(57)【要約】【課題】接点間の皮膜の発生を抑制すること。【解決手段】スイッチ部１２におけるブレーキランプ１４側の電圧降下を監視することによって、ブレーキランプ１４にかかる対向式接点スイッチの両端の接触状態を判別する。接触状態が際接触であると判別された場合、ランプ制御部１８によって接点間の電位差を小さくしアーク放電を減少させることで、皮膜の生成を抑制できる。これにより、接点間に充分な圧力がかかった場合、皮膜を容易に破壊させることができ、ブレーキランプの点灯が安定する。【選択図】図１
2007220472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキランプに対し、電圧を印加する電源と、
一端が前記電源に接続され、他端が前記ブレーキランプに接続された接点部であって、ドライバーによるブレーキペダルの操作に応じて、前記電源から印加されるべき電圧をブレーキランプに供給させる接点部と、
前記接点部の他端における電圧を監視する監視部と、
前記監視部によって監視された監視電圧が所定の範囲内にある場合、前記接点部の他端における電圧を監視電圧よりも引き上げる電圧制御部と、
を備えることを特徴とする接点劣化防止装置。
【請求項２】
前記電圧制御部は、所定の電圧を出力する定電圧源を有することを特徴とする請求項１に記載の接点劣化防止装置。
【請求項３】
前記電圧制御部は、監視電圧が定電圧源より出力される所定の電圧よりも大きくなった場合、前記定電圧源の出力を停止することを特徴とする請求項２に記載の接点劣化防止装置。
【請求項４】
車両の制動状態を検出する制動状態検出部をさらに備え、
前記電圧制御部は、前記制動状態検出部によって車両が制動されていない状態が検出された場合、前記定電圧源の出力を停止することを特徴とする請求項３に記載の接点劣化防止装置。
【請求項５】
車両の制動状態を検出する制動状態検出部をさらに備え、
前記電圧制御部は、前記制動状態検出部によって車両が制動されている状態が検出された場合、前記定電圧源の出力を停止しないことを特徴とする請求項３に記載の接点劣化防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられたブレーキランプを点灯させるための接点の劣化を防止する接点劣化防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のブレーキランプは、ドライバーによるブレーキペダルの操作に応じて、電源とブレーキランプとを結ぶ経路上に配置されたスイッチを開閉することによって、その点灯が制御されることが知られている。ここで、２つの接点が互いに接触することにより閉状態（ＯＮ状態）となるスイッチの場合、スイッチの接点間において、皮膜が発生する場合がある。従来では、スイッチに腐食防止用の電流を流すことによって皮膜を除去する技術や、スイッチの接点部に皮膜の発生しにくい材質を用いる技術が提案されている（たとえば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３４３１７１号公報
【特許文献２】特開２０００−０６２５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
スイッチの接点間に皮膜が発生すると、電源とブレーキランプとの間の導通状態が不安定となり、ブレーキランプが正常に点灯されなくなる。そのため、接点間の皮膜の発生を抑制することが好ましい。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接点間に皮膜の発生を抑制することが可能な接点保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の接点劣化防止装置は、ブレーキランプに対し、電圧を印加する電源と、一端が前記電源に接続され、他端が前記ブレーキランプに接続された接点部であって、ドライバーによるブレーキペダルの操作に応じて、前記電源から印加されるべき電圧をブレーキランプに供給させる接点部と、前記接点部の他端における電圧を監視する監視部と、前記監視部によって監視された監視電圧が所定の範囲内にある場合、前記接点部の他端における電圧を監視電圧よりも引き上げる電圧制御部と、を備える。
【０００６】
ここで、「所定の範囲」とは、たとえば、０ボルトより大きい下限値と電源電圧より小さい上限値とで特定される範囲を含む。また、「監視する」とは、定期的に測定することなどを含む。また、「電圧を引き上げる」とは、たとえば、所定の範囲の上限より大きな電圧を発生する定電圧源を用いることによって、ブレーキランプに印加される電圧を、監視された電圧ではなく、定電圧源により供給された電圧にすることなどをいう。この態様によると、接点部における電圧を引き上げることによって、接点部の両端の電位差を低減できる。また、接点間の電位差を小さくすることができるため、皮膜の発生を抑制でき、ブレーキランプと電源との間の導通状態が安定することによって、ブレーキランプは安定して点灯できる。
【０００７】
前記電圧制御部は、所定の電圧を出力する定電圧源を有してもよい。この態様によると、所定の電圧を出力することによって、接点間の電位差を下げられるため、皮膜の発生を低減できる。
【０００８】
前記電圧制御部は、監視電圧が定電圧源より出力される所定の電圧よりも大きくなった場合、前記定電圧源の出力を停止してもよい。
【０００９】
この態様によると、監視電圧が定電圧源より供給される定電圧よりも大きくなった場合、定電圧源の出力を停止することで、省電力化できる。
【００１０】
車両の制動状態を検出する制動状態検出部をさらに備えてもよい。前記電圧制御部は、前記制動状態検出部によって車両が制動されていない状態が検出された場合、前記定電圧源の出力を停止してもよい。
【００１１】
この態様によると、ブレーキが制動状態でない場合に電圧の供給を停止することによって、省電力化できる。
【００１２】
車両の制動状態を検出する制動状態検出部をさらに備えてもよい。前記電圧制御部は、前記制動状態検出部によって車両が制動されている状態が検出された場合、前記定電圧源の出力を停止しなくともよい。
【００１３】
この態様によると、ブレーキが制動状態でない場合に、電圧の供給を停止せず、継続することによって、ブレーキランプのスイッチの導通状態が安定化され、安定したブレーキランプの点灯が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、接点間の皮膜の発生を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態を具体的に説明する前に、まず、本発明の実施形態の概要について述べる。本実施形態においては、ブレーキランプと電源との経路上に設けられたスイッチの接点間における皮膜の発生を抑制するために、スイッチの接点間の電圧を制御する。
【００１６】
一般的に、スイッチにおける２つの接点が互いに接触することにより制御される対向接点式のスイッチにおいては、その構造上、接点間の接触圧が０に近い状態（以下、「際接触状態」と表記する。）、たとえば、ＯＮとＯＦＦの切り替え点において、スイッチの接点間にアーク放電が発生しうる。このアーク放電が発生することにより、接点上に皮膜が生成され、スイッチが導通不良になる場合がある。また、完全に導通不良にならなくとも、スイッチの接点間における接触抵抗が増大し、ブレーキランプへの印加電圧が低下することによって、ブレーキランプが薄灯状態になりうる。
【００１７】
したがって、本発明の実施形態においては、ブレーキランプにかかる対向式接点スイッチの両接点が際接触状態である場合に、接点間の電位差を小さくし、アーク放電を抑制させることで、皮膜の生成を抑制する。また、これにより、接点間に充分な圧力がかかった場合、たとえば、ドライバーがブレーキペダルを踏み込んだ場合に、皮膜を容易に破壊させることができる。
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。はじめに、本発明に好適に用いることができるブレーキランプシステムの概略構成について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態にかかるブレーキランプシステム１００の構成例を示す図である。ブレーキランプシステム１００は、電源部１０と、スイッチ部１２と、ブレーキランプ１４と、制動状態検出部１６と、ランプ制御部１８とを含む。電源部１０は、スイッチ部１２を介して、ブレーキランプ１４に対し電源電圧Ｅを印加する。この電源電圧Ｅは、少なくともブレーキランプ１４を点灯できる大きさ、たとえば１２Ｖなどに設定される。ここで、ブレーキランプ１４は、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と表記する）などの低電圧でも点灯可能な発光体とする。
【００２０】
スイッチ部１２は、一端が電源部１０に接続され、他端がブレーキランプ１４に接続される。また、スイッチ部１２は、ドライバーによるブレーキペダルの操作に応じて、電源部１０から印加されるべき電源電圧Ｅをブレーキランプ１４に供給させる。スイッチ部１２は、一方の接点が可動し、他方の接点と接触することによって、開状態から閉状態となる。
【００２１】
ブレーキランプ１４は、スイッチ部１２が開（ＯＦＦ）の状態の場合に消灯し、閉（ＯＮ）の状態の場合に点灯する。ここで、スイッチ部１２が閉（ＯＮ）の状態であって際接触状態である場合、スイッチ部１２の接点に皮膜が発生しうる。皮膜が発生している場合、スイッチ部１２において電圧降下が発生するため、ブレーキランプ１４に、正常に点灯するための充分な電圧が印加されないことがある。このような場合、ドライバーがブレーキペダルを操作しているにもかかわらず、ブレーキランプ１４が点灯しない、もしくは、充分に発光しない状態（以下、「薄光状態」と表記する。）となりうる。本実施形態においては、このような場合であっても、電圧制御部２２により補助的に電圧を出力することによって、ブレーキランプ１４を正常に点灯することとしている。
【００２２】
制動状態検出部１６は、ドライバーによるブレーキペダルの操作がなされているか否かを推定するために、車両の制動状態を検出する。車両の制動状態は、ドライバーによるブレーキペダルの操作がなされていると推定される場合は、制動状態にあることを示す「有」が検出される。一方、ドライバーによるブレーキペダルの操作がなされていないと推定された場合は、制動状態にないことを示す「無」が検出される。検出された車両の制動状態は、ランプ制御部１８に伝えられる。車両の制動状態は、ドライバーがアクセルペダルを操作していることを検知することによって、検出されてもよい。また、アクセルペダルの操作状態やシフトレバーの位置、あるいは、ハンドブレーキの状態を検知することによって、車両の制動状態が検出されてもよい。また、これらの状態のいくつかを検知し、組み合わせることによって検出してもよい。
【００２３】
たとえば、ドライバーがアクセルペダルを操作している場合、同時にブレーキペダルを操作している状態にないと判断できるため、車両の制動状態は、「無」として検出される。また、シフトレバーがパーキングポジションにある場合や、ハンドブレーキがＯＮとなっている場合、あるいは、車両が加速している場合も、同時にブレーキペダルを操作している状態にないと判断できるため、車両の制動状態は、同様に「無」として検出される。一方、車両が減速している場合は、ブレーキペダルを操作している状態にある可能性があるため、車両の制動状態を「有」として検出してもよい。より確実に検出するためには、エンジンブレーキの場合の誤検出を除くために、一定時間内に所定のしきい値よりも大きく減速している場合に、車両の制動状態を「有」として検出してもよい。
【００２４】
ランプ制御部１８は、スイッチ部１２の接点のうち、ブレーキランプ１４側の接点における電圧を監視する。また、制動状態検出部１６によって検出された車両の制動状態をもとに、スイッチ部１２の他端に対し、電圧を印加する処理、または、電圧の印加の停止処理を実行する。
【００２５】
図２は、図１のスイッチ部１２を含む対向接点式スイッチシステム２００の構成例を示す図である。対向接点式スイッチシステム２００は、固定接点３０と、可動接点３２と、可動軸３４と、線バネ３６と、スイッチ保護枠３８とを含む。
【００２６】
固定接点３０と可動接点３２は、破線で示すように、図１のスイッチ部１２に対応する。固定接点３０、可動接点３２は、それぞれ電源部１０側、ブレーキランプ１４側の接点に対応する。なお、前述とは逆に、固定接点３０、可動接点３２は、それぞれブレーキランプ１４側、電源部１０側の接点に対応させてもよい。固定接点３０は、スイッチ保護枠３８に固定されており、可動接点３２が固定接点３０に近づいて接触することによって、スイッチ部１２がＯＮ状態となる。可動接点３２は、可動軸３４に接続され、可動軸３４が上方向に可動することで、固定接点３０と接触するようになる。可動軸３４は、線バネ３６に支持されながら、ドライバーによるブレーキペダルの操作に応じて上下運動する。たとえば、ドライバーがブレーキペダルを操作している場合、可動接点３２を固定接点３０に近づけるように、可動軸３４は上方向に可動する。一方、ドライバーがブレーキペダルを操作していない場合、可動軸３４は、線バネ３６により、可動接点３２を固定接点３０から遠ざけるように、下方向に可動する。
【００２７】
図３（ａ）、図３（ｂ）は、図２のスイッチ部１２の接点間の状態を示す拡大図である。図３（ａ）は、固定接点３０と可動接点３２とが第１区間３００に示す距離まで近づいた状態を示す。この状態においては、固定接点３０と可動接点３２とは、ある程度の距離が保たれているため、両接点の間にアーク放電は発生しない。一方、図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態から、固定接点３０と可動接点３２とが第２区間３１０に示す距離まで近づいた状態を示す。ここでは、説明の便宜上、第２区間３１０が示す距離を大きく図示しているが、際接触状態における第２区間３１０の示す距離は、０に近い値となる。
【００２８】
このように、両接点が完全には接触していない際接触状態の場合、両接点の間にアーク放電が発生し、図示するように、炭化膜や酸化膜などの皮膜３２０が発生する。
【００２９】
したがって、本実施形態においては、際接触状態の場合に、両接点間の電位差を小さくすることで、皮膜の発生の回避、および、成長を抑制することとしている。また、そのように制御することによって、皮膜が形成されたとしても厚く成長することはない。そうすると、際接触状態から両接点が完全に接触する状態になった際、接触時の接触圧により、薄い皮膜は、容易に破壊されることとなる。
【００３０】
図４は、図１のランプ制御部１８の構成例を示す図である。ランプ制御部１８は、監視部２０と電圧制御部２２とを含む。監視部２０は、スイッチ部１２の接点のうち、図示しないブレーキランプ１４側の接点における監視電圧ＥＩＮを監視する。電圧制御部２２は、図示しないスイッチ部１２が際接触状態であることを判定するために、監視部２０によって監視された監視電圧ＥＩＮが所定の範囲内、たとえば、下限電圧Ｂより大きく上限電圧Ａより小さい場合に、スイッチ部１２の他端における電圧を引き上げる。ここで、「電圧を引き上げる」とは、たとえば、監視された監視電圧ＥＩＮより大きな値を持つ定電圧Ｃを供給することによって、ブレーキランプに印加される電圧を定電圧Ｃとすることなどをいう。
【００３１】
ここで、定電圧Ｃは、定電圧源により供給してもよい。定電圧Ｃを電圧ＥＩＮより大きな電圧とするために、上限電圧Ａより大きく電源電圧Ｅより小さな値としてもよい。また、下限電圧Ｂは、０ボルトより大きな値に設定されてもよく、また、上限電圧Ａは、電源部１０から印加される電源電圧Ｅより小さな値に設定されてもよい。このように設定する理由は、たとえば、監視電圧ＥＩＮが０ボルトと検出された場合、スイッチ部１２はＯＦＦ状態と考えられ、際接触状態にはないと判定できるからである。また、たとえば、監視電圧ＥＩＮが電源電圧Ｅと同じ電圧であると検出された場合、接点間に皮膜は存在していないと判断できるため、この場合も際接触状態にはないと判定できる。したがって、下限電圧Ｂ＜監視電圧ＥＩＮ＜上限電圧Ａの状態を検知することによって、スイッチ部１２の際接触状態を検知できることとなる。
【００３２】
また、電圧制御部２２は、定電圧Ｃを供給した後に、監視部２０によって監視された監視電圧ＥＩＮが定電圧Ｃより大きくなった場合、スイッチ部１２の他端に対する電圧の供給を停止する。監視電圧ＥＩＮが定電圧Ｃより大きい場合、皮膜は形成されていないと判断でき、定電圧Ｃを供給する必要がなくなるためである。また、電圧制御部２２は、制動状態検出部１６によって検出された車両の制動状態をもとに、スイッチ部１２の他端に定電圧Ｃを供給してもよい。車両の制動状態が「無」を示す場合、ブレーキランプ１４を点灯させる必要がないため、電圧制御部２２は、定電圧Ｃの供給を停止する。一方、車両の制動状態が「有」を示す場合、定電圧Ｃの印加を継続してもよい。
【００３３】
上述したこれらの構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３４】
図５は、図４の電圧制御部２２の動作例を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、ドライバーにより車両のエンジンが始動された場合や、図示しないシフトレバーがパーキングポジションからドライブポジションに移動された場合などを契機として開始されてもよい。
【００３５】
まず、監視部２０は、スイッチ部１２におけるブレーキランプ１４側の接点の監視電圧ＥＩＮを監視する（Ｓ１０）。監視電圧ＥＩＮの監視は、図５に示す動作中において特に図示されることなく、定期的に実行されてもよい。つぎに、電圧制御部２２は、監視電圧ＥＩＮと下限電圧Ｂ、さらには、監視電圧ＥＩＮと上限電圧Ａとをそれぞれ比較することによって、スイッチ部１２が際接触状態であるか否かを判定する（Ｓ１２）。スイッチ部１２が際接触状態であると判定された場合（Ｓ１２のＹ）、電圧制御部２２は、スイッチ部１２におけるブレーキランプ１４側に定電圧Ｃを供給する（Ｓ１４）。
【００３６】
ここで、定電圧Ｃが監視電圧ＥＩＮより大きい場合（Ｓ１６のＮ）であって、車両の制動状態が「有」である場合（Ｓ１８のＹ）、電圧制御部２２は、定電圧Ｃの供給を継続し（Ｓ２０）、Ｓ２４の終了判定処理に移行する。一方、定電圧Ｃが監視電圧ＥＩＮより小さい場合（Ｓ１６のＹ）、もしくは、車両の制動状態が「無」である場合（Ｓ１８のＮ）、電圧制御部２２は、定電圧Ｃの供給を停止し（Ｓ２２）、Ｓ２４の終了判定処理に移行する。また、Ｓ１２において、スイッチ部１２が際接触状態でないと判定された場合（Ｓ１２のＮ）も同様にＳ２４の終了判定処理に移行する。
【００３７】
Ｓ２４において、終了と判定された場合（Ｓ２４のＹ）、処理を終了する。一方、終了と判定されなかった場合（Ｓ２４のＮ）、Ｓ１６の処理に戻る。ここで、Ｓ２４においては、ドライバーにより車両のエンジンが停止された場合や、図示しないシフトレバーがドライブポジションからパーキングポジションに移動された場合に、終了と判定されてもよい。また、Ｓ１６の処理に戻る際に、一定の待ち時間を設け、その後にＥＩＮの監視をしてもよい。
【００３８】
なお、Ｓ１４における定電圧Ｃの供給直後は、最初のＳ１６の判定においては、常に、Ｓ１６のＮのルートに移る。なぜなら、監視電圧ＥＩＮは上限電圧Ａより小さいと判定されており（Ｓ１２のＹ）、また、定電圧Ｃは上限電圧Ａより大きいため、監視電圧ＥＩＮは定電圧Ｃより小さくなるからである。２回目以降のＳ１６の判定、すなわち、Ｓ２４を経由した後のＳ１６の判定においては、その時点において、ドライバーがブレーキペダルを踏み込んでいた場合、皮膜３２０が飛散され、監視電圧ＥＩＮが増加し定電圧Ｃより大きくなることによって、Ｓ１６を経由してＳ２２の処理に移行することとなる（Ｓ１６のＹ）。一方、ドライバーがブレーキペダルの操作を止め、車両の制動状態が「無」に移行していた場合、ブレーキランプ１４を点灯する必要がなくなるため、Ｓ１８を経由してＳ２２の処理に移行することとなる（Ｓ１８のＮ）。
【００３９】
以上のような態様をとることにより、ブレーキランプにかかる対向式接点スイッチの両端が際接触状態である場合に、接点間の電位差を小さくし、アーク放電を減少させることで、皮膜の生成を抑制する。また、これにより、接点間に充分な圧力がかかった場合、皮膜を容易に破壊できる。また、電圧を供給する必要がなくなった場合、たとえば、スイッチ両端における電位差は小さくアーク放電は発生しないような場合、電圧の供給を停止することによって、省電力化できる。ためである。また、ブレーキペダルが操作がされている場合、電圧の供給を継続することによって、ブレーキランプのスイッチの導通状態が安定化され、安定したブレーキランプの点灯が可能となる。また、下限電圧Ｂ＜監視電圧ＥＩＮ＜上限電圧Ａの状態を検知することによって、スイッチ部１２の際接触状態を検知できる。
【００４０】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４１】
本発明の実施形態においては、電圧制御部２２は、スイッチ部１２におけるブレーキランプ１４側に定電圧Ｃを供給するとして説明した。しかしながらこれにかぎらず、電圧制御部２２は、スイッチ部１２の接点間の電位差を上げアーク放電の量を増大させるために、スイッチ部１２におけるブレーキランプ１４側に定電圧Ｃを供給してもよい。このような態様をとることによって、増大されたアーク放電により皮膜３２０が飛散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態にかかるブレーキランプ制御装置の構成例を示す図である。
【図２】図１のスイッチ部を含む対向式接点スイッチシステムの構成例を示す図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、図２のスイッチ部の接点間の状態を示す拡大図である。
【図４】図１のランプ制御部の構成例を示す図である。
【図５】図４の電圧制御部の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１０  電源部、  １２  スイッチ部、  １４  ブレーキランプ、  １６  制動状態検出部、  １８  ランプ制御部、  ２０  監視部、  ２２  電圧制御部、  ３０  固定接点、  ３２  可動接点、  ３４  可動軸、  ３６  線バネ、  ３８  スイッチ保護枠、  １００  ブレーキランプシステム、  ２００  対向接点式スイッチシステム、  ３００  第１区間、  ３１０  第２区間、  ３２０  皮膜。
【図１】
2007220472.tif 000003
【図２】
2007220472.tif 000004
【図３】
2007220472.tif 000005
【図４】
2007220472.tif 000006
【図５】
2007220472.tif 000007