(57)【要約】【課題】受信アンテナを使用しなくても、タイヤ空気圧の受信信号を安定して受信することが可能な、タイヤ空気圧検出システムを提供すること。【解決手段】車両用タイヤ内の空気圧を測定し測定結果に応じた信号を無線で送信する送信部と、送信部から送信された信号を受信する受信部と、受信部から出力された信号に基づいて制御する制御装置を備えるタイヤ空気圧検出システムにおいて、タイヤ空気圧検出システムに隣接する配線は受信部の入力部にカップリング接続されており、車両のボディと電磁的にアース接続される一対のブラケットで支持される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用タイヤ内の空気圧を測定し測定結果に応じた信号を無線で送信する送信部と、該送信部から送信された信号を受信する受信部と、該受信部から出力された信号が入力される制御装置を備えるタイヤ空気圧検出システムにおいて、該タイヤ空気圧検出システムに隣接する配線は前記受信部の入力部にカップリング接続されており、車両のボディと電磁的にアース接続されるブラケットで支持されることを特徴とするタイヤ空気圧検出システムのアンテナ装置。
【請求項２】
前記隣接する配線は車輪速を検出する車輪速センサの電源線、信号線あるいはグランド線であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出システムのアンテナ装置。
【請求項３】
前記一対のブラケット間の距離は電圧定在波比が１に近づくように設置されること特徴とする請求項１、２に記載のタイヤ空気圧検出システムのアンテナ装置。
【請求項４】
前記車両のボディに対して、前記隣接する配線は電圧定在波比が１に近づくように配設されることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ空気圧検出システムのアンテナ装置。
【請求項５】
前記隣接する配線は部分的に導電性部材で被覆され、該導電性部材で被覆されない部分の配線長さが前記送信部から送信される送信信号の１／４波長であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出システムのアンテナ装置。
【請求項６】
前記カップリング接続はコンデンサであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出システムのアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ空気圧検出システムのアンテナ装置に係わり、タイヤ空気圧センサの受信信号を、該タイヤ空気圧検出システムに車両上で近接して設置される他の装置の通信線などを利用して使用するアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のタイヤ空気圧モニタシステムでは、タイヤの空気圧をモニターするタイヤ空気圧センサの情報が、タイヤ・ホイールに設置される送信部から無線で車体側に設置される受信部に送られる。タイヤ空気圧モニタシステムで使用される電波は、一般に使用許可申請が不要である微弱電波が用いられており、高感度な受信アンテナが必要となる。そのため、送信側あるいは受信側には、送信される信号のＳ／Ｎ比を確保するために、大きなアンテナを配置する必要が生ずる。以上の課題に対して、車輪速センサの信号ラインをアンテナとして用いる内容が特許文献１に記載されている。特許文献１においては、車輪速センサを接続している信号ラインのワイヤハーネスを、受信アンテナの代わりに使用する記載がなされている。その結果、タイヤ空気圧センサから発信される信号を受信する受信アンテナを、車輪の近傍に設ける必要がなくなり、また、受信アンテナから制御装置までの配線を廃止することが可能となる。
【特許文献１】特開平１０−３０９９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、タイヤ空気圧モニタシステムの受信アンテナとして車速センサの信号ラインを使用している。この信号ラインは、車両のエンジンルーム内、あるいは、キャビン内に配置される制御装置まで長い配線を擁している。そのため、長い配線にはノイズが乗りやすい。また、配線長が長いため、配線の取りまわしによって、ノイズが乗ったり、利得が不安定となる不具合が発生する。
【０００４】
よって、本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、タイヤ空気圧の受信信号を安定して受信することが可能な、タイヤ空気圧検出システムのアンテナ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】
【０００５】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、車両用タイヤ内の空気圧を測定し測定結果に応じた信号を無線で送信する送信部と、送信部から送信された信号を受信する受信部と、受信部から出力された信号が入力される制御装置を備えるタイヤ空気圧検出システムにおいて、タイヤ空気圧検出システムに隣接する配線は受信部の入力部にカップリング接続されており、車両のボディと電磁的にアース接続されるブラケットで支持されることである。
【０００６】
また、上記の課題を解決するために講じた第２の技術的手段は、隣接する配線は車輪速を検出する車輪速センサの電源線、信号線あるいはグランド線であることである。
【０００７】
そして、上記の課題を解決するために講じた第３の技術的手段は、一対のブラケット間の距離は電圧定在波比が１に近づくように設置されることである。
【０００８】
さらに、上記の課題を解決するために講じた第４の技術的手段は、車両のボディに対して、隣接する配線は電圧定在波比が１に近づくように配設されることである。
【０００９】
そして、上記の課題を解決するために講じた第５の技術的手段は、隣接する配線は部分的に導電性部材で被覆され、導電性部材で被覆されない部分の配線長さが送信部から送信される送信信号の１／４波長であることである。
【００１０】
さらに上記の課題を解決するために講じた第６の技術的手段は、カップリング接続はコンデンサであることである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、タイヤ空気圧検出システムの受信部は、隣接する配線を利用して送信部から送信される信号を受信できる。隣接する配線を受信アンテナとして兼用できるので、個別にアンテナを設ける必要がない。そして、その配線を支持するブラケットは、車両のボディと電磁的に接続される。しかして、受信されたタイヤ空気圧の受信信号が、ブラケットで支持された配線を受信アンテナとして、この配線を介して安定して受信信号を受信部で受信することが可能となる。
【００１２】
さらに、請求項２に示されるように、受信アンテナとして使用する配線は、タイヤ空気圧検出システムに隣接する車輪速センサの配線であるので、既存の配線を兼用でき、コスト面からも有利である。この受信アンテナに利用する配線は、車輪速センサに限定されず、タイヤ空気圧検出システムに隣接して配置される配線であればよい。また、配線は電源線、グランド線、あるいは信号線のいずれでもよい。
【００１３】
そして、請求項３に記載されるように、ブラケットで支持される配線のブラケット間の距離によって、送信部から送信された信号が配線で受信されて、受信部に入力される信号の状態が変化する。そのため、受信される信号の状態を最適にするために、ブラケット間の距離を規定する。このブラケット間の距離を最適に設定するには、配線の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）である定在波の最大電圧の絶対値を最小電圧の絶対値で割った値が１に近づくように調整する。
【００１４】
さらに、請求項４に記載されるように、配線で受信されるタイヤ空気圧検出システムの送信部から送られる信号の受信される状態が最適となるように、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を１に近づくように調整する。
【００１５】
そして、請求項５に記載されるように、受信アンテナとして機能する配線の一部が導電性部材で被覆され、また、被覆されない部分が送信される無線の送信周波数の１／４波長とする。しかして、配線のうちでタイヤ空気圧の情報の受信に必要がない部分には無線の信号が乗らないように管理される。そして、受信アンテナとして機能が要求される配線の部分については、さらに、受信された信号の反射波による干渉が生じにくいように配慮する。
【００１６】
さらに、請求項６に記載されるように、受信部の入力部にカップリング接続には、たとえばキャパシタを用いるので、タイヤ空気圧情報以外の不要な周波数信号が受信部の入力部に入力されることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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において、車両のタイヤ内の圧力を検出する空気圧検出装置１は、タイヤ内に装着されてタイヤの圧力を検出する検出部２と、この検出部２で検出されたタイヤの圧力信号を無線で受信部４に送信する送信部３と、送信されたタイヤの圧力情報を受信するためのアンテナとして機能する車輪速信号線１２と、この車輪速信号線１２とカップリング結合された信号入力線１０とで構成される。
【００１８】
受信部４では、受信された送信部３からの無線信号に応じた信号を出力し、制御部５に伝送する。また、タイヤ内の空気圧検出装置１の近傍には、別に、車輪速センサ８が配設されている。車輪速センサ８の車輪速信号線１１、１２によって、車輪速センサ８で検出された車両の車輪速情報が制御部５に伝達される。車輪速センサ８の車輪速信号線１２は、空気圧検出装置１においては、受信部４の受信アンテナの機能も有している。そして、この車輪速信号線１２は、車両のボディ１３に電気的に接続された金属性のブラケット７で支持されている。通常この車両のボディ１３は、電気的にグランド（ＧＮＤ）として機能している。
【００１９】
車輪速信号線１２は給電点１４で、受信部４の信号入力端９に接続される信号入力線１０とキャパシタＣを介してカップリング結合されている。そのため、数十ｋＨｚの周波数帯域以下の低周波信号である車輪速信号は、信号入力線１０へは流れない。そして、車輪速信号線１２の給電点１４と制御部５の車輪速信号入力端１６との間には、方向性結合器１５が配設されている。しかして、車輪速信号は車輪速信号線１２の給電点１４から制御部５の車輪速信号入力端１６の方向にしか流れない。また、制御部５側から信号入力線１０側に、タイヤ空気圧の信号が逆流して伝送されることも遮断される。
【００２０】
受信アンテナとして機能する配線は、空気圧検出装置１の近傍に配設される配線であれば、車輪速信号線１２以外の車輪速信号線１１でもよい。また、車輪速センサ８が電源線あるいはグランド線を有する場合には、それらの線を車輪速信号線１２の代わりに使用してもよい。また別に、タイヤの圧力信号を受信する候補となる配線は、車高センサ、車輪の近傍に配設されるブレーキ圧センサ、ディスクモニターセンサ、あるいは温度センサなどのセンサ配線である。また別に、アクチュエータ用の配線でも同様に受信アンテナとして機能するのでよい。
【００２１】
図２では車輪速信号線１２をブラケット７で支持する場合に、車両ボディ１３に接触しないように離して、車輪速信号線１２を配置する位置調整の方法について説明する。車輪速信号線１２はブラケット７のリング状の先端部７ａで保持されている。そして、ブラケット７の支柱部７ｂで車両ボディ１３に接しないように支持されている。このブラケット７の支柱部７ｂの高さは、車輪速信号線１２におけるタイヤの空気圧信号の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を測定し、１に最も近づくように調整する。ブラケット７は金属でも非金属でもよいが、金属の場合には、支柱部７ｂの高さによって車輪速信号線１２のブラケット７間の線間容量が大きく変化するので、ブラケット７が非金属の場合よりも電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の調整が容易となる。
【００２２】
以上、タイヤの空気圧信号の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の調整は、ブラケット７の支柱部７ｂの高さ、つまり車両ボディ１３と車輪速信号線１２との距離を調整するのみでなく、ブラケット７の間隔を変化することでも調整が可能となる。
【００２３】
所定の高さに支柱部７ｂを調整した後、さらにブラケット７間の間隔を調整して、タイヤの空気圧信号の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が１に最も近づくように調整する。
【００２４】
図３は図２と同様に、車輪速信号線１２内のタイヤの空気圧信号の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を、１に最も近づくように調整する別の実施の形態である。図３では、４本のブラケット７で車輪速信号線１２を支持しているが、ブラケット７の支柱部７ｂを調整して、このブラケット７が１本の場合に、最も電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が最も１に近づくようであれば、ブラケット７は１本であってもよい。
【００２５】
この電圧定在波比（ＶＳＷＲ）と受信感度すなわち受信レベルとの関係を図４に示す。この図４に示すように、受信レベルは電圧定在波比が１に近づくほど受信感度が高くなることがわかる。また配線上の電圧定在波比は、配線の配策状態により状態が変化することもわかっている。ここで、配線をブラケットで空中に支持する場合と、配線を車両ボディ１３に這わせる場合とでは、電圧定在波比が異なる。この様子は図５に示される。また、配線が受信する信号の波長と配線長との関係も同様に図５に示される。図５で示されるように、アンテナとして用いる配線のケーブル長は、送信部３から送信されるタイヤの圧力信号の波長に対応する長さにより電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が変化することがわかる。以上の結果からわかるように、車両のボディ１３に配線を密着させない方が、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を小さくすることができる。このグラフで示されるケーブル長とは、厳密には車輪速信号線１２の場合では車輪速センサ８との端部から受信部４の信号入力端９までである。
【００２６】
つぎに図６では、アンテナとして機能する車輪速信号線１２などの配線の一部が、導電性部材でシールドされる場合を説明する。図７に示されるように、タイヤの圧力信号を受信する車輪速信号線１２の一部が、導電性テープなどの導電性材料で被覆される場合には、導電性材料で被覆されない部分の信号線の長さが、送信部３から送信されるタイヤの圧力信号の波長と相関する長さに応じて、タイヤの圧力信号の受信強度が変化することがわかる。そのため図７のように、車輪速信号線１２を配策する場合は、そのむき出しする車輪速信号線１２の長さを１/４λに調整すると最も受信感度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】タイヤ空気圧検出システムを示す概略図。
【図２】アンテナ装置の配策状況を示す概略図。
【図３】別のアンテナ装置の配策状況を示す概略図。
【図４】電圧定在波比と受信レベルとの相関図。
【図５】アンテナ装置の配策による電圧定在波比の変化を示すグラフ。
【図６】アンテナ装置の一部が被覆シールドされる場合のグラフ。
【図７】アンテナ装置の一部が被覆シールドされる場合の配策状況を示す概略図。
【符号の説明】
【００２８】
１  空気圧検出装置
３  検出部
４  送信部
５  受信部
７  ブラケット
１０  信号入力線
１１、１２  車輪速信号線（受信アンテナとしての配線）
１３  車両ボディ
【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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