JP2005014813A

JP2005014813A - タイヤ監視システム

Info

Publication number: JP2005014813A
Application number: JP2003184536A
Authority: JP
Inventors: Masaru Yakida; 優八木田; Toshihiro Maruyama; 智弘丸山
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】自動車のタイヤ圧等を検出し処理装置へ無線送信してその監視を行なう監視システムで、自動車停止（駐車）状態を迅速に検出し、送信動作を停止させて消費電力を低減できるようにする。
【解決手段】自動車３のタイヤ４に無線送信機１，タイヤ圧センサ，傾斜スイッチ等を取り付け、センサにて検出したタイヤ圧等を、無線送信機１を介して運転席等に設けられた受信機２に送り、図示されない処理装置（マイコン）等で監視するに当たり、傾斜スイッチのオン，オフ動作から自動車３の停止（駐車）状態を迅速に検出できるようにする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両のタイヤに設置したセンサにてタイヤの空気圧等を計測し、その計測データを無線機を介してタイヤより離れた位置に設置された受信機へ送信し、受信した情報を処理装置により処理してタイヤ空気圧等、タイヤの状態を監視するタイヤ監視システム、特に電力消費を低減可能なタイヤ監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来例として、自動車等の車両の走行を検知する走行センサを例えば移動体と圧電素子から構成し、タイヤの回転により移動体が圧電素子に衝突して発生する電圧の周期を利用して自動車の走行，停止を検知し、停止時の電力消費を低減するものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６４２０２号公報（第２頁、図１−２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に示すもので送信機を起動するためには、タイヤが数回転する必要があり、迅速な対応ができないという問題がある。
したがって、この発明の課題は、電力消費を低減可能なタイヤ監視システムで特に迅速な対応を可能にすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、請求項１の発明では、タイヤの空気圧，温度を計測し、その計測結果を無線送信機を介してこれより離れた位置に設置された無線受信機へ送信し、受信した情報を処理装置により処理してタイヤの状態を監視するタイヤ監視システムにおいて、
前記タイヤの回転角度に応じてオン，オフ動作するスイッチを設け、このスイッチが一定時間オン，オフ動作しないときは、前記処理装置により駐車中であると判断し、前記無線送信機の動作を停止させて低消費電力化を図ることを特徴とする。
【０００６】
上記請求項１の発明においては、前記スイッチのオン動作状態が一定時間継続するときは、駐車中であると判断して前記処理装置はスリープ（休止）状態へと移行することにより、処理装置からの漏れ電流を低減することができ（請求項２の発明）、または、前記処理装置は、前記スイッチのオン，オフ動作の監視と同時にタイヤの空気圧，温度の監視を開始し、スイッチが一定時間オン，オフ動作せず、かつ空気圧，温度の計測値がともに単調に下降するときのみ、駐車中であると判断することができる（請求項３の発明）。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態を示す構成図である。
これは、無線送信機１およびタイヤ空気圧，温度等のセンサを、自動車３等の車両のタイヤ４（ホイール部）に取り付ける一方、タイヤ４から離れた位置にある運転席等に、無線受信機２およびマイクロコンピュータ（マイコン）等の処理装置（図示なし）を設置しておき、無線送信機１から送信されてくるタイヤ空気圧，温度等のセンサ情報を受信，処理して異常等を監視するものである。なお、図示されてはいないが、タイヤ４のホイール部にはさらに、スイッチ動作をする傾斜センサが取り付けられており、無線送信機１と接続しておく。
【０００８】
図２は上記傾斜センサのオン，オフと、タイヤ位置との関係説明図である。なお、ここでは傾斜センサ５として端子Ｔ１〜Ｔ４と金属球５ａからなる、例えば特開平１１−１９５３５９号公報等により公知のものを想定しているが、これに限らず同等の機能を持つものを使用できるのは勿論である。
いま、傾斜センサ５が無線送信機１とともに、タイヤ４の▲１▼の位置で下向きに取り付られるとすると、この▲１▼の位置では接点は動作せず端子Ｔ１〜Ｔ４からは何の出力も得られないが、例えばタイヤ４が時計回りに９０°回転して▲２▼の位置に達すると傾斜センサ５は横向きとなり、金属球５ａにより端子Ｔ３とＴ４が電気的に接続され、出力が変化することになる。
【０００９】
同様に、▲３▼の位置では傾斜センサ５が上向きとなり、▲１▼の場合と同じく接点は動作せず、端子Ｔ１〜Ｔ４からは何の出力も得られないが、さらにタイヤ４が時計回りに９０°回転して▲４▼の位置に達すると横向きとなり、▲２▼とは上下関係が逆になって金属球５ａにより、今度は端子Ｔ１とＴ２が電気的に接続され、出力が変化することになる。ここでは９０°毎の位置を想定したが、タイヤ４の回転位置によって端子Ｔ１〜Ｔ４が電気的に接続されたり、されなかったりすることが分かる。したがって、タイヤ４が回転する限り端子Ｔ１，Ｔ２、Ｔ３，Ｔ４の状態が変化するので、これらの端子からの出力電圧等を監視することで、自動車が走行しているか，停止（駐車）しているかを極めて迅速に判断することができる。
【００１０】
そこで、図３（ａ）のように、傾斜センサ５からの信号を処理装置（マイコン）１１に導入して，傾斜センサ５のオン，オフを監視する。このとき、例えば傾斜センサ５の対角にある端子（図２▲１▼の例では例えばＴ２とＴ３）をそれぞれＧＮＤ１２に接続し、もう一方の対角の端子（図２▲１▼の例では例えばＴ１とＴ４）をマイコン１１の端子１３，１４にそれぞれ接続する。傾斜センサの特性上、対角の端子が接続することはないから、傾斜センサ５がオンする場合は、マイコン端子１３とマイコン端子１４のいずれか一方のみがＧＮＤ１２に接続し、論理Ｌｏｗとなる。
【００１１】
そして、マイコン１１を起動するのにマイコン内部でプルアップし、論理Ｈｉｇｈから論理Ｌｏｗへの立下りの割り込みを利用する場合には、端子１３，１４へのいずれか一方の出力が論理Ｌｏｗのままになると、マイコン１１から傾斜センサ５を通してＧＮＤ１２に漏れ電流が流れ続けることになる。そのため、割り込み端子を利用する際に、その端子への入力が論理Ｌｏｗであるか否かの判定を行なう。もし、論理Ｌｏｗであれば、割り込みとして利用しない。この場合、もう一方の割り込み端子への入力は論理Ｈｉｇｈとなっているため、こちらを割り込み端子として利用する。この関係を示すのが、図３（ｂ）である。
【００１２】
端子の使い方を上記のようにする代わりに、傾斜センサ５のオン状態が一定時間継続するときは、駐車中であると判断して前記処理装置をスリープ（休止）状態へと移行させることにより、処理装置からの漏れ電流を低減することができ、傾斜センサ５より角度変化の信号を受信したら、直ちにマイコン１１の動作を開始させるようにすることができる。
【００１３】
また、傾斜センサ５の端子電圧が一定時間以上変化しないときは、タイヤは回転していない、すなわち駐車（停止）状態と判断できるが、タイヤが一定の速度で回転しているにもかかわらず、遠心力等により傾斜センサの端子電圧が一定時間以上変化しないことがある。そのため、この発明では傾斜センサの端子電圧の監視とともに温度，タイヤ圧の監視も開始し、その温度，圧力値の監視結果も加味して判断することで、より信頼性の高い判断ができるようにする。
【００１４】
図４は駐車状態か否かの判定方法を示すフローチャート、図５はタイヤが停止状態から走行して駐車したときの傾向説明図、図６はタイヤが一定時間以上回転した後にパンクしたときの傾向説明図である。
図４に示すように、ステップ▲１▼で傾斜センサの端子電圧が一定時間以上変化しないときは（ＹＥＳ参照）、一応駐車（停止）状態らしいと判断できるが、上述のようにタイヤが一定の速度で回転しているにもかかわらず、遠心力等により傾斜センサの端子電圧が一定時間以上変化しないことがある。
【００１５】
そこで、ステップ▲２▼で温度，タイヤ圧が一様に低下するかどうかを判断し、ＹＥＳの場合のみ、ステップ▲４▼で駐車（停止）状態と判断する。ステップ▲２▼で判断結果がＮＯの場合は、ステップ▲３▼で走行時と判断する。これは、タイヤが停止状態から走行して駐車したときの温度および圧力は、図５（ａ），（ｂ）に示すように一様に低下するのに対し、例えばタイヤがパンクにより停止したときは、図６（ａ），（ｂ）に示すように圧力値は急激に低下するが、温度値はほぼ一定となるので、温度および圧力が一様に低下するか否かを判断基準にするものである。なお、ステップ▲１▼で判断結果がＮＯの場合も、ステップ▲３▼において走行時と判断される。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、傾斜センサを使用しているため、タイヤの回転状態から受信機を停止させても良い「駐車中」という状態を迅速に検知でき、無駄な温度，圧力計測および無線送信を停止して消費電力を低減することができる。
請求項２の発明によれば、傾斜センサを使用した場合にタイヤの停止位置によっては傾斜センサがオンのままとなることがあるが、このことを検出してマイコンをスリープ（休止）状態にすることで、マイコンから流れる漏れ電流を無くすことができ、消費電力を軽減できる。
請求項３の発明によれば、傾斜センサの端子電圧の監視とともに温度，タイヤ圧の監視も開始し、その温度，圧力値の監視結果も加味して走行，停止を判断することで、より信頼性の高い判断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す概要構成図
【図２】タイヤの回転と傾斜センサのオン，オフの関係を示す説明図
【図３】マイコン（処理装置）で使用する割り込み端子説明図
【図４】駐車状態か否かの判断フローチャート
【図５】自動車の走行，駐車と温度，圧力との関係説明図
【図６】自動車の走行，パンクと温度，圧力との関係説明図
【符号の説明】
１…無線送信機、２…受信機、３…自動車、４…タイヤ、５…傾斜センサ、５ａ…金属球、１１…処理装置（マイコン）、１２…接地端子（ＧＮＤ：グランド）、１３，１４…入力端子。

Claims

タイヤの空気圧，温度を計測し、その計測結果を無線送信機を介してこれより離れた位置に設置された無線受信機へ送信し、受信した情報を処理装置により処理してタイヤの状態を監視するタイヤ監視システムにおいて、
前記タイヤの回転角度に応じてオン，オフ動作するスイッチを設け、このスイッチが一定時間オン，オフ動作しないときは、前記処理装置により駐車中であると判断し、前記無線送信機の動作を停止させて低消費電力化を図ることを特徴とするタイヤ監視システム。
前記スイッチのオン動作状態が一定時間継続するときは、駐車中であると判断して前記処理装置はスリープ（休止）状態へと移行することにより、処理装置からの漏れ電流を低減することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ監視システム。
前記処理装置は、前記スイッチのオン，オフ動作の監視と同時にタイヤの空気圧，温度の監視を開始し、スイッチが一定時間オン，オフ動作せず、かつ空気圧，温度の計測値がともに単調に下降するときのみ、駐車中であると判断することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ監視システム。