(57)【要約】【課題】  タイヤの脱着作業時等に損傷、脱落等することがなく、かつ、常時適正な空気圧を検知でき得るタイヤ空気圧検知装置を提案する。  【解決手段】  タイヤ内側に配設する、センサアンテナ３を連設した基板型センサ装置２に、圧力センサ１６と、温度センサ１７と、該各センサが測定した各電気信号を無線送信用の信号に変える変換回路と、駆動電流を生成する整流回路１５とを備えた半導体集積回路チップ９を配すると共に、車体に配設する制御処理装置４に、前記基板型センサ装置２と送受信するアンテナ５と、発信電波を制御すると共に、受信した信号から温度補償してタイヤ空気圧値を算出する制御回路３３とを備えてなるものとしたから、基板型センサ装置２が小型かつ薄型形状となり、タイヤ５２の脱着作業時に損傷や脱落等が生じることを防止でき、常時適正な空気圧を安定して検出することが可能となる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を送受信するセンサアンテナが連設されてなり、
タイヤ内側の空気圧に従って圧力電気信号を測定する圧力センサと、
タイヤ内側の温度に従って温度電気信号を測定する温度センサと、
該圧力センサ及び温度センサからの各電気信号を、無線送信用のデジタル信号に夫々に変換する変換回路と、
前記センサアンテナから受信した電波を変換し、各実装要素の駆動電流を生成する整流回路と
を備えた半導体集積回路チップを具備してなる基板型センサ装置をタイヤ内側に配設すると共に、
前記基板型センサ装置と電波の送受信を行うアンテナと、
該アンテナから発信する電波を制御すると共に、受信したデジタル信号を演算処理し、圧力電気信号を温度電気信号により温度補償してタイヤ空気圧値を算出する制御回路と
を備えてなる制御処理装置を車体に配設してなるものであることを特徴とするタイヤ空気圧検知装置。
【請求項２】
圧力センサが、シリコンダイヤフラムから形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検知装置。
【請求項３】
基板型センサ装置が、整流回路により整流した駆動電流を蓄積する電流貯留回路を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤ空気圧検知装置。
【請求項４】
基板型センサ装置が、センサアンテナから受信した電波の、整流回路への送流量を制御する送流量制限回路を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のタイヤ空気圧検知装置。
【請求項５】
基板型センサ装置が、変換回路から得たデジタル信号を増幅してセンサアンテナから発信する増幅回路を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のタイヤ空気圧検知装置。
【請求項６】
半導体集積回路チップが、該チップに配設された各実装要素の作動を制御するコントロール回路を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のタイヤ空気圧検知装置。
【請求項７】
温度センサが、バンドギャップ回路を備えてなる構成であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のタイヤ空気圧検知装置。
【請求項８】
センサアンテナが、タイヤ内側に配設されると共に、制御処理装置のアンテナが、車両の、該センサアンテナと対向するようにした位置に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のタイヤ空気圧検知装置。
【請求項９】
制御処理装置が、制御回路の算出したタイヤ空気圧値に従って、該タイヤ空気圧値の正常又は異常を報知する報知装置を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のタイヤ空気圧検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの空気圧を検知する空気圧検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車やオートバイ等の車両にあって、その走行性能、安全性、耐久性、燃費等の各性能を所望のレベルに維持するためには、タイヤの空気圧が適正な圧力に保持されている必要がある。そのため、タイヤの空気圧を適切に検知する空気圧検知装置が種々提案されている。かかる空気圧検知装置としては、タイヤの内側に配された、圧力センサを備えたセンサ装置により空気圧を検知し、該空気圧のデータを車両に設けられた制御装置に伝達し、該制御装置により空気圧を運転者に伝えるようにした構成のものが良く知られている。
【０００３】
このようなタイヤの空気圧を検知する空気圧検知装置として、タイヤにエアを供給するためのエアバルブと、上記のセンサ装置とを一体型としてなるものが提案されている（例えば、特許文献１）。これは、エアバルブをホイールに取り付けることにより、センサ装置をタイヤ内側に配置して、タイヤの空気圧を直接検知するものである。そして、検知した空気圧の信号を、車両側の制御装置に送信するようにしている。
【０００４】
一方、空気圧検知装置として、センサ装置に、車両側の制御装置から受信した交流電波を直流に変換する整流回路を設け、この直流電流により、該センサの電力を賄うようにした構成も提案されている（例えば、特許文献２）これは、車両側に配した制御装置が、タイヤ内側に配設したセンサ装置に電波を発信することにより起動させ、空気圧の検知と該空気圧の送信とを行うようにしたものであり、センサ装置に電池等を備える必要がないという利点がある。
【特許文献１】特開２００３−１１２５０６号公報
【特許文献２】特開平１０−１９７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した構成の空気圧検知装置にあって、センサ装置はホイールのリムのドロップ部に配設されることが一般的である。そのため、ホイールにタイヤを脱着する作業時に、タイヤのビードがセンサ装置に接触することとなり易く、接触した場合には破損する恐れがある。そのため、このセンサ装置には比較的大型でしっかりしたものが用いられている。ところが、センサ装置の大型化は、タイヤの脱着作業の作業性を低下させることとなる。また、このセンサ装置は、大型化に伴って重量も増加することから、かかるセンサ装置を配設することによってホイールの重量バランスが崩れることとなる。したがって、適切な走行安定性を発揮させるために、別途バランスウエイトをホイールに取り付ける必要があり、作業の繁雑化を招来することともなっている。
【０００６】
さらに、上述したエアバルブと一体型のセンサ装置にあっては、エアバルブが外部に突起していることから、衝撃に弱く、該衝撃に対抗できるように大型化している傾向が強い。そのため、上記した問題が顕著である。一方、上述した整流回路を備えたセンサ装置にあっては、起電力を電波により得ることから、電池を配する必要が無く、装置重量の軽量化や小型化も可能である。しかしながら、このセンサ装置には、圧力センサが検知した空気圧を制御処理する中央制御装置ＣＰＵや記憶装置等からなる制御処理装置が配設されていることから、軽量化や小型化にも限界がある。そのため、センサ装置が充分に小型化されたものでなければ、上記した、タイヤ脱着時に破損する恐れが充分に低減されない。また、中央制御装置ＣＰＵや記憶装置等は、比較的複雑な制御処理を行うことから、走行中の振動等によって誤作動する可能性も高く、常時適正な空気圧を検知することは難しい。
【０００７】
本発明は、かかる問題点を解決し、タイヤ脱着時の破損を防止すると共に、その作業を容易に行うことができ、かつ、常時適正にタイヤの空気圧を検知できるタイヤ空気圧検知装置を提案することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電波を送受信するセンサアンテナが連設されてなり、タイヤ内側の空気圧に従って圧力電気信号を測定する圧力センサと、タイヤ内側の温度に従って温度電気信号を測定する温度センサと、該圧力センサ及び温度センサからの各電気信号を、無線送信用のデジタル信号に夫々に変換する変換回路と、前記センサアンテナから受信した電波を変換し、各実装要素の駆動電流を生成する整流回路とを備えた半導体集積回路チップを具備してなる基板型センサ装置をタイヤ内側に配設すると共に、前記基板型センサ装置と電波の送受信を行うアンテナと、該アンテナから発信する電波を制御すると共に、受信したデジタル信号を演算処理し、圧力電気信号を温度電気信号により温度補償してタイヤ空気圧値を算出する制御回路とを備えてなる制御処理装置を車体に配設してなるタイヤ空気圧検知装置である。
【０００９】
かかる構成にあっては、半導体片（チップ）上に、圧力センサと、温度センサと、変換回路と、整流回路とを回路構成することによって、小型かつ薄肉形状の半導体集積回路チップを形成するものであり、これにより基板型センサ装置を小型かつ薄肉化してなるものである。ここで、圧力センサ及び温度センサとしては、半導体素子を基材として回路状に形成されたチップ型のセンサが好適に用いられる。この半導体素子として、ダイオードやトランジスタ等が好ましく用い得る。例えば、圧力センサとしてはダイヤフラム型のものが好ましい。このような圧力センサ及び温度センサは、その形状が極めて小型かつ薄肉のものとなり得る。また、これら圧力センサや温度センサが測定した各電気信号をデジタル信号に変換する変換回路にあっても、ダイオードやトランジスタ等の半導体素子を基材として形成される回路であり、極めて小型の回路となる。尚、ここで、変換回路としては、電気信号をデジタル信号に変換する、いわゆるＡ／Ｄコンバータと、該デジタル信号を無線送信用にデジタル変調する変調回路とから構成されるものが好適に用いられる。同様に、整流回路にあっても、例えば、ダイオードによりブリッジ回路を形成してなるものとして、極めて小型の回路とする。ここで、この整流回路としては、交流電波を直流電流に変換して駆動電流とするものが好適である。このように極めて小型の各実装要素を備えた半導体集積回路チップを形成することにより、基板型センサ装置を小型かつ薄肉形状とすることを可能としている。また、このような小型かつ薄肉形状の基板型センサ装置は、極めて軽量なものとなる。
【００１０】
ここで、本発明にあっては、上述した従来構成にない温度センサを、圧力センサと併設してなる構成である。ここで、圧力センサは、上記のように、チップ型のセンサとして極めて小型のものとすることにより、温度依存性が強く、走行中に比較的大きく温度変化するタイヤ内側で空気圧を適正に測定することは難しい。そのため、温度センサを配して、該温度センサの測定した温度に応じて、圧力センサが測定した値を補正する、温度補償を行うようにする。これにより、タイヤの空気圧を、温度変化にかかわらず、適正に検出することができるようになる。すなわち、圧力センサと温度センサとを併設することにより、これらを極めて小型化かつ薄肉化することを可能としたのである。
尚、一般的に、圧力センサは、大型化するに従って、温度依存性が鈍くなる傾向にあること、また、歪みゲージ等と同様にセンサ自体が所定の温度範囲内で温度補償されていること等から、温度センサを特に必要としない。したがって、従来の、温度センサを必要としない構成は、圧力センサの小型化かつ薄肉化に限界があり、本発明のように小型かつ薄肉のセンサ装置を形成することは極めて難しいものである。
【００１１】
また、本発明にあっては、半導体集積回路チップに形成した整流回路により、センサアンテナから受信する電波を変換して、基板型センサ装置の駆動電流を賄うようにしたものである。上述のように、半導体集積回路チップに形成された各実装要素は、それぞれ超小型であることから、その起動に必要とする電力も小さくできる。そのため、整流回路が生成する駆動電流により、各実装要素の起電力を充分に賄うことが可能であり、さらに該整流回路を小型化することも可能としている。また、このような整流回路を備えることによって、該基板型センサ装置に電池等の電力供給源を配設する必要がないため、本発明の基板型センサ装置は一層小型かつ薄肉なものとなる。さらに、この基板型センサ装置は、電池切れ等により空気圧を測定できない状況が発生しないと共に、電池交換作業を省略することができるという優れた利点もある。
【００１２】
一方、かかるタイヤ空気圧検出装置にあっては、上記した圧力センサ及び温度センサが測定した各電気信号をセンサアンテナから発信し、車体に配設されたアンテナにより該電気信号を受信した制御処理装置によって、タイヤ空気圧を算出するようにしたものである。ここで、制御回路によるタイヤ空気圧の算出としては、温度雰囲気に従って変化する圧力センサの電気信号と温度センサの電気信号とから設定した圧力温度関係式に、各電気信号をあてはめることにより算出するようにした処理方法が好適である。この圧力温度関係式は、すなわち、圧力センサの温度依存性を表すものであり、圧力センサの種類やセンサ形状等により異なることとなり得る。このように制御回路は、予め設定した圧力温度関係式を記憶し算出処理することを要すること、また、アンテナから発信する電波を制御することから、各制御処理を行う中央制御装置や記憶装置等から構成されてなるものが好適に用い得る。
このように、本発明のタイヤ空気圧検出装置は、車両側に設置した制御処理装置により、空気圧値を適正に算出処理するようにし、タイヤ内側に設置した基板型センサ装置により、タイヤの圧力と温度とを電気的な信号として測定するようにしている。このため、基板型センサ装置には、圧力センサ及び温度センサが測定した電気信号を空気圧値に算出処理する中央制御装置ＣＰＵや記憶装置等を配設していないことから、小型化かつ薄肉化することに大きく寄与している。また、この回路構成は比較的シンプルであることから、各実装要素間の電気信号の入出力が単純化でき、走行中の振動等によって誤作動を起こす可能性を低減できる。
【００１３】
上述したように、本発明のタイヤ空気圧検出装置にあっては、基板型センサ装置を、従来構成のセンサ装置に比して、極めて小型かつ薄肉形状としたものである。これにより、基板型センサ装置をホイールのドロップ部に設置した場合にあっても、該基板型センサ装置がタイヤの脱着作業を妨げず、該作業を容易に行うことが可能である。また、このような基板型センサ装置は、ホイール重量に比して極めて軽量であることから、該ホイールの重量バランスを崩すこともない。而して、基板型センサ装置を設置することだけでは、別途ウエイトを装着する必要が生じない。
【００１４】
上述した圧力センサが、シリコンダイヤフラムから形成されている構成が提案される。ここで、シリコンダイヤフラムは、内部に空洞を形成してなる構成を有してなる。ここで、このシリコンダイヤフラムの圧力センサとしては、空洞の一側部に圧力が作用するように配し、該一側部の両端縁に夫々に電極を接続してなるものが好適に用い得る。そして、圧力により一側部が変形することにより、該一側部の抵抗が変化し、電極間で変化する電圧を測定する、いわゆる、抵抗変化型圧力センサとすることができる。尚、圧力センサを、空洞の、互いに対向する両側に圧力が作用する構成とすることも可能である。このように、圧力センサをシリコンダイヤフラムから形成することにより、該圧力センサを極めて小型かつ薄肉のものとすることが可能である。
【００１５】
また、上述した基板型センサ装置が、整流回路により整流した駆動電流を蓄積する電流貯留回路を備えている構成が提案される。ここで、電流貯留回路としては、充電及び放電可能なコンデンサからなるものを好適に用いることができる。かかる電流貯留回路を備えることにより、基板型センサ装置の各実装要素を夫々に起動するに必要となる起電力を貯蓄することができると共に、必要に応じて各実装要素に駆動電流を流すことも可能である。これにより、センサアンテナから受けた電波から整流回路が生成した駆動電流を、基板型センサ装置で効率良く利用することができる。この電流貯留回路は、上述したように半導体集積回路チップの各実装要素が比較的小さな電流により作動することから、充電容量が比較的少量である小型のコンデンサにより構成することが可能である。したがって、このような電流貯留回路を配設した場合でも、基板型センサ装置を小型かつ薄肉形状とすることが可能である。尚、この電流貯留回路は、基板型センサ装置に、上述した半導体集積回路チップと併設するように配設した構成とすることができる。又は、半導体片上に配して半導体集積回路チップを構成するものとしても良い。
【００１６】
また、上述した基板型センサ装置が、センサアンテナから受信した電波の、整流回路への送流量を制御する送流量制限回路を備えている構成が提案される。ここで、送流量制御回路としては所定量以上の電流が流れないダイオードからなるものを好適に用いることができる。かかる送流量制御回路にあっては、一度に大きな電流が整流回路に流れないようにすることにより、該整流回路が過大な電流によって破壊されることを防止するものである。さらに、整流回路に流れる電流を制限することにより、比較的小さな電流で起動する半導体集積回路チップの各実装要素に過大な電流が流れることを防ぎ、これらの破壊も防止できる。この送流量制限回路は、前記のようにダイオードから回路構成できるものであるから、小型形状に形成することが可能である。したがって、このような送流量制限回路を配設した場合でも、基板型センサ装置を小型かつ薄肉形状とすることが可能である。尚、この送流量制御回路にあっても、上記の電流貯留回路と同様、基板型センサ装置に、上述した半導体集積回路チップと併設するように配する構成や、半導体片上に配して該半導体集積回路チップを構成することのいずれとすることもできる。
【００１７】
さらにまた、上述の基板型センサ装置が、変換回路から得たデジタル信号を増幅してセンサアンテナから発信する増幅回路を備えている構成が提案される。ここで、増幅回路としては、センサアンテナから所定の電波を常時発信しており、変調回路からデジタル信号を入力すると、該デジタル信号を増幅して該電波に乗せて発信するようにしたものとすることができる。又は、変調回路からデジタル信号を入力した場合に、該デジタル信号の入力に従って、当該デジタル信号を増幅してセンサアンテナのコイル両端を短絡制御する、いわゆる負荷変調するものとしても良い。かかる増幅回路は、圧力電気信号と温度電気信号とを無線送信用に変換した各デジタル信号を、車両に配したアンテナが正確かつ充分に受信可能となるように、伝送するものである。これにより、基板型センサ装置が測定した圧力電気信号と温度電気信号とを、適正に制御回路装置に伝達することが可能である。
【００１８】
上述した半導体集積回路チップが、該チップに配設された各実装要素の作動を制御するコントロール回路を備えている構成が提案される。ここでコントロール回路としては、トランジスタ等の半導体素子から形成されてなり、所定の電気的な信号を受けるとＯＮ信号を発し、該信号が停止した場合又は新たな信号を受けた場合にＯＦＦ信号を発するようにしたものとすることができる。すなわち、電気信号によりＯＮ／ＯＦＦを切り替える、シンプルな構成かつ小型形状の回路として形成でき、半導体片上に形成することを可能としている。かかる構成にあっては、コントロール回路を半導体集積回路チップに配設された各実装要素と電気的に接続し、所定の作動状態となった場合に各実装要素にＯＮ信号を発信して各実装要素を作動させ、該作動状態が止んだ場合にはＯＦＦ信号を発信して各実装要素の作動を停止させるようにすることができる。また、このように、比較的単純な制御を行うコントロール回路は、例えば中央制御装置ＣＰＵのように複雑な制御をしないことから、走行中に生じる振動等によって誤作動する可能性も低い。ここで、所定の作動状態としては、例えば、整流回路が駆動電流を生成している状態や、電流貯留回路に所定量の駆動電流が蓄積された状態等に設定することができる。このように作動状態を設定することにより、各実装要素を適正かつ効率的に作動させることが可能となる。
【００１９】
上述した温度センサが、バンドギャップ回路を備えてなる構成であるものが提案される。ここで、バンドギャップ回路は、温度に依存しない基準電圧を得ることができる回路である。かかる温度センサとしては、このバンドギャップ回路に、温度によってリニアに変化するトランジスタやダイオード等の半導体素子を接続した回路からなり、例えばこのトランジスタのベース・エミッタ間の電圧を測定するようにしたものである。したがって、この温度センサは、バンドギャップ回路から得た基準電圧に対して、該回路に接続されたトランジスタによる電圧変化を測定することによって、タイヤ内の温度を適正に測定することができる。
【００２０】
一方、センサアンテナが、タイヤ内側に配設されると共に、制御処理装置のアンテナが、車両の、該センサアンテナと対向するようにした位置に配設されている構成が提案される。ここで、例えば、センサアンテナはホイールのリムのドロップ部に配設され、制御処理装置のアンテナは車体のタイヤハウスの、タイヤのトレッド（走行面）に対向する位置に配設される。これにより、走行中にあって、タイヤと共に回転するセンサアンテナが、１回転毎に、制御処理装置のアンテナとの間に、タイヤのトレッドのみが存在する状態とすることができる。したがって、センサアンテナが、制御処理装置のアンテナとの間にタイヤのみが存在する回転域を通過する場合に、各アンテナ相互で電波及びデジタル信号を正確に伝達できることとなる。ここで、センサアンテナとアンテナとの間にタイヤのみが存在する回転域は、タイヤが一回転毎に定期的に到来することから、かかる構成にあっては、各アンテナ間で電波及び信号のやり取りを充分かつ適切に行うことが可能である。
【００２１】
また、制御処理装置が、制御回路の算出したタイヤ空気圧値に従って、該タイヤ空気圧値の正常又は異常を報知する報知装置を備えている構成が提案される。かかる構成にあっては、報知装置により運転者等にタイヤの空気圧状態を知らせるようにしたものであるから、タイヤ空気圧に異常が生じた場合には、これを迅速かつ正確に運転者に知らせることができ、運転者に適正な対応処置を促すことができる。而して、車両の安全性を一層高めることが可能となる。ここで、制御処理装置としては、制御回路が、基板型センサ装置から送信されたデジタル信号に従って算出処理したタイヤ空気圧値を、予め定められた基準となる空気圧値の範囲に在るか否かを調べ、当該タイヤ空気圧値が正常か異常かを判定し、この結果を報知装置が運転者等に知らせるようにする構成が好適である。また、報知装置としては、タイヤの空気圧値を、デジタル表示画面等により表現するものや、異常時のみ警報を発するようにするもの等が好適に用いられる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のタイヤ空気圧検知装置にあっては、上述したように、タイヤ内側に配設する、センサアンテナを連設した基板型センサ装置に、圧力センサと、温度センサと、該各センサが測定した各電気信号を無線送信用の信号に変える変換回路と、駆動電流を生成する整流回路とを備えた半導体集積回路チップを配すると共に、車体に配設する制御処理装置に、前記基板型センサ装置と送受信するアンテナと、発信電波を制御すると共に、受信した信号から温度補償してタイヤ空気圧値を算出する制御回路とを備えてなるものであるから、かかる基板型センサ装置は、半導体集積回路チップに極めて小型かつ薄肉の各実装要素を適切に配することにより、上述した従来構成のセンサ装置に比して、小型かつ薄型形状であると共に軽量なものとなる。このため、基板型センサ装置をホイールのドロップ部に設置しても、タイヤの脱着作業を妨げず、該作業を容易に行うことができると共に、該ホイールの重量バランスを崩すこともなく、基板型センサ装置に対して別途ウエイトを装着する必要も生じない。また、この基板型センサ装置は、極めて小型かつ薄肉形状の圧力センサと温度センサとを併設することにより、タイヤ内側の温度変化に応じて常時適正な空気圧を検知することが可能である。さらに、整流回路によって駆動電流を生成するようにしたから、電池交換等の作業を省略することが可能である。さらにまた、このタイヤ空気圧検知装置にあっては、センサが測定した電気信号を処理する制御回路を車両側の制御処理装置として配し、基板型センサ装置は電気信号を入出力するシンプルな回路としたため、走行中の振動等により、該基板型センサ装置が誤作動する可能性を低減できる。
【００２３】
ここで、圧力センサが、シリコンダイヤフラムから形成されてなる構成にあっては、該圧力センサを極めて小型かつ薄肉のものとして、半導体集積回路チップに適切に配することができると共に、タイヤ内の温度に応じた空気圧を適切に測定することができる。
【００２４】
上述した基板型センサ装置が、整流回路により整流した駆動電流を蓄積する電流貯留回路を備えてなる構成にあっては、該基板型センサ装置の各実装要素を起動するために必要な起電力を貯蓄し、かつ、必要に応じて駆動電流を流すことができるから、駆動電流を効率良く用いることができる。
【００２５】
また、上述した基板型センサ装置が、センサアンテナから受信した電波の、整流回路への送流量を制御する送流量制限回路を備えてなる構成にあっては、一度に大きな電流が整流回路に流れないようにして、該整流回路が破壊されることを防止することができる。さらに、このように整流回路に過大な電流を流さないことにより、半導体集積回路チップを保護することも可能となる。
【００２６】
また、上述の基板型センサ装置が、変換回路から得たデジタル信号を増幅してセンサアンテナから発信する増幅回路を備えてなる構成にあっては、基板型センサ装置が測定した圧力電気信号と温度電気信号とを、適正に制御回路装置に伝達できる。
【００２７】
上述した半導体集積回路チップが、該チップに配設された各実装要素の作動を制御するコントロール回路を備えてなる構成にあっては、比較的単純な制御を行うコントロール回路を備えることにより、走行中に生じる振動等によって、基板型センサ装置が誤作動する可能性を低減することが可能である。また、このコントロール回路を配することにより、半導体集積回路チップの各実装要素を適正かつ効率的に作動させることができる。
【００２８】
また、上述した温度センサが、バンドギャップ回路を備えてなる構成であるものとした場合にあっては、該温度センサを極めて小型かつ薄肉のものとして、半導体集積回路チップに配することができると共に、タイヤ内の温度を適正に測定することができる。
【００２９】
一方、上述したセンサアンテナが、タイヤ内側に配設されると共に、制御処理装置のアンテナが、車両の、該センサアンテナと対向する位置に配設されるようにした構成にあっては、センサアンテナと制御処理装置のアンテナとの間で、相互に電波及びデジタル信号を正確かつ適切に伝達することができる。
【００３０】
また、制御処理装置が、制御回路の算出したタイヤ空気圧値に従って、該タイヤ空気圧値の正常又は異常を報知する報知装置を備えてなる構成にあっては、運転者等にタイヤの空気圧状態を知らせるようにしたものであり、タイヤ空気圧に異常が生じた場合には、これに対して適切な対応処置を行うことを運転者に促すことができ、車両の安全性を一層高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明にかかる、自動車用のタイヤ空気圧検知装置１を添付図面に従って説明する。
このタイヤ空気圧検知装置１は、図１のように、自動車５１の各タイヤ５２毎の、各ホイール５４に夫々に配設されたセンサアンテナ３及び基板型センサ装置２と、車体の各タイヤハウス５３毎に配設されたアンテナ５と夫々に電気的に接続してなる制御処理装置４とから構成されている。尚、アンテナ５は、タイヤ５２の一回転毎に、前記センサアンテナ３と対向可能となる位置に配設されている。ここで、センサアンテナ３及び基板型センサ装置２は、図２のように、ホイール５４のリム５５のドロップ部５６に、タイヤ５２の内側に配設されている。これにより、基板型センサ装置２がタイヤ内の空気圧を測定できるようになっている。また、このセンサアンテナ３及び基板型センサ装置２は、自動車５１の走行中、タイヤ５２と共に回転することとなる。そのため、センサアンテナ３は、この回転周方向の所定回転域を回転通過する毎に、タイヤハウス５３に配置したアンテナ５との間にタイヤ５２のみが存在する状態が到来することとなっており、ここで、定期的かつ断続的に、電波の送受信を行うことができる。而して、後述するように、センサアンテナ３は、制御処理装置４のアンテナ５からの、駆動電流用の電波を適正に受信できると共に、空気圧及びタイヤ内温度の信号を該アンテナ５に適正に送信できる。
【００３２】
上記した基板型センサ装置２にあっては、プリント基板１４上に各実装要素を配置して形成されてなるものである。図３及び図４のように、プリント基板１４上に、コイル型のセンサアンテナ３に接続され、該センサアンテナ３から受けた電波を所定量に制限する送電量制限回路１０が配置されている。この送電量制限回路１０はダイオードから構成されてなる。また、この送電量制限回路１０は、センサアンテナ３から入力した電波を、整流回路１５に出力するように該整流回路１５と接続されている。すなわち、送電量制限回路１０は、入力した電波を、ダイオードによって送流する量を制限して、整流回路１５に出力するようにしている。一方、整流回路１５は半導体片１３上に形成されており、図７のように、四個のダイオード４０とコンデンサ４１とによりブリッジ回路を形成してなるものである。このブリッジ回路によって、送流量制限回路１０から入力した交流電波を、一側の直流電流に整流して、駆動電流を生成する。この整流回路１５は、プリント基板１４上に配置された電流貯留回路１１に接続されており、生成した駆動電流を該電流貯留回路１１に順次出力するようになっている。この電流貯留回路１１は、整流回路１５から入力した駆動電流を充電するコンデンサから構成されている。
【００３３】
そして、電流貯留回路１１は、圧力センサ１６、温度センサ１７、Ａ／Ｄコンバータ１８、変調回路１９にそれぞれ接続されており、蓄積した駆動電流を出力できるようになっている。また、この電流貯留回路１１は、プリント基板１４上に配置した増幅回路１２にも接続されており、駆動電流を出力可能となっている。さらに、この電流貯留回路１１は、半導体片１３上に形成されたコントロール回路２０とも接続されており、該電流貯留回路１１に蓄積された駆動電流量が、前記各実装要素の作動電力に達したか否かを認識できるようにしている。そして、電流貯留回路１１が、作動電力に必要な駆動電流量を蓄積した場合に、圧力センサ１６、温度センサ１７、Ａ／Ｄコンバータ１８、変調回路１９に夫々に駆動電流を確保して作動開始するように指示する信号を発信する。
【００３４】
ここで、上記したように、整流回路１５、圧力センサ１６、温度センサ１７、Ａ／Ｄコンバータ１８、変調回路１９、コントロール回路２０は、図３（イ）のように、半導体片１３上に形成され、半導体集積回路チップ９を構成している。この半導体集積回路チップ９は、プリント基板１４上に配置されており、該半導体集積回路チップに形成した各実装要素と、上述した送電量制限回路１０、電流貯留回路１１，増幅回路１２と、チップ上の各実装要素とをワイヤーボンディング２１により接続している。そして、このワイヤーボンディング２１以外ではプリント基板１４と半導体集積回路チップ９とを絶縁している。これは、比較的大きい電流が流れるプリント基板１４と、微弱電流が流れる半導体集積回路チップ９とを絶縁することにより、短絡によって該半導体集積回路チップ９が破損することを防止している。
【００３５】
一方、半導体集積回路チップ９に形成された圧力センサ１６は、図８のように、内部に空洞２５が形成されたシリコンダイヤフラム２２からなるチップ型であり、該空洞２５の上側部２４の両端縁から連成され、該上側部２４と夫々に電気的に導通してなる電極２６ａ，２６ｂが夫々に接続されている。尚、各電極２６ａ，２６ｂは、相互に絶縁するように、絶縁部２７，２７を介して、下側部２３に接続されている。そして、この上側部２４をタイヤ５２の空気圧雰囲気中に露出させることにより、該上側部２４が空気圧に応じて下方向に変形するようになっている。すなわち、この上側部２４が圧力検知部である。このシリコンダイヤフラム２２にあっては、上側部（圧力検知部）２４に圧力が作用すると、該上側部２４が下方に変形することにより、該上側部２４の抵抗値が変化する。この変形量の大きさに従って、抵抗値がことなることから、圧力に応じて電極間の電圧も異なることとなる。すなわち、この圧力センサ１６は、上述した電流貯留回路１１から一定量の電流を電極間に流し、各電極間の電圧を測定することにより、タイヤの空気圧を測定するものである。そして、この測定した電圧値を、圧力電気信号として出力するようになっている。このような圧力センサ１６は、シリコンダイヤフラム２２を圧力に従って変化する可変抵抗として用いたものであり、いわゆる抵抗変化型圧力センサである。
【００３６】
また、半導体集積回路チップ９に形成された温度センサ１７は、図９のように、ＣＭＯＳ回路により構成されたバンドギャップ回路４５と、該バンドギャップ回路４５によって温度依存しない基準電圧（リファレンス電圧）を生じる出力端子４２ａ，４２ｂに接続されたトランジスタ４７とから構成されている。ここで、出力端子４２ｂがトランジスタ４７のベース４３に接続されている。そして、このトランジスタ４７のベース４３とエミッタ４４間に電極が接続されており、この間の電圧変化を測定するようになっている。ここで、バンドギャップ回路４５に接続されたトランジスタ４７としては、温度変化に従ってリニアに電圧変化するものを用いている。そして、かかる温度センサ１７は、上述した電流貯留回路１１から一定量の電流がバンドギャップ回路４５に流れると、出力端子４２ａ，４２ｂに温度に依存しない基準電圧が生じ、該基準電圧に対し、トランジスタ４７により変化する電圧値Ｖを、該トランジスタ４７のベース４３とエミッタ４４との間で測定する。そして、この測定した電圧値Ｖを、温度電気信号として出力するようになっている。ここで、本実施形態例の温度センサ１７にあっては、トランジスタ４７が温度変化に対してリニアな電圧変化を生じる約−３０℃〜１２０℃の範囲で適正に温度を検出することができるものである。したがって、この温度センサ１７により、かかる温度範囲における、上記した圧力センサ１６の温度補償を行うようにしている。尚、温度センサ１７は、上記の圧力センサ１６とほぼ同期して測定するようになっている。
【００３７】
このような圧力センサ１６及び温度センサ１７は、上記したＡ／Ｄコンバータ１８に夫々に接続されており、測定した各電気信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１８は、上述した電流貯留回路１１からの電流により駆動して、入力した各電気信号を夫々にデジタル信号に変換し、圧力デジタル信号と温度デジタル信号とする。そして、各デジタル信号を変調回路１９に出力する。このＡ／Ｄコンバータ１８と接続されている変調回路１９は、上述した電流貯留回路１１からの電流により駆動して、入力した各デジタル信号を、無線送信用のデジタル信号に変調する。ここで、変調回路１９は、予め設定されてる無線送信用の電波に、変調したデジタル信号を乗せて、上述した増幅回路１２に出力するようにしている。すなわち、変調回路１９は、発振回路としての働きも行うようになっている。尚、Ａ／Ｄコンバータ１８及び変調回路１９が、本発明にかかる変換回路を構成している。
【００３８】
ここで、上記の変調回路１９は、ワイヤーボンディング２１を介して、プリント基板１４上に配設された増幅回路１２に接続されている。この変調回路１９から出力された圧力デジタル信号及び温度デジタル信号は、増幅回路１２に入力することとなる。この増幅回路１２は、上述した電流貯留回路１１から得た駆動電流により、入力した各デジタル信号を増幅してセンサアンテナ３から発信するものである。
【００３９】
一方、上述したように、半導体集積回路チップ９にはコントロール回路２０も配設されており、電流貯留回路１１，圧力センサ１６、温度センサ１７、Ａ／Ｄコンバータ１８、変調回路１９とそれぞれ接続されている。ここで、コントロール回路２０は、上述したように、電流貯留回路１１に蓄積される駆動電流量が、前記各実装要素の作動電力に達したか否かを認識するものである。すなわち、電流貯留回路１１は、コンデンサに充電された駆動電流が所定充電量になると、コントロール回路２０に電気信号を出力する。この電気信号を入力したコントロール回路２０は、該電気信号の入力が停止するまで、電流貯留回路１１が所定充電量を有していると認識し、圧力センサ１６、温度センサ１７、Ａ／Ｄコンバータ１８、変調回路１９に夫々に、各作動の実行を指示するＯＮ信号を出力するようにした回路構成となっている。また、電流貯留回路１１の電流量が前記充電量より低下すると、前記電気信号が停止し、コントロール回路２０は電流貯留回路１１が所定充電量を有していないと認識し、前記各実装要素に作動停止を指示するＯＦＦ信号を出力する。このように、コントロール回路２０は、電流貯留回路１１のコンデンサが、整流回路１５により生成された駆動電流を、半導体集積回路チップ９の各実装要素を作動させるに必要な作動電力まで充電している否かにより、該各実装要素にＯＮ信号又はＯＦＦ信号を出力し、夫々に作動の実行又は停止を指示するようにしたものである。ここで、コントロール回路２０からＯＮ信号を入力した、圧力センサ１６、温度センサ１７、Ａ／Ｄコンバータ１８、変調回路１９はぞれぞれ電流貯留回路１１から駆動電流を得て、上述した各作動を実行するようになっている。そして、ＯＦＦ信号を入力するまで、所定時間間隔で各作動が繰り返されることとなる。すなわち、この所定時間間隔毎に、圧力センサ１６及び温度センサ１７により測定された信号が制御処理回路４に送信されることとなり、本タイヤ空気圧検知装置１は、ほぼ常時タイヤ５２の空気圧を検知していることとなっている。尚、コントロール回路２０のＯＮ信号出力からＯＦＦ信号出力のまでの間は、電流貯留回路１１のコンデンサには、上述した整流回路１５からの充電と、前記各実装要素への放電とが行われている。
【００４０】
このような基板型センサ装置２とセンサアンテナ３とは、図３（ロ）のように、所定の封止樹脂３０によって、全体的に被覆されてホイール５４のドロップ部５６に設置されるようになっている。この封止樹脂３０は、設置時やタイヤの脱着作業時等での不慮の破損や脱落、静電気等による電磁力から、基板型センサ装置２とセンサアンテナ３とを保護するものである。但し、基板型センサ装置２の圧力センサ１６及び温度センサ１７にあっては、タイヤの空気圧及びタイヤ内の温度を正確に測定できるように、圧力を検知する部分及び温度を検知する部分には封止樹脂３０が被覆されておらず、それぞれタイヤ内に露出するようにしている。
【００４１】
ここで、上述した本実施形態例の基板型センサ装置２にあっては、その形状寸法を、約１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み約１ｍｍに形成している。さらに、この基板型センサ装置２に配設された半導体集積回路チップ９は、約３ｍｍ×３ｍｍ、厚み約２００μｍとしている。ここで、この半導体集積回路チップ９に配設された圧力センサ１６は、直径約５０μｍ、厚み約１００μｍの円柱形状に形成されてなるものである。このように、基板型センサ装置２は、小型かつ薄肉の形状であると共に、それ故に重量も極めて軽いものである。このため、基板型センサ装置２をホイール５４に配設した場合にも、該ホイール５４の重量バランスにほとんど影響しない。
【００４２】
一方、制御処理装置４は、図５のように、電波を発信するアンテナ５と、該アンテナ５から発信する電波を形成する発振回路３１と、アンテナ５から受信したデジタル信号を電気信号に復調する復調回路３２と、該電気信号に従って、タイヤの空気圧を算出し、該空気圧が適正範囲にあるか否かを判定する制御回路３３と、タイヤの空気圧をデジタル表示すると共に、該空気圧が異常である場合には警報を発する報知装置３４とから構成されている。また、制御回路３３は、発振回路３１による、電波の発振制御も行っている。復調回路３２は、アンテナ５が受信したデジタル信号を、バンドパスフィルタ３５を介して受け取るようになっている。ここで、制御回路３３は、中央制御装置ＣＰＵ（図示省略）と記憶装置ＲＯＭ（図示省略）と記憶装置ＲＡＭ（図示省略）とを備えてなる。この記憶装置ＲＯＭには、復調回路３２から入力した圧力電気信号及び温度電気信号から空気圧値を算出するための圧力温度関係式等の各種データや、タイヤ空気圧の基準範囲を表す基準空気圧データや、発振回路３１を制御して電波を発信させるための発振データ等の固定データが格納されている。ここで、圧力温度関係式にあっては、上述の圧力センサ１６の、温度雰囲気に従って変化する電気信号を、温度センサ１７の電気信号により補正して、適正な圧力値を算出するために予め設定されている。この圧力温度関係式は、本発明の圧力センサ１６と温度センサ１７とから出力される各電気信号に応じて設定されており、該温度センサ１６の温度依存性を表している。そして、各電気信号を受信すると、記憶装置ＲＯＭから圧力温度関係式を読み込み、該関係式に各電気信号をあてはめることにより、圧力値を算出することができることとなる。一方、中央制御装置ＣＰＵは、復調回路３２から入力した圧力電気信号及び温度電気信号から、記憶装置ＲＯＭに記憶されている算出データを用いてタイヤ空気圧値を算出する処理と、この算出した空気圧値を前記基準空気圧データと比較して、正常か異常かを判定する処理と、該正常又は異常の判定結果に従って報知装置３４により報知させる処理とを行う。また、前記のように、発振回路３１に電波を発振させる処理等も行っている。
【００４３】
また、上記の報知装置３４は、自動車５１の運転者が容易に視認できる位置にデジタル表示器（図示省略）が設けられていると共に、該運転車が警報を充分に認識できる位置に警報機（図示省略）が配設されている。例えば、デジタル表示器は、スピードメータ等の配されているパネル内に配されているものとすることができる。また、警報機は、ラジオ等の音を流すスピーカーとすることもできる。但し、このスピーカーは、ラジオ等の切断中であっても、警報を発することのできる構成とする。
【００４４】
次に、上述した基板型センサ装置２及び制御処理装置４から構成されるタイヤ空気圧検知装置１により、自動車５１のタイヤ５２の空気圧を検知する過程を、図６に従って説明する。
自動車５１のエンジン始動等により、制御処理装置４の制御回路３３は、発振回路３１に基板型センサ装置２の電源用の電波発振の指示を出力する。この指示に従って発振回路３１は、タイヤハウス５３に配設されたアンテナ５から所定の交流電波を発信する。尚、この交流電波は、四箇所のタイヤハウス５３の、全てのアンテナ５で同期して行われる。
【００４５】
このように制御処理装置４のアンテナ５から発信された電波を、タイヤ５２内側のホイール５４のドロップ部５６に配設されたセンサアンテナ３が受信すると、該電波は送流量制限回路１０に流れていく。そして、この電波は、送流量制限回路１０により所定量に制限されて整流回路１５に流れていく。尚、送流量制限回路１０は、センサアンテナ３から電波を入力している間、整流回路１５に電波を流し続けている。
【００４６】
整流回路１５は、上述したように、送流量制限回路１０を通じて入力した交流電波を、ダイオードからなる、例えばブリッジ回路により直流電流に整流し、駆動電流を生成する。そして、この駆動電流を電流貯留回路１１に出力する。尚、整流回路１５は、送流量制限回路１０から電波を入力している間、駆動電流を生成し、電流貯留回路１１に出力し続ける。この駆動電流は、電流貯留回路１１に流れ込むに従ってコンデンサに充電されていく。そして、電流貯留回路１１のコンデンサに、圧力センサ１６、温度センサ１７、Ａ／Ｄコンバータ１８、変調回路１９を作動させる作動電力となる所定充電量まで、駆動電流が充電されると、該電流貯留回路１１からコントロール回路２０に電気信号を出力する。この電気信号を入力したコントロール回路２０は、半導体集積回路チップ９にＯＮ信号を出力する。そして、このＯＮ信号を入力した、圧力センサ１６、温度センサ１７、Ａ／Ｄコンバータ１８、変調回路１９はそれぞれ必要量の駆動電流を、電流貯留回路１１から得て、各作動を実行することとなる。ここで、電流貯留回路１１のコンデンサは、引き続き駆動電流を充電すると共に、各実装要素に駆動電流を放電することとなっており、充放電が繰り返し行われている状態となる。
【００４７】
ここで、コントロール回路２０からのＯＮ信号を入力した圧力センサ１６は、電流貯留回路１１から一定量の駆動電流を得て、該駆動電流をシリコンダイヤフラム２２の上側部（圧力検知部）２４の両端縁と夫々に接続された電極２６ａ，２６ｂ間に流す。そして、この電極間の電圧を測定する。すなわち、上述したように、タイヤ空気圧によって押圧された上側部２４が下方に変形して、該上側部２４の抵抗の変化によって変化する、各電極２６ａ，２６ｂ間の電圧を測定することにより、該タイヤ空気圧を測定している。このように電圧を測定すると、圧力センサ１６は、該電圧値を圧力電気信号としてＡ／Ｄコンバータ１８に出力する。
【００４８】
また、コントロール回路２０からのＯＮ信号を入力した温度センサ１７は、上記した圧力センサ１６の電圧測定と同期して、電流貯留回路１１から駆動電流を得て、バンドギャップ回路４５の出力端子４２ａ，４２ｂに生じる基準電圧によってトランジスタ４７のベース４３・エミッタ４４間に発生する電圧変化を測定する。すなわち、この変化した電圧値Ｖを測定することにより、タイヤ内の温度を測定している。このように電圧を測定すると、温度センサ１７は、該電圧値を温度電気信号としてＡ／Ｄコンバータ１８に出力する。
【００４９】
そして、Ａ／Ｄコンバータ１８は、上述の圧力電気信号を圧力センサ１６から受信し、温度電気信号を温度センサ１７から受信すると、コントロール回路２０からのＯＮ信号により電流貯留回路１１から得た駆動電流によって、各電気信号をそれぞれ圧力デジタル信号と温度デジタル信号とに変換する。そして、このＡ／Ｄコンバータ１８は、圧力デジタル信号と温度デジタル信号とを変調回路１９に出力する。尚、このＡ／Ｄコンバータ１８以降は、圧力センサ１６からの一個のデータと、温度センサ１７から一個のデータを一組として扱い、圧力センサ１６の温度補償が適正に行われるようにする。
【００５０】
このように、変調回路１９は、Ａ／Ｄコンバータ１８から圧力デジタル信号と温度デジタル信号とを入力すると、コントロール回路２０からのＯＮ信号により電流貯留回路１１から得た駆動電流によって、各デジタル信号を、無線通信用の出力波形にのるようにデジタル変調する。そして、変調した圧力デジタル信号及び温度デジタル信号を、増幅回路１２に出力する。これらデジタル信号を入力した増幅回路１２は、電流貯留回路１１から得た駆動電力により、該デジタル信号をセンサアンテナ３から発信する。
【００５１】
このような、コントロール回路２０から発したＯＮ信号によって開始した、圧力センサ１６及び温度センサ１７の測定から、センサアンテナ３の発信に至る一連の流れは、電流貯留回路１１に蓄積された駆動電流が所定量以下となることによって、該コントロール回路２０がＯＦＦ信号を発する（図示省略）まで、断続的に実行されることとなる。このため、各実装要素の作動時間の間隔に従って、圧力センサ１６と温度センサ１７の測定した信号がセンサアンテナ３から発信される。
【００５２】
上述のようにセンサアンテナ３から発信されたデジタル信号を、タイヤハウス５３に配設されたアンテナ５が受信すると、該デジタル信号はバンドパスフィルタ３５を介して復調回路３２に入力される。そして、この復調回路３２は、このデジタル信号を復調して、圧力電気信号と温度電気信号とを制御回路３３に出力する。これら電気信号を受信した制御回路３３は、各電気信号から、上述の圧力センサ１６が測定した圧力電圧値と、温度センサ１７が測定した温度電圧値とを読み取る。そして、圧力センサ１６の有する温度依存性に従って予め設定されている圧力温度関係式により、この圧力電圧値を、温度電圧値により温度補償して、タイヤ空気圧を算出する。さらに、温度電圧値からタイヤ内温度も算出する。このように算出したタイヤ空気圧とタイヤ内温度とを、予め設定した空気圧基準範囲、温度基準範囲とそれぞれ比較し、該基準範囲内に収まっているか否かを判定する。
【００５３】
ここで、タイヤ空気圧とタイヤ内温度とが基準範囲内であった場合には、制御回路３３は、報知装置３４のデジタル表示器（図示省略）に、このタイヤ空気圧と温度との各値をグリーン色により表示する。一方、基準範囲外であった場合には、制御回路３３は報知装置３４のデジタル表示器に各値をレッド色により表示して強調すると共に、警報機（図示省略）から所定の警報音を発する。このように、デジタル表示器と警報機により、タイヤ空気圧の異常を報知することにより、タイヤ５２の異常を運転者に確実かつ迅速に知らせることが可能である。
【００５４】
このようなタイヤ空気圧とタイヤ内温度とは、制御回路３３に従って発振回路３１が電波を発信し、基板型センサ装置２が該電波から生成した駆動電流を電流貯留回路１１に所定充填量蓄積している間、所定時間間隔で断続的に検出されることとなる。本実施形態例にあって、この制御回路３３は、自動車５１のエンジンスタートから停止までの間で電波を発信し続けるようにしている。ここで、エンジンが停止した場合には、電波の発信が停止し、電流貯留回路１１から駆動電流が放電するだけとなるから、蓄積された駆動電流量が所定充填量以下となると、上述したようにコントロール回路２０は各実装要素にＯＦＦ信号を発し、各作動を停止させる。これにより、タイヤ空気圧及び温度を検知する上述した一連の過程が停止することとなる。このように、本タイヤ空気圧検知装置１は、タイヤ５２のタイヤ空気圧とタイヤ内温度とを、自動車５１のエンジンスタートからエンジン停止まで、ほとんど常時検知していることとなっている。而して、運転者は、タイヤ５２に異常が発生し、空気圧や温度異常となると、直ちにこれを知得することができ、点検や所定の処置を行うことが可能となるから、自動車５１の安全性を一層高めることができる。
【００５５】
上述したように、本発明にかかる基板型センサ装置２は、駆動電力を生成する整流回路１５と、半導体素子による圧力センサ１６及び温度センサ１７と、コンデンサやダイオード等からなる他の各回路とから構成し、各実装要素をそれぞれ極めて小型かつ薄肉の形状としたことにより、該装置２の形状を小型かつ薄肉とすることが可能としたものである。ここで、基板型センサ装置２を小型かつ薄肉形状とするに寄与した要因としては、半導体素子からなる、極めて小型かつ薄肉形状の圧力センサ１６を配設すると共に、上述した従来の構成にない、温度センサ１７を併設することにより、該圧力センサ１６の温度補償を行い、温度変化するタイヤ内でも、適正に空気圧を検出できるようにしたことがある。これにより、単独で温度補償されている比較的大型の圧力センサを用いる必要が無く、基板型センサ装置２の小型薄肉化を大きく前進させることとなっている。さらには、整流回路１５により電池を設けない構成としたことや、中央制御装置ＣＰＵや記憶装置等を配置せず、各実装要素間は電流か信号の入出力のみとしたこと等がある。また、半導体集積回路チップ９に配した各実装要素が半導体素子からなるものであるから消費電流も少なく、一層の小型化ができるようになったことも要因の一つである。
【００５６】
このように、基板型センサ装置２が、小型かつ薄肉の形状であることから、タイヤ５２のドロップ部５６に配設した場合にも、タイヤ５２の組み付け作業の作業性を低下させることがないと共に、該組み付け作業によって破損や脱落する可能性が極めて低い。また、この基板型センサ装置２は、ホイール５４に比して極めて軽量であることから、該ホイール５４の重量バランスに影響しないため、該基板型センサ装置２の設置によって別途バランスウエイトを取り付ける必要が生じないという優れた利点を有する。
【００５７】
また、上述した実施形態例にあっては、送流量制限回路１０、電流貯留回路１１，増幅回路１２は、プリント基板１４上に配した構成であるが、その他の構成として、前記各回路を半導体集積回路チップ９に配設する構成とすることも可能である。すなわち、半導体集積回路チップ９が基板型センサ装置２となる。かかる構成により、一層小型化かつ薄肉化されることとなるから、タイヤ組み付け作業によって破損する可能性が一層低くなると共に、一層軽量化されることとなり、重量バランスへの影響も一層小さくなる。
【００５８】
上述した実施形態例にあっては、基板型センサ装置２、半導体集積回路チップ９等を上述したような形状寸法とした構成であるが、この形状寸法は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で様々に変更可能である。すなわち、さらなる小型化かつ薄肉形状とすることができる。例えば、上記したように、送流量制限回路１０、電流貯留回路１１，増幅回路１２に配設する構成とできる。また、半導体集積回路チップ９の各実装要素を、小型化することにより、該半導体集積回路チップ９をさらに小型化かつ薄肉形状とすることが可能である。
【００５９】
さらにまた、上述した実施形態例の温度センサ１７を、サーマルダイオードを備えた構成とすることも可能である。このサーマルダイオードを用いても、上述した実施形態例と同じ作用効果を発揮することが可能である。一方、このような温度センサ１７にあっては、上述した実施形態例で設定した温度範囲−３０℃〜１２０℃程度の他、測定可能な温度範囲が異なるように設定したセンサを使用しても良い。例えば、さらに広い温度範囲を適正に検出できる温度センサを配設することにより、温度補償範囲を拡げ、タイヤ内の一層大きな温度変化に対応可能とすることも可能である。
【００６０】
また、上述した実施形態例にあっては、増幅回路１２が、変調回路１９から入力した信号を増幅し、この増幅した信号を常時発信している電波に乗せて発信するようにした構成としているが、その他の構成として、変調回路１９からデジタル信号を入力した場合に限って、該信号を増幅してセンサアンテナのコイル両端を短絡制御する、いわゆる負荷変調するようにしたものとしても良い。この負荷変調する回路としても、上述の実施形態例と同様、変調回路１９から入力した信号を適正に制御処理装置４に送ることができる。
【００６１】
一方、上述した実施形態例にあっては、本タイヤ空気圧検知装置１が自動車５１のエンジン始動開始により起動するようにしたものであるが、その他の構成として、当該自動車５１のキーによるドア施錠操作によって起動する構成や、キーレスエントリーシステムによるドア施錠操作によって起動する構成等とすることも可能である。又は、タイヤ空気圧検知装置１を起動するための特定のスイッチ等を配設するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明にかかるタイヤ空気圧検知装置１の、自動車５１への配置を表す説明図である。
【図２】本発明にかかる、アンテナ５と、基板型センサ装置２及びセンサアンテナ３との配置を表す説明図である。
【図３】基板型センサ装置２及びセンサアンテナ３を表す（イ）平面図と、（ロ）側面図である。
【図４】基板型センサ装置２及びセンサアンテナ３の構成を表すブロック図である。
【図５】制御処理回路４の構成を表すブロック図である。
【図６】タイヤ空気圧検知装置１による、タイヤ空気圧を検知する一連の過程を表すフロー図である。
【図７】半導体集積回路チップ９に配した整流回路１５の回路図である。
【図８】半導体集積回路チップ９に配した圧力センサ１６を表す説明図である。
【図９】半導体集積回路チップ９に配した温度センサ１７の回路図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  タイヤ空気圧検知装置
２  基板型センサ装置
３  センサアンテナ
４  制御処理装置
５  アンテナ
９  半導体集積回路チップ
１０  送電量制限装置
１１  電流貯留回路
１２  増幅回路
１５  整流回路
１６  圧力センサ
１７  温度センサ
１８  Ａ／Ｄコンバータ（変換回路）
１９  変調回路（変換回路）
２０  コントロール回路
２２  シリコンダイヤフラム
３４  報知装置
４５  バンドギャップ回路
【図１】
2005114558.tif 000003
【図２】
2005114558.tif 000004
【図３】
2005114558.tif 000005
【図４】
2005114558.tif 000006
【図５】
2005114558.tif 000007
【図６】
2005114558.tif 000008
【図７】
2005114558.tif 000009
【図８】
2005114558.tif 000010
【図９】
2005114558.tif 000011