(57)【要約】【課題】車両の速度に応じてタイヤの異常事態を報知することが可能なタイヤ状態監視装置を提供すること。【解決手段】送受信機４０のコントローラ４４は、入力された車速信号に基づいて、単位時間（例えば１分間）に呼び掛け電波を発信する回数を決定している。その結果、呼び掛け電波を発信する時間間隔が決定される。すなわち、車両の高速走行時には、車両の停止時や低速走行時と比較して、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加している。つまり、車両の速度が速くなる程、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加させている。このため、車両の高速走行時にタイヤの異常事態が発生した場合には、その旨が素早く表示器５０に警告表示される。その結果、車両の高速走行時には、タイヤの異常事態を素早く運転者に報知することができる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたタイヤの状態を監視するためのタイヤ状態監視装置であって、
各タイヤに設けられ、呼び掛け電波に応答してタイヤの状態を検出するとともに、その検出したタイヤの状態を示すデータを無線送信するトランスポンダと、呼び掛け電波を各トランスポンダに発信するとともに、各トランスポンダが無線送信したデータを受信する送受信機であって、車両の速度に応じて単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を決定する送受信機とを備えたタイヤ状態監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ状態監視装置において、
送受信機は、呼び掛け電波を発信する時間間隔を決定するタイヤ状態監視装置。
【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において、
送受信機は、車両の速度に応じて単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を制御するタイヤ状態監視装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ状態監視装置において、
送受信機は、車両の速度が速くなる程、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加するタイヤ状態監視装置。
【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において、
送受信機には、車両の取り得る速度が複数の速度領域に分割設定され、車両の速度が所定の速度領域よりも速い速度領域に達した場合には、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加する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に関するものである。より詳しくは呼び掛け電波に応答して、タイヤの状態を示すデータを無線送信するトランスポンダと、呼び掛け電波を発信するとともにトランスポンダが無線送信したデータを受信する送受信機とを備えたタイヤ状態監視装置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、外部から呼び掛け電波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、トランスポンダは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
【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、外部から呼び掛け電波を発信する時間間隔は、車両の速度に拘わらず同じである。このため、呼び掛け電波に応答するトランスポンダも、常に一定時間間隔でタイヤの識別その他のデータを無線送信する。従って、例えば高速走行時のようにタイヤの異常事態を素早く運転者に報知する必要がある場合であっても、停止時や低速走行時と同一の時間間隔で報知される。
【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、車両の速度に応じてタイヤの異常事態を報知することが可能な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、車両に設けられたタイヤの状態を監視するためのタイヤ状態監視装置であって、各タイヤに設けられ、呼び掛け電波に応答してタイヤの状態を検出するとともに、その検出したタイヤの状態を示すデータを無線送信するトランスポンダと、呼び掛け電波を各トランスポンダに発信するとともに、各トランスポンダが無線送信したデータを受信する送受信機であって、車両の速度に応じて単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を決定する送受信機とを備えた。
【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において、送受信機は、呼び掛け電波を発信する時間間隔を決定する。
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において、送受信機は、車両の速度に応じて単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を制御する。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ状態監視装置において、送受信機は、車両の速度が速くなる程、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加する。
【０００９】
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において、送受信機には、車両の取り得る速度が複数の速度領域に分割設定され、車両の速度が所定の速度領域よりも速い速度領域に達した場合には、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加する。
【００１０】
【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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、所定の時間間隔で呼び掛け電波をアンテナ４１から発信する。各トランスポンダ３０は、その呼び掛け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。
【００１４】
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。なお、本実施形態では、各トランスポンダ３０は、対応するアンテナ４１から発信された呼び掛け電波に応答してタイヤ２０の状態を示すデータを含むデータを無線送信する構成である。このため、ＩＤコードは必須要件ではないが、敢えてＩＤコードを用いて４つのトランスポンダ３０を識別している。
【００１５】
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。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。
【００１６】
一方、コイルアンテナ３４は、呼び掛け電波に基づいて、誘起電力を発生する。例えば、対応するアンテナ４１から発信された呼び掛け電波に基づいて、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。
【００１７】
図３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、受信した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。
【００１８】
コントローラ４４は、受信し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。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。さらに、コントローラ４４は、車両１０の速度を示す信号（車速信号）を、車両１０に設けられた所定の装置、例えばスピードメータ（図示略）から受け取る。従って、コントローラ４４は、車両１０の速度を把握する。
【００１９】
一方、コントローラ４４は、所定の時間間隔で送受信回路４５に呼び掛け電波をアンテナ４１から発信させる。ここで、所定の時間間隔は、車両１０の速度、すなわちコントローラ４４に入力される車速信号に基づいて決定される。例えば車両１０の速度が１００ｋｍ／ｈ未満の場合は、１分間に１回の呼び掛け電波を発信させる。また、車両１０の速度が１００ｋｍ／ｈ以上２００ｋｍ／ｈ未満の場合は、１分間に２回（例えば３０秒に１回）の呼び掛け電波を発信させる。さらに、車両１０の速度が２００ｋｍ／ｈ以上３００ｋｍ／ｈ未満の場合は、１分間に４回（例えば１５秒に１回）の呼び掛け電波を発信させる。すなわち、コントローラ４４は、車両１０の速度が応じて単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を制御する。
【００２０】
この呼び掛け電波に基づいて、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、その電力で圧力センサ３２にタイヤ２０内の空気圧を計測させる。そして、トランスポンダ３０は、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コイルアンテナ３４を介して無線送信する。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。
【００２１】
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。
まず、送受信機４０のコントローラ４４は、入力された車速信号に基づいて、単位時間（例えば１分間）に呼び掛け電波を発信する回数を決定する。その結果、呼び掛け電波を発信する時間間隔が決定される。
【００２２】
送受信機４０のコントローラ４４は、決定した時間間隔に基づいて、送受信回路４５に呼び掛け電波をアンテナ４１から発信させる。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。
【００２３】
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。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。
【００２４】
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）送受信機４０のコントローラ４４は、入力された車速信号に基づいて、単位時間（例えば１分間）に呼び掛け電波を発信する回数を決定している。その結果、呼び掛け電波を発信する時間間隔が決定される。すなわち、車両１０の高速走行時には、車両１０の停止時や低速走行時と比較して、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加している。つまり、車両１０の速度が速くなる程、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加させている。このため、車両１０の高速走行時にタイヤ２０の異常事態が発生した場合には、その旨が素早く表示器５０に警告表示される。その結果、車両１０の高速走行時には、タイヤ２０の異常事態を素早く運転者に報知することができる。従って、車両１０の速度に応じてタイヤ２０の異常事態を報知することができる。
【００２５】
（２）車両１０の停止時（例えば大型店の駐車場）や低速走行時（例えば渋滞時）には、他の車両１０が接近している可能性が高い。一方、車両１０の高速走行時には、車両１０の停止時や低速走行時と比較して、他の車両１０が接近している可能性は比較的少ない。このため、車両１０の高速走行時において、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加させても、トランスポンダ３０を有する他の車両１０からのデータを送受信機４０が受信する可能性も少ない。従って、車両１０の高速走行時において、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加させても、何ら問題が発生する余地はない。
【００２６】
（３）コントローラ４４は、車両１０の速度が応じて単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を制御している。このため、送受信回路４５は、車両１０の速度に最適な単位時間当たりの回数だけ、呼び掛け電波を発信する。従って、車両１０の停止時や低速走行時に、不要な呼び掛け電波が発信されることはない。
【００２７】
（４）送受信機４０は、車両１０の速度が１００ｋｍ／ｈ未満の場合は１分間に１回、１００ｋｍ／ｈ以上２００ｋｍ／ｈ未満の場合は１分間に２回（例えば３０秒に１回）、２００ｋｍ／ｈ以上３００ｋｍ／ｈ未満の場合は、１分間に４回（例えば１５秒に１回）の呼び掛け電波を発信している。すなわち、送受信機４０には、車両１０の取り得る速度が複数の速度領域に分割設定され、車両１０の速度が所定の速度領域よりも速い速度領域に達した場合には、単位時間に呼び掛け電波を発信する回数を増加している。このため、車両１０の高速走行時にタイヤ２０の異常事態が発生した場合には、その旨が素早く表示器５０に警告表示される。従って、車両１０の速度に応じてタイヤ２０の異常事態を報知することができる。
【００２８】
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。
・呼び掛け電波を発信する回数は、車両１０の速度に応じて予め設定する構成であっても良し、車両１０の速度に応じて所定の算術式（例えば車両１０の速度＊２／１００から得られる整数）に基づき算出する構成であっても良い。
【００２９】
・加えて、呼び掛け電波を発信する回数の設定は、車両１０の使用環境、使用地域等に応じて変更可能である構成が好ましい。また、算術式においては定数が変更可能な構成が好ましい。
【００３０】
・図２に２点鎖線で示すように、トランスポンダ３０に電力を供給する電池３６を設けた構成にしても良い。そして、コントローラ３１は、送受信機４０からの呼び掛け電波に基づいてコイルアンテナ３４に発生する誘起電力が、トランスポンダ３０を動作させるための電力よりも不足している場合には、電池３６から電力を供給する。また、コントローラ３１は、タイヤ２０内の空気圧が急変した場合には、電池３６から電力を供給する。このように構成すれば、誘起電力が不足している場合やタイヤ２０内の空気圧が急変した場合であっても、トランスポンダ３０は、タイヤ２０の状態を示すデータを無線送信することができる。
【００３１】
・さらに、コントローラ３１は、トランスポンダ３０からの送信出力を向上させたい場合にも、電池３６から電力を供給する。
・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。
【００３２】
・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、換言すればタイヤ２０が異常事態であるか否かを示すデータであっても良い。
【００３３】
・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）等であっても良い。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。
【００３４】
【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、車両の速度に応じてタイヤの異常事態を報知することができる。
【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】タイヤ状態監視装置の送受信機を示すブロック構成図。
【符号の説明】
１…タイヤ状態監視装置、１０…車両、２０…タイヤ、３０…タイヤ状態監視装置のトランスポンダ、３２…圧力センサ、３４…コイルアンテナ、３６…電池、４０…送受信機、５０…表示器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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