(57)【要約】【課題】専用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、タイヤ空気圧検出装置を提供すること。【解決手段】車両の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、電源線を有し車輪速を検知するセンサとを備えるタイヤ空気圧検出装置において、センサの電源線は受信部の信号入力端に接続される信号入力線に接続されて、信号入力線には送信部から送信された信号が透過する第１のフィルタが配置されるとともに、センサの電源線はセンサから見てセンサの電源線と信号入力線との接続点の延長上に、送信部から送信された信号が遮断される第２のフィルタが配置される。【選択図】  図１
2006205892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤ内の空気圧の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、電源線を有し車輪速を検知するセンサと、該センサからの情報が入力される制御部とを備えるタイヤ空気圧検出装置において、
前記センサは前記電源線によって前記制御部と電気的に接続され、前記受信部の信号入力端に接続される信号入力線は前記電源線に接続され、該信号入力線には前記送信部から送信された信号が透過する第１のフィルタが配置されるとともに、前記電源線における前記信号入力線との接続部から前記制御部までの間に、前記送信部から送信された信号が遮断される第２のフィルタが配置されることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
【請求項２】
前記センサに接続される信号線あるいはグランド線に、前記送信部から送信された信号が遮断され、かつ、前記センサの信号は透過する第３のフィルタが配置され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装置。
【請求項３】
前記信号入力線の前記第１のフィルタと前記受信部の前記信号入力端との間に整合回路が配置されることを特徴とする請求項１、２に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ空気圧センサの受信信号を、専用アンテナを利用せずに受信するタイヤ空気圧センサの信号装置に関する。
【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を、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ものがある。タイヤ空気圧モニタシステムで使用する電波は、通常は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、受信される信号レベルを確保するために、比較的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受信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。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であるＥＣＵ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】
しかし特許文献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。ところが、一般的にこの信号ラインはシールドされていないため、斯かる信号ラインを受信アンテナとして使用すると、受信した信号のＳ／Ｎ比が劣化してしまい、必要とされるタイヤ空気圧センサの受信信号がうまく取れなくなる問題が発生する。これに対し、信号ラインにシールドを施してＳ／Ｎ比の向上を図ろうとすると、タイヤ近傍から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に至るまでの長い信号ライン全体をシールドしなければならず高価になるという問題が発生する。
【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、安価な構成でタイヤ空気圧の受信信号を安定して受信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、車両のタイヤ内の空気圧の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、電源線を有し車輪速を検知するセンサと、該センサからの情報が入力される制御部とを備えるタイヤ空気圧検出装置において、
前記センサは前記電源線によって前記制御部と電気的に接続され、前記受信部の信号入力端に接続される信号入力線は前記電源線に接続され、該信号入力線には前記送信部から送信された信号が透過する第１のフィルタが配置されるとともに、前記電源線における前記信号入力線との接続部から前記制御部までの間に、前記送信部から送信された信号が遮断される第２のフィルタが配置されることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置としたことである。
【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、センサに接続される信号線あるいはグランド線に、送信部から送信された信号が遮断され、かつ、センサの信号は透過する第３のフィルタが配置されることである。
【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、信号入力線の第１のフィルタと受信部の信号入力端との間に整合回路が配置されることである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、タイヤ空気圧検出装置の受信部の信号入力端は、車輪速を検知するセンサと制御部とを電気的に接続する電源線に接続される。そして、信号入力線には、送信部から送信された信号が透過する第１のフィルタが配置される。さらにセンサの電源線における信号入力線が接続される部分と制御部との間の部分には第２のフィルタが配置される。この第２のフィルタは、送信部から送信された信号が伝達されないように機能する。しかして、センサの電源線が受信部の受信アンテナの機能を果たすとともに、センサの電源線はセンサから見た接続点の延長上でも送信部から送信された信号が伝送されない。
【０００９】
さらに、請求項２に示されるように、センサに接続される信号線あるいはグランド線には、送信部から送信された信号が遮断され、かつ、センサの信号を透過する第３のフィルタが配置される。第３のフィルタによりセンサ信号の伝達を可能にしつつ、第３のフィルタに対して、センサ信号の伝達方向とは反対側から混入されるノイズの通過を阻止し、センサの電源線とセンサのグランド線又は信号線とのクロストークによる信号入力線へのノイズ混入を防止し、Ｓ／Ｎ比の劣化を低減する。
【００１０】
そして、請求項３に記載されるように、信号入力線には、第１のフィルタと受信部との間に整合回路が配置される。送信部から送信された信号は、第１のフィルタを透過した後、整合回路で受信部とのインピーダンスを整合することにより、信号伝送における損失を抑制でき、信号を効率よく送ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。車両のタイヤ内の圧力を検出する空気圧検出装置１は、車両のタイヤ内に装着されるタイヤの空気圧を検出する検出部２と、この検出部２で検出されたタイヤの空気圧の情報を無線で受信部４に送信する送信部３と、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ６およびタイヤの空気圧情報および車輪速情報が入力される制御部５から構成される。受信部４では、受信されたタイヤの空気圧の情報の無線信号に応じた信号を出力し、制御部５に伝送する。
【００１２】
タイヤ内の空気圧検出装置１の受信部４の近傍には、車輪速センサ６が装着されている。この車輪速センサ６と制御部５との間には、電源線１１（＋Ｖ）、グランド線１２（ＧＮＤ線）、及び車輪速センサ６のセンサ出力信号を伝送する車輪速信号線１３が配線されている。電源線１１は、車輪の回転速度に比例した頻度で発生するパルス列等の信号を出力する車輪速センサ６の電源として、車輪速センサ６に接続されている。そして、電源線１１は、さらに接続点１０で受信信号線１６とも接続されている。この受信信号線１６は、ＲＦ入力端子である信号入力端９に接続されている。
【００１３】
電源線１１は、送信部３から送信されたタイヤ空気圧情報の信号を受信するアンテナ線としても機能する。受信信号線１６には、送信されたタイヤ空気圧情報の高周波信号の周波数帯域は透過し、直流を含む低周波や不要な高周波は伝送されないように、バンドパス機能を有するフィルタ７が配置されている。このフィルタ７は、簡便に、所定の周波数を透過するようなキャパシタなどで構成してもよい。そして制御部５は、各輪ごとに車両上の車輪速センサ６近傍に配置されてもよいし、車両上で１つに統合されるように設計されてもよい。
【００１４】
受信部４と制御部５とは、電源線１７（＋Ｖ）、グランド線１８（ＧＮＤ線）、及び受信部４から制御部５に出力される信号線としての出力信号線１９が接続されている。この受信部４の出力としては、ミキサーにて搬送波の周波数を低周波に変換した信号を、受信部４の出力として出力してもよい。この場合、受信部４で受信されたタイヤ空気圧情報を復調する回路は制御部５に配置される。この変換される低周波の信号には、１０．７ＭＨｚや４５５ｋＨｚ等のＦＭ、あるいは、ＡＭ受信器で、一般に使用する中間周波数を用いることにより、受信部４を構成する局部発振用の共振子や、低周波用フィルタの入手が容易となる。
【００１５】
送信部３から送信される車両のタイヤ内の状態に関する情報は、タイヤ空気圧だけでなく、タイヤの回転によって生じる遠心力に起因する加速度、タイヤ内の気体やタイヤ表面の温度、送信部３の電源であるバッテリー電圧等を含めてもよい。検出部２に入力された情報は、アナログ信号のままか、又はデジタル信号に変換された後、周波数変調、振幅変調、位相変調等の変調方式により、所望の周波数を搬送波とする高周波信号に変換し、図示しないアンテナを介して無線信号として出力する。
【００１６】
車輪速センサ６の電源線１１における、接続点１０と制御部５との間の部分、グランド線１２（ＧＮＤ線）、及び車輪速信号線１３には、制御部５側からのノイズを阻止するように、それぞれフィルタ１５ａ、２０ａ、及び２０ｂが配置されている。このように、車輪速センサ６の車輪速信号線１３をタイヤの空気圧検出装置１の受信部４における受信アンテナとして使用しても、フィルタ２０ｂと制御部５間で混入するノイズをカットすることが可能となる。
【００１７】
図２においては、本発明で用いられるフィルタ１５ａの特性の一例を示す。図２からわかるように、フィルタ１５ａは、低周波信号を透過し、高周波信号を遮断する。このフィルタ１５ａが取り付けられている電源線１１には、送信部３から送信されるタイヤ空気圧情報の信号が乗っている。この信号は、車輪速センサ６から出力される車輪速信号よりも高周波の信号である。そのために、フィルタ１５ａはタイヤ空気圧情報の信号を透過させずに遮断する。このため、車輪速センサ６の電源線１１は、車輪速センサ６での検出値を伝送するという機能を損なうことなく、所定の車輪速信号である数十ｋＨｚの周波数帯域以下の信号のみを透過する。なおグランド線１２（ＧＮＤ線）及び車輪速信号線１３にもフィルタ２０ａ、及び、２０ｂが配置されるのは、制御部５に接続される配線に混入するノイズの受信部４への影響を低減するためである。以上により制御部５に車速センサの電源線１１を経由してタイヤ空気圧情報の信号は、制御部５に伝送されることが抑制される。
【００１８】
そして、車輪速センサ６のグランド線１２、及び、車輪速信号線１３にもフィルタ２０ａ、及び、２０ｂが配置されるので、タイヤ空気圧情報の信号は、制御部５に伝送されることが抑制されるとともに、車輪速センサ６の車輪速信号も正常に伝送される。さらに制御部５から車輪速センサ６の電源線１１や、グランド線１２を介して逆流する不要な雑音信号が、受信信号線１６を経由して信号入力端９に入力されることも抑制される。
【００１９】
図３、及び図４に図１の整合回路８の一例を示す。電源線１１の接続点１０より分岐し、フィルタ７に接続される整合回路８内では、直列に接合されたＣ１、Ｃ２の容量が受信部４に接続されている。そしてインダクタＬ１が、容量Ｃ１と容量Ｃ２の間で回路上のグランドに接続されている。この容量Ｃ１はフィルタ７をキャパシタで構成する場合は、フィルタ７と容量Ｃ１の合成容量としてＣ1'としてもよい。また例えば、信号入力部９に入力される信号の搬送波の周波数において、容量Ｃ２のインピーダンスの絶対値が、受信部４の信号入力部９の入力インピーダンスの絶対値の１／１０以下のように、容量Ｃ２が充分大きく、信号入力端９を直流的に、低インピーダンスでグランド等の定電位に接続が可能であれば、容量Ｃ２を省く構成としてもよい。図３においてインダクタＬ１はグランドに接続されているが、基準電位が設定されている回路においては、基準電位に接続されてもよい。また、図４に示すように、インダクタＬ２、Ｌ３を主とするような組み合わせでもよい。
【００２０】
本発明における受信部４の電源線１７（＋Ｖ）、グランド線１８（ＧＮＤ線）は、車輪速センサ６と電源線１１、グランド線１２（ＧＮＤ線）と共有してもよい。この場合は、それぞれフィルタ１５ａ、及びフィルタ２０ａと制御部５との間で接続されるようにする。そして受信部４で共用される電源線及びグランド線は、受信部とを接続する配線はできるだけ短縮することが望ましい。また、車輪速センサ６のグランド線１２を受信アンテナとして、電源線１１に代えて、車輪速センサ６とフィルタ２０ａとの間で受信信号線１６が接続されてもよい。さらに同様に、車輪速センサ６に限定せずに、空気圧検出装置１の受信部４の近傍に配置される他のセンサの電源線、グランド線、あるいは信号線を受信アンテナとして利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】空気圧検出装置を示す概略図。
【図２】第２のフィルタの概略を示す周波数特性図。
【図３】整合回路の一例。
【図４】整合回路の一例。
【符号の説明】
【００２２】
１  空気圧検出装置
４  受信部
６  車輪速センサ
７  フィルタ（第１のフィルタ）
８  整合回路
１０  接続点
１１  電源線
１５ａ  フィルタ（第２のフィルタ）
２０ａ、２０ｂ  フィルタ（第３のフィルタ）
【図１】
2006205892.tif 000003
【図２】
2006205892.tif 000004
【図３】
2006205892.tif 000005
【図４】
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