JP4747630B2 - タイヤ状態検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの圧力や温度などのタイヤ状態を検出するタイヤ状態検出装置に関し、さらに詳しくは、接続ケーブルに異常が発生した際にそれを報知するようにしたタイヤ状態検出装置に関する。

近年、車両の安全性を向上するため、車両に装着した空気入りタイヤの圧力や温度などのタイヤ状態を検出し、それを運転中のドライバーに報知するようにしたタイヤ状態検出装置が提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。

車両側に搭載される車載ユニットは、通常、運転席周辺に取り付けられる車載ユニット本体とタイヤハウスに設置されるアンテナとの間を同軸ケーブルからなる接続ケーブルで接続している。

特に、トラックなどの大型車両に搭載される車載ユニットでは、キャブの開閉や走行中の振動、雨水などの影響により、接続ケーブルが時々断線やショートし、タイヤ状態の検出信号が車載ユニット本体で受信できないことがある。その際に、接続ケーブルに異常が発生したのか、タイヤ側に装着されるタイヤ側ユニットに異常が発生したのかがわからないため、故障の修理に手間がかかるという問題があった。
特開昭５９−１７１２７号公報 特開平５−１２６６６６号公報 特開２００４−２０３１６５号公報

本発明の目的は、接続ケーブルに異常が発生した際にそれを報知することが可能なタイヤ状態検出装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤ状態検出装置は、タイヤ側に装着されるタイヤ状態を検出するタイヤ側ユニット（１）から送信された検出信号を、車両側に搭載される車載ユニット（３）のアンテナから接続ケーブル（１７）を介して車載ユニット本体（１３）の受信器（１９）で受信するようにしたタイヤ状態検出装置において、前記車載ユニット本体（１３）は、接続ケーブル（１７）に異常が発生した際に反射波を得る信号を送信する送信器（２１）と、該反射波を抽出する方向性結合器（３１）と、該方向性結合器（３１）で抽出された反射波から前記接続ケーブル（１７）の接続状態を検出する接続状態検出部（３５）と、該接続状態検出部（３５）が接続異常を検出した際に報知する報知部（２７）とを備え、前記タイヤ側ユニット（１）は、タイヤの状態を検出するセンサ（５、７）と、該センサ（５、７）の検出信号を前記車載ユニット（３）に送信する送信機能及び該車載ユニット（３）からの信号を受信する受信機能を備えた送受信器（３７）と、該送受信器（３７）に接続した送受信用アンテナ（３９）と、該センサ（５、７）及び送受信機（３７）に電力を供給するバッテリー（４３）と、該バッテリー（４３）と該センサ（５、７）との接続を開閉する開閉器（４５）とを備え、前記車載ユニット（３）のアンテナが送受信用アンテナ（４９）からなると共に、該車載ユニット（３）は、前記送受信用アンテナ（４９）と前記接続ケーブル（１７）との間に接続されて反射波を抽出する第２方向性結合器（５１）と、該第２方向性結合器（５１）で抽出した反射波から前記接続ケーブル（１７）の接続状態を検出する第２接続状態検出部（５３）と、該第２接続状態検出部（５３）が接続異常を検出した際に前記車載ユニット（３）の送受信用アンテナ（４９）を介して前記タイヤ側ユニット（１）に前記開閉器（４５）を開にする信号を送信する第２送信器（５５）とを備えることを特徴とする。

上述した本発明によれば、送信器が信号を送信した際に、接続ケーブルに異常があると、その異常個所で反射する反射波が方向性結合器で抽出され、その抽出された反射波から接続状態検出部が接続ケーブルの接続状態を検出し、接続状態検出部が接続異常を検出すると報知部が報知するので、接続ケーブルに異常が発生した際にそれを報知すること可能になる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明のタイヤ状態検出装置の参考例を示し、このタイヤ状態検出装置は、タイヤ側に装着されるタイヤ側ユニット１と、車両側に搭載される車載ユニット３を備えている。

タイヤ側ユニット１は、タイヤ空洞部内の内面あるいはタイヤを装着するリムに取り付けられるものであり、タイヤ空洞部内の空気圧を検出する圧力センサ５とタイヤ空洞部内の温度を測定する温度センサ７からなるセンサ５，７に接続され、検出信号を車載ユニット３側に定期的に送信するための送信器９、及びこの送信器９に接続された送信用アンテナ１１を備えている。１２はセンサ５，７及び送信器９に電力を供給するためのバッテリーである。

車載ユニット３は、運転席周辺に取り付けられる車載ユニット本体１３とタイヤハウスに設置される受信用アンテナ１５とを有し、この間を同軸ケーブルからなる接続ケーブル１７により接続している。

車載ユニット本体１３は、受信用アンテナ１５で受信した検出信号が入力される受信器１９と接続ケーブル１７に切断やショートなどの異常が発生した際に反射波を得る信号を送信するための送信器２１とからなる送受信部２３、受信器１９からの検出信号を処理する信号処理部２５、ドライバーに異常を警報する警報部（報知部）２７、検出された空気圧と温度の値を表示する表示部（報知部）２９、反射波を抽出する方向性結合器３１、方向性結合器３１で抽出した反射波を接続状態検出信号に生成し、その接続状態検出信号から接続ケーブル１７の接続状態を検出する接続状態検出部３５を備えている。

接続ケーブル１７のコネクタ１７Ａに方向性結合器３１が接続され、この方向性結合器３１に送受信部２３が接続され、この送受信部２３に信号処理部２５が接続され、この信号処理部２５に警報部２７と表示部２９が接続されている。接続ケーブル１７のコネクタ１７Ａと送受信部２３との間に配置される方向性結合器３１には、更に接続状態検出部３５が接続され、この接続状態検出部３５が信号処理部２５に接続されている。

信号処理部２５は、検出された圧力の値が予め設定された閾値より低いと、また検出された温度の値が予め設定された閾値より高いと、警報部２７に異常信号を出力し、それにより警報部２７がドライバーに音などにより警報を発するようになっている。

また、受信器１９がタイヤ側ユニット１からの検出信号を一定の時間（定期的に送信器９から送信される時間より長い時間）受信せず、受信器１９からの検出信号が一定の時間信号処理部２５に入力されないと、信号処理部２５は、送信器２１に信号を出力し、それにより送信器２１から高周波の信号を受信用アンテナ１５側に送信するように構成されている。

接続ケーブル１７に異常（切断やショート）の発生があると、送信器２１から方向性結合器３１を介して接続ケーブル１７に送られた送信波は、異常箇所で略全反射した反射波として接続ケーブル１７から方向性結合器３１に入力される。この方向性結合器３１で反射波を抽出し、この抽出された反射波から接続状態検出部３５が接続状態検出信号を得、更にこの接続状態検出信号の電圧が所定の電圧以上になった場合に信号処理部２５に接続異常信号を出力する。

信号処理部２５では、接続異常信号が入力されると、異常信号を警報部２７及び表示部２９に出力し、警報部２７では接続ケーブル１７の異常を知らせる警報を発し、また表示部２９では接続ケーブル１７の異常を知らせる表示を点灯し、ドライバーに報知するようになっている。接続ケーブル１７に異常の発生がないと反射波がないので、上記動作は行われない。

上述したタイヤ状態検出装置では、圧力センサ５及び温度センサ７からの検出信号が送信器９から送信用アンテナ１１を介して定期的に車載ユニット３側に送信される。送信用アンテナ１１から送信された検出信号は、受信用アンテナ１５から接続ケーブル１７、方向性結合器３１を経て受信器１９に入力され、更に信号処理部２５に入力される。

信号処理部２５では、検出された空気圧の値が予め設定された閾値より低いか否か判定し、低いと判定した場合には空気圧異常信号を警報部２７に出力する。また検出された温度の値が予め設定された閾値より高いか否か判定し、高いと判定した場合には温度異常信号を警報部２７に出力する。異常信号が入力された警報部２７は、ドライバーに音などにより警報を発する。また、表示部２９に検出した値を表示する。

信号処理部２５は、受信器１９からの検出信号が一定の時間入力されないと、送信器２１に信号を出力し、その信号が入力された送信器２１は高周波の信号を受信用アンテナ１５側に送信する。

送信器２１から方向性結合器３１を介して接続ケーブル１７に送られた送信波は、接続ケーブル１７に異常の発生があると、その異常箇所で略全反射し、反射波として接続ケーブル１７から方向性結合器３１に入力される。方向性結合器３１でこの反射波が抽出され、抽出された反射波が接続状態検出部３５に入力される。接続状態検出部３５ではこの反射波から接続状態検出信号を生成し、この接続状態検出信号の電圧が所定の電圧以上になった場合に信号処理部２５に接続異常信号を出力する。

接続異常信号が入力されると、信号処理手段２５は異常信号を警報部２７と表示部２９に出力し、警報部２７が接続ケーブル１７の異常を報知する警報を発する。また、表示部２９が接続ケーブル１７の異常を知らせる表示を行い、ドライバーに接続ケーブル１７の異常を報知する。

上述した参考例によれば、車載ユニット本体１３が、接続ケーブル１７に異常が発生した際に反射波を得る信号を送信する送信器２１と、反射波を抽出する方向性結合器３１と、抽出された反射波から接続ケーブル１７の接続状態を検出する接続状態検出部３５と、接続状態検出部３５が接続異常を検出した際に報知する報知部２７，２９とを具備するため、接続ケーブル１７に異常が発生した際にドライバーに報知することができる。

図２は、本発明のタイヤ状態検出装置の実施形態を示す。このタイヤ状態検出装置は、タイヤ側ユニット１が、上述したタイヤの状態を検出する圧力センサ５と温度センサ７、検出信号を車載ユニット３側に定期的に送信する送信機能と車載ユニット３から後述する開閉器４５の開閉信号を受信する受信機能を備えた送受信器３７、車載ユニット３側と無線信号の授受を行う送受信用アンテナ３９、送受信器３７で受信した開閉信号を処理する信号処理部４１、センサ５，７、送受信機３７及び信号処理部４１に電力を供給するバッテリー４３、バッテリー４３とセンサ５，７との接続を開閉する開閉器４５を備えている。

センサ５，７が送受信器３７に接続され、この送受信器３７に送受信用アンテナ３９が接続されている。送受信器３７に更に信号処理部４１が接続され、この信号処理部４１に開閉器４５が接続されている。

車載ユニット３は、上記受信用アンテナ１５に代えて送受信用アンテナ４９を使用し、更に上述した車載ユニット３の構成に加えて、反射波を抽出する第２方向性結合器５１、第２方向性結合器５１で抽出した反射波から接続ケーブル１７の接続状態を検出する第２接続状態検出部５３、第２接続状態検出部５３が接続異常を検出した際に送受信用アンテナ４９を介してタイヤ側ユニット１に開閉器４５を開にする信号を送信する第２送信器５５を備えている。

送受信用アンテナ４９と接続ケーブル１７との間に第２方向性結合器５１が接続されている。この２方向性結合器５１に第２接続状態検出部５３が接続され、この第２接続状態検出部５３に第２送信器５５が接続され、この第２送信器５５は送受信用アンテナ４９に接続されている。

車載ユニット本体１３の送信器２１は、開閉器４５を閉にする信号を送信できるようになっており、車載ユニット１３に設けた不図示のリセットボタンを押すと、送信器２１が開閉器４５を閉にする信号を出力するようになっている。

このタイヤ状態検出装置では、上述した動作に加えて、接続ケーブル１７に異常が発生すると、車載ユニット３の送受信用アンテナ４９が受信した検出信号の反射波が接続ケーブル１７から第２方向性結合器５１に入力される。第２方向性結合器５１でこの反射波が抽出され、抽出された反射波が第２接続状態検出部５３に入力される。第２接続状態検出部５３でこの反射波から接続状態検出信号を生成し、この接続状態検出信号の電圧が所定の電圧以上になった場合に第２送信器５５に接続異常信号を出力する。

接続異常信号が入力されると、第２送信器５５は送受信アンテナ４９を介してタイヤ側ユニット１に開閉器４５を開にする信号を送信する。この信号がタイヤ側ユニット１の送受信用アンテナ３９、送受信器３７を介して信号処理部４１に入力され、それを受けて信号処理部４１では開閉器４５を開にする信号を出力し、開閉器４５を開にする。これにより、接続ケーブル１７に異常が発生した際にセンサ５，７で電力が消費されないので、バッテリー４３の無駄な電力消費を回避することができる。

本発明のタイヤ状態検出装置の参考例の構成を示すブロック図である。 本発明のタイヤ状態検出装置の実施形態の構成を示すブロック図である

符号の説明

１ タイヤ側ユニット
３ 車載ユニット
５ 圧力センサ
７ 温度センサ
１３ 車載ユニット本体
１５ 受信用アンテナ
１７ 接続ケーブル
１９ 受信器
２１ 送信器
２７ 警報部（報知部）
２９ 表示部（報知部）
３１ 方向性結合器
３５ 接続状態検出部
３７ 送受信器
３９ 送受信用アンテナ
４３ バッテリー
４５ 開閉器
４９ 送受信用アンテナ
５１ 第２方向性結合器
５３ 第２接続状態検出部
５５ 第２送信器

Claims (2)

1. タイヤ側に装着されるタイヤ状態を検出するタイヤ側ユニット（１）から送信された検出信号を、車両側に搭載される車載ユニット（３）のアンテナから接続ケーブル（１７）を介して車載ユニット本体（１３）の受信器（１９）で受信するようにしたタイヤ状態検出装置において、
   前記車載ユニット本体（１３）は、接続ケーブル（１７）に異常が発生した際に反射波を得る信号を送信する送信器（２１）と、該反射波を抽出する方向性結合器（３１）と、該方向性結合器（３１）で抽出された反射波から前記接続ケーブル（１７）の接続状態を検出する接続状態検出部（３５）と、該接続状態検出部（３５）が接続異常を検出した際に報知する報知部（２７）とを備え、
   前記タイヤ側ユニット（１）は、タイヤの状態を検出するセンサ（５、７）と、該センサ（５、７）の検出信号を前記車載ユニット（３）に送信する送信機能及び該車載ユニット（３）からの信号を受信する受信機能を備えた送受信器（３７）と、該送受信器（３７）に接続した送受信用アンテナ（３９）と、該センサ（５、７）及び送受信機（３７）に電力を供給するバッテリー（４３）と、該バッテリー（４３）と該センサ（５、７）との接続を開閉する開閉器（４５）とを備え、
   前記車載ユニット（３）のアンテナが送受信用アンテナ（４９）からなると共に、
   該車載ユニット（３）は、前記送受信用アンテナ（４９）と前記接続ケーブル（１７）との間に接続されて反射波を抽出する第２方向性結合器（５１）と、該第２方向性結合器（５１）で抽出した反射波から前記接続ケーブル（１７）の接続状態を検出する第２接続状態検出部（５３）と、該第２接続状態検出部（５３）が接続異常を検出した際に前記車載ユニット（３）の送受信用アンテナ（４９）を介して前記タイヤ側ユニット（１）に前記開閉器（４５）を開にする信号を送信する第２送信器（５５）とを備えるタイヤ状態検出装置。
2. 前記送信器（２１）は、前記車載ユニット本体（３）の受信器（１９）が前記タイヤ側ユニット（１）からの検出信号を一定の時間受信しない時には、高周波の信号を前記送受信用アンテナ（４９）側に送信する請求項１に記載のタイヤ状態検出装置。

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