(57)【要約】【課題】安定したタイヤの空気圧等の情報を検出可能なタイヤ情報検知装置を提供する。【解決手段】ディスクホイールとタイヤで形成される空間内のタイヤの状態量を検出する少なくともひとつの検出手段と、検出手段による情報を車両本体側に配設される受信手段に空間を介して送信する送信手段と、車両本体に対してディスクホイールを回転自在に保持する連結部材とを有し、受信手段は連結部材に配設されるとともにディスクホイールと一体で回動するブレーキディスクあるいはブレーキドラムの外径よりも内側に配置する。【選択図】  図１
2005047460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクホイールとタイヤで形成される空間内のタイヤの状態量を検出する少なくともひとつの検出手段と、該検出手段による情報を車両本体側に配設される受信手段に送信する送信手段と、前記受信手段は前記ディスクホイールと一体で回動するブレーキディスクあるいはブレーキドラムの外径よりも内側に配置されることを特徴とするタイヤ情報検知装置。
【請求項２】
前記受信手段は信号復調機能を備えることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ情報検知装置。
【請求項３】
前記受信手段と車輪速検出手段が一体で構成されて信号処理されることを特徴とする請求項１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、より詳細にはディスクホイール内に配設された送信部が出力する信号を非接触で受信する受信部に安定的に精度良く信号を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、タイヤホイールに配設された発信部が出力する信号を非接触に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、所謂ステー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。即ち、ステー４１、４２は片持ち状態で車両の固定側に固定され、一旦はハブ１に固定され、受信部５が配設された他端側は車両の固定側には何ら固定構造を持たない構成となっていた。
【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】
ディスクホイール（特許文献１においてはタイヤホイール）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受信装置において、安定した受信感度を確保しつつ、低コストで実現するためには、受信装置の取付位置・取付方法を工夫する必要があり、特許文献１はその技術的手段の一例を提供するものであった。
【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受信装置の構成においては、ディスクホイールの寸法の異なる構造に対しても、受信部固定用の取り付け部材４を固定し、この取り付け部材４にディスクホイールの軸心から受信部５までの径方向長を調節する調節機構が設けられるので、常に一定した受信感度を確保することができると説明されている。タイヤの回転により送信部７が回転した場合、送信部７と受信部５との距離が変化することで受信感度が変わり、タイヤの回転位置によっては必要な受信感度を得られない場合がある。
【０００５】
また、受信部５は片持ちステーで支持されるため、受信部５は不要な振動を受けるので、信頼性上からも好ましくない配置となっていた。さらには、この方法では受信装置を固定するために取り付け部材４を必要とするため、部品点数が増えコスト増加・組付け工数増加の原因となる。
【０００６】
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、安定したタイヤの空気圧等の情報を検出可能なタイヤ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】
【０００７】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、ディスクホイールとタイヤで形成される空間内のタイヤの状態量を検出する少なくともひとつの検出手段と、該検出手段による情報を車両本体側に配設される受信手段に送信する送信手段と、前記受信手段は前記ディスクホイールと一体で回動するブレーキディスクあるいはブレーキドラムの外径よりも内側に配置したタイヤ情報検知装置としたことである。
【０００８】
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、受信手段は信号復調機能を備えるようにしたことである。
【０００９】
そして、上記の課題を解決するために講じた第３の技術的手段は、受信手段と車輪速検出手段が一体で構成されて信号処理されるようにしたことである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、送信手段からタイヤ情報を受信する受信手段は、車軸の両端周辺に位置する連結手段に配置される。タイヤの回転中心付近に設置されているため、タイヤの回転により発信手段が回転した場合においても、発信手段と受信手段との距離を略一定に保つことができ、安定した受信感度を確保することができる。
【００１１】
また受信手段は、ディスクホイールを回転自在に保持する連結部材に配設されるので、取付のために余分な部品が不要となり、さらにディスクホイールの径が異なる構造においても、発信手段と受信手段との間の距離を調整する必要もなくなる。そのため、コスト・組付け工数がかからないタイヤ情報検知装置を提供できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、受信手段は信号復調手段を有する。従来は信号復調手段は、受信手段からの信号に基づいて制御を行なう制御装置の内部にあり、受信手段で受信された高周波信号のＳ／Ｎ比を確保するには、受信手段から制御装置までの間にコストの高い同軸ケーブルが使用されていた。しかし本発明によれば、受信手段は信号復調機能を有するので、復調後の信号はたとえば数十ｋＨｚ以下の低周波信号となるので一般の信号線に用いるケーブルを使用することが可能となる。その結果、同軸ケーブルを廃止することができ、その分コストを削減することができる。
【００１３】
また更に、請求項３に記載の発明によれば、受信手段と車輪速センサが一体で構成されて信号処理される。例えば、車両の操舵安定装置などの車両制御システムに用いれば、本発明によれば、受信手段で各輪のタイヤの圧力と車速が同時に検知可能となるので、制御においても別々の信号に基づいて制御装置で処理することが不要となり、さらには、各輪の情報に基づくきめ細かい車両制御が可能となる。
【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、本発明のタイヤ情報検知装置ＷＩＳが車両制御システムに適用される例のブロック図を示す。タイヤ情報検知装置ＷＩＳは、車両の前後輪のディスクホイールＤＷに設置される送信部ＴＵと車両本体側に設置される受信部ＲＵから構成される。
【００１５】
送信部ＴＵは、圧力および温度を検知する検知部ＤＵと、それら検知部ＤＵからの情報を受信部ＲＵに送信するために、信号を変調する変調回路ＭＣおよび送信アンテナＴＡで構成される。仕様によっては、検知部ＤＵには加速度および検知部に供給される電源電圧を検知する機能が付加される。
【００１６】
また受信部ＲＵは、送信部ＴＵから送られる信号を受信するための受信アンテナＲＡ、受信された信号を復調する信号復調回路ＤＣ、車輪の回転数を検知する車輪速センサＳＳ、および信号復調回路ＤＣと車輪速センサＳＳからの信号を車両制御システム制御装置ＶＣＵに送るための信号変換回路ＳＭＣなどで構成される。
【００１７】
従来技術の構成においては、受信部ＲＵには信号復調回路ＤＣが内蔵されていなかった。そのため、受信部ＲＵで処理された信号を別の車両制御システムの制御装置に伝送するには、ノイズを防止するために高価な同軸ケーブルで接続されていた。しかし本発明によれば、車両制御システム制御装置ＶＣＵと信号処理回路ＳＭＣの間は、一般に使用される信号線で情報の伝送が可能となる。
【００１８】
送信部ＴＵの送信アンテナＴＡからは、所定間隔でタイヤの空気圧や温度情報が受信部ＲＵに送られる。このとき、送信部ＴＵでは、検知部ＴＵで検知された情報を送信するために、変調回路ＭＣを用いて変調する。送信アンテナＴＡから送信される情報は、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８６８ＭＨｚなどの周波数が用いられる。
【００１９】
以上、このタイヤ情報検知装置ＷＩＳに使用する周波数は、上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。
【００２０】
また、送信部ＴＵと受信部ＲＵとで行なう通信周期は、車両の停止時、走行時およびタイヤの異常時で異なり、車両停止時では、たとえば数時間に１回でもよいが、異常時においては、たとえば１秒以内の送信周期となるように制御される。この制御内容については、個々の車両システムで個別に設定されるものであるので、以上の内容に限定されない。通信の方式については、受信部ＲＵから送信を送信部ＴＵに要求する方法や定期的に送信部ＴＵから受信部ＲＵに信号を送信する方法などがある。
【００２１】
以上の通信情報は受信部ＲＵに送信された後、信号復調回路ＤＣで再び復調されて、数十ｋＨｚの低周波の信号として扱われる。そしてさらに、信号処理回路ＳＭＣを通して、車両制御システム制御装置ＶＣＵに送るディジタル信号に変換される。
【００２２】
図２は、受信部ＲＵが車両に取付けられる状態を示す概略図である。受信部ＲＵは、ブレーキディスクＢＤ径に対して内方、即ちブレーキディスクＢＤの側面に位置するように、図示しないサスペンションに支持される車体側のナックルアームＫＡ上に固定されている。
【００２３】
図３はディスクホイールＤＷ周辺に取付けられるタイヤ情報検知装置ＷＩＳを示す概略断面図である。図３に示すように、ディスクホイールＤＷには、タイヤＴの空気圧やタイヤ内の温度、さらにはタイヤが回転しているかどうかを検知するための圧力センサ、温度センサあるいは加速度センサを内蔵した検出部ＤＵを有する、タイヤ情報検知装置ＷＩＳの送信部ＴＵが設置されている。
【００２４】
ドライブシャフトＤＳと内ハブＩＨとは連結されており、さらに、ブレーキディスクＢＤは、内ハブＩＨと一体で回転するように固定されている。ディスクホイールＤＷは、この内ハブＩＨとボルトＢで締結されて一体で回転するようになっている。内ハブＩＨと外ハブＯＨの間には複数のハブベアリングＨＢが配置されている。この外ハブＯＨは、車両本体の図示しないサスペンションアームと連結されるナックルアームＫＡと一体で固定されている。そして、上記ハブベアリングＨＢによって、内ハブＩＨの回転力が外ハブＯＨには働かないような構造になっている。
【００２５】
ナックルアームＫＡには、本発明のタイヤ情報検知装置ＷＩＳの受信部ＲＵが取付けられている。この受信部ＲＵは、送信部ＴＵからタイヤ内の空気圧や温度情報を受信するための、受信アンテナＲＡ、受信した信号を復調する信号復調回路ＤＣ、そして、車輪速を検出する車輪速センサＳＳが一体で樹脂形成されている。この車輪速センサＳＳには、主にホール素子を用いたタイプのセンサが用いられる。
【００２６】
車輪速センサＳＳは、内ハブＩＨに配置されるロータＲが、ディスクホイールＤＷ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ＤＷの回転数を検出する。受信部ＲＵの車輪速センサはコネクタにより接続することで一体構造としても良い。車輪速センサＳＳを受信部ＲＵで一体構造とすることで、取付のための余分な部品が必要なくなり、その分コスト・組付け工数がかからない装置を提供できる。
【００２７】
通常、受信部ＲＵは車両の各輪に取付けられるが、上記車輪速センサＳＳが別体で車両に取付けられる場合には、前輪のみや後輪のみでもよい。
【００２８】
図４は、タイヤ情報検知装置ＷＩＳの送信部ＴＵが取付けられるディスクホイールＤＷが、ドライブシャフトでない場合、すなわち、従動輪であるときの実施例を示す。この図４の構造においては、図２における車軸であるドライブシャフトが配置される空間がなくなるので、タイヤ情報検知装置ＷＩＳの受信機を配置することが可能となる。
【００２９】
以上、タイヤ情報検知装置ＷＩＳの送信部ＴＵの取り付け位置が異なることによって、受信部ＲＵにおける受信感度が変化する様子を図５および図６に示す。
【００３０】
図５は、本発明の送信部ＴＵの送信アンテナＴＡおよび受信部ＲＵの受信アンテナＲＡを用いて、従来技術による位置に配置した場合の受信感度の様子をシュミレートした結果である。また図６は、同様に本発明による場合である。
【００３１】
車両が走行したとき、図５および図６の（ａ）のＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤの位置に送信部ＴＡがある場合の、受信感度をそれぞれ図５および図６の（ｂ）で示す。図６の場合、このような構造とすることで、受信アンテナＴＡはタイヤＴの回転中心付近に設置され、タイヤＴの回転により送信部ＴＵが回転した場合においても、受信部ＲＵとの距離を一定に保つことができ、安定した受信感度を得ることができる。また、受信アンテナＲＡをタイヤの回転軸に対し平行になるように取付ければ、アンテナの偏波面・指向性が発信部の回転に対し一定に保たれるため、さらに良い受信感度を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】タイヤ情報検知装置の概要を示すブロック図。
【図２】タイヤ情報検知装置の車両への取付け状態を示す斜視概略図。
【図３】タイヤ情報検知装置の構成を示す概略断面図。
【図４】タイヤ情報検知装置の構成を示す別の概略断面図。
【図５】従来技術における送信部および受信部の取り付け位置と受信強度の関係を示す概略図。
【図６】本発明における送信部および受信部の取り付け位置と受信強度の関係を示す概略図。
【符号の説明】
【００３３】
ＢＤ  ブレーキディスク
ＤＣ  信号復調回路
ＤＰ  表示部
ＤＵ  検知部（検出手段）
ＫＡ  ナックルアーム（連結部材）
ＲＡ  受信アンテナ
ＲＵ  受信部（受信手段）
ＳＳ  車輪速センサ
Ｔ  タイヤ
ＴＡ  送信アンテナ
ＴＵ  送信部（送信手段）
ＶＣＵ  車両制御システム制御装置
ＶＵ  車輪速検出部（車輪速検出手段）
ＷＩＳ  タイヤ情報検知装置
【図１】
2005047460.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005047460.tif 000005
【図４】
2005047460.tif 000006
【図５】
2005047460.tif 000007
【図６】
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