(57)【要約】  車両ディスクブレーキシステムのブレーキパッド摩耗を測定するためのブレーキパッド摩耗測定システムは、磁界を作り出すことができるインダクティブセンサとターゲットとを有する。センサとターゲットとの少なくとも一方は、ディスクブレーキシステムのコンポーネントとともに、ブレーキング軸心に沿って移動するように取り付けられている。センサとターゲットとの互いに対する位置は、ディスクブレーキシステムの適用（使用）に応答して変化する。ディスクブレーキシステムの適用に応答してセンサとターゲットとが互いに対して移動する距離は、内側および外側ブレーキパッドの総摩耗に等しい量を増大させる。センサは、磁界におけるターゲットの移動によって引き起こされるインダクタンスの変化に応答して、ブレーキパッド摩耗を表すシグナルを提供する。
2019525092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ディスクブレーキシステムのブレーキパッド摩耗を測定するためのブレーキパッド摩耗測定システムであって、
磁界を作り出すことができるインダクティブセンサ、および、
ターゲット、を備え、
前記センサおよび前記ターゲットの少なくとも一方は、前記ディスクブレーキシステムのコンポーネントとともに、ブレーキング軸心に沿って移動するように取り付けられ、
前記センサと前記ターゲットとの相対位置は、前記ディスクブレーキシステムの適用に応答して変化し、
前記ディスクブレーキシステムの適用に応答して前記センサと前記ターゲットとが互いに対して移動する距離は、内側および外側ブレーキパッドの総摩耗に等しい量を増大させ、そして、
前記センサは、前記磁界における前記ターゲットの移動によって引き起こされるインダクタンスの変化に応答して、ブレーキパッド摩耗を表すシグナルを提供するブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項２】
前記ターゲットは、ターゲット平面に沿って延出するとともに、前記センサのコイル巻き平面に対して平行に配向された面を有し、
前記ターゲットの前記センサに対する前記移動は、前記ターゲット平面と前記コイル巻き平面との両方に対して垂直に延出する軸心に沿っている請求項１に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項３】
前記ターゲットは、ターゲット平面に沿って延出するとともに、前記センサのコイル巻き平面に対して平行に配向された面を有し、
前記ターゲットの前記センサに対する前記移動は、前記ターゲット平面と前記コイル巻き平面との両方に対して平行に延出する軸心に沿っている請求項１に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項４】
前記システムは、前記ターゲットが、ブレーキ適用前は前記コイルからオフセットされ、かつ、ブレーキ適用に応答して前記コイルを超えて移動するように構成されている請求項３に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項５】
前記ブレーキング軸心に対して平行に測定される前記ターゲットと前記センサとの軸方向離間距離は、ブレーキ適用全体を通じて一定に留まる請求項４に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項６】
前記ターゲットは、前記ターゲット平面に対して垂直に見てテーパ形状である請求項４に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項７】
前記ターゲットは、前記ターゲット平面に対して平行に見て段構成を有する請求項６に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項８】
前記ターゲットは、前記ターゲット平面に対して平行に見て段構成を有する請求項４に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項９】
前記ターゲットは、ターゲット平面に沿って延出するとともに、前記センサのコイル巻き平面に対して角度を有して配向された面を有し、
前記ターゲットの前記センサに対する移動は、前記ターゲット平面と前記コイル巻き平面との両方に対して平行に延出する軸心に沿っている請求項１に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項１０】
前記ターゲットは、前記ターゲット平面に対して垂直に見て、テーパ形状である請求項９に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項１１】
前記ターゲットは、湾曲するとともに、当該ターゲットの先端部が前記センサのコイルから最も離れて位置するように湾曲軌跡に沿って延出する面を有する請求項１に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項１２】
前記センサは、ＲＦＩＤイニシエータ装置を含み、
前記ターゲットは、ＲＦＩＤタグ装置を含む請求項１に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項１３】
前記ＲＦＩＤイニシエータ装置は、イニシエータコイルと、当該イニシエータコイルを励磁するためのパワーを提供するためのアンプと、前記アンプの動作を制御するためのコントローラと、を備え、
前記ＲＦＩＤイニシエータ装置は、前記アンプがＲＦＩＤターゲット装置からの応答を引き出すために必要とされる前記パワーに応答して、前記ブレーキパッドの摩耗を測定する請求項１２に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【請求項１４】
前記ターゲットは、フローティングキャリパまたは、フローティングキャリパディスクブレーキシステムのピストンとともに移動するように取り付けられ、
前記ピストンは、内側ブレーキパッドを支持し、
前記フローティングキャリパは、外側ブレーキパッドを支持し、
前記ピストンおよび前記フローティングキャリパは、前記両ブレーキパッドが当接してブレーキロータに対してブレーキング力を付与する前記ブレーキシステムの適用に応答して、前記ブレーキング軸心に沿って互いに向けて移動する請求項１に記載のブレーキパッド摩耗測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１６年８月２日出願の米国仮出願第６２／３６９８０３号および２０１６年８月２日出願の米国仮出願第６２／３６９８１０号の権利を主張するものである。これらの出願の開示内容のその全体をここに参考文献として合体させる。
【０００２】
本発明は、一般に、ブレーキパッド摩耗感知システムと装置とに関する。より具体的には、本発明は、ディスクブレーキングシステムの内側ブレーキパッドと外側ブレーキパッドとの両方の摩耗を測定するブレーキパッド摩耗センサに関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車のブレーキパッドの交換が必要となったときを感知し運転手に知らせることが望ましい。公知の電子ブレーキパッド摩耗センサは、内側ブレーキパッドにクリップ止めされた抵抗回路センサを有する。パッドがロータによって摩耗されるにつれて、センサも摩耗し、その抵抗を変化させる。車両のセンシングモジュールに有線接続されたセンサにはビッグテールハーネス（pigtail harness）が接続されている。
【０００４】
公知のアプローチには複数の問題がある。必要とされる複数のワイヤハーネスと追加のセンシングモジュールとによってこれは非常にコストの高い解決構成となる。ハーネスを車両のサスペンションと車輪／操舵ナックル領域に取り回すことは非常に困難であって、ロードデブリアビューズ（road debris abuse）を受けやすい。さらに、パッドが交換されるたびに、摩耗センサを交換しなければならず、これはコストが高くつく可能性がある。
【０００５】
ブレーキパッド摩耗を検出するために電子センサを使用する場合、ブレーキパッドおよびブレーキキャリパ―の領域が３００℃を超える温度に達する可能性があり、多くの電子センサが耐えることのできないことを考慮に入れることが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コストと実施の観点からは、ワイヤハーネスは全く使用せず、パッド摩耗情報をドライバディスプレイに送るコストを下げるためには車両側の既存の製品を利用することを試みることが望まれる。また、不要な場合には、ブレーキパッド交換時にそれらブレーキパッドとともにブレーキパッド摩耗センサを交換することがないことも望ましい。さらに、ブレーキパッド摩耗センサが診断（たとえば、心拍）能力を備えることも望まれ、センサは制動中の極度の温度に耐えうることが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
再使用可能なインダクティブブレーキパッド摩耗センサは、温度およびクリーン性において厳しいブレーキパッド環境（たとえば、ダート、泥、雨、道路の塩分など）に適合される。赤外線（ＩＲ）センシング、超音波センシング、および容量センシングなどのある種の電子センシング技術は、これらの厳しい環境条件によって悪影響を受ける可能性がある。有利なことに、インダクティブセンシングはこれらの条件から受ける影響が遥かに少ない。インダクタンスは、それが実施される環境の金属構造体によって影響を受けるが、その構造体が一定または実質的に一定に留まる限り、金属構造体の影響を考慮に入れてそれに応じて対応することが可能である。
【０００８】
一態様によれば、システムおよび方法は、インダクティブ軸方向距離センサによってブレーキパッド厚みを直接測定する。別の態様によれば、システムと方法は、ブレーキパッド厚みを、インダクティブ軸心距離センサによって局所的に（locally）測定する。別の態様によれば、システムおよび方法は、ブレーキパッド厚みを、インダクティブ距離センサによって、固定された参照ポイントとブレーキパッドに対して直接的または間接的に取り付けられたターゲットオブジェクトとの間の軸方向距離を測定することによって、間接的に測定する。さらに別の態様によれば、システムおよび方法は、ブレーキパッド厚みを、インダクティブ距離センサによって、固定された参照ポイントとブレーキパッドに対して直接的または間接的に取り付けられたターゲットオブジェクトとの間の側方向距離を測定することによって、間接的に測定する。
【０００９】
有利なことに、ブレーキパッドに直接的または間接的に取り付けられたターゲットから離間した位置からの距離を測定することによって、その離間コンポーネントをブレーキの高温環境から外すことが可能となる。ターゲットは単純な金属プレートとすることが可能であるので、高温環境内またはその近くでのその位置は重要ではない。したがって、インダクティブブレーキパッド摩耗センシング装置は、ブレーキパッド環境の過酷条件、すなわち、高温、ダート、泥、水などに耐えることができる。
【００１０】
インダクティブブレーキパッド摩耗センサは、その厚みが測定されるブレーキパッドに対する固定位置に取り付けられるベースを有する。金属プレートなどのターゲットが、ブレーキパッドとともに動くように、ブレーキパッドに対して直接的または間接的に取り付けられる。ベースはインダクタンス測定回路を有し、この回路によってベースからターゲットへの距離が測定される。ブレーキパッドが摩耗するにつれて、それは、車両ブレーキ適用時に、より多く移動しなければならなくなる。したがって、インダクティブセンサが、ブレーキパッドが移動する距離を測定するとき、それをパッドの摩耗と相関させることができる。これにより、ブレーキパッド厚みの変化はインダクティブセンサによって検出される動きへと変換される。
【００１１】
温度は測定結果に影響しうるので、システムは、温度を測定し、公知の補償技術を適用することによって、これらの影響を補償することができる。システムは、さらに、センサに、磁界変化率を加速するために、不均一なコイルに対して不均一なターゲット金属プレートを備えさせるなどといった、なんらかのユニークな実施技術を実施することができる。システムは、さらに、側方向センシングを増強するために三次元ターゲットプレートを実施することも可能である。
【００１２】
一態様によれば、車両ディスクブレーキシステムのブレーキパッド摩耗を測定するためのブレーキパッド摩耗測定システムは、磁界を作り出すことができるインダクティブセンサとターゲットとを有する。センサとターゲットとの少なくとも一方は、ディスクブレーキシステムの一つのコンポーネントとともに、ブレーキング軸心に沿って移動するように取り付けられている。センサとターゲットとの互いに対する位置は、ディスクブレーキシステムの適用に応答して変化する。ディスクブレーキシステムの適用に応答するセンサとターゲットとが互いに対して移動する距離は、内側および外側ブレーキパッドの総摩耗に等しい量を増大させる。センサは、磁界におけるターゲットの移動によって引き起こされるインダクタンスの変化に応答して、ブレーキパッド摩耗を示すシグナルを提供する。
【００１３】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、ターゲットは、ターゲット平面に沿って延出するとともに、センサのコイル巻き平面に対して平行に配向された面を有することができる。ターゲットのセンサに対する移動は、ターゲット平面とコイル巻き平面との両方に対して垂直に延出する軸心に沿ったものとすることができる。
【００１４】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、ターゲットは、ターゲット平面に沿って延出するとともに、センサのコイル巻き平面に対して平行に配向された面を有することができる。ターゲットのセンサに対する移動は、ターゲット平面とコイル巻き平面との両方に対して平行に延出する軸心に沿ったものとすることができる。
【００１５】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、システムは、ターゲットが、ブレーキ適用前では、コイルからオフセットされ、かつ、ブレーキ適用に応答してコイルを超えて移動するように構成することができる。
【００１６】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、ブレーキング軸心に対して平行に測定されるターゲットとセンサとの軸方向離間距離は、ブレーキ適用全体を通じて一定に留まることができる。
【００１７】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、ターゲットは、ターゲット平面に対して垂直に見て、テーパ形状にすることができる。
【００１８】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、ターゲットは、ターゲット平面に対して平行に見て、段形状にすることができる。
【００１９】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、ターゲットは、ターゲット平面に沿って延出するとともに、センサのコイル巻き平面に対して角度を有して配向された面を有することができる。ターゲットのセンサに対する移動は、ターゲット平面とコイル巻き平面との両方に対して平行に延出する軸心に沿ったものとすることができる。ターゲットは、ターゲット平面に対して垂直に見て、テーパ形状にすることができる。
【００２０】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、ターゲットは、湾曲するとともに、当該ターゲットの先端部がセンサコイルから最も離れて位置するように湾曲軌跡に沿って延出する面を有することができる。
【００２１】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、センサは、ＲＦＩＤイニシエータ装置を備えることができ、そして、ターゲットは、ＲＦＩＤタグ装置を備えることができる。
【００２２】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、ＲＦＩＤイニシエータ装置は、イニシエータコイルと、当該イニシエータコイルを励磁するためのパワーを提供するためのアンプと、アンプの動作を制御するためのコントローラとを備えることができる。ＲＦＩＤイニシエータ装置は、アンプがＲＦＩＤターゲット装置からの応答を引き出すために必要とされるパワーに応答して、ブレーキパッドの摩耗を測定することができる。
【００２３】
別の態様によれば、単体で、またはその他の態様との組み合わせで、ターゲットは、フローティングキャリパまたは、フローティングキャリパディスクブレーキシステムのピストンとともに移動するように取り付けることができ、ここで、ピストンは内側ブレーキパッドを支持し、フローティングキャリパは外側ブレーキパッドを支持し、そして、ここで、ピストンとフローティングキャリパは、両ブレーキパッドが当接してブレーキロータに対してブレーキング力を付与するブレーキシステムの適用に応答して、ブレーキング軸心に沿って互いに向けて移動する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明の上述したおよびその他の特徴と利点は、添付の図面を参照して以下の記載を読むことによって本発明が関連する技術の当業者にとって明らかになるであろう。
【００２５】
【図１】車両サスペンションコンポーネントに取り付けられたディスクブレーキコンポーネントを示す車両構成例の略図
【図２】ディスクブレーキが非制動状態で図示された、ディスクブレーキ構成例上で実施されるブレーキ摩耗センサシステムを示す略図
【図３】ディスクブレーキが、ブレーキパッドが第１摩耗レベルにある第１ブレーキング状態で図示された、図２のブレーキ摩耗センサシステムの略図
【図４】ディスクブレーキが、ブレーキパッドが第２摩耗レベルにある第２ブレーキング状態で図示された、図２のブレーキ摩耗センサシステムの略図
【図５Ａ】ブレーキ摩耗センサシステムの一つの構成を示す略図
【図５Ｂ】ブレーキ摩耗センサシステムの一つの構成を示す略図
【図６Ａ】ブレーキ摩耗センサシステムの別の構成を示す略図
【図６Ｂ】ブレーキ摩耗センサシステムの別の構成を示す略図
【図７Ａ】ブレーキ摩耗センサシステムの別の構成を示す略図
【図７Ｂ】ブレーキ摩耗センサシステムの別の構成を示す略図
【図８Ａ】ブレーキ摩耗センサシステムの別の構成を示す略図
【図８Ｂ】ブレーキ摩耗センサシステムの別の構成を示す略図
【図９】ブレーキ摩耗センサシステムの別の構成を示す略図
【図１０】ブレーキ摩耗センサシステムの別の構成を示す略図
【図１１】ブレーキ摩耗センサシステムのいくつかの要素の構成例を示す略ブロック図
【図１２】図１１のブレーキ摩耗システムが作動可能な具体例を示すフロー図
【図１３Ａ】ブレーキ摩耗センサシステムの別の構成を示す略図
【図１３Ｂ】ブレーキ摩耗センサシステムの別の構成を示す略図
【図１４】図１３Ａおよび図１３Ｂのブレーキ摩耗システムが作動可能な具体例を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１を参照すると、車両サスペンションシステム１０は、揺動するように車両１６に接続された上方制御アーム１２と下方制御アーム１４とを有する。両制御アーム１２、１４の自由端部には、操舵ナックル２０が、ナックルと制御アームとの間の相対移動を許容するボールジョイントなどによって接続されている。操舵ナックル２０は、ホイール軸心２６周りで回転（矢印Ａを参照）するようにホイールハブ２４を支持するスピンドル２２を有する。ホイールハブ２４には、ラグやラグナットなどの公知の手段によってホイール（またはリム）３０およびタイヤ３２を取り付けることができる。ホイールハブ２４は、当該ハブ、リム３０、およびタイヤ３２の軸心２６周りでの回転を容易にするベアリング３４を有する。操舵ナックル２０は、車両１６を公知の方法で操舵するために、それ自身、操舵軸心３６（矢印Ｂを参照）回りで回転可能である。
【００２７】
ショックアブソーバやストラットなどのダンパ４０は、下方制御アーム１４に接続されたピストンロッド４２と、車両フレーム取り付けブラケットなどの車両１６の構造体によって支持されたシリンダ４４とを有する。ダンパ４０は、両制御アーム１４、１６および操舵ナックル２０の車両１６に対する相対移動を緩衝する。これにより、ダンパ４０は、サスペンション１０、ホイール３０、およびタイヤ３２の上下移動（矢印Ｃを参照）作り出す道路３８とタイヤ３２との間の衝撃（たとえば、バンプ、ポットホール、またはロードデブリなどによる衝撃）を緩衝し吸収することを助けることができる。
【００２８】
車両１６は、ハブとホイール３０およびタイヤ３２とともに回転するようにハブ２４に固定されたブレーキディスク５２を有するディスクブレーキシステム５０を備える。ディスクブレーキングシステム５０は、さらに、ブラケット５６によって操舵ナックル２０に固定されたブレーキキャリパ５４を有する。これにより、ディスク５２とキャリパ５４とは、操舵移動（矢印Ｂ）とサスペンション移動（矢印Ｃ）を通して、操舵ナックル２０とともに移動する。ディスク５２は、キャリパ５４に対して回転する（矢印Ａ）とともに、当該キャリパを通過する外径部分を有する。
【００２９】
図１に図示したサスペンションシステム１０の構成は一例にすぎず、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。ここに開示されるブレーキパッド摩耗センサシステムは、ディスクブレーキを実施する任意の車両サスペンション構成と利用されるように構成することができる。たとえば、図示したサスペンションシステム１０は、独立フロントサスペンション、具体的には、上方および下方の制御アーム／Ａ−アーム（ときに、ダブルウィッシュボーンとも呼ばれる）、であるが、その他の独立サスペンションも使用可能である。ブレーキパッド摩耗センシングシステムを実施可能な独立サスペンションの具体例には、非限定的に、スイングアクスルサスペンション、スライドピラーサスペンション、マクファーソンストラットサスペンション、チャップマンストラットサスペンション、マルチリンクサスペンション、セミ−トレーリングアームサスペンション、スイングアームサスペンション、およびリーフ式サスペンション、がある。さらに、ブレーキパッド摩耗センシングシステムは、非限定的に、サッチェルリンクサスペンション、パンハードロッドサスペンション、ワッツリンケージサスペンション、ＷＯＢリンクサスペンション、マンフォードリンケージサスペンション、およびリーフ式サスペンション、を含む従属サスペンションシステムとも実施可能である。さらに、ブレーキパッド摩耗センシングシステムは、フロントホイールディスクブレーキまたはリアホイールディスクブレーキ上で実施可能である。
【００３０】
図２−図４を参照すると、ディスクブレーキシステム５０が概略および詳細図示されている。当該ブレーキシステム５０は、キャリパ５４の車両１６への接続によってキャリパ（「フロート」）のブレーキディスク５２に対する軸方向移動が許容される単一ピストンフローティングキャリパシステムである。このフローティングキャリパ構成において、キャリパ５４は、ブレーキング軸心６０に対して平行に、ディスク５２に対して軸方向に接近／離間移動することが許容される（矢印Ｄを参照）。
【００３１】
ブレーキシステム５０は、内側ブレーキパッド７２を支持する内側ブレーキパッドホルダ７０と、外側ブレーキパッド７６を支持する外側ブレーキパッドホルダ７４とを有する。内側ブレーキパッドホルダ７０はピストン８０に支持されている。外側ブレーキパッドホルダ７４はフローティングキャリパ５４に支持されている。ピストン８０は、フローティングキャリパ５４上に支持された、または、フローティングキャリパ５４内に設けられた、シリンダ８２に配設されている。ブレーキングシステム５０を起動するために運転手がブレーキペダル（図示せず）を操作することに応答してブレーキフルード８４がシリンダ８２内に送り込まれる。
【００３２】
ブレーキシステム５０は、バネなどの付勢部材（図示せず）による付勢力によって図２の非作動状態に維持される。ブレーキペダルが操作されると、ブレーキフルード８４がシリンダ８２を満たし、ピストン８０に対して圧力を加え、それを、図２−図４上の左側へと動かそうとする。これによって、内側ブレーキパッドホルダ７０とパッド７２とをブレーキング軸心６０に沿って、ブレーキディスク５２に向けて移動させる。ディスク５２に当接している内側ブレーキパッド７２によって、そのピストン８０とシリンダ８２との支持により、フローティングキャリパ５４に作用する反力が作り出される。内側ブレーキパッド７２のディスク５２との当接により、ピストン８０の当該ディスク５２に向けての移動が阻止されているので、フローティングキャリパ５４が、シリンダ８２内のブレーキフルード圧によって、図２−図４上の右側に移動するように付勢される。このフローティングキャリパの右側への移動によって、外側ブレーキパッドホルダ７４とパッド７６とがブレーキング軸心６０に沿ってブレーキディスク５２に向かって移動される。ここで、内側パッド７６は、内側ブレーキパッドと外側ブレーキパッドとの間にクランプされているディスク５２に最終的に当接する。
【００３３】
両ブレーキパッド７２、７６は、摩耗するにつれて薄くなる。これは、新しく、厚く、摩耗していない図３のブレーキパッド７２、７６と、古く、薄く、摩耗している図４の両ブレーキパッドと比較することによって例示されている。図３と図４との比較に示されているように、ブレーキシステム５０のフローティングキャリパ構成により、ピストン８０とキャリパ５４との両方が、それらが摩耗していないパッドを作動させるときよりも、図４の摩耗したパッドを作動させるときのほうが大きな距離を移動する。
【００３４】
ブレーキパッド摩耗センシングシステム１００は、当該システムのいなかる部分も破壊すること無く、ブレーキパッド７２、７６の摩耗の量を測定する。このようにすることで、摩耗センシングシステム１００において、日常の保守およびブレーキパッド交換において交換を必要とする部分は存在しない。摩耗センシングシステム１００は、このことを、ブレーキ適用中のブレーキングコンポーネントの移動距離を直接に測定することによって達成する。ブレーキパッドが新しいときには、移動距離は短い。パッドが摩耗するにつれて、移動距離は増加する。この移動距離を測定し監視することによって、摩耗センシングシステム１００は、ブレーキパッド摩耗の程度と、バッドが摩耗しているとみなされるポイントとの両方を測定することができる。
【００３５】
移動距離は、ブレーキシステム５０の様々なコンポーネントによって測定することができる。たとえば、移動距離は、パッド７２、７６自身、パッドホルダ７０、７４、フローティングキャリパ５４、またはピストン８０を介して測定できる。移動距離は、移動するコンポーネント自身の間、または、移動するコンポーネントと静止コンポーネントとの間で測定することができる。静止コンポーネントは、ブレーキシステム５０のコンポーネント、または、サスペンションシステム１０などの車両１６のコンポーネントとすることができる。ブレーキパッド７２、７６が新しいときまたは摩耗していないとき、移動距離は比較的小さい。ブレーキパッド７２，７６が摩耗するにつれて、移動距離は増大する。この移動距離の増大は、ブレーキパッドの摩耗を示す。
【００３６】
図５Ａ−図５Ｂを参照すると、ブレーキパッド摩耗センサシステム１００は、インダクティブセンサ１０２とターゲット１０４とを有する。センサ１０２は、第１コンポーネント１２０に取り付けられている。ターゲット１０４は、第２コンポーネント１２２に取り付けられている。前の段落で記載したように、これら第１および第２コンポーネント１２０、１２２は、ブレーキシステム５０コンポーネント、車両１６コンポーネント、およびサスペンションシステム１０コンポーネントなど、様々な出処のものとすることができる。センサ１０２およびターゲット１０４は、ブレーキ適用に応答して移動するように（図５Ａ−図５Ｂの矢印を参照）、あるいは、少なくとも一つのコンパートメント、センサ１０２および／またはターゲット１０４がブレーキ適用に応答して移動する限り、ブレーキ適用中に静止状態に留まるように取り付けることができる。
【００３７】
〔インダクティブセンサ〕
ダートや腐食によって影響されず、物理的接触を必要としないことから、インダクティブセンサ１０２は、ブレーキパッド摩耗センシングシステム１００における実施用に理想的である。インダクティブ近接センシングを、ブレーキパッド７２、７６のための「交換時期」表示を提供する二値表示、すなわち、「交換要／交換不要」構成で実施することができる。インダクティブ近接センシングは、また、摩耗インジケータとして、すなわち、たとえば、ブレーキパッド７２、７６に関する「摩耗％」表示と、さらに「交換時期」表示とを提供可能な可変出力構成と、を備えたものとして実施することも可能である。
【００３８】
図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、センサ１０２は、インダクティブコイル１１０と、コイルを励起するとともにターゲット１０４を検出するためのＬＣ回路１１２と、を有している。ＬＣ回路１１２は、インダクタ−キャパシタ（ＬＣ）タンク回路と、このＬＣタンク回路を駆動するオシレータとを有する。ＬＣタンク回路のインダクタは、オシレータがＬＣタンク回路を駆動するときに磁界１１４を作り出すコイル１１０である。ターゲット１０４がセンサ１０２から離間しているとき（図５Ａを参照）、アクチュエータは、センサ１０２によって作り出される磁界１１４に対してほとんどまたは全く影響を与えない。ターゲット１０４がコイルの近くに移動されるにつれ（図５Ｂを参照）、アクチュエータの導電性金属中に渦電流が形成される。これら渦電流は、ターゲット１０４の、距離、材料、およびサイズの関数として変化する。渦電流は、ＬＣタンク電流の振動振幅を低減する作用を有する対向磁界を形成し、Ｌインダクタの有効インダクタンスを低減させる。
【００３９】
Ｌインダクタンス値がＬＣタンク共振周波数を決定する。したがって、ＬＣタンク回路のオシレータ振幅変化またはＬＣタンク共振周波数変化を測定するようにセンサを設定することができる。ＬＣ回路１１２は、ターゲット１０４を検出するためにこの変化を測定するように構成されている。センサ１０２がターゲット１０４を検出する方法は、ＬＣ回路１１２の構成に依存する。一つの構成において、ＬＣ回路１１２は、アクチュエータの存在、すなわち、ターゲット１０４がセンサに対するある所定位置に達するときにトグルされるｙｅｓ／ｎｏスイッチ、を検出するように構成することができる。別の構成において、ＬＣ回路１１２は、ターゲット１０４に対する実際の距離を測定するよう構成することができる。
【００４０】
図５Ａおよび図５Ｂの構成例のブレーキパッド摩耗センサシステム１００は、摩耗パッド検出器（存在センサ）として、または、パッド摩耗検出器（距離検出器）として構成することができる。摩耗パッド検出器の構成では、システム１００は、ブレーキパッドが所定量の摩耗に達したときにのみ検出して、パッドが摩耗しており、保守作業が必要であることの表示を提供するように構成することができる。パッド摩耗検出器構成においては、システム１００は、パッドの摩耗の量（すなわち摩耗％）を検出し、パッドの摩耗の量やパッドに残っている有効使用寿命などの量の表示を提供するように構成することができる。システム１００は、パッドが摩耗したときに、「残り５０％」、「残り２５％」、「残り１０％」、「保守作業が必要」などの周期的な警告を提供するように構成することができる。
【００４１】
その作動時において、ターゲット１０４の位置がセンサ１０２の位置に対して変化すると、すなわち、図５Ａに図示の位置から図５Ｂに図示の位置へと変化すると、これによって磁界１１４が変化し、ＬＣ回路１１２が応答し、センサ１０２がセンサコントローラ１０６に対して出力を提供して、これによってブレーキパッド摩耗とブレーキパッドが交換を必要とするか否かを判定するための計算が行われる。なお、摩耗センシングシステム１００は、センサ１０２とターゲット１０４の配置に応じて、当該センサとターゲットとの間の距離の増加の関数としての摩耗の増加、あるいは、センサとターゲットとの間の距離の減少の関数としての摩耗の増加、を検出するように構成することができる。センサコントローラ１０６は、これらの計算の結果を、主コントローラ１０８に、たとえば、必要なときに車両操作者にアラートすることができる車体制御モジュール（ＢＣＭ）に提供することができる。
【００４２】
一つの具体的構成において、コントローラ１０６は、車両アンチロックブレーキングシステム（ＡＢＳ）コントローラ内、またはこのコントローラと併用で実施することができる。これは便利でありうる。なぜなら、タイヤ回転センサを使用するＡＢＳシステムは、ケーブル／ワイヤリングをその領域へと取り回すことが元から要件とされているので、ブレーキパッド摩耗センシングシステム１００がこれを利用することができるからである。コントローラ１０６をＡＢＳコントローラ内、または当該コントローラと併用で実施することは、それは主コントローラ１０８と通信する点でも便利である。このようにして、システム１００によって感知されたブレーキパッド摩耗表示を、センサコントローラ１０６を介して主コントローラ１０８に送ることができ、これによって、たとえば、インストルメントパネル／ゲージクラスタを介して、運転手に対応するアラート／表示を提供することができる。
【００４３】
別の構成において、センサ１０２は、パッド摩耗データをコントローラ１０６に無線で送ることができ、当該コントローラから、次に、データおよび／または行われた計算を、主コントローラ１０８へのデータを利用してリレーすることができる。この構成において、たとえば、センサコントローラ１０６は、ＴＰＭＳ（タイヤ圧モニタリングシステム）センサからの信号を無線で受信し、主コントローラ１０８と通信するようにあらかじめ構成されているＴＰＭＳコントローラ内、または当該コントローラと併用で、実施することができる。
【００４４】
さらに別の構成において、センサコントローラ１０６は、センサ１０２自身に内蔵させることが可能であり、センサは、パッド摩耗データおよび／または計算結果を、有線または無線で、主コントローラ１０８に直接送ることができる。
【００４５】
〔パッドを直接測定する実施例〕
センサシステム１００の一実施例によれば、インダクティブセンサ１０２を、内側ブレーキパッド７２または外側ブレーキパッド７６用の、パッドホルダに取り付けることができる。ブレーキロータ５２とブレーキパッドホルダ７０、７４との間の相対位置は互いに近い状態で維持されるので、ロータ自身がターゲット１０４として作用することが可能である。したがって、この構成の場合、図５Ａ−図Ｂにおいて、コンポーネント１２０はパッドホルダ７０、７４の一方であり、コンポーネント１２２はブレーキロータ５２である（図２−図４を参照）。パッドホルダ７０、７４に取り付けられ、対応するブレーキパッド７２、７６に対して移動可能なセンサ１０２は、ブレーキが適用されるときに、ロータ１０２に近づく。時間の経過によってパッド７２、７６が摩耗するにつれて、センサ１０２はロータ５２により近づき、これによって、インダクティブセンサによって生成される磁界の変化が生じ、前述のようにこれを検出してブレーキパッド摩耗を判定するために利用することができる。
【００４６】
この実施例において、センサシステム１００は、いくつかの潜在的欠点に対応するように構成することができる。第１に、測定可能な距離の量は、インダクティブセンサコイル１１０の直径に関係するので、センサ１０２とターゲット１０４との位置関係および間隔によって、センサを取り付けるための表面積が大きくなる可能性があるが、そのような表面積は利用できないおそれがある。したがって、フェライトセンサコイルを実施することが望ましいかもしれない。なぜなら、これらは軸方向において大きな磁界焦点を示すことが知られているからである。さらに、センサが取り付けられているバックプレート上の温度は非常に熱くなる可能性があるので、センサハウジングは、特殊なハウジング材を必要としうる。この熱によって、コイル１１０とＬＣ回路１１２のコンデンサとに対してこの高温ゾーンに位置しうるセンサ１０２のコンポーネントが制限されるかもしれない。センサ１０２の残りのコンポーネントは、たとえばワイヤを介して接続された、別体の離間配置されたユニットに含めることができる。
【００４７】
〔パッドから離間した直接測定の実施例〕
センサシステム１００の別の実施例によれば、インダクティブセンサ１０２を、パッドおよびパッドホルダから離間して取り付けることができる。この実施例において、ブレーキパッド摩耗の領域における高温と限られた空間により、ブレーキパッド摩耗センサ１０２が取り付けられるコンポーネント１２０は高温領域から離間することができる。第１および第２コンポーネント１２０、１２２の一方または両方がブレーキ適用に応答して移動可能であることを想起すると、センサ１０２は上述した方法でブレーキパッド摩耗を測定するためにこの距離を測定することができる。ただし、センサ１０２を離間位置に配置することによって、ターゲット１０４として使用するネイティブ構造が無くなる。この場合、ターゲット１０４を第２コンポーネント１２２から延出するように構成して、それによって、それが、ブレーキ適用に応答して磁界１１４に対するその影響を測定することが可能な位置に配置するようにすることができる。これが図５Ａ−図Ｂに図示されている。有利なことに、これによって、ターゲット１０４が、信頼性、正確性および精度において、システム１００のセンシング能力を最適化するように構成された特定の構造（たとえば、サイズ、面積、厚み、材料など）を備えることが可能となる。
【００４８】
この実施例において、第１および第２コンポーネント１２０、１２２は、種々の出処のものとすることができる。図２−図４を参照すると、第１コンポーネント１２０は、センサ１０２がブレーキの適用に応答して移動することを可能にするフローティングキャリパ５４とすることができる。あるいは、第１コンポーネント１２０は、取り付けブラケット５６やサスペンションシステム１０のコンポーネントなどの静止コンポーネントとすることも可能である。第２コンポーネント１２２は、キャリパ５４、ピストン８０、パッドホルダ７０、７４の一方、またはパッド７２、７６の一方などの移動ブレーキシステムコンポーネントとすることができる。
【００４９】
〔間接的測定実施例〕
センサシステム１００の別の実施例によれば、インダクティブセンサ１０２とターゲット１０４とが取り付けられる第１および第２コンポーネント１２０および１２２は、上述したものの任意の組み合わせとすることができる。インダクティブセンシングコイル（ＤＳ）からのターゲット距離の有効な測定は、コイルサイズ／直径に関連するので、したがって、コイル１１０が大きければ大きいほど、測定はより良好なものになる。ブレーキシステム５０の領域における限られた空間と、この領域には多くの金属製コンポーネントが存在するという事実とにより、大きなサイズ／直径のコイルは実現できない可能性がある。さらに、その使用寿命を通してブレーキパッド厚みの変化は比較的に小さい（たとえば、約１０〜１５ｍｍ）可能性がある。このセンサ１０２の限られた空間と相対的に小さな距離ＤＳ、さらに、車両、ブレーキ、およびサスペンションのコンポーネントなどの周囲の構造に関連するいくつかの累積許容度とは、センサ１０２とターゲット１０４との間の軸方向における小さな変化を感知するための障害となりうる。
【００５０】
したがって、センサシステム１００のこの構成例によれば、ブレーキパッド厚みを、センサ１０２／コイル１１０に対するターゲット１０４の側方位置に変換することが可能である。コイル１１０の面とターゲット１０４の面との間の軸方向距離を測定するかわりに、コイル面とターゲット面との間の間隔は一定に維持され、ターゲットはコイル上を側方向に移動するように構成される。これが図６Ａおよび図６Ｂに図示されている。図６Ａに図示されているように、ターゲット１０４は、不規則な、概して三角形状を有し、ブレーキ作動に応答してセンサ１０２のコイル１１０上を側方に（矢印Ｅで示されているように）移動するように構成されている。
【００５１】
ターゲット１０４の不規則形状と、そのセンサコイル１１０の表面からの間隔が一定に小さく維持されるという事実とによって、ターゲットの存在に対するセンサ１０２の応答が改善される。この可変ターゲット構成において、図６Ａに図示されているように、コイルに対して露出されている三角形ターゲットの面積は、それがコイル上を／に沿って、スライド／移動、するにつれて変化する。ターゲットがコイルに対して移動するにつれて、ターゲットの表面積が変化する。この移動がコイルのインダクタンスＬに与える影響が図６Ｂのグラフに図示されている変化である。ターゲット１０４のコイル１１０上の移動から生じるコイルインダクタンスの低下は、たとえば、ＬＣ回路の並行抵抗における共振周波数の増加、または、シグナル振幅の減少として測定することができ、これを利用してターゲットのコイルに対する位置を示すことができ、これを対応するブレーキパッドの厚み（そしてその摩耗）の変化と相関させることができる。
【００５２】
これらの同じ原理に従い、センサシステム１００の性能を改善するのを助けるために、ある種の改造を実施することが可能であることが理解されるであろう。たとえば、ターゲットは、三角形以外の形状に構成することができ、たとえば、その形状と厚みとの両方が変化するようにすることができる。さらに、それらの摩耗位置をターゲット形状および／または厚みの変化と相関させることによって、マルチステージセンサ（２５％、５０％、７５％、９０％摩耗）を形成することができる。さらに、あるいは代替的に、コイルの形状も、それが作り出す磁界の強度が、その面を介して、コイルがターゲット位置におけるインクレメント変化に対して異なる応答をするように構成することができる。たとえば、図７Ａにおいて、コイル１１０とターゲット１０４の両方が不規則形状であって、図７Ｂに図示されているように、ターゲットの移動に対する応答（ＤＳの変化）が、増加するように構成される。
【００５３】
図８Ａ−図８Ｂを参照すると、センサシステム１００の応答を改善するべく、ターゲット１０４とセンサ１０２／コイル１１０の間の間隔を可変とすることができる。図８Ａに図示されているように、ターゲット１０４は、ブレーキ適用に対するターゲットの移動方向（矢印を参照）に対して角度を有している。図８Ｂに図示されているように、センサ応答をさらに改善するために、ターゲット１０４の形状も可変（たとえば三角形）とすることができる。ブレーキ適用に応答して第１および第２コンポーネント１２０、１２２が互いに対して移動するとき、センサ１０２はブレーキパッド摩耗を示す出力を提供することができる。
【００５４】
この構成は、ターゲット１０４に三次元構造を与えるものであって、これは、さらに、その効率、性能、解像度、応答などに役立つ。この構成において、三次元ターゲット１０４は、その形状によって（図８Ｂを参照）そして、さらに、この構成の追加された三次元態様によるターゲットの異なる部分の軸方向配置によって、変化する表面積を有する。したがって、ターゲット１０４とコイル１１０の側方位置が変化すると、三角形状によりターゲットプレート表面積が変化するとともに、同時に、ターゲットとコイルとの間の軸方向距離も、三次元構造によって変化する。有利なことに、この三次元ターゲット構造は、コイルの磁界変化またはインダクタンス変化（または損失の変化）を加速することに役立ち、さらに、センサの正確さを改善するのにも役立ちうる。
【００５５】
図９および１０に図示の構成によっても類似の三次元作用を実現することが可能である。図９を参照すると、ターゲット１０４は、ブレーキ適用に応答するターゲットの移動の方向（矢印を参照）に対して湾曲している。前の構成と同様、ターゲット１０４は、センサ応答をさらに改善するべく、可変形状（たとえば、三角形状）を備えることができる。したがって、ターゲット１０４とコイル１１０の側方位置が変化すると、不規則形状によりターゲットプレート表面積が変化するとともに、同時に、ターゲットとコイルとの間の軸方向距離も、三次元構造によって変化する。有利なことに、この三次元ターゲット構造は、コイルの磁界変化またはインダクタンス変化（または損失の変化）を加速することに役立ち、さらに、センサの正確さを改善するのにも役立ちうる。第１および第２コンポーネント１２０、１２２がブレーキ適用に応答して互いに対して移動すると、センサ１０２はブレーキパッド摩耗を示す正確な出力を提供することができる。
【００５６】
図１０を参照すると、ターゲット１０４は、ブレーキ適用に応答するターゲットの移動の方向（矢印を参照）に対して段状構造を有している。前の構成と同様、ターゲット１０４は、センサ応答をさらに改善するべく、可変形状（たとえば、三角形状）を備えることができる。したがって、ターゲット１０４とコイル１１０の側方位置が変化すると、不規則形状によりターゲットプレート表面積が変化するとともに、同時に、ターゲットとコイルとの間の軸方向距離も、三次元構造によって変化する。有利なことに、この三次元ターゲット構造は、コイルの磁界変化またはインダクタンス変化（または損失の変化）を加速することに役立ち、さらに、センサの正確さを改善するのにも役立ちうる。第１および第２コンポーネント１２０、１２２がブレーキ適用に応答して互いに対して移動すると、センサ１０２はブレーキパッド摩耗を示す正確な出力を提供することができる。
【００５７】
〔間接的測定実施例−ＲＦＩＤ〕
図１１を参照すると、センサシステム１００の別の実施例によれば、システムは、ブレーキパッド摩耗を測定するために、第１および第２コンポーネント１２０、１２２に接続された単数または複数の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）回路を利用することができる。一つの実施例において、二つのＲＦＩＤ回路が二つの共振ＬＣ回路、すなわち、アクティブＲＦＩＤイニシエータ装置１５０とパッシブＲＦＩＤタグ装置１７０、を介して互いに接続される。アクティブＲＦＩＤイニシエータ装置１５０は、バッテリなどの電源１５２を有し、したがって、マスタ装置またはセンサとして作用する。ＲＦＩＤタグ装置１７０は、ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０によって検出され、したがって、この実施例においてはターゲットとして作用する。ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０は、伝送を開始（initiate）し、ＲＦＩＤタグ装置１７０は、もしもその信号が十分に強いものであるならば、その伝送に応答する。信号の強度は、ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０とＲＦＩＤタグ装置１７０との間の距離に依存する。
【００５８】
ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０とＲＦＩＤタグ装置１７０とが互いに通信する能力は、信号強度と、これら装置間の距離（より具体的には、これらの装置の各コイル間の距離）とに依存する。ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０によって発せられる信号の強度が強ければ強いほど、システムはより長い距離を通信することができる。また、上述したように、ブレーキロータ５２とブレーキパッド７２，７６とは非常に高温であるので、それらは電気回路を取り付けるには理想的な場所ではない。これを克服するために、第１および第２コンポーネント１２０、１２２は、ブレーキパッドシステム５０に近接する、または、それを取り囲む二つのより低温のオブジェクトとなるように選択される。両コンポーネント１２０、１２２は、さらに、それらの間の距離が、パッド厚みの変化に比例して関連するようにも、選択される。たとえば、単純なスナップオン／クリップイン固定方法を使用して、ＲＦＩＤタグ装置１７０を取り付け可能な第２コンポーネント１２２はブレーキパッドホルダ７０、７４である。
【００５９】
ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０が取り付けられるコンポーネント１２０は、たとえば、ブレーキサポートブラケット５６とすることができる。ブレーキパッドが摩耗するにつれて、ＲＦＩＤ装置１５０と１７０間の距離（図１１においてＤによっておよそ示されている）も、同じ比率で増加する。これら二つのＲＦＩＤ装置間の有効な通信を維持するためには、距離Ｄの増加に伴って、ＲＦＩＤ装置１５０は、その距離の増加から生じる信号損失を克服するためにより大きなパワーを出力しなければならない。ＲＦＩＤタグ装置１５０からの応答を生成するために必要なＲＦＩＤイニシエータ装置１５０の伝送レベルは、ブレーキパッド厚みと関連している。ブレーキパッド摩耗センシングシステム１００のこのＲＦＩＤ実施例は、有線（実線）または無線（破線）接続を介して、センサコントローラ１０６と主コントローラ１０８とに直接通信することができる。
【００６０】
ＲＦＩＤタグ装置１７０は、ユニークな識別子（ＩＤ番号など）を有するようにプログラミングされた、またはその他の方法で構成されたＲＦＩＤタグ回路１７２と、コイルまたはアンテナＬ２を備えるＩＣ回路１７４とを有している。ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０は、ＲＦＩＤタグ装置１７０の存在に対して、インテロゲーション（検索）信号「ｌｏｏｋｉｎｇ」を発生するようにプログラミングされた、または、その他の方法で構成されたＲＦＩＤイニシエータ回路を有する。調節可能なパワーアンプ１５４によってＬＣ回路１５８に提供されるインテロゲーション信号を増幅し、この回路が当該信号をアンテナ／コイルＬ１を介して伝送する。ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０は、さらに、イニシエータ回路１５６、アンプ１５４、温度センサ１６０、および伝送／受信回路１６４に作動接続されたコントローラ１６２も有する。
【００６１】
その作動において、ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０は、ＲＦＩＤタグ装置１７０の存在に関して、アンテナＬ１を包囲する物理空間をインテロゲートする。二つのＲＦＩＤ共振回路間の通信範囲は、結合係数Ｋと、アンプ１５４によって制御されるＲＦＩＤイニシエータ装置１５０からの伝送パワーと、に関連している。結合係数Ｋは、コイルＬ１とコイルＬ２との間の磁束結合に関連する。Ｌ１とＬ２との間の距離がＫに影響する。この距離が短ければ短いほど、結合係数は強く、通信を維持するために必要なＲＦＩＤ伝送パワーは少なくなる。アンプ１５４のパワーレベルを制御することによって、ＲＦＩＤイニシエータ１５０とタグ１７０とが通信可能な距離を調節することかできる。したがって、両装置１５０、１７０を第１および第２コンポーネント１２０、１２２にそれぞれ取り付けて、これらコンポーネント間の距離を、アンプ１５４の出力パワーレベルをモニタリングすることによって測定することができる。
【００６２】
図１１のシステム１００を使用してブレーキパッド摩耗を診断する方法の一例が図１２に図示されている。図１２に図示され後述される工程は、システム１００によって実行することが可能な工程の具体例である。さらなる工程を追加してもよいし、いくつかの工程を省略、スキップ、反復、または交互順序に実行することも可能である。図１２を参照すると、方法２００は、工程２０２から始まり、工程２０４に進み、ここで、パワーＯＮ／ＯＦＦインテロゲーション制御が行われる。この工程において、時間関数（タイマーなど）に基づいて、インテロゲーションを開始すべきか否かの判定が行われる。工程２０８において、もしもまだインテロゲーションを行うときでないのであれば、方法２００は、工程２０４に戻る。もしもインテロゲーションを行うときであれば、方法２００は工程２１２へと進む。
【００６３】
工程２１２において、システム１００の作動温度が所定の作動範囲内であるか否かの判定が行われる。もしもその温度が作動範囲内でないならば、方法２００は工程２１０に進み、ここでタイマーがリセットされ、そして、方法は工程２０２から再スタートする。もしも温度が作動範囲内であるならば、方法は工程２１４に進み、ここで、アンプ１５４のパワーが最小にセットされる。次に、方法２００は工程２１６に進み、ここで、ＲＦＩＤイニシエータ１５０がＲＦＩＤタグ１５０から応答を受信するか否かの判定が行われる。もしも応答が受信されれば、方法２００は工程２１８に進み、ここで、パワーレベルに基づきブレーキペダル厚みの測定が行われる。これは、たとえば、ルックアップテーブルによって行うことができる。次に、方法２００は工程２２４に進み、ここで、測定されたブレーキパッド厚みが伝送される。その後、方法２００は工程２０２に戻り、再度スタートする。
【００６４】
もしも、工程２１６において、ＲＦＩＤイニシエータ１５０がＲＦＩＥＤタグ１７０から応答を受信しなければ、方法は工程２２２に進み、ここで、パワーレベルを一所定インクレメント分、増加される。その後、方法２００は工程２２０に進み、ここで、パワーレベルが所定の最大パワーレベル未満であるか否かのチェックが行われる。もしもパワーレベルが所定最大未満でなく、最大パワーレベルが到達されたことを意味したならば、方法２００は工程２０２に進み、再度スタートする。もしもパワーレベルが所定最大未満であれば、方法２００は工程２１６に進み、ここで、ＲＦＩＤイニシエータ１５０がＲＦＩＤタグ１７０から応答を受け取るか否かの判定を繰り返す。方法２００は、工程２１６、２２２および２２０のループを、ＲＦＩＤタグ応答が受け取られ、ブレーキパッド摩耗を計算することが可能になるまで、あるいは、最大パワーレベルが到達され方法が再度スタートするまで、反復する。
【００６５】
図１３Ａと１３Ｂは、ＲＦＩＤイニシエータ１５０とタグ１７０を利用する別の構成を図示している。この構成において、金属ターゲット１８０が、この例ではブレーキ適用に応答して移動するコンポーネント（たとえば内側ブレーキパッドホルダ７０または内側ブレーキパッド７２）である、第２コンポーネント１２２に接続されている。ＲＦＩＤタグ装置１７０とＲＦＩＤイニシエータ１５０とは、ブレーキブラケット５６などの、位置固定可能な、第１車両コンポーネント１２０などの、同じ構造体に取り付け可能である。ターゲット１８０は、ブレーキの操作に応答して、軸心１８２に沿って、ＬＣタンク回路１７２のアンテナＬ２に対して接近／離間移動するように構成されている。
【００６６】
図１３Ａに図示の実施例において、ターゲット１８０は、その面を軸心１８２に対して垂直に向けて配向され、かつ、円形や正方形などの、規則的な形状を有することができる。ターゲット１８０は、あるいは、不規則形状（たとえば、三角形状）などの形状を有することも可能であり、その不規則形状ターゲットがブレーキ適用に応答してコイルＬ２上を移動するようにその面を軸心に対して平行にして配向することも可能である（たとえば、図６−図１０を参照）。
【００６７】
その作動時において、ブレーキが適用されると、ターゲット１８０とＲＦＩＤタグ装置１７０のアンテナＬ２との間、図１３Ａにおいて「Ｓ」によって示されている距離が変化する。この距離Ｓが減少しているとき、ターゲット１８０はコイルＬ２のインダクタンスに影響を与える。このコイルＬ２インダクタンスの変化は、ＲＦＩＤタグ装置１７０のＬＣタンク回路１７２の共振周波数を変化させる。ＲＦＩＤイニシエータ１５０とそのコイルＬ１とは、ＲＦＩＤタグ装置１７０とそのコイルＬ２からある固定距離にあり、これは、図１３Ａにおいて「Ｄ」で示されている。
【００６８】
ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０は、あるいくつかの所定のパワーレベルで、あるいくつかの所定の周波数において、そのインテロゲーション信号を送信する。ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０は、各周波数に対してＲＦＩＤタグ装置１７０との有効な通信が確立されたパワーレベルを記録する。これにより、ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０は、各周波数に対してタグ通信を確立するために必要なパワーレベルのテーブルを構築する。
【００６９】
上述したように、パッド摩耗によってターゲット１８０がＲＦＩＤタグ装置１５０の共振周波数に影響を与えるようになるので、また、異なるＲＦＩＤタグ共振周波数は、イニシエータとの通信を確立するために、異なるパワーを必要とするので、パワー対周波数曲線を使用して、ブレーキパッド摩耗を表すターゲット１８０とＲＦＩＤタグ装置１７０との間の距離を測定することができる。
【００７０】
この実施例において、ＲＦＩＤタグ装置１７０はブレーキパッドホルダ上に取り付ける必要はなく、それによって、それはその構造体に関連する熱に晒されることがなくなる。この実施例におけるシステム１００は、三つの異なる温度ゾーンを利用する。（１）ブレーキパッドホルダゾーン。非常に高温。このエリアには金属ターゲット１８０のみが取り付け可能。電気コンポーネントは取り付け不能。（２）「Ｓ」離間コンポーネントゾーン。比較的高い温度であるが、それほど高くはない。バッテリを有さないＲＦＩＤイニシエータ装置であればＲＦＩＤイニシエータ装置１５０よりも大きな熱に耐えうる。（ｃ）低温ゾーン。ＲＦＩＤイニシエータ装置はバッテリ駆動であるので、低い温度ゾーンでの取り付けを必要とする。さらに、ＲＦＩＤタグ装置１７０は小さいので、取り付けが容易であり、したがって、それをブレーキパッドホルダに近い位置に取り付けることは比較的易しい。
【００７１】
システム１００は、ＲＦＩＤタグ装置１７０からの応答を引き出すために必要なＲＦＩＤイニシエータ装置１５０の伝送パワーレベルに応答してブレーキパッド摩耗を検出する。ブレーキパッド摩耗によってこれらの装置１５０、１７０間の距離が増加すると、通信トランザクションを完結するために必要なパワーの量が増大する。したがって、この必要パワーの変化はブレーキパッド摩耗を指し示す。勿論、アンプ１５４によって提供されるパワーは、ＲＦＩＤイニシエータ装置１５０の温度によって影響を受ける。したがって、温度センサ１６０から得られる温度データを使用して温度補償を行うべくコントローラ１６２をプログラミングすることができる。これにより、コントローラ１６２は、ＴＸ／ＲＸ回路１６４を介して主コントローラ１０８へ、有線または無線で、ブレーキパッド摩耗表示信号を送信することができる。
【００７２】
当業者は、システム１００は、必ずしも、毎分、各温度毎に、ブレーキパッド摩耗を連続的に測定する必要はないことを理解するであろう。システム１００は、ある時間間隔で、かつ或る温度範囲内で、ブレーキパッド摩耗を測定するように構成することができる。大半の回路コンポーネントの特性は温度とともに変化するので、温度が正確に測定される限り、測定結果を温度補償することができる。これが、ある温度範囲内で計算を行うことが有利でありうる理由である。
【００７３】
図１３Ａおよび図１３Ｂのシステム１００を使用してブレーキパッド摩耗を診断するための方法の具体例が図１４に図示されている。図１２に図示され、以下に記載される工程は、システム１００によって実行することが可能な工程の例である。さらなる工程を追加してもよいし、いくつかの工程を省略、スキップ、反復、または交互順序に実行、することも可能である。図１４を参照すると、方法２５０は工程２５２から始まり、工程２５４に進み、ここで、パワーＯＮ／ＯＦＦインテロゲーション制御が行われる。この工程において、時間関数、タイマーなどに基づいて、インテロゲーションを開始すべきか否かの判定が行われる。工程２５６において、もしもまだインテロゲーションを行うときでないのであれば、方法２５０は工程２５４に戻る。もしもインテロゲーションを行うときであれば、方法２５０は工程２６０へと進む。
【００７４】
工程２６０において、システム１００の作動温度が所定の作動範囲内であるか否かの判定が行われる。もしもその温度が作動範囲内でないならば、方法２５０は工程２５８に進み、ここで、タイマーがリセットされ、そして、方法は、工程２５４から再スタートする。もしも温度が作動範囲内であるならば、方法２５０は工程２６２に進み、ここで、通信周波数が最小値にセットされる。次に、方法２５０は工程２６４に進み、ここで、アンプ１５４のパワーが最小にセットされる。
【００７５】
その後、方法２５０は工程２６６に進み、ここで、ＲＦＩＤイニシエータ１５０がＲＦＩＤタグ１５０から応答を受信するか否かの判定が行われる。もしもＲＦＩＤタグ応答が受信されなければ、方法２５０は工程２７０に進み、ここで、アンプ１５４のパワーレベルが１インクレメント分増大される。次に、方法２５０は工程２６８に進み、ここで、最大パワーに達したか否かの判定が行われる。もしもまだ最大パワーに達していなければ、方法２５０は工程２６６に進み、ここで、ＲＦＩＤイニシエータ１５０がＲＦＩＤタグ１５０から応答を受信するか否かの判定が行われる。このことから、ＲＦＩＤタグ１５０から応答が受信されるまで、あるいは、最大パワーに達するまで、任意の所与の周波数に対してアンプパワーがステップアップされることを理解することができる。
【００７６】
もしも、工程２６６で、ＲＦＩＤタグ１５０から応答が受信されれば、方法２５０は工程２７２に進み、ここで、パワーレベルと周波数とが記録される。次に、方法２５０は工程２７４に進み、ここで、周波数は１インクレメント分増大される。次に、方法は工程２７６に進み、ここで、周波数が所定の最大閾値に達したか否かの判定が行われる。もしも周波数がまだ最大値に達していなければ、方法２５０は工程２６４に戻り、ここで、パワーを最小値にセットし、工程２６６において、ＲＦＩＤタグ応答が受信されるまで、パワーをインクレメント的に増大し、その後方法２５０は上述したように進む。このことから、周波数はインクレメント的に増大され、そして、各周波数に対して、ＲＦＩＤタグからの応答を引き出すのに必要なパワーが達せられるまで、パワーがインクレメント的に増大されることが理解できる。工程２７６において、最大周波数に達すると、工程２７２において記録された様々な周波数とパワーとのコンビネーションから、たとえば、周波数とパワーとのコンビネーションをパッド厚みと相関させるルックアップテーブルから、ブレーキパッド厚みを判定することができる。相関は、たとえば、パワーと周波数とがターゲット１８０とＲＦＩＤタグ装置１７０との間の距離Ｓに関連付けられている、図１３Ｂに図示したものに類似のものとすることができる。次に、方法２５０は工程２８０に進み、ここで、判定されたブレーキパッド厚みが送信される。その後、方法２５０は工程２５２に戻り、再度スタートする。
【００７７】
本発明の以上の説明から、当業者は、改良、変更および改変を認識するであろう。当該技術内におけるそのような改良、変更および改変は添付の請求項によってカバーされることが意図される。
【図１】
2019525092.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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