CN1875387A - 轮胎传感器装置以及轮胎信息的传递方法 - Google Patents

Abstract

在轮胎内装有多个传感器组件(20A～20D)和基站30。其中，该多个传感器组件(20A～20D)包括：传感器、具有通信功能和电源再生回路的通信组件、天线；该基站30具有：用于与上述传感器组件(20A～20D)通信的内部通信装置、处理来自上述传感器组件的轮胎信息的信号的信息处理装置、用于与车体侧的车辆控制装置40通信的外部通信装置、电源。由上述传感器组件20A～20D和上述基站30构成轮胎内局域网，在基站30中处理从上述传感器组件20A～20D发送的轮胎信息的信号，将其向车辆控制装置40发送，由此，在能够得到合适的轮胎信息的同时，能够实现传感器装置的小型化和省电化。

Description

轮胎传感器装置以及轮胎信息的传递方法

技术领域

本发明涉及一种收集并处理从安装在轮胎上的各种传感器来的信息，并将处理过的信息向车体侧传送的轮胎传感器装置和轮胎信息的传递方法。

背景技术

以往，轮胎气压监视装置已经得到了实用化，在该轮胎气压监视装置中，将用于检测向轮胎内填充的气体的压力的压力传感器装置例如设置在车轮上面对轮胎空洞区域的表面上，以检测出轮胎内压，将其信息向车体侧发送，从而向驾驶者报知该轮胎的内压状态。图8(a)为表示作为以往的压力传感器装置的轮胎压力传感器终端80结构的框图，该轮胎压力传感器终端80具有：检测出轮胎内压的气压传感器81、将由该气压传感器81检测出的轮胎内压信号放大的模拟放大器82、根据从上述模拟放大器82输送的信号来对表示轮胎内压状态的压力信号进行处理的处理回路83、根据由上述气压传感器81检测出并由处理回路83处理的压力信号对载波进行调制并将其从天线84向未图示的车体侧发送信息的发送机85、以及作为电源用于驱动上述各部的电池86。如图8(b)所示，上述气压传感器81由设置在基板87上的用硅酮橡胶等弹性部件制成的薄膜构成，上述模拟放大器82、处理回路83、发送机85及天线84也形成于上述基板87上。此外，纽扣型电池等电池86另行安装到形成有上述各构成要素的基板87上(例如参照日本特开2003-347811号公报)。

但是，由于上述那样的电池驱动型的轮胎压力传感器终端80除了具有模拟放大器82及处理回路83以外，还具有用于向车体侧发送上述轮胎压力信息的发送机85，因此电池寿命较短，需要定期更换上述轮胎压力传感器终端80。

另一方面，人们知道有另一种如图9所示的轮胎传感器装置90，其将接收来自询问单元90F的输送信号(问询信号)并应答的RF发送应答器安装在轮胎1内，以收集轮胎内压数据。该轮胎传感器90具有接口回路93，该接口回路93将接收到的RF信号整流，向作为信号处理回路的时钟脉冲回路91、顺序回路92、未图示的驱动回路等其他的回路供给电力。由于将作为上述问询信号的RF信号用作电气能量源，供送出与单片压力传感器90P所计量出的轮胎压力数据相关的数字信号时使用，所以具有无需电池的优点，能够长期稳定地检测轮胎内压。此外，在上述轮胎传感器装置90中，仅在接受到问询信号时，设置在发送回路94上的内藏的振荡器(未图示)驱动，将由单片压力传感器90P所计量出的轮胎压数据从天线25向车体侧送出(例如参照日本特表2002-511355号公报)。

另一方面，为了提高汽车的行驶稳定性，要求精度良好地推定处于行驶状态时的轮胎的状态，向车辆控制反馈。人们考虑到：通过这些信息，例如能够通过ABS制动器、或应用它们的车体姿态控制装置进行更高级的控制，来进一步提高安全性。

因此，人们提出了一种如图10(a)、图10(b)所示的轮胎传感器装置100，其配置在轮胎1内，且具有设置在罩体101的基板107上的压力传感器103、温度传感器104、回转传感器105等各种传感器和驱动这些传感器的驱动器106、内藏电源107。该轮胎传感器装置100收集多个轮胎信息并向车体侧发送。当该轮胎传感器100接收来自设置在车体侧的远距离问询源装置100F的问询信号时，起动上述各传感器103～105，检测出轮胎压或轮胎温度等轮胎信息，将该检测出的轮胎信息的数据数字化，送至设置于罩体内101内的发送应答器108的中央处理装置108a中并在处理后，从天线109向车体侧的车辆控制装置100S发送，由此，通过1个轮胎传感器装置100能够得到各种轮胎信息(例如参照日本特表平11-504585号公报)。

发明内容

但是，上述轮胎传感器装置100的传感器集中在一处，因此不能将多个传感器分别设置在轮胎的所希望的位置上，对可收集的轮胎信息会有所限制，例如不能在轮胎的宽度方向上间隔设置多个传感器以得到由于横向力产生的轮胎接地状态的信息等。

因此，虽然可考虑传感器不集中在一处，而分别设置在容易得到轮胎信息的位置上，但在由电池驱动上述传感器的情况下，由于需要用于向车体侧发送轮胎信息的信号的大型的发送机，所以会有电池寿命缩短的问题。此外，即使上述传感器装置由上述RF发送应答器构成，也由于需要在各传感器装置上安装发送时消耗电力较大的发送机，用于向车体侧发送上述轮胎信息的信号，所以不仅导致装置大型化，而且电力效率低下。

本发明的目的是解决上述问题，提供一种能够得到合适的轮胎信息，并能够谋求传感器装置小型化及低耗电化的实用的轮胎信息传递方法和使用该方法的轮胎传感器装置。

经过认真研究，本发明人认为，若不将传感器集中在一处，而是分别设置在容易得到轮胎信息的特定的位置上，且不将由传感器得到的轮胎的信息直接向车体侧发送，而是暂时收集在与车体侧通信的基站中，从上述基站向车体侧发送，并且如果从上述基站或车体侧供给驱动传感器装置的电力，则不仅能够得到合适的轮胎信息，而且仅在基站上设置发送时消耗电力较大的发送机即可，同时由于在传感器装置中不需要电源，能够减小传感器部体积，所以能够高效率并且在不对行驶中的轮胎造成影响的情况下收集信息，以实现本发明的目的。

即，本申请的技术方案1中所述的发明为向车体侧传递由设置在轮胎上的多个传感器检测出的轮胎信息的方法，其中，在轮胎的多个位置上设置有具有传感器的传感器装置，用于检测出该轮胎的信息，并且在轮胎内设置有与上述各传感器装置连接并能与车体侧进行通信的基站，将由上述各传感器检测出的轮胎信息收集在上述基站中，将该收集到的轮胎信息从上述基站向车体侧发送。

此外，传感器装置与基站的连接不限于由电线连接，也包含通过电波、光、(可见光、紫外线、红外线)、光缆等连接。

如技术方案2所述的发明，在如技术方案1所述的轮胎信息的传递方法的基础上，在上述各传感器装置中，设置仅能够与上述基站之间相互通信的通信装置，由此构成由上述各传感器装置中的通信装置和上述基站形成的轮胎内网络。

如技术方案3所述的发明，在如技术方案2所述的轮胎信息的传递方法的基础上，在上述基站与通信装置的通信中使用的是与上述基站同车体侧的通信中所使用的通信协议不同的通信协议。

如技术方案4所述的发明，在如技术方案1所述的轮胎信息的传递方法的基础上，上述传感器装置是以从车体侧传送来的电波驱动的。

如技术方案5所述的发明为将由设置在轮胎上的传感器检测出的轮胎信息向车体侧传递的装置，其中，该装置具有基站和多个传感器装置，该多个传感器装置分别设置在轮胎的特定装置上，且具有检测出该轮胎的状态的传感器；该基站连接在上述各传感器装置上，处理由上述各传感器检测出的轮胎状态的信号并向车体侧发送。

如技术方案6所述的发明，在技术方案5所述的轮胎传感器装置的基础上，在上述各传感器装置中设有仅能够与上述基站相互通信的通信装置。

如技术方案7所述的发明，在技术方案6所述的轮胎传感器装置的基础上，在上述传感器通信装置中设有接收由上述基站发送的电波并产生用于驱动上述传感器的电源电压的机构。

如技术方案8所述的发明，在技术方案6所述的轮胎传感器装置的基础上，上述基站设有能控制上述各传感器而使其同期以测定多个轮胎信息的功能。

如技术方案9所述的发明，在技术方案5所述的轮胎传感器装置的基础上，在上述各传感器装置中设有电力再生装置，用于接收从车体侧发送的电波并产生用于驱动上述各传感器的电源电压。

如技术方案10所述的发明，在技术方案9所述的轮胎传感器装置的基础上，在上述各传感器装置中设有发送装置，用于向上述基站发送由上述各传感器检测出的轮胎信息的信号。

如技术方案11所述的发明，在技术方案5所述的轮胎传感器装置的基础上，在上述基站中设有寄存上述轮胎状态的信号的寄存装置。

如技术方案12所述的发明，在技术方案11所述的轮胎传感器装置的基础上，在上述基站中设有将寄存在上述寄存装置中的轮胎信息的数据加工为与装载有该装置的车辆的通信方式相吻合的数据的机构，由该机构将上述加工后的数据向车体侧传送。

如技术方案13所述的发明，在技术方案5所述的轮胎传感器装置的基础上，在上述基站中设有电力再生装置，用于接收从车体侧发送的电波并产生电源电压。

如技术方案14所述的发明，在技术方案5所述的轮胎传感器装置的基础上，在预先指定的传感器装置中设置蓄积电力的机构，并设置检测出安装在该传感器装置上的传感器回转角的机构，检测出预先设定的回转位置处的轮胎状态。

如技术方案15所述的发明为，在技术方案5所述的轮胎传感器装置的基础上，在预先指定的传感器装置中设置蓄积电力的机构，在基站中设置有检测出安装在该传感器装置上的传感器回转角的机构，并从上述基站向上述传感器装置输送上述传感器的轮胎状态的检测时刻信号，检测出预先设定回转位置处的轮胎状态。

如技术方案16所述的发明，其中，在如技术方案5所述的轮胎传感器装置的基础上，设置预先不安装有传感器的传感器装置，能够追加所检测的轮胎信息。

如技术方案17所述的发明，在技术方案6或技术方案10所述的轮胎传感器装置的基础上，上述通信装置或上述发送装置与轮胎隔离设置。

如技术方案18所述的发明，在技术方案6或技术方案10所述的轮胎传感器装置的基础上，在装设于轮胎轮圈部或车轮上的阀装置上安装上述基站，并将上述各传感器的通信装置或发送装置经由减振装置安装在轮胎上。

根据本发明，由于在轮胎的多个位置上设置具有传感器的传感器装置，来检测该轮胎的信息，并在轮胎内设置与上述各传感器装置连接并进行与车体侧通信的基站，将由上述各传感器检测出的轮胎信息收集在上述基站中，从上述基站向车体侧发送该收集到的轮胎信息，所以能够得到合适的轮胎信息。此外，由于向车体侧的信息发送仅通过基站进行，所以能够谋求传感器装置的小型化和省电化，提高轮胎传感器装置的使用寿命。

此外，通过在上述传感器装置中设置仅能与基站相互通信的通信装置并构成轮胎内网络，不仅能由基站进行轮胎信息的收集，还能够进行选择需要的轮胎信息来测定等对上述传感器装置的控制。此时，如果在上述基站与上述通信装置之间的通信中使用与在上述基站与车体侧之间的通信中所使用的通信协议不同的通信协议，则能够在保证通信的非干涉性的同时防止轮胎信息向外部泄漏。

再者，由于在上述各传感器的通信装置中设置有接收从上述基站发送的电波并产生驱动上述传感器的电源电压的装置，所以不需要传感器装置的电源，能够谋求传感器部的小型化。

此外，由于控制上述各传感器使得各传感器同步地测定多个轮胎信息，所以能够有选择地测定需要的轮胎信息，并在每个特定的时刻测定任意的轮胎信息并向车体侧发送。

另外，由于设置不预先安装传感器的传感器装置，能够追加所检测的轮胎信息，所以能够根据需要进行传感器或轮胎信息的变更或追加。

此外，如果在各传感器装置中设置电力再生装置，用于接收从车体侧发送的电波并产生驱动上述各传感器的电源电压，以该电力再生装置来替代具有接收从基站发送的电波并驱动传感器的装置的通信装置，使向各传感器装置的电力供给从基站变更为车体侧，能够使轮胎传感器装置更加小型化和省电化。此时，如果设置发送装置，向上述基站发送由上述各传感器检测出的轮胎信息的信号，将上述轮胎信息收集在上述基站中并向车体侧发送，则能够不需要配线，将传感器装置容易地设置在特定的位置上。

再者，如果在上述基站中设置寄存上述轮胎状态的信号的寄存装置，则不仅能够进行发送的轮胎信息的重新排列，还能够在轮胎侧进行平均值的算出等上述轮胎信息的计算，因此能够有效地向车体侧发送轮胎信息的数据。

此时，如果在上述基站中设置有将寄存在上述寄存装置中的轮胎信息的数据加工为与装载有本发明的装置的车辆车体侧的通信方式相吻合的数据的机构，并向车体侧发送上述加工后的数据，则能够根据车种或制造商柔性地对应，因此能够提供通用性高的轮胎传感器装置。

再者，如果在预先指定的传感器装置中设置有蓄积电力的机构，并在该传感器装置或基站中设置有能检测出安装在上述传感器装置上的传感器回转角的机构，能够检测出预先设定的回转位置的轮胎状态，则能够进一步高精度地检测出轮胎状态。

附图说明

图1为简要示出本发明的优选实施方式1的轮胎信息的传递方法的图。

图2为本发明的优选实施方式1的轮胎传感器装置的功能的框图。

图3为示出本发明的优选实施方式1的轮胎传感器装置的安装状态的图。

图4为简要示出本发明的优选实施方式2的轮胎信息的传递方法的图。

图5为本发明的优选实施方式2的轮胎传感器装置的功能框图。

图6为示出本发明的优选实施方式2的轮胎传感器装置的安装状态的图。

图7为示出本发明的传感器组件的设置方法的其他例的图。

图8为示出以往的轮胎压力传感器终端的结构的图。

图9为示出具有以往的RF发送应答器终端的轮胎传感器装置的图。

图10为示出具有以往多个传感器的轮胎传感器装置的结构的图。

符号说明

1.轮胎

2.车轮

10、50.轮胎传感器装置

20、20A-20D.传感器组件

21.传感器

21A.压力传感器

21B.温度传感器

21C.加速度传感器

22.通信组件

23.天线

24.减振结构部件

30.基站

31.第1天线

32.内部通信装置

33.信息处理装置

33M.闪存

34.第2天线

35.外部通信装置

36.内部电池

40.车辆控制装置

41.电力供给装置

60、60A-60D.传感器组件

62.信号处理回路

63.发送天线

64.通信回路

65.接收天线

66.电力再生回路

70.基站

71.第1天线

72.内部通信装置

73.信息处理装置

73M.存储器

74.第2天线

75.外部通信装置

76.内部电池

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的优选实施方式进行说明。

优选实施方式1

图1为简要示出本优选实施方式1的轮胎信息的传递方法的图。图2为表示轮胎传感器装置的结构的功能框图。图3为表示上述轮胎传感器装置的安装状态的图。在各图中，1为轮胎；2为由轮圈2a和轮盘2b构成的车轮；10为轮胎传感器装置，其具有安装在上述轮胎1上的多个传感器组件20(20A～20D)、以及基站30，该基站30与该传感器组件20一同构成轮胎内网络(以下称为轮胎内局域网)并处理从上述传感器组件20的各传感器21(21A～21C)来的轮胎信息的信号，向车体侧发送；40为设置在车体侧的车辆控制装置。

传感器组件20具有传感器、和与RFID芯片相当的通信机构，详细地说是具有通信组件22和用于发送、接收信息的天线23，其中该通信组件22具有复调制回路和电源再生回路，该复调制回路进行传感器21与上述基站30及其他传感器组件20之间的通信；电源再生回路接受从上述基站30发送的电波并产生驱动上述传感器21的电源电压。在此，21A为设置在轮胎1的气体室内、检测出轮胎内压的压力传感器，21B为检测出填充在轮胎1内的气体的温度的温度传感器，21C为安装在轮胎接地面部的内面侧上、检测出向轮胎输入的振动的加速度传感器。此外，传感器组件20D为不安装传感器的预备的组件。

由于上述通信组件22仅进行与基站30及其他传感器组件20之间的通信，而不进行与车体侧的通信等那样需横贯轮胎1的通信，因此能够设置在轮胎1内的任意位置上。此外，如果将上述通信组件22设置在隔开轮胎1一定间隔以上的位置上，则轮胎1的影响非常小，因此在本例中，如图3所示那样，上述传感器组件20经由厚度比上述一定的间隔大的减振结构部件24而安装到轮胎1上。作为上述间隔的尺寸取决于轮胎的结构或构成部件，例如在称为2.45GHz的频率带域的情况下，上述间隔约为1cm。

由此，不仅能够进行传感器组件20与上述基站30及其他传感器组件20之间的通信，而且能够降低向上述传感器组件20的振动的传递，并确保装置的耐久性。但是，只有加速度传感器21C为了直接检测出轮胎1的振动而直接安装到轮胎1的内面侧。

此外，基站30具有：内部通信装置32、上述轮胎信息处理装置33、外部通信装置35和内部电池36。其中，上述内部通信装置32具有与上述传感器组件20之间通信用的第1天线31；上述轮胎信息处理装置33具有暂时存储从上述传感器组件20来的信息的闪存33M，并对来自上述各传感器组件20的轮胎信息进行处理；上述外部通信装置35具有与车体侧的车辆控制装置40之间通信用的第2天线34。该基站30控制上述轮胎内局域网，接收、处理从上述各传感器组件20发送的轮胎信息信号，将该轮胎状态向车体侧的车辆控制装置40发送的同时，向各传感器组件20发送用于产生电源的无线信号、或作为传感器组件20在回应信号时所使用的基础波的载波、用于启动测定的时刻信号等电波，上述第1天线31、内部通信天线35和内部电池36设置在轮胎气室内，上述第2天线34和外部通信装置35设置在上述轮胎气室侧的相反侧，信息处理装置33与闪存33M设置在车轮2的轮圈2a上。

此外，上述基站30也可以像以往那样，为安装于车轮2上的未图示的阀装置上安装的阀一体型的结构。

上述轮胎内局域网是指可多重通信的无线通信区间，在此，上述区间构成轮胎1的内部，其收纳上述基站30的内部通信装置32、和各传感器组件20的通信组件22。此时，在传感器组件20与基站30或其他传感器组件20通信中，使用的通信协议与在上述基站30与车体侧的车辆控制装置30之间的通信中所使用的通信规定不同。由此，能够确保通信的非干涉性，并防止上述轮胎信息向外部泄漏。

此外，除了在轮胎内传感器群通信、与向轮胎外部(车体侧)的通信中使用不同的通信协议以外，即使不变更轮胎内局域网的通信协议，也可以通过附加能够变换与车体侧的通信中所使用的通信协议的通信协议变换装置等，从而能够与各种车体侧的通信协议相对应。

以下对使用上述传感器装置10的轮胎信息传递方法进行说明。

由轮胎1内的各传感器21A～21C检测出的气压、温度、振动的各轮胎信息的信号从各传感器组件20A～20C的通信组件22通过各天线23发射，并由基站30的第1天线31接收，经由内部通信装置32而暂时记忆在信息处理装置33的闪存33M中。信息处理装置33在将上述轮胎信息的信号变换为用于向车辆控制装置40送出的信号的同时，将上述轮胎信息进行按一定顺序重新排列并压缩处理等的加工后，将其向外部通信装置35送出，从第2天线34向车辆控制装置40发送。在车辆控制装置40中，根据上述发送的轮胎内压及温度的信息控制车辆的行驶状态，并从上述振动的数据推定路面的磨擦系数，根据该推定的路面磨擦系数来控制车辆的行驶状态。

此时，基站30既可如上上述那样连续接收从各传感器组件20A～20C来的轮胎信息信号并暂时存储在闪存33M中，也可省略上述闪存33M，在信息处理装置33中逐次变换通信协议，并向车体侧发送轮胎信息。

此外，如果在上述基站30中设置有使上述各传感器21A～21C同期而进行控制的功能，来测定各传感器的轮胎信息，则由于能够从各传感器组件20A～20C来的轮胎信息中适当地选择出必要的轮胎信息来测定，在每个特定的时刻测定任意的轮胎信息并向车体侧传送，因此能够高效率地得到轮胎信息。此外，在这种情况下，由于不需要一直持续进行通信，所以能够减少内部电池的电力消耗量，能够延长轮胎传感器装置10的寿命。

此外，在本例中，来自上述各传感器组件20A～20C的轮胎信息信号通过采用频率分割或时间分割等公知的多重通信方式，在确保相互的信息非干涉性的同时，还能以轮胎内局域网的通信中使用的通信协议作为轮胎内局域网专用的通信协议，将通用通信规定作为在基站30与车辆控制装置40之间的通信中使用的通信协议来使用。由此，不仅能够防止上述的轮胎信息向外部泄漏，还能够扩展轮胎传感器装置10的用途。

这样，根据本优选实施方式1，由于在将传感器21、具有通信功能与电源再生回路的通信组件22、及具有天线23的多个传感器组件20安装在轮胎1中的同时，将基站30安装到车轮2上，其中该基站30具有：内部通信装置32、上述信息处理装置33、外部通信装置35及内部电池36。上述内部通信装置32具有与上述传感器组件20通信用的第1天线31；上述信息处理装置33处理从上述传感器组件20来的轮胎信息的信号；上述外部通信装置35具有用于与车体侧的车辆控制装置40之间通信的第2天线34。由上述传感器组件20和上述基座30构成轮胎内局域网，由基站30处理从上述传感器20发送的轮胎信息信号，并将其向车辆控制装置40发送，因此不仅能够将轮胎内传感器群通信和向轮胎外部(车体侧)的通信划分开，还能够防止各传感器的轮胎信息向外部泄露。此外，由于上述各传感器组件20具有通信组件22，该通信组件22具有接收从上述基站30传送的电波并产生驱动上述传感器21的电源电压的电源再生回路，因此不需要电源，能够减小传感器部的体积。因而能够提供小型、轻巧的轮胎传感器装置。

此外，如果在上述基站30中设置将上述各传感器21同期控制的功能，则由于能够适当选择测定需要的轮胎信息，在每个特定的时刻测定任意的轮胎信息并向车体侧传送，因此能够高效率地得到轮胎信息，并能减少电力的消耗量，延长轮胎传感器装置10的寿命。

再者，在本例中，由于多个传感器没有被一体化，所以不仅能够进行传感器组件20的更换，而且具有仅通过安装传感器即可与基站30通信的作为预备的组件的传感器组件20D，因此能够根据需要追加新的传感器。

此外，在上述优选实施方式1中，在基站30中设置有内部电池36，但也可在轮胎1的车轮2上设置通过轮胎1的转动发电的发电装置，向上述基站30供给电力。或者，也可与上述传感器组件20同样，在基站30中设置接收来自车辆控制装置40的无线信号并产生电源电压的电源再生回路。

此外，在上述例中，对安装了作为检测轮胎状态的传感器的压力传感器21A、温度传感器21B及加速度传感器21C的情况进行了说明，但安装的传感器的种类并不仅限于此，可使用检测轮胎接地面部变形状态的变形传感器或检测轮胎的空气泄漏的声音传感器等各种传感器。

或者也可在轮胎1的多个位置上设置完全相同或测定范围、精度不同的同种传感器组件。

此外，在上述例中，设置有作为预备的传感器组件的传感器组件20D，根据需要追加新的传感器，但如果在上述基站30中预先设置处理比初期搭载的传感器数多的多个轮胎信息信号并发送的功能，则不仅能够追加新的传感器，还能够追加新的传感器组件。

此外，在上述例中，对向车辆控制装置40发送轮胎的状态的信息的情况进行了说明，但轮胎状态的信息的发送目标地址并不仅限于此，也可如上述以往例那样，向监视轮胎的状态的轮胎监视系统等的设置在车体侧的其他装置或其他系统发送。

此外，本发明的轮胎传感器装置10不仅用于轮胎1与车体侧的通信，也可广泛地适用于与修理工厂等中的维修用机器的通信等，从以往的轮胎状态监视系统到公路运输卡车的管理系统、此外还有高性能轮胎或汽车竞技用轮胎的轮胎状态监视系统等，可用于收集信息的广泛用途中。

优选实施方式2

在上述优选实施方式1中，由传感器组件20和基站30构成轮胎内网络，并在各传感器装置(传感器组件20)中设置有电源再生回路，用于接受从基站30发送的电波并产生驱动各传感器21的电源电压，但如果将向各传感器装置的电力供给从基站30变更到车体侧，则能够使轮胎传感器装置更小型、更节电。

图4为简要表示出本优选实施方式2的轮胎信息的传递方法的图。图5为表示本例的轮胎传感器装置结构的功能框图。图6为表示出上述轮胎传感器装置的安装状态的图。在各图中，1为轮胎，2为包括轮圈2a和轮盘2b的车轮，50为轮胎传感器装置，其具有分别安装在上述轮胎1的特定位置上的多个传感器组件60(20A～60C)、以及接收由上述传感器组件60的各传感器21(21A～21C)检测出的轮胎信息的信号并进行信号处理，向车体侧发送的基站70。此外，40为根据从上述基站70送来的轮胎信息控制车辆的行驶状态的车辆控制装置，41为供给用于驱动上述各传感器组件60的电力的电力供给装置，该车辆控制装置40与电力供给装置41均设置在车体侧。此外，上述电力供给装置41也可设置在车辆控制装置40内。

传感器组件60具有与传感器和RF发送应答器相当的通信机构，详细而言，具有检测轮胎内压或轮胎温度等各种轮胎信息的传感器21(21A～21C)；将由各传感器21检测出的信号变换为表示轮胎状态的轮胎信息信号并输出的信号处理回路62；具有发送天线63并与上述基站70通信的通信回路64；具有接收天线65并接收向上述电力供给装置41发送的电波并产生驱动上述各传感器21的电源电压的电力再生回路66。在此，21A为设置在轮胎的气室内、检测轮胎内压的压力传感器，21B为检测轮胎内填充的气体的温度的温度传感器，21C为安装在轮胎胎面部的内面侧、检测向轮胎1输入的振动的加速度传感器。

在本例中，与上述优选实施方式1同样，为了减少通信时的轮胎1的橡胶或软线等的影响，如图6所示地，为了将上述传感器组件60设置在离开轮胎1一定的间隔以上的位置上，通过一定厚度的减振构造部件24而将上述传感器组件60安装到轮胎上。但是，仅加速度传感器21C为了直接检测轮胎的振动而直接安装到轮胎1的内面侧上。

此外，基站70具有：内部通信装置72、上述轮胎信息处理装置73、外部通信装置75、和内部电池76。其中，上述内部通信装置72、具有与上述各传感器组件60(60A～60C)通信用的第1天线71；上述轮胎信息处理装置73具有暂时蓄积从上述传感器组件60来的信息的存储器73M并处理从上述各传感器组件60来的轮胎信息；上述外部通信装置75具有用于与车体侧的车辆控制装置40之间通信的第2天线74，该基站70接收并处理从上述各传感器组件60发送的轮胎信息信号，将该轮胎的状态的信息向车体侧的车辆控制装置40发送。

此时，上述第1天线71、内部通信天线72和内部电池76设置在轮胎气室内，第2天线74和外部通信装置75设置在上述轮胎气室侧的相反侧，信息处理装置73与存储器73M设置在车轮2的轮圈2a上。此外，上述基站70也可以像以往那样，为在位于车轮2上的未图示的阀装置上安装的与阀一体型的结构。

以下对使用上述传感器装置50的轮胎信息传递方法进行说明。

当轮胎1转动，传感器组件60的一个位于设置在车体侧的电力供给装置41的下部时，从上述电力供给装置41经由接收天线65而向该传感器组件60的电力再生回路66供给电力供给用的RF信号。由此，驱动传感器21，向信号处理回路62输出表示气压、温度、振动等轮胎状态的电气信号。在信号处理回路62中，当将该电气信号转换为向基站70传送用的轮胎信息信号后，将其传送给通信回路64，从发送天线63向基站70发送。

在基站70中，上述轮胎信息信号由第1天线71接收，并经由内部通信装置72，暂时存储在信息处理装置73的存储器73M中。信息处理装置73将依次送来的气压、温度、振动的信号变换为向车辆控制装置40发送的信号，并将上述轮胎信息进行加工，重新排列为规定的顺序并实施压缩处理等后，将其向外部通信装置65输送，并从第2天线64向车辆控制装置40发送。

此时，如果在上述基站70中附加计算装置，在一定时间内算出气压或温度等平均值并将其向车体侧输送等，在轮胎侧进行上述轮胎信息的计算，仅其计算结果向车体侧输送，则能够大幅度降低发送的数据，能够高效地向车体侧发送轮胎信息的数据。

在车辆控制装置40中，根据上述发送的轮胎内压或温度的信息，控制车辆的行驶状态，并从上述振动的数据推定路面磨擦系数，根据该推定的路面磨擦系数来控制车辆的行驶状态。

此外，在将如加速度传感器21C的信息等轮胎接地时的信息作为重要的轮胎信息收集的情况下，需要在电力再生回路66中设置蓄电机构，使加速度传感器21C等传感器能够检测出接地时的轮胎信息(在此为轮胎的振动)。

即，在传感器组件60与上述电力供给装置41的天线相面对时进行来自电力供给装置41的电力供给，此时，虽同时进行轮胎信息的检测，但在如具有上述加速度传感器21的传感器组件60那样，电力供给与轮胎信息检测的时间不同的情况下，在该传感器组件上设置蓄积电力的蓄电机构，并设置对安装在该传感器组件上的传感器的回转角进行检测的装置，从传感器与上述天线相面对的时间推定各传感器的位置，在回转一定的角度时检测出轮胎信息。例如，由于在上述天线位置处于轮胎中心的正上时，接地的位置为相对于加速度传感器21C与上述天线相面对的位置回转约180度的位置，因此，如通过在此时刻检测出向轮胎施加的振动，就能够提高检测精度。

再者，也可在基站70侧设置检测出传感器回转角的机构，以将传感器的轮胎状态的检测时刻信号从上述基站向上述传感器组件输送。

此外，如果与上述优选实施方式1同样地在基站70中设置将上述各传感器21A～21C同期控制的功能，来测定各传感器的轮胎信息，则由于能够将来自各传感器组件60A～60C的轮胎信息中必要的轮胎信息适当地选择测定，在每个特定的时刻测定任意的轮胎信息并向车体侧传送，因此能够高效率地得到轮胎信息。此外，在这种情况下，由于不需要一直持续进行通信，所以能够减少内部电池的电力消耗量，延长轮胎传感器装置50的寿命。

这样，根据本优选实施方式2，由于将具有传感器21、向基站70发送由该传感器21检测出的信号的通信回路64、和利用从设置在车体侧的电力供给装置41来的电波来产生驱动上述传感器21用的电源电压的电力再生回路66的多个传感器组件60(60A～60C)，分别设置在轮胎1的特定的位置上并检测出轮胎的状态，并将该检测出的各轮胎的信息收集在基站70中，将上述各轮胎的信息从设置在该基站70中的外部通信装置75向车体侧的车辆控制装置40传送，所以作为上述传感器组件60的通信装置，可采用小型且耗费电力少的发送回路64。此外，由于能够减小传感器组件60的体积，所以可将上述传感器组件60设置在能够收集轮胎信息的合适的位置上。因而，能够高效率地收集合适的轮胎信息。

此外，由于向车体侧的发送仅通过基站70进行，所以能够减小电力的耗费，延长轮胎传感器装置50的寿命。

在上述优选实施方式2中，对传感器组件60A～60C等间隔地设置在轮胎圆周方向上的情况进行了说明，但传感器组件60A～60C的设置方法并不仅限于此，也可设置在轮胎径向或轮胎圆周方向和轮胎直径方向这两方上。此外，也可不等间隔，而是根据传感器的种类及个数任意间隔地设置。

此外，在上述例中，在基站70中设置有内部电池76，但也可在轮胎1的车轮2上设置能够通过轮胎的转动来发电的发电装置，向上述基站70供给电力。此外，也可对于基站70设置电力再生回路，从车体侧向上述基站70供给电力。在此情况下，由于基站70不需要向各传感器组件70A～70C输送电力，所以基站70也能够减小体积。此外，也可将内部电池76和电力再生回路并用，由此，能够延长上述内部电池76的寿命。

再者，在上述基站70中设有将寄存在存储器73M中的轮胎信息的数据加工成为与搭载主体装置50的车辆的通信形式相吻合的机构，将上述数据利用工学方法变换为车辆侧的通信形式的数据，将该加工后的数据向车体侧发送，可以说，如果能具有规定变换器功能，则就能够向车辆侧顺畅地传递数据，因此能够相应于车种或制造商灵活地对应，从而能够得到通用性高的轮胎传感器装置。

此外，在上述例中，对于作为检测轮胎状态的传感器，以安装了压力传感器21A、温度传感器21B及加速度传感器21C的情况进行了说明，但安装的传感器的种类并不仅限于此，可使用检测轮胎接地面部变形状态的变形传感器或检测轮胎的空气泄漏的声音传感器等各种传感器。

例如图7所示那样，如果在轮胎胎面内侧的轮胎宽度方向上设置3个具有变形传感器21a的传感器组件60D，检测出各自位置的轮胎变形量，则由于能够比较横向力等的影响引起的轮胎车体侧的变形量与外侧的变形量，所以能够得到有力的轮胎信息，能够提高车辆的行驶稳定性。

此外，在上述例中，对于将轮胎的状态的信息向车辆控制装置40发送的情况进行了说明，但轮胎的状态的信息的传送对象并不仅限于此，也可向监视轮胎状态的轮胎监视系统等那样的设置在车体侧的其他的装置或其他的系统传送。

(产业上的可利用性)

根据本发明，由于在能够得到合适的轮胎信息的同时减小传感器部的体积，并且能够节省电力，所以能够提供可高效地收集需要的轮胎信息的实用的轮胎传感器装置。此外，由于能够减少电力的消耗量，所以能够延长轮胎传感器装置的寿命。

Claims (18)

1、一种轮胎信息的传递方法，其特征为，

在轮胎的多个位置上设置具有将该轮胎的信息检测出的传感器的传感器装置，并在轮胎内设置基站，该基站与上述各传感器装置连接并能与车体侧通信，将由上述各传感器检测出的轮胎信息收集在上述基站中，将该收集到的轮胎信息从上述基站向车体侧发送。

2、根据权利要求1所述的轮胎信息的传递方法，其特征为，

在上述各传感器装置中，设置仅能够与上述基站之间相互通信的通信装置，由此构成由上述各传感器装置中的通信装置和上述基站形成的轮胎内网络。

3、根据权利要求2所述的轮胎信息的传递方法，其特征为，

在上述基站与通信装置的通信中，使用与上述基站与车体侧的通信中使用的通信协议不同的通信协议。

4、根据权利要求1所述的轮胎信息的传递方法，其特征为，

上述传感器装置是以从车体侧传送来的电波驱动的。

5、一种轮胎传感器装置，其特征为，

具有基站和多个传感器装置，其中该多个传感器装置分别设置在轮胎的特定位置上，且具有检测出该轮胎的状态的传感器；该基站连接在上述各传感器装置上，处理由上述各传感器检测出的轮胎状态的信号并向车体侧发送。

6、根据权利要求5所述的轮胎传感器装置，其特征为，

在上述各传感器装置中设有仅能够与上述基站相互通信的通信装置。

7、根据权利要求6所述的轮胎传感器装置，其特征为，

在上述传感器通信装置中设有接收由上述基站发送的电波并产生用于驱动上述传感器的电源电压的机构。

8、根据权利要求6所述的轮胎传感器装置，其特征为，

在上述基站中，设有能控制上述各传感器而使其同期以测定多个轮胎信息的功能。

9、根据权利要求5所述的轮胎传感器装置，其特征为，

在上述各传感器中设有电力再生装置，用于接收从车体侧发送的电波并产生用于驱动上述各传感器的电源电压。

10、根据权利要求9所述的轮胎传感器装置，其特征为，

在上述各传感器装置中设有发送装置，用于向上述基站发送由上述各传感器检测出的轮胎信息的信号。

11、根据权利要求5所述的轮胎传感器装置，其特征为，

在上述基站中设有寄存上述轮胎状态的信号的寄存装置。

12、根据权利要求11的轮胎传感器装置，其特征为，

在上述基站中，设有将寄存在上述寄存装置中的轮胎信息的数据加工为与装载有该装置的车辆的通信方式相吻合的数据的机构，由该机构将上述加工后的数据向车体侧传送。

13、根据权利要求5所述的轮胎传感器装置，其特征为，

在上述基站中，设有电力再生装置，用于接收从车体侧发送的电波并产生电源电压。

14、根据权利要求5所述的轮胎传感器装置，其特征为，

在预先指定的传感器装置中设置蓄积电力的机构，并设置检测出安装在该传感器装置上的传感器回转角检测出的机构，检测出预先设定回转位置处的轮胎状态。

15、根据权利要求5所述的轮胎传感器装置，其特征为，

在预先指定的传感器装置中设置蓄积电力的机构，在基站中设置有检测出安装在该传感器装置上的传感器回转角的机构，并从上述基站向上述传感器装置输送上述传感器的轮胎状态的检测时刻信号，检测出预先设定回转位置处的轮胎状态。

16、根据权利要求5所述的轮胎传感器装置，其特征为，

设置预先不安装有传感器的传感器装置，能够追加所检测的轮胎信息。

17、根据权利要求6或10所述的轮胎传感器装置，其特征为，

上述通信装置或上述发送装置与轮胎隔离设置。

18、根据权利要求6或10所述的轮胎传感器装置，其特征为，在装设于轮胎轮圈部或车轮上的阀装置上安装上述基站，并将上述各传感器的通信装置或发送装置经由减振装置安装在轮胎上。

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