回転角度検出装置
【課題】主に自動車のブレーキペダル等の回転角度検出に用いられる角度センサ、及びこれを用いた回転角度検出装置に関し、簡易な構成で、確実な回転角度の検出とストップランプの消点灯等が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】回転体１２に装着された磁石１６の中心を、回転体１２の回転中心に設けて角度センサを形成すると共に、制御回路１９が角度センサ１８からの磁気に応じて、角度信号とスイッチング信号を出力することによって、プッシュスイッチ等の他の部品が不要となり、ブレーキペダル３１への装着が容易に行えると共に、簡易な構成で、確実な回転角度の検出と、ストップランプの消点灯等が可能なものを得ることができる。
【解決手段】回転体１２に装着された磁石１６の中心を、回転体１２の回転中心に設けて角度センサを形成すると共に、制御回路１９が角度センサ１８からの磁気に応じて、角度信号とスイッチング信号を出力することによって、プッシュスイッチ等の他の部品が不要となり、ブレーキペダル３１への装着が容易に行えると共に、簡易な構成で、確実な回転角度の検出と、ストップランプの消点灯等が可能なものを得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に自動車のブレーキペダル等の回転角度の検出に用いられる回転角度検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の高機能化が進むなか、様々な回転角度検出装置や各種スイッチ等を用いてブレーキペダル等の踏み込み量や回転角度を検出し、車両の多様な制御を行うものが増えている。
【０００３】
このような、従来の回転角度検出装置やストップランプ制御用のプッシュスイッチについて、図１１及び図１２を用いて説明する。
【０００４】
図１１（ａ）は従来の回転角度検出装置の斜視図であり、同図において、略箱型で絶縁樹脂製のケース１内には回転体２が回転可能に収納されると共に、回転体２の一端にはケース１の側面開口部から外方へ突出するレバー２Ａが設けられている。
【０００５】
そして、ケース１内側壁と回転体２の間には、コイル状のばね（図示せず）がやや撓んだ状態で装着され、このばねによって回転体２が所定角度に付勢されて、レバー２Ａが所定の位置に保持されている。
【０００６】
さらに、回転体２には磁石（図示せず）が装着されると共に、この磁石と所定の間隙を空けて、ホール素子等の磁気検出素子（図示せず）がケース１内に対向配置されて、回転角度検出装置５が構成されている。
【０００７】
また、図１１（ｂ）は従来のプッシュスイッチの斜視図であり、同図において、略箱型で絶縁樹脂製のケース６内には作動体７が上下動可能に収納されると共に、作動体７上端の操作軸７Ａがケース６上面から上方へ突出している。
【０００８】
そして、ケース６内底面と作動体７下端の間には、コイル状のばね（図示せず）がやや撓んだ状態で装着され、このばねによって作動体７が上方へ付勢されている。
【０００９】
さらに、ケース６内には作動体７に装着された導電金属製の可動接点（図示せず）や、ケース６に植設された固定接点（図示せず）によって、スイッチ接点が形成されてプッシュスイッチ１０が構成されている。
【００１０】
そして、このように構成された回転角度検出装置５が、図１２の側面図に示すように、自動車のブレーキペダル３１の回動軸近傍のアーム３１Ａに、レバー２Ａを介して装着されると共に、磁気検出素子がリード線やコネクタ（図示せず）等によって、車両の電子回路（図示せず）等に接続される。
【００１１】
また、プッシュスイッチ１０がブレーキペダル３１の手前に、アーム３１Ａによって操作軸７Ａが押圧された状態で装着されると共に、スイッチ接点がリード線やコネクタ等によって、車両のストップランプ（図示せず）や電子回路等に接続される。
【００１２】
つまり、図１２に示すようにブレーキペダル３１が踏み込まれず、シリンダボディ３２内から突出したプッシュロッド３３が伸びた状態では、プッシュスイッチ１０の作動体７がばねを撓めながら押圧操作されて、可動接点が固定接点から離れ、スイッチ接点が電気的に切断された状態となっているため、ストップランプは消灯した状態となっている。
【００１３】
以上の構成において、ブレーキペダル３１が踏み込まれると、アーム３１Ａが回動してプッシュスイッチ１０の操作軸７Ａ先端から離れ、押圧力が除かれるため、ばねの弾性復帰力によって作動体７が元の位置へ移動すると共に、可動接点が固定接点に接触して、スイッチ接点が電気的に接続された状態となり、ストップランプが点灯する。
【００１４】
また、ブレーキペダル３１の回動に伴って、回転角度検出装置５のレバー２Ａが揺動して、ばねを撓めながら回転体２が回転し、回転体２に装着された磁石も回転するため、磁石から対向した磁気検出素子へ流れる磁界の方向が変化する。
【００１５】
そして、この磁気の強弱を磁気検出素子が検出し、磁気検出素子から出力された検出信号に対応し、車両の電子回路が回転体２の回転角度、すなわちブレーキペダル３１の踏み込み量を算出して、この踏み込み量に応じた車両の様々な制御が行われる。
【００１６】
つまり、ブレーキペダル３１の操作によって、プッシュスイッチ１０の作動体７を上下動させ、スイッチ接点の電気的接離を行うことで、ストップランプの消点灯を行うと共に、回転角度検出装置５の回転体２と磁石を回転させ、磁気検出素子が検出した磁気の変化から、電子回路が回転体２の回転角度、すなわちブレーキペダル３１の踏み込み量を検出して、車両の様々な制御が行われるように構成されているものであった。
【００１７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００１−３１７９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記従来の回転角度検出装置５やプッシュスイッチ１０においては、これらを車両のブレーキペダル３１に装着する際、回転体２をやや回転させた状態で、回転角度検出装置５をブレーキペダル３１の回動軸近傍に装着すると共に、ブレーキペダル３１が踏み込まれた状態では、スイッチ接点が電気的に確実に接続され、踏み込まれていない状態ではスイッチ接点が電気的に確実に切断されるように、取付け位置を調整しながら、プッシュスイッチ１０をブレーキペダル３１に装着する必要があるため、構成部品数も多く、取付けにも手間がかかってしまうという課題があった。
【００２０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ブレーキペダル等への装着が容易に行え、簡易な構成で、確実な回転角度の検出とストップランプの消点灯等が可能な回転角度検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために本発明は、特に、制御回路が検出信号に応じ回転体の回転角度に対応した角度信号を出力すると共に回転体の回転角度に応じてスイッチング信号を出力するという構成を有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、制御回路が検出信号に応じ回転体の回転角度に対応した角度信号を出力すると共に回転体の回転角度に応じてスイッチング信号を出力するという構成を備えることにより、角度信号と共にスイッチング信号も出力するためストップランプなどに用いるプッシュスイッチを別途取り付ける必要がなくなるので、簡易な構成で、確実な回転角度の検出とストップランプの消点灯等が可能な回転角度検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の断面図
【図２】同分解斜視図
【図３】同側面図
【図４】本発明の他の実施の形態による回転角度検出装置の断面図
【図５】同分解斜視図
【図６】同ブロック回路図
【図７】同ブロック回路図
【図８】本発明の他の実施の形態による回転角度検出装置の部分斜視図
【図９】本発明の他の実施の形態による回転角度検出装置の部分分解斜視図
【図１０】本発明の他の実施の形態による回転角度検出装置の部分分解斜視図
【図１１】従来の角度センサとプッシュスイッチの斜視図
【図１２】同側面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図１０を用いて説明する。
【００２５】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１１は上面開口で略箱型のポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製のケース、１２は略円柱状で同じく絶縁樹脂製の回転体で、回転体１２下面に突出した回転軸１２Ａが、略円筒状で含油金属製のスペーサ１３を介してケース１１内底面に挿入されて、回転体１２がケース１１内に回転可能に収納されている。
【００２６】
また、１４は鋼板等の金属製のレバーで、レバー１４の一端がケース１１下面から突出した回転軸１２Ａ下端に、かしめ等によって固着されると共に、レバー１４の他端はケース１１外方へ延出している。
【００２７】
そして、１５はコイル状に巻回された鋼線または銅合金製のばねで、やや捩られた状態のばね１５の上端が回転体１２に、下端がケース１１内底面に各々係止され、このばね１５によって回転体１２が所定角度に付勢されて、レバー１４が所定の位置に保持されている。
【００２８】
さらに、１６は略直方体状でフェライトやＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金等の磁石で、この磁石１６が左右すなわち水平方向にＮ極とＳ極を向けて、中心が回転体１２の回転中心に一致するように、接着やインサート成形等によって回転体１２上面に装着固定されている。
【００２９】
そして、１７は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、回転体１２上面に水平になるようにして、ケース１１上方に収納されている。
【００３０】
また、１８は検出面に対して水平方向の磁気を検出するＡＭＲ（異方性磁気抵抗）素子やＧＭＲ素子、あるいは垂直方向の磁気を検出する複数のホール素子等を組み合わせた磁気検出素子による角度センサで、磁石１６真上の配線基板１７下面の配線パターンに半田付け等によって実装され、磁石１６と所定の間隙を空けて対向配置されている。
【００３１】
さらに、２３は絶縁樹脂製のカバーで、このカバー２３がケース１１の上面開口部を覆うと共に、ケース１１上面にかしめ等によって固着されている。
【００３２】
そして、配線基板１７にはマイコン等の電子部品によって制御回路１９と、接点式のリレーや、ＧａＮやＳｉＣ等を用いた半導体リレー等によって開閉回路２０が形成されると共に、この制御回路１９に配線パターンを介して角度センサ１８と開閉回路２０が電気的に接続されている。
【００３３】
また、２２は略Ｌ字状で銅合金等の端子で、ケース１１側面にインサート成形等によって植設されると共に、複数の端子２２の一端に配線パターンを介して制御回路１９と開閉回路２０が接続され、端子２２の他端が略角筒状のコネクタ部１１Ａ内に延出して、回転角度検出装置２５が構成されている。
【００３４】
そして、このように構成された回転角度検出装置２５が、図３の側面図に示すように、自動車のブレーキペダル３１の回動軸近傍の、アーム３１Ａにレバー１４が装着されると共に、制御回路１９と開閉回路２０が端子２２を介して、リード線やコネクタ（図示せず）等によって、車両の電子回路やストップランプ（図示せず）等に接続される。
【００３５】
なお、図３に示すようにブレーキペダル３１が踏み込まれず、シリンダボディ３２内から突出したプッシュロッド３３が伸びた状態では、ストップランプに接続された開閉回路２０が電気的に切断された状態となっているため、ストップランプは消灯した状態となっている。
【００３６】
以上の構成において、ブレーキペダル３１が踏み込まれると、このブレーキペダル３１の回動に伴って、レバー１４が揺動して、ばね１５を捩りながら回転体１２が所定角度、例えば５０度前後まで回転し、この回転中心に装着された磁石１６も回転するため、磁石１６の磁界の方向が変化する。
【００３７】
そして、この磁気を磁石１６真上に対向配置された角度センサ１８が検出し検出信号を出力する。そして、この角度センサ１８が検出した磁気の強弱から、制御回路１９が回転体１２の回転角度、すなわちブレーキペダル３１の踏み込み量を算出して、この角度信号が自動車本体の電子回路へ出力され、踏み込み量に応じた車両の様々な制御が行われる。
【００３８】
また、この時、ブレーキペダル３１がやや踏み込まれ、回転体１２が所定角度、例えば１０〜２０度前後回転した状態になると、制御回路１９がこの回転角度を検出し、制御回路１９から開閉回路２０へ所定のスイッチング信号が出力され、このスイッチング信号によって開閉回路２０が電気的に接続された状態となって、ストップランプが点灯する。
【００３９】
なお、ブレーキペダル３１から足を離すと、ブレーキペダル３１が元の位置に戻ると共に、回転体１２とケース１１の間に装着されたばね１５によって、回転体１２が所定角度に付勢されて、レバー１４が元の位置に復帰し、制御回路１９からスイッチング信号が出力されて、開閉回路２０が切断された状態となり、ストップランプが消灯する。
【００４０】
つまり、角度センサ１８が検出した磁石１６の磁気の変化から、制御回路１９が回転体１２の回転角度、すなわちブレーキペダル３１の踏み込み量を検出し、これを角度信号として電子回路へ出力すると共に、ブレーキペダル３１の踏み込み量に応じて、スイッチング信号を出力して開閉回路２０の電気的接離を行い、これによってストップランプの消点灯が行われるようになっている。
【００４１】
すなわち、制御回路１９が角度センサ１８からの磁気に応じて、回転体１２の回転角度を角度信号として電子回路へ出力し、これによって車両の様々な制御が行われると共に、スイッチング信号を開閉回路２０へ出力することによって、ストップランプの消点灯も行うように構成されている。
【００４２】
したがって、ストップランプを消点灯するためのプッシュスイッチ等の他の部品を設ける必要はなく、ブレーキペダル３１の回動軸近傍に装着した一つの回転角度検出装置２５のみで、ブレーキペダル３１の踏み込み量の検出も、ストップランプの消点灯も行うことが可能となるため、使用する部品数も少なく、簡易で安価な構成にできると共に、ブレーキペダル３１への装着も、短時間で容易に行うことができる。
【００４３】
また、角度センサの回転体１２に装着された磁石１６の中心を、回転体１２の回転中心に設けると共に、この磁石１６の磁気を角度センサ１８が直接検出することによって、他の磁性材料製の部品を用いず、角度センサを簡易で安価に形成できると共に、確実で安定した回転角度の検出を行うことが可能なように構成されている。
【００４４】
さらに、含油金属製のスペーサ１３を設け、このスペーサ１３を介して回転体１２の回転軸１２Ａが回転するように形成することで、引掛り感等がなく、滑らかな回転体１２の回転が行われるようになっている。
【００４５】
さらに、本発明による他の実施の形態の回転角度検出装置６５について、説明する。
【００４６】
図４は回転角度検出装置６５の断面図で、図５は回転角度検出装置６５の分解斜視図である。
【００４７】
ここで、回転角度検出装置６５は、回転角度検出装置２５と比較し、以下の点が主として異なる。
【００４８】
まず、回転体１２に代えて、主回転体５１と、主回転体５１に連動して回転する副回転体５２を備えている。また、磁石１６に代えて、主磁石５３と副磁石５４を備えている。さらに、角度センサ１８に代えて、主角度センサ５５と副角度センサ５６を備えている。そして、端子２２に代えて端子５８を備えている。
【００４９】
この回転角度検出装置６５は、主角度センサ５５と副角度センサ５６で主回転体５１の回転角度を検出できるので、主角度センサ５５と副角度センサ５６のいずれかが故障したとしても、角度信号の出力あるいはストップランプの点灯制御の片方を正しく行うことができるという利点がある。
【００５０】
次に、各構成部品について説明する。
【００５１】
ここで、主回転体５１は歯車で外縁に所定のピッチの歯を備え、副回転体５２も歯車で、外縁に主回転体５１とほぼ同等のピッチで歯を備えている。この主回転体５１と副回転体５２は互いの歯が噛み合い連動して回転するもので、副回転体５２の直径は主回転体５１の直径より小さい。そのため、主回転体５１と副回転体５２が連動して回転する際に、副回転体５２の回転数は主回転体５１の回転数より多くなる。
【００５２】
また、主磁石５３と副磁石５４は、略直方体状でフェライトあるいはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金等を材料とする。ここで、主磁石５３が主回転体５１の回転中心に配置され、副磁石５４が副回転体５２の回転中心に配置され、これらの主磁石５３と副磁石５４は水平面方向にＳ極、Ｎ極を備える。例えば右端がＳ極、左端がＮ極である。そして、主磁石５３と副磁石５４は、主回転体５１、副回転体５２の回転に伴い、それぞれ回転する。
【００５３】
そして、主角度センサ５５が主磁石５３に所定の間隙を空けて対向配置され、副角度センサ５６が副磁石５４に所定の間隙を空けて対向配置される。ここで、主角度センサ５５には、検出面に対して垂直方向の磁気を検出するホール素子あるいはＧＭＲ素子等の主磁気検出素子５５Ａと５５Ｂが、主磁石５３の回転中心に対して、所定角度間隔、例えば９０度の間隔で配置される。同様に副角度センサ５６には、副磁気検出素子５６Ａと５６Ｂが、所定角度間隔、例えば９０度の間隔で配置される。
【００５４】
次に図６を用いて、内蔵回路６６の構成を説明する。
【００５５】
同図において、内蔵回路６６は、主角度センサ５５と、副角度センサ５６と、制御回路１９と、開閉回路２０と、保護回路２１と、端子５８の一端となる端子５８Ａ〜５８Ｆとを備えている。
【００５６】
ここで、制御回路１９の設定部１９Ｃが制御部１９Ａに接続され、端子５８Ａと５８Ｂ、５８Ｆが保護回路２１に、端子５８Ｃが制御部１９Ａに、端子５８Ｄが開閉回路２０に各々接続される。端子５８Ｅは接続されていない。
【００５７】
また、保護回路２１は、主角度センサ５５と副角度センサ５６に接続され、主角度センサ５５と副角度センサ５６に電源を供給する。ここで、端子５８Ａが車両の電圧５Ｖの電子回路に、端子５８Ｂが電圧１２Ｖのバッテリーに、端子５８Ｆはグランド電位に接続される。これにより主角度センサ５５には電圧５Ｖが、副角度センサ５６には１２Ｖが供給される。
【００５８】
そして、主角度センサ５５は主磁気検出素子５５Ａ、５５Ｂを備え、主磁気検出素子５５Ａと５５Ｂは、演算部１９Ｂに接続されている。ここで、主磁気検出素子５５Ａ、５５Ｂから出力された検出信号は演算部１９Ｂに入力される。制御回路１９は、主角度センサ５５から出力された検出信号を基に、端子５８Ｃに角度信号を出力する。なお、制御回路１９は、検出信号の割算などを行う第二の制御回路の構成を複合して、あるいは置き換えて、備えても良い。
【００５９】
ここで、制御回路１９は、回転角度検出装置２５の制御回路１９と異なり、スイッチング信号を出力しないものである。それ以外の制御回路１９の処理は回転角度検出装置２５の制御回路１９と同様である。
【００６０】
そして、副角度センサ５６は副磁気検出素子５６Ａ、５６Ｂを備えている。また、副磁気検出素子５６Ａ、５６Ｂは開閉回路２０に接続され、副磁気検出素子５６Ａ、５６Ｂから出力された検出信号は開閉回路２０に入力される。開閉回路２０は、検出信号によって電気的に接続された状態か否かが切り替わり、ストップランプを点灯あるいは消灯する。
【００６１】
この副角度センサ５６は、制御回路１９及び主角度センサ５５より、高い電圧で動作するが、動作電流は３００マイクロＡ以下と小さく、小さい電力でストップランプの点灯制御が可能となる。
【００６２】
また、図７の、内蔵回路６７のように構成しても良い。
【００６３】
ここで、内蔵回路６７の構成は内蔵回路６６の構成に比べ、比較回路５７が加えられており、比較回路５７により、主角度センサ５５と、副角度センサ５６のいずれかが故障していることを判定することができる。ここで、内蔵回路６７の制御回路１９は、内蔵回路６６の制御回路１９と異なり、スイッチング信号を出力するものである。
【００６４】
また、比較回路５７は副角度センサ５６と制御回路１９と端子５８Ｅに接続される。制御回路１９からスイッチング信号が入力されると共に、副角度センサ５６から出力された検出信号が入力される。
【００６５】
なお、比較回路５７は、スイッチング信号と副角度センサ５６から出力された検出信号を比較し、所定の対応関係にある場合は、主角度センサ５５、副角度センサ５６は共に正常であると判定する。
【００６６】
一方、所定の対応関係から外れている場合は、比較回路５７は、主角度センサ５５と副角度センサ５６のいずれかが故障していると判定し、報知信号を端子５８Ｅから出力する。所定の対応関係にあるか否かは、内蔵回路６７の制御回路１９の設定部１９Ｃに記憶された所定の基準値を用いて判定する。あるいは、比較回路５７の内部に論理回路などで構成されていても良い。なお、比較回路５７は、制御回路１９に内蔵して構成しても良いし、車両の電子回路側に設けた構成としても良い。
【００６７】
なお、以上の説明では、略直方体状の磁石１６、５３、５４を中心が回転体１２あるいは主回転体５１、副回転体５２の回転中心に一致するように、回転体１２上面に装着固定した構成について説明したが、図８の部分斜視図に示すように、略円柱状で水平方向にＮ極とＳ極が形成された磁石１６Ａを用いた構成としても、本発明の実施は可能である。
【００６８】
また、図９の部分分解斜視図に示すように、水平方向にＮ極とＳ極が形成された略リング状の磁石１６Ｂを用い、この中心が回転体１２Ｂの回転中心に一致するように、回転体１２Ｂ上面に装着固定した構成としてもよい。
【００６９】
さらに、図１０の部分分解斜視図に示すように、水平方向にＮ極とＳ極が形成された略リング状の磁石１６Ｃを、中心が回転体１２Ｃの回転中心に一致するように、回転体１２Ｃ外周に装着固定すると共に、この側方に角度センサ１８を磁石１６Ｃと所定の間隙を空けて、対向配置した構成としても実施が可能である。
【００７０】
そして、このように略円柱状や略リング状に磁石１６Ａや１６Ｂ、１６Ｃを形成した場合、所定角度で交互に複数のＮ極とＳ極、例えば２極や４極のＮ極とＳ極を設けることで、所定の回転角度内で、より高分解能な回転角度の検出を行うことができる。
【００７１】
また、以上の説明では、回転体１２下端に固着されたレバー１４をブレーキペダル３１に装着し、レバー１４の揺動に伴って回転体１２が回転する構成について説明したが、図９や図１０に示すような、略リング状の磁石１６Ｂや１６Ｃを用いた場合には、直接、回転体１２の回転中心をブレーキペダル３１に装着し、ブレーキペダル３１の踏み込みによって回転体１２が回転する構成としても、本発明の実施は可能である。
【００７２】
さらに、以上の説明では、角度センサ１８あるいは主角度センサ５５、副角度センサ５６が実装された配線基板１７に制御回路１９や開閉回路２０も設け、一枚の配線基板１７上に角度センサ１８あるいは主角度センサ５５、副角度センサ５６と制御回路１９や開閉回路２０を一体に形成した構成について説明したが、角度センサの配線基板１７には角度センサ１８あるいは主角度センサ５５、副角度センサ５６のみを設け、制御回路１９や開閉回路２０は車両の電子回路側に設けた構成としてもよい。
【００７３】
なお、以上の説明では、角度センサや回転角度検出装置２５を用いて、主にブレーキペダル３１の踏み込み量の検出と、ストップランプの消点灯を行う構成について説明したが、この他にもクラッチペダルやアクセルペダル等、様々な車両のペダルの動作検出用として、例えば、アクセルペダルを踏み込まなくとも一定速度で走行する、いわゆるクルーズコントロールの解除用信号を出力する構成や、あるいは複数のスイッチング信号を出力する構成としても、本発明の実施は可能である。
【００７４】
このように本実施の形態によれば、制御回路１９が検出信号に応じ回転体１２の回転角度に対応した角度信号を出力すると共に回転体１２の回転角度に応じてスイッチング信号を出力するという構成を備えることにより、角度信号と共にスイッチング信号も出力するため、プッシュスイッチ等の他の部品が不要となり、ブレーキペダル３１への装着が容易に行えると共に、簡易な構成で、確実な回転角度の検出と、ストップランプの消点灯等が可能な回転角度検出装置を得ることができるものである。
【００７５】
また、主回転体５１と副回転体５２、主磁石５３と副磁石５４、主角度センサ５５と副角度センサ５６を備えて構成しているので、主角度センサ５５と副角度センサ５６のいずれかが故障したとしても、角度信号の出力あるいはストップランプの点灯制御の片方を正しく行うことができる。
【００７６】
さらに、制御回路１９と副角度センサ５６に接続された比較回路５７をさらに備え、比較回路５７が、制御回路１９から入力されたスイッチング信号と副角度センサ５６から入力された検出信号を比較し、所定の対応関係から外れている場合は報知信号を出力するよう構成しているので、主角度センサ５５と、副角度センサ５６のいずれかが故障していることを判定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明による回転角度検出装置は、簡易な構成で、確実な回転角度の検出とストップランプの消点灯等が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、主に自動車のブレーキペダル等の操作用として有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１１ ケース
１１Ａ コネクタ部
１２、１２Ｂ、１２Ｃ 回転体
１２Ａ 回転軸
１３ スペーサ
１４ レバー
１５ ばね
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ 磁石
１７ 配線基板
１８ 角度センサ
１９ 制御回路
１９Ａ 制御部
１９Ｂ 演算部
１９Ｃ 設定部
２０ 開閉回路
２２、５８、５８Ａ〜５８Ｆ 端子
２３ カバー
２５、６５ 回転角度検出装置
３１ ブレーキペダル
３１Ａ アーム
３２ シリンダボディ
３３ プッシュロッド
５１ 主回転体
５２ 副回転体
５３ 主磁石
５４ 副磁石
５５ 主角度センサ
５５Ａ、５５Ｂ 主磁気検出素子
５６ 副角度センサ
５６Ａ、５６Ｂ 副磁気検出素子
６６、６７ 内蔵回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に自動車のブレーキペダル等の回転角度の検出に用いられる回転角度検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の高機能化が進むなか、様々な回転角度検出装置や各種スイッチ等を用いてブレーキペダル等の踏み込み量や回転角度を検出し、車両の多様な制御を行うものが増えている。
【０００３】
このような、従来の回転角度検出装置やストップランプ制御用のプッシュスイッチについて、図１１及び図１２を用いて説明する。
【０００４】
図１１（ａ）は従来の回転角度検出装置の斜視図であり、同図において、略箱型で絶縁樹脂製のケース１内には回転体２が回転可能に収納されると共に、回転体２の一端にはケース１の側面開口部から外方へ突出するレバー２Ａが設けられている。
【０００５】
そして、ケース１内側壁と回転体２の間には、コイル状のばね（図示せず）がやや撓んだ状態で装着され、このばねによって回転体２が所定角度に付勢されて、レバー２Ａが所定の位置に保持されている。
【０００６】
さらに、回転体２には磁石（図示せず）が装着されると共に、この磁石と所定の間隙を空けて、ホール素子等の磁気検出素子（図示せず）がケース１内に対向配置されて、回転角度検出装置５が構成されている。
【０００７】
また、図１１（ｂ）は従来のプッシュスイッチの斜視図であり、同図において、略箱型で絶縁樹脂製のケース６内には作動体７が上下動可能に収納されると共に、作動体７上端の操作軸７Ａがケース６上面から上方へ突出している。
【０００８】
そして、ケース６内底面と作動体７下端の間には、コイル状のばね（図示せず）がやや撓んだ状態で装着され、このばねによって作動体７が上方へ付勢されている。
【０００９】
さらに、ケース６内には作動体７に装着された導電金属製の可動接点（図示せず）や、ケース６に植設された固定接点（図示せず）によって、スイッチ接点が形成されてプッシュスイッチ１０が構成されている。
【００１０】
そして、このように構成された回転角度検出装置５が、図１２の側面図に示すように、自動車のブレーキペダル３１の回動軸近傍のアーム３１Ａに、レバー２Ａを介して装着されると共に、磁気検出素子がリード線やコネクタ（図示せず）等によって、車両の電子回路（図示せず）等に接続される。
【００１１】
また、プッシュスイッチ１０がブレーキペダル３１の手前に、アーム３１Ａによって操作軸７Ａが押圧された状態で装着されると共に、スイッチ接点がリード線やコネクタ等によって、車両のストップランプ（図示せず）や電子回路等に接続される。
【００１２】
つまり、図１２に示すようにブレーキペダル３１が踏み込まれず、シリンダボディ３２内から突出したプッシュロッド３３が伸びた状態では、プッシュスイッチ１０の作動体７がばねを撓めながら押圧操作されて、可動接点が固定接点から離れ、スイッチ接点が電気的に切断された状態となっているため、ストップランプは消灯した状態となっている。
【００１３】
以上の構成において、ブレーキペダル３１が踏み込まれると、アーム３１Ａが回動してプッシュスイッチ１０の操作軸７Ａ先端から離れ、押圧力が除かれるため、ばねの弾性復帰力によって作動体７が元の位置へ移動すると共に、可動接点が固定接点に接触して、スイッチ接点が電気的に接続された状態となり、ストップランプが点灯する。
【００１４】
また、ブレーキペダル３１の回動に伴って、回転角度検出装置５のレバー２Ａが揺動して、ばねを撓めながら回転体２が回転し、回転体２に装着された磁石も回転するため、磁石から対向した磁気検出素子へ流れる磁界の方向が変化する。
【００１５】
そして、この磁気の強弱を磁気検出素子が検出し、磁気検出素子から出力された検出信号に対応し、車両の電子回路が回転体２の回転角度、すなわちブレーキペダル３１の踏み込み量を算出して、この踏み込み量に応じた車両の様々な制御が行われる。
【００１６】
つまり、ブレーキペダル３１の操作によって、プッシュスイッチ１０の作動体７を上下動させ、スイッチ接点の電気的接離を行うことで、ストップランプの消点灯を行うと共に、回転角度検出装置５の回転体２と磁石を回転させ、磁気検出素子が検出した磁気の変化から、電子回路が回転体２の回転角度、すなわちブレーキペダル３１の踏み込み量を検出して、車両の様々な制御が行われるように構成されているものであった。
【００１７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００１−３１７９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記従来の回転角度検出装置５やプッシュスイッチ１０においては、これらを車両のブレーキペダル３１に装着する際、回転体２をやや回転させた状態で、回転角度検出装置５をブレーキペダル３１の回動軸近傍に装着すると共に、ブレーキペダル３１が踏み込まれた状態では、スイッチ接点が電気的に確実に接続され、踏み込まれていない状態ではスイッチ接点が電気的に確実に切断されるように、取付け位置を調整しながら、プッシュスイッチ１０をブレーキペダル３１に装着する必要があるため、構成部品数も多く、取付けにも手間がかかってしまうという課題があった。
【００２０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ブレーキペダル等への装着が容易に行え、簡易な構成で、確実な回転角度の検出とストップランプの消点灯等が可能な回転角度検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために本発明は、特に、制御回路が検出信号に応じ回転体の回転角度に対応した角度信号を出力すると共に回転体の回転角度に応じてスイッチング信号を出力するという構成を有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、制御回路が検出信号に応じ回転体の回転角度に対応した角度信号を出力すると共に回転体の回転角度に応じてスイッチング信号を出力するという構成を備えることにより、角度信号と共にスイッチング信号も出力するためストップランプなどに用いるプッシュスイッチを別途取り付ける必要がなくなるので、簡易な構成で、確実な回転角度の検出とストップランプの消点灯等が可能な回転角度検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の断面図
【図２】同分解斜視図
【図３】同側面図
【図４】本発明の他の実施の形態による回転角度検出装置の断面図
【図５】同分解斜視図
【図６】同ブロック回路図
【図７】同ブロック回路図
【図８】本発明の他の実施の形態による回転角度検出装置の部分斜視図
【図９】本発明の他の実施の形態による回転角度検出装置の部分分解斜視図
【図１０】本発明の他の実施の形態による回転角度検出装置の部分分解斜視図
【図１１】従来の角度センサとプッシュスイッチの斜視図
【図１２】同側面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図１０を用いて説明する。
【００２５】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１１は上面開口で略箱型のポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製のケース、１２は略円柱状で同じく絶縁樹脂製の回転体で、回転体１２下面に突出した回転軸１２Ａが、略円筒状で含油金属製のスペーサ１３を介してケース１１内底面に挿入されて、回転体１２がケース１１内に回転可能に収納されている。
【００２６】
また、１４は鋼板等の金属製のレバーで、レバー１４の一端がケース１１下面から突出した回転軸１２Ａ下端に、かしめ等によって固着されると共に、レバー１４の他端はケース１１外方へ延出している。
【００２７】
そして、１５はコイル状に巻回された鋼線または銅合金製のばねで、やや捩られた状態のばね１５の上端が回転体１２に、下端がケース１１内底面に各々係止され、このばね１５によって回転体１２が所定角度に付勢されて、レバー１４が所定の位置に保持されている。
【００２８】
さらに、１６は略直方体状でフェライトやＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金等の磁石で、この磁石１６が左右すなわち水平方向にＮ極とＳ極を向けて、中心が回転体１２の回転中心に一致するように、接着やインサート成形等によって回転体１２上面に装着固定されている。
【００２９】
そして、１７は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、回転体１２上面に水平になるようにして、ケース１１上方に収納されている。
【００３０】
また、１８は検出面に対して水平方向の磁気を検出するＡＭＲ（異方性磁気抵抗）素子やＧＭＲ素子、あるいは垂直方向の磁気を検出する複数のホール素子等を組み合わせた磁気検出素子による角度センサで、磁石１６真上の配線基板１７下面の配線パターンに半田付け等によって実装され、磁石１６と所定の間隙を空けて対向配置されている。
【００３１】
さらに、２３は絶縁樹脂製のカバーで、このカバー２３がケース１１の上面開口部を覆うと共に、ケース１１上面にかしめ等によって固着されている。
【００３２】
そして、配線基板１７にはマイコン等の電子部品によって制御回路１９と、接点式のリレーや、ＧａＮやＳｉＣ等を用いた半導体リレー等によって開閉回路２０が形成されると共に、この制御回路１９に配線パターンを介して角度センサ１８と開閉回路２０が電気的に接続されている。
【００３３】
また、２２は略Ｌ字状で銅合金等の端子で、ケース１１側面にインサート成形等によって植設されると共に、複数の端子２２の一端に配線パターンを介して制御回路１９と開閉回路２０が接続され、端子２２の他端が略角筒状のコネクタ部１１Ａ内に延出して、回転角度検出装置２５が構成されている。
【００３４】
そして、このように構成された回転角度検出装置２５が、図３の側面図に示すように、自動車のブレーキペダル３１の回動軸近傍の、アーム３１Ａにレバー１４が装着されると共に、制御回路１９と開閉回路２０が端子２２を介して、リード線やコネクタ（図示せず）等によって、車両の電子回路やストップランプ（図示せず）等に接続される。
【００３５】
なお、図３に示すようにブレーキペダル３１が踏み込まれず、シリンダボディ３２内から突出したプッシュロッド３３が伸びた状態では、ストップランプに接続された開閉回路２０が電気的に切断された状態となっているため、ストップランプは消灯した状態となっている。
【００３６】
以上の構成において、ブレーキペダル３１が踏み込まれると、このブレーキペダル３１の回動に伴って、レバー１４が揺動して、ばね１５を捩りながら回転体１２が所定角度、例えば５０度前後まで回転し、この回転中心に装着された磁石１６も回転するため、磁石１６の磁界の方向が変化する。
【００３７】
そして、この磁気を磁石１６真上に対向配置された角度センサ１８が検出し検出信号を出力する。そして、この角度センサ１８が検出した磁気の強弱から、制御回路１９が回転体１２の回転角度、すなわちブレーキペダル３１の踏み込み量を算出して、この角度信号が自動車本体の電子回路へ出力され、踏み込み量に応じた車両の様々な制御が行われる。
【００３８】
また、この時、ブレーキペダル３１がやや踏み込まれ、回転体１２が所定角度、例えば１０〜２０度前後回転した状態になると、制御回路１９がこの回転角度を検出し、制御回路１９から開閉回路２０へ所定のスイッチング信号が出力され、このスイッチング信号によって開閉回路２０が電気的に接続された状態となって、ストップランプが点灯する。
【００３９】
なお、ブレーキペダル３１から足を離すと、ブレーキペダル３１が元の位置に戻ると共に、回転体１２とケース１１の間に装着されたばね１５によって、回転体１２が所定角度に付勢されて、レバー１４が元の位置に復帰し、制御回路１９からスイッチング信号が出力されて、開閉回路２０が切断された状態となり、ストップランプが消灯する。
【００４０】
つまり、角度センサ１８が検出した磁石１６の磁気の変化から、制御回路１９が回転体１２の回転角度、すなわちブレーキペダル３１の踏み込み量を検出し、これを角度信号として電子回路へ出力すると共に、ブレーキペダル３１の踏み込み量に応じて、スイッチング信号を出力して開閉回路２０の電気的接離を行い、これによってストップランプの消点灯が行われるようになっている。
【００４１】
すなわち、制御回路１９が角度センサ１８からの磁気に応じて、回転体１２の回転角度を角度信号として電子回路へ出力し、これによって車両の様々な制御が行われると共に、スイッチング信号を開閉回路２０へ出力することによって、ストップランプの消点灯も行うように構成されている。
【００４２】
したがって、ストップランプを消点灯するためのプッシュスイッチ等の他の部品を設ける必要はなく、ブレーキペダル３１の回動軸近傍に装着した一つの回転角度検出装置２５のみで、ブレーキペダル３１の踏み込み量の検出も、ストップランプの消点灯も行うことが可能となるため、使用する部品数も少なく、簡易で安価な構成にできると共に、ブレーキペダル３１への装着も、短時間で容易に行うことができる。
【００４３】
また、角度センサの回転体１２に装着された磁石１６の中心を、回転体１２の回転中心に設けると共に、この磁石１６の磁気を角度センサ１８が直接検出することによって、他の磁性材料製の部品を用いず、角度センサを簡易で安価に形成できると共に、確実で安定した回転角度の検出を行うことが可能なように構成されている。
【００４４】
さらに、含油金属製のスペーサ１３を設け、このスペーサ１３を介して回転体１２の回転軸１２Ａが回転するように形成することで、引掛り感等がなく、滑らかな回転体１２の回転が行われるようになっている。
【００４５】
さらに、本発明による他の実施の形態の回転角度検出装置６５について、説明する。
【００４６】
図４は回転角度検出装置６５の断面図で、図５は回転角度検出装置６５の分解斜視図である。
【００４７】
ここで、回転角度検出装置６５は、回転角度検出装置２５と比較し、以下の点が主として異なる。
【００４８】
まず、回転体１２に代えて、主回転体５１と、主回転体５１に連動して回転する副回転体５２を備えている。また、磁石１６に代えて、主磁石５３と副磁石５４を備えている。さらに、角度センサ１８に代えて、主角度センサ５５と副角度センサ５６を備えている。そして、端子２２に代えて端子５８を備えている。
【００４９】
この回転角度検出装置６５は、主角度センサ５５と副角度センサ５６で主回転体５１の回転角度を検出できるので、主角度センサ５５と副角度センサ５６のいずれかが故障したとしても、角度信号の出力あるいはストップランプの点灯制御の片方を正しく行うことができるという利点がある。
【００５０】
次に、各構成部品について説明する。
【００５１】
ここで、主回転体５１は歯車で外縁に所定のピッチの歯を備え、副回転体５２も歯車で、外縁に主回転体５１とほぼ同等のピッチで歯を備えている。この主回転体５１と副回転体５２は互いの歯が噛み合い連動して回転するもので、副回転体５２の直径は主回転体５１の直径より小さい。そのため、主回転体５１と副回転体５２が連動して回転する際に、副回転体５２の回転数は主回転体５１の回転数より多くなる。
【００５２】
また、主磁石５３と副磁石５４は、略直方体状でフェライトあるいはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金等を材料とする。ここで、主磁石５３が主回転体５１の回転中心に配置され、副磁石５４が副回転体５２の回転中心に配置され、これらの主磁石５３と副磁石５４は水平面方向にＳ極、Ｎ極を備える。例えば右端がＳ極、左端がＮ極である。そして、主磁石５３と副磁石５４は、主回転体５１、副回転体５２の回転に伴い、それぞれ回転する。
【００５３】
そして、主角度センサ５５が主磁石５３に所定の間隙を空けて対向配置され、副角度センサ５６が副磁石５４に所定の間隙を空けて対向配置される。ここで、主角度センサ５５には、検出面に対して垂直方向の磁気を検出するホール素子あるいはＧＭＲ素子等の主磁気検出素子５５Ａと５５Ｂが、主磁石５３の回転中心に対して、所定角度間隔、例えば９０度の間隔で配置される。同様に副角度センサ５６には、副磁気検出素子５６Ａと５６Ｂが、所定角度間隔、例えば９０度の間隔で配置される。
【００５４】
次に図６を用いて、内蔵回路６６の構成を説明する。
【００５５】
同図において、内蔵回路６６は、主角度センサ５５と、副角度センサ５６と、制御回路１９と、開閉回路２０と、保護回路２１と、端子５８の一端となる端子５８Ａ〜５８Ｆとを備えている。
【００５６】
ここで、制御回路１９の設定部１９Ｃが制御部１９Ａに接続され、端子５８Ａと５８Ｂ、５８Ｆが保護回路２１に、端子５８Ｃが制御部１９Ａに、端子５８Ｄが開閉回路２０に各々接続される。端子５８Ｅは接続されていない。
【００５７】
また、保護回路２１は、主角度センサ５５と副角度センサ５６に接続され、主角度センサ５５と副角度センサ５６に電源を供給する。ここで、端子５８Ａが車両の電圧５Ｖの電子回路に、端子５８Ｂが電圧１２Ｖのバッテリーに、端子５８Ｆはグランド電位に接続される。これにより主角度センサ５５には電圧５Ｖが、副角度センサ５６には１２Ｖが供給される。
【００５８】
そして、主角度センサ５５は主磁気検出素子５５Ａ、５５Ｂを備え、主磁気検出素子５５Ａと５５Ｂは、演算部１９Ｂに接続されている。ここで、主磁気検出素子５５Ａ、５５Ｂから出力された検出信号は演算部１９Ｂに入力される。制御回路１９は、主角度センサ５５から出力された検出信号を基に、端子５８Ｃに角度信号を出力する。なお、制御回路１９は、検出信号の割算などを行う第二の制御回路の構成を複合して、あるいは置き換えて、備えても良い。
【００５９】
ここで、制御回路１９は、回転角度検出装置２５の制御回路１９と異なり、スイッチング信号を出力しないものである。それ以外の制御回路１９の処理は回転角度検出装置２５の制御回路１９と同様である。
【００６０】
そして、副角度センサ５６は副磁気検出素子５６Ａ、５６Ｂを備えている。また、副磁気検出素子５６Ａ、５６Ｂは開閉回路２０に接続され、副磁気検出素子５６Ａ、５６Ｂから出力された検出信号は開閉回路２０に入力される。開閉回路２０は、検出信号によって電気的に接続された状態か否かが切り替わり、ストップランプを点灯あるいは消灯する。
【００６１】
この副角度センサ５６は、制御回路１９及び主角度センサ５５より、高い電圧で動作するが、動作電流は３００マイクロＡ以下と小さく、小さい電力でストップランプの点灯制御が可能となる。
【００６２】
また、図７の、内蔵回路６７のように構成しても良い。
【００６３】
ここで、内蔵回路６７の構成は内蔵回路６６の構成に比べ、比較回路５７が加えられており、比較回路５７により、主角度センサ５５と、副角度センサ５６のいずれかが故障していることを判定することができる。ここで、内蔵回路６７の制御回路１９は、内蔵回路６６の制御回路１９と異なり、スイッチング信号を出力するものである。
【００６４】
また、比較回路５７は副角度センサ５６と制御回路１９と端子５８Ｅに接続される。制御回路１９からスイッチング信号が入力されると共に、副角度センサ５６から出力された検出信号が入力される。
【００６５】
なお、比較回路５７は、スイッチング信号と副角度センサ５６から出力された検出信号を比較し、所定の対応関係にある場合は、主角度センサ５５、副角度センサ５６は共に正常であると判定する。
【００６６】
一方、所定の対応関係から外れている場合は、比較回路５７は、主角度センサ５５と副角度センサ５６のいずれかが故障していると判定し、報知信号を端子５８Ｅから出力する。所定の対応関係にあるか否かは、内蔵回路６７の制御回路１９の設定部１９Ｃに記憶された所定の基準値を用いて判定する。あるいは、比較回路５７の内部に論理回路などで構成されていても良い。なお、比較回路５７は、制御回路１９に内蔵して構成しても良いし、車両の電子回路側に設けた構成としても良い。
【００６７】
なお、以上の説明では、略直方体状の磁石１６、５３、５４を中心が回転体１２あるいは主回転体５１、副回転体５２の回転中心に一致するように、回転体１２上面に装着固定した構成について説明したが、図８の部分斜視図に示すように、略円柱状で水平方向にＮ極とＳ極が形成された磁石１６Ａを用いた構成としても、本発明の実施は可能である。
【００６８】
また、図９の部分分解斜視図に示すように、水平方向にＮ極とＳ極が形成された略リング状の磁石１６Ｂを用い、この中心が回転体１２Ｂの回転中心に一致するように、回転体１２Ｂ上面に装着固定した構成としてもよい。
【００６９】
さらに、図１０の部分分解斜視図に示すように、水平方向にＮ極とＳ極が形成された略リング状の磁石１６Ｃを、中心が回転体１２Ｃの回転中心に一致するように、回転体１２Ｃ外周に装着固定すると共に、この側方に角度センサ１８を磁石１６Ｃと所定の間隙を空けて、対向配置した構成としても実施が可能である。
【００７０】
そして、このように略円柱状や略リング状に磁石１６Ａや１６Ｂ、１６Ｃを形成した場合、所定角度で交互に複数のＮ極とＳ極、例えば２極や４極のＮ極とＳ極を設けることで、所定の回転角度内で、より高分解能な回転角度の検出を行うことができる。
【００７１】
また、以上の説明では、回転体１２下端に固着されたレバー１４をブレーキペダル３１に装着し、レバー１４の揺動に伴って回転体１２が回転する構成について説明したが、図９や図１０に示すような、略リング状の磁石１６Ｂや１６Ｃを用いた場合には、直接、回転体１２の回転中心をブレーキペダル３１に装着し、ブレーキペダル３１の踏み込みによって回転体１２が回転する構成としても、本発明の実施は可能である。
【００７２】
さらに、以上の説明では、角度センサ１８あるいは主角度センサ５５、副角度センサ５６が実装された配線基板１７に制御回路１９や開閉回路２０も設け、一枚の配線基板１７上に角度センサ１８あるいは主角度センサ５５、副角度センサ５６と制御回路１９や開閉回路２０を一体に形成した構成について説明したが、角度センサの配線基板１７には角度センサ１８あるいは主角度センサ５５、副角度センサ５６のみを設け、制御回路１９や開閉回路２０は車両の電子回路側に設けた構成としてもよい。
【００７３】
なお、以上の説明では、角度センサや回転角度検出装置２５を用いて、主にブレーキペダル３１の踏み込み量の検出と、ストップランプの消点灯を行う構成について説明したが、この他にもクラッチペダルやアクセルペダル等、様々な車両のペダルの動作検出用として、例えば、アクセルペダルを踏み込まなくとも一定速度で走行する、いわゆるクルーズコントロールの解除用信号を出力する構成や、あるいは複数のスイッチング信号を出力する構成としても、本発明の実施は可能である。
【００７４】
このように本実施の形態によれば、制御回路１９が検出信号に応じ回転体１２の回転角度に対応した角度信号を出力すると共に回転体１２の回転角度に応じてスイッチング信号を出力するという構成を備えることにより、角度信号と共にスイッチング信号も出力するため、プッシュスイッチ等の他の部品が不要となり、ブレーキペダル３１への装着が容易に行えると共に、簡易な構成で、確実な回転角度の検出と、ストップランプの消点灯等が可能な回転角度検出装置を得ることができるものである。
【００７５】
また、主回転体５１と副回転体５２、主磁石５３と副磁石５４、主角度センサ５５と副角度センサ５６を備えて構成しているので、主角度センサ５５と副角度センサ５６のいずれかが故障したとしても、角度信号の出力あるいはストップランプの点灯制御の片方を正しく行うことができる。
【００７６】
さらに、制御回路１９と副角度センサ５６に接続された比較回路５７をさらに備え、比較回路５７が、制御回路１９から入力されたスイッチング信号と副角度センサ５６から入力された検出信号を比較し、所定の対応関係から外れている場合は報知信号を出力するよう構成しているので、主角度センサ５５と、副角度センサ５６のいずれかが故障していることを判定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明による回転角度検出装置は、簡易な構成で、確実な回転角度の検出とストップランプの消点灯等が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、主に自動車のブレーキペダル等の操作用として有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１１ ケース
１１Ａ コネクタ部
１２、１２Ｂ、１２Ｃ 回転体
１２Ａ 回転軸
１３ スペーサ
１４ レバー
１５ ばね
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ 磁石
１７ 配線基板
１８ 角度センサ
１９ 制御回路
１９Ａ 制御部
１９Ｂ 演算部
１９Ｃ 設定部
２０ 開閉回路
２２、５８、５８Ａ〜５８Ｆ 端子
２３ カバー
２５、６５ 回転角度検出装置
３１ ブレーキペダル
３１Ａ アーム
３２ シリンダボディ
３３ プッシュロッド
５１ 主回転体
５２ 副回転体
５３ 主磁石
５４ 副磁石
５５ 主角度センサ
５５Ａ、５５Ｂ 主磁気検出素子
５６ 副角度センサ
５６Ａ、５６Ｂ 副磁気検出素子
６６、６７ 内蔵回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のペダルの回転に伴って回転する回転体と、前記回転体に装着され中心を前記回転体の回転中心に設けた磁石と、前記磁石と所定の間隙を空けて対向配置され前記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と、前記磁気検出素子に接続され前記検出信号に応じ前記回転体の回転角度に対応した角度信号を出力すると共に前記回転体の回転角度に応じてスイッチング信号を出力する制御回路を備えた回転角度検出装置。
【請求項２】
前記回転体は主回転体と前記主回転体に連動して回転する副回転体から構成され、前記磁石は、前記主回転体の回転中心に配置された主磁石と前記副回転体の回転中心に配置された副磁石とから構成され、前記磁気検出素子は前記主磁石に所定の間隙を空けて対向配置された主磁気検出素子と前記副磁石に所定の間隙を空けて対向配置された副磁気検出素子とから構成され、前記副磁気検出素子に接続され前記副磁気検出素子から入力された検出信号に応じて電気的接離を行う開閉回路をさらに備えた請求項１記載の回転角度検出装置。
【請求項３】
前記回転体は主回転体と前記主回転体に連動して回転する副回転体から構成され、前記磁石は前記主回転体の回転中心に配置された主磁石と前記副回転体の回転中心に配置された副磁石とから構成され、前記磁気検出素子は前記主磁石に所定の間隙を空けて対向配置された主磁気検出素子と前記副磁石に所定の間隙を空けて対向配置された副磁気検出素子とから構成され、前記制御回路と前記副磁気検出素子に接続され前記制御回路から入力されたスイッチング信号と前記副磁気検出素子から入力された検出信号を比較し所定の対応関係から外れている場合は報知信号を出力する比較回路をさらに備えた請求項１記載の回転角度検出装置。
【請求項１】
車両のペダルの回転に伴って回転する回転体と、前記回転体に装着され中心を前記回転体の回転中心に設けた磁石と、前記磁石と所定の間隙を空けて対向配置され前記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と、前記磁気検出素子に接続され前記検出信号に応じ前記回転体の回転角度に対応した角度信号を出力すると共に前記回転体の回転角度に応じてスイッチング信号を出力する制御回路を備えた回転角度検出装置。
【請求項２】
前記回転体は主回転体と前記主回転体に連動して回転する副回転体から構成され、前記磁石は、前記主回転体の回転中心に配置された主磁石と前記副回転体の回転中心に配置された副磁石とから構成され、前記磁気検出素子は前記主磁石に所定の間隙を空けて対向配置された主磁気検出素子と前記副磁石に所定の間隙を空けて対向配置された副磁気検出素子とから構成され、前記副磁気検出素子に接続され前記副磁気検出素子から入力された検出信号に応じて電気的接離を行う開閉回路をさらに備えた請求項１記載の回転角度検出装置。
【請求項３】
前記回転体は主回転体と前記主回転体に連動して回転する副回転体から構成され、前記磁石は前記主回転体の回転中心に配置された主磁石と前記副回転体の回転中心に配置された副磁石とから構成され、前記磁気検出素子は前記主磁石に所定の間隙を空けて対向配置された主磁気検出素子と前記副磁石に所定の間隙を空けて対向配置された副磁気検出素子とから構成され、前記制御回路と前記副磁気検出素子に接続され前記制御回路から入力されたスイッチング信号と前記副磁気検出素子から入力された検出信号を比較し所定の対応関係から外れている場合は報知信号を出力する比較回路をさらに備えた請求項１記載の回転角度検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−７３２３１（Ｐ２０１２−７３２３１Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７０６７９（Ｐ２０１１−１７０６７９）
【出願日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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