(57)【要約】【課題】装置構成が簡単であり、かつタイヤ内の雰囲気情報における有効な情報を容易に得ることができるタイヤ情報送信装置およびこれを用いたタイヤ情報収集システムを提供する。【解決手段】タイヤ情報送信装置は、タイヤ空洞領域内の雰囲気情報のうち少なくとも圧力を測定し、外部に無線で送信するものであり、タイヤ空洞領域内の圧力を測定する圧力センサを有するセンサ部と、センサ部により測定された圧力を示す圧力信号のレベルと閾値とを比較するとともに、装置が動作していることを示す動作信号を生成する制御部と、圧力信号または動作信号を無線で送信する送信部とを有し、制御部は送信部の送信を制御し、さらに駆動電力供給開始以降断続的に圧力信号のレベルと閾値とを比較するとともに、動作信号を所定の送信間隔で送信部が送信する比較モードから圧力信号のレベルが閾値を一旦超えると、非可逆的に一定時間間隔毎に送信部が圧力信号を送信する送信モードに移行する。なお、動作信号の送信間隔は圧力信号よりも長い。【選択図】図１
2006224715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内周面およびホイール壁面によって囲まれたタイヤ空洞領域内に取り付けられ、前記タイヤ空洞領域内の雰囲気情報のうち少なくとも圧力を測定し、前記タイヤ空洞領域の外に無線で送信するタイヤ情報送信装置であって、
前記タイヤ空洞領域内の圧力を測定する圧力センサを有するセンサ部と、
前記センサ部により測定された圧力を示す圧力信号のレベルと閾値とを比較するとともに、装置が動作していることを示す動作信号を生成する制御部と、
前記圧力信号または前記動作信号を無線で送信する送信部とを有し、
前記制御部は、前記送信部の送信を制御し、さらに駆動電力供給開始以降断続的に前記圧力信号のレベルと前記閾値とを比較するとともに、前記動作信号を所定の送信間隔で前記送信部が送信する比較モードから前記圧力信号のレベルが前記閾値を一旦超えると、非可逆的に一定時間間隔毎に前記送信部が圧力信号を送信する送信モードに移行するものであり、前記動作信号の送信間隔は、前記圧力信号の送信間隔よりも長いことを特徴とするタイヤ情報送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ情報送信装置と、
タイヤ内周面およびホイール壁面によって囲まれたタイヤ空洞領域の外に設けられ、前記タイヤ情報送信装置からの圧力信号を受信する受信装置とを有し、
前記タイヤ情報送信装置は、駆動電力供給開始以降断続的に圧力センサにより測定された圧力を示す圧力信号のレベルと閾値とを比較するとともに、装置が動作していることを示す動作信号を送信する比較モードから前記圧力信号のレベルが前記閾値を一旦超えると、非可逆的に一定時間間隔毎に圧力信号を送信する送信モードに移行するものであり、前記動作信号の送信間隔は、前記圧力信号の送信間隔よりも長いことを特徴とするタイヤ情報取得システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラック、バス、乗用車または二輪車等の車輪を有する車両に装着されるタイヤのタイヤ内圧またはタイヤ温度等のタイヤ空洞領域内の雰囲気情報を送信するタイヤ情報送信装置およびこれを用いたタイヤ情報収集システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、トラック、バス、乗用車さらにはモーターバイク等のタイヤをホイールに組み付けた車輪を有する車両において、タイヤ内周面およびホイール壁面によって囲まれたタイヤ空洞領域における圧力（以下、タイヤ内圧ともいう）、またはタイヤ空洞領域における温度（以下、タイヤ内温度ともいう）を常時監視し、タイヤ内圧またはタイヤ内温度が設定された範囲を超えた異常時には、異常を報知するタイヤ監視システムが提案されている。
【０００３】
従来のタイヤ監視システムでは、タイヤ空洞領域内に、この領域内の雰囲気情報を得、この雰囲気情報をタイヤ空洞領域の外へ無線で送信するタイヤ情報送信装置が設けられている。
従来のタイヤ監視システムにおいては、雰囲気情報は、車両本体のタイヤハウス近傍に設けられた受信装置で受信され、受信された雰囲気情報に応じて異常の有無を判定し、異常の場合はその旨をドライバに警報する。
【０００４】
この従来のタイヤ監視システムのタイヤ情報送信装置は、外部からの電波により、雰囲気情報の送信を開始させている。これ以外にも、タイヤ情報送信装置から雰囲気情報の送信を開始させる方法として、スイッチング素子を設け、このスイッチング素子のスイッチを切り換える方法が知られている。さらに、タイヤ情報送信装置にリード端子を設け、このリード端子を用いて短絡させる方法、およびリード端子に所定の電圧を印加する方法も知られている。
これらの送信を開始させる方法以外にも、タイヤ情報送信装置から外部に信号の送信の開始させる方法が種々提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。
【０００５】
特許文献１においては、圧力センサで圧力を測定し、一定期間毎にデータを送信するタイヤ空気圧検出送信機が開示されている。特許文献１のタイヤ空気圧検出送信機は、前回の計測圧力データと、今回の計測圧力データとの差が、予め設定されている圧力変動値以下であれば、次の計測期間まで、低消費電力モードになり、電池の消費を極力抑えるものである。このように、特許文献１のタイヤ空気圧検出送信機は、圧力変動が設定値を超えた場合に、圧力のデータを送信するものである。これにより、電池寿命を長くすることができる。
【０００６】
また、特許文献２においては、前回送信されたタイヤ状態を示す値から所定値以上変化したときのみ、計測された最新のタイヤ状態を示すデータを送信させるようにした送信回路を制御するタイヤ状態監視装置の送信機が開示されている。このように、特許文献２のタイヤ状態監視装置の送信機は、タイヤ状態の変化が所定値以上変化したときのみ、タイヤ状態を示すデータを送信するものである。これによっても、電池寿命を長くすることができる。
【０００７】
さらに、特許文献３のタイヤ圧モニタシステムは、電源電池で駆動され、センサの検出したタイヤ圧の検出値のモニタ信号を送信部を介して車両の本体に無線送信するものであり、このセンサの検出値を設定値と比較し、検出値が設定値を超えた場合、送信部からモニタ信号の無線送信動作を行わせる制御部を有する。
この特許文献３のタイヤ圧モニタシステムにおいては、センサの検出値が大気圧付近のような低圧では送信部の無線送信動作が中止され、電源電池を無駄な消耗が抑えられている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−６２４１９号公報
【特許文献２】特開２００２−２４８９１４号公報
【特許文献３】特許第３３８５５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のタイヤ情報送信装置においては、起動させるためには、外部からの電波を入力させる必要があり、受信回路が必要になるため、構成が複雑になるという問題点がある。これにより、装置コストも嵩む。
また、従来のタイヤ情報送信装置においては、雰囲気情報の送信を開始させるために、外部からの電波を入力させる必要があり、作業を要し、時間もかかる。
【００１０】
また、従来のタイヤ情報送信装置においては、雰囲気情報の送信を開始させるために、スイッチング素子を設け、このスイッチングを切り換える必要があり、作業を要し、時間もかかる。
【００１１】
さらに、従来のタイヤ情報送信装置においてリード端子を設けたものについては、このリード端子に所定の電圧を印加することによる送信の開始方法でも、作業を要し、時間もかかる。また、上述の如く、従来のタイヤ情報送信装置には、スイッチング素子、またはリード端子、および送信の開始回路などが必要となり、構成が複雑になるという問題点がある。これにより、装置コストも嵩む。
【００１２】
さらに、特許文献１のタイヤ空気圧検出送信機および特許文献２のタイヤ状態監視装置の送信機のいずれにおいても、圧力の測定値に応じて動作モードを可逆的に変えるものであり、制御回路などの構成が複雑になるという問題点がある。これにより、装置コストも嵩む。
【００１３】
また、特許文献３のタイヤ圧モニタシステムにおいては、ホイールに取り付け、タイヤをリム組し空気を入れた後に、検出値が設定値を超えた場合、送信部からモニタ信号の無線送信動作を送信部から出力する。このため、タイヤに空気を入れた後にしか、装置の故障を判断することができないという問題点がある。このため、製造不良もしくは動作不良または搬送中のショックなどにより装置が故障している場合には、装置を取り替えるためにタイヤを外す必要があり、作業が煩雑になる。
【００１４】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、装置構成が簡単であり、かつタイヤ内の雰囲気情報における有効な情報を容易に得ることができるタイヤ情報送信装置およびこれを用いたタイヤ情報収集システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、タイヤ内周面およびホイール壁面によって囲まれたタイヤ空洞領域内に取り付けられ、前記タイヤ空洞領域内の雰囲気情報のうち少なくとも圧力を測定し、前記タイヤ空洞領域の外に無線で送信するタイヤ情報送信装置であって、前記タイヤ空洞領域内の圧力を測定する圧力センサを有するセンサ部と、前記センサ部により測定された圧力を示す圧力信号のレベルと閾値とを比較するとともに、装置が動作していることを示す動作信号を生成する制御部と、前記圧力信号または前記動作信号を無線で送信する送信部とを有し、前記制御部は、前記送信部の送信を制御し、さらに駆動電力供給開始以降断続的に前記圧力信号のレベルと前記閾値とを比較するとともに、前記動作信号を所定の送信間隔で前記送信部が送信する比較モードから前記圧力信号のレベルが前記閾値を一旦超えると、非可逆的に一定時間間隔毎に前記送信部が圧力信号を送信する送信モードに移行するものであり、前記動作信号の送信間隔は、前記圧力信号の送信間隔よりも長いことを特徴とするタイヤ情報送信装置を提供するものである。
【００１６】
また、本発明の第２の態様は、上記本発明の第１の態様のタイヤ情報送信装置と、タイヤ内周面およびホイール壁面によって囲まれたタイヤ空洞領域の外に設けられ、前記タイヤ情報送信装置からの圧力信号を受信する受信装置とを有し、前記タイヤ情報送信装置は、駆動電力供給開始以降断続的に圧力センサにより測定された圧力を示す圧力信号のレベルと閾値とを比較するとともに、装置が動作していることを示す動作信号を送信する比較モードから前記圧力信号のレベルが前記閾値を一旦超えると、非可逆的に一定時間間隔毎に圧力信号を送信する送信モードに移行するものであり、前記動作信号の送信間隔は、前記圧力信号の送信間隔よりも長いことを特徴とするタイヤ情報取得システムを提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のタイヤ情報送信装置およびタイヤ情報取得システムによれば、制御部を、駆動電力供給開始以降断続的に圧力信号のレベルと閾値とを比較する比較モードから圧力信号のレベルが閾値を一旦超えると、非可逆的に一定時間間隔毎に送信部が圧力信号を送信する送信モードに移行するものとすることにより、タイヤ空洞領域内の雰囲気情報のうち、例えば、初期にタイヤに空気が入っていない状態における空気圧の情報のような意味がない情報ではなく、タイヤに空気が入れられた後における測定して意味がある有効な情報を外部に送信させることができる。
また、本発明のタイヤ情報送信装置およびタイヤ情報取得システムによれば、比較モードにおいても動作信号を送信部により外部に出力するため、製造不良もしくは動作不良または搬送中のショックなどになり故障した装置を選別することができる。
【００１８】
さらに、本発明のタイヤ情報送信装置およびタイヤ情報取得システムによれば、受信回路、またはリード端子などの構成を不要にすることができ、装置構成を簡素化できる。これにより、装置コストを低減することができるとともに、装置を小型化することもできる。
【００１９】
さらにまた、本発明のタイヤ情報送信装置およびタイヤ情報取得システムによれば、圧力センサによる圧力信号のレベルが閾値を初めて超えると、送信部による圧力信号の送信が自動的に開始されるため、確実に送信部からの圧力信号の送信を開始することができ、従来のような圧力信号の送信を開始させる作業を不要にできる。これにより、作業コスト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】
【００２０】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のタイヤ情報送信装置およびこれを用いたタイヤ情報取得システムを詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例に係るタイヤ情報送信装置を用いたタイヤ情報取得システムを示す模式図である。
図１に示すように、タイヤとホイールとの組立体である車輪１４ａ〜１４ｆが車両１２の各車輪装着位置に装着されている。本実施例のタイヤ情報取得システム１０は、例えば、乗用車に取り付けられて用いられるものである。
【００２１】
図１に示すように、本実施例のタイヤ情報取得システム１０は、各車輪１４ａ〜１４ｆに設けられたタイヤ情報送信装置（以下、タイヤ送信装置ともいう）１６ａ〜１６ｄと、各タイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄから送信信号を受信する受信装置４０と、各タイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄから送信信号に基づいて、例えば、タイヤ内圧、およびタイヤ内温度が表示させる表示器５８とを有する。
【００２２】
図２（ａ）は本実施例のタイヤ情報送信装置の車輪への取付状態を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は本実施例のタイヤ情報送信装置の外観を示す斜視図である。
なお、タイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄは、いずれも構成が同じであるため、タイヤ送信装置１６ａを代表で説明し、他のタイヤ送信装置１６ｂ〜１６ｄの説明は省略する。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、タイヤ送信装置１６ａは、長方体状の筐体６０に収納されるものである。この筐体６０の底面６０ｂは、タイヤ内周面およびホイール壁面によって囲まれたタイヤ空洞領域Ｃに面する、曲面を成したホイール底面（一定の曲率を有する回転体面）６２ａに整合する曲面を有するものである。
このタイヤ送信装置１６ａは、タイヤ空洞領域Ｃの雰囲気情報として、例えば、タイヤ空洞領域Ｃ内の圧力であるタイヤ内圧、およびタイヤ空洞領域Ｃ内の温度であるタイヤ内温度を測定し、車輪１２ａの外部に設けられた受信装置４０に無線送信するものである。
【００２４】
本実施例においては、タイヤ送信装置１６ａは、筐体６０に収納された状態で、ホイール６２のアンバランスによる振動を発生させないように、ホイール回転軸（図示せず）を中心とするホイール周上において、ホイールバルブ（図示せず）の配置位置に対して反対側（１８０度）の位置に配置されている。
【００２５】
また、図２（ａ）に示すように、筐体６０（タイヤ送信装置１６ａ）は、タイヤ６４とホイール６２の組立体である車輪１２ａのホイール底面６２ａに、ホイール底面６２ａに沿うように取り付けられている。
また、筐体６０の上面６０ａには、貫通孔７０が形成されている。この貫通孔７０は、タイヤ内圧、およびタイヤ内温度を測定するセンサ部２０（図３参照）の測定精度を上げるためのものである。この貫通孔７０の開口にセンサ部２０が臨む位置に、貫通孔７０が形成されている。
【００２６】
次に、各タイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄについて詳細に説明する。なお、この場合においても、タイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄは、いずれも構成が同じであるため、タイヤ送信装置１６ａを代表で説明し、他のタイヤ送信装置１６ｂ〜１６ｄの説明は省略する。
図３は、本実施例のタイヤ情報送信装置の構成を示す模式図である。
【００２７】
図３に示すように、タイヤ送信装置１６ａは、基本的に、センサ部２０と、ＡＤ変換部２６と、タイマ２８と、ＭＰ（マイクロプロセッサ）３０と、メモリ３２と、送信部３４と、送信用アンテナ３６と、バッテリ３８とを有する。
【００２８】
センサ部２０は、ＡＤ変換部２６と接続されている。ＡＤ変換部２６は、タイマ２８およびバッテリ３８に接続されている。ＭＰ３０は、ＡＤ変換部２６、タイマ２８、メモリ３２、およびバッテリ３８に接続されている。
送信部３４は、タイマ２８、ＭＰ３０、およびバッテリ３８に接続されており、さらに送信用アンテナ３６が接続されている。
【００２９】
センサ部２０は、タイヤ空洞領域Ｃの雰囲気情報のうち、タイヤ内圧を測定する圧力センサ２２と、タイヤ内温度を測定する温度センサ２４とを有するものである。このセンサ部２０は、タイヤ内圧に応じて圧力センサ２２から得られた圧力を示す圧力信号、およびタイヤ内温度に応じて温度センサ２４から得られた温度信号を、ＡＤ変換部２６に出力する。なお、センサ部２０は、少なくとも圧力センサを有するものであれば、タイヤの空圧を監視することができる。
【００３０】
圧力センサ２２は、タイヤ内圧を測定するものであり、タイヤ内圧としては、例えば、ゲージ圧、差圧、または絶対圧で測定する。この圧力センサ２２としては、例えば、半導体圧力センサまたは静電容量型圧力センサが用いられる。
また、温度センサ２４は、タイヤ空洞領域Ｃ内の温度を測定するものであり、例えば、半導体温度センサまたは抵抗素子型温度センサが用いられる。
【００３１】
ＡＤ変換部２６は、圧力センサ２２で測定された圧力信号、および温度センサ２４で測定された温度信号を、それぞれ、例えば、８ビット等のデジタル信号に変換するものである。デジタル信号に変換された圧力信号（以下、圧力データという）および温度信号（以下、温度データという）は、ＭＰ３０に出力される。
【００３２】
ここで、メモリ３２は、タイヤ送信装置１６ａの識別情報（ＩＤ）が記憶保持されている。さらに、メモリ３２には、外部への送信信号の送信を開始する（以下、「起動する」ともいう）ための圧力データ（圧力の測定値）のレベルの閾値Ｐｔｈが記憶保持されているものである。さらに、後述する送信モードにおいて、サンプリング周期を切り換えるために用いられる圧力データのレベルの閾値Ｍも記憶保持されている。
【００３３】
タイマ２８は、ＡＤ変換部２６、ＭＰ３０および送信部３４に一定時間間隔でタイミング信号を出力するものである。このタイマ２８は、センサ部２０の雰囲気情報の測定時間間隔、ならびに後述する動作信号および送信信号の送信時間間隔の管理を行う。このタイマ２８の形態としては、専用の回路で構成された形態でもよいし、ＭＰ３０にプログラミングされた形態であってもよい。
【００３４】
タイマ２８は、タイヤ送信装置１６ａが受信装置４０に送信信号の送信を開始するまでは、例えば、１分間隔で、ＡＤ変換部２６にタイミング信号を出力する。このタイミング信号に基づいて、ＡＤ変換部２６は、圧力信号をＡＤ変換し、ＭＰ３０に出力する。すなわち、タイヤ送信装置１６ａは、サンプリング周期を１分として圧力を測定する。また、タイヤ送信装置１６ａが受信装置４０に送信信号の送信を開始するまでは、タイマ２８は、例えば、１時間間隔で、ＭＰ３０に後述する動作信号を所定の間隔で出力させるために起動信号を出力する。
【００３５】
一方、タイマ２８は、後述するように、圧力データのレベルが閾値Ｐｔｈを超えた場合、ＭＰ３０からタイマ２８に信号が入力される。このとき、タイマ２８からＡＤ変換部２６および送信部３４に出力されるタイミング信号の出力時間間隔が短くなる。例えば、１分間隔であった時間間隔を３０秒間隔にする。このタイミング信号に基づいて、ＡＤ変換部２６は、圧力信号および温度信号をＡＤ変換する。さらに、送信部３４では、送信用アンテナ３６を介して、後述する送信信号（圧力データおよび温度データを含む）を、例えば、３０秒の送信間隔で送信する。すなわち、タイヤ送信装置１６ａは、サンプリング周期を３０秒として、圧力および温度を測定し、受信装置４０に送信する。
【００３６】
さらに、圧力データのレベルが閾値Ｐｔｈを超えた後、かつ圧力データのレベルが閾値Ｍ以下になった場合、ＭＰ３０からタイマ２８に信号が出力される。これにより、タイマ２８からのタイミング信号の出力時間間隔が更に短くなる。例えば、３０秒間隔であった時間間隔を１５秒間隔にする。
【００３７】
ＭＰ３０は、ＡＤ変換部２６においてＡＤ変換されてデジタル信号として供給された圧力データと、メモリ３２から呼び出された圧力データのレベルの閾値とを比較するものである。
この比較の結果、圧力データのレベルが閾値を超えている場合には、メモリ３２から、他のタイヤ送信装置１６ｂ〜１６ｄと識別できるタイヤ送信装置１６ａの識別情報（ＩＤ）とワード信号とを呼び出し、これらを用いて、受信装置４０に送信する送信信号を生成し、送信部３４に出力するものである。また、ＭＰ３０は、圧力データと閾値との比較の結果に応じて、タイマ２８に信号を出力し、タイミング信号の出力時間間隔を変更させるものでもある。
また、圧力データのレベルが閾値Ｐｔｈを超えた後、かつ圧力データのレベルが閾値Ｍ以下になった場合にも、タイマ２８に信号を出力し、タイミング信号の出力時間間隔をさらに短くさせる。
【００３８】
なお、ＭＰ３０は、これら以外にも、タイヤ送信装置１６ａの各構成要素の動作を管理するものであり、本発明の制御部の役割を果たすものである。
さらに、ＭＰ３０は、タイヤ送信装置１６ａが動作していることを示す動作信号を生成するものである。ＭＰ３０は、例えば、接続されているＡＤ変換部２６、タイマ２８、メモリ３２およびバッテリ３８の全てから信号の入力がある場合、タイヤ送信装置１６ａとして機能すると判断する。この場合、タイマ２８からＭＰ３０に、例えば、１時間間隔で起動信号が入力されると、ＭＰ３０は動作信号を生成し、送信部３４から動作信号を所定の送信間隔で外部に送信させる。これにより、タイヤ送信装置１６ａから動作信号が出力されない場合には、初期不良または故障などにより正常動作していないと判断できる。
また、タイヤ送信装置１６ａ（ＭＰ３０）から出力される動作信号の出力間隔は、特に限定されるものではなく、圧力信号の送信間隔よりも長ければよい。
【００３９】
本実施例において、ＭＰ３０は、圧力センサ２２の圧力データのレベルと、閾値Ｐｔｈとを比較するとともに、タイヤ送信装置１６ａが動作していることを示す動作信号を、例えば、１時間間隔で送信する比較モードを有する。さらにＭＰ３０は、圧力センサ２２の圧力データのレベルが閾値Ｐｔｈを超え、受信装置４０に送信する送信信号を生成し、送信信号を送信部３４から送信させる送信モードとを有する。この比較モードと送信モードとは非可逆であり、一旦送信モードになると、比較モードに戻ることができない。送信モードにおいては、動作信号は出力されない。
【００４０】
また、ＭＰ３０で生成される送信信号は、装置の識別情報（ＩＤ）と、圧力データ、および温度データとの情報が含まれるものである。ワード信号は、圧力データおよび温度データを担持するものである。
なお、メモリ３２に記憶保持されている閾値は、予め圧力センサ２２の出力特性により設定されている。
【００４１】
本発明において、送信信号の形式としては、例えば、所定の形式の信号が繰返し続くように生成されたものが例示される。例えば、ＩＤおよびワード信号は、特定のビット数の０と１が所定の規則で連続して配列された信号として表すことができるものである。ワード信号は、例えば０を１０ビット配列し、その後１を１０ビット配列したブロックを３ブロック繰り返して配置した信号である。
【００４２】
送信部３４は、所定の周波数、例えば、３１５ＭＨｚの搬送波を生成する発振回路（図示せず）と、ＭＰ３０で生成された送信信号に応じて搬送波を変調した高周波信号を生成する変調回路（図示せず）と、高周波信号を増幅する増幅回路（図示せず）とを有する。ここで、搬送波の変調方式は、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）方式、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）方式、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）方式、ＱＰＳＫ、または８層ＰＳＫ等の多値のＰＳＫ方式、１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭ等の多値のＡＳＫ方式等、公知の方式を用いることができる。
【００４３】
送信用アンテナ３６は、受信装置４０に向けて、例えば、３１５ＭＨｚの電波を放射するように構成されるものである。
【００４４】
バッテリ３８は、ＡＤ変換部２６、ＭＰ３０、および送信部３４を駆動する電力を供給するものであり、例えば、ＣＲ−２０３２（コイン形二酸化マンガンリチウム電池）等の公知の電池が用いられる。
本実施例のタイヤ送信装置１６ａにおいては、バッテリ３８に取り外し可能な電池を用いる場合、電池を取り付けた時点から、比較モードになる。また、送信信号を送信する前（比較モード）では、消費電力は、例えば、数１００μＡ必要であり、送信信号を送信する時（送信モード）には、例えば、数１００ｍＡ必要である。
【００４５】
図４は、本実施例のタイヤ情報送信システムに用いられる受信装置の構成を示す模式図である。
受信装置４０は、受信器本体部４２と、受信器本体部４２に有線で接続された受信器処理部４４とを有する。
【００４６】
受信器本体部４２は、アンテナ素子４６および増幅回路４８（ＡＭＰ）を有するものである。この受信器本体部４２は、タイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄが取り付けられている車輪１４ａ〜１４ｄ近傍の、例えば、車両１２側のタイヤハウスに取り付けられ、受信器処理部４４は例えば、車両１２本体の中央制御ユニット（図示せず）に取り付けられる。
【００４７】
アンテナ素子４６は、タイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄから送信された、例えば、３１５ＭＨｚの高周波信号（送信信号）を受信するように構成されている。
増幅回路４８は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等を用いて構成され、受信した高周波信号を増幅し、受信器処理部４４に供給するものである。
【００４８】
受信器本体部４４は、各タイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄから供給された高周波信号（送信信号）から送信信号を復調する復調部５０と、ＭＰ５２と、メモリ５４と、信号処理部５６とを有するものである。
【００４９】
復調部５０は、高周波信号（送信信号）に、公知のフィルタリング処理を施し、さらに信号の符号訂正を行って復調された送信信号を生成するものであって、復調された送信信号をＭＰ５２に供給する。
なお、ＭＰ５２、復調部５０、信号処理部５６を駆動させるために用いられる電源は、例えば、車両１２のバッテリ（図示せず）が用いられる。また、受信器本体部２０に内蔵されたバッテリを用いてもよい。
【００５０】
ここで、メモリ５４は、タイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄのＩＤと装着位置との対応付けデータが記憶保持されている。また、圧力データを圧力の値に換算するための換算テーブルおよび温度データを温度の値に換算するための換算テーブルが記憶保持されている。
【００５１】
ＭＰ５２は、復調部５０から供給された送信信号からＩＤと圧力データおよび温度データとを取得し、メモリ５４に記憶保持されている換算テーブルを参照して、圧力データを圧力の値に換算し、温度データを温度の値に換算するものである。また、ＭＰ５２は、メモリ５４に記憶保持されているＩＤと車輪１４ａ〜１４ｄの装着位置情報との対応付けデータを参照し、取得したＩＤから圧力データおよび温度データが、いずれの車輪１４ａ〜１４ｄの情報であるかを求めるものである。
【００５２】
信号処理部５６は、ＭＰ５２と接続されており、例えば、右前輪のタイヤ内圧が予め定められた設定値と比較され、「通常」、「注意」、および「警告」の３段階のタイヤ内圧の状態を区別し、判定するものである。判定結果は、受信器処理部４４に接続された表示器５８に供給される。
【００５３】
表示器５８は、タイヤ内圧およびタイヤ内温度の値を車両装着位置毎に表示するものである。ここで、表示器５８は、例えば、車両１２の計器パネルにタイヤ内圧の数値および判定したタイヤ内圧の状態を表示するものである。
【００５４】
なお、表示器５８は、少なくともタイヤ内圧の値を車両装着位置毎に表示できればよい。また、信号処理部５６は、供給された温度データを用いて圧力データを温度補正し、この温度補正した圧力データを表示器５８に適合する信号を生成してもよい。
【００５５】
このように、受信器処理部４４は、復調部５０において、高周波信号から送信信号を復調して圧力データ、温度データおよびＩＤを取り出し、ＭＰ５２において送信された圧力データおよび温度データがどの装着位置に装着された車輪１４ａ〜１４ｄのタイヤ６４のデータであるか、取り出されたＩＤから予めメモリ５４に設定登録された対応づけの結果を用いて取得する。ＭＰ５２において、取得された装着位置情報にしたがって圧力データによってタイヤ内圧が監視される。
【００５６】
このようなタイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄおよび受信装置４０を有して構成されるタイヤ情報取得システム１０は、各タイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄにおいて、圧力測定値（圧力データ）が閾値を超えた場合に、圧力、および温度の測定が非可逆的に開始される。このとき、例えば、３０秒に１回断続的に圧力データおよび温度データを取得するために、例えば、３０秒に１回、数１０ｍＡの電流を数ｍ秒流す電力がタイヤ送信装置１６ａ〜１６ｄには必要とされる。しかも、略１０年間、寿命になるまで分離することのない車輪１４ａ〜１４ｄのタイヤ空洞領域Ｃ内に装着される。このため、各バッテリ３８は、長期間電力が尽きることなく各種部に電力を供給しなければならない。
【００５７】
次に、本実施例のタイヤ送信装置１６ａの作用について説明する。この場合においても、タイヤ送信装置１６ａを代表例として説明し、それ以外のタイヤ送信装置１６ｂ〜１６ｄの説明は省略する。
図５は、横軸に時間をとり、縦軸に圧力をとって、タイヤ空洞領域における圧力の時間変化を示すグラフである。
【００５８】
先ず、筐体６０に収納されたタイヤ送信装置１６ａをホイール６２のホイール底面６２ａに取り付ける。このとき、タイヤ送信装置１６ａは、バッテリ３８が装着されているため、圧力センサにより圧力が測定されるとともに、タイヤ送信装置１６ａが動作していることを示す動作信号を、例えば、１時間間隔で送信している状態（比較モード）である。この比較モードにおける動作信号の送信間隔は、例えば、１時間である。
【００５９】
次に、ホイール６２にタイヤ６４を取り付ける。これにより、タイヤ送信装置１６ａは、タイヤ空洞領域Ｃに取り付けられることになる。
【００６０】
次に、ホイールバルブ（図示せず）からタイヤ空洞領域Ｃに空気を充填する。
図５に示す曲線αのように、タイヤ空洞領域内の圧力は時刻ｔａで閾値Ｐｔｈを超える。この場合、時刻ｔａまでは、タイヤ受信装置１６ａにおいては、ＭＰ３０で圧力データと、メモリ３２に記憶されている圧力データの閾値Ｐｔｈとが比較されているとともに、タイヤ送信装置１６ａが動作していることを示す動作信号を、例えば、１時間間隔で送信している。すなわち、領域Ａにおいては、比較モードである。
【００６１】
本実施例においては、比較モードにおいて、タイヤ送信装置１６ａが製造不良もしくは動作不良または搬送中のショックなどにより故障した装置ではないこと、すなわち、正常動作することを判断できる。このため、タイヤをホイールに組み付ける前から正常動作するタイヤ送信装置１６ａだけを選別できる。これにより、タイヤを組み付けて空気を入れた後に、再度タイヤを取り外して交換するなどの作業が不要になる。
【００６２】
一方、圧力データのレベルが閾値Ｐｔｈを超える場合、送信部３４から送信用アンテナ３６を介して受信装置４０に、ＩＤ、圧力データおよび温度データを含む送信信号の送信が開始される。すなわち、比較モードから送信モードに移行する。領域Ｂにおいては、送信モードである。このとき、タイヤ情報収集システム１０においては、受信装置４０で送信信号が処理され、表示器５８にタイヤ内圧の値、タイヤ内圧の状態およびタイヤ内温度の値が表示される。これにより、ドライバは車輪１４ａの異常を認識することができる。
なお、送信モードにおける送信信号の送信間隔は、例えば、３０秒である。また、比較モードにおける圧力信号の検出間隔は、例えば、１分である。
このように、本発明においては、タイヤ送信装置１６ａの車輪１２ａを組み付ける際の空気の充填を利用することにより、確実にタイヤ送信装置１６ａによる送信信号の送信を開始（起動）させることができる。
【００６３】
また、図５に示す曲線βのように、時刻ｔｂで、閾値Ｐｔｈを下回る場合であっても、タイヤ送信装置１６ａの送信信号の送信は停止されない。さらに継続して、送信信号を断続的に送信する。
また、曲線βに示すように、送信モードにおける閾値Ｍを下回る場合、パンクなどによるタイヤの空気圧の異常であり、上述の如く、タイマ２８からのタイミング信号の出力時間間隔が短くされ、圧力検出間隔が短くなる。この場合、タイヤ情報収集システム１０においても、受信装置４０で送信信号が処理されて、表示器５８に、タイヤ内圧の値、タイヤ内圧の状態およびタイヤ内温度の値が継続して、断続的に表示される。これにより、ドライバは車輪１４ａの異常を認識することができる。
【００６４】
さらに、図５に示す曲線γのように、時刻ｔｃで閾値Ｐｔｈを下回り、その後時刻ｔｄで閾値Ｐｔｈを上回る場合でも、タイヤ送信装置１６ａの送信信号の送信は停止されずに、送信信号を断続的に送信する。
この場合においても、送信モードにおける閾値Ｍを下回ると、上述の如く、タイマ２８からのタイミング信号の出力時間間隔が短くされ、圧力検出間隔が短くなる。
このとき、タイヤ情報収集システム１０では、受信装置４０で送信信号が処理され、表示器５８に、タイヤ内圧の値、タイヤ内圧の状態およびタイヤ内温度の値が継続して断続的に表示される。この場合でも、ドライバは車輪１４ａの異常を認識することができる。
【００６５】
このように、本実施例のタイヤ送信装置１６ａは、圧力センサ２２による測定値が閾値Ｐｔｈ以下では、タイヤ送信装置１６ａが動作していることを示す動作信号を、例えば、１時間間隔で送信部３４から送信させる。タイヤ送信装置１６ａを単にホイール６２に取り付けた状態で、測定して得られる略大気圧の圧力データは、測定しても意味がなく、送信による電力消費を抑制する必要があるものの、タイヤ送信装置１６ａが正常動作するか否かを知る必要がある。本実施例においては、実際にタイヤをホイールに組みつけて空気を入れる前からタイヤ送信装置１６ａの正常動作の確認ができ、さらにはタイヤに空気を入れたときからの経時的な空気圧の変化のような意味がある有効な圧力データを得ることができる。加えて、上述の如くバッテリ３８の無駄な電力消費を抑制でき、これにより長寿命化も図れる。
【００６６】
また、本実施例のタイヤ送信装置１６ａにおいては、一度閾値Ｐｔｈを超えると、タイヤ空洞領域Ｃの圧力が閾値Ｐｔｈを下回る場合であっても、送信を停止せずに、送信信号を送信する。この場合、タイヤ情報収集システム１０も停止することはない。
【００６７】
さらに、本実施例においては、動作信号の送信間隔は、例えば、１時間間隔であるものの、圧力センサ２２による送信信号の送信の開始（起動）は、測定圧力が閾値を超えた場合に自動的に行われるため、タイヤ空洞領域Ｃへの空気の充填工程と起動工程とが兼ねられる。このため、従来のような起動作業を不要にでき、作業コストを低減できる。
【００６８】
さらにまた、本実施例においては、圧力センサの圧力データのレベルが閾値を超えた場合に、送信信号を送信させることにより、受信回路、またはリード端子などの構成を不要にすることができ、装置構成を簡素化できる。これにより、装置コストを低減することができるとともに、装置を小型化することもできる。
【００６９】
本発明は、基本的に以上のようなものである。以上、本発明のタイヤ情報送信装置およびこれを用いたタイヤ情報取得システムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例に係るタイヤ情報送信装置を用いたタイヤ情報取得システムを示す模式図である。
【図２】（ａ）は本実施例のタイヤ情報送信装置の車輪への取付状態を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は本実施例のタイヤ情報送信装置の外観を示す斜視図である。
【図３】本実施例のタイヤ情報送信装置の構成を示す模式図である。
【図４】本実施例のタイヤ情報送信システムに用いられる受信装置の構成を示す模式図である。
【図５】横軸に時間をとり、縦軸に圧力をとって、タイヤ空洞領域における圧力の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７１】
１０  タイヤ情報取得システム
１４ａ〜１４ｆ  車輪
１４  車両
１６ａ〜１６ｄ  タイヤ情報送信装置（タイヤ送信装置）
２０  センサ部
２６  ＡＤ変換部
２８  タイマ  
３０、５２  ＭＰ（マイクロプロセッサ）
３２、５４  メモリ
３４  送信部
３６  送信用アンテナ
３８  バッテリ
４０  受信装置
４２  受信器本体部
４４  受信器処理部
４６  アンテナ素子
４８  増幅回路
５０  復調部
５６  信号処理部
５８  表示器
６０  筐体
６０ａ  上面
６０ｂ  底面
６２  ホイール
６２ａ  ホイール底面
６４  タイヤ
７０  貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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