(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤ内に電力供給用の電池と共に組み込まれ、該タイヤ内の空気圧を検出してその検出結果を無線により車体側の受信装置に送信する空気圧検出装置であって、
タイヤ外部の動作モード設定装置からの送信電波を受信し、動作モード設定用データを復調する受信手段と、
該受信手段にて復調された動作モード設定用データに従い当該装置の動作モードを設定する動作モード設定手段と、
を備え、前記動作モード設定手段は、当該装置の動作モードを、タイヤ内の空気圧を検出してその検出結果を送信する通常動作を実行する通常モードと、該通常動作を停止する停止モードとの何れかに設定可能であることを特徴とする空気圧検出装置。
【請求項２】
車両のタイヤ内に電力供給用の電池と共に組み込まれ、該タイヤ内の空気圧を検出してその検出結果を無線により車体側の受信装置に送信する空気圧検出装置であって、
タイヤ外部の動作モード設定装置からの送信電波を受信し、動作モード設定用データを復調する受信手段と、
該受信手段にて復調された動作モード設定用データに従い当該装置の動作モードを設定する動作モード設定手段と、
を備え、前記動作モード設定手段は、当該装置の動作モードとして、前記タイヤ空気圧の検出結果を送信する際の送信間隔を設定可能であることを特徴とする空気圧検出装置。
【請求項３】
車両のタイヤ内に電力供給用の電池と共に組み込まれ、該タイヤ内の空気圧を検出してその検出結果を無線により車体側の受信装置に送信する空気圧検出装置であって、
タイヤ外部の動作モード設定装置からの送信電波を受信し、動作モード設定用データを復調する受信手段と、
該受信手段にて復調された動作モード設定用データに従い当該装置の動作モードを設定する動作モード設定手段と、
を備え、前記動作モード設定手段は、当該装置の動作モードを、タイヤ内の空気圧を検出してその検出結果を送信する通常動作を実行する通常モードと、該通常動作を停止する停止モードとの何れかに設定可能であり、しかも、前記通常モード時に前記タイヤ空気圧の検出結果を送信する際の送信間隔を設定可能であることを特徴とする空気圧検出装置。
【請求項４】
前記タイヤ空気圧の検出結果を無線により車体側の受信装置に送信する送信手段として、ＭＨｚ帯の送信電波を使用して前記検出結果を送信する送信手段を備え、
前記受信手段は、動作モード設定装置から送信されてくるｋＨｚ帯の送信電波を受信するよう構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の空気圧検出装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載の空気圧検出装置を内蔵した複数のタイヤと、
該各タイヤ内の空気圧検出装置に対して前記動作モード設定用データを送信するために、前記各タイヤに対応して車体側に設けられた複数の動作モード設定装置と、
該複数の動作モード設定装置を介して前記各タイヤ内の空気圧検出装置の動作モードを各々設定すると共に、前記各タイヤ内の空気圧検出装置からの送信電波を受信・復調し、該復調データから前記各タイヤの異常を判定して、異常判定時に警報を発する受信装置と、
を備えたことを特徴とするタイヤ状態監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のタイヤ内に組み込まれ、タイヤ内の空気圧を検出してその検出結果を車体側の受信装置に無線で送信する空気圧検出装置、及び、その空気圧検出装置を用いたタイヤ状態監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、空気注入タイプのタイヤを備えた車両には、走行時の安全性を高めるために、タイヤ内に、空気圧や空気圧の異常を検出して、車体側の受信装置に無線で報知する空気圧検出装置を内蔵したものが知られている。また空気圧検出装置は、車体側より電力を供給することが困難であることから、通常、電力供給用の電池を備えている。そして、このように空気圧検出装置と共にタイヤ内に組み込まれる電池は、消耗した際に交換することは極めて困難である。
【０００３】
そこで、この種の空気圧検出装置においては、従来より、例えば下記▲１▼〜▲４▼のように消費電力を低減して電池の寿命を延ばすための各種提案がなされている。
▲１▼  タイヤ（車輪）の回転状態を検出し、タイヤの回転停止時（停車時）には、空気圧を検出して検出結果を送信する間隔を、車両走行時よりも長くすることにより、空気圧検出用のセンサや送信用回路で消費される電力を低減する（特表平１０−５０４７８３号公報参照）。
【０００４】
▲２▼  タイヤ内の空気圧が所定レベル以下に低下したときに、送信用回路を動作させて検出結果を送信することにより、送信用回路での消費電力を低減する。
▲３▼  タイヤの空気圧が所定レベル以上になったときに、空気圧検出用のセンサ及び送信用回路への給電を開始することにより、タイヤが車両に組み付けられるまでの間の電力消費をなくす（特開平９−４８２２０号公報参照）。
【０００５】
▲４▼  タイヤ毎に空気圧検出装置の起動間隔を設定しておき、空気圧検出装置が、内部タイマによって、所定時間間隔で起動するようにする（特許公報第２６３９８５６号参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記▲１▼〜▲４▼の技術は、空気圧の検出及び検出結果の送信といった通常動作を周期的に実行させるか或いは空気圧の検出が不要なときに通常動作を停止させることにより、空気圧検出装置での電力消費量を低減するものであるが、上記のような対策では、夫々、下記のような問題があり、タイヤの異常判定精度を確保しつつ消費電力を充分低減することはできなかった。
【０００７】
即ち、▲１▼の技術では、空気圧検出装置は、タイヤが車両に組み付けられる前（換言すれば空気圧の検出が不要なとき）に、通常動作を実行することから消費電力を充分低減することができない。
また、▲２▼の技術では、タイヤの空気圧が低下したとき（換言すればタイヤに異常が発生したとき）にだけ、その旨を報知するための送信動作を実行することから、▲１▼の技術に比べて消費電力を低減することはできるものの、空気圧検出装置が故障した場合に、車体側の受信装置にてその旨を検出することができず、タイヤの異常判定精度（換言すれば装置の信頼性）が低下する。
【０００８】
また、▲３▼の技術では、タイヤが車両に組み付けられるまでの間は、消費電力を低減することができるが、タイヤが車両に組み付けられると、通常動作を開始することから、例えば、製造後の車両輸送時等、タイヤ空気圧の検出が不要なときに無駄な電力を消費してしまうことになり、上記▲１▼と同様、消費電力を充分低減することができない。
【０００９】
一方、▲４▼の技術は、車両の各タイヤ内に組み込まれた空気圧検出装置が夫々異なる周期で通常動作を実行するように構成することにより、各空気圧検出装置からの送信電波が混信するのを防止できるようにしたものであるが、各空気圧検出装置は、製造後（或いはタイヤが車両に組み付けられた後）、通常動作を周期的に実行することから、上記▲１▼，▲３▼の技術と同様、消費電力を充分低減することはできない。
【００１０】
また、▲４▼の技術では、混信防止のために各空気圧検出装置の通常動作の実行間隔（換言すれば検出データの送信間隔）を互いに異なる周期に設定するが、このためには、空気圧検出装置の製造時にその送信間隔を設定しておかなければならず、しかも、タイヤを車両に組み付ける際には、送信間隔が異なるタイヤを選んで車両に組み付けなければならない。このため、空気圧検出装置を製造してタイヤに組み込み更にそのタイヤを車両に組み付けるまでの空気圧検出装置の管理が極めて面倒になる。また、▲４▼の技術では、車両のタイヤを新しいものに交換する際にも、送信間隔が異なる空気圧検出装置が組み込まれたタイヤを組み合わせなければならず、タイヤ交換時の作業性も低下する。
【００１１】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、タイヤに組み込まれた空気圧検出装置の動作モードを外部から任意に設定できるようにすることにより、空気圧検出装置での電力消費を必要最小限に抑え、且つ、その管理を容易に行えるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた本発明の空気圧検出装置においては、動作モード設定装置から動作モード設定用データにて変調した送信電波を送信すると、受信手段が、その電波を受信して動作モード設定用データを復調し、動作モード設定手段が、その復調された動作モード設定用データに従い当該空気圧検出装置の動作モードを設定する。
このため、本発明の空気圧検出装置によれば、空気圧検出装置の製造時に、空気圧検出装置が組み付けられるタイヤの種類やそのタイヤが組み付けられる車両の種類等に応じて、空気圧検出装置の動作モードを設定する必要がなく、空気圧検出装置の生産性を向上することができる。
【００１３】
そして、特に、請求項１に記載の空気圧検出装置においては、動作モード設定手段が、当該装置の動作モードを、タイヤ内の空気圧を検出してその検出結果を送信する通常動作を実行する通常モードと、この通常動作を停止する停止モードとの何れかに設定できるように構成されていることから、空気圧の検出及びその検出結果の送信といった通常動作が不要なときに、空気圧検出装置の動作を停止させて、電池の寿命を延ばすことが可能となる。
また、請求項２に記載の空気圧検出装置においては、動作モード設定手段が、当該装置の動作モードとして、タイヤ空気圧の検出結果を送信する際の送信間隔を設定できるように構成されていることから、車両に組み付けられたタイヤ毎に空気圧検出装置からの検出結果の送信周期を異なる周期に設定する、といったことが、タイヤへの組み付け後（或いはそのタイヤの車両への組み付け後）に簡単に行うことができる。
【００１４】
一方、請求項３に記載の空気圧検出装置においては、動作モード設定手段が、当該装置の動作モードを、タイヤ内の空気圧を検出してその検出結果を送信する通常動作を実行する通常モードと、この通常動作を停止する停止モードとの何れかに設定でき、しかも、通常モード時にタイヤ空気圧の検出結果を送信する際の送信間隔も設定できるように構成されている。
このため、請求項３に記載の空気圧検出装置によれば、空気圧の検出及びその検出結果の送信といった通常動作が不要なときに、その動作を停止させて、電池の寿命を延ばすことができ、しかも、車両に組み付けられたタイヤ毎に空気圧検出装置からの検出結果の送信周期を異なる周期に設定する、といったことを、タイヤへの組み付け後（或いはそのタイヤの車両への組み付け後）に簡単に行うことができるようになる。
【００１５】
ここで、動作モード設定用の送信電波を受信する受信手段の受信周波数としては、請求項４に記載のように、ｋＨｚ帯（換言すれば超長波（ＶＬＦ）〜中波（ＭＦ））の比較的低い周波数を設定するとよい。
つまり、データ通信には、ｋＨｚ帯以外にも、ｋＨｚ帯よりも周波数が高いＭＨｚ帯（換言すれば短波（ＨＦ）〜極超短波（ＵＨＦ））や、これよりも更に周波数が高いＧＨｚ帯（換言すればマイクロ波）を使用することができる。しかし、ＭＨｚ帯或いはＧＨｚ帯の送信電波を受信してその受信信号の中から動作モード設定用データを復調するには受信手段を構成する受信・復調回路が複雑になり、空気圧検出装置のコストアップになる。また、例えば、ＭＨｚ帯の受信信号から動作モード設定用データを復調するには、受信信号の周波数が高すぎるので、一旦中間周波信号に周波数変換する必要があるが、このためには、受信手段に周波数変換回路を設けなければならず、受信手段による電力消費量が増大して、電池の寿命を延ばすことができなくなる。
【００１６】
これに対して、ｋＨｚ帯の受信信号から動作モード設定用データを復調する場合には、受信信号自体の周波数が低いので、受信信号をそのまま検波し（必要に応じて増幅した後）、検波後の信号を波形整形するようにすれば、動作モード設定用データを復元することができることから、受信手段による電力消費量を充分低減することができる。よって、受信手段を請求項２に記載のように構成すれば、受信手段の消費電力を少なくして、受信手段を設けたことにより電池の寿命が短くなるのを防止できる。
【００１７】
また、本発明の空気圧検出装置は、タイヤ内の空気圧を検出してその検出結果を無線にて送信するものであるため、より具体的には、空気圧検出手段や送信手段が設けられることになるが、この送信手段が検出結果を送信する際には、請求項４に記載のように、ＭＨｚ帯の信号を搬送波（送信電波）として使用するように構成するとよい。これは、ＭＨｚ帯の電波は、ｋＨｚ帯に比べて少ない送信電力で到達距離を確保することができ（換言すれば、車体側の受信装置に検出結果を送信するのに要する消費電力を低減できる）、しかも、ＧＨｚ帯の電波のように、車体側の受信装置との間に存在する遮蔽物によって反射し、送信電波が受信装置に届かなくなるのを防止できるためである。
【００１９】
一方、請求項５に記載の発明は、車両に設けられる複数のタイヤに、上述した請求項１〜請求項４の何れかに記載の空気圧検出装置を組み込み、車体に設けられた受信装置側で、各空気圧検出装置からの送信電波に基づき各タイヤの状態を監視し、タイヤに異常が発生したときには警報を発するようにしたタイヤ状態監視システムである。そして、このタイヤ状態監視システムには、各タイヤ毎に個々に動作モード設定用データを送信できるようにするために、動作モード設定装置を各タイヤ毎に設け、受信装置が、各動作モード設定装置を介して、各タイヤ内の空気圧検出装置の動作モードを個々に設定するようにされている。
【００２０】
このため、この請求項５に記載のタイヤ状態監視システムによれば、受信装置側で、例えば、車両の駆動源（エンジン等）が始動された際に、各タイヤの空気圧検出装置を通常モードに設定し、車両の駆動源が停止された際に、空気圧検出装置を停止モードに設定する、といったことができる。
【００２１】
また、受信装置側で、例えば、各動作モード設定装置を順に動作させて、それに対応した空気圧検出装置から予め設定された識別コードを送信させることにより、その識別コードを送信してきた空気圧検出装置が車両のどこのタイヤに組み込まれているかを判定する、といったこともできる。そして、この場合には、各空気圧検出装置からの送信電波を受信・復調することにより得られる復調データから、タイヤ空気圧の異常を判定した際に、そのタイヤを特定することができ、乗員に対しては、タイヤの異常をその位置を表す情報を付与して報知することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明が適用された実施例のタイヤ状態監視システム（以下単に監視システムという）全体の構成を表す説明図であり、（ａ）は、監視システムを搭載した車両（自動車）２を左側から見た構成要素の配置図、（ｂ）は同じく車両２を上方より見た構成要素の配置図、（ｃ）はタイヤ４の断面図である。
【００２３】
図１に示す如く、本実施例の監視システムは、車両２の前後左右の車輪（左前輪：ＦＬ、右前輪：ＦＲ、左後輪：ＬＲ、右後輪：ＲＲ）を構成する空気注入タイプのチューブレスタイヤ（以下単にタイヤという）４ＦＬ，４ＦＲ，４ＬＲ，４ＲＲの内部に組み込まれた空気圧検出装置（以下単に検出装置という）１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＬＲ，１０ＲＲを備える。
【００２４】
各検出装置１０（詳しくは１０ＦＬ〜１０ＲＲ）は、各タイヤ４（詳しくは４ＦＬ〜４ＲＲ）内の空気圧を検出して、その検出結果を無線にて車体側の受信装置３０に送信するものであり、図１（ｃ）に示すように、タイヤ４への空気注入用のバルブ部４ｂと共に、タイヤ４のリム４ａに固定されている。
【００２５】
また、車体側で各タイヤ４の近傍には、タイヤ４内の検出装置１０から送信されてくる所定周波数帯（本実施例ではＭＨｚ帯；例えば３１４ＭＨｚ）の電波を受信する受信用のアンテナ６ＦＬ，６ＦＲ，６ＬＲ，６ＲＲが設けられている。
そして、受信装置３０は、これら各アンテナ６（詳しくは６ＦＬ〜６ＲＲ）を介して各検出装置１０からの送信電波を受信し、その受信信号を復調することにより、各タイヤ４の空気圧状態を監視し、タイヤ４の空気圧が設定範囲を外れると、そのタイヤ４に異常が生じたものとして、運転席近傍に設けられた報知装置８（例えば、ブザー，スピーカ等の音声発生手段、或いは、ＬＥＤ等の警報ランプや液晶ディスプレイ等の表示装置）を駆動することにより警報を発生し、タイヤ４に異常が生じた旨を乗員に報知する。
【００２６】
次に、検出装置１０及び受信装置３０は、夫々、図２に示す如く構成されている。尚、図２には、右前輪のタイヤ４ＦＲ内に設けられた検出装置１０ＦＲが記載されているが、他の車輪の検出装置１０ＦＬ，１０ＲＬ，１０ＲＲもこれと全く同様に構成されている。
【００２７】
図２に示すように、検出装置１０は、タイヤ４内の空気圧の状態を表す検出データにてＭＨｚ帯の搬送波を変調（例えばＦＭ変調）することにより、送信用のアンテナ１２を介して、検出データを受信装置３０側に無線にて送信するための高周波回路１４と、この高周波回路１４を駆動して検出データを送信させる処理回路２０と、これら各回路に電源供給を行う電池１８とを備える。
【００２８】
処理回路２０には、タイヤ４内の空気圧を検出する圧力センサ２６に加えて、タイヤ４内の温度を検出する温度センサ２４、電池１８から供給される電源電圧を検出する電圧センサ２２が接続されており、処理回路２０は、これら各センサからの検出信号に基づきタイヤ４内の空気圧状態や電池の状態を表す検出データを生成し、これを高周波回路１４から出力させる。
【００２９】
また、処理回路２０は、周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、高周波回路１４から検出データを送信させる際には、メモリ２８から検出装置固有の識別情報（以下単にＩＤという）を読み取り、読み取ったＩＤを検出データに付与して、高周波回路１４に出力する。また、メモリ２８には、上記ＩＤに加えて、検出データの送信間隔（周期）が記憶されており、処理回路２０は、その記憶された送信間隔に従って、高周波回路１４から周期的に検出データを送信させる。
【００３０】
また次に、処理回路２０には、外部の動作モード設定装置（以下単に設定装置という）５０から送信されてくる所定周波数帯（本実施例ではｋＨｚ帯；例えばｋＨｚ）の電波を受信するためのアンテナ１６が接続されている。そして、処理回路２０は、このアンテナ１６にて設定装置５０からの送信電波が受信されると、その受信信号を復調することにより、設定装置５０が送信してきた動作モード設定用データ（以下単に設定データという）を復調し、この設定データに基づき、自己の動作モードを設定する。
【００３１】
尚、処理回路２０は、自己の動作モードを、上記各センサを動作させて検出信号を取り込み、送信用の検出データを生成して、高周波回路１４から送信させる通常動作（検出・送信動作）を行う通常モードと、通常モード時に行う検出・送信動作を停止する停止モードとの何れかに設定できるようにされており、また、メモリ２８に記憶された送信間隔（周期）やＩＤについても更新できるようにされている。また、処理回路２０，電圧センサ２２，温度センサ２４，圧力センサ２６，及びメモリ２８は、１チップのカスタムＩＣとして一体化されている。
【００３２】
次に、受信装置３０には、各タイヤ４の近傍に設けられた受信用アンテナ６からの受信信号を合成する合成回路３２、及び、この合成回路３２を介して受信信号を取り込み、各タイヤ４内の検出装置１０が送信してきた検出データを復調する受信回路４０が備えられている。
【００３３】
受信回路４０は、合成回路３２にて合成された受信信号のうち、各タイヤ４側の検出装置１０が送信してくる所定周波数帯（ＭＨｚ帯）の信号のみを通過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４１を備え、ＢＰＦ４１を通過した受信信号を、増幅回路４２で所定レベルまで増幅した後、ミキサ回路４４に入力する。ミキサ回路４４は、増幅回路４２で増幅された受信信号と発振回路４３が発生した一定周波数の高周波信号とを混合することにより、受信信号を中間周波信号に周波数変換するためのものである。そして、このミキサ回路４４にて周波数変換後された受信信号は、検波／復調回路４５に入力され、検波／復調回路４５にて、各タイヤ４側の検出装置１０が送信してきた検出データが復元される。
【００３４】
また、受信回路４０（詳しくは検波／復調回路４５）で復調された検出データは、制御回路３４に入力される。すると、制御回路３４は、受信回路４０から入力された検出データに基づき、各タイヤ４内の空気圧や電池電圧は予め設定された設定範囲内にあるか否かを判断し、空気圧が設定範囲から外れていたり、或いは電池電圧が設定範囲よりも低下していると、その旨を表す警報信号を出力回路３６に出力することにより、出力回路３６を介して、外部の報知装置８を動作させる。
【００３５】
次に、検出装置１０（詳しくは処理回路２０）の動作モードを設定するための設定装置５０は、車両２やタイヤ４とは別体で構成されており、例えば、検出装置１０，タイヤ４，若しくは車両２の製造工場や、その車両２を販売する販売会社等で使用されるものである。
【００３６】
そして、設定装置５０は、使用者による外部操作若しくは外部情報機器から入力される指令信号に基づき、対象となる検出装置１０に対する設定データを生成する設定回路５２と、設定回路５２にて生成された設定データにより送信用の搬送波（周波数：ｋＨｚ帯）を変調（本実施例ではＡＭ変調；所謂ＡＳＫ）することによりｋＨｚ帯の送信信号を生成する処理回路５４と、この処理回路５４から出力される送信信号を増幅する増幅回路５６と、増幅回路５６にて増幅された送信信号を放射する送信用のアンテナ５８とから構成されている。
【００３７】
ここで、設定装置５０（詳しくは設定回路５２）で生成される設定データは、図３（ａ）に示すように、「スタート」、「コマンド種類」、「コマンド」といった情報を組み合わせたものであり、設定データの送信時、設定回路５２は、まず、「スタート」情報として一定時間（例えば５ｍｓｅｃ．）Ｈｉｇｈレベルとなる信号を出力し、その後「スタート」情報の送信時間よりも短い一定のブランク時間が経過した後、所定ビット（本実施例では３ビット）の「コマンド種類」情報、及び、所定ビット（本実施例では４ビット又は８ビット）の「コマンド」情報を、一定周期で順に出力する。
【００３８】
尚、「スタート」情報は、検出装置１０に設定データの送信開始を知らせるためのものであり、「コマンド種類」情報は、設定しようとする動作モードの種別を指定するためのものである。また、「コマンド」情報は、「コマンド種類」が設定内容を詳細に指定する必要のあるものである場合に、その内容を指令するためのものである。
【００３９】
そして、本実施例では、図３（ｂ）に示すように、例えば、検出装置１０の動作モードを通常モードに設定する際の「コマンド種類」情報は「０００」、停止モードに設定する際の「コマンド種類」情報は「１１１」、検出装置１０のＩＤを設定する際の「コマンド種類」情報は「１１０」、検出装置１０からの検出データの送信間隔を設定する際の「コマンド種類」情報は「００１」、というように、予め設定されている。
【００４０】
また、ＩＤや送信間隔を設定する際には、その設定内容を指令する必要があるため、「コマンド種類」情報が「００１」又は「１１０」である場合には、「コマンド」情報が付与されることになるが、この「コマンド」情報としては、送信間隔設定時には４ビットの２値データが使用され、ＩＤ登録時には８ビットの２値データが使用される。従って、本実施例では、各検出装置１０の送信間隔を１６種類の何れかに設定でき、各検出装置１０のＩＤを２５６種類の何れかに設定できることになる。
【００４１】
因みに、図３（ｂ）では、右前輪の検出装置１０ＦＲの送信間隔を例えば７０ｓｅｃ．に設定するための「コマンド」情報として「００００」を使用し、左前輪の検出装置１０ＦＬの送信間隔を例えば７１ｓｅｃ．に設定するための「コマンド」情報として「０００１」を使用し、右後輪の検出装置１０ＲＲの送信間隔を例えば７２ｓｅｃ．に設定するための「コマンド」情報として「００１０」を使用し、左後輪の検出装置１０ＲＬの送信間隔を例えば７３ｓｅｃ．に設定するための「コマンド」情報として「００１１」を使用することを表している。
【００４２】
また、本実施例では、送信間隔設定用の設定データは、検出装置１０から新たに設定した送信間隔で複数回ＩＤを送信させる指令も兼ねており、この設定データを受信した検出装置１０は、設定データに従いメモリ２８内の送信間隔を更新した後、その送信間隔で自己のＩＤを複数回送信する。
【００４３】
このため、本実施例の監視システムによれば、例えば、検出装置１０（換言すればタイヤ４）を車両に組み付けた後、設定装置５０を用いて、各車輪毎に検出装置１０の送信間隔を設定して、各検出装置１０から順にＩＤを送信させ、そのとき、車体側の受信装置３０を動作させて、ＩＤを送信している検出装置１０が車両のどの車輪位置であるかを指定するようにすれば、受信装置３０側で、検出データに付与されたＩＤと車輪位置との対応を認識できるようになり、その後、受信装置３０が、各検出装置１０から送信されてきた検出データに基づきタイヤ４の異常を判定した際に、異常が発生したタイヤ４を特定して、その旨を報知することができるようになる。
【００４４】
一方、上記のように、本実施例では、設定装置５０から設定データを送信することによって各検出装置１０の動作モードを個々に設定できるようにしているため、各検出装置１０には、本発明の受信手段として、上述したアンテナ１６に加えて、アンテナ１６からの受信信号を検波・復調することにより設定データを復元する受信回路が備えられている。
【００４５】
図４（ａ）に示すように、受信回路は、受信アンテナ１６からの受信信号を検波する検波回路２０ａと、検波後の受信信号を増幅する増幅回路２０ｂと、増幅後の受信信号が矩形波（２値信号）となるように波形整形する波形整形回路２０ｃとから構成されており、マイクロコンピュータを含む他の信号処理用回路と共に処理回路２０内に組み込まれている。そして、この受信回路は、波形整形後の受信信号（２値信号）をマイクロコンピュータに入力する。
【００４６】
尚、検波回路２０ａは、受信信号の入力経路に設けられた検波用のダイオードＤ１と、ダイオードＤ１の出力（カソード）とグランドラインとの間に設けられたコンデンサＣ２及び抵抗Ｒ１の並列回路とからなり、受信信号を包絡線検波する、周知の包絡線検波回路にて構成されている。
【００４７】
また、増幅回路２０ｂは、反転入力端子が抵抗Ｒ２を介して検波回路２０ａの出力に接続され、反転入力端子と出力端子とが抵抗Ｒ３を介して接続され、非反転入力端子がグランドラインに設置されたオペアンプＯＰ１からなる、周知の反転増幅回路にて構成されている。
【００４８】
また、波形整形回路２０ｃは、増幅回路２０ｂからの出力を反転入力端子に受け、非反転入力端子に、電源電圧Ｖｃｃを分圧する可変抵抗ＶＲからの分圧電圧を基準信号Ｖｔｈとして受けることにより、増幅回路２０ｂからの出力（受信信号）と基準信号Ｖｔｈとを大小比較する、周知のコンパレータＣＭＰ１にて構成されている。
【００４９】
また、設定装置５０からの送信電波を受信してその受信信号を受信回路に入力するアンテナ１６は、検出装置１０から送信されてくるｋＨｚ帯の電波を受信できればよいため、本実施例では、コイルＬ１とコンデンサＣ１とからなる共振アンテナが使用されている（設定装置５０側の送信用のアンテナ５８も同様である）。
【００５０】
このように構成された検出装置１０においては、図４（ｂ）に示すように、設定装置５０から、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ  の２値信号である設定データにてＡＭ変調されたｋＨｚ帯の電波が送信され、アンテナ１６周囲の磁界強度がその電波に応じて変化すると、アンテナ１６を構成するコイル（アンテナコイル）Ｌ１に、送信電波に応じた誘導電圧が発生し、この誘導電圧が、受信信号として、処理回路２０内の受信回路に入力される。すると、受信回路では、その受信信号が、検波回路２０ａにて包絡線検波された後、増幅回路２０ｂにて所定レベルまで増幅され、その後、波形整形回路２０ｃにて、受信信号と基準信号Ｖｔｈとが大小比較されることにより、設定装置５０にて生成された設定データと略同じ２値信号が復元される。
【００５１】
従って、処理回路２０内のマイクロコンピュータには、設定装置５０が送信してきた設定データと略同じ信号が入力されることになり、マイクロコンピュータ側では、この信号をサンプリングすることにより、設定データを読み取ることができる。
【００５２】
次に処理回路２０内のマイクロコンピュータは、動作モードとして通常モードが設定されているときに、上述した空気圧、温度、電池電圧の検出及び検出結果の送信を行う検出・送信処理を実行する他、上述した受信回路からの設定データの入力状態を監視し、設定データが入力されると、その設定データに従い、検出装置１０の動作モードを設定する、動作モード設定手段としての処理（動作モード設定処理）を実行する。以下、この処理を図５に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。
【００５３】
図５に示す如く、動作モード設定処理は、処理回路２０内のマイクロコンピュータにおいて繰り返し実行される処理であり、処理が開始されると、まずステップ１１０（以下、ステップをＳと記載する）にて、上述の受信回路からの入力が所定時間以上Ｈｉｇｈレベルになったか否か（換言すれば、設定データを構成する「スタート」情報が受信されたか否か）を判断することにより、外部の設定装置５０から設定データが送信されてくるのを待つ。そして、Ｓ１１０にて、設定データが送信されてきたと判断されると、続くＳ１２０にて、その設定データを構成する「コマンド種別」情報を読み取り、その内容を識別する。
【００５４】
次に、Ｓ１３０では、Ｓ１２０による識別結果に基づき、今回受信した設定データは通常モード設定用であるか否かを判断する。そして、設定データが通常モード設定用であれば、Ｓ１４０に移行して、空気圧状態の検出及び送信を行う検出・送信処理を起動することにより、当該検出装置１０の動作モードを「通常モード」に設定した後、再度Ｓ１１０に移行し、そうでなければＳ１５０に移行する。
【００５５】
Ｓ１５０では、Ｓ１２０による識別結果に基づき、今回受信した設定データは停止モード設定用であるか否かを判断する。そして、設定データが停止モード設定用であれば、Ｓ１５０に移行して、通常モード時に実行する検出・送信処理を停止させることにより、当該検出装置１０の動作モードを「停止モード」に設定した後、再度Ｓ１１０に移行し、そうでなければ、続くＳ１７０に移行する。尚、Ｓ１３０及びＳ１５０の判定処理、並びに、Ｓ１４０及びＳ１６０による検出・送信処理の起動及び停止動作は、本実施例において請求項３に記載の発明を実現するものである。
【００５６】
次に、Ｓ１７０では、Ｓ１２０による識別結果に基づき、今回受信した設定データは送信間隔設定用であるか否かを判断する。そして、設定データが送信間隔設定用であれば、上述した送信間隔設定及びＩＤ送信のための処理（Ｓ１８０〜Ｓ２１０）を実行した後、再度Ｓ１１０に移行し、そうでなければ、Ｓ２２０に移行する。
【００５７】
また、Ｓ２２０では、今回受信した設定データはＩＤ設定用であるか否かを判断し、設定データがＩＤ設定用であれば、ＩＤ設定のための処理（Ｓ２３０，Ｓ２４０）を実行した後、再度Ｓ１１０に移行し、そうでなければ、そのままＳ１１０に移行する。
【００５８】
尚、Ｓ１７０にて、今回受信した設定データが送信間隔設定用であると判断された場合に実行されるＳ１８０〜Ｓ２１０の処理では、まず、設定データに付与された「コマンド」情報を読み取り（Ｓ１８０）、その読み取った「コマンド」情報から、予め設定されたマップ等を参照することにより、送信間隔を算出し（Ｓ１９０）、その算出した送信間隔を今後通常モード時に検出データを送信する際の送信間隔として、メモリ２８内の送信間隔を更新し（２００）、最後に、メモリ２８から自己のＩＤを読み取り、高周波回路１４に出力することにより、高周波回路１４から、更新後の新たな送信間隔にて複数回ＩＤを送信させる（Ｓ２１０）、といった手順で、送信間隔の設定及びＩＤ送信がなされる。
【００５９】
また、Ｓ２２０にて今回受信した設定データがＩＤ設定用であると判断された場合に実行されるＳ２３０及びＳ２４０の処理では、まず、設定データに付与された「コマンド」情報を読み取り（Ｓ２３０）、その読み取った「コマンド」情報（本実施例では８ビットの２値データ）を、自己のＩＤとして、メモリ２８内のＩＤを更新する（２４０）、といった手順でＩＤ設定のための処理がなされる。
【００６０】
そして、上記のように送信間隔の設定のために実行されるＳ１７０の判定処理及びＳ１８０〜Ｓ２００の処理は、本実施例において請求項４に記載の発明を実現するものである。
以上説明したように、本実施例の監視システムにおいては、タイヤ４の状態（空気圧・温度）及びタイヤ４に組み込まれた電池１８の状態を検出して、その検出結果を無線にて送信する検出装置１０が、外部の設定装置５０からｋＨｚ帯の電波に乗せて送信されてくる設定用データを受信・復調し、その設定データに従い、自己の動作モードを自動で切り替えるようにされている。
【００６１】
また、設定データにて切り替え可能な動作モードには、予め、空気圧等の検出及び検出結果の送信を行う通常動作を実行する通常モードと、通常動作を停止する停止モードと、通常モード時に検出結果を送信する送信間隔を設定して設定後の送信間隔でＩＤを複数回送信する送信間隔設定モードと、通常モード時に検出結果を送信する際に付与するＩＤを更新するＩＤ設定モードとが設定されている。
【００６２】
このため、本実施例の監視システムによれば、検出装置１０の通常動作が不要なときに、その動作を停止させて、電池１８の寿命を延ばすとか、タイヤ４を車両に組み付けた後、各タイヤ４内の検出装置１０のＩＤを、受信装置３０側でタイヤ位置を識別可能な所望のＩＤに設定するとか、或いは、検出装置１０が検出データを送信する際の送信間隔をタイヤ４毎に異なる値に設定することにより、各検出装置１０からの送信電波が衝突するのを防止する（詳しくは衝突の確率を低下させる）、といったことを極めて簡単に行うことができる。
【００６３】
またこのように検出装置１０の動作モードをいつでも変更できることから、検出装置１０や、これを組み付けたタイヤ４、或いは、このタイヤ４が組み付けられる車両２の製造時に、検出装置１０毎に設定されるＩＤや検出データの送信間隔等を管理する必要がなく、これらの生産性を向上することもできる。
【００６４】
また特に、本実施例では、請求項２に記載の発明を適用することにより、検出装置１０の動作モードを設定するのに使用する搬送波の周波数をｋＨｚ帯に設定していることから、検出装置１０に設ける受信回路を、図４に示したような検波回路２０ａ，増幅回路２０ｂ，波形整形回路２０ｃ等からなる極めて簡単な回路構成とすることができる。そして、この受信回路は、受信装置３０側でＭＨｚ帯の電波を受信・復調する受信回路４０のように、受信信号を周波数変換する必要がないので、受信回路での消費電力を抑えることができ、延いては、電池１８の寿命が短くなるのを防止できる。
【００６５】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、設定装置５０は、車両２とは別体で構成されているものとして説明したが、上記実施例の監視システムに請求項４記載の発明を適用することにより、車両の各タイヤ４の近傍に、検出データ受信用のアンテナ６だけでなく、設定装置５０（設定装置５０の送信用アンテナ５８だけでもよい）を配置し、各設定装置５０（又はアンテナ５８）と受信装置３０とを接続して、受信装置３０側から各タイヤ４に対応した設定装置５０（又はアンテナ５８）に動作モード設定用の信号を出力することにより、受信装置３０側で各検出装置１０の動作モードを設定できるようにしてもよい。
【００６６】
そしてこの場合、例えば、受信装置３０側で、図６に示すフローチャートに沿って各検出装置１０の動作モードを制御するようにすれば、検出装置１０側での電力消費をより良好に低減することが可能となる。
即ち、図６に示すように、受信装置３０側では、Ｓ３１０にて、車両のエンジンを始動するために運転者がイグニッションスイッチＩＧをオフからオンに切り替えたか否かを判断することにより、イグニッションスイッチＩＧがオンされるのを待ち、イグニッションスイッチＩＧがオンされると、各タイヤ４の近傍に夫々配置された設定装置５０（５０ＦＲ，５０ＦＬ，５０ＲＲ，５０ＲＬ）から、右前輪ＦＲ，左前輪ＦＬ，右後輪ＲＲ，左後輪ＲＬの順に、対応する検出装置１０（詳しくは、１０ＦＲ〜１０ＲＬ）に対して、その動作モードを「停止モード」から「通常モード」に切り替えるための起動コマンド（例えば、図３（ｂ）に示したコマンド種別「０００」の設定データ）を送信させる（Ｓ３２０，Ｓ３５０，Ｓ３８０，Ｓ４１０）。
【００６７】
また、各検出装置１０は、通常モード時には、自己のＩＤを付与した検出データを送信してくるので、上記各ステップにて起動コマンドを送信した後は、起動コマンドを送信した検出装置１０からのＩＤが受信回路４０で受信されるのを待ち（Ｓ３３０，Ｓ３６０，Ｓ３９０，Ｓ４２０）、ＩＤが受信されると、その受信ＩＤを、今回起動コマンドを送信させた設定装置５０の配置位置（ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ）を表す情報として、図示しないメモリに登録する（Ｓ３４０，Ｓ３７０，Ｓ４００，Ｓ４３０）。
【００６８】
つまり、イグニッションスイッチＩＧがオンされた直後には、各タイヤ４毎に、設定装置５０から順に起動コマンドを送信させることにより、各タイヤ４内の検出装置１０を「通常モード」に起動させ、その起動直後に送信されるＩＤを受信することにより、各タイヤ４内の検出装置１０が送信してくるＩＤとその検出装置１０が組み込まれたタイヤ４の位置とを対応付けるのである。
【００６９】
そして、このように各タイヤ４内の検出装置１０を起動すると、今度は、Ｓ４４０に移行して、各タイヤ４の検出装置１０から互いに異なる周期で定期的に送信されてくる検出データを受信し、その検出データからタイヤ４の空気圧状態及び電池１８の消耗状態を監視し、異常時には、その旨を乗員に報知するデータ受信処理を開始する。
【００７０】
また、Ｓ４４０でのデータ受信処理の実行中には、イグニッションスイッチＩＧがオンからオフに切り替えられたか否かを判断することにより、車両のエンジンが停止したどうかを監視する判定処理（Ｓ４５０）を実行する。そして、この判定処理にて、エンジンが停止した（換言すれば車両が停車状態になった）と判断されると、データ受信処理を終了し、続くＳ４６０にて、各タイヤ４毎に設けられた設定装置５０から一斉に停止コマンド（例えば、図３（ｂ）に示したコマンド種別「１１１」の設定データ）を送信させることにより、各タイヤ４内の検出装置１０の動作モードを「停止モード」に切り替え、当該処理を終了する。
【００７１】
このように、受信装置３０が、車両に搭載された設定装置５０を使って、各タイヤ４内の検出装置１０の動作モードを切り替えるようにすれば、検出装置１０は、車両に搭載されたエンジンの運転中にだけ通常動作（検出・送信処理）を実行し、それ以外のときは、通常動作を停止することになるので、タイヤ４内の電池１８の消耗をより良好に抑制できることになる。
【００７２】
また、図６に示したフローチャートでは、エンジンの始動と共に各検出装置１０を通常モードに起動させるだけでなく、起動後に各検出装置１０が送信してくるＩＤを読み込み、これを各検出装置１０の配置位置と関連づけて記憶するため、例えば、タイヤ４が交換されたとしても、受信装置３０側では、そのタイヤ４内に組み込まれた検出装置１０が送信してくるＩＤとタイヤ位置との対応を把握することができる。よって、Ｓ４４０のデータ受信処理では、タイヤ４若しくは電池１８の異常を判定した際に、メモリに記憶した受信ＩＤから異常が発生したタイヤの位置を識別して、そのタイヤ位置を表す情報を付与した警報を発することができるようになり、タイヤ４の異常警報装置としての機能を向上できる。
【００７３】
一方、上記実施例では、各検出装置１０からの送信電波を受信するアンテナ６は、各検出装置１０が組み付けられたタイヤ４の近傍に夫々設けるものとして説明したが、このアンテナ６は、受信装置３０近傍に１個だけ設け、各検出装置１０からの送信電波を１個のアンテナ６を使って受信するようにしてもよい。但しこの場合は、タイヤ４毎にアンテナ６を設ける場合に比べて、受信感度の高いアンテナ６を使用する必要はある。
【００７４】
また、上記実施例では、各検出装置は、検出結果をそのまま送信するものとして説明したが、検出装置は、タイヤ４の空気圧状態を表す情報を送信できればよいため、例えば、空気圧と温度とから空気圧の異常を判定し、その判定結果を検出データとして送信するように構成してもよい。そしてこの場合には、受信装置側で各タイヤ４の異常を判定する必要がないので、受信装置側の処理の負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の監視システム全体の構成を表す説明図である。
【図２】検出装置、受信装置、及び設定装置の構成を表す図ロック図である。
【図３】設定装置が検出装置に送信する動作モード設定用データの構成及びその種類を説明する説明図である。
【図４】検出装置側で動作モード設定用の電波を受信する受信回路の構成及びその動作を説明する説明図である。
【図５】検出装置にて実行される動作モード設定処理を表すフローチャートである。
【図６】受信装置が設定装置を介して検出装置の動作モードを設定する場合の処理手順の一例を表すフローチャートである。
【符号の説明】
４…タイヤ、８…報知装置、１０…検出装置（空気圧検出装置）、１２…アンテナ（送信用）、１４…高周波回路（送信用）、１６…アンテナ（受信用）、１８…電池、２０…処理回路、２０ａ…検波回路、２０ｂ…増幅回路、２０ｃ…波形整形回路、２２…電圧センサ、２４…温度センサ、２６…圧力センサ、２８…メモリ、３０…受信装置、３４…制御回路、３６…出力回路、４０…受信回路、５０…設定装置（動作モード設定装置）、５２…設定回路、５４…処理回路、５６…増幅回路。
【図１】
0003632561.tif 000002
【図２】
0003632561.tif 000003
【図３】
0003632561.tif 000004
【図４】
0003632561.tif 000005
【図５】
0003632561.tif 000006
【図６】
0003632561.tif 000007