WO2006046695A1

WO2006046695A1 - 回転センサ及び車輪情報センサ

Info

Publication number: WO2006046695A1
Application number: PCT/JP2005/019896
Authority: WO
Inventors: Eiji Fujioka; Manabu Kato
Original assignee: Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2006-05-04
Also published as: JP2008026926A

Abstract

　回転センサ１が、回転体２の回転を検出し、回転体２の回転に応じた第１信号を出力する回転検出部３と、第１信号とは異なる第２信号を受け取る入力部５と、回転検出部３が出力した第１信号に応じて、回転体２の回転速度に応じた周期のパルス信号を生成する信号形成回路７と、信号形成回路７が生成したパルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、入力部５が受けた第２信号に応じて変更する傾き変更手段８と、を備える。

Description

明細書

回転センサ及び車輪情報センサ技術分野

[0001] 本発明は、回転以外の情報を併せて出力可能である回転センサに関し、また、車輪の回転とタイヤの情報とを併せて出力可能である車輪情報センサに関する。背景技術

[0002] 特許文献 1においては、回転体の回転に応じた周期のノ^レス信号を出力すると共に、パルス波形の形状を変えることにより回転体の正転と逆転とを区別できるように構成した回転センサが開示されている。更に、回転センサのエラー発生時には、回転体の回転に応じない周期でのパルス信号を出力することにより、エラーコードを出力できるように構成している（特許文献 1の図 7及び図 8参照）。そして、異なる波形信号の設定方法として、パルス幅が異なる 2種類のパルス信号や、振幅が異なる 2種類のパルス信号を設定する方法が記載されている。また、エラーコードの他に、自動車のタイヤの空気圧を検出する検出センサからの信号をコード化したものなどを出力することも開示されている。

[0003] 従来例において、回転体の回転に応じた周期のパルス信号に対して、その回転に関する情報とは別の情報を表す信号が重畳された合成信号を解析するためには、その合成信号の周期を測定すると共に、合成信号のパルス幅もしくは振幅を検出する必要がある。このため、回転センサにおいて生成された合成信号を受信して解析するコントローラにおいては、合成信号のパルス幅を測定するタイプと、合成信号の振幅を検出するタイプという 2つの種類のうちの何れか一方を用いればよい。合成信号のパルス幅を測定するタイプでは、合成信号のパルス幅に応じて合成信号の種類を識別すると共に、合成信号の周期を測定して回転体の回転速度を測定する。従って、合成信号のパルス幅を測定する時間計測手段を備えたコントローラが用いられる。このタイプは、図 8 (a)に示すように、振幅一定でパルス幅の異なる信号 (パルスの周期は回転体の回転数に依存する）を受け取り、所定のパルスレベル H に達するま

SH

での時間（幅）を測定し、この時間が T1ならば 1と判断し、 TOならば 0と判断する。 [0004] 他方で、合成信号の振幅を測定するタイプでは、合成信号の振幅に応じて合成信号の種類を識別すると共に、合成信号の周期を測定して回転体の回転速度を測定する。従って、合成信号の振幅 (パルス高さ）を識別するレベル計測手段を備えたコントローラが用いられる。このタイプは、図 8 (b)に示すように、ノ^レス高さの異なる信号 (パルスの周期は回転体の回転数に依存する）を受け取り、パルスの立ち上がりから一定の時間 T におけるパルスの高さ（振幅）を測定し、この高さが HIならば 1と判

SH

断し、 H0ならば 0と判断する。

[0005] 特許文献 2においては、回転体の回転に応じた周期のパルス信号を出力すると共に、パルス波形の形状を変えることにより追加の情報を重畳する回転センサが開示されている。重畳する情報は、ブレーキライニング磨耗などの車輪データ等である。特許文献 1 :特開 2001— 165951号公報

特許文献 2：特表 2001— 505691号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] このように、現状では、回転に関する情報及びそれとは別の情報を併せた合成信号を生成する手法として、信号のパルス幅を変更する手法もしくは振幅を変更する手法という 2種類の手法が用いられている。

しかし、振幅に変更が加えられた合成信号は、そのパルス幅に変更が加えられていないため、合成信号のパルス幅を測定するタイプのコントローラを用いると、回転に関する情報及びそれとは別の情報を併せて認識できない。同様に、パルス幅に変更が加えられた合成信号は、その振幅に変更が加えられていないため、合成信号の振幅を測定するタイプのコントローラを用いると、回転に関する情報及びそれとは別の情報を併せて認識できない。

[0007] そこで、本発明においては、時間計測手段を備えたコントローラ及びレベル計測手段を備えたコントローラの何れのコントローラを用いた場合でも、回転速度の情報と追加の情報とを併せて認識可能な信号を生成する回転センサを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段 [0008] 上記課題を解決するための本発明に係る回転センサの特徴構成は、回転体の回転を検出し、前記回転体の回転に応じた第 1信号を出力する回転検出部と、前記第 1信号とは異なる第 2信号を受け取る入力部と、前記回転検出部が出力した前記第 1 信号に応じて、前記回転体の回転速度に応じた周期のパルス信号を生成する信号形成回路と、前記信号形成回路が生成した前記パルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、前記入力部が受けた前記第 2信号に応じて変更する傾き変更手段と、を備える点にある。

[0009] 上記特徴構成によれば、傾き変更手段からの出力信号は、回転体の回転速度に応じた周期となると共に、パルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きが入力部の受けた第 2信号に応じて変更されたものとなる。つまり、第 2信号に応じて傾きが変更されるということは、第 2信号に応じてパルス幅が変更されるということになる。よって、時間計測手段を備えたコントローラによりこの出力信号が一定の信号レベルに達するまでの時間を検出することで、第 2信号を検出できる。また、第 2信号に応じて傾きが変更されるということは、第 2信号に応じて波高が変更されるとレ、うことになる。よって、レベル計測手段を備えたコントローラによりこの出力信号のノ^レスの開始から一定の時間が経過したときの波高を検出することで、第 2信号を検出できる。更に、信号の周期は回転速度の情報を含んでいる。

従って、時間計測手段を備えたコントローラ及びレベル計測手段を備えたコント口ーラの何れのコントローラを用いた場合でも、回転速度の情報と追加の情報とを併せて認識可能な信号を生成する回転センサを提供できる。

[0010] 本発明に係る回転センサの別の特徴構成は、前記第 2信号は、回転センサの外部力受け取る信号である点にある。

[0011] 上記特徴構成によれば、第 2信号を、回転センサの外部から受け取る信号としたので、回転センサの内部の情報以外の情報を併せて送信できる。

[0012] 本発明に係る回転センサの更に別の特徴構成は、前記第 2信号は、前記回転体の軸と共に回転するタイヤに設けられて前記タイヤの情報を検出する送信器によって生成され、前記入力部は、前記第 2信号を受信する受信アンテナを有する点にある。

[0013] 上記特徴構成によれば、タイヤの情報と車軸の回転情報とを 1つの信号で送信できる。従って、四輪の車両の場合は、四輪の各回転数と各タイヤの情報という少なくとも

8種類の情報を併せて送信するために、 4本の信号線を用いるだけでよい。つまり、各車輪から導かれる信号線の数を、送信される情報の種類の数の半分以下に減らすことができる。また、タイヤと回転センサは近くに配置されるので、送信器が有する送信アンテナの送信強度を低く抑えても確実に信号の送信を行うことができるので、送信器のエネルギ損失を低く抑えることができる。これにより、送信器が電池などの自己エネルギで動作するように構成しても、その寿命を延ばすことができる点で有利である。特に、送信器は回転するタイヤ内部に配置され、交換が困難であるので、寿命が延びて交換頻度が低くなることは有利である。

[0014] 本発明に係る回転センサの更に別の特徴構成は、前記信号形成回路は、前記第 1 信号に応じた周期の第 1パルス信号を出力すると共に、前記第 1パルス信号の出力と同一のタイミングで、パルスの有無を前記第 2信号に応じて決定した第 2パルス信号を出力するものであり、

前記傾き変更手段は、前記第 1パルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、前記第 2パルス信号のパルスの有無に応じて変更する波形合成回路である点にある。

[0015] 上記特徴構成によれば、第 1パルス信号の出力タイミングと、第 2パルス信号の出力タイミングとは同期することになる。よって、波形合成回路は、第 1パルス信号の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを第 2パルス信号に応じて変更する波形合成を行うとき、各パルス信号の同期を取り直す必要が無ぐ処理が簡単になる

[0016] 本発明に係る回転センサの更に別の特徴構成は、前記信号形成回路は、前記第 1 信号に応じた周期であり且つパルス幅が一定である第 1パルス信号を出力すると共に、前記第 1パルス信号の出力と同一のタイミングで、パルスの有無を前記第 2信号に応じて決定した第 2パルス信号を出力するものであり、

前記傾き変更手段は、前記第 1パルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、前記第 2パルス信号のパルスの有無に応じて変更する波形合成回路である点にある。 [0017] 上記特徴構成によれば、第 1パルス信号の出力タイミングと、第 2パルス信号の出力タイミングとは同期することになる。よって、波形合成回路である傾き変更手段は、第ェパルス信号の立ち上力 Sり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを第 2パルス信号に応じて変更する波形合成を行うとき、各パルス信号の同期を取り直す必要が無く、処理が簡単になる。

また、第 1パルス信号のパルス幅が一定である、つまり、波形合成回路によって立ち上がり又は立ち下がりの傾き変更が施される前の波形が一定のパルスの繰り返し形状になる。よって、元々のパルス波形が一様であるので、何れかのパルスに対して立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きが変更されると、その変更を高精度で識別できるようになる。

[0018] 本発明に係る回転センサの更に別の特徴構成は、前記第 2信号は nビットのデジタル信号であり、前記信号形成回路は、各パルスの周期が前記第 1信号の出力周期と同一であり、各パルスのパルス幅が互いに等しい第 1パルス信号を生成し、前記第 1 パルス信号の各パルスの周期と同期したタイミングで、パルスの有無が前記 nビットのデジタル信号に順次対応した第 2パルス信号を生成し、前記傾き変更手段は、前記第 1パルス信号の各パルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、同期する前記第 2パルス信号の各パルスの値に応じて変更する点にある。

[0019] 上記特徴構成によれば、傾き変更手段が、前記第 1パルス信号の各パルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、同期する前記第 2パルス信号の値に応じて変更するので、第 2パルス信号の情報の情報量 (長さ）を第 1パルス信号とは無関係にできる。その結果、第 2信号の情報量が制限されないようになる。

[0020] 本発明に係る回転センサの更に別の特徴構成は、前記傾き変更手段は、抵抗とコンデンサとによる時定数回路の時定数を調節することにより、パルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを変更する点にある。

[0021] 上記特徴構成によれば、抵抗とコンデンサとによる時定数回路の時定数を切り替えることで、容易に傾きの変更ができる。従って、回転速度の信号に影響を与えず、付加情報を送信できる。

[0022] 本発明に係る回転センサの更に別の特徴構成は、前記傾き変更手段の出力は、電流値を可変とした信号である点にある。

[0023] 上記特徴構成によれば、回転センサから電流値を出力することにより、回転センサ力の信号を解析するコントローラへの信号出力線を 1本にできる。そして、コントローラは信号線の電流を測定する抵抗を備えればよい。

[0024] 上記課題を解決するための本発明に係る車輪情報センサの特徴構成は、タイヤを有する車輪の軸の回転に応じた第 1信号を検出する回転検出部、前記第 1信号とは異なる第 2信号を受信する受信アンテナ、前記回転検出部が検出した前記第 1信号に応じて、前記回転体の回転速度に応じた周期のパルス信号を生成する信号形成回路、及び、前記信号形成回路が生成したパルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、前記受信アンテナが受信した第 2信号に応じて変更する傾き変更手段を備えた回転センサと、前記タイヤの情報を測定するタイヤ情報測定手段、及び、前記タイヤ情報測定手段が測定したタイヤ情報を前記第 2信号として送信する送信アンテナを備えたタイヤ情報センサと、を備える点にある。

[0025] 上記特徴構成によれば、傾き変更手段からの出力信号は、回転体の回転速度に応じた周期となると共に、パルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きが入力部の受けた第 2信号に応じて変更されたものとなる。つまり、第 2信号に応じて傾きが変更されるということは、第 2信号に応じてノ^レス幅が変更されるということになる。よって、時間計測手段を備えたコントローラによりこの出力信号が一定の信号レベルに達するまでの時間を検出することで、第 2信号を検出できる。また、第 2信号に応じて傾きが変更されるということは、第 2信号に応じて波高が変更されるとレ、うことになる。よって、レベル計測手段を備えたコントローラによりこの出力信号のパルスの開始から一定の時間が経過したときの波高を検出することで、第 2信号を検出できる。

従って、時間計測手段を備えたコントローラ及びレベル計測手段を備えたコント口ーラの何れのコントローラを用いた場合でも、回転速度の情報と追加の情報とを併せて認識可能な信号を生成できる。

[0026] このように、上記第 2信号は、タイヤの情報を測定するタイヤ情報測定手段が測定し、タイヤ情報センサが送信してきたタイヤ情報である。また、上記第 1信号の周期は回転速度の情報を含んでいる。よって、車輪情報センサは、タイヤの情報と車軸の回転情報とを 1つの信号で送信できる構成となっている。従って、四輪の車両の場合は、四輪の各回転数と各タイヤの情報という少なくとも 8種類の情報を併せて送信するために、 4本の信号線を用いるだけでよい。つまり、各車輪から導かれる信号線の数を、送信される情報の種類の数の半分以下に減らすことができる。また、タイヤと回転センサは近くに配置されるので、タイヤ情報センサが有する送信アンテナの送信強度を低く抑えても確実に信号の送信を行うことができるので、タイヤ情報センサのェネルギ損失を低く抑えることができる。これにより、タイヤ情報センサが電池などの自己ェネルギで動作するように構成しても、その寿命を延ばすことができる点で有利である。特に、タイヤ情報センサは回転するタイヤ内部に配置され、交換が困難であるので、寿命が延びて交換頻度が低くなることは有利である。

発明を実施するための最良の形態

[0027] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図 1において、車輪情報センサは、車輪の回転速度を検出する回転センサ 1と、タイヤ情報を検出するタイヤ情報センサとなる送信器 20とを備える。コントローラである電子制御装置 ECU は回転センサ 1及び送信器 20の情報から車両を制御する。回転センサ 1は回転検出部 3、本発明の入力部としての外部入力部 5、信号処理部 6を備える。信号処理部 6 は信号形成回路 7と波形合成回路 8を備える。タイヤ情報センサとなる送信器 20は検出部 20aと変調回路 20bと送信アンテナ 20cとを備える。

[0028] 送信器 20は、車輪の軸 11を中心に回転するタイヤ 10のバルブ付近に配置される。送信器 20内の検出部 20aはタイヤの情報を測定するタイヤ情報測定手段として機能し、タイヤ 10内の空気圧や空気温度等の情報を測定する。検出した値は変調回路 20bにより変調され、送信アンテナ 20cから、例えば、 315MHzの高周波信号の電波として、タイヤ外部に送信される。変調方式は、例えば FSK変調とするとよいが、他の公知技術による変調方式でも構わない。送信データには、必要に応じて、スタートビットおよびエンドビットが付加されてもよレ、。また、検出部 20aは、タイヤ 10の回転によって検出部 20aに加わる遠心力や送信器 20の電源電圧等の情報を測定してもよい。 [0029] 回転体 2は、例えば、外歯のついたギヤであり、タイヤ 10のついた車輪の軸 11と一体で回転する。或いは、回転体 2はタイヤ 10の車軸 11の回転に比例して回転する別の軸に付けてもかまわない。回転体 2は少なくともギヤ 9は磁性体でできている。回転検出部 3はギヤに近接して配置されている。よって、回転体 2の回転に応じて回転検出部 3付近の磁束が変化する。この変化を回転検出部 3は測定する。ギヤ 9もしくはギヤの代わりに磁石を配設し、回転に応じて磁束が変化するようにしてもよい。回転検出部 3は、例えば、磁束の変化を検出するホール IC等を備え、回転体 2のギヤ 9との間の近接及び離間のタイミングに対応した波形を生成するものとする。これにより、回転検出部 3は、回転体 2の回転に応じて生成された波形を特定の閾値で分別し、パルス状の信号 S1を出力する。信号 S1は回転体 2の回転速度に応じた、つまり、回転体 2の回転速度に比例した周期をもつパルス信号となる。このパルス状の信号 S1 は信号形成回路 7に送られる。信号形成回路 7は信号 S1と同一周期でパルス幅が一定 (T)のパルス信号 S3を生成する。言い換えると、信号 S3は、各パルスの周期が信号 S1の出力周期（パルス周期）と同一であり、各パルスのパルス幅が互いに等しい信号である。

[0030] 外部入力部 5は、受信アンテナ 21cと、信号復調回路 21dを備える。受信アンテナ 2 lcは送信器 20の送信アンテナ 20cから送信された電波を受信する。送信アンテナ 2 Ocと受信アンテナ 21cとの間は無線で情報が伝達される。受信アンテナ 21cが受信した電波は信号復調回路 21dで信号 S2に復調され、信号形成回路 7に送られる。信号 S2は、伝送レートが数 kbps〜数十 kbpsである 8ビットのデジタル 2値信号としている。この 2値信号 S2は信号形成回路 7において一時的に記憶される。そして、信号形成回路 7は、信号 S2の 2値情報を、前述のパルス信号 S3のノ^レスの出力タイミングに同期したパルス信号 S4として発生し、波形合成回路 8に送る。言い換えると、信号 S2が nビットのデジタル 2値信号であるとき、信号形成回路 7は、信号 S3の各パルスの周期と同期したタイミングで、パルスの有無が信号 S2のデジタル 2値信号に順次対応した信号 S4を生成する。つまり、信号 S4のパルスの有無 (信号のオン（1) 'オフ (0) )は、一時的に記憶された 8ビットのデジタル信号 S2の各ビットの情報 (オン（1) · オフ（0) )に対応して順次変更される。従って、信号 S3のパルスが 8回出力されたとき、信号 S4のパルス信号は 8ビットの信号を送ることになる。また、信号 S4のパルス幅は信号 S3と同じ幅 (T)としてレ、る。

[0031] 波形合成回路 8は、信号形成回路 7が発生する 2つのノ^レス信号 S3、 S4を受け、波形を合成して信号 S5を生成する。合成手法は、パルス信号 S3を元に、パルス信号 S4のパルスの有無に応じてノ^レス信号 S3の立ち下がり時の時定数を変更する。つまり、パルス信号 S3の立ち下がりの波形の傾きをパルス信号 S4のパルスの有無に応じて変更する。図 3に示す例では、パルス信号 S4のパルスが有れば (オン状態であれば）、ノ^レス信号 S3の立ち下がりの時間を長くして、パルス波形の傾きが緩やかになるようにする。このように、波形合成回路 8は本発明の傾き変更手段の機能を実現する。そして、波形合成回路 8で合成された信号 S5は、後段の制御装置の信号識別回路に伝送される。

[0032] 波形合成回路 8は、図 2に示すように、定電圧源 REG1と制御回路 IC1を備える。

定電圧源 REG1は電源電圧 Vccを受け、出力電圧 V0が一定電圧となるよう作動する。定電圧源 REG1の出力端と波形成形回路 8の出力端子 8aの間には、スィッチ S W1と抵抗 R1とを有する直列回路が介挿されている。また、スィッチ SW1と並列に、コンデンサ Cl、及び、スィッチ SW2とコンデンサ C2とを有する直列回路が挿入されている。波形成形回路 8の出力端子 8aは電子制御装置 ECUにつながれており、電子制御装置 ECU内に設けられた抵抗 R2を介してグランドレベルに接続されている。スィッチ SW1及びスィッチ SW2は制御回路 IC1からの信号により開閉する。出力端子 8aに流れる信号は信号 S5である。制御回路 IC1は信号 S2及び S4を受け、信号 S 3の立ち上がりに応じてスィッチ SW1を閉じると共に、このときの信号 S4の状態に応じてスィッチ SW2の開閉を切り替える。

[0033] スィッチ SW1が閉じている状態では、定電圧源 REG1の出力端は抵抗 R1及び抵抗 R2を有する直列回路に接続されている。従って、抵抗 R2を流れる電流値は定電圧源 REG1の発生する定電圧値 V0ZR1となり、抵抗 R2の両端には電圧 R2 X V0 /R1が発生する。スィッチ SW2が開いている状態で、スィッチ SW1を閉じている状態から開くと、定電圧源 REG1の出力端はコンデンサ Cl、抵抗 R1及び抵抗 R2とを有する直列回路に接続されることになる。従って、抵抗 R2を流れる電流値は VOZR 1から次第に減少していく。これにより、信号 S5の立ち下がりの波形に傾きを持たせること力 Sできる。このときの時定数はコンデンサ C1と抵抗 R1により定まる。抵抗 R2を流れる電流が減少していくので、抵抗 R2の両端に発生する電圧も減少し、やがてゼ口になる。スィッチ SW2が閉じている状態で、スィッチ SW1を閉じている状態から開くと、定電圧源 REG1の出力端はコンデンサ C1とコンデンサ C2の並列回路と、抵抗 R 1及び抵抗 R2を有する直列回路とに接続されることになる。従って、スィッチ SW2が開いている状態と同様に、抵抗 R2を流れる電流値は V0ZR1から次第に減少していく。このときの時定数はコンデンサ Cl、 C2と抵抗 R1より定まる。スィッチ SW2が閉じている状態ではコンデンサ C1単独の場合に加えコンデン

サ C2が加わる影響により、時定数が大きくなる。従って、スィッチ SW2の開閉に対応して、信号 S5の立ち下がりの波形の傾きを変更することができる。以上のように、波形合成回路 8の出力は電流値を可変とした信号である。

[0034] 図 1を用いて回転センサ 1の内部の信号の様子を説明する。回転検出部 3では、車輪に取付けられた磁性の回転体 2のギヤ 9との相互作用による磁束変化を検出する。この回転検出部 3からの出力信号 S1は、車輪の回転周期に比例した周期を持つパルス信号の列である。外部入力部 5で受信され、復調回路 21dで復調された信号 S2は、信号形成回路 7に入力される。本実施例では、伝送レートは数 kbps〜数十 k bpsとしており、タイヤの空気圧及び空気温度の情報が取りまとめられ、図 2に示す 8 ビットの情報なつている。この 8ビットの情報は、一旦、信号形成回路 7内に記憶される。そして、回転検出部 3から信号形成回路 7に入力される車輪の回転速度信号と同期するように制御される。

[0035] 信号形成回路 7内では、回転検出部 3からの信号 S1は、信号 S1の立ち上がりタイミングに合わせた時間幅 Tの新たなパルス信号の列として生成され、信号 S3として出力される。この信号 S3の立ち上がりパルスと同期するように、外部入力部 5からの信号 S2は、信号形成回路 7の信号 S4へと加工される。具体的には、信号形成回路 7では、信号 S3のノ^レスタイミングに合わせて、順次、記憶された 8ビット信号 S2を読み出していく。信号 S4は、信号 S2の値が 1 (ハイレベル）のとき、振幅が Tのパルスを出力し、信号 S2の値が 0 (ローレベル）のとき、パルスを出力しなレ、。そして、波形合成回路 8では、入力される信号 S3と信号 S4とで新たな信号 S5が合成される。このとき、新たに合成された信号 S5は、信号 S4のデジタル信号に対応して、パルス信号の立ち下がりの傾きが異なるようになっている。具体的には、立ち下がりが滑らかで遅い信号を 1、立ち下がりが早い信号を 0としている。図 3の例では、信号 S2が「10100110 」の順のパルス信号であるとき、信号 S5でも「10100110」の順に立ち下がりの傾きの異なった信号が出力される。また、あるパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでの周期は回転体 2の回転数に対応した問隔になっており、この周期を測定することで回転体 2の回転速度、即ち、車輪の回転速度を測定することができる。

[0036] 図 4を参照して、信号 S5から信号 S2に相当する信号を識別する方法を説明する。

図 4 (a)では、信号 S5のパルス高さを、所定のパルスレベル L で識別する方法を示

SH

している。信号 S5において、パルスの立ち上がりの後で、所定のパルスレベル L を

SH

下回ったときの、ノ^レスの立ち上がりからの時間を計測し、この時間が T1であれば信号 S2の情報は 1、 TOであれば信号 S2の情報は 0であると測定できる。尚、 T1 >T0 である。また、図 4 (b)では、信号 S5のパルス幅を所定のパルス幅 T で識別する方

SH

法を示している。信号 S5において、パルスの立ち上がりの後で、所定のパルス幅 T

SH

となる時間の経過後におけるレベル (パルスの高さ）を計測し、この高さが HIであれば信号 S2の情報は 1、 H0であれば信号 S2の情報は 0であると測定できる。尚、 HI > HOである。

[0037] このように、信号 S5は、パルス高さを測定しても、また、パルス幅を測定しても、同様にパルス信号に含まれる信号 S 2の情報が識別できるようにされている。そのため、いずれの識別回路のみによっても、異なる識別結果を出力する恐れがない。また、周期 Taからは回転体 2の回転速度が測定できる。

また、パルス信号 S1の出力タイミングと、パルス信号 S4の出力タイミングとは同期することになる。よって、波形合成回路 8は、パルス信号 S3の立ち上力 Sり及び立ち下力^の少なくとも一方の傾きをパルス信号 S4に応じて変更する波形合成を行うとき、各パルス信号の同期を取り直す必要が無ぐ処理が簡単になる。

また、パルス信号 S3のノ^レス幅が一定である、つまり、波形合成回路 8によって立ち上がり又は立ち下がりの傾き変更が施される前の波形が一定のパルスの繰り返し形状になる。よって、元々のパルス波形が一様であるので、何れかのパルスに対して立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きが変更されると、その変更を高精度で識別できるようになる。

[0038] 本実施態様においては、外部入力部 5に入力される信号としては、車輪の回転方向、タイヤ空気圧、タイヤ内部の温度、送信器 20が受ける加速度、バッテリ電圧、ブレーキパッドの磨耗状態、および車高を検出するセンサ等からの信号である。その他

、車両状態を示す種々の信号が入力されるように構成してもよい。また、送信器 20を持たない構成とし、回転体 2の正転、逆転を回転検出部 3が検出する構成として、信号 S2を回転体 2の正転、逆転又は停止を示す信号としてもよい。また、回転センサ 1 や送信器 20のエラー情報などの動作情報を示す信号としてもよい。

尚、上記構成において、送信器 20側で、予め送信される情報をデジタル化するために、アナログデジタル変換 (A/D変換）がなされてもよい。

[0039] 上記実施態様では、信号 S5のパルス信号の立ち下がりの傾きを変更するようにした力図 6に示すように、波形合成回路 8で、ノ^レス信号のパルスの立ち上がりの傾きを変更するように信号 S3と信号 S4とを合成して、信号 S5を得てもよい。この場合、波形合成回路 8は図 5のように構成するとよい。スィッチ SW4が開の状態で、スィッチ SW3を一定の周期でオン/オフすると、抵抗 R3を介してコンデンサ C3、 C4が徐々に充電される。このとき、バッファ BF1は徐々に増加する電圧を出力する。バッファ B F1の出力は抵抗 R4と抵抗 R2とを有する直列回路に接続されているので、抵抗 R2 の両端電圧は徐々に増加する。その後、スィッチ SW3及びスィッチ SW4を閉じると、抵抗 R3と抵抗 R4とを有する直列回路が定電流源 REG1の出力に接続されるので、抵抗 R2の両端電圧は一定となる。このように、スィッチ SW5の開閉に応じてコンデンサ C4の影響が変化するので、立ち上がりの時定数を変えることができる。或いは、信号 S5のパルス信号の立ち上がりの傾き及び立ち下がりの傾きの両方を変更するようにしてもよい。

[0040] このような信号 S5における立ち下がりあるいは立ち上がりの傾きは、以上に説明したように 2値化するのみでなぐ多値ィ匕することもできる。多値化すれば、 1パルス当たりの情報量が増すので、パルス信号の短い列で同じ情報を伝送できて効果的である。そのため、扱う信号の内容によっては、多値化した信号 S5を用いるのが効果的である。図 7の例では傾きを 3通りに変化させている。（a)では、所定のパルスレベル L

SH

に達するまでの時間（幅）は、順に T0、 Tl、 Τ2 (Τ0く Τ1 <Τ2)となっているので、この時間に応じて信号を識別できる.また、（b)では、所定のノルス幅 Τ におけるレ

SH

ペル（パルス高さ）は、順に h0、 hl、 h2 (h0く hl<h2)となっているので、この時間に応じて信号を識別できる。

[0041] また、上記実施態様においては、信号形成回路 7が信号 S1に応じた周期であり且つパルス幅が一定であるパルス信号 S3を生成する場合について説明した力 S、パルス信号 S3のパルス幅は一定でなくてもよレ、。例えば、パルス信号 S3が、回転体 2の回転速度に比例したパルス周期を持つ信号 S1に同期し、その結果、パルス幅も回転体 2の回転速度に応じて変化する信号であってもよレ、。また、パルス信号 S3のパルス幅を一定にする処理が不要になるので、ハードウェア資源の節約が可能になる。

[0042] また更に、上記実施態様においては、パルスに傾きを設けるために、抵抗とコンデンサを用いたアナログ回路を用いたが、他の手段によるアナログ回路や、デジタルシグナルプロセッサなどを用いたデジタル回路を用いてもよい。産業上の利用可能性

[0043] 本発明の回転センサは、車両のタイヤの回転速度に関する情報に加えて、車輪の回転方向、タイヤ空気圧、タイヤ内部の温度、加速度、ブレーキパッドの磨耗状態、車高などの追加の情報を出力するために利用できる。

図面の簡単な説明

[0044] [図 1]車輪情報センサの構成図

[図 2]波形合成回路の回路図の一例

[図 3]図 1における各信号の波形図

[図 4]図 2の波形合成回路の出力波形図

[図 5]別の実施態様の波形合成回路の回路図

[図 6]図 5の波形合成回路の出力波形図

[図 7]別の実施態様の出力波形図

[図 8]従来の回転センサの出力波形図符号の説明

1 回転センサ

2 回転体

3 回転検出部

5 外部入力部（入力部）

6 信号処理部 (信号処理手段） 7 信号形成回路

8 波形合成回路 (傾き変更手段） 10 タイヤ

11 軸

20 送信器 (タイヤ情報センサ） 20a 検出部 (タイヤ情報測定手段) 20c 送信アンテナ

21c 受信アンテナ

Claims

請求の範囲

[1] 回転体の回転を検出し、前記回転体の回転に応じた第 1信号を出力する回転検出部と、

前記第 1信号とは異なる第 2信号を受け取る入力部と、

前記回転検出部が出力した前記第 1信号に応じて、前記回転体の回転速度に応じた周期のパルス信号を生成する信号形成回路と、

前記信号形成回路が生成した前記パルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下力 Sりの少なくとも一方の傾きを、前記入力部が受けた前記第 2信号に応じて変更する傾き変更手段と、を備える回転センサ。

[2] 前記第 2信号は、回転センサの外部から受け取る信号であることを特徴とする請求項 1記載の回転センサ。

[3] 前記第 2信号は、前記回転体の軸と共に回転するタイヤに設けられ、前記タイヤの情報を検出する送信器によって生成され、

前記入力部は、前記第 2信号を受信する受信アンテナを有することを特徴とする請求項 2記載の回転センサ。

[4] 前記信号形成回路は、前記第 1信号に応じた周期の第 1パルス信号を出力すると共に、前記第 1パルス信号の出力と同一のタイミングで、パルスの有無を前記第 2信号に応じて決定した第 2パルス信号を出力するものであり、

前記傾き変更手段は、前記第 1パルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、前記第 2パルス信号のパルスの有無に応じて変更する波形合成回路であることを特徴とする請求項 1記載の回転センサ。

[5] 前記信号形成回路は、前記第 1信号に応じた周期且つパルス幅が一定の第 1パルス信号を出力すると共に、前記第 1パルス信号の出力と同一のタイミングで、パルスの有無を前記第 2信号に応じて決定した第 2パルス信号を出力するものであり、前記傾き変更手段は、前記第 1パルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、前記第 2パルス信号のパルスの有無に応じて変更する波形合成回路であることを特徴とする請求項 1記載の回転センサ。

[6] 前記第 2信号は nビットのデジタル信号であり、前記信号形成回路は、各パルスの周期が前記第 1信号の出力周期と同一であり、各パルスのパルス幅が互いに等しい第 1パルス信号を生成し、

前記第 1パルス信号の各ノ^レスの周期と同期したタイミングで、パルスの有無が前記 nビットのデジタル信号に順次対応した第 2パルス信号を生成し、

前記傾き変更手段は、前記第 1パルス信号の各パルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、同期する前記第 2パルス信号の各パルスの値に応じて変更することを特徴とする請求項 1記載の回転センサ。

[7] 前記傾き変更手段は、抵抗とコンデンサとによる時定数回路の時定数を調節することにより、パルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを変更することを特徴とする請求項 1記載の回転センサ。

[8] 前記傾き変更手段の出力は、電流値を可変とした信号であることを特徴とする請求項 1記載の回転センサ。

[9] タイヤを有する車輪の軸の回転に応じた第 1信号を検出する回転検出部、

前記第 1信号とは異なる第 2信号を受信する受信アンテナ、

前記回転検出部が検出した前記第 1信号に応じて、前記回転体の回転速度に応じた周期のパルス信号を生成する信号形成回路、及び、

前記信号形成回路が生成したパルス信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方の傾きを、前記受信アンテナが受信した第 2信号に応じて変更する傾き変更手段を備えた回転センサと、

前記タイヤの情報を測定するタイヤ情報測定手段、及び、前記タイヤ情報測定手段が測定したタイヤ情報を前記第 2信号として送信する送信アンテナを備えたタイヤ情報センサと、を備える車輪情報センサ。