JP2006327460A - タイヤ空気圧警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ停止状態の影響を受けずに電波送受信ができる、タイヤ空気圧警報システムを提供する。
【解決手段】タイヤ空気圧警報装置は、各タイヤホイール２に装着されたタイヤ空気圧検出センサユニット３と、各タイヤホイール２に装着され検出センサユニット３に接続された送受信用アンテナ４と、車両本体側の各タイヤ８に対応する位置にそれぞれ配設された送受信アンテナ５と、送受信アンテナ５で受信された空気圧情報に基づき警報表示等の処理を行う制御ユニットとを有する。前記アンテナ４は、その空気圧センサユニット３が検知したタイヤ空気圧情報を送信するタイヤホイール２のリム部２ａの周方向へ半周以上巻きつけられる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用でタイヤの空気圧等の情報を得ることで、空気圧に異常があった場合、運転者に車内の警告灯等で知らせるタイヤ空気圧警報装置や、タイヤの空気圧や温度等情報を数値で車内に表示するタイヤ空気圧モニタリングシステムを含むタイヤ空気圧警報システムに関するものである。

従来のタイヤ空気圧警報システムに使用されるタイヤ空気圧センサユニットには、バッテリータイプとバッテリーレスタイプがある。そして、どちらのタイプのタイヤ空気圧センサユニットであっても、タイヤ空気圧センサユニット内にアンテナを内蔵し、この内蔵アンテナにより、センサで検知したタイヤ空気圧情報を無線で送信するように構成されている（特許文献１、特許文献２参照）。しかも、消費電流の制限から、内蔵アンテナで使用される電波は微弱電波である。

特開平１１−３２１２５５号公報 特開２０００ −１５８９２３号公報

上記従来例のタイヤ空気圧警報システムでは、タイヤ空気圧センサユニット内にアンテナを内蔵しており、しかも通信に使用される電波が微弱電波であることから、以下のような課題が生じている。

・ 自動車停止時のデータ通信の問題
図１１に示すようなタイヤ停止状態の場合、タイヤ空気圧検出センサユニット２０と車体側送受信アンテナ２１との間にタイヤホイール２２が存在せず、障害なく送受信可能であるが、図１２の状態の場合、タイヤホイール２２が障害となり、通信できない。

ところで、仮に、タイヤ停止状態が図１２の状態であっても、自動車を走行すれば、通信可能となりタイヤ空気圧の異常発生が警告されることになる。しかしながら、自動車走行後の警告の場合は、重大な事故を招く虞がある。つまり、このようなタイヤ空気圧警報システムは、エンジン始動後、走行する前に異常があれば常に警告をすることが本質的に要請されている。タイヤ停止状態の如何によっては通信できない場合が生じる上記従来例は、タイヤ空気圧警報システムの有する上記本質的要請が満たされておらず、この点において問題となっていた。

・ タイヤ空気圧警報システムの標準化の問題
バッテリーを使用したタイヤ空気圧警報システムでは、上記（１）の課題を解決するために受信アンテナをホイールハウスではなく、受信側から見てタイヤホイールが障害にならないよう車体前後中央部に配設したものがある。このような受信アンテナを車体前後中央部に配設した構成では、上記（１）の課題を解決することはできても、以下の新たな課題が生じる。

即ち、（１）通信距離が遠くなるため、センサユニットの送信出力を上げる必要があり、従って消費電力も多くなる。（２）また、自動車は、一般的にエンジン動作時ノイズが多く発生するので、通信距離が遠くなると、通信不具合が発生しやすくなり、車種ごとの調整必要となる。（３）加えて、車により電波環境や通信距離が異なるので、一の車種で設定した同じシステムを別の車種へ展開することが難しくなり、容易に標準化できない。

本発明は、上記の実情を鑑みて考え出されたものであり、その目的は、上記問題点を解決し、どのようなタイヤ停止状態であっても、不具合なく電波を通信して走行前にタイヤ空気圧の異常があれば常に警告を行うことを可能にし、しかも、タイヤ空気圧警報システムの標準化を容易に達成することが可能なタイヤ空気圧警報システムを提供することである。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、タイヤホイールに装着され、タイヤ空気圧情報を検知するタイヤ空気圧センサユニットと、前記空気圧センサユニットが検知したタイヤ空気圧情報を送信する第１のアンテナと、車両側に装着され、第１のアンテナからタイヤ空気圧情報を受信する第２のアンテナと、第２のアンテナからのタイヤ空気圧情報に基づきタイヤ空気圧の異常状態発生時にはそのことを報知する報知手段と、を具備するタイヤ空気圧警報装置において、前記第１のアンテナは、タイヤホイールのリム部の周方向へ半周以上巻きつけられていることを特徴とする。

上記の如く、第１のアンテナがタイヤホイールのリム部の周方向へ半周以上巻きつけられていることにより、どのようなタイヤ停止位置状態であっても、常に、少なくとも第１のアンテナの一部が、タイヤホイールを介在させることなく第２のアンテナに臨む状態が得られることになる。この結果、従来例のような通信障害が発生しなくなるので、不具合なく電波を通信して走行前にタイヤ空気圧の異常があれば常に警告を行うことを可能となる。なお、第２のアンテナは車両側に装着されていればよく、その装着位置は任意であり、例えば、ホイールハウス内側に装着されていてよく、また車体前後中央部に配設されていてもよい。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のタイヤ空気圧警報装置であって、前記第１のアンテナは、タイヤホイールのリム部の周方向へ全周巻きつけられていることを特徴とする。

上記の如く、第１のアンテナがタイヤホイールのリム部の周方向へ全周巻きつけられていることにより、どのようなタイヤ停止位置状態であっても、常に、第１のアンテナと第２のアンテナとの相対位置が一定となる。この結果、どのようなタイヤ停止位置状態であっても、第１のアンテナと第２のアンテナとの通信距離が常に一定に保持されるので、通信特性の安定性が向上する。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載のタイヤ空気圧警報装置であって、前記第２のアンテナは、ホイールハウス内側に装着されていることを特徴とする。

上記構成により、第２のアンテナを車体前後中央部に配設する場合に比べて、アンテナの配置位置が画一的となり、システムを取り付ける車種に影響されないため、タイヤ空気圧警報システムの標準化を容易に達成することができる。

本発明によれば、第１のアンテナがタイヤホイールのリム部の周方向へ半周以上巻きつけられていることにより、どのようなタイヤ停止位置状態であっても、常に、少なくとも第１のアンテナの一部が、タイヤホイールを介在させることなく第２のアンテナに臨む状態が得られることになる。この結果、従来例のような通信障害が発生しなくなるので、不具合なく電波を通信して走行前にタイヤ空気圧の異常があれば常に警告を行うことを可能となる。

［第１の形態］
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るタイヤ空気圧警報装置の全体構成を示すブロック図である。
タイヤ空気圧警報装置１は、各タイヤホイール２に装着されたタイヤ空気圧検出センサユニット３と、各タイヤホイール２に装着され検出センサユニット３に接続された送受信用アンテナ４（請求項における第１のアンテナに相当）と、車両本体側の各タイヤ８に対応する位置にそれぞれ配設された送受信アンテナ５（請求項における第２のアンテナに相当）と、送受信アンテナ５で受信された空気圧情報に基づき警報表示等の処理を行う制御ユニット６とを有する。制御ユニット６は、タイヤ空気圧が異常時に警報音を出力する警報ブザー１０と、タイヤ空気圧検出センサユニット３によって検出されたタイヤ空気圧値を表示する表示器１１と、警報ブザー１０及び表示器１１を制御するコントローラ１２とを有する。このような警報器１０及び表示器１１により、運転者は車両の発進前にタイヤ空気圧が基準値以下になっていることを知ることができる。この結果、パンク等によるタイヤ空気圧の極端な減少に起因した車両事故の発生を事前に防止することができる。

図２はタイヤホイールの斜視図であり、図３はタイヤホイールへアンテナを全周巻きつけした状態の正面図であり、図４はタイヤホイールタイヤホイールアンテナを全周巻きつけした状態の側面図である。
タイヤ空気圧検出センサユニット３と送受信用アンテナ４は、タイヤホイール２に装着され、車両側の送受信アンテナ５はホイールハウス１３内側に装着されている。送受信用アンテナ４はベルト状に形成され、タイヤホイール２のリム部２ａ全周に亘って巻き付けられている。送受信用アンテナ４のリム部２ａへの巻き付け回数は、本実施の形態では１回とされるが、本発明は限定されるものではなく複数回巻き付けるようにしてもよく、このようにすれば送受信感度が向上する。

また、送受信用アンテナ４のリム部２ａへの装着位置としては、リム部２ａの幅方向中央部を巻回するようにしてもよく、リム部２ａの一方の端部寄りに巻回するようにしてもよい。要は、送受信用アンテナ４がリム部２ａの全周に巻き付けられていればよく、このような構成であれば、どのようなタイヤ停止位置状態であっても、常に、少なくとも送受信用アンテナ４の一部が、タイヤホイール２を介在させることなく送受信アンテナ５に臨む状態が得られることになる。この結果、従来例のようにタイヤホイール２の存在により電波障害が発生するという課題を解消することができる。

また、送受信用アンテナ４をリム部２ａに巻き付ける構成により、従来例のような送受信用アンテナ５を車体前後中央部に配置する構成させずに、送受信用アンテナ５をホイールハウス１３内側に装着して、電波障害が発生することなく通信を行うことが可能である。
従って、送受信用アンテナ５を車体前後中央部に配設する場合に比べて、アンテナの配置位置が画一的となり、システムを取り付ける車種に影響されないため、タイヤ空気圧警報システムの標準化を容易に達成することができる。

さらに、送受信用アンテナ４がタイヤホイール２のリム部２ａの周方向へ全周巻きつけることにより、どのようなタイヤ停止位置状態であっても、常に、送受信用アンテナ４と送受信用アンテナ５との相対位置が一定となり、この結果、どのようなタイヤ停止位置状態であっても、送受信用アンテナ４と送受信用アンテナ５との通信距離が常に一定に保持されるので、アンテナ間の距離による伝播損失の影響が可及的に低減され、通信特性の安定性が向上する。

図５及び図６はタイヤの停止位置状態と送受信用アンテナ４との関係を説明するための図である。図５は図１１に対応し、図６は図１２に対応する。タイヤの停止状態が、図５に示すように、送受信アンテナ５とタイヤ空気圧検出センサユニット３との間にタイヤホイール２が介在しない状態の場合であっても、図６に示すように、送受信アンテナ５とタイヤ空気圧検出センサユニット３との間にタイヤホイール２が介在する状態の場合であっても、送受信アンテナ４の一部がタイヤホイール２を介在することなく送受信アンテナ５に臨む位置に位置している。従って、電波障害の発生はなく、送受信アンテナ４と送受信アンテナ５間において最適な通信が可能となる。

［第２の形態］
別の実施例として、送受信用アンテナ４を半周巻きつける例を以下に記述する。
図７および図８は本実施の形態に係るアンテナをタイヤホイールの半周巻きつけた状態を表す図である。このように送受信用アンテナ４をタイヤホイール２のリム部２ａの周方向へ半周巻きつける構成であれば、送受信用アンテナ４を全周巻きつける第１の形態と同様に、どのようなタイヤ停止位置状態であっても、常に、少なくとも第１のアンテナの一部が、タイヤホイールを介在させることなく第２のアンテナに臨む状態が得られることになる。従って、この第２の形態においてもまた、どのようなタイヤ停止位置状態であっても不具合なく電波を通信して、走行前にタイヤ空気圧の異常があれば常に警告を行うことを可能となる。
さらに、送受信用アンテナ４を半周巻きつける第２の形態では、全周巻きつける第１の形態に比べて、アンテナ全長が少なくて済み生産コストを安価にできるというメリットもある。

（その他の事項）
（１）上記第１の形態では送受信用アンテナ４をタイヤホイール２のリム部全周に巻き付けるように構成され、上記第２の形態では送受信用アンテナ４をタイヤホイール２のリム部２ａに半周に巻き付けるように構成されたけれども、本発明はこれに限定されず、タイヤホイール２のリム部２ａに少なくとも半周以上巻き付けるように構成されていればよい。送受信用アンテナ４をタイヤホイール２の半周分に満たない状態で巻きつけた場合は、図９の状態では、送受信アンテナ５と送受信用アンテナ４とを結ぶ区間にタイヤホイール２が存在しないが、図１０の状態では、送受信アンテナ５と送受信用アンテナ４とを結ぶ区間にタイヤホイール２が存在する場合があり、タイヤホイール２による送受信障害が発生するからである。従って、送受信用アンテナ４は、タイヤホイール２のリム部に少なくとも半周以上巻き付けるように構成することが必要となる。

（２）上記第１の形態及び第２の形態では、送受信用アンテナ４は、巻き付けを容易とするためベルト状に形成されていたが、タイヤホイールのリム部の周囲に沿って巻きつけ可能な形状であれば、ベルト状に限らず他の形状であってもよい。

（３）送受信アンテナ４のタイヤホイールと接触する部分を、電気絶縁性を有する部材で構成するようにしてもよい。このようすれば、タイヤホイールへ電流が漏洩せず、受信電流が十分に得られる。

（４）上記第１の形態及び第２の形態では、タイヤ空気圧検出センサユニットをタイヤ空気圧情報の検出を例としたが、検出する情報はタイヤ内側温度等であってもよく、タイヤ空気圧に限定するものではない。

本発明は、タイヤ空気圧警報装置や、タイヤ空気圧モニタリングシステムに好適に実施することができる。

タイヤ空気圧警報装置の車体側ユニットとタイヤ側センサユニットとの構成図。 タイヤ空気圧検出センサユニットをタイヤホイールに装着したときの斜視図。 送受信用アンテナをタイヤホイールへ全周巻きした状態を表す正面図。 送受信用アンテナをタイヤホイールへ全周巻きした状態を表す側面図。 正常に送受信できる時のタイヤ空気圧センサユニット位置。 正常に送受信できない可能性のあるタイヤ空気圧センサユニット位置。 送受信用アンテナをタイヤホイールへ半周巻きした状態を表す正面図。 送受信用アンテナをタイヤホイールへ全周巻きした状態を表す側面図。 送受信用アンテナをタイヤホイールの半周分も満たない巻き付けをした状態を表す正面図。 送受信用アンテナをタイヤホイールの半周分も満たない巻き付けをした状態を表す側面図。 正常に送受信できる時のタイヤ空気圧センサユニット位置 正常に送受信できない可能性のあるタイヤ空気圧センサユニット位置

符号の説明

２：タイヤホイール
２a：タイヤホイールリム部
３：タイヤ空気圧センサユニット
４：送受信用アンテナ
５：車体側送受信アンテナ
８：タイヤ
１３：ホイールハウス

Claims (3)

1. タイヤホイールに装着され、タイヤ空気圧情報を検知するタイヤ空気圧センサユニットと、
   前記空気圧センサユニットが検知したタイヤ空気圧情報を送信する第１のアンテナと、
   車両側に装着され、第１のアンテナからタイヤ空気圧情報を受信する第２のアンテナと、
   第２のアンテナからのタイヤ空気圧情報に基づきタイヤ空気圧の異常状態発生時にはそのことを報知する報知手段と、
   を具備するタイヤ空気圧警報システムにおいて、
   前記第１のアンテナは、タイヤホイールのリム部の周方向へ半周以上巻きつけられていることを特徴とするタイヤ空気圧警報システム。
2. 前記第１のアンテナは、タイヤホイールのリム部の周方向へ全周巻きつけられている、請求項１記載のタイヤ空気圧警報システム。
3. 前記第２のアンテナは、ホイールハウス内側に装着されている、請求項１又は２記載のタイヤ空気圧警報システム。