(57)【要約】【課題】電流値を取得する都度、温度を算出する従来の保護装置に比べて、電線又は負荷の温度を算出する処理負荷を低減することができる温度算出装置を提供する。【解決手段】温度算出装置は、負荷５１へ給電するための電線６に流れる電流値を検出する電流検出部１３ａから反復的に電流値を取得する電流値取得部と、該電流値取得部にて取得された電流値に基づいて、前記電線６又は負荷５１の温度を算出する算出部と、前記電流値取得部にて取得された電流値を記憶する第１記憶部１１ｃとを備える。前記算出部は、前記電流値取得部が電流値を取得した場合、該電流値と、第１記憶部１１ｃが記憶する電流値とに基づいて、前記電流値取得部が電流値を取得する頻度よりも低頻度で温度を算出する。【選択図】図２
2015105924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷へ給電するための電線に流れる電流値を検出する電流検出部から反復的に電流値を取得する電流値取得部と、該電流値取得部にて取得された電流値に基づいて、前記電線又は負荷の温度を算出する算出部と、前記電流値取得部にて取得された電流値を記憶する記憶部を備える温度算出装置において、
前記算出部は、
前記電流値取得部が電流値を取得した場合、該電流値と、前記記憶部が記憶する電流値とに基づいて、前記電流値取得部が電流値を取得する頻度よりも低頻度で温度を算出するようにしてある
ことを特徴とする温度算出装置。
【請求項２】
前記算出部は、
前記電流値取得部が電流値を取得した場合、該電流値と、前記記憶部が記憶する電流値との平均値を算出する平均値算出部を備え、
該平均値算出部が算出した電流値の平均値に基づいて、前記電線又は負荷の温度を算出するようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の温度算出装置。
【請求項３】
前記算出部は、
前記電流値取得部が電流値を取得した場合、該電流値と、前記記憶部が記憶する電流値との最大値を算出する最大値算出部を備え、
該最大値算出部が算出した電流値の最大値に基づいて、前記電線又は負荷の温度を算出するようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の温度算出装置。
【請求項４】
前記電流値取得部は、
異なる負荷へ給電するための複数の各電線に流れる電流値を検出する複数の前記電流検出部から反復的に電流値を取得するようにしてあり、
前記算出部は、
異なるタイミングで複数の各電線又は負荷の温度をそれぞれ算出する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の温度算出装置。
【請求項５】
前記電流値取得部は第１周期で電流値を取得し、前記算出部は該第１周期の整数倍の第２周期で温度を算出するようにしてあり、
前記整数は温度算出対象の前記電線又は負荷の数以上の整数である
ことを特徴とする請求項４に記載の温度算出装置。
【請求項６】
前記電流値取得部は第１周期で電流値を取得し、前記算出部は該第１周期の２以上の整数倍の第２周期で温度を算出するようにしてある
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の温度算出装置。
【請求項７】
前記算出部が算出した温度と、所定温度とを比較する比較部を備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の温度算出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の温度算出装置と、
前記比較部の比較結果に応じて、給電を遮断する遮断スイッチと
を備えることを特徴とする保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線に流れる電流値に基づいて該電線又は負荷の温度を算出する温度算出装置、及び該電線又は負荷を過加熱から保護する保護装置に関する。
【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、該負荷は電線を介して電源に接続されている。電線は摩耗等の経年劣化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。一般的にはショートによる電線又は負荷の損傷を防ぐために、電線の適宜箇所に熱ヒューズが介装されている。
【０００３】
ところが、熱ヒューズを使用するためには設置スペースを確保する必要があり、部品点数が増加するという問題がある。また、ヘッドランプ等の突入電流が大きな負荷に対する通電を繰り返した場合、熱ヒューズの劣化により溶断時間が短くなる傾向があるため、ある程度電流容量が大きい熱ヒューズを使用する必要があり、これに伴い比較的大きな電流に耐え得る電線を使用しなければならないという問題があった。更に、熱ヒューズが溶断した場合、新しい熱ヒューズに交換する必要があり、メンテナンス作業に手間を要するという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決する方法として、電線の温度を電流値に基づいて推定し、電線の温度が許容温度に達した場合、リレー等の遮断スイッチを用いて電源から負荷への給電を遮断する保護装置が開示されている（例えば、特許文献１）。具体的には、保護装置に設けられたマイコンが周期的に電線の電流値を電流計から取得し、取得した電流値、電線の発熱及び放熱の関係式を用いて電線の温度上昇値を算出する。そして、電流値を取得する都度算出した温度上昇値の積算結果を通電開始時の周囲温度に加算することによって、電線の温度を算出する。また、リレー、仮想ヒューズの温度を推定して、該温度が許容温度に達したか否かを判定し、給電を遮断することも可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８３９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の保護装置においては、電流値を取得する都度、電線の温度を算出する構成であるため、マイコンの処理負荷が大きいという問題があった。処理負荷が大きいと、演算処理を高速で行う高価なマイコンが必要になり、コスト高になる。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は電流値を取得する都度、温度を算出する従来の保護装置に比べて、電線又は負荷の温度を算出する処理負荷を低減することができる温度算出装置、及び該温度算出装置を備え、電線又は負荷を保護する保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る温度算出装置は、負荷へ給電するための電線に流れる電流値を検出する電流検出部から反復的に電流値を取得する電流値取得部と、該電流値取得部にて取得された電流値に基づいて、前記電線又は負荷の温度を算出する算出部と、前記電流値取得部にて取得された電流値を記憶する記憶部を備える温度算出装置において、前記算出部は、前記電流値取得部が電流値を取得した場合、該電流値と、前記記憶部が記憶する電流値とに基づいて、前記電流値取得部が電流値を取得する頻度よりも低頻度で温度を算出するようにしてあることを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、電流検出部が電線に流れる電流値を反復的に取得する。算出部は、電流値算出部が電流値を取得する頻度よりも低頻度で、電線又は負荷の温度を算出する。従って、電流値を取得する都度、温度を算出する構成に比べ、温度算出の負荷が低減される。
【００１０】
本発明に係る温度算出装置は、前記算出部は、前記電流値取得部が電流値を取得した場合、該電流値と、前記記憶部が記憶する電流値との平均値を算出する平均値算出部を備え、該平均値算出部が算出した電流値の平均値に基づいて、前記電線又は負荷の温度を算出するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、電流値取得部が電流値を取得した場合、平均値算出部は、今回取得された電流値と、記憶部が記憶する過去の電流値との平均値を算出する。つまり、平均値算出部は、算出部が電線又は負荷の温度を算出していない期間の電流値の平均値を算出する。そして、算出部は電流値の平均値に基づいて、電線又は負荷の温度を算出する。
【００１２】
本発明に係る温度算出装置は、前記算出部は、前記電流値取得部が電流値を取得した場合、該電流値と、前記記憶部が記憶する電流値との最大値を算出する最大値算出部を備え、該最大値算出部が算出した電流値の最大値に基づいて、前記電線又は負荷の温度を算出するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、電流値取得部が電流値を取得した場合、最大値算出部は、今回取得された電流値と、記憶部が記憶する過去の電流値との最大値を算出する。つまり、最大値算出部は、算出部が電線又は負荷の温度を算出していない期間の電流値の最大値を算出する。そして、算出部は電流値の最大値に基づいて、電線又は負荷の温度を算出する。電流値の最大値を利用することによって、電線又は負荷の温度を高めに算出することが可能になる。
【００１４】
本発明に係る温度算出装置は、前記電流値取得部は、異なる負荷へ給電するための複数の各電線に流れる電流値を検出する複数の前記電流検出部から反復的に電流値を取得するようにしてあり、前記算出部は、異なるタイミングで複数の各電線又は負荷の温度をそれぞれ算出することを特徴とする。
【００１５】
本発明にあっては、算出部が複数の電線又は負荷の温度を算出する際、異なるタイミングで各電線又は負荷の温度をそれぞれ算出する。従って、温度の算出負荷を平準化することが可能になる。
【００１６】
本発明に係る温度算出装置は、前記電流値取得部は第１周期で電流値を取得し、前記算出部は該第１周期の整数倍の第２周期で温度を算出するようにしてあり、前記整数は温度算出対象の前記電線又は負荷の数以上の整数であることを特徴とする。
【００１７】
本発明にあっては、異なるタイミングで複数の電線又は負荷の温度を算出することによって、温度の算出負荷を平準化することが可能になる。
【００１８】
本発明に係る温度算出装置は、前記電流値取得部は第１周期で電流値を取得し、前記算出部は該第１周期の２以上の整数倍の第２周期で温度を算出するようにしてあることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、同じタイミングで電線又は負荷の温度を算出することは無く、温度の算出負荷を平準化することが可能になる。
【００２０】
本発明に係る温度算出装置は、前記算出部が算出した温度と、所定温度とを比較する比較部を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明にあっては、比較部が電線又は負荷の温度と、所定温度とを比較する。比較部による比較結果は、電線又は負荷が過加熱の状態にあるか否かを示している。
【００２２】
本発明に係る保護装置は、前記温度算出装置と、前記比較部の比較結果に応じて、給電を遮断する遮断スイッチとを備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明にあっては、比較部の比較結果に応じて、遮断スイッチが電線を遮断する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、電流値を取得する都度、温度を算出する従来の保護装置に比べて、電線又は負荷の温度を算出するための演算負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態１に係る保護システムの一構成例を示したブロック図である。
【図２】保護装置及びボディＥＣＵの一構成例を示したブロック図である。
【図３】電線の温度算出及び電線の保護に係る制御部の処理手順を示したフローチャートである。
【図４】本実施の形態１に係る制御部の処理負荷等を示すタイミングチャート
【図５】従来技術に係る制御部の処理負荷等を示すタイミングチャートである。
【図６】本実施の形態２に係る保護システムの一構成例を示したブロック図である。
【図７】本実施の形態２に係る制御部の処理手順を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る保護システムの一構成例を示したブロック図である。本実施の形態１に係る保護システムは、車輌５に搭載された保護装置１、ボディＥＣＵ２、電源３及び負荷５１を備える。負荷５１は、例えばヘッドライト、ワイパー等である。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、電線６及び負荷５１の過加熱又は過電流から、該電線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等の通信線４によって接続され、負荷５１の制御に必要な情報を送受信するように構成されている。
【００２７】
図２は、保護装置１及びボディＥＣＵ２の一構成例を示したブロック図である。保護装置１はマイコン（温度算出装置）１１を備える。マイコン１１は、該マイコン１１の各構成部の動作を制御する制御部１１ａ、例えば一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ等を備える。制御部１１ａには、バスを介して、ＲＯＭ１１ｂ、第１記憶部１１ｃ、計時部１１ｄ、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信Ｉ／Ｆ１１ｅ及びＩ／Ｆ部１１ｆが接続されている。
【００２８】
ＲＯＭ１１ｂは、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性メモリであり、本実施の形態１に係る温度算出処理及び給電遮断処理を行うためのコンピュータプログラムを記憶している。
【００２９】
第１記憶部１１ｃは、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（Static RAM）等のメモリであり、制御部１１ａの演算処理を実行する際にＲＯＭ１１ｂから読み出されたコンピュータプログラム、また制御部１１ａの演算処理によって生ずる各種データを一時記憶する。
【００３０】
計時部１１ｄは、後述する電流検出部１３ａから電線６の電流値を取得するタイミングを計時しており、該タイミングを通知する信号を制御部１１ａに与える。マイコン１１は、例えば、５ｍ秒又は１０ｍ秒等の所定時間毎に電線６の温度算出処理を実行するように構成されており、計時部１１ｄは、所定時間が経過する都度、前記信号を制御部１１ａに与える。また、計時部１１ｄは、周期カウンタ１１ｇを備えている。周期カウンタ１１ｇのカウント値は、電流値取得タイミングが到来する都度、１ずつ増加し、所定のカウント値になった場合、０にリセットされる。前記所定の値は例えば３である。
【００３１】
ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ１１ｅは、車輌５に搭載されたボディＥＣＵ２と、通信線４を介して接続されており、ＣＡＮプロトコルに従ってボディ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へ制御命令など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。
【００３２】
Ｉ／Ｆ部１１ｆには温度検出部１２及びＩＰＤ（Intelligent Power Device）１３が接続されている。温度検出部１２は、例えばサーミスタを備え、気温によって変化するサーミスタの電気抵抗を検出することによって、保護装置１の周囲の温度を検出する。
ＩＰＤ１３は電源３と、負荷５１との間に介装された遮断スイッチ１３ｂを備える。遮断スイッチ１３ｂは例えば、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ等で構成される半導体リレー、機械式リレーであり、遮断スイッチ１３ｂの一端は給電スイッチ７を介して電源３の正極に接続され、他端は負荷５１に接続されている。遮断スイッチ１３ｂは、Ｉ／Ｆ部１１ｆ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。また、ＩＰＤ１３は電線６を流れる電流値を検出する電流検出部１３ａを備える。
電流検出部１３ａは、例えば、ホール素子センサである。ホール素子センサは、電線６を流れる電流によって発生した磁界をホール素子で検出し、磁界によってホール素子に生じたホール電圧を増幅し、電流値として出力する。また、所定の回路素子による降下電圧から電流値を求める直列抵抗方式の電流検出部１３ａを用いても良い。直列抵抗方式の電流検出部１３ａは、電線６に直列接続された抵抗器における降下電圧から電流値を検出するものである。
【００３３】
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、ターンハザード、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、ヘッドライト及びターンハザードの点灯及び消灯、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、ボディＥＣＵ２の各構成部の動作を制御する制御部２１を備える。制御部２１は、例えば一又は複数のＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ等であり、制御部２１には、バスを介して、ＲＯＭ２２、第２記憶部２３、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信Ｉ／Ｆ２４、計時部２５及びＩ／Ｆ部２６が接続されている。
【００３４】
ＲＯＭ２２は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、車載機器の制御に必要な情報の保持及び提供を行うためのコンピュータプログラムを記憶している。
【００３５】
第２記憶部２３は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のメモリであり、制御部２１の演算処理を実行する際にＲＯＭ２２から読み出されたコンピュータプログラム、また制御部２１の演算処理によって生ずる各種データを一時記憶する。
【００３６】
ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ２４は、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、通信線４を介して接続されており、ＣＡＮプロトコルに従って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送信し、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、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などを送信して該車載機器の動作を制御することができる。
【００３７】
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。
【００３８】
図３は、電線６の温度算出及び電線６の保護に係る制御部１１ａの処理手順を示したフローチャートである。電流値を取得するタイミングを通知する信号が制御部１１ａに入力した場合、制御部１１ａは、電流検出部１３ａから電流値Ｉ（ｎ）を取得し、取得した電流値を第１記憶部１１ｃに記憶させる（ステップＳ１１）。具体的には、電流検出部１３ａから制御部１１ａに入力している電流値はアナログの信号であり、制御部１１ａは、アナログの信号をＡＤ変換することによって、電流値を取得する。ｎは電流値を取得するタイミングを示しており、電流値を取得する毎に１ずつ増加するものとする。例えば、Ｉ（１）は１回目に取得した電流値、Ｉ（２）は２回目に取得した電流値を示している。
【００３９】
次いで、制御部１１ａは、取得した電流値Ｉ（ｎ）に基づいて、過電流が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。例えば、電流値Ｉ（ｎ）が所定の閾値以上である場合、過電流が発生したと判定する。過電流が発生していると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、遮断スイッチ１３ｂを開状態にすることで、電線６を通じた負荷５１への給電を遮断し（ステップＳ１８）、処理を終える。
【００４０】
過電流が発生していないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御部１１ａは、周期カウンタ１１ｇのカウント値が０であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。本実施の形態では周期カウンタ１１ｇは、４周期で０にリセットされる構成であるため、周期カウンタ１１ｇは、電流値取得タイミングが到来する毎に、０，１，２，３，０，１，２，３…というように計数する。周期カウンタ１１ｇのカウント値が０で無いと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御部１１ａは処理を終える。周期カウンタ１１ｇのカウント値が０であると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、ステップＳ１１で取得した電流値と、第１記憶部１１ｃが記憶する過去の電流値との平均値又は最大値を算出する（ステップＳ１４）。例えば、制御部１１ａは、今回ステップＳ１１で取得した電流値Ｉ（ｎ），及び過去３回分の電流値Ｉ（ｎ−１），Ｉ（ｎ−２），Ｉ（ｎ−３）の平均値又は最大値を算出する。電流値Ｉ（ｎ−１），Ｉ（ｎ−２），Ｉ（ｎ−３）は、電線６の温度算出が行われずに第１記憶部１１ｃに蓄積された電流値である。
【００４１】
次いで、制御部１１ａは、ステップＳ１４で算出した電流値の平均値又は最大値を用いて電線６の温度を算出する（ステップＳ１５）。
【００４２】
具体的には、制御部１１ａは、温度検出部１２にて検出される周囲温度を基準にして、電線６の温度上昇値を算出する。電線６に電流が流れていない場合、電線６の温度は周囲温度に等しい。通電によって電線６が発熱すると、電線６の温度は周囲温度に比べて、前記温度上昇値分だけ高くなる。電線６の温度上昇値は例えば、下記式（１）で表される。
ΔＴｗ（ｎ）＝ΔＴｗ（ｎ−Ｎ）×ｅｘｐ（−Δｔ×Ｎ／τｗ）＋Ｒｔｈｗ×Ｒｗ×Ｉ2 ×｛１−ｅｘｐ（−Δｔ×Ｎ／τｗ｝…（１）
但し、
ΔＴｗ（ｎ）：第ｎ回目の電流値取得タイミングにおける、周囲温度に対する電線６の温度上昇値
Ｎ：周期カウンタ１１ｇのカウント周期である。
τｗ：電線６の発熱及び放熱の時定数
Δｔ：電流値取得周期
Ｒｗ：電線６の電気抵抗値
Ｒｔｈｗ：電線６の熱抵抗値
Ｉ：電流Ｉ（ｎ），…Ｉ（ｎ−Ｎ＋１）の平均値又は最大値
【００４３】
上記式（１）の第１項は、これまでに電線６に蓄積された熱の放熱による温度変化を表しており、第２項は電線６の発熱による温度変化を示している。上記式（１）は、下記式（２）に変形することができる。
ΔＴｗ（ｎ）＝（Ｒｔｈｗ×Ｒｗ×Ｉ2 −ΔＴｗ（ｎ−Ｎ））×｛１−ｅｘｐ（−Δｔ×Ｎ／τｗ）｝＋ΔＴｗ（ｎ−Ｎ）
＝（Ａ×Ｉ2 −ΔＴｗ（ｎ−Ｎ））×Ｂ＋ΔＴｗ（ｎ−Ｎ）…（２）
但し、
Ａ：定数＝Ｒｔｈｗ×Ｒｗ
Ｂ：定数＝１−ｅｘｐ（−Δｔ×Ｎ／τｗ）
【００４４】
マイコン１１は、前記定数Ａ，ＢをＲＯＭ１１ｂに記憶しており、制御部１１ａは、電流値の平均値又は最大値と、前回算出した温度上昇値ΔＴｗ（ｎ−Ｎ）に基づいて、今回の電流値取得タイミングにおける温度上昇値ΔＴｗ（ｎ）を算出する。そして、制御部１１ａは、算出した温度上昇値ΔＴｗ（ｎ）を周囲温度に加算することによって、電線６の温度Ｔ（ｎ）を算出する。電線６の温度は下記式（３）で表される。周囲温度は、温度検出部１２によって検出される温度である。
【００４５】
Ｔ（ｎ）＝Ｔａ＋ΔＴｗ（ｎ）…（３）
但し、
Ｔａ：周囲温度
【００４６】
ステップＳ１５の処理を終えた制御部１１ａは、遮断スイッチ１３ｂが遮断状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１６）。制御部１１ａが遮断スイッチ１３ｂの開閉制御を行っているため、遮断スイッチ１３ｂの状態は制御部１１ａによって把握されている。遮断状態に無いと判定した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、制御部１１ａは算出した電線６の温度が所定温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。電線６の温度が所定温度以上であると判定した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、制御部１１ａは遮断スイッチ１３ｂを開状態にすることで、電線６を通じた負荷５１への給電を遮断し（ステップＳ１８）、処理を終える。電線６の温度が所定温度未満であると判定した場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、制御部１１ａは処理を終える。
【００４７】
ステップＳ１６で遮断状態にあると判定した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、復帰可能であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。例えば、制御部１１ａは、遮断スイッチ１３ｂが遮断状態になってから一定の時間が経過したか否かを判定することにより、復帰可能であるか否かを判定する。また、電線６の温度が前記所定温度よりも更に低い第２の所定温度未満になったか否かを判定することにより、復帰可能であるか否かを判定する。復帰可能であると判定した場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、制御部１１ａは遮断スイッチ１３ｂを閉状態に接続することで、電線６を通じた負荷５１への給電を再開させ（ステップＳ２０）、処理を終える。復帰不可能であると判定した場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、制御部１１ａは、遮断スイッチ１３ｂを開状態にしたまま処理を終える。
【００４８】
図４は、本実施の形態１に係る制御部１１ａの処理負荷等を示すタイミングチャート、図５は、従来技術に係る制御部１１ａの処理負荷等を示すタイミングチャートである。横軸は時間である。図４Ａ及び図５Ａの縦軸は電流を示している。図４Ｂ及び図５Ｂの縦軸は、電流値の取得に係る制御部１１ａの処理負荷、図４Ｃ及び図５Ｃの縦軸は、過電流検知に係る制御部１１ａの処理負荷、図４Ｄ及び図５Ｄの縦軸は、電線６の温度算出に係る制御部１１ａの処理負荷を示している。そして、図４Ｅ及び図５Ｅの縦軸は、制御部１１ａの各種処理に係る総負荷を示している。
図４及び図５を比較して分かるように、本実施の形態１に係る保護装置によれば、制御部１１ａは、電流値を取得する周期よりも長周期で電線６の温度を算出する構成であるため、電流値を取得する都度、温度を算出する従来の保護装置に比べ、電線６又は負荷５１の温度を算出するマイコンの処理負荷を低減させることができる。
【００４９】
また、過電流の有無は、電流値取得タイミング毎に判定する構成であるため、過電流に対する応答性は高く、電線６又は負荷５１を過電流から保護することができる。例えば、図４Ｃ中、ハッチングで示した時点において、電流値が閾値Ｘを超え、過電流が流れている。該時点は、電線６の温度を算出するタイミングでは無いが、過電流の判定は、電流値を取得する都度行っているため、該時点で遮断スイッチ１３ｂが開状態になり、負荷５１への給電は遮断される。
【００５０】
更に、電線６の温度が所定温度以上になった場合、負荷５１への給電を遮断スイッチ１３ｂによって遮断することができ、電線６又は負荷５１の過加熱を防止することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態１では主に電線６の過加熱を防止する例を説明したが、負荷５１の温度を検出して該負荷５１の過加熱を判定し、負荷５１の過加熱が発生している場合、負荷５１への給電を遮断するように構成しても良い。
【００５２】
（実施の形態２）
図６は、本実施の形態２に係る保護システムの一構成例を示したブロック図である。実施の形態２に係る保護装置１０１は、実施の形態１に係る保護装置１と同様の構成であり、複数系統の負荷５１、電線６及びＩＰＤ１３を備え、各電線６の温度を算出するタイミングに係る処理が異なる。以下では主に斯かる相違点を説明する。
【００５３】
具体的には、実施の形態２に係る保護システムは複数の負荷５１，５１，…，５１を備える。複数の負荷５１，５１，…，５１それぞれの正極端子は電線６，６，…，６を介して電源３の正極に接続され、負荷５１，５１，…，５１の負極端子は接地されている。電線６，６，…，６の適宜箇所には給電スイッチ７，７，…，７が設けられており、給電スイッチ７，７，…，７の開閉はボディＥＣＵ２によって制御され、負荷５１，５１，…，５１への給電が制御される。また、電線６，６，…，６の適宜箇所には、電線６及び負荷５１，５１，…，５１の過加熱又は過電流から、該電線６，６，…，６及び負荷５１，５１，…，５１を保護するＩＰＤ１３，１３，…，１３が設けられている。ＩＰＤ１３，１３，…，１３の構成は実施の形態１と同様であり、遮断スイッチ１３ｂ，１３ｂ，…，１３ｂ及び電流検出部１３ａ，１３ａ，…，１３ａを備え、Ｉ／Ｆ部１１ｆに接続されている。
周期カウンタ１１ｇは実施の形態１と同様の構成であるが、カウント周期は少なくとも保護対象の電線６，６，…，６又は負荷５１，５１，…，５１の数以上である。
【００５４】
次に、制御部１１ａの処理を説明する。図７は、本実施の形態２に係る制御部の処理手順を示したフローチャートである。実施の形態１と同様、制御部１１ａは、各ＩＰＤ１３，１３，…，１３の電流検出部１３ａから電流値Ｉ（ｎ）を取得し、取得した電流値Ｉ（ｎ）を第１記憶部１１ｃに記憶させる（ステップＳ１１１）。次いで、制御部１１ａは、取得した電流値にＩ（ｎ）基づいて、過電流が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１１２）。過電流が発生していると判定した場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、該当する遮断スイッチ１３ｂを開状態にすることで、電線６，６，…，６を通じた負荷５１，５１，…，５１への給電を遮断し（ステップＳ１１８）、処理を終える。
【００５５】
過電流が発生していないと判定した場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、制御部１１ａは、周期カウンタ１１ｇのカウント値ｉが、任意の負荷番号のいずれかに等しいか否かを判定する（ステップＳ１１３）。負荷番号は、複数の負荷５１，５１，…，５１に０から順に割り当てられた整数の番号である。例えば、保護システムが３つの負荷５１，５１，５１を有している場合、各負荷５１，５１，５１には、０番、１番、２番の番号が割り当てられている。周期カウンタ１１ｇが４周期で計数している場合、つまり０，１，２，３，０，１，２，３…というように計数している場合、制御部１１ａは、周期カウンタ１１ｇのカウント値が０，１，２の場合、ステップＳ１１３でＹＥＳと判定し、周期カウンタ１１ｇのカウント値が３の場合、ステップＳ１１３でＮＯと判定する。
【００５６】
周期カウンタ１１ｇのカウント値が任意の負荷番号のいずれとも異なると判定した場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）、制御部１１ａは処理を終える。周期カウンタ１１ｇのカウント値が任意の負荷番号のいずれかと等しいと判定した場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、制御部１１ａは、周期カウンタ１１ｇのカウント値をｉとした場合、負荷番号ｉに接続された電線６を流れる電流値の平均値又は最大値を算出する。電流値の平均値又は最大値の算出方法は実施の形態１のステップＳ１４と同様である。周期カウンタ１１ｇが４周期で計数している場合、具体的には、制御部１１ａは、負荷番号ｉの電線６に流れる電流値Ｉ（ｎ），Ｉ（ｎ−１），Ｉ（ｎ−２）及びＩ（ｎ−３）の平均値又は最大値を算出する。
【００５７】
次いで、制御部１１ａは、負荷番号ｉの負荷５１に接続された電線６の温度を算出する（ステップＳ１１５）。電線６の温度の算出方法は、実施の形態１のステップＳ１５と同様である。ステップＳ１１５以降の処理は、実施の形態１のステップＳ１６〜２０と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５８】
本実施の形態２に係る保護装置１０１及びマイコン１１によれば、複数の電線６，６，…，６又は負荷５１，５１，…，５１の温度算出処理を、電流値の取得周期よりも長周期で、しかも異なるタイミングで算出することによって、温度の算出負荷を低減し、かつ平準化することが可能になる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、周期的に電線の温度を算出するように構成してあるが、電線の温度が定常状態に達している場合、温度の算出を省略するように構成しても良い。例えば、第１記憶部は、過去に算出した電線の温度と、過去に取得した電線の電流値とを記憶する。そして、制御部は、ある電流値取得タイミングで取得した電流値と、記憶部が記憶する電流値と、該記憶部が記憶する複数の温度とに基づいて、電線の温度算出の要否を算出すれば良い。より具体的には、制御部は、ある電流値取得タイミングで取得した電流値と、記憶部が記憶する前回取得した電流値との差が第１所定値未満であり、かつ該記憶部が記憶する前回算出した温度と、前々回算出した温度との差が第２所定値未満である場合、温度算出が不要であると判定する。逆に、電流又は温度の変化の差が第１所定値又は第２所定値以上である場合、温度算出要と判定する。そして、制御部は、温度算出要の場合、電線の温度を算出し、温度算出不要の場合、今回算出すべき電線の温度として、前回算出した温度を記憶する。
このように構成することによって、制御部の処理負荷をより低減することができる。
【００６０】
今回開示された実施の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】
【００６１】
１  保護装置
２  ボディＥＣＵ
３  電源
４  通信線
５  車輌
６  電線
７  給電スイッチ
１１  マイコン（温度算出装置）
１１ａ  制御部（算出部、判定部、比較部）
１１ｂ  ＲＯＭ
１１ｃ  第１記憶部
１１ｄ  計時部
１１ｅ  ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ
１１ｆ  Ｉ／Ｆ部（電流値取得部）
１２  温度検出部
１３  ＩＰＤ
１３ａ  電流検出部
１３ｂ  遮断スイッチ
２１  制御部
２２  ＲＯＭ
２３  第２記憶部
２４  ＣＡＮ通信Ｉ／Ｆ
２５  計時部
２６  Ｉ／Ｆ部
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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