JP2005104312A - タイヤの状態情報収集装置及びその中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ内の所定物理量をタイヤ外近傍の所定物理量により補正して報知するタイヤの状態情報収集装置及びその中継装置を提供する。
【解決手段】各車輪２に設けた検知装置１０によってタイヤの空気圧と温度を検知し、各車輪毎にその近傍に配置した中継装置２０に第１周波数の電磁波によって検知装置１０から検知データを送信し、これを受けた中継装置２０は車輪２の近傍における大気圧と温度を検知してそのデータを検知装置１０から受信した検知データと共に主装置３０に送信する。主装置３０は、検知装置１０の検知データを中継装置２０の検知データによって補正し、補正によって得られた情報を表示パネルに表示して運転者に報知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの状態情報収集装置及びその中継装置に関し、特に、タイヤ内の所定物理量をタイヤ外近傍の所定物理量により補正して報知するタイヤの状態情報収集装置及びその中継装置に関するものである。

従来、タイヤ気室内雰囲気中の圧力や温度等のタイヤの状態に関する情報を得るためのタイヤ監視システムが知られている。

この種の技術の一例としてタイヤ内空気圧を監視する装置が、特開２００１−５６２６３号公報（第１従来例）や、特開２０００−１８２１６４号公報（第２従来例）等に開示されている。

上記第１従来例のタイヤ空気圧監視装置は、自動車の各タイヤに設けられると共に、空気圧センサから出力された各タイヤ毎のタイヤ空気圧信号を送信する送信装置と、各タイヤの近傍にまで延設された複数の受信アンテナを有し、送信装置からのタイヤ空気圧信号を受信する受信装置と、各タイヤの空気圧状態を自動車の運転者に報知する表示装置と、各受信アンテナに誘起された電圧のうち最大電圧を選択的に出力する合成器とを備えている。この合成器によって、各受信アンテナの誘起電圧が互いに補完されると共に各受信アンテナの受信が選択されるので、送信装置から送信された信号を安定して受信することができる。

また、上記第２従来例のタイヤ空気圧監視装置は、受信装置の内部にも受信アンテナを設けることによって、タイヤ近傍に延設する受信アンテナの数を削減したものである。

一方、上記のようにタイヤ近傍にまで受信アンテナを延設しなくても良いタイヤ空気圧監視装置の一例が特開平１１−２５４９２６号公報（第３従来例）や、特開平１１−２４０３１５号公報（第４従来例）等に開示されている。

上記第３従来例では、タイヤ気室内のタイヤ内壁に記憶装置を設けると共にタイヤ気室内のリム内壁面にモニター装置を固定したタイヤ監視システムである。このシステムでは、記憶装置はアンテナとバッテリー及び電子チップを含み、モニター装置はバッテリーとアンテナ及び増幅器に接続されたマイクロチップを具備している。また、モニター装置のバッテリーとしては、記憶装置のバッテリーよりも容量の大きいものが備えられている。

上記構成により、第３従来例のシステムでは、記憶装置によって検知されたタイヤ気室内の物理量の情報が電磁波で送信され、この情報がモニター装置によって受信される。さらに、モニター装置は、受信した情報を記憶装置よりも大きな出力の電磁波で送信する。これによって、記憶装置とモニター装置のバッテリーの電力消費を低減し、バッテリーの交換を頻繁に行うことなくシステムの動作を継続できるようにしている。

さらに、第３従来例では、モニター装置のバッテリーのみをタイヤ気室外に設け、リムを貫通して設けたコネクタを介してモニター装置に接続することにより、モニター装置のバッテリーの交換を容易にしている。

上記第４従来例も第３従来例とほぼ同様であり、タイヤタグによって検知されたタイヤ気室内の物理量の情報が電磁波で送信され、この情報がトランスポンダによって受信される。さらに、トランスポンダは、受信した情報をタイヤタグよりも大きな出力の電磁波で送信する。これによって、タイヤタグとトランスポンダのバッテリーの電力消費を低減し、バッテリーの交換を頻繁に行うことなくシステムの動作を継続できるようにしている。
特開2001-56263号公報 特開2000-182164号公報 特開平11-254926号公報 特開平11-240315号公報

しかしながら、前述したような空気圧などのタイヤの物理量を検出する際、タイヤ外の物理量によって検出結果に影響を受ける場合がある。例えば、タイヤ内空気圧を監視する場合、同一のタイヤであっても日向にあるときと日陰にあるときとではタイヤの温度に差が生じ、これによりタイヤ内空気圧にも差が生じてしまう。また、車両が位置する標高差によってもタイヤ外気圧が変化するのでタイヤ内空気圧の検出結果に差が生じてしまい正確な情報を得ることができない。

本発明の目的は上記の問題点に鑑み、タイヤ内の所定物理量をタイヤ外近傍の所定物理量により補正して報知するタイヤの状態情報収集装置及びその中継装置を提供することである。

本発明のタイヤの状態情報収集装置によれば、検知したタイヤ内の空気圧などの第１物理量を、検知したタイヤ近傍の外気圧などの第２物理量を用いて補正して得られた情報を報知することができるので、正確な情報を運転者や管理者に供給することができる。

また、本発明の中継装置によれば、検知装置によって検知された第１物理量の情報と共にタイヤ外近傍の第２物理量を検知してその情報を主装置に供給することができるので、上記の状態収集装置を容易に構成することが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

図１は本発明の実施例１におけるタイヤの状態情報収集装置を示す全体構成図、図２は本発明の実施例１における検知装置の電気系回路を示すブロック図、図３は本発明の実施例１における中継装置の電気系回路を示すブロック図、図４は本発明の実施例１における主装置の電気系回路を示すブロック図である。

図１において、１は車両で、一般的な４輪の乗用車である。車両１の４つの車輪２のそれぞれのリムにはタイヤ内に位置するように検知装置１０が固定されている。また、各車輪２の近傍の車体側には中継装置２０が設けられており、さらに運転席近傍には表示器が運転者から見えるように主装置３０が配置されている。本実施例における状態情報収集装置は、上記の４つの検知装置１０と４つの中継装置２０及び主装置３０によって構成されている。

検知装置１０は、図２に示すように、センサ部１１、中央処理部１２、送信部１３、アンテナ１４、及びこれらを駆動する電源となる電池１５から構成されている。

センサ部１１は、タイヤ内の空気圧を検知する圧力センサ111と、タイヤ内の温度を検知する温度センサ112、及びアナログ／ディジタル（以下、単にＡ／Ｄと称する）変換回路113,114から構成されている。

圧力センサ111は、タイヤ内の空気圧を検知し、検知した空気圧値に対応するアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換回路113に出力する。

温度センサ112は、タイヤ内の温度を検知し、検知した温度値に対応するアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換回路114に出力する。

Ａ／Ｄ変換回路113は、圧力センサ111から入力したアナログ電気信号の値をディジタル値に変換して後述するＣＰＵ121に出力する。

Ａ／Ｄ変換回路114は、温度センサ112から入力したアナログ電気信号の値をディジタル値に変換して後述するＣＰＵ121に出力する。

中央処理部１２は、周知のＣＰＵ121と記憶部122から構成されている。ＣＰＵ121は、記憶部122の半導体メモリに格納されているプログラムに基づいて動作し、電源が供給されて駆動すると、センサ部１１によって検知されたデータを中継装置２０に対して所定時間おきに第１周波数ｆ１の電磁波を用いてワイヤレスで送信する。

また、ＣＰＵ121のプログラムには、検知データを送信する際に検知データであることを示すヘッダと検知装置１０毎に固有の識別情報を検知データに付加した情報を送信情報として送信部１３を介して中継装置２０に送信するように設定されている。

記憶部122は、ＣＰＵ121を動作させるプログラムが記録されたＲＯＭと、例えばＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read-only memory）等の電気的に書き換え可能な不揮発性の半導体メモリとからなり、個々の検知装置１０に固有の識別情報が、製造時に記憶部122内の書き換え不可に指定された領域に予め記憶されている。

送信部１３は、送信機131とディジタル／アナログ（以下、単にＤ／Ａと称する）変換回路132から構成されている。送信機131はＣＰＵ121から入力した送信情報を第１周波数ｆ１の高周波信号に変換してアンテナ１４を介して送信する。尚、送信部１３からの高周波出力電力は近傍に配置された中継装置２０に電磁波が届くのに必要十分な低い値に設定されている。

中継装置２０は、図３に示すように、センサ部２１と、中央処理部２２、受信部２３、送信部２４、アンテナ２５，２６、及びこれらを駆動する電源となる電池２７から構成されている。

センサ部２１は、タイヤ外近傍の大気圧を検知する圧力センサ211と、タイヤ外近傍の温度を検知する温度センサ212、及びＡ／Ｄ変換回路213,214から構成されている。

圧力センサ211は、タイヤ外近傍の大気圧を検知し、検知した大気圧値に対応するアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換回路213に出力する。

温度センサ212は、タイヤ外近傍の温度を検知し、検知した温度値に対応するアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換回路214に出力する。

Ａ／Ｄ変換回路213は、圧力センサ211から入力したアナログ電気信号の値をディジタル値に変換して後述するＣＰＵ221に出力する。

Ａ／Ｄ変換回路214は、温度センサ212から入力したアナログ電気信号の値をディジタル値に変換して後述するＣＰＵ221に出力する。

中央処理部２２は、周知のＣＰＵ221と記憶部222から構成されている。ＣＰＵ221は、記憶部222の半導体メモリに格納されているプログラムに基づいて動作し、電源が供給されて駆動すると、検知装置１０から検知情報を受信したときに、受信した検知情報に加えてセンサ部２１によって検知されたデータを主装置３０に対して第２周波数ｆ２の電磁波を用いてワイヤレスで送信する。

また、ＣＰＵ221のプログラムには、情報を送信する際に検知データであることを示すヘッダと中継装置２０毎に固有の識別情報を検知データに付加した情報を送信情報として送信部２４を介して主装置３０に送信するように設定されている。

記憶部222は、ＣＰＵ221を動作させるプログラムが記録されたＲＯＭと、例えばＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read-only memory）等の電気的に書き換え可能な不揮発性の半導体メモリとからなり、個々の中継装置２０に固有の識別情報が、製造時に記憶部222内の書き換え不可に指定された領域に予め記憶されている。

受信部２３は、受信機231とＡ／Ｄ変換回路232から構成され、受信機231の入力側はアンテナ２５に接続され、検知装置１０が送信した情報を受信して検波した後にＡ／Ｄ変換回路232を介してＣＰＵ221に出力する。

送信部２４は、送信機241とＤ／Ａ変換回路242から構成され、送信機241はＣＰＵ221から入力した主装置３０に対する送信情報を第２周波数ｆ２の高周波信号に変換してアンテナ２６に出力する。

尚、本実施例では中継装置２０をタイヤハウスの前部に固定しているが、中継装置２０の設置場所は車輪２の近傍の車体側であればどこでも良い。

主装置３０は、図４に示すように、アンテナ３１と、受信部３２、中央処理部３３、表示部３４から構成され、これらの駆動には車両のバッテリーから供給される電源が使用される。

受信部３２は、受信機321とＡ／Ｄ変換回路322から構成され、受信機321の入力側はアンテナ３１に接続され、中継装置２０が送信した第２周波数ｆ２の電磁波の高周波信号を受信して検波した後にＡ／Ｄ変換回路322を介して中央処理部３３に出力する。

中央処理部３３は、周知のＣＰＵ331及び記憶部332から構成され、中継装置２０から受信したセンサ検知情報に演算処理を施して得られたタイヤの空気圧情報及び温度情報などを表示部３４に表示する。このとき、中央処理部３４は記憶部332に予め記憶されている中継装置２０の識別情報を含む情報のみを取得する。

また、記憶部332は、ＣＰＵ331を動作させるプログラムが記録されたＲＯＭと、例えばＥＥＰＲＯＭ等の電気的に書き換え可能な不揮発性の半導体メモリとからなり、個々の中継装置２０に固有の識別情報が各車輪２の位置に対応して書き換え可能に指定された領域に予め記憶されている。

表示部３４は、ＣＰＵ331から入力した各中継装置２０毎のセンサ検知情報を表示する。また、表示部３４は、図６に示すような表示パネル400を備えている。この表示パネル400の上部には、中央部にタイヤの装着位置が容易にわかるような車両の図が描かれ、その両側に各タイヤに対応してタイヤ空気圧の良否を示す赤と黄と緑の３色切替型のＬＥＤ401a〜401dとタイヤ内温度の良否を示す赤と黄と緑の３色切替型のＬＥＤ402a〜402dが配置されている。この様に３色切替型のＬＥＤを用いることにより、異常状態、要注意状態、及び正常状態の３つの状態を視覚によって容易に認識することができる。さらに、表示パネル400の下部には液晶表示器403が配置され、各タイヤ２の空気圧と温度が数字表示されるようになっているので、より詳細な検知情報を知ることができる。

次に、前述の構成よりなるタイヤの状態情報収集装置の動作を図５及び図７乃至図９に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図５は検知装置１０と中継装置２０と主装置３０との間の通信手順を説明する図、図７は検知装置１０の動作を示すフローチャート、図８は中継装置２０の動作を示すフローチャート、図９は主装置の動作を示すフローチャートである。

検知装置１０のＣＰＵ121は、センサ部１１の圧力センサ111及び温度センサ112によって検知されたタイヤ内の圧力と温度のデータを取り込み（ＳＡ１）、中継装置２０に対して第１周波数ｆ１の電磁波を用いてワイヤレスで送信する（ＳＡ２，S101〜S104）。このとき、検知データであることを示すヘッダと検知装置１０毎に固有の識別情報を検知データに付加した情報を送信情報として中継装置２０に送信する。

この後、タイマーの計時時間がＴ１を経過したか否かを判定し（ＳＡ３）、タイマーの計時時間がＴ１を経過したときにタイマーをリセットして（ＳＡ４）前記ＳＡ１の処理に移行する。尚、本実施例では時間Ｔ１を３〜５分程度に設定しているが、これに限定されることはなく適宜設定して良い。また、各検知装置１０からの情報送信タイミングはランダムであり、１回の情報送信にかかる時間は数１０ｍｓ程度である。

中継装置２０のＣＰＵ221は、検知装置１０から検知データを受信したか否かを監視し（ＳＢ１）、検知データを受信したときに、センサ部２１の圧力センサ211及び温度センサ212によって検知されたタイヤ外の大気圧と温度のデータを取り込み（ＳＢ２）、このデータと検知装置１０から受信した検知データとを主装置３０に対して第２周波数ｆ２の電磁波を用いてワイヤレスで送信する（ＳＢ３，S105〜S108）。尚、情報を送信する際に検知データであることを示すヘッダと中継装置２０毎に固有の識別情報を上記のデータに付加した情報を送信情報として主装置３０に送信する。

主装置３０のＣＰＵ331は、中継装置２０からデータを受信したか否かを監視し（ＳＣ１）、データを受信したときに、受信データから中継装置２０の識別情報を抽出する（ＳＣ２）と共に検知装置１０のセンサ部１１による検知データと中継装置２０のセンサ部２１による検知データを抽出する（ＳＣ３）。

この後、主装置３０のＣＰＵ331は、データ補正処理を行い（ＳＣ４）、補正されたデータに基づいて表示部３４に情報を表示する（ＳＣ５）。

上記のデータ補正処理では、検知装置１０の圧力センサ111によって検知された圧力値を中継装置２０の圧力センサ211によって検知された大気圧値によって補正した圧力値をタイヤの空気圧値とする。さらに、中継装置２０の温度センサ212によって検知された外気温度値を基準として検知装置２０の温度センサ112によって検知されたタイヤ温度値が異常であるか否かを判定する。

尚、タイヤ内圧力は、通常はゲージ圧（相対値）で管理されているが、圧力センサ111で検知されるのは絶対値であるため、大気圧の変化に応じてタイヤ内圧力は変動する。このため本実施例では次の（１）式によって大気圧の変動による影響を補正して得られたゲージ圧をタイヤ内空気圧として表示している。

タイヤ内空気圧（ゲージ圧）＝タイヤ検知圧力（絶対値）−大気圧 …（１）
このように補正することにより、タイヤ内空気圧の管理をより正確にし、タイヤの耐久性の向上を図ることができる。また、例えば周知の国際民間航空機構（ＩＣＡＯ）の国際標準大気（ＩＳＡ）を用いて補正を行っても良い。

また、タイヤ周辺の温度上昇に比較して、タイヤ内温度の変化が大きい場合、タイヤへの負荷が大きいと推定することができるので、タイヤの温度が異常であるか否かを正確に報知することができ、安全性の向上を図ることができる。

尚、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２は同一周波数であっても良いし、異なる周波数であっても良い。また、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２は長波帯から極々超短波帯のいずれの周波数帯の周波数であっても良いが、アンテナの小型化や効率を考慮すると超短波帯から極々超短波帯の周波数を用いることが好ましい。

図１０は本発明の実施例２における検知装置の電気系回路を示すブロック図、図１１は本発明の実施例２における中継装置の電気系回路を示すブロック図、図１２は本発明の実施例２における主装置の電気系回路を示すブロック図である。

これらの図において、前述した実施例１と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、実施例２と前述した実施例１との相違点は、検知装置に受信用アンテナ１６と受信部１７を設けると共に、主装置３０に送信用アンテナ３５と送信部３６を設けたこと、及び検知装置１０及び中継装置２０のそれぞれは情報要求信号を受信したときにデータを送信するようにしたことである。

即ち、検知装置１０の受信部１７は、受信機171とＡ／Ｄ変換回路172から構成され、受信機171の入力側はアンテナ１６に接続され、中継装置２０が送信した第２周波数ｆ２の電磁波による情報要求信号を受信して検波した後にＡ／Ｄ変換回路172を介してＣＰＵ121に出力する。

検知装置１０の記憶部122に記憶されているコンピュータプログラムは実施例１とは異なるものであり、このプログラムによってＣＰＵ121は、中継装置２０から自己の識別情報を含む情報要求信号を受信したときのみ、中継装置２０に対して検知データを送信する。

また、中継装置２０の記憶部222に記憶されているコンピュータプログラムは実施例１とは異なるものであり、このプログラムによってＣＰＵ221は、主装置３０から自己の識別情報が指定された情報要求信号を受信したときのみ、検知装置１０に対して情報要求信号を送信する。尚、中継装置２０から検知装置１０に対する情報要求信号には検知装置１０の識別情報を含み、検知装置１０を指定することができるようになっている。

主装置３０の送信部３６は、送信機361とＤ／Ａ変換回路362から構成され、送信機361はＣＰＵ331から入力した中継装置２０に対する情報要求信号を第１周波数ｆ１の高周波信号に変換してアンテナ３５に出力する。

また、主装置３０の記憶部332に記憶されているコンピュータプログラムは実施例１とは異なるものであり、このプログラムによってＣＰＵ331は、所定時間おきに各中継装置２０へ情報要求信号を送信して、各中継装置２０から情報を取得する。尚、主装置３０から中継装置２０への情報要求信号は中継装置２０の識別情報を含み、これにより個々の中継装置２０の何れかを指定して情報要求を行うことができるようにしている。

次に、前述の構成よりなるタイヤの状態情報収集装置の動作を図１３及び図１４乃至図１６に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図１３は検知装置１０と中継装置２０と主装置３０との間の通信手順を説明する図、図１４は検知装置１０の動作を示すフローチャート、図１５は中継装置２０の動作を示すフローチャート、図１６は主装置の動作を示すフローチャートである。

検知装置１０のＣＰＵ121は、中継装置２０からの情報要求信号を受信したか否かを監視し（ＳＤ１）、情報要求信号を受信したときに（S202,S206,S210,S214）、センサ部１１の圧力センサ111及び温度センサ112によって検知されたタイヤ内の圧力と温度のデータを取り込み（ＳＤ２）、中継装置２０に対して第１周波数ｆ１の電磁波を用いてワイヤレスで送信する（ＳＤ３，S203,S207,S211,S215）。このとき、検知データであることを示すヘッダと検知装置１０毎に固有の識別情報を検知データに付加した情報を送信情報として中継装置２０に送信する。

この後、タイマーの計時時間がＴ１を経過したか否かを判定し（ＳＤ４）、タイマーの計時時間がＴ１を経過したときにタイマーをリセットして（ＳＤ５）前記ＳＤ１の処理に移行する。尚、本実施例では時間Ｔ１を３〜５分程度に設定しているが、これに限定されることはなく適宜設定して良い。また、各検知装置１０からの情報送信タイミングはランダムであり、１回の情報送信にかかる時間は数１０ｍｓ程度である。

中継装置２０のＣＰＵ221は、主装置３０から情報要求信号を受信したか否かを監視し（ＳＥ１）、情報要求信号を受信したときに（S201,S205,S209,S213）、検知装置１０に対して情報要求信号を送信する（ＳＥ２，S202,S206,S210,S214）。この後、検知装置１０からの応答信号すなわち検知データを受信したか否かを判定する（ＳＥ３）。この判定の結果、検知データを受信したときに（S203,S207,S211,S215）、センサ部２１の圧力センサ211及び温度センサ212によって検知されたタイヤ外の大気圧と温度のデータを取り込み（ＳＥ４）、このデータと検知装置１０から受信した検知データとを主装置３０に対して第２周波数ｆ２の電磁波を用いてワイヤレスで送信する（ＳＥ５，S204,S208,S212,S216）。尚、情報を送信する際に検知データであることを示すヘッダと中継装置２０毎に固有の識別情報を上記のデータに付加した情報を送信情報として主装置３０に送信する。

主装置３０のＣＰＵ331は、各中継装置２０に対して順次情報要求信号を送信し（ＳＦ１，S201,S205,S209,S213）、全ての中継装置２０から応答信号すなわち検知データを受信したか否を判定する（ＳＦ２）。この判定の結果、検知データを受信したときに（S204,S208,S212,S216）、受信データから中継装置２０の識別情報を抽出する（ＳＦ３）と共に検知装置１０のセンサ部１１による検知データと中継装置２０のセンサ部２１による検知データを抽出する（ＳＦ４）。

この後、主装置３０のＣＰＵ331は、データ補正処理を行い（ＳＦ５）、補正されたデータに基づいて表示部３４に情報を表示する（ＳＦ６）。

次いで、ＣＰＵ331はタイマー計時を開始し（ＳＦ７）、計時時間が時間Ｔ１を経過したか否かを判定し（ＳＦ８）、時間Ｔ１が経過したときに前記ＳＦ１の処理に移行する。

図１７は本発明の実施例３における検知装置の電気系回路を示すブロック図、図１８は本発明の実施例３における中継装置の電気系回路を示すブロック図、図１９は本発明の実施例３における主装置の電気系回路を示すブロック図である。

これらの図において、前述した実施例１と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、実施例３と前述した実施例１との相違点は、主装置３０に送信用アンテナ３５と送信部３６を設けたこと、及び中継装置２０は主装置３０からの情報要求信号を受信したときにデータを送信するようにしたことである。

主装置３０の送信部３６は、送信機361とＤ／Ａ変換回路362から構成され、送信機361はＣＰＵ331から入力した中継装置２０に対する情報要求信号を第１周波数ｆ１の高周波信号に変換してアンテナ３５に出力する。

また、主装置３０の記憶部332に記憶されているコンピュータプログラムは実施例１とは異なるものであり、このプログラムによってＣＰＵ331は、所定時間Ｔ２おきに各中継装置２０へ情報要求信号を送信して、各中継装置２０から情報を取得する。尚、主装置３０から中継装置２０への情報要求信号は中継装置２０の識別情報を含み、これにより個々の中継装置２０の何れかを指定して情報要求を行うことができるようにしている。

本実施例では、検知装置１０は実施例１と同様に所定時間Ｔ１おきに検知データを送信し、これを受信した中継装置２０は、受信した検知データを記憶しておき、主装置３０から情報要求信号を受信したときに、記憶している検知データとセンサ部２１によって検知したデータとを主装置３０に対して送信する。

以下に、本実施例の動作の詳細を図２０及び図２１乃至図２３に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図２０は検知装置１０と中継装置２０と主装置３０との間の通信手順を説明する図、図２１は検知装置１０の動作を示すフローチャート、図２２は中継装置２０の動作を示すフローチャート、図２３は主装置の動作を示すフローチャートである。

検知装置１０のＣＰＵ121は、センサ部１１の圧力センサ111及び温度センサ112によって検知されたタイヤ内の圧力と温度のデータを取り込み（ＳＧ１）、中継装置２０に対して第１周波数ｆ１の電磁波を用いてワイヤレスで送信する（ＳＧ２，S301〜S304）。このとき、検知データであることを示すヘッダと検知装置１０毎に固有の識別情報を検知データに付加した情報を送信情報として中継装置２０に送信する。

この後、タイマーの計時時間がＴ１を経過したか否かを判定し（ＳＧ３）、タイマーの計時時間がＴ１を経過したときにタイマーをリセットして（ＳＧ４）前記ＳＧ１の処理に移行する。尚、本実施例では時間Ｔ１を３〜５分程度に設定しているが、これに限定されることはなく適宜設定して良い。また、各検知装置１０からの情報送信タイミングはランダムであり、１回の情報送信にかかる時間は数１０ｍｓ程度である。

中継装置２０のＣＰＵ221は、検知装置１０から検知データを受信したか否かを監視し（ＳＨ１）、検知データを受信したときにこれを記憶する（ＳＨ２，S301〜S304）。この後、主装置３０から情報要求信号を受信したか否かを監視し（ＳＨ３）、情報要求信号を受信したときに（S305,S307,S309,S311）、センサ部２１の圧力センサ211及び温度センサ212によって検知されたタイヤ外の大気圧と温度のデータを取り込み（ＳＨ４）、このデータと検知装置１０から受信した検知データとを主装置３０に対して第２周波数ｆ２の電磁波を用いてワイヤレスで送信する（ＳＨ５，S306,S308,S310,S312）。尚、情報を送信する際に検知データであることを示すヘッダと中継装置２０毎に固有の識別情報を上記のデータに付加した情報を送信情報として主装置３０に送信する。この後、前記ＳＨ１の処理に移行する。

主装置３０のＣＰＵ331は、各中継装置２０に対して順次情報要求信号を送信し（ＳＩ１，S305,S307,S309,S311）、全ての中継装置２０から応答信号すなわち検知データを受信したか否を判定する（ＳＩ２）。この判定の結果、全ての中継装置２０から検知データを受信したときに（S306,S308,S310,S312）、受信データから中継装置２０の識別情報を抽出する（ＳＩ３）と共に検知装置１０のセンサ部１１による検知データと中継装置２０のセンサ部２１による検知データを抽出する（ＳＩ４）。

この後、主装置３０のＣＰＵ331は、前述同様のデータ補正処理を行い（ＳＩ５）、補正されたデータに基づいて表示部３４に情報を表示する（ＳＩ６）。

次いで、ＣＰＵ331はタイマー計時を開始し（ＳＩ７）、計時時間が時間Ｔ２を経過したか否かを判定し（ＳＩ８）、時間Ｔ２が経過したときに前記ＳＩ１の処理に移行する。尚、本実施例では時間Ｔ２を３〜５分程度に設定している。

実施例４では、図２４に示すように、表示パネル400の液晶表示器403に各車輪２毎の外気温度を表示するようにした。このように中継装置２０の温度センサ212によって検知した車輪近傍の外気温度を表示することにより、車輪近傍の外気温度とタイヤの温度を容易に視認することができ、ＬＥＤ402a〜402dの表示を容易に理解することができる。尚、このように液晶表示器403に車輪近傍の外気温度を表示することは、上記実施例のいずれに適用しても良い。

図２５は本発明の実施例５における中継装置の電気系回路を示すブロック図である。尚、検知装置１０と主装置３０の電気系回路は前述した実施例３と同様である。

図において、前述した実施例３と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、実施例５と前述した実施例３との相違点は、中継装置２０にオゾン濃度センサ215を設けると共に、検知したオゾン濃度に基づいてタイヤの劣化状態を主装置３０の液晶表示器403表示するようにしたことである。

即ち、中継装置２０のセンサ部２１は、タイヤ外近傍の大気圧を検知する圧力センサ211と、タイヤ外近傍の温度を検知する温度センサ212、タイヤ外近傍のオゾン濃度を検知するオゾン濃度センサ215、及びＡ／Ｄ変換回路213,214,216から構成されている。

オゾン濃度センサ215は、タイヤ外近傍のオゾン濃度を検知し、検知したオゾン濃度値に対応するアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換回路216に出力する。

Ａ／Ｄ変換回路216は、オゾン濃度センサ215から入力したアナログ電気信号の値をディジタル値に変換してＣＰＵ221に出力する。

また、中継装置２０の記憶部222に記憶されているコンピュータプログラムは実施例３とは異なるものであり、このプログラムによってＣＰＵ221は、主装置３０から自己の識別情報が指定された情報要求信号を受信したときに、検知装置１０から受信した検知データと、圧力センサ211、温度センサ212、オゾン濃度センサ215のそれぞれの検知データとを主装置３０に送信する。

主装置３０の記憶部332に記憶されているコンピュータプログラムは実施例３とは異なるものであり、このプログラムによってＣＰＵ331は、所定時間おきに各中継装置２０へ情報要求信号を送信して、各中継装置２０から情報を取得し、図２６に示すように上記と同様の情報に加えてオゾン濃度から推定したタイヤの劣化状態を液晶表示器403に表示する。

即ち、図２７のフローチャートに示すように、主装置３０のＣＰＵ331は、各中継装置２０に対して順次情報要求信号を送信し（ＳＪ１）、全ての中継装置２０から応答信号すなわち検知データを受信したか否を判定する（ＳＪ２）。この判定の結果、全ての中継装置２０から検知データを受信したときに、受信データから中継装置２０の識別情報を抽出する（ＳＪ３）と共に検知装置１０のセンサ部１１による検知データと中継装置２０のセンサ部２１による検知データを抽出する（ＳＪ４）。

この後、主装置３０のＣＰＵ331は、前述同様のデータ補正処理を行う（ＳＪ５）。さらに、ＣＰＵ331は、検知されたオゾン濃度データに対して積分処理を施し（ＳＪ６）、これを蓄積されている積分処理されたオゾン濃度データに加算して記憶部332に記憶する（ＳＪ７）。次いで、上記補正されたデータ及び記憶したオゾン濃度データに基づいて表示部３４に情報を表示する（ＳＪ８）。

タイヤ近傍のオゾン濃度については、ＣＰＵ331は、検知データを積分処理すると共にこのデータを蓄積し、この蓄積データに基づいてタイヤの表面、特にサイドウォール部の劣化の進行程度を推定してその度合いを液晶表示器403に表示する。これにより、タイヤへのダメージを運転者に示すことができる。

次いで、ＣＰＵ331はタイマー計時を開始し（ＳＪ９）、計時時間が時間Ｔ２を経過したか否かを判定し（ＳＪ１０）、時間Ｔ２が経過したときに前記ＳＪ１の処理に移行する。

尚、前述した各実施例は本願発明の一具体例であって、本願発明が上記実施例の構成のみに限定されることはない。例えば、上記実施例ではタイヤの空気圧及び温度に関する情報をタイヤ外部の大気圧と温度によって補正した情報を運転者に報知するようにしたが、空気圧や温度以外のタイヤに関する任意の物理量を補正して報知するようにしても良い。

本発明の実施例１におけるタイヤの状態情報収集装置を示す全体構成図 本発明の実施例１における検知装置の電気系回路を示すブロック図 本発明の実施例１における中継装置の電気系回路を示すブロック図 本発明の実施例１における主装置の電気系回路を示すブロック図 本発明の実施例１における検知装置と中継装置と主装置との間の通信手順を説明する図 本発明の実施例１における主装置の表示パネルを示す図 本発明の実施例１における検知装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施例１における中継装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施例１における主装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施例２における検知装置の電気系回路を示すブロック図 本発明の実施例２における中継装置の電気系回路を示すブロック図 本発明の実施例２における主装置の電気系回路を示すブロック図 本発明の実施例２における検知装置と中継装置と主装置との間の通信手順を説明する図 本発明の実施例２における検知装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施例２における中継装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施例２における主装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施例３における検知装置の電気系回路を示すブロック図 本発明の実施例３における中継装置の電気系回路を示すブロック図 本発明の実施例３における主装置の電気系回路を示すブロック図 本発明の実施例３における検知装置と中継装置と主装置との間の通信手順を説明する図 本発明の実施例３における検知装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施例３における中継装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施例３における主装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施例４における主装置の表示パネルを示す図 本発明の実施例５における中継装置の電気系回路を示すブロック図 本発明の実施例５における主装置の表示パネルを示す図 本発明の実施例５における主装置の動作を示すフローチャート

符号の説明

１…車両、２…車輪、１０…検知装置、１１…センサ部、１２…中央処理部、１３…送信部、１４…アンテナ、１５…電池、１６…アンテナ、１７…受信部、111…圧力センサ、112…温度センサ、113,114…Ａ／Ｄ変換回路、121…ＣＰＵ、122…記憶部、131…送信機、132…Ｄ／Ａ変換回路、171…受信機、172…Ａ／Ｄ変換回路、２０…中継装置、２１…センサ部、２２…中央処理部、２３…受信部、２４…送信部、２５，２６…アンテナ、２７…電池、211…圧力センサ、212…温度センサ、213,214…Ａ／Ｄ変換回路、221…ＣＰＵ、222…記憶部、231…受信機、232…Ａ／Ｄ変換回路、241…送信機、242…Ｄ／Ａ変換回路、３０…主装置、３１…アンテナ、３２…受信部、３３…中央処理部、３４…表示部、３５…アンテナ、３６…送信部、321…受信機、322…Ａ／Ｄ変換回路、331…ＣＰＵ、332…記憶部、361…送信機、362…Ｄ／Ａ変換回路、400…表示パネル、401a〜401d,402a〜402d…ＬＥＤ、403…液晶表示器。

Claims (16)

1. 車両のタイヤの所定物理量を検出して運転者や管理者にタイヤの状態に関する情報を報知するタイヤの状態情報収集装置において、
   各タイヤに装着された複数の検知装置と、
   各タイヤの近傍の車体側所定位置に配置された複数の中継装置と、
   前記運転者や管理者に対して前記タイヤの物理量の検出結果を報知する主装置とを有し、
   前記検知装置は、
   タイヤ内の所定の第１物理量を検知して該第１物理量に対応した電気信号を出力するセンサ回路と、
   前記センサ回路から出力される電気信号に基づいて前記検知結果をタイヤ内情報として第１周波数の電磁波を用いてワイヤレスで送信するワイヤレス通信手段とを備え、
   前記中継装置は、
   前記検知装置のワイヤレス通信手段から送信されたタイヤ内情報を受信する受信手段と、
   自己装置近傍で且つタイヤ外の所定の第２物理量をタイヤ外情報として検出するタイヤ外情報検出手段と、
   前記主装置に対して、前記タイヤ内情報と前記タイヤ外情報とを第２周波数の電磁波を用いてワイヤレスで送信する送信手段とを備え、
   前記主装置は、
   前記中継装置から送信された前記タイヤ内情報と前記タイヤ外情報とを受信する手段と、
   前記受信したタイヤ内情報とタイヤ外情報に基づいて、前記タイヤ内情報に基づく前記第１物理量を前記タイヤ外情報に基づく前記第２物理量を用いて補正する情報補正手段と、
   前記情報補正手段によって補正された情報をタイヤの状態に関する情報として報知する情報報知手段とを備えている
   ことを特徴とするタイヤの状態情報収集装置。
2. 前記検知装置が送信するタイヤ内情報は少なくともタイヤ内空気圧値の情報を含み、
   前記情報補正手段は、前記タイヤ外情報を用いて前記タイヤ内空気圧値を補正する手段を有し、
   前記情報報知手段は、前記補正されたタイヤ内空気圧値を報知する手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの状態情報収集装置。
3. 前記タイヤ外情報は、前記中継装置の近傍の外気圧値を含み、
   前記情報補正手段は、前記外気圧値を用いて前記タイヤ内空気圧値を補正する手段を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載のタイヤの状態情報収集装置。
4. 前記タイヤ外情報は、前記中継装置の近傍の外気温度値を含み、
   前記情報補正手段は、前記外気温度値を用いて前記タイヤ内空気圧値を補正する手段を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載のタイヤの状態情報収集装置。
5. 前記検知装置は、
   個々の検知装置に固有の識別情報を保持する手段と、
   前記検知装置の識別情報を前記タイヤ内情報と共に送信する手段とを備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの状態情報収集装置。
6. 前記中継装置は、
   個々の中継装置に固有の識別情報を保持する手段と、
   前記中継装置の識別情報を前記タイヤ内情報及び前記タイヤ外情報と共に送信する手段とを備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの状態情報収集装置。
7. 前記中継装置は、
   前記主装置から送信された情報要求信号を受信する手段と、
   前記情報要求信号を受信したときに前記タイヤ内情報と前記タイヤ外情報を送信する手段とを備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの状態情報収集装置。
8. 前記中継装置は、
   個々の中継装置に固有の識別情報を記憶している記憶手段と、
   前記主装置から発信された情報要求信号を受信する手段と、
   前記受信した情報要求信号に自己の識別情報が含まれているときに前記識別情報と前記タイヤ内情報と前記タイヤ外情報とを送信する手段とを備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの状態情報収集装置。
9. 前記中継装置のタイヤ外情報検出手段は、第３物理量として前記タイヤの近傍のオゾン濃度を検出する手段を有し、
   前記中継装置の送信手段は前記第３物理量を前記タイヤ外情報の一部として送信する手段を有し、
   前記主装置は、前記中継装置から受信したオゾン濃度の情報に基づいてタイヤの劣化状態を推定する手段と、前記推定したタイヤの劣化状態を報知する手段とを備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの状態情報収集装置。
10. 前記検知装置は、
    タイヤ内の温度を検出する手段と、
    前記検出したタイヤ内温度の情報を前記タイヤ内情報の一部として送信する手段とを有し、
    前記中継装置は、
    タイヤ外の温度を検出する手段と、
    前記検出したタイヤ外温度の情報を前記タイヤ外情報の一部として送信する手段とを有し、
    前記主装置は、
    受信した前記タイヤ内温度の情報と前記タイヤ外温度の情報とに基づいて、タイヤ内温度値がタイヤ外温度値よりも所定値以上高いときに、警告を発する手段を備えている
    ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの情報収集装置。
11. 車両の各タイヤに装着され、タイヤの所定物理量を検出して該検出結果を電磁波を用いてワイヤレスで送信する複数の検知装置と、各タイヤの近傍の車体側所定位置に配置され、前記検知装置から受信した検出結果を含む所定情報を所定周波数の電磁波を用いてワイヤレスで送信する複数の中継装置と、前記中継装置から受信した情報に基づいて、運転者や管理者に対して前記タイヤの状態に関する情報を報知する主装置とを有するタイヤの状態情報収集装置における前記中継装置であって、
    前記検知装置から送信された検出結果をタイヤ内情報として受信する受信手段と、
    タイヤの近傍位置におけるタイヤ外の所定物理量をタイヤ外情報として検出するタイヤ外情報検出手段と、
    前記主装置に対して、前記タイヤ内情報と前記タイヤ外情報とを所定周波数の電磁波を用いてワイヤレスで送信する送信手段とを備えている
    ことを特徴とする中継装置。
12. 前記タイヤ外情報検出手段は、前記物理量として前記タイヤの近傍の外気温度と外気圧のうちの少なくとも一方を検出する手段を有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の中継装置。
13. 前記タイヤ外情報検出手段は、前記物理量として前記タイヤの近傍のオゾン濃度を検出する手段を有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の中継装置。
14. 前記主装置から送信された情報要求信号を受信する手段と、
    前記情報要求信号を受信したときに前記タイヤ内情報と前記タイヤ外情報を送信する手段とを備えている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の中継装置。
15. 個々の中継装置に固有の識別情報を記憶している記憶手段と、
    前記識別情報を前記タイヤ内情報及び前記タイヤ外情報と共に送信する手段とを備えている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の中継装置。
16. 個々の中継装置に固有の識別情報を記憶している記憶手段と、
    前記主装置から発信された情報要求信号を受信する手段と、
    前記受信した情報要求信号に自己の識別情報が含まれているときに前記識別情報と前記タイヤ内情報と前記タイヤ外情報とを送信する手段とを備えている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の中継装置。

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