(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界変動を利用してタイヤに刺さった金属片を検知するタイヤパンク検知装置であって、
発振用コイルを介して交流磁界を発生させる発振回路と、
この発振回路の発振振幅に応じたピーク電圧を検出するピーク電圧検出回路と、
上記ピーク電圧と所定の基準電圧との差が所定値以上になったとき金属片検知信号を出力する比較検出回路と、
上記金属片検知信号の入力により報知機器を駆動する報知機器駆動回路と、
上記発振振幅を所定の設定振幅と一致させるよう上記ピーク電圧と上記基準電圧との差に応じて上記発振回路の増幅度を補正する増幅度補正回路と、を備えてなり、
上記増幅度補正回路に、上記ピーク電圧が上記基準電圧に対して低い場合に上記増幅度の補正所要時間を長くする補正時間遅延回路が設けられている、ことを特徴とするタイヤパンク検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、磁界変動を利用してタイヤに刺さった金属片を検知するタイヤパンク検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バイク等のタイヤがパンクしたとき、その修理を行うに当たっては、まずタイヤのパンク箇所を特定することが必要となる。その際、パンク原因は釘等の金属片がタイヤに刺さることによるのが一般的であるので、金属探知器のように磁界変動を利用したタイヤパンク検知装置を用いてパンク箇所の特定を行うことが可能である。
【０００３】
このようなタイヤパンク検知装置としては、図５に示すようなものが知られている。
【０００４】
このタイヤパンク検知装置は、発振用コイル１０２ａを介して交流磁界を発生させる発振回路１０２と、この発振回路１０２の発振振幅に応じたピーク電圧Ｖｐを検出するピーク電圧検出回路１０４と、上記ピーク電圧Ｖｐと所定の基準電圧Ｖｏとの差ΔＶが所定値ａ以上になったとき金属片検知信号を出力する比較検出回路１０６と、上記金属片検知信号の入力により報知機器１１０を駆動する報知機器駆動回路１０８とを備えており、発振用コイル１０２ａに金属片が接近したときに生じる磁界変動を利用してタイヤに刺さった金属片を検知するようになっている。
【０００５】
ところで、このような磁界変動を利用したタイヤパンク検知装置においては、周囲に別のタイヤのビードワイヤーやホイールのリムなどの金属片が存在する場合あるいは電源電圧や雰囲気温度に変化が生じた場合等には金属片検知感度が変化するので、常に良好な金属片検知感度を維持するためにはタイヤのパンク検知作業を行う度に感度補正を行うことが必要となる。
【０００６】
このため、上記従来のタイヤパンク検知装置においては発振回路１０２内等に可変抵抗が設けられており、この可変抵抗をオペレータが手動で調節してピーク電圧Ｖｐを基準電圧Ｖｏと一致させることにより感度補正を行い得るように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のタイヤパンク検知装置においては、タイヤのパンク検知作業を行う度に感度補正を行う必要があるため、非常に手間が掛かり面倒である、という問題がある。
【０００８】
また、オペレータによって感度補正の調節度合が微妙に異なったものとなるため、得られる金属片検知感度も区々となる。したがって、オペレータによっては、感度補正が不十分なままパンク検知作業が行われることとなるため、タイヤに小さな釘等が刺さっていてもこれを検知できない場合も少なくない、という問題がある。
【０００９】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、磁界変動を利用してタイヤに刺さった金属片を検知するタイヤパンク検知装置において、自動的かつ正確に金属片検知の感度補正を行うことができるタイヤパンク検知装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、所定の増幅度補正回路を設けることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１１】
すなわち、本願発明に係るタイヤパンク検知装置は、請求項１に記載したように、
磁界変動を利用してタイヤに刺さった金属片を検知するタイヤパンク検知装置であって、
発振用コイルを介して交流磁界を発生させる発振回路と、
この発振回路の発振振幅に応じたピーク電圧を検出するピーク電圧検出回路と、
上記ピーク電圧と所定の基準電圧との差が所定値以上になったとき金属片検知信号を出力する比較検出回路と、
上記金属片検知信号の入力により報知機器を駆動する報知機器駆動回路と、
上記発振振幅を所定の設定振幅と一致させるよう上記ピーク電圧と上記基準電圧との差に応じて上記発振回路の増幅度を補正する増幅度補正回路と、を備えてなり、
上記増幅度補正回路に、上記ピーク電圧が上記基準電圧に対して低い場合に上記増幅度の補正所要時間を長くする補正時間遅延回路が設けられている、ことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係るタイヤパンク検知装置においては、発振回路の発振振幅に応じたピーク電圧を検出し、このピーク電圧と基準電圧との差に応じて発振回路の増幅度を補正することにより発振振幅を所定の設定振幅と一致させるようになっているので、従来のようにオペレータが手動で可変抵抗を調節することを必要とせずに金属片検知の感度補正を自動的かつ正確に行うことができる。そしてこれにより、タイヤのパンク検知作業を能率良くしかもオペレータ間のバラツキを生じることなく高い精度で行うことができる。
【００１３】
しかも、本願発明に係るタイヤパンク検知装置においては、上記増幅度補正回路に、ピーク電圧が基準電圧に対して低い場合に増幅度の補正所要時間を長くする補正時間遅延回路が設けられているので、発振用コイルに金属片が接近したときに金属片検知信号をある程度連続して出力させることができ、これにより報知機器をその報知内容がオペレータに十分認知され得る程度の時間にわたって駆動することができる。また、その際、ピーク電圧が基準電圧に対して高い場合には増幅度の補正所要時間を長くしないことにより、発振用コイルから金属片が遠ざかるときには金属片検知信号の出力を速やかに停止させて、オペレータに無用な報知がなされるのを未然に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本願発明の一実施形態に係るタイヤパンク検知装置１０の概要構成およびその使用状態を示す側面図である。
【００１６】
図示のように、このタイヤパンク検知装置１０は、設置型のタイヤパンク検知装置であって、自立可能なケーシング１２内に、発振用コイル１４を含む発振検知回路ユニット１６と、この発振検知回路ユニット１６に給電するバッテリ１８と、ブザーやＬＥＤ等の報知機器２０とが収容されてなっている。
【００１７】
このタイヤパンク検知装置１０を用いたパンク検知作業は、次のようにして行われる。
【００１８】
まず、タイヤパンク検知装置１０をバイク等のタイヤ２に近接させて床面に設置し、電源スイッチを入れて発振用コイル１４の周辺に交流磁界を発生させる。
【００１９】
次に、タイヤ２をゆっくりと回転させる。このとき、タイヤ２が単に回転するだけでは交流磁界はほとんど変動しないが、タイヤ２に釘等の金属片が刺さっていると交流磁界が乱される。そこで、発振検知回路ユニット１６により交流磁界の変動に伴う発振振幅の変化を検出し、この変化量が所定値以上になったとき金属片４の接近を検知したとして、その旨を報知機器２０によりオペレータに報知する。これによりオペレータはタイヤ２のパンク箇所を特定することができる。
【００２０】
図２は、上記発振検知回路ユニット１６の構成を示すブロック図である。
【００２１】
図示のように、この発振検知回路ユニット１６は、発振回路２２と、ピーク電圧検出回路２４と、誤差増幅回路２６と、比較検出回路２８と、報知機器駆動回路３０と、増幅度補正回路３２と、駆動電流回路３４とを備えてなり、バッテリ１８から５Ｖの電源電圧が供給されるようになっている。
【００２２】
図３は、発振回路２２およびピーク電圧検出回路２４を示す回路図であり、図４は、増幅度補正回路３２および駆動電流回路３４を示す回路図である。
【００２３】
発振回路２２は、発振用コイル１４にコンデンサ３６および差動増幅回路３８が接続されてなり、発振用コイル１４からの正帰還を利用して発振させるとともに、その発振信号をピーク電圧検出回路２４に出力するようになっている。発振用コイル１４は、フェライトコアに１次および２次コイルが所定巻数で巻き付けられたトランスで構成されている。この発振回路２２において差動増幅回路３８を採用するのは、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路構成とするためである。そして、この差動増幅回路３８においてＰＮＰトランジスタを用いているのは、ＧＮＤ中心に信号を発生させることが微小変化を捉えやすいためである。この差動増幅回路３８は、ベース電位が約２．２Ｖに設定されており、そのエミッタには駆動電流回路３４からの発振回路駆動電流が入力されるようになっている。
【００２４】
ピーク電圧検出回路２４は、発振回路２２の発振振幅に応じたピーク電圧Ｖｐを誤差増幅回路２６に出力するようになっている。すなわち、このピーク電圧検出回路２４では、発振回路２２からの出力信号を平滑化した後、その直流電圧値をアンプ４０で２倍に増幅し、これを上記ピーク電圧Ｖｐとして出力するようになっている。このとき２倍に増幅するのは、後の比較検出回路２８における負担軽減およびノイズ対策を図るためである。
【００２５】
誤差増幅回路２６は、ピーク電圧Ｖｐと２．５Ｖに設定された基準電圧Ｖｏとの差を約５０倍に増幅し、この増幅された差電圧ΔＶを比較検出回路２８および増幅度補正回路３２に出力するようになっている。
【００２６】
比較検出回路２８は、上記差電圧ΔＶが所定値ａ以上になったとき金属片検知信号を報知機器駆動回路３０に出力するようになっている。そして、報知機器駆動回路３０は、この金属片検知信号の入力により報知機器２０を駆動するようになっている。なお、上記所定値ａとして、ａ１、ａ２（＞ａ１）、ａ３（＞ａ２）、・・のように複数のレベルを設定しておき、これにより発振振幅の変化量に応じて報知機器２０の報知内容を変化させ（例えばブザーの音量およびＬＥＤの点灯パターンを変化させ）、パンク箇所の特定を一層容易に行えるようにしたり、金属片の大きさがわかるようにしてもよい。
【００２７】
増幅度補正回路３２は、発振回路２２における発振振幅を所定の設定振幅と一致させるよう、上記差電圧ΔＶに応じて発振回路２２の増幅度を補正し、これにより得られる調整電圧を駆動電流回路３４に出力するようになっている。
【００２８】
この増幅度補正回路３２には補正時間遅延回路４２が設けられており、ピーク電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｏに対して低い場合の増幅度補正（発振振幅を増大する補正）の所要時間を長くするようになっている。すなわち、この補正時間遅延回路４２は、抵抗値の大きい（３００ｋΩ程度の）抵抗４４とショートカット用ダイオード４６とが並列配置されてなり、発振振幅の増大補正は抵抗４４を介して補正用コンデンサ４８に充電することにより数秒かけて行われる一方、発振振幅の減少補正はショートカット用ダイオード４６を介して放電することにより１秒以内に行われるようになっている。補正用コンデンサ４８は、電源投入時充電回路５０により、電源スイッチオンにより２．５Ｖに充電されるようになっており、これにより電源立ち上げ後の安定化所要時間を短くするようになっている。
【００２９】
駆動電流回路３４は、増幅度補正回路３２からの調整電圧入力により、該増幅度補正回路３２で補正された増幅度に応じた駆動電流を発振回路２２に供給するようになっている。この駆動電流回路３４において、発振回路駆動電流は電流駆動トランジスタ５２から出力されるが、該電流駆動トランジスタ５２は電源電圧を基準に動作するので、該電流駆動トランジスタ５２に調整電圧が直接入力されるようにすると電源変動に対して極めて弱い回路構成となってしまう。そこで、ＧＮＤ基準回路から電源基準回路への変換器となるトランジスタ５４を介在させることにより、その対策を図るようにしている。
【００３０】
以上詳述したように、本実施形態に係るタイヤパンク検知装置１０においては、発振回路２２の発振振幅に応じたピーク電圧Ｖｐを検出し、このピーク電圧Ｖｐと基準電圧Ｖｏとの差に応じて発振回路２２の増幅度を補正することにより発振振幅を所定の設定振幅と一致させるようになっているので、従来のようにオペレータが手動で可変抵抗を調節することを必要とせずに金属片検知の感度補正を自動的かつ正確に行うことができる。そしてこれにより、タイヤ２のパンク検知作業を能率良くしかもオペレータ間のバラツキを生じることなく高い精度で行うことができる。
【００３１】
しかも、本実施形態においては、増幅度補正回路３２に、ピーク電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｏに対して低い場合に増幅度の補正所要時間を長くする補正時間遅延回路４２が設けられているので、発振用コイル１４に金属片が接近したときに金属片検知信号をある程度連続して出力させることができ、これにより報知機器２０をその報知内容がオペレータに十分認知され得る程度の時間にわたって駆動することができる。しかも、補正時間遅延回路４２は、ピーク電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｏに対して高い場合には増幅度補正を短時間で行うように構成されているので、発振用コイル１４から金属片が遠ざかるときには金属片検知信号の出力を速やかに停止させて、オペレータに無用な報知がなされるのを未然に防止することができる。
【００３２】
本実施形態においては、増幅度補正および金属片検知の感度を高めるため誤差増幅回路２６が設けられているが、この誤差増幅回路２６が設けられていない構成とした場合においても、増幅度補正回路３２により増幅度補正が行われることにより金属片検知の感度補正を自動的かつ比較的正確に行うことができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、タイヤパンク検知装置１０が設置型である場合について説明したが、携帯型のタイヤパンク検知装置においても、本実施形態の発振検知回路ユニット１６と同様の構成を採用することにより本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係るタイヤパンク検知装置の概要構成およびその使用状態を示す側面図
【図２】上記タイヤパンク検知装置の発振検知回路ユニットの構成を示すブロック図
【図３】上記発振検知回路ユニットの発振回路およびピーク電圧検出回路を示す回路図
【図４】上記発振検知回路ユニットの増幅度補正回路および駆動電流回路を示す回路図
【図５】従来例を示す、図２と同様の図
【符号の説明】
２  タイヤ
１０  タイヤパンク検知装置
１２  ケーシング
１４  発振用コイル
１６  発振検知回路ユニット
１８  バッテリ
２０  報知機器
２２  発振回路
２４  ピーク電圧検出回路
２６  誤差増幅回路
２８  比較検出回路
３０  報知機器駆動回路
３２  増幅度補正回路
３４  駆動電流回路
３６  コンデンサ
３８  差動増幅回路
４０  アンプ
４２  補正時間遅延回路
４４  抵抗
４６  ショートカット用ダイオード
４８  補正用コンデンサ
５０  電源投入時充電回路
５２  電流駆動トランジスタ
５４  トランジスタ
【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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