特許 7355875 可搬型測定装置および電源制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-25

(45)【発行日】2023-10-03

(54)【発明の名称】可搬型測定装置および電源制御方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/26 20060101AFI20230926BHJP

   G08C 19/00 20060101ALI20230926BHJP

   G06F 1/04 20060101ALI20230926BHJP

【ＦＩ】

G06F1/26

G08C19/00 G

G06F1/04 510

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022050098

(22)【出願日】2022-03-25

【審査請求日】2022-08-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000000572

【氏名又は名称】アンリツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067323

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 教光

(74)【代理人】

【識別番号】100124268

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 典行

(72)【発明者】

【氏名】古木 敦

【審査官】石川 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１５３２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２２２４８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ １／２６

Ｇ０８Ｃ １９／００

Ｇ０６Ｆ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準発振器（６）とバッテリ（１０）が内蔵され、測定サイトに持ち運んで所定の測定を行う可搬型測定装置（１）であって、
前記バッテリの充電の開始／停止を制御するバッテリ制御手段（９ａ）と、
前記基準発振器への給電のオン／オフを制御する発振器制御手段（９ｂ）と、を備え、
前記バッテリ制御手段は、前記発振器制御手段により前記基準発振器への給電をオフした状態で前記バッテリの充電を開始し、予め設定した閾値を超えたときに前記バッテリの充電を停止し、
前記発振器制御手段は、前記バッテリ制御手段により前記バッテリの充電が停止した後に前記基準発振器への給電をオンすることを特徴とする可搬型測定装置。

【請求項2】

前記発振器制御手段は、予め設定されるスケジュールに基づいて前記基準発振器への給電をオフすることを特徴とする請求項１に記載の可搬型測定装置。

【請求項3】

基準発振器（６）とバッテリ（１０）が内蔵され、測定サイトに持ち運んで所定の測定を行う可搬型測定装置（１）の電源制御方法であって、
前記基準発振器への給電をオフした状態で前記バッテリの充電を開始し、予め設定した閾値を超えたときに前記バッテリの充電を停止するステップと、
前記バッテリの充電が停止した後に前記基準発振器への給電をオンするステップと、を含むことを特徴とする電源制御方法。

【請求項4】

予め設定されるスケジュールに基づいて前記基準発振器への給電をオフするステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の電源制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定サイトに持ち運んで例えば極めて高精度・高確度の時刻情報を要求する被試験装置や、被試験ネットワークに対する同期誤差測定を行う可搬型測定装置および電源制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えばルータ、スイッチングハブ、伝送装置などのネットワーク機器やネットワーク回線を被測定物（ＤＵＴ：Device Under Test ）として各種測定を行う測定装置として、下記特許文献１などに開示されるネットワーク試験装置が知られている。

【0003】

ところで、被測定物としての被試験ネットワークが通信規格を満たしているかを試験する際には、周波数・時間を判断の指標とする測定として、極めて高精度・高確度の時刻情報を要求する被測定装置や、被測定ネットワークに対する同期誤差測定をこの種のネットワーク試験装置を用いて行うことが求められている。

【0004】

また、近年では、ネットワークの要求精度・確度が高くなってきているため、測定誤差を減らす観点からも、ネットワーク試験装置の時刻同期精度・確度向上が求められている。例えばＧＰＳ，ＧＬＯＮＡＳＳ，Ｇａｌｉｌｅｏ，ＱＺＳＳ等のＧＮＳＳシステムの電波をネットワーク試験装置が受信して、高精度・高確度の時刻情報を得ている。

【0005】

さらに、この種のネットワーク試験装置は、装置本体に基準発振器が内蔵されており、ＧＮＳＳシステムの電波を受信できなくなっても、測定要件を満たす限りにおいては、基準発振器の有する周波数の精度・確度により、被測定装置や、被測定ネットワークの測定を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０２１－１５３２２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、上述したネットワーク試験装置を測定サイトに持ち運べるように可搬型で構成される場合、測定サイトで直ぐに使用するためには、時間のかかる処理、具体的には装置本体に内蔵されたバッテリの充電や発振周波数を安定させるための基準発振器への給電によるウォームアップを事前に行っておく必要がある。

【0008】

しかしながら、バッテリの充電と基準発振器への給電を同時に行うと、バッテリの充電、放電による発熱で装置本体の内部に温度変化が生じて基準発振器の発振周波数に影響を及ぼすだけでなく、図３に示すように、バッテリの充電が途中で止まることもある。しかも、測定の実行中は測定内容の大容量、高速な処理のため、装置本体の内部の温度上昇も大きく、装置本体に内蔵された基準発振器の発振周波数が影響され、時刻同期精度・確度が低下する問題が発生するおそれがあった。

【0009】

この問題を解消するため、基準発振器を温度安定性の高い物にすることも考えられるが、可搬型ゆえに消費電力増加、大型化、重量増加と、コスト増加があり、容易に採用することができなかった。

【0010】

しかも、ユーザは任意の時間に測定サイトにネットワーク測定装置を持ち運んで所望の測定を行うため、バッテリの充電、放電のタイミングがその都度変化し、使用するときに基準発振器の有する精度・確度に好ましい内部の温度条件とは必ずしもならず、改善が求められていた。

【0011】

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、装置本体の内部の温度上昇に伴う基準発振器の発振周波数に与える影響を抑制することができる可搬型測定装置および電源制御方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された可搬型測定装置は、基準発振器６とバッテリ１０が内蔵され、測定サイトに持ち運んで所定の測定を行う可搬型測定装置１であって、
前記バッテリの充電の開始／停止を制御するバッテリ制御手段９ａと、
前記基準発振器への給電のオン／オフを制御する発振器制御手段９ｂと、を備え、
前記バッテリ制御手段は、前記発振器制御手段により前記基準発振器への給電をオフした状態で前記バッテリの充電を開始し、予め設定した閾値を超えたときに前記バッテリの充電を停止し、
前記発振器制御手段は、前記バッテリ制御手段により前記バッテリの充電が停止した後に前記基準発振器への給電をオンすることを特徴とする。

【0013】

本発明の請求項２に記載された可搬型測定装置は、請求項１の可搬型測定装置において、
前記発振器制御手段は、予め設定されるスケジュールに基づいて前記基準発振器への給電をオフすることを特徴とする。

【0014】

本発明の請求項３に記載された電源制御方法は、基準発振器６とバッテリ１０が内蔵され、測定サイトに持ち運んで所定の測定を行う可搬型測定装置１の電源制御方法であって、
前記基準発振器への給電をオフした状態で前記バッテリの充電を開始し、予め設定した閾値を超えたときに前記バッテリの充電を停止するステップと、
前記バッテリの充電が停止した後に前記基準発振器への給電をオンするステップと、を含むことを特徴とする。

【0015】

本発明の請求項４に記載された電源制御方法は、請求項３の電源制御方法において、
予め設定されるスケジュールに基づいて前記基準発振器への給電をオフするステップを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、バッテリの充電中は基準発振器への給電を行わないので、従来よりもバッテリへの高速充電が可能となり、充電時間の短縮を図ることができる。そして、短縮された時間を効率的に利用して基準発振器の発振周波数が安定するようにウォームアップを行うことができる。その結果、バッテリの充電、放電のタイミングや、大容量、高速な処理による装置本体の内部の温度上昇に伴う基準発振器の発振周波数に与える影響を抑制することができ、時刻同期精度・確度を維持し、被測定装置や、被測定ネットワークに対して極めて高精度・高確度な同期誤差測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る可搬型測定装置のブロック構成図である。

【図2】本発明に係る可搬型測定装置の基準発振器をロックさせるまでのタイムチャートを示す図である。

【図3】従来と本発明においてバッテリの充電を開始するタイミングと基準発振器への給電をオンするタイミングの関係を示す図である。

【図4】本発明に係る電源制御方法の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

【0019】

図１に示すように、本実施の形態の可搬型測定装置１は、測定サイトに持ち運んで例えばＵＴＣ（協定世界時）時刻などの基準時刻との差（Ｔｉｍｅ Ｅｒｒｏｒ）などの各種測定を行うものであり、ＧＮＳＳアンテナ２、アンテナ用直流電源３、ＧＮＳＳ受信機４、測定モジュール５、基準発振器６、１ＰＰＳ信号生成部７、表示操作部８、制御部９、バッテリ１０を備えて概略構成される。

【0020】

ＧＮＳＳアンテナ２は、不図示のＧＮＳＳ衛星から送信される信号（ＧＮＳＳ信号）を受信するもので、可搬型測定装置１の装置本体に設けられるコネクタ１１に着脱可能に接続される。

【0021】

アンテナ用直流電源３は、コネクタ１１に接続されたＧＮＳＳアンテナ２に必要な電源電圧を供給する。

【0022】

ＧＮＳＳ受信機４は、ＧＮＳＳアンテナ２から受信したＧＮＳＳ信号を、コネクタ１１、コンデンサ１２を介して入力し、ＧＮＳＳ衛星の受信信号情報として測定モジュール５、１ＰＰＳ信号生成部７に出力する。

【0023】

測定モジュール５は、測定用端子１３を介して不図示の被試験ネットワークや被試験装置に接続され、例えばＵＴＣ時刻などの基準時刻との差、時刻同期誤差測定（１ＰＰＳ信号測定、パケット ＴＥ測定を含む）等の各種測定処理動作を実行する。

【0024】

さらに説明すると、測定モジュール５は、ＧＮＳＳアンテナ２から入力する受信信号に基づきＧＮＳＳ受信機４が出力する同期信号、例えば基準１ＰＰＳ信号に対しての、被測定ネットワークや被試験装置から取り込まれる信号（被測定１ＰＰＳ信号）の位相を比較する１ＰＰＳ信号 ＴＥ測定の他、片方向遅延量（Ｏｎｅ Ｗａｙ Ｄｅｌａｙ：ＯＷＤ）、ＯＷＤ／パケット ＴＥ測定などの測定を行う。

【0025】

基準発振器６は、装置本体に内蔵され、制御部９からの設定電圧によって周波数が制御される周波数発振器であり、安定度の高い周波数（例えば１０ＭＨｚの基準周波数）の発振信号を１ＰＰＳ信号生成部７に出力する。

【0026】

１ＰＰＳ信号生成部７は、ＧＮＳＳ衛星からＧＮＳＳ受信機４が受信したＧＮＳＳ信号をもとに生成される１ＰＰＳ信号をカウントするカウンタ７ａを備え、カウンタ７ａによるカウント値を制御部９に出力する。１ＰＰＳ信号生成部７は、ＧＮＳＳ受信機４が受信したＧＮＳＳ衛星からの信号であるＧＮＳＳ信号を解析し、ＧＮＳＳに同期した安定度の高い基準発振器６の発振信号を基準とする１ＰＰＳ信号を生成して測定モジュール５に出力する。測定モジュール５は、１ＰＰＳ信号生成部７から入力された１ＰＰＳ信号を時刻の基準として、１ＰＰＳ信号ＴＥ測定の他、片方向遅延量（Ｏｎｅ Ｗａｙ Ｄｅｌａｙ：ＯＷＤ）、ＯＷＤ／パケット ＴＥ測定などの測定を行う。

【0027】

表示操作部８は、例えば表示機能や入力操作機能を兼用したタッチパネルなどで構成され、各種測定を行うために必要な測定条件、各種パラメータなどの設定、各種測定を行ったときの結果などを表示するときに操作される。

【0028】

制御部９は、電源制御を行う手段として、バッテリ制御手段９ａと発振器制御手段９ｂを含み、各種測定を行う際に可搬型測定装置１の各部を統括制御するものであり、例えば測定モジュール５によって得られる各種測定の結果を表示操作部８に出力したり、１ＰＰＳ信号生成部７のカウンタ７ａからのカウント値に応じた設定電圧により基準発振器６を電圧制御する。

【0029】

バッテリ制御手段９ａは、発振器制御手段９ｂにより基準発振器６をオフした状態でバッテリ１０の充電を開始し、予め設定した閾値を超えたときにバッテリ１０の充電を停止するように制御する。

【0030】

なお、閾値は、例えば希望の充電時間の数値、充電量（％）、基準発振器６の発振周波数が安定するまでに要するウォームアップ時間を考慮した時間の何れかで設定される。

【0031】

ここで、基準発振器６のウォームアップ時間について図２を参照しながら説明する。基準発振器６は、図２に示すように、「Ｐｏｗｅｒ Ｏｆｆ」→「Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｉｎｇ」→「Ｗａｉｔ ｆｏｒ １ＰＰＳ Ｓｙｎｃ． ＩｎまたはＷａｉｔ ｆｏｒ ＧＰＳ／ＧＮＳＳ」→「Ｌｅａｒｎｉｎｇ」→「Ｓｙｎｃ ｗｉｔｈ １ＰＰＳ Ｓｙｎｃ Ｉｎ．またはＳｙｎｃ ｗｉｔｈ ＧＰＳ／ＧＮＳＳ」の状態を経由して「Ｆｉｎｅ Ｌｏｃｋｅｄ」に移行する。この図２において、基準発振器６のウォームアップ時間とは、「Ｓｙｎｃ ｗｉｔｈ １ＰＰＳ Ｓｙｎｃ Ｉｎ．またはＳｙｎｃ ｗｉｔｈ ＧＰＳ／ＧＮＳＳ」の状態に関係なく、ＯＳＣランプが点灯してから３時間が経過した時間を意味する。

【0032】

なお、図２において、「Ｐｏｗｅｒ Ｏｆｆ」は電源オフ状態、「Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｉｎｇ」は装置が安定するのを待っている状態、「Ｗａｉｔ ｆｏｒ １ＰＰＳ Ｓｙｎｃ． Ｉｎ」は１ＰＰＳ Ｓｙｎｃ． Ｉｎコネクタに信号が入力されるのを待っている状態、「Ｗａｉｔ ｆｏｒ ＧＰＳ／ＧＮＳＳ」はＧＰＳまたはＧＮＳＳと接続することを待っている状態、「Ｌｅａｒｎｉｎｇ」はＯＳＣランプが点灯かつ衛星を４つ以上捕捉して、衛星から受信した１ＰＰＳ信号と同期しようとしている状態、「Ｓｙｎｃ ｗｉｔｈ １ＰＰＳ Ｓｙｎｃ． Ｉｎ」は基準発振器６が１ＰＰＳ Ｓｙｎｃ． Ｉｎコネクタに入力されている信号に同期している状態（ＯＳＣランプが点灯してから３時間未満）、「Ｓｙｎｃ ｗｉｔｈ ＧＰＳ／ＧＮＳＳ」は基準発振器６が衛星から受信した１ＰＰＳ信号に同期している状態（ＯＳＣランプが点灯してから３時間未満）を示している。

【0033】

発振器制御手段９ｂは、バッテリ１０の充電を開始するときに基準発振器６への給電をオフし、バッテリ制御手段９ａによりバッテリ１０の充電が停止した後に基準発振器６への給電をオンするように制御する。

【0034】

発振器制御手段９ｂは、予め設定されるスケジュールに基づいて基準発振器６への給電をオフするように制御する。例えば測定サイトに出向く前日の終業時間にスケジュールを設定しておけば、発振器制御手段９ｂは、ユーザが測定サイトに出向く前日の終業時間になると、基準発振器６への給電を自動的にオフするように制御する。

【0035】

なお、発振器制御手段９ｂによる基準発振器６への給電のオフ、およびバッテリ制御手段９ａによる基準発振器６のオフ状態からのバッテリ１０の充電の開始は、可搬型測定装置１を次回使用するまでの時間を考慮して、ユーザが手動により切り替えることも可能である。

【0036】

バッテリ１０は、可搬型測定装置１の装置本体に対して着脱交換可能に設けられ、各種測定を行う際に各部の駆動に必要な電源を供給する。

【0037】

次に、上記のように構成される可搬型測定装置１を用いた電源制御方法について図４のフローチャートを参照しながら説明する。

【0038】

まず、発振器制御手段９ｂにより基準発振器６への給電をオフする（ＳＴ１）。この基準発振器６への給電をオフするタイミングは、例えば予め設定されるスケジュールやユーザの手動切り替えにより実行される。

【0039】

そして、基準発振器６への給電がオフした状態で、バッテリ制御手段９ａによりバッテリ１０の充電を開始する（ＳＴ２）。このバッテリ１０の充電時は、図３に示すように、基準発振器６への給電がオフしているので、バッテリ１０の充電と基準発振器６への給電を同時に開始する従来と比較して、バッテリ１０への電流供給量が増加し、バッテリ１０に対してより高速な充電が可能となり、充電時間の短縮を図ることができる。

【0040】

次に、バッテリ１０への充電が開始されると、予め設定した閾値（例えば希望の充電時間、充電量、基準発振器６のウォームアップ時間を考慮した時間の何れか）を超えたか否かを判別する（ＳＴ３）。そして、予め設定した閾値を超えたと判別すると（ＳＴ３－Ｙｅｓ）、バッテリ１０の充電を停止する（ＳＴ４）。その後、発振器制御手段９ｂにより基準発振器６への給電をオンする（ＳＴ５）。

【0041】

このように、本実施の形態によれば、バッテリの充電中は基準発振器への給電をオフし、予め設定した閾値を超えたときにバッテリの充電を停止して基準発振器への給電をオンするように制御する。これにより、バッテリの充電中は基準発振器への給電を行わないので、従来よりもバッテリへの高速充電が可能となり、充電時間の短縮を図ることができる。そして、短縮された時間を効率的に利用して基準発振器の発振周波数が安定するようにウォームアップを行うことができる。その結果、バッテリの充電、放電のタイミングや、大容量、高速な処理による装置本体の内部の温度上昇に伴う基準発振器の発振周波数に与える影響を抑制することができ、時刻同期精度・確度を維持し、被測定装置や、被測定ネットワークに対して極めて高精度・高確度な同期誤差測定が可能となる。

【0042】

以上、本発明に係る可搬型測定装置および電源制御方法の最良の形態について説明したが、この形態による記述および図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例および運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

【符号の説明】

【0043】

１ 可搬型測定装置
２ ＧＮＳＳアンテナ
３ アンテナ用直流電源
４ ＧＮＳＳ受信機
５ 測定モジュール
６ 基準発振器（周波数発振器）
７ １ＰＰＳ信号生成部
７ａ カウンタ
８ 表示操作部
９ 制御部
９ａ バッテリ制御手段
９ｂ 発振器制御手段
１０ バッテリ
１１ コネクタ
１２ コンデンサ
１３ 測定用端子

【要約】

【課題】装置内部の温度上昇に伴う基準発振器の発振周波数に与える影響を抑制する。
【解決手段】可搬型測定装置１は、基準発振器６とバッテリ１０が内蔵され、測定サイトに持ち運んで所定の測定を行うものであり、バッテリ１０の充電の開始／停止を制御するバッテリ制御手段９ａと、基準発振器６への給電のオン／オフを制御する発振器制御手段９ｂと、を備える。バッテリ制御手段９ａは、発振器制御手段９ｂにより基準発振器６への給電をオフした状態でバッテリ１０の充電を開始し、予め設定した閾値を超えたときにバッテリ１０の充電を停止する。発振器制御手段９ｂは、バッテリ制御手段９ａによりバッテリ１０の充電が停止した後に基準発振器６への給電をオンする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】