KR101658977B1 - 타이어 정보를 송신하는 송신 장치 및 타이어 정보 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

펑크 수리제를 사용하여 타이어의 펑크를 수리한 경우라도, 타이어의 공기압 정보 등의 타이어 정보를 적절히 검출하여 송신할 수 있는 송신 장치 및 타이어 정보 감시 시스템을 제공한다. 타이어 정보 감시 시스템에 사용되는 송신 장치는, 타이어의 공동(空洞) 영역에 충전되는 기체(氣體) 상태를 타이어 정보로서 검출하는 센서와, 검출한 타이어 정보를 송신하는 송신기와 센서 및 송신기를 덮는 벽을 구비하고, 벽에 의해, 타이어의 공동 영역으로부터 구획된 내부 공간과 벽을 관통하여 내부 공간과 타이어의 공동 영역을 연통시키는 통기공이 형성되어 있다. 통기공의, 내부 공간에 접한 하우징의 표면에서의 내측 개구부는, 통기공의, 타이어의 공동 영역에 면하는 하우징의 표면에서의 외측 개구부에 비해 개구 면적이 넓게 형성되고, 벽 중 통기공에 면하는 표면에는, 외측 개구부를 포함하는 상기 하우징의 표면을 향해 오목한 오목부가 형성되어 있다.

Description

타이어 정보를 송신하는 송신 장치 및 타이어 정보 감시 시스템{TRANSMITTER APPARATUS FOR TRANSMITTING TIRE INFORMATION, AND TIRE INFORMATION MONITORING SYSTEM}

본 발명은, 타이어와 림(rim)으로 에워싸인 타이어의 공동(空洞) 영역 내에 설치된, 타이어 정보를 송신하는 송신 장치, 및 타이어 정보 감시 시스템에 관한 것이다.

종래부터, 차량에 장착된 타이어의 공기압을 점검 관리하는 것이, 타이어의 내구성(耐久性) 향상, 내마모성 향상, 연비의 향상, 또는 승차감의 향상, 또한 조종 성능의 향상의 점에서 요구되고 있다. 그러므로, 타이어의 공기압을 감시하는 시스템이 여러 가지 제안되어 있다. 이 시스템은, 일반적으로, 차륜에 장착된 타이어의 공기압 정보를 검출하고, 그 정보를 송신하는 송신 장치를 각 차륜의 타이어의 공동 영역에 설치하는 동시에, 각 타이어의 공기압 정보를 송신 장치로부터 취득하여 타이어의 공기압을 감시한다.

한편, 타이어가 펑크났을 때, 타이어와 림에 의해 협지(sandwich)된 타이어의 공동 영역 내에 주입하는 펑크 수리제가 많이 사용되고 있다. 이 펑크 수리제는 액체이므로, 펑크 수리제가 타이어의 공동 영역에 주입되면, 타이어의 공동 영역 내에 면하는 타이어 내표면 외에, 타이어의 공동 영역에 설치된 송신 장치에도 펑크 수리제가 부착되고, 경우에 따라서는 고화(固化)되어 송신 장치에 형성된 개구부를 막아, 공기압의 계측에 영향을 준다는 문제가 있다.

이 문제에 대하여, 검출용의 연통부로부터의 이물질의 침입을 방지하여, 정상(正常)의 검출 상태를 유지할 수 있는 차륜 상태 검출 장치가 제안되어 있다(특허 문헌 1).

구체적으로는, 차륜 상태 검출 장치의 TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 밸브에는, 케이스에 설치된 연통공을 개폐하는 연통부 개폐 기구가 설치되어 있다. 펑크 수리 시에 그 펑크 수리제가 연통공을 통하여 검출 공간에 침입하는 것이 규제된다. 이 연통부 개폐 기구는, 커버체 및 토션 코일 스프링을 포함하는 메커니컬적 기구(機構)에 의해 구성되며, 차륜에 작용하는 원심력에 의해 연통공이 자동적으로 개폐되도록 되어 있다.

또한, 펑크 수리 시, 펑크 수리제를 사용한 경우, 그 후, 타이어 공기압이 저하될 가능성이 있는 것을 탑승자에 알릴 수가 있는 타이어 공기압 감시 시스템 및 타이어 공기압 센서 유닛도 제안되어 있다(특허 문헌 2).

구체적으로는, 타이어 공기압 감시 시스템은, 차량의 각 타이어에 설치되고, 공기압 센서와 송신기를 가지는 센서 유닛과, 상기 센서 유닛으로부터의 전파를 수신하는 수신기와, 각 타이어의 공기압이 임계값 이하로 되었을 경우, 경보를 발하는 제어 ECU(Engine Control Unit)를 구비한다. 이 시스템에 있어서, 각 타이어의 펑크를 판정하는 펑크 판정 수단과, 펑크인 것으로 판정된 후, 펑크 수리제를 사용하여 펑크를 수리했는지의 여부를 판정하는 펑크 수리제 사용 판정 수단을 설치한다. 상기 제어 ECU는, 펑크난 타이어가 펑크 수리제를 사용하여 수리한 것으로 판정되면, 상기 공기압 센서로부터의 타이어 공기압값이 정상값이라도 경보를 계속한다.

일본공개특허 제2008―62730호 공보 일본공개특허 제2007―196834호 공보

특허 문헌 1에 기재된 장치의 연통부 개폐 기구는, 커버체 및 토션 코일 스프링을 포함하는 메커니컬적 기구에 의해 구성되므로, 장치 자체가 복잡하게 되어, 비용도 높아진다는 문제가 생긴다.

특허 문헌 2에 기재된 시스템 및 유닛은, 펑크 수리제를 사용하여 타이어를 수리한 후에 있어서 계측된 타이어의 공기압 정보가 정확했는지의 여부를 알 수 없다. 그러므로, 펑크 수리 후에 있어서, 타이어의 이상(異常)의 유무를 판정할 수는 없다.

그래서, 본 발명은, 상기 종래 기술과는 상이한 새로운 방식에 의해, 펑크 수리제를 사용하여 타이어의 펑크를 수리한 경우라도, 타이어의 공기압 정보 등의 타이어 정보를 적절히 검출하여 송신할 수 있는 송신 장치 및 타이어의 이상의 유무를 판정하는 타이어 정보 감시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 태양(態樣; aspect)은, 타이어와 림으로 에워싸인 타이어의 공동 영역에 설치된 송신 장치이다.

상기 송신 장치는,

타이어의 공동 영역에 충전되는 기체(氣體) 상태를 타이어 정보로서 검출하는 센서와,

검출한 상기 타이어 정보를 송신하는 송신기와,

상기 센서 및 상기 송신기를 덮는 벽을 구비하고, 상기 벽에 의해, 상기 타이어의 공동 영역으로부터 구획된 내부 공간과, 상기 벽을 관통하여 상기 내부 공간과 타이어의 공동 영역을 연통시키는 통기공이 형성된 하우징을 가진다.

상기 내부 공간에 접한 상기 하우징의 표면에서의 상기 통기공의 내측 개구부는, 상기 타이어의 공동 영역에 면하는 상기 하우징의 표면에서의 상기 통기공의 외측 개구부에 비해 개구 면적이 넓게 형성되고,

상기 벽 중 상기 통기공에 면하는 표면에는, 상기 외측 개구부를 포함하는 상기 하우징의 표면을 향해 오목한 오목부가 형성되어 있다.

상기 오목부 중 상기 외측 개구부를 포함하는 상기 하우징의 표면에 가장 가까운 부분은, 상기 외측 개구부로부터 2㎜ 이내의 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 하우징은, 상기 외측 개구부를 에워싸도록 연장되는 평면과 타이어의 공동 영역을 향해 상기 평면으로부터 1㎜ 이상 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부의 정상부(頂部)에 상기 외측 개구부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 오목부는 상기 통기공을 에워싸는 주위 방향 영역의 복수 개소에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 오목부는, 상기 외측 개구부를 중심으로 하여 방사 방향으로 연장되는 형상을 가지고, 상기 주위 방향의 폭이 1㎜ 이하인 것이 바람직하다.

상기 오목부는, 상기 통기공의 연통 방향을 축으로 했을 때 축대칭으로 되는 위치로서, 타이어 회전 방향에 대하여 ±15°경사지는 각도 범위 내로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 벽을 관통하는 방향과 직교하는 방향의 상기 통기공의 단면적(斷面績)은, 상기 외측 개구부로부터 상기 내측 개구부로 진행함에 따라 단계적으로, 또는 연속하여 확대되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 태양은, 타이어 정보 감시 시스템이다.

상기 시스템은,

타이어와 림으로 에워싸인 타이어의 공동 영역에 충전되는 기체 상태를 타이어 정보로서 검출하는 센서와,

검출한 상기 타이어 정보를 송신하는 송신기와,

상기 센서 및 상기 송신기를 덮는 벽을 구비하고, 상기 벽에 의해, 상기 타이어의 공동 영역으로부터 구획된 내부 공간과, 상기 벽을 관통하여 상기 내부 공간과 타이어의 공동 영역을 연통시키는 통기공이 형성된 하우징을 가지고,

상기 내부 공간에 접한 상기 하우징의 표면에서의 상기 통기공의 내측 개구부는, 상기 타이어의 공동 영역에 면하는 상기 하우징의 표면에서의 상기 통기공의 외측 개구부에 비해 개구 면적이 넓게 형성되고,

상기 벽 중 상기 통기공에 면하는 표면에는, 상기 외측 개구부를 포함하는 상기 하우징의 표면을 향해 오목한 오목부가 형성된 송신 장치와,

상기 송신기로부터 송신된 상기 타이어 정보를 수신하는 수신 장치를 가지고, 상기 타이어 정보에 기초하여, 타이어의 이상의 유무를 판정하고, 판정 결과를 통지하는 감시부를 구비한다.

전술한 송신 장치 및 타이어 정보 감시 시스템은, 펑크 수리제를 사용하여 타이어의 펑크를 수리한 경우라도, 타이어의 공기압 정보 등의 타이어 정보를 적절히 계측하여 취득할 수 있다.

도 1은 타이어 정보 감시 시스템의 일 실시형태인 타이어 공기압 모니터링 시스템의 전체 개요를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 송신 디바이스가 타이어의 공동 영역 내에 고정되는 방법의 일례를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 나타낸 송신 디바이스가 타이어 밸브와 일체로 된 디바이스 전체를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 A―A선에 따른 송신 디바이스의 화살표 단면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 송신 디바이스의 회로 구성도이다.
도 6은 도 1에 나타낸 감시 장치의 회로 구성도이다.
도 7의 (a), (b)는, 도 4에 나타낸 통기공을 설명하는 도면이다.
도 8은 도 4에 나타낸 통기공의 확대도이다.
도 9의 (a), (b)는, 도 4에 나타낸 통기공의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 10의 (a)~(d)는, 도 4에 나타낸 통기공의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 11의 (a)~(c)는, 도 7에 나타낸 오목부의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 12의 (a), (b)는, 도 7에 나타낸 오목부의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 13의 (a), (b)는, 도 7에 나타낸 오목부의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 14의 (a), (b)는, 도 7에 나타낸 오목부의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 15는 도 7에 나타낸 오목부의 다른 예를 설명하는 평면도이다.
도 16은 오목부의 위치와 타이어 회전 방향의 관계를 설명하는 평면도이다.

이하, 본 발명의 송신 장치 및 타이어 정보 감시 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.

(타이어 공기압 모니터링 시스템의 개요)

도 1은, 타이어 정보 감시 시스템의 실시형태인 타이어 공기압 모니터링 시스템(10)의 전체 개요를 나타낸 도면이다.

타이어 공기압 모니터링 시스템(이하, 시스템라고 함)(10)은, 차량(12)에 탑재되어 있다. 시스템(10)은, 차량(12)의 각 타이어(14a, 14b, 14c, 14d)[이하, 단지 타이어(14)라고도 함]의 타이어의 공동 영역에 설치된 공기압 정보 송신 디바이스(이하, 송신 디바이스라고 함)(16a, 16b, 16c, 16d)[이하, 단지 송신 디바이스(16)라고도 함]와 감시 장치(18)를 가진다.

송신 디바이스(16a, 16b, 16c, 16d)의 각각은, 타이어(14)와 림(19)(도 2 참조)으로 에워싸인 타이어의 공동 영역에 충전되는 공기의 압력(기체 상태)에 관한 정보를 타이어 정보로서 검출하고, 이 타이어 정보를 감시 장치(18)에 무선으로 송신한다. 이후, 송신 디바이스(16a, 16b, 16c, 16d)를 모아서 설명하면, 송신 디바이스(16a, 16b, 16c, 16d)를 총칭(總稱)하여 송신 디바이스(16)라고 한다.

(송신 디바이스의 구성)

도 2는 송신 디바이스(16)가 타이어의 공동 영역 내에 고정되는 방법의 일례를 설명하는 도면이다. 도 3은 도 2에 나타낸 송신 디바이스(16)가 타이어 밸브(20)와 일체로 된 디바이스 전체를 나타낸 사시도이다.

송신 디바이스(16)는, 타이어의 공동 영역의 측으로 연장되는 타이어 밸브(20)의 단부에 설치되고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 타이어 밸브(20)이 림(19)에 기계적으로 고정되는 것에 의해, 타이어의 공동 영역 내에 고정되어 배치된다. 또한, 송신 디바이스(16)는, 타이어(14)의 주위 방향(도 2의 X 방향)으로 연장되는 하우징(22)을 가진다. 여기서, 타이어(14)의 주위 방향이란, 타이어 회전축의 주위에 타이어(14)를 회전시켰을 때의 타이어(14)의 회전 방향을 말한다.

또한, 본 실시형태에서는, 타이어 밸브(20)는, 타이어(14)의 주위 방향(도 2의 X 방향)과 직교하는 방향(도 2의 Y 방향)으로 연장되도록 설치된다.

도 4는 도 3에 나타낸 A―A선에 따른 송신 디바이스(16)의 화살표 단면도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 송신 디바이스(16)는, 하우징(22)과, 하우징(22)의 내부에 설치된 회로(24)를 가진다. 상기 하우징(22)은, 회로(24)를 덮는 벽을 구비하고 있다. 회로(24)는, 기판(26)과, 기판(26)에 설치된 센서 유닛(28)과, 송신기(30)와, 처리 유닛(32)과, 전원부(34)와, 안테나(40)(도 5 참조)를 가진다. 하우징(22)의 내부에는, 상기한 벽에 의해, 내부 공간(38)과 후술하는 통기공(36)이 형성되어 있다.

센서 유닛(28)은, 공기압을 검출하기 위한 센서면을 가지고, 센서면은, 내부 공간(38)에 면하고 있다.

하우징(22)에는, 하우징(22)의 내부 공간(38)과 타이어의 공동 영역의 사이를 연통시키는 통기공(36)이, 하우징(22)의 벽을 관통하도록 형성되어 있다. 통기공(36)이 타이어의 공동 영역에 접한 하우징(22)의 표면에는, 통기공(36)의 외측 개구부(36a)가 형성되어 있다. 즉, 외측 개구부(36a)는, 타이어 직경 방향의 외측을 향해 개구되도록 형성되어 있다. 한편, 통기공(36)이 내부 공간(38)에 접한 하우징(22)의 표면에는, 통기공(36)의 내측 개구부(36b)가 형성되어 있다.

또한, 하우징(22)의 벽 중 통기공(36)에 면하는 표면에는, 외측 개구부(36a)를 포함하는 하우징(22)의 표면(이하, 개구면이라고도 함)을 향해 오목한 오목부(36c)가 형성되어 있다. 이것은, 펑크 수리제 등의 액체가 외측 개구부(36a)로부터 내부 공간(38)에 유입된 경우라도, 외측 개구부(36a)가, 상기 액체에 의해 내부 공간(38) 측으로부터 폐색(閉塞)되는 것을 방지하기 위해서이다. 구체적으로 설명하면, 펑크 수리제 등의 액체가 외측 개구부(36a)로부터 내부 공간(38)에 유입된 경우, 이 액체는, 타이어의 전동(轉動)에 의한 원심력에 의해, 하우징(22)의 벽면을 따라 외측 개구부(36a)로 이동한다. 여기서, 통기공(36)에 면하는 벽의 표면에는, 외측 개구부(36a)의 개구면을 향해 오목한 오목부(36c)가 형성되어 있으므로, 상기 액체는, 통기공(36)에 면하는 벽의 표면을 따라 외측 개구부(36a)에 도달하기 전에, 오목부(36c)에 흘려넣어진다. 이로써, 오목부(36c)가 설치되어 있지 않은 경우와 비교하여, 외측 개구부(36a)에 액체가 부착되는 것을 억제할 수 있으므로, 외측 개구부(36a)가 상기 액체에 의해 내부 공간(38) 측으로부터 폐색되는 것을 방지할 수 있다.

이로써, 펑크 수리제를 사용하여 타이어의 펑크를 수리한 경우라도, 타이어의 공기압 정보 등의 타이어 정보를 적절히 계측하여 취득할 수 있다.

그리고, 통기공(36), 외측 개구부(36a), 내측 개구부(36b) 및 오목부(36c)의 상세한 것에 대해서는 후술한다.

하우징(22)의 벽에 의해 덮히는 내측의 영역에는, 내부 공간(38)을 남기고 봉지(封止) 수지(39)가 내부 부재로서 충전되어 있다. 즉, 내부 공간(38)은, 하우징(22)의 벽면, 하우징(22)에 설치된 내부 부재의 내벽에 의해 구획된다. 따라서, 내부 공간(38)은, 하우징(22)의 벽에 의해 덮히는 내측의 영역보다 좁다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 내부 공간(38)은 통기공(36)의 내측 개구부(36b)로부터 단면(斷面)이 확대되어 있다.

하우징(22)에는, 통기공(36)이, 타이어의 공동 영역과 내부 공간(38)을 연통시키는 통로로서 유일하게 설치되어 있다. 이것은, 예를 들면, 통기공(36)이 복수 형성된 경우에, 펑크 수리제 등의 액체가, 통기공(36)으로부터 내부 공간(38)에 용이하게 유입되기 쉬워지기 때문이다.

그리고, 내부 공간(38)의 벽면 중 적어도 하나는, 봉지 수지(39)에 의해 만들어지지만, 내부 부재는 봉지 수지(39)에 한정되지 않는다. 내부 부재로서 소정의 형상으로 성형된 수지재 등이 배치되어도 된다.

도 5는 송신 디바이스(16)의 회로 구성도이다.

센서 유닛(28)은, 공기압 센서(28a)와 A/D 변환기(28b)를 가진다. 공기압 센서(28a)는, 하우징(22) 내의 내부 공간(38)의 공기압을 감지하고, 압력 신호를 출력한다. 여기서, 내부 공간(38)은, 통기공(36)을 통하여 타이어의 공동 영역과 연통되어 있으므로, 공기압 센서(28a)는, 타이어의 공동 영역의 공기압을 감지할 수 있다.

A/D 변환기(28b)는, 공기압 센서(28a)로부터 출력된 압력 신호를 디지털 변환하고, 압력 데이터를 출력한다.

처리 유닛(32)은, 중앙 처리부(32a)와 기억부(32b)를 가진다. 중앙 처리부(32a)는, 기억부(32b)의 반도체 메모리에 저장되어 있는 프로그램에 기초하여 동작한다. 중앙 처리부(32a)는, 전력이 공급되어 구동시키면, 센서 유닛(28)으로부터 보내져 오는 압력 데이터를 소정 시간 간격, 예를 들면, 5분마다 송신기(30)를 통하여 감시 장치(18)에 공기압의 정보인 압력 데이터를 송신하도록 제어한다. 기억부(32b)에는 송신 디바이스(16)에 고유의 식별 정보가 미리 기억되어 있고, 중앙 처리부(32a)는 압력 데이터와 함께 식별 정보를 감시 장치(18)에 송신하도록 제어한다.

기억부(32b)는, 중앙 처리부(32a)를 동작하는 프로그램이 기록되어 있는 ROM과, 예를 들면, EEPROM 등의 재기입 가능한 불휘발성의 메모리를 구비한다. 송신 디바이스(16)의 고유의 식별 정보는, 기억부(32b)의 재기입 불가 영역에 기억되어 있다.

송신기(30)는, 발진(發振)회로(30a)와, 변조 회로(30b)와, 증폭 회로(30c)를 가진다.

발진 회로(30a)는, 반송파(搬送波) 신호, 예를 들면, 315MHz대의 주파수의 RF 신호를 생성한다.

변조 회로(30b)는, 중앙 처리부(32a)로부터 보내진 압력 데이터와 송신 디바이스(16)에 고유의 식별 정보를 사용하여, 반송파 신호를 변조하여 송신 신호를 생성한다. 변조 방식은, 진폭 편이(偏移) 변조(ASK), 주파수 변조(FM), 주파수 편이 변조(FSK), 위상 변조(PM), 위상 편이 변조(PSK) 등의 방식을 이용할 수 있다.

증폭 회로(30c)는, 변조 회로(30b)에 의해 생성된 송신 신호를 증폭한다. 증폭된 송신 신호는, 안테나(40)를 통하여, 감시 장치(18)에 무선으로 송신된다.

전원부(34)는, 예를 들면, 2차 배터리가 사용되고, 센서 유닛(28)과, 송신기(30)와, 처리 유닛(32)에 전력을 공급한다.

(감시 장치의 구성)

도 6은 감시 장치(18)의 회로 구성도이다.

감시 장치(18)는, 예를 들면, 차량(12)의 운전석의 위치에 배치되고, 운전자에게 공기압의 정보를 통지한다. 감시 장치(18)는, 안테나(52)와, 수신부(54)와, 수신 버퍼(56)와, 중앙 처리부(58)와, 기억부(60)와, 조작부(62)와, 스위치(64)와, 표시 제어부(66)와, 표시부(68)와, 전원부(70)를 가진다.

안테나(52)는, 송신 디바이스(16)의 송신 주파수와 같은 주파수에 정합(整合)되어 수신부(54)에 접속되어 있다.

수신부(54)는, 송신 디바이스(16)로부터 송신된 소정의 주파수의 송신 신호를 수신하고, 복조 처리를 행하여 압력 데이터와 식별 정보의 데이터를 인출한다. 이들 데이터는, 수신 버퍼(56)에 출력된다.

수신 버퍼(56)는, 수신부(54)로부터 출력된 압력 데이터와 식별 정보의 데이터를 일시적으로 저장한다. 저장된 압력 데이터와 식별 정보의 데이터는, 중앙 처리부(58)로부터의 지시에 따라, 중앙 처리부(58)에 출력된다.

중앙 처리부(58)는, 주로 CPU로 구성되며, 기억부(60)에 기억되어 있는 프로그램에 기초하여 동작한다. 중앙 처리부(58)는, 수신한 압력 데이터와 식별 정보의 데이터에 기초하여, 식별 정보마다 타이어(14a∼14d)의 공기압을 감시한다. 구체적으로는, 압력 데이터에 기초하여, 타이어(14a∼14d)의 이상(異常)의 유무를 판정하고, 판정 결과를 운전자에게 통지한다. 타이어의 이상의 유무를 판정하면, 예를 들면, 공기압이 이상에 낮아지거나 또는 단시간에 급격하게 저하되어, 타이어가 펑크가 났는지의 여부를 판정하는 것을 말한다.

중앙 처리부(58)는, 판정 결과를 표시 제어부(66)에 출력하고, 표시 제어부(66)를 통하여 판정 결과를 표시부(68)에 출력시킨다.

또한, 중앙 처리부(58)는, 조작부(62)로부터의 정보나 스위치(64)로부터의 정보에 따라, 송신 디바이스(16)와의 사이의 통신 방식 등의 초기 설정을 행한다. 또한, 조작부(62)로부터의 정보에 의해, 중앙 처리부(58)에 있어서 타이어의 이상의 유무의 판정을 행하기 위한 판정 조건을 설정할 수도 있다.

기억부(60)는, 중앙 처리부(58)의 CPU를 동작하는 프로그램이 기억된 ROM과, EEPROM 등의 불휘발성 메모리를 가진다. 이 기억부(60)에는, 제조 단계에서, 송신 디바이스(16)와의 사이의 통신 방식의 테이블이 기억되어 있다. 송신 디바이스(16)와 감시 장치(18)는, 초기 단계에 있어서 미리 설정되어 있는 통신 방식으로 통신한다. 통신 방식 테이블에는, 송신 디바이스(16)의 각각의 고유의 식별 정보에 대응하여, 통신 프로토콜, 전송 비트 레이트, 데이터 포맷 등의 정보가 포함되어 있다. 이들 정보는, 조작부(62)로부터의 입력에 의해 가능하게 설정 변경을 행할 수 있다.

조작부(62)는, 키보드 등의 입력 디바이스를 포함하고, 각종 정보나 조건을 입력하기 위해 사용된다. 스위치(64)는, 초기 설정의 개시를 중앙 처리부(58)에 지시하기 위해 사용된다.

표시 제어부(66)는, 중앙 처리부(58)로부터의 판정 결과에 따라, 타이어(14a∼14d)의 장착 위치에 대응시켜 타이어의 공기압을 표시부(68)에 표시하도록 제어한다. 그 때, 표시 제어부(66)는, 타이어가 펑크 상태에 있다는 판정 결과도, 표시부(68)에 동시에 표시하도록 제어한다.

전원부(70)는, 차량(12)에 탑재되어 있는 배터리로부터 공급된 전력을, 감시 장치(18)의 각 부분에 적절한 전압으로 제어하여, 도시하지 않은 전원 라인을 통해 전력을 공급한다.

이와 같이, 송신 디바이스(16)와 감시 장치(18)는 구성된다.

(송신 디바이스의 통기공)

이하에, 통기공(36), 외측 개구부(36a), 내측 개구부(36b) 및 오목부(36c)의 상세를 설명한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 송신 디바이스(16)의 하우징(22)의 내부 공간(38)과 타이어의 공동 영역을 연통시키는 통기공(36)은, 외측 개구부(36a)로부터 내측 개구부(36b)로 진행함에 따라, 통기공(36)의 단면적이 확대되어 있다. 즉, 통기공(36)의 내측 개구부(36b)는, 외측 개구부(36a)에 비해 개구 면적이 넓다. 내측 개구부(36b)의 개구 면적을 외측 개구부(36a)의 개구 면적보다 넓게 형성함으로써, 종래와 같이 통기공의 외측 개구부 및 내측 개구부의 개구 면적이 일정한 경우와 비교하여 모세관 현상이 작용하기 어려워진다. 그러므로, 외측 개구부(37a)에 펑크 수리제 등의 액체가 부착된 경우라도, 펑크 수리제 등의 액체는, 통기공(36), 또한 내부 공간(38) 내에 유입되기 어렵게 된다.

통기공(36)의 외측 개구부(36a)의 개구 면적은, 예를 들면, 0.4㎟ 이하이다. 외측 개구부(36a)의 개구 면적을 0.4㎟ 이하로 함으로써, 타이어 펑크 수리제 등의 액체가 통기공(36)에 유입되기 어렵게 된다.

또한, 내측 개구부(36b)의 개구 면적은, 외측 개구부(36a)의 개구 면적과 대비하여, 예를 들면, 4배 이상인 것이, 통기공(36)에 대한 펑크 수리제의 유입 방지 및 통기공(36)가 펑크 수리제에 의해서 막히는 것을 방지하는 점에서, 바람직하다.

도 7의 (a), (b)는, 도 4에 나타낸 송신 디바이스(16)에서의 통기공(36)을 설명하는 도면이다. 도 7의 (a)는 통기공(36)의 사시도이며, 도 7의 (b)는 통기공(36)의 평면도이다.

통기공(36)은 대략 원뿔형상을 이루고 있고, 오목부(36c)는, 도 7의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 하우징(22) 내에 있어서, 통기공(36)의 주위 상부의 전체 주위에 걸쳐 연속하여 형성되어 있다. 이로써, 만일, 펑크 수리제 등의 액체가 내부 공간(38) 내에 유입된 경우라도, 타이어의 전동 시에, 통기공(36)에 접한 벽의 표면을 따라 외측 개구부(36a)로 이동하는 상기 액체를, 오목부(36c)에 확실하게 흘려넣을 수가 있다.

그리고, 오목부(36c)에 의해 형성된 오목부를 포함하는 통기공(36)의 형상은, 외측 개구부(36a) 및 내측 개구부(36b) 각각의 중심을 지나는 직선을 축으로 하여, 도 7의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이 회전 대칭이라도 되고, 비회전 대칭이라도 된다.

다음에, 도 8을 참조하여, 오목부(36c)에 대하여, 더욱 상세하게 설명한다. 도 8은 도 4에 나타낸 통기공(36)의 확대 단면도이다.

전술한 바와 같이, 오목부(36c)는, 하우징(22)의 벽 중 통기공(36)에 면하는 표면에, 외측 개구부(36a)의 개구면을 향해 오목하게 형성되어 있다. 또한, 통기공(36)에 면하는 벽의 표면을 따라, 오목부(36c)의 외측 개구부(36a) 측의 단부와 오목부(36c)의 내측 개구부(36b) 측의 단부를 연결하는 면에는, 오목부(36c)의 개구부(36d)가 형성되어 있다. 개구부(36d)는, 가상적으로 구획되는 공간이다. 여기서, 오목부(36c)가 외측 개구부(36a)의 개구면을 향해 오목하다는 것은, 오목부(36c)의 가장 오목한 부분이, 개구부(36d)보다 외측 개구부(36a)의 개구면 측에 위치하고 있는 것을 말한다.

또한, 오목부(36c)의 개구부(36d)의 일부[예를 들면, 개구부(36d)의 에지 중 가장 외측 개구부(36a) 측의 에지]는, 외측 개구부(36a)로부터 소정 거리 D[예를 들면, 외측 개구부(36a) 및 내측 개구부(36b) 각각의 중심을 지나는 방향으로 2㎜, 더욱 바람직하게는 1㎜] 이내의 위치에 설치되어 있다. 이로써, 외측 개구부(36a)에 가까운 위치에 오목부(36c)를 형성할 수 있으므로, 펑크 수리제 등의 액체가 외측 개구부(36a)로부터 통기공(36)에 유입된 경우라도, 타이어 전동 시에, 상기 액체를 오목부(36c)에 신속하게 흘려넣어 머무르게 할 수 있다.

또한, 오목부(36c)의 개구부(36d)에는, 펑크 수리제의 정류(停留)를 방지하기 위한 각(角) 없앰이나 모따기(chamfered)가 행해져도 된다.

(변형예 1)

다음에, 도 9의 (a), (b)를 참조하여, 도 4에 나타낸 통기공(36)과 다른 통기공(36)의 예(변형예 1)를 설명한다.

도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 하우징(22)은, 외측 개구부를 에워싸도록 연장되는 평면(22a)과, 평면(22a)으로부터 타이어의 공동 영역을 향해 1㎜ 이상 돌출된 돌출부(37)를 가진다. 돌출부(37)의 정상부에, 통기공(36)의 외측 개구부(36a)가 형성되어 있다. 돌출부(37)의 정상부에 외측 개구부(36a)를 형성함으로써, 펑크 수리를 위해, 펑크 수리제가 타이어의 공동 영역 내에 도입되어도, 펑크 수리제가 외측 개구부(36a)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 돌출부(37)가 타이어 직경 방향 외측으로 돌출하도록 하우징(22)에 설치되는 것에 의해, 돌출부(37)에 부착된 펑크 수리제를, 타이어의 전동에 의한 원심력에 의해, 돌출부(37)에 부착된 펑크 수리제를 타이어 직경 방향 외측으로 비산(飛散)될 수 있다. 그러므로, 펑크 수리제가 외측 개구부(36a)에 부착되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

그리고, 돌출부(37)의 형상은, 각뿔형, 원뿔형, 각뿔 대형 또는 원뿔 대형으로 형성되어도 되고, 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이 반구형으로 형성되어도 된다. 돌출부(37)를 반구형으로 형성한 경우에는, 통기공(36)에 접한 벽의 표면과 돌출부(37)의 외표면과의 사이의 두께를 충분히 확보할 수 있으므로, 외력[예를 들면, 타이어 림 조립, 또는 림 해체 시에 받는 힘]을 받는 것에 의해 돌출부(37)가 변형 또는 파손될 우려를 경감시킬 수 있으므로, 바람직하다.

(변형예 2)

도 10의 (a)~(d)는, 도 4에 나타낸 통기공(36)과 다른 통기공(36)의 예(변형예 2를 설명하는 도면이다. 도 10의 (a)~(d)에 나타낸 통기공(36)의 단면(斷面) 형상은, 도 4에 나타낸 통기공(36)과 상이하다.

예를 들면, 도 10의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 통기공(36)의 단면 형상은, 곡선형 또는 직선형의 철형(凸形)으로 형성되어도 된다. 또한, 오목부(36c)의 단면은, 예각형, 둔각형 또는 원호형 등으로 형성되어도 된다. 또한, 도 10의 (c), (d)에 나타낸 바와 같이, 외측 개구부(36a)로부터 내측 개구부(36b)로 진행함에 따라 통기공(36)의, 하우징(22)의 벽을 관통하는 방향과 직교하는 방향의 단면적이 단계적으로 확대되도록, 오목부(36c)를 복수 형성해도 된다. 그리고, 외측 개구부(36a)로부터 내측 개구부(36b)로 진행함에 따라 통기공(36)의 구멍 단면적이 연속하여 확대되도록, 오목부(36c)를 형성해도 된다.

통기공(36)이 도 10의 (a)~(d) 중 어느 하나의 형상으로 형성된 경우라도, 외측 개구부(36a)로부터 통기공(36)에 유입된 펑크 수리제 등의 액체를, 타이어 전동 시에, 오목부(36c)에 흘려넣어 머무르게 할 수 있다.

(변형예 3)

도 11 ~ 도 14는, 도 4에 나타낸 통기공(36)과는 상이한 통기공(36)의 예(변형예 3)를 설명하는 도면이다. 도 11 ~ 도 14에 각각 나타낸 통기공(36)이 도 4에 나타낸 통기공(36)과 상이한 점은, 오목부(36c)가, 통기공(36)을 에워싸는 주위 방향 영역의 복수 개소에 형성되어 있는 점에 있다.

도 11의 (a)~(c)는, 변형예 3의 일례를 설명하는 도면이다. 도 11의 (a)는 통기공(36)의 사시도이며, 도 11의 (b)는 통기공(36)을 설명하는 도면이며, 도 11의 (c)는 통기공(36)의 평면도이다. 도 11에 나타낸 오목부(36c)는, 통기공(36)의 연통 방향[본 실시형태에서는, 외측 개구부(36a) 및 내측 개구부(36b) 각각의 중심을 지나는 직선의 방향]을 축으로 했을 때 축대칭으로 되는 위치에 한쌍 형성되어 있다. 또한, 한쌍의 오목부(36c)는, 상기 축을 중심으로 하여 방사상으로 연장되는 홈형으로 형성되어 있다.

또한, 도 11의 (c)에 나타낸 바와 같이, 오목부(36c)의 폭 치수 W, 즉 오목부(36c)의, 통기공(36)을 중심으로 하여 방사 방향으로 연장되는 형상을 가지고, 통기공(36)의 주위 방향의 폭이, 가능한 한 작게(예를 들면, 1㎜ 이하) 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 오목부(36c)에 있어서는, 오목부(36c)의 폭 치수 W가 큰 경우와 비교하여 모세관 현상이 작용하기 쉬워지기 때문에, 펑크 수리제 등의 액체가 외측 개구부(37a)로부터 통기공(36)에 유입될 경우, 이 액체를 오목부(36c)에 흘려넣기가 용이해진다.

도 12의 (a), (b)는, 도 11에 나타낸 예와는 상이한 다른 일례를 설명하는 도면이다. 도 12의 (a)는 통기공(36)을 설명하는 도면이며, 도 12의 (b)는 통기공(36)의 평면도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 오목부(36c)를, 내측 개구부(36b)의 개구면을 따라 내측 개구부(36b)로부터 돌출되도록 형성해도 된다.

도 13의 (a), (b)는, 도 11 및 도 12에 나타낸 예와는 상이한 다른 일례를 설명하는 도면이다. 도 13의 (a)는 통기공(36)을 설명하는 도면이며, 도 13의 (b)는 통기공(36)의 평면도이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 오목부(36c)의 일부의 폭이 커지도록 오목부(36c)를 형성해도 된다.

도 14의 (a), (b)는, 도 11 ~ 도 13에 나타낸 예와는 상이한 다른 일례를 설명하는 도면이다. 도 14의 (a)는 통기공(36)을 설명하는 도면이며, 도 14의 (b)는 통기공(36)의 평면도이다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 오목부(36c)를, 통기공(36)의 연통 방향을 따라 연장되는 원기둥형으로 형성해도 된다.

그리고, 도 15에 나타낸 바와 같이, 오목부(36c)를 8개, 또는 그 이상 형성해도 된다.

도 16은, 오목부(36c)의 위치와 타이어 회전 방향의 관계를 설명하는 도면이다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 오목부(36c)는, 통기공(36)의 연통 방향을 축으로 했을 때 축대칭으로 되는 위치로서, 타이어 회전 방향(도면 중 X 방향), 타이어 회전 방향에 대하여 ±15°경사지는 각도 범위 내로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

펑크 수리제 등의 액체가 외측 개구부(36a)로부터 통기공(36)에 유입된 경우, 이 액체는, 타이어의 전동에 의한 회전력에 의해, 통기공(36)에 면하는 벽을 따라, 타이어 회전 방향을 0°로 했을 때 타이어 회전 방향에 대하여 0°로 되는 주위 방향 위치로 이동한다. 그래서, 타이어 회전 방향에 대하여 ±15°가 되는 주위 방향 위치에 오목부(36c)를 형성함으로써, 타이어 전동 시에, 상기 액체를 오목부(36c)에 안내하여 흘려넣는 것이 용이하게 된다.

본 발명의 타이어 정보는, 다른 실시형태에서는, 공기압 정보 대신에, 타이어의 공동 영역 내의 온도 정보라도 된다.

이상, 본 발명의 송신 장치 및 타이어 정보 감시 시스템에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 송신 장치 및 타이어 정보 감시 시스템은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 주지를 벗어나지 않는 범위에 있어서, 각종 개량이나 변경을 해도 되는 것은 물론이다.

10: 타이어 공기압 모니터링 시스템
12: 차량
14, 14a, 14b, 14c, 14d: 타이어
16, 16a, 16b, 16c, 16d: 공기압 정보 송신 디바이스
18: 감시 장치
19: 림
20: 타이어 밸브
22: 하우징
24: 회로
26: 기판
28: 센서 유닛
28a: 공기압 센서
28b: A/D 변환기
30: 송신기
32: 처리 유닛
34: 전원부
36: 통기공
36a: 외측 개구부
36b: 내측 개구부
36c: 오목부
36d: 개구부
37: 돌출부
38: 내부 공간
39: 봉지 수지
40: 안테나
52: 안테나
54: 수신부
56: 수신 버퍼
58: 중앙 처리부
60: 기억부
62: 조작부
64: 스위치
66: 표시 제어부
68: 표시부
70: 전원부

Claims (8)

1. 타이어와 림(rim)으로 에워싸인 타이어의 공동(空洞) 영역에 설치된 송신 장치로서,
   상기 타이어의 공동 영역에 충전되는 기체(氣體) 상태를 타이어 정보로서 검출하는 센서;
   검출한 상기 타이어 정보를 송신하는 송신기; 및
   상기 센서 및 상기 송신기를 덮는 벽을 구비하고, 상기 벽에 의해, 상기 타이어의 공동 영역으로부터 구획된 내부 공간과, 상기 벽을 관통하여 상기 내부 공간과 상기 타이어의 공동 영역을 연통시키는 통기공이 내부에 형성된 하우징;
   을 포함하고,
   상기 내부 공간에 접한 상기 하우징의 표면에서의 상기 통기공의 내측 개구부는, 상기 타이어의 공동 영역에 면하는 상기 하우징의 표면에서의 상기 통기공의 외측 개구부에 비해 개구 면적이 넓게 형성되고,
   상기 벽 중 상기 통기공에 면하는 표면에는, 상기 외측 개구부를 포함하는 상기 하우징의 표면을 향해 오목한 오목부가 형성되어 있는,
   송신 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 오목부 중 상기 외측 개구부를 포함하는 상기 하우징의 표면에 가장 가까운 부분은, 상기 외측 개구부로부터 2㎜ 이내의 위치에 형성되어 있는, 송신 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 하우징은, 상기 외측 개구부를 에워싸도록 연장되는 평면과, 상기 타이어의 공동 영역을 향해 상기 평면으로부터 1㎜ 이상 돌출된 돌출부를 가지고,
   상기 돌출부의 정상부(頂部)에 상기 외측 개구부가 형성되어 있는, 송신 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 오목부는 상기 통기공을 에워싸는 주위 방향 영역의 복수 개소에 형성되어 있는, 송신 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 오목부는, 상기 통기공을 중심으로 하여 방사 방향으로 연장되는 형상을 가지고, 상기 주위 방향의 폭이 1㎜ 이하인, 송신 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 오목부는, 상기 통기공의 연통 방향을 축으로 했을 때 축대칭으로 되는 위치로서, 상기 타이어의 회전 방향에 대하여 ±15°경사지는 각도 범위 내로 형성되어 있는, 송신 장치.
7. 제1항, 제2항, 제4항, 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 벽을 관통하는 방향과 직교하는 방향의 상기 통기공의 단면적(斷面績)은, 상기 외측 개구부로부터 상기 내측 개구부로 진행함에 따라 단계적으로, 또는 연속하여 확대되는, 송신 장치.
8. 타이어와 림으로 에워싸인 타이어의 공동 영역에 충전되는 기체 상태를 타이어 정보로서 검출하는 센서;
   검출한 상기 타이어 정보를 송신하는 송신기; 및
   상기 센서 및 상기 송신기를 덮는 벽을 구비하고, 상기 벽에 의해, 상기 타이어의 공동 영역으로부터 구획된 내부 공간과, 상기 벽을 관통하여 상기 내부 공간과 타이어의 공동 영역을 연통시키는 통기공이 형성된 하우징;
   을 포함하고,
   상기 내부 공간에 접한 상기 하우징의 표면에서의 상기 통기공의 내측 개구부는, 상기 타이어의 공동 영역에 면하는 상기 하우징의 표면에서의 상기 통기공의 외측 개구부에 비해 개구 면적이 넓게 형성되고,
   상기 벽 중 상기 통기공에 면하는 표면에는, 상기 외측 개구부를 포함하는 상기 하우징의 표면을 향해 오목한 오목부가 형성된 송신 장치; 및
   상기 송신기로부터 송신된 상기 타이어 정보를 수신하는 수신 장치를 가지고, 상기 타이어 정보에 기초하여, 상기 타이어의 이상(異常) 유무를 판정하고, 판정 결과를 통지하는 감시부;
   를 포함하는, 타이어 정보 감시 시스템.
   

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