(57)【要約】【課題】タイヤ側の装置の構成が簡単なタイヤ空気圧監視装置を提供する。【解決手段】車両に装着されたタイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置１であって、タイヤの回転動作に伴う振動を利用して発電を行う少なくとも１つの発電部２０と、タイヤの空気圧を算出する演算部４２とを備え、発電部２０は、タイヤの異なる振動状態にそれぞれ対応した少なくとも２つの電気信号を発生させ、演算部４２は、少なくとも２つの電気信号に基づいてタイヤの空気圧を算出することを特徴とする。【選択図】図１
2016029361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着されたタイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置であって、
前記タイヤの回転動作に伴う振動を利用して発電を行う少なくとも１つの発電部と、
前記タイヤの空気圧を演算する演算部とを備え、
前記発電部は、前記タイヤの異なる振動状態にそれぞれ対応した少なくとも２つの電気信号を発生させ、
前記演算部は、前記少なくとも２つの電気信号に基づいてタイヤの空気圧を算出することを特徴とするタイヤ空気圧監視装置。
【請求項２】
前記発電部は、前記タイヤの回転動作に伴って前記タイヤの所定の位置が地面に接地した際に発生する接地振動と、前記タイヤの回転動作に伴って前記タイヤの所定の位置が地面から離間した際に発生する離間振動とにそれぞれ対応して前記電気信号を発生させ、
前記演算部は、前記接地振動に対応した前記電気信号の発生タイミングと前記離間振動に対応した前記電気信号の発生タイミングとの間隔に基づいてタイヤの空気圧を算出することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置。
【請求項３】
前記発電部が発生させた前記電気信号を無線送信する送信部と、
前記送信部が無線送信した前記電気信号を受信して前記演算部に伝達する受信部とを更に備え、
前記送信部は、前記発電部と共に前記タイヤ側の所定の位置に配置され、
前記受信部は、前記演算部と共に前記車両側の所定の位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置。
【請求項４】
前記発電部は、前記タイヤの接地面と近接するように配置され、
前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの周方向に沿った前記タイヤの接地面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ空気圧監視装置。
【請求項５】
前記発電部は、前記タイヤの接地面と近接するように配置され、
前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの径方向に沿った前記タイヤの接地面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ空気圧監視装置。
【請求項６】
前記発電部は、前記タイヤの側面又は前記タイヤの側面と対向する前記タイヤの内壁に配置され、
前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの幅方向に沿った前記タイヤの側面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ空気圧監視装置。
【請求項７】
前記発電部は、前記タイヤ側に取り付けられる筐体と、前記筐体に対して移動可能に前記筐体の内部に収容された可動部とを有し、
前記可動部の移動に伴う前記筐体と前記可動部との衝突を利用して発電を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のタイヤ空気圧監視装置。
【請求項８】
前記筐体は、弾性部材を介して前記タイヤに取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載のタイヤ空気圧監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ空気圧監視装置に関し、特に、タイヤの回転に伴う振動を利用して発電を行う発電部を備えたタイヤ空気圧監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に装着されたタイヤの空気圧等を監視するＴＰＭＳ（Ｔｉｒｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれるタイヤ空気圧監視システムと、それに対応したタイヤ空気圧監視装置とが普及している。タイヤ空気圧監視装置は、通常、タイヤ側の装置であるセンサ端末と、車両側の装置であるＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と呼ばれる制御部とで構成される。センサ端末は、通常、タイヤの空気圧を検出するための気圧センサ等のセンサ素子と、センサ素子を用いて検出した情報を無線送信するための送信回路（送信部）と、センサ端末側において各種の制御や演算等を行うための制御回路と、センサ端末側の各回路に安定して電力を供給するための蓄電素子とを有している。
【０００３】
通常、センサ端末側の蓄電素子として電池が使用されるが、電池寿命は有限であり、電池寿命に対応して電池交換を行う必要が有った。そのため、近年、センサ端末側の電池交換の煩わしさを解消するために、タイヤの回転に伴う振動を利用して発電を行う発電部をセンサ端末が備え、発電部の発電によって得た電力をセンサ端末側の各回路に供給することができるタイヤ空気圧監視装置が開発されている。
【０００４】
このような発電部を備えた従来のタイヤ空気圧監視装置に関しては、特許文献１等が開示されている。図１１は、従来のタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図であり、特許文献１に係るタイヤ空気圧監視装置３０１の構成を示している。
【０００５】
特許文献１に係るタイヤ空気圧監視装置３０１は、図１１に示すように、センサ端末３６１と車両側コントローラ３７１（制御部）とを備えている。センサ端末３６１は、タイヤ側の所定の位置（タイヤの内壁等）に配置され、タイヤの回転に伴って回転する。車両側コントローラ３７１は、車両側の所定の位置に配置され、センサ端末３６１からの情報に基づいてタイヤの空気圧の監視を行っている。
【０００６】
センサ端末３６１は、振動検出部３０２と、空気圧センサ３６２や温度センサ３６３等の各種センサ素子と、制御回路３６４と、送信回路３６６（送信部）とを有している。振動検出部３０２は、振動発電機３０４（発電部）と、カウンタ回路３０７と、直流−交流変換回路３０９と、蓄電素子３１０とを有して構成される。空気圧センサ３６２は、タイヤの空気圧を検出している。送信回路３６６は、タイヤの空気圧等の情報を車両側コントローラ３７１に無線送信している。制御回路３６４は、センサ端末３６１側において各種の制御や演算等を行っている。
【０００７】
振動発電機３０４は、タイヤの回転に伴う振動エネルギーを利用して発電を行っている。カウンタ回路３０７は、振動発電機３０４の発電における出力電圧の振動数をカウントしている。直流−交流変換回路３０９は、振動発電機３０４の発電によって生じた交流電流を蓄電可能な直流信号に変換している。蓄電素子３１０は、振動発電機３０４の発電によって得られた電力を蓄電すると共に、蓄えた電力をセンサ端末３６１の各回路に供給している。そして、振動発電機３０４の発電によって得られた電力をセンサ端末３６１の各回路に供給することによって、センサ端末３６１側での電池交換を不要としている。
【０００８】
車両側コントローラ３７１は、送信回路３６６から送信された無線信号を受信するための図示しない受信回路（受信部）や、車両側において各種の制御や演算等を行うための図示しない制御回路等を有している。そして、車両側コントローラ３７１は、図示しない車両側の電源装置から電力を供給されて動作すると共に、センサ端末３６１から無線送信された情報に基づいて、タイヤの空気圧の監視を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−２２１００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
タイヤ空気圧監視装置では、小型・軽量化や低コスト化等の観点から、タイヤ側の装置の構成が簡単であることが望ましい。しかしながら、特許文献１に係るタイヤ空気圧監視装置３０１では、タイヤ側の装置であるセンサ端末３６１が、振動発電機３０４や、蓄電素子３１０や、空気圧センサ３６２等の各種センサ素子や、制御回路３６４や、送信回路３６６等の多くの素子や回路を有しており、センサ端末３６１の構成が複雑になっていた。
【００１１】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、タイヤ側の装置の構成が簡単なタイヤ空気圧監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置は、車両に装着されたタイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置であって、前記タイヤの回転動作に伴う振動を利用して発電を行う少なくとも１つの発電部と、前記タイヤの空気圧を演算する演算部とを備え、前記発電部は、前記タイヤの異なる振動状態にそれぞれ対応した少なくとも２つの電気信号を発生させ、前記演算部は、前記少なくとも２つの電気信号に基づいてタイヤの空気圧を算出することを特徴とする。
【００１３】
この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部が、タイヤの異なる振動状態にそれぞれ対応した少なくとも２つの電気信号を発生させ、演算部が、その少なくとも２つの電気信号に基づいてタイヤの空気圧を算出している。そのため、発電部をタイヤの空気圧を検出するためのセンサ素子として利用することができる。そして、発電部をセンサ素子として利用することによって、タイヤ側の装置で使用される素子の数を削減することができる。その結果、タイヤ側の装置の構成を簡単にすることができる。
【００１４】
請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部は、前記タイヤの回転動作に伴って前記タイヤの所定の位置が地面に接地した際に発生する接地振動と、前記タイヤの回転動作に伴って前記タイヤの所定の位置が地面から離間した際に発生する離間振動とにそれぞれ対応して前記電気信号を発生させ、前記演算部は、前記接地振動に対応した前記電気信号の発生タイミングと前記離間振動に対応した前記電気信号の発生タイミングとの間隔に基づいてタイヤの空気圧を算出することを特徴とする。
【００１５】
車両においてタイヤが回転する時には、タイヤの回転動作に伴ってタイヤの所定の位置が地面に接地した際の衝撃や、タイヤの回転動作に伴ってタイヤの所定の位置が地面から離間した際の衝撃に対応して、接地振動や離間振動のような大きな振動が発生する。それに対して、この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部がタイヤの回転動作に伴う振動を利用して発電を行うので、このような接地振動や離間振動に対応して電気信号を容易に発生させることができる。しかも、接地振動の発生タイミングと離間振動の発生タイミングとの間隔は、タイヤの空気圧に対応して変化するので、演算部が、接地振動に対応した電気信号の発生タイミングと離間振動に対応した電気信号の発生タイミングとの間隔に基づいてタイヤの空気圧を算出することによって、タイヤの空気圧を容易に算出することができる。
【００１６】
請求項３に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部が発生させた前記電気信号を無線送信する送信部と、前記送信部が無線送信した前記電気信号を受信して前記演算部に伝達する受信部とを更に備え、前記送信部は、前記発電部と共に前記タイヤ側の所定の位置に配置され、前記受信部は、前記演算部と共に前記車両側の所定の位置に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部が発生させた電気信号を無線送信する送信部と、送信部が無線送信した電気信号を受信して演算部に伝達する受信部とを更に備えている。そのため、発電部を送信部と共にタイヤ側に配置し、演算部を受信部と共に車両側に配置することによって、発電部と演算部との間の距離が離れても、発電部から演算部に安定して電気信号を伝達することができる。そして、演算部を受信部と共に車両側に配置することによって、演算部を制御するための制御回路や、演算部を安定して動作させるための蓄電素子等も車両側に配置することができる。その結果、タイヤ側の装置の構成を更に簡単にすることができる。
【００１８】
請求項４に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部は、前記タイヤの接地面と近接するように配置され、前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの周方向に沿った前記タイヤの接地面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする。
【００１９】
車両においてタイヤの接地面の所定の位置が地面に接地した際には、タイヤの接地面が地面から押されるのに伴って、タイヤの接地面がタイヤの周方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤの接地面の所定の位置が地面から離間した際には、タイヤの接地面が地面による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤの接地面がタイヤの周方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部がタイヤの接地面と近接する位置に配置され、タイヤの周方向に沿ったタイヤの接地面の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動と離間振動とに対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応して安定して電気信号を発生させることができる。
【００２０】
請求項５に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部は、前記タイヤの接地面と近接するように配置され、前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの径方向に沿った前記タイヤの接地面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする。
【００２１】
車両においてタイヤの接地面の所定の位置が地面に接地した際には、タイヤの接地面が地面から押されるのに伴って、タイヤの接地面がタイヤの径方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤの接地面の所定の位置が地面から離間した際には、タイヤの接地面が地面による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤの接地面がタイヤの径方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部がタイヤの接地面と近接する位置に配置され、タイヤの径方向に沿ったタイヤの接地面の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動と離間振動とに対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応して安定して電気信号を発生させることができる。
【００２２】
請求項６に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部は、前記タイヤの側面又は前記タイヤの側面と対向する前記タイヤの内壁に配置され、前記接地振動と前記離間振動とに対応する、前記タイヤの幅方向に沿った前記タイヤの側面の振動を利用して発電を行うことを特徴とする。
【００２３】
車両においてタイヤの接地面の所定の位置が地面に接地した際には、タイヤの接地面が地面から押されるのに伴って、タイヤの側面がタイヤの幅方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤの接地面の所定の位置が地面から離間した際には、タイヤの接地面が地面による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤの側面がタイヤの幅方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部がタイヤの側面又はタイヤの側面と対向するタイヤの内壁に配置され、タイヤの幅方向に沿ったタイヤの側面の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動と離間振動とに対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応して安定して電気信号を発生させることができる。しかも、発電部は、送信部と共にタイヤの側面又はタイヤの側面と対向するタイヤの内壁に配置されるので、積雪時や降雨時であっても送信部を地面の積雪や雨水等から離れた位置に配置することができる。その結果、積雪時や降雨時であっても発電部から演算部に安定して電気信号を伝達することができるようになる。
【００２４】
請求項７に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記発電部は、前記タイヤ側に取り付けられる筐体と、前記筐体に対して移動可能に前記筐体の内部に収容された可動部とを有し、前記可動部の移動に伴う前記筐体と前記可動部との衝突を利用して発電を行うことを特徴とする。
【００２５】
この構成のタイヤ空気圧監視装置では、発電部は、可動部の移動に伴う筐体と可動部との衝突を利用して発電を行うことによって、発電部が発生させる電気信号を発生時間の短いパルス状の電気信号とすることができ、電気信号の発生タイミングを特定し易くすることができる。その結果、タイヤの空気圧の検出精度を高めることができる。
【００２６】
請求項８に記載のタイヤ空気圧監視装置は、前記筐体は、弾性部材を介して前記タイヤに取り付けられていることを特徴とする。
【００２７】
この構成のタイヤ空気圧監視装置では、弾性部材によってノイズ成分となる振幅の小さいタイヤの振動を吸収し、振幅の大きいタイヤの振動を選択的に筐体に伝達することができる。その結果、ノイズ成分となるタイヤの振動の影響を低減し、タイヤの空気圧の検出精度を更に高めることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、タイヤ側の装置の構成が簡単なタイヤ空気圧監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る発電ユニット及び制御部の配置を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る発電部の構造を示す説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る電気信号を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。
【図１０】本発明の変形例に係る発電部の構造を示す説明図である。
【図１１】従来のタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図における方向は、Ｘ１を左、Ｘ２を右、Ｙ１を前、Ｙ２を後、Ｚ１を上、Ｚ２を下として説明を進める。
【００３１】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置について、図１ないし図５を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。図１（ａ）は、タイヤ空気圧監視装置１の全体構成を示し、図１（ｂ）は、発電ユニット１０の構成を示している。図２は、本発明の第１実施形態に係る発電ユニット及び制御部の配置を示す説明図である。図２（ａ）は、右から見た場合の、車両５０における発電ユニット１０及び制御部４０の配置を示し、図２（ｂ）は、前から見た場合の、タイヤ６０における発電ユニット１０の配置を示している。
【００３２】
図３は、本発明の第１実施形態に係る発電部の構造を示す説明図である。図３（ａ）は右から見た場合の断面構造を模式的に示し、図３（ｂ）は、右から見た場合の、発電部２０のタイヤ６０への取り付け方法を模式的に示している。図３において、Ｐｓ１は本実施形態における検知位置であり、Ｌ１は検知位置Ｐｓ１を通り検知位置Ｐｓ１におけるタイヤ６０の周方向に沿って延びる仮想線である。また、実線の矢印は可動部２２の移動方向を示している。以下、検知位置Ｐｓ１におけるタイヤ６０の周方向を、タイヤ６０の周方向と略称して説明を進める。
【００３３】
図４は、本発明の第１実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。図４（ａ）は、右から見た場合の、検知位置Ｐｓ１が地面７０に接地した際のタイヤ６０の状態を示し、図４（ｂ）は、右から見た場合の、検知位置Ｐｓ１が地面７０から離間した際のタイヤ６０の状態を示している。図４において、Ｐｏはタイヤ６０の回転軸である。また、点線の矢印はタイヤ６０の回転方向を示し、実線の矢印は検知位置Ｐｓ１付近においてタイヤ６０の接地面６１に働く力の方向を示している。尚、タイヤ６０は、右から見て回転軸Ｐｏを中心に反時計方向に回転するものとする。
【００３４】
図５は、本発明の第１実施形態に係る電気信号を示す説明図である。図５（ａ）は、発電部２０が発生させる電気信号である第１検知信号Ｓａ１と第２検知信号Ｓａ２とを示し、図５（ｂ）は、定電圧回路３１から出力される電気信号である第１出力信号Ｓｂ１と第２出力信号Ｓｂ２とを示し、図５（ｃ）は、送信回路３２から無線送信される電気信号（無線信号）である第１無線信号ＲＦ１と第２無線信号ＲＦ２とを示している。図５の各図において、横軸は時間であり、縦軸は電圧である。
【００３５】
まず、本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成について、図１ないし図３を用いて説明する。本発明の第１実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置１は、車両に装着されたタイヤの空気圧等のタイヤ状態を監視するＴＰＭＳ（Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれるタイヤ空気圧監視システムに対応した装置である。タイヤ空気圧監視装置１は、図１に示すように、発電ユニット１０と、制御部４０とを備えている。発電ユニット１０は、図２に示すように、車両５０に装着されたタイヤ６０にそれぞれ配置されている。制御部４０は、図２に示すように、車両５０のフロントパネル付近の所定の位置に配置されている。
【００３６】
発電ユニット１０は、従来のタイヤ空気圧監視装置におけるセンサ端末としての機能を持ったタイヤ６０側の装置である。発電ユニット１０は、図１に示すように、発電部２０と、送信部３０とを有している。
【００３７】
発電部２０は、磁歪式の振動発電装置である。発電部２０は、図３に示すように、筐体２１と、可動部２２と、弾性部材２３とを有している。筐体２１は、金属等の材質でできており、内部に可動部２２を収容可能な空間が形成されている。可動部２２は、磁石と磁歪素子とで構成されたコア部材２２ａと、コア部材２２ａの周囲に巻き回されたコイル部２２ｂとを有している。そして、可動部２２は、筐体２１に対して往復移動可能に筐体２１の内部の空間内に収容されている。
【００３８】
磁歪式の振動発電装置における発電の原理は公知なので、詳細な説明は省略するが、発電部２０は、タイヤ６０の回転動作に伴う振動を利用して可動部２２を筐体２１の内部で往復移動させ、可動部２２の移動に伴う筐体２１の内壁２１ｂと可動部２２との衝突による磁場の変化を利用して発電を行っている。そして、発電部２０は、自身の発電によって、タイヤ６０の振動に対応した電気信号を発生させている。
【００３９】
弾性部材２３は、ゴム等の材質でできた板状の部材である。図３に示すように、弾性部材２３の一方の板面は、接着等の方法で筐体２１の外壁に固定され、弾性部材２３の他方の板面は、接着等の方法でタイヤ６０の内壁６２の所定の位置に固定されている。そして、弾性部材２３は、ノイズ成分となる振幅の小さいタイヤ６０の振動を吸収している。発電部２０は、このようにして弾性部材２３を介してタイヤ６０の内壁６２の所定の位置に配置されている。
【００４０】
送信部３０は、図１に示すように、定電圧回路３１と、送信回路３２と、送信アンテナ３３とを有している。定電圧回路３１は、発電部２０が発生させた電気信号を所定の電圧の電気信号に変換している。送信回路３２は、定電圧回路３１から出力された電気信号を電源として起動し、発電部２０が発生させた電気信号を所定の周波数の無線信号に変換している。そして、送信回路３２は、無線信号に変換された電気信号を、送信アンテナ３３を介して制御部４０側に無線送信している。無線送信用の無線信号としては、ＵＨＦ帯（極超短波帯：３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）の周波数の高周波信号等が使用される。以下、発電部２０が発生させた電気信号を送信部３０が無線信号に変換して送信アンテナ３３を介して無線送信することを、発電部２０が発生させた電気信号を送信部３０が無線送信すると略称する。
【００４１】
尚、本実施形態では、発電部２０は、図３に示すように、タイヤ６０の接地面６１の所定の位置である検知位置Ｐｓ１と近接するようにタイヤ６０の内壁６２に配置されている。そして、可動部２２がタイヤ６０の周方向に沿って往復移動するように発電部２０の取り付け方向が設定されている。そのため、発電部２０は、タイヤ６０の周方向に沿った振動に対して効率良く発電を行うことができるようになっている。また、図示しないが、送信部３０は、発電部２０と共にタイヤ６０の接地面６１の検知位置Ｐｓ１と近接するようにタイヤ６０の内壁６２に配置されている。
【００４２】
制御部４０は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と呼ばれる制御用の車載電子モジュールである。制御部４０は、図１に示すように、受信部４１と、演算部４２と、データ通信部４３と、制御回路部４４とを有している。
【００４３】
受信部４１は、送信部３０から無線送信された電気信号を、タイヤ６０の近くに配置された図示しない受信アンテナを用いて受信している。そして、受信部４１が受信した電気信号の情報が、制御回路部４４を介して演算部４２に伝達される。本実施形態では、受信部４１から演算部４２に伝達される情報は、受信部４１が受信した電気信号の受信タイミングである。以下、受信部４１が受信した電気信号の情報を制御回路部４４を介して演算部４２に伝達することを、受信部４１が受信した電気信号を演算部４２に伝達すると略称する。
【００４４】
演算部４２は、受信部４１から伝達された情報に基づいてタイヤ６０の空気圧を演算している。データ通信部４３は、図示しない車載ネットワーク等を介して図示しない車両５０の各種の電子装置と接続されており、車両５０の各種の電子装置から各種の情報を入手したり、車両５０の各種の電子装置に制御用の情報等の各種の情報を伝達したりしている。制御回路部４４は、受信部４１と演算部４２とデータ通信部４３とを統括して制御している。
【００４５】
タイヤ空気圧監視装置１は、このような構成となっている。そして、発電ユニット１０では、発電部２０がタイヤ６０の回転動作に伴う振動を利用して発電を行うと共に、タイヤ６０の振動に対応した電気信号を発生させている。そして、発電部２０が発生させた電気信号は送信部３０及び受信部４１を介して演算部４２に伝達される。そして、制御部４０では、発電部２０から伝達された電気信号に基づいて演算部４２がタイヤ６０の空気圧を算出している。
【００４６】
次に、タイヤ６０の空気圧の算出方法について、図４及び図５を用いて説明する。図４に示すように、車両５０においてタイヤ６０の接地面６１が地面７０と接触する際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０から押されてタイヤ６０の回転軸Ｐｏ側に変形する。タイヤ６０の接地面６１の変形量は、タイヤ６０の空気圧が高い程小さく、タイヤ６０の空気圧が低い程大きくなる。このように、タイヤ６０の接地面６１の変形量は、タイヤ６０の空気圧に対応して変化するので、タイヤ６０の接地面６１の変形量に基づいてタイヤ６０の空気圧を算出することができる。
【００４７】
また、タイヤ６０が１回転する時間をタイヤ６０の回転周期Ｔ０とし、タイヤ６０の接地面６１の所定の位置が地面７０に接地してから離間するまでの間の時間をタイヤ６０の接地時間Ｔ１とすると、タイヤ６０の回転周期Ｔ０に対するタイヤ６０の接地時間Ｔ１の比率（Ｔ１／Ｔ０）は、タイヤ６０の接地面６１の変形量が小さい程小さく、タイヤ６０の接地面６１の変形量が大きい程大きくなる。このように、タイヤ６０の回転周期Ｔ０に対するタイヤ６０の接地時間Ｔ１の比率は、タイヤ６０の接地面６１の変形量に対応して変化するので、タイヤ６０の接地面６１の変形量の指標として使用することができる。その結果、タイヤ６０の回転周期Ｔ０に対するタイヤ６０の接地時間Ｔ１の比率に基づいてタイヤ６０の空気圧を算出することができる。
【００４８】
次に、タイヤ６０の回転周期Ｔ０の算出方法について説明する。タイヤ６０の回転周期Ｔ０は、例えば、タイヤ６０の直径をＤ、車両５０の速度をＶとすると、直径Ｄに円周率πを乗じた値を速度Ｖで除した値（π＊Ｄ／Ｖ）として算出することができる。また、タイヤ６０と連結された図示しない軸部材の回転周期からタイヤ６０の回転周期Ｔ０を算出しても構わない。尚、車両５０の速度や軸部材の回転周期等の情報は、データ通信部４３を用いて車両５０側から入手することができる。また、タイヤ６０の直径等の寸法情報は、タイヤ６０の装着時に予め判っているものとする。
【００４９】
次に、タイヤ６０の接地時間Ｔ１及びタイヤ６０の空気圧の算出方法について説明する。車両５０においてタイヤ６０が回転する時には、タイヤ６０の回転動作に伴ってタイヤ６０の接地面６１の所定の位置が地面７０に接地した際の衝撃や、タイヤ６０の回転動作に伴ってタイヤ６０の接地面６１の所定の位置が地面７０から離間した際の衝撃に対応して、接地振動や離間振動のような大きな振動が発生する。
【００５０】
例えば、検知位置Ｐｓ１付近のタイヤ６０の接地面６１が地面７０に接地した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０から押される。それに伴って、検知位置Ｐｓ１付近のタイヤ６０の接地面６１には、図４（ａ）に示すように、タイヤ６０の周方向に沿ってタイヤ６０の回転方向と逆向きに力が働く。そして、検知位置Ｐｓ１付近のタイヤ６０の接地面６１がタイヤ６０の周方向に沿って振動する接地振動が発生する。そして、本実施形態では、発電部２０が検知位置Ｐｓ１と近接するようにタイヤ６０の内壁６２に配置されているので、検知位置Ｐｓ１付近で発生したこのような接地振動が発電部２０に伝達される。
【００５１】
発電ユニット１０では、発電部２０が、このようなタイヤ６０の周方向に沿った接地振動に対応して発電を行うと共に、図５に示すように、接地振動に対応した電気信号である第１検知信号Ｓａ１を発生させる。第１検知信号Ｓａ１は、定電圧回路３１によって所定の電圧の電気信号である第１出力信号Ｓｂ１に変換され、送信回路３２によって所定の周波数の無線信号である第１無線信号ＲＦ１に変換される。そして、第１検知信号Ｓａ１は第１無線信号ＲＦ１として発電ユニット１０の送信部３０から制御部４０の受信部４１に無線送信される。
【００５２】
また、検知位置Ｐｓ１付近のタイヤ６０の接地面６１が地面７０から離間した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０による押圧状態から解放される。それに伴って、検知位置Ｐｓ１付近のタイヤ６０の接地面６１には、図４（ｂ）に示すように、タイヤ６０の周方向に沿ってタイヤ６０の回転方向と同じ向きに力が働く。そして、検知位置Ｐｓ１付近のタイヤ６０の接地面６１がタイヤ６０の周方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、本実施形態では、発電部２０が検知位置Ｐｓ１と近接するようにタイヤ６０の内壁６２に配置されているので、検知位置Ｐｓ１付近で発生したこのような離間振動が発電部２０に伝達される。
【００５３】
発電ユニット１０では、発電部２０が、このようなタイヤ６０の周方向に沿った離間振動に対応して発電を行うと共に、図５に示すように、離間振動に対応した電気信号である第２検知信号Ｓａ２を発生させる。第２検知信号Ｓａ２は、定電圧回路３１によって所定の電圧の電気信号である第２出力信号Ｓｂ２に変換され、送信回路３２によって所定の周波数の無線信号である第２無線信号ＲＦ２に変換される。そして、第２検知信号Ｓａ２は第２無線信号ＲＦ２として送信部３０から制御部４０の受信部４１に無線送信される。
【００５４】
制御部４０では、受信部４１が発電ユニット１０の送信部３０から無線送信された第１無線信号ＲＦ１や第２無線信号ＲＦ２を受信する。そして、第１無線信号ＲＦ１の受信タイミングや第２無線信号ＲＦ２の受信タイミング等の情報が制御回路部４４を介して演算部４２に伝達される。演算部４２は、第１無線信号ＲＦ１の受信タイミングや第２無線信号ＲＦ２の受信タイミングに基づいて、第１検知信号Ｓａ１の発生タイミングｔｓ１と第２検知信号Ｓａ２の発生タイミングｔｓ２との間隔を算出し、第１検知信号Ｓａ１の発生タイミングｔｓ１と第２検知信号Ｓａ２の発生タイミングｔｓ２との間隔に基づいて接地時間Ｔ１を算出する。そして、演算部４２は、このようにして算出したタイヤ６０の接地時間Ｔ１のタイヤ６０の回転周期Ｔ０に対する比率に基づいてタイヤ６０の空気圧を算出している。
【００５５】
尚、本実施形態では、前述したように、発電部２０は、可動部２２の移動に伴う筐体２１の内壁２１ｂと可動部２２との衝突を利用して発電を行っている。そのため、接地振動や離間振動に対応して発電部２０が発生させる第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２は、図５に示すように、接地時間Ｔ１と比較して発生時間の短いパルス状の電気信号となる。そして、本実施形態では、第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２や第１無線信号ＲＦ１や第２無線信号ＲＦ２を発生時間の短いパルス状の信号とすることによって、第１検知信号Ｓａ１の発生タイミングｔｓ１や、第２検知信号Ｓａ２の発生タイミングｔｓ２を特定し易くしている。
【００５６】
また、本実施形態では、接地振動の発生タイミングに対する第１検知信号Ｓａ１の発生タイミングのずれや、第１検知信号Ｓａ１の発生タイミングに対する第１無線信号ＲＦ１の送信タイミングや受信タイミングのずれは、タイヤ６０の接地時間Ｔ１に対して無視できる程小さいものとする。また、離間振動の発生タイミングに対する第２検知信号Ｓａ２の発生タイミングのずれや、第２検知信号Ｓａ２の発生タイミングに対する第２無線信号ＲＦ２の送信タイミングや受信タイミングのずれも、タイヤ６０の接地時間Ｔ１に対して無視できる程小さいものとする。このような場合、接地時間Ｔ１は、第１無線信号ＲＦ１の受信タイミングと第２無線信号ＲＦ２の受信タイミングとの間隔と等しくなる。
【００５７】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態のタイヤ空気圧監視装置１では、発電部２０が、タイヤ６０の異なる振動状態にそれぞれ対応した２つの電気信号である第１検知信号Ｓａ１と第２検知信号Ｓａ２とを発生させ、演算部４２が、第１検知信号Ｓａ１と第２検知信号Ｓａ２とに基づいてタイヤ６０の空気圧を算出している。そのため、発電部２０をタイヤ６０の空気圧を検出するためのセンサ素子として利用することができる。そして、発電部２０をセンサ素子として利用することによって、タイヤ６０側の装置で使用される素子の数を削減することができる。その結果、タイヤ６０側の装置の構成を簡単にすることができる。
【００５８】
尚、このような効果は、発電部２０をセンサ素子として利用することによって得られる効果なので、例えば、演算部４２を車両５０側の装置である制御部４０が備えるのではなく、タイヤ６０側の装置である発電ユニット１０が備えていた場合でも同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置１が使用される車両５０において、タイヤ６０が回転する時には、タイヤ６０の回転動作に伴ってタイヤ６０の接地面６１の所定の位置が地面７０に接地した際の衝撃や、タイヤ６０の回転動作に伴ってタイヤ６０の接地面６１の所定の位置が地面７０から離間した際の衝撃に対応して、接地振動や離間振動のような大きな振動が発生する。それに対して、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置１では、発電部２０がタイヤ６０の回転動作に伴う振動を利用して発電を行うので、このような接地振動や離間振動に対応して第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２を容易に発生させることができる。しかも、接地振動の発生タイミングと離間振動の発生タイミングとの間隔は、タイヤ６０の空気圧に対応して変化するので、演算部４２が、接地振動に対応した第１検知信号Ｓａ１の発生タイミングｔｓ１と離間信号に対応した第２検知信号Ｓａ２の発生タイミングｔｓ２との間隔に基づいてタイヤ６０の空気圧を算出することによって、タイヤ６０の空気圧を容易に算出することができる。
【００６０】
また、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置１は、発電部２０が発生させた電気信号を無線送信する送信部３０と、送信部３０が無線送信した電気信号を受信して演算部４２に伝達する受信部４１とを備えている。そのため、送信部３０を発電部２０と共にタイヤ６０側に配置し、受信部４１を演算部４２と共に車両５０側に配置することによって、発電部２０と演算部４２との間の距離が離れても、発電部２０から演算部４２に安定して電気信号を伝達することができる。そして、受信部４１を演算部４２と共に車両５０側に配置することによって、演算部４２を制御するための制御回路や、演算部４２を安定して動作させるための蓄電素子等も車両５０側に配置することができる。その結果、タイヤ６０側の装置の構成を更に簡単にすることができる。
【００６１】
また、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置１が使用される車両５０において、タイヤ６０の接地面６１が地面７０に接地した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０から押されるのに伴って、タイヤ６０の接地面６１がタイヤ６０の周方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤ６０の接地面６１が地面７０から離間した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤ６０の接地面６１が、タイヤ６０の周方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置１では、発電部２０が、タイヤ６０の接地面６１と近接するようにタイヤ６０の内壁６２に配置され、接地振動と離間振動とに対応するタイヤ６０の周方向に沿ったタイヤ６０の接地面６１の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動や離間振動に対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応して第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２を安定して発生させることができる。
【００６２】
また、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置１では、発電部２０は、可動部２２の移動に伴う筐体２１の内壁２１ｂと可動部２２との衝突を利用して発電を行うことによって、接地振動や離間振動に対応して発電部２０が発生させる第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２を、接地時間Ｔ１と比較して発生時間の短いパルス状の電気信号とすることができ、第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２の発生タイミングを特定し易くすることができる。その結果、タイヤ６０の空気圧の検出精度を更に高めることができる。
【００６３】
また、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置１では、弾性部材２３によってノイズ成分となる振幅の小さいタイヤ６０の振動を吸収し、接地振動や離間振動のように振幅の大きいタイヤ６０の振動を選択的に筐体２１に伝達することができる。その結果、ノイズ成分となるタイヤ６０の振動の影響を低減し、タイヤ６０の空気圧の検出精度を更に高めることができる。
【００６４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置について、図６及び図７を用いて説明する。尚、本実施形態において、前述した第１実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６５】
図６は、本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。図６（ａ）は、タイヤ空気圧監視装置１０１の全体構成を示している。図６（ｂ）は、右から見た場合の、発電部２０のタイヤ６０への取り付け方法を模式的に示している。図６（ｂ）において、Ｐｓ２は本実施形態における検知位置である。また、Ｌ２は検知位置Ｐｓ２を通り検知位置Ｐｓ２におけるタイヤ６０の径方向に沿って延びる仮想線である。また、実線の矢印は可動部２２の移動方向を示している。以下、検知位置Ｐｓ２におけるタイヤ６０の径方向を、タイヤ６０の径方向と略称して説明を進める。
【００６６】
図７は、本発明の第２実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。図７（ａ）は、右から見た場合の、検知位置Ｐｓ２が地面７０に接地した際のタイヤ６０の状態を示し、図７（ｂ）は、右から見た場合の、検知位置Ｐｓ２が地面７０から離間した際のタイヤ６０の状態を示している。図７において、点線の矢印はタイヤ６０の回転方向を示し、実線の矢印は検知位置Ｐｓ２付近においてタイヤ６０の接地面６１に働く力の方向を示している。
【００６７】
まず、本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成について、図６を用いて説明する。本発明の第２実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置１０１の構成は、図６（ａ）に示すように、第１実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置１の構成と同じである。但し、本実施形態では、発電部２０のタイヤ６０への取り付け方法が第１実施形態とは異なる。
【００６８】
本実施形態では、発電部２０は、図６（ｂ）に示すように、タイヤ６０の接地面６１の所定の位置である検知位置Ｐｓ２と近接するようにタイヤ６０の内壁６２に配置されている。そして、可動部２２がタイヤ６０の径方向に沿って往復移動するように発電部２０の取り付け方向が設定されている。そのため、発電部２０は、タイヤ６０の径方向に沿ったタイヤ６０の接地面６１の振動に対して効率良く発電を行うことができるようになっている。尚、図示しないが、送信部３０は、発電部２０と共にタイヤ６０の接地面６１の検知位置Ｐｓ２と近接するようにタイヤ６０の内壁６２に配置されている。
【００６９】
次に、タイヤ６０の空気圧の算出方法について、図７を用いて説明する。検知位置Ｐｓ２付近のタイヤ６０の接地面６１が地面７０に接地した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０から押される。それに伴って、検知位置Ｐｓ２付近のタイヤ６０の接地面６１には、図７（ａ）に示すように、タイヤ６０の径方向に沿って接地面６１側から回転軸Ｐｏ側に向かう力が働く。そして、検知位置Ｐｓ２付近のタイヤ６０の接地面６１がタイヤ６０の径方向に沿って振動する接地振動が発生する。
【００７０】
また、検知位置Ｐｓ２付近のタイヤ６０の接地面６１が地面７０から離間した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０による押圧状態から解放される。それに伴って、検知位置Ｐｓ２付近のタイヤ６０の接地面６１には、図７（ｂ）に示すように、タイヤ６０の径方向に沿って回転軸Ｐｏ側から接地面６１側に向かう力が働く。そして、検知位置Ｐｓ２付近のタイヤ６０の接地面６１がタイヤ６０の径方向に沿って振動する離間振動が発生する。
【００７１】
そして、本実施形態では、発電部２０が検知位置Ｐｓ２と近接するようにタイヤ６０の内壁６２に配置されているので、検知位置Ｐｓ２付近で発生したこのような接地振動や離間振動が発電部２０に伝達される。発電部２０は、このような接地振動や離間振動を利用して発電を行うと共に、接地振動や離間振動に対応した第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２を発生させる。尚、第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２は、第１実施形態と同様の方法で、発電部２０から演算部４２に伝達される。また、演算部４２は、第１実施形態と同様の方法で、第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２に基づいて、タイヤ６０の空気圧を算出する。
【００７２】
次に、本実施形態の効果について説明する。尚、本実施形態では、第１実施形態と異なる効果についてのみ説明する。本実施形態のタイヤ空気圧監視装置１０１が使用される車両５０において、タイヤ６０の接地面６１が地面７０に接地した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０から押されるのに伴って、タイヤ６０の接地面６１がタイヤ６０の径方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤ６０の接地面６１が地面７０から離間した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤ６０の接地面６１がタイヤ６０の径方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置１０１では、発電部２０が、タイヤ６０の接地面６１と近接するようにタイヤ６０の内壁６２に配置され、接地振動と離間振動とに対応するタイヤ６０の径方向に沿ったタイヤ６０の接地面６１の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動や離間振動に対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応した第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２を安定して発生させることができる。
【００７３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置について、図８及び図９を用いて説明する。尚、本実施形態において、前述した第１実施形態や第２実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７４】
図８は、本発明の第３実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置の構成を示す説明図である。図８（ａ）は、タイヤ空気圧監視装置２０１の全体構成を示している。図８（ｂ）は、発電部２０のタイヤ６０への取り付け方法を模式的に示している。図８（ｂ）において、Ｐｓ３は本実施形態における検知位置である。また、Ｌ３は検知位置Ｐｓ３を通り検知位置Ｐｓ３におけるタイヤ６０の幅方向に沿って延びる仮想線である。また、実線の矢印は可動部２２の移動方向を示している。以下、検知位置Ｐｓ３におけるタイヤ６０の幅方向を、タイヤ６０の幅方向と略称して説明を進める。
【００７５】
図９は、本発明の第３実施形態に係るタイヤの回転動作に関する説明図である。図９（ａ）は、前から見た場合の、検知位置Ｐｓ３と近接するタイヤ６０の接地面６１が地面７０に接地した際のタイヤ６０の状態を示し、図９（ｂ）は、前から見た場合の、検知位置Ｐｓ３と近接するタイヤ６０の接地面６１が地面７０から離間した際のタイヤ６０の状態を示している。図９において、点線の矢印はタイヤ６０の回転に伴うタイヤ６０の前端部の移動方向を示し、実線の矢印は検知位置Ｐｓ３付近においてタイヤ６０の側面６３に働く力の方向を示している。
【００７６】
本発明の第３実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置２０１の構成は、図８（ａ）に示すように、第１実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置１の構成と同じである。但し、本実施形態では、発電部２０のタイヤ６０への取り付け方法が第１実施形態とは異なる。
【００７７】
本実施形態では、発電部２０は、図８（ｂ）に示すように、タイヤ６０の側面６３の所定の位置である検知位置Ｐｓ３と対向するようにタイヤ６０の内壁６２に配置されている。そして、可動部２２がタイヤ６０の幅方向に沿って往復移動するように発電部２０の取り付け方向が設定されている。そのため、発電部２０は、タイヤ６０の幅方向に沿ったタイヤ６０の接地面６１の振動に対して効率良く発電を行うことができるようになっている。尚、図示しないが、送信部３０は、発電部２０と共にタイヤ６０の側面６３の検知位置Ｐｓ３と対向するようにタイヤ６０の内壁６２に配置されている。
【００７８】
次に、タイヤ６０の空気圧の算出方法について、図９を用いて説明する。検知位置Ｐｓ３と近接するタイヤ６０の接地面６１が地面７０に接地した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０から押される。それに伴って、検知位置Ｐｓ３付近のタイヤ６０の側面６３には、図９（ａ）に示すように、タイヤ６０の幅方向に沿ってタイヤ６０の幅Ｗが広がるように力が働く。そのため、検知位置Ｐｓ３付近のタイヤ６０の側面６３がタイヤ６０の幅方向に沿って振動する接地振動が発生する。
【００７９】
また、検知位置Ｐｓ３と近接するタイヤ６０の接地面６１が地面７０から離間した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０による押圧状態から解放される。それに伴って、検知位置Ｐｓ３付近のタイヤ６０の側面６３には、図９（ｂ）に示すように、タイヤ６０の幅方向に沿ってタイヤ６０の幅Ｗが狭まるように力が働く。そのため、検知位置Ｐｓ３付近のタイヤ６０の側面６３がタイヤ６０の幅方向に沿って振動する離間振動が発生する。
【００８０】
そして、本実施形態では、発電部２０がタイヤ６０の側面６３の検知位置Ｐｓ３と対向するようにタイヤ６０の内壁６２に配置されているので、検知位置Ｐｓ３付近で発生したこのような接地振動や離間振動が発電部２０に伝達される。発電部２０は、このような接地振動や離間振動を利用して発電を行うと共に、接地振動や離間振動に対応した第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２を発生させる。尚、第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２は、第１実施形態と同様の方法で、発電部２０から演算部４２に伝達される。また、演算部４２は、第１実施形態と同様の方法で、第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２に基づいて、タイヤ６０の空気圧を算出する。
【００８１】
次に、本実施形態の効果について説明する。尚、本実施形態では、第１実施形態と異なる効果についてのみ説明する。本実施形態のタイヤ空気圧監視装置２０１が使用される車両５０において、タイヤ６０の接地面６１が地面７０に接地した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０から押されるのに伴って、タイヤ６０の側面６３がタイヤ６０の幅方向に沿って振動する接地振動が発生する。また、タイヤ６０の接地面６１が地面７０から離間した際には、タイヤ６０の接地面６１が地面７０による押圧状態から解放されるのに伴って、タイヤ６０の側面６３がタイヤ６０の幅方向に沿って振動する離間振動が発生する。そして、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置２０１では、発電部２０が、タイヤ６０の側面６３と対向するタイヤ６０の内壁６２に配置され、接地振動と離間振動とに対応するタイヤ６０の幅方向に沿ったタイヤ６０の側面６３の振動を利用して発電を行うので、このような接地振動や離間振動に対応して効率良く発電を行うことができ、接地振動や離間振動に対応した第１検知信号Ｓａ１や第２検知信号Ｓａ２を安定して発生させることができる。
【００８２】
しかも、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置２０１では、送信部３０が、発電部２０と共にタイヤ６０の側面６３と対向するタイヤ６０の内壁６２に配置されているので、積雪時や降雨時であっても、送信部３０を地面７０の積雪や雨水等から離れた位置に配置することができる。そのため、積雪時や降雨時であっても、積雪や雨水等に邪魔されることなく送信部３０から受信部４１に電気信号を無線送信することができるようになる。その結果、積雪時や降雨時であっても、発電部２０から演算部４２に安定して電気信号を伝達することができるようになる。
【００８３】
尚、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置２０１では、空気圧センサ等を用いて直接タイヤ６０の空気圧を検出するのではなく、タイヤ６０の変形量に基づいてタイヤ６０の空気圧を演算しているので、発電ユニット１０の発電部２０や送信部３０をタイヤ６０の内部に配置しなくても構わない。例えば、発電部２０と送信部３０とをタイヤ６０の外表面であるタイヤ６０の側面に配置した場合でも、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。以下、本発明の変形例について、図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の変形例に係る発電部の構造を示す説明図である。図１０（ａ）は、発電部２０に関する第１の変形例を示す説明図であり、図１０（ｂ）は、発電部２０に関する第２の変形例を示す説明図である。
【００８５】
本発明の実施形態において、発電部２０は、前述した以外の構造であっても構わない。例えば、１０（ａ）に示すように、発電部２０は弾性部材２３を介さず、筐体２１が直接タイヤ６０の内壁６２に取り付けられていても構わない。また、図１０（ｂ）に示すように、筐体２１が、磁石と磁歪素子とで構成され筐体２１の内壁２１ｂに取り付けられたコア部材２１ｃと、コア部材２１ｃの周囲に巻き回されたコイル部２１ｄとを有し、可動部２２の移動に伴う筐体２１側のコア部材２１ｃと可動部２２との衝突による磁場の変化を利用して発電を行っても構わない。
【００８６】
また、本発明の実施形態において、筐体２１の内壁２１ｂには、コア部材２１ｃとコイル部２１ｄとの代わりに、圧電素子が取り付けられていても構わない。また、十分な検出精度が得られる場合には、電磁誘導等の方法によって、可動部２２と筐体２１の端部とを衝突させないで発電を行っても構わない。また、発電部２０は、送信部３０と離れた位置に配置されていても構わない。また、発電部２０は、１つのタイヤ６０の複数箇所に配置されていても構わない。
【００８７】
また、本発明の実施形態において、送信部３０で使用される無線送信用の無線信号は、前述した以外の周波数の無線信号であっても構わない。例えば、無線送信用の無線信号は、ＬＦ帯（長波帯：３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ）の周波数の無線信号や２．４ＧＨｚ帯の周波数の無線信号等であっても構わない。
【００８８】
また、本発明の実施形態において、演算部４２は、前述した以外の算出方法を用いて、タイヤ６０の空気圧を算出しても構わない。例えば、演算部４２は、第１検知信号Ｓａ１の繰り返し時間に基づいてタイヤ６０の回転周期Ｔ０を算出し、算出したタイヤ６０の回転周期Ｔ０を用いてタイヤ６０の空気圧を算出しても構わない。また、発電部２０は、接地振動や離間振動以外の複数の振動状態に対応して電気信号を発生させ、演算部４２は、接地振動や離間振動以外の複数の振動状態に対応した電気信号に基づいて、タイヤ６０の空気圧を算出しても構わない。
【００８９】
また、本発明の実施形態において、演算部４２は、車両５０側に配置された制御部４０が有しているのではなく、発電ユニット１０と共にタイヤ６０側に配置されていても構わない。また、演算部４２は、車両５０のユーザが所有するスマートフォン等の電子機器に内蔵されていても構わない。タイヤ空気圧監視装置がこのような構成であっても、発電部２０をセンサ素子として利用することによって、タイヤ６０側の装置の構成を簡単にすることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１  タイヤ空気圧監視装置
１０  発電ユニット
２０  発電部
２１  筐体
２１ａ  外壁
２１ｂ  内壁
２１ｃ  コア部材
２１ｄ  コイル部
２２  可動部
２２ａ  コア部材
２２ｂ  コイル部
２３  弾性部材
３０  送信部
３１  定電圧回路
３２  送信回路
３３  送信アンテナ
４０  制御部
４１  受信部
４２  演算部
４３  データ通信部
４４  制御回路部
５０  車両
６０  タイヤ
６１  接地面
６２  内壁
６３  側面
７０  地面
１０１  タイヤ空気圧監視装置
２０１  タイヤ空気圧監視装置
【図１】
2016029361.tif 000003
【図２】
2016029361.tif 000004
【図３】
2016029361.tif 000005
【図４】
2016029361.tif 000006
【図５】
2016029361.tif 000007
【図６】
2016029361.tif 000008
【図７】
2016029361.tif 000009
【図８】
2016029361.tif 000010
【図９】
2016029361.tif 000011
【図１０】
2016029361.tif 000012
【図１１】
2016029361.tif 000013