(57)【要約】  【課題】  タイヤ空気圧監視システムにおいて、タイヤ側に設けられるタイヤセンサから送信される無線信号を受信する機構を簡素化する。  【解決手段】  タイヤに装着されるタイヤセンサからの検出信号を無線受信するタイヤ情報受信モジュール２３を、タイヤハウス１３に配置される車輪速センサモジュール２１に近接し、かつ、タイヤセンサ２４との間に遮蔽材を介在させない位置に配置し、車輪速センサモジュール２１に接続される電源線４１からの分岐線をタイヤ情報受信モジュール２３に接続し、かつ、タイヤ情報受信モジュール２３はパターンアンテナが形成された基板を備え、パターンアンテナで前記タイヤセンサからの検出信号を受信する構成としている。  【選択図】図１
2007076621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤに装着されるタイヤセンサからの検出信号を無線受信するタイヤ情報受信モジュールを、タイヤハウスに配置されるＡＢＳ・車輪速センサモジュールに近接すると共に前記タイヤセンサとの間に遮蔽材を介在させない位置に配置し、
前記ＡＢＳ・車輪速センサモジュールに接続される電源線からの分岐線を前記タイヤ情報受信モジュールに接続して電源線を共用させ、かつ、
前記タイヤ情報受信モジュールはパターンアンテナが形成された基板を備え、該パターンアンテナで前記タイヤセンサからの検出信号を受信すると共に、該パターンアンテナで受信された検出信号の復調部を備え、該復調部で復調されたタイヤ情報信号を前記電源線に重畳して送信していることを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。
【請求項２】
前記タイヤ情報受信モジュールからタイヤ情報信号を前記電源線に重畳してＡＢＳ・車輪速センサＥＣＵに送信し、該ＡＢＳ・車輪速センサＥＣＵに接続されている車載ＬＡＮ網を介して、４つの車輪に対して夫々配置される前記タイヤ情報受信モジュールからの検出信号をタイヤセンサＥＣＵに送信する構成としている請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項３】
前記電源線に接続されるタイヤ情報受信モジュールおよびＡＢＳ・車輪速センサモジュールの電源受電端にバンドエルミネーションフィルタを設けている請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項４】
前記電源線に重畳されたタイヤセンサからの検出信号を電源線から取り出す波形整形手段と、この波形整形手段によって取り出されたタイヤセンサからの検出信号を車載ＬＡＮ網に入出力するＬＡＮ制御手段とを備え、かつ、
前記タイヤセンサ用ＥＣＵは、ＡＢＳ・車輪速センサ用ＥＣＵが車載ＬＡＮ上に出力したタイヤセンサからの検出信号を受信するＬＡＮ制御手段と、このＬＡＮ制御手段によって受信したタイヤセンサからの検出信号を用いてタイヤの状態監視を行う処理手段を備えている請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項５】
前記波形整形手段が直流成分を取り除くコンデンサと、このコンデンサによって直流成分を取り除いたタイヤ情報信号を二値化するためのコンパレータとからなる請求項４に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ空気圧監視システムに関し、詳しくは、空気入りタイヤの空気圧を検出するタイヤセンサからの検出信号を無線受信するタイヤ情報受信モジュールを備えるものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、空気入りタイヤの空気圧を検出するタイヤセンサと、該タイヤセンサの検出信号を無線で送信する送信機とを備えるトランスミッターをタイヤのバルブ等に設け、該トランスミッターからの無線信号を車体側に固定した受信装置のアンテナ素子で受信することによってタイヤの空気圧の情報を取得するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire  Pressure  MonitoringSystem）が、特開２００５−５５３１９号公報（特許文献１）等で提供されている。
【０００３】
前記特許文献１では、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、タイヤ１内に空気圧センサ２、送信機３を備えたホイールユニット４が取り付けられる一方、車体側の車室内に受信ユニット５が搭載され、該受信ユニット５に接続されたアンテナ６を介してタイヤ１側の送信機３からの無線信号を受信する構成とされている。
前記アンテナ６は、タイヤ１の車軸端部近傍又はブレーキディスク近傍には取り付けられる車輪速センサ７と車輪速ＥＣＵ８とを接続するハーネス９にコイル状として巻き付けられ、該アンテナ６はハーネスケーブル１０を介して受信ユニット５に接続している。
【０００４】
アンテナ６をコイル状としているのは、タイヤセンサ（ＴＰＭＳ）を装備したタイヤから送信される無線の周波数は３００ＭＨｚ帯のセンサ信号であり、該３００ＭＨｚ帯の波長は１ｍ程度あり、アンテナ６をアンテナの基本構造である１／４波長のモノポールアンテナとすると、アンテナ６の長さを２５ｃｍ程度とする必要がある。このアンテナ６を小型化するために、前記のようにコイル状としてハーネス９に巻き付けられている。
【０００５】
前記アンテナ６の取付位置は、耐候性等のために、通常はタイヤケースの近傍の車室側とされているが、車室側に取り付けると金属製ボデイシャーシが電波遮蔽物となる可能性が高い。そのため、前記特許文献１では、アンテナ６を車軸端部近傍またはブレーキディスク近傍のハーネス９に巻き付けているが、そのため、受信ユニット５とアンテナ６との間を接続するハーネス１０として、高価な耐候性を有する架橋ハーネスを電源線として用いる必要があり、かつ、高周波信号を伝送する信号線として高価な同軸線路（同軸ケーブル）を用いる必要がある。  
前記同軸線路は、中心導体と、低誘電正接と高周波損失の少ない材料からなる絶縁材で中心導体を被覆した絶縁被覆と、該絶縁被覆の外周面を被覆する金属編組等からなるシールド用導体と、該シールド導体の外周面を被覆する保護用絶縁被覆を備えた構造である。このように、多層構造であるため、屈曲性が乏しく、スペース上の制約が多くかつ配索しずらい車軸端部近傍またはブレーキディスク近傍ブレーキに配索することは容易でなく、かつ、同軸ケーブルは高価な問題もある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５５３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、高価な架橋ハーネスからなる電源本数を減少すると共に、かつ、配索しずらく高価な同軸ケーブルを使用する信号線を無くすことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、空気入りタイヤに装着されるタイヤセンサからの検出信号を無線受信するタイヤ情報受信モジュールを、タイヤハウスに配置されるＡＢＳ・車輪速センサモジュールに近接すると共に前記タイヤセンサとの間に遮蔽材を介在させない位置に配置し、
前記ＡＢＳ・車輪速センサモジュールに接続される電源線からの分岐線を前記タイヤ情報受信モジュールに接続して電源線を共用させ、かつ、
前記タイヤ情報受信モジュールはパターンアンテナが形成された基板を備え、該パターンアンテナで前記タイヤセンサからの検出信号を受信すると共に、該パターンアンテナで受信された検出信号の復調部を備え、該復調部で復調されたタイヤ情報信号を前記電源線に重畳して送信していることを特徴とするタイヤ空気圧監視システムを提供している。
【０００９】
前記のように、本発明では、タイヤセンサからの検出信号を無線受信するパターンアンテナを基板に形成したタイヤ情報受信モジュールを設け、該モジュールを小型化して、タイヤハウスに配置されるＡＢＳ・車輪速センサモジュールに近接した位置で且つタイヤセンサとの間に金属製シャーシ等の電波遮蔽物が無い位置に装着できるようにしている。
このように、ＡＢＳ・車輪速センサモジュールと近接させてタイヤ情報受信モジュールを配置することで、ＡＢＳ・車輪速センサモジュールに接続される電源線とタイヤ情報受信モジュールの電源線とを共用化でき、高価な架橋ハーネスを使用する電源線を１本化することが出来る。
かつ、タイヤ情報受信モジュールのパターンアンテナで受信された検出信号を前記電源線に重畳して送信しているため、高価で扱い憎い信号線用の同軸線路を無くすことができ、配索作業性を飛躍的に改善できる。
【００１０】
また、アンテナを小型のタイヤ情報受信モジュールの基板にパターンアンテナとしても受けることで、タイヤセンサからの受信感度は若干低下する恐れがある。しかしながら、本発明では、アンテナをタイヤセンサとの間に電波遮蔽物が存在しない位置、即ち、タイヤセンサと見通し内の位置に配置し、かつ、タイヤセンサと近接位置に配置しているため受信感度を低下させない。即ち、タイヤセンサから送信される電波は距離の２乗に比例して減衰するが、距離を近接させているため減衰量を大幅に低減でき、その分、受信感度を高めることができる。
【００１１】
前記タイヤ情報受信モジュールとタイヤセンサとの間の遮蔽物は金属製ボデイシャーシ等からなる。
また、前記タイヤセンサとしては、ＴＰＭＳセンサ（タイヤ圧力・温度測定センサ）等が用いられる。
【００１２】
前記タイヤ情報受信モジュールからタイヤ情報信号を前記電源線に重畳してＡＢＳ・車輪速センサＥＣＵに送信し、該ＡＢＳ・車輪速センサＥＣＵに接続されている車載ＬＡＮ網を介して、４つの車輪に対して夫々配置される前記タイヤ情報受信モジュールからの検出信号をタイヤセンサＥＣＵに送信する構成としていることが好ましい。
前記構成とすることにより、簡素化した配線構造で、タイヤセンサＥＣＵで集約的に４つのタイヤ情報信号を監視することができる。
【００１３】
前記電源線に接続されるタイヤ情報受信モジュールおよびＡＢＳ・車輪速センサモジュールの電源受電端にバンドエルミネーションフィルタを設けていることが好ましい。
前記バンドエルミネーションフィルタ回路を設けることで、取り扱う信号や電力を通し易くする一方、取り扱う信号や電力以外のノイズを逃がすことができる。
【００１４】
前記電源線に重畳されたタイヤセンサからの検出信号を電源線から取り出す波形整形手段と、この波形整形手段によって取り出されたタイヤセンサからの検出信号を車載ＬＡＮ網に入出力するＬＡＮ制御手段とを備え、かつ、
前記タイヤセンサ用ＥＣＵは、ＡＢＳ・車輪速センサ用ＥＣＵが車載ＬＡＮ上に出力したタイヤセンサからの検出信号を受信するＬＡＮ制御手段と、このＬＡＮ制御手段によって受信したタイヤセンサからの検出信号を用いてタイヤの状態監視を行う処理手段を備えていることが好ましい。
【００１５】
前記構成とすると、波形整形手段（コンパレータ）を用いてデジタル信号化したタイヤ情報を車載ＬＡＮに出力して、処理手段（タイヤセンサＥＣＵ）で集約的に処理することができる。また、処理手段にインパネ表示部等を接続することによって運転者にタイヤの空気圧異常が発生した旨を知らせることができる。
前記ＬＡＮ網としてはＣＡＮ、ＬＩＮ、ＢＥＡＮが採用できる。
【００１６】
前記波形整形手段が直流成分を取り除くコンデンサと、このコンデンサによって直流成分を取り除いたタイヤ情報信号を二値化するためのコンパレータとで構成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
上述したように、本発明によれば、パターンアンテナを設けた基板を備えたタイヤ情報受信モジュールをタイヤハウスに取り付けられるＡＢＳ・車輪速センサに近接配置することで、タイヤ情報受信モジュールへの電源線をＡＢＳ・車輪速センサへの電源線と共用化できると共に、タイヤ情報受信モジュールからの受信信号を前記電源線に重畳して送信することでタイヤ情報信号出力用の信号線自体を廃止できる。その結果、タイヤ情報受信モジュールに配線する高価な架橋ハーネスからなる電源線と高価な信号線用の同軸線路を廃止でき、配線本数の低減でコスト低下を図ることが出来ると共に、スペース上の制約があると共に配線しにくいタイヤハウスへの配線作業性を改善できる等の種々の利点を有する。
【００１８】
また、前後左右の４輪毎に設けた車輪速センサＥＣＵに車輪速モジュールからの検出値と共にタイヤ情報受信モジュールからのタイヤ圧検出値とを送信し、各車輪速ＥＣＵを車両に張り巡らした既存のＬＡＮ網に接続して１つのタイヤセンサ用ＥＣＵに接続することで、タイヤ空気圧監視システムの車両配線構造を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、自動車１０の前後左右の４つのタイヤ１１（１１Ａ〜１１Ｄ）のタイヤハウス１３（１３Ａ〜１３Ｄ）内にそれぞれタイヤ情報受信モジュール２３（２３Ａ〜２３Ｄ）と設ける一方、タイヤ１１（１１Ａ〜１１Ｄ）にそれぞれタイヤセンサ（ＴＰＭＳセンサ）２４（２４Ａ〜２４Ｄ）を装着し、該タイヤセンサ２４で検出される検出信号をタイヤ情報受信モジュール２３の基板２５に形成したパターンアンテナで受信する構成としている。
前記タイヤ情報受信モジュール２３Ａ〜２３Ｄは車載ＬＡＮ網３１と電源線３２を介して互いに接続している。
【００２０】
前後左右の４輪に夫々装着する車輪速センサモジュール２１Ａ〜２１Ｄとタイヤ情報受信モジュール２３Ａ〜２３Ｄは同一の構成としている。
図２に示すように、タイヤ情報受信モジュール２３を配置するタイヤハウス１３内には、近接位置に車軸５３の回転数を計測するＡＢＳ・車輪速センサモジュール２１（２１Ａ〜２１Ｄ、以下に車輪速センサモジュール２１Ａ〜２１Ｄと略称する）を配置している。
【００２１】
詳細には、タイヤハウス１３Ａの内部において、車軸５３、アッパーアーム５１及びロアアーム５２と連結してサスペンションを構成する軸受５４の外面に、車輪速センサモジュール２１とタイヤ情報受信モジュール２３とを並列配置している。
前記軸受５４は、車軸５３の端部に設けられるブレーキディスク１２の近傍に設けているため、軸受５４の外面上に設けるタイヤ情報受信モジュール２３は、タイヤ１１内に設けるタイヤセンサ２４に近接している。かつ、タイヤ情報受信モジュール２３はタイヤセンサ２４との間に金属製ボディシャーシ等の遮蔽物を介在させていない位置としている。
【００２２】
近接配置する車輪速センサモジュール２１とタイヤ情報受信モジュール２３とは図３に示すように、共用の電源線４１に接続しており、主電源線４１ａを車輪速センサモジュール２１に接続し、該主電源線４１ａからの分岐線４１ｂをタイヤ情報受信モジュール２３と接続している。該電源線４１として耐候性を有する架橋ハーネスを用いている。
【００２３】
前記車輪速センサモジュール２１は車軸５３の回転速度を検出し、その回転速度信号を信号線４２へ出力するピックアップ部２１−１を備え、該ピックアップ部２１-１にはバンドエルミネーションフィルタ回路２１-３を介して前記電源線４１Ａを接続している。
バンドエルミネーションフィルタ回路２１−３は、目的の周波数帯域の信号を通し易くし、他の周波数帯域の信号を逃がす機能を有するものであり、電源線４１には直流電源が供給されているため、バンドエルミネーションフィルタ回路２１−３は該直流電源を通し易くするように設計されている。
【００２４】
一方、タイヤ情報受信モジュール２３は、基板２５上にタイヤセンサ２４から送信されるタイヤ情報を含む無線信号を受信するためのパターンアンテナ２３−１と設けている。さらに、該パターンアンテナ２３−１で受信した無線信号を復調する復調部２３−２と、該復調部２３−２で復調された後のタイヤ情報信号を分岐線４１ｂへ出力し易くするように設計されたバンドエルミネーションフィルタ回路２３−３とを備えている。
【００２５】
前記バンドエルミネーションフィルタ回路２３−３から出力されるタイヤ情報信号は電源線４１に重畳されることとなるが、バンドエルミネーションフィルタ回路２３−３によってノイズの少ないタイヤ情報信号の周波数帯域のみを電源線４１に重畳できるので、タイヤ情報信号と電力とが互いに干渉しないようにできる。
【００２６】
このように、タイヤ情報受信モジュール２３を車輪速センサモジュール２１に近接配置していることで、タイヤ情報受信モジュール２３に接続する電源線を車輪速センサモジュール２１の電源線と共用でき、タイヤ情報受信モジュール２３のみに接続する専用電源線を無くすことが出来る。また、タイヤ情報受信モジュール２３から検出信号を送信する信号は前記電源線４１に重畳しているため、タイヤ情報受信モジュールからの送信線となる同軸線路を不要とできる。
【００２７】
前記電源線４１及び車輪速センサモジュール２１に接続した信号線４２の他端側は、各車輪毎に設けられるＡＢＳ・車輪速ＥＣＵ（以下、車輪速ＥＣＵと略称する）２２に接続している。
電源線４１の他端側は、車輪速ＥＣＵ２２に内蔵しているバンドエルミネーションフィルタ回路２２−１を介して直流電源装置２２−５に接続する一方、分岐線４４に分岐している。
前記直流電源装置２２−５は、図１に示すように自動車１０に搭載されるバッテリ６２が接続される電力供給線３２に接続している。
分岐線４４側には、電源線４１に重畳されたタイヤ情報信号を取り出す波形整形手段を接続している。該波形整形手段は、直流成分を除去するコンデンサ２２−６と、電源線４１に重畳されているタイヤ情報信号を分離抽出して２値化（デジタル信号化）するコンパレータ２２−７とで構成している。
【００２８】
前記コンパレータ２２−７の出力側はマイコン２２−１に接続し、コンパレータ２２−７で２値化したタイヤ情報信号を、車輪速ＥＣＵ２２の制御部となるマイコン２２−１に入力している。
また、車輪速センサモジュール２１に接続した号線４２の他端側もマイコン２２−１に接続し、車輪速センサモジュール２１Ａで検出された回転速度信号もマイコン２２−１入力している。
このように、タイヤ情報受信モジュール２３から伝送されるタイヤ情報信号と、車輪速センサモジュール２１から伝送される回転速度信号とをマイコン２２−１に入力している。
【００２９】
前記マイコン２２−１は、ＣＡＮ形式で車載ＬＡＮ網３１（図１に示す電線３１ａ、３１ｂ）に接続して通信制御するＬＡＮ制御手段であるＣＡＮコントローラ２２−２に接続している。該ＣＡＮコントローラ２２−２に車載ＬＡＮ網３１と接続するためのインターフェースであるＣＡＮトランシーバ２２−３を接続している。
このように、各車輪毎に設ける車輪速ＥＣＵ２２では、マイコン２２−１で処理したタイヤ情報信号及び回転速度信号をＣＡＮコントローラ２２−２及びＣＡＮトランシーバ２２−３を介して車載ＬＡＮ網３１に出力している。
前記車載ＬＡＮ網３１は、２本の電線３１ａ、３１ｂで構成し、互いの両端が終端抵抗３３ａ、３３ｂで接続することによって、インピーダンス整合を図って回路内部での信号の反射や減衰を抑えている。
【００３０】
前記車載ＬＡＮ網３１は１つのタイヤセンサＥＣＵ６１を接続している。該タイヤセンサＥＣＵ６１は、４輪の車輪速ＥＣＵ２２（２２Ａ〜２２Ｄ）から車載ＬＡＮ網３１に出力されたタイヤ情報信号を取得して、各タイヤ１１（１１Ａ〜１１Ｄ）の空気圧の監視を集中的に行っている。
タイヤセンサＥＣＵ６１はインパネ表示部（図示せず）と接続し、タイヤ空気圧に異常（パンク等）が発生した時に、その旨の表示を行うようにしている。
【００３１】
前記４輪に夫々設けられた車輪速ＥＣＵ２２を車両に張り巡らしたＬＡＮ網３１に接続している構成は、既存の構成とされている場合がある。この場合には、既存のＬＡＮ網３１をタイヤ空気圧監視システムに共用して用いることができる。
【００３２】
前記構成からなる本発明のタイヤ空気圧監視システムでは、まず、タイヤセンサからの無線信号を受信するタイヤ情報受信モジュールを、車輪速センサモジュールと近接したタイヤハウスに配置していることで、車輪速センサモジュールの電源線と共用化できる。かつ、該電源線にタイヤ情報受信モジュールからの検出信号を重畳して送信することで、従来必要とされた同軸線路を不要とできる。
さらに、タイヤ情報受信モジュールからの検出信号を車輪速センサＥＣＵへと送信することで、該車輪速センサＥＣＵに接続されたＬＡＮ網を利用してタイヤセンサＥＣＵへと検出信号を送信でき、タイヤ情報受信モジュールからのタイヤ空気圧検出信号の送信配線機構を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のタイヤ空気圧監視システムの全体図である。
【図２】タイヤハウス内部における車輪速センサモジュール及びタイヤ情報受信モジュールの配置状態を示す図面である。
【図３】車輪速センサモジュール、タイヤ情報受信モジュール及び車輪速ＥＣＵの接続を示したブロック図である。
【図４】従来例を示す図面である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  自動車
１１（１１Ａ〜１１Ｄ  タイヤ
２１（２１Ａ〜２１Ｄ）  車輪速センサモジュール
２２（２２Ａ〜２２Ｄ）  車輪速ＥＣＵ
２３（２３Ａ〜２３Ｄ）  タイヤ情報受信モジュール
２２−１  マイコン
２２−２  ＣＡＮコントローラ
２２−３  ＣＡＮトランシーバ
２２−６  コンデンサ
２２−７  コンパレータ
【図１】
2007076621.tif 000003
【図２】
2007076621.tif 000004
【図３】
2007076621.tif 000005
【図４】
2007076621.tif 000006