(57)【要約】【課題】パンク修理剤が使用されたことを正確に検出することができるタイヤ状態監視装置を提供すること。【解決手段】タイヤ状態監視装置において、タイヤセンサユニット３は送信信号を出力する送信回路１３と、送信回路１３からの送信信号を送信する送信アンテナ１４と、送信信号の振幅を検出するモニタ回路１５と、を備える。さらに、タイヤセンサユニット３は、送信アンテナ１４にパンク修理剤が付着し、モニタ回路１５によって検出された振幅データの振幅が減少したことを検出すると、振幅の減少を示す検出信号を受信機ユニットに向けて無線送信させるセンサユニットコントローラ１２を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた複数の車輪のタイヤの状態を監視するために、前記車輪の前記タイヤ内に設けられる車輪側ユニット、及び前記車両の車体に設置される受信機ユニットを備えるタイヤ状態監視装置であって、
前記車輪側ユニットは、
送信信号を出力する送信回路と、
前記送信回路からの送信信号を送信する送信アンテナと、
前記送信回路と前記送信アンテナの間での前記送信信号の振幅を検出するモニタ回路と、
前記送信アンテナにパンク修理剤が付着し、前記モニタ回路によって検出された前記振幅が減小したことを検出すると、前記振幅の減小を示す検出信号を前記受信機ユニットに向けて無線送信させる制御部と、を備えることを特徴とするタイヤ状態監視装置。
【請求項２】
前記車輪側ユニットは前記タイヤの状態を検出する検出部を備え、前記送信回路は、前記検出部が検出した結果を含む送信信号を出力する請求項１に記載のタイヤ状態監視装置。
【請求項３】
前記受信機ユニットには、前記パンク修理剤が使用されたことを表示する表示器が接続されている請求項１又は請求項２に記載のタイヤ状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられた複数の車輪のタイヤの状態を監視するために、車輪のタイヤ内に設けられる車輪側ユニット、及び車両の車体に設置される受信機ユニットを備えるタイヤ状態監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に設けられた複数のタイヤの状態を運転者が車室内で確認できるようにするための装置として、無線方式のタイヤ状態監視装置が提案されている。タイヤ状態監視装置は、車両の車輪それぞれのタイヤ内に装着される送信機（車輪側ユニット）と、車両の車体に搭載される受信機（受信機ユニット）とを備えている。各送信機は、タイヤの内部空間に設置されるとともに、ケースに内蔵された空気圧センサ等の検出部を備える。送信機は、タイヤの内部空間の空気を、ケースに形成された通気孔を介してケース内に導入し、検出部によりタイヤ内圧力等を検出するようになっている。そして、送信機は、検出されたタイヤの状態を示すデータを含む信号を受信機に無線送信する。受信機は、各送信機から送信されたデータ信号を受信して、タイヤに関する情報を車室内に設けられた表示器に必要に応じて表示させ、乗員にタイヤ内圧力等の異常を報知させる。
【０００３】
ところで、タイヤがパンクした際、パンク修理剤を用いてタイヤの修理が行われる場合がある。このとき、タイヤ内のパンク修理剤により通気孔が塞がってしまうと、検出部によるタイヤ内圧力等の検出が不能になったり、正常な検出値を検出できなくなったりする場合がある。この場合、検出部によって実際のタイヤ内圧力等の低下を正確に検出できず、タイヤ内圧力等の低下を乗員に報知できなくなってしまう。そこで、パンク修理剤が使用されたときに、そのパンク修理剤の使用を報知するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１のタイヤ空気圧監視システムは、空気圧センサと送信機とを有するとともに各タイヤ内に設置されたセンサユニットと、このセンサユニットから送信された電波を受信する受信機とを有する。また、特許文献１のタイヤ空気圧監視システムは、各タイヤ内圧力が閾値以下となった場合、警報を出す制御ＥＣＵと、各タイヤのパンクを判定するパンク判定手段と、パンクと判定された後、パンク修理剤を使用してパンクを修理したか否かを判定するパンク修理剤使用判定手段と、を備える。そして、制御ＥＣＵは、パンク修理剤を使用してタイヤが修理されたと判定されると、空気圧センサによって検出されたタイヤ内圧力が正常値であっても警報を出し続ける。その結果、乗員は、パンク修理剤が使用されたことを認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９６８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１のタイヤ空気圧監視システムにおいては、パンクか否かの判定を行い、パンクと判定されるとパンク修理剤が使用されたか否の判定を行っている。このため、タイヤがパンクしていないと判定されると、パンク修理剤が使用されていても、使用されていないと判定されてしまう場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、パンク修理剤が使用されたことを正確に検出することができる車輪位置判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両に設けられた複数の車輪のタイヤの状態を監視するために、前記車輪の前記タイヤ内に設けられる車輪側ユニット、及び前記車両の車体に設置される受信機ユニットを備えるタイヤ状態監視装置であって、前記車輪側ユニットは、送信信号を出力する送信回路と、前記送信回路からの送信信号を送信する送信アンテナと、前記送信回路と前記送信アンテナの間での前記送信信号の振幅を検出するモニタ回路と、前記送信アンテナにパンク修理剤が付着し、前記モニタ回路によって検出された前記振幅が減小したことを検出すると、前記振幅の減小を示す検出信号を前記受信機ユニットに向けて無線送信させる制御部と、を備える。
【０００９】
これによれば、送信アンテナにパンク修理剤が付着すると、送信アンテナと送信回路の間で検出されるインピーダンスが減少する。すると、このインピーダンスの影響により、送信アンテナと送信回路との間での送信信号の振幅が、パンク修理剤の付着前に比べて小さくなる。この振幅の減少をモニタ回路で検出することによって、制御部はパンク修理剤が使用されたことを検出することができる。すなわち、インピーダンスの減少及び振幅の減少という物理的な変動で、パンク修理剤が使用されたことを直接的に検出することができる。したがって、背景技術のようにパンクか否かの判定後に、パンク修理剤が使用されたか否かの判定を行う場合と異なり、タイヤ修理剤が使用されたことを直接的に検出することができ、タイヤ修理剤が使用されたことを正確に検出することができる。
【００１０】
また、前記車輪側ユニットは前記タイヤの状態を検出する検出部を備え、前記送信回路は、前記検出部が検出した結果を含む送信信号を出力するものである。
これによれば、検出部によりタイヤの状態を検出し、その検出結果を受信機ユニットに向けて送信するために出力する送信信号をモニタ回路で監視し、その監視結果に基づいてパンク修理剤が送信アンテナに付着したことを検出する。すなわち、タイヤの状態を監視するための既存の構成を用いてパンク修理剤の使用を正確に検出することができる。
【００１１】
また、前記受信機ユニットには、前記パンク修理剤が使用されたことを表示する表示器が接続されている。
これによれば、表示器の表示を確認することで、ユーザーはパンク修理剤が使用されたことを把握することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、パンク修理剤が使用されたことを正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】タイヤ状態監視装置が搭載された車両を示す概略構成図。
【図２】タイヤセンサユニットの回路構成を示すブロック図。
【図３】（ａ）はパンク修理剤付着前の送信信号の振幅を示す図、（ｂ）はパンク修理剤付着後の送信信号の振幅を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明のタイヤ状態監視装置を具体化した一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、タイヤ状態監視装置は、車両１の４つの車輪２にそれぞれ取り付けられる４つのタイヤセンサユニット３と、車両１の車体に設置される受信機ユニット４とを備えている。各車輪２は、ホイール部５と、このホイール部５に装着されるタイヤ６とを含む。
【００１５】
車輪側ユニットとしての各タイヤセンサユニット３は、タイヤ６の内部空間に配置されるように、そのタイヤ６が装着されたホイール部５に対して取り付けられている。各タイヤセンサユニット３は、対応するタイヤ６の状態（タイヤ内圧力、タイヤ内温度）を検出して、検出されたタイヤ状態を示すデータを含む信号を無線送信する。
【００１６】
図２に示すように、各タイヤセンサユニット３は、圧力センサ１０（検出部）と、温度センサ１１（検出部）と、センサユニットコントローラ１２と、送信回路１３と、送信アンテナ１４と、モニタ回路１５と、を備えるとともに、これら各機器は電池１６を駆動源として作動している。圧力センサ１０は、タイヤ６の内部空気圧（タイヤ内圧力）を計測して、その計測によって得られた圧力データをセンサユニットコントローラ１２に入力する。温度センサ１１は、タイヤ６の内部温度（タイヤ内温度）を計測して、その計測によって得られた温度データをセンサユニットコントローラ１２に出力する。
【００１７】
センサユニットコントローラ１２は、ＣＰＵ及び記憶部１２ａ（ＲＡＭやＲＯＭ等）を含むマイクロコンピュータ等よりなり、記憶部１２ａには各タイヤセンサユニット３に固有の識別情報であるＩＤコードが登録されている。このＩＤコードは、各タイヤセンサユニット３を受信機ユニット４において識別するために使用される情報であり、センサユニットコントローラ１２からの信号に含められる。
【００１８】
センサユニットコントローラ１２は、タイヤ６内の圧力データ、タイヤ６内の温度データ、及びＩＤコードを含むデータを、送信回路１３に出力する。送信回路１３は、センサユニットコントローラ１２からのデータを周波数変調した送信信号を生成し、その送信信号を送信アンテナ１４から無線送信する。
【００１９】
各タイヤセンサユニット３は、例えば、タイヤ状態の検出動作を第１の所定時間間隔（例えば、１〜１５秒間隔）で定期的に行う一方、送信信号の送信動作を、第１の所定時間間隔よりも長い第２の所定時間間隔（例えば、１分間隔）で定期的に行う。但し、検出されたタイヤ状態が異常を示す場合（例えば、タイヤ内圧力の異常低下、タイヤ内圧力の急変、タイヤ内温度の急変等）、タイヤセンサユニット３は定期的な送信動作とは関係無く、直ちに送信動作を行う。
【００２０】
モニタ回路１５は、送信回路１３と送信アンテナ１４との間の配線に接続されている。モニタ回路１５は、送信回路１３から出力される送信信号における振幅を監視し、その監視結果をセンサユニットコントローラ１２に出力する。センサユニットコントローラ１２は、監視結果に基づいて、送信アンテナ１４でのインピーダンスの変動を検出するとともに、その検出結果をセンサユニットコントローラ１２に出力する。
【００２１】
図１に示すように、受信機ユニット４は、車体の所定箇所に設置され、例えば車両１のバッテリ（図示せず）からの電力によって動作する。受信機ユニット４は、車体の任意の箇所に配置された受信アンテナ３２を備えている。そして、受信機ユニット４は、各タイヤセンサユニット３から送信された送信信号を受信アンテナ３２を通じて受信して、その受信した送信信号を処理する。受信機ユニット４は、受信機ユニットコントローラ３３を備えるとともに、ＲＦ受信回路３５を備え、さらに、表示器３８を備えている。
【００２２】
受信機ユニットコントローラ３３はＣＰＵ及び記憶部３３ａ（ＲＯＭやＲＡＭ等）を含むマイクロコンピュータ等よりなり、受信機ユニット４の動作を統括的に制御する。ＲＦ受信回路３５は、各タイヤセンサユニット３から受信アンテナ３２を通じて受信された送信信号を復調して、受信機ユニットコントローラ３３に送る。受信機ユニットコントローラ３３は、ＲＦ受信回路３５からの圧力データ、温度データ及びＩＤコード（送信信号）に基づき、発信元のタイヤセンサユニット３に対応するタイヤ６のタイヤ内圧力及びタイヤ内温度を把握する。受信機ユニットコントローラ３３は、タイヤ内圧力及びタイヤ内温度に関する情報等を表示器３８に表示させる。表示器３８は、車室内等、車両１の搭乗者の視認範囲に配置される。
【００２３】
次に、タイヤセンサユニット３のセンサユニットコントローラ１２が行う処理について説明する。
センサユニットコントローラ１２には、モニタ回路１５からの振幅データＤが入力されている。また、センサユニットコントローラ１２の記憶部１２ａには、振幅データＤと比較されるために用いられる基準データＫが予め記憶されている。この基準データＫは、送信回路１３から送信アンテナ１４に送信信号が送信されているとき、パンク修理剤が送信アンテナ１４に付着していないときにモニタ回路１５によって検出される振幅データであり、実験等により予め設定されている。図３（ａ）の１点鎖線に示すように、基準データＫは、一定の周波数で振幅している。なお、送信信号の波形は、進行波Ｓ（実線で示す）と、反射波Ｈ（破線で示す）の合成によって形成される。
【００２４】
また、記憶部１２ａには、各タイヤセンサユニット３の送信アンテナ１４にパンク修理剤が付着したことを検出する検出プログラムが記憶されている。具体的には、センサユニットコントローラ１２は、モニタ回路１５で検出された振幅データＤの振幅が、基準データＫの振幅と比較して減少（減衰）していると、送信アンテナ１４にパンク修理剤が付着したことを検出する。さらに、センサユニットコントローラ１２は、パンク修理剤が送信アンテナ１４に付着したことを検出すると、その検出信号を送信回路１３に出力する。送信回路１３は、センサユニットコントローラ１２からの検出信号を変調して変調信号をＩＤコードと共に送信アンテナ１４から無線送信する。
【００２５】
受信機ユニット４においては、受信機ユニットコントローラ３３は、記憶部３３ａを備え、この記憶部３３ａには、パンク修理剤が送信アンテナ１４に付着した旨の信号を受信すると、パンク修理剤が使用されたことを、ＩＤコードのデータに基づき車輪２の位置とともに表示器３８に表示させる制御を行うプログラムが記憶されている。
【００２６】
次に、タイヤ状態監視装置の作用について説明する。
さて、タイヤ６がパンクすると、パンク修理剤がタイヤ６内に供給される。そして、車両１の走行に伴うタイヤ６の回転によって、パンク修理剤が遠心力によってタイヤ６の内面に向けて飛ばされるとともに、パンク箇所に付着し、タイヤ６のパンクが修理される。このとき、タイヤセンサユニット３の送信アンテナ１４にもパンク修理剤が付着したとする。
【００２７】
パンク修理剤が送信アンテナ１４に付着すると、送信アンテナ１４のインピーダンスが変動する。すると、図３（ｂ）に示すように、送信アンテナ１４と送信回路１３との間での反射波Ｈの振幅がパンク修理剤の付着前に比べて増大する。なお、パンク修理剤が送信アンテナ１４に付着しても、進行波Ｓの振幅は変動しない。その結果、反射波Ｈと進行波Ｓとが打ち消しあい、進行波Ｓと反射波Ｈとの合成で形成される送信信号の波形においては振幅が小さくなる。よって、モニタ回路１５で検出される振幅データＤの振幅が、パンク修理剤の付着前よりも減少する。その結果、振幅データＤの振幅が、基準データＫの振幅より減少する。
【００２８】
そして、センサユニットコントローラ１２は、モニタ回路１５によって検出された振幅データＤが基準データＫから減少したことを検出すると、検出信号を送信回路１３から受信機ユニット４に向けて無線送信する。受信機ユニット４では、受信機ユニットコントローラ３３がタイヤセンサユニット３から受信アンテナ３２を通じて検出信号を受信して、その受信した検出信号を処理する。そして、受信機ユニットコントローラ３３は、検出信号に基づき、発信元のタイヤセンサユニット３に対応するタイヤ６で、パンク修理剤が使用されたことを表示器３８に表示させる。
【００２９】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）送信回路１３と送信アンテナ１４の間にモニタ回路１５を接続し、送信アンテナ１４から送信される送信信号の振幅データＤを監視するようにした。送信アンテナ１４にパンク修理剤が付着し、送信アンテナ１４のインピーダンスが変動すると、振幅データＤの振幅が基準データＫの振幅より減少する。そして、この振幅データＤの減少を、モニタ回路１５の監視に基づいて検出するようにした。よって、パンク修理剤が使用されたことを、送信信号の振幅の減少という物理的な変動で検出することができる。したがって、タイヤ６のパンクを判定した後に、パンク修理剤が使用されたか否かを判定していた背景技術と異なり、タイヤ修理剤が使用されたことを直接的に検出することができ、タイヤ修理剤が使用されたことを正確に検出することができる。
【００３０】
（２）パンク修理剤は、一般にエチレングリコールを成分としており、このエチレングリコールは誘電率が３０以上と高い物性を示す。このため、送信アンテナ１４にパンク修理剤が付着すると、送信アンテナ１４のインピーダンスが大きく変動するため、パンク修理剤が使用されたことを確実に検出することができる。
【００３１】
（３）パンク修理剤は、タイヤ６内に供給されると、車輪２の回転によってタイヤセンサユニット３の送信アンテナ１４に付着する可能性が高い。送信アンテナ１４にパンク修理剤が付着すると、タイヤ内の圧力や温度に関するデータを含む送信信号を送信アンテナ１４から正確に送信できなくなり、ユーザにタイヤ６に関する正確な情報を報知することができなくなる恐れがある。よって、パンク修理剤が使用されたことを正確かつ確実に検出し、表示器３８に表示することで、車両１のユーザーにタイヤ６を交換することを促し、正確な情報が得られなくなる恐れを回避することができる。
【００３２】
（４）タイヤ６の状態の監視結果を受信機ユニット４に送信するための既存の構成であるセンサユニットコントローラ１２、送信回路１３、及び送信アンテナ１４を用いた。そして、モニタ回路１５を追加するだけでパンク修理剤の使用を正確に検出することができる。
【００３３】
（５）送信アンテナ１４にパンク修理剤が付着し、モニタ回路１５で検出された振幅データＤの振幅が基準データＫの振幅から減少すると、パンク修理剤が使用されたことを表示器３８に表示させるようにした。よって、ユーザは、表示器３８の表示を確認することで、パンク修理剤が使用されたことを把握することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  実施形態では、モニタ回路１５によって検出された振幅データＤの振幅が、基準データＫの振幅から減少すると、パンク修理剤が使用されたことを検出するようにしたが、パンク修理剤が使用されたことを検出する基準を変更してもよい。例えば、モニタ回路１５によって検出された振幅データＤの振幅が、予め設定された閾値を越えると、パンク修理剤が使用されたことを検出するようにしてもよい。
【００３５】
○  実施形態では、圧力センサ１０及び温度センサ１１の結果を含む送信信号をモニタ回路１５で監視したが、モニタ回路１５で監視する送信信号は、タイヤ６内の情報を含む信号以外の信号であってもよい。
【００３６】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記検出部は、前記タイヤの圧力及び温度を検出する請求項１又は請求項２に記載のタイヤ状態監視装置。
【００３７】
（ロ）車両に設けられた複数の車輪のタイヤの状態を監視するために、前記車輪の前記タイヤ内に設けられる車輪側ユニット、及び前記車両の車体に設置される受信機ユニットを備えるタイヤ状態監視装置におけるパンク修理剤の使用検知方法であって、前記車輪側ユニットは、タイヤの状態を検出する検出部と、前記検出部が検出した結果を含む送信信号を出力する送信回路と、前記送信回路からの送信信号を送信する送信アンテナと、前記送信信号の振幅を検出するモニタ回路と、制御部とを備え、前記制御部は、前記送信アンテナにパンク修理剤が付着し、前記モニタ回路によって検出された前記振幅が減衰したことを検出すると、前記振幅の減少を示す検出信号を前記受信機ユニットに向けて無線送信させることを特徴とするタイヤ状態監視装置におけるパンク修理剤の使用検知方法。
【符号の説明】
【００３８】
１…車両、２…車輪、３…タイヤセンサユニット（車輪側ユニット）、４…受信機ユニット、６…タイヤ、１２…センサユニットコントローラ（制御部）、１０…圧力センサ（検出部）、１１…温度センサ（検出部）、１３…送信回路、１４…送信アンテナ、１５…モニタ回路、３８…表示器。
【図１】
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【図２】
2013184509.tif 000004
【図３】
2013184509.tif 000005