(57)【要約】【課題】車輪２２の周辺に設置する複数の装置（荷重測定装置２８、電動式車輪駆動装置２９、電動式ブレーキ装置３０、タイヤ空気圧測定装置３１等）を構成する演算器（受信器）の低コスト化及び省スペース化を図る。【解決手段】上記各装置２８〜３１を構成する演算器（受信器）を一体化し、１つの演算器ユニット３７とする。この様な構成を採用する事により、上記課題を解決する。【選択図】図１
2007210491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の懸架装置に転がり軸受ユニットを介して回転自在に支持された車輪を回転駆動する為の電動式車輪駆動装置を構成し、この電動式車輪駆動装置の動作を制御する演算器と、上記車輪の制動を行なう為の電動式ブレーキ装置を構成し、この電動式ブレーキ装置の動作を制御する演算器と、上記車輪を構成するタイヤの空気圧を測定する為のタイヤ空気圧測定装置を構成し、センサ情報に基づいて上記空気圧を算出する演算器とのうち、少なくとも１つの演算器と、上記転がり軸受ユニットに作用する荷重を測定する為の荷重測定装置を構成し、センサ情報に基づいて上記荷重を算出する演算器とを、互いに一体化して成る、車輪周辺装置の演算器ユニット。
【請求項２】
転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定された状態で使用時にも回転しない静止側軌道輪と、この静止側軌道輪と同心に配置されると共に車輪を結合固定した状態でこの車輪と共に回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、１対の列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体とを備えたものであり、
荷重測定装置は、上記両列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する為の１対の公転速度検出用センサと、これら両公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する演算器とを備えたものである、
請求項１に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。
【請求項３】
荷重測定装置が、回転側軌道輪の回転速度を検出する為の回転速度検出用センサを備えている、請求項２に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。
【請求項４】
転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定された状態で使用時にも回転しない静止側軌道輪と、この静止側軌道輪と同心に配置されると共に車輪を結合固定した状態でこの車輪と共に回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、１対の列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体とを備えたものであり、
荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備えたものであり、
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面のうち、互いにこの被検出面の幅方向に離れた２個所位置に第一、第二の特性変化部を備えたもので、これら両特性変化部の特性が円周方向に関して交互に且つ互いに同じピッチで変化しており、少なくとも上記第一の特性変化部の特性変化の位相が上記被検出面の幅方向に関し、上記第二の特性変化部と異なる状態で漸次変化しており、
上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１対のセンサを備えたもので、これら１対のセンサの検出部が、上記第一、第二の両特性変化部のうち、円周方向の位相が互いに等しい部分に対向しており、
上記演算器は、上記１対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有するものである、
請求項１に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。
【請求項５】
転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定された状態で使用時にも回転しない静止側軌道輪と、この静止側軌道輪と同心に配置されると共に車輪を結合固定した状態でこの車輪と共に回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、１対の列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体とを備えたものであり、
荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備えたものであり、
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面に、互いに異なる特性を有する第一特性部と第二特性部とを円周方向に関して交互に配置すると共に、このうちの第一特性部の円周方向に関する幅を、上記被検出面の幅方向片側程広くし、且つ、上記第二特性部の円周方向に関する幅を、この被検出面の幅方向他側程広くしたものであり、
上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１つのセンサを備えたもので、このセンサの検出部が上記被検出面の一部に対向しており、
上記演算器は、このセンサの出力信号のデューティ比に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有するものである、
請求項１に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。
【請求項６】
転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定された状態で使用時にも回転しない静止側軌道輪と、この静止側軌道輪と同心に配置されると共に車輪を結合固定した状態でこの車輪と共に回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、１対の列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体とを備えたものであり、
荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備えたものであり、
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面に、互いに異なる特性を有する第一特性部と第二特性部とを円周方向に関して交互に配置すると共に、これら第一、第二両特性部同士の境界を、上記被検出面の幅方向片側に向かう程円周方向片側に向かう方向に傾斜させたものであり、
上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１対のセンサを備えたもので、これら１対のセンサの検出部が、上記被検出面うち円周方向に関する位相が互いに１８０度異なる部分に対向しており、
上記演算器は、上記１対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有するものである、
請求項１に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。
【請求項７】
回転速度検出用センサ又はセンサ装置を構成するセンサの出力信号に基づいて回転側軌道輪の回転速度を検出すると共に、この回転側軌道輪の回転速度に基づいて、電動式車輪駆動装置と電動式ブレーキ装置とのうち、その演算器を荷重測定装置の演算器と一体化させた装置の動作を制御する機能を有する、請求項３〜６のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。
【請求項８】
車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット同士を、車両ネットワーク媒体により相互通信可能に接続して成る、演算器ネットワークシステム。
【請求項９】
車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニットと、上記各車輪の周辺部分に設置した電動式車輪駆動装置及び電動式ブレーキ装置及びタイヤ空気圧測定装置及び転がり軸受ユニットの荷重測定装置以外の、車両に搭載した１乃至複数の運転関連装置を構成する演算器とを、車両ネットワーク媒体により相互通信可能に接続して成る、演算器ネットワークシステム。
【請求項１０】
車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット同士を、車両ネットワーク媒体により相互通信可能に接続して成る、請求項９に記載した演算器ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る車輪周辺装置の演算器ユニット及び演算器ネットワークシステムは、自動車等の車両に搭載した、電動式車輪駆動装置、電動式ブレーキ装置、タイヤ空気圧測定装置、転がり軸受ユニットの荷重測定装置や、その他の運転関連装置の動作を制御する為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の車輪は懸架装置に対し、複列アンギュラ型等の転がり軸受ユニットにより、回転自在に支持する。又、自動車の走行安定性を確保する為に、例えば非特許文献１に記載されている様な、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）、更には、電子制御式ビークルスタビリティコントロールシステム（ＥＳＣ）等の車両用走行安定化装置が使用されている。この様な各種車両用走行安定化装置を制御する為には、車輪の回転速度、車体に加わる各方向の加速度等を表す信号が必要になる。そして、より高度の制御を行なう為には、車輪を介して上記転がり軸受ユニットに加わる荷重（例えばラジアル荷重とアキシアル荷重との一方又は双方）の大きさを知る事が好ましい場合がある。
【０００３】
この様な事情に鑑みて、特許文献１には、ラジアル荷重及びアキシアル荷重を測定自在な、荷重測定装置付転がり軸受ユニットが記載されている。図８〜１１は、この特許文献１に記載された荷重測定装置付転がり軸受ユニットを示している。静止側軌道輪である外輪１の軸方向中間部で複列アンギュラ型の外輪軌道２、２の間部分に形成した取付孔３にセンサユニット４を挿通し、このセンサユニット４の先端部５を、上記外輪１の内周面から突出させている。この先端部５には、１対の公転速度検出用センサ６ａ、６ｂと、１個の回転速度検出用センサ７とを設けている。
【０００４】
そして、このうちの各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの検出部を、複列に配置された、それぞれが転動体である各玉８ａ、８ｂを回転自在に保持した各保持器９ａ、９ｂに設けた、公転速度検出用エンコーダ１０ａ、１０ｂに近接対向させて、上記各玉８ａ、８ｂの公転速度を検出自在としている。又、上記回転速度検出用センサ７の検出部を、回転側軌道輪であるハブ１１の中間部に外嵌固定した回転速度検出用エンコーダ１２に近接対向させて、このハブ１１の回転速度を検出自在としている。この様な構成を有する荷重測定装置付転がり軸受ユニットによれば、上記ハブ１１の回転速度の変動に拘らず、上記外輪１とこのハブ１１との間に加わるラジアル荷重及びスラスト荷重を求められる。
【０００５】
即ち、上述の様な荷重測定装置付転がり軸受ユニットの場合、図示しない演算器が、上記各センサ６ａ、６ｂ、７から送り込まれる検出信号に基づいて、上記外輪１と上記ハブ１１との間に加わるラジアル荷重とアキシアル荷重とのうちの一方又は双方の荷重を算出する。例えば、このラジアル荷重を求める場合に上記演算器は、上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂが検出する上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の和を求め、この和と、上記回転速度検出用センサ７が検出する上記ハブ１１の回転速度との比に基づいて、上記ラジアル荷重を算出する。又、上記アキシアル荷重は、上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂが検出する上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の差を求め、この差と、上記回転速度検出用センサ７が検出する上記ハブ１１の回転速度との比に基づいて算出する。或は、上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の比によっても、上記アキシアル荷重を求められる。この点に就いて、図９を参照しつつ説明する。尚、以下の説明は、アキシアル荷重Ｆｙが加わらない状態での、上記各列の玉８ａ、８ｂの接触角αa 、αb が互いに同じであるとして行なう。
【０００６】
図９は、上述の図８に示した車輪支持用の転がり軸受ユニットを模式化し、荷重の作用状態を示したものである。複列アンギュラ型の内輪軌道１３、１３と複列アンギュラ型の外輪軌道２、２との間に複列に配置された玉８ａ、８ｂには予圧Ｆ0 、Ｆ0 を付与している。又、使用時に上記転がり軸受ユニットには、車体の質量等により、ラジアル荷重Ｆｚが加わる。更に、旋回走行時に加わる遠心力等により、アキシアル荷重Ｆｙが加わる。これら予圧Ｆ0 、Ｆ0 、ラジアル荷重Ｆｚ、アキシアル荷重Ｆｙは、何れも上記各玉８ａ、８ｂの接触角α（αa 、αb ）に影響を及ぼす。そして、この接触角αa 、αb が変化すると、これら各玉８ａ、８ｂの公転速度ｎc が変化する。これら各玉８ａ、８ｂのピッチ円直径をＤとし、これら各玉８ａ、８ｂの直径をｄとし、上記両内輪軌道１３、１３を設けたハブ１１の回転速度をｎi とし、上記両外輪軌道２、２を設けた外輪１の回転速度をｎo とすると、上記公転速度ｎc は、次の（１）式で表される。
ｎc ＝｛１−（ｄ・cos α／Ｄ）・（ｎi ／２）｝＋｛１＋（ｄ・cos α／Ｄ）・（ｎo ／２）｝  −−−  （１）
【０００７】
この（１）式から明らかな通り、上記各玉８ａ、８ｂの公転速度ｎc は、これら各玉８ａ、８ｂの接触角α（αa 、αb ）の変化に応じて変化するが、上述した様にこの接触角αa 、αb は、上記ラジアル荷重Ｆｚ及び上記アキシアル荷重Ｆｙに応じて変化する。従って上記公転速度ｎc は、これらラジアル荷重Ｆｚ及びアキシアル荷重Ｆｙに応じて変化する。本例の場合、上記ハブ１１が回転し、上記外輪１が回転しない為、具体的には、上記ラジアル荷重Ｆｚに関しては、図１０に示す様に、このラジアル荷重Ｆｚが大きくなる程、上記公転速度ｎc が遅くなる。又、上記アキシアル荷重Ｆｙに関しては、図１１に示す様に、このアキシアル荷重Ｆｙが大きくなる程、このアキシアル荷重Ｆｙを支承する列の公転速度ｎc が速くなり、このアキシアル荷重Ｆｙを支承しない列の公転速度ｎc が遅くなる。従って、この公転速度ｎc に基づいて、上記ラジアル荷重Ｆｚ及びアキシアル荷重Ｆｙを求められる事になる。
【０００８】
但し、上記公転速度ｎc の変化に結び付く上記接触角αは、上記ラジアル荷重Ｆｚと上記アキシアル荷重Ｆｙとが互いに関連しつつ変化するだけでなく、上記予圧Ｆ0 、Ｆ0 によっても変化する。又、上記公転速度ｎc は、上記ハブ１１の回転速度ｎi に比例して変化する。尚、上記図１０中、実線イは、ラジアル荷重Ｆｚを支承する割合の大きい側の玉８ｂ、８ｂに関する、破線ロは、同じくラジアル荷重Ｆｚを支承する割合の小さい側の玉８ａ、８ａに関する、それぞれの公転速度（とハブ１１の回転速度との比）とラジアル荷重Ｆｚとの関係を示している。又、上記図１１中、破線ハは、上記アキシアル荷重Ｆｙとこのアキシアル荷重Ｆｙを支承する列の玉８ａ、８ａの公転速度との関係を、実線ニは、このアキシアル荷重Ｆｙとこのアキシアル荷重Ｆｙを支承しない列の玉８ｂ、８ｂの公転速度との関係を、それぞれ示している。この様な図１０、１１から、上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度ｎc に基づいて、上記ラジアル荷重Ｆｚ及びアキシアル荷重Ｆｙを求められる事が分かる。
【０００９】
但し、上記公転速度ｎc の変化に結び付く上記接触角αは、上述した様に、上記ラジアル荷重Ｆｚと上記アキシアル荷重Ｆｙとが互いに関連しつつ変化するだけでなく、上記予圧Ｆ0 、Ｆ0 によっても変化する。又、上記公転速度ｎc は、上記ハブ１１の回転速度ｎi に比例して変化する。この為、これらラジアル荷重Ｆｚ、アキシアル荷重Ｆｙ、予圧Ｆ0 、Ｆ0 、ハブ１１の回転速度ｎi を総て関連させて考えなければ、上記公転速度ｎc から上記ラジアル荷重Ｆｚや上記アキシアル荷重Ｆｙを求める事はできない。このうちの予圧Ｆ0 、Ｆ0 は、運転状態に応じて変化するものではないので、初期設定等によりその影響を排除する事は容易である。これに対して上記ラジアル荷重Ｆｚ、アキシアル荷重Ｆｙ、ハブ１１の回転速度ｎi は、運転状態に応じて絶えず変化するので、初期設定等によりその影響を排除する事はできない。
【００１０】
この様な事情に鑑みて、前述した様に、ラジアル荷重Ｆｚを求める場合には、前記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂが検出する各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の和を求める事により、上記アキシアル荷重Ｆｙの影響を少なくしている。又、アキシアル荷重Ｆｙを求める場合には、上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の差を求める事で、上記ラジアル荷重Ｆｚの影響を少なくしている。更に、何れの場合でも、上記和又は差と、前記回転速度検出用センサ７が検出する上記ハブ１１の回転速度ｎi との比に基づいて上記ラジアル荷重Ｆｚ又は上記アキシアル荷重Ｆｙを算出する事により、上記ハブ１１の回転速度ｎi の影響を排除している。但し、上記アキシアル荷重Ｆｙを、上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の比に基づいて算出する場合には、上記ハブ１１の回転速度ｎi は、必ずしも必要ではない。
【００１１】
尚、上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの信号に基づいて上記ラジアル荷重Ｆｚとアキシアル荷重Ｆｙとのうちの一方又は双方の荷重を算出する方法は、他にも各種存在するが、この様な方法に就いては、前述した特許文献１等に詳しく説明されているし、本発明の要旨とも関係しないので、詳しい説明は省略する。
【００１２】
又、未公開ではあるが、上述した荷重測定装置付転がり軸受ユニットとは荷重の測定原理を異にする、特殊なエンコーダを使用した荷重測定装置付転がり軸受ユニットが発明（例えば、特願２００５−１４７６４２号）され、その開発が進められている。図１２〜１６は、この様な特殊なエンコーダを使用した荷重測定装置付転がり軸受ユニットの第１例を示している。この先発明の第１例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、静止側軌道輪である外輪１の内径側に、回転側軌道輪であるハブ１１を、複数個の玉８、８を介して回転自在に支持している。具体的には、上記外輪１の内周面に複列に設けた外輪軌道２、２と、上記ハブ１１の外周面に複列に設けた内輪軌道１３、１３との間に、それぞれ上記玉８、８を複数個ずつ、転動自在に設けている。これら各玉８、８には、互いに逆向きの（図示の場合には背面組み合わせ型の）接触角と共に、予圧を付与している。尚、図示の例では、転動体として上記玉８を使用しているが、重量が嵩む自動車用の軸受ユニットでは、転動体として円すいころを使用する場合もある。又、上記外輪１の外周面の内端寄り部分に固定側フランジ１４を、上記ハブ１１の外周面の外端寄り部分に回転側フランジ１５を、それぞれ形成している。
【００１３】
そして、上記ハブ１１の軸方向中間部で複列に配置された上記各玉８、８の間部分に、円筒状のエンコーダ１６を外嵌固定している。又、上記外輪１の中間部に１対のセンサ１７、１７を支持固定すると共に、これら両センサ１７、１７の検出部を、上記エンコーダ１６の被検出面である外周面に近接対向させている。尚、上記１対のセンサ１７、１７の検出部にはそれぞれ、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子を組み込んでいる。
【００１４】
上記エンコーダ１６は、図１３〜１４に示す様に、永久磁石により全体を円筒状に構成すると共に、軟鋼板等の磁性金属板により全体を円筒状に構成した芯金１８の外周面に、全周に亙り添着固定している。そして、この芯金１８を上記ハブ１１の軸方向中間部に、締り嵌めで外嵌固定している。又、被検出面である、上記エンコーダ１６の外周面には、Ｎ極に着磁した部分（第一特性部）とＳ極に着磁した部分（第二特性部）とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。これらＮ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との境界は、上記エンコーダ１６の軸方向（上記被検出面の幅方向）に対し同じ角度だけ傾斜させると共に、この軸方向に対する傾斜方向を、このエンコーダ１６の軸方向中間部を境に互いに逆方向としている。従って、上記Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分とは、軸方向中間部が円周方向に関して最も突出した（又は凹んだ）、「く」字形となっている。尚、上記被検出面のうち、軸方向の何れか一方の半部が第一の特性変化部に相当し、他方の半部が第二の特性変化部に相当する。
【００１５】
又、上記外輪１の軸方向中間部の下端部に１対の取付孔１９、１９を形成すると共に、これら両取付孔１９、１９の内側に、上記１対のセンサ１７、１７を挿通支持している。そして、これら両センサ１７、１７の検出部を、それぞれ上記エンコーダ１６の外周面の下端部で、円周方向に関する位相が互いに等しい部分に近接対向させている。又、上記外輪１と上記ハブ１１との間にアキシアル荷重が作用しない状態で、上記Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との軸方向中間部で円周方向に関して最も突出した部分（境界の傾斜方向が変化する部分）が、上記両センサ１７、１７の検出部同士の間の丁度中央位置に存在する様に、各部材１６、１７、１７の設置位置を規制している。
【００１６】
上述の様に構成する荷重測定装置付転がり軸受ユニットを自動車に組み付ける場合には、図１５に略示する様に、上記外輪１の外周面に設けた固定側フランジ１４を、懸架装置を構成するナックル２０に対し、図示しない複数本のボルトにより結合固定する。これと共に、ディスクブレーキを構成するディスク２１、及び、車輪２２を構成するホイール２３を、上記ハブ１１の外周面に設けた回転側フランジ１５に対し、図示しない複数のスタッド及びナットにより結合固定する。
【００１７】
上述の様に自動車に組み付けた先発明の第１例の場合、自動車の旋回時等に、車輪２２を構成するタイヤ２４と路面２５との接触部（接地面部分）から、上記ハブ１１にアキシアル荷重が加わると、上記両センサ１７、１７の出力信号が変化する位相がずれる。即ち、上記外輪１とハブ１１との間にアキシアル荷重が作用しておらず、これら外輪１とハブ１１とが相対変位していない、中立状態では、上記両センサ１７、１７の検出部は、図１６の（Ａ）の実線イ、イ上、即ち、上記最も突出した部分から軸方向に同じだけずれた部分に対向する。従って、上記両センサ１７、１７の出力信号の位相は、同図の（Ｃ）に示す様に一致する。
【００１８】
これに対して、上記エンコーダ１６を固定したハブ１１に、図１６の（Ａ）で下向きのアキシアル荷重が作用（上記外輪１に対し上記ハブ１１が軸方向に変位）した場合には、上記両センサ１７、１７の検出部は、図１６の（Ａ）の破線ロ、ロ上、即ち、上記最も突出した部分からの軸方向に関するずれが互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１７、１７の出力信号の位相は、同図の（Ｂ）に示す様にずれる。更に、上記エンコーダ１６を固定したハブ１１に、図１６の（Ａ）で上向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ１７、１７の検出部は、図１６の（Ａ）の鎖線ハ、ハ上、即ち、上記最も突出した部分からの軸方向に関するずれが、逆方向に互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１７、１７の出力信号の位相は、同図の（Ｄ）に示す様にずれる。
【００１９】
上述の様に、先発明の第１例の場合には、上記両センサ１７、１７の出力信号の位相が、上記外輪１とハブ１１との間に加わるアキシアル荷重の作用方向に応じた方向にずれる。又、このアキシアル荷重により上記両センサ１７、１７の出力信号の位相がずれる程度（変位量）は、このアキシアル荷重が大きくなる程大きくなる。従って、先発明の第１例の場合には、上記両センサ１７、１７の出力信号の位相ずれの有無、ずれが存在する場合にはその方向及び大きさに基づいて、上記外輪１とハブ１１との間に作用しているアキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。尚、上記両センサ１７、１７の出力信号の位相差に基づいて上記アキシアル荷重を算出する処理は、図示しない演算器により行なう。この為、この演算器には、予め理論計算や実験により調べておいた上記位相差と上記アキシアル荷重との関係を、計算式やマップ等の形式で組み込んでおく。
【００２０】
次に、図１７〜１９は、先発明の第２例を示している。この先発明の第２例の場合も、上述した先発明の第１例の場合と同様、ハブ１１の軸方向中間部に外嵌固定した、永久磁石製で円筒状のエンコーダ１６ａの外周面（被検出面）に、Ｎ極に着磁した部分（第一特性部）とＳ極に着磁した部分（第二特性部）とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。但し、この先発明の第２例の場合、上記Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との境界線を、上記エンコーダ１６ａの軸方向に対し同じ角度だけ傾斜した直線とすると共に、円周方向に隣り合う各境界線同士で、軸方向に対する傾斜方向を互いに逆にしている。これにより、上記Ｎ極に着磁された部分の円周方向に関する幅を軸方向片側｛図１８（Ｂ）の下側｝程広くし、且つ、上記Ｓ極に着磁された部分の円周方向に関する幅を軸方向他側｛図１８（Ｂ）の上側｝程広くしている。又、外輪１の軸方向中間部の下端部には、１つの取付孔１９のみを形成し、この取付孔１９の内側に１つのセンサ１７を支持固定している。そして、このセンサ１７の検出部を、上記エンコーダ１６ａの外周面の下端部に近接対向させている。
【００２１】
上述の様に構成する先発明の第２例の場合、自動車の旋回時等に、車輪２２を構成するタイヤ２４の外周面と路面２５（図１５参照）との接触部（接地面部分）から、上記ハブ１１にアキシアル荷重が加わると、上記センサ１７の出力信号のパターンが変化する。即ち、上記外輪１とハブ１１との間にアキシアル荷重が作用しておらず、これら外輪１とハブ１１とが相対変位していない、中立状態では、上記センサ１７の検出部は、図１９の（Ａ）の鎖線α上、即ち、上記エンコーダ１６ａの外周面の幅方向中央部分に対向する。この結果、上記センサ１７の出力信号のデューティ比（＝高電位継続時間／１周期）は、図１９の（Ｂ）に示す様に５０％となる。これに対して、上記エンコーダ１６ａを固定したハブ１１に、図１９の（Ａ）で上向きのアキシアル荷重が作用（上記外輪１に対し上記ハブ１１が軸方向に変位）した場合には、上記センサ１７の検出部は、図１９の（Ａ）の鎖線β上、即ち、上記エンコーダ１６ａの外周面のうち、幅方向中央部よりも下側にずれた部分に対向する。この結果、上記センサ１７の出力信号のデューティ比は、図１９の（Ｃ）に示す様に、５０％からずれた値（図示の例では３０％）となる。更に、上記エンコーダ１６ａを固定したハブ１１に、図１９の（Ａ）で下向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記センサ１７の検出部は、図１９の（Ａ）の鎖線γ上、即ち、上記エンコーダ１６ａの外周面のうち、幅方向中央部よりも上側にずれた部分に対向する。この結果、上記センサ１７の出力信号のデューティ比は、図１９（Ｄ）に示す様に、５０％から逆方向にずれた値（図示の例では７０％）となる。
【００２２】
上述の様に、先発明の第２例の場合には、上記センサ１７の出力信号のデューティ比が、上記外輪１とハブ１１との間に加わるアキシアル荷重の作用方向に応じた方向にずれる。又、このアキシアル荷重により上記センサ１７の出力信号のデューティ比がずれる程度（変位量）は、このアキシアル荷重が大きくなる程大きくなる。従って、先発明の第２例の場合には、上記センサ１７の出力信号のデューティ比のずれの有無、ずれが存在する場合にはその方向及び大きさに基づいて、上記外輪１とハブ１１との間に作用しているアキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。尚、上記センサ１７の出力信号のデューティ比に基づいて上記アキシアル荷重を算出する処理は、図示しない演算器により行なう。この為、この演算器には、予め理論計算や実験により調べておいた上記デューティ比と上記アキシアル荷重との関係を、計算式やマップ等の形式で組み込んでおく。
【００２３】
次に、図２０は、先発明の第３例を示している。この先発明の第３例の場合には、ハブ１１の内端部に、永久磁石により円筒状に構成したエンコーダ１６ｂを、軟鋼板等の磁性金属板により段付円筒状に形成した支持環２６を介して、上記ハブ１１と同心に支持固定している。被検出面である、このエンコーダ１６ｂの外周面には、Ｎ極に着磁した部分（第一特性部）とＳ極に着磁した部分（第二特性部）とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。又、上記Ｎ極に着磁した部分とＳ極に着磁した部分との境界線を、上記エンコーダ１６ｂの軸方向に対し同方向に同じ角度だけ傾斜した直線としている。そして、この様なエンコーダ１６ｂの外周面のうち、円周方向に関する位相が互いに１８０度異なる部分である、上下両端部に、１対のセンサ１７、１７の検出部を近接対向させている。即ち、外輪１の内端開口部に被着したカバー２７の内周面の上下両端部に上記両センサ１７、１７を支持固定すると共に、これら両センサ１７、１７の検出部を、上記エンコーダ１６ｂの外周面の上下両端部に近接対向させている。
【００２４】
自動車の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、上記外輪１とハブ１１との間に加わるアキシアル荷重は、車輪２２を構成するタイヤ２４の外周面と路面２５（図１５参照）との接触部（接地面部分）から入力される。この接地面部分は、上記外輪１及び上記ハブ１１の回転中心よりも径方向外方に存在する為、上記アキシアル荷重はこれら外輪１とハブ１１との間に、純アキシアル荷重としてではなく、これら外輪１及びハブ１１の中心軸と上記接地面部分の中心とを含む（鉛直方向の）仮想平面内での、モーメントを伴って加わる。そして、このモーメントの大きさは、上記接地面から入力されるアキシアル荷重の大きさに比例する。そこで、このモーメントを求めれば、このアキシアル荷重を求められる事になる。一方、上記ハブ１１にモーメントが加わると、これに応じて、上記エンコーダ１６ｂの上端部が軸方向に関して何れかの方向に、同じく下端部がこれと逆方向に、それぞれ変位する。この結果、上記エンコーダ１６ｂの外周面の上下両端部にそれぞれの検出部を近接対向させた、上記両センサ１７、１７の出力信号の位相が、それぞれ中立位置に対して、逆方向にずれる。そこで、これら両センサ１７、１７の出力信号の位相のずれの向き及び大きさに基づいて、上記外輪１とハブ１１との間に作用するアキシアル荷重を求められる。
【００２５】
尚、上述した各先発明の場合、各センサ９の出力信号の周波数は、ハブ１１及び車輪２２の回転速度に比例する。この為、上記各センサ９の出力信号に基づいて、これらハブ１１及び車輪２２の回転速度を算出できる。又、上述した各先発明の場合には、エンコーダの被検出面を円筒面とすると共に、この被検出面にセンサの検出部を径方向に対向させる構成を採用している。但し、荷重測定装置付転がり軸受ユニットを実施する場合には、エンコーダの被検出面を円輪面とすると共に、この被検出面にセンサの検出部を軸方向に対向させる構成を採用する事もできる。この様な構成を採用すれば、静止側軌道輪と回転側軌道輪とが径方向に相対変位した場合に生じるセンサ出力情報（位相差、デューティ比）の変化に基づいて、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用するラジアル荷重を測定する事ができる。又、上述した各先発明の場合には、エンコーダを永久磁石製とすると共に、このエンコーダの被検出面に配置する第一特性部をＮ極とし、第二特性部をＳ極とする構成を採用している。但し、荷重測定装置付転がり軸受ユニットを実施する場合には、エンコーダを単なる磁性材製とすると共に、このエンコーダの被検出面に設ける第一特性部を透孔（又は凹部）とし、第二特性部を柱部（又は凸部）とする構成を採用する事もできる。尚、この様にエンコーダを単なる磁性材製とする場合には、センサ側に永久磁石を組み込む。
【００２６】
ところで、自動車等の車両を構成する車輪２２の周辺部分には、例えば図２１に示す様に、上述した様な各種構造を有する荷重測定装置２８の他、上記車輪２２を回転駆動する為の電動式車輪駆動装置２９や、この車輪２２の制動を行なう為の電動式ブレーキ装置３０や、この車輪２２を構成するタイヤ２４の空気圧を測定する為のタイヤ空気圧測定装置３１等、それぞれが動作制御や測定解析を行なう演算器３２〜３５（図２２参照、図２１には省略。）を備えた装置を設置する事が考えられる。この様な場合に、上記各装置２８〜３１を構成する演算器３２〜３５は、何れも回転しない部分に設置する。例えば、上記タイヤ空気圧測定装置３１の場合、上記タイヤ２４の空気圧を検出するセンサユニット３６は、このタイヤ２４の内部に設置するが、演算器（受信器）３５は、タイヤハウスの内面等の回転しない部分に設置する。この様な演算器３５は、上記センサユニット３６から無線送信される検出信号を受信し、この検出信号に基づいて上記空気圧を算出する。
【００２７】
何れにしても、上述の様な各装置２８〜３１を車輪２２の周辺部分に設置する場合には、通常、図２２に示す様に、これら各装置２８〜３１を構成する演算器３２〜３５を、これら各装置２８〜３１毎に別個に設ける事が考えられる。ところが、この様に別個に設けると、これら各演算器３２〜３５の点数、及び、これら各演算器３２〜３５に接続するハーネスの本数が多くなる。この結果、これら各演算器３２〜３５及びハーネスのコストが嵩んだり、或は設置スペースを確保するのが難しくなる等の不都合を生じる可能性がある。
【００２８】
【特許文献１】特開２００５−３１０６３号公報
【非特許文献１】青山元男著、「レッドバッジスーパー図解シリーズ／クルマの最新メカがわかる本」、ｐ．１３８−１３９、ｐ．１４６−１４９、株式会社三推社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明の車輪周辺装置の演算器ユニット及び演算器ネットワークシステムは、上述の様な事情に鑑み、車輪の周辺に設置する複数の装置を構成する演算器の個数を少なくできる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明の車輪周辺装置の演算器ユニット及び演算器ネットワークシステムのうち、請求項１に記載した車輪周辺装置の演算器ユニットは、車両の懸架装置に転がり軸受ユニットを介して回転自在に支持された車輪を回転駆動する為の電動式車輪駆動装置を構成し、この電動式車輪駆動装置の動作を制御する演算器と、上記車輪の制動を行なう為の電動式ブレーキ装置を構成し、この電動式ブレーキ装置の動作を制御する演算器と、上記車輪を構成するタイヤの空気圧を測定する為のタイヤ空気圧測定装置を構成し、センサ情報に基づいて上記空気圧を算出する演算器（受信器）とのうち、少なくとも１つの演算器と、上記転がり軸受ユニットに作用する荷重を測定する為の荷重測定装置を構成し、センサ情報に基づいて上記荷重を算出する演算器とを、互いに一体化して成る。尚、この一体化には、ＣＰＵ自体の一体化と、演算回路全体としての一体化との、双方を含む（何れでも良い）。
【００３１】
上述の請求項１に記載した発明を実施する場合に、具体的には、例えば請求項２、４、５、６に記載した様な構成を採用する。これら請求項２、４、５、６に記載した構成の場合、上記転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定された状態で、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、この静止側軌道輪と同心に配置されると共に車輪を結合固定した状態で、この車輪と共に回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、１対の列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体とを備える。
【００３２】
特に、上記請求項２に記載した発明の構成の場合、上記荷重測定装置は、上記両列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する為の１対の公転速度検出用センサと、これら両公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する演算器とを備える。
この様な請求項２に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項３に記載した様に、上記荷重測定装置を、上記回転側軌道輪の回転速度を検出する為の回転速度検出用センサを備えたものとする。
【００３３】
これに対し、上記請求項４に記載した発明の構成の場合、上記荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材（例えばブレーキ用のディスク）の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面のうち、互いにこの被検出面の幅方向に離れた２個所位置に、第一、第二の特性変化部を備える。そして、これら両特性変化部の特性が、円周方向に関して交互に且つ互いに同じピッチで変化しており、少なくとも上記第一の特性変化部の特性変化の位相が上記被検出面の幅方向に関し、上記第二の特性変化部と異なる状態で漸次変化している。
又、上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１対のセンサを備える。そして、これら１対のセンサの検出部が、上記第一、第二の両特性変化部のうち、円周方向の位相が互いに等しい部分に対向している。
又、上記演算器は、上記１対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有する。
【００３４】
これに対し、上記請求項５に記載した発明の構成の場合、上記荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面に、互いに異なる特性を有する第一特性部と第二特性部とを、円周方向に関して交互に配置している。これと共に、このうちの第一特性部の円周方向に関する幅を、上記被検出面の幅方向片側程広くし、且つ、上記第二特性部の円周方向に関する幅を、この被検出面の幅方向他側程広くしている。
又、上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１つのセンサを備える。そして、このセンサの検出部が上記被検出面の一部に対向している。
又、上記演算器は、このセンサの出力信号のデューティ比に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有する。
【００３５】
これに対し、上記請求項６に記載した発明の構成の場合、上記荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面に、互いに異なる特性を有する第一特性部と第二特性部とを円周方向に関して交互に配置している。これと共に、これら第一、第二両特性部同士の境界を、上記被検出面の幅方向片側に向かう程円周方向片側に向かう方向に傾斜させている。
又、上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１対のセンサを備える。そして、これら１対のセンサの検出部が、上記被検出面うち円周方向に関する位相が互いに１８０度異なる部分に対向している。
又、上記演算器は、上記１対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有する。
【００３６】
又、上述した請求項３〜６に記載した発明の構成を採用する場合に、好ましくは、請求項７に記載した様に、車輪周辺装置の演算器ユニットの機能として、前記回転速度検出用センサ又は上記センサ装置を構成するセンサの出力信号に基づいて、上記回転側軌道輪の回転速度を検出すると共に、この回転側軌道輪の回転速度に基づいて、前記電動式車輪駆動装置と前記電動式ブレーキ装置とのうち、その演算器を上記荷重測定装置の演算器と一体化させた装置の動作を制御する機能を付加する。
【００３７】
本発明の車輪周辺装置の演算器ユニット及び演算器ネットワークシステムのうち、請求項８に記載した演算器ネットワークシステムは、車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット同士を、車両ネットワーク媒体｛例えば、ＣＡＮやＦｌｅｘ−Ｒａｙ等｝により相互通信可能に接続して成る。
【００３８】
又、請求項９に記載した演算器ネットワークシステムは、車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニットと、上記各車輪の周辺部分に設置した電動式車輪駆動装置及び電動式ブレーキ装置及びタイヤ空気圧測定装置及び転がり軸受ユニットの荷重測定装置以外の、車両に搭載した１乃至複数の運転関連装置を構成する演算器｛例えば、エンジン制御用演算器、操舵装置用演算器、ＡＢＳ用演算器、ＴＣＳ用演算器、車両走行安定化装置用演算器｝とを、車両ネットワーク媒体｛例えば、ＣＡＮやＦｌｅｘ−Ｒａｙ等｝により相互通信可能に接続して成る。
尚、この様な請求項９に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項１０に記載した様に、車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット同士を、車両ネットワーク媒体｛例えば、ＣＡＮやＦｌｅｘ−Ｒａｙ等｝により相互通信可能に接続する。
【発明の効果】
【００３９】
上述の様に構成する本発明の車輪周辺装置の演算器ユニットを使用すれば、車輪の周辺に複数の装置（電動式車輪駆動装置、電動式ブレーキ装置、タイヤ空気圧測定装置、転がり軸受ユニットの荷重測定装置等）を設置する場合でも、これら各装置を構成する演算器（受信器）の数を、これら各装置の数よりも少なく（最も少ない場合には１個に）できる。これと共に、この演算器に接続するハーネスの数も少なくできる。従って、上記各装置を構成する演算器やこの演算器に接続するハーネスの低コスト化と省スペース化とを図れる。
【００４０】
又、請求項７に記載した演算器ユニットの様に、算出した回転速度に基づいて荷重測定装置以外の車輪周辺装置（電動式車輪駆動装置、電動式ブレーキ装置等）の動作を制御する機能を付加すれば、この機能を働かせる場合に、上記算出した回転速度を、制御情報として即時に利用できる。即ち、本発明の場合には、上記回転速度を算出する演算器と、この回転速度を制御情報として利用する演算器とを、一体化している為、これら両演算器同士の間でハーネスを介して信号のやり取りを行なう必要がなく、上記算出した回転速度を、制御情報として即時に利用できる。従って、より適切な駆動制御を行なえると共に、上記信号のやり取りを行なう為のハーネスが不要となる分、システムを簡素化できる。
【００４１】
又、請求項８に記載した演算器ネットワークシステムによれば、各車輪毎に１つずつ設けた演算器ユニット同士の間で、これら各車輪の駆動制御状態や測定結果に関する情報を共有できる。この為、これらの共有情報に基づいて、上記各車輪周辺装置を適切に制御できる。従って、安全走行を実現する為の車両制御を、より適切に行なえる。
又、請求項９に記載した演算器ネットワークシステムによれば、各車輪毎に１つずつ設けた演算器ユニットと、車両に搭載した１乃至複数の運転関連装置を構成する演算器｛例えば、エンジン制御用演算器、操舵装置用演算器、ＡＢＳ用演算器、ＴＣＳ用演算器、車両走行安定化装置用演算器｝との間で、それぞれの駆動制御状態や測定結果に関する情報を共有できる。この為、これらの共有情報に基づいて、上記各車輪周辺装置並びに上記各運転関連装置を適切に制御できる。従って、安全走行を実現する為の車両制御を、より適切に行なえる。
更に、請求項１０に記載した演算器ネットワークシステムによれば、上述した請求項８及び請求項９に記載した双方の演算器ネットワークシステムの作用効果を同時に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１〜１０に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例は、四輪自動車（全電気自動車若しくは燃料電池車）に対して本発明を適用している。この四輪自動車を構成する各車輪２２（右前輪、左前輪、右後輪、左後輪）の周辺部分にはそれぞれ、図１に示す様に、前述の図２１に示した車輪周辺部分の構造と同様の装置を設置している。即ち、上記各車輪２２の周辺部分には、前述の図８〜２０に示した様な各種構造を有する荷重測定装置２８と、上記車輪２２を回転駆動する為の電動式車輪駆動装置２９と、この車輪２２の制動を行なう為の電動式ブレーキ装置３０と、この車輪２２を構成するタイヤ２４の空気圧を測定する為のタイヤ空気圧測定装置３１とを設置している。特に、本例の場合には、図２に示す様に、これら各装置２８〜３１を構成する、動作制御や測定解析を行なう為の演算器（受信器）を、１つの演算器（受信器）ユニット３７として一体化している。尚、本例を実施する場合、この様な各演算器の一体化は、ＣＰＵのレベルで行なっても良いし、演算回路のレベルで行なっても良い。何れにしても、本例の場合、上記演算器ユニット３７を、回転しない部分である、上記電動式車輪駆動装置２９を構成するケーシング３８の基端部外面（自動車の幅方向中央側の側面、図１の右側面）に固定している。
【００４３】
又、図３に示す様に、上記四輪自動車には、それぞれが運転関連装置を制御する為の演算器である、電動式パワーステアリング装置等の操舵装置用演算器４０と、ＡＢＳ用演算器４１と、ＴＣＳ用演算器４２と、ＥＳＣ等の車両走行安定化装置用演算器４３とを搭載している。そして、本例の場合には、これら各演算器４０〜４３と、上記各車輪２２（右前輪、左前輪、右後輪、左後輪）毎に１つずつ設けた、上記演算器ユニット３７、３７との、それぞれの演算器同士を、ＣＡＮやＦｌｅｘ−Ｒａｙ等の車両ネットワーク媒体４４により、相互通信可能に接続している。これにより、演算器ネットワークシステム４５を構築している。
【００４４】
上述の様に、本例の演算器ユニット３７及び演算器ネットワークシステム４５を四輪自動車に搭載すれば、各車輪２２（右前輪、左前輪、右後輪、左後輪）の周辺部分に設置した複数の装置（荷重測定装置２８、電動式車輪駆動装置２９、電動式ブレーキ装置３０、タイヤ空気圧測定装置３１）を構成する演算器の数を、これら各装置２８〜３１の数に比べて少なくできる（上記演算器ユニット３７だけの、１個にできる）。従って、これら各装置２８〜３１を構成する演算器（上記演算器ユニット３７）に接続するハーネスの数も少なくできる。この結果、これら演算器及びハーネスの低コスト化と省スペース化とを図れる。
【００４５】
又、本例の演算器ユニット３７によれば、上記荷重測定装置２８の機能により算出した回転速度を、上記電動式車輪駆動装置２９及び電動式ブレーキ装置３０の制御情報として、即時に利用できる。即ち、本例の演算器ユニット３７は、上記回転速度を算出する、上記荷重測定装置２８の演算器と、この回転速度を制御情報として利用する、上記電動式車輪駆動装置２９及び電動式ブレーキ装置３０の演算器とを、一体化したものである。この為、これら両演算器同士の間でハーネスを介して信号のやり取りを行なう必要がなく、上記算出した回転速度を、上記制御情報として即時に利用できる。従って、より適切な駆動制御を行なえると共に、上記信号のやり取りを行なう為のハーネスが不要となる分、システムを簡素化できる。
【００４６】
又、本例の演算器ネットワークシステム４５によれば、上記各演算器ユニット３７、３７及び上記各演算器４０〜４３同士の間で、上記各車輪周辺装置（荷重測定装置２８、電動式車輪駆動装置２９、電動式ブレーキ装置３０、タイヤ空気圧測定装置３１）及び上記各運転関連装置（操舵装置、ＡＢＳ、ＴＣＳ、車両走行安定化装置）の駆動制御状態や測定結果に関する情報を共有できる。この為、これらの共有情報に基づいて、上記各車輪周辺装置並びに上記各運転関連装置を適切に制御できる。従って、安全走行を実現する為の車両制御を、より適切に行なえる。
【００４７】
例えば、本例の演算器ネットワークシステム４５によれば、上記各車輪２２（右前輪、左前輪、右後輪、左後輪）のタイヤ空気圧の異常を監視する方式として、これら各車輪２２のタイヤ空気圧測定装置３１、３１の測定値に基づいてタイヤ空気圧の異常を判定する方式（直接式）と、上記各車輪２２の荷重測定装置２８、２８が測定した回転速度を互いに比較する事に基づいてタイヤ空気圧の異常を判定する方式（間接式）との、双方の方式を採用できる。この様に双方の方式を採用すれば、タイヤ空気圧を多面的に監視でき、しかも何れか一方の方式が故障した場合でも、他方の方式でタイヤ空気圧の異常を監視し続ける事ができる為、監視システムの信頼性（車両走行の安全性）を高める事ができる。尚、何れか一方の方式のみを採用するか、双方の方式を採用するかは、上記各演算器ユニット３７、３７にインストールするソフトウェアを書き換えるだけで変更できる為、双方の方式を採用する場合でも、さほどコストが嵩む事はない。
【００４８】
又、本例の演算器ネットワークシステム４５によれば、何れかの車輪２２に関する何れかの車輪周辺装置が故障した場合でも、残りの車輪２２に関する演算器ユニット３７、３７が当該故障情報を共有し、故障状況に応じた適切な制御を行なう事で、暫定的な走行安定性を確保する事ができる。
【００４９】
［実施の形態の第２〜４例］
次に、図４〜６は、本発明の実施の形態の第２〜４例を示している。上述した実施の形態の第１例では、演算器ユニット３７を、回転しない部分である、電動式車輪駆動装置２９を構成するケーシング３８の基端部外面に固定した（図１参照）。これに対し、図４に示す実施の形態の第２例では、上記演算器ユニット３７を、上記ケーシング３８の先端部内周面に固定している。又、図５に示す実施の形態の第３例では、上記演算器ユニット３７を、回転しない部分である、電動式ブレーキ装置３０の一部（キャリパ）外面に固定している。又、図６に示す実施の形態の第４例では、上記演算器ユニット３７を、回転しない部分である、懸架装置４６を構成するストラット４７の一部に固定している。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
尚、本発明を実施する場合、演算器ユニットは、上述した各実施の形態とは異なる部分に固定する事もできる。
【００５０】
［実施の形態の第５例］
次に、図７は、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例は、後輪電動４ＷＤ車（前輪エンジン駆動、後輪電動駆動の四輪自動車）に対して本発明を適用している。この為、本例の場合、右前輪及び左前輪には、電動式車輪駆動装置を設けていない。又、演算器ネットワークシステム４５ａに、エンジン制御用演算器３９を組み込んで、このエンジン制御用演算器３９と他の演算器との間でも、駆動状況や測定結果に関する情報を共有できる様にしている。その他の構成及び作用は、上述した各実施の形態の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、車輪周辺部分の断面図。
【図２】車輪周辺装置のブロック図。
【図３】演算器ネットワークシステムのブロック図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。
【図５】同第３例を示す、図１と同様の図。
【図６】同第４例を示す、図１と同様の図。
【図７】同第５例を示す、図３と同様の図。
【図８】荷重測定装置付転がり軸受ユニットの従来構造の１例を示す断面図。
【図９】転がり軸受ユニットに加わる荷重を求められる理由を説明する為の模式図。
【図１０】転動体の公転速度と回転輪の回転速度との比と、ラジアル荷重との関係を示す線図。
【図１１】転動体の公転速度と回転輪の回転速度との比と、アキシアル荷重との関係を示す線図。
【図１２】荷重測定装置付転がり軸受ユニットの先発明の第１例を示す断面図。
【図１３】エンコーダの斜視図。
【図１４】エンコーダの被検出面の展開図。
【図１５】先発明の第１例を自動車の懸架装置と車輪との間に組み付けた状態を示す略断面図。
【図１６】アキシアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。
【図１７】荷重測定装置付転がり軸受ユニットの先発明の第２例を示す断面図。
【図１８】エンコーダを示しており、（Ａ）は素材の、（Ｂ）は完成品の、それぞれ斜視図。
【図１９】アキシアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。
【図２０】荷重測定装置付転がり軸受ユニットの先発明の第３例を示す断面図。
【図２１】車輪周辺部分の断面図。
【図２２】従来の車輪周辺装置のブロック図。
【符号の説明】
【００５２】
１    外輪
２    外輪軌道
３    取付孔
４    センサユニット
５    先端部
６ａ、６ｂ  公転速度検出用センサ
７    回転速度検出用センサ
８、８ａ、８ｂ  玉
９ａ、９ｂ  保持器
１０ａ、１０ｂ  公転速度検出用エンコーダ
１１    ハブ
１２    回転速度検出用エンコーダ
１３    内輪軌道
１４    固定側フランジ
１５    回転側フランジ
１６、１６ａ、１６ｂ  エンコーダ
１７    センサ
１８    芯金
１９    取付孔
２０    ナックル
２１    ディスク
２２    車輪
２３    ホイール
２４    タイヤ
２５    路面
２６    支持環
２７    カバー
２８    荷重測定装置
２９    電動式車輪駆動装置
３０    電動式ブレーキ装置
３１    タイヤ空気圧測定装置
３２    演算器
３３    演算器
３４    演算器
３５    演算器（受信器）
３６    センサユニット
３７、３７ａ  演算器（受信器）ユニット
３８    ケーシング
３９    エンジン制御用演算器
４０    操舵装置用演算器
４１    ＡＢＳ用演算器
４２    ＴＣＳ用演算器
４３    車両走行安定化装置用演算器
４４    車両ネットワーク媒体
４５、４５ａ  演算器ネットワークシステム
４６    懸架装置
４７    ストラット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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