(57)【要約】【課題】温度依存性を考慮したタイヤ状態監視装置の送信機及びタイヤ状態監視装置を提供すること。【解決手段】送信コントローラ３１は、温度センサ３３で計測されたタイヤ内の温度データ値を所定の閾値温度と比較して、１０分毎に行わせる送信回路３４の送信動作の回数を決定している。例えば、タイヤ内の温度が上昇した場合には、１０分毎に行わせる送信回路３４の送信動作の回数が増加する。このため、送信時における送信機３０の位置により、受信機が送信機３０からのデータを受信できないおそれを低減することができる。換言すれば、タイヤ内の温度上昇して、送信機３０の送信出力が低下しても、受信機の受信確率が低下することが抑制される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を計測するための計測手段を有し、その計測手段によって計測されたタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、
所定時間毎に所定回数のデータの送信を行う通常モードと、所定時間毎に前記所定回数よりも多くデータの送信を行う温度補償モードとを備え、
前記計測手段による計測結果のタイヤ状態を示すデータ値を所定の閾値温度と比較して、現在の動作モードから他の動作モードに移行するか否かを決定するタイヤ状態監視装置の送信機。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ状態監視装置の送信機において、
温度補償モードは、通常モードにおけるデータの送信回数よりも多くデータの送信を行う第１の温度補償モードと、その第１の温度補償モードにおけるデータの送信回数よりも多くデータの送信を行う第２の温度補償モードとを含むタイヤ状態監視装置の送信機。
【請求項３】
車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を計測するための計測手段を有し、その計測手段によって計測されたタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、
データの送信を第１時間間隔で行う通常モードと、データの送信を前記第１時間間隔よりも短い第２時間間隔で行う温度補償モードとを備え、
前記計測手段による計測結果のタイヤ状態を示すデータ値を所定の閾値温度と比較して、現在の動作モードから他の動作モードに移行するか否かを決定するタイヤ状態監視装置の送信機。
【請求項４】
請求項３に記載のタイヤ状態監視装置の送信機において、
温度補償モードは、通常モードにおける第１時間間隔よりも短い第２時間間隔でデータの送信を行う第１の温度補償モードと、その第１の温度補償モードにおける第２時間間隔よりも短い時間間隔でデータの送信を行う第２の温度補償モードとを含むタイヤ状態監視装置の送信機。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ状態監視装置の送信機と、その送信機から送信されてきたデータを受信アンテナで受信して、受信したデータを処理する受信機とを備えたタイヤ状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ状態監視装置の送信機及びタイヤ状態監視装置に関し、より詳しくはタイヤ空気圧等のタイヤ状態を車室内から確認できる無線方式のタイヤ状態監視装置の送信機及びタイヤ状態監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に装着された複数のタイヤの状態を車室内で確認するために、無線方式のタイヤ状態監視装置が提案されている。その監視装置は、自動車の各タイヤに設けられると共に、空気圧センサから出力された各タイヤ毎のタイヤ空気圧信号を送信する送信装置と、前記送信装置からのタイヤ空気圧信号を受信する受信装置と、各タイヤの空気圧状態を自動車の運転者に報知する表示装置とを備えている。受信装置には複数の受信アンテナを備えると共に、各受信アンテナに誘起された電圧のうち最大電圧を選択的に出力する合成器を設けている。このため、各受信アンテナの誘起電圧は互いに補完し合い、各受信アンテナの受信を選択している。従って、送信装置から送信された信号を安定して受信することができる（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−５６２６３号公報（図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的にタイヤは、外気温、直射日光、走行による発熱等の影響により、タイヤ内の温度が変化する。半導体の電子部品で構成された送信機は、温度依存性を有している。具体的には、タイヤ内の温度上昇に伴って、送信機の送信出力が低下する。また、このような送信機はケーシングに収容されて、例えばバルブステムの基端部に装着される。その結果、送信機は、車両の走行に伴ってタイヤとともに回転する。このため、送信時における送信機の位置により、受信機は送信機からのデータを受信できない場合もあり得る。すなわち、送信機の送信出力が低下すると、送信機からのデータを受信機が受信する確率、いわゆる受信確率が低下する。ちなみに、実験によれば、タイヤ内の温度が４０度上昇する毎に、受信機の受信アンテナにおける電界強度が１ｄＢμＶ／ｍ低下していた。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、温度依存性を考慮したタイヤ状態監視装置の送信機及びタイヤ状態監視装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を計測するための計測手段を有し、その計測手段によって計測されたタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、所定時間毎に所定回数のデータの送信を行う通常モードと、所定時間毎に前記所定回数よりも多くデータの送信を行う温度補償モードとを備え、前記計測手段による計測結果のタイヤ状態を示すデータ値を所定の閾値温度と比較して、現在の動作モードから他の動作モードに移行するか否かを決定する。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のタイヤ状態監視装置の送信機において、温度補償モードは、通常モードにおけるデータの送信回数よりも多くデータの送信を行う第１の温度補償モードと、その第１の温度補償モードにおけるデータの送信回数よりも多くデータの送信を行う第２の温度補償モードとを含む。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を計測するための計測手段を有し、その計測手段によって計測されたタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、データの送信を第１時間間隔で行う通常モードと、データの送信を前記第１時間間隔よりも短い第２時間間隔で行う温度補償モードとを備え、前記計測手段による計測結果のタイヤ状態を示すデータ値を所定の閾値温度と比較して、現在の動作モードから他の動作モードに移行するか否かを決定する。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載のタイヤ状態監視装置の送信機において、温度補償モードは、通常モードにおける第１時間間隔よりも短い第２時間間隔でデータの送信を行う第１の温度補償モードと、その第１の温度補償モードにおける第２時間間隔よりも短い時間間隔でデータの送信を行う第２の温度補償モードとを含む。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ状態監視装置の送信機と、その送信機から送信されてきたデータを受信アンテナで受信して、受信したデータを処理する受信機とを備えた。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るタイヤ状態監視装置を自動車等の車両に具体化した一実施形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１に示すように、タイヤ状態監視装置１は、車両１０の４つのタイヤ２０に設けられた４つの送信機３０と、車両１０の車体１１に設けられた１つの受信機４０とを備えている。
【００１３】
各送信機３０は、それぞれ対応するタイヤ２０の内部、例えばタイヤ２０のホイール２１に固定されている。そして、各送信機３０は、対応するタイヤ２０の状態、すなわち対応するタイヤ２０内の空気圧及び温度を計測して、その計測によって得られたタイヤ２０の空気圧データ及び温度データを含むデータを無線送信する。
【００１４】
受信機４０は、車体１１の所定箇所に設置され、例えば車両１０のバッテリ（図示略）からの電力によって動作する。受信機４０は、１つの受信アンテナ４１を備え、ケーブル４２を介して受信機４０に接続されている。受信機４０は、各送信機３０から送信されたデータを受信アンテナ４１を介して受信する。
【００１５】
表示器５０は、車室内等、車両１０の運転者の視認範囲に配置される。この表示器５０は、ケーブル４３を介して受信機４０に接続されている。
図２に示すように、各送信機３０は、マイクロコンピュータ等よりなる送信コントローラ３１を備える。送信コントローラ３１は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備えている。送信コントローラ３１の内部メモリ、例えばＲＯＭには、予め固有のＩＤコードが登録されている。そして、このＩＤコードは、４つのタイヤ２０に設けられた４つの送信機３０を識別するために利用されている。
【００１６】
圧力センサ３２は、タイヤ２０内の空気圧を計測して、その計測によって得られた空気圧データを送信コントローラ３１に出力する。温度センサ３３は、タイヤ２０内の温度を計測して、その計測によって得られた温度データを送信コントローラ３１に出力する。圧力センサ３２及び温度センサ３３は、計測手段として機能する。
【００１７】
送信コントローラ３１は、入力された空気圧データ及び温度データ並びに自身に登録されているＩＤコードを送信回路３４に出力する。送信回路３４は、空気圧データ及び温度データ並びにＩＤコードを含む送信データを、送信アンテナ３５を介して受信機４０に無線送信する。送信機３０は、電池３６を備えている。送信機３０は、その電池３６からの電力によって動作する。
【００１８】
図３に示すように、送信コントローラ３１は、通常は予め設定された計測時間間隔ｔ１（本実施形態では１５秒間隔）毎に、圧力センサ３２及び温度センサ３３に計測動作を行わせる。図３に示される時間ｔ２は、圧力センサ３２及び温度センサ３３が計測を開始してから、計測によって得られたデータが送信コントローラ３１で処理されるまでの間の時間、つまり計測動作時間である。
【００１９】
また、送信コントローラ３１は、圧力センサ３２及び温度センサ３３の計測回数をカウントし、計測回数が所定回数（本実施形態では４０回）に達する毎に、送信回路３４に送信動作を行わせる。本実施形態では、通常は圧力センサ３２及び温度センサ３３の計測時間間隔ｔ１が１５秒に定められている。従って、図３に示すように、送信コントローラ３１は、予め設定された送信時間間隔ｔ４、具体的には１０分（＝１５秒×４０）毎に、送信回路３４に送信動作を行わせる。図３に示される時間ｔ３は、送信回路３４が送信動作を実行している時間、つまり送信動作時間である。従って、送信機３０は、上述した計測動作時間ｔ２及び送信動作時間ｔ３以外は、電池３６の電力を殆ど消費しないスリープ状態になる。
【００２０】
計測時間間隔ｔ１及び送信時間間隔ｔ４は、例えば電池３６の容量、送信機３０の消費電力及び送信機３０の計測動作時間ｔ２、送信動作時間ｔ３を考慮して決定される。ちなみに、１０００ｍＡｈの容量を有する電池３６を使用した場合、計測時間間隔ｔ１を１５秒、送信時間間隔ｔ４を１０分とすると、電池３６の寿命が１０年以上になることが確認されている。
【００２１】
送信コントローラ３１は、通常は、上述した一定の送信時間間隔ｔ４（第１時間間隔）毎に送信回路３４に送信動作を行わせる（通常モード）。しかし、送信コントローラ３１は、温度センサ３３からの温度データに基づき、予め設定されたモード切替条件が成立したと判断したときには、通常モードから温度補償モードに移行する。ここで、モード切替条件とは、タイヤ２０内の温度上昇である。温度補償モードにおいて、送信コントローラ３１は、通常モードでの送信時間間隔ｔ４よりも短く、且つ計測時間間隔ｔ１以上の時間間隔（第２時間間隔）で送信回路３４に送信動作を行わせる。なお、温度補償モードにおいても圧力センサ３２及び温度センサ３３の計測時間間隔ｔ１は変化しない。
【００２２】
本実施形態では、送信機３０が通常モードで動作している状態で、温度センサ３３によって計測された温度データ値が、予め定められた第１の閾値温度（例えば４０度）以上であって第２の閾値温度（例えば８０度）未満の場合には、送信機３０の動作モードが第１の温度補償モードに切り替わる。
【００２３】
また、温度センサ３３によって計測された温度データ値が、予め定められた第２の閾値温度（例えば８０度）以上になると、送信機３０の動作モードが第２の温度補償モードに切り替わる。なお、本実施形態では、温度センサ３３によって計測された温度データ値が、予め定められた第１の閾値温度（例えば４０度）未満の場合には、送信機３０の動作モードが通常モードに切り替わる。
【００２４】
従って、送信機３０は、温度センサ３３によって計測された温度データ値を所定の閾値温度と比較して、通常モード、第１の温度補償モード、及び第２の温度補償モードのいずれかの動作モードとなる。
【００２５】
図４に示すように、受信機４０は、受信アンテナ４１を介して受信されたデータを処理するための受信コントローラ４４及び受信回路４５を備えている。マイクロコンピュータ等よりなる受信コントローラ４４は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えている。受信回路４５は、各送信機３０からの送信データを受信アンテナ４１を介して受信する。また、受信回路４５は、受信データを復調及び復号した後、受信コントローラ４４に送出する。
【００２６】
受信コントローラ４４は、受信データに基づいて発信元の送信機３０に対応するタイヤ２０の空気圧及び温度を把握する。また、受信コントローラ４４は、空気圧及び温度に関するデータを表示器５０に表示させる。特に、タイヤ２０の空気圧が異常である場合には、その旨を表示器５０に警告表示する。なお、受信機４０は、例えば車両１０のキースイッチ（図示略）のオンに伴って起動する。
【００２７】
次に、温度センサ３３によって計測された温度データに基づく、送信回路３４の送信動作について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
送信コントローラ３１は、計測時間間隔ｔ１（本実施形態では１５秒間隔）毎に、温度センサ３３に計測動作を行わせる（Ｓ１）。その結果、温度センサ３３は、タイヤ２０内の温度を計測して、その計測によって得られた温度データを送信コントローラ３１に出力する。
【００２８】
送信コントローラ３１は、温度センサ３３で計測されたタイヤ２０内の温度データ値が第１の閾値温度（例えば４０度）未満であるか否かを判断する（Ｓ２）。タイヤ２０内の温度データ値が第１の閾値温度（例えば４０度）未満の場合には、送信コントローラ３１は、送信回路３４に１０分毎に１回の送信動作を行わせる（通常モード）（Ｓ３）。
【００２９】
一方、タイヤ２０内の温度データ値が第１の閾値温度（例えば４０度）以上の場合には、送信コントローラ３１は、温度センサ３３で計測されたタイヤ２０内の温度データ値が第１の閾値温度（例えば４０度）以上であって第２閾値温度（例えば８０度）未満であるか否かを判断する（Ｓ４）。タイヤ２０内の温度データ値が第１の閾値温度（例えば４０度）以上であって第２閾値温度（例えば８０度）未満の場合には、送信コントローラ３１は、送信回路３４に１０分毎に２回の送信動作を行わせる（第１の温度補償モード）（Ｓ５）。具体的には、５分（＝１０分／２）毎に１回の送信動作を行わせる。
【００３０】
一方、タイヤ２０内の温度データ値が第２閾値温度（例えば８０度）以上の場合には、送信コントローラ３１は、送信回路３４に１０分毎に３回の送信動作を行わせる（第２の温度補償モード）（Ｓ６）。具体的には、１０分／３毎に１回の送信動作を行わせる。
【００３１】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）送信コントローラ３１は、温度センサ３３で計測されたタイヤ２０内の温度データ値を所定の閾値温度と比較して、１０分毎に行わせる送信回路３４の送信動作の回数を決定している。例えば、タイヤ２０内の温度が上昇した場合には、１０分毎に行わせる送信回路３４の送信動作の回数が増加する。このため、送信時における送信機３０の位置により、受信機４０が送信機３０からのデータを受信できないおそれを低減することができる。換言すれば、タイヤ２０内の温度上昇して、送信機３０の送信出力が低下しても、受信機４０の受信確率が低下することが抑制される。従って、温度依存性を考慮した送信機３０を提供することができる。
【００３２】
（２）しかも、温度補償モードにおける送信時間間隔（５分毎に又は１０分／３毎に１回の送信）は、通常モードにおける送信時間間隔（１０分毎に１回の送信）よりも短い。加えて、第２の温度補償モードにおける送信時間間隔（１０分／３毎に１回の送信）は、第１の温度補償モードにおける送信時間間隔（５分毎に１回の送信）よりも短い。その結果、送信時における送信機３０の位置が、送信に有利になることがある。ここで、送信に有利とは、例えば送信機３０と受信アンテナ４１との距離が所定距離未満になる場合等をいう。このため、タイヤ２０内の温度上昇して、送信機３０の送信出力が低下しても、受信機４０の受信確率が低下するこを抑制することができる。従って、温度依存性を考慮した送信機３０を提供することができる。
【００３３】
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・第１の温度補償モードにおいて、送信回路３４が１０分毎に２回の送信動作を行う方法としては、１０分毎に２回連続して送信動作を行う方法であっても良い。すなわち、１０分毎に２回の送信動作が行われれば良い。なお、第２の温度補償モードにおいても同様である。
【００３４】
・温度センサ３３で計測されたタイヤ２０内の温度が所定閾値温度（例えば１２０度）以上の場合には、タイヤ２０内の温度が異常である旨のデータを受信機４０に送信する構成にしても良い。
【００３５】
・車両としては、４輪の車両に限らず、２輪の自転車やオートバイ、多輪のバスや被牽引車、またはタイヤ２０を装備する産業車両（例えばフォークリフト）等に、前記実施形態を適用しても良い。なお、被牽引車に前記実施形態を適用する場合には、受信機４０や表示器５０を牽引車に設置することは言うまでもない。
【００３６】
さらに、上記実施形態より把握される技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
・請求項５に記載のタイヤ状態監視装置において、受信機は、タイヤの状態を報知する報知手段に接続されているタイヤ状態監視装置。このように構成すれば、タイヤの異常な状態を報知手段に報知することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明によれば、温度依存性を考慮したタイヤ状態監視装置の送信機を提供することができる。
【００３８】
請求項５に記載の発明によれば、温度依存性を考慮したタイヤ状態監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤ状態監視装置を示すブロック構成図。
【図２】送信機を示すブロック構成図。
【図３】送信機の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図４】受信機を示すブロック構成図。
【図５】温度センサによって計測された温度データに基づく、送信回路の送信動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…タイヤ状態監視装置、１０…車両、２０…タイヤ、３０…送信機、３２…計測手段としての圧力センサ、３３…計測手段としての温度センサ、４０…受信機、４１…受信アンテナ、５０…報知手段としての表示器。
【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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