(57)【要約】【課題】電線の温度が所定温度未満である場合に、半導体スイッチが負荷へ供給する電流値が所定状態となったことを報知する報知装置を提供する。【解決手段】マイコン１１の制御部１１ａは、所定のサンプリングタイミングで、ＩＰＤ１２の半導体スイッチ１２ｂを流れる電流値を検出する。制御部１１ａは、検出した電流値が所定の第１閾値以上である場合、所定電流と判定し、所定電流の発生回数を計数する。制御部１１ａは、所定電流であると連続して判定した回数を計数し、計数した所定電流の発生回数が所定の報知判定回数以上となった場合、その時点の日時の情報と、ＩＰＤ１２を示す情報とを対応付けてＲＯＭ１１ｂに記憶する。また制御部１１ａは、ＩＰＤ１２の半導体スイッチ１２ｂに流れる電流が所定状態である旨を報知する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源及び負荷を接続する電線に介装され、該電線の温度が所定温度以上であるか否かに応じて前記負荷への通電を停止又は実行する半導体スイッチと、
該半導体スイッチを通流する電流値を反復的に検出する電流検出部と、
前記電線の温度が前記所定温度未満である場合に、前記電流検出部が検出した電流値が所定状態であるか否かを検出する状態検出部と、
該状態検出部が所定状態であると検出した場合に報知する報知部と
を備えることを特徴とする報知装置。
【請求項２】
前記状態検出部が所定状態であると検出した場合に、前記所定状態を示す情報を記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項１に記載の報知装置。
【請求項３】
外部装置と通信する通信部を備え、
前記報知部は、前記通信部にて外部装置へ報知するようにしてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の報知装置。
【請求項４】
前記報知部は、報知開始から所定時間が経過した後、報知を終了するようにしてあることを特徴とする請求項１から３までのいずれかひとつに記載の報知装置。
【請求項５】
前記記憶部は、不揮発性メモリであり、
電源投入後に、所定状態を示す情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判定する判定部を備え、
前記報知部は、前記所定状態を示す情報が前記記憶部に記憶されていると前記判定部が判定した場合に報知するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の報知装置。
【請求項６】
前記状態検出部は、前記半導体スイッチを通流する電流値が所定値以上又は所定値以下となった場合に所定状態であると検出するようにしてあり、
前記報知部は、前記状態検出部が前記所定状態であることを所定の頻度で検出した場合に報知するようにしてあることを特徴とする請求項１から５までのいずれかひとつに記載の報知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体スイッチを介して負荷に流れる電流値の状態を報知する報知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輌にはヘッドライト、モータ等の負荷が搭載されており、各負荷は電線を介してそれぞれ電源に接続されている。電線は経年劣化等により内部の芯線が周囲の導体構造物に接触してショートするおそれがある。そこで、一般的にショートによる過電流を防ぐために、電線の適宜箇所に熱ヒューズ又は半導体スイッチ（半導体リレー）が介装されている。
【０００３】
特許文献１には、電線に半導体スイッチが介装された構成において、電線の通流電流値に基づいて電線の温度を推定し、電線の温度が所定の上限温度に達した場合に半導体スイッチを用いて電源から負荷への通電を停止する電線保護装置が開示されている。このような構成により、例えば電線がショートした場合に発生する過電流による異常な温度上昇から電線を保護することができ、また、過電流によって生じるおそれのある電線及び負荷の損傷を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２６９８４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に開示された電線保護装置では、異常な温度上昇を回避できるが、異常な温度上昇の発生箇所及び発生理由をユーザ及び修理工が容易に特定できないという問題がある。また、特許文献１に開示された電線保護装置では、電線がショートして過電流状態となっている場合と、過電流状態と通常電流状態とを繰り返すチャタリング状態となっている場合とを区別せずに、電線の温度に応じて通電が停止される。チャタリングは、電線の接触不良、又は何らかの原因で電線の被覆部材が剥がれ、内部の芯線が導体構造物に間欠的に接触した場合に発生することがあり、電線を適切に接続し、又は電線の被覆部材を修復することによって解消される。しかし、特許文献１に開示された電線保護装置では、電線がショートしているのか、チャタリングが発生しているのかを容易に判断できないので、チャタリングの発生時にチャタリングを解消するための適切な修理が行われない可能性があるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、半導体スイッチが負荷への通電を停止しない状態において、負荷へ通電される電流値が所定状態（例えば、チャタリング）となったことを報知する報知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る報知装置は、電源及び負荷を接続する電線に介装され、該電線の温度が所定温度以上であるか否かに応じて前記負荷への通電を停止又は実行する半導体スイッチと、該半導体スイッチを通流する電流値を反復的に検出する電流検出部と、前記電線の温度が前記所定温度未満である場合に、前記電流検出部が検出した電流値が所定状態であるか否かを検出する状態検出部と、該状態検出部が所定状態であると検出した場合に報知する報知部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、電源及び負荷を接続する電線の温度が所定温度未満である場合に、前記電線に介装された半導体スイッチを流れる電流値が所定状態であるか否かを状態検出部が検出し、報知部が報知する。よって、前記半導体スイッチの配置位置から、通流電流値が所定状態となった箇所の特定が容易となる。また、状態検出部は、半導体スイッチによって負荷への通電が停止されない範囲内において、負荷へ通流する電流値が所定状態であることを検出するので、前記所定状態となった理由及び発生箇所の特定が容易となる。
【０００９】
本発明に係る報知装置は、前記状態検出部が所定状態であると検出した場合に、前記所定状態を示す情報を記憶する記憶部を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、記憶部は、検出された所定状態を示す情報を記憶しておく。よって、例えば、一旦負荷へ通流する電流値が所定状態となった後に、何らかの理由で解消された場合であっても、負荷へ通流する電流値が所定状態となったことを把握でき、後日検証することができる。
【００１１】
本発明に係る報知装置は、外部装置と通信する通信部を備え、前記報知部は、前記通信部にて外部装置へ報知するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、負荷へ通流する電流値が所定状態となったことが、通信部にて外部装置へ報知される。例えば、通信部がカーナビゲーション装置へ報知した場合、カーナビゲーション装置の表示部に、負荷へ通流する電流値が所定状態となったことを表示させることが可能となり、運転者又は同乗者に報知できる。
【００１３】
本発明に係る報知装置は、前記報知部は、報知開始から所定時間が経過した後、報知を終了するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、負荷へ通流する電流値が所定状態となったことが検出された場合、報知部は、所定状態の報知を所定時間のみ行う。報知部が報知する所定状態は、電線の温度が所定温度未満である場合、即ち、半導体スイッチが負荷への通電を停止しない範囲内における状態であるので、このような状態となったときでも使用が継続される場合がある。よって、ユーザが所定状態の発生を把握できる程度の時間のみ報知処理を行えばよく、不要に長時間の報知処理を行わないことにより、ユーザへのストレスを削減する。
【００１５】
本発明に係る報知装置は、前記記憶部は、不揮発性メモリであり、電源投入後に、所定状態を示す情報が前記記憶部に記憶されているか否かを判定する判定部を備え、前記報知部は、前記所定状態を示す情報が前記記憶部に記憶されていると前記判定部が判定した場合に報知するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、発生した所定状態を示す情報は不揮発性メモリに記憶され、報知部は、電源投入後に再度報知する。よって、ユーザが使用を開始する都度、所定状態の発生を確実に報知できる。
【００１７】
本発明に係る報知装置は、前記状態検出部は、前記半導体スイッチを通流する電流値が所定値以上又は所定値以下となった場合に所定状態であると検出するようにしてあり、前記報知部は、前記状態検出部が前記所定状態であることを所定の頻度で検出した場合に報知するようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、状態検出部は、電線の温度が所定温度未満である場合、即ち、通常動作時において、半導体スイッチを流れる電流値が所定値以上又は所定値以下となった場合に所定状態であると判断する。また、状態検出部が前記所定状態であることを所定の頻度で検出した場合に、報知部は、所定状態の発生を報知する。よって、半導体スイッチを通流する電流の状態が適切ではない状態を報知できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、電線の温度が所定温度未満である場合、即ち、半導体スイッチが負荷への通電を停止しない状態において、負荷へ通電される電流値が所定状態となった場合に、この所定状態の発生理由及び発生箇所の特定が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る報知システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】保護装置及びボディＥＣＵの内部構成例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の保護装置が行う処理を説明するための模式図である。
【図４】制御部による所定電流の検出処理及び報知処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】所定電流の検出処理を説明するための説明図である。
【図６】所定電流の検出処理を説明するための説明図である。
【図７】電源投入時に制御部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】所定電流発生時の処理を規定するテーブルの構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本実施形態に係る報知システムの構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る報知システムは、車輌５に搭載された保護装置１、ボディＥＣＵ２、電源３、負荷５１、外部診断装置８（図２参照）及びナビゲーション装置９（図２参照）を備える。負荷５１は、例えばヘッドライト、パワーウィンドウ等である。負荷５１の正極端子は電線６を介して電源３の正極に接続され、負荷５１の負極端子は接地されている。電線６の適宜箇所には給電スイッチ７が設けられており、給電スイッチ７の開閉はボディＥＣＵ２によって制御され、負荷５１への給電が制御される。また、電線６の適宜箇所には、過電流等による発熱（発煙）から電線６及び負荷５１を保護する保護装置１が設けられている。保護装置１及びボディＥＣＵ２は車載ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信線４によって接続され、負荷５１の保護に必要な情報を送受信するように構成されている。外部診断装置８及びナビゲーション装置９も通信線４に接続され、保護装置１及びボディＥＣＵ２との間で情報を送受信するように構成されている。本実施形態の保護装置１は、本発明に係る報知装置としての動作を行う。
【００２２】
図２は、保護装置１及びボディＥＣＵ２の内部構成例を示すブロック図である。保護装置１はマイコン１１を備える。マイコン１１は、制御部１１ａを有する。制御部１１ａは、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ等であり、マイコン１１の各構成部の動作を制御する。制御部１１ａには、バスを介して、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１ｃ、時計部１１ｄ、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信Ｉ／Ｆ１１ｅ、ＩＰＤ（Intelligent Power Device）−Ｉ／Ｆ１１ｆ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部１１ｇ等が接続されている。
【００２３】
ＲＯＭ１１ｂは、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリであり、制御部１１ａが実行すべき制御プログラム及び各種データを予め記憶している。
ＲＡＭ１１ｃは、ＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）等であり、制御部１１ａが演算処理を実行する際にＲＯＭ１１ｂから読み出した制御プログラム、制御部１１ａによる演算処理によって発生する種々のデータを一時的に記憶する。
【００２４】
時計部１１ｄは絶対時間（年、月、日、時、分、秒）を刻時しており、制御部１１ａの要求に従って、現在時刻を制御部１１ａに与える。制御部１１ａは、時計部１１ｄが示す絶対時間の差に基づいて経過時間を算出することにより、所定時間を計測することもできる。
【００２５】
ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ（通信部）１１ｅは、通信線４を介して外部の装置と通信する。例えば、ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅは、ＣＡＮプロトコルに従って、車輌５に搭載されたボディＥＣＵ２とデータの送受信を行う。ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅは、制御部１１ａから与えられたデータをボディＥＣＵ２へ送信し、ボディＥＣＵ２から受信したデータを制御部１１ａへ与える。これにより保護装置１は、ボディＥＣＵ２へ制御命令等を送信して該ボディＥＣＵ２へ所定の動作を要求することができ、ボディＥＣＵ２からの情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅによって取得することができる。なお、マイコン１１及びボディＥＣＵ２間の通信は、ＣＡＮプロトコルに限らず、例えばＬＩＮ（Local Interconnect Network）のプロトコルに基づいて行われてもよい。また、ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅは、通信線４を介して、外部診断装置８及びナビゲーション装置９ともデータの送受信が可能である。
【００２６】
ＩＰＤ−Ｉ／Ｆ１１ｆにはＩＰＤ１２が接続されている。ＩＰＤ１２は、電源３及び負荷５１を接続する電線６に介装された半導体スイッチ（半導体リレー）１２ｂと、電線６（半導体スイッチ１２ｂ）を流れる電流値を検出する電流検出部１２ａとを有する。
半導体スイッチ１２ｂは例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等で構成されている。半導体スイッチ１２ｂの一端は電源３の正極に接続され、他端はスイッチ７を介して負荷５１に接続されている。半導体スイッチ１２ｂは、ＩＰＤ−Ｉ／Ｆ１１ｆを介して制御部１１ａから与えられる制御信号に従って開閉する。
【００２７】
電流検出部１２ａは、半導体スイッチ１２ｂのドレイン−ソース間のドロップ電圧をモニタして電流値を検出し、検出した電流値をＩＰＤ−Ｉ／Ｆ１１ｆへ与える。なお、電流検出部１２ａは、センシング用のＦＥＴを半導体スイッチ１２ｂに並列に配置して電流をモニタする構成でもよく、負荷５１に直列に介装された抵抗の両端電圧をモニタして電流値に換算する構成でもよい。また、電流検出部１２ａは、ホール素子センサにより、電線６を流れる電流によって発生した磁界を測定して電流値として出力する構成でもよい。
Ａ／Ｄ変換部１１ｇは、ＩＰＤ−Ｉ／Ｆ１１ｆがＩＰＤ１２の電流検出部１２ａから取得した電流値に対してＡ／Ｄ変換を行い、得られたデジタルの電流値を制御部１１ａへ与える。
【００２８】
ボディＥＣＵ２は、ボディ系の車載機器を制御する制御装置であり、車輌５に搭載されたヘッドライト、パワーウィンドウ、ワイパー、ドアロック機構等の車載機器を制御する。即ち、ボディＥＣＵ２は、ユーザの操作を受け付けて、ヘッドライトの点灯及び消灯、パワーウィンドウの開閉、ワイパーのオンオフ又は間欠動作等を制御し、更にドアロック機構の施錠／解錠を制御するものである。具体的にはボディＥＣＵ２は、制御部２１を有する。制御部２１は、一又は複数のＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ等であり、ボディＥＣＵ２の各構成部の動作を制御する。制御部２１には、バスを介して、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４、時計部２５、Ｉ／Ｆ部２６等が接続されている。
【００２９】
ＲＯＭ２２は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、制御部２１が実行すべき制御プログラム及び各種データを予め記憶している。
ＲＡＭ２３は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等であり、制御部２１が演算処理を実行する際にＲＯＭ２２から読み出された制御プログラム、制御部２１による演算処理によって発生する種々のデータを一時的に記憶する。
【００３０】
ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４は、通信線４を介して外部の装置と通信する。例えば、ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４は、ＣＡＮプロトコルに従って、車輌５に搭載された保護装置１、その他の図示しない各種ＥＣＵとデータの送受信を行う。ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４は、制御部２１から与えられたデータを保護装置１又は他のＥＣＵへ送信し、保護装置１又は他のＥＣＵから受信したデータを制御部２１へ与える。これによりボディＥＣＵ２は、保護装置１から制御命令等をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４によって受信して制御命令に従った動作を行うことができ、保護装置１へ各種情報を送信することができる。また、ボディＥＣＵ２は、各種ＥＣＵに接続された車載機器から得られる情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４によって取得することができると共に、他のＥＣＵに接続された車載機器への動作命令等を送信して該車載機器の動作を制御することができる。なお、ボディＥＣＵ２と、保護装置１及び各種ＥＣＵとの通信は、ＣＡＮプロトコルに限らず、例えばＬＩＮのプロトコルに基づいて行われてもよい。また、ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４は、通信線４を介して、外部診断装置８及びナビゲーション装置９ともデータの送受信が可能である。なお、ナビゲーション装置９は、通信線４を介してボディＥＣＵ２と接続される構成のほかに、ナビゲーション装置９を含むマルチメディア系の車載機器を制御するマルチメディアＥＣＵに接続されている場合がある。このような場合、ボディＥＣＵ２（ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４）は、マルチメディアＥＣＵを介してナビゲーション装置９とデータの送受信を行えばよい。
【００３１】
時計部２５は絶対時間を刻時しており、制御部２１の要求に従って、現在時刻を制御部２１に与える。制御部２１は、時計部２５が示す絶対時間の差に基づいて経過時間を算出することにより、所定時間を計測することもできる。
【００３２】
Ｉ／Ｆ部２６には給電スイッチ７が接続されており、制御部２１はＩ／Ｆ部２６を介して開閉信号を給電スイッチ７に与えることによって、負荷５１への給電を制御する。例えば、ユーザによってヘッドライトのオン操作がされた場合、制御部２１はＩ／Ｆ部２６を介して閉信号を給電スイッチ７に与え、ヘッドライトである負荷５１への給電を行う。ユーザによってヘッドライトのオフ操作がされた場合、制御部２１はＩ／Ｆ部２６を介して開信号を給電スイッチ７に与え、ヘッドライトである負荷５１への給電の遮断を行う。
【００３３】
外部診断装置８は、例えば、ケーブルを接続するための接続口、及びＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ（共に図示せず）等を有する。外部診断装置８は、例えば、パーソナルコンピュータ等に接続されたケーブルを前記接続口に接続させることにより、ケーブルを介してパーソナルコンピュータとの通信が可能となる。よって、例えば、修理工が、自身のパーソナルコンピュータに接続したケーブルを外部診断装置８の接続口に接続することにより、外部診断装置８及び通信線４を介して、保護装置１にアクセス可能となる。これにより、保護装置１のＲＯＭ１１ｂに記憶された情報を外部診断装置８を介して取り出すことができる。
ナビゲーション装置９は、表示部及びＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ（共に図示せず）等を有する。ナビゲーション装置９は、ユーザ（運転者、同乗者）に通知すべき地図情報及び目的地までの経路情報を表示部に表示する。またナビゲーション装置９は、表示部に表示すべき情報を通信線４を介してボディＥＣＵ２から取得して表示することもできる。
【００３４】
上述した構成の報知システムにおいて、保護装置１のマイコン１１は、ＩＰＤ１２の電流検出部１２ａが検出する電流値、即ち、電線６（半導体スイッチ１２ｂ）を流れる電流値に応じて半導体スイッチ１２ｂを開状態にする。具体的には、マイコン１１は、電線６を流れる電流値に基づいて、電線６の温度を推定し、電線６の温度が予め設定された温度以上であった場合に、半導体スイッチ１２ｂを開状態にする。これにより、電線６を通じた負荷５１への給電を遮断し、過電流による電線６及び負荷５１の損傷を防止する。なお、予め設定された温度（所定温度）とは、例えば、電線６が発煙を開始する温度であり、電線６の種類等によって予め決定される。
【００３５】
本実施形態の保護装置１のマイコン１１は、電線６の温度が所定温度未満である場合、即ち、半導体スイッチ１２ｂが閉状態で負荷５１に電流が供給されている場合に、電流検出部１２ａが検出する電流値が所定状態であるか否かを検出して報知する。なお、所定状態とは、電線６の温度が所定温度以上となり、負荷５１への給電を遮断すべき段階（状態）ではなく、半導体スイッチ１２ｂを閉状態のままとして通常動作を継続できる範囲内において、通常の電流状態ではない状態である。例えば、所定の電流値以上の電流が流れる過電流状態と、通常の電流値の電流が流れる通常電流状態とが繰り返されるチャタリングが、ここでの所定状態の例である。
【００３６】
図３は、本実施形態の保護装置１が行う処理を説明するための模式図である。
以上の通り、本実施形態の保護装置１のマイコン１１は、電線６の温度が所定温度（電線６が発煙する温度）以上となった場合に、半導体スイッチ１２ｂを開状態にして負荷５１への通電を遮断する。一方、電線６の温度が所定温度未満である場合、保護装置１のマイコン１１は、半導体スイッチ１２ｂを閉状態にし、半導体スイッチ１２ｂを通流する電流値が上述の所定状態であるか否かを判定する処理を行う。
【００３７】
以下に、電線６の温度が所定温度未満である場合に、本実施形態の保護装置１が行う処理について説明する。具体的には、保護装置１は、負荷５１へ通流する電流値が通常の電流状態ではない所定の状態（以下、所定電流という）であるか否かを検出して報知する。図４は、制御部１１ａによる所定電流の検出処理及び報知処理の手順を示すフローチャート、図５及び図６は所定電流の検出処理を説明するための説明図である。
マイコン１１の制御部１１ａは、時計部１１ｄを用いて、負荷５１へ通流する電流値が所定電流であるか否か（所定電流の発生）を検出すべき所定のサンプリングタイミングであるか否かを判定する（Ｓ１）。制御部１１ａは、例えば、所定時間毎に所定電流の検出処理を実行するように構成されており、所定時間が経過する都度、所定電流の発生を検出すべき所定のサンプリングタイミングであると判定する。所定時間は、例えば１００μ秒、１ｍ秒等である。
【００３８】
所定のサンプリングタイミングでないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、制御部１１ａは、再度ステップＳ１の処理を実行し、所定のサンプリングタイミングになるまで待機する。所定のサンプリングタイミングであると判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、ＩＰＤ１２の半導体スイッチ１２ｂを流れる電流値を検出する（Ｓ２）。具体的には、制御部１１ａは、ＩＰＤ１２の電流検出部１２ａにて検出された電流値を、Ａ／Ｄ変換部１１ｇにてＡ／Ｄ変換して取得する。
【００３９】
次に、制御部１１ａは、ステップＳ２で検出した電流値と、ＲＯＭ１１ｂに記憶してある第１閾値とを比較し、検出した電流値が第１閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ３）。第１閾値は、電源３及び負荷５１を考慮して予め決定され、ＲＯＭ１１ｂに記憶されている。図５Ａは、第１閾値を説明するための図である。図５Ａにおいて、横軸は経過時間を示し、縦軸は、半導体スイッチ１２ｂを流れる電流値を示しており、図５Ａは、経過時間に対して、半導体スイッチ１２ｂを流れる電流値の変動を示している。
電源３による印加電圧にはノイズが加わるので、電線６（半導体スイッチ１２ｂ）を流れる電流にもノイズが加わる。よって、許容範囲内のノイズを検出しないように、適宜の範囲内の電流値を通常電流値とする。通常電流値の範囲は、例えば、電源電圧が印加された場合の電流値（中央値）に対して、１．２倍（２０％増加）の値から０．８倍（２０％減少）の値までの範囲とする。このような通常電流値に対して、第１閾値は、例えば、通常電流値の中央値の１．２倍から２．０倍までのいずれかの値とし、好ましくは、中央値の１．５倍から２．０倍までのいずれかの値とする。
【００４０】
ステップＳ２で検出した電流値が第１閾値以上でないと判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、制御部１１ａは、所定電流（ここでは、第１閾値以上の電流）が発生していないと判断し、ステップＳ１に処理を戻してステップＳ１〜Ｓ３の処理を繰り返す。ステップＳ２で検出した電流値が第１閾値以上であると判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、所定電流が発生していると判断し、所定電流の発生回数を計数する（Ｓ４）。なお、ここでは、制御部１１ａは、１回を計数する。
【００４１】
制御部１１ａは、ステップＳ１と同様に、時計部１１ｄを用いて所定のサンプリングタイミングであるか否かを判定する（Ｓ５）。所定のサンプリングタイミングでないと判定した場合（Ｓ５：ＮＯ）、制御部１１ａは、再度ステップＳ５の処理を実行し、所定のサンプリングタイミングになるまで待機する。所定のサンプリングタイミングであると判定した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、ステップＳ２と同様に、ＩＰＤ１２の半導体スイッチ１２ｂを流れる電流値を検出する（Ｓ６）。
【００４２】
制御部１１ａは、ステップＳ３と同様に、ステップＳ６で検出した電流値が第１閾値以上であるか否かを判定し（Ｓ７）、第１閾値以上でないと判定した場合（Ｓ７：ＮＯ）、ステップＳ１に処理を戻す。このとき、制御部１１ａは、所定電流の発生回数を０回に戻す。ステップＳ６で検出した電流値が第１閾値以上であると判定した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、所定電流（ここでは、第１閾値以上の電流）が発生していると判断し、所定電流の発生回数を計数する（Ｓ８）。ここでは、制御部１１ａは、所定電流の発生回数に１を加算する。
【００４３】
制御部１１ａは、計数した所定電流の発生回数が、ＲＯＭ１１ｂに記憶してある報知判定回数以上であるか否かを判定する（Ｓ９）。制御部１１ａは、例えば、所定電流が所定時間以上継続した場合に報知するように構成されており、所定のサンプリングタイミングにて、第１閾値以上の所定電流の発生を連続して検出した回数が、報知する必要があると判定すべき回数（報知判定回数）以上となった場合に報知する。よって、制御部１１ａは、所定電流の発生回数が報知判定回数以上であるか否かを判定する。例えば、所定のサンプリングタイミングが１００μ秒であり、報知判定回数が１１回であった場合、制御部１１ａは、１００μ秒×１１回で１．１ｍ秒間、所定電流が継続して発生した場合に報知する。
【００４４】
図６は、突入電流を説明するための図であり、図６において、横軸は経過時間を示し、縦軸は、半導体スイッチ１２ｂを流れる電流値を示している。電源投入直後、負荷５１（電線６）には、図６に示すような突入電流が通流する。突入電流は、例えば、電源投入時（時間Ｔ０）からΔｔ秒後までの間に通流する、第１閾値以上の電流であり、例えば、Δｔ秒は、１ｍ秒程度である。
従って、上述したように、マイコン１１の制御部１１ａが、第１閾値以上の電流（所定電流）の発生を連続して検出した回数が報知判定回数（１１回）以上となった場合、即ち、所定電流が１．１ｍ秒間以上継続して発生した場合に報知することにより、突入電流を誤って所定電流と判定して報知しない。なお、報知判定回数は、突入電流の通流時間（Δｔ秒）を考慮して適切に決定すればよい。
【００４５】
所定電流の発生回数が報知判定回数以上でないと判定した場合（Ｓ９：ＮＯ）、制御部１１ａは、ステップＳ５に処理を戻す。所定電流の発生回数が報知判定回数以上であると判定した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、報知すべき所定電流が発生したと判断し、所定電流の発生をＲＯＭ（記憶部）１１ｂに記憶する（Ｓ１０）。具体的には、制御部１１ａは、時計部１１ｄが示す現在日時の情報と、ＩＰＤ１２（半導体スイッチ１２ｂ）を示す情報とを対応付けてＲＯＭ１１ｂに記憶する。そして、制御部１１ａは、所定電流の発生を報知し（Ｓ１１）、処理を終了する。具体的には、制御部１１ａは、報知すべき所定電流が発生しているＩＰＤ１２又はこのＩＰＤ１２に接続されている負荷５１を示す情報と、所定電流の発生を示す情報とをＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅにてボディＥＣＵ２へ送信する。ボディＥＣＵ２の制御部２１は、保護装置１から送信された情報をＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４にて受信し、受信した情報に基づいて、所定電流の発生を報知する。具体的には、制御部２１は、負荷５１に通流する電流に所定電流が発生していることを示すメッセージをナビゲーション装置９の表示部（図示せず）に表示し、又は、インストルメントパネルに設けられた所定のランプを点灯する。また、制御部２１は、所定の音声（警告音、警告メッセージ）を出力してもよい。
【００４６】
制御部１１ａは、電源が遮断されるまで上述した処理を繰り返す。これにより、報知すべき所定電流が発生している場合にユーザ又は修理工に報知できる。修理工は、報知内容に基づいて、修理すべき箇所及び内容を容易に特定でき、また、所定電流が発生している段階、即ち、ＩＰＤ１２（半導体スイッチ１２ｂ）にて負荷５１への給電が遮断される状態になる前に早期の修理が可能となる。更に、負荷５１への給電が遮断されない範囲内での所定電流の発生が報知されるので、このような所定電流を解消するための適切な対応が可能となる。
【００４７】
上述した処理では、制御部１１ａは、半導体スイッチ１２ｂに通流する電流値が第１閾値以上であった場合に所定電流が発生したと検出し、この所定電流の発生を連続して所定回数（報知判定回数）検出した場合に、報知すべき所定電流が発生したと判定していた。このほかに、例えば、半導体スイッチ１２ｂに通流する電流値が第１閾値以上となり、その後に第１閾値未満となった場合に、所定電流が１回発生したと検出し、このような所定電流が所定時間内に所定回数（例えば、０．１秒から数秒間に１０回程度）以上検出された場合に、報知すべき所定電流が発生したと判定してもよい。このときも、突入電流を誤って所定電流と判定しないために、半導体スイッチ１２ｂに通流する電流値が第１閾値以上であることを連続して報知判定回数以上検出した後に、前記電流値が第１閾値未満となった場合に、所定電流が１回発生したと検出すればよい。
【００４８】
図５Ａは、電線６の被覆部材が何らかの原因で剥がれ、内部の芯線が導体構造物に間欠的に接触することによって所定電流（第１閾値以上の電流）が発生している場合の電流値の変動の例を示す。上述の図４に示す処理を行うことにより、図５Ａに示すような所定電流の発生を検知でき、報知できる。
ここで、負荷５１へ通流する電流値が通常の電流状態ではない状態は、電線６の内部の芯線の一部が屈曲又は劣化等によって断線し、断線部分が被覆部材の内部で間欠的に接触することによって発生する場合もある。内部の芯線の一部が断線している場合、断線部分が非接触の状態であるときには、電線６を流れる電流値が一時的に減少するので、図５Ｂに示すように電流値が変動する。このような状態の発生を検出するためには、第１閾値の代わりに第２閾値を用いた処理を行ってもよい。具体的には、図４に示す処理中のステップＳ３及びＳ７において、制御部１１ａは、ＩＰＤ１２の半導体スイッチ１２ｂを流れる電流値が第２閾値以下であるか否かを判定する。これにより、第２閾値以下の電流値が電線６（半導体スイッチ１２ｂ）に流れている場合に、通常の電流状態ではない状態（所定状態）が発生していると判定できる。なお、第２閾値は、例えば、通常電流値の中央値の０．２倍から０．８倍までのいずれかの値とし、好ましくは、中央値の０．２倍から０．５倍までのいずれかの値とする。
なお、第１閾値以上の電流が流れた状態が発生したのか、第２閾値以下の電流が流れた状態が発生したのかを示す情報もＲＯＭ１１ｂに記憶しておいてもよい。
【００４９】
制御部１１ａは、所定電流（第１閾値以上の電流値又は第２閾値以下の電流値）の発生を報知した場合、所定電流が解消されるまで報知処理を継続してもよいし、所定時間のみ報知処理を行うようにしてもよい。また、制御部１１ａは、一旦電源が遮断されて動作を終了した後、再度電源が投入されて動作を開始した場合に、ＲＯＭ１１ｂに記憶された所定電流の発生を示す情報に基づいて、再度報知処理を行ってもよい。
【００５０】
図７は、電源投入時に制御部１１ａが行う処理の手順を示すフローチャートである。
電源が投入された場合、マイコン１１の制御部１１ａは、起動処理を行う（Ｓ２１）。制御部（判定部）１１ａは、起動処理終了後、ＲＯＭ１１ｂに所定電流の発生情報が記憶されているか否かを判定する（Ｓ２２）。所定電流の発生情報は、前回の動作中に、所定電流の発生の報知処理を行っていた場合に、所定電流が発生していたＩＰＤ１２又は負荷５１を示す情報である。所定電流の発生情報がＲＯＭ１１ｂに記憶されていると判定した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、図４に示す処理中のステップＳ１１と同様に、前回の動作中に行っていた報知処理を行う（Ｓ２３）。これにより、電源が投入される都度、報知処理が行われるので、ユーザに確実に報知できる。
【００５１】
所定電流の発生情報がＲＯＭ１１ｂに記憶されていないと判定した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、制御部１１ａは、ステップＳ２３の処理をスキップする。制御部１１ａは、上述した処理を行った後、図４に示す処理を開始する。
【００５２】
上述の実施形態の保護装置１は、報知すべき所定電流が発生した場合に報知処理のみを行う構成であるが、更に、負荷５１の種類に応じて、ＩＰＤ１２の半導体スイッチ１２ｂを開状態にして負荷５１への給電を遮断してもよい。これにより、過電流が発生する可能性の高い箇所への給電を、所定電流が発生した段階で遮断することができ、過電流を早期に防止できる。具体的には、各負荷５１について、報知すべき所定電流が発生した場合に行うべき処理を対応つけたテーブルを予めＲＯＭ１１ｂに記憶させておき、報知すべき所定電流が発生した場合に、報知処理を行うと共に、テーブルに基づいて、対応する半導体スイッチ１２ｂを開状態にする。
【００５３】
図８は、所定電流発生時の処理を規定するテーブルの構成例を示す模式図である。図８に示すテーブルは、各負荷５１に、各負荷５１へ供給される電流に所定電流が発生した場合に行うべき処理が対応付けて記憶されている。例えば、ヘッドライト、ターンランプ等の灯火系の負荷５１については、処理を継続する、即ち、半導体スイッチ１２ｂを閉状態のまま負荷５１への給電を継続することが規定されている。また、パワースライドドアについては、手動に切替える、即ち、半導体スイッチ１２ｂを開状態にしてパワースライドドアへの給電を遮断し、手動での開閉に切り替えることが規定されている。また、マグネットクラッチについては、半導体スイッチ１２ｂを開状態にしてマグネットクラッチへの給電を遮断することが規定されている。
【００５４】
また、報知すべき所定電流の発生時点での各負荷５１の状態に応じて、負荷５１への給電を遮断するのか、負荷５１への給電を継続するのかを切り替えてもよい。例えば、パワーウィンドウについて、報知すべき所定電流が発生した時点で、パワーウィンドウが開状態であれば給電を継続し、パワーウィンドウが閉状態であれば給電を遮断するようにしてもよい。これにより、開状態のパワーウィンドウを閉状態にすることは可能となる。このように、動作を継続させておく必要がある負荷５１への給電を継続することにより、利便性を低下させない。
【００５５】
上述の実施形態では、説明の簡略化のため、電源３に１つの負荷５１が接続されており、保護装置１において、マイコン１１には１つのＩＰＤ１２が接続されている構成を例に説明した。このほかに、電源３に複数の負荷５１が接続されており、保護装置１に、各負荷５１にそれぞれ接続される複数のＩＰＤ１２が搭載され、マイコン１１に複数のＩＰＤ１２が接続されている構成でもよい。この場合、マイコン１１の制御部１１ａは、ＩＰＤ１２毎に、図４に示す処理を行えばよい。
【００５６】
上述の実施形態では、負荷５１に通流する電流に、ユーザに報知すべき所定電流が発生している場合に、ボディＥＣＵ２が、所定電流の発生を示すメッセージを通信線４を介してナビゲーション装置９へ送信し、ナビゲーション装置９の表示部に表示する。よって、ナビゲーション装置９の使用中のユーザに、通常動作の継続が可能な範囲内ではあるが、通常の電流状態ではない電流状態が発生していることを通知できる。
また、通信線４に外部診断装置８を接続しておくことにより、保護装置１内に記憶された各種の情報を外部診断装置８を介して取り出すことができる。よって、保護装置１のＲＯＭ１１ｂに記憶された所定電流の発生を示す情報を外部診断装置８を介して取り出すことにより、報知すべき所定電流の発生履歴を後日解析することが可能となる。
【００５７】
今回開示された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、上記した意味ではなく、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】
【００５８】
１  保護装置（報知装置）
２  ボディＥＣＵ（外部装置）
３  電源
６  電線
１１  マイコン
１１ａ  制御部（状態検出部、報知部、判定部）
１１ｂ  ＲＯＭ（記憶部）
１１ｅ  ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ（通信部）
１２  ＩＰＤ
１２ａ  電流検出部
１２ｂ  半導体スイッチ
５１  負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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