JP7260026B2 - Wire inspection system and wire inspection method - Google Patents

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Description

本開示は、電線検査システム、電線検査方法、および電線に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a wire inspection system, a wire inspection method, and a wire.

種々の電気・電子機器や輸送用機器、建造物、公共設備等において、電線が搭載、また敷設されるが、電線の長期の使用に伴い、電線に、断線、短絡、外傷等の損傷が発生する場合がある。例えば、電線と周囲の物体との接触や摩擦に伴い、電線の外周に配置された絶縁被覆に損傷が生じる場合がある。損傷に起因して電線の性能に深刻な影響が及ぶのを回避するために、損傷の発生を、早期に、また敏感に検知することが望まれる。電線の損傷を検知するための方法は、特許文献1~24等に開示されている。 Wires are installed or laid in various electric/electronic devices, transportation equipment, buildings, public facilities, etc. With long-term use of wires, damage such as disconnection, short circuit, and external damage occurs in wires. sometimes. For example, the contact or friction between the wire and surrounding objects may cause damage to the insulating coating disposed on the outer periphery of the wire. Early and sensitive detection of the occurrence of damage is desirable in order to avoid serious impact on wire performance due to damage. Methods for detecting wire damage are disclosed in Patent Documents 1 to 24 and the like.

電線の損傷を検出する方法として、例えば特許文献11に、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、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、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推定手段と、を有するケーブル診断装置が開示されている。ここでは、区間ごとの伝播速度の設定に際しては、ケーブル経路の本数などのデータをCADによって読み込み込み設定するとともに、実験等によって、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、ケーブル経路の各区間の本数に対応する伝播速度を自動的に設定している。 As a method for detecting damage to electric wires, for example, Patent Document 11 discloses a setting means for setting the propagation speed of a pulse electric signal for each of a plurality of sections in a cable route to be diagnosed, and a pulse electric signal transmitted in the cable route. A cable diagnosis apparatus is disclosed that has estimation means for estimating the position of a faulty location in a cable route from the measurement results of the reflection characteristics and the propagation speed set for each section. Here, when setting the propagation velocity for each section, data such as the number of cable routes is read by CAD and set, and a table showing the relationship between the number of cables and the propagation velocity is prepared in advance by experiment etc. The propagation velocity corresponding to the number of each section of the cable route is automatically set.

特開昭63-157067号公報JP-A-63-157067 特開平4-326072号公報JP-A-4-326072 特開平6-194401号公報JP-A-6-194401 特開平7-262837号公報JP-A-7-262837 特開平7-282644号公報JP-A-7-282644 特開平8-184626号公報JP-A-8-184626 特開平11-332086号公報JP-A-11-332086 特開2001-14177号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-14177 特表2006-518030号公報Japanese Patent Publication No. 2006-518030 特開2007-305478号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-305478 特開2007-333468号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-333468 特開2001-141770号公報JP-A-2001-141770 特開2010-21049号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-21049 特開2011-217340号公報JP 2011-217340 A 特開2017-142961号公報JP 2017-142961 A 特開2019-128215号公報JP 2019-128215 A 特開2019-190875号公報JP 2019-190875 A 特開2020-15176号公報JP 2020-15176 A 米国特許第4988949号明細書U.S. Pat. No. 4,988,949 米国特許第6265880号明細書U.S. Pat. No. 6,265,880 米国特許出願公開第2003/206111号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2003/206111 米国特許出願公開第2007/021941号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2007/021941 米国特許出願公開第2010/253364号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2010/253364 米国特許出願公開第2011/309845号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2011/309845

電線の構成部材に検査信号を入力し、得られる応答信号に基づいて、損傷発生の有無の判定、また損傷発生箇所の特定を行う場合には、損傷が存在しない場合の応答信号との比較や、その電線が有する特性を考慮した演算が必要となる。この際、対比する応答信号や、演算の基礎として用いる電線特性として、事前の試験や理論に基づいて得られた基礎情報が用いられる。自動車に代表されるように、同種の装置が多数製造され、その装置に搭載される電線も同種のものが多数製造される場合には、上記で説明した特許文献11の例におけるケーブルの本数と伝播速度との関係を示すテーブルのように、損傷の検出に用いる基礎情報としては、同種の電線の各個体に対して、共通の基礎情報が適用されるのが一般的である。 When an inspection signal is input to the components of the electric wire and the response signal obtained is used to determine whether damage has occurred or to identify the location of damage, it is necessary to compare the response signal with the response signal when there is no damage. , calculation considering the characteristics of the electric wire is required. At this time, basic information obtained based on prior tests and theory is used as the response signal to be compared and the electric wire characteristics used as the basis of calculation. As typified by automobiles, when a large number of devices of the same type are manufactured and a large number of electric wires mounted on the devices are also manufactured of the same type, the number of cables in the example of Patent Document 11 explained above and Common basic information is generally applied to individual electric wires of the same type as the basic information used for damage detection, such as a table showing the relationship with the propagation speed.

しかし、同種の電線であっても、個体ごとに、製造公差内で特性のばらつきが存在し、共通の基礎情報を利用した検査では、損傷を正確に検出できない可能性がある。特に、電線における損傷が、表面部のみに留まる外傷等、応答信号に小さな変化しか与えないものである場合や、電線が、分岐部等、応答信号に影響を与える構造を有しており、それらの構造に由来する信号により、損傷による応答信号の変化が明瞭に認識されづらい場合等には、基礎情報を利用した損傷の検出が、難しくなる。 However, even with the same type of electric wire, there are individual variations in characteristics within manufacturing tolerances, and there is a possibility that damage cannot be accurately detected by inspection using common basic information. In particular, if the damage to the wire causes only a small change in the response signal, such as a trauma that remains only on the surface, or if the wire has a structure that affects the response signal, such as a branch, When it is difficult to clearly recognize the change in the response signal due to the damage due to the signal derived from the structure of , it becomes difficult to detect the damage using the basic information.

基礎情報を用いた比較や演算を利用する方法以外に、電線における損傷を検出する方法として、計測装置を電線に常時接続した状態とし、応答信号の検出を連続的に行うことも考えられる。時間の経過に伴って、応答信号に変化がないかどうかを監視し続けることで、電線に損傷が発生すれば、応答信号の変化によって、即時に検出することができる。各個体における応答信号の変化を経時的に監視するので、個体ごとに電線特性のばらつきがあったとしても、その影響を受けることなく、各個体における損傷の発生を、敏感に検出することができる。しかし、この場合には、電線の個体ごとに、計測装置を設ける必要があり、経済的合理性に欠ける。 In addition to the method of using comparisons and calculations using basic information, as a method of detecting damage in electric wires, it is conceivable to keep the measuring device constantly connected to the electric wires and continuously detect response signals. By continuously monitoring whether or not the response signal changes over time, any damage to the wire can be immediately detected by the change in the response signal. Since changes in the response signal of each individual are monitored over time, even if there are variations in wire characteristics for each individual, it is possible to sensitively detect the occurrence of damage in each individual without being affected by it. . However, in this case, it is necessary to provide a measuring device for each individual wire, which lacks economic rationality.

以上に鑑み、複数の電線の間に特性のばらつきがある場合でも、それらの電線における損傷の検出を、低コストで行うことができる電線検査システムおよび電線検査方法、またそのような電線検査システムおよび電線検査方法による検査を実施することができる電線を提供することを課題とする。 In view of the above, a wire inspection system and a wire inspection method capable of detecting damage in a plurality of wires at low cost even when there are variations in characteristics among a plurality of wires, and such a wire inspection system and wire inspection method An object of the present invention is to provide an electric wire that can be inspected by an electric wire inspection method.

本開示にかかる電線検査システムは、電線の損傷状態を検査するための電線検査システムであって、前記電線は、導体と、絶縁被覆と、を有する芯線と、前記芯線の構成部材と、前記芯線に沿って配置された前記芯線以外の部材と、の少なくとも一方より構成される損傷検知部と、を有し、前記損傷検知部は、検査信号として電気信号または光信号を入力して、応答信号を取得する電線検査を行った際に、前記電線の損傷状態によって、前記応答信号が変化し、前記電線検査システムは、第一の時点において、複数の前記電線を含む電線群に対して、前記電線検査によって得られる前記応答信号を、個体ごとに記憶する記憶部と、前記第一の時点よりも後の第二の時点において、前記電線群の中から選択される対象電線に対して、前記電線検査を行う検査部と、前記対象電線に対して、前記第一の時点における前記応答信号を、前記記憶部から呼び出して、前記第二の時点で前記検査部によって取得した前記応答信号と比較し、該2つの応答信号に差が存在する場合に、前記対象電線に損傷が存在すると判定する解析部と、を有する。 A wire inspection system according to the present disclosure is a wire inspection system for inspecting a damaged state of a wire, wherein the wire includes a core wire having a conductor and an insulation coating, a constituent member of the core wire, and the core wire. and a damage detection unit composed of at least one of a member other than the core wire arranged along the line, and the damage detection unit receives an electric signal or an optical signal as an inspection signal and outputs a response signal , the response signal changes depending on the damage state of the electric wire, and the electric wire inspection system, at a first point in time, for a electric wire group including a plurality of electric wires, the a storage unit that stores the response signal obtained by wire inspection for each individual; an inspection unit that performs wire inspection, and the response signal at the first time point for the target wire is called from the storage unit and compared with the response signal acquired by the inspection unit at the second time point. and an analysis unit that determines that the target electric wire is damaged when there is a difference between the two response signals.

本開示にかかる電線検査方法は、前記電線検査システムを用いて、前記第一の時点において、前記電線群を構成する前記電線について、前記電線検査を行い、前記応答信号を取得する初期データ取得工程と、前記初期データ取得工程で取得した前記応答信号を、前記電線の個体ごとに、前記記憶部に記憶させるデータ記憶工程と、前記第二の時点において、前記検査部によって、前記対象電線に対して、前記電線検査を行う計測工程と、前記解析部によって、前記対象電線について、前記第一の時点で取得した前記応答信号を前記記憶部から呼び出して、前記第二の時点で前記計測工程において取得した前記応答信号と比較し、該2つの応答信号に差が存在する場合に、前記対象電線に損傷が発生していると判定する解析工程と、を実施する。 The wire inspection method according to the present disclosure includes an initial data acquisition step of performing the wire inspection on the wires constituting the wire group at the first point in time using the wire inspection system and acquiring the response signal. a data storage step of storing the response signal acquired in the initial data acquisition step in the storage unit for each individual wire; a measurement step of performing the wire inspection; and the analysis unit calling the response signal acquired at the first point in time for the target wire from the storage unit, and at the second point in the measurement step and an analysis step of comparing with the obtained response signals and determining that the target electric wire is damaged when there is a difference between the two response signals.

本開示にかかる第一の電線は、導体と、前記導体の外周を被覆し、表面に露出した絶縁被覆と、を有する芯線と、前記芯線の外周に配置された導電テープと、を有し、前記導電テープは、前記絶縁被覆の表面に、前記芯線の軸線方向に沿って螺旋状に巻き付けられており、前記導電テープの螺旋形状のターン間に、前記導電テープに占められない間隙を有する。 A first electric wire according to the present disclosure includes a core wire having a conductor, an insulating coating covering the outer periphery of the conductor and exposed to the surface, and a conductive tape disposed on the outer periphery of the core wire, The conductive tape is spirally wound on the surface of the insulating coating along the axial direction of the core wire, and has a gap not occupied by the conductive tape between the spiral turns of the conductive tape.

本開示にかかる第二の電線は、導体と、前記導体の外周を被覆し、表面に露出した絶縁被覆と、を有する芯線と、前記芯線の外周に配置された積層テープと、を備え、前記積層テープは、テープ状の絶縁体または半導体として構成された基材と、前記基材の両面にそれぞれ形成された導電性の被覆層と、を有する。 A second electric wire according to the present disclosure includes a core wire having a conductor, an insulating coating covering the outer periphery of the conductor and exposed to the surface, and a laminated tape disposed on the outer periphery of the core wire, The laminated tape has a base material configured as a tape-shaped insulator or semiconductor, and conductive coating layers formed on both sides of the base material.

本開示にかかる電線検査システムおよび電線検査方法は、複数の電線の間に特性のばらつきがある場合でも、それらの電線における損傷の検出を、低コストで行うことができる電線検査システムおよび電線検査方法となる。また、本開示にかかる電線は、そのような電線検査システムおよび電線検査方法による検査を実施することができる電線となる。 A wire inspection system and a wire inspection method according to the present disclosure are capable of detecting damage in a plurality of wires at low cost even when there are variations in characteristics among the wires. becomes. Also, the electric wire according to the present disclosure is an electric wire that can be inspected by such an electric wire inspection system and an electric wire inspection method.

図1は、本開示の一実施形態にかかる電線検査システムの構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a wire inspection system according to an embodiment of the present disclosure. 図2は、本開示の一実施形態にかかる電線検査方法を説明するフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram illustrating an electric wire inspection method according to an embodiment of the present disclosure. 図3は、検査対象とする電線の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an electric wire to be inspected. 図4は、図3の電線に対する電線検査で得られる応答信号の例を示す図であり、図4Aは個体1に損傷が発生していない場合、図4Bは個体1に損傷が発生した場合、図4Cは個体1に損傷が発生した場合としていない場合の差分を示している。また、図4Dは損傷が発生していない個体1および個体2の応答信号の比較を示しており、図4Eは、損傷が発生していない個体1と個体2の応答信号の差分を示している。4A and 4B are diagrams showing examples of response signals obtained by wire inspection of the wire in FIG. FIG. 4C shows the difference between when individual 1 is damaged and when it is not damaged. Also, FIG. 4D shows a comparison of the response signals of the individuals 1 and 2 with no damage, and FIG. 4E shows the difference between the response signals of the individuals 1 and 2 with no damage. . 図5は、本開示の第一の実施形態にかかる電線として、導電テープ巻き電線の構成を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of a conductive tape-wound wire as the wire according to the first embodiment of the present disclosure. 図6A,6Bは、図5の導電テープ巻き電線を軸線方向に垂直に切断した断面を示す断面図であり、図6Aは導電テープに損傷が生じていない場合、図6Bは導電テープに損傷が生じている場合を示している。6A and 6B are cross-sectional views of the conductive tape-wrapped electric wire of FIG. 5 taken perpendicularly to the axial direction. FIG. 6A shows a case where the conductive tape is not damaged, and FIG. It shows the case where it occurs. 図7A,7Bは、導電性層が芯線の全周に形成された電線について、軸線方向に垂直に切断した断面を示す断面図であり、図7Aは導電性層に損傷が生じていない場合、図7Bは導電性層に損傷が生じている場合を示している。7A and 7B are cross-sectional views showing cross sections cut perpendicular to the axial direction of an electric wire in which a conductive layer is formed around the entire circumference of the core wire, and FIG. FIG. 7B shows the case where the conductive layer is damaged. 図8は、曲げを加えた図5の導電テープ巻き電線において、曲げの外側に外傷が形成された状態を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a state in which a wound is formed on the outer side of the bend in the conductive tape-wound electric wire of FIG. 図9は、分岐を有する芯線を示す側面図である。FIG. 9 is a side view showing a core wire having branches. 図10は、導電テープ巻き電線に対する検査を説明する模式図である。10A and 10B are schematic diagrams for explaining inspection of a conductive tape-wrapped electric wire. 図11Aは、本開示の第二の実施形態にかかる電線として、積層テープ巻き電線の構成を示す斜視図である。図11Bは、積層テープの積層構造を説明する断面図である。FIG. 11A is a perspective view showing a configuration of a laminated tape-wound electric wire as an electric wire according to a second embodiment of the present disclosure; FIG. 11B is a cross-sectional view explaining the laminated structure of the laminated tape. 図12は、直線状の導電テープ巻き電線に、模擬的な外傷を形成した場合について、特性インピーダンスの計測結果の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of characteristic impedance measurement results when a simulated injury is formed on a linear conductive tape-wound electric wire. 図13は、直線状の導電テープ巻き電線に外傷を形成する位置を変更した場合について、特性インピーダンスの計測結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the measurement results of the characteristic impedance in the case of changing the position where the wound is formed on the linear conductive tape-wound electric wire. 図14A~14Cは、分岐を有する導電テープ巻き電線に対して計測された、特性インピーダンスの計測結果を示す図であり、図14Aが外傷のない状態での計測結果、図14Bが外傷を形成した状態での計測結果、図14Cが差分信号を表示している。14A to 14C are diagrams showing the measurement results of the characteristic impedance measured for the conductive tape-wrapped electric wire having branches, FIG. 14A is the measurement result in the state without injury, and FIG. 14C displays the difference signal. 図15A~15Cは、直線状の積層テープ巻き電線について、特性インピーダンスの計測結果を示す図である。図15Aが外傷のない状態での計測結果、図15Bが積層テープを破断させた状態での計測結果、図15Cが差分信号を表示している。15A to 15C are diagrams showing the measurement results of the characteristic impedance of the linear laminated tape-wound electric wire. FIG. 15A shows the measurement result in the state without injury, FIG. 15B shows the measurement result in the state where the laminated tape is broken, and FIG. 15C shows the difference signal. 図16A~16Cは、直線状の積層テープ巻き電線について、特性インピーダンスの計測結果を示す図である。図16Aが外傷のない状態での計測結果、図16Bが積層テープの2層の導電層を短絡させた状態での計測結果、図16Cが差分信号を表示している。16A to 16C are diagrams showing the measurement results of the characteristic impedance of a linear laminated tape-wound electric wire. FIG. 16A shows the measurement result without any damage, FIG. 16B shows the measurement result with the two conductive layers of the laminated tape short-circuited, and FIG. 16C shows the difference signal.

[本開示の実施形態の説明]
最初に、本開示の実施態様を説明する。
本開示の電線検査システムは、電線の損傷状態を検査するための電線検査システムであって、前記電線は、導体と、絶縁被覆と、を有する芯線と、前記芯線の構成部材と、前記芯線に沿って配置された前記芯線以外の部材と、の少なくとも一方より構成される損傷検知部と、を有し、前記損傷検知部は、検査信号として電気信号または光信号を入力して、応答信号を取得する電線検査を行った際に、前記電線の損傷状態によって、前記応答信号が変化し、前記電線検査システムは、第一の時点において、複数の前記電線を含む電線群に対して、前記電線検査によって得られる前記応答信号を、個体ごとに記憶する記憶部と、前記第一の時点よりも後の第二の時点において、前記電線群の中から選択される対象電線に対して、前記電線検査を行う検査部と、前記対象電線に対して、前記第一の時点における前記応答信号を、前記記憶部から呼び出して、前記第二の時点で前記検査部によって取得した前記応答信号と比較し、該2つの応答信号に差が存在する場合に、前記対象電線に損傷が存在すると判定する解析部と、を有する。
[Description of Embodiments of the Present Disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be described.
A wire inspection system of the present disclosure is a wire inspection system for inspecting a damaged state of a wire, wherein the wire includes a core wire having a conductor and an insulation coating, a component of the core wire, and the core wire and a damage detection unit composed of at least one of a member other than the core wire arranged along the core wire, and the damage detection unit receives an electric signal or an optical signal as an inspection signal and generates a response signal. When the electric wire inspection to be acquired is performed, the response signal changes depending on the damage state of the electric wire, and the electric wire inspection system, at a first point in time, detects the electric wire for a group of electric wires including the plurality of electric wires. a storage unit that stores the response signal obtained by inspection for each individual; an inspection unit that performs inspection, and the response signal at the first point in time for the target wire is called from the storage unit and compared with the response signal acquired by the inspection unit at the second point in time. and an analysis unit that determines that damage exists in the target wire when there is a difference between the two response signals.

上記電線の検査システムにおいては、第一の時点において、複数の電線を含む電線群に対して、電線検査によって得られる応答信号を個体ごとに記憶部に記憶しておき、第二の時点において、検査部にて、特定の対象電線に対して電線検査を行って得られた応答信号を、解析部にて、記憶部から呼び出したその対象電線に対応する第一の時点での応答信号と比較する。よって、第一の時点から第二の時点までの間に、その対象電線に損傷が発生していれば、応答信号の変化を検出することで、その損傷を検知することができる。記憶部において、第一の時点での応答信号を、電線の個体ごとに記憶しており、第二の時点で実際に検査を行った対象電線について、第一の時点における応答信号を記憶部から呼び出しているため、電線群を構成する電線の個体ごとに、応答信号にばらつきがあったとしても、そのばらつきに影響されることなく、各個体における損傷の検知を、第一の時点と第二の時点での応答信号の比較に基づいて、行うことができる。電線の応答信号を個体ごとに記憶部に記憶しておくことで、電線の各個体に、計測装置を常時接続しておき、応答信号を監視し続けるようなことは必要がない。よって、電線の個体ごとの応答信号の変化に基づく損傷の検出を、低コストで実施することができる。 In the above electric wire inspection system, at a first point in time, a response signal obtained by electric wire inspection is stored in the storage unit for each individual electric wire group including a plurality of electric wires, and at a second point in time, The inspection unit compares the response signal obtained by inspecting a specific target wire with the response signal at the first point in time corresponding to the target wire called from the storage unit in the analysis unit. do. Therefore, if the target wire is damaged between the first time point and the second time point, the damage can be detected by detecting the change in the response signal. In the storage unit, the response signal at the first point in time is stored for each individual wire, and the response signal at the first point in time is stored from the storage unit for the target wire actually inspected at the second point in time. Therefore, even if there is a variation in the response signal for each individual wire that constitutes the wire group, the damage detection in each individual wire can be performed at the first time point and the second time point without being affected by the variation. can be done based on a comparison of the response signals at time points. By storing the response signal of each electric wire in the storage unit, it is not necessary to always connect a measuring device to each individual electric wire and continuously monitor the response signal. Therefore, it is possible to detect damage based on changes in the response signal of each individual wire at low cost.

ここで、前記記憶部は、前記検査部および前記解析部から離れた場所に備えられるとよい。記憶部を、情報管理サーバ等として、検査部および解析部から離れた場所に備えておくことで、多数の電線について、第一の時点での応答信号を、電線の個体と対応付けて記憶し、一元的に管理することができる。そして、様々な場所に設けられた検査部および解析部を用いて、多数の電線に対して個々に検査が行われた場合にも、個別の電線に対する第一の時点での応答信号を、記憶部から各場所の解析部に提供して、損傷の検出に利用させることができる。 Here, it is preferable that the storage section is provided at a location away from the inspection section and the analysis section. By providing the storage unit as an information management server or the like at a location away from the inspection unit and the analysis unit, the response signals at the first point in time for a large number of electric wires are stored in association with the individual electric wires. , can be centrally managed. Then, even when a large number of electric wires are individually inspected using the inspection units and analysis units provided at various locations, the response signals for the individual electric wires at the first point in time can be stored. It can be provided from the department to the analysis department at each location and used for damage detection.

前記解析部は、前記第一の時点における前記応答信号と、前記第二の時点における前記応答信号との差分を求め、前記差分に基づいて、該2つの応答信号に差が存在するか否かを判定するとよい。2つの応答信号の間の差分を求めることで、第一の時点と第二の時点の間に対象電線に損傷が生じ、応答信号に変化が生じている場合に、その変化を敏感に検出することができる。差分を利用することで、電線に、分岐部をはじめとして、応答信号にピークや波打ち等の構造を与える要素が含まれている場合でも、応答信号において、それらの要素による寄与を打ち消して、損傷による寄与を強調することができるからである。 The analysis unit obtains a difference between the response signal at the first time point and the response signal at the second time point, and determines whether there is a difference between the two response signals based on the difference. should be judged. By obtaining the difference between the two response signals, if the target wire is damaged between the first time point and the second time point and the response signal changes, the change is sensitively detected. be able to. By using the difference, even if the electric wire includes elements such as branches that give the response signal a structure such as peaks and waviness, the contributions of these elements are canceled out in the response signal, and the damage is minimized. This is because it is possible to emphasize the contribution of

前記損傷検知部は、相互に電気的に絶縁された2つの導電性部材を有し、前記電線検査においては、前記検査信号として交流成分を含んだ電気信号を用いて、前記応答信号として、前記2つの導電性部材の間の特性インピーダンスを、時間領域反射法または周波数領域反射法によって測定し、前記解析部は、前記第一の時点における前記応答信号と、前記第二の時点における前記応答信号との間に、前記応答信号上で差が生じている領域を、前記電線の軸線方向に沿った位置に対応づけ、その位置に損傷が発生していると判定するとよい。電線に含まれる2つの導電性部材の間の特性インピーダンスを計測することで、電線に損傷が発生した場合に、損傷による変化を敏感に検知することができる。特性インピーダンスの測定を、時間領域反射法または周波数領域反射法によって行うことで、応答信号上で特性インピーダンスに変化が生じている領域の情報から、適宜演算等を経て、電線の軸線方向に沿って損傷が発生している位置を、簡便に、また高精度に特定することができる。反射法による測定は、電線の一端に計測装置を接続するだけで行えるため、電線を簡単に取り外せない場合等においても、その場で簡便に損傷の検出を実行することができる。 The damage detection unit has two conductive members electrically insulated from each other, and in the wire inspection, an electrical signal containing an AC component is used as the inspection signal, and the A characteristic impedance between two conductive members is measured by a time-domain reflectance method or a frequency-domain reflectance method, and the analysis unit analyzes the response signal at the first point in time and the response signal at the second point in time. It is preferable to associate the region where the response signal has a difference between , with the position along the axial direction of the electric wire, and to determine that the damage has occurred at that position. By measuring the characteristic impedance between the two conductive members included in the electric wire, it is possible to sensitively detect the change due to the damage when the electric wire is damaged. By measuring the characteristic impedance by the time domain reflection method or the frequency domain reflection method, from the information of the area where the characteristic impedance changes on the response signal, through appropriate calculation etc., along the axial direction of the wire It is possible to easily and highly accurately identify the location of damage. Measurement by the reflection method can be performed simply by connecting a measuring device to one end of an electric wire. Therefore, even when the electric wire cannot be easily removed, damage can be easily detected on the spot.

この場合に、前記検査信号は、連続した周波数範囲にわたる成分を、周波数ごとに独立した強度で重畳したものであり、前記周波数範囲の中に、一部の周波数の成分が欠損しているか、周囲の周波数と比較して強度が不連続に小さくなった除外周波数を含んでおり、前記電線検査においては、前記応答信号として、前記2つの導電性部材の間の特性インピーダンスを、時間領域反射法によって測定するとよい。この場合には、特性インピーダンスに変化が観測される時間の情報を、電線上で損傷が形成された位置の情報に、直接的に変換できること等、時間領域反射法の長所と合わせて、外来のノイズの影響を低減して特性インピーダンスを計測できること等、異なる周波数成分を重畳した検査信号を用いることの長所を利用して、損傷の検出を行うことができる。特に、検査信号において、連続した周波数範囲の中で、一部の周波数成分が欠損しているか、低強度になっていることで、その周波数成分におけるノイズの影響を、効果的に低減することができる。 In this case, the inspection signal is obtained by superimposing components over a continuous frequency range with independent intensity for each frequency, and in the frequency range, some frequency components are missing or surrounding In the wire inspection, as the response signal, the characteristic impedance between the two conductive members is obtained by the time domain reflection method Measure. In this case, it is possible to directly convert the information on the time when the change in the characteristic impedance is observed to the information on the position where the damage was formed on the wire. Damage can be detected by utilizing the advantages of using inspection signals in which different frequency components are superimposed, such as the ability to measure characteristic impedance with reduced effects of noise. In particular, in the test signal, some frequency components are missing or have low intensity in a continuous frequency range, so that the effect of noise in those frequency components can be effectively reduced. can.

さらに、前記検査信号において、前記除外周波数は、前記対象電線の外部の発生源に由来し、前記対象電線の周囲を伝搬する電磁波の周波数を含んでいるとよい。すると、対象電線が、自動車の内部等、他の通信装置や通信用電線が近傍に存在する環境で使用される場合に、それら近傍の装置等の通信に利用される周波数を除外周波数として、検査信号の波形を設定することで、その検査信号を用いた特性インピーダンスの計測、さらにその計測結果に基づく損傷の検出を、近傍の装置等における通信に伴うノイズの影響を低減した状態で、実行することができる。 Furthermore, in the inspection signal, the exclusion frequency may include a frequency of an electromagnetic wave originating from a source outside the target wire and propagating around the target wire. Then, when the target wire is used in an environment where other communication devices and communication wires exist in the vicinity, such as inside an automobile, the frequency used for communication with such devices in the vicinity is used as an exclusion frequency for inspection. By setting the waveform of the signal, it is possible to measure the characteristic impedance using the inspection signal and detect damage based on the measurement results, while reducing the effects of noise associated with communication with nearby devices. be able to.

前記電線群は、同一種の前記電線を複数含んでいるとよい。同一種の電線であれば、電線検査を行った際の応答信号に、個体間で、大きな差は存在しないとしても、製造公差の範囲内でのばらつきは存在する。そこで、第一の時点において、各個体に対して得られた応答信号を、個体を識別して、記憶部に記憶しておくことで、第二の時点において電線検査が行われた特定の個体について、応答信号の比較に基づき、損傷の検出を、敏感に、また高精度に行うことが可能となる。 The electric wire group may include a plurality of electric wires of the same type. If the electric wire is of the same type, there is a variation within the range of manufacturing tolerance even if there is no great difference in the response signal between the individual wires when the electric wire is inspected. Therefore, by identifying the individual and storing the response signal obtained for each individual at the first point in time in the storage unit, the specific individual for which the wire inspection was performed at the second point in time. can be sensitively and accurately detected based on the comparison of the response signals.

前記電線群を構成する前記電線は、中途に分岐部を有するとよい。電線に分岐部が存在すると、分岐部に由来して、検査信号や応答信号の挙動に大きな変化が生じる場合が多く、損傷による応答信号の変化が埋もれてしまいやすいが、対象電線について、第一の時点で取得された応答信号を呼び出して、第二の時点で取得された応答信号と比較することで、分岐部等に由来する信号成分の寄与があっても、損傷を正確に検出しやすくなる。 It is preferable that the electric wires constituting the electric wire group have a branch part in the middle. If there is a branch in the wire, there are many cases where the behavior of the inspection signal or the response signal changes greatly due to the branch. By calling the response signal acquired at the time point and comparing it with the response signal acquired at the second time point, even if there is a contribution of signal components derived from bifurcations, etc., it is easy to accurately detect damage. Become.

検査の対象となる前記電線は、前記芯線の外周に、螺旋状に巻き付けられた導電テープを有し、前記導電テープのターン間に、前記導電テープに占められない間隙を有しており、前記損傷検知部は、前記芯線の前記導体と、前記導電テープと、から構成され、前記電線検査において、前記検査信号として、交流成分を含んだ電気信号を用いて、前記応答信号として、前記導体と前記導電テープとの間の特性インピーダンスを計測するとよい。この場合には、電線に外傷が発生し、導電テープにも損傷が形成されると、導電テープと芯線を構成する導体との間の特性インピーダンスが変化する。導電テープが、ターン間に間隙を残して螺旋状に巻き付けられているため、電線の周方向に沿って、一部の領域にのみ、損傷が発生した場合でも、導電テープと芯線を構成する導体との間の静電容量が大きく変化する。その結果、導電テープと芯線の導体の間の特性インピーダンスに、大きな変化が生じうる。よって、導電テープと芯線の導体との間の特性インピーダンスを計測することで、電線に損傷が形成されたことを、敏感に検知することができる。 The electric wire to be inspected has a conductive tape spirally wound around the core wire, and has a gap not occupied by the conductive tape between the turns of the conductive tape, The damage detection unit is composed of the conductor of the core wire and the conductive tape, and in the wire inspection, an electrical signal containing an AC component is used as the inspection signal, It is preferable to measure the characteristic impedance with the conductive tape. In this case, when the electric wire is damaged and the conductive tape is also damaged, the characteristic impedance between the conductive tape and the conductor forming the core wire changes. Since the conductive tape is spirally wound with gaps between the turns, even if damage occurs only in a partial area along the circumferential direction of the wire, the conductive tape and the conductor that composes the core wire will remain intact. The capacitance between and changes greatly. As a result, a large change can occur in the characteristic impedance between the conductors of the conductive tape and the core wire. Therefore, by measuring the characteristic impedance between the conductive tape and the conductor of the core wire, it is possible to sensitively detect that the wire is damaged.

この場合に、前記芯線は、前記導体の外周に前記絶縁被覆を設けた絶縁電線を1本のみ含んだ単線構造を有しているとよい。単線構造の芯線の場合には、シールドケーブルやペアケーブル等の場合とは異なり、芯線の内部に、特性インピーダンスを計測しうる複数の導電性部材を有さず、芯線の内部で特性インピーダンスを計測し、損傷の検出に用いるようなことができない。しかし、芯線が単線構造を有する場合でも、芯線の外周に導電テープを巻き付けることで、特性インピーダンスに基づく損傷検知が可能になる。この場合には、損傷検知部として、芯線の導体自体も利用することになるので、損傷検知専用の部材としては、導電テープを芯線の外周に巻き付けるだけの簡素な構成で済む。 In this case, the core wire preferably has a single-wire structure including only one insulated wire having the insulating coating provided on the outer periphery of the conductor. In the case of a core wire with a single-wire structure, unlike shielded cables and pair cables, the core wire does not have multiple conductive members that can measure the characteristic impedance inside the core wire, and the characteristic impedance is measured inside the core wire. and cannot be used for damage detection. However, even if the core wire has a single-wire structure, it is possible to detect damage based on the characteristic impedance by winding a conductive tape around the outer periphery of the core wire. In this case, since the conductor itself of the core wire is also used as the damage detector, the member dedicated to damage detection can be as simple as wrapping a conductive tape around the outer periphery of the core wire.

あるいは、検査の対象となる前記電線は、前記芯線の外周に配置された積層テープを有し、前記積層テープは、テープ状の絶縁体または半導体として構成された基材の両面に、導電性の被覆層を形成したものであり、前記損傷検知部は、前記積層テープの2層の前記被覆層から構成され、前記電線検査において、前記検査信号として、交流成分を含んだ電気信号を用いて、前記応答信号として、2層の前記被覆層の間の特性インピーダンスを計測するとよい。この場合には、電線に外傷が発生し、積層テープに、被覆層の破断や被覆層間での短絡等の損傷が形成されると、2層の被覆層の間の特性インピーダンスが変化する。よって、2層の被覆層の間の特性インピーダンスの変化を計測することで、電線に損傷が形成されたことを、敏感に検知することができる。積層テープに設けられた2層の被覆層の間で計測を行うので、積層テープを巻き付けるのみで、種々の形態の電線に対して、損傷検知機能を付与することができる。 Alternatively, the electric wire to be inspected has a laminated tape arranged on the outer circumference of the core wire, and the laminated tape has conductive A coating layer is formed, and the damage detection unit is composed of two layers of the coating layer of the laminated tape, and in the electric wire inspection, as the inspection signal, an electric signal containing an AC component A characteristic impedance between the two coating layers may be measured as the response signal. In this case, if the wire is damaged and the laminated tape is damaged such as a rupture of the coating layer or a short circuit between the coating layers, the characteristic impedance between the two coating layers changes. Therefore, by measuring the change in the characteristic impedance between the two coating layers, it is possible to sensitively detect the occurrence of damage on the wire. Since the measurement is performed between the two coating layers provided on the laminated tape, the damage detection function can be imparted to electric wires of various forms simply by winding the laminated tape.

この場合に、前記芯線は、複数を束にしたワイヤーハーネスの状態にあり、前記積層テープは、前記ワイヤーハーネス全体としての外周に、螺旋状に巻き付けられているとよい。すると、形状や太さ等、ワイヤーハーネスの構成によらず、ワイヤーハーネス全体としての外周への損傷の形成を、積層テープを用いて、敏感に検知することができる。 In this case, it is preferable that the core wire is in a state of a wire harness in which a plurality of core wires are bundled, and the laminated tape is spirally wound around the outer circumference of the wire harness as a whole. Then, regardless of the configuration of the wire harness, such as its shape and thickness, it is possible to sensitively detect the formation of damage to the outer periphery of the wire harness as a whole using the laminated tape.

前記基材は、外部の環境によって、電気的特性が変化するものであるとよい。この場合には、外部の温度や湿度等、外部の環境の変化に伴う基材の電気的特性の変化によって、2層の被覆層の間の特性インピーダンスにも変化が生じる可能性がある。すると、物理的な損傷のみならず、温度や湿度等、外部環境の変化による電線への影響についても、検知することが可能となる。 It is preferable that the electrical properties of the base material change depending on the external environment. In this case, the characteristic impedance between the two coating layers may also change due to changes in the electrical properties of the substrate due to changes in the external environment such as external temperature and humidity. Then, it becomes possible to detect not only the physical damage but also the influence on the wire due to changes in the external environment such as temperature and humidity.

本開示の電線検査方法は、前記電線検査システムを用いて、前記第一の時点において、前記電線群を構成する前記電線について、前記電線検査を行い、前記応答信号を取得する初期データ取得工程と、前記初期データ取得工程で取得した前記応答信号を、前記電線の個体ごとに、前記記憶部に記憶させるデータ記憶工程と、前記第二の時点において、前記検査部によって、前記対象電線に対して、前記電線検査を行う計測工程と、前記解析部によって、前記対象電線について、前記第一の時点で取得した前記応答信号を前記記憶部から呼び出して、前記第二の時点で前記計測工程において取得した前記応答信号と比較し、該2つの応答信号に差が存在する場合に、前記対象電線に損傷が発生していると判定する解析工程と、を実施する。 The electric wire inspection method of the present disclosure includes an initial data acquisition step of performing the electric wire inspection on the electric wires constituting the electric wire group at the first time point using the electric wire inspection system and acquiring the response signal. a data storage step of storing the response signal acquired in the initial data acquisition step in the storage unit for each individual wire; a measuring step of inspecting the electric wire; and calling the response signal acquired at the first point in time for the target electric wire from the storage unit by the analysis unit, and acquiring the response signal at the second point in the measuring step. and an analysis step of comparing the response signals obtained from the two response signals, and determining that the target electric wire is damaged if there is a difference between the two response signals.

上記電線の検査方法においては、初期データ取得工程およびデータ記憶工程において、電線群を構成する各電線について、個体を識別して、電線検査で得られた応答信号を記憶部に記憶しておく。そして、検査工程において、特定の対象電線に対して電線検査を行ったうえで、解析工程において、記憶部からその対象電線に対応する応答信号を呼び出して、第一の時点と第二の時点における応答信号の比較を行う。よって、第一の時点から第二の時点までの間に、その対象電線に損傷が発生していれば、応答信号の変化を検出することで、その損傷を検知することができる。電線群を構成する電線の個体ごとに、応答信号にばらつきがあったとしても、そのばらつきに影響されることなく、各個体における損傷の検知を、第一の時点と第二の時点での応答信号の比較に基づいて、行うことができ、損傷の検出を、敏感に、また高精度に行うことができる。電線の個体ごとに、計測装置を常時接続して、応答信号を連続的に監視するようなことは必要がないため、個体ごとの応答信号の変化に基づく損傷の検出を、低コストで実施できる検査方法となる。 In the wire inspection method described above, in the initial data acquisition step and the data storage step, each wire constituting the wire group is individually identified, and the response signal obtained by the wire inspection is stored in the storage unit. Then, in the inspection step, after performing a wire inspection on a specific target wire, in the analysis step, a response signal corresponding to the target wire is called from the storage unit, and at the first time point and the second time point Compare the response signals. Therefore, if the target wire is damaged between the first time point and the second time point, the damage can be detected by detecting the change in the response signal. Even if there is a variation in the response signal of each individual wire that constitutes the group of wires, the detection of damage in each individual wire can be performed at the first time and the second time without being affected by the variation. Based on signal comparison, damage detection can be performed sensitively and with high accuracy. Since it is not necessary to continuously monitor the response signal by constantly connecting a measuring device to each individual wire, it is possible to detect damage based on changes in the response signal for each individual wire at low cost. inspection method.

本開示の第一の電線は、導体と、前記導体の外周を被覆し、表面に露出した絶縁被覆と、を有する芯線と、前記芯線の外周に配置された導電テープと、を有し、前記導電テープは、前記絶縁被覆の表面に、前記芯線の軸線方向に沿って螺旋状に巻き付けられており、前記導電テープの螺旋形状のターン間に、前記導電テープに占められない間隙を有する。 A first electric wire of the present disclosure includes a core wire having a conductor, an insulating coating covering the outer periphery of the conductor and exposed to the surface, and a conductive tape disposed on the outer periphery of the core wire, A conductive tape is helically wound on the surface of the insulating coating along the axial direction of the core wire, and has a gap not occupied by the conductive tape between turns of the helical shape of the conductive tape.

上記第一の電線は、芯線の外周に、導電テープを巻き付けられており、導電テープに損傷が発生すると、導電テープと芯線を構成する導体との間の特性インピーダンスが変化する。外傷検知用の部材として、導電性を有する物質が、芯線の全周を連続して被覆するのではなく、導電テープが、ターン間に間隙を残して螺旋状に巻き付けられているため、電線の周方向に沿って、一部の領域にのみ、損傷が発生した場合でも、導電テープと芯線を構成する導体との間の静電容量が大きく変化する。その結果、導電テープと芯線の導体の間の特性インピーダンスに、大きな変化が生じうる。よって、導電テープと芯線の導体との間の特性インピーダンスを計測することで、電線に外傷が形成されたことを、敏感に検知することができる。 In the first electric wire, a conductive tape is wound around the core wire, and when the conductive tape is damaged, the characteristic impedance between the conductive tape and the conductor constituting the core wire changes. As a member for detecting external damage, instead of continuously covering the entire circumference of the core wire with a conductive material, the conductive tape is wound spirally with gaps between the turns. Even if damage occurs only in a partial region along the circumferential direction, the capacitance between the conductive tape and the conductors forming the core wire will change significantly. As a result, a large change can occur in the characteristic impedance between the conductors of the conductive tape and the core wire. Therefore, by measuring the characteristic impedance between the conductive tape and the conductor of the core wire, it is possible to sensitively detect that the wire has been damaged.

本開示の第二の電線は、導体と、前記導体の外周を被覆し、表面に露出した絶縁被覆と、を有する芯線と、前記芯線の外周に配置された積層テープと、を備え、前記積層テープは、テープ状の絶縁体または半導体として構成された基材と、前記基材の両面にそれぞれ形成された導電性の被覆層と、を有する。 A second electric wire of the present disclosure includes a core wire having a conductor, an insulating coating covering the outer periphery of the conductor and exposed to the surface, and a laminated tape disposed on the outer periphery of the core wire, and the laminated The tape has a substrate configured as a tape-shaped insulator or semiconductor, and conductive coating layers respectively formed on both sides of the substrate.

上記第二の電線においては、積層テープに損傷が形成されると、2層の被覆層の間の特性インピーダンスが変化する。よって、2層の被覆層の間の特性インピーダンスの変化を計測することで、電線に損傷が形成されたことを、敏感に検知することができる。導体等、芯線の構成部材を損傷検出のために用いるのではなく、積層テープに設けられた2層の被覆層の間で、計測が完結するので、積層テープを巻き付けるのみで、複数の電線が束ねられたワイヤーハーネスの形態等、種々の形態をとる電線に対して、損傷検知機能を付与することができる。基材として、外部の環境の変化に伴って電気的特性が変化する材料を用いれば、物理的な損傷のみならず、温度や湿度等の環境変化による電線への影響についても、2層の被覆層の間の特性インピーダンスの変化として検知することができる。 In the second electric wire, when damage is formed in the laminated tape, the characteristic impedance between the two coating layers changes. Therefore, by measuring the change in the characteristic impedance between the two coating layers, it is possible to sensitively detect the occurrence of damage on the wire. Instead of using a core wire component such as a conductor for damage detection, the measurement is completed between the two coating layers provided on the laminated tape. The damage detection function can be imparted to electric wires that take various forms, such as the form of bundled wire harnesses. If a material whose electrical properties change with changes in the external environment is used as the base material, not only physical damage but also the influence of environmental changes such as temperature and humidity on the wire can be prevented by two-layer coating. It can be detected as a change in characteristic impedance between layers.

[本開示の実施形態の詳細]
以下、図面を用いて、本開示の実施形態にかかる電線検査システム、電線検査方法、および電線について詳細に説明する。本開示の実施形態に係る電線検査システムは、電線の損傷状態を検査することができるシステムであり、本電線検査システムを用いて、本開示の実施形態にかかる電線検査方法を実行することができる。また、それら電線検査システムおよび電線検査方法を好適に適用できる電線の例が、本開示の実施形態にかかる電線となる。本明細書において、垂直、直交、直線状、螺旋状等、電線の構成部材の形状や配置を示す語には、幾何的に厳密な概念のみならず、電線において許容される範囲の誤差を含むものとする。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
A wire inspection system, a wire inspection method, and a wire according to embodiments of the present disclosure will be described below in detail with reference to the drawings. A wire inspection system according to an embodiment of the present disclosure is a system that can inspect a damaged state of a wire, and can be used to execute a wire inspection method according to an embodiment of the present disclosure. . An example of a wire to which the wire inspection system and wire inspection method can be preferably applied is the wire according to the embodiment of the present disclosure. In this specification, the terms such as vertical, orthogonal, straight, spiral, etc. that indicate the shape and arrangement of components of electric wires include not only geometrically strict concepts but also the allowable range of errors in electric wires. shall be taken.

<検査対象の電線>
最初に、本開示の実施形態にかかる電線検査システムおよび電線検査方法において、検査の対象となる電線について説明する。検査対象となる電線は、通常の電線と同様に、導体と、導体の外周を被覆する絶縁被覆を有する芯線を含んでおり、さらに、損傷検知部を備えている。損傷検知部は、検査信号として電気信号または光信号を入力して、応答信号を取得する電線検査を行いうるものである。電線検査に際し、損傷検知部において得られる応答信号には、電線の損傷状態により、つまり電線への損傷の有無により、さらに好ましくは損傷の程度および位置により、変化が生じる。
<Electric wire to be inspected>
First, a wire to be inspected in the wire inspection system and wire inspection method according to the embodiment of the present disclosure will be described. An electric wire to be inspected includes a conductor and a core wire having an insulating coating covering the outer periphery of the conductor, and further includes a damage detection unit, like a normal electric wire. The damage detector can perform wire inspection by inputting an electric signal or an optical signal as an inspection signal and acquiring a response signal. In the electric wire inspection, the response signal obtained in the damage detection unit varies depending on the state of damage to the electric wire, that is, the presence or absence of damage to the electric wire, and more preferably, the degree and position of the damage.

損傷検知部は、芯線の構成部材と、芯線に沿って配置された芯線以外の部材と、の少なくとも一方より構成される。いずれの部材によって損傷検知部が構成されるかによって、以下の3つの形態に分類することができる。 The damage detector is composed of at least one of a member constituting the core wire and a member other than the core wire arranged along the core wire. It can be classified into the following three forms depending on which member constitutes the damage detector.

(i)損傷検知部が、芯線の構成部材のみより構成される形態
芯線の各構成部材は、電力供給や信号伝達、ノイズ遮蔽等、電線本来の役割を担っているが、この形態においては、それら芯線の構成部材に、本来の役割に加えて、損傷検知部としての役割も担わせる。例えば、芯線を構成する導体等の導電性部材が、損傷検知部として機能する。損傷検知部として機能させる導電性部材の数は限定されるものではなく、例えば1つの導電性部材の一端から他端まで電気信号を通過させて、電線検査を行っても、相互に絶縁された2つの導電性部材の間の電気的特性を評価することで、電線検査を行ってもよい。2つの導電性部材を利用する形態の具体例としては、後の詳細な説明で例示しているツイストペア線(電線C)のように、芯線に含まれる2本の導体を損傷検知部として利用する形態や、同軸シールドケーブルにおいて、中心導体とシールド導体を損傷検知部として利用する形態を挙げることができる。
(i) A form in which the damage detection unit is composed only of core wire constituent members Each core wire constituent member plays the original role of the electric wire, such as power supply, signal transmission, noise shielding, etc., but in this form, In addition to the original role, these core wire constituent members are made to play a role as a damage detector. For example, a conductive member such as a conductor that forms the core wire functions as the damage detector. The number of conductive members that function as a damage detection unit is not limited. Wire inspection may be performed by evaluating electrical properties between two conductive members. As a specific example of using two conductive members, two conductors included in the core wire are used as a damage detection part, such as a twisted pair wire (electric wire C) exemplified in the detailed description below. Examples include a form and a form in which the central conductor and the shield conductor are used as a damage detector in a coaxial shielded cable.

(ii)損傷検知部が芯線以外の部材のみから構成される形態
この場合には、芯線の構成部材は、損傷検知部としては利用されない。その代わりに、損傷検知に特化した部材が、芯線の外側に配置され、芯線とともに電線を構成している。例えば、芯線の外周に、導電性部材を含んだテープ体や線条体等を配置し、損傷検知部として利用する形態が考えられる。この場合にも、芯線の外側に配置した1つの導電性部材の一端から他端まで電気信号を通過させて、電線検査を行っても、芯線の外側に、相互に絶縁された2つの導電性部材を備えた部材を配置し、それら2つの導電性部材の間の電気的特性を評価することで、電線検査を行ってもよい。2つの導電性部材を有する損傷検知用部材を芯線の外周に配置する形態の具体例として、後に本開示の実施形態の第二の電線として説明する積層テープ巻き電線3を用いる形態、つまり2つの導電性被覆層を有する積層テープを芯線の外周に巻き付け、2つの導電性被覆層の間の電気的特性を評価する形態を挙げることができる。また、この形態(ii)を採用する場合には、検査信号として、電気信号ではなく、光信号を用いることもでき、例えば、光ファイバを芯線に並走させておき、光ファイバにおける光信号の伝送によって、電線検査を行うこともできる。
(ii) Form in which the damage detector is composed of only members other than the core wire In this case, the constituent members of the core wire are not used as the damage detector. Instead, a member specialized for damage detection is placed outside the core wire and together with the core wire constitutes the electric wire. For example, it is conceivable to arrange a tape body or filamentous body containing a conductive member around the outer periphery of the core wire and use it as a damage detector. In this case also, even if an electric wire is inspected by passing an electric signal from one end to the other end of one conductive member arranged outside the core wire, two conductive members insulated from each other may be found outside the core wire. Wire inspection may be performed by placing members with members and evaluating electrical properties between the two conductive members. As a specific example of a form in which a damage detection member having two conductive members is arranged on the outer periphery of the core wire, a form using a laminated tape-wound electric wire 3, which will be described later as a second electric wire in an embodiment of the present disclosure, that is, two A mode in which a laminated tape having a conductive coating layer is wound around the outer periphery of a core wire to evaluate the electrical properties between the two conductive coating layers can be exemplified. In addition, when this form (ii) is employed, an optical signal can be used as the inspection signal instead of an electrical signal. Transmission also allows for wire inspection.

(iii)損傷検知部が芯線の構成部材と芯線以外の部材とから構成される形態
この場合には、芯線の構成部材と、芯線の外側に配置された部材とが、協働して損傷検知部として機能する。例えば、導体等、芯線を構成する導電性部材と、芯線の外周に配置された別の導電性の部材とが、損傷検知部を構成する場合が挙げられる。具体的な例としては、後に本開示の実施形態の第一の電線として説明する導電テープ巻き電線1を用いる形態、つまり芯線の外周に導電テープを巻き付け、その導電テープと芯線の導体の間の電気的特性を評価する形態を挙げることができる。
(iii) A configuration in which the damage detection unit is composed of a component of the core wire and a member other than the core wire In this case, the component of the core wire and a member arranged outside the core wire cooperate to detect damage. functions as a department. For example, a conductive member such as a conductor that forms the core wire and another conductive member arranged around the core wire may form the damage detection unit. As a specific example, a form using a conductive tape-wound electric wire 1, which will be described later as the first electric wire of the embodiment of the present disclosure, that is, a conductive tape is wound around the outer circumference of the core wire, and the conductive tape and the conductor between the core wire A form of evaluating electrical characteristics can be mentioned.

上記(i)~(iii)の形態のいずれにおいても、損傷検知部の具体的な構成に応じて、電線に形成された損傷、つまり断線や短絡、外傷等を検知することができるように、電線検査において計測する特性を選択すればよい。入力信号として電気信号を用いる場合に、計測対象とする特性、つまり応答信号として計測すべき特性としては、特性インピーダンス、あるいは、反射係数、コンダクタンス、キャパシタンス等、特性インピーダンスとの間に相関性を有する他の特性を例示することができる。それらの特性は、透過法によって計測しても、反射法によって計測してもよい。以下の説明では、主に特性インピーダンスを計測する場合について説明するが、特記しなくても、特性インピーダンスとの間に相関性を有する特性を、特性インピーダンスの代わりに計測対象として、電線検査に用いることができる。入力信号として光信号を用いる場合にも、応答信号として、光信号の透過や反射にかかる諸特性を計測することができる。 In any of the above forms (i) to (iii), according to the specific configuration of the damage detection unit, so that damage formed in the electric wire, that is, disconnection, short circuit, external injury, etc. can be detected. What is necessary is just to select the characteristic to measure in an electric wire inspection. When an electrical signal is used as an input signal, the characteristic to be measured, that is, the characteristic to be measured as a response signal, has a correlation with the characteristic impedance such as the characteristic impedance or the reflection coefficient, conductance, capacitance, etc. Other properties can be exemplified. Those properties may be measured by a transmission method or by a reflection method. In the following description, the case of measuring the characteristic impedance will be mainly described, but even if it is not specified, the characteristic that has a correlation with the characteristic impedance is used as the measurement target instead of the characteristic impedance for the wire inspection. be able to. Even when an optical signal is used as the input signal, various characteristics of transmission and reflection of the optical signal can be measured as the response signal.

以下、電線検査システムおよび電線検査方法の説明においては、検査対象となる電線の例として、上記形態(i)に相当する、ツイストペア線を扱う。ツイストペア線においては、2本の絶縁電線が相互に撚り合わせられて、芯線を構成している。2本の絶縁電線を構成する導体に、交流成分を含む電気信号を検査信号として入力し、反射法によって、2本の導体の間の特性インピーダンスを応答信号として検出する形態を、以下で扱うものとする。ツイストペア線において、2本の導体の間の短絡等、損傷が発生すると、2本の導体の間の特性インピーダンスに、変化が生じる。 In the following description of the wire inspection system and wire inspection method, a twisted pair wire corresponding to the above mode (i) will be treated as an example of the wire to be inspected. In a twisted pair wire, two insulated wires are twisted together to form a core wire. The form in which an electrical signal containing an AC component is input as a test signal to the conductors that make up two insulated wires, and the characteristic impedance between the two conductors is detected as a response signal by the reflection method will be dealt with below. and In a twisted pair wire, when damage such as a short circuit between two conductors occurs, the characteristic impedance between the two conductors changes.

本開示の実施形態にかかる検査システムおよび検査方法による検査の対象とする電線の用途や使用箇所は、特に限定されるものではなく、各種電気・電子機器や、自動車や航空機等の輸送用機器の内部に搭載された電線、家屋やビル等の建造物に敷設された電線、送電線等の公共設備を構成する電線を例示することができる。ただし、下記で説明する検査システムおよび検査方法は、同種の電線が、広い地域で多数使用されている形態において、高い効果を発揮するものであり、電気・電子機器や輸送用機器等、量産される装置に搭載されたものであることが好ましい。以下では、自動車内に搭載された電線を想定して、説明を行う。 Applications and locations of electric wires to be inspected by the inspection system and inspection method according to the embodiment of the present disclosure are not particularly limited, and various electrical and electronic devices and transportation equipment such as automobiles and aircraft. Examples include electric wires mounted inside, electric wires laid in structures such as houses and buildings, and electric wires constituting public facilities such as transmission lines. However, the inspection system and inspection method described below are highly effective when the same type of wire is used in large numbers in a wide area. It is preferably installed in a device that In the following, the description will be given assuming an electric wire mounted in an automobile.

<電線検査システム>
次に、本開示の一実施形態にかかる電線検査システムについて説明する。
<Electric wire inspection system>
Next, a wire inspection system according to an embodiment of the present disclosure will be described.

電線検査システムAの概略を、図1に示す。電線検査システムAは、記憶部A1と、検査部A2と、解析部A3と、を備えている。記憶部A1は、データを記憶することができる装置であり、情報管理サーバ等として構成されている。記憶部A1は、クラウドサーバとして構成されてもよい。検査部A2は、個別の電線に対して、電線検査、つまり電線への検査信号の入力と応答信号の取得を行うことができる計測装置として構成されている。解析部A3は、記憶部A1との間で、有線または無線の通信を行い(図中破線にて表示)、記憶部A1からデータを呼び出すとともに、その呼び出したデータと、検査部A2で取得されたデータとの比較を行うことができる装置である。解析部A3としては、検査部A2と一体に設けられたCPU、あるいは検査部A2の近傍に備えられて、検査部A2から有線または無線によってデータを入力することができるコンピュータ等を例示することができる。 An outline of the electric wire inspection system A is shown in FIG. The wire inspection system A includes a storage unit A1, an inspection unit A2, and an analysis unit A3. The storage unit A1 is a device capable of storing data, and is configured as an information management server or the like. The storage unit A1 may be configured as a cloud server. The inspection unit A2 is configured as a measuring device capable of inspecting individual wires, that is, inputting inspection signals to the wires and acquiring response signals. The analysis unit A3 performs wired or wireless communication with the storage unit A1 (represented by broken lines in the drawing), calls data from the storage unit A1, and combines the called data with the data acquired by the inspection unit A2. It is a device that can be compared with the data obtained from the Examples of the analysis unit A3 include a CPU provided integrally with the inspection unit A2, or a computer provided near the inspection unit A2 and capable of inputting data from the inspection unit A2 by wire or wirelessly. can.

記憶部A1は、検査部A2および解析部A3から、離れた場所に設けられることが好ましい。例えば、記憶部A1を、電線または自動車の製造事業者が管理するサーバ、またはクラウド上に備えておき、検査部A2および解析部A3を、カーディーラや車検工場等、検査事業者のもとに備えておく形態を挙げることができる。検査部A2および解析部A3は、多数設けることができ、広域に存在する多数の店舗、工場等に、それぞれ備えておけばよい。そして、それぞれの解析部A3が、インターネット等を介して、共通の記憶部A1と通信できるように構成しておけばよい。 The storage unit A1 is preferably provided at a location away from the inspection unit A2 and the analysis unit A3. For example, the storage unit A1 is provided on a server or cloud managed by an electric wire or automobile manufacturer, and the inspection unit A2 and the analysis unit A3 are stored under an inspection business such as a car dealer or an automobile inspection factory. The form to prepare can be mentioned. A large number of inspection units A2 and analysis units A3 can be provided, and may be provided in a large number of stores, factories, etc., which are located in a wide area. Each analysis unit A3 may be configured to communicate with the common storage unit A1 via the Internet or the like.

記憶部A1は、多数の電線に対する電線検査によって取得された応答信号を、電線の個体ごとに記憶することができる。記憶部A1には、第一の時点において、多数の電線に対して取得された応答信号が記憶される。ここで、第一の時点とは、例えば、電線が製造されて、使用に供される前の初期状態を指す。初期状態において、電線または自動車の製造事業者が、電線の各個体について、検査部A2と同様の計測装置を用いて、電線検査、つまり検査信号の入力と応答信号の取得を行い、取得された応答信号を、記憶部A1に記憶させる。この際、多数の電線を含む電線群に対して得られた応答信号を、電線の個体ごとに記憶させる。つまり、電線群を構成する電線の各個体に対して得られた応答信号のそれぞれを、シリアルナンバー等により、電線の個体に紐づけて、個別に記憶させる。図1では、電線C1~C3の応答信号を、個別に記憶させた状態を示している(図1中、記憶部A1の右に表示した3つの波形)。ここで示している例では、応答信号としては、ツイストペア線として構成された各電線に対して測定された特性インピーダンスを想定している。 The storage unit A1 can store, for each individual wire, response signals obtained by wire inspection for a large number of wires. The storage unit A1 stores the response signals obtained for a large number of electric wires at the first point in time. Here, the first point in time refers to, for example, the initial state before the electric wire is manufactured and put into use. In the initial state, the manufacturer of the electric wire or automobile uses the same measuring device as the inspection part A2 for each individual electric wire to inspect the electric wire, that is, the input of the inspection signal and the acquisition of the response signal. The response signal is stored in the storage section A1. At this time, a response signal obtained for a wire group including a large number of wires is stored for each individual wire. That is, each of the response signals obtained for each individual wire constituting the wire group is associated with the individual wire by a serial number or the like and individually stored. FIG. 1 shows a state in which the response signals of the electric wires C1 to C3 are individually stored (three waveforms displayed on the right side of the storage section A1 in FIG. 1). In the example shown here, the response signal is assumed to be the characteristic impedance measured for each wire configured as a twisted pair wire.

記憶部A1に応答信号を記憶される電線群は、同一種の電線を複数含んでいることが好ましい。同一種の電線とは、同一の設計に従って製造された、同一の構造を有する電線である。例えば、同一車種の同一の箇所に配策される電線として、多数の車両に搭載される電線が、電線群に含まれる。同一種の電線の複数の個体は、製造公差の範囲内で、構造および/または特性にばらつきを含んでいる可能性がある。それらのばらつきにより、同一種であっても、各個体の応答信号には、差が存在する場合がある(図4D参照)。記憶部A1においては、電線の個体ごとに応答信号を記憶するので、それらのばらつきに起因する差が応答信号に存在する場合でも、個体ごとの応答信号を、その差も含んだ状態で、そのまま記憶する。 It is preferable that the group of electric wires whose response signals are stored in the storage unit A1 include a plurality of electric wires of the same type. Wires of the same type are wires having the same structure manufactured according to the same design. For example, the electric wire group includes electric wires mounted on a large number of vehicles as electric wires routed to the same location of the same vehicle model. Multiple individuals of the same type of wire may contain variations in construction and/or properties within manufacturing tolerances. Due to these variations, there may be a difference in the response signal of each individual even within the same species (see FIG. 4D). Since the memory unit A1 stores the response signal for each individual wire, even if there is a difference in the response signal due to the variation, the response signal for each individual wire is stored as it is, including the difference. Remember.

検査部A2は、第一の時点よりも後の第二の時点において、電線群から選択される特定の対象電線に対して、電線検査を行う。例えば、電線を搭載した自動車の使用を開始した後に、定期的な車検等として実施される検査時が、第二の時点となる。この際、電線に対して、検査部A2を構成する計測装置が接続され、検査信号の入力と応答信号の取得が行われる。図示した例では、検査部A2は、ツイストペア線として構成された電線C2に対して、電線検査として、時間領域反射法による特性インピーダンスの測定を行う形態を想定している。 At a second time point after the first time point, the inspection section A2 performs a wire inspection on a specific target wire selected from the wire group. For example, the second point of time is the time of an inspection that is performed as a periodic vehicle inspection after the vehicle equipped with the electric wire is put into use. At this time, a measuring device that constitutes the inspection unit A2 is connected to the wire, and an inspection signal is input and a response signal is acquired. In the illustrated example, the inspection unit A2 is assumed to measure the characteristic impedance of the wire C2 configured as a twisted pair wire by the time domain reflection method as the wire inspection.

解析部A3は、検査部A2によって取得された応答信号を、検査部A2から読み込むことができる。また、解析部A3は、記憶部A1との間で通信を行い、記憶部A1に記憶された多数の応答信号の中から、特定の個体の電線に対応する応答信号を呼び出すことができる。検査時において、解析部A3は、検査部A2によって検査を行った個体について、記憶部A1から、初期状態の応答信号を呼び出す。図示した形態では、解析部A3は、記憶部A1に記憶された電線C1~C3の初期状態における応答信号の中から、検査対象となった電線C2の応答信号を呼び出す。 The analysis unit A3 can read the response signal acquired by the inspection unit A2 from the inspection unit A2. In addition, the analysis unit A3 can communicate with the storage unit A1 and retrieve a response signal corresponding to a specific individual electric wire from among many response signals stored in the storage unit A1. At the time of inspection, the analysis unit A3 retrieves the response signal in the initial state from the storage unit A1 for the individual tested by the inspection unit A2. In the illustrated form, the analysis unit A3 calls the response signal of the electric wire C2 to be inspected from among the response signals in the initial state of the electric wires C1 to C3 stored in the storage unit A1.

さらに、解析部A3は、その対象電線C2について、検査部A2によって取得された、その検査時における応答信号(C2a)と、記憶部A1から呼び出した初期状態における応答信号(C2b)とを比較する。そして、2つの応答信号C2a,C2bの間に、差が存在するか否かを判定する。そして、所定の水準以上の差が存在する場合には、対象電線C2に、初期状態には存在しなかった損傷が存在していると判定する。応答信号の比較に際し、解析部A3は、検査時の応答信号C2aと初期状態の応答信号C2bの差分を求め、その差分に基づいて、応答信号に差が存在するか否かを判定するものであるとよい。つまり、差分が、正方向または負方向に、所定の閾値以上の強度を示す場合に、損傷が存在していると判定するものであるとよい。さらに、解析部A3は、電線や電線検査の種類に応じて可能である場合には、応答信号の比較結果をさらに詳細に解析し、損傷の種類および/または損傷が形成された位置を特定できるものであれば、より好ましい。差分を用いた解析や、損傷の位置を特定する方法については、後に具体例とともに説明する。 Furthermore, the analysis unit A3 compares the response signal (C2a) obtained by the inspection unit A2 at the time of inspection of the target electric wire C2 with the response signal (C2b) in the initial state called from the storage unit A1. . Then, it is determined whether there is a difference between the two response signals C2a and C2b. If there is a difference equal to or greater than a predetermined level, it is determined that the target electric wire C2 has damage that did not exist in the initial state. When comparing the response signals, the analysis unit A3 obtains the difference between the response signal C2a at the time of inspection and the response signal C2b in the initial state, and determines whether or not there is a difference in the response signals based on the difference. Good to have. In other words, if the difference indicates an intensity equal to or greater than a predetermined threshold in the positive or negative direction, it may be determined that there is damage. Furthermore, if possible according to the type of wire or wire inspection, the analysis unit A3 can analyze the comparison result of the response signals in more detail to identify the type of damage and/or the position where the damage is formed. Anything is more preferable. The analysis using the difference and the method of identifying the position of the damage will be described later with specific examples.

<電線検査方法>
次に、上記電線検査システムAを利用した本開示の一実施形態にかかる電線検査方法について、簡単に説明する。図2に、本電線検査方法をフロー図にて示している。
<Electric wire inspection method>
Next, a wire inspection method according to an embodiment of the present disclosure using the wire inspection system A will be briefly described. FIG. 2 shows a flow chart of this electric wire inspection method.

本電線検査方法においては、第一の時点において、初期データ取得工程S1とデータ記憶工程S2とを実施する。また、第二の時点において、計測工程S3と解析工程S4とを実施する。第一の時点とは、電線を搭載した自動車を使用していない初期状態を指し、初期データ取得工程S1およびデータ記憶工程S2は、電線または自動車の製造事業者が実施する。一方、第二の時点とは、電線の使用を開始した後の検査時を指し、計測工程S3および解析工程S4は、カーディーラ、車検工場等において検査事業者が実施する。 In this electric wire inspection method, an initial data acquisition step S1 and a data storage step S2 are performed at a first time point. Moreover, at the second point in time, the measurement step S3 and the analysis step S4 are performed. The first point in time refers to the initial state in which the vehicle equipped with the wire is not in use, and the initial data acquisition step S1 and the data storage step S2 are performed by the wire or vehicle manufacturer. On the other hand, the second point in time refers to the time of inspection after the start of use of the wire, and the measurement step S3 and the analysis step S4 are carried out by an inspection company at a car dealer, vehicle inspection factory, or the like.

初期データ取得工程S1においては、検査部A2と同様の計測装置を用いて、電線検査を行う。つまり、電線への検査信号の入力と応答信号の取得を行う。電線検査は、電線群を構成する複数の電線のそれぞれに対して実施する。図1で扱っている例では、ツイストペア線として構成された各電線(電線C1~C3)に対して、導体間の特性インピーダンスを計測する。 In the initial data acquisition step S1, a wire inspection is performed using a measuring device similar to that used in the inspection section A2. In other words, it performs the input of the inspection signal to the electric wire and the acquisition of the response signal. The wire inspection is performed on each of the plurality of wires that make up the wire group. In the example dealt with in FIG. 1, the characteristic impedance between conductors is measured for each wire (wires C1 to C3) configured as a twisted pair wire.

そして、データ記憶工程S2において、初期データ取得工程S1で取得した応答信号(特性インピーダンスの測定結果)を、電線の個体ごとに、記憶部A1に記憶させる。つまり、シリアルナンバー等によって、電線の各個体に紐づけた状態で、応答信号を記憶部A1に記憶させる。記憶部A1に応答信号を記憶させる電線群は、同一種の電線を複数含んでいることが好ましい。 Then, in the data storage step S2, the response signal (measurement result of the characteristic impedance) acquired in the initial data acquisition step S1 is stored in the storage unit A1 for each wire. That is, the response signal is stored in the storage unit A1 in a state of being linked to each individual wire by a serial number or the like. It is preferable that the group of electric wires whose response signals are to be stored in the storage unit A1 includes a plurality of electric wires of the same type.

その後、電線を搭載した自動車が使用に供され、定期的な車検等によって、検査時が到来する。すると、検査事業者が、計測工程S3を実施する。つまり、自動車内に配策された対象電線(電線C2)に検査部A2を接続して、電線検査を行い、応答信号を取得する。図1で扱っている例では、計測工程S3として、ツイストペア線の特性インピーダンスを測定し、測定結果を応答信号として取得する。 After that, the automobile on which the electric wire is mounted is put into use, and the time for inspection comes due to a periodic vehicle inspection or the like. Then, the inspection business implements the measurement step S3. That is, the inspection unit A2 is connected to the target electric wire (electric wire C2) routed in the automobile, the electric wire is inspected, and the response signal is acquired. In the example dealt with in FIG. 1, as the measurement step S3, the characteristic impedance of the twisted pair wire is measured, and the measurement result is acquired as a response signal.

計測工程S3が完了すると、解析工程S4を実施する。解析工程S4においては、適宜、検査事業者が対象電線のシリアルナンバー等を解析部A3に入力することにより、解析部A3が、検査部A2によって検査を行った対象電線(C2)の個体識別情報を取得する。その後、解析部A3は、インターネット等を介して、記憶部A1との通信を行う。そして、個体識別情報に基づいて、記憶部A1に記憶された多数の電線(C1~C3)の応答信号の中から、対象電線(C2)についての初期状態の応答信号を、呼び出して、読み込む。 After the measurement step S3 is completed, the analysis step S4 is performed. In the analysis step S4, the inspection company appropriately inputs the serial number of the target wire to the analysis unit A3, and the analysis unit A3 obtains the individual identification information of the target wire (C2) inspected by the inspection unit A2. to get After that, the analysis unit A3 communicates with the storage unit A1 via the Internet or the like. Then, based on the individual identification information, the initial state response signal for the target wire (C2) is read from among the response signals of the multiple wires (C1 to C3) stored in the storage unit A1.

解析工程S4においては、さらに、解析部A3が、検査部A2によって取得された検査時における応答信号(C2a)と、記憶部A1から呼び出した初期状態の応答信号(C2b)を比較する。そして、適宜、2つの応答信号の間の差分を求めたうえで、2つの応答信号の間に、差が存在するか否かを判定する。2つの応答信号の間に、所定の水準以上、つまり誤差や無視しうる程度以上の差が存在する場合には、その対象電線に、初期状態には存在しなかった損傷が発生していると判定する。一方、2つの応答信号の間に所定の水準以上の差が存在しない場合には、問題となるような損傷が対象電線に発生していないと判定する。さらに、解析部A3は、電線や電線検査の種類に応じて可能である場合には、応答信号の比較結果をさらに詳細に解析し、損傷の種類および/または損傷が形成された位置の特定を行う。 In the analysis step S4, the analysis unit A3 further compares the response signal (C2a) at the time of inspection acquired by the inspection unit A2 with the initial state response signal (C2b) called from the storage unit A1. Then, after appropriately obtaining the difference between the two response signals, it is determined whether or not there is a difference between the two response signals. If the difference between the two response signals exceeds a predetermined level, that is, if there is an error or a negligible difference, it is assumed that the target wire has damage that did not exist in the initial state. judge. On the other hand, if there is no difference equal to or greater than the predetermined level between the two response signals, it is determined that the target wire is not damaged to cause problems. Furthermore, if possible according to the type of wire or wire inspection, the analysis unit A3 analyzes the comparison result of the response signals in more detail to identify the type of damage and/or the location where the damage is formed. conduct.

<応答信号のばらつきと損傷による変化>
次に、電線の個体ごとの応答信号のばらつきと、損傷による応答信号の変化について説明する。ここでは、例として、図3について示すように、2か所(点Cp5および点Cp6)に分岐を有するツイストペア線として構成された電線Cに対して、時間領域反射法によって特性インピーダンスを計測する場合について、実際の測定結果の例を示しながら説明を行う。なお、ここで示す測定例は、時間領域反射法の中でも、後に説明するマルチキャリア時間領域反射法(MCTDR法)によって測定したものである。
<Variation of response signal and change due to damage>
Next, variations in the response signal for each individual wire and changes in the response signal due to damage will be described. Here, as an example, as shown in FIG. 3, the characteristic impedance is measured by the time domain reflection method for the electric wire C configured as a twisted pair wire having two branches (points Cp5 and Cp6). will be explained with examples of actual measurement results. It should be noted that the measurement example shown here was measured by a multi-carrier time domain reflection method (MCTDR method), which will be described later, among the time domain reflection methods.

図4Aに、損傷がない状態で、電線Cの基端Cp1に接続した計測装置(検査部)A2にて測定された特性インピーダンスを示す。図4Aおよび後に説明する図4B~4Eでは、時間軸を基端Cp1からの距離(単位:m)に変換したものを横軸に、特性インピーダンスを縦軸にとっている。縦軸の特性インピーダンスは、最小距離における値をゼロとした変化量で表示している。図4Aの計測結果は、電線Cに損傷がないにもかかわらず、大きく波打っている。この波打ち状の構造は、主に、2か所の分岐点Cp5,Cp6での反射によるものである。 FIG. 4A shows the characteristic impedance measured by the measuring device (inspection unit) A2 connected to the proximal end Cp1 of the electric wire C in a state without damage. In FIG. 4A and FIGS. 4B to 4E described later, the horizontal axis represents the distance (unit: m) from the proximal end Cp1, and the vertical axis represents the characteristic impedance. The characteristic impedance on the vertical axis is indicated by the amount of change with the value at the minimum distance being zero. The measurement result of FIG. 4A shows large waves even though the electric wire C is not damaged. This wavy structure is mainly due to reflection at the two branch points Cp5 and Cp6.

図4Bに、電線Cの1つの端部Cp2において、損傷のモデルとして、2本の導体間に短絡を形成した場合について、特性インピーダンスの計測結果を示す。図4Aの計測結果と見比べると、波形に変化が見られる。この変化は、端部Cp2に短絡が形成されたことによるものである。図4Cに、図4Bの損傷形成後の波形から、図4Aの損傷形成前の波形を減じた差分の波形を示す。この差分の波形において、距離1.5mの近傍に、大きな負方向のピーク構造が見られる。このピーク構造を、損傷の形成による変化に対応付けることができる。実際に、損傷として短絡を形成した端部Cp2は、基端Cp1から1.5m離れており、差分においてピークが観測された位置と対応している。 FIG. 4B shows measurement results of characteristic impedance when a short circuit is formed between two conductors as a damage model at one end Cp2 of the electric wire C. As shown in FIG. When compared with the measurement result of FIG. 4A, a change is seen in the waveform. This change is due to the formation of a short circuit at the end Cp2. FIG. 4C shows a differential waveform obtained by subtracting the pre-lesion waveform of FIG. 4A from the post-lesion waveform of FIG. 4B. In this difference waveform, a large negative peak structure can be seen near the distance of 1.5 m. This peak structure can be mapped to changes due to damage formation. Actually, the end Cp2, which formed a short circuit as damage, is 1.5 m away from the base end Cp1, and corresponds to the position where the peak was observed in the difference.

次に、図4Aで測定の対象とした電線(個体1とする)と、同種の電線、つまり同じ設計に基づいて同様に製造した別の電線(個体2とする)についても、損傷のない状態で、同様に測定インピーダンスを測定した結果を示す。図4Dに、個体1と個体2について、特性インピーダンスの測定結果を合わせて示す。2つの個体の波形を見比べると、波打ちにおける信号強度の上昇および低下の傾向は類似しているものの、山や谷の位置や大きさ等、信号波形の詳細は、両者で異なっている。 Next, the wire subject to measurement in FIG. 4A (individual 1) and the same type of wire, that is, another wire manufactured in the same manner based on the same design (individual 2) are also undamaged. shows the results of measuring the measured impedance in the same way. FIG. 4D also shows the measurement results of the characteristic impedances of the individual 1 and the individual 2 . Comparing the waveforms of the two individuals, the tendencies of increase and decrease in signal intensity in waving are similar, but the details of the signal waveforms, such as the positions and sizes of peaks and troughs, are different between the two.

図4Dの個体1の波形と個体2の波形の差分をとったものを、図4Eに示す。図4Eの差分信号には、大きな波打ち構造が見られている。その波打ち構造の中で、距離2mの近傍に、図4Cで観測されたのと類似した負のピーク構造が見られる。つまり、損傷のない同種の2つの異なる個体の電線に対して得られた計測結果の差分が、同一個体について、損傷が存在する場合と存在しない場合で得られた差分と、類似した形状および強度のピーク構造を示していると言える。 FIG. 4E shows the difference between the waveform of individual 1 and the waveform of individual 2 in FIG. 4D. A large waviness structure is seen in the differential signal of FIG. 4E. Within the wavy structure, a negative peak structure similar to that observed in FIG. 4C can be seen near a distance of 2 m. That is, the difference between the measurement results obtained for two different individuals of the same species without damage is the difference between the difference obtained for the same individual with and without damage, and the similar shape and strength. It can be said that it shows the peak structure of

このことは、特性インピーダンスの計測結果に基づいて電線の損傷を検出しようとする場合に、同一個体について、損傷が形成されていない状態と損傷が形成された状態で、計測結果の比較を行わなければ、損傷の検出を正しく行うことができないことを意味する。仮に、個体2に対して損傷が形成されていない状態で得られた計測結果と、損傷が形成された個体1に対して得られた計測結果を比較しても、個体1の損傷を検出することは難しい。しかし、同一種の電線であっても、個体を識別して、図4Cのように、同じ個体の間で、初期状態と、初期状態から時間が経過した検査時とで、計測結果の比較を行えば、損傷が形成されたか否か、また損傷が形成された位置を検知することが可能となる。 This means that when attempting to detect damage to a wire based on the results of characteristic impedance measurement, it is necessary to compare the measurement results of the same individual with and without damage. means that damage detection cannot be done correctly. Even if the measurement result obtained in the state where no damage was formed on the individual 2 and the measurement result obtained for the individual 1 in which the damage was formed are compared, the damage of the individual 1 can be detected. It is difficult. However, even if the electric wires are of the same type, individual objects can be identified, and as shown in FIG. If done, it will be possible to detect whether a lesion has been formed and where it has been formed.

上記で説明した本開示の実施形態にかかる電線検査システムおよび電線検査方法においては、初期状態において、複数の電線に対して得られた応答信号を、電線の個体ごとに記憶部A1に記憶しておき、検査時において、検査対象としている特定の対象電線に対して、その対象電線に対応する初期状態の応答信号を、記憶部A1から呼び出している。そして、呼び出した初期状態の応答信号を、その対象電線に対して検査時に取得された応答信号と比較している。このように、初期状態における応答信号の取得および記憶を、個体ごとに電線を識別して行い、検査時に検査を行った個体そのものについて、初期状態と検査時とで、応答信号を比較することで、図4Dに示したような個体間の応答信号のばらつきが存在していても、そのばらつきに影響されることなく、個体ごとに、損傷の有無を敏感に検知し、さらに損傷が形成された位置を特定することが可能となる。特に、同一種の電線が多数存在する場合に、それらの電線を含む電線群について、初期状態の応答信号を個体ごとに記憶しておき、多数の個体がそれぞれ検査を受ける際に、各個体に対応する応答信号を呼び出して比較を行えば、多数の電線のそれぞれに対して、高精度な損傷検査を行うことができる。 In the wire inspection system and the wire inspection method according to the embodiment of the present disclosure described above, in the initial state, response signals obtained for a plurality of wires are stored in the storage unit A1 for each individual wire. At the time of inspection, a response signal in an initial state corresponding to a specific target wire to be inspected is called from the storage unit A1. Then, the called response signal in the initial state is compared with the response signal acquired at the time of inspection for the target wire. In this way, the response signal in the initial state is acquired and stored by identifying the electric wire for each individual, and the response signal is compared between the initial state and the time of inspection for the individual that was inspected during the inspection. , even if there is a variation in the response signal among individuals as shown in FIG. It becomes possible to specify the position. In particular, when a large number of wires of the same type exist, for a group of wires including those wires, the response signal in the initial state is stored for each individual, and when a large number of individuals are individually inspected, By invoking and comparing the corresponding response signals, each of a large number of wires can be inspected for damage with high accuracy.

図3に示した電線Cのように、分岐等、周囲と不連続になった要素を電線が有している場合には、それらの要素が形成された箇所において、電気信号が反射を受け、応答信号上で、損傷箇所と類似した挙動を示すことが多い。そのような場合には、個体ごとの応答信号のばらつきが特に大きくなりやすい。さらに、損傷が軽微なものである場合には、応答信号上において、損傷に由来するピーク等の構造が、分岐等の不連続な要素に由来する構造に埋もれてしまい、判別しにくくなる場合がある。これらの場合には、個体ごとに初期状態の応答信号を記憶し、検査時の応答信号と比較することが、損傷の検出において、特に有効になる。さらに、初期状態の応答信号と検査時の応答信号の間で差分を求める差分検出法を利用すれば、検出精度を一層高めることができる。分岐等の不連続な要素による応答信号への寄与を、差分を取ることで、少なくとも部分的に打ち消すことができ、その結果として、損傷による応答信号上の構造が強調されるからである。 When the electric wire has elements that are discontinuous from the surroundings, such as branches, like the electric wire C shown in FIG. On the response signal, it often shows a behavior similar to that of the damaged area. In such a case, variation in response signals from individual to individual tends to be particularly large. Furthermore, when the damage is minor, the structures such as peaks derived from the damage may be buried in the structures derived from discontinuous elements such as branches, making it difficult to distinguish them on the response signal. be. In these cases, storing the initial response signal for each individual and comparing it with the response signal at the time of inspection is particularly effective in detecting damage. Furthermore, detection accuracy can be further improved by using a difference detection method that obtains the difference between the response signal in the initial state and the response signal at the time of inspection. This is because the contribution of discontinuous elements such as branches to the response signal can be at least partially canceled by taking the difference, thereby enhancing the structure on the response signal due to damage.

電線の個体の間における特性のばらつきを排除して、各個体における応答信号の変化から、損傷の発生を検知することができる他の方法として、各電線に、計測装置を常時接続したままにして、検査信号の入力と応答信号の取得を連続的に行い、応答信号の変化を監視し続ける方法が考えうる。しかし、この場合には、電線の個体ごと、つまり電線を搭載した車両ごとに計測装置を設置する必要があり、大きな費用を要することになる。これに対し、本実施形態にかかる電線検査システムおよび電線検査方法を利用すれば、計測装置は、製造事業者が初期状態において初期データの取得に用いるほかは、各検査事業者が、検査部A2として、1台ずつ保有すればよい。そして、電線検査を行う都度、各電線に対して、計測装置を接続して応答信号の取得を行い、電線検査が完了すれば、計測装置を取り外せばよい。このようにすることで、電線の損傷の検査に要するコストを抑えながら、電線の各個体について、特性のばらつきの影響を排除して、高精度な検査を行うことが可能となる。 As another method that can detect the occurrence of damage from the change in the response signal of each individual wire by eliminating the variation in characteristics between individual wires, a measuring device is always connected to each wire. Alternatively, a method of continuously inputting an inspection signal and obtaining a response signal and continuously monitoring changes in the response signal may be considered. However, in this case, it is necessary to install a measuring device for each individual electric wire, that is, for each vehicle on which the electric wire is mounted, resulting in a large cost. On the other hand, if the wire inspection system and the wire inspection method according to the present embodiment are used, the measuring device is used by the manufacturer to obtain initial data in the initial state, and each inspection company uses the inspection department A2 As such, it is sufficient to have one unit each. Each time an electric wire inspection is performed, a measuring device is connected to each electric wire to obtain a response signal, and when the electric wire inspection is completed, the measuring device can be removed. By doing so, it is possible to eliminate the influence of variations in the characteristics of each individual wire and perform highly accurate inspection while suppressing the cost required for inspecting the damage of the wire.

さらに、本実施形態にかかる電線検査システムおよび電線検査方法においては、多数の電線に関する初期状態の応答信号の情報を、製造事業者の情報管理サーバ等よりなる共通の記憶部A1に集積している。そして、広域に分布した多数の検査事業者が、それぞれの解析部A3を介して、インターネット等によって、その共通の記憶部A1にアクセスし、記憶部A1に蓄積された多数の電線の初期状態における応答信号の中から、それぞれが検査の対象としている電線についての初期状態の応答信号を、呼び出すことができる。大規模な製造事業者が、電線の製造時や組み込み時に、応答信号を取得しておき、多数の電線に関する情報を、個体ごとに識別して、一元的に管理し、広域に分布する多数の検査事業者に対して利用可能としておくことで、電線の特性に関する情報の集積、管理、利用の各工程を、効率的に進めることができる。 Furthermore, in the electric wire inspection system and the electric wire inspection method according to the present embodiment, the initial state response signal information regarding a large number of electric wires is accumulated in the common storage unit A1 consisting of the manufacturer's information management server or the like. . Then, a large number of inspection companies distributed over a wide area access the common storage unit A1 via the Internet or the like via each analysis unit A3, and in the initial state of the large number of electric wires accumulated in the storage unit A1 From among the response signals, an initial state response signal for each wire to be inspected can be called up. A large-scale manufacturer acquires response signals at the time of manufacturing or installing electric wires, identifies information about many electric wires for each individual, centrally manages, By making it available to inspection companies, each process of collecting, managing, and using information on electric wire characteristics can be efficiently advanced.

本実施形態にかかる電線検査システムおよび電線検査方法において、電線検査を行う際の検査信号および応答信号の種類は、電線に設けられた損傷検知部の具体的な構成に応じて、適切に設定すればよいが、検査信号として、交流成分を含む電気信号を用いて、時間領域または周波数領域で、特性インピーダンス等、電気的特性の測定を行うことが好ましい。すると、電線において、損傷が存在する場合に、その損傷の存在を検知することに加え、電線の軸線方向に沿って、損傷が発生している位置を判別することができる。時間領域または周波数領域で測定された応答信号においては、初期状態と検査時との間で差が生じている応答信号上の領域を、電線の軸線方向に沿った位置に対応づけ、その位置に損傷が発生していると判定することができる。時間領域測定の場合は、検査信号の伝播速度に基づいて、時間軸を電線上の位置に変換することができる。一方、周波数領域測定の場合には、周波数軸に対して得られた検査信号を逆フーリエ変換することで、周波数の情報を、電線上の位置に変換することができる。 In the wire inspection system and wire inspection method according to the present embodiment, the types of inspection signals and response signals used when wire inspection is performed may be appropriately set according to the specific configuration of the damage detection unit provided on the wire. However, it is preferable to measure electrical characteristics such as characteristic impedance in the time domain or frequency domain using an electrical signal containing an AC component as the test signal. Then, if there is damage in the electric wire, it is possible to not only detect the existence of the damage, but also determine the location of the damage along the axial direction of the electric wire. In the response signal measured in the time domain or frequency domain, the area on the response signal where there is a difference between the initial state and the time of inspection is associated with the position along the axial direction of the wire, and the position is It can be determined that damage has occurred. For time domain measurements, the time axis can be converted to position on the wire based on the propagation velocity of the test signal. On the other hand, in the case of frequency domain measurement, the frequency information can be converted to the position on the wire by inverse Fourier transforming the inspection signal obtained with respect to the frequency axis.

時間領域または周波数領域での測定を行うに際し、透過法によって測定を行っても、反射法によって測定を行っても、損傷の位置の特定を行うことができるが、特に反射法で測定を行うことが好ましい。反射法によって測定を行う場合には、電線の両端に計測装置を接続しなくても、一端にのみ計測装置を接続することができれば、電線検査を実施することができる。よって、電線が、車両の内部等において、容易にアクセスできない箇所に配置されている場合や、複雑な経路をとっている場合にも、電線の一端にさえ計測装置を接続することができれば、電線を取り外したり、障害物を除去したりすることなく、電線検査を行うことができる。次に、本開示の第一の実施形態にかかる電線として導電テープ巻き電線について説明する中で、時間領域反射法および周波数領域反射法を利用した、特性インピーダンスの計測についても、詳細に説明している。 When performing measurements in the time or frequency domain, both transmission and reflection methods can be used to localize damage, but reflection methods are preferred. is preferred. When the measurement is performed by the reflection method, the wire can be inspected by connecting the measuring device to only one end of the wire without connecting the measuring device to both ends of the wire. Therefore, even if the electric wire is placed in a place that is not easily accessible, such as inside a vehicle, or if it takes a complicated route, if the measuring device can be connected to even one end of the electric wire, the electric wire Wire inspection can be performed without removing the cable or removing obstructions. Next, in describing the conductive tape-wound wire as the wire according to the first embodiment of the present disclosure, the characteristic impedance measurement using the time domain reflection method and the frequency domain reflection method will also be described in detail. there is

<電線の構成の具体例>
以下に、上記で説明した電線検査システムおよび電線検査方法による検査の対象として好適に適用することができる電線の具体例を挙げる。ここでは、本開示の第一の実施形態にかかる電線としての導電テープ巻き電線1と、本開示の第二の実施形態にかかる電線としての積層テープ巻き電線3の2種の電線について、詳細に説明する。なお、これら2種の電線1,3に対しては、本開示の電線検査システムおよび電線検査方法を用いる以外の方法でも、損傷の検知を行うことができる。例えば、計測装置を常時接続したまま、電線検査を連続的に行う形態の損傷検知等も、適用することができる。そこで、以下では、必要に応じて、他の検査方法に関連する事項についても説明する。
<Specific example of wire configuration>
Specific examples of electric wires that can be preferably applied as inspection objects by the electric wire inspection system and the electric wire inspection method described above are given below. Here, two types of wires, the conductive tape-wound wire 1 as the wire according to the first embodiment of the present disclosure and the laminated tape-wound wire 3 as the wire according to the second embodiment of the present disclosure, are described in detail. explain. Damage to these two types of electric wires 1 and 3 can also be detected by a method other than using the electric wire inspection system and electric wire inspection method of the present disclosure. For example, it is also possible to apply damage detection in which wire inspection is continuously performed while the measuring device is always connected. Therefore, hereinafter, matters related to other inspection methods will also be described as necessary.

[1]導電テープ巻き電線
まず、第一の実施形態にかかる電線として、導電テープ巻き電線1について説明する。
[1] Conductive Tape-Wound Electric Wire First, a conductive tape-wrapped electric wire 1 will be described as an electric wire according to the first embodiment.

(導電テープ巻き電線の構成)
図5に、本開示の第一の実施形態にかかる電線として、導電テープ巻き電線1の斜視図を示す。また、図6Aに、導電テープ巻き電線1を軸線方向に垂直に切断した断面の一例を示す。
(Structure of conductive tape wound electric wire)
FIG. 5 shows a perspective view of a conductive tape-wound wire 1 as the wire according to the first embodiment of the present disclosure. Further, FIG. 6A shows an example of a cross section of the conductive tape-wound electric wire 1 cut perpendicularly to the axial direction.

導電テープ巻き電線(以下、単に電線と称する場合がある)1は、芯線10と、芯線10の外周に配置された導電テープ20とを有している。芯線10は、電線1の本体となる部材であり、両端末間での電流や電圧の印加、また信号伝達を担う。同時に、芯線10と導電テープ20は、上記で説明した(iii)の形態の損傷検知部として機能し、導電テープ20が損傷を受けることで、電線1の表面に形成された外傷Dを検知する。 A conductive tape-wound electric wire (hereinafter sometimes simply referred to as an electric wire) 1 has a core wire 10 and a conductive tape 20 arranged around the core wire 10 . The core wire 10 is a member that forms the main body of the electric wire 1, and is responsible for the application of current and voltage and signal transmission between both terminals. At the same time, the core wire 10 and the conductive tape 20 function as the damage detection unit of the form (iii) described above, and the damage D formed on the surface of the electric wire 1 is detected by the damage of the conductive tape 20. .

芯線10は、長尺状の導電性材料よりなる導体11と、導体11の外周を被覆する絶縁性材料よりなる絶縁被覆12とを有している。絶縁被覆12は、芯線10全体としての表面に露出しており、芯線10の外周面を構成している。図示した形態においては、芯線10は、導体11の外周に絶縁被覆12を設けた絶縁電線を、1本のみ含んだ単線構造を有している。そして、導体11の外周を直接被覆している絶縁被覆12の外周面に、直接接触して、導電テープ20が配置されている。 The core wire 10 has an elongated conductor 11 made of a conductive material and an insulating coating 12 made of an insulating material covering the outer circumference of the conductor 11 . The insulating coating 12 is exposed on the surface of the core wire 10 as a whole and constitutes the outer peripheral surface of the core wire 10 . In the illustrated form, the core wire 10 has a single-wire structure including only one insulated wire in which the outer circumference of the conductor 11 is provided with the insulating coating 12 . A conductive tape 20 is arranged in direct contact with the outer peripheral surface of the insulating coating 12 that directly covers the outer periphery of the conductor 11 .

なお、芯線10の構造は、上記のような単線構造に限定されるものではなく、導体11と、導体11の外周を被覆し、表面に露出した絶縁被覆12とを有するものであれば、どのようなものであってもかまわない。芯線10として、既存の電線をそのまま流用することもできる。芯線10において、絶縁被覆12は、導体11の外周を直接被覆するものであっても、他の部材を介して導体11の外周を被覆するものであってもよい。また、導体11の本数や配置は、特に限定されるものではない。単線構造以外の芯線10の形態としては、絶縁電線の外周にシールド導体が配置され、その外周を絶縁被覆12で被覆したシールドケーブルの形態や、1対の絶縁電線を並列に配置したパラレルペア線や相互に撚り合わせたツイストペア線の外周を、外被としての絶縁被覆12で被覆したペアケーブルの形態等を、例示することができる。ただし、後に詳しく説明するように、芯線10が、単線構造のように、芯線10自体の構成部材の間で特性インピーダンスを計測できるものではなく、また外来のノイズの影響を受けやすい形態をとっている方が、導電テープ20の設置によって外傷Dの検知を行うことの意義が相対的に高くなるという観点で、好適である。芯線10は、図5,8,10に示すように、1本の直線状に形成されても、図9に示すように、途中に分岐部(13A~13C)を有していてもよい。 In addition, the structure of the core wire 10 is not limited to the single wire structure as described above. It doesn't matter if it's something like As the core wire 10, an existing electric wire can be used as it is. In the core wire 10, the insulating coating 12 may directly cover the outer circumference of the conductor 11, or may cover the outer circumference of the conductor 11 via another member. Also, the number and arrangement of the conductors 11 are not particularly limited. As a form of the core wire 10 other than the single-wire structure, there is a form of a shielded cable in which a shield conductor is arranged on the outer periphery of an insulated wire and the outer periphery is covered with an insulating coating 12, and a parallel pair wire in which a pair of insulated wires are arranged in parallel. or a pair cable in which the outer circumference of twisted pair wires is covered with an insulating coating 12 as a jacket. However, as will be described later in detail, the core wire 10 cannot measure the characteristic impedance between the constituent members of the core wire 10 itself like a single wire structure, and is susceptible to external noise. The presence of the conductive tape 20 is preferable from the viewpoint that the detection of the wound D by the placement of the conductive tape 20 is relatively meaningful. The core wire 10 may be formed in a single straight line as shown in FIGS. 5, 8 and 10, or may have branched portions (13A to 13C) in the middle as shown in FIG.

導電テープ20は、導電性を有するテープ体として構成されている。導電テープ20は、芯線10の絶縁被覆12の表面に接触した状態で、芯線10の軸線方向に沿った螺旋形状をとって、芯線10に巻き付けられている。導電テープ20は、螺旋形状において、隣接するターン間で、密接または重畳された状態で、隙間なく密に巻き付けられているのではなく、隣接するターン間に、導電テープ20に占められない間隙25を残した状態で、粗く巻き付けられている。ターン間の間隙25においては、芯線10の絶縁被覆12が、導電テープ20に被覆されずに、電線1全体としての表面に露出している。なお、導電テープ20の形状について、テープ体とは、金属線等、線条体とは区別されるものであり、厚さが幅よりも小さくなった、シート状の部材を指す。 The conductive tape 20 is configured as a tape body having conductivity. The conductive tape 20 is wound around the core wire 10 in a helical shape along the axial direction of the core wire 10 while being in contact with the surface of the insulating coating 12 of the core wire 10 . In the helical shape, the conductive tape 20 is not tightly wound without gaps between adjacent turns in a close or overlapping state, but there are gaps 25 between adjacent turns that are not occupied by the conductive tape 20 . It is loosely wrapped with the remaining In the gaps 25 between the turns, the insulating coating 12 of the core wire 10 is exposed on the surface of the electric wire 1 as a whole without being covered with the conductive tape 20 . Regarding the shape of the conductive tape 20, a tape body is distinguished from a linear body such as a metal wire, and refers to a sheet-like member whose thickness is smaller than its width.

導電テープ20は、導電性を有するものであれば、どのような材料より構成されてもよいが、金属材料を含んで構成されることが好ましい。この場合に、導電テープ20は、全域が金属材料よりなる金属箔の形態で形成されても、基材の表面に、金属材料の層が形成されたものであってもよい。基材を用いる場合に、基材の面のうち、少なくとも、芯線10に接触するのと反対側の面に、金属材料の層が形成されていれば、基材自体は、有機ポリマー材料等、絶縁性の材料より構成されてもよい。いずれの場合にも、導電テープ20を構成する金属材料の種類は、特に限定されるものではないが、導電性と強度に優れる等の観点から、銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金等を例示することができる。ただし、金属材料の酸化が深刻となると、導電テープ20が導電性を有することを原理の一部として利用する外傷の検出を、正確に行えなくなる可能性があるので、導電テープ20を構成する金属材料として、鉄および鉄合金は用いない方が好ましい。導電テープ20は、接着や融着により、芯線10の表面に固定されてもよい。 The conductive tape 20 may be made of any material as long as it has electrical conductivity, but it preferably contains a metal material. In this case, the conductive tape 20 may be formed in the form of a metal foil whose entire area is made of a metal material, or may be formed by forming a layer of a metal material on the surface of a base material. When a substrate is used, if a layer of a metal material is formed at least on the surface of the substrate opposite to the surface in contact with the core wire 10, the substrate itself is made of organic polymer material, etc. It may be made of an insulating material. In any case, the type of metal material that constitutes the conductive tape 20 is not particularly limited, but from the viewpoint of excellent conductivity and strength, copper or copper alloys, aluminum or aluminum alloys, etc. are exemplified. can do. However, if the oxidation of the metal material becomes serious, it may not be possible to accurately detect injuries that use the conductivity of the conductive tape 20 as part of the principle. As a material, it is preferable not to use iron and iron alloys. The conductive tape 20 may be fixed to the surface of the core wire 10 by adhesion or fusion.

導電テープ20の厚さも、特に限定されるものではないが、薄いものであるほど、電線1の外傷検知における感度を高めることができる。具体的には、電線1に想定される外傷Dによって、破断が起こるか、破断までは起こらなくても、導電テープ20と導体11の間の静電容量に変化が生じる程度に、深く、また大面積の損傷D1が形成される程度に、導電テープ20が薄いものであるとよい。一方、螺旋形状での巻き付けに支障を生じないだけの強度を発揮できる程度には、導電テープ20が十分な厚さを有していることが好ましい。 The thickness of the conductive tape 20 is also not particularly limited, but the thinner the tape, the higher the sensitivity in detecting damage to the electric wire 1 . Specifically, the damage D assumed to the electric wire 1 causes breakage, or even if it does not break, it is deep enough to cause a change in capacitance between the conductive tape 20 and the conductor 11. The conductive tape 20 should be thin enough to form a large-area damage D1. On the other hand, it is preferable that the conductive tape 20 has a sufficient thickness so as to exhibit sufficient strength so as not to interfere with winding in a helical shape.

芯線10の外周で導電テープ20が構成する螺旋形状のピッチや、導電テープ20の幅と間隙25の幅の比率は、特に限定されるものではない。しかし、図6Aに示すように、電線1の軸線方向に垂直に切断した断面において、導電テープ20が、芯線10の外周を全周にわたって被覆することなく、周方向に沿って一部の領域のみを被覆した状態となるように、十分に粗く、つまり、十分に大きいピッチで、また導電テープ20の幅に対して十分に間隙25の幅を大きくして、導電テープ20を巻き付ける必要がある。さらに好ましくは、芯線10の周長のうち、導電テープ20に被覆されずに間隙25として露出される領域の割合が、50%以上、さらには75%以上となるとよい。一方、螺旋形状のピッチは、図8,10に示すように、電線1において想定される外傷Dが、電線1の軸線方向に沿って、1ピッチ以上を占める程度に小さく形成することが好ましい。すると、電線1の軸線方向および周方向の多様な位置に外傷Dが形成された場合でも、その外傷Dが、導電テープ20が配置された箇所に重なりやすくなる。例えば、図8のように、電線1を曲げて配策する場合に、電線1の許容曲げ半径の1/3以下となるように、螺旋のピッチを設定すればよい。 The pitch of the spiral formed by the conductive tape 20 on the outer periphery of the core wire 10 and the ratio of the width of the conductive tape 20 to the width of the gap 25 are not particularly limited. However, as shown in FIG. 6A , in a cross section cut perpendicular to the axial direction of the electric wire 1, the conductive tape 20 does not cover the entire outer circumference of the core wire 10, and only a partial region along the circumferential direction. The conductive tape 20 must be wound with a sufficiently coarse pitch, that is, with a sufficiently large pitch, and with a sufficiently large gap 25 width relative to the width of the conductive tape 20 so that the conductive tape 20 is coated. More preferably, the ratio of the area exposed as the gap 25 without being covered with the conductive tape 20 out of the circumference of the core wire 10 is 50% or more, more preferably 75% or more. On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 10, the pitch of the helical shape is preferably formed so small that the damage D assumed in the electric wire 1 occupies one pitch or more along the axial direction of the electric wire 1 . As a result, even if wounds D are formed at various positions in the axial direction and the circumferential direction of the electric wire 1, the wounds D tend to overlap the locations where the conductive tape 20 is arranged. For example, as shown in FIG. 8, when the electric wire 1 is routed by bending, the pitch of the spiral may be set so as to be ⅓ or less of the allowable bending radius of the electric wire 1 .

導電テープ20は、他の部材に外周を被覆されず、電線1全体としての外表面に露出していることが好ましい。電線1が他の物体との接触や摩擦を起こした際に、導電テープ20に損傷D1が発生しやすく、外傷検出における感度が高くなるからである。ただし、他の物体との接触や摩擦によって容易に破損するほど、薄い層であれば、有機ポリマー等より構成された層が、導電テープ20を被覆していてもよい。 The conductive tape 20 is preferably exposed on the outer surface of the electric wire 1 as a whole without being covered with other members. This is because damage D1 is likely to occur in the conductive tape 20 when the electric wire 1 contacts or rubs against another object, and the sensitivity in detecting external damage is increased. However, the conductive tape 20 may be covered with a layer made of an organic polymer or the like as long as the layer is thin enough to be easily damaged by contact with other objects or friction.

電線1において、導電テープ20は、芯線10の軸線方向に沿って、全域に設けても、一部の領域のみに設けてもよい。全域に設ける形態は、電線1の軸線方向に沿って、形成箇所を問わずに外傷Dを検出できる点で好ましく、一部の領域にのみ設ける形態は、導電テープ20の設置による電線1の製造コストや質量の増大を抑制できる点で好ましい。導電テープ20を一部の領域にのみ設ける場合には、芯線10に曲げが加えられる箇所等、他の部材との接触や摩擦によって外傷Dが発生しやすい箇所を含んで、導電テープ20を設けることが好ましい。図9に示すように、芯線10の中途部に分岐部13A~13Cを有している場合にも、分岐部13A~13Cのいずれかよりも先端側(後述する計測装置9を接続する側を基端1Aとして、その反対側)に、外傷Dが発生しやすい箇所が存在するのであれば、その分岐部よりも先端側の部位を含んで、導電テープ20を設けるとよい。 In the electric wire 1 , the conductive tape 20 may be provided over the entire area or only in a partial area along the axial direction of the core wire 10 . The form provided over the entire area is preferable in that the external damage D can be detected regardless of the formation location along the axial direction of the electric wire 1, and the form provided only in a part of the area is the production of the electric wire 1 by installing the conductive tape 20 It is preferable in that it is possible to suppress an increase in cost and mass. When the conductive tape 20 is provided only on a part of the area, the conductive tape 20 is provided on the area where the core wire 10 is bent, and where the injury D is likely to occur due to contact or friction with other members. is preferred. As shown in FIG. 9, even when the core wire 10 has the branch portions 13A to 13C in the middle portion, the distal end side (the side to which the measuring device 9 described later is connected) is closer than any of the branch portions 13A to 13C. If there is a place where the injury D is likely to occur on the base end 1A (opposite side), the conductive tape 20 may be provided including the part on the tip side of the branched part.

電線1の用途は限定されるものではなく、車両等、任意の機器内に配策したり、任意の建造物等に敷設したりして、用いればよい。ただし、電線1は、導電テープ20をアース電位(グラウンド電位)に電気的に接続せず、フロート状態として、使用することが好ましい。導電テープ20をフロート状態に保持しておくことで、芯線10とアース電位の間にスイッチを設けた場合のオン/オフ制御等、導体11とアース電位の間の電気接続状態が、導電テープ20を用いた外傷Dの検出に影響を与えにくいからである。 The use of the electric wire 1 is not limited, and it may be routed in any device such as a vehicle or installed in any building or the like. However, it is preferable to use the electric wire 1 in a floating state without electrically connecting the conductive tape 20 to the earth potential (ground potential). By holding the conductive tape 20 in a floating state, the state of electrical connection between the conductor 11 and the ground potential, such as on/off control when a switch is provided between the core wire 10 and the ground potential, is controlled by the conductive tape 20. This is because it is less likely to affect the detection of the injury D using .

(電線検査の方法)
次に、導電テープ巻き電線1に対して行われる電線検査について、説明する。電線検査において、直接的に検出されるのは、導電テープ20に発生した損傷D1であるが、その導電テープ20の損傷D1を指標として、芯線10の絶縁被覆12に外傷Dが形成されていること、あるいは絶縁被覆12に外傷Dが形成される寸前の予兆段階にあることを検知するのを、電線検査の目的としている。
(Method of electric wire inspection)
Next, the wire inspection performed on the conductive tape-wound wire 1 will be described. In the electric wire inspection, what is directly detected is the damage D1 occurring in the conductive tape 20. Using the damage D1 of the conductive tape 20 as an index, the damage D is formed in the insulating coating 12 of the core wire 10. The purpose of the electric wire inspection is to detect that the insulating coating 12 is at a premonitory stage just before the formation of the external damage D.

電線検査においては、導体11と導電テープ20との間の特性インピーダンスを計測する。そして、応答信号として得られた特性インピーダンスを、初期状態と検査時とで比較して、検査時において、電線1への外傷Dの形成の有無の判定を行う。さらに好ましくは、電線1の軸線方向に沿って外傷Dが形成されている位置の特定も行う。 In wire inspection, the characteristic impedance between the conductor 11 and the conductive tape 20 is measured. Then, the characteristic impedance obtained as the response signal is compared between the initial state and the time of inspection to determine whether or not the damage D is formed on the electric wire 1 during the inspection. More preferably, the position where the damage D is formed along the axial direction of the electric wire 1 is also specified.

電線検査は、図10に示すように、電線1の基端1Aにおいて、計測装置9(検査部A2に対応)を適宜接続し、芯線10を構成する導体11と、導電テープ20との間の特性インピーダンスを計測する。特性インピーダンスの計測は、時間領域反射法(Time Domain Reflectometry;TDR法)、または周波数領域反射法(Frequency Domain Reflectometry;FDR法)によって行うことが好ましい。 In the electric wire inspection, as shown in FIG. 10, a measuring device 9 (corresponding to the inspection part A2) is appropriately connected at the proximal end 1A of the electric wire 1, and the conductor 11 constituting the core wire 10 and the conductive tape 20 Measure the characteristic impedance. It is preferable to measure the characteristic impedance by the time domain reflectometry (TDR method) or the frequency domain reflectometry (FDR method).

ここで、電線検査に関連して、導体11と導電テープ20の間の特性インピーダンスと、電線1の外傷Dとの関係について説明する。図6Aおよび図6Bに、電線1の断面を示している。図6Aでは、導電テープ20に損傷D1が発生していないが、図6Bでは、電線1に外傷Dが発生したことにより、その断面に対応する位置で、導電テープ20に損傷D1が発生している。導電テープ20に形成される損傷D1は、必ずしも導電テープ20の破断にまで達している必要はなく、傷が形成されているだけでもよいが、ここでは、分かりやすいように、断面の一部において、導電テープ20が破断している状態を示している。 Here, the relationship between the characteristic impedance between the conductor 11 and the conductive tape 20 and the damage D of the wire 1 will be described in relation to the wire inspection. 6A and 6B show cross sections of the electric wire 1. FIG. In FIG. 6A, no damage D1 occurs in the conductive tape 20, but in FIG. 6B, the damage D1 occurs in the conductive tape 20 at a position corresponding to the cross section due to the external damage D occurring in the electric wire 1. there is The damage D1 formed on the conductive tape 20 does not necessarily have to reach the breaking of the conductive tape 20, and may be only a scratch. , the conductive tape 20 is broken.

芯線10の外周を被覆する導電テープ20と芯線10を構成する導体11は、絶縁性材料(誘電体)よりなる絶縁被覆12を挟んで対向しており、導電テープ20と導体11の間に、静電容量が規定される。静電容量は、誘電体を挟んで対向する導電性物質の面積との間に、正の相関を有する。よって、図6Aのように、導電テープ20が損傷D1を有していない場合に比べて、図6Bのように、導電テープ20に損傷D1が形成されている場合には、静電容量が小さくなる。導電テープ20と導体11の間の特性インピーダンスは、導電テープ20と導体11の間の静電容量による影響を大きく受ける。よって、導電テープ20に損傷D1が発生することで、導電テープ20と導体11との間の静電容量が変化すると、その結果として、導電テープ20と導体11の間の特性インピーダンスが変化することになる。 The conductive tape 20 covering the outer periphery of the core wire 10 and the conductor 11 constituting the core wire 10 are opposed to each other with an insulating coating 12 made of an insulating material (dielectric) interposed therebetween. Capacitance is specified. The capacitance has a positive correlation with the areas of the conductive substances facing each other with the dielectric interposed therebetween. Therefore, compared to the case where the conductive tape 20 does not have the damage D1 as shown in FIG. 6A, the capacitance is smaller when the conductive tape 20 has the damage D1 as shown in FIG. 6B. Become. The characteristic impedance between conductive tape 20 and conductor 11 is greatly affected by the capacitance between conductive tape 20 and conductor 11 . Therefore, when the damage D1 occurs in the conductive tape 20 and the capacitance between the conductive tape 20 and the conductor 11 changes, the characteristic impedance between the conductive tape 20 and the conductor 11 changes as a result. become.

図7Aに示す電線100は、芯線10の外周に、全周にわたって連続した導電性材料の層120が設けられたものであるが、このように芯線10の全周に導電性層120が形成された場合にも、図7Bのように、その導電性層120に損傷D1が発生すると、理論的には、上記図6Bの場合と同様に、導電性層120と芯線10の導体11との間で、静電容量の大きさが変化しうる。もし、外傷Dが、電線100の外周のほぼ全周にわたって形成され、導電性層120にも、周方向のほぼ全域にわたって損傷D1が発生するとすれば、導電性層120と導体11の間の静電容量が大きく変化し、導電性層120と導体11の間の特性インピーダンスにも、顕著な変化が生じることになる。しかし、実際には、電線のほぼ全周にわたって外傷が発生するような事態は稀である。多くの場合、外部の物体との接触や摩擦による外傷Dは、図8,10に示すように、電線1の周方向に沿って一部の領域のみを占めて、しかし電線1の軸線方向に沿ってある程度の長さにわたって、形成される。そのような、電線1の周方向に沿って一部のみを占める外傷Dが形成される場合に、図7Aのように、導電性層120が芯線10の全周を被覆しているとすれば、導電性層120全体のうち、損傷D1が占める割合としては小さくなるため、損傷D1の発生に伴う静電容量の変化率(初期状態に対する変化量の割合)は、小さくなってしまう。その結果、損傷D1の形成に伴う特性インピーダンスの変化率も、小さくなってしまう。すると、特性インピーダンスの変化を検出することで、損傷D1の発生を検出しようとしても、感度良くその検出を行うのが難しくなる。 The electric wire 100 shown in FIG. 7A is provided with a layer 120 of a conductive material that is continuous over the entire periphery of the core wire 10 . 7B, if damage D1 occurs in the conductive layer 120, theoretically, as in the case of FIG. 6B, between the conductive layer 120 and the conductor 11 of the core wire , the magnitude of the capacitance can change. If the damage D is formed over substantially the entire circumference of the electric wire 100 and the damage D1 is also generated in the conductive layer 120 over substantially the entire circumference, the static electricity between the conductive layer 120 and the conductor 11 The capacitance will change significantly and the characteristic impedance between conductive layer 120 and conductor 11 will also change significantly. However, in reality, it is rare that the electric wire is damaged almost all the way around. In many cases, as shown in FIGS. 8 and 10, the damage D due to contact with an external object or friction occupies only a part of the area along the circumferential direction of the electric wire 1, but does not extend along the axial direction of the electric wire 1. It is formed over a certain length along. When such a wound D that occupies only a part along the circumferential direction of the electric wire 1 is formed, assuming that the conductive layer 120 covers the entire circumference of the core wire 10 as shown in FIG. , the percentage of the damage D1 in the entire conductive layer 120 is small, so the rate of change in capacitance (percentage of change relative to the initial state) associated with the occurrence of the damage D1 is small. As a result, the rate of change of the characteristic impedance associated with the formation of the damage D1 is also reduced. Then, even if an attempt is made to detect the occurrence of the damage D1 by detecting the change in the characteristic impedance, it becomes difficult to detect it with high sensitivity.

一方、図5のように、導電テープ20が、芯線10の外周に、ターン間に間隙25を残した状態で粗く巻かれ、図6Aのように、断面において、導電テープ20が、芯線10の外周の一部の領域しか占めていない場合には、図6Bに示すように、その導電テープ20に損傷D1が形成されると、初期状態で導電テープ20が被覆していた領域に対して、損傷D1が占める領域の割合が大きくなる。すると、導電テープ20と導体11の間の静電容量が、大きな変化率をもって変化することになる。その結果として、導電テープ20と導体11の間の特性インピーダンスも、大きな変化率を示すことになり、特性インピーダンスの変化を検出することで、損傷D1の形成を、敏感に検知することが可能となる。外傷Dが、電線1の周方向に沿って、一部の領域にのみ形成される場合でも、その外傷Dによって、導電テープ20に損傷D1が形成されれば、特性インピーダンスの変化として敏感に反映され、外傷Dの形成を検出することができる。また、損傷D1が軽微なものであっても、検出できる可能性が高くなる。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the conductive tape 20 is roughly wound around the outer circumference of the core wire 10 with a gap 25 left between the turns, and as shown in FIG. When only a part of the outer circumference is occupied, as shown in FIG. 6B, when damage D1 is formed on the conductive tape 20, the area covered by the conductive tape 20 in the initial state The percentage of the area occupied by the damage D1 increases. Then, the capacitance between the conductive tape 20 and the conductor 11 changes with a large rate of change. As a result, the characteristic impedance between the conductive tape 20 and the conductor 11 also exhibits a large rate of change, and by detecting the change in the characteristic impedance, it is possible to sensitively detect the formation of the damage D1. Become. Even if the damage D is formed only in a partial area along the circumferential direction of the wire 1, if the damage D1 is formed in the conductive tape 20 due to the damage D, it is sensitively reflected as a change in the characteristic impedance. and the formation of a lesion D can be detected. Also, even if the damage D1 is minor, the possibility of being able to detect it increases.

ただし、導電テープ20が、芯線10の外周に粗く巻かれ、ターン間に、導電テープ20に被覆されない間隙25が存在することで、図8,10に示すように、電線1の周方向に沿って一部の領域にのみ、外傷Dが形成される場合に、電線1の軸線方向に沿った外傷Dの長さが極端に短ければ、導電テープ20が配置された箇所に、外傷Dが掛からず、導電テープ20に損傷D1が形成されない可能性も排除できない。しかし、電線1が、周囲の物体との接触や摩擦によって外傷Dを形成される場合に、外傷Dは、電線1の長手方向に沿って、ある程度の長さにわたって形成される場合が多い。例えば、図8のように、電線1が、曲げを加えられた状態で、自動車内等に配策される場合に、電線1の曲げの外側の部位が、近傍に存在する物体(自動車のボディ等)に接触して、外傷Dが形成される可能性があるが、この場合には、曲げが形成された領域において、ある程度の長さを占めて、物体への接触が起こり、外傷Dが形成される場合が多い。よって、想定される外傷Dの長さが、導電テープ20の螺旋形状のピッチに対して十分長くなるように、螺旋ピッチを設定しておけば、外傷Dの長さ範囲の中のいずれかの箇所で、導電テープ20が配置された箇所に外傷Dが掛かり、導電テープ20に損傷D1を発生させるものとなる。すると、静電容量の変化を介して、導電テープ20と導体11の間の特性インピーダンスに変化が現れ、損傷D1の発生を検知することができる。 However, since the conductive tape 20 is roughly wound around the core wire 10 and there are gaps 25 between the turns that are not covered by the conductive tape 20, as shown in FIGS. If the length of the damage D along the axial direction of the electric wire 1 is extremely short when the damage D is formed only in a part of the region, the damage D will not be applied to the place where the conductive tape 20 is arranged. Therefore, the possibility that the damage D1 is not formed in the conductive tape 20 cannot be ruled out. However, when the wire 1 is damaged by contact or friction with surrounding objects, the damage D is often formed over a certain length along the longitudinal direction of the wire 1 . For example, as shown in FIG. 8, when the electric wire 1 is routed in a car or the like while being bent, the part outside the bend of the electric wire 1 may be an object (the body of the car) existing nearby. etc.), there is a possibility that trauma D may be formed. often formed. Therefore, if the helical pitch is set so that the length of the assumed injury D is sufficiently long with respect to the pitch of the spiral shape of the conductive tape 20, any one of the length ranges of the injury D At some point, the place where the conductive tape 20 is placed is subjected to an external injury D, causing damage D1 to the conductive tape 20 . Then, a change in the characteristic impedance between the conductive tape 20 and the conductor 11 appears through a change in capacitance, and the occurrence of the damage D1 can be detected.

このように、導電テープ20を、芯線10の外周に、ターン間に間隙25を設けた粗い螺旋状に巻いておくことで、電線1に外傷Dが発生した際に、導電テープ20と導体11の間の特性インピーダンスの変化を検出することで、外傷Dの発生を敏感に検知することができる。芯線10の外周に巻き付けた導電テープ20に損傷D1が発生しているということは、芯線10の絶縁被覆12にも外傷Dが発生している蓋然性が高いことを意味し、導電テープ20に形成された損傷D1を検出することをもって、電線1の本体部たる芯線10に外傷Dが形成されている、あるいは本格的な外傷Dの形成に至る寸前の予兆段階にあることを、検知することができる。図10に示すように、直線状の電線1において、導電テープ20の損傷D1が、破断として形成される場合には、基本的には、特性インピーダンスの変化の方向は、損傷D1の形成に伴って、値が増大する方向となる。しかし、電線1の種類や形状、損傷D1の形態や形状等によっては、特性インピーダンスの変化が、増大、低下のいずれの方向に起こる場合もありうる。 In this way, by winding the conductive tape 20 roughly spirally around the core wire 10 with a gap 25 between the turns, when the electric wire 1 is damaged D, the conductive tape 20 and the conductor 11 are separated from each other. By detecting the change in the characteristic impedance between , it is possible to sensitively detect the occurrence of the injury D. The fact that the damage D1 occurs in the conductive tape 20 wound around the outer periphery of the core wire 10 means that there is a high probability that the insulation coating 12 of the core wire 10 also has the damage D. By detecting the resulting damage D1, it is possible to detect that the core wire 10, which is the main body of the electric wire 1, has a damage D or that the damage D is in a premonitory stage just before the formation of a full-scale damage D. can. As shown in FIG. 10, in the straight wire 1, when the damage D1 of the conductive tape 20 is formed as a break, basically, the direction of change in the characteristic impedance changes with the formation of the damage D1. , the value tends to increase. However, depending on the type and shape of the electric wire 1, the form and shape of the damage D1, etc., the characteristic impedance may change in either direction of increase or decrease.

以上のように、電線1において、導電テープ20と導体11の間の特性インピーダンスに変化が生じているか否かを調べることで、電線1に外傷Dが発生しているか否かを検知することができるが、特性インピーダンスの計測を、TDR法またはFDR法によって行うことで、外傷Dの形成の有無だけでなく、外傷Dが形成されている位置を、電線1の軸線方向に沿って特定することができる。図10に示すように、電線1の基端1A側で、導電テープ20と導体11の間の特性インピーダンスを測定すると、計測結果として、TDR法の場合は、特性インピーダンスの変動が、時間に対する関数として得られる。FDR法の場合には、特性インピーダンスの変動が、周波数に対する関数として得られる。いずれの場合にも、電線1の軸線方向の中途部において、導電テープ20に損傷D1が発生していると、その損傷D1の箇所で検査信号が反射を受ける。すると、時間軸上または周波数軸上で、その損傷D1に対応する位置において、特性インピーダンスが不連続に変化することになる。そこで、TDR法またはFDR法によって得られた計測結果で、特性インピーダンスの値が、周囲の領域における値から不連続に変化している領域、または、初期状態等、以前の測定時の値から変化している領域を、変化領域Rとして検出し、その変化領域Rに対応付けられる電線1上の位置に、外傷Dが形成されていると判定することができる。このようにして、電線1上への外傷Dの形成の有無だけでなく、外傷Dが形成されている位置も特定することができる。 As described above, it is possible to detect whether or not the damage D has occurred in the electric wire 1 by examining whether or not there is a change in the characteristic impedance between the conductive tape 20 and the conductor 11 in the electric wire 1. However, by measuring the characteristic impedance by the TDR method or the FDR method, not only the presence or absence of the formation of the damage D but also the position where the damage D is formed can be specified along the axial direction of the electric wire 1. can be done. As shown in FIG. 10, when the characteristic impedance between the conductive tape 20 and the conductor 11 is measured on the proximal end 1A side of the electric wire 1, the measurement results show that, in the case of the TDR method, the variation of the characteristic impedance is a function of time. is obtained as For the FDR method, the characteristic impedance variation is obtained as a function of frequency. In either case, if the conductive tape 20 is damaged D1 in the middle of the wire 1 in the axial direction, the inspection signal is reflected at the damage D1. Then, the characteristic impedance changes discontinuously at the position corresponding to the damage D1 on the time axis or the frequency axis. Therefore, in the measurement results obtained by the TDR method or the FDR method, the characteristic impedance value changes discontinuously from the value in the surrounding area, or changes from the previous measurement value such as the initial state It is possible to detect the region where the change is made as the changed region R, and determine that the injury D is formed at the position on the electric wire 1 corresponding to the changed region R. In this way, it is possible to specify not only whether or not the damage D is formed on the electric wire 1 but also the position where the damage D is formed.

図10では、TDR法を用いる場合について、電線1に形成される外傷Dと、得られる計測結果の関係を、模式的に示している。図の上部に、外傷Dを有する電線1を示し、下部に、その電線1に対してTDR法で得られる測定結果の一例を示している。測定結果において、実線は、電線1に外傷Dが形成されている場合、破線は、電線1に外傷Dが形成されていないとした場合を示している。 FIG. 10 schematically shows the relationship between the damage D formed on the electric wire 1 and the obtained measurement results when the TDR method is used. The upper part of the figure shows a wire 1 with a wound D, and the lower part shows an example of the measurement results obtained for the wire 1 by the TDR method. In the measurement results, the solid line indicates the case where the damage D is formed on the electric wire 1, and the dashed line indicates the case where the electric wire 1 does not have the damage D. FIG.

TDR法においては、基端1Aからの距離と、時間軸の値が、比例関係となる。図10において、計測結果は、横軸に時間を、縦軸に特性インピーダンスの測定値をとったものとなっているが、電線1上で、基端1Aから外傷Dが形成された地点までの距離に対応する領域に、周囲の領域にから不連続に立ち上がったピークPが観測される。周囲の領域にも、ノイズや、電線1上の外傷以外の要素に由来する微細なピーク状の構造は存在するが、芯線10が単純な直線状であれば、外傷Dに由来するピークPの高さは、それら外傷Dと無関係なピーク状構造よりも、明らかに大きくなる場合が多い。また、その外傷Dに由来するピークPが生じている領域において得られる測定値は、点線にて表示される、外傷Dが形成されていない初期状態における値と比較して、増大している。このように、周囲の領域における値と比較して不連続に特性インピーダンスが変化した領域、あるいは初期状態における値から特性インピーダンスが変化している領域を変化領域Rとして検出すれば、横軸上での変化領域Rの位置を、電線1上で、基端1Aからの外傷Dの位置に対応付けることができる。つまり、特性インピーダンス測定を通じて、外傷Dの存在を検知するのみならず、電線1の軸線方向に沿って、その外傷Dが形成された位置を特定することができる。後の実施例に示すように、おおむね200mm以内の誤差範囲で、外傷Dの位置を正確に特定することができる。図面の掲載は省略するが、FDR法の場合にも、横軸を周波数として、同様に、周囲の領域における値と比較して不連続に特性インピーダンスが変化した領域、または初期状態の値から変化した領域を、変化領域Rとして検出することで、電線1の軸線方向に沿って、その外傷Dが形成された位置を特定することができる。この場合には、特性インピーダンスが周波数の関数として得られ、逆フーリエ変換を行うことで、電線1の基端1Aからの距離の情報に変換することができる。 In the TDR method, the distance from the proximal end 1A and the value of the time axis have a proportional relationship. In FIG. 10, the measurement results are plotted with time on the horizontal axis and measured values of characteristic impedance on the vertical axis. A peak P rising discontinuously from the surrounding area is observed in the area corresponding to the distance. Although noise and fine peak-shaped structures derived from elements other than the damage on the wire 1 are also present in the surrounding area, if the core wire 10 is a simple straight line, the peak P derived from the damage D will be reduced. The height is often clearly greater than those peak-like structures unrelated to the lesion D. Moreover, the measured value obtained in the region where the peak P originating from the wound D is generated is increased compared to the value in the initial state where the wound D is not formed, which is indicated by the dotted line. In this way, if a region in which the characteristic impedance changes discontinuously compared to the value in the surrounding region or a region in which the characteristic impedance changes from the value in the initial state is detected as the changed region R, then on the horizontal axis can be associated with the position of the injury D from the proximal end 1A on the electric wire 1 . In other words, through characteristic impedance measurement, it is possible not only to detect the existence of the damage D, but also to specify the position along the axial direction of the electric wire 1 where the damage D is formed. As shown in the examples below, the position of the injury D can be accurately specified within an error range of approximately 200 mm. Although the drawings are omitted, in the case of the FDR method, the horizontal axis is the frequency, and similarly, the area where the characteristic impedance changes discontinuously compared to the value in the surrounding area, or the change from the initial state value By detecting the changed area R as the changed area R, it is possible to identify the position along the axial direction of the electric wire 1 where the damage D is formed. In this case, the characteristic impedance is obtained as a function of frequency, and can be converted into information on the distance from the proximal end 1A of the electric wire 1 by performing an inverse Fourier transform.

TDR法を用いる場合に、電線1の基端1Aに入力する検査信号は、典型的には、パルス矩形波である。しかし、TDR法を発展させた形態として、異なる周波数の成分を、所定の強度で重ね合わせて、矩形波以外の所定の波形とした検査信号を用いる形態も、好適に用いることができる。具体的には、検査信号として、連続した周波数範囲にわたる成分を、周波数ごとに独立した強度で重畳したものであるが、その連続した周波数範囲の中で、一部の周波数(除外周波数)の成分が欠損しているか、周囲の周波数と比較して強度が不連続に小さくなった電気信号を、用いることができる。そのような除外周波数を有する検査信号を用いる形態は、マルチキャリア時間領域反射法(Multicarrier Time Domain Reflectometry;MCTDR法)として知られており、例えば、米国特許出願公開第2011/035168号明細書に開示されている。検査信号において、各周波数成分の強度や、除外周波数の設定によって、測定ノイズの影響を低減して、反射成分の計測を行うことができる。 When using the TDR method, the inspection signal input to the proximal end 1A of the electric wire 1 is typically a pulse rectangular wave. However, as a form developed from the TDR method, a form using an inspection signal having a predetermined waveform other than a rectangular wave by superimposing different frequency components with a predetermined intensity can also be preferably used. Specifically, the test signal is obtained by superimposing components over a continuous frequency range with independent intensity for each frequency. An electrical signal that lacks or has a discrete reduction in intensity compared to the surrounding frequencies can be used. A form of using test signals with such exclusion frequencies is known as Multicarrier Time Domain Reflectometry (MCTDR method) and is disclosed, for example, in U.S. Patent Application Publication No. 2011/035168. It is In the test signal, the reflection component can be measured by reducing the influence of measurement noise by setting the intensity of each frequency component and the exclusion frequency.

例えば、自動車内等、他の通信機器や通信用電線が近傍に存在する環境に、電線1を配策する場合には、電線1の外部の発生源に由来する電磁波が、電線1の周囲を伝搬している状態にある。この場合に、それらの電磁波の周波数を含むように、除外周波数を設定し、検査信号における寄与を排除または低減しておくことで、それらの周波数を有する成分が、特性インピーダンス測定の結果に、影響を与えにくくなる。その結果、電線1の近傍を伝搬する電磁波が、電線1における特性インピーダンスの計測結果にノイズを与えにくくなり、電線1における外傷Dの検知を、敏感に、また高精度に行うことが可能となる。MCTDR法は、計測結果と外傷Dが形成された位置との対応付けを直接的に行える点等、TDR法の長所と、ノイズに対する耐性等、FDR法の長所とを兼ね備えた測定法であると言える。 For example, when wiring the electric wire 1 in an environment where other communication devices and communication wires are present in the vicinity, such as in a car, electromagnetic waves originating from sources outside the electric wire 1 spread around the electric wire 1. It is in a propagating state. In this case, by setting the exclusion frequencies to include the frequencies of those electromagnetic waves and eliminating or reducing the contributions in the test signal, the components having those frequencies may affect the result of the characteristic impedance measurement. It becomes difficult to give As a result, electromagnetic waves propagating in the vicinity of the electric wire 1 are less likely to give noise to the measurement results of the characteristic impedance of the electric wire 1, and it is possible to detect the damage D in the electric wire 1 sensitively and with high accuracy. . The MCTDR method is a measurement method that combines the advantages of the TDR method, such as the ability to directly associate the measurement result with the position where the wound D is formed, and the advantages of the FDR method, such as resistance to noise. I can say

MCTDR法を含むTDR法、またはFDR法によって、電線1の外傷Dを検知する際に、外傷Dによる特性インピーダンスの変化が顕著であれば、特性インピーダンスを計測した計測結果そのものに基づいて、外傷Dを検知することができる。つまり、計測結果そのものを見て、周囲の領域と比較して値が不連続に変化している領域を探すか、あるいは、初期状態等、以前の計測結果と比較して、両者の間で値が変化している箇所を探すことで、外傷Dに対応するピークPを検出することができる。しかし、例えば、外傷Dが軽微である場合や、電線1が長い場合、また図9に芯線10’を示すように、電線1が分岐している場合等には、外傷Dに由来するピークPが、外傷D以外の要素に由来するピーク構造やノイズに埋もれてしまい、計測結果を直接見ただけでは、ピークPを明確に認知できない場合もある。そのような場合には、差分検出法を用いればよい。つまり、初期状態における特性インピーダンスの計測結果と、初期状態から時間が経過した後の特性インピーダンスの計測結果との差分を求め、差分の値が周囲の領域における値から不連続に変化している領域を、変化領域Rとして検出し、その変化領域Rを、外傷Dが存在する箇所に対応付ければよい。 When detecting the damage D of the electric wire 1 by the TDR method including the MCTDR method or the FDR method, if the change in the characteristic impedance due to the damage D is remarkable, the damage D is detected based on the measurement result of the characteristic impedance itself. can be detected. In other words, look at the measurement result itself and compare it with the surrounding area to find an area where the value changes discontinuously, or compare it with the previous measurement result such as the initial state and compare the value A peak P corresponding to the injury D can be detected by searching for a location where is changing. However, for example, when the damage D is minor, when the electric wire 1 is long, or when the electric wire 1 is branched as shown in the core wire 10' in FIG. However, there are cases where the peak P cannot be clearly recognized only by directly looking at the measurement result because it is buried in the peak structure and noise derived from factors other than the injury D. In such cases, a differential detection method may be used. In other words, the difference between the measurement result of the characteristic impedance in the initial state and the measurement result of the characteristic impedance after the elapse of time from the initial state is obtained, and the value of the difference changes discontinuously from the value in the surrounding area. is detected as the changed region R, and the changed region R is associated with the location where the injury D exists.

上記で説明したように、導電テープ巻き電線1においては、芯線10はいかなる種類の電線よりなってもよいが、単線構造よりなることが、最も好ましい。シールドケーブルやペアケーブルの場合は、上記で形態(i)として説明したように、中心導体とシールド導体の間、あるいはペア線の相互間の特性インピーダンスを計測することで、外傷Dの検知を行うことも、考えられるが、単線構造の場合は、芯線10は、導電性部材として、導体11しか有さないので、外部に導電テープ20を巻き付けることによってはじめて、特性インピーダンスを利用した外傷Dの検知が可能となるからである。また、単線構造の場合は、導電テープ20を巻き付けることによって、ノイズの影響を低減して、感度良く外傷Dを検知できるようにする効果に優れる。つまり、シールドケーブルやペアケーブルの場合は、ノイズの影響を低減するための構造が内在しているため、安定した特性インピーダンスが得られやすいのに対し、単線構造の場合は、導体11とアース電位の間の特性インピーダンスが、非常に不安定となる。しかし、その単線構造を芯線10として、その芯線10の外周に導電テープ20を巻き付けることで、特性インピーダンスが安定化する。そのように特性インピーダンスが安定した状態で、外傷Dの検知を行うことで、感度良く特性インピーダンス値の変化を検出し、外傷Dの形成と対応付けることができる。 As described above, in the conductive tape-wound wire 1, the core wire 10 may be made of any type of wire, but is most preferably made of a single wire structure. In the case of a shielded cable or a paired cable, as described in form (i) above, the damage D is detected by measuring the characteristic impedance between the central conductor and the shielded conductor or between the paired wires. This is also conceivable, but in the case of a single wire structure, the core wire 10 has only the conductor 11 as a conductive member. This is because Moreover, in the case of the single-wire structure, by winding the conductive tape 20, the effect of reducing the influence of noise and enabling detection of the injury D with high sensitivity is excellent. In other words, in the case of shielded cables and pair cables, a structure for reducing the influence of noise is built in, so it is easy to obtain a stable characteristic impedance. The characteristic impedance between becomes very unstable. However, by using the single-wire structure as the core wire 10 and winding the conductive tape 20 around the core wire 10, the characteristic impedance is stabilized. By detecting the wound D in such a state that the characteristic impedance is stable, the change in the characteristic impedance value can be detected with high sensitivity, and the formation of the wound D can be associated with it.

さらに、上記で説明したように、導電テープ20は、線条体とは区別されるものであり、本実施形態にかかる電線1においては、もっぱらテープ体として構成された導電テープ20を用いるが、導電テープ20の代わりに、金属線等、導電性の線条体を粗い螺旋状に巻き付けたとしても、外傷Dの検知を達成できる可能性はある。しかし、線条体を用いる場合には、芯線10の外周において、導電性材料が配置されている箇所と配置されていない箇所の間で、静電容量の差が大きくなりすぎ、特性インピーダンスが不安定化する。その結果として、高い位置分解能で、外傷Dを検出することが難しくなる。このような理由から、金属線等の線条体ではなくテープ体として構成された導電テープ20が用いられる。 Furthermore, as described above, the conductive tape 20 is distinguished from the filamentary body, and in the electric wire 1 according to the present embodiment, the conductive tape 20 configured exclusively as a tape body is used, Even if a conductive filamentary body such as a metal wire is wound in a rough spiral shape instead of the conductive tape 20, the detection of the injury D may be achieved. However, when a filamentous body is used, the difference in capacitance becomes too large between the portion where the conductive material is arranged and the portion where the conductive material is not arranged on the outer periphery of the core wire 10, and the characteristic impedance becomes inadequate. stabilize. As a result, it becomes difficult to detect the injury D with high positional resolution. For this reason, the conductive tape 20 configured as a tape body is used instead of a linear body such as a metal wire.

特性インピーダンスの計測による外傷Dの検知を、電線1を機器等に配策した状態のままで行う場合に、検査対象の電線1に、検査信号以外の電圧や電流を印加しない静的な状態で、検査信号による特性インピーダンスの測定を行うことが、検査の感度および精度を高める点で、好ましい。上記で説明した電線検査システムおよび電線検査方法でも、そのように静的な状態で電線検査を行うことを、基本としている。しかし、特性インピーダンスの計測は、検査信号以外の電圧や電流を電線1に印加したままの状態でも行うことができる。例えば、電線1に計測装置9を常時接続した状態としておき、本来の芯線10の用途に応じた電流または電圧を印加した状態で、電線1を使用しながら、継続的に、特性インピーダンスの計測と、その計測結果に基づく外傷Dの検知を行う形態とすることができる。すると、電線1を使用しながら、外傷Dの形成をリアルタイムで監視し、外傷Dが形成されると、あるいは外傷形成の予兆段階に達すると、即座にそのことを検知できる。例えば、芯線10が単線構造を有している場合に、芯線10は、直流電流や直流電圧の印加に用いられる場合が多いが、その場合に、交流成分より構成された検査信号を入力することで、導体1への電流や電圧の印加を継続しながらでも、特性インピーダンスの計測を、好適に行うことができる。 When the detection of the external damage D by measuring the characteristic impedance is performed while the electric wire 1 is routed to the equipment, etc., in a static state in which no voltage or current other than the inspection signal is applied to the electric wire 1 to be inspected. , it is preferable to measure the characteristic impedance by the test signal in order to increase the sensitivity and accuracy of the test. The electric wire inspection system and the electric wire inspection method described above are also based on performing the electric wire inspection in such a static state. However, the measurement of the characteristic impedance can also be performed while a voltage or current other than the inspection signal is being applied to the electric wire 1 . For example, the measuring device 9 is always connected to the electric wire 1, and the characteristic impedance is continuously measured while the electric wire 1 is used with the current or voltage applied according to the intended use of the core wire 10. , and detection of an injury D based on the measurement results. Then, while using the electric wire 1, the formation of the wound D can be monitored in real time, and the formation of the wound D or the premonitory stage of the wound formation can be detected immediately. For example, when the core wire 10 has a single-wire structure, the core wire 10 is often used to apply a DC current or a DC voltage. Therefore, it is possible to suitably measure the characteristic impedance even while continuing to apply current or voltage to the conductor 1 .

[2]積層テープ巻き電線
次に、第二の実施形態にかかる電線として、積層テープ巻き電線3について、説明する。ここでは、上記導電テープ巻き電線1と共通する構成や検査方法、およびそれらによる効果については、説明を省略し、簡単に説明を行う。
[2] Laminated Tape-Wound Electric Wire Next, the laminated tape-wrapped electric wire 3 will be described as an electric wire according to the second embodiment. Here, explanations of the configuration and inspection methods common to the above-described conductive tape-wound electric wire 1 and the effects thereof will be omitted and will be briefly explained.

(積層テープ巻き電線の構成)
図11Aに、積層テープ巻き電線3の概略を斜視図にて示す。積層テープ巻き電線3においては、芯線31の外周に、積層テープ40が、螺旋状に巻き付けられている。積層テープ40も、上記導電テープ20と同様に、1本の芯線31の外周に巻き付けてもよいが、好ましくは、図11Aに示すとおり、複数の芯線31が束にされたワイヤーハーネス30全体としての外周に、積層テープ40が巻き付けられた形態をとっているとよい。この場合には、いわば積層テープ巻きワイヤーハーネスの状態となるが、本明細書においては、そのような状態も含めて、積層テープ巻き電線3と称するものとする。積層テープ40は、芯線31の束(電線束)の外周に直接巻き付けられていても、チューブ等の外装材に電線束を収めたうえで、その外装材の外周に巻き付けられていてもよい。
(Structure of laminated tape-wound electric wire)
FIG. 11A shows an outline of the laminated tape-wound electric wire 3 in a perspective view. In the laminated tape-wound electric wire 3 , a laminated tape 40 is spirally wound around the core wire 31 . Like the conductive tape 20, the laminated tape 40 may also be wound around the outer periphery of one core wire 31. Preferably, as shown in FIG. It is preferable that the laminated tape 40 is wound around the outer periphery of the . In this case, it is in a so-called state of a laminated tape-wound wire harness. The laminated tape 40 may be directly wrapped around the outer circumference of the bundle of core wires 31 (wire bundle), or may be wrapped around the outer circumference of the outer packaging material such as a tube after the electric wire bundle is housed in the outer packaging material.

積層テープ40は、図11Bに断面図(テープ長手方向に直交する断面)を示すように、テープ状の絶縁体または半導体よりなる基材41の両面にそれぞれ、導電性の被覆層42,42を形成したものとして構成されている。積層テープ40は、両面に設けられた被覆層42,42が、上記(ii)の形態の損傷検知部における2つの導電性部材として機能する。 The laminated tape 40 has conductive coating layers 42, 42 on both sides of a base material 41 made of a tape-shaped insulator or semiconductor, as shown in FIG. It is constructed as if it were formed. In the laminated tape 40, the coating layers 42, 42 provided on both sides function as two conductive members in the damage detection section of the form (ii) above.

積層テープ40において、基材41の構成材料は、絶縁体または半導体であれば、特に限定されるものではないが、可撓性を有するテープ状の絶縁体を用いる形態が好ましい。基材21の構成材料の好適な例として、不織布テープやポリマーテープを例示することができる。2層の被覆層42,42の間に距離を確保し、インピーダンス変化による損傷の検出を行いやすくする観点からは、基材41がある程度の厚みを有している方がよく、その観点から、基材41を不織布テープより形成する形態が特に好ましい。あるいは、基材41として、機能性材料を用いることもできる。機能性材料は、温度や湿度等、外部の環境によって、誘電率等、電気的特性が変化するものである。例えば、基材41として、吸湿性ポリマーのシートを用いれば、基材41が水に触れた際に、当該箇所の誘電率および導電率が変化することにより、インピーダンスが変化する。 In the laminated tape 40, the constituent material of the base material 41 is not particularly limited as long as it is an insulator or a semiconductor, but it is preferable to use a flexible tape-shaped insulator. Suitable examples of the constituent material of the base material 21 include a non-woven fabric tape and a polymer tape. From the viewpoint of securing a distance between the two coating layers 42 and 42 and facilitating detection of damage due to impedance change, it is preferable that the base material 41 has a certain thickness. A form in which the base material 41 is formed from a non-woven fabric tape is particularly preferred. Alternatively, a functional material can also be used as the base material 41 . A functional material changes its electrical properties such as dielectric constant depending on the external environment such as temperature and humidity. For example, if a hygroscopic polymer sheet is used as the base material 41, when the base material 41 comes into contact with water, the impedance changes due to the change in the dielectric constant and conductivity of the relevant portion.

被覆層42,42を構成する材料も、導電性材料であれば、特に限定されるものではないが、銅または銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属を好適に用いることができる。基材41の両面に、被覆層42,42を形成する方法としては、金属シートの接着、金属蒸着、めっき等を挙げることができる。被覆層42,42の厚さは、特に限定されないが、積層テープ巻き電線3において想定される外傷によって、破断や短絡等を起こし、特性インピーダンスの変化が十分に生じる程度に薄いものであるとよい。 Materials constituting the coating layers 42, 42 are not particularly limited as long as they are conductive materials, but metals such as copper or copper alloys, aluminum or aluminum alloys can be suitably used. Methods for forming the coating layers 42, 42 on both surfaces of the base material 41 include adhesion of metal sheets, metal vapor deposition, plating, and the like. The thickness of the coating layers 42, 42 is not particularly limited, but it is preferable that it is thin enough to cause breakage, short circuit, etc. due to external damage assumed in the laminated tape-wound electric wire 3, and to sufficiently cause a change in characteristic impedance. .

一方の被覆層42の面には、適宜、接着テープ43を設けることができる。接着テープ43を利用して、積層テープ40を、ワイヤーハーネス30の外周に巻きつけた状態に固定することができる。ワイヤーハーネス30を構成する電線束の外周に積層テープ40を直接巻き付ける場合に、接着テープ43を介して、電線束を積層テープ40で押さえ込むようにすれば、積層テープ40に、損傷検知部として役割と、電線束がばらけるのを抑える結束材としての役割を兼ねさせることもできる。 An adhesive tape 43 can be appropriately provided on one surface of the coating layer 42 . The adhesive tape 43 can be used to fix the laminated tape 40 in a wound state around the outer circumference of the wire harness 30 . When the laminated tape 40 is directly wrapped around the outer periphery of the wire bundle that constitutes the wire harness 30, the laminated tape 40 can be used as a damage detection unit by pressing the wire bundle with the laminated tape 40 via the adhesive tape 43. It can also serve as a binding material to prevent the wire bundle from coming apart.

図11A,11Bに示した形態では、積層テープ40の幅方向両端部に、被覆層42,42が形成されず、基材41が露出した箇所が設けられているが、必ずしもこのように基材41を露出させる必要はなく、基材41の表面全域に被覆層42,42を設けてもよい。しかし、基材41の幅方向両端部に、被覆層42,42が設けられない領域を残しておくことで、両面の被覆層42,42が、積層テープ40の端縁の箇所で相互に接触し、意図しない短絡を起こす事態を、抑制することができる。また、基材41が、外部の環境に依存して電気的特性を変化させる機能性材料よりなる場合に、基材41を露出させ、外部の環境に直接接触させておくことで、外部の環境の変化を敏感に反映して、電気的特性の変化を起こしやすくなる。 In the embodiment shown in FIGS. 11A and 11B, the coating layers 42 are not formed at both ends of the laminated tape 40 in the width direction, and portions where the base material 41 is exposed are provided. It is not necessary to expose 41, and coating layers 42, 42 may be provided over the entire surface of substrate 41. FIG. However, by leaving regions where the coating layers 42, 42 are not provided at both ends of the base material 41 in the width direction, the coating layers 42, 42 on both sides come into contact with each other at the edges of the laminated tape 40. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of an unintended short circuit. In addition, when the base material 41 is made of a functional material that changes its electrical properties depending on the external environment, by exposing the base material 41 and keeping it in direct contact with the external environment, the external environment sensitively reflect changes in the electrical characteristics, and easily cause changes in electrical characteristics.

積層テープ付き電線3において、積層テープ40は、電線束として構成されたワイヤーハーネス30の外周に、螺旋状に巻き付けられている。上記導電テープ巻き電線1における導電テープ20とは異なり、螺旋構造のターン間に間隙を設ける必要はない。ターン間に間隙を設けずに積層テープ40を巻き付けても、想定される損傷の長さよりも狭い幅の間隙を設けながら積層テープ40を巻き付けても、いずれでもよい。積層テープ40の層は、積層テープ巻き電線3全体としての外表面に露出していることが好ましい。 In the electric wire 3 with laminated tape, the laminated tape 40 is spirally wound around the outer periphery of the wire harness 30 configured as a wire bundle. Unlike the conductive tape 20 in the conductive tape-wound electric wire 1, there is no need to provide gaps between the turns of the spiral structure. Either the laminated tape 40 may be wound with no gaps between turns, or the laminated tape 40 may be wound with gaps narrower than the length of the expected damage. It is preferable that the layer of the laminated tape 40 is exposed on the outer surface of the laminated tape-wound electric wire 3 as a whole.

(電線検査の方法)
積層テープ巻き電線3においては、積層テープ40が有する2層の導電性被覆層42,42を損傷検知部として利用し、電線検査として、2層の被覆層42,42の間の特性インピーダンスを計測することで、損傷を検知することができる。電線検査において、直接的に検出されるのは、積層テープ40の被覆層41,41に発生した損傷であるが、その被覆層41,41における損傷を指標として、芯線31(またはワイヤーハーネス30)に外傷が形成されていること、あるいは外傷が形成される寸前の予兆段階にあることを検知するのを、電線検査の目的としている。
(Method of electric wire inspection)
In the laminated tape-wound electric wire 3, the two conductive coating layers 42, 42 of the laminated tape 40 are used as a damage detection unit, and the characteristic impedance between the two coating layers 42, 42 is measured as an electric wire inspection. By doing so, damage can be detected. Damage to the coating layers 41 and 41 of the laminated tape 40 is directly detected in the electric wire inspection. The purpose of the wire inspection is to detect whether a lesion has been formed on the wire or is in a premonitory stage just before the lesion is formed.

積層テープ巻き電線3に損傷が形成されていない状態では、積層テープ40を構成する2層の被覆層42,42は、基材41によって相互に絶縁された状態で、それぞれ積層テープ40の長手方向に沿った導電性の連続体として存在しており、基材41および被覆層42,42の材質や厚さ等によって定まるコンダクタンスを有している。ここで、積層テープ40に損傷が発生し、2層の被覆層42,42の間のコンダクタンスが変化すると、そのコンダクタンス成分の変化が、2層の被覆層42,42の間の特性インピーダンスの変化として、観測されることになる。例えば、積層テープ巻き電線3が、外部の物体との間に接触や摩擦を起こした場合等に、2層の被覆層42,42のうち少なくとも1層(通常は外側に向いた被覆層)が、積層テープ40の長手方向の中途部で、破断を起こしたとする。すると、2層の被覆層42,42の間のコンダクタンスが低下し、特性インピーダンスが上昇する。 In a state in which no damage is formed in the laminated tape-wound electric wire 3, the two coating layers 42, 42 constituting the laminated tape 40 are insulated from each other by the substrate 41. It exists as a conductive continuum along the line, and has a conductance determined by the material, thickness, etc. of the base material 41 and the coating layers 42 , 42 . Here, when the laminated tape 40 is damaged and the conductance between the two coating layers 42, 42 changes, the change in the conductance component changes the characteristic impedance between the two coating layers 42, 42. will be observed as For example, when the laminated tape-wound electric wire 3 contacts or rubs against an external object, at least one of the two coating layers 42, 42 (usually the coating layer facing outward) , the laminated tape 40 is broken in the middle in the longitudinal direction. Then, the conductance between the two covering layers 42, 42 decreases and the characteristic impedance increases.

積層テープ40の損傷として、被覆層42,42の破断以外にも、2層の被覆層42,42の間の短絡が想定される。例えば、積層テープ40に、金属片等、鋭利な導電体が外部から刺さり、積層テープ40を貫通した際に、その導電体を介して、2層の被覆層42,42が短絡することになる。あるいは、積層テープ40が、激しい摩擦や圧迫を受け、基材41の層にまで破断や損傷が発生し、基材41の両側の被覆層42,42が、局所的に基材41を介さずに相互に接触した場合にも、短絡が起こり得る。短絡が起こると、2層の被覆層42,42の間のコンダクタンスが上昇し、特性インピーダンスが低下する。 As damage to the laminated tape 40, a short circuit between the two coating layers 42, 42 is assumed in addition to the breakage of the coating layers 42, 42. For example, when a sharp conductor such as a piece of metal sticks into the laminated tape 40 from the outside and penetrates the laminated tape 40, the two coating layers 42 and 42 are short-circuited through the conductor. . Alternatively, the laminated tape 40 is subjected to intense friction and pressure, and even the layer of the base material 41 is broken or damaged, and the coating layers 42, 42 on both sides of the base material 41 are locally displaced without the base material 41 intervening. A short circuit can also occur if the wires touch each other. When a short circuit occurs, the conductance between the two cladding layers 42, 42 increases and the characteristic impedance decreases.

このように、電線検査として、積層テープ40を構成する2層の導電性被覆層42,42の間の特性インピーダンスを計測し、応答信号として得られた特性インピーダンスを、初期状態と、検査時とで比較することで、積層テープ40が巻き付けられた芯線31(またはワイヤーハーネス30)において、損傷を検知することができる。つまり、初期状態と検査時の特性インピーダンスの間に、差が生じている場合には、積層テープ40が巻き付けられた芯線31(またはワイヤーハーネス30)に、損傷が生じているか、あるいは損傷が形成される寸前の予兆段階にあることを、検知することができる。さらに、積層テープ巻き電線3が、直線状等、比較的単純な構造を有する場合には、特性インピーダンスの変化の方向によって、損傷の種類を推定することもできる。特性インピーダンスが上昇する方向に変化した場合には、積層テープ40の被覆層42,42に破断を生じさせるような損傷が起こっていると推定でき、特性インピーダンスが低下する方向に変化した場合には、被覆層42,42の間に短絡を生じさせるような損傷が起こっていると推定できる。 In this way, as an electric wire inspection, the characteristic impedance between the two conductive coating layers 42, 42 constituting the laminated tape 40 is measured, and the characteristic impedance obtained as a response signal is used in the initial state and during the inspection. , damage can be detected in the core wire 31 (or the wire harness 30) around which the laminated tape 40 is wound. That is, if there is a difference between the characteristic impedance in the initial state and the characteristic impedance at the time of inspection, the core wire 31 (or the wire harness 30) around which the laminated tape 40 is wound is damaged or damaged. It is possible to detect that it is in the premonitory stage just before it is done. Furthermore, when the laminated tape-wound electric wire 3 has a relatively simple structure such as a linear shape, the type of damage can be estimated from the direction of change in the characteristic impedance. If the characteristic impedance changes in the direction of increasing, it can be assumed that the coating layers 42, 42 of the laminated tape 40 are damaged to cause breakage, and if the characteristic impedance changes in the direction of decreasing , damage that causes a short circuit between the coating layers 42,42.

積層テープ巻き電線3においても、上記で説明した導電テープ巻き電線1の場合と同様に、適宜、差分検出法を利用することで、応答信号における変化が小さい場合や、分岐等、損傷以外に応答信号に変化を与える要素が存在する場合等にも、損傷の検出を、敏感に、また高精度に行うことが可能となる。また、導電テープ巻き電線1の場合と同様に、MCTDR法を含むTDR法や、FDR法を利用することで、損傷の有無だけでなく、損傷が検出された箇所の判別を行うこともできる。 As in the case of the conductive tape-wound wire 1 described above, in the laminated tape-wound wire 3 as well, by appropriately using the difference detection method, when the change in the response signal is small, or when the response is not due to damage such as branching, Even when there is an element that changes the signal, it is possible to detect damage sensitively and with high accuracy. In addition, as in the case of the conductive tape-wound electric wire 1, by using the TDR method including the MCTDR method and the FDR method, not only the presence or absence of damage but also the location where damage is detected can be determined.

積層テープ巻き電線3において、積層テープ40を構成する基材41が、機能性材料よりなり、温度や湿度等、外部の環境によって電気的特性を変化させるものである場合には、被覆層42,42に破断や短絡を引き起こす物理的損傷だけでなく、水濡れ等、外部の環境によって引き起こされる変化も、損傷として検出することができる。外部の環境の変化によって、誘電率等、基材41の電気的特性が変化すると、2層の被覆層42,42の間の特性インピーダンスにも変化が生じるからである。逆に、外部の環境の影響を受けずに、物理的損傷のみを検知したい場合には、基材41として、環境による電気的特性の変化が小さい材料を用いればよい。 In the laminated tape-wound electric wire 3, when the base material 41 constituting the laminated tape 40 is made of a functional material and its electrical characteristics change depending on the external environment such as temperature and humidity, the coating layer 42, Not only physical damage that causes ruptures and short circuits in 42, but also changes caused by the external environment, such as water exposure, can be detected as damage. This is because the characteristic impedance between the two coating layers 42 and 42 also changes when the electrical properties of the base material 41 such as the dielectric constant change due to changes in the external environment. Conversely, if it is desired to detect only physical damage without being affected by the external environment, a material whose electrical characteristics change less depending on the environment may be used as the base material 41 .

また、ここでは、主に、基材41が絶縁体よりなる場合について説明しているが、半導体よりなる場合についても、同様にして、電線検査を実施し、損傷の検出を行うことができる。さらに、基材41が半導体よりなる形態において、計測装置を積層テープ40の2層の被覆層42,42に常時接続した状態にして、監視を継続する場合には、基材41が半導体であることを利用して、損傷検知の感度を高めることができる。具体的には、2層の被覆層42,42の間に、基材41を介して短絡しない程度の低電圧を印加した状態で、2層の被覆層42,42の間の特性インピーダンスを計測すればよい。この状態で、積層テープ40が圧迫等を受け、2層の被覆層42,42の間に絶縁破壊が起こると、2層の被覆層42,42の間で短絡が生じ、特性インピーダンスの変化として検出されることになる。よって、2層の被覆層42,42の物理的な相互接触による短絡に至らない程度の損傷であっても、敏感に検知することが可能となる。 Also, here, the case where the base material 41 is made of an insulator is mainly described, but in the case of a case where the base material 41 is made of a semiconductor, wire inspection can be carried out in the same way to detect damage. Furthermore, in the case where the base material 41 is made of a semiconductor, the base material 41 is made of a semiconductor in the case where the measuring device is always connected to the two coating layers 42, 42 of the laminated tape 40 and the monitoring is continued. This can be used to increase the sensitivity of damage detection. Specifically, the characteristic impedance between the two coating layers 42, 42 is measured while a low voltage is applied between the two coating layers 42, 42 through the base material 41 so as not to cause a short circuit. do it. In this state, when the laminated tape 40 is subjected to pressure or the like and dielectric breakdown occurs between the two coating layers 42, 42, a short circuit occurs between the two coating layers 42, 42, and the characteristic impedance changes as will be detected. Therefore, even if the two coating layers 42, 42 are physically in contact with each other and the damage does not lead to a short circuit, it can be sensitively detected.

積層テープ巻き電線3は、上記で説明した導電テープ巻き電線1とは異なり、損傷検知部として、芯線31の構成部材を利用せず、芯線31と別に設けた積層テープ40の構成部材のみで、損傷検知部を構成している。テープの構造としては、上記導電テープ20よりも、ここで用いている積層テープ40の方が、複雑になっているが、芯線31の構成部材を損傷検知部として用いないことにより、芯線31の種類や形態を問わずに、損傷検知機能を付与することができる。つまり、積層テープ40を外周に巻き付けることさえできれば、多様な構造や種類の芯線、またワイヤーハーネスに対して、損傷検知部を形成することができる。さらには、積層テープ40を用いた損傷検知は、芯線およびワイヤーハーネスの構成部材を利用するものではないので、電線やワイヤーハーネス以外の任意の長尺状の部材に積層テープ40を巻き付ければ、上記と同様に、その部材に対する損傷検知に用いることができる。 Unlike the conductive tape-wound electric wire 1 described above, the laminated tape-wound electric wire 3 does not use the constituent members of the core wire 31 as a damage detection unit, but only the constituent members of the laminated tape 40 provided separately from the core wire 31. It constitutes the damage detection unit. As for the structure of the tape, the laminated tape 40 used here is more complicated than the conductive tape 20 described above. A damage detection function can be imparted regardless of the type or form. In other words, as long as the laminated tape 40 can be wound around the outer periphery, the damage detector can be formed for various structures and types of core wires and wire harnesses. Furthermore, since the damage detection using the laminated tape 40 does not use the core wire and the constituent members of the wire harness, if the laminated tape 40 is wound around any long member other than the electric wire and the wire harness, Similar to the above, it can be used to detect damage to the member.

以下に実施例を示す。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。 Examples are shown below. However, the present invention is not limited to these examples.

[1]導電テープ巻き電線について
まず、導電テープ巻き電線について、特性インピーダンスの計測による損傷の検知が行えるかを確認した。
[1] Conductive Tape-Wound Wire First, it was confirmed whether damage to the conductive tape-wound wire could be detected by measuring the characteristic impedance.

[1-1]直線状の電線での外傷検知
まず、直線状の導電テープ巻き電線において、特性インピーダンスの計測を利用して、外傷の検知を行えるかを、確認した。
[1-1] Detection of injury in a straight electric wire First, it was confirmed whether or not injury could be detected in a straight conductive tape-wound electric wire using measurement of characteristic impedance.

(試料の準備)
芯線として、全長10mの単線構造の電線を準備した。その芯線の外周に、銅箔よりなる導電テープを、粗い螺旋状に巻き付け、試料電線とした。螺旋のピッチは、10mmとした。導電テープの幅と、導電テープに占められない間隙の幅との比率は、ほぼ1:1とした。
(Sample preparation)
As a core wire, an electric wire having a single-wire structure with a total length of 10 m was prepared. A conductive tape made of copper foil was wound roughly spirally around the core wire to obtain a sample wire. The spiral pitch was 10 mm. The ratio of the width of the conductive tape to the width of the gap not occupied by the conductive tape was approximately 1:1.

上記試料電線において、基端から所定の距離の位置に、模擬的な外傷を形成した。つまり、所定の位置において、導電テープを1か所で破断させた。模擬的な外傷を形成する位置を、電線の軸線方向に沿って変更して、複数の試料電線を準備した。 A simulated wound was formed at a predetermined distance from the proximal end of the sample electric wire. That is, the conductive tape was broken at one point at a predetermined position. A plurality of sample wires were prepared by changing the position of forming the simulated trauma along the axial direction of the wire.

(外傷の検知)
上記で準備した試料電線の基端において、芯線の導体と導電テープとの間の特性インピーダンスを計測した。計測は、MCTDR法によって行った。測定中、導電テープの電位は、フロート状態に保った。
(Detection of trauma)
At the base end of the sample electric wire prepared above, the characteristic impedance between the conductor of the core wire and the conductive tape was measured. Measurement was performed by the MCTDR method. The potential of the conductive tape was kept floating during the measurement.

(結果)
図12に、例として、試料電線の基端から232cmの位置に模擬的な外傷を形成した場合について、特性インピーダンスの計測結果を示す。図12および後に示す図13~図14Cでは、時間軸を基端からの距離に変換したものを横軸に、特性インピーダンスを縦軸にとっている。ただし、横軸に付した数値は、距離の絶対値を示すものではなく、距離に比例する量である。縦軸の特性インピーダンスは、距離ゼロにおける値をゼロとした変動量で表示している。
(result)
FIG. 12 shows, as an example, the characteristic impedance measurement results when a simulated injury was formed at a position 232 cm from the proximal end of the sample electric wire. In FIG. 12 and FIGS. 13 to 14C shown later, the horizontal axis represents the distance from the proximal end of the time axis, and the vertical axis represents the characteristic impedance. However, the numerical value attached to the horizontal axis does not indicate the absolute value of the distance, but is a quantity proportional to the distance. The characteristic impedance on the vertical axis is represented by the amount of variation with the value at zero distance being zero.

図12の計測結果を見ると、距離ゼロの近傍に、機器接続部に由来する大きな変動が見られる以外には、距離254cmに対応する位置に、周囲の領域から不連続に立ち上がった、明確なピーク構造が見られる。このピーク構造を、外傷による特性インピーダンスの変化に対応づけることができる。ピークトップの位置は、距離254cmとなっているが、実際に外傷を形成した232cmとの位置から、約20cmの誤差範囲に収まっている。この結果から、導電テープと、芯線を構成する導体との間で、特性インピーダンスを計測することで、外傷の形成を検知することができ、さらにその外傷の位置を高精度に特定できることが、確認される。 Looking at the measurement results in FIG. 12, apart from a large variation due to the device connection near the zero distance, there is a clear discontinuity rising from the surrounding area at the position corresponding to the distance of 254 cm. A peak structure can be seen. This peak structure can be associated with a change in characteristic impedance due to trauma. The position of the peak top is at a distance of 254 cm, which is within an error range of about 20 cm from the position of 232 cm at which the lesion was actually formed. From these results, it was confirmed that by measuring the characteristic impedance between the conductive tape and the conductor that composes the core wire, it is possible to detect the formation of a wound, and to identify the location of the wound with high accuracy. be done.

さらに、図13に、模擬的な外傷を形成する位置を変化させた場合の計測結果を、複数まとめて表示する。グラフ中の符号に対応して凡例中に記載した位置(基端からの距離)に、それぞれ外傷を形成している。図13によると、aからkへと、外傷の形成位置が基端から離れるほど、特性インピーダンスのピークトップの位置が、長距離側に移動している。それらピークトップの距離の値は、いずれも、実際に外傷を形成した位置と、おおむね20cmの誤差範囲で一致している。このことから、特性インピーダンスの計測を利用することで、約10m先の位置まで、傷の形成を検出し、さらに約20cmの分解能で、その傷の形成位置を特定できることが、確認される。ただし、aからkへと、外傷の形成位置が基端から離れるにつれ、ピークの高さが小さくなるとともに、ピークの幅が広くなっている。つまり、外傷の形成位置が基端から遠いほど、その検出感度と、位置の特定における分解能が低下する傾向にある。 Furthermore, FIG. 13 collectively displays a plurality of measurement results obtained when the position where the simulated injury is formed is changed. A wound is formed at each position (distance from the proximal end) described in the legend corresponding to the symbol in the graph. According to FIG. 13, from a to k, the position of the peak top of the characteristic impedance moves to the long-distance side as the lesion formation position moves away from the proximal end. All of these peak top distance values agree with the position where the lesion was actually formed within an error range of approximately 20 cm. From this, it is confirmed that by using the measurement of the characteristic impedance, the formation of a flaw can be detected up to a position of about 10 m ahead, and the position of the flaw formation can be specified with a resolution of about 20 cm. However, from a to k, the height of the peak becomes smaller and the width of the peak becomes wider as the location of the lesion is moved away from the proximal end. In other words, the farther the lesion formation position is from the proximal end, the lower the detection sensitivity and the resolution in specifying the position.

[1-2]分岐を有する電線での外傷検知
次に、分岐を有する電線において、特性インピーダンスの計測を利用した外傷の検知を行えるかを、確認した。
[1-2] Injury Detection in Electric Wire Having Branches Next, it was confirmed whether injury could be detected in an electric wire having branches using characteristic impedance measurement.

(試料の準備)
芯線として、図9に示すような分岐構造を有する電線を準備した。ここでは、本線14の中途部に設けた3つの分岐部13A~13Cから、それぞれ枝線15A~15Cが分岐している。この芯線10’の本線14および枝線15A~15Cの各部に、導電テープを粗い螺旋状に巻き付け、試料電線とした。本線14および枝線15A~15Cのそれぞれに巻き付けた導電テープは、相互に電気的に接触させておいた。用いた導電テープの種類、螺旋のピッチ、導電テープと間隙との幅の比率は、上記試験[1-1]と同じとした。この試料電線の本線および各枝線の所定の位置に、導電テープを破断させた模擬的な外傷を形成した。
(Sample preparation)
An electric wire having a branched structure as shown in FIG. 9 was prepared as a core wire. Here, branch lines 15A to 15C are branched from three branch portions 13A to 13C provided in the middle of the main line 14, respectively. The main wire 14 and the branch wires 15A to 15C of the core wire 10' were each wound with a conductive tape in a rough spiral shape to obtain a sample electric wire. The conductive tapes wound around the main line 14 and the branch lines 15A-15C were kept in electrical contact with each other. The type of conductive tape used, the pitch of the spiral, and the width ratio between the conductive tape and the gap were the same as in test [1-1] above. A simulated wound was formed by breaking the conductive tape at a predetermined position of the main wire and each branch wire of the sample electric wire.

(外傷の検知)
上記試験[1-1]と同様に、MCTDR法による特性インピーダンスの計測を行った。
(Detection of trauma)
The characteristic impedance was measured by the MCTDR method in the same manner as in the above test [1-1].

(結果)
図14Aに、外傷を形成していない場合について、計測結果を示す。一方、図14Bに、基端に最も近い分岐部13Aから延びている枝線15Aに外傷を形成した場合の計測結果を示す。分岐部13Aを挟んで、基端1Aから外傷形成箇所までの距離は、4.0mであった。
(result)
FIG. 14A shows the measurement results when no lesion is formed. On the other hand, FIG. 14B shows the measurement result when the branch wire 15A extending from the branch portion 13A closest to the proximal end is injured. The distance from the proximal end 1A to the injury site across the branched portion 13A was 4.0 m.

図14Aの外傷がない状態と、図14Bの外傷を形成した場合を見比べると、両者で、非常によく似たパターンの計測結果が得られている。図14Bに星印で表示した外傷形成箇所の近傍に、図14Aでは存在しない上向きのピークが見られており、このピークを、外傷の形成による特性インピーダンスの変化に対応づけることができる。しかし、このピーク以外にも、同程度、あるいはそれよりも大きな上下両方向のピーク構造が、多数出現しており、外傷の形成に対応するピークを、その他のピーク構造から明瞭に識別し、外傷の形成を同定することは、困難である。 Comparing the state without a lesion in FIG. 14A and the case with a lesion in FIG. 14B, very similar patterns of measurement results are obtained in both cases. An upward peak, which is not present in FIG. 14A, is seen near the lesion formation site indicated by the asterisk in FIG. 14B, and this peak can be associated with the change in characteristic impedance due to lesion formation. However, in addition to this peak, there are many peak structures in both vertical and vertical directions that are comparable to or larger than this peak. Identifying formations is difficult.

図14Cに、図14Aと図14Bの計測結果の差分を示す。この差分は、図14Bの外傷形成後の特性インピーダンス値から、図14Aの外傷形成前の特性インピーダンス値を減算して得られたものである。図14Cの差分表示によると、図14Aや図14Bの計測結果において、短距離側の領域で目立っていたピーク構造が、消失している。一方で、星印で表示した外傷の形成位置には、上向きのピークが明瞭に残っている。 FIG. 14C shows the difference between the measurement results of FIGS. 14A and 14B. This difference is obtained by subtracting the pre-trauma characteristic impedance value of FIG. 14A from the post-trauma characteristic impedance value of FIG. 14B. According to the difference display of FIG. 14C, the peak structure that was conspicuous in the short distance region in the measurement results of FIGS. 14A and 14B has disappeared. On the other hand, an upward peak clearly remains at the lesion formation position indicated by the asterisk.

このように、特性インピーダンスの計測結果に対して、外傷形成前後の差分を取ることで、外傷形成に由来する特性インピーダンスの変化を明確に認識し、外傷に対応付けることができる。結果の図示は省略するが、基端側から2つ目の分岐部13Bから延出する枝線15Bに外傷を形成した場合についても、上記と同様に差分を利用することで、特性インピーダンスの変化に基づいて外傷を検出することができた。これらの結果から、芯線に分岐が存在する場合でも、芯線を構成する導体と導電テープの間の特性インピーダンスを計測することで、外傷を検知することができ、特に、外傷が形成されていない状態との差分を利用することで、外傷を高感度に検知できることが確認される。なお、基端側から3つ目の分岐部13Cを超えると、基端からの距離が大きすぎることにより、本線側と枝線側のいずれに外傷を設けた場合でも、外傷に対応する特性インピーダンスの変化を明確に検出することは困難であった。 In this way, by obtaining the difference between the characteristic impedance measurement results before and after the formation of the lesion, it is possible to clearly recognize the change in the characteristic impedance due to the formation of the lesion and associate it with the lesion. Although illustration of the results is omitted, even when the branch wire 15B extending from the second branch portion 13B from the base end side is damaged, the change in the characteristic impedance can be obtained by using the difference in the same manner as described above. was able to detect trauma based on From these results, even if there is a branch in the core wire, by measuring the characteristic impedance between the conductor that constitutes the core wire and the conductive tape, it is possible to detect the injury. By using the difference between , it is confirmed that trauma can be detected with high sensitivity. It should be noted that when the third branch portion 13C from the base end is passed, the distance from the base end is too large. It was difficult to clearly detect changes in

[2]積層テープ巻き電線について
最後に、積層テープ巻き電線についても、損傷の検知が行えるかを確認した。
[2] Laminated Tape-Wound Electric Wire Lastly, it was confirmed whether damage could also be detected for a laminated tape-wound electric wire.

(試料の準備)
積層テープとして、絶縁性の不織布をテープ状に裁断し、厚さ0.1mm、幅8mmの銅テープで挟み込んだ。不織布テープと銅テープの間は、接着層によって接着した。この積層テープを、ワイヤーハーネスを模擬した樹脂ホース(外径10mm;長さ7m)の外周に、螺旋状に巻き付けた。積層テープは、樹脂ホースに対して、接着テープによって固定した。巻き付けに際し、螺旋のピッチは、約25mmとした。積層テープの幅と、積層テープに占められない間隙の幅との比率は、ほぼ1:1とした。
(Sample preparation)
As a laminated tape, an insulating non-woven fabric was cut into a tape shape and sandwiched between copper tapes having a thickness of 0.1 mm and a width of 8 mm. An adhesive layer adhered between the non-woven tape and the copper tape. This laminated tape was helically wound around the outer periphery of a resin hose (outer diameter: 10 mm; length: 7 m) simulating a wire harness. The laminated tape was fixed with an adhesive tape to the resin hose. The spiral pitch was about 25 mm during winding. The ratio of the width of the laminated tape to the width of the gap not occupied by the laminated tape was approximately 1:1.

上記試料において、2種の模擬的な外傷を形成した。1種目の外傷としては、積層テープを構成する2層の銅テープのうち、外側の銅テープの層を、1か所で破断させた。破断の形成位置は、試料の基端から4.5mとした。2種目の外傷としては、積層テープに金属製のピンを1本貫通させて、2層の銅テープの間を電気的に短絡させた。短絡の形成位置は、試料の基端から5mとした。 Two simulated lesions were created in the samples. As the first type of injury, the outer copper tape layer of the two layers of copper tapes constituting the laminated tape was broken at one point. The formation position of the fracture was 4.5 m from the base end of the sample. For the second type of trauma, a metal pin was pierced through the laminated tape to create an electrical short between the two layers of copper tape. The formation position of the short circuit was 5 m from the base end of the sample.

(外傷の検知)
上記で準備した試料の基端において、積層テープを構成する2層の銅テープの間で、反射係数ρを計測した。計測は、MCTDR法によって行った。測定中、2層の銅テープの電位は、フロート状態に保った。なお、2層の銅テープ間の特性インピーダンスを、損傷のない箇所でZ、損傷が生じている箇所でZとすると、反射係数ρは、下の式(1)で表される。
ρ=(Z-Z)/(Z+Z) (1)
つまり、損傷箇所で特性インピーダンスが上昇すると、反射係数も上昇し、損傷箇所で特性インピーダンスが低下すると、反射係数も低下することになる。そこで、この試験においては、反射係数を、特性インピーダンスに代わる特性として、計測している。
(Detection of trauma)
At the proximal end of the sample prepared above, the reflection coefficient ρ was measured between the two layers of copper tapes forming the laminated tape. Measurement was performed by the MCTDR method. The potential of the two layers of copper tape was kept floating during the measurement. If the characteristic impedance between the two layers of copper tape is Z 0 at an undamaged location and Z L at a damaged location, the reflection coefficient ρ is expressed by the following equation (1).
ρ=(Z L −Z 0 )/(Z L +Z 0 ) (1)
That is, when the characteristic impedance increases at the damaged location, the reflection coefficient also increases, and when the characteristic impedance decreases at the damaged location, the reflection coefficient also decreases. Therefore, in this test, the reflection coefficient is measured as a characteristic that replaces the characteristic impedance.

(結果)
まず、外傷として銅テープに破断を形成した場合の結果について確認する。図15Aに破断形成前の正常時、図15Bに破断を形成した後の状態について、反射係数の計測結果を示す。なお、図15A~16Cでは、時間軸を基端からの距離(単位:m)に変換したものを横軸に、反射係数ρを縦軸にとっている。図15Bの破断形成後の計測結果を見ると、距離ゼロの近傍に、機器接続部に由来する大きな変動が見られるのに加え、距離4.5mの近傍に、図15Aの正常時の計測結果には見られない正方向のピークが生じている。図15Cに、破断形成後の反射係数の値から破断形成前の反射係数の値を減じた差分を示すが、差分において、その正方向のピーク構造が、一層明瞭になっている。
(result)
First, the results when a fracture is formed in a copper tape as an injury will be confirmed. FIG. 15A shows the measurement results of the reflection coefficient in a normal state before forming the break, and FIG. 15B shows the measurement result of the reflection coefficient in the state after forming the break. In FIGS. 15A to 16C, the horizontal axis represents the distance (unit: m) from the proximal end of the time axis, and the vertical axis represents the reflection coefficient ρ. Looking at the measurement results after the fracture formation in FIG. 15B, in addition to the large fluctuations derived from the device connection part near the distance of zero, there is a large change in the vicinity of the distance of 4.5 m. A peak in the positive direction, which is not seen in FIG. 15C shows the difference obtained by subtracting the value of the reflection coefficient before fracture formation from the value of the reflection coefficient after fracture formation.

次に、外傷として銅テープに短絡を形成した場合の結果について確認する。図16Aに短絡形成前の正常時、図16Bに短絡を形成した後の状態について、反射係数の計測結果を示す。図16Bの短絡形成後の計測結果において、距離5mの近傍に、図16Aの正常時の計測結果には見られない負方向のピークが生じている。図16Cに、短絡形成後の反射係数の値から短絡形成前の反射係数の値を減じた差分を示すが、差分において、その負方向のピーク構造が、一層明瞭になっている。 Next, the results when a short circuit is formed in the copper tape as an injury will be confirmed. FIG. 16A shows measurement results of the reflection coefficient in the normal state before the short circuit is formed, and FIG. 16B shows the measurement result of the reflection coefficient in the state after the short circuit is formed. In the measurement result after the formation of the short circuit in FIG. 16B, a peak in the negative direction occurs near a distance of 5 m, which is not seen in the normal measurement result in FIG. 16A. FIG. 16C shows the difference obtained by subtracting the value of the reflection coefficient before forming the short from the value of the reflection coefficient after forming the short.

このように、積層テープを巻き付けた試料において、外傷として銅テープに破断を形成した場合にも、短絡を形成した場合にも、反射係数の計測を行い、正常時の計測結果と比較することで、それらの損傷を検知することができる。損傷の位置も特定することができる。さらに、損傷として破断が形成される場合と、短絡が形成される場合とで、反射係数の変化の方向が逆になっており、変化の方向から、損傷の種類を推定できることが示される。銅テープに破断が生じた場合には、式(1)でZが無限大に発散することになり、反射係数ρが上昇する挙動が説明できる。一方、銅テープに短絡が生じた場合には、式(1)でZがゼロとなり、反射係数ρが低下する挙動が説明できる。 In this way, in the sample wrapped with the laminated tape, the reflection coefficient was measured both when a break was formed in the copper tape as an injury and when a short circuit was formed, and the measurement results were compared with those of normal conditions. , can detect their damage. The location of damage can also be identified. Furthermore, the direction of change in the reflection coefficient is opposite when a break is formed as damage and when a short circuit is formed, and it is shown that the type of damage can be estimated from the direction of change. When the copper tape is broken, ZL diverges infinitely in Equation (1), and the behavior of the increase in the reflection coefficient ρ can be explained. On the other hand, when a short circuit occurs in the copper tape, ZL becomes zero in Equation (1), which explains the behavior that the reflection coefficient ρ decreases.

以上、本開示の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。また、上記で説明した導電テープ巻き電線および積層テープ巻き電線は、本開示の実施形態にかかる電線検査システムおよび電線検査方法による検査の対象となる場合以外にも、適用することができ、損傷の検出および位置の特定を簡素な構成で行うという課題を達成できるものとなる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the present invention is by no means limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention. In addition, the conductive tape-wrapped electric wire and the laminated tape-wound electric wire described above can be applied in cases other than the case where the electric wire inspection system and the electric wire inspection method according to the embodiment of the present disclosure are to be inspected, and damage can be prevented. It is possible to achieve the object of performing detection and position identification with a simple configuration.

1 導電テープ巻き電線
1A 電線の基端
10,10’ 芯線
11 導体
12 絶縁被覆
13A~13C 分岐部
14 本線
15A~15C 枝線
20 導電テープ
25 間隙
3 積層テープ巻き電線
30 ワイヤーハーネス
31 芯線
40 積層テープ
41 基材
42 被覆層
43 接着テープ
9 計測装置
100 電線
120 導電性層
A 電線検査システム
A1 記憶部
A2 検査部
A3 解析部
C 電線
Cp1~Cp6 電線C上の点
C1~C3 電線
C2a 検査時の電線C2の応答信号
C2b 初期状態の電線C2の応答信号
D 外傷
D1 導電テープの損傷
P ピーク
R 変化領域
S1~S4 電線検査方法の各ステップ
1 Conductive tape-wrapped electric wire 1A Base end of electric wire 10, 10' Core wire 11 Conductor 12 Insulation coating 13A-13C Branch portion 14 Main wire 15A-15C Branch wire 20 Conductive tape 25 Gap 3 Laminated tape-wound electric wire 30 Wire harness 31 Core wire 40 Laminated tape 41 Base material 42 Coating layer 43 Adhesive tape 9 Measuring device 100 Electric wire 120 Conductive layer A Electric wire inspection system A1 Storage unit A2 Inspection unit A3 Analysis unit C Electric wires Cp1 to Cp6 Points C1 to C3 on electric wire C Electric wire C2a Electric wire during inspection Response signal C2b of C2 Response signal D of wire C2 in initial state External injury D1 Damage P of conductive tape Peak R Change regions S1 to S4 Each step of wire inspection method

Claims (13)

電線の損傷状態を検査するための電線検査システムであって、
前記電線は、
導体と、絶縁被覆と、を有する芯線と、
前記芯線の構成部材と、前記芯線に沿って配置された前記芯線以外の部材と、の少なくとも一方より構成される損傷検知部と、を有し、
前記損傷検知部は、相互に電気的に絶縁された2つの導電性部材を有し、検査信号として交流成分を含んだ電気信号を入力して、応答信号として、前記2つの導電性部材の間の特性インピーダンスを測定する電線検査を行った際に、前記電線の損傷状態によって、前記応答信号が変化し、
前記電線検査システムは、
第一の時点において、複数の前記電線を含む電線群に対して、前記電線検査によって得られる前記応答信号を、個体ごとに記憶する記憶部と、
前記第一の時点よりも後の第二の時点において、前記電線群の中から選択される対象電線に対して、前記電線検査を行う検査部と、
前記対象電線に対して、前記第一の時点における前記応答信号を、前記記憶部から呼び出して、前記第二の時点で前記検査部によって取得した前記応答信号と比較し、該2つの応答信号に差が存在する場合に、前記対象電線に損傷が存在すると判定する解析部と、を有する、電線検査システム。
A wire inspection system for inspecting a damaged state of a wire,
The electric wire is
a core wire having a conductor and an insulating coating;
a damage detection unit configured by at least one of a constituent member of the core wire and a member other than the core wire arranged along the core wire,
The damage detection unit has two conductive members that are electrically insulated from each other, receives an electrical signal containing an AC component as a test signal, and receives a response signal between the two conductive members. When an electric wire inspection is performed to measure the characteristic impedance of the electric wire, the response signal changes depending on the damage state of the electric wire,
The wire inspection system includes:
a storage unit that stores, at a first point in time, the response signal obtained by the wire inspection for each wire group including the plurality of wires;
an inspection unit that performs the wire inspection on a target wire selected from the wire group at a second time after the first time;
For the target wire, the response signal at the first point in time is called from the storage unit, compared with the response signal acquired by the inspection unit at the second point in time, and the two response signals are and an analysis unit that determines that damage exists in the target electric wire when a difference exists.
前記記憶部は、前記検査部および前記解析部から離れた場所に備えられる、請求項1に記載の電線検査システム。 2. The wire inspection system according to claim 1 , wherein said storage unit is provided at a location remote from said inspection unit and said analysis unit . 前記解析部は、前記第一の時点における前記応答信号と、前記第二の時点における前記応答信号との差分を求め、前記差分に基づいて、該2つの応答信号に差が存在するか否かを判定する、請求項1または請求項2に記載の電線検査システム。 The analysis unit obtains a difference between the response signal at the first time point and the response signal at the second time point, and determines whether there is a difference between the two response signals based on the difference. 3. The electric wire inspection system according to claim 1 or 2, which determines the . 前記検査信号は、連続した周波数範囲にわたる成分を、周波数ごとに独立した強度で重畳したものであり、前記周波数範囲の中に、一部の周波数の成分が欠損しているか、周囲の周波数と比較して強度が不連続に小さくなった除外周波数を含んでおり、
前記電線検査においては、前記応答信号として、前記2つの導電性部材の間の特性インピーダンスを、時間領域反射法によって測定する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電線検査システム。
The test signal is obtained by superimposing components over a continuous frequency range with independent intensity for each frequency, and in the frequency range, some frequency components are missing or compared with surrounding frequencies. contains excluded frequencies with discontinuously decreasing intensity,
4. The wire inspection system according to any one of claims 1 to 3, wherein in the wire inspection, as the response signal, a characteristic impedance between the two conductive members is measured by a time domain reflection method. .
前記検査信号において、前記除外周波数は、前記対象電線の外部の発生源に由来し、前記対象電線の周囲を伝搬する電磁波の周波数を含んでいる、請求項4に記載の電線検査システム。 5. The electric wire inspection system according to claim 4, wherein in the inspection signal, the excluded frequencies include frequencies of electromagnetic waves originating from sources outside the target electric wire and propagating around the target electric wire. 前記電線群は、同一種の前記電線を複数含んでいる、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電線検査システム。The electric wire inspection system according to any one of claims 1 to 5, wherein the electric wire group includes a plurality of electric wires of the same type. 前記電線群を構成する前記電線は、中途に分岐部を有する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電線検査システム。The electric wire inspection system according to any one of claims 1 to 6, wherein the electric wires constituting the electric wire group have a branch part in the middle. 検査の対象となる前記電線は、前記芯線の外周に、螺旋状に巻き付けられた導電テープを有し、The electric wire to be inspected has a conductive tape spirally wound around the core wire,
前記導電テープのターン間に、前記導電テープに占められない間隙を有しており、 Between the turns of the conductive tape there are gaps not occupied by the conductive tape,
前記損傷検知部は、前記芯線の前記導体と、前記導電テープと、から構成され、 The damage detection unit is composed of the conductor of the core wire and the conductive tape,
前記電線検査において、前記応答信号として、前記導体と前記導電テープとの間の特性インピーダンスを計測する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電線検査システム。 The electric wire inspection system according to any one of claims 1 to 7, wherein, in the electric wire inspection, characteristic impedance between the conductor and the conductive tape is measured as the response signal.
前記芯線は、前記導体の外周に前記絶縁被覆を設けた絶縁電線を1本のみ含んだ単線構造を有している、請求項8に記載の電線検査システム。9. The electric wire inspection system according to claim 8, wherein the core wire has a single-wire structure including only one insulated wire having the insulating coating provided on the outer periphery of the conductor. 検査の対象となる前記電線は、前記芯線の外周に配置された積層テープを有し、The electric wire to be inspected has a laminated tape arranged on the outer periphery of the core wire,
前記積層テープは、テープ状の絶縁体または半導体として構成された基材の両面に、導電性の被覆層を形成したものであり、 The laminated tape is formed by forming a conductive coating layer on both sides of a base material configured as a tape-shaped insulator or semiconductor,
前記損傷検知部は、前記積層テープの2層の前記被覆層から構成され、 The damage detection unit is composed of two layers of the coating layer of the laminated tape,
前記電線検査において、前記応答信号として、2層の前記被覆層の間の特性インピーダンスを計測する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電線検査システム。 The electric wire inspection system according to any one of claims 1 to 7, wherein, in the electric wire inspection, characteristic impedance between the two coating layers is measured as the response signal.
前記芯線は、複数を束にしたワイヤーハーネスの状態にあり、The core wire is in a state of a wire harness in which a plurality of core wires are bundled,
前記積層テープは、前記ワイヤーハーネス全体としての外周に、螺旋状に巻き付けられている、請求項10に記載の電線検査システム。 11. The electric wire inspection system according to claim 10, wherein the laminated tape is spirally wound around the outer circumference of the wire harness as a whole.
前記基材は、外部の環境よって、電気的特性が変化する、請求項10または請求項11に記載の電線検査システム。The electric wire inspection system according to claim 10 or 11, wherein the base material changes its electrical properties depending on the external environment. 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の電線検査システムを用いて、Using the wire inspection system according to any one of claims 1 to 12,
前記第一の時点において、前記電線群を構成する前記電線について、前記電線検査を行い、前記応答信号を取得する初期データ取得工程と、 an initial data acquisition step of performing the wire inspection on the wires constituting the wire group at the first time point and acquiring the response signal;
前記初期データ取得工程で取得した前記応答信号を、前記電線の個体ごとに、前記記憶部に記憶させるデータ記憶工程と、 a data storage step of storing the response signal acquired in the initial data acquisition step in the storage unit for each individual wire;
前記第二の時点において、前記検査部によって、前記対象電線に対して、前記電線検査を行う計測工程と、 a measurement step of performing the wire inspection on the target wire by the inspection unit at the second time point;
前記解析部によって、前記対象電線について、前記第一の時点で取得した前記応答信号を前記記憶部から呼び出して、前記第二の時点で前記計測工程において取得した前記応答信号と比較し、該2つの応答信号に差が存在する場合に、前記対象電線に損傷が発生していると判定する解析工程と、を実施する電線検査方法。 The analysis unit retrieves the response signal acquired at the first time point from the storage unit for the target wire, compares it with the response signal acquired in the measurement step at the second time point, and and an analysis step of determining that the target wire is damaged when there is a difference between the two response signals.
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