JP5466093B2

JP5466093B2 - タイヤ監視システム

Info

Publication number: JP5466093B2
Application number: JP2010138162A
Authority: JP
Inventors: 真守梅枝; 和之深町; 俊介早瀬; 泰弘奥野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-06-17
Also published as: JP2012001107A

Description

本発明は、車両のタイヤに装着され、前記タイヤの空気圧を検出する空気圧センサを設ける検出装置と、前記車両に搭載され、前記検出装置から前記タイヤのＩＤ情報及び前記タイヤの空気圧情報を取得する制御装置と、前記検出装置に電力を供給する電力供給装置とを備えるタイヤ監視システムに関する。

自動車等の車両に取り付けられているタイヤでは、走行中に空気圧や温度等のタイヤ情報を監視することが望まれている。このため、走行中の車両において、タイヤの空気圧を監視して運転者に知らせるシステムとして、ＴＰＭＳ（tire pressure monitoring system）が採用されている。

例えば、特許文献１に開示されているタイヤ状態監視装置が知られている。このタイヤ状態監視装置は、操作スイッチを備え、該操作スイッチのオン操作に伴い命令信号を送信するコマンダと、車両のタイヤに設けられた送信機であって、該送信機は、タイヤの状態を検出するタイヤ状態センサと、前記命令信号を受信する受信部と、前記命令信号の受信に応答して、該送信機に予め付与された固有の識別データを含む応答信号を送信する送信部とを有することと、前記車両の車体に設けられた受信機であって、該受信機は、前記送信機から送信された信号を受信する受信部と、送信機の識別データを書き換え可能に記憶するＩＤメモリとを有することとを備え、前記コマンダは、前記操作スイッチがオン操作されたとき、前記操作スイッチのオン状態を受信機に伝達し、受信機は、操作スイッチのオン状態をコマンダから伝達された状態で前記応答信号を受信すると、その応答信号中に含まれる識別データを前記ＩＤメモリに記憶することを特徴としている。

これにより、送信機の識別データを受信機に簡単に登録することができる、としている。

特開２００３−２７６４１０号公報

本発明はこの種のシステムに関してなされたものであり、簡単且つコンパクトな構成で、タイヤのＩＤ情報及び前記タイヤの空気圧情報を確実に登録することが可能なタイヤ監視システムを提供することを目的とする。

本発明は、車両のタイヤに装着され、前記タイヤの空気圧を検出する空気圧センサを設ける検出装置と、前記車両に搭載され、前記検出装置から前記タイヤのＩＤ情報及び前記タイヤの空気圧情報を取得する制御装置と、前記検出装置に電力を供給する電力供給装置とを備えるタイヤ監視システムに関するものである。

このタイヤ監視システムは、検出装置が、磁力により起動用電力を得る起動機構と、制御装置にタイヤのＩＤ情報及び前記タイヤの空気圧情報を含む信号を送信する送信機構とを設けるとともに、電力供給装置は、前記タイヤの下側に配置され、前記磁力を発生する磁力発生側コイルを備えている。

また、起動機構は、コイル軸方向をタイヤの周方向に向けて配置される電力発生側コイルを備えるとともに、磁力発生側コイルは、前記タイヤの下側に且つコイル軸を前記周方向に向けて配置されることが好ましい。

さらに、電力供給装置は、タイヤを昇降自在に載置する昇降装置の上部に設けられるケーシング部材を備え、前記ケーシング部材には、磁力発生側コイルが収容されることが好ましい。

さらにまた、このタイヤ監視システムは、ケーシング部材の上部には、磁力発生側コイルから発生される磁力線の一部を遮蔽する遮蔽部材が配設されることが好ましい。

また、このタイヤ監視システムは、ケーシング部材の側部には、磁力発生側コイルから発生される磁力線の遮蔽性能を調整するための開口部が形成されることが好ましい。

さらに、ケーシング部材には、磁力発生側コイルに隣接して両端が接続されたコイル部材が配設されることが好ましい。

本発明によれば、電力供給装置を構成する磁力発生側コイルが、タイヤの下側に配置されている。このため、磁力発生側コイルから発生する磁力線の方向は、検出装置に向かって確実に設定される。

例えば、検出装置を構成する電力発生側コイルでは、コイル軸がタイヤの周方向に向かって配置される際、磁力発生側コイルは、前記タイヤの下側に且つコイル軸を前記周方向に向けて配置される。従って、磁力発生側コイルから発生する磁力線の方向と、電力発生側コイルの受信可能なコイル軸方向とが一致するため、前記電力発生側コイルに所望の電力を確実に発生させることが可能になる。

しかも、磁界方向の不一致による通信不可領域が削減され、起動に必要な磁束密度を低減させることができる。これにより、磁力発生側コイルの小型化が容易に図られる。

本発明の第１の実施形態に係るタイヤ監視システムの要部説明図である。前記タイヤ監視システムが適用される自動車の正面説明図である。前記タイヤ監視システムを構成する検出装置の構成図である。前記タイヤ監視システムを構成する制御装置の構成図である。前記タイヤ監視システムを構成する電力供給装置の要部斜視構成図である。一方の前記電力供給装置の正面説明図である。他方の前記電力供給装置の正面説明図である。前記タイヤ監視システムの動作説明図である。本発明の第２の実施形態に係るタイヤ監視システムを構成する電力供給装置の要部斜視構成図である。本発明の第３の実施形態に係るタイヤ監視システムを構成する電力供給装置の要部斜視構成図である。

図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係るタイヤ監視システム１０は、車両、例えば、自動車１２の４つのタイヤ１４毎に装着され、前記タイヤ１４の空気圧を検出する空気圧センサ（後述する）を設ける検出装置１６と、前記自動車１２に搭載され、前記検出装置１６から前記タイヤ１４のＩＤ情報及び前記タイヤ１４の空気圧情報を取得する制御装置１８と、前記検出装置１６に電力を供給する電力供給装置２０とを備える。

検出装置１６は、図３に示すように、磁力により起動用電力を得る起動機構２１と、制御装置１８に各タイヤ１４毎の固有の識別データであるＩＤ情報及び前記タイヤ１４の空気圧情報を含む信号を送信する送信機構２２と、前記タイヤ１４の空気圧を検出する空気圧センサ２４と、前記ＩＤ情報を記憶するメモリ２６とを備える。

起動機構２１は、電力発生側コイル２８を備えるとともに、前記電力発生側コイル２８は、コイル軸方向をタイヤ１４の周方向に向けて配置される（図１参照）。電力発生側コイル２８は、送信機構２２及び空気圧センサ２４の起動に必要な電力を供給するとともに、送信（及び受信）用のアンテナとして機能する。なお、電力発生側コイル２８とは別体に、送受信用アンテナを備えてもよい。

送信機構２２は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、図示しないが、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ及びＲＯＭを含む。メモリ２６に保存されるＩＤ情報は、自動車１２の各タイヤ１４毎に固有の識別情報を有しており、制御装置１８では、４つの検出装置１６を各タイヤ１４毎に識別することができる。

空気圧センサ２４は、タイヤ１４の内部空気圧を計測し、得られた空気圧データを送信機構２２に出力する。送信機構２２は、予め定められた時間間隔毎に空気圧センサ２４に計測動作を行わせる。

制御装置１８は、図４に示すように、受信機構３０を備える。この受信機構３０は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成されるとともに、自動車１２に搭載されたバッテリ（図示せず）により駆動される。受信機構３０には、受信アンテナ３２と４つの検出装置１６のＩＤ情報を書換可能に記憶（登録）するためのメモリ３４とを備える。

図１及び図２に示すように、自動車１２は、例えば、各種試験に援用されているシャシダイナモ３６上に載置される。シャシダイナモ３６は、各タイヤ１４が配置されて回転自在な複数、例えば、１対のフリーローラ３８ａ、３８ｂを備える。

電力供給装置２０は、各タイヤ１４の下型に配置され、磁力を発生する磁力発生側コイル４０を備える。磁力発生側コイル４０は、それぞれ個別のコントローラ４２に接続され、電力が付与される。磁力発生側コイル４０は、ケーシング部材４４に収容されるとともに、前記ケーシング部材４４は、昇降装置４６の上部に設けられる。

昇降装置４６は、アクチュエータである、例えば、シリンダ４８を備える。このシリンダ４８から上方に延在するロッド４８ａには、昇降台５０が設けられるとともに、前記昇降台５０上には、ケーシング部材４４が取り付けられる。

図５及び図６に示すように、ケーシング部材４４は、自動車１２の車幅方向（矢印Ｈ方向）に沿って長尺状に構成されるとともに、上部には室５２が形成される。室５２を構成する底面５４には、磁力発生側コイル４０が取り付けられる。この磁力発生側コイル４０は、コイル軸が車幅方向に直交する車長方向（矢印Ｌ方向）に向かって配置される。すなわち、磁力発生側コイル４０は、電力発生側コイル２８と同様に、タイヤ１４の周方向に向けて配置される（図１参照）。

底面５４には、磁力発生側コイル４０から発生される磁力線の一部を遮蔽する遮蔽部材５６ａ、５６ｂが固定される。図２に示すように、右側のタイヤ１４（Ｒ）の下側に配置されるケーシング部材４４（Ｒ）では、図６に示すように、磁力発生側コイル４０から左側タイヤ１４（Ｌ）側に離間して遮蔽部材５６ａが配置される。遮蔽部材５６ａは、断面Ｌ字状を有し、上端が磁力発生側コイル４０の上方略中央まで突出している。

遮蔽部材５６ｂは、自動車１２の車幅方向外方（矢印Ｈ_Ｒ方向）側に配置され、上端側は、矢印Ｈ_Ｒ方向に向かって屈曲する。磁力発生側コイル４０の磁力線の照射範囲Ｓ_Ｒは、自動車１２の車幅方向外方（矢印Ｈ_Ｒ方向）に傾斜するように調整される。

図７に示すように、左側タイヤ１４（Ｌ）の下側に配置されるケーシング部材４４（Ｌ）では、上記のケーシング部材４４（Ｒ）とは対照位置に遮蔽部材５６ａ、５６ｂが取り付けられる。遮蔽部材５６ａは、磁力発生側コイル４０から右側タイヤ１４（Ｒ）側に配置される一方、遮蔽部材５６ｂは、車幅方向外方（矢印Ｈ_Ｌ方向）側に取り付けられる。磁力発生側コイル４０から発生される磁力線の照射範囲Ｓ_Ｌは、車幅方向外方に向かって傾斜するように調整される。

ケーシング部材４４の上面には、室５２を覆って蓋部材５８が取り付けられる。ケーシング部材４４の長手方向両端には、それぞれタイヤ１４をガイドするための複数のガイドローラ６０が回転自在に設けられる。

このように構成されるタイヤ監視システム１０の動作について、以下に説明する。

先ず、図１に示すように、自動車１２は、シャシダイナモ３６上に配置され、各タイヤ１４がフリーローラ３８ａ、３８ｂ上に支持される。このため、各タイヤ１４の下側には、電力供給装置２０を構成する磁力発生側コイル４０が、コイル軸方向を各タイヤ１４の周方向に向けて配置される。

各磁力発生側コイル４０には、各コントローラ４２を介して電流が供給されることにより、前記磁力発生側コイル４０から磁力線が発生する。一方、自動車１２は、検査者（運転者）により、所定の車速に維持されている。

従って、各タイヤ１４内に取り付けられている検出装置１６では、電力発生側コイル２８が前記タイヤ１４と一体に回転しながら、磁力発生側コイル４０から発生する磁力線によって電力を発生させる。これにより、送信機構２２及び空気圧センサ２４に起動用電力が付与される。

空気圧センサ２４は、予め設定された時間間隔毎に各タイヤ１４の内部空気圧を測定し、送信機構２２は、前記測定された内部空気圧を示すデータを含む信号を、アンテナ（磁力発生側コイル２８）から制御装置１８に無線送信する。その際、送信機構２２は、メモリ２６に記憶されているＩＤ情報、すなわち、自動車１２の４つのタイヤ１４の中、いずれのタイヤ１４であるかを示す固有の識別情報を有しており、これらの識別情報が、計測された空気圧データを含む信号と共に制御装置１８に無線送信される。

制御装置１８では、受信機構３０により検出装置１６から送られる各タイヤ１４のＩＤ情報及び前記タイヤ１４の空気圧情報を含む信号を受信し、各タイヤ１４毎の内部空気圧を取得する。受信機構３０は、メモリ３４に記憶されているＩＤ情報と、検出装置１６から送られた信号中のＩＤ情報とを比較し、これらの情報が一致した際に、受信信号の処理（登録）を行う。そして、図示しない表示器には、各タイヤ１４の空気圧情報が表示される。

この場合、第１の実施形態では、図８に示すように、検出装置１６を構成する電力発生側コイル２８は、コイル軸をタイヤ１４の周方向に向かって配置されている。一方、電力供給装置２０を構成する磁力発生側コイル４０は、同様にコイル軸をタイヤ１４の周方向に向け、且つ前記タイヤ１４の下側に配置されている。

従って、磁力発生側コイル４０から発生する磁力線の方向と、電力発生側コイル２８の受信可能なコイル軸方向とが一致し、前記電力発生側コイル２８に所望の電力を確実に発生させることが可能になる。しかも、通信不能な角度、すなわち、電力発生側コイル２８のコイル軸が、磁力線と直交する角度範囲α°は、極めて狭小な範囲に限定されている。

これにより、空気圧センサ２４等の起動に必要な磁束密度を、大幅に低減させることができ、磁力発生側コイル４０の小型化が容易に図られるという効果が得られる。

さらに、第１の実施形態では、ケーシング部材４４には、磁力発生側コイル４０を挟んで車幅方向（矢印Ｈ方向）両側に遮蔽部材５６ａ、５６ｂが取り付けられている。その際、図６及び図７に示すように、右側のタイヤ１４（Ｒ）の下方に配置されるケーシング部材４４（Ｒ）と、左側タイヤ１４（Ｌ）の下側に配置されるケーシング部材４４（Ｌ）とでは、遮蔽部材５６ａ、５６ｂが対照位置に取り付けられている。

このため、右側タイヤ１４（Ｒ）に対応して発生される磁力線の照射範囲Ｓ_Ｒは、左側タイヤ１４（Ｌ）に設けられている検出装置１６により検出されることがない。一方、左側タイヤ１４（Ｌ）に対応して発生される磁力線の照射範囲Ｓ_Ｌは、右側タイヤ１４（Ｒ）に設けられている検出装置１６により検出されることがない。従って、各磁力発生側コイル４０は、それぞれが配置されているタイヤ１４に取り付けられている検出装置１６にのみ磁力線を発生させることができる。

上記のように、各タイヤ１４のＩＤ情報及び空気圧情報を含む信号の記憶（登録）が終了すると、検査者（運転者）によるタイヤ１４の回転操作が停止されるとともに、昇降装置４６が駆動される。このため、シリンダ４８の作用下に昇降台５０が上昇し、この昇降台５０上に取り付けられているケーシング部材４４が上昇して各タイヤ１４を載置する。これにより、各タイヤ１４は、フリーローラ３８ａ、３８ｂから離間し、自動車１２をシャシダイナモ３６から移動させることが可能になる。

図９は、本発明の第２の実施形態に係るタイヤ監視システムを構成する電力供給装置７０の要部斜視説明図である。

なお、第１の実施形態に係るタイヤ監視システム１０を構成する電力供給装置２０と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第３の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。

電力供給装置７０を構成するケーシング部材７２は、矢印Ｈ方向に長尺な側部に開口部７４が形成される。この開口部７４は、矢印Ｈ方向に延在しており、磁力発生側コイル４０から発生される磁力線の遮蔽性能を調整する機能を有している。

図１０に示すように、本発明の第３の実施形態に係るタイヤ監視システムを構成する電力供給装置８０は、ケーシング部材８２を備える。ケーシング部材８２を構成する室５２内には、磁力発生側コイル４０と、前記磁力発生側コイル４０の少なくとも一方、例えば、両方にそれぞれコイル８４とが配設される。各コイル８４は、それぞれの両端が接続されるとともに、ケーシング部材８２内に前記コイル８４が配置されることにより、磁力発生側コイル４０から発生される磁力線の指向性をより効果的に向上させることができる。

１０…タイヤ監視システム１２…自動車
１４…タイヤ１６…検出装置
１８…制御装置２０、７０、８０…電力供給装置
２１…起動機構２２…送信機構
２４…空気圧センサ２６、３４…メモリ
２８…電力発生側コイル３０…受信機構
３２…受信アンテナ３６…シャシダイナモ
３８ａ、３８ｂ…フリーローラ４０…磁力発生側コイル
４２…コントローラ４４、７２、８２…ケーシング部材
４６…昇降装置５０…昇降台
５２…室５６ａ、５６ｂ…遮蔽部材
７４…開口部８４…コイル

Claims

車両のタイヤに装着され、前記タイヤの空気圧を検出する空気圧センサを設ける検出装置と、
前記車両に搭載され、前記検出装置から前記タイヤのＩＤ情報及び前記タイヤの空気圧情報を取得する制御装置と、
前記検出装置に電力を供給する電力供給装置と、
を備えるタイヤ監視システムであって、
前記検出装置は、磁力により起動用電力を得る起動機構と、
前記制御装置に前記タイヤのＩＤ情報及び前記タイヤの空気圧情報を含む信号を送信する送信機構と、
を設けるとともに、
前記電力供給装置は、前記タイヤの下側に配置され、前記磁力を発生する磁力発生側コイルを備え、
前記起動機構は、コイル軸方向を前記タイヤの周方向に向けて配置される電力発生側コイルを備えるとともに、
前記磁力発生側コイルは、前記タイヤの下側に且つコイル軸を前記周方向に向けて配置されることを特徴とするタイヤ監視システム。
請求項１記載のタイヤ監視システムにおいて、前記電力供給装置は、前記タイヤを昇降自在に載置する昇降装置の上部に設けられるケーシング部材を備え、
前記ケーシング部材には、前記磁力発生側コイルが収容されることを特徴とするタイヤ監視システム。
請求項２記載のタイヤ監視システムにおいて、前記ケーシング部材の上部には、前記磁力発生側コイルから発生される磁力線の一部を遮蔽する遮蔽部材が配設されることを特徴とするタイヤ監視システム。
請求項２又は３記載のタイヤ監視システムにおいて、前記ケーシング部材の側部には、前記磁力発生側コイルから発生される磁力線の遮蔽性能を調整するための開口部が形成されることを特徴とするタイヤ監視システム。
請求項２〜４のいずれか１項に記載のタイヤ監視システムにおいて、前記ケーシング部材には、前記磁力発生側コイルに隣接して両端が接続されたコイル部材が配設されることを特徴とするタイヤ監視システム。