JP3946109B2 - タイヤ空気圧監視装置及びその装置を装着した空気入りタイヤ - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ空気圧監視装置及びその装置を装着した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、消費電力を抑制するようにしたタイヤ空気圧監視装置及びその装置を装着した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの空気圧を監視する装置は、一般に、空気が充填されるタイヤ空洞部内の空気圧や温度などの物理量をセンサにより検出し、その検出した信号を送信機により車両側に送信するようになっている。このようなタイヤ空気圧監視装置は、タイヤ空洞部内に取り付けられるため、電源として、通常電池が用いられている。
【０００３】
しかしながら、上記タイヤ空気圧監視装置は、検出した情報を送信機により車両側に常時送信する構成であり、その送信に最も電力を消費するため、電池寿命が短く、電池を頻繁に交換する必要があった。
【０００４】
そこで、従来、上記対策として、遠心スイッチにより送信機を送信モードと停止モードとの間で切り換えるようにしたタイヤ空気圧監視装置が提案されている。車両の走行に伴ってタイヤが回転し、遠心スイッチに遠心力が作用すると、送信機が送信モードに切り換わり、車両の停止中は、遠心スイッチに遠心力が作用しないため、送信機が停止モードに切り換わるようになっており、車両走行時にのみ、送信機を送信モードにすることにより、消費電力を抑制するようにしている。
【０００５】
しかし、遠心スイッチは、所定の大きさ以上の遠心力が作用しないと、作動しない。即ち、車両の走行速度が８km/h程度以上にならないと、遠心スイッチが働かないため、車両を発進させてその速度に達するまでの間におけるタイヤの空気圧を監視できない。車両の走行安全を確保するため、遅くとも走行開始直後には、運転者にタイヤの空気圧情報を知らせるのが望ましいが、それができない欠点がある。
【０００６】
また、他の解決策として、振動センサを用いて送信機を送信モードと停止モードとの間で切り換えることにより、消費電力を抑制するようにしたタイヤ空気圧監視装置も提案されている。この装置では、振動センサ内の振動片の振動により車両の走行を判断するため、走行開始直後におけるタイヤの空気圧情報を運転者に知らせることができるが、ある一定の速度以上になると、大きな遠心力が作用するので、振動片がその遠心力により遠心力作用方向に押しつけられ、振動できなくなり、その結果、運転者にタイヤの空気圧情報を知らせることができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、消費電力を抑制しながら、走行時には確実にセンサで検出されたタイヤの空気圧情報を車両側に送信することが可能なタイヤ空気圧監視装置及びその装置を装着した空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のタイヤ空気圧監視装置は、タイヤの空気圧に関連する物理量をセンサにより検出し、その検出した信号を送信機により車両側に送信するようにしたタイヤ空気圧監視装置において、空気が充填されるタイヤ空洞部内の音圧レベルを検出する音圧レベルセンサを具備し、該音圧レベルセンサにより検出される音圧レベルがタイヤ空洞部内共鳴音付近の周波数であり、前記音圧レベルセンサにより検出された音圧レベルが変化した場合にのみ、前記送信機を送信可能にしたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の空気入りタイヤは、上記タイヤ空気圧監視装置をタイヤ空洞部内に装着したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成のタイヤ空気圧監視装置によれは、車両の走行停止時には、タイヤ空洞部内の音圧レベルが変化しないので、送信機による送信が行われない。従って、その間における消費電力を低減することができる。他方、車両走行時には、タイヤ空洞部内の音圧レベルが変化するので、送信機による送信が行われ、走行中におけるタイヤの空気圧情報を車両側に確実に送信することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明のタイヤ空気圧監視装置の一例を示す。このタイヤ空気圧監視装置Ａは、タイヤの空気圧に関連する物理量を検出するセンサ１がセンサ回路２を介してＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換器３を組み込んだＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）４に接続されている。センサ１が検出するタイヤの空気圧に関連する物理量としては、タイヤ空洞部内の空気圧または温度が好ましく使用される。
【００１３】
他方、空気が充填されるタイヤ空洞部内の音圧レベルを検出するマイク（音圧レベルセンサ）５にアンプ６を介して、タイヤ空洞部内共鳴音付近の所定の周波数帯のみ、例えば、乗用車に用いられる場合には２５０Ｈｚ前後の周波数帯、トラックやバスなどの重荷重車両に用いられる場合には１５０Ｈｚ前後の周波数帯を通すフィルタ（バンドパスフィルタ）７が接続され、このフィルタ７にＡ／Ｄ変換器３を介してＣＰＵ４が接続されている。ＣＰＵ４にはセンサ１で検出された信号、即ちタイヤの空気圧情報を車両側に送信するためのＲＦ(radio frequency) 回路８ａとアンテナ８ｂとからなる送信機８が接続されている。
【００１４】
ＣＰＵ４は、マイク５で検出された音圧レベル信号が、タイヤ空洞部内共鳴音に対応する予め設定された閾値を境に変化した場合に、送信機８を送信モードに切り換え、それ以外の場合には送信機８を送信停止モードにし、音圧レベルが適正に変化した場合にのみ、センサ１で検出された信号を送信機８により車両側に送信可能になっている。なお、図中、９はこのタイヤ空気圧監視装置Ａを作動させる電源であり、電池が使用されている。
【００１５】
図２にタイヤ空気圧監視装置Ａを空気入りタイヤＴのタイヤ空洞部Ｔ１内に装着した状態を示す。図において、１１は左右のビード部に埋設されたビードコア１２間に装架されたカーカス層、１３はトレッド部のカーカス層１１外周側に配置されたベルト層である。
【００１６】
図２では、タイヤ空気圧監視装置Ａをタイヤ空洞部Ｔ１に面したタイヤ内面Ｔ２に固定した例を示しているが、それに代えて、空気入りタイヤＴに取り付けられるリムに固定バンドなどにより固設するようにしてもよく、またセンサ１とマイク５をタイヤ内面Ｔ２に露出するように配置し、他の部品は空気入りタイヤＴ内に埋設することもできる。本発明では、そのような装着も、空気入りタイヤＴのタイヤ空洞部Ｔ１内に装着したものとする。
【００１７】
上述したタイヤ空気圧監視装置によれば、センサ１によりタイヤの空気圧に関連する物理量が常時検出され、センサ回路２で送信に適した信号に変換された後、ＣＰＵ４に送られるが、車両の走行停止時には、タイヤ空洞部内で共鳴音が発生しないため、音圧レベルが変化しない。そのため、マイク５により検出され、アンプ６、フィルタ７を介してＣＰＵ４に送信された音圧レベル信号は、予め設定された閾値を境に変化しないので、ＣＰＵ４により送信機８は送信停止モードに維持され、タイヤの空気圧情報は送信機８から車両側に送信されない。
【００１８】
他方、車両の走行時には、タイヤ空洞部内で共鳴音が生じるために音圧レベルが常に変化する。マイク５により検出されたその音圧レベル信号は、予め設定された閾値を境に変化するので、ＣＰＵ４が送信機８を送信モードに切り換え、タイヤの空気圧情報が車両走行中に常に車両側に送信される。
【００１９】
従って、車両の走行停止時には、送信機８による送信が行われないため、消費電力を抑制することができる一方、車両走行時には、送信モードに切り換えられた送信機８によりセンサ１で検出された情報を確実に車両側に送信することができる。
【００２０】
本発明は、上記実施形態では、マイク５、アンプ６、フィルタ７、ＣＰＵ４を用いて送信機８を送信モードに切り換え、車両走行時にのみ送信機８を作動させるようにしたが、当然のことながら、タイヤ空洞部Ｔ１内の音圧レベルの変化を利用して送信機８を送信可能にする構成であれば、いずれの構成を採用してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
上述したように本発明は、空気が充填されるタイヤ空洞部内の音圧レベルを検出する音圧レベルセンサにより検出された音圧レベルの変化を用いて、送信機を送信可能にしたので、車両停止時には送信機を停止して消費電力を抑制することができる一方、走行時には確実にセンサで検出されたタイヤの空気圧情報を車両側に送信することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ空気圧監視装置の一例を示す回路ブロック図である。
【図２】図１のタイヤ空気圧監視装置を空気入りタイヤに装着した状態の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ センサ ２ センサ回路
３ Ａ／Ｄ変換器 ４ ＣＰＵ
５ マイク（音圧レベルセンサ） ６ アンプ
７ フィルタ ８ 送信機
８ａ ＲＦ回路 ８ｂ アンテナ
９ 電源（電池） Ａ タイヤ空気圧監視装置
Ｔ 空気入りタイヤ Ｔ１ タイヤ空洞部
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ空気圧監視装置及びその装置を装着した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、消費電力を抑制するようにしたタイヤ空気圧監視装置及びその装置を装着した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの空気圧を監視する装置は、一般に、空気が充填されるタイヤ空洞部内の空気圧や温度などの物理量をセンサにより検出し、その検出した信号を送信機により車両側に送信するようになっている。このようなタイヤ空気圧監視装置は、タイヤ空洞部内に取り付けられるため、電源として、通常電池が用いられている。
【０００３】
しかしながら、上記タイヤ空気圧監視装置は、検出した情報を送信機により車両側に常時送信する構成であり、その送信に最も電力を消費するため、電池寿命が短く、電池を頻繁に交換する必要があった。
【０００４】
そこで、従来、上記対策として、遠心スイッチにより送信機を送信モードと停止モードとの間で切り換えるようにしたタイヤ空気圧監視装置が提案されている。車両の走行に伴ってタイヤが回転し、遠心スイッチに遠心力が作用すると、送信機が送信モードに切り換わり、車両の停止中は、遠心スイッチに遠心力が作用しないため、送信機が停止モードに切り換わるようになっており、車両走行時にのみ、送信機を送信モードにすることにより、消費電力を抑制するようにしている。
【０００５】
しかし、遠心スイッチは、所定の大きさ以上の遠心力が作用しないと、作動しない。即ち、車両の走行速度が８km/h程度以上にならないと、遠心スイッチが働かないため、車両を発進させてその速度に達するまでの間におけるタイヤの空気圧を監視できない。車両の走行安全を確保するため、遅くとも走行開始直後には、運転者にタイヤの空気圧情報を知らせるのが望ましいが、それができない欠点がある。
【０００６】
また、他の解決策として、振動センサを用いて送信機を送信モードと停止モードとの間で切り換えることにより、消費電力を抑制するようにしたタイヤ空気圧監視装置も提案されている。この装置では、振動センサ内の振動片の振動により車両の走行を判断するため、走行開始直後におけるタイヤの空気圧情報を運転者に知らせることができるが、ある一定の速度以上になると、大きな遠心力が作用するので、振動片がその遠心力により遠心力作用方向に押しつけられ、振動できなくなり、その結果、運転者にタイヤの空気圧情報を知らせることができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、消費電力を抑制しながら、走行時には確実にセンサで検出されたタイヤの空気圧情報を車両側に送信することが可能なタイヤ空気圧監視装置及びその装置を装着した空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のタイヤ空気圧監視装置は、タイヤの空気圧に関連する物理量をセンサにより検出し、その検出した信号を送信機により車両側に送信するようにしたタイヤ空気圧監視装置において、空気が充填されるタイヤ空洞部内の音圧レベルを検出する音圧レベルセンサを具備し、該音圧レベルセンサにより検出される音圧レベルがタイヤ空洞部内共鳴音付近の周波数であり、前記音圧レベルセンサにより検出された音圧レベルが変化した場合にのみ、前記送信機を送信可能にしたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の空気入りタイヤは、上記タイヤ空気圧監視装置をタイヤ空洞部内に装着したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成のタイヤ空気圧監視装置によれは、車両の走行停止時には、タイヤ空洞部内の音圧レベルが変化しないので、送信機による送信が行われない。従って、その間における消費電力を低減することができる。他方、車両走行時には、タイヤ空洞部内の音圧レベルが変化するので、送信機による送信が行われ、走行中におけるタイヤの空気圧情報を車両側に確実に送信することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明のタイヤ空気圧監視装置の一例を示す。このタイヤ空気圧監視装置Ａは、タイヤの空気圧に関連する物理量を検出するセンサ１がセンサ回路２を介してＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換器３を組み込んだＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）４に接続されている。センサ１が検出するタイヤの空気圧に関連する物理量としては、タイヤ空洞部内の空気圧または温度が好ましく使用される。
【００１３】
他方、空気が充填されるタイヤ空洞部内の音圧レベルを検出するマイク（音圧レベルセンサ）５にアンプ６を介して、タイヤ空洞部内共鳴音付近の所定の周波数帯のみ、例えば、乗用車に用いられる場合には２５０Ｈｚ前後の周波数帯、トラックやバスなどの重荷重車両に用いられる場合には１５０Ｈｚ前後の周波数帯を通すフィルタ（バンドパスフィルタ）７が接続され、このフィルタ７にＡ／Ｄ変換器３を介してＣＰＵ４が接続されている。ＣＰＵ４にはセンサ１で検出された信号、即ちタイヤの空気圧情報を車両側に送信するためのＲＦ(radio frequency) 回路８ａとアンテナ８ｂとからなる送信機８が接続されている。
【００１４】
ＣＰＵ４は、マイク５で検出された音圧レベル信号が、タイヤ空洞部内共鳴音に対応する予め設定された閾値を境に変化した場合に、送信機８を送信モードに切り換え、それ以外の場合には送信機８を送信停止モードにし、音圧レベルが適正に変化した場合にのみ、センサ１で検出された信号を送信機８により車両側に送信可能になっている。なお、図中、９はこのタイヤ空気圧監視装置Ａを作動させる電源であり、電池が使用されている。
【００１５】
図２にタイヤ空気圧監視装置Ａを空気入りタイヤＴのタイヤ空洞部Ｔ１内に装着した状態を示す。図において、１１は左右のビード部に埋設されたビードコア１２間に装架されたカーカス層、１３はトレッド部のカーカス層１１外周側に配置されたベルト層である。
【００１６】
図２では、タイヤ空気圧監視装置Ａをタイヤ空洞部Ｔ１に面したタイヤ内面Ｔ２に固定した例を示しているが、それに代えて、空気入りタイヤＴに取り付けられるリムに固定バンドなどにより固設するようにしてもよく、またセンサ１とマイク５をタイヤ内面Ｔ２に露出するように配置し、他の部品は空気入りタイヤＴ内に埋設することもできる。本発明では、そのような装着も、空気入りタイヤＴのタイヤ空洞部Ｔ１内に装着したものとする。
【００１７】
上述したタイヤ空気圧監視装置によれば、センサ１によりタイヤの空気圧に関連する物理量が常時検出され、センサ回路２で送信に適した信号に変換された後、ＣＰＵ４に送られるが、車両の走行停止時には、タイヤ空洞部内で共鳴音が発生しないため、音圧レベルが変化しない。そのため、マイク５により検出され、アンプ６、フィルタ７を介してＣＰＵ４に送信された音圧レベル信号は、予め設定された閾値を境に変化しないので、ＣＰＵ４により送信機８は送信停止モードに維持され、タイヤの空気圧情報は送信機８から車両側に送信されない。
【００１８】
他方、車両の走行時には、タイヤ空洞部内で共鳴音が生じるために音圧レベルが常に変化する。マイク５により検出されたその音圧レベル信号は、予め設定された閾値を境に変化するので、ＣＰＵ４が送信機８を送信モードに切り換え、タイヤの空気圧情報が車両走行中に常に車両側に送信される。
【００１９】
従って、車両の走行停止時には、送信機８による送信が行われないため、消費電力を抑制することができる一方、車両走行時には、送信モードに切り換えられた送信機８によりセンサ１で検出された情報を確実に車両側に送信することができる。
【００２０】
本発明は、上記実施形態では、マイク５、アンプ６、フィルタ７、ＣＰＵ４を用いて送信機８を送信モードに切り換え、車両走行時にのみ送信機８を作動させるようにしたが、当然のことながら、タイヤ空洞部Ｔ１内の音圧レベルの変化を利用して送信機８を送信可能にする構成であれば、いずれの構成を採用してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
上述したように本発明は、空気が充填されるタイヤ空洞部内の音圧レベルを検出する音圧レベルセンサにより検出された音圧レベルの変化を用いて、送信機を送信可能にしたので、車両停止時には送信機を停止して消費電力を抑制することができる一方、走行時には確実にセンサで検出されたタイヤの空気圧情報を車両側に送信することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ空気圧監視装置の一例を示す回路ブロック図である。
【図２】図１のタイヤ空気圧監視装置を空気入りタイヤに装着した状態の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ センサ ２ センサ回路
３ Ａ／Ｄ変換器 ４ ＣＰＵ
５ マイク（音圧レベルセンサ） ６ アンプ
７ フィルタ ８ 送信機
８ａ ＲＦ回路 ８ｂ アンテナ
９ 電源（電池） Ａ タイヤ空気圧監視装置
Ｔ 空気入りタイヤ Ｔ１ タイヤ空洞部
Claims (5)
- タイヤの空気圧に関連する物理量をセンサにより検出し、その検出した信号を送信機により車両側に送信するようにしたタイヤ空気圧監視装置において、空気が充填されるタイヤ空洞部内の音圧レベルを検出する音圧レベルセンサを具備し、該音圧レベルセンサにより検出される音圧レベルがタイヤ空洞部内共鳴音付近の周波数であり、前記音圧レベルセンサにより検出された音圧レベルが変化した場合にのみ、前記送信機を送信可能にしたタイヤ空気圧監視装置。
- 前記検出された音圧レベルが予め設定された閾値を境に変化した場合にのみ、前記送信機を送信可能にする請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置。
- 前記タイヤ空気圧監視装置を作動させる電源が電池である請求項１または２に記載のタイヤ空気圧監視装置。
- 前記物理量が前記タイヤ空洞部内の空気圧または温度である請求項１，２または３に記載のタイヤ空気圧監視装置。
- 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧監視装置をタイヤ空洞部内に装着した空気入りタイヤ。
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|---|---|---|---|
| JP2002248609A JP3946109B2 (ja) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | タイヤ空気圧監視装置及びその装置を装着した空気入りタイヤ |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1393933B1 (ja) |
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- 2002-08-28 JP JP2002248609A patent/JP3946109B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2003-08-28 DE DE60302952T patent/DE60302952T2/de not_active Expired - Lifetime
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- 2003-08-28 US US10/649,803 patent/US6931921B2/en not_active Expired - Lifetime
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