特許 7196826 スイッチ装置、電流判定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】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】スイッチ装置、電流判定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 20060101AFI20221220BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 309Q

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019225848

(22)【出願日】2019-12-13

(65)【公開番号】P2021097453

(43)【公開日】2021-06-24

【審査請求日】2022-04-19

(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

【審査官】右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０５４１３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０１１４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０５２５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷に着脱可能に接続されるコネクタと、
直流電源から前記コネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチと、
前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられ、サブスイッチを有するスイッチ回路と、
処理を実行する処理部と
を備え、
前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きく、
前記処理部は、
前記メインスイッチがオフであり、かつ、前記サブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得し、
取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定し、
前記直流電源から前記コネクタへの第３電流経路に設けられ、一端が前記接続ノードに接続される抵抗と、
前記接続ノードに一端が接続されているキャパシタと
を備え、
前記処理部は、
前記メインスイッチ及びサブスイッチがオフである状態で前記ノード電圧情報を取得し、
前記メインスイッチ及びサブスイッチがオフである状態で取得した前記ノード電圧情報に基づいて前記負荷が前記コネクタに接続されているか否かを判定する
処理を実行するスイッチ装置。

【請求項2】

前記処理部は、前記負荷が前記コネクタに接続されたと判定した場合、前記メインスイッチがオフであり、かつ、前記サブスイッチがオンである状態で前記ノード電圧情報を取得する処理を実行する
請求項１に記載のスイッチ装置。

【請求項3】

前記抵抗の抵抗値は、前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値よりも大きい
請求項１又は請求項２に記載のスイッチ装置。

【請求項4】

負荷に着脱可能に接続されるコネクタと、
直流電源から前記コネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチと、
前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられ、サブスイッチを有するスイッチ回路と、
処理を実行する処理部と
を備え、
前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きく、
前記処理部は、
前記メインスイッチがオフであり、かつ、前記サブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得し、
取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定し、
前記処理部は、
前記メインスイッチがオンである場合、前記スイッチ電流を示す電流情報を取得し、
取得した電流情報に基づいて前記負荷が前記コネクタに接続されているか否かを判定する
処理を実行するスイッチ装置。

【請求項5】

前記処理部は、
取得したノード電圧情報に基づいて前記負荷の抵抗成分値を算出し、
算出した抵抗成分値に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に流れる前記スイッチ電流が前記電流閾値未満であるか否かを判定する
処理を実行する請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のスイッチ装置。

【請求項6】

前記スイッチ回路は、前記サブスイッチと直列に接続される第２の抵抗を有する
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のスイッチ装置。

【請求項7】

前記処理部は動作を休止し、
前記処理部は、動作を再開した場合、前記メインスイッチがオフであり、かつ、前記サブスイッチがオンである状態で前記ノード電圧情報を取得する処理を実行する
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載のスイッチ装置。

【請求項8】

抵抗成分値がゼロオームである負荷が前記コネクタに接続され、かつ、前記メインスイッチ及びサブスイッチそれぞれがオフ及びオンである場合に流れる電流は、発煙を引き起こさない正常値である
請求項１から請求項７のいずれか１つに記載のスイッチ装置。

【請求項9】

直流電源から、負荷に着脱可能に接続されるコネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチがオフであり、かつ、前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられたスイッチ回路が有するサブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得するステップと、
取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定するステップと、
前記メインスイッチ及びサブスイッチがオフである状態で前記ノード電圧情報を取得するステップと、
前記メインスイッチ及びサブスイッチがオフである状態で取得した前記ノード電圧情報に基づいて前記負荷が前記コネクタに接続されているか否かを判定するステップと
をコンピュータが実行し、
前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きく、
前記直流電源から前記コネクタへの第３電流経路に設けられる抵抗の一端が前記接続ノードに接続され、
前記接続ノードにキャパシタの一端が接続されている
電流判定方法。

【請求項10】

直流電源から、負荷に着脱可能に接続されるコネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチがオフであり、かつ、前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられたスイッチ回路が有するサブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得するステップと、
取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定するステップと、
前記メインスイッチ及びサブスイッチがオフである状態で前記ノード電圧情報を取得するステップと、
前記メインスイッチ及びサブスイッチがオフである状態で取得した前記ノード電圧情報に基づいて前記負荷が前記コネクタに接続されているか否かを判定するステップと
をコンピュータに実行させるために用いられ、
スイッチのオン抵抗値よりも大きく、
前記直流電源から前記コネクタへの第３電流経路に設けられる抵抗の一端が前記接続ノードに接続され、
前記接続ノードにキャパシタの一端が接続されている
コンピュータプログラム。

【請求項11】

直流電源から、負荷に着脱可能に接続されるコネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチがオフであり、かつ、前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられたスイッチ回路が有するサブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得するステップと、
取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定するステップと、
前記メインスイッチがオンである場合、前記スイッチ電流を示す電流情報を取得するステップと、
取得した電流情報に基づいて前記負荷が前記コネクタに接続されているか否かを判定するステップと
をコンピュータが実行し、
前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きい
電流判定方法。

【請求項12】

直流電源から、負荷に着脱可能に接続されるコネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチがオフであり、かつ、前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられたスイッチ回路が有するサブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得するステップと、
取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定するステップと、
前記メインスイッチがオンである場合、前記スイッチ電流を示す電流情報を取得するステップと、
取得した電流情報に基づいて前記負荷が前記コネクタに接続されているか否かを判定するステップと
をコンピュータに実行させるために用いられ、
前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きい
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、スイッチ装置、電流判定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、直流電源から負荷への電流経路にスイッチが配置されているスイッチ装置（例えば、特許文献１を参照）が搭載されている。特許文献１に記載のスイッチ装置では、スイッチをオン又はオフに切替えることによって、直流電源から負荷への給電を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１４６３８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

直流電源から負荷への電流経路にスイッチが配置されている従来のスイッチ装置として、負荷に着脱可能に接続されるコネクタを有するスイッチ装置が挙げられる。このスイッチ装置では、スイッチがオンである場合、直流電源は、スイッチ及びコネクタを介して負荷に電力を供給する。スイッチを介して流れる電流は、コネクタに接続される負荷の抵抗成分値が小さい程、大きい。コネクタに、抵抗成分値が小さい負荷がコネクタに接続された場合、スイッチを介して過電流が流れる可能性がある。

【0005】

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、過電流の通流を防止することができるスイッチ装置、電流判定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】

【0006】

本開示の一態様に係るスイッチ装置は、負荷に着脱可能に接続されるコネクタと、直流電源から前記コネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチと、前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられ、サブスイッチを有するスイッチ回路と、処理を実行する処理部とを備え、前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きく、前記処理部は、前記メインスイッチがオフであり、かつ、前記サブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得し、取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する処理を実行する。

【0007】

本開示の一態様に係る電流判定方法では、直流電源から、負荷に着脱可能に接続されるコネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチがオフであり、かつ、前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられたスイッチ回路が有するサブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得するステップと、取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定するステップとをコンピュータが実行し、前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きい。

【0008】

本開示の一態様に係るコンピュータプログラムは、直流電源から、負荷に着脱可能に接続されるコネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチがオフであり、かつ、前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられたスイッチ回路が有するサブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得するステップと、取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定するステップとをコンピュータに実行させるために用いられ、前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きい。

【0009】

なお、本開示を、このような特徴的な処理部を備えるスイッチ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電流判定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、スイッチ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、スイッチ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】

【0010】

上記の態様によれば、過電流の通流を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】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。

【図2】スイッチ装置の動作例を示すタイミングチャートである。

【図3】マイコンの要部構成を示すブロック図である。

【図4】接続検知処理の手順を示すフローチャートである。

【図5】電流判定処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】給電制御処理の手順を示すフローチャートである。

【図7】実施形態２におけるマイコンの要部構成を示すブロック図である。

【図8】休止処理の手順を示すフローチャートである。

【図9】起動処理の手順を示すフローチャートである。

【図10】実施形態３におけるスイッチ装置の要部構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［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。

【0013】

（１）本開示の一態様に係るスイッチ装置は、負荷に着脱可能に接続されるコネクタと、直流電源から前記コネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチと、前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられ、サブスイッチを有するスイッチ回路と、処理を実行する処理部とを備え、前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きく、前記処理部は、前記メインスイッチがオフであり、かつ、前記サブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得し、取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する処理を実行する。

【0014】

（２）本開示の一態様に係るスイッチ装置では、前記処理部は、取得したノード電圧情報に基づいて前記負荷の抵抗成分値を算出し、算出した抵抗成分値に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に流れる前記スイッチ電流が前記電流閾値未満であるか否かを判定する処理を実行する。

【0015】

（３）本開示の一態様に係るスイッチ装置は、前記直流電源から前記コネクタへの第３電流経路に設けられ、一端が前記接続ノードに接続される抵抗と、前記接続ノードに一端が接続されているキャパシタとを備え、前記処理部は、前記メインスイッチ及びサブスイッチがオフである状態で前記ノード電圧情報を取得し、前記メインスイッチ及びサブスイッチがオフである状態で取得した前記ノード電圧情報に基づいて前記負荷が前記コネクタに接続されているか否かを判定する処理を実行する。

【0016】

（４）本開示の一態様に係るスイッチ装置では、前記処理部は、前記負荷が前記コネクタに接続されたと判定した場合、前記メインスイッチがオフであり、かつ、前記サブスイッチがオンである状態で前記ノード電圧情報を取得する処理を実行する。

【0017】

（５）本開示の一態様に係るスイッチ装置では、前記抵抗の抵抗値は、前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値よりも大きい。

【0018】

（６）本開示の一態様に係るスイッチ装置では、前記処理部は、前記メインスイッチがオンである場合、前記スイッチ電流を示す電流情報を取得し、取得した電流情報に基づいて前記負荷が前記コネクタに接続されているか否かを判定する処理を実行する。

【0019】

（７）本開示の一態様に係るスイッチ装置では、前記スイッチ回路は、前記サブスイッチと直列に接続される第２の抵抗を有する。

【0020】

（８）本開示の一態様に係るスイッチ装置では、前記処理部は動作を休止し、前記処理部は、動作を再開した場合、前記メインスイッチがオフであり、かつ、前記サブスイッチがオンである状態で前記ノード電圧情報を取得する処理を実行する。

【0021】

（９）本開示の一態様に係るスイッチ装置では、抵抗成分値がゼロオームである負荷が前記コネクタに接続され、かつ、前記メインスイッチ及びサブスイッチそれぞれがオフ及びオンである場合に流れる電流は、発煙を引き起こさない正常値である。

【0022】

（１０）本開示の一態様に係る電流判定方法では、直流電源から、負荷に着脱可能に接続されるコネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチがオフであり、かつ、前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられたスイッチ回路が有するサブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得するステップと、取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定するステップとをコンピュータが実行し、前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きい。

【0023】

（１１）本開示の一態様に係るコンピュータプログラムは、直流電源から、負荷に着脱可能に接続されるコネクタへの第１電流経路に設けられたメインスイッチがオフであり、かつ、前記直流電源から前記コネクタへの第２電流経路に設けられたスイッチ回路が有するサブスイッチがオンである状態で、前記メインスイッチ及びサブスイッチの下流側の接続ノードのノード電圧を示すノード電圧情報を取得するステップと、取得したノード電圧情報に基づいて、前記メインスイッチがオンに切替わった場合に前記メインスイッチを介して流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定するステップとをコンピュータに実行させるために用いられ、前記サブスイッチがオンである場合における前記スイッチ回路の抵抗値は、前記メインスイッチのオン抵抗値よりも大きい。

【0024】

上記の一態様に係るスイッチ装置、電流判定方法及びコンピュータプログラムにあっては、メインスイッチをオンにする前に、サブスイッチをオンに切替え、ノード電圧情報を取得する。負荷がコネクタに接続している場合において、メインスイッチがオフであり、かつ、サブスイッチがオンであるとき、ノード電圧は、スイッチ回路及び負荷が直流電源の電圧を分圧することによって得られる電圧であり、負荷の抵抗成分値が大きい程、大きい。メインスイッチをオンに切替えた場合に流れるスイッチ電流は、負荷の抵抗成分値が大きい程、小さい。従って、ノード電圧が高い程、メインスイッチをオンに切替えた場合に流れるスイッチ電流は小さい。

【0025】

ノード電圧情報、即ち、ノード電圧に基づいて、メインスイッチがオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する。スイッチ電流が電流閾値未満であると判定した場合、メインスイッチをオンに切替える。このため、電流閾値を超える過電流の通流が防止される。

【0026】

上記の一態様に係るスイッチ装置にあっては、メインスイッチがオフであり、かつ、サブスイッチがオンである場合におけるノード電圧に基づいて、負荷の抵抗成分値を算出する。算出した抵抗成分値に基づいて、メインスイッチがオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する。

【0027】

上記の一態様に係るスイッチ装置にあっては、負荷がコネクタに接続されていない場合において、メインスイッチ及びサブスイッチがオフであるとき、キャパシタの両端間の電圧が直流電源の電圧となるまでキャパシタは充電される。従って、キャパシタの両端間の電圧は高い。一方、負荷がコネクタに接続されている場合において、メインスイッチ及びサブスイッチがオフであるとき、キャパシタは、キャパシタの両端間の電圧が、抵抗及び負荷が直流電源の電圧を分圧することによって得られる電圧となるまで放電する。従って、キャパシタの両端間の電圧は低い。従って、メインスイッチ及びサブスイッチがオフである場合におけるノード電圧、即ち、キャパシタの両端間の電圧に基づいて、負荷がコネクタに接続しているか否かを判定することができる。

【0028】

上記の一態様に係るスイッチ装置にあっては、負荷がコネクタに接続されたと判定した場合、前記メインスイッチがオフであり、かつ、前記サブスイッチがオンである状態で前記ノード電圧情報を取得する。その後、メインスイッチがオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する。

【0029】

上記の一態様に係るスイッチ装置にあっては、抵抗の抵抗値は大きいので、メインスイッチ及びサブスイッチの一方がオンである場合、抵抗を介して流れる電流は実質的にゼロＡである。

【0030】

上記の一態様に係るスイッチ装置にあっては、メインスイッチがオンである場合においては、負荷がコネクタに接続されているとき、スイッチ電流が流れる。一方、メインスイッチがオンである場合において、負荷がコネクタに接続されていないとき、スイッチ電流は流れない。このため、メインスイッチがオンである場合においては、スイッチ電流に基づいて、負荷がコネクタに接続されているか否かを判定することができる。

【0031】

上記の一態様に係るスイッチ装置にあっては、サブスイッチがオンに切替わった場合にスイッチ回路を介して過電流が流れることを防止する必要がある。従って、サブスイッチがオンである場合におけるスイッチ回路の抵抗値は大きいことが好ましい。第２の抵抗がサブスイッチに直列に接続されているので、サブスイッチのオン抵抗値が小さい場合であっても、サブスイッチがオンであるときの抵抗値が大きいスイッチ回路を実現することができる。

【0032】

上記の一態様に係るスイッチ装置にあっては、処理部は、動作を再開する場合、メインスイッチがオフであり、かつ、サブスイッチがオンである状態で取得したノード電圧情報に基づいてメインスイッチがオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する。従って、処理部が休止している間に、コネクタに接続されている負荷が、抵抗成分値が小さい負荷に変更された場合に誤ってメインスイッチ２０がオンに切替わることはない。

【0033】

上記の一態様に係るスイッチ装置にあっては、サブスイッチがオンである場合におけるスイッチ回路の抵抗値は大きい。このため、抵抗成分値がゼロオームである負荷がコネクタに接続され、かつ、メインスイッチ及びサブスイッチそれぞれがオフ及びオンである場合に流れる電流は小さく、発煙が引き起こされることはない。

【0034】

［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。

【0035】

（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、好適に車両に搭載されており、スイッチ装置１０、直流電源１１及び負荷１２を備える。スイッチ装置１０は、メインスイッチ２０及び装置コネクタＴａを有する。負荷１２は負荷コネクタＴｂを有する。スイッチ装置１０は直流電源１１の正極に接続されている。直流電源１１の負極は接地されている。装置コネクタＴａは負荷コネクタＴｂに着脱可能に接続される。負荷コネクタＴｂが装置コネクタＴａに接続することによって、負荷１２が装置コネクタＴａに接続される。

【0036】

直流電源１１は、例えばバッテリである。負荷１２は、例えば、車両内に持ち込まれる電気機器であり、抵抗成分を有する。負荷１２に供給されている電力が一定電力以上である場合、負荷１２は作動する。一定電力は、ゼロＷを超える値である。負荷１２に供給されている電力が一定電力未満である場合、負荷１２は動作を停止する。

【0037】

負荷１２が装置コネクタＴａに接続されている場合において、メインスイッチ２０がオフからオンに切替わったとき、直流電源１１は、メインスイッチ２０及び装置コネクタＴａを介して負荷１２に電力を供給する。このとき、負荷１２に供給される電力は一定電力以上であり、負荷１２は作動する。同様の場合において、メインスイッチ２０がオンからオフに切替わったとき、直流電源１１が負荷１２に供給する電力は、一定電力未満である電力に低下し、負荷１２は動作を停止する。

【0038】

スイッチ装置１０には、負荷１２の作動を指示する作動信号と、負荷１２の動作の停止を指示する停止信号とが入力される。スイッチ装置１０では、作動信号が入力された場合、メインスイッチ２０をオンに切替え、負荷１２を作動させる。スイッチ装置１０では、停止信号が入力された場合、メインスイッチ２０をオフに切替え、負荷１２の動作を停止させる。

【0039】

スイッチ装置１０を介して過電流が流れる可能性がある負荷１２が装置コネクタＴａに接続された場合、スイッチ装置１０は、負荷１２への給電が不可能であることを示す報知信号を図示しない装置に出力する。負荷１２が装置コネクタＴａに接続されていない状態でスイッチ装置１０に作動信号が入力された場合、スイッチ装置１０は、負荷１２の非接続を示す報知信号を図示しない装置に出力する。

【0040】

＜スイッチ装置１０の構成＞
スイッチ装置１０は、メインスイッチ２０及び装置コネクタＴａに加えて、電流出力回路２１、電源検出部２２、マイクロコンピュータ（以下マイコンという）２３、駆動回路２４、電流抵抗２５、スイッチ回路２６、切替えスイッチ２７、スイッチ抵抗２８、回路抵抗２９、キャパシタ３０及び電圧検出部３１を有する。スイッチ回路２６は、サブスイッチ４０及びスイッチ抵抗４１，４２を有する。メインスイッチ２０はＮチャネル型のＦＥＴ(Field Effect Transistor)である。切替えスイッチ２７はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。サブスイッチ４０はＰチャネル型のＦＥＴである。

【0041】

メインスイッチ２０のドレインは、直流電源１１の正極に接続されている。メインスイッチ２０のソースは、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、装置コネクタＴａに接続されている。装置コネクタＴａは接地されている。負荷１２が装置コネクタＴａに接続された場合、負荷１２は、電流出力回路２１に接続されるとともに接地される。

【0042】

メインスイッチ２０のドレインは、更に、電源検出部２２に接続されている。電源検出部２２はマイコン２３に接続されている。メインスイッチ２０のゲートは駆動回路２４に接続されている。駆動回路２４は更にマイコン２３に接続されている。電流出力回路２１は、更に、電流抵抗２５の一端に接続されている。電流抵抗２５の他端は接地されている。電流出力回路２１及び電流抵抗２５間の接続ノードは、マイコン２３及び駆動回路２４に接続されている。

【0043】

メインスイッチ２０のドレインは、更に、スイッチ回路２６のサブスイッチ４０のソースに接続されている。サブスイッチ４０のドレインは、電流出力回路２１及び装置コネクタＴａ間の接続ノードに接続されている。スイッチ回路２６内では、サブスイッチ４０のソース及びゲート間にスイッチ抵抗４１が接続されている。サブスイッチ４０のゲートは、更に、スイッチ抵抗４２の一端に接続されている。スイッチ抵抗４２の他端は、切替えスイッチ２７のコレクタに接続されている。切替えスイッチ２７のエミッタは接地されている。切替えスイッチ２７のベースはスイッチ抵抗２８の一端に接続されている。スイッチ抵抗２８の他端はマイコン２３に接続されている。

【0044】

メインスイッチ２０のドレインは、更に、回路抵抗２９の一端に接続されている。回路抵抗２９の他端は、電流出力回路２１及び装置コネクタＴａ間の接続ノードに接続されている。この接続ノードは、更に、キャパシタ３０の一端と、電圧検出部３１とに接続されている。キャパシタ３０の他端は接地されている。電圧検出部３１はマイコン２３に接続されている。

【0045】

電源検出部２２は、接地電位を基準とした直流電源１１の電圧を検出する。以下では、接地電位を基準とした直流電源１１の電圧を電源電圧と記載する。電源検出部２２は、検出した電源電圧を示す電源電圧情報をマイコン２３に出力する。電源電圧情報は、アナログ値であり、例えば、検出した電源電圧に比例する電圧である。直流電源１１は、負荷１２に加えて、図示しない一又は複数の第２の負荷にも電力を供給する。直流電源１１の正極は、スイッチ装置１０だけではなく、一又は複数の第２の負荷に接続されている。直流電源１１から流れる電流に応じて、直流電源１１の電源電圧は変動する。直流電源１１から流れる電流が大きい程、電源電圧は低い。

【0046】

メインスイッチ２０においては、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧以上である場合、ドレイン及びソース間の抵抗値が十分に小さい。このとき、メインスイッチ２０はオンであり、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。メインスイッチ２０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧未満である場合、ドレイン及びソース間の抵抗値は十分に大きい。このとき、メインスイッチ２０はオフであり、ドレイン及びソースを介して電流が流れることはない。

【0047】

マイコン２３には、作動信号及び停止信号が入力される。作動信号がマイコン２３に入力された場合、メインスイッチ２０のオンへの切替えを指示するオン指示を駆動回路２４に出力する。オン指示が駆動回路２４に入力された場合、駆動回路２４は、接地電位を基準としたメインスイッチ２０のゲートの電圧を上昇させる。これにより、メインスイッチ２０において、ソースを基準としたゲートの電圧が一定電圧以上となり、メインスイッチ２０はオンに切替わる。

【0048】

停止信号がマイコン２３に入力された場合、マイコン２３は、メインスイッチ２０のオフへの切替えを指示するオフ指示を駆動回路２４に出力する。オフ指示が駆動回路２４に入力された場合、メインスイッチ２０において、接地電位を基準としたゲートの電圧を低下させる。これにより、メインスイッチ２０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧未満となり、メインスイッチ２０はオフに切替わる。
以上のように、駆動回路２４はメインスイッチ２０をオン又はオフに切替える。

【0049】

負荷１２が装置コネクタＴａに接続されている場合において、メインスイッチ２０がオンであるとき、直流電源１１の正極から、電流がメインスイッチ２０、電流出力回路２１、装置コネクタＴａ及び負荷１２の順に電流が流れる。これにより、負荷１２は作動する。以下では、直流電源１１からメインスイッチ２０及び電流出力回路２１の順に流れ、電流出力回路２１の装置コネクタＴａ側の一端から出力される電流をスイッチ電流と記載する。
直流電源１１の正極からメインスイッチ２０、電流出力回路２１及び装置コネクタＴａの順に流れる電流の電流経路は第１電流経路に相当する。第１電流経路にメインスイッチ２０が設けられている。

【0050】

電流出力回路２１は、スイッチ電流が流れた場合、スイッチ電流の所定数分の１である電流を電流抵抗２５に出力する。電流出力回路２１は、例えばカレントミラー回路を含む。所定数は例えば１０００である。マイコン２３及び駆動回路２４には、電流抵抗２５の両端間の電圧が電流情報として入力される。

【0051】

スイッチ電流、電流抵抗２５の抵抗値及び所定数それぞれをＩｓ、ｒｃ及びＮと記載する。電流抵抗２５の両端間の電圧は、Ｉｓ・ｒｃ／Ｎによって算出される。「・」は積を表す。抵抗値ｒｃ及び所定数Ｎは一定値である。このため、電流抵抗２５の両端間の電圧はスイッチ電流Ｉｓに比例し、電流情報はスイッチ電流Ｉｓを示す。

【0052】

直流電源１１がメインスイッチ２０を介して負荷１２に電力を供給している場合において、メインスイッチ２０がオフに切替わったとき、直流電源１１が負荷１２に供給される電力は一定電力未満となり、負荷１２は動作を停止する。

【0053】

負荷１２が装置コネクタＴａに接続されていない場合、メインスイッチ２０がオンであるか否かに無関係に、スイッチ電流が流れることはない。また、メインスイッチ２０がオフである場合も、スイッチ電流が流れることはない。スイッチ電流が流れていない場合、電流出力回路２１は電流を電流抵抗２５に出力せず、ゼロＶが電流情報としてマイコン２３及び駆動回路２４に入力される。

【0054】

駆動回路２４は、入力された電流情報が示すスイッチ電流が遮断閾値以上となった場合、マイコン２３から入力される信号に無関係に、メインスイッチ２０をオフに切替える。駆動回路２４は、メインスイッチ２０をオフに切替えた後においては、入力される電流情報に無関係に、メインスイッチ２０のオフを維持する。遮断閾値は、一定値であり、予め設定されている。

【0055】

切替えスイッチ２７について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が一定電圧以上である場合、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値は十分に小さい。このとき、切替えスイッチ２７はオンであり、コレクタ及びエミッタを介して電流が流れることが可能である。切替えスイッチ２７について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が一定電圧未満である場合、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値は十分に大きい。このとき、切替えスイッチ２７はオフであり、コレクタ及びエミッタを介して電流が流れることはない。

【0056】

マイコン２３は、接地電位を基準とした切替えスイッチ２７のベースの電圧を上昇させる。これにより、切替えスイッチ２７において、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が一定電圧以上となり、切替えスイッチ２７はオンに切替わる。マイコン２３は、接地電位を基準とした切替えスイッチ２７のベースの電圧を低下させる。これにより、切替えスイッチ２７において、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が一定電圧未満となり、切替えスイッチ２７はオフに切替わる。以上のように、マイコン２３は切替えスイッチ２７をオン又はオフに切替える。

【0057】

スイッチ回路２６のサブスイッチ４０について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧未満である場合、ソース及びドレイン間の抵抗値が十分に小さい。このとき、サブスイッチ４０はオンであり、ソース及びドレインを介して電流が流れることが可能である。スイッチ回路２６のサブスイッチ４０について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧以上である場合、ソース及びドレイン間の抵抗値が十分に大きい。このとき、サブスイッチ４０はオフであり、ソース及びドレインを介して電流が流れることはない。サブスイッチ４０に関する一定電圧はゼロＶ未満である。

【0058】

切替えスイッチ２７がオフである場合、電流がスイッチ抵抗４１，４２の順に流れることはない。このとき、サブスイッチ４０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、ゼロＶであり、一定電圧を超えている。結果、サブスイッチ４０はオフである。マイコン２３が切替えスイッチ２７をオンに切替えた場合、電流がスイッチ抵抗４１，４２の順に流れる。このとき、サブスイッチ４０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、一定電圧未満となり、サブスイッチ４０はオンに切替わる。

【0059】

マイコン２３が切替えスイッチ２７をオフに切替えた場合、スイッチ抵抗４１，４２を介した電流の通流は停止する。これにより、サブスイッチ４０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、ゼロＶに上昇し、一定電圧を超える。結果、サブスイッチ４０はオフに切替わる。
以上のように、マイコン２３は、切替えスイッチ２７をオンに切替えることによってサブスイッチ４０をオンに切替えるとともに、切替えスイッチ２７をオフに切替えることによってサブスイッチ４０をオフに切替える。

【0060】

サブスイッチ４０のオン抵抗値、即ち、サブスイッチ４０がオンである場合におけるスイッチ回路２６の抵抗値は、メインスイッチ２０のオン抵抗値よりも十分に大きい。回路抵抗２９の抵抗値は、サブスイッチ４０のオン抵抗値、即ち、サブスイッチ４０がオンである場合におけるスイッチ回路２６の抵抗値よりも十分に大きい。メインスイッチ２０のオン抵抗値は例えば数オームである。サブスイッチ４０のオン抵抗値は、例えば数百オームから数キロオームの範囲に属する抵抗値である。Ｎチャネル型のＦＥＴのオン抵抗値は、通常、数オーム以下である。このため、サブスイッチ４０として、オン抵抗値が大きいＰチャネル型のＦＥＴが用いられている。回路抵抗は例えば数メガオームである。スイッチのオン抵抗値は、スイッチがオンである場合におけるスイッチの抵抗値である。

【0061】

電圧検出部３１は、電流出力回路２１及び装置コネクタＴａ間の接続ノードの電圧を検出する。以下では、電流出力回路２１及び装置コネクタＴａ間の接続ノードの電圧をノード電圧と記載する。ノード電圧は、接地電位を基準とした電圧である。電圧検出部３１は、ノード電圧を検出した場合、検出したノード電圧を示すノード電圧情報をマイコン２３に出力する。ノード電圧情報は、アナログ値であり、例えば、ノード電圧に比例する電圧を示す。

【0062】

マイコン２３は、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０がオフである状態で電圧検出部３１から取得したノード電圧情報に基づいて、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されたか否かを判定する。マイコン２３は、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されたと判定した場合、メインスイッチ２０がオフであり、かつ、サブスイッチ４０がオンである状態で電源検出部２２及び電圧検出部３１から取得した電源電圧情報及びノード電圧情報に基づいて、負荷１２の抵抗成分値を算出する。

【0063】

マイコン２３は、算出した抵抗成分値に基づいて、メインスイッチ２０がオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する。電流閾値は、一定値であり、予め設定されている。電流閾値は前述した遮断閾値未満である。マイコン２３は、スイッチ電流が電流閾値未満であると判定した場合、入力される信号に従って、メインスイッチ２０をオン又はオフに切替える。マイコン２３は、メインスイッチ２０がオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流が電流閾値以上であると判定した場合、又は、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されていない状態で作動信号が入力された場合、報知信号を出力する。

【0064】

＜スイッチ装置１０の動作例＞
図２は、スイッチ装置１０の動作例を示すタイミングチャートである。図２には、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０の状態の推移と、ノード電圧の推移とが示されている。これらの推移について、横軸には時間が示されている。図２において、Ｖｂは電源電圧を示す。Ｖ１は、サブスイッチ４０がオンである場合において、スイッチ回路２６及び負荷１２が電源電圧Ｖｂを分圧することによって得られる第１分圧電圧を示す。Ｖ２は、回路抵抗２９及び負荷１２が電源電圧Ｖｂを分圧することによって得られる第２分圧電圧を示す。図２には、電源電圧Ｖｂが安定している場合におけるスイッチ装置１０の動作例が示されている。

【0065】

前述したように、回路抵抗２９の抵抗値は、サブスイッチ４０のオン抵抗値よりも十分に大きい。このため、第２分圧電圧Ｖ２は第１分圧電圧Ｖ１よりも十分に低い。Ｖｔｈは、負荷コネクタＴｂが装置コネクタＴａに接続されているか否かを判定するための電圧閾値である。電圧閾値Ｖｔｈは、電源電圧Ｖｂ未満であり、かつ、第２分圧電圧Ｖ２を超えている。

【0066】

負荷１２の抵抗成分値は、回路抵抗２９の抵抗値よりも十分に小さい。負荷１２として、抵抗成分値が例えば数キロオーム以下である負荷が想定される。回路抵抗２９の抵抗値は、前述したように、例えば数メガオームである。このため、第２分圧電圧Ｖ２はゼロＶに近い値である。

【0067】

メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０がオフである場合において、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されていないとき、直流電源１１の正極から電流が回路抵抗２９及びキャパシタ３０の順に流れる。これにより、ノード電圧、即ち、キャパシタ３０の両端間の電圧は電源電圧Ｖｂとなるまで充電される。従って、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されていない場合、電圧検出部３１が検出したノード電圧は、電源電圧Ｖｂに実質的に一致し、電圧閾値Ｖｔｈ以上である。マイコン２３は、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０がオフである場合において、ノード電圧が電圧閾値Ｖｔｈ以上であるとき、装置コネクタＴａは負荷コネクタＴｂに接続されていないと判定する。

【0068】

キャパシタ３０の静電容量は小さい。このため、キャパシタ３０が充電されている場合、ノード電圧が上昇する速度は速い。キャパシタ３０が放電している場合、ノード電圧が低下する速度も速い。

【0069】

メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０がオフである場合において、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されたとき、キャパシタ３０は、ノード電圧が第２分圧電圧Ｖ２となるまで、負荷１２を介して放電する。負荷１２が装置コネクタＴａに接続されている場合、ノード電圧は電圧閾値Ｖｔｈ未満である。マイコン２３は、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０がオフである場合において、ノード電圧が電圧閾値Ｖｔｈ未満であるとき、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されていると判定する。

【0070】

メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０がオフである場合において、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されたとき、直流電源１１の正極から、電流が回路抵抗２９、装置コネクタＴａ及び負荷１２の順に流れる。回路抵抗２９及び装置コネクタＴａの順に流れる電流の電流経路は第３電流経路に相当する。第３電流経路に回路抵抗２９が設けられている。

【0071】

前述したように、回路抵抗２９の抵抗値は十分に大きい。このため、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０がオフである場合、負荷１２を流れる電流は小さい。このため、負荷１２に供給される電力は一定電力未満であり、負荷１２が作動することはない。

【0072】

マイコン２３は、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されたと判定した場合、サブスイッチ４０をオンに切替える。このとき、直流電源１１の正極から、電流がサブスイッチ４０、装置コネクタＴａ及び負荷１２の順に流れる。直流電源１１の正極からサブスイッチ４０及び装置コネクタＴａの順に流れる電流の電流経路は第２電流経路に相当する。第２電流経路に、サブスイッチ４０、即ち、スイッチ回路２６が設けられている。電流出力回路２１及び装置コネクタＴａ間の接続ノードは、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０の下流側の接続ノードである。

【0073】

前述したように、回路抵抗２９の抵抗値は、サブスイッチ４０のオン抵抗値よりも十分に大きい。このため、サブスイッチ４０がオンである場合に回路抵抗２９を介して流れる電流は実質的にゼロＡである。また、サブスイッチ４０がオンである場合におけるスイッチ回路２６の抵抗値、即ち、サブスイッチ４０のオン抵抗値は大きいため、負荷１２を流れる電流は小さい。従って、負荷１２に供給される電力は一定電力未満であり、負荷１２が作動することはない。

【0074】

更に、サブスイッチ４０がオンである場合におけるスイッチ回路２６の抵抗値は大きいので、抵抗成分値がゼロオームである負荷１２が装置コネクタＴａに接続され、かつ、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０それぞれがオフ及びオンである場合に流れる電流は小さい。この電流は、サブスイッチ４０、直流電源１１及びサブスイッチ４０を接続する接続線、又は、サブスイッチ４０及び装置コネクタＴａを接続する接続線等において発煙を引き起こさない正常値である。抵抗成分値がゼロオームである負荷１２が装置コネクタＴａに接続され、かつ、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０それぞれがオフ及びオンである場合に流れる電流は、サブスイッチ４０の温度を異常な温度に上昇させることもない。このため、サブスイッチ４０において故障が発生することもない。ここで、ゼロオームは、厳密な値ではなく、実質的な値である。

【0075】

メインスイッチ２０がオフであり、かつ、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されている状態でサブスイッチ４０がオンに切替わった場合、直流電源１１は、ノード電圧が第１分圧電圧Ｖ１になるまでキャパシタ３０を充電する。マイコン２３は、電源検出部２２が検出した電源電圧Ｖｂと、メインスイッチ２０がオフであり、かつ、サブスイッチ４０がオンである状態で電圧検出部３１が検出したノード電圧、即ち、第１分圧電圧Ｖ１とに基づいて、負荷１２の抵抗成分値を算出する。

【0076】

サブスイッチ４０がオンである場合におけるスイッチ回路２６の抵抗値をｒｓと記載する。負荷１２の抵抗成分値をｒｄと記載する。第１分圧電圧Ｖ１は、抵抗値ｒｓ、抵抗成分値ｒｄ及び電源電圧Ｖｂを用いて下記式で表される。
Ｖ１＝Ｖｂ・（ｒｄ／（ｒｓ＋ｒｄ））
スイッチ回路２６の抵抗値ｒｓは、予め計測されており、既知の値である。電源電圧Ｖｂ及び第１分圧電圧Ｖ１それぞれは、電源検出部２２及び電圧検出部３１によって検出される。従って、スイッチ回路２６の抵抗値ｒｓを算出することができる。

【0077】

マイコン２３は、第１分圧電圧Ｖ１を示すノード電圧情報を取得した後、サブスイッチ４０をオフに切替える。これにより、キャパシタ３０は、ノード電圧が第２分圧電圧Ｖ２となるまで放電する。

【0078】

マイコン２３は、算出したスイッチ回路２６の抵抗値ｒｓに基づいて、メインスイッチ２０がオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流、即ち、Ｖｂ／ｒｓが電流閾値未満であるか否かを判定する。マイコン２３は、スイッチ電流が電流閾値以上であると判定した場合、負荷１２への給電が不可能であることを示す報知信号を出力する。マイコン２３は、スイッチ電流が電流閾値未満であると判定した場合、負荷１２への給電を制御する給電制御処理を実行する。給電制御処理では、マイコン２３は、入力された信号に基づいてメインスイッチ２０をオン又はオフに切替える。給電制御処理が実行されている間、サブスイッチ４０はオフに維持される。

【0079】

前述したように、メインスイッチ２０がオンである場合、負荷１２に電力が供給され、負荷１２が作動する。メインスイッチ２０のオン抵抗値は、回路抵抗２９の抵抗値よりも十分に小さいので、メインスイッチ２０がオンである場合に回路抵抗２９を介して流れる電流は実質的にゼロＡである。メインスイッチ２０がオンである場合、キャパシタ３０は、ノード電圧が電源電圧Ｖｂとなるまで充電される。メインスイッチ２０がオフである場合、キャパシタ３０は、ノード電圧が第２分圧電圧Ｖ２となるまで放電する。

【0080】

マイコン２３は、給電制御処理を実行している間、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されているか否かを周期的に判定する。マイコン２３は、負荷１２が接続されていない場合において、メインスイッチ２０がオフであるとき、ノード電圧が電源電圧Ｖｂであるので、前述したように、ノード電圧が電圧閾値Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する。

【0081】

サブスイッチ４０がオフであり、かつ、メインスイッチ２０がオンである場合において、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されているとき、スイッチ電流が流れる。同様の場合において、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されていないとき、スイッチ電流が流れず、マイコン２３に入力される電流情報が示すスイッチ電流はゼロＡである。マイコン２３は、メインスイッチ２０がオンである場合、入力される電流情報に基づいて、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されているか否かを判定する。

【0082】

＜マイコン２３の構成＞
図３はマイコン２３の要部構成を示すブロック図である。マイコン２３は、Ａ／Ｄ変換部５０，５１，５２、出力部５３，５４、切替え部５５、入力部５６，５７，５８，５９、記憶部６０及び制御部６１を有する。Ａ／Ｄ変換部５０，５１，５２、出力部５３，５４、切替え部５５、入力部５６、記憶部６０及び制御部６１は内部バス６２に接続されている。Ａ／Ｄ変換部５０，５１，５２それぞれは、更に、入力部５７，５８，５９に接続されている。入力部５７，５８，５９それぞれは、電源検出部２２、電流抵抗２５の一端及び電圧検出部３１に接続されている。出力部５３は、更に、駆動回路２４に接続されている。切替え部５５は、スイッチ抵抗２８を介して切替えスイッチ２７のベースに接続されている。

【0083】

電源検出部２２から入力部５７に、アナログの電源電圧情報が入力される。入力部５７は、アナログの電源電圧情報が入力された場合、入力されたアナログの電源電圧情報をＡ／Ｄ変換部５０に出力する。Ａ／Ｄ変換部５０は、入力部５７から入力されたアナログの電源電圧情報をデジタルの電源電圧情報に変換する。制御部６１は、Ａ／Ｄ変換部５０からデジタルの電源電圧情報を取得する。制御部６１が取得した電源電圧情報が示す電源電圧は、取得時点において電源検出部２２が検出した電源電圧と実質的に一致する。

【0084】

出力部５３は、制御部６１の指示に従ってオン指示及びオフ指示を駆動回路２４に出力する。前述したように、駆動回路２４は、オン指示が入力された場合、メインスイッチ２０をオンに切替え、オフ指示を入力された場合、メインスイッチ２０をオフに切替える。

【0085】

電流抵抗２５の一端から入力部５８にアナログの電流情報が入力される。入力部５８は、アナログの電流情報が入力された場合、入力されたアナログの電流情報をＡ／Ｄ変換部５１に出力する。Ａ／Ｄ変換部５１は、入力部５８から入力されたアナログの電流情報をデジタルの電流情報に変換する。制御部６１は、Ａ／Ｄ変換部５１からデジタルの電流情報を取得する。制御部６１が取得した電流情報が示すスイッチ電流は、取得時点において検出されたスイッチ電流と実質的に一致する。

【0086】

制御部６１は、切替え部５５にサブスイッチ４０のオン又はオフへの切替えを指示する。制御部６１がサブスイッチ４０のオンへの切替えを指示した場合、切替え部５５は、接地電位を基準とした切替えスイッチ２７のベースの電圧を上昇させ、切替えスイッチ２７をオンに切替える。前述したように、切替えスイッチ２７がオンに切替わった場合、サブスイッチ４０はオンに切替わる。制御部６１がサブスイッチ４０のオフへの切替えを指示した場合、切替え部５５は、接地電位を基準とした切替えスイッチ２７のベースの電圧を低下させ、切替えスイッチ２７をオフに切替える。前述したように、切替えスイッチ２７がオフに切替わった場合、サブスイッチ４０はオフに切替わる。

【0087】

電圧検出部３１から入力部５９に、アナログのノード電圧情報が入力される。入力部５９は、アナログのノード電圧情報が入力された場合、入力されたアナログのノード電圧情報をＡ／Ｄ変換部５２に出力する。Ａ／Ｄ変換部５２は、入力部５９から入力されたアナログのノード電圧情報をデジタルのノード電圧情報に変換する。制御部６１は、Ａ／Ｄ変換部５２からデジタルのノード電圧情報を取得する。制御部６１が取得したノード電圧情報が示すノード電圧は、取得時点において電源検出部２２が検出したノード電圧と実質的に一致する。

【0088】

作動信号及び停止信号は入力部５６に入力される。入力部５６は、信号が入力された場合、入力された信号を制御部６１に通知する。
出力部５４は、制御部６１の指示に従って報知信号を出力する。

【0089】

記憶部６０は不揮発性メモリである。記憶部６０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６１は、処理を実行する処理素子、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)を有し、処理部として機能する。制御部６１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、接続検知処理、電流判定処理及び前述した給電制御処理を並行して実行する。接続検知処理は、装置コネクタＴａへの負荷１２の接続を検知する処理である。電流判定処理は、メインスイッチ２０をオンに切替えた場合に流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する処理である。

【0090】

なお、コンピュータプログラムＰは、制御部６１が有する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Ｐが記憶部６０に書き込まれる。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Ｐをダウンロードし、ダウンロードしたコンピュータプログラムＰを記憶部６０に書き込んでもよい。

【0091】

また、制御部６１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。この場合、複数の処理素子がコンピュータプログラムＰに従って、接続検知処理、電流判定処理及び給電制御処理を協同で実行してもよい。

【0092】

記憶部６０には、コンピュータプログラムＰの他に、接続フラグ及び許可フラグの値が記憶されている。接続フラグ及び許可フラグそれぞれの値はゼロ又は１である。接続フラグの値がゼロであることは、負荷１２が装置コネクタＴａに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、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されていることを意味する。許可フラグの値がゼロであることは、メインスイッチ２０のオンへの切替えが禁止されていることを意味する。許可フラグの値が１であることは、メインスイッチ２０のオンへの切替えが許可されていることを意味する。

【0093】

＜接続検知処理＞
図４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６１は、サブスイッチ４０がオフである場合において接続検知処理を周期的に実行する。接続検知処理では、制御部６１は、メインスイッチ２０がオフであるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、出力部５３が出力した最新の指示がオフ指示である場合、制御部６１はメインスイッチ２０がオフであると判定する。出力部５３が出力した最新の指示がオン指示である場合、制御部６１はメインスイッチ２０がオンであると判定する。

【0094】

制御部６１は、メインスイッチ２０がオフであると判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、Ａ／Ｄ変換部５２からノード電圧情報を取得する（ステップＳ２）。次に、制御部６１は、ステップＳ２で取得したノード電圧情報が示すノード電圧に基づいて、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されているか否かを判定する（ステップＳ３）。スイッチ装置１０の動作例で述べたように、ステップＳ３では、制御部６１は、ノード電圧が電圧閾値以上である場合、負荷１２が接続されていないと判定する。制御部６１は、ノード電圧が電圧閾値未満である場合、負荷１２が接続されていると判定する。

【0095】

制御部６１は、負荷１２が接続されていると判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、接続フラグの値を１に設定し（ステップＳ４）、接続検知処理を終了する。制御部６１、負荷１２が接続されていると判定した時点で接続フラグの値が１である場合、ステップＳ４の実行を省略し、接続検知処理を終了する。

【0096】

制御部６１は、負荷１２が接続されていないと判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、接続フラグの値をゼロに設定し（ステップＳ５）、接続検知処理を終了する。制御部６１は、負荷１２が接続されていないと判定した時点で接続フラグの値がゼロである場合、ステップＳ５の実行を省略し、接続検知処理を終了する。

【0097】

制御部６１は、メインスイッチ２０がオフではない、即ち、メインスイッチ２０がオンであると判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、Ａ／Ｄ変換部５１から電流情報を取得する（ステップＳ６）。次に、制御部６１は、ステップＳ６で取得した電流情報が示すスイッチ電流に基づいて、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されているか否かを判定する（ステップＳ７）。スイッチ装置１０の動作例で述べたように、ステップＳ７では、スイッチ電流がゼロＡを超えている場合、制御部６１は負荷１２が接続されていると判定する。スイッチ電流がゼロＡである場合、制御部６１は負荷１２が接続されていないと判定する。

【0098】

接続フラグの値が１ではない限り、出力部５３はオン指示を駆動回路２４に出力することはない。従って、駆動回路２４は、接続フラグの値が１である状態でメインスイッチ２０をオンに切替える。メインスイッチ２０がオンである場合、接続フラグの値は１である。ステップＳ７が実行された時点では接続フラグの値は１である。

【0099】

制御部６１は、負荷１２が接続されていないと判定した場合（Ｓ７：ＮＯ）、出力部５３に指示して、メインスイッチ２０をオフに切替えさせる（ステップＳ８）。出力部５３は、オフ指示を駆動回路２４に出力することによってメインスイッチ２０をオフに切替える。制御部６１は、ステップＳ８を実行した後、接続フラグの値をゼロに設定する（ステップＳ９）。制御部６１は、負荷１２が接続されていると判定した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、又は、ステップＳ９を実行した後、接続検知処理を終了する。

【0100】

以上のように、接続検知処理では、制御部６１は、メインスイッチ２０がオフである場合、ノード電圧に基づいて負荷１２の接続を検知し、メインスイッチ２０がオンである場合、スイッチ電流に基づいて負荷１２の接続を検知する。メインスイッチ２０がオンであるにも関わらず、負荷１２が接続されていない場合、駆動回路２４はメインスイッチ２０をオフに切替え、制御部６１は接続フラグの値をゼロに設定する。負荷１２が作動している間に負荷１２及び装置コネクタＴａの接続が外れた場合、スイッチ装置１０の状態は、メインスイッチ２０がオンであるにも関わらず、負荷１２が接続されていない状態となる。

【0101】

＜電流判定処理＞
図５は電流判定処理の手順を示すフローチャートである。制御部６１は、メインスイッチ２０がオフである場合において電流判定処理を周期的に実行する。電流判定処理では、まず、制御部６１は、接続フラグの値がゼロから１に変更されたか否か、即ち、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、前回の電流判定処理の開始時点においてゼロであった接続フラグの値が１に変更されている場合、制御部６１は接続フラグの値がゼロから１に変更されたと判定する。

【0102】

制御部６１は、接続フラグの値がゼロから１に変更されていないと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、電流判定処理を終了する。次の周期が到来した場合、制御部６１は再び電流判定処理を実行する。従って、制御部６１は、接続フラグの値がゼロから１に変更されていないと判定した場合、接続フラグの値がゼロから１に変更されるまで待機する。

【0103】

制御部６１は、接続フラグの値がゼロから１に変更された、即ち、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されたと判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、Ａ／Ｄ変換部５０から電源電圧情報を取得する（ステップＳ１２）。次に、制御部６１は、切替え部５５に指示してサブスイッチ４０をオンに切替えさせる（ステップＳ１３）。前述したように、切替え部５５は、切替えスイッチ２７をオンに切替えることによって、サブスイッチ４０をオンに切替える。サブスイッチ４０がオンに切替わった場合、キャパシタ３０は、ノード電圧が第１分圧電圧となるまで充電される。

【0104】

制御部６１は、ステップＳ１３を実行した後、Ａ／Ｄ変換部５２からノード電圧情報を取得する（ステップＳ１４）。ステップＳ１３の実行が終了してからステップＳ１４の実行が開始されるまでの期間は、サブスイッチ４０がオンに切替わってからキャパシタ３０の充電が完了するまでにかかる期間よりも長い。従って、ステップＳ１４で制御部６１が取得したノード電圧情報が示すノード電圧は第１分圧電圧である。

【0105】

制御部６１は、ステップＳ１４を実行した後、切替え部５５に指示してサブスイッチ４０をオフに切替えさせる（ステップＳ１５）。前述したように、切替え部５５は、切替えスイッチ２７をオフに切替えることによって、サブスイッチ４０をオフに切替える。サブスイッチ４０がオフに切替わった場合、キャパシタ３０は放電し、ノード電圧は第２分圧電圧に低下する。

【0106】

制御部６１は、ステップＳ１５を実行した後、ステップＳ１４で取得したノード電圧情報が示すノード電圧、即ち、第１分圧電圧に基づいて、負荷１２の抵抗成分値を算出する（ステップＳ１６）。次に、制御部６１は、ステップＳ１６で算出した抵抗成分値に基づいて、メインスイッチ２０がオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。

【0107】

ステップＳ１７の第１例として、制御部６１は、ステップＳ１２で取得した電源電圧情報が示す電源電圧と、ステップＳ１６で算出した抵抗成分値とに基づいてスイッチ電流を算出する。制御部６１は、算出したスイッチ電圧が電流閾値未満であるか否かを判定する。

【0108】

負荷１２の抵抗成分値が大きい程、メインスイッチ２０がオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流は小さい。従って、ステップＳ１７の第２例として、制御部６１は、ステップＳ１６で算出した抵抗成分値が抵抗閾値以上である場合、スイッチ電流が電流閾値未満であると判定する。制御部６１は、ステップＳ１６で算出した抵抗成分値が抵抗閾値未満である場合、スイッチ電流が電流閾値以上であると判定する。抵抗閾値は、一定値であり、予め設定されている。

【0109】

制御部６１は、スイッチ電流が電流閾値未満であると判定した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、許可フラグの値を１に設定し（ステップＳ１８）、電流判定処理を終了する。制御部６１は、スイッチ電流が電流閾値以上であると判定した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、出力部５４に指示して、負荷１２への給電が不可能であることを示す報知信号を出力させる（ステップＳ１９）。次に、制御部６１は、許可フラグの値をゼロに設定し（ステップＳ２０）、電流判定処理を終了する。

【0110】

以上のように、電流判定処理では、負荷１２が装置コネクタＴａに接続された場合、負荷１２の抵抗成分値を算出し、算出した抵抗成分値に基づいてスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する。制御部６１は、スイッチ電流が電流閾値未満であると判定した場合、許可フラグの値を１に設定し、メインスイッチ２０のオンへの切替えを許可する。

【0111】

＜給電制御処理＞
図６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６１は、サブスイッチ４０がオフである場合において、給電制御処理を周期的に実行する。給電制御処理では、まず、制御部６１は、入力部５６に作動信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３１）。制御部６１は、作動信号が入力されていないと判定した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、入力部５６に停止信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３２）。制御部６１は、停止信号が入力されていないと判定した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、給電制御処理を終了する。次の周期が到来した場合、制御部６１は給電制御処理を再び実行する。従って、作動信号又は停止信号が入力部５６に入力されていない場合、制御部６１は、作動信号又は停止信号が入力部５６に入力されるまで待機する。

【0112】

制御部６１は、作動信号が入力されたと判定した場合（Ｓ３１：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Ｓ３３）。制御部６１は、接続フラグの値が１であると判定した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、許可フラグの値が１であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。制御部６１は、許可フラグの値が１であると判定した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、出力部５３に指示してメインスイッチ２０をオンに切替えさせる（ステップＳ３５）。出力部５３は、オン指示を駆動回路２４に出力することによってメインスイッチ２０をオンに切替える。これにより、負荷１２が作動する。

【0113】

制御部６１は、接続フラグの値が１ではないと判定した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、又は、許可フラグの値が１ではないと判定した場合（Ｓ３４：ＮＯ）、出力部５４に指示して報知信号を出力させる（ステップＳ３６）。接続フラグの値が１ではない場合、出力部５４は、負荷１２の非接続を示す報知信号を出力する。許可フラグの値が１ではない場合、出力部５４は、負荷１２への給電が不可能であることを示す報知信号を出力する。制御部６１は、ステップＳ３５，Ｓ３６の一方を実行した場合、給電制御処理を終了する。

【0114】

制御部６１は、停止信号が入力されたと判定した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、出力部５３に指示して、メインスイッチ２０をオフに切替えさせる（ステップＳ３７）。前述したように、出力部５３はオフ指示を駆動回路２４に出力することによってメインスイッチ２０をオフに切替える。これにより、負荷１２は動作を停止する。制御部６１は、ステップＳ３７を実行した後、給電制御処理を終了する。

【0115】

以上のように、給電制御処理では、作動信号が入力された場合において、許可フラグの値が１であるとき、制御部６１は、出力部５３に指示してメインスイッチ２０をオンに切替えさせる。許可フラグの値がゼロであるとき、制御部６１は、出力部５３に指示してメインスイッチ２０をオンに切替えさせることはない。このため、電流閾値を超える過電流の通流が防止される。停止信号が入力された場合、制御部６１は、出力部５３に指示してメインスイッチ２０をオフに切替えさせる。

【0116】

（実施形態２）
実施形態１において、消費電力が小さいスイッチ装置１０を実現するために、制御部６１が有する処理素子として、動作を休止する処理素子を用いてもよい。
以下では、実施形態２について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成は、実施形態１と共通している。このため、実施形態１と共通する構成部には実施形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

【0117】

＜マイコン２３の構成＞
図７は、実施形態２におけるマイコン２３の要部構成を示すブロック図である。実施形態２を実施形態１と比較した場合、マイコン２３の構成が異なる。実施形態２におけるマイコン２３は、実施形態１におけるマイコン２３が有する構成部に加えて、クロック信号出力部６３を有する。クロック信号出力部６３は、内部バス６２に接続されるとともに、制御部６１に直接に接続されている。

【0118】

クロック信号出力部６３は、制御部６１にクロック信号を出力する。クロック信号は、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。クロック信号が示す電圧は、周期的にローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わる。制御部６１の処理素子は、クロック信号において、電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わる都度、１つの処理を実行する。

【0119】

制御部６１は、内部バス６２を介してクロック信号出力部６３にクロック信号の出力を停止させる。クロック信号出力部６３がクロック信号の出力を停止した場合、制御部６１の処理素子は動作を休止する。

【0120】

作動信号及び停止信号は、入力部５６だけではなく、クロック信号出力部６３にも入力される。クロック信号出力部６３は、クロック信号の出力を停止している状態で作動信号又は停止信号が入力された場合、制御部６１へのクロック信号の出力を再開する。これにより、制御部６１の処理素子は動作を再開する。

【0121】

制御部６１の処理素子は、コンピュータプログラムＰを実行することによって、接続検知処理、電流判定処理及び給電制御処理だけではなく、休止処理及び起動処理を実行する。休止処理は、クロック信号の出力を停止する処理である。起動処理は、制御部６１が動作を再開した場合に最初に実行する処理である。

【0122】

＜休止処理＞
図８は休止処理の手順を示すフローチャートである。制御部６１は休止処理を周期的に実行する。休止処理では、制御部６１は、動作を休止するか否かを判定する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１では、制御部６１は、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０がオフである状態であるオフ期間が基準期間以上である場合に動作を休止すると判定する。制御部６１は、オフ期間が基準時間未満である場合、動作を休止しないと判定する。

【0123】

制御部６１は、動作を休止しないと判定した場合（Ｓ４１：ＮＯ）、休止処理を終了する。次の周期が到来した場合、制御部６１は再び休止処理を実行する。従って、制御部６１は、動作を休止しないと判定した場合、オフ期間が基準期間以上となるまで待機する。

【0124】

制御部６１は、動作を休止すると判定した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、クロック信号出力部６３に指示して、制御部６１へのクロック信号の出力を停止させ（ステップＳ４２）、休止処理を終了する。前述したように、クロック信号の出力が停止した場合、制御部６１は動作を休止する。制御部６１が動作を停止した後において、作動信号又は停止信号がクロック信号出力部６３に入力された場合、クロック信号出力部６３はクロック信号の出力を再開し、制御部６１は動作を再開する。

【0125】

＜起動処理＞
図９は、起動処理の手順を示すフローチャートである。制御部６１は、動作を再開した場合、即ち、クロック信号の出力が再開された場合に起動処理を実行する。メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０がオフである状態で制御部６１は動作を休止するので、起動処理は、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０はオフである状態で実行される。起動処理の一部分は、電流判定処理の一部分と同様である。このため、起動処理について、電流判定処理の一部分と同様である処理、即ち、ステップＳ１２～Ｓ２０の説明を省略する。

【0126】

起動処理では、まず、制御部６１は、Ａ／Ｄ変換部５２からノード電圧情報を取得する（ステップＳ５１）。次に、制御部６１は、ステップＳ５１で取得したノード電圧情報が示すノード電圧に基づいて、接続検知処理のステップＳ３と同様に、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されているか否かを判定する（ステップＳ５２）。

【0127】

制御部６１は、負荷１２が接続されていないと判定した場合（Ｓ５２：ＮＯ）、接続フラグの値をゼロに設定し（ステップＳ５３）、起動処理を終了する。制御部６１は、負荷１２が接続されていると判定した場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、接続フラグの値を１に設定する（ステップＳ５４）。制御部６１は、ステップＳ５４を実行した後、ステップＳ１２～Ｓ１６を順次実行し、負荷１２の抵抗成分値を算出する。制御部６１は、算出した抵抗成分値に基づいて、メインスイッチ２０がオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する。制御部６１は、判定結果に応じて許可フラグの値をゼロ又は１に設定する。

【0128】

制御部６１は、ステップＳ１８，Ｓ２０の一方を実行した後、起動処理を終了する。制御部６１は、起動処理を終了した後、接続検知処理、電流判定処理、給電制御処理及び休止処理を実行する。

【0129】

以上のように、起動処理では、制御部６１は、負荷１２が装置コネクタＴａに接続されているか否かを判定する。制御部６１は、負荷１２が接続されていると判定した場合、負荷１２の抵抗成分値を算出し、算出した抵抗成分値に基づいて、メインスイッチ２０がオンに切替わった場合に流れるスイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する。従って、制御部６１が動作を休止している間に、負荷１２として、装置コネクタＴａに接続されている電気機器が、抵抗成分値が小さい電気機器に変更された場合に、制御部６１が誤って、出力部５３に指示して、メインスイッチ２０をオンに切替えさせることはない。
実施形態２におけるスイッチ装置１０は、実施形態１におけるスイッチ装置１０が奏する効果を同様に奏する。

【0130】

＜なお書き＞
直流電源１１の電源電圧が殆ど変動しない場合、実施形態１，２における電流判定処理において、制御部６１はステップＳ１２を省略してもよい。この場合、ステップＳ１６では、制御部６１は、電源電圧として、予め設定されている値を用いる。

【0131】

実施形態１，２における電流判定処理のステップＳ１７では、制御部６１は、ステップＳ１６で算出した抵抗成分値に基づいて、スイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを判定する。しかしながら、ステップＳ１７では、制御部６１は、ステップＳ１４で取得したノード電圧情報が示すノード電圧、即ち、第１分圧電圧に基づいて、スイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを直接に判定してもよい。前述したように、メインスイッチ２０をオンに切替えた場合に流れるスイッチ電流は、負荷１２の抵抗成分値が小さい程、大きい。負荷１２の抵抗成分値は、第１分圧電圧が低い程、小さい。従って、スイッチ電流は、第１分圧電圧が低い程、大きい。

【0132】

従って、ステップＳ１７では、制御部６１は、ステップＳ１４で取得したノード電圧情報が示すノード電圧が基準電圧未満である場合、スイッチ電流が電流閾値以上であると判定する。制御部６１は、ステップＳ１４で取得したノード電圧情報が示すノード電圧が基準電圧以上である場合、スイッチ電流が電流閾値未満であると判定する。第１分圧電圧は、直流電源１１の電源電圧に比例する。このため、ステップＳ１７で用いる基準電圧は、ステップＳ１２で取得した電源電圧情報が示す電源電圧に応じて変更される。

【0133】

電源電圧が高い程、基準電圧として高い電圧が用いられる。直流電源１１の電源電圧が殆ど変動しない場合、制御部６１は基準電圧を変更する必要はない。この場合、電流判定処理において、制御部６１はステップＳ１２を省略してもよい。更に、スイッチ装置１０は電源検出部２２を有する必要はなく、マイコン２３は、Ａ／Ｄ変換部５０及び入力部５７を有する必要もない。

【0134】

直流電源１１の電源電圧が殆ど変動しない場合、実施形態２における起動処理では、制御部６１は、電流判定処理と同様に、ステップＳ１２の実行を省略してもよい。また、起動処理のステップＳ１７では、制御部６１は、電流判定処理のステップＳ１７と同様に、ステップＳ１４で取得したノード電圧情報が示すノード電圧、即ち、第１分圧電圧に基づいて、スイッチ電流が電流閾値未満であるか否かを直接に判定してもよい。

【0135】

実施形態２において、制御部６１が動作を休止する方法は、クロック信号の出力を停止する方法に限定されない。通常、クロック信号出力部６３が制御部６１に出力しているクロック信号の周期、即ち、ローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わる間隔を第１周期と記載する。制御部６１は、クロック信号出力部６３に指示して、制御部６１に出力しているクロック信号の周期を、第１周期から、第１周期よりも長い第２周期に変更させることによって、動作を休止してもよい。

【0136】

この構成では、作動信号及び停止信号はクロック信号出力部６３に入力されない。制御部６１は、クロック信号の周期が第２周期である間、クロック信号の電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わる都度、入力部５６に作動信号又は停止信号が入力されたか否かを判定する。制御部６１は、入力部５６に作動信号又は停止信号が入力されたと判定した場合、クロック信号出力部６３に指示して、クロック信号の周期を第１周期に変更させ、起動処理を実行する。

【0137】

クロック信号は、電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に周期的に切替わる信号に限定されず、電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に周期的に切替わる信号であってもよい。この場合、制御部６１の処理素子は、クロック信号において、電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わる都度、処理を実行する。

【0138】

（実施形態３）
実施形態１では、スイッチ回路２６のサブスイッチ４０は、Ｐチャネル型のＦＥＴに限定されない。
以下では、実施形態３について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成は、実施形態１と共通している。このため、実施形態１と共通する構成部には実施形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

【0139】

＜スイッチ装置１０の構成＞
図１０は実施形態３におけるスイッチ装置１０の要部構成を示すブロック図である。実施形態３におけるスイッチ装置１０は、実施形態１におけるスイッチ装置１０が有する構成部の中で、切替えスイッチ２７及びスイッチ抵抗２８を除く他の構成部を同様に有する。実施形態３におけるスイッチ装置１０は、更に、駆動回路３２を有する。実施形態３におけるスイッチ回路２６は、実施形態１におけるスイッチ回路２６が有する構成部に加えて、直列抵抗４３を有する。実施形態３におけるサブスイッチ４０は、Ｎチャネル型のＦＥＴである。

【0140】

スイッチ回路２６のサブスイッチ４０のドレインは、メインスイッチ２０のドレインに接続されている。サブスイッチ４０のソースは直列抵抗４３の一端に接続されている。直列抵抗４３は第２の抵抗として機能する。直列抵抗４３の他端は、電流出力回路２１及び装置コネクタＴａ間の接続ノードに接続されている。サブスイッチ４０のゲート及びソース間にスイッチ抵抗４１が接続されている。サブスイッチ４０のゲートは、更に、スイッチ抵抗４２の一端に接続されている。スイッチ抵抗４２の他端は駆動回路３２に接続されている。駆動回路３２は、更に、マイコン２３の切替え部５５に接続されている。

【0141】

サブスイッチ４０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧以上である場合、ドレイン及びソース間の抵抗値は十分に小さい。このとき、サブスイッチ４０はオンであり、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。サブスイッチ４０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧未満である場合、ドレイン及びソース間の抵抗値は十分に大きい。このとき、サブスイッチ４０はオフであり、ドレイン及びソースを介して電流が流れることはない。

【0142】

マイコン２３において、制御部６１が切替え部５５にサブスイッチ４０のオンへの切替えを指示した場合、切替え部５５は、サブスイッチ４０のオンへの切替えを指示する第２のオン指示を出力する。駆動回路３２は、第２のオン指示が入力された場合、駆動回路３２は、接地電位を基準としたサブスイッチ４０のゲートの電圧を上昇させる。これにより、サブスイッチ４０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧以上となり、サブスイッチ４０はオンに切替わる。

【0143】

マイコン２３において、制御部６１が切替え部５５にサブスイッチ４０のオフへの切替えを指示した場合、切替え部５５は、サブスイッチ４０のオフへの切替えを指示する第２のオフ指示を出力する。駆動回路３２は、第２のオフ指示が入力された場合、駆動回路３２は、接地電位を基準としたサブスイッチ４０のゲートの電圧を低下させる。これにより、サブスイッチ４０において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧未満となり、サブスイッチ４０はオフに切替わる。

【0144】

実施形態１の説明で述べたように、Ｎチャネル型のＦＥＴのオン抵抗値は、通常、数オームであり、小さい。実施形態３においては、スイッチ回路２６として、サブスイッチ４０がオンである場合における抵抗値が大きい回路を実現するために、サブスイッチ４０に直列抵抗４３が直列に接続されている。例えば、直列抵抗４３の抵抗値が数百オームである場合、サブスイッチ４０がオンである場合におけるスイッチ回路２６の抵抗値は数百オームである。

【0145】

実施形態３においても、実施形態１と同様に、サブスイッチ４０がオンである場合におけるスイッチ回路２６の抵抗値は、メインスイッチ２０のオン抵抗値よりも大きい。回路抵抗の抵抗値は、サブスイッチ４０がオンである場合におけるスイッチ回路２６の抵抗値よりも大きい。また、抵抗成分値がゼロオームである負荷１２が装置コネクタＴａに接続され、かつ、メインスイッチ２０及びサブスイッチ４０それぞれがオフ及びオンである場合に流れる電流は発煙を引き起こさない正常値である。

【0146】

実施形態３におけるスイッチ装置１０は、実施形態１におけるスイッチ装置１０が奏する効果を同様に奏する。

【0147】

＜なお書き＞
リレー接点のオン抵抗値は、Ｎチャネル型のＦＥＴのオン抵抗値よりも小さい。このため、実施形態３におけるサブスイッチ４０として、リレー接点を用いてもよい。この場合、サブスイッチ４０をオン又はオフに切替えるための構成がスイッチ装置１０において設けられる。サブスイッチ４０は切替え部５５によってオン又はオフに切替えられる。実施形態３において、サブスイッチ４０のオン抵抗値が大きい場合、サブスイッチ４０のソースが電流出力回路２１及び装置コネクタＴａ間の接続ノードに接続されてもよい。

【0148】

実施形態１，２において、サブスイッチ４０のオン抵抗値が小さい場合、サブスイッチ４０のドレインに直列抵抗４３の一端が直列に接続されてもよい。この場合、直列抵抗４３の他端は、電流出力回路２１及び装置コネクタＴａ間の接続ノードに接続される。
実施形態２におけるスイッチ装置１０は、実施形態３におけるスイッチ装置１０と同様に構成されてもよい。

【0149】

実施形態１～３において、サブスイッチ４０は、ＦＥＴ又はリレー接点に限定されず、バイポーラトランジスタ又はＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のスイッチであってもよい。スイッチ電流を検出する構成は、スイッチ電流の所定数分の１である電流を電流抵抗２５に出力する構成に限定されず、シャント抵抗又は電流センサを用いる構成であってもよい。シャント抵抗はメインスイッチ２０のソースに直列に接続され、シャント抵抗の両端間の電圧に基づいてスイッチ電流が検出される。電流センサは、メインスイッチ２０のソースに接続される接続線をスイッチ電流が流れた場合に発生する磁場の強度に基づいてスイッチ電流を検出する。

【0150】

開示された実施形態１～３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】

【0151】

１ 電源システム
１０ スイッチ装置
１１ 直流電源
１２ 負荷
２０ メインスイッチ
２１ 電流出力回路
２２ 電源検出部
２３ マイコン
２４，３２ 駆動回路
２５ 電流抵抗
２６ スイッチ回路
２７ 切替えスイッチ
２８，４１，４２ スイッチ抵抗
２９ 回路抵抗
３０ キャパシタ
３１ 電圧検出部
４０ サブスイッチ
４３ 直列抵抗（第２の抵抗）
５０，５１，５２ Ａ／Ｄ変換部
５３，５４ 出力部
５５ 切替え部
５６，５７，５８，５９ 入力部
６０ 記憶部
６１ 制御部（処理部）
６２ 内部バス
６３ クロック信号出力部
Ｅ 記憶媒体
Ｐ コンピュータプログラム
Ｔａ 装置コネクタ
Ｔｂ 負荷コネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】