JP2006117144A - Tire heating system and wheel side electric wave receiving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に取り付けられた車輪のタイヤを加熱するタイヤ加熱システムおよび車輪側電波受信装置に関する。 The present invention relates to a tire heating system for heating a wheel tire attached to a vehicle and a wheel-side radio wave receiver.
従来より、車両に取り付けられたタイヤには、以下(1)(2)のような問題がある。
(1)冬季、車両始動直後からタイヤが暖まるまでの間、タイヤ内空気温度が低いことに起因してタイヤ内空気圧が低くなってしまう。
(2)氷結路面ではノーマルタイヤはもちろん、スタットレスタイヤでも路面の摩擦係数が小さくなり、タイヤが滑りやすくなる。
Conventionally, tires attached to vehicles have the following problems (1) and (2).
(1) In winter, the air pressure in the tire becomes low due to the low air temperature in the tire from immediately after starting the vehicle until the tire warms up.
(2) On a frozen road surface, not only a normal tire but also a statless tire has a small friction coefficient on the road surface, and the tire becomes slippery.
本発明は上記問題点に鑑み、必要なときに車両のタイヤを暖める新規な技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a novel technique for warming vehicle tires when necessary.
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、車両の車輪に取り付けられる車輪側電波受信装置と、前記車両の車体に取り付けられる車体側電波送信装置と、から成るタイヤ加熱システムであって、前記車輪側電波受信装置は、車輪側アンテナと、前記車輪側アンテナが受信した電波に含まれる電力を他に供給する電力供給回路と、前記車輪のタイヤに取り付けられ、前記電力供給回路の供給する電力によって発熱する発熱素子と、を有し、前記車体側電波送信装置は、車体側アンテナと、前記車体側アンテナに、電力供給のための無線電波の送出を行わせる電力送出制御手段と、を有するタイヤ加熱システムである。
In order to achieve the above object, an invention according to
このようになっているので、タイヤ加熱システムにおいて、車輪側電波受信装置は、車体側電波送信装置から送信された無線電波に含まれる電力を、タイヤに取り付けられた発熱素子に供給することで、この発熱素子が発熱し、その結果タイヤが暖まる。そして、タイヤが暖まることで、タイヤ内空気圧が上昇し、またタイヤが柔らかくなることで路面との摩擦係数が増大する。 As such, in the tire heating system, the wheel side radio wave receiving device supplies the power contained in the radio wave transmitted from the vehicle body side radio wave transmitting device to the heating element attached to the tire, This heating element generates heat, and as a result, the tire warms up. As the tire warms up, the air pressure inside the tire rises and the tire softens, increasing the coefficient of friction with the road surface.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のタイヤ加熱システムにおいて、前記発熱素子は、前記車輪のタイヤの回転方向に沿った複数の位置に取り付けられることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the tire heating system according to the first aspect, the heating elements are attached to a plurality of positions along the rotation direction of the tire of the wheel.
このようになっていることで、タイヤがより効率的に暖められる。 In this way, the tire can be warmed more efficiently.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のタイヤ加熱システムにおいて、前記電力送出制御手段は、前記車体に搭載された外気温センサが検出した外気温が基準温度より低い場合、前記車体側アンテナに、電力供給のための無線電波の送出を行わせることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the tire heating system according to the first or second aspect, the power delivery control means is configured such that the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor mounted on the vehicle body is lower than a reference temperature. In this case, the vehicle body side antenna is made to transmit a radio wave for power supply.
このようになっていることで、タイヤがより効率的に暖められる。 In this way, the tire can be warmed more efficiently.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1つに記載のタイヤ加熱システムにおいて、前記電力送出制御手段は、電力供給のための無線電波の送出を開始してから基準時間が経過するまで、連続的にまたは繰り返し、電力供給のための無線電波の送出を行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the tire heating system according to any one of the first to third aspects, the power transmission control means starts transmission of radio waves for power supply. Until the reference time elapses, the radio wave for power supply is transmitted continuously or repeatedly.
このようになっていることで、タイヤが暖まるまでに必要な時間だけタイヤを暖めることができる。 In this way, the tire can be warmed for a time required until the tire is warmed.
また、また、タイヤが暖まるまでに必要な時間は、外気温が低くなるほど長くなる傾向にあるので、請求項5に記載の発明のように、請求項4に記載のタイヤ加熱システムにおいて、前記基準時間は、前記車体に搭載された外気温センサが検出した外気温が低くなるほど長くなることを特徴とすることで、さらに効率的にタイヤを暖めることができる。
In addition, since the time required until the tire warms tends to become longer as the outside air temperature decreases, the tire heating system according to
また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれか1つに記載のタイヤ加熱システムにおいて、前記電力送出制御手段は、路面が所定基準以上滑り易い間、連続的にまたは繰り返し、電力供給のための無線電波の送出を行うことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the tire heating system according to any one of
このようになっていることで、タイヤと路面の摩擦係数を高くすることが望ましい場面において、タイヤを暖めて柔らかくすることができる。 In this way, the tire can be warmed and softened in a scene where it is desirable to increase the friction coefficient between the tire and the road surface.
また、請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれか1つに記載のタイヤ加熱システムにおいて、前記車輪側電波受信装置は、前記車輪のタイヤ内の温度を検出する温度センサと、前記温度センサが検出した温度を、前記車輪側アンテナに無線送信させる無線送信制御手段と、を有し、前記電力送出制御手段は、前記車体側アンテナを介して受信する前記無線送信制御手段が送信した前記タイヤ内の温度が基準上限温度に達するまで、連続的にまたは繰り返し、電力供給のための無線電波の送出を行うことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the tire heating system according to any one of
また、請求項8に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれか1つに記載のタイヤ加熱システムにおいて、前記車輪側電波受信装置は、前記車輪のタイヤ内の温度を検出する温度センサと、前記温度センサが検出した温度を、前記車輪側アンテナに無線送信させる無線送信制御手段と、を有し、前記電力送出制御手段は、前記車体側アンテナを介して受信する前記無線送信制御手段が送信した前記タイヤ内の温度が基準下限温度より低い場合、前記車体側アンテナに、電力供給のための無線電波の送出を行わせることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the tire heating system according to any one of
このようになっていることで、タイヤ温度自体が低いことに基づいて、タイヤの加熱を行うので、効率的にタイヤを暖めることができる。 Since the tire is heated based on the low tire temperature itself, the tire can be efficiently warmed.
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載のタイヤ加熱システムにおいて、前記電力送出制御手段は、前記車体側アンテナを介して受信する前記無線送信制御手段が送信した前記タイヤ内の温度が前記基準下限温度より高い基準上限温度に達するまで、連続的にまたは繰り返し、電力供給のための無線電波の送出を行うことを特徴とする。 Further, the invention according to claim 9 is the tire heating system according to claim 8, wherein the power transmission control means is provided in the tire transmitted by the wireless transmission control means that is received via the vehicle body side antenna. Radio waves for power supply are transmitted continuously or repeatedly until the temperature reaches a reference upper limit temperature higher than the reference lower limit temperature.
また、請求項10に記載の発明は、車輪に取り付けられる車輪側アンテナと、前記車輪に取り付けられ、前記車輪側アンテナが受信した電波に含まれる電力を他に供給する電力供給回路と、前記車輪のタイヤに取り付けられ、前記電力供給回路の供給する電力によって発熱する発熱素子と、を備えた車輪側電波受信装置である。 The invention according to claim 10 is a wheel-side antenna attached to a wheel, a power supply circuit attached to the wheel and supplying power included in radio waves received by the wheel-side antenna, and the wheel. The wheel-side radio wave receiver includes a heating element attached to the tire and generating heat by the power supplied from the power supply circuit.
このようになっているので、タイヤ加熱システムにおいて、車輪側電波受信装置は、車輪側アンテナが受信した無線電波に含まれる電力を、タイヤに取り付けられた発熱素子に供給することで、この発熱素子が発熱し、その結果タイヤが暖まる。そして、タイヤが暖まることで、タイヤ内空気圧が上昇し、またタイヤが柔らかくなることで路面との摩擦係数が増大する。 Thus, in the tire heating system, the wheel side radio wave receiving device supplies the power contained in the radio wave received by the wheel side antenna to the heat generating element attached to the tire. Generates heat, and as a result, the tire warms up. As the tire warms up, the air pressure inside the tire rises and the tire softens, increasing the coefficient of friction with the road surface.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図9に基づいて説明する。図1は、本実施形態を示す車両の概略斜視図で、図2は本実施形態のタイヤ加熱システムの概略構成を示すブロック図である。図1および図2に示すように、本実施形態のタイヤ加熱システムは、4つの車輪側電波受信装置11、車体側電波送信モジュール21〜24、制御装置30、外気温センサ50、ABSECU55、およびユーザインターフェース60を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic perspective view of a vehicle showing the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a tire heating system of the present embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the tire heating system of the present embodiment includes four wheel side
車輪側電波受信装置11は、タイヤとホイールディスクから成る各車輪1〜4に取り付けられている。図3および図4に、車輪側電波受信装置11の車輪1〜4に対する取付位置を示すための、車輪1〜4のタイヤ1a〜4aの断面図を示す。図3は、タイヤ1a〜4aの回転軸に垂直な断面を示し、図4は、タイヤ1a〜4aの回転軸を含む断面の一部である。また、図5に、タイヤ1a〜4a内の車輪側電波受信装置11だけを立体的に表した斜視図を示す。これらの図に示す通り、車輪側電波受信装置11は、タイヤ1a〜4aに埋め込まれた受信装置本体11a、車輪側アンテナ11b、および発熱素子11cから成る。また、車輪側アンテナ11bは、図3に示す通り、受信装置本体11aから伸びる、タイヤの回転方向に沿って一周するループ形状のアンテナ素子である。また、発熱素子11cは、図4に示す通り、送信装置本体11から伸びるループ形状の電熱線を有しており、そのループはタイヤのトレッド幅と同程度の横長形状であり、そのループ面の法線方向はタイヤの回転方向とほぼ一致する。
The wheel side
図6に、このような車輪側電波受信装置11のハードウェア構成を示すブロック図を示す。この図に示す通り、受信装置本体11aは、送受信・整流回路11d、車輪側制御部11e、車輪側メモリ11f、空気圧センサ11g、および温度センサ11hを有している。
FIG. 6 is a block diagram showing the hardware configuration of such a wheel-side
送受信・整流回路11dは、車輪側アンテナ11bが受けた電波に基づく電気信号を整流し、それを供給電力として発熱素子11c、車輪側制御部11e等の車輪側電波受信装置11の他の各部に出力する。また送受信・整流回路11dは、車輪側アンテナ11bが受けた電波に対して増幅、周波数変換、復調等を施し、その結果を車輪側制御部11eに出力する。また送受信・整流回路11dは、上記供給電力によって、車輪側制御部11eから受けたデータに対して所定の増幅、周波数変換、変調等の所定の無線処理を施し、その結果の信号を車輪側アンテナ11bに出力することで、受けたデータの無線送信を実現する。
The transmission / reception /
空気圧センサ11gは、送受信・整流回路11dからの電力供給によって作動し、タイヤ内の空気圧を検出し、その検出した空気圧に基づく信号をそれぞれ車輪側制御部11eに出力する。
The
温度センサ11hは、送受信・整流回路11dからの電力供給によって作動し、タイヤ内の温度、すなわちタイヤ自体の温度またはタイヤ内空気温度を検出し、その検出した温度に基づく信号を車輪側制御部11eに出力する。
The
発熱素子11cは、送受信・整流回路11dからの電力供給があると発熱するようになっている。ただし、車輪側制御部11eからオン・オフ制御を受けることで、オンとなった場は発熱可能となり、オフとなった場合には、発熱しないようになっている。このようなオン・オフによる切り替えを実現する方法としては、発熱素子11cが、送受信・整流回路11dからの電力供給線上に、その電力供給線のオン・オフスイッチを有し、車輪側制御部11eがそのスイッチのオン・オフを制御することができるようにすることが考えられる。
The
車輪側制御部11eは、送受信・整流回路11dからの電力供給によって作動し、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ等から構成される車輪側メモリ11fからプログラムを読み出して実行し、その実行の際には必要に応じ、車輪側メモリ11fに対してデータの読み書きを行い、空気圧センサ11g、温度センサ11hからの信号を取得し、発熱素子11cに対してオン・オフの制御を行い、また送受信・整流回路11dに対して送信用データを出力する。
The wheel-
具体的には、車輪側制御部11eは、送受信・整流回路11dから電力の供給があると、空気圧センサ11gからのタイヤ内空気圧の信号および温度センサ11hからのタイヤ内温度の信号を取得し、この取得した信号に基づくタイヤ内空気圧データおよびタイヤ内温度データを、車輪側メモリ11fから読み出した自身の識別番号と共に送受信・整流回路11dに出力する。
Specifically, when power is supplied from the transmission / reception /
また、車輪側制御部11eは、送受信・整流回路11dを介して車体側電波送信モジュール21〜24から発熱オン信号を受けると、発熱素子11cに対してオン制御を行い、送受信・整流回路11dを介して車体側電波送信モジュール21〜24から発熱オフ信号を受けると、発熱素子11cに対してオフ制御を行うようになっている。
In addition, when the wheel
このようになっているので、車輪側電波受信装置11においては、車輪側アンテナ11bが、発熱オン信号を含む電波を受信する度に、発熱素子11cが発熱し、さらに、空気圧センサ11gおよび温度センサ11hが検出したタイヤ内空気圧およびタイヤ内温度のデータが、車輪側電波受信装置11から送信される。そして、発熱素子11cが発熱することで、タイヤ1a〜4aが暖められ、各タイヤおよびタイヤ内空気の温度が上昇する。
Thus, in the wheel-side
車体側電波送信モジュール21〜24は、それぞれ各車輪1〜4に隣接した車体側部位(具体的にはホイールハウス70内)に取り付けられ、それぞれ対応する車輪1〜4に取り付けられた車輪側電波受信装置11と電波の授受を行うための車体側アンテナと、無線送受信回路とを有している。この無線送受信回路は、制御装置30から受けた信号に対して所定の増幅、周波数変換、変調等の処理を施し、その結果の信号を各車体側アンテナに出力する。さらに、この無線送受信回路は、車体側アンテナが受信した信号に所定の周波数変換、復調、A/D変換等の処理を施し、その処理結果の信号を、信号線80を介して制御装置30に送信する。
The vehicle body side radio
制御装置30は、CPU、RAM、ROM、I/O等を備えた周知のマイクロコンピュータであり、ROM内に記憶されたプログラムに従って所定の作動を実現するようになっている。また制御装置30は、その作動において、車体側電波送信モジュール21〜24からデータを受け取り、外気温センサ50、ABSECU55から出力された信号を取得し、また、ユーザインターフェース60からユーザの操作に基づく信号を受ける。
The
外気温センサ50は、車両の外側に設置され、車外の気温を検出して出力する装置である。
The outside
ABS(アンチロックブレーキシステム)ECU55は、タイヤがスリップしそうな状況等において、タイヤのロックを避けるための周知の制御(以下アンチロック制御と記す)を車両のブレーキに対して行うECUである。本実施形態におけるABSECU55は、アンチロック制御を行うとき、その旨の信号を制御装置30に出力する。
The ABS (anti-lock brake system)
ユーザインターフェース60は、車両の走行距離等を表示するものであり、例えば液晶パネルが用いられる。またユーザインターフェース60は、ボタン等のユーザが操作可能な操作装置を有し、その操作装置に対するユーザの操作に基づく信号を制御装置30に出力する。
The
ここで、制御装置30の具体的な作動について説明する。図7および図8に、制御装置30が実行するプログラム100、200を示す。制御装置30は、車両の電力投入時、すなわち車両のイグニッションがオンとなったときに、プログラム100およびプログラム200の実行を並列的に開始する。
Here, a specific operation of the
制御装置30は、プログラム100の実行において、まずステップ110で、外気温センサ50からの信号に基づいて、外気温が所定の基準温度(例えば−10℃)以下であるか否かを判定する。そして、基準温度以下でない場合はプログラム100の実行を終了し、基準温度以上である場合は続いてステップ120を実行する。
In the execution of the
ステップ120では、その時点からの経過時間の計測を開始する。すなわち、タイマをスタートさせる。 In step 120, measurement of the elapsed time from that point is started. That is, the timer is started.
ステップ130では、電波送出のための制御を行う。具体的には、車体側電波送信モジュール21〜24に対して電力供給のための、発熱オン信号のデータを出力する。これによって、車体側電波送信モジュール21〜24から、発熱オン信号を含む電力供給のための電波が送出されることになり、その電波を受信した各車輪側電波受信装置11が、発熱素子11cを発熱させ、また車体側電波送信モジュール21〜24に対してタイヤ空気圧、タイヤ内温度のデータを送信する。
In
続いてステップ140では、タイマが満了したか否かを判定する。具体的には、ステップ120からの経過時間が、基準時間を超えたか否かを判定する。ここで、基準時間は、ステップ110の判定に用いた外気温、すなわち車輪側電波受信装置11への電力供給の開始時における外気温に基づいて決まる値である。具体的には、当該外気温が低いほど、基準時間が長くなる。例えば、基準時間が、常温(例えば25℃)から当該外気温を減じた値に比例するようになっていてもよい。タイマ満了である場合、続いてプログラム100の実行が終了し、タイマ満了でない場合、続いてステップ150を実行する。
Subsequently, in step 140, it is determined whether or not the timer has expired. Specifically, it is determined whether or not the elapsed time from step 120 exceeds the reference time. Here, the reference time is a value determined based on the outside air temperature used in the determination in
ステップ150では、車体側電波送信モジュール21〜24を介して車輪側電波受信装置11のそれぞれから受けたタイヤ内温度のすべてが基準上限温度(例えば10℃)に達したか(基準上限温度以上であるか)否かを判定し、すべて達していれば続いてプログラム100の実行を終了し、1つでも達していなければ続いてステップ130を実行する。
In
このようなプログラム100を実行することで、制御装置30は、車両の電源投入時に外気温基準温度より低い場合、各タイヤ1a〜4a内の温度のすべてが基準上限温度に達するか、あるいは、電源投入時における外気温が下がると長くなる基準時間が経過するまで、繰り返し(例えば1秒間隔で)、あるいは事実上連続的に(例えば10ミリ秒間隔で)車体側電波送信モジュール21〜24に、電力供給のための発熱オン信号を含む無線電波の送出を行わせる。
By executing such a
なお、制御装置30は、各タイヤ1a〜4a毎にプログラム100を実行し、それぞれのプログラム100の実行において、対象とするタイヤ内の温度が基準上限温度に達するまで、車体側電波送信モジュール21〜24に電力供給のための無線電波の送出を行わせるようになっていてもよい。
The
また、制御装置30は、プログラム200の実行において、まずステップ210で、ABSECU55からの信号に基づいて、現在走行中の路面が所定基準以上滑り易いか否かを判定する。この所定基準以上とは、例えばABSECU55からアンチロックブレーキ制御が実行される頻度が所定以上であることである。また、ABSECU55から現在走行中の路面の摩擦係数の情報を取得できるようになっていれば、その摩擦係数が所定の基準摩擦係数以下であることを、所定基準以上であるとしてもよい。
Further, in the execution of the
路面が所定基準以上滑り易い場合、続いてステップ220を実行し、滑り易くない場合、再度ステップ210の判定を繰り返す。
If the road surface is slippery above a predetermined standard,
ステップ220では、ステップ130と同様の電波送出制御を行う。
In
このようなプログラム200を実行することで、制御装置30は、車両の電源投入以降、走行路面が所定基準以上滑り易い場合も、繰り返し(例えば1秒間隔で)、あるいは実質的に連続的に(例えば10ミリ秒間隔で)車体側電波送信モジュール21〜24に電力供給のための発熱オン信号を含む無線電波の送出を行わせる。
By executing such a
また、制御装置30は、図示しないプログラムの実行により、ユーザインターフェース60に対するユーザのオン・オフ操作、およびボリューム調整操作に基づいて、車体側電波送信モジュール21〜24に、連続的にまたは繰り返し電力供給のための無線電波の送出を行わせるようになっていてもよい。具体的には、ユーザインターフェース60に対するユーザのオン操作があると、その後にユーザインターフェース60に対するオフ操作があるまで、すなわち操作状態がオンである間、繰り返しまたは連続的にプログラム100のステップ130に相当する電波送出制御を行う。そして、ユーザインターフェース60に対するボリューム調整操作に基づいて、操作状態がオンである期間における、車体側電波送信モジュール21〜24における電波送出期間と電波非送出期間との比を変化させる。
Further, the
図9に、このようなユーザインターフェース60の操作に基づく制御装置30の作動による、操作状態がオンである場合における、電波送出期間と電波非送出期間の移り変わりを示すタイミング図を示す。この図中、折れ線51が、ボリューム最大の場合の移り変わりを示し、折れ線52が、ボリュームが最大と最小の中間の場合の移り変わりを示し、折れ線53が、ボリューム最小の場合の移り変わりを示す。各折れ線がオンの値を取っている部分が、電波送出期間であり、オフの値を取っている部分が、電波非送出期間である。このように、ボリュームが最大の場合は、操作状態がオンである期間は実質的に常に電波送出期間であり、ボリュームが下がっていく程、操作状態がオンである期間における電波送出期間の割合は減っていく。
FIG. 9 is a timing chart showing the transition between the radio wave transmission period and the radio wave non-transmission period when the operation state is ON due to the operation of the
なお、上記のように、車体側電波送信モジュール21〜24からの発熱オン信号を含む電波の送信、非送信の頻度を変更することで、車輪側電波受信装置11の発熱素子11cの発熱、不発熱を制御するようになっていてもよいが、別の例として、車輪側制御部11eは、発熱素子11cを常にオンの状態のままで維持させ、さらに、制御装置30は、車体側電波送信モジュール21〜24から送信させる電波に発熱オン信号も発熱オフ信号も含まないようにしてもよい。すなわち、車体側電波送信モジュール21〜24からの、発熱オン信号も発熱オフ信号も含まない電波の送信、非送信の頻度を変更することで、車輪側電波受信装置11の発熱素子11cの発熱、不発熱を制御するようになっていてもよい。
As described above, by changing the frequency of transmission and non-transmission of the radio wave including the heat generation ON signal from the vehicle body side radio
また別の例として、車体側電波送信モジュール21〜24から車輪側電波受信装置11には常に(すなわち非電波非送出期間が実質的に無く)電力供給用の電波が送信され、その上で、制御装置30は、発熱素子11cの発熱、非発熱を切り替えるタイミングで、発熱オン信号、発熱オフ信号を、車体側電波送信モジュール21〜24に送信させるようになっていてもよい。この場合、電力供給のための無線電波の送出とは、発熱素子11cをオンの状態にしたままで、車輪側電波受信装置11に電波を送出することに該当する。
As another example, a radio wave for power supply is always transmitted from the vehicle body side radio
以上のような作動のタイヤ加熱システムにより、車輪側電波受信装置11は、車輪側アンテナ11bが受信した電波に含まれる電力を供給する送受信・整流回路11dの供給する電力によって、空気圧センサが取得した空気圧および温度センサが検出した温度を、車輪側アンテナに無線送信させ、また車輪側電波受信装置11cを発熱させ、制御装置30は、電源投入時(IGオン時)に、外気温センサ50の検出した外気温が基準温度より低い場合、タイヤ内の温度が基準上限温度に達するまで、または電源投入時における外気温に基づく基準時間が経過するまで、あるいは、路面が所定の基準以上滑り易い間、あるいは、ユーザのユーザインターフェース60に対する操作に基づいて、車体側電波送信モジュール21〜24に、連続的にまたは繰り返し、電力供給のための無線電波の送出を行わせる。そして、送出の持続時間割合、繰り返し頻度は、ユーザインターフェース60に対するボリューム調整操作で調整することができる。
With the tire heating system operating as described above, the wheel side radio
このようになっているので、タイヤ加熱システムにおいて、車輪側電波受信装置11は、車体側から送信された無線電波に含まれる電力を、タイヤに取り付けられた発熱素子に供給することで、この発熱素子が発熱し、その結果タイヤが暖まる。そして、タイヤが暖まることで、タイヤ内空気圧が上昇し、またタイヤが柔らかくなることで路面との摩擦係数が増大する。また、上記の通り、必要に応じて発熱素子11cが発熱するので、タイヤが効率的に暖められる。
Thus, in the tire heating system, the wheel side radio
また、タイヤが暖まるまでに必要な時間は、外気温が低くなるほど長くなる傾向にあるので、基準時間は、発熱素子11cの発熱開始時に車体に搭載された外気温センサが検出した外気温が低くなるほど長くなっていることで、さらに効率的にタイヤを暖めることができる。
In addition, since the time required for the tire to warm up tends to become longer as the outside air temperature becomes lower, the outside time detected by the outside air temperature sensor mounted on the vehicle body at the start of heat generation of the
なお、プログラム100のステップ110において、外気温が基準温度以下であるか否かの判定に代えて、タイヤ1a〜4a内の温度の少なくとも1つが(上記の基準上限温度よりも低い)基準下限温度以下となっているか否かの判定を行うようになっていてもよい。ただしこの場合、ステップ130の電波送出制御の前に、車輪側電波受信装置11がタイヤ内温度のデータを送信しなければならない。このためには、車輪側電波受信装置11は、自身が内蔵電池等を有しており、その内蔵電池の電力によって、車輪側制御部11eが温度センサ11hから温度を取得し、それを送受信・整流回路11dに出力し、送受信・整流回路11dがそれを車輪側アンテナ11bに出力するようになっていてもよいし、ステップ110において、制御装置30がまずステップ130と同等の処理を一度行うことで、最初にタイヤ内温度のデータを受信するようになっていてもよい。
In
このようになっていることで、制御装置30は、車体側アンテナを介して受信する、車輪側制御部11eが送信したタイヤ1a〜4a内の温度が基準下限温度より低い場合、電力供給のための無線電波の送出を車体側電波送信モジュール21〜24に行わせるようになる。すなわち、タイヤ温度自体が低いことに基づいて、タイヤの加熱を行うので、効率的にタイヤを暖めることができる。
In this way, the
また、制御装置30は車輪側電波受信装置11に常時電力供給のための電波を車体側電波送信モジュール21〜24に送信させ、さらに、プログラム100、200を、制御装置30ではなく車輪側制御部11eが実行するようになっていてもよい。この場合、プログラム100のステップ130およびプログラム200のステップ220は、電波の送出ではなく、発熱素子11cを一定期間オンとした後にオフとする処理であるとする。また、ステップ110における判定に用いる外気温データは、制御装置30が車体側電波送信モジュール21〜24に送信させた外気温データものを受信することで取得するようになっていればよい。また、ステップ210における判定で用いる路面の滑り易さに関するデータも、制御装置30が車体側電波送信モジュール21〜24に送信させた当該データを受信することで取得するようになっていればよい。
In addition, the
また、車輪側制御部11eは、図示しないプログラムの実行により、ユーザインターフェース60に対するユーザのオン・オフ操作、およびボリューム調整操作に基づいて、発熱素子11cを発熱させるようになっていてもよい。具体的には、ユーザインターフェース60に対するユーザのオン操作があると、その後にユーザインターフェース60に対するオフ操作があるまで、すなわち操作状態がオンである間、発熱素子11cのオン・オフ制御を繰り返す。そして、ユーザインターフェース60に対するボリューム調整操作に基づいて、操作状態がオンである期間における、発熱素子11cの発熱期間と非発熱期間との比を変化させる。具体的には、ボリュームが最大の場合は、実質的に常に発熱素子11cはオンであり、ボリュームが下がっていく程、発熱素子11cがオンである期間における電波送出期間の割合は減っていく。
In addition, the wheel-
このようになっていることで、車輪側電波受信装置11は、外気温センサ50の検出した外気温が基準温度より低い場合、タイヤ内の温度が基準上限温度に達するまで、または電源投入時における外気温に基づく基準時間が経過するまで、あるいは、路面が所定の基準以上滑り易い間、あるいは、ユーザのユーザインターフェース60に対する操作に基づいて、車体側電波送信モジュール21〜24からの電波を電力供給源として、発熱素子11cを発熱させる。そして、発熱素子11cの発熱・非発熱の割合は、ユーザインターフェース60に対するボリューム調整操作で調整される。
In this way, the wheel side radio
なお、プログラム100のステップ110において、外気温が基準温度以下であるか否かの判定に代えて、当該タイヤの温度が基準下限温度以下となっているか否かの判定を行うようになっていてもよい。
In
このようになっていることで、車輪側電波受信装置11は、当該タイヤ内の温度が基準下限温度より低い場合、車体側電波送信モジュール21〜24からの無線電波を電力源として、発熱素子11cを発熱させるようになる。すなわち、タイヤ温度自体が低いことに基づいて、タイヤの加熱を行うので、効率的にタイヤを暖めることができる。
Thus, when the temperature in the tire is lower than the reference lower limit temperature, the wheel side radio
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について、第1実施形態と異なる部分のみ説明する。本実施形態における、車輪側電波受信装置11は、図10に示すような構成となっている。すなわち、第1実施形態の車輪側電波受信装置11と比べて、受信装置本体11aは、送受信・整流回路11d、車輪側制御部11e、車輪側メモリ11f、空気圧センサ11g、温度センサ11hに代えて、整流回路11kを有するようになっている。
(Second Embodiment)
Next, only a different part from 1st Embodiment is demonstrated about 2nd Embodiment of this invention. The wheel side
車輪側電波受信装置11kは、車輪側アンテナ11bが受けた電波に基づく電気信号を整流し、それを供給電力として発熱素子11cに出力する。
The wheel-side
また、制御装置30は、プログラム100の実行において、ステップ150を実行せず、ステップ140でタイマ満了でないと判定した場合は、続いてステップ130を実行するようになっている。
Further, in the execution of the
以上のように第1実施形態と異なる本実施形態のタイヤ加熱システムの作動により、車輪側電波受信装置11は、車輪側アンテナ11bが受信した電波に含まれる電力を供給する発熱素子11cの供給する電力によって車輪側電波受信装置11cを発熱させ、制御装置30は、電源投入時(IGオン時)に、外気温センサ50の検出した外気温が基準温度より低い場合、電源投入時における外気温に基づく基準時間が経過するまで、あるいは、路面が所定の基準以上滑り易い間、あるいは、ユーザのユーザインターフェース60に対する操作に基づいて、車体側電波送信モジュール21〜24に、連続的にまたは繰り返し、電力供給のための無線電波の送出を行わせる。そして、送出の持続時間、繰り返し頻度は、ユーザインターフェース60に対するボリューム調整操作で調整することができる。
As described above, by the operation of the tire heating system of the present embodiment that is different from the first embodiment, the wheel-side
このようになっているので、タイヤ加熱システムにおいて、車輪側電波受信装置11は、車体側から送信された無線電波に含まれる電力を、タイヤに取り付けられた発熱素子に供給することで、この発熱素子が発熱し、その結果タイヤが暖まる。そして、タイヤが暖まることで、タイヤ内空気圧が上昇し、またタイヤが柔らかくなることで路面との摩擦係数が増大する。また、上記の通り、必要に応じて発熱素子11cが発熱するので、タイヤが効率的に暖められる。
Thus, in the tire heating system, the wheel side radio
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について、第1実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態が第1実施形態と異なるのは、車輪側電波受信装置11の配置および発熱素子11cの形状である。
(Third embodiment)
Next, the third embodiment of the present invention will be described with respect to the differences from the first embodiment. This embodiment differs from the first embodiment in the arrangement of the wheel-side
図11に、本実施形態における車輪側電波受信装置11の配置を、図3と同じ形式で示す。この図に示す通り、タイヤ1a〜4aのそれぞれに、車輪側電波受信装置11が、タイヤの回転方向に沿って等間隔で複数設けられている。このようになっていることで、それぞれの発熱素子11cが同様に発熱することで、タイヤ1a〜4aの加熱むらが少なくなる。なお、このとき、車輪側アンテナ11bは、1つのタイヤ中の車輪側電波受信装置11同士で共有していてもよいし、車輪側アンテナ11bは、車輪側電波受信装置11毎に1つずつタイヤ1a〜4a内に設けられていてもよい。
FIG. 11 shows the arrangement of the wheel-side
さらに、各車輪側電波受信装置11の発熱素子11cは、図12に図5と同形式で示す通り、タイヤトレッド面に並行にジグザグ形状に配設されている。このようになっていることで、さらに効率よくタイヤ1a〜4aを加熱することができるようになる。
Furthermore, the
なお、上記の各実施形態において、車体側電波受信モジュール21〜24および制御装置30が、車体側電波送信装置に相当する。また、送受信・整流回路11dおよび整流回路11kが、電力供給回路に相当する。また、車体側電波受信モジュール21〜24が、車体側アンテナに相当する。また、制御装置30が、電力送出制御手段に相当する。また、車輪側制御部11eが、無線送信制御手段に相当する。
In each of the above embodiments, the vehicle body side radio
1〜4…車輪、1a〜4a…タイヤ、11…車輪側電波受信装置、
11a…受信装置本体、11b…車輪側アンテナ、11c…発熱素子、
11d…送受信・整流回路、11e…車輪側制御部、11f…車輪側メモリ、
11g…空気圧センサ、11h…温度センサ、11k…整流回路、
21〜24…車体側電波送信モジュール、30…制御装置、50…外気温センサ、
55…ABSECU、60…ユーザインターフェース、70…ホイールハウス、
100、200…プログラム。
1-4 ... wheel, 1a-4a ... tire, 11 ... wheel side radio wave receiver,
11a ... receiver main body, 11b ... wheel side antenna, 11c ... heating element,
11d: Transmission / reception / rectification circuit, 11e: Wheel side control unit, 11f: Wheel side memory,
11g ... Air pressure sensor, 11h ... Temperature sensor, 11k ... Rectifier circuit,
21-24 ... Car body side radio wave transmission module, 30 ... Control device, 50 ... Outside air temperature sensor,
55 ... ABS ECU, 60 ... user interface, 70 ... wheel house,
100, 200 ... program.
Claims (10)
前記車輪側電波受信装置は、車輪側アンテナと、前記車輪側アンテナが受信した電波に含まれる電力を他に供給する電力供給回路と、前記車輪のタイヤに取り付けられ、前記電力供給回路の供給する電力によって発熱する発熱素子と、を有し、
前記車体側電波送信装置は、車体側アンテナと、前記車体側アンテナに、電力供給のための無線電波の送出を行わせる電力送出制御手段と、を有するタイヤ加熱システム。 A tire heating system comprising a wheel-side radio wave receiver attached to a vehicle wheel and a vehicle-side radio wave transmitter attached to the vehicle body of the vehicle,
The wheel-side radio wave receiver includes a wheel-side antenna, a power supply circuit that supplies power included in the radio waves received by the wheel-side antenna, and a wheel tire attached to the wheel-side radio wave receiver. A heating element that generates heat by electric power,
The vehicle body side radio wave transmission device is a tire heating system having a vehicle body side antenna and power transmission control means for causing the vehicle body side antenna to transmit radio waves for supplying power.
前記電力送出制御手段は、前記車体側アンテナを介して受信する前記無線送信制御手段が送信した前記タイヤ内の温度が基準上限温度に達するまで、連続的にまたは繰り返し、電力供給のための無線電波の送出を行うことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載のタイヤ加熱システム。 The wheel-side radio wave receiver includes a temperature sensor that detects a temperature inside the tire of the wheel, and a wireless transmission control unit that wirelessly transmits the temperature detected by the temperature sensor to the wheel-side antenna,
The power transmission control means is a radio wave for supplying power continuously or repeatedly until the temperature in the tire transmitted by the wireless transmission control means received via the vehicle body side antenna reaches a reference upper limit temperature. The tire heating system according to any one of claims 1 to 6, wherein the tire is delivered.
前記電力送出制御手段は、前記車体側アンテナを介して受信する前記無線送信制御手段が送信した前記タイヤ内の温度が基準下限温度より低い場合、前記車体側アンテナに、電力供給のための無線電波の送出を行わせることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載のタイヤ加熱システム。 The wheel-side radio wave receiver includes a temperature sensor that detects a temperature inside the tire of the wheel, and a wireless transmission control unit that wirelessly transmits the temperature detected by the temperature sensor to the wheel-side antenna,
The power transmission control means, when the temperature in the tire transmitted by the wireless transmission control means received via the vehicle body side antenna is lower than a reference lower limit temperature, a wireless radio wave for supplying power to the vehicle body side antenna. The tire heating system according to any one of claims 1 to 6, wherein the tire is delivered.
前記車輪に取り付けられ、前記車輪側アンテナが受信した電波に含まれる電力を他に供給する電力供給回路と、
前記車輪のタイヤに取り付けられ、前記電力供給回路の供給する電力によって発熱する発熱素子と、を備えた車輪側電波受信装置。 A wheel antenna attached to the wheel;
A power supply circuit that is attached to the wheel and that supplies power included in the radio wave received by the wheel antenna;
A wheel-side radio wave receiving apparatus, comprising: a heating element attached to the wheel tire and generating heat by the power supplied from the power supply circuit.
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