JP2019500845A

JP2019500845A - 地絡過電流制御システム及びその使用方法

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Publication number: JP2019500845A
Application number: JP2018531600A
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Inventors: エルベラグレゴリー; アールキアレットジェフリー
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Current assignee: Molex LLC
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2036-12-16
Also published as: US20200195005A1; WO2017106589A1; US10574049B2; JP6651630B2; EP3391490B1; CN108701984B; EP3391490A4; US11114837B2; CN108701984A; US20170179712A1; EP3391490A1

Abstract

【解決手段】地絡過電流制御システムは、第１のセクション及び第２のセクションを有する接地回路を備える。第１のセクションは、電気コネクタの接地部材に電気的に接続され、第２のセクションは、接地基準に電気的に接続されている。スイッチ素子は、接地回路の第１のセクションと接地回路の第２のセクションとの間に位置付けられている。コントローラは、電流がスイッチ素子を通過する間、接地回路内の電流を判定するように構成され、電流が電流閾値を超えている場合、スイッチ素子は、開状態へ変更される。接地回路の第１のセクションと接地基準との間の電圧が電圧閾値未満であると判定された場合、スイッチ素子を閉状態に戻すように変更するように、コマンドが生成される。【選択図】図１

Description

関連出願
本特許出願は、参照により本明細書に援用されている、２０１５年１２月１７日出願の米国仮特許出願第６２／２６８，７３９号の利益を主張するものである。

本開示は、全般的には、電気デバイス保護の分野に関し、特に、デバイスに関連付けられた接地回路上の過電流を制御するシステム及び方法に関する。

スマートフォン、タブレット、音楽デバイス、及び他の携帯デバイスなどの電子デバイスの使用がより普及してきている。マルチメディアステーション及び他の構成要素は、そのようなデバイスを充電するための複数の電源コンセント又は電源ポートを含むことが多い。多くの例では、全ての電源コンセント又は電源ポートにデバイスが接続されていない場合がある。場合によっては、電源コンセント又は電源ポートのうちの１つにケーブルアセンブリを差し込むことができるが、電子デバイスには接続されてはいない。ケーブルアセンブリの差し込まれていない端部は、露出した接地部材すなわちシールド部材を有する場合がある。

更に、場合によっては、ケーブルアセンブリを電源コンセント又は電源ポートのうちの１つに差し込まない場合があり、電源端子又は電力コンタクトが露出する。例えば、円筒状の１２Ｖの電源コンセントは、中央電源端子又は電力コンタクトを取り囲む円筒状の接地部材を含む。ケーブルアセンブリの差し込まれていない端部が、１２Ｖの電源コンセントなどの未使用の電源コンセント又は電源ポートに進入する場合、差し込まれていない端部のシールド部材が、電源端子又は電力コンタクトに接触する場合がある。かかる接触により、電流が、ケーブルアセンブリの接地回路に沿い、ケーブルアセンブリの反対側の端が差し込まれるデバイスに移動する場合がある。接地回路内の過電流は、ケーブルアセンブリ、接地回路、及び接地回路が接続されている構成要素の抵抗に応じて破損を引き起こす場合がある。

従来技術の接地回路保護システムの欠点を克服するシステム及び方法を提供することが所望されていると考えられる。より具体的には、過電流状態を自動的に検出し、過電流状態の原因が解消されるまで過電流状態を低減又は解消するシステム及び方法を提供することが所望されていると考えられる。そのようなシステムの利点は、接地回路に接続された構成要素及びデバイスを保護し、過電流状態の原因が終了した後、正常な動作を可能にすることであると考えられる。

地絡過電流制御システム及びこれを使用する方法が提供される。一態様において、地絡過電流制御システムは、コントローラと、電気コネクタと、接地回路と、スイッチ素子と、第１のセンサシステムと、第２のセンサシステムと、を備える。電気コネクタは、接地部材を含み、接地回路は、第１のセクション及び第２のセクションを含む。第１のセクションは、電気コネクタの接地部材に電気的に接続され、第２のセクションは、接地基準に電気的に接続されている。スイッチ素子は、接地回路の第１のセクションと接地回路の第２のセクションとの間に動作可能に位置付けられている。スイッチ素子は、第１のセクション及び第２のセクションが電気的に接続された第１の状態、並びに第１のセクション及び第２のセクションが電気的に絶縁された第２の状態で動作するように構成されている。第１のセンサシステムは、スイッチ素子が第１の状態である間、接地回路の第１及び第２のセクションを通過する電流を示す第１の信号を生成するように構成されている。第２のセンサシステムは、スイッチ素子が第２の状態である間、接地回路の第１のセクションと接地基準との間の電圧を示す第２の信号を生成するように構成されている。コントローラは、スイッチ素子が第１の状態である間、電流閾値及び電圧閾値を記憶し、第１のセンサシステムから第１の信号を受信し、第１の信号に基づいて接地回路内の電流を判定するように構成されている。電流が電流閾値を超えている場合、コントローラは、スイッチ素子を第１の状態から第２の状態へ変更するコマンドを生成し、スイッチ素子を第１の状態から第２の状態へ変更した場合、第２の信号を第２のセンサから受信するように構成されている。コントローラは、スイッチ素子が第２の状態である間、接地回路の第１のセクションと接地基準との間の電圧を判定し、電圧が電圧閾値未満である場合、スイッチ素子を第２の状態から第１の状態へ変更するコマンドを生成するように更に構成されている。

別の態様において、接地回路上の過電流を制御する方法が提供される。接地回路は、第１のセクション及び第２のセクションを含み、第１のセクションは、電気コネクタの接地部材に電気的に接続され、第２のセクションは、接地基準に電気的に接続されている。スイッチ素子は、接地回路の第１のセクションと接地回路の第２のセクションとの間に動作可能に位置付けられ、第１のセクション及び第２のセクションが電気的に接続された第１の状態、並びに第１のセクション及び第２のセクションが電気的に絶縁された第２の状態で動作するように構成されている。方法は、電流閾値及び電圧閾値を記憶することと、スイッチ素子が第１の状態である間、接地回路の第１及び第２のセクションを通過する電流を示す第１の信号を第１のセンサシステムから受信することと、スイッチ素子が第１の状態である間、第１の信号に基づいて接地回路内の電流を判定することと、を含む。電流が電流閾値を超えている場合、スイッチ素子を第１の状態から第２の状態へ変更するコマンドを生成し、スイッチ素子を第１の状態から第２の状態へ変更した場合、接地回路の第１のセクションと接地基準との間の電圧を示す第２の信号を第２のセンサから受信する。方法は、スイッチ素子が第２の状態である間、接地回路の第１のセクションと接地基準との間の電圧を判定することと、電圧が電圧閾値未満である場合、スイッチ素子を第２の状態から第１の状態へ変更するコマンドを生成することと、を更に含む。

本発明は、一例として例示され、添付図面に限定されるものではなく、図面中、同様の参照番号は、類似の要素を示す。

本明細書に記載の地絡過電流制御システムを組み込んだシステムの第１の例示的な実施形態のブロック図である。図１の地絡過電流制御システムを動作させる様式のフローチャートである。本明細書に記載の地絡過電流制御システムを組み込んだシステムの第２の例示的な実施形態のブロック図である。

以下の「発明を実施するための形態」は、例示的な実施形態を説明するものであり、明示的に開示された組み合わせに限定することを意図しない。したがって、別途記載のない限り、本明細書で開示される特徴は、一緒に組み合わせて、簡潔さのために別途示されることがなかった、更なる組み合わせを形成することができる。

地絡過電流制御システム又はモジュールの第１の例示的な実施形態のブロック図を、図１の破線１０で示している。

第１の例示的な実施形態では、地絡過電流制御システム１０は、コントローラ１５、１つ以上の電気コネクタ２０、接地回路スイッチ素子３０、第１のセンサシステム３５、第２のセンサシステム４０、及び接地回路すなわち基準回路１０５を備えるものとして図示されている。

当業者により容易に理解されるように、地絡過電流制御システム１０は、目的の用途に対して許容可能な任意のタイプのコントローラ１５に関連付けられてもよく、任意のタイプのコントローラ１５により制御されてもよい。コントローラ１５は、論理様式で動作して、動作を行い、制御アルゴリズムを実行し、データ及びその他の所望の動作を記憶及び検索する電子制御装置であることができる。コントローラ１５は、メモリ、二次記憶装置、プロセッサ、及びアプリケーションを実行するための任意の他の構成要素を含むか、又はこれらにアクセスすることができる。メモリ及び二次記憶装置は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡМ）、又はコントローラによりアクセス可能な集積回路の形態であることができる。電源回路、信号調整回路、ドライバ回路、及びその他の種類の回路などの様々な他の回路が、コントローラと関連付けられてもよい。

コントローラ１５は、単一のコントローラであってもよく、又は種々の機能及び／若しくは機構を制御するように配置された２つ以上のコントローラを含んでよい。「コントローラ」という用語は、地絡過電流制御システム１０に関連付けられてもよく、あるいは地絡過電流制御システム１０に関連するか若しくは関連付けられた様々な機能及び動作の制御において協働することができる、１つ以上のコントローラ、状態機械、及び／又はマイクロプロセッサを含むように最も広範な意味で使用されることを意味する。コントローラ１５の機能性は、その機能性に関係なくハードウェア及び／又はソフトウェアにおいて実施することができる。コントローラ１５は、メモリ内に記憶され得る地絡過電流制御システム１０の動作状態及び動作環境に関する１つ以上のデータマップに依存してもよい。これらのデータマップのそれぞれは、テーブル、グラフ、及び／又は等式の形態でのデータ収集を含んでよい。このようなデータマップは、任意の所望の様式で、随時更新されてよい。図示されるように、コントローラ１５は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１６を含む。

電源がＡＳＩＣ１６へ電力を送達するように、ＡＳＩＣ１６は、車両におけるバッテリ等の電源（図示せず）に接続されてもよい。地絡過電流制御システム１０は、破線１７で示すような、マルチメディア接続モジュールなどの別のモジュールの一部を形成してもよく、地絡過電流制御システム１０は、１つ以上の追加的なＡＳＩＣ１８を備え、１００で図示するように、ＡＳＩＣ１６は、動作可能にＡＳＩＣ１８に接続されている。マルチメディア接続モジュール１７は、自動インフォテイメントヘッドエンドユニット、別の電子制御、又は（それ故にＡＳＩＣ１６に動作可能に接続された）ホスト１９に接続部１０１を介して動作可能に接続されてもよい。別の実施形態では、地絡過電流制御システム１０は、マルチメディア接続モジュール１７と分離されていてもよいが、動作可能に接続されていてもよい。マルチメディア接続モジュール１７及び／又はホスト１９は、コントローラ１５の一部を形成してもよい。

地絡過電流制御システム１０は、１つ以上のモジュール式電気コネクタ２０を備える。電気コネクタ２０は、任意の構成を有していてもよい。一実施形態では、電気コネクタ２０は、複数の導電性信号コンタクトすなわち信号端子２２が上に又は内部に装着された絶縁性のハウジング２１を有してもよい。図１では、導電性信号端子２２の接続部分又は尾部の一部分のみが目視可能である。導電性接地部材すなわちシールド部材２３は、ハウジング２１及び導電性信号端子２２の一部分を概ね取り囲んでもよい。接地部材２３は、１つ以上の接続部分２４を含んでもよい。接地部材２３の嵌合端部２５には、嵌合する電気コネクタ５５を挿入することができるコンセントを形成するように開口部（図示せず）を含んでいる。

接地回路すなわち基準回路１０５は、ノード１２０のような、電気コネクタ２０の接地部材２３の接続部分２４のうちの１つに電気的に接続される第１のセクション１０６を含む。接地回路１０５の第２のセクション１０７は、ノード１２１における過電流制御システムの接地部すなわち基準部１１０に接続されている。本明細書で使用される場合、「接地基準」という用語は、ゼロに等しくても等しくなくてもよい接地電圧又は基準電圧を指す。ＡＳＩＣ１６はまた、過電流制御システムの接地基準１１０への接続を含むものとして図示されている。

第２のセクション１０７はまた、ノード１２１から延在する一部分すなわちセグメント１０８のような接地回路１０５の他の部分に接続され、マルチメディア接続モジュール１７及びノード１２２におけるマルチメディア接続モジュール接地基準１１１に電気的に接続されている。第２のセクション１０７はまた、ホスト１９内の接地回路１０５の一部分又はセグメント１０９に間接的に接続され、ホスト１９は、ノード１２３においてホスト接地基準１１２に接続されている。多くの実施形態では、接地基準１１０〜１１２のそれぞれは、同一の電位であってもよい。場合によっては、マルチメディア接続モジュール１７の接地回路１０５及びホスト１９の接地回路は、接続部１０１を形成するケーブルを通って相互接続されてもよい。

スイッチ素子３０は、ノード１２４において接地回路１０５の第１のセクション１０６に、ノード１２５において第２のセクション１０７に電気的に接続されている。スイッチ素子３０は、接地回路１０５の第１のセクション１０６及び接地回路の第２のセクション１０７が電気的に接続された第１の状態すなわち閉状態、並びに接地回路の第１のセクション及び第２のセクションが電気的に絶縁された第２の状態すなわち開状態で動作するように構成されている。すなわち、スイッチ素子３０は、接地回路１０５の第１のセクション１０６と第２のセクション１０７との間の接続を開閉するように動作する。図１に示すように、スイッチ素子３０は、第２の状態であり、接地回路１０５の第１のセクション１０６及び第２のセクション１０７は、電気的に絶縁された状態である。

スイッチ素子３０は、電流の流れを遮断又は分流させる任意のタイプのスイッチであってもよい。一実施形態においては、スイッチ素子は、ＭＯＳＦＥＴなどのＦＥＴであってもよい。他の実施形態では、スイッチ素子３０は、継電器などの電気機械式スイッチであってもよい。図１に示すように、スイッチ素子３０は、ＦＥＴであり、動作可能にＡＳＩＣ１６に接続されている。より具体的には、スイッチ素子３０は、電気的接続部３１を介してＡＳＩＣ１６からの信号により作動する。

概ね３５で示された第１のセンサシステムは、スイッチ素子３０が閉じているとき、接地回路１０５の第１のセクション１０６及び第２のセクション１０７を通過する電流量を監視又は判定するように動作する。図１に示す実施形態では、第１のセンサシステム３５は、電圧センサ３６と、電圧センサに関連付けられた抵抗器３７と、を含む。電圧センサ３６は、ノード１２５とＡＳＩＣ１６との間に延在している。抵抗器３７は、過電流制御システムの接地部１１０に関連付けられたノード１２１と接地回路１０５の第２のセクション１０７に沿うノード１２５との間に延在している。抵抗器３７の抵抗の既知値、及びノード１２５とノード１２１における過電流制御システムの接地基準１１０との間の電圧に基づいて、抵抗器３７を通過する電流量を判定することができる。抵抗器３７を通過する電流は、（閉状態時の）スイッチ素子３０及び接地回路１０５の第２のセクション１０７を通過する電流に等しくなる。

第１のセンサシステム３５は、スイッチ素子３０が閉位置にあるとき、スイッチ素子３０を通過し、かつ接地回路１０５の第２のセクション１０７を通過し、過電流制御システムの接地基準１１０へ流れる電流を示す信号を、直接的に又は間接的に生成することとなる任意のタイプのセンサ又はシステムであってもよい。図１に示す実施形態では、電圧センサ３６は、アナログ・デジタル変換器として構成されてもよい。抵抗器３７の値を、電圧センサ３６、ＡＳＩＣ１６、及び接地回路１０５の他の態様の特性に基づいて選択してもよい。例えば、抵抗器３７の抵抗は、接地回路１０５及びスイッチ素子３０を通過する任意の電流が、マルチメディア接続モジュール１７に電気的に接続された接地回路１０５の部分１０８を通過するのではなく、抵抗器３７を通過して接地基準１１０に流れるように、十分に低いことが所望され得る。すなわち、抵抗器３７の抵抗値は、接地回路１０５の部分１０８の抵抗値と同じくらい低いか又はこれよりも低いことが所望され得る。一実施形態では、抵抗値は、およそ０．０１Ωであってもよい。他の実施形態では、抵抗値は、０．００５〜０．０１５Ωであってもよい。

第１のセンサシステム３５は、他の様式で構成されてもよい。例えば、アナログ・デジタル変換器を使用して、ノード１２５の電圧を判定し、ＡＳＩＣ１６を使用して、検出電圧を閾値と比較するのではなく、アナログ・デジタル変換器を電圧比較器と置き換えてもよい。そのような場合、電圧比較器は、ノード１２５の電圧が閾値を超えている場合、信号を生成するように選択又は構成されてもよい。閾値電圧を超えている場合、接地回路１０５の第２のセクション１０７を通る閾値電流をもまた超えることとなる。

また更には、別の実施形態では、抵抗器３７は、スイッチ素子３０の内部抵抗と、ノード１２５（すなわち、スイッチ素子の後）からノード１２４（すなわちスイッチ素子の前）に移動させた接地回路１０５の第２のセクション１０７に隣接する電圧センサ３６の接続部と、に置き換えられてもよい。そのような例では、スイッチ素子３０は、容易に測定することができ、ないしは別の方法で判定することができる内部抵抗を含むＦＥＴなどの電子スイッチであってもよい。

更に他の実施形態では、電流センサ又は電流比較器を使用して、接地回路１０５の第２のセクション１０７を通る電流が閾値電流を超えるときを判定することが可能であってもよい。

概ね４０で示された第２のセンサシステムは、スイッチ素子３０を開くと、接地回路１０５の第１のセクション１０６における電圧を監視又は判定するように動作する。図１に示す実施形態では、第２のセンサシステム４０は、電圧センサ４１と、ノード１２４に電気的に接続されている接地回路１０５の補助セグメントすなわちレグ１１５と、を含む。補助セグメント１１５は、ノード１２４と補助接地基準１１３との間に直列に接続された第１の抵抗器４２及び第２の抵抗器４３を含んでもよい。補助接地基準１１３は、過電流制御システムの接地基準１１０と同一の電位であってもよい。

電圧センサ４１は、第１の抵抗器４２と第２の抵抗器４３との間に位置するノード１２７とＡＳＩＣ１６との間に延在する。図１に示す実施形態では、電圧センサ４１は、アナログ・デジタル変換器として構成されてもよい。第１の抵抗器４２及び第２の抵抗器４３の値を、電圧センサ４１、ＡＳＩＣ１６、及び接地回路１０５の他の態様の特性に基づいて選択してもよい。例えば、第１の態様では、スイッチ素子３０が閉じているとき、接地回路１０５を通過する任意の電流が、接地回路１０５の補助セグメント１１５を通過するのではなく、スイッチ素子３０及び抵抗器３７を通過し、過電流制御システムの接地基準１１０に流れるように、第１の抵抗器４２及び第２の抵抗器４３の抵抗値が、十分に高いことが所望され得る。第２の態様では、ノード１２７で分析される電圧が所望の範囲内となるように、第１の抵抗器４２及び第２の抵抗器４３の抵抗値を選択してもよい。

抵抗器３７の抵抗値は、比較的小さく、抵抗器４２及び抵抗器４３の抵抗値は、比較的大きく、スイッチ素子３０が閉じている間、接地回路１０５が典型的な様式で動作することを可能にすることに留意されたい。そのような構成により、スイッチ素子３０が閉じている間、接地回路１０５に沿って流れる電流の本質的に全てが、接地回路１０５の補助セグメント１１５ではなく接地回路１０５の第１のセクション１０６及び第２のセクション１０７を通過することとなる。

第１の抵抗器４２及び第２の抵抗器４３の値を電圧センサ４１、ＡＳＩＣ１６、及び接地回路１０５の他の態様の特性に基づいて選択してもよい。一実施形態では、第１の抵抗器４２の抵抗値は、およそ３８ＫΩであってもよく、第２の抵抗器４３の抵抗値は、およそ１０ＫΩであってもよい。

第２のセンサシステム４０は、他の様式で構成されてもよい。例えば、アナログ・デジタル変換器４１を使用して、ノード１２７の電圧を判定し、ＡＳＩＣ１６を使用して、第２の電圧を閾値電圧と比較するのではなく、アナログ・デジタル変換器を電圧比較器と置き換えてもよい。そのような場合、電圧比較器は、ノード１２７の電圧が閾値を超えると、信号を生成するように選択又は構成されてもよい。また更には、電流センサ又は電流比較器を使用して、ノード１２７の電圧が閾値電圧を超えるときを判定することも可能であってよい。

モジュール式電気コネクタ２０は、ケーブルアセンブリ５０に嵌合するように構成されている。ケーブルアセンブリ５０は、電気ケーブル５１と、第１の電気コネクタ５５と、第２の電気コネクタ６０と、を含み、電気ケーブル５１は、第１の電気コネクタ５５と第２の電気コネクタ６０との間に延在している。電気ケーブル５１は、内部に複数のワイヤ又は導体（図示せず）を含む。いくつかの実施形態では、電気ケーブル５１は、ワイヤ又は導体を取り囲むシールド部材又は接地部材を含んでもよい。他の実施形態では、電気ケーブル５１内の１つ以上のワイヤは、接地部材として動作してもよい。

第１の電気コネクタ５５は、複数の導電性信号コンタクトすなわち信号端子５７が上に又は内部に装着されているハウジング５６を含む。導電性の接地部材すなわちシールド部材５８は、ハウジング５６の少なくとも一部分及び信号端子５７を取り囲む。信号端子５７のそれぞれは、電気ケーブル５１のワイヤのうちの１つに電気的に接続又は終端されてもよい。電気ケーブル５１のワイヤ又はシールド部材すなわち接地部材は、第１の電気コネクタ５５の接地部材５８に電気的に接続又は終端されてもよい。

第２の電気コネクタ６０は、複数の導電性信号コンタクトすなわち信号端子６２が上に又は内部に装着されているハウジング６１を含む。導電性の接地部材すなわちシールド部材６３は、ハウジング６１の少なくとも一部分及び信号端子６２を取り囲む。端子６２のそれぞれは、電気ケーブル５１のワイヤのうちの１つに電気的に接続又は終端されてもよい。電気ケーブル５１のワイヤ又はシールド部材すなわち接地部材は、第２の電気コネクタ６０の接地部材６３に電気的に接続又は終端されてもよい。

第１の電気コネクタ５５の信号端子５７のそれぞれは、第２の電気コネクタ６０の信号端子６２のうちの１つに電気的に接続されてもよく、第１の電気コネクタ５５の接地部材５８は、電気ケーブル５１を通って第２の電気コネクタ６０の接地部材６３に電気的に接続されている。第１の電気コネクタ５５及び第２の電気コネクタ６０のうちの一方又は両方は、電子回路又は構成要素（図示せず）を含んでもよい。したがって、第１の電気コネクタ５５の端子５７と第２の電気コネクタ６０の端子６２との間には、１対１の対応関係が存在しなくてもよい。加えて、ある状況下では、電気コネクタ内の電子回路又は構成要素は、コネクタの信号端子と接地回路との間に電流が流れるようにしてもよい。更に、いくつかの実施形態において、信号端子５７、６２と称されるが、信号端子のそれぞれは、信号を送信するために使用しなくてもよい。

第１の電気コネクタ５５を地絡過電流制御システム１０のモジュール式電気コネクタ２０に挿入すると、第１の電気コネクタ５５の信号端子５７は、モジュール式電気コネクタ２０の信号端子２２と嵌合し、電気的に接続されることとなる。その結果、モジュール式電気コネクタ２０の信号端子２２もまた、第２の電気コネクタ６０の信号端子６２に電気的に接続されることとなる。加えて、第１の電気コネクタ５５の接地部材５８は、モジュール式電気コネクタ２０の接地部材２３と嵌合し、電気的に接続されることとなる。その結果、モジュール式電気コネクタ２０の接地部材２３もまた、第２の電気コネクタ６０の接地部材６３に電気的に接続されることとなる。

車両のようないくつかの動作環境において、ケーブルアセンブリ５０の第１の電気コネクタ５５は、第２の電気コネクタ６０が非嵌合のままの状態で、モジュール式電気コネクタ２０に挿入又は嵌合されてもよい。電気ケーブル５１の可撓性のために、第２の電気コネクタ６０は、その動作環境に対して移動することができる。いくつかの動作環境において、第２の電気コネクタ６０は、１２Ｖの円筒形の電源アウトレット６５のような追加的な電源に近接していてもよい。

１２Ｖの円筒形の電源アウトレットすなわちコンセント６５は、ノード１３０で接地基準６７に電気的に接続している円筒形の本体６６と、ノード１３１で１２Ｖの電源６９に接続された中央電力コンタクト６８と、を含む。第２の電気コネクタ６０の接地部材６３が中央電力コンタクト６８に接触する場合、電流は、電気ケーブル５１のシールド又は他の導体を通って、第１の電気コネクタ５５の接地部材５８に伝達され得る。第１の電気コネクタ５５の接地部材５８とモジュール式電気コネクタ２０の接地部材２３との間の電気的接続により、地絡過電流制御システム１０の接地回路１０５に電流が流れることとなる。

いくつかの動作環境において、１２Ｖの円筒形の電源アウトレット６５のような電源は、２０Ａの電流を供給してもよく、２０Ａをはるかに超える電流の伝送を可能にするヒューズと連結されてもよい。例えば、ある用途では、そのような１２Ｖの円筒形の電源アウトレット６５を、ヒューズを損傷又は切断する前に、２秒間６０Ａの伝送を可能とするヒューズと共に使用してもよい。ケーブルアセンブリ５０、モジュール式電気コネクタ２０、第１の電気コネクタ５５及び第２の電気コネクタ６０、マルチメディア接続モジュール１７及びホスト１９の構成要素、並びにこれらの間の相互接続部は、大量の電流を処理するように定格が決められたり、又は構成されたりしなくてもよい。したがって、前述の構成要素及び接地回路１０５を通る大量の電流の不注意なかつ／又は不要な伝送は、そのような構成要素に損傷をもたらす場合がある。

地絡過電流制御システム１０は、ケーブルアセンブリ５０、モジュール式電気コネクタ２０、第１の電気コネクタ５５、第２の電気コネクタ６０、マルチメディア接続モジュール１７及びホスト１９の構成要素、並びにこれらの間の相互接続部を保護するために、接地回路１０５及びこれに接続された構成要素に沿って流れる電流が閾値電流を超える状態に応答するように動作する。

図２は、地絡過電流制御システム１０の動作の１つの様式のフローチャートを示す。ステージ７０では、スイッチ素子３０を作動させる前に、接地回路１０５を通過することができる最大電流に対応する電流閾値を、コントローラ１５内に設定又は記憶することができる。加えて、地絡過電流制御システム１０の動作中にスイッチ素子３０が閉じられることとなる前に、モジュール式電気コネクタ２０の接地接続部２４で許容される最大電圧に対応する電圧閾値を、ＡＳＩＣ１６内に設定又は記憶してもよい。電流閾値及び電圧閾値は、任意の様式で設定又は記憶されてもよい。例えば、地絡過電流制御システム１０の製造中に、又は地絡過電流制御システム１０の動作を制御するために所望される任意の他の時に、閾値を設定又は記憶してもよい。

ステージ７１では、マルチメディア接続モジュール１７のような、地絡過電流制御システム１０を含むデバイス又はシステムを動作させてもよい。データは、電圧センサ３６からＡＳＩＣ１６により、ステージ７２で受信され得る。データは、任意の所望の速度又は頻度で受信され得る。一例では、データは、１ミリ秒毎に１回受信されてもよい。ステージ７３において、ＡＳＩＣ１６は、接地回路１０５の第１のセクション１０６及び第２のセクション１０７を通過する電流を判定することができる。このために、ＡＳＩＣ１６は、ノード１２５と抵抗器３７を横切る過電流制御システムの接地基準１１０との間の電圧を示す信号を電圧センサ３６から受信してもよい。電圧及び抵抗器３７の既知の抵抗値に基づいて、接地回路１０５の第１のセクション１０６及び第２のセクション１０７を通る電流を判定することができる。

いくつかの用途において、ＡＳＩＣ１６は、複数のデータサンプルを分析して、接地回路１０５の第１のセクション１０６及び第２のセクション１０７を通過する電流を判定するように構成されてもよい。そのような分析は、任意の所望の様式で実施されてもよい。一実施形態では、ＡＳＩＣ１６は、所定時間にわたって、複数のデータサンプルを分析し、受信したデータサンプルの平均値を利用してもよい。他の実施形態では、又は上述に加えて、ＡＳＩＣ１６は、所定時間にわたって、複数のデータサンプルを分析し、受信したデータサンプルの最大値を利用してもよい。一例では、ＡＳＩＣ１６は、電流値を生成するために１０個のデータサンプルのグループを分析してもよい。場合によっては、手順又は方法を利用して、誤ったデータサンプルを排除してもよい。他のプロセスが想到される。

接地回路１０５の第１のセクション１０６及び第２のセクション１０７を通過する検知された電流を判定する場合、ＡＳＩＣ１６は、検知された電流を判定ステージ７４で電流閾値と比較して、検知された電流が電流閾値を超えるかどうかを判定してもよい。検知された電流が電流閾値を超えない場合、地絡過電流制御システム１０を含むマルチメディア接続システム１７のようなデバイス又はシステムは、動作し続けることでき、ステージ７１〜７４が繰り返される。

検知された電流が電流閾値を超えている場合、ＡＳＩＣ１６は、ステージ７５で電気的接続部３１に沿う信号を生成して、スイッチ素子３０を開く。スイッチ素子３０を開くと、接地回路１０５の第１のセクション１０６から接地回路１０５の第２のセクション１０７への電流の通過が遮断されることとなる。接地回路１０５に沿う電流のそのような遮断は、第１のセクション１０６に沿う電流を排除するか、又は実質的に低減させ、第２のセクション１０７、並びにマルチメディア接続モジュール１７のセグメント１０８及びホスト１９などの、第２のセクション１０７に接続されたシステムの追加的な構成要素に沿う電流を排除することとなる。したがって、地絡過電流制御システム１０は、モジュール式電気コネクタ２０、第１の電気コネクタ５５及び第２の電気コネクタ６０を含むケーブルアセンブリ５０、マルチメディア接続モジュール１７及びホスト１９の構成要素、並びにこれらの間の相互接続部を接地回路１０５に沿って流れる過電流による損傷から保護することとなる。

スイッチ素子３０を開くことによって、ケーブルアセンブリ５０が接続されているモジュール式電気コネクタ２０は、接地回路１０５の第２のセクション１０７にもはや接続されなくなる。地絡過電流制御システム１０は、地絡過電流状態を引き起こす構成又は問題が解消されると、接地回路１０５を監視し、接地回路１０５の正常動作を回復させる機能性を更に備える。特に、スイッチ素子３０が開くと、比較的少量の電流が、補助接地基準１１３に達するまで、ケーブルアセンブリ５０を通過し、補助接地セグメント１１５に沿って、モジュール式電気コネクタ２０に流れることができる。第１の抵抗器４２及び第２の抵抗器４３を構成して、比較的大きな抵抗値を有することによって、補助接地セグメント１１５を通過する電流は、比較的小さくなる。

ステージ７６において、スイッチ素子３０を開位置にした状態で、ＡＳＩＣ１６は、電圧センサ４１からデータを受信することができる。電圧センサ３６に関して上述したように、電圧センサ４１からのデータを、任意の所望の速度又は頻度で受信してもよい。一例では、データを１ミリ秒毎に１回受信してもよい。ステージ７７において、ＡＳＩＣ１６は、ノード１２７における電圧を判定してもよい。このために、ＡＳＩＣ１６は、ノード１２７と第２の抵抗器４３を横切る補助接地基準１１３との間の電圧を示す信号を電圧センサ４１から受信してもよい。電圧並びに第１の抵抗器４２及び第２の抵抗器４３の既知の抵抗値に基づいて、接地回路１０５の第１のセクション１０６における電圧を判定することができる。

接地回路１０５の第１のセクション１０６及び第２のセクション１０７を通る電流の分析と同様に、いくつかの用途において、ＡＳＩＣ１６は、複数のデータサンプルを分析して、接地回路１０５の第１のセクション１０６における電圧を判定するように構成されてもよい。そのような分析は、任意の所望の様式で実施されてもよい。一実施形態では、ＡＳＩＣ１６は、所定時間にわたって、複数のデータサンプルを分析し、受信したデータサンプルの平均値を利用してもよい。他の実施形態では、又は上述に加えて、ＡＳＩＣ１６は、所定時間にわたって、複数のデータサンプルを分析し、受信したデータサンプルの最大値を利用してもよい。一例では、ＡＳＩＣ１６は、電圧値を生成するために１０個のデータサンプルのグループを分析してもよい。場合によっては、手順及び方法を利用して、誤ったデータサンプルを排除してもよい。他のプロセスが想到される。

接地回路１０５の第１のセクション１０６における電圧を判定する場合、ＡＳＩＣ１６は、検知された電圧を判定ステージ７８で電圧閾値と比較して、検知された電圧が電圧閾値を下回っているかどうかを判定してもよい。検知された電圧が電圧閾値以上である場合、スイッチ素子３０は、開いたままであってもよく、ステージ７６〜７８が繰り返される。

検出された電圧が電圧閾値未満である場合、ＡＳＩＣ１６は、ステージ７９で電気的接続部３１に沿う信号を生成して、スイッチ素子３０を閉じてもよい。スイッチ素子３０を閉じることによって、接地回路１０５の第１のセクション１０６及び第２のセクション１０７は再接続され、第１のセクション１０６から第２のセクション１０７への電流の通過を可能にすることとなる。接地回路１０５の第１のセクション１０６及び第２のセクション１０７のそのような再接続は、モジュール式電気コネクタ２０及びマルチメディア接続モジュール１７の動作を所望どおり可能にすることとなり、ステージ７１〜７４は、繰り返される。

他の実施形態が想到される。例えば、スイッチ素子３０をいつ閉じるかを判定するための他の実施形態が提供されてもよい。一実施形態では、ＡＳＩＣ１６は、ＡＳＩＣ１６に関連付けられたタイマーを含んでもよく、スイッチ素子３０は、スイッチ素子３０を開いた後所定時間後に閉じられる。別の実施形態では、スイッチ素子３０は、再設定イベントが発生するまで開いたままであってもよい。例えば、再設定イベントは、車両の始動又は補助電源のオン及びオフにより生じ得るマルチメディア接続モジュール１７への電力の遮断であってもよい。そのような場合、マルチメディア接続モジュール１７への電力を初期化するなど、直接的又は間接的に地絡過電流制御システム１０への電力を初期化すると、ＡＳＩＣ１６は、スイッチ素子３０をその閉位置に再設定してもよい。このために、地絡過電流制御システム１０（又はマルチメディア接続モジュール１７）の電源を入れる場合、ＡＳＩＣ１６は、スイッチ素子３０が閉じていることを確実にするために、スイッチ素子３０を開位置から閉位置に変更するコマンドを生成してもよい。

別の実施形態では、マルチメディア接続モジュール（図示せず）は、それぞれのコネクタが地絡過電流制御システム１０に接続された複数のモジュール式電気コネクタ２０を含んでもよい。図３を参照して、更に別の実施形態では、マルチメディア接続モジュール１７は、コネクタが単一の地絡過電流制御システム２１０に接続された複数のモジュール式電気コネクタ２０を含んでもよい。同様の構成要素は、同様の参照番号で示されている。いくつかの用途において、ある状況下では、第２の電気コネクタ６０などのケーブルアセンブリ５０の電気コネクタのうちの１つのＶ_bus信号端子などの信号端子６２は、コネクタ６０内の電子構成要素を通って、コネクタ２０の接地回路１０５に電気的に接続してもよい。ケーブルアセンブリ５０のうちの１つ（又は第１のケーブルアセンブリ）を通って接地回路１０５に過電流が流れると、スイッチ素子３０は、閉位置から開位置に移動することとなる。しかしながら、他の（又は第２の）ケーブルアセンブリ５０が携帯電話のような電子デバイスに接続された場合、第１のケーブルアセンブリによる接地回路１０５の第１のセクション１０６上の過電流は、第２のケーブルアセンブリの接地回路を通って、第２のケーブルアセンブリのＶ_bus信号端子に流れ込む場合がある。過電流は、Ｖ_bus信号端子を通って、接続された電子デバイスに流れ込み、電子デバイスに損傷を与える場合がある。

この結果を避けるために、地絡過電流制御システム２１０は、１つ以上の信号端子２２（例えば、Ｖ_bus信号端子）をこれらが接続されている信号導体２１２から切断する信号スイッチ素子２１１を備えてもよい。より具体的には、それぞれの信号スイッチ素子２１１は、信号端子２２のうちの１つと、地絡過電流制御システム２１０の信号導体２１２と、に電気的に接続される。

それぞれの信号スイッチ素子２１１は、信号端子２２及び信号導体２１２が電気的に接続された第１のすなわち閉状態、並びに信号端子２２及び信号導体２１２が電気的に絶縁された第２のすなわち開状態で動作するように構成されている。すなわち、それぞれの信号スイッチ素子２１１は、信号端子２２と信号導体２１２との間の接続を開閉するように動作する。図３に示すように、信号スイッチ素子２１１のそれぞれは、信号端子２２とそれぞれの信号導体２１２とが電気的に絶縁された第２の状態である。

信号スイッチ素子２１１は、電流の流れを遮断又は分流する任意のタイプのスイッチであってもよい。一実施形態では、信号スイッチ素子は、ＭＯＳＦＥＴなどのＦＥＴであってもよい。他の実施形態では、それぞれの信号スイッチ素子２１１は、継電器などの電気機械式スイッチであってもよい。図３に示すように、信号スイッチ素子２１１は、ＦＥＴであり、ＡＳＩＣ１６に動作可能に接続されている。より具体的には、信号スイッチ素子２１１は、電気的接続部２１３を介して、ＡＳＩＣ１６からの信号により作動する。

地絡過電流制御システム２１０の動作は、地絡過電流制御システム１０に関して上述した動作と実質的に同一であってもよい。しかしながら、接地回路スイッチ素子３０を通る電流が電流閾値を超えていると判定する場合、ＡＳＩＣ１６は、接地回路スイッチ素子３０を開くコマンドを送る前に、電気的接続部２１３を介してコマンドを送って、信号スイッチ素子２１１を開く。

信号スイッチ素子２１１を開いた後、接地回路スイッチ素子３０を開いてもよい。接地回路スイッチ素子３０を開く前に、信号スイッチ素子２１１を開くことによって、接地回路１０５の過電流は、コネクタ２０の接地回路１０５を通ってＶ_bus端子のような信号端子２２に伝送されることはない。

接地回路スイッチ素子３０が開くと、地絡過電流制御システム２１０は、地絡過電流制御システム１０に関して上述したように、ノード１２７の電圧を監視して、過電流状態が接地回路１０５のセクション１０６に残っているかどうかを判定する。過電流状態が解消されると、接地回路スイッチ素子３０を閉じ、その後、信号スイッチ素子２１１を閉じてもよい。

地絡過電流制御システム２１０と同様の他の実施形態が想到される。例えば、地絡過電流制御システム１０に関して上述したような接地回路スイッチ素子３０を再設定する追加的な様式などの接地回路スイッチ素子３０及び信号スイッチ素子２１１を再設定する他の様式が利用されてもよい。

本開示は、地絡過電流制御システム１０がマルチメディア接続モジュール１７の一部であると記載かつ図示されているが、地絡過電流制御システム１０は、より大きな電子ユニット、モジュール、又はシステムの一部などの任意の構成を有してもよく、あるいはスタンドアロン型デバイスとしての任意の構成を有してもよい。

本開示は、ＡＳＩＣ１６を利用した地絡過電流制御システム１０に関して記載かつ図示されているが、マイクロプロセッサ、状態機械、又は任意の個別の電子ソリューションなどの任意の他の適切な手段を利用することができることを理解されたい。

本開示は、第１のセンサシステム３５及び第２のセンサシステム４０を有することに関して記載かつ図示されているが、第１及び第２のセンサシステムの双方の機能性を実施する単一のセンサシステムを利用してもよいことを理解されたい。

本開示は、例示的な電気コネクタ２０及び電源アウトレットすなわちコンセント６５を有するものとして記載かつ図示されているが、その他の電気コネクタ及び電源アウトレットを所望のように提供することができると考えられ、本開示は、例示的なコネクタ及び電源アウトレットに限定されるべきではないことを理解されたい。

本開示は、例示的な抵抗値を有する抵抗器３７、４２、４３を有するものとして記載かつ図示されているが、他の抵抗値を所望のように使用してもよいことを理解されたい。

本明細書で提供された開示は、その好ましい例示的な実施形態の観点で特徴を説明している。添付の特許請求の範囲及び趣旨の範囲内で、数多くの他の実施形態、変更例、及び変形例が、本開示の検討から当業者に想起されるであろう。

Claims

地絡過電流制御システムであって、
電気コネクタであって、接地部材を含む、電気コネクタと、
接地回路であって、第１のセクション及び第２のセクションを含み、前記第１のセクションは、前記電気コネクタの接地部材に電気的に接続されていて、前記第２のセクションは、接地基準に電気的に接続されている、接地回路と、
該接地回路の第１のセクションと前記接地回路の第２のセクションとの間に動作可能に位置付けられたスイッチ素子であって、前記第１のセクション及び第２のセクションが電気的に接続された第１の状態、並びに前記第１のセクション及び第２のセクションが電気的に絶縁された第２の状態で動作するように構成されている、スイッチ素子と、
該スイッチ素子が前記第１の状態である間、前記接地回路の第１及び第２のセクションを通過する電流を示す第１の信号を生成するように構成された第１のセンサシステムと、
前記スイッチ素子が前記第２の状態である間、前記接地回路の第１のセクションと前記接地基準との間の電圧を示す第２の信号を生成するように構成された第２のセンサシステムと、
コントローラであって、
電流閾値及び電圧閾値を記憶することと、
前記第１の信号を前記第１のセンサシステムから受信することと、
前記スイッチ素子が前記第１の状態である間、前記第１の信号に基づいて前記接地回路内の電流を判定することと、
該電流が前記電流閾値を超えている場合、前記スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更した場合、前記第２の信号を前記第２のセンサから受信することと、
前記スイッチ素子が前記第２の状態である間、前記接地回路の第１のセクションと前記接地基準との間の電圧を判定することと、
該電圧が前記電圧閾値未満である場合、前記スイッチ素子を前記第２の状態から前記第１の状態に変更するコマンドを生成することと、を行うように、構成された、コントローラと、を備える、地絡過電流制御システム。
前記スイッチ素子は、ＭＯＳＦＥＴである、請求項１に記載の地絡過電流制御システム。
前記第１のセンサシステムは、電圧センサを含む、請求項１に記載の地絡過電流制御システム。
前記第１のセンサシステムは、抵抗部材を更に含む、請求項３に記載の地絡過電流制御システム。
前記抵抗部材は、前記スイッチ素子と前記接地基準との間に配設された個別の抵抗器である、請求項４に記載の地絡過電流制御システム。
スイッチ素子は、内部抵抗を有し、前記抵抗部材は、スイッチ部材の内部抵抗である、請求項４に記載の地絡過電流制御システム。
前記第２のセンサシステムは、電圧センサを含む、請求項１に記載の地絡過電流制御システム。
前記第１のセンサシステム及び第２のセンサシステムのそれぞれは、アナログ・デジタル変換器を含む、請求項１に記載の地絡過電流制御システム。
前記電気コネクタの接地部材は、前記電気コネクタ及び接続部分を概ね取り囲むシールドを含む、請求項１に記載の地絡過電流制御システム。
前記接地回路の第１のセクションと前記接地基準との間に延在する補助接地セグメントを更に備え、該補助接地セグメントは、少なくとも１つの抵抗器を含む、請求項１に記載の地絡過電流制御システム。
前記補助接地セグメントは、第１の抵抗器及び第２の抵抗器を含み、該第１及び第２の抵抗器は、前記補助接地セグメントに沿って直列に配列され、前記第２のセンサシステムは、前記第１の抵抗器と前記接地基準との間の電圧を示す前記第２の信号を生成するように構成されている、請求項１０に記載の地絡過電流制御システム。
信号回路と、信号スイッチ素子と、を更に備え、前記電気コネクタは、信号コンタクトを更に含み、
前記信号回路は、第１のセクション及び第２のセクションを含み、前記信号回路の第１のセクションは、前記電気コネクタの信号コンタクトに電気的に接続され、
前記信号スイッチ素子は、前記信号回路の第１のセクションと前記信号回路の第２のセクションとの間に動作可能に位置付けられ、前記信号スイッチ素子は、前記第１のセクション及び第２のセクションが電気的に接続された第１の状態、並びに前記第１のセクション及び第２のセクションが電気的に絶縁された第２の状態で動作するように構成され、
前記コントローラは、
前記電流が前記電流閾値を超えている場合、前記信号スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記電圧が前記電圧閾値未満である場合、前記信号スイッチ素子を前記第２の状態から前記第１の状態に変更するコマンドを生成することと、を行うように更に構成されている、請求項１に記載の地絡過電流制御システム。
前記電流が前記電流閾値を超えている場合、前記コントローラは、前記スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に移動させるコマンドを生成する前に、前記信号スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更するコマンドを生成するように更に構成されている、請求項１２に記載の地絡過電流制御システム。
前記電圧が前記電圧閾値未満である場合、前記コントローラは、前記スイッチ素子を前記第２の状態から前記第１の状態に移動させるコマンドを生成した後に、前記信号スイッチ素子を前記第２の状態から前記第１の状態に変更するコマンドを生成するように更に構成されている、請求項１３に記載の地絡過電流制御システム。
接地回路上の過電流を制御する方法であって、前記接地回路は、第１のセクション及び第２のセクションを含み、前記第１のセクションは、電気コネクタの接地部材に電気的に接続され、前記第２のセクションは、接地基準に電気的に接続され、スイッチ素子は、前記接地回路の第１のセクションと前記接地回路の第２のセクションとの間に動作可能に位置付けられ、前記スイッチ素子は、前記第１のセクション及び第２のセクションが電気的に接続された第１の状態、並びに前記第１のセクション及び第２のセクションが電気的に絶縁された第２の状態で動作するように構成され、
電流閾値及び電圧閾値を記憶することと、
前記スイッチ素子が前記第１の状態である間、前記接地回路の第１及び第２のセクションを通過する電流を示す第１の信号を第１のセンサシステムから受信することと、
前記スイッチ素子が前記第１の状態である間、前記第１の信号に基づいて前記接地回路内の電流を判定することと、
該電流が前記電流閾値を超えている場合、前記スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更した場合、前記接地回路の第１のセクションと前記接地基準との間の電圧を示す第２の信号を第２のセンサから受信することと、
前記スイッチ素子が前記第２の状態である間、前記接地回路の第１のセクションと前記接地基準との間の電圧を判定することと、
該電圧が前記電圧閾値未満である場合、前記スイッチ素子を前記第２の状態から前記第１の状態に変更するコマンドを生成することと、を含む、方法。
前記第１のセンサシステムは、電圧センサを含む、請求項１５に記載の方法。
前記第１のセンサシステムは、抵抗部材を更に含む、請求項１６に記載の方法。
前記接地回路の第１のセクションと前記接地基準との間に延在する補助接地セグメントを更に備え、該補助接地セグメントは、少なくとも１つの抵抗器を含む、請求項１５に記載の方法。
前記補助接地セグメントは、第１の抵抗器及び第２の抵抗器を含み、該第１及び第２の抵抗器は、前記補助接地セグメントに沿って直列に配列され、前記第２の信号は、前記第１の抵抗器と前記接地基準との間の電圧を示している、請求項１８に記載の方法。
地絡過電流制御システムであって、
電気コネクタであって、接地部材を含む、電気コネクタと、
接地回路であって、第１のセクション及び第２のセクションを含み、前記第１のセクションは、前記電気コネクタの接地部材に電気的に接続されていて、前記第２のセクションは、接地基準に電気的に接続されている、接地回路と、
該接地回路の第１のセクションと前記接地回路の第２のセクションとの間に動作可能に位置付けられたスイッチ素子であって、前記第１のセクション及び第２のセクションが電気的に接続された第１の状態、並びに前記第１のセクション及び第２のセクションが電気的に絶縁された第２の状態で動作するように構成されている、スイッチ素子と、
該スイッチ素子が前記第１の状態である間、前記接地回路の第１及び第２のセクションを通過する電流を示す第１の信号を生成するように構成された第１のセンサシステムと、
コントローラであって、
電流閾値を記憶することと、
前記地絡過電流制御システムに電力を最初に提供する場合、前記第２の状態から前記第１の状態に前記スイッチ素子を変更するコマンドを生成することと、
前記第１の信号を前記第１のセンサシステムから受信することと、
前記スイッチ素子が前記第１の状態である間、前記第１の信号に基づいて前記接地回路内の電流を判定することと、
該電流が前記電流閾値を超えている場合、前記スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更するコマンドを生成することと、を行うように構成された、コントローラと、を備える、地絡過電流制御システム。
地絡過電流制御システムであって、
第１及び第２の電気コネクタであって、接地部材及び信号コンタクトを含む、第１及び第２の電気コネクタと、
接地回路であって、第１のセクション及び第２のセクションを含み、前記第１のセクションは、前記第１及び第２の電気コネクタの接地部材に電気的に接続されていて、前記第２のセクションは、接地基準に電気的に接続されている、接地回路と、
第１及び第２の信号回路であって、第１のセクション及び第２のセクションを含み、前記第１の信号回路の第１のセクションは、前記第１の電気コネクタの信号コンタクトに電気的に接続されていて、前記第２の信号回路の第１のセクションは、前記第２の電気コネクタの信号コンタクトに電気的に接続されている、第１及び第２の信号回路と、
前記接地回路の第１のセクションと前記接地回路の第２のセクションとの間に動作可能に位置付けられた接地回路スイッチ素子であって、前記第１のセクション及び第２のセクションが電気的に接続された第１の状態、並びに前記第１のセクション及び第２のセクションが電気的に絶縁された第２の状態で動作するように構成されている、接地回路スイッチ素子と、
第１及び第２の信号スイッチ素子であって、前記信号回路のうちの一方の第１のセクションと同一の信号回路の第２のセクションとの間に動作可能に位置付けられ、前記信号回路のうちの一方の第１のセクションと前記同一の信号回路の第２のセクションとが電気的に接続された第１の状態、及び前記信号回路のうちの一方の第１のセクションと前記同一の信号回路の第２のセクションとが電気的に絶縁された第２の状態で動作するように構成されている、第１及び第２の信号スイッチ素子と、
前記接地回路スイッチ素子が前記第１の状態である間、前記接地回路の第１及び第２のセクションを通過する電流を示す第１の信号を生成するように構成された第１のセンサシステムと、
前記接地回路スイッチ素子が前記第２の状態である間、前記接地回路の第１のセクションと前記接地基準との間の電圧を示す第２の信号を生成するように構成された第２のセンサシステムと、
コントローラであって、
電流閾値及び電圧閾値を記憶することと、
前記第１の信号を前記第１のセンサシステムから受信することと、
前記接地回路スイッチ素子が前記第１の状態である間、前記第１の信号に基づいて前記接地回路内の電流を判定することと、
該電流が前記電流閾値を超えている場合、前記信号スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記信号スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更した後、前記接地回路スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記接地回路スイッチ素子を前記第１の状態から前記第２の状態に変更した場合、前記第２の信号を前記第２のセンサから受信することと、
前記接地回路スイッチ素子が前記第２の状態である間、前記接地回路の第１のセクションと前記接地基準との間の電圧を判定することと、
該電圧が前記電圧閾値未満である場合、前記接地回路スイッチ素子を前記第２の状態から前記第１の状態に変更するコマンドを生成することと、
前記接地回路スイッチ素子を前記第２の状態から前記第１の状態に変更した後、前記信号スイッチ素子を前記第２の状態から前記第１の状態に変更するコマンドを生成することと、を行うように、構成された、コントローラと、を備える、地絡過電流制御システム。