(57)【要約】【課題】タイヤ交換に依存することのないタイヤ状態監視装置のトランスポンダを提供すること。【解決手段】トランスポンダ３０は、タイヤバルブ６０の下部６３に設けられている。このため、新品のタイヤに交換する場合であっても、トランスポンダ３０まで交換されることはない。しかも、トランスポンダ３０がタイヤバルブ６０に設けられているため、タイヤの選択肢が狭められることもない。また、古いタイヤを処理する場合にも、通常通りホイールから古いタイヤを取り外すのみの作業で良い。すなわち、トランスポンダ３０がタイヤバルブ６０に設けられていても、そのことに起因して何ら付帯作業が発生する余地はない。従って、タイヤ交換に依存することのないタイヤ状態監視装置のトランスポンダ３０を提供することができる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定以上の電界強度を有する電波に応答して、タイヤの状態を検出し、その検出したタイヤの状態を示すデータを含むデータを無線送信するタイヤ状態監視装置のトランスポンダであって、
トランスポンダは、タイヤバルブに設けられているタイヤ状態監視装置のトランスポンダ。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ状態監視装置のトランスポンダにおいて、
トランスポンダは、タイヤ内に没入するタイヤバルブの下部に設けられているタイヤ状態監視装置のトランスポンダ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のタイヤ状態監視装置のトランスポンダにおいて、
トランスポンダは、所定以上の電界強度を有する電波に誘起されて電力を発生するコイルアンテナと、タイヤの状態を検出する状態検出手段とを備え、
コイルアンテナに誘起された電力によって、状態検出手段でタイヤの状態を検出し、その検出したタイヤの状態を示すデータを含むデータを無線送信するタイヤ状態監視装置のトランスポンダ。
【請求項４】
請求項３に記載のタイヤ状態監視装置のトランスポンダにおいて、
環状のコイルアンテナの外周面及び内周面に環状の磁性板を配設したタイヤ状態監視装置のトランスポンダ。
【請求項５】
請求項３に記載のタイヤ状態監視装置のトランスポンダにおいて、
環状のコイルアンテナの周方向に対する両側面に環状の磁性板を配設したタイヤ状態監視装置のトランスポンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定以上の電界強度を有する電波に応答して、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トランスポンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に装着されたタイヤの状態を無線送信するために、コイルアンテナを有するトランスポンダを内蔵したタイヤがある。そして、外部からの呼掛け電磁界が発信された場合には、コイルアンテナに誘起された電力に基づき、トランスポンダがタイヤの識別その他のデータをコイルアンテナを介して無線送信する（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１６９９３１号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、トランスポンダがタイヤに内蔵されているため、例えば新品のタイヤに交換する場合には、トランスポンダまで交換される。しかも、トランスポンダが内蔵されている新品のタイヤに交換しなければならないため、タイヤの選択肢が狭められる。また、古いタイヤを処理する場合にも、内蔵されているトランスポンダを取り除くなどの付帯作業が発生する。すなわち、特許文献１のトランスポンダは、タイヤと密接な関係であった。換言すれば、特許文献１のトランスポンダは、タイヤ交換に依存していた。
【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、タイヤ交換に依存することのないタイヤ状態監視装置のトランスポンダ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、所定以上の電界強度を有する電波に応答して、タイヤの状態を検出し、その検出したタイヤの状態を示すデータを含むデータを無線送信するタイヤ状態監視装置のトランスポンダであって、トランスポンダは、タイヤバルブに設けられている。
【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トランスポンダにおいて、トランスポンダは、タイヤ内に没入するタイヤバルブの下部に設けられている。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のタイヤ状態監視装置のトランスポンダにおいて、トランスポンダは、所定以上の電界強度を有する電波に誘起されて電力を発生するコイルアンテナと、タイヤの状態を検出する状態検出手段とを備え、コイルアンテナに誘起された電力によって、状態検出手段でタイヤの状態を検出し、その検出したタイヤの状態を示すデータを含むデータを無線送信する。
【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トランスポンダにおいて、環状のコイルアンテナの外周面及び内周面に環状の磁性板を配設した。
【００１０】
請求項５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トランスポンダにおいて、環状のコイルアンテナの周方向に対する両側面に環状の磁性板を配設した。
【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に設けらた４つのトランスポンダ３０と、車両１０の車体１１に設けられた１つの送受信機４０とを備えている。
【００１３】
各トランスポンダ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内に固定されている。そして、各トランスポンダ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内の空気圧を計測して、その計測によって得られた空気圧データを含むデータを無線送信する。
【００１４】
送受信機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。この送受信機４０は、４つのトランスポンダ３０にそれぞれ対応する４つのアンテナ４１を備えている。そして、アンテナ４１は、それぞれケーブル４２を介して送受信機４０に接続されている。送受信機４０は、所定以上の電界強度を有する電波を所定のタイミングで各アンテナ４１から発信する。各トランスポンダ３０は、その電波に基づき誘起電力を発生し、その電力で空気圧データを含むデータを無線送信する。送受信機４０は、各トランスポンダ３０から送信されたデータを、主に対応するアンテナ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を介して送受信機４０に接続されている。
図２に示すように、各トランスポンダ３０は、マイクロコンピュータ等よりなるコントローラ３１を備える。コントローラ３１は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を備えている。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。このＩＤコードは、車両１０に設けられる４つのトランスポンダ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コントローラ３１に出力する。圧力センサ３２は、状態検出手段として機能する。コントローラ３１は、入力された空気圧データ及び内部メモリに登録されているＩＤコードを含むデータを送受信回路３３に出力する。送受信回路３３は、コントローラ３１から送られてきたデータを符号化及び変調した後、そのデータをコイルアンテナ３４を介して無線送信する。
【００１７】
一方、コイルアンテナ３４は、所定以上の電界強度を有する電波に基づいて、誘起電力を発生する。例えば、対応するアンテナ４１から発信される電波に基づいて、コイルアンテナ３４は誘起電力を発生する。送受信回路３３は、発生した誘起電力をコントローラ３１に供給する。コントローラ３１は、供給された誘起電力でトランスポンダ３０を制御する。換言すれば、トランスポンダ３０は、コイルアンテナ３４に誘起された電力によって動作する。なお、コントローラ３１及び送受信回路３３は、１チップのＩＣ３５に集積されている。
【００１８】
図３及び図４に示すように、タイヤバルブ６０は、ホイール２１から突出する上部６１と、ホイール２１のバルブ孔と係合する係合部６２と、タイヤ２０内に没入する下部６３とから構成されている。タイヤバルブ６０は、いわゆるスナップインバルブ（ゴム被覆型）である。
【００１９】
トランスポンダ３０は、タイヤバルブ６０の下部６３に設けられている。すなわち、トランスポンダ３０は、タイヤバルブ６０の下部６３において略環状の上ケース７１及び下ケース７２に収容されている。具体的には、両ケース７１，７２は、環状のコイルアンテナ３４を収容する環状部７３と、コントローラ３１と送受信回路３３とを集積した１チップのＩＣ３５及び圧力センサ３２を収容する突出部７４とから構成されている。
【００２０】
コイルアンテナ３４の外周面及び内周面には、環状の磁性板８１，８２が配設されている。その結果、コイルアンテナ３４には、大きな電圧を発生させることができるとともに、コイルアンテナ３４の指向性をコントロールすることができる。
【００２１】
下ケース７２の突出部７４には、孔７５が透設されている。この孔７５に対向する突出部７４内には、圧力センサ３２が配設されている。圧力センサ３２は、この孔７５を介してタイヤ２０内の空気圧を計測する。
【００２２】
突出部７４において圧力センサ３２は、リード線３６を介してＩＣ３５に接続されている。そのＩＣ３５は、コイルアンテナ３４のコイル端子３４ａ，３４ｂを介してコイルアンテナ３４に接続されている。
【００２３】
図５に示すように、送受信機４０は、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コントローラ４４及び送受信回路４５を内蔵する。マイクロコンピュータ等よりなるコントローラ４４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えている。送受信回路４５は、各トランスポンダ３０からの送信データを、主に対応するアンテナ４１を介して受信する。また、送受信回路４５は、受信データを復調及び復号した後、コントローラ４４に送出する。
【００２４】
コントローラ４４は、受信データに基づいて発信元のトランスポンダ３０に対応するタイヤ２０の空気圧を把握する。また、コントローラ４４は、空気圧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。
【００２５】
一方、コントローラ４４は、所定のタイミングで送受信回路４５に所定以上の電界強度を有する電波をアンテナ４１から発信させる。この電波に基づいて、トランスポンダ３０のコイルアンテナ３４には、誘起電力が発生する。トランスポンダ３０は、その電力で空気圧データを含むデータを無線送信する。送受信機４０は、各トランスポンダ３０から送信されたデータを、主に対応するアンテナ４１を介して受信する。
【００２６】
このように構成されたタイヤ状態監視装置１の動作について説明する。
送受信機４０が、所定のタイミングでアンテナ４１から所定以上の電界強度を有する電波を発信すると、アンテナ４１に対応するトランスポンダ３０のコイルアンテナ３４には、誘起電力が発生する。この誘起電力によって、トランスポンダ３０は、圧力センサ３２でタイヤ２０内の空気圧を計測する。そして、トランスポンダ３０は、計測した空気圧データを含むデータをコイルアンテナ３４を介して無線送信する。送受信機４０は、トランスポンダ３０から無線送信されたデータを、対応するアンテナ４１を介して受信する。その結果、送受信機４０は、受信されたデータに基づいて、発信元のトランスポンダ３０に対応するタイヤ２０の空気圧を把握する。そして、送受信機４０は、空気圧に関するデータを表示器５０に表示させる。
【００２７】
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）トランスポンダ３０は、タイヤバルブ６０の下部６３に設けられている。このため、新品のタイヤに交換する場合であっても、トランスポンダ３０まで交換されることはない。しかも、トランスポンダ３０がタイヤバルブ６０に設けられているため、タイヤ２０の選択肢が狭められることもない。また、古いタイヤ２０を処理する場合にも、通常通りホイール２１から古いタイヤ２０を取り外すのみの作業で良い。すなわち、トランスポンダ３０がタイヤバルブ６０に設けられていても、そのことに起因して何ら付帯作業が発生する余地はない。従って、タイヤ２０の交換に依存することのないタイヤ状態監視装置１のトランスポンダ３０を提供することができる。
【００２８】
（２）トランスポンダ３０は、タイヤ２０内に没入するタイヤバルブ６０の下部６３に設けられている。その結果、ホイール２１の外観上の意匠を損なうことはない。
【００２９】
（３）環状のコイルアンテナ３４の外周面及び内周面には、環状の磁性板８１，８２が配設されている。その結果、コイルアンテナ３４には、大きな電圧を発生させることができるとともに、コイルアンテナ３４の指向性をコントロールすることができる。従って、外部電波からの影響を受けにくくすることができるとともに、トランスポンダ３０と送受信機４０との間の送受信を確実に行うことができる。
【００３０】
（４）送受信機４０から発信された電波に基づいて、トランスポンダ３０は、タイヤ２０の空気圧データを含むデータをコイルアンテナ３４を介して無線送信している。このため、送受信機４０からトランスポンダ３０が無線送信するタイミングを制御することができる。従って、送受信機４０は、任意のタイミングでトランスポンダ３０からタイヤ２０の空気圧データを含むデータを得ることができる。
【００３１】
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。
・図６に示すように、コイルアンテナ３４の周方向に対する両側面に環状の磁性板９１，９２を配設する構成にしても良い。すなわち、上ケース７１とコイルアンテナ３４の上面との間、及び下ケース７２とコイルアンテナ３４の下面との間に環状の磁性板９１，９２を配設する構成にしても良い。このように構成しても、コイルアンテナ３４には、大きな電圧を発生させることができるとともに、コイルアンテナ３４の指向性をコントロールすることができる。
【００３２】
・環状の磁性板８１，８２を省略したコイルアンテナ３４であっても良い。このように構成すれば、無指向性のコイルアンテナ３４となる。
・環状のコイルアンテナ３４の形状は、いずれの形状でも良く、例えば楕円形状、多角形状等であっても良い。
【００３３】
・圧力センサ３２に加えて、タイヤ２０内の温度を計測する温度センサを状態検出手段としてトランスポンダ３０に設け、タイヤ２０内の温度データも無線送信する構成にしても良い。
【００３４】
・トランスポンダ３０から送信される空気圧データとしては、空気圧の値を具体的に示すデータ、または単に空気圧が許容範囲内であるか否かを示すデータであっても良い。
【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、送受信機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】
・スナップインバルブ（ゴム被覆型）の製造工程において、タイヤバルブ６０の下部６３でゴムとトランスポンダ３０を収容する両ケース７１，７２とを加硫接着しても良い。
【００３７】
・加硫時には、トランスポンダ３０を配設するための空間をタイヤバルブ６０の下部６３に形成し、その後形成された空間にトランスポンダ３０収容する両ケース７１，７２を配設しても良い。
【００３８】
【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５のいずれか１項に記載の発明によれば、タイヤ交換に依存することのないタイヤ状態監視装置のトランスポンダ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概略構成図。
【図２】タイヤ状態監視装置のトランスポンダを示すブロック構成図。
【図３】タイヤバルブの一部断面図。
【図４】タイヤバルブの底面図。
【図５】タイヤ状態監視装置の送受信機を示すブロック構成図。
【図６】別の実施形態におけるタイヤバルブの一部断面図。
【符号の説明】
１…タイヤ状態監視装置、２０…タイヤ、２１…ホイール、３０…タイヤ状態監視装置のトランスポンダ、３２…状態検出手段としての圧力センサ、３４…コイルアンテナ、４０…送受信機、６０…タイヤバルブ、６３…下部、８１，８２…磁性板、９１，９２…磁性板。
【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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