JP7619210B2 - 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

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。

特許文献１には、直流電源から複数の負荷への給電を制御する車両用の給電制御装置が開示されている。この給電制御装置では、直流電源から電流が第１スイッチの一端に入力される。第１スイッチの他端から出力された電流は複数の電流に分けられる。複数の電流それぞれは、複数の第２スイッチの一端に入力される。複数の第２スイッチの他端から出力された複数の電流それぞれは、複数の負荷を介して流れる。

第１スイッチの状態がオン状態である場合において、制御ユニットは複数の第２スイッチそれぞれの状態をオン状態又はオフ状態に切替える。これにより、複数の負荷それぞれへの給電が制御される。制御ユニットは、第１スイッチの状態をオフ状態に切替えることによって、全ての負荷への給電を停止することができる。

特開２０２０－１６７８８２号公報

特許文献１に記載の給電制御装置では、第１スイッチ及び全ての第２スイッチの状態がオン状態に固定された場合、第１スイッチを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値は最も大きい。第１スイッチでは、この値が許容される必要がある。従って、第１スイッチとして、単位時間当たりに流れる電流の平均値の許容値が大きい大型のスイッチが用いられる。車両内では、給電制御装置を配置する空間は限定的である。このため、給電制御装置の第１スイッチは小型のスイッチであることが好ましい。

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、第１スイッチとして小型のスイッチを用いることができる給電制御装置、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、第１スイッチと、処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、又は、電流の通流が可能である通流状態に遷移させ、前記処理部は、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整する。

本開示の一態様に係る給電制御方法では、第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整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スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整するステップとをコンピュータに実行させる。

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電源システムとして実現したりすることができる。

上記の態様によれば、第１スイッチとして小型のスイッチを用いることができる。

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２スイッチの切替えの説明図である。 スイッチ装置の回路図である。 第２スイッチの両端電圧値及び状態の関係の説明図である。 第２スイッチの故障を検知する方法を説明するための図表である。 マイコンの要部構成を示すブロック図である。 状態テーブルの内容を示す図表である。 デューティテーブルの内容を示す図表である。 負荷の給電制御処理の手順を示すフローチャートである。 負荷の給電制御処理の手順を示すフローチャートである。 第１スイッチの切替え処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態２におけるスイッチ装置の回路図である。 第２スイッチ電流値と第２スイッチの状態との関係の説明図である。 第２スイッチの故障を検知する方法を説明するための図表である。 負荷の給電制御処理の手順を示すフローチャートである。

［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、第１スイッチと、処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、又は、電流の通流が可能である通流状態に遷移させ、前記処理部は、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整する。

（２）本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記第１スイッチを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値は、前記第１スイッチ及び全ての第２スイッチの状態がオン状態に固定された場合に前記第１スイッチを介して流れる電流値未満である。

（３）本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記第２スイッチの状態がオン状態に固定されるか、又は、前記第２スイッチのＰＷＭ制御が行われた場合、前記第２スイッチの状態は前記通流状態に遷移する。

（４）本開示の一態様に係る給電制御装置は、前記第１スイッチの状態をオン状態又はオフ状態に切替える切替え回路を備え、前記切替え回路は、前記第１スイッチを介して流れる電流値が電流閾値以上の値となった場合、前記第１スイッチの状態をオフ状態に切替える。

（５）本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示し、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記第２スイッチの両端間の両端電圧値が所定範囲内の値に維持されている期間が所定期間以上の値になったとき、前記第１スイッチのオフ状態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装置では、前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示し、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記第２スイッチを介して流れる電流値が第２の所定範囲内の値に維持されている期間が第２の所定期間以上の値となったとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。

（７）本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示し、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記第２スイッチの両端間の両端電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。

（８）本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記複数の第２スイッチの中で予め決められている特定スイッチの両端間の両端電圧値が前記所定電圧値未満であるとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。

（９）本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記特定スイッチとは異なる第２スイッチの両端間の両端電圧値が前記所定電圧値未満であるとき、両端電圧値が前記所定電圧値未満である第２スイッチとは異なる第２スイッチを介して、単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる。

（１０）本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示し、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記第２スイッチを介して流れる電流値が所定電流値を超えているとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。

（１１）本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記複数の第２スイッチの中で予め決められている特定スイッチを介して流れる電流値が前記所定電流値を超えているとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。

（１２）本開示の一態様に係る給電制御装置では、前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記特定スイッチとは異なる第２スイッチを介して流れる電流値が前記所定電流値を超えているとき、値が前記所定電流値を超える電流が流れている第２スイッチとは異なる第２スイッチを介して、単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる。

（１３）本開示の一態様に係る給電制御方法では、第１スイッチから電流が入力される第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整するステップとをコンピュータが実行する。

（１４）本開示の一態様に係るコンピュータプログラムは、第１スイッチから電流が入力される第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整するステップとをコンピュータに実行させる。

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、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値は、通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整される。このため、第１スイッチを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値の最大値は小さい。結果、電流の平均値の許容値が小さい小型のスイッチを第１スイッチとして用いることができる。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、全ての第２スイッチの状態がオン状態に固定されることはない。このため、第１スイッチを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値は、第１スイッチ及び全ての第２スイッチの状態がオン状態に固定された場合に第１スイッチを介して流れる電流値未満である。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、第１スイッチの状態がオン状態である場合において、第２スイッチの状態をオン状態に固定するか又は第２スイッチのＰＷＭ制御を行う。これにより、第２スイッチを介した電流の通流が開始される。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、切替え回路は、第１スイッチを介して流れる電流値が電流閾値以上の値に上昇した場合、第１スイッチの状態をオフ状態に切替える。このため、値が電流閾値以上である電流が第１スイッチを介して流れ続けることが防止される。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、第２スイッチが半導体スイッチである場合、第２スイッチにおいて半オン故障が発生する可能性がある。第２スイッチにおいて半オン故障が発生している場合において、第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されたときであっても、第２スイッチの両端間の抵抗値が十分に大きい値に上昇することはない。従って、第２スイッチを介して電流が流れ、第２スイッチの両端電圧値は所定範囲内の値に維持される。

第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合において、第２スイッチの両端電圧値が所定範囲内の値である期間が所定期間以上の値となったとき、第２スイッチにおいて半オン故障が発生しているとして、処理部は、第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。これにより、第１スイッチの状態がオフ状態に切替わり、第２スイッチを介した電流の通流が停止する。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、第２スイッチにおいて半オン故障が発生している場合において、第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されているとき、第２スイッチを介して流れる電流値は第２の所定範囲内の値に維持される。第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合において、第２スイッチを介して流れる電流値が第２の所定範囲内の値である期間が第２の所定期間以上の値となったとき、第２スイッチにおいて半オン故障が発生しているとして、処理部は、第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、第２スイッチにおいて短絡故障が発生する可能性がある。第２スイッチにおいて短絡故障が発生している場合においては、第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されているときであっても、第２スイッチの状態はオン状態に維持される。第２スイッチの状態がオン状態である場合、第２スイッチの両端電圧値は所定電圧値未満である。第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合において、第２スイッチの両端電圧値が所定電圧値未満であるとき、第１スイッチにおいて短絡故障が発生しているとして、第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、特定スイッチにおいて短絡故障が発生している場合、処理部は第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、特定スイッチとは異なる第２スイッチにおいて短絡故障が発生している場合、短絡故障が発生している第２スイッチを介した給電は許容される。値が大きい電流が第１スイッチを流れ続けることを防止するため、短絡故障が発生している第２スイッチとは異なる第２スイッチを介して、単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、第２スイッチにおいて短絡故障が発生している場合においては、第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されているときであっても、第２スイッチの状態はオン状態に維持される。第２スイッチの状態がオン状態である場合において、第１スイッチの状態がオン状態であるとき、第２スイッチを介して流れる電流値は所定電流値を超えている。第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合において、第２スイッチを介して流れる電流値が所定電流値を超えているとき、第２スイッチにおいて短絡故障が発生しているとして、処理部は第１スイッチのオフへの切替えを指示する。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、特定スイッチにおいて短絡故障が発生している場合、処理部は第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、特定スイッチとは異なる第２スイッチにおいて短絡故障が発生している場合、短絡故障が発生している第２スイッチを介した給電は許容される。値が大きい電流が第１スイッチを流れ続けることを防止するため、短絡故障が発生している第２スイッチとは異なる第２スイッチを介して、単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる。

［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Ｍに搭載されている。電源システム１は、直流電源１０、給電制御装置１１、ｎ個のスイッチ装置Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ及びｎ個の負荷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、ｎ以下の任意の自然数をｉで表す。自然数ｉは、１，２，・・・，ｎのいずれであってもよい。直流電源１０は、例えばバッテリである。給電制御装置１１は第１スイッチ２０を有する。スイッチ装置Ａｉは、第２スイッチＢｉを有する。第１スイッチ２０及び第２スイッチＢｉそれぞれは、Ｎチャネル型のＦＥＴ(Field Effect Transistor)であり、半導体スイッチである。

直流電源１０の負極は接地されている。接地は、例えば車両Ｍのボディへの接続によって実現される。ボディは導電性を有する。直流電源１０の正極は、給電制御装置１１の第１スイッチ２０のドレインに接続されている。第１スイッチ２０のソースは、第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎのドレインに接続されている。第２スイッチＢｉのソースは、負荷Ｅｉの一端に接続されている。負荷Ｅｉの他端は接地されている。給電制御装置１１は、ｎ個のスイッチ装置Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎに各別に接続されている。

スイッチ装置Ａｉ及び負荷Ｅｉは、共通のＥＣＵ(Electronic Control Unit)内に設けられていてもよい。このＥＣＵは、機電一体型のＥＣＵと呼ばれる。スイッチ装置Ａｉ及び負荷Ｅｉが共通のＥＣＵ内に設けられている場合、車両Ｍにはｎ個のＥＣＵが搭載される。負荷Ｅｉの第１例は、シート、ドア若しくはワイパーに関する電気機器である。負荷Ｅｉの第２例はライトである。負荷Ｅｉの種類は、他の負荷の種類と一致していてもよいし、異なっていてもよい。内部にシートに関する電気機器が設けられているＥＣＵは、例えば、車両Ｍの運転席、助手席又は後部座席の内部又は下側に配置される。

給電制御装置１１は、第１スイッチ２０をオン状態又はオフ状態に切替える。スイッチ装置Ａｉは、第２スイッチＢｉをオン状態又はオフ状態に切替える。第１スイッチ２０及び第２スイッチＢｉそれぞれに関して、状態がオン状態である場合、ドレイン及びソース間の抵抗値が十分に小さく、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及び第２スイッチＢｉそれぞれに関して、状態がオフ状態である場合、ドレイン及びソース間の抵抗値が十分に大きく、ドレイン及びソースを介して電流が流れることはない。

給電制御装置１１は、更に、第２スイッチＢｉの状態を通流状態又はオフ状態に遷移させる。給電制御装置１１が、第２スイッチＢｉの状態をオン状態に固定するか、又は、第２スイッチＢｉのＰＷＭ制御を行った場合、第２スイッチＢｉの状態は通流状態に遷移する。ＰＷＭはPulse Width Modulationの略語である。第２スイッチＢｉのＰＷＭ制御では、第２スイッチＢｉのオン状態及びオフ状態への切替えが交互に短い間隔で繰り返される。従って、第２スイッチＢｉの状態が通流状態である場合、第２スイッチＢｉのドレイン及びソースを介した電流の通流が可能である。

給電制御装置１１は、ｎ個のスイッチ装置Ａ１，Ａ２，・・・Ａｎそれぞれにオン信号を出力する。スイッチ装置Ａｉは、オン信号が入力された場合、第２スイッチＢｉの状態をオン状態に固定する。給電制御装置１１は、ｎ個のスイッチ装置Ａ１，Ａ２，・・・ＡｎそれぞれにＰＷＭ信号を出力する。スイッチ装置Ａｉは、入力されたＰＷＭ信号に従って、第２スイッチＢｉの状態をオン状態又はオフ状態に切替える。

図２は第２スイッチＢｉの切替えの説明図である。図２には、ＰＷＭ信号が示す電圧の推移と、第２スイッチＢｉの状態の推移とが示されている。これらの推移の横軸には時間が示されている。図２では、ハイレベル電圧及びローレベル電圧それぞれは、「Ｈ」及び「Ｌ」によって示されている。図２に示すように、ＰＷＭ信号が示す電圧は、周期的に、ローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わっている。ＰＷＭ信号がハイレベル電圧を示す期間が１周期中に占める割合は、ＰＷＭ信号のデューティである。給電制御装置１１は、ＰＷＭ信号が示す電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わるタイミングを調整することによって、ＰＷＭ信号のデューティを調整する。

給電制御装置１１がＰＷＭ信号をスイッチ装置Ａｉに出力している場合、第２スイッチＢｉのＰＷＭ制御が行われる。スイッチ装置Ａｉは、ＰＷＭ信号が示す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、第２スイッチＢｉの状態をオフ状態からオン状態に切替える。スイッチ装置Ａｉは、ＰＷＭ信号が示す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、第２スイッチＢｉの状態をオン状態からオフ状態に切替える。

従って、第２スイッチＢｉの状態は、周期的に、オフ状態からオン状態に切替わる。ＰＷＭ信号が示す電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わるタイミングが調整された場合、第２スイッチＢｉの状態がオン状態からオフ状態に切替わるタイミングが調整される。第２スイッチＢｉの状態がオン状態である期間が１周期中に占める割合は第２スイッチＢｉのＰＷＭ制御のデューティである。第２スイッチＢｉのデューティはＰＷＭ信号のデューティと同じである。給電制御装置１１は、ＰＷＭ信号のデューティを調整することによって、第２スイッチＢｉのデューティを調整する。

なお、給電制御装置１１は、ＰＷＭ信号が示す電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に周期的に切替えてもよい。この場合、給電制御装置１１は、ＰＷＭ信号が示す電圧をローレベル電圧からハイレベル電圧に切替えるタイミングを調整することによって、ＰＷＭ信号のデューティを調整する。第２スイッチＢｉのＰＷＭ制御では、スイッチ装置Ａｉは、周期的に第２スイッチＢｉの状態をオン状態からオフ状態に切替える。スイッチ装置Ａｉは、第２スイッチＢｉの状態をオフ状態からオン状態に切替えるタイミングを調整することによって、第２スイッチＢｉのＰＷＭ制御のデューティを調整する。

オン信号の電圧はハイレベル電圧に固定されている。給電制御装置１１は、オン信号又はＰＷＭ信号をスイッチ装置Ａｉに出力することによって、第２スイッチＢｉの状態を通流状態に遷移させる。第１スイッチ２０の状態がオン状態である場合において、第２スイッチＢｉの状態が通流状態であるとき、電流は、直流電源１０の正極から第１スイッチ２０及び第２スイッチＢｉを介して負荷Ｅｉに流れる。結果、負荷Ｅｉに電力が供給される。負荷Ｅｉに電力が供給された場合、負荷Ｅｉは作動する。第１スイッチ２０及び第２スイッチＢｉを介して電流が流れる場合、第１スイッチ２０のソースから第２スイッチＢｉのドレインに電流が入力される。

第１スイッチ２０の状態がオン状態である場合において、給電制御装置１１がＰＷＭ信号をスイッチ装置Ａｉに出力しているとき、給電制御装置１１は、ＰＷＭ信号のデューティを調整することによって、第２スイッチＢｉを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を調整する。ＰＷＭ信号のデューティをＤで表す。第１スイッチ２０及び第２スイッチＢｉの状態がオン状態である場合に第２スイッチＢｉを介して流れる電流値をオン電流値と記載する。オン電流値をＩｏｎで表す。第２スイッチＢｉを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値は、（Ｄ・Ｉｏｎ／１００）［Ａ］である。「・」は積を表す。ＰＷＭ信号（ＰＷＭ制御）のデューティが大きい程、電流の平均値は大きい。デューティＤは０［％］を超えており、かつ、１００［％］未満である。

第２スイッチＢｉの状態がオン状態に固定されている場合、電流の平均値はオン電流値Ｉｏｎである。第２スイッチＢｉの状態がオフ状態に固定されている場合、電流の平均値は０［Ａ］である。給電制御装置１１がＰＷＭ信号をスイッチ装置Ａｉに出力している場合、電流の平均値は、０［Ａ］を超えており、かつ、オン電流値Ｉｏｎ未満である。

第２スイッチＢｉを介して流れる電流値が大きい程、負荷Ｅｉに供給される電力は大きい。負荷Ｅｉの性能は、負荷Ｅｉに供給される電力に応じて変動する。例えば、負荷Ｅｉがモータである場合、負荷Ｅｉに供給される電力が大きい程、負荷Ｅｉの回転数は大きい。

給電制御装置１１は、ｎ個のスイッチ装置Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎそれぞれにオフ信号を出力する。オフ信号の電圧はローレベル電圧に固定されている。スイッチ装置Ａｉは、オフ信号が入力された場合、第２スイッチＢｉの状態をオフ状態に固定する。給電制御装置１１は、オフ信号をスイッチ装置Ａｉに出力することによって、第２スイッチＢｉの状態をオフ状態に遷移させる。第２スイッチＢｉの状態が通流状態からオフ状態に遷移した場合、第２スイッチＢｉを介した電流の通流が停止する。結果、第２スイッチＢｉを介した負荷Ｅｉへの給電が停止し、負荷Ｅｉは動作を停止する。

給電制御装置１１は、第１スイッチ２０の状態がオン状態である場合において、第２スイッチＢｉの状態を通流状態又はオフ状態に遷移させることによって、負荷Ｅｉへの給電を制御する。給電制御装置１１は、ＰＷＭ信号のデューティを調整することによって負荷Ｅｉに供給される電力を調整する。給電制御装置１１が第１スイッチ２０の状態をオン状態からオフ状態に遷移させた場合、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・Ｂｎの状態に無関係にｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎを介した電流の通流が停止する。

＜給電制御装置１１の構成＞
図１に示すように、給電制御装置１１は、第１スイッチ２０に加えて、電流出力回路２１、第１抵抗２２、第１駆動回路２３及びマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２４を有する。第１スイッチ２０のドレインは電流出力回路２１に接続されている。電流出力回路２１は、更に、第１抵抗２２の一端に接続されている。第１抵抗２２の他端は接地されている。第１スイッチ２０のゲートは第１駆動回路２３に接続されている。第１駆動回路２３は、更に、電流出力回路２１及び第１抵抗２２間の接続ノードと、マイコン２４とに各別に接続されている。マイコン２４は、ｎ個のスイッチ装置Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎに各別に接続されている。

電流出力回路２１は、第１スイッチ２０のドレインから電流を引き込み、引き込んだ電流を第１抵抗２２に出力する。第１スイッチ２０を介して流れる電流値を第１スイッチ電流値と記載する。電流出力回路２１が引き込む電流値は（第１スイッチ電流値）／（所定数）で表される。所定数は例えば１０００である。電流出力回路２１が引き込んだ全ての電流は第１抵抗２２を介して流れる。従って、第１抵抗２２の両端間の電圧値は（第１スイッチ電流値）・（第１抵抗２２の抵抗値）／（所定数）で表される。第１抵抗２２の抵抗値及び所定数は一定値である。このため、第１抵抗２２の両端間の電圧値は第１スイッチ電流値を示す。第１抵抗２２の両端間の電圧値は、第１スイッチ電流値を表すアナログの電流値情報として、第１駆動回路２３に出力される。

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の値となった場合、第１スイッチ２０の状態はオフ状態からオン状態に切替わる。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の値となった場合、第１スイッチ２０の状態はオン状態からオフ状態に切替わる。

マイコン２４は、ハイレベル電圧又はローレベル電圧を第１駆動回路２３に出力している。電流値情報が示す第１スイッチ電流値が電流閾値未満である場合において、マイコン２４が第１駆動回路２３に出力している電圧をローレベル電圧からハイレベル電圧に切替えたとき、第１駆動回路２３は、第１スイッチ２０に関して、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に関して、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の値に上昇し、第１スイッチ２０の状態はオン状態に切替わる。

電流値情報が示す第１スイッチ電流値が電流閾値未満である場合において、マイコン２４が第１駆動回路２３に出力している電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に切替えたとき、第１駆動回路２３は、第１スイッチ２０に関して、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に関して、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の値に低下し、第１スイッチ２０の状態はオフ状態に切替わる。

以上のように、第１駆動回路２３は第１スイッチ２０の状態をオン状態又はオフ状態に切替える。第１駆動回路２３は切替え回路として機能する。マイコン２４は、第１駆動回路２３に出力している電圧をローレベル電圧から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のオン状態への切替えを指示する。同様の場合において、マイコン２４は、第１駆動回路２３に出力している電圧をハイレベル電圧から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のオフ状態への切替えを指示する。

電流値情報が示す第１スイッチ電流値が電流閾値以上の値になった場合、第１駆動回路２３は、マイコン２４が第１駆動回路２３に出力している電圧に無関係に、第１スイッチ２０の状態をオフ状態に切替える。このため、値が電流閾値以上である電流が第１スイッチ２０を介して流れ続けることが防止される。

マイコン２４は、オン信号、オフ信号及びＰＷＭ信号をスイッチ装置Ａｉに出力する。マイコン２４はＰＷＭ信号のデューティを調整する。

＜スイッチ装置Ａｉの構成＞
図３はスイッチ装置Ａｉの回路図である。スイッチ装置Ａｉは、第２スイッチＢｉに加えて、第２駆動回路Ｆｉ及び差動増幅器Ｇｉを有する。差動増幅器Ｇｉは、プラス端、マイナス端及び出力端を有する。第２スイッチＢｉのゲートは、第２駆動回路Ｆｉに接続されている。第２駆動回路Ｆｉは、更に、マイコン２４に接続されている。第２スイッチＢｉのドレイン及びソースそれぞれは、差動増幅器Ｇｉのプラス端及びマイナス端に接続されている。差動増幅器Ｇｉの出力端はマイコン２４に接続されている。

第２スイッチＢｉ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の値となった場合、第２スイッチＢｉの状態はオフ状態からオン状態に切替わる。第２スイッチＢｉ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の値となった場合、第２スイッチＢｉの状態はオン状態からオフ状態に切替わる。

第２駆動回路Ｆｉは、第２スイッチＢｉに関して、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とによって、第２スイッチＢｉの状態をオン状態に切替える。第２スイッチＢｉに関して、基準電位が接地電位であるゲートの電圧値が上昇した場合、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が上昇する。第２スイッチＢｉに関して、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の値に上昇した場合、第２スイッチＢｉの状態はオン状態に切替わる。

第２駆動回路Ｆｉは、第２スイッチＢｉに関して、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とによって、第２スイッチＢｉの状態をオフ状態に切替える。第２スイッチＢｉに関して、基準電位が接地電位であるゲートの電圧値が低下した場合、基準電位がソースの電位であるゲートの電圧値が低下する。第２スイッチＢｉに関して、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の値に低下した場合、第２スイッチＢｉの状態はオフ状態に切替わる。

マイコン２４は、オン信号、オフ信号及びＰＷＭ信号を第２駆動回路Ｆｉに出力している。マイコン２４が第２駆動回路Ｆｉにオン信号を出力した場合、第２駆動回路Ｆｉは、第２スイッチＢｉの状態をオン状態に固定する。マイコン２４が第２駆動回路Ｆｉにオフ信号を出力した場合、第２駆動回路Ｆｉは、第２スイッチＢｉの状態をオフ状態に固定する。従って、マイコン２４は、オン信号を第２駆動回路Ｆｉに出力することによって、第２駆動回路Ｆｉに第２スイッチＢｉのオン状態への切替えを指示する。マイコン２４は、オフ信号を第２駆動回路Ｆｉに出力することによって、第２駆動回路Ｆｉに第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えを指示する。

マイコン２４がＰＷＭ信号を第２駆動回路Ｆｉに出力している場合において、ＰＷＭ信号が示す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２駆動回路Ｆｉは、第２スイッチＢｉの状態をオフ状態からオン状態に切替える。同様の場合において、ＰＷＭ信号が示す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２駆動回路Ｆｉは、第２スイッチＢｉの状態をオン状態からオフ状態に切替える。

第２スイッチＢｉのドレイン及びソース間の電圧値を、第２スイッチＢｉの両端電圧値と記載する。差動増幅器Ｇｉは、第２スイッチＢｉのドレイン及びソース間の電圧を増幅し、増幅した電圧をマイコン２４に出力する。差動増幅器Ｇｉがマイコン２４に出力する電圧値は、（第２スイッチＢｉの両端電圧値）・（増幅率）で表される。増幅率は一定値である。このため、差動増幅器Ｇｉがマイコン２４に出力する電圧値は、第２スイッチＢｉの両端電圧値を示すアナログの電圧値情報として機能する。

マイコン２４は、電圧値情報が示す第２スイッチＢｉの両端電圧値に基づいて、第２スイッチＢｉの状態を特定する。図４は、第２スイッチＢｉの両端電圧値及び状態の関係の説明図である。図４では、第１スイッチ２０の状態がオン状態である場合における第２スイッチＢｉの両端電圧値が示されている。以下では、直流電源１０の両端間の電圧値を電源電圧値と記載する。図４では、電源電圧値はＶｂで表されている。

第２スイッチＢｉの状態がオフ状態である場合、第２スイッチＢｉのドレイン及びソースを介して電流が流れることはない。従って、負荷Ｅｉを介して電流が流れず、負荷Ｅｉにおいて電圧降下が生じることはない。結果、第２スイッチＢｉの両端電圧値は電源電圧値Ｖｂと実質的に一致する。

第２スイッチＢｉの状態がオン状態である場合、電流は、直流電源１０の正極から第１スイッチ２０、第２スイッチＢｉ及び負荷Ｅｉの順に流れる。第２スイッチＢｉがオン状態である場合、第２スイッチＢｉのドレイン及びソース間の抵抗値は十分に小さい。このため、第２スイッチＢｉの両端電圧値は０［Ｖ］近傍の値である。

第２スイッチＢｉでは半オン故障が発生する可能性がある。第２スイッチＢｉにおいて半オン故障が発生した場合においては、第２駆動回路Ｆｉに第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えが指示されているときであっても、第２スイッチＢｉのドレイン及びソース間の抵抗値が十分に大きい値に上昇することはない。従って、第２スイッチＢｉのドレイン及びソースを介して電流が流れ続け、第２スイッチＢｉの両端電圧値は一定の電圧値範囲内の値に維持される。図４では、電圧値範囲の上限電圧値及び下限電圧値それぞれはＶ１及びＶ２によって示されている。上限電圧値Ｖ１は電源電圧値Ｖｂ未満である。下限電圧値Ｖ２は、第２スイッチＢｉがオン状態である場合における第２スイッチＢｉの両端電圧値を超えている。電圧値範囲内の値は、上限電圧値Ｖ１以下であり、かつ、下限電圧値Ｖ２以上である。電圧値範囲は所定範囲に相当する。上限電圧値Ｖ１及び下限電圧値Ｖ２は予め決められている。

第２スイッチＢｉにおいて短絡故障が発生する可能性がある。第２スイッチＢｉにおいて短絡故障が発生している場合においては、マイコン２４が第２駆動回路Ｆｉに第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えを指示しているときであっても、第２スイッチＢｉの状態はオン状態に維持される。第２スイッチＢｉの状態がオン状態である場合、第２スイッチＢｉの両端電圧値は下限電圧値Ｖ２未満である。

図５は第２スイッチＢｉの故障を検知する方法を説明するための図表である。マイコン２４は、第１スイッチ２０の状態がオン状態である場合において、第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えを指示しているときに電圧値情報を取得する。マイコン２４は、取得した電圧値情報が示す第２スイッチＢｉの両端電圧値が電圧値範囲の値である場合、再び、電圧値情報を取得する。第２スイッチＢｉの両端電圧値が電圧値範囲の値に維持されている期間を第２スイッチＢｉの不安定期間と記載する。マイコン２４は、第２スイッチＢｉの不安定期間が所定期間以上となった場合、第２スイッチＢｉの半オン故障を検知する。マイコン２４は、取得した電圧値情報が示す第２スイッチＢｉの両端電圧値が下限電圧値Ｖ２未満である場合、第２スイッチＢｉの短絡故障を検知する。

マイコン２４は、第２駆動回路Ｆｉにオン信号、オフ信号及びＰＷＭ信号を出力することによって、第２スイッチＢｉの状態をオフ状態又は通流状態に遷移させる。マイコン２４は、第１スイッチ２０を介して単位時間当たりに流れる電流の平均値が所定電流値未満となるように、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの中で通流状態である一又は複数の第２スイッチそれぞれを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を調整する。所定電流値は、前述した電流閾値以下である。

マイコン２４は、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・Ｂｎ中の少なくとも１つについて半オン故障を検知した場合、第１駆動回路２３に第１スイッチ２０のオフ状態への切替えを指示する。ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・Ｂｎの中に一又は複数の特定スイッチが含まれている。一又は複数の特定スイッチは予め決められている。マイコン２４は、少なくとも１つの特定スイッチの短絡故障を検知した場合、第１駆動回路２３に第１スイッチ２０のオフ状態への切替えを指示する。

マイコン２４は、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの中で一又は複数の特定スイッチのいずれとも異なる第２スイッチの短絡故障を検知した場合、第１駆動回路２３に第１スイッチ２０のオフ状態への切替えを指示することはない。マイコン２４は、第１スイッチ２０を介して単位時間当たりに流れる電流の平均値が所定電流値未満となるように、短絡故障の第２スイッチとは異なる通流状態の第２スイッチを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる。

＜マイコン２４の構成＞
図６はマイコン２４の要部構成を示すブロック図である。マイコン２４は、第１出力部３０、記憶部３１、制御部３２、ｎ個の第２出力部Ｈ１，Ｈ２，・・・，Ｈｎ及びｎ個のＡ／Ｄ変換部Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊｎを有する。これらは内部バス３３に接続されている。第１出力部３０は、更に、第１駆動回路２３に接続されている。第２出力部Ｈｉは、更に、第２駆動回路Ｆｉに接続されている。Ａ／Ｄ変換部Ｊｉは、更に、差動増幅器Ｇｉの出力端に接続されている。

第１出力部３０は、ハイレベル電圧又はローレベル電圧を第１駆動回路２３に出力している。制御部３２は、第１出力部３０に指示して、第１駆動回路２３に出力している電圧をハイレベル電圧又はローレベル電圧に切替えさせる。

制御部３２は、第２出力部Ｈｉに指示して、第２駆動回路Ｆｉにオン信号、オフ信号又はＰＷＭ信号を出力させる。第２出力部Ｈｉでは、ＰＷＭ信号のデューティが記憶されている。制御部３２は、第２出力部Ｈｉに記憶されているＰＷＭ信号のデューティを変更する。第２出力部ＨｉがＰＷＭ信号を出力している場合、第２出力部ＨｉはＰＷＭ信号のデューティを、第２出力部Ｈｉに記憶されているデューティに調整する。

スイッチ装置Ａｉの差動増幅器ＧｉはＡ／Ｄ変換部Ｊｉにアナログの電圧値情報を出力する。Ａ／Ｄ変換部Ｊｉは、差動増幅器Ｇｉから入力されたアナログの電圧値情報を、デジタルの電圧値情報に変換する。制御部３２は、Ａ／Ｄ変換部Ｊｉが変換したデジタルの電圧値情報を取得する。

記憶部３１は、例えば、揮発性メモリ及び不揮発性メモリによって構成される。記憶部３１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３２は、処理を実行する処理素子を有し、処理部として機能する。処理素子は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)である。制御部３２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、負荷Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの給電制御処理及び第１スイッチ２０の切替え処理等を並行して実行する。負荷Ｅｉの給電制御処理は、負荷Ｅｉへの給電を制御する処理である。第１スイッチ２０の切替え処理は、第１スイッチ２０の状態をオン状態又はオフ状態に切替える処理である。

なお、コンピュータプログラムＰは、コンピュータプログラムＰを読み取り可能に記憶した非一時的な記憶媒体Ｑを用いて、マイコン２４に提供されてもよい。記憶媒体Ｑは、例えば可搬型メモリである。可搬型メモリの例として、ＣＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＳＤカード、マイクロＳＤカード又はコンパクトフラッシュ（登録商標）等が挙げられる。記憶媒体Ｑが可搬型メモリである場合、制御部３２の処理素子は、図示しない読取装置を用いて記憶媒体ＱからコンピュータプログラムＰを読み取ってもよい。読み取ったコンピュータプログラムＰは記憶部３１に書き込まれる。更に、コンピュータプログラムＰは、マイコン２４の図示しない通信部が外部装置と通信することによって、マイコン２４に提供されてもよい。この場合、制御部３２の処理素子は、通信部を通じてコンピュータプログラムＰを取得する。取得したコンピュータプログラムＰは記憶部３１に書き込まれる。

また、制御部３２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３２が複数の処理素子を有する場合、複数の処理素子が協同して、負荷Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの給電制御処理及び第１スイッチ２０の切替え処理等を実行してもよい。

記憶部３１には、状態テーブルＴ１及びデューティテーブルＴ２が記憶されている。状態テーブルＴ１は、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの状態を示している。デューティテーブルＴ２は、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの状態と、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，ＢｎのＰＷＭ制御のデューティとの関係を示している。

＜状態テーブルＴ１の説明＞
図７は状態テーブルＴ１の内容を示す図表である。前述したように、状態テーブルＴ１は、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの状態を示している。第２スイッチＢｉの状態として、通流状態、オフ状態、短絡故障及び半オン故障中の１つが示されている。状態テーブルＴ１に示されている第２スイッチＢｉの状態は、制御部３２によって変更される。

＜デューティテーブルＴ２の説明＞
図８はデューティテーブルＴ２の内容を示す図表である。デューティテーブルＴ２では、第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの状態に対応するｎ個のデューティが示されている。デューティテーブルＴ２のデューティは、第２スイッチＢｉのＰＷＭ制御のデューティである。図８において、「－」はオフ状態を示す。

前述したように、ＰＷＭ制御のデューティは、０［％］を超えており、かつ、１００［％］未満である。デューティテーブルＴ２において、１００［％］のデューティは、第２スイッチＢｉがオン状態に固定されていることを示す。０［％］のデューティは、第２スイッチＢｉがオフ状態に固定されていることを示す。（１００）のデューティは、短絡故障によって、第２スイッチＢｉがオン状態に固定されていることを示す。

図８では、整数ｎが３であるデューティテーブルＴ２の例が示されている。半オン故障又は短絡故障が発生していない場合において、３つの第２スイッチＢ１，Ｂ２，Ｂ３中の１つの状態が通流状態であるとき、状態はオン状態に固定される。３つの第２スイッチＢ１，Ｂ２，Ｂ３中の２つの状態が通流状態である場合、通流状態の第２スイッチそれぞれのＰＷＭ制御が行われる。３つの第２スイッチＢ１，Ｂ２，Ｂ３の状態が通流状態である場合、３つの第２スイッチＢ１，Ｂ２，Ｂ３それぞれのＰＷＭ制御が行われる。

半オン故障又は短絡故障が発生していない場合において、第２スイッチＢ１，Ｂ２，Ｂ３それぞれのＰＷＭ制御のデューティは、通流状態の第２スイッチの数が多い程、低下する。例えば、通流状態の第２スイッチの数が２である場合、第２スイッチＢ１のＰＷＭ制御のデューティは８０［％］又は７０［％］である。通流状態の第２スイッチの数が３である場合、第２スイッチＢ１のＰＷＭ制御のデューティは５０［％］である。

第２スイッチＢ１において短絡故障が発生した場合、第２スイッチＢ２，Ｂ３を介した電流の通流は許容される。第２スイッチＢ２，Ｂ３の一方又は両方が通流状態である場合、通流状態の第２スイッチのＰＷＭ制御が行われる。

半オン故障又は短絡故障が発生していない場合において、３つの第２スイッチＢ１，Ｂ２，Ｂ３中の複数の第２スイッチの状態が通流状態であると仮定する。この場合において、１つの第２スイッチの状態が通流状態から短絡故障に遷移したとき、通流状態の第２スイッチのＰＷＭ制御のデューティは低下する。図８の例では、半オン故障又は短絡故障が発生していない場合において、２つの第２スイッチＢ１，Ｂ２が通流状態であるとき、第２スイッチＢ２のＰＷＭ制御のデューティは７０［％］である。第２スイッチＢ１の状態が通流状態から短絡故障に遷移した場合、第２スイッチＢ２のＰＷＭ制御のデューティは７０［％］から４０［％］に低下する。

半オン故障又は短絡故障が発生していない場合において、３つの第２スイッチＢ１，Ｂ２，Ｂ３が通流状態であるとき、第２スイッチＢ２，Ｂ３それぞれのＰＷＭ制御のデューティは５０［％］である。第２スイッチＢ１の状態が通流状態から短絡故障に遷移した場合、第２スイッチＢ２，Ｂ３それぞれのＰＷＭ制御のデューティは５０［％］から２０［％］に低下する。

図８の例では、第２スイッチＢ２，Ｂ３中の１つにおいて短絡故障が発生した場合、第１スイッチ２０の状態はオン状態からオフ状態に切替わる。このため、第２スイッチＢ２，Ｂ３中の少なくとも１つの状態が短絡故障である場合における３つのデューティは示されていない。図８の例では、第２スイッチＢ２，Ｂ３それぞれは特定スイッチである。

＜負荷Ｅ１の給電制御処理＞
負荷Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎそれぞれの給電制御処理は、第１スイッチ２０の状態がオン状態である場合に制御部３２によって実行される。負荷Ｅｉの給電制御処理では、制御部３２は、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢｉの状態を変更する。このため、負荷Ｅ１の給電制御処理の実行中に、第２スイッチＢ２，Ｂ３，・・・，Ｂｎ中の１つの状態が変更される可能性がある。

図９及び図１０は負荷Ｅ１の給電制御処理の手順を示すフローチャートである。負荷Ｅ１の給電制御処理では、制御部３２は、まず、負荷Ｅ１を作動させるか否かを判定する（ステップＳ１）。制御部３２は、負荷Ｅ１を作動させないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、ステップＳ１を再び実行する。制御部３２は、負荷Ｅ１を作動させるタイミングが到来するまで待機する。

制御部３２は、負荷Ｅ１を作動させると判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ１の状態をオフ状態から通流状態に変更する（ステップＳ２）。次に、制御部３２は、状態テーブルＴ１及びデューティテーブルＴ２に基づいて、第２スイッチＢ１の状態をオン状態に固定するか否かを判定する（ステップＳ３）。

図８に示すデューティテーブルＴ２が用いられている場合においては、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ２，Ｂ３の状態がオフ状態であるとき、ステップＳ３では、制御部３２は、第２スイッチＢ１の状態をオン状態に固定すると判定する。同様の場合において、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ２，Ｂ３中の少なくとも１つの状態が通流状態であるとき、ステップＳ３では、制御部３２は、第２スイッチＢ１の状態をオン状態に固定しないと判定する。

制御部３２は、第２スイッチＢ１の状態をオン状態に固定すると判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、第２出力部Ｈ１に指示して、オン信号を第２駆動回路Ｆ１に出力させる（ステップＳ４）。これにより、第２駆動回路Ｆ１は、第２スイッチＢ１の状態をオン状態に固定する。

制御部３２は、第２スイッチＢ１の状態をオン状態に固定しないと判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、状態テーブルＴ１及びデューティテーブルＴ２に基づいて、第１出力部３０に記憶されているデューティを変更する（ステップＳ５）。図８に示すデューティテーブルＴ２が用いられている場合において、状態テーブルＴ１において、例えば、第２スイッチＢ２，Ｂ３それぞれの状態が通流状態及びオフ状態であるとき、ステップＳ５では、制御部３２は、デューティを８０［％］に変更する。

制御部３２は、ステップＳ５を実行した後、第２出力部Ｈ１に指示してＰＷＭ信号を第２駆動回路Ｆ１に出力させる（ステップＳ６）。これにより、第２駆動回路Ｆ１は、第２出力部Ｈ１から入力されたＰＷＭ信号に従って、第２スイッチＢ１のＰＷＭ制御を行う。ＰＷＭ制御のデューティは、ステップＳ５で変更されたデューティ、即ち、デューティテーブルＴ２において示されているデューティである。第２スイッチＢ１が通流状態である場合、電力が負荷Ｅ１に供給され、負荷Ｅ１は作動する。

制御部３２は、ステップＳ４，Ｓ６の一方を実行した後、負荷Ｅ１の動作を停止させるか否かを判定する（ステップＳ７）。制御部３２は、負荷Ｅ１の動作を停止させないと判定した場合（Ｓ７：ＮＯ）、状態テーブルの内容が変更されたか否かを判定する（ステップＳ８）。制御部３２は、状態テーブルの内容が変更されていないと判定した場合（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ７を実行する。制御部３２は、負荷Ｅ１の動作を停止させるタイミングが到来するか、又は、状態テーブルの内容が変更されるまで待機する。

制御部３２は、状態テーブルの内容が変更されたと判定した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、変更された状態テーブルに基づいて、第１スイッチ２０の状態がオフ状態であるか否かを判定する（ステップＳ９）。前述したように、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・Ｂｎ中の少なくとも１つにおいて半オン故障が検知された場合、第１スイッチ２０の状態はオフ状態に切替えられる。更に、少なくとも１つの特定スイッチにおいて短絡故障が検知されている場合、第１スイッチ２０の状態はオフ状態に切替えられる。

従って、状態テーブルにおいて、第２スイッチＢ２，Ｂ３，・・・，Ｂｎ中の少なくとも１つの状態が半オン故障を示す場合、ステップＳ９では、制御部３２は、第１スイッチ２０の状態はオフ状態であると判定する。更に、状態テーブルにおいて、少なくとも１つの特定スイッチの状態が短絡故障である場合、ステップＳ９では、制御部３２は、第１スイッチ２０の状態はオフ状態であると判定する。

制御部３２は、第１スイッチ２０の状態がオフ状態ではないと判定した場合（Ｓ９：ＮＯ）、ステップＳ３を再び実行する。第２出力部Ｈ１は、状態テーブルＴ１及びデューティテーブルＴ２に応じて、オン信号又はＰＷＭ信号を第２駆動回路Ｆ１に出力する。

図８に示すデューティテーブルＴ２が用いられている場合において、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ２，Ｂ３それぞれの状態が通流状態及びオフ状態であったと仮定する。状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ２の状態がオフ状態に変更された場合、制御部３２はステップＳ４を実行し、第２出力部Ｈ１はオン信号を出力する。また、図８に示すデューティテーブルＴ２が用いられている場合において、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ２，Ｂ３の状態がオフ状態であったと仮定する。状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ３の状態が通流状態に変更された場合、制御部３２はステップＳ５，Ｓ６を実行し、第２出力部Ｈ１は、デューティが７０［％］であるＰＷＭ信号を出力する。

制御部３２は、第１スイッチ２０の状態がオフ状態であると判定した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、第２出力部Ｈ１に指示して、オフ信号を第２駆動回路Ｆ１に出力させる（ステップＳ１０）。これにより、第２スイッチＢ１の状態はオフ状態に固定される。制御部３２は、ステップＳ１０を実行した後、負荷Ｅ１の給電制御処理を終了する。この場合、制御部３２は、負荷Ｅ１の給電制御処理を再び実行することはない。

制御部３２は、負荷Ｅ１の動作を停止させると判定した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、第２出力部Ｈ１に指示して、オフ信号を第２駆動回路Ｆ１に出力させる（ステップＳ１１）。制御部３２は、ステップＳ１１を実行することによって、第２駆動回路Ｆ１に、第２スイッチＢ１のオフ状態への切替えを指示する。制御部３２は、ステップＳ１１を実行した後、Ａ／Ｄ変換部Ｊ１から電圧値情報を取得する（ステップＳ１２）。

次に、制御部３２は、ステップＳ１２で取得した電圧値情報が示す第２スイッチＢ１の両端電圧値が電圧値範囲の上限電圧値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１３）。図４に示すように、第２スイッチＢ１の状態がオフ状態に固定されている場合、第２スイッチＢ１の両端電圧値が上限電圧値Ｖ１を超えている。制御部３２は、第２スイッチＢ１の両端電圧値が上限電圧値を超えていると判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ１の状態をオフ状態に変更し（ステップＳ１４）、負荷Ｅ１の給電制御処理を終了する。この場合において、第１スイッチ２０の状態がオン状態であるとき、制御部３２は、再び、負荷Ｅ１の給電制御処理を実行する。

制御部３２は、第２スイッチＢ１の両端電圧値が上限電圧値以下であると判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１２で取得した電圧値情報が示す第２スイッチＢ１の両端電圧値が電圧値範囲の下限電圧値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。図５の説明で述べたように、第２スイッチＢ１の両端電圧値が下限電圧値未満である場合、第２スイッチＢ１では短絡故障が発生している。制御部３２は、第２スイッチＢ１の両端電圧値が下限電圧値未満であると判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ１の状態を短絡故障に変更する（ステップＳ１６）。

制御部３２は、第２スイッチＢ１の両端電圧値が下限電圧値以上であると判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、第２スイッチＢ１の不安定期間が、予め決められている所定期間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。前述したように、第２スイッチＢ１の不安定期間は、第２スイッチＢ１の両端電圧値が電圧値範囲内の値に維持されている期間である。不安定期間は、例えば、図示しないタイマによって計測される。不安定期間の始点は、例えば、ステップＳ１１が実行された時点である。図５の説明で述べたように、第２スイッチＢ１の不安定期間が所定期間以上である場合、第２スイッチＢ１では半オン故障が発生している。

制御部３２は、不安定期間が所定期間未満であると判定した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、ステップＳ１２を再び実行する。制御部３２は、新たに取得した電圧値情報が示す第２スイッチＢ１の両端電圧値が電圧値範囲内の値であるか否かを再び判定する。制御部３２は、不安定期間が所定期間以上であると判定した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、制御部３２は、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ１の状態を半オン故障に変更する（ステップＳ１８）。制御部３２は、ステップＳ１６，Ｓ１８の一方を実行した場合、負荷Ｅ１の給電制御処理を終了する。この場合、制御部３２は、負荷Ｅ１の給電制御処理を再び実行することはない。

＜負荷Ｅ２，Ｅ３，・・・，Ｅｎの給電制御処理＞
負荷Ｅ２，Ｅ３，・・・，Ｅｎそれぞれの給電制御処理は、制御部３２によって、負荷Ｅ１の給電制御処理と同様に実行される。２以上であり、かつ、ｎ以下である任意の整数をｋと記載する。整数ｋは、２，３，・・・，ｎのいずれであってもよい。負荷Ｅ１の給電制御処理の説明において記載されている負荷Ｅ１、第２スイッチＢ１、第２駆動回路Ｆ１及び第２出力部Ｈ１それぞれは、負荷Ｅｋの給電制御処理の説明では、負荷Ｅｋ、第２スイッチＢｋ、第２駆動回路Ｆｋ及び第２出力部Ｈｋに対応する。

図８に示すデューティテーブルＴ２が用いられている場合において、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ１の状態が短絡故障に変更したとき、第１スイッチ２０の状態はオフ状態に切替わらない。このため、例えば、負荷Ｅ２の給電制御処理では、第２スイッチＢ２の状態は通流状態に維持される。状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢ１の状態が通流状態から短絡故障に変更された場合、図８に示すように、制御部３２は、第２スイッチＢ２のＰＷＭ制御のデューティを７０［％］から４０［％］に低下させる。

＜負荷Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの給電制御処理の効果＞
負荷Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの給電制御処理が実行された場合、制御部３２は、第２スイッチＢｉを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を、通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整する。このため、第１スイッチ２０を介して単位時間当たりに流れる電流の平均値の最大値は小さい。結果、電流の平均値の許容値が小さい小型のスイッチを第１スイッチ２０として用いることができる。

前述したように、制御部３２は、第２スイッチＢｉを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を調整する。このため、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの全ての状態がオン固定されることはない。結果、第１スイッチ２０を介して単位時間当たりに流れる電流の平均値の最大値は、第１スイッチ２０及びｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの状態がオン状態に固定された場合に第１スイッチ２０を介して流れる電流値未満である。

また、制御部３２は、第２出力部Ｈｉに指示して、第２駆動回路Ｆｉにオフ信号を出力させることによって、第２スイッチＢｉをオフ状態に遷移させる。制御部３２は、第２出力部Ｈｉに指示して、第２駆動回路Ｆｉにオン信号又はＰＷＭ信号を出力させることによって、第２スイッチＢｉの状態を通流状態に遷移させる。第２出力部Ｈｉがオン信号を第２駆動回路Ｆｉに出力した場合、第２スイッチＢｉの状態はオン状態に固定される。第２出力部ＨｉがＰＷＭ信号を第２駆動回路Ｆｉに出力した場合、第２スイッチＢｉのＰＷＭ制御が行われる。第１スイッチ２０の状態がオン状態である場合において、第２スイッチＢｉの状態がオン状態に固定されるか、又は、第２スイッチＢｉのＰＷＭ制御が行われた場合、第２スイッチＢｉを介して電流の通流が開始される。

＜第１スイッチ２０の切替え処理＞
図１１は、第１スイッチ２０の切替え処理の手順を示すフローチャートである。第１スイッチ２０の切替え処理では、制御部３２は、第１スイッチ２０の状態をオフ状態からオン状態に切替えるか否かを判定する（ステップＳ２１）。マイコン２４は、給電制御装置１１の外部から信号が入力される信号入力部を有してもよい。ステップＳ２１では、制御部３２は、例えば、第１スイッチ２０のオン状態への切替えを示す信号が信号入力部に入力された場合、第１スイッチ２０の状態をオン状態に切替えると判定する。

制御部３２は、第１スイッチ２０の状態をオン状態に切替えないと判定した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、再び、ステップＳ２１を実行する。制御部３２は、第１スイッチ２０の状態をオン状態に切替えるタイミングが到来するまで待機する。制御部３２は、第１スイッチ２０の状態をオン状態に切替えると判定した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、第１スイッチ２０のオン状態への切替えを第１駆動回路２３に指示する（ステップＳ２２）。具体的には、制御部３２は、第１出力部３０に指示して、第１駆動回路２３に出力している電圧をハイレベル電圧に切替えさせる。

制御部３２は、ステップＳ２２を実行した後、状態テーブルＴ１に基づいて、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ中の少なくとも１つにおいて半オン故障が発生しているか否かを判定する（ステップＳ２３）。制御部３２は、半オン故障が発生していないと判定した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、状態テーブルＴ１に基づいて、一又は複数の特定スイッチ中の少なくとも１つにおいて短絡故障が発生しているか否かを判定する（ステップＳ２４）。図８に示すデューティテーブルＴ２が用いられている場合、第２スイッチＢ２，Ｂ３が特定スイッチである。

特定スイッチは、例えば、作動が継続された場合に車両Ｍの運転に支障を与える可能性がある負荷に接続されている第２スイッチである。特定スイッチとは異なる第２スイッチは、例えば、作動が継続された場合であっても車両Ｍの運転に支障を与えないヘッドライト又はワイパーモータ等の負荷に接続されている。

制御部３２は、全ての特定スイッチにおいて短絡故障が発生していないと判定した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、第１スイッチ２０の状態をオフ状態に切替えるか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５では、制御部３２は、例えば、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの状態がオフ状態である場合において、第１スイッチ２０のオフ状態への切替えを示すオフ信号が信号入力部に入力されたとき、第１スイッチ２０の状態をオン状態に切替えると判定する。

制御部３２は、第１スイッチ２０の状態をオフ状態に切替えないと判定した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ステップＳ２３を再び実行する。制御部３２は、半オン故障が発生していると判定した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、一又は複数の特定スイッチ中の少なくとも１つにおいて短絡故障が発生していると判定した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、又は、第１スイッチ２０の状態をオン状態に切替えると判定した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、第１スイッチ２０のオフ状態への切替えを第１駆動回路２３に指示する（ステップＳ２６）。具体的には、制御部３２は、第１出力部３０に指示して、第１駆動回路２３に出力している電圧をローレベル電圧に切替えさせる。

制御部３２は、ステップＳ２６を実行した後、第１スイッチ２０の切替え処理を終了する。制御部３２は、ステップＳ２３において半オン故障が発生していると判定した後、又は、ステップＳ２４において短絡故障が発生していると判定した後において第１スイッチ２０の切替え処理を終了した場合、制御部３２は、再び、第１スイッチ２０の切替え処理を実行することはない。制御部３２は、ステップＳ２５において、第１スイッチ２０の状態をオフ状態に切替えると判定した後に第１スイッチ２０の切替え処理を終了した場合においては、第１スイッチ２０の切替え処理を再び実行する。

以上のように、負荷Ｅｉの給電制御処理では、制御部３２は、第２駆動回路Ｆｉに第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えを指示している場合において、第２スイッチＢｉの不安定期間が所定期間以上の値となったとき、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢｉの状態を半オン故障に変更する。第１スイッチ２０の切替え処理では、制御部３２は、状態テーブルＴ１において、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ中の少なくとも１つの状態が半オン故障に変更された場合、第１駆動回路２３に第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する。これにより、第１スイッチ２０の状態がオフ状態に切替わり、第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎを介した電流の通流が停止する。

半オン故障が発生している第２スイッチを介して電流が流れた場合に発生する熱の熱量は大きい。このため、半オン故障が発生している第２スイッチを介して電流が流れ続けた場合、半オン故障が発生している第２スイッチの温度が異常な温度に上昇する可能性がある。前述したように、第２スイッチＢｉにおいて半オン故障が発生している場合、第２スイッチＢｉを介した電流の通流が停止する。このため、第２スイッチＢｉの温度が異常な温度に上昇することが防止される。

また、負荷Ｅｉの給電制御処理では、制御部３２は、第２駆動回路Ｆｉに第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えを指示している場合において、第２スイッチＢｉの両端電圧値が下限電圧値未満であるとき、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢｉの状態を短絡故障に変更する。第１スイッチ２０の切替え処理では、制御部３２は、状態テーブルＴ１において、特定スイッチの状態が短絡故障に変更された場合、第１駆動回路２３に第１スイッチのオフへの切替えを指示する。下限電圧値は所定電圧値に相当する。

制御部３２は、状態テーブルＴ１において、特定スイッチとは異なる第２スイッチの状態が短絡故障に変更された場合、特定スイッチとは異なる通電状態の第２スイッチを介して、単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる。特定スイッチとは異なる第２スイッチにおいて短絡故障が発生している場合、短絡故障が発生している第２スイッチを介した給電は許容される。値が大きい電流が第１スイッチ２０を流れ続けることを防止するため、通流状態の第２スイッチを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる。

（実施形態２）
実施形態１では、第２スイッチＢｉの故障を検知するために第２スイッチＢｉの両端電圧値が用いられる。しかしながら、第２スイッチＢｉの故障を検知するために用いるパラメータは、第２スイッチＢｉの両端電圧値に限定されない。実施形態１で述べたように、ｉは、ｎ以下である任意の自然数である。
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てその説明を省略する。

＜スイッチ装置Ａｉの構成＞
図１２は実施形態２におけるスイッチ装置Ａｉの回路図である。実施形態２におけるスイッチ装置Ａｉは、実施形態１と同様に、第２スイッチＢｉ及び第２駆動回路Ｆｉを有する。実施形態２におけるスイッチ装置Ａｉは、更に、差動増幅器Ｇｉの代わりに、第２の電流出力回路Ｕｉ及び第２抵抗Ｒｉを有する。第２スイッチＢｉのドレインは第２の電流出力回路Ｕｉに接続されている。第２の電流出力回路Ｕｉは、更に、第２抵抗Ｒｉの一端に接続されている。第２抵抗Ｒｉの他端は接地されている。第２の電流出力回路Ｕｉ及び第２抵抗Ｒｉ間の接続ノードは、マイコン２４のＡ／Ｄ変換部Ｊｉに接続されている。

第２の電流出力回路Ｕｉは、第２スイッチＢｉのドレインから電流を引き込み、引き込んだ電流を第２抵抗Ｒｉに出力する。第２スイッチＢｉを介して流れる電流値を第２スイッチ電流値と記載する。第２の電流出力回路Ｕｉが引き込む電流値は、（第２スイッチ電流値）／（第２の所定数）で表される。第２の所定数は例えば１０００である。第２の電流出力回路Ｕｉが引き込んだ全ての電流は第２抵抗Ｒｉを介して流れる。従って、第２抵抗Ｒｉの両端間の電圧値は、（第２スイッチ電流値）・（第２抵抗Ｒｉの抵抗値）／（第２の所定数）で表される。第２抵抗Ｒｉの抵抗値及び第２の所定数は一定値である。このため、第２抵抗Ｒｉの両端間の電圧値は第２スイッチ電流値を示す。第２抵抗Ｒｉの両端間の電圧値は、第２スイッチ電流値を表すアナログの第２の電流値情報として、マイコン２４のＡ／Ｄ変換部Ｊｉに出力される。

Ａ／Ｄ変換部Ｊｉは、第２の電流出力回路Ｕｉ及び第２抵抗Ｒｉ間の接続ノードから入力されたアナログの第２の電流値情報をデジタルの第２の電流値情報に変換する。マイコン２４の制御部３２は、Ａ／Ｄ変換部Ｊｉが変換したデジタルの第２の電流値情報を取得する。

マイコン２４の制御部３２は、第２の電流値情報が示す第２スイッチ電流値に基づいて、第２スイッチＢｉの状態を特定する。図１３は、第２スイッチ電流値と第２スイッチＢｉの状態との関係の説明図である。図１３では、第１スイッチ２０の状態がオン状態である場合における第２スイッチＢｉの第２スイッチ電流値が示されている。

第２スイッチＢｉの状態がオフ状態である場合、第２スイッチ電流値は０［Ａ］である。実施形態１の説明で述べたように、第１スイッチ２０及び第２スイッチＢｉの状態がオン状態である場合、第２スイッチ電流値はオン電流値である。オン電流値は十分に大きい。オン電流値はＩｏｎで表される。オン状態の第１スイッチ２０のドレイン及びソース間の抵抗値を第１オン抵抗値と記載する。オン状態の第２スイッチＢｉのドレイン及びソース間の抵抗値を第２オン抵抗値と記載する。負荷Ｅｉの抵抗値を負荷抵抗値と記載する。オン電流値Ｉｏｎは、（電源電圧値）／（（第１オン抵抗値）＋（第２オン抵抗値）＋（負荷抵抗値））で表される。

実施形態１の説明で述べたように、第２スイッチＢｉにおいて半オン故障が発生した場合においては、第２駆動回路Ｆｉに第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えが指示されているときであっても、第２スイッチＢｉのドレイン及びソース間の抵抗値が十分に大きい値に上昇することはない。従って、第２スイッチＢｉのドレイン及びソースを介して電流が流れ続ける。

図１３では、電流値範囲の上限電流値及び下限電流値それぞれはＩ１及びＩ２によって示されている。電流値範囲は第２の所定範囲に相当する。上限電流値Ｉ１はオン電流値Ｉｏｎ未満である。下限電流値Ｉ２は、０［Ａ］を超えている。電流値範囲内の値は、上限電流値Ｉ１以下であり、かつ、下限電流値Ｉ２以上である。上限電流値Ｉ１及び下限電流値Ｉ２は予め決められている。第２スイッチＢｉにおいて半オン故障が発生している場合において、第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えが指示されているとき、第２スイッチＢｉを介して流れる電流値は第２の所定範囲内の値に維持される。

実施形態１の説明で述べたように、第２スイッチＢｉにおいて短絡故障が発生している場合においては、マイコン２４が第２駆動回路Ｆｉに第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えを指示しているときであっても、第２スイッチＢｉの状態はオン状態に維持される。第２スイッチＢｉの状態がオン状態である場合、第２スイッチ電流値は、オン電流値Ｉｏｎであり、上限電流値Ｉ１を超えている。

図１４は第２スイッチＢｉの故障を検知する方法を説明するための図表である。マイコン２４の制御部３２は、第１スイッチ２０の状態がオン状態である場合において、第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えを指示しているときにＡ／Ｄ変換部Ｊｉから電流値情報を取得する。制御部３２は、取得した電流値情報が示す第２スイッチ電流値が電流値範囲の値である場合、再び、電流値情報を取得する。

実施形態２では、第２スイッチＢｉの不安定期間は、第２スイッチＢｉの第２スイッチ電流値が電流値範囲の値に維持されている期間である。制御部３２は、不安定期間が第２の所定期間以上となった場合、第２スイッチＢｉの半オン故障を検知する。制御部３２は、取得した電流値情報が示す第２スイッチ電流値が上限電流値Ｉ１を超えている場合、第２スイッチＢｉの短絡故障を検知する。

＜負荷Ｅ１の給電制御処理＞
実施形態１の説明で述べたように、負荷Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎそれぞれの給電制御処理は、第１スイッチ２０の状態がオン状態である場合に制御部３２によって実行される。図１５は、負荷Ｅ１の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において、負荷Ｅ１の給電制御処理で実行される一部のステップは、実施形態１と同様に実行される。実施形態１と同様に実行されるステップＳ１～Ｓ１１，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８の説明を省略する。

実施形態１の説明で述べたように、負荷Ｅ１の給電制御処理において、制御部３２は、ステップＳ１１を実行することによって、第２駆動回路Ｆ１に第２スイッチＢ１のオフ状態への切替えを指示する。制御部３２は、ステップＳ１１を実行した後、Ａ／Ｄ変換部Ｊ１から第２の電流値情報を取得する（ステップＳ３１）。次に、制御部３２は、ステップＳ３１で取得した第２の電流値情報が示す第２スイッチ電流値が下限電流値未満であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。

制御部３２は、第２スイッチ電流値が下限電流値未満であると判定した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ１４を実行する。制御部３２は、ステップＳ１４を実行した後、負荷Ｅ１の給電制御処理を終了する。この場合において、第１スイッチ２０がオン状態であるとき、制御部３２は、再び、負荷Ｅ１の給電制御処理を実行する。

制御部３２は、第２スイッチ電流値が下限電流値以上であると判定した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ３１で取得した第２の電流値情報が示す第２スイッチ電流値が上限電流値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３３）。制御部３２は、第２スイッチ電流値が上限電流値を超えていると判定した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、ステップＳ１６を実行する。制御部３２は、第２スイッチ電流値が上限電流値以下であると判定した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、第２スイッチＢ１の不安定期間が、予め決められている第２の所定期間以上であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。

前述したように、第２スイッチＢ１の不安定期間は、第２スイッチＢ１の第２スイッチ電流値が電流値範囲内の値である期間である。実施形態１の説明で述べたように、不安定期間は、例えばタイマによって計測される。不安定期間の始点は、例えば、ステップＳ１１が実行された時点である。図１４の説明で述べたように、第２スイッチＢ１の不安定期間が第２の所定期間以上である場合、第２スイッチＢ１では半オン故障が発生している。

制御部３２は、不安定期間が第２の所定期間未満であると判定した場合（Ｓ３４：ＮＯ）、ステップＳ３１を再び実行する。制御部３２は、新たに取得した電流値情報が示す第２スイッチＢ１の第２スイッチ電流値が電流値範囲内の値であるか否かを再び判定する。制御部３２は、不安定期間が第２の所定期間以上であると判定した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、ステップＳ１８を実行する。ステップＳ１６，Ｓ１８の一方を実行した場合、負荷Ｅ１の給電制御処理を終了する。この場合、制御部３２は、負荷Ｅ１の給電制御処理を再び実行することはない。

＜負荷Ｅ２，Ｅ３，・・・，Ｅｎの給電制御処理＞
負荷Ｅ２，Ｅ３，・・・，Ｅｎそれぞれの給電制御処理は、制御部３２によって、負荷Ｅ１の給電制御処理と同様に実行される。負荷Ｅ１の給電制御処理の説明において記載されている負荷Ｅ１、第２スイッチＢ１、第２駆動回路Ｆ１及び第２出力部Ｈ１それぞれは、負荷Ｅｋの給電制御処理の説明では、負荷Ｅｋ、第２スイッチＢｋ、第２駆動回路Ｆｋ及び第２出力部Ｈｋに対応する。実施形態１の説明で述べたように、ｋは、２以上であり、かつ、ｎ以下である任意の整数である。

以上のように、負荷Ｅｉの給電制御処理では、制御部３２は、第２駆動回路Ｆｉに第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えを指示している場合において、第２スイッチＢｉの不安定期間が第２の所定期間以上の値となったとき、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢｉの状態を半オン故障に変更する。第１スイッチ２０の切替え処理では、制御部３２は、状態テーブルＴ１において、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ中の少なくとも１つの状態が半オン故障に変更された場合、第１駆動回路２３に第１スイッチのオフへの切替えを指示する。これにより、第１スイッチ２０の状態がオフ状態に切替わり、第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎを介した電流の通流が停止する。

また、負荷Ｅｉの給電制御処理では、制御部３２は、第２駆動回路Ｆｉに第２スイッチＢｉのオフ状態への切替えを指示している場合において、第２スイッチＢｉの第２スイッチ電流値が上限電流値を超えているとき、状態テーブルＴ１において、第２スイッチＢｉの状態を短絡故障に変更する。第１スイッチ２０の切替え処理では、制御部３２は、状態テーブルＴ１において、特定スイッチの状態が短絡故障に変更された場合、第１駆動回路２３に第１スイッチのオフへの切替えを指示する。上限電流値は所定電流値に相当する。

制御部３２は、状態テーブルＴ１において、特定スイッチとは異なる第２スイッチの状態が短絡故障に変更された場合、特定スイッチとは異なる通電状態の第２スイッチを介して、単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる。特定スイッチとは異なる第２スイッチにおいて短絡故障が発生している場合、短絡故障が発生している第２スイッチを介した給電は許容される。電流の平均値を低下させることによって、値が大きい電流が第１スイッチ２０を流れ続けることが防止される。

＜実施形態１，２の変形例＞
実施形態１，２において、第１スイッチ電流値を検出する構成は、電流出力回路２１及び第１抵抗２２を用いた構成に限定されない。例えば、給電制御装置１１内において、第１スイッチ２０のドレイン及びソースを介して流れる電流の経路にシャント抵抗が配置されてもよい。この場合、シャント抵抗の両端間の電圧は、例えば、差動増幅器によって増幅される。

差動増幅器は、増幅した電圧を第１駆動回路２３に出力する。差動増幅器が出力した電圧値はアナログの電流値情報として機能する。シャント抵抗の抵抗値は一定値であるため、シャント抵抗の両端間の電圧値は第１スイッチ電流値に比例する。また、差動増幅器の増幅率は一定値であるため、差動増幅器が出力した電圧値も第１スイッチ電流値に比例する。従って、差動増幅器が出力した電圧値は第１スイッチ電流値を示す。

第２スイッチＢｉを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる方法は、第２スイッチＢｉのＰＷＭ制御を行う方法に限定されない。第２スイッチＢｉのソース及び負荷Ｅ１の一端間に可変抵抗器が接続されてもよい。可変抵抗器の抵抗値を調整することによって、第２スイッチＢｉを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させてもよい。

第１スイッチ２０は、Ｎチャネル型のＦＥＴに限定されず、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。従って、第１スイッチ２０は半導体スイッチとは異なっていてもよい。第１スイッチ２０がリレー接点である場合においては、例えば、シャント抵抗及び差動増幅器を用いて第１スイッチ電流値が検出される。また、第２スイッチＢｉは、Ｎチャネル型のＦＥＴに限定されず、Ｐチャネル型のＦＥＴ又はバイポーラトランジスタ等であってもよい。更に、第２スイッチＢｉは給電制御装置１１に含まれてもよい。

制御部３２は、ｎ個の第２スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの全てについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整しなくてもよい。一部の第２スイッチに関しては、状態が通流状態に変更された場合のデューティは固定されていてもよい。また、制御部３２は、第２スイッチＢｉの短絡故障を検知した場合に、第２スイッチＢｉが特定スイッチであるか否かに無関係に、第１スイッチ２０のオフ状態への切替えを指示してもよい。

実施形態１において、制御部３２は、実施形態２と同様に、第２スイッチＢｉの第２スイッチ電流値に基づいて第２スイッチＢｉの短絡故障を検知してもよい。また、実施形態２において、制御部３２は、実施形態１と同様に、第２スイッチＢｉの両端電圧値に基づいて第２スイッチＢｉの短絡故障を検知してもよい。

実施形態２において、第２スイッチＢｉの第２スイッチ電流値を検出する構成は、第２の電流出力回路Ｕｉ及び第２抵抗Ｒｉを用いた構成に限定されない。例えば、第２スイッチＢｉのドレイン及びソースを介して流れる電流の経路に第２のシャント抵抗が配置されてもよい。この場合、第２のシャント抵抗の両端間の電圧は、例えば、第２の差動増幅器によって増幅される。第２の差動増幅器は、増幅した電圧をＡ／Ｄ変換部Ｊｉに出力する。第２差動増幅器が出力した電圧値はアナログの第２の電流値情報として機能する。第２のシャント抵抗の抵抗値は一定値であるため、第２のシャント抵抗の両端間の電圧値は第２スイッチ電流値に比例する。また、第２の差動増幅器の増幅率は一定値であるため、第２の差動増幅器が出力した電圧値も第１スイッチ電流値に比例する。従って、第２の差動増幅器が出力した電圧値は第１スイッチ電流値を示す。

開示された実施形態１，２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 直流電源
１１ 給電制御装置
２０ 第１スイッチ
２１ 電流出力回路
２２ 第１抵抗
２３ 第１駆動回路（切替え回路）
２４ マイコン
３０ 第１出力部
３１ 記憶部
３２ 制御部（処理部）
３３ 内部バス
Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ スイッチ装置
Ｂ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ 第２スイッチ
Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎ 負荷
Ｆ１，Ｆ２，・・・，Ｆｎ 第２駆動回路
Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎ 差動増幅器
Ｈ１，Ｈ２，・・・，Ｈｎ 第２出力部
Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊｎ Ａ／Ｄ変換部
Ｍ 車両
Ｐ コンピュータプログラム
Ｑ 記憶媒体
Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎ 第２抵抗
Ｔ１ 状態テーブル
Ｔ２ デューティテーブル
Ｕ１，Ｕ２，・・・，Ｕｎ 第２の電流出力回路

Claims (23)

1. 第１スイッチと、
   処理を実行する処理部と
   を備え、
   前記処理部は、前記第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、又は、電流の通流が可能である通流状態に遷移させ、
   前記処理部は、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整することにより、前記第１スイッチを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記第１スイッチ及び全ての第２スイッチの状態がオン状態に固定された場合に前記第１スイッチを介して流れる電流値未満にする
   給電制御装置。
2. 第１スイッチと、
   処理を実行する処理部と
   を備え、
   前記処理部は、前記第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、又は、電流の通流が可能である通流状態に遷移させ、
   前記処理部は、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整し、
   前記第１スイッチの状態をオン状態又はオフ状態に切替える切替え回路を備え、
   前記切替え回路は、前記第１スイッチを介して流れる電流値が電流閾値以上の値となった場合、前記第１スイッチの状態をオフ状態に切替え、
   前記切替え回路は、前記処理部と、前記第１スイッチを介して流れる電流値を検出する電流出力回路とに接続される
   給電制御装置。
3. 第１スイッチと、
   処理を実行する処理部と
   を備え、
   前記処理部は、前記第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、又は、電流の通流が可能である通流状態に遷移させ、
   前記処理部は、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整し、
   前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示し、
   前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記複数の第２スイッチの中で予め決められている特定スイッチの両端間の両端電圧値が前記所定電圧値未満であるとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示し、
   前記特定スイッチは、前記第１スイッチが搭載される車両の運転に支障を与える可能性がある負荷に接続されている第２スイッチである
   給電制御装置。
4. 第１スイッチと、
   処理を実行する処理部と
   を備え、
   前記処理部は、前記第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、又は、電流の通流が可能である通流状態に遷移させ、
   前記処理部は、少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整し、
   前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示し、
   前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記複数の第２スイッチの中で予め決められている特定スイッチを介して流れる電流値が前記所定電流値を超えているとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示し、
   前記特定スイッチは、前記第１スイッチが搭載される車両の運転に支障を与える可能性がある負荷に接続されている第２スイッチである
   給電制御装置。
5. 前記第１スイッチを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値は、前記第１スイッチ
   及び全ての第２スイッチの状態がオン状態に固定された場合に前記第１スイッチを介して
   流れる電流値未満である
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の給電制御装置。
6. 前記第２スイッチの状態がオン状態に固定されるか、又は、前記第２スイッチのＰＷＭ
   制御が行われた場合、前記第２スイッチの状態は前記通流状態に遷移する
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の給電制御装置。
7. 前記第１スイッチの状態をオン状態又はオフ状態に切替える切替え回路を備え、
   前記切替え回路は、前記第１スイッチを介して流れる電流値が電流閾値以上の値となっ
   た場合、前記第１スイッチの状態をオフ状態に切替える
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の給電制御装置。
8. 前記処理部は、
   前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示し、
   前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記第２スイッチ
   の両端間の両端電圧値が所定範囲内の値に維持されている期間が所定期間以上の値になっ
   たとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の給電制御装置。
9. 前記処理部は、
   前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示し、
   前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記第２スイッチ
   を介して流れる電流値が第２の所定範囲内の値に維持されている期間が第２の所定期間以
   上の値となったとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の給電制御装置。
10. 前記処理部は、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示し、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記第２スイッチ
    の両端間の両端電圧値が所定電圧値未満であるとき、前記第１スイッチのオフ状態への切
    替えを指示する
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の給電制御装置。
11. 前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前
    記複数の第２スイッチの中で予め決められている特定スイッチの両端間の両端電圧値が前
    記所定電圧値未満であるとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する
    請求項１０に記載の給電制御装置。
12. 前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前
    記特定スイッチとは異なる第２スイッチの両端間の両端電圧値が前記所定電圧値未満であ
    るとき、両端電圧値が前記所定電圧値未満である第２スイッチとは異なる第２スイッチを
    介して、単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる
    請求項１１に記載の給電制御装置。
13. 前記処理部は、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示し、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記第２スイッチ
    を介して流れる電流値が所定電流値を超えているとき、前記第１スイッチのオフ状態への
    切替えを指示する
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の給電制御装置。
14. 前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前
    記複数の第２スイッチの中で予め決められている特定スイッチを介して流れる電流値が前
    記所定電流値を超えているとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示する
    請求項１３に記載の給電制御装置。
15. 前記処理部は、前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前
    記特定スイッチとは異なる第２スイッチを介して流れる電流値が前記所定電流値を超えて
    いるとき、値が前記所定電流値を超える電流が流れている第２スイッチとは異なる第２ス
    イッチを介して、単位時間当たりに流れる電流の平均値を低下させる
    請求項１４に記載の給電制御装置。
16. 第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、
    又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、
    少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整することにより、前記第１スイッチを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記第１スイッチ及び全ての第２スイッチの状態がオン状態に固定された場合に前記第１スイッチを介して流れる電流値未満にするステップと
    をコンピュータが実行する給電制御方法。
17. 第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、
    又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、
    少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整するステップと、
    前記第１スイッチの状態をオン状態又はオフ状態に切替える切替え回路によって、前記第１スイッチを介して流れる電流値が電流閾値以上の値となった場合、前記第１スイッチの状態をオフ状態に切替えるステップと
    をコンピュータが実行し、
    前記切替え回路は、前記第１スイッチを介して流れる電流値を検出する電流出力回路に接続される
    給電制御方法。
18. 第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、
    又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、
    少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整するステップと、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示するステップと、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記複数の第２スイッチの中で予め決められている特定スイッチの両端間の両端電圧値が前記所定電圧値未満であるとき、前記第１スイッチのオフ状態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し、
    前記特定スイッチは、前記第１スイッチが搭載される車両の運転に支障を与える可能性がある負荷に接続されている第２スイッチである
    給電制御方法。
19. 第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、
    又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、
    少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整するステップと、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示するステップと、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記複数の第２スイッチの中で予め決められている特定スイッチを介して流れる電流値が前記所定電流値を超えているとき、前記第１スイッチのオフ状態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し、
    前記特定スイッチは、前記第１スイッチが搭載される車両の運転に支障を与える可能性がある負荷に接続されている第２スイッチである
    給電制御方法。
20. 第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、
    又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、
    少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前
    記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整することにより、前記第１スイッチを介して単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前記第１スイッチ及び全ての第２スイッチの状態がオン状態に固定された場合に前記第１スイッチを介して流れる電流値未満にするステップと
    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。
21. 第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、
    又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、
    少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前
    記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整するステップと、
    前記第１スイッチの状態をオン状態又はオフ状態に切替える切替え回路によって、前記第１スイッチを介して流れる電流値が電流閾値以上の値となった場合、前記第１スイッチの状態をオフ状態に切替えるステップと
    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であって、
    前記切替え回路は、前記第１スイッチを介して流れる電流値を検出する電流出力回路に接続される
    コンピュータプログラム。
22. 第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、
    又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、
    少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前
    記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整するステップと、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示するステップと、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記複数の第２スイッチの中で予め決められている特定スイッチの両端間の両端電圧値が前記所定電圧値未満であるとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示するステップと
    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であって、
    前記特定スイッチは、前記第１スイッチが搭載される車両の運転に支障を与える可能性がある負荷に接続されている第２スイッチである
    コンピュータプログラム。
23. 第１スイッチから電流が入力される複数の第２スイッチそれぞれの状態を、オフ状態、
    又は、通流が行われている通流状態に遷移させるステップと、
    少なくとも１つの第２スイッチについて、単位時間当たりに流れる電流の平均値を、前
    記通流状態である一又は複数の第２スイッチに応じて調整するステップと、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えを指示するステップと、
    前記第２スイッチのオフ状態への切替えが指示されている場合にて、前記複数の第２スイッチの中で予め決められている特定スイッチを介して流れる電流値が前記所定電流値を超えているとき、前記第１スイッチのオフ状態への切替えを指示するステップと
    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であって、
    前記特定スイッチは、前記第１スイッチが搭載される車両の運転に支障を与える可能性がある負荷に接続されている第２スイッチである
    コンピュータプログラム。

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