JP2005055319A - System for monitoring air pressure of tire of car - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のタイヤ空気圧監視システムに関する。 The present invention relates to a vehicle tire pressure monitoring system.
従来、車両の安全対策の1つに、走行中の車輪のタイヤに空気圧の過不足や温度異常が生じると運転席に警告するタイヤ空気圧監視システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)が知られている(例えば特許文献1参照)。このシステムでは、基本的に、個々の車輪に対して、タイヤの空気圧や温度を検知するセンサを内蔵した送信機が取り付けられるとともに、車室内にて該送信機からの電波信号を受信する受信ユニットが搭載される。センサにより検知されたタイヤの空気圧及び温度をあらわす情報信号は、送信機から電波で送信され、受信ユニットでアンテナ素子を介して受信された後、その信号情報に基づき取得された空気圧及び温度の状態に応じて、運転席に報知されるようになっている。 Conventionally, a tire pressure monitoring system (TPMS: Tire Pressure Monitoring System) that warns the driver's seat when excessive or insufficient air pressure or temperature abnormality occurs in a running wheel tire is known as one of vehicle safety measures. (For example, refer to Patent Document 1). In this system, basically, a transmitter incorporating a sensor for detecting tire air pressure and temperature is attached to each wheel, and a receiving unit for receiving a radio signal from the transmitter in a passenger compartment. Is installed. The information signal indicating the pressure and temperature of the tire detected by the sensor is transmitted by radio waves from the transmitter, received by the receiving unit via the antenna element, and then the state of the pressure and temperature acquired based on the signal information The driver's seat is notified accordingly.
しかしながら、上記のタイヤ空気圧監視システムでは、常々、車室外で各車輪に取付けられた送信機と車室内に搭載された受信ユニットとの間に介在する金属製のアンダーボディ(主としてフロアパネル)が電波遮蔽物となり、送信機から受信ユニットへ送られる電波が妨害されるという可能性があり、全ての送信機から信号を常時安定して取得することが困難であった。 However, in the tire pressure monitoring system described above, a metal underbody (mainly a floor panel) interposed between a transmitter attached to each wheel outside the passenger compartment and a receiving unit installed in the passenger compartment is always a radio wave. There is a possibility that the radio wave transmitted from the transmitter to the receiving unit is obstructed, and it has been difficult to constantly acquire signals from all transmitters.
本発明は、容易にまた簡単な構造で、各タイヤに設けられた送信機からの電波信号を受信ユニット側で安定して受信し、受信性能を向上させることができる車両のタイヤ空気圧監視システムを提供することを目的とする。 The present invention provides a vehicle tire pressure monitoring system that can easily and simply receive a radio signal from a transmitter provided in each tire on the receiving unit side and improve reception performance with a simple structure. The purpose is to provide.
本願の請求項1に係る発明は、車室外にて各車輪のタイヤの空気圧を検知し検知信号を電波で送信する送信機と、車室内にて該送信機からの検知信号を受信する受信ユニットとが装備された車両のタイヤ空気圧監視システムにおいて、該車輪近傍に位置する車体側部材に取り付けられ車輪の状態を検知するセンサ部材であって、外部からの信号に基づき車両を制御する制御ユニットとハーネス部材を介して接続されるセンサ部材が、上記送信機からの電波を受信するアンテナとして構成されていることを特徴としたものである。
The invention according to
また、本願の請求項2に係る発明は、請求項1において、上記アンテナが、上記センサ部材の近傍で、上記ハーネス部材にコイル状に巻き付けられて構成されていることを特徴としたものである。
The invention according to claim 2 of the present application is characterized in that, in
更に、本願の請求項3に係る発明は、請求項1において、上記アンテナが、上記センサ部材の本体内部に、上記送信機からの電波信号を受信するアンテナ線が組み込まれて構成されていることを特徴したものである。
Furthermore, in the invention according to claim 3 of the present application, in
また、更に、本願の請求項4に係る発明は、請求項1〜3に係る発明のいずれか一において、上記センサ部材が、車輪速センサであることを特徴したものである。
Furthermore, the invention according to claim 4 of the present application is characterized in that, in any one of the inventions according to
本願の請求項1に係る発明によれば、車輪に取り付けられた送信機の近傍に、アンテナを配設することができ、良好な受信性能を容易に確保することができる。また、各送信機に対してアンテナが設けられることから、タイヤの状態を個々に判別することができ、より厳密なタイヤ空気圧の検出が可能である。
According to the invention of
また、本願の請求項2に係る発明によれば、上記送信機からの信号を受信するアンテナ用に新たな配設場所を確保することが不要であり、また、部品取付け構造を簡略化することで、コスト削減を実現することができる。 Further, according to the invention according to claim 2 of the present application, it is not necessary to secure a new location for the antenna that receives the signal from the transmitter, and the component mounting structure is simplified. Thus, cost reduction can be realized.
更に、本願の請求項3に係る発明によれば、上記送信機からの信号を受信するアンテナ用に新たな配設場所を確保することが不要であり、また、部品取付け構造を簡略化することで、コスト削減を実現することができる。 Furthermore, according to the invention according to claim 3 of the present application, it is not necessary to secure a new location for the antenna that receives the signal from the transmitter, and the component mounting structure is simplified. Thus, cost reduction can be realized.
また、更に、本願の請求項4に係る発明によれば、車輪近傍に配設される車輪速センサをアンテナとして構成するので、容易にまた簡単な構造で、受信ユニット側での受信性能を向上させることができる。 Further, according to the invention according to claim 4 of the present application, the wheel speed sensor disposed in the vicinity of the wheel is configured as an antenna, so that the reception performance on the receiving unit side is easily improved with a simple structure. Can be made.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の1つの実施形態に係る車両に搭載されたタイヤ空気圧監視システム及びアンチロックブレーキシステムの構成を概略的にあらわす図である。この車両1では、タイヤ空気圧監視システム(以下、TPMSという)の構成として、個々の車輪2A,2B,2C,2Dに、各タイヤ44(図2参照)の空気圧を検知し電気信号に変換する空気圧センサ4と、空気圧センサ4から出力された信号を無線で送信する送信機6とを内蔵したホイールユニット3A,3B,3C,3Dが取り付けられている。各ホイールユニット3A,3B,3C,3Dは、車輪2A,2B,2C,2Dのタイヤホイール43に取り付けられ、車輪2の回転に伴い回転可能である。なお、車輪2A,2B,2C,2Dは、それぞれ、フロント左側,フロント右側,リヤ左側,リヤ右側の車輪である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a tire pressure monitoring system and an antilock brake system mounted on a vehicle according to one embodiment of the present invention. In this
他方、車室内には、ホイールユニット3A,3B,3C,3Dに内蔵された送信機6から送信されてきた信号が供給される受信ユニット10が搭載されている。詳しくは後述するが、この受信ユニット10は、ユニット本体に接続されたアンテナ素子7A,7B,7C,7Dを介して、各送信機6から発信される信号を受信する。受信ユニット11は、所定の信号処理回路(不図示)を備え、受信した信号に基づき、演算及び制御を行い、運転席前方に位置する表示器12上で報知するための信号を生成する。
On the other hand, a
また、車両1では、アンチロックブレーキシステム(以下、ABSという)の構成として、歯車形状のセンサロータ21A,21B,21C,21Dが、それぞれ、車輪2A,2B,2C,2Dの内側に設けられている。各センサロータ21A,21B,21C,21Dは、車輪本体が締結固定される例えばアクスルフランジ等の車体側部材(不図示)に取り付けられ、車輪の回転に伴い回転可能である。更に、車輪2A,2B,2C,2Dの内側で、センサロータ21A,21B,21C,21Dの近傍には、車輪速センサ22A,22B,22C,22Dが設けられている。各車輪速センサ22A,22B,22C,22Dは、車輪近傍にまたセンサロータ近傍に固定された車体側部材(例えばフロント側ではステアリングナックル、また、リヤ側ではトーコントロールハブアウタ)に対して取り付けられる。
Further, in the
車輪速センサ22A,22B,22C,22Dは、センサロータ21A,21B,21C,21Dの回転動作に基づき車輪の回転速度を検知し電気信号に変換するもので、特に図示しないが、各タイヤ2A,2B,2C,2Dの内側に設けられたセンサロータ21A,21B,21C,21Dに向けてバイアス磁界を発生するバイアス磁石を備えており、センサロータ21A,21B,21C,21Dの回転に伴い生じるバイアス磁界の変化を磁電変換素子にて検出することにより、車輪速度を検出する。
The
他方、車室内には、車輪速センサ22A,22B,22C,22Dから出力された信号を受けて制動の制御を行うABSハイドロリックユニット(以下、ABSユニットという)20が搭載されている。車輪速センサ22A,22B,22C,22Dは、それぞれ、ハーネスケーブル23A,23B,23C,23Dを介して、ABSユニット20と接続されている。
On the other hand, an ABS hydraulic unit (hereinafter referred to as an ABS unit) 20 is mounted in the passenger compartment for receiving braking signals in response to signals output from the
図2は、TPMSにおいて、ホイールユニット3A,3B,3C,3Dに組み込まれた送信機6からの信号が車室内の受信ユニット10に接続されるアンテナ素子7A,7B,7C,7Dで受信される様子を示す説明図である。なお、以下の説明では、フロント左側の車輪2A及びそれに関連する構成を例に取り上げるが、他の車輪2B,2C,2Dについても同様の構成及び機能が設定されるとして、ここでは、それ以上の説明を省略する。図2に示すように、ホイールユニット3Aが、タイヤ44に空気を入れるためのエアバルブ41と一体的に形成されたケース42内に空気圧センサ4,加速度センサ5,送信機6が収納されて構成されている。ホイールユニット3Aは、タイヤホイール43に対して、例えばエアバルブ41がナット(不図示)によりネジ締結されることで固定されている。
In FIG. 2, in the TPMS, signals from the transmitter 6 incorporated in the
空気圧センサ4又は加速度センサ5により検知されたタイヤ44の空気圧及び車輪2Aの加速度をあらわす信号は、送信機6から電波Wとして送信され、受信ユニット10に接続されたアンテナ素子7Aで受信された後、受信ユニット10に供給される。アンテナ素子7Aは、信号伝送線8Aを介して受信ユニット10に接続されている。更に、受信ユニット10は、コントローラ・エリア・ネットワーク(CAN)13を介して、運転席前方に配設された表示器12に接続されている。この表示器12には、警告灯12aが設けられ、タイヤ空気圧が所定値以下に低下した場合に点灯させられる。
A signal representing the air pressure of the
本実施形態では、TPMSにおいて、受信ユニット10に接続されるアンテナ素子7A,7B,7C,7Dが、それぞれ、車輪2A,2B,2C,2Dに取り付けられたホイールユニット3A,3B,3C,3D内の送信機6の近傍に位置するように配設されている。以下、図3及び4を参照しながら、アンテナ素子の配設方法について説明する。
In the present embodiment, in the TPMS,
まず、図3に、アンテナ素子の配設方法の第1の例を示す。前述したように、ABSの構成として、車輪2Aの内側に設けられたセンサロータ21A(図1参照)近傍には、車輪速センサ22Aが設けられ、また、車輪速センサ22AとABSユニット20との間には、信号伝送用のハーネスケーブル23Aが設けられている。この例では、TPMSのアンテナ素子7Aが、車輪速センサ22Aの近傍で、ハーネスケーブル23Aまわりにコイル状に巻き付けられて構成されている。アンテナ素子7Aで受信された信号は、アンテナ素子7Aに接続された信号伝送線8Aを介して、受信ユニット10に供給される。
First, FIG. 3 shows a first example of a method for arranging antenna elements. As described above, as the ABS configuration, the
このような配設方法によれば、アンテナ素子7Aを、車輪2Aに取り付けられたホイールユニット3A内の送信機6の近傍に位置させることができ、より良好な受信性能を確保することができる。この場合には、ABSの構成であるハーネスケーブル23のまわりにTPMSのアンテナを構成するので、送信機6からの信号を受信するアンテナ用に新たな配設場所を確保することが不要であり、また、部品の取付け構造を簡略化することで、コスト削減を実現することができる。
According to such an arrangement method, the
また、図4には、アンテナ素子の配設方法の第2の例を示す。この例では、TPMSのアンテナ素子7Aが、車輪速センサ22Aの本体に対して、具体的には、車輪速センサ22Aの内部に組み込まれ、コイル状をなすように構成されている。アンテナ素子7Aから受信ユニット10へ受信された信号を導く信号伝送線8Aは、車輪速センサ22A用のハーネスケーブル23Aと共にひとまとまりに束ねられている。特に図示しないが、信号伝送線8A及びハーネスケーブル23Aは途中で分岐して、それぞれ、受信ユニット10及びABSユニット20に接続される。
FIG. 4 shows a second example of a method for arranging antenna elements. In this example, the
このような配設方法によれば、アンテナ素子7Aを、車輪2Aに取り付けられたホイールユニット3A内の送信機6の近傍に位置させることができ、より良好な受信性能を確保することができる。この場合には、ABSの構成である車輪速センサ22Aの本体に対してTPMSのアンテナを構成するので、送信機6からの信号を受信するアンテナ用に新たな配設場所を確保することが不要であり、また、部品取付け構造を簡略化することで、コスト削減を実現することができる。
According to such an arrangement method, the
かかる配設方法の第1及び第2の例を採用することにより、車輪2A,2B,2C,2Dに取り付けられたホイールユニット3A,3B,3C,3D内の送信機6の近傍に、アンテナ素子7A,7B,7C,7Dを配設することができ、受信性能を容易に向上させることができる。また、本実施形態のように、各車輪に設けられた送信機6に対して専用のアンテナ素子を設けた場合には、アンテナ素子7A,7B,7C,7Dが、送信機6から信号を別々に受信することから、タイヤ2A,2B,2C,2Dの状態を個々に判別することができ、これにより、例えば4つのタイヤのうちのいずれかのタイヤの空気圧が低下している場合には、そのタイヤを特定することが可能である。すなわち、より厳密なタイヤ空気圧の検出が可能である。
By adopting the first and second examples of the arrangement method, an antenna element is provided in the vicinity of the transmitter 6 in the
なお、本発明は、例示された実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and it goes without saying that various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
1…車両
2A,2B,2C,2D…車輪
3A,3B,3C,3D…ホイールユニット
4…空気圧センサ
6…送信機
7A,7B,7C,7D…アンテナ素子
8A,8B,8C,8D…信号伝送線
10…受信ユニット
12…表示器
20…ABSユニット
21A…センサロータ
22A,22B,22C,22D…車輪速センサ
23A,23B,23C,23D…ハーネスケーブル
43…タイヤホイール
44…タイヤ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記車輪近傍に位置する車体側部材に取り付けられ車輪の状態を検知するセンサ部材であって、外部からの信号に基づき車両を制御する制御ユニットとハーネス部材を介して接続されるセンサ部材が、上記送信機からの電波を受信するアンテナとして構成されていることを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。 Tire pressure monitoring of a vehicle equipped with a transmitter that detects the tire air pressure of each wheel outside the cabin and transmits a detection signal by radio wave, and a receiving unit that receives the detection signal from the transmitter inside the cabin In the system,
A sensor member attached to a vehicle body side member located in the vicinity of the wheel for detecting the state of the wheel, the sensor member connected via a harness member and a control unit for controlling the vehicle based on a signal from the outside, A tire pressure monitoring system configured as an antenna for receiving radio waves from a transmitter.
The tire pressure monitoring system according to any one of claims 1 to 3, wherein the sensor member is a wheel speed sensor.
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