特許 7388765 測定器、コネクタ緩み検出方法およびプログラム

(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】2023-11-20

(45)【発行日】2023-11-29

(54)【発明の名称】測定器、コネクタ緩み検出方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/04 20060101AFI20231121BHJP

   H01R 13/64 20060101ALI20231121BHJP

【ＦＩ】

G01R1/04 A

H01R13/64

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022116606

(22)【出願日】2022-07-21

【審査請求日】2022-07-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080816

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 朝道

(74)【代理人】

【識別番号】100098648

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 潔人

(72)【発明者】

【氏名】梅田 直樹

【審査官】小川 浩史

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００９／００８１９０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００７６１４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－３０９１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－３５８４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １／０４

Ｇ０１Ｒ １３／００－１３／４２

Ｇ０１Ｒ ２３／００－２３／２０

Ｇ０１Ｒ ２７／００－２７／３２

Ｈ０１Ｒ １３／５６－１３／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーブルの先端に設けられた第二コネクタと篏合することにより前記ケーブルが接続される第一コネクタと当該第二コネクタとの接続部の緩みを検出する計測器と、
前記第一コネクタと、
前記ケーブルにより接続される被測定対象の特性量を測定する測定部と、
を備え
前記計測器は、
前記第一コネクタと前記第二コネクタとが篏合した状態で形成される密閉空間内で、前記第二コネクタの先端面までの距離を計測するセンサと、
前記距離が、予め定めた基準時の前記距離である基準距離から予め定めた閾値以上変化した場合、所定信号を出力する出力指示を行う制御部と、
前記出力指示に従って前記所定信号を出力する出力部と、を備え、
前記測定部は、予め定めたイベントの発生に応じてイベント信号を前記制御部に出力し、
前記制御部は、前記イベント信号を受信すると、前記センサに前記距離を計測させ、
前記イベントは、校正終了、周波数掃引開始、および、周波数掃引終了、を含む、測定器。

【請求項2】

請求項１記載の測定器であって、
前記センサは、光ファイバの先端から出射する光で対象物までの距離を計測する光センサであり、
前記光ファイバは、前記第一コネクタが備える外部導体の、前記第二コネクタの前記先端面に対向する位置に貫通させた貫通穴に挿入される、測定器。

【請求項3】

請求項１記載の測定器であって、
前記ケーブルは、同軸ケーブルである、測定器。

【請求項4】

請求項１記載の測定器であって、
前記所定信号は、ユーザに警告する信号である、測定器。

【請求項5】

請求項１記載の測定器であって、
前記制御部は、さらに、前記測定部と前記被測定対象との間で信号の送受信がない状態で前記センサに前記距離を計測させる、測定器。

【請求項6】

請求項１記載の測定器であって、
前記制御部は、前記イベント信号の受信後、前記センサに前記距離を計測させる前に、前記測定部に、所定期間、測定を停止する指示を行い、
前記所定期間は、前記センサに計測指示を行ってから、当該センサから計測結果を受信するまでの期間を超える最小値である、測定器。

【請求項7】

請求項１記載の測定器であって、
前記基準時は、当該測定器に校正基準器を、前記第一コネクタと前記第二コネクタとを篏合させて前記ケーブルで接続した状態で行う校正の完了時である、測定器。

【請求項8】

ケーブルの先端に設けられた第二コネクタと篏合することにより前記ケーブルが接続される第一コネクタと当該第二コネクタとの接続部の緩みを検出する計測器であって、センサと制御部と出力部とを備える計測器と、
前記第一コネクタと、
前記ケーブルにより接続される被測定対象の特性量を測定する測定部と、
を備える測定器における、コンピュータによるコネクタ緩み検出方法であって、
前記測定部が、予め定めたイベントの発生に応じてイベント信号を前記制御部に出力する第一ステップと、
前記制御部が、前記イベント信号を受信すると、前記センサに前記測定器に取り付けられた前記第一コネクタと当該第一コネクタに接続される前記ケーブルの先端に設けられた前記第二コネクタとが篏合した状態で形成される密閉空間内で、前記センサから前記第二コネクタの先端面までの距離を計測させる第二ステップと、を備え、
前記第二ステップは、
前記センサが、前記距離を計測する計測ステップと、
前記制御部が、前記距離が、予め定めた基準時の前記距離である基準距離から予め定めた閾値以上変化した場合、所定信号を出力する出力指示を行う制御ステップと、
前記出力部が、前記出力指示に従って前記所定信号を出力する出力ステップと、を備え、
前記イベントは、校正終了、周波数掃引開始、および、周波数掃引終了、を含む、コネクタ緩み検出方法。

【請求項9】

ケーブルの先端に設けられた第二コネクタと篏合することにより前記ケーブルが接続される第一コネクタと当該第二コネクタとの接続部の緩みを検出する計測器であって、センサと制御部と出力部とを備える計測器と、
前記第一コネクタと、
前記ケーブルにより接続される被測定対象の特性量を測定する測定部と、
を備える測定器のコンピュータに、
請求項８のコネクタ緩み検出方法を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定器のコネクタの緩み検出技術に関する。

【背景技術】

【0002】

ベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）は、校正により測定系の影響を取り除き、被測定対象（ＤＵＴ；ｄｅｖｉｃｅ ｕｎｄｅｒ ｔｅｓｔ）の特性量（Ｓパラメータ等の伝送特性）のみを抽出可能な測定器である。ＶＮＡは、同軸ケーブル等を接続する同軸コネクタを備え、同軸コネクタを介して同軸ケーブルでＤＵＴと接続し、ＤＵＴを測定する。しかしながら、測定中、同軸コネクタの接続部のトルクの緩みが発生することがあり、同軸コネクタの接続部に緩みが発生すると、校正状態が崩れ、その後の測定値の精度が保証されない。測定データが信用できないものとなる。

【0003】

同軸コネクタの接続状態を検出する技術として、同軸プラグが完全に同軸ジャックに接合されたとき、同軸プラグまたは同軸ジャックの少なくとも一方に接続を示す信号を発生する表示機構を有する同軸コネクタがある（例えば、特許文献３参照）。

【0004】

また、レセプタクルに、プラグにより遮断、解放される光伝送用の貫通孔を設けるとともに、この貫通孔の一方の開口部に光センサの発光素子を、他方の開口部に受光素子を設け、この光センサにより、前記貫通孔を通過する光が遮断されたことを検知したときに、コネクタの接続状態を確認し、内部回路の電源を通電状態に制御する制御回路を備えるコネクタがある（例えば、特許文献１参照）。

【0005】

また、プラグがレセプタクルに嵌合していくにつれて圧迫される圧電素子と、この圧電素子が圧迫により発生する電圧を検知して表示する手段と、を備え、プラグとレセプタクルとの嵌合状態が正常であるか否かを容易に検知できる高周波コネクタがある（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平０７－０５７８１９号公報

【文献】実開平０５－００８８８０号公報

【文献】実開平０２－０５２２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。

【0008】

上述のように、ＶＮＡのような測定器の同軸コネクタの緩み検出は、技術的には３つの課題がある。
１）接続、校正完了後の、ＶＮＡと同軸ケーブルの、同軸コネクタの接続部のトルクの緩みをどのように検出するか。
２）同軸コネクタの接続部のトルクの緩みの判断となる基準をどのように設定するか。
３）どのように同軸コネクタの接続部のトルクの緩みを検出する機構が測定データへの影響を及ぼさないようにするか。

【0009】

特許文献１から３に開示の技術では、プラグとジャック（レセプタクル）とが篏合しているか否かしか判別できず、上記課題は解決できない。このため、測定器の測定精度を維持できず、測定結果の信頼性も確保できない可能性がある。

【0010】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、測定器の測定精度を維持し、測定結果の信頼性を確保することに貢献することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の第一の視点によれば、
ケーブルの先端に設けられた第二コネクタと篏合することにより前記ケーブルが接続される第一コネクタと当該第二コネクタとの接続部の緩みを検出する計測器であって、
前記第一コネクタと前記第二コネクタとが篏合した状態で形成される密閉空間内で、前記第二コネクタの先端面までの距離を計測するセンサと、
前記距離が、予め定めた基準時の前記距離である基準距離から予め定めた閾値以上変化した場合、所定信号を出力する出力指示を行う制御部と、
前記出力指示に従って前記所定信号を出力する出力部と、を備える、計測器が提供される。

【0012】

本発明の第二の視点によれば、
ケーブルの先端に設けられた第二コネクタと篏合することにより前記ケーブルが接続される第一コネクタと当該第二コネクタとの接続部の緩みを検出する計測器と、
前記第一コネクタと、
前記ケーブルにより接続される被測定対象の特性量を測定する測定部と、
を備え
前記計測器は、
前記第一コネクタと前記第二コネクタとが篏合した状態で形成される密閉空間内で、前記第二コネクタの先端面までの距離を計測するセンサと、
前記距離が、予め定めた基準時の前記距離である基準距離から予め定めた閾値以上変化した場合、所定信号を出力する出力指示を行う制御部と、
前記出力指示に従って前記所定信号を出力する出力部と、を備え、
前記測定部は、予め定めたイベントの発生に応じてイベント信号を前記制御部に出力し、
前記制御部は、前記イベント信号を受信すると、前記センサに前記距離を計測させ、
前記イベントは、校正終了、周波数掃引開始、および、周波数掃引終了、を含む、測定器が提供される。

【0013】

本発明の第三の視点によれば、
ケーブルの先端に設けられた第二コネクタと篏合することにより前記ケーブルが接続される第一コネクタと当該第二コネクタとの接続部の緩みを検出する計測器であって、センサと制御部と出力部とを備える計測器と、
前記第一コネクタと、
前記ケーブルにより接続される被測定対象の特性量を測定する測定部と、
を備える測定器における、コンピュータによるコネクタ緩み検出方法であって、
前記測定部が、予め定めたイベントの発生に応じてイベント信号を前記制御部に出力する第一ステップと、
前記制御部が、前記イベント信号を受信すると、前記センサに前記測定器に取り付けられた前記第一コネクタと当該第一コネクタに接続される前記ケーブルの先端に設けられた前記第二コネクタとが篏合した状態で形成される密閉空間内で、前記センサから前記第二コネクタの先端面までの距離を計測させる第二ステップと、を備え、
前記第二ステップでは、
前記センサが、前記距離を計測する計測ステップと、
前記制御部が、前記距離が、予め定めた基準時の前記距離である基準距離から予め定めた閾値以上変化した場合、所定信号を出力する出力指示を行う制御ステップと、
前記出力部が、前記出力指示に従って前記所定信号を出力する出力ステップと、を備え、
前記イベントは、校正終了、周波数掃引開始、および、周波数掃引終了、を含む、コネクタ緩み検出方法が提供される。

【0014】

本発明の第四の視点によれば、
ケーブルの先端に設けられた第二コネクタと篏合することにより前記ケーブルが接続される第一コネクタと当該第二コネクタとの接続部の緩みを検出する計測器であって、センサと制御部と出力部とを備える計測器と、
前記第一コネクタと、
前記ケーブルにより接続される被測定対象の特性量を測定する測定部と、
を備える測定器のコンピュータに、
上記コネクタ緩み検出方法を実行させるプログラムが提供される。

【0015】

なお、これらのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、測定器の測定精度を維持し、測定結果の信頼性を確保することに貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態のオスコネクタおよびメスコネクタの断面図であり、（ｃ）は、本発明の一実施形態のオスコネクタとメスコネクタとが篏合した状態の断面図である。

【図2】（ａ）は、本発明の一実施形態の測定器の機能ブロック図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態の検出部（計測器）の機能ブロック図であり、（ｃ）は、本発明の一実施形態の測定器のハードウェア構成図である。

【図3】本発明の一実施形態の端面間距離の計測を説明するための説明図である。

【図4】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態の基準値取得処理、および、コネクタ緩み検出処理の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、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と呼ぶ。）の概要について図面を参照して説明する。なお、付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。また、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向および単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。

【0019】

プログラムはコンピュータ装置を介して実行され、コンピュータ装置は、例えば、プロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェース、および必要に応じ表示装置を備える。また、このコンピュータ装置は、通信インタフェースを介して装置内または外部の機器（コンピュータを含む）と、有線、無線を問わず、通信可能に構成される。また、図中の各ブロックの入出力の接続点には、ポート乃至インタフェースがあるが図示を省略する。また、以下の説明において、「Ａおよび／またはＢ」は、ＡまたはＢ、もしくは、ＡおよびＢという意味で用いる。

【0020】

本実施形態は、測定器と被測定対象（ＤＵＴ；ｄｅｖｉｃｅ ｕｎｄｅｒ ｔｅｓｔ）とを、同軸ケーブルで接続し、ＤＵＴの測定を行う。また、測定に先立ち、測定器は、校正基準器と接続した状態（測定器と校正基準器とを同軸ケーブルで接続した状態）で、校正を行う。校正は、測定の基準面を定めるものであり、ＤＵＴの特性が基準面に対してどう変化したかを測定可能にするものである。

【0021】

本実施形態では、測定時の状態で、測定器に設けられた測定器側同軸コネクタの外部導体内で、所定位置から同軸ケーブルの先端に設けられたケーブル側同軸コネクタの外部導体先端部（端面）までの距離を計測し、予め定めた基準距離との変化量（差分）を検出する。そして、差分が予め定めた閾値を超えた場合、ユーザに警告を出力する。

【0022】

以下、本実施形態では、測定器側同軸コネクタがオスコネクタ（第一コネクタ）、ケーブル側同軸コネクタがメスコネクタ（第二コネクタ）である場合を例にあげて説明する。また、それぞれ、オスコネクタ、メスコネクタと呼び、区別する必要がない場合は、単にコネクタと呼ぶ。

【0023】

本実施形態の測定器の説明に先立ち、まず、オスコネクタおよびそれにカップリングされるメスコネクタの形状について簡単に説明する。

【0024】

図１（ａ）および図１（ｂ）は、それぞれ、オスコネクタ１００およびメスコネクタ２００の断面図である。

【0025】

オスコネクタ１００は、ミスアラインメントを防ぐ構造を有し、図１（ａ）に示すように、外部導体１０１と、外部導体１０１に刻まれたネジ山（雌ネジ）１０２と、信号を通す中心導体（信号ピン）１０３と、を備える。外部導体１０１は、内部に軸方向に所定の深さを有する円環状の溝部１０９を形成する。また、中心導体１０３は、ピン状に形成され、オスコネクタ１００とメスコネクタ２００とが篏合した際、後述するメスコネクタ２００の中心導体２０６に篏合するよう形成される。

【0026】

メスコネクタ２００は、ミスアラインメントを防ぐ構造を有し、図１（ｂ）に示すように、外部導体２０４と、外部導体２０４に加工されたネジ部（雄ネジ）２０５と、中心導体１０３に接続する中心導体２０６と、を備える。外部導体２０４は、オスコネクタ１００の溝部１０９に嵌入する突出部２０８を有する。メスコネクタ２００は、例えば、同軸ケーブルの端に取り付けられる。

【0027】

オスコネクタ１００とメスコネクタ２００とが既定のトルクで相互回転を介してネジ締めされ、接続導通された状態（篏合状態）の断面図を、図１（ｃ）に示す。本図に示すように、メスコネクタ２００の突出部２０８がオスコネクタ１００の溝部１０９内に挿入され、ネジ山１０２と、ネジ部２０５とが螺合することにより、オスコネクタ１００とメスコネクタ２００とは、電気的または光学的に接続する。

【0028】

なお、溝部１０９は、オスコネクタ１００とメスコネクタ２００とが篏合した際、外部導体１０１と、外部導体２０４と、ネジ山１０２と、ネジ部２０５とにより密閉された密閉空間となる。また、領域２０９は、両コネクタが篏合した際、外部導体１０１と２０４とで密閉された密閉空間となる。本実施形態の測定器３００は、オスコネクタ１００とメスコネクタ２００とが篏合した状態で、両者の位置ずれを検出する。

【0029】

［機能構成］
次に、本実施形態の測定器３００について説明する。図２（ａ）は、本実施形態の測定器３００の構成を説明するための図である。本図に示すように、測定器３００は、オスコネクタ１００を同軸ケーブルの接続インタフェースとして備える。また、機能として、コネクタ緩み検出部３１０（計測器）と、ＤＵＴの特性量を測定する測定部３２０と、を備える。なお、測定部３２０は、中心導体１０３を介して特定の周波数をＤＵＴに出力し、その応答をＤＵＴの特性量として測定する。

【0030】

コネクタ緩み検出部３１０は、オスコネクタ１００と、そのオスコネクタ１００に接続されるメスコネクタ２００との接続部のトルクの緩みを検出する計測器として機能する。具体的には、オスコネクタ１００とメスコネクタ２００とが、規定のトルクでネジ締めされて篏合した状態からの、メスコネクタ２００の変位を検出する。

【0031】

これを実現するため、コネクタ緩み検出部３１０は、図２（ｂ）に示すように、センサ３１１と、制御部３１２と、出力部３１３と、を備える。

【0032】

センサ３１１は、メスコネクタ２００との間の距離を計測する。本実施形態では、センサ３１１として、例えば、レーザ光を用いて、対象物までの距離を計測（検出）する光センサを用いる。このため、センサ３１１は、先端から光を出射する光ファイバ３１８を備える。

【0033】

本実施形態では、光ファイバ３１８は、図２（ａ）および図３に示すように、外部導体１０１に設けられた貫通穴１１９に挿入される。貫通穴１１９は、外部導体１０１の外側から溝部１０９に溝部１０９側の底部を貫通して設けられる。このとき、光ファイバ３１８の先端面３１７の位置は固定される。先端面３１７は、例えば、外部導体１０１の溝部１０９側の面(底面）と同一面に固定される。なお、貫通穴１１９は、光ファイバ３１８を挿通させるに適した直径、例えば、光ファイバ３１８の直径と略同サイズの直径を有する。

【0034】

センサ３１１は、制御部３１２からの指示に従って、光ファイバ３１８の先端面３１７から光を出射し、図３に示すように、メスコネクタ２００の突出部２０８の先端面２０１までの距離（以下、端面間距離と呼ぶ。）ｄを計測する。すなわち、出射面から突出部２０８の先端面２０１（先端位置）までの距離を計測する。センサ３１１は、計測結果（端面間距離ｄ）を、制御部３１２に出力する。

【0035】

制御部３１２は、センサ３１１の動作を制御するとともに、計測結果から、メスコネクタ２００の変位量（距離値の差分）を算出するよう制御し、所定信号の出力の要否を判別する。具体的には、制御部３１２は、以下の処理を行う。

【0036】

制御部３１２は、センサ３１１に、出射指示（計測指示）を行う。計測指示は、例えば、定期的に、または、測定部３２０からの信号（イベント信号）に従って、行われる。イベント信号は、例えば、測定部３２０の各種イベントが発生したタイミング、または、各種イベントの発生に対応づけて予め定められたタイミングで出力される。すなわち、制御部３１２は、各種イベントの発生に応じて計測指示をセンサ３１１に行う。

【0037】

なお、各種イベントは、例えば、校正終了、入出力の周波数掃引開始、周波数掃引終了等である。測定部３２０は、例えば、入出力の周波数掃引開始から予め定めた時間遡ったタイミング、入出力の周波数掃引終了から予め定めた時間経過したタイミングで、イベント信号を出力する。これに応じて制御部３１２は、入出力の周波数掃引開始前、入出力の周波数掃引終了後、等に計測指示を出力する。さらに、制御部３１２は、測定部３２０において、信号の入出力がないタイミングで、計測指示を行ってもよい。なお、各種イベントの発生は、別途検出して外部から入力してもよい。コネクタ緩み検出部３１０の一部として組み込んだ要素で検出してもよい。

【0038】

なお、本実施形態では、制御部３１２は、センサ３１１に計測指示を行う前に、測定部３２０に対し、所定期間の測定停止の指示を行う。これは、端面間距離の計測が、測定部３２０における測定に与える影響を排除するためである。所定期間は、例えば、制御部３１２が計測指示を行ってから、センサ３１１から計測結果を受信するまでの期間Ｔに基づいて、Ｔを超える最小値等が、予め定められる。

【0039】

なお、停止期間を定めず、測定停止の指示の後、測定再開の指示を制御部３１２から測定部３２０へ送信するよう構成してもよい。また、信号の入出力がないタイミングで計測指示を行う場合は、停止指示は行わなくてもよい。

【0040】

また、制御部３１２は、計測指示に応じてセンサ３１１から得た計測結果（端面間距離ｄ）を処理する。まず、計測指示を行ったタイミングに対応づけて計測結果を記憶する。また、記憶した計測結果の中で、基準とする計測結果（基準値；基準距離）を決定する。本実施形態では、例えば、校正完了時の計測結果を、基準距離とする。その後、得られた計測結果を基準距離と比較し、変位量として差分を算出する。なお、計測結果とともに、差分も記憶してもよい。

【0041】

制御部３１２は、算出した差分が、予め定めた閾値以上である場合、出力部３１３に所定信号を出力する指示を出力する。本実施形態では、例えば、警告を出力するよう指示する警告出力指示を出力する。閾値は、例えば、差分が測定部３２０における測定（値）に影響を及ぼさない範囲（許容範囲）の任意の値が設定される。

【0042】

ここで、基準距離の取得法の一例を説明する。測定器３００がＶＮＡである場合、校正は、測定系を構築した状態で実施される。この測定系には、ＶＮＡと、校正基準器と、両者を接続する同軸ケーブルと、が含まれる。なお、校正基準器には、同軸コネクタの端面に接続される校正治具や校正モジュール等が含まれる。例えば、これらを接続して校正を行い、完了した状態で計測した端面間距離ｄを、基準距離とする。

【0043】

例えば、校正が完了したことを意味する信号を測定部３２０から受信すると、制御部３１２は、センサ３１１に計測指示を出し、計測させる。

【0044】

出力部３１３は、制御部３１２から所定信号の出力指示、例えば、警告出力指示を受け取ると、出力装置に所定信号、例えば、警告を出力する。出力装置は、例えば、測定器３００が備える表示装置、スピーカ等である。表示装置であれば、警告メッセージを表示させる。また、スピーカであれば、警告音を出力させる。これにより、ユーザは、測定器３００と同軸ケーブルとを接続する同軸コネクタ（オスコネクタ１００およびメスコネクタ２００）の接続部に緩みが発生していること、すなわち、校正状態が崩れていることを把握できる。

【0045】

測定部３２０は、測定器３００の校正処理を含む、通常の測定処理を行う。ただし、本実施形態では、所定のイベント発生時に、イベント信号を、コネクタ緩み検出部３１０へ出力する。また、コネクタ緩み検出部３１０から停止指示を受信すると、上述のように、予め定めた期間、測定処理を停止する。

【0046】

なお、イベント信号は、測定部３２０の入出力が意図して停止されている場合に出力されてもよい。また、イベント信号は、ユーザからの指示に応じて出力されてもよい。ユーザからの指示は、例えば、測定部３２０の処理とは独立して距離の計測を行う場合、後述の入力装置等から入力される。

【0047】

なお、コネクタ緩み検出部３１０の各部は、測定部３２０のＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）上で動作してもよい。コネクタ緩み検出部３１０の各部は、測定部３２０からイベント信号を受信し、それに基づいて計測制御を行うことで、測定部３２０の信号の入出力と連携して端面間距離ｄの計測を行うことができる。

【0048】

［ハードウェア構成］
本実施形態の測定器３００は、例えば、図２（ｃ）に示すように、内部バスにより相互に接続される、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３９１と、記憶装置３９２と、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）３９３と、入力装置３９４と、出力装置３９５と、オスコネクタ１００（同軸コネクタ）と、を備える。

【0049】

ＣＰＵ３９１は、記憶装置３９２の不揮発領域に記憶されたプログラムをワーク領域にロードして実行することにより、上述の各機能を実現するとともに、測定器３００の全体の動作を統括的に制御する。なお、ＣＰＵ３９１の代わりにＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の１以上のプロセッサを用いてもよい。

【0050】

記憶装置３９２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリにより構成される。記憶装置３９２は、各機能を実行するためのプログラムや、各種処理に必要な情報、処理により生じたデータ等を記憶する。本実施形態では、例えば、センサ３１１で取得した距離値および制御部３１２で算出した差分を、端面間距離ｄの取得時刻に対応づけて記憶してもよい。

【0051】

なお、記憶装置３９２は、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリの他、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性メモリカード、ＤＶＤ等の記憶媒体を備えてもよい。また、記憶装置３９２は、複数のメモリ等を備えてもよい。

【0052】

入出力Ｉ／Ｆ３９３は、外部装置とデータの入出力を行うインタフェースである。入出力Ｉ／Ｆ３９３とは別に、またはこれに代えて、ネットワーク接続用の通信インタフェースを備えてもよい。

【0053】

オスコネクタ１００は、同軸ケーブルの接続インタフェースである。

【0054】

入力装置３９４は、ユーザからの入力を受け付ける。入力装置３９４は、例えば、マウスやキーボード、内蔵のキーボタンなどで実現され、入力操作に用いられる。入力装置３９４は、これらに限らず、例えばタッチパネルでもよい。出力装置３９５は、警告等の所定信号を出力するために用いられるハードウェアである。例えば、ディスプレイやスピーカで実現される。ディスプレイには、警告メッセージが表示され、スピーカからは、警告音が出力される。

【0055】

なお、測定器３００のハードウェア構成は、これに限定されない。測定器３００は、図示しないハードウェアを含んでもよい。あるいは、測定器３００に含まれるＣＰＵ３９１等の数も問わない。

【0056】

［基準距離取得処理］
次に、本実施形態の測定器３００による、基準距離取得処理の流れを説明する。図４（ａ）は、本実施形態の基準距離取得処理のフローチャートである。基準距離取得処理は、校正完了時に行われる。校正は、測定器３００に校正基準器を同軸ケーブルで接続した状態で行われる。

【0057】

制御部３１２は、測定部３２０からの校正完了を意味するイベント信号の受信を待つ（ステップＳ１１０１）。当該イベント信号を受信すると、制御部３１２は、センサ３１１に、計測指示を行う（ステップＳ１１０２）。

【0058】

計測指示に応じてセンサ３１１が計測を行い、計測結果として端面間距離ｄを受け取ると、制御部３１２は、それを、基準距離として記憶し（ステップＳ１１０３）、処理を終了する。

【0059】

［コネクタ緩み検出処理］
次に、本実施形態の測定器３００による、コネクタ緩み検出処理の流れを説明する。ここでは、出力する所定信号は、警告とする場合を例にあげて説明する。図４（ｂ）は、本実施形態のコネクタ緩み検出処理のフローチャートである。例えば、メスコネクタ２００の接続を契機に開始する。メスコネクタ２００の先には同軸ケーブルを介してＤＵＴが接続される。なお、ユーザからの指示を契機に開始してもよい。

【0060】

制御部３１２は、測定部３２０から所定のイベント信号を受信すると（ステップＳ１２０１）、測定部３２０に停止指示を出力する（ステップＳ１２０２）とともに、センサ３１１に計測指示を出す（ステップＳ１２０３）。

【0061】

計測指示に応じてセンサ３１１から計測結果として端面間距離ｄを受け取ると、制御部３１２は、基準距離との差分を算出する（ステップＳ１２０４）。

【0062】

制御部３１２は、算出した差分を、閾値と比較する（ステップＳ１２０５）。そして、差分が閾値以上である場合（Ｓ１２０５；Ｙｅｓ）、すなわち、端面間距離ｄが基準距離から閾値以上変化した場合、出力部３１３に、警告出力指示を行う（ステップＳ１２０６）。なお、出力部３１３は、警告出力指示に応じて、警告を出力する。

【0063】

制御部３１２は、測定終了の指示を受け付けるまで（ステップＳ１２０７）、ステップＳ１２０１へ戻り、処理を繰り返す。ここで、測定終了の指示を受け付けると、処理を終了する。なお、ステップＳ１２０５において、差分が閾値未満である場合は、そのままステップＳ１２０７へ移行する。

【0064】

なお、測定終了の指示は、ユーザが入力してもよいし、予め定めたイベント信号の受信を測定終了の指示としてもよい。

【0065】

なお、上述の説明で用いたフローチャートでは、複数の工程（処理）が順番に記載されているが、各工程の実行順序は、その記載の順番に制限されない。例えば、各処理を並行して実行する等、図示される工程の順番を内容的に支障のない範囲で変更することができる。

【0066】

以上説明したように、本実施形態によれば、測定器３００側の、ミスアラインメントを防ぐ構造のオスコネクタ１００の外部導体１０１に、センサ３１１の光ファイバ３１８を通すための貫通穴１１９を形成する。そして、そこに光ファイバ３１８を設置して、同軸コネクタの接続部のトルク緩みに伴う、メスコネクタ２００の外部導体２０４の突出部２０８の位置ズレを、端面間距離ｄの変化で非接触検出する。このとき、例えば、校正基準器を用いた校正の完了時の端面間距離ｄを基準とする。

【0067】

このように、本実施形態によれば、距離を測定するという簡易な構成で、接続完了後の同軸コネクタの接続部のトルクの緩みを検出できる。

【0068】

また、本実施形態では、測定器３００に設けられたオスコネクタ１００の外部導体部に、光ファイバ３１８の直径と略同じサイズの直径を有する貫通穴１１９を空けて、そこにセンサ３１１の光ファイバ３１８を挿入し、端面間距離ｄを計測する。これにより、外部導体１０１と外部導体２０４とで密閉された空間でレーザ光を照射して端面間距離ｄの計測が行われるため、外部へのレーザ光の影響を極力排除できる。

【0069】

また、本実施形態では、測定器３００の測定処理と連携して緩み検出を行う。すなわち、所定のイベント発生時に測定部３２０から信号を受け、計測を行う。例えば、校正完了時の信号を受信した際の計測結果を基準値とすることにより、警告の要否を判断する際の基準値を容易に得ることができる。

【0070】

さらに、本実施形態では、測定器３００の上述のような所定のイベント時に、測定部３２０側の処理を一時的に停止させて、その間に端面間距離ｄの計測を行う。所定のイベントは、上述のように、測定部３２０において、入出力信号の周波数を設定した測定下限から上限に掛けて掃引することを繰り返す際の、上限に達し、掃引方向を切り替えるタイミング等である。また、入出力が意図して停止されているタイミングでも計測を行う。このように、本実施形態では、測定器３００への入出力信号が無いタイミングでのみセンサ３１１からレーザ光を出力させるため、レーザ光の測定データへの影響を排除できる。

【0071】

以上より、本実施形態によれば、測定器３００で測定したデータの信頼性、精度が確保できる。測定器３００と同軸ケーブルとが、既定のトルクで絞められた状態で校正が行われ、その状態を保った状態で、その後の測定も行うことができる。校正時の状態が保たれて測定した測定値と、同軸コネクタの接続部が既定のトルクから緩み、校正時の状態が崩れた状態で測定した測定値とは、異なったものとなる。そして、後者は、精度は保証されない。しかしながら、本実施形態によれば、そのような事態を回避できる。

【0072】

また、測定精度を確保できるため、再測定などの後戻りの労力を削減できる。特に、測定器３００がＶＮＡである場合、ＤＵＴ上の複数個所（ポート）と同軸ケーブルを繋ぎ替えてＳ（Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）パラメータの測定を繰り返す。このような場合、ユーザは同軸ケーブルを繋ぎ替えるＤＵＴ側の同軸コネクタの接続部には注意を払うが、ＶＮＡ側の接続部には意識が向き難い。例えば、繋ぎ替えを繰り返すことやＤＵＴに同軸ケーブルを繋いだまま移動させること等により同軸ケーブルにテンションが掛かることがある。そのテンションが同軸ケーブルを通して、同軸ケーブルとＶＮＡの同軸コネクタの接続部に掛かり、ＶＮＡ側の同軸コネクタの接続部にトルク緩みが生じても、ユーザは気付かず測定を継続する。例えば、ユーザは、測定終了後にＶＮＡから同軸ケーブルを外す際にトルクの緩みに気付いたとしても、どの時点でトルクが緩んだかが不明であるため、測定データの信頼性確保の観点から、全測定をやり直すことになる。本実施形態によれば、同軸コネクタの接続部のトルク緩みを、測定データに影響を及ぼすタイミングで気付くことができるため、後戻りを最小化できる。

【0073】

＜変形例１＞
制御部３１２は、測定部３２０の所定のイベントの発生に応じて、センサ３１１に計測指示を出力しているが、これに限定されない。制御部３１２は、例えば、予め定めた時間間隔で、計測指示を出力してもよい。また、両者を組み合わせてもよい。

【0074】

＜変形例２＞
センサ３１１は、制御部３１２による計測指示に従って、端面間距離ｄを計測しているが、これに限定されない。例えば、制御部３１２とは独立して、計測指示無しで、定期的に端面間距離ｄを計測してもよい。また、両者を組み合わせてもよい。

【0075】

＜変形例３＞
上記実施形態および変形例では、制御部３１２は、センサ３１１が距離を計測する毎に、基準距離との差分を算出しているが、これに限定されない。例えば、距離の計測は、所定の時間間隔で行って結果を保持しておき、制御部３１２が、所定のイベントの発生に応じて、最近の計測値（最も新しい計測値）を用いて差分を算出するよう構成してもよい。

【0076】

例えば、センサ３１１は、端面間距離ｄを、１秒おきに計測する。そして、起点から９．４秒経過時に、所定のイベントが発生した場合、制御部３１２は、９秒目に計測した計測値を用いて、差分を算出する。

【0077】

＜変形例４＞
上記実施形態および変形例では、差分が閾値以上となった場合、制御部３１２は、所定信号の出力指示を出力部３１３に出力するよう構成しているが、これに限定されない。例えば、制御部３１２は、差分が閾値以上になったことを意味する信号を、さらに、コネクタ緩み検出部３１０の外部に出力するよう構成してもよい。

【0078】

外部として、例えば、測定部３２０に出力するよう構成してもよい。そして、測定部３２０は、その信号を受信すると、例えば、測定を停止するよう構成してもよい。これにより、校正が崩れたとみなされる場合、測定器３００は、自動的に測定を停止することとなる。よって、校正が崩れた状態で測定が行われることを回避できる。

【0079】

＜変形例５＞
上記実施形態および変形例では、差分が閾値を以上となった場合のみ出力を行うよう構成しているが、これに限定されない。例えば、差分を算出する毎に、算出タイミング（または、計測タイミング）とともに、差分自体を出力するよう構成してもよい。これにより、ユーザは、差分の時間変化を把握することができる。差分の変化傾向を把握できるので、ユーザは、差分が閾値を超える前に測定を止めて調整する、等の処理を行うことができる。また、この時、閾値もユーザが入力により変更できるようにしてもよい。

【0080】

＜変形例６＞
上記実施形態および各変形例では、センサ３１１が備える光ファイバ３１８は１本であり、１か所の端面間距離ｄを計測している。同軸コネクタの接続部のトルクが緩んだ場合、その変位は、並行移動になるため、１点の計測でも問題はない。

【0081】

しかしながら、測定器３００の個体の精度のばらつきを少なくするため、多点の距離を計測するよう構成してもよい。この場合、外部導体１０１に多数の貫通穴１１９を形成し、それぞれに、レーザ光の出射口を有する光ファイバ３１８を挿入する。例えば、対角線状や、交差状に距離を計測してもよい。

【0082】

＜変形例７＞
また、上記実施形態および各変形例では、同軸コネクタの接続部のトルク緩みの検出に、非接触のレーザ光を照射して距離を計測するセンサ３１１を用いているが、これに限定されない。例えば、圧力センサを用いてもよい。この場合、光ファイバ３１８の代わりに検知部として金属等を用い、その先端面３１７を、メスコネクタ２００の突出部２０８の先端面２０１近傍または設置する位置に配置する。そして、検知部にて先端面２０１から掛かる変位圧力を計測する。

【0083】

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示したネットワーク構成、各要素の構成は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。

【0084】

最後に、本発明の好ましい形態を要約する。
［第一の形態］
（上記第一の視点による計測器を参照）
［第二の形態］
上記第一の形態の計測器において、
前記センサは、光ファイバの先端から出射する光で対象物までの距離を計測する光センサであり、
前記光ファイバは、前記第一コネクタが備える外部導体の、前記第二コネクタの前記先端面に対向する位置に貫通させた貫通穴に挿入されることが望ましい。
［第三の形態］
上記第一または第二の形態の計測器において、
前記ケーブルは、同軸ケーブルであることが望ましい。
［第四の形態］
上記第一から第三いずれか１の形態の計測器において、
前記所定信号は、ユーザに警告する信号であることが望ましい。
［第五の形態］
（上記第二の視点による測定器を参照）
［第六の形態］
上記第五の形態の測定器において、
前記制御部は、前記測定部と前記被測定対象との間で信号の送受信がない状態で前記センサに前記距離を計測させることが望ましい。
［第七の形態］
上記第五または第六の形態の測定器において、
前記測定部は、予め定めたイベントの発生に応じてイベント信号を前記制御部に出力し、
前記制御部は、前記イベント信号を受信すると、前記センサに前記距離を計測させ、
前記イベントは、校正終了、周波数掃引開始、および、周波数掃引終了、を含むことが望ましい。
［第八の形態］
上記第七の形態の測定器において、
前記制御部は、前記イベント信号の受信に応じて前記センサに前記距離を計測させる前に、前記測定部に測定を停止する指示を行うことが望ましい。
［第九の形態］
上記第五から第八いずれか１の形態の測定器であって、
前記基準時は、当該測定器と校正基準器とを含む測定系の校正完了時であることが望ましい。
［第一〇の形態］
（上記第三の視点によるコネクタ緩み検出方法を参照）
［第一一の形態］
（上記第四の視点によるプログラムを参照）
なお、上記第一〇と第十一の形態は、第五の形態と同様に、第六から第九の形態に展開することが可能である。

【0085】

なお、上記の特許文献等の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0086】

１００：オスコネクタ、１０１：外部導体、１０２：ネジ山、１０３：中心導体、１０９：溝部、１１９：貫通穴、
２００：メスコネクタ、２０１：先端面、２０４：外部導体、２０５：ネジ部、２０６：中心導体、２０８：突出部、２０９：領域、
３００：測定器、３１０：コネクタ緩み検出部（計測器）、３１０ａ：コネクタ緩み検出装置、３１１：センサ、３１２：制御部、３１３：出力部、３１７：先端面、３１８：光ファイバ、３２０：測定部、３９１：ＣＰＵ、３９２：記憶装置、３９３：入出力Ｉ／Ｆ、３９４：入力装置、３９５：出力装置

【要約】

【課題】測定器の測定精度を維持し、測定結果の信頼性を確保することに貢献する。
【解決手段】計測器は、ケーブルの先端に設けられた第二コネクタと篏合することにより前記ケーブルが接続される第一コネクタと当該第二コネクタとの接続部の緩みを検出する計測器であって、前記第一コネクタと前記第二コネクタとが篏合した状態で形成される密閉空間内で、前記第二コネクタの先端面までの距離を計測するセンサと、前記距離が、予め定めた基準時の前記距離である基準距離から予め定めた閾値以上変化した場合、所定信号を出力する出力指示を行う制御部と、前記出力指示に従って前記所定信号を出力する出力部と、を備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】