JP2006250548A - ショート検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ショート箇所の位置を一層正確に検出し得るショート検出装置を提供する。
【解決手段】対向して配置された一対の平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間におけるショート箇所の位置を検出するショート検出装置１であって、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との間に電流を供給する電流供給部２と、所定のパターンで平板電極ＥＬ１上に規定された複数の測定位置ＭＰ，ＭＰと一つの基準点Ａとの間の各電位差を、各測定位置ＭＰに対して予め設定された第１の順序および第１の順序とは逆の第２の順序の両順序に従ってそれぞれ測定する電圧測定部３と、両順序に従ってそれぞれ測定された各測定位置ＭＰについての各電位差の平均値を算出すると共に算出した平均値に基づいてショート箇所となる測定位置を検出する検出部５とを備えている。
【選択図】図１

Description

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。

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、対向して配置された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、所定のパターンで一方の平板電極上に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、複数の測定位置について電位差を一回測定するだけで複数のショート箇所の位置を検出することが可能となっている。
特開２００３−２１５１９０号公報（第４−７頁、第１図）

ところで、ショート箇所の位置の測定精度を一層高めたいという要求があり、その要求を満たすためには、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一層正確に測定する必要がある。このため、複数の測定位置と一つの基準点との間の各電位差を一層正確に測定する必要がある。この場合、複数の測定位置および基準点の電位が定常状態（変化しない状態）のときには、複数の測定位置と一つの基準点との間の各電位差を一層正確に測定することができるものの、この各電位は、一対の平板電極間に電荷が蓄積されるのに伴い、図３に示すように、まず、最初の期間Ｔ１において急上昇し、その後の期間Ｔ２において増加率が少しずつ減少しながらゆっくりと上昇する。このため、変化の少ない期間Ｔ２であったとしても定常状態にはならない。このような状況下においても、複数の測定位置と一つの基準点との間の各電位差を極めて短時間にすべて測定できるとすれば、この各電位が変化しない状態（定常状態）で測定できることとなるため、この各電位差を一層正確に測定することができる。

しかしながら、この各電位差を測定する際には、電圧測定部は、予め決められた順序に従って複数の測定位置のうちから１つずつ測定位置を特定すると共に、特定した測定位置と一つの基準点との間の電位差を測定する。このため、電圧測定部が複数の測定位置と一つの基準点との間の各電位差をすべて測定するためには、ある程度の時間が必要となる。つまり、複数の測定位置と一つの基準点との間の各電位差を極めて短時間に測定するのは困難である。したがって、複数の測定位置および一つの基準点の各電位をすべて定常状態（または定常状態とほぼ等価な状態）で測定することも困難となるため、複数の測定位置と一つの基準点との間の各電位差を一層正確に測定することは難しい。この結果、ショート箇所の位置の測定精度を一層高めるのが困難であるという課題が生じている。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、ショート箇所の位置を一層正確に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。

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、対向して配置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を供給する電流供給部と、所定のパターンで前記一方の平板電極上に規定された複数の測定位置と当該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、当該各測定位置に対して予め設定された第１の順序および当該第１の順序とは逆の第２の順序の両順序に従ってそれぞれ測定する電圧測定部と、前記両順序に従ってそれぞれ測定された前記各測定位置についての前記各電位差の平均値を算出すると共に当該算出した平均値に基づいて前記ショート箇所となる前記測定位置を検出する検出部とを備えている。

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、前記検出部は、前記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前記算出した平均値に基づいて算出すると共に当該算出した各電圧勾配に基づいて電圧極小点となる前記測定位置を前記ショート箇所の位置として検出する。

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および第２の順序に従ってそれぞれ測定された各測定位置についての各電位差の平均値に基づいてショート箇所となる測定位置を検出することにより、各測定位置における平均値を測定の順序に左右されない値として算出することができるため、一対の平板電極間のショート位置を一層正確に検出することができる。

また、請求項２記載のショート検出装置によれば、検出部が求めた電位差に基づいて算出した電圧勾配に基づいて電圧極小点となる測定位置をショート位置として検出することにより、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、各測定位置について電位差を一回測定するだけで複数のショート箇所の位置（ショート位置）を確実に検出することができる。

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。

最初に、図１，２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。

このショート検出装置１は、図１に示すように、電流供給部２、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・・、および支持板８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は一例として同じ大きさの長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。

電流供給部２は、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（電流供給点）Ａと他方の平板電極ＥＬ２における所定の部位（電流供給点）Ｂとの間に直流定電流を供給する。本形態では、各電流供給点Ａ，Ｂは各平板電極ＥＬ１，ＥＬ２における対向する一つの隅部（一例として図２中の左下の隅部）にそれぞれ設定されている。

電圧測定部３は、基準点としての平板電極ＥＬ１における所定の部位（一例として電流供給点Ａ）と、各プローブ７をそれぞれ接触させた各部位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、プローブ７を接触させる測定位置ＭＰは、図２に示すように、本発明における所定のパターンの一例として、マトリックスにおける各交点位置に対応させて平板電極ＥＬ１上に合計１２１個（ＭＰ（ｉ，ｊ）：ｉ＝１，２，３，・・・，９，ａ，ｂ、ｊ＝１，２，３，・・・，９，ａ，ｂ、以下、区別しないときには「測定位置ＭＰ」ともいう。）規定されている。これに対応して、これらの交点位置の数と同数のプローブ７が、各交点位置に対応するように同一平面上にマトリックス状に並設された状態で、平板電極ＥＬ１と平行に配置された支持板８に取り付けられている。また、電圧測定部３は、対応する各測定位置ＭＰに各プローブ７が接触している状態において、マトリックス状に規定された各測定位置ＭＰの基準点（電流供給点Ａ）との各電位差を、予め決められた第１の順序および第２の順序のいずれか一方の順序で測定する。この場合、第１の順序とは、図２中の左右方向（行方向）に沿って、ＭＰ（１，１），ＭＰ（１，２），・・，ＭＰ（１，ａ），ＭＰ（１，ｂ），ＭＰ（２，１），・・，ＭＰ（ｂ，ａ），ＭＰ（ｂ，ｂ）との経路でＭＰ（１，１）からＭＰ（ｂ，ｂ）に達する順序をいう。一方、第２の順序とは、第１の順序を逆にたどる順序であって、ＭＰ（ｂ，ｂ），ＭＰ（ｂ，ａ），・・，ＭＰ（ｂ，２），ＭＰ（ｂ，１），ＭＰ（ａ，ｂ），・・，ＭＰ（１，２），ＭＰ（１，１）との経路でＭＰ（ｂ，ｂ）からＭＰ（１，１）に達する順序をいう。

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、アーム４ａを上下動させて支持板８を平板電極ＥＬ１に対して接離動させることにより、全プローブ７を平板電極ＥＬ１上の対応する測定位置ＭＰに同時に接触させる。

演算制御部５は、電流供給部２、電圧測定部３および駆動機構４を制御する。また、演算制御部５は、電圧測定部３から出力される電圧データＤｖに基づいて第１および第２のショート位置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、演算制御部５によるショート位置検出の結果を表示部６に表示させる。

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３〜図５を参照して説明する。一例として図２において黒丸印で表示された測定位置ＭＰ（６，８）においてショートしているときのショート位置の検出処理動作について説明する。なお、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は、図１に示す位置（測定位置）に予め配設されているものとする。

まず、図３に示すように、演算制御部５は、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）。

次いで、演算制御部５は、ショート位置検出処理を実行する（ステップ３３）。この処理では、図５に示すように、演算制御部５は、電流供給部２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４１）。次いで、演算制御部５は、電流供給部２による直流定電流の供給の開始から所定時間Ｔ３だけ経過した後の期間Ｔ４の前半において（図３参照）、電圧測定部３をスキャニング動作させて平板電極ＥＬ１表面の各測定位置ＭＰについての第１の電圧データＤｖ１（以下、「電圧データＤｖ１」ともいう）の測定を実行する（ステップ４２）。具体的には、電圧測定部３は、第１の順序に従って各プローブ７を予め規定した時間Ｔ１１の間隔で順次スキャニングして基準点（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Ｄｖ１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Ｄｖ１を順次取り込み、取り込んだ電圧データＤｖ１をその測定位置ＭＰの位置に関連付けて内部メモリに順次記憶する。

引き続き、演算制御部５は、期間Ｔ４の後半において（図３参照）、電圧測定部３をスキャニング動作させて平板電極ＥＬ１表面の各測定位置ＭＰについての第２の電圧データＤｖ２（以下、「電圧データＤｖ２」ともいう）の測定を実行する（ステップ４３）。具体的には、電圧測定部３は、第２の順序に従って各プローブ７を上記の時間Ｔ１１の間隔で順次スキャニングして基準点（電流供給点Ａ）と各測定位置ＭＰとの間の電位差を測定し、測定した各測定位置ＭＰにおける電位差を電圧データＤｖ２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Ｄｖ２を順次取り込み、取り込んだ電圧データＤｖ２をその測定位置ＭＰの位置に関連付けて内部メモリに順次記憶する。

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Ｄｖ１，Ｄｖ２に基づいて、平板電極ＥＬ１表面の電圧分布を算出する（ステップ４４）。具体的には、演算制御部５は、各測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ１，Ｄｖ２を内部メモリから読み出すと共に、電圧データＤｖ１，Ｄｖ２の平均値Ｄａｖｅを算出する。また、演算制御部５は、算出した平均値Ｄａｖｅを各測定位置ＭＰにおける最終的な電位差として、その測定位置ＭＰの位置に関連付けて内部メモリに順次記憶する。一例として、測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）に対応した行列形式（本例では１１行１１列の行列形式）で内部メモリに平均値Ｄａｖｅを記憶する。また、演算制御部５は、すべての測定位置ＭＰについての平均値Ｄａｖｅを内部メモリに記憶した後、電流供給部２の定電流動作を停止させると共に、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。

平均値Ｄａｖｅ（各測定位置ＭＰにおける最終的な電位差）の算出に際し、平板電極ＥＬ１表面の１つの点での電位Ｖ（Ｖ）は、図３に示す期間Ｔ２では、下記式（１）に示すように一次関数で表される。
Ｖ＝Ｆ＋Ｇｔ ・・・（１）
ここで、Ｆ，Ｇは定数であって平板電極ＥＬ１表面の位置毎に相違する。また、ｔは電流供給部２による直流定電流の供給の開始からの経過時間（ｓｅｃ）を意味する。したがって、例えば、１つの測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ１（Ｄｖ２）の測定に要する時間をΔｔとすると、第１の順序中のＮ番目の測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ１を測定するときのこの測定位置ＭＰでの電位Ｖ（＝Ｖ_Ｎ）は、下記式（２）で表される。
Ｖ_Ｎ＝Ｆ_Ｎ＋Ｇ_Ｎ×Ｎ×Δｔ ・・・（２）
また、このときの基準点（電流供給点Ａ）での電位Ｖ（＝Ｖ_Ａ）は、下記式（３）で表される。
Ｖ_Ａ＝Ｆ_Ａ＋Ｇ_Ａ×Ｎ×Δｔ ・・・（３）
したがって、Ｎ番目の測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ１は、上記式（２）から上記式（３）を減算することにより、下記式（４）で表される。
Ｄｖ１＝Ｖ_Ｎ−Ｖ_Ａ
＝Ｆ_Ｎ＋Ｇ_Ｎ×Ｎ×Δｔ−（Ｆ_Ａ＋Ｇ_Ａ×Ｎ×Δｔ） ・・・（４）

また、第１の順序中のＮ番目に電圧データＤｖ１を測定する測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ２は、測定位置ＭＰの総数をＭ（本例では１２１）としたときに、最初の電圧データＤｖ１の測定から（２×Ｍ−Ｎ＋１）番目に測定される。したがって、第１の順序中のＮ番目の測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ２を測定するときのこの測定位置ＭＰでの電位Ｖ（＝Ｖ_Ｎ）は、下記式（５）で表される。
Ｖ_Ｎ＝Ｆ_Ｎ＋Ｇ_Ｎ×（２×Ｍ−Ｎ＋１）×Δｔ ・・・（５）
また、このときの基準点（電流供給点Ａ）での電位Ｖ（＝Ｖ_Ａ）は、下記式（６）で表される。
Ｖ_Ａ＝Ｆ_Ａ＋Ｇ_Ａ×（２×Ｍ−Ｎ＋１）×Δｔ ・・・（６）
これにより、Ｎ番目の測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ２は、上記式（５）から上記式（６）を減算することにより、下記式（７）で表される。
Ｄｖ２＝Ｖ_Ｎ−Ｖ_Ａ
＝Ｆ_Ｎ＋Ｇ_Ｎ×（２×Ｍ−Ｎ＋１）×Δｔ−（Ｆ_Ａ＋Ｇ_Ａ×（２×Ｍ−Ｎ＋１）×Δｔ） ・・・（７）

また、第１の順序中のＮ番目に電圧データＤｖ１を測定する測定位置ＭＰについての平均値Ｄａｖｅは、上記式（４）と式（７）とを用いて、下記式（８）のように表される。
Ｄａｖｅ＝（Ｄｖ１＋Ｄｖ２）／２
＝（Ｆ_Ｎ＋Ｇ_Ｎ×Ｎ×Δｔ−（Ｆ_Ａ＋Ｇ_Ａ×Ｎ×Δｔ）＋Ｆ_Ｎ
＋Ｇ_Ｎ×（２×Ｍ−Ｎ＋１）×Δｔ−（Ｆ_Ａ＋Ｇ_Ａ×（２×Ｍ−Ｎ＋１）×Δｔ））／２
＝（２×Ｆ_Ｎ＋２×Ｇ_Ｎ×（Ｍ＋１）×Δｔ−（２×Ｆ_Ａ＋２×Ｇ_Ａ×（Ｍ＋１）×Δｔ））／２
＝Ｆ_Ｎ＋Ｇ_Ｎ×（Ｍ＋１）×Δｔ−（Ｆ_Ａ＋Ｇ_Ａ×（Ｍ＋１）×Δｔ）・・・（８）
したがって、上記式（８）から明らかなように、平均値Ｄａｖｅには、順序を示すパラメータであるＮが含まれていない。このため、各測定位置ＭＰにおける最終的な電位差（平均値Ｄａｖｅ）は、測定の順序に左右されない値として算出される。つまり、各測定位置ＭＰにおける最終的な電位差（平均値Ｄａｖｅ）は、等価的に、複数の測定位置ＭＰと基準点との間の各電位差を順序に応じては変化しない定常状態で測定されたことになる。

演算制御部５は、すべての測定位置ＭＰに対する平均値Ｄａｖｅの算出を完了した後に、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４５）。具体的には、まず、演算制御部５は、すべての平均値Ｄａｖｅ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とする規格化を各平均値Ｄａｖｅ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を平均値Ｄａｖｅと同様にして、測定位置ＭＰ（ｉ，ｊ）に対応した行列形式（本例では１１行１１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）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１０行１０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）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Ｖｓ１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１０行１０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、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４６）。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。

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の内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。

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の内では、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。

また、この例では、測定位置ＭＰ（６，８）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に対しては、１０行１０列の行列形式における６行目（ｉ＝６）において、７列目の電圧勾配Ｖｓ１（図２における７列目と８列目との間の電圧勾配Ｖｓ１）がマイナス極性になり、８列目の電圧勾配Ｖｓ１（図２における８列目と９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（６，８）を検出し、この測定位置ＭＰ（６，８）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、１０行１０列の行列形式における８列目（ｊ＝８）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（６，８）を検出し、この測定位置ＭＰ（６，８）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（６，８）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（６，８）を最終的なショート位置として特定する。

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（６，８）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４７）、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。

最後に、演算制御部５は、図４に示すように、ステップ３４において、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。これにより、すべてのショート検査が完了する。

このように、このショート検出装置１によれば、各測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ１，Ｄｖ２の測定に所定の時間を必要とし、かつ各測定位置ＭＰおよび基準点（電流供給点Ａ）の電位Ｖが図３に示すように経過時間と共に変動するときにおいても、電圧測定部３が、各測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ１（電位差）を各測定位置ＭＰに対して予め設定された第１の順序で測定すると共に第２の順序で各測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ２（電位差）を測定し、演算制御部５が、第１の順序および第２の順序にに従ってそれぞれ測定された各測定位置ＭＰについての電圧データＤｖ１，Ｄｖ２の平均値Ｄａｖｅを最終的な電位差として算出することにより、各測定位置ＭＰにおける最終的な電位差（平均値Ｄａｖｅ）を測定の順序に左右されない値として算出することができる。つまり、各測定位置ＭＰにおける最終的な電位差（平均値Ｄａｖｅ）を、等価的に測定時刻のずれがない状態（等価的に同時刻）で、つまり順序に応じては変化しない定常状態で測定したことになる。したがって、演算制御部５は、この各測定位置ＭＰにおける最終的な電位差（平均値Ｄａｖｅ）に基づいて平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間のショート位置を一層正確に検出することができる。

また、このショート検出装置１によれば、各測定位置ＭＰにおける最終的な電位差（平均値Ｄａｖｅ）に基づいて算出した電圧勾配Ｖｓ１，Ｖｓ２に基づいて電圧極小点となる測定位置ＭＰをショート位置として検出することにより、平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間に複数のショート箇所が存在していたとしても、各測定位置ＭＰについて電位差を一回測定するだけで複数のショート箇所の位置（ショート位置）を確実に検出することができる。

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、複数の測定位置ＭＰに対応してプローブ７を複数配置する構成を採用しているが、１本のプローブ７を各測定位置ＭＰに順次接触させて各測定位置ＭＰにおける電位差を測定する構成を採用することもできる。この構成によれば、ショート位置を特定するまでの時間が長くなるものの、ショート検出装置１の構成を簡略化することができる結果、装置コストを低減することができる。また、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、左右、上下の２方向の電圧勾配Ｖｓ１，Ｖｓ２と斜め方向の電圧勾配との両者に基づいてショート位置を検出する構成を採用することもできる。この構成によれば、ショート位置の検出精度を一層高めることができる。

また、ショート検出装置１では、異なる２方向に沿った電圧勾配Ｖｓ１，Ｖｓ２に基づいてショート位置を検出する構成を採用して検出精度を高めているが、検出精度よりも検出速度を優先するときには、一方向に沿った電圧勾配Ｖｓのみに基づいてショート位置を検出することもできる。また、ショート検出装置１では、電圧測定部３によって測定された電圧データＤｖを規格化した規格化データＤｓに基づいて電圧勾配Ｖｓ１，Ｖｓ２を算出する構成が採用されているが、この規格化処理を省いて、電圧データＤｖから電圧勾配Ｖｓ１，Ｖｓ２を直接的に算出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、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。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。

また、燃料電池における平板電極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。また、ショート検出装置１では、電流供給部２と電圧測定部３とを別体に設ける構成を採用しているが、例えば、電圧測定部３内に直流定電流源として電流供給部２を配設すると共に、一点鎖線で示すように電圧測定部３内の電流供給部２と電流供給点Ｂとを接続し、かつ複数のプローブ７のうちの１本を電流供給用として電流供給部２に接続することにより、電圧測定部３から平板電極ＥＬ１，ＥＬ２間に直流定電流を供給する構成を採用することもできる。

ショート検出装置１の構成を示す構成図である。 複数のプローブ７が取り付けられた状態の支持板８の平面図である。 複数の測定位置ＭＰおよび基準点（電流供給点Ａ）における各電位Ｖの時間的変化を示す特性図である。 ショート検出装置１におけるショート検出処理のフローチャートである。 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。

符号の説明

１ ショート検出装置
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
Ａ，Ｂ 電流供給点（平板電極ＥＬ１，ＥＬ２における所定の部位）
Ｄａｖｅ 平均値
ＥＬ１，ＥＬ２ 平板電極
ＭＰ 測定位置

Claims (2)

1. 対向して配置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を供給する電流供給部と、
   所定のパターンで前記一方の平板電極上に規定された複数の測定位置と当該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、当該各測定位置に対して予め設定された第１の順序および当該第１の順序とは逆の第２の順序の両順序に従ってそれぞれ測定する電圧測定部と、
   前記両順序に従ってそれぞれ測定された前記各測定位置についての前記各電位差の平均値を算出すると共に当該算出した平均値に基づいて前記ショート箇所となる前記測定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。
2. 前記検出部は、前記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前記算出した平均値に基づいて算出すると共に当該算出した各電圧勾配に基づいて電圧極小点となる前記測定位置を前記ショート箇所の位置として検出する請求項１記載のショート検出装置。

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