WO2004110839A1 - アンチロック・ブレーキ・システム及びそのセンサユニット - Google Patents

アンチロック・ブレーキ・システム及びそのセンサユニット Download PDF

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WO2004110839A1
WO2004110839A1 PCT/JP2004/008441 JP2004008441W WO2004110839A1 WO 2004110839 A1 WO2004110839 A1 WO 2004110839A1 JP 2004008441 W JP2004008441 W JP 2004008441W WO 2004110839 A1 WO2004110839 A1 WO 2004110839A1
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brake
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sensor unit
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Inventor
Yutaka Hattori
Yasuo Hatano
Original Assignee
The Yokohama Rubber Co., Ltd.
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    • G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
    • G01P2015/084—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass the mass being suspended at more than one of its sides, e.g. membrane-type suspension, so as to permit multi-axis movement of the mass

Definitions

  • the present invention relates to an anti-lock brake system that detects acceleration applied to wheels when a vehicle is running and performs appropriate braking, and a sensor unit thereof.
  • ABS anti-lock 'brake' system
  • YAW YAW sensor
  • ABS is a system that detects the rotational state of each tire and controls the braking force based on the detection result so as to prevent the tire force from entering the locked state.
  • Patent Document 1 an automobile brake device (hereinafter referred to as Patent Document 1) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-338528 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-018775 are disclosed.
  • Brake control device (hereinafter referred to as Patent Document 2), a vehicle control method and device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-182578 (hereinafter referred to as Patent Document 3), A vehicle motion control device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-137721 (hereinafter referred to as Patent Document 4), a brake device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-160616 (hereinafter referred to as Patent Document 5), and the like are known. ing.
  • Patent Document 1 a negative pressure is supplied from a vacuum tank to a vacuum booster connected to a brake pedal, and a negative pressure is supplied to the vacuum tank from a vacuum pump, and the vacuum pump is driven by a pump motor.
  • the pump motor for activating the vacuum pump is controlled to perform the operation immediately after the sudden braking operation and immediately thereafter.
  • a brake device for preventing a change in operation feeling when the brake is operated.
  • Patent Document 2 discloses a brake control device including a control means for executing ABS control, wherein the control means includes a lateral acceleration estimating means for estimating a lateral acceleration occurring in the vehicle; The estimated lateral acceleration by the estimation means, the estimated lateral acceleration by the vehicle behavior detection means, and the detected lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor included in the vehicle behavior detection means are compared. Comparison determining means for determining that the vehicle is turning normally according to the angle, and determining that the vehicle is turning abnormally if the difference is equal to or greater than a predetermined value; and There is disclosed a brake control device in which control is switched between when a normal turning is determined.
  • Patent Document 3 discloses a vehicle control method and apparatus in which a control signal for adjusting deceleration and / or acceleration of a vehicle is formed by a corresponding set value.
  • a vehicle control method and apparatus for forming a correction coefficient representing vehicle deceleration and superimposing the correction coefficient on a set value to improve the setting of deceleration and Z or acceleration of the vehicle is disclosed.
  • Patent Document 4 discloses that the lateral slip angle change speed ⁇ of the center of gravity is acquired as the actual amount of yawing motion of a vehicle having a plurality of wheels, and the absolute value of the change speed ⁇ is equal to or less than a set value.
  • the brake fluid pressure ⁇ ⁇ is applied to either of the left and right rear brakes, so that the larger the absolute value of the change speed / 3 ', the larger the value and the change speed / 3 'to reduce the absolute value of Also, during the skid control, continue to determine whether or not the slip control is required on the wheel on which the brake fluid pressure ⁇ is applied, and if the slip control becomes necessary, suppress the brake fluid pressure ⁇ P Discloses a vehicle motion control device that performs slip control to keep the slip ratio in an appropriate range.
  • Patent Document 5 discloses at least two of an acceleration sensor that detects acceleration in the longitudinal direction of a vehicle, a wheel speed sensor that detects a wheel speed of each wheel, and a brake pressure sensor that detects a brake pressure.
  • a target brake pressure is calculated by feedback from at least two sensors, and a command current is calculated by a command current calculation unit based on the calculation result, and the command current is supplied to a brake driving actuator, and the command current is supplied to the brake actuator.
  • a brake device that can suppress abnormal output by generating a braking force according to the magnitude of the force, even if disturbance occurs or one sensor fails.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-338528
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-018775
  • Patent Document 3 JP 2001-182578 A
  • Patent Document 4 JP-A-2002-137721
  • Patent Document 5 JP-A-2002-160616
  • Patent Document 6 JP-A-52-109981
  • the detection accuracy is determined by the number of irregularities provided on the peripheral surface of the rotor, and the number of irregularities is limited to about 80. Although rotations up to 1/80 of one rotation can be detected, it was extremely difficult to obtain higher accuracy due to the influence of noise pulses.
  • an object of the present invention is to provide an antilock / brake system for easily detecting the acceleration generated on wheels with high accuracy and performing vehicle braking control, and a sensor unit thereof. .
  • the present invention provides a vehicle configured to generate a target braking force by driving a brake driving actuator in accordance with a detection result of a brake operation state of the vehicle.
  • a rotating mechanism is provided on a vehicle body side and includes a rotating body that fixes a wheel and rotates the wheel, and a rotating mechanism that includes the wheel.
  • a sensor unit that detects a first acceleration generated in a direction orthogonal to the first direction and a second acceleration generated in the rotation direction, converts the detection result into a digital value, and transmits digital information including the digital value.
  • a monitoring device that receives the digital information transmitted from the sensor unit and obtains the detection results of the first acceleration and the second acceleration, and the second device that is obtained by the monitoring device.
  • the present invention proposes an anti-lock brake system including a driving unit that drives the brake driving actuator based on the detection results of the first acceleration and the second acceleration.
  • the sensor unit is provided at a predetermined position of the rotation mechanism, and is rotated by the sensor unit in a direction orthogonal to a rotation axis.
  • the first acceleration generated in the first direction and the second acceleration generated in the rotation direction are detected, the detection result is converted into a digital value, and digital information including the digital value is transmitted.
  • the monitoring device receives the digital information transmitted from the sensor unit, acquires the detection results of the first acceleration and the second acceleration, and acquires the detection result of the first acceleration and the second acceleration acquired by the monitoring device.
  • the actuator for brake driving is driven by the driving means based on the detection results of the acceleration and the second acceleration.
  • the centrifugal force increases as the rotation speed in the rotation mechanism increases.
  • the magnitude of the second acceleration fluctuates in a sine wave shape with the rotation in the sensor unit.
  • the cycle of this fluctuation becomes shorter as the number of rotations increases. Therefore, the speed of the vehicle can be obtained from the detection result of the first acceleration, and the rotation speed of the wheel per unit time can be obtained from the detection result of the second acceleration.
  • the sensor unit detects a third acceleration generated in the rotation axis direction, and converts the detection result into a digital value.
  • the sensor unit detects the third acceleration generated in the direction of the rotation axis, and converts the detection result into a digital value to convert the digital value into a digital value.
  • the value is transmitted in the digital information.
  • the monitoring device obtains the detection result of the third acceleration, and The means drives the brake driving actuator based on the detection results of the first acceleration, the second acceleration, and the third acceleration.
  • the third acceleration is the lateral movement of the rotating mechanism or the lateral movement of the rotating mechanism, for example, the lateral movement of the rotating body or the wheel or the lateral movement of the rotating body or the wheel due to the operation of the steering wheel. Varies by. Therefore, it is possible to detect the lateral movement of the rotation mechanism ⁇ the left-right movement from the detection result of the third acceleration.
  • the present invention provides the anti-lock brake system having the above-mentioned configuration, wherein the sensor unit comprises: means for detecting a change in the second acceleration; and a unit per unit time based on the change in the second acceleration.
  • Means for receiving a digital value of the number of rotations wherein the driving means is configured to drive the brake based on the detection results of the first acceleration, the second acceleration, the third acceleration, and the rotation speed.
  • the sensor unit detects a change in the second acceleration, and performs rotation per unit time based on the change in the second acceleration.
  • the number is detected, and the detected rotation speed is converted into a digital value, included in the digital information, and transmitted to the monitoring device. Therefore, the monitoring device does not need to perform the rotation speed detection process based on the change in the second acceleration.
  • the present invention proposes an antilock 'brake' system in which the sensor unit is provided in the rotating body in the antilock 'brake system having the above configuration.
  • the sensor unit is provided not on the wheel but on the rotating body provided on the vehicle body side for mounting the wheel. Can be freely exchanged.
  • the present invention provides the anti-lock brake system having the above-mentioned configuration, wherein the sensor unit includes a means for receiving an electromagnetic wave having a first frequency, and a means for receiving the first frequency having received the first frequency. Means for converting the energy of the electromagnetic wave into electric energy for driving, and means for operating by the electric energy and transmitting the digital information using an electromagnetic wave of a second frequency.
  • An anti-lock comprising: means for radiating the electromagnetic wave of the first frequency; means for receiving the electromagnetic wave of the second frequency; and means for extracting the digital information from the received electromagnetic wave of the second frequency. Propose a 'brake' system.
  • the antilock 'brake. System having the above configuration, when the first frequency electromagnetic wave is radiated from the monitor device toward the sensor unit, the sensor unit that has received the first frequency electromagnetic wave, Converts the energy of the received first frequency electromagnetic wave into electrical energy. Further, the sensor unit operates by the electric energy, detects each acceleration, converts the detection result into a digital value, and transmits digital information including the digital value using the electromagnetic wave of the second frequency.
  • the electromagnetic wave of the second frequency transmitted from the sensor unit is received by the monitor device, and the digital value of the detection result of each acceleration is extracted from the received electromagnetic wave of the second frequency. Therefore, there is no need to provide a power supply for the sensor unit.
  • the present invention also proposes an antilock 'brake' system having the above configuration, wherein the first frequency and the second frequency are the same frequency.
  • the same frequency is used as the first frequency and the second frequency, and transmission and reception are performed in a time-division manner.
  • the sensor unit includes a storage unit in which identification information unique to itself is stored, and the identification information is included in the digital information.
  • an anti-lock 'brake' system wherein the monitor device has means for identifying the rotation mechanism unit by the identification information.
  • identification information unique to the sensor unit stored in the storage means of each sensor unit is transmitted from the sensor unit together with the detection result.
  • the monitoring device is the identification information received from the sensor unit
  • the present invention provides the anti-lock 'brake system having the above-mentioned configuration, wherein the sensor unit includes a semiconductor cascade speed sensor having a silicon piezo-type diaphragm for detecting accelerations in directions orthogonal to each other.
  • the sensor unit includes a semiconductor cascade speed sensor having a silicon piezo-type diaphragm for detecting accelerations in directions orthogonal to each other.
  • the sensor unit includes a semiconductor acceleration sensor having a silicon piezo-type diaphragm, and detects the accelerations in directions orthogonal to each other by the semiconductor acceleration sensor. I do.
  • the present invention provides the anti-lock brake system having the above-described configuration, wherein the anti-lock brake system is provided in the rotation mechanism, detects a first number of rotations per unit time accompanying rotation of the wheel, and detects the detection result.
  • a sensor for detecting the change in the second acceleration and the sensor unit detects a second rotation per unit time based on the change in the second acceleration.
  • Means for receiving the detection result of the rotation speed means for receiving the detection result of the second rotation speed from the sensor unit, and determination for determining whether the first rotation speed and the second rotation speed are the same.
  • the first rotation speed per unit time is detected by the rotation speed detection mechanism, and the detection result is transmitted to the monitor device.
  • a change in the second acceleration is detected by the sensor unit, a second rotation speed per unit time is detected based on the change in the second acceleration, and the detected second rotation speed is a digital value. And is included in the digital information and transmitted to the monitor device. Therefore, the monitoring device does not need to perform the process of detecting the second rotation speed based on the change in the second acceleration.
  • the digital signal of the first rotation speed is received by the monitor device.
  • the digital value of the second rotation speed is received, and it is determined whether or not the first rotation speed and the second rotation speed are the same. Therefore, it is possible to confirm the reliability of the digital information that is the basis of the second rotation speed transmitted by the sensor unit.
  • the present invention provides the antilock'brake system having the above-mentioned configuration, wherein the rotation speed detecting mechanism is provided on the rotating body, and has a circumferential surface having a plurality of irregularities at regular intervals. And a means for generating a magnetic field and detecting a voltage associated with the change in the magnetic field.
  • the rotation number detection mechanism causes a plurality of irregularities provided on the peripheral surface of the disk to cross the magnetic field with rotation, thereby generating a pulse-like shape. Voltage is detected. Therefore, the first traveling speed per unit time can be calculated by counting the number of pulsed voltages detected in the unit time.
  • the present invention provides the anti-lock 'brake system having the above-mentioned configuration, wherein the rotation speed detection mechanism has means for converting a detection result of the first rotation speed into a digital signal, and the monitor device Has a conversion unit for converting the digital value of the second rotation speed into a digital signal, and the determination unit determines the second rotation speed based on the digital signal of the first rotation speed and the digital signal of the second rotation speed.
  • An antilock 'brake' system including means for determining whether or not the first rotation speed is equal to the second rotation speed is proposed.
  • the detection result of the first rotation speed is converted into a digital signal by the rotation speed detection mechanism, and the second rotation speed is converted by the monitor device. Is converted into a digital signal, and based on the digital signal of the first rotation speed and the digital signal of the second rotation speed, it is determined whether the first rotation speed and the second rotation speed are the same. You. Therefore, the digital signals can be compared with each other, and the determination can be facilitated.
  • the present invention provides the anti-lock brake system having the above-mentioned configuration, wherein the conversion means multiplies the digital value of the second rotation speed by a predetermined numerical value, and sets a cycle of a reciprocal of the multiplied value.
  • the conversion means multiplies the digital value of the second rotation speed by a predetermined numerical value, and sets a cycle of a reciprocal of the multiplied value.
  • the converting means The digital value of the second rotational speed is multiplied by a predetermined numerical value, and is converted into a digital signal having a cycle of a reciprocal of the multiplied number. Therefore, the digital signal of the second rotational speed generates a predetermined value of vibration per wheel rotation.
  • the present invention provides the anti-lock brake system having the above-mentioned configuration, wherein the determining means determines that the vibration of the digital signal of the second rotation speed is a predetermined period of the period of the digital signal of the first rotation speed.
  • An anti-lock 'brake' system comprising means for determining that the first rotation speed and the second rotation speed are the same when occurring for each multiple is proposed.
  • the determination means generates the vibration of the digital signal of the second rotation every predetermined multiple of the period of the digital signal of the first rotation. In this case, it is determined that the first rotation speed and the second rotation speed are the same. Therefore, it is possible to guarantee the reliability of the digital information that is the basis of the second rotation speed transmitted by the sensor unit.
  • the present invention provides the anti-lock brake system having the above configuration, wherein the first traveling speed per unit time associated with the rotation of the wheel is detected in the rotation mechanism, and the detection result is obtained.
  • the first traveling speed per unit time is detected by the rotation speed detecting mechanism, and the detection result is transmitted to the monitor device.
  • the sensor unit detects a change in the first acceleration, detects a second traveling speed per unit time based on the change in the first acceleration, and converts the detected second traveling speed to a digital value. Converted and included in the digital information And transmitted to the monitor device. Therefore, the monitoring device does not need to perform the process of detecting the second traveling speed based on the change in the first acceleration.
  • the present invention provides the anti-lock brake system having the above-mentioned configuration, wherein the rotation speed detecting mechanism is provided on the rotating body and has a circumferential surface having a plurality of irregularities at regular intervals. And a means for generating a magnetic field and detecting a voltage associated with the change in the magnetic field.
  • the rotation number detection mechanism causes a plurality of irregularities provided on the peripheral surface of the disk to cross a magnetic field with rotation, thereby generating a pulse-like shape. Voltage is detected. Therefore, the first traveling speed per unit time can be calculated by counting the number of pulsed voltages detected in the unit time.
  • the digital signal of the first traveling speed and the digital value of the second traveling speed are received by the monitor device, and the first traveling speed and the second traveling speed are the same. It is determined whether or not. Therefore, it is possible to confirm the reliability of the digital information that is the basis of the second traveling speed transmitted by the sensor unit.
  • the present invention provides the anti-lock brake system having the above configuration, wherein the rotation speed detecting mechanism has a means for converting a detection result of the first traveling speed into a digital signal, and the monitor
  • the apparatus includes a conversion unit that converts the digital value of the second traveling speed into a digital signal, and the determination unit determines the digital value of the second traveling speed based on the digital signal of the first traveling speed and the digital signal of the second traveling speed.
  • An antilock 'brake' system including means for determining whether the first traveling speed is equal to the second traveling speed is proposed.
  • the detection result of the first traveling speed is converted into a digital signal by the rotation speed detection mechanism, and the detection result of the second traveling speed is converted by the monitor device.
  • the digital value is converted into a digital signal, and based on the digital signal of the first traveling speed and the digital signal of the second traveling speed, it is determined whether or not the first traveling speed and the second traveling speed are the same. Is determined. Therefore, the digital signals can be compared with each other, and the determination becomes easy.
  • the conversion means proposes an anti-lock 'brake' system comprising means for multiplying the digital value of the second traveling speed by a predetermined value and converting the multiplied value into a digital signal having a reciprocal cycle. .
  • the conversion means multiplies the digital value of the second traveling speed by a predetermined value, and converts the digital value into a digital signal having a cycle of a reciprocal of the multiplication number. Is done. Therefore, the digital signal of the second traveling speed generates a predetermined value of vibration per one rotation of the wheel.
  • the present invention provides the anti-lock'brake system having the above configuration, wherein the determining means determines that the vibration of the digital signal of the second traveling speed is a predetermined period of the digital signal of the first traveling speed.
  • An anti-lock brake system including means for determining that the first traveling speed and the second traveling speed are the same when an error occurs for each multiple is proposed.
  • the determination means generates the vibration of the digital signal of the second traveling speed at every predetermined multiple of the cycle of the digital signal of the first traveling speed. , It is determined that the first traveling speed and the second traveling speed are the same. Therefore, it is possible to guarantee the reliability of the digital information that is the basis of the second traveling speed transmitted by the sensor unit.
  • the present invention is provided in a rotating mechanism section provided on the vehicle body side and fixed to wheels and including a rotating body for rotating the wheels and the wheels, and the rotating mechanism is provided with the rotation.
  • a sensor unit for detecting a first acceleration generated in a direction orthogonal to a rotation axis with rotation, and a second acceleration generated in a rotation direction proposes a sensor unit including means for converting the detection result of the first acceleration and the detection result of the second acceleration into a digital value, and means for transmitting digital information including the digital value.
  • the first acceleration generated in the direction orthogonal to the rotation axis with the rotation and the second acceleration generated in the rotation direction are detected, and the detection result is obtained. Is converted into a digital value, and digital information including the digital value is transmitted.
  • the centrifugal force increases as the rotation speed in the rotation mechanism increases
  • the first acceleration increases as the rotation speed increases.
  • the position of the sensor unit moves with the rotation speed and the direction of the gravitational acceleration applied to the sensor unit changes, the magnitude of the second acceleration fluctuates in a sine wave shape with the rotation in the sensor unit. At the same time, the cycle of this fluctuation becomes shorter as the number of rotations increases. Therefore, the speed of the vehicle can be obtained from the detection result of the first acceleration, and the rotation speed of the wheel per unit time can be obtained from the detection result of the second acceleration.
  • means for detecting a third acceleration generated in the rotation axis direction, and means for converting a detection result of the third acceleration into a digital value Means for transmitting the digital value of the third acceleration while including the digital value in the digital information.
  • the third acceleration generated in the rotation axis direction is detected, the detection result is converted into a digital value, and the digital value is included in the digital information and transmitted. Is done.
  • the third acceleration is a lateral movement or a lateral movement of the rotating mechanism, for example, a lateral movement of the rotating body or the wheel or a lateral movement of the rotating body or the wheel due to the operation of the steering wheel. Varies by. Therefore, it is possible to detect the lateral movement of the rotation mechanism ⁇ the left-right movement from the detection result of the third acceleration.
  • the present invention provides the sensor unit having the above configuration, wherein: a means for detecting the change in the second acceleration; and a means for detecting the number of revolutions per unit time based on the change in the second acceleration.
  • the present invention proposes a sensor unit including means for converting the detected rotation speed into a digital value, and means for transmitting the digital value of the rotation speed included in the digital information.
  • the change in the second acceleration is detected, and the number of rotations per unit time is detected based on the change in the second acceleration.
  • the rotation speed is converted into a digital value and is included in the digital information and transmitted.
  • means for receiving the electromagnetic wave of the first frequency and converting the energy of the received electromagnetic wave of the first frequency into electric energy for driving.
  • the present invention proposes a sensor unit including means for performing the above operation and means for transmitting the digital information by using an electromagnetic wave having a second frequency.
  • the sensor unit when an electromagnetic wave of the first frequency is radiated from the outside toward the sensor unit, the sensor unit that has received the electromagnetic wave of the first frequency receives the electromagnetic wave of the first frequency. Converts the energy of one frequency electromagnetic wave into electrical energy. Further, the sensor unit is operated by the electric energy, detects each acceleration, converts the detection result into a digital value, and converts digital information including the digital value using an electromagnetic wave of the second frequency. Send. Therefore, there is no need to provide a power supply for the sensor unit.
  • the present invention also proposes a sensor unit having the above configuration, wherein the first frequency and the second frequency are the same frequency.
  • the same frequency is used as the first frequency and the second frequency, and transmission and reception are performed in a time-division manner.
  • a storage unit in which identification information unique to itself is stored, and a unit for transmitting the identification information included in the digital information We propose a sensor unit to prepare.
  • identification information unique to the sensor unit stored in the storage unit is transmitted from the sensor unit together with the detection result. Based on the identification information received from the unit, it is possible to determine which rotation mechanism unit is the digital information transmitted from the sensor unit. This makes it possible to determine digital information transmitted from each of the plurality of sensor units.
  • the present invention proposes a sensor unit having the above-described configuration, which includes a semiconductor acceleration sensor having a silicon piezo-type diaphragm for detecting accelerations in directions orthogonal to each other.
  • the sensor unit has a silicon piezo type diaphragm.
  • a semiconductor acceleration sensor for detecting the accelerations in directions orthogonal to each other;
  • the acceleration caused by the rotation of the wheels or the like in the rotation mechanism can be detected, so that the acceleration can be used for vehicle drive control.
  • more accurate control can be performed by using these for braking control of the vehicle.
  • the reliability of the acceleration can be assured by confirming the rotation speed and the traveling speed based on the acceleration using the conventional rotation speed detecting mechanism.
  • the sensor unit of the present invention it is possible to easily detect the acceleration caused by the rotation of the wheel only by providing the sensor unit at a predetermined position of the rim, the wheel, the wheel such as the tire body, or the rotating body such as the axle. Can be.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a vehicle braking control device in an antilock brake system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a mounted state of a sensor unit and a monitor device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view for explaining a mounted state of a sensor unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating another mounting state of the sensor unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing an electric circuit of a sensor unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an external perspective view showing a semiconductor acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line BB in FIG. Garden 8
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line C_C in FIG.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing the semiconductor acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a configuration diagram showing an electric circuit of the semiconductor acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing a bridge circuit for detecting acceleration in the X-axis direction using the semiconductor acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing a bridge circuit for detecting acceleration in the Y-axis direction using the semiconductor acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing a bridge circuit for detecting acceleration in the Z-axis direction using the semiconductor acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the operation of the semiconductor acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating the operation of the semiconductor acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a view for explaining accelerations in the X, Y, and Z-axis directions detected by the acceleration sensor of the sensor unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a configuration diagram showing an electric circuit of the monitor device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a view showing a measurement result of acceleration in a Z-axis direction in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a view showing a measurement result of acceleration in the Z-axis direction in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a diagram showing a measurement result of acceleration in the Z-axis direction in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a view showing an actual measurement result of acceleration in the X-axis direction in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 shows actual measurement results of acceleration in the X-axis direction in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a view showing a measurement result of an acceleration in the X-axis direction in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a diagram showing actual measurement results of acceleration in the Y-axis direction in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a view showing a measurement result of acceleration in the Y-axis direction in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a diagram showing an actual measurement result of the acceleration in the X-axis direction when the brake is applied in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a diagram showing the actual measurement results of the acceleration in the Z-axis direction when the brake is applied in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a schematic configuration diagram showing a vehicle braking control device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is a configuration diagram showing an electric circuit of a monitor device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is a conceptual diagram illustrating a time constant in vehicle management.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a wheel rotation speed detection mechanism in a conventional example.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a wheel rotation speed detecting mechanism in a conventional example.
  • FIG. 33 is a diagram showing the relationship between the first rotation speed and the pulse number in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 34 is a schematic configuration diagram showing a vehicle braking control device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 35 is a configuration diagram showing an electric circuit of a monitor device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 36 is a diagram showing a relationship between the second rotation speed and the output voltage in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 37 is a diagram showing the relationship between the output voltage and the number of pulses in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 38 is a diagram for explaining the relationship between the noise signal of the first rotation speed and the noise signal of the second rotation speed in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 39 is a view for explaining the relationship between the noise signal of the first rotation speed and the pulse signal of the second rotation speed in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating the relationship between the pulse signal of the first rotation speed and the pulse signal of the second rotation speed in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 41 is a diagram showing the relationship between the first traveling speed and the number of pulses in the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 42 is a schematic configuration diagram showing a vehicle braking control device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 43 is a configuration diagram showing an electric circuit of a monitor device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 44 is a diagram showing a relationship between the second traveling speed and the output voltage in the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 45 is a view showing the relationship between the output voltage and the number of pulses in the fourth embodiment of the present invention.
  • 200, 200A, 200B, 200C ... monitoring device 210 ... radiation unit, 211 ... antenna, 212 ... transmission unit, 220 ... reception unit, 221 ... antenna, 222 ... detection unit, 230 ... control unit, 240 ... calculation unit, 250 operation unit, 260 conversion unit, 261-F / V conversion circuit, 262 voltage control transmission circuit, 270 judgment unit, 300 tire, 301 cap tread, 302 under tread,
  • 303A, 303B ... belt, 304 ... carcass, 305 ... tire body, 306 ... rim, 400 ... tire how , 500: rotating mechanism, 510: axle, 520: brake disc, 530: wheel carrier, 600, 600A: brake control unit, 610: brake pedal, 620: master cylinder, 630: pressure control valve, 640: brake drive Actuator, 10 ... Semiconductor acceleration sensor, 11 ... Pedestal, 12 ... Silicon substrate, 13 ... Diaphragm, 13a-13d ... Diaphragm piece, 14 ... Thick film part, 15 ... Weight, 19A, 19B ... Support, 191 ... Outside Frame part, 192 ... pillar, 193 ... beam part, 194 ...
  • Projection part, 194a Tip of the projection part, 31A-31C ... Voltage detector, 32A 32C ... DC power supply, Rxl Rx4, Ryl Ry4, Rzl Rz4 ... Piezo Resistor (diffusion resistor).
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a braking control device for a four-wheel vehicle in the anti-lock brake system according to the first embodiment of the present invention.
  • 100 is a sensor unit
  • 200 is a monitoring device
  • 300 is a tire
  • 500 is a rotating mechanism
  • 600 is a braking control unit
  • 610 is a brake pedal
  • 620 is a master cylinder for braking
  • 630 controls hydraulic pressure for braking.
  • the pressure control valve 640 is an actuator for driving the brake.
  • the tire state detecting device of the present invention includes the plurality of sensor units 100 and the monitoring device 200.
  • a sensor unit 100 is fixed in each tire 300 of the vehicle, and a monitor device 200 is fixed to a tire house 400 of each tire 300.
  • the rotation mechanism 500 includes a brake disk 520 that rotates together with the axle 510, a wheel carrier 530 for fixing the wheel of the tire 300, and a tire body and rim of the tire 300. Including the rotating body.
  • the braking control unit 600 is composed of a control circuit having a well-known CPU, and performs a braking control by taking in a detection result output from the monitoring device 200.
  • the braking control unit 600 electrically controls the operation state of each pressure control valve 630.
  • the tire 300 is automatically controlled so as not to lock and slip.
  • the braking control unit 600 electrically controls the operation state of each pressure control valve 630 based on the detection result output from the monitoring device 200.
  • the sensor unit 100 is fixed at a predetermined position on a brake disk 520 that rotates together with the tire 300, as shown in FIGS. 2 and 3, for example.
  • the sensors detect accelerations in three directions perpendicular to each other caused by the rotation of the tire 300, and convert the detected accelerations into digital values. Further, it generates and transmits digital information including a digital value of the acceleration as a detection result.
  • a tire 300 is, for example, a well-known tubeless radial tire, and includes a wheel and a rim in the present embodiment.
  • reference numeral 300 denotes a tire, which comprises a tire main body 305, a rim 306, and wheels (not shown).
  • the tire main body 305 has well-known cap tread 301, under tread 302, belts 303A, 303B, and carcass 304. It is configured.
  • the number of sensor units 100 provided in each rotation mechanism 500 is not limited to one, and two or more sensor units may be provided for auxiliary use.
  • the sensor unit 100 includes an antenna 110, an antenna switch 120, a rectifier circuit 130, a central processing unit 140, a detection unit 150, a transmission unit 160, and a sensor unit.
  • the antenna 110 is used for communication with the monitor device 200 using electromagnetic waves, and is matched to, for example, a predetermined frequency (first frequency) in the 2.4 GHz band.
  • the antenna switching unit 120 is composed of, for example, an electronic switch or the like, and controls the central processing unit 140 to connect the antenna 110 to the rectifier circuit 130 and the detection unit 150, and to connect the antenna 110 to the transmitting unit 160. And switch.
  • the rectifier circuit 130 includes diodes 131 and 132, a capacitor 133, and a resistor 134, and forms a well-known full-wave rectifier circuit. Antenna switching on the input side of this rectifier circuit 130
  • the antenna 110 is connected via the container 120.
  • the rectifier circuit 130 rectifies a high-frequency current induced in the antenna 110 and converts the rectified current into a DC current, which is output as a drive power source for the central processing unit 140, the detection unit 150, the transmission unit 160, and the sensor unit 170.
  • the central processing unit 140 includes a well-known CPU 141, a digital / analog (hereinafter, referred to as D / A) conversion circuit 142, and a storage unit 143.
  • D / A digital / analog
  • the CPU 141 operates based on a program stored in the semiconductor memory of the storage unit 143, and when driven by supply of electric energy, a digital value of an acceleration detection result acquired from the sensor unit 170 and a later-described data. A process of generating digital information including identification information and transmitting the digital information to the monitor device 200 is performed.
  • the storage unit 143 stores the identification information unique to the sensor unit 100 in advance.
  • the storage unit 143 includes a ROM in which a program for operating the CPU 141 is recorded and a nonvolatile memory such as an EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory).
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
  • the detection unit 150 includes a diode 151 and an A / D converter 152.
  • the anode of the diode 151 is connected to the antenna 110.
  • the power source is supplied to the CPU 141 of the central processing unit 140 via the A / D converter 152. It is connected to the.
  • the electromagnetic wave received by antenna 110 is detected by detector 150, and the signal obtained by the detection is converted to a digital signal and input to CPU 141.
  • the transmission section 160 is composed of an oscillation circuit 161, a modulation circuit 162, and a high-frequency amplification circuit 163.
  • the transmission section 160 is configured using a known PLL circuit or the like and oscillated by the oscillation circuit 161. Is modulated by the modulation circuit 162 based on the information signal input from the central processing unit 140, and is modulated via the high-frequency amplifier circuit 163 and the antenna switch 120 to the high frequency of the 2.45 GHz band (second frequency).
  • the current is supplied to the antenna 110.
  • the first frequency and the second frequency are set to the same frequency, but the first frequency and the second frequency may be different.
  • the sensor section 170 includes the acceleration sensor 10 and an AZD conversion circuit 171.
  • the acceleration sensor 10 is configured by a semiconductor acceleration sensor as shown in Figs. 6 to 9.
  • FIG. 6 is an external perspective view showing a semiconductor acceleration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line B_B in FIG. 6,
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line C_C in FIG. 6, and
  • FIG. 9 is an exploded perspective view.
  • reference numeral 10 denotes a semiconductor acceleration sensor, which includes a pedestal 11, a silicon substrate 12, and a support 19.
  • the pedestal 11 has a rectangular frame shape, and a silicon substrate (silicon wafer)
  • a silicon substrate 12 is provided in the opening of the pedestal 11, and a cross-shaped thin-film diaphragm 13 is formed in the center of the wafer outer peripheral frame 12a. Piezoelectric films are formed on the upper surfaces of the diaphragm pieces 13a 13d. Resistors (diffusion resistors) Rxl—Rx4, Ryl—Ry4, Rzl—Rz4 are formed.
  • piezoresistors Rxl, Rx2, Rzl, Rz2 are formed on one of the diaphragm pieces 13a, 13b arranged on a straight line, and the other diaphragm piece 13b is formed on the other diaphragm piece 13b.
  • Piezoresistors Rx3, Rx4, Rz3, Rz4 are formed.
  • Piezoresistors Ryl and Ry2 are formed on one of the diaphragm pieces 13c and 13d arranged on a straight line perpendicular to the diaphragm pieces 13a and 13b, and the piezoresistor Ryl and Ry2 are formed on the other diaphragm piece 13d.
  • Resistors Ry3 and Ry4 are formed.
  • piezoresistors Rxl—Rx4, Ryl—Ry4, Rzl—Rz4 are designed so that a resistance bridge circuit can be configured to detect the acceleration in the X, Y, and Z directions orthogonal to each other. 10 and connected to a connection electrode 191 provided on the outer peripheral surface of the silicon substrate 12.
  • a thick film portion 14 is formed on one surface side of the central portion of the diaphragm 13, and the surface of the thick film portion 14 has a rectangular parallelepiped shape made of, for example, glass or the like. Weight 15 is attached.
  • the supports 19A and 19B are composed of an outer frame portion 191 having a rectangular frame shape and four corners of a fixed portion. 4 pillars 192 erected in the building, a cross-shaped beam 193 provided to connect the tip of each pillar, and a conical projection 194 provided at the center intersection of the beam 193. It is configured.
  • the outer frame portion 191 is fitted and fixed to the outer peripheral portion of the pedestal 11 so that the protrusion 194 is located on the other surface side of the diaphragm 13, that is, on the side where the weight 15 does not exist.
  • the tip 194a of the projection 194 is set so as to be located at a distance D1 from the surface of the diaphragm 13 or the weight 15.
  • This distance D1 is such that even when acceleration occurs in a direction perpendicular to the surface of the diaphragm 13 and a force exceeding a predetermined value is applied to both surfaces of the diaphragm 13 due to this acceleration, the diaphragm pieces 13a to 13d are The displacement is set to a value that can be limited by the protrusion 194 so as not to extend completely.
  • FIGS. When the semiconductor acceleration sensor 10 having the above configuration is used, three resistance bridge circuits are configured as shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 11, a positive electrode of the DC power supply 32A is connected to a connection point between one end of the piezoresistor Rxl and one end of the piezoresistor Rx2 as a prism circuit for detecting acceleration in the X-axis direction. And connect the negative electrode of the DC power supply 32A to the connection point between one end of the piezoresistor Rx3 and one end of the piezoresistor Rx4.
  • one end of the voltage detector 31A is connected to a connection point between the other end of the piezo resistor Rxl and the other end of the piezo resistor Rx4, and the other end of the piezo resistor Rx2 is connected to the other end of the piezo resistor Rx3. Connect the other end of voltage detector 31 A to the point.
  • a bridge circuit for detecting acceleration in the Y-axis direction includes a positive electrode of DC power supply 32B at a connection point between one end of piezoresistor Ryl and one end of piezoresistor Ry2. And the negative electrode of the DC power supply 32B is connected to the connection point between one end of the piezoresistor Ry3 and one end of the piezoresistor Ry4. Further, one end of the voltage detector 31B is connected to a connection point between the other end of the piezoresistor Ryl and the other end of the piezoresistor Ry4, and the other end of the piezoresistor Ry2 and the other end of the piezoresistor Ry3 are connected. Connect the other end of the voltage detector 31B to the connection point.
  • a bridge circuit for detecting acceleration in the Z-axis direction includes a positive electrode of DC power supply 32C connected to a connection point between one end of piezoresistor Rzl and one end of piezoresistor Rz2. And the negative electrode of the DC power supply 32C is connected to the connection point between one end of the piezoresistor Rz3 and one end of the piezoresistor Rz4.
  • the other end of the piezoresistor Rzl and the piezoresistor Rz3 The other end of the voltage detector 31C is connected to the connection point with the other end of the voltage detector 31C, and the other end of the voltage detector 31C is connected to the connection point between the other end of the piezo resistor Rz2 and the other end of the piezo resistor Rz4. I do.
  • each of the diaphragm pieces 13a to 13d is distorted.
  • Resistor Rxl Rx4, Ryl Ry4, Rzl The resistance of Rz4 changes. Therefore, by forming a resistance bridge circuit by the piezoresistors Rxl Rx4, Ryl Ry4, and Rzl Rz4 provided on the diaphragm pieces 13a to 13d, accelerations in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions orthogonal to each other are detected. can do.
  • the above-described semiconductor gas speed sensor 10 when the tire 300 is rotating and the vehicle is running, the above-described semiconductor gas speed sensor 10 generates X, Acceleration in the Y and Z axis directions can be detected.
  • the sensor unit 100 is provided such that the X axis corresponds to the rotation direction of the tire 300, the Y axis corresponds to the rotation axis direction, and the Z axis corresponds to the direction perpendicular to the rotation axis.
  • the AZD conversion circuit 171 converts an analog electric signal output from the acceleration sensor 10 into a digital signal and outputs the digital signal to the CPU 141.
  • This digital signal corresponds to the acceleration values in the X, ⁇ , and Z axes.
  • the acceleration generated in each of the X, ⁇ , and Z axis directions includes a positive acceleration and a negative acceleration, and in the present embodiment, both accelerations can be detected.
  • the belts 303A and 303B in which the metal wires for reinforcing the tire 300 are woven are used. Since the influence is hardly affected, stable communication can be performed even when the sensor unit 100 is fixed to the rim 306. As described above, it is preferable to use a frequency of 1 GHz or more as the first and second frequencies in order to reduce the influence of metal in the tire such as a reinforcing metal wire.
  • the sensor unit 100 can be embedded in the tire 300 when the tire 300 is manufactured.
  • the IC chip or other components are configured to sufficiently withstand the heat during vulcanization.
  • the parts are designed, not to mention that they are.
  • the monitoring device 200 is fixed to each tire house 400 as shown in FIGS. 1 and 2, and each monitoring device 200 is connected to the braking control unit 600 by a cable as shown in FIG. It operates by the electric energy sent from the braking control unit 600.
  • the electric system circuit of the monitor device 200 includes a radiation unit 210, a reception unit 220, a control unit 230, and a calculation unit 240.
  • the control unit 230 and the arithmetic unit 240 are composed of a well-known CPU, a ROM in which a program for operating this CPU is stored, and a memory circuit including a RAM required for performing arithmetic processing. You.
  • the radiation unit 210 is composed of an antenna 211 for radiating an electromagnetic wave of a predetermined frequency (the first frequency described above) in the 2.45 GHz band and a transmitting unit 212, and based on an instruction from the control unit 230. Then, the electromagnetic wave of the first frequency is radiated from the antenna 211.
  • the transmitting section 212 similarly to the transmitting section 160 of the sensor unit 100, a configuration including an oscillation circuit 161, a modulation circuit 162, and a high-frequency amplification circuit 163 can be given. As a result, an electromagnetic wave of 2.45 GHz is radiated from the antenna 211.
  • the high-frequency power output from the transmitting unit 212 is set to a value at which electric energy can be supplied to the sensor unit 100 from the electromagnetic wave radiation antenna 211 of the monitor device 200. Thus, the acceleration of each tire 300 can be detected for each monitor device 200.
  • the receiving unit 220 is composed of an antenna 221 for receiving an electromagnetic wave of a predetermined frequency (the second frequency described above) in the 2.45 GHz band and a detecting unit 222, and based on an instruction from the control unit 230. Then, the electromagnetic wave of the second frequency received by the antenna 221 is detected, a signal obtained by the detection is converted into a digital signal, and the digital signal is output to the arithmetic unit 240.
  • a circuit similar to the detection unit 150 of the sensor unit 100 may be used.
  • control unit 230 drives the transmitting unit 212 to emit electromagnetic waves for a predetermined time t3, and thereafter, for a predetermined time t4.
  • the detection unit 222 is driven to output a digital signal from the detection unit 222 to the calculation unit 240.
  • the arithmetic unit 240 calculates the acceleration based on the digital signal and outputs the calculated acceleration to the braking control unit 600. Thereafter, control unit 230 repeats the same processing as described above.
  • the radiation time t3 in the monitor device 200 is set to 0.15 ms, and the reception time t4 is set to 0.30 ms.
  • a voltage of 3 V or more can be stored as electric energy sufficient to drive the sensor unit 100.
  • the braking control unit 600 is mainly composed of a well-known CPU, takes in the detection results output from each monitoring device 200, and controls the pressure control valve 630 based on these.
  • the braking control unit 600 obtains in advance distortion characteristic information indicating the relationship between the acceleration in the X, ⁇ , and Z-axis directions obtained from the monitor device 200 and the amount of distortion of the tire 300 by actual measurement such as an experiment. It has been memorized. Further, the braking control unit 600 estimates the amount of distortion of each tire 300 based on the detection result of the acceleration and the distortion characteristic information, and detects the estimated amount of distortion of the tire and the detection result of the rotation speed of each tire 300. The pressure control valve 630 is controlled on the basis of the above, and the brake driving actuator 640 is driven.
  • FIG. 18 to FIG. 18 to 20 show the actual measurement results of the acceleration in the Z-axis direction
  • FIGS. 21 to 23 show the actual measurement results of the acceleration in the X-axis direction
  • FIGS. 24 and 25 show the actual measurement results of the acceleration in the Y-axis direction
  • FIG. Figure 27 shows the measurement results of the acceleration in the X-axis direction when applied
  • Figure 27 shows the measurement results of the acceleration in the Z-axis direction when the brake is applied.
  • FIG. 18 is a measured value of acceleration in the Z-axis direction when traveling at a speed of 2.5 km / h
  • FIG 19 is a measured value of acceleration in the Z-axis direction when traveling at a speed of 20 km / h.
  • Figure 20 shows the measured values of acceleration in the Z-axis direction when traveling at 40 km / h.
  • the acceleration in the Z-axis direction also increases because the centrifugal force of the wheels increases as the traveling speed increases. Therefore, the traveling speed can be obtained from the acceleration in the Z-axis direction.
  • the measured value has a sine wave shape because it is affected by the gravitational acceleration.
  • FIG. 21 is a measured value of the acceleration in the X-axis direction when traveling at 2.5 km / h
  • FIG. 22 is a measured value of the acceleration in the X-axis direction when traveling at a speed of 20 km / h
  • Figure 23 shows the measured values of acceleration in the X-axis direction when traveling at a speed of 40 km / h.
  • the measured value has a sine wave shape because it is affected by the gravitational acceleration in the same manner as described above.
  • FIG. 24 shows measured values of the acceleration in the Y-axis direction when the steering wheel is turned to the right during running
  • FIG. 25 shows measured values of the acceleration in the Y-axis direction when the steering wheel is turned to the left during running.
  • a conventional general braking control device detects the rotation speed of the tire 300 mounted on the vehicle.
  • the sensor unit 100 is provided, and the X, ⁇ , and Z axis directions of each rotation mechanism 500 output from the monitoring device 200 are provided. Since the results of the detection of the acceleration and the number of rotations of the wheels per unit time are taken into the braking control unit 600 as digital values and the braking control is performed, the control can be performed with higher precision than before.
  • the sensor unit 100 receives the electromagnetic wave radiated from the monitor device 200 and transmits the detection result when electric energy is obtained.
  • the above effect can be obtained even without providing.
  • a program or the like is set so that the detection result is transmitted from the sensor unit 100 when the self-identification information is received from the monitor device 200. Since the detection result is not transmitted due to unnecessary noise from the unit, unnecessary radiation of electromagnetic waves can be prevented.
  • strain characteristic information indicating a relationship between the acceleration obtained from the monitor device 200 and the strain amount of the tire 300 is stored in the braking control unit 600, and the braking control unit 600 determines the acceleration detection result.
  • the distortion amount of the tire 300 was estimated based on the distortion characteristic information, but the distortion characteristic information was stored in the monitor device 200, and the distortion amount of the tire 300 was estimated in the monitor device 200.
  • the estimation result may be output to the brake control unit 600, and based on this, the brake control unit 600 may control the pressure control valve 630 to drive the brake driving actuator 640.
  • the force S fixing the sensor unit 100 to the brake disc 520 is not limited to this. If the rotating body rotates in the rotating mechanism 500, the rotating shaft (axle) and the rotor may be used. It may be fixed to 1 etc.
  • the transfer of digital information between the sensor unit 100 and the monitor device 200 may be performed by electromagnetic induction coupling using a coil, or may be used for a motor or the like. It may be performed using a brush.
  • FIG. 28 is a schematic configuration diagram illustrating a vehicle braking control device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 29 is a configuration diagram illustrating an electric circuit of a monitor device according to the second embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the difference between the second embodiment and the first embodiment is that in the second embodiment, one monitor device 200A and the sensor unit 100A provided in each rotation mechanism 500 are used.
  • the sensor unit 100A has the same configuration as the sensor unit 100 of the first embodiment, and differs from the sensor unit 100 of the first embodiment in that an information request instruction including its own identification information from the monitor device 200A is provided. That is, the program of the CPU 141 is set so that each acceleration is detected when it is received, and the detection result is transmitted as digital information together with its own identification information.
  • the monitoring device 200A has a configuration similar to that of the monitoring device 200 of the first embodiment, and differs from the monitoring device 200 of the first embodiment in that the sensor unit 100A
  • An operation unit 250 for storing the identification information in advance in the control unit 230 is provided.
  • the sensor units 100A of all the tires 300 provided in the vehicle are arranged in a predetermined order or
  • the program of the control unit 230 is set so as to randomly transmit an information request instruction including the identification information of the sensor unit 100A, and when outputting the detection result to the braking control unit 600A, This is to output, together with the detection result, detection position information indicating the position of the rotation mechanism section 500 of the vehicle corresponding to the detection result.
  • the detection results can be acquired from all the sensor units 100A by one monitor device 200A.
  • FIG. 30 is a conceptual diagram illustrating a time constant in vehicle management
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a wheel rotation speed detection mechanism in a conventional example
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a wheel rotation speed detection mechanism in a conventional example
  • FIG. 33 is a diagram showing the relationship between the first rotation speed and the number of pulses in the third embodiment of the present invention
  • FIG. 34 is a schematic diagram showing a vehicle braking control device in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 35 is a configuration diagram illustrating an electric circuit of the monitor device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating a relationship between a second rotation speed and an output voltage according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 37 is a diagram showing the relationship between the output voltage and the number of pulses according to the third embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the time constant required in vehicle management differs depending on the object of motion analysis, and as shown in Fig. 30, navigation, vehicle trajectory, vehicle motion, and detector / actuator become shorter in this order. .
  • the body control device In order for the body control device to drive each detector / actuator (sensor / actuator) to perform appropriate vehicle control, the steering device (steering), braking device (brake), suspension device (suspension), and power device Information notification is required at intervals of 10 msec from electrical devices.
  • the digital information is transmitted and received at a time interval of 10 msec or less by the above-described configuration in which the time accuracy is not limited by the number of irregularities as in the conventional wheel rotation speed detecting mechanism. I have.
  • digital information may be transmitted and received inconsistently with information before and after due to thermal noise, failure of the sensor unit 100, or the like, and a means for confirming the reliability of the digital information is required. Have been.
  • the difference between the third embodiment and the first embodiment is that, in the third embodiment, the first rotation speed is detected using the pickup sensor 2 provided in each rotation mechanism 500, and the X-axis It was confirmed that it was the same as the second rotation speed calculated from the acceleration in the direction.
  • the pickup sensor 2 provided in the vicinity of the rotor 1 is a conventional wheel rotation speed detecting mechanism as shown in FIGS. 31 and 32, and has a plurality of irregularities provided at equal intervals on the circumferential surface of the rotor 1.
  • a pulse-like voltage is generated in the coil of the pickup sensor 2.
  • the pickup sensor 2 converts the voltage into a pulse signal and transmits it to the monitor device 200B connected by a cable.
  • the number of irregularities of the rotor 1 is set to 64, a pulse signal of 64 pulses is output per rotation as shown in FIG. Therefore, the first number of revolutions per unit time can be calculated by counting the number of noises per unit time.
  • the pulse signal is transmitted using a cable.
  • wireless communication may be performed using an electromagnetic wave.
  • the pulse-like voltage is transmitted as it is, and the monitoring device 200B converts the pulse-like voltage into a pulse signal. May be.
  • the pickup sensor 2 provided near the rotor 1 has been described.
  • the present invention is not limited to this. I just need.
  • the monitor device 200B has the same configuration as the monitor device 200 of the first embodiment, and differs from the monitor device 200 of the first embodiment in that the second unit per unit time output from the arithmetic unit 240 A conversion unit 260 for converting the rotation speed into a pulse signal and a determination unit 270 for comparing the pulse signal of the first rotation speed and the pulse signal of the second rotation speed transmitted from the pickup sensor 2 are provided. That is to do.
  • conversion section 260 includes a frequency / voltage (hereinafter, referred to as FZV) conversion circuit 261 and a voltage control transmission circuit 262.
  • the voltage control transmission circuit 262 is composed of a well-known VCO (voltage-controlled oscillator) or the like, and converts the number of pulse signals according to the voltage output from the F / V conversion circuit 261.
  • the second rotation speed has a vibration corresponding to the rotation speed, is converted into a pulse signal representing the vibration by a pulse, and the pulse signal of the first rotation speed transmitted from the pickup sensor 2 is connected to the pulse signal.
  • the pulse signal of the first rotation speed transmitted from the pickup sensor 2 is connected to the pulse signal.
  • the above configuration may be provided in the central processing unit 140 of the sensor unit 100, converted into a pulse signal of the second rotation speed, and the data may be included in the digital information and transmitted.
  • the determination unit 270 includes a well-known CPU, and a memory circuit including a ROM in which a program for operating the CPU is stored, a RAM required for performing arithmetic processing, and the like.
  • the determination unit 270 is a first rotation speed noise signal transmitted from the pickup sensor 2.
  • the pulse signal of the second rotation speed output from the F / V conversion circuit 261 and, based on the pulse signal, determine whether the first rotation speed and the second rotation speed are the same and determine the acceleration of each acceleration.
  • the determination result is output to the braking control unit 600 together with the detection result.
  • Tl is the rotation period based on the first rotation speed
  • tl is the pulse signal period based on the first rotation speed
  • T2 is the rotation period based on the second rotation speed
  • the pulse signal period is based on the second rotation speed. Is t 2.
  • the pulse signal of the second rotation speed has 16 pulses per cycle of the pulse signal of the first rotation speed.
  • Tl 16 X t2
  • the determination unit 270 measures that the period of the pulse signal of the first rotation speed per unit time is tl and the period of the noise signal of the second rotation speed is tl / 16, It is determined that the first rotation speed and the second rotation speed are the same.
  • the period of the pulse signal generated per unit time is measured to make a determination.
  • the first rotation speed is obtained. It may be determined whether or not the second rotation speed is the same as the second rotation speed.
  • the first rotation speed is detected using the pickup sensor 2 provided for each rotation mechanism unit 500, and the monitor device 200B is calculated from the acceleration in the X-axis direction.
  • the reliability of the digital information including the acceleration in the X-axis direction received from the sensor unit 100 can be guaranteed, and The same effect as in the first embodiment can be obtained based on the detection result whose reliability is guaranteed.
  • the period of the pulse signal of the second rotation speed is not a predetermined multiple of the pulse signal of the first rotation speed (t2 ⁇ tlZl6), the first rotation speed and the second rotation speed It is highly probable that the numbers are not the same (T1 ⁇ T2), and it is considered that there is an error in the digital information on which the second rotation speed is based.
  • the braking control unit 600 when it is considered that there is an error in the pulse signal of the second rotation speed, the braking control is performed based on the detection result of each acceleration output from each monitoring device 200 #, and the digital information is output. It is desirable to add a safety function such as preventing malfunction due to each acceleration detection result and reporting a failure of each sensor unit 100 when the state considered to be incorrect continues for a certain period of time. Les ,.
  • FIG. 41 is a diagram showing the relationship between the first traveling speed and the number of pulses in the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 42 is a schematic configuration diagram showing a vehicle braking control device in the fourth embodiment of the present invention.
  • 43 is a configuration diagram showing an electric circuit of the monitor device according to the fourth embodiment of the present invention,
  • FIG. 44 is a diagram showing a relationship between the second traveling speed and the output voltage in the fourth embodiment of the present invention, and
  • FIG. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the output voltage and the number of pulses in the fourth embodiment.
  • the same components as those in the third embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the difference between the fourth embodiment and the third embodiment is that, in the fourth embodiment, the first traveling speed is detected using the pickup sensor 2, and is calculated from the acceleration in the ⁇ -axis direction. It was confirmed that the speed was the same as the second running speed.
  • the length per tire rotation is set to 2.2 [m], and the running speed becomes about 8 [KmZh] per rotation per second, as shown in Fig. 41.
  • the rotor 2 outputs a pulse signal of 64 pulses. Therefore, by counting the number of pulses per second, One traveling speed can be calculated.
  • the monitoring device 200C has the same configuration as the monitoring device 200B of the third embodiment, and differs from the monitoring device 200B of the third embodiment in that the second traveling speed output from the arithmetic unit 240 is different from that of the third embodiment.
  • the F / V conversion circuit 261 is unnecessary in the conversion section 260 for converting to a panel signal.
  • a voltage corresponding to the acceleration in the Z-axis direction detected by the semiconductor acceleration sensor 10 is included in the digital information and transmitted, and the control unit 240 calculates the second traveling speed from the acceleration in the Z-axis direction, The voltage of the acceleration in the Z-axis direction is output to the voltage control transmission circuit 262.
  • the second running speed is calculated from the acceleration in the Z-axis direction, and the second rotation speed per unit time is calculated from the second running speed, whereby a configuration similar to that of the third embodiment is obtained. May be.
  • the first traveling speed is detected by using the pickup sensor 2 provided in each rotation mechanism section 500, and the second traveling state calculated by the monitor device 200C from the acceleration in the Z-axis direction is detected.
  • the speed is the same as the speed, it is possible to guarantee the reliability of the digital information including the acceleration in the Z-axis direction received from the sensor unit 100. Based on the detection result whose reliability has been guaranteed, the first The same effect as the embodiment can be obtained.
  • both the first and second frequencies are set to 2.45 GHz.
  • the present invention is not limited to this.
  • the influence of the reflection or cutoff of the electromagnetic wave by the metal can be extremely reduced, and the detection data by the sensor unit 100 can be obtained with high accuracy.
  • These first and second frequencies may be different frequencies. It is preferable that these first and second frequencies are appropriately set at the time of design.
  • the acceleration caused by the rotation of the wheels and the like in the rotation mechanism can be detected, the amount of tire distortion, the side slip of the vehicle body, the slipping of the wheels, and the like can be estimated from the acceleration, which is used for vehicle braking control. Can be.
  • the acceleration generated by the rotation of the wheels can be easily detected only by providing the sensor unit at a predetermined position of the rim, the wheel, the wheel such as the tire body, or the rotating body such as the axle. It can be applied to applications where the acceleration of a rotating body is detected without using it.

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Abstract

　車輪に生ずる加速度を高精度で容易に検出して車両の制動制御を行うアンチロック・ブレーキ・システム及びそのセンサユニットを提供する。 　タイヤ300の回転に伴って回転方向を含むＸ，Ｙ，Ｚ方向に発生する加速度を検知する加速度センサを備えたセンサユニット100を各タイヤ300を含む回転機構部の回転体に設け、電磁波によって検出結果のディジタル値をディジタル情報として送信する。このディジタル情報を各タイヤハウスに設けたモニタ装置200によって受信し、演算処理を施して得られた加速度値を制動制御ユニット600に出力する。制動制御ユニット600は、得られた加速度値と予め記憶されている歪み特性情報とに基づいて、各タイヤ300の歪み量を推定し、この推定したタイヤの歪み量と各タイヤ300の回転数の検出結果に基づいて圧力制御弁630を制御し、ブレーキ駆動用アクチュエータ640を駆動する。                                                                         

Description

明 細 書
アンチロック.ブレーキ.システム及びそのセンサユニット 技術分野
[0001] 本発明は、車両走行時の車輪に力かる加速度を検出して適切な制動を行うアンチ ロック.ブレーキ.システム及びそのセンサユニットに関するものである。 背景技術
[0002] 従来、車両において安全走行を行うために注意しなければならない事項として、車 両のタイヤ内空気圧を適度な状態に設定することや、タイヤの摩耗状態に注意を払う ことなど力 Sあげられる。例えば、タイヤ内空気圧が低下すると、パンクの発生率が増大 すると共に、高速走行においてはバーストを生じ、重大事故を引き起こす原因となる 。このため、運転者は常日頃、タイヤの点検を行う必要がある。
[0003] し力 ながら、タイヤの点検を行い、タイヤの状態を良好な状態に保っていても、雨 天候時に路面が濡れている場合など、路面とタイヤとの間の摩擦力が低下すると、ブ レーキをかけたときにスリップして、思わぬ方向に車両が移動してしまレ、、事故を引き 起こすことがあった。
[0004] このようなスリップや急発進などによって発生する事故を防止するために、アンチ口 ック'ブレーキ'システム（Anti-Lock Brake System,以下、 ABSと称する）、トラクショ ン.コントロール 'システム、さらには、これらに加えて YAWセンサを設けたスタビリテ ィー制御システムなどが開発された。
[0005] 例えば、 ABSは、各タイヤの回転状態を検出し、この検出結果に基づいて各タイヤ 力 Sロック状態に入るのを防止するように制動力を制御するシステムである。
[0006] タイヤの回転状態として、各タイヤの回転数や、空気圧、歪み等の状態を検出して 、この検出結果を制御に用いることが可能である。
[0007] このような制御システムの一例としては、例えば、特開平 05-338528号公報に開示さ れる自動車のブレーキ装置（以下、特許文献 1と称する）、特開 2001-018775号公報 に開示されるブレーキ制御装置（以下、特許文献 2と称する）、特開 2001-182578号 公報に開示される車両の制御方法および装置 (以下、特許文献 3と称する）、特開 2002-137721号公報に開示される車両運動制御装置 (以下、特許文献 4と称する）、 特開 2002-160616号公報に開示されるブレーキ装置（以下、特許文献 5と称する）な どが知られている。
[0008] 特許文献 1には、ブレーキペダルと連結されるバキュームブースタにバキュームタン クから負圧が供給され、このバキュームタンクにバキュームポンプから負圧が供給さ れ、このバキュームポンプがポンプモータにより駆動されることにより、加速度センサ 1 4により自動車の減速加速度が所定値に達した状態が検出されたときにバキューム ポンプが作動する用のポンプモータを制御して、急激なブレーキ操作時及びその直 後のブレーキ操作時における操作フィーリングの変化を防止するブレーキ装置が開 示されている。
[0009] 特許文献 2には、 ABS制御を実行する制御手段を備えたブレーキ制御装置におい て、制御手段に、車両に発生している横方向加速度を推定する横加速度推定手段と 、この横加速度推定手段による推定横加速度と、車両挙動検出手段による推定横加 速度と、車両挙動検出手段に含まれる横加速度センサが検出する検出横加速度とを 比較し、両者の差が所定値未満であれば舵角に見合った正常旋回中と判定し、前 記差が所定値以上であれば非正常旋回中と判定する比較判定手段とを設け、前記 制御手段を ABS制御中に、正常旋回判定時と非正常旋回判定時とで制御を切り替 えるようにしたブレーキ制御装置が開示されている。
[0010] 特許文献 3には、車両の減速度および/または加速度を調節するための制御信号 が対応の設定値により形成される車両の制御方法および装置において、走行路面 傾斜により発生する車両加速度または車両減速度を表わす補正係数が形成され、こ の補正係数が設定値に重ね合わされて、車両の減速度および Zまたは加速度の設 定を改善する車両の制御方法および装置が開示されている。
[0011] 特許文献 4には、複数の車輪を有する車両の実ョーイング運動状態量として重心 点の横すベり角変化速度 'を取得し、その変化速度 'の絶対値が設定値 '以
0 上で有れば、ブレーキ液圧 Δ Ρを左右後輪の何れかのブレーキに作用させることによ り、変化速度 /3 'の絶対値が大きいほど値が大きいほど値が大きく且つ変化速度 /3 ' の絶対値を減少させる向きのョーイングモーメントを発生させ、このョーイングモーメ ント制御中にも、ブレーキ液圧 Δ Ρが作用させられた車輪においてスリップ制御が必 要か否かの判定を継続し、スリップ制御が必要になれば、ブレーキ液圧 Δ Pを抑制す ることによりスリップ率を適正範囲に保つスリップ制御を行う車両運動制御装置が開 示されている。
[0012] 特許文献 5には、車両前後方向の加速度を検出する加速度センサと、各車輪の車 輪速度の検出を行う車輪速度センサと、ブレーキ圧を検出するブレーキ圧センサとの うち、少なくとも 2つを備え、少なくとも 2つのセンサからのフィードバックによって目標 ブレーキ圧を演算し、この演算結果に基づいて、指示電流演算部で指示電流を演算 し、その指示電流をブレーキ駆動用ァクチユエータに流し、指示電流の大きさに応じ た制動力を発生させることにより、外乱が生じたり、 1つのセンサが故障したりしても出 力異常を抑制することができるブレーキ装置が開示されている。
[0013] また、タイヤの回転数を検出方法としては、図 31及び図 32に示すように、ホイール キャリアと一体となって回転するローター 1とピックアップセンサ 2によってタイヤの回 転数を検出する方法が一般的である。この方法では、ローター 1の周面に等間隔で 設けられた複数の凹凸が、ピックアップセンサ 2によって発生される磁界を横切ること で磁束密度が変化し、ピックアップセンサ 2のコイルにパルス状の電圧が発生する。こ のノ^レスを検出することによって回転数を検知することができる。この方法の基本原 理の一例は、特開昭 52-109981号公報に開示されている。
特許文献 1：特開平 05-338528号公報
特許文献 2：特開 2001-018775号公報
特許文献 3：特開 2001-182578号公報
特許文献 4：特開 2002-137721号公報
特許文献 5：特開 2002-160616号公報
特許文献 6 :特開昭 52-109981号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0014] し力しながら、上記特許文献 1に開示される技術では、制動制御の操作フィーリング の改良がなされているが、タイヤと路面との間の摩擦力が変化した場合、例えばブレ ーキトルクがタイヤと路面との間の摩擦力を超えてスリップが発生した場合などを想定 した閾値の設定が難しい。
[0015] また、上記特許文献 2乃至 5に開示される技術では、走行時における車両自体の加 速度を検出し、これに基づいて車両の制動制御（ブレーキ制御）を行うという、上記特 許文献 1に開示される技術よりもさらに高度な制御が行われている。しかし、同じ車両 であっても、タイヤと路面との間の摩擦力は車両に装着されているタイヤの種類やそ の空気圧によっても異なり、さらに 4WD車などタイヤ毎に個別に駆動制御する車両も あるため、走行時における車両自体の加速度を考慮した制御でも高精度な制御を行 えないこともある。
[0016] さらに、前述したローターとピックアップセンサを用いて回転数を検出する方法では 、ローターの周面に設けられた凹凸の数によって検出精度が決まってしまい、凹凸数 としては 80個ぐらいが限度であり、 1回転の 1/80の精度までの回転を検出できるが 、これ以上の精度を得ることはノイズパルスの影響によって極めて困難であった。
[0017] 本発明の目的は上記の問題点に鑑み、車輪に生ずる加速度を高精度で容易に検 出して車両の制動制御を行うアンチロック ·ブレーキ ·システム及びそのセンサュニッ トを提供することである。
課題を解決するための手段
[0018] 本発明は上記の目的を達成するために、車両のブレーキ操作状態の検出結果に 応じてブレーキ駆動用ァクチユエータを駆動して、 目標とする制動力を発生させるよう に構成された車両のアンチロック ·ブレーキ ·システムにおレ、て、車体側に設けられ車 輪を固定して該車輪を回転させる回転体と前記車輪とを含む回転機構部に設けられ 、回転に伴って回転軸に対して直交する方向に発生する第 1加速度と、回転方向に 発生する第 2加速度とを検出し、該検出結果をディジタル値に変換して、該ディジタ ル値を含むディジタル情報を送信するセンサユニットと、前記センサユニットから送信 されたディジタル情報を受信して、前記第 1加速度と第 2加速度の検出結果を取得す るモニタ装置と、前記モニタ装置によって取得した前記第 1加速度と第 2加速度の検 知結果に基づいて前記ブレーキ駆動用ァクチユエータを駆動する駆動手段とを備え てレ、るアンチロック ·ブレーキ ·システムを提案する。 [0019] 上記構成よりなるアンチロック 'ブレーキ'システムによれば、前記センサユニットが 前記回転機構部の所定位置に設けられ、前記センサユニットによって、回転に伴つ て回転軸に対して直交する方向に発生する第 1加速度と、回転方向に発生する第 2 加速度とが検出され、該検出結果がディジタル値に変換されて、該ディジタル値を含 むディジタル情報が送信される。
[0020] さらに、前記モニタ装置によって、前記センサユニットから送信されたディジタル情 報が受信されて、前記第 1加速度と第 2加速度の検出結果が取得され、前記モニタ 装置によって取得された前記第 1加速度と第 2加速度の検知結果に基づいて、前記 駆動手段により前記ブレーキ駆動用ァクチユエータが駆動される。
[0021] ここで、前記回転機構部における回転数が増加するにつれて遠心力が増加するの で、前記第 1加速度は前記回転数が増加するにつれて増加する。また、前記回転数 に伴ってセンサユニットの位置が移動してセンサユニットにかかる重力加速度の向き が変化するので、前記センサユニットにおいて前記第 2加速度の大きさが回転に伴つ てサイン波状に変動すると共に、この変動の周期は回転数の増加に伴って短くなる。 従って、前記第 1加速度の検出結果から車両の速度を求めることが可能であり、前記 第 2加速度の検出結果から車輪の単位時間あたりの回転数を求めることが可能であ る。
[0022] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムにおいて、前記 センサユニットは、前記回転軸方向に発生する第 3加速度を検出し、該検出結果を ディジタル値に変換して該ディジタル値を前記ディジタル情報に含めて前記モニタ装 置に送信する手段を有し、前記モニタ装置は前記第 3加速度の検出結果を取得する 手段を有し、前記駆動手段は、前記第 1加速度と、第 2加速度と、第 3加速度の検出 結果に基づいて前記ブレーキ駆動用ァクチユエータを駆動する手段を備えているァ ンチロック ·ブレーキ ·システムを提案する。
[0023] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムによれば、前記センサユニットによ つて、前記回転軸方向に発生する第 3加速度が検出され、該検出結果がディジタル 値に変換されて該ディジタル値が前記ディジタル情報に含められて送信される。
[0024] さらに、前記モニタ装置により、前記第 3加速度の検出結果が取得され、前記駆動 手段によって、前記第 1加速度と、第 2加速度と、第 3加速度の検出結果に基づいて 前記ブレーキ駆動用ァクチユエータが駆動される。
[0025] ここで、前記第 3加速度は、回転機構部の横揺れや左右方向への動き、例えば、前 記回転体或いは車輪の横揺れやハンドル操作による回転体或いは車輪の左右方向 への動きによって変化する。従って、第 3加速度の検出結果から回転機構部の横揺 れゃ左右方向への動きを検知することが可能である。
[0026] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムにおいて、前記 センサユニットは、前記第 2加速度の変化を検出する手段と、前記第 2加速度の変化 に基づいて単位時間あたりの回転数を検出する手段と、前記検出した回転数をディ ジタル値に変換して前記ディジタル情報に含めて前記モニタ装置に送信する手段と を備え、前記モニタ装置は、前記センサユニットから前記回転数のディジタル値を受 信する手段を有し、前記駆動手段は、前記第 1加速度と、第 2加速度と、第 3加速度 の検出結果と、前記回転数の検出結果とに基づいて前記ブレーキ駆動用ァクチユエ ータを駆動する手段を備えているアンチロック'ブレーキ 'システムを提案する。
[0027] 上記構成よりなるアンチロック 'ブレーキ'システムによれば、前記センサユニットによ つて、前記第 2加速度の変化が検出されると共に、前記第 2加速度の変化に基づい て単位時間あたりの回転数が検出され、前記検出された回転数がディジタル値に変 換されて前記ディジタル情報に含められて前記モニタ装置に送信される。従って、モ ニタ装置において、前記第 2加速度の変化に基づく前記回転数の検出処理を行う必 要がない。
[0028] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムにおいて、前記 センサユニットは、前記回転体に設けられているアンチロック 'ブレーキ'システムを提 案する。
[0029] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムによれば、前記センサユニットが 車輪ではなく車輪を装着するために車体側に備わる前記回転体に設けられているの で、車輪すなわちホイール及びタイヤの交換を自由に行うことが可能である。
[0030] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムにおいて、前記 センサユニットは、第 1周波数の電磁波を受波する手段と、前記受波した第 1周波数 の電磁波のエネルギーを駆動用の電気エネルギーに変換する手段と、前記電気工 ネルギ一によつて動作し、前記ディジタル情報を第 2周波数の電磁波を用いて送信 する手段とを備え、前記モニタ装置は、前記第 1周波数の電磁波を輻射する手段と、 前記第 2周波数の電磁波を受波する手段と、前記受波した第 2周波数の電磁波から 前記ディジタル情報を抽出する手段とを備えているアンチロック'ブレーキ 'システム を提案する。
[0031] 上記構成よりなるアンチロック 'ブレーキ.システムによれば、センサユニットへ向け てモニタ装置から第 1周波数の電磁波が輻射されると、この第 1周波数の電磁波を受 波したセンサユニットは、受波した第 1周波数の電磁波のエネルギーを電気工ネルギ 一に変換する。さらに、センサユニットは前記電気エネルギーによって動作して、各 加速度を検出し、該検出結果をディジタル値に変換して、該ディジタル値を含むディ ジタル情報を第 2周波数の電磁波を用いて送信する。
[0032] センサユニットから送信された第 2周波数の電磁波は、モニタ装置によって受波さ れ、この受波した第 2周波数の電磁波から前記各加速度の検出結果のディジタル値 が抽出される。従って、センサユニットに電源を設ける必要がない。
[0033] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムにおいて、前記 第 1周波数と前記第 2周波数とが同一周波数であるアンチロック'ブレーキ 'システム を提案する。
[0034] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ 'システムによれば、前記第 1周波数と前記 第 2周波数として同一周波数が用いられ、時分割で送受信が行われる。
[0035] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムにおいて、前記 センサユニットは、 自己に固有の識別情報が格納されている記憶手段と、前記識別 情報を前記ディジタル情報に含めて送信する手段とを有し、前記モニタ装置は、前 記識別情報によって前記回転機構部を識別する手段を有しているアンチロック'ブレ ーキ 'システムを提案する。
[0036] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムによれば、各センサユニットの記 憶手段に格納されているセンサユニットに固有の識別情報が前記検出結果と共にセ ンサユニットから送信されるので、モニタ装置はセンサユニットから受信した識別情報 によって何れの回転機構部のセンサユニットから送信されたディジタル情報であるか を判定することができる。これにより、 1つのモニタ装置によって複数のセンサユニット のそれぞれ力 送信されたディジタル情報を判別可能になる。
[0037] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムにおいて、前記 センサユニットは、互いに直交する方向の加速度を検出するシリコンピエゾ型のダイ ァフラムを有する半導体カ卩速度センサを備えてレ、るアンチロック ·ブレーキ ·システム を提案する。
[0038] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムによれば、前記センサユニットは、 シリコンピエゾ型のダイアフラムを有する半導体加速度センサを備え、該半導体加速 度センサによって互いに直交する方向の前記加速度を検出する。
[0039] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムにおいて、前記 回転機構部に設けられ、前記車輪の回転に伴う単位時間あたりの第 1回転数を検出 し、該検出結果を前記モニタ装置に送信する回転数検出機構を備え、前記センサュ ニットは、前記第 2加速度の変化を検出する手段と、前記第 2加速度の変化に基づい て単位時間あたりの第 2回転数を検出する手段と、前記検出した第 2回転数をデイジ タル値に変換して前記ディジタル情報に含めて前記モニタ装置に送信する手段とを 備え、前記モニタ装置は、前記回転数検出機構から前記第 1回転数の検出結果を 受信する手段と、前記センサユニットから前記第 2回転数の検出結果を受信する手 段と、前記第 1回転数と前記第 2回転数が同じか否かを判定する判定手段を備えて レ、るアンチロック ·ブレーキ ·システムを提案する。
[0040] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ 'システムによれば、回転数検出機構によつ て単位時間あたりの第 1回転数が検出され、前記検出結果が前記モニタ装置に送信 される。前記センサユニットによって、前記第 2加速度の変化が検出されると共に、前 記第 2加速度の変化に基づいて単位時間あたりの第 2回転数が検出され、前記検出 された第 2回転数がディジタル値に変換されて前記ディジタル情報に含められて前 記モニタ装置に送信される。従って、モニタ装置において、前記第 2加速度の変化に 基づく第 2回転数の検出処理を行う必要がない。
[0041] さらに、前記モニタ装置によって、前記第 1回転数のディジタル信号が受信されると 共に、前記第 2回転数のディジタル値が受信され、前記第 1回転数と前記第 2回転数 とが同じか否かが判定される。従って、センサユニットが送信する第 2回転数の基礎と なるディジタル情報の信頼性を確認することが可能になる。
[0042] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムにおいて、前記 回転数検出機構は、前記回転体に設けられ、その周面が等間隔に複数の凹凸を有 する円盤と、磁界を発生し、該磁界の変化に伴う電圧を検出する手段とを備えている アンチロック ·ブレーキ ·システムを提案する。
[0043] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ 'システムによれば、前記回転数検出機構 によって、円盤の周面に設けられた複数の凹凸が回転に伴い磁界を横切ることで発 生するパルス状の電圧が検出される。従って、単位時間内に検出されるパルス状の 電圧の数を数えることで、単位時間あたりの第 1走行速度を算出することができる。
[0044] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムにおいて、前記 回転数検出機構は、前記第 1回転数の検出結果をディジタル信号に変換する手段 を有し、前記モニタ装置は、前記第 2回転数のディジタル値をディジタル信号に変換 する変換手段を有し、前記判定手段は、前記第 1回転数のディジタル信号と前記第 2 回転数のディジタル信号に基づいて、前記第 1回転数と前記第 2回転数が同じか否 力を判定する手段を備えているアンチロック'ブレーキ 'システムを提案する。
[0045] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ 'システムによれば、前記回転数検出機構 によって、前記第 1回転数の検出結果がディジタル信号に変換され、前記モニタ装 置によって、前記第 2回転数のディジタル値がディジタル信号に変換されると共に、 前記第 1回転数のディジタル信号と前記第 2回転数のディジタル信号に基づいて、 第 1回転数と第 2回転数が同じか否かが判定される。従って、ディジタル信号同士を 比較することができ、判定が容易になる。
[0046] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムにおいて、前記 変換手段は、前記第 2回転数のディジタル値と所定数値とを乗算し、該乗算値の逆 数の周期を有するディジタル信号に変換する手段を備えているアンチロック'ブレー キ 'システムを提案する。
[0047] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ 'システムによれば、前記変換手段によって 、前記第 2回転数のディジタル値は所定数値が乗算され、該乗算数の逆数の周期を 有するディジタル信号に変換される。従って、第 2回転数のディジタル信号は車輪 1 回転あたり所定数値の振動が発生する。
[0048] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムにおいて、前記 判定手段は、前記第 2回転数のディジタル信号の振動が前記第 1回転数のディジタ ル信号の周期の所定倍数毎に発生しているときに、前記第 1回転数と前記第 2回転 数が同じであると判定する手段を備えているアンチロック'ブレーキ 'システムを提案 する。
[0049] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ 'システムによれば、前記判定手段によって 、前記第 2回転数のディジタル信号の振動が前記第 1回転数のディジタル信号の周 期の所定倍数毎に発生しているときに、前記第 1回転数と前記第 2回転数がおなじで あると判定される。従って、センサユニットが送信する第 2回転数の基礎となるディジ タル情報の信頼性を保証することができる。
[0050] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムにおいて、前記 回転機構部に設けられ、前記車輪の回転に伴う単位時間あたりの第 1走行速度を検 出し、該検出結果を前記モニタ装置に送信する回転数検出機構を備え、前記センサ ユニットは、前記第 1加速度の変化を検出する手段と、前記第 1加速度の変化に基づ レ、て単位時間あたりの第 2走行速度を検出する手段と、前記検出した第 2走行速度 をディジタル値に変換して前記ディジタル情報に含めて前記モニタ装置に送信する 手段とを備え、前記モニタ装置は、前記回転数検出機構から前記第 1走行速度の検 出結果を受信する手段と、前記センサユニットから前記第 2走行速度の検出結果を 受信する手段と、前記第 1走行速度と前記第 2走行速度が同じか否かを判定する判 定手段を備えてレ、るアンチロック ·ブレーキ ·システムを提案する。
[0051] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムによれば、回転数検出機構によつ て単位時間あたりの第 1走行速度が検出され、前記検出結果が前記モニタ装置に送 信される。前記センサユニットによって、前記第 1加速度の変化が検出されると共に、 前記第 1加速度の変化に基づいて単位時間あたりの第 2走行速度が検出され、前記 検出された第 2走行速度がディジタル値に変換されて前記ディジタル情報に含めら れて前記モニタ装置に送信される。従って、モニタ装置において、前記第 1加速度の 変化に基づく第 2走行速度の検出処理を行う必要がない。
[0052] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムにおいて、前記 回転数検出機構は、前記回転体に設けられ、その周面が等間隔に複数の凹凸を有 する円盤と、磁界を発生し、該磁界の変化に伴う電圧を検出する手段とを備えている アンチロック ·ブレーキ ·システムを提案する。
[0053] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ 'システムによれば、前記回転数検出機構 によって、円盤の周面に設けられた複数の凹凸が回転に伴い磁界を横切ることで発 生するパルス状の電圧が検出される。従って、単位時間内に検出されるパルス状の 電圧の数を数えることで、単位時間あたりの第 1走行速度を算出することができる。
[0054] さらに、前記モニタ装置によって、前記第 1走行速度のディジタル信号が受信され ると共に、前記第 2走行速度のディジタル値が受信され、前記第 1走行速度と前記第 2走行速度とが同じか否かが判定される。従って、センサユニットが送信する第 2走行 速度の基礎となるディジタル情報の信頼性を確認することが可能になる。
[0055] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムにおいて、前記 回転数検出機構は、前記第 1走行速度の検出結果をディジタル信号に変換する手 段を有し、前記モニタ装置は、前記第 2走行速度のディジタル値をディジタル信号に 変換する変換手段を有し、前記判定手段は、前記第 1走行速度のディジタル信号と 前記第 2走行速度のディジタル信号に基づいて、前記第 1走行速度と前記第 2走行 速度が同じか否かを判定する手段を備えているアンチロック'ブレーキ 'システムを提 案する。
[0056] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムによれば、前記回転数検出機構 によって、前記第 1走行速度の検出結果がディジタル信号に変換され、前記モニタ 装置によって、前記第 2走行速度のディジタル値がディジタル信号に変換されると共 に、前記第 1走行速度のディジタル信号と前記第 2走行速度のディジタル信号に基 づいて、第 1走行速度と第 2走行速度が同じか否かが判定される。従って、ディジタ ル信号同士を比較することができ、判定が容易になる。
[0057] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムにおいて、前記 変換手段は、前記第 2走行速度のディジタル値と所定数値とを乗算し、該乗算値の 逆数の周期を有するディジタル信号に変換する手段を備えているアンチロック'ブレ ーキ'システムを提案する。
[0058] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ 'システムによれば、前記変換手段によって 、前記第 2走行速度のディジタル値は所定数値が乗算され、該乗算数の逆数の周期 を有するディジタル信号に変換される。従って、第 2走行速度のディジタル信号は車 輪 1回転あたり所定数値の振動が発生する。
[0059] また、本発明は、上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ.システムにおいて、前記 判定手段は、前記第 2走行速度のディジタル信号の振動が前記第 1走行速度のディ ジタル信号の周期の所定倍数毎に発生しているときに、前記第 1走行速度と前記第 2走行速度が同じであると判定する手段を備えてレ、るアンチロック ·ブレーキ ·システ ムを提案する。
[0060] 上記構成よりなるアンチロック'ブレーキ ·システムによれば、前記判定手段によって 、前記第 2走行速度のディジタル信号の振動が前記第 1走行速度のディジタル信号 の周期の所定倍数毎に発生しているときに、前記第 1走行速度と前記第 2走行速度 がおなじであると判定される。従って、センサユニットが送信する第 2走行速度の基礎 となるディジタル情報の信頼性を保証することができる。
[0061] また、本発明は上記の目的を達成するために、車体側に設けられ車輪を固定して 該車輪を回転させる回転体と前記車輪とを含む回転機構部に設けられ、回転に伴つ て発生する加速度を検出するセンサユニットであって、回転に伴って回転軸に対して 直交する方向に発生する第 1加速度と、回転方向に発生する第 2加速度とを検出す る手段と、前記第 1加速度の検出結果と前記第 2加速度の検出結果をディジタル値 に変換する手段と、前記ディジタル値を含むディジタル情報を送信する手段とを備え てレ、るセンサユニットを提案する。
[0062] 上記構成よりなるセンサユニットによれば、回転に伴って回転軸に対して直交する 方向に発生する第 1加速度と、回転方向に発生する第 2加速度とが検出され、該検 出結果がディジタル値に変換されて、該ディジタル値を含むディジタル情報が送信さ れる。 [0063] ここで、前記回転機構部における回転数が増加するにつれて遠心力が増加するの で、前記第 1加速度は前記回転数が増加するにつれて増加する。また、前記回転数 に伴ってセンサユニットの位置が移動してセンサユニットにかかる重力加速度の向き が変化するので、前記センサユニットにおいて前記第 2加速度の大きさが回転に伴つ てサイン波状に変動すると共に、この変動の周期は回転数の増加に伴って短くなる。 従って、前記第 1加速度の検出結果から車両の速度を求めることが可能であり、前記 第 2加速度の検出結果から車輪の単位時間あたりの回転数を求めることが可能であ る。
[0064] また、本発明は、上記構成よりなるセンサユニットにおいて、前記回転軸方向に発 生する第 3加速度を検出する手段と、前記第 3加速度の検出結果をディジタル値に 変換する手段と、前記第 3加速度のディジタル値を前記ディジタル情報に含めて送 信する手段とを備えてレ、るセンサユニットを提案する。
[0065] 上記構成よりなるセンサユニットによれば、前記回転軸方向に発生する第 3加速度 が検出され、該検出結果がディジタル値に変換されて該ディジタル値が前記ディジタ ル情報に含められて送信される。
[0066] ここで、前記第 3加速度は、回転機構部の横揺れや左右方向への動き、例えば、前 記回転体或いは車輪の横揺れやハンドル操作による回転体或いは車輪の左右方向 への動きによって変化する。従って、第 3加速度の検出結果から回転機構部の横揺 れゃ左右方向への動きを検知することが可能である。
[0067] また、本発明は、上記構成よりなるセンサユニットにおいて、前記第 2加速度の変化 を検出する手段と、前記第 2加速度の変化に基づいて単位時間あたりの回転数を検 出する手段と、前記検出した回転数をディジタル値に変換する手段と、前記回転数 のディジタル値を前記ディジタル情報に含めて送信する手段とを備えているセンサュ ニットを提案する。
[0068] 上記構成よりなるセンサユニットによれば、前記第 2加速度の変化が検出されると共 に、前記第 2加速度の変化に基づいて単位時間あたりの回転数が検出され、前記検 出された回転数がディジタル値に変換されて前記ディジタル情報に含められて送信 される。 [0069] また、本発明は、上記構成よりなるセンサユニットにおいて、第 1周波数の電磁波を 受波する手段と、前記受波した第 1周波数の電磁波のエネルギーを駆動用の電気工 ネルギ一に変換する手段と、前記電気エネルギーによって動作し、前記ディジタル情 報を第 2周波数の電磁波を用いて送信する手段とを備えているセンサユニットを提案 する。
[0070] 上記構成よりなるセンサユニットによれば、センサユニットへ向けて外部から第 1周 波数の電磁波が輻射されると、この第 1周波数の電磁波を受波したセンサユニットは 、受波した第 1周波数の電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換する。さらに、 センサユニットは前記電気工ネルギ一によつて動作して、各加速度を検出し、該検出 結果をディジタル値に変換して、該ディジタル値を含むディジタル情報を第 2周波数 の電磁波を用いて送信する。従って、センサユニットに電源を設ける必要がない。
[0071] また、本発明は、上記構成よりなるセンサユニットにおいて、前記第 1周波数と前記 第 2周波数とが同一周波数であるセンサユニットを提案する。
[0072] 上記構成よりなるセンサユニットによれば、前記第 1周波数と前記第 2周波数として 同一周波数が用いられ、時分割で送受信が行われる。
[0073] また、本発明は、上記構成よりなるセンサユニットにおいて、 自己に固有の識別情 報が格納されてレ、る記憶手段と、前記識別情報を前記ディジタル情報に含めて送信 する手段とを備えてレ、るセンサユニットを提案する。
[0074] 上記構成よりなるセンサユニットによれば、前記記憶手段に格納されているセンサ ユニットに固有の識別情報が前記検出結果と共にセンサユニットから送信されるので 、受信側にぉレ、てはセンサユニットから受信した識別情報によって何れの回転機構 部のセンサユニットから送信されたディジタル情報であるかを判定することができる。 これにより、複数のセンサユニットのそれぞれから送信されたディジタル情報を判別 可能になる。
[0075] また、本発明は、上記構成よりなるセンサユニットにおいて、互いに直交する方向の 加速度を検出するシリコンピエゾ型のダイアフラムを有する半導体加速度センサを備 えてレ、るセンサユニットを提案する。
[0076] 上記構成よりなるセンサユニットによれば、シリコンピエゾ型のダイアフラムを有する 半導体加速度センサを備え、該半導体加速度センサによって互いに直交する方向 の前記加速度を検出する。
発明の効果
[0077] 本発明のアンチロック 'ブレーキ.システムによれば、回転機構部における車輪等の 回転によって生ずる加速度を検知することができるので、該加速度を車両の駆動制 御に用レ、ることにより、特に制動制御において適切な制御を行うことが可能になる。ま た、上記加速度からタイヤの歪み量や車体の横滑り、車輪の空転等を推定できるの で、これらを車両の制動制御に用いることにより、さらに高精度な制御を行うことがで きる。また、従来の回転数検出機構を利用して上記加速度に基づく回転数や走行速 度を確認することにより、該加速度の信頼性を保証することができる。
[0078] 本発明のセンサユニットによれば、リム及びホイール並びにタイヤ本体等の車輪や 車軸等の回転体の所定位置にセンサユニットを設けるだけで、車輪の回転によって 生ずる加速度を容易に検出することができる。
[0079] 本発明の前記目的、構成、特徴及び作用効果は、以下の説明と添付図面によって 明らかとなる。
図面の簡単な説明
[0080] [図 1]図 1は本発明の第 1実施形態におけるアンチロック'ブレーキ ·システムにおける 車両の制動制御装置を示す概略構成図である。
[図 2]図 2は本発明の第 1実施形態におけるセンサユニットとモニタ装置の装着状態 を説明する図である。
[図 3]図 3は本発明の第 1実施形態におけるセンサユニットの装着状態を説明する図 である。
[図 4]図 4は本発明の第 1実施形態におけるセンサユニットの他の装着状態を説明す る図である。
[図 5]図 5は本発明の第 1実施形態におけるセンサユニットの電気系回路を示す構成 図である。
[図 6]図 6は本発明の第 1実施形態における半導体加速度センサを示す外観斜視図 [図 7]図 7は図 6における B— B線矢視方向断面図である。 園 8]図 8は図 6における C_C線矢視方向断面図である。
[図 9]図 9は本発明の第 1実施形態における半導体加速度センサを示す分解斜視図 である。
[図 10]図 10は本発明の第 1実施形態における半導体加速度センサの電気系回路を 示す構成図である。
園 11]図 11は本発明の第 1実施形態における半導体加速度センサを用いた X軸方 向の加速度を検出するブリッジ回路を示す図である。
園 12]図 12は本発明の第 1実施形態における半導体加速度センサを用いた Y軸方 向の加速度を検出するブリッジ回路を示す図である。
園 13]図 13は本発明の第 1実施形態における半導体加速度センサを用いた Z軸方 向の加速度を検出するブリッジ回路を示す図である。
園 14]図 14は本発明の第 1実施形態における半導体加速度センサの動作を説明す る図である。
園 15]図 15は本発明の第 1実施形態における半導体加速度センサの動作を説明す る図である。
園 16]図 16は本発明の第 1実施形態におけるセンサユニットの加速度センサが検出 する X, Y, Z軸方向の加速度に関して説明する図である。
園 17]図 17は本発明の第 1実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成 図である。
[図 18]図 18は本発明の第 1実施形態における Z軸方向の加速度の実測結果を示す 図である。
[図 19]図 19は本発明の第 1実施形態における Z軸方向の加速度の実測結果を示す 図である。
[図 20]図 20は本発明の第 1実施形態における Z軸方向の加速度の実測結果を示す 図である。
[図 21]図 21は本発明の第 1実施形態における X軸方向の加速度の実測結果を示す 図である。
[図 22]図 22は本発明の第 1実施形態における X軸方向の加速度の実測結果を示す 図である。
[図 23]図 23は本発明の第 1実施形態における X軸方向の加速度の実測結果を示す 図である。
園 24]図 24は本発明の第 1実施形態における Y軸方向の加速度の実測結果を示す 図である。
[図 25]図 25は本発明の第 1実施形態における Y軸方向の加速度の実測結果を示す 図である。
園 26]図 26は本発明の第 1実施形態においてブレーキをかけたときの X軸方向の加 速度の実測結果を示す図である。
園 27]図 27は本発明の第 1実施形態においてブレーキをかけたときの Z軸方向の加 速度の実測結果を示す図である。
園 28]図 28は本発明の第 2実施形態における車両の制動制御装置を示す概略構成 図である。
園 29]図 29は本発明の第 2実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成 図である。
園 30]図 30は車両管理における時定数を説明する概念図である。
園 31]図 31は従来例における車輪の回転数検出機構を説明する図である。
園 32]図 32は従来例における車輪の回転数検出機構を説明する図である。
園 33]図 33は本発明の第 3実施形態における第 1回転数とパルス数の関係を示す 図である。
園 34]図 34は本発明の第 3実施形態における車両の制動制御装置を示す概略構成 図である。
園 35]図 35は本発明の第 3実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成 図である。
園 36]図 36は本発明の第 3実施形態における第 2回転数と出力電圧の関係を示す 図である。
園 37]図 37は本発明の第 3実施形態における出力電圧とパルス数の関係を示す図 である。 園 38]図 38は本発明の第 3実施形態における第 1回転数のノ^レス信号と第 2回転数 のノ^レス信号との関係を説明する図である。
園 39]図 39は本発明の第 3実施形態における第 1回転数のノ^レス信号と第 2回転数 のパルス信号との関係を説明する図である。
園 40]図 40は本発明の第 3実施形態における第 1回転数のパルス信号と第 2回転数 のパルス信号との関係を説明する図である。
園 41]図 41は本発明の第 4実施形態における第 1走行速度とパルス数の関係を示 す図である。
園 42]図 42は本発明の第 4実施形態における車両の制動制御装置を示す概略構成 図である。
園 43]図 43は本発明の第 4実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成 図である。
園 44]図 44は本発明の第 4実施形態における第 2走行速度と出力電圧の関係を示 す図である。
園 45]図 45は本発明の第 4実施形態における出力電圧とパルス数の関係を示す図 である。
符号の説明
1…ローター、 2…ピックアップセンサ、 ΙΟΟ,ΙΟΟΑ…センサユニット、 110…アンテナ、 120…アンテナ切替器、 130…整流回路、 131, 132…ダイオード、 133…コンデンサ、 134…抵抗器、 140…中央処理部、 141- - -CPU, — 変換回路、 143…記憶 部、 150…検波部、 151…ダイオード、 152—AZD変換回路、 160…発信部、 161…発 振回路、 162…変調回路、 163…高周波増幅回路、 170…センサ部、 171…加速度セ ンサ、 172—A/D変換回路、 173…圧力センサ、 174—AZD変換回路、
200，200A,200B,200C…モニタ装置、 210…輻射ユニット、 211…アンテナ、 212…発信 部、 220…受波ユニット、 221…アンテナ、 222…検波部、 230…制御部、 240…演算部 、 250…操作部、 260…変換部、 261—F/V変換回路、 262…電圧制御発信回路、 270…判定部、 300…タイヤ、 301…キャップトレッド、 302…アンダートレッド、
303A，303B…ベルト、 304…カーカス、 305…タイヤ本体、 306…リム、 400…タイヤハウ ス、 500…回転機構部、 510…車軸、 520…ブレーキディスク、 530…ホイールキャリア、 600，600A…制動制御ユニット、 610…ブレーキペダル、 620…マスターシリンダ、 630 …圧力制御弁、 640…ブレーキ駆動用ァクチユエータ、 10…半導体加速度センサ、 11…台座、 12…シリコン基板、 13…ダイァフラム、 13a— 13d…ダイアフラム片、 14…厚 膜部、 15…重錘、 19A, 19B…支持体、 191…外枠部、 192…支柱、 193…梁部、 194· · · 突起部、 194a…突起部先端、 31A— 31C…電圧検出器、 32A 32C…直流電源、 R xl Rx4, Ryl Ry4， Rzl Rz4…ピエゾ抵抗体（拡散抵抗体）。
発明を実施するための最良の形態
[0082] 以下、図面に基づいて本発明の一実施形態のアンチロック 'ブレーキ.システムを 説明する。
[0083] 図 1は本発明の第 1実施形態のアンチロック'ブレーキ ·システムにおける 4輪車両 の制動制御装置を示す概略構成図である。図において、 100はセンサユニット、 200 はモニタ装置、 300はタイヤ、 500は回転機構部、 600は制動制御ユニット、 610はブレ ーキペダル、 620はブレーキ用のマスターシリンダ、 630はブレーキ用の油圧を制御す る圧力制御弁、 640はブレーキ駆動用のァクチユエータである。
[0084] 本実施形態において、本発明のタイヤの状態検出装置は、上記複数のセンサュニ ット 100とモニタ装置 200によって構成されている。
[0085] 図 2に示すように、車両の各タイヤ 300内にはセンサユニット 100が固定され、さらに 、各タイヤ 300のタイヤハウス 400にはモニタ装置 200が固定されている。
[0086] 回転機構部 500は、図 3に示すように、車軸 510と共に回転するブレーキディスク 520 や、タイヤ 300のホイールを固定するためのホイールキャリア 530、及びタイヤ 300にお けるタイヤ本体やリム等の回転体を含む。
[0087] また、制動制御ユニット 600は、周知の CPUを備えた制御回路からなり、モニタ装置 200から出力される検知結果を取り込んで制動制御を行っている。
[0088] 即ち、ブレーキペダル 610を踏み込むことによってマスターシリンダ 620内の油圧が 上昇し、この油圧が圧力制御弁を介して各タイヤ 300のブレーキ駆動用ァクチユエ一 タ 640に伝達され、これによつて各タイヤ 300の回転に制動力が加えられる。
[0089] 上記制動制御ユニット 600は、各圧力制御弁 630の動作状態を電気的に制御するこ とによって、タイヤ 300がロックしてスリップが生じたりしないように自動的に制御する。 制動制御ユニット 600は、モニタ装置 200から出力される検知結果に基づいて、各圧 力制御弁 630の動作状態を電気的に制御している。
[0090] センサユニット 100は、例えば、図 2及び図 3に示すように、タイヤ 300と共に回転する ブレーキディスク 520の所定位置に固定されており、このセンサユニット 100内に設け られている後述する加速度センサによってタイヤ 300の回転によって生ずる互いに直 行する 3方向の加速度を検出し、該検出した加速度をディジタル値に変換する。さら に、検出結果の加速度のディジタル値を含むディジタル情報を生成して送信する。
[0091] 尚、本実施形態ではセンサユニット 100をブレーキディスク 520に固定した力 S、これに 限定されることはなレ、。例えば図 4に示すように、リム 306に固定しても良レ、。図 4にお いて、タイヤ 300は、例えば、周知のチューブレスラジアルタイヤであり、本実施形態 においてはホイール及びリムを含むものである。図 3において、 300はタイヤでありタイ ャ本体 305とリム 306及びホイール（図示せず）から構成され、タイヤ本体 305は周知の キャップトレッド 301、アンダートレッド 302、ベルト 303A，303B、カーカス 304等力 構成 されている。
[0092] また、各回転機構部 500に設けるセンサユニット 100の数は 1つに限定されることは なぐ補助用などとして 2個以上設けても良い。
[0093] センサユニット 100の電気系回路の一具体例としては、図 5に示す回路が挙げられ る。すなわち、図 5に示す一具体例では、センサユニット 100は、アンテナ 110と、アン テナ切替器 120、整流回路 130、中央処理部 140、検波部 150、発信部 160、センサ部
170から構成されている。
[0094] アンテナ 110は、モニター装置 200との間で電磁波を用いて通信するためのもので、 例えば 2. 4GHz帯の所定の周波数 (第 1周波数）に整合されている。
[0095] アンテナ切替器 120は、例えば電子スィッチ等から構成され、中央処理部 140の制 御によってアンテナ 110と整流回路 130及び検波部 150との接続と、アンテナ 110と発 信部 160との接続とを切り替える。
[0096] 整流回路 130は、ダイオード 131, 132と、コンデンサ 133、抵抗器 134から構成され、 周知の全波整流回路を形成している。この整流回路 130の入力側にはアンテナ切替 器 120を介してアンテナ 110が接続されている。整流回路 130は、アンテナ 110に誘起 した高周波電流を整流して直流電流に変換し、これを中央処理部 140、検波部 150、 発信部 160、センサ部 170の駆動電源として出力するものである。
[0097] 中央処理部 140は、周知の CPU141と、ディジタル/アナログ（以下、 D/Aと称す る）変換回路 142、記憶部 143から構成されている。
[0098] CPU141は、記憶部 143の半導体メモリに格納されているプログラムに基づいて動 作し、電気エネルギーが供給されて駆動すると、センサ部 170から取得した加速度検 出結果のディジタル値及び後述する識別情報を含むディジタル情報を生成して、こ のディジタル情報をモニター装置 200に対して送信する処理を行う。また、記憶部 143 にはセンサユニット 100に固有の上記識別情報が予め記憶されている。
[0099] 記憶部 143は、 CPU141を動作させるプログラムが記録された ROMと、例えば EEP ROM 1, electrically erasable programmable read-only memory)等の ¾気白勺 ίこ書さ換 え可能な不揮発性の半導体メモリとからなり、個々のセンサユニット 100に固有の上記 識別情報が、製造時に記憶部 143内の書き換え不可に指定された領域に予め記憶さ れている。
[0100] 検波部 150は、ダイオード 151と A/D変換器 152からなり、ダイオード 151のアノード はアンテナ 110に接続され、力ソードは A/D変換器 152を介して中央処理部 140の C PU141に接続されている。これにより、アンテナ 110によって受波された電磁波は検 波部 150によって検波されると共に、検波されて得られた信号はディジタル信号に変 換されて CPU141に入力される。
[0101] 発信部 160は、発振回路 161、変調回路 162及び高周波増幅回路 163から構成され 、周知の PLL回路などを用いて構成され発振回路 161によって発振された 2. 45GH ζ帯の周波数の搬送波を、中央処理部 140から入力した情報信号に基づいて変調回 路 162で変調し、これを高周波増幅回路 163及びアンテナ切替器 120を介して 2. 45 GHz帯の周波数（第 2周波数）の高周波電流としてアンテナ 110に供給する。尚、本 実施形態では前記第 1周波数と第 2周波数と同じ周波数に設定しているが、第 1周波 数と第 2周波数が異なる周波数であっても良い。
[0102] センサ部 170は、加速度センサ 10と AZD変換回路 171から構成されている。 [0103] 加速度センサ 10は、図 6乃至図 9に示すような半導体加速度センサによって構成さ れている。
[0104] 図 6は本発明の第 1実施形態における半導体加速度センサを示す外観斜視図、図
7は図 6における B_B線矢視方向断面図、図 8は図 6における C_C線矢視方向断面 図、図 9は分解斜視図である。
[0105] 図において、 10は半導体加速度センサで、台座 11と、シリコン基板 12、支持体 19
A, 19Bとから構成されている。
[0106] 台座 11は矩形の枠型をなし、台座 11の一開口面上にシリコン基板（シリコンウェハ
) 12が取り付けられている。また、台座 11の外周部には支持体 19a, 19Bの外枠部
191が固定されている。
[0107] 台座 11の開口部にシリコン基板 12が設けられ、ウェハ外周枠部 12a内の中央部に は十字形状をなす薄膜のダイアフラム 13が形成されており、各ダイアフラム片 13a 13dの上面にピエゾ抵抗体（拡散抵抗体） Rxl— Rx4, Ryl— Ry4, Rzl— Rz4が形成 されている。
[0108] 詳細には、一直線上に配置されたダイアフラム片 13a, 13bのうちの一方のダイァフ ラム片 13aにはピエゾ抵抗体 Rxl, Rx2, Rzl, Rz2が形成され、他方のダイアフラム 片 13bにはピエゾ抵抗体 Rx3, Rx4, Rz3, Rz4が形成されている。また、ダイアフラム 片 13a, 13bに直交する一直線上に配置されたダイアフラム片 13c, 13dのうちの一 方のダイアフラム片 13cにはピエゾ抵抗体 Ryl, Ry2が形成され、他方のダイアフラム 片 13dにはピエゾ抵抗体 Ry3, Ry4が形成されている。さらに、これらのピエゾ抵抗体 Rxl— Rx4, Ryl— Ry4, Rzl— Rz4は、互いに直交する X軸、 Y軸、 Z軸方向の加速 度を検出するための抵抗ブリッジ回路を構成できるように、図 10に示すように接続さ れ、シリコン基板 12の外周部表面に設けられた接続用の電極 191に接続されている
[0109] さらに、ダイアフラム片 13a 13dの交差部には、ダイアフラム 13の中央部の一方 の面側に厚膜部 14が形成され、この厚膜部 14の表面には例えばガラス等からなる 直方体形状の重錘 15が取り付けられている。
[0110] 一方、上記支持体 19A， 19Bは、矩形の枠型をなした外枠部 191と、固定部の 4隅 に立設された 4つの支柱 192、各支柱の先端部を連結するように設けられた十字形状 の梁部 193、梁部 193の中央交差部分に設けられた円錐形状をなす突起部 194とから 構成されている。
[0111] 外枠部 191は、突起部 194がダイアフラム 13の他面側すなわち重錘 15が存在しな い側に位置するように、台座 11の外周部に嵌合して固定されている。ここで、突起部 194の先端 194aがダイアフラム 13或いは重錘 15の表面から距離 D1の位置になるよう に設定されている。この距離 D1は、ダイアフラム 13の面に垂直な方向に加速度が生 じ、この加速度によりダイアフラム 13の双方の面の側に所定値以上の力が加わった 場合においても、各ダイアフラム片 13a— 13dが伸びきらないように、その変位が突 起部 194によって制限できる値に設定されている。
[0112] 上記構成の半導体加速度センサ 10を用いる場合は、図 11乃至図 13に示すように 3つの抵抗ブリッジ回路を構成する。即ち、 X軸方向の加速度を検出するためのプリ ッジ回路としては、図 11に示すように、ピエゾ抵抗体 Rxlの一端とピエゾ抵抗体 Rx2 の一端との接続点に直流電源 32Aの正極を接続し、ピエゾ抵抗体 Rx3の一端とピエ ゾ抵抗体 Rx4の一端との接続点に直流電源 32Aの負極を接続する。さらに、ピエゾ 抵抗体 Rxlの他端とピエゾ抵抗体 Rx4の他端との接続点に電圧検出器 31Aの一端 を接続し、ピエゾ抵抗体 Rx2の他端とピエゾ抵抗体 Rx3の他端との接続点に電圧検 出器 31 Aの他端を接続する。
[0113] また、 Y軸方向の加速度を検出するためのブリッジ回路としては、図 12に示すよう に、ピエゾ抵抗体 Rylの一端とピエゾ抵抗体 Ry2の一端との接続点に直流電源 32B の正極を接続し、ピエゾ抵抗体 Ry3の一端とピエゾ抵抗体 Ry4の一端との接続点に 直流電源 32Bの負極を接続する。さらに、ピエゾ抵抗体 Rylの他端とピエゾ抵抗体 R y4の他端との接続点に電圧検出器 31Bの一端を接続し、ピエゾ抵抗体 Ry2の他端と ピエゾ抵抗体 Ry3の他端との接続点に電圧検出器 31Bの他端を接続する。
[0114] また、 Z軸方向の加速度を検出するためのブリッジ回路としては、図 13に示すように 、ピエゾ抵抗体 Rzlの一端とピエゾ抵抗体 Rz2の一端との接続点に直流電源 32Cの 正極を接続し、ピエゾ抵抗体 Rz3の一端とピエゾ抵抗体 Rz4の一端との接続点に直 流電源 32Cの負極を接続する。さらに、ピエゾ抵抗体 Rzlの他端とピエゾ抵抗体 Rz3 の他端との接続点に電圧検出器 31 Cの一端を接続し、ピエゾ抵抗体 Rz2の他端とピ ェゾ抵抗体 Rz4の他端との接続点に電圧検出器 31Cの他端を接続する。
[0115] 上記構成の半導体加速度センサ 10によれば、センサ 10にカ卩わる加速度に伴って 発生する力が重錘 15に加わると、各ダイアフラム片 13a— 13dに歪みが生じ、これに よってピエゾ抵抗体 Rxl Rx4， Ryl Ry4， Rzl— Rz4の抵抗値が変化する。従って 、各ダイアフラム片 13a— 13dに設けられたピエゾ抵抗体 Rxl Rx4, Ryl Ry4， R zl Rz4によって抵抗ブリッジ回路を形成することにより、互いに直交する X軸、 Y軸 、 Z軸方向の加速度を検出することができる。
[0116] さらに、図 14及び図 15に示すように、ダイアフラム 13の面に垂直な方向の力成分 を含む力 41， 42が働くような加速度が加わった場合、ダイアフラム 13の他方の面の 側に所定値以上の力が加わったとき、ダイアフラム 13は力 41 , 42の働く方向に歪ん で伸びるが、その変位は突起部 194の頂点 194aによって支持されて制限されるため、 各ダイアフラム片 13a— 13dが最大限に伸びきることがなレ、。これにより、ダイアフラム 13の他方の面の側に所定値以上の力が加わった場合も、突起部 194の頂点 194aが 支点となって重錘 15の位置が変位するので、ダイアフラム 13の面に平行な方向の加 速度を検出することができる。
[0117] 上記の半導体カ卩速度センサ 10によって、図 16に示すように、タイヤ 300が回転して 車両が走行している際に、タイヤの 300の回転に伴って発生する互いに直行する X, Y, Z軸方向の加速度を検出することができる。ここで、センサユニット 100は、タイヤ 300の回転方向に X軸が対応し、回転軸方向に Y軸が対応し、回転軸に直行する方 向に Z軸が対応するように設けられる。
[0118] 一方、 AZD変換回路 171は、加速度センサ 10から出力されたアナログ電気信号を ディジタル信号に変換して CPU141に出力する。このディジタル信号は上記 X， Υ, Z 軸方向の加速度の値に対応する。
[0119] 尚、各 X, Υ, Z軸方向に生ずる加速度としては、正方向の加速度と負方向の加速 度とが存在するが、本実施形態では双方の加速度を検出することができる。
[0120] また、後述するように、 X軸方向の加速度から車輪の回転数を求めることも可能であ り、センサユニット 100の中央処理部 140において単位時間あたりの車輪の回転数を 算出して、その算出結果のディジタル値を上記ディジタル情報に含めて送信すること も可能である。
[0121] また、本実施形態では、前述したように 2. 45GHz帯の周波数を上記第 1及び第 2 周波数として用いることによって、タイヤ 300の補強用の金属ワイヤが織り込まれたべ ルト 303A,303Bの影響を受け難くしているため、リム 306にセンサユニット 100を固定し ても安定した通信を行うことができる。このように、補強用の金属ワイヤなどのタイヤ内 の金属の影響を受け難くするためには、 1 GHz以上の周波数を上記第 1及び第 2周 波数として用いることが好ましい。
[0122] また、センサユニット 100を、タイヤ 300の製造時においてタイヤ 300内に埋設すること も可能であり、この場合には、加硫時の熱に十分耐え得るように ICチップやその他の 構成部分が設計されてレ、ることは言うまでもなレ、。
[0123] モニタ装置 200は図 1及び図 2に示したように各タイヤハウス 400に固定されており、 各モニタ装置 200は、図 1に示したようにケーブルによって制動制御ユニット 600に接 続され、制動制御ユニット 600から送られる電気エネルギーによって動作する。
[0124] モニタ装置 200の電気系回路は、図 17に示すように、輻射ユニット 210と、受波ュ二 ット 220、制御部 230、演算部 240によって構成されている。ここで、制御部 230及び演 算部 240は、周知の CPUと、この CPUを動作させるプログラムが記憶されている RO M及び演算処理を行うために必要な RAMなどからなるメモリ回路から構成されてい る。
[0125] 輻射ユニット 210は、 2. 45GHz帯の所定周波数（上記第 1周波数）の電磁波を輻 射するためのアンテナ 211と発信部 212とから構成され、制御部 230からの指示に基づ いて、アンテナ 211から上記第 1周波数の電磁波を輻射する。
[0126] 発信部 212の一例としては、センサユニット 100の発信部 160と同様に、発振回路 161 と変調回路 162、高周波増幅回路 163から構成を挙げることができる。これにより、アン テナ 211から 2. 45GHzの電磁波が輻射される。尚、発信部 212から出力される高周 波電力は、モニタ装置 200の電磁波輻射用のアンテナ 211からセンサユニット 100に対 して電気エネルギーを供給できる程度の値に設定されている。これにより、モニタ装 置 200毎に各タイヤ 300の加速度を検出できるようにしている。 [0127] 受波ユニット 220は、 2. 45GHz帯の所定周波数（上記第 2周波数）の電磁波を受 波するためのアンテナ 221と検波部 222とから構成され、制御部 230からの指示に基づ いて、アンテナ 221によって受波した上記第 2周波数の電磁波を検波し、検波して得 られた信号をディジタル信号に変換して演算部 240に出力する。検波部 222の一例と しては、センサユニット 100の検波部 150と同様の回路が挙げられる。
[0128] 制御部 230は、制動制御ユニット 600から電気工ネルギ一が供給されて動作を開始 すると、発信部 212を駆動して所定時間 t3の間だけ電磁波を輻射させ、その後、所定 時間 t4の間、検波部 222を駆動し、検波部 222から演算部 240にディジタル信号を出 力させる。演算部 240は、このディジタル信号に基づいて上記加速度を算出して制動 制御ユニット 600に出力する。この後、制御部 230は、上記と同様の処理を繰り返す。
[0129] 尚、本実施形態では、モニタ装置 200における上記輻射時間 t3を 0. 15ms,上記 受波時間 t4を 0. 30msにそれぞれ設定している。本実施形態では、時間 t3だけ輻射 ユニット 210から電磁波を輻射することにより、センサユニット 100を駆動するのに十分 な電気エネルギーとして 3V以上の電圧を蓄電することができる。
[0130] 制動制御ユニット 600は、周知の CPUを主体として構成され、各モニタ装置 200から 出力される検出結果を取り込んで、これらに基づいて圧力制御弁 630の制御を行って いる。
[0131] 即ち、制動制御ユニット 600には、モニタ装置 200から得られる上記 X, Υ, Z軸方向 の加速度とタイヤ 300の歪み量との関係を表す歪み特性情報が予め実験などの実測 によって求められて記憶されている。さらに、制動制御ユニット 600は、加速度の検知 結果と歪み特性情報とに基づいて、各タイヤ 300の歪み量を推定し、この推定したタ ィャの歪み量と各タイヤ 300の回転数の検知結果に基づいて圧力制御弁 630を制御 し、ブレーキ駆動用ァクチユエータ 640を駆動する。
[0132] 次に上記構成よりなるシステムの動作を図 18乃至図 27を参照して説明する。図 18 乃至図 20は Z軸方向の加速度の実測結果、図 21乃至図 23は X軸方向の加速度の 実測結果、図 24及び図 25は Y軸方向の加速度の実測結果、図 26はブレーキをか けたときの X軸方向の加速度の実測結果、図 27はブレーキをかけたときの Z軸方向 の加速度の実測結果をそれぞれ表してレ、る。 [0133] 図 18乃至図 20において、図 18は時速 2. 5kmでの走行時の Z軸方向の加速度の 実測値、図 19は時速 20kmでの走行時の Z軸方向の加速度の実測値、図 20は時速 40kmでの走行時の Z軸方向の加速度の実測値である。このように、走行速度が増 すにつれて車輪の遠心力が増加するので、 Z軸方向の加速度も増加する。従って、 Z軸方向の加速度から走行速度を求めることが可能である。尚、図中において、実測 値がサイン波形状になるのは重力加速度の影響を受けているためである。
[0134] 図 21乃至図 23において、図 21は時速 2. 5kmでの走行時の X軸方向の加速度の 実測値、図 22は時速 20kmでの走行時の X軸方向の加速度の実測値、図 23は時速 40kmでの走行時の X軸方向の加速度の実測値である。このように、走行速度が増 すにつれて車輪の回転数が増加するので、 X軸方向の加速度が変化する周期が短 くなる。従って、 X軸方向の加速度から車輪の回転数を求めることが可能である。尚、 図中において、実測値がサイン波形状になるのは上記と同様に重力加速度の影響 を受けているためである。
[0135] 図 24は走行時にハンドルを右に切ったときの Y軸方向の加速度の実測値、図 25は 走行時にハンドルを左に切ったときの Y軸方向の加速度の実測値である。このように ハンドルを切って車輪を左右に振ったとき Y軸方向の加速度が顕著に現れる。また、 車体が横滑りしたときにも同様に Y軸方向の加速度が発生することはいうまでもなレ、。 尚、上記 Y軸方向の加速度のそれぞれの実測値において逆方向の加速度が生じる のは、運転者が無意識のうちに逆方向にハンドルを少し切ってしまうためである。
[0136] また、図 26及び図 27に示すように、ブレーキをかけたとき（ブレーキ ON時：ブレー キペダルを踏み込んだ時）力 車輪の回転が停止するまでの時間が約 0· 2秒である ことも正確に検出することができた。
[0137] このようにブレーキペダル 610を踏み込んだときに発生する加速度を検出することに より、この加速度によって生ずるタイヤ 300の歪み量や車体の横滑り状態、タイヤの空 転状態、等を推定することができ、これらに基づいて車両制動時の圧力制御弁を制 卸すること力 Sできる。
[0138] 従って、前述したタイヤの状態検出装置を備えた制動制御装置によれば、例えば 従来の一般的な制動制御装置は、車両に装着されているタイヤ 300の回転数を検知 するセンサから出力される検知結果を取り込んで圧力制御弁 630の制御を行ってい た力 上記のセンサユニット 100を設け、モニタ装置 200から出力される回転機構部 500毎の X, Υ, Z軸方向の各加速度及び単位時間あたりの車輪の回転数の検出結 果をディジタル値で制動制御ユニット 600に取り込んで制動制御を行うので、従来より もさらに高精度の制御を行うことができる。
[0139] 例えば、車両に装着されているタイヤの種類が異なり、タイヤと路面との間の摩擦力 が変わっても高精度な制御が可能になる。さらに、 4WD車などタイヤ毎に個別に駆 動制御する車両であっても高精度な制御を行うことができる。
[0140] 前述したように、本実施形態では、センサユニット 100はモニタ装置 200から輻射され た電磁波を受波して電気エネルギーを得たときに検知結果を送信するようにしたので 、検波部 150を設けなくとも上記効果を得ることができる。また、センサユニット 100に検 波部 150を備えた構成で、モニタ装置 200から自己の識別情報を受信したときにセン サユニット 100から検知結果を送信するようにプログラム等を設定することによって、外 部からの不要なノイズによって検知結果を送信することがなぐこれにより不要な電磁 波の輻射を防止することができる。
[0141] また、上記実施形態では、モニタ装置 200から得られる加速度とタイヤ 300の歪み量 との関係を表す歪み特性情報を制動制御ユニット 600に記憶し、制動制御ユニット 600が加速度の検知結果と前記歪み特性情報とに基づいて、タイヤ 300の歪み量を 推定したが、モニタ装置 200に上記歪み特性情報を記憶しておき、モニタ装置 200に おいてタイヤ 300の歪み量を推定して、この推定結果を制動制御ユニット 600に出力 するようにし、これに基づいて制動制御ユニット 600が圧力制御弁 630を制御してブレ ーキ駆動用ァクチユエータ 640を駆動するようにしても良い。
[0142] 尚、上記実施形態ではブレーキディスク 520にセンサユニット 100を固定した力 S、これ に限定されることはなぐ回転機構部 500において回転する回転体であれば、回転軸 (車軸）やローター 1等に固定してもよい。
[0143] また、センサユニット 100とモニタ装置 200との間でのディジタル情報の転送を、コィ ルを用いた電磁誘導結合によって行っても良レ、し、モーターなどに用いられてレ、るブ ラシを用いて行っても良い。 [0144] 次に、本発明の第 2実施形態を説明する。
[0145] 図 28は本発明の第 2実施形態における車両の制動制御装置を示す概略構成図、 図 29は第 2実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成図である。図に おいて、前述した第 1実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を 省略する。また、第 2実施形態と第 1実施形態との相違点は、第 2実施形態では 1つ のモニタ装置 200Aと各回転機構部 500に設けられたセンサユニット 100Aとを用いたこ とである。
[0146] センサユニット 100Aは、第 1実施形態のセンサユニット 100と同様の構成を有し、第 1 実施形態のセンサユニット 100と異なる点は、モニタ装置 200Aから自己の識別情報を 含む情報要求指示を受信したときに各加速度を検出し、この検出結果を自己の識別 情報と共にディジタル情報として送信するように CPU141のプログラムが設定されて レ、ることである。
[0147] モニタ装置 200Aは、第 1実施形態のモニタ装置 200と同様の構成を有し、第 1実施 形態のモニタ装置 200と異なる点は、各タイヤ 300に設けられてレ、るセンサユニット 100Aの識別情報を制御部 230に予め記憶させるための操作部 250が設けられている こと、駆動中には車両に設けられている全てのタイヤ 300のセンサユニット 100Aに対し て所定の順序で、或いはランダムに、センサユニット 100Aの識別情報を含む情報要 求指示を送信するように制御部 230のプログラムが設定されていること、及び、制動制 御ユニット 600Aに対して検出結果を出力するときに、検出結果と共に車両のどの位 置の回転機構部 500に対応する検出結果であるかを表す検出位置情報を出力する ことである。
[0148] 上記構成によれば 1つのモニタ装置 200Aによって全てのセンサユニット 100Aから検 出結果を取得することができる。
[0149] 次に、本発明の第 3実施形態を説明する。
[0150] 図 30は車両管理における時定数を説明する概念図、図 31は従来例における車輪 の回転数検出機構を説明する図、図 32は従来例における車輪の回転数検出機構を 説明する図、図 33は本発明の第 3実施形態における第 1回転数とパルス数の関係を 示す図、図 34は本発明の第 3実施形態における車両の制動制御装置を示す概略構 成図、図 35は本発明の第 3実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成 図、図 36は本発明の第 3実施形態における第 2回転数と出力電圧の関係を示す図、 図 37は本発明の第 3実施形態における出力電圧とパルス数の関係を示す図である 。図において、前述した第 1実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその 説明を省略する。
[0151] 一般的に車両管理において要求される時定数はその運動分析対象によって異なり 、図 30に示すように、ナビゲーシヨン、車両軌跡、車両運動、検出器/作動装置の順 に短くなつていく。車体制御装置が各検出器/作動装置 (センサ/ァクチユエータ） を駆動して適切な車体制御を行うためには、操舵装置 (ステアリング）、制動装置 (ブ レーキ）、懸架装置 (サスペンション）、動力装置、電気装置等から 10msecの時間間 隔で情報通知を必要とする。
[0152] 第 1実施形態及び第 2実施形態では、従来の車輪の回転数検出機構のような凹凸 数による時間精度の限界はなぐ前述の構成によりディジタル情報を 10msec以下の 時間間隔で送受信している。
[0153] しかし、熱雑音、センサユニット 100の故障等の原因により前後の情報と整合性を欠 レ、たディジタル情報を送受信される場合があり、ディジタル情報の信頼性を確認する 手段が必要とされている。
[0154] 第 3実施形態と第 1実施形態との相違点は、第 3実施形態では、各回転機構部 500 に設けられたピックアップセンサ 2を用いて第 1回転数を検出し、上記 X軸方向の加 速度から算出される第 2回転数と同じであることを確認したことである。
[0155] ローター 1の近傍に設けられたピックアップセンサ 2は図 31、 32に示すような従来の 車輪の回転数検出機構であり、ローター 1の周面に等間隔で設けられた複数の凹凸 が、ピックアップセンサ 2によって発生される磁界を横切ることで磁束密度が変化し、 ピックアップセンサ 2のコイルにパルス状の電圧が発生する。ピックアップセンサ 2は その電圧をパルス信号に変換して、ケーブルによって接続されるモニタ装置 200Bに 送信する。本実施形態ではローター 1の凹凸数を 64に設定しているので、図 33に示 すように 1回転あたり 64パルスのパルス信号が出力される。従って、単位時間あたり のノ^レス数を数えることにより単位時間あたりの第 1回転数を算出することができる。 [0156] 尚、本実施形態ではケーブルを用いてパルス信号を送信したが、電磁波を用いて 無線通信してもよレ、し、パルス状の電圧をそのまま送信しモニタ装置 200Bがパルス 信号に変換してもよい。
[0157] また、本実施形態ではローター 1の近傍に設けたピックアップセンサ 2を示したが、 これに限定されることはなぐ各回転機構部 500において車輪の第 1回転数を検出す るものであればよい。
[0158] モニタ装置 200Bは、第 1実施形態のモニタ装置 200と同様の構成を有し、第 1実施 形態のモニタ装置 200と異なる点は、演算部 240から出力される単位時間あたりの第 2 回転数をパルス信号に変換するための変換部 260と、ピックアップセンサ 2から送信さ れる第 1回転数のパルス信号と第 2回転数のパルス信号とを比較するための判定部 270とが設けられてレ、ることである。
[0159] 変換部 260は、図 35に示すように、周波数/電圧（以下、 FZVと称する）変換回路 261と電圧制御発信回路 262とから構成されている。 F/V変換回路 261は、 X軸方向 の加速度から算出され制御部 240から出力される単位時間あたりの第 2回転数を単 位時間あたりの回転数（=周波数）に応じた電圧に変換する。本実施形態では図 36 に示すように、 1回転あたり 0· 4[V]の電圧を出力するよう設定されている。電圧制御 発信回路 262は周知の VCO (voltage-controlled oscillator)等からなり、 F/V変換回 路 261から出力された電圧に応じた数のパルス信号に変換する。本実施形態では図 37に示すように、 0· 4 [V] (= 1回転）あたり 1024パルスのパルス信号を出力するよ うに設定されている。
[0160] これにより、第 2回転数は、回転数に応じた振動を有しその振動をパルスで表すパ ノレス信号に変換され、上記ピックアップセンサ 2から送信される第 1回転数のパルス 信号と容易に比較することができる。
[0161] 尚、上記構成をセンサユニット 100の中央処理部 140に設けて第 2回転数のパルス 信号に変換し、そのデータを上記ディジタル情報に含めて送信してもよい。
[0162] 判定部 270は、周知の CPUと、この CPUを動作させるプログラムが記憶されている ROM及び演算処理を行うために必要な RAMなどからなるメモリ回路から構成され ている。判定部 270は、ピックアップセンサ 2から送信される第 1回転数のノ^レス信号 と F/V変換回路 261から出力される第 2回転数のパルス信号を受信すると共に、この パルス信号に基づいて第 1回転数と第 2回転数が同じか否かを判定し、各加速度の 検出結果と共に判定結果を制動制御ユニット 600に出力する。
[0163] 次に上記構成よりなるシステムの動作を図 38乃至図 40を参照して説明する。ここで の説明では、第 1回転数に基づく回転周期を Tl、第 1回転数に基づくパルス信号周 期を tl、第 2回転数に基づく回転周期を T2、第 2回転数に基づくパルス信号周期を t 2とする。
[0164] 第 1回転数のパルス信号は車輪が 1回転する時間 T1毎に 64パルスが発生するの で時間 T1/64ごとに 1パルス発生する（tl =Tl/64)。また、第 2回転数のパルス信 号は車輪が 1回転する時間 T2あたり 1024のパルスが発生するので時間 T2Z1024 ごとに 1パルス発生する（t2=T2/l024)。よって、第 1回転数のパルス信号及び第 2回転数のパルス信号は回転数によらず所定のパルスが発生し、回転数の増減によ りパルス信号の周期が長短する。
[0165] 第 1回転数と第 2回転数が同じ場合 (T1 =T2)、図 38に示すように、第 1回転数の パルス信号の 1周期あたりに第 2回転数のパルス信号は 16パルスが発生することに なり（tl = 16 X t2)、最初のパルスの同期を合わせることにより、第 1回転数のパルス 信号の N番目（Nは 1以上の整数）のパルスと第 2回転数のパルス信号の 16 (N— 1) + 1番目のパルスが同時に発生する。
[0166] 判定部 270は、単位時間あたりに第 1回転数のパルス信号の周期が tlであり、第 2 回転数のノ^レス信号の周期が tl/16であるのを測定することにより、第 1回転数と第 2回転数が同じであると判定する。
[0167] 尚、本実施形態では単位時間あたりに発生するパルス信号の周期を測定して判定 を行っている力 単位時間あたりに所定数のパルスが発生するのを数えることにより、 第 1回転数と第 2回転数が同じか否かを判定してもよい。
[0168] 従って上記構成及び動作によれば、回転機構部 500毎に設けられたピックアップセ ンサ 2を用いて第 1回転数を検出し、モニタ装置 200Bが上記 X軸方向の加速度から 算出される第 2回転数と同じであることを確認することにより、センサユニット 100から 受信した X軸方向の加速度を含むディジタル情報の信頼性を保証することができ、信 頼性が保証された検出結果に基づいて第 1実施形態と同様の効果を得ることができ る。
[0169] 尚、図 39に示すように、第 1回転数のパルス信号に対して第 2回転数のパルス信号 の周期が所定倍数でない場合 (t2≠tlZl6)、第 1回転数と第 2回転数が同じでない 可能性が高く（T1≠T2)、第 2回転数の基礎となるディジタル情報に誤りがあると考え られる。また、図 40に示すように、第 2回転数のパルス信号において特定のパルスの 周期がずれたり抜けているが、その他の周期は第 1回転数のパルス信号の周期の所 定倍数である場合 (t2 = tlZl6)、第 1回転数と第 2回転数は同じである可能性が高 く（T1 =T2)、第 2回転数のパルス信号に誤りがあると考えられる。
[0170] 制動制御ユニット 600において、第 2回転数のパルス信号に誤りがあると考えられる 場合に、各モニタ装置 200Βから出力される各加速度の検出結果に基づいて制動制 御を行い、ディジタル情報に誤りがあると考えられる状態が一定時間継続する場合に 、各加速度の検出結果による誤作動を防止したり、各センサユニット 100の故障を報 知する等の安全機能を追加することが望ましレ、。
[0171] 次に、本発明の第 4実施形態を説明する。
[0172] 図 41は本発明の第 4実施形態における第 1走行速度とパルス数の関係を示す図、 図 42は本発明の第 4実施形態における車両の制動制御装置を示す概略構成図、図 43は本発明の第 4実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示す構成図、図 44 は本発明の第 4実施形態における第 2走行速度と出力電圧の関係を示す図、図 45 は本発明の第 4実施形態における出力電圧とパルス数の関係を示す図である。図に おいて、前述した第 3実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を 省略する。
[0173] 第 4実施形態と第 3実施形態との相違点は、第 4実施形態では、上記ピックアップセ ンサ 2を用いて第 1走行速度を検出し、上記 Ζ軸方向の加速度から算出される第 2走 行速度と同じであることを確認したことである。
[0174] 本実施形態において、タイヤ 1回転あたりの長さを 2. 2 [m]に設定されおり、 1秒あ たり 1回転すると走行速度は約 8 [KmZh]となり、図 41に示すように、ロータ 2は 64 パルスのパルス信号を出力する。従って、 1秒あたりのノ ルス数を数えることにより第 1走行速度を算出することができる。
[0175] モニタ装置 200Cは、第 3実施形態のモニタ装置 200Bと同様の構成を有し、第 3実 施形態のモニタ装置 200Bと異なる点は、演算部 240から出力される第 2走行速度をパ ノレス信号に変換するための変換部 260において、 F/V変換回路 261が不要であるこ とである。
[0176] 上記半導体加速度センサ 10によって検出される Z軸方向の加速度に対応した電圧 を上記ディジタル情報に含めて送信し、制御部 240において Z軸方向の加速度から 第 2走行速度を算出すると共に、 Z軸方向の加速度の電圧を電圧制御発信回路 262 に出力する。本実施形態では図 44及び図 45に示すように、走行速度 8 [Km/h]に 対し 0. 4 [V]の電圧が対応しており、 0. 4 [V] ( = 8 [Km/h] )あたり 1024パルスの パルス信号を出力するように設定されている。
[0177] 尚、 Z軸方向の加速度から第 2走行速度を算出し、第 2走行速度から単位時間あた りの第 2回転数を算出することで、上記第 3実施形態と同様の構成にしてもよい。
[0178] 従って上記構成によれば、各回転機構部 500に設けられたピックアップセンサ 2を用 いて第 1走行速度を検出し、モニタ装置 200Cが上記 Z軸方向の加速度から算出され る第 2走行速度と同じであることを確認することにより、センサユニット 100から受信した Z軸方向の加速度を含むディジタル情報の信頼性を保証することができ、信頼性が 保証された検出結果に基づいて第 1実施形態と同様の効果を得ることができる。
[0179] 尚、上記各実施形態の構成を組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替え たりしたシステムを構成してもよレ、。
[0180] また、上記各実施形態では、前記第 1及び第 2周波数の双方を 2. 45GHzとしたが 、これに限定されることはなぐ前述したように 1GHz以上の周波数であればタイヤ内 の金属による電磁波の反射や遮断などの影響を極めて低減して、高精度にセンサュ ニット 100による検知データを得ることができ、これらの第 1及び第 2周波数が異なる周 波数であっても良い。これら第 1及び第 2周波数は設計時に適宜設定することが好ま しい。
[0181] また、上記各実施形態では 4輪車両のアンチロック'ブレーキ ·システムを一例として 説明したが、 4輪以外の車両、例えば 2輪車や 6輪以上の車両であっても同様の効果 を得ること力 Sできることは言うまでもなレ、ことである。
[0182] 尚、本発明の構成は前述の実施形態のみに限定されるものではなぐ本発明の要 旨を逸脱しなレ、範囲内にぉレ、て種々変更を加えてもょレ、。
産業上の利用可能性
[0183] 回転機構部における車輪等の回転によって生ずる加速度を検知することができる ので、該加速度からタイヤの歪み量や車体の横滑り、車輪の空転等を推定でき、車 両の制動制御に用いることができる。
[0184] リム及びホイール並びにタイヤ本体等の車輪や車軸等の回転体の所定位置にセン サユニットを設けるだけで、車輪の回転によって生ずる加速度を容易に検出するでき るので、ケーブル配線等を必要とせずに回転体の加速度を検出する用途に適用でき る。

Claims

請求の範囲
[1] 車両のブレーキ操作状態の検出結果に応じてブレーキ駆動用ァクチユエ一タを駆 動して、 目標とする制動力を発生させるように構成された車両のアンチロック ·ブレー キ 'システムにおいて、
車体側に設けられ車輪を固定して該車輪を回転させる回転体と前記車輪とを含む 回転機構部に設けられ、回転に伴って回転軸に対して直交する方向に発生する第 1 加速度と、回転方向に発生する第 2加速度とを検出し、該検出結果をディジタル値に 変換して、該ディジタル値を含むディジタル情報を送信するセンサユニットと、 前記センサユニットから送信されたディジタル情報を受信して、前記第 1加速度と第 2加速度の検出結果を取得するモニタ装置と、
前記モニタ装置によって取得した前記第 1加速度と第 2加速度の検知結果に基づ レ、て前記ブレーキ駆動用ァクチユエータを駆動する駆動手段とを備えている
ことを特徴とするアンチロック ·ブレーキ ·システム。
[2] 前記センサユニットは、前記回転軸方向に発生する第 3加速度を検出し、該検出結 果をディジタル値に変換して該ディジタル値を前記ディジタル情報に含めて前記モ ニタ装置に送信する手段を有し、
前記モニタ装置は前記第 3加速度の検出結果を取得する手段を有し、 前記駆動手段は、前記第 1加速度と、第 2加速度と、第 3加速度の検出結果に基づ レ、て前記ブレーキ駆動用ァクチユエータを駆動する手段を備えている
ことを特徴とする請求項 1に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[3] 前記センサユニットは、
前記第 2加速度の変化を検出する手段と、
前記第 2加速度の変化に基づいて単位時間あたりの回転数を検出する手段と、 前記検出した回転数をディジタル値に変換して前記ディジタル情報に含めて前記 モニタ装置に送信する手段とを備え、
前記モニタ装置は、前記センサユニットから前記回転数のディジタル値を受信する 手段を有し、
前記駆動手段は、前記第 1加速度と、第 2加速度と、第 3加速度の検出結果と、前 記回転数の検出結果とに基づいて前記ブレーキ駆動用ァクチユエータを駆動する手 段を備えている
ことを特徴とする請求項 1に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[4] 前記センサユニットは、前記回転体に設けられている
ことを特徴とする請求項 1に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[5] 前記センサユニットは、
第 1周波数の電磁波を受波する手段と、
前記受波した第 1周波数の電磁波のエネルギーを駆動用の電気エネルギーに変 換する手段と、
前記電気工ネルギ一によつて動作し、前記ディジタル情報を第 2周波数の電磁波を 用いて送信する手段とを備え、
前記モニタ装置は、
前記第 1周波数の電磁波を輻射する手段と、
前記第 2周波数の電磁波を受波する手段と、
前記受波した第 2周波数の電磁波から前記ディジタル情報を抽出する手段とを備 えている
ことを特徴とする請求項 1に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[6] 前記第 1周波数と前記第 2周波数とが同一周波数であることを特徴とする請求項 5 に記載のアンチロック ·ブレーキ ·システム。
[7] 前記センサユニットは、 自己に固有の識別情報が格納されている記憶手段と、前記 識別情報を前記ディジタル情報に含めて送信する手段とを有し、
前記モニタ装置は、前記識別情報によって前記回転機構部を識別する手段を有し ている
ことを特徴とする請求項 1に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[8] 前記センサユニットは、互いに直交する方向の加速度を検出するシリコンピエゾ型 のダイアフラムを有する半導体加速度センサを備えている
ことを特徴とする請求項 1に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[9] 前記回転機構部に設けられ、前記車輪の回転に伴う単位時間あたりの第 1回転数 を検出し、該検出結果を前記モニタ装置に送信する回転数検出機構を備え、 前記センサユニットは、
前記第 2加速度の変化を検出する手段と、
前記第 2加速度の変化に基づいて単位時間あたりの第 2回転数を検出する手段と 前記検出した第 2回転数をディジタル値に変換して前記ディジタル情報に含めて前 記モニタ装置に送信する手段とを備え、
前記モニタ装置は、
前記回転数検出機構から前記第 1回転数の検出結果を受信する手段と、 前記センサユニットから前記第 2回転数の検出結果を受信する手段と、 前記第 1回転数と前記第 2回転数が同じか否かを判定する判定手段を備えている ことを特徴とする請求項 1に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[10] 前記回転数検出機構は、
前記回転体に設けられ、その周面が等間隔に複数の凹凸を有する円盤と、 磁界を発生し、該磁界の変化に伴う電圧を検出する手段とを備えている ことを特徴とする請求項 9に記載のアンチロック ·ブレーキ ·システム。
[11] 前記回転数検出機構は、
前記第 1回転数の検出結果をディジタル信号に変換する手段を有し、 前記モニタ装置は、
前記第 2回転数のディジタル値をディジタル信号に変換する変換手段を有し、 前記判定手段は、
前記第 1回転数のディジタル信号と前記第 2回転数のディジタル信号に基づいて、 前記第 1回転数と前記第 2回転数が同じか否かを判定する手段を備えている ことを特徴とする請求項 9に記載のアンチロック ·ブレーキ ·システム。
[12] 前記変換手段は、
前記第 2回転数のディジタル値と所定数値とを乗算し、該乗算値の逆数の周期を 有するディジタル信号に変換する手段を備えてレ、る
ことを特徴とする請求項 11に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[13] 前記判定手段は、
前記第 2回転数のディジタル信号の振動が前記第 1回転数のディジタル信号の周 期の所定倍数毎に発生しているときに、前記第 1回転数と前記第 2回転数が同じであ ると判定する手段を備えている
ことを特徴とする請求項 11に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[14] 前記回転機構部に設けられ、前記車輪の回転に伴う第 1走行速度を検出し、該検 出結果を前記モニタ装置に送信する回転数検出機構を備え、
前記センサユニットは、
前記第 1加速度の変化を検出する手段と、
前記第 1加速度の変化に基づいて単位時間あたりの第 2走行速度を検出する手段 と、
前記検出した第 2走行速度をディジタル値に変換して前記ディジタル情報に含めて 前記モニタ装置に送信する手段とを備え、
前記モニタ装置は、
前記回転数検出機構から前記第 1走行速度の検出結果を受信する手段と、 前記センサユニットから前記第 2走行速度の検出結果を受信する手段と、 前記第 1走行速度と前記第 2走行速度が同じか否かを判定する判定手段を備えて いる
ことを特徴とする請求項 1に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[15] 前記回転数検出機構は、
前記回転体に設けられ、その周面が等間隔に複数の凹凸を有する円盤と、 磁界を発生し、該磁界の変化に伴う電圧を検出する手段とを備えている ことを特徴とする請求項 14に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[16] 前記回転数検出機構は、
前記第 1走行速度の検出結果をディジタル信号に変換する手段を有し、 前記モニタ装置は、
前記第 2走行速度のディジタル値をディジタル信号に変換する変換手段を有し、 前記判定手段は、 前記第 1走行速度のディジタル信号と前記第 2走行速度のディジタル信号に基づ いて、前記第 1走行速度と前記第 2走行速度が同じか否かを判定する手段を備えて いる
ことを特徴とする請求項 14に記載のアンチロック 'ブレーキ'システム。
[17] 前記変換手段は、
前記第 2走行速度のディジタル値と所定数値とを乗算し、該乗算値の逆数の周期 を有するディジタル信号に変換する手段を備えている
ことを特徴とする請求項 16に記載のアンチロック ·ブレーキ ·システム。
[18] 前記判定手段は、
前記第 2回転数のディジタル信号の振動が前記第 1回転数のディジタル信号の周 期の所定倍数毎に発生しているときに、前記第 1回転数と前記第 2回転数が同じであ ると判定する手段を備えている
ことを特徴とする請求項 16に記載のアンチロック ·ブレーキ ·システム。
[19] 車体側に設けられ車輪を固定して該車輪を回転させる回転体と前記車輪とを含む 回転機構部に設けられ、回転に伴って発生する加速度を検出するセンサユニットで あってヽ
回転に伴って回転軸に対して直交する方向に発生する第 1加速度と、回転方向に 発生する第 2加速度とを検出する手段と、
前記第 1加速度の検出結果と前記第 2加速度の検出結果をディジタル値に変換す る手段と、
前記ディジタル値を含むディジタル情報を送信する手段とを備えている ことを特徴とするセンサユニット。
[20] 前記回転軸方向に発生する第 3加速度を検出する手段と、
前記第 3加速度の検出結果をディジタル値に変換する手段と、
前記第 3加速度のディジタル値を前記ディジタル情報に含めて送信する手段とを備 えている
ことを特徴とする請求項 19に記載のセンサユニット。
[21] 前記第 2加速度の変化を検出する手段と、 前記第 2加速度の変化に基づいて単位時間あたりの回転数を検出する手段と、 前記検出した回転数をディジタル値に変換する手段と、
前記回転数のディジタル値を前記ディジタル情報に含めて送信する手段とを備え ている
ことを特徴とする請求項 19に記載のセンサユニット。
[22] 第 1周波数の電磁波を受波する手段と、
前記受波した第 1周波数の電磁波のエネルギーを駆動用の電気エネルギーに変 換する手段と、
前記電気工ネルギ一によつて動作し、前記ディジタル情報を第 2周波数の電磁波を 用レヽて送信する手段とを備えてレヽる
ことを特徴とする請求項 19に記載のセンサユニット。
[23] 前記第 1周波数と前記第 2周波数とが同一周波数である
ことを特徴とする請求項 22に記載のセンサユニット。
[24] 自己に固有の識別情報が格納されている記憶手段と、
前記識別情報を前記ディジタル情報に含めて送信する手段とを備えている ことを特徴とする請求項 19に記載のセンサユニット。
[25] 互いに直交する方向の加速度を検出するシリコンピエゾ型のダイアフラムを有する 半導体加速度センサを備えてレ、る
ことを特徴とする請求項 19に記載のセンサユニット。
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