特許 7167559 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

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-31

(45)【発行日】2022-11-09

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20221101BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 306F

H02J1/00 306G

H02J13/00 301A

H02J13/00 311E

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018161492

(22)【出願日】2018-08-30

(65)【公開番号】P2020036462

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2020-11-30

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】澤野 峻一

(72)【発明者】

【氏名】加藤 雅幸

【審査官】早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００９／００８０１３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２９０７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９７１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０９４６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３０６８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００５７２４７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ１／００－１／１６

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

Ｈ０２Ｊ１３／００

Ｂ６０Ｒ１６／００－１７／０２

Ｇ０１Ｒ１９／００－１９／３２

Ｇ０５Ｆ１／００－１／１０

Ｇ０６Ｆ１／２６－１／３２９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スイッチを介した負荷への給電を制御する給電制御装置であって、
前記スイッチをオン又はオフに切替える切替え部と、
前記切替え部が前記スイッチをオフからオンに切替えた場合に、前記負荷に流れる電流の電流波形に関する複数の波形値に基づいて、前記負荷への給電制御に関する給電制御条件を決定する決定部と
を備え、
前記切替え部は前記スイッチを一定時間、オンに維持した後に前記スイッチを一定時間、オフに維持し、
前記決定部は、前記切替え部がオンの維持を開始してからオフの維持を終了するまでの前記電流波形の複数の波形値に基づいて前記給電制御条件を決定する
給電制御装置。

【請求項2】

前記スイッチを介して流れる電流の電流経路に配置され、前記負荷が着脱可能に接続されるコネクタと、
前記コネクタへの前記負荷の接続を検知する接続検知部と
を備え、
前記切替え部は、前記接続検知部が前記接続を検知した場合に前記スイッチをオフからオンに切替える
請求項１に記載の給電制御装置。

【請求項3】

前記切替え部は、前記負荷に流れる電流の電流値が電流閾値以上となった場合、前記スイッチをオフに切替え、
前記給電制御条件には前記電流閾値が含まれる
請求項１又は請求項２に記載の給電制御装置。

【請求項4】

前記負荷に印加される電圧の電圧値を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路が検出した電圧値に基づいて前記複数の波形値を補正する補正部と
を備える請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の給電制御装置。

【請求項5】

前記負荷の周囲温度を推定する温度推定部と、
前記温度推定部が推定した周囲温度に基づいて、前記複数の波形値を補正する第２の補正部と
を備える請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の給電制御装置。

【請求項6】

前記複数の波形値に基づいて前記負荷の種類を特定する特定部を備え、
前記決定部は、前記給電制御条件を、前記特定部が特定した種類に対応する給電制御の条件に決定する
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の給電制御装置。

【請求項7】

スイッチをオン又はオフに切替えるステップと、
前記スイッチがオフからオンに切替わった場合に、負荷に流れる電流の電流波形に関する複数の波形値を取得するステップと、
取得した前記複数の波形値に基づいて、前記負荷への給電制御に関する給電制御条件を決定するステップと、
前記スイッチを一定時間、オンに維持するステップと、
前記スイッチを一定時間、オンに維持した後に前記スイッチを一定時間、オフに維持するステップと
を含み、
前記複数の波形値は、オンの維持が開始されてからオフの維持が終了するまでに取得される
給電制御方法。

【請求項8】

コンピュータに、
スイッチのオン又はオフへの切替えを指示するステップと、
前記スイッチがオフからオンに切替わった場合に、負荷に流れる電流の電流波形に関する複数の波形値を取得するステップと、
取得した前記複数の波形値に基づいて、前記負荷への給電制御に関する給電制御条件を決定するステップと、
前記スイッチを一定時間、オンに維持するステップと、
前記スイッチを一定時間、オンに維持した後に前記スイッチを一定時間、オフに維持するステップと
を実行させるために用いられ、
前記複数の波形値は、オンの維持が開始されてからオフの維持が終了するまでに取得される
コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

車両には、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を参照）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、スイッチを介して電源から負荷に電力が供給される。スイッチをオン又はオフに切替えることによって負荷への給電を制御する。

【0003】

特許文献１に記載の給電制御装置には、負荷の動作仕様を示すカスタマイズ情報が記憶されている。カスタマイズ情報が示す動作仕様に応じて、給電制御に関する給電制御条件を決定する。給電制御条件には、例えば、スイッチについて、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御を行うか否かが含まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－４３８７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の給電制御装置は、接続端子を有し、この接続端子に負荷が接続されている。電流は、電源、スイッチ、接続端子及び負荷の順に流れ、負荷に電力が供給される。接続端子に接続する負荷を変更することができる。接続端子に接続する負荷を変更した場合、給電制御条件を、変更した負荷に対応する条件に更新する必要である。

【0006】

特許文献１に記載の給電制御装置では、他の装置から、変更した負荷に対応するカスタマイズ情報を受信し、受信したカスタマイズ情報に基づいて給電制御条件を更新する。この場合、負荷が変更する都度、他の装置からカスタマイズ情報を送信する必要があるため、給電制御条件の更新に必要な時間が長いという問題がある。

【0007】

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、給電制御条件の更新に必要な時間が短い給電制御装置、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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様に係る給電制御装置は、スイッチを介した負荷への給電を制御する給電制御装置であって、前記スイッチをオン又はオフに切替える切替え部と、前記切替え部が前記スイッチをオフからオンに切替えた場合に、前記負荷に流れる電流の電流波形に関する波形値に基づいて、前記負荷への給電制御に関する給電制御条件を決定する決定部とを備え、前記切替え部は前記スイッチを一定時間、オンに維持した後に前記スイッチを一定時間、オフに維持し、前記決定部は、前記切替え部がオンの維持を開始してからオフの維持を終了するまでの前記電流波形の波形値に基づいて前記給電制御条件を決定する。

【0009】

本開示の一態様に係る給電制御方法は、スイッチをオン又はオフに切替えるステップと、前記スイッチがオフからオンに切替わった場合に、負荷に流れる電流の電流波形に関する波形値を取得するステップと、取得した波形値に基づいて、前記負荷への給電制御に関する給電制御条件を決定するステップと、前記スイッチを一定時間、オンに維持するステップと、前記スイッチを一定時間、オンに維持した後に前記スイッチを一定時間、オフに維持するステップとを含み、前記波形値は、オンの維持が開始されてからオフの維持が終了するまでに取得される。

【0010】

本開示の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、スイッチのオン又はオフへの切替えを指示するステップと、前記スイッチがオフからオンに切替わった場合に、負荷に流れる電流の電流波形に関する波形値を取得するステップと、取得した波形値に基づいて、前記負荷への給電制御に関する給電制御条件を決定するステップと、前記スイッチを一定時間、オンに維持するステップと、前記スイッチを一定時間、オンに維持した後に前記スイッチを一定時間、オフに維持するステップとを実行させるために用いられ、前記波形値は、オンの維持が開始されてからオフの維持が終了するまでに取得される。

【0011】

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。

【発明の効果】

【0012】

上記の態様によれば、給電制御条件の変更に必要な時間が短い。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態における電源システムの要部構成示すブロック図である。

【図2】制御機の要部構成を示すブロック図である。

【図3】複数の波形値の説明図である。

【図4】マイコンの要部構成を示すブロック図である。

【図5】給電制御テーブルを示す図表である。

【図6】波形値テーブルが示す図表である。

【図7】給電制御処理の手順を示すフローチャートである。

【図8】電線保護処理の手順を示すフローチャートである。

【図9】接続検知処理の手順を示すフローチャートである。

【図10】更新処理の手順を示すフローチャートである。

【図11】更新処理の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［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。

【0015】

（１）本開示の一態様に係る給電制御装置は、スイッチを介した負荷への給電を制御する給電制御装置であって、前記スイッチをオン又はオフに切替える切替え部と、前記切替え部が前記スイッチをオフからオンに切替えた場合に、前記負荷に流れる電流の電流波形に関する波形値に基づいて、前記負荷への給電制御に関する給電制御条件を決定する決定部とを備える。

【0016】

（２）本開示の一態様に係る給電制御装置は、前記スイッチを介して流れる電流の電流経路に配置され、前記負荷が着脱可能に接続されるコネクタと、前記コネクタへの前記負荷の接続を検知する接続検知部とを備え、前記切替え部は、前記接続検知部が前記接続を検知した場合に前記スイッチをオフからオンに切替える。

【0017】

（３）本開示の一態様に係る給電制御装置は、前記切替え部は、前記負荷に流れる電流の電流値が電流閾値以上となった場合、前記スイッチをオフに切替え、前記給電制御条件には前記電流閾値が含まれる。

【0018】

（４）本開示の一態様に係る給電制御装置は、前記負荷に印加される電圧の電圧値を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路が検出した電圧値に基づいて前記波形値を補正する補正部とを備える。

【0019】

（５）本開示の一態様に係る給電制御装置は、前記負荷の周囲温度を推定する温度推定部と、前記温度推定部が推定した周囲温度に基づいて、前記波形値を補正する第２の補正部とを備える。

【0020】

（６）本開示の一態様に係る給電制御装置は、前記波形値に基づいて前記負荷の種類を特定する特定部を備え、前記決定部は、前記給電制御条件を、前記特定部が特定した種類に対応する給電制御の条件に決定する。

【0021】

（７）本開示の一態様に係る給電制御方法は、スイッチをオン又はオフに切替えるステップと、前記スイッチがオフからオンに切替わった場合に、負荷に流れる電流の電流波形に関する波形値を取得するステップと、取得した波形値に基づいて、前記負荷への給電制御に関する給電制御条件を決定するステップとを含む。

【0022】

（８）本開示の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、スイッチのオン又はオフへの切替えを指示するステップと、前記スイッチがオフからオンに切替わった場合に、負荷に流れる電流の電流波形に関する波形値を取得するステップと、取得した波形値に基づいて、前記負荷への給電制御に関する給電制御条件を決定するステップとを実行させる。

【0023】

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、スイッチをオフからオンに切替えた場合における電流波形に関する波形値に基づいて、給電制御条件を決定する。従って、スイッチを介して電力を供給する負荷が変更した場合、電流波形、即ち、波形値が変わるので、給電制御条件が即時に更新される。このため、給電制御条件の変更に必要な時間は短い。波形値は、突入電流値、定常電流値又は電流値の上昇速度等である。給電制御条件には、スイッチのオン及びオフについて、ＰＷＭ制御を行うか否か、又は、ＰＷＭ信号のデューティ等が含まれる。

【0024】

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、負荷がコネクタに接続された場合、この接続を検知し、スイッチをオフからオンに切替える。その後、電流波形に関する波形値に基づいて給電制御条件が決定される。

【0025】

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、負荷に流れる電流の電流値が電流閾値以上となった場合、スイッチをオフに切替える。この電流閾値は、電流波形に関する波形値に基づいて決定される。

【0026】

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、負荷に印加される電圧の電圧値、例えば、バッテリの電圧値に基づいて、波形値を補正する。例えば、取得した波形値を、負荷に印加される電圧の電圧値が所定電圧値である場合における波形値に補正する。

【0027】

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、推定した負荷の周囲温度に基づいて波形値を補正する。例えば、取得した波形値を、負荷の周囲温度が所定温度である場合における波形値に補正する。

【0028】

上記の一態様に係る給電制御装置にあっては、波形値に基づいて負荷の種類を特定し、給電制御条件を、特定した種類に対応する給電制御の条件に決定する。

【0029】

［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。

【0030】

図１は、本実施形態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、車両に好適に搭載され、バッテリ１０、負荷１１、給電制御装置１２及び外側コネクタＡ１，Ａ２，Ａ３を備える。給電制御装置１２は、制御機２０、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２１及び内側コネクタＢ１，Ｂ２，Ｂ３を有する。

【0031】

バッテリ１０の正極は外側コネクタＡ１に接続されている。バッテリ１０の負極は接地されている。負荷１１の一端は外側コネクタＡ２に接続されている。負荷１１の他端は外側コネクタＡ３に接続されている。

【0032】

給電制御装置１２内では、電線Ｗの一端が内側コネクタＢ１に接続されている。電線Ｗの他端は内側コネクタＢ２に接続されている。電線Ｗの中途に制御機２０が配置されている。制御機２０はマイコン２１に接続されている。内側コネクタＢ３は接地されている。

【0033】

外側コネクタＡ１，Ａ２，Ａ３夫々は、内側コネクタＢ１，Ｂ２，Ｂ３に着脱可能に接続される。外側コネクタＡ２，Ａ３夫々が内側コネクタＢ２，Ｂ３に接続された場合、負荷１１は内側コネクタＢ２，Ｂ３に接続される。外側コネクタＡ１，Ａ２，Ａ３夫々は、内側コネクタＢ１，Ｂ２，Ｂ３に接続された場合、バッテリ１０の正極、及び、負荷１１の一端が制御機２０に接続され、負荷１１の他端は接地される。

【0034】

マイコン２１は、制御機２０に、ハイレベル電圧、ローレベル電圧又はＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ信号はハイレベル電圧及びローレベル電圧によって構成される。ＰＷＭ信号では、ローレベル電圧からハイレベル電圧への切替え、又は、ハイレベル電圧からローレベル電圧への切替えが周期的に行われる。ＰＷＭ信号のデューティは、１周期の中でＰＷＭ信号がハイレベル電圧を示す期間の割合である。ＰＷＭ信号のデューティの単位はパーセントである。

【0035】

制御機２０は、後述するように、給電スイッチ３０（図２参照）を有する。制御機２０は、マイコン２１から入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、給電スイッチ３０をオフからオンに切替える。これにより、電流は、バッテリ１０の正極から、給電スイッチ３０及び負荷１１の順に流れ、バッテリ１０から負荷１１に電力が供給される。また、制御機２０は、マイコン２１から入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、給電スイッチ３０をオンからオフに切替える。これにより、バッテリ１０から負荷１１への給電が停止する。

【0036】

制御機２０は、マイコン２１からＰＷＭ信号が入力され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、給電スイッチ３０をオフからオンに切替える。これにより、バッテリ１０から負荷１１に電力が供給される。制御機２０は、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、給電スイッチ３０をオンからオフに切替える。これにより、バッテリ１０から負荷１１への給電が停止する。

【0037】

マイコン２１がＰＷＭ信号を制御機２０に出力している場合、ＰＷＭ信号のデューティに応じた電力が負荷１１に供給される。ＰＷＭ信号のデューティが大きい程、負荷１１に供給される電力の平均値は大きい。
以上のように、制御機２０は、給電スイッチ３０を介したバッテリ１０から負荷１１への給電を制御する。

【0038】

負荷１１は、車両に搭載される電気機器である。負荷１１は、バッテリ１０から供給された電力を用いて作動する。ユーザは、負荷１１を取り換える場合、外側コネクタＡ２及び内側コネクタＢ２の接続と、外側コネクタＡ３及び内側コネクタＢ３の接続とを外し、新たな負荷１１に接続されている外側コネクタＡ２，Ａ３を内側コネクタＢ２，Ｂ３に接続する。これにより、新たな負荷１１が給電制御装置１２の内側コネクタＢ２，Ｂ３に接続される。

【0039】

図２は制御機２０の要部構成を示すブロック図である。制御機２０は、給電スイッチ３０に加えて、電流出力回路３１、電圧検出回路３２、還流ダイオード３３、駆動回路３４、ＡＮＤ回路３５、可変抵抗３６、コンパレータ３７、直流電源３８、ラッチ回路３９、反転器４０、フィルタ回路４１、波形値検出部４２、調整部４３、分圧抵抗４４、検知スイッチ４５、切替え部４６及び温度推定部４７を有する。

【0040】

給電スイッチ３０は、Ｎチャネル型のＦＥＴ(Field Effect Transistor)である。ＡＮＤ回路３５は、２つの入力端と、１つの出力端とを有する。コンパレータ３７は、プラス端、マイナス端及び出力端を有する。反転器４０は、入力端及び出力端を有する。

【0041】

電線Ｗの中途に、給電スイッチ３０及び電流出力回路３１が配置されている。給電スイッチ３０のドレインは内側コネクタＢ１に接続されている。前述したように、内側コネクタＢ１は外側コネクタＡ１に接続され、外側コネクタＡ１はバッテリ１０の正極に接続されている。給電スイッチ３０のソースは電流出力回路３１に接続されている。電流出力回路３１は、更に、内側コネクタＢ２に接続されている。内側コネクタＢ２は、外側コネクタＡ２に接続され、外側コネクタＡ２は負荷１１の一端に接続されている。

【0042】

電圧検出回路３２、還流ダイオード３３のカソード及びマイコン２１は、電線Ｗの中途に接続されている。電圧検出回路３２は、給電スイッチ３０のドレイン及びマイコン２１に接続されている。還流ダイオード３３のカソードは、給電スイッチ３０のソース及び電流出力回路３１間の接続ノードに接続されている。還流ダイオード３３のアノードは接地されている。マイコン２１は、電流出力回路３１及び内側コネクタＢ２間の接続ノードに接続されている。

【0043】

給電スイッチ３０のゲートは駆動回路３４に接続されている。駆動回路３４はＡＮＤ回路３５の出力端に接続されている。電流出力回路３１は、可変抵抗３６の一端に接続されている。可変抵抗３６の他端は接地されている。電流出力回路３１及び可変抵抗３６間の接続ノードは、コンパレータ３７のプラス端に接続されている。コンパレータ３７のマイナス端は、直流電源３８の正極に接続されている。直流電源３８の負極は接地されている。

【0044】

コンパレータ３７の出力端は、ラッチ回路３９に接続されている。ラッチ回路３９は、更に、反転器４０の入力端に接続されている。ＡＮＤ回路３５の一方の入力端は、マイコン２１に接続されている。ＡＮＤ回路３５の他方の入力端は反転器４０の出力端に接続されている。

【0045】

電流出力回路３１及び可変抵抗３６間の接続ノードは、更に、フィルタ回路４１に接続されている。フィルタ回路４１は、更に、波形値検出部４２に接続されている。波形値検出部４２はマイコン２１に接続されている。

【0046】

分圧抵抗４４の一端には抵抗電圧が印加されている。抵抗電圧の電圧値である抵抗電圧値Ｖｃｃは、一定値であり、例えば、５Ｖである。分圧抵抗４４の他端は、検知スイッチ４５の一端に接続されている。検知スイッチ４５の他端は、マイコン２１と、電流出力回路３１及び内側コネクタＢ２間の接続ノードとに接続されている。マイコン２１には、更に、調整部４３、切替え部４６及び温度推定部４７が接続されている。マイコン２１及び調整部４３間の接続ノードは波形値検出部４２に接続されている。

【0047】

給電スイッチ３０について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧値が一定の電圧値以上である場合、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。このとき、給電スイッチ３０はオンである。給電スイッチ３０について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧値が一定の電圧値未満である場合、ドレイン及びソースを介して電流が流れることはない。このとき、給電スイッチ３０はオフである。

【0048】

マイコン２１は、ＡＮＤ回路３５に、ハイレベル電圧、ローレベル電圧又はＰＷＭ信号を出力する。反転器４０は、ＡＮＤ回路３５に、ハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力する。

【0049】

反転器４０がハイレベル電圧を出力している場合において、マイコン２１がＡＮＤ回路３５にハイレベル電圧を出力しているとき、ＡＮＤ回路３５はハイレベル電圧を駆動回路３４に出力する。同様の場合において、マイコン２１がＡＮＤ回路３５にローレベル電圧を出力しているとき、ＡＮＤ回路３５はローレベル電圧を駆動回路３４に出力する。同様の場合において、マイコン２１がＡＮＤ回路３５にＰＷＭ信号を出力しているとき、ＡＮＤ回路３５は、ＰＷＭ信号が示す電圧を駆動回路３４に出力する。

【0050】

ＡＮＤ回路３５が出力し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、給電スイッチ３０において、駆動回路３４は、接地電位を基準としたゲートの電圧値を上昇させる。これにより、給電スイッチ３０では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧値が一定の電圧値以上となり、給電スイッチ３０はオンに切替わる。

【0051】

ＡＮＤ回路３５が出力し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、給電スイッチ３０において、駆動回路３４は、接地電位を基準としたゲートの電圧値を低下させる。これにより、給電スイッチ３０では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧値が一定の電圧値未満となり、給電スイッチ３０はオフに切替わる。駆動回路３４は切替え部として機能する。

【0052】

駆動回路３４が給電スイッチ３０をオンに切替えた場合、バッテリ１０の正極から、電流が外側コネクタＡ１、内側コネクタＢ１、給電スイッチ３０、電流出力回路３１、内側コネクタＢ２、外側コネクタＡ２、負荷１１、外側コネクタＡ３及び内側コネクタＢ３の順に流れ、負荷１１に電力が供給される。従って、内側コネクタＢ２，Ｂ３は、給電スイッチ３０を介いて流れる電流の電流経路に配置されている。駆動回路３４が給電スイッチ３０をオフに切替えた場合、バッテリ１０から負荷１１への給電が停止する。

【0053】

負荷１１が、コイルを有する誘導性負荷であると仮定する。この場合、バッテリ１０から負荷１１に電力が供給されている間、負荷１１のコイルにエネルギーが蓄積される。給電スイッチ３０がオフに切替わった場合、負荷１１の外側コネクタＡ３側の一端から、電流が還流ダイオード３３、電流出力回路３１及び負荷１１の順に流れ、負荷１１のコイルはエネルギーを放出する。

【0054】

負荷１１がエネルギーを放出している間、還流ダイオード３３を介して流れる電流の電流値は一定の傾きで低下する。還流ダイオード３３は、負荷１１のエネルギーを放出させるためのダイオードである。負荷１１が誘導性負荷ではない場合、還流ダイオード３３を介して電流が流れることはない。

【0055】

以下では、接地電位を基準としたバッテリ１０の正極の電圧値をバッテリ電圧値と記載し、電線Ｗを介して負荷１１に流れる電流の電流値を負荷電流値と記載する。バッテリ電圧値は、内側コネクタＢ２，Ｂ３に負荷１１が接続された場合において、給電スイッチ３０がオンであるとき、負荷１１に印加される電圧の電圧値である。

【0056】

電圧検出回路３２は、バッテリ電圧値を検出する。電圧検出回路３２は、検出したバッテリ電圧値を示すアナログの電圧情報をマイコン２１に出力する。例えば、電圧検出回路３２は、２つの抵抗を有する。この場合、２つの抵抗は、バッテリ１０の電圧を分圧し、分圧した電圧の電圧値を電圧情報としてマイコン２１に出力する。

【0057】

電流出力回路３１は、例えば、カレントミラー回路を用いて構成され、電流を可変抵抗３６に出力する。電流出力回路３１から可変抵抗３６に出力される電流の電流値は、負荷電流値を所定数で除算することによって算出される値である。負荷電流値、所定数及び可変抵抗３６の可変抵抗値夫々をＩｃ、Ｎ及びＲｖと記載する。可変抵抗３６の両端間の電圧値はＩｃ・Ｒｖ／Ｎで表される。「・」は積を表す。以下では、可変抵抗３６の両端間の電圧値を両端電圧値と記載する。

【0058】

接地電位を基準とした直流電源３８の正極の電圧値である電源電圧値をＶｄと記載する。コンパレータ３７は、電源電圧値Ｖｄと、可変抵抗３６の両端電圧値Ｖｂ（＝Ｉｃ・Ｒｖ／Ｎ）とを比較する。Ｉｃ・Ｒｖ／Ｎ＜Ｖｄが満たされる場合、即ち、Ｉｃ＜Ｎ・Ｖｄ／Ｒｖが満たされる場合、コンパレータ３７は、ローレベル電圧をラッチ回路３９に出力する。

【0059】

Ｉｃ・Ｒｖ／Ｎ≧Ｖｄが満たされた場合、即ち、Ｉｃ≧Ｎ・Ｖｄ／Ｒｖが満たされた場合、コンパレータ３７は、ハイレベル電圧をラッチ回路３９に出力する。負荷電流値Ｉｃの電流閾値Ｉｔｈは、Ｎ・Ｖｄ／Ｒｖによって表される。所定数Ｎ及び電源電圧値Ｖｄは一定値である。このため、電流閾値Ｉｔｈは、可変抵抗値Ｒｖに応じて変動する。可変抵抗値Ｒｖが大きい程、電流閾値Ｉｔｈは小さい。

【0060】

マイコン２１は、波形値検出部４２及び調整部４３に、抵抗値を示す抵抗値信号を出力する。調整部４３は、マイコン２１から抵抗値信号が入力された場合、可変抵抗の可変抵抗値を、入力されて抵抗値信号が示す抵抗値に調整する。従って、可変抵抗値、即ち、電流閾値は、マイコン２１によって調整される。マイコン２１が抵抗値信号を出力することによって、波形値検出部４２には、可変抵抗値が通知される。

【0061】

ラッチ回路３９は、コンパレータ３７がローレベル電圧を出力している間、即ち、負荷電流値が電流閾値未満である間、ラッチ回路３９はローレベル電圧を反転器４０に出力する。反転器４０は、ラッチ回路３９がローレベル電圧を出力している場合、ハイレベル電圧を出力する。前述したように、反転器４０がハイレベル電圧を出力している場合、ＡＮＤ回路３５は、マイコン２１が出力した電圧、又は、ＰＷＭ信号が示す電圧を駆動回路３４に出力し、駆動回路３４は、マイコン２１の指示に従って、給電スイッチ３０をオン又はオフに切替える。

【0062】

コンパレータ３７に出力し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、即ち、負荷電流値が電流閾値以上となった場合、ラッチ回路３９は反転器４０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。これにより、反転器４０は、ＡＮＤ回路３５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。反転器４０が出力し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、ＡＮＤ回路３５が出力し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り、駆動回路３４は、マイコン２１からＡＮＤ回路３５への出力に無関係に給電スイッチ３０をオフに切替える。

【0063】

ラッチ回路３９は、反転器４０に出力している電圧をハイレベル電圧に切替えた後においては、コンパレータ３７が出力している電圧に無関係に、反転器４０にハイレベル電圧を出力し続ける。従って、負荷電流値が電流閾値以上となった後、駆動回路３４は、給電スイッチ３０をオフに維持する。

【0064】

フィルタ回路４１には、可変抵抗３６の両端電圧値が入力される。フィルタ回路４１は、入力されたアナログの両端電圧値からノイズを除去する。フィルタ回路４１は、ノイズが除去されたアナログの両端電圧値を波形値検出部４２に出力する。フィルタ回路４１は、例えば、抵抗及びキャパシタを用いて構成される。波形値検出部４２は、アナログの両端電圧値をデジタルの両端電圧値に周期的に変換し、変換したデジタルの両端電圧値を取得する。

【0065】

両端電圧値ＶｂはＩｃ・Ｒｖ／Ｎで表されるので、負荷電流値ＩｃはＮ・Ｖｂ／Ｒｖで表される。前述したように、可変抵抗値Ｒｖは、マイコン２１から波形値検出部４２に通知される。波形値検出部４２は、周期的に取得した複数の両端電圧値Ｖｂ、即ち、複数の負荷電流値Ｉｃに基づいて、負荷電流値Ｉｃが描く電流波形に関する複数の波形値を検出し、検出した複数の波形値をマイコン２１に通知する。

【0066】

図３は複数の波形値の説明図である。図３には、給電スイッチ３０のオン及びオフに係る推移と、負荷電流値の推移とが示されている。これらの推移の横軸は時間を表す。負荷１１は抵抗成分を有する。このため、負荷１１に電流が流れた場合、負荷１１の温度は上昇し、負荷１１への通電が停止した場合、負荷１１の温度は低下する。負荷１１の温度が低いと仮定する。給電スイッチ３０がオフからオンに切替わった場合、図３に示すように、負荷電流値は、ゼロＡから急速に上昇し、その後、急速低下する。電流値が急速に上昇して急速に低下する電流は突入電流である。突入電流に係る負荷電流値の上昇速度は、１つの波形値である。

【0067】

突入電流に係る負荷電流値のピーク値が突入電流値である。給電スイッチ３０がオフからオンに切替わってから、負荷電流値が突入電流値の（１－（１／ｅ））（＝０．６３２）倍（ｅ：自然対数）に到達するまでの時間が突入電流の時定数である。

【0068】

負荷電流値は、時間の経過とともに安定する。安定した負荷電流値の平均値が定常電流値である。負荷電流値は細かく振動している。この振動幅はリップル電流値である。この振動に係る周期がリップル電流周期である。突入電流値、突入電流の時定数、定常電流値、リップル電流値及びリップル電流周期夫々も１つの波形値である。

【0069】

負荷１１が誘導性負荷である場合において、給電スイッチ３０をオンからオフに切替えたとき、負荷１１はエネルギーを放出し、還流ダイオード３３を介して、負荷１１に電流が流れる。負荷１１がエネルギーを放出している間、負荷電流値は、一定の傾きでゼロＡまで減少する。給電スイッチ３０がオフに切替わってから、負荷電流値がゼロＡに到達するまでの時間が還流時間である。還流時間も１つの波形値である。負荷１１が誘導性負荷ではない場合、還流時間はゼロ秒である。突入電流が発生した回数である突入電流回数も１つの波形値である。

【0070】

波形値検出部４２は、複数の波形値として、定常電流値、突入電流値、突入電流の時定数、突入電流回数、突入電流の上昇速度、リップル電流値、リップル電流周期及び還流時間をマイコン２１に出力する。これらの値はデジタル値である。波形値検出部４２は、更に、デジタルの負荷電流値もマイコン２１に出力する。

【0071】

図２に示す切替え部４６には、検知スイッチ４５のオンへの切替えを指示するオン信号と、検知スイッチ４５のオフへの切替えを示すオフ信号とがマイコン２１から入力される。切替え部４６は、オン信号が入力された場合、検知スイッチ４５をオンに切替え、オフ信号が入力された場合、検知スイッチ４５をオフに切替える。従って、切替え部４６は、マイコン２１の指示に従って、検知スイッチ４５をオン又はオフに切替える。

【0072】

マイコン２１には、接地電位を基準とした内側コネクタＢ２の電圧値が入力される。以下、接地電位を基準とした内側コネクタＢ２の電圧値をコネクタ電圧値と記載する。マイコン２１には、アナログのコネクタ電圧値が入力される。マイコン２１は、給電スイッチ３０及び検知スイッチ４５夫々がオフ及びオンである場合におけるコネクタ電圧値に基づいて、内側コネクタＢ２，Ｂ３への負荷１１の接続を検知する。分圧抵抗４４の抵抗値は、内側コネクタＢ２，Ｂ３に接続される可能性がある負荷１１の抵抗値よりも十分に大きい。

【0073】

給電スイッチ３０及び検知スイッチ４５夫々がオフ及びオンである場合において、負荷１１が接続しているとき、電流が分圧抵抗４４及び負荷１１の順に流れ、分圧抵抗４４及び負荷１１によって、分圧抵抗４４の一端に印加されている抵抗電圧が分圧される。結果、コネクタ電圧値は、抵抗電圧値Ｖｃｃよりも十分に低く、基準電圧値未満である。基準電圧値は、一定値であり、予め設定されている。給電スイッチ３０及び検知スイッチ４５夫々がオフ及びオンである場合において、負荷１１の接続が外されているとき、分圧抵抗４４に電流が流れることはない。このため、コネクタ電圧値は、抵抗電圧値Ｖｃｃと略一致し、基準電圧値よりも高い。

【0074】

なお、給電スイッチ３０及び検知スイッチ４５夫々がオフ及びオンである場合において、負荷１１が接続しているとき、負荷１１に電圧が印加される。しかしながら、負荷１１に印加される電圧の電圧値は十分に低いため、負荷１１が作動することはない。

【0075】

温度推定部４７は、負荷１１の周囲温度である環境温度を推定し、推定した環境温度を示すアナログの温度情報をマイコン２１に出力する。温度推定部４７は、例えば、推定した環境温度に応じたアナログの電圧値を、アナログの温度情報として、マイコン２１に出力する。温度推定部４７が推定した環境温度は、車両内の環境温度であり、負荷１１の周囲温度だけではなく、例えば、電線Ｗの周囲温度にも相当する。

【0076】

図４はマイコン２１の要部構成を示すブロック図である。マイコン２１は、入力部５０，５１，５２，５３、出力部５４，５５，５６、Ａ／Ｄ変換部５７，５８，５９、タイマ６０、記憶部６１及び制御部６２を有する。入力部５０，５１，５２夫々は、Ａ／Ｄ変換部５７，５８，５９に接続されている。入力部５３、出力部５４，５５，５６、Ａ／Ｄ変換部５７，５８，５９、タイマ６０、記憶部６１及び制御部６２は、内部バス６３に接続されている。

【0077】

入力部５０は、更に、電圧検出回路３２に接続されている。入力部５１は、更に、電線Ｗの中途に接続されている。入力部５２は、更に、温度推定部４７に接続されている。入力部５３は、更に、波形値検出部４２に接続されている。出力部５４は、更に、ＡＮＤ回路３５の一方の入力端に接続されている。出力部５５は、更に、波形値検出部４２及び調整部４３に接続されている。出力部５６は、更に、切替え部４６に接続されている。

【0078】

電圧検出回路３２から入力部５０にアナログの電圧情報が入力される。入力部５０は、電圧検出回路３２から入力されたアナログの電圧情報をＡ／Ｄ変換部５７に出力する。Ａ／Ｄ変換部５７は、入力部５０から入力されたアナログの電圧情報をデジタルの電圧情報に変換する。制御部６２は、デジタルの電圧情報を、Ａ／Ｄ変換部５７から取得する。

【0079】

出力部５４は、制御部６２の指示に従って、ハイレベル電圧、ローレベル電圧又はＰＷＭ信号をＡＮＤ回路３５に出力する。制御部６２は、ＰＷＭ信号のデューティも出力部５４に指示する。
波形値検出部４２は、複数の波形値として、定常電流値、突入電流値、突入電流の時定数、突入電流回数、突入電流の上昇速度、リップル電流値、リップル電流周期及び還流時間を入力部５３に出力する。制御部６２は、これらの波形値を入力部５３から取得する。波形値検出部４２は、負荷電流値も入力部５３に出力し、制御部６２は、負荷電流値を入力部５３から取得する。

【0080】

出力部５５は、制御部６２の指示に従って、抵抗値を示す抵抗値信号を波形値検出部４２及び調整部４３に出力する。これにより、調整部４３は、可変抵抗３６の可変抵抗値を、抵抗値信号の抵抗値に調整し、波形値検出部４２に可変抵抗値が通知される。

【0081】

出力部５６は、制御部６２の指示に従って、オン信号及びオフ信号を切替え部４６に出力する。前述したように、切替え部４６は、オン信号が入力された場合、検知スイッチ４５をオンに切替え、オフ信号が入力された場合、検知スイッチ４５をオフに切替える。

【0082】

入力部５１には、アナログのコネクタ電圧値が入力される。入力部５１は、入力されたアナログのコネクタ電圧値をＡ／Ｄ変換部５８に出力する。Ａ／Ｄ変換部５８は、入力部５１から入力されたアナログのコネクタ電圧値を、デジタルのコネクタ電圧値に変換する。制御部６２は、デジタルのコネクタ電圧値をＡ／Ｄ変換部５８から取得する。

【0083】

温度推定部４７から入力部５２にアナログの温度情報が入力される。入力部５２は、温度推定部４７から入力されたアナログの温度情報をＡ／Ｄ変換部５９に出力する。Ａ／Ｄ変換部５７は、入力部５２から入力されたアナログの温度情報をデジタルの温度情報に変換する。制御部６２は、デジタルの温度情報をＡ／Ｄ変換部５９から取得する。

【0084】

タイマ６０は、制御部６２の指示に従って、計時の開始及び終了を行う。タイマ６０が計時している計時時間は、制御部６２によって、タイマ６０から読み出される。

【0085】

記憶部６１は不揮発性メモリである。記憶部６１には、コンピュータプログラム７０、給電制御テーブル７１及び波形値テーブル７２が記憶されている。

【0086】

制御部６２は、処理を実行する処理素子を有する。処理素子は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)である。制御部６２が有する処理素子は、コンピュータプログラム７０を実行することによって、負荷１１の給電を制御する給電制御処理と、電線Ｗを異常な温度から保護する電線保護処理と、内側コネクタＢ２，Ｂ３への負荷１１の接続を検知する接続検知処理とを実行する。コンピュータプログラム７０は、制御部６２の処理素子（コンピュータ）に、給電制御処理、電線保護処理及び接続検知処理を実行させるために用いられる。
なお、制御部６２が有する処理素子の数は２以上であってもよい。この場合、複数の処理素子が給電制御処理、電線保護処理及び接続検知処理夫々を協同で実行してもよい。

【0087】

また、コンピュータプログラム７０は、制御部６２の処理素子が読み取り可能に、記憶媒体Ｅ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Ｅから読み出されたコンピュータプログラム７０が記憶部６１に記憶される。記憶媒体Ｅ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７０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７０を記憶部６１に記憶してもよい。

【0088】

図５は給電制御テーブル７１を示す図表である。給電制御テーブル７１では、給電フラグフィールド、接続フラグフィールド、種類フィールド、可変抵抗値フィールド、電流閾値フィールド、ＰＷＭフラグフィールド、デューティフィールド、禁止フラグフィールド、先行温度差フィールド及び温度閾値フィールドが設けられている。

【0089】

給電フラグフィールドには、給電フラグの値が記憶されている。給電フラグの値は、制御部６２によって、ゼロ又は１に設定される。給電フラグの値がゼロであることは、給電スイッチ３０がオフであって、負荷１１への給電が行われていないことを意味する。給電フラグの値が１であることは、給電スイッチ３０がオンであって、負荷１１への給電が行われていることを意味する。

【0090】

接続フラグフィールドには、接続フラグの値が記憶されている。接続フラグの値は、制御部６２によって、ゼロ又は１に設定される。接続フラグの値がゼロであることは、内側コネクタＢ２，Ｂ３に負荷１１が接続されていないことを意味する。接続フラグの値が１であることは、内側コネクタＢ２，Ｂ３に負荷１１が接続されていることを意味する。

【0091】

種類フィールドには、負荷１１の種類が記憶されている。負荷１１の種類として、バルブ、ブラシ付きモータ又はマグネットクラッチ等が挙げられる。負荷１１の種類は、制御部６２によって更新される。
可変抵抗値フィールドには、可変抵抗３６の可変抵抗値が記憶されている。可変抵抗値フィールドに記憶されている可変抵抗値は、制御部６２によって更新される。

【0092】

電流閾値フィールドには、電流閾値が記憶されている。電流閾値フィールドに記憶されている電流閾値は、制御部６２によって更新される。前述したように、電流閾値Ｉｔｈは、Ｎ・Ｖｄ／Ｒｖによって表される。Ｎ、Ｖｄ及びＲｖ夫々は所定数、電源電圧値及び可変抵抗値である。所定数Ｎ及び電源電圧値Ｖｄは定数であるので、電流閾値Ｉｔｈの決定は、可変抵抗値Ｒｖの決定と等価である。

【0093】

ＰＷＭフラグフィールドには、ＰＷＭフラグの値が記憶されている。ＰＷＭフラグの値は、制御部６２によって、ゼロ又は１に設定される。ＰＷＭフラグの値がゼロであることは、給電スイッチ３０のオン及びオフについてＰＷＭ制御を行わないことを意味する。ＰＷＭフラグの値が１であることは、給電スイッチ３０のオン及びオフについてＰＷＭ制御を行うことを意味する。
デューティフィールドには、ＰＷＭ信号のデューティの値が記憶されている。デューティの値は、制御部６２によって更新される。

【0094】

禁止フラグフィールドには、禁止フラグの値が記憶されている。禁止フラグの値は、制御部６２によって、ゼロ又は１に設定される。禁止フラグの値がゼロであることは、電線Ｗを介した給電が許可されていることを意味する。禁止フラグの値が１であることは、電線Ｗを介した給電が禁止されていることを意味する。

【0095】

制御部６２は電線保護処理を繰り返し実行する。制御部６２は、電線保護処理では、環境温度と、電線Ｗの温度との温度差を繰り返し算出する。以下では、電線Ｗの温度を電線温度と記載する。先行温度差フィールドは、制御部６２が先行して算出した温度差が記憶されている。先行温度差は、制御部６２によって更新される。
温度閾値フィールドには、電線保護に係る温度閾値が記憶されている。電線保護処理では、電線温度が温度閾値を超えることを防止する。

【0096】

図６は波形値テーブルを示す図表である。制御部６２は、接続検知処理において、波形値検出部４２から入力部５３に入力された各波形値を、バッテリ電圧値が所定電圧値であり、かつ、環境温度が所定温度である場合における波形値に補正する。所定電圧値は例えば１２Ｖである。

【0097】

波形値テーブルには、バッテリ電圧値フィールド、環境温度フィールド、定常電流値フィールド、突入電流値フィールド、時定数フィールド、突入電流回数フィールド、上昇速度フィールド、リップル電流値フィールド、リップル電流周期フィールド及び還流時間フィールドが設けられている。

【0098】

バッテリ電圧値フィールドには、バッテリ電圧値が記憶されている。バッテリ電圧値フィールドのバッテリ電圧値は、制御部６２によって更新される。前述したように、制御部６２は、Ａ／Ｄ変換部５７から、バッテリ電圧値を示す電圧情報を取得する。
環境温度フィールドには、環境温度が記憶されている。環境温度フィールドの環境温度は、制御部６２によって更新される。前述したように、制御部６２は、Ａ／Ｄ変換部５７から、環境温度を示す温度情報を取得する。

【0099】

定常電流値フィールド、突入電流値フィールド、時定数フィールド、突入電流回数フィールド、上昇速度フィールド、リップル電流値フィールド、リップル電流周期フィールド及び還流時間フィールド夫々には、補正前及び補正後の定常電流値、突入電流値、時定数、突入電流回数、上昇速度、リップル電流値、リップル電流周期及び還流時間が記憶されている。これらのフィールドにおける補正前及び補正後の値は、制御部６２によって更新される。

【0100】

図７は給電制御処理の手順を示すフローチャートである。制御部６２は、給電制御処理を周期的に実行する。給電制御処理の説明では、反転器４０がハイレベル電圧を出力している、即ち、負荷電流値が電流閾値未満であると仮定する。反転器４０がローレベル電圧を出力している場合、出力部５４の出力に無関係に、駆動回路３４は給電スイッチ３０をオフに維持する。

【0101】

制御部６２は、給電制御テーブル７１の禁止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６２は、禁止フラグの値がゼロである、即ち、電線Ｗを介した給電が許可されていると判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、接続フラグの値が１であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

【0102】

制御部６２は、禁止フラグの値がゼロではない、即ち、禁止フラグの値が１であると判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、又は、接続フラグの値が１ではない、即ち、接続フラグの値がゼロであると判定した場合（Ｓ２：ＮＯ）、給電制御処理を終了する。前述したように、禁止フラグの値が１であることは、電線Ｗを介した給電が禁止されていることを意味する。接続フラグの値がゼロであることは、内側コネクタＢ２，Ｂ３に負荷１１が接続されていないことを意味する。

【0103】

制御部６２は、接続フラグの値が１である、即ち、内側コネクタＢ２，Ｂ３に負荷１１が接続されていると判定した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、負荷１１への給電を開始するか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、制御部６２は、例えば、図示しない入力部に、給電の開始を指示する開始信号が入力された場合、給電を開始すると判定し、入力部に開始信号が入力されていない場合、給電を開始しないと判定する。

【0104】

制御部６２は、給電を開始しないと判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、負荷１１への給電を終了するか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、制御部６２は、例えば、図示しない入力部に、給電の終了を指示する終了信号が入力された場合、給電を終了すると判定し、入力部に終了信号が入力されていない場合、給電を終了しないと判定する。制御部６２は、給電を終了しないと判定した場合（Ｓ４：ＮＯ）、給電制御処理を終了する。

【0105】

制御部６２は、給電を終了すると判定した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、給電制御テーブル７１の給電フラグの値をゼロに設定し（ステップＳ５）、出力部５４に指示してＡＮＤ回路３５にローレベル電圧を出力させる（ステップＳ６）。これにより、ＡＮＤ回路３５は駆動回路３４にローレベル電圧を出力し、駆動回路３４は給電スイッチ３０をオフに切替える。出力部５４にローレベル電圧の出力を指示することは、駆動回路３４に給電スイッチ３０のオンへの切替えを指示することに相当する。制御部６２は、ステップＳ６を実行した後、給電制御処理を終了する。

【0106】

制御部６２は、給電を開始すると判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、給電制御テーブル７１の給電フラグの値を１に設定し（ステップＳ７）、出力部５５に指示して、抵抗値が給電制御テーブル７１の可変抵抗値である抵抗値信号を出力させる（ステップＳ８）。これにより、調整部４３は、可変抵抗３６の可変抵抗値を、給電制御テーブル７１で示されている可変抵抗値に調整する。結果、電流閾値は、給電制御テーブル７１で示されている電流閾値に変更される。前述したように、給電制御テーブル７１の可変抵抗値は波形値検出部４２に通知される。

【0107】

制御部６２は、ステップＳ８を実行した後、給電制御テーブル７１のＰＷＭフラグの値がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ９）。制御部６２は、ＰＷＭフラグの値がゼロである、即ち、ＰＷＭ制御を行わないと判定した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、出力部５４に指示して、ＡＮＤ回路３５にハイレベル電圧を出力させる（ステップＳ１０）。これにより、ＡＮＤ回路３５が駆動回路３４に出力している電圧がハイレベル電圧に切替わり、駆動回路３４は給電スイッチ３０をオンに切替える。結果、負荷１１に電力が供給される。出力部５４にハイレベル電圧の出力を指示することは、駆動回路３４に給電スイッチ３０のオンへの切替えを指示することに相当する。

【0108】

制御部６２は、ＰＷＭフラグの値がゼロではない、即ち、ＰＷＭフラグの値が１であると判定した場合（Ｓ９：ＮＯ）、出力部５４に指示して、ＡＮＤ回路３５にＰＷＭ信号を出力させる（ステップＳ１１）。これにより、ＡＮＤ回路３５はＰＷＭ信号が示す電圧を駆動回路３４に出力し、駆動回路３４は、ＰＷＭ信号が示す電圧に従って、給電スイッチ３０のオン及びオフへの切替えを交互に行う。これにより、負荷１１に電力が供給される。ＰＷＭ信号のデューティは、給電制御テーブル７１に記憶されているデューティに調整される。

【0109】

出力部５４にＰＷＭ信号の出力を指示することは、駆動回路３４に給電スイッチ３０のオン及びオフへの切替えを交互に指示することに相当する。前述したように、ＰＷＭフラグの値が１であることは、ＰＷＭ制御を行うことを意味する。
制御部６２は、ステップＳ１０，Ｓ１１の一方を実行した後、給電制御処理を終了する。

【0110】

以上のように、給電制御処理では、マイコン２１の制御部６２は、給電制御テーブル７１に示す給電制御条件に応じた給電制御を行う。給電制御条件は、負荷１１への給電制御に関する条件であり、具体的には、可変抵抗値（電流閾値）、ＰＷＭフラグの値及びＰＷＭ信号のデューティを含む。給電制御条件は、接続検知処理において適宜変更される。

【0111】

図８は、電線保護処理の手順を示すフローチャートである。制御部６２は、電線保護処理を周期的に実行する。電線保護処理では、制御部６２は、まず、入力部５３から負荷電流値を取得し（ステップＳ２１）、Ａ／Ｄ変換部５７から温度情報を取得する（ステップＳ２２）。次に、制御部６２は、給電制御テーブル７１に記憶されている先行温度差を読み出す（ステップＳ２３）。

【0112】

次に、制御部６２は、ステップＳ２１で取得した負荷電流値と、ステップＳ２２で取得した温度情報が示す環境温度と、ステップＳ２３で読み出した先行温度差とに基づいて、電線Ｗの電線温度と、車両内の環境温度との温度差を算出する（ステップＳ２４）。ステップＳ２３で読み出す先行温度差は、前回の電線保護処理で算出した温度差である。次に、制御部６２は、ステップＳ２４で算出した温度差にステップＳ２２で取得した環境温度を加算することによって、電線温度を算出する（ステップＳ２５）。

【0113】

次に、制御部６２は、ステップＳ２５で算出した電線温度が給電制御テーブル７１の温度閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。制御部６２は、電線温度が温度閾値以上であると判定した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、禁止フラグの値を１に設定し（ステップＳ２７）、給電フラグの値をゼロに設定し（ステップＳ２８）、出力部５４に指示して、ＡＮＤ回路３５にローレベル電圧を出力させる（ステップＳ２９）。

【0114】

これにより、ＡＮＤ回路３５は、駆動回路３４に出力している電圧をローレベル電圧に切替え、駆動回路３４は給電スイッチ３０をオフに切替える。結果、負荷１１への給電が停止する。駆動回路３４が給電スイッチ３０をオフに切替えた後、禁止フラグの値は１に設定されているため、給電制御処理で給電スイッチ３０がオンに切替えられることはない。

【0115】

制御部６２は、電線温度が温度閾値未満であると判定した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、又は、ステップＳ２９を実行した後、給電制御テーブル７１の先行温度差を、ステップＳ２４で算出した温度差に更新し（ステップＳ３０）、電線保護処理を終了する。

【0116】

以上のように、電線温度が温度閾値以上となった場合、駆動回路３４は給電スイッチ３０をオフに切替え、給電スイッチ３０のオフを維持する。このため、電線温度が温度閾値を超えることはない。
なお、先行温度差は、先行して算出した温度差であればよいので、前回の電線保護処理で算出した温度差に限定されない。先行温度差は、前々回の電線保護処理で算出した温度差であってもよい。

【0117】

図９は、接続検知処理の手順を示すフローチャートである。制御部６２は接続検知処理を周期的に実行する。制御部６２は、給電制御テーブル７１の禁止フラグの値がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ４１）。制御部６２は、禁止フラグの値がゼロである、即ち、負荷１１への給電が許可されていると判定した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、給電フラグの値がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ４２）。

【0118】

制御部６２は、禁止フラグの値がゼロではない、即ち、禁止フラグの値が１であると判定した場合（Ｓ４１：ＮＯ）、又は、給電フラグの値がゼロではない、即ち、給電フラグの値が１であると判定した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、接続検知処理を終了する。従って、負荷１１への給電が禁止されている場合、又は、給電スイッチ３０がオンである場合、接続検知処理を終了する。

【0119】

制御部６２は、給電フラグの値がゼロである、即ち、給電スイッチ３０がオフであると判定した場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、出力部５５に指示して、切替え部４６にオン信号を出力させる（ステップＳ４３）。これにより、切替え部４６は検知スイッチ４５をオンに切替え、分圧抵抗４４及び負荷１１が分圧した電圧の電圧値がアナログのコネクタ電圧値として入力部５１に出力される。入力部５１に入力されたアナログのコネクタ電圧値は、Ａ／Ｄ変換部５８によってデジタルのコネクタ電圧値に変換される。

【0120】

制御部６２は、ステップＳ４３を実行した後、コネクタ電圧値をＡ／Ｄ変換部５８から取得し（ステップＳ４４）、出力部５６に指示して、切替え部４６にオフ信号を出力させる（ステップＳ４５）。これにより、切替え部４６は検知スイッチ４５をオフに切替える。

【0121】

次に、制御部６２は、ステップＳ４４で取得したコネクタ電圧値に基づいて、内側コネクタＢ２，Ｂ３に負荷１１が接続されているか否かを判定する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６では、制御部６２は、コネクタ電圧値が基準電圧値未満である場合、負荷１１が接続されていると判定する。制御部６２は、コネクタ電圧値が基準電圧値以上である場合、負荷１１が接続されていないと判定する。制御部６２は、ステップＳ４６を実行することによって、内側コネクタＢ２，Ｂ３への負荷１１の接続を検知する。制御部６２は接続検知部として機能する。

【0122】

制御部６２は、負荷１１が接続されていないと判定した場合（Ｓ４６：ＮＯ）、給電制御テーブル７１の接続フラグの値が１であるか否かを判定する（ステップＳ４７）。ここで、接続フラグの値が１であることは、前回の接続検知処理が終了した時点では負荷１１が接続されていたことを意味する。

【0123】

制御部６２は、接続フラグの値が１ではない、即ち、接続フラグの値がゼロであると判定した場合（Ｓ４７：ＮＯ）、接続検知処理を終了する。制御部６２は、接続フラグの値が１であると判定した場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、接続フラグの値をゼロに設定し（ステップＳ４８）、接続検知処理を終了する。

【0124】

制御部６２は、負荷１１が接続されていると判定した場合、即ち、負荷１１の接続を検知した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、給電制御テーブル７１の接続フラグの値がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ４９）。ここで、接続フラグの値がゼロであることは、前回の接続検知処理が終了した時点では、負荷１１が接続されていなかったことを意味する。

【0125】

制御部６２は、接続フラグの値がゼロではない、即ち、接続フラグの値が１であると判定した場合（Ｓ４９：ＮＯ）、接続検知処理を終了する。制御部６２は、接続フラグの値がゼロであると判定した場合（Ｓ４９：ＹＥＳ）、接続フラグの値を１に設定し（ステップＳ５０）、波形値テーブル７２に記憶される複数の波形値を更新する更新処理を実行し（ステップＳ５１）、接続検知処理を終了する。

【0126】

図１０及び図１１は更新処理の手順を示すフローチャートである。更新処理の説明では、反転器４０がハイレベル電圧を出力している、即ち、負荷電流値が電流閾値未満であると仮定する。前述したように、反転器４０がローレベル電圧を出力している場合、出力部５４の出力に無関係に、駆動回路３４は給電スイッチ３０をオフに維持する。

【0127】

更新処理では、制御部６２は、まず、出力部５４に指示して、ＡＮＤ回路３５にハイレベル電圧を出力させる（ステップＳ６１）。これにより、ＡＮＤ回路３５は駆動回路３４にハイレベル電圧を出力し、駆動回路３４は給電スイッチ３０をオフからオンに切替え、電流がバッテリ１０から負荷１１に流れる。

【0128】

次に、制御部６２は、タイマ６０に指示して計時を開始させ（ステップＳ６２）、タイマ６０が計時している計時時間がオン時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ６３）。オン時間は、一定値であり、予め設定されている。制御部６２は、計時時間がオン時間未満であると判定した場合（Ｓ６３：ＮＯ）、ステップＳ６３を再び実行し、計時時間がオン時間以上となるまで待機する。制御部６２は、計時時間がオン時間以上であると判定した場合（Ｓ６３：ＹＥＳ）、タイマ６０に指示して計時を終了させる（ステップＳ６４）。

【0129】

次に、制御部６２は、出力部５４に指示して、ＡＮＤ回路３５にローレベル電圧を出力させる（ステップＳ６５）。これにより、ＡＮＤ回路３５は駆動回路３４にローレベル電圧を出力し、駆動回路３４は給電スイッチ３０をオンからオフに切替え、バッテリ１０から負荷１１への給電が停止する。

【0130】

次に、制御部６２は、タイマ６０に指示して、再び、計時を開始させ（ステップＳ６６）、タイマ６０が計時している計時時間がオフ時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ６７）。オフ時間も、一定値であり、予め設定されている。制御部６２は、計時時間がオフ時間未満であると判定した場合（Ｓ６７：ＮＯ）、ステップＳ６７を再び実行し、計時時間がオフ時間以上となるまで待機する。制御部６２は、計時時間がオフ時間以上であると判定した場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、タイマ６０に指示して計時を終了させる（ステップＳ６８）。

【0131】

以上のように、更新処理が開始されてからオン時間が経過するまで、給電スイッチ３０はオンに維持され、その後、オフ時間が経過するまで給電スイッチ３０はオフに維持される。これにより、負荷電流値は、図３に示すような電流波形を描く。前述したように、波形値検出部４２は、複数の波形値を検出し、検出した複数の波形値を入力部５３に出力する。

【0132】

制御部６２は、ステップＳ６８を実行した後、入力部５３から複数の波形値を取得する（ステップＳ６９）。ステップＳ６９で取得される複数の波形値は、定常電流値、突入電流値、突入電流の時定数、突入電流回数、突入電流の上昇速度、リップル電流値、リップル電流周期及び還流時間である。次に、制御部６２は、Ａ／Ｄ変換部５７から電圧情報を取得し（ステップＳ７０）、Ａ／Ｄ変換部５９から温度情報を取得する（ステップＳ７１）。次に、制御部６２は、給電制御テーブル７１の補正前の複数の波形値、バッテリ電圧値及び環境温度を更新する（ステップＳ７２）。

【0133】

具体的には、制御部６２は、補正前の複数の波形値を、ステップＳ６９で取得した複数の波形値に更新する。制御部６２は、給電制御テーブル７１のバッテリ電圧値を、ステップＳ７０で取得した電圧情報が示すバッテリ電圧値に更新し、給電制御テーブル７１の環境温度を、ステップＳ７１で取得した温度情報が示す環境温度に更新する。

【0134】

次に、制御部６２は、波形値テーブル７２に記憶されているバッテリ電圧値及び環境温度に基づいて、波形値テーブル７２の補正前の複数の波形値を、バッテリ電圧値が所定電圧値であり、かつ、環境温度が所定温度である場合における複数の波形値に補正する（ステップＳ７３）。制御部６２は、補正部及び第２の補正部としても機能する。次に、制御部６２は、波形値テーブル７２における補正後の複数の波形値をステップＳ７３で補正した複数の波形値に更新する（ステップＳ７４）。

【0135】

次に、制御部６２は、波形値テーブル７２における補正後の複数の波形値に基づいて、負荷１１の種類を特定する（ステップＳ７５）。一例として、負荷１１に係る複数の種類について、各種類に対応する複数の波形値が記憶部６１に予め記憶されている。ステップＳ７５では、制御部６２は、各種類に対応する複数の波形値について、波形値テーブル７２に係る補正後の複数の波形値との相関値を算出する。制御部６２は、負荷１１の種類を、前述した複数の種類の中で、算出した相関値が示す類似度が最も高い種類に特定する。

【0136】

もう１つの例として、複数の波形値と負荷１１の種類との関係を学習した学習モデルを用いて負荷１１の種類を特定する。学習モデルは、例えば、ニュートラルネットワークによって構成され、入力層、複数の中間層及び出力層によって構成される。各層のノードは隣接する層のノードと接続されている。波形値データ及び種類データを含む複数の教師データを用いて、複数の波形値と負荷１１の種類との関係を予め学習モデルに学習させておく。ステップＳ７５では、制御部６２は、波形値テーブル７２における補正後の複数の波形値を示す波形値データを学習モデルの入力層に入力し、学習モデルの出力層から出力された出力値に基づいて、負荷１１の種類を特定する。出力層の出力値は、複数の種類夫々について、実際の負荷１１の種類に該当する確率を示す。制御部６２は特定部としても機能する。
次に、給電制御テーブル７１に記憶されている負荷１１の種類をステップＳ７５で特定した種類に更新する（ステップＳ７６）。

【0137】

次に、制御部６２は、給電制御テーブル７１における種類と、波形値テーブル７２における補正後の複数の波形値とに基づいて、給電制御条件を決定する（ステップＳ７７）。給電制御条件は、具体的には、可変抵抗値、電流閾値、ＰＷＭフラグの値及びＰＷＭ信号のデューティを含む。制御部６２は決定部としても機能する。
例えば、負荷１１に係る複数の種類夫々について、給電制御に関する条件が記憶部６１に予め記憶されている。制御部６２は、ステップＳ７７において、給電制御条件を、ステップＳ７５で特定した負荷１１の種類に対応する条件に決定する。

【0138】

前述したように、電流閾値Ｉｔｈ及び可変抵抗値Ｒｖは、Ｉｔｈ＝Ｎ・Ｖｄ／Ｒｖの関係を満たす。Ｎ及びＶｄ夫々は、所定数及び電源電圧値であり、一定値である。ＰＷＭフラグの値を決定することは、給電スイッチ３０のオン及びオフについて、ＰＷＭ制御を行うか否かを決定することに相当する。

【0139】

次に、制御部６２は、給電制御テーブル７１の給電制御条件を、ステップＳ７７で決定した給電制御条件に更新する（ステップＳ７８）。制御部６２は、ステップＳ７８を実行した後、更新処理を終了し、処理を接続検知処理に戻す。前述したように、制御部６２は、更新処理を終了した場合、接続検知処理も終了する。

【0140】

以上のように、接続検知処理では、制御部６２は、内側コネクタＢ２，Ｂ３に負荷１１が接続された場合、この接続を検知し、更新処理を実行する。更新処理では、制御部６２は、駆動回路３４に給電スイッチ３０をオフからオンに切替えさせ、その後、駆動回路３４に給電スイッチ３０をオンからオフに切替えさせる。これによって得られた複数の波形値に基づいて、制御部６２は、給電制御条件を決定し、給電制御テーブル７１の給電制御条件を更新する。

【0141】

このため、内側コネクタＢ２，Ｂ３に接続される負荷１１が変更された場合、負荷電流値の電流波形が変わるので、給電制御テーブル７１の給電制御条件が即時に更新される。このため、給電制御条件の変更に必要な時間は短い。

【0142】

なお、給電制御条件の決定に用いる複数の波形値、即ち、波形値テーブル７２に記憶されている複数の波形値は、定常電流値、突入電流値、突入電流の時定数、突入電流回数、負荷電流値の上昇速度、リップル電流値、リップル電流周期及び還流時間に限定されない。また、複数の波形値には、定常電流値、突入電流値、突入電流の時定数、突入電流回数、負荷電流値の上昇速度、リップル電流値、リップル電流周期及び還流時間の全てが含まれていなくてもよい。更に、波形値の数は、７に限定されず、１～６のいずれか、又は、８以上であってもよい。

【0143】

また、給電制御条件に含まれる項目は、可変抵抗値、電流閾値、ＰＷＭフラグの値及びデューティに限定されない。例えば、温度閾値が給電制御条件の項目として含まれてもよい。更に、温度推定部４７ではなく、マイコン２１の制御部６２が、負荷１１に関する種々のパラメータの値に基づいて、負荷１１の周囲温度である環境温度を推定してもよい。

【0144】

また、波形値テーブル７２に記憶されている複数の波形値の中に、環境温度に依存する波形値、例えば、突入電流値が含まれていない場合、環境温度に基づく補正は不要である。更に、波形値テーブル７２に記憶されている複数の波形値の中に、バッテリ電圧値に依存する波形値が含まれていない場合、バッテリ電圧値に基づく補正は不要である。

【0145】

また、給電スイッチ３０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。

【0146】

開示された本実施形態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。

【符号の説明】

【0147】

１ 電源システム
１０ バッテリ
１１ 負荷
１２ 給電制御装置
２０ 制御機
２１ マイコン
３０ 給電スイッチ
３１ 電流出力回路
３２ 電圧検出回路
３３ 還流ダイオード
３４ 駆動回路（切替え部）
３５ ＡＮＤ回路
３６ 可変抵抗
３７ コンパレータ
３８ 直流電源
３９ ラッチ回路
４０ 反転器
４１ フィルタ回路
４２ 波形値検出部
４３ 調整部
４４ 分圧抵抗
４５ 検知スイッチ
４６ 切替え部
４７ 温度推定部
５０，５１，５２，５３ 入力部
５４，５５，５６ 出力部
５７，５８，５９ 変換部
６０ タイマ
６１ 記憶部
６２ 制御部（決定部、接続検知部、補正部、第２の補正部、特定部）
６３ 内部バス
７０ コンピュータプログラム
７１ 給電制御テーブル
７２ 波形値テーブル
Ａ１，Ａ２，Ａ３ 外側コネクタ
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ 内側コネクタ
Ｅ 記憶媒体
Ｗ 電線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】