(57)【要約】【課題】構成の簡素化を図りつつも、各車輪のタイヤ空気圧を的確に検出することのできるタイヤ空気圧監視システムを提供する。【解決手段】このタイヤ空気圧監視システムでは、バルブ部を有するセンサユニットＵ１〜Ｕ４が各車輪Ｗ１〜Ｗ４に各別に設けられ、センサユニットＵ１〜Ｕ４によりタイヤ空気圧を検出するとともに、検出したタイヤ空気圧の情報を含む検出信号をセンサユニットＵ１〜Ｕ４から車載装置１０に無線送信する。ここでは、各車輪のバルブ部に装着される４つのキャップ３１の抵抗値を４種類の抵抗値Ｒ１〜Ｒ４にそれぞれ設定する。また、センサユニットＵ１〜Ｕ４では、キャップ３１の抵抗値の情報を検出信号に含める。そして、車載装置１０では、検出信号に含まれている抵抗値の情報に基づいて、検出信号に含まれているタイヤ空気圧の情報が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかを判別する。【選択図】図８
2011251674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの空気注入口となるバルブ部を有するセンサユニットが車両の各車輪に各別に設けられ、同センサユニットによりタイヤ空気圧を検出するとともに、検出されたタイヤ空気圧の情報を前記センサユニットから車載装置に無線送信し、該車載装置は、前記センサユニットから送信される前記タイヤ空気圧の情報に基づいて前記各車輪のタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記各車輪のバルブ部に取り外し可能にそれぞれ装着されるとともに前記各車輪の位置に対応して設定された電気的特性もしくは磁気的特性を有する装着部材と、前記センサユニットに設けられて前記装着部材の電気的特性もしくは磁気的特性を検出する検出回路とを備え、該検出回路を通じて検出される前記装着部材の電気的特性もしくは磁気的特性に基づいて、前記センサユニットにより検出される前記タイヤ空気圧の情報が前記各車輪のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかを判別する
ことを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。
【請求項２】
前記装着部材は、前記電気的特性として、前記各車輪の位置に対応して設定されたインピーダンスを有するものであり、前記検出回路は、前記装着部材の有するインピーダンスを検出するものである
請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項３】
前記装着部材は、前記インピーダンスとして抵抗を有するものであって、前記検出回路は、前記装着部材の抵抗値を検出するものである
請求項２に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項４】
前記装着部材は、前記磁気的特性として、前記各車輪の位置に対応して設定された透磁率を有するものであり、前記検出回路は、前記装着部材の有する透磁率を検出するものである
請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項５】
前記装着部材には、前記各車輪の位置に対応して設定された透磁率を有するヨークが設けられ、同ヨークの透磁率に基づいて、前記装着部材の透磁率が設定されてなる
請求項４に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【請求項６】
前記検出回路は、前記装着部材に交番磁界を付与するための励磁コイルと、前記装着部材に前記交番磁界が付与された際に前記装着部材の透磁率に応じた誘導起電力が誘起される検出コイルとを有して、前記誘導起電力に基づき前記装着部材の透磁率を検出するものである
請求項４又は５に記載のタイヤ空気圧監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の各車輪に装着されるタイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）としては、例えば特許文献１に記載のシステムが知られている。図１３に、この特許文献１に記載のタイヤ空気圧監視システムの概要を示す。同図１３に示されるように、このシステムにおいて、車両には、各車輪Ｗ１１〜Ｗ１４の周辺に起動信号を各別に無線送信するためのイニシエータ５０ａ〜５０ｄが設けられている。また、各車輪Ｗ１１〜Ｗ１４には、起動信号の受信に基づきタイヤの空気圧を検出するとともに、検出したタイヤ空気圧の情報を無線送信するセンサユニットＵ１１〜Ｕ１４がそれぞれ設けられている。すなわちこのシステムでは、イニシエータ５０ａ〜５０ｄのうちのいずれかから起動信号が送信されると、そのイニシエータに対応するセンサユニットからタイヤ空気圧の情報が送信される。そして、各センサユニットＵ１１〜Ｕ１４から送信されるタイヤ空気圧の情報は、車両に設けられた受信機５１によって受信された後、制御装置５２に伝達される。この制御装置５２は、受信機５１から伝達されるタイヤ空気圧の情報に基づいて各車輪Ｗ１１〜Ｗ１４のタイヤ空気圧を監視する。ちなみに、制御装置５２は、各イニシエータ５０ａ〜５０ｄからそれぞれ異なったタイミングで起動信号を送信する処理を実行する。また、受信機５１を介してタイヤ空気圧の情報を受信したときに、その空気圧の情報を、直前に起動信号の送信を行ったイニシエータに対応する車輪のタイヤ空気圧を示すものであると判別する。具体的には、イニシエータ５０ａから起動信号を送信した後に受信機５１を介してタイヤ空気圧の情報を受信した場合には、その空気圧の情報を、イニシエータ５０ａに対応する車輪、すなわち車輪Ｗ１１のタイヤ空気圧を示すものであると判別する。そして、制御装置５２は、このような判別手法に基づき各車輪Ｗ１１〜Ｗ１４のタイヤ空気圧を各別に監視しつつ、いずれかの車輪のタイヤ空気圧に異常を検出した場合には、異常が生じた車輪を特定できるような警告表示をインジケータ５３にて行う。
【０００３】
タイヤ空気圧監視システムとしてのこうした構成によれば、運転者は、インジケータ５３の警告表示により各車輪Ｗ１１〜Ｗ１４のいずれに異常が発生したかを知ることができるため、異常が発生した車輪に対して迅速且つ的確な対策を施すことができるようになる。また、例えば車両点検時などに行われるタイヤのローテーションにより各タイヤの取り付け位置が変更されたとしても、各車輪Ｗ１１〜Ｗ１４のタイヤ空気圧を監視することができる。このため、車両の安全性を的確に確保することができるようにもなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６２５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、各車輪Ｗ１１〜Ｗ１４に対してイニシエータ５０ａ〜５０ｄをそれぞれ設けることとすれば、タイヤの空気圧に異常が発生した車輪を特定するかたちで警告を行うことができるようになる。ただしこの場合、車輪の数と同じ数のイニシエータやその配線系が必要となるため、構造の複雑化やコストの増大などを招くおそれがある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成の簡素化を図りつつも、各車輪のタイヤ空気圧を的確に検出することのできるタイヤ空気圧監視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】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、タイヤの空気注入口となるバルブ部を有するセンサユニットが車両の各車輪に各別に設けられ、同センサユニットによりタイヤ空気圧を検出するとともに、検出されたタイヤ空気圧の情報を前記センサユニットから車載装置に無線送信し、該車載装置は、前記センサユニットから送信される前記タイヤ空気圧の情報に基づいて前記各車輪のタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記各車輪のバルブ部に取り外し可能にそれぞれ装着されるとともに前記各車輪の位置に対応して設定された電気的特性もしくは磁気的特性を有する装着部材と、前記センサユニットに設けられて前記装着部材の電気的特性もしくは磁気的特性を検出する検出回路とを備え、該検出回路を通じて検出される前記装着部材の電気的特性もしくは磁気的特性に基づいて、前記センサユニットにより検出される前記タイヤ空気圧の情報が前記各車輪のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかを判別することを要旨としている。
【０００８】
同システムによれば、装着部材や検出回路を設けるだけで、センサユニットにより検出されるタイヤ空気圧の情報が各車輪のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるを判別することができるため、上述したイニシエータやその配線系を省略することができるようになる。また、タイヤのローテーションが行われた場合には、例えばユーザが各車輪のバルブ部に装着される装着部材を入れ替えるなどして、各車輪の位置に対応した電気的特性もしくは磁気的特性を有する装着部材を各車輪のバルブ部に装着すれば、上記判別が同様に可能となる。したがって、構成の簡素化を図りつつも、各車輪のタイヤ空気圧を的確に検出することができるようになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記装着部材は、前記電気的特性として、前記各車輪の位置に対応して設定されたインピーダンスを有するものであり、前記検出回路は、前記装着部材の有するインピーダンスを検出するものであることを要旨としている。
【００１０】
同システムによるように、装着部材のインピーダンスを各車輪の位置に対応して設定することとすれば、各車輪の位置に対応した電気的特性を有する装着部材を容易に実現することができるようになる。このため、請求項１に記載の発明を容易に実現することができるようになる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記装着部材は、前記インピーダンスとして抵抗を有するものであって、前記検出回路は、前記装着部材の抵抗値を検出するものであることを要旨としている。
【００１２】
同システムによれば、各車輪の位置に対応して設定された抵抗値を装着部材に持たせるだけでよいため、装着部材に電気的特性を持たせながらも、その構造の簡素化や低コスト化を図ることができるようになる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記装着部材は、前記磁気的特性として、前記各車輪の位置に対応して設定された透磁率を有するものであり、前記検出回路は、前記装着部材の有する透磁率を検出するものであることを要旨としている。
【００１４】
同システムによるように、装着部材の透磁率を各車輪の位置に対応して設定することとすれば、各車輪の位置に対応した磁気的特性を有する装着部材を容易に実現することができるようになる。このため、請求項１にかかる発明を容易に実現することができるようになる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記装着部材には、前記各車輪の位置に対応して設定された透磁率を有するヨークが設けられ、同ヨークの透磁率に基づいて、前記装着部材の透磁率が設定されてなることを要旨としている。
【００１６】
同システムによれば、ヨークの透磁率を変更することにより装着部材の透磁率を変更することができるため、装着部材の透磁率を簡単且つ、的確に設定することができるようになる。
【００１７】
そしてこの場合、請求項６に記載の発明によるように、前記検出回路として、前記装着部材に交番磁界を付与するための励磁コイルと、前記装着部材に前記交番磁界が付与された際に前記装着部材の透磁率に応じた誘導起電力が誘起される検出コイルとを有して、前記誘導起電力に基づき前記装着部材の透磁率を検出するといった構成を採用することが有効である。同構成によれば、装着部材の透磁率を容易に検出することが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にかかるタイヤ空気圧監視システムによれば、構成の簡素化を図りつつも、各車輪のタイヤ空気圧を的確に検出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明にかかるタイヤ空気圧監視システムの第１の実施形態についてそのシステム構成を示すブロック図。
【図２】車両の右前輪の断面構造を示す断面図。
【図３】同第１の実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムについてそのセンサユニットの斜視構造を示す斜視図。
【図４】（ａ），（ｂ）は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図、及びＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図５】同第１の実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムについてその抵抗検出回路の構成を示す回路図。
【図６】同第１の実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムについてその抵抗検出回路の構成を示す回路図。
【図７】同第１の実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムについてそのセンサユニットのシステム構成を示すブロック図。
【図８】同第１の実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムについてその動作例を示すブロック図。
【図９】同第１の実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムについてその車両側制御装置に内蔵されるメモリに記憶されている情報を模式的に示す図。
【図１０】本発明にかかるタイヤ空気圧監視システムの第２の実施形態についてその透磁率検出回路の構成を示す回路図。
【図１１】同第２の実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムについてその透磁率検出回路の構成を示す回路図。
【図１２】同第２の実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムについてその車両側制御装置に内蔵されるメモリに記憶されている情報を模式的に示す図。
【図１３】従来のタイヤ空気圧監視システムのシステム構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかるタイヤ空気圧監視システムの第１の実施形態について図１〜図９を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムのシステム構成をブロック図として示したものであり、はじめに、同図１を参照して、このタイヤ空気圧監視システムの概要について説明する。なお、図１では、右前輪をＷ１で、左前輪をＷ２で、右後輪をＷ３で、左後輪をＷ４でそれぞれ示している。
【００２１】
同図１に示されるように、このタイヤ空気圧監視システムは、大きくは、各車輪Ｗ１〜Ｗ４にそれぞれ設けられるセンサユニットＵ１〜Ｕ４と、車両に設けられる車載装置１０とから構成されている。ここで、センサユニットＵ１〜Ｕ４は、タイヤの空気圧を検出するとともに、検出したタイヤ空気圧の情報を含む検出信号を所定の周期で車載装置１０に自発的に発信する。そして、各センサユニットＵ１〜Ｕ４から発信される検出信号は、車両に設けられる受信機１１によって受信されて、車両側制御装置１２に伝達される。この車両側制御装置１２は、検出信号に含まれているタイヤ空気圧の情報に基づいて、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のタイヤ空気圧をインジケータ１３に各別に表示する。また、車両側制御装置１２は、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のタイヤ空気圧を監視しつつ、いずれかの車輪のタイヤ空気圧に異常を検出した場合には、異常が発生した車輪を特定できるような警告表示をインジケータ１３にて行う。ちなみに、受信機１１、車両側制御装置１２、及びインジケータ１３によって車載装置１０が構成されている。
【００２２】
次に、図２〜図４を参照して、上記センサユニットＵ１の構造について詳述する。図２は、右前輪Ｗ１の断面構造を、また、図３は、センサユニットＵ１の分解斜視構造をそれぞれ示したものである。さらに、図４（ａ），（ｂ）は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面構造、及びＢ−Ｂ線に沿った断面構造をそれぞれ示したものである。なお、センサユニットＵ１〜Ｕ４は同一の構造をそれぞれ有しているため、以下では、便宜上、代表してセンサユニットＵ１の構造についてのみ説明する。
【００２３】
同図３に示されるように、センサユニットＵ１は、大きくは、空気圧センサや送信アンテナなどの各種電子部品が一体的に組み込まれたセンサ部２０と、同センサ部２０に取り付けられて空気注入口となる筒状のバルブ部３０とから構成されている。そして、図２に示されるように、前者のセンサ部２０は、ホイール４０のリム底４１に配設される一方、後者のバルブ部３０は、ホイール４０を貫通して外部に導出されている。
【００２４】
ここで、図３に示されるように、バルブ部３０の先端側には、雄ねじからなるねじ部３０ａが形成されており、このねじ部３０ａに有底円筒状のキャップ３１が螺着される。すなわち、キャップ３１はバルブ部３０に対して取り外し可能に装着される。そしてバルブ部３０にキャップ３１が装着されることによって、バルブ部３０からの空気の漏れが抑制される。また、バルブ部３０の基端部にも、雄ねじからなるねじ部３０ｂが形成されており、このねじ部３０ｂにナット３２が螺着される。すなわち、ナット３２もバルブ部３０に対して取り外し可能に装着される。そして、図２に示されるように、センサ部２０とナット３２との間にホイール４０を挟んだ状態でバルブ部３０にナット３２が螺着されることによって、センサユニットＵ１がホイール４０に対してかしめられている。ちなみに、バルブ部３０、キャップ３１、及びナット３２は、例えばステンレスなどの導電性材料によって形成されている。一方、図３に拡大して示すように、バルブ部３０の側部には、ねじ部３０ａ，３０ｂの一部を取り除くかたちで軸方向に延びる溝３０ｃが形成されている。そして、図４（ａ）に併せ示されるように、この溝３０ｃの内部には、例えば樹脂部材などの絶縁部材により外周が被覆された配線３４が埋め込まれている。すなわち、配線３４は、上記バルブ部３０等に対して電気的に絶縁されている。また、図４（ｂ）に併せ示されるように、配線３４の一方の端部は、バルブ部３０のねじ部３０ａから露出して接点ａとなるとともに、その他方の端部は、センサ部２０の内部に設けられた抵抗検出回路（図３では図示略）に接続されている。
【００２５】
また一方、図３に示されるように、センサ部２０には、バルブ部３０の内部空間に連通される空気孔２１が形成されている。すなわち、バルブ部３０の開口端３０ｄから吸入される空気は、バルブ部３０の内部空間から空気孔２１を介してタイヤの内部に導かれる。
【００２６】
ちなみに、このセンサ部２０には、図示しない電池が内蔵されており、同電池によりその動作電源が確保されている。
次に、図５及び図６を参照して、上記抵抗検出回路について詳述する。図５及び図６は、上記抵抗検出回路の等価回路を示したものである。なお、図５は、バルブ部３０にキャップ３１が装着されていない状態での等価回路を示す一方、図６は、バルブ部３０にキャップ３１が装着されている状態での等価回路を示している。
【００２７】
同図５に示されるように、この抵抗検出回路は、上記配線３４に接続される基準抵抗Ｒｒｅと、同基準抵抗Ｒｒｅに直列に接続される直流電源２２とから構成されている。これらのうち、直流電源２２は、センサユニットＵ１に内蔵される電池から電源電圧を得ており、バルブ部３０の電位を基準とする一定の直流電圧を出力するものである。また、この抵抗検出回路には、基準抵抗Ｒｒｅを流れる電流を電流計２３ａにて計測する電流センサ２３も設けられている。
【００２８】
そして、このような構成を有する抵抗検出回路にあって、バルブ部３０にキャップ３１が装着されたとすると、同回路は次のように動作する。まず、図６に示されるように、キャップ３１の内面に形成されたねじ部３１ａにバルブ部３０のねじ部３０ａが接触するため、上記配線３４の接点ａがキャップ３１の内面に接触する。これにより、この抵抗検出回路は、図中に二点鎖線で示されるように、上記基準抵抗Ｒｒｅとキャップ３１の抵抗Ｒｃとが互いに直列に接続された回路となるため、キャップ３１の抵抗値に応じた電流ｉが基準抵抗Ｒｒｅに流れる。そしてこのとき、基準抵抗Ｒｒｅを流れる電流ｉの値が電流計２３ａにて計測される。
【００２９】
なお、キャップ３１の抵抗値は、各々異なる４種類の抵抗値Ｒ１〜Ｒ４のうちのいずれかに設定されている。また、これらの抵抗値Ｒ１〜Ｒ４は、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置にそれぞれ関連付けされている。具体的には、右前輪Ｗ１に対応する抵抗値がＲ１に、左前輪Ｗ２に対応する抵抗値がＲ２に、右後輪Ｗ３に対応する抵抗値がＲ３に、左後輪Ｗ４に対応する抵抗値がＲ４にそれぞれ設定されている。
【００３０】
次に、図７を参照して、センサ部２０のシステム構成について説明する。図７は、センサ部２０のシステム構成をブロック図として示したものである。
同図７に示されるように、このセンサ部２０には、上記電流センサ２３と共に、タイヤの空気圧を検出するための空気圧センサ２４が設けられている。そして、これら各センサ２３，２４の出力信号は、同じくセンサ部２０に設けられているセンサ側制御装置２６に取り込まれている。このセンサ側制御装置２６は、電流センサ２３を通じて検出される電流値に基づいて上記キャップ３１の抵抗値を演算する。なお、電流センサ２３を通じて検出される電流値と、キャップ３１の抵抗値との関係は予め実験などによって求められており、ここではこれらの関係がマップ化されてセンサ側制御装置２６に内蔵される不揮発性のメモリに予め記憶されている。そして、センサ側制御装置２６は、メモリに記憶されているマップによるマップ演算により、電流センサ２３を通じて検出される電流値に基づきキャップ３１の抵抗値を求める。ちなみに、センサ側制御装置２６は、キャップ３１の抵抗値の演算、並びに空気圧センサ２４によるタイヤ空気圧の検出を所定の周期をもって行う。また、センサ側制御装置２６は、タイヤ空気圧の情報、及びキャップ３１の抵抗値の情報を含む検出信号を生成して、これを送信アンテナ２７を介して車載装置１０に無線送信する。
【００３１】
次に、図８を参照して、こうした構成からなるタイヤ空気圧監視システムの動作について説明する。なおここでは、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４をそれぞれ有する４つのキャップ３１が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のセンサユニットＵ１〜Ｕ４に予め装着されているとする。
【００３２】
同図８に示されるように、例えばいま、各センサユニットＵ１〜Ｕ４から上記検出信号が所定の周期で発信されているとするときに、検出信号が受信機１１を介して受信されたとすると、この検出信号が車両側制御装置１２に伝達される。このとき、同制御装置１２は、検出信号に含まれているキャップ３１の抵抗値の情報に基づいて、この検出信号が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのセンサユニットから送信されたものであるかを次のように判別する。まず、図９に示すように、同制御装置１２に内蔵される不揮発性のメモリには、上記キャップ３１の取り得る抵抗値Ｒ１〜Ｒ４と車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置との関係が予め記憶されている。そして、同制御装置１２は、このメモリに記憶されている情報と検出信号に含まれているキャップ３１の抵抗値の情報とを比較することによって、受信した検出信号が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのセンサユニットから送信されたものであるかを判別する。そして、同制御装置１２は、この判別結果に基づいて、検出信号に含まれているタイヤ空気圧の情報が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかを判別して、そのタイヤ空気圧の情報を車輪Ｗ１〜Ｗ４毎にインジケータ１３に表示する。また、同制御装置１２は、上述のように、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のタイヤ空気圧を監視しつつ、いずれかの車輪のタイヤ空気圧に異常を検出した場合には、異常が発生した車輪を特定できるような警告表示をインジケータ１３にて行う。
【００３３】
このような構成によれば、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４をそれぞれ有する４種類のキャップ３１や抵抗検出回路を設けるだけで、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のタイヤ空気圧を検出することができるため、上述したイニシエータやその配線系を省略することができるようになる。また、タイヤのローテーションが行われた場合には、例えばユーザが各車輪のバルブ部３０に装着されるキャップ３１を入れ替えるなどして、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置に対応した抵抗値Ｒ１〜Ｒ４を有する４つのキャップ３１を各車輪Ｗ１〜Ｗ４のバルブ部３０にそれぞれ装着すれば、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のタイヤ空気圧を検出することが可能となる。したがって、構成の簡素化を図りながらも、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のタイヤ空気圧を的確に検出することができるようになる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムによれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）各車輪Ｗ１〜Ｗ４のバルブ部３０に装着される４つのキャップ３１の抵抗値を、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置に対応した４種類の抵抗値Ｒ１〜Ｒ４にそれぞれ設定するようにした。また、センサユニットＵ１〜Ｕ４には、キャップ３１の抵抗値を検出するための抵抗検出回路を設けるようにした。そして、抵抗検出回路を通じて検出されるキャップ３１の抵抗値に基づいて、センサユニットＵ１〜Ｕ４により検出されるタイヤ空気圧の情報が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかを判別するようにした。これにより、構成の簡素化を図りながらも、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のタイヤ空気圧を的確に検出することができるようになる。
【００３５】
（２）キャップ３１の抵抗値を、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置に対応した４種類の値Ｒ１〜Ｒ４のいずれかに設定するようにした。これにより、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置に対応した抵抗値をキャップ３１に持たせるだけでよいため、キャップ３１の構造の簡素化や低コスト化を図ることができるようになる。
【００３６】
（３）センサユニットＵ１〜Ｕ４では、抵抗検出回路を通じて検出されるキャップ３１の抵抗値を検出信号に含めて送信するようにした。一方、車載装置１０では、検出信号に含まれているキャップ３１の抵抗値の情報に基づいて、同検出信号に含まれているタイヤ空気圧の情報が各車輪のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかを判別するようにした。これにより、同判別を行うための構成をセンサユニットＵ１〜Ｕ４の側に設ける必要がなくなることから、センサユニットＵ１〜Ｕ４の構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００３７】
＜第２の実施形態＞
続いて、本発明にかかるタイヤ空気圧監視システムの第２の実施形態について図１０及び図１１を参照して説明する。なお、この第２の実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムも、その基本構成は、先の図１に示した構成に準ずるものである。
【００３８】
本実施形態は、第１の実施形態の電気回路を磁気回路に変更したものである。具体的には、上記キャップ３１にヨークを埋め込むとともに、その透磁率を非接触で検出する透磁率検出回路をセンサユニットＵ１〜Ｕ４にそれぞれ設けるようにしている。そして、この透磁率検出回路を通じて検出される透磁率に基づいて、センサユニットＵ１〜Ｕ４により検出されるタイヤ空気圧の情報が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのタイヤの状態量を示すものであるかを判別するようにしている。
【００３９】
図１０及び図１１は、先の図５及び図６に対応する図として、上記透磁率検出回路の等価回路を示したものである。なお、図１０は、バルブ部３０にキャップ３１が装着されていない状態での等価回路を示す一方、図１１は、バルブ部３０にキャップ３１が装着されている状態での等価回路を示している。また、図１０及び図１１では、先の図５及び図６に示した要素と同一の要素には同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛し、以下では、両者の相違点を中心に説明する。なお、図１０，図１１では、便宜上、キャップ３１の断面を示すハッチングを省略している。
【００４０】
同図１０に示されるように、キャップ３１の底部には、断面凹字状のヨーク３５が埋め込まれている。ちなみに、キャップ３１は、例えばゴムなどの非磁性材料によって形成されている。また、ヨーク３５の透磁率は、各々異なる４種類の透磁率ＭＰ１〜ＭＰ４のうちのいずれかに設定されている。また、これらの透磁率ＭＰ１〜ＭＰ４は、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置にそれぞれ関連付けされている。具体的には、右前輪Ｗ１に対応する透磁率がＭＰ１に、左前輪Ｗ２に対応する透磁率がＭＰ２に、右後輪Ｗ３に対応する透磁率がＭＰ３に、左後輪Ｗ４に対応する透磁率がＭＰ４にそれぞれ設定されている。
【００４１】
一方、バルブ部３０には、センサ部２０に設けられた交流電源２８からの通電によって一定の強さの交番磁界を形成する励磁コイル３６が設けられている。また、このバルブ部３０には、センサ部２０に設けられた基準抵抗Ｒｒｅに接続される検出コイル３７が設けられている。そして、これら励磁コイル３６の側の回路、並びに検出コイル３７の側の回路によって、上記透磁率検出回路が構成されている。ちなみに、バルブ部３０は、例えば樹脂部材などの非磁性絶縁部材によって形成されている。
【００４２】
そして、こうした構成を有する透磁率検出回路にあって、バルブ部３０にキャップ３１が装着されたとすると、同回路は次のように動作する。まず、ヨーク３５によって磁気回路が形成されるため、図１１に二点鎖線で示されるように、励磁コイル３６により形成される磁束がヨーク３５の一方の端部から他方の端部に導かれて検出コイル３７に付与される。これにより、検出コイル３７に交番磁界が付与されるため、検出コイル３７に誘導起電力が発生する。そしてこのとき、検出コイル３７に発生する誘導起電力の大きさに応じた電流ｉが基準抵抗Ｒｒｅに流れて、その電流ｉの値が電流計２３ａにて計測される。
【００４３】
ところで、このような構成にあっては、検出コイル３７に付与される交番磁界の強さはヨーク３５の透磁率に応じて変化するため、ヨーク３５の透磁率と電流センサ２３を通じて検出される電流値との間には互いに相関関係がある。そこで、本実施形態では、電流センサ２３を通じて検出される電流値からヨーク３５の透磁率を求めるようにしている。なお、電流センサ２３を通じて検出される電流値と、ヨーク３５の透磁率との関係は予め実験などによって求められており、ここではこれらの関係がマップ化されて上記センサ側制御装置２６に内蔵されるメモリに予め記憶されている。そして、同制御装置２６は、メモリに記憶されているマップによるマップ演算により、電流センサ２３を通じて検出される電流値に基づきヨーク３５の透磁率を求める。また、同制御装置２６は、タイヤ空気圧の情報、及びヨーク３５の透磁率の情報を含む検出信号を生成して、これを車載装置１０に送信する。
【００４４】
一方、車両側制御装置１２に内蔵されるメモリには、先の図９に例示した情報に変えて、図１２に示す情報、すなわちヨーク３５の取り得る透磁率ＭＰ１〜ＭＰ４と車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置との関係が予め記憶されている。そして、車両側制御装置１２は、このメモリに記憶されている情報と検出信号に含まれているヨーク３５の透磁率とを比較することによって、受信した検出信号が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのセンサユニットから送信されたものであるかを判別する。
【００４５】
このような構成によっても、上述したイニシエータやその配線系を省略して構成の簡素化を図りながらも、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のタイヤ空気圧を的確に検出することができるようになる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態にかかるタイヤ空気圧監視システムによれば、先の第１の実施形態のタイヤ空気圧監視システムによる上記（１）及び（３）の効果と同等、もしくはそれらの効果に準じた効果が得られるとともに、さらに以下のような効果が得られるようになる。
【００４７】
（４）キャップ３１にヨーク３５をそれぞれ設けた上で、その透磁率を、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置に対応した４種類の透磁率ＭＰ１〜ＭＰ４のいずれかに設定するようにした。また、センサユニットＵ１〜Ｕ４には、ヨーク３５に交番磁界を付与するための励磁コイル３６と、ヨーク３５に交番磁界が付与された際にヨーク３５の透磁率に応じた誘導起電力が誘起される検出コイル３７を設けるようにした。そして、検出コイル３７に誘起される誘導起電力に基づいてヨーク３５の透磁率を検出するとともに、検出されるヨーク３５の透磁率に基づいて、センサユニットＵ１〜Ｕ４により検出されるタイヤ空気圧が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかを示すものであるかを判別するようにした。これにより、イニシエータやその配線系を省略して構成の簡素化を図りながらも、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のタイヤ空気圧を的確に検出することができるようになる。
【００４８】
（５）キャップ３１にヨーク３５を設けるようにした。そしてヨーク３５の透磁率に基づいてキャップ３１の透磁率を設定するようにした。これにより、ヨーク３５の透磁率を変更するだけでキャップ３１の透磁率を変更することができるため、キャップ３１の透磁率を簡単且つ、的確に設定することができるようになる。
【００４９】
＜他の実施形態＞
なお、上記各実施形態はこれらを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第１の実施形態では、キャップ３１の抵抗値を利用したが、これに代えて、例えば先の図３に例示したナット３２の抵抗値を利用してもよい。要は、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のバルブ部３０に装着される適宜の装着部材の抵抗値を利用するものであればよい。
【００５０】
・上記第１の実施形態では次のような構成を採用することも可能である。すなわち、キャップ３１にコンデンサを設けた上で、このコンデンサの静電容量を、各々異なる４種類の静電容量のうちのいずれかの値に設定する。また、４種類の静電容量を、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置にそれぞれ関連付ける。さらに、キャップ３１に設けられたコンデンサの静電容量を検出するための検出回路をセンサユニットＵ１〜Ｕ４にそれぞれ設けるとともに、センサユニットＵ１〜Ｕ４では、検出回路を通じて検出される静電容量を上記検出信号に含めて送信する。そして、車載装置１０では、検出信号に含まれている静電容量の情報に基づいて、同検出信号に含まれているタイヤ空気圧の情報が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるを判別するようにしてもよい。なお、コンデンサに代えてコイルをキャップ３１に設けた上で、コイルのリアクタンスを利用してもよい。また、キャップ３１にインピーダンスを持たせた上で、このインピーダンスを利用してもよい。要は、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置に対応した電気的特性をキャップ３１に持たせた上で、その電気的特性を利用するものであればよい。このような構成であっても、上記第１の実施形態に準じた効果を得ることは可能である。
【００５１】
・上記第２の実施形態では、キャップ３１にヨーク３５を設けるようにしたが、これに代えて、例えば先の図３に例示したナット３２にヨーク３５を設けてもよい。要は、各車輪Ｗ１〜Ｗ４のバルブ部３０に取り外し可能に装着される適宜の装着部材にヨークを設けた上で、このヨークの透磁率を利用するものであればよい。
【００５２】
・上記第２の実施形態では次のような構成を採用することも可能である。すなわち、キャップ３１に磁石を埋め込んだ上で、この磁石の強さを、各々異なる４種類の強さのうちのいずれかの強さに設定する。また、４種類の磁石の強さを各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置にそれぞれ関連付ける。さらに、キャップ３１に設けられた磁石の強さを検出するための検出回路をセンサユニットＵ１〜Ｕ４にそれぞれ設けるとともに、センサユニットＵ１〜Ｕ４では、検出回路を通じて検出される磁石の強さを上記検出信号に含めて送信する。そして、車載装置１０では、検出信号に含まれている磁石の強さの情報に基づいて、同検出信号に含まれているタイヤ空気圧の情報が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかを判別するようにしてもよい。要は、各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置に対応した磁気的特性をキャップ３１に持たせた上で、その磁気的特性を利用するものであればよい。このような構成であっても、上記第２の実施形態に準じた効果を得ることは可能である。
【００５３】
・上記各実施形態では、センサユニットＵ１〜Ｕ４により検出されるタイヤ空気圧が各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかの判別を車載装置１０の側で行うようにした。これに代えて、同判別をセンサユニットＵ１〜Ｕ４の側で行うようにしてもよい。具体的には、例えば先の図９に例示したキャップ３１の抵抗値と各車輪Ｗ１〜Ｗ４の位置との関係をセンサ側制御装置２６に内蔵されるメモリに予め記憶させる。そして、センサ側制御装置２６は、上記キャップ３１の抵抗値を求めた際に、求められた抵抗値とメモリに記憶されている情報とを比較することによって、センサユニットが各車輪Ｗ１〜Ｗ４のいずれの車輪に取り付けられているかを判別する。また、センサ側制御装置２６は、その判別結果を上記検出信号に含めて送信する。このような構成であっても、上記各実施形態に準じた効果を得ることは可能である。
（付記）
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
【００５４】
（イ）請求項１〜６のいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記センサユニットは、前記検出回路を通じて検出される前記装着部材の電気的特性もしくは磁気的特性、及び前記タイヤ空気圧の情報を含む検出信号を前記車載装置に無線送信するものであり、前記車載装置は、前記検出信号に含まれる前記装着部材の電気的特性もしくは磁気的特性の情報に基づいて、同検出信号に含まれている前記タイヤ空気圧の情報が前記各車輪のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかを判別することを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。同システムによるように、センサユニットを通じて検出されるタイヤ空気圧の情報が各車輪のいずれのタイヤ空気圧を示すものであるかの判別を車載装置側で行うこととすれば、同判別を行うための構成をセンサユニットに設ける必要がない。このため、センサユニットの構造の簡素化を図ることができるようになる。
【符号の説明】
【００５５】
Ｕ１〜Ｕ４，Ｕ１１〜Ｕ１４…センサユニット、Ｗ１〜Ｗ４，Ｗ１１〜Ｗ１４…車輪、１０…車載装置、１１，５１…受信機、１２…車両側制御装置、１３，５３…インジケータ、２０…センサ部、２１…空気孔、２２…直流電源、２３…電流センサ、２４…空気圧センサ、２６…センサ側制御装置、２７…送信アンテナ、２８…交流電源、３０…バルブ部、３０ａ，３０ｂ，３１ａ…ねじ部、３０ｃ…溝、３０ｄ…開口端、３１…キャップ、３２…ナット、３４…配線、３５…ヨーク、３６…励磁コイル、３７…検出コイル、４０…ホイール、４１…リム底、５０ａ〜５０ｄ…イニシエータ、５２…制御装置。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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