JP2016029361A - Tire air pressure monitoring device - Google Patents

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亮 佐藤
友輔 廣瀬
Yusuke Hirose
友輔 廣瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tire air pressure monitoring device whose tire-side device has a simple configuration.SOLUTION: A tire air pressure monitoring device 1 for monitoring an air pressure of a tire mounted in a vehicle includes: at least one power generation section 20 for generating power by using a vibration associated with rotation motion of the tire; and a calculation section 42 for calculating the air pressure of the tire. The power generation section 20 generates at least two electric signals each of which corresponds to different vibration states of the tire. The calculation section 42 calculates the air pressure of the tire on the basis of at least the two electric signals.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、タイヤ空気圧監視装置に関し、特に、タイヤの回転に伴う振動を利用して発電を行う発電部を備えたタイヤ空気圧監視装置に関する。   The present invention relates to a tire air pressure monitoring device, and more particularly, to a tire air pressure monitoring device including a power generation unit that generates electric power using vibration accompanying rotation of a tire.

近年、車両に装着されたタイヤの空気圧等を監視するTPMS(Tire Pressure Monitoring System)と呼ばれるタイヤ空気圧監視システムと、それに対応したタイヤ空気圧監視装置とが普及している。タイヤ空気圧監視装置は、通常、タイヤ側の装置であるセンサ端末と、車両側の装置であるECU(Engine Control Unit)と呼ばれる制御部とで構成される。センサ端末は、通常、タイヤの空気圧を検出するための気圧センサ等のセンサ素子と、センサ素子を用いて検出した情報を無線送信するための送信回路(送信部)と、センサ端末側において各種の制御や演算等を行うための制御回路と、センサ端末側の各回路に安定して電力を供給するための蓄電素子とを有している。   In recent years, a tire pressure monitoring system called TPMS (Tire Pressure Monitoring System) for monitoring the air pressure of tires mounted on vehicles and tire pressure monitoring devices corresponding to the tire pressure monitoring system have become widespread. The tire pressure monitoring device is generally composed of a sensor terminal that is a tire-side device and a control unit that is called an ECU (Engine Control Unit) that is a vehicle-side device. The sensor terminal usually has a sensor element such as a pressure sensor for detecting the air pressure of the tire, a transmission circuit (transmitter) for wirelessly transmitting information detected using the sensor element, and various types of sensors on the sensor terminal side. It has a control circuit for performing control, calculation, and the like, and a storage element for stably supplying power to each circuit on the sensor terminal side.

通常、センサ端末側の蓄電素子として電池が使用されるが、電池寿命は有限であり、電池寿命に対応して電池交換を行う必要が有った。そのため、近年、センサ端末側の電池交換の煩わしさを解消するために、タイヤの回転に伴う振動を利用して発電を行う発電部をセンサ端末が備え、発電部の発電によって得た電力をセンサ端末側の各回路に供給することができるタイヤ空気圧監視装置が開発されている。   Normally, a battery is used as a power storage element on the sensor terminal side, but the battery life is limited, and it is necessary to replace the battery in accordance with the battery life. Therefore, in recent years, in order to eliminate the troublesome battery replacement on the sensor terminal side, the sensor terminal has a power generation unit that generates power using vibration accompanying rotation of the tire, and the power obtained by the power generation of the power generation unit is Tire pressure monitoring devices that can be supplied to each circuit on the terminal side have been developed.

このような発電部を備えた従来のタイヤ空気圧監視装置に関しては、特許文献1等が開示されている。図11は、従来のタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図であり、特許文献1に係るタイヤ空気圧監視装置301の構成を示している。   Patent document 1 etc. are disclosed regarding the conventional tire pressure monitoring apparatus provided with such a power generation part. FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional tire pressure monitoring device, and shows a configuration of a tire pressure monitoring device 301 according to Patent Document 1. As shown in FIG.

特許文献1に係るタイヤ空気圧監視装置301は、図11に示すように、センサ端末361と車両側コントローラ371(制御部)とを備えている。センサ端末361は、タイヤ側の所定の位置(タイヤの内壁等)に配置され、タイヤの回転に伴って回転する。車両側コントローラ371は、車両側の所定の位置に配置され、センサ端末361からの情報に基づいてタイヤの空気圧の監視を行っている。   As shown in FIG. 11, the tire pressure monitoring device 301 according to Patent Document 1 includes a sensor terminal 361 and a vehicle-side controller 371 (control unit). The sensor terminal 361 is disposed at a predetermined position on the tire side (such as the inner wall of the tire) and rotates with the rotation of the tire. The vehicle-side controller 371 is disposed at a predetermined position on the vehicle side and monitors tire air pressure based on information from the sensor terminal 361.

センサ端末361は、振動検出部302と、空気圧センサ362や温度センサ363等の各種センサ素子と、制御回路364と、送信回路366(送信部)とを有している。振動検出部302は、振動発電機304(発電部)と、カウンタ回路307と、直流−交流変換回路309と、蓄電素子310とを有して構成される。空気圧センサ362は、タイヤの空気圧を検出している。送信回路366は、タイヤの空気圧等の情報を車両側コントローラ371に無線送信している。制御回路364は、センサ端末361側において各種の制御や演算等を行っている。   The sensor terminal 361 includes a vibration detection unit 302, various sensor elements such as an air pressure sensor 362 and a temperature sensor 363, a control circuit 364, and a transmission circuit 366 (transmission unit). The vibration detection unit 302 includes a vibration power generator 304 (power generation unit), a counter circuit 307, a DC-AC conversion circuit 309, and a storage element 310. The air pressure sensor 362 detects the tire air pressure. The transmission circuit 366 wirelessly transmits information such as tire air pressure to the vehicle-side controller 371. The control circuit 364 performs various controls and calculations on the sensor terminal 361 side.

振動発電機304は、タイヤの回転に伴う振動エネルギーを利用して発電を行っている。カウンタ回路307は、振動発電機304の発電における出力電圧の振動数をカウントしている。直流−交流変換回路309は、振動発電機304の発電によって生じた交流電流を蓄電可能な直流信号に変換している。蓄電素子310は、振動発電機304の発電によって得られた電力を蓄電すると共に、蓄えた電力をセンサ端末361の各回路に供給している。そして、振動発電機304の発電によって得られた電力をセンサ端末361の各回路に供給することによって、センサ端末361側での電池交換を不要としている。   The vibration power generator 304 generates power using vibration energy associated with the rotation of the tire. The counter circuit 307 counts the frequency of the output voltage in the power generation by the vibration power generator 304. The DC-AC conversion circuit 309 converts an AC current generated by the power generation of the vibration power generator 304 into a DC signal that can be stored. The power storage element 310 stores the power obtained by the power generation of the vibration power generator 304 and supplies the stored power to each circuit of the sensor terminal 361. Then, by supplying the power obtained by the power generation of the vibration power generator 304 to each circuit of the sensor terminal 361, battery replacement on the sensor terminal 361 side is unnecessary.

車両側コントローラ371は、送信回路366から送信された無線信号を受信するための図示しない受信回路(受信部)や、車両側において各種の制御や演算等を行うための図示しない制御回路等を有している。そして、車両側コントローラ371は、図示しない車両側の電源装置から電力を供給されて動作すると共に、センサ端末361から無線送信された情報に基づいて、タイヤの空気圧の監視を行っている。   The vehicle-side controller 371 includes a not-shown receiving circuit (receiving unit) for receiving a radio signal transmitted from the transmitting circuit 366, a not-shown control circuit for performing various controls and calculations on the vehicle side, and the like. doing. The vehicle-side controller 371 operates by being supplied with electric power from a vehicle-side power supply device (not shown), and monitors tire air pressure based on information wirelessly transmitted from the sensor terminal 361.

特開2011−221002号公報JP 2011-221002 A

タイヤ空気圧監視装置では、小型・軽量化や低コスト化等の観点から、タイヤ側の装置の構成が簡単であることが望ましい。しかしながら、特許文献1に係るタイヤ空気圧監視装置301では、タイヤ側の装置であるセンサ端末361が、振動発電機304や、蓄電素子310や、空気圧センサ362等の各種センサ素子や、制御回路364や、送信回路366等の多くの素子や回路を有しており、センサ端末361の構成が複雑になっていた。   In the tire pressure monitoring device, it is desirable that the configuration of the tire-side device is simple from the viewpoint of size reduction, weight reduction, cost reduction, and the like. However, in the tire pressure monitoring device 301 according to Patent Document 1, a sensor terminal 361 that is a tire-side device includes a vibration generator 304, a storage element 310, various sensor elements such as a pneumatic sensor 362, a control circuit 364, Therefore, the sensor terminal 361 has a complicated configuration because it has many elements and circuits such as the transmission circuit 366.

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、タイヤ側の装置の構成が簡単なタイヤ空気圧監視装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and an object of the present invention is to provide a tire pressure monitoring device with a simple configuration of a tire-side device.

この課題を解決するために、請求項1に記載のタイヤ空気圧監視装置は、車両に装着されたタイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置であって、前記タイヤの回転動作に伴う振動を利用して発電を行う少なくとも1つの発電部と、前記タイヤの空気圧を演算する演算部とを備え、前記発電部は、前記タイヤの異なる振動状態にそれぞれ対応した少なくとも2つの電気信号を発生させ、前記演算部は、前記少なくとも2つの電気信号に基づいてタイヤの空気圧を算出することを特徴とする。   In order to solve this problem, a tire air pressure monitoring device according to claim 1 is a tire air pressure monitoring device that monitors the air pressure of a tire mounted on a vehicle, and uses vibration associated with the rotation operation of the tire. At least one power generation unit for generating power and a calculation unit for calculating the tire air pressure, wherein the power generation unit generates at least two electrical signals respectively corresponding to different vibration states of the tire, The unit calculates tire air pressure based on the at least two electrical signals.

この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部が、タイヤの異なる振動状態にそれぞれ対応した少なくとも2つの電気信号を発生させ、演算部が、その少なくとも2つの電気信号に基づいてタイヤの空気圧を算出している。そのため、発電部をタイヤの空気圧を検出するためのセンサ素子として利用することができる。そして、発電部をセンサ素子として利用することによって、タイヤ側の装置で使用される素子の数を削減することができる。その結果、タイヤ側の装置の構成を簡単にすることができる。   In the tire pressure monitoring apparatus with this configuration, the power generation unit generates at least two electrical signals corresponding to the different vibration states of the tire, and the calculation unit calculates the tire pressure based on the at least two electrical signals. ing. Therefore, the power generation unit can be used as a sensor element for detecting the tire air pressure. Then, by using the power generation unit as a sensor element, the number of elements used in the tire-side device can be reduced. As a result, the configuration of the tire side device can be simplified.

請求項2に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部は、前記タイヤの回転動作に伴って前記タイヤの所定の位置が地面に接地した際に発生する接地振動と、前記タイヤの回転動作に伴って前記タイヤの所定の位置が地面から離間した際に発生する離間振動とにそれぞれ対応して前記電気信号を発生させ、前記演算部は、前記接地振動に対応した前記電気信号の発生タイミングと前記離間振動に対応した前記電気信号の発生タイミングとの間隔に基づいてタイヤの空気圧を算出することを特徴とする。   The tire pressure monitoring device according to claim 2, wherein the power generation unit is configured to detect ground vibration that occurs when a predetermined position of the tire contacts the ground with rotation of the tire, and rotation operation of the tire. Accordingly, the electric signal is generated corresponding to the separation vibration generated when the predetermined position of the tire is separated from the ground, and the calculation unit is configured to generate the electric signal corresponding to the ground vibration. The tire air pressure is calculated based on an interval from the generation timing of the electrical signal corresponding to the separation vibration.

車両においてタイヤが回転する時には、タイヤの回転動作に伴ってタイヤの所定の位置が地面に接地した際の衝撃や、タイヤの回転動作に伴ってタイヤの所定の位置が地面から離間した際の衝撃に対応して、接地振動や離間振動のような大きな振動が発生する。それに対して、この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部がタイヤの回転動作に伴う振動を利用して発電を行うので、このような接地振動や離間振動に対応して電気信号を容易に発生させることができる。しかも、接地振動の発生タイミングと離間振動の発生タイミングとの間隔は、タイヤの空気圧に対応して変化するので、演算部が、接地振動に対応した電気信号の発生タイミングと離間振動に対応した電気信号の発生タイミングとの間隔に基づいてタイヤの空気圧を算出することによって、タイヤの空気圧を容易に算出することができる。   When a tire rotates in a vehicle, an impact occurs when the predetermined position of the tire touches the ground with the rotation operation of the tire, or an impact when the predetermined position of the tire moves away from the ground with the rotation operation of the tire. In response to this, a large vibration such as a ground vibration or a separation vibration occurs. On the other hand, in the tire pressure monitoring device with this configuration, the power generation unit generates power using vibrations associated with the rotation operation of the tire, and thus easily generates electrical signals in response to such ground vibrations and separation vibrations. Can be made. In addition, since the interval between the generation timing of the ground vibration and the generation timing of the separation vibration changes corresponding to the tire air pressure, the calculation unit generates the electrical signal corresponding to the ground vibration and the electrical timing corresponding to the separation vibration. By calculating the tire air pressure based on the interval from the signal generation timing, the tire air pressure can be easily calculated.

請求項3に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部が発生させた前記電気信号を無線送信する送信部と、前記送信部が無線送信した前記電気信号を受信して前記演算部に伝達する受信部とを更に備え、前記送信部は、前記発電部と共に前記タイヤ側の所定の位置に配置され、前記受信部は、前記演算部と共に前記車両側の所定の位置に配置されていることを特徴とする。   The tire pressure monitoring device according to claim 3, wherein the electrical signal generated by the power generation unit is wirelessly transmitted, and the electrical signal wirelessly transmitted by the transmission unit is received and transmitted to the arithmetic unit. A receiving unit; and the transmitting unit is disposed at a predetermined position on the tire side together with the power generation unit, and the receiving unit is disposed at a predetermined position on the vehicle side together with the calculating unit. Features.

この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部が発生させた電気信号を無線送信する送信部と、送信部が無線送信した電気信号を受信して演算部に伝達する受信部とを更に備えている。そのため、発電部を送信部と共にタイヤ側に配置し、演算部を受信部と共に車両側に配置することによって、発電部と演算部との間の距離が離れても、発電部から演算部に安定して電気信号を伝達することができる。そして、演算部を受信部と共に車両側に配置することによって、演算部を制御するための制御回路や、演算部を安定して動作させるための蓄電素子等も車両側に配置することができる。その結果、タイヤ側の装置の構成を更に簡単にすることができる。   The tire pressure monitoring apparatus having this configuration further includes a transmission unit that wirelessly transmits an electrical signal generated by the power generation unit, and a reception unit that receives the electrical signal wirelessly transmitted by the transmission unit and transmits the electrical signal to the calculation unit. . For this reason, the power generation unit is arranged on the tire side together with the transmission unit, and the calculation unit is arranged on the vehicle side together with the reception unit. Thus, an electric signal can be transmitted. And by arrange | positioning a calculating part with the receiving part on the vehicle side, the control circuit for controlling a calculating part, the electrical storage element for operating a calculating part stably, etc. can also be arrange | positioned on the vehicle side. As a result, the configuration of the tire side device can be further simplified.

請求項4に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部は、前記タイヤの接地面と近接するように配置され、前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの周方向に沿った前記タイヤの接地面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする。   The tire pressure monitoring device according to claim 4, wherein the power generation unit is disposed so as to be close to a ground contact surface of the tire, and corresponds to the ground vibration and the separation vibration along the circumferential direction of the tire. Power generation is performed using vibration of the ground contact surface of the tire.

車両においてタイヤの接地面の所定の位置が地面に接地した際には、タイヤの接地面が地面から押されるのに伴って、タイヤの接地面がタイヤの周方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤの接地面の所定の位置が地面から離間した際には、タイヤの接地面が地面による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤの接地面がタイヤの周方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部がタイヤの接地面と近接する位置に配置され、タイヤの周方向に沿ったタイヤの接地面の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動と離間振動とに対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応して安定して電気信号を発生させることができる。   When a predetermined position of a tire ground contact surface contacts the ground in a vehicle, the ground contact vibration of the tire along the circumferential direction of the tire occurs as the tire ground contact surface is pushed from the ground. Occur. Further, when the predetermined position of the tire ground contact surface is separated from the ground, the tire ground contact surface vibrates along the circumferential direction of the tire as the tire ground contact surface is released from the pressed state by the ground. Separation vibration occurs. In the tire pressure monitoring apparatus having this configuration, the power generation unit is disposed at a position close to the tire ground contact surface, and generates power using vibrations of the tire ground contact surface along the tire circumferential direction. Therefore, it is possible to efficiently generate power corresponding to ground contact vibration and separation vibration, and to stably generate an electric signal corresponding to ground vibration and separation vibration.

請求項5に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部は、前記タイヤの接地面と近接するように配置され、前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの径方向に沿った前記タイヤの接地面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする。   The tire pressure monitoring device according to claim 5, wherein the power generation unit is disposed so as to be close to a ground contact surface of the tire, and corresponds to the ground vibration and the separation vibration along the radial direction of the tire. Power generation is performed using vibration of the ground contact surface of the tire.

車両においてタイヤの接地面の所定の位置が地面に接地した際には、タイヤの接地面が地面から押されるのに伴って、タイヤの接地面がタイヤの径方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤの接地面の所定の位置が地面から離間した際には、タイヤの接地面が地面による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤの接地面がタイヤの径方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部がタイヤの接地面と近接する位置に配置され、タイヤの径方向に沿ったタイヤの接地面の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動と離間振動とに対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応して安定して電気信号を発生させることができる。   When a predetermined position of the tire ground contact surface contacts the ground in the vehicle, the ground contact vibration of the tire along the radial direction of the tire occurs as the tire ground contact surface is pushed from the ground. Occur. Further, when the predetermined position of the tire ground contact surface is separated from the ground, the tire ground contact surface vibrates along the tire radial direction as the tire ground contact surface is released from the pressed state by the ground. Separation vibration occurs. In the tire pressure monitoring apparatus having this configuration, the power generation unit is disposed at a position close to the tire ground contact surface, and generates power using vibration of the tire ground contact surface along the tire radial direction. Therefore, it is possible to efficiently generate power corresponding to ground contact vibration and separation vibration, and to stably generate an electric signal corresponding to ground vibration and separation vibration.

請求項6に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部は、前記タイヤの側面又は前記タイヤの側面と対向する前記タイヤの内壁に配置され、前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの幅方向に沿った前記タイヤの側面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする。   The tire pressure monitoring device according to claim 6, wherein the power generation unit is disposed on a side surface of the tire or an inner wall of the tire facing the side surface of the tire, and corresponds to the ground vibration and the separation vibration, Electricity is generated by utilizing vibration of the side surface of the tire along the width direction of the tire.

車両においてタイヤの接地面の所定の位置が地面に接地した際には、タイヤの接地面が地面から押されるのに伴って、タイヤの側面がタイヤの幅方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤの接地面の所定の位置が地面から離間した際には、タイヤの接地面が地面による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤの側面がタイヤの幅方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部がタイヤの側面又はタイヤの側面と対向するタイヤの内壁に配置され、タイヤの幅方向に沿ったタイヤの側面の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動と離間振動とに対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応して安定して電気信号を発生させることができる。しかも、発電部は、送信部と共にタイヤの側面又はタイヤの側面と対向するタイヤの内壁に配置されるので、積雪時や降雨時であっても送信部を地面の積雪や雨水等から離れた位置に配置することができる。その結果、積雪時や降雨時であっても発電部から演算部に安定して電気信号を伝達することができるようになる。   When a predetermined position of the tire ground contact surface contacts the ground in the vehicle, a ground vibration occurs in which the tire side surface vibrates along the tire width direction as the tire ground contact surface is pushed from the ground. To do. Further, when the predetermined position of the tire ground contact surface is separated from the ground, the tire side surface vibrates along the tire width direction as the tire ground contact surface is released from the pressed state by the ground. Separation vibration occurs. In the tire pressure monitoring device having this configuration, the power generation unit is disposed on the side surface of the tire or the inner wall of the tire facing the side surface of the tire, and generates power using vibrations on the side surface of the tire along the tire width direction. Therefore, it is possible to efficiently generate power corresponding to such ground vibration and separation vibration, and to stably generate an electric signal corresponding to ground vibration and separation vibration. In addition, since the power generation unit is disposed on the tire side surface or the tire inner wall facing the tire side surface together with the transmission unit, the transmission unit is located away from snow or rainwater on the ground even when it is snowing or raining. Can be arranged. As a result, an electric signal can be stably transmitted from the power generation unit to the calculation unit even during snowfall or rain.

請求項7に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部は、前記タイヤ側に取り付けられる筐体と、前記筐体に対して移動可能に前記筐体の内部に収容された可動部とを有し、前記可動部の移動に伴う前記筐体と前記可動部との衝突を利用して発電を行うことを特徴とする。   The tire pressure monitoring device according to claim 7, wherein the power generation unit includes a housing attached to the tire side and a movable unit housed inside the housing so as to be movable with respect to the housing. The power generation is performed by utilizing a collision between the casing and the movable part accompanying the movement of the movable part.

この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部は、可動部の移動に伴う筐体と可動部との衝突を利用して発電を行うことによって、発電部が発生させる電気信号を発生時間の短いパルス状の電気信号とすることができ、電気信号の発生タイミングを特定し易くすることができる。その結果、タイヤの空気圧の検出精度を高めることができる。   In the tire pressure monitoring device having this configuration, the power generation unit generates power using a collision between the casing and the movable unit accompanying the movement of the movable unit, thereby generating an electrical signal generated by the power generation unit with a pulse having a short generation time. The electrical signal generation timing can be easily specified. As a result, the detection accuracy of the tire air pressure can be increased.

請求項8に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記筐体は、弾性部材を介して前記タイヤに取り付けられていることを特徴とする。   The tire pressure monitoring device according to claim 8 is characterized in that the casing is attached to the tire via an elastic member.

この構成のタイヤ空気圧監視装置では、弾性部材によってノイズ成分となる振幅の小さいタイヤの振動を吸収し、振幅の大きいタイヤの振動を選択的に筐体に伝達することができる。その結果、ノイズ成分となるタイヤの振動の影響を低減し、タイヤの空気圧の検出精度を更に高めることができる。   In the tire pressure monitoring apparatus having this configuration, the elastic member can absorb the vibration of the tire having a small amplitude, which is a noise component, and can selectively transmit the vibration of the tire having a large amplitude to the housing. As a result, it is possible to reduce the influence of tire vibration, which becomes a noise component, and to further increase the accuracy of detection of tire air pressure.

本発明によれば、タイヤ側の装置の構成が簡単なタイヤ空気圧監視装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the tire pressure monitoring apparatus with the simple structure of the apparatus by the side of a tire can be provided.

本発明の第1実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the tire pressure monitoring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る発電ユニット及び制御部の配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the electric power generation unit and control part which concern on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る発電部の構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the electric power generation part which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding rotation operation | movement of the tire which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る電気信号を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electrical signal which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the tire pressure monitoring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding rotation operation | movement of the tire which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the tire pressure monitoring apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding rotation operation | movement of the tire which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の変形例に係る発電部の構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the electric power generation part which concerns on the modification of this invention. 従来のタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the conventional tire pressure monitoring apparatus.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図における方向は、X1を左、X2を右、Y1を前、Y2を後、Z1を上、Z2を下として説明を進める。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the directions in each figure will be described with X1 on the left, X2 on the right, Y1 on the front, Y2 on the back, Z1 on the top, and Z2 on the bottom.

[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置について、図1ないし図5を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。図1(a)は、タイヤ空気圧監視装置1の全体構成を示し、図1(b)は、発電ユニット10の構成を示している。図2は、本発明の第1実施形態に係る発電ユニット及び制御部の配置を示す説明図である。図2(a)は、右から見た場合の、車両50における発電ユニット10及び制御部40の配置を示し、図2(b)は、前から見た場合の、タイヤ60における発電ユニット10の配置を示している。
[First Embodiment]
A tire pressure monitoring apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the tire pressure monitoring device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows the overall configuration of the tire pressure monitoring device 1, and FIG. 1B shows the configuration of the power generation unit 10. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the arrangement of the power generation unit and the control unit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A shows the arrangement of the power generation unit 10 and the control unit 40 in the vehicle 50 when viewed from the right, and FIG. 2B shows the configuration of the power generation unit 10 in the tire 60 when viewed from the front. The arrangement is shown.

図3は、本発明の第1実施形態に係る発電部の構造を示す説明図である。図3(a)は右から見た場合の断面構造を模式的に示し、図3(b)は、右から見た場合の、発電部20のタイヤ60への取り付け方法を模式的に示している。図3において、Ps1は本実施形態における検知位置であり、L1は検知位置Ps1を通り検知位置Ps1におけるタイヤ60の周方向に沿って延びる仮想線である。また、実線の矢印は可動部22の移動方向を示している。以下、検知位置Ps1におけるタイヤ60の周方向を、タイヤ60の周方向と略称して説明を進める。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing the structure of the power generation unit according to the first embodiment of the present invention. 3A schematically illustrates a cross-sectional structure when viewed from the right, and FIG. 3B schematically illustrates a method for attaching the power generation unit 20 to the tire 60 when viewed from the right. Yes. In FIG. 3, Ps1 is a detection position in the present embodiment, and L1 is an imaginary line that passes through the detection position Ps1 and extends along the circumferential direction of the tire 60 at the detection position Ps1. A solid line arrow indicates the moving direction of the movable portion 22. Hereinafter, the circumferential direction of the tire 60 at the detection position Ps <b> 1 is abbreviated as the circumferential direction of the tire 60, and the description proceeds.

図4は、本発明の第1実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。図4(a)は、右から見た場合の、検知位置Ps1が地面70に接地した際のタイヤ60の状態を示し、図4(b)は、右から見た場合の、検知位置Ps1が地面70から離間した際のタイヤ60の状態を示している。図4において、Poはタイヤ60の回転軸である。また、点線の矢印はタイヤ60の回転方向を示し、実線の矢印は検知位置Ps1付近においてタイヤ60の接地面61に働く力の方向を示している。尚、タイヤ60は、右から見て回転軸Poを中心に反時計方向に回転するものとする。   FIG. 4 is an explanatory diagram relating to the rotation operation of the tire according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A shows a state of the tire 60 when the detection position Ps1 contacts the ground 70 when viewed from the right, and FIG. 4B shows the detection position Ps1 when viewed from the right. The state of the tire 60 when separated from the ground 70 is shown. In FIG. 4, Po is the rotation axis of the tire 60. The dotted arrow indicates the rotation direction of the tire 60, and the solid arrow indicates the direction of the force acting on the ground contact surface 61 of the tire 60 in the vicinity of the detection position Ps1. The tire 60 is assumed to rotate counterclockwise about the rotation axis Po as viewed from the right.

図5は、本発明の第1実施形態に係る電気信号を示す説明図である。図5(a)は、発電部20が発生させる電気信号である第1検知信号Sa1と第2検知信号Sa2とを示し、図5(b)は、定電圧回路31から出力される電気信号である第1出力信号Sb1と第2出力信号Sb2とを示し、図5(c)は、送信回路32から無線送信される電気信号(無線信号)である第1無線信号RF1と第2無線信号RF2とを示している。図5の各図において、横軸は時間であり、縦軸は電圧である。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing an electrical signal according to the first embodiment of the present invention. 5A shows the first detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2 that are electrical signals generated by the power generation unit 20, and FIG. 5B shows the electrical signal output from the constant voltage circuit 31. A certain first output signal Sb1 and a second output signal Sb2 are shown, and FIG. 5C shows a first radio signal RF1 and a second radio signal RF2 which are electric signals (radio signals) wirelessly transmitted from the transmission circuit 32. It shows. In each diagram of FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage.

まず、本発明の第1実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成について、図1ないし図3を用いて説明する。本発明の第1実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置1は、車両に装着されたタイヤの空気圧等のタイヤ状態を監視するTPMS(Tire Pressure Monitoring System)と呼ばれるタイヤ空気圧監視システムに対応した装置である。タイヤ空気圧監視装置1は、図1に示すように、発電ユニット10と、制御部40とを備えている。発電ユニット10は、図2に示すように、車両50に装着されたタイヤ60にそれぞれ配置されている。制御部40は、図2に示すように、車両50のフロントパネル付近の所定の位置に配置されている。   First, the configuration of the tire pressure monitoring apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The tire pressure monitoring device 1 according to the first embodiment of the present invention is a device corresponding to a tire pressure monitoring system called TPMS (Tire Pressure Monitoring System) that monitors a tire state such as a pressure of a tire mounted on a vehicle. . As shown in FIG. 1, the tire air pressure monitoring device 1 includes a power generation unit 10 and a control unit 40. As shown in FIG. 2, the power generation units 10 are respectively disposed on tires 60 attached to the vehicle 50. As shown in FIG. 2, the control unit 40 is disposed at a predetermined position near the front panel of the vehicle 50.

発電ユニット10は、従来のタイヤ空気圧監視装置におけるセンサ端末としての機能を持ったタイヤ60側の装置である。発電ユニット10は、図1に示すように、発電部20と、送信部30とを有している。   The power generation unit 10 is a device on the tire 60 side having a function as a sensor terminal in a conventional tire pressure monitoring device. As illustrated in FIG. 1, the power generation unit 10 includes a power generation unit 20 and a transmission unit 30.

発電部20は、磁歪式の振動発電装置である。発電部20は、図3に示すように、筐体21と、可動部22と、弾性部材23とを有している。筐体21は、金属等の材質でできており、内部に可動部22を収容可能な空間が形成されている。可動部22は、磁石と磁歪素子とで構成されたコア部材22aと、コア部材22aの周囲に巻き回されたコイル部22bとを有している。そして、可動部22は、筐体21に対して往復移動可能に筐体21の内部の空間内に収容されている。   The power generation unit 20 is a magnetostrictive vibration power generation apparatus. As illustrated in FIG. 3, the power generation unit 20 includes a housing 21, a movable unit 22, and an elastic member 23. The casing 21 is made of a material such as metal, and a space capable of accommodating the movable portion 22 is formed therein. The movable part 22 has a core member 22a composed of a magnet and a magnetostrictive element, and a coil part 22b wound around the core member 22a. The movable portion 22 is accommodated in a space inside the casing 21 so as to be capable of reciprocating with respect to the casing 21.

磁歪式の振動発電装置における発電の原理は公知なので、詳細な説明は省略するが、発電部20は、タイヤ60の回転動作に伴う振動を利用して可動部22を筐体21の内部で往復移動させ、可動部22の移動に伴う筐体21の内壁21bと可動部22との衝突による磁場の変化を利用して発電を行っている。そして、発電部20は、自身の発電によって、タイヤ60の振動に対応した電気信号を発生させている。   Since the principle of power generation in the magnetostrictive vibration power generation apparatus is well known, detailed description is omitted, but the power generation unit 20 reciprocates the movable unit 22 inside the casing 21 by using vibration associated with the rotation operation of the tire 60. Electric power is generated by utilizing the change in the magnetic field caused by the collision between the inner wall 21b of the casing 21 and the movable part 22 as the movable part 22 moves. And the electric power generation part 20 is generating the electric signal corresponding to the vibration of the tire 60 by own electric power generation.

弾性部材23は、ゴム等の材質でできた板状の部材である。図3に示すように、弾性部材23の一方の板面は、接着等の方法で筐体21の外壁に固定され、弾性部材23の他方の板面は、接着等の方法でタイヤ60の内壁62の所定の位置に固定されている。そして、弾性部材23は、ノイズ成分となる振幅の小さいタイヤ60の振動を吸収している。発電部20は、このようにして弾性部材23を介してタイヤ60の内壁62の所定の位置に配置されている。   The elastic member 23 is a plate-like member made of a material such as rubber. As shown in FIG. 3, one plate surface of the elastic member 23 is fixed to the outer wall of the casing 21 by a method such as adhesion, and the other plate surface of the elastic member 23 is the inner wall of the tire 60 by a method such as adhesion. 62 is fixed at a predetermined position. The elastic member 23 absorbs the vibration of the tire 60 having a small amplitude that becomes a noise component. In this way, the power generation unit 20 is disposed at a predetermined position on the inner wall 62 of the tire 60 via the elastic member 23.

送信部30は、図1に示すように、定電圧回路31と、送信回路32と、送信アンテナ33とを有している。定電圧回路31は、発電部20が発生させた電気信号を所定の電圧の電気信号に変換している。送信回路32は、定電圧回路31から出力された電気信号を電源として起動し、発電部20が発生させた電気信号を所定の周波数の無線信号に変換している。そして、送信回路32は、無線信号に変換された電気信号を、送信アンテナ33を介して制御部40側に無線送信している。無線送信用の無線信号としては、UHF帯(極超短波帯:300MHz〜3GHz)の周波数の高周波信号等が使用される。以下、発電部20が発生させた電気信号を送信部30が無線信号に変換して送信アンテナ33を介して無線送信することを、発電部20が発生させた電気信号を送信部30が無線送信すると略称する。   As shown in FIG. 1, the transmission unit 30 includes a constant voltage circuit 31, a transmission circuit 32, and a transmission antenna 33. The constant voltage circuit 31 converts the electrical signal generated by the power generation unit 20 into an electrical signal having a predetermined voltage. The transmission circuit 32 is activated using the electric signal output from the constant voltage circuit 31 as a power source, and converts the electric signal generated by the power generation unit 20 into a radio signal having a predetermined frequency. The transmission circuit 32 wirelessly transmits the electrical signal converted into the wireless signal to the control unit 40 side via the transmission antenna 33. As a radio signal for radio transmission, a high-frequency signal having a frequency in the UHF band (ultra-high frequency band: 300 MHz to 3 GHz) is used. Hereinafter, the transmission unit 30 converts the electric signal generated by the power generation unit 20 into a radio signal and wirelessly transmits the signal via the transmission antenna 33. The transmission unit 30 transmits the electric signal generated by the power generation unit 20 by radio. This is abbreviated.

尚、本実施形態では、発電部20は、図3に示すように、タイヤ60の接地面61の所定の位置である検知位置Ps1と近接するようにタイヤ60の内壁62に配置されている。そして、可動部22がタイヤ60の周方向に沿って往復移動するように発電部20の取り付け方向が設定されている。そのため、発電部20は、タイヤ60の周方向に沿った振動に対して効率良く発電を行うことができるようになっている。また、図示しないが、送信部30は、発電部20と共にタイヤ60の接地面61の検知位置Ps1と近接するようにタイヤ60の内壁62に配置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the power generation unit 20 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to be close to the detection position Ps <b> 1 that is a predetermined position of the ground contact surface 61 of the tire 60. The mounting direction of the power generation unit 20 is set so that the movable unit 22 reciprocates along the circumferential direction of the tire 60. Therefore, the power generation unit 20 can efficiently generate power with respect to vibration along the circumferential direction of the tire 60. Although not shown, the transmission unit 30 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to be close to the detection position Ps <b> 1 of the ground contact surface 61 of the tire 60 together with the power generation unit 20.

制御部40は、ECU(Engine Control Unit)と呼ばれる制御用の車載電子モジュールである。制御部40は、図1に示すように、受信部41と、演算部42と、データ通信部43と、制御回路部44とを有している。   The control unit 40 is an on-vehicle electronic module for control called ECU (Engine Control Unit). As illustrated in FIG. 1, the control unit 40 includes a reception unit 41, a calculation unit 42, a data communication unit 43, and a control circuit unit 44.

受信部41は、送信部30から無線送信された電気信号を、タイヤ60の近くに配置された図示しない受信アンテナを用いて受信している。そして、受信部41が受信した電気信号の情報が、制御回路部44を介して演算部42に伝達される。本実施形態では、受信部41から演算部42に伝達される情報は、受信部41が受信した電気信号の受信タイミングである。以下、受信部41が受信した電気信号の情報を制御回路部44を介して演算部42に伝達することを、受信部41が受信した電気信号を演算部42に伝達すると略称する。   The receiving unit 41 receives the electric signal wirelessly transmitted from the transmitting unit 30 using a receiving antenna (not shown) disposed near the tire 60. Then, the information on the electrical signal received by the receiving unit 41 is transmitted to the calculation unit 42 via the control circuit unit 44. In the present embodiment, the information transmitted from the reception unit 41 to the calculation unit 42 is the reception timing of the electrical signal received by the reception unit 41. Hereinafter, transmitting the electrical signal information received by the receiving unit 41 to the computing unit 42 via the control circuit unit 44 is abbreviated as transmitting the electrical signal received by the receiving unit 41 to the computing unit 42.

演算部42は、受信部41から伝達された情報に基づいてタイヤ60の空気圧を演算している。データ通信部43は、図示しない車載ネットワーク等を介して図示しない車両50の各種の電子装置と接続されており、車両50の各種の電子装置から各種の情報を入手したり、車両50の各種の電子装置に制御用の情報等の各種の情報を伝達したりしている。制御回路部44は、受信部41と演算部42とデータ通信部43とを統括して制御している。   The calculation unit 42 calculates the air pressure of the tire 60 based on the information transmitted from the reception unit 41. The data communication unit 43 is connected to various electronic devices of the vehicle 50 (not shown) via an in-vehicle network (not shown), and obtains various information from the various electronic devices of the vehicle 50 and various types of the vehicle 50. Various information such as control information is transmitted to the electronic device. The control circuit unit 44 controls the reception unit 41, the calculation unit 42, and the data communication unit 43 in an integrated manner.

タイヤ空気圧監視装置1は、このような構成となっている。そして、発電ユニット10では、発電部20がタイヤ60の回転動作に伴う振動を利用して発電を行うと共に、タイヤ60の振動に対応した電気信号を発生させている。そして、発電部20が発生させた電気信号は送信部30及び受信部41を介して演算部42に伝達される。そして、制御部40では、発電部20から伝達された電気信号に基づいて演算部42がタイヤ60の空気圧を算出している。   The tire pressure monitoring device 1 has such a configuration. In the power generation unit 10, the power generation unit 20 generates power using vibrations associated with the rotation operation of the tire 60 and generates an electrical signal corresponding to the vibrations of the tire 60. The electric signal generated by the power generation unit 20 is transmitted to the calculation unit 42 via the transmission unit 30 and the reception unit 41. In the control unit 40, the calculation unit 42 calculates the air pressure of the tire 60 based on the electrical signal transmitted from the power generation unit 20.

次に、タイヤ60の空気圧の算出方法について、図4及び図5を用いて説明する。図4に示すように、車両50においてタイヤ60の接地面61が地面70と接触する際には、タイヤ60の接地面61が地面70から押されてタイヤ60の回転軸Po側に変形する。タイヤ60の接地面61の変形量は、タイヤ60の空気圧が高い程小さく、タイヤ60の空気圧が低い程大きくなる。このように、タイヤ60の接地面61の変形量は、タイヤ60の空気圧に対応して変化するので、タイヤ60の接地面61の変形量に基づいてタイヤ60の空気圧を算出することができる。   Next, a method for calculating the air pressure of the tire 60 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. As shown in FIG. 4, when the ground contact surface 61 of the tire 60 is in contact with the ground 70 in the vehicle 50, the ground contact surface 61 of the tire 60 is pushed from the ground 70 and is deformed to the rotation axis Po side of the tire 60. The amount of deformation of the ground contact surface 61 of the tire 60 is smaller as the air pressure of the tire 60 is higher and larger as the air pressure of the tire 60 is lower. As described above, since the deformation amount of the ground contact surface 61 of the tire 60 changes corresponding to the air pressure of the tire 60, the air pressure of the tire 60 can be calculated based on the deformation amount of the ground contact surface 61 of the tire 60.

また、タイヤ60が1回転する時間をタイヤ60の回転周期T0とし、タイヤ60の接地面61の所定の位置が地面70に接地してから離間するまでの間の時間をタイヤ60の接地時間T1とすると、タイヤ60の回転周期T0に対するタイヤ60の接地時間T1の比率(T1/T0)は、タイヤ60の接地面61の変形量が小さい程小さく、タイヤ60の接地面61の変形量が大きい程大きくなる。このように、タイヤ60の回転周期T0に対するタイヤ60の接地時間T1の比率は、タイヤ60の接地面61の変形量に対応して変化するので、タイヤ60の接地面61の変形量の指標として使用することができる。その結果、タイヤ60の回転周期T0に対するタイヤ60の接地時間T1の比率に基づいてタイヤ60の空気圧を算出することができる。   Further, the time during which the tire 60 rotates once is defined as the rotation period T0 of the tire 60, and the time from when the predetermined position of the ground contact surface 61 of the tire 60 contacts the ground 70 to when the tire 60 moves away is the ground contact time T1 of the tire 60. Then, the ratio (T1 / T0) of the contact time T1 of the tire 60 to the rotation period T0 of the tire 60 is smaller as the deformation amount of the contact surface 61 of the tire 60 is smaller, and the deformation amount of the contact surface 61 of the tire 60 is larger. It gets bigger. As described above, the ratio of the contact time T1 of the tire 60 to the rotation period T0 of the tire 60 changes in accordance with the deformation amount of the ground contact surface 61 of the tire 60. Can be used. As a result, the air pressure of the tire 60 can be calculated based on the ratio of the contact time T1 of the tire 60 to the rotation period T0 of the tire 60.

次に、タイヤ60の回転周期T0の算出方法について説明する。タイヤ60の回転周期T0は、例えば、タイヤ60の直径をD、車両50の速度をVとすると、直径Dに円周率πを乗じた値を速度Vで除した値(π*D/V)として算出することができる。また、タイヤ60と連結された図示しない軸部材の回転周期からタイヤ60の回転周期T0を算出しても構わない。尚、車両50の速度や軸部材の回転周期等の情報は、データ通信部43を用いて車両50側から入手することができる。また、タイヤ60の直径等の寸法情報は、タイヤ60の装着時に予め判っているものとする。   Next, a method for calculating the rotation period T0 of the tire 60 will be described. The rotation period T0 of the tire 60 is, for example, a value obtained by dividing a value obtained by multiplying the diameter D by the circumference ratio π by the speed V (π * D / V) where D is the diameter of the tire 60 and V is the speed of the vehicle 50. ). Further, the rotation period T0 of the tire 60 may be calculated from the rotation period of a shaft member (not shown) connected to the tire 60. Information such as the speed of the vehicle 50 and the rotation cycle of the shaft member can be obtained from the vehicle 50 side using the data communication unit 43. Further, dimensional information such as the diameter of the tire 60 is known in advance when the tire 60 is mounted.

次に、タイヤ60の接地時間T1及びタイヤ60の空気圧の算出方法について説明する。車両50においてタイヤ60が回転する時には、タイヤ60の回転動作に伴ってタイヤ60の接地面61の所定の位置が地面70に接地した際の衝撃や、タイヤ60の回転動作に伴ってタイヤ60の接地面61の所定の位置が地面70から離間した際の衝撃に対応して、接地振動や離間振動のような大きな振動が発生する。   Next, a method for calculating the contact time T1 of the tire 60 and the air pressure of the tire 60 will be described. When the tire 60 rotates in the vehicle 50, an impact when a predetermined position of the ground contact surface 61 of the tire 60 contacts the ground 70 with the rotation operation of the tire 60, or the tire 60 rotates with the rotation operation of the tire 60. In response to an impact when the predetermined position of the ground surface 61 is separated from the ground 70, a large vibration such as a ground vibration or a separation vibration is generated.

例えば、検知位置Ps1付近のタイヤ60の接地面61が地面70に接地した際には、タイヤ60の接地面61が地面70から押される。それに伴って、検知位置Ps1付近のタイヤ60の接地面61には、図4(a)に示すように、タイヤ60の周方向に沿ってタイヤ60の回転方向と逆向きに力が働く。そして、検知位置Ps1付近のタイヤ60の接地面61がタイヤ60の周方向に沿って振動する接地振動が発生する。そして、本実施形態では、発電部20が検知位置Ps1と近接するようにタイヤ60の内壁62に配置されているので、検知位置Ps1付近で発生したこのような接地振動が発電部20に伝達される。   For example, when the ground contact surface 61 of the tire 60 near the detection position Ps1 contacts the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is pushed from the ground 70. Accordingly, a force acts on the ground contact surface 61 of the tire 60 near the detection position Ps1 in the direction opposite to the rotation direction of the tire 60 along the circumferential direction of the tire 60 as shown in FIG. And the ground vibration which the ground contact surface 61 of the tire 60 of the detection position Ps1 vicinity vibrates along the circumferential direction of the tire 60 generate | occur | produces. In the present embodiment, since the power generation unit 20 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to be close to the detection position Ps1, such a ground vibration generated near the detection position Ps1 is transmitted to the power generation unit 20. The

発電ユニット10では、発電部20が、このようなタイヤ60の周方向に沿った接地振動に対応して発電を行うと共に、図5に示すように、接地振動に対応した電気信号である第1検知信号Sa1を発生させる。第1検知信号Sa1は、定電圧回路31によって所定の電圧の電気信号である第1出力信号Sb1に変換され、送信回路32によって所定の周波数の無線信号である第1無線信号RF1に変換される。そして、第1検知信号Sa1は第1無線信号RF1として発電ユニット10の送信部30から制御部40の受信部41に無線送信される。   In the power generation unit 10, the power generation unit 20 generates power corresponding to the ground vibration along the circumferential direction of the tire 60 as described above, and as illustrated in FIG. 5, the first electric signal corresponding to the ground vibration is the first signal. A detection signal Sa1 is generated. The first detection signal Sa1 is converted by the constant voltage circuit 31 into a first output signal Sb1 that is an electric signal having a predetermined voltage, and is converted by the transmission circuit 32 into a first radio signal RF1 that is a radio signal having a predetermined frequency. . Then, the first detection signal Sa1 is wirelessly transmitted from the transmission unit 30 of the power generation unit 10 to the reception unit 41 of the control unit 40 as the first wireless signal RF1.

また、検知位置Ps1付近のタイヤ60の接地面61が地面70から離間した際には、タイヤ60の接地面61が地面70による押圧状態から解放される。それに伴って、検知位置Ps1付近のタイヤ60の接地面61には、図4(b)に示すように、タイヤ60の周方向に沿ってタイヤ60の回転方向と同じ向きに力が働く。そして、検知位置Ps1付近のタイヤ60の接地面61がタイヤ60の周方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、本実施形態では、発電部20が検知位置Ps1と近接するようにタイヤ60の内壁62に配置されているので、検知位置Ps1付近で発生したこのような離間振動が発電部20に伝達される。   Further, when the ground contact surface 61 of the tire 60 near the detection position Ps1 is separated from the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is released from the pressed state by the ground 70. Accordingly, a force acts on the ground contact surface 61 of the tire 60 near the detection position Ps1 in the same direction as the rotation direction of the tire 60 along the circumferential direction of the tire 60 as shown in FIG. Then, a separation vibration is generated in which the ground contact surface 61 of the tire 60 near the detection position Ps <b> 1 vibrates along the circumferential direction of the tire 60. In the present embodiment, since the power generation unit 20 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to be close to the detection position Ps1, such separation vibration generated in the vicinity of the detection position Ps1 is transmitted to the power generation unit 20. The

発電ユニット10では、発電部20が、このようなタイヤ60の周方向に沿った離間振動に対応して発電を行うと共に、図5に示すように、離間振動に対応した電気信号である第2検知信号Sa2を発生させる。第2検知信号Sa2は、定電圧回路31によって所定の電圧の電気信号である第2出力信号Sb2に変換され、送信回路32によって所定の周波数の無線信号である第2無線信号RF2に変換される。そして、第2検知信号Sa2は第2無線信号RF2として送信部30から制御部40の受信部41に無線送信される。   In the power generation unit 10, the power generation unit 20 generates power corresponding to such a separation vibration along the circumferential direction of the tire 60 and, as shown in FIG. 5, a second electric signal corresponding to the separation vibration. A detection signal Sa2 is generated. The second detection signal Sa2 is converted by the constant voltage circuit 31 into a second output signal Sb2 that is an electric signal having a predetermined voltage, and is converted by the transmission circuit 32 into a second radio signal RF2 that is a radio signal having a predetermined frequency. . The second detection signal Sa2 is wirelessly transmitted from the transmission unit 30 to the reception unit 41 of the control unit 40 as the second wireless signal RF2.

制御部40では、受信部41が発電ユニット10の送信部30から無線送信された第1無線信号RF1や第2無線信号RF2を受信する。そして、第1無線信号RF1の受信タイミングや第2無線信号RF2の受信タイミング等の情報が制御回路部44を介して演算部42に伝達される。演算部42は、第1無線信号RF1の受信タイミングや第2無線信号RF2の受信タイミングに基づいて、第1検知信号Sa1の発生タイミングts1と第2検知信号Sa2の発生タイミングts2との間隔を算出し、第1検知信号Sa1の発生タイミングts1と第2検知信号Sa2の発生タイミングts2との間隔に基づいて接地時間T1を算出する。そして、演算部42は、このようにして算出したタイヤ60の接地時間T1のタイヤ60の回転周期T0に対する比率に基づいてタイヤ60の空気圧を算出している。   In the control unit 40, the reception unit 41 receives the first radio signal RF1 and the second radio signal RF2 that are wirelessly transmitted from the transmission unit 30 of the power generation unit 10. Information such as the reception timing of the first radio signal RF1 and the reception timing of the second radio signal RF2 is transmitted to the calculation unit 42 via the control circuit unit 44. The computing unit 42 calculates the interval between the generation timing ts1 of the first detection signal Sa1 and the generation timing ts2 of the second detection signal Sa2 based on the reception timing of the first radio signal RF1 and the reception timing of the second radio signal RF2. Then, the contact time T1 is calculated based on the interval between the generation timing ts1 of the first detection signal Sa1 and the generation timing ts2 of the second detection signal Sa2. And the calculating part 42 is calculating the air pressure of the tire 60 based on the ratio with respect to the rotation period T0 of the tire 60 of the contact time T1 of the tire 60 calculated in this way.

尚、本実施形態では、前述したように、発電部20は、可動部22の移動に伴う筐体21の内壁21bと可動部22との衝突を利用して発電を行っている。そのため、接地振動や離間振動に対応して発電部20が発生させる第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2は、図5に示すように、接地時間T1と比較して発生時間の短いパルス状の電気信号となる。そして、本実施形態では、第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2や第1無線信号RF1や第2無線信号RF2を発生時間の短いパルス状の信号とすることによって、第1検知信号Sa1の発生タイミングts1や、第2検知信号Sa2の発生タイミングts2を特定し易くしている。   In the present embodiment, as described above, the power generation unit 20 generates power by using the collision between the inner wall 21b of the housing 21 and the movable unit 22 as the movable unit 22 moves. Therefore, the first detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2 generated by the power generation unit 20 in response to the ground vibration and the separation vibration are in a pulse form having a shorter generation time than the grounding time T1, as shown in FIG. It becomes the electric signal. In the present embodiment, the first detection signal Sa1, the second detection signal Sa2, the first radio signal RF1, and the second radio signal RF2 are converted into pulse signals having a short generation time, thereby generating the first detection signal Sa1. The generation timing ts1 and the generation timing ts2 of the second detection signal Sa2 are easily specified.

また、本実施形態では、接地振動の発生タイミングに対する第1検知信号Sa1の発生タイミングのずれや、第1検知信号Sa1の発生タイミングに対する第1無線信号RF1の送信タイミングや受信タイミングのずれは、タイヤ60の接地時間T1に対して無視できる程小さいものとする。また、離間振動の発生タイミングに対する第2検知信号Sa2の発生タイミングのずれや、第2検知信号Sa2の発生タイミングに対する第2無線信号RF2の送信タイミングや受信タイミングのずれも、タイヤ60の接地時間T1に対して無視できる程小さいものとする。このような場合、接地時間T1は、第1無線信号RF1の受信タイミングと第2無線信号RF2の受信タイミングとの間隔と等しくなる。   In the present embodiment, the deviation of the generation timing of the first detection signal Sa1 with respect to the generation timing of the ground vibration, and the deviation of the transmission timing and reception timing of the first radio signal RF1 with respect to the generation timing of the first detection signal Sa1 It is assumed to be negligibly small with respect to 60 contact time T1. Further, the deviation of the generation timing of the second detection signal Sa2 with respect to the generation timing of the separation vibration, and the deviation of the transmission timing and reception timing of the second radio signal RF2 with respect to the generation timing of the second detection signal Sa2 are also caused by the contact time T1 of the tire 60. Is negligibly small. In such a case, the grounding time T1 is equal to the interval between the reception timing of the first radio signal RF1 and the reception timing of the second radio signal RF2.

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態のタイヤ空気圧監視装置1では、発電部20が、タイヤ60の異なる振動状態にそれぞれ対応した2つの電気信号である第1検知信号Sa1と第2検知信号Sa2とを発生させ、演算部42が、第1検知信号Sa1と第2検知信号Sa2とに基づいてタイヤ60の空気圧を算出している。そのため、発電部20をタイヤ60の空気圧を検出するためのセンサ素子として利用することができる。そして、発電部20をセンサ素子として利用することによって、タイヤ60側の装置で使用される素子の数を削減することができる。その結果、タイヤ60側の装置の構成を簡単にすることができる。   Next, the effect of this embodiment will be described. In the tire pressure monitoring apparatus 1 of the present embodiment, the power generation unit 20 generates a first detection signal Sa1 and a second detection signal Sa2 that are two electrical signals corresponding to different vibration states of the tire 60, and a calculation unit. 42 calculates the air pressure of the tire 60 based on the first detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2. Therefore, the power generation unit 20 can be used as a sensor element for detecting the air pressure of the tire 60. And the number of the elements used with the apparatus by the side of the tire 60 can be reduced by utilizing the electric power generation part 20 as a sensor element. As a result, the configuration of the device on the tire 60 side can be simplified.

尚、このような効果は、発電部20をセンサ素子として利用することによって得られる効果なので、例えば、演算部42を車両50側の装置である制御部40が備えるのではなく、タイヤ60側の装置である発電ユニット10が備えていた場合でも同様の効果を得ることができる。   In addition, since such an effect is an effect obtained by using the power generation unit 20 as a sensor element, for example, the calculation unit 42 is not provided in the control unit 40 which is a device on the vehicle 50 side, but on the tire 60 side. Even when the power generation unit 10 as a device is provided, the same effect can be obtained.

また、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置1が使用される車両50において、タイヤ60が回転する時には、タイヤ60の回転動作に伴ってタイヤ60の接地面61の所定の位置が地面70に接地した際の衝撃や、タイヤ60の回転動作に伴ってタイヤ60の接地面61の所定の位置が地面70から離間した際の衝撃に対応して、接地振動や離間振動のような大きな振動が発生する。それに対して、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置1では、発電部20がタイヤ60の回転動作に伴う振動を利用して発電を行うので、このような接地振動や離間振動に対応して第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2を容易に発生させることができる。しかも、接地振動の発生タイミングと離間振動の発生タイミングとの間隔は、タイヤ60の空気圧に対応して変化するので、演算部42が、接地振動に対応した第1検知信号Sa1の発生タイミングts1と離間信号に対応した第2検知信号Sa2の発生タイミングts2との間隔に基づいてタイヤ60の空気圧を算出することによって、タイヤ60の空気圧を容易に算出することができる。   Further, in the vehicle 50 in which the tire pressure monitoring device 1 of the present embodiment is used, when the tire 60 rotates, a predetermined position of the ground contact surface 61 of the tire 60 contacts the ground 70 as the tire 60 rotates. Large vibrations such as grounding vibrations and separation vibrations are generated in response to the impacts when the predetermined position of the ground contact surface 61 of the tire 60 is separated from the ground 70 with the rotation of the tire 60 and the rotation of the tire 60. . On the other hand, in the tire pressure monitoring device 1 of the present embodiment, the power generation unit 20 generates power using vibrations associated with the rotation operation of the tire 60. Therefore, the first corresponding to such ground vibration and separation vibration is used. The detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2 can be easily generated. In addition, since the interval between the generation timing of the ground vibration and the generation timing of the separation vibration changes corresponding to the air pressure of the tire 60, the calculation unit 42 generates the first detection signal Sa1 corresponding to the ground vibration with the generation timing ts1. By calculating the air pressure of the tire 60 based on the interval from the generation timing ts2 of the second detection signal Sa2 corresponding to the separation signal, the air pressure of the tire 60 can be easily calculated.

また、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置1は、発電部20が発生させた電気信号を無線送信する送信部30と、送信部30が無線送信した電気信号を受信して演算部42に伝達する受信部41とを備えている。そのため、送信部30を発電部20と共にタイヤ60側に配置し、受信部41を演算部42と共に車両50側に配置することによって、発電部20と演算部42との間の距離が離れても、発電部20から演算部42に安定して電気信号を伝達することができる。そして、受信部41を演算部42と共に車両50側に配置することによって、演算部42を制御するための制御回路や、演算部42を安定して動作させるための蓄電素子等も車両50側に配置することができる。その結果、タイヤ60側の装置の構成を更に簡単にすることができる。   In addition, the tire pressure monitoring device 1 according to the present embodiment receives the electrical signal generated by the power generation unit 20 by wireless transmission and the electrical signal wirelessly transmitted by the transmission unit 30 and transmits the electrical signal to the calculation unit 42. A receiving unit 41. Therefore, even if the distance between the power generation unit 20 and the calculation unit 42 is increased by arranging the transmission unit 30 on the tire 60 side together with the power generation unit 20 and the reception unit 41 on the vehicle 50 side together with the calculation unit 42. The electric signal can be stably transmitted from the power generation unit 20 to the calculation unit 42. By arranging the receiving unit 41 on the vehicle 50 side together with the calculating unit 42, a control circuit for controlling the calculating unit 42, a storage element for stably operating the calculating unit 42, and the like are also provided on the vehicle 50 side. Can be arranged. As a result, the configuration of the device on the tire 60 side can be further simplified.

また、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置1が使用される車両50において、タイヤ60の接地面61が地面70に接地した際には、タイヤ60の接地面61が地面70から押されるのに伴って、タイヤ60の接地面61がタイヤ60の周方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤ60の接地面61が地面70から離間した際には、タイヤ60の接地面61が地面70による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤ60の接地面61が、タイヤ60の周方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置1では、発電部20が、タイヤ60の接地面61と近接するようにタイヤ60の内壁62に配置され、接地振動と離間振動とに対応するタイヤ60の周方向に沿ったタイヤ60の接地面61の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動や離間振動に対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応して第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2を安定して発生させることができる。   Further, in the vehicle 50 in which the tire pressure monitoring device 1 of the present embodiment is used, when the ground contact surface 61 of the tire 60 contacts the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is pushed from the ground 70. Thus, a ground vibration is generated in which the ground contact surface 61 of the tire 60 vibrates along the circumferential direction of the tire 60. Further, when the ground contact surface 61 of the tire 60 is separated from the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is released from the pressed state by the ground 70 so that the ground contact surface 61 of the tire 60 is A separation vibration that vibrates along the circumferential direction is generated. In the tire pressure monitoring apparatus 1 of the present embodiment, the power generation unit 20 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to be close to the ground contact surface 61 of the tire 60, and the tire 60 corresponding to the ground vibration and the separation vibration is disposed. Since power generation is performed using the vibration of the ground contact surface 61 of the tire 60 along the circumferential direction, it is possible to efficiently generate power in response to such ground vibration and separation vibration, and to deal with ground vibration and separation vibration. Thus, the first detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2 can be generated stably.

また、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置1では、発電部20は、可動部22の移動に伴う筐体21の内壁21bと可動部22との衝突を利用して発電を行うことによって、接地振動や離間振動に対応して発電部20が発生させる第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2を、接地時間T1と比較して発生時間の短いパルス状の電気信号とすることができ、第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2の発生タイミングを特定し易くすることができる。その結果、タイヤ60の空気圧の検出精度を更に高めることができる。   Further, in the tire pressure monitoring device 1 of the present embodiment, the power generation unit 20 performs power generation using the collision between the inner wall 21b of the housing 21 and the movable unit 22 accompanying the movement of the movable unit 22, thereby causing ground vibration. The first detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2 that are generated by the power generation unit 20 in response to the separation vibration and the first detection signal Sa2 can be made into a pulsed electric signal having a generation time shorter than the grounding time T1. It is possible to easily specify the generation timing of the detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2. As a result, the air pressure detection accuracy of the tire 60 can be further increased.

また、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置1では、弾性部材23によってノイズ成分となる振幅の小さいタイヤ60の振動を吸収し、接地振動や離間振動のように振幅の大きいタイヤ60の振動を選択的に筐体21に伝達することができる。その結果、ノイズ成分となるタイヤ60の振動の影響を低減し、タイヤ60の空気圧の検出精度を更に高めることができる。   Further, in the tire pressure monitoring device 1 of the present embodiment, the elastic member 23 absorbs the vibration of the tire 60 having a small amplitude that becomes a noise component, and the vibration of the tire 60 having a large amplitude such as a ground vibration or a separation vibration is selectively selected. Can be transmitted to the housing 21. As a result, the influence of the vibration of the tire 60 that becomes a noise component can be reduced, and the accuracy of detecting the air pressure of the tire 60 can be further increased.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置について、図6及び図7を用いて説明する。尚、本実施形態において、前述した第1実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a tire pressure monitoring apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, in this embodiment, when it is the same structure as 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

図6は、本発明の第2実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。図6(a)は、タイヤ空気圧監視装置101の全体構成を示している。図6(b)は、右から見た場合の、発電部20のタイヤ60への取り付け方法を模式的に示している。図6(b)において、Ps2は本実施形態における検知位置である。また、L2は検知位置Ps2を通り検知位置Ps2におけるタイヤ60の径方向に沿って延びる仮想線である。また、実線の矢印は可動部22の移動方向を示している。以下、検知位置Ps2におけるタイヤ60の径方向を、タイヤ60の径方向と略称して説明を進める。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the tire pressure monitoring apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6A shows the overall configuration of the tire pressure monitoring apparatus 101. FIG. 6B schematically shows a method of attaching the power generation unit 20 to the tire 60 when viewed from the right. In FIG. 6B, Ps2 is a detection position in the present embodiment. L2 is an imaginary line extending along the radial direction of the tire 60 at the detection position Ps2 through the detection position Ps2. A solid line arrow indicates the moving direction of the movable portion 22. Hereinafter, the radial direction of the tire 60 at the detection position Ps <b> 2 is abbreviated as the radial direction of the tire 60, and the description proceeds.

図7は、本発明の第2実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。図7(a)は、右から見た場合の、検知位置Ps2が地面70に接地した際のタイヤ60の状態を示し、図7(b)は、右から見た場合の、検知位置Ps2が地面70から離間した際のタイヤ60の状態を示している。図7において、点線の矢印はタイヤ60の回転方向を示し、実線の矢印は検知位置Ps2付近においてタイヤ60の接地面61に働く力の方向を示している。   FIG. 7 is an explanatory diagram relating to the rotation operation of the tire according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7A shows the state of the tire 60 when the detection position Ps2 contacts the ground 70 when viewed from the right, and FIG. 7B shows the detection position Ps2 when viewed from the right. The state of the tire 60 when separated from the ground 70 is shown. In FIG. 7, the dotted arrow indicates the rotation direction of the tire 60, and the solid arrow indicates the direction of the force acting on the ground contact surface 61 of the tire 60 in the vicinity of the detection position Ps <b> 2.

まず、本発明の第2実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成について、図6を用いて説明する。本発明の第2実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置101の構成は、図6(a)に示すように、第1実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置1の構成と同じである。但し、本実施形態では、発電部20のタイヤ60への取り付け方法が第1実施形態とは異なる。   First, the structure of the tire pressure monitoring apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the tire pressure monitoring apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention is the same as the configuration of the tire pressure monitoring apparatus 1 according to the first embodiment, as shown in FIG. However, in this embodiment, the attachment method to the tire 60 of the electric power generation part 20 differs from 1st Embodiment.

本実施形態では、発電部20は、図6(b)に示すように、タイヤ60の接地面61の所定の位置である検知位置Ps2と近接するようにタイヤ60の内壁62に配置されている。そして、可動部22がタイヤ60の径方向に沿って往復移動するように発電部20の取り付け方向が設定されている。そのため、発電部20は、タイヤ60の径方向に沿ったタイヤ60の接地面61の振動に対して効率良く発電を行うことができるようになっている。尚、図示しないが、送信部30は、発電部20と共にタイヤ60の接地面61の検知位置Ps2と近接するようにタイヤ60の内壁62に配置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the power generation unit 20 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to be close to the detection position Ps <b> 2 that is a predetermined position of the ground contact surface 61 of the tire 60. . The mounting direction of the power generation unit 20 is set so that the movable unit 22 reciprocates along the radial direction of the tire 60. Therefore, the power generation unit 20 can efficiently generate power with respect to the vibration of the ground contact surface 61 of the tire 60 along the radial direction of the tire 60. Although not shown, the transmission unit 30 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to be close to the detection position Ps2 of the ground contact surface 61 of the tire 60 together with the power generation unit 20.

次に、タイヤ60の空気圧の算出方法について、図7を用いて説明する。検知位置Ps2付近のタイヤ60の接地面61が地面70に接地した際には、タイヤ60の接地面61が地面70から押される。それに伴って、検知位置Ps2付近のタイヤ60の接地面61には、図7(a)に示すように、タイヤ60の径方向に沿って接地面61側から回転軸Po側に向かう力が働く。そして、検知位置Ps2付近のタイヤ60の接地面61がタイヤ60の径方向に沿って振動する接地振動が発生する。   Next, a method for calculating the air pressure of the tire 60 will be described with reference to FIG. When the ground contact surface 61 of the tire 60 near the detection position Ps2 contacts the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is pushed from the ground 70. Along with this, as shown in FIG. 7A, a force directed from the ground contact surface 61 side toward the rotation axis Po along the radial direction of the tire 60 acts on the ground contact surface 61 of the tire 60 near the detection position Ps2. . And the ground vibration which the ground contact surface 61 of the tire 60 of the detection position Ps2 vicinity vibrates along the radial direction of the tire 60 generate | occur | produces.

また、検知位置Ps2付近のタイヤ60の接地面61が地面70から離間した際には、タイヤ60の接地面61が地面70による押圧状態から解放される。それに伴って、検知位置Ps2付近のタイヤ60の接地面61には、図7(b)に示すように、タイヤ60の径方向に沿って回転軸Po側から接地面61側に向かう力が働く。そして、検知位置Ps2付近のタイヤ60の接地面61がタイヤ60の径方向に沿って振動する離間振動が発生する。   Further, when the ground contact surface 61 of the tire 60 near the detection position Ps2 is separated from the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is released from the pressed state by the ground 70. Along with this, on the ground contact surface 61 of the tire 60 in the vicinity of the detection position Ps2, a force acting from the rotation axis Po side to the ground contact surface 61 side acts along the radial direction of the tire 60 as shown in FIG. . Then, a separation vibration in which the ground contact surface 61 of the tire 60 near the detection position Ps2 vibrates along the radial direction of the tire 60 is generated.

そして、本実施形態では、発電部20が検知位置Ps2と近接するようにタイヤ60の内壁62に配置されているので、検知位置Ps2付近で発生したこのような接地振動や離間振動が発電部20に伝達される。発電部20は、このような接地振動や離間振動を利用して発電を行うと共に、接地振動や離間振動に対応した第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2を発生させる。尚、第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2は、第1実施形態と同様の方法で、発電部20から演算部42に伝達される。また、演算部42は、第1実施形態と同様の方法で、第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2に基づいて、タイヤ60の空気圧を算出する。   In the present embodiment, since the power generation unit 20 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to be close to the detection position Ps2, such a ground vibration or separation vibration generated near the detection position Ps2 is generated by the power generation unit 20. Is transmitted to. The power generation unit 20 generates power using such ground vibration and separation vibration and generates the first detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2 corresponding to the ground vibration and separation vibration. In addition, 1st detection signal Sa1 and 2nd detection signal Sa2 are transmitted to the calculating part 42 from the electric power generation part 20 by the method similar to 1st Embodiment. Moreover, the calculating part 42 calculates the air pressure of the tire 60 based on the first detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2 by the same method as in the first embodiment.

次に、本実施形態の効果について説明する。尚、本実施形態では、第1実施形態と異なる効果についてのみ説明する。本実施形態のタイヤ空気圧監視装置101が使用される車両50において、タイヤ60の接地面61が地面70に接地した際には、タイヤ60の接地面61が地面70から押されるのに伴って、タイヤ60の接地面61がタイヤ60の径方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤ60の接地面61が地面70から離間した際には、タイヤ60の接地面61が地面70による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤ60の接地面61がタイヤ60の径方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置101では、発電部20が、タイヤ60の接地面61と近接するようにタイヤ60の内壁62に配置され、接地振動と離間振動とに対応するタイヤ60の径方向に沿ったタイヤ60の接地面61の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動や離間振動に対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応した第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2を安定して発生させることができる。   Next, the effect of this embodiment will be described. In the present embodiment, only effects different from those of the first embodiment will be described. In the vehicle 50 in which the tire pressure monitoring apparatus 101 according to the present embodiment is used, when the ground contact surface 61 of the tire 60 contacts the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is pushed from the ground 70. Ground contact vibration is generated in which the ground contact surface 61 of the tire 60 vibrates along the radial direction of the tire 60. Further, when the ground contact surface 61 of the tire 60 is separated from the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is released from the pressed state by the ground 70, so that the ground contact surface 61 of the tire 60 has a diameter of the tire 60. A separation vibration that vibrates along the direction is generated. In the tire pressure monitoring apparatus 101 of the present embodiment, the power generation unit 20 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to be close to the ground contact surface 61 of the tire 60, and the tire 60 corresponding to the ground vibration and the separation vibration. Since power generation is performed using the vibration of the ground contact surface 61 of the tire 60 along the radial direction, it is possible to efficiently generate power corresponding to such ground vibration and separation vibration, and to cope with ground vibration and separation vibration. The first detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2 can be generated stably.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置について、図8及び図9を用いて説明する。尚、本実施形態において、前述した第1実施形態や第2実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, a tire pressure monitoring apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, in this embodiment, when it is the same structure as 1st Embodiment mentioned above or 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

図8は、本発明の第3実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。図8(a)は、タイヤ空気圧監視装置201の全体構成を示している。図8(b)は、発電部20のタイヤ60への取り付け方法を模式的に示している。図8(b)において、Ps3は本実施形態における検知位置である。また、L3は検知位置Ps3を通り検知位置Ps3におけるタイヤ60の幅方向に沿って延びる仮想線である。また、実線の矢印は可動部22の移動方向を示している。以下、検知位置Ps3におけるタイヤ60の幅方向を、タイヤ60の幅方向と略称して説明を進める。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the tire pressure monitoring apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8A shows the overall configuration of the tire pressure monitoring device 201. FIG. 8B schematically shows a method of attaching the power generation unit 20 to the tire 60. In FIG. 8B, Ps3 is a detection position in the present embodiment. L3 is an imaginary line passing through the detection position Ps3 and extending along the width direction of the tire 60 at the detection position Ps3. A solid line arrow indicates the moving direction of the movable portion 22. Hereinafter, the width direction of the tire 60 at the detection position Ps <b> 3 is abbreviated as the width direction of the tire 60, and the description proceeds.

図9は、本発明の第3実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。図9(a)は、前から見た場合の、検知位置Ps3と近接するタイヤ60の接地面61が地面70に接地した際のタイヤ60の状態を示し、図9(b)は、前から見た場合の、検知位置Ps3と近接するタイヤ60の接地面61が地面70から離間した際のタイヤ60の状態を示している。図9において、点線の矢印はタイヤ60の回転に伴うタイヤ60の前端部の移動方向を示し、実線の矢印は検知位置Ps3付近においてタイヤ60の側面63に働く力の方向を示している。   FIG. 9 is an explanatory diagram relating to the rotation operation of the tire according to the third embodiment of the present invention. FIG. 9A shows a state of the tire 60 when the ground contact surface 61 of the tire 60 adjacent to the detection position Ps3 comes in contact with the ground 70 when viewed from the front, and FIG. The state of the tire 60 when the ground contact surface 61 of the tire 60 adjacent to the detection position Ps3 is separated from the ground 70 when viewed is shown. In FIG. 9, the dotted arrow indicates the direction of movement of the front end of the tire 60 as the tire 60 rotates, and the solid arrow indicates the direction of the force acting on the side surface 63 of the tire 60 in the vicinity of the detection position Ps3.

本発明の第3実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置201の構成は、図8(a)に示すように、第1実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置1の構成と同じである。但し、本実施形態では、発電部20のタイヤ60への取り付け方法が第1実施形態とは異なる。   The configuration of the tire pressure monitoring device 201 according to the third embodiment of the present invention is the same as the configuration of the tire pressure monitoring device 1 according to the first embodiment, as shown in FIG. However, in this embodiment, the attachment method to the tire 60 of the electric power generation part 20 differs from 1st Embodiment.

本実施形態では、発電部20は、図8(b)に示すように、タイヤ60の側面63の所定の位置である検知位置Ps3と対向するようにタイヤ60の内壁62に配置されている。そして、可動部22がタイヤ60の幅方向に沿って往復移動するように発電部20の取り付け方向が設定されている。そのため、発電部20は、タイヤ60の幅方向に沿ったタイヤ60の接地面61の振動に対して効率良く発電を行うことができるようになっている。尚、図示しないが、送信部30は、発電部20と共にタイヤ60の側面63の検知位置Ps3と対向するようにタイヤ60の内壁62に配置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the power generation unit 20 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to face the detection position Ps3 that is a predetermined position on the side surface 63 of the tire 60. The mounting direction of the power generation unit 20 is set so that the movable unit 22 reciprocates along the width direction of the tire 60. Therefore, the power generation unit 20 can efficiently generate power with respect to the vibration of the ground contact surface 61 of the tire 60 along the width direction of the tire 60. Although not shown, the transmission unit 30 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to face the detection position Ps3 on the side surface 63 of the tire 60 together with the power generation unit 20.

次に、タイヤ60の空気圧の算出方法について、図9を用いて説明する。検知位置Ps3と近接するタイヤ60の接地面61が地面70に接地した際には、タイヤ60の接地面61が地面70から押される。それに伴って、検知位置Ps3付近のタイヤ60の側面63には、図9(a)に示すように、タイヤ60の幅方向に沿ってタイヤ60の幅Wが広がるように力が働く。そのため、検知位置Ps3付近のタイヤ60の側面63がタイヤ60の幅方向に沿って振動する接地振動が発生する。   Next, a method for calculating the air pressure of the tire 60 will be described with reference to FIG. When the ground contact surface 61 of the tire 60 adjacent to the detection position Ps3 contacts the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is pushed from the ground 70. Accordingly, a force acts on the side surface 63 of the tire 60 near the detection position Ps3 so that the width W of the tire 60 increases along the width direction of the tire 60 as shown in FIG. Therefore, a ground vibration is generated in which the side surface 63 of the tire 60 near the detection position Ps3 vibrates along the width direction of the tire 60.

また、検知位置Ps3と近接するタイヤ60の接地面61が地面70から離間した際には、タイヤ60の接地面61が地面70による押圧状態から解放される。それに伴って、検知位置Ps3付近のタイヤ60の側面63には、図9(b)に示すように、タイヤ60の幅方向に沿ってタイヤ60の幅Wが狭まるように力が働く。そのため、検知位置Ps3付近のタイヤ60の側面63がタイヤ60の幅方向に沿って振動する離間振動が発生する。   Further, when the ground contact surface 61 of the tire 60 adjacent to the detection position Ps3 is separated from the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is released from the pressed state by the ground 70. Accordingly, a force acts on the side surface 63 of the tire 60 near the detection position Ps3 so that the width W of the tire 60 becomes narrower along the width direction of the tire 60, as shown in FIG. Therefore, a separation vibration is generated in which the side surface 63 of the tire 60 near the detection position Ps3 vibrates along the width direction of the tire 60.

そして、本実施形態では、発電部20がタイヤ60の側面63の検知位置Ps3と対向するようにタイヤ60の内壁62に配置されているので、検知位置Ps3付近で発生したこのような接地振動や離間振動が発電部20に伝達される。発電部20は、このような接地振動や離間振動を利用して発電を行うと共に、接地振動や離間振動に対応した第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2を発生させる。尚、第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2は、第1実施形態と同様の方法で、発電部20から演算部42に伝達される。また、演算部42は、第1実施形態と同様の方法で、第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2に基づいて、タイヤ60の空気圧を算出する。   In the present embodiment, since the power generation unit 20 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 so as to face the detection position Ps3 on the side surface 63 of the tire 60, The separation vibration is transmitted to the power generation unit 20. The power generation unit 20 generates power using such ground vibration and separation vibration and generates the first detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2 corresponding to the ground vibration and separation vibration. In addition, 1st detection signal Sa1 and 2nd detection signal Sa2 are transmitted to the calculating part 42 from the electric power generation part 20 by the method similar to 1st Embodiment. Moreover, the calculating part 42 calculates the air pressure of the tire 60 based on the first detection signal Sa1 and the second detection signal Sa2 by the same method as in the first embodiment.

次に、本実施形態の効果について説明する。尚、本実施形態では、第1実施形態と異なる効果についてのみ説明する。本実施形態のタイヤ空気圧監視装置201が使用される車両50において、タイヤ60の接地面61が地面70に接地した際には、タイヤ60の接地面61が地面70から押されるのに伴って、タイヤ60の側面63がタイヤ60の幅方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤ60の接地面61が地面70から離間した際には、タイヤ60の接地面61が地面70による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤ60の側面63がタイヤ60の幅方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置201では、発電部20が、タイヤ60の側面63と対向するタイヤ60の内壁62に配置され、接地振動と離間振動とに対応するタイヤ60の幅方向に沿ったタイヤ60の側面63の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動や離間振動に対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応した第1検知信号Sa1や第2検知信号Sa2を安定して発生させることができる。   Next, the effect of this embodiment will be described. In the present embodiment, only effects different from those of the first embodiment will be described. In the vehicle 50 in which the tire pressure monitoring device 201 of the present embodiment is used, when the ground contact surface 61 of the tire 60 contacts the ground 70, the ground contact surface 61 of the tire 60 is pushed from the ground 70. A ground vibration is generated in which the side surface 63 of the tire 60 vibrates along the width direction of the tire 60. Further, when the ground contact surface 61 of the tire 60 is separated from the ground 70, the side surface 63 of the tire 60 extends in the width direction of the tire 60 as the ground contact surface 61 of the tire 60 is released from the pressed state by the ground 70. A separation vibration that vibrates along the axis is generated. In the tire pressure monitoring device 201 of the present embodiment, the power generation unit 20 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 facing the side surface 63 of the tire 60, and in the width direction of the tire 60 corresponding to ground vibration and separation vibration. Since the power generation is performed using the vibration of the side surface 63 of the tire 60 along, the first detection corresponding to the ground vibration and the separation vibration can be performed efficiently in response to the ground vibration and the separation vibration. The signal Sa1 and the second detection signal Sa2 can be generated stably.

しかも、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置201では、送信部30が、発電部20と共にタイヤ60の側面63と対向するタイヤ60の内壁62に配置されているので、積雪時や降雨時であっても、送信部30を地面70の積雪や雨水等から離れた位置に配置することができる。そのため、積雪時や降雨時であっても、積雪や雨水等に邪魔されることなく送信部30から受信部41に電気信号を無線送信することができるようになる。その結果、積雪時や降雨時であっても、発電部20から演算部42に安定して電気信号を伝達することができるようになる。   Moreover, in the tire pressure monitoring device 201 of the present embodiment, the transmitter 30 is disposed on the inner wall 62 of the tire 60 that faces the side surface 63 of the tire 60 together with the power generation unit 20, so that it is during snowfall or rain. In addition, the transmission unit 30 can be arranged at a position away from snow or rainwater on the ground 70. Therefore, even when it is snowing or raining, an electrical signal can be wirelessly transmitted from the transmitting unit 30 to the receiving unit 41 without being interrupted by snow or rainwater. As a result, the electric signal can be stably transmitted from the power generation unit 20 to the calculation unit 42 even during snowfall or rain.

尚、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置201では、空気圧センサ等を用いて直接タイヤ60の空気圧を検出するのではなく、タイヤ60の変形量に基づいてタイヤ60の空気圧を演算しているので、発電ユニット10の発電部20や送信部30をタイヤ60の内部に配置しなくても構わない。例えば、発電部20と送信部30とをタイヤ60の外表面であるタイヤ60の側面に配置した場合でも、本実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the tire pressure monitoring device 201 of the present embodiment, the air pressure of the tire 60 is calculated based on the deformation amount of the tire 60 instead of directly detecting the air pressure of the tire 60 using an air pressure sensor or the like. The power generation unit 20 and the transmission unit 30 of the power generation unit 10 may not be disposed inside the tire 60. For example, even when the power generation unit 20 and the transmission unit 30 are arranged on the side surface of the tire 60 that is the outer surface of the tire 60, the same effect as in the present embodiment can be obtained.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。以下、本発明の変形例について、図10を用いて説明する。図10は、本発明の変形例に係る発電部の構造を示す説明図である。図10(a)は、発電部20に関する第1の変形例を示す説明図であり、図10(b)は、発電部20に関する第2の変形例を示す説明図である。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the objective of this invention, it can change suitably. Hereinafter, a modification of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the structure of the power generation unit according to a modification of the present invention. FIG. 10A is an explanatory diagram illustrating a first modification example regarding the power generation unit 20, and FIG. 10B is an explanatory diagram illustrating a second modification example regarding the power generation unit 20.

本発明の実施形態において、発電部20は、前述した以外の構造であっても構わない。例えば、10(a)に示すように、発電部20は弾性部材23を介さず、筐体21が直接タイヤ60の内壁62に取り付けられていても構わない。また、図10(b)に示すように、筐体21が、磁石と磁歪素子とで構成され筐体21の内壁21bに取り付けられたコア部材21cと、コア部材21cの周囲に巻き回されたコイル部21dとを有し、可動部22の移動に伴う筐体21側のコア部材21cと可動部22との衝突による磁場の変化を利用して発電を行っても構わない。   In the embodiment of the present invention, the power generation unit 20 may have a structure other than that described above. For example, as shown in 10 (a), the power generation unit 20 may be directly attached to the inner wall 62 of the tire 60 without using the elastic member 23. Also, as shown in FIG. 10B, the casing 21 is wound around the core member 21c, with a core member 21c configured by a magnet and a magnetostrictive element and attached to the inner wall 21b of the casing 21. The coil unit 21d may be used, and power generation may be performed using a change in the magnetic field caused by the collision between the movable member 22 and the core member 21c on the housing 21 side as the movable unit 22 moves.

また、本発明の実施形態において、筐体21の内壁21bには、コア部材21cとコイル部21dとの代わりに、圧電素子が取り付けられていても構わない。また、十分な検出精度が得られる場合には、電磁誘導等の方法によって、可動部22と筐体21の端部とを衝突させないで発電を行っても構わない。また、発電部20は、送信部30と離れた位置に配置されていても構わない。また、発電部20は、1つのタイヤ60の複数箇所に配置されていても構わない。   In the embodiment of the present invention, a piezoelectric element may be attached to the inner wall 21b of the casing 21 instead of the core member 21c and the coil portion 21d. Further, when sufficient detection accuracy is obtained, power generation may be performed without causing the movable portion 22 and the end portion of the housing 21 to collide by a method such as electromagnetic induction. Further, the power generation unit 20 may be disposed at a position away from the transmission unit 30. Further, the power generation unit 20 may be disposed at a plurality of locations of one tire 60.

また、本発明の実施形態において、送信部30で使用される無線送信用の無線信号は、前述した以外の周波数の無線信号であっても構わない。例えば、無線送信用の無線信号は、LF帯(長波帯:30kHz〜300kHz)の周波数の無線信号や2.4GHz帯の周波数の無線信号等であっても構わない。   In the embodiment of the present invention, the radio signal for radio transmission used in the transmission unit 30 may be a radio signal having a frequency other than those described above. For example, the radio signal for radio transmission may be a radio signal having a frequency of LF band (long wave band: 30 kHz to 300 kHz), a radio signal having a frequency of 2.4 GHz band, or the like.

また、本発明の実施形態において、演算部42は、前述した以外の算出方法を用いて、タイヤ60の空気圧を算出しても構わない。例えば、演算部42は、第1検知信号Sa1の繰り返し時間に基づいてタイヤ60の回転周期T0を算出し、算出したタイヤ60の回転周期T0を用いてタイヤ60の空気圧を算出しても構わない。また、発電部20は、接地振動や離間振動以外の複数の振動状態に対応して電気信号を発生させ、演算部42は、接地振動や離間振動以外の複数の振動状態に対応した電気信号に基づいて、タイヤ60の空気圧を算出しても構わない。   In the embodiment of the present invention, the calculation unit 42 may calculate the air pressure of the tire 60 using a calculation method other than that described above. For example, the calculation unit 42 may calculate the rotation period T0 of the tire 60 based on the repetition time of the first detection signal Sa1, and may calculate the air pressure of the tire 60 using the calculated rotation period T0 of the tire 60. . Further, the power generation unit 20 generates an electrical signal corresponding to a plurality of vibration states other than the ground vibration and the separation vibration, and the calculation unit 42 generates an electric signal corresponding to a plurality of vibration states other than the ground vibration and the separation vibration. Based on this, the air pressure of the tire 60 may be calculated.

また、本発明の実施形態において、演算部42は、車両50側に配置された制御部40が有しているのではなく、発電ユニット10と共にタイヤ60側に配置されていても構わない。また、演算部42は、車両50のユーザが所有するスマートフォン等の電子機器に内蔵されていても構わない。タイヤ空気圧監視装置がこのような構成であっても、発電部20をセンサ素子として利用することによって、タイヤ60側の装置の構成を簡単にすることができる。   In the embodiment of the present invention, the calculation unit 42 is not included in the control unit 40 disposed on the vehicle 50 side, but may be disposed on the tire 60 side together with the power generation unit 10. In addition, the calculation unit 42 may be incorporated in an electronic device such as a smartphone owned by the user of the vehicle 50. Even if the tire pressure monitoring device has such a configuration, the configuration of the device on the tire 60 side can be simplified by using the power generation unit 20 as a sensor element.

1 タイヤ空気圧監視装置
10 発電ユニット
20 発電部
21 筐体
21a 外壁
21b 内壁
21c コア部材
21d コイル部
22 可動部
22a コア部材
22b コイル部
23 弾性部材
30 送信部
31 定電圧回路
32 送信回路
33 送信アンテナ
40 制御部
41 受信部
42 演算部
43 データ通信部
44 制御回路部
50 車両
60 タイヤ
61 接地面
62 内壁
63 側面
70 地面
101 タイヤ空気圧監視装置
201 タイヤ空気圧監視装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tire pressure monitoring apparatus 10 Electric power generation unit 20 Electric power generation part 21 Case 21a Outer wall 21b Inner wall 21c Core member 21d Coil part 22 Movable part 22a Core member 22b Coil part 23 Elastic member 30 Transmission part 31 Constant voltage circuit 32 Transmission circuit 33 Transmission antenna 40 Control unit 41 Reception unit 42 Calculation unit 43 Data communication unit 44 Control circuit unit 50 Vehicle 60 Tire 61 Ground surface 62 Inner wall 63 Side surface 70 Ground 101 Tire pressure monitoring device 201 Tire pressure monitoring device

Claims (8)

車両に装着されたタイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置であって、
前記タイヤの回転動作に伴う振動を利用して発電を行う少なくとも1つの発電部と、
前記タイヤの空気圧を演算する演算部とを備え、
前記発電部は、前記タイヤの異なる振動状態にそれぞれ対応した少なくとも2つの電気信号を発生させ、
前記演算部は、前記少なくとも2つの電気信号に基づいてタイヤの空気圧を算出することを特徴とするタイヤ空気圧監視装置。
A tire pressure monitoring device for monitoring the pressure of a tire mounted on a vehicle,
At least one power generation unit that generates power using vibration associated with the rotational operation of the tire;
A calculation unit for calculating the tire pressure,
The power generation unit generates at least two electrical signals respectively corresponding to different vibration states of the tire;
The tire pressure monitoring device, wherein the calculation unit calculates tire pressure based on the at least two electrical signals.
前記発電部は、前記タイヤの回転動作に伴って前記タイヤの所定の位置が地面に接地した際に発生する接地振動と、前記タイヤの回転動作に伴って前記タイヤの所定の位置が地面から離間した際に発生する離間振動とにそれぞれ対応して前記電気信号を発生させ、
前記演算部は、前記接地振動に対応した前記電気信号の発生タイミングと前記離間振動に対応した前記電気信号の発生タイミングとの間隔に基づいてタイヤの空気圧を算出することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ空気圧監視装置。
The power generation unit includes a ground vibration that occurs when the predetermined position of the tire contacts the ground with the rotation operation of the tire, and the predetermined position of the tire moves away from the ground with the rotation operation of the tire. Generating the electrical signal corresponding to the separation vibration generated when
2. The tire calculating unit according to claim 1, wherein the calculation unit calculates tire air pressure based on an interval between the generation timing of the electrical signal corresponding to the ground vibration and the generation timing of the electrical signal corresponding to the separation vibration. The tire pressure monitoring device described in 1.
前記発電部が発生させた前記電気信号を無線送信する送信部と、
前記送信部が無線送信した前記電気信号を受信して前記演算部に伝達する受信部とを更に備え、
前記送信部は、前記発電部と共に前記タイヤ側の所定の位置に配置され、
前記受信部は、前記演算部と共に前記車両側の所定の位置に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ空気圧監視装置。
A transmitter that wirelessly transmits the electrical signal generated by the power generation unit;
A receiver that receives the electrical signal wirelessly transmitted by the transmitter and transmits the electrical signal to the calculator;
The transmission unit is arranged at a predetermined position on the tire side together with the power generation unit,
The tire pressure monitoring device according to claim 2, wherein the receiving unit is arranged at a predetermined position on the vehicle side together with the calculating unit.
前記発電部は、前記タイヤの接地面と近接するように配置され、
前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの周方向に沿った前記タイヤの接地面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする請求項3に記載のタイヤ空気圧監視装置。
The power generation unit is disposed so as to be close to the ground contact surface of the tire,
The tire pressure monitoring device according to claim 3, wherein power generation is performed using vibration of a ground contact surface of the tire along a circumferential direction of the tire corresponding to the ground vibration and the separation vibration.
前記発電部は、前記タイヤの接地面と近接するように配置され、
前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの径方向に沿った前記タイヤの接地面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする請求項3に記載のタイヤ空気圧監視装置。
The power generation unit is disposed so as to be close to the ground contact surface of the tire,
The tire pressure monitoring device according to claim 3, wherein power generation is performed using vibration of a ground contact surface of the tire along a radial direction of the tire corresponding to the ground vibration and the separation vibration.
前記発電部は、前記タイヤの側面又は前記タイヤの側面と対向する前記タイヤの内壁に配置され、
前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの幅方向に沿った前記タイヤの側面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする請求項3に記載のタイヤ空気圧監視装置。
The power generation unit is disposed on a side surface of the tire or an inner wall of the tire facing a side surface of the tire,
The tire pressure monitoring device according to claim 3, wherein power generation is performed using vibration of a side surface of the tire along a width direction of the tire corresponding to the ground vibration and the separation vibration.
前記発電部は、前記タイヤ側に取り付けられる筐体と、前記筐体に対して移動可能に前記筐体の内部に収容された可動部とを有し、
前記可動部の移動に伴う前記筐体と前記可動部との衝突を利用して発電を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のタイヤ空気圧監視装置。
The power generation unit includes a housing attached to the tire side, and a movable unit housed inside the housing so as to be movable with respect to the housing.
The tire pressure monitoring device according to any one of claims 1 to 6, wherein power generation is performed by utilizing a collision between the casing and the movable portion accompanying the movement of the movable portion.
前記筐体は、弾性部材を介して前記タイヤに取り付けられていることを特徴とする請求項7に記載のタイヤ空気圧監視装置。

The tire pressure monitoring apparatus according to claim 7, wherein the casing is attached to the tire via an elastic member.

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