(57)【要約】【課題】  接地配線を必要としない制御装置の接地回路を提供する。【解決手段】  検出信号ＳＴ１，ＳＴ２に基づいて制御回路１１から出力される第１及び第２制御信号ＳＧ１，ＳＧ２に応じて、制御回路１１の接地端子Ｓａを、第１ダイオードＤ１とランプＬを介して接地させたり、第２ダイオードＤ２とモード信号生成抵抗Ｒを介して接地させる。制御回路１１は、自動車のシャーシに対して接地のための接地配線を行わなくてもよくなる。【選択図】  図１
2006027428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が第１制御信号に基づいてオン・オフ動作する第１半導体スイッチング素子を介して電源電圧が印加され、他端が接地され、前記第１半導体スイッチング素子のオン・オフ動作に基づいて点滅動作するランプと、
一端が第２制御信号に基づいて前記第１半導体スイッチング素子のオン・オフ動作とは反対のオン・オフ動作をする第２半導体スイッチング素子を介して前記電源電圧が印加され、他端が接地され、前記第２半導体スイッチング素子のオン・オフ動作に基づいてモード信号を生成する負荷抵抗と、
検出信号に基づいて前記第１制御信号と第２制御信号を生成し、対応する前記第１半導体スイッチング素子と前記第２半導体スイッチング素子にそれぞれ出力する制御回路と
を備えた制御装置の接地回路において、
前記制御回路の接地端子と前記ランプの一端との間に、前記第２半導体スイッチング素子がオン状態のとき、前記ランプを介して前記接地端子を接地させる第３半導体スイッチング素子と、
前記制御回路の接地端子と前記負荷抵抗の前記一端との間に、前記第１半導体スイッチング素子がオン状態のとき、前記負荷抵抗の前記一端に対して電気的に接続させる第４半導体スイッチング素子と
を備えたことを特徴とする制御装置の接地回路。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置の接地回路において、
前記第３半導体スイッチング素子は、第１ダイオードであって、アノードが前記接地端子に接続され、カソードが前記ランプの一端に接続され、前記第４半導体スイッチング素子は、第２ダイオードであって、アノードが前記接地端子に接続され、カソードが前記負荷抵抗の一端に接続されていることを特徴とする制御装置の接地回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置の接地回路において、
前記制御回路は、ブレーキペダルの踏み込みを検出する検出センサからの検出信号を入力し、その検出信号に応答しオフ状態にある前記第１半導体スイッチング素子をオン状態させる前記第１制御信号及びオン状態にある前記第２半導体スイッチング素子をオフ状態させる前記第２制御信号を生成し、
前記モード信号は、前記負荷抵抗の端子間電圧であって、クルーズコントロール用電子制御装置に出力されることを特徴とする制御装置の接地回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置の接地回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車において、ブレーキペダルを踏み込むとストップランプが点灯するようになっている（例えば、特許文献１）。また、ブレーキペダルが踏み込まれると、運転走行のための各種システム、例えばクルーズコントロールシステムが定速走行運転モードから通常走行運転モードに切替えるようになっている。
【０００３】
図２は、ランプの点灯及びクルーズコントロールシステムのモード切替のためのストップランプ制御装置の回路を示す。図２において、ブレーキスイッチ２１は、第１接点２１ａと第２接点２１ｂを有し、ブレーキペダルの踏み込みに連動し開閉する。そして、ブレーキペダルが踏み込まれずに開放されていると、第１接点２１ａが開路（オフ）してストップランプＬが消灯し、第２接点２１ｂが閉路（オン）して第２接点２１ｂとモード信号生成抵抗Ｒとの接続点からＨレベルのモード信号（許可モード信号ＣＣａ）がクルーズコントロール用電子制御装置（ＥＣＵ）２２に出力される。反対に、ブレーキペダルが踏み込まれると、第１接点２１ａが閉路（オン）してストップランプＬが点灯し、第２接点２１ｂが開路（オフ）してＬレベルのモード信号（禁止モード信号ＣＣｂ）がクルーズコントロール用電子制御装置（ＥＣＵ）２２に出力される。
【０００４】
ところで、近年、切換動作の信頼性向上の観点から各種スイッチの無接点化が要求され、有接点型のブレーキスイッチ２１も無接点型のスイッチを使った制御装置が提案されている。
【０００５】
図３は、その制御装置の回路を示す。図３において、ストップランプＬは、前記第１接点２１ａに代えてＮチャネルＭＯＳトランジスタによりなる第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１が接続されている。モード信号生成抵抗Ｒは、前記第２接点２１ｂに代えてＮチャネルＭＯＳトランジスタによりなる第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２が接続されている。第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１は、そのゲート端子に制御回路１１からＨレベルの第１制御信号ＳＧ１が入力されるとオンされる。第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２は、そのゲート端子に制御回路１１からＨレベルの第２制御信号ＳＧ２が入力されるとオンされる。
【０００６】
制御回路１１は、ブレーキペダルの踏み込みを検出する検出センサからの検出信号を入力し、第１及び第２制御信号ＳＧ１，ＳＧ２を生成し出力する。つまり、制御回路１１は、ブレーキペダルが開放状態にあって検出センサから開放検出信号が出力されているとき、Ｌレベルの第１制御信号ＳＧ１を生成し、Ｈレベルの第２制御信号ＳＧ２を生成する。また、制御回路１１は、ブレーキペダルが踏み込まれた状態にあって検出センサから踏み込み検出信号が出力されているとき、Ｈレベルの第１制御信号ＳＧ１を生成し、Ｌレベルの第２制御信号ＳＧ２を生成する。従って、ブレーキペダルが開放状態にあるとき、第１ス半導体イッチング素子Ｔｒ１がオフしてストップランプＬを消灯させ、第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２がオンして許可モード信号ＣＣａをクルーズコントロール用ＥＣＵ２２に出力する。反対に、ブレーキペダルが開放状態にあるとき、第１スイッチング素子Ｔ１がオンしてストップランプＬを点灯させ、第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２がオフして禁止モード信号ＣＣｂをクルーズコントロール用ＥＣＵ２２に出力する。
【特許文献１】特開２００４−７１４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図３に示す制御装置では、信頼性は向上するものの第１及び第２制御信号ＳＧ１，ＳＧ２を生成するための制御回路１１が設けられ、その制御回路１１を動作させるために接地する必要があった。そのため、この制御回路１１の接地端子Ｓａと自動車のシャーシとの間に、接地配線２３を配線しなければならず、その取り回しが複雑になり、配線設計の自由度が制限されるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、接地配線を必要としない制御装置の接地回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、一端が第１制御信号に基づいてオン・オフ動作する第１半導体スイッチング素子を介して電源電圧が印加され、他端が接地され、前記第１半導体スイッチング素子のオン・オフ動作に基づいて点滅動作するランプと、一端が第２制御信号に基づいて前記第１半導体スイッチング素子のオン・オフ動作とは反対のオン・オフ動作をする第２半導体スイッチング素子を介して前記電源電圧が印加され、他端が接地され、前記第２半導体スイッチング素子のオン・オフ動作に基づいてモード信号を生成する負荷抵抗と、検出信号に基づいて前記第１制御信号と第２制御信号を生成し、対応する前記第１半導体スイッチング素子と前記第２半導体スイッチング素子にそれぞれ出力する制御回路とを備えた制御装置の接地回路において、前記制御回路の接地端子と前記ランプの一端との間に、前記第２半導体スイッチング素子がオン状態のとき、前記ランプを介して前記接地端子を接地させる第３半導体スイッチング素子と、前記制御回路の接地端子と前記負荷抵抗の前記一端との間に、前記第１半導体スイッチング素子がオン状態のとき、前記負荷抵抗の前記一端に対して電気的に接続させる第４半導体スイッチング素子とを備えた。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の制御装置の接地回路において、前記第３半導体スイッチング素子は、第１ダイオードであって、アノードが前記接地端子に接続され、カソードが前記ランプの一端に接続され、前記第４半導体スイッチング素子は、第２ダイオードであって、アノードが前記接地端子に接続され、カソードが前記負荷抵抗の一端に接続されている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の制御装置の接地回路において、前記制御回路は、ブレーキペダルの踏み込みを検出する検出センサからの検出信号を入力し、その検出信号に応答しオフ状態にある前記第１半導体スイッチング素子をオン状態させる前記第１制御信号及びオン状態にある前記第２半導体スイッチング素子をオフ状態させる前記第２制御信号を生成し、前記モード信号は、前記負荷抵抗の端子間電圧であって、クルーズコントロール用電子制御装置に出力される。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、制御回路の接地端子とランプの一端との間に、第２半導体スイッチング素子がオン状態のとき、ランプを介して接地端子を接地させる第３半導体スイッチング素子と、制御回路の接地端子と負荷抵抗の一端との間に、第１半導体スイッチング素子がオン状態のとき、負荷抵抗の一端に対して電気的に接続させる第４半導体スイッチング素子をそれぞれ接続した。従って、制御回路は、検出信号がどんな信号であっても常に接地された状態にある。その結果、制御装置において、制御回路のための接地配線を行わなくてもよくなり、制御回路の接地端子と例えば自動車のシャーシとの間の配線の取り回し作業の必要がなく、配線設計の自由度が増大する。
【００１３】
請求項２の発明によれば、第３及び第４半導体スイッチング素子は、それぞれ第１及び
第２ダイオードで構成したので、接地回路は簡単でしかも安価となる。
請求項３に記載の発明によれば、ブレーキペダルの踏み込みに基づいてランプを点滅させるとともに、モード信号をクルーズコントロール用電子制御装置に出力する制御装置において、制御回路の接地端子と自動車のシャーシとの間に接地配線を行わなくてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の制御装置の接地回路を自動車のストップランプ制御装置の接地回路に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、制御装置としてのストップランプ制御装置１０の電気回路を示す。図１において、ランプとしてのストップランプＬは、その一端が第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１を介して電源電圧としてのバッテリー電源ＶＢのプラス端子に接続され、他端が接地されている。第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１は、本実施形態ではＮチャネルＭＯＳトランジスタで構成され、ドレインがバッテリー電源ＶＢのプラス端子に接続され、ソースがストップランプＬに接続されている。第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１は、そのゲートが制御回路１１と接続され、その制御回路１１からの第１制御信号ＳＧ１に基づいてオン・オフされる。従って、第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１がオン状態のとき、ストップランプＬは、バッテリー電源ＶＢから駆動電流が供給され点灯する。反対に、第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１がオフ状態のとき、ストップランプＬは、バッテリー電源ＶＢから駆動電流の供給が遮断され消灯する。
【００１５】
負荷抵抗としてのモード信号生成抵抗Ｒは、その一端が第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２を介して前記バッテリー電源ＶＢのプラス端子に接続され、他端が接地されている。第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタで構成され、ドレインがバッテリー電源ＶＢのプラス端子に接続され、ソースがモード信号生成抵抗Ｒに接続されている。第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２は、そのゲートが制御回路１１と接続され、制御回路１１からの第２制御信号ＳＧ２に基づいてオン・オフされる。従って、第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２がオン状態のとき、第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２を介してモード信号生成抵抗Ｒに、バッテリー電源ＶＢから駆動電流が供給される。反対に、第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２がオフ状態のとき、第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２を介してモード信号生成抵抗Ｒに、前記駆動電流の供給が遮断される。
【００１６】
モード信号生成抵抗Ｒの一端は、クルーズコントロールシステムのクルーズコントロール用電子制御装置（ＥＣＵ）（以下、「クルーズコントロール用ＥＣＵ」ともいう）２２に接続されている。モード信号生成抵抗Ｒに駆動電流が供されると、モード信号生成抵抗Ｒの一端から、Ｈレベル（モード信号生成抵抗Ｒの端子間電圧）のモード信号（許可モード信号ＣＣａ）をクルーズコントロール用ＥＣＵ２２に出力する。反対に、モード信号生成抵抗Ｒへの駆動電流が遮断されると、モード信号生成抵抗Ｒの一端から、Ｌレベル（モード信号生成抵抗Ｒの端子間電圧）のモード信号（禁止モード信号ＣＣｂ）をクルーズコントロール用ＥＣＵ２２に出力する。
【００１７】
クルーズコントロール用ＥＣＵ２２は、自動車を走行中に予め設定した走行速度で走行させる（定速走行運転モード）ためのコンピュータである。クルーズコントロール用ＥＣＵ２２は、許可モード信号ＣＣａが入力されているとき、定速走行運転モードが可能な状態となる。クルーズコントロール用ＥＣＵ２２は、禁止モード信号ＣＣｂが入力されているとき、定速走行運転モードを禁止し通常の走行運転のモードとなる。
【００１８】
制御回路１１は、前記バッテリー電源ＶＢのプラス端子に接続された信号生成回路であって、ブレーキペダル（図示しない）の踏み込みを検出する検出センサ１３からの開放検出信号ＳＴ１又は踏込検出信号ＳＴ２信号を入力し、第１及び第２制御信号ＳＧ１，ＳＧ２を生成し出力する。検出センサ１３は、ブレーキペダルに設けられ踏み込み状態を検出
するセンサであって、ブレーキペダルが開放状態にあるとき開放検出信号ＳＴ１を、ブレーキペダルが踏み込まれた状態にあるとき踏込検出信号ＳＴ２を制御回路１１に出力する。
【００１９】
制御回路１１は、開放検出信号ＳＴ１を入力したとき、Ｌレベルの第１制御信号ＳＧ１を生成し第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１のゲートに出力するとともに、Ｈレベルの第２制御信号ＳＧ２を生成し第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２のゲートに出力する。また、制御回路１１は、踏込検出信号ＳＴ２を入力したとき、Ｈレベルの第１制御信号ＳＧ１を生成し第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１のゲートに出力するとともに、Ｌレベルの第２制御信号ＳＧ２を生成し第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２のゲートに出力する。
【００２０】
従って、ブレーキペダルが開放状態にあるとき、第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１がオフ状態となってストップランプＬが消灯し、第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２がオン状態になってモード信号生成抵抗Ｒの一端から許可モード信号ＣＣａがクルーズコントロール用ＥＣＵ２２に出力される。一方、ブレーキペダルが踏み込み状態にあるとき、第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１がオン状態になってストップランプＬが点灯し、第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２がオフ状態になってモード信号生成抵抗Ｒの一端から禁止モード信号ＣＣｂがクルーズコントロール用ＥＣＵ２２に出力される。
【００２１】
制御回路１１の接地端子Ｓａは、第３半導体スイッチング素子としての第１ダイオードＤ１を介して前記ストップランプＬの一端と接続されている。第１ダイオードＤ１は、そのアノードが制御回路１１の接地端子Ｓａに、カソードがストップランプＬの一端に接続されている。また、制御回路１１の接地端子Ｓａは、第４半導体スイッチング素子としての第２ダイオードＤ２を介して前記モード信号生成抵抗Ｒの一端と接続されている。第２ダイオードＤ２は、そのアノードが制御回路１１の接地端子Ｓａに、カソードがモード信号生成抵抗Ｒの一端に接続されている。
【００２２】
従って、ブレーキペダルが開放状態にあるとき（ストップランプＬが消灯し、許可モード信号ＣＣａが出力されるとき）、制御回路１１は第１ダイオードＤ１、ストップランプＬを介して接地される。また、ブレーキペダルが踏み込み状態にあるとき（ストップランプＬが点灯し、禁止モード信号ＣＣｂが出力されているとき）、制御回路１１は第２ダイオードＤ２、モード信号生成抵抗Ｒを介して接地される。
【００２３】
上記した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、制御回路１１の接地端子ＳａとストップランプＬの一端との間に第１ダイオードＤ１を接続し、同接地端子Ｓａとモード信号生成抵抗Ｒの一端との間に第２ダイオードＤ２を接続した。従って、制御回路１１は、ブレーキペダルが開放状態にあるとき第１ダイオードＤ１、ストップランプＬを介して接地される。また、制御回路１１は、ブレーキペダルが踏み込み状態にあるとき、第２ダイオードＤ２、モード信号生成抵抗Ｒを介して接地される。つまり、制御回路１１は、ブレーキペダルがどんな状態にあっても常に接地された状態にある。
【００２４】
その結果、ストップランプ制御装置１０において、制御回路１１のための接地配線を行わなくてもよくなり、制御回路１１の接地端子Ｓａと自動車のシャーシとの間の配線の取り回し作業の必要がなく、配線設計の自由度が増大する。
【００２５】
（２）本実施形態では、ストップランプ制御装置１０の接地回路を、第１及び第２ダイオードＤ１，Ｄ２の２個のダイオードで構成した。従って、接地回路を簡単でしかも安価に製造することができる。
【００２６】
尚、発明の実施形態は、上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように実施してもよい。
・上記実施形態では、ストップランプ制御装置１０は、第１及び第２半導体スイッチング素子としてそれぞれ第１及び第２ダイオードＤ１，Ｄ２で構成したが、これに限定されるものではない。要は、第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１がオン状態のとき、制御回路１１の接地端子Ｓａがモード信号生成抵抗Ｒの一端に接続され、第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２がオン状態のとき、接地端子ＳａがストップランプＬの一端に切り替わって接続されるようにするものであればよい。従って、例えば、第１及び第２ダイオードＤ１，Ｄ２に代えて、それぞれＭＯＳトランジスタ又はバイポーラトランジスタで実施してもよい。この場合、第１半導体スイッチング素子Ｔｒ１がオン状態のとき、接地端子Ｓａとモード信号生成抵抗Ｒの一端との間に接続されたＭＯＳトランジスタ（バイポーラトランジスタ）をオン状態にする。そして、第２半導体スイッチング素子Ｔｒ２がオン状態のとき、接地端子ＳａとストップランプＬの一端との間に接続されたＭＯＳトランジスタ（バイポーラトランジスタ）をオン状態にする。
【００２７】
・上記実施形態では、第１及び第２半導体スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２を共にＮチャネルＭＯＳトランジスタで構成したが、いずれか一方をＮチャネルＭＯＳトランジスタで構成し、他方をＰチャネルＭＯＳトランジスタで実施してもよい。これによって、第１制御信号ＳＧ１と第２制御信号ＳＧ２を共通の一つ制御信号で実施することができ、制御回路１１の回路構成が簡単となる。
【００２８】
・上記実施形態では、第１及び第２半導体スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２を共に無接点スイッチング素子としてＮチャネルＭＯＳトランジスタで構成したが、要は無接点スイッチング素子であればよく、例えば、ＰチャネルＭＯＳトランジスタや、バイポーラトランジスタ等で実施してもよい。
【００２９】
・上記実施形態では、制御装置としてストップランプ制御装置１０に具体化した。これを、ある検出センサからの検出信号に対して制御回路にて第１及び第２半導体スイッチング素子を制御し、ランプを点滅させるとともにシステム装置にモード信号を出力する制御装置の接地回路に応用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態のストップランプ制御装置の電気回路。
【図２】従来のストップランプ制御装置の電気回路。
【図３】従来のストップランプ制御装置の電気回路。
【符号の説明】
【００３１】
Ｄ１…第３半導体スイッチング素子としての第１ダイオード、Ｄ２…第４半導体スイッチング素子としての第２ダイオード、Ｌ…ランプとしてのストップランプ、Ｒ…負荷抵抗としてのモード信号生成抵抗、Ｓａ…制御回路の接地端子、Ｔｒ１…第１半導体スイッチング素子、Ｔｒ２…第２半導体スイッチング素子、ＶＢ…電源、ＳＧ１…第１制御信号、ＳＧ２…第２制御信号、ＣＣａ…モード信号としての許可モード信号、ＣＣｂ…モード信号としての禁止モード信号ＣＣｂ、１０…ストップランプスイッチ、１１…制御回路、１７…クルーズコントロール用電子制御装置（ＥＣＵ）。
【図１】
2006027428.tif 000003
【図２】
2006027428.tif 000004
【図３】
2006027428.tif 000005