JP2020098410A - 自動車用ブレーキの回転角検出装置および自動車用ブレーキ制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】構造を単純化した自動車用ブレーキの回転角検出装置、およびこれを用いた自動車用ブレーキ制御システム提供する。【解決手段】自動車用ブレーキ制御システム１００の回転角検出装置は、回動部材が基準位置から回動した角度に対応する角度情報を外部へ出力するストローク検出部４と、回動部材が基準位置から所定の角度だけ回動した場合にウェイクアップ信号を外部へ出力する踏込検知部６と、を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、自動車用ブレーキの回転角検出装置および自動車用ブレーキ制御システムに関する。

自動車には、ブレーキの踏み込み量に対応してブレーキ制御を行うブレーキ制御システムが搭載されている。ブレーキ制御システムには、ストップ（ブレーキ）ランプを点灯させる回路とともに、ブレーキの踏み込み量を検知して出力する回路などが装備されている。

特許文献１には、自動車のブレーキペダル等の回転角度を検出する回転角度検出装置が記載されている。この回転角度検出装置は、回転体、回転体の回転中心に装着された磁石、当該磁石の磁気を検出して検出信号を出力する磁気検出素子、当該検出信号に応じて角度信号やスイッチング信号などを出力する制御回路、および、ストップランプを点灯させる開閉回路などを備えている。開閉回路は、制御回路が出力したスイッチング信号に応じて短絡と切断が切り替わり、ストップランプの点灯と消灯とを切り替える。

特許文献２には、自動車のブレーキペダル等の回転角度を検出する回転角度検出装置が記載されている。この回転角度検出装置は、特許文献１に記載された回転角度検出装置と同様に、回転体、磁石、磁気検出素子、ストップランプを点灯させる開閉回路を備え、さらに、当該磁気検出素子からの検出信号に基づいて回転体の回転角度を検出する第一の制御回路および第二の制御回路を有している。第二の制御回路は、第一の制御回路よりも大きな電流が流れるが、高精度な回転角度の検出ができる。開閉回路は、第一および第二の制御回路が出力した所定の接離信号に応じて短絡と切断が切り替わり、ストップランプの点灯と消灯とを切り替える。

特開２０１２−０７３２３１号公報 特開２０１２−１１８０４８号公報

このようなブレーキ制御システムに用いられる回転角検出装置は、低コスト化、小型化、省電力などのために、シンプルな構造であることが要請される。しかし、特許文献１や特許文献２に記載された回転角度検出装置は、制御回路と開閉回路とを要するため内部回路などの構造が複雑になる問題がある。そこで、構造を単純化した回転角検出装置の提供が望まれる。

本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、構造を単純化した自動車用ブレーキの回転角検出装置およびこれを用いたブレーキ制御システムを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る自動車用ブレーキの回転角検出装置の特徴構成は、回動可能に支持された回動部材と、前記回動部材が基準位置から回動した角度に対応する角度情報を外部へ出力するストローク信号出力部と、前記回動部材が基準位置から所定の角度だけ回動した場合にウェイクアップ信号を外部へ出力するウェイクアップ信号出力部と、を備えた点にある。

上記構成によれば、ハウジングや内部基板などに回動可能に支持された回動部材が、ブレーキペダルの踏み込みにより基準位置から所定の角度だけ回動した場合は、ウェイクアップ信号が回転角検出装置の外部へ出力される。この外部に出力されたウェイクアップ信号に基づいて、自動車のその他の装置などに所定の動作を行わせることができる。例えば省電力モードのエレクトロニックコントロールユニットを稼働モードへモード変更させることができる。特にストップランプを点灯させる場合において、回転角検出装置には、スイッチング素子や開閉回路、およびストップランプを点灯させる電源回路などを要しない。したがって、回転角検出装置の構造を単純化することが可能である。

上記構成によれば、ウェイクアップ信号出力部に＋Ｂ電源を供給し、ストローク信号出力部にはＩＧ電源を供給するように内部の電源回路などを構成すれば、自動車のエンジンが停止してＩＧ電源の電力供給が行われていない場合にストローク信号出力部は電力を消費しない。したがって、省電力を実現することができる。

本発明に係る自動車用ブレーキの回転角検出装置の更なる特徴構成は、前記ウェイクアップ信号出力部は、前記ストローク信号出力部が出力する前記角度情報とは別に前記ウェイクアップ信号を出力する点にある。

上記構成によれば、ウェイクアップ信号出力部は、ストローク信号出力部が出力する角度情報とは別にウェイクアップ信号を出力する。例えば、ウェイクアップ信号出力部を、ストローク信号出力部とは別の独立したＩＣ等の回路で構成し、当該独立したウェイクアップ信号出力部が、ストローク信号出力部が出力する角度情報とは独立した信号としてウェイクアップ信号を出力可能である。なお、ウェイクアップ信号出力部は、回転角検出装置の内部回路内においてストローク信号出力部が出力する角度情報を取得するなどして、当該角度情報に基づいて、角度情報とは別にウェイクアップ信号を生成してもよい。この場合も、ウェイクアップ信号出力部がウェイクアップ信号を角度情報とは独立して出力すればよい。

本発明に係る自動車用ブレーキの回転角検出装置の更なる特徴構成は、前記ウェイクアップ信号出力部は、前記ウェイクアップ信号を電圧値または電流値の変化として出力する点にある。

上記構成によれば、ウェイクアップ信号を出力する信号端子や当該ウェイクアップ信号を伝送する信号線などの、ウェイクアップ信号の伝送にかかる接続インタフェースから、グランド配線を省略することができる。これにより、回転角検出装置や回転角検出装置との接続配線を単純化することができる。特に、電圧値または電流値の大小に基づいてシリアル転送でウェイクアップ信号を伝送すれば、ウェイクアップ信号を確実に伝送しつつ、接続インタフェースを単純化することが可能である。

本発明に係る自動車用ブレーキの回転角検出装置の更なる特徴構成は、前記ストローク信号出力部は、前記角度情報をデジタル信号として外部へ出力する点にある。

上記構成によれば、角度情報を出力する信号端子や当該ウェイクアップ信号を伝送する信号線などの、ウェイクアップ信号の伝送にかかる接続インタフェースから、グランド配線を省略することができる。特に、シリアル転送で角度情報にかかる信号を伝送すれば、角度情報を確実に伝送しつつ、接続インタフェースを単純化することが可能である。

上記目的を達成するための本発明に係る自動車用ブレーキ制御システムの特徴構成は、上述の回転角検出装置と、自動車のブレーキ制御に適したエレクトロニックコントロールユニットと、を備え、前記エレクトロニックコントロールユニットは、前記回転角検出装置から出力された前記ウェイクアップ信号を受信するウェイクアップ信号受信部と、自動車のストップランプを点灯させる点灯信号を出力するストップランプスイッチ部とを有し、前記エレクトロニックコントロールユニットは、前記回転角検出装置から出力された前記角度情報に基づいて前記ストップランプスイッチ部が前記点灯信号を出力可能な待機モードと、前記待機モードよりも電力消費量を低減し、前記ストップランプスイッチ部が前記点灯信号を出力しない休止モードと、にモード変更可能に構成されており、前記エレクトロニックコントロールユニットは、前記休止モードにおいて前記ウェイクアップ信号受信部が前記ウェイクアップ信号を受信すると、前記休止モードから前記待機モードへ切り替わる点にある。

上記構成によれば、エレクトロニックコントロールユニットは、待機モードと休止モードとにモード変更可能であり、休止モードにおいてウェイクアップ信号受信部がウェイクアップ信号を受信することで、休止モードから待機モードへ切り替わる。これにより、ブレーキペダルの踏み込みがあるまでは休止モードを維持することが可能となり、省電力を実現できる。なお、点灯信号を出力可能な待機モードは、稼働モードの一態様である。また、休止モードは省電力モードの一態様である。

上記構成によれば、エレクトロニックコントロールユニットが待機モードにある場合には、回転角検出装置から出力された前記角度情報に基づいてストップランプスイッチ部がストップランプを点灯させる。これにより、回転角検出装置を単純な構造としつつ、ストップランプの点灯機能を実現できる。

本発明に係る自動車用ブレーキ制御システムの更なる特徴構成は、前記エレクトロニックコントロールユニットは、前記回転角検出装置から出力された前記角度情報を受信し、かつ、前記角度情報に基づいてブレーキ制御量を決定するストローク量判定部と、前記角度情報に基づいてストップランプの点灯と消灯とを判定する点灯判定部とを有し、前記ストップランプスイッチ部は、前記点灯判定部の判定に基づいて前記点灯信号を出力する点にある。

上記構成によれば、ストローク量判定部が角度情報を受信してブレーキ制御量を決定する。これにより、回転角検出装置の構造を単純化しつつ、角度情報に応じたブレーキ制御が可能となる。

上記構成によれば、点灯判定部が角度情報に基づいてストップランプの点灯と消灯とを判定する。例えば、点灯判定部は、ストローク量判定部から受信された角度情報を取得したり、ブレーキ制御量に対応する信号を取得したりして、ストップランプの点灯ないし消灯を判定することが可能である。

構造を単純化した自動車用ブレーキの回転角検出装置およびこれを用いたブレーキ制御システムを提供することができる。

回転角検出装置の概略構成を説明する分解斜視図 回転角検出装置の側面図 磁気検出ユニットの構成を説明する図 自動車用ブレーキ制御システムの構成図 自動車用ブレーキ制御システムの他の構成図 自動車用ブレーキ制御システムの他の構成図

図１から図６に基づいて、本発明の実施形態に係る自動車用ブレーキの回転角検出装置および自動車用ブレーキ制御システムについて説明する。

〔第一実施形態〕
〔全体構成の説明〕
図１に示すように、本実施形態に係る自動車用ブレーキの回転角検出装置１は、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて回動する回動部材３０と、回動部材３０と一体となって回動する磁石３９と、回動部材３０と一体となって回動する磁石３９の磁力を検出する磁気検出ユニット２（ストローク信号出力部の一例、ウェイクアップ信号出力部の一例）を備えた感磁ユニット２０と、磁気検出ユニット２などを内装するハウジング１０と、ハウジング１０と一体となって回動部材３０を支持する支持部材１４などを備える。

回転角検出装置１は、回動部材３０がハウジング１０の基準位置から回動した角度に対応する角度情報を外部に出力する。回転角検出装置１は、回動部材３０がハウジング１０の基準位置から所定の角度だけ回動した場合にウェイクアップ信号を外部へ出力する。

回転角検出装置１は、図４に示すように、自動車のエレクトロニックコントロールユニットであるＥＣＵ９を構成するブレーキＥＣＵ９０と接続されて、自動車用ブレーキ制御システム１００を構成している。ブレーキＥＣＵ９０は、回転角検出装置１から出力されたウェイクアップ信号や角度情報を受信する。ブレーキＥＣＵ９０は、角度情報に基づいて、ストップランプＬの点灯と消灯とを制御する。また、ブレーキＥＣＵ９０は、角度情報に基づいて、自動車（図示せず）のブレーキ制御を行う。

ブレーキＥＣＵ９０は、回転角検出装置１から出力された角度情報に基づいてストップランプＬの点灯と消灯とを制御する待機モードと、当該待機モードよりも電力消費量を低減し、ストップランプＬの制御を行わない休止モードと、にモード変更可能に構成されている。ブレーキＥＣＵ９０は、休止モードにおいてウェイクアップ信号を受信すると、休止モードから待機モードへ切り替わる。

〔各部の説明〕
〔磁気検出ユニット以外の構成〕
図１から図３に示す磁石３９は、本実施形態では永久磁石であるネオジム磁石である。磁石３９は、ネオジム磁石以外にも、サマコバ磁石、アルニコ磁石、およびフェライト磁石等を用いてもよい。なお、磁石３９は電磁石を用いてもよい。

磁石３９は、図３に示すように、磁気検出ユニット２に対向して配置される。磁石３９は、当該磁石３９の磁極に起因する磁束が磁気検出ユニット２を通るように、磁気検出ユニット２に対して所定の隙間を隔てた状態で対向配置される。

磁石３９は、回動部材３０の回動軸芯Ｐの軸芯方向に垂直な上下面および上下面に垂直な側面に、少なくとも一対の磁極（Ｎ極およびＳ極）が現れるように着磁される。これにより、磁気検出ユニット２に対向する磁石３９の面の磁極を、入力部材３５に対して入力される回転力に応じて変化させることができ、回転角検出装置１が回転角を検出することが可能となる。図３には、磁石３９の端部３９ａの側がＮ極であり、端部３９ａの他端である端部３９ｂの側がＳ極となって、それぞれが相対する磁極である場合を図示している。

図１に示すように、感磁ユニット２０は、磁気検出ユニット２と、リード端子１３とを備えている。磁気検出ユニット２は、複数のリード端子１３に接続されている。リード端子１３は、例えば銅や銅合金製のリードフレームで形成されている。磁気検出ユニット２と複数のリード端子１３とは、樹脂製のモールド部２９によって一体化されているとともに、それぞれリード線１３ａを介して電気的に接続されている。リード線１３ａは、例えば金や銅製のボンディングワイヤで形成することができる。磁気検出ユニット２については後述する。

ハウジング１０は、本体部１１と、端子部１２と、筒状部１５とを有する。ハウジング１０は、樹脂材料を用いて一体的に形成されている。

本体部１１の内部には感磁ユニット２０の収容室（図示せず）が形成されている。感磁ユニット２０は、この収容室に収容されている。

端子部１２には複数のリード端子１３が露出する状態（図２参照）で配置されている。この端子部１２とそれに嵌合されるコネクタ（図示せず）とを介して、感磁ユニット２０と外部機器（図示せず）とが電気的に接続される。リード端子１３は、磁気検出ユニット２に接続されている。磁気検出ユニット２は、このリード端子１３を介して検出結果を外部（例えば、ＥＣＵ９）に出力する。

筒状部１５は、磁気検出ユニット２の配設位置を取り囲む状態で、本体部１１から回動部材３０側に向かって突出形成されている。筒状部１５の内側には、磁石３９を収容する磁石収容室が形成されている。

回動部材３０は、磁石３９を保持する円板状の磁石保持部３１と、磁石保持部３１から突出形成された軸部３１ａとを有する。回動部材３０は、樹脂材料を用いて一体的に形成されている。回動部材３０は、支持部材１４を介して、ハウジング１０に対して回動可能に支持されている。回動部材３０は、軸部３１ａの延在方向に沿う回動軸芯Ｐを中心として回動可能である。回動部材３０は回転力の入力に応じて弾性部材３８の付勢力に抗しながら回動する。

軸部３１ａは、磁石保持部３１の円板の中心位置に設けられている。軸部３１ａは、磁気検出ユニット２の延在面に直交する方向に沿って配置されている。軸部３１ａの先端には、例えば二面幅の係合部３１ｃが形成されている。係合部３１ｃは、入力部材３５に形成された係合孔３５ｄに係合する。軸部３１ａの先端（係合部３１ｃ）に、入力部材３５が連結されている。軸部３１ａは、支持部材１４を貫通する状態で配置されている。

磁石保持部３１は、磁石３９を、磁気検出ユニット２に対向する側の面が露出するように埋設した状態で保持している。本実施形態では、磁石３９は、磁石保持部３１の板面に対して面一状に埋設されている。

磁石保持部３１の裏面には、円弧状の係止突起３１ｂが形成されている。この係止突起３１ｂには、弾性部材３８の第一端部３８ａが係止されている。

支持部材１４は、中心部に軸受部１４ａを有する支持本体部１６と、支持本体部１６から両側に延出する一対のフランジ部１７とを含む。支持部材１４は、樹脂材料を用いて一体的に形成されている。

フランジ部１７には取付孔１７ａが形成されており、この取付孔１７ａに挿通されるボルト等の締結部材によって、回転角検出装置１が被取付部（例えば自動車の車体）に取り付けられる。

軸受部１４ａは、回動部材３０の軸部３１ａが挿通可能な円筒状に形成されている。軸受部１４ａは、その内周面が軸部３１ａの外周面に当接する状態で回動部材３０を径方向に支持している。

支持本体部１６は、その上面１６ａから突出する円筒状の筒状部１４ｃを有する。支持本体部１６は、軸受部１４ａの周囲に環状凹部１８を有する。

環状凹部１８は、弾性部材３８を収容するばね収容室３３を形成する。環状凹部１８の底面には、円弧状の係止突起１４ｂが形成されている。この係止突起１４ｂには、弾性部材３８の第二端部３８ｂを係止させる。

弾性部材３８は、例えばねじりコイルばね等の弾性を備えた部材である。弾性部材３８は、支持部材１４と回動部材３０との間に位置しているばね収容室３３に収容して取り付けられている。弾性部材３８は、回動部材３０が入力部材３５に入力された回転力に応じて回動する際、回動部材３０が弾性部材３８の付勢力に抗して回動するように配置される。弾性部材３８は、回動部材３０の係止突起３１ｂに係止された第一端部３８ａと支持部材１４の係止突起１４ｂに係止された第二端部３８ｂとを支点として、ハウジング１０に対する回動部材３０の回動方向の位置を、基準位置に戻すように、ハウジング１０（支持部材１４）から回動部材３０を付勢している。

弾性部材３８は、回動部材３０に外力が作用していない状態で、当該回動部材３０の回動方向の位置（位相）を図２に示す状態の所定の基準位置（以下、単に基準位置と称する場合がある）に戻す役割を果たす。なお、基準位置とは、回動部材３０の回転角がゼロである位置である。また、弾性部材３８に回転力が作用していない状態における位置である。

筒状部１４ｃをハウジング１０の筒状部１５の内側に嵌めることで、磁石３９と磁気検出ユニット２との相対的な位置関係が定まる。筒状部１４ｃをハウジング１０の筒状部１５の内側に嵌めた状態で、ハウジング１０と支持部材１４とをレーザ溶接等により固定している。

図１、図２に示すように、入力部材３５は、回転角検出装置１の検出対象である回転力を入力する操作部である。回動部材３０と入力部材３５とは、相対回転不能に連結されている。入力部材３５は、入力部材３５が回動部材３０に連結された状態で回動部材３０を回動軸芯Ｐの軸芯方向視に沿って見た場合に、当該軸芯方向に対して直交する方向、つまり、径方向に向けて延出するように形成されている。入力部材３５は、軸部３１ａに連結される連結部３５ｃと、アーム部３５ｂと、軸部３１ａとは異なる位置で当該軸部３１ａに平行に延出するレバー部３５ａとを有する。レバー部３５ａと、アーム部３５ｂと、連結部３５ｃとは一体的に形成されている。

図１に示すように、連結部３５ｃには二面幅の係合孔３５ｄが形成されている。この係合孔３５ｄには、軸部３１ａの先端の係合部３１ｃが係合する。

図１、図２に示すように、アーム部３５ｂは、連結部３５ｃの径方向外側の一端から、径方向外側に向けて延出している。アーム部３５ｂは、軸部３１ａの回動軸芯Ｐに直交する方向に沿って延出している。

レバー部３５ａは、アーム部３５ｂの径方向外側の一端から延出するように形成されている。レバー部３５ａは、アーム部３５ｂの延出方向に対して直交する方向、すなわち、回動軸芯Ｐに沿う方向に延出している。

レバー部３５ａには、車両のブレーキペダル（図示せず）が接続されており、運転者がブレーキペダルを踏むと、回動部材３０に対して、入力部材３５のレバー部３５ａから回転力が入力される。レバー部３５ａから回転力が入力されると、入力部材３５が、基準位置から、図２における右側に向けて移動する。入力部材３５の移動に伴って、回動部材３０が回動する。これにより、磁石３９が回動する。なお、本実施形態では、上述したように磁石３９と回動部材３０とは一体成型する場合を説明しているが、さらに入力部材３５を含めて一体成型してもよい。

〔磁気検出ユニット〕
磁気検出ユニット２は、入力部材３５に対して入力される回転力に応じて変化する磁石３９の磁力の磁束の変化を検知し、当該検知した磁束の変化にかかる情報を含む信号を外部に出力するユニットである。磁気検出ユニット２は、図３に示すように、基板５に配置されたストローク検出部４（ストローク信号出力部の一例）と、基板５に配置された踏込検知部６（ウェイクアップ信号出力部の一例）とを備えている。

図３に示すように、ストローク検出部４は、回動部材３０（図１参照）が所定の基準位置から回動した回動角度を磁石３９の磁力に基づいて検出し、当該検出した回動角度にかかる情報（つまり、角度情報）を含む信号（以下では角度信号と称する場合がある）を出力する。ストローク検出部４は、磁気の大きさを検出する磁気気検出素子（例えば、ホール素子）を少なくとも一つ有する。ストローク検出部４は、磁気検出素子で検出した磁力の変化に基づいて回動部材３０が所定の基準位置から回動した回動角度を検知する。ストローク検出部４は、その磁気検出素子から出力される信号を増幅する回路を有する。ストローク検出部４の少なくとも一部は、回動部材３０の回動軸芯Ｐの軸芯方向視において磁石３９と重複する位置に配置される。本実施形態においてストローク検出部４は、検出された回動角度に対してリニアな電気的信号を角度信号として出力する。

図３に示すように、ストローク検出部４に用いることができる磁気検出素子は、磁石３９の磁力を検出するために必要な感度を考慮して適切なものを選定すればよい。磁気検出素子は、ホール素子、トンネル磁気抵抗素子（いわゆるＴＭＲ素子）、磁気抵抗効果素子（いわゆるＡＭＲ素子）、巨大磁気抵抗（いわゆるＧＭＲ素子）などを用いることができる。

ストローク検出部４は、その磁気検出素子と増幅回路とを一体の集積回路とした、磁気検出ＩＣ、具体的には、磁場方向ホールＩＣや、ＴＭＲＩＣを用いることもできる。以下では、図４に示すように、ストローク検出部４が磁気検出ＩＣである磁力検出部４１（ストローク用磁気検出センサの一例）と磁力検出部４２（ストローク用磁気検出センサの別の一例）とを備えている場合を例示して説明する。また以下では、磁力検出部４１と磁力検出部４２とがそれぞれ磁場方向ホールＩＣである場合を例示して説明する。

図４に示すように、ストローク検出部４はブレーキＥＣＵ９０と通信している。ストローク検出部４から出力された信号は、ブレーキＥＣＵ９０に伝送される。ストローク検出部４とブレーキＥＣＵ９０との通信の態様や信号線の接続方式については後述する。

図３に示すように、踏込検知部６は、回動部材３０（図１参照）が所定の基準位置から所定の角度以上に回動したことを検知した場合に所定の信号（以下ではウェイクアップ信号、と称する場合がある）を出力する。図３には、踏込検知部６が、回動部材３０（図２参照）が所定の基準位置から所定の角度以上に回動したことを磁石３９の磁力に基づいて検知する場合を図示している。例えば、回動部材３０の回動範囲を基準位置であるゼロパーセントから最も回動した最大回動位置である１００パーセントの範囲で表した場合、回動部材３０が１０パーセント（所定の角度の具体例）以上になるとウェイクアップ信号を出力する。

踏込検知部６は、例えば磁気の大きさを検出可能な磁気検出素子（例えばＴＭＲ素子）をその内部に少なくとも一つ備えている。踏込検知部６は、磁気検出素子で検出した磁力の変化に基づいて回動部材３０が所定の基準位置から所定の角度以上に回動したことを検知する。踏込検知部６は、その磁気検出素子から出力される信号を増幅する回路を有する。踏込検知部６の少なくとも一部は、回動部材３０の回動軸芯Ｐの軸芯方向視において磁石３９と重複する位置に配置される。

踏込検知部６に用いることができる磁気検出素子は、磁石３９の磁力を検出するために必要な感度を考慮して適切なものを選定すればよい。磁気検出素子は、ホール素子、トンネル磁気抵抗素子（いわゆるＴＭＲ素子）、磁気抵抗効果素子（いわゆるＡＭＲ素子）、巨大磁気抵抗（いわゆるＧＭＲ素子）などを用いることができる。

踏込検知部６は、その磁気検出素子と増幅回路とを一体の集積回路とした、磁気検出ＩＣ、具体的には、磁場方向ホールＩＣや、ＴＭＲＩＣを用いることもできる。以下では、図４に示すように、踏込検知部６が磁気検出ＩＣである磁力検出部６１を備えている場合を例示して説明する。以下では、磁力検出部６１がＴＭＲＩＣである場合を例示して説明する。

図４に示すように、踏込検知部６はブレーキＥＣＵ９０と通信している。踏込検知部６から出力された信号は、ＥＣＵ９に伝送される。踏込検知部６とブレーキＥＣＵ９０との通信の態様や信号線の接続方式については後述する。

基板５は、図３に示すように、ストローク検出部４と踏込検知部６とを実装した配線基板である。基板５には、ストローク検出部４や踏込検知部６が出力する信号を伝送するリード端子１３が接続されている。

磁気検出ユニット２における、ストローク検出部４と踏込検知部６との配置について説明する。図３に示すように、ストローク検出部４と踏込検知部６とは、回動軸芯Ｐ上に配置されている。ストローク検出部４は、軸芯方向視において磁石３９と重複している。また、踏込検知部６は、軸芯方向視において磁石３９と重複している。基板５に対する平面視において、踏込検知部６は、基板５におけるストローク検出部４が配置された面とは異なる（反対側の）面に配置されている。これにより、ストローク検出部４と踏込検知部６は、磁石３９の上下面に現れる磁極を検出することができる。

〔ブレーキＥＣＵ、およびブレーキＥＣＵと磁気検出ユニットとの接続について〕
磁気検出ユニット２は、図４に示すように、リード端子１３（図２など参照）と電気的に接続された複数の配線（電力線や信号線）を介してブレーキＥＣＵ９０と電気的に接続されている。

ブレーキＥＣＵ９０は、中央演算装置を有するコンピュータ回路であるマイコン９１と、ウェイクアップ回路９２（ウェイクアップ信号受信部の一例）と、ストップランプＬを点灯させる電界効果トランジスタ９３（ストップランプスイッチ部の一例）とを有する。ブレーキＥＣＵ９０は、図４に示すように、バッテリＢＴからエンジンキーであるスイッチＳを介して電力が供給される（ＩＧ電源から電力を取得する）電力線９０ａ、バッテリＢＴと直接接続されてバッテリＢＴから常時電力が供給される（＋Ｂ電源から電力を取得する）電力線９０ｅ、および電力線９０ａから供給された電力の電圧を降下させるレギュレーターを介して駆動用の電力を取得している。

マイコン９１は、スイッチＳが開放されて電力線９０ａからの電力供給が停止している場合、つまり、ＩＧ電源から電力が供給されていない場合は、＋Ｂ電源である電力線９０ｅから供給される電力で動作する。

マイコン９１は、角度信号に基づいてブレーキ制御量を決定するストローク量判定部９１αと、角度信号に基づいてストップランプＬを点灯させるか否かの判断を行う点灯判定部９１βとをソフトウェア的に実現された機能部として有する。マイコン９１は、信号線９１ｃを介して電界効果トランジスタ９３と接続されている。

ストローク量判定部９１αは、マイコン９１としてストローク検出部４から角度信号を受信すると、当該角度信号に対応するブレーキ制御を行う。また、点灯判定部９１βは、マイコン９１としてストローク検出部４から角度信号を受信すると、角度信号に基づいて回動部材３０が所定の基準位置から所定の角度以上に回動したか否かを判定する。点灯判定部９１βは回動部材３０が所定の基準位置から所定の角度以上に回動したと判定した場合、マイコン９１として電力線９３ａを介して接続された自動車のストップランプＬを点灯させる信号（以下では点灯信号と称する）を出力する。電界効果トランジスタ９３は、マイコン９１から所定の信号を受信すると、ストップランプＬを点灯させる電力をストップランプＬに供給する。

マイコン９１は、回動部材３０の回動範囲における基準位置（いわゆる、ゼロ点）をゼロパーセントとし、当該基準位置から最も大きく回動した最大回動位置を１００パーセントとした場合、例えば角度信号が２０パーセント（所定の角度の具体例）以上になると点灯信号を出力する。ここで、回動部材３０が所定の基準位置から回動した回動角度を検出して角度信号を出力する装置（本実施形態のストローク検出部４に対応する装置）側において、回動部材３０が基準位置に位置する場合にゼロパーセントに対応する角度信号を出力するように調節する（ゼロ点調整を行う）場合は、例えば、回動部材３０の取付状態の調整するなどのメカ的な調整を要する。しかし、本実施形態の場合には、角度信号は回動部材３０が所定の基準位置から回動した回動角度に対してリニアな電気的信号である。また、マイコン９１が角度信号に基づいて回動部材３０が所定の基準位置から所定の角度以上に回動したか否かを判定する構成である。そのため、ゼロ点調整は、マイコン９１における電気的な調整のみで容易に行うことができる。

マイコン９１は、ストローク検出部４からの信号受信を待機し、当該信号を受信した場合にはストップランプＬを点灯（ストップランプＬへ点灯信号を出力）したりするなどのその他の動作を即時に実行可能な待機モードと、当該待機モードに比べて消費電力を低減した休止モード（例えば、動作を停止するモード）と、の少なくとも二つの動作モード間でモード変更可能である。マイコン９１は、ＩＧ電源から電力が供給されていない場合は消費電力を低減した休止モード（例えば、動作を停止するモード）に移行する。休止モードにおいてウェイクアップ回路９２がウェイクアップ信号を受信すると、マイコン９１は待機モードに移行する。なお、ウェイクアップ回路９２は、信号線９２ａを介してマイコン９１と接続されている。マイコン９１は、ウェイクアップ回路９２から信号線９２ａを介して出力された復帰指令などにより休止モードから待機モードに移行する。

磁力検出部４１は、ブレーキＥＣＵ９０から電力線４１ｅを介して駆動用の電力を取得する。なおブレーキＥＣＵ９０は、待機モードで動作している場合に、電力線４１ｅを介した磁力検出部４１（ストローク検出部４）への電力供給が可能である。磁力検出部４１は、グランド線４１ｇを介してブレーキＥＣＵ９０のグランドに接続されている。磁力検出部４１は、信号線４１ａを介して、角度信号をブレーキＥＣＵ９０の中央演算装置であるマイコン９１に伝送する。

磁力検出部４２は、ブレーキＥＣＵ９０から電力線４２ｅを介して駆動用の電力を取得する。なおブレーキＥＣＵ９０は、待機モードで動作している場合に、電力線４２ｅを介した磁力検出部４２（ストローク検出部４）への電力供給が可能である。磁力検出部４２は、グランド線４２ｇを介してブレーキＥＣＵ９０のグランドに接続されている。磁力検出部４２は、信号線４２ａを介して、角度信号をマイコン９１に伝送する。

磁力検出部４１および磁力検出部４２から出力される角度信号は、グランドに対する電圧（電圧値）の大小によるアナログ信号として伝送される。

磁力検出部４１および磁力検出部４２の電圧出力は加算すると所定の電圧（例えば、所定の電圧として５ボルト）となるように構成されており、マイコン９１は、この加算した電圧が所定の電圧でなければ、ストローク検出部４が故障していると判定する。

磁力検出部６１は、自動車のバッテリＢＴと電気的に直接接続された電力線６１ｅを介して駆動用の電力を取得する。磁力検出部６１は、グランド線６１ｇを介してグランドに接続されている。磁力検出部６１は、信号線６１ａを介して、ウェイクアップ信号をウェイクアップ回路９２に伝送する。このウェイクアップ信号の伝送は、グランドに対する電圧の大小によるアナログ信号として伝送される。

磁気検出ユニット２とブレーキＥＣＵ９０の連係動作を包括的に説明する。入力部材３５により回動部材３０が所定角度（例えば、１０パーセント）回動すると、踏込検知部６が、ウェイクアップ信号を出力する。当該ウェイクアップ信号を受信したウェイクアップ回路９２は、マイコン９１に復帰指令を出力する。当該復帰指令を受信したマイコン９１が休止モードである場合は待機モードに移行する。待機モードに移行したマイコン９１は、磁力検出部４１および磁力検出部４２（ストローク検出部４）に電力を供給する。電力供給を受けて動作を開始したストローク検出部４は、角度情報をマイコン９１へ出力する。マイコン９１は角度情報に基づいて、ストップランプＬを点灯させる指令（信号）を電界効果トランジスタ９３へ出力する。当該信号の受信により電界効果トランジスタ９３はストップランプＬに電力（点灯信号の一例）を供給する。これによりストップランプＬが点灯する。

〔第二実施形態〕
上記第一実施形態では、磁力検出部６１は、グランド線６１ｇを介してグランドに接続されており、磁力検出部６１は、信号線６１ａを介して、ウェイクアップ信号をウェイクアップ回路９２に伝送し、当該ウェイクアップ信号の伝送は、グランドに対する電圧の大小によるアナログ信号として伝送される場合を説明した。しかしながら、グランドに対する電圧の大小によるアナログ信号としてウェイクアップ信号を伝送する方法に代えて、電流値の大小によるアナログ信号として伝送することもできる。この場合、図５に示すように、グランド線６１ｇを省略可能であるため、回路が単純化され、リード端子１３の端子数を削減し、これらリード端子１３と接続される配線本数を削減することができるため好ましい。

〔第三実施形態〕
第一実施形態および第二実施形態では、磁力検出部４１および磁力検出部４２から出力される信号がグランドに対する電圧の大小によるアナログ信号として伝送される場合を説明した。しかしながら、グランドに対する電圧の大小によるアナログ信号として角度信号を伝送する方法に代えて、電流値の大小などによりデジタル信号（例えば、ゼロと１の二値で表現したバイナリ）を生成してデジタル信号として伝送することもできる。この場合、図６に示すように、グランド線４１ｇおよびグランド線４２ｇを省略可能であるため、回路が単純化され、リード端子１３の端子数を削減し、これらリード端子１３と接続される配線本数を削減することができるため好ましい。なお、図６には、第二実施形態と同様に、ウェイクアップ信号を電流値の大小に基づいた信号として伝送している場合を図示している。なお、第三実施形態におけるウェイクアップ信号は、角度信号と同様に、デジタル信号として伝送されている。

以上のようにして、構造を単純化した自動車用ブレーキの回転角検出装置およびこれを用いたブレーキ制御システムを提供することができる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、磁力検出部４１や磁力検出部４２に磁場方向ホールＩＣを採用する場合を例示した。しかしながら、磁場方向ホールＩＣを採用する代わりにその他の磁気検出ＩＣ、例えばＴＭＲＩＣを採用することもできる。

（２）上記実施形態では、磁力検出部６１はＴＭＲＩＣである場合を説明したが、ＴＭＲＩＣを採用する代わりに磁場方向ホールＩＣなどのその他の磁気検出ＩＣを採用してもよい。また、

（３）上記実施形態では、ウェイクアップ信号出力部の一例である踏込検知部６は、磁気検出素子を備えており、磁気検出素子で検出した磁力の変化に基づいて回動部材３０が所定の基準位置から所定の角度以上に回動したことを検知する場合を説明した。しかしながら、ウェイクアップ信号出力部は、磁気検出素子を備える代わりに、マイコンやカスタムＩＣ、もしくはソフトウェアで実現される角度信号判定部を備える場合もある。この場合、踏込検知部６は、ストローク信号出力部の一例であるストローク検出部４から角度情報を取得し、回動部材３０が所定の基準位置から所定の角度以上に回動した、と角度信号判定部が当該角度情報に基づいて判定した場合に、ウェイクアップ信号を出力してもよい。この場合、踏込検知部６に加えて、ストローク検出部４を＋Ｂ電源に接続することが好ましい。

（４）上記実施形態では、ウェイクアップ信号出力部の一例である踏込検知部６は、磁気検出素子を備えており、磁気検出素子で検出した磁力の変化に基づいて回動部材３０が所定の基準位置から所定の角度以上に回動したことを検知する場合を説明した。しかしながら、ウェイクアップ信号出力部は、磁気検出素子を備える代わりに、磁力の変化以外の物理的な変化に基づいて回動部材３０が所定の基準位置から所定の角度以上に回動したことを検知するセンサ部を有してもよい。センサ部としては例えば、回動部材３０が所定の基準位置から所定の角度以上に回動した場合の物理的な移動により離接や短絡するスイッチ機構や、検出対象物の存在の有無などで回動部材３０が所定の基準位置から所定の角度以上に回動したことを検出可能な光センサなどを例示可能である。

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、自動車用ブレーキの回転角検出装置およびこれを用いたブレーキ制御システムに適用できる。

１ ：回転角検出装置
２ ：磁気検出ユニット
４ ：ストローク検出部（ストローク信号出力部）
６ ：踏込検知部（ウェイクアップ信号出力部）
３０ ：回動部材
９０ ：ブレーキＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）
９１ ：マイコン（ストローク量判定部、点灯判定部）
９１α ：ストローク量判定部
９１β ：点灯判定部
９３ ：電界効果トランジスタ（ストップランプスイッチ部）
１００ ：自動車用ブレーキ制御システム
Ｌ ：ストップランプ
Ｐ ：回動軸芯
Ｓ ：スイッチ

Claims (6)

1. 回動可能に支持された回動部材と、
   前記回動部材が基準位置から回動した角度に対応する角度情報を外部へ出力するストローク信号出力部と、
   前記回動部材が基準位置から所定の角度だけ回動した場合にウェイクアップ信号を外部へ出力するウェイクアップ信号出力部と、を備えた自動車用ブレーキの回転角検出装置。
2. 前記ウェイクアップ信号出力部は、前記ストローク信号出力部が出力する前記角度情報とは別に前記ウェイクアップ信号を出力する請求項１に記載の自動車用ブレーキの回転角検出装置。
3. 前記ウェイクアップ信号出力部は、前記ウェイクアップ信号を電圧値または電流値の変化として出力する請求項１または２に記載の自動車用ブレーキの回転角検出装置。
4. 前記ストローク信号出力部は、前記角度情報をデジタル信号として外部へ出力する請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車用ブレーキの回転角検出装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載された自動車用ブレーキの回転角検出装置と、
   自動車のブレーキ制御に適したエレクトロニックコントロールユニットと、を備え、
   前記エレクトロニックコントロールユニットは、前記回転角検出装置から出力された前記ウェイクアップ信号を受信するウェイクアップ信号受信部と、自動車のストップランプを点灯させる点灯信号を出力するストップランプスイッチ部とを有し、
   前記エレクトロニックコントロールユニットは、前記回転角検出装置から出力された前記角度情報に基づいて前記ストップランプスイッチ部が前記点灯信号を出力可能な待機モードと、前記待機モードよりも電力消費量を低減し、前記ストップランプスイッチ部が前記点灯信号を出力しない休止モードと、にモード変更可能に構成されており、
   前記エレクトロニックコントロールユニットは、前記休止モードにおいて前記ウェイクアップ信号受信部が前記ウェイクアップ信号を受信すると、前記休止モードから前記待機モードへ切り替わる自動車用ブレーキ制御システム。
6. 前記エレクトロニックコントロールユニットは、前記回転角検出装置から出力された前記角度情報を受信し、かつ、前記角度情報に基づいてブレーキ制御量を決定するストローク量判定部と、前記角度情報に基づいてストップランプの点灯と消灯とを判定する点灯判定部とを有し、
   前記ストップランプスイッチ部は、前記点灯判定部の判定に基づいて前記点灯信号を出力する請求項５に記載の自動車用ブレーキ制御システム。

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