JP6335218B2

JP6335218B2 - 開閉装置

Info

Publication number: JP6335218B2
Application number: JP2016116397A
Authority: JP
Inventors: 幹滋水野; 一宏小松; 龍博石橋; 真吾小堀
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co Ltd
Priority date: 2016-06-10
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2036-06-10
Also published as: JP2017219516A

Description

本発明は、ケーブル特性の測定に使用される開閉装置に関する。

複数の芯線を有する多芯ケーブルを試験或いは評価するために、ケーブルの様々な電気的特性を測定することが行われている。

例えば、特許文献１は、製造段階における多芯ケーブルの絶縁特性を求めるために、２本の芯線に対して充放電を行い、充放電電流に基づいて、芯線間の絶縁状態を評価する方法を開示する。

また、特許文献２は、多芯ケーブルの電気的特性を測定してケーブルの長さを算出するケーブル長測定方法を開示する。この方法は、２本の芯線の遠端同士が抵抗を介して接続された状態で、一方の芯線の一端からパルス信号を注入し、他方の芯線の一端でその信号を検出し、その長さを算出する。

特開平７−２８０８７６号公報特許第４７５７１６６号公報

特許文献１に開示された方法は、自由にケーブルを移送できる状況（すなわち製造段階）にのみ実施可能な方法であり、既設のケーブルに実施することはできない。また、特許文献２に記載の測定方法は、ケーブルの長さを算出することしかできず、ケーブルの特性、例えばケーブルの芯線の断線（導通）、混線又は劣化について調べることはできない。さらに、特許文献１及び特許文献２には、分岐を有するケーブルの特性を測定する方法が開示されていない。

なお、上記特許文献１及び特許文献２に開示されていない方法として、ケーブル内の芯線の断線、混線又は劣化等を調べるために、電気抵抗や配線間の容量（絶縁抵抗）などをマルチメータ等の計測装置により測定する方法が知られている。この方法によれば、ケーブルがトグロ状に巻かれている場合には、ケーブルの一端と他端が接近しているため、マルチメータ等の計測装置の測定コードをケーブルの芯線の一端と他端に接続してケーブルの特性を測定することができる。

しかし、既設のケーブルは、ケーブルの一端と他端（近端と遠端）が数十メートル以上も離れている場合が多い。この場合、ケーブルの芯線の一端と他端にマルチメータ等の測定コードを接続することは困難である。

このような場合に、ペアにした２本の芯線の遠端同士を短絡して、それらの近端にマルチメータを接続することにより、配線２本分の抵抗値を測定し、次に、ケーブルの遠端同士を開放し、芯線間の容量値（絶縁抵抗値）を測定することも可能である。

しかし、この方法では、試験実施者が、ケーブルの近端の場所から遠端の場所まで移動して、短絡状態にしていた２本の芯線の遠端同士を開放状態に変更する作業をしなければならない。先に容量測定を実施して抵抗測定を始める場合も同様である。そのため、測定作業の効率が悪くなってしまう。また、試験対象のケーブルが分岐を有するケーブルであれば、試験実施者の往復回数が多くなるため、特に測定作業の効率が低くなる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ケーブルの特性を測定する作業の効率化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る開閉装置は、
ケーブル特性の測定に使用される開閉装置であって、
測定対象ケーブル内の複数の配線の一端を接続するための複数の接続用端子と、
前記接続用端子間を短絡又は開放するスイッチと、
前記スイッチを駆動する駆動回路と、
他の装置と接続するための第１の装置接続用端子及び第２の装置接続用端子と、
前記第１の装置接続用端子から入力されたリセット信号を遅延させて前記第２の装置接続用端子へ出力する遅延回路と、
を備え、
前記駆動回路は、前記第１の装置接続用端子から入力されたリセット信号に基づくタイミングで、前記スイッチを短絡させる。

本発明によれば、ケーブルの特性を測定する作業の効率化を図ることが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るケーブル特性試験システムの構成図である。本発明の第１実施形態の開閉制御システムの構成図である。本発明の第１実施形態の開閉装置の動作の一例を示すタイミングチャート図であり、（Ａ）は駆動回路出力１、（Ｂ）は駆動回路出力２、（Ｃ）は駆動回路出力３、（Ｄ）は駆動回路出力４を示している。本発明の第２実施形態に係るケーブル特性試験システムの構成図である。本発明の第２実施形態の開閉装置（その１）の構成図である。本発明の第２実施形態の開閉装置（その２）の構成図である。本発明の第２実施形態の開閉装置の動作確認試験を行う場合の接続状態を示す図である。動作確認試験における開閉装置の動作の一例を示すタイミングチャート図であり、（Ａ）は駆動回路出力１、（Ｂ）は駆動回路出力２、（Ｃ）は駆動回路出力３、（Ｄ）は駆動回路出力４、（Ｅ）はリセット信号、（Ｆ）はＯＵＴ１の出力信号、（Ｇ）はＯＵＴ２の出力信号、（Ｈ）はＯＵＴ３の出力信号、（Ｉ）はＯＵＴ４の出力信号、（Ｊ）はＬＥＤ１の光出力、（Ｋ）はＬＥＤ２の光出力、（Ｌ）はＬＥＤ３の光出力、（Ｍ）はＬＥＤ４の光出力、（Ｎ）はＬＥＤ−ＯＫの光出力を示している。

以下、本発明の実施形態に係るケーブル特性試験システムについて図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１に示すケーブル特性試験システム１は、測定対象の芯線ペアの一端を開放（開）してケーブルの特性を測定する動作と、芯線ペアの一端を互いに接続（閉）してケーブル特性を測定する動作とを周期的に行うシステムである。なお、ケーブルの特性とは電気的特性である。

ケーブル特性試験システム１は、開閉動作を行う開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを制御する制御装置３０と、ケーブル特性を測定する計測装置４０と、を備える。

測定対象であるケーブル１０は、２本の芯線１１，１２を有する２芯ケーブルである。ケーブル１０は、黒丸で示す分岐点によって、点線で示すように途中から４本に分岐する。試験実施者から見て芯線１１の遠端は一端１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄであり、試験実施者から見て芯線１１の近端は、他端１１ｅである。試験実施者から見て芯線１２の遠端は一端１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄであり、試験実施者から見て芯線１２の近端は他端１２ｅである。

なお、測定対象は、ケーブル１０のような２芯ケーブルに限らず、芯線が１本のシールドケーブル又は同軸ケーブルであってもよい。この場合、２本の芯線の代わりに１本の芯線（内部導体）とシールド線（外部導体）を使用する。すなわち、ケーブル内に２本の配線（芯線又は芯線以外の導体）があれば測定対象となり得る。

開閉装置２０ａには、ケーブル１０の芯線１１、１２の遠端である一端１１ａ、１２ａが接続される。開閉装置２０ａは、接続されている一端１１ａ、１２ａ間を短絡又は開放する開閉動作を行う。

開閉装置２０ｂには、ケーブル１０の芯線１１、１２の遠端である一端１１ｂ、１２ｂが接続される。開閉装置２０ｂは、接続されている一端１１ｂ、１２ｂ間を短絡又は開放する開閉動作を行う。

開閉装置２０ｃには、ケーブル１０の芯線１１、１２の遠端である一端１１ｃ、１２ｃが接続される。開閉装置２０ｃは、接続されている一端１１ｃ、１２ｃ間を短絡又は開放する開閉動作を行う。

開閉装置２０ｄには、ケーブル１０の芯線１１、１２の遠端である一端１１ｄ、１２ｄが接続される。開閉装置２０ｄは、接続されている一端１１ｄ、１２ｄ間を短絡又は開放する開閉動作を行う。

制御装置３０は、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと無線通信可能に接続される。制御装置３０は、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄにリセット信号を送信して開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを制御する。

計測装置４０は、測定コード４１，４２を介してケーブル１０内の芯線１１，１２の近端である他端１１ｅ，１２ｅ間に接続される。計測装置４０は、例えば抵抗値や容量値等の測定機能を有するマルチメータやＴＤＲ（Time Domain Reflectometry：時間領域反射）測定装置から構成される。なお、ＴＤＲ測定とは、パルス信号やステップ信号を配線に注入し、その反射波形を観測する手法である。

ここで、上述のように、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、制御装置３０によって制御される。そのため、これらをまとめて開閉制御システム２（図１において不図示）と称する。以下、開閉制御システム２の構成について説明する。

図２に示すように、開閉装置２０ａは、２つの接続用端子２１ａ，２１ｂと、接続用端子２１ａ，２１ｂ間を短絡又は開放するリレースイッチ２１と、リレースイッチ２１を駆動する駆動回路２２と、駆動回路２２に電源を供給する電源回路２３と、駆動回路２２がリレースイッチ２１を周期的に短絡させるオンオフ制御をリセットするリセット回路２４と、アンテナ２６を介してリセット信号を受信する受信回路２５とを備える。

リレースイッチ２１はメカニカルリレーから構成される。開閉装置２０ａの接続用端子２１ａ，２１ｂには、図１に示すケーブル１０内の芯線１１，１２の一端１１ａ，１２ａが接続される。

駆動回路２２は、リレースイッチ２１のオンオフ制御を行うための開閉信号を生成するタイマ回路、開閉信号によりリレースイッチ２１を駆動するドライバ回路等から構成される。タイマ回路は、電源回路２３によって印加される直流電圧を周期的な開閉信号に変換する。駆動回路２２の開閉信号の周期は、ユーザ又は製造業者によって予め定められる周期である（詳細は後述する）。

電源回路２３は、例えば、一次電池又は二次電池、電源スイッチ等から構成される。電源回路２３は、電池の電圧を駆動回路２２及び受信回路２５に印加する。リセット回路２４は、受信したリセット信号を駆動回路２２に供給することにより、駆動回路２２のオンオフ制御をリセットする。受信回路２５は、無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）回路、ベースバンド（ＢＢ：Base Band）回路、集積回路（ＬＳＩ：Large Scale Integration）等から構成される。受信回路２５は、アンテナ２６を介してリセット信号を受信する。

開閉装置２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、詳細な図示はしないが、開閉装置２０ａと同様な構成を備えている。そのため、開閉装置２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの構成要素には、開閉装置２０ａと同一の符号を付して説明する。

開閉装置２０ｂの接続用端子２１ａ，２１ｂには、芯線１１，１２の一端１１ｂ，１２ｂが接続され、開閉装置２０ｃの接続用端子２１ａ，２１ｂには、芯線１１，１２の一端１１ｃ，１２ｃが接続され、開閉装置２０ｄの接続用端子２１ａ，２１ｂには、芯線１１，１２の一端１１ｄ，１２ｄが接続される。

制御装置３０は、装置全体を制御するプロセッサ、電源を供給するための電源回路、アンテナ３６を介してリセット信号を送信するための送信回路等から構成される。なお、電源回路は、例えば、電池、電源スイッチ等から構成され、受信回路は、例えばＲＦ回路、ＢＢ回路、ＬＳＩ等から構成される。制御装置３０は、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの各々に、リセット状態の解除タイミングが異なるリセット信号を送信する（詳細は後述する）。

以上、開閉制御システム２の構成について説明した。次に開閉制御システム２における開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの動作の一例を、図３のタイミングチャート図を参照しながら説明する。この図は、横軸は左から右に向かう時間軸であり、縦軸は、出力信号がＨ（Ｈｉｇｈ）かＬ（Ｌｏｗ）かを示している。なお、時間軸は、点線で示すように一定間隔（後述するＴ／８相当）で区切られ、時刻ｔ_０〜ｔ_１８を示している。時刻ｔ_０〜ｔ_１８は、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが制御装置３０からリセット信号を受信したタイミングを示している。

（Ａ）の駆動回路出力１は、開閉装置２０ａの駆動回路２２の出力である。（Ｂ）の駆動回路出力２は、開閉装置２０ｂの駆動回路２２の出力である。（Ｃ）の駆動回路出力３は、開閉装置２０ｃの駆動回路２２の出力である。（Ｄ）の駆動回路出力４は、開閉装置２０ｄの駆動回路２２の出力である。これらの駆動回路出力は、Ｈであればリレースイッチ２１がオン（短絡状態）となり、Ｌであればリレースイッチ２１がオフ（開放状態）になる。すなわち、駆動回路出力はオンオフ制御のオンオフに対応する。

ここで、上述した開閉信号の周期について説明する。開閉信号の周期をＴとし、そのうち、短絡時間（閉時間）をＴ_Ｈ、開放時間（開時間）をＴ_Ｌとし、使用される開閉装置の台数をｎ台とした場合に、Ｔ_ＨとＴ_Ｌは、Ｔ_Ｈ＝Ｔ／２ｎ、Ｔ_Ｌ＝（２ｎ−１）Ｔ／２ｎとなるように設定される。本実施形態では、ケーブル特性試験システム１全体で開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの４台が使用されているため、Ｔ_Ｈ＝Ｔ／８、Ｔ_Ｌ＝７Ｔ／８となるような周期Ｔが設定される。このような周期Ｔは、すべての開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに設定される。

次に、上述した制御装置３０から開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのそれぞれに送信されるリセット信号について説明する。リセット信号は、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの駆動回路２２を、それぞれのリセット時間だけリセット状態に保持し、解除タイミングでリセット状態を解除する。

リセット信号は、制御装置３０から開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに一斉送信されるが、リセット状態に保持するリセット時間がそれぞれ異なっている。そのため、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに送信されるリセット信号は、それぞれ解除タイミングが異なる。

リセット信号のそれぞれのリセット時間は、例えば、使用される開閉装置の台数がｎ台である場合に、Ｎ台目の開閉装置のリセット時間Ｔ_Ｒが、Ｔ_Ｒ＝ＮＴ／ｎとなるように設定される。

本実施形態では、ケーブル特性試験システム１全体で開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの４台が使用されている。そのため、開閉装置２０ａに送信されるリセット信号のリセット時間ｔ_Ｒ１は、Ｔ／４に設定される。開閉装置２０ｂに送信されるリセット信号のリセット時間ｔ_Ｒ２は、Ｔ／２に設定される。開閉装置２０ｃに送信されるリセット信号のリセット時間ｔ_Ｒ３は、３Ｔ／４に設定される。開閉装置２０ｄに送信されるリセット信号のリセット時間ｔ_Ｒ４は、Ｔに設定される。これにより、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに送信されるリセット信号の解除タイミングは、Ｔ／４ずつずれることになる。

以上で開閉信号の周期とリセット信号について説明した。そこで、開閉制御システム２における開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの動作の説明に戻る。

まず、図３（Ａ）に示すように、駆動回路出力１は、リセット信号受信時である時刻ｔ_０からＴ／４のリセット時間ｔ_Ｒ１だけリセット状態（すなわちＬ）に保持され、時刻ｔ₂から上述した周期Ｔの開閉信号が開始する。図３（Ｂ）に示すように、駆動回路出力２は、リセット信号受信時である時刻ｔ_０からＴ／２のリセット時間ｔ_Ｒ２だけリセット状態（すなわちＬ）に保持され、時刻ｔ_４から上述した周期Ｔの開閉信号が開始する。

図３（Ｃ）に示すように、駆動回路出力３は、リセット信号受信時である時刻ｔ_０から３Ｔ／４のリセット時間ｔ_Ｒ３だけリセット状態（すなわちＬ）に保持され、時刻ｔ_６から上述した周期Ｔの開閉信号が開始する。図３（Ｄ）に示すように、駆動回路出力４は、リセット信号受信時である時刻ｔ_０からＴのリセット時間ｔ_Ｒ４だけリセット状態（すなわちＬ）に保持され、時刻ｔ_８から上述した周期Ｔの開閉信号が開始する。

以上、開閉制御システム２における開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの動作の一例を説明した。次に、このような開閉制御システム２を使用したケーブル特性試験システム１によって、ケーブル１０の特性を測定する手順について説明する。

まず、試験実施者は、図１のようにケーブル１０の遠端側に移動して、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを芯線１１の一端１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにそれぞれ接続する。その後、試験実施者は、計測装置４０と制御装置３０とを持ってケーブル１０の近端側に移動して、計測装置４０の測定コード４１、４２を芯線１１の他端１１ｅ、１２ｅにそれぞれ接続する。

この状態で、試験実施者は、手元にある計測装置４０を測定状態に操作し、制御装置３０を操作して、制御装置３０から開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄにリセット信号を送信させる。

そうすると、図３に示すように、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、それぞれ異なるリセット時間ｔ_Ｒ１、ｔ_Ｒ２、ｔ_Ｒ３、ｔ_Ｒ４を有し、解除タイミングが異なるリセット信号を受信し、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの駆動回路２２の駆動回路出力１〜４は、異なるタイミングで開閉周期を開始する。

これらの異なるタイミングで開始した開閉信号において、短絡時間（閉時間）Ｔ_Ｈが互いに重なることはなく、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのリレースイッチ２１はそれぞれ短絡時間が重なることがない。そのため、図１において開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが一つずつ順次短絡することになる。

そうすると、試験実施者は、制御装置４０から開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄにリセット信号を送信してからの経過時間とケーブル１０の遠端が短絡・開放しているかを計測装置４０によって確認することで、芯線１１の一端１１ａ、１２ａ間、一端１１ｂ、１２ｂ間、一端１１ｃ、１２ｃ間、一端１１ｄ、１２ｄ間のうち、現在短絡又は開放しているものを特定することができる。

また、芯線１１の一端１１ａ、１２ａ間、一端１１ｂ、１２ｂ間、一端１１ｃ、１２ｃ間、一端１１ｄ、１２ｄ間は、周期的に短絡・開放されるため、試験実施者は、試験実施者から見てケーブル１０の遠端側に移動すること無く、抵抗測定（断線チェック）、容量測定（芯線間の絶縁チェック）等を行うことができる。したがって、ケーブル１０の特性を測定する作業の効率化を図ることが可能となる。

（第２実施形態）
第１実施形態においては、制御装置３０からのリセット信号によって開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの開閉周期が開始するタイミングを制御している。しかし、制御装置３０を使用せずに、本発明を実現することも可能である。

以下、制御装置３０を使用しない第２実施形態のケーブル特性試験システム３について説明する。なお、上記第１実施形態と共通する構成要素については同一の符号を付する。

ケーブル特性試験システム３は、図４に示すように、開閉動作を行う開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、ケーブル特性を測定する計測装置４０と、を備える。

開閉装置５０ａには、ケーブル１０の芯線１１、１２の遠端である一端１１ａ、１２ａが接続される。開閉装置５０ａは、接続されている一端１１ａ、１２ａ間を短絡又は開放する開閉動作を行う。なお、開閉装置５０ａは、他の開閉装置５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと一部の構成が異なるものである（詳細については後述する）。

開閉装置５０ｂには、ケーブル１０の芯線１１、１２の遠端である一端１１ｂ、１２ｂが接続される。開閉装置５０ｂは、接続されている一端１１ｂ、１２ｂ間を短絡又は開放する開閉動作を行う。

開閉装置５０ｃには、ケーブル１０の芯線１１、１２の遠端である一端１１ｃ、１２ｃが接続される。開閉装置５０ｃは、接続されている一端１１ｃ、１２ｃ間を短絡又は開放する開閉動作を行う。

開閉装置５０ｄには、ケーブル１０の芯線１１、１２の遠端である一端１１ｄ、１２ｄが接続される。開閉装置５０ｄは、接続されている一端１１ｄ、１２ｄ間を短絡又は開放する開閉動作を行う。

開閉装置５０ａと開閉装置５０ｂ、開閉装置５０ｂと開閉装置５０ｃ、開閉装置５０ｃと開閉装置５０ｄは、それぞれ互いに接続される。これは、後述するように、開閉装置５０ａで生成したリセット信号を開閉装置５０ｂ、開閉装置５０ｃ、開閉装置５０ｄに順次伝送するためである。

次に、開閉装置５０ａの構成について図５を参照しながら説明する。開閉装置５０ａは、上記実施形態１の開閉装置２０ａと同様に、測定対象であるケーブル１０内の芯線１１の一端１１ａ、１２ａを接続するための接続用端子２１ａ、２１ｂと、接続用端子２１ａ、２１ｂ間を短絡又は開放するリレースイッチ２１と、リレースイッチ２１を周期的に短絡させるオンオフ制御を行う駆動回路２２とを備える。

また、開閉装置５０ａは、他の装置と接続するための第１の装置接続用端子５６及び第２の装置接続用端子６３と、駆動回路２２のオンオフ制御をリセットするリセット回路６０と、第１の装置接続用端子５６から入力されたリセット信号の解除タイミングが駆動回路２２の出力信号のリレースイッチ２１を短絡させるタイミングと重複するか否かを示す信号を出力する出力回路としての判定回路５７と、リセット回路６０が生成したリセット信号を遅延させて第２の装置接続用端子６３に出力する遅延回路６１と、駆動回路２２、判定回路５７及びリセット回路６０に電源を供給する電源回路５４と、を備える。

また、開閉装置５０ａは、ユーザによって押下された場合に、リセット回路６０にリセット信号を生成させるためのボタン５９を備える。開閉装置５０ａの判定回路５７は、発光ダイオード５８のアノード側に接続され、開閉装置５０ａのリセット回路６０は、発光ダイオード６２のアノード側に接続される。

判定回路５７とリセット回路６０は、それぞれ発光ダイオード５８、６２を発光させるためのドライバ回路を含み、発光ダイオード５８、６２は、接続されている判定回路５７又はリセット回路６０のドライバ回路の出力信号がＨｉｇｈである場合に発光する。なお、発光ダイオード５８、６２のカソード側は、抵抗Ｒ１又はＲ２を介して接地されるか、電源回路５４の接地側配線に接続される。

判定回路５７は、駆動回路２２と第１の装置接続用端子５６と発光ダイオード５８とのそれぞれに接続される。また、判定回路５７は、電源回路５４に接続され、電圧が印加される。判定回路５７は、駆動回路２２の出力信号の短絡時間（閉時間）Ｔ_Ｈと第１の装置接続用端子５６から入力されるリセット信号がＨｉｇｈとなる時間が重複しない場合に、電源回路５４からの印加電圧でドライバ回路の出力をＨｉｇｈにして発光ダイオード５８を発光させる。

リセット回路６０は、ボタン５９と遅延回路６１と発光ダイオード６２と駆動回路２２とのそれぞれに接続される。また、リセット回路６０は電源回路５４にも接続され、電圧が印加される。リセット回路６０は、ボタン５９が押下されるとリセット信号を生成して遅延回路６１にそのリセット信号を入力し、ドライバ回路の出力信号をＨｉｇｈにして発光ダイオード６２を発光させる。また、リセット回路６０は、生成されたリセット信号を駆動回路２２に入力してオンオフ制御をリセットする。

遅延回路６１は、タイマ回路から構成され、第２の装置接続用端子６３に接続される。遅延回路６１は、リセット回路６０から入力されたリセット信号を遅延させて第２の装置接続用端子６３に出力する。

以上、開閉装置５０ａの構成について説明した。次に、他の開閉装置５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの構成について説明する。開閉装置５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、同一の構成を有するため、図６を参照しながら、それらの代表例として開閉装置５０ｂの構成を説明する。なお、開閉装置５０ａと共通する構成要素には同一の符号を付する。

開閉装置５０ｂは、測定対象であるケーブル１０内の芯線１１の一端１１ｂ、１２ｂを接続するための接続用端子２１ａ、２１ｂと、接続用端子２１ａ、２１ｂ間を短絡又は開放するリレースイッチ２１と、リレースイッチ２１を周期的に短絡させるオンオフ制御を行う駆動回路２２とを備える。

また、開閉装置５０ｂは、他の装置と接続するための第１の装置接続用端子６５及び第２の装置接続用端子６７と、駆動回路２２のオンオフ制御をリセットするリセット回路６６と、リセット回路６６が生成したリセット信号を遅延させて第２の装置接続用端子６７に出力する遅延回路６１と、駆動回路２２、判定回路５７、リセット回路６６に電源を供給する電源回路６４とを備える。

また、開閉装置５０ｂのリセット回路６６は、発光ダイオード６２のアノード側に接続される。リセット回路６６は、発光ダイオード６２を発光させるためのドライバ回路を含み、発光ダイオード６２は、接続されているリセット回路６６のドライバ回路の出力信号がＨｉｇｈである場合に発光する。なお、発光ダイオード６２のカソード側は、抵抗Ｒ２を介して接地されるか、電源回路６４の接地側配線に接続される。

リセット回路６６は、第１の装置接続用端子６５と駆動回路２２と遅延回路６１と発光ダイオード６２とのそれぞれに接続される。また、リセット回路６６は電源回路６４にも接続され、電圧が印加される。リセット回路６６は、リセット信号が入力された場合に、遅延回路６１にリセット信号を入力し、電源回路６４の印加電圧によりドライバ回路の出力信号をＨｉｇｈにして発光ダイオード６２を発光させる。また、リセット回路６６は、入力されたリセット信号を駆動回路２２に入力してオンオフ制御をリセットする。

遅延回路６１は、タイマ回路から構成される。遅延回路６１は、リセット回路６６と第２の装置接続用端子６７とのそれぞれに接続される。遅延回路６１は、リセット回路６６から入力されたリセット信号を遅延させて第２の装置接続用端子６７に出力する。

ここで、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの遅延回路６１の遅延時間ｔ_ｄ１、ｔ_ｄ２、ｔ_ｄ３、ｔ_ｄ４は、それぞれＴ／４の時間に設定される。ただし、厳密には、リセット時間ｔ_ｄ４だけは、後述の理由のために、わずかにＴ／４より小さい時間に設定される。開閉装置５０ａで生成されるリセット信号のリセット時間ｔ_Ｒ１は、Ｔ／４の時間に設定される。開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの駆動回路２２の周期Ｔ、短絡時間（閉時間）Ｔ_Ｈ、開放時間（開時間）Ｔ_Ｌは、上記第１実施形態と同様に設定される。

以上、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの構成を説明した。次に、このような開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを使用したケーブル特性試験システム３によって、ケーブル１０の特性を測定する手順について説明する。

まず、試験実施者は、図４のようにケーブル１０の遠端側に移動して、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを芯線１１、１２の一端１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにそれぞれ接続する。開閉装置５０ａの第２の装置接続用端子６３と開閉装置５０ｂの第１の装置接続用端子６５を接続する。開閉装置５０ｂの第２の装置接続用端子６７と開閉装置５０ｃの第１の装置接続用端子６５を接続する。開閉装置５０ｃの第２の装置接続用端子６７と開閉装置５０ｄの第１の装置接続用端子６５を接続する。

その後、試験実施者は、開閉装置５０ａのボタン５９を押下する。そうすると、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、図８のタイミングチャート図の（Ａ）〜（Ｍ）に示すように動作する。

まず、図８（Ｅ）に示すように、開閉装置５０ａのリセット回路６０は、ボタン５９の押下を契機としてリセット時間ｔ_Ｒ１を有するリセット信号を生成する。

図８（Ａ）に示すように、開閉装置５０ａの駆動回路２２の駆動回路出力１は、ボタン５９の押下時である時刻ｔ_０からＴ／４のリセット時間ｔ_Ｒ１だけリセット状態（すなわちＬ）に保持され、時刻ｔ₂から上述した開閉信号の開閉周期である周期Ｔが開始する。

開閉装置５０ａのリセット回路６０が生成したリセット信号は、遅延回路６１によって遅延時間ｔ_ｄ１だけ遅延され、開閉装置５０ａの第２の装置接続用端子６３と開閉装置５０ｂの第１の装置接続用端子６５とを介して、開閉装置５０ｂのリセット回路６６に入力される。この第２の装置接続用端子６３の出力信号ＯＵＴ１は図８（Ｆ）に示される。そのため、図８（Ｂ）に示すように、開閉装置５０ｂの駆動回路２２の駆動回路出力２は、ボタン５９の押下時である時刻ｔ_０からＴ／２経過した時刻ｔ_４から上述した周期Ｔの開閉信号が開始する。

開閉装置５０ｂの第１の装置接続用端子６５に入力されたリセット信号は、さらに開閉装置５０ｂの遅延回路６１によって遅延時間ｔ_ｄ２だけ遅延され、開閉装置５０ｂの第２の装置接続用端子６７と開閉装置５０ｃの第１の装置接続用端子６５とを介して、開閉装置５０ｃのリセット回路６６に入力される。この第２の装置接続用端子６７の出力信号ＯＵＴ２は図８（Ｇ）に示される。そのため、図８（Ｃ）に示すように、開閉装置５０ｃの駆動回路２２の駆動回路出力３は、ボタン５９の押下時である時刻ｔ_０から３Ｔ／４経過した時刻ｔ_６から上述した周期Ｔの開閉信号が開始する。

開閉装置５０ｃの第１の装置接続用端子６５に入力されたリセット信号は、さらに開閉装置５０ｃの遅延回路６１によって遅延時間ｔ_ｄ３だけ遅延され、開閉装置５０ｃの第２の装置接続用端子６７と開閉装置５０ｄの第１の装置接続用端子６５とを介して、開閉装置５０ｄのリセット回路６６に入力される。この第２の装置接続用端子６７の出力信号ＯＵＴ３は図８（Ｈ）に示される。そのため、図８（Ｄ）に示すように、開閉装置５０ｄの駆動回路２２の駆動回路出力４は、ボタン５９の押下時である時刻ｔ_０からＴ経過した時刻ｔ_８から上述した周期Ｔの開閉信号が開始する。

なお、開閉装置５０ｄの第１の装置接続用端子６５に入力されたリセット信号は、さらに開閉装置５０ｄの遅延回路６１によって遅延時間ｔ_ｄ４だけ遅延され、第２の装置接続用端子６７に出力される。この第２の装置接続用端子６７の出力信号ＯＵＴ４は図８（Ｉ）に示される。

開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄをこのような動作状態にした後、試験実施者は、計測装置４０を持ってケーブル１０の近端側に移動して、計測装置４０の測定コード４１、４２を芯線１１、１２の他端１１ｅ、１２ｅにそれぞれ接続する。

図８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの駆動回路２２の駆動回路出力１〜４は、異なるタイミングで開閉信号を開始し、短絡時間（閉時間）Ｔ_Ｈが互いに重なることはなく、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのスイッチ２１はそれぞれ短絡時間が重なることがない。

また、芯線１１、１２の一端１１ａ、１２ａ間、一端１１ｂ、１２ｂ間、一端１１ｃ、１２ｃ間、一端１１ｄ、１２ｄ間は、周期的に短絡・開放されるため、試験実施者は、試験実施者から見てケーブル１０の遠端側に移動すること無く、抵抗測定（断線チェック）、容量測定（芯線間の絶縁チェック）等を行うことができる。したがって、ケーブル１０の特性を測定する作業の効率化を図ることが可能となる。また、制御装置３０も不要となる。

ここで、本実施形態では、４台の開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄが使用されることを前提としてリセット時間ｔ_Ｒ１、遅延時間ｔ_ｄ１、ｔ_ｄ２、ｔ_ｄ３、ｔ_ｄ４、周期Ｔ、短絡時間（閉時間）Ｔ_Ｈ、開放時間（開時間）Ｔ_Ｌが設定されている。しかし、実際には、ケーブル１０の分岐数に応じて開閉装置の数は増減する。例えば、開閉装置が５台であり、上記のようにリセット時間ｔ_Ｒ１、遅延時間ｔ_ｄ１、ｔ_ｄ２、ｔ_ｄ３、ｔ_ｄ４、周期Ｔ、短絡時間（閉時間）Ｔ_Ｈ、開放時間（開時間）Ｔ_Ｌが設定されていると、開閉装置のスイッチの短絡時間が重なり、ケーブル１０の特性を測定することができなくなってしまう。

本実施形態の開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄには、そのような事態が生じないように開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのリレースイッチ２１の短絡時間が重なっているかどうかをチェックするための構成をも有している。そこで、以下、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのリレースイッチ２１の短絡時間が重なっているかどうかをチェックする方法について説明する。

試験実施者は、まず、図７に示すように、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄをデイジーチェーン状に接続する。具体的には、開閉装置５０ａの第２の装置接続用端子６３と開閉装置５０ｂの第１の装置接続用端子６５を接続する。開閉装置５０ｂの第２の装置接続用端子６７と開閉装置５０ｃの第１の装置接続用端子６５を接続する。開閉装置５０ｃの第２の装置接続用端子６７と開閉装置５０ｄの第１の装置接続用端子６５を接続する。開閉装置５０ｄの第２の装置接続用端子６７と開閉装置５０ａの第１の装置接続用端子５６を接続する。

この状態で、開閉装置５０ａのボタン５９を押下する。そうすると、図８（Ｅ）に示すようにリセット信号が生成され、図８（Ａ）〜（Ｉ）に示すように、駆動回路２２の出力信号と、遅延時間ｔ_ｄ１、ｔ_ｄ２、ｔ_ｄ３、ｔ_ｄ４を伴う出力信号ＯＵＴとが出力される。

ここで、図８（Ｊ）は開閉装置５０ａの発光ダイオード６２（ＬＥＤ１）の光出力を示し、図８（Ｋ）は開閉装置５０ｂの発光ダイオード６２（ＬＥＤ２）の光出力、図８（Ｌ）は開閉装置５０ｃの発光ダイオード６２（ＬＥＤ３）の光出力、図８（Ｍ）は開閉装置５０ｄの発光ダイオード６２（ＬＥＤ４）の光出力を示している。これらの図８（Ｊ）〜（Ｍ）に示すように、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの発光ダイオード６２は、それぞれリセット回路６０又はリセット回路６６から入力されたリセット信号の解除タイミングで発光する。

そして、開閉装置５０ａの判定回路５７は、開閉装置５０ａの駆動回路２２の出力信号である駆動回路出力１の短絡時間（閉時間）Ｔ_Ｈと、開閉装置５０ｄの第２の装置接続用端子６７と開閉装置５０ａの第１の装置接続用端子５６を介して、開閉装置５０ｄから入力されたリセット信号（出力信号ＯＵＴ４）がＨｉｇｈとなる時間が重複しない場合に発光ダイオード５８を発光させる。本実施形態では、重複しないために、図８（Ｎ）に示すように、発光ダイオード５８（ＬＥＤ−ＯＫ）の光出力がＨｉｇｈとなって発光する。

ここで、図８（Ａ）と図８（Ｉ）を参照すると、駆動回路出力１の短絡時間（閉時間）Ｔ_Ｈと出力信号ＯＵＴ４のＨｉｇｈとなる時間が重複しているように見える。しかし、上述のように、厳密には、リセット時間ｔ_ｄ４だけは、わずかにＴ／４より小さい時間に設定されているため、重複はしていない。

試験実施者は、かかる発光ダイオード５８の発光状態を確認することによって、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのリレースイッチ２１の短絡時間が重なっているかどうかを確認することができる。

（変形例）
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。以下、本発明の変形例について説明する。

上記実施形態では開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ及び制御装置３０を持ち運びしやすいように、電源回路に電池を使用している。しかし、電池を使用しなくてもよい。例えば、アダプタを介して交流電源に接続することによって得た直流電圧を印加するような電源回路にしてもよい。

上記実施形態では、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの駆動回路２２にはタイマ回路が使用されている。しかし、タイマ回路の代わりに、カウンタ回路と、発振回路と、分周回路を使用されてもよい。駆動回路２２がマイコンを備えていてもよい。この場合、試験実施者が周期Ｔ、短絡時間（閉時間）Ｔ_Ｈ、開放時間（開時間）Ｔ_Ｌを測定対象ケーブルに応じて適宜任意に設定することができる。

上記第１実施形態では、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと制御装置３０とは互いに無線通信によりリセット信号を送受信する構成としている。しかし、これに限らず、
制御装置３０を有線で開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに接続して制御装置３０から開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄにリセット信号を送信するようにしてもよい。

上記第１実施形態のように、無線通信によってリセット信号を送受信する場合、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと制御装置３０との配線が不要であるため、芯線１１、１２の一端１１ａ、１２ａと一端１１ｂ、１２ｂと一端１１ｃ、１２ｃと一端１１ｄ、１２ｄとが離れた位置にある場合に適している。

一方、有線通信によってリセット信号を送受信する場合、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと制御装置３０の構成を簡略化することができる。例えば、開閉装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの受信回路２５及びアンテナ２６と、制御装置３０のアンテナ３６とリセット信号を送信するための送信回路等を省略することができる。また、有線通信の場合、構成が簡略化されるため、無線通信より操作も簡単になる。

上記第２実施形態において、開閉装置５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは上述のようにリセット信号を送受信するために配線が接続されている。この配線は、芯線１１、１２の一端１１ａ、１２ａと一端１１ｂ、１２ｂと一端１１ｃ、１２ｃと一端１１ｄ、１２ｄとの間の距離が長い場合に長くなってしまう。そのため、この配線の送電損失によってリセット信号が減衰することを考慮して、例えば、開閉装置５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのリセット回路６６に増幅器を設けて入力されるリセット信号を増幅するように構成しても良い。

上記実施形態のリセット回路２４、６０、６６は、いわゆるローアクティブのリセット回路を前提としているため、リセット状態をＬ状態とし、Ｌ状態でリレースイッチ２１が開放する構成としている。しかし、上記実施形態のリセット回路２４、６０、６６をハイアクティブのリセット回路としてリセット状態をＨ状態とし、Ｈ状態でリレースイッチ２１が短絡する構成としてもよい。すなわち、上記実施形態の信号のＨとＬが適宜反転された構成であっても、結果的にリレースイッチ２１を短絡させるタイミングを制御する構成であればよい。

上記実施形態の駆動回路２２は、リレースイッチ２１のオンオフ制御を行うための開閉信号を生成するタイマ回路、開閉信号によりリレースイッチ２１を駆動するドライバ回路等から構成されている。

しかし、本発明はこれに限られない。例えば、上記実施形態において、開閉装置が制御装置３０又は他の開閉装置から開閉信号を受信して、その受信した開閉信号に基づいて駆動回路２２がリレースイッチ２１を駆動するように構成されてもよい。すなわち、上記実施形態のように開閉装置自身が開閉信号を生成するのではなく、他の装置で開閉信号が生成されてもよい。この場合、駆動回路２２がタイマ回路を備える必要はなく、リセット回路２４、６０、６６も不要となる。

本発明のケーブル特性試験システムは、上記２芯ケーブルだけでなく、さらに３芯以上のケーブルも計測できるように拡張することができる。３芯以上のケーブルも計測可能な開閉装置は、３つ以上のリレースイッチを備える必要があり、接続されたすべての芯線ペア（配線ペア）が、それぞれ異なるタイミングで短絡又は開放させるように構成する必要がある。３芯以上のケーブルも計測可能な開閉装置は、より芯数が少ないケーブルでも計測可能となる。そのため、試験対象となるケーブルの種類が広くなり、汎用性を高くすることができる。

また、上記実施形態において、測定対象の芯線のペアの遠端を短絡・開放するためのスイッチとしてリレースイッチ２１を使用したが、他の素子を使用することも可能である。例えば、接続用端子２１ａと２１ｂに電流路の一端（例えば、コレクタ、ソース）と他端（例えば、エミッタ、ドレイン）が接続されたバイポーラトランジスタやＦＥＴをスイッチとして使用してもよい。

上記第２実施形態では、発光ダイオード５８によってリレースイッチ２１の短絡時間が重なっているかどうかを確認することができる。しかし、発光ダイオード５８を用いて光出力をする構成ではなく、音声出力をする構成にしてもよい。また、発光ダイオード５８は、重複がない場合に発光させてもよいし、重複がある場合に発光させてもよい。

１，３ケーブル特性試験システム、２開閉制御システム、１０ケーブル、１１，１２芯線、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ一端、１１ｅ，１２ｅ他端、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ開閉装置、２１ａ，２１ｂ接続用端子、２１リレースイッチ、２２駆動回路、２３，５４，６４電源回路、２４，６０，６６リセット回路、２５受信回路、２６，３６アンテナ、３０制御装置、４０計測装置、４１，４２測定コード、５６，６５第１の装置接続用端子、５７判定回路、５８，６２発光ダイオード、５９ボタン、６１遅延回路、６３，６７第２の装置接続用端子

Claims

ケーブル特性の測定に使用される開閉装置であって、
測定対象ケーブル内の複数の配線の一端を接続するための複数の接続用端子と、
前記接続用端子間を短絡又は開放するスイッチと、
前記スイッチを駆動する駆動回路と、
他の装置と接続するための第１の装置接続用端子及び第２の装置接続用端子と、
前記第１の装置接続用端子から入力されたリセット信号を遅延させて前記第２の装置接続用端子へ出力する遅延回路と、
を備え、
前記駆動回路は、前記第１の装置接続用端子から入力されたリセット信号に基づくタイミングで、前記スイッチを短絡させる、開閉装置。
前記駆動回路は、前記第１の装置接続用端子から入力された前記リセット信号に基づくタイミングで、前記スイッチを周期的に短絡させる、
請求項１に記載の開閉装置。
ケーブル特性の測定に使用される開閉装置であって、
測定対象ケーブル内の複数の配線の一端を接続するための複数の接続用端子と、
前記接続用端子間を短絡又は開放するスイッチと、
他の装置と接続するための第２の装置接続用端子と、
ユーザ操作に応じてリセット信号を生成するリセット回路と、
前記スイッチを駆動し、前記リセット回路が生成したリセット信号に基づくタイミングで、前記スイッチを短絡させる駆動回路と、
前記リセット回路が生成したリセット信号を遅延させて前記第２の装置接続用端子に出力する遅延回路と、
を備える開閉装置。
前記駆動回路は、前記リセット回路が生成した前記リセット信号に基づくタイミングで、前記スイッチを周期的に短絡させる、
請求項３に記載の開閉装置。
前記遅延回路が前記第２の装置接続用端子に出力した前記リセット信号に基づいて前記他の装置を介して生成された、遅延時間を伴うリセット信号が入力される第１の装置接続用端子と、
前記第１の装置接続用端子から入力された前記遅延時間を伴うリセット信号が示すタイミングが、前記駆動回路が前記スイッチを周期的に短絡させる短絡時間と重複するか否かを示す信号を出力する出力回路と、をさらに備える、
請求項４に記載の開閉装置。
発光ダイオードをさらに備え、
前記発光ダイオードは、前記出力回路に接続され、前記重複するか否かを示す信号に応じて発光する、
請求項５に記載の開閉装置。