JP2008026926A - 回転センサの検出信号処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の回転センサの回転速度情報、および、回転速度情報以外からなる２種の異なる情報から生成されるパルス信号において、パルス幅を識別する装置とパルス高さを識別する装置のどちらの装置でも識別可能なパルス信号を生成することが可能な回転センサの検出信号処理装置を提供すること。
【解決手段】
回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と回転速度とは異なる信号を入力する信号入力手段を有し、信号入力手段の信号を回転速度検出手段の信号に応じて出力する回転センサの検出信号処理装置において、両信号の合成出力となる
信号パルスの傾きが異なる波形信号を生成する信号処理手段を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、回転センサの検出信号処理装置に係わり、より詳細にはタイヤ空気圧等の回転センサ以外の情報を同時に処理可能である回転センサの検出信号処理装置に関する。

車両の回転センサの検出信号に重畳する目的で、特許文献１に示されたものがある。この特許文献１に示された装置では、回転方向に応じて、パルス幅の異なる信号を生成している。（特許文献１の図７、８参照）この特許文献１においては、パルス幅が異なる信号の場合は、信号が入力される時間によって２種類のパルス信号を識別し、パルスの振幅が異なる信号の場合は、電流値などのレベルに応じてハイ・ローの２種類のパルス信号を識別する。以上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述べられている。
特開２００１−１６５９５１号公報

しかし上記したように、生成されたパルス信号を識別するためには、パルス幅およびパルスの信号レベル（パルス高さ）となるハイ・ローを識別しなければならない。上記した２通りのパルス信号の設定方法においては、それぞれ信号識別の方法が異なるため、パルス幅の識別に対応するためには時間計測手段が必要となり、また、パルスの信号レベル（パルス高さ）を識別するには、信号のハイ・ローのレベルを識別するためのレベル計測手段が必要となる。逆に、時間計測手段を有する識別手段には、パルス幅を変えてパルス信号を生成する必要があり、また、パルス信号のレベル計測手段を有する識別手段には、パルスの信号レベルを変えてパルス信号を生成する必要がある。

よって、本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、車両の回転センサの回転速度情報、および、回転速度情報以外からなる２種の異なる情報から生成されるパルス信号において、両計測手段のどちらでも識別可能なパルス信号を生成することが可能な回転センサの検出信号処理装置を提供することを技術的課題とする。

上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と回転速度とは異なる信号を入力する信号入力手段を有し、信号入力手段の信号を回転速度検出手段の信号に応じて出力する回転センサの検出信号処理装置において、両信号の合成出力となる信号パルスの傾きが異なる波形信号を生成する信号処理手段を備えたことである。

また、上記の課題を解決するために講じた第２の技術的手段は、波形信号はパルスの立下りの傾きが異なる少なくとも２種類のパルス信号によって回転速度以外の信号を示すことである。

そして、上記の課題を解決するために講じた第３の技術的手段は、波形信号はパルスの立上りの傾きが異なる少なくとも２種類のパルス信号によって回転速度以外の信号を示すことである。

さらに、上記の課題を解決するために講じた第４の技術的手段は、回転速度とは異なる信号は前記合成出力の信号を所定時間で識別することで分離されることである。

そして、上記の課題を解決するために講じた第５の技術的手段は、回転速度とは異なる信号は前記合成出力の信号を所定電圧で識別することで分離されることである。

請求項１に記載の発明によれば、回転速度検出手段による信号と信号入力手段により入力される信号とが合成されて新たな信号が信号処理手段によって生成される。この合成されたパルス信号は、元の信号に応じて、そのパルスの傾きが異なる波形信号が生成される。

さらに、請求項１に示されるパルスの傾きは、請求項２に記載されるように、パルスの立下りの傾きが異なる少なくとも２種類のパルス信号によって回転速度以外の信号を示すように情報が表現されるのが好ましい。パルスの立下りの傾きを変化させるので、簡単な回路で波形形成を行なう回路を構成することが可能となる。

また請求項２とは別に、請求項３に記載されるように、パルスの立上りの傾きが異なる少なくとも２種類のパルス信号によって、回転速度以外の信号を示す情報が表現されてもよい。一般にパルスの立ち上がりの傾きを変化する回路は、ノコギリ波成形回路に代表されるように一般的であるので、安価な構成で目的を実現できる。

そして、請求項４に記載されるように、回転速度の信号とそれ以外の信号との合成信号から、回転速度以外の信号を識別するには、パルス幅が所定時間よりも長いかどうかで判断すればよい。

また別に、請求項５に記載されるように、同様に回転速度の信号とそれ以外の信号との合成信号から、回転速度以外の信号を識別するには、パルスのレベルを所定値（所定電圧）で比較して、高いかどうかで識別してもよい。

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は車両の回転速度を検出する回転センサの検出信号処理装置１の構成を示す概略図である。回転体２は、車輪と一体で回転する。この回転を回転検出部３（回転速度検出手段）で検出し、回転速度信号を信号処理部６（信号処理手段）の信号形成回路７に出力する。信号形成回路７には、別に、外部信号入力部５（信号入力手段）からの信号も入力される。さらに、信号処理部６の後段に接続される回路に応じて、信号形成回路７では所定の信号情報を一時的に記憶する。この信号形成回路７では入力された両信号をもとに、新たに信号を生成する。そしてその後、波形合成回路８では、信号形成回路７で新たな信号に形成された回転検出部３の信号に外部信号入力部５からの信号を重畳させて、新たなパルス信号波形が合成される。このとき、外部信号入力部５からの信号は２値化されているので、この２値情報に対応する傾きの異なる２種のパルス波形が形成される。そして、波形合成回路８で合成された信号は、後段の制御装置の信号識別回路に伝送される。

外部信号入力部５（信号入力手段）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、バッテリー電圧、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である。その他車両状態を示す種々の信号としても良い。

外部信号入力部５に入力される信号が、タイヤ１０の状態情報の場合の実施の形態を図２で説明する。なお、図１と重複する部位の説明については、省略して説明する。タイヤ１０のバルブ付近には、タイヤ１０内の空気圧および温度を車両側の外部信号入力部５である受信器に送信するため、送信器２０が取り付けられている。この送信器２０は、主にタイヤの状態を検出する検出部２０ａ、検出部の情報を無線で送信するための変調回路２０ｂ、信号を送信する送信アンテナ２０ｃで構成される。また送信器２０側で、予め送信される情報を２値化するために、アナログディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）がなされてもよい。送信器２０で送信された信号は、回転センサの検出信号処理装置１に構成される外部信号入力部５の受信アンテナ２１ｃで受信され、信号はその後復調回路２１ｄで復調される。このように、外部信号入力部５で復調されたタイヤ状態情報は、信号処理部６の信号形成回路７に伝送される。

図３を用いて、図２の信号のようすを説明する。回転検出部３では、車輪に取付けられた磁性の回転体２の凹凸形状による磁束変化を検出する。この回転検出部３の出力信号はａの波形であり、車輪の回転数に比例したパルス信号の列である。一方、タイヤ１０内に配設される送信器２０は、検出部２０ａでタイヤの圧力、タイヤ内部の温度、送信器２０が受ける加速度、およびバッテリー電圧等がモニターされている。これらの情報は、Ａ／Ｄ変換された後、送信のために変調される。変調方式は、たとえば、本発明においてはＦＳＫ変調であるが、他の公知技術による変調方式でも構わない。そして、変調回路２０ｂで変調された信号は、送信アンテナから、たとえば、３１５ＭＨｚの高周波信号として送信される。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い。

外部信号入力部５で受信された情報は、復調回路２１ｄで復調された後、信号形成回路７に入力される。このときの波形は信号ｂで表される。伝送レートは数ｋｂｐｓ〜数十ｋｂｐｓであり、例えば、おのおのの情報はそれぞれ８ビットの情報として取り扱うが、仕様によって何ビットの情報として扱うかは、設計的な問題である。図３においては、信号ｂの例として、８ビットで送られたタイヤ空気圧情報を表している。この外部信号入力部５から信号形成回路７に送られる信号は、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に入力される車両の回転速度信号と同期するように制御される。

信号形成回路７内では、回転検出部３の信号ａは、信号形成回路７の信号ｃとして、信号ａのパルス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ている。この信号ａの立ち上がりパルスと同期するように、外部信号入力部５の信号ｂは、信号形成回路７の信号ｄとして加工される。そして、波形合成回路８では、波形合成回路８に入力される信号ｃと信号ｄが新たな信号ｅ
に合成される。このとき、新たに合成された信号ｅは、信号ｄのディ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。

図４に示されるように、波形合成回路８で、パルス信号の立ち上がりの傾きを変えるように信号ｃと信号ｄを合成してもよい。このように信号ｅ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値化するのみでなく、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るので効果的である。そのため、扱う信号の内容に応じて、多値化した信号ｅを用いるのが効果的である。

図５では信号ｅから外部信号入力部５からの信号ｂに相当する信号を識別する方法を説明する。図５（ａ）では、信号ｅのパルス高さを、所定のパルスレベルＬ_ＳＨで識別する方法を、また、図５（ｂ）では、信号ｅのパルス幅を所定のパルス幅Ｔ_ＳＨで識別する方法を説明する。信号ｅは、パルス高さを基準としてもよく、また、パルス幅を基準にしてもパルス信号に含まれる情報が識別できるように、パルス信号の傾きが形成されている。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。

たとえば、パルス高さによって信号ｅのパルス信号の情報を識別（解読）する場合、所定のパルスレベルＬ_ＳＨより高いかどうかを判別すると、個々のパルス信号のうち、回転速度信号以外の信号の情報が解読可能となる。また同様に、所定のパルス幅Ｔ_ＳＨのときのパルスレベルのハイ・ローを識別することでも回転速度信号以外の信号の情報が解読可能となる。

回転センサの検出信号処理装置を示す概略図。 別の回転センサの検出信号処理装置を示す概略図。 図２における各点における波形図。 信号合成回路における別の実施の形態を示す信号ｅの波形図。 信号ｅから信号ｂの情報を識別する方法の概略図。

符号の説明

１ 回転センサの検出信号処理装置
２ 回転体
３ 回転検出部（回転速度検出手段）
５ 外部信号入力部（信号入力手段）
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
１０ タイヤ

Claims (5)

1. 回転体の回転速度を検出する回転速度検出手段と前記回転速度とは異なる信号を入力する信号入力手段を有し、該信号入力手段の信号を前記回転速度検出手段の信号に応じて出力する回転センサの検出信号処理装置において、前記両信号の合成出力となる信号パルスの傾きが異なる波形信号を生成する信号処理手段を備えたことを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
2. 前記波形信号はパルスの立下りの傾きが異なる少なくとも２種類のパルス信号によって回転速度以外の信号を示すことを特徴とする請求項１に記載の回転センサの検出信号処理装置。
3. 前記波形信号はパルスの立上りの傾きが異なる少なくとも２種類のパルス信号によって回転速度以外の信号を示すことを特徴とする請求項１に記載の回転センサの検出信号処理装置。
4. 前記回転速度とは異なる信号は前記合成出力の信号を所定時間で識別することで分離されることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の回転センサの検出信号処理装置。
5. 前記回転速度とは異なる信号は前記合成出力の信号を所定電圧で識別することで分離されることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の回転センサの検出信号処理装置。

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