JP2011105097A - タイヤの状態に関する情報を送信する送信装置およびタイヤ状態監視システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信装置は、タイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、検出したタイヤ情報を無線により送信する送信機と、前記センサおよび前記送信機を覆い、壁により前記タイヤ空洞領域から画された内部空間を備え、前記壁を貫通した貫通孔が設けられた筐体と、前記貫通孔に係止されて前記筐体に装着される係止部材と、を有する。前記係止部材は、前記タイヤ空洞領域と前記内部空間とを連通する連通孔あるいは連通溝を備える。
【選択図】 図4
Description
具体的には、車輪状態検出装置のTPMS(Tire Pressure Monitoring System)バルブには、ケースに設けられた連通孔を開閉する連通部開閉機構が設けられている。パンク修理の際にそのパンク修理剤が連通孔を介して検出空間に侵入するのが規制される。この連通部開閉機構は、蓋体およびねじりコイルばねを含むメカ的機構により構成され、車輪に作用する遠心力により連通孔が自動的に開閉されるようになっている。
具体的には、タイヤ空気圧監視システムは、車両の各タイヤに設けられ、空気圧センサと送信機を有するセンサユニットと、該センサユニットからの電波を受信する受信機と、各タイヤの空気圧が閾値以下となった場合、警報を出す制御ECUと、を備える。このシステムにおいて、各タイヤのパンクを判定するパンク判定手段と、パンクと判定された後、パンク修理剤を使用してパンクを修理したか否かを判定するパンク修理剤使用判定手段と、を設け、前記制御ECUは、パンクしたタイヤがパンク修理剤を使用して修理したと判定されると、前記空気圧センサからのタイヤ空気圧値が正常値であっても警報を継続する。
特許文献2に記載のシステムおよびユニットは、パンク修理剤を使用してタイヤを修理した後において計測されたタイヤの空気圧の情報が正しいか否かがわからない。このため、パンク修理後において、タイヤの異常の有無を判定することはできない。
当該送信装置は、
タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記センサおよび前記送信機を覆う壁を備え、前記壁により前記タイヤ空洞領域から画された内部空間を備え、前記壁を貫通した貫通孔が設けられた筐体と、
前記貫通孔に係止されて前記筐体に装着される係止部材と、を有し、
前記係止部材は、前記タイヤ空洞領域と前記内部空間とを連通する連通孔あるいは連通溝を備える。
前記係止部材および前記貫通孔の係合する面は、例えば、お互いに螺子が切られ、前記係止部材は、前記貫通孔に螺合により係止される。
あるいは、前記係止部材は、連通気泡により連通孔が形成された可撓性部材であり、前記可撓性部材が、前記貫通孔に嵌合される。
前記送信装置は、
タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記センサおよび前記送信機を覆う壁を備え、前記壁により前記タイヤ空洞領域から画された内部空間を備え、前記壁を貫通した貫通孔が設けられた筐体と、
前記貫通孔に係止されて前記筐体に装着される係止部材と、を有し、
前記係止部材は、前記タイヤ空洞領域と前記内部空間とを連通する連通孔あるいは連通溝を備える。
前記受信装置は、前記送信機から送信された前記タイヤ情報を受信する。前記監視部は、前記タイヤ情報に基づいて、タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知する。
図1は、タイヤ状態監視システムの実施形態であるタイヤ空気圧モニタリングシステム10の全体概要を示す図である。
タイヤ空気圧モニタリングシステム(以下、システムという)10は、車両12に搭載されている。システム10は、車両12の各車輪のタイヤ14a,14b,14c,14dの各タイヤ空洞領域に設けられた空気圧情報送信デバイス(以下、送信デバイスという)16a,16b,16c,16dと、監視装置18と、を有する。
図2は、送信デバイス16がタイヤ空洞領域内に固定される方法の一例を説明する図である。図3は、図2に示す送信デバイス16がタイヤバルブ20と一体化したデバイス全体を示す斜視図である。
送信デバイス16は、タイヤ空洞領域の側に延びるタイヤバルブ20の端部に設けられ、図2に示すように、タイヤバルブ20がリム19に機械的に固定されることにより、タイヤ空洞領域内に固定されて配置される。
図4は、図3に示すA−A線に沿った送信デバイス16の矢視断面図である。図4に示すように、送信デバイス16は、筐体22と、筐体22の内部に設けられた回路24と、係止部材37と、を有する。回路24は、基板26と、基板26に設けられたセンサユニット28と、送信機30と、処理ユニット32と、電源部34と、アンテナ40(図5参照)と、を有する。
センサユニット28は、空気圧センサ28aとA/D変換器28bを有する。空気圧センサ28aは、筐体22内の内部空間38の空気圧を感知し、圧力信号を出力する。筐体22内の内部空間38は、係止部材37に設けられた連通孔39(図4参照)を介してタイヤ空洞領域の空間と連通している。
A/D変換器28bは、空気圧センサ28aから出力された圧力信号をデジタル変換し、圧力データを出力する。
発振回路30aは、搬送波信号、例えば315MHz帯の周波数のRF信号を生成する。
変調回路30bは、中央処理部32aから送られた圧力データと送信デバイス16に固有の識別情報とを用いて、搬送波信号を変調して送信信号を生成する。変調方式は、振幅偏移変調(ASK)、周波数変調(FM)、周波数偏移変調(FSK)、位相変調(PM)、位相偏移変調(PSK)等の方式を用いることができる。
増幅回路30cは、変調回路30bで生成された送信信号を増幅し、アンテナ40を介して、送信信号を監視装置18に無線で送信する。
電源部34は、例えば二次バッテリが用いられ、半永久的にセンサユニット28と、送信機30と、処理ユニット32と、に電力を供給する。
係止部材37は、貫通孔36の内周の径に対応するように外周の径が設定されており、貫通孔36の内周面に対して摩擦により係止される。したがって、作業者がタイヤをリム解きしたとき、係止部材37を引き抜くことにより、係止部材37を取り替えることができる。
なお、連通孔39の開口部を取り巻く領域の面は、撥水処理面であることが好ましい。貫通孔36の開口部の周りの領域の面は、撥水処理面であることも好ましい。撥水処理面には、例えば、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、あるいは、有機シリル基またはフルオロアルキル基等をグラフトさせた変性樹脂等が材料として用いられる。また、撥水性を発現する微細な凹凸パターンを、連通孔39や貫通孔36の開口部を取り巻く領域に施してもよい。開口部を取り巻く領域の面を撥水処理することにより、この領域に飛散するパンク修理剤ははじかれてパンク修理剤が付着する可能性が低くなる。このため、パンク修理剤がこの領域に付着して連通孔39を閉塞する可能性は低下する。
また、送信デバイス16は、タイヤバルブ20に固定される他、タイヤ空洞領域に面したタイヤ内表面あるいは、タイヤ空洞領域に面したリム19の表面に直接固定されてもよい。
図6は、監視装置18の回路構成図である。
監視装置18は、例えば車両10の運転席の位置に配置され、運転者に空気圧の情報を報知する。監視装置18は、アンテナ52と、受信部54と、受信バッファ56と、中央処理部58と、記憶部60と、操作部62と、スイッチ64と、表示制御部66と、表示部68と、電源部70と、を有する。
受信部54は、送信デバイス16から送信された所定の周波数の送信信号を受信し、復調処理をして圧力データと識別情報のデータを取り出す。このデータは、受信バッファ56に出力する。
受信バッファ56は、受信部54から出力された圧力データと識別情報のデータを一時的に格納する。格納された圧力データと識別情報のデータは、中央処理部58からの指示にしたがって、中央処理部58に出力される。
さらに、中央処理部58は、操作部62からの情報やスイッチ64からの情報に応じて、送信デバイス16との間の通信方式等の初期設定を行う。また、操作部62からの情報により、中央処理部58においてタイヤの異常の有無の判定を行うための判定条件を設定することもできる。
記憶部60は、中央処理部58のCPUを動作するプログラムが記憶されたROMと、EEPROM等の不揮発性メモリとを有する。この記憶部60には、製造段階で、送信デバイス16との間の通信方式のテーブルが記憶されている。送信デバイス16と監視装置18は、初期段階において予め設定されている通信方式で通信する。通信方式テーブルには、送信デバイス16のそれぞれの固有の識別情報に対応して、通信プロトコル、転送ビットレート、データフォーマット等の情報が含まれている。これらの情報は、操作部62からの入力により自在に設定変更をすることができる。
表示制御部66は、中央処理部58からの判定結果に応じて、タイヤ14a〜14dの装着位置に対応させてタイヤの空気圧を表示部68に表示させるように制御する。その際、表示制御部66は、タイヤがパンク状態にあるといった判定結果も、表示部68に同時に表示させるように制御する。
電源部70は、車両10に搭載されているバッテリから供給された電力を、監視装置18の各部分に適した電圧に制御して、図示されない電源ラインを通して電力を供給する。
このように、送信デバイス16と監視装置18は構成される。
図7(a)〜(d)は、送信デバイス16に装着される係止部材37の変形例を示す斜視図である。
係止部材37は、図7(a)に示すように、係止部材37と貫通孔36が係合する面は、お互いに螺子が切られている。筐体22に装着したとき、筐体22の面から突出する螺子の端部(頭部)に、係止部材37の着脱を補助する凸部37aを備える。凸部37aは、作業者が指で係止部材37を回しながら抜き取るとき係止部材37を回しやすいように、係止部材37の頭部に設けられている。なお、連通孔39は、係止部材37の頭部とその反対側の端部(底部)との間に延びている。
あるいは、図7(b)に示すように、係止部材37の頭部には、係止部材37の着脱を補助する凹部、すなわちドライバ等の先端を差し込むマイナス形状をなした凹部37bを備える。あるいは図7(c)に示すように、六角レンチの挿入孔である凹部37bが設けられてもよい。さらには、係止部材37は、ドライバ等の先端を差し込み、螺子を抜き取るように、プラス形状を成した凹部37bを備えてもよい。このような係止部材37の連通孔39は、係止部材阿37の中心から外れた位置に設けられ、頭部と底部とを貫通するようになっている。
図8(a)〜(e)に示すように、係止部材37は、筐体22に装着されたとき、連通孔39の開口部が係止部材37の頂部に位置するような突起37cが設けられる。連通孔39の開口部が係止部材37の頂部に設けられることで、パンク修理剤が開口部のある突起37cの頂部に付着しても、タイヤの転動により、傾斜面から滑り落ち易く頂部に維持する可能性は少ない。特に、開口部を取り巻く突起37cの傾斜面は、撥水処理面であることが好ましい。撥水処理面には、例えば、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、あるいは、有機シリル基またはフルオロアルキル基等をグラフトさせた変性樹脂等が材料として用いられる。また、撥水性を発現する微細な凹凸パターンを傾斜面に施してもよい。傾斜面を撥水処理することにより、傾斜面にパンク修理剤が付着する可能性が低くなる。したがって、パンク修理剤が連通孔39を閉塞する可能性は低下する。
図8(a)および(c)に示す例のように、係止部材37は、貫通孔36に対して摩擦により係止されて筐体22に装着されてもよいし、嵌合や圧入で装着されてもよい。あるいは、図8(b),(d),(e)に示すように、係止部材37は、螺合により筐体22に装着されてもよい。
さらに、係止部材37は、頭部と底部を結ぶ連通孔39の替わりに、係止部材37の表面に連通溝39aを設けてもよい。連通溝39aにより、筐体22の内部空間38とタイヤ空洞領域を連通させることができる。
図8(a)〜(g)に示す係止部材37においても、連通孔39あるいは連通溝39aの開口部を取り巻く周りの領域の面は、撥水処理面であることが好ましい。
12 車両
14,14a,14b,14c,14d タイヤ
16,16a,16b,16c,16d 空気圧情報送信デバイス
18 監視装置
19 リム
20 タイヤバルブ
22 筐体
24 回路
26 基板
28 センサユニット
28a 空気圧センサ
28b A/D変換器
30 送信機
32 処理ユニット
34 電源部
36 貫通孔
37 係止部材
37a 凸部
37b 凹部
37c 突起
37d 取っ手
39 連通孔
39a 連通溝
40 アンテナ
42 開口部
52 アンテナ
54 受信部
56 受信バッファ
58 中央処理部
60 記憶部
62 操作部
64 スイッチ
66 表示制御部
68 表示部
70 電源部
Claims (7)
- タイヤ空洞領域に設けられ、タイヤの状態に関するタイヤ情報を送信する送信装置であって、
タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記センサおよび前記送信機を覆う壁を備え、前記壁により前記タイヤ空洞領域から画された内部空間を備え、前記壁を貫通した貫通孔が設けられた筐体と、
前記貫通孔に係止されて前記筐体に装着される係止部材と、を有し、
前記係止部材は、前記タイヤ空洞領域と前記内部空間とを連通する連通孔あるいは連通溝を備える、ことを特徴とする送信装置。 - 前記係止部材の端部は、前記貫通孔から突出し、前記突出した端部には、前記係止部材の着脱を補助する凹部あるいは凸部を備える、請求項1に記載の送信装置。
- 前記係止部材および前記貫通孔の係合する面は、お互いに螺子が切られ、前記係止部材は、前記貫通孔に螺合により係止される、請求項1または2に記載の送信装置。
- 前記係止部材は、連通気泡により連通孔が形成された可撓性部材であり、前記可撓性部材が、前記貫通孔に嵌合される、請求項1に記載の送信装置。
- 前記連通孔の開口部の周りの領域は、撥水処理面である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の送信装置。
- 前記貫通孔の開口部の周りの領域は、撥水処理面である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の送信装置。
- タイヤ状態監視システムであって、
前記システムは、送信装置と、受信装置と、監視部と、を備え、
前記送信装置は、
タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記センサおよび前記送信機を覆う壁を備え、前記壁により前記タイヤ空洞領域から画された内部空間を備え、前記壁を貫通した貫通孔が設けられた筐体と、
前記貫通孔に係止されて前記筐体に装着される係止部材と、を有し、
前記係止部材は、前記タイヤ空洞領域と前記内部空間とを連通する連通孔あるいは連通溝を備え、
前記受信装置は、前記送信機から送信された前記タイヤ情報を受信し、
前記監視部は、前記タイヤ情報に基づいて、タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知する、ことを特徴とするタイヤ状態監視システム。
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