JP2008197960A - 制御機能付き回路、及び、その検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 所定環境が特定条件を満たす場合に限り被制御回路が作動する制御機能付き回路であって、いずれの所定環境下でも、当該制御機能付き回路が正常に作動するか否かを検査できる制御機能付き回路、及びその検査方法を提供する。
【解決手段】 本発明の制御機能付き回路１０は、センサ（第１温度センサ１２）により検知された所定環境（環境温度）が特定条件（０℃以下）を満たす場合に限り、被制御回路（ヒータ１１）を作動させる制御手段（マイクロコンピュータ１４）を備える。制御手段は、制御機能付き回路１０が正常に作動するか否かを診断する自己診断手段（ステップＳ５）と、商用電源３０からの通電が所定パターンで断続されたか否かを検知し、所定パターンの断続を検知したときには、自己診断手段を作動させる断続検知手段（ステップＳ１〜Ｓ４）とを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、商用電源で作動する被制御回路と、この被制御回路を制御する制御手段とを備える制御機能付き回路、及びこの制御機能付き回路が正常に作動するか否かを検査する検査方法に関する。

商用電源で作動する被制御回路と、この被制御回路を制御する制御手段とを備える制御機能付き回路として、様々なものが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開昭６２−２６４５５号 特開平２−９４３８３号

特許文献１には、商用電源で作動するヒータ（これが被制御回路に相当する）と、異常時に運転を停止させる安全機構、表示手段、時間をカウントする計時手段、及び記憶手段（これらが制御手段に相当する）と、を有する温風暖房機（制御機能付き回路に相当する）が開示されている。この温風暖房機では、安全機構が作動した時刻を記憶手段に記憶させておき、必要に応じて安全機構が作動した時刻を表示手段で表示可能とされている。これにより、安全機構が作動した後でも、安全機構が作動した時刻を把握することができるので、温風暖房機の保守点検や修理の際、安全機構が作動してからの経過時間、運転時間を推定でき、故障の原因を判別し易くなる旨が記載されている。

特許文献２には、商用電源で作動する発熱体（これが被制御回路に相当する）と、電源電圧値の異常並びに発熱体の電源通電スイッチの接点異常を検出する異常検出回路、及びこの異常検出回路の出力を判定する論理回路（これらが制御手段に相当する）と、を有する電気ヒータ（制御機能付き回路に相当する）が開示されている。この電気ヒータでは、使用者が誤って電源プラグを高圧電源に接続したり、運転切り替えスイッチなどの運転切り替え機能を有する接点に溶着などの異常がある場合、通電開始時に、電源電圧異常や機器の接点不良を、電気ヒータの運転前に使用者に知らせることができる。具体的には、論理回路が異常を検出した場合、警報器を鳴らすことで、電気ヒータの運転前にその異常を使用者に知らせ、さらに、電源電圧異常の場合には、電源通電スイッチを閉路することなく運転を禁止する。これにより、電気ヒータの異常使用を防止して、安全運転を確保することができる旨が記載されている。

ところで、所定環境（例えば、環境温度）が特定条件（例えば、０℃以下）を満たす場合に限り、被制御回路（例えば、ヒータ）が作動するように構成された制御機能付き回路が提案されている。具体的には、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車の電源として使用される二次電池を、商用電源を用いて加熱するヒータ（被制御回路に相当する）を備える制御機能付き回路を挙げることができる。この制御機能付き回路では、低温環境下（例えば、０℃以下の環境温度）において、放電容量の低下により良好な出力特性が得られなくなる二次電池の課題を解決するために、例えば、環境温度が０℃以下の場合に限り、ヒータを作動（通電による発熱）させる。

このような制御機能付き回路について、特許文献１及び特許文献２に開示されている手法を用いて、製造工場での完成検査や実使用時の作動チェックなどを行う場合、制御機能付き回路の検査環境を、ヒータ（被制御回路）が作動する特定条件（例えば、０℃以下の環境温度）に設定しなければならなかった。このため、大がかりな検査設備が必要となり、検査コストが高くなる、あるいは、実使用時における作動チェックが困難となる等の課題があった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、所定環境が特定条件を満たす場合に限り被制御回路が作動する制御機能付き回路であって、いずれの所定環境下でも、当該制御機能付き回路が正常に作動するか否かを検査できる制御機能付き回路、及びその検査方法を提供することを目的とする。

その解決手段は、商用電源で作動する被制御回路と、所定環境を検知するセンサと、上記商用電源で作動し、上記被制御回路を制御する制御手段であって、上記センサにより検知された上記所定環境が特定条件を満たす場合に限り、上記被制御回路を作動させる制御手段と、を備える制御機能付き回路であって、上記制御手段は、上記制御機能付き回路が正常に作動するか否かを診断する自己診断手段と、上記商用電源からの通電が所定パターンで断続されたか否かを検知し、上記所定パターンの断続を検知したときには、上記所定環境が上記特定条件を満たしているか否かに拘わらず、上記自己診断手段を作動させる断続検知手段と、を備える制御機能付き回路である。

本発明の制御機能付き回路は、センサにより検知された所定環境（例えば、環境温度）が特定条件（例えば、０℃以下）を満たす場合に限り、被制御回路が作動する制御機能付き回路である。この制御機能付き回路では、当該制御機能付き回路が正常に作動するか否かを診断する自己診断手段を備えている。さらに、商用電源からの通電が所定パターンで断続されたか否かを検知し、所定パターンの断続を検知したときには、所定環境が特定条件を満たしているか否かに拘わらず、自己診断手段を作動させる断続検知手段を備えている。

このため、本発明の制御機能付き回路は、所定環境が特定条件を満たす場合に限り被制御回路が作動する制御機能付き回路であるにも拘わらず、商用電源からの通電を所定パターンで断続させるだけで、いずれの所定環境下でも、当該制御機能付き回路が正常に作動するか否かを診断することができる。これにより、制御機能付き回路の検査工程（検査場）の環境を、被制御回路が作動する特定条件（例えば、０℃以下の環境温度）に保つなど、大がかりな検査設備が不要となり、検査コストも安価となる。

なお、商用電源からの通電を所定パターンで断続する手法としては、例えば、商用電源からの通電を、通電開始から１分経過するまでの間に３回断絶する手法を挙げることができる。
また、被制御回路が作動する「特定条件」としては、例えば、０℃以下の環境温度や、８０％以上の湿度などを挙げることができる。
また、被制御回路としては、例えば、金属線を蛇腹状に成形してなる発熱回路（ヒータ）を挙げることができる。一方、制御手段としては、例えば、被制御回路としての発熱回路（ヒータ）への通電を制御する制御回路（マイコンなど）を挙げることができる。

さらに、上記の制御機能付き回路であって、前記断続検知手段は、前記所定パターンの断続を、前記商用電源からの通電開始から所定の初期時間内に検知したときに限り、前記自己診断手段を作動させる制御機能付き回路とすると良い。

通常使用時に、何らかの原因で所定パターンの断続が生じる可能性は否定できないが、通電開始から所定の初期時間内という限られた時間内に、所定パターンの断続が生じることは考えにくい。従って、本発明の断続検知手段のように、所定パターンの断続を、商用電源からの通電開始から所定の初期時間内に検知したときに限り、自己診断手段を作動させるようにすれば、通常使用時に、誤って、自己診断手段が作動する不具合を防止することができる。

また、通電開始から所定の初期時間内に所定パターンの断続を検知した後、速やかに自己診断手段を作動させるようにすれば、通電開始後短時間で、自己診断結果を得ることが可能となるので、好ましい。
なお、本発明の断続検知手段としては、例えば、商用電源からの通電が３回断絶するのを、通電開始から１分以内に検知したときに限り、自己診断手段を作動させる手段を挙げることができる。

さらに、上記いずれかの制御機能付き回路であって、前記被制御回路は、発電要素を含む電池構造体に固定して、上記発電要素を加熱するヒータであり、前記センサは、前記所定環境である環境温度を検知する温度センサであり、前記制御手段は、上記温度センサにより検知された環境温度が前記特定条件である特定温度範囲内にある場合に限り、上記ヒータに通電する制御手段であり、前記断続検知手段は、前記所定パターンの断続を検知したとき、上記環境温度が上記特定温度範囲内にあるか否かに拘わらず、前記自己診断手段を作動させる制御機能付き回路とすると良い。

本発明の制御機能付き回路は、被制御回路として、電池構造体に固定して電池構造体の発電要素を加熱するヒータを備え、所定環境を検知するセンサとして、環境温度を検知する温度センサを備えている。この制御機能付き回路では、断続検知手段が、所定パターンの断続を検知したとき、環境温度が特定温度範囲内にあるか否かに拘わらず、自己診断手段を作動させる。

従って、本発明の制御機能付き回路では、環境温度が特定温度範囲内にある場合に限り被制御回路が作動する制御機能付き回路であるにも拘わらず、商用電源からの通電を所定パターンで断続させるだけで、いずれの環境温度下でも、当該制御機能付き回路が正常に作動するか否かを診断することができる。

なお、電池構造体としては、例えば、１つの発電要素を電池ケース内に収容してなる単電池を挙げることができる。また、発電要素を収容する収容部が複数、一体成形された電池ケースを備え、それぞれの収容部内に発電要素を収容してなる電池モジュールも含む。また、単電池や電池モジュールを複数、直列または並列に接続して、筐体や保持枠等で保持してなる組電池も含む。また、発電要素とは、電池の機能を奏するために電池ケース内に収容されるものであり、例えば、正極板、負極板、セパレータ、及び電解液などが含まれる。

さらに、上記いずれかの制御機能付き回路であって、前記制御手段は、前記自己診断手段による自己診断の結果に応じて、所定のタイミングで、前記商用電源から流入する電流の状態を変化させる電流制御手段を備える制御機能付き回路とすると良い。

本発明の制御機能付き回路では、自己診断手段による自己診断の結果に応じて、所定のタイミングで、商用電源から流入する電流の状態を変化させる電流制御手段を備えている。この電流制御手段は、例えば、制御機能付き回路に生じている異常の種類ごとに、商用電源から流入する電流の大きさ（これを、診断結果電流値Ｉ(x)ともいう）を異ならせる。このため、商用電源から流入する電流を検知するだけで、制御機能付き回路に生じている異常の種類を特定することができる。

このように、本発明の制御機能付き回路によれば、被制御回路を作動させるための商用電源から流入する電流を利用して、制御機能付き回路に生じている異常の種類を、外部に知らせることができる。このため、異常検出用の出力回路等を別途設ける必要がなく、回路構成が簡易となるので、安価となし得る。

本発明の電流制御手段としては、例えば、制御機能付き回路に生じている異常の種類ごとに、位相制御（例えば、ＰＷＭ制御）により、商用電源から流入する電流の大きさ（実効値）を異ならせる電流制御手段を挙げることができる。この場合、クランプ電流計など非接触で電流を計測できる電流計や、予め商用電源と制御機能付き回路との間に介在させておいた電流計などを用いて、商用電源から流入する電流の大きさを検知することで、この電流の大きさに対応した異常を特定することができる。

また、電流制御手段で変化させる「電流の状態」としては、「電流の大きさ（実効値）」のほか、「電流の波形」や「電流のＯＮ／ＯＦＦ」などを挙げることができる。これらは、例えば、ＰＷＭ制御における制御値（ｄｕｔｙ比）を調整することで変化させることができる。

他の解決手段は、上記いずれかの制御機能付き回路が正常に作動するか否かを検査する、制御機能付き回路の検査方法であって、上記制御機能付き回路について、前記商用電源からの通電を前記所定パターンで断続させて、前記自己診断手段の作動を指示する診断指示ステップと、上記自己診断手段による自己診断の結果を検知する検知ステップと、を備える制御機能付き回路の検査方法である。

本発明の検査方法は、制御機能付き回路について、商用電源からの通電を所定パターンで断続させて自己診断手段の作動を指示する診断指示ステップと、自己診断手段による自己診断の結果を検知する検知ステップとを備えている。従って、商用電源からの通電を所定パターンで断続させるだけで、当該制御機能付き回路が正常に作動するか否かを検査することができる。

このように、本発明の検査方法では、検査対象となる制御機能付き回路が、所定環境が特定条件を満たす場合に限り被制御回路が作動する制御機能付き回路であるにも拘わらず、商用電源からの通電を所定パターンで断続させるだけで、いずれの所定環境下でも、当該制御機能付き回路が正常に作動するか否かを検査することができる。このため、制御機能付き回路の検査工程（検査場）の環境を、被制御回路が作動する特定条件（例えば、０℃以下の環境温度）に保つなど、大がかりな検査設備が不要となり、検査コストも安価となるので好ましい。

さらに、上記の制御機能付き回路の検査方法であって、前記制御機能付き回路は、請求項４に記載の制御機能付き回路であり、前記検知ステップは、前記商用電源から上記制御機能付き回路に流入する電流の状態を検知して、前記自己診断の結果を検知する制御機能付き回路の検査方法とすると良い。

本発明の検査方法では、商用電源から制御機能付き回路に流入する電流の状態を検知して、制御機能付き回路の自己診断の結果を検知する。本発明の検査方法の対象となる制御機能付き回路は、前述のように、自己診断手段による自己診断の結果に応じて、商用電源から流入する電流の状態を変化させる。このため、商用電源から流入する電流の状態を検知することで、当該制御機能付き回路が正常であるか否かを検知することができ、異常が生じている場合には、制御機能付き回路に生じている異常の種類まで特定することができる。このように、商用電源から流入する電流の状態を検知するという簡易な手法で、当該制御機能付き回路が正常であるか否かを検知することができ、異常が生じている場合には、制御機能付き回路に生じている異常の種類まで特定することができるので、好ましい。

なお、本発明の検査方法としては、例えば、検査対象となる制御機能付き回路が、制御機能付き回路に生じている異常の種類ごとに商用電源から流入する電流の大きさを異ならせる制御機能付き回路である場合には、クランプ電流計など非接触で電流を計測できる電流計や、予め商用電源と制御機能付き回路との間に介在させておいた電流計などを用いて、商用電源から流入する電流の大きさ（診断結果電流値Ｉ(x)）を検知する手法を挙げることができる。検知した電流の大きさから、異常の有無を検知し、異常が生じている場合には異常の種類を特定することができる。

（実施形態）
次に、本発明の実施形態にかかる制御機能付き回路１０について、以下に説明する。
制御機能付き回路１０は、図１に示すように、商用電源３０に接続するための電源プラグ１９と、商用電源３０（交流１００Ｖ）で発熱するヒータ１１（被制御回路）と、ヒータ１１への通電のＯＮ−ＯＦＦを切り替えるトライアック１５とが直列に接続された主回路１０ｂを備えている。また、制御機能付き回路１０には、抵抗２１、ダイオード２２、及び電解コンデンサ２３からなるフローティング電源回路２４が、主回路１０ｂと並列に接続されている。

さらに、制御機能付き回路１０は、商用電源３０に接続するとフローティング電源回路２４により駆動するマイクロコンピュータ１４（制御手段）と、商用電源３０の電圧（電源電圧）を検出する電源電圧検出器１６と、トライアック１５のＯＮ−ＯＦＦを制御するトライアックドライバ１７と、商用電源３０（交流１００Ｖ）のゼロクロスを検出するゼロクロス検出器１８とを有している。さらに、マイクロコンピュータ１４には、環境温度（所定環境）を検知する第１温度センサ１２と、ヒータ１１の温度を検知する第２温度センサ１３とが接続されている。

マイクロコンピュータ１４は、図示を省略しているが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の公知の構成を有している。このマイクロコンピュータ１４は、電源プラグ１９を商用電源３０に接続するとフローティング電源回路２４により駆動し、内蔵しているプログラムが実行される。具体的には、第１温度センサ１２により検知された環境温度が特定条件を満たす場合に限り、トライアック１５をＯＮにして、ヒータ１１に通電するように制御する。なお、本実施形態の制御機能付き回路１０では、ヒータ１１に通電する環境温度の特定条件を、０℃以下に設定している。すなわち、環境温度が０℃以下である場合に限り、ヒータ１１への通電がなされる。
また、本実施形態の制御機能付き回路１０では、商用電源３０からの通電が一時的に断絶した場合でも、電解コンデンサ２３からマイクロコンピュータ１４に電力が供給されるので、継続してマイクロコンピュータ１４による制御を行うことができる。

さらに、マイクロコンピュータ１４は、制御機能付き回路１０が正常に作動するか否かを診断する自己診断手段として機能する。具体的には、制御機能付き回路１０を構成する、第１温度センサ１２、第２温度センサ１３、ゼロクロス検出器１８、ヒータ１１などが、正常であるか否かを自己診断することができる。なお、本実施形態のマイクロコンピュータ１４では、電源電圧検出器１６により、商用電源３０からの通電の瞬間的な断絶（瞬時停電）を通電開始から１分以内に３回検知したときに、外部からの診断要求の合図と判断して、環境温度が０℃以下であるか否かに拘わらず、自己診断処理を開始させるようにプログラムが組まれている。

また、制御機能付き回路１０では、トライアック１５を利用した位相制御（例えば、ＰＷＭ制御）により、商用電源３０からヒータ１１へ流入する電流の大きさ（実効値）を調整して、ヒータ１１の加熱温度を調整することができる。例えば、ＰＷＭ制御における制御値（ｄｕｔｙ比）を調整することで、商用電源３０からヒータ１１へ流入する電流の大きさ（実効値）を調整することができる。そこで、所定のタイミングでＰＷＭ制御におけるｄｕｔｙ比を調整することで、商用電源３０から流入する電流の大きさを変化させることもできる。

これを利用して、制御機能付き回路１０に生じている異常の種類を、外部に知らせることができる。すなわち、本実施形態の制御機能付き回路１０では、自己診断後、自己診断の結果に応じて、所定のタイミングで商用電源３０から流入する電流を制御することができる。具体的には、予め、異常の種類ごとに流入電流の大きさを設定しておけば、この流入電流の大きさを検知することで、制御機能付き回路１０に生じている異常の種類を特定することができる。なお、商用電源３０から流入する電流の大きさは、例えば、クランプ電流計５０を用いて測定することができる（図６参照）。

このような制御機能付き回路１０は、例えば、図２に示すように、ハイブリッド自動車の電源として搭載される組電池２（電池構造体）に設けられて、ヒータ付き電池構造体１を構成する。ヒータ付き電池構造体１は、組電池２と、制御機能付き回路１０を含むヒータユニット６とを有している。組電池２は、第１収容部材３及び第２収容部材４を備える収容ケース５と、その内部に収容された複数の二次電池１００とを有している。ヒータユニット６は、制御機能付き回路１０と、そのヒータ１１を保持する保持部材７とを有している。ヒータ１１は、保持部材７に保持された状態で、第２収容部材４の底部４ｂに固定される。

例えば、ヒータ付き電池構造体１を搭載したハイブリッド自動車を自宅のガレージに駐車している間に、電源プラグ１９を商用電源３０に差し込んでおけば、環境温度が０℃以下に低下した場合に、ヒータ１１により二次電池１００を加熱することができる。これにより、環境温度が０℃以下に低下した場合でも、各々の二次電池１００を温めておくことができるので、ハイブリッド自動車の始動時においても、ハイブリッド自動車の電源として良好な出力を得ることができる。

ここで、本実施形態にかかる制御機能付き回路１０の自己診断処理、及び制御機能付き回路１０の検査方法について、図３〜図５のフローチャートを参照しつつ説明する。
制御機能付き回路１０では、マイクロコンピュータ１４による図示しないメインルーチン処理において、所定のタイミングでタイマー割り込みを開始すると、図３に示すように、ステップＳ１に進み、商用電源３０からの通電の瞬間的な断絶（瞬時停電）があったか否かを判定する。瞬時停電がなかった（Ｎｏ）と判定された場合は、自己診断処理を行うことなく、タイマー割り込みを終了し、図示しないメインルーチンに戻る。なお、本実施形態では、ゼロクロス検出器１８においてゼロクロス入力が一時的に途絶えた場合に、瞬時停電があったと判断することができる。

一方、ステップＳ１において、瞬時停電があった（Ｙｅｓ）と判定された場合は、ステップＳ２に進み、瞬時停電回数を積算する。次いで、ステップＳ３に進み、電源投入後（商用電源３０からの通電開始から）１分以内であるか否かを判定する。電源投入から１分を超えている（Ｎｏ）と判定された場合は、自己診断処理を行うことなく、タイマー割り込みを終了し、図示しないメインルーチンに戻る。一方、電源投入から１分以内である（Ｙｅｓ）と判定された場合は、ステップＳ４に進み、瞬時停電が３回目であるか否かを判定する。具体的には、先のステップＳ２において積算した瞬時停電回数が、３回に達したか否かを判定する。

ステップＳ４において、瞬時停電回数が３回に達していない（Ｎｏ）と判定された場合は、ステップＳ１に戻り、上述のステップＳ１〜Ｓ４の処理を行う。ステップＳ４において、瞬時停電が３回目である（Ｙｅｓ）と判定された場合は、ステップＳ５に進み、自己診断処理を開始する。
なお、本実施形態では、ステップＳ１〜Ｓ４の処理が、断続検知手段に相当する。

次に、自己診断処理のサブルーチンについて、詳細に説明する。具体的には、図４に示すように、まず、ステップＳ５１において、第１温度センサ１２が正常であるか否かを判定する。例えば、第１温度センサ１２で検知された環境温度が、想定される使用環境温度の範囲を超えている場合（例えば、５０℃以上）には、第１温度センサ１２が正常でないと判定することができる。ステップＳ５１において、第１温度センサ１２が正常でない（Ｎｏ）と判定された場合は、ステップＳ５６に進み、後のステップＳ９において商用電源３０からヒータ１１へ入力を８０％に制御することを記憶し、その後、図３のルーチンに戻る。具体的には、後のステップＳ９において、トライアック１５を利用した位相制御により、自己診断の結果に応じて商用電源３０からヒータ１１へ流入する電流の大きさ（診断結果電流値Ｉ(x)）を、位相制御することなく商用電源３０からヒータ１１に入力（これを１００％の入力とする）したときの基準電流値Ｉ(100%)の８０％（Ｉ(x)＝Ｉ(80%)）とすることを記憶した後、図３のルーチンに戻り、ステップＳ６に進む。

一方、ステップＳ５１において、第１温度センサ１２が正常である（Ｙｅｓ）と判定された場合は、ステップＳ５２に進み、第２温度センサ１３が正常であるか否かを判定する。例えば、第２温度センサ１３で検知されたヒータ温度が、想定されるヒータ１１の温度範囲を超えている場合には、第２温度センサ１３が正常でないと判定することができる。ステップＳ５２において、第２温度センサ１３が正常でない（Ｎｏ）と判定された場合は、ステップＳ５７に進み、後のステップＳ９において商用電源３０からヒータ１１への入力を６０％に制御することを記憶して、図３のルーチンに戻る。具体的には、後のステップＳ９において、トライアック１５を利用した位相制御により、診断結果電流値Ｉ(x)を、基準電流値Ｉ(100%)の６０％（Ｉ(x)＝Ｉ(60%)）とすることを記憶した後、図３のルーチンに戻り、ステップＳ６に進む。

一方、ステップＳ５２において、第２温度センサ１３が正常である（Ｙｅｓ）と判定された場合は、ステップＳ５３に進み、ゼロクロス検出器１８が正常であるか否かを判定する。具体的には、例えば、ゼロクロス検出器１８で検出されるパルスのｄｕｔｙ比が４９〜５１％の範囲内である場合には、ゼロクロス検出器１８が正常であると判定する。ステップＳ５３において、ゼロクロス検出器１８が正常でない（Ｎｏ）と判定された場合は、ステップＳ５８に進み、後のステップＳ９において商用電源３０からヒータ１１へ入力を４０％に制御することを記憶して、図３のルーチンに戻る。具体的には、後のステップＳ９において、トライアック１５を利用した位相制御により、診断結果電流値Ｉ(x)を、基準電流値Ｉ(100%)の４０％（Ｉ(x)＝Ｉ(40%)）とすることを記憶した後、図３のルーチンに戻り、ステップＳ６に進む。

一方、ステップＳ５３において、ゼロクロス検出器１８が正常である（Ｙｅｓ）と判定された場合は、ステップＳ５４に進み、電源電圧が正常であるか否かを判定する。具体的には、本実施形態の制御機能付き回路１０は、交流１００Ｖの商用電源３０に接続して使用するものであるため、電源電圧検出器１６で検出された電源電圧が１２５Ｖを大きく上回っている場合には、電源電圧が正常でない（Ｎｏ）と判定する。ステップＳ５４において、電源電圧が正常でない（Ｎｏ）と判定された場合は、ステップＳ５９に進み、後のステップＳ９において商用電源３０からヒータ１１へ入力を２０％に制御することを記憶して、図３のルーチンに戻る。具体的には、後のステップＳ９において、トライアック１５を利用した位相制御により、診断結果電流値Ｉ(x)を、基準電流値Ｉ(100%)の２０％（Ｉ(x)＝Ｉ(20%)）とすることを記憶した後、図３のルーチンに戻り、ステップＳ６に進む。

一方、ステップＳ５４において、電源電圧が正常である（Ｙｅｓ）と判定された場合は、ステップＳ５５に進み、ヒータ１１が正常であるか否かを判定する。具体的には、例えば、ヒータ１１が断線している場合には、ヒータ１１が正常でないと判定する。ステップＳ５５において、ヒータ１１が正常でない（Ｎｏ）と判定された場合は、ステップＳ５Ａに進み、後のステップＳ９において商用電源３０からヒータ１１へ入力を０％に制御することを記憶して、図３のルーチンに戻る。具体的には、後のステップＳ９において、トライアック１５を利用した位相制御により、診断結果電流値Ｉ(x)を、基準電流値Ｉ(100%)の０％（Ｉ(x)＝Ｉ(0%)）とすることを記憶した後、図３のルーチンに戻り、ステップＳ６に進む。なお、ヒータ１１が断線している場合は、常に、商用電源３０からヒータ１１へ入力が０％となる。

一方、ステップＳ５５において、ヒータ１１が正常である（Ｙｅｓ）と判定された場合は、ステップＳ５Ｂに進み、後のステップＳ９において商用電源３０からヒータ１１へ入力を１００％に制御することを記憶して、図３のルーチンに戻る。具体的には、診断結果電流値Ｉ(x)を基準電流値Ｉ(100%)の１００％（Ｉ(x)＝Ｉ(100%)）とすることを記憶した後、図３のルーチンに戻る。
なお、本実施形態では、ステップＳ５（ステップＳ５１〜Ｓ５Ｂ）の処理が、自己診断手段に相当する。

また、上述のような、商用電源３０からヒータ１１への入力に応じた商用電源３０から流入する電流値と自己診断の結果との関係は、例えば、検査表（表１参照）に記載して用意しておき、制御機能付き回路１０の検査を行う作業者が、容易に確認できるようにしておくと良い。これにより、制御機能付き回路１０の検査を行う作業者は、後述するように、基準電流値Ｉ(100%)と診断結果電流値Ｉ(x)を測定することで、表１に示す検査表に基づいて、制御機能付き回路１０が正常であるか否かを検知することができる。さらに、異常が生じている場合には、制御機能付き回路１０に生じている異常の種類まで特定することができる。

次に、ステップＳ６に進み、トライアック１５をＯＮにして、商用電源３０からヒータ１１へ入力を１００％に制御する。このとき、商用電源３０からヒータ１１へ、基準電流値Ｉ(100%)の電流が流入する。次いで、ステップＳ７に進み、トライアック１５をＯＮにしてから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間経過していない（Ｎｏ）と判定された場合は、所定時間が経過するまで、この処理を繰り返す。その後、所定時間が経過した（Ｙｅｓ）と判定されると、ステップＳ８に進み、トライアックをＯＦＦにして、ヒータ１１への通電を遮断する。

次に、ステップＳ９に進み、自己診断の結果を出力する。具体的には、商用電源３０からヒータ１１へ入力が、先のステップＳ５６〜Ｓ５Ｂで記憶した値と等しくなるように、商用電源３０からヒータ１１へ流入する電流を制御する。例えば、ステップＳ５６において商用電源３０からヒータ１１へ入力を８０％に制御することが記憶されている場合は、ステップＳ９において、商用電源３０からヒータ１１への流入する電流の大きさ（診断結果電流値Ｉ(x)）が、基準電流値Ｉ(100%)の８０％となるように、トライアック１５を利用して位相制御（例えば、ＰＷＭ制御）する。
なお、本実施形態では、トライアック１５及びステップＳ９の処理が、電流制御手段に相当する。

この制御機能付き回路１０の検査は、次のようにして行う。
図５に示すように、まず、ステップＴ１において、制御機能付き回路１０にクランプ電流計５０を装着する。例えば、図６に示すように、電源プラグ１９に接続する第１導線２０ｂ及び第２導線２０ｃのうち、いずれか一方の導線（図６に示す例では第１導線２０ｂ）に対し、クランプ電流計５０を装着しておく。具体的には、例えば、第１導線２０ｂが、クランプ電流計５０のクランプ部５１の内側を挿通するように、クランプ電流計５０を装着しておく。

次に、ステップＴ２に進み、電源プラグ１９を、商用電源３０に抜き差しする作動を１分間に３回行った後、ステップＴ３に進み、電源プラグ１９を商用電源３０に抜き差し込む。このように、電源プラグ１９を商用電源３０に抜き差しする作動を１分間に３回行えば、制御機能付き回路１０において、前述のステップＳ１〜Ｓ４のいずれの処理においても「Ｙｅｓ」と判定される。このため、ステップＳ５に進み、制御機能付き回路１０の自己診断処理の開始を指示することができる。
なお、本実施形態では、ステップＴ２が、診断指示ステップに相当する。

その後、制御機能付き回路１０において、商用電源３０からヒータ１１へ、基準電流値Ｉ(100%)の電流が流入する（ステップＳ６参照）ので、ステップＴ４に進み、検査作業者は、予め装着しておいたクランプ電流計５０により、基準電流値Ｉ(100%)を測定する。次いで、所定時間経過すると、商用電源３０からヒータ１１に流入する電流値が０になり（ステップＳ８参照）、その後、商用電源３０からヒータ１１へ、診断結果電流値Ｉ(ｘ)の電流が流入する（ステップＳ９参照）。このとき、ステップＴ５に進み、クランプ電流計５０により、診断結果電流値Ｉ(ｘ)を測定する。

次いで、ステップＴ６に進み、制御機能付き回路１０の自己診断結果の解析を行う。具体的には、測定した基準電流値Ｉ(100%)と診断結果電流値Ｉ(ｘ)とを比較して、基準電流値Ｉ(100%)に対する診断結果電流値Ｉ(x)の比率を算出する。この算出した比率（％）に基づいて、表１に示す検査表から、制御機能付き回路１０が正常であるか否かを判断することができる。さらに、異常が生じている場合には、制御機能付き回路１０に生じている異常の種類まで特定することができる。例えば、基準電流値Ｉ(100%)に対する診断結果電流値Ｉ(x)の比率が約８０％であった場合は、第１温度センサ１２に異常が生じていると判断できる。
なお、本実施形態では、ステップＴ４〜Ｔ６が、検知ステップに相当する。

以上説明したように、本実施形態の制御機能付き回路１０の検査方法によれば、電源プラグ１９を商用電源３０に抜き差しする作動を１分間に３回行った後、クランプ電流計５０などを用いて、商用電源３０から流入する電流値を測定するという簡易な手法により、制御機能付き回路１０が正常であるか否かを判断することができる。さらに、異常が生じている場合には、制御機能付き回路１０に生じている異常の種類まで特定することができる。

しかも、本実施形態の制御機能付き回路１０は、環境温度が０℃以下の特定条件である場合に限り、ヒータ１１への通電がなされる制御機能付き回路であるにも拘わらず、いずれの環境温度下においても、制御機能付き回路１０が正常に作動するか否かを診断することができる。これにより、制御機能付き回路１０の検査工程（検査場）の環境を、ヒータ１１が作動する特定条件（０℃以下の環境温度）に保つなど、大がかりな検査設備が不要となり、検査コストも安価にできる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態では、制御機能付き回路１０の自己診断結果を検出するにあたり、クランプ電流計５０を用いて、商用電源３０から流入する電流の大きさを測定した。しかしながら、商用電源３０から流入する電流の大きさを測定する手法は、この手法に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、電流計６０を、予め商用電源３０と制御機能付き回路１０との間に介在させておくようにしても良い。

実施形態にかかる制御機能付き回路１０の回路構成図である。 実施形態にかかるヒータ付き電池構造体１の部分破断図である。 制御機能付き回路１０の割り込み処理のフローチャートである。 制御機能付き回路１０の自己診断処理のフローチャートである。 制御機能付き回路１０の検査方法のフローチャートである。 制御機能付き回路１０の自己診断結果を検知する手法を説明する説明図である。 制御機能付き回路１０の自己診断結果を検知する手法を説明する説明図である。

符号の説明

３０ 商用電源
１１ ヒータ（被制御回路）
１２ 第１温度センサ（センサ）
１３ 第２温度センサ
１４ マイクロコンピュータ（制御手段）
１０ 制御機能付き回路
６１ 組電池（電池構造体）

Claims (6)

1. 商用電源で作動する被制御回路と、
   所定環境を検知するセンサと、
   上記商用電源で作動し、上記被制御回路を制御する制御手段であって、上記センサにより検知された上記所定環境が特定条件を満たす場合に限り、上記被制御回路を作動させる制御手段と、を備える
   制御機能付き回路であって、
   上記制御手段は、
   上記制御機能付き回路が正常に作動するか否かを診断する自己診断手段と、
   上記商用電源からの通電が所定パターンで断続されたか否かを検知し、上記所定パターンの断続を検知したときには、上記所定環境が上記特定条件を満たしているか否かに拘わらず、上記自己診断手段を作動させる断続検知手段と、を備える
   制御機能付き回路。
2. 請求項１に記載の制御機能付き回路であって、
   前記断続検知手段は、
   前記所定パターンの断続を、前記商用電源からの通電開始から所定の初期時間内に検知したときに限り、前記自己診断手段を作動させる
   制御機能付き回路。
3. 請求項１または請求項２に記載の制御機能付き回路であって、
   前記被制御回路は、
   発電要素を含む電池構造体に固定して、上記発電要素を加熱するヒータであり、
   前記センサは、
   前記所定環境である環境温度を検知する温度センサであり、
   前記制御手段は、
   上記温度センサにより検知された環境温度が前記特定条件である特定温度範囲内にある場合に限り、上記ヒータに通電する制御手段であり、
   前記断続検知手段は、
   前記所定パターンの断続を検知したとき、上記環境温度が上記特定温度範囲内にあるか否かに拘わらず、前記自己診断手段を作動させる
   制御機能付き回路。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の制御機能付き回路であって、
   前記制御手段は、
   前記自己診断手段による自己診断の結果に応じて、所定のタイミングで、前記商用電源から流入する電流の状態を変化させる電流制御手段を備える
   制御機能付き回路。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の制御機能付き回路が正常に作動するか否かを検査する、制御機能付き回路の検査方法であって、
   上記制御機能付き回路について、前記商用電源からの通電を前記所定パターンで断続させて、前記自己診断手段の作動を指示する診断指示ステップと、
   上記自己診断手段による自己診断の結果を検知する検知ステップと、を備える
   制御機能付き回路の検査方法。
6. 請求項５に記載の制御機能付き回路の検査方法であって、
   前記制御機能付き回路は、請求項４に記載の制御機能付き回路であり、
   前記検知ステップは、
   前記商用電源から上記制御機能付き回路に流入する電流の状態を検知して、前記自己診断の結果を検知する
   制御機能付き回路の検査方法。

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