JP2003205718A - タイヤの温度検知方法 - Google Patents
タイヤの温度検知方法Info
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- JP2003205718A JP2003205718A JP2002008821A JP2002008821A JP2003205718A JP 2003205718 A JP2003205718 A JP 2003205718A JP 2002008821 A JP2002008821 A JP 2002008821A JP 2002008821 A JP2002008821 A JP 2002008821A JP 2003205718 A JP2003205718 A JP 2003205718A
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- circuit
- resonance
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/20—Devices for measuring or signalling tyre temperature only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 タイヤの所要部分を直接測定して、タイヤの
故障予知に寄与させ、あわせて、電池の不要な測定装置
の構成を可能にするタイヤの温度検知方法を提供する。 【解決手段】 タイヤの温度に応じて共振特性が変化す
る共振回路に、外部から電磁波を放射し、共振回路の共
振特性の変化から温度を求める。
故障予知に寄与させ、あわせて、電池の不要な測定装置
の構成を可能にするタイヤの温度検知方法を提供する。 【解決手段】 タイヤの温度に応じて共振特性が変化す
る共振回路に、外部から電磁波を放射し、共振回路の共
振特性の変化から温度を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤの所要の部
分の温度を監視して、異常を運転者に通知するための、
タイヤの温度検知方法に関する。
分の温度を監視して、異常を運転者に通知するための、
タイヤの温度検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来知られている、タイヤの温度を検出
して、温度の異常を運転者に通知するための装置として
は、リムに取り付けられるタイヤ内圧警報装置に、温度
センサを内蔵させ、この温度センサで検出した温度デー
タを車体側に設けた受信機に送信し、送信された温度デ
ータが受信機側で設定した温度設定値を超えると異常と
判断し、運転者に通知するようになったものが知られて
いる。
して、温度の異常を運転者に通知するための装置として
は、リムに取り付けられるタイヤ内圧警報装置に、温度
センサを内蔵させ、この温度センサで検出した温度デー
タを車体側に設けた受信機に送信し、送信された温度デ
ータが受信機側で設定した温度設定値を超えると異常と
判断し、運転者に通知するようになったものが知られて
いる。
【０００３】しかしながら、このタイヤ内圧警報装置に
内蔵された温度センサは、タイヤの内空部の温度を測定
しているに過ぎない。しかし、例えば、タイヤのある部
分が異常に発熱して、セパレーションを起したり、バー
ストしたりする可能性を予知するためには、タイヤの、
発熱した部分の温度を直接測定する必要があり、従来の
タイヤ内圧警報装置に内蔵された温度センサを、この用
途に用いようとしても、実用上、有効なものではなかっ
た。
内蔵された温度センサは、タイヤの内空部の温度を測定
しているに過ぎない。しかし、例えば、タイヤのある部
分が異常に発熱して、セパレーションを起したり、バー
ストしたりする可能性を予知するためには、タイヤの、
発熱した部分の温度を直接測定する必要があり、従来の
タイヤ内圧警報装置に内蔵された温度センサを、この用
途に用いようとしても、実用上、有効なものではなかっ
た。
【０００４】さらに、この従来の温度センサは、タイヤ
内圧警報装置が、回転する車輪に取り付けられていて、
タイヤ内圧警報装置の電力を車体側から供給するのが難
しいので、通常、電池をタイヤ内圧警報装置に設ける
が、この電池の消耗が問題となっていた。
内圧警報装置が、回転する車輪に取り付けられていて、
タイヤ内圧警報装置の電力を車体側から供給するのが難
しいので、通常、電池をタイヤ内圧警報装置に設ける
が、この電池の消耗が問題となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に鑑みてなされたものであり、タイヤの所要の部
分の温度を直接測定して、タイヤの故障に繋がる可能性
のある異常を早期に発見し、車両の安全な走行に資する
とともに、電池の要らない、タイヤの温度を測定する方
法を提供することを目的とするものである。
問題点に鑑みてなされたものであり、タイヤの所要の部
分の温度を直接測定して、タイヤの故障に繋がる可能性
のある異常を早期に発見し、車両の安全な走行に資する
とともに、電池の要らない、タイヤの温度を測定する方
法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならび
に作用を以下に示す。
め、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならび
に作用を以下に示す。
【０００７】請求項１に記載のタイヤの温度検知方法
は、タイヤの一部分を回路要素とし、タイヤのこの部分
の温度変化により共振特性が変化する電磁共振回路に、
タイヤの外部より所定の電磁波を放射して、電磁波によ
り励起された共振回路から二次放射される電波の有無を
検知してタイヤの前記部分の温度を検知するものであ
る。
は、タイヤの一部分を回路要素とし、タイヤのこの部分
の温度変化により共振特性が変化する電磁共振回路に、
タイヤの外部より所定の電磁波を放射して、電磁波によ
り励起された共振回路から二次放射される電波の有無を
検知してタイヤの前記部分の温度を検知するものであ
る。
【０００８】本発明に係るこのタイヤの温度検知方法に
よれば、タイヤの一部分の電気的特性が温度により変化
して、タイヤのこの部分を回路要素とする電磁共振回路
全体の共振特性が変化し、その結果もたらされる二次放
射電波の有無を捉えるので、タイヤの所定部分の温度も
しくは温度範囲を直接検知することができ、この情報を
運転者に発信することにより、運転者にタイヤの異常の
予兆を知らせることができる。
よれば、タイヤの一部分の電気的特性が温度により変化
して、タイヤのこの部分を回路要素とする電磁共振回路
全体の共振特性が変化し、その結果もたらされる二次放
射電波の有無を捉えるので、タイヤの所定部分の温度も
しくは温度範囲を直接検知することができ、この情報を
運転者に発信することにより、運転者にタイヤの異常の
予兆を知らせることができる。
【０００９】また、このタイヤの温度検知方法において
は、前記電磁共振回路は受動的な回路でよく、二次放射
する電波は、タイヤの外部より放射される所定の電波に
よりエネルギーを受けとって放射されるので、この回路
には電源が不要で、電池の消耗を懸念する必要がない。
は、前記電磁共振回路は受動的な回路でよく、二次放射
する電波は、タイヤの外部より放射される所定の電波に
よりエネルギーを受けとって放射されるので、この回路
には電源が不要で、電池の消耗を懸念する必要がない。
【００１０】請求項２に記載のタイヤの温度検知方法
は、請求項１に記載するところにおいて、前記電磁共振
回路の共振特性を、所定温度以上で導通もしくは遮断す
るタイヤの前記部分が導通した時にだけ、前記所定の電
磁波により共振され電波を二次放射するものとするもの
である。
は、請求項１に記載するところにおいて、前記電磁共振
回路の共振特性を、所定温度以上で導通もしくは遮断す
るタイヤの前記部分が導通した時にだけ、前記所定の電
磁波により共振され電波を二次放射するものとするもの
である。
【００１１】このタイヤの温度検知方法は、タイヤの温
度異常下限値付近の所定温度を越えると導通もしくは遮
断する部分をタイヤに設け、この部分を共振回路内のス
イッチとして機能させるものである。このスイッチが所
定温度を越えると導通するものである場合、所定温度以
下では、共振回路が閉じていないので、外部から励磁電
波を放射しても、共振は起こらないが、所定の温度に達
すると回路が閉じて共振を起し、このとき放射される二
次電波を検知することができる。また、スイッチが所定
温度を越えると遮断するものである場合、逆に、所定の
温度に達すると回路が開いて二次放射が停止する。この
このことにより、タイヤの温度が異常領域に達したか否
かを判定することができ、このタイヤの温度検知方法に
よれば、タイヤの感温部分を単純なスイッチとして、回
路を構成しているので、高い信頼性をもってタイヤの温
度を検知することができる。
度異常下限値付近の所定温度を越えると導通もしくは遮
断する部分をタイヤに設け、この部分を共振回路内のス
イッチとして機能させるものである。このスイッチが所
定温度を越えると導通するものである場合、所定温度以
下では、共振回路が閉じていないので、外部から励磁電
波を放射しても、共振は起こらないが、所定の温度に達
すると回路が閉じて共振を起し、このとき放射される二
次電波を検知することができる。また、スイッチが所定
温度を越えると遮断するものである場合、逆に、所定の
温度に達すると回路が開いて二次放射が停止する。この
このことにより、タイヤの温度が異常領域に達したか否
かを判定することができ、このタイヤの温度検知方法に
よれば、タイヤの感温部分を単純なスイッチとして、回
路を構成しているので、高い信頼性をもってタイヤの温
度を検知することができる。
【００１２】請求項３に記載のタイヤの温度検知方法
は、請求項１に記載するところにおいて、前記電磁共振
回路の共振特性を、誘電率が温度によって変化する材料
で構成されたタイヤの前記部分の静電容量の変化に伴っ
て共振周波数が一義的に変化するものとし、前記、タイ
ヤの外部より放射する所定の電磁波を、互いの周波数の
異なる複数の電磁波とするものである。
は、請求項１に記載するところにおいて、前記電磁共振
回路の共振特性を、誘電率が温度によって変化する材料
で構成されたタイヤの前記部分の静電容量の変化に伴っ
て共振周波数が一義的に変化するものとし、前記、タイ
ヤの外部より放射する所定の電磁波を、互いの周波数の
異なる複数の電磁波とするものである。
【００１３】このタイヤの温度検知方法によれば、タイ
ヤの所定部分の温度を、その部分の誘電率の変化に起因
する前記電磁共振回路の共振周波数の変化から逆算する
ものであり、このときの電磁共振回路の共振周波数は、
互いの周波数の異なる複数の電磁波を外部から放射した
とき、それぞれの電磁波に対して、二次放射される電波
の有無を検知してこれを知ることができ、この方法は、
タイヤの前記部分の温度を定量的に検知することができ
るので有利である。
ヤの所定部分の温度を、その部分の誘電率の変化に起因
する前記電磁共振回路の共振周波数の変化から逆算する
ものであり、このときの電磁共振回路の共振周波数は、
互いの周波数の異なる複数の電磁波を外部から放射した
とき、それぞれの電磁波に対して、二次放射される電波
の有無を検知してこれを知ることができ、この方法は、
タイヤの前記部分の温度を定量的に検知することができ
るので有利である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第一の実施形態に
ついて図1〜図２に基づいて説明する。図１は、このタ
イヤの温度検知方法に用いる電磁共振回路の回路図であ
り、図２は、この回路を配置したタイヤ１とリム２との
組立体の略線断面図である。この共振回路を、大きさＣ
のキャパシタンス５と、大きさＬのインダクタンス６
と、スイッチ３により構成し、キャパシタンス５および
インダクタンス６を外部回路部４に、スイッチ３をタイ
ヤ１に設ける。そして、タイヤ１と外部回路４の間の回
路構成部分を接続線７でつなぐ。この回路の共振周波数
ωは１／（Ｌ・Ｃ）である。
ついて図1〜図２に基づいて説明する。図１は、このタ
イヤの温度検知方法に用いる電磁共振回路の回路図であ
り、図２は、この回路を配置したタイヤ１とリム２との
組立体の略線断面図である。この共振回路を、大きさＣ
のキャパシタンス５と、大きさＬのインダクタンス６
と、スイッチ３により構成し、キャパシタンス５および
インダクタンス６を外部回路部４に、スイッチ３をタイ
ヤ１に設ける。そして、タイヤ１と外部回路４の間の回
路構成部分を接続線７でつなぐ。この回路の共振周波数
ωは１／（Ｌ・Ｃ）である。
【００１５】このスイッチ３を構成するものとして、例
えば、タイヤ１の異常温度の下限値付近で導通する半導
体素子で構成することができ、これをパターン化した回
路をフィルム状にしてタイヤ１の内面に貼り付けてお
く。外部の送受信装置８のアンテナ９から、この回路の
共振周波数ωと同じ周波数の電磁波を放射すると、タイ
ヤ１のこの部分の温度が、異常温度に達していないとき
は、共振回路は開いているので、この回路は発振するこ
とはない。しかし、このタイヤ１の当該部分が異常温度
に達すると、スイッチ３が閉じる。そして、アンテナ９
より放射される周波数ωの電磁波により、この回路は共
振され、二次電波を放射させるので、アンテナ９でこの
電波を受信することにより、タイヤ１のその部分が、所
定の温度以上になったか否かを判定することができる。
えば、タイヤ１の異常温度の下限値付近で導通する半導
体素子で構成することができ、これをパターン化した回
路をフィルム状にしてタイヤ１の内面に貼り付けてお
く。外部の送受信装置８のアンテナ９から、この回路の
共振周波数ωと同じ周波数の電磁波を放射すると、タイ
ヤ１のこの部分の温度が、異常温度に達していないとき
は、共振回路は開いているので、この回路は発振するこ
とはない。しかし、このタイヤ１の当該部分が異常温度
に達すると、スイッチ３が閉じる。そして、アンテナ９
より放射される周波数ωの電磁波により、この回路は共
振され、二次電波を放射させるので、アンテナ９でこの
電波を受信することにより、タイヤ１のその部分が、所
定の温度以上になったか否かを判定することができる。
【００１６】図３は、本発明に係るタイヤの温度検知方
法の第二の実施形態に用いる共振回路の回路図であり、
図４は、この回路を配置したタイヤ１１とリム１２との
組立体の略線断面図である。この共振回路を、大きさＣ
のキャパシタンス１３と、大きさＬのインダクタンス１
６とにより構成し、インダクタンス１６を外部回路部１
４に、キャパシタンス１３をタイヤ１１に設ける。そし
て、タイヤ１１と外部回路１４の間の回路構成部分を接
続線１７でつなぐ。この回路の共振周波数ωは１／（Ｌ
・Ｃ）である。
法の第二の実施形態に用いる共振回路の回路図であり、
図４は、この回路を配置したタイヤ１１とリム１２との
組立体の略線断面図である。この共振回路を、大きさＣ
のキャパシタンス１３と、大きさＬのインダクタンス１
６とにより構成し、インダクタンス１６を外部回路部１
４に、キャパシタンス１３をタイヤ１１に設ける。そし
て、タイヤ１１と外部回路１４の間の回路構成部分を接
続線１７でつなぐ。この回路の共振周波数ωは１／（Ｌ
・Ｃ）である。
【００１７】タイヤ１１に設けたキャパシタンス１３を
構成するものとして、タイヤ１１の温度変化に応じて誘
電率が変化する物質で構成し、これをパターン化した回
路をフィルム状にしてタイヤ１の内面に貼り付けてお
く。タイヤのこの部分の温度が変わると、この物質の誘
電率が変化し、キャパシタンスの大きさＣが変わる。外
部の送受信装置８のアンテナ１９から、複数の高さの周
波数の電磁波を放射した場合、タイヤ１１のこの部分の
温度Ｔのときの共振周波数ωｔは、温度Ｔでのキャパシ
タンスをＣｔとして、１／（Ｌ・Ｃｔ）となるので、ω
ｔの周波数の電磁波を放射したときだけ、二次電波が放
射され、アンテナ１９でこの電波を受信することによ
り、タイヤ１のその部分の温度を特定することができ
る。そしてこの温度と所定の温度異常の下限値とを比較
して異常の警報を運転者に発することができる。
構成するものとして、タイヤ１１の温度変化に応じて誘
電率が変化する物質で構成し、これをパターン化した回
路をフィルム状にしてタイヤ１の内面に貼り付けてお
く。タイヤのこの部分の温度が変わると、この物質の誘
電率が変化し、キャパシタンスの大きさＣが変わる。外
部の送受信装置８のアンテナ１９から、複数の高さの周
波数の電磁波を放射した場合、タイヤ１１のこの部分の
温度Ｔのときの共振周波数ωｔは、温度Ｔでのキャパシ
タンスをＣｔとして、１／（Ｌ・Ｃｔ）となるので、ω
ｔの周波数の電磁波を放射したときだけ、二次電波が放
射され、アンテナ１９でこの電波を受信することによ
り、タイヤ１のその部分の温度を特定することができ
る。そしてこの温度と所定の温度異常の下限値とを比較
して異常の警報を運転者に発することができる。
【００１８】なお、第一もしくは第二のいずれの実施形
態においても、キャパシタンスとインダクタンスの他に
抵抗要素を加えてもよく、また、感温材料をフィルムの
形でタイヤ内面に貼りつけたが、材料の取り扱いやす
さ、加工しやすさに応じて、これを、材料製造時にゴム
に配合させたり、あるいは、タイヤの表面に塗布したり
してタイヤに設けることもできる。この場合、スイッチ
を構成する材料の例として、高分子に材料に導電性カー
ボンを混入し分散させた、いわゆる、ポリマーＰＴＣな
どを用いることができる。
態においても、キャパシタンスとインダクタンスの他に
抵抗要素を加えてもよく、また、感温材料をフィルムの
形でタイヤ内面に貼りつけたが、材料の取り扱いやす
さ、加工しやすさに応じて、これを、材料製造時にゴム
に配合させたり、あるいは、タイヤの表面に塗布したり
してタイヤに設けることもできる。この場合、スイッチ
を構成する材料の例として、高分子に材料に導電性カー
ボンを混入し分散させた、いわゆる、ポリマーＰＴＣな
どを用いることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、タイヤの温度に応じて共振特性が変化
する共振回路に、外部から電磁波を放射し、共振回路の
共振特性の変化から温度を求めるので、タイヤの所要部
分を直接測定して、タイヤの故障予知に寄与させること
ができるとおともに、共振回路には電池を設ける必要が
なく、その消耗についての対処も不要とすることができ
る。
本発明によれば、タイヤの温度に応じて共振特性が変化
する共振回路に、外部から電磁波を放射し、共振回路の
共振特性の変化から温度を求めるので、タイヤの所要部
分を直接測定して、タイヤの故障予知に寄与させること
ができるとおともに、共振回路には電池を設ける必要が
なく、その消耗についての対処も不要とすることができ
る。
【図１】本発明に係るタイヤの温度検知方法の第一の実
施形態を説明する、共振回路の回路図である。
施形態を説明する、共振回路の回路図である。
【図２】第一の実施形態のタイヤとリムとの組立体の略
線断面図である。
線断面図である。
【図３】本発明に係るタイヤの温度検知方法の第二の実
施形態を説明する、共振回路の回路図である。
施形態を説明する、共振回路の回路図である。
【図４】第二の実施形態のタイヤとリムとの組立体の略
線断面図である。
線断面図である。
１、１１ タイヤ
２、１２ リム
３、 スイッチ
４、１４ 外部回路
５、１３ キャパシタンス
６、１６ インダクタンス
７、１７ 接続線
８、１８ 外部の送受信装置
９、１９ アンテナ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０８Ｃ 17/02 Ｇ０８Ｃ 17/00 Ｂ
(72)発明者 豊澤 真一
東京都小平市小川東町３−１−１ 株式会
社ブリヂストン技術センター内
Ｆターム(参考） 2F073 AA02 AA19 AA36 BB02 BC02
CC01 EE08 EE12 GG02 GG04
Claims (3)
- 【請求項１】 タイヤの一部分を回路要素とし、タイヤ
のこの部分の温度変化により共振特性が変化する電磁共
振回路に、タイヤの外部より所定の電磁波を放射して、
電磁波により励起された共振回路から二次放射される電
波の有無を検知してタイヤの前記部分の温度を検知する
タイヤの温度検知方法。 - 【請求項２】 前記電磁共振回路の共振特性を、所定温
度以上で導通もしくは遮断するタイヤの前記部分が導通
した時にだけ、前記所定の電磁波により共振され電波を
二次放射するものとする請求項１に記載のタイヤの温度
検知方法。 - 【請求項３】 前記電磁共振回路の共振特性を、誘電率
が温度によって変化する材料で構成されたタイヤの前記
部分の静電容量の変化に伴って共振周波数が一義的に変
化するものとし、前記、タイヤの外部より放射する所定
の電磁波を、互いの周波数の異なる複数の電磁波とする
請求項１に記載の温度検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002008821A JP2003205718A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | タイヤの温度検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002008821A JP2003205718A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | タイヤの温度検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003205718A true JP2003205718A (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=27646986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002008821A Pending JP2003205718A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | タイヤの温度検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003205718A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005182570A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Toyota Motor Corp | 異常判定装置 |
| JP2009535699A (ja) * | 2006-04-25 | 2009-10-01 | ブリヂストン・フアイヤーストーン・ノース・アメリカン・タイヤ・エルエルシー | ワイヤレス・マイクロ／ナノ・センサを有するエラストマー物品 |
| US8286473B2 (en) | 2006-04-25 | 2012-10-16 | Bridgestone Americas Tire Operations, Llc | Air spring having wireless micro and nano sensors |
| CN103738128A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-23 | 广西科技大学 | 一种无源化胎温监测方法 |
-
2002
- 2002-01-17 JP JP2002008821A patent/JP2003205718A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005182570A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Toyota Motor Corp | 異常判定装置 |
| JP2009535699A (ja) * | 2006-04-25 | 2009-10-01 | ブリヂストン・フアイヤーストーン・ノース・アメリカン・タイヤ・エルエルシー | ワイヤレス・マイクロ／ナノ・センサを有するエラストマー物品 |
| US8286473B2 (en) | 2006-04-25 | 2012-10-16 | Bridgestone Americas Tire Operations, Llc | Air spring having wireless micro and nano sensors |
| CN103738128A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-23 | 广西科技大学 | 一种无源化胎温监测方法 |
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