用于定位故障的方法與流程

發明背景

電氣設備(嵌入式電氣設備、家用電氣設備等)的可測試性(即電氣設備檢測并定位干擾其操作的故障的能力)構成設計所述電氣設備時的主要問題。導致獲得高檢測和定位速率的良好可測試性在制造電氣設備時是有利的，因為這樣的高速率使得有可能保證被交付給用戶的電氣設備是可操作的。在電氣設備服務于用戶時，良好的可測試性還使得有可能高效地診斷故障，并快速將用戶引向用于糾正該故障的合適的解決方案。

對于調制解調器、住宅網關、電視解碼器等類型(例如具有非對稱數字用戶線(ADSL)類型的通信接口)的電氣設備，在存在影響該電氣設備的因特網訪問的問題的情況下，確定該問題來自該電氣設備的ADSL通信接口還是來自該設備外部的元件(以太網電纜、ADSL濾波器、電話插座、電話線等)是合適的。目前用于測試通信接口的方法包括：斷開以太網電纜；將電氣設備連接到測試附件，該測試附件與該電氣設備一起被交付并包括模擬電話線和電纜的阻抗的100歐姆的電阻器；以及，運行用于測試該通信接口的測試程序。

該方法呈現一定數目的缺點。在制造電氣設備時，需要生產線上的技術人員的動作，該動作在制造電氣設備的歷時和成本方面呈現不可忽略的影響。當電氣設備服務于用戶時，該方法需要用戶執行對于大多數用戶而言技術上相對復雜的動作。該方法還要求使用測試附件，并且由于測試附件很少被使用，因此存在該測試附件被用戶忘記放哪的高風險。在測試附件被丟失的情況下，用戶因此被迫將該電氣設備帶到行銷處或帶到銷售點，即使完全有可能該電氣設備是完全可操作的。

發明目的

本發明的目的是改善對影響調制解調器、住宅網關、電視解碼器等類型的電氣設備的故障進行定位。

發明概述

為了實現該目的，提供了一種用于定位影響電氣設備的故障的定位方法，該電氣設備具有通信接口以及連接到該通信接口的插孔電連接器，該插孔電連接器具有至少一個導體元件，該至少一個導體元件被安裝成在活動位置和靜止位置之間移動，活動位置是在插頭電連接器被插入插孔電連接器時導體元件所采用的位置，并且靜止位置是在插頭電連接器沒有被插入插孔電連接器時導體元件的位置，插孔電連接器包括在導體元件處于靜止位置時被連接到該導體元件的測試裝置；該定位方法包括：

-斷開步驟，該斷開步驟由電氣設備的用戶執行并包括將插孔電連接器從插頭電連接器處斷開；

-測試步驟，該測試步驟包括與插孔電連接器的測試裝置協作測試該通信接口；

-定位步驟，該定位步驟包括在通信接口有故障的情況下定位故障在該電氣設備中，或者在通信接口沒有故障的情況下定位故障在該電氣設備外部的元件中。

本發明的定位方法使得有可能按快速和簡單的方式來定位影響電氣設備的故障，即確定該故障來自該設備的通信接口還是來自外部元件。

該故障定位方法不需要使用分開的測試附件。

為了執行該定位方法，將插孔電連接器從插頭電連接器斷開是足夠的，即從電氣設備拔掉使其插頭電連接器連接到插孔電連接器的電纜，由此使得插孔電連接器的導體元件前往其靜止位置。該通信接口隨后經由導體元件被連接到測試裝置，并因此可被測試。

本發明可以鑒于以下對于本發明的特定非限定性實施例的描述而被更好地理解。

附圖簡述

參見附圖，在附圖中：

-圖1示出了本發明的的電氣設備，具體地是從后面來觀察并被連接到計算機和電話線的住宅ADSL網關；

-圖2是本發明的插孔電連接器在沒有互補的插頭連接器被插入該插孔連接器時的后視圖；

-圖3是圖2連接器的側視圖；

-圖4是類似于圖3的視圖但被透明地繪出使得位于插孔電連接器中的腔中的導體元件可被看見的側視圖；

-圖5是類似于圖2的視圖的視圖，在該視圖中，互補的插頭電連接器被插入插孔電連接器中；

-圖6是圖5的插孔電連接器的側視圖；

-圖7是類似于圖4的視圖的視圖，在該視圖中，互補的插頭電連接器被插入插孔電連接器中；

-圖8是示出電氣設備和插孔電連接器的電路圖，該插孔電連接器提供有測試裝置和檢測裝置，并有插頭電連接器插入在該插孔電連接器中；

-圖9是類似于圖6的視圖的視圖，在該視圖中，插頭電連接器沒有被插入插孔電連接器中；

-圖10示出本發明的測試方法的步驟。

發明的詳細描述

參考圖1，在該示例中，本發明的電氣設備是住宅網關1，該住宅網關1連接到計算機2，以使得該計算機能夠借助ADSL型連接通過因特網交換數據。

住宅網關1經由電話插座4、ADSL濾波器5和以太網電纜類型的電纜6連接到電話線。住宅網關1和電纜6之間的連接是經由位于住宅網關1后面的本發明的插孔電連接器7以及適合于電纜6的互補的插頭電連接器8來作出的。

除了插孔電連接器7以外，住宅網關1還具有液晶顯示(LCD)顯示器9(由于其位于住宅網關1的前面，因此在圖1中不可見，但在圖9中可見)、其上安裝有電子組件的電子卡10、以及通常存在于這樣的住宅網關上而本文中沒有提到的各種元件(電源連接器等)。

具體地，電子卡10包括ADSL通信接口11，該ADSL通信接口11連接到插孔電連接器7，以便管理經由住宅網關1傳送和接收由計算機2交換的數據。這一通信接口11具有測試模塊13，該測試模塊13起以下更詳細描述的作用。

插孔電連接器7和插頭電連接器8兩者都是RJ45型連接器。

參考圖2到7，插孔電連接器7具有腔15，該腔15中延伸有8個彈片形式的導體元件16，這些導體元件16被給予通用數字標記16以及特定數字標記16.1,16.2、16.3、...、16.8。腔15用于接納電纜6的插頭電連接器8，該插頭電連接器8本身具有8個互補的導體元件。當插頭電連接器8被插入插孔電連接器7時，插孔電連接器7中的每一導體元件16通過接觸與互補的導體元件建立電連接。

每一導體元件16通過固定的導體片18來延伸，固定的導體片18延伸到插孔電連接器7的腔15的一端，并且固定的導體片18本身被固定到引腳19，引腳19被焊接到住宅網關1的電子卡10。

插孔電連接器7的8個導體元件16被安裝成在活動位置和靜止位置之間移動。

圖2到4中示出的靜止位置是當電纜6的插頭電連接器8沒有被插入插孔電連接器7中時導體元件16將被發現所在的位置。靜止位置對應于導體元件16處在腔15中的高位置處。

圖5到7中示出的活動位置是當電纜6的插頭電連接器8被插入插孔電連接器7時導體元件16所采取的位置。活動位置對應于導體元件16處在腔15中的低位置處，其中每一導體元件16被定位成與相關聯的固定刀片19接觸，并且基本上與固定刀片19平行。

測試裝置21被定位在插孔電連接器7中該插孔電連接器7的腔15的高部分中。測試裝置21被測試模塊13用來確定通信接口11是否性能良好。測試裝置21模擬可操作的(即沒有遭受故障(開路、短路等))電話線和電纜的行為。由此，由測試模塊13檢測到并對住宅網關1訪問因特網的能力有影響的故障必定來自通信接口11。

當導體元件16處于靜止位置時，測試裝置21被布置成使得被連接在兩個第一導體元件之間。在該示例中，這兩個第一導體元件是導體元件16.4和16.5，其是ADSL連接的“活動”導體元件，即傳達對應于由計算機2經由住宅網關1交換的數據的電信號的導體元件16。當第一導體元件16.4和16.5處于靜止位置時，第一導體元件16.4和16.5被連接到通信接口11，并且具體地被連接到通信接口11的測試模塊13。

在該示例中，測試裝置21由具有100歐姆的電阻的電阻器22構成，該電阻對應于電話線的阻抗。

檢測器裝置23也被定位在插孔電連接器7中該插孔電連接器7的腔15的高部分中。檢測器裝置23用于檢測插頭電連接器8是否被插入插孔電連接器7中。當導體元件16處于靜止位置時，檢測器裝置23被布置成使得被連接在兩個第二導體元件之間。在該示例中，這兩個第二導體元件是導體元件16.7和16.8。當兩個第二導體元件16.7和16.8處于靜止位置時，第二導體元件16.7和16.8以及檢測器裝置23被連接到通信接口。

在該示例中，檢測器裝置23由分流器24構成，當兩個第二導體元件16.7和16.8處于靜止位置時，分流器24將兩個第二導體元件16.7和16.8一起短路。

參考圖8和9更詳細地描述測試裝置21和檢測器裝置23的操作。

當如圖8所示電纜6的插頭電連接器8被插入插孔電連接器7中時，第一導體元件16.4和16.5處于活動位置并因此與電阻器22和分流器24物理地間隔開。

第一導體元件16.4和16.5被連接到插頭電連接器的對應的互補導體元件。數據可經由住宅網關1的通信接口11在因特網和計算機2之間被交換。

同時，第二導體元件16.7和16.8沒有被短路。將電壓Vcc施加到第二導體元件16.8不會在第二導體元件16.7處生成任何電信號，并且這被通信接口11解釋為插頭電連接器8被插入插孔電連接器7中的指示。

當如圖9所示電纜6的插頭電連接器8沒有被插入插孔電連接器7時，導體元件16處于靜止位置。

第一導體元件16.4和16.5被連接到電阻器22。測試模塊13由此執行測試以通過使用連接到第一導體元件16.4和16.5的電阻器22來驗證通信接口11的操作。

與此同時，第二導體元件16.7和16.8被分流器24短路。第二導體元件16.7處的電壓基本上等于第二導體元件16.8處的電壓。將電壓Vcc施加到第二導體元件16.8由此在第二導體元件16.7處生成類似的電壓，并且這被通信接口11解釋為插頭電連接器8沒有被插入插孔電連接器7中的指示。

住宅網關1由此被適配成在兩種模式中操作：正常模式和測試模式。

正常模式是其中可經由通信接口11和住宅網關1在因特網和計算機2之間交換數據的模式。該正常模式由此需要電纜6的插頭電連接器8被插入住宅網關1的插孔連接器7中。

測試模式是其中測試裝置21被連接到通信接口11的測試模塊13的模式。該測試模式由此需要電纜6的插頭電連接器8沒有被插入住宅網關1的插孔連接器7中。

應當觀察到，在這時，檢測器裝置23提供與住宅網關1的操作的這兩個模式的存在有關的兩個優點。

檢測器裝置23使得有可能取決于插頭電連接器8的存在是否被檢測到而將住宅網關1置于合適的操作模式中。檢測器裝置23還用于確認由測試模塊13執行的尋求確定通信接口11是否可操作的測試的結果。具體地，如果該測試指示通信接口11不可操作，則有必要確定電阻器22被正確地連接到測試模塊13，并由此確定插頭電連接器8沒有被插入插孔電連接器7中。由此，由測試模塊13檢測到并對住宅網關1的因特網訪問有影響的故障必定來自通信接口11，而不歸因于測試模塊13錯誤地檢測了短路，該錯誤檢測來自以下事實：該測試模塊錯誤地考慮了電阻器22被連接到第一導體元件16.4和16.5。

以下描述了本發明的測試方法，在該示例中，該方法用于測試住宅網關1的通信接口11。

該測試方法需要由已經觀察到存在與住宅網關1的因特網訪問有關的問題的用戶來啟動。該測試過程使得能夠定位故障，例如具體地發現故障來自住宅網關1并具體地來自通信接口11，還是來自在該設備外部的元件(來自電纜6、ADLS濾波器5、電話插座4、電話線3等)。

參考圖10，用戶與住宅網關的LCD顯示器9并與“ok(確定)”按鈕30、“向上”箭頭31和“向下”箭頭32交互。“向上”箭頭31和“向下”箭頭32使得用戶能夠選擇出現在由LCD顯示器9所顯示的菜單中的選項，而“ok”按鈕30用于確認該選擇。

測試過程始于配置步驟，在該配置步驟期間，用戶選擇使住宅網關1進入測試模式。

選擇測試模式導致第一菜單34被顯示，該第一菜單34邀請用戶在測試ADSL通信接口11還是測試WiFi通信接口(該WiFi測試沒有在本文中被進一步描述，因為該WiFi測試不涉及本發明)之間進行選擇。在選擇測試ADSL通信接口11之后，用戶被第二菜單35邀請將電纜6從住宅網關1斷開。

此后，通信接口11使用插孔電連接器7的檢測器裝置23來驗證插頭電連接器8是否確實已被斷開。如果否，則用戶被再次邀請斷開電纜6。在電纜6實際上已被斷開后，通信接口11的測試模塊13與插孔電連接器7的測試裝置21的電阻器22協作測試通信接口11。用戶被第三屏幕36邀請在通信接口11執行測試所需的時間長度內等待，而不重新連接電纜6。

此后，取決于該測試的結果，該測試方法提供診斷，該診斷包括確定住宅網關1的通信接口111是否有故障。如果住宅網關1的通信接口11沒有故障，則通過第四菜單37告訴檢查者，詳述該問題來自在住宅網關1外部的元件。

如果住宅網關1的通信接口11有故障，則通過第五菜單38告訴用戶，要求用戶將住宅網關1帶到行銷處去。

應當觀察到，完全有可能執行本發明的測試方法，而無需向插孔電連接器7提供檢測器裝置23。在這樣的情況下，在邀請用戶斷開電纜6(菜單35)后，要求用戶通過按壓“ok”按鈕30來確認斷開是合乎需要的。

本發明并不限于上述特定實現，而是相反涵蓋落入由權利要求書限定的本發明范圍內的任何變型。

雖然闡述了測試裝置由單個電阻器構成，但測試裝置可自然地包括由一個或多個電阻器、電感器、電容器、和其他無源或有源組件構成的任何類型的負載。

雖然本發明的插孔連接器被描述為具有8個導體元件，但本發明適用于具有至少一個導體元件的插孔電連接器。當插孔電連接器具有單個導體元件時，測試裝置可例如被連接在該導體元件和該插孔電連接器的導電部分之間，在該導體元件處于靜止位置時該導電部分被連接到電氣設備的接地。

雖然出于測試通信接口的操作的目的使用了包括在通信接口內的測試模塊，但自然地有可能使用位于通信接口外部的測試模塊，或使用通信接口中不形成不同模塊的組件。

本發明還適用于除RJ45型連接器以外的類型的連接器，例如RJ11類型的連接器。