(57)【要約】【課題】  本発明は、別途の電源を使用しないで機械的な変形により電力を発生する発電ユニットを電源で使用することによって、センシングモジュールの電池を交換する面倒な作業を必要なくすると共に、維持費用を低減させる自家発電型センシングモジュール及びそれを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステムを提供する。【解決手段】  本発明に係る自家発電型センシングモジュール及びそれを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステムは、タイヤの温度、圧力、及び加速度のうち、少なくとも１つを測定する少なくとも１つのセンサを備えるセンサユニットと、タイヤの動作時タイヤにより機械的に変形されて電力を発電し、センサユニットのセンサの作動に必要な電力をセンサに供給する電力発電ユニットとを含む。【選択図】      図６
2005186930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のタイヤを備える自動車などのタイヤ空気圧モニタリングシステムにおいて、
前記タイヤ内の温度、圧力、及び加速度のうち、少なくとも１つを測定する少なくとも１つのセンサを有するセンサユニットと、前記タイヤの動作時、前記タイヤにより機械的に変形されて電力を発電し、前記センサユニットの前記センサの作動に必要な電力を前記センサに供給する発電ユニットと、前記センサにより測定されたデータを送信する送信ユニットとを備え、各々の前記タイヤに前記タイヤの運動によって変形され得るように設置された自家発電型センシングモジュールと、
前記送信ユニットから送信されたデータを受信する受信ユニットと、該受信ユニットにより受信されたデータを車内の運転手にディスプレイするモニターリングユニットとを備え、車両内部に配置されたメイン装置部と
を含むことを特徴とするタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項２】
前記発電ユニットは、
前記タイヤにより機械的に変形されて電力を発電する電力発生部と、
該電力発生部で発生した電力を前記センサと前記送信ユニットとに必要な電力に変換する電力変換部と
を含むことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項３】
前記電力発生部が、圧電型発電機からなることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項４】
前記圧電型発電機は、
圧電薄膜と、
該圧電薄膜の上下部に互いに対応するように形成された第１及び第２電極と、
該第１及び前記第２電極のうち、いずれかの外部表面に付着して、前記圧電薄膜を柔軟(Ｆｌｅｘｉｂｌｅ)に支持し保護する柔軟性カバー部材と
を含むことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項５】
前記圧電薄膜が、
一定間隔をおいて交互に配置され、陽極(+)と陰極(-)に分極された複数の第１及び第２圧電素子と、
該第１及び第２圧電素子の間に配置されて、第１及び第２圧電素子を互いに離隔させる複数の圧電パッドと
を含むことを特徴とする請求項４に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項６】
前記電力変換部が、
前記電力発生部で発生する交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ/ＤＣ変換器と、
該ＡＣ/ＤＣ変換器で変換された直流電圧を、前記センサと前記送信ユニットとに必要な電圧に変換するＤＣ/ＤＣ変換器と
を含むことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項７】
前記送信ユニットは、
前記センサにより出力された感知信号を所定のレベルに増幅して、予め設定された時間間隔及び予め決められたフォーマットで順次に出力する送信制御部と、
該送信制御部から出力されたデータ信号を外部に送信する送信出力部と
を含むことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項８】
前記送信制御部が、
前記センサにより出力された感知信号を所定のレベルに増幅する感知信号増幅部と、
該感知信号増幅部で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換部と、
前記Ａ/Ｄ変換部から出力されたデジタル信号を受けて、予め設定された時間間隔で前記各タイヤ及びセンサのＩＤコードと共に予め決められたデータフォーマットで出力する送信コントローラと
を含むことを特徴とする請求項７に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項９】
前記送信出力部が、
予め決められたキャリア周波数を発生する周波数発生部と、
前記送信コントローラから出力されたデータ信号を変調して送信アンテナを介して電波で送出するＲＦ発生部と
を含むことを特徴とする請求項８に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項１０】
前記受信ユニットは、
前記送信ユニットで予め決められたデータフォーマットで送信されたデータ信号を所定のレベルに増幅する受信増幅部と、
該受信増幅部で増幅されたデータ信号を復調、または検波して出力する検波部と
を含むことを特徴とする請求項７に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項１１】
前記モニターリングユニットは、
前記検波部で検波され信号を受けて、予め入力された前記各タイヤ及びセンサのＩＤコード信号と比較して該当タイヤ及びセンサを判別すると同時に、判別結果をディスプレイするように制御するメインコントローラと、
該メインコントローラの信号に応じて判別結果をディスプレイするディスプレイ部と
を含むことを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項１２】
前記メインコントローラは、判別されたセンサのデータを予め入力された該当センサの規定データと比較して、比較結果が許容範囲を外れる場合、警報信号を発生するように制御し、
前記モニターリングユニットは、前記メインコントローラの警報信号によって警報音を発生するスピーカをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項１３】
前記自家発電型センシングモジュールは、前記タイヤの内部底面と接着を容易にする弾性固定部材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項１４】
測定対象物の温度、圧力、加速度、及び湿度のうち、少なくとも１つを測定する少なくとも１つのセンサを備えるセンサユニットと、
前記測定対象物の動作時、前記測定対象物により機械的に変形されて電力を発電し、前記センサユニットの前記センサの作動に必要な電力を前記センサに供給する発電ユニットと
を含むことを特徴とする自家発電型センシングモジュール。
【請求項１５】
前記発電ユニットが、
前記測定対象物により機械的に変形されて電力を発電する電力発生部と、
該電力発生部で発生した電力を前記センサに必要な電力に変換する電力変換部と
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の自家発電型センシングモジュール。
【請求項１６】
前記電力発生部は、圧電型発電機を含むことを特徴とする請求項１５に記載の自家発電型センシングモジュール。
【請求項１７】
前記圧電型発電機は、
圧電薄膜と、
該圧電薄膜の上下部に互いに対応するように形成された第１及び第２電極と、
前記第１及び前記第２電極のうち、少なくとも１つの外部表面に付着されて、圧電薄膜を柔軟に支持し保護する柔軟性カバー部材と
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の自家発電型センシングモジュール。
【請求項１８】
前記圧電薄膜が、
一定間隔をおいて交互に配置され、陽極(+)と陰極(-)とに分極された複数の第１及び第２圧電素子と、
該第１及び第２圧電素子の間に配置されて第１及び第２圧電素子を互いに離隔させる複数の圧電パッドと
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の自家発電型センシングモジュール。
【請求項１９】
前記電力変換部は、
前記電力発生部で発生する交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ/ＤＣ変換器と、
前記ＡＣ/ＤＣ変換器で変換された直流電圧を前記センサに必要な電圧に変換するＤＣ/ＤＣ変換器と
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の自家発電型センシングモジュール。
【請求項２０】
前記センサユニットの前記センサにより測定されたデータを外部に送信する送信ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の自家発電型センシングモジュール。
【請求項２１】
前記送信ユニットは、
前記センサにより出力された感知信号を所定のレベルに増幅して、予め設定された時間間隔及び予め決められたフォーマットで順次に出力する送信制御部と、
該送信制御部から出力されたデータ信号を外部に送信する送信出力部と
を含むことを特徴とする請求項２０に記載の自家発電型センシングモジュール。
【請求項２２】
前記送信制御部が、
前記センサにより出力された感知信号を所定のレベルに増幅する感知信号増幅部と、
該感知信号増幅部で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換部と、
該Ａ/Ｄ変換部から出力されたデジタル信号を受けて、予め設定された時間間隔で前記測定対象物及び各々のセンサのＩＤコードと共に予め決められたデータフォーマットで出力する送信コントローラと
を含むことを特徴とする請求項２１に記載のタイヤ空気圧モニタリングシステム。
【請求項２３】
前記送信出力部が、
予め決められたキャリア周波数を発生する周波数発生部と、
前記送信コントローラから出力されたデータ信号を変調して、送信アンテナを介して電波で送出するＲＦ発生部と
を含むことを特徴とする請求項２１に記載の自家発電型センシングモジュール。
【請求項２４】
前記センサにより測定される前記測定対象物は、自動車などのタイヤであり、
前記自家発電型センシングモジュールは、前記タイヤの内部底面に配置されたことを特徴とする請求項１５に記載の自家発電型センシングモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部からの別途の電源供給なしに動作できる自家発電型センシングモジュール及びそれを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステム(Ｔｉｒｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ：ＴＰＭＳ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車などのタイヤは、自動車の荷重を路面に支持しながら自動車の駆動力、制動力及び横力は路面に伝達し、路面での衝撃は緩和してくれるスプリング及びダンパーの機能を有している。
【０００３】
このような自動車などのタイヤは、空気圧が適正圧力より高い場合にはトランピング(Ｔｒａｍｐｉｎｇ)現象等により乗車感が悪くなり、タイヤの摩耗が早くなる。また、空気圧が適正圧力より低い場合にはタイヤの摩耗が早くなる他に、激しい場合には走行中パンク(Ｐｕｎｃｔｕｒｅ)が発生して交通事故を誘発でき、自動車の操作性が低下され、燃費が低下する。したがって、タイヤの空気圧を適正状態に維持することは極めて重要である。
【０００４】
このため、最近、自動車などの運転手にタイヤの空気圧と温度など、タイヤの物理的状態を車内運転手にディスプレイしてモニターリングできるようにするタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)の開発が活発に進まれている。
【０００５】
図１は、通常のタイヤ空気圧モニタリングシステム１２を示す。このタイヤ空気圧モニタリングシステム１２は、４つの圧力センシングモジュール１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ及びメイン装置部１７を含む。
【０００６】
圧力センシングモジュール１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、各々タイヤ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ内に装着され、メイン装置部１７は、車両の本体１１内に装着される。
【０００７】
図２に示すように、各々の圧力センシングモジュール１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、または１５ｄは、圧力センサ２１、送信回路２２、電池２３及び送信アンテナ２４を備える。
【０００８】
電池２３は、例えばリチウムバッテリからなり、圧力センサ２１と送信回路２２とに電力を供給する。送信アンテナ２４は、主にタイヤ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、または１３ｄの半径方向内で電波を放出する。圧力センサ２１は、出力端子２５を介して送信アンテナ２４と接続された送信回路２２と接続される。
【０００９】
圧力センサ２１は、タイヤ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、または１３ｄの内部空気圧力を感知して、感知した圧力に関する情報を伴う信号を送信回路２２に送る。
【００１０】
送信回路２２は、特別なＩＤ(Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ)コードを格納した内部メモリ(図示せず)を含む。このＩＤコードは、車両１１内部に装着された圧力センシングモジュール１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを他のものと区別するために用いられる。送信回路２２は、圧力情報を示すデータとＩＤコードとを伴う信号を発生するために変調を実行し、この結果、変調された信号を、送信アンテナ２４を介して電波で送信する。
【００１１】
図３に示すように、メイン装置部１７は、４つの受信アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、受信回路３３、コントローラ３４及びディスプレイ１８を含む。
【００１２】
受信回路３３は、圧力センシングモジュール１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの送信アンテナ２４から出てきた電波を受信アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを介して受信する。受信回路３３は、圧力データを知らせる電波を検波または復調して、この復調されたデータをコントローラ３４に送る。
【００１３】
コントローラ３４は、入力データに基づいてタイヤ空気圧に関する情報をディスプレイ１８にディスプレイするよう指示する。
【００１４】
ディスプレイ１８は、搭乗席内部に装着されてコントローラ３４と接続される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、このように構成された従来のタイヤ空気圧モニタリングシステム１２は、圧力センシングモジュール１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、または１５ｄが各々のタイヤ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ内に装着されるので、各圧力センシングモジュール１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、または１５ｄの圧力センサ２１と送信回路２２に電源を供給する電池２３の電力が消耗すれば、各タイヤ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、または１３ｄを脱着して電池２３を交換しなければならないという面倒さがあった。
【００１６】
また、電池２３を構成するリチウムバッテリの価格が高いので、タイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)１２の維持費用が多くなるだけでなく、リチウムバッテリの大きさによってタイヤ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ内に装着される圧力センシングモジュール１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの体積が大きくなるという問題点があった。
【００１７】
このような問題を解決するため、各タイヤ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ内部の空気圧力を測定する代わり、自動車のサスペンションで車輪の弾性を測定して概略的なタイヤの空気圧を推定するもう１つのタイヤ空気圧モニタリングシステム(図示せず)が提案された。
【００１８】
しかし、このタイヤ空気圧モニタリングシステムは、電池を交換するためにタイヤを脱着する面倒さはなくなったが、車輪の弾性を測定してタイヤの空気圧を推定するので、正確なタイヤの空気圧を算出するのは困難であるという問題点がある。
【００１９】
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたものであって、低コストで維持の簡単な自家発電型センシングモジュール及びそれを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記したような目的を達成するために、本発明の一実施の様態は、複数のタイヤを備える自動車などのタイヤ空気圧モニタリングシステムにおいて、タイヤ内の温度、圧力、及び加速度のうち、少なくとも１つを測定する少なくとも１つのセンサを有するセンサユニットと、タイヤの動作時、タイヤにより機械的に変形されて電力を発電し、センサユニットのセンサの作動に必要な電力をセンサに供給する発電ユニットと、センサにより測定されたデータを送信する送信ユニットとを備え、各々のタイヤにタイヤの運動によって変形され得るように設置された複数の自家発電型センシングモジュールと、送信ユニットから送信されたデータを受信する受信ユニットと、受信ユニットにより受信されたデータを車内の運転手にディスプレイするモニターリングユニットとを備え、車両本体内部に配置されたメイン装置部とを含むことを特徴とするタイヤ空気圧モニタリングシステムを提供する。
【００２１】
このように機械的な変形により電力を発生する発電ユニットを電源で使用することによって、センシングモジュールの電池を交換する面倒な作業が要らなくなるだけでなく、かつ維持費用を低減させる自家発電型センシングモジュール提供することができる。
【００２２】
また、本発明の発電ユニットは、タイヤにより機械的に変形されて電力を発電する電力発生部と、電力発生部で発生した電力を前記センサと前記送信ユニットとに必要な電力に変換する電力変換部とを含む。
【００２３】
また、電力発生部は、曲がりまたは応力を加える時、電圧または電荷を発生する圧電物質の正圧電効果(ｄｉｒｅｃｔ  ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｅｆｆｅｃｔ)を利用する圧電型発電機から構成される。圧電型発電機は、圧電薄膜（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ）と、圧電薄膜の上下部に互いに対応するように形成された第１及び第２電極と、第１及び前記第２電極のうち、いずれかの外部表面に付着して、圧電薄膜を柔軟(Ｆｌｅｘｉｂｌｅ)に支持し保護する柔軟性カバー部材とからなる。圧電薄膜は、一定間隔をおいて交互に配置され、陽極(+)と陰極(-)に分極された複数の第１及び第２圧電素子と、第１及び第２圧電素子の間に配置されて、第１及び第２圧電素子を互いに離隔させる複数の圧電パッドとをから構成されることが好ましい。
【００２４】
電力変換部は、電力発生部で発生する交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ/ＤＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｃｕｒｒｅｎｔ/Ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ）変換器と、ＡＣ/ＤＣ変換器で変換された直流電圧を、センサと送信ユニットとに必要な電圧に変換するＤＣ/ＤＣ変換器とからなる。
【００２５】
送信ユニットは、センサにより出力された感知信号を所定のレベルに増幅して、予め設定された時間間隔及び予め決められたフォーマットで順次に出力する送信制御部と、送信制御部から出力されたデータ信号を外部に送信する送信出力部とを含む。
【００２６】
送信制御部は、センサにより出力された感知信号を所定のレベルに増幅する感知信号増幅部と、感知信号増幅部で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換部と、Ａ/Ｄ変換部から出力されたデジタル信号を受けて、予め設定された時間間隔で前記各タイヤ及びセンサのＩＤコードと共に予め決められたデータフォーマットで出力する送信コントローラとから構成されることができる。
【００２７】
送信出力部は、予め決められたキャリア周波数を発生する周波数発生部と、送信コントローラから出力されたデータ信号を変調して送信アンテナを介して電波で送出するＲＦ発生部とから構成されることができる。
【００２８】
メイン装置部の受信ユニットは、送信ユニットのＲＦ発生部により送出された電波を所定のレベルに増幅するＲＦ増幅部と、ＲＦ増幅部で増幅された電波を復調または検波して出力する検波部とを備える。
【００２９】
モニターリングユニットは、検波部で検波され信号を受けて、予め入力された各タイヤ及びセンサのＩＤコード信号と比較して、該当タイヤ及びセンサを判別すると同時に、判別結果をディスプレイするように制御するメインコントローラと、メインコントローラの信号に応じて判別結果をディスプレイするディスプレイ部とを含む。
【００３０】
選択的に、前記メインコントローラは、判別されたセンサのデータを予め入力された該当センサの規定データと比較して、比較結果が許容範囲を外れる場合、警報信号を発生することができる。この場合、モニターリングユニットは、メインコントローラの警報信号によって警報音を発生するスピーカをさらに含むことができる。
【００３１】
本実施の形態において、自家発電型センシングモジュールは、タイヤの内部底面に配置される。この場合、自家発電型センシングモジュールは、タイヤの内部底面と接着を容易にする弾性固定部材をさらに含むことができる。
【００３２】
本発明の他の実施の態様によれば、本発明は、測定対象物の温度、圧力、加速度、及び湿度のうち、少なくとも１つを測定する少なくとも１つのセンサを備えるセンサユニットと、測定対象物の動作時、測定対象物により機械的に変形されて電力を発電し、センサユニットのセンサの作動に必要な電力をセンサに供給する発電ユニットとを含む自家発電型センシングモジュールを提供する。
【００３３】
良好した実施の形態において、発電ユニットは、測定対象物により機械的に変形されて電力を発電する電力発生部と、電力発生部で発生した電力を前記センサに必要な電力に変換する電力変換部とから構成される。
【００３４】
電力発生部は、圧電型発電機から構成される。圧電型発電機は、圧電薄膜と、圧電薄膜の上下部に互いに対応するように形成された第１及び第２電極と、前記第１及び前記第２電極のうち、少なくとも１つの外部表面に付着されて、圧電薄膜を柔軟に支持する柔軟性支持部材からなる。圧電薄膜は、一定間隔をおいて交互に配置され、陽極(+)と陰極(-)とに分極された複数の第１及び第２圧電素子と、第１及び第２圧電素子の間に配置されて第１及び第２圧電素子を互いに離隔させる複数の圧電パッドとから構成されることが好ましい。
【００３５】
電力変換部は、電力発生部で発生する交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ/ＤＣ変換器と、ＡＣ/ＤＣ変換器で変換された直流電圧を前記センサに必要な電圧に変換するＤＣ/ＤＣ変換器とから構成される。
【００３６】
本発明の自家発電型センシングモジュールは、センサユニットの前記センサにより測定されたデータを外部に送信する送信ユニットをさらに含むことができる。
【００３７】
送信ユニットは、センサにより出力された感知信号を所定のレベルに増幅して、予め設定された時間間隔及び予め決められたフォーマットで順次に出力する送信制御部と、送信制御部から出力されたデータ信号を外部に送信する送信出力部とを含む。
【００３８】
送信制御部は、センサにより出力された感知信号を所定のレベルに増幅する感知信号増幅部と、感知信号増幅部で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換部と、Ａ/Ｄ変換部から出力されたデジタル信号を受けて、予め設定された時間間隔で前記測定対象物及び各々のセンサのＩＤコードと共に予め決められたデータフォーマットで出力する送信コントローラとを備える。
【００３９】
送信出力部は、予め決められたキャリア周波数を発生する周波数発生部と、送信コントローラから出力されたデータ信号を変調して、送信アンテナを介して電波で送出するＲＦ発生部とから構成される。
【００４０】
本実施の形態において、センサにより測定される測定対象物は、自動車などのタイヤであり、自家発電型センシングモジュールは、タイヤの内部底面に配置される。
【発明の効果】
【００４１】
本発明により、コストで維持の簡単な自家発電型センシングモジュール及びそれを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明に一致する自家発電型センシングモジュール及びそれを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)を添付図面を参照して詳細に説明すれば、次の通りである。
【００４３】
図４に示しているように、本発明の良好した一実施の形態に係る自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄを使用する自動車などのタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)１１２が概略的に示されている。
【００４４】
本発明のタイヤ空気圧モニタリングシステム１１２は、４つのタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄに配置された４つの自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ及び自動車などの本体１１１内部に配置されたメイン装置部１１７を含む。
【００４５】
図５に示すように、自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄは、路面１７０との衝撃等による破損などを防止するために、各々タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄの内部底面１７２(図７Ｂ及び図７Ｃ)に配置される。
【００４６】
図６に示すように、自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄは、各々、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄの内部底面１７２に接着され、弾性ゴムのような材料から構成された弾性固定部材１５１、弾性固定部材１５１の内面１５１ａに接着された基板１５２に設置され、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄ内の圧力、温度及び加速度を測定する圧力、温度及び加速度センサ１３１、１３３、１３５(図８)を備えるセンサユニット１３０、弾性固定部材１５１の内面１５１ａと基板１５２の内面１５２ａとに設置され、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄの回転動作時、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄにより機械的に変形されて電力を発電し、センサユニット１３０のセンサ１３１、１３３、１３５の作動に必要な電力をセンサ１３１、１３３、１３５に供給する発電ユニット１２０、及び基板１５２の内面１５２ａに設置され、かつセンサユニット１３０のセンサ１３１、１３３、１３５により感知されたデータを外部に送信する送信ユニット１４０とを備える。
【００４７】
センサユニット１３０は、圧力センサ１３１、温度センサ１３３及び加速度センサ１３５をシステム化して設置した１つの回路基板(図示せず)と、またはＭＥＭＳ(Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ)技術を利用して、圧力センサ１３１、温度センサ１３３及び加速度センサ１３５を１つのチップで形成した集積センサから構成される。
【００４８】
センサユニット１３０を構成する回路基板または集積センサは、センサケーシング１３０ａにより密閉されて外部の衝撃から保護される。
【００４９】
発電ユニット１２０は、弾性固定部材１５１の内面１５１ａに付着され、かつ相応するタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄにより機械的に変形されて電力を発電する電力発生部１２１、及び基板１５２の内面１５２ａに設置され電力発生部１２１で発生した電力をセンサユニット１３０の圧力センサ１３１、温度センサ１３３及び加速度センサ１３５と後述する送信ユニット１４０の送信コントローラ１４３、周波数発生部１４６などに必要な電力に変換する電力変換部１２５とから構成される。
【００５０】
図７Ｂに示すように、電力発生部１２１は、曲がりまたは応力を加える時、電圧が発生する圧電物質の正圧電効果を利用する圧電型発電機から構成される。
【００５１】
圧電型発電機は、上下及び左右で発生する曲がりまたは応力に容易に反応できるように、Ｈ字を重ねた形状を有し、Ｚｎｏ、ＰＺＴ(Ｐｂ(ＺｒＴｉ)Ｏ3)、ＰＬＺＴ((ＰｂＬａ)(ＺｒＴｉ)Ｏ3)などの圧電物質を使用して０．５〜２.０？の厚さに形成された圧電薄膜１２３、圧電薄膜１２３の上下部に互いに対応するように白金(Ｐｔ)、タンタル(Ｔａ)、白金-タンタル(Ｐｔ-Ｔａ)などの金属で０.１〜１.０？の厚さに形成され、各々陽極(+）と陰極(-)を構成する第１及び第２電極板１２２、１２８、第２電極１２８の外部表面に付着されて圧電薄膜１２３を保護する柔軟性カバー部材１２９とからなる。
【００５２】
圧電薄膜１２３は、陽極(+)と陰極(-)とに分極された複数の第１及び第２圧電素子１２３ａ、１２３ｂから構成される。第１及び第２圧電素子１２３ａ、１２３ｂは、一定間隔をおいて交互に配置され、第１及び第２圧電素子１２３ａ、１２３ｂ間には第１及び第２圧電素子１２３ａ、１２３ｂを互いに離隔させる圧電パッド１２４が配置される。
【００５３】
したがって、図７Ａに示すように、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄが回転して、弾性固定部材１５１を介してタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄの内部底面１７２に付着された電力発生部１２１の圧電薄膜１２３が圧力を受けて変形されれば、変形された第１及び第２圧電素子１２３ａ、１２３ｂは、陽極(+)の起電力と陰極(-)の起電力を交番に発生するようになる。
【００５４】
したがって、第１及び第２圧電素子１２３ａ、１２３ｂから発生する陽極(+)及び陰極(-)の起電力は、第１及び第２電極板１２２、１２８と接続した第１及び第２接続端子１５３ａ、１５３ｂと配線１５３とを介して電力変換部１２５に印加される。
【００５５】
図８に示すように、電力変換部１２５は、電力発生部１２１から発生する交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ/ＤＣ変換器１２６、及びＡＣ/ＤＣ変換器１２６で変換された直流電圧を自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄの各部、すなわちセンサユニット１３０の圧力センサ１３１、温度センサ１３３及び加速度センサ１３５と送信ユニット１４０の送信コントローラ１４３、周波数発生部１４６などに必要な電圧に変換するＤＣ/ＤＣ変換器１２７から構成される。
【００５６】
本実施の形態において、ＤＣ/ＤＣ変換器１２７により変圧された電圧は、自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄの各部に直に供給することと例示したが、自動車などの停車時にもセンシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄを駆動できるようにするために、蓄電池(図示せず)により蓄電された後、自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄの各部に供給されることもできる。
【００５７】
電力変換部１２５は、センサユニット１３０の回路基板または集積センサと同様に、電力変換部ケーシング１２５ａにより密閉されて外部の衝撃から保護される。
【００５８】
送信ユニット１４０は、圧力センサ１３１、温度センサ１３３及び加速度センサ１３５により出力された電圧、すなわち感知信号を所定のレベルに増幅して予め設定された時間間隔及び予め決められたフォーマットで順次に出力する送信制御部１４１、及び送信制御部１４１から出力されたデータ信号を外部に送信する送信出力部１４５から構成される。
【００５９】
送信制御部１４１は、圧力センサ１３１、温度センサ１３３及び加速度センサ１３５により出力された感知信号を所定のレベルに増幅する第１、第２、及び第３増幅器１３７、１３８、１３９を備える感知信号増幅部１３６、第１、第２及び第３増幅器１３７、１３８、１３９で増幅された感知信号を選択的に出力するスイッチ１４４、スイッチ１４４から選択的に出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換部１４２、及びスイッチ駆動部１４８を介してスイッチ１４４が感知信号を予め設定された時間間隔で選択的に出力するように制御し、Ａ/Ｄ変換部１４２から出力されたデジタル信号を受けて、予め入力された各々のタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ及び各々のセンサ１３１、１３３、１３５の信号を区別するためのＩＤコードと共に、予め決められたデータフォーマットで出力する送信コントローラ１４３を備える。
【００６０】
送信コントローラ１４３は、ＩＤコード及びデータフォーマットを格納する第１内部メモリ(図示せず)を有する。
【００６１】
送信コントローラ１４３は、感知信号を選択的に出力するように制御するために、スイッチ駆動部１４８に予め設定された時間間隔で第１、第２及び第３スイッチング駆動信号を出力し、これに伴い、スイッチング駆動部１４８は、第１、第２、及び第３スイッチング駆動信号に応じて予め設定された時間間隔でスイッチング信号を発生してスイッチ１４４を駆動する。
【００６２】
この場合、送信コントローラ１４３が第１、第２及び第３スイッチング駆動信号を発生する時間間隔は、各タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄに設置された各センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄのセンサ１３１、１３３、１３５の感知信号が同時に後述する受信ユニット１６０に送信されずに別々に送信されるように設定することが好ましい。これは、各センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄのセンサ１３１、１３３、１３５の感知信号が同時に受信ユニット１６０に送信される場合、受信ユニット１６０は、各センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄのセンサ１３１、１３３、１３５の感知信号を受信する受信アンテナを各センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄに対して別途に構成しなければならないだけでなく、感知信号を選択的に受信するための別のスイッチとスイッチ駆動部とを追加に設置しなければならないためである。
【００６３】
もちろん、各センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄのセンサ１３１、１３３、１３５の感知信号を同時に受信ユニット１６０に送信し、受信ユニット１６０には、各センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄのセンサ１３１、１３３、１３５の感知信号を受信する４つの受信アンテナ、感知信号を選択的に受信するための別途のスイッチ及びスイッチ駆動部を設置することも可能である。
【００６４】
送信出力部１４５は、予め決められたキャリア周波数を発生する周波数発生部１４６、及び送信コントローラ１４３で予め決められたデータフォーマットで出力されたデータ信号を変調して、送信アンテナ１５０を介して電波で送出するＲＦ発生部１４７から構成される。
【００６５】
送信制御部１４１と送信出力部１４５は、各々送信制御部ケース１４１ａと送信出力部ケース１４５ａにより密閉されて外部の衝撃から保護される。
【００６６】
図９に示すように、タイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)１１２のメイン装置部１１７は、本体１１１に配置され送信ユニット１４０のＲＦ発生部１４７から送出された電波を受信する受信ユニット１６０、及び受信ユニット１６０で受信された電波信号を検波または復調して、相応するタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄ及びセンサ１３１、１３３、または１３５の感知データを車内の運転手にディスプレイするモニターリングユニット１７０を含む。
【００６７】
受信ユニット１６０は、本体１１１内部に配置されて送信ユニット１４０のＲＦ発生部１４７から送信アンテナ１５０を介して送出された電波を受信する受信アンテナ１６１、受信アンテナ１６１で受信された電波を所定のレベルに増幅するＲＦ増幅部１６３、及びＲＦ増幅部で増幅された信号を復調、または検波して出力する検波部１６５を備える。
【００６８】
モニターリングユニット１７０は、検波部１６５で検波された信号を受けて、予め入力された各々のタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ及びセンサ１３１、１３３、１３５のＩＤコード信号と比較して、該当タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄ及びセンサ１３１、１３３、または１３５のデータであることを判別すると同時に判別結果をディスプレイするように制御し、判別されたセンサ１３１、１３３、１３５のデータを予め入力された該当センサの規定データと比較して、比較結果が許容範囲を外れる場合、警報信号を発生するように制御するメインコントローラ１７１、メインコントローラ１７１の信号によって判別結果をディスプレイするディスプレイ１７４、及びメインコントローラ１７１の警報信号によって警報音を発生するスピーカ１７６を備える。
【００６９】
メインコントローラ１７１は、各タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ及びセンサ１３１、１３３、１３５のＩＤコード信号と各センサ１３１、１３３、１３５の規定データとを格納する第２内部メモリ(図示せず)を有する。
【００７０】
メインコントローラ１７１は、判別されたデータの中で温度センサ１３３と加速度センサ１３５のデータは、圧力センサ１３１の温度及び加速度特性を補償するのに用いる。
【００７１】
以上で説明した本発明の実施の形態において、自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄは、電力変換部１２５、センサユニット１３０、送信制御部１４１及び送信出力部１４５が各々、電力変換部ケーシング１２５ａ、センサケーシング１３０ａ、送信制御部ケース１４１ａ及び送信出力部ケース１４５ａにより個別的に密閉されて外部の衝撃から保護されたことと説明したが、１つのケースにより密閉されるように構成されることもできるであろう。
【００７２】
また、本発明の自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄは、自動車などのタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)に適用することだけを説明したが、測定対象物が変形運動をする他の装置、たとえば、車両などにより激しい振動を発生する橋梁などの安全診断システムにおいて橋梁に設置されて、圧力、温度及び加速度を測定するのに使用することもできる。この場合、自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄは、圧力、温度または加速度の他に湿度センサのような測定センサをさらに備えることができる。
【００７３】
以上のように構成された本発明によって、自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)の作用を図４ないし図９を用いて詳細に説明すれば次の通りである。
【００７４】
まず、図７Ａに示すように、自動車などの運行時タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄが回転すると、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄは路面に着く時は収縮し、路面から離れる時は膨脹する動作を繰り返す。
【００７５】
その結果、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄの内部底面１７２に設置された各々の自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄの電力発生部１２１の圧電薄膜１２３は、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄが路面１７０に着く直前と直後には、図７Ｃに示すようにタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄと共に一定角度(θ)だけ変形され、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄが路面に着いた後には、図７Ｂに示すように水平に広がり、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄが路面１７０から離れると、再び一定に曲げられた元の状態に戻す動作を繰り返す。
【００７６】
このように、圧電薄膜１２３が変形される動作を繰り返すことにしたがって、圧電薄膜１２３の第１または第２圧電素子１２３ａ、１２３ｂは、正圧電効果により陽極(+)の起電力または陰極(-)の起電力を交番に発生するようになる。
【００７７】
したがって、第１及び第２圧電素子１２３ａ、１２３ｂから発生する陽極(+)及び陰極(-)の起電力は、第１及び第２接続端子１５３ａ、１５３ｂ及び配線１５３を介して電力変換部１２５のＡＣ/ＤＣ変換器１２６に印加される。
【００７８】
電力発生部１２１から印加された電圧は、ＡＣ/ＤＣ変換器１２６で直流電圧に変換された後、ＤＣ/ＤＣ変換器１２７に印加される。
【００７９】
ＤＣ/ＤＣ変換器１２７は、ＡＣ/ＤＣ変換器１２６から印加された直流電圧を予め設定された電圧に変換して、自家発電型センシングモジュール１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄの各部、すなわちセンサユニット１３０のセンサ１３１、１３３、１３５、送信ユニット１４０の送信コントローラ１４３、ＲＦ発生部１４６などに供給する。
【００８０】
その後、圧力センサ１３１、温度センサ１３３及び加速度センサ１３５が各々タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ内の圧力、温度及び加速度を感知して、感知した圧力、温度及び加速度信号を出力すれば、第１、第２及び第３増幅器１３７、１３８、１３９は、圧力センサ１３１、温度センサ１３３及び加速度センサ１３５から出力された圧力、温度及び加速度信号を所定のレベルに増幅する。
【００８１】
この場合、送信コントローラ１４３は、予め設定された時間間隔で第１、第２、及び第３スイッチング駆動信号をスイッチング駆動部１４８に出力する。これに伴い、スイッチング駆動部１４８は、第１、第２、及び第３スイッチング駆動信号に応じてスイッチング信号を発生してスイッチ１４４を駆動する。
【００８２】
したがって、スイッチ１４４は、第１、第２及び第３増幅器１３７、１３８、１３９から出力された信号を予め設定された時間間隔で順次に出力する。
【００８３】
この場合、Ａ/Ｄ変換部１４２は、スイッチ１４４を介して順次に出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して送信コントローラ１４３に出力する。
【００８４】
送信コントローラ１４３は、Ａ/Ｄ変換部１４２から出力されたデジタル信号を受けて、第１内部メモリに予め入力または格納された各々のタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄ及びセンサ１３１、１３３、１３５の信号を区別するためのＩＤコードと組み合わせて、予め決められたデータフォーマットで出力する。
【００８５】
この場合、周波数発生部１４６は、予め決められたキャリア周波数を発生してＲＦ発生部１４７に出力し、ＲＦ発生部１４７は、送信コントローラ１４３から出力されたデータを変調して、周波数発生部１４６から発生したキャリア周波数と共に送信アンテナ１５０を介して電波で送出する。
【００８６】
ＲＦ発生部１４７から送信アンテナ１５０を介して送出された電波は、受信アンテナ１６１を介して受信された後、ＲＦ増幅部１６３に印加される。
【００８７】
ＲＦ増幅部１６３は、受信アンテナ１６１を介して受信された電波を所定のレベルに増幅して検波回路１６５に出力し、検波回路１６５は、ＲＦ増幅部１６３で増幅出力された信号を検波して、メインコントローラ１７１に出力する。
【００８８】
メインコントローラ１７１は、検波部１６５で検波されたデータ信号を受けて、信号に伴う各々のタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ及びセンサ１３１、１３３、１３５の信号を区別するためのＩＤコード信号を、第２内部メモリに予め入力または格納されたタイヤ及びセンサのＩＤコード信号データと比較して、４つのタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄのうち、いずれかと３つのセンサ１３１、１３３、１３５ののうち、いずれかのデータであることを判別した後、判別された圧力、温度、及び加速度データを第２内部メモリに格納する。
【００８９】
この場合、メインコントローラ１７１は各タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄの３つのセンサ１３１、１３３、１３５の圧力、温度及び加速度データが全部第２内部メモリに格納される時毎に、判別されたタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄの温度と加速度によって圧力を補正し、判別されたタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄの温度及び/または加速度と補正されたタイヤの圧力とをアップデートしてディスプレイするように制御する。
【００９０】
ディスプレイ１７４は、メインコントローラ１７１の制御信号によって判別されたタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄの温度及び/または加速度と補正された圧力とをディスプレイする。
【００９１】
また、この場合、メインコントローラ１７１は、判別されたタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、または１１３ｄの温度及び/または加速度と、補正された圧力とを、第２内部メモリに予め入力または格納された規定圧力及び温度及び/または加速度のデータと比較して、規定圧力及び温度及び/または加速度のデータの許容範囲を外れる場合、これをディスプレイするように制御すると同時に警報信号を発生する。ディスプレイ１７４は、メインコントローラ１７１の制御信号によって異常状態をディスプレイし、スピーカ１７６は、メインコントローラ１７１の警報信号によって、警報を発生する。
【００９２】
このように、メインコントローラ１７１は、タイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄが回転運動する間、各々のタイヤ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄに対した圧力、温度、加速度を判別して、判別された温度及び/または加速度と補正された圧力をアップデートしてディスプレイし、これを規定データと比較して異常発生時ディスプレイ１７４とスピーカ１７６を介して知らせる動作を繰り返す。
【００９３】
本発明の自家発電型センシングモジュール及びそれを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステムは、別途の電源を使用しないで機械的な変形により電力を発生する発電ユニットを電源で使用することによって、センシングモジュールの電池を交換する面倒な作業を必要なくし、かつ維持費用を低減させる効果を提供する。
【００９４】
また、本発明の自家発電型センシングモジュールを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステムは、タイヤの動き、すなわち自動車の動きによって電力を発電する発電ユニットを備えるので、自動車などの駆動制御時必要な自動車動き感知センサを別に設置する必要がなく、これに伴い自動車などの製造費用を低減できる。
【００９５】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の自家発電型センシングモジュール及びそれを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ）は、測定対象物が変形運動をする自動車などのタイヤに適用されて、タイヤの圧力、温度、及び加速度を外部から別途の電源供給なしに測定するのに用いられることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】従来のタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)の概略図である。
【図２】図１に示すタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)の圧力センシングモジュールのブロック回路図である。
【図３】図１に示すタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)のメイン装置部のブロック回路図である。
【図４】本発明に係る自家発電型センシングモジュールを使用するタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)の概略図である。
【図５】図４の自家発電型センシングモジュールがタイヤに付着された状態を示す斜視図である。
【図６】図５に示す自家発電型センシングモジュールの斜視図である。
【図７Ａ】図５に示す自家発電型センシングモジュールの動作を示す側面図及び部分断面図である。
【図７Ｂ】図５に示す自家発電型センシングモジュールの動作を示す側面図及び部分断面図である。
【図７Ｃ】図５に示す自家発電型センシングモジュールの動作を示す側面図及び部分断面図である。
【図８】図４に示すタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)の自家発電型センシングモジュールのブロック回路図である。
【図９】図４に示すタイヤ空気圧モニタリングシステム(ＴＰＭＳ)のメイン装置部のブロック回路図である。
【符号の説明】
【００９８】
１１、１１１      本体
１２、１１２      タイヤ空気圧モニタリングシステム
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ      タイヤ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ      センシングモジュール
１７、１１７      メイン装置部
１２０      発電ユニット
１２１      電力発生部
１２２、１２８      電極
１２３      圧電薄膜
１２６      ＡＣ/ＤＣ変換器
１２７      ＤＣ/ＤＣ変換器
１３０      センサユニット
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、１３１、１３３、１３５      センサ
１３６      感知信号増幅部
１３７、１３８、１３９      増幅器
１４０      送信ユニット
１４２      Ａ/Ｄ変換器
１４３      送信コントローラ
１４５      送信出力部
１４６      周波数発生部
１４７      ＲＦ発生部
１６０      受信ユニット
１６３      ＲＦ増幅部
１６５      検波部
１７０      モニターリングユニット
１７４      ディスプレイ
１７６      スピーカ
【図１】
2005186930.tif 000003
【図２】
2005186930.tif 000004
【図３】
2005186930.tif 000005
【図４】
2005186930.tif 000006
【図５】
2005186930.tif 000007
【図６】
2005186930.tif 000008
【図７Ａ】
2005186930.tif 000009
【図７Ｂ】
2005186930.tif 000010
【図７Ｃ】
2005186930.tif 000011
【図８】
2005186930.tif 000012
【図９】
2005186930.tif 000013