(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの内圧を検出する圧力センサを少なくとも具えるセンサユニットと、この圧力センサで検出したタイヤ内圧信号を処理する信号処理ユニットと、この信号処理ユニットから出力されるタイヤ内圧情報信号を送信アンテナを介して送信する送信ユニットと、これらのセンサユニット、信号処理ユニットおよび送信ユニットに電力を供給する電源とを具える送信側モジュールを車体に装着されたリム内部に設け、車体側には，前記送信ユニットから無線送信されるタイヤ内圧情報信号を受信アンテナを介して受信する受信ユニットと、この受信ユニットから供給されるタイヤ内圧情報信号を処理して警報信号を出力する信号処理ユニットとを具える受信側モジュールを設けたタイヤ内圧警報装置において、
前記送信側モジュールを第１の周期を有する第１のタイミング信号に基づいて間欠的に動作させ、
各動作期間の開始時に、前記圧力センサのスタンバイ状態を解除して、前回の動作期間において測定され、記憶されていたタイヤ内圧値を読み出した後にタイヤ内圧の測定を開始し、測定したタイヤ内圧値を記憶する動作と、
前記圧力センサから読み出したタイヤ内圧値が所望の圧力よりも低い場合にタイヤ内圧の異常を表すタイヤ内圧データを作成して送信し、今回測定したタイヤ内圧値の記憶を完了した後に圧力センサをスタンバイ状態とする動作と、
を並行して行うように構成したことを特徴とするタイヤ内圧警報装置。
【請求項２】
前記送信側モジュールのセンサユニットに遠心力センサを設け、
（ａ）前記第１のタイミング信号の第１の周期よりも長い第２の周期を有する第２のタイミング信号による割込みがない場合に、
（ａ−１）前記遠心力センサからの検出信号に基づいて車両が走行中であると判断される場合には、前記タイヤ内圧データを、先頭に第１の期間に亘ってスタートビットを付加したタイヤ内圧情報信号として送信し、
（ａ−２）車両が走行中でないと判断される場合には、前記タイヤ内圧情報信号の送信を禁止し、
（ｂ）前記第２のタイミング信号による割込みがある場合に、
（ｂ−１）車両が走行中であると判断される場合には、前記タイヤ内圧データを、先頭に前記第１の期間に亘ってスタートビットを付加したタイヤ内圧情報信号として送信し、
（ｂ−２）車両が走行中でないと判断される場合には、前記タイヤ内圧データを、先頭に前記第１の期間よりも長い第２の期間に亘ってスタートビットを付加したタイヤ内圧情報信号として送信し、
車両のメインスイッチをオンとしているときには前記受信側モジュールを常時動作状態とし、メインスイッチをオフとしているときは、前記第2の期間よりも短い周期で間欠的に動作させ、この動作期間中に前記送信側モジュールから送信されるスタートビットを受信することによってその後に続くタイヤ内圧データの受信を行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ内圧警報装置。
【請求項３】
前記第２のタイミング信号による割込みがなく、車両が走行中であると判断される場合のタイヤ内圧情報信号の送信を、第１のタイミング信号の第１の周期よりも長いが、第２のタイミング信号の第２の周期よりも短い周期で行うことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ内圧警報装置。
【請求項４】
前記送信側モジュールから送信されるタイヤ内圧情報信号のタイヤ内圧データの後にストップビットを付加し、受信側モジュールを、前記スタートビットでタイヤ内圧データの受信を開始し、ストップビットで受信動作を終了するように構成したことを特徴とする請求項２または３に記載のタイヤ内圧警報装置。
【請求項５】
前記第２のタイミング信号による割り込みがあるときに、車両が走行中であると判断される場合には、次の割込みがあるまでの第１のタイミング信号に基づく各間欠動作において、前記遠心力センサでの遠心力の測定は行わず、圧力センサによるタイヤ内圧の測定のみを行い、車両が走行中でないと判断される場合には、次の割込みがあるまでの第１のタイミング信号に基づく順次の間欠動作において、圧力センサによるタイヤ内圧の測定と、遠心力センサによる遠心力の測定とを交互に行うように前記送信側モジュールを構成したことを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のタイヤ内圧警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体に装着されたタイヤの空気圧の状態を監視して、異常を運転者に通知するためのタイヤ内圧警報装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、タイヤの内圧を検出する圧力センサおよびタイヤの転動を検出する遠心力センサを少なくとも具えるセンサユニットと、これら圧力センサおよび遠心力センサで検出した信号を処理する信号処理ユニットと、この信号処理ユニットから出力されるタイヤ内圧情報信号をアンテナを介して送信する送信ユニットとを具える送信側モジュールと、この送信側モジュールに電力を供給する電源とを車体に装着されたリム内部に設け、車体側には，前記送信ユニットから無線送信されるタイヤ内圧情報信号を受信する受信ユニットと、この受信ユニットから供給されるタイヤ内圧情報信号を処理して警報信号を出力する信号処理ユニットとを具える受信側モジュールを設けたタイヤ内圧警報装置が提案されている。
【０００３】
図１は、このようなタイヤ内圧警報装置の受信側モジュールをタイヤリムに取り付けた状態を示す線図的な断面図である。本例の受信側モジュール１は、タイヤ２に内圧を注入するための円筒状のバルブ装置３と一体となって、リム４のウェル部側面５に取り付けられている。このように受信側モジュール１は、タイヤ２を、リム４に組み付ける際にタイヤと干渉しないように、リムのウェル部内で、ウェル部底面６の外周面にできるだけ近づけて配置されている。
【０００４】
受信側モジュール１には送信アンテナが内臓されており、この送信アンテナからタイヤ内圧情報信号が送信され、車体側にはこのタイヤ内圧情報信号を受信する受信アンテナが設けられており、この受信アンテナで受信したタイヤ内圧情報信号を信号処理ユニットで処理し、タイヤ内圧が所定のレベル範囲から外れるときに警報信号を発生し、この警報信号によって、例えば警報ランプを点灯して運転者へタイヤ内圧の異常を知らせるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
リム内部に設けられた送信側モジュールのセンサユニットには、上述したように圧力センサおよび遠心力センサが設けられている他、センサの動作温度が所定の範囲にあることを確認するための温度センサや、電源電圧が所定のレベル以上であることを確認するための電圧センサが設けられている場合がある。これらのセンサは一般に半導体センサで構成されており、これらのセンサを動作させるには電力が必要である。また、信号処理ユニットや送信ユニットにおいても電力は消費される。したがって送信側モジュールに常時電力を供給していると電源の消費電力が大きくなり、電源の寿命が短くなってしまう。送信側モジュールの電源はバッテリで構成されており、容易に交換することはできないので、電力消費は極力抑える必要がある。
【０００６】
このように送信側モジュールでの電力消費を少なくするために、送信側モジュールを間欠的に駆動することが提案されている。通常、タイヤ内圧の変動はそれほど急激に起こるものではないので、それほど頻繁にタイヤ内圧情報信号を送信する必要はなく、例えば１０秒の周期で測定を行い、１分の周期で送信側モジュールから受信側モジュールへタイヤ内圧情報信号を送信させることによって、電力消費を小さくすることができる。
【０００７】
送信側モジュールに設けたセンサユニットは半導体素子により構成されており、これを間欠的に動作させる場合、各測定期間において電力を供給した後、直ちに正常な測定を行うことができるものではなく、安定した測定が行われるまでの立ち上がり時間が必要であると共にその後の測定にも時間が掛かる。さらに、従来のタイヤ内圧警報装置においては、圧力センサでタイヤ内圧を測定し、記憶した後に、信号処理ユニットでこれを読み出して所望の圧力と比較し、所望の圧力よりも低下したときに、タイヤ内圧異常を表すタイヤ内圧データを生成し、これを送信するようにしているので、信号処理ユニットはタイヤ内圧の測定、記憶が終了するまで待機していなければならない。したがって、送信側モジュールに電力を供給して動作状態とする期間は長くなっている。例えば、圧力センサでのタイヤ内圧の測定、記憶および読み出しに５ｍｓ程度の時間が必要であり、タイヤ内圧データの作成処理に５ｍｓ程度の時間が必要であるので、送信側モジュールを動作状態に維持しておく時間はほぼ１０ｍｓと長くなっている。
【０００８】
一方、車体側に設けた受信側モジュールは、車載バッテリで給電されており、送信側モジュールに比べると電力消費の問題は少ないが、車両に装備される電装部品は益々多くなる傾向にあり、停車中も受信側モジュールを常時オンとしておくことは好ましくない。そこで、車両の停車中は受信側モジュールを完全にオフとしておくことが提案されている。しかしながら、タイヤが、例えばくぎを拾った場合には、タイヤ内圧は徐々に低下していくので、走行中は所定の内圧よりも低下せず、長時間の停車中に内圧が所定の値よりも低くなることがしばしばある。
【０００９】
このような場合に、受信側モジュールを完全にオフとしてタイヤ内圧の監視ができないと、次に車両を発進させたときに内圧が低いままで走行してしまう恐れがある。タイヤ内圧が低いままでの走行は、たとえ僅かな距離であってもタイヤを著しく損傷することが多いので、極力避ける必要がある。もちろん、発車時にメインスイッチをオンとすることによってタイヤ内圧監視装置の動作が開始されるが、タイヤ内圧が異常に低下したことが直ちに表示されないので、その前に車を発進させてしまう恐れがある。したがって、車両の停車中も送信側モジュールでタイヤ内圧を検出し、その情報を受信側モジュールへ送信してタイヤ内圧を常時監視するのが望ましい。
【００１０】
このように、車両の停車中にもタイヤ内圧の監視を行う場合、送信側モジュールおよび受信側モジュールを間欠的に駆動して電力消費を低減するのが好ましいが、送信側モジュールと受信側モジュールの同期を取ることはできないので、送信側モジュールから送信されるタイヤ内圧情報信号を受信側モジュールで確実に受信することができないという問題がある。タイヤ内圧情報信号中に含まれるタイヤ内圧データの受信の確率を上げるには、受信側モジュールの間欠動作の周期を短くすることが考えられるが、それでは受信側モジュールの電力消費を有効に低減することはできない。
【００１１】
本発明の目的は、上述した送信側モジュールが動作状態にある時間を短縮して送信側モジュールの電源の電力消費を低減し、寿命を長くすることができるタイヤ内圧警報装置を提供しようとするものである。
【００１２】
本発明の他の目的は、送信側モジュールでの電力消費を低減するとともに、受信側モジュールの間欠動作周期を短くすることなくタイヤ内圧データを確実に受信することができるようにして受信側モジュールでの電力消費も有効に低減することができるタイヤ内圧警報装置を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タイヤの内圧を検出する圧力センサを少なくとも具えるセンサユニットと、この圧力センサで検出したタイヤ内圧信号を処理する信号処理ユニットと、この信号処理ユニットから出力されるタイヤ内圧情報信号を送信アンテナを介して送信する送信ユニットと、これらのセンサユニット、信号処理ユニットおよび送信ユニットに電力を供給する電源とを具える送信側モジュールを車体に装着されたリム内部に設け、車体側には，前記送信ユニットから無線送信されるタイヤ内圧情報信号を受信アンテナを介して受信する受信ユニットと、この受信ユニットから供給されるタイヤ内圧情報信号を処理して警報信号を出力する信号処理ユニットとを具える受信側モジュールを設けたタイヤ内圧警報装置において、
前記送信側モジュールを第１の周期を有する第１のタイミング信号に基づいて間欠的に動作させ、
各動作期間の開始時に、前記圧力センサのスタンバイ状態を解除して、前回の動作期間において測定され、記憶されていたタイヤ内圧値を読み出した後にタイヤ内圧の測定を開始し、測定したタイヤ内圧値を記憶する動作と、
前記圧力センサから読み出したタイヤ内圧値が所望の圧力よりも低い場合にタイヤ内圧の異常を表すタイヤ内圧データを作成して送信し、今回測定したタイヤ内圧値の記憶を完了した後に圧力センサをスタンバイ状態とする動作と、
を並行して行うように構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
このような本発明によるタイヤ内圧警報装置においては、タイヤ内圧データの作成処理をしている間に、タイヤ内圧データの測定および記憶を行っているので、従来に比べると、タイヤ内圧データの作成処理を行う前の待機時間を短縮することができ、それだけ電源の電力消費を低減することができる。本発明では、前回の動作期間に測定し、記憶していたタイヤ内圧値からタイヤ内圧データを作成しているので、第１のタイミング信号の一周期だけ時間が遅れることになるが、タイヤ内圧の変化はそれほど急激に起こるものではないので問題はない。例えば、後述する実施例では、タイヤ内圧の測定を１０秒の周期で行い、さらに１分の周期で送信側モジュールから受信側モジュールへ送信するようにしているので、１０秒前に測定したタイヤ内圧データを送信することになるが、通常、この間にタイヤ内圧が大きく変化することはない。
【００１５】
本発明のタイヤ内圧警報装置においては、受信側モジュールを、車両のメインスイッチがオンとなっているときもオフとなっているときにも常時動作状態としておくこともできるが、車両の停車中は間欠的に動作させるようにして車両側の電源の電力消費を低減するのが特に好適である。この場合、送信側モジュールと受信側モジュールの同期を取ることはできないので、送信側モジュールから送信されるタイヤ内圧情報信号を受信側モジュールで確実に受信することができないという問題があり、タイヤ内圧情報信号の受信の確率を上げるには、受信側モジュールの間欠動作の周期を短くすることが考えられるが、それでは受信側モジュールの電力消費を有効に低減することはできない。
【００１６】
このような問題を解決した本発明によるタイヤ内圧警報装置の好適な実施例においては、前記送信側モジュールのセンサユニットに遠心力センサを設け、
（ａ）前記第１のタイミング信号の第１の周期よりも長い第２の周期を有する第２のタイミング信号による割込みがない場合に、
（ａ−１）前記遠心力センサからの検出信号に基づいて車両が走行中であると判断される場合には、前記タイヤ内圧データを、先頭に第１の期間に亘ってスタートビットを付加したタイヤ内圧情報信号として送信し、
（ａ−２）車両が走行中でないと判断される場合には、前記タイヤ内圧情報信号の送信を禁止し、
（ｂ）前記第２のタイミング信号による割込みがある場合に、
（ｂ−１）車両が走行中であると判断される場合には、前記タイヤ内圧データを、先頭に前記第１の期間に亘ってスタートビットを付加したタイヤ内圧情報信号として送信し、
（ｂ−２）車両が走行中でないと判断される場合には、前記タイヤ内圧データを、先頭に前記第１の期間よりも長い第２の期間に亘ってスタートビットを付加したタイヤ内圧情報信号として送信し、
車両のメインスイッチをオンとしているときには前記受信側モジュールを常時動作状態とし、メインスイッチをオフとしているときは、前記第2の期間よりも短い周期で間欠的に動作させ、この動作期間中に前記送信側モジュールから送信されるスタートビットを受信することによってその後に続くタイヤ内圧データの受信を行うように受信側モジュールを構成する。
【００１７】
このような本発明によるタイヤ内圧警報装置によれば、送信側モジュールは、車両の走行および停車に拘わらず、第1のタイミング信号に基づいてタイヤ内圧の検出を行っており、第２のタイミング信号による割込みがなく、かつ走行中と判断される場合や、第２のタイミング信号による割込みがあり、かつ走行中と判断される場合には通常のフォーマットのタイヤ内圧情報信号を送信するが、第２のタイミング信号による割込みがあり、かつ停車中と判断される場合には、先頭に長期間に亘ってスタートビットを付加したタイヤ内圧情報信号を送信する。一方、受信側モジュールは、車両のメインスイッチがオンとなっているときは常時動作状態となっているので、スタートビットがどのようなタイミングで送信されてもタイヤ内圧情報信号を確実に受信することができる。また、車両のメインスイッチがオフのときは、受信側モジュールは、第２のタイミング信号による割込みがあり、かつ車両が停車中と判断される場合に送信側モジュールから送信されるタイヤ内圧情報信号の先頭にスタートビットが付加される第2の期間よりも短い周期で間欠的に駆動されるので、スタートビットが送信されている期間中のどこかのタイミングで受信側モジュールは必ず動作状態となり、送信側モジュールから送信されるスタートビットを確実に捕捉することができ、したがってその後に続くタイヤ内圧データを確実に受信することができる。このように、車両のメインスイッチがオフのときは、受信側モジュールは間欠的に駆動されるので電力消費は低減され、車両に搭載されたバッテリの負担を軽減することができ、しかもタイヤ内圧情報信号を確実に受信することができる。
【００１８】
上述した本発明によるタイヤ内圧警報装置の実施例においては、前記第２のタイミング信号による割込みがなく、車両が走行中であると判断される場合のタイヤ内圧情報信号の送信を、第１のタイミング信号の第１の周期よりも長いが、第２のタイミング信号の第２の周期よりも短い周期で行うのが好適である。例えば、後述する実施例では、第１のタイミング信号の周期を１０秒として１０秒毎にタイヤ内圧を検出するが、送信側モジュールから受信側モジュールへのタイヤ内圧情報信号の送信は６０秒周期、すなわち1分毎に行うようにしている。このように構成しても、タイヤ内圧の変動はそれほど急激には起こらないので問題はない。ただし、何らかの緊急事態でタイヤ内圧が急激に低下する場合には，そのことをできるだけ早く車両側へ伝えるのが望ましいので、送信側モジュールでのタイヤ内圧の検出は10秒間隔で行うようにしているが、この点は本発明の要旨ではないので詳細な説明は省略する。
【００１９】
さらに本発明によるタイヤ内圧警報装置の実施例においては、送信側モジュールから送信されるタイヤ内圧情報信号のタイヤ内圧データの後にストップビットを付加し、受信側モジュールを、前記スタートビットでタイヤ内圧データの受信を開始し、ストップビットで受信動作を終了するように構成するのが好適である。このように構成することにより、受信側モジュールの動作期間を必要最小限に止めることができ、したがって車両側バッテリの電力消費をさらに小さくすることができる。
【００２０】
さらに、上述した本発明によるタイヤ内圧警報装置の実施例においては、前記第２のタイミング信号による割り込みがあるときに、車両が走行中であると判断される場合には、次の割込みがあるまでの第１のタイミング信号に基づく各間欠動作において、前記遠心力センサでの遠心力の測定は行わず、圧力センサによるタイヤ内圧の測定のみを行い、車両が走行中でないと判断される場合には、次の割込みがあるまでの第１のタイミング信号に基づく順次の間欠動作において、圧力センサによるタイヤ内圧の測定と、遠心力センサによる遠心力の測定とを交互に行うように前記送信側モジュールを構成するのが好適である。このような構成によれば、送信側モジュールでの電力消費を尚一層低減することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるタイヤ内圧警報装置を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明によるタイヤ内圧警報装置の全体の構成を線図的に示すブロック図である。タイヤ内圧警報装置は、タイヤ側に設けられた送信側モジュール１１と、車両側に設けられた受信側モジュール３１とを具えている。送信側モジュール１１の外観は図1に示した従来のものと同様であり、センサユニット１２、信号処理ユニット１３および送信ユニット１４と、これらのユニットに電力を供給するバッテリより成る電源１５で構成されている。
【００２２】
センサユニット１２には、タイヤの内圧を検出する圧力センサ２１、タイヤの転動を検出する遠心力センサ２２、センサユニットの温度を検出する温度センサ２３および電源１５の出力電圧を検出する電圧センサ２４を設ける。これらのセンサは半導体素子で構成されており、それを動作させるためには電源１５から電力を供給する必要がある。
【００２３】
信号処理ユニット１３は、センサユニット１２の駆動状態を制御すると共にセンサユニットから供給される各種信号を処理してタイヤ内圧データを作成し、これを含む所定のフォーマットのタイヤ内圧情報信号を作成する機能を有しているが、その詳細については後述する。送信ユニット１４は、信号処理ユニット１３から出力されるタイヤ内圧情報信号を送信する送信アンテナ２５を内臓しており、センサユニット１２、信号処理ユニット１３と同様に電源１５から電力が供給されている。これらのセンサユニット１２、信号処理ユニット１３および送信ユニット１４は一体に構成された半導体チップで構成するが、ディスクリートの部品を組み合わせて構成することもできる。
【００２４】
受信側モジュール３１は、送信側モジュール１１の送信ユニット１４に設けられた送信アンテナ２５から送信されるタイヤ内圧情報信号を受信アンテナ３２で受信し、これを通常のように処理して受信信号を出力する受信ユニット３３と、この受信信号を受けて、タイヤ内圧の異常を検知してタイヤ内圧異常信号を出力する信号処理ユニット３４とを有している。この信号処理ユニット３４から出力されるタイヤ内圧異常信号を、車内の運転席から容易に見ることができる位置に配置された表示装置３５に供給し、タイヤ内圧の異常状態を表示する。この表示装置３５は、例えば運転席の前面パネルを利用することもできる。
【００２５】
送信側モジュール１１では、第１の周期、例えば１０秒の周期を有する第１のタイミング信号に基づいて間欠的に駆動している。したがって、センサユニット１２に設けられた圧力センサ２１、遠心力センサ２２、温度センサ２３および電圧センサ２４は第１のタイミング信号の周期である１０秒毎にそれぞれの物理量の測定を行うとともに信号処理や送信を行っている。従来のタイヤ内圧警報装置においては、半導体センサで構成されているこれらのセンサ２１〜２４で測定を行う際には出力が安定になるまでに時間が掛かるとともに、この測定が終了した後に信号処理および送信などの処理が行われるので、送信側モジュ−ル１１が動作している期間は、例えば１０ｍｓと長くなっていたが、センサを常時動作させておく場合に比べれば消費電力を少なくすることができる。本発明では、この送信側モジュール１１での電力消費をさらに少なくするものである。
【００２６】
センサユニット１２の圧力センサ２１、遠心力センサ２２、温度センサ２３および電圧センサ２４からそれぞれ出力される圧力信号、遠心力信号、温度信号および電圧信号を信号処理ユニット１３へ供給し，信号処理ユニットではこれらの検出信号を所定のアルゴリズムにしたがって処理し、タイヤ内圧値、遠心力、温度および電源１５の出力電圧値をそれぞれ求める。ここで、温度および電圧値は半導体素子より構成されるセンサが適正に動作できる温度範囲内および電圧範囲にあるか否かを確認するものである。以下、説明の便宜上、温度および電圧は所定の範囲内にあるものとする。
【００２７】
図３Ａ〜Ｃは、上述した第１のタイミング信号に基づく送信側モジュール１１の動作を示す信号波形図であり、図３Ｄは従来の送信側モジュールの動作を示す信号波形図である。図３Ａは、周期Ｔ１を有する第１のタイミング信号を示すものであり、このタイミング信号に基づいて送信側モジュール１１が動作状態となる期間をＴｄで示す。図３Ｂは、この動作期間Ｔｄにおける、送信側モジュール１１の信号処理ユニット１３に設けられたＣＰＵの動作を示すものであり、図３Ｃは、センサユニット１２に設けられた圧力センサ２１の動作を示すものである。
【００２８】
後述するように、動作期間Ｔｄの開始時刻ｔ１においては、圧力センサ２１はスタンバイ状態となっている。また、半導体センサで構成された圧力センサ２１は動作命令が与えられたときに直ちに動作を開始するのではなく、動作が安定するまでにある程度の待ち時間が必要である。したがって、信号処理ユニット１３は、時刻ｔ１において動作期間Ｔｄが開始された後、所定の時間が経過した時刻ｔ２において、圧力センサのスタンバイ状態を解除し、前回の動作で測定され、記憶されていたタイヤ内圧値の読み出し指令を出力する。
【００２９】
圧力センサ２１は、この指令に応答して、前回の動作で測定し、記憶しておいたタイヤ内圧値を読み出し、これを信号処理ユニット１３へ供給する。タイヤ内圧値の読み出しは時刻ｔ３で終了する。その後の時刻ｔ４において、新たなタイヤ内圧の測定命令が発せられ、圧力センサ２１は今回のタイヤ内圧の測定を開始する。一方、信号処理ユニット１３は、圧力センサ１３から読み出されたタイヤ内圧値を受け、これを予め決められた所望の圧力と比較し、測定されたタイヤ内圧値がこの所望の圧力よりも低い場合には、タイヤ内圧に異常があると判断し、タイヤ内圧の異常を表すタイヤ内圧データを生成し、これを時刻ｔ５において送信する。
【００３０】
信号処理ユニット１３は、上述したようにしてタイヤ内圧データの送信を終了したら、時刻ｔ６においてスタンバイ命令を圧力センサ２１へ出力する。圧力センサ２１では、タイヤ内圧の測定および測定したタイヤ内圧値の格納が終了するまでは動作し続け、測定したタイヤ内圧値を格納した時刻ｔ７において、スタンバイ状態に入る。このとき、送信側モジュール１１の動作は終了し、次の動作タイミングの待機状態に入る。
【００３１】
上述したように、本発明においては、圧力センサ２１において、前回の動作っ期間中に測定し、記憶しておいたタイヤ内圧値の読み出し、今回のタイヤ内圧の測定およびその記憶という一連の動作をしているのと同時に、信号処理ユニット１３では、読み出したタイヤ内圧値の所望の圧力との比較、タイヤ内圧データさの作成およびこのタイヤ内圧データを含むタイヤ内圧情報信号の作成および送信といった動作を並行して行うので、送信側モジュール１１を動作状態としている期間Ｔｄを短くすることができ、それだけ電池１５の消耗を抑止することができる。図３Ｄは、従来のタイヤ内圧警報装置における動作期間Ｔｇを示すものである。時刻ｔ１において動作期間Ｔｄが開始された後、所定の時間が経過した時刻ｔ２において、圧力センサはタイヤ内圧の測定を開始し、時刻ｔ８において測定したタイヤ内圧値の記憶を終了し、時刻ｔ９においてタイヤ内圧値を信号処理ユニットへ読み出しを終了する。信号処理ユニット１３においては、このようにして読み出されたタイヤ内圧値を処理してタイヤ内圧データを作成し、これを送信した後の時刻ｔ１０においてスタンバイ命令を出力し、圧力センサをスタンバイ状態とした直後の時刻ｔ１１において送信側モジュールの動作を終了する。図３Ｃと図３Ｄとを比較すれば明らかなように、本発明によれば送信側モジュール１１を動作状態に維持しておく期間Ｔ１を従来の送信側モジュールの動作期間Ｔｇよりも短くすることができ、したがって送信側モジュールに設けた電池１５の寿命を延ばすことができる。
【００３２】
本例においては、送信側モジュール１１を、１０秒の周期を有する第１のタイミング信号に基づいて駆動している。したがって、センサユニット１２に設けられた圧力センサ２１、遠心力センサ２２、温度センサ２３および電圧センサ２４は第１のタイミング信号の周期である１０秒毎にそれぞれの物理量の検出を行っている。さらに、第１のタイミング信号の周期よりもはるかに長い第２の周期を有する第２のタイミング信号をも発生させている。この第２のタイミング信号の第２の周期は、例えば６０分とすることができる。
【００３３】
また、送信側モジュール１１は、車両が走行していると判断されるときと、停車していると判断されるときとで動作モードが異なるので，遠心力センサ２２から出力される遠心力を処理して、車両の状態を判断している。すなわち、車両が走行しているときはタイヤが転動し、遠心力が発生するが、停車しているときにはタイヤは転動しないので遠心力は発生しない。したがって、遠心力を測定することによって車両の走行状態を判別することができる。ただし、渋滞している道路を走行している場合のように、走行・停止を頻繁に繰り返している場合には、走行状態と判断するのが有利であるので、停車状態と判断されるのは、例えば遠心力が相当の時間に亘って連続して検出されないときである。
【００３４】
図４は、本例における送信側モジュール１１の動作を示すフローチャートである。１０秒の周期を有する第１のタイミング信号に基づいて送信側モジュール１１が動作状態となると、先ずステップＳ１で圧力センサ２１のスタンバイ状態が解除され、前回の動作周期において圧力センサ２１２で測定され、記憶されていたタイヤ内圧値の読み出しが行われ、次のステップＳ２で測定したタイヤ内圧が予め設定された所定の圧力範囲にあるか否かを信号処理ユニット１３で判定する。
【００３５】
本例では、測定されたタイヤ内圧が所定の圧力よりも低いと判定された場合に、タイヤ内圧の異常を表すタイヤ内圧データを生成するものである。したがって、それ以外の場合にはタイヤ内圧データは作成されず、送信も行われない。しかし、測定したタイヤ内圧が所定の圧力よりも低く、タイヤ内圧データが生成される場合には、次のステップＳ３で、遠心力の測定が行われる。さらにステップS４では、上述した長い周期を有する第２のタイミング信号による割り込みがあるか否かの判断をする。
【００３６】
今、第２のタイミング信号による割り込みはないとすると、次にステップＳ５において、車両が走行中であるか否かの判定が行われる。ここで、車両が走行中であると判定されると、次のステップＳ６でタイヤ内圧情報信号の送信が行われる。一方、ステップＳ５において、車両が走行中でない、すなわち停車中であると判断される場合には、タイヤ内圧情報信号の送信は行わず、ステップＳ７において圧力センサ２１に対するスタンバイ命令を発生する。
【００３７】
ただし、本実施例では、ステップＳ６におけるタイヤ内圧情報信号の送信は、第１のタイミング信号の周期である１０秒毎に得られるタイヤ内圧情報信号を毎回送信するのではなく、その６倍の１分毎の周期で送信する。したがって、第１のタイミング信号に基づくタイヤ内圧情報収集動作の６回目毎にタイヤ内圧情報信号の送信が行われることになる。一般に、タイヤ内圧の変動はそれほど急激に起こるものではなく、タイヤ内圧情報は１分毎に受信側モジュール３１へ送信すれば十分であるが、急激なタイヤ内圧の変化にも対応できるように１０秒という短い周期でタイヤ内圧の測定を行い、タイヤ内圧が急激に低下していると判断される場合には直ちにタイヤ内圧情報信号の送信を行っている。しかしこの点は本発明の要旨ではないので，これ以上詳細には説明しない。
【００３８】
図５Ａは、上述したように第２のタイミング信号による割込みがなく、しかも車両が走行中であると判断された場合に送信ユニット１４の送信アンテナ２５から送信されるタイヤ内圧情報信号のフォーマットを示すものである。このときのタイヤ内圧情報信号は、タイヤ内圧データと、その先頭に付加されたスタートビットと、タイヤ内圧データの後に付加されたストップビットとで構成されている。スタートビットが付加される期間Ｔｒは、本例では１０ｍｓに設定してある。
【００３９】
タイヤ側に設置された送信側モジュール１１と車両側に設置された受信側モジュール３１とは同期されていないので、タイヤ内圧情報信号の先頭にスタートビットを設け、これを受信側モジュール３１が検出したときに同期を取るようにしている。したがって、受信側モジュール３１でスタートビットが検出されると、それに続くタイヤ内圧データを取り込むことができる。ストップビットは、タイヤ内圧データの終了を表すもので、受信側モジュール３１はこれを受信することによってタイヤ内圧データの取り込みを終了し、次のスタートビットの受信に備えるように構成して、受信側モジュール１３が動作している期間を必要最小限として電力の消費を抑えるようにしている。
【００４０】
車両のメインスイッチがオンのときは受信側モジュール３１は常時動作状態となっているので、送信側モジュール１１から上述したタイヤ内圧情報信号がどのようなタイミングで送信されても、その先頭に付加されているスタートビットは受信側モジュール３１で検出され、その後に続くタイヤ内圧データを正確に取り込むことができる。
【００４１】
一方、図４のステップS４で、上述した第２のタイミング信号による割り込みがある場合には、ステップS８で車両が走行中であるか否かの判定が行われる。ここで、車両が走行中であると判定される場合には、ステップＳ６でタイヤ内圧情報信号の送信が行われる。この場合に送信されるタイヤ内圧情報信号は、上述したように第２のタイミング信号による割込みがなく、しかも車両が走行中であると判断された場合に送信されるタイヤ内圧情報信号と同じフォーマットを有するものである。
【００４２】
本実施例においては、ステップＳ８において、車両が走行中でない、すなわち停車中であると判断される場合には、ステップＳ９において、タイヤ内圧データの先頭にスタートビットが付加される期間Ｔｓを通常の場合よりも長くしたタイヤ内圧情報信号を作成し、これをステップＳ６において送信する。
【００４３】
図５Ｂは、送信側モジュール１１の信号処理ユニット１３において、第２のタイミング信号による割込みがあり、かつ車両が停車していると判断される場合に送信ユニット１４から送信されるタイヤ内圧情報信号のフォーマットを示すものである。このように車両が停車中であると判断される場合には、タイヤ内圧データの先頭に付加されるスタートビットを、図５Ａに示すスタートビット期間Ｔｒよりも長い期間Ｔｓに亘って付加する。
【００４４】
図５Ｃは、車両のメインスイッチがオンとなった以後の受信側モジュール３１の動作状況を示すものであり、図５Ｄは車両のメインスイッチがオフとなっているときの受信側モジュール３１の動作状況を示すものである。車両のメインスイッチがオンとなっているときは、受信側モジュール３１は常時動作状態となっているので、送信側モジュール１１からどのようなタイミングでタイヤ内圧情報信号が送信されても、その中に含まれるスタートビットを受信することができ、したがってその後に続くタイヤ内圧データを取り込むことができる。しかしながら、車両のメインスイッチがオフとなっている場合にも同じフォーマットの信号が送信されるものとすると、受信側モジュール３１が動作中にたまたま送信側モジュール１１からスタートビットが送信されているときは、それに続くタイヤ内圧データを取り込むことができるが、それ以外の場合には、スタートビットを受信することができず、したがってタイヤ内圧データを取り込むことができなくなる。
【００４５】
そこで、第２のタイミング信号による割込みがあり、かつ車両が停車していると判断される場合には、送信ユニット１４から送信されるタイヤ内圧情報信号中のタイヤ内圧データの先頭にスタートビットを付加する期間Ｔｓを、図５Ｃに示す受信側モジュール３１の間欠動作周期Ｔｉよりも長く設定する。本例では受信側モジュール３１の間欠動作周期Ｔｉを１００ｍｓとし、スタートビット付加期間Ｔｓを１２０ｍｓに設定する。また、受信側モジュール３１の動作期間Ｔａを、その間欠動作周期Ｔｉの１／１０の１０ｍｓに設定する。このようにスタートビットを付加する期間Ｔｓを受信側モジュール３１の間欠動作期間Ｔｉよりも長く設定すると、タイヤ内圧情報信号がどのようなタイミングで送信されても、その中に含まれるスタートビットが送信されている期間中に受信側モジュール３１は必ず動作状態となるので、スタートビットを確実に捕捉することができ、したがってその後に続くタイヤ内圧データを確実に取り込むことができる。このようにしてタイヤ内圧データの受信を終了すると、ストップビットに応答して受信側モジュール３１は受信動作を終了し、次の受信動作に備える。
【００４６】
上述したように、本実施例においては、送信側モジュール１１を、第２のタイミング信号による割込みがあり、かつ停車中と判断される場合には、先頭に長期間に亘ってスタートビットを付加したタイヤ内圧情報信号を送信するように構成し、受信側モジュール３１は、車両のメインスイッチがオフのときは、第２のタイミング信号による割込みがあり、かつ車両が停車中と判断される場合に送信側モジュール１１から送信されるタイヤ内圧情報信号の先頭にスタートビットが付加される第2の期間Ｔｓよりも短い周期Ｔｉで間欠的に駆動されるので、スタートビットが送信されている期間中のどこかのタイミングで受信側モジュール３１は必ず動作状態となり、送信側モジュール１１から送信されるスタートビットを確実に捕捉することができ、したがってその後に続くタイヤ内圧データを確実に取り込むことができる。このように、車両のメインスイッチがオフのときは、受信側モジュール３１は間欠的に駆動されるので電力消費は低減され、車両に搭載されたバッテリの負担を軽減することができ、しかもタイヤ内圧の異常を表すタイヤ内圧データを確実に受信することができる。
【００４７】
図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１におけるタイヤ内圧値の読み出しが終了したら、ステップＳ１０に示すように、今回のタイヤ内圧の測定を開始し、ステップＳ１１において、測定したタイヤ内圧値を記憶する。上述したように、ステップＳ６において、タイヤ内圧データの送信を行った後、ステップＳ７においてスタンバイ命令が出されるので、圧力センサ２１はタイヤ内圧値の記憶が終了すると、ステップＳ１２においてスタンバイ状態となり、送信側モジュール１１の動作は終了する。
【００４８】
このように、本発明においては、信号処理ユニット１３が読み出したタイヤ内圧データを処理し、タイヤ内圧データを生成し、これを送信する処理を行っている間に、圧力センサ２１においてタイヤ内圧値の測定および記憶を行うようにしたので、送信側モジュール１１を動作させておく時間を短くすることができ、それだけ送信側モジュールに設けた電池１５の寿命を長くすることができる。このことは、タイヤ内部に設けられた電池の交換は容易でないこと、送信側モジュール１１の１回の動作における電力消費の節約量は僅かであっても、送信側モジュールは最も短い周期の第１のタイミング信号に基づいて動作するので、全体として電力消費の節約量は大きくなることを考慮すると重要である。
【００４９】
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例えば、上述した実施例では、第１のタイミング信号に基づくタイヤ内圧の測定期間の度に、圧力センサ２１でタイヤ内圧を測定すると共に遠心力センサ２２によって遠心力の測定を行っているが、車両が走行中であると判断される場合には、遠心力センサ２２による遠心力の測定は行わず、圧力センサ２１によるタイヤ内圧の測定だけを行い、車両が停車中であると判断される場合には、タイヤ内圧の測定と、遠心力の測定とを交互に行うこともできる。このように構成することによって、センサユニット１２における電力消費をさらに低減することができる。
【００５０】
また、上述した実施例においては，送信側モジュールでの第１のタイミング信号の周期を１０秒とし、第２のタイミング信号の周期を６０分としたが、これらの周期は、第２のタイミング信号の周期が第１のタイミング信号の周期よりも長いという条件の下で任意に設定することができるものである。さらに、上述した実施例では、車両の走行中において、第１のタイミング信号に基づいて得らるタイヤ内圧情報信号を、１分の周期で送信するようにしたが、この周期は任意であり、第１のタイミング信号の周期と同じ周期で送信するようにしても良い。
【００５１】
また、上述した実施例では、第２のタイミング信号に基づく動作において、ステップＳ４において走行中ではないと判断される場合には、ステップＳ９においてタイヤ内圧情報信号のスタートビット期間を通常の場合に比べて長くしたが、例えば車両の停車中でも受信側モジュールを動作状態に維持している場合には、そのようにする必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  タイヤ内圧警報装置のタイヤ側に設置される送信側モジュールの構成を示す線図的断面図である。
【図２】  本発明によるタイヤ内圧警報装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】  図３Ａ〜３Ｄ同じくその動作を示す信号波形図である。
【図４】  図２に示す実施例での送信側モジュールの動作を示すフローチャートである。
【図５】図５Ａ〜５Ｃは、送信側モジュールおよび受信側モジュールの動作を示す信号波形図である。
【符号の説明】
１１  送信側モジュール
１２  センサユニット
１３  信号処理ユニット
１４  送信ユニット
１５  電源
２１  圧力センサ
２２  遠心力センサ
２３  温度センサ
２４  電圧センサ
２５  送信アンテナ
３１  受信側モジュール
３２  受信アンテナ
３３  受信ユニット
３４  信号処理ユニット
３５  表示装置
【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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