JPH1178447A

JPH1178447A - タイヤ空気圧警報装置

Info

Publication number: JPH1178447A
Application number: JP9239831A
Authority: JP
Inventors: Yasumitsu Sasaki; 康充佐々木
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】タイヤに装備されたセンサ装置からタイヤ空
気圧の異常を示す出力情報が送出されたときに、運転席
に自動的に警報を表示して、運転者の簡単な操作により
空気圧の異常が発生したタイヤのセンサ装置を特定でき
るようにする。【解決手段】車両に装備されたセンサ装置の識別符号
を登録し、登録された識別符号の一つについて、タイヤ
の空気圧を検出する圧力センサの出力情報に異常が検出
されたときに、タイヤ空気圧の異常警報を送出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に利用す
る。本発明は、車両の走行中にタイヤ空気圧を定常的に
検出し、異常が発生したときに警報する装置の改良に関
する。本発明は、タイヤ空気圧を検出するセンサをタイ
ヤに設け、車両に設置した制御装置に対して、無線信号
すなわち電磁波により空気圧情報を伝達する装置に関す
る。本発明は、タイヤ数の大きい大型車両に適する装置
として開発されたものであるが、大型車両以外にも実施
することができる。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行中に、タイヤの空気圧を圧力
センサにより定常的に検出し、この検出結果を無線信号
により送信し、車両側に設けた受信装置によりその無線
信号を受信検出する技術が知られている。本願出願人
は、このような技術であって、しかもタイヤに設ける圧
力センサに電源用の電池を不要にする発明を開示した
（特開平５−１０４９１７号公報参照、以下「先願発
明」という）。この先願発明は、圧力センサとしてタイ
ヤ空気圧にしたがってその静電容量が変化する静電容量
素子とインダクタンスとを組合せて共振回路を作り、タ
イヤ空気圧の変化をその共振回路の共振周波数の変化に
置き換え、これを車両側から電波を送ることにより共鳴
させて空気圧情報を得るものである。

【０００３】また、タイヤに個別に電池を備えた送信回
路を配置し、タイヤ空気圧の情報にしたがって電波信号
を発生する装置が知られている（特開平８−１７８７８
４号公報）。この装置は、運転者が手で持ち運びする検
出装置を用意して、この検出装置をタイヤに接近させる
ことにより送信回路が発生する微弱な電波を受信するも
のである。

【０００４】また、タイヤに設けた圧力センサが送信す
る電波信号を自動車のドアロック用の電波鍵が発する電
波信号と共通にする技術が知られている（特開平６−２
４７１１４号公報参照）。この従来技術に関連して前記
参照公報には、タイヤ空気圧センサの出力をホイールに
取付けた送信装置にワイヤにより導くように構成した技
術が開示されている。この技術も、送信装置にはそれぞ
れ個別電池による電源回路が装備されているものと理解
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本願発明者は、大型車
両に適応することができるタイヤ空気圧警報装置を検討
した。前記先願発明は、タイヤ側に電池を設けないから
タイヤ側の回路が単純化される優れた特徴があるが、タ
イヤ数の大きい大型車両には適当でない。すなわち、こ
の先願発明は、車両側のアンテナから送信される電磁波
をタイヤ側の装置が受信し、タイヤ側の装置に設けた共
振回路がその電磁波に共鳴する性質を利用するので、タ
イヤ側が共鳴したときに送出されるタイヤ側からの電磁
波がきわめて微弱になる。このため、タイヤ数が小さい
車両、例えば乗用車では、それぞれのタイヤに接近させ
てアンテナを配置することが可能であるが、タイヤ数が
大きい大型車両では、アンテナの数が大きくなってしま
い車両側装置の構成が複雑になってしまうことがわかっ
た。

【０００６】一般に大型車両では、一つの軸に４輪以上
のタイヤが設けられるものがあり、このような構造で
は、そのうちの一つの空気圧が低下しても、運転者が感
覚でそれを認識することがむづかしく、そのような構造
の車両にこそタイヤ空気圧警報装置が必要とされること
になる。

【０００７】一方、タイヤ側装置に電池電源を設ける技
術は上述のように公知技術であるが、電池をできるだけ
小型に構成し、しかも電池交換をする必要のない形態の
ものを追求した。すなわち、電磁波を送信する時間をで
きるだけ短くし、電池消耗をできるだけ抑えて、電池寿
命を車両寿命以上とすることを追求した。

【０００８】さらに、大型車両でタイヤの全数が十数本
にもなる場合には、タイヤ空気圧が低下したことが警報
されても、それがどのタイヤであるかを運転者が認識す
ることができるようにする必要がある。一般には、この
タイヤの位置を運転席にパネル表示するなどが考えられ
るが、タイヤの空気圧低下というようなことはめったに
起きないことであり、これをパネル表示するために、運
転席に表示スペースを設けることは適当なことではな
い。

【０００９】さらに、タイヤは車両が製造されたときに
装備されるが、その後も車両の運行に伴い比較的ひんぱ
んに交換されるものであり、交換の度毎に複雑な設定登
録の手続きを実行することは適当ではない。さらに、タ
イヤに設けた装置から自律的に電磁波が送信され、それ
を車体に設けた装置が受信することにより、タイヤ空気
圧を監視することになると、同一車種の車両が多数配備
されているトラック基地などで、付近に駐車している他
の車両や接近して走行している他の車両のタイヤからの
電磁波が受信され、警報が混乱することがあってはなら
ない。

【００１０】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、タイヤ数の大きい大型車両に適用可能なタイヤ
空気圧警報装置を提供することを目的とする。本発明
は、タイヤ数が数十個になっても対応することができる
タイヤ空気圧警報装置を提供することを目的とする。

【００１１】本発明は、タイヤに装備されたセンサ装置
からタイヤ空気圧の異常を示す出力情報が送出されたと
きに、運転席に自動的に警報を表示する装置を提供する
ことを目的とする。本発明は、運転者が行う単純な操作
により、空気圧の異常が発生したタイヤのセンサ装置を
特定することができる装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両に実装さ
れたそれぞれのタイヤの空気圧を走行中に一定の周期で
検出し、タイヤの識別符号とともに空気圧情報を電磁波
を用いて制御装置に伝達し、その空気圧情報に異常が検
出されたときに異常警報を送出することを特徴とする。

【００１３】すなわち、本発明は、ホイールに装備され
そのホイールに装着されたタイヤの空気圧情報を含む信
号により変調された電磁波を送信するセンサ装置と、車
両に装備されこの電磁波を受信する受信機およびこの受
信機出力に得られる前記空気圧情報に応じて警報を送出
する警報手段を含む制御装置とを備えたタイヤ空気圧警
報装置において、前記センサ装置には、タイヤの空気圧
を検出する圧力センサと、周期ｔ１（例えば１５分）で
トリガ信号を発生するクロック回路と、このトリガ信号
にしたがって時間ｔ２（≪ｔ１，例えば２００ミリ秒）
にわたり識別符号（ＩＤ）および前記圧力センサの出力
情報を含むフレームパルスを発生するパルス列信号発生
回路とを含み、前記制御装置には、その車両に装備され
た全部のセンサ装置の識別符号を登録する手段と、前記
周期ｔ１のｎ倍（ｎは整数）の期間にわたりこの登録す
る手段に登録された識別符号の一つについて前記圧力セ
ンサの出力情報に異常が検出されたときにタイヤ空気圧
異常警報を送出する手段とを含むことを特徴とする。

【００１４】前記制御装置には、操作によりタイヤ特定
モードを設定する手段と、このタイヤ特定モードでは前
記登録する手段に登録された識別符号の一つについて前
記圧力センサの出力情報に異常が検出される毎にその音
響警報を一時的に吹鳴する手段とを備え、前記センサ装
置には、手動のスイッチと、この手動のスイッチが操作
されたときに前記トリガ信号を送出する手段を含むこと
が望ましい。

【００１５】センサ装置は、車両に実装されたスペア・
タイヤを含むすべてのタイヤそれぞれに取付けられる。
個々のセンサ装置は、圧力センサがタイヤの空気圧を検
出し、パルス列信号発生回路がクロック回路から発生し
た周期ｔ１のトリガ信号にしたがって時間ｔ２にわたり
識別符号および圧力センサからの出力情報を含むフレー
ムパルス（ヘルシー信号）を発生し、これを変調して電
磁波として送信する。

【００１６】制御装置は、この電磁波を受信しその車両
に装備されたすべてのセンサ装置の識別符号を登録す
る。この登録した識別符号の一つについて、例えばタイ
ヤを交換あるいは廃車になるまでの期間にわたり、圧力
センサの出力情報に異常が検出されたときはタイヤ空気
圧異常警報を運転席に設けられた警報手段に送出する。

【００１７】このタイヤ空気圧異常警報の送出は、運転
席に設けられたモード設定手段、例えばモーメンタリ・
スイッチのモード設定ボタンが操作されタイヤ特定モー
ドが設定されたときに行われる。このタイヤ特定モード
が設定されたときは、制御装置は、登録された識別符号
の一つについて圧力センサの出力情報に異常が検出され
る毎に音響警報を一時的に吹鳴し、表示ランプを点滅さ
せ、タイヤ空気圧に異常が発生したことを運転者に認識
させる。

【００１８】センサ装置からの識別符号および圧力セン
サからの出力情報を含むフレームパルス（ヘルシー信
号）は、センサ装置に備えられた手動のスイッチが操作
されたときに制御装置に送信される。制御装置は送信さ
れたフレームパルスにタイヤ空気圧の異常を示す情報が
含まれていれば、そのセンサ装置について異常であるこ
とを示す音響および表示ランプによる警報を発生する。

【００１９】これにより、車輪に装備されたセンサ装置
のいずれかからタイヤ空気圧の異常を示す出力情報が送
出されたときに、運転席に自動的に警報を表示すること
ができるので、この表示により運転者の単純な操作で異
常空気圧のタイヤを特定することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明によるタイヤ空気圧警報装
置の制御装置には次のモードが設定される。

【００２１】１）保有輪数記憶モード２）初期設定モード３）異常タイヤ検出モード４）警報発生モード５）タイヤ特定モード６）故障センサ特定モード保有輪数記憶モードは、手動のモード設定スイッチ、例
えばモーメンタリ・スイッチのモード設定ボタンが所定
時間（例えば３秒間）操作されることにより設定され
る。この保有輪数記憶モードでは、モード設定ボタンの
操作により入力されたその車両の総輪数を登録し、登録
完了時にその総輪数を音響により表示する。

【００２２】初期設定モードは、モード設定ボタンが所
定時間（例えば２秒間）操作されることにより設定され
る。この初期設定モードでは、センサ装置の手動のスイ
ッチが個々に操作されることにより送信された信号を受
信し、この信号に含まれたセンサ装置の識別符号をその
車両の車輪番号とともに登録する。この識別符号の登録
完了の都度その車輪番号を示す数だけ音響信号を発生す
る。例えば１本目のタイヤであれば１回の音響吹鳴を行
い、５本目のタイヤであれば５回の音響吹鳴を行う。こ
れにより運転者は識別符号登録を完了した輪数を確実に
把握することができる。

【００２３】この識別符号の登録時にはそれぞれのセン
サ装置の手動のスイッチが操作され、この操作にともな
って内蔵された周期ｔ１を発生するタイマ・スイッチが
リセットされるので、以降におけるヘルシー信号の発生
周期ｔ１はその操作時が開始時刻となる。

【００２４】異常タイヤ検出モードは、識別符号の初期
設定完了を示すモード設定ボタンの所定時間（例えば３
秒間）の操作を受けたときに設定される。この異常タイ
ヤ検出モードでは、制御装置はセンサ装置から周期ｔ１
毎に送信されるヘルシー信号を受信し、その登録ビット
が「１」であるか否か、すなわちタイヤ空気圧は正常で
あるか否かを判定する。「１」が示されていればタイヤ
空気圧は正常であるとしてタイヤ空気圧検出モードを継
続する。

【００２５】警報発生モードは、タイヤ空気圧検出モー
ドにおいてヘルシー信号の登録ビットに「０」が示され
たとき、すなわち、タイヤ空気圧が所定値以下の車輪が
あることが示されたときに設定される。この警報発生モ
ードでは、初期設定時に登録したどの識別符号のタイヤ
であるかの識別を行い、異常空気圧タイヤのあることを
示す警報を発生する。

【００２６】タイヤ特定モードはこの警報発生にともな
って設定される。このタイヤ特定モードでは、警報発生
により運転者が異常タイヤの特定を行うために、各タイ
ヤに設けられたセンサ装置の手動のスイッチが順次操作
されて、異常のあるタイヤの手動のスイッチが押された
ときに音響警報を発生する。これにより運転者は異常タ
イヤを容易に特定することができる。

【００２７】制御装置は、センサ装置からのヘルシー信
号が受信されないときは、そのヘルシー信号の送信のな
いセンサ装置の識別符号を確認して故障発生を記録し故
障警報を発生する。

【００２８】故障センサ特定モードは、手動のモード設
定スイッチ、例えばモーメンタリ・スイッチの輪数設定
ボタンが所定回数（例えば５回）連続して操作されたと
きに設定される。この故障センサ特定モードでは、車両
ブザーを吹鳴し、正常なセンサ装置の押しボタンが押さ
れたときにはブザー吹鳴を停止するが、該当する故障セ
ンサ装置の押しボタンが押されたときには音響警報を継
続する。

【００２９】どのセンサ装置からも信号が到来しないと
きには、すべてのセンサ装置からの信号の到来が同時に
停止するようなことはあり得ないので、受信側の故障で
あるとして警報を発生する。

【００３０】制御装置に設定される前述の各モードおよ
びこれらのモードはプログラム制御により行われる。制
御プログラムをソフトウェアとして記録しておき、この
記録媒体の内容をハードウェアにインストールすること
により本発明の制御装置となる。

【００３１】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例におけるセンサ装置の要部の構
成を示すブロック図、図２は本発明実施例における制御
装置の要部の構成を示すブロック図、図３は本発明実施
例にかかわるシステムの全体構成を示す車両シャシ部の
平面図、図４は本発明実施例における制御装置のシステ
ム構成を示す図である。

【００３２】本発明実施例は、図外のホイールに装備さ
れそのホイールに装着されたタイヤ３１の空気圧情報を
含む信号により変調された電磁波を送信するセンサ装置
１と、車両に装備されこの電磁波を受信する受信機およ
びこの受信機の出力に得られる空気圧情報に応じて警報
を送出する警報手段３を含む制御装置２とが備えられ
る。

【００３３】センサ装置１には、図１に示すように、マ
イクロ・プロセッサ（ＭＰＵ）１０と、タイヤの空気圧
を検出しその検出出力をマイクロ・プロセッサ１０に出
力する圧力センサ１１と、周期ｔ１（例えば１５分）で
トリガ信号を発生するクロック回路１２と、押しボタン
１３ａの操作により開閉する手動スイッチ１３と、この
手動スイッチ１３が操作されたときにタイマを起動する
タイマ・スイッチ１４と、個々のタイヤ３１の識別符号
があらかじめ記憶されたＥＰＲＯＭ１５と、マイクロ・
プロセッサ１０から送出されるパルス列信号の変調を行
う変調器１６と、この変調器１６の出力を電波信号とし
てアンテナ１７から送信する発振器１８と、電池１９と
が備えられる。

【００３４】マイクロ・プロセッサ１０には、クロック
回路１２により発生されるトリガ信号にしたがって時間
ｔ２（≪ｔ１、例えば２００ミリ秒）にわたり識別符号
および圧力センサ１１の出力情報を含むフレームパルス
を発生するパルス列信号発生回路と、手動スイッチ１３
が操作されたときにフレームパルスを発生し、タイマ・
スイッチ１４をリセットする手段とが含まれる。

【００３５】制御装置２には、図２に示すように、セン
サ装置１からの電磁波をアンテナ２０および同軸ケーブ
ル２１を介して受信する受信機２２と、この受信機２２
が受信したディジタル信号を分析するディジタル・アナ
ライザ２３と、手動によりモード設定および輪数設定を
行うモーメンタリ・スイッチ２４と、ディジタル・アナ
ライザ２３が分析したタイヤ空気圧情報に応じて警報信
号発生の制御を行うプログラム制御回路２５と、メモリ
２６とが備えられる。

【００３６】さらに、制御装置２には、その車両に装備
された全部のセンサ装置１の識別符号を登録する手段
と、この登録する手段に登録された識別符号の一つにつ
いて圧力センサ１１の出力情報に異常が検出されたとき
にタイヤ空気圧異常警報を送出する手段と、操作により
タイヤ特定モードを設定する手段と、このタイヤ特定モ
ードでは前記登録する手段に登録された識別符号の一つ
について圧力センサ１１の出力情報に異常が検出される
毎にその音響警報を一時的に吹鳴する手段とが備えられ
る。

【００３７】図２に示す警報手段３には、警報を含むそ
の他の通報のための音響表示を行う室内ブザー４および
室外ブザー５と、警報を含むその他の通報のための点灯
表示および点滅表示を行う表示ランプ６とが備えられ
る。

【００３８】制御装置２のプログラム制御回路２５に
は、モーメンタリ・スイッチ２４の操作にしたがって、
初期設定モードが設定された状態で周期ｔ１以内に受信
される電磁波から複数の識別符号をその車両のタイヤ３
１の識別符号として記録する手段と、モーメンタリ・ス
イッチ２４により操作設定されたタイヤ数だけその車両
のタイヤ識別符号を登録する手段と、タイヤ識別符号の
登録が完了する毎に音響信号を発生する手段と、タイヤ
数の登録が完了したときに登録されたタイヤ数を音響に
より表示する手段とが含まれる。

【００３９】また、制御装置２には、図４に示すように
車速センサ８、キー・スイッチ３０、モーメンタリ・ス
イッチ２４、警報リセット・スイッチ２９およびダイア
グ・スイッチ３４の出力が入力され、室内ブザー４、室
外ブザー５、表示ランプ６およびダイアグモニタ７に表
示出力が送出される。ダイアグ・スイッチ４７はセンサ
装置１、制御装置２、アンテナ２０の故障診断を行うと
きに操作され、ダイアグモニタ７にその診断結果が表示
される。

【００４０】図５は本発明実施例におけるセンサ装置の
外観形状を示す正面図、図６は本発明実施例におけるセ
ンサ装置の内部構造を示す正面図、図７は本発明実施例
におけるセンサ装置の図６に示すＡ−Ａ拡大断面図、図
８は本発明実施例におけるセンサ装置の図６に示すＢ−
Ｂ拡大断面図、図９は本発明実施例におけるセンサ装置
に内蔵された手動スイッチの構造を示す拡大断面図であ
る。

【００４１】センサ装置１は、ケース３３内に収容さ
れ、ケース３３はタイヤバルブ３４に固定される。タイ
ヤバルブ３４は取付けナット３５によりタイヤ３１に連
通するように接続される。圧力センサ１１は、空気圧の
変化により伸縮するベローズ３７と、このベローズ３７
の頭部内面に固定されたコンタクト３８と、空気圧が所
定値以上のときにこのコンタクト３８と接触し回路基板
３９に電気信号を送出する導通端子４０とにより構成さ
れ、タイヤバルブ３４の空気圧供給通路に配置される。

【００４２】手動スイッチ１３の押しボタン１３ａおよ
びタイヤバルブ３４はケース３３の外部に突出して配置
され、タイヤバルブ３４の突出部にアンテナ１７が固定
される。回路基板３９には、前述したマイクロ・プロセ
ッサ（ＭＰＵ）１０、クロック回路１２、タイマ・スイ
ッチ１４、Ｅ²ＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ１５、変調
器１６および発振器１８が含まれる。ケース３３の表面
には各タイヤ３１に装備されるセンサ装置１固有の識別
符号が刻印される。

【００４３】手動スイッチ１３は、図９に示すように、
筐体４９と、この筐体４０に収容されるスイッチ基板４
１、開閉スイッチ４２、ゴム製ダイヤフラム４３、Ｏリ
ング４４およびスプリング４５と、筐体４９を内包し押
しボタン１３ａが押されたときにその押圧力をゴム製ダ
イヤフラム４３に伝達するゴム製キャップ４６とにより
構成される。開閉スイッチ４２はゴム製キャップ４６が
押されたときに導電ゴムがスイッチ基板４１のパターン
に接して導通する形態のスイッチ、あるいはその他の押
されたときに機械的にオン状態となる構造のスイッチが
利用される。

【００４４】図１０（ａ）は本発明実施例におけるセン
サ装置の車輪への装着状態を示す図、（ｂ）はセンサ装
置部の部分拡大図である。センサ装置１はベルト３６を
用いてホイール内面線側から矢印で示すホイール外面線
側に向けて押しつけるように固定される。

【００４５】図１１は本発明実施例におけるモーメンタ
リ・スイッチの操作面を示す斜視図である。モーメンタ
リ・スイッチ２４には、車両の保有輪数（タイヤの数）
を記憶させるときに保有輪数記憶モードを操作により設
定するモード設定ボタン２４ａと、この保有輪数記憶モ
ード設定後に操作により保有輪総数を入力する輪数設定
ボタン２４ｂとが備えられる。このモード設定ボタン２
４ａおよび輪数設定ボタン２４ｂは指で押されたときに
オン状態となって設定信号が送出され、指を離したとき
は自動的に戻されオフ状態となる。

【００４６】図１２は本発明実施例における制御装置側
のアンテナの要部の構成を示す図である。制御装置２側
に配置されるアンテナ２０はループ状の受信アンテナ線
により形成され、同軸ケーブル２１との接続部は防水ケ
ース４８により覆われる。このアンテナ２０は図３に示
すように車両のシャシ部に複数個配置される。

【００４７】図１３は本発明実施例における制御装置の
形状およびその大きさを説明する図である。図２に示す
制御装置２は筐体２ａ内に収容され、Ｄ＝１２０ｍｍ、
Ｗ＝１００ｍｍ、Ｚ＝３０ｍｍ程度の大きさに形成され
る。

【００４８】ここで、パルス列信号発生回路により生成
される送信フレームについて説明する。図１４は本発明
実施例における送信フレームの構成を示す図である。図
中の数字はビット数である。

【００４９】センサ装置１は、他の車輪との区別を明確
にするためにそれぞれに独自の識別符号（ＩＤ）が付与
される。この識別符号は２５ビットで構成され、Ｎｏ．
１からＮｏ．３３，５５４，４３１（＝２²⁵−１）まで
が付与される。したがってこの数を越えた場合には再び
Ｎｏ．１に戻り同じ番号が繰り返し付与されるが、桁数
がきわめて大きいので実用上重複することはない。

【００５０】本実施例で用いられるフレームは、図１４
に示すように、５個のブロックに分割され、同期ビット
（１０ビット）、スタートビット（２ビット）、第一、
第二および第三の識別符号（ＩＤ）コード（各７ビッ
ト）、第四の識別符号（ＩＤ）コード（４ビット）、ス
トップビット（１ビット）、登録ビット（１ビット）、
スイッチビット（１ビット）およびパリティビット（１
ビット）の合計５０のビットで構成され、送信に要する
時間は１フレームについて４０ミリ秒である。

【００５１】同期ビットは、「０」と「１」の組合せか
らなり、送受信の際にどこがフレームの始まりであるか
を明確にするために用いられる。識別符号（ＩＤ）コー
ドが「ゼロ」であれば、第一の識別符号（ＩＤ）コード
から第四の識別符号（ＩＤ）コードの各ビットはすべて
「０」となるので最大「０」が７個連続する。したがっ
て、信号の始まりを認識するためには、最低でも「０」
が８個続く識別用ビットが必要となる。本実施例で用い
るビットは図１４に示すように各ブロックを１０ビット
で構成し、これにあわせて同期ビットは「０」を１０個
並べた１０ビットとして余裕をもたせてある。

【００５２】識別符号（ＩＤ）コードは、一つのブロッ
クが１０ビットで構成されるので、２５個の識別符号コ
ードを４個のブロックに分割する。制御装置２はこの分
割された識別符号コードを受信したときにこれを復元し
て認識する。

【００５３】図１４中の（ａ）はスタートビットであ
る。信号の始まりを認識しやすくするために各ブロック
の先頭に配列し「１１」で表す。（ｂ）はストップビッ
トで各ブロックの終わりを示し「１」で表す。（ｃ）は
登録ビットで初期設定信号送信時は「１」であり、通常
時は「０」である。（ｄ）はスイッチビットでタイヤ空
気圧の状態が正常であれば「１」、所定値以下であれば
「０」で表す。（ｅ）は識別符号コードのパリティ結果
を表すパリティビットである。制御装置２が識別符号コ
ードの比較を行う前にこのパリティを比較することで、
処理の簡略化をはかることができるとともに、二重処理
により信号処理の信頼性を高めることができる。

【００５４】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。

【００５５】本発明の特徴とするところは、センサ装置
１が圧力センサ１１によりタイヤ３１の空気圧を検出
し、クロック回路１２からのトリガ信号にしたがって、
パルス列信号発生回路から検出した圧力情報およびセン
サ装置１の識別符号（ＩＤ）を含むフレームパルス（ヘ
ルシー信号）を発生し、制御装置２がこのフレームパル
スを受信して識別符号を登録し、登録された識別符号の
一つについて圧力センサ１１の出力情報に異常が検出さ
れたときにタイヤ空気圧異常警報を送出することにあ
る。

【００５６】車両には多数のタイヤが装備される。した
がってこの多数のタイヤの中のどのタイヤに異常が発生
したかを特定するためには、あらかじめその車両に装備
された保有輪（タイヤ）の総数を記憶しておくととも
に、車輪番号毎に付与された識別符号を記憶しておく必
要がある。

【００５７】まず、制御装置２による保有輪数記憶モー
ドについて説明する。図１５は本発明実施例における制
御装置による保有輪記憶モードの動作の流れを示すフロ
ーチャートである。

【００５８】キー・スイッチ３０の操作により制御装置
２が起動し、モーメンタリ・スイッチ２４のモード設定
ボタン２４ａが３秒以上連続して操作されると、プログ
ラム制御回路２５はその車両の保有輪数（タイヤの数）
を記憶する保有輪数記憶モードを設定し、０．３秒毎に
表示ランプ６を点滅させて保有輪数記憶モードが設定さ
れたことを表示する。

【００５９】この表示にしたがってモーメンタリ・スイ
ッチ２４の輪数設定ボタン２４ｂが操作され、保有輪総
数の入力が行われた後にモード設定ボタン２４ａが操作
されると、この操作により入力された輪数をその車両の
総輪数としてメモリ２６に記憶する。保有輪総数は輪数
設定ボタン２４ｂを１回操作すれば１輪、２回操作すれ
ば２輪のように設定され、例えば１３輪保有車であれば
１３回操作した後にモード設定ボタン２４ａが１回操作
されることにより、その総輪数１３が入力される。

【００６０】このようにして総輪数が入力され記憶され
ると、制御回路２は室内ブザー４、室外ブザー５および
表示ランプ６により入力された総輪数を３回表示する。
この記憶された総輪数の表示は、図１６（ａ）〜（ｄ）
に示すように行われる。同図（ａ）は１輪、（ｂ）は２
輪、（ｃ）は６輪、（ｄ）は１２輪の表示例を示したも
のである。例えば、６輪の場合は同図（ｃ）に示すよう
に、５輪を示すやや長い吹鳴および点灯と１輪を示す短
い吹鳴および点灯とを３回繰り返す。また、１２輪の場
合には同図（ｄ）に示すように、５輪を示すやや長い吹
鳴を２回連続で行った後に、１輪を示す短い吹鳴および
点灯を２回連続させ、これを３回繰り返す。

【００６１】この室内ブザー４、室外ブザー５および表
示ランプ６による表示により運転者はその車両の総輪数
が入力され記憶されたことを確認することができる。

【００６２】制御装置２は、この保有輪の総輪数の設定
処理を終了すると、室内ブザー４、室外ブザー５および
表示ランプ６の点灯を１秒周期に変更するとともに、初
期設定モードを設定する。

【００６３】次に、初期設定モードにおけるセンサ装置
１による識別符号送信動作について説明する。センサ装
置１の押しボタン１３ａが２秒以上操作されると、手動
スイッチ１３がオン状態となり、マイクロ・プロセッサ
１０、変調器１６および発振器１８に電池１９から起動
信号が送出される。マイクロ・プロセッサ１０はこの起
動信号によりタイマ・スイッチ１４をリセットする。

【００６４】同時に、圧力センサ１１の検出出力を取込
むとともに、Ｅ²ＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ１５にあ
らかじめ記憶されているそのセンサ装置１の識別符号を
読み出し、この識別符号およびタイヤ３１の空気圧情報
を含むフレームパルスをパルス列信号発生回路により生
成し、タイマ・スイッチ１４が設定する周期ｔ１で、変
調器１６により変調し発振器１８から電磁波としてアン
テナ１７を介して、時間ｔ２（２００ミリ秒）にわたり
送信する。

【００６５】図１７は本発明実施例におけるセンサ装置
から送信されるフレームの構成を示す図である。これは
図１４で説明したフレームのブロック５のみを示したも
ので、車輪番号Ｎｏ．５のセンサ装置１の空気圧が正常
な場合の例である。このように初期設定時における送信
フレームは斜線で示す登録ビットが「１」として送信さ
れる。

【００６６】このように構成されたフレームがヘルシー
信号として図１８に示すように５フレーム送信される。
この送信は押しボタン１３ａが操作されたときから電池
１９の電気エネルギがなくなるまで継続される。１フレ
ームの送信時間を４０ミリ秒とすると、１回あたりの送
信時間ｔ２は５フレーム分の２００ミリ秒である。これ
までの実績に基づいて発信周期ｔ１を１５分にすれば車
両の寿命よりも電池１９の寿命の方が長く、したがって
電池１９を交換することなく、車両が廃棄処分されるま
で使用することができる。

【００６７】発信周期ｔ１は押しボタン１３ａが操作さ
れたときが開始時刻となるので、次に押しボタン１３ａ
が操作されるまでは最初に操作されたときを開始時刻と
して同一周期ｔ１が繰り返えされる。

【００６８】図１９は本発明実施例におけるヘルシー信
号のブロック５のフレーム構成を示す図である。この例
は車輪番号Ｎｏ．５のタイヤ空気圧が正常なときの構成
を示したものである。センサ装置１からの初期設定時に
おけるフレームパルスは登録ビットを「０」として送信
される。制御装置２はこの登録ビット「０」を確認する
ことによりセンサ装置１から送信されたフレームパルス
であることを認識する。

【００６９】次に、制御装置２による初期設定モードに
おける識別符号登録動作について説明する。図２０は本
発明実施例における制御装置による識別符号登録動作の
流れを示すフローチャートである。

【００７０】制御装置２は、センサ装置１の押しボタン
１３ａの操作により発信されたフレームパルスを受信す
ると、最初の１フレーム分の５０ビットをメモリ２６に
記憶し、順次送信される２フレームから５フレームまで
のパリティと記憶した最初のフレームのパリティとを判
定する。パリティの判定結果が正しければバッファ内の
ＩＤコードのメモリ内のＩＤコードを比較し、一致して
いれば送信されたデータは正常であるとして、送信され
た識別符号をメモリ２６に登録する。パリティの判定結
果が正しくなければ、判定が正しくなるまでフレームパ
ルスの受信を繰り返えし継続する。

【００７１】制御装置２は、識別符号を登録する都度、
その輪数が何番目であるかを示す吹鳴音を室内ブザー４
および室外ブザー５から発生する。すなわち、その輪数
が１番目であれば図１６（ａ）に示すように１回の吹鳴
音を発生し、２番目であれば同図（ｂ）に示すように２
回の吹鳴音を発生する。また、６番目であば同図（ｃ）
に示す形態で吹鳴音を発生し、１２番目であれば同図
（ｄ）に示す形態で吹鳴音を発生する。これにより識別
符号の登録が完了した輪数を確認することができる。

【００７２】その車両に装備されたすべての車輪につい
ての識別符号の入力操作が終了したときに、モーメンタ
リ・スイッチ２４のモード設定ボタン２４ａが３秒間操
作される。制御装置２はこの操作入力を受けると、この
識別符号入力時の最終輪数と保有輪数入力時に記憶され
た総輪数とを比較し、その数が同数であればすべての車
輪についての識別符号の登録は終了したとして初期設定
モードを解除し、表示ランプ６の点滅および室内ブザー
４、室外ブザー５の吹鳴を停止して異常タイヤ検出モー
ドを設定する。

【００７３】すべての車輪に対する認識符号の登録が終
了していなければ表示ランプ６の点滅を継続するととも
に、室内ブザー４および室外ブザー５の吹鳴を例えば
「ピピピ、ピピピ、……」のように変更する。この吹鳴
により押しボタン１３ａが再度２秒以上操作されたとき
には、室内ブザー４および室外ブザー５を周期１秒で
「ピー、ピー、……」のように吹鳴させ、すべてのセン
サ装置１の登録が終了するまで同様の動作を繰り返す。
キー・スイッチ３０がオフされたときには制御装置２の
制御動作は停止される。

【００７４】このようにして、センサ装置１および制御
装置２による保有輪数および識別符号の記憶を含む初期
設定が行われると、一定周期ｔ１（２００ミリ秒）で識
別符号および圧力センサ１１の出力情報を含むフレーム
パルスがセンサ装置１から電磁波によりヘルシー信号と
して継続して送信される。

【００７５】ここで、センサ装置１による空気圧検出お
よび警報信号発生動作について説明する。

【００７６】センサ装置１に備えられた圧力センサ１１
は、タイヤ３１の空気圧が設定された閾値（例えば、
７．０±０．５ｋｇｆ／ｃｍ²）以下になると、図７に
示すベローズ３７が伸張し、正常時には導通端子４０に
接触しオン状態になっていたコンタクトが開放しオフ状
態となる。

【００７７】マイクロ・プロセッサ（ＭＰＵ）１０はこ
のオフ信号を受けると、Ｅ²ＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯ
Ｍ１５に記憶されている識別符号（ＩＤ）を読み出すと
ともに、この識別符号を含む警報フレームを生成する。
この警報フレームは、図２１に示すように他の車輪のセ
ンサ装置１から発信されているヘルシー信号と重畳しな
いように、最初の発信に限って１５フレームで形成す
る。図２２は一つのフレームのブロック５のみを示した
ものである。タイヤ空気圧が閾値以下の場合には斜線で
示すスイッチビットを「０」に設定する。

【００７８】センサ装置１はこの１５フレームで形成さ
れた警報フレームを変調し電磁波として送信する。第一
回目の送信以降はヘルシー信号と同様に５フレームを周
期ｔ１（１５分）でスペアタイヤとの交換などの処置が
とられるまで送信を繰り返す。

【００７９】ここで、本発明の特徴とするところのタイ
ヤ空気圧の検出および異常警報送出動作について説明す
る。図２３は本発明実施例における制御装置による異常
タイヤ検出動作の流れを示すフローチャートである。

【００８０】操作入力によりすでに異常タイヤ検出モー
ドが設定されているので、制御装置２はセンサ装置１か
らのヘルシー信号を受信すると、１５のフレームにより
構成された警報フレームであるか否かを判定する。警報
フレームであればそのスイッチビットに「０」が示され
ているか否かを判定する。

【００８１】スイッチビットが「０」であれば、車輪が
回転していないか、あるいは低速走行の場合に、タイヤ
に装着されたセンサ装置１が円周上のある範囲に入った
とき電磁波を受信できない状況になるので、車速センサ
８からの検出出力を取込み、車速が５ｋｍ／ｈを越えて
いるか否かを判定する。５ｋｍ／ｈを越えていればセン
サ装置１からの電磁波を確実に受信しているものとし
て、車速フラグをセットし警報発生モードを設定する。
この車速フラグはセット後に車速が５ｋｍ／ｈを下回っ
てもセットしたままで警報発生状態を維持する。

【００８２】図２４は本発明実施例における制御装置に
よる警報発生動作の流れを示すフローチャートである。

【００８３】制御装置２は、警報発生モードが設定され
ると、表示ランプ６を０．５秒毎に点滅するとともに、
室内ブザー４を吹鳴して警報を発生し異常空気圧タイヤ
に対する処置を促す。運転者がこの警報によりタイヤ空
気圧に異常のあることを認識することができる。このと
き制御装置２はタイヤ特定モードを設定する。

【００８４】次いで、異常空気圧タイヤの特定動作につ
いて説明する。図２５は本発明実施例における異常空気
圧タイヤ特定動作の流れを示すフローチャートである。

【００８５】制御装置２は、タイヤ特定モードを設定す
ると運転者による異常空気圧タイヤの確認が行われる。
この確認は各タイヤに装備されたセンサ装置１の押しボ
タン１３ａが順次操作されることによって行われる。制
御装置２はその確認操作信号を順次受信し異常空気圧タ
イヤの押しボタン１３ａが操作されたときに、室外ブザ
ー５を１秒間吹鳴し、そのタイヤが異常空気圧であるこ
とを表示する。これにより運転者は異常空気圧タイヤを
特定することができる。

【００８６】異常空気圧であることが特定されたタイヤ
とスペアタイヤとの交換が行われ、センサ装置１の押し
ボタン１３ａが操作されると、識別符号および空気圧情
報がフレームパルスとして電磁波により送信される。制
御装置２はこのフレームパルスを受信し、メモリ２６に
記憶されている異常タイヤの識別符号にスペアタイヤの
識別符号を上書きする。この上書きにより異常タイヤの
識別符号は消去されるので、異常空気圧タイヤのセンサ
装置１からフレームパルスの送信が継続されていても制
御の対象にはならず警報は発生されない。制御装置２は
このようにして新らたに識別符号を登録すると、車速フ
ラグをリセットし警報発生モードを解除し異常タイヤ検
出モードを設定する。以降はヘルシー信号の受信による
検出動作を行う。

【００８７】次に、制御装置２によるセンサ装置故障判
断動作について説明する。図２６は本発明実施例におけ
る制御装置によるセンサ試験動作の流れを示すフローチ
ャートである。

【００８８】制御装置２は、異常タイヤ検出モードが設
定された状態で図４に示すダイアグ・スイッチ４７が操
作されたときにセンサ装置故障判断モードを設定する。
このモードでは、制御装置２は、各センサ装置１からの
ヘルシー信号の到来の有無を判定し、ヘルシー信号が到
来しないセンサ装置１があったときに、そのセンサ装置
は故障しているものとして記録し、表示ランプ６を連続
点灯するとともに、室内ブザー４を連続吹鳴して故障警
報を発生する。

【００８９】この故障警報にしたがって運転者がセンサ
装置の故障発生を認識したことにより警報リセット・ス
イッチ２９が操作されると、制御装置２は室内ブザー４
の吹鳴を停止し、表示ランプ６の点灯をそのまま継続す
る。故障発生センサ装置の特定のために、運転者が警報
リセット・スイッチ２９をオンにした状態で、モーメン
タリ・スイッチ２４の輪数設定ボタン２４ｂが５回連続
して操作されると、故障センサ特定モードを設定する。

【００９０】図２７は本発明実施例における制御装置に
よる故障センサ特定動作の流れを示すフローチャートで
ある。

【００９１】この故障特定モードでは、制御回路２は、
表示ランプ６を０．５秒間隔で点滅するとともに、室内
ブザー４および室外ブザー５を０．５秒間隔で吹鳴す
る。ここで、運転者により各センサ装置１について押し
ボタン１３ａが操作されフレームパルスの送信確認が行
われる。

【００９２】制御装置２は、この確認操作により各セン
サ装置１からフレームパルスが到来したか否かを判定す
る。フレームパルスが到来していれば、表示ランプ６の
点灯を２秒間停止した後に０．５秒間隔で点滅を行うと
同時に、室内ブザー４および室外ブザー５の吹鳴を２秒
間停止した後に０．５秒間隔で吹鳴する。この２秒間停
止により運転者はそのセンサ装置１が正常であることを
確認することができる。

【００９３】フレームパルスが到来しなかったときに
は、センサ装置１が送信不能状態か、またはＩＤコード
の破壊が発生しているために表示ランプ６の０．５秒間
隔での点滅を継続するとともに、室内ブザー４および室
外ブザー５の吹鳴をそのまま継続する。これにより運転
者はそのセンサ装置１が故障していることを特定するこ
とができる。

【００９４】制御装置２は、この判定をすべてのセンサ
装置１からの入力操作に対して行う。室内ブザー４、室
外ブザー５の吹鳴および表示ランプ６の点滅は、故障が
復帰してもキー・スイッチ３０がオフされるまで継続す
る。

【００９５】図２８は本発明実施例における制御装置に
よる受信機故障診断動作の流れを示すフローチャートで
ある。

【００９６】制御装置２は、車輪毎に装備されたセンサ
装置１から周期ｔ１で送信されているすべてのヘルシー
信号を受信できない状態が発生したときに、送受信系に
異常があったと判定し送受信系故障を記録する。この送
受信系故障の対象には、センサ装置１、制御装置２、ア
ンテナ２０、同軸ケーブル２１が含まれる。

【００９７】次いで、表示ランプ６を連続点灯するとと
もに、室内ブザー４および室外ブザー５を吹鳴して故障
状態にあることを警報し処置を促す。この故障警報にし
たがって運転者により警報リセット・スイッチ２９が操
作されると、表示ランプ６の点灯はそのまま継続し、室
内ブザー４および室外ブザー５の吹鳴は停止する。故障
に対する処置がとられ正常な状態に復帰してもキー・ス
イッチ３０がオフされるまで表示ランプ点灯による警報
発生を継続する。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、タ
イヤに装備されたセンサ装置からタイヤ空気圧の異常を
示す情報が発生したときに、運転席に自動的にその異常
警報を表示することができ、運転者の単純な操作によ
り、空気圧の異常が発生したタイヤのセンサ装置を特定
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例におけるセンサ装置の要部の構成
を示すブロック図。

【図２】本発明実施例における制御装置の要部の構成を
示すブロック図。

【図３】本発明実施例にかかわるシステムの全体構成を
示す車両シャシ部の平面図。

【図４】本発明実施例における制御装置のシステム構成
を示す図。

【図５】本発明実施例におけるセンサ装置の外観形状を
示す正面図。

【図６】本発明実施例におけるセンサ装置の内部構造を
示す正面図。

【図７】本発明実施例におけるセンサ装置の図６に示す
Ａ−Ａ拡大断面図。

【図８】本発明実施例におけるセンサ装置の図６に示す
Ｂ−Ｂ拡大断面図。

【図９】本発明実施例におけるセンサ装置に内蔵された
手動スイッチの構造を示す拡大断面図。

【図１０】（ａ）は本発明実施例におけるセンサ装置の
車輪への装着状態を示す図、（Ｂ）はセンサ装置部の部
分拡大図。

【図１１】本発明実施例におけるモーメンタリ・スイッ
チの操作面を示す斜視図。

【図１２】本発明実施例における制御装置側のアンテナ
の要部の構成を示す図。

【図１３】本発明実施例における制御装置の形状および
その大きさを説明する図。

【図１４】本発明実施例における送受信フレームの構成
を示す図。

【図１５】本発明実施例における制御装置による保有輪
記憶モードの動作の流れを示すフローチャート。

【図１６】（ａ）〜（ｄ）は本発明実施例における保有
輪総数記憶完了表示の表示例を示す図。

【図１７】本発明実施例におけるセンサ装置から送信さ
れるフレームの構成を示す図。

【図１８】本発明実施例におけるセンサ装置から送信さ
れるヘルシー信号の構成および送信時間を説明する図。

【図１９】本発明実施例におけるヘルシー信号のブロッ
ク５のフレーム構成を示す図。

【図２０】本発明実施例における制御装置による識別符
号登録動作の流れを示すフローチャート。

【図２１】本発明実施例における警報フレームの構成を
示す図。

【図２２】本発明実施例における警報フレームのブロッ
ク５の構成を示す図。

【図２３】本発明実施例における異常タイヤ検出動作の
流れを示すフローチャート。

【図２４】本発明実施例における警報発生動作の流れを
示すフローチャート。

【図２５】本発明実施例における異常空気圧タイヤ特定
動作の流れを示すフローチャート。

【図２６】本発明実施例における制御装置によるセンサ
装置故障判断動作の流れを示すフローチャート。

【図２７】本発明実施例における制御装置による故障セ
ンサ特定動作の流れを示すフローチャート。

【図２８】本発明実施例における制御装置による受信機
故障診断動作の流れを示すフローチャート。

【符号の説明】

１センサ装置２制御装置２ａ、４９筐体３警報手段４室内ブザー５室外ブザー６表示ランプ７ダイアグモニタ８車速センサ１０マイクロ・プロセッサ１１圧力センサ１２クロック回路１３手動スイッチ１３ａ押しボタン１４タイマ・スイッチ１５Ｅ²ＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ１６変調器１７、２０アンテナ１８発振器１９電池２１同軸ケーブル２２受信機２３ディジタル・アナライザ２４モーメンタリ・スイッチ２４ａモード設定ボタン２４ｂ輪数設定ボタン２５プログラム制御回路２６メモリ２９警報リセット・スイッチ３０キー・スイッチ３１タイヤ３２スペア・タイヤ３３ケース３４タイヤバルブ３５取付けナット３６ベルト３７ベローズ３８コンタクト３９回路基板４０導通端子４１スイッチ基板４２開閉スイッチ４３ゴム製ダイヤフラム４４Ｏリング４５スプリング４６ゴム製キャップ４７ダイアグ・スイッチ４８防水ケース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホイールに装備されそのホイールに装着
されたタイヤの空気圧情報を含む信号により変調された
電磁波を送信するセンサ装置と、車両に装備されこの電
磁波を受信する受信機およびこの受信機出力に得られる
前記空気圧情報に応じて警報を送出する警報手段を含む
制御装置とを備えたタイヤ空気圧警報装置において、前記センサ装置には、タイヤの空気圧を検出する圧力セ
ンサと、周期ｔ１でトリガ信号を発生するクロック回路
と、このトリガ信号にしたがって時間ｔ２にわたり識別
符号（ＩＤ）および前記圧力センサの出力情報を含むフ
レームパルスを発生するパルス列信号発生回路とを含
み、前記制御装置には、その車両に装備された全部のセンサ
装置の識別符号を登録する手段と、この登録する手段に
登録された識別符号の一つについて前記圧力センサの出
力情報に異常が検出されたときにタイヤ空気圧異常警報
を送出する手段とを含むことを特徴とするタイヤ空気圧
警報装置。
【請求項２】前記制御装置には、操作によりタイヤ特
定モードを設定する手段と、このタイヤ特定モードでは
前記登録する手段に登録された識別符号の一つについて
前記圧力センサの出力情報に異常が検出される毎にその
音響警報を一時的に吹鳴する手段とを備えた請求項１記
載のタイヤ空気圧警報装置。
【請求項３】前記センサ装置には、手動のスイッチ
と、この手動のスイッチが操作されたときに前記トリガ
信号を送出する手段を含む請求項２記載のタイヤ空気圧
警報装置。