JP2005172476A - タイヤ空気圧センサ - Google Patents

Abstract

【課題】 電池などの電源の交換が容易で、かつ電源の容量などのチェックを容易にできるようにしたタイヤ空気圧センサを提供することにある。
【解決手段】 タイヤ空気圧センサ２は、車両のタイヤの空気圧を検出する圧力センサと、この圧力センサで検出したタイヤの空気圧結果を送信する送信手段と、圧力センサ及び前記送信手段に電力を供給する電源（電池ＢＴ）と、圧力センサ、送信手段及び前記電源（電池ＢＴ）を内設した筐体２１とを備え、タイヤを保持したホイールの中央部に配置される。この筐体２１に、電源（電池ＢＴ）を収納するための電源収納部２１ｃと、この電源収納部２１ｃを閉塞する着脱自在な電源ケース２９とが設けられている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、車両のタイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧センサに関する。

従来、タイヤの空気圧の低下を検出するシステムとしては、例えば、タイヤの空気圧の低下を運転者に認識させるために、４輪にそれぞれ設置されたタイヤ空気圧センサによって検出したタイヤの空気圧の低下情報をセンサ側アンテナから電波で車体側アンテナに送信してタイヤの空気圧を監視する無線方式（直接方式）のタイヤ空気圧監視装置が知られている。

このようなタイヤ空気圧監視装置に使用されているタイヤ空気圧センサには、電源としての電池が内蔵されている（例えば、特許文献１参照）。その電池は、例えば、小型のリチウム電池からなるガム型（平板状）の電池が使用されている。
一般に使用されているタイヤ空気圧センサには、タイヤに空気を入れるためのタイヤバルブと一体成形されたセンサ本体ケースをホイールにナットによってねじ止めされて固定されるバルブ一体型のセンサと、タイヤバルブとは別体にタイヤ内の空気室に面したホイールのリムの一部に装着されるバルブ別体型のセンサとがある。それらのタイヤ空気圧センサに使用される電池は、何れの場合もタイヤ空気圧センサに内蔵された状態で設けられている。

特開２００３−１６５３１５号公報（段落００３４、図１）

しかしながら、従来のタイヤ空気圧センサに使用されている電池は、防水性などを図るために、タイヤ空気圧センサの筐体内に密閉した状態で内蔵されている。これにより、従来のタイヤ空気圧センサは、電池の交換が困難な状態で筐体に内蔵されてあった。特に、タイヤ内に設けられるタイヤ空気圧センサは、タイヤの空気室に面したホイール内のリム面に設けられていることにより、タイヤとホイールを着脱しなければ電池を交換することができず、かつ、専用工具を使用しなければ筐体内から取り出すことができず、電池を交換するための作業が非常に面倒であった。

また、タイヤ空気圧センサには、タイヤの空気圧情報を車体側アンテナに送受信するためのセンサ側アンテナが設置されている。そのセンサ側アンテナは、タイヤ空気圧センサの筐体に内蔵される内蔵型と、その筐体の外部に設置されるコード状のアンテナやバルブ自体のアンテナからなる外付け型とがある。内蔵型のセンサ側アンテナは、小型の筐体に内蔵されるため長さが制約されて、充分な長さを確保することができないので、電波の送受信感度が良くない。
外付け型のコード状のセンサ側アンテナは、電波の波長に合った所望の長さを確保できても、ホイールの形状によってはそのホイールなどにしっかりと固定できないという問題点がある。このようなコードやバルブ自体からなる外付け型のセンサ側アンテナでは、センサ本体から剥き出しになった状態で配置されていることにより、雨や泥水に濡れると電力が低下するため、電波の送受信精度が低下するという問題点があった。

従来、この問題点を解消して微弱な送信電波を確実に受信するための一般的な手段として、圧力センサへの送信電力を上げることが行われている。
しかしながら、圧力センサの送信電力を上げた場合は、タイヤ空気圧センサに内蔵された電池の寿命が短くなり、電池の交換が必要となるが、その電池の交換に手間がかかるという問題点がある。

また、前記バルブ装着型のタイヤ空気圧センサや前記バルブ一体型のタイヤ空気圧センサでは、電池の容量を知らせる表示ランプなどを設置するスペースなどがないことから電池の残容量が全く判らなかった。
そして、従来のタイヤ空気圧監視装置では、表示器が誤表示した場合、電池切れによる誤表示か、故障による誤表示か直ぐに判断できず、その判断に手間がかかるという問題点があった。

本発明の課題は、電池などの電源の交換が容易で、かつ電源の容量などのチェックを容易にできるようにしたタイヤ空気圧センサを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のタイヤ空気圧センサは、車両のタイヤの空気圧を検出する圧力センサと、当該圧力センサで検出した前記タイヤの空気圧結果を送信する送信手段と、前記圧力センサ及び前記送信手段に電力を供給する電源と、前記圧力センサ、前記送信手段及び前記電源を内設した筐体とを備え、前記タイヤを保持したホイールの中央部に配置されるタイヤ空気圧センサであって、前記筐体に、前記電源を収納するための電源収納部と、当該電源収納部を閉塞する着脱自在な電源ケースと、を設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の本発明によれば、タイヤ空気圧センサは、ホイールの中央部に配置されることにより、タイヤ空気圧センサの占有スペースを広くすることが可能となるため、筐体を従来のタイヤ空気圧センサの筐体と比較して大型化することができる。これにより、筐体は、占有スペースが比較的広くなり、ボタン型電池やコイン型電池やガム型電池などからなる電源を収納するための電源収納部や電源ケースを筐体の車外側の面に設けることが可能となる。したがって、タイヤ空気圧センサは、電源を自由に着脱して電源の容量などのチェックを容易にできるようにすると共に、電源を容易に交換できるようにする。

請求項２に記載のタイヤ空気圧センサは、請求項１に記載のタイヤ空気圧センサであって、前記電源ケースは、前記電源収納部を閉塞したときに、前記電源収納部に設けられた表示接点部及びアース接点部にそれぞれ接触する表示端子及びアース端子と、前記電源の容量を表示する電源容量表示手段と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の本発明によれば、タイヤ空気圧センサは、電源ケースで電源収納部を閉塞したときに、電源収納部に設けられた表示接点部及びアース接点部に表示端子及びアース端子がそれぞれ接触して電源容量表示手段がＯＮして、電源の容量を表示する。タイヤ空気圧センサは、電源容量表示手段を有したことにより、電源の容量を容易にチェックできるようになると共に、電源を交換する時期を知らせることができ、適宜に電源の交換ができる。
これにより、タイヤ空気圧センサは、表示端子及びアース端子がスイッチの役目をすることにより、電源ケースの表面（車外側の面）にランプなどからなる電源容量表示手段のみを設置すればよく、例えば、電源容量表示手段をＯＮさせるスイッチやこのスイッチの作動表示ランプなどが不要なため、電源ケースを防塵効果や防水効果を備えたものにすることが可能となる。

請求項３に記載のタイヤ空気圧センサは、請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧センサであって、前記電源収納部に前記電源ケースを装着したときに、前記タイヤ空気圧センサの初期診断を行う初期診断手段を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明によれば、タイヤ空気圧センサは、初期診断手段を備えたことにより、電源収納部に電源ケースを装着したときに、電源の容量などをタイヤ空気圧センサ自体によって、自動的にチェックすることができる。このため、タイヤ空気圧センサは、故障診断装置などの特別な装置がなくても故障をチェックできるようになる。

請求項４に記載のタイヤ空気圧センサは、請求項３に記載のタイヤ空気圧センサであって、前記初期診断手段は、前記電源と、前記圧力センサと、前記送信手段と、前記圧力センサ及び前記送信手段を制御するセンサＥＣＵとがそれぞれ正常か否かをチェックすることを特徴とする。

請求項４に記載の本発明によれば、タイヤ空気圧センサは、初期診断手段が電源と圧力センサと送信手段とセンサＥＣＵとの機能をそれぞれチェックすることにより、故障診断装置などの特別な装置がなくてもそれぞれの箇所の故障をチェックできるようになる。

本発明に係るタイヤ空気圧センサは、電池などの電源を自由に着脱して電源の容量を容易にチェックできるようにすると共に、電源を交換する時期を知ることができ、適宜に電源の交換ができる。
また、タイヤ空気圧センサは、電源収納部に電源ケースを装着したときに、電源の容量などをタイヤ空気圧センサ自体によって、自動的にチェックすることができる。このため、タイヤ空気圧センサは、表示端子及びアース端子がスイッチの役目を兼備していることにより、スイッチ類を設置しなくてもそれぞれの箇所の故障がチェックできるようになる。

次に、図１〜図８を参照して、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサを説明する。
本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサは、乗用車や作業車などのタイヤを備えたすべての車両に適用できるものであり、以下、その一例として、４輪乗用車を例にして説明する。なお、このタイヤ空気圧監視装置に使用されるタイヤの種類及び形状は、特に限定されず、すべてのタイヤに適用できる。また、タイヤ空気圧センサに使用される電源は、小型の電力供給源であればよく、その一例をしてボタン型電池を例にして説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置を備えた乗用車の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサを示す図で、空気圧センサユニットを備えたホイールを示す斜視図である。図３は、図２のＸ−Ｘ線方向断面図である。図４は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサを示す図で、空気圧センサユニットの設置状態を示す分解斜視図である。図５は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサを示す図で、（ａ）は空気圧センサユニットの設置状態を示す拡大分解断面図、（ｂ）は空気圧センサユニットの設置状態を示す断面図である。図６は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサを示す分解斜視図である。図７は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサの電源ケースを示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は斜視図である。

まず、図１を参照してタイヤ空気圧監視装置１を説明する。
図１に示すタイヤ空気圧監視装置１は、各タイヤＴの空気圧を空気圧センサユニット２で検出すると共に、サイドミラー３などに設けた車体側アンテナ４によって電波信号を送受信してタイヤＴの空気圧情報などの情報を表示器５に表示させて監視する装置である。
タイヤ空気圧監視装置１は、タイヤＴの空気圧を検出すると共に、検出した空気圧結果や空気圧センサユニット２に内蔵された電池ＢＴ（図２参照）の容量信号などを送信する空気圧センサユニット２と、車体Ｃの左右にあるサイドミラー３に設けられ、空気圧センサユニット２に電波を送受信する車体側アンテナ４と、サイドミラー３またはインストルメントパネル（図示せず）に設けられた車体側電波送受信器６と、タイヤＴの空気圧情報や電池ＢＴの容量情報などを表示する表示器５と、この表示器５などの制御を行う車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７と、車載電源８とから構成されている。

図１に示すように、車体Ｃには、タイヤ空気圧監視装置１の構成要素のうち、車体側アンテナ４と、車体側電波送受信器６と、車載ＥＣＵ７と、表示器５と、車載電源８とが設けられている。また、車体Ｃには、ホイールＷ（図２参照）に装着された例えば４本のタイヤＴが取り付けられている。

サイドミラー３は、図１に示すように、車体Ｃの左右側面にそれぞれ配設されたドアミラーまたはフェンダミラーからなり、その内部には、空気圧センサユニット２からの電波を送受信する車体側アンテナ４が設けられている。サイドミラー３のハウジング３ａは、センサ側アンテナ２６から送信された電波が遮られないようにするために、合成樹脂によって形成されている。

車体側アンテナ４は、空気圧センサユニット２からの電波を送受信するためのアンテナであり、例えば、サイドミラー３に内設された導電線または導箔などによって形成されている。車体側アンテナ４は、ハウジング３ａ内の下端部または底面部の近傍位置に、そのハウジング３ａの長手方向に沿って配線されると共に、車体側電波送受信器６に電気的に接続されている。車体側アンテナ４の長さは、送受信感度を良好にするために、センサ側アンテナ２６から発信される電波の波長に合わせた長さにすることが好ましい。例えば、その車体側アンテナ４の長さは、電波の波長の１／４または１／２の長さにする。
なお、車体側アンテナ４は、車体Ｃの内部に設置したアンテナやホイールハウスに設置したアンテナやドアハンドル内に設置したアンテナなどであってもよい。また、車体側アンテナ４は、ループ状アンテナであってもよい。

図１に示す車体側電波送受信器６は、車体側アンテナ４から電波を送受信させるための装置である。この車体側電波送受信器６は、車載ＥＣＵ７からの信号を車体側アンテナ４から空気圧センサユニット２へ送信できるように電波に変換する送信回路（図示せず）と、車体側アンテナ４で受信した空気圧センサユニット２からの電波を電気信号に変換する受信回路（図示せず）とから構成されている。この車体側電波送受信器６は、車載ＥＣＵ７に電気的に接続されている。

表示器５は、圧力センサ２２で検出した４輪全部のタイヤＴの空気圧情報や電池ＢＴの容量などの表示や警報を行うように構成されたモニタ装置であり、例えば、インストルメントパネルに配設されている。表示器５は、車載ＥＣＵ７に電気的に接続されている。

車載ＥＣＵ７は、車体側アンテナ４で受信した信号などを増幅する増幅回路や、各種の走行条件及び外乱条件下におけるタイヤＴの標準空気圧値などのデータをメモリした記憶回路や、そのデータと圧力センサ２２で検出した空気圧とを比較する比較回路や、この比較回路からの信号により表示器５を作動させる判断をする判定回路や、その表示器５及び空気圧センサユニット２を起動・休止させるウェイクアップ信号・スリープ信号を発信する発信回路などを備えたマイクロコンピュータからなる。車載ＥＣＵ７は、バッテリからなる車載電源８に電気的に接続されている。

次に、図２を参照してホイールＷを説明する。
図２に示すように、ホイールＷは、車体Ｃの前後左右に設置された４本のタイヤＴをそれぞれ取り付けるためのもので、アルミニウム合金などからなる鋳造品によって形成されている。ホイールＷは、タイヤＴが装着されるリムＷａと、車軸（図示せず）に取り付けるためのホイールディスクＷｂとから構成されている。
図３に示すように、ホイールディスクＷｂには、一端がタイヤＴ内の空気室Ｔａに通じ、他端がセンタバルブ設置孔Ｗｅに通じる中空部Ｗｄが内設されている。
図４及び図５（ａ）、（ｂ）に示すように、センタバルブ設置孔Ｗｅは、センタバルブ９をホイールＷに圧着するための孔であり、ホイールＷの中央に穿設された円形の孔からなる。そのセンタバルブ設置孔Ｗｅの内壁には、センタバルブ９の外周面９ａに形成したバルブポート９ｂに連続する前記中空部Ｗｄが形成されている。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、その外カバー１０は、空気圧センサユニット２を覆って保護するための部材であり、雄ねじからなるねじ部９ｉに螺合する雌ねじ１０ａを内壁に形成した底付き円筒状の部材からなる。その外カバー１０、センタバルブ９及び空気圧センサユニット２は、ＡＢＳ樹脂や変性ＰＰＥ樹脂などの強化樹脂によって形成されている。

図４及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、センタバルブ９は、バルブコア９ｄを挿設したバルブボディ９ｅを中央に設けた略底付き円筒状のバルブであり、外周面９ａにそのバルブボディ９ｅ及び中空部Ｗｄに連続するバルブポート９ｂを穿設している。

センタバルブ９の外周面９ａは、ホイールＷの中央部に形成されたセンタバルブ設置孔Ｗｅに合致するように、例えば、段付きテーパ形状に形成されている。センタバルブ９は、外周面９ａにテーパ面９ｃを有し、そのテーパ面９ｃにセンタバルブ９をセンタバルブ設置孔Ｗｅに密着させるためのシール材ＳＥ（図５（ａ）、（ｂ）参照）を配設して、センタバルブ設置孔Ｗｅに圧嵌される。

バルブポート９ｂは、Ｌ字状に形成された貫通孔からなり、タイヤＴ内の空気を圧力センサ２２に導くための通気孔と、ポンプなどによってタイヤＴ内に空気を送り込むための通気孔と、バルブボディ９ｅを設置するための役目を有する通気孔である。

バルブボディ９ｅは、ポンプなどによってタイヤＴ内に空気を送り込むための注入口を形成するための部材である。このバルブボディ９ｅは、外周面９ａに空気圧センサユニット２の結合バルブ２８の雌ねじ部２８ａに螺合する雄ねじ部９ｆを形成した円筒状に部材で、バルブコア９ｄとゴムシール９ｇを内設している。バルブボディ９ｅは、センタバルブ９の中央部に設けられたバルブポート９ｂの縦穴部分に、螺着またはインサート成形で一体化されている。

次に、図４及び図５を参照して空気圧センサユニット２を説明する。
図４に示す空気圧センサユニット２は、検出した各タイヤＴ（図１参照）の空気圧情報や電池ＢＴの容量情報などを車体側アンテナ４（図１参照）に送受信する装置である。空気圧センサユニット２は、各タイヤＴ（図１参照）の空気圧を検出する圧力センサ２２と、各タイヤＴ（図１参照）内の温度を検出する温度センサＴＨと、圧力センサ２２で検出したタイヤＴの空気圧結果を前記車体側アンテナ４へ送信するセンサ側アンテナ２６と、送信回路及び受信回路からなるセンサ側送受信器２５と、圧力センサ２２及びセンサ側送受信器２５を制御するセンサＥＣＵ（Electronic Control Unit）２４と、
圧力センサ２２などの電源としての電池ＢＴと、筐体２２とを備えている。その空気圧センサユニット２は、車内側の面に設けた結合バルブ２８によってセンサ収納部９ｈ内にあるバルブボディ９ｅを塞ぐようにして固定され、タイヤＴを保持したホイールＷの中央部に配置される。
なお、空気圧センサユニット２は、特許請求の範囲に記載の「タイヤ空気圧センサ」に相当する。

筐体２１は、図６に示すように、例えば、直径が６５ｍｍ〜７５ｍｍ程度、厚さが２５ｍｍ〜３０ｍｍ程度の大きさの円盤状のものからなる。この筐体２１は、厚い円盤状の収納ケース本体２１ａと、この収納ケース本体２１ａの上面を閉塞する蓋体２１ｂとから構成され、ＡＢＳ樹脂や変性ＰＰＥ樹脂などの強化樹脂によって形成されている。筐体２１は、ホイールＷの中央部に、ビスＢ２で固定した蓋体２１ｂを車外側にして、センサ収納部９ｈを挿入し、外カバー１０で閉塞することによってセンタバルブ９に内設される（図４参照）。
図４に示すように、その筐体２１には、圧力センサ２２と、電池ＢＴと、センサＥＣＵ２４と、センサ側送受信器２５と、センサ側アンテナ２６と、ランプ（電源容量表示手段）２７とが内設されている。

図６に示すように、筐体２１の収納ケース本体２１ａの車外側には、中央部に前記バルブボディ９ｅに連結される結合バルブ２８と、その周辺に電池ＢＴを収納するための電源収納部２１ｃと、この電源収納部２１ｃを閉塞するための電源ケース２９と、収納ケース本体２１ａの外周形状に合わせて環状に形成されたセンサ側アンテナ２６と、ＯリングＯ１が嵌合される環状溝２１ｄとが設けられている。

蓋体２１ｂは、中央に結合バルブ２８が貫通する貫通孔２１ｅを形成し、外周部の近傍に、その蓋体２１ｂを収納ケース本体２１ａに取り付けるためのねじＢ２を挿通し、かつ開口部に防水ワッシャを配設するねじ貫通孔２１ｆを形成している。蓋体２１ｂは、ＡＢＳ樹脂や変性ＰＰＥ樹脂などの強化樹脂によって形成された円板状の部材であり、収納ケース本体２１ａにＯリングＯ１を介してねじ止めすることによって、収納ケース本体２１ａの車外側の面を密閉している。

次に、図４〜図７を参照して筐体２１に内蔵される空気圧センサユニット２の各構成品を説明する。
電池ＢＴは、図４に示すように、圧力センサ２２、温度センサＴＨ、センサＥＣＵ２４、センサ側送受信器２５及びランプ２７に電力を供給する電源であり、特許請求の範囲に記載の「電源」に相当する。電池ＢＴは、例えば、アルカリ電池や空気亜鉛電池や酸化銀電池などの釦型の電池、またはフッ化黒鉛リチウム電池や二酸化マンガンリチウム電池や酸化銅リチウム電池などのコイン型またはガム型の電池（リチウム電池）からなる。
その電池ＢＴは、図６に示すように、電源ケース２９の装着部２９ａ（図７参照）に装着され、電源ケース２９の雄ねじ部２９ｅを電源収納部２１ｃに螺着することにより、空気圧センサユニット２に収納される。その電源ケース２９で電源収納部２１ｃを閉塞したとき、電池ＢＴは、その電源収納部２１ｃの底面に配置された電源供給端子２３に接触し、電源収納部２１ｃの内壁に設けられたランプ接点部２３ａがランプ端子２９ｂに接触し、アース接点部２３ｂがアース端子２９ｃにそれぞれ接触する。このように、電池ＢＴ及び電源ケース２９が電源収納部２１ｃに装着されたとき、ランプ２７は、点灯して電池ＢＴの容量チェックや空気圧センサユニット２の初期診断を1回行うように構成されている。そして、ランプ端子２９ｂ及びアース端子２９ｃは、電源収納部２１ｃのランプ接点部２３ａ及びアース接点部２３ｂに接触したときに、初期診断回路と空気センサユニット２とをＯＮさせるスイッチの役目を兼備している。
これにより、タイヤ空気圧センサ２は、ランプ端子２９ｂ及びアース端子２３ｂがスイッチの役目を兼備していることにより、電源ケース２９の表面（車外側の面）にランプ２７などからなる電源容量表示手段のみを設置すればよく、例えば、電源容量表示手段をＯＮさせるスイッチやこのスイッチの作動表示ランプなどが不要なため、電源ケース２９を防塵効果や防水効果を備えたものにすることが可能となる。
なお、電源供給端子２３及びランプ接点部２３ａはセンサＥＣＵ２４（図４参照）にそれぞれ電気的に接続され、アース接点部２３ｂはアースされている。また、ランプ接点部２３ａは、特許請求の範囲に記載の「表示接点部」に相当する。

また、電源収納部２１ｃと電源ケース２９との間には、ランプ接点部２３ａとランプ端子２９ｂを接触させ、アース接点部２３ｂとアース端子２９ｃとをそれぞれ接触させる位置に電源ケース２９を支持させるための節度機構を設置することが好ましい。

図６及び図７に示すように、電源ケース２９は、指などで摘んで回転させるための摘み部２９ｄの表面中央部に電池ＢＴの容量などを表示するランプ２７を備え、その摘み部２９ｄの車内側に防水兼ワッシャ用のゴムパッキンＰ１を嵌合し、筒状の雄ねじ部２９ｅのねじ山に前記ランプ端子２９ｂ及びアース端子２９ｃを設けている。
なお、ランプ端子２９ｂは、特許請求の範囲に記載の「表示端子」に相当する。

ランプ２７は、電池ＢＴの容量、センサＥＣＵ２４が正常か異常かの初期診断、圧力センサ２２が正常か異常かの初期診断及びセンサ側送受信器２５が正常か異常かの初期診断をする点灯・消灯・点滅などによって表示する表示ランプであり、例えば、発光ダイオードからなる。
なお、ランプ２７は、特許請求の範囲に記載の「電源容量表示手段」に相当する。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、圧力センサ２２は、タイヤＴの空気圧を検出するセンサであり、結合バルブ２８をバルブボディ９ｅに連結することにより、連結ピン２８ｂがバルブコア９ｄを押圧してバルブポート９ｂ内のタイヤＴに連通する空気を取り入れて、タイヤＴ内の空気圧を検出する。この圧力センサ２２は、センサＥＣＵ２４に電気的に接続されている。

図４及び図６に示すセンサ側アンテナ２６は、圧力センサ２２で検出したタイヤＴの空気圧をセンサＥＣＵ２４及びセンサ側送受信器２５を介して車体側アンテナ４（図１参照）へ電波を送受信するためのアンテナである。そのセンサ側アンテナ２６は、例えば、収納ケース本体２１ａの車外側の面にインサート成形された導電線などで形成された環状のループアンテナから構成されている。センサ側アンテナ２６の長さは、送受信感度を良好にするために、送受信される電波の波長に合わせた長さにすることが好ましい。例えば、そのセンサ側アンテナ２６の長さは、電波の波長の１／４または１／２の長さにする。センサ側アンテナ２６は、センサ側送受信器２５に電気的に接続されている。

図４に示すセンサＥＣＵ２４は、圧力センサ２２の信号を増幅・符号化する電気回路と、車載ＥＣＵ７（図１参照）からのウェイクアップ信号及びスリープ信号を受けて空気圧センサユニット２を起動及び休止させる電源回路と、圧力センサ２２を起動及び停止させる駆動回路と、圧力センサ２２の正常・異常を検出する圧力センサチェック回路と、電池ＢＴの容量を検出するバッテリ容量チェック回路と、センサＥＣＵ２４の正常・異常を自己診断をする自己診断回路と、センサ側送受信器２５の正常・異常を検出するセンサ側送受信器チェック回路と、それらの回路で検出した正常・異常の結果や電池ＢＴの容量結果をランプ２７に出力して表示させるためのランプ駆動回路と、各種のデータを記憶した記憶回路などを備えた装置であり、例えば、マイクロコンピュータからなる。このセンサＥＣＵ２４は、筐体２１に内装されると共に、センサ側送受信器２５に電気的に接続されている。

図４に示すセンサ側送受信器２５は、センサ側アンテナ２６から車体側アンテナ４（図１参照）へ電波を送信し、また、その車体側アンテナ４からの電波を受信させるための装置である。このセンサ側アンテナ２６は、センサＥＣＵ２４からの空気圧信号などをセンサ側アンテナ２６から送信できるように電波に変換する送信回路（図示せず）と、センサ側アンテナ２６で受信した車載ＥＣＵ７からの電波を電気信号に変換する受信回路（図示せず）とから構成されている。センサ側送受信器２５は、圧力センサ２２を起動・休止させるためのウェイクアップ信号・スリープ信号を受信するための受信器の機能と、圧力センサ２２の空気圧の検出結果をセンサ側アンテナ２６を介して車載ＥＣＵ７（図１参照）に送信するための送信器の機能とを有している。センサ側送受信器２５は、センサＥＣＵ２４に電気的に接続されている。
なお、センサ側アンテナ２６及びセンサ側送受信器２５は、特許請求の範囲に記載の「送信手段」に相当する。

次に、主に図８を用いて適宜に他の図を参照しながらタイヤ空気圧監視装置１及び電池ＢＴの動作について説明する。
図８は、本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサの作動を示すフローチャートである。

例えば、運転者がイグニッションスイッチ（図示せず）をＯＮして、タイヤ空気圧監視装置１を起動したときに、電池ＢＴの容量が基準値より低い場合は、電池ＢＴの容量が低下したことを表示器５によって警報表示すると共に、タイヤ空気圧監視装置１の電源をＯＦＦにして電池ＢＴを交換するように表示する（スタート）。
電池ＢＴの容量が低下した場合、運転者は、表示器５などによって電池ＢＴの容量が低下していることを知らされ、タイヤ空気圧監視装置１をＯＦＦした後に、表示器５に従って手作業で電池ＢＴの交換を行う。

電池ＢＴを交換するときや、電池ＢＴの容量及び空気圧センサユニット２の機能チェックを空気圧センサユニット２自体で行うときは、まず、図４に示すように、外カバー１０を回動して緩めてセンタバルブ９から外す。次に、図６に示すように、ビスＢ２を弛めて蓋体２１ｂを収納ケース本体２１ａから離脱させる。さらに、電源ケース２９を回動して緩めて電源ケース２９を空気圧センサユニット２から離脱させて、電池ＢＴを新品などのものと交換する。

その電池ＢＴを電源ケース２９の装着部２９ａ（図７（ｂ）参照）に挿入し、電源ケース２９の雄ねじ部２９ｅを電源収納部２１ｃに螺着して、電源ケース２９を筐体２１に結合する（ステップＳ１）。すると、収納ケース本体２１ａの電源収納部２１ｃに内設されたランプ接点部２３ａとランプ端子２９ｂが接触し、アース接点部２３ｂとアース端子２９ｃとが接触して空気圧センサユニット２がＯＮ状態となって、各構成要素の初期診断を行うことができる状態となる。
そして、まず、電気回路構成（図示せず）によって電池ＢＴの容量が基準値で、正常である否かの初期診断をする（ステップＳ２）。

そして、電池ＢＴの容量が基準値である場合は、例えば、ランプ２７を０．５秒間点灯して電池ＢＴの容量が基準値であることを表示して（ステップＳ３）、ステップＳ４に進みそのランプ２７を消灯させる。
一方、間違えて容量不足の古い電池ＢＴを入れてしまって、電池ＢＴの容量が基準値外である場合は、ランプ２７の消灯の状態を維持して、電池ＢＴの容量が基準値外であることを示し、そのまま終了する。

続いて、空気圧センサユニット２の各機能のチェックが行われる。
まず、センサＥＣＵ２４が正常か否かの自己診断（初期診断）をする（ステップＳ５）。センサＥＣＵ２４が正常である場合は、例えば、そのままランプ２７の消灯状態を維持して、センサＥＣＵ２４が正常であることを示して、ステップＳ７に進む。
一方、センサＥＣＵ２４が異常である場合は、例えば、電気回路構成（図示せず）によってランプ２７が０．５秒間点灯し、０．５秒間消灯する点滅動作を２回繰り返してセンサＥＣＵ２４が異常であることを表示し（ステップＳ６）、センサＥＣＵ２４が異常で、このセンサＥＣＵ２４によって圧力センサ２２やセンサ側送受信器２５の初期診断ができないため、終了する。

センサＥＣＵ２４が正常であるときは、さらに、センサＥＣＵ２４が、圧力センサ２２が正常か否かの初期診断をする（ステップＳ７）。圧力センサ２２が正常である場合は、例えば、そのままランプ２７の消灯状態を維持して、圧力センサ２２が正常であることを示して、ステップＳ９に進む。
一方、圧力センサ２２が異常である場合は、例えば、ランプ２７が０．５秒間点灯し、０．５秒間消灯する点滅動作を４回繰り返して圧力センサ２２が異常であることを表示し（ステップＳ８）、ステップＳ９に進む。

次に、センサＥＣＵ２４は、センサ側送受信器２５が正常か否かの初期診断をする（ステップＳ９）。センサ側送受信器２５が正常である場合は、例えば、そのままランプ２７の消灯状態を維持して、初期診断が終了する。
一方、センサ側送受信器２５が異常である場合は、例えば、ランプ２７が０．５秒間点灯し、０．５秒間消灯する点滅動作を６回繰り返してセンサ側送受信器２５が異常であることを表示（ステップＳ１０）して、初期診断が終了する。

このように、空気圧センサユニット２に、電池ＢＴを装着した電源ケース２９を結合することにより、センサＥＣＵ２４や電気回路構成によって電池ＢＴの容量やセンサＥＣＵ２４の異常や圧力センサ２２の異常やセンサ側送受信器２５の異常を初期診断して、その結果をランプ２７によって表示するため、正常か異常かを知ることができる。
そして、電池ＢＴ、センサＥＣＵ２４、圧力センサ２２及びセンサ側送受信器２５が正常なときには、電池ＢＴの容量をチェックしたときに１回ランプ２７が点灯して表示し、
センサＥＣＵ２４、圧力センサ２２及びセンサ側送受信器２５が異常なときには、ランプ２７がそれぞれ相違した点滅表示を行って何が故障しているのか簡単な表示方法で表示することができる。
これにより、空気圧センサユニット２の故障などの診断を、他の装置を利用することなく、空気圧センサユニット２自体によって診断をすることができる。
正常であった場合は、前記外カバー１０をセンタバルブ９に取り付ければ、電池ＢＴの交換が終了して、空気圧センサユニット２がタイヤＴの空気圧を検出できるＯＮ状態となる。
異常であった場合は、正常な電池ＢＴに再度交換するなどして部品を交換するか、空気圧センサユニット２を正常に作動するものと交換する。

そして、表示器５及びタイヤ空気圧監視装置１は、イグニッションスイッチ（図示せず）をＯＦＦすることによって、それに連動してＯＦＦする。

なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。

例えば、ランプ２７によって電池ＢＴの容量、センサＥＣＵ２４、圧力センサ２２及びセンサ側送受信器２５が正常か異常かを表示する方法は、点灯・消灯・点滅に限定されるものではなく、他の表示方法であってもよい。例えば、ランプ２７の表示は、赤・緑・黄色などの色による表示であってもよく、さらに他の表示器を使用してもよい。

なお、図８に示す前記ステップＳ５〜Ｓ１０までのセンサＥＣＵ２４と圧力センサ２２とセンサ側送受信器２５との初期診断は、センサＥＣＵ２４などによって空気圧センサユニット２の全体が正常か異常かを１度に初期診断するように構成してもよい。
例えば、空気圧センサユニット２の全体が正常である場合は、ランプ２７を０．５秒間１回点灯して、空気圧センサユニット２の本体が正常であることを表示するようにする。一方、空気圧センサユニット２の本体が異常である場合は、例えば、ランプ２７が０．５秒間点灯し、０．５秒間消灯する点滅動作を２回して空気圧センサユニット２の本体が異常であることを表示するようにしてもよい。

また、電池ＢＴは、筐体２１に内設される小型の電源であればよく、種類や形状は特に限定されない。その電源は、例えば、時計などに使用されている振動によって回転する回転錘の回転運動を利用して発電する小型発電機などであってもよい。

本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧監視装置を備えた乗用車の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサを示す図で、空気圧センサユニットを備えたホイールを示す斜視図である。 図２のＸ−Ｘ線方向断面図である。 本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサを示す図で、空気圧センサユニットの設置状態を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサを示す図で、（ａ）は空気圧センサユニットの設置状態を示す拡大分解断面図、（ｂ）は空気圧センサユニットの設置状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサを示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサの電源ケースを示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は斜視図である。 本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧センサの作動を示すフローチャートである。

符号の説明

１ タイヤ空気圧監視装置
２ 空気圧センサユニット（タイヤ空気圧センサ）
２１ 筐体
２１ｃ 電源収納部
２２ 圧力センサ
２３ 電源供給端子
２３ａ ランプ接点部（表示接点部）
２３ｂ アース接点部
２４ センサＥＣＵ（初期診断手段）
２５ センサ側送受信器（送信手段）
２６ センサ側アンテナ（送信手段）
２７ ランプ（電源容量表示手段）
２９ 電源ケース
２９ｂ ランプ端子（表示端子）
２９ｃ アース端子
ＢＴ 電池（電源）
Ｔ タイヤ
Ｗ，Ｗ１ ホイール

Claims (4)

1. 車両のタイヤの空気圧を検出する圧力センサと、
   当該圧力センサで検出した前記タイヤの空気圧結果を送信する送信手段と、
   前記圧力センサ及び前記送信手段に電力を供給する電源と、
   前記圧力センサ、前記送信手段及び前記電源を内設した筐体と
   を備え、前記タイヤを保持したホイールの中央部に配置されるタイヤ空気圧センサであって、
   前記筐体に、前記電源を収納するための電源収納部と、
   当該電源収納部を閉塞する着脱自在な電源ケースと、
   を設けたことを特徴とするタイヤ空気圧センサ。
2. 前記電源ケースは、前記電源収納部を閉塞したときに、前記電源収納部に設けられた表示接点部及びアース接点部にそれぞれ接触する表示端子及びアース端子と、
   前記電源の容量を表示する電源容量表示手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧センサ。
3. 前記電源収納部に前記電源ケースを装着したときに、前記タイヤ空気圧センサの初期診断を行う初期診断手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧センサ。
4. 前記初期診断手段は、前記電源と、前記圧力センサと、前記送信手段と、前記圧力センサ及び前記送信手段を制御するセンサＥＣＵとがそれぞれ正常か否かをチェックすることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ空気圧センサ。

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