[发明专利]带有车载发电装置的旋转传感器

说明书

技术领域

本发明涉及旋转传感器。更具体的说，本发明涉及检测车轮旋转从而确定车速的旋转传感器。 

背景技术

一些转速传感器包括在车轮或轮辋上的部件(通常是目标)以及位于底盘上的其他部件(处理来自于目标的信息)。旋转传感器决定了目标通过传感器的时间。在一些技术中，目标的角距和耗时被用于确定车轮速度。 

发明内容

在旋转元件(例如车轮)内或上的目标的位置以及在非旋转元件(例如底盘)内或上的传感元件的位置产生了许多挑战。首先，由于在部件之间存在相对运动，因此在两者之间不能使用简单的有线连接。必须使用滑环(或相似的连接器)或者无线连接。其次，在许多实例中，传感器部件的布置将它们暴露于环境中(例如，水，雪，寒冷，污垢，灰尘，石头，岩石，及其他类似物)。传感器部件还可能暴露于来自车辆制动器的热量中。第三点挑战是有关向传感器部件提供电源。在许多实例中，位于车辆底盘上的部件可被连接到车辆电源系统。然而，向位于旋转部件上的传感元件提供电源非常困难，因为如上所述，简单的有线连接不能用于旋转部件(例如传感器目标)和静止部件(例如车辆电源系统)之间。目前，许多传感器部件是蓄电池供能(通过与车辆蓄电池分离的蓄电池)，以避免不得不将能量从车辆电源系统传递到旋转传感器元件。为了达到车辆制造商的目标，这样的元件必须能够运行100,000英里或10年。然而，许多蓄电池不能满足这个需求。 

为了克服至少部分这些缺点，发明人开发了一种技术，其中旋转传感器完全位于车轮内。旋转传感器包括充电型电源(例如，转换设 备和蓄电池)以及对存储装置再充电的车载功率发电机。存储装置向微处理器和无线发射器提供电源。旋转传感器包括需要电源的非传感元件。更确切地，旋转传感器包括当承受机械变形(例如弯曲)时产生电压或信号的发电元件。微处理器接收由发电元件产生的信号。发电元件具有双重功能，并且还作为传感元件。微处理器处理来自于发电元件的信号以确定旋转信息。最终，所述信息被用于确定车辆速度。来自于发电装置的信号还被提供给充电型电源。 

一个实施例中，本发明提供一种配置成安装在车轮轮辋上的旋转传感器。所述旋转传感器包括大小和形状适合绕车轮轮辋安装的带子。第一元件、第二元件和处理器安装在带子上。第一元件响应于旋转运动而产生第一随时间变化的电信号。第二元件响应于旋转运动而产生第二随时间变化的电信号。处理器接收第一和第二随时间变化的电信号，并且对它们进行处理以确定转速。旋转传感器还包括充电型电源，其接收第一和第二随时间变化的电信号。充电型电源消耗至少一部分的第一和第二随时变化的电信号以对充电型电源进行再充电。所述能源还向处理器输出电源信号。 

在另一实施例中，本发明提供了一种用于确定车辆车轮转速的旋转传感系统。所述旋转传感系统包括随着车辆旋转的车轮，而且所述车轮包括轮辋。所述轮辋是具有内表面和外表面的大体上圆柱形，具有大体上环形的横截面区域，且能绕着一轴线旋转，所述轴线大体上穿过所述大体上环形的横截面区域的中心。轮胎环绕着轮辋，且轮胎和轮辋在它们之间形成气密空间。所述旋转传感系统还包括联接到轮辋外表面且位于气密空间内的旋转传感器。所述旋转传感器包括两个传感元件(第一元件和第二元件)。每个元件都位于轮辋外表面上，且响应于车轮的旋转而产生随时间变化的电信号。处理器接收来自所述元件的随时间变化的电信号，并且处理所述随时间变化的电信号以确定转速。所述旋转传感系统还包括向处理器提供电源的充电型电源。所述充电型电源采用电源存储装置的形式或包括电源存储装置，并且接收第一和第二随时间变化的电信号以对所述电源存储装置进行再充电。 

另一实施例中，本发明提供一种检测车辆车轮角速度的方法。所 述方法包括通过第一元件响应于车轮旋转而生成第一随时间变化的信号；通过第二元件响应于车轮旋转而生成第二随时间变化的信号；向充电型电源提供第一随时间变化的信号和第二随时间变化的信号中的至少一个来对充电型电源进行充电；向处理器提供第一随时间变化的信号和第二随时间变化的信号；向处理器提供电源信号；以及对第一随时间变化的信号和第二间随时变化的信号进行比较以确定第一随时间变化的信号和第二随时间变化的信号之间的差值，所述差值至少部分地表示车轮的转速。 

在考虑了具体说明和相应附图后，本发明的其他方面将变得显而易见。 

附图说明

图1是示出用于在轮辋上安装旋转传感器的一个机构的车轮分解图。 

图2是图1中车轮的剖视图，并且其示出旋转传感器。 

图3是示意图，其示出了用于图2中的旋转传感器的电路的一个实施例。