JP2009137503A - タイヤ状態検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各送信機の電力信号の受信効率のばらつきを、従来よりも低く抑えることができるタイヤ空気圧検出装置を提供する。
【解決手段】タイヤ空気圧検出装置１は、車輪設置領域の温度を検出し、検出した温度に基づいて、車載機３が送信する電力信号の周波数を設定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、タイヤの状態、例えばタイヤの空気圧を検出するタイヤ状態検出装置に関する。

従来より、タイヤの空気圧に関する空気圧信号を無線にて送受信するタイヤ空気圧検出装置が知られている（例えば、特許文献１）。このようなタイヤ空気圧検出装置は、車体に設けられた車載機と、各車輪の内部に設けられた送信機とで構成され、各送信機が、対応するタイヤの空気圧を検出し、その結果に関する空気圧信号を車載機に無線送信する。車載機は、各送信機から無線送信された空気圧信号を受信し、各タイヤの空気圧を乗員に報知する。

ところで、各送信機に駆動電力を供給する方法として、駆動電力となる電力信号を車載機から送信し、各送信機がこれを受信する方法が知られている。この方法では、車載機は、一定の周波数にて、電力信号を各送信機に無線送信する。
特開２００５−１１２２８６号公報

しかし、車輪内の温度は、車輪周辺の温度や車輪自身の発熱により時々刻々と変化し、これに応じて、各送信機の温度も変化する。各送信機の温度が変化すると、各送信機の周波数特性、具体的には、電力信号の周波数と、各送信機が電力信号を受信する効率、即ち各送信機の受信効率との対応関係が変化する。したがって、電力信号の周波数が一定のままだと、各送信機の受信効率が、その送信機の温度によってばらついてしまう。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、各送信機の電力信号の受信効率のばらつきを、従来よりも低く抑えることができるタイヤ状態検出装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本願に係る発明は、車体に設けられ、電力信号を無線送信する車体側送信手段と、車輪の内部に設けられ、車体側送信手段が無線送信した電力信号を受信する受信手段と、車輪の内部に設けられ、受信手段が受信した電力信号により駆動し、車輪を構成するタイヤの状態を検出するタイヤ状態検出手段と、車輪の内部に設けられ、受信手段が受信した電力信号により駆動し、タイヤ状態検出手段が検出したタイヤの状態に関する状態信号を無線送信する車輪側送信手段と、車輪が設けられる車輪設置領域の温度を検出する温度検出手段と、車体に設けられ、受信手段が電力信号を受信する効率が所定値以上となる電力信号の周波数と、車輪設置領域の温度との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶手段と、車体に設けられ、温度検出手段が検出した温度と、記憶手段が記憶するテーブルとに基づいて、車体側送信手段が無線送信する電力信号の周波数を設定する設定手段とを備える。

本願に係る発明は、温度検出手段が検出した温度に基づいて、受信手段が電力信号を受信する効率、即ち受信効率が所定値以上となる周波数を設定し、その周波数にて、電力信号を受信手段に送信する。ここで、受信手段は、車輪の内部に設けられるので、送信機が備えるものである。したがって、本願に係る発明は、送信機の電力信号の受信効率のばらつきを従来よりも低く抑えることができる。

［第１の実施の形態］
次に、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置１の構成を示す平面図である。図１に示すように、タイヤ空気圧検出装置１は、車両Ｐに搭載され、送信機２と、車載機３と、ディスプレイ４と、温度センサ５とを備える。

車両Ｐは、車体Ｑと、車輪ｆｒ、ｆｌ、ｒｒ、ｒｌとを備える。送信機２は、車輪ｆｒ、ｆｌ、ｒｒ、ｒｌの内部、具体的にはホイールのリムに各々設けられ、車載機３及びディスプレイ４は、車体Ｑに設けられ、温度センサ５は、送信機２の各々に対応するように、車体Ｑのホイールハウスの壁面に各々設けられる。ここで、ホイールハウスが車輪設置領域となる。以下、車輪ｆｒの内部に設けられる送信機２を送信機２ａ、車輪ｆｌの内部に設けられる送信機２を送信機２ｂ、車輪ｒｒの内部に設けられる送信機２を送信機２ｃ、車輪ｒｌの内部に設けられる送信機２を送信機２ｄとも称する。また、送信機２ａに対応する温度センサ５を温度センサ５ａ、送信機２ｂに対応する温度センサ５を温度センサ５ｂ、送信機２ｃに対応する温度センサ５を温度センサ５ｃ、送信機２ｄに対応する温度センサ５を温度センサ５ｄとも称する。

図２は、送信機２の構成を示すブロック図である。送信機２は、送信部６と、受信部７と、制御部８と、記憶部８ａと、空気圧センサ９とを備える。

送信部６は、アンテナ６ａと、図示しないコンデンサ、コイル、発信回路等とで構成され、アンテナ６ａを用いて、空気圧信号を車載機３に無線送信する。以下、「無線送信」を単に「送信」とも称する。

受信部７は、アンテナ７ａと、図示しないコンデンサ、コイル等とで構成され、アンテナ７ａを用いて、車載機３から送信される電力信号を受信し、送信部６と、制御部８と、空気圧センサ９とに出力する。送信部６と、制御部８と、空気圧センサ９とは、受信部７から与えられた電力信号により駆動する。即ち、車載機３から送信される電力信号は、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９を駆動する駆動電力となるものである。

記憶部８ａには、制御部８の動作に必要なプログラムや、その記憶部８ａを備える送信機２を他の送信機２と区別するための送信機識別情報等が記憶される。

制御部８は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部８ａに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、送信機２全体の制御を行う。例えば、制御部８は、空気圧センサ９に空気圧の検出を行わせたり、送信部６に空気圧信号の送信を行わせたりする。

空気圧センサ９は、当該空気圧センサ９が設けられた車輪を構成するタイヤの空気圧を検出する。例えば、車輪ｆｒの内部に設けられた空気圧センサ９であれば、その空気圧センサ９は、車輪ｆｒを構成するタイヤの空気圧を検出する。空気圧センサ９は、検出結果に関する空気圧信号を生成し、制御部８に出力する。

図３は、受信部７の周波数特性を示す説明図である。横軸は、電力信号の周波数であり、縦軸は、受信部７が車載機３から送信された電力信号を受信する効率、即ち受信効率である。受信効率は、受信部７が受信した電力信号の強度（即ち、振幅）を、車載機３から送信された電力信号の強度（即ち、振幅）で除算することで得られる。

曲線Ｌ１は、送信機２の温度がＴ１（度）となる場合における、電力信号の周波数と、受信効率との対応関係を示し、曲線Ｌ２は、送信機２の温度がＴ２（度）となる場合における、電力信号の周波数と、受信効率との対応関係を示す。曲線Ｌ１が示すように、送信機２の温度がＴ１となる場合、電力信号の周波数がｆ１（Ｈｚ）となるときに受信効率が最大値ｅ１となる。一方、曲線Ｌ２が示すように、送信機２の温度がＴ２となる場合、電力信号の周波数がｆ２（Ｈｚ）となるときに受信効率が最大値ｅ１となる。したがって、送信機２の温度がＴ１からＴ２に遷移した場合に、電力信号の周波数がｆ１のままだと、受信効率がｅ１からｅ２に低下してしまう。そこで、後述するように、車載機３は、送信機２の温度に応じて、電力信号の周波数を変更し、受信効率が所定値を下回らないようにする。

図４は、車載機３の構成を示すブロック図である。車載機３は、送信部１０と、受信部１１と、記憶部１２と、制御部１３とを備える。

送信部１０は、アンテナ１０ａと、図示しないコンデンサ、コイル、発信回路等とで構成され、アンテナ１０ａを用いて、電力信号を各送信機２に送信する。

受信部１１は、アンテナ１１ａと、図示しないコンデンサ、コイル等とで構成され、アンテナ１１ａを用いて、各送信機２から送信される空気圧信号を受信し、制御部１３に出力する。

記憶部１２は、図示しないＲＯＭ等により構成され、制御部１３の動作に必要なプログラムや、図５に示す温度テーブルを記憶する。

温度テーブルは、温度センサ５が検出した温度の範囲と、当該範囲で受信効率が所定値（例えば０．８）以上となる電力信号の周波数との対応関係を示す。例えば、温度センサ５が検出した温度が８５（度）となる場合、受信効率が所定値以上となる電力信号の周波数はｆａ（８０〜９０）（Ｈｚ）となる。なお、温度センサ５が検出した温度がＴａ（度）以上Ｔｂ（＝Ｔａ＋１０）（度）未満となる場合、受信効率が所定値以上となる電力信号の周波数は、ｆａ（Ｔａ〜Ｔｂ）（Ｈｚ）となる。所定値は、少なくとも送信機２の駆動に必要な値に設定される。

なお、第１の実施の形態では、温度センサ５は、ホイールハウスの壁面に設けられるので、ホイールハウスの壁面の温度を検出することになる。したがって、温度センサ５が検出する温度は、送信機２の温度と一致しない。しかし、温度センサ５が検出する温度は、送信機２の温度に対応しているので、受信効率にも対応している。したがって、温度センサ５が検出する温度に基づいて、受信効率が所定値以上となる電力信号の周波数を特定することができる。

制御部１３は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部１２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、車載機３全体の制御等を行う。例えば、制御部１３は、温度センサ５に温度の検出を行わせたり、送信部６に電力信号の送信を行わせたり、記憶部１２に記憶された温度テーブルと、温度センサ５が検出した温度とに基づいて、電力信号の周波数を設定したりする。

温度センサ５は、当該温度センサ５が設けられたホイールハウスの壁面の温度を検出し、検出結果と、自己を他の温度センサ５と区別するための温度センサ識別情報とに関する温度信号を生成し、制御部１３に出力する。

次に、タイヤ空気圧検出装置１が行う処理について、車載機３が行う処理と送信機２が行う処理とに分けて説明する。図６は、車載機３が行う処理の手順を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、制御部１３は、各温度センサ５に、検出要求信号を出力する。各温度センサ５は、制御部１３から与えられた検出要求信号に基づいて、当該温度センサ５が設けられたホイールハウスの壁面の温度を検出し、検出結果と、自己を他の温度センサ５と区別するための温度センサ識別情報とに関する温度信号を生成し、制御部１３に出力する。

ステップＳ２において、制御部１３は、各温度センサ５から与えられた温度信号と、図５に示す温度テーブルとに基づいて、送信機２ごとに、電力信号の周波数を設定する。例えば、温度センサ５ａが検出した温度が５０（度）となる場合、制御部１３は、送信機２ａに送信する電力信号の周波数をｆａ（５０〜６０）に設定する。制御部１３は、送信機２の種類と、設定された周波数との対応関係を示す周波数指定信号と、電力信号とを送信部１０に出力する。

ステップＳ３において、送信部１０は、制御部１３から与えられた周波数指定信号と電力信号とに基づいて、各送信機２に、その送信機２について設定された周波数にて、電力信号を送信する。

ステップＳ４において、受信部１１は、各送信機２から送信された空気圧信号を受信し、制御部１３に出力する。なお、各空気圧信号は、タイヤの空気圧と、その空気圧信号を送信した送信機２とを示す。

ステップＳ５において、制御部１３は、受信部１１から与えられた空気圧信号に基づいて、各タイヤの空気圧をディスプレイ４に表示する。その後、車載機３は、処理を終了する。

図７は、各送信機２が行う処理を示すフローチャートである。

ステップＳ６において、受信部７は、車載機３から送信された電力信号を受信する。なお、車載機３は、各送信機２に対し、その送信機２の受信効率（即ち、受信部７の受信効率）が所定値以上となる周波数にて、電力信号を送信するので、受信部７は、所定値以上の受信効率にて、電力信号を受信することができる。受信部７は、受信した電力信号を送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９に出力する。これにより、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９が駆動する。

ステップＳ７において、空気圧センサ９は、その空気圧センサ９が設けられた車輪を構成するタイヤの空気圧を検出し、検出結果に関する空気圧信号を制御部８に出力する。

ステップＳ８において、制御部８は、記憶部８ａから送信機識別情報を読み出し、この送信機識別情報を空気圧信号に含めて、送信部６に出力する。送信部６は、制御部８から与えられた空気圧信号を車載機３に送信する。その後、送信機２は、処理を終了する。

以上により、第１の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置１は、温度センサ５が検出した温度に基づいて、受信効率が所定値以上となる周波数を設定し、その周波数にて、電力信号を各送信機２に送信するので、各送信機２の電力信号の受信効率のばらつきを従来よりも低く抑えることができる。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。図８は、第２の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置１の構成を示す説明図である。

タイヤ空気圧検出装置１は、図８に示すように、車両Ｐに搭載され、送信機２と、車載機３と、ディスプレイ４とを備える。

車両Ｐは、車体Ｑと、車輪ｆｒ、ｆｌ、ｒｒ、ｒｌとを備える。送信機２は、車輪ｆｒ、ｆｌ、ｒｒ、ｒｌの内部、具体的にはホイールのリムに各々設けられ、車載機３及びディスプレイ４は、車体Ｑに設けられる。ここで、ホイールハウスが車輪設置領域となる。

図９は、送信機２の構成を示すブロック図である。送信機２は、温度センサ５と、送信部６と、受信部７と、制御部８と、記憶部８ａと、空気圧センサ９とを備える。即ち、第２の実施の形態では、温度センサ５が車輪の内部に設けられる。

温度センサ５は、当該温度センサ５が設けられた車輪の内部の温度を検出し、その結果に関する温度信号を制御部８に出力する。したがって、温度センサ５は、第１の実施の形態よりも、送信機２の温度に近い（もしくは一致する）温度を検出することができる。

送信部６は、アンテナ６ａと、図示しないコンデンサ、コイル、発信回路等とで構成され、アンテナ６ａを用いて、空気圧信号や温度信号を車載機３に送信する。

受信部７は、アンテナ７ａと、図示しないコンデンサ、コイル等とで構成され、アンテナ７ａを用いて、車載機３から送信される電力信号を受信し、温度センサ５と、送信部６と、制御部８と、空気圧センサ９とに出力する。温度センサ５と、送信部６と、制御部８と、空気圧センサ９とは、受信部７から与えられた電力信号により駆動する。即ち、車載機３から送信される電力信号は、温度センサ５、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９を駆動する駆動電力となるものである。

記憶部８ａには、制御部８の動作に必要なプログラムや、その記憶部８ａを備える送信機２を他の送信機２と区別するための送信機識別情報等が記憶される。

制御部８は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部８ａに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、送信機２全体の制御を行う。例えば、制御部８は、温度センサ５に温度の検出を行わせたり、空気圧センサ９に空気圧の検出を行わせたり、送信部６に温度信号や空気圧信号の送信を行わせたりする。空気圧センサ９は、第１の実施の形態と同様のものである。

図１０は、車載機３の構成を示すブロック図である。車載機３は、送信部１０と、受信部１１と、記憶部１２と、制御部１３とを備える。

送信部１０は、アンテナ１０ａと、図示しないコンデンサ、コイル、発信回路等とで構成され、アンテナ１０ａを用いて、電力信号、温度要求信号、及び空気圧要求信号を各送信機２に送信する。

受信部１１は、アンテナ１１ａと、図示しないコンデンサ、コイル等とで構成され、アンテナ１１ａを用いて、各送信機２から送信される温度信号や空気圧信号を受信し、制御部１３に出力する。

記憶部１２は、図示しないＲＯＭ等により構成され、制御部１３の動作に必要なプログラムや、図１１に示す温度テーブルを記憶する。

温度テーブルは、温度センサ５が検出した温度の範囲と、当該範囲で受信効率が所定値（例えば０．８）以上となる電力信号の周波数との対応関係を示す。例えば、温度センサ５が検出した温度が８５（度）となる場合、受信効率が所定値以上となる電力信号の周波数はｆｂ（８０〜９０）（Ｈｚ）となる。なお、温度センサ５が検出した温度がＴａ（度）以上Ｔｂ（度）未満となる場合、受信効率が所定値以上となる電力信号の周波数は、ｆｂ（Ｔａ〜Ｔｂ）（Ｈｚ）となる。

なお、受信部７の周波数特性は、第１の実施の形態と同様であるが、図５の温度テーブルと比較すると、同じ温度範囲でも、対応する周波数が異なる。これは、以下の理由による。即ち、第１の実施の形態と第２の実施の形態とでは、温度センサ５の検出対象が異なるので、第１の実施の形態の温度センサ５と第２の実施の形態の温度センサ５とで同じ温度を検出した場合であっても、そのときの送信機２の温度が異なるからである。

制御部１３は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部１２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、車載機３全体の制御等を行う。例えば、制御部１３は、送信部６に電力信号の送信を行わせたり、記憶部１２に記憶された温度テーブルと、温度センサ５が検出した温度とに基づいて、電力信号の周波数を設定したりする。

次に、タイヤ空気圧検出装置１が行う処理について、車載機３が行う処理と送信機２が行う処理とに分けて説明する。図１２は、車載機３が行う処理の手順を示すフローチャートである。

ステップＳ９において、制御部１３は、−４０（度）〜１００（度）の範囲で、周波数の異なる複数の電力信号を生成する。即ち、制御部１３は、ｆｂ（−４０〜−３０）、ｆｂ（−３０〜−２０）、…、ｆｂ（８０〜９０）、ｆｂ（９０〜１００）の周波数の電力信号を生成する。さらに、制御部１３は、温度の検出を要求する温度要求信号を生成し、送信部１０に出力する。送信部１０は、制御部１３から与えられた電力信号を各送信機２に送信する。即ち、送信部１０は、電力信号を、その周波数を逐次変更して複数送信する。なお、制御部１３がこのような処理を行うのは、現時点では、送信機２の温度が不明であり、どの周波数の電力信号であれば、受信効率が所定値以上となるかが不明であるからである。送信部１０は、全ての電力信号を送信した後、各送信機２に、温度要求信号を送信する。

ステップＳ１０において、受信部１１は、各送信機２から送信された温度信号を受信し、制御部１３に出力する。なお、温度信号は、車輪の内部の温度と、その温度信号を送信した送信機２とを示す。

ステップＳ１１において、制御部１３は、受信部１１から与えられた温度信号と、図１１に示す温度テーブルとに基づいて、送信機２ごとに、電力信号の周波数を設定する。例えば、送信機２ａの温度センサ５が検出した温度が５０（度）となる場合、制御部１３は、送信機２ａに送信する電力信号の周波数をｆｂ（５０〜６０）に設定する。制御部１３は、送信機２の種類と、設定された周波数との対応関係を示す周波数指定信号を生成し、周波数指定信号と、電力信号と、空気圧を要求する旨の空気圧要求信号とを送信部１０に出力する。

ステップＳ１２において、送信部１０は、制御部１３から与えられた周波数指定信号に基づいて、各送信機２に、その送信機２について設定された周波数にて、電力信号を送信する。次いで、送信部１０は、各送信機２に、空気圧要求信号を送信する。

ステップＳ１３において、受信部１１は、各送信機２から送信された空気圧信号を受信し、制御部１３に出力する。なお、各空気圧信号は、タイヤの空気圧と、その空気圧信号を送信した送信機２とを示す。

ステップＳ１４において、制御部１３は、受信部１１から与えられた空気圧信号に基づいて、各タイヤの空気圧をディスプレイ４に表示する。その後、車載機３は、ステップＳ１２に戻る。なお、車載機３は、ステップＳ１２〜Ｓ１４のループを所定時間（例えば１時間）繰り返した後、ステップＳ９に戻っても良い。ループを繰り返している間に、送信機２の温度が変化している可能性があるからである。

図１３は、各送信機２が行う処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１５において、受信部７は、車載機３から送信された電力信号を受信する。なお、車載機３は、−４０（度）〜１００（度）の範囲で、周波数の異なる複数の電力信号を送信するので、受信部７は、何れかの周波数の電力信号を、所定値以上の受信効率にて受信することができる。受信部７は、受信した電力信号を、温度センサ５、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９に出力する。これにより、温度センサ５、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９が駆動する。

ステップＳ１６において、受信部７は、温度要求信号を受信し、制御部８に出力する。制御部８は、温度要求信号を温度センサ５に出力し、温度センサ５は、制御部８から与えられた温度要求信号に基づいて、当該温度センサ５が設けられた車輪の内部の温度を検出し、検出結果に関する温度信号を制御部８に出力する。

ステップＳ１７において、制御部８は、温度センサ５から与えられた温度信号に、送信機識別情報を含めて、送信部６に出力し、送信部６は、与えられた温度信号を車載機３に送信する。

ステップＳ１８において、受信部７は、車載機３から送信された電力信号を受信する。なお、車載機３は、各送信機２に対し、その送信機２の受信効率（即ち、受信部７の受信効率）が所定値以上となる周波数にて、電力信号を送信するので、受信部７は、所定値以上の受信効率にて、電力信号を受信することができる。受信部７は、受信した電力信号を、温度センサ５、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９に出力する。これにより、温度センサ５、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９が駆動する。

ステップＳ１９において、受信部７は、空気圧要求信号を受信して、制御部８に出力し、制御部８は、受信部７から与えられた空気圧要求信号を空気圧センサ９に出力する。空気圧センサ９は、制御部８から与えられた空気圧要求信号に基づいて、その空気圧センサ９が設けられた車輪を構成するタイヤの空気圧を検出し、検出結果に関する空気圧信号を制御部８に出力する。

ステップＳ２０において、制御部８は、記憶部８ａから送信機識別情報を読み出し、この送信機識別情報を空気圧信号に含めて、送信部６に出力する。送信部６は、制御部８から与えられた空気圧信号を車載機３に送信する。その後、送信機２は、ステップＳ１８に戻る。なお、車載機３がステップＳ９に戻った場合、送信機２も、これに応じて、ステップＳ１５に戻る。

以上により、第２の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置１は、車輪の内部の温度を検出し、検出した温度に基づいて、電力信号の周波数を設定するので、第１の実施の形態よりも、電力信号の周波数を正確に設定することができる。即ち、タイヤ空気圧検出装置１は、第１の実施の形態よりも、電力信号の受信効率に生じるばらつきを低減することができる。

さらに、タイヤ空気圧検出装置１は、周波数を設定する前に、電力信号を、その周波数を逐次変更して複数送信するので、周波数を設定する前であっても、電力信号の受信効率のばらつきを従来よりも低減することができる。

［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について、第２の実施の形態と異なる点を中心に説明する。第３の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置１の構成は、図８に示される。即ち、タイヤ空気圧検出装置１は、第２の実施の形態と同様に、車両Ｐに搭載され、送信機２と、車載機３と、ディスプレイ４とを備える。

車両Ｐは、車体Ｑと、車輪ｆｒ、ｆｌ、ｒｒ、ｒｌとを備える。送信機２は、車輪ｆｒ、ｆｌ、ｒｒ、ｒｌの内部、具体的にはホイールのリムに各々設けられ、車載機３及びディスプレイ４は、車体Ｑに設けられる。ここで、ホイールハウスが車輪設置領域となる。

図１４は、送信機２の構成を示すブロック図である。なお、受信部７については、内部構成の概要が示される。送信機２は、温度センサ５と、送信部６と、受信部７と、制御部８と、記憶部８ａと、空気圧センサ９とを備える。即ち、第３の実施の形態では、温度センサ５が車輪の内部に設けられる。

温度センサ５及び空気圧センサ９は第２の実施の形態と同様のものである。送信部６は、アンテナ６ａと、図示しないコンデンサ、コイル、発信回路等とで構成され、アンテナ６ａを用いて、空気圧信号を車載機３に送信する。

受信部７は、アンテナ７ａ、コイル７ｂ、可変コンデンサ７ｃ等で構成され、アンテナ７ａを用いて、車載機３から送信される電力信号を受信し、温度センサ５と、送信部６と、制御部８と、空気圧センサ９とに出力する。温度センサ５と、送信部６と、制御部８と、空気圧センサ９とは、受信部７から与えられた電力信号により駆動する。即ち、車載機３から送信される電力信号は、温度センサ５、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９を駆動する駆動電力となるものである。さらに、受信部７は、可変コンデンサ７ｃの静電容量が変化することで、周波数特性、即ち受信効率が変化する。この様子を、図３を用いて説明する。

即ち、受信部７は、可変コンデンサ７ｃの静電容量をある値で固定した場合、温度Ｔ１のときに曲線Ｌ１で示す周波数特性を示し、温度Ｔ２のときに曲線Ｌ２で示す周波数特性を示す。しかし、温度Ｔ２のときであっても、可変コンデンサ７ｃの静電容量を変化させることで、受信部７の周波数特性は、曲線Ｌ１で示されるものに変化する。したがって、受信部７は、可変コンデンサ７ｃの静電容量を変化させることで、周波数特性を固定させることができる。第３の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置１は、この事実を利用して、受信部７の受信効率を所定値以上に維持する。詳細は後述する。

記憶部８ａには、制御部８の動作に必要なプログラムや、その記憶部８ａを備える送信機２を他の送信機２と区別するための送信機識別情報や、図１５に示す温度テーブル等が記憶される。

温度テーブルは、温度センサ５が検出した温度の範囲と、車載機３が所定の周波数で電力信号を送信した場合に、当該温度の範囲で受信効率が所定値（例えば０．８）以上となる可変コンデンサ７ｃの静電容量との対応関係を示す。例えば、温度センサ５が検出した温度が８５（度）となる場合、受信効率が所定値以上となる可変コンデンサ７ｃの静電容量はＣ（８０〜９０）（μＦ）となる。なお、温度センサ５が検出した温度がＴａ（度）以上Ｔｂ（度）未満となる場合、受信効率が所定値以上となる可変コンデンサ７ｃの静電容量は、Ｃ（Ｔａ〜Ｔｂ）（μＦ）となる。

制御部８は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部８ａに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、送信機２全体の制御を行う。例えば、制御部８は、温度センサ５に温度の検出を行わせたり、空気圧センサ９に空気圧の検出を行わせたり、送信部６に温度信号や空気圧信号の送信を行わせたりする。さらに、制御部８は、図１５に示す温度テーブルと、温度センサ５が検出した温度とに基づいて、可変コンデンサ７ｃの静電容量を設定する。

車載機３は、図１０に示すように、送信部１０と、受信部１１と、記憶部１２と、制御部１３とを備える。

送信部１０は、アンテナ１０ａと、図示しないコンデンサ、コイル、発信回路等とで構成され、アンテナ１０ａを用いて、電力信号、調整要求信号、及び空気圧要求信号を各送信機２に送信する。

受信部１１は、第１の実施の形態と同様のものである。記憶部１２は、図示しないＲＯＭ等により構成され、制御部１３の動作に必要なプログラムを記憶する。

制御部１３は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成され、記憶部１２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、車載機３全体の制御等を行う。例えば、制御部１３は、送信部６に電力信号の送信を行わせたり、受信部１１から与えられた空気圧信号に基づいて、各タイヤの空気圧をディスプレイ４に表示したりする。

次に、タイヤ空気圧検出装置１が行う処理について、車載機３が行う処理と送信機２が行う処理とに分けて説明する。図１６は、車載機３が行う処理の手順を示すフローチャートである。

ステップＳ２１において、制御部１３は、−４０（度）〜１００（度）の範囲で、周波数の異なる複数の電力信号を生成する。即ち、制御部１３は、ｆｂ（−４０〜−３０）、ｆｂ（−３０〜−２０）、…、ｆｂ（８０〜９０）、ｆｂ（９０〜１００）の周波数の電力信号を生成する。制御部１３は、生成した電力信号と、静電容量の調整を要求する旨の調整要求信号とを送信部１０に出力する。送信部１０は、制御部１３から与えられた電力信号を各送信機２に送信する。即ち、送信部１０は、電力信号を、その周波数を逐次変更して複数送信する。なお、制御部１３がこのような処理を行うのは、現時点では、可変コンデンサ７ｃの静電容量の調整がなされていないので、周波数を一定としてしまうと、その周波数では、受信効率が所定値未満となってしまう可能性があるからである。送信部１０は、全ての電力信号を送信した後、調整要求信号を各送信機２に送信する。

ステップＳ２２において、制御部１３は、所定の周波数の電力信号と、空気圧要求信号とを生成し、生成された信号を送信部１０に出力する。送信部１０は、制御部１３から与えられた電力信号を各送信機２に送信する。次いで、送信部１０は、空気圧要求信号を各送信機２に送信する。

ステップＳ２３において、受信部１１は、各送信機２から送信された空気圧信号を受信し、制御部１３に出力する。なお、各空気圧信号は、タイヤの空気圧と、その空気圧信号を送信した送信機２とを示す。

ステップＳ２４において、制御部１３は、受信部１１から与えられた空気圧信号に基づいて、各タイヤの空気圧をディスプレイ４に表示する。その後、車載機３は、ステップＳ２２に戻る。なお、タイヤ空気圧検出装置１は、ステップＳ２２〜Ｓ２４のループを所定時間（例えば１時間）繰り返した後、ステップＳ２１に戻っても良い。ループを繰り返している間に、送信機２の温度が変化している可能性があるからである。

図１７は、各送信機２が行う処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２５において、受信部７は、車載機３から送信された電力信号を受信する。なお、車載機３は、−４０（度）〜１００（度）の範囲で、周波数の異なる複数の電力信号を送信するので、受信部７は、何れかの周波数の電力信号を、所定値以上の受信効率にて受信することができる。受信部７は、受信した電力信号を、温度センサ５、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９に出力する。これにより、温度センサ５、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９が駆動する。

ステップＳ２６において、受信部７は、調整要求信号を受信し、制御部８に出力する。制御部８は、受信部７から調整要求信号を与えられた際に、温度要求信号を生成し、温度センサ５に出力する。温度センサ５は、制御部８から与えられた温度要求信号に基づいて、当該温度センサ５が設けられた車輪の内部の温度を検出し、検出結果に関する温度信号を制御部８に出力する。

ステップＳ２７において、制御部８は、受信部７から与えられた調整要求信号と、温度センサ５から与えられた温度信号と、図１５に示す温度テーブルとに基づいて、可変コンデンサ７ｃの静電容量を設定する。

ステップＳ２８において、受信部７は、車載機３から送信された電力信号を受信する。なお、車載機３は、各送信機２に対し、所定の周波数にて、電力信号を送信するが、この時点では、可変コンデンサ７ｃの静電容量が調整されているので、受信部７は、所定値以上の受信効率にて、電力信号を受信することができる。受信部７は、受信した電力信号を、温度センサ５、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９に出力する。これにより、温度センサ５、送信部６、制御部８、及び空気圧センサ９が駆動する。

ステップＳ２９において、受信部７は、空気圧要求信号を受信し、制御部８に出力し、制御部８は、受信部７から与えられた空気圧要求信号を空気圧センサ９に出力する。空気圧センサ９は、制御部８から与えられた空気圧要求信号に基づいて、その空気圧センサ９が設けられた車輪を構成するタイヤの空気圧を検出し、検出結果に関する空気圧信号を制御部８に出力する。

ステップＳ３０において、制御部８は、記憶部８ａから送信機識別情報を読み出し、この送信機識別情報を空気圧信号に含めて、送信部６に出力する。送信部６は、制御部８から与えられた空気圧信号を車載機３に送信する。その後、送信機２は、ステップＳ２８に戻る。なお、車載機３がステップＳ２１に戻った場合、送信機２も、これに応じて、ステップＳ２５に戻る。

以上により第３の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置１は、車載機３が送信する電力信号の周波数は一定であるが、送信機２側で、受信部７の周波数特性を調整するので、従来よりも、電力信号の受信効率のばらつきを低く抑えることができる。

なお、本実施の形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、上述した各温度テーブルは、周波数を１０（度）単位で区切っているが、さらに狭い範囲で区切っても良いし、より広い範囲で区切っても良い。

さらに、上記の各実施の形態では、タイヤの状態として、タイヤの空気圧を検出することとしたが、他の状態、例えば温度を検出するものであっても良い。

さらに、上記の各温度テーブルは、−４０（度）〜１００（度）の範囲のデータを記録するが、更に広い範囲、あるいは狭い範囲のデータを記録するものであってもよい。

本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置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送信機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受信部の周波数特性を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る車載機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温度テーブルを示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る車載機が行う処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る送信機が行う処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置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送信機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車載機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温度テーブルを示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る車載機が行う処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る送信機が行う処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る送信機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温度テーブルの一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る車載機が行う処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る送信機が行う処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…タイヤ空気圧検出装置
２…送信機
３…車載機
４…ディスプレイ
５…温度センサ
６、１０…送信部
７、１１…受信部
７ｃ…可変コンデンサ
８、１３…制御部
８ａ、１２…記憶部
９…空気圧センサ

Claims (3)

1. 車体に設けられ、電力信号を無線送信する車体側送信手段と、
   車輪の内部に設けられ、前記車体側送信手段が無線送信した電力信号を受信する受信手段と、
   前記車輪の内部に設けられ、前記受信手段が受信した電力信号により駆動し、前記車輪を構成するタイヤの状態を検出するタイヤ状態検出手段と、
   前記車輪の内部に設けられ、前記受信手段が受信した電力信号により駆動し、前記タイヤ状態検出手段が検出したタイヤの状態に関する状態信号を無線送信する車輪側送信手段と、
   前記車輪が設けられる車輪設置領域の温度を検出する温度検出手段と、
   前記車体に設けられ、前記受信手段が電力信号を受信する効率が所定値以上となる電力信号の周波数と、前記車輪設置領域の温度との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶手段と、
   前記車体に設けられ、前記温度検出手段が検出した温度と、前記記憶手段が記憶するテーブルとに基づいて、前記車体側送信手段が無線送信する電力信号の周波数を設定する設定手段とを備えるタイヤ状態検出装置。
2. 前記車体側送信手段は、前記設定手段が電力信号の周波数を設定する前に、電力信号を、その周波数を逐次変更しながら複数無線送信し、
   前記温度検出手段は、前記車輪の内部に設けられ、前記受信手段が受信した電力信号により駆動し、前記車輪設置領域の温度として、前記車輪の内部の温度を検出し、
   前記車輪側送信手段は、前記温度検出手段が検出した温度に関する温度信号を無線送信し、
   前記テーブルは、前記受信手段が電力信号を受信する効率が所定値以上となる電力信号の周波数と、前記車輪の内部の温度との対応関係を示し、
   前記設定手段は、前記車輪側送信手段が送信した温度信号を受信し、受信した温度信号と、前記記憶手段が記憶するテーブルとに基づいて、前記車体側送信手段が送信する電力信号の周波数を設定する請求項１記載のタイヤ状態検出装置。
3. 車輪の内部に設けられ、無線送信された電力信号を受信する受信手段と、
   前記車輪の内部に設けられ、前記受信手段が受信した電力信号により駆動し、前記車輪の内部の温度と、前記受信手段が電力信号を受信する効率との対応関係を、その状態が変化することで変更可能な変更手段と、
   前記車輪の内部に設けられ、前記受信手段が受信した電力信号により駆動し、前記車輪を構成するタイヤの状態を検出するタイヤ状態検出手段と、
   前記車輪の内部に設けられ、前記受信手段が受信した電力信号により駆動し、前記タイヤ状態検出手段が検出したタイヤの状態に関する状態信号を無線送信する車輪側送信手段と、
   前記車輪の内部に設けられ、前記受信手段が受信した電力信号により駆動し、前記車輪の内部の温度を検出する温度検出手段と、
   前記車輪の内部に設けられ、電力信号が所定の周波数にて無線送信される場合に、前記受信手段が電力信号を受信する効率が所定値以上となる前記変更手段の状態と、前記車輪の内部の温度との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶手段と、
   前記車輪の内部に設けられ、前記受信手段が受信した電力信号により駆動し、前記温度検出手段が検出した温度と、前記記憶手段が記憶するテーブルとに基づいて、前記変更手段の状態を設定する設定手段と、
   車体に設けられ、前記設定手段が前記変更手段の状態を設定する前に、電力信号を、その周波数を逐次変更しながら複数無線送信し、前記設定手段が前記変更手段の状態を設定した時点以降に、電力信号を前記所定の周波数にて無線送信する車体側送信手段とを備えるタイヤ状態検出装置。

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