JP2008168826A

JP2008168826A - Tire pneumatic pressure monitoring system

Info

Publication number: JP2008168826A
Application number: JP2007005088A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miura; 弘三浦
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2008-07-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tire pneumatic pressure monitoring system capable of preventing the other tires from receiving a request signal with a simple configuration. <P>SOLUTION: The system is provided with an air pressure sensor unit 3 which is installed in each tire of a vehicle 1 measuring its air pressure and transmitting data of it by air, and an initiator which transmits a request signal to operate the air pressure sensor unit 3 with electromagnetic wave. The initiator comprises a bar antenna functioning as an antenna 15 which consists of, for example, a core in the shape of an curved arch and wire wound around the core. The antenna 15 is disposed close to a wheel housing with the both ends of the core in the direction of the air pressure sensor unit 3, and function as a transmitting antenna. The core for the antenna 15 could be channel-shaped or U-shaped other than arch-shaped. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、所望しないタイヤに装備されたセンサユニットを作動させることなく、所望するタイヤに装備されたセンサユニットを作動させることができるタイヤ空気圧監視システムに関する。 The present invention relates to a tire pressure monitoring system capable of operating a sensor unit mounted on a desired tire without operating a sensor unit mounted on an undesired tire.

走行中にタイヤの空気圧が低下していることを、車両の運転者に速やかに認識させるためのタイヤ空気圧監視システムが知られている。ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）とも呼ばれるタイヤ空気圧監視システムは、走行中のタイヤの空気圧を監視するためのシステムであり、北米では販売される乗用車の新車への搭載がすでに義務づけられ、欧州や日本でも車両への搭載の義務化が検討されている。 2. Description of the Related Art There is known a tire pressure monitoring system that allows a vehicle driver to quickly recognize that the tire pressure has decreased during traveling. The tire pressure monitoring system, also known as TPMS (Tire Pressure Monitoring System), is a system for monitoring the tire pressure during driving. It is already required to install new passenger cars sold in North America in Europe and Japan. Mandatory mounting on vehicles is under consideration.

ＴＰＭＳには、間接式と直接式（センサ式）とがある。間接式のＴＰＭＳは、タイヤの外形の違いを回転速度の違いなどから検出し、空気圧を推定するものである。直接式のＴＰＭＳは、タイヤ（ホイール）側の空気圧センサユニットと、車体側の車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit、車体側ユニット）とを有している。そして、それぞれのユニットは無線通信機能を備え、例えば、相互に通信（または単方向に通信）を行って、空気圧センサユニットで直接測定したタイヤの空気圧のデータを、無線で車載ＥＣＵに送信する。そして、車載ＥＣＵでは、送信されたタイヤの空気圧のデータを受信し、これを処理して運転者に空気圧を通知するようになっている。なお、以降の説明では、特に断りがない限り、ＴＰＭＳの語は、無線送受信機能を備えた直接式（センサ式）のＴＰＭＳを意味する。 There are two types of TPMS: indirect and direct (sensor type). The indirect TPMS detects the difference in the outer shape of the tire from the difference in rotational speed and estimates the air pressure. The direct TPMS has a pneumatic sensor unit on the tire (wheel) side and an in-vehicle ECU (Electronic Control Unit, vehicle body side unit) on the vehicle body side. Each unit has a wireless communication function. For example, the units communicate with each other (or communicate in one direction) and wirelessly transmit tire pressure data directly measured by the air pressure sensor unit to the in-vehicle ECU. The vehicle-mounted ECU receives the transmitted tire pressure data, processes it, and notifies the driver of the pressure. In the following description, unless otherwise specified, the term “TPMS” means a direct (sensor type) TPMS having a wireless transmission / reception function.

このタイヤ空気圧監視システムでは、車載ＥＣＵは、自身の車両に備えられた複数のタイヤのいずれかに空気圧に異常が発生したことを検出できるのみならず、個々のタイヤを特定して、タイヤごとに空気圧に関するデータを分類し収集できることが好ましい。 In this tire pressure monitoring system, the in-vehicle ECU not only can detect that an abnormality has occurred in any of the plurality of tires provided in its own vehicle, but also identifies individual tires for each tire. Preferably, data relating to air pressure can be classified and collected.

従来、タイヤ空気圧モニタリングシステムであって、車体側送信アンテナは、各タイヤの近傍位置（例えば、各タイヤのタイヤハウス近傍位置）に設けられ、車体側コントローラの制御によって、各タイヤのセンサユニットに対してリクエスト信号（ＬＦ波）を送信し、センサユニットは、各タイヤ内に設けられ、リクエスト信号に相当する規定周波数で規定強度以上の信号（復調前）を受信すると通常モードに移行してこの信号の受信処理を実行し、この信号が正規のリクエスト信号か否かを判定し、正規のリクエスト信号であると判定すれば、車体固有のＩＤコードと搭載されたタイヤの最新の空気圧データを含むアンサー信号を所定回数送信するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a tire pressure monitoring system, a vehicle body side transmission antenna is provided at a position near each tire (for example, a position near a tire house of each tire), and is controlled by a vehicle body side controller with respect to a sensor unit of each tire. When a request signal (LF wave) is transmitted and a sensor unit is provided in each tire and receives a signal (pre-demodulation) at a specified frequency corresponding to the request signal and exceeding a specified intensity, the sensor unit shifts to a normal mode and receives this signal. If it is determined that this signal is a legitimate request signal, an answer including an ID code unique to the vehicle body and the latest air pressure data of the mounted tire is obtained. One that transmits a signal a predetermined number of times is known (for example, see Patent Document 1).

特許文献１に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステムでは、前左側タイヤ、次いで前右側タイヤ、次いで後左側タイヤ、次いで後右側タイヤといったように、空気圧を順に確認し、ある検出対象のタイヤに順番が回ってきたタイミング（検出タイミング）のとき、検出対象のタイヤに対する車体側送信用アンテナから規定のリクエスト信号を送信すると同時に、他の車体側送信用アンテナ（少なくとも左右方向反対側の車体側送信用アンテナ）から反転信号（妨害信号）を送信する。これによって、他のタイヤのセンサユニットによるリクエスト信号の受信阻止を図っている。 In the tire pressure monitoring system described in Patent Document 1, the air pressure is checked in order, such as the front left tire, then the front right tire, then the rear left tire, and then the rear right tire, and the order of the tires to be detected is turned. At the same time (detection timing), a specified request signal is transmitted from the vehicle body side transmission antenna for the tire to be detected, and at the same time, from another vehicle body side transmission antenna (at least the vehicle body side transmission antenna on the opposite side in the left-right direction) Send an inverted signal (interference signal). Thus, reception of request signals by other tire sensor units is prevented.

特開２００５−２０７２２３号公報（段落［００６１］−［００６６］、図７、図８）JP-A-2005-207223 (paragraphs [0061]-[0066], FIGS. 7 and 8)

しかしながら、前記したタイヤ空気圧モニタリングシステムでは、検出対象のタイヤに係る車体側送信用アンテナから規定のリクエスト信号を送信するタイミングで、検出対象でないタイヤに係るすべての車体側送信用アンテナから妨害信号を送信する必要があるため、構成の複雑化や消費電力の増大を招く問題点があった。また、この妨害電波の合成強度を、検出対象でないタイヤのセンサユニットによるリクエスト信号の正常受信を阻止し、かつ、検出対象のタイヤのセンサユニットによるリクエスト信号の受信に妨害を与えない大きさに調節することが困難である問題点があった。 However, in the above-described tire pressure monitoring system, the interference signal is transmitted from all the vehicle-side transmitting antennas related to the tires not to be detected at the timing of transmitting the specified request signal from the vehicle-side transmitting antenna related to the detection target tires. Therefore, there is a problem in that the configuration is complicated and the power consumption is increased. In addition, the combined strength of the interference radio waves is adjusted to a level that prevents normal reception of request signals by the sensor unit of the tire that is not the detection target and does not interfere with reception of the request signal by the sensor unit of the tire that is the detection target. There was a problem that was difficult to do.

そこで、本発明は、前記した問題点を解決し、簡易な構成で容易に検出対象のタイヤの空気圧を検出できるタイヤ空気圧監視システムを提供することをその課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a tire pressure monitoring system that solves the above-described problems and can easily detect the pressure of a tire to be detected with a simple configuration.

前記課題を解決するため、本発明によるタイヤ空気圧監視システムは、車両のタイヤごとに装備され当該タイヤの空気圧を測定し当該空気圧のデータを無線送信するセンサユニットと、電磁波で前記センサユニットを作動させるリクエスト信号を送信するイニシエータと、を具備したタイヤ空気圧監視システムであって、前記イニシエータは、バーアンテナを具備し、前記バーアンテナは、曲がった形状を有するコアと当該コアに巻回した巻線とからなり、前記コアの両端部が前記センサユニットへ指向する方向でホイルハウス近傍に設置され、送信用アンテナとして機能することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a tire pressure monitoring system according to the present invention includes a sensor unit that is provided for each tire of a vehicle and measures the pressure of the tire and wirelessly transmits the data of the pressure, and operates the sensor unit with electromagnetic waves. An initiator for transmitting a request signal, wherein the initiator includes a bar antenna, and the bar antenna includes a bent core and a winding wound around the core. The both ends of the core are installed in the vicinity of the wheel house in a direction directed to the sensor unit, and function as a transmitting antenna.

本発明によるタイヤ空気圧監視システムでは、イニシエータは、曲がった形状のコアを含むバーアンテナを、コアの両端部がセンサユニットへ指向する方向で設置したため、イニシエータは、検出対象となる特定のセンサユニットへリクエスト信号を送ることができ、妨害信号を用いなくても、他のセンサユニットによるリクエスト信号の受信が抑制される。 In the tire pressure monitoring system according to the present invention, since the initiator has installed a bar antenna including a bent core in a direction in which both ends of the core are directed to the sensor unit, the initiator is directed to a specific sensor unit to be detected. The request signal can be transmitted, and reception of the request signal by other sensor units is suppressed without using the interference signal.

本発明によれば、簡易な構成で容易に検出対象のタイヤの空気圧を検出できるタイヤ空気圧監視システムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a tire air pressure monitoring system that can easily detect the air pressure of a tire to be detected with a simple configuration.

次に、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）について、添付の図面を参照し、詳細に説明する。
≪空気圧監視システムの構成と概要≫
まず、本発明による一実施形態の空気圧監視システムの構成と概要について説明する。
図１は、本実施形態にかかる空気圧監視システムを搭載した車両１を模式的に示す透視平面図である。
図１に示すように、車両１は、４本のタイヤ２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲを備えている。また、４本のタイヤ２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲに各々対応して、４つの空気圧センサユニット３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲを備えている。同様に、４本のタイヤ２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲに各々対応して、４つのイニシエータ１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲを備えている。また、車載ＥＣＵ（監視ユニット）１１を備えている。なお、ＥＣＵとはElectronic Control Unitの略である。 Next, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
≪Configuration and overview of air pressure monitoring system≫
First, the structure and outline | summary of the air pressure monitoring system of one Embodiment by this invention are demonstrated.
FIG. 1 is a perspective plan view schematically showing a vehicle 1 equipped with an air pressure monitoring system according to this embodiment.
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes four tires 2FL, 2FR, 2RL, and 2RR. Further, four pneumatic sensor units 3FL, 3FR, 3RL, 3RR are provided corresponding to the four tires 2FL, 2FR, 2RL, 2RR, respectively. Similarly, four initiators 14FL, 14FR, 14RL, and 14RR are provided corresponding to four tires 2FL, 2FR, 2RL, and 2RR, respectively. Moreover, the vehicle-mounted ECU (monitoring unit) 11 is provided. Note that ECU is an abbreviation for Electronic Control Unit.

ここでは、４本のタイヤ２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲ、およびそれらに対応して配置されている部材、すなわち、空気圧センサユニット３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲ、イニシエータ１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲについては、それぞれを総称するときには符号の数字部分を用いる。また、個々の部材について言及するときは、その配置位置に応じて、符号にＦＲ（右前）、ＦＬ（左前）、ＲＲ（右後）、ＲＬ（左後）のアルファベット部分を含む符号を用いて識別する。したがって、たとえば、タイヤ２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲを総称するとき、または、これらの配置位置を特定しないときは、アルファベット部分を除いて「タイヤ２」といい、個々の部材（位置）を指示するとき、例えば「タイヤ２ＦＲ」という。他のＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを含む符号を有する構成要素についても同様である。 Here, the four tires 2FL, 2FR, 2RL, 2RR and the members arranged corresponding thereto, that is, the air pressure sensor units 3FL, 3FR, 3RL, 3RR, the initiators 14FL, 14FR, 14RL, 14RR are described. When referring to each of them, the numerical part of the code is used. In addition, when referring to individual members, according to the arrangement position, the reference numerals including FR (right front), FL (front left), RR (right rear), and RL (left rear) alphabets are used. Identify. Therefore, for example, when the tires 2FL, 2FR, 2RL, and 2RR are collectively referred to, or when these arrangement positions are not specified, they are referred to as “tire 2” excluding the alphabet part, and indicate individual members (positions). Sometimes, for example, “tire 2FR”. The same applies to the components having symbols including other FL, FR, RL, and RR.

車両１には、前記したように、４本のタイヤ２が装着されている。それぞれのタイヤ２には、タイヤ２の空気圧を測定する空気圧センサユニット３（３ＦＬ，３ＦＲ，３ＲＬ，３ＲＲ）が配置されている。空気圧センサユニット３は、図２を参照して後記するセンサ側アンテナ３５を介して、車両１に配置された車載ＥＣＵ１１と無線通信する機能（無線通信機能）を有する。 As described above, four tires 2 are mounted on the vehicle 1. Each tire 2 is provided with an air pressure sensor unit 3 (3FL, 3FR, 3RL, 3RR) for measuring the air pressure of the tire 2. The air pressure sensor unit 3 has a function (wireless communication function) for wirelessly communicating with the vehicle-mounted ECU 11 disposed in the vehicle 1 via a sensor-side antenna 35 which will be described later with reference to FIG.

車両１には、車載ＥＣＵ１１に付設された受信用アンテナ１２と、４つのイニシエータ１４（１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲ）と、インジケータ４１とが配置されている。そして、インジケータ４１および４つのイニシエータ１４は、配線ケーブルによって車載ＥＣＵ１１に接続されている。 The vehicle 1 is provided with a receiving antenna 12 attached to the in-vehicle ECU 11, four initiators 14 (14FL, 14FR, 14RL, 14RR), and an indicator 41. The indicator 41 and the four initiators 14 are connected to the vehicle-mounted ECU 11 by a wiring cable.

車載ＥＣＵ１１は、それ自身に接続されている機器（インジケータ４１、イニシエータ１４）や空気圧センサユニット３との間で各種情報の中継や変換を行う機能を有する。
また、車載ＥＣＵ１１に内蔵または外部接続された所定の記憶部（例えば、図示しないメモリからなる）に、自身が監視する空気圧センサユニット３の識別情報（ＩＤ）を記憶（登録）し、空気圧センサユニット３からの送信データのうち、自身の車両１の空気圧センサユニット３の送信データを識別して監視する機能を有する。 The in-vehicle ECU 11 has a function of relaying and converting various information between the devices (indicator 41 and initiator 14) connected to itself and the air pressure sensor unit 3.
Further, the identification information (ID) of the air pressure sensor unit 3 monitored by itself is stored (registered) in a predetermined storage unit (for example, composed of a memory not shown) built in or externally connected to the vehicle-mounted ECU 11, and the air pressure sensor unit 3 has a function of identifying and monitoring the transmission data of the air pressure sensor unit 3 of the own vehicle 1 among the transmission data from the vehicle 3.

インジケータ４１は、運転席前のフロントパネルに配置されている。インジケータ４１は、車載ＥＣＵ１１と接続され、ＴＰＭＳが標準構成として有するタイヤ空気圧の低下を表示する空気圧警報ランプ４２と、空気圧監視システムの機器の不具合を表示するシステム警報ランプ４３とを備えている。なお、空気圧警報ランプ４２を１つ図示したが、４つのタイヤ２の各々に対応する４つの空気圧警報ランプ４２を備えていることが好ましい。
車載ＥＣＵ１１は、空気圧警報ランプ４２およびシステム警報ランプ４３を動作（点灯／点滅／消灯）させて、タイヤ空気圧の低下や空気圧センサユニット３の不具合を表示する。
外部診断機５１は、例えば、タイヤ２のＩＤを車載ＥＣＵ１１に登録するときなどに、車載ＥＣＵ１１に接続して用いるものであり、車載ＥＣＵとデータを送受し、車載ＥＣＵ１１から情報を得たり、車載ＥＣＵ１１へ指示を与えたりする機能を有する。 The indicator 41 is disposed on the front panel in front of the driver's seat. The indicator 41 is connected to the in-vehicle ECU 11 and includes a pneumatic alarm lamp 42 that displays a decrease in tire air pressure as a standard configuration of the TPMS, and a system alarm lamp 43 that displays a malfunction of the equipment of the pneumatic monitoring system. Although one pneumatic warning lamp 42 is illustrated, it is preferable that four pneumatic warning lamps 42 corresponding to each of the four tires 2 are provided.
The in-vehicle ECU 11 operates (turns on / flashes / turns off) the air pressure alarm lamp 42 and the system alarm lamp 43 to display a decrease in tire air pressure and a malfunction of the air pressure sensor unit 3.
The external diagnostic device 51 is used by connecting to the vehicle-mounted ECU 11 when, for example, registering the ID of the tire 2 in the vehicle-mounted ECU 11, and transmits / receives data to / from the vehicle-mounted ECU 11 to obtain information from the vehicle-mounted ECU 11, It has a function of giving instructions to the ECU 11.

イニシエータ１４は、車載ＥＣＵ１１からの信号を受けて、空気圧センサユニット３へ空気圧センサユニット３を起動する信号または空気圧センサユニット３をスリープ（休止）状態にする信号を、アンテナ１５を介して送信する。本説明において、このような空気圧センサユニット３を制御する信号を総称して、リクエスト信号という。 The initiator 14 receives a signal from the in-vehicle ECU 11 and transmits a signal for starting the air pressure sensor unit 3 or a signal for putting the air pressure sensor unit 3 to a sleep (pause) state to the air pressure sensor unit 3 via the antenna 15. In this description, such signals for controlling the air pressure sensor unit 3 are collectively referred to as a request signal.

すなわち、車載ＥＣＵ１１は、ＴＰＭＳを実現するため、（１）空気圧センサユニット３を起動させるための信号（例えば１２５ｋＨｚの振幅変調磁界）を、イニシエータ１４を介して各空気圧センサユニット３に送信する機能、（２）各空気圧センサユニット３をスリープ状態にするための信号（例えば１２５ｋＨｚの振幅変調磁界）を、イニシエータ１４を介して送信する機能、（３）ＩＤ登録開始の信号を受信すると、空気圧センサユニット３のＩＤ登録開始モードに移行する機能、（４）空気圧センサユニット３からの送信データを、受信用アンテナ１２を介して受信し、送信データのうち自身の車両１の空気圧センサユニット３の送信データを識別して監視する機能、（５）空気圧センサユニット３からの送信データ（空気圧、温度、電池残量など）を空気圧センサユニット３の識別情報（ＩＤ）ごとに管理する機能、（６）タイヤ空気圧の低下や機器の不具合をインジケータ４１の空気圧警報ランプ４２およびシステム警報ランプ４３に表示して運転者に知らせる機能などの各種機能を有している。 That is, in order to implement TPMS, the in-vehicle ECU 11 (1) a function of transmitting a signal (for example, 125 kHz amplitude modulation magnetic field) for starting the air pressure sensor unit 3 to each air pressure sensor unit 3 via the initiator 14; (2) A function of transmitting a signal (for example, 125 kHz amplitude modulation magnetic field) for setting each air pressure sensor unit 3 to the sleep state via the initiator 14; (3) Upon receiving an ID registration start signal, the air pressure sensor unit (4) The transmission data from the air pressure sensor unit 3 is received via the receiving antenna 12, and the transmission data of the air pressure sensor unit 3 of the own vehicle 1 among the transmission data. (5) Transmission data from the air pressure sensor unit 3 (air pressure, temperature (6) A function for displaying a decrease in tire air pressure or a malfunction of the device on the air pressure alarm lamp 42 and the system alarm lamp 43 of the indicator 41. Various functions such as the function to inform the driver.

≪空気圧センサユニットの構成と概要≫
次に、空気圧センサユニット３の構成と概要について説明する。
図２は、空気圧センサユニット３の構成を詳細に示すブロック図である。
空気圧センサユニット３は、図示しないメモリ内のデータを入出力しながら所定の処理を行うＭＰＵ（Micro Processing Unit）３１と、タイヤ２（図１参照）の空気圧を示す出力を生じる圧力センサ３２と、その部位の温度を示す出力を生じる温度センサ３３とを備える。圧力センサ３２および温度センサ３３の出力は、Ａ−Ｄ（Analog to Digital）変換回路（図示せず）を介してデジタル値に変換され、ＭＰＵ３１に入力される。ＭＰＵ３１は、ワンチップ・マイクロコンピュータであって、ＣＰＵのほか、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、入出力ポート、通信ポート、タイマ、Ａ−Ｄコンバータなどの周辺機能を集積したものである（いずれも図示せず）。 ≪Configuration and overview of pneumatic sensor unit≫
Next, the configuration and outline of the air pressure sensor unit 3 will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the air pressure sensor unit 3 in detail.
The air pressure sensor unit 3 includes an MPU (Micro Processing Unit) 31 that performs predetermined processing while inputting / outputting data in a memory (not shown), a pressure sensor 32 that generates an output indicating the air pressure of the tire 2 (see FIG. 1), And a temperature sensor 33 that generates an output indicating the temperature of the part. Outputs from the pressure sensor 32 and the temperature sensor 33 are converted into digital values via an analog-to-digital (A-D) conversion circuit (not shown) and input to the MPU 31. The MPU 31 is a one-chip microcomputer, and integrates peripheral functions such as a CPU, a memory such as a ROM and a RAM, an input / output port, a communication port, a timer, and an A-D converter (both shown in the figure). Not shown).

また、空気圧センサユニット３には、リチウム電池などからなる電源３４が配置され、ＭＰＵ３１へ動作電力を供給する。また、ＭＰＵ３１には、センサ側アンテナ３５が設けられ、圧力センサ３２および温度センサ３３による検出結果を車載ＥＣＵ１１（図１参照）へ送信し、また、イニシエータ１４から送信される起動信号／スリープ信号を受信する。ＭＰＵ３１は、また、このセンサ側アンテナ３５を介して、例えば、所定の周波数（例えば、３１５ＭＨｚ）の電波により、ＰＣＭ（Pulse Code Modulation）デジタル送信を行う。
なお、図示は省略するが、電源３４とＭＰＵ３１との間の電源回路の適宜位置には電圧センサが設けられ、電源３４の出力電圧に応じた信号を出力する。電圧センサの出力もＡ−Ｄ変換され、ＭＰＵ３１に入力される。 Further, the air pressure sensor unit 3 is provided with a power source 34 made of a lithium battery or the like, and supplies operating power to the MPU 31. In addition, the MPU 31 is provided with a sensor-side antenna 35, which transmits the detection results of the pressure sensor 32 and the temperature sensor 33 to the in-vehicle ECU 11 (see FIG. 1), and the start signal / sleep signal transmitted from the initiator 14 Receive. The MPU 31 also performs PCM (Pulse Code Modulation) digital transmission via the sensor-side antenna 35, for example, using radio waves of a predetermined frequency (for example, 315 MHz).
Although illustration is omitted, a voltage sensor is provided at an appropriate position of the power supply circuit between the power supply 34 and the MPU 31 and outputs a signal corresponding to the output voltage of the power supply 34. The output of the voltage sensor is also A-D converted and input to the MPU 31.

ちなみに、図１の右上に、空気圧センサユニット３の形状を示す。空気圧センサユニット３は図示しないホイールのリム面に取り付けられるため、図１を基準とした下面は、リム面に密着するように湾曲している。また、図１を基準とした上部には、タイヤバルブ３９に直結する空気穴３７と、圧力センサ３２や温度センサ３３のセンサ部分に連通するセンサ穴３８とが穿設されている。一方、タイヤバルブ３９が、空気圧センサユニット３の側面に傾斜して取り付けられている。空気圧センサユニット３をリムのホイール面に取り付けるときには、リムのバルブ穴にタイヤバルブ３９を通過させた上で、空気圧センサユニット３の下面をホイール面に接着する。その後、タイヤ２をホイールに装着することになる。なお、このタイヤバルブ３９は、センサ側アンテナ（アンテナ本体）３５を構成する。 Incidentally, the shape of the air pressure sensor unit 3 is shown in the upper right of FIG. Since the air pressure sensor unit 3 is attached to a rim surface of a wheel (not shown), the lower surface based on FIG. 1 is curved so as to be in close contact with the rim surface. In addition, an air hole 37 directly connected to the tire valve 39 and a sensor hole 38 communicating with the sensor portions of the pressure sensor 32 and the temperature sensor 33 are formed in the upper portion with reference to FIG. On the other hand, the tire valve 39 is attached to the side surface of the air pressure sensor unit 3 in an inclined manner. When the air pressure sensor unit 3 is attached to the wheel surface of the rim, the tire valve 39 is passed through the valve hole of the rim, and then the lower surface of the air pressure sensor unit 3 is bonded to the wheel surface. Thereafter, the tire 2 is attached to the wheel. The tire valve 39 constitutes a sensor side antenna (antenna body) 35.

なお、空気圧センサユニット３（ＭＰＵ３１）がＴＰＭＳを実現するために有する機能は、次のとおりである（図１および図２参照）。
すなわち、空気圧センサユニット３（ＭＰＵ３１）は、（１）所定のサンプリング間隔ごと（例えば３〜４秒ごと）に圧力センサ３２および温度センサ３３が測定したデータを取り込む機能、（２）取り込んだ圧力センサ３２および温度センサ３３によって得られた送信データのうち、最新の送信データを、所定の間隔（例えば４分ごと）でセンサ側アンテナ３５を介して外部（車載ＥＣＵ１１）に無線で送信する機能、（３）送信データの前回値と今回値とで空気圧の変化が、メモリに記憶された所定の閾値（例えばΔ２００〜３００ｋＰａ／１分）よりも大きいときは、最新の送信データを、センサ側アンテナ３５を介して外部（車載ＥＣＵ１１）に無線で送信する機能、（４）車載ＥＣＵ１１がイニシエータ１４を介して無線で送信する空気圧センサユニット３の起動信号を、センサ側アンテナ３５を介して受信することにより、空気圧センサユニット３の各種機能を起動する機能、（５）車載ＥＣＵ１１がイニシエータ１４を介して無線送信する空気圧センサユニット３のスリープ信号を、センサ側アンテナ３５を介して受信することにより、空気圧センサユニット３の各種機能を停止して電源３４の消耗を防止する機能など、各種機能を有する。 The functions of the air pressure sensor unit 3 (MPU 31) for realizing TPMS are as follows (see FIGS. 1 and 2).
That is, the air pressure sensor unit 3 (MPU 31) has (1) a function of taking in the data measured by the pressure sensor 32 and the temperature sensor 33 at every predetermined sampling interval (for example, every 3 to 4 seconds), and (2) the taken in pressure sensor. 32. The function of wirelessly transmitting the latest transmission data among the transmission data obtained by the temperature sensor 33 and the temperature sensor 33 to the outside (the vehicle-mounted ECU 11) via the sensor-side antenna 35 at a predetermined interval (for example, every 4 minutes). 3) When the change in air pressure between the previous value and the current value of the transmission data is greater than a predetermined threshold value stored in the memory (for example, Δ200 to 300 kPa / 1 minute), the latest transmission data is sent to the sensor-side antenna 35. (4) The vehicle-mounted ECU 11 transmits wirelessly via the initiator 14 via the initiator 14 A function for starting various functions of the air pressure sensor unit 3 by receiving a start signal of the air pressure sensor unit 3 via the sensor side antenna 35; and (5) a pressure sensor unit that the vehicle-mounted ECU 11 transmits wirelessly via the initiator 14. 3 is received via the sensor-side antenna 35, thereby having various functions such as a function of stopping the various functions of the pneumatic sensor unit 3 and preventing the power supply 34 from being consumed.

なお、車載ＥＣＵ１１へ送信する送信データは、空気圧センサユニット３のＩＤと、タイヤ空気圧値と、タイヤ内部温度と、電池残量値（電圧値）や異常の有無等の空気圧センサユニット３のステータスを示す情報とを含んで構成される。 The transmission data to be transmitted to the in-vehicle ECU 11 includes the ID of the air pressure sensor unit 3, the tire air pressure value, the tire internal temperature, the battery remaining value (voltage value), the status of the air pressure sensor unit 3 such as the presence or absence of abnormality. Information to be displayed.

≪本実施形態による磁界≫
図３は、車両１を、その進行方向を横切る平面で切断した断面図であって、本実施形態のアンテナ１５が送信時に生じる磁力線をあわせて表示したものである。
このアンテナ１５は、磁界型アンテナとして動作し、長波帯の信号を送受可能なバーアンテナであるが、長軸方向を横切る平面に関しても指向性が不均等である。換言すれば、アンテナ１５を垂直に立てたとき、水平面内において、所定方位の利得が大きい構成を有している。 << Magnetic field according to this embodiment >>
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vehicle 1 cut along a plane that crosses its traveling direction, and shows the lines of magnetic force generated during transmission by the antenna 15 of the present embodiment.
The antenna 15 operates as a magnetic field antenna and is a bar antenna capable of transmitting and receiving a signal in a long wave band. However, the directivity is not uniform even with respect to a plane crossing the long axis direction. In other words, when the antenna 15 is erected vertically, the gain in a predetermined direction is large in the horizontal plane.

そこで、本実施形態では、アンテナ１５は、その利得が大きくなる方向が空気圧センサユニット３（タイヤ２）に向くように、タイヤハウスに装着されている。このため、アンテナ１５（例えば、アンテナ１５ＦＲ）から電磁波が送信されているとき、測定対象の空気圧センサユニット３（例えば、空気圧センサユニット３ＦＲ）には大きい磁束が到達し、このアンテナ１５（例えば、アンテナ１５ＦＲ）から測定対象の空気圧センサユニット３（例えば、空気圧センサユニット３ＦＲ）へ、強力かつ明瞭にリクエスト信号が伝達される。しかし、このとき、測定対象外の空気圧センサユニット３（例えば、空気圧センサユニット３ＦＬ，３ＲＲ，３ＲＬ）にはほとんど磁束が到達せず、このアンテナ１５（例えば、アンテナ１５ＦＲ）から測定対象外の空気圧センサユニット３（例えば、空気圧センサユニット３ＦＬ，３ＲＲ，３ＲＬ）へは、ほとんどリクエスト信号が伝達されない。 Therefore, in this embodiment, the antenna 15 is attached to the tire house so that the direction in which the gain increases is directed to the air pressure sensor unit 3 (tire 2). For this reason, when electromagnetic waves are transmitted from the antenna 15 (for example, the antenna 15FR), a large magnetic flux reaches the air pressure sensor unit 3 (for example, the air pressure sensor unit 3FR) to be measured, and this antenna 15 (for example, the antenna 15FR) 15FR) to the air pressure sensor unit 3 to be measured (for example, air pressure sensor unit 3FR), a request signal is transmitted powerfully and clearly. However, at this time, almost no magnetic flux reaches the non-measuring air pressure sensor unit 3 (for example, the air pressure sensor units 3FL, 3RR, 3RL), and the non-measuring air pressure sensor from the antenna 15 (for example, the antenna 15FR). The request signal is hardly transmitted to the unit 3 (for example, the air pressure sensor units 3FL, 3RR, 3RL).

≪比較例の磁界≫
図４は、車両１を、その進行方向を横切る平面で切断した断面図であって、本実施形態のアンテナ１５の代わりに装着された比較例のアンテナ１６が送信時に生じる磁力線をあわせて表示したものである。
このアンテナ１６は、磁界型アンテナとして動作し、長波帯の信号を送受可能なバーアンテナであるが、長軸方向を横切る平面に関して指向性が均等である。換言すれば、アンテナ１６を垂直に立てたとき、水平面内において各方位の利得が同じ、すなわち水平面内無指向性となる。 ≪Magnetic field of comparative example≫
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vehicle 1 cut along a plane that crosses its traveling direction, and a comparative example antenna 16 that is mounted in place of the antenna 15 of the present embodiment also displays the lines of magnetic force generated during transmission. Is.
The antenna 16 operates as a magnetic field type antenna and is a bar antenna capable of transmitting and receiving a signal in a long wave band, but the directivity is uniform with respect to a plane crossing the long axis direction. In other words, when the antenna 16 is erected vertically, the gain in each direction is the same in the horizontal plane, that is, the horizontal plane is omnidirectional.

比較例では、アンテナ１６は、その利得が大きくなる方向が空気圧センサユニット３（タイヤ２）に向くように、タイヤハウスに装着されている。このため、アンテナ１６（例えば、アンテナ１６ＦＲ）から電磁波が送信されているとき、測定対象の空気圧センサユニット３（例えば、空気圧センサユニット３ＦＲ）に大きい磁束が到達し、このアンテナ１６（例えば、アンテナ１６ＦＲ）から測定対象の空気圧センサユニット３（例えば、空気圧センサユニット３ＦＲ）へ、強力かつ明瞭にリクエスト信号が伝達される。さらに、このとき、測定対象外の空気圧センサユニット３（例えば、空気圧センサユニット３ＦＬ，３ＲＲ，３ＲＬ）にも大きい磁束が到達し、このアンテナ１６（例えば、アンテナ１６ＦＲ）から測定対象外の空気圧センサユニット３（例えば、空気圧センサユニット３ＦＬ，３ＲＲ，３ＲＬ）へも、リクエスト信号が伝達されてしまう。 In the comparative example, the antenna 16 is attached to the tire house so that the direction in which the gain increases is directed to the air pressure sensor unit 3 (tire 2). For this reason, when electromagnetic waves are transmitted from the antenna 16 (for example, the antenna 16FR), a large magnetic flux reaches the measurement target air pressure sensor unit 3 (for example, the air pressure sensor unit 3FR), and this antenna 16 (for example, the antenna 16FR) The request signal is transmitted powerfully and clearly to the air pressure sensor unit 3 (for example, air pressure sensor unit 3FR) to be measured. Further, at this time, a large magnetic flux reaches the non-measuring air pressure sensor unit 3 (for example, the air pressure sensor units 3FL, 3RR, 3RL), and the non-measuring air pressure sensor unit from the antenna 16 (for example, the antenna 16FR). The request signal is also transmitted to 3 (for example, the air pressure sensor units 3FL, 3RR, 3RL).

≪本実施形態によるアンテナの具体例≫
図５は、本実施形態によるアンテナの具体例を示す外観図である。
これらのアンテナ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、いずれも、コアの形状を除いて、一般的なバーアンテナと同様に製造可能なものである。すなわち、アンテナ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、いずれも、フェライトなどの透磁率の高い材質からなるコアに、巻線１７を巻回して構成されている。巻線１７は、絶縁電線であって、例えば銅などからなる導電性の高い線材に、フッ素樹脂など、絶縁性および耐熱性に優れた材料を被覆したものである。その寸法や巻線１７の巻き数など、素子としての性状を決定する要素は、送受する信号の周波数や、イニシエータ１４（図１参照）内の同調回路（図示せず）のリアクタンスなどを考慮して、適切に選択する。 ≪Specific example of antenna according to this embodiment≫
FIG. 5 is an external view showing a specific example of the antenna according to the present embodiment.
All of these antennas 15a, 15b, 15c, and 15d can be manufactured in the same manner as a general bar antenna except for the shape of the core. That is, each of the antennas 15a, 15b, 15c, and 15d is configured by winding the winding 17 around a core made of a material having high magnetic permeability such as ferrite. The winding 17 is an insulated wire, and is formed by coating a highly conductive wire made of, for example, copper or the like with a material excellent in insulation and heat resistance such as a fluororesin. Factors that determine the properties of the element, such as its dimensions and the number of turns of the winding 17, take into consideration the frequency of signals to be transmitted and received, the reactance of a tuning circuit (not shown) in the initiator 14 (see FIG. 1), and the like. Select appropriately.

図５（ａ）に示す第１例のアンテナ１５ａのコアは、弓形に湾曲し、かつ、中央付近が太く、両端部に向かって段々と細くなる形状を有する。
このため、第１の効果として、コアが弓形に湾曲していることによって、磁極となる両端部が指向する方向（すなわち、紙面の下方向）により多くの磁束を発生させ、この方向に指向性を有することとなる。
さらに、第２の効果として、コアの中央部が太く、両端部に向かって細くなっているため、コア内部を通る反磁場の影響が小さくなり、外部へ放射される磁束密度が高くなるため、指向性をより強めることができる。 The core of the antenna 15a of the first example shown in FIG. 5 (a) has a shape that is curved in an arcuate shape, is thick in the vicinity of the center, and becomes gradually narrower toward both ends.
For this reason, as a first effect, since the core is curved in an arcuate shape, more magnetic flux is generated in the direction in which both ends serving as the magnetic poles are directed (that is, the downward direction on the paper), and directivity is set in this direction. It will have.
Furthermore, as the second effect, since the central portion of the core is thicker and narrower toward both ends, the influence of the demagnetizing field passing through the core is reduced, and the magnetic flux density radiated to the outside is increased. Directivity can be further strengthened.

図５（ｂ）に示す第２例のアンテナ１５ｂのコアは、弓形に湾曲した形状を有し、前記した第１の効果を得ることができる。
図５（ｃ）に示す第３例のアンテナ１５ｃのコアは、コの字形に湾曲した形状を有している。また、図５（ｄ）に示す第４例のアンテナ１５ｄのコアは、Ｕ字形に湾曲した形状を有している。これらのアンテナ１５ｃ，１５ｄも、前記した第１の効果を得ることができる。これらのアンテナ１５ｃ，１５ｄのコアも、コアの中央部を太く、両端部に向かって細く形成することによって、前記した第２の効果をさらに得ることができる。 The core of the antenna 15b of the second example shown in FIG. 5B has an arcuate shape, and the first effect described above can be obtained.
The core of the antenna 15c of the third example shown in FIG. 5C has a shape curved in a U shape. The core of the antenna 15d of the fourth example shown in FIG. 5D has a U-shaped curved shape. These antennas 15c and 15d can also obtain the first effect described above. The cores of these antennas 15c and 15d can further obtain the above-described second effect by forming the central part of the core thicker and narrower toward both ends.

≪本実施形態と比較例との対比≫
図６は、本実施形態のアンテナ１５と、その磁力線を示す説明図である。
アンテナ１５のコアは弓形に湾曲しているため、その両端部が指向する方向の磁束が大きくなって、この方向（つまり、紙面の下方向）に大きな利得が得られ、他の方向の利得は相対的に小さくなることが分かる。 ≪Comparison between this embodiment and comparative example≫
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the antenna 15 of the present embodiment and the lines of magnetic force thereof.
Since the core of the antenna 15 is curved in an arcuate shape, the magnetic flux in the direction in which both ends thereof are directed increases, and a large gain is obtained in this direction (that is, the downward direction on the paper). It turns out that it becomes relatively small.

図７は、比較例のアンテナ１６と、その磁力線を示す説明図である。
アンテナ１６のコアは湾曲していないため、その長軸を中心として対称に磁束が生じることが分かる。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the antenna 16 of the comparative example and its magnetic lines of force.
Since the core of the antenna 16 is not curved, it can be seen that magnetic flux is generated symmetrically about the major axis.

したがって、図６に示すように、本実施形態のアンテナ１５を、磁束が大きくなる方向が検出対象の空気圧センサユニット３（図３参照）をカバーするように配置すれば、この検出対象の空気圧センサユニット３に対する送受信利得が大きくなり、検出対象外の空気圧センサユニット３に対する送受信利得が相対的に小さくなる。このため、検出対象の空気圧センサユニット３とは良好に通信を行うことができ、検出対象外の空気圧センサユニット３を誤って制御することがない。
また、図７に示すように、比較例のアンテナ１６を用いた場合、検出対象の空気圧センサユニット３のみならず、検出対象外の空気圧センサユニット３にも強い磁束が到達するので、検出対象外の空気圧センサユニット３を誤って制御してしまう。 Therefore, as shown in FIG. 6, if the antenna 15 of this embodiment is arranged so that the direction in which the magnetic flux increases covers the air pressure sensor unit 3 to be detected (see FIG. 3), this air pressure sensor to be detected. The transmission / reception gain for the unit 3 is increased, and the transmission / reception gain for the air pressure sensor unit 3 that is not detected is relatively decreased. For this reason, communication with the air pressure sensor unit 3 to be detected can be satisfactorily performed, and the air pressure sensor unit 3 not to be detected is not erroneously controlled.
In addition, as shown in FIG. 7, when the antenna 16 of the comparative example is used, the strong magnetic flux reaches not only the detection target air pressure sensor unit 3 but also the non-detection target air pressure sensor unit 3, so The air pressure sensor unit 3 is erroneously controlled.

なお、空気圧センサユニット３には、図２を参照して前記したように、リチウム電池などからなる電源３４が配置され、ＭＰＵ３１へ動作電力を供給している。電源３４の容量が有限である場合、意図せず空気圧センサユニット３が起動され、電源３４が消耗してしまうことは好ましくない。
本実施形態によれば、図３に示すように、検出対象外のタイヤ２の空気圧センサユニット３を不用意に起動せずに済むので、これに伴う空気圧センサユニット３の電源３４の消耗が抑制され、電源３４の寿命を延伸することができる。 As described above with reference to FIG. 2, the air pressure sensor unit 3 is provided with a power source 34 made of a lithium battery or the like, and supplies operating power to the MPU 31. When the capacity of the power supply 34 is finite, it is not preferable that the air pressure sensor unit 3 is started unintentionally and the power supply 34 is consumed.
According to the present embodiment, as shown in FIG. 3, it is not necessary to inadvertently start the air pressure sensor unit 3 of the tire 2 that is not to be detected. Thus, the life of the power source 34 can be extended.

また、車両（自車）１は、道路において他車と近接して走行したり停車したりすることがある。加えて、駐車場、自動車整備工場、自動車運搬専用船などでは、車両１同士が道路上よりも近接して運行されたり保管されたりすることが多い。
本実施形態によれば、図３に示すように、車両１同士が近接して運行または保管されても、一方の車両１のアンテナ１５から送信された信号は、他方の車両１の空気圧センサユニット３へほとんど到達しない。このため、この他方の車両１の空気圧センサユニット３の電源３４の消耗が抑制され、電源３４の寿命を延伸することができる。また、他車の空気圧センサユニット３を不用意に起動させないので、自車の車載ＥＣＵ１１が他車の空気圧センサユニット３から誤ったデータを受信したり、自車の空気圧センサユニット３と車載ＥＣＵ１１との通信が他車からの信号によって妨害されたりすることが抑制される。 In addition, the vehicle (own vehicle) 1 may travel or stop near the other vehicle on the road. In addition, in a parking lot, an automobile maintenance factory, an automobile carrier ship, etc., the vehicles 1 are often operated and stored closer to each other than on the road.
According to the present embodiment, as shown in FIG. 3, even if the vehicles 1 are operated or stored close to each other, the signal transmitted from the antenna 15 of one vehicle 1 is the air pressure sensor unit of the other vehicle 1. 3 is hardly reached. For this reason, consumption of the power supply 34 of the air pressure sensor unit 3 of the other vehicle 1 is suppressed, and the life of the power supply 34 can be extended. Further, since the air pressure sensor unit 3 of the other vehicle is not inadvertently activated, the in-vehicle ECU 11 of the own vehicle receives erroneous data from the air pressure sensor unit 3 of the other vehicle, or the air pressure sensor unit 3 of the own vehicle and the in-vehicle ECU 11 Is prevented from being interrupted by signals from other vehicles.

本実施形態にかかる空気圧監視システムを搭載した車両を模式的に示す透視平面図である。1 is a perspective plan view schematically showing a vehicle on which an air pressure monitoring system according to an embodiment is mounted. 空気圧センサユニットの構成を詳細に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an air pressure sensor unit in detail. 車両を、その進行方向を横切る平面で切断した断面図であって、本実施形態のアンテナが送信時に生じる磁力線をあわせて表示したものである。It is sectional drawing which cut | disconnected the vehicle at the plane which crosses the advancing direction, Comprising: The antenna of this embodiment combined and displayed the magnetic force line produced at the time of transmission. 車両を、その進行方向を横切る平面で切断した断面図であって、本実施形態のアンテナの代わりに装着された比較例のアンテナが送信時に生じる磁力線をあわせて表示したものである。It is sectional drawing which cut | disconnected the vehicle in the plane which crosses the advancing direction, Comprising: The antenna of the comparative example with which it mounted | worn instead of the antenna of this embodiment combined and displayed the magnetic force line produced at the time of transmission. 本実施形態によるアンテナの具体例を示す外観図である。It is an external view which shows the specific example of the antenna by this embodiment. 本実施形態のアンテナと、その磁力線を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the antenna of this embodiment, and its magnetic force line. 比較例のアンテナと、その磁力線を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the antenna of a comparative example, and its magnetic force line.

Explanation of symbols

１車両
２（２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬ）タイヤ
３（３ＦＲ，３ＦＬ，３ＲＲ，３ＲＬ）空気圧センサユニット
１１車載ＥＣＵ
１２受信用アンテナ
１４（１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬ）イニシエータ
１５（１５ＦＲ，１５ＦＬ，１５ＲＲ，１５ＲＬ）アンテナ
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄアンテナ
１６アンテナ（比較例）
１７巻線 1 Vehicle 2 (2FR, 2FL, 2RR, 2RL) Tire 3 (3FR, 3FL, 3RR, 3RL) Air pressure sensor unit 11 In-vehicle ECU
12 receiving antenna 14 (14FR, 14FL, 14RR, 14RL) initiator 15 (15FR, 15FL, 15RR, 15RL) antenna 15a, 15b, 15c, 15d antenna 16 antenna (comparative example)
17 Winding

Claims

A tire pressure monitoring system that is provided for each tire of a vehicle and includes a sensor unit that measures the pressure of the tire and wirelessly transmits the data of the pressure, and an initiator that transmits a request signal for operating the sensor unit by electromagnetic waves. There,
The initiator includes a bar antenna,
The bar antenna is composed of a core having a bent shape and a winding wound around the core, and both ends of the core are installed in the vicinity of the wheel house in a direction toward the sensor unit, and function as a transmitting antenna. A tire pressure monitoring system characterized by:

The tire pressure monitoring system according to claim 1, wherein the core has a bow shape, a U shape, or a U shape.

3. The tire pressure monitoring system according to claim 1, wherein the core has a shape in which a cross-sectional area along a major axis direction gradually decreases from a central portion toward both end portions. 4.