(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転運動を示す第１の信号［Ｎ］を発生するための第１の手段［１０１，１０２１，１０２２，１０２３；５０３０，５０３０′，５０３１，５０３２，ｉ1，ｉ2］と、
その他の情報を示す第２の信号［Ｓ，ＬＳ，ＤＲ］の少なくとも１つを発生するための第２の手段［１０４１，Ｓ１，５１０１，５１０２，５２０１］と、
第１の信号［Ｎ］を第２の信号［Ｓ，ＬＳ，ＤＲ］の関数として変化可能にする第３の手段［１０２４，１０２５，１０２６，１０２７；５０２１，５０２２，５０２３，５０２４，５０２３′，５０２４′，５０２３″，５０２４″，５０２３′′′，５０２４′′′，１１０１，ｉ3，１４０１，１４０２，１４０３］と、
を有する回転運動を示す信号の変化装置において，
第１の信号［Ｎ］が少なくとも２つの第１の電流値［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2）］および／または少なくとも２つの電圧値を受け取るように第１の手段［１０１，１０２１，１０２２，１０２３；５０３０，５０３０′，５０３１，５０３２，ｉ1，ｉ2］が構成されていること、および
第１の信号を変化するために第１の電流値［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2）］の少なくとも１つおよび／または第１の電圧値［ＶＣＣ，ＶＣＣ／２］の少なくとも１つが少なくとも所定の時間第２の信号［Ｓ，ＬＳ，ＤＲ］の関数として第２の電流値［（ｉ1＋ｉ3），（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）；（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）］および／または第２の電圧値［ＶＣＣ，０］に変化可能なように第３の手段が構成されていること、を特徴とする回転運動を示す信号の変化装置。
【請求項２】
変化装置が自動車において使用され、第１の信号が車両車輪の回転速度と、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよび／または電動機として形成されている車両エンジンの回転速度と、および／または車両伝動装置と作動結合されている軸の回転速度とを示すことを特徴とする請求項１の装置。
【請求項３】
第１の信号を変化するために第１の電流値［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2）］の少なくとも１つが少なくとも所定の時間第２の信号［Ｓ，ＬＳ，ＤＲ］の関数として第２の電流値［（ｉ1＋ｉ3），（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）；（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）］に上昇可能なように第３の手段が構成されていることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの車両車輪ブレーキにおけるブレーキライニング摩耗を示す信号［Ｓ］を発生し、および／または回転速度方向を示す信号［ＤＲ］を発生し、および／または第１の信号と関連する信号［ＵB］の振幅を示す信号［ＬＳ］を発生するように第２の手段［１０４１，Ｓ１，５１０１，５１０２，５２０１］が設計されていることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項５】
第３の手段が電源［１０２４；ｉ3］を有することを特徴とする請求項３の装置。
【請求項６】
第３の手段が、電源［１０２４；ｉ3］により導かれる電流［ｉ3］の、２つの第１の電流値［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2）］の少なくとも１つとの重ね合わせを投入ないし遮断するためのスイッチ手段［１０４１，１０２５；５０２１，５０２２，５０２３，５０２４，ｉ3］をさらに有することを特徴とする請求項５の装置。
【請求項７】
第３の手段が電源を投入ないし遮断するためのスイッチ手段［１０２４；５０２３，５０２４］をさらに有することを特徴とする請求項５の装置。
【請求項８】
スイッチ手段が第１のスイッチ［１０４１；Ｓ１］および第２のスイッチ、とくにトランジスタとして形成されている第２のスイッチ［１０２５］を有し、第１のスイッチ［１０４１；Ｓ１］が空間的にブレーキライニングの範囲内に設けられ、第２のスイッチ［１０２５］が空間的に回転速度センサ［１０１，１０２１，１０２２，１０２３；５０２］の範囲内に設けられていることを特徴とする請求項４、６、７のいずれかの装置。
【請求項９】
第１のスイッチ［１０４１；Ｓ１］のスイッチ状態がブレーキライニングの摩耗程度の関数であり、第２のスイッチ［１０２５］のスイッチ状態が第１のスイッチ［１０４１；Ｓ１］のスイッチ状態の関数であることを特徴とする請求項８の装置。
【請求項１０】
能動回転速度センサが少なくとも２つの第１の電流値［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2）］を形成するために少なくとも２つの電源［１０２２，１０２３；ｉ1，ｉ2］を有することを特徴とする請求項３の装置。
【請求項１１】
第１の信号［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2），ＵSignal］または変化された第１の信号［（ｉ1＋ｉ3），（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）；ｉ1，（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3），ＵSignal］を評価手段［１０３′，１５０］に伝送するために伝送手段［１０５，１０２１，１０３１；５０５１，５０５２，１０３１ａ，１０３１ｂ］が設けられていることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項１２】
評価手段［１０３′］内に変換手段［Ｒ，１０３６′］が設けられ、前記変換手段［Ｒ，１０３６′］により第１の信号または変化された第１の信号の電流値［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2），（ｉ1＋ｉ3），（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）］が対応の電圧値［ＵLow＝Ｒ＊ｉ1，ＵHigh＝Ｒ＊（ｉ1＋ｉ2），ＵLow′＝Ｒ＊（ｉ1＋ｉ3），ＵHigh′＝Ｒ＊（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）］に変換されることを特徴とする請求項１１の装置。
【請求項１３】
評価手段［１０３′］内に少なくとも１つのしきい値比較［１０３２，Ｋ１０，Ｋ１１］が設けられ、前記しきい値比較［１０３２，Ｋ１０，Ｋ１１］により電流値［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2），（ｉ1＋ｉ3），（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）］または対応の電圧値［ＵLow＝Ｒ＊ｉ1，ＵHigh＝Ｒ＊（ｉ1＋ｉ2），ＵLow′＝Ｒ＊（ｉ1＋ｉ3），ＵHigh′＝Ｒ＊（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）］が少なくとも１つのしきい値［ＳＷ，ＳＷ１，ＳＷ２］と比較され、比較結果の関数として指示手段［１１０］を作動可能であることを特徴とする請求項１１または１２の装置。
【請求項１４】
２つの第１の電流値［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2）］の少なくとも１つが第２の信号［Ｓ］の関数として上昇されるが、電流値［（ｉ1＋ｉ2）］が所定の頻度で上昇されてその上昇時点が決定されるように第３の手段が構成されていることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項１５】
所定の頻度が伝送すべき情報（回転方向、過大な空隙、過大なブレーキライニング摩耗）の関数として異なる値で選択されることを特徴とする請求項１４の装置。
【請求項１６】
第１の信号［Ｎ］が周期的に２つの第１の電流値［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2）］を受け取るように第１の手段［１０１，１０２１，１０２２，１０２３］が構成されていること、および第１の信号［Ｎ］が電流値［（ｉ1＋ｉ2）］をｎ回受け取ったときに２つの第１の電流値［ｉ1，（ｉ1＋ｉ2）］が上昇され、ここでｎは１より大きいかまたは１に等しい整数であることを特徴とする請求項１５の装置。
【請求項１７】
数値ｎが第２の手段内で発生された異なる信号の関数として異なっていることを特徴とする請求項１５または１６の装置。
【請求項１８】
第１の信号が，
車両車輪ブレーキおよび／または回転速度センサの温度を示す信号［５０２５，Ｋ２］の関数として、および／または
回転速度センサの供給電圧［ＶＣＣ］を示す信号［Ｋ１］の関数として、変化されるように第３の手段が構成されていることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項１９】
変化装置が自動車において使用され、第１の信号がガソリンエンジンおよび／またはディーゼルエンジンとして形成されている車両エンジンの回転速度を示し、第２の手段［５２０１］が車両エンジンの回転方向を示す信号［ＤＲ］を発生するように設計され，評価装置が点火信号および／または噴射信号を発生するためのエンジンの制御装置［１５０］として形成され、車両エンジンの逆回転が検出されたときに少なくとも個々の点火信号が前記エンジンの制御装置［１５０］により抑制されることを特徴とする請求項１１の装置。
【請求項２０】
相対運動を示す第１の信号を発生するための第１の手段と、
その他の情報を示す第２の信号の少なくとも１つを発生するための第２の手段と、
第１の信号を第２の信号の関数として変化可能にする第３の手段と、
を有する車両車体と車輪ユニットとの間の相対運動を示す信号の変化装置において、
第１の信号が少なくとも２つの第１の電流値および／または少なくとも２つの電圧値を受け取るように第１の手段が構成されていること、および
第１の信号を変化するために第１の電流値の少なくとも１つおよび／または第１の電圧値の少なくとも１つが少なくとも所定の時間第２の信号の関数として第２の電流値および／または第２の電圧値に変化可能なように第３の手段が構成されていること、
を特徴とする車両車体と車輪ユニットとの間の相対運動を示す信号の変化装置。
【請求項２１】
発生された第２の信号が、車両車体が車輪ユニットに接近する運動をしているかまたは車輪ユニットから離れる運動をしているかに関する情報を含むように第２の手段が構成されていることを特徴とする請求項２０の装置。
【発明の詳細な説明】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念の特徴を有する自動車における少なくとも１つの車両車輪の回転速度を示す信号の変化装置に関するものである。ブレーキ力、駆動力および／または自動車の走行運動を（閉ループないし開ループ）制御するために、車両車輪の回転速度を測定することは既知である。このために、従来の技術において種々の方法（たとえばホールセンサまたは磁気抵抗センサ）が行われている。さらに、たとえばブレーキライニングのある深さに接触ピンが埋め込まれ、ブレーキライニングがこの深さまで消耗したときに接触ピンが電気接点を開くことにより車両ブレーキのブレーキライニングの損耗を検出することが既知である。
たとえば、文献「位置および回転速度検出用内蔵ホール効果センサ」、elektronik industrie（電子工業）、1995年７月号、29−31頁が、自動車において使用される、アンチロック、駆動滑り、エンジンおよび伝動装置の（開ループないし閉ループ）制御装置用能動センサを示している。このようなセンサは２線回路内で２つの信号レベルを提供し、これらの信号レベルが対応制御装置において測定抵抗により２つの電圧レベルに変換される。
上記のホール効果センサのほかに、たとえば文献「磁気抵抗に基づく自動車における回転速度センサ用新規代替品」、VDI-Berichte（VDI報告）、第509号、1984年から、回転速度測定用磁気抵抗センサの使用もまた既知である。
ドイツ特許第２６０６０１２号（米国特許第４０７６３３０号）にはブレーキライニングの摩耗測定および車輪回転速度測定のための特殊複合装置が記載されている。このために、測定されたブレーキライニング摩耗および誘導作動式センサにより測定された車輪回転速度が共通の信号ラインを介して評価ユニットに供給される。評価は、車輪回転速度センサがブレーキライニング摩耗に反応して完全にまたは部分的に短絡されることにより行われる。
たとえばドイツ特許第４３２２４４０号に記載のような他の装置は、回転速度およびブレーキライニング摩耗の測定のために１つの車輪ないし１つの車輪ブレーキにおいて車輪ユニットと評価ユニットとの間に少なくとも２本の信号ラインを必要とする。
上記の回転速度測定において、回転する歯付リムと本来のセンサ要素との間の空隙が回転速度信号の品質に著しい影響を与えることが既知である。これについては、たとえばドイツ特許公開第３２０１８１１号が参照される。
さらに、たとえば発進補助装置（いわゆるヒルホルダ（坂道滑り止め））においては車輪の回転方向に関する情報が必要である。この場合、車両が後退運動をしているか否かに関する情報が必要である。これについては、たとえばドイツ特許公開第３５１０６５１号が参照される。
上記の情報ならびにその他の情報（たとえばブレーキライニング摩耗、空隙、回転方向）は、一般に車輪付近において測定され、車輪から離れて配置された制御ユニットにおいて評価される。このために、情報は制御ユニットに伝送されなければならない。
エンジン（内燃機関および／または電動機）において、誘導磁気抵抗センサまたはホールセンサによりエンジン回転速度を測定することは既知である。
回転速度信号およびその他の情報をできるだけ簡単かつ確実に伝送することが本発明の課題である。
この課題は請求項１の特許項に記載の特徴により達成される。
発明の利点
本発明は、回転運動を示す第１の信号を発生するための第１の手段と、その他の情報を示す第２の信号の少なくとも１つを発生するための第２の手段とを有する回転運動を示す信号の変化装置に関するものである。このような情報は、たとえば、回転運動の方向および／または上記の空隙および／または少なくとも１つの車両車輪におけるブレーキライニング摩耗が求められるようなものであってもよい。この場合、空隙は回転速度と関連する信号の振幅から測定することができる。さらに、第１の信号（回転速度）を第２の信号（回転方向、空隙および／またはブレーキライニング摩耗）の関数として変化可能にする第３の手段が設けられている。
ここで、本発明の本質は、第１の信号（回転速度信号）が少なくとも２つの第１の電流値および／または少なくとも２つの電圧値を受け取るように第１の手段が構成されていることにある。さらに、本発明により、第１の信号（回転速度信号）を変化するために第１の電流値の少なくとも１つおよび／または第１の電圧値の少なくとも１つが少なくとも所定の時間第２の信号（回転方向、空隙および／またはブレーキライニング摩耗）の関数として第２の電流値および／または第２の電圧値に変化可能なように第３の手段が構成されている。
本発明は、簡単かつ確実な方法で、回転速度センサの出力ラインを介して、回転方向、空隙、ブレーキライニング摩耗および／または車両車輪、車両ブレーキおよび／または車両エンジンのその他の運転状態に関する追加情報を伝送可能であるという利点を有している。これにより、たとえば追加情報の伝送のためにのみ冒頭記載の２本の信号ラインは必要ではない。
本発明の他の利点は、回転速度センサと上記追加情報の検出がコンパクトなユニットを形成することにある。
本発明による装置が自動車において使用されることが有利であり、この場合、第１の信号が車両車輪の回転速度と、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよび／または電動機として形成されている車両エンジンの回転速度と、および／または車両伝動装置に作動結合されている軸の回転速度とを示してもよい。
一変更態様において、本発明は、車輪回転速度センサにおいて、たとえばアンチロック制御装置、駆動滑り制御装置および／または走行運動制御装置と組み合わせて使用される。この場合、車輪回転速度の情報は、少なくとも１つの上記追加情報（回転方向、空隙および／またはブレーキライニング摩耗）と共に、車輪付近に配置されているセンサユニットからコスト的に有利にかつ確実に車輪から離れて配置されている制御ユニットに供給することができる。
本発明の他の変更態様は、本発明による装置をエンジン回転速度の測定に使用可能であることを示している。この使用方法においてもまた、エンジン回転速度の情報は、少なくとも１つの上記の追加情報と共に、エンジン付近に配置されているセンサユニットからコスト的に有利にかつ確実にエンジンから離れて配置されている制御ユニットに供給することができる。この場合、伝送すべき追加情報として、とくに存在するエンジンの逆回転に関する情報が考えられる。このような内燃機関の逆回転は、とくにエンジンのスタートのときおよび「エンスト」のときに発生する。この場合、現在使用されている装置においてはいわゆる吸気管異常打音を発生することがある。通常の回転速度センサ（逆回転は検出しない）においては、エンジン制御装置は、エンジンの逆回転のとき回転速度信号を受け取っても、逆回転が存在するか否かを判定することはできない。その次の噴射ないし点火が導かれ、これによりエンジンの誤った回転方向により点火角が大きな値でずれて設定されることになる。点火時期において燃料供給弁が開かれている場合、上記の吸気管異常打音が発生することがある。この吸気管異常打音により、次の部品が損傷を受けることがある：
−  アイドリング設定器、
−  絞り弁、
−  吸気管それ自体、および
−  その結果として、圧力計ないし既知の高温表面空気質量流量計。
エンジンの逆回転が検出された場合、点火を中断することにより吸気管異常打音を回避することができる。このようにして、上記の部品の損傷を確実に回避することができる。この結果、本発明による装置を使用したときに、これらの部品はいわゆる少ない費用で設計することができる。たとえば、吸気管はプラスチックで製作してもよく、これによりコストを節約しかつ重量を低減することができる。
従来の装置を本発明の装置により変更するとき、従来のセンサユニットに対し、回転方向評価および比較的簡単な論理だけを拡張すればよいので、その変更のための費用は小さくてよい。本発明による制御装置の入力回路は、信号電圧が２つのしきい値に対して評価可能なように変更すればよい。形状および組込位置に関しては、回転方向検出をもたない従来のセンサに対して、変更または制限が与えられることはない。
本発明による第１の手段は能動回転速度センサとして形成してもよく、第３の手段は、第１の信号を変化させるために第１の電流値の少なくとも１つが少なくとも所定の時間第２の信号の関数として第２の電流値に上昇されるように構成してもよい。
本発明の有利な実施態様において、電流値を変化させるための第３の手段が電源を有している。この場合とくに、第３の手段が、電源により導かれる電流の、２つの第１の電流値の少なくとも１つとの重ね合わせを投入ないし遮断するためのスイッチ手段を含むように設計されている。この実施態様において、回転速度センサ内に追加の電源が設けられ、この追加の電源が所定の情報（たとえば逆回転、所定のブレーキライニング摩耗、大きすぎる空隙）の存在により作動（または遮断）されるようにも設計されている。この追加の電源が作動したとき、測定すべき回転速度を示す電流レベルの少なくとも１つが上昇される。この場合、追加の電源はセンサ内に組み込まれていても、または別の構成部品として形成されていてもよい。
この場合、この上昇は両方の電流レベルに対して行ってもよく、これによりすべての回転速度信号に対して回転方向、空隙および／またはブレーキライニング摩耗の関数としてのオフセットを与えることができる。しかしながら、とくに両方の電流レベルの一方のみにオフセットが与えられるように設計されている。
追加電源の作動は一般にスイッチ手段により行われ、このスイッチ手段は、この追加電源の電流を回転速度を示す電流レベルに重ね合わせる。しかしながら、追加電源が逆回転、過大なブレーキライニング摩耗および／または過大な空隙の存在の関数として投入ないし遮断されるように設計してもよい。
追加電源の作動が第１のスイッチおよび第２のスイッチ、とくにトランジスタとして形成されている第２のスイッチにより行ってもよい。過大なブレーキライニング摩耗を検出する場合、第１のスイッチが空間的にブレーキライニングの範囲内に設けられ、第２のスイッチが空間的に回転速度センサの範囲内に設けられていることが有利である。この実施態様は、追加電源がそれ自体既知の回転速度センサと共に組込構造または分離構造の形で構成ユニットを形成したときにとくに有利である。第２のスイッチのスイッチ状態は、既知のように、たとえばブレーキライニングのある深さに接触ピンが埋め込まれ、ブレーキライニングがこの深さまで摩耗したときにこの接触ピンが接点を開くことにより変化させてもよい。
この実施態様において、第１のスイッチのスイッチ状態がブレーキライニングの摩耗程度の関数であり、第２のスイッチのスイッチ状態が第１のスイッチのスイッチ状態の関数であるように設計してもよい。
能動回転速度センサが少なくとも２つの第１の電流値を形成するために少なくとも２つの電源を有するように能動回転速度センサを形成してもよい。
さらに、第１の信号または変化された第１の信号を評価手段に伝送するために伝送手段が設けられていることが有利である。この場合、評価手段内に変換手段が設けられていてもよく、この変換手段により電流値は対応の電圧値に変換される。
制御装置に供給された信号を評価するために、評価手段内に少なくとも１つのしきい値比較が設けられ、このしきい値比較により電流値または対応の電圧値が少なくとも１つのしきい値と比較されるように設計してもよい。過大な空隙および／または過大なブレーキライニング摩耗が存在するときに比較結果の関数として指示手段が作動されてもよい。
本発明のきわめて有利な実施態様において、２つの第１の電流値の少なくとも１つが、第２の信号の関数として上昇されるが、電流値が所定の頻度で上昇され、その上昇時点が決定されるように第３の手段が構成されている。この所定の頻度が伝送すべき情報の関数として異なる値で選択されてもよい。
とくにこの最後に記載の実施態様において、第１の信号（回転速度信号）が周期的に２つの第１の電流値を受け取るように第１の手段が構成され、第１の信号をｎ回受け取ったときに２つの第１の電流値が上昇され、ここでｎは１より大きいかまたは１に等しい整数であるように設計してもよい。
最後に記載の本発明の実施態様は、両方の電流レベルの一方のみに上記のオフセットを与えることに関するものである。この変更態様は、上記の回転速度信号全体に対して情報の関数としてのオフセットを与えるのと比較して、所定の情報（逆回転、指示すべき空隙、指示すべきブレーキライニング摩耗）の存在により回転速度信号の両方の電流レベルの一方、一般にハイレベルのみが上昇されるという利点を有している。これにより、回転速度に関する情報およびその他情報を有する信号全体を制御装置内で容易に評価することができる。
回転速度信号の各ハイレベルを情報の関数として上昇させるほかに、とくにｎ番目ごとのハイレベルのみを情報の関数として上昇させるようにしてもよい。したがって、たとえば、逆回転の存在が検出されたとき１つおきのハイレベル（ｎ＝２）が上昇され、過大な空隙が検出されたとき４番目ごとのハイレベル（ｎ＝４）が上昇され、および／または過大なブレーキライニング摩耗が検出されたとき８番目ごとのハイレベル（ｎ＝８）が上昇されるように設計してもよい。
これはカウンタないし除算器（カウンタ）により行ってもよく、カウンタないし除算器（カウンタ）はある情報、たとえば指示すべきブレーキライニング摩耗が存在した場合、ｎ番目ごとのハイ信号に対してのみ、たとえばブレーキライニング摩耗の関数としてのオフセットを与える。これにより、オフセットによる電力損失が低減される。さらに、本発明によるこの変更態様は、ブレーキライニング摩耗を伝送するとき、オフセットはｎ個のハイレベルの経過後にはじめて初期化されるので、ブレーキライニング摩耗スイッチの振動があっても誤った指示を与えることがないという利点を有している。
両方の変更態様（回転速度信号全体に対してオフセットまたはｎ番目ごとのハイレベルに対してオフセット）において、第１の信号（回転速度）が、車両車輪ブレーキおよび／または回転速度センサの温度を示す信号の関数として変化されるように設計してもよい。さらに、第１の信号（回転速度）が回転速度センサの供給電圧を示す信号の関数として変化されてもよい。この場合とくに、センサユニットが限界温度を超えたとき、および／または供給電圧が限界値以下に低下したとき、場合により行われることがある、たとえばブレーキライニング摩耗のような情報の誤った指示が行われないようにすることも考えられる。この場合、車両車輪ブレーキおよび／または回転速度センサの温度ないし電圧低下は対応するセンサないし回路および比較器により測定される。
この場合、第２の変更態様（ｎ番目ごとのハイレベルに対しオフセット）はさらに、上記の比較器ないしセンサ回路に振動が発生しても、オフセットはｎ個のハイレベルが経過した後にはじめて初期化されるので、誤った指示が行われないという利点を有している。このような振動対策としてのヒステリシス特性は第２の変更態様によりもはや必要ではないことは有利である。
さらに、第２の変更態様により、車両の停止中またはエンジンの停止中に情報の関数としての、とくにブレーキライニングに関連するオフセットが常時投入および遮断され、これにより（車輪）回転速度評価が（車輪）回転速度を誤って評価することを防止するヒステリシスは必要ではない。
本発明の可能な他の変更態様は、本発明による装置を、車輪ユニットの懸架装置（ばね、ダンパ）が調節される車台制御に使用することにある。この場合一般に、重要な入力信号として、車両車体と車輪との間の相対運動、いわゆるばねストローク運動（ばねストローク、ばねストローク速度）が検出される。この場合、運動方向（ダンパ／ばねの圧縮ステップまたは引張ステップ）に関する情報もまた必要である。本発明により、相対運動を示す第１の信号を発生するための第１の手段と、その他の情報を示す第２の信号のうちの１つを発生するための第２の手段とが設けられている。この場合、発生された第２の信号が、車両車体が車輪ユニットに対して接近する運動または離れる運動をしているかに関する情報を含むように構成してもよい。さらに、第３の手段は、第１の信号が第２の信号の関数として変化可能なように構成されている。
この変更態様の本質は、第１の信号が少なくとも２つの第１の電流値および／または少なくとも２つの電圧値を受け取るように第１の手段が構成されていることにある。このとき、第１の信号を変化するために第１の電流値の少なくとも１つおよび／または第１の電圧値の少なくとも１つが少なくとも所定の時間第２の信号の関数として第２の電流値および／または第２の電圧値に変化可能なように第３の手段が構成されている。
その他の有利な実施態様が従属請求項に記載されている。
図面
図１は従来技術から既知のようなブロック回路図を略図で示している。図２は能動回転速度センサとブレーキライニング摩耗測定との簡単な組合せを示す。図３はブレーキライニング測定の場合の本発明による装置の第１の変更態様を部分ａおよびｂを用いて回路装置として示し、一方図４は付属の信号線図を反復表示している。図５および図６はブレーキライニング測定の場合の本発明による装置の第２の変更態様を示す。図７、図９ａおよび図９ｂは、図８、図１０ａおよび図１０ｂに示す付属の信号線図と共に過大な空隙および車輪の回転方向の測定の一例を示す。図１１および図１２は、図５および図３ｂに示した回路装置の、図１３に示した信号線図を有する補足態様を示す。図１４および図１５は本発明の他の変更態様を示し、その時間線図が図１６に示されている。
実施態様
本発明を以下に図面に示す実施態様により詳細に説明する。
図１は自動車におけるブレーキライニング摩耗および車輪回転速度を測定するための装置を全体ブロック回路図で示している。
ここで、自動車の車輪ユニットが符号１１ａ−ｄで示されている。これらの車輪ユニットには、とくにその回転速度（車輪回転速度）が測定されるべき車輪および各車輪ユニットに付属ブレーキ装置（摩擦ブレーキ）が付属している。各車輪に付属する回転速度センサおよびブレーキライニング摩耗センサが符号１０２ａ−ｄで示され、これらのうちの本発明に関連する部分が図２ないし図３に詳細に示されている。本発明に関連するこれらのセンサの構造を理解するために、冒頭記載の従来技術を詳細に説明する。
回転速度センサおよびブレーキライニング摩耗センサ１０２ａ−ｄの出力信号は制御装置１０３と結合され、ここで伝送ラインが１０５ａ−ｄで示されている。次に、制御装置１０３において、伝送ライン１０５ａ−ｄを介して伝送されたすべての車輪ユニットに対する情報が中央で評価される。ブレーキライニングの状態が制御装置１０３の評価結果としてライン１８ａ−ｄを介して指示器１１０に供給される。このために、一般に、１つまたは複数のブレーキライニングがある摩耗度に到達したときドライバに対応の情報が与えられるように設計がなされている。
完全を期すために、制御装置１０３から操作可能な個々の車輪ユニット１１ａ−ｄのブレーキ装置がさらに符号１４ａ−ｄで示されている。
図２および図３は種々の実施態様の一例を１つの車輪ユニットについて示している。
ここで、図２は能動回転速度センサとブレーキライニング摩耗測定との簡単な組合せを示す。冒頭記載のように、「能動」回転速度センサ１０２として、既知のホール回転速度センサまたは既知の磁気抵抗回転速度センサを設けてもよい。これに関して、図２の略図から、センサ要素１０２１が磁気受動タイプの離散形ロータ１０１を走査していることがわかる。走査されたロータ１０１の離散数の関数として、センサ要素１０２１により２つの電流レベルｉ1およびｉ2が設定される。これが図２において２つの電源１０２２および１０２３の投入ないし遮断により示されている。
回転速度センサ１０２はライン１０５ないし差込コネクタ１０２１ａおよびｂおよび１０３１ａおよびｂを介して制御装置１０３と結合されている。入力増幅器１０３６は入力抵抗Ｒを用いて回転速度センサ１０２の電流レベルに対応する電圧値
ＵLow＝Ｒ＊ｉ1
ＵHigh＝Ｒ＊（ｉ1＋ｉ2）
を検出する。車輪回転速度がほぼ一定のときの典型的な時間線図が図４の下側の信号列３０１に示されている。この信号の周波数を評価することにより、希望の車輪回転速度に到達することができる。
図２の下側部分に車輪ブレーキにおける既知のブレーキライニング摩耗測定１０４が略図で示されている。冒頭記載のように、従来技術から既知のブレーキライニング摩耗センサは車両ブレーキのブレーキライニングの損耗を検出するが、この場合、たとえばブレーキライニングのある深さ内に接点ピンが埋め込まれ、ブレーキライニングがこの深さまで損耗したときにこの接点ピンが接点を開放することになる。この接点が図２においてスイッチ１０４１で示されている。スイッチ１０４１は正常の場合（指示すべきブレーキライニング摩耗がない）には開いているので、電圧Ｕ＋は接地されない。ブレーキライニングがある摩耗程度に到達した場合、スイッチ１０４１が閉じられ、これにより接地が行われるために結線ライン１０６ないし差込コネクタ１０２１ｃ、ｄおよび１０３１ｃ、ｄにより評価回路１０３７内でブレーキライニングの損耗が検出される。
図２に示した実施態様からわかるように、車輪回転速度の情報およびブレーキライニングの状態に関する情報を伝送するために、それぞれ別々の信号ライン１０５および１０６が必要である。
ここで図３により、本発明による装置を説明する。この場合、図２に示した回転速度センサ１０２に追加の電源１０２４が補足され、追加の電源１０２４は図２に示した回転速度センサに並列に配置されている。追加の電源１０２４は、接続点１０２７および１０２６を介して、トランジスタ１０２５を経由して回転速度センサと評価ユニットとの間の回路内に挿入することができる。
トランジスタ１０２５は、既に図２に示したスイッチ１０４１から送られる信号Ｓにより操作される。スイッチ１０４１は、ブレーキライニングの所定の摩耗が検出されたときにそのスイッチ状態を変化する。
図３ａにおいては、図２のユニット１０２として示した回転速度センサおよび追加の電源１０２４ならびにトランジスタ１０２５がユニット１０２′にまとめて示されている。トランジスタ１０２５が導通に切り換えられた場合、上記の電流レベルｉ1および（ｉ1＋ｉ2）に電流ｉ3が加えられ、これにより上昇された新たな電流レベル（ｉ1＋ｉ3）および（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）が導かれ、これらの電流レベルが制御装置１０３′に供給される。トランジスタ１０２５がスイッチ１０４１により遮断された場合、既に図２に示した上昇されていない電流レベルｉ1および（ｉ1＋ｉ2）が制御装置１０３′に供給される。
トランジスタ１０２５のスイッチ状態したがってスイッチ１０４１のスイッチ状態に応じて、入力増幅器１０３６′は、入力抵抗Ｒにより、ブレーキライニング摩耗が検出されたか否かに応じてそれぞれ、上記の電流レベルに対応する電圧値
ＵLow＝Ｒ＊ｉ1
ＵHigh＝Ｒ＊（ｉ1＋ｉ2）
または
ＵLow′＝Ｒ＊（ｉ1＋ｉ3
ＵHigh′＝Ｒ＊（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）
を検出する。
追加の電源１０２４が遮断されているときの前記の典型的な線図３０１のほかに、電源１０２４が投入されているときの信号線図が図４の上部の信号列３０２に示されている。上部の信号線図３０２は下部の信号線図３０１に対しオフセット（Ｒ＊ｉ3）だけシフトされている。
信号列３０１または３０２に示したこれらの信号を図３ｂのブロック１０３４において評価することにより希望の車輪回転速度Ｎに到達することができる。このとき、この回転速度Ｎはブレーキ、駆動装置またはその他の本来の（閉ループ）／（開ループ）制御装置に供給することができる。ブレーキまたは駆動装置の（閉ループ）／（開ループ）制御装置の場合、検出された回転速度の関数として車輪ブレーキ１４ａ−ｄが操作される（信号１６ａ−ｄ）。この場合、周波数評価１０３４は、信号列３０１および３０２の周波数がスイッチ１０４１の切換位置により与えられる上記のオフセットとは無関係に求められるように設計されている。このようにして、検出されたブレーキライニング摩耗とは無関係にいずれの場合にも回転速度が確実に測定される。このことは本装置の使用上重要である。
車輪回転速度に関する上記の評価１０３４のほかに、信号３０１および３０２はしきい値比較１０３２に供給される。このしきい値比較１０３２により、スイッチ１０４１の切換位置の条件により与えられるオフセット（Ｒ＊ｉ3）が存在するか否かが検出される。しきい値比較１０３２の出力側に、ブレーキライニング摩耗が存在するか否かに関する情報を与える信号が発生する。この情報は指示器１１０を介して車両のドライバに伝達することができる。
とくに、しきい値比較１０３２は入力増幅器の入力しきい値により短絡しているか否かの通常の検査を示すように設計されていてもよい。この検査は（ブレーキライニング摩耗が検出されていない）通常の信号３０１がオフセット（Ｒ＊ｉ3）だけ上昇したか否かに関して行っている。
この実施態様は、制御装置のハードウェアないし制御装置の入力増幅器において、ブレーキライニング摩耗検出を有しない装置に対して全く変更を必要としないという利点を有している。しかしながら、このとき、ブレーキライニング摩耗の検出［オフセット（Ｒ＊ｉ3）］および短絡の間に差があるようにしなければならない。
これは、入力増幅器がテストモードを利用することにより達成可能である。このテストモードを介して、ソフトウェアは、制御装置において、それが「真の」短絡かまたはブレーキライニング摩耗の検出かを区別することができる。さらに、ブレーキライニング摩耗が車両のすべての車輪において同時に発生することはきわめて稀である。
前記のように、図３ａにおいては、図２のユニット１０２で示した回転速度センサおよび追加の電源１０２４ならびにトランジスタ１０２５がユニット１０２′にまとめて示されている。この場合、とくに回転速度測定とブレーキライニング摩耗測定とを一体構造内に組み合わせることが考えられている。このとき、一般に回転速度センサの付近および離散形ロータ１０１の付近に設けられたこのような構成要素に、ブレーキライニングの付近に設けられたスイッチ１０４１の信号Ｓが供給される。
図５は本発明の第２の実施態様を示す。この場合、上記のユニット１０２′と同様に本来の回転速度測定とブレーキライニング摩耗の測定部分とを含むユニットが符号５０２で示されている。ユニット５０２はコネクタ５０５１および５０５２を介して図５に示されていない制御装置の入力１０３１ａおよび１０３１ｂと結合されている。この制御装置は、図３ａおよび図３ｂに示したユニット１０３′のブロック回路図より、さらに詳細に説明されている。さらに、ユニット５０２はコネクタ５０５３および５０５４を介してブレーキライニングスイッチＳ１（図２および図３ａのスイッチ１０４１に対応）結合されている。スイッチＳ１はこの実施態様において、正常の場合（指示すべきブレーキライニング摩耗がない）には閉じている。
本来の回転速度測定は、図２ないし図３ａに示した実施態様と同様に、「能動」回転速度センサ、たとえば既知のホール回転速度センサまたは既知の磁気抵抗回転速度センサが設けられていることにより行われる。これに関しては、図２に、センサ要素１０２１が離散形ロータ１０１を磁気的に受動方式で走査していることが略図で示されている。ロータ１０１の走査された離散数の関数としてセンサ要素１０２１により２つの電流レベルｉ1およびｉ2が設定される。これが、図２において、電源ｉ2ないし１０２２の投入ないし遮断で示されている。これに関して、図５は同じ回転速度測定装置を他の形で示している。この場合、離散形ロータ（図２および図３ａにおける１０１）は図示されてなく、センサ要素（図２および図３ａにおける１０２１）が符号５０３０および５０３１で示されている。この場合、電源ｉ2（ハイレベル）の投入はトランジスタ５０３２の切換により行われる。ブロック５０３０はそれ自体既知のホイートストンブリッジの形のセンサ回路を示し、これにより演算増幅器５０３１およびトランジスタ５０３２を介して電源ｉ2が投入ないし遮断される。このようにして、図２ないし図３ａおよび図３ｂに示した評価により、図４の下部信号列ないし図６ａに示した回転速度信号が求められる。この実施態様の本質はブレーキライニング摩耗の拡張（ＢＢＶ拡張）５０２ａの構成である。
ブレーキライニングがある摩耗程度に到達した場合、スイッチＳ１が開かれる。スイッチＳ１が開いた位置にあることにより、図５に示した論理ＡＮＤゲート５０２１の上部入力にローレベルが加えられ、スイッチＳ１が閉じているときはＡＮＤゲート５０２１のこの入力はハイレベルを有している。論理ＡＮＤゲート５０２１の下部入力にはトランジスタ５０３２の操作信号が反転して供給される。すなわち、トランジスタ５０３２の操作（電源ｉ2の投入、回転速度信号のハイレベル）が論理ＡＮＤゲート５０２１にローレベル（反転）として供給される。トランジスタにより遮断された電源ｉ2（トランジスタ５０３２におけるローレベル）は、反転によりＡＮＤゲート５０２１の下部入力におけるハイレベルの供給を意味する。指示すべきブレーキライニング摩耗が存在せず（スイッチＳ１が閉じられ、ＡＮＤゲートの上部入力がハイレベルにある）、同時に電源ｉ2が遮断されているとき、ＡＮＤゲート５０２１の出力側にハイレベルが存在する。その他の場合は、ＡＮＤゲートの出力はローレベルにある。
ＡＮＤゲート５０２１の出力は論理ＯＲゲート５０２２の入力に供給される。さらに、ＯＲゲート５０２２の他の２つの入力に比較器Ｋ１およびＫ２が結合されている。
比較器Ｋ１はセンサユニット５０２の入力電圧ＶＣＣを設定可能なしきい値ＲＥＦ．Ｋ１と比較する。これはユニット５０２の正常な作動に影響を与えることがある低電圧を検出するために行われる。このような低電圧が発生し、ＶＣＣがＲＥＦ．Ｋ１より小さい場合、ＯＲゲート５０２２の上部入力にハイレベルが供給される。その他の場合、この入力はローレベルにある。
比較器Ｋ２は温度センサ５０２５により測定された温度を設定可能なしきい値ＲＥＦ．Ｋ２と比較する。この場合、温度センサ５０２５はセンサユニット５０２が受けている温度を測定する。この場合、温度センサ５０２５は既知のように直接センサユニット５０２の集積回路（ＩＣ）内にたとえばダイオードとして集積され、温度の関数であるダイオードの順方向電圧が測定される。温度測定は、センサユニット５０２が一般に車輪の近くに、すなわちブレーキディスク付近に装着されているという背景から行われる。ブレーキディスクから発生する熱は、ユニット５０２の正常運転が影響されるほどセンサユニット５０２を高温に加熱することがある。このような過熱が発生して測定温度がＲＥＦ．Ｋ２より大きい場合、ＯＲゲート５０２２の下部入力にハイレベルが供給される。その他の場合、この入力はローレベルにある。
３つの入力のうちの少なくとも１つがハイレベルにあるとき、すなわち、
−  センサユニット５０２が過熱しているか、または
−  低電圧にあるか、または
−  指示すべきブレーキライニング摩耗が存在せず、同時に電源ｉ2が遮断されている、
ときにハイ信号が存在する。
その他の場合、ＯＲゲートの出力はローレベルにある。
ＯＲゲート５０２２の出力はカウンタ５０２３のリセット入力Ｒと結合されている。Ｒ入力にハイレベルが存在するとき、カウンタ５０２３はリセットされる。カウンタ５０２３のクロック入力Ｃはトランジスタ５０３２に対する操作信号と結合されている。したがって、入力Ｃは、電源ｉ2が投入されているときハイレベルを受け取り、電源ｉ2が遮断されているときローレベルを受け取る。既知のようにフリップフロップスイッチとして設計されているカウンタ５０２３は、電源ｉ2が投入ないし遮断されるときに常に切り換えられる。カウンタ５０２３は３つの出力を有し、クロック入力Ｃに存在するレベルが１回、２回および４回ローからハイに変化したときこれらの３つの入力はハイレベルを有している。したがって、電源ｉ2が４回投入されたとき、カウンタ５０２３の出力が供給されるＡＮＤゲート５０２４に３つのハイレベルが存在することになる。この場合（ＡＮＤゲート５０２４の３つの入力がすべてハイにある）、ＡＮＤゲートはその出力側にハイレベルを供給し、その後第３の電源ｉ3が投入される。このとき、電源ｉ3の電流ｉ3はこの時点に存在する電流（ｉ1＋ｉ2）に重ね合わされ、この結果出力５０５２に合計電流（ｉ1＋ｉ2＋ｉ3）が供給される。この場合、電源ｉ3の投入は、この電源ｉ3に直列に挿入された、図５には示されていないトランジスタにより行うことができる。このとき、これは、図３ａに示したトランジスタ１０２５により電源ｉ3の投入および遮断が行われるのと同様に行われるであろう。
図６ａは、スイッチＳ１が閉じられている（指示すべきブレーキライニング摩耗がない）ときに出力５０５２に存在する信号を示す。このとき、図６ａの下部信号列内に示したＡＮＤゲート５０２１の上部入力はハイに設定されている。このとき、ＯＲゲート５０２２により、カウンタ５０２３（入力Ｒ）は、電源ｉ2が遮断されたときに常にリセットされる。このようにして、指示すべきブレーキライニング摩耗が存在しないとき第３の電源ｉ3が必ず遮断されていない状態にある。このとき、制御装置１０３′（入力１０３１ｂ）において、出力５０５２に存在する信号が抵抗Ｒを介して電圧に変換され、その後既に示した周波数解析１０３４により車輪回転速度Ｎが求められる。
図６ｂは、スイッチＳ１が開かれている（指示すべきブレーキライニング摩耗が存在する）ときに出力５０５２に存在する信号の線図を示す。このとき、図６ｂの下部信号列内に示したＡＮＤゲート５０２１の上部入力はローに設定されている。このとき、ＯＲゲート５０２２により、カウンタ５０２３（入力Ｒ）は、低電圧（比較器Ｋ１）または過大温度（比較器Ｋ２）が存在するときのみリセットされる。このとき、正常の場合（低電圧も過大温度も存在しない）には、カウンタ５０２３のＲ入力はローであり、その後電源ｉ2の４回の投入ごとに電源ｉ3が投入される。これにより、図６ｂの上部部分に示した回転速度信号の線図が導かれる。このとき、制御装置１０３′（入力１０３１ｂ）において、出力５０５２に存在する信号が抵抗Ｒを介して電圧に変換され、その後前記の周波数解析１０３４により車輪回転速度Ｎが求められる。さらに、しきい値比較１０３２により、レベルＲ＊（ｉ1＋ｉ2）が超えられたか否かが検出される。これは、指示すべきブレーキライニング摩耗が存在する場合に回転速度信号の４回目のハイレベルの上昇により与えられ、指示手段１１０に指示される。
図７は、本発明の他の実施態様により、その回転速度を測定すべき車両車輪の前記の歯付リムに対するホールセンサないし磁気抵抗センサの過大な間隔の測定を示す。センサ要素５０３０として、図５において同じ符号で示されているセンサ要素が使用される。図５において既に使用したように、要素５０３０として、抵抗を典型的なリング形状に配置した既知のホイートストンブリッジが使用される。図示されていない歯付リムの個々のセグメントがそばを通過することによりこのホイートストンブリッジ内にブリッジ電圧ＵBが発生され、ブリッジ電圧ＵBは比較器５０３１および５１０１に供給される。比較器Ｋ１は図５において同じ符号で示した比較器に対応し、これは車輪回転速度の評価のために使用される。比較器Ｋ２  ５１０１においては、ブリッジ電圧が比較的高いしきい値ＵHと比較されるようにブリッジ電圧の他の評価が行われる。これら２つのしきい値比較の背景については、以下に図８により説明する。
図８はブリッジ電圧の典型的な信号時間線図を示す。そばを通過する歯付リムの個々のセグメントに応じてそれぞれ、ブリッジ電圧は周期的に上昇し、周期的に低下する。歯付リムとホイートストンブリッジ５０３０との間の間隔、空隙が一定のままである場合、ブリッジ電圧は一定の振幅を有している。しかしながら、この間隔が大きくなった場合、ブリッジ電圧の振幅は低下する。この例が図８に示されている。
比較器５０３１における第１のしきい値比較はブリッジ電圧信号を比較的小さいしきい値、たとえば４０ｍＶと比較する。このとき、比較器５０３１は、出力側に、図８の下部信号線図Ｋ１に示す電源ｉ1およびｉ2（図５参照）に対する操作信号を供給する。信号Ｋ１は空隙が増大したときにおいても車輪回転速度を示している。比較器５１０１は、この比較器においてたとえば６０ｍＶの比較的高いしきい値が設定されることによりブリッジ電圧信号の振幅を検査する。歯付リムとホイートストンブリッジとの間の間隔、空隙が十分に小さい場合、ブリッジ電圧信号の振幅は比較器５１０１のしきい値の上側に存在する。比較器５１０１の出力信号は、図８における下部信号線図Ｋ２に示すように、正常の場合には信号Ｋ１に対する信号Ｋ２の時間遅れを示している。しかしながら、比較信号Ｋ２が現れてこない場合、ブリッジ電圧信号の振幅は低下し、これにより過大な空隙が検出される。
信号Ｋ２が現れないことはユニット５１０２において検出され、信号Ｋ２が現れないことにより信号ＬＳが発生される。
要約すると、空隙の検出のために、能動センサ、たとえばホールセンサまたは磁気抵抗センサにより車輪の回転速度信号が測定されるということができる。センサはホイートストンブリッジを含み、ホイートストンブリッジは変化する磁界により離調される。この離調から回転速度に対する信号が得られる。離調の値は両方のハーフブリッジ間の磁界差の大きさに対し一定の比率を有している。磁界差はとくにセンサと磁気車との間の間隔の関数である。ブリッジ離調の値を評価することにより、センサと磁気車との間の空隙を検出することができる。この評価は比較器５１０１により行われ、比較器５１０１は通常の有効信号比較器５０３１（ＵH＝４０ｍＶ）より大きいヒステリシス（ＵH＝６０ｍＶ）を有している。空隙が小さい場合には両方の比較器が作動するが、空隙が大きい場合には有効信号比較器５０３１のみが作動する。このようにして、車輪回転速度の情報を失うことなく、大きい空隙に対する予備警告装置が形成される。この情報は、たとえば自動車の製作におけるコンベヤ最終検査として、修理工場においてまたは走行中に利用することができる。
図９ａおよび図９ｂは車輪の回転方向を検出するための評価の一例を示す。このために、図９ａに、図７ないし図５に対して修正がなされたホールセンサないし磁気抵抗センサ５０３０′が設けられている。修正は、図９ａに示すように、既知のホイートストンブリッジにさらに２つの抵抗が補足されていることにある。修正ホイートストンブリッジの代わりに、修正ホールセンサないし磁気抵抗センサは、少なくとも２つのセンサ要素５０３０１′および５０３０２′ないし２つの完全なホイートストンブリッジ（図９ｂ）を有していもよい。この場合もまた、歯付リム、磁気車ないし伝送車（１０１、図２、図３ａおよび図９ｂ）の個々の要素は、ブリッジ電圧信号ＵB1およびＵB2内に、対応する変化を発生する。これらのブリッジ電圧信号は評価ユニット５２０１に供給される。同時に、有効信号を評価するために少なくとも１つのブリッジ電圧信号が前記（図５、図７および図８）の比較器５０３１に供給される。回転方向検出５２０１の機能を図１０ａおよび図１０ｂにより説明する。
図１０ａおよび図１０ｂに、図９ａに示したブリッジ電圧信号の線図が示されている。このために、時間ｔに関する線図またはストロークｓに関する線図ないし伝送車の回転角度に関する線図を観察してもよい。車輪の回転方向に応じてそれぞれ、まず修正ホイートストンブリッジ５０３０′の右部分または左部分が離調される。車輪の右方向回転においてはブリッジ電圧ＵB1がブリッジ電圧ＵB2より先行し、一方車輪の左方向回転においてはその逆となる。回転方向評価５２０１により両方のブリッジ電圧線図の位相シフトが評価され、これにより車輪が逆方向に回転したときに信号ＤＲが発生される。このために、代替態様として、図１０ｂに示すように、両方のブリッジ電圧値ＵB1およびＵB2の間の差ΔＵBを形成してもよい。この差ΔＵBの線図から、とくに最大および最小の位置（「上方の」ピークまたは「下方の」ピーク）から、回転方向（前方／後方）に関する情報ＤＲが求められる。
図１１は図５の拡張を示す。図５は車輪回転速度信号およびブレーキライニング摩耗信号の制御ユニット１０３への伝送を対象としているが、ここで図１１に示す拡張により、回転方向信号ＤＲ、空隙信号ＬＳおよびブレーキライニング摩耗信号ＢＢＶの伝送を説明する。このために、ユニット５０２２（図５）の出力信号として、過大なブレーキライニング摩耗を示すブレーキライニング摩耗信号ＢＢＶがカウンタ５０２３′ないし５０２４′に供給される。空隙検出５１０２の出力信号ＬＳはカウンタ５０２３″および５０２４″に供給され、一方回転方向検出５２０１の出力信号ＤＲは入力信号としてカウンタ５０２３′′′ないし５０２４′′′に供給される。３つのカウンタは比較器５０３１（図５）の出力信号により同期化される。車輪回転速度との同期も行われる。
図１１に示した３つのカウンタは、それらが８分割、４分割および２分割されていることにおいて異なっている。３つのカウンタはすべてその出力側が論理ＯＲゲート１１０１に接続されている。追加の電源ｉ3（図５）はＯＲゲート１１０１の出力により操作される。図１１に示した回路の機能を説明するために、まず図１３を説明する。
図１３の上部（信号列１）に、通常すなわち追加の情報の重ね合わせなしにセンサ要素の出力５０５２（図５）に存在する車輪回転速度信号が示されている。ここで、たとえば図５に示すように、過大なブレーキライニング摩耗が検出された場合（ユニット５０２２）、信号ＢＢＶは、カウンタないし除算器５０２３′および５０２４′を介して車輪回転速度信号のそれぞれ８番目のハイレベルを上昇させる。これが図１３において２番目の信号線図に示されている。過大な空隙が存在する場合、対応するカウンタないし除算器によりそれぞれ４番目のハイレベルが上昇され、これが図１３の３番目の信号線図に示されている。同様に検出された逆方向走行が車輪回転速度信号のそれぞれ２番目のハイレベルを上昇させる（図１３の４番目の信号列）。車輪回転速度信号（図１３における信号列１）ないし修正車輪回転速度信号（図１３の信号列２、３および４）がセンサ要素５０２の出力５０５２（図５）に存在する。この信号は制御ユニット１０３に供給され、制御ユニット１０３において図１２に示す評価が行われる。
入力プラグ１０３１ｂを介して供給された入力信号は、測定抵抗Ｒを介して対応する電圧値に変換される。第１の比較器Ｋ１０において、信号は比較的低いしきい値ＳＷ１と比較される。このしきい値は、図１３に示すように、そのしきい値が正常な（ハイレベル上昇のない）回転速度信号（ｉ1＋ｉ2）のハイレベルないし対応する電圧値により超えられるように低く選択される。このとき出力Ａに、本発明によるハイレベルの上昇とは無関係に車輪回転速度信号が存在し、この車輪回転速度信号は周波数評価ｆにおいて車輪回転速度Ｎに変換することができる。同時に電圧値が比較器Ｋ１１に供給され、比較器Ｋ１１において電圧信号が比較的高いしきい値ＳＷ２と比較される。図１３に示すように、この高いしきい値ＳＷ２は、本発明による上昇されたハイレベルのみが超えることができる。情報（逆方向走行、過大な空隙、過大なブレーキライニング摩耗）の存在に応じてそれぞれ、比較器Ｋ１１の出力に、図１３に示す信号２Ｂ（２番目の信号線図の評価）、３Ｂ（３番目の信号線図の評価）および４Ｂ（４番目の信号線図の評価）が得られる。信号線図Ｂは評価ユニット１０３９において評価される。評価ユニット１０３９に関しては、逆方向走行が存在する場合（図１３における信号列４ないし図４ｂ）に１つおきのハイレベルが上昇されることがわかる。したがって、車輪回転速度Ａの半分の周波数を有する信号４Ｂが得られる。評価ユニット１０３９において比較器Ｋ１１の出力信号Ｂを車輪回転速度信号Ａと比較することにより、たとえば図１３における信号線図４Ｂが示された場合に、逆方向走行が存在するという情報が得られる。これは評価ユニット１０３９の出力信号として他の種々の情報処理のために利用することができる。このような逆方向走行に関する情報は、いわゆるヒルホルダ（Hill-Holder）またはナビゲーションシステムに対しきわめて有効である。
逆方向走行は一義的に検出可能であるが、一方このような逆方向走行が存在している間、この実施態様においては、過大な空隙および／または過大なブレーキライニング摩耗が存在するか否かは検出可能ではない。車両の逆方向走行が終了しかつたとえば信号線図３Ｂが評価ユニット１０３９に存在したときにはじめて、対応する周波数を車輪回転速度Ａと比較することにより、過大なブレーキライニング摩耗または過大な空隙が存在することを特定することが可能である。車両の逆方向走行は一般的に比較的短時間しか行われず、過大な空隙または過大なブレーキライニング摩耗が同時にかつ突然発生することはきわめて稀であるので、この実施態様における情報の重ね合わせは全く問題がない。逆方向走行が終了しかつ過大なブレーキライニング摩耗が存在した場合、車輪回転速度周波数Ａの周波数を信号２Ｂの周波数と比較することにより、一義的に過大なブレーキライニング摩耗が検出される。一方、信号３Ｂが発生した場合、同様に周波数比較により空隙の存在を検出することが可能である。
以上に説明してきた実施態様においては車両の回転速度測定から出発しているが（上記のように本発明はエンジン回転速度の測定に使用してもよい）、この回転速度測定においてはいわゆる能動センサにより少なくとも２つの電流レベルｉ1およびｉ2が発生される。このとき、これらの電流レベルの少なくとも１つは、他の情報（ブレーキライニング摩耗、空隙、回転方向）に変換するために第３の信号レベルｉ3により変化される。この変更態様においては、電流レベルはセンサユニット５０２（図５）から制御ユニット１０３′（図３）に伝送される。これは、センサユニット５０２と制御ユニット１０３′との間に２線結合のみを必要とするにすぎないという利点を有している。しかしながら、この変更態様においては、とくに第３の電源ｉ3を挿入したときにある程度電力損失が発生する。
この背景から以下に一変更態様を説明するが、この変更態様においては、情報とくに回転速度および回転方向が、異なる信号レベルでセンサユニット５０２から制御ユニット１０３′に供給される。この場合、センサユニット５０２と制御ユニット１０３′との間に確かに３線結合（電圧供給、アース、信号ライン）が必要であるが、この変更態様は上記の電力損失に関しては利点を有している。
図１４はセンサユニット１４０を示し、このセンサユニット１４０においては前記のセンサ５０３０′（図９ａおよび図９ｂ）、比較器５０３１（図５、図７および図９ａ）および回転方向検出５２０１（図９ａおよび図１１）により、一方で回転速度信号Ｎが発生され、他方で回転方向信号ＤＲが発生される。両方の信号が図１６の上部の２つの信号線図に示されている。回転速度信号Ｎのみならず回転方向信号ＤＲもまた２つの電圧レベル“０”および“１”を有し、この場合、回転速度信号Ｎの周波数は、車両車輪の回転速度ないしエンジンの回転速度または伝動装置の回転速度を与えている。回転方向信号ＤＲは、車両の前進走行ないし車両エンジンの正常回転方向が検出されたときに電圧レベル“０”を有している。回転方向信号ＤＲは、車両の後退走行ないし車両エンジンの逆回転が検出されたときに信号レベル“１”を有している。
ユニット１４０１においてこれらの信号は論理ＡＮＤゲート１４０１３および反転段１４０１１により処理され、これによりユニット１４０１の出力側に信号ＮVおよびＮRが存在する。この信号の線図が図１６の信号線図の３．および４．に示されている。
ここで、信号ＮVおよびＮRは、トランジスタ１４０２および１４０３を、ＮV信号の“０”レベルがトランジスタ１４０３を遮断し、ＮV信号の“１”レベルがトランジスタ１４０３を導通に切り換えるように制御する。トランジスタ１４０２はＮR信号の“０”レベルにより遮断され、ＮR信号の“１”レベルにより導通に切り換えられる。トランジスタ１４０２が導通にされた場合、トランジスタ１４０３の切換位置とは無関係にセンサユニット１４０の出力側の信号ラインＵSignal上に電圧レベル“０”が存在する。トランジスタ１４０２が遮断されている場合、回転速度に応じてそれぞれ、トランジスタ１４０３の切換位置の関数として、センサユニット１４０の出力側の信号ラインＵSignal上に、抵抗Ｒ１が同じ大きさの場合、電圧レベル“ＶＣＣ”および“ＶＣＣ／２”が存在する。この場合、トランジスタ１４０２および１４０３が同時に遮断されているとき電流がもはや流れず、Ｒ１において電圧降下も存在しないことにより、レベル“ＶＣＣ”が形成される。
要約すると、センサユニット１４０（図１４および図１６）に対し次のスイッチ表が得られる。
0003675838.tif 000002
図１５はセンサユニット１４０において発生された信号ＵSignalの評価を示す。供給電圧ＶＣＣは電圧供給１５０５により確保される。信号ＵSignal（図１６における信号列５）は２つの比較器１５０３および１５０４に供給され、これらの比較器１５０３および１５０４により電圧レベルは２つのしきい値ＳＷ１およびＳＷ２と比較される。これらの両方のしきい値が図１６の信号列５．に示されている。比較結果として比較器１５０３および１５０４の出力側に信号Ｓ１およびＳ２が存在し、これらの信号Ｓ１およびＳ２が図１６の信号列６．および７．に示されている。信号Ｓ１の周波数は回転速度を求めるための周波数評価１５０１において評価され、一方ユニット１５０２において、信号Ｓ２がハイレベルに到達したか否かが判定され、これにより車両の逆方向走行ないし車両エンジンの逆回転が検出される（情報ＤＲ′）。
このようにして求められた回転速度信号Ｎ′および回転方向信号ＤＲ′は制御ユニット１５０においてさらに処理される。
ここで、逆回転が存在する場合に回転速度信号の各ローレベルが低下（信号列５．、図１６）されないで、原理的には、前記の図１３と同様に、ｎ番目ごとの信号レベルが低下または上昇されることにより回転方向信号のコーディングを行ってもよいことを指摘しておく。
内燃機関における逆回転検出の場合、かなり迅速に逆回転検出を行うことができるので、これを使用する場合、逆回転が検出されたときに直ちにそれぞれのレベルを変化させることは有利である。
【図１】
0003675838.tif 000003
【図２】
0003675838.tif 000004
【図３ａ】
0003675838.tif 000005
【図３ｂ】
0003675838.tif 000006
【図４】
0003675838.tif 000007
【図７】
0003675838.tif 000008
【図５】
0003675838.tif 000009
【図６ａ】
0003675838.tif 000010
【図６ｂ】
0003675838.tif 000011
【図８】
0003675838.tif 000012
【図９ａ】
0003675838.tif 000013
【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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