用于定位故障的方法与流程

发明背景

电气设备(嵌入式电气设备、家用电气设备等)的可测试性(即电气设备检测并定位干扰其操作的故障的能力)构成设计所述电气设备时的主要问题。导致获得高检测和定位速率的良好可测试性在制造电气设备时是有利的，因为这样的高速率使得有可能保证被交付给用户的电气设备是可操作的。在电气设备服务于用户时，良好的可测试性还使得有可能高效地诊断故障，并快速将用户引向用于纠正该故障的合适的解决方案。

对于调制解调器、住宅网关、电视解码器等类型(例如具有非对称数字用户线(ADSL)类型的通信接口)的电气设备，在存在影响该电气设备的因特网访问的问题的情况下，确定该问题来自该电气设备的ADSL通信接口还是来自该设备外部的元件(以太网电缆、ADSL滤波器、电话插座、电话线等)是合适的。目前用于测试通信接口的方法包括：断开以太网电缆；将电气设备连接到测试附件，该测试附件与该电气设备一起被交付并包括模拟电话线和电缆的阻抗的100欧姆的电阻器；以及，运行用于测试该通信接口的测试程序。

该方法呈现一定数目的缺点。在制造电气设备时，需要生产线上的技术人员的动作，该动作在制造电气设备的历时和成本方面呈现不可忽略的影响。当电气设备服务于用户时，该方法需要用户执行对于大多数用户而言技术上相对复杂的动作。该方法还要求使用测试附件，并且由于测试附件很少被使用，因此存在该测试附件被用户忘记放哪的高风险。在测试附件被丢失的情况下，用户因此被迫将该电气设备带到行销处或带到销售点，即使完全有可能该电气设备是完全可操作的。

发明目的

本发明的目的是改善对影响调制解调器、住宅网关、电视解码器等类型的电气设备的故障进行定位。

发明概述

为了实现该目的，提供了一种用于定位影响电气设备的故障的定位方法，该电气设备具有通信接口以及连接到该通信接口的插孔电连接器，该插孔电连接器具有至少一个导体元件，该至少一个导体元件被安装成在活动位置和静止位置之间移动，活动位置是在插头电连接器被插入插孔电连接器时导体元件所采用的位置，并且静止位置是在插头电连接器没有被插入插孔电连接器时导体元件的位置，插孔电连接器包括在导体元件处于静止位置时被连接到该导体元件的测试装置；该定位方法包括：

-断开步骤，该断开步骤由电气设备的用户执行并包括将插孔电连接器从插头电连接器处断开；

-测试步骤，该测试步骤包括与插孔电连接器的测试装置协作测试该通信接口；

-定位步骤，该定位步骤包括在通信接口有故障的情况下定位故障在该电气设备中，或者在通信接口没有故障的情况下定位故障在该电气设备外部的元件中。

本发明的定位方法使得有可能按快速和简单的方式来定位影响电气设备的故障，即确定该故障来自该设备的通信接口还是来自外部元件。

该故障定位方法不需要使用分开的测试附件。

为了执行该定位方法，将插孔电连接器从插头电连接器断开是足够的，即从电气设备拔掉使其插头电连接器连接到插孔电连接器的电缆，由此使得插孔电连接器的导体元件前往其静止位置。该通信接口随后经由导体元件被连接到测试装置，并因此可被测试。

本发明可以鉴于以下对于本发明的特定非限定性实施例的描述而被更好地理解。

附图简述

参见附图，在附图中：

-图1示出了本发明的的电气设备，具体地是从后面来观察并被连接到计算机和电话线的住宅ADSL网关；

-图2是本发明的插孔电连接器在没有互补的插头连接器被插入该插孔连接器时的后视图；

-图3是图2连接器的侧视图；

-图4是类似于图3的视图但被透明地绘出使得位于插孔电连接器中的腔中的导体元件可被看见的侧视图；

-图5是类似于图2的视图的视图，在该视图中，互补的插头电连接器被插入插孔电连接器中；

-图6是图5的插孔电连接器的侧视图；

-图7是类似于图4的视图的视图，在该视图中，互补的插头电连接器被插入插孔电连接器中；

-图8是示出电气设备和插孔电连接器的电路图，该插孔电连接器提供有测试装置和检测装置，并有插头电连接器插入在该插孔电连接器中；

-图9是类似于图6的视图的视图，在该视图中，插头电连接器没有被插入插孔电连接器中；

-图10示出本发明的测试方法的步骤。

发明的详细描述

参考图1，在该示例中，本发明的电气设备是住宅网关1，该住宅网关1连接到计算机2，以使得该计算机能够借助ADSL型连接通过因特网交换数据。

住宅网关1经由电话插座4、ADSL滤波器5和以太网电缆类型的电缆6连接到电话线。住宅网关1和电缆6之间的连接是经由位于住宅网关1后面的本发明的插孔电连接器7以及适合于电缆6的互补的插头电连接器8来作出的。

除了插孔电连接器7以外，住宅网关1还具有液晶显示(LCD)显示器9(由于其位于住宅网关1的前面，因此在图1中不可见，但在图9中可见)、其上安装有电子组件的电子卡10、以及通常存在于这样的住宅网关上而本文中没有提到的各种元件(电源连接器等)。

具体地，电子卡10包括ADSL通信接口11，该ADSL通信接口11连接到插孔电连接器7，以便管理经由住宅网关1传送和接收由计算机2交换的数据。这一通信接口11具有测试模块13，该测试模块13起以下更详细描述的作用。

插孔电连接器7和插头电连接器8两者都是RJ45型连接器。

参考图2到7，插孔电连接器7具有腔15，该腔15中延伸有8个弹片形式的导体元件16，这些导体元件16被给予通用数字标记16以及特定数字标记16.1,16.2、16.3、...、16.8。腔15用于接纳电缆6的插头电连接器8，该插头电连接器8本身具有8个互补的导体元件。当插头电连接器8被插入插孔电连接器7时，插孔电连接器7中的每一导体元件16通过接触与互补的导体元件建立电连接。

每一导体元件16通过固定的导体片18来延伸，固定的导体片18延伸到插孔电连接器7的腔15的一端，并且固定的导体片18本身被固定到引脚19，引脚19被焊接到住宅网关1的电子卡10。

插孔电连接器7的8个导体元件16被安装成在活动位置和静止位置之间移动。

图2到4中示出的静止位置是当电缆6的插头电连接器8没有被插入插孔电连接器7中时导体元件16将被发现所在的位置。静止位置对应于导体元件16处在腔15中的高位置处。

图5到7中示出的活动位置是当电缆6的插头电连接器8被插入插孔电连接器7时导体元件16所采取的位置。活动位置对应于导体元件16处在腔15中的低位置处，其中每一导体元件16被定位成与相关联的固定刀片19接触，并且基本上与固定刀片19平行。

测试装置21被定位在插孔电连接器7中该插孔电连接器7的腔15的高部分中。测试装置21被测试模块13用来确定通信接口11是否性能良好。测试装置21模拟可操作的(即没有遭受故障(开路、短路等))电话线和电缆的行为。由此，由测试模块13检测到并对住宅网关1访问因特网的能力有影响的故障必定来自通信接口11。

当导体元件16处于静止位置时，测试装置21被布置成使得被连接在两个第一导体元件之间。在该示例中，这两个第一导体元件是导体元件16.4和16.5，其是ADSL连接的“活动”导体元件，即传达对应于由计算机2经由住宅网关1交换的数据的电信号的导体元件16。当第一导体元件16.4和16.5处于静止位置时，第一导体元件16.4和16.5被连接到通信接口11，并且具体地被连接到通信接口11的测试模块13。

在该示例中，测试装置21由具有100欧姆的电阻的电阻器22构成，该电阻对应于电话线的阻抗。

检测器装置23也被定位在插孔电连接器7中该插孔电连接器7的腔15的高部分中。检测器装置23用于检测插头电连接器8是否被插入插孔电连接器7中。当导体元件16处于静止位置时，检测器装置23被布置成使得被连接在两个第二导体元件之间。在该示例中，这两个第二导体元件是导体元件16.7和16.8。当两个第二导体元件16.7和16.8处于静止位置时，第二导体元件16.7和16.8以及检测器装置23被连接到通信接口。

在该示例中，检测器装置23由分流器24构成，当两个第二导体元件16.7和16.8处于静止位置时，分流器24将两个第二导体元件16.7和16.8一起短路。

参考图8和9更详细地描述测试装置21和检测器装置23的操作。

当如图8所示电缆6的插头电连接器8被插入插孔电连接器7中时，第一导体元件16.4和16.5处于活动位置并因此与电阻器22和分流器24物理地间隔开。

第一导体元件16.4和16.5被连接到插头电连接器的对应的互补导体元件。数据可经由住宅网关1的通信接口11在因特网和计算机2之间被交换。

同时，第二导体元件16.7和16.8没有被短路。将电压Vcc施加到第二导体元件16.8不会在第二导体元件16.7处生成任何电信号，并且这被通信接口11解释为插头电连接器8被插入插孔电连接器7中的指示。

当如图9所示电缆6的插头电连接器8没有被插入插孔电连接器7时，导体元件16处于静止位置。

第一导体元件16.4和16.5被连接到电阻器22。测试模块13由此执行测试以通过使用连接到第一导体元件16.4和16.5的电阻器22来验证通信接口11的操作。

与此同时，第二导体元件16.7和16.8被分流器24短路。第二导体元件16.7处的电压基本上等于第二导体元件16.8处的电压。将电压Vcc施加到第二导体元件16.8由此在第二导体元件16.7处生成类似的电压，并且这被通信接口11解释为插头电连接器8没有被插入插孔电连接器7中的指示。

住宅网关1由此被适配成在两种模式中操作：正常模式和测试模式。

正常模式是其中可经由通信接口11和住宅网关1在因特网和计算机2之间交换数据的模式。该正常模式由此需要电缆6的插头电连接器8被插入住宅网关1的插孔连接器7中。

测试模式是其中测试装置21被连接到通信接口11的测试模块13的模式。该测试模式由此需要电缆6的插头电连接器8没有被插入住宅网关1的插孔连接器7中。

应当观察到，在这时，检测器装置23提供与住宅网关1的操作的这两个模式的存在有关的两个优点。

检测器装置23使得有可能取决于插头电连接器8的存在是否被检测到而将住宅网关1置于合适的操作模式中。检测器装置23还用于确认由测试模块13执行的寻求确定通信接口11是否可操作的测试的结果。具体地，如果该测试指示通信接口11不可操作，则有必要确定电阻器22被正确地连接到测试模块13，并由此确定插头电连接器8没有被插入插孔电连接器7中。由此，由测试模块13检测到并对住宅网关1的因特网访问有影响的故障必定来自通信接口11，而不归因于测试模块13错误地检测了短路，该错误检测来自以下事实：该测试模块错误地考虑了电阻器22被连接到第一导体元件16.4和16.5。

以下描述了本发明的测试方法，在该示例中，该方法用于测试住宅网关1的通信接口11。

该测试方法需要由已经观察到存在与住宅网关1的因特网访问有关的问题的用户来启动。该测试过程使得能够定位故障，例如具体地发现故障来自住宅网关1并具体地来自通信接口11，还是来自在该设备外部的元件(来自电缆6、ADLS滤波器5、电话插座4、电话线3等)。

参考图10，用户与住宅网关的LCD显示器9并与“ok(确定)”按钮30、“向上”箭头31和“向下”箭头32交互。“向上”箭头31和“向下”箭头32使得用户能够选择出现在由LCD显示器9所显示的菜单中的选项，而“ok”按钮30用于确认该选择。

测试过程始于配置步骤，在该配置步骤期间，用户选择使住宅网关1进入测试模式。

选择测试模式导致第一菜单34被显示，该第一菜单34邀请用户在测试ADSL通信接口11还是测试WiFi通信接口(该WiFi测试没有在本文中被进一步描述，因为该WiFi测试不涉及本发明)之间进行选择。在选择测试ADSL通信接口11之后，用户被第二菜单35邀请将电缆6从住宅网关1断开。

此后，通信接口11使用插孔电连接器7的检测器装置23来验证插头电连接器8是否确实已被断开。如果否，则用户被再次邀请断开电缆6。在电缆6实际上已被断开后，通信接口11的测试模块13与插孔电连接器7的测试装置21的电阻器22协作测试通信接口11。用户被第三屏幕36邀请在通信接口11执行测试所需的时间长度内等待，而不重新连接电缆6。

此后，取决于该测试的结果，该测试方法提供诊断，该诊断包括确定住宅网关1的通信接口111是否有故障。如果住宅网关1的通信接口11没有故障，则通过第四菜单37告诉检查者，详述该问题来自在住宅网关1外部的元件。

如果住宅网关1的通信接口11有故障，则通过第五菜单38告诉用户，要求用户将住宅网关1带到行销处去。

应当观察到，完全有可能执行本发明的测试方法，而无需向插孔电连接器7提供检测器装置23。在这样的情况下，在邀请用户断开电缆6(菜单35)后，要求用户通过按压“ok”按钮30来确认断开是合乎需要的。

本发明并不限于上述特定实现，而是相反涵盖落入由权利要求书限定的本发明范围内的任何变型。

虽然阐述了测试装置由单个电阻器构成，但测试装置可自然地包括由一个或多个电阻器、电感器、电容器、和其他无源或有源组件构成的任何类型的负载。

虽然本发明的插孔连接器被描述为具有8个导体元件，但本发明适用于具有至少一个导体元件的插孔电连接器。当插孔电连接器具有单个导体元件时，测试装置可例如被连接在该导体元件和该插孔电连接器的导电部分之间，在该导体元件处于静止位置时该导电部分被连接到电气设备的接地。

虽然出于测试通信接口的操作的目的使用了包括在通信接口内的测试模块，但自然地有可能使用位于通信接口外部的测试模块，或使用通信接口中不形成不同模块的组件。

本发明还适用于除RJ45型连接器以外的类型的连接器，例如RJ11类型的连接器。