JP2005119370A - タイヤ状態監視装置の送信機 - Google Patents

Abstract

【課題】適切な送信出力で送信することが可能なタイヤ状態監視装置の送信機を提供すること。
【解決手段】送信コントローラ３１は、加速度センサ３４から車両の走行を示すデータを受け取ると、送信機３０がタイヤのホイールに設けられ、送信機３０の使用が開始されたと判断している。そして、送信コントローラ３１は、送信出力の変更を示すデータを送信回路３５に送出して、送信回路３５の送信出力を現在の送信出力（第１の送信出力）よりも大きい送信出力（第２の送信出力）に変更している。換言すれば、送信コントローラ３１は、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更している。従って、送信機３０は、適切な送信出力で送信することができる。その結果、送信機３０から無線送信された電波が金属製のホイールやビードワイヤ等で減衰されても、受信機は送信機３０から無線送信されたデータを受信することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、タイヤ状態監視装置の送信機に関し、より詳しくはタイヤ空気圧等のタイヤ状態を車室内から確認できる無線方式のタイヤ状態監視装置の送信機に関するものである。

近年、車両に装着された複数のタイヤの状態を車室内で確認するために、無線方式のタイヤ状態監視装置が提案されている。そのタイヤ状態監視装置は、各タイヤのホイールに設けられた送信機と、車両の車体に設けられた受信機とを備えている。各送信機は、対応するタイヤの空気圧や温度等の状態を計測して、その計測された状態を示すデータを無線送信する。一方、受信機は、送信機から無線送信されたデータを受信アンテナで受信して、各タイヤの状態を示すデータを、例えば車両の運転席に設けられた表示器に表示する。

送信機は、タイヤバルブに配設されたケースに収容されている。タイヤバルブは、ホイールのバルブ孔に取り付けられる。その結果、送信機を収容するケースがタイヤ内に配設される（特許文献１参照）。
特開２００１−１７４３５７号公報

ところで、ホイールは金属、例えばアルミニウムや鉄等で構成されている。また、タイヤのサイドウォールには、タイヤを補強するために金属製のビードワイヤが埋設されている。このため、送信機から無線送信された電波がホイールやビードワイヤ等で減衰される。その結果、送信機から無線送信されたデータを受信機が受信する確率、いわゆる受信確率が低下していた。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、適切な送信出力で送信することが可能なタイヤ状態監視装置の送信機を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、タイヤに設けられたか否かを検出する検出手段と、タイヤの状態を示すデータを送信アンテナを介して無線送信する送信手段と、検出手段の検出に基づいて送信手段の送信出力を変更する制御手段とを備えた。

請求項２に記載の発明では、車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、車両が走行中であるか否かを検出する走行検出手段と、タイヤの状態を示すデータを送信アンテナを介して無線送信する送信手段と、走行検出手段の検出に基づいて送信手段の送信出力を変更する制御手段とを備えた。

請求項３に記載の発明では、車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、タイヤの状態を示すデータを送信アンテナを介して無線送信する送信手段と、送信アンテナに同調ずれが発生しているか否かを検出するとともに、その検出に基づいて送信手段の送信出力を変更する制御手段とを備えた。

本発明によれば、適切な送信出力で送信することができる。

以下に、本発明に係るタイヤ状態監視装置の送信機を自動車等の車両に具体化した一実施形態について図面を用いて説明する。
図１に示すように、タイヤ状態監視装置１は、車両１０の４つのタイヤ２０に設けられた４つの送信機３０と、車両１０の車体１１に設けられた１つの受信機４０とを備えている。

各送信機３０は、それぞれ対応するタイヤ２０の内部、例えばタイヤ２０のホイール２１に固定されている。そして、各送信機３０は、対応するタイヤ２０の状態、すなわち対応するタイヤ２０内の空気圧を計測して、その計測によって得られた空気圧データを含むデータを無線送信する。

受信機４０は、車体１１の所定箇所に設置され、例えば車両１０のバッテリ（図示略）からの電力によって動作する。１つの受信アンテナ４１は、ケーブル４２を介して受信機４０に接続されている。受信機４０は、各送信機３０から送信されてくるデータを受信アンテナ４１を介して受信する。

表示器５０は、車室内等、車両１０の運転者の視認範囲に配置される。この表示器５０は、ケーブル４３を介して受信機４０に接続されている。
図２に示すように、各送信機３０は、マイクロコンピュータ等よりなる送信コントローラ３１を備える。送信コントローラ３１は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備えている。送信コントローラ３１の内部メモリ、例えばＲＯＭには、予め固有のＩＤコードが登録されている。そして、このＩＤコードは、４つのタイヤ２０に設けられた４つの送信機３０を識別するために利用される。

圧力センサ３２は、タイヤ２０内の空気圧を計測して、その計測によって得られた空気圧データを送信コントローラ３１に出力する。温度センサ３３は、タイヤ２０内の温度を計測して、その計測によって得られた温度データを送信コントローラ３１に出力する。加速度センサ３４は、予め設定した基準値以上の加速度を検出すると、車両１０の走行を示すデータを送信コントローラ３１に出力する。ところで、車両１０が走行すると、タイヤ２０が回転する。このため、タイヤ２０のホイール２１に設けられた送信機３０も回転する。そして、タイヤ２０の回転に伴って、加速度センサ３４には加速度が加わる。その結果、車両１０が所定速度以上で走行すると、加速度センサ３４は予め設定した基準値以上の加速度を検出する。従って、加速度センサ３４は、車両１０が所定速度以上で走行すると、車両１０の走行を示すデータを送信コントローラ３１に出力する。

送信コントローラ３１は、入力された空気圧データ及び温度データ並びに自身に登録されているＩＤコードを送信回路３５に出力する。送信回路３５は、送信コントローラ３１から出力されてきたデータを符号化及び変調した後、そのデータを送信アンテナ３６を介して無線送信する。送信機３０は、電池３７を備えている。送信機３０は、その電池３７からの電力によって動作する。

送信コントローラ３１は、予め定められた時間間隔（例えば１５秒間隔）毎に、圧力センサ３２及び温度センサ３３に計測動作を行わせる。また、送信コントローラ３１は、圧力センサ３２の計測回数が所定値（例えば４回）に達する毎に、送信回路３５に定期的な送信動作を行わせる。さらに、送信コントローラ３１は、対応するタイヤ２０内の空気圧の異常或いはタイヤ２０内の温度の異常を認識した場合には、定期的な送信とは関係なく、送信回路３５に送信動作を行わせる。

なお、各送信機３０が他の送信機３０と異なるタイミングで定期送信を実行するように、各送信機３０の送信タイミングが調整されている。従って、各送信機３０のうちの２つ以上が同時に送信を行うことはない。

次に、加速度センサ３４が車両１０の走行を検出したときの送信コントローラ３１の動作について説明する。
さて、車両１０が走行すると、タイヤ２０が回転する。このため、タイヤ２０のホイール２１に設けられた送信機３０も回転する。このとき、加速度センサ３４は、予め設定した基準値以上の加速度を検出すると、車両１０の走行を示すデータを送信コントローラ３１に出力する。その結果、送信コントローラ３１は、送信機３０がタイヤ２０のホイール２１に設けられ、送信機３０の使用が開始されたと判断する。そして、送信コントローラ３１は、送信出力の変更を示すデータを送信回路３５に送出する。このため、送信回路３５は、現在の送信出力（第１の送信出力）よりも大きい送信出力（第２の送信出力）に変更する。その結果、送信回路３５の送信出力が現在の送信出力よりも大きくなる。換言すれば、送信コントローラ３１は、送信機３０の使用が開始されたことに基づいて、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更している。従って、送信機３０から無線送信された電波が金属製のホイール２１やビードワイヤ等で減衰されても、送信機３０から無線送信されたデータが受信機４０で受信される。よって、送信機から無線送信されたデータを受信機が受信する確率、いわゆる受信確率が低下することはない。故に、送信機３０がタイヤ２０のホイール２１に設けられた場合でも、送信機３０から無線送信されたデータが受信機４０で受信される。

図３に示すように、受信機４０は、受信アンテナ４１を介して受信されたデータを処理するための受信コントローラ４４及び受信回路４５を備えている。マイクロコンピュータ等よりなる受信コントローラ４４は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えている。受信回路４５は、各送信機３０からの送信データを受信アンテナ４１を介して受信する。また、受信回路４５は、受信データを復調及び復号した後、受信コントローラ４４に送出する。

受信コントローラ４４は、受信データに基づいて発信元の送信機３０に対応するタイヤ２０の空気圧及び温度を把握する。また、受信コントローラ４４は、空気圧及び温度に関するデータを表示器５０に表示させる。特に、タイヤ２０の空気圧や温度が異常である場合には、その旨を表示器５０に警告表示する。なお、受信機４０は、例えば車両１０のキースイッチ（図示略）のオンに伴って起動する。

以上、本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）送信コントローラ３１は、加速度センサ３４から車両１０の走行を示すデータを受け取ると、送信機３０がタイヤ２０のホイール２１に設けられ、送信機３０の使用が開始されたと判断している。そして、送信コントローラ３１は、送信出力の変更を示すデータを送信回路３５に送出して、送信回路３５の送信出力を現在の送信出力（第１の送信出力）よりも大きい送信出力（第２の送信出力）に変更している。換言すれば、送信コントローラ３１は、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更している。従って、送信機３０は、適切な送信出力で送信することができる。その結果、送信機３０から無線送信された電波が金属製のホイール２１やビードワイヤ等で減衰されても、受信機４０は送信機３０から無線送信されたデータを受信することができる。従って、送信機から無線送信されたデータを受信機が受信する確率、いわゆる受信確率が低下することはない。よって、送信機３０がタイヤ２０のホイール２１に設けられた場合でも、受信機４０は送信機３０から無線送信されたデータを受信することができる。

（２）加速度センサ３４は、予め設定した基準値以上の加速度を検出すると、車両１０の走行を示すデータを送信コントローラ３１に出力している。このため、送信機３０がタイヤ２０のホイール２１に設けられ、車両１０が所定速度以上で走行した場合にのみ、車両１０の走行を示すデータが送信コントローラ３１に出力される。換言すれば、送信機３０の製造時や搬送時に加速度センサ３４が車両１０の走行を示すデータを送信コントローラ３１に出力することはない。従って、送信機３０の誤作動を防止することができる。

なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・加速度センサ３４からの検出に基づいて、送信コントローラ３１は、車両１０が所定速度以上で走行中であるか否かを判断して、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更する構成にしても良い。具体的には、加速度センサ３４から車両１０の走行を示すデータを受け取った場合には、送信コントローラ３１は、送信回路３５の送信出力を現在の送信出力（第１の送信出力）よりも大きい送信出力（第２の送信出力）に変更する。一方、加速度センサ３４から車両１０が走行していないことを示すデータを受け取った場合には、送信コントローラ３１は、送信回路３５の送信出力を第２の送信出力よりも小さい第１の送信出力に変更する構成にしても良い。このように構成すれば、車両１０が所定速度以上で走行している場合にのみ、送信コントローラ３１は、送信回路３５の送信出力を現在の送信出力（第１の送信出力）よりも大きい送信出力（第２の送信出力）に変更する。換言すれば、送信コントローラ３１は、車両１０の走行速度に応じて、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更する。このため、電池３７の消費電力が抑制される。その結果、電池３７の長寿命化を図ることができる。

・送信機３０がタイヤ２０のホイール２１に設けられた場合には、ホイール２１やタイヤ２０のビードワイヤ等の金属の影響を受けて、送信アンテナ３６の同調がずれる。具体的には、送信アンテナ３６の同調がずれると、同調回路を含む送信回路３５にもずれが発生する。その結果、送信回路３５の送信出力が低下する。そこで、送信コントローラ３１は、送信アンテナ３６の同調ずれが発生した場合には、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更する構成にしても良い。このように構成すれば、加速度センサ３４を省略することができる。

・送信アンテナ３６に同調ずれが発生しているか否かに基づいて、送信コントローラ３１は、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更する構成にしても良い。このように構成すれば、加速度センサ３４を省略することができるとともに、電池３７の長寿命化を図ることができる。

・図４に示すように、送信機３０を収容するケーシング６０に機械的なスイッチ、例えばプッシュボタンスイッチ７０を設ける。具体的には、タイヤバルブ８０をホイール２１に取り付けたときに、プッシュボタンスイッチ７０がホイール２１のドロップセンタ部２２で押下されるように設ける。そして、プッシュボタンスイッチ７０が押下された場合には、送信コントローラ３１は、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更する構成にしても良い。

・プッシュボタンスイッチ７０が押下されているか否かに基づいて、送信コントローラ３１は、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更する構成にしても良い。このように構成しても、前述と同様に、電池３７の長寿命化を図ることができる。

・加速度センサ３４に代えて、検出手段として金属の近接を電気的な変化に変換する素子、例えばＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）を設ける。そして、金属の近接を検出した場合には、送信コントローラ３１は、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更する構成にしても良い。

・金属の近接を検出したか否かに基づいて、送信コントローラ３１は、送信回路３５の送信出力を適切な送信出力に変更する構成にしても良い。このように構成しても、前述と同様に、電池３７の長寿命化を図ることができる。

・加速度センサ３４に代えて、走行検出手段としてタイヤ２０の回転を検出する回転センサや、タイヤ２０の角加速度を検出する角加速度センサであっても良い。これらのセンサであっても、車両１０の走行を検出することができる。従って、前記実施形態と同様な効果を得ることができる。

・加速度センサ３４の基準値を、車両１０が停止している状態を示す値、例えば「０（ゼロ）」に設定し、車両１０が走行中か否かを判断する構成にしても良い。
・タイヤ２０の空気圧又は温度が異常である場合には、その旨を音で報知する報知器を設けても良い。加えて、予め車両１０に装備されているスピーカを報知器とする構成にしても良い。

・送信機３０から送信される空気圧データ及び温度データとしては、空気圧及び温度の値を具体的に示すデータ、または単に空気圧及び温度が許容範囲内であるか否かを示すデータであっても良い。

・温度センサ３３を省いた構成にしても良い。このように構成すれば、廉価なタイヤ状態監視装置１の送信機３０を提供することができる。
・車両としては、４輪の車両に限らず、２輪の自転車やオートバイ、多輪のバスや被牽引車、またはタイヤ２０を装備する産業車両（例えばフォークリフト）等に、前記実施形態を適用しても良い。なお、被牽引車に前記実施形態を適用する場合には、受信機４０や表示器５０を牽引車に設置することは言うまでもない。

さらに、上記実施形態より把握される技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
〔１〕請求項２に記載のタイヤ状態監視装置の送信機において、制御手段は、車両が走行中の場合には、送信手段の送信出力を第１の送信出力よりも大きい第２の送信出力に変更し、車両が走行中でない場合には、送信手段の送信出力を第２の送信出力から第１の送信出力に変更するタイヤ状態監視装置の送信機。このように構成すれば、適切な送信出力で送信することができる。

〔２〕請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ状態監視装置の送信機と、その送信機から送信されてきたデータを受信アンテナで受信して、受信したデータを処理する受信機とを備えたタイヤ状態監視装置。このように構成すれば、適切な送信出力で送信する送信機を有するタイヤ状態監視装置を提供することができる。

タイヤ状態監視装置を示すブロック構成図。 送信機を示すブロック構成図。 受信機を示すブロック構成図。 送信機をホイールに取り付けた状態を示す断面図。

符号の説明

１…タイヤ状態監視装置、１０…車両、２０…タイヤ、２１…ホイール、３０…送信機、３１…制御手段としての送信コントローラ、３２…圧力センサ、３３…温度センサ、３４…走行検出手段としての加速度センサ、３５…送信手段としての送信回路、３６…送信アンテナ、４０…受信機、４１…受信アンテナ、７０…検出手段としてのプッシュボタンスイッチ。

Claims (3)

1. 車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、
   タイヤに設けられたか否かを検出する検出手段と、
   タイヤの状態を示すデータを送信アンテナを介して無線送信する送信手段と、
   検出手段の検出に基づいて送信手段の送信出力を変更する制御手段とを備えたタイヤ状態監視装置の送信機。
2. 車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、
   車両が走行中であるか否かを検出する走行検出手段と、
   タイヤの状態を示すデータを送信アンテナを介して無線送信する送信手段と、
   走行検出手段の検出に基づいて送信手段の送信出力を変更する制御手段とを備えたタイヤ状態監視装置の送信機。
3. 車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、
   タイヤの状態を示すデータを送信アンテナを介して無線送信する送信手段と、
   送信アンテナに同調ずれが発生しているか否かを検出するとともに、その検出に基づいて送信手段の送信出力を変更する制御手段とを備えたタイヤ状態監視装置の送信機。

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