WO2016170963A1 - 車載負荷制御装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

コネクタの端子対に発生したアーク放電を確実に検出して消弧させることが可能な車載負荷制御装置及びコンピュータプログラムを提供する。車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３との接続を中継するコネクタ２の端子１１，２１、端子１２，２２及び端子１３，２３に予めアーク放電を発生させ、アーク放電による電磁波を無線検出部４６で受信して受信強度の周波数分布を検出し、検出した周波数分布を車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３夫々に対応付けてＲＯＭ４２に記憶しておく。その上で、無線検出部４６から時系列的に取得した周波数分布とＲＯＭ４２に記憶した周波数分布とを照合し、照合が一致した周波数分布に対応する車載負荷に流れる電流をオフする。

Description

車載負荷制御装置及びコンピュータプログラム

　本発明は、車載負荷にコネクタの端子対を介して流れる電流をオンオフする車載負荷制御装置及びコンピュータプログラムに関する。

　接点を開閉する場合、接点間の電位差が所謂最小アーク電圧より大きく、且つ接点電流が最小アーク電流より大きいときに、アーク放電が発生することが知られている。特に直流電流が流れている接点を開閉する場合は、交流電流が流れている場合と比較して放電が長時間持続する。

　接点間にアーク放電が発生した場合、アーク放電に伴う高熱によって、接点が酸化又は黒化したり溶着したりして損傷を来す他、電磁波ノイズが発生して周囲の電子回路に悪影響を及ぼす虞がある。このため、一旦発生したアーク放電は、できるだけ短時間のうちに消弧させることが好ましい。

　例えば特許文献１には、定電流電源（又は定電圧電源）から複数のＬＥＤを有する負荷に印加する負荷電圧（又は負荷に流れる負荷電流）を所定周期でサンプリングし、サンプリング結果が、所定電圧以上上昇（又は所定電流以上減少）したときにアーク放電が生起したと判定して、定電流電源（又は定電圧電源）を停止させるＬＥＤ点灯装置が記載されている。この場合の所定電圧は、最小アーク電圧に応じて定電流電源の出力電圧が上昇するときの上昇分より低い電圧であり、最小電流は、最小アーク電圧に応じて負荷に印加される電圧が低下するときの負荷電流の減少分より少ない電流である。

特開２０１０－１９９５２１号公報

　しかしながら、特許文献１に記載された技術では、負荷が変動した場合にアーク放電を検出できなかったり誤検出したりする虞があった。

　本発明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、コネクタの端子対に発生したアーク放電を確実に検出して消弧させることが可能な車載負荷制御装置及びコンピュータプログラムを提供することにある。

　本発明の一態様に係る車載負荷制御装置は、１又は複数の車載負荷夫々にコネクタの端子対を介して流れる電流をオンオフする車載負荷制御装置において、電磁波を受信して受信強度の周波数分布を検出する無線検出部と、前記車載負荷夫々への電流が流れる端子対にアーク放電が発生したときに前記無線検出部で検出した周波数分布を夫々の車載負荷に対応付けて予め記憶する記憶部と、前記無線検出部で検出した周波数分布を時系列的に取得する取得部と、該取得部で取得した周波数分布及び前記記憶部に記憶した周波数分布を照合する照合部と、該照合部の照合結果が一致の場合、一致した周波数分布に対応する車載負荷に流れる電流をオフする電流オフ部とを備えることを特徴とする。

　本発明の一態様に係る車載負荷制御装置は、前記照合部は、複数の異なる周波数毎又は周波数帯毎に受信強度を照合するようにしてあることを特徴とする。

　本発明の一態様に係る車載負荷制御装置は、前記照合部は、前記受信強度の対数を照合するようにしてあることを特徴とする。

　本発明の一態様に係る車載負荷制御装置は、前記照合部は、第１閾値に基づいて照合するようにしてあることを特徴とする。

　本発明の一態様に係る車載負荷制御装置は、前記記憶部は、前記端子対に流れる複数通りの電流について夫々アーク放電が発生したときに前記無線検出部で検出した周波数分布を夫々の電流に更に対応付けて予め記憶するようにしてあり、前記車載負荷夫々に流れる電流を時系列的に検出する電流検出部を備え、前記照合部は、前記取得部で取得した周波数分布、及び前記車載負荷夫々に対応して前記記憶部に記憶されている周波数分布のうち前記電流検出部で夫々検出した電流に近い電流に対応して前記記憶部に記憶されている周波数分布を照合するようにしてあることを特徴とする。

　本発明の一態様に係る車載負荷制御装置は、前記電流検出部で夫々検出した電流の減少率又は減少量を算出する算出部と、該算出部で夫々算出した減少率又は減少量が第２閾値より大きいか否かを判定する判定部とを備え、前記照合部は、前記判定部で第２閾値より大きいと夫々判定した場合に照合するようにしてあることを特徴とする。

　本発明の一態様に係る車載負荷制御装置は、前記コネクタ及び無線検出部が搭載された配線基板を備え、前記無線検出部で前記電磁波を受信するためのアンテナは、前記配線基板上に形成してあることを特徴とする。

　本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、電磁波を受信して受信強度の周波数分布を検出する無線検出部、及び１又は複数の車載負荷夫々への電流が流れるコネクタの端子対にアーク放電が発生したときに前記無線検出部で検出した周波数分布を夫々の車載負荷に対応付けて予め記憶する記憶部に接続されており、前記車載負荷夫々に流れる電流をオンオフに制御するコンピュータに、前記無線検出部の検出結果に基づいて前記コネクタに発生したアーク放電を消弧させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記無線検出部で検出した周波数分布を時系列的に取得する取得部、該取得部で取得した周波数分布及び前記記憶部に記憶された周波数分布を照合する照合部、及び該照合部での照合結果が一致の場合、一致した周波数分布に対応する車載負荷に流れる電流をオフに制御する電流オフ部として機能させることを特徴とする。

　本態様にあっては、１又は複数の車載負荷夫々について、車載負荷との接続を中継するコネクタの端子対に予めアーク放電を発生させ、アーク放電による電磁波を無線検出部で受信して受信強度の周波数分布を検出し、検出した周波数分布を車載負荷夫々に対応付けて記憶部に記憶しておく。その上で、無線検出部から時系列的に取得した周波数分布と記憶部に記憶した周波数分布とを照合し、照合が一致した周波数分布に対応する車載負荷に流れる電流をオフする。
　これにより、１又は複数の端子対夫々に実際にアーク放電が発生したときに取得される周波数分布と予め記憶された周波数分布とで照合が一致した場合、照合が一致した周波数分布に対応する車載負荷が特定され、特定された車載負荷への電流がオフされてアークが消弧する。

　本態様にあっては、受信強度の照合を、複数の異なる周波数毎又は周波数帯毎に行うため、受信強度の周波数分布の同一性が効果的に照合される。

　本態様にあっては、複数の異なる周波数毎又は周波数帯毎に受信強度の対数をとって照合を行うため、照合のための演算が対数値の減算で足りる。

　本態様にあっては、受信強度の対数を第１閾値に基づいて照合する際に、例えば周波数毎又は周波数帯毎に受信強度の差分を第１閾値と比較したり、各周波数又は各周波数帯における受信強度の対数の差分の合計値を第１閾値と比較したりする。

　本態様にあっては、記憶部が１又は複数の車載負荷について記憶する周波数分布は、１又は複数の端子対夫々に流れる電流を予め複数通りに変化させる都度アーク放電を発生させて無線検出部で検出した受信強度の分布であり、車載負荷夫々について複数通りの周波数分布をアーク放電が発生したときの電流に対応付けて記憶してある。その上で、１又は複数の車載負荷夫々に流れる電流を時系列的に検出し、無線検出部から時系列的に取得した周波数分布と、車載負荷夫々について記憶部に記憶されている複数の周波数分布のうち時系列的に検出した電流に近い電流に対応する周波数分布とを照合する。
　これにより、アーク放電が発生するときに車載負荷に流れる電流が一定ではない場合であっても、実際にアーク放電が発生したときに車載負荷夫々に流れる電流に応じて、記憶部に記憶された周波数分布の内から照合対象とすべき周波数分布が抽出される。

　本態様にあっては、１又は複数の車載負荷夫々について検出した電流の減少率又は減少量が第２閾値より大きい場合に、無線検出部から取得した周波数分布と、車載負荷夫々について記憶部に記憶されている複数の周波数分布のうち検出した電流に近い電流に対応する周波数分布とを照合する。
　これにより、端子対にアーク放電が発生して端子対の電気抵抗が増大し始めたときに照合が行われるため、照合の時期及び対象が絞り込まれて照合の処理負荷が削減される。

　本態様にあっては、コネクタ及び無線検出部が搭載された配線基板上にアンテナが形成されており、アーク放電が発生する端子対とアンテナとの位置関係が配線基板上で固定されるため、予め記憶した周波数分布と無線検出部で検出した周波数分布との照合が精度よく行える。

　上記によれば、端子対に実際にアーク放電が発生したときに取得された周波数分布と記憶された周波数分布とで分布が類似していることから照合が一致した場合、照合が一致した周波数分布に対応して記憶されている車載負荷が特定され、特定された車載負荷への電流がオフされてアークが消弧する。
　従って、コネクタの端子対に発生したアーク放電を確実に検出して消弧させることが可能となる。

実施の形態１に係る車載負荷制御装置の構成例を示すブロック図である。 アーク放電により発生する電磁波の強度を示すグラフである。 実施の形態１に係る車載負荷制御装置で予めＲＯＭに記憶した内容を例示する図表である。 実施の形態１に係る車載負荷制御装置で車載負荷に流れる電流をオフに制御するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る車載負荷制御装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態２に係る車載負荷制御装置で予めＲＯＭに記憶した内容を例示する図表である。 実施の形態２に係る車載負荷制御装置で車載負荷に流れる電流をオフに制御するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２におけるアーク消弧のサブルーチンに係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態３におけるアーク消弧のサブルーチンに係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。

　以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る車載負荷制御装置の構成例を示すブロック図である。図中１００ａは車両に搭載された車載負荷制御装置であり、車載負荷制御装置１００ａは、コネクタ２を介して車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３夫々に流れる電流をオンオフするＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ：以下単にＦＥＴという）３１、３２及び３３と、各ＦＥＴのオンオフを制御する制御部４０ａとを備える。車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は、例えばヘッドライト、ルームランプ、パワーステアリング、デフォッガ等の大電流負荷である。

　ＦＥＴ３１、３２及び３３と制御部４０ａとは配線基板１上に配置されているが、これに限定されるものではない。各ＦＥＴはＮチャネル型でもよく、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ）、半導体リレー等の他のスイッチであってもよい。ＦＥＴの数、即ち車載負荷の数は３つに限定されず、１つ、２つ又はｎ個（ｎは４以上の自然数）であってもよい。

　コネクタ２は、配線基板１上に配されたレセプタクル１０にワイヤハーネス側のプラグ２０が嵌合している。配線基板１上に配置されたプラグにワイヤハーネス側のレセプタクルが嵌合する構成であってもよい。また、コネクタ２のレセプタクル１０が配線基板１上に配置されていなくてもよく、コネクタ２全体が車載負荷制御装置１００ａの外部に配置されていてもよい。

　レセプタクル１０は、ＦＥＴ３１、３２及び３３夫々のドレインに接続された端子１１、１２及び１３を有する。端子１１、１２及び１３が２つ以上のレセプタクルに分けて収容されていてもよい。プラグ２０は、車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３夫々に接続された端子２１、２２及び２３を有する。端子２１、２２及び２３が２つ以上のプラグに分けて収容されていてもよい。端子１１，２１、端子１２，２２及び端子１３，３３夫々は端子対に相当し、レセプタクル１０にワイヤハーネス側のプラグ２０が嵌合することにより互いに電気的に接続される。

　ＦＥＴ３１、３２及び３３夫々は、ドレインとゲートとの間に抵抗器Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が接続されており、夫々のドレインが電源ＰＳに接続されている。ＦＥＴ３１、３２及び３３のドレインが異なる電源に接続されていてもよい。

　制御部４０ａは、車載負荷制御装置１００ａにおける各種制御の中核となるＣＰＵ（Central Processing Unit ）４１を有し、ＣＰＵ４１は、制御プログラム、予め取得した周波数分布等の情報を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory：記憶部に相当）４２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory ）４３、及び各種の時間を計時するタイマ４４とバス接続されている。

　ＣＰＵ４１には、また、ＦＥＴ３１、３２及び３３のゲートに制御信号を出力するための出力部４５と、アンテナ４６１、４６２及び４６３により電磁波を受信して受信強度の周波数分布を検出する無線検出部４６とがバス接続されている。

　アンテナ４６１、４６２及び４６３夫々は、端子１１、１２及び１３の近傍の配線基板１上に形成されているが、これに限定されるものではなく、配線基板１とは離隔した位置に、配線基板１に対して相対的に固定されていてもよい。アンテナの数は３つに限定されず、１つ、２つ又は４つ以上であってもよい。特に端子１１、１２及び１３が相異なるコネクタに収容されている場合は、端子毎に異なるアンテナを配置してもよい。

　アンテナ４６１、４６２及び４６３は、例えば磁界型のループアンテナであり、サイズに対応する波長より十分に長い波長の電磁波を広帯域に捕捉して磁界に略比例する電圧を発生する。アンテナのタイプはこれに限定されるものではなく、任意のタイプのアンテナが許容される。

　無線検出部４６は、複数の異なる周波数（又は周波数帯）夫々に対応する無線モジュール（不図示）を含み、各無線モジュールが夫々固有の周波数（又は周波数帯）における相対的な受信電力を受信強度として検出する。無線検出部４６が検出する周波数分布は、各無線モジュールが検出する受信強度の集合によって表される。つまり、ここで言う周波数分布は、複数の異なる周波数（又は周波数帯）における受信強度そのものであり、受信強度の分布特性（即ち周波数特性）が同一であっても、同じ周波数（又は周波数帯）における受信強度が異なる場合は、異なる周波数分布として扱う。

　上述の構成において、例えば車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３への通電中にプラグ２０及びレセプタクル１０の嵌合を解除する場合、又はプラグ２０及びレセプタクル１０の嵌合が不完全な状態で車両が走行した場合、端子１１，２１間、端子１２，２２間及び端子１３，２３間でアーク放電が発生することがある。電子回路の近傍でアーク放電が発生した場合、アーク放電による電磁波の影響を受けて電子回路が誤動作を起こす虞がある。アーク放電が発生した端子が損傷を受ける可能性もあり、発生したアーク放電を早急に消弧させることが好ましい。

　図２は、アーク放電により発生する電磁波の強度を示すグラフである（高木相著，「電気接点のアーク放電現象」，コロナ社，１９９５年２月，ｐ１３２－１３３より抜粋）。図２の横軸は、アーク放電が発生したときに電気接点に流れている回路電流（Ａ）を表し、縦軸は電磁波、即ち無線雑音の相対的な強度（ｄＢ）を表す。図２に実線、破線及び一点鎖線夫々にて示す曲線は、０．２ＭＨｚ、１ＭＨｚ及び７ＭＨｚの周波数について、回路電流と無線雑音との一般的な関係を示すものである。

　図２のグラフによって示される全体的な傾向として、アーク放電による無線雑音は、強度が周波数に略反比例しており、いわゆる１／ｆ雑音特性を呈する。また、各周波数についての無線雑音の強度は、２～３Ａで最大となっており、特に高域側では、無線雑音の強度が回路電流の大きさに依存する度合いが大きい。このことから、端子１１，２１間、端子１２，２２間及び端子１３，２３間夫々に発生するアーク放電による無線雑音の周波数分布は、車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３に流れる電流によって変動することが分かる。

　一方、アーク放電により発生する無線雑音を捕捉するアンテナ４６１、４６２及び４６３の指向性は、全方位について均等ではなく、アンテナ４６１、４６２及び４６３と端子１１，２１、端子１２，２２及び端子１３，２３との位置関係も相互に異なっている。このため、車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３に流れる電流が仮に一定であったとしても、アーク放電による無線雑音について無線検出部４６が検出する受信強度の周波数分布は、車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３によって相異なるものとなる。実際には端子１１，２１、端子１２，２２及び端子１３，２３夫々の構成、夫々に流れる電流等が異なることにより、上記の受信強度の周波数分布は更に多様に変化することが考えられる。

　そこで、端子１１，２１間、端子１２，２２間及び端子１３，２３間夫々に予めアーク放電を発生させて無線検出部４６で検出した受信強度の周波数分布を車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３に対応付けてＲＯＭ４２に記憶しておき、後に無線検出部４６で検出した受信強度の周波数分布と照合することにより、アーク放電が発生した端子対を介して電流が流れている車載負荷を特定することができる。そして、特定した車載負荷に流れる電流をＦＥＴでオフすることにより、アーク放電を消弧させることができる。

　図３は、実施の形態１に係る車載負荷制御装置１００ａで予めＲＯＭ４２に記憶した内容を例示する図表である。ここでは、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・及びＬｎ（ｎは４以上の自然数：Ｌ４以降は不図示）の夫々について、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，・・ｆｍ（ｍは４以上の自然数）における受信強度の対数を記憶してあるが、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，・・ｆｍを中心とする周波数帯における受信強度の対数を記憶してもよいし、対数をとる前の受信強度を記憶してもよい。予め受信強度を取得する際に、受信強度が時間の経過と共に変化する場合は、適宜取得のタイミングを定めればよい。また、車載負荷の数が３つ以下の場合は、車載負荷の数に応じて図３に示す図表における不要な行を削除すればよい。

　具体的に図３では、車載負荷Ｌ１に対応付けて、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，・・ｆｍにおける受信強度が６１，５６，４２，・・２３（ｄＢ）と記憶されている。同様に車載負荷Ｌ２に対応付けて受信強度が４０，３１，２０，・・６（ｄＢ）と記憶されており、車載負荷Ｌ３に対応付けて受信強度が５２，４３，３０，・・１５（ｄＢ）と記憶されている。・・・更に、車載負荷Ｌｎに対応付けて受信強度が２８，１４，７，・・－１０（ｄＢ）と記憶されている。

　以下では、上述した制御部４０ａの動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。以下に示す処理は、ＲＯＭ４２に予め格納されている制御プログラムに従って、ＣＰＵ４１により実行される。
　図４は、実施の形態１に係る車載負荷制御装置１００ａで車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎに流れる電流をオフに制御するＣＰＵ４１の処理手順を示すフローチャートである。図４に示す処理は、例えば１０ｍｓ毎に周期的に起動されるが、起動周期が１０ｍｓに限定されるものではなく、非周期的に起動されるようにしてもよい。車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎに流れる電流は既にオンに制御されている。

　図４の処理が起動された場合、ＣＰＵ４１は、無線検出部４６から受信強度の周波数分布、即ち複数の周波数（又は周波数帯）について受信強度を取得し（Ｓ１１：取得部に相当）、取得した受信強度の対数を算出する（Ｓ１２）。無線検出部４６から受信強度の対数が取得される場合は、ステップＳ１２を省略すればよい。

　次いで、ＣＰＵ４１は、ループカウンタｉを１に初期化し（Ｓ１３）、ステップＳ１２で算出した受信強度の対数と、車載負荷Ｌｉに対応してＲＯＭ４２に記憶されている受信強度の対数との差分を、周波数ｆ１から周波数ｆｍまで周波数（又は周波数帯）毎に算出して（Ｓ１４）、算出した各差分の合計値を算出する（Ｓ１５）。

　その後、ＣＰＵ４１は、算出した合計値が第１閾値より小さいか否かを判定し（Ｓ１６）、第１閾値より小さい場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、出力部４５を用いてＦＥＴｉ（ＦＥＴ４以降は不図示）をオフすることにより、車載負荷Ｌｉに流れる電流をオフして（Ｓ１７：電流オフ部に相当）図４の処理を終了する。上述のステップＳ１４からＳ１６までが照合部に相当する。
　なお、ステップＳ１５及びＳ１６では、各差分の合計値と第１閾値とを比較したが、各差分の夫々が第１閾値（例えば１～２ｄＢ程度の値）より小さいか否かを判定するようにしてもよい。

　算出した合計値が第１閾値より小さくない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、ループカウンタｉを１だけインクリメントし（Ｓ１８）、ｉがｎ＋１であるか否か、即ち無線検出部４６から取得した受信強度とＲＯＭ４２に記憶されている受信強度との照合を全ての車載負荷について完了したか否かを判定する（Ｓ１９）。ＣＰＵ４１は、ループカウンタｉがｎ＋１である場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、図４の処理を終了し、ｉがｎ＋１ではない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、照合を継続するためにステップＳ１４に処理を移す。

　以上のように本実施の形態１によれば、車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３夫々との接続を中継するコネクタ２の端子１１，２１間、端子１２，２２間及び端子１３，２３間に予めアーク放電を発生させ、アーク放電による電磁波を無線検出部４６で受信して受信強度の周波数分布を検出し、検出した周波数分布を車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３夫々に対応付けてＲＯＭ４２に記憶しておく。その上で、無線検出部４６から１０ｍｓ毎に取得した周波数分布とＲＯＭ４２に記憶した周波数分布とを照合し、照合が一致した周波数分布に対応する車載負荷に流れる電流をオフする。
　これにより、端子１１，２１間、端子１２，２２間及び端子１３，２３間夫々に実際にアーク放電が発生したときに取得される周波数分布と予めＲＯＭ４２に記憶された周波数分布とで照合が一致した場合、照合が一致した周波数分布に対応する車載負荷が特定され、特定された車載負荷への電流がオフされてアークが消弧する。
　従って、アーク放電を確実に検出して消弧させることが可能となる。

　また、実施の形態１によれば、受信強度の照合を、周波数ｆ１から周波数ｆｍまで周波数毎又は周波数帯毎に行うため、受信強度の周波数分布の同一性を効果的に照合することが可能となる。

　更に、実施の形態１によれば、周波数ｆ１から周波数ｆｍまで周波数毎又は周波数帯毎に受信強度の対数をとって周波数分布の照合を行うため、照合のための演算を対数値の減算で済ますことが可能となる。

　更にまた、実施の形態１によれば、受信強度の対数を第１閾値に基づいて照合する際に、周波数毎又は周波数帯毎に受信強度の差分が第１閾値より小さいか否かを判定したり、各周波数又は各周波数帯における受信強度の対数の差分の合計値が第１閾値より小さいか否かを判定したりすることが可能である。

　更にまた、実施の形態１によれば、コネクタ２のレセプタクル１０及び無線検出部４６が搭載された配線基板１上にアンテナ４６１，４６２，４６３が形成されており、アーク放電が発生する端子１１，２１、端子１２，２２及び端子１３，３３とアンテナ４６１，４６２，４６３との位置関係が配線基板１上で固定されるため、予めＲＯＭ４２に記憶した周波数分布と無線検出部４６で検出した周波数分布との照合を精度よく行うことが可能となる。

（実施の形態２）
　実施の形態１が、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎに流れる電流を検出することなく周波数分布の照合を行う形態であるのに対し、実施の形態２は、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、及びＬｎに流れる電流を検出し、検出した電流に応じて、照合すべき周波数分布を選択する形態である。

　図５は、実施の形態２に係る車載負荷制御装置の構成例を示すブロック図である。図中１００ｂは車両に搭載された車載負荷制御装置であり、車載負荷制御装置１００ｂは、コネクタ２を介して車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３夫々に流れる電流をオンオフするＦＥＴ３１、３２及び３３と、車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３夫々に流れる電流を検出してアナログの検出電圧を出力する電流センサ５１、５２及び５３と、各ＦＥＴのオンオフを制御する制御部４０ｂとを備える。

　制御部４０ｂは、実施の形態１における制御部４０ａに対して、電流センサ５１、５２及び５３からの検出電圧をデジタル値にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部４７を更に有し、該Ａ／Ｄ変換部４７がＣＰＵ４１にバス接続されている。この構成により、ＣＰＵ４１は、車載負荷Ｌ１、Ｌ２及びＬ３に流れる電流をデジタル値で検出する。

　その他、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

　本実施の形態２では、端子１１，２１間、端子１２，２２間、・・及び端子１ｎ，２ｎ間（端子１４，２４以降は不図示）夫々に流れる電流を予め複数通りに変化させる都度アーク放電を発生させて無線検出部４６で受信強度の周波数分布を検出する。そして、検出した受信強度の周波数分布をアーク放電が発生したときの電流に対応付けてＲＯＭ４２に記憶しておく。

　図６は、実施の形態２に係る車載負荷制御装置１００ｂで予めＲＯＭ４２に記憶した内容を例示する図表である。ここでは、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・及びＬｎの夫々について、３通りの電流に夫々対応付けて周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，・・ｆｍにおける受信強度の対数を記憶してある。各受信強度は、ＲＳＬ（Received Signal Level ）ｉｊｋ（ｉはｎ以下の自然数：ｊは１、２又は３：ｋはｍ以下の自然数）で表示される対数値である。具体的には、車載負荷Ｌｉについて、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，・・ｆｍにおける受信強度ＲＳＬｉｊｋ（ｄＢ）が電流Ｉｉｊに対応付けて記憶されている。

　後に無線検出部４６で検出した受信強度の周波数分布とＲＯＭ４２に記憶されている受信強度の周波数分布とを照合する場合は、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・及びＬｎ夫々に流れる電流を検出する。そして、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・及びＬｎ夫々について複数記憶されている周波数分布のうち検出した電流に近い電流に対応する周波数分布と無線検出部４６で検出した周波数分布とを照合する。照合が一致した場合に、アーク放電が発生した端子対を介して電流が流れている車載負荷が特定される。

　以下では、上述した制御部４０ｂの動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。
　図７は、実施の形態２に係る車載負荷制御装置１００ｂで車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎに流れる電流をオフに制御するＣＰＵ４１の処理手順を示すフローチャートであり、図８は、実施の形態２におけるアーク消弧のサブルーチンに係るＣＰＵ４１の処理手順を示すフローチャートである。図７の処理は、例えば１０ｍｓ毎に周期的に起動されるが、これに限定されるものではない。車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎに流れる電流は既にオンに制御されている。

　図７に示すメインルーチンの処理が起動された場合、ＣＰＵ４１は、無線検出部４６から受信強度の周波数分布、即ち複数の周波数（又は周波数帯）について受信強度を取得し（Ｓ２１：取得部に相当）、取得した受信強度の対数を算出し（Ｓ２２）、更に算出した受信強度の対数をＲＡＭ４３に一時記憶する（Ｓ２３）。その後、ＣＰＵ４１は、ループカウンタｉを１に初期化し（Ｓ２４）、アーク消弧に係るサブルーチンを呼び出して実行する（Ｓ２５）。

　次いで、ＣＰＵ４１は、ループカウンタｉを１だけインクリメントし（Ｓ２６）、ｉがｎ＋１であるか否か、即ち無線検出部４６から取得した受信強度とＲＯＭ４２に記憶されている受信強度との照合を全ての車載負荷について完了したか否かを判定する（Ｓ２７）。ＣＰＵ４１は、ループカウンタｉがｎ＋１である場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、図７の処理を終了し、ｉがｎ＋１ではない場合（Ｓ２７：ＮＯ）、照合を継続するためにステップＳ２５に処理を移す。

　次に、図８に示すアーク消弧に係るサブルーチンが呼び出された場合、ＣＰＵ４１は、車載負荷Ｌｉ（ｉは呼び出されたときのループカウンタｉであり、１、２、・・又はｎの何れか）に流れる電流を検出する（Ｓ３１：電流検出部に相当）。その後、ＣＰＵ４１は、一時記憶してある受信強度の対数と、車載負荷Ｌｉに対応してＲＯＭ４２に記憶されている受信強度の対数のうちステップＳ３１で検出した電流に近い電流に対応する受信強度の対数との差分を周波数ｆ１から周波数ｆｍまで周波数（又は周波数帯）毎に算出する（Ｓ３６）。

　例えば、車載負荷Ｌ１に流れる電流が２．２Ａと検出され、Ｉ１１＝１Ａ，Ｉ１２＝２Ａ，Ｉ１３＝３ＡとＲＯＭ４２に記憶されている場合、一時記憶してある受信強度の対数と、検出した電流に近いＩ１２に対応する受信強度であるＲＳＬ１２１，ＲＳＬ１２２，ＲＳＬ１２３，・・ＲＡＬ１２ｍとの差分を、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，・・ｆｍ毎に算出する。

　次いで、ＣＰＵ４１は、算出した各差分の合計値を算出し（Ｓ３７）、算出した合計値が第１閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ３８）。合計値が第１閾値より小さくない場合（Ｓ３８：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、呼び出されたルーチンにリターンする。一方、合計値が第１閾値より小さい場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、出力部４５を用いてＦＥＴｉをオフすることにより、車載負荷Ｌｉに流れる電流をオフして（Ｓ３９：電流オフ部に相当）呼び出されたルーチンにリターンする。

　以上のように本実施の形態２によれば、ＲＯＭ４２が車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎについて記憶する周波数分布は、端子１１，２１、端子１２，２２、・・及び端子１ｎ，２ｎ夫々に流れる電流を予め複数通りに変化させる都度アーク放電を発生させて無線検出部４６で検出した受信強度の分布であり、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎ夫々について複数通りの周波数分布をアーク放電が発生したときの電流に対応付けて記憶してある。その上で、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎ夫々に流れる電流を時系列的に検出し、無線検出部４６から時系列的に取得した周波数分布と、車載負荷夫々についてＲＯＭ４２に記憶されている複数の周波数分布のうち時系列的に検出した電流に近い電流に対応する周波数分布とを照合する。
　従って、アーク放電が発生するときに車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎに流れる電流が一定ではない場合であっても、実際にアーク放電が発生したときに車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎ夫々に流れる電流に応じて、記憶部に記憶された周波数分布の内から照合対象とすべき周波数分布を抽出することが可能となる。

（実施の形態３）
　実施の形態２が、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎに流れる電流を検出し、検出した電流に応じて、照合すべき周波数分布を選択する形態であるのに対し、実施の形態３は、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎに流れる電流が一定の割合又は一定量だけ減少したときに検出した電流に応じて、照合すべき周波数分布を選択する形態である。
　実施の形態３における車載負荷制御装置１００ｂの構成と、予めＲＯＭ４２に記憶する周波数分布の内容とは実施の形態２の場合と同様であるため、これらの説明を省略する。

　後に無線検出部４６で検出した受信強度の周波数分布とＲＯＭ４２に記憶されている受信強度の周波数分布とを照合する場合は、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・及びＬｎ夫々に流れる電流の減少率又は減少量を検出し、検出した減少率又は減少量が第２閾値より大きいことを確認する。そして、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・及びＬｎ夫々について複数記憶されている周波数分布のうち上記の確認を行ったときの電流に近い電流に対応する周波数分布と無線検出部４６で検出した周波数分布とを照合する。照合が一致した場合に、アーク放電が発生した端子対を介して電流が流れている車載負荷が特定される。

　以下では、上述した制御部４０ｂの動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。
　図９は、実施の形態３におけるアーク消弧のサブルーチンに係るＣＰＵ４１の処理手順を示すフローチャートである。メインルーチンは、実施の形態２の図７に示すものと同様であるため、その説明を省略する。また、図９に示すステップＳ４１及びＳ４６～Ｓ４９の処理内容は、実施の形態２の図８に示すステップＳ３１及びＳ３６～３９の処理内容と同様であるため、説明の大部分を省略する。

　アーク消弧に係るサブルーチンが呼び出されて車載負荷Ｌｉ（ｉは１、２、・・又はｎの何れか）に流れる電流を検出した（Ｓ４１）後、ＣＰＵ４１は、サブルーチンが前回呼び出されたときにＲＡＭ４３に一時記憶した電流を読み出し（Ｓ４２）、検出した電流を一時記憶する（Ｓ４３）。これにより、一時記憶される電流が検出した最新の電流に書き換わる。

　次いで、ＣＰＵ４１は、検出して一時記憶した電流と読み出した電流とに基づいて電流の減少率（又は減少量）を算出し（Ｓ４４）、算出した減少率（又は減少量）が第２閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ４５：判定部に相当）。算出した減少率（又は減少量）が第２閾値より大きくない場合（Ｓ４５：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、呼び出されたルーチンにリターンする。

　一方、算出した減少率（又は減少量）が第２閾値より大きい場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、図８に示すステップＳ３６～Ｓ３９と同様にして周波数分布の照合を行い（Ｓ４６～Ｓ４８）、照合が一致した場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、車載負荷Ｌｉに流れる電流をオフして（Ｓ４９）呼び出されたルーチンにリターンする。

　以上のように本実施の形態３によれば、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎ夫々について検出した電流の減少率又は減少量が第２閾値より大きい場合に、無線検出部４６から取得した周波数分布と、車載負荷Ｌ１、Ｌ２、・・及びＬｎ夫々についてＲＯＭ４２に記憶されている複数の周波数分布のうち検出した電流に近い電流に対応する周波数分布とを照合する。
　従って、端子１１，２１、端子１２，２２及び端子１３，２３夫々にアーク放電が発生して電気抵抗が増大し始めたときに照合が行われるため、照合の時期と対象を絞り込んで照合の処理負荷を削減することが可能となる。

　今回開示された実施の形態は、全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、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。

　１００ａ、１００ｂ　車載負荷制御装置
　１　配線基板
　２　コネクタ
　１０　レセプタクル
　１１、１２、１３　端子
　２０　プラグ
　２１、２２、２３　端子
　３１、３２、３３　ＦＥＴ
　４０ａ、４０ｂ　制御部
　４１　ＣＰＵ
　４２　ＲＯＭ
　４３　ＲＡＭ
　４５　出力部
　４６　無線検出部
　４６１、４６２、４６３　アンテナ
　Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３　車載負荷

Claims (8)

1. 　１又は複数の車載負荷夫々にコネクタの端子対を介して流れる電流をオンオフする車載負荷制御装置において、
   　電磁波を受信して受信強度の周波数分布を検出する無線検出部と、
   　前記車載負荷夫々への電流が流れる端子対にアーク放電が発生したときに前記無線検出部で検出した周波数分布を夫々の車載負荷に対応付けて予め記憶する記憶部と、
   　前記無線検出部で検出した周波数分布を時系列的に取得する取得部と、
   　該取得部で取得した周波数分布及び前記記憶部に記憶した周波数分布を照合する照合部と、
   　該照合部の照合結果が一致の場合、一致した周波数分布に対応する車載負荷に流れる電流をオフする電流オフ部と
   　を備えることを特徴とする車載負荷制御装置。
2. 　前記照合部は、複数の異なる周波数毎又は周波数帯毎に受信強度を照合するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の車載負荷制御装置。
3. 　前記照合部は、前記受信強度の対数を照合するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の車載負荷制御装置。
4. 　前記照合部は、第１閾値に基づいて照合するようにしてあることを特徴とする請求項３に記載の車載負荷制御装置。
5. 　前記記憶部は、前記端子対に流れる複数通りの電流について夫々アーク放電が発生したときに前記無線検出部で検出した周波数分布を夫々の電流に更に対応付けて予め記憶するようにしてあり、
   　前記車載負荷夫々に流れる電流を時系列的に検出する電流検出部を備え、
   　前記照合部は、前記取得部で取得した周波数分布、及び前記車載負荷夫々に対応して前記記憶部に記憶されている周波数分布のうち前記電流検出部で夫々検出した電流に近い電流に対応して前記記憶部に記憶されている周波数分布を照合するようにしてある
   　ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の車載負荷制御装置。
6. 　前記電流検出部で夫々検出した電流の減少率又は減少量を算出する算出部と、
   　該算出部で夫々算出した減少率又は減少量が第２閾値より大きいか否かを判定する判定部と
   　を備え、
   　前記照合部は、前記判定部で第２閾値より大きいと夫々判定した場合に照合するようにしてある
   　ことを特徴とする請求項５に記載の車載負荷制御装置。
7. 　前記コネクタ及び無線検出部が搭載された配線基板を備え、
   　前記無線検出部で前記電磁波を受信するためのアンテナは、前記配線基板上に形成してある
   　ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の車載負荷制御装置。
8. 　電磁波を受信して受信強度の周波数分布を検出する無線検出部、及び１又は複数の車載負荷夫々への電流が流れるコネクタの端子対にアーク放電が発生したときに前記無線検出部で検出した周波数分布を夫々の車載負荷に対応付けて予め記憶する記憶部に接続されており、前記車載負荷夫々に流れる電流をオンオフに制御するコンピュータに、前記無線検出部の検出結果に基づいて前記コネクタに発生したアーク放電を消弧させるためのコンピュータプログラムであって、
   　前記コンピュータを、
   　前記無線検出部で検出した周波数分布を時系列的に取得する取得部、
   　該取得部で取得した周波数分布及び前記記憶部に記憶された周波数分布を照合する照合部、及び
   　該照合部での照合結果が一致の場合、一致した周波数分布に対応する車載負荷に流れる電流をオフに制御する電流オフ部
   　として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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