JP7004583B2 - 配線異常検出装置、及び、配線異常検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、配線異常検出装置、及び、配線異常検出方法に関する。

ビルや工場に構築された照明システムや空調システムなどの通信システムでは、一対の通信線を含むケーブルにより相互に接続された複数の機器が、このケーブルを介してシリアル通信する通信方式が採用されることがある。このような通信システムの施工時には、施工者は、ケーブルの誤接続、ケーブルの断線、ケーブルの短絡などの配線異常がないことを確認することが望まれる。

現在、ケーブルの誤接続を検出する種々の技術が知られている。例えば、特許文献１には、検査対象の芯線対のうち一方の芯線に正のパルスを印加し、他方の芯線に負のパルスを印加し、他の芯線対にクロストークが生じるか否かを判別することにより、検査対象の芯線対がツイストペアであるか否かを判別する技術が記載されている。

特開２００２－７８１３０号公報

ところで、上述した通信方式では、ケーブルがループを構成するように構成されている場合、つまり、ケーブルがループ接続されている場合、シリアル通信が正常にできなくなる可能性がある。このため、施工時に、ケーブルがループ接続されていることを検出することは重要である。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、ケーブルがループ接続されていることを検出できなかった。このため、ケーブルがループ接続されていることを容易に検出する技術が望まれている。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ケーブルがループ接続されていることを容易に検出する配線異常検出装置、及び、配線異常検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る配線異常検出装置は、
複数の機器が接続されたケーブルに含まれる一対の通信線の一端間に電圧パルスを印加するパルス印加手段と、
前記一対の通信線の一端間の電圧波形を測定する波形測定手段と、
前記電圧波形における前記電圧パルスの波高値に対する、前記電圧波形における前記電圧パルスから派生した派生波の波高値の割合である波高値割合が、予め定められた割合閾値を超える場合、前記ケーブルがループ接続されていることを報知する情報であるループ接続報知情報を表示する表示手段と、を備える。

本発明では、電圧パルスの波高値に対する、電圧パルスから派生した派生波の波高値の割合である波高値割合が、予め定められた割合閾値を超える場合、ケーブルがループ接続されていることが報知される。つまり、本発明によれば、ケーブルがループ接続されていることを容易に検出することができる。

本発明の実施形態に係る配線異常検出装置が適用される通信システムの構成図 ケーブルの構成図 本発明の実施形態に係る配線異常検出装置の機能ブロック図 ループ接続がないときに測定される電圧波形を示す図 第１のループ接続がある通信システムの構成図 第１のループ接続があるときに測定される電圧波形を示す図 第２のループ接続がある通信システムの構成図 第２のループ接続があるときに測定される電圧波形を示す図 ループ接続がないときに電圧パルスに反射波が合成される様子を示す図 第１のループ接続があるときに電圧パルスに周回波が合成される様子を示す図 本発明の実施形態に係る配線異常検出装置が実行する配線異常検出処理を示すフローチャート 報知画面を示す図

本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

（実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る配線異常検出装置１００が適用される通信システム１０００について説明する。通信システム１０００は、複数の機器が一対の通信線により接続されたシステムである。一対の通信線は、一対の通信線間の電圧と一対の通信線に流れる電流とのうちの少なくとも一方により、データを送受信するためのものである。一対の通信線は、第１の電位に設定される通信線と、第２の電位に設定される通信線と、を備える。この一対の通信線には、途中で分岐するものも含まれる。

配線異常検出装置１００は、通信システム１０００が備える複数の機器間を接続する配線の異常を検知する装置である。配線の異常は、例えば、ループ接続、断線、短絡である。ここで、ループ接続は、ループを構成するように配線された接続である。配線異常検出装置１００は、一対の通信線にパルス電圧を印加して一対の通信線間の電圧波形を測定するＴＤＲ（Time Domain Reflectometry）計測により、配線の異常を検出する。配線異常検出装置１００は、一対の通信線が接続される端子１２１，１２２を備える。

配線異常検出装置１００は、ループ接続がないときに電圧パルスに上乗せされる反射波の波高値よりも、ループ接続があるときに電圧パルスに上乗せされる周回波の波高値の方が、相対的に大きいことを利用して、ループ接続を検出する。ループ接続があると、通信システム１０００の導入時に問題がなくても、通信システム１０００の導入後に問題が生じる可能性が高くなる。例えば、ループ接続がある場合、通信システム１０００の導入後に新たな機器を追加したときに、正常に機器間で通信できなくなる可能性がある。そこで、通信システム１０００の導入時に、ループ接続がないことを検証することは重要である。

図１に示すように、通信システム１０００は、制御装置２００と、機器３００と、機器４００と、機器５００と、ケーブル６１０と、ケーブル６２０と、ケーブル６３０と、を備える。制御装置２００と機器３００と機器４００と機器５００とを、適宜、機器という。各機器は、一対の通信線を介して、電圧信号又は電流信号によりシリアル通信する。通信システム１０００は、例えば、照明制御機器と複数の照明機器とを備える照明システムである。この場合、制御装置２００は照明制御機器に対応し、機器３００，４００，５００が複数の照明機器に対応する。

制御装置２００は、機器３００，４００，５００に電力を供給するとともに、機器３００，４００，５００の動作を制御する。制御装置２００は、一対の通信線間に電圧を印加することにより、機器３００，４００，５００に電力を供給する。従って、制御装置２００は、直流電源（図示せず）を備える。また、制御装置２００は、一対の通信線間に印加する電圧の極性を切り替えることにより、機器３００，４００，５００に電圧信号を送信する。また、制御装置２００は、一対の通信線間に流れる電流の有無を検出して、機器３００，４００，５００から電流信号を受信する。制御装置２００は、一対の通信線が接続される端子２０１，２０２を備える。

機器３００，４００，５００は、制御装置２００から電力の供給を受けるとともに、制御装置２００から受信した電圧信号による指示に従って動作する。機器３００，４００，５００は、一対の通信線間に印加された電圧を整流し、直流電力を得る。従って、機器３００，４００，５００は、整流回路（図示せず）を備える。また、機器３００，４００，５００は、一対の通信線間に印加された電圧の極性を検出して、制御装置２００から送信された電圧信号を受信する。また、機器３００，４００，５００は、一対の通信線間に流れる電流を制御することにより、制御装置２００に電流信号を送信する。機器３００は、一対の通信線が接続される端子３０１，３０２を備える。機器４００は、一対の通信線が接続される端子４０１，４０２を備える。機器５００は、一対の通信線が接続される端子５０１，５０２を備える。

なお、機器３００，４００，５００は、制御装置２００のみに電流信号を送信し、機器３００，４００，５００が互いに電流信号を送受信しない。また、機器３００，４００，５００は、同じタイミングで電流信号を送信しない。制御装置２００と、機器３００，４００，５００のうちの１つの機器とは、全二重通信が可能である。電圧信号と電流信号とを用いたシリアル通信の詳細は、ここでは説明を省略するが、例えば、特開平２－２１０９３５号公報に記載されている。

各機器は、ケーブル６１０，６２０，６３０により相互に接続される。具体的には、制御装置２００と機器３００とはケーブル６１０により接続され、機器３００と機器４００とはケーブル６２０により接続され、機器４００と機器５００とはケーブル６３０により接続される。このように、原則的には、各機器は、直列に接続される。

ケーブル６１０，６２０，６３０は、シリアル通信に用いられるケーブルである。本実施形態では、ケーブル６１０，６２０，６３０は、シールドが施されたツイストペアケーブル、つまり、ＳＴＰ（Shielded Twisted Pair）ケーブルである。ただし、ケーブル６１０，６２０，６３０は、シールドが施されていないツイストペアケーブル、つまり、ＵＴＰ（Unshielded Twisted Pair）ケーブルであってもよいし、平行ケーブルであってもよい。以下、図２を参照して、ケーブル６１０の構成について説明する。

ケーブル６１０は、芯線６１１と、芯線６１２と、絶縁部材６１３と、絶縁部材６１４と、シールド線６１５と、絶縁部材６１６とを備える。芯線６１１と芯線６１２とは、電力や電気信号を送信するための電線であり、例えば、銅やアルミニウムにより構成される。絶縁部材６１３は、芯線６１１を被覆する絶縁体である。絶縁部材６１４は、芯線６１２を被覆する絶縁体である。絶縁部材６１３，６１４は、例えば、塩化ビニール樹脂などにより構成される。

シールド線６１５は、芯線６１１と芯線６１２とを被覆して遮蔽する。つまり、シールド線６１５は、外部空間から放射されたノイズが芯線６１１，６１２に進入することを防止する。また、シールド線６１５は、芯線６１１，６１２から外部空間にノイズが放射されることを防止する。また、シールド線６１５は、機器のシャーシに接続され、接地される。シールド線６１５は、例えば、銅やアルミニウムにより構成される。絶縁部材６１６は、シールド線６１５を被覆する絶縁体である。

ケーブル６２０，６３０の構成は、長さを除き、基本的には、ケーブル６１０の構成と同様である。本実施形態では、ケーブル６１０の長さをＬ１とし、ケーブル６２０の長さをＬ２とし、ケーブル６３０の長さをＬ３とする。Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、例えば、数メートルから数百メートル程度の長さである。ケーブル６２０は、芯線６２１と、芯線６２２と、を備える。ケーブル６３０は、芯線６３１と、芯線６３２と、を備える。

端子２０１と端子３０１とは芯線６１１により接続され、端子２０２と端子３０２とは芯線６１２により接続される。端子３０１と端子４０１とは芯線６２１により接続され、端子３０２と端子４０２とは芯線６２２により接続される。端子４０１と端子５０１とは芯線６３１により接続され、端子４０２と端子５０２とは芯線６３２により接続される。

芯線６１１と芯線６２１と芯線６３１とは、直列に接続されて通信線６０１を構成する。芯線６１２と芯線６２２と芯線６３２とは、直列に接続されて通信線６０２を構成する。通信線６０１と通信線６０２とは、通信に用いられる一対の通信線を構成する。端子１２１と端子２０１とは、電線１１を介して接続され、端子１２２と端子２０２とは、電線１２を介して接続される。このように、本実施形態では、配線異常検出装置１００が、一対の通信線上における制御装置２００の接続部分に接続される例について説明する。本実施形態では、電線１１，１２の長さは、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に比べて十分に短く、例えば、数十センチメートル程度であるものとする。

次に、図３を参照して、配線異常検出装置１００の機能について説明する。図３に示すように、配線異常検出装置１００は、機能的には、操作受付部１０１と、パルス印加部１０２と、波形測定部１０３と、波形記憶部１０４と、位置特定部１０５と、波高値特定部１０６と、割合閾値記憶部１０７と、時間閾値記憶部１０８と、判別部１０９と、表示部１１０と、を備える。パルス印加手段は、例えば、パルス印加部１０２に対応する。波形測定手段は、例えば、波形測定部１０３に対応する。波形記憶手段は、例えば、波形記憶部１０４に対応する。位置特定手段は、例えば、位置特定部１０５に対応する。波高値特定手段は、例えば、波高値特定部１０６に対応する。表示手段は、例えば、表示部１１０に対応する。

操作受付部１０１は、ユーザから各種の操作を受け付ける。操作受付部１０１は、例えば、配線異常検出処理の開始指示とシステム構成の指定とを受け付ける。操作受付部１０１の機能は、例えば、タッチスクリーン（図示せず）、ボタン（図示せず）、マウス（図示せず）、キーボード（図示せず）の機能により実現される。

パルス印加部１０２は、ケーブル６００に含まれる一対の通信線の一端間に電圧パルスを印加する。ケーブル６００は、ケーブル６１０とケーブル６２０とケーブル６３０とを直列に接続することにより構成される。つまり、ケーブル６００は、芯線６１１と芯線６２１と芯線６３１とが直列に接続されて構成される通信線６０１と、芯線６１２と芯線６２２と芯線６３２とが直列に接続されて構成される通信線６０２とを含むケーブルである。一対の通信線の一端は、芯線６１１の端子２０１への接続部分と、芯線６１２の端子２０２への接続部分とである。一対の通信線の他端は、芯線６１１の端子５０１への接続部分と、芯線６１２の端子５０２への接続部分とである。

電圧パルスは、例えば、矩形状のパルスである。電圧パルスの振幅は、例えば、数百ｍＶから数十ｍＶ程度である。電圧パルスの振幅は、電圧パルスの波高値である。電圧パルスのパルス幅は、例えば、数μＳｅｃから数Ｓｅｃ程度である。電圧パルスのパルス幅は、電気信号が、ケーブル６００を往復する時間（以下、適宜「パルス往復時間」という。）よりも十分に長い時間に設定される。パルス印加部１０２の機能は、例えば、直流電源（図示せず）とスイッチング素子（図示せず）と制御回路（図示せず）とが協働することにより実現される。

波形測定部１０３は、一対の通信線の一端間の電圧波形を測定する。測定される電圧波形は、基本的に、電圧パルスに派生波が合成された合成波の電圧波形である。派生波は、電圧パルスに派生した波であり、電圧パルスの印加に伴って発生した波である。派生波は、反射波と周回波とを含む概念である。反射波は、電圧パルスが一対の通信線の他端において反射することにより、一対の通信線の他端において発生する波である。周回波は、ループ接続があるときに、ループ接続の分岐点において一方の分岐路に分岐し、ループを周回して他方の分岐路に戻ってくる電圧パルスである。波形測定部１０３は、測定した電圧波形を示す情報を記憶する。波形測定部１０３の機能は、例えば、Ａ／Ｄ（Analog/digital）変換器（図示せず）の機能とフラッシュメモリ（図示せず）の機能とにより実現される。

波形記憶部１０４は、第１の波形情報と第２の波形情報とを記憶する。第１の波形情報は、モデル波形に含まれる第１の部分波形を示す情報である。モデル波形は、例えば、ケーブル６００がループ接続されていない状態で一対の通信線の一端間に電圧パルスが印加されたときに一対の通信線の一端間で測定される電圧波形である。第１の部分波形は、電圧パルスの立ち上がり時のモデル電圧波形である。第２の波形情報は、モデル波形に含まれる第２の部分波形を示す情報である。第２の部分波形は、派生波の立ち上がり時のモデル電圧波形である。波形記憶部１０４の機能は、例えば、フラッシュメモリ（図示せず）の機能により実現される。

以下、図４を参照して、モデル波形と、第１の部分波形と、第２の部分波形とを説明する。図４は、図１に示すように、ループ接続がないときに測定される電圧波形、つまり、モデル波形を示すグラフである。ループ接続がないときは、一対の通信線の他端間が開放状態となる。このため、ケーブル６００を分布定数回路としてみると、一対の通信線の他端で正の反射が発生する。つまり、一対の通信線の一端間に印加された電圧パルスは、一対の通信線の他端で反射波を発生させる。この反射波は、一対の通信線の一端に戻り、電圧パルスに上乗せされる。

図４において、ｔ１１は、電圧パルスの立ち上がり時刻であり、ｔ１２は、反射波の立ち上がり時刻である。図４は、ｔ１１からｔ１２までの時間が電圧パルスの波形であり、ｔ１２以降の時間が電圧パルスに反射波が上乗せされた波形であるモデル波形を示している。ｔ１１からｔ１２までの時間の長さは、電気信号が一対の通信線を往復するのに要する時間に対応する長さ、つまり、パルス往復時間に対応する長さである。

第１の部分波形は、モデル波形のうち、電圧パルスの立ち上がり時刻を含む予め定められた時間長（以下「第１の時間長」という。）分の波形である。例えば、第１の部分波形は、モデル波形のうち、ｔ１１の２０ｎＳｅｃ前の時刻からｔ１１の３０ｎＳｅｃ後の時刻までの５０ｎＳｅｃ分の波形である。第１の部分波形は、電圧パルスの立ち上がり方のモデルを示す波形である。図４において、第１の部分波形は、モデル波形のうち、枠７０１で囲まれた部分の波形である。

第２の部分波形は、モデル波形のうち、派生波の立ち上がり時刻を含む予め定められた時間長（以下「第２の時間長」という。）分の波形である。例えば、第２の部分波形は、モデル波形のうち、ｔ１２の２０ｎＳｅｃ前の時刻からｔ１２の３０ｎＳｅｃ後の時刻までの５０ｎＳｅｃ分の波形である。第２の部分波形は、派生波の立ち上がり方のモデルを示す波形である。図４において、第２の部分波形は、モデル波形のうち、枠７０２で囲まれた部分の波形である。この派生波は、典型的には、反射波である。

ここで、電圧パルスの立ち上がり方と派生波の立ち上がり方とは、基本的に、ケーブル６００の種類や機器が備えるトランシーバ（図示せず）の種類に依存するが、ケーブル６００の長さにはあまり依存しない。従って、ケーブル６００の種類とトランシーバの種類とが不変であれば、ケーブル６００の長さが変わっても、電圧波形の測定時とモデル波形の測定時とで、電圧パルスの立ち上がり方と派生波の立ち上がり方とに差異はないはずである。

このため、測定された電圧波形において、第１の部分波形と類似する波形部分の位置から、電圧パルスの立ち上がり位置を特定することが可能となる。同様に、測定された電圧波形において、第２の部分波形と類似する波形部分の位置から、派生波の立ち上がり位置を特定することが可能となる。このため、波形記憶部１０４は、ケーブル６００の種類とトランシーバの種類との組み合わせ毎に、第１の波形情報と第２の波形情報とを記憶することが好適である。

位置特定部１０５は、第１の部分波形に基づいて第１の立ち上がり位置を特定し、第２の部分波形に基づいて第２の立ち上がり位置を特定する。第１の立ち上がり位置は、波形測定部１０３により測定された電圧波形における電圧パルスの立ち上がり位置である。第２の立ち上がり位置は、波形測定部１０３により測定された電圧波形における派生波の立ち上がり位置である。位置特定部１０５の機能は、例えば、プロセッサ（図示せず）の機能により実現される。

以下、図５を参照して、第１のループ接続について説明した後、図６を参照して、第１の立ち上がり位置と第２の立ち上がり位置とを特定する手法について説明する。図５に、第１のループ接続を有する通信システム１１００を示す。通信システム１１００は、通信システム１０００にケーブル６４０を追加したシステムである。

ケーブル６４０は、ケーブル６１０と同様の種類のケーブルであり、Ｌ２＋Ｌ３の長さを有するケーブルである。ケーブル６４０は、芯線６４１と、芯線６４２と、を備える。ここで、端子３０１と端子５０１とは芯線６４１により接続され、端子３０２と端子５０２とは芯線６４２により接続される。

このように、芯線６１１と芯線６２１と芯線６３１と芯線６４１とが直列に接続されて構成された通信線６０１の他端が、芯線６１１と芯線６２１との接続部分に接続されて、通信線６０１上にループが構成される。同様に、芯線６１２と芯線６２２と芯線６３２と芯線６４２とが直列に接続されて構成された通信線６０２の他端が、芯線６１２と芯線６２２との接続部分に接続されて、通信線６０２上にループが構成される。つまり、ケーブル６１０とケーブル６２０とケーブル６３０とケーブル６４０とが直列に接続されて構成されたケーブル６００の他端が、ケーブル６１０とケーブル６２０との接続部分に接続されて、ケーブル６００上にループが構成される。以下、図５に示すループ接続を、適宜、第１のループ接続という。

第１のループ接続がある場合、一対の通信線の他端間が開放状態とならないため、反射波は発生しない。一方、第１のループ接続がある場合、一対の通信線の一端間に印加された電圧パルスが、ケーブル６２０とケーブル６３０とケーブル６４０とにより構成されるループ（以下、適宜「第１のループ」という。）を周回して一対の通信線の一端に戻る経路ができる。つまり、第１のループ接続がある場合、一対の通信線の一端間に印加された電圧パルスは、第１のループを周回して電圧パルスに上乗せされる周回波を発生させる。

以下、図６を参照して、第１のループ接続があるときに測定される電圧波形を説明する。図６において、ｔ２１は、電圧パルスの立ち上がり時刻であり、ｔ２２は、周回波の立ち上がり時刻である。図６は、ｔ２１からｔ２２までの時間が電圧パルスの波形であり、ｔ２２以降の時間が電圧パルスに周回波が上乗せされた波形である電圧波形を示している。ｔ２１からｔ２２までの時間の長さは、一対の通信線の一端間に印加された電気信号が第１のループを周回して戻るのに要する時間に対応する長さである。

第１のループ接続がある場合、電気信号が第１のループを周回して戻るまでの経路の長さは、（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）×２である。また、ループ接続がない場合、電気信号が一対の通信線を往復するときの経路の長さも、（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）×２である。従って、ｔ２１からｔ２２までの時間の長さは、基本的に、ｔ１１からｔ１２までの時間の長さと同様である。

ここで、ケーブル６００の種類とトランシーバとが不変であれば、ループ接続がないときの電圧パルスの立ち上がり方も、第１のループ接続があるときの電圧パルスの立ち上がり方も、同様であると考えられる。従って、第１のループ接続があるときに測定された電圧波形から抽出される第１の時間長分の波形（以下、「第１の抽出波形」という。）のうち、第１の部分波形と最も類似する第１の抽出波形の抽出位置を、第１の立ち上がり位置とすることが好適である。図６において、第１の抽出波形は、測定された電圧波形のうち、枠７１１で囲まれた部分の波形である。

どのような第１の抽出波形が第１の部分波形に最も類似するとみなすのかは、適宜、調整することができる。例えば、第１の抽出波形のうち、第１の部分波形との相関係数が最も大きい第１の抽出波形を、第１の部分波形に最も類似する第１の抽出波形とみなすことができる。この場合、例えば、抽出位置の初期値を電圧波形の先頭位置にして、第１の抽出波形と第１の部分波形との相関係数を求める処理と、抽出位置をシフトする処理とを、抽出位置が電圧波形の末尾位置になるまで繰り返す。そして、相関係数が最大となる第１の抽出波形を特定し、特定した第１の抽出波形の抽出位置を第１の立ち上がり位置として特定する。

第１の部分波形及び第１の抽出波形がｎ個の要素（ｎ個の電圧値）を含む場合、相関係数は、例えば、相関係数をｒ、第１の部分波形を構成するｉ番目の要素をｘ_ｉ、第１の部分波形を構成するｉ番目の要素をｙ_ｉ、第１の部分波形を構成するｎ個の要素の平均値をｍ_ｘ、第１の部分波形を構成するｎ個の要素の平均値をｍ_ｙとして、式（１）により表すことができる。

また、ケーブル６００の種類とトランシーバの種類とが不変であれば、ループ接続がないときの反射波の立ち上がり方も、第１のループ接続があるときの周回波の立ち上がり方も、それ程変わらないと考えられる。反射波と周回波とのいずれも、基本的には、矩形状のパルス電圧に派生して発生する派生波に変わりないためである。従って、第１のループ接続があるときに測定された電圧波形から抽出される第２の時間長分の波形（以下、「第２の抽出波形」という。）のうち、第２の部分波形と最も類似する第２の抽出波形の抽出位置を、第２の立ち上がり位置とすることが好適である。図６において、第２の抽出波形は、測定された電圧波形のうち、枠７１２で囲まれた部分の波形である。

どのような第２の抽出波形が第２の部分波形に最も類似するとみなすのかは、適宜、調整することができる。例えば、第２の抽出波形のうち、第２の部分波形との相関係数が最も大きい第２の抽出波形を、第２の部分波形に最も類似する第２の抽出波形とみなすことができる。この場合、例えば、抽出位置の初期値を電圧波形の第１の立ち上がり位置にして、第２の抽出波形と第２の部分波形との相関係数を求める処理と、抽出位置をシフトする処理とを、抽出位置が電圧波形の末尾位置になるまで繰り返す。そして、相関係数が最大となる第２の抽出波形を特定し、特定した第２の抽出波形の抽出位置を第２の立ち上がり位置として特定する。相関係数の求め方は、基本的に、上述の通りである。

次に、図７を参照して、第２のループ接続について説明した後、図８を参照して、第２のループ接続があるときに測定される電圧波形について説明する。図７に、第２のループ接続を有する通信システム１２００を示す。通信システム１２００は、通信システム１０００にケーブル６５０を追加したシステムである。

ケーブル６５０は、ケーブル６１０と同様の種類のケーブルであり、Ｌ２の長さを有するケーブルである。ケーブル６５０は、芯線６５１と、芯線６５２と、を備える。ここで、端子３０１と端子４０１とは芯線６５１により接続され、端子３０２と端子４０２とは芯線６５２により接続される。

このように、芯線６１１と芯線６２１と芯線６３１とが直列に接続され、芯線６５１が芯線６２１と並列に接続されて、ループが構成された通信線６０１が構成される。同様に、芯線６１２と芯線６２２と芯線６３２とが直列に接続され、芯線６５２が芯線６２２と並列に接続されて、ループが構成された通信線６０２が構成される。つまり、ケーブル６１０とケーブル６２０とケーブル６３０とが直列に接続され、ケーブル６５０がケーブル６２０と並列に接続されて、ループが構成されたケーブル６００が構成される。以下、図７に示すループ接続を、適宜、第２のループ接続という。

第２のループ接続がある場合、一対の通信線の他端間が開放状態となるため、反射波は発生する。また、第２のループ接続がある場合、一対の通信線の一端間に印加された電圧パルスが、ケーブル６２０とケーブル６５０とにより構成されるループ（以下、適宜「第２のループ」という。）を周回して一対の通信線の一端に戻る経路ができる。つまり、第２のループ接続がある場合、一対の通信線の一端間に印加された電圧パルスは、一対の通信線の他端で発生して電圧パルスに上乗せされる反射波と、第２のループを周回して電圧パルスに上乗せされる周回波と、を発生させる。

以下、図８を参照して、第２のループ接続があるときに測定される電圧波形を説明する。図８において、ｔ３１は、電圧パルスの立ち上がり時刻であり、ｔ３２は、周回波の立ち上がり時刻である。ｔ３３は、反射波の立ち上がり時刻である。図８は、ｔ３１からｔ３２までの時間が電圧パルスの波形であり、ｔ３２からｔ３３までの時間が電圧パルスに周回波が上乗せされた波形であり、ｔ３３以降の時間が電圧パルスに周回波と反射波とが上乗せされた波形である電圧波形を示している。ｔ３１からｔ３２までの時間の長さは、一対の通信線の一端間に印加された電気信号が第２のループを周回して戻るのに要する時間に対応する長さである。一方、ｔ３１からｔ３３までの時間の長さは、一対の通信線の一端間に印加された電気信号が一対の通信線の他端で反射して戻るのに要する時間に対応する長さである。

第２のループ接続がある場合、電気信号が第２のループを周回して戻るまでの経路の長さは、（Ｌ１＋Ｌ２）×２である。一方、第２のループ接続がある場合、電気信号が一対の通信線を往復するときの経路の長さは、（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）×２である。従って、ｔ３１からｔ３２までの時間の長さは、ｔ３１からｔ３３までの時間の長さよりも短い。つまり、第２のループ接続がある場合、周回波は反射波よりも早く一対の通信線の一端に到達する。

ここで、ケーブル６００の種類とトランシーバの種類とが不変であれば、ループ接続がないときの電圧パルスの立ち上がり方も、第２のループ接続があるときの電圧パルスの立ち上がり方も、同様であると考えられる。従って、第２のループ接続があるときに測定された電圧波形から抽出される第１の抽出波形のうち、第１の部分波形と最も類似する第１の抽出波形の抽出位置を、第１の立ち上がり位置とすることが好適である。例えば、第１の抽出波形のうち、第１の部分波形との相関係数が最も大きい第１の抽出波形を、第１の部分波形に最も類似する第１の抽出波形とみなすことができる。

また、ケーブル６００の種類とトランシーバの種類とが不変であれば、ループ接続がないときの反射波の立ち上がり方も、第２のループ接続があるときの周回波の立ち上がり方も、それ程変わらないと考えられる。反射波と周回波とのいずれも、基本的には、矩形状のパルス電圧に派生して発生する派生波に変わりないためである。従って、第２のループ接続があるときに測定された電圧波形から抽出される第２の抽出波形のうち、第２の部分波形と最も類似する第２の抽出波形の抽出位置を、第２の立ち上がり位置とすることが好適である。例えば、第２の抽出波形のうち、第２の部分波形との相関係数が最も大きい第２の抽出波形を、第２の部分波形に最も類似する第２の抽出波形とみなすことができる。

波高値特定部１０６は、第１の電圧を電圧パルスの波高値として特定し、第２の電圧から第１の電圧を減じた電圧を派生波の波高値として特定する。第１の電圧は、第１の立ち上がり位置から第２の立ち上がり位置までの範囲の電圧から特定される電圧である。第１の電圧は、例えば、この範囲における平均電圧である。第２の電圧は、第２の立ち上がり位置以降の予め定められた範囲の電圧から特定される電圧である。第２の電圧は、例えば、この範囲において電圧の上昇が無くなった時点における電圧、この範囲における最大電圧、又は、この範囲における平均電圧である。

図６において、第１の電圧はＡ２であり、第２の電圧はＡ２＋Ｂ２である。この場合、電圧パルスの波高値としてＡ２が特定され、派生波の波高値としてＢ２が特定される。また、図８において、第１の電圧はＡ３であり、第２の電圧はＡ３＋Ｂ３である。この場合、電圧パルスの波高値としてＡ３が特定され、派生波の波高値としてＢ３が特定される。波高値特定部１０６の機能は、例えば、プロセッサ（図示せず）の機能により実現される。

割合閾値記憶部１０７は、割合閾値を示す情報である割合閾値情報を記憶する。割合閾値は、電圧パルスの波高値に対する派生波の波高値の割合である波高値割合の閾値である。ここで、システム構成が変わると、例えば、ケーブル６００を含む分布定数回路における容量成分が変わるため、波高値割合も変わると考えられる。このため、システム構成毎に、割合閾値を用意することが好適である。つまり、割合閾値情報は、システム構成毎に割合閾値を示す情報であることが好適である。なお、システム構成は、例えば、ケーブル６００の種類とトランシーバの種類とケーブル６００の長さとケーブル６００に接続された機器の個数とのうちの少なくとも１つにより特定される。

ここで、本願の発明者は、実験、検討、検証などを重ねた結果、後述するように、ループ接続があるときの波高値割合は、ループ接続がないときの波高値割合よりも高くなることを発見した。例えば、図４に示すモデル波形において、電圧パルスの波高値をＡ１、反射波の波高値である派生波の波高値をＢ１とすると、閾値割合は、Ｂ１／Ａ１である。一方、図６に示す電圧波形、つまり、第１のループ接続があるときに測定される電圧波形において、電圧パルスの波高値をＡ２、周回波の波高値である派生波の波高値をＢ２とすると、閾値割合は、Ｂ２／Ａ２である。また、図８に示す電圧波形、つまり、第２のループ接続があるときに測定される電圧波形において、電圧パルスの波高値をＡ３、周回波の波高値又は周回波と反射波との合成波の波高値である派生波の波高値をＢ３とすると、閾値割合は、Ｂ３／Ａ３である。

この場合、Ｂ２／Ａ２はＢ１／Ａ１よりも大きく、Ｂ３／Ａ３はＢ１／Ａ１よりも大きい。従って、閾値割合は、ループ接続がないときの波高値割合、つまり、Ｂ１／Ａ１よりも少し大きな値に設定される。例えば、Ｂ１／Ａ１が０．２５である場合、閾値割合は０．３０に設定される。このように、システム構成毎に、ループ接続がないときの波高値割合と、ループ接続があるときの波高値割合とを求め、ループ接続がないときの波高値割合とループ接続があるときの波高値割合との中間の波高値割合を、閾値割合に設定することが好適である。割合閾値記憶部１０７の機能は、例えば、フラッシュメモリ（図示せず）の機能により実現される。

時間閾値記憶部１０８は、時間閾値を示す情報である時間閾値情報を記憶する。時間閾値は、パルス往復時間の下限値である。パルス往復時間は、ケーブル６００の一端に印加された電気信号が、このケーブル６００を往復するのに要する時間である。パルス往復時間は、ケーブル６００の長さに比例する。従って、時間閾値は、ケーブル６００の長さの下限値を示す閾値でもある。なお、パルス往復時間とケーブル６００の長さとの関係は、ケーブル６００の長さ（ｍ）をＤ、真空中における光速（ｍ／ｓｅｃ）をＶｃ、パルス往復時間（ｓｅｃ）をＴｒ、ケーブル６００の実効比誘電率をεｒとして、式（２）により表すことができる。時間閾値記憶部１０８の機能は、例えば、フラッシュメモリ（図示せず）の機能により実現される。

判別部１０９は、測定された電圧波形から求められる波高値割合が、割合閾値情報により示される割合閾値を超えるか否かを判別する。この波高値割合は、測定された電圧波形における電圧パルスの波高値に対する、測定された電圧波形における電圧パルスから派生した派生波の波高値の割合である。判別部１０９は、求められた波高値割合が、割合閾値情報により示される割合閾値のうち、配線異常検出対象のシステム構成に対応する割合閾値を超えているか否かを判別する。判別部１０９の機能は、例えば、プロセッサ（図示せず）の機能により実現される。

表示部１１０は、判別部１０９により波高値割合が割合閾値を超えると判別された場合、ループ接続報知情報を表示する。ループ接続報知情報は、ケーブル６００がループ接続されていることを報知する情報である。表示部１１０の機能は、例えば、プロセッサ（図示せず）とタッチスクリーン（図示せず）とが協働することにより実現される。

ここで、判別部１０９は、波高値割合が割合閾値を超えない場合において、パルス往復時間が予め定められた時間閾値よりも短いか否かを判別する。パルス往復時間は、測定された電圧波形における第１の立ち上がり位置から第２の立ち上がり位置までの長さに対応する時間である。言い換えれば、判別部１０９は、測定された電圧波形から求められるケーブル６００の長さが、ケーブル６００の長さの下限値よりも短いか否かを判別する。なお、ケーブル６００が断線している場合、断線箇所で正の反射波が発生するため、パルス往復時間が時間閾値よりも短くなる。

ケーブル６００が断線していることは、例えば、通信線６０１と通信線６０２とのうちの少なくとも一方が断線していることを意味する。この断線は、通信線６０１又は通信線６０２を構成する、接続されるべき複数の芯線が、相互に接続されていないことも含む概念である。例えば、図１に示すように、芯線６１１と芯線６２１と芯線６３１とにより通信線６０１が構成されるべきときに、芯線６１１と芯線６２１とが接続されていない場合、通信線６０１が断線しているとみなされる。一方、表示部１１０は、判別部１０９によりパルス往復時間が時間閾値よりも短いと判別された場合、断線報知情報を表示する。断線報知情報は、ケーブル６００が断線していることを報知する情報である。

また、判別部１０９は、位置特定部１０５により第２の立ち上がり位置が特定されないか否かを判別する。第２の立ち上がり位置が特定されないことは、測定された電圧波形において電圧パルスに上乗せされた派生波が観測されないことを意味する。なお、ケーブル６００が短絡している場合、短絡箇所で負の反射波が発生するため、電圧パルスに上乗せされる派生波が観測されない。

ケーブル６００が短絡していることは、例えば、通信線６０１と通信線６０２とがいずれかの箇所において短絡していることを意味する。例えば、図１に示すように、芯線６１１と芯線６２１と芯線６３１とにより通信線６０１が構成され、芯線６１２と芯線６２２と芯線６３２とにより通信線６０２が構成されているときに、端子３０１と端子３０２との間が短絡されている場合、ケーブル６００が短絡しているとみなされる。一方、表示部１１０は、判別部１０９により第２の立ち上がり位置が特定されないと判別された場合、短絡報知情報を表示する。短絡報知情報は、ケーブル６００が短絡していることを報知する情報である。

次に、図９と図１０とを参照して、ループ接続がある場合、ループ接続がない場合に比べて、波高値割合が高くなる理由について説明する。図９と図１０とには、ケーブル６００が備える一対の通信線のうち、正の電圧が印加される一方の通信線６０１のみを示している。

まず、図９を参照して、ループ接続がない場合に測定される電圧波形が形成される様子について説明する。図９に示すように、波高値がＶ１０である電圧パルスが一対の通信線の一端間に印加されたものとする。この電圧パルスは、端子２０１から端子５０１に向かって通信線６０１を伝播する過程において減衰する。端子５０１では、電圧パルスの波高値がＶ１１であるものとする。ここで、電圧パルスが端子５０１で正の反射をすることにより、波高値がＶ１１である反射波が発生するものとする。なお、電圧パルスは、端子５０１の反射では減衰せず、全反射するものとする。

この反射波は、端子５０１から端子２０１に向かって通信線６０１を伝播する過程において減衰する。端子５０１では、反射波の波高値がＶ１２であるものとする。端子２０１では、波高値がＶ１０である電圧パルスに波高値がＶ１２である反射波が合成される。そして、端子２０１では、前半の波高値がＶ１０であり、後半の波高値がＶ１０＋Ｖ１２＝Ｖ１３である合成波の波形が電圧波形として測定される。ここで、電圧信号は、ケーブル６００を往復するときに、０．２５倍に減衰するものとする。すると、Ｖ１２＝０．２５×Ｖ１０となり、波高値割合は０．２５となる。

次に、図１０を参照して、第１のループ接続がある場合に測定される電圧波形が形成される様子について説明する。図１０に示すように、波高値がＶ１０である電圧パルスが一対の通信線の一端間に印加されたものとする。この電圧パルスは、端子２０１から端子３０１に向かって通信線６０１を伝播する過程において減衰する。端子３０１では、電圧パルスの波高値がＶ１４であるものとする。波高値がＶ１４である電圧パルスは、端子３０１において２つの経路に分岐し、分岐後の電圧パルスが反対回りでループを周回する。

つまり、一方の電圧パルスは、周回波として、端子３０１、端子５０１、端子４０１、端子３０１という経路を伝播する。他方の電圧パルスは、周回波として、端子３０１、端子４０１、端子５０１、端子３０１という経路を伝播する。２つの周回波は、ループを周回する間に減衰し、ループを周回後、波高値がＶ１５になるものとする。この場合、端子３０１に戻ってきた２つの周回波の合成波である合成周回波の波高値は、Ｖ１５＋Ｖ１５＝Ｖ１６となる。

合成周回波は、端子３０１から端子２０１に伝播する間に減衰する。合成周回波の波高値は、端子２０１においてＶ１７であるものとする。端子２０１では、波高値がＶ１０である電圧パルスに波高値がＶ１７である合成周回波が合成される。そして、端子２０１では、前半の波高値がＶ１０であり、後半の波高値がＶ１０＋Ｖ１７＝Ｖ１８である合成波の波形が電圧波形として測定される。ここで、電圧信号は、ケーブル６００を往復するときに、０．２５倍に減衰するものとする。すると、Ｖ１７＝０．５０×Ｖ１０となり、波高値割合は０．５０となる。このように、第１のループ接続があるときの波高値割合は、上述した条件では、ループ接続がないときの波高値割合の倍程度となる。

詳細な説明は省略するが、第２のループ接続があるときの波高値割合も、少なくとも、ループ接続がないときの波高値割合よりも大きくなる。なお、第２のループ接続がある場合、２つの周回波は、ループを周回する際、端子４０１において、端子５０１に向かう成分が発生すると考えられる。しかしながら、第２のループ接続におけるループの長さは、第１のループ接続におけるループの長さよりも短い。このため、第２のループ接続においてループを周回するときの減衰量は、第１のループ接続においてループを周回するときの減衰量よりも少ない。その結果、第２のループ接続があるときの波高値割合も、第１のループ接続があるときの波高値割合と同程度になり、ループ接続がないときの波高値割合の倍程度となるとも考えられる。

次に、図１１に示すフローチャートを参照して、配線異常検出装置１００が実行する配線異常検出処理について説明する。配線異常検出処理は、配線異常検出装置１００の電源が投入されると開始される。

まず、配線異常検出装置１００は、検出開始指示があるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。例えば、配線異常検出装置１００は、操作受付部１０１に対して、配線異常検出処理の開始を指示する操作がユーザによりなされたか否かを判別する。なお、ユーザは、図１に示すように、一対の通信線上における制御装置２００の接続位置に配線異常検出装置１００を接続した後に、上記操作を実行する。配線異常検出装置１００は、検出開始指示がないと判別すると（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０１に処理を戻す。

配線異常検出装置１００は、検出開始指示があると判別すると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、電圧波形の測定を開始する（ステップＳ１０２）。つまり、波形測定部１０３は、検出開始指示がなされたことに応答して、一対の通信線間の電圧波形の測定を開始する。波形測定部１０３は、電圧波形の測定を開始した後、予め定められたサンプリング周期が経過する毎に、一対の通信線間の電圧をサンプリングする。波形測定部１０３は、サンプリングにより得られた電圧値を示す情報を、フラッシュメモリ（図示せず）に記憶する。

配線異常検出装置１００は、ステップＳ１０２の処理を完了すると、電圧パルスを印加する（ステップＳ１０３）。つまり、パルス印加部１０２は、波形測定部１０３により電圧波形の測定が開始されたことに応答して、一対の通信線間に電圧パルスを印加する。配線異常検出装置１００は、ステップＳ１０３の処理を完了すると、電圧波形の測定を終了する（ステップＳ１０４）。

配線異常検出装置１００は、ステップＳ１０４の処理を完了すると、第１の立ち上がり位置を特定する（ステップＳ１０５）。つまり、位置特定部１０５は、測定された電圧波形における電圧パルスの立ち上がり位置を特定する。配線異常検出装置１００は、ステップＳ１０５の処理を完了すると、電圧パルスの波高値を特定する（ステップＳ１０６）。つまり、波高値特定部１０６は、測定された電圧波形における電圧パルスの波高値を特定する。

配線異常検出装置１００は、ステップＳ１０６の処理を完了すると、第２の立ち上がり位置を特定する（ステップＳ１０７）。つまり、位置特定部１０５は、測定された電圧波形における派生波の立ち上がり位置を特定する。配線異常検出装置１００は、ステップＳ１０７の処理を完了すると、派生波の波高値を特定する（ステップＳ１０８）。つまり、波高値特定部１０６は、測定された電圧波形における派生波の波高値を特定する。

配線異常検出装置１００は、ステップＳ１０８の処理を完了すると、派生波があるか否かを判別する（ステップＳ１０９）。例えば、判別部１０９は、第２の部分波形との相関係数が予め定められた閾値以上である抽出波形が、測定した電圧波形から抽出されたか否かを判別する。配線異常検出装置１００は、派生波がないと判別すると（ステップＳ１０９：ＮＯ）、短絡報知情報を表示する（ステップＳ１１０）。つまり、表示部１１０は、図１２に示すような報知画面において、ケーブルが短絡されている可能性がある旨を報知する。

図１２に示す画面８００は、報知画面の一例である。画面８００は、枠８１０で囲まれた領域と、枠８２０で囲まれた領域と、を備える。枠８１０で囲まれた領域内には、例えば、概略メッセージ、つまり、配線の異常が検出された旨のメッセージが表示される。枠８２０で囲まれた領域内には、例えば、詳細メッセージが表示される。報知画面で短絡報知情報を表示する場合、枠８２０で囲まれた領域内には、ケーブル６００が短絡されている可能性がある旨のメッセージと、ケーブル６００の短絡のチェックを促す旨のメッセージとが表示される。配線異常検出装置１００は、ステップＳ１１０の処理を完了すると、ステップＳ１０１に処理を戻す。

配線異常検出装置１００は、派生波があると判別すると（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、波高値割合を算出し（ステップＳ１１１）、波高値割合が異常閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１１２）。つまり、判別部１０９は、何らかの異常があるとみなせる程、波高値割合が高いか否かを判別する。異常閾値は、例えば、１から３程度の値にすることができる。本実施形態では、異常閾値は、１．２であるものとする。

配線異常検出装置１００は、波高値割合が異常閾値以上であると判別すると（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、配線異常報知情報を表示する（ステップＳ１１３）。つまり、表示部１１０は、図１２に示すような報知画面において、何らかの異常がある可能性がある旨を報知する。この場合、枠８２０で囲まれた領域内には、例えば、配線に何らかの異常がある可能性がある旨のメッセージと、ケーブル６００のチェックを促す旨のメッセージとが表示される。配線異常検出装置１００は、ステップＳ１１３の処理を完了すると、ステップＳ１０１に処理を戻す。

配線異常検出装置１００は、波高値割合が異常閾値以上でないと判別すると（ステップＳ１１２：ＮＯ）、波高値割合が割合閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１１４）。つまり、判別部１０９は、ループ接続されているとみなせる程、波高値割合が高いか否かを判別する。割合閾値は、例えば、０．１から１．０程度の値にすることができる。本実施形態では、割合閾値は、０．３であるものとする。

配線異常検出装置１００は、波高値割合が割合閾値以上であると判別すると（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、ループ接続報知情報を表示する（ステップＳ１１５）。つまり、表示部１１０は、図１２に示すような報知画面において、ループ接続されている可能性がある旨を報知する。この場合、枠８２０で囲まれた領域内には、例えば、ケーブル６００がループ接続されている可能性がある旨のメッセージと、ケーブル６００の接続関係のチェックを促す旨のメッセージとが表示される。配線異常検出装置１００は、ステップＳ１１５の処理を完了すると、ステップＳ１０１に処理を戻す。

配線異常検出装置１００は、波高値割合が割合閾値以上でないと判別すると（ステップＳ１１４：ＮＯ）、パルス往復時間を算出し（ステップＳ１１６）、パルス往復時間が時間閾値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１１７）。つまり、判別部１０９は、ケーブル６００が断線しているとみなせる程、パルス往復時間が短いか否かを判別する。なお、時間閾値は、例えば、想定されるパルス往復時間の５０％から９０％程度の値にすることができる。本実施形態では、時間閾値は、想定されるパルス往復時間の８０％であるものとする。

配線異常検出装置１００は、パルス往復時間が時間閾値以下であると判別すると（ステップＳ１１７：ＹＥＳ）、断線報知情報を表示する（ステップＳ１１８）。つまり、表示部１１０は、図１２に示すような報知画面において、ケーブル６００が断線している可能性がある旨を報知する。この場合、枠８２０で囲まれた領域内には、例えば、ケーブル６００が断線している可能性がある旨のメッセージと、ケーブル６００の断線のチェックを促す旨のメッセージとが表示される。配線異常検出装置１００は、ステップＳ１１８の処理を完了すると、ステップＳ１０１に処理を戻す。

配線異常検出装置１００は、パルス往復時間が時間閾値以下でないと判別すると（ステップＳ１１７：ＮＯ）、配線正常報知情報を表示する（ステップＳ１１９）。つまり、表示部１１０は、図１２に示すような報知画面において、配線が正常である旨を報知する。この場合、枠８１０で囲まれた領域内には、例えば、配線が正常である旨のメッセージが表示される。なお、枠８２０で囲まれた領域内には、何も表示されない。配線異常検出装置１００は、ステップＳ１１９の処理を完了すると、ステップＳ１０１に処理を戻す。

以上説明したように、本実施形態では、電圧パルスの波高値に対する、電圧パルスから派生した派生波の波高値の割合である波高値割合が、予め定められた割合閾値を超える場合、ケーブル６００がループ接続されていることが報知される。つまり、本実施形態によれば、ケーブル６００がループ接続されていることを検出することができる。

また、本実施形態では、電圧パルスの立ち上がり時のモデル電圧波形である第１の部分モデル波形に基づいて、測定された電圧波形における電圧パルスの立ち上がり位置が特定され、派生波の立ち上がり時のモデル電圧波形である第２の部分モデル波形に基づいて、測定された電圧波形における派生波の立ち上がり位置が特定される。従って、本実施形態によれば、電圧パルスの波高値と派生波の波高値とを求めるために重要な、電圧パルスの立ち上がり位置と派生パルスの立ち上がり位置とを正確に求めることができる。その結果、本実施形態によれば、ループ接続の有無を精度高く検出することができる。

また、本実施形態では、波高値割合が割合閾値を超えない場合において、パルス往復時間が時間閾値よりも短い場合、ケーブル６００が断線していることが報知される。従って、本実施形態によれば、ループ接続と断線とを適切に区別して、報知することができる。なお、パルス往復時間が時間閾値よりも短いことのみを条件にケーブル６００が断線していると判別すると、ループ接続に起因してパルス往復時間が時間閾値よりも短くなった場合にも、断線である旨が誤って報知される可能性がある。本実施形態では、このような誤りを排除することができる。

また、本実施形態では、第２の立ち上がり位置が特定されない場合、ケーブル６００が短絡していることが報知される。つまり、本実施形態によれば、ケーブル６００がループ接続されていることに加え、ケーブル６００が短絡していることも検出することができる。

（変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。本発明において、上記実施形態において説明した構成、機能、動作のどの部分を採用するのかは任意である。また、本発明において、上述した構成、機能、動作のほか、更なる構成、機能、動作が採用されてもよい。

例えば、実施形態では、波高値割合が異常閾値以上である場合、ループ接続があると判別されず、何らかの異常があると判別される例について説明した。本発明において、異常閾値による判別はなくてもよい。この場合、波高値割合が割合閾値以上である場合、ループ接続があると判別される。また、本発明において、短絡の報知や断線の報知はされなくてもよい。

実施形態では、機器３００，４００，５００が照明機器である例について説明した。機器３００，４００，５００は、照明機器に限定されず、照度センサ又は人感センサであってもよい。また、通信システム１０００は、照明システムに限定されず、他の通信システムであってもよい。例えば、通信システム１０００は、室外機として機能する制御装置２００と、複数の室内機として機能する機器３００，４００，５００とが、相互に通信する空調システムであってもよい。

実施形態では、基本的に、ケーブル６１０とケーブル６２０とケーブル６３０とが直列に接続されてケーブル６００が構成される例について説明した。ケーブル６００は、一直線状に構成されたケーブルである必要はなく、途中で分岐されていてもよい。例えば、ケーブル６１０に対して、ケーブル６２０とケーブル６３０とが並列に接続されていてもよい。かかる場合でも、ループ接続がある場合、ループ接続がない場合に比べ、波高値割合が高くなると考えられる。

実施形態では、ケーブル６１０，６２０，６３０が２本の芯線を含む例について説明した。本発明において、ケーブル６１０，６２０，６３０に含まれる芯線の本数は３本以上であってもよい。この場合、３本以上の芯線から選択される２本の芯線を上述した一対の通信線を構成する芯線とみなして、上述した配線異常検出処理を実行することができる。

本発明に係る配線異常検出装置１００の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末装置に適用することで、当該パーソナルコンピュータ等を本発明に係る配線異常検出装置１００として機能させることも可能である。また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネットなどの通信ネットワークを介して配布してもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本発明は、複数の機器が一対の通信線を介して通信する通信システムに適用可能である。

１１，１２ 電線、１００ 配線異常検出装置、１０１ 操作受付部、１０２ パルス印加部、１０３ 波形測定部、１０４ 波形記憶部、１０５ 位置特定部、１０６ 波高値特定部、１０７ 割合閾値記憶部、１０８ 時間閾値記憶部、１０９ 判別部、１１０ 表示部、１２１，１２２，２０１，２０２，３０１，３０２，４０１，４０２，５０１，５０２ 端子、２００ 制御装置、３００，４００，５００ 機器、６００，６１０，６２０，６３０，６４０，６５０ ケーブル、６０１，６０２ 通信線、６１１，６１２，６２１，６２２，６３１，６３２，６４１，６４２，６５１，６５２ 芯線、６１３，６１４，６１６ 絶縁部材、６１５ シールド線、７０１，７０２，７１１，７１２，８１０，８２０ 枠、８００ 画面、１０００，１１００，１２００ 通信システム

Claims (5)

1. 複数の機器が接続されたケーブルに含まれる一対の通信線の一端間に電圧パルスを印加するパルス印加手段と、
   前記一対の通信線の一端間の電圧波形を測定する波形測定手段と、
   前記電圧波形における前記電圧パルスの波高値に対する、前記電圧波形における前記電圧パルスから派生した派生波の波高値の割合である波高値割合が、予め定められた割合閾値を超える場合、前記ケーブルがループ接続されていることを報知する情報であるループ接続報知情報を表示する表示手段と、を備える、
   配線異常検出装置。
2. 前記電圧パルスの立ち上がり時のモデル電圧波形である第１の部分波形を示す情報である第１の波形情報と、前記派生波の立ち上がり時のモデル電圧波形である第２の部分波形を示す情報である第２の波形情報と、を記憶する波形記憶手段と、
   前記第１の部分波形に基づいて、前記電圧波形における前記電圧パルスの立ち上がり位置である第１の立ち上がり位置を特定し、前記第２の部分波形に基づいて、前記電圧波形における前記派生波の立ち上がり位置である第２の立ち上がり位置を特定する位置特定手段と、
   前記第１の立ち上がり位置から前記第２の立ち上がり位置までの範囲の電圧から特定される第１の電圧を前記電圧パルスの波高値として特定し、前記第２の立ち上がり位置以降の予め定められた範囲の電圧から特定される第２の電圧から前記第１の電圧を減じた電圧を前記派生波の波高値として特定する波高値特定手段と、を更に備える、
   請求項１に記載の配線異常検出装置。
3. 前記表示手段は、前記波高値割合が前記割合閾値を超えない場合において、前記第１の立ち上がり位置から前記第２の立ち上がり位置までの長さに対応する時間が、予め定められた時間閾値よりも短い場合、前記ケーブルが断線していることを報知する情報である断線報知情報を表示する、
   請求項２に記載の配線異常検出装置。
4. 前記表示手段は、前記位置特定手段により前記第２の立ち上がり位置が特定されない場合、前記ケーブルが短絡されていることを報知する情報である短絡報知情報を表示する、
   請求項２又は３に記載の配線異常検出装置。
5. 複数の機器が接続されたケーブルに含まれる一対の通信線の一端間に電圧パルスを印加し、
   前記一対の通信線の一端間の電圧波形を測定し、
   前記電圧波形における前記電圧パルスの波高値に対する、前記電圧波形における前記電圧パルスから派生した派生波の波高値の割合である波高値割合が、予め定められた割合閾値を超える場合、前記ケーブルがループ接続されていると判別する、
   配線異常検出方法。

Images