JP2010032408A - タイヤ空気圧送信機 - Google Patents

Abstract

【課題】低温環境下においてタイヤ空気圧情報の送信頻度を低下させるタイヤ空気圧送信機において、温度センサに頼ることなく、送信頻度を低下させるべき温度環境であることを検出する技術を提供する。
【解決手段】タイヤ空気圧送信機は、１つのイベントにおける複数回のフレーム送信機会のそれぞれにおいて（ステップ１１０〜１３０、１５０）、当該フレームの終端部のタイミングを待ち（ステップ１４２）、そのタイミングにおいて電池の電圧Ｖｏｐを読み取り（ステップ１４４）、読み取った電圧Ｖｏｐが基準電圧Ｖａを下回ると（ステップ１４６）、フレームの送信頻度を低下させる（ステップ１４８）。
【選択図】図９

Description

本発明は、タイヤ空気圧送信機に関するものである。

従来、車輪に搭載され、当該車輪のタイヤ空気圧を検出し、検出したタイヤ空気圧の情報を繰り返し送信するタイヤ空気圧送信機の技術が知られている。

このタイヤ空気圧送信機は、―４０℃程度の低温環境においても正常に作動することが求められることが多い。しかし、このような低温環境においては、タイヤ空気圧送信機に備えられた電池が、仮に新品の電池であったとしても、電圧が低下してしまう。電圧が大きく低下すると、タイヤ空気圧送信機が正常に作動しなくなる恐れが高くなる。

このような事情に鑑み、より低い温度の環境下でタイヤ空気圧送信機を正常に作動させるための技術が特許文献１に提案されている。特許文献１の技術においては、タイヤ空気圧送信機は、周囲の温度を検出する温度センサを有し、その温度センサが検出した温度が所定の閾値を下回ったことに基づいて、タイヤ空気圧の情報の送信頻度を低下させている。

このようにすることで、低温環境下において電池の電圧の低下を抑えることができ、ひいては、より低い温度の環境下でタイヤ空気圧送信機を正常に作動させることができるようになる。
特開２００１―１４５８１号公報

しかし、上記の特許文献１の技術では、温度センサが温度検出を行う必要がある。−４０℃程度の低温環境下での温度センサの検出精度は、一般的に±５℃程度の範囲となっているので、温度の検出精度が不十分となる可能性がある。

本発明は上記点に鑑み、低温環境下においてタイヤ空気圧情報の送信頻度を低下させるタイヤ空気圧送信機において、温度センサに頼ることなく、送信頻度を低下させるべき温度環境であることを検出する技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車輪に搭載され、当該車輪のタイヤ空気圧を検出し、検出したタイヤ空気圧の情報を繰り返し送信するタイヤ空気圧送信機についてのものである。

このタイヤ空気圧送信機は、当該タイヤ空気圧送信機におけるタイヤ空気圧の情報の送信のための電力を供給する電池（１１）と、タイヤ空気圧の情報が送信されているときに、電池（１１）の電圧を読み取る読み取り手段（１４４）と、当該読み取り手段（１４４）が読み取った電圧が基準電圧を下回ったことに基づいて、タイヤ空気圧の情報の送信頻度を低下させる頻度低減手段（１４８）と、を備えている。

このように、タイヤ空気圧送信機は、タイヤ空気圧の情報が送信されているときに、電池（１１）の電圧を読み取り、読み取った電圧が基準電圧を下回ったことを契機として、タイヤ空気圧の情報の送信頻度を低下させている。

タイヤ空気圧の情報が送信されているときの電池（１１）の電圧は、タイヤ空気圧の情報が送信されていないときの電池（１１）の電圧に比べて、周囲の温度変化に対してより敏感に変化する。

したがって、タイヤ空気圧の情報が送信されているときの電池（１１）の電圧を用いることで、温度センサに頼ることなく、送信頻度を低下させるべき温度環境であることを精度良く検出することができる。

また、請求項２に記載のように、読み取り手段（１４４）は、タイヤ空気圧の１回の送信期間の終端部において、電池（１１）の電圧を読み取るようになっていてもよい。タイヤ空気圧の１回の送信期間において、電池（１１）の電圧は低下し続け、送信期間が終了すると、電池（１１）の電圧がある程度回復する。したがって、送信期間の終端部において、電池（１１）の電圧が最も低下する。

そして、電圧が低い場合ほど、電圧が周囲の温度変化に対してより敏感に変化するので、送信期間の終端部は、送信頻度を低下させるべき温度環境であることを検出するための検出電圧として最適である。

また、送信頻度を低下させるべき温度環境とは、電池（１１）の電圧が、タイヤ空気圧送信機の最低動作電圧を少しでも下回り始める直前の温度環境であり、そのような環境を検出するための電圧としては、最も低下した状態の電圧が最適である。

また、請求項３に記載のように、タイヤ空気圧送信機は、基準電圧を記憶する記憶媒体（１７ｃ）を備え、頻度低減手段（１４８）は、基準電圧を記憶媒体（１７ｃ）から読み出し、検出した電圧が読み出した基準電圧を下回ったことに基づいて、タイヤ空気圧の情報の送信頻度を低下させるようになっていてもよい。

このように、タイヤ空気圧送信機が、あらかじめそのタイヤ空気圧送信機の特性に応じた最適な基準電圧を記憶することで、検出電圧と基準電圧とを比較してその結果に基づいて送信頻度を制御する機能をプログラムとして作成する場合には、タイヤ空気圧送信機の特性毎にプログラムを変更する必要がなく、特性の異なるタイヤ空気圧送信機間でプログラムを共通化できる。

なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１に、本実施形態におけるタイヤ空気圧監視システムのブロック構成を示す。この図に示すように、タイヤ空気圧監視システムは、車両に取り付けられ、タイヤ空気圧送信機１、車体側アンテナ２１、ＥＣＵ２２および表示器３を備えている。なお、車体側アンテナ２１およびＥＣＵ２２により車体側通信機が構成されている。

図１に示すように、複数のタイヤ空気圧送信機１は、それぞれ車両の各車輪に取り付けられるもので、対応するタイヤの内部の空気圧（以下、タイヤ空気圧という）、対応するタイヤの内部の温度（以下、タイヤ温度という）等を検出し、検出したタイヤ空気圧、タイヤ温度等のデータを無線送信する。

複数の車体側アンテナ２１は、車両の各車輪の近傍にそれぞれ１つずつ取り付けられており、それぞれ対応する車輪に取り付けられたタイヤ空気圧送信機１から送信された無線信号を受信してＥＣＵ２２に出力する。

ＥＣＵ２２は、車体側アンテナ２１を介して、各タイヤ空気圧送信機１から送信された信号中のデータを受信し、その受信したデータに基づいて各車輪のタイヤ空気圧およびタイヤ温度を特定し、特定したタイヤ空気圧、タイヤ温度の情報を、表示器３に表示させる。

図２に、各タイヤ空気圧送信機１のブロック構成を示す。タイヤ空気圧送信機１は、送信アンテナ１０、電池１１、およびセンサＩＣ１２を有している。センサＩＣ１２は、タイヤ空気圧送信機１が取り付けられているタイヤのタイヤ空気圧およびタイヤ温度を検出し、検出したタイヤ空気圧およびタイヤ温度の情報を送信アンテナ１０を用いて送信する作動等を行う機能を実現するＩＣチップである。

電池１１は、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する電池であり、センサＩＣ１２の回路に電力を供給することで、センサＩＣ１２の作動のための電力供給源となる。

以下、センサＩＣ１２の内部構成について説明する。センサＩＣ１２は、ＲＦ送信部１３、電圧センサ１４、圧力センサ１５、温度センサ１６、および制御部１７を有している。

ＲＦ送信部１３は、制御部１７から出力されたデータに対して所定の変調、周波数変換、増幅等の処理を施し、処理を施した結果の信号を、送信アンテナ１０を用いて無線信号として車体側アンテナ２１に送信する。

電圧センサ１４は、電池１１がセンサＩＣ１２（より詳しくは制御部１７およびＲＦ送信部１３）に印加する電圧を常時検出し、検出した信号を制御部１７に出力する回路である。より具体的には、電圧センサ１４は、電池１１に対して制御部１７およびＲＦ送信部１３と並列に接続されることで、電池１１の電圧を検出することができるようになっている。

圧力センサ１５は、タイヤ空気圧を検出する周知の圧力センサ（例えばダイアフラム式の圧力センサ）であり、検出したタイヤ空気圧を示す信号を制御部１７に出力する。温度センサ１６は、タイヤ温度を検出する周知の温度センサであり、検出したタイヤ温度を示す信号を制御部１７に出力する。

制御部１７は、ＣＰＵ１７ａ、ＲＡＭ１７ｂ、ＲＯＭ１７ｃ、Ｉ／Ｏ１７ｄ等を備えたマイクロコンピュータである。ＣＰＵ１７ａは、ＲＯＭ１７ｃに記録されたプログラムをＲＡＭ１７ｂに読み出して実行することで、制御部１７の各種機能を実現するための処理を行う。

ＣＰＵ１７ａは、その処理において、必要に応じて、電圧センサ１４、圧力センサ１５、および温度センサ１６から出力される信号をＩ／Ｏ１７ｄの対応するセンサのポートから読み取ることで、その読み取りの時点における電池１１の電圧、タイヤ空気圧、およびタイヤ温度を特定する。

またＣＰＵ１７ａは、その処理において、必要に応じて、ＲＦ送信部１３に送信用のデータを出力する。なお、送信用データには、上述の通り、特定した最新のタイヤ空気圧および最新のタイヤ温度のデータを含めるようになっている。

ここで、ＣＰＵ１７ａの処理によって実現する送信用データの送信タイミングについて、図３を用いて説明する。図３は、横軸方向を時間とするタイミングチャートであり、各矩形３１ａ〜３１ｈが占める範囲の時間において送信データが送信され、それ以外の時間においては送信データは送信されない。そして、矩形３１ａ〜３１ｈのそれぞれが、１回分の送信データ（以下、フレームという）の送信に対応する。

本実施形態においては、図３に例示するように、第１の周期Ｔ１毎に、１つまたは複数（図３の例では４つ）のフレームを送信するイベントを１回実行する。第１の周期Ｔ１は、例えば１分程度である。そして、各イベントにおいては、第１の周期Ｔ１よりも小さい（例えば第１の周期Ｔ１の１／１０００以下の）第２の周期Ｔ２で、１個のフレームを繰り返し送信する。第２の周期Ｔ２は、例えば１０ミリ秒程度である。

なお、後述するように、タイヤ空気圧およびタイヤ温度の検出は、１イベントに１回となっている。したがって、１つのイベント内で送信される複数のフレーム内のタイヤ空気圧およびタイヤ温度の値は、同一である。そして、異なる２つのイベント間では、送信されるフレーム内のタイヤ空気圧およびタイヤ温度の値は、それらイベントにおける検出結果同士が異なれば、異なる。

ここで、各フレーム３１ａ〜３１ｈ（以下、代表してフレーム３１と記す）の内部構造について、図４（ａ）を用いて説明する。図４（ａ）は、横軸方向を時間とするフレーム３１のタイミングチャートであり、縦軸方向は、ＣＰＵ１７ａの制御によるＲＦ送信部１３の送信オン（すなわち送信実行）および送信オフ（すなわち送信非実行）を示している。

この図４（ａ）に例示する通り、１つのフレーム３１は、時間的に連続して送信される複数の（例えば８０個の）データビット３２ａ〜３２ｋを含む、複数ビット長（例えば８０ビット長）のビット列である。タイヤ空気圧のデータおよびタイヤ温度のデータは、このビット列のいずれかの領域に含められる。

ここで、１つのフレーム３１を送信するときの、電池１１の電圧の変化の様子を、図４（ｂ）に例示する。図４（ｂ）は、横軸を時間、縦軸を電池１１の電圧とするタイミングチャートである。この図の実線３３に示すように、電池１１の電圧は、フレーム３１の送信が始まる時刻ｔ１までは、ほぼ一定の電圧Ｖｉｎであり、フレーム３１の送信が始まってから終わるまでの期間ｔ１〜ｔ２において低下し続け、フレーム３１の送信が終わると、フレーム３１の送信前の電圧Ｖｉｎにほぼ復帰する。このような電圧変化の特性は、一般的な電池に共通する特性である。

このように、フレーム３１の送信中は電圧が降下し続け、フレーム３１の送信が終わると電圧が上昇するので、フレーム３１の送信終了時刻ｔ２において、電池１１の電圧が極小となる。以下、このフレーム３１の送信終了時刻ｔ２の極小電圧を、終端電圧Ｖｏｐという。

この終端電圧Ｖｏｐが、図４（ｂ）に示すセンサＩＣ１２の最低動作電圧Ｖｍｉｎを下回ると、フレームの送信が正常に実行できなくなる。なぜなら、センサＩＣ１２の最低動作電圧Ｖｍｉｎを電池１１の電圧が下回ると、センサＩＣ１２がリセットしてしまう、センサＩＣ１２が作動しなくなる等の問題が発生するからである。フレーム３１の送信中にこれらの問題が発生すると、フレームの送信が途中で終了してしまう。したがって、電池１１およびセンサＩＣ１２は、できる限り終端電圧Ｖｏｐが最低動作電圧Ｖｍｉｎを下回らないように設計されることが望ましい。

例えば、タイヤ空気圧送信機１の周囲の温度（具体的には、タイヤ空気圧送信機１が設置されたタイヤの温度）が低下すると、電池１１の電圧も低下するという問題がある。図５に、２５℃、０℃、―３０℃、−４０℃における、電池１１の終端電圧Ｖｏｐと回路電流（センサＩＣ１２に供給される電流）との関係を例示する。実線４１、４２、４３、４４が、それぞれ２５℃、０℃、―３０℃、−４０℃の場合に対応する。この図に示すように、回路電流に関わらず、終端電圧Ｖｏｐは環境の温度が低下すると低下する。このような問題は、通常の電池に共通する問題である。

この問題に鑑み、本実施形態のタイヤ空気圧送信機１は、極端な低温環境下（例えば−４０℃程度）でも終端電圧Ｖｏｐが最低動作電圧Ｖｍｉｎを下回らないような作動を実現している。

具体的には、ＣＰＵ１７ａは、低温環境下においては、通常環境下に比べて、１イベントにおいて送信するフレームの数を減らすことで、フレームの送信頻度を低下させる。フレームの送信頻度と終端電圧Ｖｏｐとの関係について、以下説明する。

図４（ｂ）を用いて先に説明した通り、１つのフレームを送信することによって低下した電池１１の電圧は、送信終了後に、送信開始前の電圧Ｖｉｎまで復帰する。しかし、この復帰は完全なものではない。具体的には、送信終了後に戻る電圧は、送信開始前の電圧より僅かに少なくなる場合がある。

したがって、タイヤ空気圧送信機１がフレームの送信を多数回（例えば数百回程度）繰り返すと、終端電圧Ｖｏｐが徐々に低下していき、ある平衡電圧に漸近的に近づいていく。そして、この平衡電圧は、発明者の実験によれば、フレームの送信頻度が大きくなるほど低下する。

図６に、２つのフレーム送信頻度における終端電圧Ｖｏｐの時間変化を例示する。この図は、横軸を時間、縦軸を電圧とするグラフであり、実線３４は、一定の低温環境下（例えば−４０℃）において、１イベント当たりの送信フレーム数を１とする場合における、電池１１の終端電圧Ｖｏｐの長期間（例えば、５０時間）に渡る時間変化を示す。また、実線３５は、実線３４の場合と同じ温度環境下において、１イベント当たりの送信フレーム数を４とする場合における、電池１１の終端電圧Ｖｏｐの長期間（例えば、５０時間）に渡る時間変化を示す。ただし、イベントの周期（すなわち、第１の周期Ｔ１）は、実線３４、３５の場合で共に同じである。

この図に示す通り、両方の場合において電池１１の終端電圧Ｖｏｐが最初は同じであっても、時間が経過すると、送信頻度の高い場合（実線３５に対応する）の方が終端電圧Ｖｏｐの降下が大きくなる。そして、最終的には、送信頻度の低い場合（実線３４に対応する）の方が、送信頻度の高い場合よりも、高い終端電圧Ｖｏｐに落ち着く。

図７に、２つの送信頻度における、電池１１の終端電圧Ｖｏｐと回路電流（センサＩＣ１２に供給される電流）との関係を例示する。実線４５、４６が、それぞれ１分（すなわち１イベント）当たり１フレーム送信する場合、１分（すなわち１イベント）当たり４フレーム送信する場合に相当する。この図に示すように、回路電流に関わらず、終端電圧Ｖｏｐは送信頻度が増大すると低下する。

なお、このような送信頻度と終端電圧Ｖｏｐ（すなわち送信フレームの終端部のタイミングにおける電池１１の電圧）との関係は、送信頻度と他のタイミングにおける電池１１の電圧の間においても成り立つ。例えば、送信頻度が増えるほど、フレームの送信開始時のタイミングにおける電池１１の電圧も低くなる。ただし、このような関係は、送信頻度と終端電圧Ｖｏｐの間において最も顕著である。

以上説明した通り、送信頻度が低下すると終端電圧Ｖｏｐが上昇するので、通常の環境下から低温の環境下に入ったときに、ＣＰＵ１７ａがフレームの送信頻度を低下させると、終端電圧Ｖｏｐが漸近的に近づく平衡電圧が大きくなるので、終端電圧Ｖｏｐが最低動作電圧Ｖｍｉｎを下回る可能性が低くなる。

以下、このような、通常の環境下から低温の環境下に入ったときに、フレームの送信頻度を低下させるために、ＣＰＵ１７ａが実行するプログラム１００のフローチャートを、図８に示す。

ＣＰＵ１７ａは、このプログラム１００を、第１の周期Ｔ１で繰り返し実行する。すなわち、１イベント毎にプログラム１００を１回実行する。そしてＣＰＵ１７ａは、このプログラム１００の実行において、まずステップ１１０で、圧力センサ１５および温度センサ１６に対応するＩ／Ｏ１７ｄのポートへの入力値を読み取ることで、現時点のタイヤ空気圧およびタイヤ温度を特定する。

続いてステップ１２０では、直前のステップ１１０で特定したタイヤ空気圧およびタイヤ温度のデータを含むフレームを生成する。続いてステップ１３０では、生成したフレームの送信処理を開始する。

生成したフレームの送信処理は、プログラム１００の処理と並列的に別途ＣＰＵ１７ａが実行するプログラムによって実現される。この送信処理は、既述の通り、第２の周期Ｔ２で、最新のフレームを規定回数だけ送信する処理である。なお、この規定回数は、プログラム１００の実行において、通常時回数（例えば４回）と、通常時回数よりも少ない低温時回数（例えば１回）との間で、切り替えられる。なお、タイヤ空気圧送信機１の工場出荷時においては、ＣＰＵ１７ａは、規定回数として通常時回数を採用するようになっている。

ステップ１３０の後、ＣＰＵ１７ａは、ステップ１５０で規定回数だけフレームを送信したと判定するまで、ステップ１４０において、１フレームの送信につき１回、送信頻度制御の処理を実行する。

ステップ１４０の送信頻度制御処理においてＣＰＵ１７ａは、電池１１の電圧が基準電圧Ｖａを下回ったことに基づいて、規定回数を通常時回数から低温時回数に切り替える。図９に、この送信頻度制御処理の詳細を示す。

この図に示すように、ＣＰＵ１７ａは、まずステップ１４２で、現在自身がフレームの送信中であり、かつ、当該フレーム中の現在送信している部分が、当該フレームの終端部（例えば、最後の１ビット）であるか否かを判定する。判定結果が肯定的な場合続いてステップ１４４を実行し、否定的な場合再度ステップ１４２を実行する。

ステップ１４４では、電圧センサ１４に対応するＩ／Ｏ１７ｄのポートへの入力値を読み取ることで、現時点の電池１１の電圧を読み取る。ここで読み取った電圧は、フレームの終端部のタイミングにおける電池１１の電圧、すなわち、終端電圧Ｖｏｐである。

続いてステップ１４６では、読み出した終端電圧Ｖｏｐが基準電圧Ｖａより小さいか否かを判定し、小さければ続いてステップ１４８を実行し、小さくなければステップ１４０の送信頻度制御処理を終了する。

ステップ１４８では、フレームの送信頻度を下げる、具体的には、規定回数を通常時回数から低温時回数に切り替える。ただしこのとき、フレームの周期Ｔ１は変化させない。ステップ１４８の後、ステップ１４０の送信頻度制御処理を終了する。

このように、ＣＰＵ１７ａは、１つのイベントにおける複数回のフレーム送信機会のそれぞれにおいて（ステップ１１０〜１３０、１５０参照）、当該フレームの終端部のタイミングを待ち（ステップ１４２参照）、そのタイミングにおいて電池１１の終端電圧Ｖｏｐを読み取り（ステップ１４４参照）、読み取った終端電圧Ｖｏｐが基準電圧Ｖａを下回ると（ステップ１４６参照）、規定回数の値を低くすることでフレームの送信頻度を下げる（ステップ１４８参照）。

ＣＰＵ１７ａは、ステップ１４６で下がった規定回数を、次回のイベント以降で適用するようになっていてもよい。この場合、今回のイベントでは、通常時回数分だけフレームを送信し、次回のイベント以降で低温時回数分だけフレームを送信する。

あるいは、ＣＰＵ１７ａは、ステップ１４６で下がった規定回数を、今回のイベントから適用するようになっていてもよい。この場合、規定回数が通常時回数から低温時回数に下がったときに送信していたフレームが現在のイベントでＮ番目に送信されたフレームであるとし、低温時回数がＭであったとする。このとき、Ｎ≧Ｍであった場合、今回のイベントにおいては、更にフレームを送信することはしない。また、Ｎ＜Ｍであった場合、今回のイベントにおいて全部でＭ回までフレームを送信する。次回のイベント以降では、低温時回数分だけフレームを送信する。

ここで、基準電圧Ｖａについて説明する。基準電圧Ｖａは、タイヤ空気圧送信機１が通常の環境下から低温の環境下に入ったか否かを判定するために用いる閾値である。フレームの送信頻度を下げなければいけないような低温環境とは、終端電圧Ｖｏｐが最低動作電圧Ｖｍｉｎを下回ってセンサＩＣ１２が正常に作動しない恐れが高い環境である。したがって、終端電圧Ｖｏｐと比較する基準電圧Ｖａは、最低動作電圧Ｖｍｉｎより僅かに大きな値であることが望ましい。例えば、基準電圧Ｖａは、最低動作電圧Ｖｍｉｎよりも大きくかつ最低動作電圧Ｖｍｉｎの１．２倍以下であってもよい。

また例えば、
基準電圧Ｖａ＝最低動作電圧Ｖｍｉｎ＋Ｖｖａｒ＋Ｖｔｅｍｐ
という等式を用いて、センサＩＣ１２の製造時に決定し、決定した基準電圧ＶａをＲＯＭ１７ｃに記録するようになっていてもよい。ここで、値Ｖｖａｒは、電圧センサ１４の検出精度である。また、値Ｖｔｅｍｐは、イベントの周期Ｔ１における温度降下によって下がり得る最大降下電圧幅である。

この値Ｖｔｅｍｐは、例えば、以下の実験において得られる値であってもよい。すなわち、新品の電池１１を常温環境（例えば２５℃）から急に−４０℃の低温環境下に移すという実験を行う。そして、その実験において、低温環境下に移す直前の電池１１の電圧Ｘと、低温環境下に移してから周期Ｔ１が経過した時点における電池１１の電圧Ｙとの差Ｘ−Ｙ（または差Ｘ−Ｙから±２０％の範囲）を、値Ｖｔｅｍｐに設定してもよい。

この場合、例えば、最低動作電圧Ｖｍｉｎが１．９Ｖであり、値Ｖｖａｒが０．１ｖであり、値Ｖｔｅｍｐが０．１Ｖである場合、基準電圧Ｖａは最低動作電圧Ｖｍｉｎよりも０．２Ｖ大きい２．１Ｖとなる。別の観点から見れば、基準電圧Ｖａは、最低動作電圧Ｖｍｉｎよりも２．１／１．９≒１．１倍程度となっている。

基準電圧Ｖａが、最低動作電圧Ｖｍｉｎよりも値Ｖｖａｒ分だけ高いことで、電圧センサ１４の検出値の誤差に関わらず、電池１１の終端電圧Ｖｏｐが最低動作電圧Ｖｍｉｎとなる前に、フレームの送信頻度を下げることで、更なる終端電圧Ｖｏｐの低下を回避することができる。

さらに、基準電圧Ｖａが、最低動作電圧Ｖｍｉｎ＋値Ｖｖａｒよりも値Ｖｔｅｍｐ分だけ高いことで、今回のイベントから次回のイベントまでの間に、終端電圧Ｖｏｐが最低動作電圧Ｖｍｉｎを下回ってしまう可能性が大きく低下する。すなわち、次回のイベントでフレームの送信頻度を下げる前にタイヤ空気圧送信機１が正常に作動しなくなってしまう可能性がほとんどなくなる。

また基準電圧Ｖａは、（最低動作電圧Ｖｍｉｎ＋Ｖｖａｒ＋Ｖｔｅｍｐ）という値を含む範囲内のいずれかに設定されていてもよい。例えば、基準電圧Ｖａは、最低動作電圧Ｖｍｉｎ＜基準電圧Ｖａ＜（最低動作電圧Ｖｍｉｎ＋Ｖｖａｒ＋Ｖｔｅｍｐ）×１．５という範囲内のいずれかに設定されていてもよいし、最低動作電圧Ｖｍｉｎ＋（Ｖｖａｒ＋Ｖｔｅｍｐ）×０．５＜基準電圧Ｖａ＜（最低動作電圧Ｖｍｉｎ＋Ｖｖａｒ＋Ｖｔｅｍｐ）×１．５という範囲内のいずれかに設定されていてもよい。

以上説明した通り、タイヤ空気圧送信機１は、タイヤ空気圧の情報が送信されているときに、電池１１の電圧を読み取り（ステップ１４４参照）、読み取った電圧が基準電圧Ｖａを下回ったことに基づいて、タイヤ空気圧の情報の送信頻度を低下させる（ステップ１４８参照）。

このように、タイヤ空気圧送信機１は、タイヤ空気圧の情報が送信されているときに、電池１１の電圧を読み取り、読み取った電圧が基準電圧を下回ったことを契機として、タイヤ空気圧の情報の送信頻度を低下させている。

上述の通り、タイヤ空気圧の情報が送信されているときの電池１１の電圧は、タイヤ空気圧の情報が送信されていないときの電池１１の電圧に比べて、周囲の温度変化に対してより敏感に変化する。

したがって、タイヤ空気圧の情報が送信されているときの電池１１の電圧を用いることで、温度センサに頼ることなく、送信頻度を低下させるべき温度環境であることを精度良く検出することができる。

また、タイヤ空気圧送信機１は、タイヤ空気圧の１回の送信期間の終端部において、電池１１の終端電圧Ｖｏｐを読み取り、これを基準電圧Ｖａと比較するようになっている。タイヤ空気圧の１回の送信期間において、電池１１の電圧は低下し続け、送信期間が終了すると、電池１１の電圧がある程度回復する。したがって、送信期間の終端部において、電池１１の電圧が最も低下する。

そして、既述の通り電圧が低い場合ほど、電圧が周囲の温度変化に対してより敏感に変化するので、送信期間の終端部は、送信頻度を低下させるべき温度環境であることを検出するための検出電圧として最適である。

また、送信頻度を低下させるべき温度環境とは、電池１１の電圧が、タイヤ空気圧送信機の最低動作電圧を少しでも下回り始める直前の温度環境であり、そのような環境を検出するための電圧としては、最も低下した状態の電圧が最適である。

また、タイヤ空気圧送信機１は、基準電圧Ｖａを記憶する記憶媒体としてＲＯＭ１７ｃを備え、基準電圧ＶａをＲＯＭ１７ｃから読み出し、検出した終端電圧Ｖｏｐが読み出した基準電圧Ｖａを下回ったことに基づいて、タイヤ空気圧の情報の送信頻度を低下させるようになっている。

このように、タイヤ空気圧送信機１が、あらかじめセンサＩＣ１２の最低動作電圧Ｖｍｉｎに応じた最適な基準電圧Ｖａを記憶することで、検出電圧と基準電圧Ｖａとを比較してその結果に基づいて送信頻度を制御する機能をプログラムとして作成する場合には、センサＩＣ１２の特性毎にプログラムを変更する必要がなく、特性の異なるセンサＩＣ１２間でプログラムを共通化できる。

また、特許文献１には、低温下で電池電圧が低下する問題に対処するため、電池に並列にコンデンサを追加してコンデンサからのディスチャージで電圧低下を緩和する技術が記載されている。

しかし、この方法では、外部にコンデンサという追加部品が必要であるので、コストアップの要因となってしまうという問題が生じる。また、コンデンサにリーク電流が流れればそもそも電池寿命を悪化させてしまうという問題が生じる。本実施形態においては、電池に並列にコンデンサを追加してコンデンサからのディスチャージで電圧低下を緩和するという構成を有していないので、このような問題は発生し得ない。

なお、ＣＰＵ１７ａは、基準回数として低温時回数を採用しているときに、温度センサ１６の出力信号から読み取ったタイヤ温度が基準温度（例えば−３０℃）を上回ったときには、基準回数を低温時回数から通常時回数に戻すようになっていてもよい。

またあるいは、ＣＰＵ１７ａは、基準回数として低温時回数を採用しているときに、電圧センサ１４の出力信号から読み取った電池１１の終端電圧Ｖｏｐが復帰用電圧Ｖｒを上回ったことに基づいて、基準回数を低温時回数から通常時回数に戻すようになっていてもよい。この場合、復帰用電圧Ｖｒから最低動作電圧Ｖｍｉｎを減算した値は、基準電圧Ｖａから最低動作電圧Ｖｍｉｎを減算した値の２倍であってもよい。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。

例えば、上記実施形態においては、ＣＰＵ１７ａは、フレームの送信頻度を下げるために、時間的に隣り合うイベント間の周期Ｔ１は変えずに、１つのイベント内において送信するフレーム数を変化させている。しかし、フレームの送信頻度を下げる方法としては、このような方法に限らず、１つのイベント内において送信するフレーム数を変えずに、時間的に隣り合うイベント間の周期Ｔ１を増大させる方法を採用してもよい。

また、上記の実施形態において、ＣＰＵ１７ａがプログラムを実行することで実現している各機能は、それらの機能を有するハードウェア（例えば回路構成をプログラムすることが可能なＦＰＧＡ）を用いて実現するようになっていてもよい。

本発明の実施形態におけるタイヤ空気圧監視システムの全体構成を示すブロック図である。 タイヤ空気圧送信機１の構成を示すブロック図である。 タイヤ空気圧送信機１が送信する送信用データの送信タイミングを示す図である。 （ａ）は、１つのフレーム３１の構造を示すタイミング図であり、（ｂ）は、タイヤ空気圧送信機１によるフレーム３１の送信時における電池１１の電圧の変化の様子を示すタイミング図である。 終端電圧Ｖｏｐとタイヤ温度との関係を例示するグラフである。 終端電圧の時間変動とタイヤ温度との関係を例示するグラフ。 終端電圧Ｖｏｐとフレームの送信頻度との関係を例示するグラフである。 制御部１７のＣＰＵ１７ａが実行するプログラム１００のフローチャートである。 プログラム１００のステップ１４０の詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

１ タイヤ空気圧送信機
３ 表示器
１０ 送信アンテナ
１１ 電池
１２ センサＩＣ
１３ ＲＦ送信部
１４ 電圧センサ
１５ 圧力センサ
１６ 温度センサ
１７ 制御部
１７ａ ＣＰＵ
１７ｂ ＲＡＭ
１７ｃ ＲＯＭ
１７ｄ Ｉ／Ｏ
２１ 車体側アンテナ
２２ ＥＣＵ
３１ａ〜３１ｈ フレーム
３２ａ〜３１ｋ ビット
３３ 電圧変化

Claims (3)

1. 車輪に搭載され、前記車輪のタイヤ空気圧を検出し、検出した前記タイヤ空気圧の情報を繰り返し送信するタイヤ空気圧送信機であって、
   当該タイヤ空気圧送信機における前記タイヤ空気圧の情報の送信のための電力を供給する電池（１１）と、
   前記タイヤ空気圧の情報が送信されているときに、前記電池（１１）の電圧を読み取る
   読み取り手段（１４４）と、
   前記読み取り手段（１４４）が読み取った前記電圧が基準電圧を下回ったことに基づいて、前記タイヤ空気圧の情報の送信頻度を低下させる頻度低減手段（１４８）と、を備えたタイヤ空気圧送信機。
2. 前記読み取り手段（１４４）は、前記タイヤ空気圧の１回の送信期間の終端部において、前記電池（１１）の電圧を読み取ることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧送信機。
3. 前記基準電圧を記憶する記憶媒体（１７ｃ）を備え、
   前記頻度低減手段（１４８）は、前記基準電圧を前記記憶媒体（１７ｃ）から読み出し、前記電圧が読み出した前記基準電圧を下回ったことに基づいて、前記タイヤ空気圧の情報の送信頻度を低下させることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ空気圧送信機。

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