WO2022270279A1 - 給電制御装置、給電制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

給電制御装置（１）は、第１スイッチ（１１）と第２スイッチ（１２）と制御部（３０）とを備える。制御部（３０）は、第１スイッチ（１１）をオン状態する第１制御を行い、異常検出部によって前記異常が検出された場合に、第２スイッチ（１２）をオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御を行う。

Description

給電制御装置、給電制御方法、及びプログラム

　本開示は、給電制御装置、給電制御方法、及びプログラムに関する。

　特許文献１には、ハーフオン故障が発生した場合に半導体スイッチの温度上昇を抑制することができる給電制御装置が開示されている。特許文献１で開示される給電制御装置は、半導体スイッチに対してオフへの切り替えを指示している場合に電流が流れているか否かを判定する機能を有する。

特開２０１９－１４０７４７号公報

　半導体スイッチにおいてハーフオン故障が発生した場合、半導体スイッチには、オフ指示中にも電流が流れ続けることになる。その対策としては、半導体スイッチが負荷に電流を流す経路とは別の経路を介して電流を流し、強制的に蓄電器の放電を進行させることで半導体スイッチにおける予期せぬ通電期間を短くすることが考えられる。しかし、この方法では、半導体スイッチに流れる電流を抑制するまでに時間がかかってしまう。

　本開示は、オフ信号が与えられているときにスイッチが通電状態で維持される異常が発生した場合に、そのスイッチに流れる電流の実効値を低減する技術を提供する。

　本開示の一つである給電制御装置は、
　車両に搭載される給電制御装置であって、
　第１導電路と第２導電路との間に設けられ、オン信号が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、オフ信号が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる第１スイッチと、
　前記第１導電路と前記第２導電路との間において前記第１スイッチに対して並列に設けられる第２スイッチと、
　前記第１スイッチに対して前記オフ信号が与えられているときに前記第１スイッチが通電状態で維持される異常を検出する異常検出部と、
　前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する制御部と、
　を有し、
　前記第１スイッチのオン抵抗は、前記第２スイッチのオン抵抗よりも小さく、
　前記制御部は、前記第１スイッチをオン状態とする第１制御と、前記異常検出部によって前記異常が検出された場合に前記第２スイッチをオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御と、を行う。

　本開示の一つである給電制御方法は、
　給電制御装置を用い、車両内での給電を制御する給電制御方法であって、
　前記給電制御装置は、
　第１導電路と第２導電路との間に設けられ、オン信号が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、オフ信号が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる第１スイッチと、
　前記第１導電路と前記第２導電路との間において前記第１スイッチに対して並列に設けられる第２スイッチと、
　前記第１スイッチに対して前記オフ信号が与えられているときに前記第１スイッチが通電状態で維持される異常を検出する異常検出部と、
　前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する制御部と、
　を有し、
　前記第１スイッチのオン抵抗は、前記第２スイッチのオン抵抗よりも小さく、
　前記制御部が、前記第１スイッチをオン状態とする第１制御と、前記異常検出部によって前記異常が検出された場合に前記第２スイッチをオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御と、を行う。

　本開示の一つであるプログラムは、
　車両内に搭載される給電制御装置に給電制御を行わせるプログラムであって、
　前記給電制御装置は、
　第１導電路と第２導電路との間に設けられ、オン信号が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、オフ信号が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる第１スイッチと、
　前記第１導電路と前記第２導電路との間において前記第１スイッチに対して並列に設けられる第２スイッチと、
　前記第１スイッチに対して前記オフ信号が与えられているときに前記第１スイッチが通電状態で維持される異常を検出する異常検出部と、
　前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する制御部と、
　を有し、
　前記第１スイッチのオン抵抗は、前記第２スイッチのオン抵抗よりも小さく、
　当該プログラムは、
　前記第１スイッチをオン状態とする第１制御を前記制御部に行わせるステップと、
　前記異常検出部によって前記異常が検出された場合に前記第２スイッチをオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御を前記制御部に行わせるステップと、
　を含む。

　本開示に係る技術は、オフ信号が与えられているときにスイッチが通電状態で維持される異常が発生した場合に、そのスイッチに流れる電流の実効値を低減しやすい。

図１は、第１実施形態の給電制御装置を含む車載システムを概略的に例示するブロック図である。 図２は、第１実施形態の給電制御装置を含む車両を概略的に例示する説明図である。 図３は、第１実施形態の給電制御装置の基板への実装構造を簡略的に説明する平面図である。 図４は、第１実施形態の給電制御装置の基板への実装構造を簡略的に説明する正面図である。 図５は、第１実施形態の給電制御装置で行われる給電制御の流れを例示するフローチャートである。

　以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。なお、以下で例示される〔１〕～〔９〕の特徴は、矛盾しない範囲でどのように組み合わされてもよい。

　〔１〕　車両に搭載される給電制御装置であって、
　第１導電路と第２導電路との間に設けられ、オン信号が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、オフ信号が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる第１スイッチと、
　前記第１導電路と前記第２導電路との間において前記第１スイッチに対して並列に設けられる第２スイッチと、
　前記第１スイッチに対して前記オフ信号が与えられているときに前記第１スイッチが通電状態で維持される異常を検出する異常検出部と、
　前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する制御部と、
　を有し、
　前記第１スイッチのオン抵抗は、前記第２スイッチのオン抵抗よりも小さく、
　前記制御部は、前記第１スイッチをオン状態とする第１制御と、前記異常検出部によって前記異常が検出された場合に前記第２スイッチをオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御と、を行う
　給電制御装置。

　上記の〔１〕の給電制御装置は、第１スイッチをオン状態とする第１制御を行うことで、相対的にオン抵抗が小さい第１スイッチを介して電流を流すことができる。そして、この給電制御装置は、異常検出部によって異常が検出された場合には、第２スイッチをオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御を行うことで、第１導電路と第２導電路との間において流れる電流を、第１スイッチと第２スイッチとに分散させることができる。よって、第１スイッチの実効電流が抑えられ、損失の増大に起因する発熱が抑制される。

　〔２〕の給電制御装置は、上記の〔１〕に記載の給電制御装置において、以下の特徴を有する。上記車両は、走行可能状態と走行不能状態とに切り替わる構成をなし、少なくとも上記車両の走行可能状態のときに上記第２スイッチの上記オンオフ制御を行う場合に車内の乗員に向けて異常の報知を行う報知部を有する。

　上記の〔２〕の給電制御装置は、上記オンオフ制御を行う場合に、その旨を車内の乗員に知らせることができるため、車両内の乗員は、その事態を把握して対処することができる。

　〔３〕の給電制御装置は、上記の〔１〕又は〔２〕に記載の給電制御装置において、以下の特徴を有する。上記車両は、走行可能状態と走行不能状態とに切り替わる構成をなす。上記制御部は、上記オンオフ制御を行っているときに上記車両が上記走行可能状態から上記走行不能状態に切り替わった場合、上記走行不能状態への切り替わり後も上記オンオフ制御を継続する。

　上記の〔３〕の給電制御装置は、走行不能状態に切り替わった後に、上記異常が生じた第１スイッチに過剰な電流が流れ続けることを抑えることができる。

　〔４〕の給電制御装置は、上記の〔３〕に記載の給電制御装置において、以下の特徴を有する。上記制御部は、上記走行不能状態への切り替わり後に上記オンオフ制御を継続する場合、上記第１スイッチ及び上記第２スイッチに電流を流すための電力供給源である蓄電部から所定の負荷への給電を行う。

　上記の〔４〕の給電制御装置は、上記異常が検出された場合、走行不能状態に切り替わった後に上記オンオフ制御を継続しつつ第１スイッチ及び第２スイッチに電流を流すための電力供給源である蓄電部から所定の負荷への給電を行うことで、第１スイッチに流れる電流の抑制だけでなく、蓄電部に基づく電力を強制的に消費することによって通電継続期間の短縮化も図ることができる。

　〔５〕の給電制御装置は、上記の〔１〕から〔４〕のいずれか一つに記載の給電制御装置において、以下の特徴を有する。〔５〕の給電制御装置は、上記第１スイッチが通電状態のときの当該第１スイッチの抵抗を検出する抵抗検出部を有する。上記制御部は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を出力し、上記ＰＷＭ信号によって上記第２スイッチのオンオフを制御するように上記オンオフ制御を行い、上記抵抗検出部で検出される抵抗に基づいて上記ＰＷＭ信号のデューティを設定する。

　上記の〔５〕の給電制御装置は、上記異常に応じて上記オンオフ制御を行う場合に、第１スイッチの実際の抵抗に合わせたＰＷＭ制御を行うことができる。

　〔６〕の給電制御装置は、上記の〔１〕から〔５〕のいずれか一つに記載の給電制御装置において、以下の特徴を有する。上記第１スイッチ及び上記第２スイッチは、共通の基板に実装され、上記第１スイッチは、上記基板の一方面に実装され、上記第２スイッチは、上記基板の他方面に実装される。

　上記の〔６〕の給電制御装置は、第１スイッチと第２スイッチを互いに反対の面に離して配置することができるため、上記異常の発生時に熱が集中することを一層抑制することができる。

　〔７〕の給電制御装置は、上記の〔１〕から〔６〕のいずれか一つに記載の給電制御装置において、以下の特徴を有する。上記第１スイッチ及び上記第２スイッチは、共通の基板に実装される。上記第１スイッチは、上記基板における所定方向一方側に設けられた第１端部寄りに実装される。上記第２スイッチは、上記基板において上記所定方向において一方側とは反対側の第２端部寄りに実装される。

　上記の〔７〕の給電制御装置は、第１スイッチと第２スイッチを互いに反対の端部側に離して配置することができるため、上記異常の発生時に熱が集中することを一層抑制することができる。

　〔８〕　給電制御装置を用い、車両内での給電を制御する給電制御方法であって、
　前記給電制御装置は、
　第１導電路と第２導電路との間に設けられ、オン信号が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、オフ信号が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる第１スイッチと、
　前記第１導電路と前記第２導電路との間において前記第１スイッチに対して並列に設けられる第２スイッチと、
　前記第１スイッチに対して前記オフ信号が与えられているときに前記第１スイッチが通電状態で維持される異常を検出する異常検出部と、
　前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する制御部と、
　を有し、
　前記第１スイッチのオン抵抗は、前記第２スイッチのオン抵抗よりも小さく、
　前記制御部が、前記第１スイッチをオン状態とする第１制御と、前記異常検出部によって前記異常が検出された場合に前記第２スイッチをオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御と、を行う
　給電制御方法。

　上記の〔８〕の給電制御方法は、上記の〔１〕の給電制御装置と同様の効果を奏する。

　〔９〕　車両内に搭載される給電制御装置に給電制御を行わせるプログラムであって、
　前記給電制御装置は、
　第１導電路と第２導電路との間に設けられ、オン信号が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、オフ信号が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる第１スイッチと、
　前記第１導電路と前記第２導電路との間において前記第１スイッチに対して並列に設けられる第２スイッチと、
　前記第１スイッチに対して前記オフ信号が与えられているときに前記第１スイッチが通電状態で維持される異常を検出する異常検出部と、
　前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する制御部と、
　を有し、
　前記第１スイッチのオン抵抗は、前記第２スイッチのオン抵抗よりも小さく、
　当該プログラムは、
　前記第１スイッチをオン状態とする第１制御を前記制御部に行わせるステップと、
　前記異常検出部によって前記異常が検出された場合に、前記第２スイッチをオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御を前記制御部に行わせるステップと、
　を含むプログラム。

　上記の〔９〕のプログラムは、上記の〔１〕の給電制御装置と同様の効果を奏する。

　＜第１実施形態＞
　１．車載システムの概要
　図１に示される車載システム１００は、車両１９０に搭載されるシステムであり、電源システム１０１及び負荷１０６を有する。車両１９０には、負荷１０６、電源部１０２、給電制御装置１だけでなく、その他の部品も多数搭載されている。車載システム１００は、図２のように車両１９０に搭載されるシステムである。車載システム１００では、電源システム１０１が負荷１０６に供給する電力を制御する。

　負荷１０６は、電力の供給を受けて動作し得る電気部品である。負荷１０６は、様々な部品又は装置が適用され得る。図１で例示される負荷１０６は、例えば、抵抗成分を有する。負荷１０６は、インダクタンス成分や容量成分を有していてもよい。

　電源システム１０１は、主に、電源部１０２、電力路１０４、給電制御装置１などを有する。電源システム１０１は、電源部１０２から供給される電力に基づいて負荷１０６に電力を供給するシステムである。

　電源部１０２は、負荷１０６に電力を供給するための主電源となる蓄電部である。電源部１０２は、例えば、鉛バッテリ等の車載バッテリとして構成されている。電源部１０２は、例えば、高電位側の端子が電力路１０４に電気的に接続され、電力路１０４に対して一定電圧を印加する。電源部１０２が電力路１０４に印加する電圧は、＋Ｂ電圧とも称される。なお、電源部１０２は、電源回路を含んでいてもよい。例えば、電源部１０２は、蓄電部からの電力に基づき、電源回路が電力路１０４に一定電圧を印加する構成であってもよい。

　なお、本明細書では、特に限定がない限り、電圧とは、グラウンドを基準とする電圧である。

　電力路１０４は、直接又は他の導電路を介して電源部１０２の高電位側の端子に電気的に接続されており、電源部１０２からの一定の直流電圧が印加される構成をなす。電力路１０４は、電源部１０２からの電力を伝送する経路である。電力路１０４には、ヒューズやリレーなどの部品が設けられていてもよい。

　２．給電制御装置の基本構成
　給電制御装置１は、図２のように車両１９０に搭載される装置であり、負荷１０６などの車載負荷への給電を制御する装置である。給電制御装置１は、主に、第１スイッチ１１、第２スイッチ１２、第３スイッチ１３、第１導電路２１、第２導電路２２、制御部３０、検出部４０、報知部６０などを備える。

　第１導電路２１は、電力路１０４に電気的に接続される導電路である。図１の例では、第１導電路２１が電力路１０４に短絡し、第１導電路２１と電力路１０４とが所定電位（例えば、電源部１０２の高電位側端子の電位）で同電位とされる。第１導電路２１は、導体を有する配線のみによって構成されていてもよく、ヒューズなどが設けられていてもよい。

　第２導電路２２は、負荷１０６に電流を流す経路をなす導電路である。第２導電路２２は、第１スイッチ１１の他端及び第２スイッチ１２の他端と同電位又はほぼ同電位とされる。第２導電路２２は、負荷１０６の一端に電気的に接続される。第１導電路２１は、導体を有する配線のみによって構成されていてもよく、ヒューズなどが設けられていてもよい。

　図１の例では、第１スイッチ１１及び第２スイッチ１２がスイッチ装置１０を構成する。図１の例では、第１スイッチ１１及び第２スイッチ１２の少なくともいずれかがオン状態のときに電源部１０２から負荷１０６に対して電流が流れる。第１スイッチ１１は、第１導電路２１と第２導電路２２との間に設けられる。第１スイッチ１１は、入力端子（具体的にはゲート端子）にオン信号（例えば、ハイレベル電圧の信号）が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、入力端子にオフ信号（例えばローレベル電圧の信号）が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる。図１の例では、第１スイッチ１１の一方の端子（具体的にはドレイン端子）が第１導電路２１に電気的に接続される。第１スイッチ１１の他方の端子（具体的にはソース端子）が第２導電路２２に電気的に接続される。図１の例では、第１スイッチ１１の一方の端子は、第１導電路２１及び電力路１０４に短絡し、第１導電路２１及び電力路１０４と同電位とされる。第１スイッチ１１のオン抵抗は、第２スイッチ１２のオン抵抗よりも小さい。

　第２スイッチ１２は、第１導電路２１と第２導電路２２との間に設けられる。第２スイッチ１２は、第１スイッチ１１に対して並列に設けられる。第２スイッチ１２は、入力端子（具体的にはゲート端子）にオン信号（例えば、ハイレベル電圧の信号）が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、入力端子（具体的にはゲート端子）にオフ信号（例えばローレベル電圧の信号）が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる。図１の例では、第２スイッチ１２の一方の端子（具体的にはドレイン端子）が第１導電路２１に電気的に接続される。第２スイッチ１２の他方の端子（具体的にはソース端子）が第２導電路２２に電気的に接続される。図１の例では、第２スイッチ１２の一方の端子は、第１導電路２１及び電力路１０４に短絡し、第１導電路２１及び電力路１０４と同電位とされる。第１スイッチ１１及び第２スイッチ１２がいずれも正常状態のとき、第１スイッチ１１に対してオン信号が与えられたときの第１スイッチ１１のオン抵抗は、第２スイッチ１２に対してオン信号が与えられたときの第２スイッチ１２のオン抵抗よりも小さい。第１スイッチ１１の上記正常状態は、第１スイッチ１１に対してオン信号が与えられたときに第１スイッチ１１がオン動作し、第１スイッチ１１に対してオフ信号が与えられたときに、第１スイッチ１１がオフ動作する状態である。第２スイッチ１２の上記正常状態は、第２スイッチ１２に対してオン信号が与えられたときに第２スイッチ１２がオン動作し、第２スイッチ１２に対してオフ信号が与えられたときに、第２スイッチ１２がオフ動作する状態である。

　第３スイッチ１３は、電力路１０４とグラウンドとの間に設けられる。第３スイッチ１３は、入力端子（具体的にはゲート端子）にオン信号（例えば、ハイレベル電圧の信号）が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、入力端子（具体的にはゲート端子）にオフ信号（例えばローレベル電圧の信号）が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる。図１の例では、第３スイッチ１３の一方の端子（具体的にはドレイン端子）が電力路１０４に短絡し、電力路１０４と同電位とされる。

　第１スイッチ１１、第２スイッチ１２、第３スイッチ１３はいずれも、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体スイッチなどによって構成されている。図１に示される代表例では、第１スイッチ１１、第２スイッチ１２、第３スイッチ１３はいずれも、Ｎチャネル型のＦＥＴによって構成されている。

　制御部３０は、各種制御を行い得る装置である。例えば、制御部３０は、第１スイッチ１１、第２スイッチ１２、第３スイッチ１３のオンオフをそれぞれ制御する。制御部３０は、主に、制御装置３２と駆動回路３４，３５，３６とを有する。

　制御装置３２は、例えば、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）などの制御装置によって構成されている。制御装置３２は、様々な情報処理や演算を行い得る装置である。制御装置３２は、異常検出部の一例に相当する。制御部３０は、第１スイッチ１１に対してオフ信号が与えられているときに第１スイッチ１１が通電状態で維持される異常を検出する。

　駆動回路３４は、制御装置３２からハイレベル信号が与えられている時期に、第２スイッチ１２の入力端子（具体的には、ゲート端子）に対して第１電圧のハイレベル信号（第２スイッチ１２をオン動作させる電圧のオン信号）を与える。駆動回路３４は、制御装置３２からローレベル信号が与えられている時期に、第２スイッチ１２の入力端子に対して第１電圧よりも低い第２電位のローレベル信号（第２スイッチ１２をオフ動作させる電圧のオフ信号）を与える。

　駆動回路３５は、制御装置３２からハイレベル信号が与えられている時期に、第１スイッチ１１の入力端子（具体的には、ゲート端子）に対して第１電圧のハイレベル信号（第１スイッチ１１をオン動作させる電圧のオン信号）を与える。駆動回路３５は、制御装置３２からローレベル信号が与えられている時期に、第１スイッチ１１の入力端子に対して第１電圧よりも低い第２電位のローレベル信号（第１スイッチ１１をオフ動作させる電圧のオフ信号）を与える。

　駆動回路３６は、制御装置３２からハイレベル信号が与えられている時期に、第３スイッチ１３の入力端子（具体的には、ゲート端子）に対して第１電圧のハイレベル信号（第３スイッチ１３をオン動作させる電圧のオン信号）を与える。駆動回路３６は、制御装置３２からローレベル信号が与えられている時期に、第３スイッチ１３の入力端子に対して第１電圧よりも低い第２電位のローレベル信号（第３スイッチ１３をオフ動作させる電圧のオフ信号）を与える。

　検出部４０は、電圧検出部として機能する検出回路４２と、電流検出部として機能する電流センサ４４とを備える。検出回路４２は、第１スイッチ１１と第１導電路２１の間の導電路２３Ａの電位を検出し得る。更に、検出回路４２は、第１スイッチ１１と第２導電路２２の間の導電路２３Ｂの電位を検出し得る。電流センサ４４は第１スイッチ１１を流れる電流（具体的には、導電路２３Ｂを流れる電流）を検出する電流検出回路である。図１の代表例では、検出回路４２は、導電路２３Ａの電圧の値（即ち、第１スイッチ１１の一端の電圧の値）を特定し得るアナログ電圧値を制御装置３２に与える。更に、検出回路４２は、導電路２３Ｂの電圧の値（即ち、第１スイッチ１１の他端の電圧の値）を特定し得るアナログ電圧値を制御装置３２に与える。電流センサ４４は、第１スイッチ１１、導電路２３Ａ，２３Ｂを流れる電流の値を特定し得るアナログ電圧値を制御装置３２に与える。

　第３スイッチ１３は、制御部３０によって制御され、負荷１０８への給電を許可する状態と、停止する状態とに切り替える切替部として機能する。第３スイッチ１３がオン状態のときには、電源部１０２からの電力に基づく電流を、第３スイッチ１３を介して負荷１０８側に流すように給電が行われる。第３スイッチ１３がオフ状態のときには、第３スイッチ１３を介して負荷１０８へ給電する動作は停止される。なお、図１に示される負荷１０８への給電構成はあくまで一例であり、電源部１０２からの電力に基づく電流を負荷１０８へ供給する状態（給電状態）と、停止する状態（給電停止状態）とに切り替える回路構成であればよい。

　報知部６０は、例えば、表示ランプ、画像表示装置などの表示部や、スピーカ、ブザーなどの音声出力部を有する。報知部６０は、音声の出力や情報（例えば、文字情報や図形情報などを含む画像情報）の表示を行い得る。報知部６０の報知動作は、制御装置３２によって制御される。

　３．基板に対する実装構造
　給電制御装置１は、図１に示される各種部品（例えば、第１スイッチ１１、第２スイッチ１２、第３スイッチ１３、第１導電路２１、第２導電路２２、制御部３０、検出部４０など）が共通の基板８０（図３、図４）に実装される構成をなす。なお、図３、図４では、第１スイッチ１１、第２スイッチ１２、基板８０以外の部品の図示は省略されている。

　基板８０に実装される部品のうち、第１スイッチ１１は、基板８０の一方面８１に実装される。第２スイッチ１２は、基板８０の他方面８２に実装される。一方面８１は、基板８０における厚さ方向一方側の板面である。他方面８２は、基板８０における厚さ方向他方側の板面である。なお、第１スイッチ１１及び第２スイッチ１２以外の部品の基板８０における配置は、様々な配置が採用され得る。

　図３、図４の例では、第１スイッチ１１は、基板８０における第１方向一方側に設けられた端部８０Ａ寄りに実装される。第２スイッチ１２は、基板８０において第１方向の他方側（一方側とは反対側）の端部８０Ｂ寄りに実装される。「第１方向の一方側の端部８０Ａ寄りに配置される」とは、基板８０における第１方向の中心位置Ｃ１よりも端部８０Ａ側の領域に配置されることを意味する。「第１方向の他方側の端部８０Ｂ寄りに配置される」とは、基板８０における第１方向の中心位置Ｃ１よりも端部８０Ｂ側の領域に配置されることを意味する。第１方向は、基板８０の厚さ方向と直交する所定方向である。図３の例では、基板８０の板面の長手方向が第１方向である。

　更に、第１スイッチ１１は、基板８０における第２方向一方側に設けられた端部８０Ｃ寄りに実装される。第２スイッチ１２は、基板８０において第２方向の他方側（一方側とは反対側）の端部８０Ｄ寄りに実装される。「第２方向の一方側の端部８０Ｃ寄りに配置される」とは、基板８０における第２方向の中心位置Ｃ２よりも端部８０Ｃ側の領域に配置されることを意味する。「第２方向の他方側の端部８０Ｄ寄りに配置される」とは、基板８０における第２方向の中心位置Ｃ２よりも端部８０Ｄ側の領域に配置されることを意味する。第２方向は、基板８０の厚さ方向及び第１方向と直交する方向である。図３の例では、基板８０の板面の短手方向が第２方向である。

　４．給電制御
　次の説明は、給電制御装置１で行われる給電制御に関する。図５に示される給電制御は、制御装置３２の内部又は外部に設けられた記憶部に記憶されたプログラムによって実行される。制御部３０（具体的には制御装置３２）は、このプログラムに従い、図５の制御を実行する。

　上記プログラムは、車両１９０において所定の開始条件が成立した場合、図５に示される制御を制御部３０に実行される。「開始条件が成立したこと」とは、例えば、車両を始動させる始動条件が成立したこと（例えば、イグニッションスイッチなどの始動スイッチがオフ状態からオン状態に切り替わったこと）であってもよく、給電制御装置１に電力が供給され始めたことであってもよく、その他の条件であってもよい。

　制御部３０は、上記プログラムに基づいて図５で示される給電制御を開始した場合、ステップＳ１において負荷１０６に電力を供給する条件（負荷供給条件）が成立したか否かを判断し、負荷供給条件が成立していないと判断した場合には、初期状態（第１スイッチ１１及び第２スイッチ１２をいずれもオフ状態で維持した状態）を継続しつつ、処理をステップＳ３に進める。

　制御部３０は、ステップＳ１において負荷供給条件が成立したと判断した場合には、ステップＳ２において第１制御を開始又は継続する。制御部３０は、ステップＳ２を行う時点で既に第１制御が実行されている場合には第１制御を継続し、ステップＳ２を行う時点で第１制御が実行されていない場合には第１制御を開始する。第１制御は、第１スイッチ１１をオン状態にする制御であり、具体的には、第１スイッチ１１をオン状態とし、第２スイッチ１２をオフ状態とする制御である。第１制御は、第１スイッチ１１をオン状態で維持し続ける制御であってもよく、第１スイッチ１１をオンオフする制御（例えば、設定されたデューティでオンオフする制御）であってもよい。

　制御部３０は、ステップＳ３において、第１スイッチ１１の異常が検出されたか否かを判断する。ここでの「異常」は、「第１スイッチ１１にオフ信号が与えられているときに第１スイッチ１１が通電状態で維持される異常」である。上記「異常」の検出は、ステップＳ３の時点で行われてもよく、ステップＳ３よりも前に行われてもよい。例えば、制御部３０は、上述の初期状態が維持されているときの導電路２３Ｂの電圧が所定値以上である場合に、上記「異常」が生じているとの判定（異常の検出）を行ってもよい。或いは、制御部３０は、第１制御中に第１スイッチ１１及び第２スイッチ１２をいずれもオフ状態にする検知期間を設定し、この検知期間に導電路２３Ｂの電圧が所定値以上である場合に、上記「異常」が生じているとの判定（異常の検出）を行ってもよい。制御部３０は、異常検出部の一例に相当する。

　制御部３０は、ステップＳ３において、第１スイッチ１１について上記「異常」が検出されていないと判定した場合、処理をステップＳ１に戻す。処理をステップＳ１に戻した際に負荷供給条件が成立中である場合には処理をステップＳ２に進め、第１制御を継続する。つまり、制御部３０は、負荷供給条件が成立中である場合であって且つ上記「異常」が検出されていない場合には、第１制御を継続する。また、制御部３０は、負荷供給条件が成立中でない場合であって且つ上記「異常」が検出されていない場合には、上記初期状態を継続する。

　制御部３０は、ステップＳ３において、第１スイッチ１１について上記「異常」が検出されたと判定した場合、ステップＳ４において第２制御を開始する。第２制御は、第２スイッチ１２をオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御である。第２制御は、具体的には、第２スイッチ１２の入力部（ゲート端子）に対して設定されたデューティのＰＷＭ信号を与える制御であり、このＰＷＭ信号が与えられている期間は、ＰＷＭ信号のハイレベル信号（オン信号）の期間に第２スイッチ１２がオン動作し、ＰＷＭ信号のローレベル信号（オフ信号）の期間に第２スイッチ１２がオフ動作する。

　制御部３０が第２制御（オンオフ制御）を行う場合、予め定められたデューティで第２スイッチ１２をオンオフさせてもよいが、以下のような制御が採用されてもよい。例えば、給電制御装置１は、第１スイッチ１１が通電状態のときの第１スイッチ１１の抵抗を検出する抵抗検出部を有する。図１の例では、検出回路４２、電流センサ４４、制御装置３２が抵抗検出部の一例に相当する。具体的には、例えば、検出回路４２によって検出される第１スイッチ１１の両端電圧Ｖと電流センサ４４によって検出される電流値Ｉとによって第１スイッチ１１のオン抵抗ＲonをＲon＝Ｖ／Ｉの式によって算出することができる。なお、第１スイッチ１１のオン抵抗Ｒonを検出できれば、他の方法によって検出してもよい。そして、制御部３０は、ステップＳ４で第２制御（オンオフ制御）を開始した場合、ＰＷＭ信号を出力し、ＰＷＭ信号によって第２スイッチ１２のオンオフを制御するようにオンオフ制御を行い、上記抵抗検出部で検出される抵抗Ｒonに基づいてＰＷＭ信号のデューティを設定してもよい。具体的には、制御部３０は、上記抵抗検出部で抵抗Ｒonが検出された場合に、「オン抵抗とＰＷＭ信号のデューティとの対応関係を予め定めたテーブルや演算式などの対応情報」（即ち、オン抵抗が特定された場合、特定されたオン抵抗に対応するデューティを定めることができる情報）に基づき、抵抗Ｒonに対応するデューティとして上記対応情報によって特定されるデューティで第２スイッチ１２をオンオフさせるように制御を行ってもよい。対応情報の定め方は様々な方法を採用することができる。

　給電制御装置１が搭載される車両１９０は、走行可能状態と走行不能状態とに切り替わる構成をなしている。走行可能状態は、車両１９０がガソリン車やハイブリッド自動車であれば、例えば、イグニッションスイッチがオンになっている状態である。また、車両１９０が電気自動車であれば、車両１９０を始動させるパワースイッチがオン状態になっている状態を走行可能状態とすることができる。一方、走行不能状態は、車両１９０がガソリン車やハイブリッド自動車であれば、例えば、イグニッションスイッチがオフになっている状態である。また、車両１９０が電気自動車であれば、車両１９０を始動させるパワースイッチがオフ状態になっている状態を走行不能状態とすることができる。

　給電制御装置１は、少なくとも車両１９０の走行可能状態のときに上記オンオフ制御を行う場合に報知部６０が車内の乗員に向けて異常の報知を行ってもよい。この異常の報知は、第１スイッチ１１の異常を示すランプ表示を行ってもよく、第１スイッチ１１の異常を示す音声を発してもよく、第１スイッチ１１の異常を示すメッセージやコードを表示したり音声出力したりしてもよい。

　制御部３０は、上記第２制御（オンオフ制御）を行っているときに車両１９０が上記走行可能状態から上記走行不能状態に切り替わった場合（例えば、車両１９０のイグニッションスイッチがオン状態からオフ状態に切り替わった場合）、上記走行不能状態への切り替わり後も上記オンオフ制御を継続する。そして、制御部３０は、上記走行不能状態への切り替わり後に上記オンオフ制御を継続する場合、第３スイッチ１３をオンさせた状態（第３スイッチ１３を介して負荷１０８に電流を供給し得る状態）に制御する。従って、上記「異常」が検知され且つ上記走行不能状態になった場合には、上記第２制御（オンオフ制御）と電源部１０２からの電力に基づく負荷１０８への給電を並行して行うことができる。

　以上のように、給電制御装置１では、制御部３０は、異常検出部によって上記「異常」が検出された場合に、第２スイッチ１２をオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御を行う。

　給電制御装置１を用いた給電制御方法では、制御部３０が、第１スイッチ１１をオン状態とする第１制御を行い、異常検出部によって異常が検出された場合に、第２スイッチ１２をオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御を行う。

　そして、図５に示されるように、図５の制御を制御部３０に行わせるプログラムは、第１スイッチ１１をオン状態とする第１制御を制御部３０に行わせる第１ステップ（ステップＳ１）と、第１制御中に異常検出部によって異常が検出された場合に、第２スイッチ１２をオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御を制御部３０に行わせる第２ステップ（ステップＳ３，Ｓ４）と、を含む。

　５．効果の例
　上述された給電制御装置１、給電制御装置１を用いた給電方法、給電制御装置１に用いられるプログラムは、オフ信号が与えられているときにスイッチが通電状態で維持される異常が発生した場合に、そのスイッチに電流が流れ続けることを早期に抑制しやすい。具体的には、給電制御装置１は、第１スイッチ１１をオン状態とする第１制御を行うことで、相対的にオン抵抗が小さい第１スイッチ１１を介して電流を流すことができる。そして、給電制御装置１は、異常検出部によって異常が検出された場合には、第２スイッチ１２をオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御を行うことで、第１導電路２１と第２導電路２２との間において流れる電流を、第１スイッチ１１と第２スイッチ１２とに分散させることができる。よって、第１スイッチ１１の実効電流が抑えられ、損失の増大に起因する発熱が抑制される。

　給電制御装置１は、上記オンオフ制御を行う場合に、報知部６０を用いてその旨を車内の乗員に知らせることができるため、車両１９０内の乗員は、その事態を把握して対処することができる。

　給電制御装置１は、走行不能状態に切り替わった後に、上記異常が生じた第１スイッチ１１に過剰な電流が流れ続けることを抑えることができる。

　給電制御装置１は、上記異常が検出された場合、走行不能状態に切り替わった後に上記オンオフ制御を継続しつつ第１スイッチ１１及び第２スイッチ１２に電流を流すための電力供給源である電源部１０２（蓄電部）から負荷１０８への給電を行うことで、第１スイッチ１１に流れる電流の抑制だけでなく、電源部１０２に基づく電力を強制的に消費することによって通電継続期間の短縮化も図ることができる。なお、図１には、上記異常が検出された場合において走行不能状態に切り替わった後に、負荷１０８へ給電を行うことで電源部１０２の放電を促進し得る構成が例示されたが、専用の放電回路によって電源部１０２の放電を促進してもよい。

　給電制御装置１は、上記異常に応じて上記オンオフ制御を行う場合に、第１スイッチ１１の実際の抵抗に合わせたＰＷＭ制御を行うことができる。

　給電制御装置１は、第１スイッチ１１と第２スイッチ１２を互いに反対の面に離して配置することができるため、上記異常の発生時に熱が集中することを一層抑制することができる。

　給電制御装置１は、第１スイッチ１１と第２スイッチ１２を互いに反対の端部側に離して配置することができるため、上記異常の発生時に熱が集中することを一層抑制することができる。

　＜他の実施形態＞
　本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。

　上述された実施形態では、第１導電路２１及び第２導電路２２が給電制御装置１の内部に設けられていたが、第１導電路２１及び第２導電路２２が給電制御装置１の外部に設けられていてもよい。

　上述された実施形態では、電流センサ４４が設けられていたが、電流センサ４４が設けられていなくてもよい。

　上述された実施形態では、検出回路４２が導電路２３Ａ及び導電路２３Ｂの両方の電圧を検出する構成であったが、導電路２３Ｂの電圧のみを検出する構成であってもよい。

　なお、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、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲によって示された範囲内又は請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１　　　：給電制御装置
１０　　：スイッチ装置
１１　　：第１スイッチ
１２　　：第２スイッチ
１３　　：第３スイッチ
２１　　：第１導電路
２２　　：第２導電路
２３Ａ　：導電路
２３Ｂ　：導電路
３０　　：制御部（異常検出部、抵抗検出部）
３２　　：制御装置
３４　　：駆動回路
３５　　：駆動回路
３６　　：駆動回路
４０　　：検出部
４２　　：検出回路（抵抗検出部）
４４　　：電流センサ（抵抗検出部）
６０　　：報知部
８０　　：基板
８０Ａ　：端部
８０Ｂ　：端部
８０Ｃ　：端部
８０Ｄ　：端部
８１　　：一方面
８２　　：他方面
１００　：車載システム
１０１　：電源システム
１０２　：電源部
１０４　：電力路
１０６　：負荷
１０８　：負荷（所定の負荷）
１９０　：車両
Ｃ１　　：中心位置
Ｃ２　　：中心位置

Claims (9)

1. 　車両に搭載される給電制御装置であって、
   　第１導電路と第２導電路との間に設けられ、オン信号が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、オフ信号が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる第１スイッチと、
   　前記第１導電路と前記第２導電路との間において前記第１スイッチに対して並列に設けられる第２スイッチと、
   　前記第１スイッチに対して前記オフ信号が与えられているときに前記第１スイッチが通電状態で維持される異常を検出する異常検出部と、
   　前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する制御部と、
   　を有し、
   　前記第１スイッチのオン抵抗は、前記第２スイッチのオン抵抗よりも小さく、
   　前記制御部は、前記第１スイッチをオン状態とする第１制御と、前記異常検出部によって前記異常が検出された場合に前記第２スイッチをオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御と、を行う
   　給電制御装置。
2. 　前記車両は、走行可能状態と走行不能状態とに切り替わる構成をなし、
   少なくとも前記車両の走行可能状態のときに前記第２スイッチの前記オンオフ制御を行う場合に車内の乗員に向けて異常の報知を行う報知部を有する
   　請求項１に記載の給電制御装置。
3. 　前記車両は、走行可能状態と走行不能状態とに切り替わる構成をなし、
   　前記制御部は、前記オンオフ制御を行っているときに前記車両が前記走行可能状態から前記走行不能状態に切り替わった場合、前記走行不能状態への切り替わり後も前記オンオフ制御を継続する
   　請求項１又は請求項２記載の給電制御装置。
4. 　前記制御部は、前記走行不能状態への切り替わり後に前記オンオフ制御を継続する場合、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチに電流を流すための電力供給源である蓄電部から所定の負荷への給電を行う
   　請求項３に記載の給電制御装置。
5. 　前記第１スイッチが通電状態のときの当該第１スイッチの抵抗を検出する抵抗検出部を有し、
   　前記制御部は、ＰＷＭ信号を出力し、前記ＰＷＭ信号によって前記第２スイッチのオンオフを制御するように前記オンオフ制御を行い、前記抵抗検出部で検出される抵抗に基づいて前記ＰＷＭ信号のデューティを設定する
   　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１スイッチ及び前記第２スイッチは、共通の基板に実装され、
   　前記第１スイッチは、前記基板の一方面に実装され、
   　前記第２スイッチは、前記基板の他方面に実装される
   　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スイッチ及び前記第２スイッチは、共通の基板に実装され、
   　前記第１スイッチは、前記基板における所定方向一方側に設けられた第１端部寄りに実装され、
   　前記第２スイッチは、前記基板において前記所定方向において一方側とは反対側の第２端部寄りに実装される
   　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給電制御装置。
8. 　給電制御装置を用い、車両内での給電を制御する給電制御方法であって、
   　前記給電制御装置は、
   　第１導電路と第２導電路との間に設けられ、オン信号が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、オフ信号が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる第１スイッチと、
   　前記第１導電路と前記第２導電路との間において前記第１スイッチに対して並列に設けられる第２スイッチと、
   　前記第１スイッチに対して前記オフ信号が与えられているときに前記第１スイッチが通電状態で維持される異常を検出する異常検出部と、
   　前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する制御部と、
   　を有し、
   　前記第１スイッチのオン抵抗は、前記第２スイッチのオン抵抗よりも小さく、
   　前記制御部が、前記第１スイッチをオン状態とする第１制御と、前記異常検出部によって前記異常が検出された場合に前記第２スイッチをオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御と、を行う
   　給電制御方法。
9. 　車両内に搭載される給電制御装置に給電制御を行わせるプログラムであって、
   　前記給電制御装置は、
   　第１導電路と第２導電路との間に設けられ、オン信号が与えられることに応じてオン状態に切り替わり、オフ信号が与えられることに応じてオフ状態に切り替わる第１スイッチと、
   　前記第１導電路と前記第２導電路との間において前記第１スイッチに対して並列に設けられる第２スイッチと、
   　前記第１スイッチに対して前記オフ信号が与えられているときに前記第１スイッチが通電状態で維持される異常を検出する異常検出部と、
   　前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する制御部と、
   　を有し、
   　前記第１スイッチのオン抵抗は、前記第２スイッチのオン抵抗よりも小さく、
   　当該プログラムは、
   　前記第１スイッチをオン状態とする第１制御を前記制御部に行わせるステップと、
   　前記異常検出部によって前記異常が検出された場合に前記第２スイッチをオン状態とオフ状態とに交互に切り替えるオンオフ制御を前記制御部に行わせるステップと、
   　を含むプログラム。

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