JP2002531318A - 自動車の車輪におけるタイヤ圧力をモニターするデバイスから当該自動車に配置の評価ユニットへ信号を送る構成 - Google Patents

自動車の車輪におけるタイヤ圧力をモニターするデバイスから当該自動車に配置の評価ユニットへ信号を送る構成

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Abstract

(57)【要約】 自動車の車輪（１）のタイヤ圧力をモニターするデバイス（３）からの信号を伝送する構成であって、好ましくはバルブと共に一つのモジュールとして前記タイヤ内に配置されており、前記タイヤ圧を測定し、圧力についての電気信号を発生するように構成された圧力センサ、制御回路、電力源としてのバッテリー及び無線周波数（ＲＦ）信号として前記測定された圧力の信号を前記制御回路の制御のもとに中央評価・制御ユニット（８）へ伝送する送信アンテナをもつトランスミッターを備え、前記ユニットは、前記自動車（２）に実装されていると共に複数の受信アンテナ（４）に接続しており、これらアンテナに対しては、復調器を備え、受信したＲＦ信号を低周波数（ＬＦ）信号へ変換するＲＦレシーバーを介して自動車（２）の個々それぞれの車輪（１）又は車輪（１）のグループが配置されている。各受信アンテナ（４）には、復調器（６）を備えるシングルチャンネルＲＦレシーバー（５）が配置され、電気配線（７）がＲＦ信号の代わりにＬＦ信号を伝送するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 この発明は、請求項１のプリアンブルに示されている特徴を有する構成に基づ
くものである。
【０００２】 この形式の構成は、DE 195 18 806 A1から知ることができるもので、これには
、自動車のタイヤ圧力を圧力センサによりモニターすることが記載されており、
この圧力センサは、前記車輪のバルブに又はバルブの一モジュールとして、バッ
テリー作動の電子計測及び制御回路、トランスミッター及び送信アンテナと共に
前記バルブ内に配置されているものである。このユニットは、各タイヤに装着さ
れていて、以下、車輪に装着の電子モジュールとしても指称される。それぞれの
車輪に装着の電子モジュールにおける圧力センサにより供給される電子タイヤ圧
力信号は、前記電子計測及び制御回路によりそれぞれのアイデンティフィケーシ
ョン（識別）信号が補われ、ついで、デジタル無線信号に変換され、無線により
中央受信、評価及び制御ユニットへ送られるもので、このユニットは、この目的
のための受信アンテナに接続されている。
【０００３】 前記無線信号には、デジタルフォームの成分として、プリアンブル、アイデン
ティフィケーション信号、タイヤ圧力信号及びポストアンブルが含まれている。
ドイツにおいては、無線周波数送信は、ＩＳＭバンとして知られている４３３Ｍ
Ｈｚのレンジで行われ、他のいくつかの国では、３１５ＭＨｚレンジ又は８６８
ＭＨｚレンジになっている。車輪に装着の電子モジュールにより送られる無線信
号は、この目的のために設けられた受信アンテナに受信される。
【０００４】 別個になった受信アンテナが自動車の各車輪に配置されている場合、該アンテ
ナをそれぞれの車輪の近辺、特に、自動車シャシーの車輪ハウジングの壁に配置
することが好ましい。しかしながら、前輪側に共通の第１のアンテナを配置し、
後輪側に共通の第２のアンテナを配置することもでき、そして、これらアンテナ
を前記車輪のほぼ中間に配置することが好ましい。前記受信アンテナは、ＲＦ信
号を送信するのに適した特別のラインを介してＲＦ信号を中央受信、評価及び制
御ユニットへ送るもので、該ユニットにおいて、各アンテナ用の別々の受信チャ
ンネルが設けられたＲＦレシーバーが前記各受信チャンネルのインプット側に入
力される前記信号を増幅し、復調する。復調後、存在する前記ＬＦ信号は、必要
に応じてタイヤ圧に関する警報又は他の情報を前記デバイスの制御モジュールを
介してドライバーに告知するために、デコードされ、評価される。
【０００５】 前記車輪に装着の電子モジュールは、バッテリー作動のもので、このバッテリ
ーの耐用年数は、一般的には７年程度のものであるから、前記車輪に装着の電子
モジュールは、電力消費が可能な限り最低の状態で動作するものでなければなら
ない。したがって、その無線信号は、極めて微弱なものである。受信アンテナと
中央受信、評価及び制御ユニットとの間の配線における低い信号レベルのため、
これら配線を経て送られる信号を外部干渉から保護するには、前記配線に高価な
対策を講じなければならない。DE 195 18 806 によるタイヤ圧モニターシステム
の実施例においては、前記配線は、ケーブルを一対に撚り合わせたもので、費用
がかかる手段でシールドされているものである。
【０００６】 このような手段で達成できる干渉保護安全策は、不完全なもので、費用がかさ
むものになっている。
【０００７】 この発明は、前記信号の送信にノイズが入らないようにし、これを費用がかか
らずに、しかも、車輪に装着の電子モジュールにおけるバッテリーの耐用寿命を
短縮させることなく行うようにすることを目的とするものである。
【０００８】 前記の目的は、請求項１に規定の特徴をもつ方法により具現化される。
【０００９】 この発明のさらに有利な発展形は、従属の請求項の主題になっている。
【００１０】 この発明によれば、復調器を備えるＲＦレシーバーを中央評価及び制御ユニッ
トに配置するものではなく、その代わりに、ＲＦレシーバーを各受信アンテナ側
に配置するもので、このＲＦレシーバーは、シングルチャンネルの形式のもので
、復調器を備え、電子ラインは、ＲＦ信号の代わりに、専らＬＦ信号のみを送る
ように構成されている。ＬＦ信号を送信するには、費用が嵩むシールドされたケ
ーブルを必要とせず、安価で使用できるシールドされていない電線が使用できる
。
【００１１】 これに付加される利点は、復調段階の結果として、すでにアンテナに形成され
たＬＦ信号が従来技術によるツイストされた一対のケーブルを経て送られるＲＦ
信号よりも干渉に対し影響を殆ど受けない事実の点である。
【００１２】 各個々の受信アンテナは、一つのモジュールにおいて、復調器を備える配置さ
れたシングルチャンネルＲＦレシーバーと組み合わされていることが好ましい。
これによって、受信アンテナとシングルチャンネルＲＦレシーバーとを結ぶ配線
を最短のものにすることができ、干渉を受ける度合いを低くしなければならない
場合に極めて好適なものになる。
【００１３】 前記シングルチャンネルＲＦレシーバーには、自動車の電気配線系統から電圧
が印加されなければならない。この電圧の印加は、自動車の電気配線系統と各Ｒ
Ｆレシーバーとを結ぶ別個の配線によって行われる。しかしながら、この電圧の
印加は、別個の配線によらずとも、自動車の電気配線系統から電圧が印加される
中央評価及び制御ユニットからＬＦ信号を送るようになっている配線を介して行
うようにすることが好ましい。この印加される電圧は、直流電圧であるから、送
るべき前記ＬＦ信号に重畳により電圧を加えることができる。
【００１４】 DE 196 08 478 A1から、受信アンテナで受信した無線信号の強さ（受信したア
ンプリチュード）を評価することにより、中央評価及び制御ユニットの手段によ
り個々のアイデンティファイヤー（識別子）をもつ信号を伝送する車輪に装備の
電子モジュールの車輪の自動車における正確な位置を検知できることが知られて
いる。この発明による構成により、自動的に車輪の位置を検知することを可能に
するにようにするには、前記中央評価及び制御ユニットに、無線で送られてきて
、復調される信号に加えて、それぞれの受信アンテナにより受信される信号の強
さ、例えば、受信される信号の場の強度に関する情報が与えられなければならな
い。
【００１５】 この情報は、また、技術用語においてＲＳＳＩとして略記されることができる
（Received Signal Strength Indicator＝受信した場の強度の尺度）。これは、
種々の手段で達成できる。
【００１６】 無線伝送の信号のＲＳＳＩレベルに比例する強さをもつアナログ信号は、前記
シングルチャンネルＲＦレシーバーで作られる。アナログ信号を発生させるには
、伝送された信号をファンアウトし、一つのブランチをコンデンサーにより集積
する。ついで、このコンデンサーに蓄積された電圧が受信したＲＳＳＩレベルの
尺度になる。
【００１７】 前記アナログ信号は、負荷インデペンデント直流として別個の配線を経て中央
評価及び制御ユニットへ送られる。前記アナログ信号は、復調されたＬＦ信号が
送られる電線と同じ電線で送られることが好ましい。さらに、前記シングルチャ
ンネルＲＦレシーバーへの電圧印加を同じ配線を介して行うようにすれば、直流
電圧は、前記評価及び制御ユニットからの供給電圧として既に使用されているの
で、前記ＲＳＳＩ情報は、直流電圧として伝送できない。むしろＲＳＳＩ情報は
、この場合、レシーバー／復調器から共同使用の単一電線を経て電流信号として
前記中央評価及び制御ユニットへ送られ、そこで前記ＬＦ信号とＲＦ信号とを別
個に評価することができるようになる。
【００１８】 他方、前記シングルチャンネルＲＦレシーバーを無線で受信の信号のＲＳＳＩ
レベルがローカルに評価できるように適切に構成し、前記ＲＳＳＩレベルをデジ
タル信号に変換し、すでに受信され、復調された受信のデジタル信号と共に前記
レベルを中央評価及び制御ユニットへ送ることができる。このデジタルＲＳＳＩ
信号は、前記復調デジタル信号の受信の前後いずれにおいても伝送されることが
できる。
【００１９】 この発明のさらなる利点は、前記シングルチャンネルＲＦレシーバーと復調器
とによるアッセンブリーものを適切に構成して、自動車に搭載のＢＵＳシステム
のデータプロトコルを一つのインターフェースにおいて発生できるようにした点
である。存在する前記ＢＵＳシステムを介して受信アンテナ、ＲＦレシーバー及
び復調器からなる部材類を前記中央評価及び制御ユニットにリンクさせることが
できる。この発明により、それぞれの受信アンテナをＲＦレシーバー及び復調器
と結合することにより、それぞれの受信アンテナがＢＵＳ能力をもつインテリジ
ェントなＲＦセンサーになる。前記中央評価及び制御ユニットは、既に利用可能
なＢＵＳインターフェースを介してタイヤ圧情報を受け、同様に、ＢＵＳインタ
ーフェースを介してアウトプット信号（インジケータ、分析判断及び制御信号）
をアウトプットできる。前記ＲＦレシーバーへの電圧印加もＢＵＳシステムを経
て行える。この発明の展開により、前記ＢＵＳシステムとは別個に、受信アンテ
ナと前記中央評価及び制御ユニットとをさらに結ぶことは、余剰なものになる。
【００２０】 この発明のいくつかの実施の態様を添付の図面に略図的に図解する。図示の実
施の態様においては、同一部分又は相互に対応する部分には、同じ符号が付して
ある。
【００２１】 図１は、自動車２の四つの車輪１を略図で示す。各車輪１には、車輪に装着の
電子モジュール３が装着されている。各車輪に装着の電子モジュールは、バルブ
を備える一つのモジュールとして構成されており、車輪のタイヤの内部のバルブ
ベースに配置されている。これら車輪に装着の電子モジュール３は、互いに同一
のものであって、それぞれの車輪１に対し同じ位置に装着されている。各車輪に
装着の電子モジュール３は、（図示されていないが）電池、関連の計測・制御電
子部品（エレクトロニクス）が集積された、好ましくはピエゾ電気圧力センサ及
び送信（センディング）アンテナに伝えるＲＦステージをもつ発信機（トランス
ミッター）を備える。前記トランスミッターは、圧力信号を発信するもので、こ
れらの信号は、前記圧力センサでピックアップされ、前記計測・制御電子部品（
エレクトロニクス）のより処理されたデジタルＲＦ信号の形をしたもので、これ
ら信号は、さらにそれぞれの車輪に装着の電子モジュールのアイデンティファイ
ヤー特性を含んでいる。
【００２２】 各車輪１に近接して、受信アンテナ４が自動車のシャシー２の車輪ハウジング
内に設けられている。各受信アンテナ４には、復調器６をもつシングルチャンネ
ルＲＦレシーバー５が配置されており。このＲＦレシーバー５と復調器６とは、
一つのコンポーネントを形成し、電線７を介して中央評価・制御ユニット８に接
続され、前記ユニットは、例えば、自動車１のインスツルメントパネルの後側に
配置される。
【００２３】 前記評価・制御ユニット８は、ＬＦレシーバーモジュール９、前記信号を評価
し、制御操作を行うマイクロプロセッサ１０、ＢＵＳインターフェース１２のた
めのＢＵＳドライバー１１ならびに診断判定インターフェース１４のためのドラ
イバー１３を備え、前記ＢＵＳインターフェースを介して、タイヤの空気圧及び
前記評価・制御ユニットの操作と設定のための信号に関する警告信号及び他の情
報を前記インスツルメントパネルにディスプレイするために自動車特定のデータ
ＢＵＳを介して伝送することができるようになっている。前記評価・制御ユニッ
ト８には、図面で示されているように、評価・制御ユニット８と自動車の電池１
５とを結ぶ自動車配線系統から電圧が印加される。関連の復調器６をもつシング
ルチャンネルＲＦレシーバー５へは、前記評価・制御ユニイト８と前記ＬＦ信号
を伝えるために設けられた配線７とを介して電圧が印加される。
【００２４】 図２に示す実施の態様は、シングルチャンネルＲＦレシーバー５及び復調器６
により構成されるコンポーネンツがそれらのアウトプットインターフェース１６
で自動車に実装されているＢＵＳシステム１７のデータプロトコルを直に発生さ
せる点で図１に示す実施の態様と異なるものである。ついで、前記評価・制御ユ
ニット８がすでに利用のＢＵＳインターフェース１２を介して直にその情報を受
ける。この場合においては、受信アンテナ４と前記評価・制御ユニット８を別途
結ぶことは余剰なものになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 自動車におけるタイヤ圧力のモニターシステムの必須のコンポーネ
ンツの配置構成の略図。
【図２】 図１に較べると、自動車に実装のＢＵＳシステムを用いるように変
更したタイヤ圧力のモニターシステムのコンポーネンツに関する別の手段を示す
変更したものを示すもの。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミカエル，ローランド ドイツ連邦共和国 ディー−75181 プフ ォルツハイム クレーヘンストラーセ ８ (72)発明者 ノルマン，ノルベルト ドイツ連邦共和国 ディー−75233 ニィ ーフェルン−オスケルブロン パノラマス トラーセ 12 (72)発明者 シュルツアー，ギュンター，ロータル ドイツ連邦共和国 ディー−75228 イス プリンゲン ルターストラーセ ３ Ｆターム(参考） 5K004 AA01 BA02 BB02 BB04 BC00 BD00 5K052 AA14 BB35 CC06 DD04 FF26 5K060 BB04 BB05 CC11 DD04 EE04 FF03 GG00 HH02 LL16 PP01

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動車の車輪（１）のタイヤ圧力をモニターするデバイス（３
    ）からの信号を伝送する構成であって、好ましくはバルブに関連付けられて前記
    タイヤ内に配置されているもので、： 前記タイヤ圧を測定し、圧力についての電気信号を発生するように構成された
    圧力センサ、 制御回路、 電力源としてのバッテリー、及び 無線周波数（ＲＦ）信号として前記測定された圧力の信号を前記制御回路の制
    御のもとに中央評価・制御ユニット（８）へ伝送する送信アンテナをもつトラン
    スミッターを備え、 前記ユニットは、前記自動車（２）に実装されていると共に複数の受信アンテ
    ナ（４）に接続しており、これらアンテナに対しては、復調器を備え、受信した
    ＲＦ信号を低周波数（ＬＦ）信号へ変換するＲＦレシーバーを介して自動車（２
    ）の個々それぞれの車輪（１）又は車輪（１）のグループが配置されているもの
    であって、 各受信アンテナ（４）には、復調器（６）を備えるシングルチャンネルＲＦレ
    シーバー（５）が配置され、電気配線（７）がＲＦ信号の代わりにＬＦ信号を伝
    送することを特徴とするもの。
  2. 【請求項２】前記電気配線（７）は、シールドされていないものであること
    を特徴とする請求項１に規定の構成。
  3. 【請求項３】各受信アンテナ（４）と復調器（６）を備えて配置のシングル
    チャンネルＲＦレシーバー（５）とは、単体のモジュールに組み合わされている
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に規定の構成。
  4. 【請求項４】前記シングルチャンネルＲＦ周波数レシーバー（５）には、前
    記ＬＦ信号を伝送するための電気配線（７）を介して前記中央評価・制御ユニッ
    ト（８）から、作動に必要な電圧が供給されることを特徴とする前記請求項のい
    ずれかに規定の構成。
  5. 【請求項５】前記シングルチャンネルＲＦレシーバー（５）は、受信したＲ
    ＳＳＩレベルに比例した強さのアナログ信号を発生するように構成されているこ
    とを特徴とする前記請求項のいずれかに規定の構成。
  6. 【請求項６】前記アナログ信号は、直流電圧であることを特徴とする請求項
    ５に規定の構成。
  7. 【請求項７】前記アナログ信号は、負荷に関係しない直流電圧であることを
    特徴とする請求項５に規定の構成。
  8. 【請求項８】前記アナログ信号は、別個の配線を介して前記中央評価・制御
    ユニット（８）へ伝送される請求項６又は請求項７に規定の構成。
  9. 【請求項９】前記アナログ信号は、前記ＬＦ信号も伝送される同じ電気配線
    （７）を介して前記中央評価・制御ユニット（８）へ伝送される請求項６又は請
    求項７に規定の構成。
  10. 【請求項１０】前記シングルチャンネルＲＦレシーバー（５）が受信したＲ
    ＳＳＩレベルに比例した強さのアナログ信号を発生するように構成され、かつ、
    前記ＲＦレシーバー（５）が前記タイヤ圧力情報を含む復調されたデジタルの受
    信信号と共に前記受信したＲＳＳＩ信号をそれぞれの電気配線（７）を介して前
    記中央評価・制御ユニット（８）へ伝送することを特徴とする請求項１から請求
    項４のいずれかに規定の構成。
  11. 【請求項１１】前記シングルチャンネルＲＦレシーバー（５）と復調器（６
    ）とを備えるモジュールは、このモジュールのアウトプットインターフェース（
    １６）において、自動車に実装されたＢＵＳシステム（１７）のデータプロトコ
    ルを発生させ、これが前記中央評価・制御ユニット（８）へ前記復調された信号
    を伝送することを特徴とする前記請求項のいずれかに規定の構成。
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