(57)【要約】【課題】タイヤの空気圧等の情報を安定して受信できる受信部を有するとともに、車輪速情報が同時に処理可能であるタイヤ情報検知装置を提供すること。【解決手段】金属製のハウジングに固定されて車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、該車輪速センサの筐体内に配置されてタイヤ内の少なくとも空気圧情報を無線で受信した信号に応じた信号を処理する信号処理部を有する受信部と、該受信した信号に応じてタイヤ情報の演算を行う制御部とを有するタイヤ情報検知装置であって、前記受信部の電源、基準電位あるいはグランドは前記ハウジングと交流接続されるとともに、交流接続の配線長は前記受信部が受信する信号の波長の１／１０以下であることを特徴とするタイヤ情報検知装置としたことである。【選択図】  図２
2006059041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のハウジングに固定されて車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、該車輪速センサの筐体内に配置されてタイヤ内の少なくとも空気圧情報を無線で受信した信号に応じた信号を処理する信号処理部を有する受信部と、該受信した信号に応じてタイヤ情報の演算を行う制御部とを有するタイヤ情報検知装置であって、前記受信部の電源、基準電位あるいはグランドは前記ハウジングと交流接続されるとともに、交流接続の配線長は前記受信部が受信する信号の波長の１／１０以下であることを特徴とするタイヤ情報検知装置。
【請求項２】
前記空気圧情報を受信するアンテナが前記車輪速センサの筐体内に配されていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載のタイヤ情報検知装置。
【請求項３】
前記空気圧情報を受信するアンテナが前記車輪速センサと前記制御部を電気的に接続する配線に沿って配されていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載のタイヤ情報検知装置。
【請求項４】
車輪の回転速度を検出する前記車輪速センサの出力信号が正または負電源の少なくとも一方に重畳されていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載のタイヤ情報検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ情報検知装置に係わり、タイヤ内に配設された送信部が出力する信号を非接触で安定して受信部で受信することができるタイヤ情報検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ内に配設された発信部が出力する信号を、非接触で受信するタイヤ情報受信装置として特許文献１に示されたものがある。この特許文献１に示されたタイヤ情報受信装置では、タイヤホイール６のリム上に配設された送信部７に対し、受信部５がステー４１、４２に取り付けられ、ステー４１、４２はハブ１に固定されて、ステー４１、４２の先端部分に固定された受信部５が、タイヤホイール６の内方で送信部７に近接できる構造となっていた。（特許文献１の図２、３参照）この特許文献１に示されたタイヤ情報受信装置では、同装置の受信部５をステー４１、４２に固定して、タイヤホイール６の内径部に近接する位置に受信部５を配設できるようにし、更に、このステー４１、４２の他端部は、車両の固定側であるハブ１に固定し、いわゆるステー４１、４２による片持ち状態で受信部５を送信部７に近接する構造を用いていた。
【特許文献１】特開平９−２４０２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
タイヤホイールに設けられたタイヤ情報検知装置の送信部が出力する空気圧等のタイヤ状態量の情報を、無線で受信するタイヤ情報検知装置において、安定した受信感度を確保しつつ、低コストで製品化を実現するためには、受信装置の取付け位置・取付け方法を工夫する必要がある。
【０００４】
ところが、特許文献１で開示されたタイヤ情報検知装置の構成においては、タイヤ内に配置された送信部にて、タイヤ内の空気圧情報を無線にて送信し、車体側に配置された受信部にて、受信、復調する場合、受信部が車両に取り付けられる状態によっては、受信される信号が安定して得られない恐れがあった。この課題を解決する方法として、配線を交流的に接続する手段がある。しかし、配線長が長くなるとそれに伴って線間に擬似的に浮遊容量が生じ、雑音等の影響によりな実用的な信号精度が得られない問題があった。また、タイヤの空気圧情報は車両の安全走行上重要な情報であり、走行制御に車輪速情報のみでなく、例えばタイヤの空気圧情報も加味して制御を行なう必要があり実用的な信号精度に基づく制御が必要である。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、雑音等の影響を抑えることができ、車速を加味することができる実用的に高い精度のタイヤ情報情報検知装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために講じた技術的手段は、金属製のハウジングに固定されて車輪の回転速度を検出する車輪速センサと、該車輪速センサの筐体内に配置されてタイヤ内の少なくとも空気圧情報を無線で受信した信号に応じた信号を処理する信号処理部を有する受信部と、該受信した信号に応じてタイヤ情報の演算を行う制御部とを有するタイヤ情報検知装置であって、前記受信部の電源、基準電位あるいはグランドは前記ハウジングと交流接続されるとともに、交流接続の配線長は前記受信部が受信する信号の波長の１／１０以下としたことである。
【０００７】
また、前記の課題を解決するために講じた第２の技術的手段は、空気圧情報を受信するアンテナが車輪速センサの筐体内に配されていることである。
【０００８】
そして、前記の課題を解決するために講じた第３の技術的手段は、空気圧情報を受信するアンテナが車輪速センサと制御部を電気的に接続する配線に沿って配されていることである。
【０００９】
さらに、前記の課題を解決するために講じた第４の技術的手段は、車輪の回転速度を検出する車輪速センサの出力信号が正または負電源の少なくとも一方に重畳されていることである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、従来技術においては、受信部の回路内の高周波にとって、ハウジングは電位的に不安定な導体となっていたので、受信される信号は不安定で信頼性が得られなかった。タイヤ情報検知装置には通常モノポールアンテナが用いられており、信号が安定して受信されるためには、モノポールアンテナに対して、グランドが安定している必要がある。すなわち、低インピーダンスでグランド電位が変化しないように寸法を大きく取る必要がある。本発明においては、受信部の電源、基準電位あるいはグランド（ＧＮＤ）は、ハウジングとは交流的に導通されるように接続され、その配線長は、受信部で受信される信号の１／１０波長以下となる。その結果、受信部はハウジングに電気的に接続されるので、安定して信号は受信される。また、本発明のタイヤ情報検知装置は、回転速度を検出する車輪速センサを有するので、車両の走行状態と関連する車輪速情報とタイヤの空気圧情報をあわせた制御を行なうことが可能となる。
【００１１】
更に、請求項２に記載の発明によれば、タイヤの空気圧情報を受信するアンテナを車輪速センサの筐体内に配置するので、アンテナを車輪速センサとは別体で配置する場合と比較して、配線部が短くなり小型化が可能となる。またアンテナの給電点をハウジングの近傍つまり高周波から見たＧＮＤ近傍に配置すれば、アンテナとしてより安定な動作が期待できる。
【００１２】
そして、請求項３に記載の発明によれば、車輪速センサと制御部を接続する配線に沿って、アンテナが配置されるので、上記配線と一体化でき、請求項３と同様に、別途外部にアンテナが不要となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、車輪速センサの出力信号は、例えば、電源の配線上に重畳することで、出力信号を送る専用配線が不要となる。その結果、配線が減り軽量化、低コスト化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本実施例のタイヤ情報検知装置１を車両に取り付けた状態を示す模式図である。タイヤ情報検知装置１は、タイヤ内に内蔵されてタイヤ内の空気圧情報を無線で出力する図示しない送信部と、車両本体側に車輪速センサ３と一体で取り付けられる受信部８から構成されている。この受信部８と制御部１０とはハーネス９で結線されている。タイヤ情報検知装置１は車体側のナックルアームなどの金属製のハウジング２に固定されており、一体で内蔵される車輪速センサ３の検出部４は回転体５に対向している。車輪速センサ３は、図示しないディスクホイールと一体で回転する内ハブに配置されるロータが、ディスクホイールと一体で回転する際に変化する磁界を検出することで、ディスクホイールの回転数を検出する。
【００１５】
車輪速センサ３には、磁束密度の周期的な変化を検出する例えばホール素子などのセンサが多く用いられ、回転体５は車輪速センサ３の検出部４を通る磁束密度が、回転体５の回転に従い周期的に変化するようになっている。なお図１では、タイヤ情報検知装置１がボルト６にてハウジング２に固定されているが、スナップイン等の固定方式でも良い。
【００１６】
図２では、車輪速センサ３の検出部４と受信部８のグランド（ＧＮＤ）とハウジング２を交流的に導通させる手段からなる。図２示太線で示されるこの受信部８のＧＮＤとハウジング２を交流的に導通させる手段は、ハウジング２との接合面に電極１３を設け、電極１３と受信部８のＧＮＤをコンデンサ１２を介して接続している。このとき図示のコンデンサ１２によるインピーダンスの絶対値は交流的に導通することで、車輪速センサ３の受信部８に接続されるアンテナ１５のインピーダンスの絶対値の１／１０以下であることが望ましい。受信部８のＧＮＤとハウジング２を交流的に導通させる配線の長さを、受信で使用する波長の１／１０以下とすることにより、受信部８のＧＮＤとハウジング２を交流的に導通させる配線長の影響を低く抑えることができるためである。
【００１７】
以上により、受信部８に接続されるアンテナ１５のＧＮＤが安定となり、アンテナ１５の安定した動作が得られる。なお、図２では、受信部８のＧＮＤラインにハウジング２を交流的に接続しているが、受信部８のＶ＋ライン等のように、電圧が安定しており、低インピーダンスであるラインに接続しても良い。なお、ボルト６による固定に金属ブッシュ１４を用いた場合、図４に示すように金属ブッシュ１４をハウジング２との接合面に設けた電極１３に代わる電極として用いても良い。
【００１８】
図３では、タイヤ情報検知装置１のハウジング２への取り付け方法は図２の実施例と同様である。車輪速センサ３の検出部４、受信部８および個々の信号の入出力は図２との実施例と同じであるが、受信部８のＧＮＤとハウジング２を電気的に導通させる手段としての図２示太線で示す配線１９は、ハウジング２との接合面に電極１３を設け、電極１３と受信部８のＧＮＤを短絡している。以上、受信部８のＧＮＤと電極１３とを結線することでも、受信部８のＧＮＤとハウジング２を交流的に導通させることとなるので、安定して受信部８で信号が受信できる。
【００１９】
図４では、図２に示すアンテナ１５を車輪速センサ３の筐体内に配置したものである。このようにアンテナ１５を車輪速センサ３の筐体内に配置するため、アンテナ１５の給電点をハウジング２の近傍、つまり、高周波から見たＧＮＤ近傍に配置できるので、アンテナ１５はより安定な動作が期待でき、また、外部アンテナが不要となるので設置が容易となる。なお、コンデンサ１２を介したハウジング２との電気的な接続は、図２と同様にハウジング２との接合面に電極１３を設けても良いし、さらに図３の実施例と同様に、受信部８のＧＮＤとハウジング２との接合面に設けた電極１３または金属ブッシュ１４と直接電気的に接続し、ハウジング２と短絡しても良い。
【００２０】
図５は、図２に示すアンテナ１５の替わりに、受信部８と制御部１０を接続する配線に沿わせてアンテナ１８を配置したものである。このため、受信部８と制御部１０を接続する配線と一緒に、アンテナ１８の設置が可能となるので、アンテナの設置が容易となる。尚、コンデンサ１２を介した受信部８とハウジング２との電気的な接続は、図２と同様であり、ハウジング２との接合面に電極１３や金属ブッシュ１４などで接続されればよい。
【００２１】
また図６に示すように、コンデンサ１２を介したハウジング２との電気的な接続は、受信部８の基準電位であるＶＲと接続し、また、車輪速センサ３の検出部４を２線式にしたものでも適用可能である。図６に示すように、車輪速センサ３の検出部４にＭＲ素子やホール素子等、磁束密度に応じた信号を出力する検出素子と、検出素子の出力の信号処理を行うＩＣを内蔵し、負電源に車輪速センサ３の出力信号を重畳した２線タイプを用いる。受信部８の出力信号を負電源に重畳して正電源との２線式とすることにより、受信部８と車輪速センサ３の検出部４の正電源を共有化でき、制御部１０と接続する配線は３線で済ませることが可能となり、低コスト化が可能である。なお、車輪速センサ３の検出部４はコイルでも良い。また、コンデンサ１２を介したハウジング２との電気的な接続は図２と同様ハウジング２との接合面に電極１３を設けても良い。
【００２２】
さらに図７に示すように、車輪速センサ３の検出部４にＭＲ素子やホール素子など磁束密度に応じた信号を出力する検出素子と、検出素子の出力信号を信号処理するＩＣを内蔵し、負電源に車輪速センサ３の出力信号を重畳した２線タイプを用いる。受信部８の出力信号を負電源に重畳して正電源との２線式とすることにより、受信部８と車輪速センサ３の検出部４の正電源を共有化でき、制御部１０とを接続する配線は３線で済ませることが可能となるので、低コスト化が可能である。また、車輪速センサ３の検出部４の信号出力と受信部８の受信された信号出力が正電源ラインに重畳されていれば、正電源ラインが独立ラインとなり、負電源ラインが共有となり、ハウジング２は、負電源ラインに対してコンデンサ１２を介して、または、直接電気的に接続される。
【００２３】
また、図８に示す実施例では、図７で示した２線式の車輪速センサ３の検出部４、および、受信部８を用い、車輪速センサ３の信号出力は、車輪の回転体５の回転速度に比例した頻度でパルスを出力する。受信部８は、タイヤ空気圧等の情報をデジタル化してパルス列として出力し、各々の信号出力を信号処理部８(信号重畳)に入力する。車輪速センサ３の出力信号のパルス列をパルス形状（パルス電圧，パルス幅等）を変えて２種以上のパルス形状を用意し、パルス列をキャリアとして受信部８の信号出力を前記車輪速センサ３の信号出力に重畳し制御部１０に出力する。制御部１０では、信号処理部１６(信号分離)にて車輪速センサ３の信号出力と受信部８からの信号出力に分離して制御に用いる。
【００２４】
以上のように、信号線を車輪速センサ３の検出部４と受信部８で共有することにより、正電源と負電源かつ信号線の２線で済み、低コスト化が可能となる。なお、車輪速センサ３の出力パルス形状を変えて受信部８出力を重畳してもよく、車輪速センサ３の出力パルスとは異なるパルス形状（パルス電圧，パルス幅等）を用いて、車輪速センサ３の出力のローレベルまたはハイレベルに受信部８の出力を挿入しても良い。
【００２５】
また、図９では、車輪速センサ出力は、回転体５の回転速度に比例した頻度でパルスを出力し、図８における受信部８および信号処理部１７は、受信したタイヤ空気圧等の情報を含む信号を復調し、さらに、車輪速センサ３の信号出力の周波数帯域より高い周波数のキャリアにて変調するか、または、車輪速センサ３の信号出力の周波数帯域より高い範囲で、内部のミキサと発信回路にてアンテナ１５で受信した信号のキャリア周波数を下げて出力し、車輪速センサ３の信号出力に加算して制御部１０に送っても良い。
【００２６】
制御部１０ではローパスフィルタにより車輪速センサ３の信号出力を取り出し、ハイパスフィルタにより受信部８および信号処理部１７の出力を取り出すことができ、ハイパスフィルタの出力を制御部１０内の信号処理部にて処理することによりタイヤ空気圧当の情報を取り出すことができる。
【００２７】
以上受信部で受信される情報は、たとえば、車両用に割り当てられた周波数であるたとえば、３１５ＭＨｚ、４３３ＭＨｚ、あるいは８６６ＭＨｚなどの周波数が用いられる。
【００２８】
以上、このタイヤ情報検知装置１に使用する周波数は、前記以外でも車両用に認められる周波数帯であれば構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】タイヤ情報検知装置の概要を示す模式図。
【図２】タイヤ情報検知装置の別の構成を示す概略図。
【図３】タイヤ情報検知装置の別の構成を示す概略図。
【図４】タイヤ情報検知装置の別の構成を示す概略図。
【図５】タイヤ情報検知装置の別の構成を示す概略図。
【図６】タイヤ情報検知装置の別の構成を示す概略図。
【図７】タイヤ情報検知装置の別の構成を示す概略図。
【図８】タイヤ情報検知装置の別の構成を示す概略図。
【図９】タイヤ情報検知装置の別の構成を示す概略図。
【符号の説明】
【００３０】
１  タイヤ情報検知装置
２  ハウジング
３  車輪速センサ
４  検出部
５  回転体
６  ボルト
８  受信部
９  ハーネス
１０  制御部
１１  ＲＦ入力端子
１２  コンデンサ
１３  電極
１４  金属ブッシュ
１５  アンテナ
１６  信号処理部
１７  信号処理部
１８  アンテナ
１９  配線
【図１】
2006059041.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006059041.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006059041.tif 000008
【図７】
2006059041.tif 000009
【図８】
2006059041.tif 000010
【図９】
2006059041.tif 000011