JP2000118214A

JP2000118214A - タイヤ内圧監視装置

Info

Publication number: JP2000118214A
Application number: JP10288554A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kono; 淳河野
Original assignee: Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Current assignee: Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】タイヤ内圧を監視し続けるというタイヤ内圧
監視装置の機能や性能を阻害することなく、電力消費を
極力抑制し、長時間にわたるタイヤ内圧の監視を実現す
る。【解決手段】タイヤ内圧が所定の圧力を越えている状
態では、通電スイッチ５は開放されており、電源電池４
の電力は、各部に供給されない。タイヤ内圧が例えばパ
ンクのおそれのある所定の圧力まで低下すると、タイヤ
内圧検出器３が通電スイッチ５を閉成し、電源電池４か
らコード化情報発生部６とテレメータ送信機７に電力が
供給される。このため、コード化情報発生部６、テレメ
ータ送信機７により生成されたタイヤ破損危険信号が送
信アンテナ８から発信される。受信部９では、受信アン
テナ１０で上記信号を受信し、受信機１１、デコーダお
よび判定器１２を介してタイヤがパンクするおそれのあ
ることを警報機１３で報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体を充填された
タイヤを具備する無人または有人の車両のタイヤ内圧監
視装置に関し、より詳細には、空気、その他の気体によ
り充填されたタイヤの内圧を検知し、その検知内圧信号
をテレメータにより送信するタイヤ内圧監視装置の改良
に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】気体が充填されたタイヤを具えた車両の
従来のタイヤ内圧監視装置としては、回転体であるタイ
ヤ側において、タイヤ内圧を圧力変換器により常時連続
的に検知し、非回転側である車体または車両から離れて
位置する制御室に上記圧力検出器により検出されたデー
タをテレメータにより連続的に無線送信するように構成
したものが知られている。上記タイヤ内圧監視装置の送
信側は、ひずみゲージを使用した圧力変換器、信号増幅
器、発振器、送信機、送信アンテナ、電源電池等により
構成されているが、タイヤが回転体であり、回転部の外
部から電源を供給しにくいことから、電源として電池が
使用されている。しかもこれらの装置構成部は、通常全
て電気的に駆動され、電気を常時連続して消費するの
で、電源である電池の寿命が著しく短くなるという問題
がある。

【０００３】一方、この問題に対処した従来技術として
は、電力供給を電磁誘導により行うタイヤ内圧監視装置
が知られている。即ち、この電磁誘導を利用した従来技
術は、非回転部側に１次コイルを設け、回転部であるタ
イヤ側に２次コイルおよび電圧変動を平滑化するための
電圧安定化装置を設けたものである。この後者の技術に
おいては、非回転部側に電源を設けることで、長時間連
続運転ができない、という電源容量の問題の解決を図っ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した前者の公知技
術によれば、確かにタイヤ内圧を常時監視することはで
きるものの、常時連続して電力を消費し、電力消費量が
大きいため、電源として小型で安価な電池を使用した場
合、電力の供給が短時間（具体的には、２〜３日間程
度）しか継続できず、装置の稼働時間が短時間となる。
一方、電力供給時間を伸ばすためには、電源容量を増大
する必要があるが、電源容量を増大すれば装置容積も大
型化し、その大型化した装置をタイヤ内またはその周辺
の限られた小さな空間に設置しなければならないという
物理的な限界があり、従って電源容量を余り大きくでき
ないという問題がある。更に、電源容量の増大は、電源
重量の増大による装置重量の増大を招来し、装置重量が
増大すると回転体であるタイヤの重量の偏心によるアン
バランスも大きくなり、振動、特に、高速走行時に共振
が発生する可能性があり、これを防止する対策が必要と
なる。

【０００５】タイヤ内圧監視には、タイヤ内圧が低下す
ることにより生じる走行車両の燃料消費率の悪化、タイ
ヤの摩耗の早期進行、タイヤの破損による事故発生等の
抑制乃至は未然に防止するという目的があり、望ましく
は、単純にタイヤ内圧値のみを監視するだけでなく、タ
イヤ内圧の経時変化、タイヤ内圧減少速度、タイヤの累
積走行距離等も同時に考慮し、総合的に監視することが
必要である。このような観点から、タイヤ内圧監視装置
が、短時間で使用不能になったのでは意味がなく、でき
るだけ長時間にわたり継続的にタイヤ内圧を監視するこ
とが基本的に必要であり、従ってタイヤ内圧監視装置へ
の電力供給が短時間しか継続できないということは、該
装置の基本性能および安定稼働において極めて大きな問
題である。

【０００６】また、電源である電池を交換または充電す
ることは可能であるが、寿命が短いことから、頻繁にこ
の様な保守を行うのでは厄介であり、その都度車両の運
転を停止しなければならず、走行車両として能率的な運
行をすることができないという問題がある。さらにま
た、電源を回転部であるタイヤ側に設けず非回転部であ
る車体側に設け、回転部には電磁誘導により電力を供給
する後者の従来技術においては、タイヤ側に本来の圧力
変換器、信号増幅器、発振器、送信機、アンテナ等を設
ける他に、２次コイルや電圧安定化装置を別途設ける必
要があり、タイヤ側のタイヤ内圧監視装置送信部の大型
化および複雑化を招来し、そのためタイヤ内またはタイ
ヤの外周部に設置することが困難であると共に設置し得
たとしても、装置の価格を著しく上昇させるという問題
が生じ、更に上記装置の大型化により招来する装置の重
量増大は、上述したように回転体であるタイヤの重量の
偏心によるアンバランスをもたらし、振動や、特定の車
両速度で共振が発生する可能性があり、これを防止する
対策が新たに必要となるという問題がある。

【０００７】本発明は、上述した事情に鑑みなされたも
ので、その第１の目的とするところは、タイヤ内圧を監
視し続けるというタイヤ内圧監視装置の機能や性能を阻
害することなく、タイヤ内圧監視装置への電力供給を極
力抑制して、電力消費を低減し、長時間連続稼働可能な
タイヤ内圧監視装置を提供することにあり、第２の目的
とするところは、電源として小型、軽量且つ安価な電池
を使用可能とすることにより、小型化、軽量化、省スペ
ース化および低コスト化を図り得るタイヤ内圧監視装置
を提供することにあり、第３の目的とするところは、予
め設定された異なる複数のタイヤ内圧値に関して、長時
間にわたり継続的に監視することにより、タイヤ内圧が
低下することにより生じる走行車両の燃料消費率の悪
化、タイヤの摩耗の早期進行、およびタイヤの破損によ
る重大事故発生等の複数の問題を防止できるタイヤ内圧
監視装置を提供することにある。

【０００８】第４の目的とするところは、１基の内圧検
出器により複数の通電スイッチまたは圧力検出スイッチ
を駆動することにより、小型化、軽量化、省スペース化
および低コスト化を図り得るタイヤ内圧監視装置を提供
することにあり、第５の目的とするところは、構造の単
純化、作動の確実化、低コスト化を図り得るタイヤ内圧
検出器と通電スイッチを具備するタイヤ内圧監視装置を
提供することにあり、第６の目的とするところは、タイ
ヤ内圧が所定値以下に達した時点以降継続して電力消費
を極力抑制しつつタイヤ内圧を測定し得るタイヤ内圧監
視装置を提供することができる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係るタイヤ内圧監視装置は、上記した第１および第２の
目的を達成するために、気体が充填されたタイヤを具備
する無人または有人の車両において、上記車両の回転部
であるタイヤ側に、タイヤ内圧に応じた変位をするタイ
ヤ内圧検出器と、このタイヤ内圧検出器の所定の変位を
受けて閉成する通電スイッチと、所定の信号を出力する
コード化情報発生器と、前記所定の信号を変調して送信
アンテナから電波を送出するテレメータ送信機と、電源
電池と、を設け、前記車両の非回転部である車体または
制御室に、受信アンテナで受けた前記電波を復調する受
信機と、復調された信号を変換するデコーダと、このデ
コーダからの出力に基づき、タイヤ内圧が所定の限界値
に達したことを判定する判定器と、この判定器の判定結
果に応じて警報を発する警報機と、を設け、前記気体に
よって充填されたタイヤ内圧が予め定めた所定の限界値
近傍まで低下したとき、前記タイヤ内圧検出器によって
前記通電スイッチが閉成され、前記電源電池の電力が前
記コード化情報発生器、前記テレメータ送信機に供給さ
れるように構成したことを特徴としたものである。

【００１０】請求項２に記載の発明に係るタイヤ内圧監
視装置は、上記した第１および第２の目的を達成するた
めに、前記通電スイッチは、前記タイヤ内圧検出器が、
前記タイヤのパンクのおそれのある状態にあることを検
出したとき閉成するように構成したことを特徴としたも
のである。請求項３に記載の発明に係るタイヤ内圧監視
装置は、上記した第１〜３の目的を達成するために、前
記タイヤ内圧検出器および前記通電スイッチは、それぞ
れ複数設けられると共に、前記それぞれの通電スイッチ
は、異なるタイヤ内圧に応じて、個別に閉成されるよう
に構成したことを特徴としたものである。請求項４に記
載の発明に係るタイヤ内圧監視装置は、上記した第１〜
４の目的を達成するために、１つの前記タイヤ内圧検出
器に対し複数の通電スイッチが設けられ、タイヤ内圧に
応じて変位する前記タイヤ内圧検出器の異なる変位位置
でそれぞれ通電するように前記複数の通電スイッチが設
けられていることを特徴としたものである。

【００１１】請求項５に記載の発明に係るタイヤ内圧監
視装置は、上記した第５の目的を達成するために、前記
タイヤ内圧検出器は、タイヤ内圧の増減に応じて長さを
伸縮するベローズのような弾性体により構成され、前記
通電スイッチは、前記弾性体の伸縮変位を直接または間
接的に受けるように配設され、前記タイヤ内圧が所定の
限界値に達したとき、閉成されるように構成したことを
特徴としたものである。請求項６に記載の発明に係るタ
イヤ内圧監視装置は、上記した第５の目的を達成するた
めに、前記内圧検出器は、シリンダと、このシリンダに
気密状態で嵌合されるピストンと、このピストンをタイ
ヤ内圧に抗する方向に付勢するばねとにより構成されて
いることを特徴としたものである。

【００１２】請求項７に記載の発明に係るタイヤ内圧監
視装置は、上記第１、第２、第３、第４の目的を達成す
るために、気体が充填されたタイヤを具備する無人また
は有人の車両において、上記車両の回転部であるタイヤ
側に、所定の第１のタイヤ内圧を受けたときの変位によ
り作動し第１の圧力検出信号を出力する第１の圧力検出
スイッチと、前記タイヤ内圧検出器が前記第１のタイヤ
内圧より低い第２のタイヤ内圧を受けたときの変位によ
り作動し第２の圧力検出信号を出力する第２の圧力検出
スイッチと、電源電池と、この電源電池から電力を受け
ると共に前記第１または第２の圧力検出器から前記第１
または第２の圧力検出信号を受け、それらの信号にそれ
ぞれ対応する第１または第２のレベル信号を出力する制
御回路と、この制御回路から出力される前記第１または
第２のレベル信号を変調して送信アンテナから電波とし
て送出するテレメータ送信機と、を設け、前記車両の非
回転部である車体または制御室に、受信アンテナで受け
た前記電波を復調する受信機と、復調された信号の中に
前記第１または第２のレベル信号に対応した信号が検知
されたとき第１または第２の警報信号を出力する判定器
と、この判定器の出力に基づき前記第１または第２のタ
イヤ内圧に至ったことを告知する警報機とを設け、前記
制御回路が前記第１または第２の圧力検出信号を受けた
時点から一定期間だけ制御回路自身および前記テレメー
タ送信機に前記電源電池の電力を供給し、それ以外の期
間は制御回路自身のみをスタンバイ状態にする必要最小
限の電力を供給するように構成したことを特徴としたも
のである。

【００１３】請求項８に記載の発明に係るタイヤ内圧監
視装置は、上記第１、第２、第３、第４の目的を達成す
るために、前記第１の圧力検出スイッチは、燃料消費
率、乗心地等の観点から理想とされるタイヤ内圧値を下
まわったことを前記タイヤ内圧検出器が検出したとき作
動して第１の圧力検出信号を出力し、前記第２の圧力検
出スイッチは、前記タイヤのパンクのおそれのある状態
にあることを前記タイヤ内圧検出器が検出したとき作動
して第２の圧力検出信号を出力するように構成されてい
ることを特徴としたものである。

【００１４】請求項９に記載の発明に係るタイヤ内圧監
視装置は、上記第１、第６の目的を達成するために、気
体が充填されたタイヤを具備する無人または有人の車両
において、上記車両の回転部であるタイヤ側に、所定の
タイヤ内圧を受けたとき作動し圧力検出信号を出力する
圧力検出スイッチと、前記タイヤ内圧を電気信号である
圧力変換信号に変換する圧力変換器と、電源電池と、こ
の電源電池から電力を受けると共に、前記圧力検出器お
よび前記圧力変換器から前記圧力検出信号および圧力変
換信号を受け、前記圧力検出信号、前記圧力変換信号に
それぞれ対応するレベル信号を出力する制御回路と、こ
の制御回路から出力される前記レベル信号を変調して送
信アンテナから電波として送出するテレメータ送信機
と、を設け、一方、前記車両の非回転部である車体また
は制御室に、受信アンテナで受けた前記電波を復調する
受信機と、復調された信号の中に前記圧力検出信号に対
応した信号が検知されたとき警報信号を出力すると共
に、前記圧力変換信号に対応する圧力測定信号を出力す
る判定器と、この判定器の警報信号に基づき前記所定の
タイヤ内圧が所定の限界値近傍に至ったことを告知する
警報機と、前記判定器の前記圧力測定信号に基づき、タ
イヤ内圧を表示する表示器と、を設け、前記制御回路が
前記所定の圧力検出信号を受けた時点から一定期間だけ
制御回路自身、前記圧力変換器および前記テレメータ送
信機に前記電源電池の電力を供給し、それ以外の期間は
制御回路自身のみをスタンバイ状態にする必要最小限の
電力を供給するように構成したことを特徴としたもので
ある。

【００１５】

【作用】本発明に係るタイヤ内圧監視装置は、気体を充
填されたタイヤを具備する無人または有人の車両におい
て、回転体であるタイヤ側に設けられた、タイヤ内圧検
出器と、そのタイヤ内圧検出部に駆動されて移動し、タ
イヤ内圧が予め設定された圧力に到達したときに作動す
る通電スイッチとを有する。このように構成されたタイ
ヤ内圧検出器と通電スイッチは、タイヤ内圧が減少し、
予め設定されたタイヤ内圧、例えばタイヤ破損危険圧力
に到達すると、通電スイッチを閉成（オン）し通電する
ので、コード化情報発生器、テレメータ等により構成さ
れる送信部電気回路は電源電池から電力の供給を受け、
信号、例えば変調されたタイヤ破損危険信号を送信アン
テナから発信する。この段階で、初めて電流が流れ電源
電池の電力が消費されることになる。発信された信号
は、走行車両の非回転部である車体側に取り付けられた
受信アンテナにより受信され、信号は受信機、デコーダ
および判定器を経て警報器に出力され、最終的にタイヤ
がパンクするおそれのあることが運転者または運行管理
者に告知される。

【００１６】また、タイヤ内圧が予め設定された圧力、
例えばタイヤ破損危険圧力に到達していない状態では、
上記通電スイッチはオフ状態であり通電しないので、回
路に電流は流れず、電力の消費は全くない。その結果、
タイヤ内圧が設定された圧力、例えばタイヤ破損危険圧
力に到達しない限り、電源電池の電力の消費はなく、該
電池の使用期間、即ち寿命を確実に伸ばすことができ、
タイヤ内圧を長期間監視することが可能となる。また、
上記通電スイッチが閉成した状態が継続することによ
る、回転部側の電源電池の電力消費を節減するため、例
えばタイマーを使用し、ある程度の時間（警報を告知す
るに充分な時間）通電スイッチがオン状態を継続した場
合は、送信部電気回路を遮断し、または微弱な電流が流
れるスタンバイ状態に移行させ、無駄な電流を流さない
ことにより更なる節電対策をとることができる。

【００１７】また、このタイヤ内圧監視装置は、送信部
電源として電池を使用するので、小型化、軽量化、省ス
ペース化、低コスト化を併せて実現することができる。
更にまた、このタイヤ内圧監視装置は、複数の設定圧力
を設定できるように、複数の通電スイッチおよびタイヤ
内圧検出器、または１基のタイヤ内圧検出器とこれによ
り駆動される複数の通電スイッチより構成することもで
きる。このように構成された通電スイッチとタイヤ内圧
検出器は、複数の予め設定された異なるタイヤ内圧信号
を検知し送信することができるので、例えばタイヤ内圧
が低下することにより生じる走行車両の燃料消費率の悪
化、タイヤの摩耗の進行、タイヤの破損による事故発生
等の防止に対応するタイヤ内圧を設定しておけば、これ
らタイヤに関する問題に対処することができる。

【００１８】また、タイヤ内圧検出器と圧力変換器とに
より、タイヤ内圧が所定の限界値以下に達した時点以降
に、圧力変換器によりタイヤ内圧を継続して測定するよ
うに構成することもできる。このように構成することに
より、タイヤ内圧が所定の限界値を下回った時点以降の
タイヤ内圧の変化が継続して測定できるので、より適切
な監視を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態に係るタイヤ内圧監視装置を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ内圧監
視装置のシステム構成を示すブロック図であり、図２
は、本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ内圧監視装
置の取付状態を模式的に示す概略断面図であり、図３
は、本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ内圧監視装
置の内圧検出器と通電スイッチの具体的構成を模式的に
示す断面図であり、図４は、本発明の第２の実施の形態
に係るタイヤ内圧監視装置のシステム構成を示すブロッ
ク図であり、図５および図６は、本発明の第３および第
４の実施の形態に係るタイヤ内圧監視装置のシステム構
成を示すブロック図である。

【００２０】図１、図２および図３において、１は回転
側（タイヤ側）に設けられた送信部であり、タイヤ気体
充填部２と連通されたタイヤ内圧検出器３、電源電池
４、通電スイッチ５、コード化情報発生部６、テレメー
タ送信機７、送信アンテナ８等を含んで構成されてい
る。即ち、タイヤ気体充填部２は、図２に示すように、
タイヤ２１とホイール２２とで形成される空間部であ
り、気体注入部（いわゆるバルブ）２３より空気その他
の気体が充填される。タイヤ内圧検出器３は、タイヤ内
圧をタイヤ気体充填部２より受けて、そのタイヤ内圧に
応じた変位をするものである。

【００２１】通電スイッチ５は、その入力側が電源電池
４と接続され、その出力側がコード化情報発生部６とテ
レメータ送信機７に接続され、タイヤ内圧が予め定めた
所定の限界値近傍まで低下したことをタイヤ内圧検出器
３が検出したとき、閉成（ＯＮ）されるように構成され
ている。尚、タイヤ内圧検出器３と通電スイッチ５の具
体的構成については後述する。コード化情報発生部６
は、例えばコードジェネレータ、発振器などにより一定
のコード化情報や一定の周波数の副搬送波を生成し、テ
レメータ送信機７にシリアル信号として送出する。テレ
メータ送信機７は、上記通電スイッチ５を介して電源電
池４の電力を受けて作動を開始し、例えば、コード化情
報発生部６から送出されるコード化情報を、適宜増幅
し、その信号を送信アンテナ８から電波の形で発信する
役割を担う。

【００２２】このテレメータ送信機７に入力するコード
化情報は、低周波であり、空中を伝播させることができ
ないので、変調器により無線伝送のための高周波の形に
変調する。変調には、搬送派の周波数が一定で振幅が変
化する振幅変調と、搬送派の振幅が一定で周波数が変化
する周波数変調があり、いずれの変調方式でも実現可能
であるが、この実施の形態においては、周波数変調方式
を採用し、上記コード化情報信号で主搬送波を周波数変
調（ＦＭ）し、送信アンテナ８に出力する。一方、固定
側（非回転側）に設けられた受信部９は、受信アンテナ
１０、受信機１１、デコーダおよび判定器１２、警報機
１３、記録装置１４等を含んでいる。

【００２３】受信機１１は、送信部１の送信アンテナ８
からの電波を受信アンテナ１０で受け、その入力された
電波から元のコード化情報を再生し、例えば電圧信号と
してデコーダおよび判定器１２に出力する。この受信機
１１は、受信アンテナ１０で受信した無線信号の高周波
を増幅する高周波増幅回路、周波数変化を振幅変化に変
換する復調回路、等からなる。デコーダおよび判定器１
２は、受信機１１の復調回路により復調された信号から
送信時のコード化情報を復元すると共に、そのコード化
情報がタイヤの破損危険信号に一致するか否かを判定
し、破損危険信号であると判断したとき、警報機１３に
タイヤの破損（いわゆる「バースト」）を知らせる駆動
信号を出力すると共に、記録装置１４に対し、所定の情
報信号を出力する。警報機１３は、音、光、振動などの
形で運転者または車両運行管理者に告知する。

【００２４】次に、図３を参照して、本発明の主要部で
ある、タイヤ内圧検出器３および通電スイッチ５の構成
について具体的に説明する。図３において、２４は、送
信部１を収容する箱状の送信部容器であり、図２に示す
ようにタイヤ２１の内部に配設され、リム２２ａに固定
されている。送信部容器２４内には、ベローズ３３、通
電スイッチ５、スイッチ作動調整器４１、電源電池４、
テレメータ送信機７等が収容されている。タイヤ内圧検
出器３の一部を構成するベローズ３３は、気体通路壁３
６に穿設された開口３７と連通させるように、その開口
端周縁部側が、気体通路壁３６に気密に取付られてお
り、開口３７と気体通路３８とを介して気体注入部２３
およびタイヤ気体充填部２に連通し、タイヤ内圧の高低
に応じてベローズ３３の伸縮量（図４において上下方向
変位）が変化する。

【００２５】ベローズ３３の閉塞端（図４において上
端）側は、移動板３４ｂで閉塞されており、この移動板
３４ｂの下端側に移動接点３４ａが設けられている。本
実施の形態における通電スイッチ５は、接点式であり、
上記移動接点３４ａに対向するようにして、固定接点台
３５ｂ上に固定された固定接点３５ａが設けられてい
る。スイッチ作動調整器４１は、調整ねじ４２ｂと、そ
の先端に固定された押え板４２ｄと、その押え板４２ｄ
と上記移動板３４ｂとの間に圧縮付勢された状態で介挿
された圧縮ばね４２ａと、調整ねじ４２ｂの無用な回動
を阻止する回り止め４２ｃと調整ねじ４２ｂを螺合する
雌ねじが形成された支持板４２ｅとから構成されてい
る。気体通路壁３６と送信部容器２４の上半部とで囲ま
れる空間部は、接点３４ａと３５ａとの間の劣化を防止
する上では、真空引きしておくことが望ましい。

【００２６】このスイッチ作動調整器４１は、調整ねじ
４２ｂを回動することによってベローズ３３と圧縮ばね
４２ａとからなる合成ばね定数を適宜変えて、タイヤ内
圧が所定の限界値まで降下したとき、移動接点３４ａが
固定接点３５ａに接触するように調整するためである。
このように構成された第１の実施の形態の動作について
説明する。先ず、車両のタイヤ２１内に気体が適正な標
準圧力（一般道路を走行する場合と、高速道路を走行す
る場合とでは、標準圧力が異なる）まで充填されている
状態においては、タイヤ気体充填部２と連通するベロー
ズ３３内の圧力は、所定の限界値、例えばタイヤがパン
クあるいはバーストするおそれあるタイヤ内圧を、充分
上回っているので、通電スイッチ５の移動接点３４ａ
は、固定接点３５ａとは充分離間した関係にある。

【００２７】つまり、通電スイッチ５は、開放された状
態のままであり、コード化情報発生部６およびテレメー
タ送信機７には電源電池４からの電力の供給が断たれて
いるので、タイヤ内圧を監視している状態でありなが
ら、電源電池４の消耗はゼロであるので、電源電池４の
使用可能時間が大幅に増大することになる。次に、車両
のタイヤ２１内の内圧が釘などの異物を踏んだり、タイ
ヤとリムの密着不良による空気漏れなどの原因により上
記所定の限界値近傍まで低下すると、ベローズ３３内の
圧力も同時に低下するため、ベローズ３３自身の圧縮弾
性力と圧縮ばね４２ａの伸長弾性力とにより、移動板３
４ｂが降下変位し、遂に通電スイッチ５の移動接点３４
ａが固定接点３５ａに接触する。つまり、通電スイッチ
５が閉成される結果、コード化情報発生部６およびテレ
メータ送信機７に電源電池４からの電力が供給される。

【００２８】すると、コード化情報発生部６は、例えば
コードジュネレータ、発振器などにより一定のコード化
情報や一定の周波数の副搬送波を生成し、このコード化
情報、この場合、タイヤ内圧がパンクのおそれのある限
界値、近くに達したことを意味する情報、を出力する。
このコード化情報を受けたテレメータ送信機７は、その
コード化情報を適宜増幅し、且つ変調器により高周波に
変調して、送信アンテナ８に出力する。一方、固定側
（車両のフレーム、ボデーあるいは制御室）に設けられ
た受信部９の受信機１１は、送信部１の送信アンテナ８
からの電波を受信アンテナ１０で受け、その高周波を高
周波増幅回路で増幅し、周波数変化を振幅変化に変調回
路で復調し、入力された電波から、元のコード化情報を
再生し、例えば、電圧信号としてデコーダおよび判定器
１２に出力する。

【００２９】この出力を受けたデコーダおよび判定器１
２は、受信機１１の復調回路により復調された信号から
送信時のコード化情報を復元すると共に、そのコード化
情報がタイヤの破損危険信号に一致するか否か、を判定
し、破損危険信号であると判断したとき、警報機１３に
タイヤに破損のおそれのあることを知らせる駆動信号を
出力すると共に、記録装置１４に対し、所定の情報信号
を出力する。この結果、警報機１３は、音、光、振動な
どの形で運転者または車両運行管理者に知らせる。ま
た、記録装置１４は、デコーダおよび判定器１２の出
力、例えば、複数あるタイヤのうち、どのタイヤがパン
クのおそれがあるかとか、予め定めた限界値を、例え
ば、日時と共に記録する。

【００３０】警報機１３によりタイヤがパンクするおそ
れを知った運転者は、直ちに車両を停止し、当該タイヤ
の交換をするか、状況によっては、ポンプによりタイヤ
内圧を標準まで上昇させる。また、無人車両である場合
は、上記警報機１３の警報を受けた車両運行管理者は、
直ちに車両を所定位置まで走行移動させた上、タイヤ交
換を行うか、または車両の運行を安全な位置に移動させ
た後、空気を補充することができ、タイヤパンクによる
大きな惨事に至るのを未然に防止することはできる。

【００３１】次に図４を参照して本発明の第２の実施の
形態に係るタイヤ内圧監視装置につき説明する。図４に
示す第２の実施の形態は、タイヤ内圧検出器３（３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄ）および通電スイッチ５（５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄ）がそれぞれ複数（この例の場合、４
個）設けられると共に、上記それぞれの通電スイッチ５
ａ〜５ｄが、異なるタイヤ内圧に応じてそれぞれ個別に
閉成されるように構成した点が、上述した第１の実施の
形態と異なっている。尚、変形例として、４個のタイヤ
内圧検出器３ａ〜３ｄおよび通電スイッチ５ａ〜５ｄ
を、車両の異なる４本のタイヤ内にそれぞれ１組ずつ設
けるようにしてもよい。この場合、各通電スイッチ５ａ
〜５ｄが作動して閉成されるときのタイヤ内圧は、同一
に揃えられるものとする。

【００３２】この第２の実施の形態の場合、４個の通電
スイッチ５ａ〜５ｄのうち、最も高い圧力に感応するよ
うに設定された、例えば通電スイッチ５ａが、最初に作
動して閉成され、タイヤ内圧が次第に降下したとき、そ
れぞれ予め定めた圧力値毎に通電スイッチ５ｂ→５ｃ→
５ｄの順序で順次閉成されるように構成されている。従
って、コード化情報発生部６は、予め設定されたタイヤ
内圧に応じて作動する通電スイッチ５ａ〜５ｄが閉成さ
れるたびに、タイヤ内圧に応じたコード化情報をテレメ
ータ送信機７に出力する。各コード化情報信号は、上述
したようにして信号処理されて、結果的にデコーダおよ
び判定器１２に伝達され、それぞれ予め設定されたタイ
ヤ内圧に達したとき、それぞれ警報機１３にて、個別に
警報を発し、併せて記録装置１４にて、諸種のデータが
記録保持される。このように構成すれば、タイヤ内圧の
一点だけでなく、例えば、燃料消費率（以下「燃費率」
という）の良好な高い圧力、乗心地と燃費費が共に良好
な圧力（標準圧力）、標準圧力を下回ってはいるが、パ
ンクのおそれは少ない圧力、パンクのおそれの高い圧力
等の各段階を告知することができ、より好都合なタイヤ
内圧の監視が実現される。

【００３３】図５は、本発明の第３の実施の形態に係る
タイヤ内圧監視装置のシステム構成を示すブロック図で
ある。図５において、３Ａおよび３Ｂは、第１および第
２の圧力検出スイッチであり、２つの異なる圧力、例え
ば燃費率と乗心地の両方を勘案して設定した標準圧力の
下限値と、タイヤのパンクを誘発するおそれのある圧力
の限界値、に達したとき、それぞれ第１および第２の圧
力検出信号を出力する。６Ａは、ＣＰＵ（またはＭＰ
Ｕ）からなる制御回路であり、上記第１または第２の圧
力信号を入力端子Ｐ１またＰ２に受け、出力端子から第
１または第２のレベル信号を出力する。

【００３４】この信号生成機能の点では、上記第２の実
施の形態におけるコード化情報発生部６と同様である
が、省電力機能を内蔵する点で異なっている。即ち、こ
の制御回路６Ａは、上述したように、第１または第２の
レベル信号を出力することと併せて、第１または第２の
圧力検出信号を受けた時点から一定時間、例えば、警報
機１３から警報を発したことが運転者または車両運行管
理者に認識させるに充分な時間だけ、制御回路６Ａ自身
およびテレメータ送信機７に電源電池４の電力を供給し
た後、制御回路６Ａ自身のみをスタンバイ状態にする必
要最小限の電力を供給するように構成されている。

【００３５】即ち、制御回路６Ａは、圧力検出スイッチ
３Ａ、または３Ｂから第１または第２の圧力検出信号を
受けるまでは電源電池４から電力を受けるものの、スタ
ンバイ状態となっているので微弱な電力しか消費しない
ようになっているが、例えば、タイヤ内圧が標準圧力の
下限値まで低下して第１の圧力検出信号が入力端子Ｐ１
に入力されると、電源電池４の電力を制御回路６Ａ自身
およびテレメータ送信機７に供給すると共に、第１の圧
力検出信号に対応する第１のレベル信号をテレメータ送
信機７に出力する。これにより、上述したように警報機
１３からタイヤ内圧が標準圧力の下限値まで降下した旨
を警報するのである。

【００３６】そして、制御回路６Ａは、上記第１の圧力
検出信号を受けた時点から一定時間（例えば数分〜１０
分程度）経過すると、制御回路６Ａ自身およびテレメー
タ送信機７への電力供給を中止し、制御回路６Ａのみを
スタンバイ状態とする。その後、タイヤ内圧が空気漏れ
によりパンクのおそれのある圧力まで低下して第２の圧
力検出信号が制御回路６Ａで検知されると、制御回路６
Ａは、再び制御回路６Ａ自身およびテレメータ送信機７
に電力を供給すると同時に第２の圧力検出信号に対応す
る第２のレベル信号をテレメータ送信機７に出力する。

【００３７】すると、上述したと同様にして警報機１３
が作動（鳴動、発光、振動）し、タイヤ内圧がタイヤの
パンクのおそれのある限界値まで低下したことを運転者
又は運行管理者に知らせるものである。そして、その
後、一定時間が経過すると、上述したと同様に、制御回
路６Ａは、スタンバイ状態となり、テレメータ送信機７
の電力供給が一時的にストップされる。尚、この実施の
形態において、１２Ａは、上述したデコーダおよび判定
器と同様の機能を果たすＭＰＵ（ＣＰＵでもよい）であ
る。このように構成された第３の実施の形態によれば、
二段階におけるタイヤ内圧値を監視できるので、タイヤ
内圧のより適切な監視を行い得ると共に、そのための電
源電池の消耗を抑制することができる。

【００３８】図６は、本発明の第４の実施の形態に係る
タイヤ内圧監視装置のシステム構成を示すブロック図で
ある。図６において、３Ｃは、圧力検出スイッチであ
り、タイヤ内圧が所定の限界値、例えば、タイヤがパン
クする限界値まで低下したとき、圧力検出信号を出力す
る。１６は、圧力変換器であり、タイヤ内圧を常時、例
えば、ダイヤフラムで受け、そのダイヤフラムの変形を
ひずみゲージの電気抵抗値に変換して、タイヤ内圧に対
応する電圧（または電流）値として出力する。即ち、こ
の第４の実施の形態の特徴は、圧力検出スイッチ３Ｃか
ら圧力検出信号が制御回路６Ｃに入力された時点から、
電源電池４の電力を、制御回路６Ｃ自身と圧力変換器１
６とテレメータ送信機７にそれぞれ供給すると共に、圧
力変換器１６によるタイヤ内圧の測定が開始され、その
タイヤ内圧の圧力変換信号と上記圧力検出信号に対応す
るレベル信号がテレメータ送信機７に送出される。

【００３９】テレメータ送信機７は、上述したところと
同様にして、上記圧力変換信号およびレベル信号を高周
波に変調して送信アンテナ８に出力する。その結果、受
信部９側では、タイヤ破損のおそれのあることを警報機
１３で警報し、そのときのタイヤ内圧を表示器１５に表
示し、記録装置１４にて記録する。このように構成され
た第４の実施の形態によれば、タイヤ内圧が所定の圧力
を上回っている限り、圧力検出信号が出力されず、制御
回路６Ｂはスタンバイ状態を維持するので電源電池４
は、殆ど消費されない。しかし、この状態でもタイヤ内
圧を監視しているのである。

【００４０】そして、タイヤ内圧が所定の圧力以下まで
低下して初めて圧力検出スイッチ３Ｃから圧力検出信号
が出力され、制御回路６Ｂ自身とテレメータ送信機７に
電源電池４からの電力が供給されるので、タイヤ内圧が
異常に低下したときは、その旨が警報機１３や表示器１
５によって認識できると共に、圧力変換器１６によるタ
イヤ内圧の圧力測定が継続して行われ、その経過も、表
示器１５および記録装置１４によって、観測および記録
することができるのである。この観測動作も一定の時間
が経過したら、制御回路６Ｂをスタンバイ状態に移行す
るので、電源電池４の消費を節約することができる。な
お、圧力変換器１６による圧力測定を長時間において観
測する場合、一定時間おきに作動状態に移行させ、その
経過を観測するように構成してもよく、このように構成
した場合、電源電池４の電力消費をより節約することが
できる。

【００４１】なお、本発明は、上述し且つ図面に示す実
施の形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例
えば、第１および第２の実施の形態において、通電スイ
ッチ５および５ａ〜５ｄが閉成された後、一定時間が経
過したら、自動的に給電回路を開放するように構成して
もよい。例えば、電源電池４とコード化情報発生部６並
びにテレメータ送信機７との間に上記通電スイッチ５と
直列に、Ｃ・Ｒ時定回路とスイッチングトランジスタか
らなるタイマー回路、またはシュミリット回路を使った
タイマーを回路で開閉が規制される補助スイッチを回路
挿入し、通電スイッチ５がオンされると同時に上記タイ
マー回路によって補助スイッチがオンし一定時間経過
後、タイマー回路によって補助スイッチがオフとなるよ
うに構成すればよい。この場合、通電スイッチが複数あ
れば、タイマー回路も同数設ける必要があり、また、オ
フとなったタイマー回路はリセットスイッチで元の状態
（例えば、充電電荷の放電等）にする必要がある。

【００４２】また、タイヤ内圧検出器と通電スイッチ
は、図３に示した実施の形態に限ることなく、例えば、
ベローズを密閉し、その内部を真空とし、ベローズの先
端部に対向させて通電スイッチを設け、この通電スイッ
チのベローズの先端部に対する間隔を調整できるように
圧縮ばねと調整ねじよりなるスイッチ作動調整器を構成
するようにしてもよい。このように構成した場合、調整
ねじによる調整が容易になる利点がある。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
れば、タイヤ内圧が所定値を上回っている場合は、通電
スイッチは開放された状態のままであり、コード化情報
発生部およびテレメータ送信機には電源電池からの電力
の供給が断たれているので、タイヤ内圧の監視という機
能を果たしながら、電源電池の消耗はゼロであり、従っ
て電源電池の使用継続時間を著しく増大させ得ると共
に、タイヤが釘などの異物を踏んだり、タイヤとリムと
の間の密着不良などによりタイヤ内圧が予め定めた所定
の限界値近傍まで低下した場合、通電スイッチが閉成さ
れ、コード化情報発生部およびテレメータ送信機に電源
電池からの電力が供給され、タイヤ内圧監視機能が働き
始め、警報機よりタイヤ内圧が所定の限界値に達した旨
の警報を発するので、運転者または車両運行管理者はそ
れを認識し、直ちに車両を停止し、パンクを補修するか
タイヤ交換をすることを促すことができ、延いては、タ
イヤパンクによる事故を未然に防止し得るタイヤ内圧監
視装置を提供することができる。

【００４４】また、請求項２の発明によれば、タイヤ内
圧検出器がタイヤのパンクのおそれのある状態にあるこ
とを検出したときに、通電スイッチが閉成するように設
定したので、タイヤがパンクするおそれの高いことを適
切に警告するため、直ちにタイヤ交換や補修を行わなけ
ればならないことを告知し得るタイヤ内圧検出装置を提
供することができる。また、請求項３の発明によれば、
予め設定された複数のタイヤ内圧を長時間にわたり継続
的に監視することにより、タイヤ内圧が低下することに
より生じる走行車両の燃費率の悪化、タイヤの摩擦の早
期進行、およびタイヤのパンクによる重大事故発生、等
の複数の問題を防止し得るタイヤ内圧監視装置を提供す
ることができる。

【００４５】また、請求項４の発明によれば、上記請求
項１〜３の発明の効果と同様の効果を奏し得ると共に、
小型化、軽量化、省スペース化および低コスト化を図り
得るタイヤ内圧監視装置を提供することができる。ま
た、請求項５および６の発明によれば、特に、構造の単
純化、作動の確実化、低コスト化を図り得るタイヤ内圧
監視装置を提供することができる。また、請求項７の発
明によれば、上記請求項１，２，３，４の発明と同様の
効果を奏し得ると共に、特に、タイヤ内圧が第１のタイ
ヤ内圧または第２のタイヤ内圧に達した以降においても
電源電池の消耗を極力抑制し得るタイヤ内圧監視装置を
提供することができる。

【００４６】また、請求項８の発明によれば、タイヤ内
圧が、燃料消費率、乗心地等の観点から理想とされる状
態にあるか、それを下回ったか否か、さらには、パンク
のおそれのある状態に至ったか否かを運転者または車両
運行管理者が認識し得るタイヤ内圧監視装置を提供する
ことができる。さらに、請求項９の発明によれば、上記
請求項１の発明と同様の効果を奏することができ、且つ
タイヤ内圧が所定値に達した時点以降、継続して所定値
以下のタイヤ内圧を測定でき、即ちタイヤ内圧の経時的
変化を監視し得るタイヤ内圧監視装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ内圧監
視装置のシステム構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ内圧監
視装置の取付状態を示す概略断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ内圧監
視装置の内圧検出器と通電スイッチの具体的構成を模式
的に示す断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るタイヤ内圧監
視装置のシステム構成と示すブロック図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係るタイヤ内圧監
視装置のシステム構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態に係るタイヤ内圧監
視装置のシステム構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１送信部２タイヤ気体充填部３，３ａ〜３ｄタイヤ内圧検出器３Ａ，３Ｂ，３Ｃ圧力検出スイッチ４電源電池５，５ａ〜５ｄ通電スイッチ６コード化情報発生部６Ａ，６Ｂ制御回路７テレメータ送信機８送信アンテナ９受信部１０受信アンテナ１１受信機１２デコーダおよび判定器１３警報機１４記録装置１５表示器１６圧力変換器２２ホイール２２ａリム２３気体注入部２４送信部容器３３ベローズ３４ａ移動接点３５ａ固定接点３５ｂ固定接点台３６気体通路壁３７開口３８気体通路４１スイッチ作動調整器４２ａ圧縮ばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気体が充填されたタイヤを具備する無人
または有人の車両において、上記車両の回転部であるタイヤ側に、タイヤ内圧に応じ
た変位をするタイヤ内圧検出器と、このタイヤ内圧検出
器の所定の変位を受けて閉成する通電スイッチと、所定
の信号を出力するコード化情報発生器と、前記所定の信
号を変調して送信アンテナから電波を送出するテレメー
タ送信機と、電源電池と、を設け、前記車両の非回転部である車体または制御室に、受信ア
ンテナで受けた前記電波を復調する受信機と、復調され
た信号を変換するデコーダと、このデコーダからの出力
に基づき、タイヤ内圧が所定の限界値に達したことを判
定する判定器と、この判定器の判定結果に応じて警報を
発する警報機と、を設け、前記気体によって充填されたタイヤ内圧が予め定めた所
定の限界値近傍まで低下したとき、前記タイヤ内圧検出
器によって前記通電スイッチが閉成され、前記電源電池
の電力が前記コード化情報発生器、前記テレメータ送信
機に供給されるように構成したことを特徴とするタイヤ
内圧監視装置。
【請求項２】前記通電スイッチは、前記タイヤ内圧検
出器が、前記タイヤのパンクのおそれのある状態にある
ことを検出したとき閉成するように構成したことを特徴
とする請求項１に記載のタイヤ内圧監視装置。
【請求項３】前記タイヤ内圧検出器および前記通電ス
イッチは、それぞれ複数設けられると共に、前記それぞ
れの通電スイッチは、異なるタイヤ内圧に応じて、個別
に閉成されるように構成したことを特徴とする請求項１
に記載のタイヤ内圧監視装置。
【請求項４】１つの前記タイヤ内圧検出器に対し複数
の通電スイッチが設けられ、タイヤ内圧に応じて変位す
る前記タイヤ内圧検出器の異なる変位位置でそれぞれ通
電するように前記複数の通電スイッチが設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ内圧監視装
置。
【請求項５】前記タイヤ内圧検出器は、タイヤ内圧の
増減に応じて長さを伸縮するベローズのような弾性体に
より構成され、前記通電スイッチは、前記弾性体の伸縮
変位を直接または間接的に受けるように配設され、前記
タイヤ内圧が所定の限界値に達したとき、閉成されるよ
うに構成したことを特徴とする請求項１〜４に記載のタ
イヤ内圧監視装置。
【請求項６】前記内圧検出器は、シリンダと、このシ
リンダに気密状態で嵌合されるピストンと、このピスト
ンをタイヤ内圧に抗する方向に付勢するばねとにより構
成されていることを特徴とするタイヤ内圧監視装置。
【請求項７】気体が充填されたタイヤを具備する無人
または有人の車両において、上記車両の回転部であるタイヤ側に、所定の第１のタイ
ヤ内圧を受けたときの変位により作動し第１の圧力検出
信号を出力する第１の圧力検出スイッチと、前記タイヤ
内圧検出器が前記第１のタイヤ内圧より低い第２のタイ
ヤ内圧を受けたときの変位により作動し第２の圧力検出
信号を出力する第２の圧力検出スイッチと、電源電池
と、この電源電池から電力を受けると共に前記第１また
は第２の圧力検出器から前記第１または第２の圧力検出
信号を受け、それらの信号にそれぞれ対応する第１また
は第２のレベル信号を出力する制御回路と、この制御回
路から出力される前記第１または第２のレベル信号を変
調して送信アンテナから電波として送出するテレメータ
送信機と、を設け、前記車両の非回転部である車体または制御室に、受信ア
ンテナで受けた前記電波を復調する受信機と、復調され
た信号の中に前記第１または第２のレベル信号に対応し
た信号が検知されたとき第１または第２の警報信号を出
力する判定器と、この判定器の出力に基づき前記第１ま
たは第２のタイヤ内圧に至ったことを告知する警報機と
を設け、前記制御回路が前記第１または第２の圧力検出信号を受
けた時点から一定期間だけ制御回路自身および前記テレ
メータ送信機に前記電源電池の電力を供給し、それ以外
の期間は制御回路自身のみをスタンバイ状態にする必要
最小限の電力を供給するように構成したことを特徴とす
るタイヤ内圧監視装置。
【請求項８】前記第１の圧力検出スイッチは、燃料消
費率、乗心地等の観点から理想とされるタイヤ内圧値を
下まわったことを前記タイヤ内圧検出器が検出したとき
作動して第１の圧力検出信号を出力し、前記第２の圧力
検出スイッチは、前記タイヤのパンクのおそれのある状
態にあることを前記タイヤ内圧検出器が検出したとき作
動して第２の圧力検出信号を出力するように構成されて
いることを特徴とする請求項７に記載のタイヤ内圧監視
装置。
【請求項９】気体が充填されたタイヤを具備する無人
または有人の車両において、上記車両の回転部であるタイヤ側に、所定のタイヤ内圧
を受けたとき作動し圧力検出信号を出力する圧力検出ス
イッチと、前記タイヤ内圧を電気信号である圧力変換信
号に変換する圧力変換器と、電源電池と、この電源電池
から電力を受けると共に、前記圧力検出器および前記圧
力変換器から前記圧力検出信号および圧力変換信号を受
け、前記圧力検出信号、前記圧力変換信号にそれぞれ対
応するレベル信号を出力する制御回路と、この制御回路
から出力される前記レベル信号を変調して送信アンテナ
から電波として送出するテレメータ送信機と、を設け、一方、前記車両の非回転部である車体または制御室に、
受信アンテナで受けた前記電波を復調する受信機と、復
調された信号の中に前記圧力検出信号に対応した信号が
検知されたとき警報信号を出力すると共に、前記圧力変
換信号に対応する圧力測定信号を出力する判定器と、こ
の判定器の警報信号に基づき前記所定のタイヤ内圧が所
定の限界値近傍に至ったことを告知する警報機と、前記
判定器の前記圧力測定信号に基づき、タイヤ内圧を表示
する表示器と、を設け、前記制御回路が前記所定の圧力検出信号を受けた時点か
ら一定期間だけ制御回路自身、前記圧力変換器および前
記テレメータ送信機に前記電源電池の電力を供給し、そ
れ以外の期間は制御回路自身のみをスタンバイ状態にす
る必要最小限の電力を供給するように構成したことを特
徴とするタイヤ内圧監視装置。