JP2000247124A - 車速検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁石および磁気センサのタイヤ側および車体
側への取り付けを、それぞれ簡単な作業および構成で実
現可能にする。 【解決手段】 車両のタイヤ２の空気注入栓に磁石を着
脱自在に取り付け、車両の車体１側に、その車両の走行
時に磁石８が発生する磁界を検出する磁気センサ４を取
り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両のタイヤお
よび車体に取り付けられて、タイヤの回転数に応じた車
速を検出する車速検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、車両の盗難防止のため、犯人が車
両に侵入し、エンジンキーを操作してエンジンを起動
し、車両を走行させた場合には、その車両の車速信号に
もとづいて扉や窓を閉じたまま自動ロックさせ、その解
除を不可能にするカーセキュリティシステムが提案され
ている。

【０００３】一方、現在のカーナビゲーションシステム
にあっては、これを搭載した車両がトンネル内や例えば
地下道など２層道路を走行する場合のようにＧＰＳ信号
が受信できなくなっても、ジャイロから得られる方位信
号と車速センサから得られる車速信号とにもとづくコン
ピュータによる演算により、自車位置を地図上に正確に
表示可能になっている。

【０００４】そして、このようなカーセキュリティシス
テムやカーナビゲーションシステムはいずれも車速信号
を利用するため、これらのシステムの確実かつ高精度の
運用を図るためには、その車速検出が十分に高精度に行
われる必要がある。

【０００５】ところで、現在の車速検出方法として、エ
ンジンのコントロール回路やスピードメータから車速対
応のパルス信号を得て、これを車速信号として利用する
方法が一般的であり、前記カーセキュリティシステムや
カーナビゲーションシステムにもこの方法が広く採用さ
れ、これに関する技術について種々の提案がある。

【０００６】また、前記のようにエンジンのコントロー
ル回路やスピードメータから車速信号を得るのではな
く、タイヤの中に埋め込まれている鉄ばね細線を、タイ
ヤの外周面に強力なマグネットをこすり付けて磁化し、
この磁化した鉄ばね細線を持つタイヤの回転を車体の所
定位置に取り付けた磁気センサにより検出することで、
車速対応のパルス信号を得る方法も提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようにエンジンのコントロール回路やスピードメータか
らの車速信号を検出する方法にあっては、車両の種類や
型式などによって、その車速信号の取り出しを容易に行
えない場合があり、これがカーナビゲーションシステム
やセキュリティシステムを取り付けようとする一般ユー
ザや取付業者にとって大きな課題となっていた。特に、
外国車の場合には、取り付けが不可能になる場合があっ
た。

【０００８】また、前記のようにタイヤの回転をタイヤ
に埋設した鉄ばね細線を磁気センサにより検出すること
で、車速対応のパルス信号を得る方法にあっては、パン
クなどによりタイヤを交換するたびに鉄ばね細線の磁化
を行ったり、少なくとも半年に１回宛再磁化を繰り返さ
なければ、カーナビゲーションシステムやカーセキュリ
ティシステムの正しい運用ができず、また、その磁化作
業が極めて面倒であるという課題があった。

【０００９】この発明は前記課題を解決するものであ
り、磁石および磁気センサのタイヤ側および車体側への
取り付けをそれぞれ簡単な作業および構成で実現できる
とともに、十分に高い精度にて車速検出を行うことがで
き、これによりカーナビゲーションシステムやセキュリ
ティシステムなどを高い信頼度をもって運用できる車速
検出装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のため、請
求項１の発明にかかる車速検出装置は、車両のタイヤの
空気注入栓に磁石を着脱自在に取り付け、前記車両の車
体側に、その車両の走行時に前記磁石が発生する磁界を
検出する磁気センサを取り付けたものである。

【００１１】また、請求項２の発明にかかる車速検出装
置は、前記磁気センサが検出する磁界の変化に応じたパ
ルス信号を出力する車速パルス出力手段を設けたもので
ある。

【００１２】また、請求項３の発明にかかる車速検出装
置は、前記磁気センサを、表皮効果によるインピーダン
スの変化を利用して前記磁界の変化を検出する磁気イン
ピーダンス素子としたものである。

【００１３】また、請求項４の発明にかかる車速検出装
置は、ＧＰＳ信号の一時的な受信不可能時に、前記車速
パルス出力手段からカーナビゲータに、車速信号を補給
するようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。図２はこの発明の車速検出装置の
全体を概念的に示す説明図であり、同図において、１は
乗用車などの車両の車体、２は車輪の一部を構成するタ
イヤ、３はこのタイヤ２の空気注入栓で、この空気注入
栓３には後述のような磁石が取り付けられている。４は
そのタイヤ２付近の車体１上に、図ではリアフェンダー
１ａの下部に取り付けられた磁気センサである。

【００１５】また、前記空気注入栓３は基本的にＪＩＳ
規格などにより規格化された基本構造を持ち、従って、
ねじ径やピッチも規定の寸法をなす。図１はこの空気注
入栓３の詳細を示す要部の断面図であり、同図におい
て、５はタイヤ２に取り付けられた筒状の注入栓本体
で、この注入栓本体５内にはムシと呼ばれるタイヤバル
ブ（図示しない）が収納されている。

【００１６】前記注入栓本体５はタイヤ２の内周側に突
出しており、その注入栓本体５の外周には雄ねじが所定
規格のピッチで形成されている。また、６はその注入栓
本体５の開口部を塞ぐように、この注入栓本体５の外周
にねじ込まれるバルブ蓋で、これが全体として筒部６ａ
とこれの一方の開口端を塞ぐ天部６ｂとからなり、その
筒部６ａの内周には雌ねじが前記と同一ピッチにて形成
されている。

【００１７】従って、このバルブ蓋６は注入栓本体５の
外周に着脱自在にねじ込み可能となっている。なお、こ
のバルブ蓋６の筒部６ａ内であって、前記天部６ａに当
接する位置には、リング状のゴムパッキング７が装着さ
れており、このゴムパッキング７は、バルブ蓋６を注入
栓本体５に十分にねじ込んで締め付けたとき、これら相
互間における空気洩れや塵埃の侵入を遮断するように機
能する。

【００１８】また、３は前記バルブ蓋６の頂部面に粘着
剤８などを介して着脱可能に装着された磁力の強い前記
の磁石であり、これが例えばバルブ蓋６の外径と略等し
い外径およびバルブ蓋６の長さより短い長さに形成され
ている。９はこれらの磁石３の全長およびバルブ蓋６の
上半部付近を同時に被うようにこれらに装着されたゴム
キャップであり、これが磁石３やバルブ蓋６の汚損や小
石などによる破損を未然に防止し、かつバルブ蓋６から
容易に脱落しないように装着されている。

【００１９】なお、これらの磁石３およびゴムキャップ
９は規格外の別部品として、任意の形状，材料によって
製造されるものである。

【００２０】一方、前記磁気センサ４は車両のリアフェ
ンダ１ａ下部の裏側などに取り付けられている（図で
は、説明の都合上、リアフェンダ１ａ下部の表側に取り
付けられた状態を示している）。この磁気センサ４とし
ては量産性に優れたホール素子やハードディスクドライ
ブ用などとして使用されている小形化に優れた磁気抵抗
素子（ＭＲ）、あるいは高感度のフラックスゲートセン
サを利用することができ、これらの取り扱いが容易であ
るところから、前記リアフェンダ１ａなどへの取り付け
も容易に行える。

【００２１】また、今日では、高感度の磁気インピーダ
ンス素子（ＭＩ）からなる小形の薄膜化された磁界セン
サ（ＴＭＦセンサ）が開発されている。これは磁性体を
導体として使用し、これに高周波電流を印加すると、そ
の透磁率が大きい場合にはその高周波電流が磁性体の表
面にしか流れなくなる現象を利用するものである。

【００２２】これによれば、外部磁界の変化を、磁性体
の透磁率の変化および高周波電流の表面（表皮）からの
深さの変化、さらには電流領域の変化によるインピーダ
ンスの変化を利用して、低消費電力にて高感度に検出す
ることができる。この磁気インピーダンス素子は、細長
い素子にコイルを巻いて形成したり、磁性薄膜のパター
ンをつづら折りに配置したりして形成され、これが前記
リアフェンダ，トランクルーム内または車室内であっ
て、タイヤ２にできるだけ近い所定位置に取り付けられ
る。

【００２３】図３は前記構成になる車速検出装置を用い
て作動される自動車の付属設備を概念的に示すブロック
図であり、１１はタイヤ２の回転によって前記磁気セン
サ４が検出する電気信号を波形成形し、これをカウンタ
にてカウント可能なパルスの車速信号として出力するパ
ルス出力回路で、このパルス出力回路１１に前記カーナ
ビゲーションシステム１２、あるいはカーセキュリティ
システム１３、あるいは車両走行中のローリング，ピッ
チング，ヨーイングなどを制御するサスペンション制御
システム１４などが接続される。なお、この図ではこれ
らのカーナビゲーションシステム１２，セキュリティシ
ステム１３，サスペンション制御システム１４を一つの
パルス出力回路１１に接続したものを示したが、これら
一つのみまたは二つをこのパルス出力回路１１に接続す
るようにすることは任意である。

【００２４】従って、かかる構成になる車速検出装置で
は、車両の走行中に、タイヤ２の空気注入栓に取り付け
た磁石３の磁界を、リアフェンダなどの車体側に取り付
けられた磁気センサ４により検出することにより、車速
に対応したパルス信号を前記パルス出力回路１１から出
力させることができる。そこで、このパルス出力回路１
１が出力するパルス信号をカーナビゲーションシステム
１２、あるいはカーセキュリティシステム１３、あるい
はサスペン制御システム１４などの全部またはいずれか
に供給することで、ＧＰＳ信号が得られないトンネル走
行時における自車位置検出，車両走行に伴う扉や窓の解
除不可能な自動ロック、道路状況に応じたサスペンショ
ン制御などを、それぞれ高精度かつ確実に実施できる。

【００２５】そして、かかる効果は、市販の磁石を規格
内の空気注入栓に装着し、さらに磁気インピーダンス素
子などの磁気センサを車体に貼り付けるなどして取り付
けるという極めて簡単な構成，作業で実現でき、カーナ
ビゲーションシステムやカーセキュリティシステムを取
り付けようとする一般ユーザや取付業者の利便を十分に
図ることができるものとなる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、車両
のタイヤの空気注入栓に磁石を着脱自在に取り付け、前
記車両の車体側に、その車両の走行時に前記磁石が発生
する磁界を検出する磁気センサを取り付けるように構成
したので、磁石および磁気センサのタイヤ側および車体
側への取り付けをそれぞれ簡単な作業および構成で実現
できるとともに、高精度に車速検出を行うことができ、
その車速の検出出力を用いてナビゲーションシステムや
セキュリティシステムなどの車両に搭載される各種補助
装置を高精度に運用できるという効果が得られる。

【００２７】また、この発明によれば、前記磁気センサ
が検出する磁界の変化に応じたパルス信号を出力する車
速パルス出力手段を設けることで、前記ナビゲーション
システムやセキュリティシステムなどの動作精度を十分
に高め、これを安定動作を維持することができるという
効果が得られる。

【００２８】また、この発明によれば、前記磁気センサ
を、表皮効果によるインピーダンスの変化を利用して前
記磁界の変化を検出する磁気インピーダンス素子とする
ようにしたので、タイヤから離れた車体の比較的遠い位
置においても、磁石の磁界を小形，軽量ながら高感度に
検出できる。さらに、ＧＰＳ信号の一時的な受信不可能
時に、前記車速パルス出力手段からカーナビゲータに対
し、車速信号を補給するようにしたので、トンネルや地
下道路を走行中にも、別設の方位検出手段の方位出力と
ともにその車速信号を用いて、自車位置を途切れること
なくナビゲーションシステムに供給して、これをディス
プレイ上に正確に表示することができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態による車速検出装置の
要部を示す断面図である。

【図２】この発明の車速検出装置の全体を示す概念図で
ある。

【図３】この発明の車速検出装置の応用例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ タイヤ ３ 空気注入栓 ４ 磁気センサ（磁気インピーダンス素子） ８ 磁石 １１ 車速パルス出力手段 １２ カーナビゲーションシステム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のタイヤの空気注入栓に着脱自在に
   取り付けられた磁石と、前記車両の車体側に取り付けら
   れて、その車両の走行時に前記磁石が発生する磁界を検
   出する磁気センサとを備えたことを特徴とする車速検出
   装置。
2. 【請求項２】 前記磁気センサが検出する磁界の変化に
   応じたパルス信号を出力する車速パルス出力手段を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の車速検出装置。
3. 【請求項３】 前記磁気センサが、表皮効果によるイン
   ピーダンスの変化を利用して前記磁界の変化を検出する
   磁気インピーダンス素子であることを特徴とする請求項
   １に記載の車速検出装置。
4. 【請求項４】 前記車速パルス出力手段が、ＧＰＳ信号
   の一時的な受信不可能時に、カーナビゲータに対し、車
   速信号を補給することを特徴とする請求項２に記載の車
   速検出装置。