(57)【要約】【課題】トラッキング検出装置により、簡単で安価にコネクタのプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出すること。【解決手段】被検出対象となるコネクタ２内の複数の端子のいずれかの空き端子を検出用端子４とし、この検出用端子４に流れる電流を監視する電流監視手段としてのサイリスタ６と、このサイリスタ６がＯＮ状態となることにより動作する表示手段である警告灯７と、を備える。【選択図】図１
2010101800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出対象となるコネクタ内の複数の端子のいずれかの空き端子を検出用端子とし、
この検出用端子に流れる電流を監視する電流監視手段と、
この電流監視手段が閾値を超える、または閾値以上の電流を検出したときに動作する表示手段と、
を備えることを特徴とする端子間のトラッキング発生検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の端子間のトラッキング発生検出装置において、
前記電流監視手段は、前記検出用端子からの配線がゲートに接続されたスイッチング素子であることを特徴とする端子間のトラッキング発生検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の端子間のトラッキング発生検出装置において、
前記スイッチング素子として、サイリスタを備えることを特徴とする端子間のトラッキング発生検出装置。
【請求項４】
請求項２項記載の端子間のトラッキング発生検出装置において、
被検出対象となる複数の前記コネクタ内の前記検出用端子からの複数の配線を１本の配線に集線して１つの前記スイッチング素子のゲートに接続する手段を備えることを特徴とする端子間のトラッキング発生検出装置。
【請求項５】
被検出対象となるコネクタ内の複数の端子のいずれかの空き端子を検出用端子とし、
この検出用端子に流れる電流を監視する複数の電流監視手段と、
この電流監視手段が閾値を超える、または閾値以上の電流を検出したときに動作する表示手段と、
被検出対象となる複数の上記コネクタ内の上記検出用端子からの複数の配線を１本の配線に集線する集線手段が複数集まって構成される集線群と、
上記集線群からの複数の配線を複数の上記電流監視手段に接続する手段と、
を備えることを特徴とする端子間のトラッキング発生検出システム。
【請求項６】
被検出対象となるコネクタ内の複数の端子のいずれかの空き端子を検出用端子とし、
この検出用端子に流れる電流を監視する複数の電流監視手段と、
この電流監視手段が閾値を超える、または閾値以上の電流を検出したときに動作する表示手段と、
被検出対象となる複数の上記コネクタ内の上記検出用端子からの複数の配線を１本の配線に集線する集線手段が複数集まって構成される第Ｎ（Ｎは２以上の整数）階層の集線群と、
この第Ｎ階層の集線群からの複数の配線を１本の配線にさらに集線する１以上の集線手段で構成される上記第Ｎ階層よりも上位の第Ｎ−１階層の集線群と、
最上位階層の上記集線群からの複数の配線を複数の上記電流監視手段に接続する手段と、
を備えることを特徴とする端子間のトラッキング発生検出システム。
【請求項７】
被検出対象となる複数の各コネクタ内の空き端子を検出用端子とし、この検出用端子からの複数の配線を１本の配線に集線して第Ｎ（Ｎは２以上の整数）階層の集線群を構成し、
この第Ｎ階層の集線群からの複数の配線を１本の配線にさらに集線して上記第Ｎ階層よりも上位の第Ｎ−１階層の集線群を構成し、
最上位階層の上記集線群からの複数の配線を上記検出用端子に流れる電流を監視する電流監視手段に接続し、
上記電流監視手段が閾値を超える、または閾値以上の電流を検出したときに動作する表示手段の動作によりプレトラッキング現象またはトラッキング現象の発生を検出する、
ことを特徴とする端子間のトラッキング発生検出方法。
【請求項８】
請求項７記載の端子間のトラッキング発生検出方法において、
複数の第１階層の前記集線群のいずれかからの配線に基づきプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出したときには、
そのプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出した上記第１階層の前記集線群が集線する第２階層の複数の集線群からの各配線を個別に収容してプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出し、
上記第２階層の複数の上記各配線のいずれかからに基づきプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出したときには、
そのプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出した上記第２階層の前記集線群が集線する第３階層の複数の集線群からの各配線を個別に収容してプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出するという検出動作を最下位階層となる前記Ｎ階層まで繰り返し、
上記最下位階層の複数の上記各配線のいずれかからに基づきプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出する、
ことを特徴とする端子間のトラッキング発生検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子間のトラッキング発生検出装置および端子間のトラッキング発生検出システムならびに端子間のトラッキング発生検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両では、近年、電子化が進み、各電子機器間を繋ぐ電気配線も急激に増加してきている。これにともない、配線接続用のコネクタ数も増加し、数百個から数千個を超えるくらいに多く使われるようになっている。コネクタ内部には端子が挿入されており、複数の端子が挿入されている場合は各端子間に電位差がある状態が一般的である。
【０００３】
また、これらコネクタは、車両において、出来るだけ人の目に付き難い場所に設置するのが一般的である。すなわち、車両において、車両の床下や外壁と内壁との間、あるいは、エンジンルーム内などに設置されている。このような場所に設置されているコネクタは、車室内の冷暖房による結露や悪路走行時の埃等の侵入、冬季の融雪塩水付着等の厳しい環境下に置かれている。
【０００４】
このような状況下で、コネクタ内部の端子間に水分が付着すると、電位差のある端子間に微小な放電が発生する。これをプレトラッキング現象という。この放電現象が繰り返されると端子の劣化（湿潤劣化）が進行し、やがて端子間のコネクタ樹脂が炭化する現象が現れる。これをトラッキング現象という。そして、ついには乾燥状態でも放電が発生するようになる。これをトラッキング短絡という。この現象での放電では、大電流放電となることからコネクタの発熱による溶損や火災の原因となる。
【０００５】
この端子間に生ずるトラッキング現象への対策の従来技術としては、例えば特許文献１〜３のように、屋内等に設置された交流電源用のプラグと差込用のコンセントに発生するトラッキング現象を検出する装置が知られている。また、交流配線の電路に発生する漏電電流を検出する装置については広く知られている。
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３０２１９６７号
【特許文献２】特開２００８−００３０５９号公報
【特許文献３】特開２００７−００５０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１では、個々のプラグにトラッキング現象を検出する電極を設け、トラッキング現象発生時には確実に漏電ブレーカを作動させるようにしている。また、上述した特許文献２では、特定の電路に湿潤劣化検出装置を設けている。上述した特許文献３では、個々のプラグに警報装置を設置し、トラッキング検出の報知を行っている。
【０００８】
しかしながら、このような方策をそのまま自動車用のコネクタにおいて採用することはきわめて困難である。例えば、個々のプラグにトラッキング現象を検出する電極を設けるためには、既存のコネクタを全て新規格のコネクタに取り替えなければならない。このためには、膨大な時間と費用を要するので実現はきわめて困難である。また、自動車においては、電路の本数およびコネクタの個数が膨大であり、特定の電路に湿潤劣化検出装置を設けたり、個々のプラグに警報装置を設置することはきわめて困難である。
【０００９】
さらに、上述した従来技術は、全て交流電源を対象としており、自動車等で用いる直流電源を対象としたものではない。また、自動車用のコネクタは屋内用のプラグなどと比較するときわめて小型である。また、さらなる小型化の要求はますます強くなる一方である。よって、コネクタ数が多いという理由の他に、コネクタの構造上の観点からみても、コネクタに部品を追加したり、コネクタに回路や装置を内蔵するといった付加機能の追加はきわめて困難である。
【００１０】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、簡単で安価に端子間のプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出することができる端子間のトラッキング発生検出装置および端子間のトラッキング発生検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の端子間のトラッキング発生検出装置は、被検出対象となるコネクタ内の複数の端子のいずれかの空き端子を検出用端子とし、この検出用端子に流れる電流を監視する電流監視手段と、この電流監視手段が閾値を超える、または閾値以上の電流を検出したときに動作する表示手段と、を備えるものである。
【００１２】
例えば、電流監視手段は、検出用端子からの配線がゲートに接続されたスイッチング素子である。さらに、このスイッチング素子として、サイリスタを備えることが好ましい。
【００１３】
また、被検出対象となる複数のコネクタ内の検出用端子からの複数の配線を１本の配線に集線して１つのスイッチング素子のゲートに接続する手段を備えることが好ましい。
【００１４】
本発明の端子間のトラッキング発生検出システムは、被検出対象となるコネクタ内の複数の端子のいずれかの空き端子を検出用端子とし、この検出用端子に流れる電流を監視する複数の電流監視手段と、この電流監視手段が閾値を超える、または閾値以上の電流を検出したときに動作する表示手段と、被検出対象となる複数のコネクタ内の検出用端子からの複数の配線を１本の配線に集線する集線手段が複数集まって構成される集線群と、集線群からの複数の配線を複数の電流監視手段に接続する手段と、を備えるものである。
【００１５】
あるいは、本発明の端子間のトラッキング発生検出システムは、被検出対象となるコネクタ内の複数の端子のいずれかの空き端子を検出用端子とし、この検出用端子に流れる電流を監視する複数の電流監視手段と、この電流監視手段が閾値を超える、または閾値以上の電流を検出したときに動作する表示手段と、被検出対象となる複数のコネクタ内の検出用端子からの複数の配線を１本の配線に集線する集線手段が複数集まって構成される第Ｎ（Ｎは２以上の整数）階層の集線群と、この第Ｎ階層の集線群からの複数の配線を１本の配線にさらに集線する１以上の集線手段で構成される第Ｎ階層よりも上位の第Ｎ−１階層の集線群と、最上位階層の集線群からの複数の配線を複数の電流監視手段に接続する手段と、を備えるものである。
【００１６】
本発明の端子間のトラッキング発生検出方法は、被検出対象となる複数の各コネクタ内の空き端子を検出用端子とし、この検出用端子からの複数の配線を１本の配線に集線して第Ｎ（Ｎは２以上の整数）階層の集線群を構成し、この第Ｎ階層の集線群からの複数の配線を１本の配線にさらに集線して第Ｎ階層よりも上位の第Ｎ−１階層の集線群を構成し、最上位階層の集線群からの複数の配線を検出用端子に流れる電流を監視する電流監視手段に接続し、電流監視手段が閾値を超える、または閾値以上の電流を検出したときに動作する表示手段の動作によりプレトラッキング現象またはトラッキング現象の発生を検出するものである。
【００１７】
また、複数の第１階層の集線群のいずれかからの配線に基づきプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出したときには、そのプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出した第１階層の集線群が集線する第２階層の複数の集線群からの各配線を個別に収容してプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出し、第２階層の複数の各配線のいずれかからに基づきプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出したときには、そのプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出した第２階層の集線群が集線する第３階層の複数の集線群からの各配線を個別に収容してプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出するという検出動作を最下位階層となるＮ階層まで繰り返し、最下位階層の複数の各配線のいずれかからに基づきプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡単で安価に端子間のプレトラッキング現象またはトラッキング現象を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（端子間のトラッキング発生検出装置１およびトラッキング発生検出システムの基本構成について）
本発明の実施の形態に係る端子間のトラッキング発生検出装置（以下では単に「トラッキング発生検出装置」という）１およびトラッキング発生検出システムの基本構成を図１を参照して説明する。このトラッキング発生検出システム中の配線接続用のコネクタ２は、オス端子のコネクタ２Ｍとメス端子のコネクタ２Ｆとで構成される。このトラッキング発生検出システム中の配線接続用のコネクタ２には、配線接続用端子３に加え、プレトラッキング現象またはトラッキング現象の検出用端子４を備える。
【００２０】
コネクタ２の検出用端子４は、コネクタ２内の空き端子を用いる。一般的に、自動車用のコネクタ２は、多極コネクタを採用している。このため、殆ど全てのコネクタ２には空き端子が存在する。本発明の実施の形態では、既存のコネクタ２における空き端子を検出用端子４として用いる。これにより、簡単かつ安価に検出用端子４を有するコネクタ２を実現することができる。
【００２１】
コネクタ２の配線接続用端子３には、例えば、バッテリ５からの＋電位が接続される。あるいは、接地電位である−電位が接続される。なお、本発明の実施の形態では、メス端子のコネクタ２Ｆ側に検出用端子４を設けたが、オス端子のコネクタ２Ｍ側に設けてもよい。なお、以降の説明では、説明を分り易くするために、プレトラッキング現象のみを検出することとして説明する。
【００２２】
トラッキング発生検出装置１は、検出用端子４に流れる電流を監視する電流監視手段としてのスイッチング素子を備える。トラッキング発生検出装置１では、スイッチング素子としてサイリスタ６を採用する。さらに、トラッキング発生検出装置１は、サイリスタ６がＯＮ状態となることにより動作する表示手段としての警告灯７およびブザー８を備える。さらに、ブザー停止スイッチ９を備える。
【００２３】
なお、トラッキング発生検出装置１では、サイリスタ６を採用するのに際し、サイリスタ誤動作防止用抵抗器１０およびコンデンサＣを設ける。サイリスタ誤動作防止用抵抗器１０は、検出用端子４に流れる電流がトラッキング発生検出装置１に流入する際に、この電流に基づく電圧を発生させる役割を担っている。すなわち、検出を所望するプレトラッキング現象発生時の電流に相当する電流がトラッキング発生検出装置１に流れ込んできたときに、その電流によってサイリスタ６がＯＮ状態となるようなゲート電圧を発生させる。したがって、サイリスタ誤動作防止用抵抗器１０は、サイリスタ６のゲート電圧の閾値を設定するための抵抗器でもある。なお、コンデンサＣは、サイリスタ６のゲート電圧の急激な変動を避けるためのものであり、ノイズフィルタとしての役割を担っている。
【００２４】
ここで、スイッチング素子としてサイリスタ６を採用した理由を説明する。サイリスタ６は、いったんゲート電圧が閾値を超え、または閾値以上となりＯＮ状態になると、ゲート電圧が閾値以下、または閾値未満となってもＯＮ状態を継続する。サイリスタ６をＯＦＦ状態に戻すためには、アノード（警告灯７側）からカソード（サイリスタ誤動作防止用抵抗器１０側）に流れる電流値を一定の値（保持電流）以下にする必要がある。プレトラッキング現象は、微小な電流による放電であり短時間で終了する場合が殆どである。よって、スイッチング素子としては、短時間でもゲート電圧が発生すればそのままＯＮ状態を継続するサイリスタ６が適している。
【００２５】
また、トラッキング発生検出装置１には、ブザー８およびブザー停止スイッチ９が設けられている。ブザー８は、警告灯７の点灯に合わせて鳴動する。これによりユーザは、警告灯７による視覚的表示の他に、ブザー８による聴覚的表示によりプレトラッキング現象発生の検出結果を知ることができる。しかしながら、自動車が走行中であるような場合には、ブザー８が鳴動したからといって直ちに保守点検作業を実行することができない場合が多い。このため、ユーザがブザー８の鳴動を耳障りと感じるような場合には、ブザー停止スイッチ９により、ユーザは、ブザー８の鳴動を停止することができる。このようにしてユーザがブザー８の鳴動を停止させても警告灯７の点灯はそのままなので、ユーザが検出結果を忘れるといった事態は回避できる。
【００２６】
その他に、トラッキング発生検出装置１は、配線接続用コネクタ１１を備える。配線接続用コネクタ１１は、外部の接続用コネクタ１２に接続される。その他の図１に示す構成要素すなわちトラッキング発生検出システムの構成としては、各種の車両用配線１３と、車両用電源配線１４と、他のコネクタからのトラッキング発生検出用配線１５と、配線ジョイント用コネクタ１６と、ジョイントコネクタ１７と、トラッキング発生検出装置用電源配線１８と、電源グランド用配線１９と、車両のメインスイッチ２０と、検出信号回路配線２１とが存在する。
【００２７】
図１では、バッテリ５からの電源は、車両用電源配線１４、外部の接続用コネクタ１２、配線接続用コネクタ１１を介してトラッキング発生検出装置１に供給されている。また、トラッキング発生検出装置１のマイナス電位は、配線接続用コネクタ１１、外部の接続用コネクタ１２を介して接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００２８】
ここで、トラッキング発生検出装置１の配線接続用コネクタ１１を外部の接続用コネクタ１２から外し、配線ジョイント用コネクタ１６に接続したとする。この場合には、バッテリ５からの電源は、配線ジョイント用コネクタ１６のトラッキング発生検出装置用電源配線１８、トラッキング発生検出装置１の配線接続用コネクタ１１を介してトラッキング発生検出装置１に供給される。また、トラッキング発生検出装置１のマイナス電位は、配線ジョイント用コネクタ１６の電源グランド用配線１９を介して接地電位（ＧＮＤ）に接続される。
【００２９】
（トラッキング発生検出装置１の実態構成について）
次に、トラッキング発生検出装置１の実態構成を図２に示す。図２に示すトラッキング発生検出装置１Ａは、図１に示した基本構成を１系統（１チャネル）としたときに、ｎ系統（ｎは２以上の整数）のプレトラッキング現象を検出できる装置となっている。このトラッキング発生検出装置１Ａは、ｎ個のサイリスタ６−１〜６−ｎ、ｎ個の警告灯７−１〜７−ｎを備えている。この図２に示すものをこの実施の形態では採用している。なお、警告灯７−１〜７−ｎは発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode)により実現できる。さらに、１つずつのブザー８およびブザー停止スイッチ９を備えている。ここで図１のトラッキング発生検出装置１において使用した符号とこの図２に示すトラッキング発生検出装置１Ａにおいて使用している符号とが一致する部材は、同一部材を示し、その説明を省略または簡略化する。
【００３０】
トラッキング装置１Ａのその他の構成要素としては、サイリスタ誤動作防止用抵抗器１０、コンデンサＣ、警告灯用調整抵抗器３０、逆流防止用ダイオード３１、入力端子３２−１〜３２−ｎ、プラス端子３３、接地端子（ＧＮＤ）３４を備えている。なお、スイッチ２０は、車両側のメインスイッチである。
【００３１】
警告灯用調整抵抗器３０は、ＬＥＤである警告灯７−１〜７−ｎに印加する電圧値を設定するための抵抗器である。また、逆流防止用ダイオード３１は、警告灯７−１〜７−ｎであるＬＥＤのカソード側からブザー８側にバッテリ５のプラス電位が回り込まないようにするためのダイオードである。入力端子３２−１〜３２−ｎは、後述するチャネル（ＣＨ）に相当するものであり、コネクタ側からの配線を収容する端子である。プラス端子３３は、バッテリ５のプラス電位と接続するための端子である。接地端子３４は、バッテリ５のマイナス電位と接続するための端子である。
【００３２】
（トラッキング発生検出装置１の動作原理について）
自動車の配線接続用のコネクタ２は、複数極以上の多極コネクタが使用されている。例えば、１つのコネクタ２にはプラス電位の加わった回路の端子や、マイナス電位のグランド回路の端子が共存している状態である。
【００３３】
各々の端子は、コネクタ２のキャビティと呼ばれる樹脂製のハウジングに挿入固定され、１００ＭΩ以上のインピーダンスで絶縁されている。また、一般的な自動車等の車両で使われているバッテリ電源の電圧は２４Ｖ以下が通常である。よって、端子間に流れる電流は０．２μＡ以下の極微小なものであり通常時には問題は生じない。
【００３４】
しかしながら、コネクタ２の内部に埃、水分等が入り湿潤状態になると端子間のインピーダンスが低くなり微小の電流が端子間に流れるようになる。特に、電解質の液体（融雪塩水や飲料水）が入った場合は、かなり低いインピーダンスの値となり比較的大きな電流が流れ易い。
【００３５】
トラッキング現象の初期段階で発生する電流は５０ｍＡ〜４００ｍＡと比較的小さい値であることが知られている。トラッキング発生検出装置１ではこれ以下の電流（例えば２０ｍＡくらいの値）を監視し、コネクタ内にトラッキング現象の要因であるプレトラッキング現象が生じた時点で早期に警報を発する。これにより、トラッキング現象による事故が発生しないように不具合の生じたコネクタを特定して保守点検が行えるようにしたものである。
【００３６】
このようなトラッキング発生検出装置１の動作原理を図１および図３を参照して説明する。図１では、コネクタ２において、プレトラッキング現象が発生していないため警告灯７が消灯状態にあり、ブザー８も鳴動していない。すなわち、サイリスタ６はＯＦＦ状態である。一方、図３では、コネクタ２において、配線接続用端子３と検出用端子４との間でプレトラッキング現象が発生している。これにより、サイリスタ６のゲート電圧が閾値を超え、または閾値以上となりサイリスタ６はＯＮ状態になる。よって、警告灯７が点灯し、ブザー８が鳴動している。警告灯７の点灯およびブザー８の鳴動によりユーザは、コネクタ２におけるプレトラッキング現象の発生を知ることができる。
【００３７】
（トラッキング発生検出装置１Ａの使用形態について）
次に、トラッキング発生検出装置１Ａの使用形態について図４を参照して説明する。図４に例示するトラッキング発生検出装置１Ａは、２本（２チャネル：ＣＨ１、ＣＨ２）の配線を同時に収容でき、さらに、プラス端子３３と接地端子３４とを有する。すなわち、図２においてｎ＝２の場合である。しかしながら、自動車には多数（実際には数百個〜数千個）のコネクタ２ａ〜２ｈがあり、トラッキング発生検出装置１Ａは、これら多数のコネクタ２ａ〜２ｈを検査対象とする。そのため、コネクタ間の配線は、図４に示すような階層構造による配線を用いている。なお、図４では、説明を分り易くするために、プレトラッキング現象検出用の配線を主として図示すると共に、チャネルを２つとした。
【００３８】
すなわち、図４においては、８個のコネクタ２ａ〜２ｈが検出対象である。コネクタ２ａ、２ｂの検出用端子４からの配線は、配線ジョイント用コネクタ４０に接続される。コネクタ２ｃ、２ｄの検出用端子４からの配線は、配線ジョイント用コネクタ４１に接続される。同様に、コネクタ２ｅ、２ｆの検出用端子４からの配線は、配線ジョイント用コネクタ４２に接続される。コネクタ２ｇ、２ｈの検出用端子４からの配線は、配線ジョイント用コネクタ４３に接続される。
【００３９】
一方、配線ジョイント用コネクタ４０〜４３と対になるジョイントコネクタ５０〜５３は、検出用端子４と接続されている端子に接触する端子間が互いに接続されている。これにより、配線ジョイント用コネクタ４０〜４３側に、個別に収容されたコネクタ２ａ〜２ｈの検出用端子４からの配線は、ジョイントコネクタ５０〜５３によってそれぞれ１本の配線に集線される。
【００４０】
ジョイントコネクタ５０およびジョイントコネクタ５１により集線された配線は、配線ジョイント用コネクタ６０に接続される。一方、ジョイントコネクタ５２およびジョイントコネクタ５３により集線された配線は、配線ジョイント用コネクタ６１に接続される。
【００４１】
さらに、配線ジョイント用コネクタ６０、６１と対になるジョイントコネクタ７０、７１は、それぞれ集線された線を集めた端子と接触する端子間が互いに接続されている。これにより、配線ジョイント用コネクタ６０、６１側に、個別に収容されたジョイントコネクタ５０〜５３からの配線は、ジョイントコネクタ７０、７１によってそれぞれ１本の配線に集線される。
【００４２】
ジョイントコネクタ７０、７１により集線された配線は、外部の接続用コネクタ１２および配線接続用コネクタ１１によって、トラッキング発生検出装置１Ａの警告灯７−１（ＣＨ１）および警告灯７−２（ＣＨ２）に係るサイリスタ６−１、６−２のゲートにそれぞれ接続される。
【００４３】
このようにして、図４の例では、コネクタ２ａ〜２ｈからなる第３階層（最下位階層）と、配線ジョイント用コネクタ４０〜４３、ジョイントコネクタ５０〜５３からなる第２階層と、配線ジョイント用コネクタ６０、６１、ジョイントコネクタ７０、７１からなる第１階層（最上位階層）とが形成されている。なお、第２階層における配線ジョイント用コネクタ４０〜４３およびジョイントコネクタ５０〜５３の組合せ、および、第１階層における配線ジョイント用コネクタ６０、６１およびジョイントコネクタ７０、７１の組合せが請求項でいう集線手段に相当し、それらの集線手段の階層毎の集合が請求項でいう集線群に相当する。
【００４４】
（トラッキング発生検出装置１Ａによるプレトラッキング現象の検出方法について）
次に、トラッキング発生検出装置１Ａを用いたプレトラッキング現象の検出方法について図４〜図９を参照して説明する。なお、以降の説明では、説明を分り易くするために、プレトラッキング現象の発生を単に「異常」と呼ぶことにする。図４〜図８には異常検出のためのトラッキング発生検出装置１Ａの接続手順を示す。図９は、異常検出手順をまとめて一般化したフローチャートである。
【００４５】
図４に示すように、平常時は、トラッキング発生検出装置１Ａは階層構造の最上位階層である第１階層のジョイントコネクタ７０、７１に、外部の接続用コネクタ１２および配線接続用コネクタ１１を介して接続されている。この状態が第１階層検出状態である。この状態では、トラッキング発生検出装置１Ａは、車両の運転室などのユーザ（運転者または保守者）の近傍に設置されている。また、トラッキング発生検出装置１Ａは、通常の設置場所から着脱自在となるように設置されている。
【００４６】
次に、図４に示す最上位階層に接続されているトラッキング発生検出装置１Ａの警告灯７−１（チャネル１：ＣＨ１）または７−２（チャネル２：ＣＨ２）のいずれかが点灯し、ブザー８が鳴動することによって異常の発生を報知してからの手順を以下に説明する。図４の例では、ジョイントコネクタ７０からの配線がＣＨ１の警告灯７−１に係り、ジョイントコネクタ７１からの配線がＣＨ２の警告灯７−２に係るものとする。このとき、トラッキング発生検出装置１Ａの電源は、外部の接続用コネクタ１２における電源配線（＋と図示）および電源グランド用配線（−と図示）によって供給される。
【００４７】
例えば、ジョイントコネクタ７０に接続されているＣＨ１の警告灯７−１が点灯し、ブザー８が鳴動したとする。これにより、ジョイントコネクタ７０につながる下位の階層において異常が発生したことがわかる。この報知を受けたユーザは、直ちに保守点検ができる状況下であれば、通常の設置場所に置かれているトラッキング発生検出装置１Ａを設置場所から外して手に持ち保守点検作業を開始する。また、車両の走行中などで後ほど保守点検を行うのであれば、ユーザは、ブザー停止スイッチ９を操作してブザー８の鳴動を停止させるなどの処置を行う。
【００４８】
ユーザが保守点検作業を開始するときには、図５に示すように、トラッキング発生検出装置１Ａに接続されている外部の接続用コネクタ１２を配線接続用コネクタ１１から外す。そして、配線ジョイント用コネクタ６０に接続されているジョイントコネクタ７０を外す。続いて、トラッキング発生検出装置１Ａの配線接続用コネクタ１１には、外部の接続用コネクタ１２の代わりに配線ジョイント用コネクタ６０を接続する。このとき、トラッキング発生検出装置１Ａの電源は、配線ジョイント用コネクタ６０における電源配線（＋と図示）および電源グランド用配線（−と図示）によって供給される。これらの供給は、上述したプラス端子３３と接地端子３４からなされる。なお、図２では、これらの端子３３、３４を入力端子３２−１〜３２−ｎの列と反対側に配置（図示）したが、これは構成を分り易く説明するためのものであり、実際は、配線接続用コネクタ１１内に配置されている。
【００４９】
なお、図５の例では、ジョイントコネクタ５０からの配線がＣＨ１の警告灯７−１に係り、ジョイントコネクタ５１からの配線がＣＨ２の警告灯７−２に係るものとする。これにより、ジョイントコネクタ５０の下位における異常発生についてはチャネル１の警告灯７−１が点灯する。また、ジョイントコネクタ５１の下位における異常についてはチャネル２の警告灯７−２が点灯する。
【００５０】
ここで、チャネル１の警告灯７−１が点灯した場合には、図６に示すように、トラッキング発生検出装置１Ａに接続されている配線ジョイント用コネクタ６０を配線接続用コネクタ１１から外す。そして、配線ジョイント用コネクタ４０に接続されているジョイントコネクタ５０を外す。続いて、トラッキング発生検出装置１Ａの配線接続用コネクタ１１には、配線ジョイント用コネクタ６０の代わりに配線ジョイント用コネクタ４０を接続する。このとき、トラッキング発生検出装置１Ａの電源は、配線ジョイント用コネクタ４０における電源配線（＋と図示）および電源グランド用配線（−と図示）によって供給される。
【００５１】
なお、コネクタ２ａからの配線がＣＨ１の警告灯７−１に係り、コネクタ２ｂからの配線がＣＨ２の警告灯７−２に係るものとする。これにより、コネクタ２ａにおける異常発生についてはチャネル１の警告灯７−１が点灯する。また、コネクタ２ｂの下位における異常についてはチャネル２の警告灯７−２が点灯する。このようにして、第３階層（最下位階層）におけるコネクタ２ａまたはコネクタ２ｂの異常を特定することができる。
【００５２】
また、図４において、例えば、ジョイントコネクタ７１に接続されているＣＨ２の警告灯７−２が点灯し、ブザー８が鳴動したとする。これにより、ジョイントコネクタ７１の下位の階層において異常が発生したことがわかる。この報知を受けたユーザは、直ちに保守点検ができる状況下であれば、通常の設置場所に置かれているトラッキング発生検出装置１Ａを設置場所から外して手に持ち保守点検作業を開始する。また、車両の走行中などで後ほど保守点検を行うのであれば、ユーザは、ブザー停止スイッチ９を操作してブザー８の鳴動を停止させる。
【００５３】
ユーザが保守点検作業を開始するときには、図７に示すように、トラッキング発生検出装置１Ａに接続されている外部の接続用コネクタ１２を配線接続用コネクタ１１から外す。そして、配線ジョイント用コネクタ６１に接続されているジョイントコネクタ７１を外す。続いて、トラッキング発生検出装置１Ａの配線接続用コネクタ１１には、外部の接続用コネクタ１２の代わりに配線ジョイント用コネクタ６１を接続する。このとき、トラッキング発生検出装置１Ａの電源は、配線ジョイント用コネクタ６１における電源配線（＋と図示）および電源グランド用配線（−と図示）によって供給される。
【００５４】
なお、図７の例では、ジョイントコネクタ５２からの配線がＣＨ１の警告灯７−１に係り、ジョイントコネクタ５３からの配線がＣＨ２の警告灯７−２に係るものとする。これにより、ジョイントコネクタ５２の下位における異常発生についてはチャネル１の警告灯７−１が点灯する。また、ジョイントコネクタ５３の下位における異常についてはチャネル２の警告灯７−２が点灯する。
【００５５】
ここで、チャネル２の警告灯７−２が点灯した場合には、図８に示すように、トラッキング発生検出装置１Ａに接続されている配線ジョイント用コネクタ６１を配線接続用コネクタ１１から外す。そして、配線ジョイント用コネクタ４３に接続されているジョイントコネクタ５３を外す。続いて、トラッキング発生検出装置１Ａの配線接続用コネクタ１１には、配線ジョイント用コネクタ６１の代わりに配線ジョイント用コネクタ４３を接続する。このとき、トラッキング発生検出装置１Ａの電源は、配線ジョイント用コネクタ４３における電源配線（＋と図示）および電源グランド用配線（−と図示）によって供給される。
【００５６】
なお、図８の例では、コネクタ２ｇからの配線がＣＨ１の警告灯７−１に係り、コネクタ２ｈからの配線がＣＨ２の警告灯７−２に係るものとする。これにより、コネクタ２ｇにおける異常発生についてはチャネル１の警告灯７−１が点灯する。また、コネクタ２ｈの下位における異常についてはチャネル２の警告灯７−２が点灯する。このようにして、第３階層（最下位階層）におけるコネクタ２ｇまたはコネクタ２ｈの異常を特定することができる。
【００５７】
以上の手順を図９のフローチャートに一般化して示す。すなわち、トラッキング発生検出装置１Ａの配線接続用コネクタ１１を第１階層（最上位階層）のジョイントコネクタ（図４ではジョイントコネクタ７０、７１）につながる外部の接続用コネクタ１２に接続して第１階層における異常発生を監視する（ステップＳ１）。トラッキング発生検出装置１Ａが異常を検出したら（ステップＳ２のＹｅｓ）、ユーザは、トラッキング発生検出装置１Ａの配線接続用コネクタ１１を第１階層の配線ジョイント用コネクタ（図４では配線ジョイント用コネクタ６０、６１のいずれか）に接続し、第２階層における異常発生箇所を確認する（ステップＳ４）。これによってもまだ最下位の異常が未特定ならば（ステップＳ５のＹｅｓ）、さらに、ユーザは、トラッキング発生検出装置１の配線接続用コネクタ１１を第２階層の配線ジョイント用コネクタ（図４では配線ジョイント用コネクタ（４０〜４３）のいずれか）に接続し、第３階層における異常発生箇所を確認する（ステップＳ６、Ｓ４）。ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６の手順を最下位の異常が特定できるまで繰り返し行う。図４の例では第３階層までで最下位の異常が特定できる（ステップＳ１〜Ｓ６、Ｓ４、Ｓ５となり、２回目のステップＳ５でＮｏ）。
【００５８】
なお、以上説明した異常検出方法を実施するためには、トラッキング発生検出装置１Ａの配線接続用コネクタ１１と、配線ジョイント用コネクタ４０〜４３、６０、６１は全て相互に嵌合可能であることが好ましい。そのようになっていれば、トラッキング発生検出装置１Ａに接続されている配線接続用コネクタ１１に全ての配線ジョイント用コネクタ４０〜４３、６０、６１を接続できるため便利である。なお、このようになっていない場合であっても、種類の異なるコネクタ同士を相互に接続するためのアダプタを用意することによって対応できる。
【００５９】
（トラッキング発生検出装置１Ａの外観構造について）
次に、トラッキング発生検出装置１Ａの外観構造について図１０、図１１を参照して説明する。図１０は、配線接続コネクタ１１をトラッキング発生検出装置１Ａに内蔵した構造である。図１０の例では、配線接続コネクタ１１には１４個の端子を図示している。この１４個の端子のうちの２個は接地端子であり、１２個の警告灯７が存在し同時に１２本（１２チャネル）の配線を収容できる。また、図１１は、配線接続コネクタ１１をトラッキング発生検出装置１Ａに外付けした構造である。
【００６０】
いずれの構造においても平常時には、運転室など、ユーザの近傍に設置されており、保守点検時には、平常時の設置場所から取り外してユーザが携帯できるようになっている。よって、図示は省略するが平常時の設置場所には、トラッキング発生検出装置１Ａを置いておく台が設けられる。
【００６１】
（コネクタの配線構造について）
次に、コネクタの配線構造について図１２、図１３を参照して説明する。図１２の左側は、配線ジョイント用コネクタ４０〜４３、６０、６１に相当する配線構造である。また、図１２の右側は、ジョイントコネクタ５０〜５３、７０、７１に相当する配線構造である。図１２の左側の配線ジョイント用コネクタ４０〜４３、６０、６１では、１２本の配線をＣＨ１〜ＣＨ１２として収容する。なお、図４〜図８では、配線ジョイント用コネクタ４０〜４３、６０、６１は、説明を分り易くするために、それぞれ２本（２チャネル）の配線を収容する例を示した。ここで、図１２の「＋Ｂ」はプラス端子３３につながる部分で「ＧＮＤ」は接地端子３４につながる部分である。
【００６２】
これに対し、図１２の右側のジョイントコネクタ５０〜５３、７０、７１では、１２本の配線をジャンパ線８０によって結合し、上位階層へ集線している。また、図１３は、配線接続用コネクタ１１における配線構造である。図１２の左側の配線ジョイント用コネクタ４０〜４３、６０、６１の配線構造と、図１３の配線接続コネクタ１１の配線構造とが嵌合する。すなわち、図１２の左側の「＋Ｂ」と図１３の「＋Ｂ」が、図１２の左側の「ＧＮＤ」と図１３の「ＧＮＤ」が嵌合する形で両者は嵌合する。この嵌合は、図４に示されている状態のときである。また、図１２の右側のジョイントコネクタ５０〜５３、７０、７１においては、抵抗器８１の抵抗値を調整することによって、トラッキングインピーダンスの閾値を調整することができる。
【００６３】
（本発明の実施の形態の効果について）
以上説明したトラッキング発生検出装置１、１Ａにより、簡単で安価にコネクタのプレトラッキング現象の発生を検出することができる。特に、階層構造とすることによって、多数のコネクタを検出対象とすることができる。すなわち、トラッキング発生検出装置１Ａが同時に収容可能な配線数をＣＨとし、階層数をｎとすれば、検出対象となる最大のコネクタ数Ｎは、Ｎ＝ＣＨn+1として表すことができる。例えば、ＣＨ＝１０本、ｎ＝２階層であれば、１０の３乗となりＮ＝１０００個となる。このように、トラッキング発生検出装置１Ａは、膨大な数のコネクタを検出対象とすることができる。
【００６４】
また、自動車用コネクタの小型化への要求は今後ますます強くなる一方である。例えば、さらなる小型化を実現するために高電圧化（例えば４８Ｖとする。）して低電流化を図る計画も知られている。このような高電圧化は、トラッキング現象発生の可能性をいっそう高めることになる。したがって、トラッキング現象の発生を未然に防ぐ対策はますます重要になる。このような状況下において、既存のコネクタをそのまま利用し、トラッキング現象発生を簡単かつ安価に回避できる技術はきわめて有用である。
【００６５】
（変形例）
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り、様々に変更が可能である。例えば、トラッキング発生検出装置１Ａは、１台の車両に対して１台配置するように説明したが、トラッキング発生検出装置１Ａを、１台の車両に対して複数台配置してもよい。すなわち、最上位階層において異常検出を行うためのトラッキング発生検出装置１Ａを１台配置し、この最上位階層に配置されたトラッキング発生検出装置１Ａが異常を検出した後に詳細な検出を行うためのトラッキング発生検出装置１Ｂをもう１台配置してもよい。この場合には、トラッキング発生検出装置１Ａは、車両に固定して設置するのに適した形状とし、トラッキング発生検出装置１Ｂは、ユーザが手で持つのに適した形状とすることが好ましい。例えば、トラッキング発生検出装置１Ａは、運転室の壁内などに埋め込んでおき、警告灯７のみを計器パネルなどに取付けるように設置してもよい。また、最上位階層がｎ個のチャネル（ＣＨ）となっている場合、これらのチャネルをジョイントコネクタで集線せず、直接、ｎ個のトラッキング発生検出装置１Ａを最上位階層の配線ジョイント用コネクタに取り付けるようにしてもよい。
【００６６】
また、本発明の実施の形態は、多数（数百個から数千個）のコネクタを検出対象としている。よって、コネクタの接続切替えはユーザが手動によって行うことが前提である。しかしながら、検出対象となるコネクタ数が比較的少ないような場合には、各階層のコネクタと１台のトラッキング発生検出装置１Ａとを予め接続しておき、スイッチ回路によって電気的に接続切替えを行うように構成してもよい。この場合には、図９に示した手順を自動的に実行する制御部をＣＰＵ(Central Processing Unit)などにより実現して設けておき、自動的に異常発生箇所の特定を行うことができる。
【００６７】
また、この場合に、各階層毎にトラッキング発生検出装置１Ａを複数配置しておき、これら複数のトラッキング発生検出装置１Ａと各階層のコネクタとを接続するようにしてもよい。これによれば、トラッキング発生検出装置１Ａの使用台数は増えるもののトラッキング発生検出装置１Ａとコネクタとの接続配線に用いる電線の長さ（伝送路の距離）を短くすることができる。また、各コネクタ内の空き端子の１つを検出用端子としているが、空き端子が２つ以上あったとき、その複数の空き端子の中のいずれか２つ以上を検出用端子としてもよい。
【００６８】
また、本発明の実施の形態では、スイッチング素子としてサイリスタ６を用いている。その理由は、前述したように、サイリスタ６は、いったんゲート電圧が閾値を超え、または閾値以上となりＯＮ状態になると、ゲート電圧が閾値以下、または閾値未満となってもＯＮ状態を継続するからである。よって、サイリスタ６に替えて、自己保持回路やフリップフロップ回路などのように、ワンショットの信号が入力されると出力を継続する電子回路によって代替してもよい。また、閾値を変えることで、プレトラッキング現象の発生を検出したりトラッキング現象の発生を検出したりすることができる。さらに、閾値を各階層によって変えるようにしたり、コネクタの設置場所によって変えるようにしたりしてもよい。
【００６９】
また、本発明の実施の形態は、自動車用コネクタを対象としているが、船舶用コネクタや航空機用コネクタにも適用できる。また、他の装置、例えばコンピュータ装置、コピー機、テレビ、冷蔵庫などの端子間のプレトラッキング現象の発生やトラッキング現象の発生を検出する際にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態に係るトラッキング発生検出装置の基本構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るトラッキング発生検出装置の実態構成を示す図である。
【図３】図１のトラッキング発生検出装置がプレトラッキング現象の発生を検出した状態を示す図である。
【図４】図２に示すトラッキング発生検出装置が第１階層のコネクタからの線を集線した外部の接続用コネクタに接続された状態を示す図である。
【図５】図２に示すトラッキング発生検出装置が第２階層のコネクタからの線を集線した配線ジョイント用コネクタに接続された状態を示す図である。
【図６】図２に示すトラッキング発生検出装置が第３階層のコネクタからの線を集線した配線ジョイント用コネクタに接続された状態を示す図である。
【図７】図２に示すトラッキング発生検出装置が図５とは異なる第２階層のコネクタからの線を集線した配線ジョイント用コネクタに接続された状態を示す図である。
【図８】図２に示すトラッキング発生検出装置が図６とは異なる第３階層のコネクタからの線を集線した配線ジョイント用コネクタに接続された状態を示す図である。
【図９】図２に示すトラッキング発生検出装置によるトラッキング検出手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態に係るトラッキング発生検出装置の外観構造を示す図である。
【図１１】図１０とは異なるトラッキング発生検出装置の外観構造を示す図である。
【図１２】図４〜図８に示す配線ジョイント用コネクタおよびジョイントコネクタの構造を説明する図である。
【図１３】図４〜図８に示すトラッキング発生検出装置の配線接続コネクタの構造を説明する図である。
【符号の説明】
【００７１】
１、１Ａ…トラッキング発生検出装置、２、２ａ〜２ｈ…コネクタ、２Ｍ…オス端子のコネクタ、２Ｆ…メス端子のコネクタ、３…配線接続用端子、４…検出用端子、５…バッテリ、６、６−１〜６−ｎ…サイリスタ（電流監視手段、スイッチング素子）、７、７−１〜７−ｎ…警告灯（表示手段）、８…ブザー（表示手段）、９…ブザー停止スイッチ、１０…サイリスタ誤動作防止用抵抗器、１１…配線接続用コネクタ（接続する手段）、１２…外部の接続用コネクタ（接続する手段）、１３…車両用配線、１４…車両用電源配線、１５…他のジョイントコネクタからのトラッキング発生検出用配線、１６…配線ジョイント用コネクタ、１７…ジョイントコネクタ、１８…トラッキング発生検出装置用電源配線、１９…電源グランド用配線、２０…メインスイッチ、２１…検出信号回路配線、３０…警告灯用調整抵抗器、３１…逆流防止用ダイオード、３２−１〜３２−ｎ…入力端子、３３…プラス端子、３４…接地端子、４０〜４３、６０、６１…配線ジョイント用コネクタ、５０〜５３、７０、７１…ジョイントコネクタ（集線手段、最上位集線手段）、８０…ジャンパ線、８１…抵抗器、Ｃ…コンデンサ
【図１】
2010101800.tif 000003
【図２】
2010101800.tif 000004
【図３】
2010101800.tif 000005
【図４】
2010101800.tif 000006
【図５】
2010101800.tif 000007
【図６】
2010101800.tif 000008
【図７】
2010101800.tif 000009
【図８】
2010101800.tif 000010
【図９】
2010101800.tif 000011
【図１０】
2010101800.tif 000012
【図１１】
2010101800.tif 000013
【図１２】
2010101800.tif 000014
【図１３】
2010101800.tif 000015