WO2017110398A1 - タイヤマウントセンサ - Google Patents

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WO2017110398A1
WO2017110398A1 PCT/JP2016/085656 JP2016085656W WO2017110398A1 WO 2017110398 A1 WO2017110398 A1 WO 2017110398A1 JP 2016085656 W JP2016085656 W JP 2016085656W WO 2017110398 A1 WO2017110398 A1 WO 2017110398A1
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WO
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sensor
tire
acceleration
circuit board
antenna
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/085656
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English (en)
French (fr)
Inventor
高俊 関澤
秀行 池本
雅士 森
Original Assignee
株式会社デンソー
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to US16/064,694 priority Critical patent/US10661617B2/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0491Constructional details of means for attaching the control device
    • B60C23/0493Constructional details of means for attaching the control device for attachment on the tyre
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/24Wear-indicating arrangements
    • B60C11/243Tread wear sensors, e.g. electronic sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/11Mounting of sensors thereon
    • B60G2204/113Tyre related sensors

Definitions

  • the present disclosure relates to a tire mount sensor disposed inside a tire.
  • Patent Document 1 proposes a road surface state detection device that detects a road surface state using a tire mount sensor that is attached to the inside of a tire, for example, the back surface of a tread of a tire.
  • vibration transmitted to a tire is detected using an acceleration sensor (hereinafter referred to as a G sensor) provided in the tire mount sensor, and the road surface state is detected by analyzing the vibration waveform.
  • G sensor acceleration sensor
  • the tire mount sensor is provided with a microcomputer (hereinafter abbreviated as a microcomputer), a circuit board on which peripheral elements are mounted, a power source (for example, a battery), an antenna, and the like. It is not easy to recognize the acceleration detection direction by the G sensor. Further, since the G sensor, the circuit board, the power source, and the antenna are attached to the tire in a resin-molded state, the tire mount sensor confirms the resin-molded tire mount sensor and recognizes the acceleration detection direction of the G sensor. That is not so easy.
  • the present disclosure can easily recognize the acceleration detection direction by the G sensor, and can easily adjust the acceleration detection direction of the G sensor with respect to the mounting surface of the tire. It aims at providing the sensor apparatus used for it.
  • the tire mount sensor is a tire mount sensor that is attached to an inner wall surface of a tire, and includes a G sensor that detects acceleration applied to the tire, and one surface and another surface that is opposite to the one surface. Is mounted on the circuit board, an antenna that transmits information about acceleration detected by the G sensor, and a mold resin portion that seals the G sensor, the circuit board, and the antenna.
  • the mold resin part has a base part that covers the circuit board and the G sensor, and a protrusion part that protrudes from the base part, and the protrusion part is one direction when viewed from the normal direction of the circuit board.
  • the longitudinal direction of the rod-shaped portion is set at a predetermined angle with respect to the acceleration detection direction of the G sensor.
  • the tire mount sensor can easily recognize the acceleration detection direction of the G sensor by confirming the direction of the protrusion. For this reason, it becomes possible to easily adjust the acceleration detection direction of the G sensor with respect to the mounting surface of the tire.
  • the tire mount sensor can be easily attached so that the acceleration detection direction of the G sensor coincides with the circumferential direction or the width direction of the tire.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle to which a tire mount sensor according to a first embodiment is applied. It is the schematic sectional drawing which showed the attachment state of the tire mount sensor to a tire. It is an expanded sectional view of the vicinity of the tire mount sensor in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the tire mount sensor in FIG. 3.
  • It is a top view of a tire mount sensor. It is a perspective view of a tire mount sensor. It is a perspective view of a sensor apparatus. It is an upper surface layout figure explaining the relationship between the acceleration detection direction of G sensor in a sensor device, and the longitudinal direction of a projection part. It is the figure which showed the block structure of the tire mount sensor. It is the figure which showed the block configuration of the receiver.
  • a vehicle control device including a tire mount sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the vehicle control device according to the present embodiment performs detection of a traveling road surface state (hereinafter simply referred to as a road surface state) based on detection data sent from a tire mount sensor 2 provided on each wheel of the vehicle 1. Used.
  • a traveling road surface state hereinafter simply referred to as a road surface state
  • the vehicle 1 includes a tire mount sensor 2, a receiver 3, an electronic control device (hereinafter referred to as ECU) 5 for vehicle control, and the like.
  • the tire mount sensor 2, the receiver 3, and the ECU 5 constitute a vehicle control device that performs vehicle control based on the road surface state.
  • the tire mount sensor 2 is attached to tires 71a to 71d of the wheels 7a to 7d in the vehicle 1, respectively.
  • the receiver 3 and the ECU 5 are attached to the vehicle body 6 side of the vehicle 1, and each unit is connected through an in-vehicle LAN (Local Area Network) such as CAN (Controller Area Network) communication so that information can be transmitted to each other. It has become.
  • LAN Local Area Network
  • CAN Controller Area Network
  • the tire mount sensor 2 acquires various information related to the tires 71a to 71d attached to the wheels 7a to 7d, stores the various information in a frame, and transmits the information.
  • the tire mount sensors 2 of the wheels 7a to 7d are indicated by reference numerals 2a to 2d, respectively, but they have the same configuration.
  • the receiver 3 receives a frame transmitted from the tire mount sensor 2 and performs road surface condition detection by performing various processes and calculations based on the acceleration detection result stored in the frame. . Details of the tire mount sensor 2 will be described with reference to FIGS.
  • the tire mount sensor 2 includes a sensor holding member 21 and a sensor device 22.
  • the sensor holding member 21 is a member for holding the sensor device 22 on the inner wall surfaces of the tires 71a to 71d, for example, the back surface of the tread.
  • the sensor holding member 21 has a bottom 21a and a holding part 21b.
  • the bottom portion 21a is constituted by a plate-like member made of, for example, elastically deformable rubber, and is constituted by a circular plate-like member in the present embodiment.
  • One surface side of the bottom portion 21a is a surface that is affixed to the inner wall surfaces of the tires 71a to 71d, and a holding portion 21b is provided on the other surface of the bottom portion 21a opposite to the one surface that is affixed to the tires 71a to 71d.
  • the bottom 21a is formed in a circular plate shape, but may have another shape such as a square plate shape or a shape different from the plate shape.
  • the holding portion 21b is constituted by a cylindrical member having a hollow portion, for example, and is constituted by a cylindrical member in the present embodiment. As shown in FIGS. 5 and 6, the holding portion 21 b is provided with a holding piece 21 c having a reduced inner diameter at least at a tip opposite to the bottom portion 21 a.
  • the shape of the hollow portion of the holding portion 21b is a shape that matches the outer shape of the sensor device 22 described later.
  • the hollow portion is a cylindrical hollow portion, and is surrounded by the bottom portion 21a and the holding portion 21b.
  • the sensor device 22 is disposed in the space.
  • the holding portion 21b is also made of elastically deformable rubber or the like, and is integrated with the bottom portion 21a.
  • the sensor device 22 includes a G sensor 22a, a microcomputer 22b, a circuit board 22c on which peripheral elements (not shown) and the like are mounted, a battery 22d corresponding to a power source, an antenna 22e, and a mold resin portion 22f.
  • the G sensor 22a outputs a detection signal corresponding to the acceleration.
  • the G sensor 22a detects acceleration according to the ground contact state of the tires 71a to 71d, and the acceleration in the circumferential direction (that is, tangential direction) of the tires 71a to 71d or the width direction of the tires 71a to 71d. It arrange
  • the acceleration in other words, the vibration, greatly changes when the portion of the tires 71a to 71d to which the G sensor 22a is attached contacts the road surface and when the portion contacts the road surface again after leaving the road surface. . Further, the acceleration changes so as to vibrate according to the road surface condition during the grounding. These appear as detection signals of the G sensor 22a.
  • the G sensor 22a a description will be given by taking as an example a one-axis sensor that performs acceleration detection in one direction, specifically, only one-axis acceleration detection including the direction of the arrow in FIG. 8 and the opposite direction. To do.
  • a multi-axis sensor such as a biaxial sensor capable of detecting acceleration in two directions or a triaxial sensor capable of detecting acceleration in three directions can be applied.
  • the G sensor 22a is a multi-axis sensor, the acceleration in the circumferential direction of the tires 71a to 71d or the acceleration in the width direction of the tires 71a to 71d is detected for at least one of them.
  • the G sensor 22a is formed on a semiconductor chip, and the substrate plane of the semiconductor chip is a plane parallel to the circumferential direction and the width direction of the tires 71a to 71d.
  • the semiconductor chip on which the G sensor 22a is formed is mounted on the circuit board 22c so that the substrate plane direction of the semiconductor chip is parallel to the surface of the circuit board 22c.
  • the surface of the circuit board 22c is arranged in parallel to the tread back surfaces of the tires 71a to 71d, so that the substrate plane of the semiconductor chip on which the G sensor 22a is formed is parallel to the circumferential direction and the width direction of the tires 71a to 71d. It arrange
  • the microcomputer 22b is a well-known device including a CPU, ROM, RAM, I / O, and the like, and executes predetermined processing according to a program stored in the ROM or the like.
  • the ROM or the like includes individual identification information unique to the transmitter for identifying which tire 71a to 71d is the tire mount sensor 2 and identification information unique to the vehicle for identifying the host vehicle. ID information is stored.
  • the microcomputer 22b receives the detection signal of the G sensor 22a, processes the signal and processes it as necessary, and creates information on the acceleration representing the detection result. Then, the microcomputer 22b stores information on acceleration in the frame together with the ID information of each tire mount sensor 2. Further, when the microcomputer 22b creates a frame, the microcomputer 22b sends the frame to a transmission unit such as an RF circuit provided as a peripheral element (not shown) in the microcomputer 22b. Then, the frame is transmitted from the antenna 22e to the receiver 3 via the transmission unit.
  • a transmission unit such as an RF circuit provided as a peripheral element (not shown) in the microcomputer 22b.
  • an RF circuit is used as the transmission unit. However, a signal in a band other than the RF band may be used, and in this case, a signal corresponding to the band to be used is used. What is necessary is just to comprise a transmission part with a circuit.
  • the circuit board 22c is a board on which the G sensor 22a, the microcomputer 22b, and peripheral elements are mounted, and is configured by a printed board on which a circuit pattern is formed.
  • a circuit for detecting acceleration by the G sensor 22a and transmitting information related to acceleration from the sensor device 22 is configured.
  • the G sensor 22a, the microcomputer 22b, and the like are mounted on one side of the circuit board 22c, and the battery 22d is arranged on the other side that is the opposite side.
  • a pad (not shown) on which the antenna 22e is mounted is provided at a position different from the place where the G sensor 22a and the microcomputer 22b are arranged, and the antenna 22e is soldered to the pad. Implemented by.
  • circuit board 22c On the other side of the circuit board 22c, there is a pad 22da electrically connected to one electrode of the battery 22d, for example, a positive electrode, and a terminal 22db electrically connected to the other electrode, for example, a negative electrode. Is provided.
  • the circuit board 22c is formed with a through electrode (not shown) and the like, and electrical connection between the one surface side and the other surface side is possible through the through electrode.
  • the battery 22d constitutes a power source, and is disposed on the other side of the circuit board 22c.
  • the battery 22d is disposed such that one electrode is in contact with the pad 22da and the other electrode is in contact with the terminal 22db. Power is supplied to each unit provided in 22c.
  • a case where the battery 22d is used as a power source will be described, but a power source that receives power supply by a generator or a transponder method may be used.
  • the G sensor 22a, the microcomputer 22b, peripheral elements and the like operate.
  • the antenna 22e plays a role of transmitting a frame transmitted from the transmission unit to the outside.
  • a loop antenna is used as the antenna 22e, and it is configured in an arch shape having one direction as a longitudinal direction when viewed from the normal direction of the circuit board 22c, and one end and the other end are separately provided on the circuit board 22c. Connected to the pad.
  • the antenna 22e is a loop antenna, the antenna 22e is erected with respect to the circuit board 22c, so that the antenna 22e protrudes from the surface of the circuit board 22c by a predetermined height.
  • the antenna 22e may be configured by other types of antennas such as a monopole antenna and a patch antenna in addition to the loop antenna.
  • transmission radio waves are output radially toward the outer periphery of the loop formed by the antenna 22e.
  • the antenna 22e is of a type different from the loop antenna, the transmission radio wave is output according to the type.
  • the antenna 22e has a longitudinal direction when viewed from the normal direction of the circuit board 22c (hereinafter simply referred to as the longitudinal direction of the antenna 22e) at a predetermined angle with respect to the acceleration detection direction in the G sensor 22a.
  • the angle is adjusted.
  • the angle of the antenna 22e is adjusted so that the longitudinal direction of the antenna 22e is the same as the acceleration detection direction in the G sensor 22a, that is, these angles are 0 degrees.
  • the mold resin portion 22f is sealed by insert molding of the circuit board 22c on which the antenna 22e is mounted in addition to the G sensor 22a, the microcomputer 22b and peripheral elements, and the battery 22d connected to the other side of the circuit board 22c. It is a thing.
  • the mold resin portion 22f has a shape having a rectangular protrusion 22fb on one surface side of the plate-like portion 22fa corresponding to the base portion.
  • the plate-like portion 22fa is a portion that seals the circuit board 22c and the battery 22d together with the G sensor 22a, the microcomputer 22b, peripheral elements, and the like, and has one side and the other side parallel to the surface of the circuit board 22c. .
  • the plate-like portion 22fa is a circular plate shape.
  • the protruding portion 22fb is a portion that seals the antenna 22e, has a rod shape when viewed from the normal direction to the surface of the circuit board 22c, and the same direction as the longitudinal direction of the antenna 22e is the longitudinal direction. . That is, the mold resin portion 22f is not the same thickness in the portion of the circuit board 22c where the antenna 22e is not located and all the portions where the antenna 22e is located, and the portion where the antenna 22e is located. It is thicker than the part that is not. Therefore, the resin amount of the mold resin portion 22f can be reduced as compared with the case where all the mold resin portions 22f are formed with the same thickness, and the longitudinal direction of the protrusion 22fb matches the longitudinal direction of the antenna 22e. It has become a thing.
  • the tire mount sensor 2 configured in this way is configured by, for example, expanding the space between the holding pieces 21c of the sensor holding member 21 by elastic deformation and arranging the sensor device 22 in a space surrounded by the sensor holding member 21.
  • the adhesive 23 is applied to the back side of the bottom 21a of the sensor holding member 21, and the tire mount sensor 2 is attached to the inner wall surfaces of the tires 71a to 71d via the adhesive 23, for example, the back surface of the tread. wear.
  • the tire mount sensor 2 is attached to the inside of each tire 71a to 71d.
  • the tire mount sensor 2 configured as described above only holds the sensor device 22 with respect to the sensor holding member 21, the sensor device 22 can be detached from the sensor holding member 21. That is, the sensor device 22 can be detached from the sensor holding member 21 by expanding the holding piece 21c.
  • the sensor device 22 is structured to be detachable from the sensor holding member 21. For this reason, when exchanging tires, the sensor device 22 can be removed from the sensor holding member 21 and reused, and only the sensor holding member 21 of the tire mount sensor 2 can be discarded.
  • the receiver 3 is configured to include an antenna 31, an RF circuit 32, a microcomputer 33, and the like.
  • the antenna 31 is for receiving a frame sent from each tire mount sensor 2.
  • the antenna 31 is fixed to the vehicle body 6.
  • the RF circuit 32 functions as a receiving circuit that inputs a frame from each tire mount sensor 2 received by the antenna 31 and sends the frame to the microcomputer 33.
  • the RF circuit 32 is used as a receiving circuit, it is set as a receiving circuit according to the used frequency band.
  • the microcomputer 33 is a known device including a CPU, ROM, RAM, I / O, and the like, and executes road surface state detection processing according to a program stored in the ROM or the like. For example, the microcomputer 33 stores the ID information of each tire mount sensor 2 in association with the position of each wheel 7a to 7d to which each tire mount sensor 2 is attached. Then, the microcomputer 33 performs road surface state detection on the traveling road surface of each of the wheels 7a to 7d based on the ID information and the information on acceleration stored in the frame sent from each tire mount sensor 2.
  • the microcomputer 33 detects the road surface state based on the acceleration-related information stored in the frame, that is, the acceleration detection result.
  • the waveform of acceleration takes a maximum value at the start of contact when a portion of the tread corresponding to the position where the tire mount sensor 2 is disposed starts to contact with rotation of the tires 71a to 71d.
  • the acceleration waveform takes a minimum value at the end of the grounding in which the portion corresponding to the location of the tire mount sensor 2 in the tread is grounded from the grounded state.
  • a period during which the acceleration waveform reaches a minimum value from a maximum value is defined as a grounding section, and the acceleration waveform in the grounding section is a waveform corresponding to the road surface condition.
  • a relatively large friction coefficient
  • a relatively small road surface
  • a relatively small road surface
  • a relatively small road surface
  • the waveform of acceleration differs depending on the case. That is, due to the influence of the road surface ⁇ , when the vehicle is traveling on a low ⁇ road surface, fine high-frequency vibration due to slip of the tires 71a to 71d is superimposed on the output voltage.
  • the level of the high frequency component was different depending on the road surface condition. Become a level. Specifically, the level of the high frequency component is higher when traveling on a low ⁇ road than when traveling on a high ⁇ road. For this reason, the level of the high-frequency component of the acceleration waveform serves as an index indicating the road surface condition, and the road surface ⁇ can be detected based on this.
  • the acceleration waveform also changes depending on whether the road surface is a dry road or a wet road. These can also be detected by performing frequency analysis of the acceleration waveform.
  • the acceleration waveform it is possible to detect the road surface ⁇ and the road surface state such as whether it is a dry road or a wet road.
  • ECU5 acquires the information regarding a road surface state from the receiver 3, ie, the information regarding the road surface ⁇ and the temperature of the road surface, and executes vehicle control.
  • brake ECU etc. are mentioned as ECU5.
  • the ECU 5 is a brake ECU
  • the anti-lock brake control and the skid prevention control are performed using the acquired road surface ⁇ .
  • control such as suppression of wheel slip can be performed by making the braking force generated with respect to the amount of brake operation by the driver weaker than that on an asphalt road or the like. it can.
  • the ECU 5 when the ECU 5 is capable of communicating with the outside of the vehicle using a communication device (not shown) such as a navigation ECU, information on road surface conditions can be transmitted to the communication center by road-to-vehicle communication.
  • the communication center can map the road surface state information and notify the following vehicle, for example.
  • road surface information can also be transmitted directly to the following vehicle by inter-vehicle communication. If it does in this way, it will become possible for a succeeding vehicle to grasp a road surface state beforehand, and to use it for vehicle control, and it becomes possible to raise the safety of vehicles running.
  • the vehicle control device including the tire mount sensor 2 according to the present embodiment is configured.
  • the protrusion 22fb is provided on the mold resin portion 22f of the tire mount sensor 2, and the longitudinal direction of the protrusion 22fb is made to coincide with the longitudinal direction of the antenna 22e. Further, the longitudinal direction of the antenna 22e is set at a predetermined angle with respect to the acceleration detection direction of the G sensor 22a. In the present embodiment, the predetermined angle is set to 0 °, and the longitudinal direction of the antenna 22e and the acceleration detection direction of the G sensor 22a are made to coincide.
  • the acceleration detection direction of the G sensor 22a can be easily adjusted with respect to the mounting surfaces of the tires 71a to 71d.
  • the tire mount sensor 2 can be easily attached so that the acceleration detection direction of the G sensor 22a coincides with the circumferential direction or the width direction of the tires 71a to 71d.
  • the resin amount of the mold resin portion 22f can be reduced. That is, the mold resin portion 22f can be formed in a cylindrical shape, and a mark by a dent can be formed on the surface side to indicate the acceleration detection direction of the G sensor 22a.
  • the portion of the circuit board 22c other than the antenna 22e must also have a thick mold resin portion 22f, and the entire mold resin portion 22f has a thickness that allows for a recess for forming a mark. The thickness of becomes thicker. For this reason, an increase in the resin amount of the mold resin portion 22f is caused.
  • the sensor device 22 is detached from the sensor holding member 21 by providing a circumferential clearance between the holding piece 21c and the protrusion 22fb, for example.
  • the angle of the sensor device 22 can be adjusted.
  • the angle of the sensor device 22 cannot be adjusted unless the sensor device 22 is detached from the sensor holding member 21. Therefore, even when the sensor holding member 21 is attached to the tires 71a to 71d, the angle adjustment of the sensor device 22 can be easily performed.
  • the tire mount sensor 2 is attached to a jig (not shown), and the tire mount sensor 2 is attached to the tires 71a to 71d using the jig.
  • the tire mount sensor 2 is attached to the tire 71a by attaching the tire mount sensor 2 to the jig so that the protrusion 22fb is fitted into the recess. It can be set to an angle when attaching to 71d. Thereby, even when a jig is used, the acceleration detection direction of the G sensor 22a can be easily set to a desired angle.
  • a loop antenna is used as the antenna 22e.
  • a loop antenna it is possible to obtain a high gain although the height is required, and the plate-like conductor is formed in an arch shape. Therefore, it can be manufactured easily and at low cost.
  • the tire mount sensor 2 is configured by the sensor holding member 21 and the sensor device 22, but the tire mount sensor 2 may be configured by only the sensor device 22 without using the sensor holding member 21.
  • the tire mount sensor 2 can be attached to the tires 71a to 71d, for example, by directly attaching the mold resin portion 22f of the sensor device 22 to the tires 71a to 71d.
  • the tire mount sensor 2 includes the sensor holding member 21 and the sensor device 22, the sensor device 22 can be detached from the sensor holding member 21 when the tires 71a to 71d are replaced. For this reason, although the sensor holding member 21 is discarded, the sensor device 22 can be reused.
  • the projection portion 22fb only needs to have a rod-like portion, and is not limited to a simple rod-like shape.
  • the width of the part need not be constant.
  • it can be formed in a cross shape, a T shape, or a shape having a rod-like portion such as two parallel lines.
  • each line does not have to be configured with the same length, such as making one line longer and the other line intersecting the line shorter.
  • the resin amount of the protrusion 22fb other than the portion that seals the antenna 22e can be reduced, and the antenna 22e can be more easily processed.
  • Direction that is, the acceleration detection direction of the G sensor 22a.
  • a structure including two antennas 22e may be used, or only one of them may seal the antenna 22e.
  • the two protrusions 22fb may be formed with the same dimensions or different dimensions.
  • the mold resin portion 22f is a plate-like portion 22fa and a protrusion portion 22fb
  • the mold resin portion 22f has a base portion that covers the circuit board 22c and the G sensor 22a
  • the protrusion portion 22fb is not necessarily provided as long as the structure protrudes from the base portion.
  • the plate-like portion 22fa may not be used.
  • the surface of the base portion may be a curved surface, unevenness may exist on the surface, and the protrusion 22fb may protrude from the base portion and be configured to be distinguishable from the base portion.
  • the antenna 22e when a loop antenna is applied as the antenna 22e, the antenna 22e protrudes from one surface of the circuit board 22c, but other types, for example, patch antennas are used. Sometimes it does not have a protruding structure. Even in such a case, a protrusion 22fb having a predetermined angle with respect to the acceleration detection direction of the G sensor 22a may be provided in a part of the mold resin portion 22f irrespective of the antenna 22e.
  • the longitudinal direction of the protrusion 22fb is a predetermined angle with respect to the acceleration detection direction of the G sensor 22a
  • 0 ° is given as an example, but a fixed angle may be used.
  • the longitudinal direction of the protrusion 22fb is set to 0 ° or 90 ° with respect to the acceleration detection direction of the G sensor 22a, the operator can more easily view the acceleration of the G sensor 22a by looking at the protrusion 22fb. Can be recognized.
  • the arrangement of the G sensor 22a, the microcomputer 22b, the battery 22d, and the like on the circuit board 22c is merely an example, and other arrangements may be used.
  • the example in which the road surface state is detected by the acceleration detected by the G sensor 22a has been described.
  • the vibration in the tire width direction that is, the acceleration changes according to the detection of the tire condition, specifically the tire groove depth
  • the tire groove depth is detected by detecting the tire width direction acceleration.
  • the tire mount sensor 2 can also be used for detection.
  • the acceleration detected by the G sensor 22a can also be used for detecting the tire air pressure.
  • other physical quantity sensors such as a temperature sensor and a pressure sensor may be mounted on the circuit board 22c, and the other physical quantity sensors may be sealed in the mold resin portion 22f.

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Abstract

タイヤマウントセンサ(2)のモールド樹脂部(22f)に突起部(22fb)を設け、突起部(22fb)の長手方向をアンテナ(22e)の長手方向と一致させる。さらに、アンテナ(22e)の長手方向がGセンサ(22a)の加速度検出方向に対して所定の角度となるようにする。例えば、所定の角度を0°として、アンテナ(22e)の長手方向とGセンサ(22a)の加速度検出方向とを一致させる。

Description

タイヤマウントセンサ 関連出願の相互参照
 本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、2015年12月25日に出願された日本特許出願2015-254734を基にしている。
 本開示は、タイヤの内側に配置されるタイヤマウントセンサに関するものである。
 従来、特許文献1において、タイヤの内側、例えばタイヤのトレッドの裏面に取り付けるようにしたタイヤマウントセンサを用いて路面状態を検出する路面状態検出装置が提案されている。この路面状態検出装置では、タイヤマウントセンサに備えられた加速度センサ(以下、Gセンサという)を用いてタイヤに伝わる振動を検出し、この振動波形を解析することで路面状態を検出している。
国際特許公開第2006/135090号パンフレット
 上記した特許文献では、タイヤマウントセンサに備えられるGセンサにより、タイヤの径方向、つまり遠心方向の加速度を検出していることから、タイヤマウントセンサのタイヤへのマウント方向については考慮していない。
 しかしながら、Gセンサによって取得したい加速度の方向がタイヤの径方向以外となる場合には、タイヤマウントセンサをタイヤに取り付ける作業を行う作業者がGセンサによる加速度検出方向を認識できるようにすることが必要になる。ところが、タイヤマウントセンサには、Gセンサの他にもマイクロコンピュータ(以下、マイコンと略す)や周辺素子が実装された回路基板、電源(例えば電池)やアンテナなどが備えられており、作業者がGセンサによる加速度検出方向を認識するのは容易ではない。さらに、タイヤマウントセンサは、Gセンサ、回路基板、電源およびアンテナが樹脂モールドされた状態でタイヤに取り付けられることから、樹脂モールドされたタイヤマウントセンサを確認してGセンサの加速度検出方向を認識することは尚更容易ではない。
 本開示は上記点に鑑みて、Gセンサによる加速度検出方向を容易に認識することができ、タイヤの取付面に対してGセンサの加速度検出方向を容易に調整することが可能なタイヤマウントセンサおよびそれに用いられるセンサ装置を提供することを目的とする。
 本開示のタイヤマウントセンサでは、タイヤの内壁面に取り付けられるタイヤマウントセンサであって、タイヤに加わる加速度を検出するGセンサと、一面および該一面に対する反対面となる他面を有し、Gセンサが実装される回路基板と、回路基板に取り付けられ、Gセンサが検出した加速度に関する情報を送信するアンテナと、Gセンサと回路基板およびアンテナを封止するモールド樹脂部と、を有して構成されたセンサ装置を備え、モールド樹脂部は、回路基板およびGセンサを覆う基部と、該基部から突き出した突起部とを有しており、該突起部は、回路基板の法線方向からみて一方向を長手方向とする棒状部分を有し、該棒状部分の長手方向がGセンサの加速度検出方向に対して所定の角度とされている。
 このような構成としていることから、タイヤマウントセンサをタイヤに取り付ける作業者は、突起部の向きを確認することで、Gセンサの加速度検出方向を容易に認識できる。このため、タイヤの取付面に対してGセンサの加速度検出方向を容易に調整することが可能となる。例えば、Gセンサの加速度検出方向がタイヤの周方向もしくは幅方向と一致するように、タイヤマウントセンサの取り付けを容易に行うことが可能となる。
第1実施形態にかかるタイヤマウントセンサが適用された車両のブロック構成を示したである。 タイヤへのタイヤマウントセンサの取り付け状態を示した概略断面図である。 図2中におけるタイヤマウントセンサの近傍の拡大断面図である。 図3中におけるタイヤマウントセンサの拡大断面図である。 タイヤマウントセンサの上面図である。 タイヤマウントセンサの斜視図である。 センサ装置の斜視図である。 センサ装置におけるGセンサの加速度検出方向と突起部の長手方向との関係を説明する上面レイアウト図である。 タイヤマウントセンサのブロック構成を示した図である。 受信機のブロック構成を示した図である。
 以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
 (第1実施形態)
 図1~図10を参照して、本実施形態にかかるタイヤマウントセンサを備えた車両制御装置について説明する。本実施形態にかかる車両制御装置は、車両1の各車輪に備えられるタイヤマウントセンサ2から送られる検出データに基づいて、走行路面の状態(以下、単に路面状態という)の検出などを行うものとして用いられる。
 図1に示すように、車両1には、タイヤマウントセンサ2、受信機3および車両制御用の電子制御装置(以下、ECUという)5などが備えられている。これらタイヤマウントセンサ2、受信機3およびECU5によって路面状態に基づいて車両制御を行う車両用制御装置が構成されている。
 図1~図3に示すように、タイヤマウントセンサ2は、車両1における各車輪7a~7dそれぞれのタイヤ71a~71dに取り付けられている。また、受信機3およびECU5は、車両1における車体6側に取り付けられており、各部が例えばCAN(Controller Area Network)通信などによる車内LAN(Local Area Network)を通じて接続され、互いに情報伝達が行えるようになっている。
 タイヤマウントセンサ2は、車輪7a~7dに取り付けられたタイヤ71a~71dに関する各種情報を取得し、各種情報をフレーム内に格納して送信するものである。図1中では、各車輪7a~7dそれぞれのタイヤマウントセンサ2を符号2a~2dで示してあるが、これらは同じ構成とされている。受信機3は、タイヤマウントセンサ2から送信されたフレームを受信すると共に、その中に格納された加速度の検出結果に基づいて各種処理や演算等を行うことで路面状態検出などを行うものである。図3~図8を参照してタイヤマウントセンサ2の詳細について説明する。
 図3~図8に示すように、タイヤマウントセンサ2は、センサ保持部材21とセンサ装置22とを有した構成とされている。
 センサ保持部材21は、図2および図3に示すように、センサ装置22をタイヤ71a~71dの内壁面、例えばトレッドの裏面に保持するための部材である。
 本実施形態では、図3~図6に示すように、センサ保持部材21は、底部21aと保持部21bを有した構成とされている。
 底部21aは、例えば弾性変形可能なゴムなどで構成された板状部材で構成され、本実施形態では円形板状部材によって構成されている。底部21aの一面側がタイヤ71a~71dの内壁面に貼り付けられる面とされ、底部21aのうちタイヤ71a~71dに貼り付けられる一面と反対側となる他面に保持部21bが備えられている。本実施形態の場合、底部21aは、円形板状で構成されているが、四角板状などの他の形であっても良いし、板状とは異なる形状であっても良い。
 保持部21bは、例えば中空部を有する筒状部材で構成されており、本実施形態では円筒部材によって構成されている。図5および図6に示すように、保持部21bには、底部21aと反対側の先端において少なくとも一部の内径寸法が縮小された保持片21cが備えられている。保持部21bの中空部の形状は、後述するセンサ装置22の外形に合わせた形状とされており、本実施形態では円柱状の中空部とされていて、底部21aおよび保持部21bによって囲まれる内側の空間にセンサ装置22が配置される。保持部21bも弾性変形可能なゴムなどで構成されており、底部21aと一体となっている。
 センサ装置22は、Gセンサ22aやマイコン22b、図示しない周辺素子などが実装された回路基板22c、電源に相当する電池22d、アンテナ22eおよびモールド樹脂部22fを有した構成とされている。
 Gセンサ22aは、加速度に応じた検出信号を出力する。本実施形態の場合、Gセンサ22aは、タイヤ71a~71dの接地状態に応じた加速度を検出し、タイヤ71a~71dの周方向(つまり接線方向)の加速度、もしくは、タイヤ71a~71dの幅方向の加速度を検出するように配置される。具体的には、タイヤ71a~71dのうちGセンサ22aが取り付けられている部分が走行路面に接地したときと接地してから再び走行路面から離れたときに加速度、換言すれば振動が大きく変化する。また、接地中には路面状態に応じて振動するように加速度が変化する。これらがGセンサ22aの検出信号として表れるようになっている。
 ここでは、Gセンサ22aとして、一方向の加速度検出、具体的には図8中矢印の向きおよびその反対の向きを含めた1軸方向の加速度検出のみを行う1軸センサを例に挙げて説明する。しかしながら、Gセンサ22aとしては、二方向の加速度検出を行うことができる二軸センサ、もしくは、三方向の加速度検出を行うことができる三軸センサのような多軸センサを適用することもできる。Gセンサ22aが多軸センサとされる場合、そのうちの少なくとも一軸について、タイヤ71a~71dの周方向の加速度、もしくは、タイヤ71a~71dの幅方向の加速度の検出を行うものとされる。
 なお、本実施形態の場合、Gセンサ22aは、半導体チップに形成されていて、半導体チップの基板平面がタイヤ71a~71dの周方向および幅方向と平行な平面とされる。具体的には、回路基板22c上において、Gセンサ22aが形成された半導体チップは、半導体チップの基板平面方向が回路基板22cの表面と平行となるようにして実装される。そして、回路基板22cの表面がタイヤ71a~71dのトレッド裏面に平行に配置されることで、Gセンサ22aが形成された半導体チップの基板平面がタイヤ71a~71dの周方向および幅方向と平行な平面となるように配置される。
 マイコン22bは、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のもので、ROMなどに記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する。ROMなどには、いずれのタイヤ71a~71dに取り付けられたタイヤマウントセンサ2であるかを特定するための送信機固有の識別情報と自車両を特定するための車両固有の識別情報とを含む個別のID情報が格納されている。
 マイコン22bは、Gセンサ22aの検出信号を受け取り、それを信号処理すると共に必要に応じて加工し、検出結果を表す加速度に関する情報を作成する。そして、マイコン22bは、加速度に関する情報を各タイヤマウントセンサ2のID情報と共にフレーム内に格納する。また、マイコン22bは、フレームを作成すると、それをマイコン22b内もしくは図示しない周辺素子として設けられたRF回路等の送信部に送っている。そして、送信部を介してアンテナ22eよりフレームを受信機3に向けて送信している。本実施形態の場合、RF帯域の信号を用いていることから、送信部としてRF回路を用いているが、RF帯域以外の帯域の信号を用いても良く、その場合は使用する帯域に応じた回路によって送信部を構成すれば良い。
 回路基板22cは、Gセンサ22aやマイコン22bおよび周辺素子などが実装された基板であり、回路パターンが形成されたプリント基板などによって構成されている。この回路基板22cに対してGセンサ22aやマイコン22bなどが実装されることにより、Gセンサ22aによる加速度検出やセンサ装置22から加速度に関する情報を送信するための回路が構成されている。具体的には、回路基板22cの一面側にGセンサ22aやマイコン22bなどが実装されており、その反対面となる他面側に電池22dが配置されている。また、回路基板22cの一面側には、Gセンサ22aやマイコン22bが配置される場所と異なる位置にアンテナ22eが実装される図示しないパッドが備えられており、このパッドにアンテナ22eがはんだ付けなどによって実装されている。
 なお、回路基板22cの他面側には、電池22dの一方の電極、例えばプラス電極と電気的に接続されるパッド22daと、他方の電極、例えばマイナス電極と電気的に接続されるターミナル22dbが備えられている。回路基板22cには、図示しない貫通電極などが形成されており、貫通電極を通じて一面側と他面側との電気的接続が可能となっている。
 電池22dは、電源を構成するものであり、回路基板22cの他面側に配置され、一方の電極がパッド22daに接し、他方の電極がターミナル22dbに接するように配置されることで、回路基板22cに備えられた各部に対して電源供給を行う。ここでは、電源として電池22dを用いる場合について説明するが、電源として、発電機やトランスポンダ方式によって電力供給を受けるものを用いても良い。この電池22dからの電力供給を受けて、Gセンサ22a、マイコン22bおよび周辺素子などが動作する。
 アンテナ22eは、送信部から伝えられるフレームを外部に送信する役割を果たす。本実施形態の場合、アンテナ22eとしてループアンテナを用いており、回路基板22cの法線方向から見て一方向を長手方向とするアーチ形状で構成され、一端および他端がそれぞれ回路基板22cにおける別々のパッドに接続されている。アンテナ22eは、ループアンテナで構成される場合には、回路基板22cに対して立設された状態になることから、回路基板22cの表面から所定高さ突き出した状態となる。なお、アンテナ22eについては、ループアンテナの他、モノポールアンテナ、パッチアンテナなどのような他のタイプのアンテナによって構成しても良い。アンテナ22eをループアンテナによって構成した場合には、アンテナ22eが構成するループの外周に向かって放射状に送信電波が出力される。アンテナ22eがループアンテナとは異なるタイプとされる場合には、そのタイプに従って送信電波が出力される。
 ここで、アンテナ22eは、回路基板22cの法線方向から見たときの長手方向(以下、単にアンテナ22eの長手方向という)がGセンサ22aにおける加速度検出方向に対して所定の角度となるように角度調整がされている。本実施形態の場合、アンテナ22eの長手方向がGセンサ22aにおける加速度検出方向と同方向となるように、つまりこれらの角度が0度となるようにアンテナ22eの角度調整を行っている。
 モールド樹脂部22fは、Gセンサ22aやマイコン22bおよび周辺素子などに加えてアンテナ22eを実装した回路基板22c、および、回路基板22cの他面側に電池22dを接続したものをインサート成型によって封止したものである。モールド樹脂部22fは、基部に相当する板状部22faの一面側に長方体状の突起部22fbを有した形状とされている。板状部22faは、Gセンサ22aやマイコン22bおよび周辺素子などと共に回路基板22cおよび電池22dを封止している部分であり、回路基板22cの表面と平行な一面および他面を有している。本実施形態の場合、板状部22faは円形板状とされている。
 突起部22fbは、アンテナ22eを封止している部分であり、回路基板22cの表面に対する法線方向から見て棒状をなしており、アンテナ22eの長手方向と同方向が長手方向となっている。すなわち、モールド樹脂部22fは、回路基板22cのうちアンテナ22eが位置していない部分とアンテナ22eが位置している部分すべてを同じ厚みになっておらず、アンテナ22eが位置している部分について位置していない部分より厚くなっている。このため、モールド樹脂部22fの樹脂量について、モールド樹脂部22fをすべて同じ厚みで形成する場合と比較して少なくできるのに加えて、突起部22fbの長手方向がアンテナ22eの長手方向と一致したものとなっている。
 このように構成されるタイヤマウントセンサ2は、例えば、弾性変形によってセンサ保持部材21における保持片21cの間を押し広げてセンサ装置22をセンサ保持部材21によって囲まれる空間に配置することで構成される。そして、この状態で、センサ保持部材21の底部21aの裏面側に接着剤23を塗布し、接着剤23を介してタイヤマウントセンサ2を各タイヤ71a~71dの内壁面、例えばトレッドの裏面に貼り付ける。このようにして、タイヤマウントセンサ2が各タイヤ71a~71dの内側に取り付けられる。
 また、このように構成されるタイヤマウントセンサ2は、センサ保持部材21に対してセンサ装置22を保持しているだけであるため、センサ装置22をセンサ保持部材21から取り外すことが可能となる。すなわち、保持片21cを押し広げてセンサ装置22をセンサ保持部材21から取り外すことができる。
 このように、センサ装置22をセンサ保持部材21に対して着脱可能な構造としている。このため、タイヤ交換などの際には、センサ装置22をセンサ保持部材21から取り外して再利用することができ、タイヤマウントセンサ2のうちのセンサ保持部材21のみが廃棄されるようにできる。
 一方、図10に示すように、受信機3は、アンテナ31、RF回路32、マイコン33などを備えた構成とされている。
 アンテナ31は、各タイヤマウントセンサ2から送られてくるフレームを受信するためのものである。アンテナ31は、車体6に固定されている。
 RF回路32は、アンテナ31によって受信された各タイヤマウントセンサ2からのフレームを入力し、そのフレームをマイコン33に送る受信回路としての機能を果たす。ここでは受信回路としてRF回路32を用いているが、使用される周波数帯域に応じた受信回路とされる。
 マイコン33は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のもので、ROMなどに記憶されたプログラムに従って路面状態検出処理を実行する。例えば、マイコン33は、各タイヤマウントセンサ2のID情報と各タイヤマウントセンサ2が取り付けられている各車輪7a~7dの位置とを関連づけて記憶している。そして、マイコン33は、各タイヤマウントセンサ2から送られるフレーム内に格納されたID情報および加速度に関する情報に基づいて、各車輪7a~7dの走行路面についての路面状態検出を行う。
 具体的には、マイコン33は、フレーム内に格納された加速度に関する情報、すなわち加速度の検出結果に基づいて、路面状態を検出する。例えば、加速度の波形は、タイヤ71a~71dの回転に伴ってトレッドのうちタイヤマウントセンサ2の配置箇所と対応する部分が接地し始めた接地開始時に極大値をとる。さらに、トレッドのうちタイヤマウントセンサ2の配置箇所と対応する部分が接地していた状態から接地しなくなる接地終了時に、加速度の波形は極小値をとる。そして、加速度の波形が極大値から極小値に至る間を接地区間として、この接地区間における加速度の波形は路面状態に応じた波形となる。
 例えば、アスファルト路のように路面の摩擦係数(以下、μという)が比較的大きな高μ路面を走行している場合と、凍結路のように路面μが比較的小さな低μ路面を走行している場合とで、加速度の波形が異なったものとなる。すなわち、路面μの影響で、車両が低μ路面を走行しているときにはタイヤ71a~71dのスリップによる細かな高周波振動が出力電圧に重畳される。このため、高μ路面を走行している場合と低μ路面を走行してる場合それぞれについて、接地区間中における加速度の波形について周波数解析を行うと、高周波成分のレベルが路面状態に応じて異なったレベルになる。具体的には、低μ路を走行する場合の方が高μ路を走行する場合よりも高周波成分のレベルが高いレベルになる。このため、加速度の波形の高周波成分のレベルが路面状況を表す指標となり、これに基づいて路面μを検出することができる。
 なお、ここでは路面μについて説明したが、路面が乾燥路であるかウェット路であるなどに応じても、加速度の波形が変化する。これらについても、加速度の波形の周波数解析などを行うことによって検出できる。
 このように、加速度の波形に基づいて、路面μや乾燥路であるかウェット路であるかなどの路面状態を検出することができる。
 ECU5は、受信機3から路面状態に関する情報、すなわち路面μや路面の温度に関する情報を取得し、車両制御を実行する。例えば、ECU5としてはブレーキECUなどが挙げられる。ECU5がブレーキECUである場合、取得した路面μを利用してアンチロックブレーキ制御や横滑り防止制御などを行っている。例えば、凍結路などの場合には、ドライバによるブレーキ操作量に対して発生させられる制動力がアスファルト路などと比較して弱くなるようにすることで、車輪スリップの抑制などの制御を行うことができる。
 また、ECU5が例えばナビゲーションECUなどのように図示しない通信装置を用いて車外との通信が可能なものである場合、路車間通信によって通信センターに路面状態の情報を伝えることもできる。この場合、通信センターでは、路面状態の情報をマップ化し、例えば後続の車両に通知することができる。同様に、車車間通信によって、直接後続車両に路面状態の情報を伝えることもできる。このようにすれば、後続車両は、事前に路面状態を把握して車両制御に生かすことが可能となり、車両走行の安全性を高めることが可能となる。
 以上のようにして、本実施形態にかかるタイヤマウントセンサ2を備えた車両制御装置が構成されている。
 このように構成される車両制御装置において、タイヤマウントセンサ2のモールド樹脂部22fに突起部22fbを設け、突起部22fbの長手方向をアンテナ22eの長手方向と一致させるている。さらに、アンテナ22eの長手方向がGセンサ22aの加速度検出方向に対して所定の角度となるようにしている。本実施形態の場合、所定の角度を0°として、アンテナ22eの長手方向とGセンサ22aの加速度検出方向とを一致させている。
 このような構成としていることから、タイヤマウントセンサ2をタイヤ71a~71dに取り付ける作業者は、突起部22fbの向きを確認することで、Gセンサ22aの加速度検出方向を容易に認識できる。このため、タイヤ71a~71dの取付面に対してGセンサ22aの加速度検出方向を容易に調整することが可能となる。例えば、Gセンサ22aの加速度検出方向がタイヤ71a~71dの周方向もしくは幅方向と一致するように、タイヤマウントセンサ2の取り付けを容易に行うことが可能となる。
 また、回路基板22cのうちアンテナ22eが位置している部分以外については、モールド樹脂部22fの厚みを薄くできることから、モールド樹脂部22fの樹脂量を少なくすることが可能となる。すなわち、モールド樹脂部22fを円柱形状とし、表面側に凹みによるマークを形成してGセンサ22aの加速度検出方向を示すことも可能である。しかしながら、この場合、回路基板22cのうちアンテナ22e以外の部分についてもモールド樹脂部22fの厚みを厚くしなければならないし、マークを形成するための凹部を見込んだ厚み分、モールド樹脂部22fの全体の厚みが厚くなる。このため、モールド樹脂部22fの樹脂量の増加を招く。
 また、本実施形態のように、突起部22fbが形成されている場合、例えば保持片21cと突起部22fbとの間に周方向のクリアランスを設けることで、センサ保持部材21からセンサ装置22を取り外すことなくセンサ装置22の角度調整を行うことができる。しかしながら、上記したようにモールド樹脂部22fに凹部によるマークを形成する形態では、センサ装置22をセンサ保持部材21から取り外さないとセンサ装置22の角度調整を行うことができない。このため、センサ保持部材21をタイヤ71a~71dに貼り付けた状態でも、センサ装置22の角度調整を容易に行うことが可能となる。
 また、図示しない治具にタイヤマウントセンサ2を取り付け、治具を用いてタイヤマウントセンサ2のタイヤ71a~71dへの取付けを行う場合もある。この場合、突起部22fbと対応する凹部を治具側に設けておけば、突起部22fbが凹部に嵌め込まれるようにして治具にタイヤマウントセンサ2を取り付けることで、タイヤマウントセンサ2をタイヤ71a~71dへ取り付けるときの角度となるようにできる。これにより、治具を用いる場合においても、容易にGセンサ22aの加速度検出方向が所望の角度となるようにすることが可能となる。
 また、本実施形態では、アンテナ22eとしてループアンテナを用いているが、ループアンテナの場合、高さが必要になるが高利得を得ることが可能であるし、板状の導体をアーチ形状にしただけで構成できることから容易かつ低コストで製造できる。
 さらに、本実施形態では、タイヤマウントセンサ2をセンサ保持部材21とセンサ装置22とによって構成したが、センサ保持部材21を用いずにセンサ装置22のみによってタイヤマウントセンサ2を構成することもできる。この場合、例えばセンサ装置22におけるモールド樹脂部22fをタイヤ71a~71dに直接貼り付けるなどによって、タイヤマウントセンサ2のタイヤ71a~71dへの取り付けを行うことができる。ただし、タイヤマウントセンサ2をセンサ保持部材21とセンサ装置22とによって構成した場合、タイヤ71a~71dの交換時に、センサ保持部材21からセンサ装置22を取り外すことが可能となる。このため、センサ保持部材21が廃棄になるもののセンサ装置22については再利用することができる。
 (他の実施形態)
 本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。
 例えば、上記実施形態では、回路基板22cの法線方向から見て突起部22fbが棒状となる場合について説明したが、棒状部分を有していれば良く、単なる棒状のものだけに限らないし、棒状部分の幅も一定である必要はない。例えば、十字形状やT字形状としたり、平行な二本線のように、棒状部分を有する形状によって構成したりすることもできる。十字形状やT字形状については、一方の線を長くし、当該線と交差する他方の線を短くするなど、各線を同じ長さの線によって構成しなくても良い。その場合、例えばアンテナ22eを封止している方を長い線にすれば、突起部22fbのうちアンテナ22eを封止している部分以外の部分の樹脂量を少なくできるし、より容易にアンテナ22eの方向、つまりGセンサ22aの加速度検出方向を判別できる。また、突起部22fbを二本形成する場合には、アンテナ22eを2つ備える構造とすることもできるし、いずれか一本のみをアンテナ22eを封止するものとしても良い。突起部22fbを二本形成する場合には、二本を同じ寸法で構成しても良いし、異なる寸法で形成しても良い。
 さらに、モールド樹脂部22fを板状部22faと突起部22fbとしたが、回路基板22cやGセンサ22aを覆う基部を有していて、突起部22fbを基部から突出させた構造であれば、必ずしも板状部22faとされていなくても良い。例えば、基部の表面が曲面であっても良いし、表面に凹凸が存在しても良く、突起部22fbが基部から突き出していて基部と判別可能な構成であれば良い。
 また、上記実施形態で説明したようにアンテナ22eとしてループアンテナを適用する場合には、アンテナ22eが回路基板22cの一面から突き出す構造となるが、他のタイプのもの、例えばパッチアンテナとされる場合には突き出す構造にならないこともある。このような場合にも、アンテナ22eとは関係なくモールド樹脂部22fの一部にGセンサ22aの加速度検出方向に対して所定の角度とされた突起部22fbを備えるようにすれば良い。
 なお、突起部22fbの長手方向がGセンサ22aの加速度検出方向に対して所定の角度となる関係の一例として、0°を例に挙げたが、決まった角度であれば良い。特に、突起部22fbの長手方向がGセンサ22aの加速度検出方向に対して0°もしくは90°となるようにすれば、より作業者は突起部22fbを見てGセンサ22aの加速度検出方向を容易に認識することが可能となる。
 また、回路基板22cへのGセンサ22aやマイコン22bおよび電池22dなどの配置についても一例を示したに過ぎず、他の配置であっても構わない。
 さらに、上記実施形態では、Gセンサ22aで検出する加速度によって路面状態を検出する例を説明したが、路面状態に限らず、他の用途で用いることもできる。例えば、タイヤ状態の検出、具体的にはタイヤの溝深さに応じてタイヤの幅方向の振動、つまり加速度が変化することから、タイヤの幅方向の加速度を検出してタイヤの溝深さを検出するためにタイヤマウントセンサ2を用いることもできる。また、Gセンサ22aで検出する加速度をタイヤ空気圧の検出に用いることもできる。また、Gセンサ22a以外に、他の物理量センサ、例えば温度センサや圧力センサなども回路基板22cに実装し、他の物理量センサもモールド樹脂部22fに封止する構成としても良い。
 

 

Claims (7)

  1.  タイヤ(71a~71d)の内壁面に取り付けられるタイヤマウントセンサであって、
     前記タイヤに加わる加速度を検出する加速度センサ(22a)と、
     一面および該一面に対する反対面となる他面を有し、前記加速度センサが実装される回路基板(22c)と、
     前記回路基板に取り付けられ、前記加速度センサが検出した加速度に関する情報を送信するアンテナ(22e)と、
     前記加速度センサと前記回路基板および前記アンテナを封止するモールド樹脂部(22f)と、を有して構成されたセンサ装置(22)を備え、
     前記モールド樹脂部は、前記回路基板および前記加速度センサを覆う基部(22fa)と、該基部から突き出した突起部(22fb)とを有しており、該突起部は、前記回路基板の法線方向からみて一方向を長手方向とする棒状部分を有し、該棒状部分の長手方向が前記加速度センサの加速度検出方向に対して所定の角度とされているタイヤマウントセンサ。
  2.  前記基部は、前記回路基板の表面と平行な一面および他面を有する板状部(22fa)によって構成され、
     前記突起部は、前記板状部における一面から突き出している請求項1に記載のタイヤマウントセンサ。
  3.  前記加速度センサの加速度検出方向は、前記回路基板の一面と平行な一方向である請求項1または2に記載のタイヤマウントセンサ。
  4.  前記加速度センサは、加速度検出方向として複数の方向を有する多軸センサであり、前記複数の方向のうちの1つが前記突起部における前記棒状部分と所定の角度となっている請求項1ないし3のいずれか1つに記載のタイヤマウントセンサ。
  5.  前記突起部は、前記棒状部分のみによって構成される棒状、前記棒状部分を一方の線とし該線に対して交差するもう一方の線を有する十字形状もしくはT字形状、および、前記棒状部分を含む二本線のいずれか1つにより構成されている請求項1ないし4のいずれか1つに記載のタイヤマウントセンサ。
  6.  前記突起部は、前記モールド樹脂部のうち、前記回路基板の表面から突き出して配置された前記アンテナを覆う部分である請求項1ないし5のいずれか1つに記載のタイヤマウントセンサ。
  7.  前記タイヤに対して取り付けられる取付面を構成する底部(21a)を有すると共に、前記底部と共に前記センサ装置が配置される中空部を形成する保持部(21b)を有するセンサ保持部材(21)を備え、
     前記センサ装置は、前記中空部内において前記センサ保持部に保持された状態で前記タイヤに対して取り付けられ、前記センサ保持部材に対して着脱可能に構成されている請求項1ないし6のいずれか1つに記載のタイヤマウントセンサ。

     
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