JP2018002129A - 電動駐車ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動駐車ブレーキでは、運転者が操作スイッチに対して、ブレーキ操作を手動で指示する。この指示された状態を操作スイッチ内部で正しく保持し、正確なブレーキ動作を実現する、簡素で故障率の小さい電動駐車ブレーキ装置を提供する。【解決手段】操作スイッチは、運転者の手動押圧操作により、Ｏｎ（Ａｐｐｌｙ）／Ｏｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）の動作状態となり、その後弾性材の作用等により中立状態に移行する。操作スイッチは、複数の端子と複数の小型スイッチと導線のみで内部回路が構成され、一対の端子から見て独立の閉回路を複数形成することで、一部の小型スイッチが故障しても、操作スイッチ全体としては正しい動作状態を認識できる。この正しい動作状態の認識に際して、操作スイッチの前後に来る中立状態における小型スイッチ故障状態も利用する。【選択図】図１

Description

本発明は電動駐車ブレーキ装置に関し、詳しくは、電動駆動手段により作動および解除が行なわれる駐車ブレーキを有する電動駐車ブレーキ装置に関する。

電動駐車ブレーキ装置は、通常、操作スイッチと制御回路（ＥＣＵ）で構成される。操作スイッチは、駐車ブレーキを作動させるか否かの状態を、運転者の操作に基づき保持する。制御回路は、操作スイッチの状態を検証し、それに基づき車両のブレーキ作動または解除指令等を発する。操作スイッチと制御回路とは、通常、複数の信号線で接続される。かかる電動駐車ブレーキ装置は、車両の安全性に深く関わるため、操作スイッチに故障があっても、フェイルセーフ等に基づく確実な作動制御が求められる。加えて近年の車両性能向上への要請等の為、車両内部に搭載される部品の点数が増加している。この為操作スイッチと制御回路の構造は、簡素且つ省スペースであることが求められる。

従来の電動駐車ブレーキ装置は、特許文献１の様に、操作スイッチにスイッチのみならず誤動作診断部や電源・グランドラインを有し、操作スイッチと制御回路との間には５本の導線を有するものがある。また他の従来の電動駐車ブレーキ装置では、特許文献２の様に、操作スイッチと制御回路の間にスイッチ制御回路（ＳＷＥＣＵ）を有し、スイッチ制御回路と制御回路との間をＣＡＮ通信線で接続するものが提案されている。更に他の従来の電動駐車ブレーキ装置では、特許文献３の様に、操作スイッチに接続される外部配線は、制御回路との間の４本の導線のみとするコンパクト構造を実現しているが、操作スイッチはスイッチ及びダイオードにより構成されている。

特表２０１０−５１２２７７号公報 特開２０１４−１０４８８０号公報 ＵＳ８４３２０６０

ここで、特許文献１の電動駐車ブレーキ装置は、操作スイッチの内部の構造が複雑であり、加えて操作スイッチには電源線、グランド線および５本の信号線が接続され、複雑である。また特許文献２の電動駐車ブレーキ装置は、操作スイッチと制御回路との接続はＣＡＮ通信ラインのみとなり簡素化できている。しかし操作スイッチにスイッチ制御回路を設け、ここで駐車ブレーキを作動させるか否かの状態を検証することに加えて、ＣＡＮ通信インターフェース処置を行う必要があり、複雑化している。更に特許文献３の電動駐車ブレーキ装置は、操作スイッチにダイオード等の電流方向制限素子が追加されている。

そこで本発明は、これら従来技術に比較して、より簡素であり、且つスイッチ故障等があっても、運転者の意図した電動ブレーキ操作を確実に実現する電動駐車ブレーキ装置を提供することを目的とする。

本発明による電動駐車ブレーキ装置は、操作スイッチと制御回路とを有する電動駐車ブレーキ装置であって、前記操作スイッチは、Ｏｎ（Ａｐｐｌｙ），Ｏｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）、中立の３つの状態のいずれかをとるスイッチボタンと、前記スイッチボタンの状態に連動して動作する複数の小型スイッチと、複数の操作スイッチ端子と、内部導線とを少なくとも含み、前記操作スイッチはＯｎ，Ｏｆｆ，中立の３つの動作状態を有し、前記制御回路は、制御回路端子と、スイッチ検証回路と、当該駐車ブレーキ装置を管理する管理部と、ブレーキ作動指令部とを少なくとも含み、前記操作スイッチ端子と制御回路端子とは外部導線にて接続され、前記操作スイッチは、前記操作スイッチ端子が前記内部導線により複数の前記小型スイッチのみと接続される回路を有し、３つの前記動作状態のそれぞれについて、一対の前記操作スイッチ端子から見て相互に独立な閉回路を複数形成し、当該複数の閉回路は、複数の前記小型スイッチのいずれかひとつまたはそれ以上が故障した場合でも、当該故障した前記小型スイッチ以外の他の前記小型スイッチにより、当該故障に影響されない閉回路として前記操作スイッチ内に構成され、前記管理部は操作スイッチが前記スイッチボタンの３つの前記動作状態または故障状態の何れかであることを検出する。

ここで「前記小型スイッチのみと接続」とは、小型スイッチ以外の部品、例えばダイオードや抵抗等の部品が、操作スイッチの内部回路部品として接続されていないことを意味する。また操作スイッチについての「内部導線」とは、操作スイッチ内部に敷設された導線をいい、「外部導線」とは、操作スイッチと制御回路との間を接続する導線をいう。そして、これらの小型スイッチの構成を冗長性ある構造にすることで、操作スイッチの故障率を低減する。

ある実施形態において、前記操作スイッチ端子は４つあり、前記外部導線は４つある。

小型スイッチの構成を冗長性ある構造にすると、構造が複雑になる。これを最小構成で実現することで、小型化と簡素化を実現するとともに、更に故障リスクの低減を実現する。

またある実施形態において、前記操作スイッチの前記小型スイッチは５つで構成され、前記操作スイッチは、３つの前記動作状態のそれぞれについて、４つの前記操作スイッチ端子から選択された２つの前記操作スイッチ端子から見て独立した２つの閉回路を構成し、前記スイッチ検証回路は、５つの前記小型スイッチのいずれか一つが故障した場合でも、前記操作スイッチが少なくとも３つの前記動作状態あるいは故障状態のいずれかであることを検出する。

これらの小型スイッチを含む閉回路の構成を少なくとも２重構造にすることで、操作スイッチ全体の故障率を低減する。

またある実施形態において、前記スイッチ検証回路は、前記外部導線のそれぞれに対して、プルアップするか、プルダウンするか、プルアップもプルダウンもしないか、の３つの状態のいずれかにより検査することを通じて、操作スイッチが、３つの前記動作状態あるいは故障状態のいずれかであることを検出する。

これによりスイッチ検証回路での検査が単純化され、高速かつ確実に検査できる。

またある実施形態において、前記操作スイッチ端子と前記スイッチ検証回路とが接続されている前記外部導線は、信号線のみで構成されている。ここで信号線のみとは、電源線やグランド線等の電力供給線を含まないことを意味する。

これにより操作スイッチの内部構造を簡素化し、故障率を低減する。その結果、小型化および低コスト化も可能になる。

またある実施形態では、前記操作スイッチにおいて、前記小型スイッチは切換型スイッチある。

ここで切換型スイッチとは、後述する通り、３つの端子ａ，ｂ，ｃを有し、Ｏｆｆ時には端子ａと端子ｂを接続し、Ｏｎ時には端子ａと端子ｃを接続するスイッチをいう。切換型スイッチを用いることで、操作スイッチ内に形成する独立の閉回路を効率よく構成できる。そして操作スイッチの内部構造を簡素化できる。その結果、故障率の低減、小型化、低コスト化が可能になる。

またある実施形態において、５つの前記小型スイッチのうち、少なくとも２つの前記小型スイッチは、前記スイッチボタンがＯｎ（Ａｐｐｌｙ）の時に作動し、他の少なくとも２つの前記小型スイッチは、前記スイッチボタンがＯｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）の時に作動する。

スイッチボタンとの関係で最も簡素な構成とすることで、故障率の低減、小型化、低コスト化が可能になる。

またある実施形態において、前記管理部は、前記スイッチボタンが前記３つの状態の間で変化する毎に、それぞれの状態において、前記操作スイッチ端子から見て、前記内部導線により複数の前記小型スイッチのみと接続される閉回路の形成情報を記憶しておき、複数の前記小型スイッチのいずれかひとつまたはそれ以上が故障した場合で、且つ操作スイッチが前記スイッチボタンの３つの前記動作状態または故障状態の何れかであることを検出できない場合において、現在のスイッチボタンの状態における前記閉回路の形成情報、および直後のスイッチボタンの状態における前記閉回路の形成情報に基づき、現在のスイッチボタンの状態を検出する。

これにより管理部により、現在のスイッチボタンの状態が、何れかの小型スイッチの故障により、故障と判断された場合でも、直後のスイッチボタンの状態における前記閉回路の形成情報に基づき、故障を挽回して正常な動作を確保できると判断できる場合がある。これにより、故障率の低減が可能になる。

電動駐車ブレーキ装置の故障は、小型スイッチの接触部と可動部にて多く生じる。本発明によれば、これらの小型スイッチを含む回路を冗長性ある構造にすることで、装置の故障率を低減する。また冗長性ある構造にすると、内部構造が複雑になる。これを最小構成で実現することで、小型化と簡素化を実現するとともに、故障リスクの低減を実現する。また製造コストの削減にも寄与する。

図１は、電動駐車ブレーキ装置の内部構成を示す図である。 図２は、小型スイッチに用いる切換型スイッチの構成を示す図である。 図３は、操作スイッチの中立時の回路構成を示す図である。 図４は、操作スイッチのOn時の回路構成を示す図である。 図５は、操作スイッチのOff時の回路構成を示す図である。 図６は、スイッチ検証回路に含まれる操作回路の内部構成を例示する図である。 図７は、操作スイッチの動作状態を判断する概略手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１に電動駐車ブレーキ装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐａｒｋｉｎｇ Ｂｒａｋｅ）の内部構成を示す。電動駐車ブレーキ装置１は、操作スイッチ１０と制御回路２０を少なくとも有する。

操作スイッチ１０は、運転者により操作されるスイッチボタン１５と、スイッチボタンの状態に連動して動作する複数の小型スイッチＳ１〜Ｓ５と、操作スイッチ端子Ａ１〜Ａ４と、導線１１〜１４を含む内部導線とを有する。そして操作スイッチ１０は、スイッチボタン１５の操作の結果、故障状態でない場合には、Ｏｎ（Ａｐｐｌｙ），Ｏｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）、中立（Ｎｅｕｔｒａｌ）のいずれか３つの動作状態をとる。

一方制御回路２０は、制御回路端子Ｂ１〜Ｂ４と、スイッチ検証回路４０と、当該駐車ブレーキ装置を管理する管理部（Ｐａｒｋｉｎｇ Ｂｒａｋｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）３０と、ブレーキ作動指令部（Ｂｒａｋｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Cｏｎｔｒｏｌ）５０とを含み、本実施形態では動作状態表示部６０を更に含む。スイッチ検証回路４０および管理部３０は、操作スイッチ１０の内部に形成される、操作スイッチ端子Ａ１〜Ａ４の何れか２つから見た独立の閉回路を、電気的に検出する。本実施形態では、操作回路４１により、これに電気的に接続されている操作スイッチ端子の電気的状態を変化させる。そして変化後の電気的状態を管理部３０にて検証することで、閉回路の形成状態を確認する。これにより操作スイッチ１０が、３つの正常な動作状態、あるいは故障状態のいずれかを検出する。管理部３０は、検出された操作スイッチ１０の動作状態を運転者に知らせるために、その動作状態を動作状態表示部６０に表示する。またその動作状態に対応したブレーキ動作の指示５０１を、ブレーキ作動指令部５０に送る。この指示を受けたブレーキ作動指令部５０は、対象とする車両のブレーキ（図示せず）に対して、動作指令５０２を発する。これにより駐車ブレーキの作動／解除の動作が実現される。

操作スイッチ１０と制御回路２０との間は、操作スイッチ端子Ａ１〜Ａ４と制御回路端子Ｂ１〜Ｂ４との間を外部導線２１〜２４で接続することで、操作スイッチ端子Ａ１〜Ａ４の電気的状態が、制御回路２０側に伝達される。

まず操作スイッチ１０の構成を詳述する。スイッチボタン１５は、通常、運転者がＯｎまたはＯｆｆの操作を行う。スイッチボタン１５は、運転者がＯｎ（Ａｐｐｌｙ）またはＯｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）側を押しその後離すと、内部のバネ機構等により、中立状態に移行する。押された状態は一定時間（以下この持続時間を「押圧時間（Ｐｕｓｈｉｎｇ ｔｉｍｅ）」という）、例えば少なくとも０．２秒程度の間、ＯｎまたはＯｆｆの状態を保って持続し、その後中立状態に移行し、その状態で安定する。小型スイッチＳ１〜Ｓ５は、切換型スイッチと呼ばれる構造を有する。これを図２に示す。切換型スイッチは、３つの端子ａ，ｂ，ｃを有し、Ｏｆｆ時には端子ａと端子ｂが接続され、Ｏｎ時には端子ａと端子ｃが接続されるスイッチをいう。

運転者がスイッチボタン１５をＯｎ（Ａｐｐｌｙ）状態にした場合、小型スイッチＳ１〜Ｓ３は、これに連動してＯｎ状態となる。この連動関係を、図1の破線１５１にて示す。一方運転者がスイッチボタン１５をＯｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）状態にした場合、小型スイッチＳ４、Ｓ５は、これに連動してＯｎ状態となる。この連動関係を、図1の破線１５２にて示す。これら小型スイッチのＯｎ状態は、一定時間経過後にＯｆｆ状態に移行する。

操作スイッチ端子Ａ１〜Ａ４と小型スイッチＳ１〜Ｓ５は、これら以外の部品であるダイオードや抵抗等を含むことなく、操作スイッチ１０内の内部導線のみで接続されている。即ち、操作スイッチ１０は、操作スイッチ端子Ａ１〜Ａ４が、内部導線により複数の小型スイッチＳ１〜Ｓ５のみと接続される回路を有する。これにより、操作スイッチの内部回路の構成が簡素化される。その結果、操作スイッチ１０内に形成される回路が小型化され、且つはんだ付け等の箇所が少なることや導線の配置が単純になることから、操作スイッチ１０の故障率が低減される。加えて小型化、製造容易化、低コスト化が可能になる。

操作スイッチ１０の内部に形成される回路は、操作スイッチ１０の３つの動作状態である中立、Ｏｎ （Ａｐｐｌｙ）、Ｏｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）のそれぞれについて、操作スイッチ端子Ａ１〜Ａ４から見て２つの独立した閉回路を形成する。これらについて、図３〜図５を参照しつつ、次に説明する。

＜操作スイッチが中立状態＞
図３は、操作スイッチ１０が中立状態である場合の内部回路を示す。中立状態では、小型スイッチＳ１〜Ｓ５は全てＯｆｆ状態である。即ち図２に示す切換型スイッチにおいて、端子ａと端子ｂが導通している状態である。この時、操作スイッチ１０内には、第一の閉回路「Ａ１，Ｓ１，Ｓ４，Ｓ２，Ａ２」１１０と第二の閉回路「Ａ３，Ｓ３，Ｓ５，Ａ４」１２０との２つの閉回路が相互に独立に形成されている。ここで、小型スイッチＳ１〜Ｓ５の何れか一つが、例えば図２に示す切換型スイッチにおいて、「Ｏｆｆ状態において故障となり、端子ａと端子ｂが常に導通していない状態」（以下これを「Ｏｆｆ時断線故障」という）である場合を考える。この場合、故障した小型スイッチを除く他の小型スイッチが正常であれば、第一の閉回路あるいは第二の閉回路の何れかが導通している。従って後述するスイッチ検証回路４０により、これを電気的に検出することで、操作スイッチ１０の正しい動作状態を検出することができる。

この場合、故障した小型スイッチが２つ以上であっても、これらが、第一の閉回路１１０または第二の閉回路１２０の何れかにのみ含まれる小型スイッチであれば、他の閉回路は導通しており、操作スイッチ１０の正しい動作状態を検出することができる。この意味で、この実施形態では、小型スイッチの一つが「Ｏｆｆ時断線故障」である場合は、必ず操作スイッチ１０の正しい動作状態を検出することができる。また２つの閉回路の何れかのみに含まれる２以上（２を含み、且つ２を超える数）の小型スイッチが「Ｏｆｆ時断線故障」した場合にも、操作スイッチ１０の正しい動作状態を検出することができる。故に、後述するスイッチ検証回路４０は、複数の小型スイッチＳ１〜Ｓ５のいずれかひとつまたはそれ以上が故障した場合でも、操作スイッチ１０の正しい動作状態を検出することができる。

＜操作スイッチがＯｎ状態＞
次に操作スイッチ１０がＯｎ状態である場合について説明する。図４は、操作スイッチ１０がＯｎ状態である場合の内部回路を示す。Ｏｎ状態では、小型スイッチＳ１〜Ｓ３は全てＯｎ状態、小型スイッチＳ４，Ｓ５はＯｆｆ状態である。この時、操作スイッチ１０内には、第一の閉回路「Ａ１，Ｓ１，Ｓ３，Ａ３」１１１と第二の閉回路「Ａ２，Ｓ２，Ａ４」１２１との２つの閉回路が形成されている。ここで、小型スイッチＳ１〜Ｓ３の何れか一つが、図２に示す切換型スイッチにおいて、「Ｏｎ状態において故障となり、端子ａと端子ｃが常に導通していない状態」（以下これを「Ｏｎ時断線故障」という）であるか、小型スイッチＳ４，Ｓ５の何れかが「Ｏｆｆ時断線故障」である場合を考える。この場合、故障した一つの小型スイッチを除く他の小型スイッチが正常であれば、第一の閉回路１１１あるいは第二の閉回路１２１の何れかが導通している。従って後述するスイッチ検証回路４０により、これを電気的に検出することで、操作スイッチ１０の正しい動作状態を検出することができる。

なおこの場合、第一の閉回路１１１に含まれる２つの小型スイッチＳ１，Ｓ３がともに故障しても、第二の閉回路１２１は導通状態なので、操作スイッチ１０の正しい動作状態を検出することができる。

＜操作スイッチがＯｆｆ状態＞
次に操作スイッチ１０がＯｆｆ状態である場合について説明する。図５は、操作スイッチ１０がＯｆｆ状態（Ｒｅｌｅａｓｅ状態）である場合の内部回路を示す。Ｒｅｌｅａｓｅ状態では、小型スイッチＳ１〜Ｓ３は全てＯｆｆ状態、小型スイッチＳ４，Ｓ５はＯｎ状態である。この時、操作スイッチ１０内には、第一の閉回路「Ａ１，Ｓ１，Ｓ４，Ａ４」１１２と第二の閉回路「Ａ２，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ３，Ａ３」１２２との２つの閉回路が形成されている。

ここで、小型スイッチＳ１〜Ｓ３の何れかひとつが「Ｏｆｆ時断線故障」であるか、あるいは小型スイッチＳ４，Ｓ５の何れかひとつが「Ｏｎ時断線故障」である場合を考える。この場合、故障したひとつの小型スイッチを除く他の小型スイッチが正常であれば、第一の閉回路１１２あるいは第二の閉回路１２２の何れかが導通している。従って後述するスイッチ検証回路４０により、これを電気的に検出することで、操作スイッチ１０の正しい動作状態を検出することができる。

この場合、「操作スイッチが中立状態」の場合と同様、故障した小型スイッチが２つ以上であっても、これらが、第一の閉回路１１２または第二の閉回路１２２の何れかにのみ含まれる小型スイッチであれば、他の閉回路は導通しており、操作スイッチ１０の正しい動作状態を検出することができる。

＜操作スイッチの他の実施形態＞
以上説明した実施形態は、本件発明の理解を容易にするため、操作スイッチ１０の具体的な回路構成を示したものである。本発明は、操作スイッチ１０の内部が、複数の小型スイッチと導線のみから構成され、操作スイッチ端子Ａ１〜Ａ４の何れか２つの端子から見た時、独立な２つの閉回路が形成されていることに基づく。そして、少なくとも一つの小型スイッチの故障があっても、何れかの独立閉回路が正常に動作していることを確認することで、操作スイッチの動作状態を正しく検出するものである。

これを実現する実施形態は、上記の実施形態以外にも複数存在する。小型スイッチの数が増えると、操作スイッチ全体の故障に対する冗長度が増大する。これにより操作スイッチの故障率は小さくすることができる。また小型スイッチは、図２に示す切換型スイッチではなく、端子が２つで単にＯｎ／Ｏｆｆの動作のみを行うスイッチにて構成しても良い。

＜スイッチ検証回路における操作回路の動作＞
管理部３０は、スイッチ検証回路４０に指示３００を送ることにより、操作スイッチ１０の内部において、操作スイッチ端子Ａ１〜Ａ４の何れか２つの端子から見た時、少なくともひとつの独立な閉回路が形成されていることを、電気的に確認する。管理部３０は、この閉回路の状態に基づき、操作スイッチ１０の４つの動作状態の何れにあるかを検出する。以下に、この電気的確認動作について説明する。

図６は、スイッチ検証回路に含まれる操作回路の内部構成を例示する図である。図上、Ｂｎは、制御回路端子Ｂ１〜Ｂ４の何れかを代表して示しており、ｎは１〜４の整数を示す。破線で囲まれた部分は操作回路４１を示しており、これは図１のスイッチ検証回路４０の内部にある操作回路４１に該当する。操作回路４１は、２つの定電流源４１１、４１２と、２つのスイッチＳＳ１，ＳＳ２により構成されている。ここで定電流源は、一定の電流を流すことで、その両端の電位をほぼ同じにする機能を、模式的に表している。そして定電流源両端の電位差は、電源電圧に比較して十分無視できる値である。この定電流源の機能は公知の技術により多様に実現できる。また２つのスイッチは、管理部３０からの指示により、制御回路の内部配線３０１，３０２を介して、Ｏｎ／Ｏｆｆされる。なお２つのスイッチが同時にＯｎされることはない。

従ってスイッチＳＳ１のみＯｎされた時、Ｂｎ端子は、電源電位であるＨｉｇｈレベル（以下この電位を「ＶＨ」という）になる。他方スイッチＳＳ２のみＯｎされた時、Ｂｎ端子は、グランド電位であるＬｏｗレベル（以下この電位を「ＶＬ」という）になる。管理部３０は、４つの操作回路４１のそれぞれのスイッチＳＳ１，ＳＳ２を適宜Ｏｎすることで、制御回路端子Ｂ１〜Ｂ４の電位をＶＨ、ＶＬ、あるいはこれら何れの電位にも接続しない未接続状態（以下これを「Ｏｐｅｎ状態」という）の何れかになる様操作する。これにより操作スイッチ端子Ａ１〜Ａ４の電位を制御し、操作スイッチ１０内に形成されている閉回路の状態を認識することができる。

＜管理部による操作スイッチの閉回路状態検査＞
スイッチボタン１５は、運転者がＯｎ（Ａｐｐｌｙ）またはＯｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）側を押し、その後離すと、内部のバネ機構により、中立状態に移行する。運転者がスイッチボタンを押している時間（押圧時間）は、例えば少なくとも０．２秒程度続く。この間、スイッチボタン操作に連動して、小型スイッチＳ１〜Ｓ５がＯｎ／Ｏｆｆ動作を行う。管理部３０は、常時制御回路端子Ｂ１〜Ｂ４の電気的状態を監視し、これに変化があったとき、運転者によりスイッチボタン１５が押されたことを検知する。以下この動作を具体的に説明する。

まずスイッチボタンが押されていない状態では操作スイッチ１０は中立状態にある。この時、操作スイッチ１０内には、図３に示す２つの閉回路１１０、１２０が形成されている。管理部３０は、例えば、操作回路４１を通じて（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）がそれぞれ（ＶＨ，Ｏｐｅｎ，Ｏｐｅｎ，Ｏｐｅｎ）の状態になる様に操作する。そして（Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）の電気的状態を検査し、Ｂ２のみＶＨであることを確認する。これにより閉回路１１０が正しく形成されていることを確認する。管理部３０は、例えば、次に操作回路４１を通じて、（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）がそれぞれ（Ｏｐｅｎ，Ｏｐｅｎ，ＶＨ，Ｏｐｅｎ）の状態になる様に操作する。そして（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４）の電気的状態を検査し、Ｂ４のみＶＨであることを確認する。これにより閉回路１２０が正しく形成されていることを確認する。以上の２つの確認動作を繰り返すことで、管理部３０は、操作スイッチ１０が中立状態にあることを認識する。この中立状態を繰り返し確認する動作を、以降「中立アイドリング動作」と言うこととする。

次に運転者が、例えばスイッチボタン１５のＯｎ（Ａｐｐｌｙ）またはＯｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）を押したとき、前記の中立アイドリング動作における閉回路検査において、中立状態でないことが検知される。この時点で、管理部３０は、スイッチボタン１５が押されたことを認識し、押された状態が電気的に安定するのを待って、何れの側のスイッチボタン１５が押されたのかを検出するために、図４および図５に示すそれぞれの閉回路形成状態を、操作回路４１を通じて検査する。スイッチボタン１５が押された状態は、押圧時間の間（例えば少なくとも０．２秒間）は続くので、この検査は、この時間内に完了すればよい。この押圧時間は、運転者がスイッチボタン１５を長く押している場合は長くなる。従って管理部３０は、押圧時間がいつ終了し、スイッチボタン１５が中立状態に移行するかを監視する必要がある。この監視動作は、中立アイドリング動作と類似する繰り返し動作を行うことで、実現できる。即ちスイッチボタン１５がＯｎ（Ａｐｐｌｙ）であった場合は、図４に示す２つの独立な閉回路１１１，１２１が継続して形成されていることを、管理部３０が確認する。そしてその状態が変化したとき、押圧時間が終了したと考えられ、以降中立状態の閉回路である図３の閉回路が形成されることを確認すればよい。スイッチボタン１５がＯｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）の場合も同様である。

＜閉回路確認における中立状態の活用＞
以上説明した通り、本発明は、操作スイッチ１０への運転者の操作履歴に基づき、電動駐車ブレーキ装置１の動作状態を保持し、確実かつ安全な駐車ブレーキ動作を実現する。その際、操作スイッチ１０を構成する小型スイッチＳ１〜Ｓ５の一部の故障があっても、これを挽回し、正常な動作を確保する。その手段として、操作スイッチ１０が採る３つの正常な動作状態に対応して、図３〜図５に示すそれぞれ独立した２つの閉回路を形成し、何れかの閉回路が独立に形成されている場合に、正しい動作状態を導く。そしてこの正しい状態以外の場合に、故障であることを運転者に知らせる等の処理を行う。

本発明では、スイッチボタン１５は、運転者に押され、その後離されたとき、バネ等の作用により、中立状態に戻る。管理部３０は、例えば中立状態では正常であった操作スイッチ１０の内部状態が、運転者がスイッチボタン１５を押した後の押圧時間内の状態において、故障状態を認識したとする。これは押圧状態の操作スイッチ１０の故障検査を、押圧時間内に形成される図４または図５の独立の２つの閉回路の状態のみで判断するからである。通常の故障検査においては、この第一段階の検査にて、ほぼ検出可能である。しかし仮に故障状態を確認した場合は、第二段階の検査工程として、この故障状態の前あるいは後に必ず存在する中立状態での閉回路状態についても検査し、現故障状態の閉回路状態とともに検証することで、どの小型スイッチＳ１〜Ｓ５が故障しているか、どの様な故障であるか、例えば故障はＯｆｆ時断線故障、Ｏｎ時断線故障、Ｏｆｆ時導通故障、Ｏｎ時導通故障等の何れであるか、一定の範囲内で検出することができる。ここでＯｆｆ時導通故障とは、図２において「Ｏｆｆ状態において故障となり、端子ａと端子ｂが常に導通している状態」をいい、またＯｎ時導通故障とは、図２において「Ｏｎ状態において故障となり、端子ａと端子ｃが常に導通している状態」をいう。この考え方を利用することで、複数の小型スイッチの故障があっても、操作スイッチ１０の正しい動作状態を検出することが可能になる。これにより、故障率の一層少ない、安全な電動駐車ブレーキ装置を実現できる。以下この動作を具体的に説明する。

図７は、管理部３０がスイッチボタン１５の動作状態を判断する概略手順を示す。図７の手順は、例えば、１０ミリ秒程度の一定周期で繰り返し実行される。まず、ステップＳ０１では、スイッチボタン状態を検査する。続いて、ステップＳ０２において、スイッチボタン状態を判定し、中立状態、Ｏｎ状態、またはＯｆｆ状態の３つの状態のいずれかと判断できる場合は、ステップＳ０３へ進む。もし、ステップＳ０２においてスイッチボタンが３つの状態のいずれとも判断できない場合は、ステップＳ０６に進み、スイッチボタンの状態が確定できないと記憶する。具体例は後述する。

ステップＳ０３では、スイッチボタン状態が、中立状態、Ｏｎ状態、またはＯｆｆ状態のいずれかであるかを決定する。続いて、ステップＳ０４では、今回スイッチボタンの切り替わる前のスイッチボタン状態が故障であったかどうかを判定し、故障であった場合にステップＳ０５に進む。そして、ステップＳ０５では、今回のスイッチボタン状態を利用して、スイッチボタンの前回状態を決定する。

以下、スイッチボタン状態が確定できない場合の具体例を示す。

例えば、図３においてスイッチボタンが中立状態の場合、小型スイッチＳ１〜Ｓ５は全てＯｆｆ状態である。よって、中立状態では、小型スイッチＳ１〜Ｓ５のＯｆｆ時導通故障を検出ができない。しかし、図４においてスイッチボタンがＯｎの場合には、小型スイッチＳ１〜Ｓ３のＯｆｆ時導通故障が検出できる。また、図５においてスイッチボタンＯｆｆの場合には、小型スイッチＳ４、Ｓ５のＯｆｆ時導通故障が検出できる。

もし図４において小型スイッチＳ３がＯｆｆ時導通故障の場合は、スイッチボタンがＯｎされても正しい２つの閉回路が形成されない。１つは「Ａ２，Ｓ２，Ａ４」の回路が形成される。もう１つは「Ａ１，Ｓ１，Ｓ３，Ａ３」の回路が形成されないかわりに「Ａ３，Ｓ３，Ｓ５，Ａ４」の回路が形成される。これら２つの回路は操作スイッチ端子Ａ４を共通とする回路である。ここで１つ目の回路「Ａ２，Ｓ２，Ａ４」はスイッチボタンがＯｎ状態と認識される回路であり、もう１つの回路「Ａ３，Ｓ３，Ｓ５，Ａ４」はスイッチボタンが中立状態と認識される回路であるため、スイッチボタンがＯｎ状態か中立状態か判断できない状態である。管理部３０は、この故障状態を記憶しておく。そして、この後にスイッチボタンは必ず中立状態になる。すると、正しい２つの閉回路「Ａ１，Ｓ１，Ｓ４，Ｓ２，Ａ２」１１０と「Ａ３，Ｓ３，Ｓ５，Ａ４」１２０が認識される。この時が中立状態であるので、以前の記憶した状態が中立状態でなくＯｎ状態であることを判断できる。

また、もし図３において小型スイッチＳ２がＯｎ時導通故障の場合は、スイッチボタンが中立状態でも正しい２つの閉回路が形成されない。１つは「Ａ３，Ｓ３，Ｓ５，Ａ４」の回路が形成される。もう１つは「Ａ１，Ｓ１，Ｓ４，Ｓ２，Ａ２」の回路が形成されないかわりに「Ａ２，Ｓ２，Ａ４」の回路が形成される。これら２つの回路は操作スイッチ端子Ａ４を共通とする回路である。ここで１つ目の回路「Ａ３，Ｓ３，Ｓ５，Ａ４」はスイッチボタンが中立状態と認識される回路であり、もう１つの回路「Ａ２，Ｓ２，Ａ４」はスイッチボタンがＯｎ状態と認識される回路であるため、スイッチボタンが中立状態かＯｎ状態か判断できない状態である。管理部３０は、この故障状態を記憶しておく。そして、この後にスイッチボタンがＯｎ状態になると、正しい２つの閉回路「Ａ１，Ｓ１，Ｓ３，Ａ３」１１１と「Ａ２，Ｓ２，Ａ４」１２１が認識される。この時がＯｎ状態であるので、以前の記憶した状態がＯｎ状態でなく中立状態であることを判断できる。

他の小型スイッチが故障の場合も同様に、故障状態の前あるいは後に必ず存在する中立状態での閉回路状態について検査し、現故障状態の閉回路状態とともに検証することで、故障率の一層少ない安全な電動駐車ブレーキ装置を実現できる。

本発明によれば、車両の運転者が操作する操作スイッチの故障率が小さく、且つ小型、低コストの電動駐車ブレーキ装置を提供することができる。本発明による電動駐車ブレーキ装置は、四輪自動車をはじめとする車両に好適に用いられる。

１ 電動駐車ブレーキ装置
１０ 操作スイッチ
１５ スイッチボタン
２０ 制御回路
３０ 管理部
４０ スイッチ検証回路
４１ 操作回路
５０ ブレーキ作動指令部

Claims (8)

1. 操作スイッチと制御回路とを有する電動駐車ブレーキ装置であって、
   前記操作スイッチは、Ｏｎ（Ａｐｐｌｙ），Ｏｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）、中立の３つの状態のいずれかをとるスイッチボタンと、前記スイッチボタンの状態に連動して動作する複数の小型スイッチと、複数の操作スイッチ端子と、内部導線とを少なくとも含み、前記操作スイッチはＯｎ，Ｏｆｆ，中立の３つの動作状態を有し、
   前記制御回路は、制御回路端子と、スイッチ検証回路と、当該電動駐車ブレーキ装置を管理する管理部と、ブレーキ作動指令部とを少なくとも含み、
   前記操作スイッチ端子と制御回路端子とは外部導線にて接続され、
   前記操作スイッチは、前記操作スイッチ端子が前記内部導線により複数の前記小型スイッチのみと接続される回路を有し、３つの前記動作状態のそれぞれについて、一対の前記操作スイッチ端子から見て相互に独立な閉回路を複数形成し、
   当該複数の閉回路は、複数の前記小型スイッチのいずれかひとつまたはそれ以上が故障した場合でも、当該故障した前記小型スイッチ以外の他の前記小型スイッチにより、当該故障に影響されない閉回路として前記操作スイッチ内に構成され、
   前記管理部は前記操作スイッチが前記スイッチボタンの３つの前記動作状態または故障状態の何れかであることを検出する電動駐車ブレーキ装置。
2. 前記操作スイッチ端子は４つあり、前記外部導線は４つある請求項１に記載の電動駐車ブレーキ装置。
3. 前記操作スイッチの前記小型スイッチは５つで構成され、前記操作スイッチは、３つの前記動作状態のそれぞれについて、４つの前記操作スイッチ端子から選択された２つの前記操作スイッチ端子から見て独立した２つの閉回路を構成し、前記スイッチ検証回路は、５つの前記小型スイッチのいずれか一つが故障した場合でも、前記操作スイッチが少なくとも３つの前記動作状態あるいは故障状態のいずれかであることを検出する請求項２に記載の電動駐車ブレーキ装置。
4. 前記スイッチ検証回路は、前記外部導線のそれぞれに対して、プルアップするか、プルダウンするか、プルアップもプルダウンもしないか、の３つの状態のいずれかにより検査することを通じて、前記操作スイッチが、３つの前記動作状態あるいは故障状態のいずれかであることを検出する請求項１〜３のいずれかに記載の電動駐車ブレーキ装置。
5. 前記操作スイッチ端子と前記スイッチ検証回路とが接続されている前記外部導線は、信号線のみで構成されている請求項１〜４に記載の電動駐車ブレーキ装置。
6. 前記操作スイッチにおいて、前記小型スイッチは切換型スイッチである請求項１〜５に記載の電動駐車ブレーキ装置。
7. ５つの前記小型スイッチのうち、少なくとも２つの前記小型スイッチは、前記スイッチボタンがＯｎ（Ａｐｐｌｙ）の時に作動し、他の少なくとも２つの前記小型スイッチは、前記スイッチボタンがＯｆｆ（Ｒｅｌｅａｓｅ）の時に作動する請求項３に記載の電動駐車ブレーキ装置。
8. 前記管理部は、前記スイッチボタンが前記３つの状態の間で変化する毎に、それぞれの状態において、前記操作スイッチ端子から見て、前記内部導線により複数の前記小型スイッチのみと接続される閉回路の形成情報を記憶しておき、
   複数の前記小型スイッチのいずれかひとつまたはそれ以上が故障した場合で、且つ前記操作スイッチが前記スイッチボタンの３つの前記動作状態または故障状態の何れかであることを検出できない場合において、現在のスイッチボタンの状態における前記閉回路の形成情報、および直後のスイッチボタンの状態における前記閉回路の形成情報に基づき、現在のスイッチボタンの状態を検出する、請求項１〜７のいずれかに記載の電動駐車ブレーキ装置。