JP6679480B2 - ケーブルシステムにおける問題検出 - Google Patents

Description

本発明は、ケーブルと、当該ケーブルに結合される複数の負荷とを含むケーブルシステムにおける問題を検出するデバイスに関する。本発明は更に、デバイスを含む収集システムと、ケーブルシステムにおける問題を検出する方法と、方法のステップを実行するためのコンピュータプログラムプロダクトと、当該コンピュータプログラムプロダクトを記憶し、含む媒体とに関する。

当該ケーブルシステムの例は、負荷に結合され、負荷に給電するケーブルである。当該負荷の例は、ランプである。

伝送線における故障の場所を見つけるために、進行波を使用することは、一般知識である。

本発明は、改良されたデバイスを提供することを目的とする。本発明は更に、収集システムと、改良された方法と、コンピュータプログラムプロダクトと、媒体とを提供することを目的とする。

第１の態様によれば、ケーブルと当該ケーブルに結合される複数の負荷とを含むケーブルシステムにおける問題を検出するデバイスが提供される。当該デバイスは、
ケーブルに、第１の調査信号を注入するインジェクタと、
ケーブルから、第１の調査信号の第１の反射を含む第１の反射信号を受信する受信器と、
第１の反射信号を反射値に変換し、反射値と基準値との差分を求めるプロセッサと、
を含み、閾値以上である場合の、差分のうちの最初に生じる差分が、問題を表わし、最初に生じる差分の瞬間が、問題の場所を表わす。

インジェクタは、負荷に結合されているケーブルに、第１の調査信号を注入する。通常、ケーブルは、主部（幹部）と枝部とを含む。各枝部は、負荷を主部に接続する。通常、各枝部が、各自の場所において、主部に接続される。問題がない場合、第１の調査信号は、枝部の始まりにおいてだけでなく、枝部の終わりにおいても反射される。当該終わりは、負荷に接続される。負荷が故障している又は負荷がないといった問題がある場合、調査信号は、枝部の終わりにおいて、以前とは異なって反射される。枝部が破損／短絡している若しくは枝部が（部分的に）ない、又は、主部が破損／短絡しているといった別の問題がある場合、調査信号は、当該問題の場所において、（初めて又は以前とは異なって）反射される。

問題は、ケーブルの主部に接続される違法電化製品であってもよい。ケーブルの主部に接続される違法電化製品は、接続点において、調査信号を反射させる。

好適には、インダクタが、各負荷とその枝ケーブルとの間に、又は、各枝ケーブルと主ケーブルとの間に結合される。

受信器は、ケーブルから、第１の反射信号を受信する。第１の反射信号は、第１の調査信号の第１の反射を含む。プロセッサは、第１の反射信号を反射値に変換し、反射値と基準値との差分を求める。基準値は、例えば問題が生じていない状況に対して、以前に決定された（即ち、計算された）期待反射値である。反射値と基準値との最初に生じる差分（ここで、当該最初に生じる差分とは、閾値以上であるべきである）が、問題を表わす。第１の調査信号の注入の瞬間に対する最初に生じる差分の瞬間は、問題の場所を表わす。つまり、最初に生じる差分の瞬間と、第１の調査信号の注入の瞬間との間にある時間間隔の継続時間は、問題の場所を表わす（暗示する）。結果として、伝送線における故障の場所を見つけるために、進行波が使用され、これにより、関連のある反射と関連のない反射とが互いから容易に区別される。

デバイスの一実施形態は、プロセッサが、ケーブルシステムにおける問題がなかった瞬間において注入されている、前に注入された調査信号からの反射を含む前に受信された反射信号を、基準値に変換することによって規定される。好適には、基準値は、例えば問題が生じていない状況に対して、以前に決定された（即ち、測定された）期待反射値である。

デバイスの一実施形態は、インジェクタが、第１の調査信号の後に、ケーブルに、第２の調査信号を注入し、受信器が、ケーブルから、第２の調査信号の第２の反射を含む第２の反射信号を受信し、プロセッサが、第２の反射信号を反射値に変換し、プロセッサが、ケーブルシステムにおける問題がなかった瞬間において注入されている、前に注入された調査信号からの反射を含む、前に受信された反射信号を、基準値に変換することによって規定される。好適には、プロセッサは、第１及び第２の反射信号を、第１及び第２の反射値に変換し、第１及び第２の反射値を平均し、平均反射値を得て、ノイズ等を除去する。更に、好適には、プロセッサは、ケーブルシステムにおける問題がなかった瞬間において注入されている第１及び第２の前に注入された調査信号からの第１及び第２の反射を含む第１及び第２の前に受信された反射信号を、第１及び第２の基準値に変換し、第１及び第２の基準値を平均し、平均基準値を得て、ノイズ等を除去する。結果として、プロセッサは、平均反射値と平均基準値との差分等を求め、これにより、ノイズが除去される。

デバイスの一実施形態は、プロセッサが、各反射値を各基準値と比較することによって、反射値と基準値との差分を求めることによって規定される。差分を求める第１の可能性は、（平均）反射値と（平均）基準値とを１つずつ比較することである。つまり、１つの瞬間につき、（平均）反射値が、対応する（平均）基準値と比較される。

デバイスの一実施形態は、プロセッサが、１つ以上の反射値を第１の関数に挿入して、第１の結果を計算し、１つ以上の基準値を第２の関数に挿入して、第２の結果を計算し、第１の結果と第２の結果とを互いに比較することによって、反射値と基準値との差分を求めることによって規定される。差分を求める第２の可能性は、関数結果を計算し、それらを比較することである。

デバイスの一実施形態は、プロセッサが、１つ以上の反射値及び１つ以上の基準値を第３の関数に挿入して、第３の結果を計算し、第３の結果を閾値と比較することによって、反射値と基準値との差分を求めることによって規定される。差分を求める第３の可能性は、関数結果を計算し、それを閾値と比較することである。

一方で、第１及び第２の関数を用い、他方で、第３の関数を用いることは、有利に組み合わされてもよい。

デバイスの一実施形態は、インジェクタが、第１のパルス信号を生成する生成器を含み、第１の調査信号が、第１のパルス信号を含むことによって規定される。第１の調査信号の注入を実現する第１の可能性は、給電信号がある瞬間において、ケーブルを介して、負荷に給電するための当該給電信号の振幅よりも大きい若しくは追加の振幅を有するか、又は、給電信号がない瞬間において、当該給電信号の振幅よりも小さい若しくは当該振幅以上である振幅を有する第１のパルス信号を生成することである。当然ながら、第１の調査信号が、給電信号がある（ない）瞬間に注入されると、基準値を求めるために前に注入された調査信号も、給電信号がある（ない）瞬間において注入されているべきである。

デバイスの一実施形態は、インジェクタが、ケーブルを介して、負荷に給電するために給電信号を切り替えるスイッチを含むことによって規定される。第１の調査信号の注入を実現する第２の可能性は、ケーブルを介して、負荷に給電するために給電信号を切り替えることである。このような切り替えによって、第１のパルス信号が、ケーブルに注入される。

デバイスの一実施形態は、給電信号の位相角を検出し、検出結果に応えて、給電信号の所定の位相角において、給電信号をオフに切り替えるためにスイッチを制御するコントローラを更に含むことによって規定される。給電信号の所定の位相角において給電信号をオフに切り替えると、第１のパルス信号が、ケーブルに注入される。

デバイスの一実施形態は、０．１秒より短い第１の時間間隔の間、給電信号を中断するためにスイッチを制御するコントローラを更に含むことによって規定される。０．１秒より短い（好適には０．０１秒より短い、より好適には０．００１又は０．０００１秒より短い）第１の時間間隔の間、例えば１秒より長い（好適には１０秒より長い、より好適には１００又は１０００秒より長い）第２の時間間隔につき、１回、給電信号を中断すると、第１のパルス信号は、毎回、ケーブルに注入され、その第１の反射が観察される。

コントローラが、部分的に又は全体的に、プロセッサの一部を形成してもしなくてもよく、また、プロセッサが、部分的に又は全体的に、コントローラの一部を形成してもしなくてもよい。

第２の態様によれば、上記デバイスを含み、ケーブル、負荷及び／又は電源を更に含む収集システムが提供される。

収集システムの一実施形態は、ランプの形式の負荷を含むことによって規定される。当該ランプの例は、（発光ダイオードといった）街路灯である。

第３の態様によれば、ケーブルと当該ケーブルに結合される複数の負荷とを含むケーブルシステムにおける問題を検出する方法が提供される。第１の調査信号がケーブルに注入され、第１の調査信号の第１の反射を含む第１の反射信号が、ケーブルから受信される。当該方法は、第１の反射信号を反射値に変換するステップと、反射値と基準値との差分を求めるステップとを含み、閾値以上である場合の、差分のうちの最初に生じる差分が、問題を表わし、最初に生じる差分の瞬間が、問題の場所を表わす。

第４の態様によれば、上記方法のステップを実行するためのコンピュータプログラムプロダクトが提供される。

第５の態様によれば、上記コンピュータプログラムプロダクトを記憶して含む媒体が提供される。

見識は、伝送線における故障の場所を見つけるために、進行波が使用できるということである。基本的な考えは、反射値と基準値との差分が、問題とその場所を表わすために使用され、決定する必要があるということである。

改良されたデバイスを提供するという課題は解決された。更なる利点は、反射値と基準値との最初に生じる差分が、問題とその場所との明らかな指標を形成し提示する点である。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施形態から明らかとなり、また、以下に説明される実施形態を参照して説明される。

図１は、ケーブルシステムに結合されるデバイスの一実施形態を示す。 図２は、パルス信号及びその反射を示す。 図３は、２つの不具合状況を示す。 図４は、非不具合状況及び１０個の不具合状況を示す。 図５は、別の非不具合状況及び１０個の不具合状況を示す。 図６は、フローチャートを示す。 図７は、ケーブルシステムに結合されるデバイスの別の実施形態を示す。 図８は、オフに切り替えられている給電信号を示す。 図９は、４つの不具合状況を示す。 図１０は、オフに切り替えられている給電信号及び不具合状況を示す。 図１１は、ケーブルシステムに結合されるデバイスの別の実施形態を示す。

図１に、ケーブルシステム２に結合されているデバイス１の一実施形態が示される。ケーブルシステム２は、ケーブル２０乃至２４と、複数の負荷３１乃至３４と、電源３とを含む。ケーブル２０乃至２４は、主部２０（幹部２０又は主ケーブル２０）と、枝部２１乃至２４（枝ケーブル２１乃至２４）とを含む。主部２０は、各枝部２１乃至２４を介して、各負荷３１乃至３４に結合される。デバイス１は、ケーブル２０乃至２４（又は電源３）に結合されるケーブルインターフェース１０と、ケーブルインターフェース１０に結合され、ケーブル２０乃至２４に第１の調査信号を注入するインジェクタ１１とを含む。ここでは、インジェクタ１１は、第１のパルス信号の形である第１の調査信号を生成する生成器１１の形である。デバイス１は更に、ケーブルインターフェース１０に結合され、ケーブル２０乃至２４から第１の反射信号を受信する受信器１３を含む。第１の反射信号は、第１の調査信号の第１の反射を含む。

デバイス１は更に、インジェクタ１１及び受信器１３に結合され、第１の反射信号を反射値に変換し、反射値と基準値との差分を求めるプロセッサ１４を含む。閾値以上である場合の、差分のうちの最初に生じる差分が、ケーブルシステム２における問題を表わす。最初に生じる差分の瞬間が、問題の場所を表わす。デバイス１は更に、プロセッサ１４に結合され、人とやり取りするための人‐マシンインターフェース１６を含む。ケーブルインターフェース１０は、インジェクタ１０及び受信器１３が、ケーブル２０乃至２４とより直接的に通信可能である場合は、除外されてもよい。

好適には、プロセッサ１４は、前に注入された調査信号からの反射を含む前に受信された反射信号を、基準値に変換する。前に注入された調査信号は、ケーブルシステム２に問題がなかった瞬間に注入されている。この場合、基準値は、例えば問題が生じていない状況に対して、以前に決定された期待反射値である。

好適には、インジェクタ１１は、第１の調査信号の後に、第２の調査信号をケーブル２０乃至２４に注入し、受信器１３は、ケーブル２０乃至２４から第２の反射信号を受信する。第２の反射信号は、第２の調査信号の第２の反射を含む。プロセッサ１４は、第２の反射信号を反射値に変換し、前に注入された調査信号からの反射を含む、前に受信された反射信号を、基準値に変換する。これらの前に注入された調査信号は、ケーブルシステム２に問題がない瞬間に注入されている。この場合、プロセッサ１４は、第１及び第２の反射信号を第１及び第２の反射値に変換し、第１及び第２の反射値を平均し、平均反射値を得る。プロセッサ１４は更に、第１及び第２の前に注入された調査信号からの第１及び第２の反射を含む第１及び第２の前に受信された反射信号を、第１及び第２の基準値に変換し、第１及び第２の基準値を平均し、平均基準値を得る。これは、すべて、例えばノイズを除去するために行われる。結果として、プロセッサ１４は、平均反射値と平均基準値との差分等を求める。

図２に、パルス信号Ｐ及びその反射Ｒが示される（垂直軸：振幅、例えば電圧振幅、水平軸：時間）。明らかに、１つの第１のパルス信号Ｐは、ケーブル２０乃至２４に注入されると、一群の第１の反射Ｒが返ってくる。通常、各枝部２１乃至２４は、各自の場所において、主部２０に接続される。問題がない場合、ここでは、第１のパルス信号Ｐを含む第１の調査信号は、各枝部２１乃至２４の始まりにおいてだけでなく、各枝部２１乃至２４の終わりにおいても反射される。当該終わりは、負荷３１乃至３４に接続される。負荷３１乃至３４が故障している又は負荷３１乃至３４がないといった問題がある場合、調査信号は、枝部２１乃至２４の終わりにおいて、以前とは異なって反射される。枝部２１乃至２４が破損／短絡している若しくは枝部２１乃至２４が（部分的に）ない、又は、主部２０が破損／短絡しているといった問題がある場合、調査信号は、当該問題の場所において、（初めて又は以前とは異なって）反射される。

図３に、２つの不具合状況が示される（垂直軸：振幅、例えば電圧振幅、水平軸：時間）。上図では、負荷３２が、故障しているか又はない。結果として、差分Ｄ１の開始点によって規定される瞬間において、反射値（次の瞬間における反射信号の振幅）と基準値（ケーブルシステム２に問題がなかった次の瞬間における、前に受信された反射信号の振幅）とは、互いから異なり始める。下図では、負荷３４が、故障しているか又はない。結果として、差分Ｄ２の開始点によって規定される瞬間において、反射値と基準値とは、互いから異なり始める。最初に生じる差分Ｄ１／Ｄ２は、問題を表わす。調査／反射信号の速度に、調査信号の注入と最初に生じる差分Ｄ１／Ｄ２との間にある時間間隔の継続時間を乗算し、２で除算したものが、問題の場所を表わす。つまり、最初に生じる差分Ｄ１／Ｄ２の瞬間は、問題の場所を表わす。

プロセッサ１４は、図４及び図５を参照して更に説明されるように、各反射値を各基準値と比較することによって、１つ以上の反射値を第１の関数に挿入して第１の結果を計算し、１つ以上の基準値を第２の関数に挿入して第２の結果を計算し、第１の結果と第２の結果とを互いに比較することによって、並びに／又は、１つ以上の反射値及び１つ以上の基準値を第３の関数に挿入して第３の結果を計算し、第３の結果を閾値と比較することによって、反射値と基準値との差分を求めることができる。

図４に、非不具合状況と、１０個の不具合状況とが示される（垂直軸：振幅、例えば電圧振幅、水平軸：時間）。上図は、不具合のない状況である。左列では、下方向に、第１の負荷３１が故障しているか又はなく、第２の負荷３２が故障しているか又はなく、第３の負荷３３が故障しているか又はなく、第４の負荷３４が故障しているか又はなく、そして、第５の負荷が故障しているか又はない。右列では、下方向に、それぞれ、第６乃至第１０の負荷が故障しているか又はない。毎回、星印は、反射値と基準値との最初に生じる（著しい）差分である。したがって、星印によって規定される瞬間において、反射値と基準値とは互いから異なり始める。この場合、反射値と基準値との差分は、各反射値を各基準値と比較し、差分をローパスフィルタリングし、ローパスフィルタリングされた差分を、例えばＳ_ｎｅｗ及びＳ_ｒｅｆの差分ベクトルの分散のｘ倍といった閾値と比較することによって、求められる。ここで、Ｓ_ｎｅｗは、反射値のベクトルであり、Ｓ_ｒｅｆは、基準値のベクトルであり、ｘ＝３であるが、ｘについて他の値も排除されない。

或いは、反射値と基準値との差分は、１つ以上の反射値を第１の（平均化）関数に挿入し、第１の（平均）結果を計算し、１つ以上の基準値を第２の（平均化）関数に挿入し、第２の（平均）結果を計算し、第１及び第２の（平均）結果を互いに比較して、どの瞬間から第１の（平均）結果及び第２の（平均）結果が著しく異なるか等を見つけることによって求めることもできる。

図５に、別の非不具合状況と、１０個の不具合状況とが示される（垂直軸：振幅、例えば電圧振幅、水平軸：時間）。上図は、不具合のない状況である。左列では、下方向に、第１の負荷３１が故障しているか又はなく、第２の負荷３２が故障しているか又はなく、第３の負荷３３が故障しているか又はなく、第４の負荷３４が故障しているか又はなく、そして、第５の負荷が故障しているか又はない。右列では、下方向に、それぞれ、第６乃至第１０の負荷が故障しているか又はない。毎回、星印は、反射値と基準値との最初に生じる（著しい）差分である。したがって、星印によって規定される瞬間において、反射値と基準値とは互いから異なり始める。この場合、反射値と基準値との差分は、正規化された相関関係によって求められる。非不具合状況では、正規化された相関関係は、１である。反射値及び基準値をスライドオーバーするために、あるウィンドウ（window）が使用される。ウィンドウの幅は、例えば５０ナノ秒である。毎回、ウィンドウ時間帯は、１つの値点分、スライドオーバーされ、ウィンドウの各位置について、第３の関数の第３の結果が計算される。第３の関数は、例えばＣ_ｎｅｗ及びＣ_ｒｅｆの積を、Ｃ_ｎｅｗ及びＣ_ｒｅｆの絶対値の積によって除算したものであり、Ｃ_ｎｅｗは、ウィンドウ内に位置付けられた反射値のベクトルであり、Ｃ_ｒｅｆは、ウィンドウ内に位置付けられた基準値のベクトルである。第３の結果は、閾値等と比較される。

或いは、反射値と基準値との差分は、反射値に亘るウィンドウを第１の関数と見なし、基準値に亘るウィンドウを第２の関数と見なすことによって求めることもできる。第１及び第２の関数結果は、正規化された相関関係によって互いに比較されて、どの瞬間から、第１及び第２の関数結果が著しく異なるのか等が見つけられる。

図４では、より離れた距離に不具合がある幾つかの不具合状況は、より近い距離に不具合がある幾つかの不具合状況とは別の振幅スケールを、より詳細を示すために有している。図５では、すべての不具合状況が、同じ振幅スケールを有している。実験によって、両方のやり方は、うまくいき、同じ不具合につき、比較的同様の距離（＜±５％）が見つけられたことが証明されている。

図６にフローチャートが示され、次のステップは、次の意味を有する。
ステップ４０：問題がない状況において、ｎ回、パルス信号を注入する。
ステップ４１：ｎ回のそれぞれにつき、基準値を記録する。
ステップ４２：基準値を平均することによって、平均基準値を作成する。
ステップ４３：調査される状況において、ｍ回、パルス信号を注入する。
ステップ４４：ｍ回のそれぞれにつき、反射値を記録する。
ステップ４５：反射値を平均することによって、平均反射値を作成する。
ステップ４６：平均反射値を平均基準値と比較する。
ステップ４７：著しい差分はあるか？ない場合、ステップ４３に進む。ある場合、ステップ４８に進む。
ステップ４８：著しい差分のうち最初に生じる差分を求める。
ステップ４９：問題の場所を求める。ステップ４３に戻る。

なお、上記実施形態では、ケーブル２０乃至２３を介して負荷３１乃至３３に給電するための例えば電圧信号といった給電信号があってもなくてもよい。即ち、電源３が、オンであってもオフであってもよい。電源３がオンである場合、注入された第１のパルス信号は、負荷３１乃至３３の通常動作を妨害してしまう可能性がある。したがって、この場合、好適には、第１のパルス信号は、コンデンサを介して、主ケーブルに注入される。

図７に、ケーブルシステム２に結合されているデバイス１の別の実施形態が示される。ケーブルシステム２は、ケーブル２０乃至２３と、複数の負荷３１乃至３３と、電源３とを含む。ケーブル２０乃至２３は、主部２０（幹部２０）と、枝部２１乃至２３とを含む。主部２０は、各枝部２１乃至２３を介して、各負荷３１乃至３３に結合される。デバイス１は、ケーブル２０乃至２３（又は電源３）に結合されるケーブルインターフェース１０と、ケーブルインターフェース１０に結合され、ケーブル２０乃至２３から第１の反射信号を受信する受信器１３とを含む。第１の反射信号は、第１の調査信号の第１の反射を含む。デバイス１は更に、電源３の入力部Ｓ（又はケーブル２０乃至２３のどこかにある電源スイッチ）に結合され、第１の調査信号をケーブル２０乃至２３に注入するインジェクタ１２を含む。ここでは、インジェクタ１２は、ケーブル２０乃至２３を介して、負荷３１乃至３３に給電するための例えば電圧信号といった給電信号を切り替えるスイッチ１２の形である。

デバイス１は更に、受信器１３に結合され、第１の反射信号を反射値に変換し、反射値と基準値との差分を求めるプロセッサ１４を含む。閾値以上である場合の、差分のうちの最初に生じる差分が、ケーブルシステム２における問題を表わす。最初に生じる差分の瞬間が、問題の場所を表わす。デバイス１は更に、プロセッサ１４に結合され、人とやり取りするための人‐マシンインターフェース１６を含む。ケーブルインターフェース１０は、受信器１３が、ケーブル２０乃至２３（又は電源３）とより直接的に通信可能である場合は、除外されてもよい。

デバイス１は更に、プロセッサ１４及びスイッチ１２に結合され、スイッチ１２を制御するコントローラ１５を含む。コントローラ１５は、電源３の出力部αに結合され、給電信号の位相角を検出し、また、検出結果に応えて、給電信号の所定の位相角において、給電信号をオフに切り替えるようにスイッチ１２を制御する。給電信号の所定の位相角において、給電信号をオフに切り替えると、第１のパルス信号が、ケーブル等に注入される。或いは、コントローラ１５は、例えば１マイクロ秒といった０．１秒より短い第１の時間間隔について、例えば１時間といった１秒よりも長い第２の時間間隔の間に、例えば１回、給電信号を中断するようにスイッチ１２を制御してもよい。給電信号をすぐに中断すると、第１のパルス信号が、毎回、ケーブルに注入され、その第１の反射が観察される。コントローラ１５が、部分的に又は全体的に、プロセッサ１４の一部を形成してもよく、また、その逆も可能である。

図８に、オフに切り替えられている給電信号が示される（垂直軸：振幅、例えば電圧振幅、水平軸：時間）。図９に、オフに切り替えられた瞬間における円印について、より詳細に示される。

図９に、４つの不具合状況が示される（垂直軸：振幅、例えば電圧振幅、水平軸：時間）。左上図では、第１の負荷３１が故障しているか又はない。結果として、差分Ｄ３の開始点によって規定される瞬間において、反射値（次の瞬間における反射信号の振幅）と基準値（ケーブルシステム２に問題がなかった次の瞬間における、前に受信された反射信号の振幅）とが互いから異なり始める。右上図では、第２の負荷３２が故障しているか又はない。結果として、差分Ｄ４の開始点によって規定される瞬間において、反射値と基準値とが互いから異なり始める。左下図では、第３の負荷３３が故障しているか又はない。結果として、差分Ｄ５の開始点によって規定される瞬間において、反射値と基準値とが互いから異なり始める。右下図では、第４の負荷が故障しているか又はない。結果として、差分Ｄ６の開始点によって規定される瞬間において、反射値と基準値とが互いから異なり始める。

最初に生じる差分Ｄ３−Ｄ６は、問題を表わす。調査／反射信号の速度に、調査信号の注入と最初に生じる差分Ｄ３−Ｄ６との間にある時間間隔の継続時間を乗算し、２で除算したものが、問題の場所を表わす。つまり、最初に生じる差分Ｄ３−Ｄ６の瞬間が、問題の場所を表わす。

図１０に、オフに切り替えられている給電信号（上図、垂直軸：振幅、例えば電圧振幅、水平軸：時間）と、不具合状況（下図、垂直軸：振幅、例えば電圧振幅、水平軸：時間）とが示される。差分Ｄ７の開始点によって規定される瞬間において、反射値（次の瞬間における反射信号の振幅）と、基準値（ケーブルシステム２に問題がなかった次の瞬間における、前に受信された反射信号の振幅）とが互いから異なり始める。

図１１は、ケーブルの主部に接続される違法電化製品を検出する本発明の別の実施形態を示す。本実施形態では、負荷３１乃至３４は、街路照明器具である。各照明柱の照明器具側に、枝ケーブル２１乃至２４を照明器具３１乃至３４に接続するようにインダクタ４１乃至４４が取り付けられる。ここでは、インジェクタ１１は、第１のパルス信号の形式の第１の調査信号を生成する生成器１１の形である。主ケーブルへの違法アクセスは、ケーブルシステムが動作中に起きる。したがって、通常動作への妨害を回避又は減少するために、好適には、第１のパルス信号は、コンデンサを介して、主ケーブルに注入される。注入されたパルスが各照明器具に到着すると、インダクタは、正の反射をもたらし、電源３に戻るように伝搬する。デバイス１において、例えば電圧センサである受信器１３と、例えばマイクロコントローラであるプロセッサ１４とは、受信された電圧波を基準として記録する。例えばケーブル６を介して主ケーブル２０に接続される電化製品５による違法電力アクセスがあると、当該電化製品５も、注入されたパルスに対して反射をもたらす。次に、プロセッサ１４は、この場合では、受信された波を、記録された基準と比較し、差分の開始点を見つけ、違法にアクセスしている電化製品５の位置を算定する。主電源における狭パルスの波速度をｖとし、パルスを注入する瞬間をｔ_０とし、差分の開始点の瞬間をｔ_１とすると、違法アクセスポイントの位置は、ｖ（ｔ_１−ｔ_０）／２である簡単に算定される。インダクタがあることによって、各照明器具（３１乃至３４）のステータスは、反射に影響を及ぼさない。これに加えて、適切なインピーダンスを有するインダクタは、ケーブルインピーダンスとマッチングすることができる。その場合、インダクタは、反射をもたらさず、デバイス１において受信される信号はより単純となり、これは、キャビネットにおける信号処理に役立つ。

なお、インダクタ４１乃至４４は、違法アクセス電化製品５及びその位置の検出の場合は、任意選択的である。インダクタ４１乃至４４を挿入する目的は、受信される反射信号における有用信号の割合を増加させることである。インダクタ４１乃至４４は、照明器具３１乃至３４に組み込まれてもよい。インダクタ４１乃至４４は更に、枝ケーブル２１乃至２４からの反射を更に減少させるように、枝ケーブル２１乃至２４の下部に挿入されてもよい。

第１及び第２のユニットが、第３の要素が間にない状態で、直接的に結合されても、第３のユニットが間にある状態で、間接的に結合されてもよい。デバイス１は、単独デバイスであっても、ケーブル２０乃至２４、負荷３１乃至３４のうちの１つ以上、又は、電源３を更に含む収集システムの一部を形成してもよい。好適には、枝部２１乃至２４は、主部２０と２つの後続の枝部２１乃至２４との間の接続間の距離よりも短い長さを有するべきである。

要約するに、ケーブル２０乃至２４と負荷３１乃至３４とを含むケーブルシステム２における問題を検出するデバイス１は、第１の調査信号をケーブル２０乃至２４に注入するインジェクタ１１、１２と、ケーブル２０乃至２４からの第１の調査信号の第１の反射を含む第１の反射信号を受信する受信器１３と、プロセッサ１４とを具備する。プロセッサ１４は、第１の反射信号を反射値に変換し、反射値と基準値との差分を求める。差分のうち最初に生じる著しい差分は、問題を表わし、第１の最初に生じる著しい差分の瞬間は、問題の場所を表わす。ケーブルシステム２に問題がなかった瞬間に注入された、前に注入された調査信号からの反射を含む前に受信された反射信号は、基準値に変換される。

本発明は図面及び上記記載において詳細に例示且つ説明されたが、このような例示及び説明は、例示的と見なされるべきであって限定的ではない。本発明は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態の他の変形は、請求に係る発明を実施する際に、図面、開示内容、添付の請求項を検討することにより、当業者により理解及び達成されうる。請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、「ａ」又は「ａｎ」との不定冠詞は、複数形を排除するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実が、これらの手段の組み合わせを有利に用いることができないことを示すものではない。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈するべきではない。

Claims (12)

1. ケーブルと前記ケーブルに結合される複数の負荷とを含むケーブルシステムにおける問題を検出するデバイスであって、
   前記ケーブルに、第１の調査信号を注入するインジェクタと、
   前記ケーブルから、前記第１の調査信号の第１の反射を含む第１の反射信号を受信する受信器と、
   前記ケーブルシステムにおける問題がなかった瞬間において注入されている調査信号からの反射を含む反射信号を基準値に変換する、
   前記第１の反射信号を反射値に変換する、
   前記反射値と前記基準値との差分を求める、及び
   閾値以上である、前記差分のうちの最初に生じる差分及び前記最初に生じる差分の瞬間を求めることにより前記問題の場所を求める、
   プロセッサと、
   を含む、デバイスであり、
   前記インジェクタは、前記ケーブルを介して、前記複数の負荷に給電するために給電信号を切り替えるスイッチを含み、
   当該デバイスは、前記給電信号の位相角を検出し、検出結果に応えて、前記給電信号の所定の位相角において、前記給電信号をオフに切り替えるために前記スイッチを制御するコントローラを含む、デバイス。
2. 前記インジェクタは、前記第１の調査信号の後に、前記ケーブルに、第２の調査信号を注入し、前記受信器は、前記ケーブルから、前記第２の調査信号の第２の反射を含む第２の反射信号を受信し、前記プロセッサは、前記第２の反射信号を反射値に変換する、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記プロセッサは、各反射値を各基準値と比較することによって、前記反射値と前記基準値との前記差分を求める、請求項１に記載のデバイス。
4. 前記プロセッサは、１つ以上の反射値を第１の関数に挿入して、第１の結果を計算し、１つ以上の基準値を第２の関数に挿入して、第２の結果を計算し、前記第１の結果と前記第２の結果とを互いに比較することによって、前記反射値と前記基準値との前記差分を求める、請求項１に記載のデバイス。
5. 前記プロセッサは、１つ以上の反射値及び１つ以上の基準値を第３の関数に挿入して、第３の結果を計算し、前記第３の結果を前記閾値と比較することによって、前記反射値と前記基準値との前記差分を求める、請求項１に記載のデバイス。
6. 前記インジェクタは、第１のパルス信号を生成する生成器を含み、前記第１の調査信号は、前記第１のパルス信号を含む、請求項１に記載のデバイス。
7. ０．１秒より短い第１の時間間隔の間、前記給電信号を中断するために前記スイッチを制御するコントローラを更に含む、請求項１に記載のデバイス。
8. 請求項１に記載のデバイスを含み、ケーブル、負荷及び／又は電源を更に含む、収集システム。
9. 請求項１に記載のデバイスを含み、ランプの形式の負荷を更に含む、収集システム。
10. ケーブルと前記ケーブルに結合される複数の負荷とを含むケーブルシステムにおける問題を検出する方法であって、第１の調査信号が前記ケーブルに注入され、前記第１の調査信号の第１の反射を含む第１の反射信号が、前記ケーブルから受信され、前記方法は、プロセッサによって、
    前記ケーブルシステムにおける問題がなかった瞬間において注入されている調査信号からの反射を含む反射信号を基準値に変換するステップと
    前記第１の反射信号を反射値に変換するステップと、
    前記反射値と基準値との差分を求めるステップと、
    閾値以上である、前記差分のうちの最初に生じる差分及び前記最初に生じる差分の瞬間を求めることにより前記問題の場所を求めるステップと、
    を含み、コントローラによって、
    前記ケーブルを介して、前記複数の負荷に給電するための給電信号の位相角を検出し、検出結果に応えて、前記給電信号の所定の位相角において、前記給電信号をオフにするためにスイッチを制御するステップと、
    を含む、方法。
11. 請求項１０に記載の方法のステップを前記プロセッサ及び前記コントローラに実行させるためのコンピュータプログラム。
12. 請求項１１に記載のコンピュータプログラムを記憶して含む、媒体。

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