(57)【要約】【課題】  断線やショートなどの異常発生が検出しやすく、曖昧な操作でも安全で、電力消費が少ないマイコン入力の切り替え装置を提供する。【解決手段】  作動電極１６、中立電極１７、解除電極１８およびそれらの電極に選択的に接続されるブラシ１９とを備えた選択スイッチ１２と、ウエイクアップ時に電源を供給するウエイクアップ電源部１３と、スリープ時およびウエイクアップ時に電源を供給するスリープ電源部１４と、ウエイクアップ電源部１３とブラシ１９の間のウエイクアップ抵抗器Ｒ１と、スリープ電源部１４と中立電極１７の間の第１スリープ抵抗器Ｒ５と、スリープ電源部１４とブラシ１９の間の、抵抗値が高い第２スリープ抵抗器Ｒ４と、解除電極１８および作動極１６と接地極Ｅとの間にそれぞれ介在される解除抵抗器Ｒ２および作動抵抗器Ｒ３と、ブラシ１９とマイコンポート１１との間を接続する導線２０からなる切り替え装置１０。【選択図】  図１
2006302667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイコンポートへの入力信号を切り替える切り替え装置であって、
オフ電極、少なくとも１個のオン電極、およびそれらの電極に選択的に、かつ、移行時に一時的に両方に接続される短絡片を備えた選択スイッチと、
ウエイクアップ時に電源を供給するウエイクアップ電源部と、
スリープ時およびウエイクアップ時の双方で電源を供給するスリープ電源部と、
前記ウエイクアップ電源部と短絡片との間に介在されるウエイクアップ抵抗器と、
前記スリープ電源部とオフ電極との間に介在される第１スリープ抵抗器と、
前記スリープ電源部と短絡片との間に介在される抵抗値が高い第２スリープ抵抗器と、
前記オン電極と接地極との間に介在されるオン作動抵抗器と、
前記短絡片とマイコンポートとの間を接続する接続線
とを備えているマイコン入力の切り替え装置。
【請求項２】
前記オン電極が、モータに正転を行わせる正転電極と、逆転を行わせる逆転電極の２個の電極からなり、
正転電極と接地極との間に正転抵抗器が介在され、逆転電極と接地極との間に正転抵抗器と異なる抵抗値の逆転抵抗器が介在されており、
前記マイコンポートへの入力信号がモータの正転／停止／逆転を制御する制御信号である請求項１記載の切り替え装置。
【請求項３】
前記オン電極とオフ電極が、略平行に、かつ、長さ方向にずらして配列された導電片であり、前記短絡片がそれらの電極の上を接触しながら移動するブラシである請求項１記載の切り替え装置。
【請求項４】
前記オン電極とオフ電極が、長さ方向に重畳して配列されている請求項３記載の切り替え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイコン入力の切り替え装置に関する。さらに詳しくは、車両に搭載された電動モータなどを制御するためのマイコン（ＣＰＵ：中央処理装置）への入力信号を切り替えるマイコン入力の切り替え装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平１１−２７８２５０
【０００３】
自動車のパーキングブレーキの作動／解除を電動で行う場合、通常はモータを一方向に回転させる作動モードと、モータを逆方向に回転させる解除モードと、ブレーキをかけている状態および解除している状態が継続するモータの停止モードを切り替えて行う。そして切り替えスイッチは、作動（正転）／停止／解除（逆転）のいずれかを選択するシーソースイッチなどが用いられる。
【０００４】
特許文献１には、モータの回転駆動によりパーキングブレーキの作動・解除を行う電動式パーキングブレーキ装置が開示されている。この装置は、イグニッションスイッチ、ブレーキ力を手動操作するＰＫＢ（パーキングブレーキ）操作装置、ＰＫＢ解除スイッチなどからの信号を入力し、モータの正転、逆転、停止を出力するブレーキＥＣＵを備えている。ＰＫＢ操作装置は、手動で回転させるノブの回転を回転角センサで検出し、ブレーキ作動の開始・停止だけでなく、運転者が望むブレーキの効き状態となるようにモータを所定の回転数だけ回転させ、停止させるために用いる。ＰＫＢ解除スイッチは、ブレーキの作動を解除するようにモータを逆回転させ、その後、モータを停止させるものである。
【０００５】
さらに特許文献１には、動力源スイッチが作動位置から解除位置に操作された時期から設定時間が経過した後には、モータへの電気供給を阻止する手段を開示している。それにより消費電力が抑制される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のシーソースイッチなどの切り替えスイッチを用いる場合、電気回路に断線やショートが生じたときは、運転中にブレーキが作動したり、停車中にブレーキが解除されたりして危険である。他方、特許文献１のＰＫＢ操作装置は、一度オン側に回転させた場合は、どの回転位置に移動させる場合でも継続的に電気信号を出しているので、断線が生じたときと区別しやすい。しかしＰＫＢ操作装置のオフの場合、あるいはオフとオンの切り替えの間では、電気信号を出さない状態が生ずる。ＰＫＢ解除スイッチについても、同様である。そのため、信号がない状態をもって断線とは判断できない。
【０００７】
さらに回転式のＰＫＢ操作装置の場合、回転式ノブの切り替え操作が曖昧で、オンとオフの中間位置の場合、作動、解除の制御信号が一意的に定まらず誤動作をするおそれがある。とくに車両等の操作スイッチでは操作者はスイッチの操作に意識を集中していることは少なく、他の作業または思考をしながら操作することが多い。したがって操作が曖昧になる頻度が大きい。
【０００８】
本発明は前記従来の切り替えスイッチやＰＫＢ操作装置の問題を解消し、断線やショートなどの異常が発生したときに検出しやすく、また、曖昧な操作の場合でも比較的安全で、しかも電力消費がそれほど増大しないマイコン入力の切り替え装置を提供することを技術課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のマイコン入力の切り替え装置（請求項１）は、マイコンポートへの入力信号を切り替える選択切り替え装置であって、オフ電極、少なくとも１個のオン電極、およびそれらの電極に選択的に、かつ、移行時に一時的に両方に接続される短絡片を備えた選択スイッチと、ウエイクアップ時に電源を供給するウエイクアップ電源部と、スリープ時およびウエイクアップ時の双方で電源を供給するスリープ電源部と、前記ウエイクアップ電源部と短絡片との間に介在されるウエイクアップ抵抗器と、前記スリープ電源部とオフ電極との間に介在される第１スリープ抵抗器と、前記スリープ電源部と短絡片との間に介在される抵抗値が高い第２スリープ抵抗器と、前記オン電極と接地極との間に介在されるオン作動抵抗器と、前記短絡片とマイコンポートとの間を接続する接続線とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
このような切り替え装置においては、前記オン電極が、モータに正転を行わせる正転電極と、逆転を行わせる逆転電極の２個の電極からなり、正転電極と接地極との間に正転抵抗器が介在され、逆転電極と接地極との間に正転抵抗器と異なる抵抗値の逆転抵抗器が介在されており、前記マイコンポートへの入力信号がモータの正転／停止／逆転を制御する制御信号であるものとすることができる（請求項２）。
【００１１】
また、前記オン電極とオフ電極が、略平行に、かつ、長さ方向にずらして配列された導電片であり、前記短絡片がそれらの電極の上を接触しながら移動するブラシであるものが好ましい（請求項３）。その場合、前記オン電極とオフ電極が、長さ方向に重畳して配列されているものが好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の切り替え装置（請求項１）における選択スイッチは、オフ電極とオン電極を切り替えるとき、移行時に一時的に両方に接続される。そのため、マイコンへの入力は常時継続している。そして両者の信号は、各抵抗器によって電圧を変えた、いわゆる多値信号としてマイコンポートに入力される。したがって断線により入力信号が切れたとき、あるいはショートによって異常な電圧信号が入力されたときに、容易に検出することができる。
【００１３】
上記のようにマイコンポートへの信号は常時継続しているため、電力消費が大きくなりがちであるが、本発明の装置では、ウエイクアップ電源部とスリープ電源部を用意し、スリープ状態ではウエイクアップ電源部から電流を供給しない。他方、スリープ時にはスリープ電源部から常時電源が供給されるが、スリープ電源部とオフ電極との間に抵抗値が高い第１スリープ抵抗器を介在しているので、電力の消費が抑制される。したがってマイコンポートへの信号入力が常時継続しているにも関わらず、消費電力はそれほど増加しない。
【００１４】
前記オン電極が、モータに正転を行わせる正転電極と、逆転を行わせる逆転電極の２個の電極からなり、正転電極と接地極との間に正転抵抗器が介在され、逆転電極と接地極との間に正転抵抗器と異なる抵抗値の第３抵抗器が介在されており、前記マイコンポートへの入力信号がモータの正転／停止／逆転を制御する制御信号である場合（請求項２）は、車両に搭載している電動式パーキングブレーキ駆動用のモータの正転／停止／逆転など、３位置選択制御を行うことができる。
【００１５】
前記オン電極とオフ電極が、略平行に、かつ、長さ方向にずらして配列された導電片であり、前記短絡片がそれらの電極の上を接触しながら移動するブラシである場合（請求項３）は、製造が容易で、安定した操作が可能である。とくにブラシのそれぞれの接触片を二股とするときは、導電片と接触片の一方の接触子に不具合が生じても、他方の接触子と導電片の通電が確保されるので、一層安全である。
【００１６】
また、前記オン電極とオフ電極を、長さ方向に重畳して配列すれば（請求項４）、ブラシが一方の導電片のみに接触している状態と、重畳している位置にブラシが来て両方の電極に通電している状態とで連続的に移行させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
つぎに図面を参照しながら本発明のマイコン入力の切り替え装置の実施の形態を説明する。図１は本発明の切り替え装置の一実施形態を示す回路図、図２はその切り替え装置において選択スイッチが中立位置にあるときの等価回路図、図３はその切り替え装置において選択スイッチが解除位置にあるときの等価回路図、図４はその切り替え装置において選択スイッチが作動位置にあるときの等価回路図、図５はその切り替え装置において選択スイッチが解除と中立の中間位置にあるときの等価回路図、図６はその切り替え装置において選択スイッチが作動と中立の中間位置にあるときの等価回路図、図７は図１の切り替え装置の作用を示すグラフ、図８および図９はそれぞれ本発明の切り替え装置の他の実施形態を示す回路図、図１０および図１１はそれぞれ本発明に関わる選択スイッチの他の実施形態を示す平面図および概略斜視図、図１２および図１３はそれぞれ本発明の切り替え装置を用いた車載装置の実施形態を模式的に示す概略平面図および概略側面図である。
【００１８】
図１に示す切り替え装置１０は、マイコンポート１１の入力信号を切り替えて、パーキングブレーキ駆動用のモータ（図１１の符号Ｍ）の正転／停止／逆転を制御するものであり、選択スイッチ１２と、ウエイクアップ電源部１３と、スリープ電源部１４と、それらを接続する電線とから構成されている。前記選択スイッチ１２は作動（正転）電極１６、中立（停止）電極１７、解除（逆転）電極１８の各電極と、それらの電極上を滑るブラシ１９とによって構成されるスライドスイッチである。なお、パーキングブレーキ以外に、パワーリフトゲート（後部ドアの開閉）、パワースライドシート（シートの前後位置調節：図１２参照）などの駆動用のモータの制御にも採用することができる。
【００１９】
各電極１６、１７、１８は、銅などの良導体からなる長尺の導電片を、合成樹脂などの絶縁体からなるプレートに対し、面一に、かつ互いに平行になるように埋め込み、導電パターンを形成することにより構成される。この実施形態では、導電片同士は幅方向に隙間を開けて配置され、長さ方向には重畳する領域を設けている。ブラシ１９は、３個の電極１６、１７、１８とスライドする接触片を備えている３連タイプのものであり、長手方向にスライド自在に設けられる操作ノブ（図示していない）などに取りつけられている。
【００２０】
前記ウエイクアップ電源部１３およびスリープ電源部１４は、たとえば直流５Ｖの電源である。ウエイクアップ電源部１３からは、ウエイクアップ状態のときだけ電源が供給される。図１の回路では、理解しやすいように、その状態を切り替えスイッチ１５のオン／オフで示すようにしている。スリープ電源部１４からは、ウエイクアップ状態とスリープ状態の両方で電源が供給される。それによりスリープ電源部１４についてはオン／オフ回路を不要とすることができる。
【００２１】
ウエイクアップ状態からスリープ状態への移行は、たとえば自動車のイグニションスイッチのオフが行われた後、あるいは一定時間以上いずれのスイッチも操作されないときなどに行われる。またスリープ状態からウエイクアップ状態への移行は、例えばイグニションスイッチをオンにするとか、マイコンへの入力電圧が所定電圧以下となった場合にマイコンへの外部割り込みが発生し、これがウエイクアップトリガーとなるように構成することができる。ウェイクアップ後、マイコンはＡＤ変換処理を行い、入力電圧を確認する。
【００２２】
前記ウエイクアップ電源部１３は切り替えスイッチ１５を通じてウエイクアップ抵抗器Ｒ１に接続され、ウエイクアップ抵抗器Ｒ１の他端はマイコンポート１１および選択スイッチ１２のブラシ１９に接続されている。スリープ電源部１４は第１スリープ抵抗器Ｒ５を介して選択スイッチ１２の中立電極１７に接続されている。さらにスリープ電源部１４は、抵抗値が高い第２スリープ抵抗器Ｒ４を介してブラシ１９に接続されている。また、選択スイッチ１２の作動電極１６は作動抵抗器Ｒ３を介して接地極Ｅに接続されており、解除電極１８は解除抵抗器Ｒ２を介して接地極Ｅに接続されている。ブラシ１９はマイコンポート１１に対し、導線２０で接続されている。
【００２３】
図１の回路構成においては、各抵抗器の抵抗値をそれぞれウエイクアップ抵抗器Ｒ１：２７０Ω、解除抵抗器Ｒ２：５１０Ω、作動抵抗器Ｒ３：１００Ω、第２スリープ抵抗器Ｒ４：１０ＫΩ、第１スリープ抵抗器Ｒ５：２７０Ωとしている。ただしこれらは一例であり、他の抵抗値の組み合わせを採用することもできる。なお、第２スリープ抵抗器Ｒ４は、スリープ状態のときの電流を抑制するため、ウエイクアップ抵抗器Ｒ１より一桁高い抵抗値、たとえば２０〜５０倍程度の抵抗値としている。さらにこの実施形態では、ウエイクアップ抵抗器Ｒ１の抵抗値と第１スリープ抵抗器Ｒ５の抵抗値を等しくしている。
【００２４】
また、作動抵抗器Ｒ３と解除抵抗器Ｒ２の抵抗値は、マイコンポート１１への入力信号に適切な差が出るように、充分異なる抵抗値、たとえば４〜１０倍程度の差にしている。作動抵抗器Ｒ３と解除抵抗器Ｒ２の抵抗値は逆にすることもできる。
【００２５】
つぎに図２〜７を参照して図１の切り替え装置の作用を説明する。図２は選択スイッチ１２のブラシ１９が中立電極１７に接触している状態にあるときの等価回路である。このブラシ１９が中立電極１７に接触している状態が「中立」状態である。この回路がウエイクアップ状態にあるとき、すなわち切り替えスイッチ１５がウエイクアップ側に入っているときは、ウエイクアップ電源部１３はウエイクアップ抵抗器Ｒ１を介してマイコンポート１１に接続される。他方、スリープ電源部１４は、並列接続される第１スリープ抵抗器Ｒ５と第２スリープ抵抗器Ｒ４を介してマイコンポート１１に接続される。マイコンポート１１の入力インピーダンスは非常に高いことから、これに流入するシンク電流は零とみなしてよく、マイコンポート１１には５Ｖの電源がそのまま印加されているとみなしうる。
【００２６】
図２の回路において、マイコンポート１１への入力線に断線が生じたとき、両方の電源部１３、１４の電源が零になった、あるいはいずれかの線がショートによって接地されたなど、異常が発生した場合は、マイコンポート１１へ加わる電圧が零になる。そのため、異常状態を容易に検出することができる。なお、片方の電源部の電源が零になったとき、あるいはいずれかの抵抗器またはそれらの抵抗器の接続線に断線が生じたときは、マイコンポート１１への電圧、電流は変化しない。しかし中立位置と等価であることから、とくに大きい問題にはならない。
【００２７】
また、選択スイッチ１２の電極間に水や異物が入ってショートしたときは、後述する２電極に跨ってブラシ１９がある場合と同様に、マイコンポート１１に加わる電圧が中立位置と作動位置の間、あるいは中立位置と解除位置の間の電圧になるので、作動状態あるいは解除状態の電圧とは区別でき、作動あるいは解除させないようにすることができる。また、この状態が一定時間以上継続する場合は、異常と判断させることができる。すなわち、選択スイッチ１２の操作では、途中でブラシ１９が２個の電極に跨って接触するので、その場合を異常と判断しないように、一定時間以上継続する場合だけを異常とするのである。また、水や異物で３個の電極がショートした場合も、同様に異常と判断させることができる。
【００２８】
図２の中立状態において、前述の移行条件が満たされてスリープ状態になったとき、すなわち切り替えスイッチ１５が切りになったとき、ウエイクアップ電源部１３は切断されスリープ電源部１４のみが第１スリープ抵抗器Ｒ５および第２スリープ抵抗器Ｒ４を介してマイコンポート１１に接続される。この場合も５Ｖのスリープ電源部１４の電圧がそのままマイコンポート１１の入力電圧となる。断線が生じたとき、あるいは電極同士がショートしたとき、電線がショートにより接地したときは、マイコンポート１１に加わる電圧が零あるいは定義外になる。そのため異常を検出することができる。スリープ状態からウエイクアップ条件が満たされると、切り替えスイッチ１５が入りになったのと同じになり、前述のウエイクアップ状態となる。
【００２９】
図３は図１の回路の選択スイッチ１２のブラシ１９が解除電極１８に接触しているとき、すなわち「解除」位置のときの等価回路である。この回路がウエイクアップ状態にあるとき、すなわち切り替えスイッチ１５が入っている場合は、ウエイクアップ電源部１３と接続されているウエイクアップ抵抗器Ｒ１の他端側はマイコンポート１１に接続されると共に解除電極１８および解除抵抗器Ｒ２を通じて接地極Ｅに接続される。また、スリープ電源部１４は第２スリープ抵抗器Ｒ４を介して解除電極１８に接続される。
【００３０】
したがってマイコンポート１１の入力端子にはウエイクアップ電源部１３の出力電圧がウエイクアップ抵抗器Ｒ１と解除抵抗器Ｒ２とで分割された値と、スリープ電源部１４の電圧が第２スリープ抵抗器Ｒ４と解除抵抗器１２とで分割された値との合成電圧で印加される。あるいはウエイクアップ電源部１３の電圧とスリープ電源部１４の電圧が等しい場合は、この電圧をウエイクアップ抵抗器Ｒ１と第２スリープ抵抗器Ｒ４の合成抵抗と、解除抵抗器Ｒ２の抵抗とで分割された値の電圧が印可される。この電圧値が「解除」信号であり、この信号はモータの逆転信号としてマイコンポート１１に入力される。
【００３１】
たとえば前述の抵抗値の例ではマイコンポート１１へ印可される電圧は３．３０Ｖで、マイコンへのシンク電流は６．４７ｍＡとなる。この信号によりマイコンはモータを逆転させ、ブレーキを解除する。引き荷重がゼロになった時に、モータはセンサー等で感知して停止される。図３の回路のウエイクアップ状態で、断線あるいはショートが生じたときは、マイコンポート１１の電圧が零になるか、あるいは定義されない電圧になるので、異常を検出することができる。
【００３２】
図３においてスリープ状態になったとき、すなわち切り替えスイッチ１５が切りになったときは、ウエイクアップ電源部１３からの電源が供給されず、スリープ電源部１４の電圧が第２スリープ抵抗器Ｒ４と解除抵抗器Ｒ２を分割した電圧だけがマイコンポート１１に印可される。第２スリープ抵抗器Ｒ４の値は解除抵抗器Ｒ２に比して一桁以上大きい値を用いるので、上記印加される電圧値は非常に小さくなる。また、第２スリープ抵抗器Ｒ４と解除抵抗器Ｒ２を通じて接地極Ｅに流れる電流およびマイコンポート１１へのシンク電流はきわめて小さくなり、エネルギー消費の節減ができる。この時マイコンポート１１に印加される信号はスリープ状態の信号であり、この信号はマイコンポート１１に入力されても定義外信号となり制御は行われない。なお、前述の抵抗値の例では、マイコンポート１１への印可電圧は０．２４Ｖで、電流は０．４７ｍＡである。
【００３３】
図４は図１の回路における選択スイッチ１２のブラシ１９が作動電極１６に接触しているとき、すなわち「作動」位置にあるときの等価回路である。この状態は図３の「解除」位置の場合とは、解除抵抗器Ｒ２が作動抵抗器Ｒ３に変わっただけで、実質的に同一である。そのため、詳細な説明は省略する。この実施形態では作動抵抗器Ｒ３は解除抵抗器Ｒ２よりかなり低いので、マイコンポート１１には解除状態よりも高い電圧が付与される。この電圧値が「作動」信号であり、この信号はモータの正転信号としてマイコンポート１１に入力され、この信号によりマイコンはモータを正転させ、パーキングブレーキを作動させる。所定の位置に達したとき、あるいは所定の荷重に達したときに、モータはセンサーなどで感知して停止される。
【００３４】
図４においてスリープ状態への移行条件が整い、切り替えスイッチ１５が切りになったときについても、解除抵抗器Ｒ２が作動抵抗器Ｒ３に代わるだけで、図３の場合と実質的に同じである。なお、図４の回路において、前述の抵抗値の例では、ウエイクアップ状態ではマイコンへの入力信号は１．３８Ｖ、１３．７８ｍＡである。スリープ状態ではマイコンへの入力信号は０．０５Ｖ、０．５ｍＡである。
【００３５】
図５は図１の回路における選択スイッチ１２のブラシ１９が中立電極１７から解除電極１８に移行する途中で、両電極に共に接触している状態にあるときの等価回路である。このブラシ１９が中立電極１７と解除電極１８に接触している状態が「中立」と「解除」の中間位置である。ブラシ１９の中立―解除中間位置では、図２と図５を比較すればわかるように、ブラシ１９はマイコンポート１１への接続を維持しながら、解除抵抗器Ｒ２を通じて接地極Ｅに接続される。したがってウエイクアップ状態では、マイコンポート１１の入力端子には、ウエイクアップ電源部１３の出力電圧がウエイクアップ抵抗器Ｒ１と解除抵抗器Ｒ２とで分割された値と、スリープ電源部１４の電圧が第２スリープ抵抗器Ｒ４と第１スリープ抵抗器Ｒ５の並列合成抵抗値と解除抵抗器Ｒ２とで分割された電圧との合成電圧が印加される。
【００３６】
この電圧は前記「解除」位置でマイコンポート１１に印加される電圧値とは異なるものとなる。たとえば前述の抵抗値の例では、３．９７Ｖ、７．７７ｍＡである。この電圧は完全に解除電極１８へ単独接触するに至るまで維持される。そのため、確実に「解除」の位置まで移動しない限り、マイコンは「解除」操作をせず、中立状態を維持したままである。したがって誤作動が防止される。なお、中立電極１７と解除電極１８が導通している中間状態が所定時間以上継続すると、マイコンにショートなどの異常状態が生じたと判断させるのが好ましい。
【００３７】
図５の状態でスリープ状態に移行し、切り替えスイッチ１５が入りになっているとき、あるいは中立位置でスリープ状態にあるときにブラシ１９が操作されて図５の状態になったときは、ウエイクアップ電源部１３からの電源供給がなくなる。前述の抵抗値の例では、ウエイクアップ抵抗器Ｒ１と第１スリープ抵抗器Ｒ５とは同じ抵抗値を用いるので、マイコンポート１１への入力はウエイクアップ状態のときとほぼ同じで、３．３０Ｖ、６．４７ｍＡである。したがって図２の中立位置、スリープ状態から図５の中間位置、スリープ状態に移行したときは、電圧および電流が変化する。この変化により、ブラシが操作されたことを検出し、異常状態を検出することができる。また、ウエイクアップトリガーとすることもできる。
【００３８】
なお、図５の回路でウエイクアップ状態からスリープ状態に移行したときは、省電力にならない。しかし図５の状態が所定時間経過したときは、マイコンが異常状態であると判断して適切なアラーム手段で運転者などに知らせ、「解除」側に完全に操作するように促せば、このような中間状態を解消することができる。
【００３９】
図３の解除位置から中立位置に操作する途中で、誤って図５の中立−解除中間位置で止めたときも、前述と同様にマイコンが中立に移行したと判断する。そのため安全性が高い。他の点についても、中立位置から解除位置に移行する中間位置の場合と同様である。
【００４０】
図６は図１の回路における選択スイッチ１２のブラシ１９が中立電極１７から作動電極１６に移行する途中で、両電極に共に接触している状態にあるときの等価回路である。このブラシ１９が中立電極１７と作動電極１６に接触している状態が「中立」と「作動」の中間状態である。図６の等価回路は、解除抵抗器Ｒ２が作動抵抗器Ｒ３に代わるだけで、図５の等価回路と実質的に同じであるので、詳細な説明は省略する。前述の抵抗値の例では、ウエイクアップ状態におけるマイコンポート１１への信号電圧は２．１４Ｖで、シンク電流は２１．４４ｍＡである。また、スリープ状態では信号電圧が１．３８Ｖで、シンク電流は１３．７８ｍＡである。
【００４１】
表１に、前述の抵抗値の例の場合のマイコンポートへの印可電圧およびシンク電流をまとめて示す。また、図７は表１をグラフで示したものである。
【表１】
2006302667.tif 000003
【００４２】
表１からわかるように、マイコンへの入力信号としては、中立信号：５Ｖ、解除信号：３．３０Ｖ、作動信号：１．３８Ｖ、故障信号：０．５Ｖ未満という多値信号が形成される。なお、ウエイクアップ状態の０．５Ｖ〜１．１８Ｖ未満は定義されていない。またスリープ状態の１Ｖ〜３．３０Ｖも定義されていない。１．０Ｖ未満も定義されていない。この信号を受けるマイコン側では電源電圧の変動幅、ＩＣなどの使用部品の所要電圧マージン等を考慮して上記の典型的電圧に幅を持たせて受け入れるようにすることが可能である。一例としては±０．２Ｖとすることが適当である。
【００４３】
図７では中立位置ではマージンＭ１として、＋０、−０．５Ｖを採用し、作動位置、解除位置ではマージンＭ２、Ｍ３として、それぞれ±０．２Ｖとしている。図７から分かるように、Ａ−Ｂ間でスリープ状態になると、ウエイクアップ状態の解除と同じ電圧になり、Ａ−Ｃ間でスリープ状態になると、ウエイクアップ状態の作動状態と同じ電圧になる。このことを利用して、スリープ状態で断線などの異常を検出させることも可能である。ただし通常はＡ−Ｂ間、Ａ−Ｃ間の短絡が一定時間以上継続すると、その時点で異常と判定するため、通常であれば、上記のことを利用して異常の検出をする必要はない。
【００４４】
また、前記電圧に対応する信号の定義は解除と作動との間で相互に入れ替えることができる。更に、各抵抗器の抵抗値はマイコンへの入力インピーダンスの実際値、回路設計マージン等に対応して、また許容するシンク電流の大きさに対応して前記実施例に示した値とは異なる値を用いることもできる。
【００４５】
前記実施形態では、モータの停止、正転、逆転の３位置を切り替えるものであるが、モータの正転と停止の２位置を切り替えるため、あるいはライトの点灯、消灯などを切り替えるために適用することもできる。その場合は図８に示す切り換え装置２２のように、オン電極２３と、オフ電極２４を備えた２位置の選択スイッチ（スライドスイッチ）２５を設ける。この場合も、オン電極２３とオフ電極２４とを操作方向に関して一部で重複させる。この切り換え装置２２は図１の切り換え装置１０から解除電極１８と解除抵抗器Ｒ２を取り出したものと実質的に同一であり、同一の作用効果を奏する。
【００４６】
図９は図１の回路を二重にして安全性を向上させた切り替え装置２６を示している。この切り替え装置２６では、選択スイッチ１２のほかに第２選択スイッチ２７を設け、ブラシ１９の操作部を共通にして同時に操作できるようにしている。そして選択スイッチ１２と第２選択スイッチ２７からの同特性２系統出力をマイコンポート１１にそれぞれ接続し、それにより断線やショートなどの異常検出を確実に行うようにしている。なお、第２選択スイッチ２７へスリープ電源を供給するスリープ電源部１４は、導線２８で接続して共通にしている。
【００４７】
図９の切り替え装置２６では、第１スリープ抵抗器Ｒ５、解除抵抗器Ｒ２、作動抵抗器Ｒ３は、選択スイッチ回路２９内に組み込んでおり、ウエイクアップ抵抗器Ｒ１および第２スリープ抵抗器Ｒ４はマイコン内のスイッチ処理回路３０内に組み込んでいる。図１の回路の場合も同様にすることができる。そしてマイコン内に、選択スイッチ１２に電源を供給する第１スイッチ処理回路３１と、第２選択スイッチ２７に電源を供給する第２スイッチ処理回路３２とを一緒に組み込んでいる。
【００４８】
前記実施形態では、選択スイッチとして直線方向にスライドさせるスライドスイッチを採用しているが、円板の上に円弧状に配置した電極や、円筒面の内面に配置した電極と、ノブなどを回転させてそれらの電極と摺接させるブラシとを組み合わせた回転タイプの選択スイッチを採用することもでき、その場合も同一の作用効果が奏される。
【００４９】
図１０は図１や図８の選択スイッチ１２に用いられるブラシの好ましい実施形態を示している。図１０の二股ブラシ３４では、各接触片３５を二股にし、接触子３６ａ、３６ｂを並列接触させている。このようにすることにより、片方の接触子に不備が生じても、他方の接触子が正常に作用するので、信頼性を一層向上することができる。
【００５０】
図１の切り替え装置１０の選択スイッチ１２では、中立、解除、作動の３個の電極を略並列に長さ方向にずらして配置しているが、図１１に示す選択スイッチ３７のように、ブラシ３８を電極の長さ方向に長くすると共に、３個の電極１６、１７、１８を間隔をあけて１列に配置してもよい。この選択スイッチ３７では、長いブラシ３８が電極１６、１７、１８と接触して移動するとき、電極の間の位置では２個の電極に同時に接触する。それにより移行時に一時的に両方に接続される構成が得られる。さらにこの場合は図１の場合と異なり、１個の長いブラシ３８だけで済むという利点がある。
【００５１】
前記図１の切り換え装置１０は、たとえば図１２の電動パーキングブレーキ４０を「中立」、「作動」および「解除」の３位置間で切り替えるために用いることができる。この電動パーキングブレーキ４０は、「作動」に操作すると、モータＭが正転し、減速機Ｇを介してネジシャフト４１を回転させ、そのネジシャフト４１と螺合するナット４２をインナーケーブル４３を引く方向に移動させる。それによりインナーケーブル４３はブレーキのリターンスプリングの付勢力に抗してブレーキ作動レバーを引くことができる。「解除」側に操作すると、モータＭが逆転してインナーケーブル４３を引く力を弱める。それによりリターンスプリングの付勢力によりブレーキが解除される。「中立」位置では、いずれの操作もされず、元の状態が維持される。
【００５２】
図１の切り換え装置１０は、そのような電動パーキングブレーキ４０のほか、たとえばシートスライドアクチュエータやパワーリフトゲート、パワーウインドなど、他の車載用モータあるいは他の工業機器などにも応用することができる。その場合はモータの「停止」、「正転」、「逆転」に応じて各アクチュエータの作動状態が定められる。
【００５３】
たとえば図１３の電動スライドシート４４では、シートスライドアクチュエータ４５の駆動用モータの停止、正転、逆転を、それぞれ「停止・ロック」、「前進」、「後退」に対応させる。なお、シート４６の前端には、選択スイッチであるシートスライドスイッチＳＷが設けられ、このシートスライドスイッチＳＷを操作することにより、シート４６はレール４７上を前後に移動する。マイコンを備えたコントローラはアクチュエータの内部に収容されている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の切り替え装置の一実施形態を示す回路図である。
【図２】図１の切り替え装置において選択スイッチが中立位置にあるときの等価回路図である。
【図３】図１の切り替え装置において選択スイッチが解除位置にあるときの等価回路図である。
【図４】図１の切り替え装置において選択スイッチが作動位置にあるときの等価回路図である。
【図５】図１の切り替え装置において選択スイッチが解除と中立の中間位置にあるときの等価回路図である。
【図６】図１の切り替え装置において選択スイッチが作動と中立の中間位置にあるときの等価回路図である。
【図７】図１の切り替え装置の作用を示すグラフである。
【図８】本発明の切り替え装置の他の実施形態を示す回路図である。
【図９】本発明の切り替え装置のさらに他の実施形態を示す回路図である。
【図１０】本発明に関わる選択スイッチの他の実施形態を示す平面図である。
【図１１】本発明に関わる選択スイッチのさらに他の実施形態を示す概略斜視図である。
【図１２】本発明の切り替え装置を用いた車載装置の実施形態を模式的に示す概略平面図である。
【図１３】本発明の切り替え装置を用いた車載装置の他の実施形態を模式的に示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  切り換え装置
１１  マイコンポート
１２  選択スイッチ
１３  ウエイクアップ電源部
１４  スリープ電源部
１５  切り替えスイッチ
１６  作動電極
１７  中立電極
１８  解除電極
１９  ブラシ
２０  導線
Ｒ１  ウエイクアップ抵抗器
Ｒ５  第１スリープ抵抗器
Ｒ４  第２スリープ抵抗器
Ｒ３  作動抵抗器
Ｒ２  解除抵抗器
Ｅ  接地極
２２  切り替え装置
２３  オン電極
２４  オフ電極
２５  選択スイッチ
２６  切り替え装置
２７  第２選択スイッチ
２８  導線
２９  選択スイッチ回路
３０  スイッチ処理回路
３１  第１スイッチ処理回路
３２  第２スイッチ処理回路
３４  二股ブラシ
３５  接触片
３６ａ、３６ｂ  接触子
３７  選択スイッチ
３８  ブラシ
４０  電動パーキングブレーキ
Ｍ  モータ
Ｇ  減速機
４１  ネジシャフト
４２  ナット
４３  インナーケーブル
４４  電動スライドシート
４５  シートスライドアクチュエータ
４６  シート
ＳＷ  シートスライドスイッチ
４７  レール
【図１】
2006302667.tif 000004
【図２】
2006302667.tif 000005
【図３】
2006302667.tif 000006
【図４】
2006302667.tif 000007
【図５】
2006302667.tif 000008
【図６】
2006302667.tif 000009
【図７】
2006302667.tif 000010
【図８】
2006302667.tif 000011
【図９】
2006302667.tif 000012
【図１０】
2006302667.tif 000013
【図１１】
2006302667.tif 000014
【図１２】
2006302667.tif 000015
【図１３】
2006302667.tif 000016