(57)【要約】【課題】交流法の長所である非接触性と直流法の長所であるクロストークの考慮とを両立させる。【解決手段】ワイヤーハーネス１内の例えば一対の各電線３，２１の一の端部の非接触によるコネクタ部静電容量９，２３に対して、それぞれ分圧用静電容量１１，２５を直列に接続する。各コネクタ部静電容量９，２３と各分圧用静電容量１１，２５との接続中間点にそれぞれＭＯＳトランジスタ１３，２７のゲートを接続し、回路全体の両端に直流電源７からの電圧を印加して、各ＭＯＳトランジスタ１３，２７にゲート電圧を印加する。電線３，２１等に一切の電流を流さずにＭＯＳトランジスタ１３，２７をオンオフできる。【選択図】        図１
2004251771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーハーネス内の電線の導通検査を行うワイヤーハーネス配線検査方法であって、
前記ワイヤーハーネス内の一の電線の一の端部に非接触に結合することにより発生した一のコネクタ部静電容量に対して、一の分圧用静電容量を直列に接続するとともに、前記一のコネクタ部静電容量と前記一の分圧用静電容量との接続中間点に一の電界効果型トランジスタのゲートを接続する第１の工程と、
前記一の電線と前記一のコネクタ部静電容量と前記一の分圧用静電容量とから構成される回路全体の両端に所定の直流電源からの電圧を印加する第２の工程と、
前記一のコネクタ部静電容量と前記一の分圧用静電容量との接続中間点の電圧を前記一の電界効果型トランジスタのゲートに印加し、当該一の電界効果型トランジスタの駆動の有無により導通確認のための出力を行う第３の工程と
を備えるワイヤーハーネス配線検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤーハーネス配線検査方法であって、
前記第１の工程において、前記一の分圧用静電容量の容量を設定することにより、前記接続中間点の電圧を前記一の電界効果型トランジスタの定格に応じて限定することを特徴とするワイヤーハーネス配線検査方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のワイヤーハーネス配線検査方法であって、
前記第１の工程において、前記ワイヤーハーネス内で前記一の電線に並列配置される他の電線の一の端部に非接触に結合することにより発生した他のコネクタ部静電容量に対して、他の分圧用静電容量を直列に接続するとともに、前記他のコネクタ部静電容量と前記他の分圧用静電容量との接続中間点に他の電界効果型トランジスタのゲートを接続し、
前記第２の工程において、前記一の電線と前記他の電線との間に生じる浮遊容量と、前記他の電線と、前記他のコネクタ部静電容量と、前記他の分圧用静電容量とから構成される回路全体の両端に、前記直流電源からの電圧を前記一の電線を通じて印加し、
前記第３の工程において、前記他の電界効果型トランジスタの駆動の有無によって、前記浮遊容量に起因するクロストークの有無確認のための出力を行うことを特徴とするワイヤーハーネス配線検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワイヤーハーネス配線検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワイヤーハーネスの配線検査には、クロストークを回避するため、検査用回路を接続した上で直流電流を流す導通検査方法が用いられて来た。
【０００３】
参考のために、この発明に関連する先行技術文献を以下に示しておく。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−０２２７８９公報
【特許文献２】
特開２００１−２３５５０１公報
【特許文献３】
特開平０７−０２０１４８公報
【特許文献４】
特開２０００−０５５９６４公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の検査方法で誤検査を防止するには、ワイヤーハーネスと検査回路とを確実に結合させることが不可欠である。
【０００６】
ところが、検査数が多量になれば、時として導通不良が発生することは避け難い。
【０００７】
かかる導通不良の対策としては、非接触で電流を流せる交流電流を用いる方法（交流法）が提案されていた。
【０００８】
しかしながら、この交流法では、線間の浮遊容量による被検査回路以外への電流の漏洩、即ち、所謂クロストークの発生による検査精度の低下が避けられなかった。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、交流法の長所である非接触性と直流法の長所であるクロストークの考慮とを両立したワイヤーハーネス配線検査方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、ワイヤーハーネス内の電線の導通検査を行うワイヤーハーネス配線検査方法であって、前記ワイヤーハーネス内の一の電線の一の端部に非接触に結合することにより発生した一のコネクタ部静電容量に対して、一の分圧用静電容量を直列に接続するとともに、前記一のコネクタ部静電容量と前記一の分圧用静電容量との接続中間点に一の電界効果型トランジスタのゲートを接続する第１の工程と、前記一の電線と前記一のコネクタ部静電容量と前記一の分圧用静電容量とから構成される回路全体の両端に所定の直流電源からの電圧を印加する第２の工程と、前記一のコネクタ部静電容量と前記一の分圧用静電容量との接続中間点の電圧を前記一の電界効果型トランジスタのゲートに印加し、当該一の電界効果型トランジスタの駆動の有無により導通確認のための出力を行う第３の工程とを備えるものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイヤーハーネス配線検査方法であって、前記第１の工程において、前記一の分圧用静電容量の容量を設定することにより、前記接続中間点の電圧を前記一の電界効果型トランジスタの定格に応じて限定するものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のワイヤーハーネス配線検査方法であって、前記第１の工程において、前記ワイヤーハーネス内で前記一の電線に並列配置される他の電線の一の端部に非接触に結合することにより発生した他のコネクタ部静電容量に対して、他の分圧用静電容量を直列に接続するとともに、前記他のコネクタ部静電容量と前記他の分圧用静電容量との接続中間点に他の電界効果型トランジスタのゲートを接続し、前記第２の工程において、前記一の電線と前記他の電線との間に生じる浮遊容量と、前記他の電線と、前記他のコネクタ部静電容量と、前記他の分圧用静電容量とから構成される回路全体の両端に、前記直流電源からの電圧を前記一の電線を通じて印加し、前記第３の工程において、前記他の電界効果型トランジスタの駆動の有無によって、前記浮遊容量に起因するクロストークの有無確認のための出力を行うものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一の実施の形態に係るワイヤーハーネス配線検査方法に使用されるワイヤーハーネス１及び検査用回路２を示す回路図である。
【００１４】
このワイヤーハーネス配線検査方法は、図１の如く、被検査回路であるワイヤーハーネス１を検査用回路２に接続して配線検査を行うものである。
【００１５】
具体的に、ワイヤーハーネス１内の電線３の一端Ｐが、コネクタ部静電容量（Ｃ）４及び検査用回路２のスイッチ（ＳＷ）５を介して直流電源（Ｅ）７に接続され、また、当該電線３の他端が、コネクタ部静電容量（Ｃ）９を介して検査用回路２の分圧用静電容量（Ｃａ）１１に接続されている。ここで、コネクタ部静電容量（Ｃ）９は、電線３の下流側の端部が分圧用静電容量（Ｃａ）１１に非接触とされることでコンデンサが実現されるものである。
【００１６】
検査用回路２においては、コネクタ部静電容量（Ｃ）９と分圧用静電容量（Ｃａ）１１との接続中継点が、第１のＭＯＳトランジスタ（電界効果型トランジスタ）１３のゲートに接続されている。また、この第１のＭＯＳトランジスタ１３の両端には、直流電源（ＥＬ）１５が接続されている。尚、符合１７は電線３の導通を確認するための発光ダイオードを示している。
【００１７】
ここで、ワイヤーハーネス１は、電線３に対して平行に他の電線２１が備えられている。この電線２１の一端は、スイッチ（ＳＷ）５等に接続されずに開放端とされている。また、電線２１の他端は、コネクタ部静電容量（Ｃ）２３を介して検査用回路２の分圧用静電容量（Ｃａ）２５に接続されている。ここで、コネクタ部静電容量（Ｃ）２３は、電線２１の下流側の端部が分圧用静電容量（Ｃａ）２５に非接触とされることでコンデンサが実現されるものである。
【００１８】
検査用回路２においては、コネクタ部静電容量（Ｃ）２３と分圧用静電容量（Ｃａ）２５との接続中継点が、第２のＭＯＳトランジスタ（電界効果型トランジスタ）２７のゲートに接続されている。また、この第２のＭＯＳトランジスタ２７の両端には、直流電源（ＥＬ）２９が接続されている。尚、符合３１は電線２１の導通を確認するための発光ダイオードを示している。
【００１９】
尚、図１中の符合Ｒは各電線３，２１の内部抵抗である。
【００２０】
ここで、ワイヤーハーネス１の２本の電線３，２１の導体同士の間には、いかに直流電源（Ｅ）７を用いようとも静電容量が存在し、この静電容量としての浮遊容量（Ｃｓ）３３によって両電線３，２１同士が互いに結合し、印加された直流電源（Ｅ）７の電源電圧は、浮遊容量（Ｃｓ）３３によって必ず容量分圧される。
【００２１】
この実施の形態では、上記のような浮遊容量（Ｃｓ）３３を考慮してワイヤーハーネス１の配線検査を行うことで、交流法の長所である非接触性と直流法の長所であるクロストーク回避とを両立させる。
【００２２】
以下、この実施の形態に係るワイヤーハーネス配線検査方法を説明する。尚、以下の数式においては、電線３側の下流側のコネクタ部静電容量（Ｃ）９と分圧用静電容量（Ｃａ）１１とからなる直列回路の容量（「第１の容量」と称す）をＣ１とする。また、この電線３に対して浮遊容量（Ｃｓ）３３により結合された電線２１側の、当該浮遊容量（Ｃｓ）３３とコネクタ部静電容量（Ｃ）２３と分圧用静電容量（Ｃａ）２５とからなる直列回路の容量（「第２の容量」と称す）をＣ２とする。
【００２３】
図２はスイッチ（ＳＷ）５がオン状態となって直流電源（Ｅ）７の電圧が印加された場合の図１中の各静電容量（Ｃ，Ｃｓ，Ｃａ）に着目した等価回路図である。図２において、Ｖは第１の静電容量Ｃ１及び第２の静電容量Ｃ２で構成された並列回路の両端電圧、ＣＴは、コネクタ部静電容量（Ｃ）４と、第１及び第２の静電容量Ｃ１，Ｃ２とを含めた図１の回路全体の総容量、Ｖ０は総容量ＣＴの両端電圧を示している。また、さらに、図２中のｑ１及びｑ２は、それぞれ第１及び第２の静電容量Ｃ１，Ｃ２に蓄えられる電荷を意味している。
【００２４】
まず、第１の静電容量Ｃ１は、コネクタ部静電容量（Ｃ）９と分圧用静電容量（Ｃａ）１１とからなる直列回路の容量であるため、次の数１のようになる。
【００２５】
【数１】
2004251771.tif 000003
【００２６】
同様に、第２の静電容量Ｃ２は、浮遊容量（Ｃｓ）３３とコネクタ部静電容量（Ｃ）２３と分圧用静電容量（Ｃａ）２５とからなる直列回路の容量であるため、次の数２のようになる。
【００２７】
【数２】
2004251771.tif 000004
【００２８】
ここで、第１の静電容量Ｃ１と、これに並列に接続されている第２の静電容量Ｃ２とは、図３のように、互いに並列に接続されているため、これらを総合した合計容量Ｃ０は次の数３のようになる。
【００２９】
【数３】
2004251771.tif 000005
【００３０】
図１の回路全体の総容量ＣＴは、図４のように、容量Ｃ０とコネクタ部静電容量（Ｃ）４との直列回路の容量であるため、次の数４のようになる。
【００３１】
【数４】
2004251771.tif 000006
【００３２】
容量Ｃ０の両端電圧はＶであり、容量Ｃ０に蓄えられる電荷をｑとすると、この電荷ｑは次の数５のようになる。
【００３３】
【数５】
2004251771.tif 000007
【００３４】
尚、電荷ｑは次の数６の通りである。
【００３５】
【数６】
2004251771.tif 000008
【００３６】
これと同時に、この電圧Ｖについて、第１及び第２の静電容量Ｃ１，Ｃ２と電荷ｑ１，ｑ２との関係を次の数７のように表すことができる。
【００３７】
【数７】
2004251771.tif 000009
【００３８】
また、Ｖ１，Ｖ２は、それぞれ次の数８及び数９で表すことができる。
【００３９】
【数８】
2004251771.tif 000010
【００４０】
【数９】
2004251771.tif 000011
【００４１】
実際に配線検査を実施する際には、まず、被検査回路としてのワイヤーハーネス１の各電線３，２１を、導体の対地間静電容量が≒０となるような状態で配置する。具体的に、ワイヤーハーネス１を木製または絶縁体製の机等の上に配置することで、アース電位体から充分に離隔を保たせる。
【００４２】
そして、スイッチ（ＳＷ）５をオン状態とする。
【００４３】
そうすると、電線３のコネクタ部静電容量（Ｃ）４から両分圧用静電容量（Ｃａ）１１，２５までの全回路に直流電源（Ｅ）７からの電圧Ｖ０が印加され、各静電容量（Ｃ，Ｃｓ，Ｃａ）に電荷（ｑ１，ｑ２）が蓄積される。
【００４４】
その結果、図１において、分圧用静電容量（Ｃａ）１１が正の数である限り、必ず被検査回路１としての電線３側の下流に設置される分圧用静電容量（Ｃａ）１１の両端電圧Ｖ１は、浮遊容量Ｃｓによって結合している電線２１側の分圧用静電容量（Ｃａ）２５の両端電圧Ｖ２よりも大きな値となる。このことを数１０に示す。
【００４５】
【数１０】
2004251771.tif 000012
【００４６】
上記の数８及び数９を数１０に代入すると、次の数１１のようになる。
【００４７】
【数１１】
2004251771.tif 000013
【００４８】
このことから、次の数１２が導かれる。
【００４９】
【数１２】
2004251771.tif 000014
【００５０】
この数１２は、次の数１３により証明できる。
【００５１】
【数１３】
2004251771.tif 000015
【００５２】
即ち、第１の静電容量Ｃ１から第２の静電容量Ｃ２を減算した場合、上述の数１及び数２とから、上記の数１３が導かれる。この数１３を見た場合、左辺の第２項の分母に１／Ｃｓの成分があることから、この浮遊容量（Ｃｓ）３３が正の値である限り、第１項よりも第２項の方が小さな値となる。したがって、数１３における左辺は正の値となり、よって、上記した数１２が真であり、ひいては数１０及び数１１が真であることが解る。
【００５３】
このように構成することにより、以下のようにして、浮遊容量（Ｃｓ）に起因するクロストークを考慮しながら、電線３，２１の導通検査を効率良く実施することが可能となる。
【００５４】
即ち、上記した数８により、検査用電圧（Ｅ）７と電線３の両端のコネクタ部静電容量（Ｃ）４，９及び分圧用静電容量（Ｃａ）１１を適正に選別することで、分圧用静電容量（Ｃａ）１１の両端の電圧Ｖ１が、ある一定の目標電圧値（電線３が支障なく導通されている場合にＭＯＳトランジスタ１３をオン動作させる電圧値）になるように設定することが可能となる。
【００５５】
この場合、上記の数１０より、電圧Ｖ２は電圧Ｖ１よりも低下することが解っているため、電圧Ｖ２が電圧Ｖ１の目標電圧値に到達することはない。
【００５６】
尚、電線２１が被検査回路（ワイヤーハーネス）１から遠く離れ、浮遊容量（Ｃｓ）３３が小さい場合も考えられる。この場合は当然のことながら、電線２１には電圧Ｖ２は発生しない。これは、静電分圧として考えると、浮遊容量（Ｃｓ）３３が小さくなることで電線２１の電圧の大部分が浮遊容量（Ｃｓ）３３の両端に印加されると考えることができる。
【００５７】
しかしここで問題がある。それは分圧用静電容量（Ｃａ）２５を始めとして、各コンデンサ３３，２３に分担電圧が発生することはあっても電流が流れないという事態が生じる。即ち、電圧は発生しても電力は生じない。このため、この電圧を活用して何らかの動作をさせようとしても、上記のように電力が発生することがないため、例えば外部のリレー（図示せず）に対して信号発信するなどの動作を行うことができない。
【００５８】
ところが、図１のように、検査用回路２に使用されるＭＯＳトランジスタ１３，２７は、その動作に必要とされるのがゲート電圧だけで、このゲート電圧として電力を必要としない。
【００５９】
即ち、ＭＯＳトランジスタ１３，２７の場合は、ゲートが内部のシリコンに対して酸化膜で絶縁されている構造となっているため、ゲートに電流が流れることがない。一般に、バイポーラトランジスタの場合は電源から電力をもらって動作し、さらに自分自身でも電力を消費するのに対して、ＭＯＳトランジスタ１３，２７の場合は、ゲートトリガとして無電流のゲート電圧だけで動作するので、ゲート部分には電力は不要で、全体の電力消費が少なくて済む。
【００６０】
そこで、分圧用静電容量（Ｃａ）１１に印加される電圧Ｖ１を第１のＭＯＳトランジスタ１３のゲート電圧として利用して第１のＭＯＳトランジスタ１３を動作させることにより、発光ダイオード１７を動作させることが可能となる。
【００６１】
ここでは、第１の発光ダイオード１７の発光により、電線３に支障なく導通が行われる旨が確認される。
【００６２】
また、第２の発光ダイオード３１が発光する場合は、浮遊容量（Ｃｓ）３３によりクロストークが発生している旨が確認される。尚、このときの第２のＭＯＳトランジスタ２７のゲート電圧のしきい値は、クロストークを検出できる値に設定しておけばよい。この場合、第１のＭＯＳトランジスタ１３と異なって設定してもよく、あるいは、第１のＭＯＳトランジスタ１３を第２のＭＯＳトランジスタ２７に等しく設定しておいても差し支えない。
【００６３】
これらの発光ダイオード１７，３１の発光は、各直流電源（ＥＬ）とＭＯＳトランジスタ１３，２７のソース・ドレイン及び発光ダイオード１７，３１によって構成される閉回路内だけで電流が流れるものであり、直流電源（Ｅ）７から各電線３，２１及び各静電容量（Ｃ，Ｃｓ，Ｃａ）４，９，１１，２３，２５，３３には一切の電流が流れることがない。
【００６４】
以上のように、ワイヤーハーネス１中の一の電線３と、この電線３に対してクロストークの可能性のある他の電線２１との導通検査を行うにあたって、コネクタ部静電容量（Ｃ）４、コネクタ部静電容量（Ｃ）９，２３及び分圧用静電容量（Ｃａ）１１，２５を使用し、コネクタ部静電容量（Ｃ）９，２３と分圧用静電容量（Ｃａ）１１，２５との接続点の電圧をＭＯＳトランジスタ１３，２７のゲートトリガとして与えて、このＭＯＳトランジスタ１３，２７の動作により検査するようにしているので、直流電源７，１５，２９だけで検査が可能となり、例えば交流インバータ等の装置が不要であるという利点がある。
【００６５】
また、コネクタ部静電容量（Ｃ）と分圧用静電容量（Ｃａ）とで全ての設定が可能となるため、主としてこれらの容量の値を設定するだけで回路設計を行うことが可能であり、設計が容易になる。即ち、検査用回路２の開発が容易となり、短期に且つ安価に検査用回路２を作成することができる。
【００６６】
さらに、従来の直流方法と異なり、各電線３，２１及び検査用回路２に電流を流す必要が無いため、電線３，２１と検査用回路２との接続部分（コネクタ端子等）に損傷を与える心配がないという利点がある。
【００６７】
尚、上記実施の形態では、各電線３，２１の導通確認を発光ダイオード１７，２７を利用して実行するようにしていたが、例えば別途に音声や所定の表示装置等を接続したり、何らかの弁別回路を接続して、これらにより各電線３，２１の導通確認を行うようにしても良い。
【００６８】
また、上記実施の形態では、２本の電線３，２１のみを考慮して導通検査を行うよう説明したが、３本以上の電線を含むワイヤーハーネスについて適用しても差し支えないことは言うまでもない。この場合、図１に示した通りの検査用回路２を利用して、複数の電線のうちクロストークの可能性のある互いに隣り合った任意の一対の電線を検査対象の電線として選択してもよいし、あるいは、直流電源（ＥＬ）、コネクタ部静電容量（Ｃ）、分圧用静電容量（Ｃａ）及びＭＯＳトランジスタを、電線の本数に対応させて３個ずつ以上設置するようにしてもよい。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ワイヤーハーネス内の一の電線の一の端部のコネクタ部静電容量に対して、分圧用静電容量を直列に接続するとともに、コネクタ部静電容量と分圧用静電容量との接続中間点に電界効果型トランジスタのゲートを接続し、一の電線とコネクタ部静電容量と分圧用静電容量とから構成される回路全体の両端に所定の直流電源からの電圧を印加し、コネクタ部静電容量と分圧用静電容量との接続中間点の電圧を各電界効果型トランジスタのゲートに印加し、当該電界効果型トランジスタの駆動の有無により導通確認のための出力を行うようにしているので、電界効果型トランジスタのゲートトリガとして電流を必要としないゲート電圧だけで済むことを利用して、各電線及び各静電容量に対して一切の電流を流さなくても、電界効果型トランジスタの駆動を切り替えることが可能である。したがって、電線端部を非接触としてこれをコネクタ部静電容量とし、直流電源を使用しながらも、従来の交流法で用いていた非接触性を活かすことが可能となる。
【００７０】
請求項２に記載の発明によれば、分圧用静電容量の容量を設定することにより、電界効果型トランジスタの定格に応じてこの電界効果型トランジスタのゲート電圧を容易に設定することができ、電界効果型トランジスタを活用する上での設計が容易になり、短期に且つ安価に検査用の回路を作成することができる。
【００７１】
請求項３に記載の発明によれば、ワイヤーハーネス内の各電線間に生じる浮遊容量を、他の電線側の電界効果型トランジスタの駆動の有無によって判断し、これにより無電流のまま、浮遊容量に起因するクロストークの有無確認のための出力を容易に行うことができるので、請求項１のように、従来の交流法で用いていた非接触性を活かしつつも、直流法の長所であるクロストークの考慮とを両立することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係るワイヤーハーネス配線検査方法で使用されるワイヤーハーネス及び検査用回路を示す回路図である。
【図２】検査用回路の静電容量に着目した等価回路を示す回路図である。
【図３】検査用回路の静電容量に着目した等価回路を示す回路図である。
【図４】検査用回路の静電容量に着目した等価回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１  ワイヤーハーネス
２  検査用回路
３，２１  電線
４，９，１１，２３，２５，３３  静電容量
７  直流電源
１３，２７  ＭＯＳトランジスタ
１７，３１  発光ダイオード
【図１】
2004251771.tif 000016
【図２】
2004251771.tif 000017
【図３】
2004251771.tif 000018
【図４】
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