JP2005241268A

JP2005241268A - 回転センサ

Info

Publication number: JP2005241268A
Application number: JP2004047547A
Authority: JP
Inventors: Manabu Kato; 加藤　　学; Eiji Fujioka; 英二藤岡
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2005-09-08
Also published as: WO2005080995A1; US20070170912A1; US7466123B2

Abstract

【課題】回転体の回転速度に依存することなく安定した情報送信を行うことができる回転センサを提供する。
【解決手段】回転センサ１１は、回転体１０の回転速度を表すパルスＳ１，Ｓ２を出力する。回転センサ１１は、回転体１０の回転速度以外の情報を表す情報信号ＳＩに基づき、パルスＳ１，Ｓ２の周波数より高い周波数を有する搬送波を変調する変調回路１５と、パルスＳ１及び変調された搬送波（被変調波Ｓｍ１）を重ね合わせて出力配線１７に出力する加算器１６とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転体の回転速度を表すパルスを出力する回転センサに関するものである。

従来、ＭＲ（磁気抵抗）素子やホール素子を用いた回転センサでは、内部回路により信号処理を施して、検出対象である回転体の回転速度に比例した頻度でパルスを出力するものが知られている。

こうした回転センサにおいて、例えば特許文献１に記載された回転センサでは、回転体の回転速度を表すパルスとして異なる形状をなす２種類のパルスが成形されている。そして、回転体の回転速度が低速のときには、２種類のパルス形状を使い分けることで回転方向を表す情報信号としても活用されている。一方、回転体の回転速度が高速のときには、２種類のパルス形状を「０」、「１」の情報として使い分けることで、回路の故障診断情報やその他の情報を表す２値化した情報信号として活用されている。

また、特許文献２に記載された回転センサでは、回転体の回転速度及び回転方向以外の情報がデジタル化され、回転体の回転速度に比例した頻度で出力されるパルス間に当該パルスとは異なるパルス列として重ね合わされている。従って、このパルス列が、回転体の回転速度及び回転方向以外の情報を表す情報信号として活用されている。
特開２００１−１６５９５１号公報特開平１０−７０５２４号公報

ところで、特許文献１の回転センサでは、検出対象である回転体の回転速度（低速、高速）に応じた選択的な情報取得を余儀なくされるため、いずれかの情報を常時監視することはできない。また、回転体の回転速度及び回転方向以外の情報を表す情報信号の出力がパルスの頻度に依存することから、情報の送信速度（通信速度）を安定して得ることが困難となる。

また、特許文献２の回転センサでは、情報を表すパルス列を重ね合わせ得る期間が回転体の回転速度に比例した頻度で出力されるパルス間に限定される。従って、回転体の回転速度が高速の場合には、上記パルス間が短くなって情報を表すパルス列が出力できなくなる。

本発明の目的は、回転体の回転速度に依存することなく安定した情報送信を行うことができる回転センサを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転体の回転速度を表すパルスを出力する回転センサにおいて、前記回転体の回転速度以外の情報を表す情報信号に基づき、前記パルスの周波数より高い周波数を有する搬送波を変調する変調手段と、前記パルス及び前記変調された搬送波を重ね合わせて配線に出力する出力手段とを備えたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転センサにおいて、前記変調手段は、前記情報信号に基づき、前記パルスの周波数より高い互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を変調することを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の回転センサにおいて、前記情報信号を外部情報源から取得する取得手段を備えたことを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、前記回転体の回転速度以外の情報を表す情報信号が、従来例のように回転体の回転速度を表すパルスの頻度に依存することなく、変調された搬送波として該パルスと重ね合わせて配線に出力される。これにより、回転体の回転速度に依存することなく安定した情報の送信が実現される。

請求項２に記載の発明によれば、前記変調手段は、前記情報信号に基づき、前記パルスの周波数より高い互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を変調する。従って、例えば情報量が大きい情報信号であっても、情報を複数に分割した情報信号に基づき複数の搬送波をそれぞれ変調すれば、同時に送信し得る情報量が増大される。また、例えば情報信号の情報量の増減に応じて変調する搬送波の数を切り替えることで、送信すべき情報量の増大に対するリアルタイムの対応能力が向上される。さらに、複数種類の情報信号が存在する場合には、各情報信号ごとに異なる搬送波を変調するように設定し得る。この場合、必要な情報に対応する情報信号に基づき選択的に対応する搬送波を変調することで、送信する情報を選別し得る。すなわち、ある情報に対応する情報信号についてはこれに基づき対応する搬送波を常時変調し、他の情報に対応する情報信号についてはこれに基づき対応する搬送波を定期・不定期で間欠的に変調することで情報を選別して送信し得る。

請求項３に記載の発明によれば、外部情報源の情報信号が回転センサにおいて取得されることで、該情報信号は出力手段により一括して配線に出力される。従って、外部情報源はその情報信号の出力のために個別に配線配策する必要がなく、必要な配線数も低減される。

以上詳述したように、請求項１乃至３に記載の発明では、回転体の回転速度に依存することなく安定した情報送信を行うことができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を、自動車などの車輪の回転速度及び回転方向を検出する回転センサに適用した第１の実施形態を図１〜図４に従って説明する。なお、図１は、検出対象である回転体１０の回転検出を行う回転センサ１１を示すブロック図であり、図２は、この回転センサ１１からの信号を配線（接続線）を介して入力する制御装置２１を示すブロック図である。また、図３は、回転センサ１１の内蔵する各種回路からの出力信号を示すタイムチャートであり、図４は、これら信号を周波数と強度との関係で示した模式図である。

図１に示されるように、回転体１０は、その外周部に所定角度ごとでＮ極とＳ極とが切り替わる磁石部１０ａを有している。この回転体１０は車輪と一体回転するように設けられており、上記回転センサ１１はこの磁石部１０ａに対向配置されている。この回転センサ１１は、回転検出部１２と、波形成形回路１３と、回転信号処理回路１４と、変調回路１５と、加算器１６とを備えている。

上記回転検出部１２は、２つの磁気検出素子（例えば、磁気抵抗素子やホール素子）を備えており、これら磁気検出素子が回転体１０の磁石部１０ａに対向するように配置されている。各磁気検出素子は、回転体１０の回転に伴い、対向する磁石部１０ａの極性の切り替わりに同期して極性が切り替わる正弦波を生成する。上記磁石部１０ａのＮ極、Ｓ極のピッチは、自動車の通常の走行速度（例えば、１００ｋｍ／ｈまで）の範囲で正弦波の周波数が低周波数帯域（例えば、数十ｋＨｚ以下）に含まれるように設定されている。

なお、両磁気検出素子間の距離は、一対のＮ極、Ｓ極のピッチの整数倍の距離に１／４ピッチ分の距離を加算若しくは減算した距離に設定されている。従って、両磁気検出素子により生成される正弦波は、１／４ピッチ分相当の位相差を有している。回転検出部１２は、これら生成された正弦波を個別に波形成形回路１３に出力する。

上記波形成形回路１３は、回転検出部１２からの各正弦波をそれぞれ閾値判定することで同等の周波数を有する矩形状のパルス（直流パルス）Ｓ１，Ｓ２を個別に生成する。これらパルスＳ１，Ｓ２は、回転体１０の回転速度を表すものである。図３（ａ）（ｂ）に示したように、これらパルスＳ１，Ｓ２は、上述の１／４ピッチ分相当の位相差を有してレベル（Ｈ，Ｌ）が切り替わる。この位相差は、回転体１０の回転方向に対して逆転することはいうまでもない。ここでは、回転体１０が正回転しているときにパルスＳ１がパルスＳ２に対して進み、回転体１０が逆回転しているときにパルスＳ２がパルスＳ１に対して進むようになっている。そして、波形成形回路１３は、パルスＳ１を上記回転信号処理回路１４及び加算器１６に出力するとともに、パルスＳ２を回転信号処理回路１４に出力する。

上記回転信号処理回路１４は、波形成形回路１３からの両パルスＳ１，Ｓ２に基づき回転方向を表す情報信号ＳＩを生成する。具体的には、図３（ｃ）に示したように、パルスＳ２の立ち上がりに先行してパルスＳ１が立ち上がっているときにはＬレベルの情報信号ＳＩを生成し、パルスＳ１の立ち上がりに先行してパルスＳ２が立ち上がったときにはＨレベルの情報信号ＳＩを生成する。そして、回転信号処理回路１４は、この情報信号ＳＩを上記変調回路１５に出力する。

上記変調回路１５は、回転信号処理回路１４からの情報信号ＳＩに基づき、パルスＳ１，Ｓ２の周波数より高い周波数帯域（例えば、数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚ）に含まれる周波数ｆを有する搬送波を変調する。すなわち、上記変調回路１５は、上記情報信号ＳＩに基づき、振幅変調、周波数変調及び位相変調のいずれか１つの変調方式に従って搬送波を変調する。そして、変調回路１５は、この変調された搬送波を被変調波Ｓｍ１として前記加算器１６に出力する。なお、図３（ｄ）で示した被変調波Ｓｍ１は、便宜的に単調な正弦波として図示しているが、情報信号ＳＩのレベルの切り替わりの前後において、変調方式に応じた異なる波形を有している。

上記加算器１６は、前記波形成形回路１３からのパルスＳ１と、被変調波Ｓｍ１とを加算することでこれらを重ね合わせる。そして、加算器１６は、この重ね合わせた信号を出力信号Ｓｏとして前記制御装置２１に接続された出力配線１７に出力する。

ここで、パルスＳ１及び被変調波Ｓｍ１の周波数の関係について図４に基づき総括して説明する。図４（ａ）に示したように、回転体１０の回転速度を表すパルスＳ１は、前述の低周波数帯域に含まれている。一方、図４（ｂ）に示したように、被変調波Ｓｍ１は、前記周波数ｆを中心とする高周波数帯域に含まれている。従って、図４（ｃ）に示したように、前記加算器１６の出力信号Ｓｏは、パルスＳ１及び被変調波Ｓｍ１が重ね合わされているものの、周波数帯域において分離された状態となっている。つまり、回転センサ１１は、回転体１０の回転速度を表すパルスＳ１と、回転方向の情報（情報信号ＳＩ）を含む被変調波Ｓｍ１とを、周波数帯域を分離した状態で一括して１つの出力配線１７に出力する。

次に、この回転センサ１１から出力配線１７を介して出力された出力信号Ｓｏを入力する制御装置２１について説明する。図２に示されるように、上記制御装置２１は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２２と、回転演算部２３と、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）２４と、復調回路２５と、演算部２６とを備えている。

上記ＬＰＦ２２は、出力配線１７と接続されて出力信号Ｓｏが入力されている。このＬＰＦ２２は、出力信号Ｓｏに含まれる前述の低周波数帯域の信号のみを低周波信号ＳＬとして通過させて、これを回転演算部２３に出力する。この低周波信号ＳＬは、出力信号Ｓｏに含まれる高周波成分、すなわち被変調波Ｓｍ１を遮断したパルスＳ１に準じた信号である。そして、上記回転演算部２３では、低周波信号ＳＬ（パルスＳ１）に基づき回転体１０の回転速度の情報が取得される。

一方、上記ＨＰＦ２４も、同様に出力配線１７と接続されて出力信号Ｓｏが入力されている。このＨＰＦ２４は、出力信号Ｓｏに含まれる前述の高周波数帯域の信号のみを高周波信号ＳＨとして通過させて、これを復調回路２５に出力する。この高周波信号ＳＨは、出力信号Ｓｏに含まれる低周波成分、すなわちパルスＳ１を遮断した被変調波Ｓｍ１に準じた信号である。そして、上記復調回路２５は、上記高周波信号ＳＨを復調することで所望の情報（情報信号ＳＩ）を抽出し、これを情報信号Ｓｄとして演算部２６に出力する。演算部２６では、情報信号Ｓｄに基づき回転体１０の回転方向の情報が取得される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、回転体１０の回転速度以外の情報（回転方向）を表す情報信号ＳＩが、従来例のように回転体１０の回転速度を表すパルスＳ１，Ｓ２の頻度に依存することなく、変調された搬送波（被変調波Ｓｍ１）としてパルスＳ１と重ね合わせて出力配線１７に出力される。これにより、回転体１０の回転速度に依存することなく安定した情報の送信を実現することができる。すなわち、回転体１０の回転速度に関わらず、情報を所要の送信速度、情報量で送信することができる。

また、パルスＳ１及び情報信号ＳＩ（被変調波Ｓｍ１）を加算器１６により一括して出力配線１７から出力できるため、情報伝達に係る配線数を低減することができる。
（２）本実施形態において、変調方式として振幅変調を採用する場合には、変調回路１５の回路構成を簡易化できる。また、変調方式として位相変調を採用する場合には、情報伝達の耐ノイズ性を向上できる。さらに、変調方式として周波数変調を採用する場合には、位相変調を採用する場合に比べて変調回路１５の回路構成を簡易化でき、且つ、振幅変調を採用する場合に比べて情報伝達の信頼性も向上できる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図５及び図６に従って説明する。なお、第２の実施形態の回転センサ３１は、第１の実施形態において、回転体１０の回転速度以外の情報を表す複数（２種類）の情報信号を生成し、各情報信号に基づき互いに異なる周波数を有する搬送波をそれぞれ変調するように変更した構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。

図５は、回転体１０の回転検出を行う回転センサ３１を示すブロック図であり、図６は、回転センサ３１の内蔵する各種回路からの出力信号を周波数と強度との関係で示した模式図である。

図５に示されるように、回転センサ３１は、前記回転検出部１２、波形成形回路１３及び加算器１６と、回転信号処理回路３２と、変調回路３３とを備えている。
上記回転信号処理回路３２は、前記第１の実施形態と同様に波形成形回路１３からの両パルスＳ１，Ｓ２に基づき回転方向を表す情報信号ＳＩ１を生成する（図３（ｃ）参照）。また、回転信号処理回路３２は、これに加えて両パルスＳ１，Ｓ２に基づき回転検出部１２（磁気検出素子）の故障診断情報を表す情報信号ＳＩ２を生成する。具体的には、回転信号処理回路３２は、両パルスＳ１，Ｓ２に基づき２つの磁気検出素子の動作状態（正常・異常）を個別に判断し、その判断結果に応じて異なるパターンを有する２値化信号を情報信号ＳＩ２として生成する。そして、回転信号処理回路３２は、これら情報信号ＳＩ１，ＳＩ２をそれぞれ上記変調回路３３に出力する。

上記変調回路３３は、回転信号処理回路３２からの一方の情報信号ＳＩ１に基づき、パルスＳ１，Ｓ２の周波数より高い周波数帯域（例えば、数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚ）に含まれる周波数ｆ１を有する搬送波を変調する。すなわち、上記変調回路３３は、上記情報信号ＳＩ１に基づき、振幅変調、周波数変調及び位相変調のいずれか１つの変調方式に従って搬送波を変調する。

また、上記変調回路３３は、回転信号処理回路３２からの他方の情報信号ＳＩ２に基づき、上記周波数ｆ１より高い周波数ｆ２を有する搬送波を変調する。すなわち、上記変調回路３３は、上記情報信号ＳＩ２に基づき、振幅変調、周波数変調及び位相変調のいずれか１つの変調方式に従って搬送波を変調する。

そして、変調回路３３は、これら変調された両搬送波を重ね合わせて被変調波Ｓｍ２として前記加算器１６に出力する。
なお、上記加算器１６により、前記波形成形回路１３からのパルスＳ１と、被変調波Ｓｍ２とが重ね合わされ、出力信号Ｓｏとして前記出力配線１７に出力されることは第１の実施形態と同様であるためその詳細な説明は割愛する。

ここで、パルスＳ１及び被変調波Ｓｍ２の周波数の関係について図６に基づき総括して説明する。図６（ａ）に示したように、回転体１０の回転速度を表すパルスＳ１は、前述の低周波数帯域に含まれている。一方、図６（ｂ）に示したように、被変調波Ｓｍ２は、一方の搬送波の周波数ｆ１を中心とする高周波数帯域及び他方の搬送波の周波数ｆ２を中心とする高周波数帯域に含まれている。いうまでもなく、これら２つの高周波数帯域は分離されている。従って、図６（ｃ）に示したように、前記加算器１６の出力信号Ｓｏは、パルスＳ１及び被変調波Ｓｍ２が重ね合わされているものの、周波数帯域において分離された状態となっている。つまり、回転センサ３１は、回転体１０の回転速度を表すパルスＳ１と、回転方向の情報（情報信号ＳＩ１）及び故障診断情報（情報信号ＳＩ２）を含む被変調波Ｓｍ２とを、周波数帯域を分離した状態で一括して１つの出力配線１７に出力する。

なお、出力配線１７を介して出力された出力信号Ｓｏは、第１の実施形態に準じて制御装置により処理される。この場合の制御装置は、ＨＰＦに代えて周波数ｆ１を中心とする高周波数帯域の信号のみを通過させるＢＰＦ（バンドパスフィルタ）と、周波数ｆ２を中心とする高周波数帯域の信号のみを通過させるＢＰＦ（若しくはＨＰＦ）とを備えることになる。そして、制御装置は、これら帯域通過信号を個別に復調する復調回路を有する。これにより、制御装置において回転体１０の回転方向の情報や回転検出部１２の故障診断情報が取得される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態の変調回路３３は、情報信号ＳＩ１，ＳＩ２に基づき、パルスＳ１，Ｓ２の周波数より高い互いに異なる周波数ｆ１，ｆ２を有する複数の搬送波をそれぞれ変調する。すなわち、変調回路３３は、各情報信号ＳＩ１，ＳＩ２ごとに異なる搬送波を変調する。この場合、必要な情報に対応する情報信号に基づき選択的に対応する搬送波を変調することで、送信する情報を選別することができる。すなわち、例えば回転方向の情報に対応する情報信号ＳＩ１についてはこれに基づき対応する搬送波を常時変調し、故障診断情報に対応する情報信号ＳＩ２についてはこれに基づき対応する搬送波を定期・不定期で間欠的に変調することで情報を選別して送信することができる。

（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施形態を図７に従って説明する。なお、第３の実施形態の回転センサ３６は、第１の実施形態において、回転体１０の回転速度以外の情報を表す外部からの情報信号を併せて取得するように変更した構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。

図７は、回転体１０の回転検出を行う回転センサ３６を示すブロック図である。同図７に示されるように、回転センサ３６は、前記回転検出部１２、波形成形回路１３、回転信号処理回路１４及び加算器１６と、信号処理回路３７と、変調回路３８とを備えている。

上記信号処理回路３７は、前記回転信号処理回路１４において生成された情報信号ＳＩを取得する。また、この信号処理回路３７は、外部配線３９を介して外部情報源４０と接続されている。この外部情報源４０は、例えば車高センサやブレーキパッド摩耗センサなど回転センサ３６の近傍に配置されるセンサである。そして、信号処理回路３７は、この外部情報源４０から出力された情報信号ＳＩ３を外部配線３９を介して入力する。上記信号処理回路３７は、情報信号ＳＩ及び外部からの情報信号ＳＩ３の取得期間を所定の規格に従って区切って、これら情報信号ＳＩ，ＳＩ３を時系列化した情報信号Ｓｂを生成する。そして、信号処理回路３７は、この時系列化された情報信号Ｓｂを上記変調回路３８に出力する。

上記変調回路３８は、信号処理回路３７からの情報信号Ｓｂに基づき、パルスＳ１，Ｓ２の周波数より高い周波数帯域（例えば、数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚ）に含まれる周波数ｆを有する搬送波を変調する。すなわち、上記変調回路３８は、上記情報信号Ｓｂに基づき、振幅変調、周波数変調及び位相変調のいずれか１つの変調方式に従って搬送波を変調する。そして、変調回路３８は、この変調された搬送波を被変調波Ｓｍ３として前記加算器１６に出力する。

なお、上記加算器１６により、前記波形成形回路１３からのパルスＳ１と、被変調波Ｓｍ３とが重ね合わされ、出力信号Ｓｏとして前記出力配線１７に出力されることは第１の実施形態と同様であるためその詳細な説明は割愛する。

そして、上記出力配線１７を介して出力された出力信号Ｓｏは、第１の実施形態に準じて制御装置により処理される。この場合の制御装置は、ＨＰＦを通過して復調回路で復調された情報信号Ｓｄ（図２参照）を、更に所定の規格に従って分割することで所望の情報（情報信号ＳＩ、ＳＩ３）を抽出する。これにより、制御装置の演算部において回転体１０の回転方向の情報や外部情報が取得される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、外部情報源４０の情報信号ＳＩ３が外部配線３９等を介して回転センサ３６において取得されることで、情報信号ＳＩ３（被変調波Ｓｍ３）を加算器１６により一括して出力配線１７に出力できる。従って、外部情報源４０はその情報信号の出力のために個別に配線配策する必要がなく、必要な配線数を低減することができる。

（第４の実施形態）
以下、本発明を具体化した第４の実施形態を図８に従って説明する。なお、第４の実施形態の回転センサ４１は、第３の実施形態において、回転体１０の回転速度以外の情報を表す外部からの別の情報信号を無線通信で併せて取得するように変更した構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。

図８は、回転体１０の回転検出を行う回転センサ４１を示すブロック図である。同図８に示されるように、回転センサ４１は、前記回転検出部１２、波形成形回路１３、回転信号処理回路１４及び加算器１６と、受信復調回路４２と、信号処理回路４３と、変調回路４４とを備えている。

上記受信復調回路４２は、無線を介して外部情報源４５と接続されている。この外部情報源４５は、例えばタイヤ空気圧センサなど配線による回転センサ４１との接続が困難なセンサである。そして、受信復調回路４２は、この外部情報源４５から送信された電波を復調して情報信号ＳＩ４を取得する。そして、受信復調回路４２は、情報信号ＳＩ４を上記信号処理回路４３に出力する。

上記信号処理回路４３は、前記回転信号処理回路１４において生成された情報信号ＳＩを取得する。また、この信号処理回路４３は、前記情報信号ＳＩ３を外部配線３９を介して取得する。さらに、信号処理回路４３は、前記受信復調回路４２から出力された情報信号ＳＩ４を取得する。上記信号処理回路４３は、情報信号ＳＩ及び外部からの情報信号ＳＩ３，ＳＩ４の取得期間を所定の規格に従って区切って、これら情報信号ＳＩ，ＳＩ３，ＳＩ４を時系列化した情報信号Ｓｂ１を生成する。そして、信号処理回路４３は、この時系列化された情報信号Ｓｂ１を上記変調回路４４に出力する。

上記変調回路４４は、信号処理回路４３からの情報信号Ｓｂ１に基づき、パルスＳ１，Ｓ２の周波数より高い周波数帯域（例えば、数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚ）に含まれる周波数ｆを有する搬送波を変調する。すなわち、上記変調回路４４は、上記情報信号Ｓｂ１に基づき、振幅変調、周波数変調及び位相変調のいずれか１つの変調方式に従って搬送波を変調する。そして、変調回路４４は、この変調された搬送波を被変調波Ｓｍ４として前記加算器１６に出力する。

なお、上記加算器１６により、前記波形成形回路１３からのパルスＳ１と、被変調波Ｓｍ４とが重ね合わされ、出力信号Ｓｏとして前記出力配線１７に出力されることは第３の実施形態と同様であるためその詳細な説明は割愛する。

そして、上記出力配線１７を介して出力された出力信号Ｓｏは、第３の実施形態に準じて制御装置により処理される。この場合の制御装置は、ＨＰＦを通過して復調回路で復調された情報信号Ｓｄ（図２参照）を、更に所定の規格に従って分割することで所望の情報（情報信号ＳＩ，ＳＩ３，ＳＩ４）を抽出する。これにより、制御装置の演算部において回転体１０の回転方向の情報や外部情報が取得される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第３の実施形態と同様の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、外部情報源４５の情報信号（ＳＩ４）が無線通信で回転センサ４１において取得されることで、情報信号ＳＩ４（被変調波Ｓｍ４）を加算器１６により一括して出力配線１７に出力できる。従って、外部情報源４５はその情報信号の出力のために個別に配線配策する必要がなく、必要な配線数を低減することができる。特に、外部情報源４５が配線による情報信号の出力が困難な場合であっても情報を送信することができる。

（第５の実施形態）
以下、本発明を具体化した第５の実施形態を図９に従って説明する。なお、第５の実施形態の回転センサ４６も、第３の実施形態において、回転体１０の回転速度以外の情報を表す外部からの別の情報信号を無線通信で併せて取得するように変更した構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。

図９は、回転体１０の回転検出を行う回転センサ４６を示すブロック図である。同図９に示されるように、回転センサ４６は、前記回転検出部１２、波形成形回路１３、回転信号処理回路１４及び加算器１６と、受信回路（ミキサ）４７とを備えている。

上記受信回路４７は、無線を介して前記外部情報源４５と接続されている。そして、受信回路４７は、この外部情報源４５から送信された電波を、パルスＳ１，Ｓ２の周波数より高い周波数帯域（例えば、数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚ）に含まれ、且つ、前記周波数ｆとは異なる周波数ｆｍに周波数変換して情報信号Ｓｃを取得する。そして、受信回路４７は、情報信号Ｓｃを前記加算器１６に出力する。

従って、上記加算器１６では、前記波形成形回路１３からのパルスＳ１及び被変調波Ｓｍ３に加えて情報信号Ｓｃが重ね合わされ、出力信号Ｓｏとして前記出力配線１７に出力される。つまり、回転センサ４６は、回転体１０の回転速度を表すパルスＳ１と、回転方向の情報及び外部配線３９を介した外部情報を含む被変調波Ｓｍ３と、無線通信で取得した外部情報（情報信号Ｓｃ）とを１つの出力配線１７に出力する。

なお、出力信号Ｓｏにおいて、回転体１０の回転速度を表すパルスＳ１は、前述の低周波数帯域に含まれている。また、被変調波Ｓｍ３は、搬送波の周波数ｆを中心とする高周波数帯域に含まれており、情報信号Ｓｃは、周波数ｆｍを中心とする高周波数帯域に含まれている。すなわち、これら２つの高周波数帯域は分離されている。従って、前記加算器１６の出力信号Ｓｏは、パルスＳ１、被変調波Ｓｍ３及び情報信号Ｓｃが重ね合わされているものの、周波数帯域において分離された状態となっている。

出力配線１７を介して出力された出力信号Ｓｏは、第２の実施形態に準じて制御装置により処理される。この場合の制御装置は、ＨＰＦに代えて周波数ｆを中心とする高周波数帯域の信号のみを通過させるＢＰＦ（バンドパスフィルタ）と、周波数ｆｍを中心とする高周波数帯域の信号のみを通過させるＢＰＦとを備えることになる。そして、制御装置は、これら帯域通過信号を個別に復調する復調回路を有する。これにより、制御装置において回転体１０の回転方向の情報や外部配線３９を介した外部情報、無線通信で取得した外部情報が取得される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第４の実施形態と同様の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、外部情報源４５からの電波（情報信号）が、受信回路４７において周波数変換され情報信号Ｓｃとしてそのまま加算器１６を介して出力配線１７に出力される。従って、第４の実施形態のように、当該情報信号に関して受信時の復調（受信復調回路４２）及び出力配線１７への出力時の変調（変調回路４４）が不要となり、回路構成を簡易化することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記第１の実施形態において、ＨＰＦ２４に代えて、情報信号を含む高周波数帯域の信号を通過させるＢＰＦを採用してもよい。

・前記第１、第３〜第５の実施形態において、回転信号処理回路１４は、両パルスＳ１，Ｓ２に基づき回転検出部１２（磁気検出素子）の故障診断情報を表す情報信号を生成するものであってもよい。

・特許文献１の従来例のように、回転体の回転速度を表すパルス（Ｓ１，Ｓ２）を複数種類の形状を有するパルスに変形し得る場合には、回転速度以外の情報をこの変形されたパルスの選択若しくは組み合せで送信してもよい。このようなパルスの変形は、例えばパルス振幅変調（ＰＡＭ）、パルス幅変調（ＰＷＭ）により行う。そして、このようなパルスの変形による情報伝達を行う場合であっても、これに併せて更に別の情報を表す情報信号に基づき搬送波を変調して、当該パルスと重ね合わせて出力配線１７から出力するようにしてもよい。この場合、例えば緊急性の低い情報は変形されたパルスの組み合せで送信し、緊急性の高い情報は高頻度で変調された搬送波（被変調波）で送信するといった使い分けが可能となる。

・情報信号に基づき、パルスＳ１，Ｓ２の周波数より高い互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を変調する変調回路を備える場合、例えば情報量が大きい情報信号であっても、情報を複数に分割した情報信号に基づき複数の搬送波をそれぞれ変調すれば、同時に送信し得る情報量を増大することができる。また、例えば情報信号の情報量の増減に応じて変調する搬送波の数を切り替えることで、送信すべき情報量の増大に対するリアルタイムの対応能力を向上することができる。

・回転体１０の回転速度以外の情報を表す情報信号はアナログ信号、デジタル信号のいずれであってもよい。
・回転検出に係る対象は車輪に限定されるものではなく、例えばエンジンのクランクシャフトや変速機のインプットシャフト、アウトプットシャフトなどであってもよい。なお、この場合の回転速度以外の情報としては、例えば油温センサや油圧センサにより検出される作動油の油温や油圧などがある。

・回転体としては、所定角度ごとに外周面が凹凸するいわゆるタイミングロータであってもよい。そして、この場合の回転センサ（回転検出部）は、回転体の外周面の凹凸を検出するピックアップコイルであってもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転センサにおいて、
前記変調手段による変調方式は、振幅変調、周波数変調及び位相変調のいずれか１つであることを特徴とする回転センサ。この技術的思想によれば、変調方式として振幅変調を採用する場合には、変調手段の回路構成が簡易化される。また、変調方式として位相変調を採用する場合には、情報伝達の耐ノイズ性が向上される。さらに、変調方式として周波数変調を採用する場合には、位相変調を採用する場合に比べて回路構成が簡易化され、且つ、振幅変調を採用する場合に比べて情報伝達の信頼性も向上される。

（ロ）請求項１〜３、上記（イ）のいずれか１項に記載の回転センサにおいて、
前記情報信号以外の情報信号を含む無線信号を受信して前記パルスの周波数より高い周波数に周波数変換する受信手段を備え、
前記出力手段は、前記周波数変換された無線信号を重ね合わせて配線に出力することを特徴とする回転センサ。

（ハ）回転体の回転速度を表すパルスを出力する回転センサにおいて、
前記回転体の回転速度以外の情報を表す情報信号を含む無線信号を受信して前記パルスの周波数より高い周波数に周波数変換する受信手段と、
前記パルス及び前記周波数変換された無線信号を重ね合わせて配線に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする回転センサ。

本発明の第１の実施形態を示すブロック図。同実施形態に係る制御装置を示すブロック図。（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は同実施形態の動作を示すタイムチャート。（ａ）（ｂ）（ｃ）は周波数と強度との関係を示す模式図。本発明の第２の実施形態を示すブロック図。（ａ）（ｂ）（ｃ）は周波数と強度との関係を示す模式図。本発明の第３の実施形態を示すブロック図。本発明の第４の実施形態を示すブロック図。本発明の第５の実施形態を示すブロック図。

符号の説明

１０…回転体、１１，３１，３６，４１，４６…回転センサ、１５，３３，３８，４４…変調手段としての変調回路、１６…出力手段としての加算器、１７…配線としての出力配線、３７，４３…取得手段を構成する信号処理回路、４０，４５…外部情報源、４２…取得手段を構成する受信復調回路。

Claims

回転体の回転速度を表すパルスを出力する回転センサにおいて、
前記回転体の回転速度以外の情報を表す情報信号に基づき、前記パルスの周波数より高い周波数を有する搬送波を変調する変調手段と、
前記パルス及び前記変調された搬送波を重ね合わせて配線に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする回転センサ。
請求項１に記載の回転センサにおいて、
前記変調手段は、前記情報信号に基づき、前記パルスの周波数より高い互いに異なる周波数を有する複数の搬送波を変調することを特徴とする回転センサ。
請求項１又は２に記載の回転センサにおいて、
前記情報信号を外部情報源から取得する取得手段を備えたことを特徴とする回転センサ。