ケーブル診断装置およびケーブル診断方法
【課題】パルス電気信号の伝播速度が異なるケーブル区間を有していても、ケーブルの診断を高精度に行うことができるようにする。
【解決手段】診断対象のケーブル経路３において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する設定手段と、前記ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性と、前記区間ごとに設定さされた伝播速度とから、前記ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する推定手段とを有するケーブル診断装置。
【解決手段】診断対象のケーブル経路３において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する設定手段と、前記ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性と、前記区間ごとに設定さされた伝播速度とから、前記ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する推定手段とを有するケーブル診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断対象のケーブル経路内における不具合箇所の位置を診断することができるケーブル診断装置およびケーブル診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブル内での不具合箇所を診断することは、ケーブルの品質を保証するために重要である。従来から、給電ケーブルの保守管理の分野では、ケーブルの不具合箇所を診断するために、下記特許文献１に示すように、ＴＤＲ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｒｅｃｔｏｍｅｔｒｙ：時間領域反射）法という手法が用いられている。このＴＤＲ法では、検査対象のケーブルにパルス電気信号が送信される。そして、ケーブルに送信されたパルス電気信号がケーブル内の不具合箇所で反射されて戻ってくるまでの所要時間が求められる。この所要時間に対してパルス電気信号の伝播速度を乗じることによって、不具合箇所の位置を推定することができる。
【特許文献１】特開平１−１５２３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のＴＤＲ法は、診断対象のケーブル経路においてパルス電気信号の伝播速度が変化しないことを前提としている。したがって、診断対象のケーブル経路内にパルス電気信号の伝播速度が異なる区間が存在するような複雑な系に適用する場合、印加したパルス電気信号の伝播速度が変動することによって、パルス電気信号がケーブル内の不具合箇所で反射されて戻ってくるまでの所要時間も変動し、不具合箇所の位置を正確に推定することができないという問題点があった。
【０００４】
たとえば、従来のＴＤＲ法は、車両に敷設されたハーネス内の不具合箇所の診断に適用することが困難である。車両のハーネスは、ＩＧ（イグニッション電源）、ＡＣＣ（アクセサリ電源）、およびＣＡＮ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスなどの車両を構成する要素に信号を伝達する複数のケーブルの束であり、ケーブル経路を構成している。車両のハーネスにＴＤＲ法を用いた場合、ケーブル間での相互作用などによってケーブル経路上でインピーダンスが大きく異なる区間があり、印加したパルス電気信号の伝播速度が変動する。したがって、反射パルスが帰って来るまでの時間も変動し、不具合箇所の位置を正確に推定することが困難である。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、パルス電気信号の伝播速度が異なる区間が存在するような複雑な系においても、ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することができるケーブル診断装置およびケーブル診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００７】
本発明のケーブル診断装置は、診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する設定手段と、前記ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性の測定結果と、前記区間ごとに設定された伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定する推定手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明のケーブル診断方法は、診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する段階と、前記ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性の測定結果と、前記区間ごとに設定された伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定する段階と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のケーブル診断装置およびケーブル診断方法によれば、診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定し、複数の区間ごとに設定された伝播速度を用いて不具合箇所の位置を推定するので、パルス電気信号の伝播速度が異なる区間が存在するような複雑な系であっても、不具合箇所の位置を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態のケーブル診断装置およびケーブル診断方法について説明する。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態では、車両に敷設されたハーネスにケーブル診断装置を適用した場合を例にとって説明する。図１は、本実施形態のケーブル診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１２】
本実施形態のケーブル診断装置は、図１に示すとおり、装置本体１と、この装置本体１に対して通信可能に接続されたパルス送受信機２とを備え、診断対象のケーブル経路３を診断する装置である。
【００１３】
本実施形態のケーブル診断装置は、ケーブル経路３内にパルス送受信機２からパルス電気信号を送信し、ケーブル経路３内で反射され戻ってきたパルス電気信号をパルス送受信機２が受信した結果をもとに、装置本体１でケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する。
【００１４】
本実施形態の診断対象のケーブル経路３は、車両のハーネスである。車両のハーネスは複数のケーブルの分岐を有し、複数のケーブルは各車両を構成する要素に接続されている。また、車両のハーネス上をパルス電気信号が伝播する速度（以下、「伝播速度」と称する）は、ケーブルのインピーダンスが異なる区間ごとで相違する。したがって、本実施形態のケーブル経路３の区間は、たとえば、ケーブルのインピーダンスは束ねたケーブルの本数およびサイズなどによって変化するため、ケーブルが分岐してケーブルの本数が変わる箇所（以下、「分岐点」と称する）から分岐点、または、分岐点からケーブルと車両を構成する要素とが接続される箇所（以下、「接続点」と称する）とする。
【００１５】
パルス送受信機２は、パルス電気信号を診断対象のケーブル経路３に送信（注入）するパルス発生器２１、および診断対象のケーブル経路３における種々のパルス電気信号を受信することができるパルス受信機２２を備える。
【００１６】
パルス発生器２１は、たとえば数十ＭＨｚの高周波であるパルス電気信号を発生するものであって、発生したパルス電気信号を診断対象ケーブル経路３に送信するものである。パルス発生器２１から診断対象のケーブル経路３への送信はカップリングコンデンサ（図示せず）を介して行われ、パルス発生器２１からケーブル経路３にカップリングコンデンサを直列に接続することによって、ケーブル経路３からの直流電流がパルス発生器２１に流れ込まないようにする。
【００１７】
パルス受信機２２は、高周波ＣＴ（電流トランス）を介して（図示せず）送信した診断対象のケーブル経路３からの反射したパルス電気信号を受信するものである。高周波ＣＴは、診断対象のケーブル経路３内で反射されたパルス電気信号を受信するためのものであり、一般的な高周波ＣＴと同じであるので、詳しい説明を省略する。
【００１８】
なお、パルス発生器２１およびパルス受信機２２は、パルス送受信機２として一体の装置に限られず、それぞれのパルス発生器２１およびパルス受信機２２の装置を用いて診断対象ケーブル３を診断することもできる。
【００１９】
装置本体１は、たとえば、パーソナルコンピュータおよびエンジニアリングワークステーションなどのコンピュータであり、マイクロプロセッサからなるＣＰＵ（中央演算処理装置）１１、ＣＰＵ１１にバス結合されたＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ハードディスク１４、表示部１５、入力部１６、およびインターフェイス１７などの構成要素を備えている。
【００２０】
ＣＰＵ１１は、コンピュータの中で各装置の制御やデータの計算・加工を行なう中枢部分である。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記憶されたプログラムを実行する装置で、ＲＡＭ１３、ハードディスク１４、または入力部１６からデータを受け取り、演算・加工した上で、表示部１５またはハードディスク１４に出力する。ＲＯＭ１２は、一度書き込まれた情報を読み出すための記憶装置であり、たとえば、システムプログラムなどのプログラムが格納される。ＲＡＭ１３は、半導体素子を利用した記憶装置であり、たとえば、ＣＰＵ１１が実行する処理のためのデータの一時記憶などに使用される。ハードディスク１４は、外部記憶装置である。表示部１５は、たとえば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどの表示装置である。入力部１６は、たとえば、キーボード、およびマウスなどのポインティングディバイスである。インターフェイスは、二つのものの間に立って、情報のやり取りを仲介するものであり、たとえば、装置本体１とパルス送受信機２とを通信可能に接続する。
【００２１】
次に、図２を参照しつつ、装置本体１のケーブル診断の処理を実行する各部について詳細に説明する。装置本体１は、ケーブル診断の処理を実行する各部として、伝播速度設定部１１１、送信受信タイミング制御部１１２、波形差分比較部１１３、ケーブル結線診断部１１４、所要時間算出部１１５、および推定部１１６を有し、ＣＰＵ１１がその役割を担う。
【００２２】
伝播速度設定部１１１は、診断対象のケーブル経路３において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する設定手段として機能する。伝播速度設定部１１１は、たとえば、インピーダンスが互いに異なる区間ごとに伝播速度を設定する。上述のとおり、ケーブルのインピーダンスは束ねたケーブルの本数によって異なるので、各区間において並行して敷設されるケーブルの本数に応じて伝播速度を設定することもできる。この場合には、たとえば、伝播速度設定部１１１は、並行して敷設されるケーブルの本数と伝播速度との関係を示すテーブルを有し、当該テーブルに基づいて、ケーブルの本数に応じた伝播速度を設定する。また、伝播速度設定部１１２は、入力部１６から入力された結果に応じて、複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定することもできる。なお、伝播速度を設定する前提として、診断対象のケーブル経路３のケーブルの本数などのデータを、たとえば、予め装置本体１にＣＡＤから読み込み設定する。
【００２３】
送信受信タイミング制御部１１２は、ＴＤＲ法によりパルス電気信号を送信してから反射されたパルス電気信号を受信するまでの時間を測定するために、パルス送受信機２、およびＲＡＭ（データ収集部）１３にタイミング信号を出力する。タイミング信号を受信したパルス送受信機２は、ケーブル経路３に向けてパルス電気信号を送信する。また、データ収集部１３は、ケーブル経路３に送信されたパルス電気信号（以下、「送信波」と称する）がケーブル経路３内で反射されて生じたパルス電気信号（以下、「反射波」と称する）を送信受信タイミング制御部１１２のタイミング信号に基づいて記憶するデータ収集手段として機能する。
【００２４】
波形差分比較部１１３は、ＲＡＭ（データ収集部）１３に記憶された反射波と基準反射波との差分を抽出するものである。基準反射波とは、診断対象のケーブル経路３に不具合箇所がなく、ケーブル経路３が正常な状態でパルス電気信号を送信したときに得られる反射波であり、予め装置本体１のＲＡＭ１３またはハードディスク１４に記憶させておくものである。具体的な反射波と基準反射波との差分の抽出方法は、後述する。
【００２５】
ケーブル結線診断部１１４は、不具合箇所の有無を判定する判定手段として機能する。ケーブル結線診断部１１４は、波形差分比較部１１３の反射波と基準反射波との差分の抽出結果によって、所定の差分が生じなかった場合、換言すれば、反射波と基準反射波とが所定の範囲内で一致し、ケーブル経路３が正常であると判定した場合に、正常である旨をディスプレイ１４など出力装置に表示させる。また、波形差分比較部１１３の反射波と基準反射波との差分の抽出結果によって、差分が生じた場合、ケーブル結線診断部１１４は不具合箇所がある旨をディスプレイなど出力装置に表示させ、および／または所要時間算出部１１５および推定部１１６がケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する。
【００２６】
所要時間算出部１１５は、パルス電気信号がケーブル経路３に送信されてケーブル経路３内の不具合箇所で戻ってくるまでの所要時間を反射特性として算出する算出手段として機能する。所要時間算出部１１５は、波形差分比較部１１３で反射波と基準反射波との差分を抽出し、差分が生じた場合、パルス電気信号を送信した時間から反射波と基準反射波との差分が現れ始める時間までの所要時間を算出する。なお、所要時間は、不具合箇所でパルス電気信号が反射され戻ってきた時間、すなわち、注入点と不具合箇所とのパルス電気信号がケーブルを伝播する往復時間である。
【００２７】
推定部１１６は、ケーブル経路３内に送信されたパルス電気信号の反射特性の測定結果と、区間ごとに設定された伝播速度とから、ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する推定手段として機能する。すなわち、推定部１１６は、所要時間算出部１１５で算出された所要時間と、伝播速度設定部１１１で区間ごとに設定された伝播速度とから、ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する。推定部１１６は、距離補正算出部１１６１および不具合箇所位置推定部１１６２から構成さる。
【００２８】
距離補正算出部１１６１は、伝播速度設定部１１１で区間ごとに設定された伝播速度と、所要時間算出部１１５で算出された所要時間とによって、パルス電気信号の注入点から不具合箇所までの距離Ｌを算出する。なお、距離Ｌを算出する方法は、後述する。
【００２９】
不具合箇所位置推定部１１６２は、距離補正算出部１１６１で算出されたパルス電気信号の注入点から不具合箇所までの距離Ｌによって、診断対象のケーブル経路３上での不具合箇所の位置を推定することができる。
【００３０】
そして、ＣＰＵ１１は、不具合箇所位置推定部１１６２の処理結果および／またはケーブル結線診断部１１４の判定結果を不具合箇所の位置を表示部（ディスプレイ）１５に表示させる。すなわち、表示部１５は、ケーブル経路３に対応する図上に、不具合箇所の位置を表示する表示手段として機能する。
【００３１】
以上のように本実施形態のケーブル診断装置は構成される。
【００３２】
次に、図３および図４に示すフローチャートおよび図に基づいて、本実施形態のケーブル診断方法を説明する。以下の処理は、ＣＰＵ１１が主として実行する。図３は、本実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。図４は、本実施形態の車両のハーネスで構成されるケーブル経路３の概略図である。
【００３３】
まず、診断対象のケーブル経路３の回路データを取得する（ステップＳ１）。この回路データは、たとえば、インターフェイス１７を介して外部から入力される。入力される回路データは、たとえば、ＩＧ、ＡＣＣ、およびＣＡＮバスなどの車両を構成する要素、区間ごとのケーブルの本数、ケーブル一本あたりの太さ（サイズ）、分岐点、接続点、分岐点から分岐点までの区間ごとの距離、分岐点から接続点までの区間ごとの距離などのデータを含む。本実施形態において、ケーブル経路３は、たとえば、図４に示されるケーブル経路であって、ケーブル経路３のデータとして、区間ごとの距離をそれぞれＬ１〜Ｌ１４、およびケーブルの分岐点またはケーブルと機器との接続点をそれぞれＰ１〜Ｐ１４とする。また、束ねたケーブルの本数、ケーブルのサイズの違いによって、メインハーネスＨ１と、ボディハーネスＨ２と、分岐ハーネスＨ３とに分けられる。
【００３４】
次いで、診断対象のケーブル経路３における各区間別にパルス電気信号の伝播速度を設定する。（ステップＳ２）。なお、本実施形態において伝播速度は、図４および図５に示すように、メインハーネスＨ１に該当する区間の伝播速度はＶ１、ボディハーネスＨ２に該当する区間の伝播速度はＶ２、分岐ハーネスＨ３に該当する区間の伝播速度はＶ３とハーネスごとに設定する。図５は、ハーネス束本数とパルス伝播速度比との関係を示し、実験により求めたものである。本実施形態では、ケーブル経路３の本数などのデータをＣＡＤによって読み込み設定した場合、たとえば、ケーブルの本数と伝播速度との関係を示すテーブルを予め用意し、ケーブル経路３の各区間の本数に対応する伝播速度を自動的に設定する。なお、伝播速度は、実験により求めて設定する場合に限らず、パルス電気信号の特性およびケーブルの抵抗などのインピーダンスを考慮して一般的な理論式で求めて設定することもできる。
【００３５】
次いで、パルス送受信機２からパルス電気信号をケーブル経路３に送信する注入点の位置情報を取得する（ステップＳ３）。注入点の位置情報の取得は、利用者がケーブル経路３のパルス電気信号を送信する注入点を決定し、入力部１６によってＲＡＭ１３に設定し、設定した注入点の位置情報をＣＰＵ１１が取得するものである。本実施形態においては、図４に示すように、注入点をＰ１に設定する。なお、注入点は、ケーブル経路３内のどこに設定してもよいが、望ましくは、分岐点または接続点などケーブル診断装置がケーブル経路３に接続しやすい箇所に設定する。
【００３６】
次いで、ケーブル経路３にパルス電気信号を送信してから、ケーブル経路３内でパルス電気信号が反射され戻ってくるまでの所要時間を算出する（ステップＳ４）。所要時間の算出は、具体的には、図６に示すフローチャートにしたがって実行する。所要時間の算出は、まず、パルス送受信機２に対して高周波パルスの印加を指令する（ステップＳ４１）。次いで、パルス送受信機２からケーブル経路３に向けてパルス電気信号が送信され、ケーブル経路３内で反射し戻ってきた反射波のデータをパルス送受信機２を介して取得する（ステップＳ４２）。次いで、反射波のデータをＲＡＭ（データ収集部）１３に保存（記憶）する（ステップＳ４３）。次いで、パルス電気信号の送信回数をカウントするカウンタＮの値を１だけ進め（ステップＳ４４）、カウンタの値が予めＣＰＵ１１またはパルス送受信機２で設定されているＮＭＡＸになるまで、ステップＳ４１〜ステップＳ４４の処理が繰り返される（ステップＳ４５：ＮＯ）。次いで、反射波のデータがＮＭＡＸ個分保存された後（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、保存されたＮＭＡＸ回分の反射波のデータに基づいて反射波の平均化処理を実行する（ステップＳ４６）。次いで、その平均化処理された反射波と、予めケーブル経路３に設定された基準反射波とを比較する（ステップＳ４７）。次いで、パルス送受信機２がケーブル経路３にパルス電気信号を送信してから反射波と基準反射波との差分が現れ始めた時間までを所要時間として算出する（ステップＳ４８）。
【００３７】
ここで、図７を参照しつつ、具体的な反射波と基準反射波との差分の抽出方法について述べる。反射波と基準反射波との差分が現れ始めた時間は、たとえば、反射波と基準反射波とのパルス電気信号の値の大きさを比較し、ある所定の値の差分が生じたときの時間とする。したがって、パルス電気信号（入力波）を注入点Ｐ１から送信した時間から、差分が現れ始めた時間までの所要時間Ｔを求めることができる。すなわち、パルス電気信号は、注入点Ｐ１からケーブル経路３内の不具合箇所の位置で反射して注入点Ｐ１に戻ってくるので、求めた所要時間Ｔの半分の時間が注入点Ｐ１から不具合箇所の位置までにパルス電気信号がケーブルを伝播するのに要する時間（以下、「到達時間」と称する）Ｔｒである。なお、到達時間Ｔｒは、所要時間Ｔの半分の時間に限られず、所定の誤差も含めて調整して用いることができる。また、反射波と基準反射波との差分の抽出結果によって、所定の差分が生じなかった場合、正常である旨をディスプレイなど出力装置に表示する。したがって、実際の車両のハーネスでは、電源、アース、またはＣＡＮバスなどのハーネス上に複数の電子ユニットやセンサが接続されており、このような車両のハーネス回路において、上記で診断した結果、異常がない場合や、対象とする車両ハーネス回路上の電子ユニットの結線が正常であると判断することができる。
【００３８】
図３に戻り、上述のように所要時間Ｔが算出されると、所要時間Ｔから到達時間Ｔｒも算出され、到達時間Ｔｒと区間ごとに設定された伝播速度とから、注入点から不具合箇所までの距離Ｌを算出する（ステップＳ５）。
【００３９】
ここで、距離Ｌの算出方法の一例を、図８および図９を参照しつつ、説明する。図８は、距離Ｌの算出方法を説明するためのケーブル経路の概略図であり、注入点Ｐ１から分岐点Ｐ２までの区間の距離をＬ[１]、伝播速度をＶ[１]、分岐点Ｐ２から分岐点Ｐ３までの区間の距離をＬ[２]、伝播速度をＶ[２]、分岐点Ｐ２から接続点Ｐ４までの区間の距離をＬ[３]、伝播速度をＶ[３]とする。図９は、注入点Ｐ１から不具合箇所までの距離Ｌの算出方法を示すフローチャート図である。
【００４０】
まず、注入点から接続点までの一つの経路を選択する（ステップＳ５０）。一つの経路は、図８に示す注入点Ｐ１から接続点Ｐ４までの経路が選択されたとする。次いで、注入点を始点とする区間を着目区間とする（ステップＳ５１）。すなわち、注入点Ｐ１を始点とし、分岐点Ｐ２を終点とした区間が着目区間となる。次いで、着目区間の通過時間ｔｓ[ｎ]を計算する（ステップＳ５２）。通過時間ｔｓ［ｎ］は、パルス電気信号が着目区間を伝播し、通過する時間であり、以下の数式（１）で示すように、予め設定されている区間の距離を伝播速度で除算することによって算出することができる。したがって、通過時間ｔｓ［１］（＝Ｌ［１］／Ｖ［１］）は、数式（１）より求めることができる。
【００４１】
【数１】
【００４２】
次いで、注入点から現在の着目区間の終点までの通過時間を積算する（ステップＳ５３）。通過時間の積算する式は、数式（２）であらわすことができる。なお、現在の着目区間（注入点Ｐ１〜分岐点Ｐ２）では、通過時間Ｔｓはｔｓ［１］と等しくなる。
【００４３】
【数２】
【００４４】
次いで、到達時間Ｔｒと通過時間を積算した時間Ｔｓとを比較して、到達時間Ｔｒの方が大きいとき（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、注入点から現在の着目区間までに不具合箇所は存在しないと判断できる。すなわち、到達時間Ｔｒは、注入点から不具合箇所までのパルス電気信号がケーブル経路を伝播する時間であるので、注入点から着目区間の終点までの時間Ｔｓより大きければ、不具合箇所は、注入点から着目区間の終点まで存在しないことがわかる。次いで、現在の着目区間の終点が接続点でなければ（ステップＳ５５：ＮＯ）、現在の着目区間の終点を始点とし、その始点に連結する区間を、新たに着目区間とする（ステップＳ５６）。すなわち、新たな着目区間は、分岐点Ｐ２が始点で、分岐点Ｐ３が終点とした区間となる。次いで、到達時間Ｔｒと通過時間を積算した時間Ｔｓとを比較して、到達時間Ｔｒの方が小さくなるまで（ステップＳ５４：ＮＯ）、または、着目区間の終点が接続点になるまで（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、ステップＳ５２〜Ｓ５６の処理を繰り返す。到達時間Ｔｒが通過時間を積算した時間Ｔｓと比較して、到達時間Ｔｒの方が小さくなった場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、現在の着目区間上に不具合箇所が存在すると判断され、以下の数式（３）で注入点から不具合箇所までの距離Ｌを算出することができる（ステップＳ５７）。
【００４５】
【数３】
【００４６】
次いで、算出した距離Ｌの結果を、ＲＡＭに保存する（ステップＳ５８）。次いで、他の経路が存在する場合（ステップＳ５９：ＹＥＳ）、ステップＳ５０〜Ｓ５８までの処理を繰り返す。すなわち、図８に示すケーブル経路では、注入点Ｐ１から接続点Ｐ５のもう一つの経路が存在するため、ステップＳ５０〜Ｓ５８までの処理が繰り返される。なお、着目区間の終点が接続点であった場合は、現状の経路には不具合箇所はないと判断し、かつ、他の経路が存在する場合も、ステップＳ５０〜Ｓ５８までの処理を繰り返す。全ての経路を選択し終えた後（ステップＳ５９：ＮＯ）、距離算出の処理を終了する。
【００４７】
以上の処理を実行することで、注入点から不具合箇所までの距離Ｌの算出をすることができる。
【００４８】
次に、本実施形態において、図４でＡと示した箇所が不具合箇所である場合の距離Ｌの算出を上述の方法で具体的に説明する。まず、注入点Ｐ１から接続点Ｐ９までの一つの経路を選択したとする。注入点Ｐ１から最初の分岐点Ｐ２を着目区間とし、着目区間をパルス電気信号が通過する通過時間ｔｓは、数式（１）からＬ１／Ｖ１と算出され、注入点Ｐ１から現在の着目区間の終点（分岐点Ｐ２）まで通過時間を積算した時間Ｔｓ（＝Ｌ１／Ｖ１）は、数式（２）から算出される。次いで、注入点Ｐ１から着目区間の終点である分岐点Ｐ２までの不具合箇所がＡであるので、到達時間Ｔｒより時間Ｔｓは小さいため、分岐点Ｐ２を始点とし、次の分岐点Ｐ５までを新たな着目区間とする。分岐点Ｐ２から分岐点Ｐ５の着目区間の通過時間ｔｓは、Ｌ４／Ｖ２と算出され、注入点Ｐ１から現在の着目区間の終点まで通過時間を積算した時間Ｔｓ（＝Ｌ１／Ｖ１＋Ｌ４／Ｖ２）が算出される。到達時間Ｔｒより時間Ｔｓは小さいため、次いで、分岐点Ｐ５を始点とし、次の分岐点Ｐ６までを新たな着目区間とする。分岐点Ｐ５から分岐点Ｐ６の着目区間の通過時間ｔｓはＬ５／Ｖ２と算出され、注入点Ｐ１から現在の着目区間の終点まで通過時間を積算した時間Ｔｓ（＝Ｌ１／Ｖ１＋Ｌ４／Ｖ２＋Ｌ５／Ｖ２）が算出される。到達時間Ｔｒより時間Ｔｓは大きくなるので、不具合箇所は現在の着目区間（Ｐ５〜Ｐ６）に不具合箇所があると判断することができ、注入点Ｐ１から不具合箇所であるＡの箇所までの距離Ｌは、数式（３）から、以下の数式（４）であらわすことができる。次いで、他の経路についても同様に距離Ｌの算出の処理が実行されるが、その説明は省略する。
【００４９】
【数４】
【００５０】
次いで、図３に戻り、距離補正算出の結果、および診断対象のケーブル経路３のデータによって、ケーブル経路３上での不具合箇所の位置を推定する（ステップＳ６）。すなわち、分岐が存在する場合は、各経路別に到達時間Ｔｒに応じた不具合箇所が検出され得るので、それぞれの経路に応じた不具合箇所の位置をケーブル経路３上で推定する。
【００５１】
次いで、表示指令を実行する（ステップＳ７）。表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図４に示すような診断対象のケーブル経路３を概略化した図上、または図１０に示すような車両絵モデルの図上に不具合箇所の位置を表示し、利用者がケーブル経路内での不具合箇所の位置を把握することができる。なお、不具合箇所が２点以上算出された場合、不具合箇所の位置の候補をそれぞれ推定し、表示することによって、利用者がその候補の中で、たとえば、利用者の経験に基づき不具合箇所の位置を推定することができる。
【００５２】
以上の処理において、ステップＳ２の処理は、伝播速度設定部１１１の処理に対応する。ステップＳ４の処理は、所要時間算出部１１５の処理に対応する。
【００５３】
また、ステップＳ５，Ｓ６の処理は、推定部１１６の処理に対応する。
【００５４】
以上のように、本実施形態のケーブル診断装置によれば、以下のような（Ａ）〜（Ｈ）の効果を奏する。
【００５５】
（Ａ）診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定し、ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性と、区間ごとに設定された伝播速度とから、ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することで、パルス電気信号の伝播速度が異なる区間が存在するような複雑な系であっても、不具合箇所の位置を推定することができる。
【００５６】
（Ｂ）パルス電気信号がケーブル経路に送信されてケーブル経路内の不具合箇所で戻ってくるまでの所要時間を反射特性として算出し、所要時間と区間ごとに設定された伝播速度とからケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することで、ＴＤＲ法を用いて、パルス電気信号がケーブル経路に送信されてから不具合箇所までの距離を正確に求めることができる。
【００５７】
（Ｃ）インピーダンスが互いに異なる区間ごとに伝播速度を設定するため、ケーブルのインピーダンスの情報を得られれば適切な伝播速度を設定することができる。
【００５８】
（Ｄ）各区間において並行して敷設されるケーブルの本数に応じて、伝播速度を設定するため、ケーブルの本数の情報を得られれば適切な伝播速度を設定することができる。
【００５９】
（Ｅ）並行して敷設されるケーブルの本数と伝播速度との関係を示すテーブルを有し、当該テーブルに基づいて、ケーブルの本数に応じた伝播速度を設定するため、ケーブル診断装置がケーブルの本数の情報を得ることで、適切な伝播速度を自動的に設定することができる。
【００６０】
（Ｆ）複数の区間ごとに利用者による伝播速度の入力を受け付け、入力された結果に応じて、複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定するために、ある区間の伝播速度を利用者によって自由に設定することができる。
【００６１】
（Ｇ）ケーブル経路を診断した結果によって、ケーブル経路の不具合箇所の有無を判定するために、利用者にケーブル診断の結果が一見して把握可能となる。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。
【００６３】
本発明のケーブル診断方法を用いることによって、パルス電気信号の注入点から不具合箇所までの距離Ｌを求め、ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定することができる。しかし、実際のケーブル経路３には複数の分岐ハーネスが存在しているため、算出された距離Ｌに対応する箇所はケーブル経路３において複数存在し、不具合箇所の位置を一箇所に特定できない場合があり、問題となる。
【００６４】
第２の実施形態は、上記の問題点を解決するため、距離Ｌに対応する箇所がケーブル経路３において複数存在する場合、パルス電気信号を１つの注入点のみではなく、２つ以上の注入点から送信することによって、不具合箇所の位置を特定することを目的とする。第２の実施形態のケーブル診断装置の構成機器は、第１の実施形態と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００６５】
以下、図１１以降に示すフローチャートおよび図を参照しつつ、第２の実施形態のケーブル診断方法を説明する。図１１は、第２の実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００６６】
第２の実施形態の例として、図１２で示すケーブル経路３において、パルス電気信号の注入点をＰ１，Ｐ４とし、各注入点からケーブル経路３を診断して得られた所要時間によって、不具合箇所の位置を特定する。注入点Ｐ１からケーブル経路３を診断して得られた所要時間をＴ１、注入点Ｐ２からケーブル経路３を診断して得られた所要時間をＴ２とする。まず、パルス電気信号を注入点Ｐ１から送信する場合、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１〜Ｓ４までの処理を実行する。その結果、所要時間Ｔ１を得ることができる。次いで、第１の実施形態と同様に、距離補正算出の処理を実行する（ステップＳ５）。本実施形態では、パルス電気信号が注入点Ｐ１から送信し、所要時間によって算出される到達時間Ｔｒ１によって到達する箇所は（Ａ１，Ａ２）であるとする。なお、説明の便宜のため２点（Ａ１，Ａ２）のみを例にあげているが、実際は多数の到達時間Ｔｒ１に対応する箇所が該当し得る。
【００６７】
次いで、ケーブル経路３内で、注入点から不具合箇所までの距離の算出がされた結果、および予め設定された診断対象のケーブル経路３の情報によって、図１２に示すようにケーブル経路３の図上での不具合箇所（Ａ１，Ａ２）の位置を推定することができる（ステップＳ６）。次いで、表示指令を実行する（ステップＳ７）。表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図１２に示すような診断対象のケーブル経路３を概略化した図上に不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）を表示する。また、不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）をメモリに記憶する。なお、この表示指令のステップの処理省略することもできる。
【００６８】
次いで、パルス電気信号を送信する注入点の数をカウントするカウンタＬの値を１だけ進め（ステップＳ８）、カウンタの値が設定されたＬＭＡＸになるまで、ステップＳ３〜Ｓ８の動作処理を繰り返す（ステップＳ９：ＮＯ）。本実施形態では、注入点は２点から送信するため（ＬＭＡＸ＝２）、パルス電気信号を注入点Ｐ４から送信し、注入点Ｐ１の場合と同様の処理を実行することによって、所要時間Ｔ２を得ることができる。図１３に示すように、パルス電気信号が、注入点Ｐ４から所要時間Ｔ２によって算出される到達時間Ｔｒ２で到達する箇所は（Ｂ１，Ｂ２）である。なお、説明の便宜のため２点（Ｂ１，Ｂ２）のみを例にあげているが、実際は多数の到達時間Ｔｒ２に対応する箇所が該当し得る。次いで、ケーブル経路３内で、注入点から不具合箇所までの距離の算出がされた結果、および予め設定された診断対象のケーブル経路３の情報によって、図１３に示すようにケーブル経路３上での不具合箇所（Ｂ１，Ｂ２）の位置を推定することができる。次いで、表示指令を実行し、たとえば、ディスプレイ１５に、図１３に示すような診断対象のケーブル経路３を概略化した図上に不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）を表示する。また、装置本体１は、不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）をメモリに記憶する。
【００６９】
次いで、ケーブル経路３の診断がパルス電気信号を送信する注入点の数の分だけ実行された後（ステップＳ９：ＹＥＳ）、複数回分の不具合箇所の位置の候補をマルチ推定する（ステップＳ１０）。すなわち、注入点Ｐ１から得られた不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）と、注入点Ｐ４から得られた不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）とがメモリに記憶されているので、そのケーブル経路３上での不具合箇所の位置の候補がそれぞれ所定の範囲内で一致した箇所を不具合箇所の位置と特定する。したがって、それぞれの注入点からの不具合箇所の位置がＡ１とＢ１で一致し、ケーブル経路３で不具合箇所の位置が図１４に示されるように特定することができる。次いで、表示指令を実行する（ステップＳ１１）。表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図１４に示すようなケーブル経路３を概略化した図上に不具合箇所の位置を特定した箇所を表示する。
【００７０】
以上のように、第２の実施形態のケーブル診断装置によれば、第１の実施形態の（Ａ）〜（Ｇ）の効果に加え、以下の（Ｈ），（Ｉ）の効果を奏する。
【００７１】
（Ｈ）複数のパルス電気信号がケーブル経路内の異なる箇所から注入され、所要時間として各パルス電気信号に対応する複数の所要時間を算出し、複数の所要時間と区間ごとの伝播速度とからケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することで、測定した所要時間から推定される不具合箇所（候補）が複数存在しても、不具合箇所の位置を精度良く測定することができる。
【００７２】
（Ｉ）ケーブル経路に対応する図上に、各不具合箇所の候補の位置を表示することで、利用者が一見して不具合箇所を把握することができる。
【００７３】
＜第３の実施形態＞
さらに、本発明の第３の実施形態について詳細に説明する。
【００７４】
第３の実施形態は、ケーブル経路上の区間ごとのインピーダンスに対応した伝播速度と区間ごとの距離とからパルス電気信号が区間ごとに伝播するのに要する時間（以下、「伝播時間」と称する）を算出する。そして、伝播時間をケーブル経路に記した図（以下、「時間マップ」と称する）を用いて、ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定することを目的とする。第３の実施形態によって、本実施形態のケーブル診断装置から得られた所要時間から、伝播時間を加算処理するだけでケーブル経路３内の不具合箇所を推定することができる。
【００７５】
以下、図１５を参照しつつ、第３の実施形態の装置本体１の機能を詳細に説明する。なお、第１および第２の実施形態のケーブル診断装置と同一である装置本体１の機能の説明は省略する。図１５は、第３の実施形態のケーブル診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【００７６】
装置本体１は、第３の実施形態においては、第１の実施形態のＣＰＵ１１の各機能に加え、さらに、変換部１１７、作成部１１８、および印刷部１１９を含んで構成される。
【００７７】
変換部１１７は、区間ごとに設定された伝播速度を区間ごとの伝播時間に変換する変換手段として機能する。変換部１１７は、予め設定された区間ごとの距離を伝播速度設定部１１１で設定された伝播速度で除算することで、伝播時間を求めることができる。なお、変換部１１７は、パルス電気信号の送信前に、伝播速度を区間ごとの伝播時間に変換する。
【００７８】
作成部１１８は、ケーブル経路３に対応する図上に区間ごとの伝播速度および／または合算時間を記した時間マップを作成する作成手段として機能する。作成部１１７は、変換部１１８で変換された伝播時間を用いて、ケーブル経路３を距離で表した図（以下、「距離マップ」と称する）から時間マップを作成する。
【００７９】
ここで、図１６を参照しつつ、時間マップ変換法について説明する。図１６（ａ）は、距離マップを示し、図１６（ｂ）は、距離マップから変換された時間マップを示す。時間マップ変換法は、たとえば、図１６に示すように、ケーブルの分岐点、接続点をそれぞれＱ０〜Ｑ５、ケーブルの区間ごとの距離をそれぞれＬ[１]〜Ｌ[５]、およびケーブルをパルス電気信号が伝播する伝播速度をそれぞれＶ[１]〜Ｖ[５]とする。また、注入点をＱ０とすると、注入点Ｑ０から分岐点Ｑ１までの区間をパルス電気信号が伝播する伝播時間ｔｄ[１]、および各区間の伝播時間ｔｄ[２]〜ｔｄ[５]は、下記の数式（５）によって求めることができる。
【００８０】
【数５】
【００８１】
なお、第３の実施形態では、区間ごとに伝播時間を算出し設定することもでき、および／または注入点から各分岐点および接続点までのパルス電気信号が伝播する合算時間Ｔｄを設定することもできる。すなわち、注入点Ｑ０からパルス電気信号を送信し、分岐点Ｑ１にパルス電気信号が到達する時間Ｔｄ１、および注入点Ｑ０から各Ｑ２〜Ｑ５にパルス電気信号がそれぞれ到達する時間Ｔｄ２〜Ｔｄ５は、各区間の伝播時間を合算することによって求めることができる。なお、注入点Ｑ０をＴｄ０＝０（ｎｓｅｃ）とする。
【００８２】
不具合箇所位置推定部１１６２は、第１の実施形態とは異なり、ケーブル経路３にそって区間ごとの伝播時間を加算した合算時間と、パルス電気信号を送信してから不具合箇所までの到達時間とを比較して、ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する。不具合箇所の位置推定方法は、後述する。
【００８３】
印刷部１１９は、時間マップを印刷する印刷手段として機能する。印刷部１１９は、たとえば、装置本体１に接続可能なプリンタである。
【００８４】
以上のように構成される本実施形態のケーブル診断装置は、以下のように処理が実行される。図１７は、第３の実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。なお、図１８に示すように、パルス電気信号の注入点をＰ１，Ｐ４とし、ケーブル診断を実施する。
【００８５】
まず、パルス電気信号を注入点Ｐ１から送信する場合、第１の実施形態の処理内容と同様に、診断対象のケーブル経路３の回路データが取得され（ステップ１０１）、伝播速度が設定される（ステップ１０２）。
【００８６】
次いで、上述した時間マップ変換法によって、区間ごとの伝播速度および距離から伝播時間に変換し、注入点を始点とした時間マップを作成する（ステップ１０３）。すなわち、各区間別の伝播時間ｔｄ１〜ｔｄ１４を区間の距離Ｌ１〜Ｌ１４を伝播速度Ｖ１〜Ｖ１４で除算することにより求めた後、距離マップで示されるケーブル経路図（図１２参照）から、時間マップで示されるケーブル経路図（図１８参照）を作成する。
【００８７】
次いで、第１の実施形態と同様に、注入点の位置情報を取得する（ステップＳ１０４）。次いで、パルス電気信号が注入点Ｐ１から送信され、ケーブル経路３内で反射し戻ってきた所要時間Ｔ１を算出する（ステップＳ１０５）。所要時間Ｔ１は、第１の実施形態と同様に、図６で示されるフローチャートの処理によって算出することができる。得られた所要時間Ｔ１から注入点Ｐ１から不具合箇所までの到達時間Ｔｒ１も算出することができる。次いで、不具合箇所の位置推定の処理を実行する（ステップＳ１０６）。不具合箇所の位置推定によって得られた到達時間Ｔｒ１と、注入点からケーブル経路にそって伝播時間を加算処理した合算時間Ｔｄとで、不具合箇所の該当区間を判断し、不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）を推定することができる。
【００８８】
ここで、不具合箇所位置推定の処理方法を、図１９に示すフローチャートに基づいて説明する。具体的な処理は、図９で示したフローチャートの処理とほぼ同様であるので、相違する点のみを説明する。図９で示したフローチャートと、図１９で示したフローチャートの具体的な相違点は、伝播時間がパルス電気信号をケーブル経路３に送信する前に設定しているか否かである。
【００８９】
まず、第３の実施形態では、予め区間ごとのパルス電気信号が伝播する伝播時間ｔｄが算出されているため、図９において、通過時間を計算するステップＳ５２の代わりに、図１９は、着目区間の伝播時間ｔｄを読み出す処理を実行する（ステップＳ１６０２）。次いで、注入点から着目区間の終点まで伝播時間を積算する（ステップＳ１６０３）。次いで、到達時間Ｔｒと伝播時間を積算した時間（合算時間）Ｔｄとを比較して、到達時間Ｔｒの方が小さくなった場合（ステップＳ１６０４）に、現在の着目区間に不具合箇所があると判断する（ステップＳ１０６７）。なお、着目区間での不具合箇所の詳細な位置は、たとえば、着目区間の始点から終点までの伝播時間と、注入点から着目区間の始点までの合算時間によって引かれた到達時間Ｔｒとの割合から求めることができる。
【００９０】
次いで、図１７に戻り、表示指令を実行する（ステップＳ１０７）。表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図１８に示すような診断対象のケーブル経路３上を概略化した図上に不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）を表示する。また、不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）をメモリに設定する。
【００９１】
次いで、第２の実施形態と同様に、パルス電気信号を送信する注入点の数をカウントするカウンタＬの値を１だけ進め（ステップＳ１０８）、カウンタの値が設定されたＬＭＡＸになるまで、ステップＳ１０６０〜Ｓ１０６８の動作処理を繰り返す（ステップ１０６９：ＮＯ）。本実施形態では、注入点は２点から送信するとし（ＬＭＡＸ＝２）、パルス電気信号を注入点Ｐ４から送信し、注入点Ｐ１と同様の処理を実行することによって、注入点Ｐ４を始点とした時間マップが作成される。次いで、所要時間Ｔ２を得ることができる。したがって、所要時間Ｔ２から到達時間Ｔｒ２が求めることができ、注入点Ｐ４からケーブル経路にそって伝播時間を加算処理していくことで、不具合箇所の該当区間を判断し、不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）を推定することができる。次いで、表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図２０に示すような診断対象のケーブル経路３上を概略化した図上に不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）を表示する。また、不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）をメモリに設定する。
【００９２】
次いで、ケーブル経路３の診断がパルス電気信号を送信する注入点の数の分だけ事項された後（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、第２実施形態と同様に、複数回分の不具合箇所の位置の候補をマルチ推定する（ステップＳ１１０）。したがって、図２１に示すように、所定の範囲内で一致した候補の箇所を不具合箇所の位置と特定することができる。次いで、表示指令を実行する（ステップＳ１１１）。表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図２１に示すようなケーブル経路３を概略化した図上に不具合箇所の位置を特定した箇所を表示する。
【００９３】
以上のように、第３の実施形態のケーブル診断装置によれば、第１の実施形態の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｈ）、および（Ｉ）の効果に加え、以下の（Ｊ）〜（Ｍ）の効果を奏する。
【００９４】
（Ｊ）区間ごとに設定された伝播速度を区間ごとの伝播時間に変換し、ケーブル経路にそって区間ごとの伝播時間を加算した合算時間と所要時間とを比較して、ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定するために、分岐点ごとの伝播時間を加算処理するだけで容易に不具合箇所を推定することができる。
【００９５】
（Ｋ）パルス電気信号の送信前に、伝播速度を区間ごとの伝播時間に変換することによって、装置本体１自体において、距離補正を算出する処理がなくなることにより、ＣＰＵ１１の処理速度が向上する。
【００９６】
（Ｌ）ケーブル経路に対応する図上に区間ごとの伝播時間および／または合算時間を記した時間マップを作成するために、所要時間のみで、不具合箇所の位置を一見して把握可能となる。
【００９７】
（Ｍ）時間マップを印刷することで、ケーブル診断装置本体自体は測定現場になくても、パルス電気信号が送信されてからケーブル経路内で反射して戻ってきた所要時間を測定するだけで、利用者が、伝播時間が記された時間マップを用いて、目視でも故障点の推定が容易に判定できる。
【００９８】
以上、第１〜第３の実施形態では、車両のハーネスで構成されるケーブル経路を例にとり、ケーブル診断装置を例示したが、車両のハーネスで構成されるケーブル経路に限定されず、複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度が異なる伝播速度を有するケーブル経路であれば同様に適用し得る。
【００９９】
なお、装置本体１は、パーソナルコンピュータおよびエンジニアリングワークステーションなどのコンピュータに限られるものではなく、論理回路などのハードで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施形態のケーブル診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ケーブル診断装置のケーブル診断の処理を実行する各部を示すブロック図である。
【図３】本実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態の車両のハーネスで構成されるケーブル経路３の概略図である。
【図５】ハーネス束本数とパルス伝播速度比との関係を示し、実験により求めたものである。
【図６】図３のフローチャートで示す所要時間算出（Ｓ４）の詳細フローチャートである。
【図７】反射波と基準反射波との差分の抽出をあらわした図である。
【図８】注入点から不具合箇所までの距離の算出方法を説明するためのケーブルの概略図である。
【図９】注入点から不具合箇所までの距離の算出方法を示すフローチャート図である。
【図１０】車両絵モデルを示す図である。
【図１１】第２の実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【図１３】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【図１４】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【図１５】第３の実施形態のケーブル診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１６ａ】距離マップの一例を示す図である。
【図１６ｂ】時間マップの一例を示す図である。
【図１７】第３の実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１８】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【図１９】不具合箇所の位置を推定する方法を示すフローチャート図である。
【図２０】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【図２１】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 装置本体、
２ パルス送受信機、
３ 診断対象のケーブル経路、
１１ ＣＰＵ、
１３ ＲＡＭ、
１５ 表示部、
１１１ 伝播速度設定部、
１１２ 送信受信タイミング制御部、
１１３ 波形差分比較部、
１１４ ケーブル結線診断部、
１１５ 所要時間算出部、
１１６ 推定部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断対象のケーブル経路内における不具合箇所の位置を診断することができるケーブル診断装置およびケーブル診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブル内での不具合箇所を診断することは、ケーブルの品質を保証するために重要である。従来から、給電ケーブルの保守管理の分野では、ケーブルの不具合箇所を診断するために、下記特許文献１に示すように、ＴＤＲ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｒｅｃｔｏｍｅｔｒｙ：時間領域反射）法という手法が用いられている。このＴＤＲ法では、検査対象のケーブルにパルス電気信号が送信される。そして、ケーブルに送信されたパルス電気信号がケーブル内の不具合箇所で反射されて戻ってくるまでの所要時間が求められる。この所要時間に対してパルス電気信号の伝播速度を乗じることによって、不具合箇所の位置を推定することができる。
【特許文献１】特開平１−１５２３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のＴＤＲ法は、診断対象のケーブル経路においてパルス電気信号の伝播速度が変化しないことを前提としている。したがって、診断対象のケーブル経路内にパルス電気信号の伝播速度が異なる区間が存在するような複雑な系に適用する場合、印加したパルス電気信号の伝播速度が変動することによって、パルス電気信号がケーブル内の不具合箇所で反射されて戻ってくるまでの所要時間も変動し、不具合箇所の位置を正確に推定することができないという問題点があった。
【０００４】
たとえば、従来のＴＤＲ法は、車両に敷設されたハーネス内の不具合箇所の診断に適用することが困難である。車両のハーネスは、ＩＧ（イグニッション電源）、ＡＣＣ（アクセサリ電源）、およびＣＡＮ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスなどの車両を構成する要素に信号を伝達する複数のケーブルの束であり、ケーブル経路を構成している。車両のハーネスにＴＤＲ法を用いた場合、ケーブル間での相互作用などによってケーブル経路上でインピーダンスが大きく異なる区間があり、印加したパルス電気信号の伝播速度が変動する。したがって、反射パルスが帰って来るまでの時間も変動し、不具合箇所の位置を正確に推定することが困難である。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、パルス電気信号の伝播速度が異なる区間が存在するような複雑な系においても、ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することができるケーブル診断装置およびケーブル診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００７】
本発明のケーブル診断装置は、診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する設定手段と、前記ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性の測定結果と、前記区間ごとに設定された伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定する推定手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明のケーブル診断方法は、診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する段階と、前記ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性の測定結果と、前記区間ごとに設定された伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定する段階と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のケーブル診断装置およびケーブル診断方法によれば、診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定し、複数の区間ごとに設定された伝播速度を用いて不具合箇所の位置を推定するので、パルス電気信号の伝播速度が異なる区間が存在するような複雑な系であっても、不具合箇所の位置を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態のケーブル診断装置およびケーブル診断方法について説明する。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態では、車両に敷設されたハーネスにケーブル診断装置を適用した場合を例にとって説明する。図１は、本実施形態のケーブル診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１２】
本実施形態のケーブル診断装置は、図１に示すとおり、装置本体１と、この装置本体１に対して通信可能に接続されたパルス送受信機２とを備え、診断対象のケーブル経路３を診断する装置である。
【００１３】
本実施形態のケーブル診断装置は、ケーブル経路３内にパルス送受信機２からパルス電気信号を送信し、ケーブル経路３内で反射され戻ってきたパルス電気信号をパルス送受信機２が受信した結果をもとに、装置本体１でケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する。
【００１４】
本実施形態の診断対象のケーブル経路３は、車両のハーネスである。車両のハーネスは複数のケーブルの分岐を有し、複数のケーブルは各車両を構成する要素に接続されている。また、車両のハーネス上をパルス電気信号が伝播する速度（以下、「伝播速度」と称する）は、ケーブルのインピーダンスが異なる区間ごとで相違する。したがって、本実施形態のケーブル経路３の区間は、たとえば、ケーブルのインピーダンスは束ねたケーブルの本数およびサイズなどによって変化するため、ケーブルが分岐してケーブルの本数が変わる箇所（以下、「分岐点」と称する）から分岐点、または、分岐点からケーブルと車両を構成する要素とが接続される箇所（以下、「接続点」と称する）とする。
【００１５】
パルス送受信機２は、パルス電気信号を診断対象のケーブル経路３に送信（注入）するパルス発生器２１、および診断対象のケーブル経路３における種々のパルス電気信号を受信することができるパルス受信機２２を備える。
【００１６】
パルス発生器２１は、たとえば数十ＭＨｚの高周波であるパルス電気信号を発生するものであって、発生したパルス電気信号を診断対象ケーブル経路３に送信するものである。パルス発生器２１から診断対象のケーブル経路３への送信はカップリングコンデンサ（図示せず）を介して行われ、パルス発生器２１からケーブル経路３にカップリングコンデンサを直列に接続することによって、ケーブル経路３からの直流電流がパルス発生器２１に流れ込まないようにする。
【００１７】
パルス受信機２２は、高周波ＣＴ（電流トランス）を介して（図示せず）送信した診断対象のケーブル経路３からの反射したパルス電気信号を受信するものである。高周波ＣＴは、診断対象のケーブル経路３内で反射されたパルス電気信号を受信するためのものであり、一般的な高周波ＣＴと同じであるので、詳しい説明を省略する。
【００１８】
なお、パルス発生器２１およびパルス受信機２２は、パルス送受信機２として一体の装置に限られず、それぞれのパルス発生器２１およびパルス受信機２２の装置を用いて診断対象ケーブル３を診断することもできる。
【００１９】
装置本体１は、たとえば、パーソナルコンピュータおよびエンジニアリングワークステーションなどのコンピュータであり、マイクロプロセッサからなるＣＰＵ（中央演算処理装置）１１、ＣＰＵ１１にバス結合されたＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ハードディスク１４、表示部１５、入力部１６、およびインターフェイス１７などの構成要素を備えている。
【００２０】
ＣＰＵ１１は、コンピュータの中で各装置の制御やデータの計算・加工を行なう中枢部分である。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記憶されたプログラムを実行する装置で、ＲＡＭ１３、ハードディスク１４、または入力部１６からデータを受け取り、演算・加工した上で、表示部１５またはハードディスク１４に出力する。ＲＯＭ１２は、一度書き込まれた情報を読み出すための記憶装置であり、たとえば、システムプログラムなどのプログラムが格納される。ＲＡＭ１３は、半導体素子を利用した記憶装置であり、たとえば、ＣＰＵ１１が実行する処理のためのデータの一時記憶などに使用される。ハードディスク１４は、外部記憶装置である。表示部１５は、たとえば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどの表示装置である。入力部１６は、たとえば、キーボード、およびマウスなどのポインティングディバイスである。インターフェイスは、二つのものの間に立って、情報のやり取りを仲介するものであり、たとえば、装置本体１とパルス送受信機２とを通信可能に接続する。
【００２１】
次に、図２を参照しつつ、装置本体１のケーブル診断の処理を実行する各部について詳細に説明する。装置本体１は、ケーブル診断の処理を実行する各部として、伝播速度設定部１１１、送信受信タイミング制御部１１２、波形差分比較部１１３、ケーブル結線診断部１１４、所要時間算出部１１５、および推定部１１６を有し、ＣＰＵ１１がその役割を担う。
【００２２】
伝播速度設定部１１１は、診断対象のケーブル経路３において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する設定手段として機能する。伝播速度設定部１１１は、たとえば、インピーダンスが互いに異なる区間ごとに伝播速度を設定する。上述のとおり、ケーブルのインピーダンスは束ねたケーブルの本数によって異なるので、各区間において並行して敷設されるケーブルの本数に応じて伝播速度を設定することもできる。この場合には、たとえば、伝播速度設定部１１１は、並行して敷設されるケーブルの本数と伝播速度との関係を示すテーブルを有し、当該テーブルに基づいて、ケーブルの本数に応じた伝播速度を設定する。また、伝播速度設定部１１２は、入力部１６から入力された結果に応じて、複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定することもできる。なお、伝播速度を設定する前提として、診断対象のケーブル経路３のケーブルの本数などのデータを、たとえば、予め装置本体１にＣＡＤから読み込み設定する。
【００２３】
送信受信タイミング制御部１１２は、ＴＤＲ法によりパルス電気信号を送信してから反射されたパルス電気信号を受信するまでの時間を測定するために、パルス送受信機２、およびＲＡＭ（データ収集部）１３にタイミング信号を出力する。タイミング信号を受信したパルス送受信機２は、ケーブル経路３に向けてパルス電気信号を送信する。また、データ収集部１３は、ケーブル経路３に送信されたパルス電気信号（以下、「送信波」と称する）がケーブル経路３内で反射されて生じたパルス電気信号（以下、「反射波」と称する）を送信受信タイミング制御部１１２のタイミング信号に基づいて記憶するデータ収集手段として機能する。
【００２４】
波形差分比較部１１３は、ＲＡＭ（データ収集部）１３に記憶された反射波と基準反射波との差分を抽出するものである。基準反射波とは、診断対象のケーブル経路３に不具合箇所がなく、ケーブル経路３が正常な状態でパルス電気信号を送信したときに得られる反射波であり、予め装置本体１のＲＡＭ１３またはハードディスク１４に記憶させておくものである。具体的な反射波と基準反射波との差分の抽出方法は、後述する。
【００２５】
ケーブル結線診断部１１４は、不具合箇所の有無を判定する判定手段として機能する。ケーブル結線診断部１１４は、波形差分比較部１１３の反射波と基準反射波との差分の抽出結果によって、所定の差分が生じなかった場合、換言すれば、反射波と基準反射波とが所定の範囲内で一致し、ケーブル経路３が正常であると判定した場合に、正常である旨をディスプレイ１４など出力装置に表示させる。また、波形差分比較部１１３の反射波と基準反射波との差分の抽出結果によって、差分が生じた場合、ケーブル結線診断部１１４は不具合箇所がある旨をディスプレイなど出力装置に表示させ、および／または所要時間算出部１１５および推定部１１６がケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する。
【００２６】
所要時間算出部１１５は、パルス電気信号がケーブル経路３に送信されてケーブル経路３内の不具合箇所で戻ってくるまでの所要時間を反射特性として算出する算出手段として機能する。所要時間算出部１１５は、波形差分比較部１１３で反射波と基準反射波との差分を抽出し、差分が生じた場合、パルス電気信号を送信した時間から反射波と基準反射波との差分が現れ始める時間までの所要時間を算出する。なお、所要時間は、不具合箇所でパルス電気信号が反射され戻ってきた時間、すなわち、注入点と不具合箇所とのパルス電気信号がケーブルを伝播する往復時間である。
【００２７】
推定部１１６は、ケーブル経路３内に送信されたパルス電気信号の反射特性の測定結果と、区間ごとに設定された伝播速度とから、ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する推定手段として機能する。すなわち、推定部１１６は、所要時間算出部１１５で算出された所要時間と、伝播速度設定部１１１で区間ごとに設定された伝播速度とから、ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する。推定部１１６は、距離補正算出部１１６１および不具合箇所位置推定部１１６２から構成さる。
【００２８】
距離補正算出部１１６１は、伝播速度設定部１１１で区間ごとに設定された伝播速度と、所要時間算出部１１５で算出された所要時間とによって、パルス電気信号の注入点から不具合箇所までの距離Ｌを算出する。なお、距離Ｌを算出する方法は、後述する。
【００２９】
不具合箇所位置推定部１１６２は、距離補正算出部１１６１で算出されたパルス電気信号の注入点から不具合箇所までの距離Ｌによって、診断対象のケーブル経路３上での不具合箇所の位置を推定することができる。
【００３０】
そして、ＣＰＵ１１は、不具合箇所位置推定部１１６２の処理結果および／またはケーブル結線診断部１１４の判定結果を不具合箇所の位置を表示部（ディスプレイ）１５に表示させる。すなわち、表示部１５は、ケーブル経路３に対応する図上に、不具合箇所の位置を表示する表示手段として機能する。
【００３１】
以上のように本実施形態のケーブル診断装置は構成される。
【００３２】
次に、図３および図４に示すフローチャートおよび図に基づいて、本実施形態のケーブル診断方法を説明する。以下の処理は、ＣＰＵ１１が主として実行する。図３は、本実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。図４は、本実施形態の車両のハーネスで構成されるケーブル経路３の概略図である。
【００３３】
まず、診断対象のケーブル経路３の回路データを取得する（ステップＳ１）。この回路データは、たとえば、インターフェイス１７を介して外部から入力される。入力される回路データは、たとえば、ＩＧ、ＡＣＣ、およびＣＡＮバスなどの車両を構成する要素、区間ごとのケーブルの本数、ケーブル一本あたりの太さ（サイズ）、分岐点、接続点、分岐点から分岐点までの区間ごとの距離、分岐点から接続点までの区間ごとの距離などのデータを含む。本実施形態において、ケーブル経路３は、たとえば、図４に示されるケーブル経路であって、ケーブル経路３のデータとして、区間ごとの距離をそれぞれＬ１〜Ｌ１４、およびケーブルの分岐点またはケーブルと機器との接続点をそれぞれＰ１〜Ｐ１４とする。また、束ねたケーブルの本数、ケーブルのサイズの違いによって、メインハーネスＨ１と、ボディハーネスＨ２と、分岐ハーネスＨ３とに分けられる。
【００３４】
次いで、診断対象のケーブル経路３における各区間別にパルス電気信号の伝播速度を設定する。（ステップＳ２）。なお、本実施形態において伝播速度は、図４および図５に示すように、メインハーネスＨ１に該当する区間の伝播速度はＶ１、ボディハーネスＨ２に該当する区間の伝播速度はＶ２、分岐ハーネスＨ３に該当する区間の伝播速度はＶ３とハーネスごとに設定する。図５は、ハーネス束本数とパルス伝播速度比との関係を示し、実験により求めたものである。本実施形態では、ケーブル経路３の本数などのデータをＣＡＤによって読み込み設定した場合、たとえば、ケーブルの本数と伝播速度との関係を示すテーブルを予め用意し、ケーブル経路３の各区間の本数に対応する伝播速度を自動的に設定する。なお、伝播速度は、実験により求めて設定する場合に限らず、パルス電気信号の特性およびケーブルの抵抗などのインピーダンスを考慮して一般的な理論式で求めて設定することもできる。
【００３５】
次いで、パルス送受信機２からパルス電気信号をケーブル経路３に送信する注入点の位置情報を取得する（ステップＳ３）。注入点の位置情報の取得は、利用者がケーブル経路３のパルス電気信号を送信する注入点を決定し、入力部１６によってＲＡＭ１３に設定し、設定した注入点の位置情報をＣＰＵ１１が取得するものである。本実施形態においては、図４に示すように、注入点をＰ１に設定する。なお、注入点は、ケーブル経路３内のどこに設定してもよいが、望ましくは、分岐点または接続点などケーブル診断装置がケーブル経路３に接続しやすい箇所に設定する。
【００３６】
次いで、ケーブル経路３にパルス電気信号を送信してから、ケーブル経路３内でパルス電気信号が反射され戻ってくるまでの所要時間を算出する（ステップＳ４）。所要時間の算出は、具体的には、図６に示すフローチャートにしたがって実行する。所要時間の算出は、まず、パルス送受信機２に対して高周波パルスの印加を指令する（ステップＳ４１）。次いで、パルス送受信機２からケーブル経路３に向けてパルス電気信号が送信され、ケーブル経路３内で反射し戻ってきた反射波のデータをパルス送受信機２を介して取得する（ステップＳ４２）。次いで、反射波のデータをＲＡＭ（データ収集部）１３に保存（記憶）する（ステップＳ４３）。次いで、パルス電気信号の送信回数をカウントするカウンタＮの値を１だけ進め（ステップＳ４４）、カウンタの値が予めＣＰＵ１１またはパルス送受信機２で設定されているＮＭＡＸになるまで、ステップＳ４１〜ステップＳ４４の処理が繰り返される（ステップＳ４５：ＮＯ）。次いで、反射波のデータがＮＭＡＸ個分保存された後（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、保存されたＮＭＡＸ回分の反射波のデータに基づいて反射波の平均化処理を実行する（ステップＳ４６）。次いで、その平均化処理された反射波と、予めケーブル経路３に設定された基準反射波とを比較する（ステップＳ４７）。次いで、パルス送受信機２がケーブル経路３にパルス電気信号を送信してから反射波と基準反射波との差分が現れ始めた時間までを所要時間として算出する（ステップＳ４８）。
【００３７】
ここで、図７を参照しつつ、具体的な反射波と基準反射波との差分の抽出方法について述べる。反射波と基準反射波との差分が現れ始めた時間は、たとえば、反射波と基準反射波とのパルス電気信号の値の大きさを比較し、ある所定の値の差分が生じたときの時間とする。したがって、パルス電気信号（入力波）を注入点Ｐ１から送信した時間から、差分が現れ始めた時間までの所要時間Ｔを求めることができる。すなわち、パルス電気信号は、注入点Ｐ１からケーブル経路３内の不具合箇所の位置で反射して注入点Ｐ１に戻ってくるので、求めた所要時間Ｔの半分の時間が注入点Ｐ１から不具合箇所の位置までにパルス電気信号がケーブルを伝播するのに要する時間（以下、「到達時間」と称する）Ｔｒである。なお、到達時間Ｔｒは、所要時間Ｔの半分の時間に限られず、所定の誤差も含めて調整して用いることができる。また、反射波と基準反射波との差分の抽出結果によって、所定の差分が生じなかった場合、正常である旨をディスプレイなど出力装置に表示する。したがって、実際の車両のハーネスでは、電源、アース、またはＣＡＮバスなどのハーネス上に複数の電子ユニットやセンサが接続されており、このような車両のハーネス回路において、上記で診断した結果、異常がない場合や、対象とする車両ハーネス回路上の電子ユニットの結線が正常であると判断することができる。
【００３８】
図３に戻り、上述のように所要時間Ｔが算出されると、所要時間Ｔから到達時間Ｔｒも算出され、到達時間Ｔｒと区間ごとに設定された伝播速度とから、注入点から不具合箇所までの距離Ｌを算出する（ステップＳ５）。
【００３９】
ここで、距離Ｌの算出方法の一例を、図８および図９を参照しつつ、説明する。図８は、距離Ｌの算出方法を説明するためのケーブル経路の概略図であり、注入点Ｐ１から分岐点Ｐ２までの区間の距離をＬ[１]、伝播速度をＶ[１]、分岐点Ｐ２から分岐点Ｐ３までの区間の距離をＬ[２]、伝播速度をＶ[２]、分岐点Ｐ２から接続点Ｐ４までの区間の距離をＬ[３]、伝播速度をＶ[３]とする。図９は、注入点Ｐ１から不具合箇所までの距離Ｌの算出方法を示すフローチャート図である。
【００４０】
まず、注入点から接続点までの一つの経路を選択する（ステップＳ５０）。一つの経路は、図８に示す注入点Ｐ１から接続点Ｐ４までの経路が選択されたとする。次いで、注入点を始点とする区間を着目区間とする（ステップＳ５１）。すなわち、注入点Ｐ１を始点とし、分岐点Ｐ２を終点とした区間が着目区間となる。次いで、着目区間の通過時間ｔｓ[ｎ]を計算する（ステップＳ５２）。通過時間ｔｓ［ｎ］は、パルス電気信号が着目区間を伝播し、通過する時間であり、以下の数式（１）で示すように、予め設定されている区間の距離を伝播速度で除算することによって算出することができる。したがって、通過時間ｔｓ［１］（＝Ｌ［１］／Ｖ［１］）は、数式（１）より求めることができる。
【００４１】
【数１】
【００４２】
次いで、注入点から現在の着目区間の終点までの通過時間を積算する（ステップＳ５３）。通過時間の積算する式は、数式（２）であらわすことができる。なお、現在の着目区間（注入点Ｐ１〜分岐点Ｐ２）では、通過時間Ｔｓはｔｓ［１］と等しくなる。
【００４３】
【数２】
【００４４】
次いで、到達時間Ｔｒと通過時間を積算した時間Ｔｓとを比較して、到達時間Ｔｒの方が大きいとき（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、注入点から現在の着目区間までに不具合箇所は存在しないと判断できる。すなわち、到達時間Ｔｒは、注入点から不具合箇所までのパルス電気信号がケーブル経路を伝播する時間であるので、注入点から着目区間の終点までの時間Ｔｓより大きければ、不具合箇所は、注入点から着目区間の終点まで存在しないことがわかる。次いで、現在の着目区間の終点が接続点でなければ（ステップＳ５５：ＮＯ）、現在の着目区間の終点を始点とし、その始点に連結する区間を、新たに着目区間とする（ステップＳ５６）。すなわち、新たな着目区間は、分岐点Ｐ２が始点で、分岐点Ｐ３が終点とした区間となる。次いで、到達時間Ｔｒと通過時間を積算した時間Ｔｓとを比較して、到達時間Ｔｒの方が小さくなるまで（ステップＳ５４：ＮＯ）、または、着目区間の終点が接続点になるまで（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、ステップＳ５２〜Ｓ５６の処理を繰り返す。到達時間Ｔｒが通過時間を積算した時間Ｔｓと比較して、到達時間Ｔｒの方が小さくなった場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、現在の着目区間上に不具合箇所が存在すると判断され、以下の数式（３）で注入点から不具合箇所までの距離Ｌを算出することができる（ステップＳ５７）。
【００４５】
【数３】
【００４６】
次いで、算出した距離Ｌの結果を、ＲＡＭに保存する（ステップＳ５８）。次いで、他の経路が存在する場合（ステップＳ５９：ＹＥＳ）、ステップＳ５０〜Ｓ５８までの処理を繰り返す。すなわち、図８に示すケーブル経路では、注入点Ｐ１から接続点Ｐ５のもう一つの経路が存在するため、ステップＳ５０〜Ｓ５８までの処理が繰り返される。なお、着目区間の終点が接続点であった場合は、現状の経路には不具合箇所はないと判断し、かつ、他の経路が存在する場合も、ステップＳ５０〜Ｓ５８までの処理を繰り返す。全ての経路を選択し終えた後（ステップＳ５９：ＮＯ）、距離算出の処理を終了する。
【００４７】
以上の処理を実行することで、注入点から不具合箇所までの距離Ｌの算出をすることができる。
【００４８】
次に、本実施形態において、図４でＡと示した箇所が不具合箇所である場合の距離Ｌの算出を上述の方法で具体的に説明する。まず、注入点Ｐ１から接続点Ｐ９までの一つの経路を選択したとする。注入点Ｐ１から最初の分岐点Ｐ２を着目区間とし、着目区間をパルス電気信号が通過する通過時間ｔｓは、数式（１）からＬ１／Ｖ１と算出され、注入点Ｐ１から現在の着目区間の終点（分岐点Ｐ２）まで通過時間を積算した時間Ｔｓ（＝Ｌ１／Ｖ１）は、数式（２）から算出される。次いで、注入点Ｐ１から着目区間の終点である分岐点Ｐ２までの不具合箇所がＡであるので、到達時間Ｔｒより時間Ｔｓは小さいため、分岐点Ｐ２を始点とし、次の分岐点Ｐ５までを新たな着目区間とする。分岐点Ｐ２から分岐点Ｐ５の着目区間の通過時間ｔｓは、Ｌ４／Ｖ２と算出され、注入点Ｐ１から現在の着目区間の終点まで通過時間を積算した時間Ｔｓ（＝Ｌ１／Ｖ１＋Ｌ４／Ｖ２）が算出される。到達時間Ｔｒより時間Ｔｓは小さいため、次いで、分岐点Ｐ５を始点とし、次の分岐点Ｐ６までを新たな着目区間とする。分岐点Ｐ５から分岐点Ｐ６の着目区間の通過時間ｔｓはＬ５／Ｖ２と算出され、注入点Ｐ１から現在の着目区間の終点まで通過時間を積算した時間Ｔｓ（＝Ｌ１／Ｖ１＋Ｌ４／Ｖ２＋Ｌ５／Ｖ２）が算出される。到達時間Ｔｒより時間Ｔｓは大きくなるので、不具合箇所は現在の着目区間（Ｐ５〜Ｐ６）に不具合箇所があると判断することができ、注入点Ｐ１から不具合箇所であるＡの箇所までの距離Ｌは、数式（３）から、以下の数式（４）であらわすことができる。次いで、他の経路についても同様に距離Ｌの算出の処理が実行されるが、その説明は省略する。
【００４９】
【数４】
【００５０】
次いで、図３に戻り、距離補正算出の結果、および診断対象のケーブル経路３のデータによって、ケーブル経路３上での不具合箇所の位置を推定する（ステップＳ６）。すなわち、分岐が存在する場合は、各経路別に到達時間Ｔｒに応じた不具合箇所が検出され得るので、それぞれの経路に応じた不具合箇所の位置をケーブル経路３上で推定する。
【００５１】
次いで、表示指令を実行する（ステップＳ７）。表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図４に示すような診断対象のケーブル経路３を概略化した図上、または図１０に示すような車両絵モデルの図上に不具合箇所の位置を表示し、利用者がケーブル経路内での不具合箇所の位置を把握することができる。なお、不具合箇所が２点以上算出された場合、不具合箇所の位置の候補をそれぞれ推定し、表示することによって、利用者がその候補の中で、たとえば、利用者の経験に基づき不具合箇所の位置を推定することができる。
【００５２】
以上の処理において、ステップＳ２の処理は、伝播速度設定部１１１の処理に対応する。ステップＳ４の処理は、所要時間算出部１１５の処理に対応する。
【００５３】
また、ステップＳ５，Ｓ６の処理は、推定部１１６の処理に対応する。
【００５４】
以上のように、本実施形態のケーブル診断装置によれば、以下のような（Ａ）〜（Ｈ）の効果を奏する。
【００５５】
（Ａ）診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定し、ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性と、区間ごとに設定された伝播速度とから、ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することで、パルス電気信号の伝播速度が異なる区間が存在するような複雑な系であっても、不具合箇所の位置を推定することができる。
【００５６】
（Ｂ）パルス電気信号がケーブル経路に送信されてケーブル経路内の不具合箇所で戻ってくるまでの所要時間を反射特性として算出し、所要時間と区間ごとに設定された伝播速度とからケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することで、ＴＤＲ法を用いて、パルス電気信号がケーブル経路に送信されてから不具合箇所までの距離を正確に求めることができる。
【００５７】
（Ｃ）インピーダンスが互いに異なる区間ごとに伝播速度を設定するため、ケーブルのインピーダンスの情報を得られれば適切な伝播速度を設定することができる。
【００５８】
（Ｄ）各区間において並行して敷設されるケーブルの本数に応じて、伝播速度を設定するため、ケーブルの本数の情報を得られれば適切な伝播速度を設定することができる。
【００５９】
（Ｅ）並行して敷設されるケーブルの本数と伝播速度との関係を示すテーブルを有し、当該テーブルに基づいて、ケーブルの本数に応じた伝播速度を設定するため、ケーブル診断装置がケーブルの本数の情報を得ることで、適切な伝播速度を自動的に設定することができる。
【００６０】
（Ｆ）複数の区間ごとに利用者による伝播速度の入力を受け付け、入力された結果に応じて、複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定するために、ある区間の伝播速度を利用者によって自由に設定することができる。
【００６１】
（Ｇ）ケーブル経路を診断した結果によって、ケーブル経路の不具合箇所の有無を判定するために、利用者にケーブル診断の結果が一見して把握可能となる。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。
【００６３】
本発明のケーブル診断方法を用いることによって、パルス電気信号の注入点から不具合箇所までの距離Ｌを求め、ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定することができる。しかし、実際のケーブル経路３には複数の分岐ハーネスが存在しているため、算出された距離Ｌに対応する箇所はケーブル経路３において複数存在し、不具合箇所の位置を一箇所に特定できない場合があり、問題となる。
【００６４】
第２の実施形態は、上記の問題点を解決するため、距離Ｌに対応する箇所がケーブル経路３において複数存在する場合、パルス電気信号を１つの注入点のみではなく、２つ以上の注入点から送信することによって、不具合箇所の位置を特定することを目的とする。第２の実施形態のケーブル診断装置の構成機器は、第１の実施形態と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００６５】
以下、図１１以降に示すフローチャートおよび図を参照しつつ、第２の実施形態のケーブル診断方法を説明する。図１１は、第２の実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００６６】
第２の実施形態の例として、図１２で示すケーブル経路３において、パルス電気信号の注入点をＰ１，Ｐ４とし、各注入点からケーブル経路３を診断して得られた所要時間によって、不具合箇所の位置を特定する。注入点Ｐ１からケーブル経路３を診断して得られた所要時間をＴ１、注入点Ｐ２からケーブル経路３を診断して得られた所要時間をＴ２とする。まず、パルス電気信号を注入点Ｐ１から送信する場合、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１〜Ｓ４までの処理を実行する。その結果、所要時間Ｔ１を得ることができる。次いで、第１の実施形態と同様に、距離補正算出の処理を実行する（ステップＳ５）。本実施形態では、パルス電気信号が注入点Ｐ１から送信し、所要時間によって算出される到達時間Ｔｒ１によって到達する箇所は（Ａ１，Ａ２）であるとする。なお、説明の便宜のため２点（Ａ１，Ａ２）のみを例にあげているが、実際は多数の到達時間Ｔｒ１に対応する箇所が該当し得る。
【００６７】
次いで、ケーブル経路３内で、注入点から不具合箇所までの距離の算出がされた結果、および予め設定された診断対象のケーブル経路３の情報によって、図１２に示すようにケーブル経路３の図上での不具合箇所（Ａ１，Ａ２）の位置を推定することができる（ステップＳ６）。次いで、表示指令を実行する（ステップＳ７）。表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図１２に示すような診断対象のケーブル経路３を概略化した図上に不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）を表示する。また、不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）をメモリに記憶する。なお、この表示指令のステップの処理省略することもできる。
【００６８】
次いで、パルス電気信号を送信する注入点の数をカウントするカウンタＬの値を１だけ進め（ステップＳ８）、カウンタの値が設定されたＬＭＡＸになるまで、ステップＳ３〜Ｓ８の動作処理を繰り返す（ステップＳ９：ＮＯ）。本実施形態では、注入点は２点から送信するため（ＬＭＡＸ＝２）、パルス電気信号を注入点Ｐ４から送信し、注入点Ｐ１の場合と同様の処理を実行することによって、所要時間Ｔ２を得ることができる。図１３に示すように、パルス電気信号が、注入点Ｐ４から所要時間Ｔ２によって算出される到達時間Ｔｒ２で到達する箇所は（Ｂ１，Ｂ２）である。なお、説明の便宜のため２点（Ｂ１，Ｂ２）のみを例にあげているが、実際は多数の到達時間Ｔｒ２に対応する箇所が該当し得る。次いで、ケーブル経路３内で、注入点から不具合箇所までの距離の算出がされた結果、および予め設定された診断対象のケーブル経路３の情報によって、図１３に示すようにケーブル経路３上での不具合箇所（Ｂ１，Ｂ２）の位置を推定することができる。次いで、表示指令を実行し、たとえば、ディスプレイ１５に、図１３に示すような診断対象のケーブル経路３を概略化した図上に不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）を表示する。また、装置本体１は、不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）をメモリに記憶する。
【００６９】
次いで、ケーブル経路３の診断がパルス電気信号を送信する注入点の数の分だけ実行された後（ステップＳ９：ＹＥＳ）、複数回分の不具合箇所の位置の候補をマルチ推定する（ステップＳ１０）。すなわち、注入点Ｐ１から得られた不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）と、注入点Ｐ４から得られた不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）とがメモリに記憶されているので、そのケーブル経路３上での不具合箇所の位置の候補がそれぞれ所定の範囲内で一致した箇所を不具合箇所の位置と特定する。したがって、それぞれの注入点からの不具合箇所の位置がＡ１とＢ１で一致し、ケーブル経路３で不具合箇所の位置が図１４に示されるように特定することができる。次いで、表示指令を実行する（ステップＳ１１）。表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図１４に示すようなケーブル経路３を概略化した図上に不具合箇所の位置を特定した箇所を表示する。
【００７０】
以上のように、第２の実施形態のケーブル診断装置によれば、第１の実施形態の（Ａ）〜（Ｇ）の効果に加え、以下の（Ｈ），（Ｉ）の効果を奏する。
【００７１】
（Ｈ）複数のパルス電気信号がケーブル経路内の異なる箇所から注入され、所要時間として各パルス電気信号に対応する複数の所要時間を算出し、複数の所要時間と区間ごとの伝播速度とからケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することで、測定した所要時間から推定される不具合箇所（候補）が複数存在しても、不具合箇所の位置を精度良く測定することができる。
【００７２】
（Ｉ）ケーブル経路に対応する図上に、各不具合箇所の候補の位置を表示することで、利用者が一見して不具合箇所を把握することができる。
【００７３】
＜第３の実施形態＞
さらに、本発明の第３の実施形態について詳細に説明する。
【００７４】
第３の実施形態は、ケーブル経路上の区間ごとのインピーダンスに対応した伝播速度と区間ごとの距離とからパルス電気信号が区間ごとに伝播するのに要する時間（以下、「伝播時間」と称する）を算出する。そして、伝播時間をケーブル経路に記した図（以下、「時間マップ」と称する）を用いて、ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定することを目的とする。第３の実施形態によって、本実施形態のケーブル診断装置から得られた所要時間から、伝播時間を加算処理するだけでケーブル経路３内の不具合箇所を推定することができる。
【００７５】
以下、図１５を参照しつつ、第３の実施形態の装置本体１の機能を詳細に説明する。なお、第１および第２の実施形態のケーブル診断装置と同一である装置本体１の機能の説明は省略する。図１５は、第３の実施形態のケーブル診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【００７６】
装置本体１は、第３の実施形態においては、第１の実施形態のＣＰＵ１１の各機能に加え、さらに、変換部１１７、作成部１１８、および印刷部１１９を含んで構成される。
【００７７】
変換部１１７は、区間ごとに設定された伝播速度を区間ごとの伝播時間に変換する変換手段として機能する。変換部１１７は、予め設定された区間ごとの距離を伝播速度設定部１１１で設定された伝播速度で除算することで、伝播時間を求めることができる。なお、変換部１１７は、パルス電気信号の送信前に、伝播速度を区間ごとの伝播時間に変換する。
【００７８】
作成部１１８は、ケーブル経路３に対応する図上に区間ごとの伝播速度および／または合算時間を記した時間マップを作成する作成手段として機能する。作成部１１７は、変換部１１８で変換された伝播時間を用いて、ケーブル経路３を距離で表した図（以下、「距離マップ」と称する）から時間マップを作成する。
【００７９】
ここで、図１６を参照しつつ、時間マップ変換法について説明する。図１６（ａ）は、距離マップを示し、図１６（ｂ）は、距離マップから変換された時間マップを示す。時間マップ変換法は、たとえば、図１６に示すように、ケーブルの分岐点、接続点をそれぞれＱ０〜Ｑ５、ケーブルの区間ごとの距離をそれぞれＬ[１]〜Ｌ[５]、およびケーブルをパルス電気信号が伝播する伝播速度をそれぞれＶ[１]〜Ｖ[５]とする。また、注入点をＱ０とすると、注入点Ｑ０から分岐点Ｑ１までの区間をパルス電気信号が伝播する伝播時間ｔｄ[１]、および各区間の伝播時間ｔｄ[２]〜ｔｄ[５]は、下記の数式（５）によって求めることができる。
【００８０】
【数５】
【００８１】
なお、第３の実施形態では、区間ごとに伝播時間を算出し設定することもでき、および／または注入点から各分岐点および接続点までのパルス電気信号が伝播する合算時間Ｔｄを設定することもできる。すなわち、注入点Ｑ０からパルス電気信号を送信し、分岐点Ｑ１にパルス電気信号が到達する時間Ｔｄ１、および注入点Ｑ０から各Ｑ２〜Ｑ５にパルス電気信号がそれぞれ到達する時間Ｔｄ２〜Ｔｄ５は、各区間の伝播時間を合算することによって求めることができる。なお、注入点Ｑ０をＴｄ０＝０（ｎｓｅｃ）とする。
【００８２】
不具合箇所位置推定部１１６２は、第１の実施形態とは異なり、ケーブル経路３にそって区間ごとの伝播時間を加算した合算時間と、パルス電気信号を送信してから不具合箇所までの到達時間とを比較して、ケーブル経路３内の不具合箇所の位置を推定する。不具合箇所の位置推定方法は、後述する。
【００８３】
印刷部１１９は、時間マップを印刷する印刷手段として機能する。印刷部１１９は、たとえば、装置本体１に接続可能なプリンタである。
【００８４】
以上のように構成される本実施形態のケーブル診断装置は、以下のように処理が実行される。図１７は、第３の実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。なお、図１８に示すように、パルス電気信号の注入点をＰ１，Ｐ４とし、ケーブル診断を実施する。
【００８５】
まず、パルス電気信号を注入点Ｐ１から送信する場合、第１の実施形態の処理内容と同様に、診断対象のケーブル経路３の回路データが取得され（ステップ１０１）、伝播速度が設定される（ステップ１０２）。
【００８６】
次いで、上述した時間マップ変換法によって、区間ごとの伝播速度および距離から伝播時間に変換し、注入点を始点とした時間マップを作成する（ステップ１０３）。すなわち、各区間別の伝播時間ｔｄ１〜ｔｄ１４を区間の距離Ｌ１〜Ｌ１４を伝播速度Ｖ１〜Ｖ１４で除算することにより求めた後、距離マップで示されるケーブル経路図（図１２参照）から、時間マップで示されるケーブル経路図（図１８参照）を作成する。
【００８７】
次いで、第１の実施形態と同様に、注入点の位置情報を取得する（ステップＳ１０４）。次いで、パルス電気信号が注入点Ｐ１から送信され、ケーブル経路３内で反射し戻ってきた所要時間Ｔ１を算出する（ステップＳ１０５）。所要時間Ｔ１は、第１の実施形態と同様に、図６で示されるフローチャートの処理によって算出することができる。得られた所要時間Ｔ１から注入点Ｐ１から不具合箇所までの到達時間Ｔｒ１も算出することができる。次いで、不具合箇所の位置推定の処理を実行する（ステップＳ１０６）。不具合箇所の位置推定によって得られた到達時間Ｔｒ１と、注入点からケーブル経路にそって伝播時間を加算処理した合算時間Ｔｄとで、不具合箇所の該当区間を判断し、不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）を推定することができる。
【００８８】
ここで、不具合箇所位置推定の処理方法を、図１９に示すフローチャートに基づいて説明する。具体的な処理は、図９で示したフローチャートの処理とほぼ同様であるので、相違する点のみを説明する。図９で示したフローチャートと、図１９で示したフローチャートの具体的な相違点は、伝播時間がパルス電気信号をケーブル経路３に送信する前に設定しているか否かである。
【００８９】
まず、第３の実施形態では、予め区間ごとのパルス電気信号が伝播する伝播時間ｔｄが算出されているため、図９において、通過時間を計算するステップＳ５２の代わりに、図１９は、着目区間の伝播時間ｔｄを読み出す処理を実行する（ステップＳ１６０２）。次いで、注入点から着目区間の終点まで伝播時間を積算する（ステップＳ１６０３）。次いで、到達時間Ｔｒと伝播時間を積算した時間（合算時間）Ｔｄとを比較して、到達時間Ｔｒの方が小さくなった場合（ステップＳ１６０４）に、現在の着目区間に不具合箇所があると判断する（ステップＳ１０６７）。なお、着目区間での不具合箇所の詳細な位置は、たとえば、着目区間の始点から終点までの伝播時間と、注入点から着目区間の始点までの合算時間によって引かれた到達時間Ｔｒとの割合から求めることができる。
【００９０】
次いで、図１７に戻り、表示指令を実行する（ステップＳ１０７）。表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図１８に示すような診断対象のケーブル経路３上を概略化した図上に不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）を表示する。また、不具合箇所の位置の候補（Ａ１，Ａ２）をメモリに設定する。
【００９１】
次いで、第２の実施形態と同様に、パルス電気信号を送信する注入点の数をカウントするカウンタＬの値を１だけ進め（ステップＳ１０８）、カウンタの値が設定されたＬＭＡＸになるまで、ステップＳ１０６０〜Ｓ１０６８の動作処理を繰り返す（ステップ１０６９：ＮＯ）。本実施形態では、注入点は２点から送信するとし（ＬＭＡＸ＝２）、パルス電気信号を注入点Ｐ４から送信し、注入点Ｐ１と同様の処理を実行することによって、注入点Ｐ４を始点とした時間マップが作成される。次いで、所要時間Ｔ２を得ることができる。したがって、所要時間Ｔ２から到達時間Ｔｒ２が求めることができ、注入点Ｐ４からケーブル経路にそって伝播時間を加算処理していくことで、不具合箇所の該当区間を判断し、不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）を推定することができる。次いで、表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図２０に示すような診断対象のケーブル経路３上を概略化した図上に不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）を表示する。また、不具合箇所の位置の候補（Ｂ１，Ｂ２）をメモリに設定する。
【００９２】
次いで、ケーブル経路３の診断がパルス電気信号を送信する注入点の数の分だけ事項された後（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、第２実施形態と同様に、複数回分の不具合箇所の位置の候補をマルチ推定する（ステップＳ１１０）。したがって、図２１に示すように、所定の範囲内で一致した候補の箇所を不具合箇所の位置と特定することができる。次いで、表示指令を実行する（ステップＳ１１１）。表示指令を実行することによって、たとえば、ディスプレイ１５に、図２１に示すようなケーブル経路３を概略化した図上に不具合箇所の位置を特定した箇所を表示する。
【００９３】
以上のように、第３の実施形態のケーブル診断装置によれば、第１の実施形態の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｈ）、および（Ｉ）の効果に加え、以下の（Ｊ）〜（Ｍ）の効果を奏する。
【００９４】
（Ｊ）区間ごとに設定された伝播速度を区間ごとの伝播時間に変換し、ケーブル経路にそって区間ごとの伝播時間を加算した合算時間と所要時間とを比較して、ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定するために、分岐点ごとの伝播時間を加算処理するだけで容易に不具合箇所を推定することができる。
【００９５】
（Ｋ）パルス電気信号の送信前に、伝播速度を区間ごとの伝播時間に変換することによって、装置本体１自体において、距離補正を算出する処理がなくなることにより、ＣＰＵ１１の処理速度が向上する。
【００９６】
（Ｌ）ケーブル経路に対応する図上に区間ごとの伝播時間および／または合算時間を記した時間マップを作成するために、所要時間のみで、不具合箇所の位置を一見して把握可能となる。
【００９７】
（Ｍ）時間マップを印刷することで、ケーブル診断装置本体自体は測定現場になくても、パルス電気信号が送信されてからケーブル経路内で反射して戻ってきた所要時間を測定するだけで、利用者が、伝播時間が記された時間マップを用いて、目視でも故障点の推定が容易に判定できる。
【００９８】
以上、第１〜第３の実施形態では、車両のハーネスで構成されるケーブル経路を例にとり、ケーブル診断装置を例示したが、車両のハーネスで構成されるケーブル経路に限定されず、複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度が異なる伝播速度を有するケーブル経路であれば同様に適用し得る。
【００９９】
なお、装置本体１は、パーソナルコンピュータおよびエンジニアリングワークステーションなどのコンピュータに限られるものではなく、論理回路などのハードで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施形態のケーブル診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ケーブル診断装置のケーブル診断の処理を実行する各部を示すブロック図である。
【図３】本実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態の車両のハーネスで構成されるケーブル経路３の概略図である。
【図５】ハーネス束本数とパルス伝播速度比との関係を示し、実験により求めたものである。
【図６】図３のフローチャートで示す所要時間算出（Ｓ４）の詳細フローチャートである。
【図７】反射波と基準反射波との差分の抽出をあらわした図である。
【図８】注入点から不具合箇所までの距離の算出方法を説明するためのケーブルの概略図である。
【図９】注入点から不具合箇所までの距離の算出方法を示すフローチャート図である。
【図１０】車両絵モデルを示す図である。
【図１１】第２の実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【図１３】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【図１４】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【図１５】第３の実施形態のケーブル診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１６ａ】距離マップの一例を示す図である。
【図１６ｂ】時間マップの一例を示す図である。
【図１７】第３の実施形態のケーブル診断装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１８】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【図１９】不具合箇所の位置を推定する方法を示すフローチャート図である。
【図２０】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【図２１】ケーブル経路の図上に不具合箇所の位置の候補を表示した図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 装置本体、
２ パルス送受信機、
３ 診断対象のケーブル経路、
１１ ＣＰＵ、
１３ ＲＡＭ、
１５ 表示部、
１１１ 伝播速度設定部、
１１２ 送信受信タイミング制御部、
１１３ 波形差分比較部、
１１４ ケーブル結線診断部、
１１５ 所要時間算出部、
１１６ 推定部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する設定手段と、
前記ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性の測定結果と、前記区間ごとに設定された伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定する推定手段と、
を有することを特徴とするケーブル診断装置。
【請求項２】
さらに、パルス電気信号が前記ケーブル経路に送信されて前記ケーブル経路内の不具合箇所で戻ってくるまでの所要時間を前記反射特性として算出する算出手段を有し、
前記推定手段は、前記所要時間と、前記区間ごとに設定された前記伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することを特徴とする請求項１に記載のケーブル診断装置。
【請求項３】
さらに、前記区間ごとに設定された前記伝播速度を前記区間ごとの伝播時間に変換する変換手段を有し、
前記推定手段は、前記ケーブル経路にそって前記区間ごとの伝播時間を加算した合算時間と、前記所要時間とを比較して、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することを特徴とする請求項２に記載のケーブル診断装置。
【請求項４】
前記変換手段は、パルス電気信号の送信前に、前記伝播速度を前記区間ごとの伝播時間に変換することを特徴とする請求項３に記載のケーブル診断装置。
【請求項５】
さらに、前記ケーブル経路に対応する図上に前記区間ごとの伝播時間および／または前記合算時間を記した時間マップを作成する作成手段を有する請求項３に記載にケーブル診断装置。
【請求項６】
さらに、前記時間マップを印刷する印刷手段を有することを特徴とする請求項５に記載のケーブル診断装置。
【請求項７】
前記設定手段は、インピーダンスが互いに異なる区間ごとに前記伝播速度を設定することを特徴とする請求項１に記載のケーブル診断装置。
【請求項８】
前記設定手段は、前記各区間において並行して敷設されるケーブルの本数に応じて、前記伝播速度を設定することを特徴とする請求項１に記載のケーブル診断装置。
【請求項９】
前記設定手段は、並行して敷設されるケーブルの本数と前記伝播速度との関係を示すテーブルを有し、当該テーブルに基づいて、前記ケーブルの本数に応じた前記伝播速度を設定することを特徴とする請求項８に記載のケーブル診断装置。
【請求項１０】
さらに、複数の区間ごとに利用者による前記伝播速度の入力を受け付ける入力手段を有し、
前記設定手段は、前記入力された結果に応じて、前記複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定することを特徴とする請求項２に記載のケーブル診断装置。
【請求項１１】
前記パルス電気信号を送信するためのパルス発生器、および前記パルス電気信号を受信するためのパルス受信機を有することを特徴とする請求項２に記載のケーブル診断装置。
【請求項１２】
さらに、不具合箇所の有無を判定する判定手段を有し、
前記推定手段は、前記判定手段の判定結果で不具合箇所を有した場合に、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することを特徴とする請求項１に記載のケーブル診断装置。
【請求項１３】
前記推定手段は、前記ケーブル経路が有する分岐に起因して前記不具合箇所の候補が複数存在する場合には、各不具合箇所の候補の位置をそれぞれ特定することを特徴とする請求項２に記載のケーブル診断装置。
【請求項１４】
さらに、前記ケーブル経路に対応する図上に、前記各不具合箇所の候補の位置を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１３に記載のケーブル診断装置。
【請求項１５】
複数のパルス電気信号が互いに前記ケーブル経路内の異なる箇所から送信され、
前記算出手段は、前記所要時間として、前記各パルス電気信号に対応する複数の所要時間を算出し、
前記推定手段は、前記複数の所要時間と、前記区間ごとの前記伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することを特徴とする請求項２に記載のケーブル診断装置。
【請求項１６】
前記ケーブル経路は、車両に搭載されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載のケーブル診断装置。
【請求項１７】
診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する段階と、
前記ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性の測定結果と、前記区間ごとに設定さされた伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定する段階と、
を有することを特徴とするケーブル診断方法。
【請求項１】
診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する設定手段と、
前記ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性の測定結果と、前記区間ごとに設定された伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定する推定手段と、
を有することを特徴とするケーブル診断装置。
【請求項２】
さらに、パルス電気信号が前記ケーブル経路に送信されて前記ケーブル経路内の不具合箇所で戻ってくるまでの所要時間を前記反射特性として算出する算出手段を有し、
前記推定手段は、前記所要時間と、前記区間ごとに設定された前記伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することを特徴とする請求項１に記載のケーブル診断装置。
【請求項３】
さらに、前記区間ごとに設定された前記伝播速度を前記区間ごとの伝播時間に変換する変換手段を有し、
前記推定手段は、前記ケーブル経路にそって前記区間ごとの伝播時間を加算した合算時間と、前記所要時間とを比較して、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することを特徴とする請求項２に記載のケーブル診断装置。
【請求項４】
前記変換手段は、パルス電気信号の送信前に、前記伝播速度を前記区間ごとの伝播時間に変換することを特徴とする請求項３に記載のケーブル診断装置。
【請求項５】
さらに、前記ケーブル経路に対応する図上に前記区間ごとの伝播時間および／または前記合算時間を記した時間マップを作成する作成手段を有する請求項３に記載にケーブル診断装置。
【請求項６】
さらに、前記時間マップを印刷する印刷手段を有することを特徴とする請求項５に記載のケーブル診断装置。
【請求項７】
前記設定手段は、インピーダンスが互いに異なる区間ごとに前記伝播速度を設定することを特徴とする請求項１に記載のケーブル診断装置。
【請求項８】
前記設定手段は、前記各区間において並行して敷設されるケーブルの本数に応じて、前記伝播速度を設定することを特徴とする請求項１に記載のケーブル診断装置。
【請求項９】
前記設定手段は、並行して敷設されるケーブルの本数と前記伝播速度との関係を示すテーブルを有し、当該テーブルに基づいて、前記ケーブルの本数に応じた前記伝播速度を設定することを特徴とする請求項８に記載のケーブル診断装置。
【請求項１０】
さらに、複数の区間ごとに利用者による前記伝播速度の入力を受け付ける入力手段を有し、
前記設定手段は、前記入力された結果に応じて、前記複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定することを特徴とする請求項２に記載のケーブル診断装置。
【請求項１１】
前記パルス電気信号を送信するためのパルス発生器、および前記パルス電気信号を受信するためのパルス受信機を有することを特徴とする請求項２に記載のケーブル診断装置。
【請求項１２】
さらに、不具合箇所の有無を判定する判定手段を有し、
前記推定手段は、前記判定手段の判定結果で不具合箇所を有した場合に、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することを特徴とする請求項１に記載のケーブル診断装置。
【請求項１３】
前記推定手段は、前記ケーブル経路が有する分岐に起因して前記不具合箇所の候補が複数存在する場合には、各不具合箇所の候補の位置をそれぞれ特定することを特徴とする請求項２に記載のケーブル診断装置。
【請求項１４】
さらに、前記ケーブル経路に対応する図上に、前記各不具合箇所の候補の位置を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１３に記載のケーブル診断装置。
【請求項１５】
複数のパルス電気信号が互いに前記ケーブル経路内の異なる箇所から送信され、
前記算出手段は、前記所要時間として、前記各パルス電気信号に対応する複数の所要時間を算出し、
前記推定手段は、前記複数の所要時間と、前記区間ごとの前記伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定することを特徴とする請求項２に記載のケーブル診断装置。
【請求項１６】
前記ケーブル経路は、車両に搭載されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載のケーブル診断装置。
【請求項１７】
診断対象のケーブル経路において複数の区間ごとにパルス電気信号の伝播速度を設定する段階と、
前記ケーブル経路内に送信されたパルス電気信号の反射特性の測定結果と、前記区間ごとに設定さされた伝播速度とから、前記ケーブル経路内の不具合箇所の位置を推定する段階と、
を有することを特徴とするケーブル診断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６ａ】
【図１６ｂ】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図７】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６ａ】
【図１６ｂ】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図７】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−３３３４６８（Ｐ２００７−３３３４６８Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６３４８８（Ｐ２００６−１６３４８８）
【出願日】平成１８年６月１３日（２００６．６．１３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１３日（２００６．６．１３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
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