(57)【要約】  【課題】  コネクタの瞬断を容易且つ確実に検出することが可能な瞬断検出回路等を提供する。  【解決手段】  この瞬断検出回路１は、コネクタＣ内の端子Ｐ１１をプルアップするプルアップ回路１１と、コネクタＣ内の端子Ｐ２１と接地電位との間に接続され、端子Ｐ１１と端子Ｐ２１との間に瞬断が生じた場合に逆起電力を発生するコイルＬ１と、コイルＬ１によって発生された逆起電力を検出して検出信号を活性化する逆起電力検出回路１２と、検出信号が活性化された場合に非反転出力信号、反転出力信号を活性化するフリップフロップ１３と、フリップフロップ１３をクリアするためのクリア回路１４と、非反転出力信号が活性化された場合に光を発生させる発光回路１５とを具備する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端子を有する第１の部材と、前記第１の端子に電気的に接続される第２の端子を有し前記第１の部材に結合される第２の部材とを具備するコネクタの瞬断を検出するための回路であって、
前記第１の端子をプルアップ又はプルダウンするプルアップ又はプルダウン回路と、
前記第２の端子と所定の電位との間に接続され、前記第１の端子と前記第２の端子との間に瞬断が生じた場合に逆起電力を発生する誘導性素子と、
前記誘導性素子によって発生された逆起電力を検出して検出信号を活性化する逆起電力検出回路と、
前記検出信号が活性化された場合に非反転出力信号又は反転出力信号を活性化するフリップフロップと、
を具備する、瞬断検出回路。
【請求項２】
前記非反転出力信号又は反転出力信号が活性化された場合に光を発生させる発光回路を更に具備する、請求項１記載の瞬断検出回路。
【請求項３】
前記フリップフロップをクリアするためのクリア回路を更に具備する、請求項１又は２記載の瞬断検出回路。
【請求項４】
第１群の端子を有する第１の部材と、前記第１群の端子に電気的にそれぞれ接続される第２群の端子を有し前記第１の部材に結合される第２の部材とを具備するコネクタの瞬断を検出するための装置であって、
前記第１群の端子及び前記第２群の端子にそれぞれ接続された複数の瞬断検出回路であって、前記第１群の端子をそれぞれプルアップ又はプルダウンする複数のプルアップ又はプルダウン回路と、前記第２群の端子と所定の電位との間にそれぞれ接続され、前記第１群の端子と前記第２群の端子との間に瞬断が生じた場合に逆起電力をそれぞれ発生する複数の誘導性素子と、前記複数の誘導性素子によって発生された逆起電力を検出して複数の検出信号をそれぞれ活性化する複数の逆起電力検出回路と、前記複数の検出信号が活性化された場合に複数の非反転出力信号又は反転出力信号をそれぞれ活性化する複数のフリップフロップと、をそれぞれ具備する前記複数の瞬断検出回路と、
前記複数の非反転出力信号又は反転出力信号に所定の論理演算を行い、前記論理演算によって得られた信号を出力する論理演算回路と、
を具備する、瞬断検出装置。
【請求項５】
前記複数の非反転出力信号又は反転出力信号が活性化された順序を表示する表示回路を更に具備する、請求項４記載の瞬断検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタの瞬断を検出するための瞬断検出回路及び瞬断検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話装置、パーソナルコンピュータ等において、オプションの外部機器等を接続するためにコネクタが広く用いられている。外部機器等がコネクタを用いて接続されている場合に、携帯電話装置等が振動、落下等することにより、コネクタに瞬断が生じることがある。そこで、コネクタがどれくらいの振動、落下等に耐えられるかを予め試験しておくことが望ましい。
【０００３】
このようなコネクタの瞬断を検出するものとして、下記の特許文献１には、ケーブルにより接続された一対のコネクタに分割抵抗を介して接続される電源供給回路と、ケーブルとコネクタとの接続が正常である場合に出力される分割抵抗による分圧値と略等しい電圧を供給する基準電圧供給回路と、分割抵抗による分圧値と、基準電圧供給回路からの出力電圧とを比較するコンパレータと、コンパレータからの出力の変化をトリガとして動作し、後段の表示装置を駆動するフリップフロップとからなるコネクタの瞬断試験装置が掲載されている。
このコネクタの瞬断試験装置によれば、コネクタの瞬断を検出することができる。しかしながら、このコネクタの瞬断試験装置では、コンパレータにおいて電圧を正しく比較するために、ケーブルとコネクタとの接続が正常である場合に出力される分割抵抗による分圧値と略等しい電圧を供給するように基準電圧供給回路が調整されている必要がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２６４６３５号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、コネクタの瞬断を容易且つ確実に検出することが可能な瞬断検出回路及び瞬断検出装置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】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明に係る瞬断検出回路は、第１の端子を有する第１の部材と、第１の端子に電気的に接続される第２の端子を有し第１の部材に結合される第２の部材とを具備するコネクタの瞬断を検出するための回路であって、第１の端子をプルアップ又はプルダウンするプルアップ又はプルダウン回路と、第２の端子と所定の電位との間に接続され、第１の端子と第２の端子との間に瞬断が生じた場合に逆起電力を発生する誘導性素子と、誘導性素子によって発生された逆起電力を検出して検出信号を活性化する逆起電力検出回路と、検出信号が活性化された場合に非反転出力信号又は反転出力信号を活性化するフリップフロップとを具備する。
【０００７】
この瞬断検出回路において、非反転出力信号又は反転出力信号が活性化された場合に光を発生させる発光回路を更に具備するようにしても良い。
【０００８】
また、フリップフロップをクリアするためのクリア回路を更に具備するようにしても良い。
【０００９】
また、上記の課題を解決するため、本発明に係る瞬断検出装置は、第１群の端子を有する第１の部材と、第１群の端子に電気的にそれぞれ接続される第２群の端子を有し第１の部材に結合される第２の部材とを具備するコネクタの瞬断を検出するための装置であって、第１群の端子及び第２群の端子にそれぞれ接続された複数の瞬断検出回路であって、第１群の端子をそれぞれプルアップ又はプルダウンする複数のプルアップ又はプルダウン回路と、第２群の端子と所定の電位との間にそれぞれ接続され、第１群の端子と第２群の端子との間に瞬断が生じた場合に逆起電力をそれぞれ発生する複数の誘導性素子と、複数の誘導性素子によって発生された逆起電力を検出して複数の検出信号をそれぞれ活性化する複数の逆起電力検出回路と、複数の検出信号が活性化された場合に複数の非反転出力信号又は反転出力信号をそれぞれ活性化する複数のフリップフロップと、をそれぞれ具備する複数の瞬断検出回路と、複数の非反転出力信号又は反転出力信号に所定の論理演算を行い、論理演算によって得られた信号を出力する論理演算回路とを具備する。
【００１０】
この瞬断検出装置において、複数の非反転出力信号又は反転出力信号が活性化された順序を表示する表示回路を更に具備するようにしても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の構成要素については、同一の参照番号で示している。
図１は、本発明の第１の実施形態としての瞬断検出回路の概要を示す図である。この瞬断検出回路１は、コネクタＣを振動させたり、落下させたりすることにより生じる瞬断を検出するための回路である。コネクタＣは、第１群の端子Ｐ１１、Ｐ１２、…を有する第１の部材Ｃ１と、第１の部材Ｃ１に結合され、第１群の端子Ｐ１１、Ｐ１２、…に電気的にそれぞれ接続される第２群の端子Ｐ２１、Ｐ２２、…を有する第２の部材Ｃ２とを具備する。
【００１２】
図１に示すように、瞬断検出回路１は、プルアップ回路１１と、コイルＬ１と、逆起電力検出回路１２と、Ｄ型フリップフロップ１３と、クリア回路１４と、発光回路１５とを具備する。
【００１３】
プルアップ回路１１は、所定の電源電位（ここでは、ＶＣＣ２とする）と第１の部材Ｃ１内の端子（ここでは、端子Ｐ１１とする）との間に接続された抵抗Ｒ１を有しており、端子Ｐ１１をプルアップする。
【００１４】
コイルＬ１の一端は端子Ｐ２１に、他端は所定の電源電位（ここでは、接地電位ＶＳＳとする）に、それぞれ接続されている。端子Ｐ１１と端子Ｐ２１とが接続されている場合、コイルＬ１には、電位ＶＣＣ２〜抵抗Ｒ１〜端子Ｐ１１〜端子Ｐ２１という経路で所定の電圧が印加されている。端子Ｐ１１と端子Ｐ２１との間に瞬断が生じた場合、コイルＬ１への所定の電圧の印加が途切れるため、コイルＬ１は逆起電力を発生する。
【００１５】
逆起電力検出回路１２は、コイルＬ１の一端にカソードが接続されたダイオードＤ１と、ダイオードＤ１のアノードにカソードが、コイルＬ１の他端にカソードがそれぞれ接続されたダイオードＤ２と、一端がダイオードＤ１のアノード及びダイオードＤ２のカソードに接続された抵抗Ｒ２と、所定の電源電位（ここでは、ＶＣＣ１とする）と抵抗Ｒ２との間に接続された抵抗Ｒ３と、エミッタが電源電位ＶＣＣ１に、ベースが抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点にそれぞれ接続されたＰチャネルトランジスタＱＰ１と、トランジスタＱＰ１と接地電位ＶＳＳとの間に接続された抵抗Ｒ４とを具備する。なお、トランジスタＱＰ１をＦＥＴに置換えても良い。
【００１６】
端子Ｐ１１と端子Ｐ２１とが接続されている場合、ダイオードＤ１、Ｄ２はオフ状態となるため、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点の電位はハイレベルとなり、トランジスタＱＰ１はオフ状態となる。従って、トランジスタＱＰ１と抵抗Ｒ４との接続点の電位（以下、検出信号という）は、ローレベルとなる。
一方、コネクタＣを振動させたり、落下させたりすることにより、端子Ｐ１１と端子Ｐ２１との間に瞬断が生じてコイルＬ１が逆起電力を発生した場合、ダイオードＤ１、Ｄ２はオン状態となるため、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点の電位は低下し、トランジスタＱＰ１はオン状態となる。従って、検出信号は、ハイレベルとなる。
【００１７】
フリップフロップ１３のプリセットバー信号入力端子及びデータ信号入力端子は、所定の電源電位（ここでは、ＶＣＣ１）に接続されており、初期時においては、非反転出力信号はローレベルとなり、反転出力信号はハイレベルとなる。また、フリップフロップ１３のクロック信号入力端子には、逆起電力検出回路１２の検出信号が入力される。従って、逆起電力検出回路１２の検出信号がローレベルからハイレベルに変化すると、フリップフロップ１３の非反転出力信号はハイレベルとなり、反転出力信号はローレベルとなる。
【００１８】
クリア回路１４は、一端が所定の電源電位（ここでは、ＶＣＣ１）に接続された抵抗Ｒ５と、抵抗Ｒ５の他端と所定の電源電位（ここでは、接地電位ＶＳＳ）との間に接続されたコンデンサＣ１と、一端が抵抗Ｒ５の他端に接続された抵抗Ｒ６と、抵抗Ｒ６の他端と所定の電源電位（ここでは、接地電位ＶＳＳ）との間に接続されたスイッチＳＷ１とを具備する。抵抗Ｒ５、Ｒ６、及びコンデンサＣ１の接続点は、フリップフロップ１３のクリアバー信号入力端子に接続されている。
【００１９】
スイッチＳＷ１がオフ状態の場合、抵抗Ｒ５、Ｒ６、及びコンデンサＣ１の接続点の電位はハイレベルとなる。スイッチＳＷ１がオン状態になると、抵抗Ｒ５、Ｒ６、及びコンデンサＣ１の接続点の電位は低下してローレベルとなり、フリップフロップ１３はクリアされ、非反転出力信号はハイレベルとなり、反転出力信号はローレベルとなる。すなわち、所望のときにスイッチＳＷ１をオン状態にすることにより、フリップフロップ１３をクリアすることが可能である。
【００２０】
発光回路１５は、一端が所定の電源電位（ここでは、ＶＣＣ３）に接続された抵抗Ｒ７と、抵抗Ｒ７の他端にアノードが接続された発光ダイオードＬＥＤ１と、コレクタ〜エミッタ経路が発光ダイオードＬＥＤ１のカソードと所定の電源電位（ここでは、接地電位ＶＳＳ）との間に接続されたＮチャネルトランジスタＱＮ１と、フリップフロップ１３の非反転出力端子とトランジスタＱＮ１のベースとの間に接続された抵抗Ｒ８と、トランジスタＱＮ１のベースと抵抗Ｒ８との接続点と所定の電源電位（ここでは、接地電位ＶＳＳ）との間に接続された抵抗Ｒ９とを具備する。なお、トランジスタＱＮ１はＦＥＴに置換えても良い。
【００２１】
フリップフロップ１３の非反転出力信号がローレベルの場合、抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９との接続点の電位はローレベルとなる。従って、トランジスタＱＮ１はオフ状態となり、発光ダイオードＬＥＤ１は発光しない。
一方、フリップフロップ１３の非反転出力信号がハイレベルの場合、抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９との接続点の電位は上昇してハイレベルとなる。従って、トランジスタＱＮ１はオン状態となり、発光ダイオードＬＥＤ１は発光する。
【００２２】
以上説明したように、端子Ｐ１１と端子Ｐ２１とが接続されている場合、コイルＬ１は逆起電力を発生せず、逆起電力検出回路の検出信号はローレベルとなる。従って、フリップフロップ１３の非反転出力信号はローレベルのまま変化せず、反転出力信号もハイレベルのまま変化しない。
一方、端子Ｐ１１と端子Ｐ２１との間に瞬断が生じた場合、コイルＬ１は逆起電力を発生し、逆起電力検出回路の検出信号はハイレベルとなる。従って、フリップフロップ１３の非反転出力信号はハイレベルに変化し、反転出力信号もローレベルに変化する。また、フリップフロップ１３の非反転出力信号がハイレベルに変化することにより、発光回路１５が発光する。これにより、端子Ｐ１１と端子Ｐ２１との間に瞬断が生じたことを検出することができる。
【００２３】
また、瞬断検出回路１においては、端子Ｐ１１と端子Ｐ２１との間に生じる瞬断をコイルＬ１の逆起電力を用いて検出することとしている。従って、先に説明した特許文献１に掲載されているコネクタの瞬断試験装置のように、基準電圧供給回路の調整の如きものは不要であり、また、プルアップ回路１１の電源電位ＶＣＣ２の値を他の回路の電源電位ＶＣＣ１の値と独立にすることができるので、端子Ｐ１１と端子Ｐ２１との間に生じる瞬断を容易且つ確実に検出することが可能である。
【００２４】
また、瞬断検出回路１とコネクタＣとを分離することが可能であり、瞬断検出回路１を振動、落下させることなく、コネクタＣのみを振動、落下させることが可能である。
【００２５】
また、図１に示すように、オシロスコープＯＳＣ１のトリガ信号入力プローブにフリップフロップ１３の反転出力信号を入力し、測定信号入力プローブにプルアップ回路１１と端子Ｐ１１との接続点の電位を入力することにより、端子Ｐ１１と端子Ｐ２１との間に瞬断が生じたときにおけるプルアップ回路１１と端子Ｐ１１との接続点の電位を観測することが可能である。なお、オシロスコープＯＳＣ１のトリガ信号入力プローブにフリップフロップ１３の非反転出力信号を入力するようにしても良い。
【００２６】
なお、本実施形態においては、プルアップ回路１１を用いて端子Ｐ１１をプルアップすることとしているが、プルアップ回路１１に代えてプルダウン回路を用い、端子Ｐ１１をプルダウンするようにしても良い。この場合、コイルＬ１の他端を高電位側の電源電位に接続するようにし、また、逆起電力検出回路１２内のダイオードＤ１、Ｄ２の極性を反転させれば良い。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、本発明の第２の実施形態としての瞬断検出装置の概要を示す図である。この瞬断検出装置２０は、コネクタＣの瞬断を検出するための装置である。
図２に示すように、瞬断検出装置２０は、瞬断検出回路１〜４と、論理演算回路２１とを具備する。
【００２８】
瞬断検出回路２〜４は、先に説明した瞬断検出回路１（図１参照）と同様の回路構成を有しており、第１群の端子Ｐ１２〜Ｐ１４及び第２群の端子Ｐ２２〜Ｐ２４にそれぞれ接続され、第１群の端子Ｐ１２〜Ｐ１４と第２群の端子Ｐ２２〜Ｐ２４との間に生じる瞬断をそれぞれ検出する。
【００２９】
論理演算回路２１は、瞬断検出回路１〜４のトリガ信号に所定の論理演算を行うための４入力１出力の論理積演算回路（ＡＮＤゲート回路）、論理和演算回路（ＯＲゲート回路）等である。論理演算回路２１として論理積演算回路を用いた場合、第１群の端子Ｐ１１〜Ｐ１４及び第２群の端子Ｐ２１〜Ｐ２４の全ての間に瞬断が生じた場合に、論理演算回路２１の出力信号はハイレベルとなる。また、論理演算回路２１として論理和演算回路を用いた場合、第１群の端子Ｐ１１〜Ｐ１４及び第２群の端子Ｐ２１〜Ｐ２４のいずれかの間に瞬断が生じた場合に、論理演算回路２１の出力信号はハイレベルとなる。論理演算回路２１の出力信号は、オシロスコープＯＳＣ１のトリガ信号入力プローブに入力される。
【００３０】
オシロスコープＯＳＣ１は、４つの測定信号入力プローブを有しており、これらの測定信号入力プローブは、瞬断検出回路１〜４と第１群の端子Ｐ１１〜Ｐ１４との接続点にそれぞれ接続されている。
【００３１】
以上説明したように、瞬断検出装置２０によれば、論理演算回路２１の出力信号が変化したときにおける瞬断検出回路１〜４と第１群の端子Ｐ１１〜Ｐ１４との接続点の電位を観測することができる。
【００３２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図３は、本発明の第３の実施形態としての瞬断検出装置の概要を示す図である。この瞬断検出装置３０は、コネクタＣの瞬断を検出するための装置である。
図３に示すように、瞬断検出装置３０は、瞬断検出回路１〜５と、論理演算回路３１とを具備する。
【００３３】
瞬断検出回路５は、先に説明した瞬断検出回路１（図１参照）と同様の回路構成を有しており、第１群の端子Ｐ１５及び第２群の端子Ｐ２５に接続され、第１群の端子Ｐ１５と第２群の端子Ｐ２５との間に生じる瞬断を検出する。
【００３４】
論理演算回路３１は、瞬断検出回路１〜５のトリガ信号に所定の論理演算を行うための５入力１出力の論理積演算回路（ＡＮＤゲート回路）、論理和演算回路（ＯＲゲート回路）等である。
【００３５】
現在広く用いられているオシロスコープの測定信号入力プローブのチャンネル数は、４チャンネル程度である。そこで、図３に示すように、２台のオシロスコープＯＳＣ１、ＯＳＣ２のトリガ信号入力プローブに論理演算回路３１の出力信号を入力し、オシロスコープＯＳＣ１の４つの測定信号入力プローブを瞬断検出回路１〜４と第１群の端子Ｐ１１〜Ｐ１４との接続点にそれぞれ接続し、オシロスコープＯＳＣ２の測定信号入力プローブを瞬断検出回路５と第１群の端子Ｐ１５との接続点に接続すれば、論理演算回路３１の出力信号が変化したときにおける瞬断検出回路１〜５と第１群の端子Ｐ１１〜Ｐ１５との接続点の電位を観測することができる。
なお、本実施形態においては、５つの瞬断検出回路１〜５を具備することとしているが、より多くの瞬断検出回路を具備することも可能である。
【００３６】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図４は、本発明の第４の実施形態としての瞬断検出装置の概要を示す図である。この瞬断検出装置４０は、コネクタＣの瞬断を検出するための装置である。
図４に示すように、瞬断検出装置４０は、瞬断検出回路１〜４と、論理演算回路２１と、瞬断順序表示回路４１とを具備する。
【００３７】
瞬断順序表示回路４１は、４行４列のマトリクス状に配列された１群の発光ダイオード４２を具備しており、瞬断検出回路１〜４のトリガ信号が変化した順序、すなわち端子Ｐ１１〜Ｐ１４と端子Ｐ２１〜Ｐ２４との間の瞬断が生じた順序を表示する。図４においては、瞬断順序表示回路４１は、端子Ｐ１１と端子Ｐ２１との間の瞬断が１番早く生じ、端子Ｐ１３と端子Ｐ２３との間の瞬断が２番目に生じ、端子Ｐ１２と端子Ｐ２２との間の瞬断が３番目に生じ、端子Ｐ１４と端子Ｐ２４との間の瞬断が４番目に生じたことを表している。
【００３８】
以上説明したように、瞬断検出装置４０によれば、端子Ｐ１１〜Ｐ１４と端子Ｐ２１〜Ｐ２４との間の瞬断が生じた順序を表示することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、コネクタの瞬断を検出するための瞬断検出回路及び瞬断検出装置において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る瞬断検出回路を示す図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る瞬断検出装置を示す図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る瞬断検出装置を示す図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る瞬断検出装置を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１〜５  瞬断検出回路、  １１  プルアップ回路、  １２  逆起電力検出回路、  １３  フリップフロップ、  １４  クリア回路、  １５  発光回路、  ２０、３０  瞬断検出装置、  ２１、３１  論理演算回路、  ４１  瞬断順序表示回路、  ４２、ＬＥＤ１  発光ダイオード、  Ｃ  コネクタ、  Ｃ１  第１の部材、  Ｃ２  第２の部材、  Ｃ１  コンデンサ、  Ｄ１、Ｄ２  ダイオード、  Ｌ１  コイル、  ＯＳＣ１、ＯＳＣ２  オシロスコープ、  Ｐ１１、Ｐ１２、…、Ｐ２１、Ｐ２２、…  端子、  ＱＮ１、ＱＰ１  トランジスタ、  Ｒ１〜Ｒ９  抵抗、  ＳＷ１  スイッチ
【図１】
2006329741.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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