JP2000355203A - タイヤ空気圧警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤの空気圧の異常を検出して車体側装置
に無線で報知するタイヤ空気圧警報装置において、異常
検出及び異常報知のための電力消費量を必要最小限に抑
えつつ、空気圧の異常を速やかに報知できるようにす
る。 【解決手段】 タイヤＴ内に組み込まれるタイヤ側警報
装置１においては、振動センサ３がタイヤＴの微小振動
を検出した際に、制御回路１０が動作する。制御回路１
０は、圧力センサ４及び温度センサ６を駆動することに
よりタイヤＴ内の空気圧及び温度を検出して、その異常
判定（空気圧の低下，温度上昇＝パンク）を行い、異常
時には、送信回路１２を駆動して異常内容を表す信号を
車体側警報装置２０に送信させる。この結果、タイヤ側
警報装置１では、タイヤＴに振動が生じる車両走行時に
異常判定を行い、異常発生時には、車体側警報装置２０
及び報知装置３０を介して乗員にその旨を速やかに報知
でき、しかも、タイヤＴが振動しない駐・停車時には、
動作を停止するので、電池１６の消耗を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のタイヤ内に
組み込まれ、タイヤ内の空気圧の異常を検出して、車体
側装置に無線で報知するタイヤ空気圧警報装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気注入タイプのタイヤを備
えた車両には、走行時の安全性を高めるために、タイヤ
内に、空気圧の異常を検出して車体側装置に無線で報知
するタイヤ空気圧警報装置を組み込むようにしたものが
知られている。また、このようにタイヤ内に組み込まれ
る警報装置は、車体側より電力を供給することが困難で
あることから、通常、電力供給用の電池と一緒にタイヤ
内に組み込まれる。

【０００３】ところで、このようにタイヤ内に電池を組
み込んだ場合、電池の交換が面倒であり、また、車両の
定期点検等によって電池を交換するまでの間に電池が消
耗してしまうと空気圧の異常検出を行うことができなく
なるので、タイヤ空気圧警報装置においては、電池の消
耗をできるだけ少なくすることが望まれていた。

【０００４】そして、この要求に応えるために、タイヤ
内に、タイヤの回転加速度を検出する加速度センサを組
み込み、その回転加速度が所定値以上となった場合（換
言すれば車両の加速走行時）に、タイヤ内の空気圧を検
出して空気圧の異常判定を行い、この判定動作によって
空気圧の異常を判定したときにだけ、その旨を表す異常
信号を車体側装置に送信するように構成したタイヤ空気
圧警報装置も考えられている。

【０００５】つまり、タイヤ空気圧警報装置をこのよう
に構成することで、当該装置による電力消費量を低減
し、電池の消耗を抑えて、その寿命を長くするのであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな対策では、電池の消耗を抑えることはできるもの
の、車両が低速で定速走行しているときのように、車両
が走行しているにもかかわらず、タイヤの回転加速度が
小さい場合には、タイヤ空気圧警報装置が動作せず、空
気圧の検出及びその異常判定を行うことができないとい
う問題があった。

【０００７】つまり、上記のようにタイヤ空気圧警報装
置を、タイヤの回転加速度が所定値以上である場合にだ
け動作させるようにすると、車両が渋滞等で低速走行し
ている際に、タイヤに刺さった釘等の異物によって空気
圧が徐々に低下していても、その旨を検出することがで
きず、その後車両が通常走行に入って、タイヤの回転加
速度が所定値以上となるまで、車体側装置に異常信号を
送信することができないことから、車体側装置への異常
信号の送信、延いては、車両乗員へのタイヤの異常報知
が遅れてしまうのである。

【０００８】そして、このように車両乗員への空気圧異
常の報知が遅れると、運転者がタイヤの空気が抜けた状
態で車両を走行させてしまい、タイヤを新品のものと交
換しなければならなくなるとか、タイヤを修理できて
も、その費用が通常よりも高くなってしまう、という問
題が生じることになる。

【０００９】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、タイヤ内の空気圧の異常を検出して、車体側
装置に無線で報知するタイヤ空気圧警報装置において、
空気圧の異常検出及び異常報知のための電力消費量を必
要最小限に抑えつつ、空気圧の異常（低下）を速やかに
報知できるようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１記載のタイヤ空気圧警報装置にお
いては、振動センサがタイヤの振動を検出すると、起動
信号出力回路が制御回路に起動信号を出力する。そし
て、制御回路は、この起動信号を受けることにより動作
を開始し、その動作中には、圧力センサを駆動して、圧
力センサからタイヤの空気圧を表す検出信号を取り込
み、その検出信号に基づき、タイヤの空気圧の異常を判
定する。また、制御回路は、空気圧の異常を判定する
と、送信回路を駆動して、送信回路から車体側装置へ
と、タイヤ内の空気圧の異常を表す異常信号を送信させ
る。

【００１１】このように、本発明では、前述した従来技
術のように、タイヤの回転加速度が所定値以上となる車
両の加速走行時に、制御回路による空気圧の検出・異常
判定動作や送信回路からの異常信号の送信動作を実行さ
せるのではなく、こうした異常検出及び報知のための動
作を、タイヤが振動しているときに実行させる。

【００１２】これは、タイヤは、車両の駐車時や停車時
等には振動しないが、車両の走行に伴い回転すると、そ
の回転速度の変化や路面の凹凸等によって振動するため
であり、本発明では、振動センサがタイヤの振動を検出
した際に、内空気圧の異常を判定して、異常判定時には
異常信号を車体側装置に送信するよう構成することによ
り、車両の加速走行時だけでなく、車両の定速走行時に
も、タイヤの空気圧の異常を検出して、その旨を、車体
側装置を介して車両乗員に報知できるようにしているの
である。

【００１３】よって本発明によれば、車両の走行時に
は、タイヤの空気圧の異常（低下）を検出して、その旨
を応答遅れなく乗員に報知することができると共に、車
両の駐車時や停車時等、車両が停止しているときには、
空気圧の異常判定を行う制御回路の動作を停止させるの
で、電力消費量を必要最小限に抑えて、電池の消耗を抑
制することができる。

【００１４】次に、請求項２記載のタイヤ空気圧警報装
置は、請求項１記載のものに、更に、タイヤ内の温度を
検出する温度センサを設け、制御回路が起動信号を受け
て動作しているときには、圧力センサと温度センサとを
各々駆動して、これら各センサから検出信号を取り込
み、各検出信号に基づき空気圧及び温度の異常を判定
し、空気圧又は温度の異常を判定すると、送信回路を駆
動して、送信回路から異常信号を送信させるようにして
いる。

【００１５】つまり、車両走行中にタイヤがパンクする
際には、タイヤ内部の空気温度が急激に上昇するため、
請求項２記載の装置では、タイヤ内の空気圧だけでな
く、タイヤ内部の温度を検出し、この温度が急激に上昇
したときにも、タイヤがパンクするものとして、送信回
路から車体側装置に異常信号を送信させて、車両乗員に
異常を報知できるようにしているのである。

【００１６】よって本発明（請求項２）によれば、車両
走行時の安全性をより高めることができる。また次に、
請求項３記載のタイヤ空気圧警報装置においては、制御
回路が起動信号を受けて動作しているときには、空気圧
（若しくは空気圧及び温度）の異常判定結果にかかわら
ず、定期的に送信回路を駆動して、空気圧センサ（若し
くは空気圧センサ及び温度センサ）による検出データを
送信させる。

【００１７】このため、請求項３記載の装置によれば、
請求項１若しくは請求項２に記載の装置と同様に、タイ
ヤの空気圧（若しくは空気圧又は温度）の異常時に、そ
の旨を表す異常信号を車体側装置に送信して、異常発生
を速やかに乗員に報知させることができるだけでなく、
空気圧（若しくは空気圧及び温度）を表すデータを車体
側装置に定期的に送信することにより、例えば、タイヤ
の空気圧（若しくは空気圧及び温度）を乗員に報知させ
るといったことができ、乗員によるタイヤの保守・点検
のための作業性を向上することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面に
基づき説明する。図１は、本発明が適用された空気圧警
報システム全体の構成を表すブロック図である。

【００１９】図１に示す如く、空気圧警報システムは、
自動車の前後左右の車輪を構成する空気注入タイプのチ
ューブレスタイヤ（以下単にタイヤという）Ｔの内部に
設けられて、タイヤＴ内部の空気圧及び温度の異常を検
出し、異常検出時にはその旨を表す異常信号を送信する
タイヤ側警報装置（本発明のタイヤ空気圧警報装置に相
当する）１と、自動車の車体側に設けられて、タイヤ側
警報装置１から送信されてくる異常信号を受信すると共
に、異常信号受信時には、車室内に設けられた報知装置
３０を駆動して、報知装置３０から異常信号に対応した
警報を発生させる車体側警報装置２０とから構成されて
いる。

【００２０】車体側警報装置２０は、タイヤ側警報装置
１からの送信電波（異常信号）を受信する受信アンテナ
２１と、受信アンテナ２１からの受信信号の内、タイヤ
側警報装置１からの異常信号に対応した周波数成分のみ
を通過させるバンドパスフィルタ２２と、バンドパスフ
ィルタ２２を通過した異常信号を増幅する増幅回路２３
と、増幅回路２３により増幅された異常信号を検波・復
調して、タイヤ側警報装置１が送信してきた異常信号か
ら異常内容を表すデータを復元する検波／復調回路２５
と、検波／復調回路２５が復元したデータ（受信デー
タ）を読み込み、その受信データから、今回受信した異
常信号は、自車のタイヤ側警報装置１からのものである
か否かを識別すると共に、異常信号が自車のタイヤ側警
報装置１からのものであれば、その異常内容（空気圧低
下・パンク等）を判定して、報知装置３０を駆動する、
制御回路２６とから構成されている。

【００２１】尚、報知装置３０は、車室内のインストル
メントパネルに設けられた異常報知用の警報ランプ、或
いは、車室内のスピーカから音声を発生させるオーディ
オ機器等からなり、制御回路２６は、マイクロコンピュ
ータ又は専用のカスタムＩＣ等にて構成されている。そ
して、制御回路２６は、受信データに基づき判定したタ
イヤＴの異常内容に応じて、警報ランプを点灯（或いは
点滅）させるか、オーディオ機器を介して車室内のスピ
ーカから所定の警報音（或いは異常内容報知用の音声）
を発生させることにより、車両乗員にタイヤＴの異常を
報知する。

【００２２】一方、本発明に係る主要部であるタイヤ側
警報装置１は、タイヤＴのホイールの外周に形成された
取付部に固定することにより、タイヤＴ内に収納される
ものであり、タイヤＴ内の空気圧を検出する圧力センサ
４、及び、タイヤＴ内の空気の温度を検出する温度セン
サ６を備える。これら各センサ４，６は、制御回路１０
からの駆動信号により動作し、空気圧及び温度を表す検
出信号を制御回路１０に出力する。

【００２３】そして、制御回路１０は、これら各センサ
４，６からの検出信号に基づき、空気圧及び温度の異常
を夫々判定し、空気圧又は温度の異常を判定すると、送
信回路１２を駆動すると共に、異常内容を表すデータ
（送信データ）を送信回路１２に出力することにより、
送信回路１２から、送信アンテナ１４を介して、搬送波
を送信データに基づき所定の変調方式（ＡＳＫ，ＦＳＫ
等）で変調した異常信号を送信させる。

【００２４】また、タイヤ側警報装置１には、制御回路
１０が、圧力センサ４，温度センサ６及び送信回路１２
を駆動することにより、空気圧及び温度の異常判定，異
常信号の送信といった後述の警報処理を実行できるよう
にするために、制御回路１０に対して動作用の電力供給
を行う電池（一次電池）１６が内蔵されている。そし
て、この電池１６は、制御回路１０に常時電源供給を行
うことができるように、正極側の電源ライン及び負極側
のグランドラインを介して、制御回路１０に接続されて
いる。

【００２５】また、制御回路１０は、１チップマイクロ
コンピュータ又はカスタムＩＣからなり、外部から起動
信号を受けて動作し、起動信号が入力されないときに
は、スリープ状態となって、内部の記憶素子の記憶内容
を保持するのに必要な微小電流しか流れないように構成
されている。また、特に本実施例では、制御回路１０
は、外部から起動信号を受けた際には、まず後述の警報
処理を実行し、この警報処理を一旦実行すると、スリー
プ状態に入り、その後は、起動信号が入力されている
間、内部タイマから出力される一定時間毎（例えば１５
sec.毎）に出力される起動信号にて、後述の警報処理を
実行するようにされている。

【００２６】そして、この制御回路１０に対して外部か
ら起動信号を出力する起動信号出力回路として、本実施
例では、電池１６に対して並列に、タイヤＴの振動を検
出する振動センサ１８と抵抗Ｒとからなる直列回路を設
け、振動センサ１８がタイヤＴの振動を検出すると、振
動センサ１８及び抵抗Ｒに電流が流れ、そのとき抵抗Ｒ
の両端に生じた電圧が、起動信号として、制御回路１０
に入力されるように構成されている。

【００２７】従って、制御回路１０は、振動センサ１８
がタイヤＴの振動を検出した直後に起動されて警報処理
を実行し、その後は、信号センサ１８にてタイヤＴの振
動が検出されなくなるまでの間、内部タイマにより一定
時間間隔で定期的に起動されて警報処理を実行すること
になる。従って、制御回路１０は、振動センサ１８がタ
イヤＴの振動を検出しない自動車の駐・停車時には、連
続的にスリープ状態となり、また、振動センサ１８がタ
イヤＴの振動を検出する車両走行時には、内部タイマか
らの起動信号に同期して定期的にスリープ状態となる。

【００２８】尚、振動センサ１８は、タイヤＴの回転に
伴い路面の凹凸等によってタイヤＴに生じる微小振動を
検出するためのものであり、例えば、圧電素子等からな
る振動検出用素子と、振動検出用素子からの検出信号が
所定レベル以上であるときオン状態となって抵抗Ｒに電
流を流す検出回路とから構成される。

【００２９】次に、図２は、タイヤ側警報装置１が、振
動センサ１８及び抵抗Ｒからなる起動信号出力回路又は
内部タイマから起動信号を受けた際に実行する警報処理
を表すフローチャートである。図２に示す如く、この警
報処理が起動されると、まずＳ１００（Ｓはステップを
表す）にて、圧力センサ４及び温度センサ６に対して駆
動信号を出力することにより、各センサ４，６に電流を
流して、各センサ４，６を動作させる。そして、続くＳ
１１０では、温度センサ６から検出信号を取り込み、そ
の検出信号に基づき、タイヤＴ内の温度は予め設定され
た異常判定温度以下であるか否か（換言すれば温度は正
常であるか否か）を判定する。尚、異常判定温度は、タ
イヤがパンクする際に生じるタイヤＴ内の急激な温度上
昇を検出するためのものであり、予め実験等によって定
められている。

【００３０】Ｓ１１０にて、タイヤＴ内の温度が正常で
あると判断されると、Ｓ１２０に移行して、圧力センサ
４からの検出信号を取り込み、その検出信号に基づき、
タイヤＴの空気圧は予め設定された異常判定圧力以上で
あるか否か（換言すれば空気圧は正常であるか否か）を
判定する。尚、異常判定圧力は、タイヤＴから空気が抜
けて、車両を安全に走行させることができなくなるのを
検出するためのものであり、例えば、空気圧が適正圧力
から数％〜数十％低下したときの値が予め設定されてい
る。

【００３１】一方、Ｓ１１０にて、タイヤＴ内の温度が
異常判定温度を越えたと判断された場合、或いは、Ｓ１
２０にて、タイヤＴの空気圧が異常判定圧力を下回った
と判断された場合には、Ｓ１３０に移行して、送信回路
１２に駆動信号を出力することにより、送信回路１２に
動作用の電流を流して、送信回路１２を動作させる。

【００３２】また、続くＳ１４０では、Ｓ１１０又はＳ
１２０にて判定したタイヤの異常内容（つまりタイヤの
パンク又は空気圧の低下）を表すデータに、当該警報装
置１を特定する識別コードを付与した送信データを生成
し、この送信データを送信回路１２に出力（シリアル送
信）することにより、送信回路１２から、この送信デー
タにて所定周波数の搬送波を変調した異常信号を出力さ
せる。

【００３３】そして、Ｓ１４０にて、送信回路１２から
異常信号を出力させるか、或いは、Ｓ１２０にて、タイ
ヤＴの空気圧は正常であると判断された場合には、その
ままスリープ状態に移行する。尚、Ｓ１４０の処理の実
行により、送信アンテナ１４から車体側警報装置２０の
受信アンテナ２１に向けて異常信号が送信され、車体側
警報装置２０では、この異常信号を受信・復調すること
により、タイヤＴの異常内容を判定して、その旨を報知
装置３０を介して車両乗員に報知することになる。

【００３４】以上説明したように、本実施例では、タイ
ヤ側警報装置１に、タイヤＴの微小振動を検出する振動
センサ１８を設け、振動センサ１８がタイヤＴの微小振
動を検出している場合にのみ、制御回路１０に起動信号
を出力して、制御回路１０にタイヤ側警報処理を実行さ
せ、振動センサ１８がタイヤＴの微小振動を検出してい
ないときには、制御回路１０がスリープ状態に入り、圧
力センサ４，温度センサ６及び送信回路１２も動作を停
止する。

【００３５】また、振動センサ１８がタイヤの微小振動
を検出して、制御回路１０に起動信号が入力されている
間は、制御回路１０は、内部タイマの動作によって、定
期的に警報処理を実行する。このため、本実施例のタイ
ヤ側警報装置１によれば、自動車の走行速度や走行加速
度に関係なく、自動車が走行している際（換言すればタ
イヤＴが回転している際）には、定期的にタイヤＴの空
気圧異常及び温度異常を判定して、異常判定時には、そ
の旨を表す異常信号を車体側警報装置２０に送信できる
ことになる。

【００３６】よって、本実施例によれば、自動車の走行
開始直後からタイヤＴの空気圧や温度の異常を判定し
て、異常判定時には、その旨を応答遅れなく乗員に報知
することができるようになり、前述した従来技術に比べ
て、自動車の走行安全性を向上できる。

【００３７】また、自動車の駐車時や停車時等、車両が
停止しているときや、車両走行時であっても制御回路１
０が警報処理を実行していないときには、タイヤ側警報
装置１を構成する全ての回路（圧力センサ４，温度セン
サ６，制御回路１０及び送信回路１２）の動作が停止
し、電池１６からは制御回路１０のバックアップ用の電
流或いは内部タイマ動作用の電流が流れるだけであるた
め、電池１６の電力消費量を必要最小限に抑え、電池の
消耗を充分抑制することができる。

【００３８】また、本実施例では、タイヤ側警報装置１
において、タイヤＴの空気圧及び温度に対する異常判定
を夫々行い、その判定結果に応じた異常信号を車体側警
報装置２０に送信することにより、車体側警報装置２０
が、乗員に対して、タイヤＴの異常内容を報知するよう
にしている。よって、運転者は、タイヤＴの異常の警報
を受けた際に、その警報から異常内容を識別して、自動
車をどのように運転すべきかを速やかに判断することが
でき、これによっても走行時の安全性を向上できる。

【００３９】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、制御回路１０にて実行される警報処理では、タイヤ
Ｔの空気圧異常或いは温度異常を判定したときに、その
旨を表す異常信号を車体側警報装置２０に送信するもの
として説明したが、図２に示すフローチャートにおい
て、Ｓ１２０にてタイヤＴの圧力が正常である旨が判断
された際にも、Ｓ１３０と同様に送信回路１２を動作さ
せる処理を実行し、その後、Ｓ１００にて圧力センサ４
及び温度センサ６を動作させることにより検出したタイ
ヤＴ内の温度及び圧力を表す検出データに、当該警報装
置１を特定する識別コードを付与することにより、検出
データ送信用送信データを生成し、この送信データを送
信回路１２に出力することにより、送信回路１２から、
この送信データにて所定周波数の搬送波を変調したタイ
ヤＴの状態信号を出力させる処理を実行して、スリープ
状態に移行するようにしてもよい。

【００４０】つまり、図２に示したフローチャートをこ
のように変更すれば、タイヤＴの温度或いは圧力の異常
判定時以外のときにも、車体側警報装置２０に対して、
タイヤＴの温度及び圧力を表すデータを一定時間間隔で
定期的に送信することができ、車体側警報装置２０で
は、このデータを受信することにより、タイヤ側警報装
置１の動作状態及びタイヤＴの状態を監視し、必要に応
じて、タイヤ側警報装置１の動作異常や、タイヤＴの状
態（圧力，温度）を乗員に報知することができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の空気圧警報システム全体の構成を表
すブロック図である。

【図２】 実施例のタイヤ側空気圧警報装置にて実行さ
れる警報処理を表すフローチャートである。

【符号の説明】

１…タイヤ側警報装置（タイヤ空気圧警報装置）、４…
圧力センサ、６…温度センサ、１０…制御回路、１２…
送信回路、１４…送信アンテナ、１６…電池、１８…振
動センサ、Ｒ…抵抗、２０…車体側警報装置、３０…報
知装置、Ｔ…タイヤ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のタイヤ内に組み込まれ、タイヤ内
   の空気圧の異常を検出して、車体側装置に無線で報知す
   るタイヤ空気圧警報装置であって、 前記タイヤ内の空気圧を検出する圧力センサと、 前記車体側装置に空気圧の異常を表す異常信号を送信す
   る送信回路と、 外部から起動信号を受けることにより動作し、該動作中
   には、前記圧力センサを駆動して該圧力センサから検出
   信号を取り込み、該検出信号に基づき空気圧の異常を判
   定すると共に、空気圧の異常を判定すると、前記送信回
   路を駆動して該送信回路から前記異常信号を送信させる
   制御回路と、 前記タイヤの振動を検出する振動センサを備え、該振動
   センサにて前記タイヤの振動を検出すると、前記制御回
   路に前記起動信号を出力して、前記制御回路を動作させ
   る起動信号出力回路と、 前記各回路に動作用の電力を供給する電池と、 を備えたことを特徴とするタイヤ空気圧警報装置。
2. 【請求項２】 前記タイヤ内の温度を検出する温度セン
   サを備え、 前記制御回路は、前記起動信号が入力されているとき、
   前記圧力センサと前記温度センサとを各々駆動して該各
   センサから検出信号を取り込み、該各検出信号に基づき
   空気圧及び温度の異常を判定し、空気圧又は温度の異常
   を判定すると、前記送信回路を駆動して該送信回路から
   前記異常信号を送信させることを特徴とする請求項１記
   載のタイヤ空気圧警報装置。
3. 【請求項３】 前記制御回路は、前記動作中には、前記
   異常の判定結果にかかわらず定期的に前記送信回路を駆
   動し、前記センサによる検出データを送信させることを
   特徴とする請求項１又は請求項２記載のタイヤ空気圧警
   報装置。