを判別することができる。
The fourth embodiment has been described above. The
<実施の形態5>
図17に示した各構成要素は、1つの回路基板に実装されていてもよい。この場合、実施の形態4によれば、同一の回路基板に実装された各構成要素の故障を検出する無線通信装置40が提供される。これに対し、実施の形態5では、他の回路基板に設けられたアンテナを含む無線通信装置の故障を検出するための構成について示す。図18は、実施の形態5にかかる無線通信装置50の構成を示すブロック図である。無線通信装置50は、回路基板51と、被テスト部207と、被テスト部208と、テスト信号伝達部304と、回路基板52、53と、アンテナ520、530とを有する。なお、本実施の形態では、無線通信装置50は、自動車などの車両に搭載されている。すなわち、回路基板51〜53は、車両に搭載されている。よって、本実施の形態では、車両に搭載された無線通信装置50の故障の検知が可能である。ただし、これに限らず、無線通信装置50が車両以外に搭載されてもよい。
<
Each component shown in FIG. 17 may be mounted on one circuit board. In this case, according to the fourth embodiment, a
回路基板51は、図17に示した全ての構成要素が実装された基板である。すなわち、回路基板51は、半導体チップ41、被テスト部205、被テスト部206、及びテスト信号伝達部303を含む。
The
被テスト部207は、回路基板51と電気的に接続する回路であり、送信側の回路に属する回路である。具体的には、被テスト部207は、図17に示した被テスト部205と接続する回路部品である。なお、本実施の形態では、被テスト部207は、回路基板51と回路基板52とを接続する、信号を伝送するためのケーブルであるが、無線信号の送信に用いられる任意の回路であってもよい。
The part under
被テスト部208は、回路基板51と電気的に接続する回路であり、受信側の回路に属する回路である。具体的には、被テスト部208は、図17に示した被テスト部206と接続する回路部品である。なお、本実施の形態では、被テスト部208は、回路基板51と回路基板53とを接続する、信号を伝送するためのケーブルであるが、無線信号の受信に用いられる任意の回路であってもよい。
The part under
テスト信号伝達部304は、テスト信号伝達部301、302、303と同様、送信側の回路から受信側の回路へとテスト信号を伝達する回路である。また、テスト信号伝達部304は、テスト信号伝達部301、302、303と同様、送信側の回路から受信側の回路へとテスト信号を伝達するか否かを切り替えることができる。テスト信号伝達部304は、例えばスイッチ、カプラ、又は可変減衰器を含む伝達回路である。
The test
回路基板52は、回路基板51とは別の基板であり、アンテナ520が設けられた基板である。回路基板52は、例えば、アンテナ520を制御するための回路が実装されている。アンテナ520は、回路基板51内で生成された信号を送信するアンテナである。すなわち、アンテナ520は、送信側の回路に属する。なお、アンテナ520は、送信アンテナと称してもよい。
The
回路基板53は、回路基板51とは別の基板であり、アンテナ530が設けられた基板である。回路基板53は、例えば、アンテナ530を制御するための回路が実装されている。アンテナ530は、他のアンテナから送信された信号を受信し、回路基板51に信号を出力するアンテナである。すなわち、アンテナ530は、受信側の回路に属する。アンテナ530は、アンテナ520から送信された信号を受信することもできる。このため、アンテナ530は、例えば、アンテナ520から空間に放出されたテスト信号を受信することができる。なお、アンテナ530は、受信アンテナとも称す。
The
被テスト部207には回路基板51の被テスト部205が出力したテスト信号TS6が入力される。被テスト部207は、回路基板51から出力された信号を回路基板52に伝送する。被テスト部208には、テスト信号伝達部304を介したテスト信号TS8、又は、アンテナ520から送信されアンテナ530で受信されたテスト信号TS8が入力される。ここで、テスト信号TS8は、被テスト部207が出力したテスト信号である。テスト信号伝達部304は、被テスト部207からアンテナ520に入力されるテスト信号TS8を分岐し、テスト信号TS8を被テスト部208に入力するようフィードバックする。したがって、回路基板51の被テスト部206には、被テスト部208が出力したテスト信号TS9、又は、テスト信号伝達部303を介したテスト信号TS6が入力される。
The test signal TS6 output from the
このため、本実施の形態では、回路基板51の被テスト部204には、テスト信号伝達部302〜304又はアンテナ520、530を介したテスト信号が入力される。よって、被テスト部202には、テスト信号伝達部301〜304又はアンテナ520、530を介したテスト信号が入力される。そして、被テスト部202は、これらの各信号に対して、アナログデジタル変換を行い、テスト信号受信部110に出力する。テスト信号受信部110は、テスト信号TSrをテスト信号判定部120に出力する。これにより、テスト信号判定部120による判定が行われる。
For this reason, in the present embodiment, test signals are input to the
本実施の形態では、テスト信号判定部120は、テスト信号TSr1についての判定と、テスト信号TSr2についての判定と、テスト信号TSr3についての判定と、テスト信号伝達部304を介してフィードバックされたテスト信号TSrについての判定と、アンテナ520、530を介してフィードバックされたテスト信号TSrについての判定をそれぞれ行う。以下、テスト信号伝達部304を介してフィードバックされたテスト信号TSrをテスト信号TSr4と称すこととし、アンテナ520、530を介してフィードバックされたテスト信号TSrをテスト信号TSraと称すこととする。
In the present embodiment, the test
ここで、例えば、被テスト部201又は202のみに故障が発生した場合、テスト信号TSr1、TSr2、TSr3、TSr4、及びTSraの全てについて異常と判定される。また、例えば、被テスト部203又は204のみに故障が発生した場合、テスト信号TSr1は正常と判定され、テスト信号TSr2、TSr3、TSr4、及びTSraは異常と判定される。また、例えば、被テスト部205又は206のみに故障が発生した場合、テスト信号TSr1及びTSr2は正常と判定され、テスト信号TSr3、TSr4、及びTSraは異常と判定される。また、例えば、被テスト部207又は208のみに故障が発生した場合、テスト信号TSr1、TSr2、及びTSr3は正常と判定され、テスト信号TSr4及びTSraは異常と判定される。さらに、例えば、アンテナ520又はアンテナ530のみに故障が発生した場合、テスト信号TSr1、TSr2、TSr3、及びTSr4は正常と判定され、テスト信号TSraは異常と判定される。
Here, for example, when a failure occurs only in the part under
すなわち、本実施の形態にかかる無線通信装置50によれば、テスト信号TSr1〜TSr4、及びTSraが全て異常と判定された場合、故障箇所が被テスト部201又は被テスト部202であると特定することができる。言い換えると、この場合、被テスト部203〜208及びアンテナ520、530は、故障が発生していない回路であり、被テスト部201、202は、故障が発生している可能性がある回路であると判別することができる。
That is, according to the
また、テスト信号TSr1が正常と判定され、かつ、テスト信号TSr2、TSr3、TSr4、及びTSraが異常と判定された場合、故障箇所が被テスト部203又は被テスト部204であると特定することができる。言い換えると、この場合、被テスト部201、202、205〜208及びアンテナ520、530は、故障が発生していない回路であり、被テスト部203、204は、故障が発生している可能性がある回路であると判別することができる。
Further, when the test signal TSr1 is determined to be normal and the test signals TSr2, TSr3, TSr4, and TSra are determined to be abnormal, it is possible to specify that the failure location is the tested
また、テスト信号TSr1及びTSr2が正常と判定され、かつ、テスト信号TSr3、TSr4、及びTSraが異常と判定された場合、故障箇所が被テスト部205又は被テスト部206であると特定することができる。言い換えると、この場合、被テスト部201〜204、207、208及びアンテナ520、530は、故障が発生していない回路であり、被テスト部205、206は、故障が発生している可能性がある回路であると判別することができる。
In addition, when the test signals TSr1 and TSr2 are determined to be normal and the test signals TSr3, TSr4, and TSra are determined to be abnormal, it is possible to specify that the failure location is the unit under
また、テスト信号TSr1、TSr2、及びTSr3が正常と判定され、かつ、テスト信号TSr4及びTSraが異常と判定された場合、故障箇所が被テスト部207又は被テスト部208であると特定することができる。言い換えると、この場合、被テスト部201〜206及びアンテナ520、530は、故障が発生していない回路であり、被テスト部207、208は、故障が発生している可能性がある回路であると判別することができる。
In addition, when the test signals TSr1, TSr2, and TSr3 are determined to be normal and the test signals TSr4 and TSra are determined to be abnormal, it is possible to specify that the failure location is the tested
さらに、テスト信号TSr1、TSr2、TSr3、及びTSr4が正常と判定され、かつ、テスト信号TSraが異常と判定された場合、故障箇所がアンテナ520又はアンテナ530であると特定することができる。言い換えると、この場合、被テスト部201〜208は、故障が発生していない回路であり、アンテナ520、530は、故障が発生している可能性がある回路であると判別することができる。
Furthermore, when the test signals TSr1, TSr2, TSr3, and TSr4 are determined to be normal and the test signal TSra is determined to be abnormal, the failure location can be specified as the
なお、本実施の形態においても、故障箇所の特定は、テスト信号判定部120が行ってもよいし、テスト信号判定部120の判定結果を受信する他の判定部(図示せず)が行ってもよい。
Also in this embodiment, the failure location may be specified by the test
以上、実施の形態5について説明した。実施の形態5にかかる無線通信装置50では、回路基板51の外部の回路を通るループバック回路(テスト信号伝達部304を介したループバック回路、及びアンテナ520、530を介したループバック回路)をさらに有している。このため、無線通信装置50によれば、回路基板51内に限らず、回路基板51の外部の回路も含めて、故障が発生していない回路と、故障が発生している可能性がある回路とを判別することができる。無線通信装置50が車両に搭載されている場合、回路基板51と回路基板52、53とを結ぶケーブル(すなわち、被テスト部207及び被テスト部208)は、車両の走行に伴う振動等の影響により、基板との接続部分に緩み等の物理的な異常が発生し得る。本実施形態によれば、このような異常が発生した場合に、故障を検知するとともに、異常箇所がケーブル部分であることを特定可能である。
The fifth embodiment has been described above. In the
ところで、回路基板にシールド(シールドケース)が設けられている場合、シールドの異常を検出することもできる。図19は、シールドが設けられた回路基板51の断面を模式的に示す図である。回路基板51には、半導体チップ41及び部品511が基板510の上に実装されている。部品511は、図17に示した、被テスト部250であってもよいし、被テスト部206であってもよいし、テスト信号伝達部303であってもよいし、他の回路部品であってもよい。また、回路基板51には、シールド512が設けられている。
By the way, when a shield (shield case) is provided on the circuit board, it is possible to detect an abnormality of the shield. FIG. 19 is a diagram schematically showing a cross section of the
シールド512は、半導体チップ41及び部品511を覆うシールドケースである。シールド512の端部は、シールド取り付け部513において、基板510の接地電極に、例えばはんだ付けされている。シールド512の役割は外部からの物理的な衝撃等による回路の破壊を防ぐことだけでなく、基板510上の回路からの信号の放射を防ぐ、もしくは信号をシールド512内に閉じ込めることもある。しかしながら、シールド取り付け部513における取り付けが外れると、外れた部分の隙間から信号が放射することとなる。また、取り付けが外れると、シールド512と基板510で形成していた閉空間の形状が変化し、シールド512内の空洞の共振周波数が変化する。その結果、回路からの信号放射が増加する。そして、放射された信号が空洞を介して他の配線に伝播することで、結果として配線上の不要信号成分が増加し、通信特性を劣化させる。例えば被テスト部206から出力されるテスト信号TS7には、このような不要な信号成分が重畳することとなる。
The
図20は、シールド512の取り付けが外れることにより変化する周波数成分の一例を示すグラフである。グラフにおいて、実線の矢印は、シールド512が正常である場合の受信側のテスト信号の信号成分を示し、破線の矢印は、シールド512に異常が生じた場合(取り付けが外れた場合)に増加する信号成分(スプリアス成分)を示している。
FIG. 20 is a graph showing an example of frequency components that change when the
テスト信号判定部120は、テスト信号受信部により受信されたテスト信号TSrに含まれるスプリアス成分を検知することにより、シールド512の異常を検出してもよい。なお、スプリアス成分の検出は、例えば、シールド512が正常である場合の所定の周波数の予め記憶された信号電力と受信されたテスト信号TSrの当該周波数の信号電力とを比較することで行われる。
The test
シールド512の複数の取り付け部513のうち、いずれかにおいて取り付けが外れた場合、当該外れた部分においてシールド512が開口することとなる。これにより、シールド512により形成される空洞のサイズが変化することとなる。空洞のサイズの変化に応じて、発生するスプリアス成分の周波数は異なる。したがって、各周波数のうちいずれにおいてスプリアス成分が発生するのかを特定することで、シールド512により形成される現在の空洞の特性(具体的には現在の空洞のサイズについての特性)を取得することができる。現在の空洞のサイズが特定することは、取り付けが外れた部分を特定できることを意味する。したがって、種々の周波数において、スプリアス成分の発生の有無を探索することが好ましい。すなわち、テスト信号判定部120は、テスト信号受信部により受信されたテスト信号TSrに含まれるスプリアス成分を周波数毎に検知することにより、シールド512の基板510への取り付けの外れ箇所を特定してもよい。
When attachment is removed at any of the plurality of
ここで、種々の周波数において、スプリアス成分の発生の有無を探索するための方法の一例を具体的に説明する。図21及び図22は、テスト信号の時間軸波形と周波数成分の関係を示す模式図である。図21において、上段の図は、フレーム長t1のテスト信号を周期t1(すなわち、テスト信号の送信間隔がt1)で、テスト信号を送信側回路が出力する際の時間軸波形を示し、下段の図は、このような出力が行われた場合に受信されるテスト信号TSrの周波数成分の一例を示している。同様に、図22において、上段の図は、フレーム長t2のテスト信号を周期t2(すなわち、テスト信号の送信間隔がt2)で、テスト信号を送信側回路が出力する際の時間軸波形を示し、下段の図は、このような出力が行われた場合に受信されるテスト信号TSrの周波数成分の一例を示している。なお、t2はt1よりも大きいものとする。 Here, an example of a method for searching for occurrence of spurious components at various frequencies will be specifically described. 21 and 22 are schematic diagrams showing the relationship between the time axis waveform of the test signal and the frequency component. In FIG. 21, the upper diagram shows a time-axis waveform when the test signal having the frame length t 1 is output with the cycle t 1 (that is, the test signal transmission interval is t 1 ) and the transmission side circuit outputs the test signal. The lower diagram shows an example of the frequency component of the test signal TSr received when such output is performed. Similarly, in FIG. 22, the upper diagram shows a time axis when the test signal having the frame length t 2 is output with the cycle t 2 (that is, the test signal transmission interval is t 2 ) and the transmission side circuit outputs the test signal. The waveform is shown, and the lower diagram shows an example of the frequency component of the test signal TSr received when such output is performed. Incidentally, t 2 is set to be greater than t 1.
図21に示すように、テスト信号のフレーム長及び周期をt1とすると、搬送波周波数f0の信号のみならず、t1に例えば係数αを乗じた周波数成分がテスト信号TSrに含まれることとなる。このため、シールド512に異常が生じた場合、例えば、f0−1/αt1で表される周波数の信号成分にスプリアス成分が重畳していることが検出される。また、同様に、図22に示すように、テスト信号のフレーム長及び周期をt2とすると、搬送波周波数f0の信号のみならず、t2に例えば係数αを乗じた周波数成分がテスト信号TSrに含まれることとなる。このため、シールド512に異常が生じた場合、例えば、f0−1/αt2で表される周波数の信号成分にスプリアス成分が重畳していることが検出される。したがって、テスト信号のフレーム長及び周期を変更することにより、種々の周波数において、スプリアス成分の発生の有無を探索することができる。このため、例えば、テスト信号生成部100は、テスト信号のフレーム長及び周期を変えて、テスト信号を出力する。
As shown in FIG. 21, when the frame length and the period of the test signal and t 1, and that not only the signal of the carrier frequency f 0, a frequency component is multiplied by, for example, coefficient α to t 1 included in the test signal TSr Become. For this reason, when an abnormality occurs in the
以上、シールド512が設けられた回路基板51について説明した。上述の構成によれば、テスト信号に含まれるスプリアス成分を検知することにより、シールド512の異常を検出することができる。なお、シールド512の正常時のサイズは、抑圧が必要となる周波数成分の遮断周波数に応じたサイズに設計されていることが望ましい。すなわち、例えば、シールド512の幅(および奥行き)が、抑制したい信号の波長の半分以下となるよう設計されていることが望ましいが、そのように設計されていなくてもよい。
The
<実施の形態6>
図23は、実施の形態6にかかる無線通信装置60の構成を示すブロック図である。無線通信装置60は、無線ユニット61と、制御部62とを有する。無線ユニット61は、上述した無線通信装置10乃至50のいずれの構成であってもよい。すなわち、無線ユニット61は、テスト信号生成部100と、テスト信号受信部110と、テスト信号判定部120と、複数のループバック回路を備えていれば良い。
<
FIG. 23 is a block diagram of a configuration of the
制御部62は、規則生成部621と、規則比較部622と、規則保存部623と、通信管理部624とを有する。なお、規則生成部621は、規則通知部とも称し、規則比較部622は、規則判定部とも称す。
The
制御部62は、例えば、MCU(Micro Controller Unit)であり、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサと、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などのメモリを搭載している。規則生成部621、規則比較部622、及び通信管理部624は、例えば、制御部62のプロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。また、規則保存部623は、例えば制御部62のメモリにより実現される。
The
なお、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non−transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 The above-described program can be stored using various types of non-transitory computer readable media and supplied to a computer. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROM (Read Only Memory) CD-R, CD -R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)). The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
規則生成部621は、テスト信号の生成規則を生成する。生成規則は、どのようなテスト信号を生成すべきかを規定する制御信号であり、例えば、テスト信号の信号長、テスト信号の送信時間間隔(生成時間間隔)、又はテスト信号の送信タイミング(生成タイミング)を規定する。規則生成部621は、テスト信号の生成規則を無線ユニット61のテスト信号生成部100に通知する。様々な故障の検出を行うために、規則生成部621は、種々の生成規則を生成可能である。
The
例えば被テスト部の電源回路には、信号の有無による電源変動を抑えるために時定数の大きな部品(大きな定数の抵抗又はコンデンサ)が取り付けられている。このため、信号長の長いテスト信号の送受信を行い、その収束状況を測定することで、このような部品の故障に起因した被テスト部の故障の検出を行う。すなわち、この場合、規則生成部621は、例えば所定の第1の閾値以上の信号長のテスト信号を生成するよう生成規則で規定する。なお、収束状況の測定は、例えば、無線ユニット61のテスト信号受信部110が出力したテスト信号TSrに基づいて規則比較部622が行うが、テスト信号判定部120など、無線ユニット61内のいずれかの構成要素が行ってもよい。
For example, a power supply circuit of a part to be tested is provided with a component having a large time constant (a large constant resistor or capacitor) in order to suppress power supply fluctuations due to the presence or absence of a signal. For this reason, a test signal having a long signal length is transmitted and received, and its convergence state is measured to detect a failure of the part under test due to such a component failure. That is, in this case, the
これに対し、被テスト部の信号線の途中に挿入されている部品(抵抗又はコンデンサ)は、高周波信号を伝達するために、時定数が小さい。このため、信号長の短いテスト信号の送受信を行い、その信号電力を測定することで、このような部品の故障に起因した被テスト部の故障の検出を行う。すなわち、この場合、規則生成部621は、例えば所定の第2の閾値以下の信号長のテスト信号を生成するよう生成規則で規定する。なお、信号電力の測定は、例えば、無線ユニット61のテスト信号判定部120が行うが、テスト信号受信部110が出力したテスト信号TSrに基づいて規則比較部622が行ってもよい。
On the other hand, a component (resistor or capacitor) inserted in the middle of the signal line of the part under test has a small time constant in order to transmit a high-frequency signal. For this reason, a test signal having a short signal length is transmitted and received, and the signal power is measured to detect a failure of the part under test due to such a component failure. That is, in this case, the
また、上記の収束状況の測定に際し、テスト信号が途切れた後のリンギングの測定をするため、送信時間間隔については無信号時間が長いことが好ましい。したがって、規則生成部621は、無信号状態の時間が例えば所定の第3の閾値以上となるように、送信時間間隔を生成規則で規定する。言い換えると、規則生成部621は、所定の第3の閾値以上の送信時間間隔を生成規則で規定する。
Further, in measuring the convergence state, ringing is measured after the test signal is interrupted. Therefore, it is preferable that the no-signal time is long for the transmission time interval. Therefore, the
これに対し、信号電力の測定では信号の有無だけでなく平均電力の測定も行われるため、無信号状態の時間が短いことが好ましい。したがって、規則生成部621は、無信号状態の時間が例えば所定の第4の閾値以下となるように、送信時間間隔を生成規則で規定する。言い換えると、規則生成部621は、所定の第4の閾値以下の送信時間間隔を生成規則で規定する。
On the other hand, in the measurement of signal power, not only the presence / absence of a signal but also the average power is measured, so that it is preferable that the time of no signal state is short. Therefore, the
また、例えば、無変調信号(例えば正弦波)がテスト信号として用いられた場合、又は0と1の繰り返しといったデータ信号列がテスト信号として用いられた場合、増幅器やミキサといったアナログ回路の故障の検出は、そのアナログ回路の出力電力を測定することで行うことができる。しかしながら、このようなテスト信号は、バースト信号ではないため、例えばアナログ部品の電源回路の故障といった、回路の過渡応答が変化する故障を検出することはできない。このため、このような故障の検出のためには、無信号状態の時間を有するよう送信時間間隔が設定されることが好ましい。したがって、このような故障の検出のために、規則生成部621は、無信号状態の時間を有するような送信時間間隔を生成規則で規定する。
In addition, for example, when an unmodulated signal (for example, a sine wave) is used as a test signal, or when a data signal sequence such as repetition of 0 and 1 is used as a test signal, detection of a failure in an analog circuit such as an amplifier or a mixer Can be performed by measuring the output power of the analog circuit. However, since such a test signal is not a burst signal, it is impossible to detect a failure in which the transient response of the circuit changes, for example, a failure in a power supply circuit of an analog component. For this reason, in order to detect such a failure, it is preferable to set the transmission time interval so as to have a time of no signal state. Therefore, in order to detect such a failure, the
なお、無信号状態の時間を有する送信時間間隔でテスト信号を送信するために、所定の通信フレーム及び所定のパケットフォーマットに従ったデータを、テスト信号として用いてもよい。なお、パケットフォーマットの制約を満たすべく、疑似ランダム符号が用いられてもよい。 In addition, in order to transmit a test signal at a transmission time interval having a time of no signal, data according to a predetermined communication frame and a predetermined packet format may be used as the test signal. Note that a pseudo-random code may be used in order to satisfy the packet format restriction.
ところで、テスト専用の信号を用いた故障検出テストを無線通信装置60の実際の運用時に行うためには、他の無線通信装置との通信がされていない時間に故障検出テストを行う必要がある。すなわち、テスト信号の送信タイミング(生成タイミング)が、他の無線通信装置との通信がされていない時間帯に含まれる必要がある。本実施の形態では、規則生成部621は、無線通信装置60と他の無線通信装置との通信を管理する通信管理部624からの情報に基づいて、他の無線通信装置との通信がされていない時間帯にテスト信号を生成するよう生成タイミングを規定する。このため、他の無線通信装置との通信を阻害することなく、故障検出のテストを実行することができる。なお、他の無線通信装置との通信がされていない時間は、例えば、無線通信装置60を搭載した車両と他の車両との車車間通信が行われていない時間であってもよいし、車車間通信が断続的に行われている際の通信の合間の時間であってもよい。
By the way, in order to perform the failure detection test using the test-dedicated signal during the actual operation of the
規則生成部621は、検知する故障の種類に応じた生成規則を生成し、生成した生成規則をテスト信号生成部100に通知するとともに、規則保存部623に保存する。無線ユニット61のテスト信号生成部100は、規則生成部621から通知された生成規則にしたがって、テスト信号を生成する。また、規則保存部623は、規則生成部621が生成した生成規則を記憶する。なお、規則保存部623は、テスト信号受信部110に受信されるテスト信号の予め定められたパケット誤り率を記憶していてもよい。この予め定められたパケット誤り率は、故障が発生していない場合に想定されるパケット誤り率である。
The
無線ユニット61のテスト信号生成部100が生成規則にしたがってテスト信号を生成すると、テスト信号伝達部301〜304、又はアンテナ520、530を介して、テスト信号がテスト信号受信部110に入力される。
When the test
テスト信号受信部110がテスト信号を受信すると、制御部62の規則比較部622は、テスト信号受信部110により受信されたテスト信号が、生成された生成規則に対応した信号であるか否かを判定する。規則比較部622は、テスト信号受信部110の受信結果から特定される生成規則と、規則保存部623に保存されている生成規則とを比較し、両者が整合しているか否かを判定する。両者が整合しない場合、規則比較部622は、生成規則の内容に応じた故障が発生したと判断する。
When the test
例えば、被テスト部の電源回路が壊れていた場合、例えば信号長が1秒のテスト信号が送信されたにもかかわらず、1.1秒の信号長のテスト信号としてテスト信号受信部110に受信される。したがって、無線通信装置60は、テスト信号の生成に用いられた生成規則と、受信されたテスト信号から特定される生成規則との差分(この場合、信号長の差分)を規則比較部622が検知することで、電源回路に起因した故障を検出する。
For example, when the power supply circuit of the part under test is broken, for example, the test
また、例えば無線ユニット61に何らかの故障があった場合、受信されたテスト信号のパケットの少なくとも一部に誤りが含まれるという事象、又は、送信されたテスト信号の一部が受信できないという事象が発生しうる。規則比較部622は、テスト信号受信部110の受信結果から特定される生成規則と、規則保存部623に保存されている生成規則とを比較し、両者が整合しているか否かを判定することで、このような事象を検出し、それにより故障を検出してもよい。なお、受信誤りを発生させやすくするために、送信信号の信号電力強度を通常時よりも低く設定したり、受信電力利得を通常時よりも低く設定したりしてもよいことは言うまでもない。
In addition, for example, when there is some failure in the
また、規則比較部622は、テスト信号受信部110に受信されたテスト信号のパケット誤り率と、規則保存部623に保存されている、想定されたパケット誤り率とを比較することにより、故障の発生を検出してもよい。
In addition, the
以上、実施の形態6について説明した。本実施の形態では、規則生成部621が生成したテスト信号の生成規則にしたがってテスト信号生成部100がテスト信号を生成する。このため、故障の発生要因に応じたテスト信号を生成できる。よって、本実施の形態によれば、無線通信装置60は、任意の故障を検出できる。また、規則比較部622は、テスト信号受信部110により受信されたテスト信号が、規則生成部621により生成された生成規則に対応した信号であるか否かを判定する。このため、本実施の形態によれば、受信されたテスト信号から特定される生成規則が、テスト信号の生成に用いられた生成規則から変化するような故障を検出することができる。
The sixth embodiment has been described above. In the present embodiment, the test
上記説明では、規則比較部622が、受信されたテスト信号のパケット誤り率と所定のパケット誤り率とを比較することで、故障を検出する手順ついて述べた。ここで、パケット誤り率による故障の検出について補足説明する。図24は、受信側回路のVGA2044の設定とパケット誤り率の関係の一例を示すグラフである。図24に示すように、パケット誤り率は、一般的に、ADC202に入力される電力が小さすぎる場合、高い誤り率となり、電力がある値以上となると徐々に誤り率は低下し、所定の値以上の電力がADC202に入力されると下限の誤り率となる。
In the above description, a procedure has been described in which the
例えば、送信側の回路及び受信側の回路がいずれも正常である場合、VGA2044の電力設定を電力設定P1としたときのパケット誤り率は、エラーレートE1となる。これに対し、いずれかの回路において故障がある場合、VGA2044の電力設定を電力設定P1と設定しても、ADC202に入力される電力値が正常時より小さくなるため、誤り率はエラーレートE2となる。したがって、現在のパケット誤り率を正常時のパケット誤り率と比較することで、故障の発生の有無を検知することができる。
For example, when both the transmission side circuit and the reception side circuit are normal, the packet error rate when the power setting of the
なお、パケット誤り率の比較は、受信電力を変えて、複数の送受信状態において行うことが好ましい。すなわち、VGA2044による電力設定を変えて、それぞれの電力設定において、正常時のパケット誤り率と現在のパケット誤り率とを比較することが好ましい。このようにすることで、故障によるパケット誤り率の増加の発生を、より確実に検知できる。
Note that the packet error rates are preferably compared in a plurality of transmission / reception states by changing reception power. That is, it is preferable to change the power setting by the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。テスト信号として、テスト専用の信号ではなく、他の無線通信装置に送信される信号が用いられてもよい。また、上述した故障に関する種々の判定技術は、組み合わせて用いられてもよいし、いずれか一つの判定技術が単独で用いられてもよい。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments already described, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible. As a test signal, a signal transmitted to another wireless communication device may be used instead of a test-dedicated signal. Moreover, the various determination technology regarding the failure mentioned above may be used in combination, and any one determination technology may be used independently.
10、20、30、40、50、60 無線通信装置
41 半導体チップ
51、52、53 回路基板
61 無線ユニット
62 制御部
100 テスト信号生成部
110 テスト信号受信部
120 テスト信号判定部
130 電圧電流判定部
140 故障検出部
150 テストタイミング通知部
160 送信電力判定部
161、181 検波器
162、182 アナログデジタル変換器
170 発振回路
180 受信電力判定部
201、202、203、204、205、206、207、208 被テスト部
213 電圧検出部
301、302、303、304 テスト信号伝達部
512 シールド
520、530 アンテナ
621 規則生成部
622 規則比較部
623 規則保存部
624 通信管理部
1000 テスト信号処理部
2031、2043 ローパスフィルタ
2032、2044 可変ゲインアンプ
2033、2042 ミキサ
2034 パワーアンプ
2035、2045 カップラ
2041 ローノイズアンプ
2133、2134 電源回路
2133b、2134b コンデンサ
10, 20, 30, 40, 50, 60
Claims (20)
テスト信号を受信するテスト信号受信部と、
送信側の回路に属する第1の被テスト部及び第3の被テスト部と、
受信側の回路に属する第2の被テスト部及び第4の被テスト部と、
前記送信側の回路から前記受信側の回路へとテスト信号を伝達する第1のテスト信号伝達部及び第2のテスト信号伝達部と、
前記テスト信号受信部により受信されたテスト信号が正常であるか否かを判定するテスト信号判定部と
を有し、
前記第1の被テスト部には前記テスト信号生成部が生成したテスト信号である第1のテスト信号が入力され、
前記第3の被テスト部には前記第1の被テスト部が出力したテスト信号である第2のテスト信号が入力され、
前記第4の被テスト部には、前記第2のテスト信号伝達部を介して、前記第3の被テスト部が出力したテスト信号である第3のテスト信号が入力され、
前記第2の被テスト部には、前記第4の被テスト部が出力したテスト信号である第4のテスト信号、又は、前記第1のテスト信号伝達部を介した前記第2のテスト信号が入力され、
前記テスト信号受信部には前記第2の被テスト部が出力したテスト信号である第5のテスト信号が入力される
無線通信装置。 A test signal generator for generating a test signal;
A test signal receiver for receiving the test signal;
A first unit under test and a third unit under test belonging to a circuit on the transmission side;
A second tested part and a fourth tested part belonging to the circuit on the receiving side;
A first test signal transmission unit and a second test signal transmission unit for transmitting a test signal from the transmission side circuit to the reception side circuit;
A test signal determination unit that determines whether or not the test signal received by the test signal reception unit is normal, and
A first test signal, which is a test signal generated by the test signal generation unit, is input to the first tested unit,
A second test signal which is a test signal output from the first test unit is input to the third test unit,
A third test signal, which is a test signal output from the third test target unit, is input to the fourth test target unit via the second test signal transmission unit.
The second test unit includes a fourth test signal that is a test signal output from the fourth test unit or the second test signal that passes through the first test signal transmission unit. Entered,
A wireless communication apparatus, wherein a fifth test signal which is a test signal output from the second tested unit is input to the test signal receiving unit.
前記半導体チップと接続し、前記送信側の回路に属する第5の被テスト部と、
前記半導体チップと接続し、前記受信側の回路に属する第6の被テスト部と、
前記送信側の回路から前記受信側の回路へとテスト信号を伝達する第3のテスト信号伝達部と
をさらに有し、
前記第5の被テスト部には前記第3の被テスト部が出力した前記第3のテスト信号が入力され、
前記第6の被テスト部には、前記第3のテスト信号伝達部を介して、前記第5の被テスト部が出力したテスト信号である第6のテスト信号が入力され、
前記第4の被テスト部には、前記第6の被テスト部が出力したテスト信号である第7のテスト信号、又は、前記第2のテスト信号伝達部を介した前記第3のテスト信号が入力される
請求項1に記載の無線通信装置。 The first tested unit, the second tested unit, the third tested unit, the fourth tested unit, the first test signal transmitting unit, and the second test signal transmitting unit A semiconductor chip including:
A fifth test unit connected to the semiconductor chip and belonging to the circuit on the transmission side;
A sixth device under test connected to the semiconductor chip and belonging to the circuit on the receiving side;
A third test signal transmission unit for transmitting a test signal from the transmitting circuit to the receiving circuit;
The third test signal output from the third test unit is input to the fifth test unit,
A sixth test signal, which is a test signal output from the fifth test unit, is input to the sixth test unit via the third test signal transmission unit.
The fourth test unit has a seventh test signal which is a test signal output from the sixth test unit or the third test signal via the second test signal transmission unit. The wireless communication apparatus according to claim 1, which is input.
前記第1の回路基板と接続し、前記送信側の回路に属する第7の被テスト部と、
前記第1の回路基板と接続し、前記受信側の回路に属する第8の被テスト部と、
前記送信側の回路から前記受信側の回路へとテスト信号を伝達する第4のテスト信号伝達部と、
送信アンテナと、
受信アンテナと、
をさらに有し、
前記第7の被テスト部には前記第5の被テスト部が出力した前記第6のテスト信号が入力され、
前記第8の被テスト部には、前記第4のテスト信号伝達部を介した第8のテスト信号、又は、前記送信アンテナから送信され前記受信アンテナで受信された前記第8のテスト信号が入力され、
前記第8のテスト信号は、前記第7の被テスト部が出力したテスト信号であり、
前記第6の被テスト部には、前記第8の被テスト部が出力したテスト信号である第9のテスト信号、又は、前記第3のテスト信号伝達部を介した前記第6のテスト信号が入力される
請求項2に記載の無線通信装置。 A first circuit board including the semiconductor chip, the fifth tested part, the sixth tested part, and the third test signal transmitting part;
A seventh unit under test connected to the first circuit board and belonging to the circuit on the transmission side;
An eighth unit under test connected to the first circuit board and belonging to the circuit on the receiving side;
A fourth test signal transmission unit that transmits a test signal from the transmission-side circuit to the reception-side circuit;
A transmitting antenna;
A receiving antenna;
Further comprising
The sixth test signal output from the fifth test unit is input to the seventh test unit,
The eighth test signal transmitted through the fourth test signal transmission unit or the eighth test signal transmitted from the transmission antenna and received by the reception antenna is input to the eighth tested unit. And
The eighth test signal is a test signal output by the seventh tested part,
In the sixth tested part, the ninth test signal which is the test signal output from the eighth tested part or the sixth test signal via the third test signal transmitting part is received. The wireless communication apparatus according to claim 2, which is input.
前記回路基板には、前記半導体チップを覆うシールドが設けられており、
前記テスト信号判定部は、さらに、前記テスト信号受信部により受信されたテスト信号に含まれるスプリアス成分を検知することにより、前記シールドの異常を検出する
請求項1に記載の無線通信装置。 The first tested unit, the second tested unit, the third tested unit, the fourth tested unit, the first test signal transmitting unit, and the second test signal transmitting unit A circuit board on which a semiconductor chip including
The circuit board is provided with a shield that covers the semiconductor chip,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the test signal determination unit further detects an abnormality of the shield by detecting a spurious component included in the test signal received by the test signal reception unit.
前記テスト信号受信部により受信されたテスト信号が前記生成規則に対応した信号であるか否かを判定する規則判定部と
をさらに有し、
前記テスト信号生成部は、前記規則通知部から通知された前記生成規則にしたがって、テスト信号を生成する
請求項1に記載の無線通信装置。 A rule notification unit for notifying the test signal generation unit of a test signal generation rule;
A rule determining unit that determines whether or not the test signal received by the test signal receiving unit is a signal corresponding to the generation rule;
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the test signal generation unit generates a test signal according to the generation rule notified from the rule notification unit.
請求項5に記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein the generation rule defines a signal length of a test signal.
請求項5に記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein the generation rule defines a transmission time interval of a test signal.
請求項5に記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein the generation rule defines a test signal generation timing.
請求項5に記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein the rule determination unit further compares a packet error rate of a test signal received by the test signal reception unit with a predetermined packet error rate.
請求項1に記載の無線通信装置。 The first failure detection unit that detects a failure of the tested unit by comparing a consumption current or a power supply voltage of any of the tested units with a predetermined reference. Wireless communication device.
前記第1の故障検出部は、前記電圧検出部により検出された電圧に基づいて、前記能動回路の故障を検出する請求項10に記載の無線通信装置。 A voltage detection unit for detecting a voltage of a power supply circuit connected to an active circuit of any of the tested units;
The wireless communication device according to claim 10, wherein the first failure detection unit detects a failure of the active circuit based on a voltage detected by the voltage detection unit.
請求項11に記載の無線通信装置。 The wireless communication device according to claim 11, wherein the first failure detection unit detects a failure of a capacitor provided in the power supply circuit by detecting a change in voltage detected by the voltage detection unit.
請求項1に記載の無線通信装置。 When there is an error in the first k bits (k is an integer of 1 or more) of the test signal received by the test signal receiving unit, the test signal determining unit is connected to an active circuit of any of the tested units. The wireless communication device according to claim 1, wherein a failure of the capacitor in the power supply circuit is detected.
請求項1に記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising: a second failure detection unit configured to detect a failure of the unit under test based on whether an output signal of any of the units under test satisfies a predetermined condition. .
前記受信アンテナは、前記第1の回路基板とは別の第3の回路基板に設けられ、
前記第7の被テスト部は、前記第1の回路基板と前記第2の回路基板とを接続するケーブルであり、
前記第8の被テスト部は、前記第1の回路基板と前記第3の回路基板とを接続するケーブルである
請求項3に記載の無線通信装置。 The transmitting antenna is provided on a second circuit board different from the first circuit board,
The receiving antenna is provided on a third circuit board different from the first circuit board,
The seventh tested part is a cable for connecting the first circuit board and the second circuit board;
The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein the eighth tested part is a cable connecting the first circuit board and the third circuit board.
請求項15に記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 15, wherein the first circuit board, the second circuit board, and the third circuit board are mounted on a vehicle.
前記第1の電力検出部が検出した電力が予め定められた範囲内であるか否かを判定する送信電力判定部と
をさらに有する請求項1に記載の無線通信装置。 A first power detector for detecting the power of the test signal output from the third device under test;
The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising: a transmission power determination unit that determines whether or not the power detected by the first power detection unit is within a predetermined range.
前記第2の電力検出部が検出した電力が予め定められた範囲内であるか否かを判定する受信電力判定部と
をさらに有する請求項17に記載の無線通信装置。 A second power detector for detecting the power of a test signal transmitted in the fourth unit under test;
The wireless communication device according to claim 17, further comprising: a received power determination unit that determines whether or not the power detected by the second power detection unit is within a predetermined range.
請求項1に記載の無線通信装置。 The test signal determination unit further compares the bit length of the test signal generated by the test signal generation unit with the bit length of the test signal received by the test signal reception unit, and receives the bit of the test signal received The radio communication device according to claim 1, wherein when a length is longer than a bit length of the generated test signal, a failure of a capacitor corresponding to a difference between both bit lengths is detected.
前記第1の被テスト部が出力したテスト信号である第2のテスト信号を、受信側の回路に属する第2の被テスト部に入力し、
前記第2のテスト信号を前記送信側の回路に属する第3の被テスト部に入力し、
前記第3の被テスト部が出力したテスト信号である第3のテスト信号を、前記受信側の回路に属する第4の被テスト部に入力し、
前記第4の被テスト部が出力したテスト信号である第4のテスト信号を、前記第2の被テスト部に入力し、
前記第2の被テスト部が出力したテスト信号である第5のテスト信号について、正常であるか否かを判定する
判定方法。 The first test signal, which is the generated test signal, is input to the first part under test belonging to the circuit on the transmission side,
A second test signal, which is a test signal output from the first test unit, is input to a second test unit belonging to the circuit on the receiving side;
Inputting the second test signal to a third part under test belonging to the circuit on the transmitting side;
A third test signal, which is a test signal output by the third tested unit, is input to a fourth tested unit belonging to the circuit on the receiving side;
A fourth test signal that is a test signal output by the fourth device under test is input to the second device under test;
A determination method for determining whether or not a fifth test signal, which is a test signal output from the second tested part, is normal.
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CN113491076A (en) * | 2019-02-19 | 2021-10-08 | 西门子工业软件有限公司 | Radio equipment testing device |
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