WO2005088577A1

WO2005088577A1 - 車輪の状態監視装置

Info

Publication number: WO2005088577A1
Application number: PCT/JP2005/003960
Authority: WO
Inventors: Manabu Kato; Eiji Fujioka
Original assignee: Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2005-09-22
Also published as: JP4221664B2; US20070198150A1; JP2005258904A; DE112005000571T5

Abstract

　搭載性が良く、無線送信を用いて良好に車輪の測定情報を送受信できる車輪の状態監視装置を提供する。　車輪７の情報を測定する測定部５と、測定部５で測定した測定情報を無線送信する送信部５ｂとを車輪７側に備え、送信部５ｂから無線送信された測定情報を受信する受信部２と、受信部２で受信した測定情報Ｓ２ａを用いて車輪７の状態を判断する情報処理部６とを車体側に備えた車輪７の状態監視装置において、車輪７の回転軸に対して平行な偏波で測定情報Ｓ０を無線送信する送信アンテナ４を車輪７側に設け、車両の進行方向に直交すると共に地面に平行な偏波の電波に対して感度を有する受信アンテナ１を車体側に備える。

Description

明細書

車輪の状態監視装置

技術分野

[0001] 本発明は、車輪の情報を測定する測定部と、前記測定部で測定した測定情報を無線送信する送信部とを前記車輪側に備え、前記送信部から無線送信された測定情報を受信する受信部と、前記受信部で受信した前記測定情報を用いて前記車輪の状態を判断する情報処理部とを車体側に備えた車輪の状態監視装置に関する。背景技術

[0002] 例えばタイヤの空気圧のような車体の外部装置の状態を測定して、測定結果を無線送信して車体内部の情報処理装置でその測定結果を用いるようにした装置では、無線送信に微弱電波が用いられる。そのため、受信側では、微弱電波を良好に受信するために高感度なアンテナを設置したり、送信部に近、ところに受信アンテナを配置することが必要となる。

[0003] しかし、高感度なアンテナを得ようとすると、アンテナを大きくするなどの必要があるために好ましくない。また、送信部に近いところに設置しょうとすると、その場所には既に他の装置が存在する場合がある。例えば、タイヤの空気圧モニタでは、タイヤやホイールのある車輪部近傍が好ましいが、その場所にはすでに車輪の制動装置、車輪の回転検知装置などがある。従って、ブレーキシステムや車輪速センサなどのシステムの配置や、サスペンション等の可動部の動作を妨げることなぐこのアンテナを好まし、位置に配置することは困難である。

[0004] このような問題点に対して、特許文献 1 (特開平 10— 309914)には、車輪速センサの信号ラインをアンテナとして用いる方法が記載されている。この方法〖こよると、タイャの近くにアンテナの一端を配置することができ、また、別の新たなアンテナ部品も必要ではな、と、う効果が認められる。

特許文献 1 :特開平 10— 309914号公報 (段落番号 [0003]— [0006]、 [0010]、 [ 0011]、 [0029])

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0005] 特許文献 1に記載の技術では、車輪速センサの信号の周波数と、無線送信の周波数との違いを利用している。車輪速センサの検出信号の周波数は、 5k— 10kHz程度であり、微弱電波を利用した無線送信の周波数は一例として 300M— 320MHz 程度である。両者の周波数には大きな開きがあるために信号の分離が可能であるというものである。

[0006] ただし、これらを分離する際には、それぞれローパスフィルタ、ハイノスフィルタなどを通す必要がある。そして、その際に、それぞれのフィルタによって生じる信号の減衰によって所望の信号が取れなくなる場合があるという課題も有する。

[0007] 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、搭載性が良ぐ無線送信を用いて良好に車輪の測定情報を送受信できる車輪の状態監視装置を提供することにめる。

課題を解決するための手段

[0008] 上記目的を達成するための本発明に係る車輪の状態監視装置の特徴構成は、車輪の回転軸に対して平行な偏波で測定情報を無線送信する送信アンテナを前記車輪側に設け、車両の進行方向に直交すると共に地面に平行な偏波の電波に対して感度を有する受信アンテナを車体側に備えた点にある。

[0009] この特徴構成によれば、車輪が回転してもその回転には依存せずに、送信アンテナが車輪の回転軸方向に平行な偏波を送信し、同じく車輪の回転軸方向に沿った偏波の電波に対して感度を有する受信アンテナが受信する。車両の進行方向に直交すると共に地面に平行な方向とは、回転軸の方向に略一致するからである。尚、各車輪に対応するそれぞれの受信アンテナは、車両の進行方向を含む地面に直行する面に対して全指向性であるダイポールアンテナを用、て受信する場合と同様に受信できるような設定がなされる。その結果、送信波と受信波の偏波面が一致し、うまく受信感度のピークを用いて良好に無線通信を行うことができる。

[0010] さらに、車輪の回転軸の近傍に受信アンテナを配置すれば、タイヤやホイールに設置された測定部が回転しても、送信部と受信アンテナとの距離変動が少なくなり、受信強度の変動も抑制できる。 [0011] ここで、前記車輪の回転を検出する外部機器が出力する検出信号を伝達する信号線を有し、前記受信アンテナを前記信号線に沿って設けると好ま U、。

[0012] この構成によれば、車輪の回転を検出する外部機器の検出信号を伝達する信号線に沿って、その信号線とは別のアンテナ線を設けている。従って、外部機器の検出信号と同じ経路で、無線送信された測定情報を伝達することができる。

[0013] また、受信アンテナとして多心ケーブル力もなる信号線の 1本を使用したとしても、外部機器の検出信号とは独立した信号線である。そのため、外部機器の検出信号と、無線送信された測定情報とを分離する必要はない。従って、分離回路による信号の減衰によって、所望の信号が得られなくなるという問題も解決できる。

[0014] 車輪速センサは、車輪の回転軸の近傍に設けられているので、受信アンテナも回転軸の近傍に誘導される。その結果、タイヤとホイールに設置された測定部が回転しても、送信部と受信アンテナとの距離変動が少なくなり、受信強度の変動も抑制できる。

[0015] また、前記受信部を前記情報処理部よりも前記車輪に近!、位置に配置すると好ましい。

[0016] このように、受信部と情報処理部とを分離して、受信部を車輪に近い位置に配置すると、無線送信に適した長さの受信アンテナを設置することができる。

[0017] 通常、車体内部に配置される情報処理部は、車輪からの無線送信とは無関係な距離に配置される。情報処理部と受信部との配置場所を分離すれば、受信部は受信ァンテナの長さ等の受信感度を優先して配置できる。情報処理部には大きな設置場所を必要としていても、機能を限定した受信部だけであれば、車輪側に近い位置に設置場所を確保できる。

[0018] 情報処理部へは、受信処理後の信号を伝達する。受信部での受信処理では、必要に応じて信号の増幅や、周波数変換などの処理を行うことができる。その結果、ノィズ耐性を強くして情報処理部へ伝達でき、受信した測定情報を良好に利用できる。

[0019] また、前記受信部が、無線送信された前記測定情報を受信すると共に、受信した前記測定情報を、前記外部機器が出力する前記検出信号に重畳すると好適である。

[0020] このように、測定情報を受信部で受信した後、外部機器が出力する検出信号に足し合わせると、情報処理部への配線数を減じることができる。また、必要に応じて受信した測定情報を増幅処理したり、適切な周波数に変換するなどしてから、外部機器による検出信号に足し合わせることができる。

[0021] 従って、外部機器の信号線の一部をアンテナと共用して無線信号を受信する場合に比べて、強い信号強度で外部機器の検出信号に足し合わせることができる。よつて、後段の処理部、例えば情報処理部において、信号を分離する場合にも、信号の減衰を抑制できる。

[0022] また、前記受信部が、無線送信された前記測定情報を受信すると共に、受信した前記測定情報と、前記外部機器が出力する前記検出信号とを合成すると好適である。

[0023] この構成によれば、測定情報を受信部で受信した後、外部機器が出力する検出信号に合成する。受信した測定情報を復調して、外部機器による検出信号に改めて合成した後に情報処理部へ伝達できる。

[0024] さらに、例えば情報処理部においては、合成された信号力必要なコードを読み取れば良ぐ信号レベルでの分離を行う必要がなくなる。すなわち、ローパスフィルタ、ノ、ィパスフィルタなどの回路を経由して信号処理を行う必要がなくなる。その結果、信号の減衰などの問題が起こらず、良好な車輪の状態監視装置が提供できる。

[0025] また、前記アンテナの全長力前記電波の波長の 1Z4の長さであると好適である。

あるいは、前記アンテナの全長力前記電波の波長の 3Z8又は 5Z8の長さであると好適である。

[0026] 線状のアンテナとして最も代表的なものは、半波長ダイポールアンテナである。しかし、ダイポールアンテナは、給電点を中央部に有するアンテナであるため、やや使いづらい点がある。そこで、半波長（1Z2波長）のさらに 1Z2の長さのアンテナであるモノポールアンテナを使用する。モノポールアンテナは、非対称のダイポールアンテナとして、即ち中央部の給電点より片方側だけのアンテナとして考えることができるので、計算上の扱いも楽である。また、入力インピーダンスもダイポールアンテナの半分にできる。モノポールアンテナを用いる場合、 1Z4波長に限らず、上述したように 3Z 8波長又は 5Z8波長にすることもできる。共振周波数は、アンテナの入力インピーダンスにも影響されるため、実際には共振時のアンテナ長は、理論上の 1Z2波長と少しずれる。既に述べたように半波長では、インピーダンスが大きいので、インピーダンス整合の取りやす、3Z8波長や 5Z8波長のアンテナ長を用いると好適である。

[0027] また、前記受信部が、無線送信された前記測定情報を受信すると共に、受信した前記測定情報の信号の周波数を該周波数よりも低周波数の信号に変調し、前記外部機器が出力する前記検出信号に重畳すると好適である。

[0028] 外部機器の検出信号は、例えば外部機器が回転センサの場合では一般的に 5— 1 OkHz程度の周波数である。車輪の測定情報である受信信号は、無線送信のために搬送周波数に基づいて変調されており、その搬送周波数は一例として数百 MHz帯である。この受信信号をそのまま、外部機器の検出信号に重畳することも可能である。しかし、受信信号の高い周波数は、受信後には逆に他の車載機器等へのノイズの発生源となる。従って、ある程度周波数を落として力重畳し、伝達すると、さらに好ましい。

[0029] 上述したように外部機器の検出信号の周波数と、受信信号の搬送周波数とは、周波数帯が大きく異なる。従って、受信信号の周波数を 1Z32— 1Z128程度に落としても、外部機器の検出信号の周波数との間に 100— 1000倍の開きがある。従って、両者を単純に加算することにより重畳しても後に電気的に信号分離することは困難ではない。

[0030] また、前記受信部が、無線送信された前記測定情報を受信すると共に、受信した前記測定情報の信号の周波数を該周波数よりも低周波数の信号に変調し、前記外部機器が出力する前記検出信号に合成すると好適である。

[0031] 合成した信号は、外部機器による検出信号の周波数に合わせれば良いので、低周波数の信号として伝達できる。例えば、外部機器の検出信号力所定のパルスにより検出結果を伝達するものであれば、このパルス幅を変更することによって測定情報を合成する。外部機器力回転センサであるような場合、回転センサの検出信号は、パルスの周期によって回転速度を示すものである。このとき、周期には影響を与えず、パルス幅を変更することにより、このパルス幅の組み合わせで、受信した測定情報を伝達するようにする。搬送周波数によって変調された測定情報を復調し、これをコード化して、このコードをパルス幅に当てはめることにより、合成する。また、パルス幅は変更せず、別の識別パルスをパルスの周期に合わせて重畳することによって、合成することなど、他の方法を用いることもできる。

[0032] 外部機器の検出信号は、上述したように、 5k— 10kHz程度であるので、数百 MHz 帯の搬送周波数に比べ、非常に低周波数の信号で、測定情報を伝達できる。その結果、他の車載機器へのノイズ源となる可能性も著しく減じることができると共に、伝達する信号自身の耐ノイズ性も向上する。従って、ノイズ対策部品等の使用も減じることができる。また、後に信号の分離や復調などを行ゥ必要がないので、小規模の論理回路や汎用のマイクロコンピュータなどを用いて、 2つの情報を取り出すことができる。

[0033] また、前記受信アンテナを、ドライブシャフトに沿って設けると好適である。

[0034] このようにタイヤの回転軸と一致するドライブシャフトに沿ってアンテナを設ければ、車輪に備えられた測定部及び送信アンテナが回転しても、送信アンテナと受信アンテナとの距離変動が少なくなり、受信強度の変動が抑制できる。

発明を実施するための最良の形態

[0035] 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ここでは、車両のタイヤの空気圧を測定して、測定結果を無線送信して、車両内部のマイクロコンピュータや論理回路などの情報処理装置へ伝達する装置を例にして説明する。

[0036] 図 1にタイヤを含んだ車輪部 7の断面図を示す。タイヤ 7aは、ホイール 7bに取り付けられ、ドライブシャフト 7cを回転軸として回転するように構成されている。車輪部 7は

、タイヤ 7aに空気を注排するノレブ部に力かる圧力によって、タイヤ 7aの空気圧を測定する空気圧モニタ 5 (測定部）を備えている。空気圧モニタ 5は、タイヤ 7aの回転に伴って、ドライブシャフト 7cを回転軸として回転する。

[0037] 図 2に示すように、測定部としての空気圧モニタ 5は、空気圧センサ 5aと、空気圧センサ 5aで計測した測定情報を無線送信する送信部 5bと、この無線送信のための電波を送信する送信アンテナ 4とを備えて、る。

[0038] 尚、空気圧モニタ 5は、空気圧センサ 5a以外に温度センサ（不図示）を有し、タイヤ

7aの空気温度を測定情報として送信してもよい。温度情報を用いることにより、温度異常判断や、熱膨張を考慮した判断が可能となる。また、空気圧モニタ 5は、加速度センサ（不図示）を有して、加速度センサの出力に応じて、空気圧モニタ 5からの送信タイミングを決めてもよい。さらに空気圧モニタ 5がバッテリー駆動されている場合には、そのノッテリー電圧をモニターし、ノッテリー電圧に応じた情報を送信してもよい

[0039] 本例では、微弱電波局として扱えると共に、キーレスエントリーなどの他の車載システムと重ならな!/、キャリア周波数 (搬送周波数)約 300MHzの電波をキャリア（搬送波 )として無線送受信を行う。他の車載システムとは重ならず、近い周波数帯の電波を用いると、一部の回路定数の変更のみで、受信部 2内のミキサー回路 (キャリア周波数の変換回路)などの回路部品を共通化できるので、安価に本装置を構築できる。

[0040] タイヤ 7a内の送信アンテナ 4によって送信された電波は、受信アンテナ 1で受信される。受信アンテナ 1で受信された信号 SOは、受信部 2で信号処理されて、タイヤ空気圧情報 S2aとして、例えばプリント基板上の配線など有線の伝達手段を用いて情報処理部 6へ伝達される。情報処理部 6では、タイヤ 7aの空気圧異常の警報を出したり、その他のセンサゃァクチユエータ、スィッチ等力伝達される情報と合わせて、車両の制御を行う。

[0041] 受信アンテナ 1は、タイヤ 7aの回転軸方向に一致する偏波の電波に対して感度を有するようにして設置する。すなわち、車両の進行方向に対してほぼ直交して、地面にほぼ平行な偏波の電波に対して感度を有するように設置する。このとき、例えば、タイヤ 7aの回転軸と一致するドライブシャフト 7cに沿って設ければ、タイヤ 7aとホイ一ル 7bに設置された空気圧モニタ 5及び送信アンテナ 4が回転しても、送信アンテナ 4 と受信アンテナ 1との距離変動が少なくなり、受信強度の変動も抑制できる。また、受信アンテナ 1の長さは、送信電波の波長の 1Z4以上にする。

[0042] 本例では、約 300MHzの周波数の電波を用いて!/、るので、

波長 λ [m] =光速 [mZs] ÷周波数 [Hz] より、

波長え [m] = 3 X 108 [mZs] ÷ 300 X 106 [Hz] となり、

波長え [m] = l [m] である。従って、この 1Z4である 25cm程度以上の長さを有するモノポールアンテナを形成するようにする。もちろん、設置場所によっては、 3Z8 波長や 5Z8波長のモノポールアンテナを形成するように構成しても良!、。 [0043] 送信アンテナ 4は、送信部 5bが送信する電波の偏波が、タイヤ 7aの回転軸にほぼ平行になるようにタイヤ 7a内に設置される。すなわち、送信アンテナ 4は、車両の進行方向に対してほぼ直交して、地面にほぼ平行な偏波を持つ電波を送信する。タイャ 7a内に設置されるので、小型のアンテナであるループアンテナや、ヘリカルアンテナ等で形成するとよい。

[0044] このように、受信アンテナ 1と送信アンテナ 4とが共に、車両の進行方向に対してほぼ直交して、地面にほぼ平行な偏波を持つ電波に対応して設けられるので、送受信を良好に行うことができる。従って、空気圧モニタ 5で得た測定情報を受信部 2を介して良好に情報処理部 6へ伝達できる。

[0045] なお、車両の進行方向に対してほぼ直交した偏波並びにアンテナの配置とは、進行方向に直交する方向に対して成す角度が 45度以内であることをいう。また、タイヤ 7aの回転軸に対して平行した偏波並びにアンテナの配置とは、タイヤ 7aの回転軸に対して成す角度が 45度以内であることをいう。地面に対して平行した偏波並びにァンテナの配置に関しても、平らな地面に対して成す角度が 45度以内であることをいう

[0046] このように構成することによって、搭載性が良ぐ無線送信を用いて良好に車輪の測定情報を送受信できる車輪の状態監視装置が実現できる。

[0047] [第二の実施の形態]

次に第二の実施の形態について説明する。車輪部 7は、空気圧モニタ 5以外にも、車輪の状態を計測する外部機器を備えていることが多い。例えば、図 1に示すように、タイヤ 7aの回転軸に一致するドライブシャフト 7cの近くに、車輪部 7の回転速度、回転方向などの回転状態を検出する回転センサ 8を備えている。

[0048] 外部機器の一例である回転センサ 8の測定情報 (検出信号）は、例えば図 3に示すように、有線の信号配線 10sを通して、情報処理部 6へ伝達される。回転センサ 8自体は、固定され、タイヤ 7aやホイール 7bと共に回転しない。従って、有線配線であつても、配線経路として、回転軸に一致するドライブシャフト 7cに沿って設けることができる。ここでは、有線配線は、電源配線 10v、グランド配線 10gを含めて 3本で構成する例を示している。この信号配線は、例えば 3心の多心ケーブルを用いてもよい。 [0049] ここで、回転センサ 8による測定情報 (検出信号)を伝達する有線の配線 10v、 10s 、 10gとは独立した配線 10aを、空気圧モニタ 5による測定情報を受信するアンテナ 1 として設ける。そして、アンテナ 1としての配線 10aを、回転センサ 8の配線と共に、車輪部 7の回転軸に一致するドライブシャフト 7cに沿って、ドライブシャフト 7c近傍の車輪部 7中にある回転センサ 8近くまで配する。従って、空気圧モニタ 5内の送信部 3の近くまでアンテナ 1が配線されることとなる。また、ドライブシャフト 7cに沿うことで、偏波の方向を合わせて送信信号を受信できるので、良好に空気圧モニタ 5の測定情報を受信できる。

[0050] アンテナ 1は、回転センサ 8の有線の配線 10v、 10s、 10gとは独立した配線 10aであればよぐ図 3に示すように多心ケーブル 10の一部を用いてもよい。例えば、回転センサ 8の測定情報を 3心ケーブルを用いて伝達している場合には、 4心の多心ケーブル 10を用いて、その内の 1本である配線 10aを回転センサ 8には接続せずにアンテナ 1として使用する。

もちろん、多心ケーブル 10を 3心のケーブルとして、別の配線をアンテナ 1として沿わせても良、し、 4本全てを独立の配線で構成しても良、。

[0051] このように回転センサ 8などの外部機器の信号配線とは独立した配線を用いて、空気圧モニタ 5からの無線信号を受信し、それぞれを情報処理部 6へ伝達するので、情報処理部 6において、回転センサ 8の低周波の信号と高周波の無線信号とを電気的に分離する必要はない。従って、この信号の分離のためにローパスフィルタやハイパスフィルタを経由することもない。よって、これらのフィルタ回路を経由することによる信号の減衰が起こらない。その結果、回転センサ 8や空気圧モニタ 5の測定情報を良好に情報処理部 6へ伝達できる。

[0052] [第三の実施の形態]

次に第三の実施の形態を図 4に基づいて説明する。第三の実施の形態では、独立して設けたアンテナ 1としての配線 10aの途中に受信部 2を設ける。すなわち、配線 1 Oaを 2つに分割し、車輪部 7に近い側はアンテナ 1として使用する。そして、受信部 2 を介して、情報処理部 6へ信号を伝達する側は有線の信号配線として使用する。

[0053] このように構成すると、アンテナ 1で受信した無線信号の SZN比が劣化する前に、受信部 2で無線信号の受信、復調、増幅などの信号処理を行うことができる。できるだけ小さな規模で、配線 10aの途中に受信部 2を設けるような場合は、受信信号処理回路としてのミキサー回路 (キャリア周波数の変換回路)のみで構成しても良い。

[0054] そして、これらの信号処理後に情報処理部 6への配線を行う。従って、受信した無線信号の耐ノイズ性を高めることができ、空気圧モニタ 5で計測された測定情報を情報処理部 6へ確実に伝達することができる。また、受信部 2の配置場所によって、送信電波の波長に適合した長さのアンテナ 1となるように、配線 10aを調整できるので、受信感度も向上できる。

[0055] また、下記のように構成しても良い。受信部 2を、図 4の点線部 2Aのように構成する。そして点線部 2Aを例えばプリント基板や端子板などで構成する。回転センサ 8の有線の信号は、プリント基板などで構成された受信部 2としての点線部 2A (以下、受信部 2Aと称する）を介して情報処理部 6へ配線する。

[0056] 例えば、図 3に示したケーブルと同様の配線 10v、 10s、 10g、 10aからなる 4心ケーブル 10のようなケーブルを用いて、図 4の車輪部 7から受信部 2Aまでを配線する。受信部 2Aを構成するプリント基板や端子板上で、回転センサ 8の信号はそのまま通過させる。もちろん、必要に応じてノイズフィルタ等を挿入してもよい。

[0057] 受信部 2Aを構成するプリント基板上などに設けた受信回路（図 4の受信部 2に相当 )で信号処理を行った後の空気圧モニタ 5の測定情報と、通過させた回転センサ 8の有線の信号 (検出信号）とを同様に配線 20v、 20s、 20g、 20aからなる 4心ケーブル 20を用いて情報処理部 6へ配線する。このようにすれば、同一材料のケーブル 10とケーブル 20とを用いて、受信部 2Aを経由させることが可能である。調達性、在庫管理の容易性が向上するので、本発明に係る状態監視装置をより安価に構成することができる。

[0058] [第三の実施の形態の変形例 1]

さらに、図 5、図 6に示すように構成することもできる。受信部 2において、単に空気圧モニタ 5の測定情報を受信するだけでなぐ回転センサ 8の測定情報 (検出信号)と合わせて、新たに信号を生成して、情報処理部 6へ伝達しても良い。 2つの測定情報を合わせることで、受信部 2から情報処理部 6への配線数を減じることが可能となる。 [0059] 図 5、図 6は、変調された空気圧モニタ 5の測定情報である受信信号 S laを、受信部 2において回転センサ 8の測定情報信号 S8 (検出信号）に重畳して、重畳波形 S2 bを生成してから、情報処理部 6へ伝達する例である。受信回路 2aで信号 SOを増幅することができるので、直接、回転センサ 8の測定情報信号 S8の配線をアンテナとして使用する場合に比べて、信号強度を強くして力受信信号 Slaを重畳できる。

[0060] このとき、受信信号 Slaを、外部機器である回転センサ 8の測定情報信号 S8 (検出信号)よりも高周波であって、空気圧モニタ 5の測定情報を送信する電波の周波数よりも低周波である周波数に変換した後の信号として、回転センサ 8の測定情報信号 S 8に重畳すると良い。そうすると、他の車載機器へのノイズを減らすと共に、情報処理部 6での信号処理を容易にできる。詳細は以下に説明する。

[0061] 回転センサ 8の測定情報信号 S8 (検出信号）は、一例として 5k— 10kHz程度の周波数である。空気圧モニタ 5の測定情報である受信信号 SOは、無線送信のために変調されており、その周波数は一例として 300MHz程度である。この受信信号 SOをそのまま、回転センサ 8の測定情報信号 S8に重畳することも可能である。しかし、無線信号であった受信信号 SOの高い周波数は、受信後には逆に他の車載機器等へのノィズの発生源となる。従って、ある程度周波数を落として力も情報処理部 6へ伝達すると、さらに好ましい。

[0062] 例えば、受信信号 Slaを、受信部 2内のミキサー回路などで 1Z32程度まで周波数を落としても約 10MHzを有する。この場合でも、回転センサ 8の測定情報信号 S8と受信信号 SOとの間には約 1000倍の開きがあるので、両者を単純に加算しても情報処理部 6での電気的な信号分離は困難ではな、。

[0063] また、受信回路 2aで受信後の信号 SOを増幅することができるので、充分に信号強度を強くした受信信号 Slaを回転センサ 8の測定情報信号 S8 (検出信号)に重畳することができる。その結果、情報処理部 6で信号を分離する際の、信号の減衰による影響を少なくできる。

[0064] [第三の実施の形態の変形例 2]

また、図 7、図 8に示すように受信部 2において、送信部 5bで変調された空気圧モニタ 5の測定情報を復調し、復調後の測定情報を回転センサ 8の測定情報信号 S8 ( 検出信号）に合成して、合成波形 S2bを生成してから、情報処理部 6へ伝達しても良い。詳細は以下に説明する。

[0065] まず、受信回路 2aにおいて、空気圧モニタ 5の測定情報を受信、増幅すると共に、復調を行う。そして、復調された空気圧モニタ 5の測定情報 Sibを信号処理回路 2b で回転センサ 8の測定情報信号 S8 (検出信号）に合成する。図 8の例では、パルス周期によって車輪の回転速度を表す回転センサ 8の測定情報信号 S8 (検出信号)のパルスをキャリアとして、そのキャリアに復調された空気圧モニタ 5の測定情報 Sibを合成する例を示している。

[0066] 合成の方法は、例えば、図 8に示すように、復調された空気圧モニタ 5の測定情報 S lbのコード 1、 0に合わせて、回転センサ 8の測定情報信号 S8 (検出信号)のパルスのパルス幅を変更する方法である。すなわち、パルスの周期で回転センサ 8が計測した車輪の回転速度を表し、パルスの幅の組み合わせで空気圧モニタ 5が計測した空気圧情報を表すようにして、る。

[0067] 本例では、単に 1、 0の 2種類のコードのみで例示した力スタートビット、ストップビットなどを別のパルス幅で示すなど、 3種類以上のパルス幅を有して!/、てもよ!/、。また、信号の合成の方法はパルス幅の変更に限るものではなぐパルス幅以外のパルス形状を変更する方法であってもよい。例えば、ノレスの振幅を変えて 1、 0のコードを示したり、別の識別パルスを重畳して、 1、 0のコードを示してもよい。

[0068] このように構成することで、情報処理部 6へ伝達する信号全体を低周波とすることができる。回転センサ 8の測定情報信号 S8は、 5k— 10kHz程度であるので、空気圧モユタ 5の信号も含めて低周波化した信号で、情報処理部 6へ測定情報を伝達できる。

[0069] その結果、他の車載機器へのノイズ源となる可能性も著しく減じることができると共に、伝達信号自身の耐ノイズ性も向上する。ノイズ対策部品等の使用も減じることができる。また、情報処理部 6では、信号の分離や復調などを行わずに済むので、小さい回路規模の論理回路や高性能ではないマイクロコンピュータなども利用可能となる。また、情報処理部 6での処理工程が減るので、測定情報の利用も、迅速且つ円滑にできる。

[0070] なお、図 5、図 7に示したように、信号配線をそれぞれ、 3心、 4心のケーブル 10、ケ一ブル 20を用、て構成しても良!、。

[0071] 以上説明したように構成することによって、搭載性が良ぐ無線送信を用いて良好に車輪の測定情報を送受信できる車輪の状態監視装置が提供できる。

産業上の利用可能性

[0072] 本発明は、車両において、有線で伝達することが困難な部位の測定情報を無線を用いて伝達する状態監視装置に利用することができる。具体的には、車輪のタイヤ内部の空気圧や空気温度等を測定し、これを無線で車体側に伝達して車輪の状態を監視する車輪の状態監視装置に利用することができる。

図面の簡単な説明

[0073] [図 1]車輪部の構成を示す断面図

[図 2]本発明に係る車輪の状態監視装置の一例を示すブロック図

[図 3]本発明に係る車輪の状態監視装置の一例を示すブロック図

[図 4]本発明に係る車輪の状態監視装置の一例を示すブロック図

[図 5]本発明に係る車輪の状態監視装置の一例を示すブロック図

[図 6]図 5のブロック構成における信号処理例を示す波形図

[図 7]本発明に係る車輪の状態監視装置の一例を示すブロック図

[図 8]図 7のブロック構成における信号処理例を示す波形図

符号の説明

[0074] 1 受信アンテナ

2 受信部

4 送信アンテナ

5 空気圧モニタ

5a 空気圧センサ

5b 送信部

6 情報処理部

7 車輪部

SO 無線送受信される測定情報

S2a 受信部で受信した測定情報

Claims

請求の範囲

[1] 車輪の情報を測定する測定部と、前記測定部で測定した測定情報を無線送信する送信部とを前記車輪側に備え、

前記送信部から無線送信された測定情報を受信する受信部と、前記受信部で受信した前記測定情報を用いて前記車輪の状態を判断する情報処理部とを車体側に備えた車輪の状態監視装置において、

前記車輪の回転軸に対して平行な偏波で前記測定情報を無線送信する送信アンテナを前記車輪側に設け、

前記車両の進行方向に直交すると共に地面に平行な偏波の電波に対して感度を有する受信アンテナを車体側に備えた車輪の状態監視装置。

[2] 前記車輪の回転を検出する外部機器が出力する検出信号を伝達する信号線を有し、前記受信アンテナを前記信号線に沿って設けた請求項 1に記載の車輪の状態監視装置。

[3] 前記受信部を前記情報処理部よりも前記車輪に近!、位置に配置した請求項 1に記載の車輪の状態監視装置。

[4] 前記受信部が、無線送信された前記測定情報を受信すると共に、受信した前記測定情報を、前記外部機器が出力する前記検出信号に重畳する請求項 2又は 3に記載の車輪の状態監視装置。

[5] 前記受信部が、無線送信された前記測定情報を受信すると共に、受信した前記測定情報と、前記外部機器が出力する前記検出信号とを合成する請求項 2又は 3に記載の車輪の状態監視装置。

[6] 前記アンテナの全長は、前記電波の波長の 1Z4の長さである請求項 2に記載の車輪の状態監視装置。

[7] 前記アンテナの全長は、前記電波の波長の 3Z8又は 5Z8の長さである請求項 2 に記載の車輪の状態監視装置。

[8] 前記受信部は、無線送信された前記測定情報を受信すると共に、受信した前記測定情報の信号の周波数を該周波数よりも低周波数の信号に変調し、前記外部機器が出力する前記検出信号に重畳する請求項 4に記載の状態監視装置。

[9] 前記受信部は、無線送信された前記測定情報を受信すると共に、受信した前記測定情報の信号の周波数を該周波数よりも低周波数の信号に変調し、前記外部機器が出力する前記検出信号に合成する請求項 5に記載の状態監視装置。

[10] 前記受信アンテナを、ドライブシャフトに沿って設ける請求項 1又は 2に記載の車輪の状態監視装置。