JP2607501Y2 - 異常信号発信装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、タイヤなどの回転体等
に設けられその異常状態の発生を空中伝播信号として発
信するようにした異常信号発信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、例えば、
タイヤに設けられる異常状態を検知したときにその異常
検知信号を空中伝播信号として発信し、受信装置により
これを受信して報知手段などにより使用者に報知するよ
うにしたものがある。この場合、タイヤに設ける異常信
号発信装置においては、例えば、タイヤのハブナットの
緩みを検出したり、あるいは空気圧が低下したのを検出
して異常検出信号を出力するものがある。

【０００３】例えば、タイヤのハブナットの緩みは、タ
イヤのホイールとこれを固定するハブナットとの間にス
イッチを構成する接触片を介在させ、ハブナットの締め
付け状態が良好なときには接触片がホイールおよびハブ
を介してアースされる構成となっており、ハブナットが
緩んで接触片とホイールとの間の電気的接触状態が不良
となるとオフするように異常検出スイッチを構成してい
る。また、タイヤに設けた空気圧センサにより、タイヤ
の空気圧が所定値よりも低下するとオフするスイッチを
設けて空気圧の異常検出スイッチとしている。

【０００４】そして、異常信号発信装置においては、こ
れらの異常検出スイッチがオフすると、例えば、それぞ
れに対応して設けられたトランジスタがオンして異常検
出信号を空中伝播信号として発信するように構成されて
いる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来構成のものでは、各異常検出スイッチが異常
を検出したときにアースレベルから浮動のレベルに切換
わることでトランジスタをオンさせる都合上、異常信号
発信装置を構成する回路自体のアースを取る必要があ
る。したがって、別途に装置からアース線を引き出して
タイヤのホイール等のアースレベルに相当する部位に接
続する必要があり、タイヤへの装着に際して面倒な接続
作業が必要になる煩わしさがある。

【０００６】また、このように各異常検出スイッチに対
応してトランジスタのオンオフの制御を行うため、何れ
の異常検出スイッチにもそれぞれ１個のトランジスタを
対応させて設ける必要があり、部品点数が多くなる不具
合がある。

【０００７】本考案は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、装置のアース線を設けることなく、し
かもトランジスタの個数も少なくして、安価で且つ取り
付け作業に際しても簡単に装着することができるように
した異常信号発信装置を提供するにある。

【０００８】本考案の異常信号発信装置は、回路のアー
ス端子と電源端子との間に接続される駆動用の直流電源
と、この直流電源からの給電により異常検出信号を空中
伝播信号として発信するように設けられた発信器と、こ
の発信器と前記回路のアース端子との間に介在され制御
端子に制御入力を与えることにより前記発信器への給電
を制御する少なくとも１個のスイッチング素子と、異常
状態を検出するとオン状態からオフ状態に切り換わるよ
うに構成され前記回路のアース端子と設置場所における
大地アース端子との間に電気的に接続される第１の異常
検出スイッチと、異常状態を検出するとオン状態からオ
フ状態に切り替わるように構成され前記スイッチング素
子の制御端子と前記設置場所における大地アース端子と
の間に電気的に接続される第２の異常検出スイッチと、
前記スイッチング素子の制御端子と前記電源端子との間
に接続されたバイアス手段とを具備したところに特徴を
有する。

【０００９】

【作用】本考案の異常信号発信装置によれば、異常が発
生していない状態においては、第１および第２のいずれ
の異常検出スイッチもオン状態となっているので、第１
の異常検出スイッチは回路のアース端子を設置場所で大
地アースしてアース電位に保持しており、第２の異常検
出スイッチはスイッチング素子の制御端子を設置場所で
大地アースしてバイアス手段によるバイアスを無効化し
ているので、スイッチング素子はオフ状態に保持されて
いる。したがって、発信器は動作されず、異常検出信号
の空中伝播信号は発信されない状態となっている。

【００１０】次に、回転体が異常状態となって異常検出
スイッチがオン状態からオフ状態に切換わると、これに
より、いずれの異常検出スイッチがオフした場合におい
てもスイッチング素子がオンして発信器を動作させて異
常検出信号の空中伝播信号を発信するようになる。

【００１１】この場合、まず、第１の異常検出スイッチ
がオフ状態となった場合には、回路のアース端子が浮動
電位になり、スイッチング素子は、制御端子が第２の異
常検出スイッチのオン状態により設置場所で大地アース
されていても、バイアス手段を介して駆動電位が与えら
れるようになるので、オン状態となって発信器を動作さ
せるようになる。また、第２の異常検出スイッチがオフ
状態となった場合には、スイッチング素子は、同様にし
てバイアス手段により制御端子にバイアスが与えられる
ようになるのでオン状態となって発信器を動作させるよ
うになるのである。

【００１２】

【実施例】以下、本考案を自動車のタイヤの異常を検出
する異常信号発信装置に適用した場合の一実施例につい
て図面を参照しながら説明する。すなわち、図２は電気
的な全体構成の概要を示すもので、自動車のボディ側に
設けられる受信装置１は、マイクロコンピュータ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭなどからなるもので、あらかじめプログラム
が記憶されており、後述のように動作するようになって
いる。操作キーとしての電波キー２は、自動車のキーシ
リンダに挿入して回動操作するためのキープレート２ａ
とキーグリップ２ｂとからなるもので、このキーグリッ
プ２ｂにはロックスイッチ３およびアンロックスイッチ
４が設けられると共に、内部にはそのロックスイッチ３
あるいはアンロックスイッチ４の押圧操作に応じてＩＤ
コードと共にドアロック信号あるいはドアアンロック信
号を電波信号を発信するキー信号発信回路が内蔵されて
いる。

【００１３】そして、受信装置１にはアンテナ１ａが設
けられており、上述の電波キー２からの電波信号を受信
するようになっている。また、受信装置１の各入力端子
には、自動車の運転席部に設けられているイグニッショ
ンスイッチ５，各ドアに設けられるドアカーテシスイッ
チ６および車速を検知する車速センサ７が接続されてい
る。受信装置１の各出力端子には、ドアロック機構８を
駆動する駆動装置８ａ，第１および第２の警報装置９お
よび１０が接続されている。この場合、第１の警報装置
９は車内に設けられたブザー等からなるもので、車内の
乗員に聞こえる程度に報知するものであり、第２の警報
装置１０は例えば自動車に備えられたホーンを利用して
車外にも聞こえるように報知するもので、いずれも警報
手段として機能するものである。

【００１４】一方、タイヤの異常状態を検出して異常検
出信号を電波信号として出力する送信器１１は、送信回
路１２（図１参照），４個の異常検出スイッチ１３ａな
いし１３ｄ，空気圧センサ１４およびアンテナ１５によ
り構成される。送信回路１２の各端子は、４個の異常検
出スイッチ１３ａないし１３ｄおよび空気圧センサ１４
をそれぞれ介して電気的にアースするように接続されて
いる。この場合、後述するように、４個の異常検出スイ
ッチ１３ａないし１３ｄとタイヤの空気圧を検出する空
気圧センサ１４は、正常時においてはオン状態となって
おり、異常状態を検出するとオフ状態となるもので、送
信回路１２は、これに基いて異常検出信号を電波信号と
してアンテナ１５から送信するようになっている。

【００１５】次に、図３ないし図５を参照して送信器１
１の構成について述べる。すなわち、送信回路１２は、
偏平な円筒状をなすケース１６に収容されており、その
底面部から四方に向けて取り付け部材と異常検出スイッ
チ１３ａないし１３ｄとを兼用した４本のブラケット１
７が設けられている。各ブラケット１７は、導電性を有
する部材からなり、その先端部の背面側には絶縁層１７
ａ（図５に拡大して図示）が設けられている。そして各
ブラケット１７の先端部には挿通孔１７ｂが形成されて
いる。

【００１６】さて、自動車に取り付けられるタイヤ１８
は、そのホイール１９に形成された挿通孔１９ａに、自
動車の車軸端部のハブ２０に突設された４本のハブボル
ト２１が挿通された状態でハブナット２２により固定さ
れるが、このとき、ホイール１９とハブナット２２との
間に送信器１１の４本のブラケット１７のそれぞれの挿
通孔１７ａがハブボルト２１に挿通された状態でハブナ
ット２２が締め付け固定される。

【００１７】これにより、送信器１１はホイール１９の
中心部分の外部に装着され、且つ、この状態で、各ブラ
ケット１７とハブナット２２とが圧接状態となって電気
的に接触した状態になる。また、このときブラケット１
７とホイール１９との間は圧接状態であるが絶縁層１７
ａが介在されるために電気的には絶縁状態となる。これ
により、ブラケット１７は、ハブナット２２，ハブボル
ト２１，ハブ２０を介して車体側つまりアースされるこ
とになり、このブラケット１７とハブナット２２とによ
り異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄが構成されるの
である。つまり、この異常検出スイッチ１３ａないし１
３ｄは、正常時においてはオン状態にあり、ハブナット
２２が緩んだり脱落するなどの異常状態が発生すると、
ブラケット１７とハブナット２２とが離間して非接触状
態になり、この結果ブラケット１７がアースされなくな
ることになりオフするものである。

【００１８】空気圧センサ１４は、ホイール１９の外周
部のタイヤ１８内部側に位置して設けられており、外部
に突設されたバルブ２３に接続ケーブル２４の一端側が
接続された状態でキャップ２５が装着されている。接続
ケーブル２４の他端側は、送信回路１２の接続端子に接
続されており、送信回路１２と空気圧センサ１４とが電
気的に接触状態となるようにしてある。そして、この空
気圧センサ１４は、タイヤ１８の空気圧が所定値以上あ
る正常状態においては、接続ケーブル２４をホイール１
９を介してアースした状態に保持し、空気圧が所定値以
下に低下した異常状態になるとオフし、接続ケーブル２
４とホイール１９との電気的な接触状態が断たれるよう
になっている。

【００１９】次に、図１を参照して送信回路１２の電気
的構成について述べる。圧電素子２６は、タイヤ１８の
回転に伴う振動で発電を行うもので、その両端子は４個
のダイオードをブリッジ接続した整流回路２７の交流入
力端子間に接続されている。整流回路２７の直流出力端
子は直流電源としての二次電池２８の両端子間に接続さ
れており、圧電素子２６により発生された交流出力を直
流出力に変換して二次電池２８に与えて充電するように
なっている。ここで、二次電池２８は、その負極端子が
回路のアース端子に接続されており、正極端子が電源端
子に接続されている。

【００２０】発信器としての発振器２９は、タイヤ１８
の異常状態を電波信号としてアンテナ１５から出力する
もので、正の電源入力端子は二次電池２８の正極端子に
接続され、負の電源入力端子はスイッチング素子として
の４つのトランジスタ３０ないし３３のコレクタ・エミ
ッタ間を介して二次電池２８の負極端子に接続されてい
る。各トランジスタ３０ないし３３の制御端子としての
ベースはバイアス手段としてのバイアス抵抗３４を介し
て二次電池２８の正極端子に接続されている。そして、
発振器２９は、トランジスタ３０ないし３３のいずれか
がオンすると、二次電池２８から給電されて異常検出信
号を出力するようになっている。

【００２１】さて、前述の４個のブラケット１７すなわ
ち異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄのうち、異常検
出スイッチ１３ａは二次電池２８の負極端子つまり回路
のアース端子と設置場所の大地アースとの間に接続さ
れ、第１の異常検出スイッチとして機能するように設け
られ、他の３個の異常検出スイッチ１３ｂないし１３ｄ
は、それぞれトランジスタ３０ないし３２のベースと設
置場所の大地アースとの間に接続されており、第２の異
常検出スイッチとして機能するように設けられ、空気圧
センサ１４に接続された接続ケーブル２４は、トランジ
スタ３３のベースと設置場所の大地アースとの間に接続
され、この空気圧センサ１４も第２の異常検出スイッチ
として機能するように設けられている。

【００２２】次に、本実施例の作用について図６に示す
プログラムのフローチャートをも参照しながら説明す
る。まず、送信器１１の動作原理について説明する。送
信回路１２は、４個の異常検出スイッチ１３ａないし１
３ｄおよび空気圧センサ１４を介した状態でアースされ
ているので、タイヤ１８のホイール１９を固定するハブ
ナット２２が正常に固定され、且つタイヤ１８の空気圧
が正常である場合には、それら各スイッチ１３ａないし
１３ｄおよび空気圧センサ１４が全てオン状態にあるの
で、トランジスタ３０ないし３３のエミッタ・ベース間
が共にアースレベルつまり同電位とされている。したが
って、トランジスタ３０ないし３３は全てオフ状態が保
持されており、発振器２９は二次電池２８から給電され
ず、異常検出信号が出力されない状態となっている。

【００２３】この状態で、ハブナット２２の一つが緩ん
だりあるいは脱落したりすると、ブラケット１７との接
触状態が断たれるため、異常検出スイッチ１３ａないし
１３ｄのうちの対応するものがオフ状態となる。つま
り、例えば、異常検出スイッチ１３ａがオフした場合に
は、二次電池２８の負極端子が浮動状態となり、トラン
ジスタ３０ないし３３のベース・エミッタ間にバイアス
抵抗３４を介してバイアスを与えるようになる。これに
より、トランジスタ３０ないし３３がオンして発振器２
９が給電されるようになり、異常検出信号がアンテナ１
５を介して電波信号として出力される。

【００２４】また、異常検出スイッチ１３ｂないし１３
ｄあるいは空気圧センサ１４がオフした場合には、トラ
ンジスタ３０ないし３３の対応するもののベースがアー
スレベルから浮動状態とされるようになり、そのベース
・エミッタ間にバイアス抵抗３４を介してバイアスが与
えられるようになる。これにより、トランジスタ３０な
いし３３のうちの対応するものがオンすると、上述同様
にして発振器２９が給電されるようになり、異常検出信
号がアンテナ１５を介して電波信号として出力されるよ
うになる。

【００２５】さて、受信装置１は、図示しない車載バッ
テリなどから給電されると、図６に示すセキュリティプ
ログラムをスタートする。まず、受信装置１は、ステッ
プＳ１にて、自動車が走行状態にあるか否かを判断す
る。この場合、受信装置１は、車速センサ７からの車速
信号を入力して走行中か否かを判断する。そして、自動
車が走行している場合には、受信装置１は、「ＹＥＳ」
と判断してステップＳ２に移行し、送信器１１からタイ
ヤの異常検出信号を受信しているか否かを判断し、受信
していない場合には「ＮＯ」と判断してステップＳ１に
戻り、受信している場合には「ＹＥＳ」と判断してステ
ップＳ３に移行する。

【００２６】この場合、ステップＳ２で受信装置１によ
り「ＹＥＳ」と判断されるということは、走行状態にお
いてタイヤ１８のハブナット２２が緩んだり脱落してい
る場合あるいは空気圧が低下している場合であり、受信
装置１は、ステップＳ３にて第１の警報装置９を駆動し
てブザーにより車室内の運転者に報知して促し、ステッ
プＳ１に戻るようになる。

【００２７】次に、自動車が走行していない状態では、
受信装置１はステップＳ１で「ＮＯ」と判断してステッ
プＳ４に移行するようになる。受信装置１は、ステップ
Ｓ４にて、電波キー２からドアロック信号を受信してい
るか否かを判断し、受信していない場合には「ＮＯ」と
判断してステップＳ５に移行する。ステップＳ５で、受
信装置１は、電波キー２からドアアンロック信号を受信
しているか否かを判断し、受信していない場合には「Ｎ
Ｏ」と判断してステップＳ６に進む。続いて、受信装置
１は、ステップＳ６で、送信器１１からタイヤの異常検
出信号を受信しているか否かを判断し、受信していない
場合にはステップＳ１に戻って、上述のステップＳ１，
Ｓ４，Ｓ５およびＳ６を繰り返す。

【００２８】この状態で、例えば、運転者が自動車から
降りてドアを閉めた後、電波キー２のロックスイッチ３
が押圧操作されると、受信装置１は、ステップＳ４にお
いて「ＹＥＳ」と判断してステップＳ７に移行し、ドア
が閉められた状態であればここで「ＹＥＳ」と判断して
ステップＳ８に進み、駆動装置８ａにロック信号を与え
てドアロック機構８にロック動作を行なわせる。また、
ステップＳ７で「ＮＯ」と判断したときには、受信装置
１はステップＳ１に戻るようになる。

【００２９】さて、受信装置１は、ステップＳ８を経る
ことにより、電波キー２からのロック信号を受けてドア
ロック機構をロック動作させた場合には、ステップＳ９
以降に示す警戒モードに入るようになる。すなわち、受
信装置１は、ステップＳ９において、ドアが開かれたか
否かをドアカーテシスイッチ６からの信号に基いて判断
し、閉じた状態であれば「ＮＯ」と判断してステップＳ
１０に進む。ステップＳ１０で、受信装置１は、タイヤ
１８のホイール１９に取り付けた送信器１１から異常検
出信号が送信されているか否かを判断し、受信していな
ければ「ＮＯ」と判断してステップＳ１１に進む。受信
装置１は、ステップＳ１１にて電波キー２からドアアン
ロック信号を受信したか否かを判断し、受信していなけ
れば「ＮＯ」と判断してステップＳ９に戻り、以下、ス
テップＳ９ないしＳ１１を繰り返すようになる。

【００３０】さて、このようにステップＳ９ないしＳ１
１を繰り返す状態では、自動車は運転者が不在である駐
車中の状態が想定されており、受信装置１は、盗難等を
防止するための警戒モードの動作として、例えば、電波
キー２からのアンロック信号を受けることなくドアが開
かれたときには、ステップＳ９で異常状態であると判断
してステップＳ１２に進み、第２の警報装置１０に報知
信号を与えてホーンにより車外に報知するようになる。
また、送信器１１からのタイヤの異常検出信号を受信し
た場合には、受信装置１は、ステップＳ１０で「ＹＥ
Ｓ」と判断してステップＳ１２に進み、同様に第２の警
報装置１０に報知動作を行なわせるようになる。

【００３１】また、受信装置１は、ステップＳ９ないし
Ｓ１１を繰り返す状態で、電波キー２からアンロック信
号を受信すると、ステップＳ１１にて「ＹＥＳ」と判断
してステップＳ１３に移行するようになり、ここで、駆
動装置８ａにアンロック信号を与えてドアロック機構８
にロック動作を行なわせるようになり、この後、ステッ
プＳ１に戻って上述のステップを繰り返すようになる。

【００３２】なお、上述の場合に、自動車のドアロック
をする場合に、電波キー２のロックスイッチ３を操作し
てドアロック信号を送信したときには、ステップＳ９な
いしＳ１１の警戒モードに入るが、例えば、電波キー２
のキープレート２ａにより機械的に施錠動作を行った場
合には、受信装置１は、ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ５およ
びＳ６のステップを繰り返して実行する状態となる。そ
して、この場合には、送信器１１からタイヤの異常検出
信号が出力された場合でも、車外への警報動作は行われ
ないようになっている。また、このような状態で電波キ
ー２からアンロック信号を受けた場合には、受信装置１
は、ステップＳ５で「ＹＥＳ」と判断してステップＳ１
３に進み、ドアロック機構の解錠動作を行った後ステッ
プＳ１に戻るようになるのである。

【００３３】このような、本実施例によれば、送信器１
１の送信回路１２において、上記構成の異常検出スイッ
チ１３ａないし１３ｄを設けることで、回路構成上では
アースを別途に取れないため、すべて異常検出スイッチ
１３ａないし１３ｄおよび空気圧センサ１４を介してア
ースした状態で構成した場合でも、いずれかのスイッチ
がオフしたときにこれを検出することができるようにす
ると共に、５つの検出スイッチに対して４個のトランジ
スタ３０ないし３３で構成したので、検出スイッチの個
数に対してトランジスタの個数を１個少なくすることが
できる。

【００３４】また、本実施例によれば、異常検出スイッ
チ１３ａないし１３ｄを構成するブラケット１７を、ホ
イール１９と接する側の面に絶縁層１７ａを設けて構成
したので、ブラケット１７はハブナット２２との接触状
態のみにより開閉するスイッチとすることができ、ハブ
ナット２２に緩みが発生したときにブラケット１７との
接触状態が不良となってハブナット２２の緩み状態を早
期に検出することができる。

【００３５】さらに、本実施例によれば、タイヤ１８の
異常状態を示す送信器１１からの異常検出信号を、電波
キー２からのドアのロックおよびアンロック信号を受信
する受信装置１により兼用して受信するようにしたの
で、別途に受信装置を設けることなく安価に構成するこ
とができる。

【００３６】そして、本実施例によれば、受信装置１に
より受信したタイヤの異常検出信号に基いて、そのとき
の自動車の状態に応じて第１の警報装置９あるいは第２
の警報装置１０を駆動して車外あるいは車内に警報を出
力するようにしたので、使用者に対して適切な警報がな
され、安全性の向上を図ると共に盗難防止の効果を向上
させることができる。

【００３７】なお、上記実施例においては、第１および
第２の警報装置９および１０としてブザー，ホーンなど
を用いる場合について説明したが、これに限らず、例え
ば、外部に電波による警報信号を出力する警報装置とし
ても良いし、夜間等ではヘッドライトなどを点滅動作さ
せることにより警報動作を行う構成としても良いもので
ある。

【００３８】以上説明したように、本考案の異常信号発
信装置によれば、第１および第２の異常検出スイッチを
設け、回路のアース端子を第１の異常検出スイッチを介
して設置場所の大地アースに接続し、バイアス手段を介
してバイアスされるスイッチング素子の制御端子を第２
の異常検出スイッチを介して設置場所の大地アースに接
続するようにしたので、いずれの異常検出スイッチが異
常状態を検出してオフした場合でも発信器を駆動するこ
とができ、装置のアース線を設けることなく、しかもト
ランジスタの個数も少なくして、安価で且つ取り付け作
業に際しても簡単に装着することができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す送信回路の電気的構成
図

【図２】全体構成の電気的なブロック図

【図３】送信器をタイヤに取り付けた状態で示す縦断側
面図

【図４】同正面図

【図５】送信器のブラケット先端部の取り付け状態を示
す縦断側面図

【図６】セキュリティプログラムのフローチャート

【符号の説明】

１は受信装置、２は電波キー、５はイグニッションスイ
ッチ、６はドアカーテシスイッチ、７は車速センサ、８
は駆動装置、９および１０は第１および第２の警報装
置、１１は送信器（異常信号発信装置）、１２は送信回
路、１３ａは第１の異常検出スイッチ、１３ｂ〜１３ｄ
は第２の異常検出スイッチ、１４は空気圧センサ（第２
の異常検出スイッチ）、１７はブラケット、１７ａは絶
縁層、１８はタイヤ、１９はホイール、２０はハブ、２
２はハブナット、２６は圧電素子、２７は整流回路、２
８は二次電池（直流電源）、２９は発振器（発信器）、
３０ないし３３はトランジスタ（スイッチング素子）、
３４はバイアス抵抗（バイアス手段）である。

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭50−35177（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−44991（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−8933（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平５−2533（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭51−22242（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路のアース端子と電源端子との間に接
   続される駆動用の直流電源と、この直流電源からの給電により異常検出信号を空中伝播
   信号として発信するように設けられた 発信器と、この発信器と前記回路のアース端子との間に介在され制
   御端子に制御入力を与えることにより前記発信器への給
   電を制御する少なくとも１個のスイッチング素子と、 異常状態を検出するとオン状態からオフ状態に切り換わ
   るように構成され前記回路のアース端子と設置場所にお
   ける大地アース端子との間に電気的に接続される第１の
   異常検出スイッチと、 異常状態を検出するとオン状態からオフ状態に切り替わ
   るように構成され前記スイッチング素子の制御端子と前
   記設置場所における大地アース端子との間に電気的に接
   続される第２の異常検出スイッチと、 前記スイッチング素子の制御端子と前記電源端子との間
   に接続された バイアス手段とを具備したことを特徴とす
   る異常信号発信装置。