JP2022080104A - 給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】負荷に応じて部品を容易に変更することができる給電制御装置と、この給電制御装置の給電制御を実現することができる給電制御方法及びコンピュータプログラムとを提供する。【解決手段】車両用の給電制御装置10は、第1負荷Eへの給電を制御する。第1制御器Gは、第1基板に形成され、第1負荷Eへの給電を制御する。第2制御器Hは、第1基板とは異なる第2基板に形成され、給電に関する動作を第1制御器Gに指示する。第1制御器G及び第2制御器Hそれぞれは、第1スイッチ20及び回路スイッチ30を有する。第1スイッチ20及び回路スイッチ30は、第1負荷Eを介して流れる電流の電流経路に配置されている。第2制御器Hは、第1スイッチ20のオン又はオフへの切替えを指示する。【選択図】図1

Description

本開示は、給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラムに関する。
車両には、直流電源から負荷への給電を制御する給電制御装置(例えば、特許文献1)が搭載されている。特許文献1に記載の給電制御装置では、直流電源から負荷に流れる電流の電流経路にスイッチが配置されている。スイッチは切替え回路に接続されている。切替え回路は、入力信号に従って、スイッチをオン又はオフに切替える。これにより、直流電源から負荷への給電が制御される。
特開2010-154647号公報
特許文献1では、スイッチと、切替え回路と、入力信号を出力する出力器とによって給電制御装置が実現される。給電制御装置に関しては、負荷に応じて部品を容易に変更することができることが好ましい。例えば、出力器を変更することなく、スイッチ及び切替え回路を変更することができる場合、種々の負荷に対応する給電制御装置を容易に実現することができる。
本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、負荷に応じて部品を容易に変更することができる給電制御装置と、この給電制御装置の給電制御を実現することができる給電制御方法及びコンピュータプログラムとを提供することにある。
本開示の一態様に係る給電制御装置は、負荷への給電を制御する車両用の給電制御装置であって、第1基板に形成され、前記負荷への給電を制御する制御器と、前記第1基板とは異なる第2基板に形成され、前記給電に関する動作を前記制御器に指示する指示器とを備え、前記制御器は、前記負荷を介して流れる電流の電流経路に配置されている負荷スイッチを有し、前記指示器は、前記電流経路に配置されている回路スイッチと、処理を実行する処理部とを有し、前記処理部は、前記負荷スイッチのオン又はオフの切替えを指示する。
本開示の一態様に係る給電制御方法は、第1基板に形成され、負荷への給電を制御する制御器と、前記第1基板とは異なる第2基板に形成され、前記給電に関する動作を前記制御器に指示する指示器とを備え、前記制御器は、前記負荷を介して流れる電流の電流経路に配置されている負荷スイッチを有し、前記指示器は、前記電流経路に配置されている回路スイッチを有する車両用の給電制御装置の給電制御方法であって、前記回路スイッチがオンである状態で、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示するステップと、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示した後に、前記電流経路を流れる電流の電流値を取得するステップと、取得した電流値が電流閾値を超えているか否かを判定するステップと、前記電流値が前記電流閾値を超えていると判定した場合、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示するステップとをコンピュータが実行する。
本開示の一態様に係るコンピュータプログラムは、第1基板に形成され、負荷への給電を制御する制御器と、前記第1基板とは異なる第2基板に形成され、前記給電に関する動作を前記制御器に指示する指示器とを備え、前記制御器は、前記負荷を介して流れる電流の電流経路に配置されている負荷スイッチを有し、前記指示器は、前記電流経路に配置されている回路スイッチを有する車両用の給電制御装置にてコンピュータに給電を制御させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに、前記回路スイッチがオンである状態で、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示するステップと、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示した後に、前記電流経路を流れる電流の電流値を取得するステップと、取得した電流値が電流閾値を超えているか否かを判定するステップと、前記電流値が前記電流閾値を超えていると判定した場合、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示するステップとを実行させる。
なお、本開示を、このような特徴的な処理部を備える給電制御装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする給電制御方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして実現したりすることができる。また、本開示を、給電制御装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、給電制御装置を含む給電制御システムとして実現したりすることができる。
上記の態様に係る給電制御装置によれば、負荷に応じて部品を容易に変更することができる。
上記の態様に係る給電制御方法及びコンピュータプログラムによれば、前述した給電制御装置の給電制御を実現することができる。
実施形態1における電源システムの要部構成を示すブロック図である。 第1制御器の要部構成を示すブロック図である。 第1制御器の平面図である。 第2制御器の要部構成を示すブロック図である。 第2制御器の平面図である。 マイコンの要部構成を示すブロック図である。 スイッチ制御処理の手順を示すフローチャートである。 第1給電制御処理の手順を示すフローチャートである。 第1給電制御処理の手順を示すフローチャートである。 給電制御装置の動作の第1例を示すタイミングチャートである。 給電制御装置の動作の第2例を示すタイミングチャートである。 実施形態2におけるスイッチ制御処理の手順を示すフローチャートである。 第1給電制御処理の手順を示すフローチャートである。 給電制御装置の動作の例を示すタイミングチャートである。 実施形態3における第1給電制御処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態3における第1給電制御処理の手順を示すフローチャートである。 給電制御装置の動作の第1例を示すタイミングチャートである。 給電制御装置の動作の第2例を示すタイミングチャートである。 実施形態4における第1給電制御処理の手順を示すフローチャートである。 給電制御装置の動作の例を示すタイミングチャートである。 実施形態5における電源システムの要部構成を示すブロック図である。 マイコンの要部構成を示すブロック図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
(1)本開示の一態様に係る給電制御装置は、負荷への給電を制御する車両用の給電制御装置であって、第1基板に形成され、前記負荷への給電を制御する制御器と、前記第1基板とは異なる第2基板に形成され、前記給電に関する動作を前記制御器に指示する指示器とを備え、前記制御器は、前記負荷を介して流れる電流の電流経路に配置されている負荷スイッチを有し、前記指示器は、前記電流経路に配置されている回路スイッチと、処理を実行する処理部とを有し、前記処理部は、前記負荷スイッチのオン又はオフの切替えを指示する。
(2)本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記指示器の前記処理部は、前記回路スイッチがオンである状態で前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示し、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示した後に、前記電流経路を流れる電流の電流値を取得し、取得した電流値が電流閾値を超えているか否かを判定し、前記電流値が前記電流閾値を超えていると判定した場合、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示する。
(3)本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記指示器の前記処理部は、前記車両のイグニッションスイッチがオフに切替わったか否かを判定し、前記電流値が前記電流閾値を超えていると判定した場合にて、前記車両のイグニッションスイッチがオフに切替わったと判定したとき、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示する。
(4)本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記負荷及び負荷スイッチそれぞれの数は2以上であり、複数の負荷を介して流れる複数の電流の電流経路それぞれに複数の負荷スイッチが配置され、前記回路スイッチを介して流れた電流は前記複数の電流に分流される。
(5)本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記制御器は、前記負荷スイッチをオン又はオフに切替える切替え回路を有し、電流は、前記回路スイッチ及び負荷スイッチの順に流れ、前記回路スイッチを介して、前記切替え回路に電力が供給され、前記指示器の前記処理部は、前記車両のイグニッションスイッチがオフに切替わった場合、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示する。
(6)本開示の一態様に係る給電制御方法は、第1基板に形成され、負荷への給電を制御する制御器と、前記第1基板とは異なる第2基板に形成され、前記給電に関する動作を前記制御器に指示する指示器とを備え、前記制御器は、前記負荷を介して流れる電流の電流経路に配置されている負荷スイッチを有し、前記指示器は、前記電流経路に配置されている回路スイッチを有する車両用の給電制御装置の給電制御方法であって、前記回路スイッチがオンである状態で、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示するステップと、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示した後に、前記電流経路を流れる電流の電流値を取得するステップと、取得した電流値が電流閾値を超えているか否かを判定するステップと、前記電流値が前記電流閾値を超えていると判定した場合、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示するステップとをコンピュータが実行する。
(7)本開示の一態様に係るコンピュータプログラムは、第1基板に形成され、負荷への給電を制御する制御器と、前記第1基板とは異なる第2基板に形成され、前記給電に関する動作を前記制御器に指示する指示器とを備え、前記制御器は、前記負荷を介して流れる電流の電流経路に配置されている負荷スイッチを有し、前記指示器は、前記電流経路に配置されている回路スイッチを有する車両用の給電制御装置にてコンピュータに給電を制御させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに、前記回路スイッチがオンである状態で、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示するステップと、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示した後に、前記電流経路を流れる電流の電流値を取得するステップと、取得した電流値が電流閾値を超えているか否かを判定するステップと、前記電流値が前記電流閾値を超えていると判定した場合、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示するステップとを実行させる。
上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、制御器及び指示器それぞれが第1基板及び第2基板に形成されている。このため、負荷に応じて、負荷スイッチを含む制御器を容易に変更することができる。共通の指示器に、種々の制御器を組み合わせることによって、動作を制御する負荷に対応した構成を実現することができる。また、制御器の負荷スイッチがオンに固定された場合、指示器の回路スイッチをオフに切替えることによって、負荷への給電を停止することができる。
上記の一態様に係る給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラムにあっては、回路スイッチがオンである状態で、制御器の負荷スイッチのオフへの切替えを指示する。負荷スイッチのオフへの切替えが指示されたにも関わらず、負荷スイッチを介して流れる電流の電流値が電流閾値を超えている場合、指示器の回路スイッチをオフに切替える。これにより、負荷への給電を停止することができる。電流閾値は、例えば、ゼロA、又は、ゼロA近傍の正の電流値である。
上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、車両に含まれる複数の負荷には、再度の作動が不可能である場合には、作動の継続が要求される電気機器が含まれる。負荷は、例えばヘッドライトである。負荷がこのような電気機器である場合においては、負荷スイッチのオフへの切替えが指示されたにも関わらず、電流値が電流閾値を超えているとき、イグニッションスイッチがオフに切替わるまで回路スイッチをオンに維持する。
上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、複数の負荷スイッチの上流側に回路スイッチが配置されている。このため、回路スイッチをオフに切替えることによって、複数の負荷への給電を停止することができる。
上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、回路スイッチをオフに切替えることによって、切替え回路への給電も停止させることができる。イグニッションスイッチがオフに切替わった場合、回路スイッチをオフに切替える。これにより、切替え回路において、電力が効率的に消費される。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の実施形態に係る電源システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
(実施形態1)
<電源システムの構成>
図1は、実施形態1における電源システム1の要部構成を示すブロック図である。電源システム1は車両Cに搭載されている。電源システム1は、給電制御装置10、直流電源11、第1負荷E及び第2負荷Fを備える。直流電源11は、例えばバッテリである。給電制御装置10は、直流電源11の正極、第1負荷Eの一端及び第2負荷Fの一端に各別に接続されている。直流電源11の負極、第1負荷Eの他端及び第2負荷Fの他端は接地されている。接地は、例えば、車両Cのボディへの接続によって実現される。
直流電源11は、給電制御装置10を介して第1負荷E及び第2負荷Fに電力を供給する。第1負荷E及び第2負荷Fそれぞれは電気機器である。第1負荷Eに電力が供給された場合、第1負荷Eは作動する。第1負荷Eへの給電が停止した場合、第1負荷Eは動作を停止する。同様に、第2負荷Fに電力が供給された場合、第2負荷Fは作動する。第2負荷Fへの給電が停止した場合、第2負荷Fは動作を停止する。給電制御装置10は、第1負荷E及び第2負荷Fへの給電を各別に制御する。
<給電制御装置10の構成>
給電制御装置10は、第1制御器G及び第2制御器Hを有する。第1制御器Gは第1スイッチ20を有する。第2制御器Hは、回路スイッチ30及び第2スイッチ31を有する。第1スイッチ20、回路スイッチ30及び第2スイッチ31それぞれは、Nチャネル型のFET(Field Effect Transistor)である。第1スイッチ20のソースは第1負荷Eの一端に接続されている。第1スイッチ20のドレインは、回路スイッチ30のソースに接続されている。回路スイッチ30のドレインは、直流電源11の正極に接続されている。第2スイッチ31のソースは、第2負荷Fの一端に接続されている。第2スイッチ31のドレインは直流電源11の正極に接続されている。
第1スイッチ20、回路スイッチ30及び第2スイッチ31それぞれに関して、状態がオンである場合、ドレイン及びソース間の抵抗値が十分に小さい。このため、ドレイン及びソースを介して電流が流れることが可能である。第1スイッチ20、回路スイッチ30及び第2スイッチ31それぞれに関して、状態がオフである場合、抵抗値が十分に大きい。このため、ドレイン及びソースを介して電流が流れることはない。
第2制御器Hには、車両Cのイグニッションスイッチの状態を示すイグニッション信号が入力される。車両Cのイグニッションスイッチがオンである場合、イグニッション信号はイグニッションスイッチのオンを示す。車両Cのイグニッションスイッチがオフである場合、イグニッション信号はイグニッションスイッチのオフを示す。
第2制御器Hは、車両Cのイグニッションスイッチがオンに切替わった場合、回路スイッチ30をオンに切替える。第2制御器Hは、イグニッションスイッチがオフに切替わった場合、回路スイッチ30をオフに切替える。第1制御器Gは、回路スイッチ30がオンである状態で第1スイッチ20をオン又はオフに切替える。
第1スイッチ20及び回路スイッチ30の両方がオンである場合、直流電源11の正極から、電流が回路スイッチ30、第1スイッチ20及び第1負荷Eの順に流れる。これにより、第1負荷Eに電力が供給される。以上のように、第1負荷Eを介して流れる電流の電流経路に回路スイッチ30及び第1スイッチ20が配置されている。第1スイッチ20は負荷スイッチとして機能する。
第1スイッチ20及び回路スイッチ30の少なくとも1つがオフである場合、第1負荷Eに電流が流れない。このとき、第1負荷Eへの給電は停止している。
第2制御器Hは、回路スイッチ30がオンである状態で、第1負荷Eの給電に関する動作を第1制御器Gに指示する。第2制御器Hは、第1負荷Eの給電に関する動作として、第1スイッチ20のオン又はオフを指示する。第1制御器Gは、第2制御器Hの指示に従って第1スイッチ20をオン又はオフに切替える。これにより、第1負荷Eへの給電が制御される。第2制御器Hは指示器として機能する。
第2制御器Hは第2スイッチ31をオン又はオフに切替える。第2スイッチ31がオフからオンに切替わった場合、直流電源11の正極から、電流が第2スイッチ31及び第2負荷Fの順に流れる。これにより、第2負荷Fに電力が供給される。第2スイッチ31がオンからオフに切替わった場合、第2負荷Fへの給電が停止する。このように、第2制御器Hは、第2スイッチ31をオン又はオフに切替えることによって、第2負荷Fへの給電を制御する。
以下では、第1スイッチ20及び第1負荷Eを介して流れる電流の電流値を負荷電流値と記載する。負荷電流値を示すアナログの電流値情報が第2制御器Hに入力される。また、作動信号及び停止信号が第2制御器Hに入力される。作動信号は、第1負荷E及び第2負荷Fの中で作動させる負荷を示す。停止信号は、第1負荷E及び第2負荷Fの中で動作を停止させる負荷を示す。
第2制御器Hは、第1負荷Eを示す作動信号が入力された場合、第1制御器Gに第1スイッチ20のオンを指示する。第2制御器Hは、第1スイッチ20のオンを指示しているにも関わらず、負荷電流値が電流閾値以下である場合、オフ故障の発生を報知する。具体的には、第2制御器Hは、オフ故障の発生を示す報知信号を出力することによって報知を行う。電流閾値は、一定値であり、予め設定されている。電流閾値は、ゼロA、又は、ゼロA近傍の正の電流値である。オフ故障は、第1スイッチ20のオンが指示されているにも関わらず、負荷電流値が電流閾値以下である現象である。
第2制御器Hは、第1負荷Eを示す停止信号が入力された場合、第1制御器Gに第1スイッチ20のオフを指示する。第2制御器Hは、第1スイッチ20のオフを指示しているにも関わらず、負荷電流値が電流閾値を超えている場合、オン故障の発生を報知する。具体的には、第2制御器Hは、オン故障の発生を示す報知信号を出力することによって報知を行う。オン故障は、第1スイッチ20のオフが指示されているにも関わらず、負荷電流値が電流閾値を超えている現象である。
第2制御器Hは、第1スイッチ20においてオン故障が発生した場合、回路スイッチ30をオフに切替える。これにより、第1負荷Eへの給電を停止する。第1負荷Eは、常時、動作が停止している場合であっても、車両Cの運転に支障を与えない電気機器である。第1負荷Eは例えば、音楽プレーヤーである。
第2制御器Hは、作動信号が第2負荷Fを示す場合、第2スイッチ31をオンに切替える。第2制御器Hは、停止信号が第2負荷Fを示す場合、第2スイッチ31をオフに切替える。
<第1制御器Gの構成>
図2は第1制御器Gの要部構成を示すブロック図である。第1制御器Gは、第1スイッチ20に加えて、第1駆動回路21、電流出力部22及び抵抗23を有する。
前述したように、第1スイッチ20のドレイン及びソースそれぞれは、回路スイッチ30のソース、及び、第1負荷Eの一端に接続されている。第1スイッチ20のドレイン及びゲートは第1駆動回路21に各別に接続されている。第1駆動回路21は、更に、第2制御器Hに接続されている。第1駆動回路21は接地されている。
第1スイッチ20のドレインは、電流出力部22に接続されている。電流出力部22は、更に、抵抗23の一端に接続されている。抵抗23の他端は接地されている。電流出力部22及び抵抗23間の接続ノードは、第2制御器Hに接続されている。
回路スイッチ30がオンに切替わった場合、電流は、直流電源11の正極から、回路スイッチ30及び第1駆動回路21の順に流れる。これにより、回路スイッチ30を介して第1駆動回路21に電力が供給される。回路スイッチ30がオフに切替わった場合、第1駆動回路21への給電は停止する。第1駆動回路21に電力が供給されている間、第1駆動回路21は作動する。第1駆動回路21への給電が停止した場合、第1駆動回路21は動作を停止する。
第1スイッチ20において、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値以上である場合、第1スイッチ20はオンである。第1スイッチ20において、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値未満である場合、第1スイッチ20はオフである。
第2制御器Hは、第1駆動回路21にハイレベル電圧及びローレベル電圧を出力している。第1駆動回路21に電力が供給されている場合において、第1駆動回路21に出力されている電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わったとき、第1駆動回路21は、第1スイッチ20において、基準電位が接地電位であるゲートの電圧値を上昇させる。これにより、第1スイッチ20では、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値以上の電圧値に上昇する。結果、第1スイッチ20はオンに切替わる。
同様の場合において、第1駆動回路21に出力されている電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わったとき、第1駆動回路21は、第1スイッチ20において、基準電位が接地電位であるゲートの電圧値を低下させる。これにより、第1スイッチ20では、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値未満の電圧値に低下する。結果、第1スイッチ20はオフに切替わる。
以上のように、第1駆動回路21は、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値を調整することによって、第1スイッチ20をオン又はオフに切替える。第1駆動回路21は切替え回路として機能する。第2制御器Hは、第1駆動回路21にハイレベル電圧を出力することによって、第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する。第2制御器Hは、第1駆動回路21にローレベル電圧を出力することによって、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示する。
前述したように、第1駆動回路21に電力が供給されていない場合、第1駆動回路21は動作を停止している。第1駆動回路21が動作を停止している場合、第1スイッチ20では、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値未満である。従って、第1スイッチ20はオフである。
電流出力部22は、第1スイッチ20のドレインから電流を引き込み、引き込んだ電流を抵抗23に出力する。電流出力部22が引き込む電流の電流値は(負荷電流値)/(所定数)で表される。前述したように、負荷電流値は、第1スイッチ20及び第1負荷Eを介して流れる電流の電流値である。所定数は、一定値であり、例えば、1000である。抵抗23の両端間の電圧値がアナログの電流値情報として第2制御器Hに出力される。電流値情報は、(負荷電流値)・(抵抗23の抵抗値)/(所定数)で表される。「・」は積を表す。抵抗23の抵抗値及び所定数は一定値であるので、電流値情報は負荷電流値を示す。
<第1制御器Gの外観>
図3は第1制御器Gの平面図である。第1制御器Gは第1基板B1に形成されている。図3に示すように、第1基板B1上には、第1スイッチ20、第1駆動回路21、電流出力部22及び抵抗23が配置されている。具体的には、第1スイッチ20、第1駆動回路21、電流出力部22及び抵抗23を構成する一又は複数の素子が第1基板B1上に配置されている。
<第2制御器Hの構成>
図4は第2制御器Hの要部構成を示すブロック図である。第2制御器Hは、回路スイッチ30及び第2スイッチ31に加えて、スイッチ駆動回路32、第2駆動回路33、マイクロコンピュータ(以下、マイコンという)34及び第2レギュレータ35を有する。
前述したように、回路スイッチ30及び第2スイッチ31のドレインは直流電源11の正極に接続されている。回路スイッチ30のソースは、第1制御器Gが有する第1スイッチ20のドレインに接続されている。第2スイッチ31のソースは、第2負荷Fの一端に接続されている。
回路スイッチ30及び第2スイッチ31それぞれのゲートは、スイッチ駆動回路32及び第2駆動回路33に接続されている。スイッチ駆動回路32及び第2駆動回路33それぞれはマイコン34に接続されている。スイッチ駆動回路32、第2駆動回路33及びマイコン34それぞれは接地されている。回路スイッチ30及び第2スイッチ31のドレインは、スイッチ駆動回路32、第2駆動回路33及び第2レギュレータ35に接続されている。第2レギュレータ35は、更に、マイコン34に接続されている。
直流電源11の両端間の電圧が第2レギュレータ35に入力される。第2レギュレータ35は、直流電源11の両端間の電圧を一定電圧に降圧し、降圧した電圧をマイコン34に出力する。これにより、直流電源11の正極から電流が第2レギュレータ35及びマイコン34の順に流れる。これにより、マイコン34に電力が供給される。電流は、直流電源11の正極からスイッチ駆動回路32及び第2駆動回路33に流れる。これにより、スイッチ駆動回路32及び第2駆動回路33に電力が供給される。
回路スイッチ30において、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値以上である場合、回路スイッチ30はオンである。回路スイッチ30において、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値未満である場合、回路スイッチ30はオフである。マイコン34は、スイッチ駆動回路32にハイレベル電圧及びローレベル電圧を出力している。
スイッチ駆動回路32に出力されている電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった場合、スイッチ駆動回路32は、回路スイッチ30において、基準電位が接地電位であるゲートの電圧値を上昇させる。これにより、回路スイッチ30では、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値以上の電圧に上昇する。結果、回路スイッチ30はオンに切替わる。
スイッチ駆動回路32に出力されている電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わった場合、スイッチ駆動回路32は、回路スイッチ30において、基準電位が接地電位であるゲートの電圧値を低下させる。これにより、回路スイッチ30では、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値未満の電圧に低下する。結果、回路スイッチ30はオフに切替わる。
以上のように、スイッチ駆動回路32は、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値を調整することによって、回路スイッチ30をオン又はオフに切替える。マイコン34は、スイッチ駆動回路32にハイレベル電圧を出力することによって、回路スイッチ30のオンへの切替えを指示する。マイコン34は、スイッチ駆動回路32にローレベル電圧を出力することによって、回路スイッチ30のオフへの切替えを指示する。
第2スイッチ31において、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値以上である場合、第2スイッチ31はオンである。第2スイッチ31において、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が一定電圧値未満である場合、第2スイッチ31はオフである。マイコン34は、第2駆動回路33にハイレベル電圧及びローレベル電圧を出力している。
第2駆動回路33は、第2駆動回路33に出力されている電圧に応じて、第2スイッチ31をオン又はオフに切替える。この切替えは、スイッチ駆動回路32に出力されている電圧に応じて、スイッチ駆動回路32が行う回路スイッチ30の切替えと同様である。回路スイッチ30の切替えの説明において、回路スイッチ30及びスイッチ駆動回路32それぞれを、第2スイッチ31及び第2駆動回路33に置き換えることによって、第2スイッチ31の切替えを説明することができる。
従って、第2駆動回路33は、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値を調整することによって、第2スイッチ31をオン又はオフに切替える。マイコン34は、第2駆動回路33にハイレベル電圧を出力することによって、第2スイッチ31のオンへの切替えを指示する。マイコン34は、第2駆動回路33にローレベル電圧を出力することによって、第2スイッチ31のオフへの切替えを指示する。
マイコン34は、ハイレベル電圧又はローレベル電圧を第1駆動回路21に出力する。マイコン34は、第1駆動回路21にハイレベル電圧を出力することによって、第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する。マイコン34は、第1駆動回路21にローレベル電圧を出力することによって、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示する。第2制御器Hからマイコン34にアナログの電流値情報が入力される。
マイコン34には、イグニッション信号が入力される。マイコン34は、車両Cのイグニッションスイッチがオンに切替わった場合、スイッチ駆動回路32にハイレベル電圧を出力することによって、回路スイッチ30のオンへの切替えを指示する。マイコン34は、車両Cのイグニッションスイッチがオフに切替わった場合、スイッチ駆動回路32にローレベル電圧を出力することによって、回路スイッチ30のオフへの切替えを指示する。
マイコン34は、回路スイッチ30がオンである状態で、第1スイッチ20のオン又はオフへの切替えを指示する。マイコン34は、第1負荷Eを示す作動信号が入力された場合、第1制御器Gの第1駆動回路21に出力している電圧をハイレベル電圧に切替えることによって、第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する。マイコン34は、第1負荷Eを示す停止信号が入力された場合、第1駆動回路21に出力している電圧をローレベル電圧に切替えることによって、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示する。
マイコン34は、第1スイッチ20のオンへの切替えを指示しているにも関わらず、負荷電流閾値が電流閾値以下である場合、オフ故障の発生を報知する。具体的には、マイコン34は、オフ故障の発生を示す報知信号を出力することによって、オフ故障を報知する。マイコン34は、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示しているにも関わらず、負荷電流値が電流閾値を超えている場合、オン故障の発生を報知する。具体的には、マイコン34は、オン故障の発生を示す報知信号を出力することによって、オン故障を報知する。
前述したように、第1駆動回路21に出力している電圧がハイレベル電圧に切替わった場合、第1駆動回路21は第1スイッチ20をオンに切替える。第1駆動回路21に出力している電圧がローレベル電圧に切替わった場合、第1駆動回路21は第1スイッチ20をオフに切替える。ハイレベル電圧はローレベル電圧よりも高い。例えば、第1駆動回路21及びマイコン34を接続している接続線が接地した場合、第1駆動回路21に出力している電圧はローレベル電圧に固定される。結果、オフ故障が発生する。例えば、回路スイッチ30がオンである状態で、第1駆動回路21及びマイコン34を接続している接続線が、第1スイッチ20及び回路スイッチ30を接続する接続線と導通した場合、第1駆動回路21に出力している電圧はハイレベル電圧に固定される。結果、オン故障が発生する。
マイコン34は、作動信号が第2負荷Fを示す場合、第2駆動回路33にハイレベル電圧を出力することによって、第2スイッチ31のオンへの切替えを指示する。マイコン34は、停止信号が第2負荷Fを示す場合、第2駆動回路33にローレベル電圧を出力することによって、第2スイッチ31のオフへの切替えを指示する。
<第2制御器Hの外観>
図5は第2制御器Hの平面図である。第2制御器Hは、第1基板B1とは異なる第2基板B2に形成されている。図5に示すように、第2基板B2上には、回路スイッチ30、第2スイッチ31、スイッチ駆動回路32、第2駆動回路33、マイコン34及び第2レギュレータ35が配置されている。具体的には、回路スイッチ30、第2スイッチ31、スイッチ駆動回路32、第2駆動回路33、マイコン34及び第2レギュレータ35を構成する一又は複数の素子が第2基板B2上に配置されている。
<マイコン34の構成>
図6はマイコン34の要部構成を示すブロック図である。マイコン34は、電圧出力部40、第1出力部T、第2出力部41、A/D変換部U、信号入力部42、報知部43、記憶部44及び制御部45を有する。これらは、内部バス46に接続されている。電圧出力部40、第1出力部T及び第2出力部41それぞれは、更に、スイッチ駆動回路32、第1駆動回路21及び第2駆動回路33に接続されている。A/D変換部Uは、更に、第1制御器Gが有する電流出力部22及び抵抗23間の接続ノードに接続されている。
電圧出力部40は、制御部45の指示に従って、スイッチ駆動回路32にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力する。制御部45は、電圧出力部40にハイレベル電圧を出力させることによって、回路スイッチ30のオンへの切替えをスイッチ駆動回路32に指示する。制御部45は、電圧出力部40にローレベル電圧を出力させることによって、回路スイッチ30のオフへの切替えをスイッチ駆動回路32に指示する。
第1出力部Tは、制御部45の指示に従って、第1駆動回路21にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力する。制御部45は、第1駆動回路21にハイレベル電圧を出力させることによって、第1スイッチ20のオンへの切替えを第1駆動回路21に指示する。制御部45は、第1出力部Tにローレベル電圧を出力させることによって、第1スイッチ20のオフへの切替えを第1駆動回路21に指示する。
第2出力部41は、制御部45の指示に従って、第2駆動回路33にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力する。制御部45は、第2駆動回路33にハイレベル電圧を出力させることによって、第2スイッチ31のオンへの切替えを第2駆動回路33に指示する。制御部45は、第2出力部41にローレベル電圧を出力させることによって、第2スイッチ31のオフへの切替えを第2駆動回路33に指示する。
第1制御器Gの接続ノードからA/D変換部Uに、アナログの電流値情報が入力される。A/D変換部Uは、入力されたアナログの電流値情報をデジタルの電流値情報に変換する。制御部45は、デジタルの電流値情報をA/D変換部Uから取得する。
イグニッション信号、作動信号及び停止信号は、信号入力部42に入力される。
報知部43は、制御部45の指示に従って報知を行う。報知部43は、オフ故障又はオン故障の発生を示す報知信号を出力することによって報知を実現する。
記憶部44は不揮発性メモリである。記憶部44には、コンピュータプログラムPが記憶されている。制御部45は、処理を実行する処理素子、例えばCPU(Central Processing Unit)を有する。制御部45は処理部として機能する。制御部45の処理素子(コンピュータ)は、コンピュータプログラムPを実行することによって、スイッチ制御処理、第1給電制御処理及び第2給電制御処理等を並行して実行する。スイッチ制御処理は、回路スイッチ30をオン又はオフに切替える処理である。第1給電制御処理は、第1負荷Eへの給電を制御する処理である。第2給電制御処理は、第2負荷Fへの給電を制御する処理である。
なお、コンピュータプログラムPは、制御部45の処理素子が読み取り可能に、非一時的な記憶媒体Aに記憶されていてもよい。この場合、図示しない読み出し装置によって記憶媒体Aから読み出されたコンピュータプログラムPが記憶部44に書き込まれる。記憶媒体Aは、光ディスク、フレキシブルディスク、磁気ディスク、磁気光ディスク又は半導体メモリ等である。光ディスクは、CD(Compact Disc)-ROM(Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)-ROM、又は、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)等である。磁気ディスクは、例えばハードディスクである。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部装置からコンピュータプログラムPをダウンロードし、ダウンロードしたコンピュータプログラムPを記憶部44に書き込んでもよい。
制御部45が有する処理素子の数は、1に限定されず、2以上であってもよい。制御部45が有する処理素子の数が2以上である場合、複数の処理素子が協同して、スイッチ制御処理、第1給電制御処理及び第2給電制御処理等を実行してもよい。
記憶部44には、故障フラグの値が記憶されている。故障フラグの値は、ゼロ又は1であり、制御部45によって変更される。故障フラグの値がゼロであることは、オン故障及びオフ故障の両方が発生していないことを意味する。故障フラグの値が1であることは、オフ故障及びオン故障の少なくとも一方が発生していることを意味する。
<スイッチ制御処理>
図7はスイッチ制御処理の手順を示すフローチャートである。スイッチ制御処理は、回路スイッチ30がオフである状態で実行される。スイッチ制御処理では、制御部45は、最初に、故障フラグの値がゼロであるか否かを判定する(ステップS1)。制御部45は、故障フラグの値がゼロであると判定した場合(S1:YES)、信号入力部42に入力されたイグニッション信号に基づいて、車両Cのイグニッションスイッチがオンに切替わったか否かを判定する(ステップS2)。制御部45は、イグニッションスイッチがオンに切替わっていないと判定した場合(S2:NO)、ステップS2を再び実行し、イグニッションスイッチがオンに切替わるまで待機する。
制御部45は、イグニッションスイッチがオンに切替わったと判定した場合(S2:YES)、電圧出力部40にハイレベル電圧を出力させることによって、回路スイッチ30のオンへの切替えをスイッチ駆動回路32に指示する(ステップS3)。スイッチ駆動回路32は、回路スイッチ30をオンに切替える。次に、制御部45は、信号入力部42に入力されたイグニッション信号に基づいて、車両Cのイグニッションスイッチがオフに切替わったか否かを判定する(ステップS4)。制御部45は、イグニッションスイッチがオフに切替わっていないと判定した場合(S4:NO)、故障フラグの値が1に変更されたか否かを判定する(ステップS5)。故障フラグの値は、第1給電制御処理において変更される。
制御部45は、故障フラグの値が1に変更されていないと判定した場合(S5:NO)、ステップS4を再び実行し、イグニッションスイッチがオフに切替わるか、又は、故障フラグの値が1に変更されるまで待機する。制御部45は、イグニッションスイッチがオフに切替わったと判定した場合(S4:YES)、又は、故障フラグの値が1に変更されたと判定した場合(S5:YES)、電圧出力部40にローレベル電圧を出力させることによって、回路スイッチ30のオフへの切替えをスイッチ駆動回路32に指示する(ステップS6)。これにより、スイッチ駆動回路32は回路スイッチ30をオフに切替える。
制御部45は、故障フラグの値がゼロではないと判定した場合(S1:NO)、又は、ステップS6を実行した後、スイッチ制御処理を終了する。制御部45は、スイッチ制御処理を終了した後、再び、スイッチ制御処理を実行する。
以上のように、故障フラグの値が1である場合、回路スイッチ30はオフに維持される。故障フラグの値がゼロである場合において、イグニッションスイッチがオンに切替わった場合、回路スイッチ30はオンに切替わる。回路スイッチ30がオンに切替わった後において、イグニッションスイッチがオフに切替わるか、又は、故障フラグの値が1に変更された場合、回路スイッチ30はオフに切替えられる。
<第1給電制御処理>
図8及び図9は第1給電制御処理の手順を示すフローチャートである。第1給電制御処理は、第1スイッチ20がオフである状態で実行される。第1給電制御処理では、制御部45は、最初に、故障フラグの値がゼロであるか否かを判定する(ステップS11)。制御部45は、故障フラグの値がゼロではないと判定した場合(S11:NO)、第1給電制御処理を終了する。制御部45は、故障フラグの値がゼロであると判定した場合(S11:YES)、第1負荷Eを作動させるか否かを判定する(ステップS12)。ステップS12では、第1負荷Eを示す作動信号が信号入力部42に入力された場合、制御部45は第1負荷Eを作動させると判定する。第1負荷Eを示す作動信号が信号入力部42に入力されていない場合、制御部45は第1負荷Eを作動させないと判定する。
制御部45は、第1負荷Eを作動させないと判定した場合(S12:NO)、ステップS12を再び実行し、第1負荷Eを示す作動信号が信号入力部42に入力されるまで待機する。制御部45は、第1負荷Eを作動させると判定した場合(S12:YES)、第1出力部Tにハイレベル電圧を出力させることによって、第1駆動回路21に第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する(ステップS13)。次に、制御部45は、A/D変換部Uから電流値情報を取得し(ステップS14)、取得した電流値情報が示す負荷電流値が電流閾値以下であるか否かを判定する(ステップS15)。
制御部45は、負荷電流値が電流閾値以下であると判定した場合(S15:YES)、フラグの値を1に変更し(ステップS16)、報知部43にオフ故障の発生を報知させる(ステップS17)。前述したように、報知部43は、オフ故障の発生を示す報知信号を出力することによって報知を行う。制御部45は、ステップS17を実行した後、第1給電制御処理を終了する。
制御部45は、負荷電流値が電流閾値を超えていると判定した場合(S15:NO)、第1負荷Eの動作を停止させるか否かを判定する(ステップS18)。ステップS18では、第1負荷Eを示す停止信号が信号入力部42に入力された場合、制御部45は第1負荷Eの動作を停止させると判定する。第1負荷Eを示す停止信号が信号入力部42に入力されていない場合、制御部45は第1負荷Eの動作を停止させないと判定する。制御部45は、第1負荷Eの動作を停止させないと判定した場合(S18:NO)、ステップS18を再び実行し、第1負荷Eを示す停止信号が信号入力部42に入力されるまで待機する。
制御部45は、第1負荷Eの動作を停止させると判定した場合(S18:YES)、第1出力部Tにローレベル電圧を出力させることによって、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示する(ステップS19)。次に、制御部45は、A/D変換部Uから電流値情報を取得し(ステップS20)、取得した電流値情報が示す負荷電流値が電流閾値を超えているか否かを判定する(ステップS21)。制御部45は、負荷電流値が電流閾値を超えていると判定した場合(S21:YES)、フラグの値を1に変更し(ステップS22)、報知部43にオン故障の発生を報知させる(ステップS23)。前述したように、報知部43は、オン故障の発生を示す報知信号を出力することによって報知を行う。
制御部45は、負荷電流値が電流閾値以下であると判定した場合(S21:NO)、又は、ステップS23を実行した後、第1給電制御処理を終了する。制御部45は、第1給電制御処理を終了した後、第1給電制御処理を終了する。制御部45は、第1給電制御処理を終了した後、再び、第1給電制御処理を実行する。前述したように、フラグの値を1に変更された場合、スイッチ制御処理において、回路スイッチ30のオフへの切替えが指示される。
<第2給電制御処理>
第2給電制御処理は、第2スイッチ31がオフである状態で実行される。第2給電制御処理では、制御部45は、まず、第2負荷Fを作動させるか否かを判定する。第2負荷Fを示す作動信号が信号入力部42に入力された場合、制御部45は第2負荷Fを作動させると判定する。第2負荷Fを示す作動信号が信号入力部42に入力されていない場合、制御部45は第2負荷Fを作動させないと判定する。制御部45は、第2負荷Fを作動させないと判定した場合、第2負荷Fを示す作動信号が信号入力部42に入力されるまで待機する。
制御部45は、第2負荷Fを作動させると判定した場合、第2出力部41にハイレベル電圧を出力させることによって、第2駆動回路33に第2スイッチ31のオンへの切替えを指示する。これにより、第2スイッチ31はオンに切替わり、第2負荷Fに電力が供給される。
制御部45は、第2駆動回路33に第2スイッチ31のオンへの切替えを指示した後、第2負荷Fの動作を停止させるか否かを判定する。第2負荷Fを示す停止信号が信号入力部42に入力された場合、制御部45は第2負荷Fの動作を作動させると判定する。第2負荷Fを示す停止信号が信号入力部42に入力されていない場合、制御部45は第2負荷Fの動作を停止させないと判定する。制御部45は、第2負荷Fの動作を停止させないと判定した場合、第2負荷Fを示す停止信号が信号入力部42に入力されるまで待機する。
制御部45は、第2負荷Fの動作を停止させると判定した場合、第2出力部41にローレベル電圧を出力させることによって、第2駆動回路33に第2スイッチ31のオフへの切替えを指示する。これにより、第2スイッチ31はオフに切替わり、第2負荷Fへの給電が停止する。制御部45は、第2駆動回路33に第2スイッチ31のオフへの切替えを指示した後、第2給電制御処理を終了する。制御部45は、第2給電制御処理を終了した後、再び、第2給電制御処理を実行する。
<給電制御装置10の動作例>
図10は、給電制御装置10の動作の第1例を示すタイミングチャートである。図10では、回路スイッチ30の状態の推移、第1スイッチ20の指示の推移、故障フラグの値の推移、及び、負荷電流値の推移が示されている。これらの推移の横軸には時間が示されている。第1スイッチ20の指示として、オンへの切替えの指示と、オフへの切替えの指示とが挙げられる。図10において、イグニッションスイッチはIGスイッチと記載されている。Ithは電流閾値を示す。
給電制御装置10の動作の第1例は、第1スイッチ20において、オン故障及びオフ故障の両方が発生しない場合の動作例である。図10に示すように、車両Cのイグニッションスイッチがオンに切替わった場合、スイッチ駆動回路32は回路スイッチ30をオンに切替える。車両Cのイグニッションスイッチがオフに切替わった場合、スイッチ駆動回路32は回路スイッチ30をオフに切替える。
第1スイッチ20において、オフ故障及びオン故障の両方が発生していない場合、故障フラグの値はゼロである。第1スイッチ20がオフである場合、負荷電流値は、ゼロAであり、電流閾値Ith以下である。
作動信号及び停止信号それぞれは、イグニッションスイッチがオンである間に信号入力部42に入力される。従って、制御部45は、回路スイッチ30がオンである状態で、第1スイッチ20のオン又はオフへの切替えを第1駆動回路21に指示する。制御部45は、第1負荷Eを示す作動信号が信号入力部42に入力された場合、第1スイッチ20のオンへの切替えを第1駆動回路21に指示する。これにより、第1駆動回路21は第1スイッチ20をオンに切替える。結果、負荷電流値は電流閾値Ithを超え、第1負荷Eは作動する。
制御部45は、第1負荷Eを示す停止信号が信号入力部42に入力された場合、第1スイッチ20のオフへの切替えを第1駆動回路21に指示する。これにより、第1駆動回路21は第1スイッチ20をオフに切替える。結果、負荷電流値は、ゼロAに低下し、第1負荷Eは動作を停止する。
図11は、給電制御装置10の動作の第2例を示すタイミングチャートである。図11では、図10と同様に、回路スイッチ30の状態の推移、第1スイッチ20の指示の推移、故障フラグの値の推移、及び、負荷電流値の推移が示されている。これらの推移の横軸には時間が示されている。前述したように、IGスイッチはイグニッションスイッチである。Ithは電流閾値を示す。
給電制御装置10の動作の第2例は、第1スイッチ20において、オン故障が発生する場合の動作例である。図11に示すように、車両Cのイグニッションスイッチがオンに切替わった場合、スイッチ駆動回路32は回路スイッチ30をオンに切替える。第1スイッチ20において、オフ故障及びオン故障の両方が発生していない場合、故障フラグの値はゼロである。第1スイッチ20がオフである場合、負荷電流値は、ゼロAであり、電流閾値Ith以下である。
制御部45は、回路スイッチ30がオンである状態で、第1スイッチ20のオン又はオフへの切替えを第1駆動回路21に指示する。制御部45は、第1負荷Eを示す作動信号が信号入力部42に入力された場合、第1スイッチ20のオンへの切替えを第1駆動回路21に指示する。これにより、第1駆動回路21は第1スイッチ20をオンに切替える。結果、第1負荷Eは作動し、負荷電流値は電流閾値Ithを超える。
第1スイッチ20がオンである間に、第1駆動回路21に出力している電圧がハイレベル電圧に固定され、オン故障が発生したと仮定する。制御部45は、第1負荷Eを示す停止信号が信号入力部42に入力された場合、第1スイッチ20のオフへの切替えを第1駆動回路21に指示する。しかしながら、オン故障が発生しているため、負荷電流値は、電流閾値Ith以下の値に低下することはない。
制御部45は、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示したにも関わらず、負荷電流値が電流閾値Ithを超えているため、オン故障の発生を検知する。制御部45は、オン故障を検知した場合、第1給電制御処理においてフラグの値を1に変更し、スイッチ制御処理においてスイッチ駆動回路32に回路スイッチ30のオフへの切替えを指示する。これにより、回路スイッチ30はオフに切替わる。結果、負荷電流値がゼロAに低下し、第1負荷Eの動作が停止する。
<給電制御装置10の効果>
給電制御装置10では、第1制御器G及び第2制御器Hそれぞれが第1基板B1及び第2基板B2に形成されている。このため、第1負荷Eに応じて、第1制御器Gを容易に変更することができる。共通の第2制御器Hに、種々の第1制御器Gを組み合わせることによって、動作を制御する第1負荷Eに対応した構成を実現することができる。また、第1スイッチ20において、オン故障が発生した場合、第2制御器Hの回路スイッチ30をオフに切替えることによって、第1負荷Eへの給電を停止することができる。
更に、第2制御器Hでは、スイッチ駆動回路32が回路スイッチ30をオフに切替えることによって、第1制御器Gの第1駆動回路21及び電流出力部22への給電を停止させることができる。イグニッションスイッチがオフに切替わった場合、回路スイッチ30をオフに切替える。これにより、第1駆動回路21及び電流出力部22において、電力が効率的に消費される。
(実施形態2)
実施形態1において、第2制御器Hの制御部45が第1スイッチ20のオン故障又はオフ故障を検知した場合において、回路スイッチ30をオフに切替えるタイミングは、第1スイッチ20のオン故障又はオフ故障を検知した直後に限定されない。
以下では、実施形態2について、実施形態1と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態1と共通している。このため、実施形態1と共通する構成部には実施形態1と同一の参照符号を付し、その構成部の説明を省略する。
実施形態1,2を比較した場合、第2制御器Hの制御部45が行うスイッチ制御処理及び第1給電制御処理の内容が異なる。以下では、実施形態2におけるスイッチ制御処理及び第1給電制御処理を説明する。
<スイッチ制御処理>
図12は、実施形態2におけるスイッチ制御処理の手順を示すフローチャートである。実施形態2におけるスイッチ制御処理は、実施形態1におけるスイッチ制御処理と同様に、回路スイッチ30がオフである状態で実行される。実施形態2におけるスイッチ制御処理の一部は、実施形態1におけるスイッチ制御処理の一部と同様である。このため、実施形態2におけるスイッチ制御処理において、実施形態1におけるスイッチ制御処理と共通するステップS1~S4,S6の詳細な説明を省略する。
制御部45は、イグニッションスイッチがオフに切替わっていないと判定した場合(S4:NO)、ステップS4を再び実行し、イグニッションスイッチがオフに切替わるまで待機する。制御部45は、イグニッションスイッチがオフに切替わったと判定した場合(S4:YES)、ステップS6を実行する。ステップS6では、制御部45は、電圧出力部40にローレベル電圧を出力させることによって、回路スイッチ30のオフへの切替えをスイッチ駆動回路32に指示する。
以上のように、実施形態2においては、スイッチ駆動回路32は、回路スイッチ30をオンに切替えた後において、イグニッションスイッチがオフに切替わった場合、回路スイッチ30をオフに切替える。回路スイッチ30がオンである状態で、故障フラグの値が1に変更された場合であっても、スイッチ駆動回路32は回路スイッチ30をオフに切替えることはない。
<第1給電制御処理>
図13は第1給電制御処理の手順を示すフローチャートである。実施形態2における第1給電制御処理は、実施形態1と同様に、第1スイッチ20がオフである状態で実行される。実施形態2における第1給電制御処理では、制御部45は、実施形態1における第1給電制御処理のステップS11~S23を同様に実行する。このため、ステップS11~S23の詳細な説明を省略する。実施形態2おける第1給電制御処理では、制御部45は、ステップS11~S23に加えて、2つの処理を実行する。
実施形態1の説明で述べたように、制御部45は、第1スイッチ20のオンへの切替えを指示している状態でステップS15を実行する。制御部45は、負荷電流値が電流閾値以下であると判定した場合(S15:YES)、第1出力部Tにローレベル電圧を出力させることによって、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示する(ステップS31)。
ステップS15が実行された時点において、負荷電流値が電流閾値以下であることは、第1スイッチ20においてオフ故障が発生していることを意味する。制御部45によって負荷電流値が電流閾値以下であると判定された時点では、第1駆動回路21には、第1スイッチ20のオンへの切替えが指示されている。オフ故障が発生した場合、イグニッションスイッチがオフに切替わるまで、第1スイッチ20をオフに維持するために、制御部45は、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示する。制御部45は、ステップS31を実行した後、ステップS16を実行する。ステップS16では、フラグの値が1に変更される。
実施形態1の説明で述べたように、制御部45は、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示している状態でステップS21を実行する。制御部45は、負荷電流値が電流閾値を超えていると判定した場合(S21:YES)、第1出力部Tにハイレベル電圧を出力させることによって、第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する(ステップS32)。
ステップS15が実行された時点において、負荷電流値が電流閾値を超えていることは、第1スイッチ20においてオン故障が発生していることを意味する。制御部45によって負荷電流値が電流閾値を超えていると判定された時点では、第1駆動回路21には、第1スイッチ20のオフへの切替えが指示されている。オン故障が発生した場合、イグニッションスイッチがオフに切替わるまで、第1スイッチ20をオンに維持するために、制御部45は、第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する。制御部45は、ステップS32を実行した後、ステップS22を実行する。ステップS22では、フラグの値が1に変更される。
<給電制御装置10の動作例>
図14は、給電制御装置10の動作例を示すタイミングチャートである。図14には、第1スイッチ20においてオン故障が発生する場合の動作例が示されている。従って、図14は図11に対応する。図14では、図11と同様に、回路スイッチ30の状態の推移、第1スイッチ20の指示の推移、故障フラグの値の推移、及び、負荷電流値の推移が示されている。実施形態1の説明で述べたように、IGスイッチはイグニッションスイッチである。Ithは電流閾値を示す。
図14に示すように、車両Cのイグニッションスイッチがオンに切替わった場合、スイッチ駆動回路32は回路スイッチ30をオンに切替える。第1スイッチ20において、オフ故障及びオン故障の両方が発生していない場合、故障フラグの値はゼロである。第1スイッチ20がオフである場合、負荷電流値は、ゼロAであり、電流閾値Ith以下である。
制御部45は、回路スイッチ30がオンである状態で、第1スイッチ20のオン又はオフへの切替えを第1駆動回路21に指示する。制御部45は、第1負荷Eを示す作動信号が信号入力部42に入力された場合、第1スイッチ20のオンへの切替えを第1駆動回路21に指示する。これにより、第1駆動回路21は第1スイッチ20をオンに切替える。結果、第1負荷Eは作動し、負荷電流値は電流閾値Ithを超える。
第1スイッチ20がオンである間に、第1駆動回路21に出力している電圧がハイレベル電圧に固定され、オン故障が発生したと仮定する。制御部45は、第1負荷Eを示す停止信号が信号入力部42に入力された場合、第1スイッチ20のオフへの切替えを第1駆動回路21に指示する。しかしながら、オン故障が発生しているため、負荷電流値は、電流閾値Ith以下の値に低下することはない。
制御部45は、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示したにも関わらず、負荷電流値が電流閾値Ithを超えているため、オン故障の発生を検知する。制御部45は、オン故障を検知した場合、第1給電制御処理において、第1スイッチ20のオンへの切替えを第1駆動回路21に指示し、フラグの値を1に変更する。イグニッションスイッチがオフに切替わった場合、制御部45は、スイッチ制御処理においてスイッチ駆動回路32に回路スイッチ30のオフへの切替えを指示する。これにより、回路スイッチ30はオフに切替わる。結果、負荷電流値がゼロAに低下し、第1負荷Eの動作が停止する。
実施形態2における第1負荷Eは、再度の作動が不可能である場合には、作動の継続が要求される電気機器である。実施形態2における第1負荷Eは、例えば、ヘッドライトである。イグニッションスイッチがオフに切替わった場合、即ち、車両Cの運転が終了した場合、第1負荷Eの動作を停止させる。
<給電制御装置10の効果>
実施形態2における給電制御装置10では、第1スイッチ20においてオン故障が発生した場合、イグニッションスイッチがオフに切替わるまで回路スイッチ30をオンに維持し、第1負荷Eの作動を継続させる。イグニッションスイッチがオフに切替わった場合、スイッチ駆動回路32は回路スイッチ30をオフに切替え、第1負荷Eへの給電を停止する。
実施形態2における給電制御装置10は、実施形態1における給電制御装置10が奏する効果を同様に奏する。
(実施形態3)
実施形態1では、回路スイッチ30は、車両Cのイグニッションスイッチがオンに切替わった場合にオンに切替わる。しかしながら、回路スイッチ30がオンに切替わるタイミングは、イグニッションスイッチがオンに切替わったタイミングに限定されない。
以下では、実施形態3について、実施形態1と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態1と共通している。このため、実施形態1と共通する構成部には実施形態1と同一の参照符号を付し、その構成部の説明を省略する。
<マイコン34の構成>
実施形態3におけるマイコン34では、制御部45の処理素子は、スイッチ制御処理を実行することはない。実施形態1,3を比較した場合、第1給電制御処理の内容が異なる。以下では、実施形態3における第1給電制御処理を説明する。
<第1給電制御処理>
図15及び図16は第1給電制御処理の手順を示すフローチャートである。実施形態3における第1給電制御処理は、実施形態1と同様に、第1スイッチ20がオフである状態で実行される。実施形態3における第1給電制御処理の一部は、実施形態1における第1給電制御処理の一部と共通している。このため、実施形態3における第1給電制御処理において、実施形態1における第1給電制御処理と共通しているステップS11,S12,S14~S23の説明を省略する。
制御部45は、故障フラグの値がゼロではないと判定した場合(S11:NO)、信号入力部42に入力されたイグニッション信号に基づいて、車両Cのイグニッションスイッチがオンであるか否かを判定する(ステップS41)。制御部45は、イグニッションスイッチがオンではないと判定した場合(S41:NO)、ステップS41を再び実行し、イグニッションスイッチがオンに切替わるまで待機する。制御部45は、イグニッションスイッチがオンであると判定した場合(S41:YES)、ステップS12を実行する。
制御部45は、第1負荷Eを作動させると判定した場合(S12:YES)、スイッチ駆動回路32及び第1駆動回路21それぞれに、回路スイッチ30及び第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する(ステップS42)。制御部45は、電圧出力部40にハイレベル電圧を出力させることによって、スイッチ駆動回路32に回路スイッチ30のオンへの切替えを指示する。制御部45は、実施形態1と同様に、第1出力部Tにハイレベル電圧を出力させることによって、第1駆動回路21に第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する。制御部45は、ステップS42を実行した後、ステップS14を実行する。
制御部45は、回路スイッチ30及び第1スイッチ20のオンへの切替えを指示している状態でステップS15を実行する。制御部45は、負荷電流値が電流閾値以下であると判定した場合(S15:YES)、スイッチ駆動回路32及び第1駆動回路21それぞれに、回路スイッチ30及び第1スイッチ20のオフへの切替えを指示する(ステップS43)。制御部45は、電圧出力部40にローレベル電圧を出力させることによって、スイッチ駆動回路32に回路スイッチ30のオフへの切替えを指示する。制御部45は、実施形態1と同様に、第1出力部Tにローレベル電圧を出力させることによって、第1駆動回路21に第1スイッチ20のオフへの切替えを指示する。制御部45は、ステップS43を実行した後、ステップS16を実行する。
実施形態1の説明で述べたように、制御部45は、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示している状態でステップS21を実行する。制御部45は、負荷電流値が電流閾値以下であると判定した場合(S21:NO)、又は、ステップS23を実行した後、回路スイッチ30のオフへの切替えを指示する(ステップS44)。制御部45は、ステップS44を実行した後、第1給電制御処理を終了する。
<給電制御装置10の動作例>
図17は、給電制御装置10の動作の第1例を示すタイミングチャートである。図17は図10に対応する。図17では、図10と同様に、回路スイッチ30の状態の推移、第1スイッチ20の指示の推移、故障フラグの値の推移、及び、負荷電流値の推移が示されている。実施形態1の説明で述べたように、IGスイッチはイグニッションスイッチである。Ithは電流閾値を示す。
給電制御装置10の動作の第1例は、第1スイッチ20において、オン故障及びオフ故障の両方が発生しない場合の動作例である。第1スイッチ20において、オフ故障及びオン故障の両方が発生していない場合、故障フラグの値はゼロである。第1スイッチ20又は回路スイッチ30がオフである場合、負荷電流値は、ゼロAであり、電流閾値Ith以下である。
制御部45は、第1負荷Eを示す作動信号が信号入力部42に入力された場合、スイッチ駆動回路32及び第1駆動回路21それぞれに、回路スイッチ30及び第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する。これにより、回路スイッチ30及び第1スイッチ20はオンに切替わる。結果、直流電源11の正極から、電流が回路スイッチ30、第1スイッチ20及び第1負荷Eの順に流れる。負荷電流値は電流閾値Ithを超え、第1負荷Eは作動する。
制御部45は、第1負荷Eを示す停止信号が信号入力部42に入力された場合、第1スイッチ20のオフへの切替えを第1駆動回路21に指示する。これにより、第1駆動回路21は第1スイッチ20をオフに切替える。結果、負荷電流値は、ゼロAに低下し、第1負荷Eは動作を停止する。制御部45は、負荷電流値が電流閾値Ith以下の値になったことを確認した後、スイッチ駆動回路32に回路スイッチ30のオフへの切替えを指示する。これにより、回路スイッチ30はオフに切替わる。
図18は、給電制御装置10の動作の第2例を示すタイミングチャートである。図18は図11に対応する。図18では、図11と同様に、回路スイッチ30の状態の推移、第1スイッチ20の指示の推移、故障フラグの値の推移、及び、負荷電流値の推移が示されている。前述したように、IGスイッチはイグニッションスイッチである。Ithは電流閾値を示す。
給電制御装置10の動作の第2例は、第1スイッチ20において、オン故障が発生する場合の動作例である。第1スイッチ20において、オフ故障及びオン故障の両方が発生していない場合、故障フラグの値はゼロである。第1スイッチ20又は回路スイッチ30がオフである場合、負荷電流値は、ゼロAであり、電流閾値Ith以下である。
前述したように、制御部45は、第1負荷Eを示す作動信号が信号入力部42に入力された場合、スイッチ駆動回路32及び第1駆動回路21それぞれに、回路スイッチ30及び第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する。これにより、回路スイッチ30及び第1スイッチ20がオンに切替わる。結果、第1負荷Eは作動し、負荷電流値は電流閾値Ithを超える。
第1スイッチ20がオンである間に、第1駆動回路21に出力している電圧がハイレベル電圧に固定され、オン故障が発生したと仮定する。制御部45は、第1負荷Eを示す停止信号が信号入力部42に入力された場合、第1スイッチ20のオフへの切替えを第1駆動回路21に指示する。しかしながら、オン故障が発生しているため、負荷電流値は、電流閾値Ith以下の値に低下することはない。
制御部45は、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示したにも関わらず、負荷電流値が電流閾値Ithを超えているため、オン故障の発生を検知する。制御部45は、オン故障を検知した場合、スイッチ駆動回路32に回路スイッチ30のオフへの切替えを指示し、フラグの値を1に変更する。結果、負荷電流値がゼロAに低下し、第1負荷Eの動作が停止する。
<給電制御装置10の効果>
実施形態3における給電制御装置10は、実施形態1における給電制御装置10が奏する効果を同様に奏する。
(実施形態4)
実施形態3において、第2制御器Hの制御部45が第1スイッチ20のオン故障又はオフ故障を検知した場合において、回路スイッチ30をオフに切替えるタイミングは、第1スイッチ20のオン故障又はオフ故障を検知した直後に限定されない。
以下では、実施形態4について、実施形態3と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態3と共通している。このため、実施形態3と共通する構成部には実施形態3と同一の参照符号を付し、その構成部の説明を省略する。
実施形態3,4を比較した場合、第2制御器Hの制御部45が行う第1給電制御処理の内容が異なる。以下では、実施形態4における第1給電制御処理を説明する。
<第1給電制御処理>
図19は第1給電制御処理の手順を示すフローチャートである。実施形態4における第1給電制御処理は、実施形態3と同様に、第1スイッチ20がオフである状態で実行される。実施形態4における第1給電制御処理では、制御部45は、実施形態3における第1給電制御処理のステップS11,S12,S14~S23,S41~S44を同様に実行する。このため、ステップS11,S12,S14~S23,S41~S44の詳細な説明を省略する。実施形態4おける第1給電制御処理では、制御部45は、ステップS11,S12,S14~S23,S41~S44に加えて、2つの処理を実行する。
実施形態1,3の説明で述べたように、制御部45は、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示している状態でステップS21を実行する。制御部45は、負荷電流値が電流閾値を超えていると判定した場合(S21:YES)、第1出力部Tにハイレベル電圧を出力させることによって、第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する(ステップS51)。制御部45は、ステップS51を実行した後、ステップS22を実行する。
制御部45は、ステップS23を実行した後、信号入力部42に入力されたイグニッション信号に基づいて、車両Cのイグニッションスイッチがオフに切替わったか否かを判定する(ステップS52)。制御部45は、イグニッションスイッチがオフに切替わっていないと判定した場合(S52:NO)、ステップS52を再び実行し、イグニッションスイッチがオフに切替わるまで待機する。制御部45は、負荷電流値が電流閾値以下であると判定した場合(S21:NO)、又は、イグニッションスイッチがオフに切替わったと判定した場合(S52:YES)、ステップS43を実行する。
<給電制御装置10の動作例>
図20は、給電制御装置10の動作例を示すタイミングチャートである。図20には、第1スイッチ20においてオン故障が発生する場合の動作例が示されている。従って、図20は図18に対応する。図20では、図18と同様に、回路スイッチ30の状態の推移、第1スイッチ20の指示の推移、故障フラグの値の推移、及び、負荷電流値の推移が示されている。実施形態1の説明で述べたように、IGスイッチはイグニッションスイッチである。Ithは電流閾値を示す。
第1スイッチ20において、オフ故障及びオン故障の両方が発生していない場合、故障フラグの値はゼロである。第1スイッチ20又は回路スイッチ30がオフである場合、負荷電流値は、ゼロAであり、電流閾値Ith以下である。
実施形態1,3の説明で述べたように、制御部45は、第1負荷Eを示す作動信号が信号入力部42に入力された場合、スイッチ駆動回路32及び第1駆動回路21それぞれに、回路スイッチ30及び第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する。これにより、回路スイッチ30及び第1スイッチ20がオンに切替わる。結果、第1負荷Eは作動し、負荷電流値は電流閾値Ithを超える。
第1スイッチ20がオンである間に、第1駆動回路21に出力している電圧がハイレベル電圧に固定され、オン故障が発生したと仮定する。制御部45は、第1負荷Eを示す停止信号が信号入力部42に入力された場合、第1スイッチ20のオフへの切替えを第1駆動回路21に指示する。しかしながら、オン故障が発生しているため、負荷電流値は、電流閾値Ith以下の値に低下することはない。
制御部45は、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示したにも関わらず、負荷電流値が電流閾値Ithを超えているため、オン故障の発生を検知する。制御部45は、オン故障を検知した場合、第1スイッチ20のオンへの切替えを第1駆動回路21に指示し、フラグの値を1に変更する。その後、制御部45は、回路スイッチ30をオンに維持した状態でイグニッションスイッチがオンに切替わるまで待機する。イグニッションスイッチがオフに切替わった場合、制御部45は、スイッチ駆動回路32に回路スイッチ30のオフへの切替えを指示する。これにより、回路スイッチ30はオフに切替わる。結果、負荷電流値がゼロAに低下し、第1負荷Eの動作が停止する。
実施形態4における第1負荷Eは、実施形態1における第1負荷Eと同様に、再度の作動が不可能である場合には、作動の継続が要求される電気機器である。第1スイッチ20においてオン故障が発生した場合においては、イグニッションスイッチがオフに切替わったとき、即ち、車両Cの運転が終了したとき、第1負荷Eの動作を停止させる。
<給電制御装置10の効果>
実施形態4における給電制御装置10では、第1スイッチ20においてオン故障が発生した場合、イグニッションスイッチがオフに切替わるまで回路スイッチ30をオンに維持し、第1負荷Eの作動を継続させる。イグニッションスイッチがオフに切替わった場合、スイッチ駆動回路32は回路スイッチ30をオフに切替え、第1負荷Eへの給電を停止する。
実施形態4における給電制御装置10は、実施形態3における給電制御装置10が奏する効果を同様に奏する。
(実施形態5)
実施形態1において、給電制御装置10が給電を制御する第1負荷Eの数は1である。しかしながら、給電制御装置10が給電を制御する第1負荷Eの数は1に限定されない。
以下では、実施形態5について、実施形態1と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態1と共通している。このため、実施形態1と共通する構成部には実施形態1と同一の参照符号を付し、その構成部の説明を省略する。
<電源システム1の構成>
図21は、実施形態5における電源システム1の要部構成を示すブロック図である。実施形態5における電源システム1は、実施形態1における電源システム1が備える構成部の中で第1負荷E以外の構成を備える。実施形態5おける電源システム1は、第1負荷Eの代わりに、n個の第1負荷E1,E2,・・・,Enを備える。ここで、nは2以上の整数である。以下では、1以上であり、かつ、n以下である任意の整数をiで表す。従って、iは、1以上であり、かつ、n以下である範囲に属する整数のいずれであってもよい。
給電制御装置10は、第1負荷Eiの一端に各別に接続されている。第1負荷Eiの他端は接地されている。直流電源11は、給電制御装置10を介して第1負荷Eiに電力を供給する。給電制御装置10は、n個の第1負荷E1,E2,・・・,En及び第2負荷Fへの給電を各別に制御する。作動信号は、n個の第1負荷E1,E2,・・・,En及び第2負荷Fの中で作動させる負荷を示す。停止信号は、n個の第1負荷E1,E2,・・・,En及び第2負荷Fの中で動作を停止させる負荷を示す。
<給電制御装置10の構成>
実施形態5における給電制御装置10は、実施形態1における給電制御装置10が有する構成部の中で第1制御器G以外の構成部を有する。実施形態5における給電制御装置10は、第1制御器Gの代わりに、n個の第1制御器G1、G2,・・・,Gnを有する。第1制御器Giは、実施形態1における第1制御器Gと同様に構成されている。従って、第1制御器Giは第1スイッチ20を有する。第1制御器Giにおいて、第1スイッチ20のソースは、第1負荷Eiの一端に接続されている。第1スイッチ20のドレインは、第2制御器Hが有する回路スイッチ30のソースに接続されている。第1制御器G1,G2,・・・,Gnそれぞれは、n個の第1基板B1に形成されている。
第1制御器Giの第1スイッチ20、及び、第2制御器Hの回路スイッチ30の両方がオンである場合、直流電源11の正極から、電流が回路スイッチ30、第1スイッチ20及び第1負荷Eiの順に流れる。これにより、第1負荷Eiに電力が供給される。以上のように、第1負荷Eiを介して流れる電流の電流経路に回路スイッチ30及び第1スイッチ20が配置されている。
回路スイッチ30及びn個の第1スイッチ20がオンである場合、回路スイッチ30を介して流れた電流は、n個の電流に分流される。これらの電流それぞれは、n個の第1負荷E1,E2,・・・,Enを介して流れる。
第1制御器Giの第1スイッチ20、及び、第2制御器Hの回路スイッチ30の少なくとも1つがオフである場合、第1負荷Eiに電流が流れない。このとき、第1負荷Eiへの給電は停止している。
第2制御器Hは、回路スイッチ30がオンである状態で、第1負荷Eiの給電に関する動作を第1制御器Giに指示する。第2制御器Hは、第1負荷Eiの給電に関する動作として、第1スイッチ20のオン又はオフを指示する。第1制御器Giは、第2制御器Hの指示に従って第1スイッチ20をオン又はオフに切替える。これにより、第1負荷Eiへの給電が制御される。
第1制御器Giは、実施形態1における第1制御器Gと同様に構成されている。第2制御器Hが第1制御器Giに関して行う動作は、実施形態1において、第2制御器Hが第1制御器Gに関して行う動作と同様である。
<第2制御器Hのマイコン34の構成>
図22はマイコン34の要部構成を示すブロック図である。実施形態5におけるマイコン34は、実施形態1におけるマイコン34が有する構成部の中で第1出力部T及びA/D変換部U以外の構成部を有する。実施形態5におけるマイコン34は、第1出力部Tの代わりに、n個の第1出力部T1,T2,・・・,Tnを有する。更に、実施形態5におけるマイコン34は、A/D変換部Uの代わりに、n個のA/D変換部U1,U2,・・・,Unを有する。第1出力部Ti及びA/D変換部Uiは内部バス46に接続されている。第1出力部Tiは、更に、第1制御器Giの第1駆動回路21に接続されている。A/D変換部Uiは、更に、第1制御器Giが有する電流出力部22及び抵抗23間の接続ノードに接続されている。
第1出力部Tiは実施形態1における第1出力部Tと同様に作用する。従って、制御部45は、第1出力部Tiにハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力させることによって、第1制御器Giの第1スイッチ20のオン又はオフへの切替えを指示する。A/D変換部Uiは実施形態1におけるA/D変換部Uiと同様に作用する。従って、制御部45は、A/D変換部Uiから電流値情報を取得する。A/D変換部Uiから取得される電流値情報は、第1制御器Giの第1スイッチ20及び第1負荷Eiを介して流れる電流の負荷電流値を示す。
制御部45の処理素子は、コンピュータプログラムPを実行することによって、スイッチ制御処理、n個の第1給電制御処理及び第2給電制御処理を実行する。制御部45は、スイッチ制御処理及び第2給電制御処理は実施形態1と同様に実行する。故障フラグの値がゼロであることは、全ての第1スイッチ20において、オン故障又はオフ故障が発生していないことを意味する。故障フラグの値が1であることは、n個の第1スイッチ20の少なくとも1つにおいて、オン故障又はオフ故障が発生していることを意味する。
n個の第1給電制御処理それぞれは、n個の第1負荷E1,E2,・・・,Enへの給電を制御する処理である。制御部45は、n個の第1給電制御処理それぞれを実施形態1における第1給電制御処理と同様に実行する。第1負荷Eiの第1給電制御処理では、制御部45は、第1負荷Eiを示す作動信号が入力されたか否かに基づいて、第1負荷Eiを作動させるか否かを判定する。制御部45は、第1負荷Eiを示す停止信号が入力されたか否かに基づいて、第1負荷Eiの動作を停止させるか否かを判定する。制御部45は、第1制御器Giの第1スイッチ20のオン又はオフへの切替えを指示する。制御部45は、A/D変換部Uiから電流値情報を取得する。
第1負荷E1,E2,・・・,Enそれぞれは、常時、動作が停止している場合であっても、車両Cの運転に支障を与えない電気機器である。このため、n個の第1スイッチ20の少なくとも1つにおいて、オン故障又はオフ故障が発生した場合、制御部45は、回路スイッチ30のオフへの切替えを指示する。これにより、スイッチ駆動回路32は、回路スイッチ30をオフに切替える。
<給電制御装置10の効果>
実施形態5における給電制御装置10では、n個の第1スイッチ20の上流側に回路スイッチ30が配置されている。回路スイッチ30をオフに切替えることによって、n個の第1負荷E1,E2,・・・,Enへの給電を停止することができる。
実施形態5における給電制御装置10は、実施形態1における給電制御装置10が奏する効果を同様に奏する。
(実施形態6)
実施形態5において、第2制御器Hの制御部45がn個の第1スイッチ20の少なくとも1つのオン故障又はオフ故障を検知した場合において、回路スイッチ30をオフに切替えるタイミングは、第1スイッチ20のオン故障又はオフ故障を検知した直後に限定されない。
以下では、実施形態6について、実施形態5と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態5と共通している。このため、実施形態5と共通する構成部には実施形態5と同一の参照符号を付し、その構成部の説明を省略する。
実施形態5,6を比較した場合、第2制御器Hの制御部45が行うスイッチ制御処理及びn個の第1給電制御処理の内容が異なる。実施形態6において、制御部45は、スイッチ制御処理及び第2給電制御処理を実施形態2と同様に実行する。
制御部45は、n個の第1給電制御処理それぞれを実施形態2における第1給電制御処理と同様に実行する。第1負荷Eiの第1給電制御処理では、制御部45は、第1負荷Eiを示す作動信号が入力されたか否かに基づいて、第1負荷Eiを作動させるか否かを判定する。制御部45は、第1負荷Eiを示す停止信号が入力されたか否かに基づいて、第1負荷Eiの動作を停止させるか否かを判定する。制御部45は、第1制御器Giの第1スイッチ20のオン又はオフへの切替えを指示する。制御部45は、A/D変換部Uiから電流値情報を取得する。
実施形態6においては、n個の第1スイッチ20の少なくとも1つにおいて、オン故障又はオフ故障が発生した場合、制御部45は、イグニッションスイッチがオフに切替わるまで、回路スイッチ30をオンに維持する。実施形態6では、n個の第1負荷E1,E2,・・・,Enに、再度の作動が不可能である場合には、作動の継続が要求される電気機器が含まれている。
<給電制御装置10の効果>
実施形態6における給電制御装置10は、実施形態5における給電制御装置10が奏する効果を同様に奏する。
<変形例>
実施形態1~6において、電源システム1は第2負荷Fを備えていなくてもよい。この場合、給電制御装置10の第2制御器Hは第2スイッチ31及び第2駆動回路33を有していない。この場合、第2基板B2上に、第2スイッチ31及び第2駆動回路33が配置されることはない。
実施形態5,6において、n個の第1スイッチ20においてオフ故障が発生した場合においては、故障フラグの値を1に変更せず、故障フラグの値をゼロに維持してもよい。この場合においては、n個の第1スイッチ20の少なくとも1つにおいて、オン故障が発生したときのみ、制御部45は、故障フラグの値を1に変更する。
実施形態2,4,6においては、制御部45がオン故障又はオフ故障の発生を検知した場合において、イグニッションスイッチがオフに切替わったときに、制御部45は、回路スイッチ30のオフへの切替えを指示する。ここで、制御部45が回路スイッチ30のオフへの切替えを指示するタイミングは、イグニッションスイッチがオフに切替わったタイミングに限定されず、車両Cの走行が停止したタイミングであればよい。このため、制御部45が回路スイッチ30のオフへの切替えを指示するタイミングは、車両Cが駐車したタイミングであってもよい。制御部45は、例えば、車両Cのシフトレバーの位置に基づいて、車両Cが駐車したか否かを判定することができる。
実施形態1~6における第1駆動回路21において、電力を供給するための電流入力端が接続される場所は、回路スイッチ30の下流側の位置に限定されず、回路スイッチ30の上流側の位置であってもよい。この構成では、直流電源11は、常時、第1駆動回路21に電力を供給する。
実施形態1~6において、第1駆動回路21は、第1駆動回路21に出力されている電圧がローレベル電圧に切替わった場合に第1スイッチ20をオンに切替えてもよい。この場合、第1駆動回路21は、第1駆動回路21に出力されている電圧がハイレベル電圧に切替わった場合に第1スイッチ20をオフに切替える。この構成では、制御部45は、第1出力部T又は第1出力部Tiにローレベル電圧を出力させることによって、第1スイッチ20のオンへの切替えを指示する。同様に、制御部45は、第1出力部T又は第1出力部Tiにハイレベル電圧を出力させることによって、第1スイッチ20のオフへの切替えを指示する。
第1駆動回路21及びマイコン34を接続している接続線が接地した場合、第1駆動回路21に出力している電圧はローレベル電圧に固定される。この場合、前述した構成では、オン故障が発生する。回路スイッチ30がオンである状態で、第1駆動回路21及びマイコン34を接続している接続線が第1スイッチ20及び回路スイッチ30を接続する接続線と導通した場合、第1駆動回路21に出力している電圧はハイレベル電圧に固定される。この場合、前述した構成では、オフ故障が発生する。
実施形態1~6において、制御部45は、第2スイッチ31を介して流れる電流の電流値に基づいて、第1スイッチ20と同様に、第2スイッチ31のオン故障又はオフ故障を検知してもよい。また、第1スイッチ20、回路スイッチ30及び第2スイッチ31それぞれは、スイッチとして機能すればよいので、Nチャネル型のFETに限定されない。第1スイッチ20、回路スイッチ30及び第2スイッチ31それぞれは、Pチャネル型のFET、バイポーラトランジスタ又はリレー接点等であってもよい。
開示された実施形態1~6はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 電源システム
10 給電制御装置
11 直流電源
20 第1スイッチ(負荷スイッチ)
21 第1駆動回路(切替え回路)
22 電流出力部
23 抵抗
30 回路スイッチ
31 第2スイッチ
32 スイッチ駆動回路
33 第2駆動回路
34 マイコン
40 電圧出力部
41 第2出力部
42 信号入力部
43 報知部
44 記憶部
45 制御部(処理部)
46 内部バス
A 記憶媒体
B1 第1基板
B2 第2基板
C 車両
E,E1,E2,・・・,En 第1負荷
F 第2負荷
G,G1,G2,・・・,Gn 第1制御器(制御器)
H 第2制御器(指示器)
P コンピュータプログラム
T,T1,T2,・・・,Tn 第1出力部
U,U1,U2,・・・,Un A/D変換部

Claims (7)

  1. 負荷への給電を制御する車両用の給電制御装置であって、
    第1基板に形成され、前記負荷への給電を制御する制御器と、
    前記第1基板とは異なる第2基板に形成され、前記給電に関する動作を前記制御器に指示する指示器と
    を備え、
    前記制御器は、前記負荷を介して流れる電流の電流経路に配置されている負荷スイッチを有し、
    前記指示器は、
    前記電流経路に配置されている回路スイッチと、
    処理を実行する処理部と
    を有し、
    前記処理部は、前記負荷スイッチのオン又はオフの切替えを指示する
    給電制御装置。
  2. 前記指示器の前記処理部は、
    前記回路スイッチがオンである状態で前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示し、
    前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示した後に、前記電流経路を流れる電流の電流値を取得し、
    取得した電流値が電流閾値を超えているか否かを判定し、
    前記電流値が前記電流閾値を超えていると判定した場合、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示する
    請求項1に記載の給電制御装置。
  3. 前記指示器の前記処理部は、
    前記車両のイグニッションスイッチがオフに切替わったか否かを判定し、
    前記電流値が前記電流閾値を超えていると判定した場合にて、前記車両のイグニッションスイッチがオフに切替わったと判定したとき、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示する
    請求項2に記載の給電制御装置。
  4. 前記負荷及び負荷スイッチそれぞれの数は2以上であり、
    複数の負荷を介して流れる複数の電流の電流経路それぞれに複数の負荷スイッチが配置され、
    前記回路スイッチを介して流れた電流は前記複数の電流に分流される
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の給電制御装置。
  5. 前記制御器は、前記負荷スイッチをオン又はオフに切替える切替え回路を有し、
    電流は、前記回路スイッチ及び負荷スイッチの順に流れ、
    前記回路スイッチを介して、前記切替え回路に電力が供給され、
    前記指示器の前記処理部は、前記車両のイグニッションスイッチがオフに切替わった場合、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示する
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の給電制御装置。
  6. 第1基板に形成され、負荷への給電を制御する制御器と、前記第1基板とは異なる第2基板に形成され、前記給電に関する動作を前記制御器に指示する指示器とを備え、前記制御器は、前記負荷を介して流れる電流の電流経路に配置されている負荷スイッチを有し、前記指示器は、前記電流経路に配置されている回路スイッチを有する車両用の給電制御装置の給電制御方法であって、
    前記回路スイッチがオンである状態で、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示するステップと、
    前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示した後に、前記電流経路を流れる電流の電流値を取得するステップと、
    取得した電流値が電流閾値を超えているか否かを判定するステップと、
    前記電流値が前記電流閾値を超えていると判定した場合、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示するステップと
    をコンピュータが実行する給電制御方法。
  7. 第1基板に形成され、負荷への給電を制御する制御器と、前記第1基板とは異なる第2基板に形成され、前記給電に関する動作を前記制御器に指示する指示器とを備え、前記制御器は、前記負荷を介して流れる電流の電流経路に配置されている負荷スイッチを有し、前記指示器は、前記電流経路に配置されている回路スイッチを有する車両用の給電制御装置にてコンピュータに給電を制御させるためのコンピュータプログラムであって、
    コンピュータに、
    前記回路スイッチがオンである状態で、前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示するステップと、
    前記負荷スイッチのオフへの切替えを指示した後に、前記電流経路を流れる電流の電流値を取得するステップと、
    取得した電流値が電流閾値を超えているか否かを判定するステップと、
    前記電流値が前記電流閾値を超えていると判定した場合、前記回路スイッチのオフへの切替えを指示するステップと
    を実行させるコンピュータプログラム。
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