(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電を制御する給電制御装置であって、
前記スイッチ回路を介して流れる電流値を検出する検出部と、
前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、前記検出部が検出した電流値が閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
該判定部によって前記電流値が前記閾値以上であると判定された場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替える切替え部と、
前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更する変更部と
を備える給電制御装置。
【請求項２】
前記判定部によって前記電流値が前記閾値以上であると判定された場合に、該判定部が判定で用いた前記閾値に応じて期間を設定する設定部を備え、
前記切替え部は、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えてから、前記設定部が設定した期間が経過した場合に前記半導体スイッチをオンに切替え、前記リレー接点をオフに切替える
請求項１に記載の給電制御装置。
【請求項３】
前記半導体スイッチの数は２であり、
２つの該半導体スイッチはＦＥＴであり、
一方の前記半導体スイッチのソースが、他方の前記半導体スイッチのソースに接続され、
２つの前記半導体スイッチ夫々のドレイン間に前記リレー接点が接続されている
請求項１又は請求項２に記載の給電制御装置。
【請求項４】
半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電を制御する給電制御方法であって、
前記スイッチ回路を介して流れる電流値を検出するステップと、
前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、検出した前記電流値が閾値以上であるか否かを判定するステップと、
該電流値が前記閾値以上であると判定した場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えるステップと、
前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更するステップと
を含む給電制御方法。
【請求項５】
半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電をコンピュータに制御させるコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
前記スイッチ回路を介して流れる電流値を示す電流情報を取得するステップと、
前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、取得した電流情報が示す電流値が閾値以上であるか否かを判定するステップと、
該電流値が前記閾値以上であると判定した場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えるステップと、
前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更するステップと
を実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、バッテリから負荷への給電経路に設けられたスイッチをオン又はオフに切替えることによって、バッテリ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。
【０００３】
特許文献１に記載の給電制御装置では、バッテリから負荷への給電経路に、半導体スイッチ及びリレー接点の並列回路が設けられている。負荷への給電を開始する場合、半導体スイッチをオンに切替えた後、リレー接点をオンに切替える。その後、半導体スイッチをオフに切替える。負荷への給電を終了する場合、半導体スイッチをオンに切替えた後、リレー接点をオフに切替える。その後、半導体スイッチをオフに切替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６６９０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体スイッチはオン抵抗を有する。このため、半導体スイッチに電流が流れた場合、オン抵抗で発熱し、半導体スイッチの温度が上昇する。また、半導体スイッチは電気的にオン又はオフに切替えられるので、オン又はオフへの切替え回数が制限されることはない。
【０００６】
リレー接点は、ＮＯ(Normally Open)端子と、ＣＯＭ(Common)端子と、ＣＯＭ端子に端部が接続されている棒状の導体とを有する。導体をＮＯ端子に接触させることによって、リレー接点をオフからオンに切替え、導体をＮＯ端子から離すことによって、リレー接点をオンからオフに切替える。
【０００７】
リレー接点のオン抵抗の抵抗値は約ゼロΩである。このため、電流がリレー接点を流れた場合にリレー接点の温度の上昇幅は非常に小さい。しかし、リレー接点では、導体を物理的に移動させることによってリレー接点をオン又はオフに切替えるので、オン又はオフへの切替え回数が制限される。従って、オン又はオフへの切替え回数が所定回数、例えば３万回を超えた場合、リレー接点を交換する必要がある。
【０００８】
以上のことから、半導体スイッチ及びリレー接点を介した給電を制御する給電制御装置として、半導体スイッチの温度が低い場合、半導体スイッチを介して給電を行い、半導体スイッチの温度が高い場合、リレー接点を介して給電を行う給電制御装置が考えられる。
【０００９】
このような給電制御装置では、半導体スイッチの温度が所定温度以下に維持されつつ、リレー接点がオン又はオフに切替えられる頻度が抑制されていることが好ましい。これを実現するためには、適切なタイミングで、リレー接点のオンへの切替えと半導体スイッチのオフへの切替えとを行う必要がある。
【００１０】
本発明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、適切なタイミングで、リレー接点のオンへの切替えと半導体スイッチのオフへの切替えとを行うことができる給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様に係る給電制御装置は、半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電を制御する給電制御装置であって、前記スイッチ回路を介して流れる電流値を検出する検出部と、前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、前記検出部が検出した電流値が閾値以上であるか否かを判定する判定部と、該判定部によって前記電流値が前記閾値以上であると判定された場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替える切替え部と、前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更する変更部とを備える。
【００１２】
本発明の一態様に係る給電制御方法は、半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電を制御する給電制御方法であって、前記スイッチ回路を介して流れる電流値を検出するステップと、前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、検出した前記電流値が閾値以上であるか否かを判定するステップと、該電流値が前記閾値以上であると判定した場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えるステップと、前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更するステップとを含む。
【００１３】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電をコンピュータに制御させるコンピュータプログラムであって、コンピュータに、前記スイッチ回路を介して流れる電流値を示す電流情報を取得するステップと、前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、取得した電流情報が示す電流値が閾値以上であるか否かを判定するステップと、該電流値が前記閾値以上であると判定した場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えるステップと、前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更するステップとを実行させる。
【００１４】
なお、本発明を、このように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、本発明を、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給電制御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】
【００１５】
上記の態様によれば、適切なタイミングで、リレー接点のオンへの切替えと半導体スイッチのオフへの切替えとを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態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】状態フラグを説明するための図表である。
【図３】接続処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】遮断処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】閾値変更処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】閾値の推移の一例を示すグラフである。
【図７】スイッチ変更処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】スイッチ変更処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】閾値及び維持期間の対応関係を示す図表である。
【図１０】スイッチ電流値の推移の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明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。
【００１８】
（１）本発明の一態様に係る給電制御装置は、半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電を制御する給電制御装置であって、前記スイッチ回路を介して流れる電流値を検出する検出部と、前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、前記検出部が検出した電流値が閾値以上であるか否かを判定する判定部と、該判定部によって前記電流値が前記閾値以上であると判定された場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替える切替え部と、前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更する変更部とを備える。
【００１９】
（２）本発明の一態様に係る給電制御装置は、前記判定部によって前記電流値が前記閾値以上であると判定された場合に、該判定部が判定で用いた前記閾値に応じて期間を設定する設定部を備え、前記切替え部は、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えてから、前記設定部が設定した期間が経過した場合に前記半導体スイッチをオンに切替え、前記リレー接点をオフに切替える。
【００２０】
（３）本発明の一態様に係る給電制御装置では、前記半導体スイッチの数は２であり、２つの該半導体スイッチはＦＥＴであり、一方の前記半導体スイッチのソースが、他方の前記半導体スイッチのソースに接続され、２つの前記半導体スイッチ夫々のドレイン間に前記リレー接点が接続されている。
【００２１】
（４）本発明の一態様に係る給電制御方法は、半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電を制御する給電制御方法であって、前記スイッチ回路を介して流れる電流値を検出するステップと、前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、検出した前記電流値が閾値以上であるか否かを判定するステップと、該電流値が前記閾値以上であると判定した場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えるステップと、前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更するステップとを含む。 
【００２２】
（５）本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、半導体スイッチを有するスイッチ回路と、該スイッチ回路に並列に接続されるリレー接点とを介した給電をコンピュータに制御させるコンピュータプログラムであって、コンピュータに、前記スイッチ回路を介して流れる電流値を示す電流情報を取得するステップと、前記半導体スイッチがオンであり、かつ、前記リレー接点がオフである場合にて、取得した電流情報が示す電流値が閾値以上であるか否かを判定するステップと、該電流値が前記閾値以上であると判定した場合に、前記リレー接点をオンに切替え、前記半導体スイッチをオフに切替えるステップと、前記スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて前記閾値を変更するステップとを実行させる。
【００２３】
本発明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、スイッチ回路が有する半導体スイッチがオンであり、かつ、リレー接点がオフである場合において、スイッチ回路を介して流れる電流値が閾値以上であるか否かを判定する。この電流値が閾値以上であると判定した場合、リレー接点をオンに切替え、半導体スイッチをオフに切替える。
【００２４】
スイッチ回路を介して電流が流れている場合においては、半導体スイッチのオン抵抗で発生する熱量が半導体スイッチから放出される熱量を超えている限り、スイッチ回路の温度は上昇する。スイッチ回路の温度は、半導体スイッチを流れる電流値が大きい程、高く、スイッチ回路を介して電流が流れている期間が長い程、高い。スイッチ回路を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて閾値を変更する。例えば、経過時間が長い程、閾値を低下させる。これにより、適切なタイミング、例えば、スイッチ回路の温度が所定温度に略一致したタイミングで、リレー接点のオンへの切替えと、半導体スイッチのオフへの切替えを行うことができる。
【００２５】
本発明の一態様に係る給電制御装置にあっては、スイッチ回路を介して流れる電流値が閾値以上であると判定した場合、この判定で用いた閾値に応じて期間を設定する。そして、リレー接点のオンへの切替えと半導体スイッチのオフへの切替えを行ってから、設定した期間が経過した場合に、半導体スイッチをオンに切替え、リレー接点をオフに切替える。スイッチ回路を介して流れる電流値の判定で用いた閾値に応じて設定される期間は、例えば、判定で用いた閾値が大きい程、長い。この場合においては、スイッチ回路の温度が所定温度よりも十分に低い状態で、半導体スイッチをオンに戻し、リレー接点をオフに戻すことが可能である。
【００２６】
本発明の一態様に係る給電制御装置にあっては、スイッチ回路は２つの半導体スイッチを有する。これらの半導体スイッチはＦＥＴであり、一方の半導体スイッチのソースは他方の半導体スイッチのソースに接続されている。２つの半導体スイッチ夫々のドレイン間にリレー接点が接続されている。２つの半導体スイッチが同じタイプのＦＥＴである場合においては、２つの半導体スイッチがオフである限り、２つの半導体スイッチ夫々のドレイン及びソース間に形成される寄生ダイオードを介して電流が流れることはない。
【００２７】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る給電制御装置の具体例を、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。
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、給電制御装置１０、バッテリ１１及び負荷１２を備える。給電制御装置１０は、バッテリ１１の正極と、負荷１２の一端とに各別に接続されている。バッテリ１１の負極と、負荷１２の他端とは接地されている。
【００２８】
給電制御装置１０には、バッテリ１１及び負荷１２間の接続を指示する接続信号と、バッテリ１１及び負荷１２間の接続の遮断を指示する遮断信号とが入力される。給電制御装置１０は、接続信号が入力された場合、バッテリ１１及び負荷１２を接続し、遮断信号が入力された場合、バッテリ１１及び負荷１２間の接続を遮断する。給電制御装置１０は、以上のように、接続及び遮断を行うことによって、バッテリ１１から負荷１２への給電を制御する。
【００２９】
負荷１２は車両に搭載された電気機器である。給電制御装置１０を介してバッテリ１１から負荷１２に給電される。負荷１２は、バッテリ１１から供給された電力を用いて作動する。給電制御装置１０がバッテリ１１及び負荷１２を接続している状態で負荷１２が作動した場合、電流は、バッテリ１１の正極から、給電制御装置１０及び負荷１２の順に流れ、バッテリ１１の負極に戻る。負荷１２が動作を停止した場合、給電制御装置１０を介したバッテリ１１から負荷１２への給電が停止する。給電制御装置１０がバッテリ１１及び負荷１２間の接続を遮断している場合、バッテリ１１から負荷１２に給電されることはない。
【００３０】
給電制御装置１０は、スイッチ回路２、リレー３、駆動回路４０、ＡＮＤ回路４１、差動増幅器４２、コンパレータ４３、直流電源４４、ラッチ回路４５、スイッチ４６、電流センサ４７、マイコン５及び抵抗Ｒ１を有する。スイッチ回路２は２つの半導体スイッチ２０ａ，２０ｂを有する。半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ夫々は、Ｎチャネル型のＦＥＴ(Field Effect Transistor)である。リレー３はリレー接点３０及びリレーコイル３１を有する。リレー接点３０は、ＮＯ端子３０ａと、ＣＯＭ端子３０ｂと、端部がＣＯＭ端子３０ｂに接続されている導体３０ｃとを有する。
【００３１】
駆動回路４０及びラッチ回路４５夫々は、入力端及び出力端を有する。ＡＮＤ回路４１は、２つの入力端と、１つの出力端とを有する。差動増幅器４２及びコンパレータ４３夫々は、プラス端子、マイナス端子及び出力端子を有する。
【００３２】
スイッチ回路２の半導体スイッチ２０ａのドレインは、バッテリ１１の正極に接続されている。スイッチ回路２では、半導体スイッチ２０ａのソースが半導体スイッチ２０ｂのソースに接続されている。半導体スイッチ２０ｂのドレインは抵抗Ｒ１の一端に接続されている。抵抗Ｒ１の他端は負荷１２の一端に接続されている。リレー３のリレー接点３０は、スイッチ回路２に並列に接続されている。具体的には、リレー接点３０のＮＯ端子３０ａは半導体スイッチ２０ａのドレインに接続され、リレー接点３０のＣＯＭ端子３０ｂは半導体スイッチ２０ｂのドレインに接続されている。
【００３３】
ここで、「並列」は厳密な意味での並列を示していない。リレー接点３０は、実質的に、スイッチ回路２に並列に接続されていればよい。例えば、スイッチ回路２、及び、図示しない抵抗の直列回路にリレー接点３０が並列に接続されていてもよい。
また、リレー接点３０について、ＣＯＭ端子３０ｂが半導体スイッチ２０ａのドレインに接続され、ＮＯ端子３０ａが半導体スイッチ２０ｂのドレインに接続されてもよい。
【００３４】
半導体スイッチ２０ａのドレインは、更に、リレーコイル３１の一端に接続され、リレーコイル３１の他端は、スイッチ４６の一端に接続されている。スイッチ４６の他端はマイコン５に接続されている。半導体スイッチ２０ａ，２０ｂのゲートは、駆動回路４０の出力端に接続されている。駆動回路４０の入力端は、ＡＮＤ回路４１の出力端に接続されている。ＡＮＤ回路４１の一方の入力端は、マイコン５に接続されている。ＡＮＤ回路４１の他方の入力端はラッチ回路４５の出力端に接続されている。
【００３５】
抵抗Ｒ１の一端及び他端夫々は、差動増幅器４２のプラス端子及びマイナス端子に接続されている。差動増幅器４２の出力端子はコンパレータ４３のマイナス端子に接続されている。コンパレータ４３のプラス端子は、直流電源４４の正極に接続されている。直流電源４４の負極は接地されている。コンパレータ４３の出力端子はラッチ回路４５の入力端に接続されている。電流センサ４７は、環状をなし、半導体スイッチ２０ｂのドレインと抵抗Ｒ１の一端とを接続する導線を囲繞している。電流センサ４７は、半導体スイッチ２０ｂのドレインと、リレー接点３０のＣＯＭ端子３０ｂとの接続点よりも半導体スイッチ２０ｂ側に位置する。電流センサ４７はマイコン５に接続されている。
【００３６】
半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ夫々について、ゲートの電圧値が一定値以上である場合、ドレイン及びソース間に電流が流れることが可能となる。このとき、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂはオンである。また、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ夫々について、ゲートの電圧値が一定値未満である場合、ドレイン及びソース間に電流が流れることはない。このとき、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂはオフである。
【００３７】
駆動回路４０は、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂのゲートの電圧値を調整することによって、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂを略同時にオン又はオフに切替える。ＡＮＤ回路４１は、出力端から駆動回路４０の入力端にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力している。駆動回路４０は、ＡＮＤ回路４１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、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオフからオンに切替える。また、駆動回路４０は、ＡＮＤ回路４１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、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオンからオフに切替える。
【００３８】
マイコン５は、ＡＮＤ回路４１の一方の入力端にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力している。ラッチ回路４５は、ＡＮＤ回路４１の他方の入力端にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力している。
ＡＮＤ回路４１は、ラッチ回路４５がハイレベル電圧を出力している場合、マイコン５が出力している電圧をそのまま出力端から駆動回路４０の入力端に出力する。従って、ラッチ回路４５がハイレベル電圧を出力している限り、駆動回路４０は、マイコン５が出力している電圧に従って、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオン又はオフに切替える。
【００３９】
ＡＮＤ回路４１は、ラッチ回路４５がローレベル電圧を出力している場合、マイコン５が出力している電圧に無関係に、出力端から駆動回路４０にローレベル電圧を出力する。この場合、駆動回路４０は半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオフに維持する。
【００４０】
マイコン５は、スイッチ４６の他端の接地及び開放を行う。スイッチ４６がオンである状態で、マイコン５がスイッチ４６の他端を接地した場合、バッテリ１１からリレーコイル３１に電流が供給される。これにより、リレーコイル３１周辺に磁場が発生し、導体３０ｃがＮＯ端子３０ａに引付けられてＮＯ端子３０ａに接触する。このとき、ＮＯ端子３０ａ及びＣＯＭ端子３０ｂ間を電流が流れることが可能であり、リレー接点３０はオンに切替わる。
【００４１】
スイッチ４６がオフに切替わるか、又は、マイコン５がスイッチ４６の他端を開放した場合、リレーコイル３１への電流供給が停止する。これにより、導体３０ｃがＮＯ端子３０ａから離れるので、ＮＯ端子３０ａ及びＣＯＭ端子３０ｂ間を電流が流れることはなく、リレー接点３０はオフに切替わる。
【００４２】
ラッチ回路４５がハイレベル電圧を出力している場合、スイッチ４６はオンである。ラッチ回路４５がローレベル電圧を出力している場合、スイッチ４６はオフである。
従って、ラッチ回路４５がハイレベル電圧を出力している場合、スイッチ４６がオンであるため、リレー接点３０はマイコン５によってオン又はオフに切替えられる。ラッチ回路４５がローレベル電圧を出力している場合、スイッチ４６がオフであるため、リレー接点３０は、マイコン５の動作に無関係に、オフである。
【００４３】
差動増幅器４２は、抵抗Ｒ１の両端間の電圧値と正の所定数Ｋとの積で表される電圧値を出力端子から、コンパレータ４３のマイナス端子に出力する。抵抗Ｒ１の両端間の電圧値は、負荷１２に流れる負荷電流値Ｉａと、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１との積によって表される。従って、コンパレータ４３のマイナス端子には、Ｋ・ｒ１・Ｉａによって表される電圧値が入力される。「・」は積を示す。
コンパレータ４３のプラス端子には直流電源４４から基準電圧値Ｖｒが出力されている。基準電圧値Ｖｒは一定の電圧値である。
【００４４】
コンパレータ４３は、差動増幅器４２が出力した電圧値（＝Ｋ・ｒ１・Ｉａ）が基準電圧値Ｖｒ未満である場合、即ち、負荷電流値Ｉａが一定の基準電流値Ｉｒ（＝Ｖｒ／（Ｋ・ｒ１））未満である場合、出力端子からハイレベル電圧をラッチ回路４５の入力端に出力する。
また、コンパレータ４３は、差動増幅器４２が出力した電圧値が基準電圧値Ｖｒ以上である場合、即ち、負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ以上である場合、出力端子からローレベル電圧をラッチ回路４５の入力端に出力する。
【００４５】
コンパレータ４３がハイレベル電圧を出力している間、即ち、負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ未満である間、ラッチ回路４５は、出力端からハイレベル電圧を出力する。このとき、ＡＮＤ回路４１の他方の入力端にはハイレベル電圧が入力され、スイッチ４６はオンである。
【００４６】
コンパレータ４３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、即ち、負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ以上となった場合、ラッチ回路４５は、出力端からローレベル電圧を出力する。このとき、ＡＮＤ回路４１の他方の入力端にはローレベル電圧が入力され、スイッチ４６はオフである。従って、負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ以上となった場合、マイコン５の動作に無関係に、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０はオフに切替わる。
【００４７】
コンパレータ４３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後においては、ラッチ回路４５は、コンパレータ４３が出力している電圧に無関係にローレベル電圧を出力し続ける。言い換えると、負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ以上となった後においては、ラッチ回路４５は、負荷電流値Ｉａに無関係にローレベル電圧を出力し続ける。
【００４８】
電流センサ４７は、スイッチ回路２を介して流れるスイッチ電流値Ｉｓを検出し、検出したスイッチ電流値Ｉｓを示すアナログの電流情報をマイコン５に出力する。電流情報は、例えば、スイッチ電流値Ｉｓに比例する電圧値である。電流センサ４７は検出部として機能する。
【００４９】
マイコン５には接続信号及び遮断信号が入力される。マイコン５は、入力された信号と、電流センサ４７が検出した電流情報とに基づいて、ＡＮＤ回路４１の一方の入力端にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力すると共に、スイッチ４６の他端の接地又は開放を行う。
【００５０】
前述したように、負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ未満である間、ラッチ回路４５はハイレベル電圧を出力する。このため、負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ未満である間、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂは、マイコン５が出力する電圧に応じてオン又はオフに切替わり、リレー接点３０はマイコン５によってオン又はオフに切替えられる。
【００５１】
負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ以上となった場合、ラッチ回路４５はローレベル電圧を出力する。これにより、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０は、マイコン５の動作に無関係にオフに切替わる。負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ以上となった後においては、負荷電流値Ｉａ、及び、マイコン５の動作に無関係に、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０はオフに維持される。
【００５２】
マイコン５は、出力部５０、Ａ(Analog)／Ｄ(Digital)変換部５１、電流供給部５２、第１タイマ５３、第２タイマ５４、入力部５５，５６、記憶部５７及び制御部５８を有する。出力部５０、Ａ／Ｄ変換部５１、電流供給部５２、第１タイマ５３、第２タイマ５４、入力部５５、記憶部５７及び制御部５８は、バス５９に接続されている。出力部５０は、バス５９の他に、ＡＮＤ回路４１の一方の入力端に接続されている。Ａ／Ｄ変換部５１は、バス５９の他に、入力部５６に接続されている。入力部５６は、更に、電流センサ４７に接続されている。電流供給部５２は、バス５９の他に、スイッチ４６の他端に接続されている。電流供給部５２は接地されている。
【００５３】
出力部５０は、ＡＮＤ回路４１の一方の入力端にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力している。出力部５０は、制御部５８の指示に従って、ＡＮＤ回路４１の一方の入力端に出力している電圧をハイレベル電圧又はローレベル電圧に切替える。
入力部５６には、電流センサ４７からアナログの電流情報が入力される。入力部５６は、電流センサ４７から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５６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５８は、Ａ／Ｄ変換部５１が変換したデジタルの電流情報を、Ａ／Ｄ変換部５１から取得する。制御部５８が取得する電流情報が示すスイッチ電流値Ｉｓは、取得時点において電流センサ４７が検出したスイッチ電流値Ｉｓに略一致する。
【００５４】
電流供給部５２は、制御部５８の指示に従って、スイッチ４６の他端の接地又は開放を行う。スイッチ４６がオンである状態で電流供給部５２がスイッチ４６の他端を接地した場合、リレーコイル３１に電流が供給され、リレー接点３０がオンに切替わる。電流供給部５２がスイッチ４６の他端を開放した場合、リレーコイル３１への電流供給が停止され、リレー接点３０がオフに切替わる。
【００５５】
入力部５５には接続信号及び遮断信号が入力される。入力部５５は、接続信号又は入力信号が入力された場合、その旨を制御部５８に通知する。
第１タイマ５３及び第２タイマ５４夫々は、制御部５８の指示に従って、計時の開始及び終了を行う。第１タイマ５３が計時している第１計時時間は、第１タイマ５３から制御部５８によって読み出される。第２タイマ５４が計時している第２計時時間は、第２タイマ５４から制御部５８によって読み出される。
【００５６】
記憶部５７は不揮発性メモリである。記憶部５７には制御プログラムＰ１が記憶されている。
制御部５８は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)を有する。制御部５８のＣＰＵは、記憶部５７に記憶されている制御プログラムＰ１を実行することによって、接続処理、遮断処理、スイッチ変更処理及び閾値変更処理を実行する。接続処理は、バッテリ１１及び負荷１２を接続する処理である。遮断処理は、バッテリ１１及び負荷１２間の接続を遮断する処理である。スイッチ変更処理は、スイッチ電流値Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上となった場合に、バッテリ１１及び負荷１２を接続するスイッチを半導体スイッチ２０ａ，２０ｂからリレー接点３０に変更する処理である。閾値変更処理は、スイッチ変更処理で用いられる閾値Ｉｔｈを変更する処理である。制御プログラムＰ１は、制御部５８のＣＰＵに接続処理、遮断処理、スイッチ変更処理及び閾値変更処理を実行させるためのコンピュータプログラムである。
【００５７】
なお、制御プログラムＰ１は、コンピュータが読み取り可能に、記憶媒体Ａ１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Ａ１から読み出された制御プログラムＰ１が記憶部５７に記憶される。記憶媒体Ａ１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制御プログラムＰ１をダウンロードし、ダウンロードした制御プログラムＰ１を記憶部５７に記憶してもよい。
【００５８】
記憶部５７には、接続処理、遮断処理及びスイッチ変更処理で用いられる状態フラグの値が記憶されている。
図２は状態フラグを説明するための図表である。図２に示すように、状態フラグの値がゼロであることは、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０がオフであることを意味する。状態フラグの値が１であることは、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂがオンであり、かつ、リレー接点３０がオフであることを意味する。状態フラグの値が２であることは、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂがオフであり、かつ、リレー接点３０がオンであることを意味する。記憶部５７に記憶されている状態フラグの値は制御部５８によって変更される。
【００５９】
記憶部５７には、閾値変更処理で用いられるタイマフラグの値も記憶されている。タイマフラグの値がゼロであることは、第１タイマ５３が計時を行っていないことを意味する。タイマフラグの値が１であることは、第１タイマ５３が計時を行っていることを意味する。タイマフラグの値は、制御部５８によって変更される。
【００６０】
以下では、接続処理、遮断処理、スイッチ変更処理及び閾値変更処理を説明する。これらの説明では、負荷電流値Ｉａは基準電流値Ｉｒ未満であり、ラッチ回路４５はハイレベル電圧を出力していると仮定する。負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ以上となった場合、前述したように、ラッチ回路４５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、マイコン５の動作に無関係に、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０はオフに切替えられる。
【００６１】
図３は接続処理の手順を示すフローチャートである。制御部５８は、入力部５５に接続信号が入力される都度、接続処理を実行する。接続信号は、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０がオフである状態で入力部５５に入力される。
【００６２】
接続処理では、制御部５８は、まず、駆動回路４０に半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオンに切替えさせる（ステップＳ１）。具体的には、制御部５８は、出力部５０に指示して、出力部５０がＡＮＤ回路４１の一方の入力端に出力している電圧をハイレベル電圧に切替えさせる。ラッチ回路４５はハイレベル電圧を出力しているので、ＡＮＤ回路４１は出力部５０が出力している電圧をそのまま出力し、駆動回路４０は、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオンに切替える。制御部５８がステップＳ１を終了した時点では、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂはオンであり、リレー接点３０はオフである。
制御部５８は、ステップＳ１を実行した後、状態フラグの値を１に設定し（ステップＳ２）、接続処理を終了する。
【００６３】
図４は遮断処理の手順を示すフローチャートである。制御部５８は、入力部５５に遮断信号が入力される都度、遮断処理を実行する。まず、制御部５８は、駆動回路４０に半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオフに切替えさせる（ステップＳ１１）。具体的には、制御部５８は、出力部５０に指示して、出力部５０がＡＮＤ回路４１の一方の入力端に出力している電圧をローレベル電圧に切替えさせる。ラッチ回路４５はハイレベル電圧を出力しているので、ＡＮＤ回路４１は、出力部５０が出力している電圧をそのまま駆動回路４０に出力し、駆動回路４０は半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオフに切替える。
【００６４】
次に、制御部５８は、電流供給部５２に指示して、リレー接点３０をオフに切替えさせる（ステップＳ１２）。具体的に、電流供給部５２は、スイッチ４６の他端を開放する。これにより、リレーコイル３１への電流供給が停止し、リレー接点３０はオフに切替わる。
その後、制御部５８は、状態フラグの値をゼロに変更し（ステップＳ１３）、遮断処理を終了する。
【００６５】
図５は閾値変更処理の手順を示すフローチャートである。制御部５８は、閾値変更処理を周期的に実行する。記憶部５７には閾値Ｉｔｈを示す閾値情報が記憶されている。閾値変更処理では、制御部５８は、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈを種々の電流値に設定する。
後述する第１時間Ｔ１、第２時間Ｔ２及び第３時間Ｔ３夫々は、一定であり、予め記憶部５７に記憶されている。第２時間Ｔ２は第１時間Ｔ１よりも長く、第３時間Ｔ３は第２時間Ｔ２よりも長い（図６参照）。
【００６６】
同様に、後述する第１電流値Ｉ１、第２電流値Ｉ２、第３電流値Ｉ３及び第４電流値Ｉ４夫々も、一定であり、予め記憶部５７に記憶されている。第２電流値Ｉ２は第１電流値Ｉ１よりも小さく、第３電流値Ｉ３は第２電流値Ｉ２よりも小さく、第４電流値Ｉ４は第３電流値Ｉ３よりも小さい（図６参照）。
第１電流値Ｉ１は、基準電流値Ｉｒよりも小さい。基準電流値Ｉｒは、前述したように、負荷電流値Ｉａと比較される電流値である。ラッチ回路４５は、負荷電流値Ｉａが基準電流値Ｉｒ以上である場合、ローレベル電圧を出力する。
【００６７】
閾値変更処理では、制御部５８は、まず、Ａ／Ｄ変換部５１から電流情報を取得し（ステップＳ２１）、スイッチ回路２を介して電流が流れているか否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には、制御部５８は、ステップＳ２１で取得した電流情報が示すスイッチ電流値ＩｓがゼロＡを超えている場合、スイッチ回路２を介して電流が流れていると判定する。制御部５８は、ステップＳ２１で取得した電流情報が示すスイッチ電流値ＩｓがゼロＡである場合、スイッチ回路２を介して電流が流れていないと判定する。
【００６８】
制御部５８は、スイッチ回路２を介して電流が流れていないと判定した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、第１タイマ５３に計時の終了を指示する（ステップＳ２３）。これにより、第１タイマ５３は計時を終了する。第１タイマ５３が計時を行っていない場合、制御部５８は、ステップＳ２３を実行せず、処理をステップＳ２４に進める。
【００６９】
制御部５８は、ステップＳ２３を実行した後、タイマフラグの値をゼロに設定し（ステップＳ２４）、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈを基準電流値Ｉｒに設定する（ステップＳ２５）。その後、制御部５８は閾値変更処理を終了する。
【００７０】
制御部５８は、スイッチ回路２を介して電流が流れていないと判定した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、タイマフラグの値がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ２６）。制御部５８は、タイマフラグの値がゼロである、即ち、第１タイマ５３が計時を行っていないと判定した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、第１タイマ５３に計時の開始を指示する（ステップＳ２７）。これにより、第１タイマ５３は計時を開始する。制御部５８は、ステップＳ２７を実行した後、タイマフラグの値を１に設定する（ステップＳ２８）。
【００７１】
制御部５８は、タイマフラグの値がゼロではない、即ち、タイマフラグの値が１であると判定した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、又は、ステップＳ２８を実行した後、第１タイマ５３が計時している第１計時時間が第１時間Ｔ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ２９）。制御部５８は、第１計時時間が第１時間Ｔ１未満であると判定した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈを第１電流値Ｉ１に設定し（ステップＳ３０）、閾値変更処理を終了する。
【００７２】
制御部５８は、第１計時時間が第１時間Ｔ１以上であると判定した場合（Ｓ２９：ＮＯ）、第１計時時間が第２時間Ｔ２（＞Ｔ１）未満であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。制御部５８は、第１計時時間が第２時間Ｔ２未満であると判定した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈを第２電流値Ｉ２（＜Ｉ１）に設定し（ステップＳ３２）、閾値変更処理を終了する。
【００７３】
制御部５８は、第１計時時間が第２時間Ｔ２以上であると判定した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、第１計時時間が第３時間Ｔ３（＞Ｔ２）未満であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。制御部５８は、第１計時時間が第３時間Ｔ３未満であると判定した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈを第３電流値Ｉ３（＜Ｉ２）に設定し（ステップＳ３４）、閾値変更処理を終了する。
制御部５８は、第１計時時間が第３時間Ｔ３以上であると判定した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈを第４電流値Ｉ４（＜Ｉ３）に設定し（ステップＳ３５）、閾値変更処理を終了する。
【００７４】
なお、制御部５８がステップＳ３０，Ｓ３２，Ｓ３４，Ｓ３５のいずれか１つを実行して閾値変更処理を終了した場合、第１タイマ５３は計時を継続し、タイマフラグの値は１に維持される。即ち、スイッチ回路２を介して流れるスイッチ電流値ＩｓがゼロＡとなるまで、第１タイマ５３は計時し続ける。
【００７５】
図６は閾値Ｉｔｈの推移の一例を示すグラフである。図６には、閾値Ｉｔｈの推移が太線で示されており、スイッチ電流値Ｉｓの推移が細線で示されている。縦軸は電流値を表し、横軸は時間を表している。
図６に示すように、スイッチ回路２を介して電流が流れていない、即ち、スイッチ電流値ＩｓがゼロＡである場合、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈは基準電流値Ｉｒに設定されている。
【００７６】
半導体スイッチ２０ａ，２０ｂがオンであり、かつ、リレー接点３０がオフである状態で負荷１２が作動した場合、電流が、バッテリ１１の正極から、スイッチ回路２及び抵抗Ｒ１を介して負荷１２の一端に流れ、スイッチ電流値ＩｓがゼロＡを超える。
【００７７】
負荷１２が作動した後に最初に実行される閾値変更処理では、スイッチ電流値ＩｓがゼロＡを超えているため、第１タイマ５３は計時を開始する。前述したように、第１タイマ５３はスイッチ電流値ＩｓがゼロＡとなるまで計時を続ける。以下の説明では、図６に示すように、スイッチ電流値ＩｓがゼロＡを超えていると仮定する。
【００７８】
第１タイマ５３が計時した第１計時時間、即ち、スイッチ回路２を介して電流が流れてから経過した経過時間が第１時間Ｔ１未満である間、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈは第１電流値Ｉ１に設定される。
経過時間が第１時間Ｔ１以上であって、かつ、第２時間Ｔ２未満である間、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈは第２電流値Ｉ２（＜Ｉ１）に設定される。
【００７９】
経過時間が第２時間Ｔ２以上であって、かつ、第３時間Ｔ３未満である間、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈは第３電流値Ｉ３（＜Ｉ２）に設定される。
経過時間が第３時間Ｔ３以上である場合、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈは第４電流値Ｉ４（＜Ｉ３）に設定される。
【００８０】
以上のように、閾値変更処理では、制御部５８は、スイッチ回路２を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈを変更する。制御部５８は変更部として機能する。
【００８１】
負荷１２の抵抗値は、負荷１２への電流供給が開始された時点において最も小さく、負荷１２へ電流が供給される時間が長くなるにつれて、上昇する。負荷１２の抵抗値は所定値に到達した後においては、負荷１２への電流供給が継続されている限り、負荷１２の抵抗値は所定値で安定する。従って、図６に示すように、負荷１２が作動した直後に、突入電流がスイッチ回路２を流れ、その後、スイッチ電流値Ｉｓは安定する。
【００８２】
閾値変更処理では、負荷１２が作動した時点における閾値Ｉｔｈは高い。そして、閾値Ｉｔｈは、経過時間が長くなるにつれて低下する。このため、負荷１２が作動した直後に発生する突入電流については、スイッチ回路２を流れることが許容される。突入電流が流れた後においては、突入電流と同様の電流がスイッチ回路２を介して流れることが防止される。
スイッチ電流値ＩｓがゼロＡとなった場合、制御部５８は、第１タイマ５３に計時を終了させ、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈを基準電流値Ｉｒに設定する。
【００８３】
なお、スイッチ電流値Ｉｓが基準電流値Ｉｒ以上となった場合、負荷電流値Ｉａも基準電流値Ｉｒ以上となるので、マイコン５の動作に無関係に、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０はオフに切替わる。
【００８４】
図７及び図８は、スイッチ変更処理の手順を示すフローチャートである。制御部５８はスイッチ変更処理を周期的に実行する。スイッチ変更処理に係る周期は、閾値変更処理に係る周期と一致していることが好ましく、更に、閾値変更処理が実行された直後にスイッチ変更処理が実行されることが好ましい。
記憶部５７には、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０の状態が半導体スイッチ２０ａ，２０ｂがオフであり、かつ、リレー接点３０がオンである状態に維持される維持期間Ｐｋを示す期間情報が記憶されている。期間情報が示す維持期間Ｐｋは、制御部５８によって種々の期間に設定される。
【００８５】
スイッチ変更処理では、制御部５８は、まず、状態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５８は、状態フラグの値がゼロであると判定した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、第２タイマ５４に計時の終了を指示する（ステップＳ４２）。これにより、第２タイマ５４は計時を終了する。制御部５８は、ステップＳ４２を実行した後、スイッチ変更処理を終了する。制御部５８が状態フラグの値がゼロであると判定した時点で第２タイマ５４が計時していない場合、制御部５８はステップＳ４２を実行することなく、スイッチ変更処理を終了する。
【００８６】
制御部５８は、状態フラグの値がゼロではないと判定した場合（Ｓ４１：ＮＯ）、状態フラグの値が２であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。制御部５８は、状態フラグの値が２ではない、即ち、状態フラグの値が１であると判定した場合（Ｓ４３：ＮＯ）、Ａ／Ｄ変換部５１から電流情報を取得し（ステップＳ４４）、取得した電流情報が示すスイッチ電流値Ｉｓが、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４５）。閾値情報が示す閾値Ｉｔｈは、閾値変更処理で変更されるので、基準電流値Ｉｒ、第１電流値Ｉ１、第２電流値Ｉ２、第３電流値Ｉ３及び第４電流値Ｉ４中の１つに設定されている。制御部５８は判定部としても機能する。
制御部５８は、スイッチ電流値Ｉｓが閾値Ｉｔｈ未満であると判定した場合（Ｓ４５：ＮＯ）、スイッチ変更処理を終了する。
【００８７】
なお、閾値Ｉｔｈが基準電流値Ｉｒに設定されている場合において、ステップＳ４５で制御部５８はスイッチ電流値Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると判定することはない。スイッチ電流値Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上となった場合、即時に、ラッチ回路４５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、マイコン５の動作に無関係に、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０がオフに切替わる。半導体スイッチ２０ａ，２０ｂがオフである場合、スイッチ電流値Ｉｓは、ゼロＡであり、基準電流値Ｉｒ未満である。
【００８８】
制御部５８は、スイッチ電流値Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると判定した場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、電流供給部５２に指示して、リレー接点３０をオンに切替えさせる（ステップＳ４６）。具体的には、電流供給部５２は、スイッチ４６の他端を接地する。ラッチ回路４５はハイレベル電圧を出力しており、スイッチ４６はオンである。このため、電流供給部５２がスイッチ４６の他端を接地した場合、リレーコイル３１に電流が供給され、リレー接点３０がオンに切替わる。制御部５８は、ステップＳ４６を実行した後、遮断処理のステップＳ１１と同様に、駆動回路４０に半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオフに切替えさせる（ステップＳ４７）。制御部５８がステップＳ４６，Ｓ４７を実行することによって、バッテリ１１及び負荷１２を接続するスイッチが半導体スイッチ２０ａ，２０ｂからリレー接点３０に変更される。駆動回路４０及び電流供給部５２は切替え部として機能する。
【００８９】
制御部５８は、ステップＳ４７を実行した後、期間情報が示す維持期間Ｐｓを設定する（ステップＳ４８）。記憶部５７には、閾値Ｉｔｈとして設定される電流値に対応付けて、維持期間Ｐｓとして設定される期間が記憶されている。制御部５８は、この対応関係と、ステップＳ４５の判定で用いられた閾値Ｉｔｈとに基づいて維持期間Ｐｓを設定する。
【００９０】
図９は閾値及び維持期間の対応関係を示す図表である。記憶部５７には、第１電流値Ｉ１、第２電流値Ｉ２、第３電流値Ｉ３及び第４電流値Ｉ４夫々に対応付けて、第１期間Ｐ１、第２期間Ｐ２、第３期間Ｐ３及び第４期間Ｐ４が記憶されている。第１期間Ｐ１、第２期間Ｐ２、第３期間Ｐ３及び第４期間Ｐ４夫々は一定である。第２期間Ｐ２は第１期間よりも短く、第３期間Ｐ３は第２期間Ｐ２よりも短く、第４期間Ｐ４は第３期間Ｐ３よりも短い。
【００９１】
ステップＳ４８では、制御部５８は、期間情報が示す維持期間Ｐｓを、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈ、即ち、ステップＳ４５の判定で用いられた閾値Ｉｔｈに対応する期間に設定する。例えば、ステップＳ４５の判定で用いられた閾値Ｉｔｈが第１電流値Ｉ１に設定されていた場合、制御部５８は、ステップＳ４８では、期間情報が示す維持期間Ｐｓを第１期間Ｐ１に設定する。制御部５８は設定部としても機能する。
【００９２】
制御部５８は、ステップＳ４８を実行した後、第２タイマ５４に計時の開始を指示する（ステップＳ４９）。これにより、第２タイマ５４は計時を開始する。制御部５８は、ステップＳ４９を実行した後、状態フラグの値を２に設定する（ステップＳ５０）。制御部５８は、状態フラグの値が２であると判定した場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、又は、ステップＳ５０を実行した後、第２タイマ５４が計時している第２計時時間が、期間情報が示す維持期間Ｐｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。
【００９３】
制御部５８は、第２計時時間が維持期間Ｐｓ未満であると判定した場合（Ｓ５１：ＮＯ）、第２タイマ５４が計時を継続している状態でスイッチ変更処理を終了する。状態フラグの値が２に維持されている限り、第２タイマ５４は計時を継続し、スイッチ変更処理のステップＳ５１が繰り返し実行される。第２計時時間が維持期間Ｐｓ以上となる前に、遮断処理が実行され、状態フラグの値がゼロとなった場合、スイッチ変更処理のステップＳ４２が実行され、第２タイマ５４は計時を終了する。
【００９４】
制御部５８は、第２計時時間が維持期間Ｐｓ以上であると判定した場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、第２タイマ５４に計時の終了を指示する（ステップＳ５２）。これにより、第２タイマ５４は計時を終了する。次に、制御部５８は、接続処理のステップＳ１と同様に、駆動回路４０に半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオンに切替えさせ（ステップＳ５３）、遮断処理のステップＳ１２と同様に、電流供給部５２に指示して、リレー接点３０をオフに切替えさせる（ステップＳ５４）。制御部５８がステップＳ５３，Ｓ５４を実行することにより、バッテリ１１及び負荷１２を接続するスイッチがリレー接点３０から半導体スイッチ２０ａ，２０ｂに戻る。その後、制御部５８は、状態フラグの値を１に設定し（ステップＳ５５）、スイッチ変更処理を終了する。
【００９５】
以上のように、接続処理、遮断処理及びスイッチ変更処理では、制御部５８は、駆動回路４０及び電流供給部５２に、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０をオン又はオフに切替えさせることによって、スイッチ回路２及びリレー接点３０を介した給電を制御する。
【００９６】
図１０はスイッチ電流値Ｉｓの推移の一例を示すグラフである。図１０には、図６と同様に、閾値Ｉｔｈの推移が太線で示されており、スイッチ電流値Ｉｓの推移が細線で示されている。縦軸は電流値を表し、横軸は時間を表している。図６を用いた閾値Ｉｔｈの推移の説明で述べたように、閾値Ｉｔｈは、閾値変更処理で、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂに電流が流れてから経過した経過時間に応じて変更される。
【００９７】
種々の原因、例えば、半導体スイッチ２０ｂのドレイン及び負荷１２の一端を接続する導線と導体との一時的な接触によって、スイッチ電流値Ｉｓが上昇し、スイッチ電流値Ｉｓが閾値以上となったと仮定する。このとき、スイッチ変更処理では、スイッチ電流値Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると制御部５８によって判定され、リレー接点３０がオンに切替えられて半導体スイッチ２０ａ，２０ｂがオフに切替えられる。これにより、スイッチ電流値ＩｓがゼロＡとなるので、閾値変更処理では、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈが基準電流値Ｉｒに戻される。
【００９８】
また、スイッチ変更処理で、制御部５８は、スイッチ電流値Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると判定した場合、維持期間Ｐｓを設定する。図１０の例では、スイッチ電流値Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると判定された時点における閾値Ｉｔｈは第３電流値Ｉ３に設定されている。このため、期間情報が示す維持期間Ｐｓは第３期間Ｐ３に設定される（図９参照）。
【００９９】
スイッチ電流値Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると制御部５８によって判定された場合、第２タイマ５４は計時を開始する。遮断信号が入力部５５に入力されて遮断処理が実行されない限り、スイッチ電流値Ｉｓが閾値Ｉｔｈ以上であると制御部５８によって判定されてから、維持期間Ｐｓが経過するまで、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂはオフに維持され、リレー接点３０はオンに維持される。
維持期間Ｐｓが経過する前に遮断処理が実行された場合、遮断処理で半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ及びリレー接点３０はオフに切替えられ、スイッチ変更処理で第２タイマ５４は計時を終了する。
【０１００】
維持期間Ｐｓが経過した場合、スイッチ変更処理では、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂはオンに切替わり、リレー接点３０はオフに切替わる。これにより、スイッチ回路２を介して電流が再び流れ、閾値変更処理では、再び、スイッチ回路２を介して電流が流れてから経過した経過時間に応じて閾値Ｉｔｈが変更される。
【０１０１】
スイッチ回路２を介して電流が流れている場合においては、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂのオン抵抗で発生する熱量が半導体スイッチ２０ａ，２０ｂから放出される熱量を超えている限り、スイッチ回路２の温度は上昇する。スイッチ回路２の温度は、スイッチ電流値Ｉｓが大きい程、高く、スイッチ回路２を介して電流が流れている期間が長い程、高い。給電制御装置１０では、図６及び図１０に示すように、スイッチ回路２を介して電流が流れてから経過した経過時間の長さに応じて閾値Ｉｔｈが変更される。具体的には、経過時間が長い程、閾値Ｉｔｈが低下する。このため、適切なタイミング、例えば、スイッチ回路２の温度が所定温度に略一致したタイミングで、リレー接点３０のオンへの切替えと、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂのオフへの切替えとを行うことができる。
【０１０２】
維持期間Ｐｓは、接続変更処理のステップＳ４５の判定で用いた閾値Ｉｔｈに応じて設定される。具体的に、維持期間Ｐｓは、ステップＳ４５で用いた閾値Ｉｔｈが大きい程、長い。このため、スイッチ回路２の温度が前述した所定温度よりも十分に低い状態で、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオンに戻し、リレー接点３０をオフに戻すことができる。
【０１０３】
半導体スイッチ２０ａ，２０ｂはＦＥＴであるため、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ夫々のドレイン及びソース間に寄生ダイオードが形成される。Ｎチャネル型のＦＥＴでは、寄生ダイオードのカソード及びアノード夫々はドレイン及びソースに接続される。Ｐチャネル型のＦＥＴでは、寄生ダイオードのカソード及びアノード夫々はソース及びドレインに接続される。前述したように、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂは共にＮチャネル型のＦＥＴであり、半導体スイッチ２０ａのドレインは半導体スイッチ２０ｂのドレインに接続されている。このため、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂがオフである限り、たとえバッテリ１１の接続を誤った場合であっても、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ夫々のドレイン及びソース間に形成される寄生ダイオードを介して電流が流れることはない。
【０１０４】
なお、スイッチ回路２では、半導体スイッチ２０ａのドレインが半導体スイッチ２０ｂのドレインに接続される構成に限定されず、例えば、半導体スイッチ２０ａのソースが半導体スイッチ２０ｂのソースに接続される構成であってもよい。この場合、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ夫々について、ドレイン及びソース夫々が接続する対象を交換する。更に、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂは、同じタイプのＦＥＴであればよいため、Ｐチャネル型のＦＥＴであってもよい。以上のように構成された場合であっても、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂがオフである限り、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂ夫々に形成される寄生ダイオードを介して電流が流れることはない。半導体スイッチ２０ａ，２０ｂがＰチャネル型のＦＥＴである場合、駆動回路４０は、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂのゲートの電圧値を下げることによって半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオンに切替え、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂのゲートの電圧値を上げることによって半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオフに切替える。
【０１０５】
また、スイッチ回路２が有する半導体スイッチの数は、２に限定されず、１であってもよい。スイッチ回路２が有する半導体スイッチの数が１である場合、半導体スイッチは、ＦＥＴに限定されず、例えばバイポーラトランジスタであってもよい。このように構成された場合であっても、適切なタイミングで、リレー接点３０のオンへの切替えと、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂのオフへの切替えとを行うことができ、スイッチ回路２の温度が十分に低い状態で、半導体スイッチ２０ａ，２０ｂをオンに戻し、リレー接点３０をオフに戻すことができる。
【０１０６】
更に、維持期間Ｐｓとして設定される期間の数は４つに限定されず、２、３又は５以上であってもよい。また、維持期間Ｐｓの設定は、図９に示すテーブルを用いた設定に限定されない。維持期間Ｐｓを、閾値Ｉｔｈを変数とする演算式を用いて設定してもよい。この場合、スイッチ変更処理のステップＳ４８では、演算式に、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈを代入することによって期間を算出し、期間情報が示す維持期間Ｐｓを、算出した期間に設定する。更に、維持期間Ｐｓは固定されていてもよい。
【０１０７】
また、基準電流値Ｉｒを除いて、閾値Ｉｔｈとして設定される電流値の数は４に限定されず、２、３又は５以上であってもよい。この場合、第１計時時間と比較される第１時間Ｔ１又は第２時間Ｔ２等の時間の数は、この電流値の数から１を減算した数である。更に、閾値Ｉｔｈを、第１計時時間、即ち、スイッチ回路２を介して電流が流れてから経過した経過時間を変数とする演算式を用いて設定してもよい。この場合、閾値変更処理では、制御部５８は、タイマフラグの値がゼロではないと判定した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、又は、ステップＳ２８を実行した後、前述した演算式に第１計時時間を代入して電流値を算出し、閾値情報が示す閾値Ｉｔｈを、算出した電流値に設定する。
【０１０８】
更に、スイッチ電流値Ｉｓを検出する構成は、電流センサ４７を用いた構成に限定されず、例えば、スイッチ回路２に直列に接続された抵抗の両端間の電圧値からスイッチ電流値Ｉｓを算出する構成であってもよい。この場合、スイッチ回路２及び抵抗の直列回路にリレー接点３０が並列に接続され、リレー接点３０はスイッチ回路２に実質的に並列に接続される。また、負荷１２は、電流供給が開始されてから、抵抗値が徐々に大きくなる負荷に限定されない。
【０１０９】
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】
【０１１０】
１  電源システム
１０  給電制御装置
１１  バッテリ
１２  負荷
２  スイッチ回路
２０ａ，２０ｂ  半導体スイッチ
３  リレー
３０  リレー接点
３０ａ  ＮＯ端子
３０ｂ  ＣＯＭ端子
３０ｃ  導体
３１  リレーコイル
４０  駆動回路（切替え部の一部）
４１  ＡＮＤ回路
４２  差動増幅器
４３  コンパレータ
４４  直流電源
４５  ラッチ回路
４６  スイッチ
４７  電流センサ（検出部）
５  マイコン
５０  出力部
５１  Ａ／Ｄ変換部
５２  電流供給部（切替え部の一部）
５３  第１タイマ
５４  第２タイマ
５５，５６  入力部
５７  記憶部
５８  制御部（判定部、変更部、設定部）
５９  バス
Ａ１  記憶媒体
Ｐ１  制御プログラム（コンピュータプログラム）
Ｒ１  抵抗
【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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【図９】
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【図１０】
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