(57)【要約】【課題】１つの支持板を用いて装置コストの上昇を回避しつつショート箇所の位置を検出する。【解決手段】平板電極ＥＬ１と対向した状態で配設される支持板８に取り付けられた電圧検出端子（プローブ７，７・・）と、平板電極ＥＬ１における所定の部位と平板電極ＥＬ２における所定の部位との間に電流を供給する第１電流供給部２ａと、電圧検出端子（プローブ７，７・・）を介して入力した電圧と平板電極ＥＬ１上に規定された１つの基準点Ａとの間の各電位差を測定する電圧測定部３と、第１電流供給部２ａによって電流が供給されている状態において電圧測定部３に対して平板電極ＥＬ１に接触する一部の電圧検出端子（プローブ７，７・・）を介して入力した電圧と基準点Ａとの間の各電位差を測定させると共に測定された各電位差に基づいてショート箇所の位置を検出する演算制御部５とを備えている。【選択図】図１
2006250546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配設された一対の平板電極間におけるショート箇所の位置を検出するショート検出装置であって、
前記一対の平板電極のうちの一方の平板電極と対向した状態で配設される支持板と、
前記支持板に所定のパターンで取り付けられた複数の電圧検出端子と、
前記一方の平板電極における所定の部位と前記一対の平板電極のうちの他方の平板電極における所定の部位との間に電流を供給する第１電流供給部と、
前記電圧検出端子を介して入力した電圧と前記一方の平板電極上に規定された１つの基準点との間の各電位差を測定する電圧測定部と、
前記第１電流供給部によって前記電流が供給されている状態において前記電圧測定部に対して前記複数の電圧検出端子のうちの前記一方の平板電極に接触する一部の電圧検出端子を介して入力した前記電圧と前記基準点との間の前記各電位差を測定させると共に当該測定された各電位差に基づいて前記ショート箇所の位置を検出する検出部とを備えているショート検出装置。
【請求項２】
前記一対の平板電極の一方または他方の平面的な大きさに応じて当該一方または他方に接触する１または２以上の外形検出端子を備え、
前記検出部は、前記一対の平板電極の一方または他方に対する前記外形検出端子の接触の有無を検出すると共に当該検出した接触の有無に基づいて前記複数の電圧検出端子のうちから前記一方の平板電極に接触する電圧検出端子を特定し、前記第１電流供給部によって前記電流が供給されている状態において前記電圧測定部に対して当該特定した電圧検出端子を介して入力した前記電圧と前記基準点との間の前記各電位差のみを測定させると共に当該測定された各電位差に基づいて前記ショート箇所の位置を検出する請求項１記載のショート検出装置。
【請求項３】
前記一対の平板電極の一方または他方と前記外形検出端子との間に電流を供給する第２電流供給部を備え、
前記検出部は、前記第２電流供給部によって供給される前記電流の前記外形検出端子に流れる電流値に基づいて前記接触の有無を検出する請求項２記載のショート検出装置。
【請求項４】
前記複数の電圧検出端子の少なくとも一部を前記電圧測定部および前記第２電流供給部のいずれかに選択的に接続する切替部を備えて、前記少なくとも一部の電圧検出端子は前記外形検出端子としても機能するように構成され、
前記検出部は、前記外形検出端子の前記接触の有無を検出するときには前記切替部を制御して前記少なくとも一部の電圧検出端子を順次切り替えて前記第２電流供給部に接続させ、前記電圧測定部に対して前記電位差を測定させるときには前記切替部を制御して前記少なくとも一部の電圧検出端子を順次切り替えて前記電圧測定部に接続させる請求項３記載のショート検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向して配置された一対の平板電極間のショート箇所の位置を検出するショート検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のショート検出装置として、本願発明者は、特開２００３−２１５１９０号公報に記載されたショート検出装置を既に提案している。このショート検出装置では、例えば燃料電池を構成している一対の平板電極のうちの一方の平板電極における所定の部位と他方の平板電極における所定の部位との間に電流供給部が電流を供給している状態において、電圧測定部が、１つの支持板に所定のパターンで取り付けられた複数のプローブを介して、一方の平板電極上に所定のパターンで規定された複数の測定位置と一方の平板電極上に規定された一つの基準点との間の各電位差を測定し、検出部が、各測定位置と所定の方向に沿って隣接する他の測定位置との間の各電圧勾配を、電圧測定部によって測定された各電位差に基づいて算出すると共に、算出した各電圧勾配に基づいて電圧極小点となる測定位置を一対の平板電極間におけるショート箇所の位置として検出する。したがって、このショート検出装置では、一対の平板電極間に複数のショート箇所が存在していたとしても、これらの各ショート箇所の位置を確実かつ同時に検出することが可能となっている。
【特許文献１】特開２００３−２１５１９０号公報（第４−７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、燃料電池は多くの種類が存在しており、通常、種類毎にその外形（大きさ）が異なるため、その一対の平板電極も燃料電池の種類毎にその外形（大きさ）が相違する。具体的には、一対の平板電極は、通常、平面形状が長方形（または正方形）に形成されて、その長辺と短辺（または一辺）の長さが燃料電池の種類毎に相違する。このため、上述したショート検出装置では、外形の相違する（つまり、取り付けられたプローブの数が相違する）支持板を、一対の平板電極の種類毎に予め作製しておき、検査を行う一対の平板電極を交換する都度、合致する外形の支持板に交換してショート箇所の位置を検出している。
【０００４】
ところが、一対の平板電極の種類毎に支持板を予め作製する上記のショート検出装置の構成では、燃料電池の種類（つまり、一対の平板電極の種類）数と同数の支持板を予め作製する必要があるために装置コストが上昇すると共に、検査する一対の平板電極を変更する都度、支持板も交換しなければならないため、交換作業が煩雑であるという解決すべき課題がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、１つの支持板を用いて装置コストの上昇を回避しつつショート箇所の位置を検出し得るショート検出装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載のショート検出装置は、対向して配設された一対の平板電極間におけるショート箇所の位置を検出するショート検出装置であって、前記一対の平板電極のうちの一方の平板電極と対向した状態で配設される支持板と、前記支持板に所定のパターンで取り付けられた複数の電圧検出端子と、前記一方の平板電極における所定の部位と前記一対の平板電極のうちの他方の平板電極における所定の部位との間に電流を供給する第１電流供給部と、前記電圧検出端子を介して入力した電圧と前記一方の平板電極上に規定された１つの基準点との間の各電位差を測定する電圧測定部と、前記第１電流供給部によって前記電流が供給されている状態において前記電圧測定部に対して前記複数の電圧検出端子のうちの前記一方の平板電極に接触する一部の電圧検出端子を介して入力した前記電圧と前記基準点との間の前記各電位差を測定させると共に当該測定された各電位差に基づいて前記ショート箇所の位置を検出する検出部とを備えている。
【０００７】
請求項２記載のショート検出装置は、請求項１記載のショート検出装置において、前記一対の平板電極の一方または他方の平面的な大きさに応じて当該一方または他方に接触する１または２以上の外形検出端子を備え、前記検出部は、前記一対の平板電極の一方または他方に対する前記外形検出端子の接触の有無を検出すると共に当該検出した接触の有無に基づいて前記複数の電圧検出端子のうちから前記一方の平板電極に接触する電圧検出端子を特定し、前記第１電流供給部によって前記電流が供給されている状態において前記電圧測定部に対して当該特定した電圧検出端子を介して入力した前記電圧と前記基準点との間の前記各電位差のみを測定させると共に当該測定された各電位差に基づいて前記ショート箇所の位置を検出する。
【０００８】
請求項３記載のショート検出装置は、請求項２記載のショート検出装置において、前記一対の平板電極の一方または他方と前記外形検出端子との間に電流を供給する第２電流供給部を備え、前記検出部は、前記第２電流供給部によって供給される前記電流の前記外形検出端子に流れる電流値に基づいて前記接触の有無を検出する。
【０００９】
請求項４記載のショート検出装置は、請求項３記載のショート検出装置において、前記複数の電圧検出端子の少なくとも一部を前記電圧測定部および前記第２電流供給部のいずれかに選択的に接続する切替部を備えて、前記少なくとも一部の電圧検出端子は前記外形検出端子としても機能するように構成され、前記検出部は、前記外形検出端子の前記接触の有無を検出するときには前記切替部を制御して前記少なくとも一部の電圧検出端子を順次切り替えて前記第２電流供給部に接続させ、前記電圧測定部に対して前記電位差を測定させるときには前記切替部を制御して前記少なくとも一部の電圧検出端子を順次切り替えて前記電圧測定部に接続させる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載のショート検出装置によれば、検出部が、第１電流供給部によって電流が供給されている状態において電圧測定部に対して一方の平板電極に接触する電圧検出端子を介して入力した電圧と基準点との間の各電位差を測定させると共に測定された各電位差に基づいてショート箇所の位置を検出することにより、例えば、支持板の外形（大きさ）および支持板に取り付ける電圧検出端子の本数を、測定対象となり得る一対の平板電極のうちの最大のものに合わせて予め設定しておくだけで、異なる種類の一対の平板電極を検査するときにおいても、常に、平板電極に実際に接触する一部の電圧検出端子を使用して平板電極上に規定された測定位置の電圧を測定することができるため、一対の平板電極間におけるショート箇所の位置を確実に検出することができる。したがって、このショート検出装置によれば、電圧検出端子を取り付けた支持板を各種類の一対の平板電極毎に対応させて予め作製する必要がなくなるため、１つの支持板を用いることができる結果、装置コストを十分に低減することができる。また、一対の平板電極の種類を変更する際における支持板の交換作業を不要にすることができるため、手間をかけずにショート検出を短時間で実施することができる。なお、例えば、ＩＣタグ等のメモリへの記録、光学センサ等による検出、および手動設定などで一方の平板電極の大きさを特定することができ、その特定した大きさに基づいて、一方の平板電極に接触する電圧検出端子を特定することができる。
【００１１】
請求項２記載のショート検出装置によれば、検出部が、一対の平板電極の一方または他方に対する外形検出端子の接触の有無を検出すると共に検出した接触の有無に基づいて複数の電圧検出端子のうちから一方の平板電極に接触する電圧検出端子を特定し、第１電流供給部によって電流が供給されている状態において電圧測定部に対して特定した電圧検出端子を介して入力した電圧と基準点との間の各電位差のみを測定させると共に測定された各電位差に基づいてショート箇所の位置を検出する。したがって、例えば、支持板の外形（大きさ）および支持板に取り付ける電圧検出端子の本数を、測定対象となり得る一対の平板電極のうちの最大のものに合わせて予め設定しておくだけで、異なる種類の一対の平板電極を検査するときにおいても、常に、平板電極に実際に接触する電圧検出端子を自動的に特定することができ、その特定した電圧検出端子のみを使用して平板電極上に規定された測定位置の電圧を自動的に測定することができるため、一対の平板電極間におけるショート箇所の位置を確実に検出することができる。したがって、このショート検出装置によれば、請求項１記載のショート検出装置と同様にして、電圧検出端子を取り付けた支持板を各種類の一対の平板電極毎に対応させて予め作製する必要がなくなるため、装置コストを十分に低減することができる。また、一対の平板電極の種類を変更する際における支持板の交換作業を不要にすることができるため、手間をかけずにショート検出を短時間で実施することができる。
【００１２】
また、請求項３記載のショート検出装置によれば、検出部が第２電流供給部によって供給される電流の外形検出端子に流れる電流値に基づいて接触の有無を検出することにより、電流が流れているか否かという単純な基準に基づいて外形検出端子の接触の有無を検出することができる。したがって、このショート検出装置によれば、平板電極に対する外形検出端子の接触の有無を簡単かつ正確に検出することができる。
【００１３】
また、請求項４記載のショート検出装置によれば、検出部が、外形検出端子の接触の有無を検出するときには切替部を制御して少なくとも一部の電圧検出端子を順次切り替えて第２電流供給部に接続させ、電圧測定部に対して電位差を測定させるときには切替部を制御して少なくとも一部の電圧検出端子を順次切り替えて電圧測定部に接続させることにより、電圧検出端子とは別個の外形検出端子を電圧検出端子と共に支持板に取り付ける構成と比較して、支持板をより小形化することができる結果、装置を小形化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るショート検出装置の最良の形態について説明する。
【００１５】
最初に、図１〜図３を参照して、ショート検出装置１の構成について説明する。
【００１６】
このショート検出装置１は、図１に示すように、第１電流供給部２ａ、第２電流供給部２ｂ、電圧測定部３、駆動機構４、演算制御部（本発明における検出部）５、表示部６、複数のプローブ（電圧検出端子）７，７・・、支持板８および切替部９を備え、燃料電池内に配設された一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間にショート箇所が存在するときには、一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２の面内におけるショート箇所の位置（以下、「ショート位置」ともいう）を検出可能に構成されている。本例では、各平板電極ＥＬ１，ＥＬ２は同じ大きさの正方形にそれぞれ形成されているものとする。また、平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間に介在する電解質膜ＥＬＦは、燃料電池内に実際に配置された状態では導電性を有するが、ショート位置検出対象体の状態では、乾燥して絶縁性を有している。
【００１７】
第１電流供給部２ａは、電流供給用の一対のプローブ（図示せず）が一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２に接続されることにより、演算制御部５の制御下で、電解質膜ＥＬＦを挟んで対向配置される一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２のうちの一方の平板電極ＥＬ１における所定の部位（一例として電流供給点Ａ）と他方の平板電極ＥＬ２における所定の部位（一例として電流供給点Ｂ）との間に直流定電流を供給する。第２電流供給部２ｂは、電流供給用の一方のプローブ（図示せず）が平板電極ＥＬ２における電流供給点Ｂに接続されると共に、電流供給用の他方のプローブ（図示せず）が切替部９に接続されて、演算制御部５の制御下で、複数のプローブ７のうちの切替部９を介して選択的に順次接続された一つのプローブ７と、他方の平板電極ＥＬ２における所定の部位（一例として電流供給点Ｂ）との間に交流電流を供給する。この場合、第２電流供給部２ｂは、供給している交流電流の電流値を電流データＤｃとして演算制御部５に出力する。
【００１８】
複数のプローブ７は、図１〜図３に示すように、一方の平板電極ＥＬ１と平行な状態で配設された支持板８に所定のパターンで取り付けられている。具体的には、複数のプローブ７は、図２，３に示すように、所定のパターンの一例として１１行×１１列のマトリックス状のパターンで、支持板８に等間隔で合計１２１個取り付けられている。本例では、ｉ行ｊ列に位置するプローブ７の位置は、Ｐ（ｉ，ｊ）として表記する。ここで、ｉ＝１，２，３，・・・，９，ａ，ｂ、ｊ＝１，２，３，・・・，９，ａ，ｂである。また、複数のプローブ７のｉ，ｊの最大値（一例として１６進数で表記）は、検査対象となり得る一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２のうちで最も大きな外形の一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２における平板電極ＥＬ１にマトリックス状に規定された測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）に各プローブ７が過不足の無い状態で接触し得るように規定されている。本例では、一例として、上記したように合計１２１個のプローブ７が支持板８に取り付けられて、最大、１１行１１列のマトリックス状に測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）が規定された一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２に適用可能に構成されている。また、複数のプローブ７のうちの１行目（Ｐ（１，ｊ））に配列された各プローブ７は、平板電極ＥＬ１における列方向の大きさを特定するための検出プローブ（本発明における外形検出端子）としても機能し、１列目（Ｐ（ｉ，１））に配列された各プローブ７は、平板電極ＥＬ１における行方向の大きさを特定するための検出プローブ（本発明における外形検出端子）としても機能する。また、支持板８は、一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２のうちの一方の平板電極ＥＬ１と対向した状態で平板電極ＥＬ１に対して相対的に接離自在に配設される。したがって、各プローブ７も支持板８の接離に応じて平板電極ＥＬ１と対向した状態で平板電極ＥＬ１に対して相対的に接離される。
【００１９】
電圧測定部３は、電圧検出用の一方のプローブ（図示せず）が平板電極ＥＬ１における基準点としての所定の部位（一例として電流供給点Ａ）に接続されると共に、電圧検出用の他方のプローブ（図示せず）が切替部９に接続されている。また、電圧測定部３は、平板電極ＥＬ１の電流供給点Ａと、複数のプローブ７のうちの切替部９を介して選択的に順次接続された一つのプローブ７が接触する平板電極ＥＬ１における各測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）との間の各電位差をそれぞれ測定して電圧データＤｖとして出力する。この場合、測定されたこの各電位差は、基準点の電位を基準とした平板電極ＥＬ表面の電圧分布を表している。
【００２０】
切替部９は、複数のプローブ７と同数の切替回路９ａ，９ａ，・・を備えて構成されている。各切替回路９ａの各接点には、対応するプローブ７と、第２電流供給部２ｂと、電圧測定部３とがそれぞれ接続されている。また、各切替回路９ａは、演算制御部５の制御に従って第２電流供給部２ｂおよび電圧測定部３のうちの一方を選択し、その一方を対応するプローブ７にそれぞれ接続する。
【００２１】
駆動機構４は、複数のプローブ７が取り付けられた支持板８を支持するためのアーム４ａを備え、演算制御部５の制御に従い、支持板８が平板電極ＥＬ１に対して相対的に接離するようにアーム４ａを上下動させることにより、平板電極ＥＬ１上に規定された各測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）に、各々に対応する各プローブ７（各測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）と対向する各位置Ｐ（ｉ，ｊ）にそれぞれ取り付けられた各プローブ７）を同時に接触させる。
【００２２】
演算制御部５は、各電流供給部２ａ，２ｂ、電圧測定部３、駆動機構４および切替部９を制御する。また、演算制御部５は、第１電流供給部２ａから出力される電流データＤｃおよび電圧測定部３から出力される電圧データＤｖに基づいてショート検出処理を実行して、各平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間のショート位置を検出する。また、演算制御部５は、ショート位置検出の結果（ショート位置）を表示部６に表示させる。
【００２３】
次に、ショート検出装置１による一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間のショート検出処理について、図４〜図６を参照して説明する。一例として、測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）が平板電極ＥＬ１上に７行７列のマトリックス状に規定される一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２についてのショート位置を検査する例について説明する。なお、一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２は、図２において黒丸印で表示された測定位置ＭＰ（６，５）においてショートしているものとする。
【００２４】
最初に、ショート検出処理を実施する準備として、まず、電解質膜ＥＬＦを挟んで対向して配置された一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２を、図２，３に示す位置（測定位置）に設置する。具体的には、図３に示すように、各測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）が、支持板８上の各位置Ｐ（ｉ，ｊ）に取り付けられた各プローブ７にそれぞれ対向し、かつ平板電極ＥＬ１の表面（同図では上面）が支持板８（平面Ｌ）と平行な状態となるようにして、一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２を設置する。また、図１に示すように、第１電流供給部２ａの一対のプローブを一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２に規定された各電流供給点Ａ，Ｂにそれぞれ接続する。また、第２電流供給部２ｂの一方のプローブを平板電極ＥＬ２に規定された電流供給点Ｂに接続し、電圧測定部３の一方のプローブを平板電極ＥＬ１に規定された電流供給点Ａに接続する。
【００２５】
この状態で、ショート検出装置１を起動する。この際に、図４に示すように、演算制御部５は、まず、駆動機構４を制御することにより、支持板８に取り付けた各プローブ７を、対応する平板電極ＥＬ１表面の各測定位置ＭＰに接触させる（ステップ３１）。続いて、演算制御部５は、図外の放電回路を作動させることにより、平板電極ＥＬ１，ＥＬ２に充電されている電荷を放電させる（ステップ３２）。
【００２６】
次いで、演算制御部５は、プローブ特定処理を実行することにより、支持板８に取り付けられているすべてのプローブ７のうちから、一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２のショート検出処理において使用するプローブ７を特定する（ステップ３３）。
【００２７】
この処理では、図５に示すように、演算制御部５は、まず、複数のプローブ７のうちから、列方向についてのプローブ７を特定する（ステップ４１）。具体的には、演算制御部５は、切替部９を制御してすべてのプローブ７を電圧測定部３に接続させ、次いで、切替部９を制御して複数のプローブ７のうちの１行目（Ｐ（１，ｊ））に配列された各プローブ７を、列の小さい方から順番に一つずつ第２電流供給部２ｂに選択的に順次接続させる。また、演算制御部５は、各プローブ７が第２電流供給部２ｂに選択的に接続される都度、第２電流供給部２ｂを制御することにより、接続された一つのプローブ７と、他方の平板電極ＥＬ２における所定の部位（一例として電流供給点Ｂ）との間に交流電流を供給させる。また、第２電流供給部２ｂは、供給している交流電流の電流値を電流データＤｃとして演算制御部５に出力する。この場合、選択的に接続されたプローブ７が平板電極ＥＬ１に接触しているときには、第２電流供給部２ｂから供給された交流電流は、接続されたプローブ７、平板電極ＥＬ１、電解質膜ＥＬＦおよび平板電極ＥＬ２の経路を流れる。これに対して、このプローブ７が平板電極ＥＬ１に接触していないときには、上記の経路には第２電流供給部２ｂからの交流電流が殆ど流れない。つまり、平板電極ＥＬ１に対するプローブ７の接触の有無に応じて、プローブ７に流れる電流値が変化する。具体的には、プローブ７が接触しているときには、所定値以上の電流値となり、接触していないときには、電流値が殆ど０となる。したがって、演算制御部５は、入力した電流データＤｃの値に基づいて、プローブ７に流れる交流電流の電流値を検出し、この検出結果に基づいて、切替部９によって選択されたプローブ７の平板電極ＥＬ１に対する接触の有無を検出する。
【００２８】
演算制御部５は、１行目（Ｐ（１，ｊ））に配列された各プローブ７についての平板電極ＥＬ１への接触の有無を列の小さい方から順次検出することにより、接続状態にある列の最大の番号ｍを特定する。具体的には、本例では、支持板８における各位置Ｐ（１，１），Ｐ（１，２），・・，Ｐ（１，７）に取り付けられたプローブ７が対応する平板電極ＥＬ１のＭＰ（１，１），ＭＰ（１，２），・・，ＭＰ（１，７）にそれぞれ接触しているため、支持板８におけるこれらの各位置Ｐ（１，１），Ｐ（１，２），・・，Ｐ（１，７）に取り付けられたプローブ７を選択して第２電流供給部２ｂに接続したときには交流電流が流れる。一方、支持板８における位置Ｐ（１，８）に取り付けられたプローブ７を選択して第２電流供給部２ｂに接続したときには、このプローブ７が平板電極ＥＬ１に接触していないため、この際には、交流電流が殆ど流れない。したがって、演算制御部５は、入力した電流データＤｃの値に基づき、支持板８を下動したときに平板電極ＥＬ１の列方向における外形の大きさに応じて平板電極ＥＬ１に接触するプローブ７が１列から７列までのプローブ７であるとして、その各プローブ７の列方向にそれぞれ位置する各プローブ７をショート検出処理において使用するプローブ７として特定する。
【００２９】
次いで、図５に示すように、複数のプローブ７のうちから、行方向についてのプローブ７を特定する（ステップ４２）。具体的には、演算制御部５は、上記した列方向についてのプローブ７の特定方法と同様にして、切替部９を制御して複数のプローブ７のうちの１列目（Ｐ（ｉ，１））に配列された各プローブ７を一つずつ第２電流供給部２ｂに選択的に接続させると共に、そのときに入力した電流データＤｃに基づいて、１列目（Ｐ（ｉ，１））に配列された各プローブのうちから、接続状態にある行の最大の番号ｎを特定する。具体的には、本例では、支持板８における各位置Ｐ（１，１），Ｐ（２，１），・・，Ｐ（７，１）に取り付けられたプローブ７が対応する平板電極ＥＬ１のＭＰ（１，１），ＭＰ（２，１），・・，ＭＰ（７，１）にそれぞれ接触しているため、支持板８におけるこれらの各位置Ｐ（１，１），Ｐ（２，１），・・，Ｐ（７，１）に取り付けられたプローブ７を選択して第２電流供給部２ｂに接続したときには交流電流が流れる。一方、支持板８における位置Ｐ（８，１）に取り付けられたプローブ７を選択して第２電流供給部２ｂに接続したときには、このプローブ７が平板電極ＥＬ１に接触していないため、この際には、交流電流が殆ど流れない。したがって、演算制御部５は、入力した電流データＤｃの値に基づき、支持板８を下動したときに平板電極ＥＬ１の行方向における外形の大きさに応じて平板電極ＥＬ１に接触するプローブ７が１行から７行までのプローブ７であるとして、その各プローブ７の行方向にそれぞれ位置する各プローブ７をショート検出処理において使用するプローブ７として特定する。
【００３０】
最後に、演算制御部５は、上記のステップ４１，４２における列方向および行方向のプローブ７の特定結果に基づいて、支持板８に規定されている位置Ｐ（ｉ，ｊ）にそれぞれ取り付けられた１２１個のプローブ７のうちから、１列目から７列目までに含まれ、かつ１行目から７行目までに含まれる４９個のプローブ７（位置Ｐ（１，１）を基点とした７行×７列のマトリックス内に含まれるプローブ７）をショート検出処理において使用するプローブ７として特定する（ステップ４３）。また、プローブ７の特定後において、演算制御部５は、第２電流供給部２ｂによる交流電流の供給動作を停止させる。
【００３１】
次いで、演算制御部５は、図４に示すように、ショート位置検出処理を実行する（ステップ３４）。この処理では、図６に示すように、演算制御部５は、第１電流供給部２ａを定電流動作させて、平板電極ＥＬ１の電流供給点Ａと平板電極ＥＬ２の電流供給点Ｂとの間への直流定電流の供給を開始させる（ステップ５１）。なお、演算制御部５は、第１電流供給部２ａに対して直流定電流の供給を開始させるのに先立ち、図外の放電回路を作動させることにより、平板電極ＥＬ１，ＥＬ２に充電されている電荷を放電させると共に、切替部９の各切替回路９ａ，９ａ，・・を制御することにより、少なくとも上記のプローブ特定処理において特定した複数のプローブ７については第２電流供給部２ｂの一方のプローブにすべて接続させる。
【００３２】
次いで、演算制御部５は、第１電流供給部２ａによる直流定電流の供給の開始から所定時間を経過して、平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間の電位差の変化が少なくなった状態（安定した状態）において、切替部９を制御して上記の４９個のプローブ７（特定したプローブ７）を一つずつ電圧測定部３に選択的に順次接続させる。また、演算制御部５は、各プローブ７が電圧測定部３に選択的に接続される都度、電圧測定部３を制御することにより、そのプローブ７が接触している平板電極ＥＬ１表面の各測定位置ＭＰについての電圧データＤｖの測定（電圧分布の測定）を実行する（ステップ５２）。この場合、電圧測定部３は、基準点（電流供給点Ａ）と各測定位置ＭＰとの間の電位差（基準点の電位を基準とした各測定位置ＭＰの電圧）を測定し、測定した各測定位置ＭＰにおける電位差を電圧データＤｖとして演算制御部５に出力する。演算制御部５は、この電圧データＤｖを順次取り込み、取り込んだ電圧データＤｖをその測定位置ＭＰの位置に関連付けて、例えば、特定したプローブ７に対応した行列形式（本例では７行７列の行列形式）で内部メモリに順次記憶する。
【００３３】
次いで、演算制御部５は、内部メモリに記憶されている電圧データＤｖに基づいて、隣接する測定位置ＭＰ，ＭＰ同士間の電圧勾配Ｖｓ（Ｖｓ１，Ｖｓ２）を算出する（ステップ５３）。具体的には、まず、演算制御部５は、すべての電圧データＤｖのうちの最大値（絶対値が最大となる値）を検索し、検索した最大値を−１００とする規格化を各電圧データＤｖに対して実行して規格化データＤｓを求めると共に、求めた規格化データＤｓを電圧データＤｖと同様にして、７行７列の行列形式で内部メモリに記憶する。次いで、演算制御部５は、所定の方向に沿って隣接する測定位置ＭＰ，ＭＰ同士の規格化データＤｓの差分と相互間の距離Ｌとに基づき、隣接する測定位置ＭＰ，ＭＰ同士間の電圧勾配Ｖｓを算出する。一例として、演算制御部５は、まず、図２における左右方向（行方向と平行な方向）に沿って隣接する測定位置ＭＰ，ＭＰ同士間の電圧勾配Ｖｓ１を所定の方向に位置する測定位置ＭＰの規格化データＤｓを基準として算出する。具体的には、演算制御部５は、左方向に位置する測定位置ＭＰの規格化データＤｓを基準として電圧勾配Ｖｓ１を算出する。つまり、演算制御部５は、測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ＋１）の規格化データＤｓから左隣の測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）の規格化データＤｓを減算し、この減算値を距離Ｌで除算して電圧勾配Ｖｓ１を求め、行列形式（本例では値（ｉ，ｊ）に対応させた６行６列の行列形式）で内部メモリに記憶する。また、演算制御部５は、図２における上下方向（列方向と平行な方向）に沿って隣接する測定位置ＭＰ，ＭＰ同士間の電圧勾配Ｖｓ２を所定の方向に位置する測定位置ＭＰの規格化データＤｓを基準として算出する。具体的には、演算制御部５は、下方向に位置する測定位置ＭＰの規格化データＤｓを基準として電圧勾配Ｖｓ２を算出する。つまり、演算制御部５は、測定位置ＭＰ（ｉ＋１，ｊ）の規格化データＤｓから下隣の測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）の規格化データＤｓを減算し、この減算値を距離Ｌで除算して電圧勾配Ｖｓ２を求め、行列形式（本例では値（ｉ，ｊ）に対応させた６行６列の行列形式）で内部メモリに記憶する。
【００３４】
次いで、演算制御部５は、各電圧勾配Ｖｓ１，Ｖｓ２に基づき、電圧極小点となる測定位置ＭＰ（ショート位置）を検出する（ステップ５４）。具体的には、演算制御部５は、行列形式で記憶されている電圧勾配Ｖｓ１に対して、行毎に例えば左方向から右方向に順次検索して、電圧勾配Ｖｓ１の極性が反転する測定位置ＭＰ（電圧極小点となる測定位置ＭＰ）を検出すると共に、行列形式で記憶されている電圧勾配Ｖｓ２に対して、列毎に例えば下方向から上方向に順次検索して、電圧勾配Ｖｓ１の極性が反転する測定位置ＭＰ（電圧極小点となる測定位置ＭＰ）を検出し、左右方向および上下方向の両方向の検索において共にショート位置として検出された測定位置ＭＰを最終的なショート位置として特定する。
【００３５】
この場合、電流供給点Ａの電位が電流供給点Ｂの電位よりも高電位のときには、電流供給点Ａから供給された電流は平板電極ＥＬ１上において電流供給点Ａからショート位置に流れ込む。このため、ショート位置の周囲に位置する複数の測定位置ＭＰについての電圧データＤｖのうちでは、ショート位置に最も近接する特定の測定位置ＭＰの規格化データＤｓが最も小さくなる。したがって、この特定の測定位置ＭＰの規格化データＤｓから特定の測定位置ＭＰの左隣に位置する測定位置ＭＰの規格化データＤｓを減算して得られる差分と距離Ｌとに基づいて算出される電圧勾配Ｖｓ１の極性は常にマイナス極性となり、特定の測定位置ＭＰの右隣に位置する測定位置ＭＰの規格化データＤｓから特定の測定位置ＭＰの規格化データＤｓを減算して得られる差分と距離Ｌとに基づいて算出される電圧勾配Ｖｓ１の極性は常にプラス極性となる。同様にして、この特定の測定位置ＭＰの規格化データＤｓから特定の測定位置ＭＰの下隣に位置する測定位置ＭＰの規格化データＤｓを減算して得られる差分と距離Ｌとに基づいて算出される電圧勾配Ｖｓ１の極性は常にマイナス極性となり、特定の測定位置ＭＰの上隣に位置する測定位置ＭＰの規格化データＤｓから特定の測定位置ＭＰの規格化データＤｓを減算して得られる差分と距離Ｌとに基づいて算出される電圧勾配Ｖｓ１の極性は常にプラス極性となる。したがって、演算制御部５は、電流供給点Ａの電位が電流供給点Ｂの電位よりも高電位のときには、電圧勾配Ｖｓ１に対しては、行毎に左方向から右方向に順次検索して、電圧勾配Ｖｓ１の極性がマイナス極性からプラス極性に転じる測定位置ＭＰを検出する。また、電圧勾配Ｖｓ２に対しては、列毎に下方向から上方向に順次検索して、電圧勾配Ｖｓ２の極性がマイナス極性からプラス極性に転じる測定位置ＭＰを検出する。
【００３６】
一方、電流供給点Ａの電位が電流供給点Ｂの電位よりも低電位のときには、逆に、平板電極ＥＬ１には平板電極ＥＬ２側からショート位置を介して電流が流れ込む。このため、平板電極ＥＬ１上におけるショート位置の周囲に位置する複数の測定位置ＭＰの電圧データＤｖのうちでは、ショート位置に最も近接する特定の測定位置ＭＰの規格化データＤｓが最も大きくなる。その結果、特定の測定位置ＭＰの左右方向および上下方向に隣接する４つの測定位置ＭＰと特定の測定位置ＭＰとの間の電圧勾配Ｖｓ１，Ｖｓ２の各極性は、電流供給点Ａの電位が電流供給点Ｂの電位よりも高電位のときとはそれぞれ逆極性になる。したがって、演算制御部５は、電流供給点Ａの電位が電流供給点Ｂの電位よりも低電位のときには、電圧勾配Ｖｓ１に対しては、行毎に例えば左方向から右方向に順次検索して、電圧勾配Ｖｓ１の極性がプラス極性からマイナス極性に転じる測定位置ＭＰを検出する。また、電圧勾配Ｖｓ２に対しては、列毎に例えば下方向から上方向に順次検索して、電圧勾配Ｖｓ２の極性がプラス極性からマイナス極性に転じる測定位置ＭＰを検出する。この場合、電流供給点Ａの電位が電流供給点Ｂの電位よりも高電位のため、演算制御部５は、電圧勾配Ｖｓ１，Ｖｓ２に対して、マイナス極性からプラス極性に転じる測定位置ＭＰを検出する。
【００３７】
本例では、測定位置ＭＰ（６，５）において平板電極ＥＬ１，ＥＬ２同士がショートしているため、電圧勾配Ｖｓ１に関しては、７行７列の行列形式における６行目（ｉ＝６）において、４列目の電圧勾配Ｖｓ１（図２における４列目と５列目との間の電圧勾配Ｖｓ１）がマイナス極性になり、５列目の電圧勾配Ｖｓ１（図２における５列目と６列目との間の電圧勾配Ｖｓ１）がプラス極性になる。したがって、演算制御部５は、電圧勾配Ｖｓ１に関する電圧極小点として測定位置ＭＰ（６，５）を検出し、この測定位置ＭＰ（６，５）をショート位置の候補とする。また、電圧勾配Ｖｓ２に対しては、７行７列の行列形式における５列目（ｊ＝５）において、５行目の電圧勾配Ｖｓ２（図２における５行目と６行目との間の電圧勾配Ｖｓ２）がマイナス極性になり、６行目の電圧勾配Ｖｓ２（図２における６行目と７行目との間の電圧勾配Ｖｓ２）がプラス極性になる。したがって、演算制御部５は、電圧勾配Ｖｓ２に関する電圧極小点として測定位置ＭＰ（６，５）を検出し、この測定位置ＭＰ（６，５）をショート位置の候補とする。演算制御部５は、異なる２方向（互いに直交する左右方向および上下方向）に沿った電圧極小点（ショート位置）の検出結果を比較して、測定位置ＭＰ（６，５）が両方向の検索において共にショート位置として検出されているため、この測定位置ＭＰ（６，５）を最終的なショート位置として特定する。
【００３８】
次いで、演算制御部５は、検出した電圧極小点となる測定位置ＭＰ（６，５）に関する情報（位置や数の情報）を表示部６に表示させ（ステップ５５）、ショート位置検出処理を終了する。なお、測定位置の分解能の関係上、電圧極小点となる測定位置ＭＰそのものがショート位置となるとは限らないものの、少なくとも電圧極小点となる測定位置ＭＰがすべての測定位置ＭＰの中で実際のショート位置に最も近接している。したがって、両方向の検索において共にショート位置として検出した測定位置ＭＰをショート位置と特定することにより、実質的に、この測定位置ＭＰの極く近傍に存在する実際のショート位置が特定される。
【００３９】
最後に、演算制御部５は、図４に示すように、駆動機構４を制御することにより、各プローブ７を平板電極ＥＬ１から離間させる（ステップ３５）。これにより、すべてのショート検査が完了する。
【００４０】
このように、このショート検出装置１によれば、演算制御部５が、プローブ特定処理を実行することによって支持板８に取り付けられたすべてのプローブ７のうちから平板電極ＥＬ１に接触する一部のプローブ７を特定し、ショート検出処理においては、電圧測定部３に対して、特定したプローブ７を介して入力した平板電極ＥＬ１上の測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）での電圧と基準点との間の各電位差のみに基づいて電圧データＤｖ（電圧分布）を測定させると共に、入力した電圧データＤｖに基づいて一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間におけるショート箇所の位置を検出することにより、支持板８の外形（大きさ）および支持板８に取り付けるプローブ７の本数を、例えば測定対象となり得る一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２のうちの最大のものに合わせて予め設定しておくだけで、異なる種類の一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２を検査するときにおいても、常に、平板電極ＥＬ１に実際に接触するプローブ７を自動的に特定することができ、その特定したプローブ７のみを使用して平板電極ＥＬ１上に規定された測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）の電圧を自動的に測定することができるため、一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間におけるショート箇所の位置を確実に検出することができる。したがって、このショート検出装置１によれば、プローブ７を取り付けた支持板８を各種類の一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２毎に対応させて予め作製する必要がなくなるため、１つの支持板８を用いることができる結果、装置コストを十分に低減することができる。また、一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２の種類を変更する際における支持板８の交換作業を不要にすることができるため、手間をかけずにショート検出を短時間で実施することができる。
【００４１】
また、このショート検出装置１によれば、演算制御部５が第２電流供給部２ｂによって供給される交流電流のプローブ７（外形検出端子）に流れる電流値に基づいて各プローブ７の接触の有無を検出することにより、交流電流が流れているか否かという単純な基準に基づいて各プローブ７の接触の有無を検出することができる。したがって、このショート検出装置１によれば、平板電極ＥＬ１に対するプローブ７の接触の有無を簡単かつ正確に検出することができる。
【００４２】
また、このショート検出装置１によれば、複数のプローブ７の少なくとも一部を電圧測定部３および第２電流供給部２ｂのいずれか一方に選択的に接続する切替部９を備えて、この一部のプローブ７で外形検出端子を構成したことにより、電圧検出用のプローブ７とは別個の外形検出端子を電圧検出用のプローブ７と共に支持板８に取り付ける構成と比較して、支持板８をより小形化することができる結果、装置を小形化することができる。
【００４３】
なお、本発明は、上記の構成に限定されず、適宜変更することが可能である。例えば、上記のショート検出装置１では、上記したように、演算制御部５が、プローブ特定処理を実行することによって支持板８に取り付けられたすべてのプローブ７のうちから平板電極ＥＬ１に接触するプローブ７を特定しているが、これに限定されない。例えば、平板電極ＥＬ１の大きさ（または接触するプローブ７）を記録したＩＣタグ等のメモリを一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２毎に予め配設しておき、このメモリに記録された情報に基づいて、平板電極ＥＬ１に接触するプローブ７を特定することもできる。また、光学センサ等によって一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２の大きさを検出して平板電極ＥＬ１に接触するプローブ７を特定することもできる。さらに、手動設定などで一方の平板電極の大きさや、接触するプローブ７の情報を入力して、平板電極ＥＬ１に接触するプローブ７を演算制御部５に特定させることもできる。また、支持板８に取り付けられたすべてのプローブ７を用いてショート位置を検出することができるのは勿論である。
【００４４】
また、上記のショート検出装置１では、上記したように、複数のプローブ７と同数の切替回路９ａ，９ａ，・・を備えた切替部９を備えて、任意のプローブ７を外形検出端子として使用し得る構成が採用されているが、特定のプローブ７のみを切替部９で切り替えて第２電流供給部２ｂおよび電圧測定部３に選択的に接続させる構成とすることもできる。例えば、上記の例では、複数のプローブ７のうちの外形検出端子として使用される１行目（Ｐ（１，ｊ））および１列目（Ｐ（ｉ，１））に配設された各プローブ７のみを切替部９で切り替えて第２電流供給部２ｂおよび電圧測定部３に選択的に接続させ、残りのすべてのプローブ７を電圧測定部３に接続しておく構成を採用することもできる。また、検査対象としての一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２が、種類に応じて行方向または列方向のいずれか一方の寸法のみが変化するときには、１行目（Ｐ（１，ｊ））または１列目（Ｐ（ｉ，１））の一方に配設された各プローブ７のみを外形検出端子として使用する構成を採用することができるのは勿論である。また、検査対象としての一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２の種類がさらに少なく、より少ない本数の外形検出端子で一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２の種類を特定し得るときには、外形検出端子として使用するプローブ７の本数を１本、２本等、さらに少ない数に抑えることもできる。
【００４５】
また、上記のショート検出装置１では、電圧検出用のプローブ７の一部で外形検出端子を構成（兼用）して支持板８を小形化しているが、電圧検出用のプローブ７とは別個独立した外形検出端子を備える構成を採用することもできる。この構成においては、外形検出端子を支持板８に取り付けることもできるし、支持板８とは異なる支持板に取り付けることもできる。また、支持板８とは異なる支持板に外形検出端子を取り付けた構成を採用したときには、他方の平板電極ＥＬ２に外形検出端子を接触させることによって、使用するプローブ７を特定する構成とすることもできる。この場合、第２電流供給部２ｂの一方のプローブを平板電極ＥＬ１における電流供給点Ａに接続する。また、上記のショート検出装置１では、第２電流供給部２ｂに対して交流電流を供給させ、かつ一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２のうちの一方に外形検出端子を接触させるように構成すると共に他方に第２電流供給部２ｂの一方のプローブを接続しているが、第２電流供給部２ｂに対して直流電流を供給させ、かつ一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２のうちの一方に外形検出端子を接触させるように構成すると共に、この一方に第２電流供給部２ｂの一方のプローブを接続させるように構成することもできる。
【００４６】
また、上記のショート検出装置１では、左右、上下の２方向に沿った電圧勾配Ｖｓ１，Ｖｓ２に基づいて電圧極小点を検出してショート位置を特定しているが、斜め方向に沿った電圧勾配に基づいて電圧極小点を検出してショート位置を特定する構成を採用することもできる。また、ショート検出装置１では、極小点の有無に基づいてショート位置を検出しているが、極小点の有無に代えて、電圧データＤｖ（または規格化データＤｓ）の最も低い測定位置ＭＰをショート位置として検出する構成を採用することもできる等、ショート検出処理についての構成や方式は種々の公知の構成や方式を採用することができる。
【００４７】
また、ショート検出装置１では、プローブ７を接触させる複数の測定位置ＭＰ，ＭＰ・・を図２に示すようにマトリックス状のパターンで平板電極ＥＬ１上に規定しているが、正三角形、正方形、平行四辺形および正六角形などの多角形を隣接して配置し、各多角形の頂点に各測定位置ＭＰを対応させることで、規則性を有するパターン上に各測定位置ＭＰを配置することもできる。また、ショート検出装置１では、電圧測定部３による電圧データＤｖの測定時における基準点を平板電極ＥＬ１における電流供給点Ａに設定する構成を採用しているが、この基準点を電流供給点Ａとは異なる任意の点に設定することもできる。
【００４８】
また、燃料電池における一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間のショート位置を検出する例について説明したが、図７に示すように、３つの平板電極ＥＬ１，ＥＬ２，ＥＬ３を備えた燃料電池における平板電極ＥＬ１，ＥＬ２および平板電極ＥＬ２，ＥＬ３間のショート位置を検出することもできる。この場合、平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間のショート位置を検出するときには、同図に示すように、導電性の材料（例えば導電性金属材料）で形成されたショート治具２１を平板電極ＥＬ２，ＥＬ３の各側壁に当接させて両平板電極ＥＬ２，ＥＬ３間をショートすることにより、ショート検出装置１を用いて、上述した一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２を備えた燃料電池のときと同様にして相互間のショート位置を検出することができる。一方、平板電極ＥＬ２，ＥＬ３間のショート位置を検出するときには、ショート治具２１で平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間をショートし、平板電極ＥＬ３上に各プローブ７を接触させることにより、ショート検出装置１を用いて、相互間のショート位置を検出することができる。また、燃料電池における一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間のショート位置を検出する例について説明したが、本発明は他の分野における一対の平板電極間に対するショート位置検出にも有効に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ショート検出装置１の構成を示す構成図である。
【図２】複数のプローブ７が取り付けられた支持板８および平板電極ＥＬ１の平面図である。
【図３】複数のプローブ７が取り付けられた支持板８および一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２の斜視図である。
【図４】ショート検出装置１によるショート検出処理を示すフローチャートである。
【図５】図４に示すプローブ特定処理のフローチャートである。
【図６】図４に示すショート位置検出処理のフローチャートである。
【図７】平板電極ＥＬ１，ＥＬ２，ＥＬ３を備えた燃料電池における平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間および平板電極ＥＬ２，ＥＬ３間のショート位置をショート治具２１を用いて検出するときの側面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ショート検出装置
２ａ  第１電流供給部
２ｂ  第２電流供給部
３  電圧測定部
４  駆動機構
５  演算制御部（本発明における検出部）
７  プローブ（本発明における電圧検出端子および外形検出端子）
Ａ  基準点（平板電極ＥＬ１の所定の部位）
Ｂ  電流供給点
Ｄｖ  電圧データ（電位差）
ＥＬ１，ＥＬ２  平板電極
【図１】
2006250546.tif 000003
【図２】
2006250546.tif 000004
【図３】
2006250546.tif 000005
【図４】
2006250546.tif 000006
【図５】
2006250546.tif 000007
【図６】
2006250546.tif 000008
【図７】
2006250546.tif 000009