(57)【要約】【課題】電磁石と電磁コイルとにより内圧警報装置の電源を充電する際、電磁石に無駄に電流が供給されることを防止することが可能なタイヤ電源供給システムを提供することを目的とする。【解決手段】車体側に設けられる電磁石５１と、電磁石５１に電流を供給する電流供給制御部装置５３と、タイヤ側に設けられる電磁コイル５０と、電磁石５１の磁力により電磁コイル５０から得られる起電力をタイヤ側に設けられる内圧警報装置５７に供給する電源供給部５２と、タイヤの回転時に電磁コイル５０を検出するセンサー１とを備えてタイヤ電源供給システムを構成し、内圧警報装置５７から送信される電源情報に基づいて、電磁石５１に供給する電流量を制御するとともに、センサー１による電磁コイル５１の検出タイミングに基づいて、電磁コイル５０が電磁石５１の近傍を通過している間電磁石５１に電流を供給する。【選択図】図１
2010023762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に設けられる電磁石と、
前記電磁石に電流を供給する電流供給制御手段と、
タイヤ側に設けられる電磁コイルと、
前記電磁石の磁力により前記タイヤの回転時に前記電磁コイルから得られる起電力を前記タイヤ側に設けられる内圧警報装置に供給する電源供給手段と、
前記タイヤの回転時に前記電磁コイルが前記電磁石の近傍を通過する方向において、前記車体側の前記電磁石の手前に設けられ、前記タイヤの回転時に前記電磁コイルを検出するセンサーと、
を備え、
前記電流供給制御手段は、前記内圧警報装置から送信される電源の状態を示す電源情報に基づいて、前記電磁石に供給する電流量を制御するとともに、前記センサーによる前記電磁コイルの検出タイミングに基づいて、前記電磁コイルが前記電磁石の近傍を通過している間前記電磁石に電流を供給する
ことを特徴とするタイヤ電源供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ電源供給システムであって、
前記センサーは、光学式センサー、超音波式センサー、又は磁気式センサーである
ことを特徴とするタイヤ電源供給システム。
【請求項３】
請求項１に記載のタイヤ電源供給システムであって、
前記センサーは、ＬＥＤと、フォトトランジスタとを備える
ことを特徴とするタイヤ電源供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ内の内圧警報装置の電源に電力を供給するタイヤ電源供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のタイヤ電源供給システムとして、例えば、タイヤ内の空気圧を検出して無線により車体側に送信する内圧警報装置（検出装置、検知装置）を必要なときだけ動作させて内圧警報装置の電池の消耗を抑制するものがある（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。
【０００３】
また、従来の他のタイヤ電源供給システムとして、例えば、電磁コイルと電磁石とを使用して内圧警報装置の電源を充電するものがある。
図５は、電磁コイルと電磁石とを使用して内圧警報装置の電源を充電するタイヤ電源供給システムを示す図である。
【０００４】
図５に示すタイヤ電源供給システムは、電磁コイル５０と、電磁石５１と、電源供給部５２と、電流供給制御装置５３とを備えて構成されている。なお、図５は、タイヤ５４、ホイール５５、及びハブ５６を通る断面図であり、ハブ５６を中心とするタイヤ５４及びホイール５５の半分が示されている。また、タイヤ５４の内部には、タイヤ５４の内圧を示す内圧信号を車体側のＥＣＵに無線で伝える内圧警報装置５７が設けられている。また、電源供給部５２は、例えば、電磁コイル５０により発生する起電力を整流する整流回路、整流回路により整流された電力を平滑する平滑用コンデンサ、及び平滑用コンデンサにより平滑された電力を蓄える蓄電用コンデンサなどにより構成されている。
【０００５】
電磁コイル５０はホイール５５の内側に設けられ、電源供給部５２はホイール５５の外側のタイヤ５４の内部に設けられている。
電磁石５１は、車体側の支持部材５８上において、タイヤ５４、ホイール５５、及びハブ５６などのタイヤ側の回転時に電磁コイル５０と最も接近する位置に設けられている。
【０００６】
図６（ａ）は、従来のタイヤ電源供給装置における、信号、電力、及び電流の流れを示す図である。
まず、電流供給制御装置５３は、内圧警報装置５７から送信される内圧信号に含まれる電源情報に基づいて電磁石５１に電流を供給する。
【０００７】
次に、電磁石５１は、電流供給制御装置５３から供給される電流に応じた磁力を発生する。
次に、電磁コイル５０は、電磁石５１から発生する磁力に応じた起電力を発生する。
【０００８】
次に、電源供給部５２は、電磁コイル５０から発生する起電力を内圧警報装置５７に供給すると共に、その起電力の大きさを示す電源センサー情報を内圧警報装置５７に送る。
そして、内圧警報装置５７は、電源供給部５２から供給される電力により電源の充電を行うと共に、電源供給部５２から送られてくる電源センサー情報と実際の充電量とに基づいて必要な電力量を求め、その電力量を示す電源情報を内圧信号に含めて電流供給制御装置５３に送信する。
【０００９】
図６（ｂ）は、電流供給制御装置５３のブロック構成図である。
図６（ｂ）に示す電流供給制御装置５３は、アンテナ５９と、ＲＦ復調部６０と、電流供給判断ロジック部６１と、電流制御部６２と、電流供給部６３とを備えて構成されている。
【００１０】
アンテナ５９は、内圧警報装置５７から送信される内圧信号を受信する。
ＲＦ復調部６０は、アンテナ５９により受信される内圧信号に含まれる電源情報を復調する。
【００１１】
電流供給判断ロジック部６１は、ＲＦ復調部６０により復調された電源情報に基づいて、電磁石５１に供給する電流量を判断する。
電流制御部６２は、電流供給判断ロジック部６１により判断された電流量に基づいて、電流供給部６３から電磁石５１に供給される電流の電流量を制御する。
【００１２】
次に、電流供給判断ロジック部６１の動作について説明する。
まず、電流供給判断ロジック部６１は、電流供給制御装置５３の電源が入ると、所定時間経過したか否かを判断する。なお、この所定時間は、例えば、内圧警報装置５７が内圧信号を送信してから次の内圧信号を送信するまでの時間と同じ時間とする。
【００１３】
所定時間経過したと判断すると、電流供給判断ロジック部６１は、内圧警報装置５７から内圧信号が送信されていないと判断して、電磁石５１に供給する電流の電流量を最大にした後、所定時間をリセットして、再び所定時間経過したか否かを判断する。これにより、電磁石５１に最大の電流が供給され、内圧警報装置５７の電源が急速に充電される。
【００１４】
一方、所定時間経過していないと判断すると、電流供給判断ロジック部６１は、ＲＦ復調部６０により電源情報が復調されたか否かを判断する。
電源情報が復調されていないと判断すると、電流供給判断ロジック部６１は、再び所定時間経過したか否かを判断する。
【００１５】
一方、電源情報が復調されたと判断すると、電流供給判断ロジック部６１は、電源情報に示される電力量が所定値以上か否かを判断する。
電力量が所定値以上であると判断すると、電流供給判断ロジック部６１は、内圧警報装置５７の電源の充電量が十分であると判断して、電磁石５１に供給する電流の電流量をゼロにした後、所定時間をリセットし、再び所定時間経過したか否かを判断する。
【００１６】
一方、電力量が所定値以上でないと判断すると、電流供給判断ロジック部６１は、電源情報に示される電力量に基づいて、電磁石５１に供給する電流の電流量を調整した後、所定時間をリセットし、再び所定時間経過したか否かを判断する。これにより、電磁石５１に電源情報に応じた電流が供給されるので、電磁石５１に無駄に電流が要求されず、内圧警報装置５７の電源の充電時においてもタイヤ５４の転がり抵抗や振動発生を抑えることができる。
【００１７】
しかしながら、図５に示す従来のタイヤ電源供給装置では、タイヤ側の回転時において、電磁コイル５０と電磁石５１とが離れ電磁コイル５０に起電力が発生していないときでも、電流供給制御装置５３から電磁石５１に電流が供給され続けるため、このときの電力が無駄になってしまい、省電力化が図られていない。
【特許文献１】特開２００１−３２２４１１号公報
【特許文献２】特開２００３−１６５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明では、電磁コイルと電磁石とにより内圧警報装置の電源を充電する際、電磁石に無駄に電流が供給されることを防止することが可能なタイヤ電源供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成を採用した。
すなわち、本発明のタイヤ電源供給システムは、車体側に設けられる電磁石と、前記電磁石に電流を供給する電流供給制御手段と、タイヤ側に設けられる電磁コイルと、前記電磁石の磁力により前記タイヤの回転時に前記電磁コイルから得られる起電力を前記タイヤ側に設けられる内圧警報装置に供給する電源供給手段と、前記タイヤの回転時に前記電磁コイルが前記電磁石の近傍を通過する方向において、前記車体側の前記電磁石の手前に設けられ、前記タイヤの回転時に前記電磁コイルを検出するセンサーとを備え、前記電流供給制御手段は、前記内圧警報装置から送信される電源の状態を示す電源情報に基づいて、前記電磁石に供給する電流量を制御するとともに、前記センサーによる前記電磁コイルの検出タイミングに基づいて、前記電磁コイルが前記電磁石の近傍を通過している間前記電磁石に電流を供給する。
【００２０】
これにより、タイヤ側の回転時において、電磁コイルが電磁石の近傍を通過しているときだけ電磁石に電流を供給して、電磁コイルが電磁石の近傍を通過しているときだけ電磁石で発生する磁力を電磁コイルに伝えることができるため、電磁石に無駄な電流を供給されることを防止することができ消費電力を低減することができる。
【００２１】
また、前記センサーは、光学式センサー、超音波式センサー、又は磁気式センサーとしてもよい。
また、前記センサーは、ＬＥＤと、フォトトランジスタとを備えて構成してもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、タイヤ内の内圧警報装置の電源に電力を供給するタイヤ電源供給システムを備える車両において、電磁石と電磁コイルとにより内圧警報装置の電源を充電する際、電磁石に無駄に電流が供給されることを防止して消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態のタイヤ電源供給システムを示す図である。なお、図５に示す構成と同じ構成には同じ符号を付している。
【００２４】
図１（ａ）に示すタイヤ電源供給システムは、センサー１と、電磁コイル５０と、電磁石５１と、電源供給部５２（電源供給手段）と、電流供給制御装置５３（電流供給制御手段）とを備えて構成されている。なお、図１（ａ）は、図５と同様に、タイヤ５４、ホイール５５、及びハブ５６を通る断面図であり、ハブ５６を中心とするタイヤ５４及びホイール５５の半分が示されている。また、電磁コイル５０はホイール５５の内部に設けられているものとする。また、図１（ｂ）又は図１（ｃ）に示すように、タイヤ側の回転時に電磁コイル５０が電磁石５１の近傍を通過する方向において、電磁石５１の手前にセンサー１が支持部材５８上に設けられているものとし、センサー１と電磁石５１との距離は任意とする。また、図１（ｃ）に示すように、電磁コイル５０におけるハブ５６に対向する面や側面が透明な樹脂２で覆われているものとする。また、本実施形態のタイヤ電源供給装置における、信号、電力、及び電流の流れは、図６（ａ）に示すものと同じであり説明を省略する。
【００２５】
図２（ａ）は、本実施形態における電流供給制御装置５３のブロック構成図である。なお、図６（ｂ）に示す構成と同じ構成には同じ符号を付している。
本実施形態における電流供給判断ロジック部６１では、ＲＦ復調部６０により復調された電源情報に基づいて、電磁石５１に供給する電流量を判断した後に、その判断した電流量を電磁石５１に供給するか否かをセンサー１から送られてくる制御信号Ａに基づいて判断する。本実施形態の電流供給判断ロジック部６１において、電磁石５１に供給する電流量を判断する動作は、上述した従来の電流供給判断ロジック部６１の動作と同じであるため説明を省略する。
【００２６】
図２（ｂ）は、センサー１を示す図である。
図２（ｂ）に示すセンサー１は、ＬＥＤ３と、フォトトランジスタ４とを備えて構成されている。
【００２７】
タイヤ側の回転時、ＬＥＤ３から出力される光は、図３（ａ）に示すように、ホイール５５を反射してフォトトランジスタ４に入射されるときと、図３（ｂ）に示すように、樹脂２により乱反射してフォトトランジスタ４に入射されないときがある。
【００２８】
図４は、ＬＥＤ３のオン、オフのタイミング、制御信号Ａ、電流供給判断ロジック部６１から電流制御部６２に出力される制御信号Ｂ、電流制御部６２から電流供給部６３に出力される制御信号Ｃ、並びに電流供給部６３から電磁石５１に供給される電流のタイミングチャートを示す図である。
【００２９】
まず、タイヤ電源供給装置の電源がオンしＬＥＤ３がオンすると、ＬＥＤ３から光が出力される。このとき、図４に示す例では、ＬＥＤ３から出力された光はホイール５５に反射してフォトトランジスタ４に入射されるため、フォトトランジスタ４がオンする。
【００３０】
次に、タイヤ側が回転してＬＥＤ３から出力される光が樹脂２によりフォトトランジスタ４に入射されなくなると、フォトトランジスタ４がオフし制御信号Ａがハイレベルになる。
【００３１】
すると、電流供給判断ロジック部６１は、電磁コイル５０が電磁石５１の近傍を通過している間、電流供給部６３から電磁石５１に電流が流れるように、制御信号Ａの立上りタイミング及び立下りタイミングをそれぞれ遅延させて制御信号Ｂを電流制御部６２に出力する。
【００３２】
そして、電流制御部６２は、制御信号Ｂの立上りタイミング及び立下りタイミングと同じ立上りタイミング及び立下りタイミングの制御信号Ｃを電流供給部６３に出力し、電流供給部６３は、制御信号Ｃの立上りタイミングから立下りタイミングまでの間、電磁石５１に電流を供給する。
【００３３】
これにより、電磁コイル５０が電磁石５１の近傍を通過しているときだけ、電磁石５１に電流が供給され電磁石５１から磁力が発生する。そして、電磁コイル５０が電磁石５１から発生する磁力に応じた起電力を発生し、電源供給部５２が電磁コイル５０から発生する起電力を内圧警報装置５７に供給する。
【００３４】
このように、本実施形態のタイヤ電源供給装置によれば、タイヤ側の回転時において、電磁コイル５０が電磁石５１の近傍を通過しているときだけ、電磁石５１に電流を供給して、電磁コイル５０が電磁石５１の近傍を通過しているときだけ電磁石５１で発生する磁力を電磁コイル５０に伝えることができるため、電磁石５１に無駄な電流を供給されることを防止することができ消費電力を低減することができる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、ＬＥＤ３から出力される光を乱反射させるために樹脂２を使用しているが、光を乱反射させるものであれば特に限定されない。
また、上記実施形態では、ＬＥＤ３及びフォトトランジスタ４を備えてセンサー１を光学式センサーとして構成しているが、例えば、レーザー及びレーザーの光を検出する装置などを備えてセンサー１を光学式センサーとして構成してもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、センサー１の形態として光学式センサーを採用しているが、電磁コイル５０を非接触で検出することが可能なセンサーであれば、例えば、超音波式センサーや磁気式センサーなどセンサー１の形態は特に限定されない。
【００３７】
また、センサー１、電磁石５１、及び電流供給制御装置５３は、車体側に複数組設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態のタイヤ電源供給装置を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、センサー１の設置位置を示す図である。
【図２】（ａ）は、電流供給制御装置のブロック構成図であり、（ｂ）は、センサーを示す図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、ＬＥＤから出力される光を示す図である。
【図４】ＬＥＤのオン、オフのタイミング、制御信号Ａ、Ｂ、Ｃ、電磁石５１に供給される電流のタイミングチャートを示す図である。
【図５】従来のタイヤ電源供給装置を示す図である。
【図６】（ａ）は、信号、電力、及び電流の流れを示す図であり、（ｂ）は、電流供給制御装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  センサー
２  樹脂
３  ＬＥＤ
４  フォトトランジスタ
５０  電磁コイル
５１  電磁石
５２  電源供給部
５３  電流供給制御装置
５４  タイヤ
５５  ホイール
５６  ハブ
５７  内圧警報装置
５８  支持部材
５９  アンテナ
６０  ＲＦ復調部
６１  電流供給判断ロジック部
６２  電流制御部
６３  電流供給部
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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