JP3604509B2 - 車両のタイヤ内空気圧モニター装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に備わる車輪のタイヤ内空気圧をモニターする車両のタイヤ内空気圧モニター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両において安全走行を行うために注意しなければならない事項の一つとして、車両のタイヤ内空気圧を適度な状態に設定することがあげられる。例えば、タイヤ内空気圧が低下すると、パンクの発生率が増大すると共に、高速走行においてはバーストを生じ、重大事故を引き起こす原因となる。
【０００３】
このため、運転者は常日頃、タイヤ内空気圧の点検を行う必要がある。このタイヤ内空気圧の点検の際には、車輪のリムに設けられたバルブに圧力測定器を押し当てることにより各タイヤ毎に測定を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように各タイヤ毎にタイヤ内空気圧の測定を行うことは非常に手間がかかると共に、近年急増した女性ドライバーにとっては非常に難しいことであった。このため、運転者は常日頃タイヤ内空気圧の点検を行う必要があるにもかかわらず、点検を怠りがちとなり、タイヤ内空気圧の異常によって引き起こされる事故が増加しているという問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、容易にタイヤ内空気圧の点検を行うことができる４輪又は６輪等の複数の車輪を有する車両のタイヤ内空気圧モニター装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、車両に設けられた車輪のタイヤ内空気圧をモニターする車両のタイヤ内空気圧モニター装置であって、車輪側に設けられた検出部と車体側に設けられたモニター部とからなり、前記検出部は、送受信用アンテナと、前記アンテナに入力された第１の周波数の電磁波より所定の直流電流を生成する整流回路と、前記整流回路によって生成された直流電流を所定の電圧値を有するパルス状にして出力する供給電流パルス化手段と、前記供給電流パルス化手段から出力された直流電流により動作し、タイヤ内の空気圧を検出する空気圧検出手段と、前記供給電流パルス化手段から出力された直流電流により動作し、前記空気圧検出手段による検出結果を収得する検出結果収得手段と、前記供給電流パルス化手段から出力された直流電流により動作し、前記検出結果収得手段によって収得された検出結果を第２の周波数の高周波信号として前記アンテナに供給する高周波発信部とを備え、前記モニター部は、送受信用アンテナと、第１の周波数の高周波信号を前記アンテナに供給する発信部と、前記アンテナから第２の周波数の高周波信号を入力して該信号に含まれる空気圧検出結果を抽出する受信部と、該受信部によって抽出された空気圧検出結果を報知する報知手段とを備えている車両のタイヤ内空気圧モニター装置を提案する。
【０００７】
該車両のタイヤ内空気圧モニター装置によれば、モニター部において発信部から送受信用アンテナに第１の周波数の高周波信号が供給されると、前記送受信用アンテナから前記第１の周波数の電磁波が輻射され、該電磁波は検出部の送受信用アンテナに入力される。さらに、整流回路によって該検出部の送受信用アンテナに入力された第１の周波数の電磁波から所定の直流電流が生成され、該直流電流によって検出部の空気圧検出手段、検出結果収得手段高周波発信部が駆動される。また、前記空気圧検出手段によるタイヤ内空気圧の検出結果は検出結果収得手段により収得され、該検出結果収得手段によって収得された検出結果は、高周波発信部によって第２の周波数の高周波信号として検出部の送受信用アンテナに供給され、第２の周波数の電磁波として輻射される。該第２の周波数の電磁波は、モニター部の送受信用アンテナに入力されて第２の周波数の高周波信号となり、受信部によって該第２の高周波信号に含まれる空気圧検出結果が抽出される。さらに、該受信部によって抽出された空気圧検出結果は報知手段によって報知される。
【０００８】
さらに、前記検出部では、供給電流パルス化手段によって、整流回路により生成された直流電流が少なくとも消費電流の大きい空気圧検出手段に対して所定の時間間隔をあけてパルス状に供給される。
【０００９】
また、請求項２では、請求項１記載の車両のタイヤ内空気圧モニター装置において、前記検出部は、前記空気圧検出結果を送信する際に、個々の検出部に個別に割り当てられた識別コードを前記発信部を介して送信する識別コード送信手段を備え、前記モニター部は、前記識別コードに基づいて空気圧検出結果とタイヤ装着位置を対応づけるタイヤ装着位置判定手段を備えている車両のタイヤ内空気圧モニター装置を提案する。
【００１０】
該車両のタイヤ内空気圧モニター装置によれば、検出部は空気圧検出結果を送信する際に、識別コード送信手段によって、個々の検出部に個別に割り当てられた識別コードを発信部を介して送信し、モニター部では前記識別コードに基づいて、タイヤ装着位置判定手段により空気圧検出結果とタイヤ装着位置が対応づけされる。
【００１１】
また、請求項３では、請求項１乃至２の何れかに記載の車両のタイヤ内空気圧モニター装置において、前記モニター部の送受信用アンテナは、前記検出部毎に車輪の近傍位置に配置されている車両のタイヤ内空気圧モニター装置を提案する。
該車両のタイヤ内空気圧モニター装置によれば、モニター部の送受信用アンテナは検出部毎に車輪の近傍位置に配置され、モニター部の送受信用アンテナと検出部の送受信用アンテナとの間の距離が必要最小限とされる。
【００１２】
また、請求項４では、請求項１乃至３の何れかに記載の車両のタイヤ内空気圧モニター装置において、前記検出部の検出結果収得手段は、タイヤ内空気圧値を検出し、該空気圧値を所定段階数のビットコードに変換して検出結果とする手段と、該ビットコードをパラレル／シリアル変換して出力する手段とを有し、前記高周波発信部は、前記シリアル変換されたビットコードに基づいて前記アンテナへの前記高周波信号の供給をオン・オフするスイッチ手段を有する車両のタイヤ内空気圧モニター装置を提案する。
【００１３】
該車両のタイヤ内空気圧モニター装置によれば、検出部において検出結果収得手段により、検出されたタイヤ内空気圧値が所定段階数のビットコードに変換されて検出結果とされ、該ビットコードはパラレル／シリアル変換され、前記高周波発信部により、前記シリアル変換されたビットコードに基づいて前記アンテナへの前記高周波信号の供給がオン・オフされる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１参考例のタイヤ内空気圧モニター装置を示す構成図である。図において、１は車両で、各車輪２、ここでは４つの車輪２にはタイヤ内空気圧を検出する検出部１０が設けられ、車室内には検出部１０によって検出されたタイヤ内空気圧を報知するモニター部２０が設けられている。このモニター部２０は、モニター部本体２０ａ、ディスプレイ２０ｂ、アンテナ２０ｃから構成され、ディスプレイ２０ｂは運転者から視認できる運転席の近傍に設置されている。
【００１５】
検出部１０は、図２に示すように車両１の各車輪２毎にタイヤ２ａ内に設けられ、その取付位置は車輪２のホイール２ｂの内側である。また、車体側には各車輪２毎に検出部１０に対向するようにアンテナ２０ｃが設けられ、これらのアンテナ２０ｃはモニター部本体２０ａに接続されている。
【００１６】
図３は、検出部１０の電気系回路を示すブロック図である。図において、１０は検出部で、送受信用アンテナ１１、整流回路１２、中央処理部１３、空気圧センサ１４、発信部１５及びデュープレクサ１６から構成されている。
【００１７】
整流回路１２は、ダイオード121,122、コンデンサ123、及び抵抗器124から構成され、周知の全波整流回路を形成している。この整流回路１２の入力側にはデュープレクサ１６を介して送受信用アンテナ１１が接続され、送受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流を整流して直流電流に変換して、中央処理部１３、記憶部１４及び発信部１５の駆動電源として出力するものである。
【００１８】
中央処理部１３は、周知のＣＰＵ131及びディジタル／アナログ（以下、Ｄ／Ａと称する）変換器132から構成され、ＣＰＵ131は電源が供給されて駆動すると空気圧センサ１４から出力されるアナログ信号をディジタルデータに変換し、これに基づくタイヤ内の空気圧情報をＤ／Ａ変換器132を介して発信部１５に出力する。
【００１９】
空気圧センサ１４は、例えば静電容量式圧力センサ、半導体圧力センサ、圧電式圧力センサ等からなり、タイヤ２ａ内部の空気圧に対応したアナログ電気信号を出力する。
【００２０】
発信部１５は、発振回路151、変調回路152及び高周波増幅回路153から構成され、発振回路151によって発振された、例えば３００ＭＨｚの搬送波を、中央処理部１３から入力した情報信号に基づいて、変調回路152で変調して、これを高周波増幅回路153及びデュプレクサ１６を介して送受信用アンテナ１１に供給する。
【００２１】
デュープレクサ１６は、ローパスフィルタ１６ａとハイパスフィルタ１６ｂから構成され、送受信用アンテナ１１と整流回路１２との間にローパスフィルタ１６ａが接続され、送受信用アンテナ１１と高周波増幅回路153 との間にハイパスフィルタ１６ｂが接続されている。
【００２２】
図４は、モニター部２０の電気系回路を示すブロック図である。図において、２０はモニター部で、各車輪２に対応して設けられた複数の送受信用アンテナ２０ｃ、アンテナ切り替え器２１、受信部２２、中央処理部２３、キーボード２４、表示制御部２５、発信部２６、デュープレクサ２７、これらへ電源を供給する電源部２８及びディスプレイ２０ｂから構成されている。ここで、本参考例におけるモニター部２０とは、後述するように検出部１０に対して第１の周波数の電磁波を輻射しながら、これに伴って検出部１０から輻射される第２の周波数の電磁波を受信することにより、検出部１０から送信される空気圧情報をモニターするものを言う。
【００２３】
また、モニター部２０のアンテナ切り替え器２１は、電子式の２回路４接点のスイッチからなり、中央処理部２３からの制御信号に基づいてデュープレクサ２７に接続するアンテナを切り替える。
【００２４】
受信部２２は、受信機221とアナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄと称する）変換器222から構成され、受信器221の入力側は送受信用アンテナ２０ｃに接続され、３００ＭＨｚの高周波を受信し、これを検波した後、Ａ／Ｄ変換器222を介して中央処理部２３に出力する。
【００２５】
中央処理部２３は、周知のＣＰＵ231及びメモリ232から構成され、中央処理部231はキーボード２４から入力された命令に基づいて、受信部２２から入力した情報をメモり232に記憶すると共に表示制御部２５を介してディスプレイ２０ｂに表示すると共に、受信したタイヤ内空気圧が所定の基準値以下のときにディスプレイ２０ｂを介して運転者に警報を発する。
【００２６】
さらに、発信部２６は発信回路261から構成され、発信回路261はＣＰＵ231 からの制御信号に基づいて、例えば１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚの高周波信号を送受信用アンテナ２１に出力する。
【００２７】
また、デュープレクサ２７は、ローパスフィルタ２７ａとハイパスフィルタ２７ｂから構成され、送受信用アンテナ２０ｃと受信部２２との間にハイパスフィルタ２７ｂが介在され、送受信用アンテナ２０ｃと発信部２６との間にローパスフィルタ２７ａが介在されている。
【００２８】
ディスプレイ２０ｂは、図５に示すように、モニターパネル３０上に車輪に対応して配置された４つの７セグメントＬＥＤ数字表示器（以下、数字表示器と称する）３１ａ〜３１ｄと、同様に車輪に対応して配置された４つの赤色ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄ及び図示せぬブザーを備えている。
【００２９】
これにより、表示制御部２５から入力した表示信号に基づいて、各数字表示器３１ａ〜３１ｄにタイヤ内空気圧の検出値を８段階表示すると共に警報用の赤色ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄを点滅させ、警報時にはＣＰＵ231 から入力する鳴動信号によってブザー（図示せず）を鳴動する。
【００３０】
前述の構成よりなる本参考例によれば、モニター部２０からはＣＰＵ231 の動作プログラムに基づいて所定時間おきに発信部２６が駆動され、送受信用アンテナ２１から第１の周波数の高周波信号、即ち１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚの高周波信号が輻射される。この際、ＣＰＵ231 によってアンテナ切り替え器２１が切り替え制御され、アンテナ切り替え器２１によって４つの送受信用アンテナ２０ｃが順次デュープレクサ２７に接続され、４つのアンテナ２０ｃから順次第１の周波数の電磁波が輻射される。
【００３１】
この電磁波は各車輪２に設けられた検出部１０の送受信用アンテナ１１に入力され、送受信用アンテナ１１に高周波電流が誘起する。送受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流は、整流回路１２によって整流されて検出部１０内部の中央処理部１３、空気圧センサ１４及び発信部１５に電源を供給する。
【００３２】
これにより、モニター部２０から送出された電磁波を受信している間、電源を供給された中央処理部１３は、予めプログラムされている情報送信処理を行う。即ち、中央処理部１３は、空気圧センサ１４内から出力される信号に基づく空気圧情報を発信部１５に出力する。発信部ではこの情報に基づいて搬送波を変調し、変調された搬送波、即ち高周波信号を送受信用アンテナ１１に供給する。これにより、送受信用アンテナ１１からは第２の周波数の電磁波、即ち３００ＭＨｚの周波数の電磁波が輻射される。
【００３３】
モニター部２０では、検出部１０から輻射された３００ＭＨｚの電磁波を送受信用アンテナ２１を介して受信部２２によって受信し、受信部２２は受信した情報をディジタルデータに変換して中央処理部２３に送出する。
【００３４】
中央処理部２３は、入力したディジタルデータに基づく情報、即ち検出部１０から受信したタイヤ内空気圧情報を表示制御部２５を介してディスプレイ２０ｂの数字表示器３１ａ〜３１ｄに８段階表示する。さらに、中央処理部２３は、受信したタイヤ内空気圧が所定の基準値以下のときに車輪に対応した赤色ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄを点滅させると共にブザーを鳴動して運転者に警報を発する。
【００３５】
前述したように、第１参考例によれば、車輪２側に設けられた検出部１０によってタイヤ２ａ内の空気圧が検出され、この検出結果は電波を介して車体側に設けられたモニター部によって受信され、タイヤ内空気圧の検出結果がモニターされるので、タイヤ内空気圧の測定を非常に簡単に行うことができると共に、女性ドライバーにとっても容易に行うことができる。
【００３６】
これにより、運転者は常日頃からタイヤ内空気圧の点検を行うことができ、タイヤ内空気圧の異常によって引き起こされる事故の低減を図ることができる。さらに、検出部１０のみが車輪側に設けられ、モニター部２０が車体側に設けられているので、これらの取付を比較的簡単に行うことができる。
【００３７】
また、検出部１０内には電源を設ける必要がないので、半永久的に使用でき、定期的に電池交換する必要がなくメンテナンスの手間を大幅に低減することができる。
【００３８】
次に、本発明の第１実施形態を説明する。
図６は第１実施形態における検出部１０の電気系回路を示すブロック図である。図において前述した第１参考例と同一構成部分は同一符号を持って表しその説明を省略する。また、第１参考例と第１実施形態との相違点は、検出部１０にパルス化回路１７を設け、整流回路１２から出力される直流電流をパルス化して中央処理部１３、空気圧センサ１４及び発信部１５の駆動電源として出力するものである。また、モニター部２０の構成は第１参考例と同様である。
【００３９】
パルス化回路１７は、サイリスタ１７ａから構成され、そのゲート端子Ｇは接地され、第１端子Ｔ１は整流回路１２の出力端子、即ちダイオード121 のカソードに接続されている。これにより、図７に示すように、送受信アンテナ１１に誘起した高周波電流によりコンデンサ123 が充電され、コンデンサ123 の端子間電圧Ｖが所定の電圧に達するとサイリスタ１７ａがオフ状態からオン状態に切り替わり、サイリスタ１７ａの第２端子から電流が出力される。この後、コンデンサ123 の端子電圧が低下すると、サイリスタ１７ａがオン状態からオフ状態に切り替わるため、サイリスタ１７ａの第２端子にパルス状の所定電圧を有する電流Ｉが出力されることとなる。
【００４０】
前述の構成によれば、送受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流は、整流回路１２によって整流され、パルス化回路１７からパルス状に電流が出力されて、検出部１０内部の中央処理部１３、空気圧センサ１４及び発信部１５に電源が供給される。これにより、検出部１０を微弱なエネルギーによって動作させることができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図８は、第２実施形態における検出部１０の電気系回路を示すブロック図である。図において、前述した第２の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１実施形態と第２実施形態との相違点は、中央処理部１３に代えてビットコード化部１８を設けると共に、変調回路152 に代えてスイッチング回路154 を設けたことにある。
【００４２】
ビットコード化部１８はビットコード化回路181 、パラレル／シリアル変換回路182 、クロック信号発生回路183 から構成されている。
【００４３】
ビットコード化回路181 は、８個の比較器181a〜181hと９個の抵抗器181i〜181qから構成され、抵抗器181i〜181qは直列接続され、その一端は接地されると共に他端はパルス化回路１７の出力電圧Ｖｂによってプルアップされている。また、各抵抗器181i〜181qの接続点は比較器181a〜181hの反転入力端子に一対一に対応して接続され、各比較器181a〜181hの反転入力端子には抵抗器181i〜181qによる分圧電圧が印加される。
【００４４】
また、各比較器181a〜181hの非反転入力端子には空気圧センサ１４からの出力電圧が印加されている。
【００４５】
これにより各比較器181a〜181hは、反転入力端子に印加された電圧よりも非反転入力端子に印加された電圧が大きいときに、出力電圧をハイレベルの電圧（Ｖｂ）を出力し、これ以外はローレベルの電圧（接地電位）を出力する。従って、ビットコード化部１８により、タイヤ内空気圧値は８ビットのコードとして出力される。
【００４６】
パラレル／シリアル変換回路182 は、８ビットのデータ入力端子Ｄａ〜Ｄｈと、シフトデータ入力端子ＳＤ、クロック信号入力端子ＣＬＫ、ロード信号入力端子ＬＤ、及びシリアルデータ出力端子Ｑを備え、データ入力端子Ｄａ〜Ｄｈに入力されたパラレルデータをシリアルデータ出力端子Ｑからシリアルデータとして出力するものである。
【００４７】
データ入力端子Ｄａ〜Ｄｈにはそれぞれ、比較器181a〜181hの出力端子が接続され、ロード信号入力端子ＬＤにはクロック信号発生回路183から出力される第２クロック信号ＣＫ２が入力され、シフトデータ入力端子ＳＤは接地されている。また、クロック信号入力端子ＣＬＫにはクロック信号発生回路183 から出力される第１クロック信号ＣＫ１が入力されている。
【００４８】
ここで、第２クロック信号ＣＫ２は、第１クロック信号ＣＫ１の周期の１６倍の周期を有し、第１クロック信号ＣＫ１に同期している。
【００４９】
これにより、パラレル／シリアル変換回路182 は、図９に示すように、第２クロック信号ＣＫ２の立ち上がりでデータ入力端子Ｄａ〜Ｄｈに入力されているデータをラッチし、第１クロック信号ＣＫ１に同期して、これらのデータをデータ入力端子Ｄｈに入力されているデータから順にシリアルデータ出力端子から順次出力していく。
【００５０】
また、データ入力端子Ｄａ〜Ｄｈに入力されている８ビットのデータを出力した後は、シフトデータ入力端子ＳＤに入力されているデータ、即ちローレベルを出力する。
【００５１】
スイッチング回路154 は、パラレル／シリアル変換回路182 から出力された信号によってオン・オフ状態が切り替わる電子スイッチからなり、パラレル／シリアル変換回路182 からの出力信号がハイレベルのときに、発振回路151 から出力される搬送波信号（キャリア信号）を高周波増幅回路153 に伝達する。
【００５２】
これにより、８ビットにコード化されたタイヤ内空気圧データが電磁波として送信される。
【００５３】
一方、モニター部２０では、８ビットにコード化されたタイヤ内空気圧データを受信するので、中央処理部２３はこれに対応してタイヤ内空気圧情報を表示制御部２５を介してディスプレイ２０ｂの数字表示器３１ａ〜３１ｄに８段階表示する。さらに、中央処理部２３は、受信したタイヤ内空気圧が所定の基準値以下のときに車輪に対応した赤色ＬＥＤを点滅させると共にブザーを鳴動して運転者に警報を発する。
【００５４】
前述したように、第２実施形態によれば、検出部１０に消費電力の大きなＣＰＵ及びＤ／Ａ変換回路を用いていないので、さらに微弱エネルギーで検出部１０を動作させることができる。
【００５５】
次に、本発明の第２参考例を説明する。
図１０は第２参考例における検出部１０の電気系回路を示すブロック図、図１１は第２参考例におけるモニター部２０の電気系回路を示すブロック図である。図において、前述した第１参考例と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１参考例と第２参考例との相違点は、検出部１０に検波部１９及び記憶部133 を設けると共に、モニター部２０からアンテナ切り替え器２１を除去し、変調部２９を設け、検出部１０を指定して空気圧情報の授受を行えるようにしたことにある。
【００５６】
即ち、検波部１９はダイオード191とＡ／Ｄ変換器192からなり、ダイオード191のアノードは送受信用アンテナ１１に接続され、カソードはＡ／Ｄ変換器を介して中央処理部１３のＣＰＵ131に接続されている。
【００５７】
記憶部133 は、ＣＰＵ131 に接続されたＥＥＰＲＯＭ等の半導体メモリからなり、この記憶部133 には予め各タイヤに固有のＩＤコード（識別コード）が記憶されている。
【００５８】
また、モニター部２０においては、アンテナ２０ｃは１つのみ設けられ、直接デュープレクサ２７に接続され、図１２に示すように車室内に配置されている。
【００５９】
変調部２９は、Ｄ／Ａ変換器291、変調回路292及び高周波増幅回路293からなり、Ｄ／Ａ変換器291の入力側は中央処理部２３のＣＰＵ231に接続され、出力側は変調回路292に接続されている。変調回路292は発信部２６から搬送波を入力し、これを変調して高周波増幅回路293に供給する。高周波増幅回路293は、入力した高周波信号を増幅して送信用アンテナ２７に出力する。
【００６０】
モニター部２０からはＣＰＵ231 の動作プログラムに基づいて所定時間おきに各検出部１０のＩＤコードが変調部２９に送出されると共に発信部２６が駆動され、送信用アンテナ２７から第１の周波数の高周波信号、即ち１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚの高周波信号によってＩＤコードが送信される。
【００６１】
この電磁波は検出部１０の送受信用アンテナ１１に入力され、送受信用アンテナ１１に高周波電流が誘起する。送受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流は、整流回路１２によって整流されて検出部１０内部の中央処理部１３、空気圧センサ１４及び発信部１５に電源を供給する。
【００６２】
さらに、検出部１０では、モニター部２０から送出された電磁波を受信している間、電源を供給された中央処理部１３は、検波回路１９を介して入力されるＩＤコードを判定し、このＩＤコードが記憶部133 に記憶されているＩＤコードと一致するときに、予めプログラムされている処理を行う。
【００６３】
即ち、ＩＤコードが一致したときには、中央処理部１３は、空気圧センサ１４内から出力される信号に基づく空気圧情報を発信部１５に出力すると共に、記憶部133 内に記憶されているＩＤコードを読み出し、このＩＤコードを発信部１５に出力する。発信部１５では空気圧情報及びＩＤコードに基づいて搬送波を変調し、変調された搬送波、即ち高周波信号を送受信用アンテナ１１に供給する。これにより、送受信用アンテナ１１からは３００ＭＨｚの周波数の電磁波が輻射される。
【００６４】
モニター部２０では、検出部１０から輻射された３００ＭＨｚの電磁波を受信用アンテナ２１を介して受信部２２によって受信し、受信部２２は受信した情報をディジタルデータに変換して中央処理部２３に送出する。
【００６５】
中央処理部２３は、入力したディジタルデータに基づく情報、即ち検出部１０から受信した空気圧情報を対応する数字表示器３１ａ〜３１ｄに表示する。
【００６６】
従って、第２参考例によれば、車室内に設けた１つのアンテナ２０ｃを用いて、個々の検出部１０を指定して空気圧情報の授受を行うことができるので、アンテナの配線作業を行う必要がなく、装置を非常に簡単に設置することができる。また、個々のタイヤに設けられた検出部１０のそれぞれから送信される情報が重なることがなく、個々のタイヤの空気圧を確実に識別することができる。
【００６７】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図１３は、第３実施形態における検出部１０の電気系回路を示すブロック図である。図において前述した第２参考例と同一構成部分は同一符号を持って表しその説明を省略する。また、第２参考例と第３実施形態との相違点は、検出部１０にパルス化回路１７を設け、整流回路１２から出力される直流電流をパルス化して中央処理部１３、記憶部１４及び発信部１５の駆動電源として出力するものである。また、モニター部２０の構成は第２参考例と同様である。
【００６８】
パルス化回路１７の構成は前述した第１実施形態と同様である。即ちパルス化回路１７は、サイリスタ１７ａから構成され、そのゲート端子Ｇは接地され、第１端子Ｔ１は整流回路１２の出力端子、即ちダイオード121 のカソードに接続されている。これにより、図７に示したように、送受信アンテナ１１に誘起した高周波電流によりコンデンサ123 が充電され、コンデンサ123 の端子間電圧Ｖが所定の電圧に達するとサイリスタ１７ａがオフ状態からオン状態に切り替わり、サイリスタ１７ａの第２端子から電流が出力される。この後、コンデンサ123 の端子電圧が低下すると、サイリスタ１７ａがオン状態からオフ状態に切り替わるため、サイリスタ１７ａの第２端子にパルス状の所定電圧を有する電流Ｉが出力されることとなる。
【００６９】
前述の構成によれば、送受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流は、整流回路１２によって整流され、パルス化回路１７からパルス状に電流が出力されて、検出部１０内部の中央処理部１３、空気圧センサ１４及び発信部１５に電源が供給される。これにより、検出部１０を微弱なエネルギーによって動作させることができる。
【００７０】
尚、前述した第１乃至第３実施形態では、タイヤ内空気圧の検出結果を８段階の検出値をもって表したがこれに限定されることはない。
【００７１】
また、前述した第１乃至第３実施形態では、検出結果の報知方法として７セグメント数字表示器、ＬＥＤ、ブザーを用いたが、この他に音声や画像若しくはこれらの組合せを用いて、タイヤ内空気圧の検出結果を運転者等に報知するようにしても良い。
【００７２】
また、前述した第１乃至第３実施形態では、装置設置対象車として４輪車を用いたが、これに限定されることはなく６輪以上の車両であっても良い。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１によれば、車輪側に設けられた検出部の空気圧検出手段によってタイヤ内の空気圧が検出され、該検出結果は電波を介して車体側に設けられたモニター部によって受信され、前記検出結果が得られるので、タイヤ内空気圧の測定を非常に簡単に行うことができると共に、女性ドライバーにとっても容易に行うことができる。これにより、運転者は常日頃からタイヤ内空気圧の点検を行うことができ、タイヤ内空気圧の異常によって引き起こされる事故の低減を図ることができる。さらに、前記検出部のみが車輪側に設けられ、モニター部は車体側に設けられているので、これらの取付を比較的簡単に行うことができると共に、電波によって検出結果の受け渡しを行っているので、取付に際して面倒な配線作業を行う必要がない。さらにまた、前記検出部には電磁波によって駆動エネルギーが供給されるため、検出部に電源を設ける必要がなく、メンテナンスの簡略化を図ることができる。また、検出部では供給電流パルス化手段によって、整流回路により生成された直流電流が少なくとも消費電流の大きい空気圧検出手段に対し て所定の時間間隔をあけてパルス状に供給されるので、検出部における消費電流を低減することができる。
【００７４】
また、請求項２によれば、上記の効果に加えて、検出部は空気圧検出結果を送信する際に、識別コード送信手段によって、個々の検出部に個別に割り当てられた識別コードを発信部を介して送信し、モニター部では前記識別コードに基づいて、タイヤ装着位置判定手段により空気圧検出結果とタイヤ装着位置が対応づけされるので、例えば複数のタイヤを用いている場合にも、これらのタイヤの各々の検出結果を識別することができる。
【００７５】
また、請求項３によれば、上記の効果に加えて、モニター部の送受信用アンテナは検出部毎に車輪の近傍位置に配置され、モニター部の送受信用アンテナと検出部の送受信用アンテナとの間の距離が必要最小限とされるので、送信電波の高周波電力を低減することができ、不要な電波の広域輻射を防止することができると共に消費電力の削減を図ることができる。
【００７６】
また、請求項４によれば、上記の効果に加えて、検出部において検出結果収得手段により検出されたタイヤ内空気圧値が所定段階数のビットコードに変換されて検出結果とされるので、検出部とモニター部との間における検出結果の授受を容易に行うことができると共に、検出結果を容易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１参考例のタイヤ内空気圧モニター装置を示す構成図
【図２】本発明の第１参考例における検出部の取付位置を説明する図
【図３】本発明の第１参考例における検出部の電気系回路を示すブロック図
【図４】本発明の第１参考例におけるモニター部の電気系回路を示すブロック図
【図５】本発明の第１参考例におけるモニターパネルを示す図
【図６】本発明の第１実施形態における検出部の電気系回路を示すブロック図
【図７】本発明の第１実施形態におけるパルス化回路の動作を説明する図
【図８】本発明の第２実施形態における検出部の電気系回路を示すブロック図
【図９】本発明の第２実施形態におけるシリアル／パラレル変換回路の動作を説明するタイミングチャート
【図１０】本発明の第２参考例における検出部の電気系回路を示すブロック図
【図１１】本発明の第２参考例におけるモニター部の電気系回路を示すブロック図
【図１２】本発明の第２参考例のタイヤ内空気圧モニター装置を示す構成図
【図１３】本発明の第３実施形態における検出部の電気系回路を示すブロック図
【符号の説明】
１…車両、２…車輪、２ａ…タイヤ、１０…検出部、２０…モニター部、２０ａ…モニター部本体、２０ｂ…ディスプレイ、２０ｃ…アンテナ、１１…送受信用アンテナ、１２…整流回路、１３…中央処理部、131 …ＣＰＵ、132…Ｄ／Ａ変換回路、１４…空気圧センサ、１５…発信部、151…発振回路、152…変調回路、153…高周波増幅回路、154 …スイッチング回路、１６…デュープレクサ、１６ａ…ローパスフィルタ、１６ｂ…ハイパスフィルタ、１７…パルス化回路、１７ａ…サイリスタ、１８…ビットコード化部、181 …ビットコード化回路、182 …パラレル／シリアル変換回路、183 …クロック信号発生回路、２１…アンテナ切り替え器、２２…受信部、221…受信機、222…Ａ／Ｄ変換回路、２３…中央処理部、231…ＣＰＵ、232…メモリ、２４…キーボード、２５…表示制御部、２６…発信部、261…発信器、２７…デュープレクサ、２７ａ…ローパスフィルタ、２７ｂ…ハイパスフィルタ、２８…電源部、２９…変調部、３０…モニターパネル、３１ａ〜３１ｄ…数字表示器、３２ａ〜３２ｄ…ＬＥＤ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に備わる車輪のタイヤ内空気圧をモニターする車両のタイヤ内空気圧モニター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両において安全走行を行うために注意しなければならない事項の一つとして、車両のタイヤ内空気圧を適度な状態に設定することがあげられる。例えば、タイヤ内空気圧が低下すると、パンクの発生率が増大すると共に、高速走行においてはバーストを生じ、重大事故を引き起こす原因となる。
【０００３】
このため、運転者は常日頃、タイヤ内空気圧の点検を行う必要がある。このタイヤ内空気圧の点検の際には、車輪のリムに設けられたバルブに圧力測定器を押し当てることにより各タイヤ毎に測定を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように各タイヤ毎にタイヤ内空気圧の測定を行うことは非常に手間がかかると共に、近年急増した女性ドライバーにとっては非常に難しいことであった。このため、運転者は常日頃タイヤ内空気圧の点検を行う必要があるにもかかわらず、点検を怠りがちとなり、タイヤ内空気圧の異常によって引き起こされる事故が増加しているという問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、容易にタイヤ内空気圧の点検を行うことができる４輪又は６輪等の複数の車輪を有する車両のタイヤ内空気圧モニター装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、車両に設けられた車輪のタイヤ内空気圧をモニターする車両のタイヤ内空気圧モニター装置であって、車輪側に設けられた検出部と車体側に設けられたモニター部とからなり、前記検出部は、送受信用アンテナと、前記アンテナに入力された第１の周波数の電磁波より所定の直流電流を生成する整流回路と、前記整流回路によって生成された直流電流を所定の電圧値を有するパルス状にして出力する供給電流パルス化手段と、前記供給電流パルス化手段から出力された直流電流により動作し、タイヤ内の空気圧を検出する空気圧検出手段と、前記供給電流パルス化手段から出力された直流電流により動作し、前記空気圧検出手段による検出結果を収得する検出結果収得手段と、前記供給電流パルス化手段から出力された直流電流により動作し、前記検出結果収得手段によって収得された検出結果を第２の周波数の高周波信号として前記アンテナに供給する高周波発信部とを備え、前記モニター部は、送受信用アンテナと、第１の周波数の高周波信号を前記アンテナに供給する発信部と、前記アンテナから第２の周波数の高周波信号を入力して該信号に含まれる空気圧検出結果を抽出する受信部と、該受信部によって抽出された空気圧検出結果を報知する報知手段とを備えている車両のタイヤ内空気圧モニター装置を提案する。
【０００７】
該車両のタイヤ内空気圧モニター装置によれば、モニター部において発信部から送受信用アンテナに第１の周波数の高周波信号が供給されると、前記送受信用アンテナから前記第１の周波数の電磁波が輻射され、該電磁波は検出部の送受信用アンテナに入力される。さらに、整流回路によって該検出部の送受信用アンテナに入力された第１の周波数の電磁波から所定の直流電流が生成され、該直流電流によって検出部の空気圧検出手段、検出結果収得手段高周波発信部が駆動される。また、前記空気圧検出手段によるタイヤ内空気圧の検出結果は検出結果収得手段により収得され、該検出結果収得手段によって収得された検出結果は、高周波発信部によって第２の周波数の高周波信号として検出部の送受信用アンテナに供給され、第２の周波数の電磁波として輻射される。該第２の周波数の電磁波は、モニター部の送受信用アンテナに入力されて第２の周波数の高周波信号となり、受信部によって該第２の高周波信号に含まれる空気圧検出結果が抽出される。さらに、該受信部によって抽出された空気圧検出結果は報知手段によって報知される。
【０００８】
さらに、前記検出部では、供給電流パルス化手段によって、整流回路により生成された直流電流が少なくとも消費電流の大きい空気圧検出手段に対して所定の時間間隔をあけてパルス状に供給される。
【０００９】
また、請求項２では、請求項１記載の車両のタイヤ内空気圧モニター装置において、前記検出部は、前記空気圧検出結果を送信する際に、個々の検出部に個別に割り当てられた識別コードを前記発信部を介して送信する識別コード送信手段を備え、前記モニター部は、前記識別コードに基づいて空気圧検出結果とタイヤ装着位置を対応づけるタイヤ装着位置判定手段を備えている車両のタイヤ内空気圧モニター装置を提案する。
【００１０】
該車両のタイヤ内空気圧モニター装置によれば、検出部は空気圧検出結果を送信する際に、識別コード送信手段によって、個々の検出部に個別に割り当てられた識別コードを発信部を介して送信し、モニター部では前記識別コードに基づいて、タイヤ装着位置判定手段により空気圧検出結果とタイヤ装着位置が対応づけされる。
【００１１】
また、請求項３では、請求項１乃至２の何れかに記載の車両のタイヤ内空気圧モニター装置において、前記モニター部の送受信用アンテナは、前記検出部毎に車輪の近傍位置に配置されている車両のタイヤ内空気圧モニター装置を提案する。
該車両のタイヤ内空気圧モニター装置によれば、モニター部の送受信用アンテナは検出部毎に車輪の近傍位置に配置され、モニター部の送受信用アンテナと検出部の送受信用アンテナとの間の距離が必要最小限とされる。
【００１２】
また、請求項４では、請求項１乃至３の何れかに記載の車両のタイヤ内空気圧モニター装置において、前記検出部の検出結果収得手段は、タイヤ内空気圧値を検出し、該空気圧値を所定段階数のビットコードに変換して検出結果とする手段と、該ビットコードをパラレル／シリアル変換して出力する手段とを有し、前記高周波発信部は、前記シリアル変換されたビットコードに基づいて前記アンテナへの前記高周波信号の供給をオン・オフするスイッチ手段を有する車両のタイヤ内空気圧モニター装置を提案する。
【００１３】
該車両のタイヤ内空気圧モニター装置によれば、検出部において検出結果収得手段により、検出されたタイヤ内空気圧値が所定段階数のビットコードに変換されて検出結果とされ、該ビットコードはパラレル／シリアル変換され、前記高周波発信部により、前記シリアル変換されたビットコードに基づいて前記アンテナへの前記高周波信号の供給がオン・オフされる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１参考例のタイヤ内空気圧モニター装置を示す構成図である。図において、１は車両で、各車輪２、ここでは４つの車輪２にはタイヤ内空気圧を検出する検出部１０が設けられ、車室内には検出部１０によって検出されたタイヤ内空気圧を報知するモニター部２０が設けられている。このモニター部２０は、モニター部本体２０ａ、ディスプレイ２０ｂ、アンテナ２０ｃから構成され、ディスプレイ２０ｂは運転者から視認できる運転席の近傍に設置されている。
【００１５】
検出部１０は、図２に示すように車両１の各車輪２毎にタイヤ２ａ内に設けられ、その取付位置は車輪２のホイール２ｂの内側である。また、車体側には各車輪２毎に検出部１０に対向するようにアンテナ２０ｃが設けられ、これらのアンテナ２０ｃはモニター部本体２０ａに接続されている。
【００１６】
図３は、検出部１０の電気系回路を示すブロック図である。図において、１０は検出部で、送受信用アンテナ１１、整流回路１２、中央処理部１３、空気圧センサ１４、発信部１５及びデュープレクサ１６から構成されている。
【００１７】
整流回路１２は、ダイオード121,122、コンデンサ123、及び抵抗器124から構成され、周知の全波整流回路を形成している。この整流回路１２の入力側にはデュープレクサ１６を介して送受信用アンテナ１１が接続され、送受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流を整流して直流電流に変換して、中央処理部１３、記憶部１４及び発信部１５の駆動電源として出力するものである。
【００１８】
中央処理部１３は、周知のＣＰＵ131及びディジタル／アナログ（以下、Ｄ／Ａと称する）変換器132から構成され、ＣＰＵ131は電源が供給されて駆動すると空気圧センサ１４から出力されるアナログ信号をディジタルデータに変換し、これに基づくタイヤ内の空気圧情報をＤ／Ａ変換器132を介して発信部１５に出力する。
【００１９】
空気圧センサ１４は、例えば静電容量式圧力センサ、半導体圧力センサ、圧電式圧力センサ等からなり、タイヤ２ａ内部の空気圧に対応したアナログ電気信号を出力する。
【００２０】
発信部１５は、発振回路151、変調回路152及び高周波増幅回路153から構成され、発振回路151によって発振された、例えば３００ＭＨｚの搬送波を、中央処理部１３から入力した情報信号に基づいて、変調回路152で変調して、これを高周波増幅回路153及びデュプレクサ１６を介して送受信用アンテナ１１に供給する。
【００２１】
デュープレクサ１６は、ローパスフィルタ１６ａとハイパスフィルタ１６ｂから構成され、送受信用アンテナ１１と整流回路１２との間にローパスフィルタ１６ａが接続され、送受信用アンテナ１１と高周波増幅回路153 との間にハイパスフィルタ１６ｂが接続されている。
【００２２】
図４は、モニター部２０の電気系回路を示すブロック図である。図において、２０はモニター部で、各車輪２に対応して設けられた複数の送受信用アンテナ２０ｃ、アンテナ切り替え器２１、受信部２２、中央処理部２３、キーボード２４、表示制御部２５、発信部２６、デュープレクサ２７、これらへ電源を供給する電源部２８及びディスプレイ２０ｂから構成されている。ここで、本参考例におけるモニター部２０とは、後述するように検出部１０に対して第１の周波数の電磁波を輻射しながら、これに伴って検出部１０から輻射される第２の周波数の電磁波を受信することにより、検出部１０から送信される空気圧情報をモニターするものを言う。
【００２３】
また、モニター部２０のアンテナ切り替え器２１は、電子式の２回路４接点のスイッチからなり、中央処理部２３からの制御信号に基づいてデュープレクサ２７に接続するアンテナを切り替える。
【００２４】
受信部２２は、受信機221とアナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄと称する）変換器222から構成され、受信器221の入力側は送受信用アンテナ２０ｃに接続され、３００ＭＨｚの高周波を受信し、これを検波した後、Ａ／Ｄ変換器222を介して中央処理部２３に出力する。
【００２５】
中央処理部２３は、周知のＣＰＵ231及びメモリ232から構成され、中央処理部231はキーボード２４から入力された命令に基づいて、受信部２２から入力した情報をメモり232に記憶すると共に表示制御部２５を介してディスプレイ２０ｂに表示すると共に、受信したタイヤ内空気圧が所定の基準値以下のときにディスプレイ２０ｂを介して運転者に警報を発する。
【００２６】
さらに、発信部２６は発信回路261から構成され、発信回路261はＣＰＵ231 からの制御信号に基づいて、例えば１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚの高周波信号を送受信用アンテナ２１に出力する。
【００２７】
また、デュープレクサ２７は、ローパスフィルタ２７ａとハイパスフィルタ２７ｂから構成され、送受信用アンテナ２０ｃと受信部２２との間にハイパスフィルタ２７ｂが介在され、送受信用アンテナ２０ｃと発信部２６との間にローパスフィルタ２７ａが介在されている。
【００２８】
ディスプレイ２０ｂは、図５に示すように、モニターパネル３０上に車輪に対応して配置された４つの７セグメントＬＥＤ数字表示器（以下、数字表示器と称する）３１ａ〜３１ｄと、同様に車輪に対応して配置された４つの赤色ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄ及び図示せぬブザーを備えている。
【００２９】
これにより、表示制御部２５から入力した表示信号に基づいて、各数字表示器３１ａ〜３１ｄにタイヤ内空気圧の検出値を８段階表示すると共に警報用の赤色ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄを点滅させ、警報時にはＣＰＵ231 から入力する鳴動信号によってブザー（図示せず）を鳴動する。
【００３０】
前述の構成よりなる本参考例によれば、モニター部２０からはＣＰＵ231 の動作プログラムに基づいて所定時間おきに発信部２６が駆動され、送受信用アンテナ２１から第１の周波数の高周波信号、即ち１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚの高周波信号が輻射される。この際、ＣＰＵ231 によってアンテナ切り替え器２１が切り替え制御され、アンテナ切り替え器２１によって４つの送受信用アンテナ２０ｃが順次デュープレクサ２７に接続され、４つのアンテナ２０ｃから順次第１の周波数の電磁波が輻射される。
【００３１】
この電磁波は各車輪２に設けられた検出部１０の送受信用アンテナ１１に入力され、送受信用アンテナ１１に高周波電流が誘起する。送受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流は、整流回路１２によって整流されて検出部１０内部の中央処理部１３、空気圧センサ１４及び発信部１５に電源を供給する。
【００３２】
これにより、モニター部２０から送出された電磁波を受信している間、電源を供給された中央処理部１３は、予めプログラムされている情報送信処理を行う。即ち、中央処理部１３は、空気圧センサ１４内から出力される信号に基づく空気圧情報を発信部１５に出力する。発信部ではこの情報に基づいて搬送波を変調し、変調された搬送波、即ち高周波信号を送受信用アンテナ１１に供給する。これにより、送受信用アンテナ１１からは第２の周波数の電磁波、即ち３００ＭＨｚの周波数の電磁波が輻射される。
【００３３】
モニター部２０では、検出部１０から輻射された３００ＭＨｚの電磁波を送受信用アンテナ２１を介して受信部２２によって受信し、受信部２２は受信した情報をディジタルデータに変換して中央処理部２３に送出する。
【００３４】
中央処理部２３は、入力したディジタルデータに基づく情報、即ち検出部１０から受信したタイヤ内空気圧情報を表示制御部２５を介してディスプレイ２０ｂの数字表示器３１ａ〜３１ｄに８段階表示する。さらに、中央処理部２３は、受信したタイヤ内空気圧が所定の基準値以下のときに車輪に対応した赤色ＬＥＤ３２ａ〜３２ｄを点滅させると共にブザーを鳴動して運転者に警報を発する。
【００３５】
前述したように、第１参考例によれば、車輪２側に設けられた検出部１０によってタイヤ２ａ内の空気圧が検出され、この検出結果は電波を介して車体側に設けられたモニター部によって受信され、タイヤ内空気圧の検出結果がモニターされるので、タイヤ内空気圧の測定を非常に簡単に行うことができると共に、女性ドライバーにとっても容易に行うことができる。
【００３６】
これにより、運転者は常日頃からタイヤ内空気圧の点検を行うことができ、タイヤ内空気圧の異常によって引き起こされる事故の低減を図ることができる。さらに、検出部１０のみが車輪側に設けられ、モニター部２０が車体側に設けられているので、これらの取付を比較的簡単に行うことができる。
【００３７】
また、検出部１０内には電源を設ける必要がないので、半永久的に使用でき、定期的に電池交換する必要がなくメンテナンスの手間を大幅に低減することができる。
【００３８】
次に、本発明の第１実施形態を説明する。
図６は第１実施形態における検出部１０の電気系回路を示すブロック図である。図において前述した第１参考例と同一構成部分は同一符号を持って表しその説明を省略する。また、第１参考例と第１実施形態との相違点は、検出部１０にパルス化回路１７を設け、整流回路１２から出力される直流電流をパルス化して中央処理部１３、空気圧センサ１４及び発信部１５の駆動電源として出力するものである。また、モニター部２０の構成は第１参考例と同様である。
【００３９】
パルス化回路１７は、サイリスタ１７ａから構成され、そのゲート端子Ｇは接地され、第１端子Ｔ１は整流回路１２の出力端子、即ちダイオード121 のカソードに接続されている。これにより、図７に示すように、送受信アンテナ１１に誘起した高周波電流によりコンデンサ123 が充電され、コンデンサ123 の端子間電圧Ｖが所定の電圧に達するとサイリスタ１７ａがオフ状態からオン状態に切り替わり、サイリスタ１７ａの第２端子から電流が出力される。この後、コンデンサ123 の端子電圧が低下すると、サイリスタ１７ａがオン状態からオフ状態に切り替わるため、サイリスタ１７ａの第２端子にパルス状の所定電圧を有する電流Ｉが出力されることとなる。
【００４０】
前述の構成によれば、送受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流は、整流回路１２によって整流され、パルス化回路１７からパルス状に電流が出力されて、検出部１０内部の中央処理部１３、空気圧センサ１４及び発信部１５に電源が供給される。これにより、検出部１０を微弱なエネルギーによって動作させることができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図８は、第２実施形態における検出部１０の電気系回路を示すブロック図である。図において、前述した第２の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１実施形態と第２実施形態との相違点は、中央処理部１３に代えてビットコード化部１８を設けると共に、変調回路152 に代えてスイッチング回路154 を設けたことにある。
【００４２】
ビットコード化部１８はビットコード化回路181 、パラレル／シリアル変換回路182 、クロック信号発生回路183 から構成されている。
【００４３】
ビットコード化回路181 は、８個の比較器181a〜181hと９個の抵抗器181i〜181qから構成され、抵抗器181i〜181qは直列接続され、その一端は接地されると共に他端はパルス化回路１７の出力電圧Ｖｂによってプルアップされている。また、各抵抗器181i〜181qの接続点は比較器181a〜181hの反転入力端子に一対一に対応して接続され、各比較器181a〜181hの反転入力端子には抵抗器181i〜181qによる分圧電圧が印加される。
【００４４】
また、各比較器181a〜181hの非反転入力端子には空気圧センサ１４からの出力電圧が印加されている。
【００４５】
これにより各比較器181a〜181hは、反転入力端子に印加された電圧よりも非反転入力端子に印加された電圧が大きいときに、出力電圧をハイレベルの電圧（Ｖｂ）を出力し、これ以外はローレベルの電圧（接地電位）を出力する。従って、ビットコード化部１８により、タイヤ内空気圧値は８ビットのコードとして出力される。
【００４６】
パラレル／シリアル変換回路182 は、８ビットのデータ入力端子Ｄａ〜Ｄｈと、シフトデータ入力端子ＳＤ、クロック信号入力端子ＣＬＫ、ロード信号入力端子ＬＤ、及びシリアルデータ出力端子Ｑを備え、データ入力端子Ｄａ〜Ｄｈに入力されたパラレルデータをシリアルデータ出力端子Ｑからシリアルデータとして出力するものである。
【００４７】
データ入力端子Ｄａ〜Ｄｈにはそれぞれ、比較器181a〜181hの出力端子が接続され、ロード信号入力端子ＬＤにはクロック信号発生回路183から出力される第２クロック信号ＣＫ２が入力され、シフトデータ入力端子ＳＤは接地されている。また、クロック信号入力端子ＣＬＫにはクロック信号発生回路183 から出力される第１クロック信号ＣＫ１が入力されている。
【００４８】
ここで、第２クロック信号ＣＫ２は、第１クロック信号ＣＫ１の周期の１６倍の周期を有し、第１クロック信号ＣＫ１に同期している。
【００４９】
これにより、パラレル／シリアル変換回路182 は、図９に示すように、第２クロック信号ＣＫ２の立ち上がりでデータ入力端子Ｄａ〜Ｄｈに入力されているデータをラッチし、第１クロック信号ＣＫ１に同期して、これらのデータをデータ入力端子Ｄｈに入力されているデータから順にシリアルデータ出力端子から順次出力していく。
【００５０】
また、データ入力端子Ｄａ〜Ｄｈに入力されている８ビットのデータを出力した後は、シフトデータ入力端子ＳＤに入力されているデータ、即ちローレベルを出力する。
【００５１】
スイッチング回路154 は、パラレル／シリアル変換回路182 から出力された信号によってオン・オフ状態が切り替わる電子スイッチからなり、パラレル／シリアル変換回路182 からの出力信号がハイレベルのときに、発振回路151 から出力される搬送波信号（キャリア信号）を高周波増幅回路153 に伝達する。
【００５２】
これにより、８ビットにコード化されたタイヤ内空気圧データが電磁波として送信される。
【００５３】
一方、モニター部２０では、８ビットにコード化されたタイヤ内空気圧データを受信するので、中央処理部２３はこれに対応してタイヤ内空気圧情報を表示制御部２５を介してディスプレイ２０ｂの数字表示器３１ａ〜３１ｄに８段階表示する。さらに、中央処理部２３は、受信したタイヤ内空気圧が所定の基準値以下のときに車輪に対応した赤色ＬＥＤを点滅させると共にブザーを鳴動して運転者に警報を発する。
【００５４】
前述したように、第２実施形態によれば、検出部１０に消費電力の大きなＣＰＵ及びＤ／Ａ変換回路を用いていないので、さらに微弱エネルギーで検出部１０を動作させることができる。
【００５５】
次に、本発明の第２参考例を説明する。
図１０は第２参考例における検出部１０の電気系回路を示すブロック図、図１１は第２参考例におけるモニター部２０の電気系回路を示すブロック図である。図において、前述した第１参考例と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１参考例と第２参考例との相違点は、検出部１０に検波部１９及び記憶部133 を設けると共に、モニター部２０からアンテナ切り替え器２１を除去し、変調部２９を設け、検出部１０を指定して空気圧情報の授受を行えるようにしたことにある。
【００５６】
即ち、検波部１９はダイオード191とＡ／Ｄ変換器192からなり、ダイオード191のアノードは送受信用アンテナ１１に接続され、カソードはＡ／Ｄ変換器を介して中央処理部１３のＣＰＵ131に接続されている。
【００５７】
記憶部133 は、ＣＰＵ131 に接続されたＥＥＰＲＯＭ等の半導体メモリからなり、この記憶部133 には予め各タイヤに固有のＩＤコード（識別コード）が記憶されている。
【００５８】
また、モニター部２０においては、アンテナ２０ｃは１つのみ設けられ、直接デュープレクサ２７に接続され、図１２に示すように車室内に配置されている。
【００５９】
変調部２９は、Ｄ／Ａ変換器291、変調回路292及び高周波増幅回路293からなり、Ｄ／Ａ変換器291の入力側は中央処理部２３のＣＰＵ231に接続され、出力側は変調回路292に接続されている。変調回路292は発信部２６から搬送波を入力し、これを変調して高周波増幅回路293に供給する。高周波増幅回路293は、入力した高周波信号を増幅して送信用アンテナ２７に出力する。
【００６０】
モニター部２０からはＣＰＵ231 の動作プログラムに基づいて所定時間おきに各検出部１０のＩＤコードが変調部２９に送出されると共に発信部２６が駆動され、送信用アンテナ２７から第１の周波数の高周波信号、即ち１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚの高周波信号によってＩＤコードが送信される。
【００６１】
この電磁波は検出部１０の送受信用アンテナ１１に入力され、送受信用アンテナ１１に高周波電流が誘起する。送受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流は、整流回路１２によって整流されて検出部１０内部の中央処理部１３、空気圧センサ１４及び発信部１５に電源を供給する。
【００６２】
さらに、検出部１０では、モニター部２０から送出された電磁波を受信している間、電源を供給された中央処理部１３は、検波回路１９を介して入力されるＩＤコードを判定し、このＩＤコードが記憶部133 に記憶されているＩＤコードと一致するときに、予めプログラムされている処理を行う。
【００６３】
即ち、ＩＤコードが一致したときには、中央処理部１３は、空気圧センサ１４内から出力される信号に基づく空気圧情報を発信部１５に出力すると共に、記憶部133 内に記憶されているＩＤコードを読み出し、このＩＤコードを発信部１５に出力する。発信部１５では空気圧情報及びＩＤコードに基づいて搬送波を変調し、変調された搬送波、即ち高周波信号を送受信用アンテナ１１に供給する。これにより、送受信用アンテナ１１からは３００ＭＨｚの周波数の電磁波が輻射される。
【００６４】
モニター部２０では、検出部１０から輻射された３００ＭＨｚの電磁波を受信用アンテナ２１を介して受信部２２によって受信し、受信部２２は受信した情報をディジタルデータに変換して中央処理部２３に送出する。
【００６５】
中央処理部２３は、入力したディジタルデータに基づく情報、即ち検出部１０から受信した空気圧情報を対応する数字表示器３１ａ〜３１ｄに表示する。
【００６６】
従って、第２参考例によれば、車室内に設けた１つのアンテナ２０ｃを用いて、個々の検出部１０を指定して空気圧情報の授受を行うことができるので、アンテナの配線作業を行う必要がなく、装置を非常に簡単に設置することができる。また、個々のタイヤに設けられた検出部１０のそれぞれから送信される情報が重なることがなく、個々のタイヤの空気圧を確実に識別することができる。
【００６７】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図１３は、第３実施形態における検出部１０の電気系回路を示すブロック図である。図において前述した第２参考例と同一構成部分は同一符号を持って表しその説明を省略する。また、第２参考例と第３実施形態との相違点は、検出部１０にパルス化回路１７を設け、整流回路１２から出力される直流電流をパルス化して中央処理部１３、記憶部１４及び発信部１５の駆動電源として出力するものである。また、モニター部２０の構成は第２参考例と同様である。
【００６８】
パルス化回路１７の構成は前述した第１実施形態と同様である。即ちパルス化回路１７は、サイリスタ１７ａから構成され、そのゲート端子Ｇは接地され、第１端子Ｔ１は整流回路１２の出力端子、即ちダイオード121 のカソードに接続されている。これにより、図７に示したように、送受信アンテナ１１に誘起した高周波電流によりコンデンサ123 が充電され、コンデンサ123 の端子間電圧Ｖが所定の電圧に達するとサイリスタ１７ａがオフ状態からオン状態に切り替わり、サイリスタ１７ａの第２端子から電流が出力される。この後、コンデンサ123 の端子電圧が低下すると、サイリスタ１７ａがオン状態からオフ状態に切り替わるため、サイリスタ１７ａの第２端子にパルス状の所定電圧を有する電流Ｉが出力されることとなる。
【００６９】
前述の構成によれば、送受信用アンテナ１１に誘起した高周波電流は、整流回路１２によって整流され、パルス化回路１７からパルス状に電流が出力されて、検出部１０内部の中央処理部１３、空気圧センサ１４及び発信部１５に電源が供給される。これにより、検出部１０を微弱なエネルギーによって動作させることができる。
【００７０】
尚、前述した第１乃至第３実施形態では、タイヤ内空気圧の検出結果を８段階の検出値をもって表したがこれに限定されることはない。
【００７１】
また、前述した第１乃至第３実施形態では、検出結果の報知方法として７セグメント数字表示器、ＬＥＤ、ブザーを用いたが、この他に音声や画像若しくはこれらの組合せを用いて、タイヤ内空気圧の検出結果を運転者等に報知するようにしても良い。
【００７２】
また、前述した第１乃至第３実施形態では、装置設置対象車として４輪車を用いたが、これに限定されることはなく６輪以上の車両であっても良い。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１によれば、車輪側に設けられた検出部の空気圧検出手段によってタイヤ内の空気圧が検出され、該検出結果は電波を介して車体側に設けられたモニター部によって受信され、前記検出結果が得られるので、タイヤ内空気圧の測定を非常に簡単に行うことができると共に、女性ドライバーにとっても容易に行うことができる。これにより、運転者は常日頃からタイヤ内空気圧の点検を行うことができ、タイヤ内空気圧の異常によって引き起こされる事故の低減を図ることができる。さらに、前記検出部のみが車輪側に設けられ、モニター部は車体側に設けられているので、これらの取付を比較的簡単に行うことができると共に、電波によって検出結果の受け渡しを行っているので、取付に際して面倒な配線作業を行う必要がない。さらにまた、前記検出部には電磁波によって駆動エネルギーが供給されるため、検出部に電源を設ける必要がなく、メンテナンスの簡略化を図ることができる。また、検出部では供給電流パルス化手段によって、整流回路により生成された直流電流が少なくとも消費電流の大きい空気圧検出手段に対し て所定の時間間隔をあけてパルス状に供給されるので、検出部における消費電流を低減することができる。
【００７４】
また、請求項２によれば、上記の効果に加えて、検出部は空気圧検出結果を送信する際に、識別コード送信手段によって、個々の検出部に個別に割り当てられた識別コードを発信部を介して送信し、モニター部では前記識別コードに基づいて、タイヤ装着位置判定手段により空気圧検出結果とタイヤ装着位置が対応づけされるので、例えば複数のタイヤを用いている場合にも、これらのタイヤの各々の検出結果を識別することができる。
【００７５】
また、請求項３によれば、上記の効果に加えて、モニター部の送受信用アンテナは検出部毎に車輪の近傍位置に配置され、モニター部の送受信用アンテナと検出部の送受信用アンテナとの間の距離が必要最小限とされるので、送信電波の高周波電力を低減することができ、不要な電波の広域輻射を防止することができると共に消費電力の削減を図ることができる。
【００７６】
また、請求項４によれば、上記の効果に加えて、検出部において検出結果収得手段により検出されたタイヤ内空気圧値が所定段階数のビットコードに変換されて検出結果とされるので、検出部とモニター部との間における検出結果の授受を容易に行うことができると共に、検出結果を容易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１参考例のタイヤ内空気圧モニター装置を示す構成図
【図２】本発明の第１参考例における検出部の取付位置を説明する図
【図３】本発明の第１参考例における検出部の電気系回路を示すブロック図
【図４】本発明の第１参考例におけるモニター部の電気系回路を示すブロック図
【図５】本発明の第１参考例におけるモニターパネルを示す図
【図６】本発明の第１実施形態における検出部の電気系回路を示すブロック図
【図７】本発明の第１実施形態におけるパルス化回路の動作を説明する図
【図８】本発明の第２実施形態における検出部の電気系回路を示すブロック図
【図９】本発明の第２実施形態におけるシリアル／パラレル変換回路の動作を説明するタイミングチャート
【図１０】本発明の第２参考例における検出部の電気系回路を示すブロック図
【図１１】本発明の第２参考例におけるモニター部の電気系回路を示すブロック図
【図１２】本発明の第２参考例のタイヤ内空気圧モニター装置を示す構成図
【図１３】本発明の第３実施形態における検出部の電気系回路を示すブロック図
【符号の説明】
１…車両、２…車輪、２ａ…タイヤ、１０…検出部、２０…モニター部、２０ａ…モニター部本体、２０ｂ…ディスプレイ、２０ｃ…アンテナ、１１…送受信用アンテナ、１２…整流回路、１３…中央処理部、131 …ＣＰＵ、132…Ｄ／Ａ変換回路、１４…空気圧センサ、１５…発信部、151…発振回路、152…変調回路、153…高周波増幅回路、154 …スイッチング回路、１６…デュープレクサ、１６ａ…ローパスフィルタ、１６ｂ…ハイパスフィルタ、１７…パルス化回路、１７ａ…サイリスタ、１８…ビットコード化部、181 …ビットコード化回路、182 …パラレル／シリアル変換回路、183 …クロック信号発生回路、２１…アンテナ切り替え器、２２…受信部、221…受信機、222…Ａ／Ｄ変換回路、２３…中央処理部、231…ＣＰＵ、232…メモリ、２４…キーボード、２５…表示制御部、２６…発信部、261…発信器、２７…デュープレクサ、２７ａ…ローパスフィルタ、２７ｂ…ハイパスフィルタ、２８…電源部、２９…変調部、３０…モニターパネル、３１ａ〜３１ｄ…数字表示器、３２ａ〜３２ｄ…ＬＥＤ。
Claims (4)
- 車両に設けられた車輪のタイヤ内空気圧をモニターする車両のタイヤ内空気圧モニター装置であって、
車輪側に設けられた検出部と車体側に設けられたモニター部とからなり、
前記検出部は、送受信用アンテナと、
前記アンテナに入力された第１の周波数の電磁波より所定の直流電流を生成する整流回路と、
前記整流回路によって生成された直流電流を所定の電圧値を有するパルス状にして出力する供給電流パルス化手段と、
前記供給電流パルス化手段から出力された直流電流により動作し、タイヤ内の空気圧を検出する空気圧検出手段と、
前記供給電流パルス化手段から出力された直流電流により動作し、前記空気圧検出手段による検出結果を収得する検出結果収得手段と、
前記供給電流パルス化手段から出力された直流電流により動作し、前記検出結果収得手段によって収得された検出結果を第２の周波数の高周波信号として前記アンテナに供給する高周波発信部とを備え、
前記モニター部は、送受信用アンテナと、
第１の周波数の高周波信号を前記アンテナに供給する発信部と、
前記アンテナから第２の周波数の高周波信号を入力して該信号に含まれる空気圧検出結果を抽出する受信部と、
該受信部によって抽出された空気圧検出結果を報知する報知手段とを備えている
ことを特徴とする車両のタイヤ内空気圧モニター装置。 - 前記検出部は、前記空気圧検出結果を送信する際に、個々の検出部に個別に割り当てられた識別コードを前記発信部を介して送信する識別コード送信手段を備え、前記モニター部は、前記識別コードに基づいて空気圧検出結果とタイヤ装着位置を対応づけるタイヤ装着位置判定手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の車両のタイヤ内空気圧モニター装置。
- 前記モニター部の送受信用アンテナは、前記検出部毎に車輪の近傍位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至２の何れかに記載の車両のタイヤ内空気圧モニター装置。
- 前記検出部の検出結果収得手段は、タイヤ内空気圧値を検出し、該空気圧値を所定段階数のビットコードに変換して検出結果とする手段と、該ビットコードをパラレル／シリアル変換して出力する手段とを有し、
前記高周波発信部は、前記シリアル変換されたビットコードに基づいて前記アンテナへの前記高周波信号の供給をオン・オフするスイッチ手段を有する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両のタイヤ内空気圧モニター装置。
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