JP7315175B2 - 融着接続装置 - Google Patents

Description

本開示は、融着接続装置に関する。
本出願は、２０１８年１２月１３日出願の日本出願第２０１８－２３３５５０号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用する。

特許文献１は、放電によって光ファイバの融着接続を行う融着接続装置を開示する。

特開２０１２－１４１３５７号公報

本開示は、融着接続装置を提供する。この融着接続装置は、放電によって光ファイバの融着接続を行う融着接続部と、現在の日時を出力するクロック部と、融着接続部の動作を制御するとともに、クロック部から出力される現在の日時と、外部から予め入力された使用可能期間とに基づいて知得される使用残期間が０以下になった場合に融着接続部の動作を停止する融着制御部と、を備える。融着制御部は、クロック部が正常であるときに単位期間あたりの放電回数を記録しておき、クロック部の異常を検知した場合、放電回数が単位期間あたりの放電回数に達した際に単位期間が経過したものとして使用残期間を判断する。

図１は、一実施形態に係る融着接続装置の外観を示す斜視図であって、風防カバーが閉じている状態の外観を示す。 図２は、一実施形態に係る融着接続装置の外観を示す斜視図であって、風防カバーが開けられて融着接続装置の内部構造が見える状態の外観を示す。 図３は、融着接続装置が備える内部システムの構成を示す機能ブロック図である。 図４は、融着制御部のハードウェア構成の例を示すブロック図である。 図５は、融着制御部の動作を示すフローチャートである。 図６は、融着制御部の動作を示すフローチャートである。

［本開示が解決しようとする課題］
光ファイバの融着接続を行う融着接続装置は、工事現場等での使用を簡便にするために、持ち運びが容易なように小型に構成されている。また、構造が複雑且つ高精度であるため、一般的に高価である。それ故に、工事現場からの盗難、或いは貸与後にそのまま返却されず持ち去られるといった問題が発生している。そこで、使用開始時（或いは貸与開始時）に使用可能期間を設定しておき、該使用可能期間が経過した際に融着接続を行えなくする（ロックする）といった機能を、融着接続装置が備えることが望まれる。その場合、融着接続装置は、使用可能期間が経過したか否かを正確に判定するため、融着接続装置の電源のオン／オフにかかわらず日時をカウントし続けるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）を備える必要がある。

しかしながら、このＲＴＣに何らかの異常が発生して正確な日時を出力できなくなると、使用可能期間が経過したか否かを判定することが不可能となり、融着接続機能をロックすることが困難となる。また、そのことを利用して、盗難等した融着接続装置のＲＴＣを故意に故障させて融着接続機能のロックを不能とすることも考えられる。なお、ＲＴＣの異常が検知された時点で融着接続機能をロックすることも考えられるが、それが単なるＲＴＣの故障に起因する場合、工期内に融着接続作業ができなくなり、使用者が大きな損害を被るおそれがある。

［本開示の効果］
本開示によれば、ＲＴＣに何らかの異常が発生した場合であっても、使用可能期間に近い期間後に融着接続機能をロックすることができる。

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る融着接続装置は、放電によって光ファイバの融着接続を行う融着接続部と、現在の日時を出力するクロック部と、融着接続部の動作を制御するとともに、クロック部から出力される現在の日時と、外部から予め入力された使用可能期間とに基づいて知得される使用残期間が０以下になった場合に融着接続部の動作を停止する融着制御部と、を備える。融着制御部は、クロック部が正常であるときに単位期間あたりの放電回数に関する情報を記録しておき、クロック部の異常を検知した場合、放電回数が単位期間あたりの放電回数に達した際に単位期間が経過したものとして使用残期間を判断する。

この融着接続装置では、現在の日時及び使用可能期間から知得される使用残期間が０以下になった場合に、融着制御部が融着接続部の動作を停止する。これにより、例えば使用開始時（或いは貸与開始時）に使用可能期間を設定しておき、該使用可能期間が経過した際に融着接続を行えなくする（ロックする）といった機能を実現することができる。更に、融着制御部は、クロック部が正常であるときに単位期間あたりの放電回数に関する情報を記録する。そして、クロック部の異常を検知した場合、融着制御部は、放電回数が単位期間あたりの放電回数に達した際に、単位期間が経過したものとして使用残期間を判断する。これにより、クロック部に何らかの異常が発生した場合であっても、使用可能期間に近い期間後に融着接続機能をロックすることができる。

上記の融着接続装置において、単位期間はＮ日間（Ｎは１以上の整数）であってもよい。光ファイバの融着接続を含む工事を施工する際、昼間に作業を行って夜間に休む（或いはその逆）といったように、１日周期で作業を進めることが多い。従って、上記の単位期間をＮ日間といった日単位で設定することにより、単位期間あたりの放電回数が安定し、使用残期間をより正確に判断することができる。

上記の融着接続装置において、融着制御部は、日時に関する信号がクロック部から出力されない場合にクロック部を異常と判定してもよい。これにより、クロック部の異常を適切に判定することができる。

上記の融着接続装置において、融着制御部は、クロック部から出力される現在の日時が予め記憶した日時よりも前である場合にクロック部を異常と判定してもよい。これにより、クロック部の異常を適切に判定することができる。

上記の融着接続装置において、融着制御部は、クロック部の異常を検知した場合、放電回数が、クロック部が正常であるときに記録された単位期間あたりの放電回数の移動平均値に達した際に、単位期間が経過したものとして使用残期間を判断してもよい。これにより、単位期間あたりの放電回数が単位期間毎に変動する場合であっても、使用残期間をより正確に判断することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る融着接続装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１及び図２は、本実施形態に係る融着接続装置１０の外観を示す斜視図である。図１は風防カバーが閉じている状態の外観を示し、図２は風防カバーが開けられて融着接続装置１０の内部構造が見える状態の外観を示す。融着接続装置１０は、放電によって光ファイバ同士を融着接続するための装置であり、図１及び図２に示すように、箱状の筐体２を備えている。筐体２の上部には、光ファイバ同士を融着するための融着接続部３と、加熱器４とが設けられている。加熱器４は、光ファイバの融着箇所に被せられるファイバ補強スリーブを加熱して収縮させる。融着接続装置１０は、モニタ５、風防カバー６、電源スイッチ７、及び接続開始スイッチ８を更に備えている。モニタ５は、筐体２の内部に配置されたカメラ（図示せず）によって撮像された光ファイバ同士の融着接続状況を表示する。風防カバー６は、融着接続部３への風の進入を防ぐ。電源スイッチ７は、使用者の操作に応じて融着接続装置１０の電源のオン／オフを切り替える為のプッシュボタンである。接続開始スイッチ８は、使用者の操作に応じて光ファイバ同士を融着するための動作を開始させるためのプッシュボタンである。

図２に示すように、融着接続部３は、一対のファイバ位置決め部３ａと、一対の放電電極３ｂと、一対の光ファイバホルダ３ｃを載置可能なホルダ載置部と、を有している。融着対象の光ファイバそれぞれは光ファイバホルダ３ｃに保持固定され、当該光ファイバホルダはそれぞれホルダ載置部に載置固定される。ファイバ位置決め部３ａは、光ファイバホルダ３ｃ同士の間に配置され、光ファイバホルダ３ｃのそれぞれに保持された光ファイバの先端部を位置決めする。放電電極３ｂは、ファイバ位置決め部３ａ同士の間に配置され、アーク放電によって光ファイバの先端同士を融着する。融着接続装置１０では、ファイバ位置決め部３ａによるファイバの位置決め処理や、放電電極３ｂによるアーク放電の各種条件等が、融着接続装置１０のメモリ等に格納されている動作ソフトウェアによって制御される。

図３は、融着接続装置１０が備える内部システムの構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、融着接続装置１０は、前述した融着接続部３に加えて、クロック部１１及び融着制御部１２を備えている。クロック部１１は、現在の日時を出力するリアルタイムクロック（ＲＴＣ、ハードウェアクロックとも呼ばれる）であって、融着接続装置１０の電源状態（オン／オフ）にかかわらず、電池からの電力のバックアップを受け、常に現在の日時をカウントし続ける。クロック部１１は、例えば集積回路（ＩＣ）によって構成され、回路基板上に実装された独立した半導体チップとして設けられている。典型的には、クロック部１１は「年」、「月」、「日」、「時」、「分」、及び「秒」の情報を電気信号として出力する。

融着制御部１２は、基本制御部１３、クロック異常検知部１４、使用残期間算出部１５、及び使用残期間推定部１６を含んで構成されている。基本制御部１３は、融着接続部３の動作を制御する。すなわち、基本制御部１３は、使用者による接続開始スイッチ８の操作を受けて、融着接続部３における光ファイバの先端同士の当接動作およびアーク放電を制御する。アーク放電の制御には、放電電圧の制御および放電タイミングの制御が含まれる。クロック異常検知部１４は、クロック部１１からの信号を入力し、クロック部１１の異常を検知する。正常なクロック部１１からは、現在の日時に関する信号が動作中、常に出力される。クロック異常検知部１４は、日時に関する信号がクロック部１１から出力されない場合に、クロック部１１を異常と判定する。或いは、日時に関する信号がクロック部１１から出力されるが、その日時が明らかに誤りである場合もある。クロック異常検知部１４は、クロック部１１から出力される日時が、予め記憶した日時（例えば製品出荷の際に設定された日時、或いは前回に電源がオフとされた日時）よりも前である場合に、クロック部１１を異常と判定してもよい。なお、これらのクロック部１１の異常判定方式は一例であって、クロック部１１の異常を検知し得る他の様々な方式を適用できる。

使用残期間算出部１５は、クロック部１１から出力される現在の日時と、外部から予め入力された使用可能期間とに基づいて、使用残期間を算出する。使用可能期間とは、使用者或いは貸与者等により予め設定される期間であって、使用可能期間を過ぎると基本制御部１３が融着接続部３の制御を停止し、融着接続部３が動作不能（ロック状態）とされる。この場合、使用者が接続開始スイッチ８を操作しても、光ファイバ同士の融着は行われない。このような機能は、盗難や持ち去り後の融着接続装置１０の本来的な機能を極度に制限するので、盗難や持ち去り自体を防ぐ効果が期待される。使用残期間が０以下になると、使用残期間算出部１５は、融着接続部３の動作を停止するための信号を基本制御部１３に出力する。或いは、使用残期間算出部１５から使用残期間に関する情報が基本制御部１３に提供され、その使用残期間が０以下である場合に、基本制御部１３が融着接続部３の動作を停止してもよい。使用残期間は、例えば日単位で設定される。使用残期間算出部１５は、算出した使用残期間を不揮発性の記憶手段（ＲＯＭ等）に記録する。なお、使用残期間が０以下であるか否かの判定は、電源スイッチ７が操作されて融着接続装置１０の電源がオン状態になる毎に、少なくとも１回行われる。

使用残期間推定部１６は、アーク放電により融着接続が行われた回数（放電回数）を取得する。放電回数は、使用者による接続開始スイッチ８の入力若しくは基本制御部１３からの信号に基づいて、使用残期間推定部１６によりカウントされる。使用残期間推定部１６は、更にクロック異常検知部１４からの出力信号を受け、クロック部１１が正常であるときには、単位期間あたりの放電回数に関する情報（例えば単位期間あたりの放電回数そのもの、或いはその移動平均値）を不揮発性の記憶手段（ＲＯＭ等）に記録する。単位期間は、例えばＮ日（Ｎは１以上の整数）であり、典型的には１日である。移動平均値は、直近の複数の単位期間にわたる移動平均値であって、単位期間が１日である場合、直近のＭ日（Ｍは２以上の整数）の移動平均値である。Ｍの値は例えば３０である。なお、製品出荷時には、単位期間あたりの放電回数の初期値が予め記録されている。

クロック異常検知部１４がクロック部１１の異常を検知した場合、使用残期間算出部１５は使用残期間を算出することができなくなる。そこで、使用残期間推定部１６は、次のようにして使用残期間を推定する。すなわち、クロック異常検知部１４がクロック部１１の異常を検知すると、使用残期間推定部１６は、放電回数を取得しつつ、記憶手段に記録された、単位期間あたりの放電回数に関する情報を参照する。そして、使用残期間推定部１６は、放電回数が、記録された単位期間あたりの放電回数（またはその移動平均値）に達した際に、単位期間が経過したものとして使用残期間を算出する。使用残期間が０以下になると、使用残期間推定部１６は、融着接続部３の動作を停止するための信号を基本制御部１３に出力する。或いは、使用残期間推定部１６から使用残期間に関する情報が基本制御部１３に提供され、その使用残期間が０以下である場合に、基本制御部１３が融着接続部３の動作を停止してもよい。なお、使用残期間が０以下であるか否かの判定は、電源スイッチ７が操作されて融着接続装置１０の電源がオン状態になる毎に、少なくとも１回行われる。

図４は、融着制御部１２のハードウェア構成の例を示すブロック図である。図４に示すように、融着制御部１２は、ＣＰＵ１２ａ、ＲＡＭ１２ｂ、ＲＯＭ１２ｃを含むコンピュータとして構成されてもよい。融着制御部１２は、ＲＯＭ１２ｃに予め記憶されたプログラムを読み込み実行しつつ、ＣＰＵ１２ａの制御のもとでＲＡＭ１２ｂ及びＲＯＭ１２ｃに対するデータの読み出し及び書き込みを行うことによって、融着制御部１２の各機能を実現することができる。融着制御部１２の動作状況は、融着接続装置１０の動作中、常にモニタ５に表示される。また、融着制御部１２は、接続開始スイッチ８と電気的に接続されており、接続開始スイッチ８からの電気信号を受ける。融着制御部１２は、使用可能期間を外部から入力するための入力装置１２ｄを更に有する。入力装置１２ｄは、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）といった有線の通信ポート、或いはＩＥＥＥ８０２．１１といった無線規格に対応する無線通信回路によって構成され得る。

図５及び図６は、融着制御部１２の動作を示すフローチャートである。電源スイッチ７が操作されて融着接続装置１０の電源がオン状態になると、まず、融着制御部１２は、クロック異常検知部１４においてクロック部１１に異常が生じているか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、クロック部１１が正常である場合（ステップＳ１：ＮＯ）、使用残期間算出部１５は、設定された使用可能期間をＲＯＭ等の記憶手段から読み出すとともに、クロック部１１から現在の日時を入力する。そして、使用残期間算出部１５は、使用可能期間と現在の日時から使用残期間を算出し、使用残期間が０以下であるか否かを判断する（ステップＳ２）。使用残期間が０以下である場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、基本制御部１３は融着接続部３の動作を停止する（ステップＳ３）。使用残期間が０より大きい場合（ステップＳ２：ＮＯ）、基本制御部１３は融着接続部３の動作を容認する。そして、使用残期間がＲＯＭ等の記憶手段に記録される（ステップＳ４）。

続いて、使用残期間推定部１６は、ＲＯＭ等の記憶手段に記録された初回日時（前の単位期間経過後、最初に融着処理が行われた日時）から単位期間が経過したか否かを判断する（ステップＳ５）。初回日時から単位期間が経過した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、使用残期間推定部１６は、その時点での当該単位期間内の累積放電回数に基づいて、記憶手段に記録された単位期間あたりの放電回数に関する情報を更新する（ステップＳ６）。例えば、単位期間あたりの放電回数に関する情報が移動平均値である場合には、当該累積放電回数を最新の単位期間あたりの放電回数として算入し、移動平均値を更新する。その後、累積放電回数を初期化する（ステップＳ７）。なお、初回日時から単位期間が経過していない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、上記のステップＳ６，Ｓ７は行わず、次のステップに進む。

使用者が接続開始スイッチ８を操作してアーク放電による融着処理が行われると（ステップＳ８）、使用残期間推定部１６は、単位期間内の累積放電回数を確認する（ステップＳ９）。単位期間内の累積放電回数が０である場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、使用残期間推定部１６は、そのときの日時を初回日時としてＲＯＭ等の記憶手段に記録する（ステップＳ１０）。ステップＳ９ののち、或いは単位期間内の累積放電回数が１以上である場合（ステップＳ９：ＮＯ）、使用残期間推定部１６は単位期間内の累積放電回数に１を加える（ステップＳ１１）。その後、再びステップＳ８に戻る。このようなステップＳ８～Ｓ１１は、電源スイッチ７が操作されて融着接続装置１０の電源がオフ状態になるまで繰り返し行われる。

一方、ステップＳ１においてクロック部１１が異常である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ＲＯＭ等の記憶手段から使用残期間推定部１６により使用残期間が読み出され、その使用残期間が０以下であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。その使用残期間が０以下である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、基本制御部１３は融着接続部３の動作を停止する（ステップＳ１３）。使用残期間が０より大きい場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、基本制御部１３は融着接続部３の動作を容認する。

使用者が接続開始スイッチ８を操作してアーク放電による融着処理が行われると（ステップＳ１４）、使用残期間推定部１６は、単位期間内の累積放電回数を確認する（ステップＳ１５）。単位期間内の累積放電回数が、ＲＯＭ等の記憶手段に記録された単位期間あたりの放電回数（またはその移動平均値）に達した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、使用残期間推定部１６は、使用残期間から１を差し引いた新たな使用残期間をＲＯＭ等の記憶手段に記録する（ステップＳ１６）とともに、単位期間内の累積放電回数を初期化する（ステップＳ１７）。単位期間内の累積放電回数が、ＲＯＭ等の記憶手段に記録された単位期間あたりの放電回数（またはその移動平均値）に達していない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、上記のステップＳ１６，Ｓ１７は行われない。その後、再びステップＳ１４に戻る。このようなステップＳ１４～Ｓ１７は、電源スイッチ７が操作されて融着接続装置１０の電源がオフ状態になるまで繰り返し行われる。

以上に説明した、本実施形態に係る融着接続装置１０によって得られる効果について説明する。この融着接続装置１０では、現在の日時及び使用可能期間から知得される使用残期間が０以下になった場合に、融着制御部１２が融着接続部３の動作を停止する。これにより、例えば使用開始時（或いは貸与開始時）に使用可能期間を設定しておき、該使用可能期間が経過した際に融着接続を行えなくする（ロックする）といった機能を実現することができる。更に、融着制御部１２は、クロック部１１が正常であるときに単位期間あたりの放電回数に関する情報を記録する。そして、クロック部１１の異常を検知した場合、融着制御部１２は、放電回数が単位期間あたりの放電回数に達した際に、単位期間が経過したものとして使用残期間を判断する。これにより、クロック部１１に何らかの異常が発生した場合であっても、使用可能期間に近い期間後に融着接続機能をロックすることができる。

なお、本実施形態の方式では、使用可能期間に正確に対応するロック処理は難しいが、使用可能期間とそれほど違わない大凡の期間（例えば単位期間が１日である場合、数日程度の誤差）でもってロック処理を行うことができる。盗難や持ち去りを防ぐためには、この程度の大まかな期間設定でも充分な効果が得られる。この融着接続装置１０を不法に取得しても近い将来に使用できなくなると一般に認識されていれば、盗難や持ち去りに価値を見いだせないからである。一方、クロック部１１が単なる故障によって異常となった場合、設定された使用可能期間が経過する前に融着接続機能をロックすると、使用者の工期に影響するおそれがある。従って、放電回数から推定される使用残期間が０以下になってから融着接続部３の動作を停止するまでの間に猶予期間（例えば単位期間が１日である場合、数日の猶予期間）を設けてもよい。

本実施形態のように、単位期間はＮ日間（Ｎは１以上の整数）であってもよい。光ファイバの融着接続を含む工事を施工する際、昼間に作業を行って夜間に休む（或いはその逆）といったように、１日周期で作業を進めることが多い。従って、上記の単位期間をＮ日間といった日単位で設定することにより、単位期間あたりの放電回数が安定し、使用残期間をより正確に判断することができる。

本実施形態のように、融着制御部１２は、日時に関する信号がクロック部１１から出力されない場合にクロック部１１を異常と判定してもよい。或いは、融着制御部１２は、クロック部１１から出力される現在の日時が予め記憶した日時よりも前である場合にクロック部１１を異常と判定してもよい。これらの一方又は双方によれば、クロック部１１の異常を適切に判定することができる。

本実施形態のように、融着制御部１２は、クロック部１１の異常を検知した場合、放電回数が、クロック部１１が正常であるときに記録された単位期間あたりの放電回数の移動平均値に達した際に、単位期間が経過したものとして使用残期間を判断してもよい。これにより、単位期間あたりの放電回数が単位期間毎に変動する場合であっても、使用残期間をより正確に判断することができる。

以上、本実施形態に係る融着接続装置について説明したが、本発明に係る融着接続装置は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形を適用することができる。

２…筐体、３…融着接続部、３ａ…ファイバ位置決め部、３ｂ…放電電極、３ｃ…光ファイバホルダ、４…加熱器、５…モニタ、６…風防カバー、７…電源スイッチ、８…接続開始スイッチ、１０…融着接続装置、１１…クロック部、１２…融着制御部、１２ａ…ＣＰＵ、１２ｂ…ＲＡＭ、１２ｃ…ＲＯＭ、１２ｄ…入力装置、１３…基本制御部、１４…クロック異常検知部、１５…使用残期間算出部、１６…使用残期間推定部。

Claims (5)

1. 放電によって光ファイバの融着接続を行う融着接続部と、
   現在の日時を出力するクロック部と、
   前記融着接続部の動作を制御するとともに、前記クロック部から出力される現在の日時と、外部から予め入力された使用可能期間とに基づいて知得される使用残期間が０以下になった場合に前記融着接続部の動作を停止する融着制御部と、
   を備え、
   前記融着制御部は、前記クロック部が正常であるときに単位期間あたりの放電回数に関する情報を記録しておき、前記クロック部の異常を検知した場合、放電回数が前記単位期間あたりの放電回数に達した際に前記単位期間が経過したものとして前記使用残期間を判断する、融着接続装置。
2. 前記単位期間はＮ日間（Ｎは１以上の整数）である、請求項１に記載の融着接続装置。
3. 前記融着制御部は、日時に関する信号が前記クロック部から出力されない場合に前記クロック部を異常と判定する、請求項１または請求項２に記載の融着接続装置。
4. 前記融着制御部は、前記クロック部から出力される日時が予め記憶した日時よりも前である場合に前記クロック部を異常と判定する、請求項１または請求項２に記載の融着接続装置。
5. 前記融着制御部は、前記クロック部の異常を検知した場合、放電回数が、前記クロック部が正常であるときに記録された前記単位期間あたりの放電回数の移動平均値に達した際に、前記単位期間が経過したものとして前記使用残期間を判断する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の融着接続装置。
   

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