WO2003042948A1 - Systeme de mesure de la pression des pneus - Google Patents

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WO2003042948A1
WO2003042948A1 PCT/JP2002/011885 JP0211885W WO03042948A1 WO 2003042948 A1 WO2003042948 A1 WO 2003042948A1 JP 0211885 W JP0211885 W JP 0211885W WO 03042948 A1 WO03042948 A1 WO 03042948A1
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tire
unit
contact type
data
monitoring system
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PCT/JP2002/011885
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hidemi Ichinose
Yasuhiko Kono
Original Assignee
Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
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Filing date
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    • H04B5/73—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/041—Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
    • H04B5/48—

Definitions

  • the present invention relates to a tire monitoring system for monitoring a tire condition such as air pressure of a vehicle tire, and more particularly to a tire monitoring system for supplying power from a vehicle body to a tire sensor unit attached to a tire in a non-contact manner.
  • Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 9-5094888 discloses an active integrated circuit transformer for detecting and transmitting vehicle tire variables (tire pressure, tire temperature, tire rotation speed, etc.).
  • a bonder and a sensor device are described. That is, an active integrated circuit transbonder with an on-board power supply is mounted in the vehicle tire, and a pressure sensor, a temperature sensor, and a tire rotation sensor are mounted on the board along with the transbonder chip, power supply, and antenna. When attached, the transbonder receives the interrogation signal from the remote interrogator and transmits a series of encoded radio frequency signals including the variable data to the interrogator.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2000-2889418 discloses that a tire pressure sensor is provided inside a vehicle tire, a battery is mounted outside the tire, and the battery can be directly attached and detached and replaced outside the vehicle tire. A power supply device for a built-in tire pressure sensor is described.
  • the conventional tire sensor unit Since the conventional tire sensor unit is powered by a battery, the battery needs to be replaced. Using a battery with a large battery capacity can extend the period of battery replacement, but installing a large battery on the tire side complicates the work of balancing the weight of the tire.
  • a tire monitoring system includes a tire sensor unit provided on each tire of a vehicle and wirelessly transmitting information on the state of the tire, and a tire sensor unit provided on a vehicle body side and transmitted from the tire sensor unit.
  • a tire receiving system for receiving information on the tire condition, and a display device for displaying the tire condition based on the information on the tire condition received by the receiving device.
  • a tire sensor unit is provided with a non-contact power receiving section for generating a DC power supply based on the energy transmitted from the non-contact power feeding section. The power required for the operation of the unit is supplied from a non-contact power receiving unit.
  • the wireless transmission of energy from the non-contact type power supply unit to the non-contact type power receiving unit may be performed using electromagnetic induction or may be performed using microwaves.
  • the tire monitoring system according to the present invention supplies power to a tire sensor unit attached to a tire from the vehicle body in a non-contact manner. For this reason, the tire sensor unit can be made battery-less, which eliminates the need for battery replacement. Also, since there is no need to attach a battery to the tire side, the weight balance work of the tire can be easily performed as before.
  • FIG. 1 is an overall block configuration diagram of a tire monitoring system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of the tire sensor unit.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a format of wireless transmission data.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between tire air pressure and tire internal temperature.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a specific example of a non-contact power supply unit and a non-contact power reception unit.
  • FIG. 6 is a block diagram showing another specific example of the non-contact type power supply unit and the non-contact type power receiving unit.
  • FIG. 7 is a schematic view showing an example of the structure of a tire sensor unit.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
  • FIG. 1 is an overall block configuration diagram of a tire monitoring system according to the present invention
  • FIG. 2 is a block configuration diagram of a tire sensor unit.
  • the tire monitoring system 1 is composed of tire sensors installed in each tire 2 (front right wheel 2a, front left wheel 2b, rear right wheel 2c, rear left wheel 2d).
  • Unit 10 (10a, 10b, 10c, 10d), a receiving device 20 provided on the vehicle body side, a display device 30 provided on the vehicle body side, and a
  • Each tire is composed of tire sensors installed in each tire 2 (front right wheel 2a, front left wheel 2b, rear right wheel 2c, rear left wheel 2d).
  • Unit 10 (10a, 10b, 10c, 10d)
  • a receiving device 20 provided on the vehicle body side
  • a display device 30 provided on the vehicle body side
  • Non-contact power supply units 40 (40a, 40b, 40c,
  • the non-contact power supply unit 40 operates by receiving power supply from a vehicle battery.
  • the non-contact power supply section 40 supplies electric power to the tire sensor unit 10 in a non-contact manner.
  • a non-contact type power supply section 40 may be provided in addition to a mounting section of the wheel speed sensor for constituting the ABS system.
  • a non-contact type power supply section 40 may be provided in addition to a molding member or a trim member attached for protection or protection of a joint portion between the inner plate and the outer plate of the wheel arch flange portion.
  • Reference numeral 3 denotes a portable device (keyless entry-one signal transmitter), and reference numeral 4 denotes a door lock mechanism.
  • the portable device 3, the receiving device 20, and the door lock mechanism 4 lock the vehicle door Z.
  • the keyless entry system is remotely controlled.
  • a system for remotely controlling the lock Z unlock of the door has been described.
  • an electric window ( The configuration may be such that the opening and closing of the power window can be remotely controlled.
  • the receiving device 20 amplifies and demodulates a high-frequency signal received by the receiving antenna 21 and the antenna 21 and outputs data transmitted from each tire sensor unit 10 and the portable device 3. It includes a receiving unit 22 and a decoding unit 23 that decodes received data output from the receiving unit 22.
  • the decryption unit 23 first determines whether or not the received data is for the own vehicle based on the vehicle identification information in the received data, and if the received data is for the own vehicle, identifies the signal type in the received data. It is determined whether the received data is transmitted from the portable device 3 or transmitted from the tire sensor unit 10 based on the information. And decipher The unit 23 supplies the data to the door lock mechanism 4 when the received data is data for a keyless entry system such as a door lock / unlock request data. The door lock mechanism 4 unlocks the door based on the door lock Z unlock request data supplied from the receiving device 20. When the received data is transmitted from the tire sensor unit 10, the decoding unit 23 supplies the received data to the display device 30.
  • the decoding unit 23 may be configured to supply the received data excluding the vehicle identification information to the door lock mechanism 4 and the display device 30.
  • the door lock mechanism 4 and the display device 30 are configured to determine whether the data is for the keyless entry system or for the tire monitoring system.
  • the receiving device 20 may include an antenna 21 and a receiving unit 22, and may supply the received data to the door lock mechanism 4 and the display device 30.
  • a decryption unit is provided in the door lock mechanism 4 and the display device 30 to determine whether the data is for the own vehicle or not, and whether the data is for the keyless entry system or the tire monitoring system. It is configured to determine whether there is any.
  • the vehicle identification information for the keyless entry system can be different from the vehicle identification information for the tire monitoring system.
  • the display device 30 includes a tire abnormality determination unit 31, a warning light 32, and a warning buzzer 33. The configuration and operation of the display device 30 will be described later.
  • the tire sensor unit 10 includes a pneumatic sensor 11, a temperature sensor 12, a transmission control unit 13, a radio transmission unit 14, a transmission antenna 15 and a non-contact Type power receiving unit 50.
  • the non-contact type power receiving unit 50 generates a DC power supply based on the energy transmitted from the non-contact type power supply unit 40 shown in FIG.
  • the tire sensor unit 10 operates with a DC power supplied from the non-contact type power supply unit 40.
  • the transmission control unit 13 includes an 8/0 conversion unit 13 &, a transmission data generation unit 13 b, an identification information storage unit 13 c, a write / read control unit 13 d, and a serial A communication unit 13 e is provided.
  • Reference numeral 13 f denotes a group of input / output terminals for serial data.
  • the output of the air pressure sensor 11 and the output of the temperature sensor 12 are supplied to the AZD converter 13a. And converted into digital data (air pressure data, temperature data) by this AZD converter 13a.
  • the identification information storage unit 13c is configured using a nonvolatile memory or the like, and stores vehicle identification information (vehicle ID) and tire identification information (tire ID) in the identification information storage unit 13c.
  • the write command, vehicle identification information (vehicle ID), and tire identification information (tire ID) are supplied to the write / read control unit 13d via the serial communication unit 13e to store the identification information.
  • the vehicle identification information (vehicle ID) and tire identification information (tire ID) stored in Part 13c can be updated.
  • the air pressure data and temperature data are sent to the outside via the serial communication unit 13 e. Can be output. Therefore, the operation of each of the sensors 11 and 12 and the A / D converter 13a can be checked by using this sensor data reading function.
  • the transmission data generator 13 b activates the A / D conversion operation of the AZD converter 13 a at preset time intervals, acquires air pressure data and temperature data, and temporarily stores the acquired data. I do.
  • the transmission data generation unit 13b calculates the air pressure difference between the previously obtained air pressure data and the air pressure data obtained this time, and if the difference exceeds a preset pressure change allowable value, and A temperature difference between the acquired temperature data and the currently acquired temperature data is calculated, and if the difference exceeds a preset temperature change allowable value, transmission data is generated and supplied to the wireless transmission unit 14. .
  • Radio transmitting section 14 generates a signal obtained by modulating a carrier wave of a predetermined carrier frequency with a predetermined modulation scheme based on transmission data, and transmits the signal from antenna 15 by radio.
  • the frequency and modulation method of the carrier wave are the same as those of the portable device (keyless entry-one signal transmitter) 3.
  • the wireless signal specifications of the keyless entry system and the wireless signal specifications of the tire monitoring system are common. As a result, it is possible to receive information on the tires using the receiver for the keyless entry system.
  • the transmission data includes vehicle identification information (vehicle ID), tire identification information (tire ID), air pressure data, and temperature data.
  • the tire identification information includes information for distinguishing the front right wheel, the front left wheel, the rear right wheel, and the rear left wheel. It should be noted that the tire identification information (tire ID) may include information related to the type of the tire.
  • the transmission data generation unit 13b If the transmission data of the keyless entry system is in the order of preamble data, frame synchronization data, and data to be transmitted, the transmission data generation unit 13b generates transmission data in the same data format. Further, the transmission data generator 13b generates error check data such as CRC data for the data to be transmitted (vehicle identification information, tire identification information, air pressure data, and temperature data), and generates the data. Error check data may be added. By adding error check data, the receiver can check the received signal for errors and correct errors.
  • the transmission data generation unit 13b After transmitting the data via the wireless transmission unit 14, the transmission data generation unit 13b transmits the same transmission data again at the time when a randomly set time elapses.
  • the third transmission may be performed when a time set at random after the transmission elapses.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the format of the wireless transmission data.
  • the portable device 3 and the tire sensor unit 10 transmit a data of 40 bits in total.
  • the first 16 bits are vehicle identification information (vehicle ID)
  • the next 8 bits are signal type
  • the last 16 bits are control information or tire status information.
  • the signal type distinguishes whether the signal is for the keyless entry system or the tire monitoring system. Furthermore, if the signal is for a tire monitoring system, the signal type is tire identification information (tire ID), and the tire identification information (tire ID) uses the front right wheel, front left wheel, rear right wheel, and rear left wheel. Are distinguished.
  • the upper 8 bits of the control information indicate the door lock control information
  • the lower 8 bits of the control information indicate the door unlock control information
  • the upper 8 bits of the tire status information are tire pressure data
  • the lower 8 bits of the tire status information are tire temperature data.
  • the tire abnormality determination unit 31 in the display device 30 shown in FIG. 1 determines the tire based on the tire identification information (tire ID), air pressure data, and temperature data supplied from the receiving device 20. Judgment is made as to whether the tire is abnormal.
  • the notification light 32 is turned on, and the alarm buzzer 33 is sounded to notify that a tire abnormality has been detected.
  • the warning lights 32 are provided with indicators 32a to 32d corresponding to the respective tires, so that it is possible to visually display which tire is abnormal.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between tire air pressure and tire internal temperature. Normally, tire air pressure is around 2. OKg / cm 2 , and tire temperature is 50 ° C to 60 ° C. If the tire is punctured, the air pressure 1.
  • the air pressure drop detection threshold is set to 1.2 Kg / cm 2 and the temperature rise detection threshold is set to 6 ⁇ :.
  • the tire abnormality judging section 31 turns on the warning lamp 32 at a time ⁇ when the tire air pressure is equal to or lower than the threshold value for detecting the air pressure drop and the temperature in the evening is equal to or higher than the threshold value for detecting the temperature increase.
  • the alarm buzzer 33 sounds.
  • the driver or the like can be notified of the tire abnormality.
  • Indicators 32a to 32d indicate which tires are abnormal, so you can quickly find out which tires need to be inspected, repaired or replaced.
  • a warning light 32 is provided with an indicator that indicates a decrease in air pressure and an indicator that indicates an increase in the temperature inside the tire.
  • the tire abnormality determination unit 31 determines the decrease in air pressure and the increase in temperature inside the tire individually. Alternatively, the decrease in air pressure and the increase in temperature in the tire may be displayed independently. Further, a voice synthesizer may be provided in place of the alarm buzzer 33, and the abnormality of the tire may be notified by a voice message such as "The air pressure of the right front wheel is decreasing.”
  • information related to the tire pressure and the tire temperature transmitted from the tire sensor unit 10 is received by the receiving device 20, and the vehicle side detects the tire pressure based on the received tire pressure and the tire temperature.
  • a configuration for judging the abnormality has been described, a configuration may be adopted in which a tire abnormality judging unit is provided in the evening sensor unit 10 and the tire abnormality detection information is wirelessly transmitted when it is judged that the tire is abnormal.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a specific example of a non-contact power supply unit and a non-contact power reception unit.
  • FIG. 5 shows an example of transmitting power using electromagnetic induction.
  • the electromagnetic induction type non-contact power supply unit 4 OA has a frequency of several 1 OKHz to several hundred KHz. It comprises an oscillator 41 for generating a signal, and a power amplifier 42 for power-amplifying a high-frequency signal and driving a transmission-side coil (primary-side coil) 43.
  • the electromagnetic induction type non-contact power receiving unit 5 OA is composed of a receiving coil (secondary coil) 51 that is electromagnetically coupled to the transmitting coil 43 and the AC power induced by the receiving coil 51.
  • a constant voltage unit 53 that outputs a DC power supply VDC whose voltage is stabilized based on the DC power output from the rectification unit 52.
  • the DC power supply VDC output from the constant voltage section 53 is connected to each circuit section of the tire sensor unit 10 shown in FIG. 2 (each sensor 11, 12, transmission control section 13, wireless transmission section 14). ).
  • FIG. 6 is a block diagram showing another specific example of the non-contact type power supply unit and the non-contact type power receiving unit.
  • FIG. 6 shows an example of transmitting power using microwaves.
  • Microphone Mouth-wave non-contact power feeder 40 B is composed of an oscillator 44 that generates a high-frequency signal with a frequency of several GHz (gigahertz) and a transmitting antenna 46 that power-amplifies the high-frequency signal. And a power transmitter 45 for transmission.
  • the microwave non-contact power receiving unit 50 B includes a receiving antenna 54 for receiving the microwave transmitted from the transmitting antenna 46, and a detection rectifying unit 55 for detecting and rectifying the received microwave.
  • a constant voltage unit 56 that outputs a DC power supply VDC whose voltage is stabilized based on the DC power output from the detection and rectification unit 55.
  • the DC power supply VDC output from the constant voltage section 56 is connected to each circuit section of the tire sensor unit 10 shown in FIG. 2 (each sensor 11, 12, transmission control section 13, wireless transmission section 14). Supplied to In addition, the non-contact type power supply unit 40B and the non-contact type power receiving unit 50B are configured using a GaAs semiconductor.
  • FIG. 7 is a schematic view showing an example of the structure of a tire sensor unit.
  • the tire sensor unit 10 is composed of a single sheet-shaped substrate 61 (for example, a flexible substrate) having flexibility, a semiconductor pressure sensor chip 62 forming an air pressure sensor, and a semiconductor temperature sensor forming a temperature sensor.
  • a chip 63, a one-chip micro computer chip 64 constituting a transmission control section, etc. are mounted, and a transmission antenna pattern 65 is formed on the substrate 61. Further, a non-contact type power receiving unit 50 is provided on the substrate 61.
  • Reference numeral 66 denotes a power supply circuit unit constituting a detection unit or a detection rectification unit and a constant voltage unit
  • reference numeral 67 denotes an energy reception area in which a reception coil or a reception antenna is formed.
  • the present invention uses an adhesive mainly composed of a silyl-based special polymer from which a plasticizer has been removed.
  • Plasticizer Fr fraction of petroleum C
  • reaction catalyst 2% by weight of reaction catalyst
  • Adhesive used in the present invention is Adhesive used in the present invention
  • the adhesive used in the present invention does not contain a plasticizer, it can maintain strong adhesiveness over a long period of time, and can exhibit strong adhesive strength to various metals and plastics.
  • the content of the inorganic filler is suitably from 35 to 45% by weight.
  • the adhesive does not exhibit sufficient adhesive strength unless it has a certain thickness. If it is less than 35% by weight, the adhesive may sag before the adhesive cures, and it may not be possible to maintain a certain thickness. If the content is more than 45% by weight, a problem may occur in the uniform application of the adhesive.
  • the adhesive strength (K g Z cm 2 ) of each material at a tensile speed of 5 O mm / min of the adhesive used in the present invention is as follows.
  • Polyester 49 Phenol 54 Note that in this embodiment, a configuration was shown in which the information on the tire state transmitted from each tire sensor unit 10 was received by one receiving device 20, but received in the vicinity of each tire.
  • Each of the sections may be provided.
  • the wireless transmission unit 14 of the tire sensor unit 10 may modulate the electromagnetic induction radio wave by changing the load impedance of the receiving coil 51 according to the information to be transmitted.
  • the wireless transmission section 14 of the tire sensor unit 10 generates a microwave modulated with the information to be transmitted by changing the load impedance of the receiving antenna 54 according to the information to be transmitted. You may make it do. Industrial applicability
  • the tire monitoring system according to the present invention is configured to supply electric power from the vehicle body to the tire sensor unit attached to the tire in a non-contact manner, so that the tire sensor unit is battery-less.
  • the need for battery replacement is eliminated.
  • the tire weight The operation for taking the lance can be performed without changing the conventional method.

Description

明細書 タイヤ監視システム 技術分野
本発明は車両用タイヤの空気圧等のタイヤ状態を監視するタイヤ監視システム に関し、 詳しくはタイヤに取り付けられるタイヤセンサュニットに対して車体側 から非接触で電力を供給するタイヤ監視システムに関する。 背景技術
特表平 9一 5 0 9 4 8 8号公報には、 車両タイヤの変数デ一夕 （タイヤ圧、 夕 ィャ温度、 タイヤ回転数等） を検出して送出するための能動型集積回路トランス ボンダ及びセンサ装置が記載されている。 即ち、 オンボード型電源を伴った能動 型集積回路トランスボンダが車両タイヤの中に取り付けられ、 また、 圧力センサ、 温度センサ、 タイヤ回転センサがトランスボンダチップ、 電源、 アンテナに沿つ て基板上に取り付けられ、 前記トランスボンダは、 遠隔の質問源装置からの質問 信号を受信すると、 上記変数データを含む一連の符号化無線周波数信号を質問源 装置へ伝送する。
特開 2 0 0 0— 2 8 9 4 1 8号公報には、 車両タイヤの内部にタイヤ圧センサ を設けて、 電池をタイヤ外部に取り付け、 車両タイヤの外部で直接電池を着脱， 交換できるようにした内蔵式タイヤ圧センサの電源装置が記載されている。
従来のタイヤセンサュニットは電池を電源としているために、 電池の交換が必 要である。 電池容量の大きい電池を用いることで電池交換の期間を長くすること ができるが、 タイヤ側に大型の電池を取り付けるとタイヤの重量バランスをとる ための作業が面倒になる。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、 電池レスのタイヤ センサュニットを用いたタイヤ監視システムを提供することを目的とする。 発明の開示 前記課題を解決するため本発明に係るタイヤ監視システムは、 車両のタイヤに それぞれ設けられタイヤの状態に関する情報を無線で送信するタイヤセンサュニ ッ卜と、 車体側に設けられ前記タイヤセンサュニットから送信されたタイヤの状 態に関する情報を受信する受信装置と、 受信装置で受信したタイヤの状態に関す る情報に基づいてタイヤの状態を表示する表示装置とからなるタイヤ監視システ ムであって、 車体側に無線でエネルギを送出する非接触型給電部を設けるととも に、 タイヤセンサユニットに非接触型給電部から送出されたエネルギに基づいて 直流電源を生成する非接触型受電部を設け、 タイヤセンサュニットの動作に必要 な電力を非接触型受電部から供給する構成とした。
なお、 非接触型給電部から非接触型受電部への無線によるエネルギの伝送は電 磁誘導を用いて行なつてもよいし、 マイクロ波を用いて行なうようにしてもよい。 本発明に係るタイヤ監視システムは、 タイヤに取り付けられるタイヤセンサュ ニットに対して車体側から非接触で電力を供給する。 このため、 タイヤセンサュ ニットを電池レスとすることができ、 電池交換の必要がなくなる。 また、 タイヤ 側に電池を取り付ける必要がないので、 タイヤの重量バランス作業が従来と変わ らず簡単に行うことができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係るタイヤ監視システムの全体ブロック構成図である。 第 2図は、 タイヤセンサユニットのブロック構成図である。
第 3図は、 無線送信データのフォーマツトの一例を示す図である。
第 4図は、 タイヤ空気圧とタイヤ内温度の関係を示すグラフである。
第 5図は、 非接触型給電部及び非接触型受電部の一具体例を示すプロック構成 図である。
第 6図は、 非接触型給電部及び非接触型受電部の他の具体例を示すブロック構 成図である。
第 7図は、 タイヤセンサュニットの構造の一例を示す模式図である。 発明を実施するための最良の形態 以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 第 1図は本発明に 係るタイヤ監視システムの全体ブロック構成図、 第 2図はタイヤセンサュニット のブロック構成図である。
第 1図に示すようにタイヤ監視システム 1は、 車両の各タイヤ 2 (前右輪 2 a， 前左輪 2 b， 後右輪 2 c， 後左輪 2 d ) 内にそれぞれ取り付けられた各タイヤセ ンサユニット 1 0 ( 1 0 a , 1 0 b , 1 0 c , 1 0 d ) と、 車体側に設けられた 受信装置 2 0と、 車体側に設けられた表示装置 3 0と、 車体側であって各タイヤ
2の近傍にそれぞれ設けられた非接触型給電部 4 0 ( 4 0 a , 4 0 b , 4 0 c ,
4 0 d ) とからなる。 非接触型給電部 4 0は、 車両のバッテリから電力の供給を 受けて動作する。 この非接触型給電部 4 0は、 タイヤセンサユニット 1 0に対し て非接触で電力を供給する。 なお、 A B Sシステムを構成するための車輪速度セ ンサの取り付け部に非接触型給電部 4 0を併設するようにしてもよい。 また、 ホ ィールアーチフランジ部の内板と外板合わせ部の保護または防鑌のために取着さ れるモール部材或いはトリム部材に非接触型給電部 4 0を併設するようにしても よい。 符号 3は携帯機 （キ一レスエントリ一信号送信機） 、 符号 4はドアロック 機構であり、 携帯機 3と受信装置 2 0とドアロック機構 4とで車両のドアのロッ ク Zアンロックを遠隔制御するキーレスェントリ一システムを構成している。 なお、 本実施の形態ではキーレスェントリーシステムの一例としてドアのロッ ク Zアンロックを遠隔制御するものを示したが、 ドアのロック Zアンロック制御 以外に例えば卜ランクの開閉や電動式窓 （パワーウィンドウ） の開閉等を遠隔制 御できる構成であってもよい。
受信装置 2 0は、 受信用のアンテナ 2 1と、 このアンテナ 2 1で受信した高周 波信号を増幅 ·復調して各タイヤセンサュニット 1 0や携帯機 3から送信された データを出力する受信部 2 2と、 受信部 2 2から出力された受信データを解読す る解読部 2 3とを備える。
解読部 2 3は、 受信データ中の車両識別情報に基づいて受信データが自車両に 対するものであるか否かをまず判定し、 自車両に対するものである場合には受信 データ中の信号種別識別情報に基づいて受信データが携帯機 3から送信されたも のかタイヤセンサユニット 1 0から送信されたものかを判別する。 そして、 解読 部 2 3は、 受信したデータがドアのロック/アンロック要求デ一夕等のキーレス ェントリーシステム用のデ一夕である場合には、 そのデ一タをドアロック機構 4 へ供給する。 ドアロック機構 4は、 受信装置 2 0から供給されたドアのロック Z アンロック要求データに基づいてドアのロックノアンロックを行なう。 また、 解 読部 2 3は、 受信したデータがタイヤセンサユニット 1 0から送信されたもので ある場合には、 受信したデータを表示装置 3 0へ供給する。
なお、 解読部 2 3は、 受信デ一夕が自車両に対するものである場合には、 車両 識別情報を除いた受信データをドアロック機構 4及び表示装置 3 0へ供給する構 成としてもよい。 この場合、 ドアロック機構 4及ぴ表示装置 3 0側でキーレスェ ントリ一システム用のデータであるかタイヤ監視システム用のデ一夕であるかの 判断を行なう構成とする。
さらに、 受信装置 2 0はアンテナ 2 1と受信部 2 2とを備え、 受信したデ一夕 をドアロック機構 4及び表示装置 3 0へ供給する構成としてもよい。 この場合、 ドアロック機構 4及び表示装置 3 0に解読部を設けて、 自車両に対するデータで あるか否か、 また、 キーレスエントリ一システム用のデータであるかタイヤ監視 システム用のデ一夕であるかの判断を行なう構成とする。 この構成の場合、 キー レスエントリ一システム用の車両識別情報とタイヤ監視システム用の車両識別情 報とを異なるものにすることができる。
表示装置 3 0は、 タイヤ異常判定部 3 1と、 警告灯 3 2と、 警報ブザー 3 3と を備える。 表示装置 3 0の構成及び作用は後述する。
第 2図に示すようにタイヤセンサユニット 1 0は、 空気圧センサ 1 1と、 温度 センサ 1 2と、 送信制御部 1 3と、 無線送信部 1 4と、 送信用のアンテナ 1 5と、 非接触型受電部 5 0とからなる。 非接触型受電部 5 0は、 第 1図に示した非接触 型給電部 4 0から送出されたエネルギに基づいて直流電源を生成する。 タイヤセ ンサュニット 1 0は、 非接触型給電部 4 0から供給される直流電源で動作する。 送信制御部 1 3は、 八/0変換部1 3 &と、 送信デ一タ生成部 1 3 bと、 識別情 報記憶部 1 3 cと、 書込 ·読出制御部 1 3 dと、 シリアル通信部 1 3 eとを備え る。 符号 1 3 f はシリアルデ一夕の入出力端子群である。
空気圧センサ 1 1の出力及び温度センサ 1 2の出力は AZD変換器 1 3 aへ供 給され、 この AZD変換器 1 3 aによってデジタルデータ （空気圧データ、 温度 データ） へ変換される。 識別情報記憶部 1 3 cは不揮発性メモリ等を用いて構成 しており、 この識別情報記憶部 1 3 cに車両識別情報 （車両 I D) とタイヤ識別 情報 （タイヤ I D ) とが格納される。 なお、 書込指令と車両識別情報 （車両 I D ) とタイヤ識別情報 （タイヤ I D ) とをシリアル通信部 1 3 eを介して書込 · 読出制御部 1 3 dへ供給することで、 識別情報記憶部 1 3 cに格納される車両識 別情報 （車両 I D ) 及びタイヤ識別情報 （タイヤ I D ) を更新することができる。 また、 センサデータ読出指令をシリアル通信部 1 3 eを介して書込 ·読出制御部 1 3 dへ供給することで、 空気圧データ及び温度デ一夕をシリアル通信部 1 3 e を介して外部に出力させることができる。 したがって、 このセンサデータ読出機 能を利用することで、 各センサ 1 1 , 1 2及び A/D変換器 1 3 aの動作をチェ ックすることができる。
送信デ一夕生成部 1 3 bは、 予め設定した時間間隔毎に AZD変換器 1 3 aの A/D変換動作を起動させ、 空気圧データ及び温度データを取得して、 取得した データを一時記憶する。 送信データ生成部 1 3 bは、 先に取得した空気圧データ と今回取得した空気圧デ一夕との空気圧差を求め、 その差が予め設定した圧変化 許容値を越えている場合、 及び、 先に取得した温度データと今回取得した温度デ 一夕と温度差を求め、 その差が予め設定した温度変化許容値を越えている場合に は、 送信データを生成して無線送信部 1 4へ供給する。
無線送信部 1 4は、 送信データに基づいて所定の搬送周波数の搬送波を所定の 変調方式で変調した信号を生成し、 アンテナ 1 5から無線送信する。 ここで、 搬 送波の周波数及び変調方式は、 携帯機 （キーレスエントリ一信号送信機） 3と同 じである。 言い換えれば、 キ一レスエントリーシステムの無線信号の仕様とタイ ャ監視システムの無線信号の仕様を共通にしている。 これにより、 キーレスェン トリ一システム用の受信装置を利用して、 タイヤに関する情報を受信できる。 送信データは、 車両識別情報 （車両 I D) とタイヤ識別情報 （タイヤ I D ) と 空気圧データと温度データとからなる。 タイヤ識別情報 （タイヤ I D ) には、 前 右輪、 前左輪、 後右輪、 後左輪を区別する情報が含まれている。 なお、 タイヤ識 別情報 （タイヤ I D ) にタイヤの型式に関する情報等を含めるようにしてもよい。 なお、 キーレスエントリーシステムの送信データがプリアンブルデータ、 フレ —ム同期データ、 送信すべきデータの順序である場合、 送信データ生成部 1 3 b はそれと同じデータフォ一マットの送信データを生成する。 さらに、 送信データ 生成部 1 3 bは、 送信すべきデータ （車両識別情報とタイヤ識別情報と空気圧デ 一夕と温度データ） に対して C R Cデータ等のエラ一チェックデータを生成して、 生成したエラーチェックデータを付加するようにしてもよい。 エラ一チェックデ 一夕を付加することで、 受信装置側では受信信号のエラーの有無をチェックした り、 エラ一の訂正を行なうことができる。
また、 送信データ生成部 1 3 bは、 無線送信部 1 4を介してデータの送信を行 なった後に、 ランダムに設定した時間が経過した時点で同一の送信データを再度 送信し、 2回目の送信からさらにランダムに設定した時間が経過した時点で 3回 目の送信を行なうようにしてもよい。 これにより、 複数のタイヤセンサユニット 1 0からの無線送信タイミングが一致し、 受信装置側で正常な受信ができなくな ることを解消できる。
第 3図は無線送信デ一夕のフォーマットの一例を示す図である。 携帯機 3及び タイヤセンサュニット 1 0は全 4 0ビッ卜のデ一夕を送信する。 最初の 1 6ビッ トが車両識別情報 （車両 I D ) 、 次の 8ビットが信号種別、 最後の 1 6ビットが 制御情報またはタイャ状態情報である。 信号種別によってキーレスエントリ一シ ステム用の信号であるかタイヤ監視システム用の信号であるかが区別される。 さ らに、 タイヤ監視システム用の信号である場合には、 信号種別がタイヤ識別情報 (タイヤ I D ) となり、 このタイヤ識別情報 （タイヤ I D ) によって前右輪、 前 左輪、 後右輪、 後左輪が区別される。 キーレスエントリーシステム用の信号では、 制御情報の上位 8ビットでドアロック制御情報を表わし、 制御情報の下位 8ビッ トでドアアンロック制御情報を表わす。 タイヤ監視システム用の信号では、 タイ ャ状態情報の上位 8ビットがタイヤ空気圧データであり、 タイヤ状態情報の下位 8ビッ卜がタイヤ内温度データである。
第 1図に示した表示装置 3 0内のタイヤ異常判定部 3 1は、 受信装置 2 0から 供給されたタイヤ識別情報 （タイヤ I D ) 、 空気圧デ一夕及び温度データに基づ いてそのタイヤが異常であるか否かを判定し、 タイヤ異常を判定した場合には警 告灯 32を点灯するとともに、 警報ブザー 33を鳴音させてタイヤ異常が検出さ れたことを報知させる。 なお、 警告灯 32は各タイヤ毎に対応して表示器 32 a 〜32 dを設け、 どのタイヤが異常であるかを可視表示できるようにしている。 第 4図はタイヤ空気圧とタイヤ内温度の関係を示すグラフである。 通常、 タイ ャ空気圧は 2. OKg/cm2 前後であり、 タイヤ内温度は 50°C〜60°Cであ る。 タイヤがパンクした場合、 空気圧は 1. 2KgZcm2〜0. 8KgZcm2 に低下し、 タイヤ内温度は 60°C〜70°Cに上昇する。 そこで本実施の形態では、 空気圧低下検出しきい値を 1. 2 Kg/cm2 に、 温度上昇検出しきい値を 6 οτ:に設定している。
そして、 タイヤ異常判定部 31は、 タイヤ空気圧が上記空気圧低下検出しきい 値以下であつて且つ夕ィャ内温度が上記温度上昇検出しきい値以上となつて時点 Αで警告灯 32を点灯し、 警報ブザー 33を鳴動させる。 これにより運転者等に タイヤの異常を報知することができる。 どのタイヤが異常であるかが表示器 32 a〜32 dによって表示されるので、 点検 ·修理 ·交換等が必要なタイヤが速や かに分かる。
なお、 警告灯 32として空気圧低下を示す表示器とタイヤ内温度上昇を示す表 示器とを設け、 タイヤ異常判定部 3 1は空気圧低下とタイヤ内温度上昇とをそれ ぞれ個別に判断して、 空気圧低下とタイヤ内温度上昇とをそれぞれ独立に表示す るようにしてもよい。 また、 警報ブザー 33の代りに音声合成装置を備えて、 例 えば 「右前輪の空気圧が低下しています。 」 等の音声メッセ一ジによってタイヤ の異常を報知するようにしてもよい。
本実施の形態では、 タイヤセンサュニット 10側から送信されたタイヤ空気圧 及びタイヤ内温度に係る情報を受信装置 20で受信し、 受信したタイヤ空気圧及 びタイヤ内温度に基づいて車両側でタイヤの異常を判定する構成を示したが、 夕 ィャセンサユニット 10内にタイヤ異常判定部を設け、 タイヤ異常と判定された 場合にタイャ異常検出情報を無線送信する構成としてもよい。
第 5図は非接触型給電部及び非接触型受電部の一具体例を示すプロック構成図 である。 第 5図は電磁誘導を用いて電力を伝送する例を示している。 電磁誘導方 式の非接触型給電部 4 OAは、 周波数が数 1 OKHz〜数 100 KHzの高周波 信号を発生する発振器 4 1と、 高周波信号を電力増幅して送信側コイル （1次側 コイル） 4 3を駆動する電力増幅器 4 2とからなる。 電磁誘導方式の非接触型受 電部 5 O Aは、 送信側コイル 4 3に電磁誘導結合する受信側コイル （2次側コィ ル） 5 1と、 この受信側コイル 5 1に誘起された交流電力を整流し平滑する整流 部 5 2と、 整流部 5 2から出力された直流電力に基づいて電圧が安定化された直 流電源 V D Cを出力する定電圧部 5 3とからなる。 定電圧部 5 3から出力された 直流電源 V D Cは、 第 2図に示したタイヤセンサユニット 1 0の各回路部 （各セ ンサ 1 1， 1 2、 送信制御部 1 3、 無線送信部 1 4 ) へ供給される。
第 6図は非接触型給電部及び非接触型受電部の他の具体例を示すプロック構成 図である。 第 6図はマイクロ波を用いて電力を伝送する例を示している。 マイク 口波方式の非接触型給電部 4 0 Bは、 周波数が数 G H z (ギガへルツ） の高周波 信号を発生する発振器 4 4と、 高周波信号を電力増幅して送信側アンテナ 4 6か ら送信する電力送信器 4 5とからなる。 マイクロ波方式の非接触型受電部 5 0 B は、 送信側アンテナ 4 6から送信されたマイクロ波を受信する受信側アンテナ 5 4と、 受信したマイクロ波を検波 ·整流する検波整流部 5 5と、 検波整流部 5 5 から出力された直流電力に基づいて電圧が安定化された直流電源 V D Cを出力す る定電圧部 5 6とからなる。 定電圧部 5 6から出力された直流電源 V D Cは、 第 2図に示したタイヤセンサユニット 1 0の各回路部 （各センサ 1 1， 1 2、 送信 制御部 1 3、 無線送信部 1 4 ) へ供給される。 なお、 非接触型給電部 4 0 B及び 非接触型受電部 5 0 Bは、 G a A s半導体を用いて構成している。
第 7図はタイヤセンサュニットの構造の一例を示す模式図である。 タイヤセン サュニット 1 0は、 可撓性を有する一枚のシート状の基板 6 1 (例えばフレキシ ブル基板） 上に、 空気圧センサを構成する半導体圧力センサチップ 6 2、 温度セ ンサを構成する半導体温度センサチップ 6 3、 送信制御部を構成する 1チップマ イク口コンピュータチップ 6 4等を実装するとともに、 上記基板 6 1上に送信用 アンテナパターン 6 5を形成している。 さらに、 上記基板 6 1上に非接触型受電 部 5 0を設けている。 符号 6 6は検波部又は検波整流部及び定電圧部を構成する 電源用回路部、 符号 6 7は受信側コイルまたは受信側アンテナが形成されたエネ ルギ受信領域である。 このように可撓性を有する一枚のシ一ト上の基板 6 1上に タイヤセンサュニット 1 0を形成することで、 タイヤセンサュニット 1 0をタイ ャ内に実装したりタイヤのゴム内に実装したりすることが容易になる。
タイヤホイールの表面に実装する場合、 通常の接着剤では、 その成分である可 塑剤によるチクソ性が問題となり、 長期使用の間にホイール表面及びシート状の 基板 6 1が腐食され、 結果として、 タイヤホイールの表面からシート状の基板 6 1が剥離するため、 本発明においては、 可塑剤を除去したシリル基特殊ポリマー を主成分とする接着剤を使用する。
従来の接着剤：
ゴム （プチルゴム） 2 0重量％
樹脂 （ C 9系石油樹脂） … 1 0重量％
可塑剤 （石油 C 4留分） ー3 5重量％
充填剤 （タルク） 3 3重量％
反応触媒等 2重量％
本発明に使用する接着剤
シリル基末端ポリマー
(ポリプロピレンォキシド +末端ジメトキシシリル基） ·'· 5 7重量％ 無機充填剤 4 0重量％
反応触媒等 3重量％
本発明に使用した接着剤によると可塑剤を含有しない為、 長期間に亘る強固な 接着性を維持でき、 また各種金属、 プラスチックに対して強固な接着力を発揮す ることができる。 構造剤として、 無機充填剤 （炭酸カルシウム） の含有量は 3 5 〜4 5重量％が適当である。 接着剤は一定の厚み以上ないと充分な接着力を発揮 しない。 3 5重量％以下の場合、 接着剤が硬化するまでの間に接着剤がダレて、 一定以上の厚みを維持できない可能性がある。 また、 4 5重量％以上の場合、 接 着剤の均一塗布に問題が生じる可能性がある。
本発明に使用した接着剤の引張り速度 5 O mm/m i nにおける各材料ごとの 接着強さ （K g Z c m 2) は以下の通りである。
金属：
アルミニウム 6 7 鉄 （S P C C - S B ) 5 5
4 5
4 6 ポリフエ二リンオキサイド… 5 1
A B S 3 0
6 6ナイロン 5 2
ポリ力一ポネート 5 7
ポリスチロ一ル 3 6
アクリル 4 8
硬質塩化ビニル 3 4
ポリエステル 4 9 フエノール 5 4 なお、 本実施の形態では各タイヤセンサユニット 1 0から送信されたタイヤの 状態に関する情報を 1つの受信装置 2 0で受信する構成を示したが、 各タイヤの 近傍に受信部をそれぞれ設けるようにしてもよい。 この場合、 タイヤセンサュニ ット 1 0の無線送信部 1 4は、 送信すべき情報に応じて受信側コイル 5 1の負荷 インピ一ダンスを変化させることで電磁誘導電波を変調するようにしてもよい。 また、 タイヤセンサュニット 1 0の無線送信部 1 4は、 受信側アンテナ 5 4の負 荷インピーダンスを送信すべき情報に応じて変化させることで、 送信すべき情報 で変調されたマイクロ波を発生させるようにしてもよい。 産業上の利用可能性
以上説明したように本発明に係るタイヤ監視システムは、 タイヤに取り付けら れるタイヤセンサュニットに対して車体側から非接触で電力を供給する構成とし たので、 タイヤセンサユニットを電池レスとすることができ、 電池交換の必要が なくなる。 また、 タイヤ側に電池を取り付ける必要がないので、 タイヤの重量パ ランスをとるための作業を従来と変わることなく行うことができる。

Claims

請求の範囲
1 . タイヤの状態に関する情報を無線で送信すべく各タイヤに設けられるタイ ャセンサュニットと、 前記タイヤセンサュニッ卜から送信された前記タイヤの状 態に関する情報を受信すべく車体側に設けられる受信装置と、 前記受信装置で受 信した前記タイヤの状態に関する情報に基づいて前記タイヤの状態を表示する表 示装置とからなるタイヤ監視システムであって、 前記車体側に無線でエネルギを 送出する非接触型給電部を設けるとともに、 前記タイヤセンサュニッ卜に前記非 接触型給電部から送出されたエネルギに基づいて直流電源を生成する非接触型受 電部を設け、 前記タイヤセンサュニットの動作に必要な電力を前記非接触型受電 部から供給する構成としたことを特徴とするタイヤ監視システム。
2 . 請求の範囲第 1項に記載のタイヤ監視システムにおいて、 前記非接触型給 電部から前記非接触型受電部への無線によるエネルギの伝送は電磁誘導を用いて なされることを特徴とするタイヤ監視システム。
3 . 請求の範囲第 1項に記載のタイヤ監視システムにおいて、 前記非接触型給 電部から前記非接触型受電部への無線によるエネルギの伝送はマイクロ波を用い てなされることを特徴とするタイヤ監視システム。
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