タイヤ情報検出装置及びバルブキャップ
【課題】簡易な構造でスペアタイヤからのデータ送信と走行タイヤのデータ送信を切り分ける技術を提供する。
【解決手段】車両のタイヤの状態を検出するためのタイヤ情報検出装置１０は、電力を供給するための電池３６と、タイヤの状態量を検出するセンサおよびセンサの検出値を送信する送信機を備える回路装置４０と、電池３６と回路装置４０との間の電気接続を開閉可能なスイッチ３５と、を備える。タイヤのバルブ３０に装着されるスペアタイヤ用バルブキャップ２０において、押圧部２６は、バルブ３０内にあるバルブコア２９の可動シャフト２８を径方向内向きに押し込める。押圧部２６に押し込められた可動シャフト２８は、タイヤ情報検出装置１０のスイッチ３５の電気接続を開放する。
【解決手段】車両のタイヤの状態を検出するためのタイヤ情報検出装置１０は、電力を供給するための電池３６と、タイヤの状態量を検出するセンサおよびセンサの検出値を送信する送信機を備える回路装置４０と、電池３６と回路装置４０との間の電気接続を開閉可能なスイッチ３５と、を備える。タイヤのバルブ３０に装着されるスペアタイヤ用バルブキャップ２０において、押圧部２６は、バルブ３０内にあるバルブコア２９の可動シャフト２８を径方向内向きに押し込める。押圧部２６に押し込められた可動シャフト２８は、タイヤ情報検出装置１０のスイッチ３５の電気接続を開放する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ情報検出装置及びバルブキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤ空気圧監視システムが知られている。タイヤ空気圧監視システムは、ＴＰＭＳ（Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれ、タイヤの空気圧や温度などのタイヤ情報を無線で車体側に伝えて運転者に通知するシステムである。このタイヤ空気圧監視システムでは、タイヤの異常が検出されると、運転者に対して警報が発せられるようになっている。
【０００３】
車両にはスペアタイヤが搭載されていることが多いが、スペアタイヤの空気圧が低下すると、タイヤ空気圧監視システムにより警報が発せられる。そして、その警報を受けた運転者は、走行タイヤを点検し、走行タイヤに異常がなければ、スペアタイヤの存在を忘れて、システムの故障と判断してしまうことがある。
【０００４】
特許文献１には、識別番号を有するタイヤ側送受信機を各タイヤに配置し、車両側送受信機を走行タイヤそれぞれに隣接した位置に取り付け、走行タイヤのみの送信電波を受信する技術が開示されている。また、特許文献２には、タイヤ受信機を走行タイヤそれぞれに隣接した位置に取り付け、タイヤ受信機のアンテナに指向特性を持たせて受信エリアを制限し、スペアタイヤからの信号が受信されることを防止する技術が開示されている。また、特許文献３には、受信信号強度の変動値により走行タイヤとスペアタイヤを区別する技術が開示されている。また、特許文献４には、走行タイヤ及びスペアタイヤに専用のキャップを装着したバルブ部からの位置情報により、タイヤ情報の判別及び必要な警告表示を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３１９８６９号公報
【特許文献２】特開２００５−３４９９０５号公報
【特許文献３】特開２００５−１７０１３３号公報
【特許文献４】特開２００７−１３１２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１乃至４に開示された技術によると、スペアタイヤからのデータ送信を走行タイヤからのデータ送信と切り分けて処理することはできる。しかしながら、特許文献１及び２に開示された技術は、タイヤ受信機等を走行タイヤそれぞれに隣接した位置に取り付けるためコストがかかる。また、特許文献３に開示された技術は、受信信号強度の変動値を検出し判定するため複雑なシステムを必要とする。また、特許文献４に開示された技術は、走行タイヤ及びスペアタイヤそれぞれに専用のキャップを５種類用意する必要がある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構造でスペアタイヤからのデータ送信と走行タイヤのデータ送信を切り分ける技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のタイヤ情報検出装置は、車両のタイヤの状態を検出するためのタイヤ情報検出装置であって、電力を供給するための電池と、タイヤの状態量を検出するセンサおよびセンサの検出値を送信する送信機を備える回路装置と、前記電池と前記回路装置との間の電気接続を開閉可能なスイッチと、を備える。これにより、電池と回路装置との間の電気接続を開放することで、回路装置の機能を停止させることができる。
【０００８】
当該タイヤ情報検出装置はバルブを備えてもよい。前記スイッチは、バルブ内に挿入されているバルブコアの可動シャフトによって、前記電池と前記回路装置の電気接続を開放してもよい。これにより、バルブコアの可動シャフトを利用してスイッチの開放動作を実現することができる。
【０００９】
前記スイッチは、可動シャフトがタイヤの径方向内向きに押し込まれることにより、前記電池と前記回路装置の電気接続を開放してもよい。これにより、押圧部がバルブコアの可動シャフトを押し込むという簡易な構造でスイッチの開放動作を実現することができる。
【００１０】
前記スイッチは、固定接点と、前記固定接点に電気接続する可動部材を含んで構成され、可動シャフトがタイヤの径方向内向きに押し込まれると、前記可動部材が前記固定接点から離れて、電気接続が開放されてもよい。これにより、バルブコアの可動シャフトが押し込まれた状態では可動部材と固定接点とが離れることで、電気接続が遮断される。
【００１１】
前記可動部材は、前記固定接点と接触する方向にバネ性を有してもよい。これにより、可動シャフトが押し込まれない状態では、可動部材と固定接点とが接触して通電する。一方、可動シャフトが押し込まれた状態では可動部材と固定接点とが離れることで、電気接続が遮断される。
【００１２】
本発明の別の態様は、バルブキャップである。このバルブキャップは、タイヤのバルブに装着されるバルブキャップであって、装着時に、バルブ内に挿入されているバルブコアの可動シャフトを、タイヤの径方向内向きに押し込む押圧部を備える。これにより、バルブキャップをバルブに装着するとバルブコアの可動シャフトをタイヤ径方向内向きに押し込むことができる。
【００１３】
当該バルブキャップは、前記押圧部が可動シャフトをタイヤ径方向内向きに押し込んだ状態で、タイヤの空気の外部流出を防止してもよい。これにより、バルブキャップに空気栓の機能をもたせることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡易な構造でスペアタイヤからのデータ送信と走行タイヤのデータ送信を切り分ける技術を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るバルブキャップ及びタイヤ情報検出装置について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態に係るタイヤ情報監視システム１の概要を示す図である。各タイヤには、タイヤ情報検出装置１０が設けられる。具体的には、走行タイヤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ（以下、総称する場合には「走行タイヤ１２」と呼ぶ）と、スペアタイヤ１６に、それぞれタイヤ情報検出装置１０が設けられる。タイヤ情報検出装置１０は、タイヤの状態量を検出するセンサおよびセンサの検出値を送信する送信機を備えて構成される。センサには、たとえば空気圧を検出する空気圧センサや、タイヤ内温度を検出する温度センサが含まれてもよい。
【００１７】
本実施形態のタイヤ情報監視システム１において、走行タイヤ１２に設けられたタイヤ情報検出装置１０は、空気圧や温度などを検出してタイヤ情報を生成し、定期的にタイヤ情報受信装置１４に送信する。タイヤ情報受信装置１４は、走行タイヤ１２ａ〜１２ｄのそれぞれのタイヤ情報検出装置１０から無線送信されてくる信号を受信して制御装置１５に送る。制御装置１５は、タイヤ情報を取得し、走行タイヤ１２の空気圧や温度等に異常が認められたときは、表示装置又はブザー等により運転者に警告を発する。また、制御装置１５は、図示しないナビゲーションシステムの表示部などに警告を表示してもよい。制御装置１５は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、マイクロコンピュータによる演算を行う演算ユニット、各種の処理プログラムを記憶するＲＯＭ、一時的にデータやプログラムを記憶してデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、および各種信号の送受信を行うための入出力ポート等を有する。
【００１８】
一方、スペアタイヤ１６に設けられるタイヤ情報検出装置１０は、後述するスペアタイヤ用バルブキャップを装着されることで、タイヤ状態量の検出機能およびタイヤ情報の送信機能を停止される。これにより、タイヤ情報監視システム１では、スペアタイヤ１６のタイヤ情報がタイヤ情報受信装置１４に対して送信されず、タイヤ情報受信装置１４は、走行タイヤ１２に設けられたタイヤ情報検出装置１０からのタイヤ情報のみを受信することができる。
【００１９】
図２は、スペアタイヤ１６に取り付けられたタイヤ情報検出装置１０を示す。タイヤ情報検出装置１０は、ホイールのホイールリムに設けられた取付孔に弾性ゴムからなるグロメット、ワッシャおよびボルトを介して取り付けられる。グロメットは所定の剛性を有しており、タイヤ内部空間を気密保持する。また、タイヤ情報検出装置１０のバルブはホイールリムの外側に突出しており、バルブキャップを取り外して、バルブの弁口に空気供給装置のホースを接続すれば、タイヤ内部空間内に空気を供給可能となる。
【００２０】
図２においては、タイヤ情報検出装置１０のバルブにスペアタイヤ用バルブキャップ２０が装着される。スペアタイヤ用バルブキャップ２０は、走行タイヤ用のバルブキャップとは異なり、タイヤ情報検出装置１０の検出機能および送信機能を停止させる構造を有している。なお、スペアタイヤを走行タイヤと交換するときには、スペアタイヤ用バルブキャップ２０を、走行タイヤ用のバルブキャップに替えることで、タイヤ情報検出装置１０の検出機能および送信機能をアクティブにすることが可能である。
【００２１】
図３は、本発明の実施の形態に係るタイヤ情報検出装置の機能停止構造２を示す図である。タイヤ情報検出装置の機能停止構造２はスペアタイヤ用バルブキャップ２０と、タイヤ情報検出装置１０と、バルブコア２９とを備える。タイヤ情報検出装置１０は、バルブ３０とタイヤ情報検出装置本体部４２（以下、「検出装置本体部４２」と呼ぶ）とを備え、一体的に構成される。
【００２２】
バルブコア２９は、コア本体２７と可動シャフト２８とを備える。バルブ３０の内側に挿入されているバルブコア２９は、コア本体２７でバルブ３０に螺合固定されている。可動シャフト２８はコア本体２７に貫通して直動可能に支持される。可動シャフト２８は、その底面においてスイッチ３５の可動部材３２に接離する。可動シャフト２８は栓部分を有し、走行タイヤ用のバルブキャップがバルブ３０に装着されている状態では、空気栓の働きをする。可動シャフト２８が所定の位置まで径方向内向きに押し下げられると、タイヤ内の空気の出入りは可能となる。
【００２３】
検出装置本体部４２は、タイヤ内部空間内に配置されるハウジングを有しており、ハウジングの内部には、電力を供給するための電池３６、タイヤの状態量を検出するセンサおよびセンサの検出値を送信する送信機を備える回路装置４０、電池３６と回路装置４０との間の電気接続を開閉可能なスイッチ３５が設けられる。
【００２４】
図４は、回路装置４０の例を示す図である。回路装置４０は、図４に示すように、送信部４４、制御部４６、空気圧センサ部４８及び温度センサ部５０を備える。図４に示すライン５４は電気的な配線を示す。回路装置４０において、空気圧センサ部４８及び温度センサ部５０がタイヤの状態量を取得すると、制御部４６がその状態量を受け取って、タイヤ情報を生成する。送信部４４は、生成されたタイヤ情報を定期的にタイヤ情報受信装置１４に送信する。回路装置４０は、配線３８ａにより電池３６と電気的に接続し、配線３８ｂによりスイッチ３５の固定接点３４と電気的に接続する。
【００２５】
電池３６は、回路装置４０に給電するもので、ボタン型電池としてもよい。スイッチ３５は、可動部材３２と固定接点３４を有する。電池３６の１つの端子は配線３８ａにより回路装置４０に接続され、他方の端子は配線３８ｃにより可動部材３２に接続される。
【００２６】
可動部材３２は、固定接点３４と接触する方向にバネ性を持ち、バルブコア２９の可動シャフト２８が押し込まれていない状態では、可動部材３２と固定接点３４とが接触し電気的に接続している。一方、可動部材３２は、バルブコア２９の可動シャフト２８が押し込まれたことに応じて押下され、固定接点３４と接触した状態から離間する。可動部材３２は、コイルバネ、板ばね、耐熱ばね及び皿ばね等を有して構成されてもよい。
【００２７】
本実施の形態において、スイッチ３５は機械式スイッチとして構成され、可動部材３２と固定接点３４とが接触することで、電池３６と回路装置４０とを通電する。図３に示す例では、可動部材３２と固定接点３４とが離間されて、電池３６と回路装置４０との電気接続が開放された状態が示されている。
【００２８】
バルブ３０の先端部外周面は、スペアタイヤ用バルブキャップ２０の内側周面のねじ溝に対応したねじ溝が形成されている。スペアタイヤ用バルブキャップ２０は、バルブ３０に装着されると、可動シャフト２８を径方向内向きに押し込む押圧部２６を備える。押圧部２６は、スペアタイヤ用バルブキャップ２０の中央部から下向きに突設される。押圧部２６は、棒状に形成されてもよい。また、押圧部２６と可動シャフト２８との接触面は、接触状態が良好に維持できる形状を有してもよく、押圧部２６先端に凹部が形成されて、接触時にその凹部に可動シャフト２８の端部が嵌合するように構成されてもよい。
【００２９】
押圧部２６の長さは、押圧部２６が可動シャフト２８を径方向内向きに押し込み、可動シャフト２８が可動部材３２を固定接点３４から離間させることができる長さであるように設定される。可動シャフト２８の上部にはフランジが設けられ、当該フランジがコア本体２７の上縁部に係止することで、可動シャフト２８の押し込み量が適切に制限されてもよい。
【００３０】
バルブ３０に装着したスペアタイヤ用バルブキャップ２０は、可動シャフト２８を押し込むと、可動シャフト２８の栓部分に代わってタイヤの空気栓の機能を果たす。なお、可動シャフト２８の形状は下部先端方向に細長くなっており、押圧部２６が可動シャフト２８を押し込んでスイッチ３５を断線しても、可動シャフト２８が、スペアタイヤ用バルブキャップ２０とともに空気栓の機能を果たしてもよい。
【００３１】
走行タイヤ用バルブキャップは、一般的に軽量なアルミ等を材質とし、外部に突出したバルブ３０を保護するために用いられる。一方、スペアタイヤ用バルブキャップ２０は、スチール金属や強化プラスチックなどの硬質な材質で形成され、バルブ３０の弁口を密封するべくバルブ３０に緊密に螺合される。これにより、スペアタイヤ用バルブキャップ２０は、タイヤの空気の外部流出を防止できる。
【００３２】
図３に示すように、スペアタイヤ用バルブキャップ２０がバルブ３０に装着されると、可動シャフト２８は、スペアタイヤ用バルブキャップ２０の押圧部２６により径方向内向きに押し込まれる。そして、可動シャフト２８は、可動部材３２を押下する。押下された可動部材３２は、固定接点３４から離れ、断線する。従って、回路装置４０は電池３６からの給電を停止されるため、タイヤ情報の検出機能及び送信機能は停止される。これにより、タイヤ情報検出装置の機能停止構造２は、スペアタイヤ１６のタイヤ情報検出装置１０からタイヤ情報受信装置１４にタイヤ情報を送信させなくすることができる。更に、電気接続を遮断することで、電池３６の電力消費を節約することも可能となる。
【００３３】
図５は、走行タイヤ用バルブキャップ２４を装着したタイヤ情報検出装置１０の内部状態の概略を示す図である。図５に示すように、バルブ３０内の可動シャフト２８は、検出装置本体部４２にまで押し下げられておらず、可動シャフト２８の栓部分は空気栓として機能する位置にある。そして、可動部材３２と固定接点３４は、可動部材３２のバネ性により接触し、電気的に接続している。従って、回路装置４０は、電池３６から給電されて、タイヤ状態量の検出機能及びタイヤ情報の送信機能を発揮することができる。
【００３４】
スペアタイヤ１６を走行タイヤ１２として使用する場合は、スペアタイヤ用バルブキャップ２０を押圧部の無い走行タイヤ用バルブキャップ２４に替えるだけでよい。そうすれば、可動シャフト２８がタイヤ内の空気圧又はコア本体２７内のコイルバネで径方向外向きに押し上げられ、それに応じて、バネ性を有する可動部材３２は固定接点３４方向に付勢されて、回路装置４０に給電できる。
【００３５】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３６】
例えば、バルブキャップに妨害電波を発信するシステムを搭載し、そのバルブキャップを装着したタイヤ情報検出装置が送信する電波がタイヤ情報受信装置１４に受信不能となるようにしてもよい。これにより、タイヤ情報受信装置１４は走行タイヤ１２のタイヤ情報のみを受信できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係るバルブキャップを装着したタイヤ情報監視システムの概要を表示する図である。
【図２】スペアタイヤに取り付けられたタイヤ情報検出装置の例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るタイヤ情報検出装置の機能停止構造を示す図である。
【図４】回路装置の例を示す図である。
【図５】走行タイヤ用バルブキャップを装着したタイヤ情報検出装置の内部状態の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ タイヤ情報監視システム、 １０ タイヤ情報検出装置、 １２ 走行タイヤ、 １４ タイヤ情報受信装置、 １５ 制御装置、 １６ スペアタイヤ、 ２０ スペアタイヤ用バルブキャップ、 ２４ 走行タイヤ用バルブキャップ、 ２６ 押圧部、 ２７ コア本体、 ２８ 可動シャフト、 ３０ バルブ、 ３２ 可動部材、 ３４ 固定接点、 ３６ 電池、 ４０ 回路装置、 ４２ タイヤ情報検出装置本体部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ情報検出装置及びバルブキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤ空気圧監視システムが知られている。タイヤ空気圧監視システムは、ＴＰＭＳ（Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれ、タイヤの空気圧や温度などのタイヤ情報を無線で車体側に伝えて運転者に通知するシステムである。このタイヤ空気圧監視システムでは、タイヤの異常が検出されると、運転者に対して警報が発せられるようになっている。
【０００３】
車両にはスペアタイヤが搭載されていることが多いが、スペアタイヤの空気圧が低下すると、タイヤ空気圧監視システムにより警報が発せられる。そして、その警報を受けた運転者は、走行タイヤを点検し、走行タイヤに異常がなければ、スペアタイヤの存在を忘れて、システムの故障と判断してしまうことがある。
【０００４】
特許文献１には、識別番号を有するタイヤ側送受信機を各タイヤに配置し、車両側送受信機を走行タイヤそれぞれに隣接した位置に取り付け、走行タイヤのみの送信電波を受信する技術が開示されている。また、特許文献２には、タイヤ受信機を走行タイヤそれぞれに隣接した位置に取り付け、タイヤ受信機のアンテナに指向特性を持たせて受信エリアを制限し、スペアタイヤからの信号が受信されることを防止する技術が開示されている。また、特許文献３には、受信信号強度の変動値により走行タイヤとスペアタイヤを区別する技術が開示されている。また、特許文献４には、走行タイヤ及びスペアタイヤに専用のキャップを装着したバルブ部からの位置情報により、タイヤ情報の判別及び必要な警告表示を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３１９８６９号公報
【特許文献２】特開２００５−３４９９０５号公報
【特許文献３】特開２００５−１７０１３３号公報
【特許文献４】特開２００７−１３１２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１乃至４に開示された技術によると、スペアタイヤからのデータ送信を走行タイヤからのデータ送信と切り分けて処理することはできる。しかしながら、特許文献１及び２に開示された技術は、タイヤ受信機等を走行タイヤそれぞれに隣接した位置に取り付けるためコストがかかる。また、特許文献３に開示された技術は、受信信号強度の変動値を検出し判定するため複雑なシステムを必要とする。また、特許文献４に開示された技術は、走行タイヤ及びスペアタイヤそれぞれに専用のキャップを５種類用意する必要がある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構造でスペアタイヤからのデータ送信と走行タイヤのデータ送信を切り分ける技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のタイヤ情報検出装置は、車両のタイヤの状態を検出するためのタイヤ情報検出装置であって、電力を供給するための電池と、タイヤの状態量を検出するセンサおよびセンサの検出値を送信する送信機を備える回路装置と、前記電池と前記回路装置との間の電気接続を開閉可能なスイッチと、を備える。これにより、電池と回路装置との間の電気接続を開放することで、回路装置の機能を停止させることができる。
【０００８】
当該タイヤ情報検出装置はバルブを備えてもよい。前記スイッチは、バルブ内に挿入されているバルブコアの可動シャフトによって、前記電池と前記回路装置の電気接続を開放してもよい。これにより、バルブコアの可動シャフトを利用してスイッチの開放動作を実現することができる。
【０００９】
前記スイッチは、可動シャフトがタイヤの径方向内向きに押し込まれることにより、前記電池と前記回路装置の電気接続を開放してもよい。これにより、押圧部がバルブコアの可動シャフトを押し込むという簡易な構造でスイッチの開放動作を実現することができる。
【００１０】
前記スイッチは、固定接点と、前記固定接点に電気接続する可動部材を含んで構成され、可動シャフトがタイヤの径方向内向きに押し込まれると、前記可動部材が前記固定接点から離れて、電気接続が開放されてもよい。これにより、バルブコアの可動シャフトが押し込まれた状態では可動部材と固定接点とが離れることで、電気接続が遮断される。
【００１１】
前記可動部材は、前記固定接点と接触する方向にバネ性を有してもよい。これにより、可動シャフトが押し込まれない状態では、可動部材と固定接点とが接触して通電する。一方、可動シャフトが押し込まれた状態では可動部材と固定接点とが離れることで、電気接続が遮断される。
【００１２】
本発明の別の態様は、バルブキャップである。このバルブキャップは、タイヤのバルブに装着されるバルブキャップであって、装着時に、バルブ内に挿入されているバルブコアの可動シャフトを、タイヤの径方向内向きに押し込む押圧部を備える。これにより、バルブキャップをバルブに装着するとバルブコアの可動シャフトをタイヤ径方向内向きに押し込むことができる。
【００１３】
当該バルブキャップは、前記押圧部が可動シャフトをタイヤ径方向内向きに押し込んだ状態で、タイヤの空気の外部流出を防止してもよい。これにより、バルブキャップに空気栓の機能をもたせることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡易な構造でスペアタイヤからのデータ送信と走行タイヤのデータ送信を切り分ける技術を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るバルブキャップ及びタイヤ情報検出装置について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態に係るタイヤ情報監視システム１の概要を示す図である。各タイヤには、タイヤ情報検出装置１０が設けられる。具体的には、走行タイヤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ（以下、総称する場合には「走行タイヤ１２」と呼ぶ）と、スペアタイヤ１６に、それぞれタイヤ情報検出装置１０が設けられる。タイヤ情報検出装置１０は、タイヤの状態量を検出するセンサおよびセンサの検出値を送信する送信機を備えて構成される。センサには、たとえば空気圧を検出する空気圧センサや、タイヤ内温度を検出する温度センサが含まれてもよい。
【００１７】
本実施形態のタイヤ情報監視システム１において、走行タイヤ１２に設けられたタイヤ情報検出装置１０は、空気圧や温度などを検出してタイヤ情報を生成し、定期的にタイヤ情報受信装置１４に送信する。タイヤ情報受信装置１４は、走行タイヤ１２ａ〜１２ｄのそれぞれのタイヤ情報検出装置１０から無線送信されてくる信号を受信して制御装置１５に送る。制御装置１５は、タイヤ情報を取得し、走行タイヤ１２の空気圧や温度等に異常が認められたときは、表示装置又はブザー等により運転者に警告を発する。また、制御装置１５は、図示しないナビゲーションシステムの表示部などに警告を表示してもよい。制御装置１５は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、マイクロコンピュータによる演算を行う演算ユニット、各種の処理プログラムを記憶するＲＯＭ、一時的にデータやプログラムを記憶してデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、および各種信号の送受信を行うための入出力ポート等を有する。
【００１８】
一方、スペアタイヤ１６に設けられるタイヤ情報検出装置１０は、後述するスペアタイヤ用バルブキャップを装着されることで、タイヤ状態量の検出機能およびタイヤ情報の送信機能を停止される。これにより、タイヤ情報監視システム１では、スペアタイヤ１６のタイヤ情報がタイヤ情報受信装置１４に対して送信されず、タイヤ情報受信装置１４は、走行タイヤ１２に設けられたタイヤ情報検出装置１０からのタイヤ情報のみを受信することができる。
【００１９】
図２は、スペアタイヤ１６に取り付けられたタイヤ情報検出装置１０を示す。タイヤ情報検出装置１０は、ホイールのホイールリムに設けられた取付孔に弾性ゴムからなるグロメット、ワッシャおよびボルトを介して取り付けられる。グロメットは所定の剛性を有しており、タイヤ内部空間を気密保持する。また、タイヤ情報検出装置１０のバルブはホイールリムの外側に突出しており、バルブキャップを取り外して、バルブの弁口に空気供給装置のホースを接続すれば、タイヤ内部空間内に空気を供給可能となる。
【００２０】
図２においては、タイヤ情報検出装置１０のバルブにスペアタイヤ用バルブキャップ２０が装着される。スペアタイヤ用バルブキャップ２０は、走行タイヤ用のバルブキャップとは異なり、タイヤ情報検出装置１０の検出機能および送信機能を停止させる構造を有している。なお、スペアタイヤを走行タイヤと交換するときには、スペアタイヤ用バルブキャップ２０を、走行タイヤ用のバルブキャップに替えることで、タイヤ情報検出装置１０の検出機能および送信機能をアクティブにすることが可能である。
【００２１】
図３は、本発明の実施の形態に係るタイヤ情報検出装置の機能停止構造２を示す図である。タイヤ情報検出装置の機能停止構造２はスペアタイヤ用バルブキャップ２０と、タイヤ情報検出装置１０と、バルブコア２９とを備える。タイヤ情報検出装置１０は、バルブ３０とタイヤ情報検出装置本体部４２（以下、「検出装置本体部４２」と呼ぶ）とを備え、一体的に構成される。
【００２２】
バルブコア２９は、コア本体２７と可動シャフト２８とを備える。バルブ３０の内側に挿入されているバルブコア２９は、コア本体２７でバルブ３０に螺合固定されている。可動シャフト２８はコア本体２７に貫通して直動可能に支持される。可動シャフト２８は、その底面においてスイッチ３５の可動部材３２に接離する。可動シャフト２８は栓部分を有し、走行タイヤ用のバルブキャップがバルブ３０に装着されている状態では、空気栓の働きをする。可動シャフト２８が所定の位置まで径方向内向きに押し下げられると、タイヤ内の空気の出入りは可能となる。
【００２３】
検出装置本体部４２は、タイヤ内部空間内に配置されるハウジングを有しており、ハウジングの内部には、電力を供給するための電池３６、タイヤの状態量を検出するセンサおよびセンサの検出値を送信する送信機を備える回路装置４０、電池３６と回路装置４０との間の電気接続を開閉可能なスイッチ３５が設けられる。
【００２４】
図４は、回路装置４０の例を示す図である。回路装置４０は、図４に示すように、送信部４４、制御部４６、空気圧センサ部４８及び温度センサ部５０を備える。図４に示すライン５４は電気的な配線を示す。回路装置４０において、空気圧センサ部４８及び温度センサ部５０がタイヤの状態量を取得すると、制御部４６がその状態量を受け取って、タイヤ情報を生成する。送信部４４は、生成されたタイヤ情報を定期的にタイヤ情報受信装置１４に送信する。回路装置４０は、配線３８ａにより電池３６と電気的に接続し、配線３８ｂによりスイッチ３５の固定接点３４と電気的に接続する。
【００２５】
電池３６は、回路装置４０に給電するもので、ボタン型電池としてもよい。スイッチ３５は、可動部材３２と固定接点３４を有する。電池３６の１つの端子は配線３８ａにより回路装置４０に接続され、他方の端子は配線３８ｃにより可動部材３２に接続される。
【００２６】
可動部材３２は、固定接点３４と接触する方向にバネ性を持ち、バルブコア２９の可動シャフト２８が押し込まれていない状態では、可動部材３２と固定接点３４とが接触し電気的に接続している。一方、可動部材３２は、バルブコア２９の可動シャフト２８が押し込まれたことに応じて押下され、固定接点３４と接触した状態から離間する。可動部材３２は、コイルバネ、板ばね、耐熱ばね及び皿ばね等を有して構成されてもよい。
【００２７】
本実施の形態において、スイッチ３５は機械式スイッチとして構成され、可動部材３２と固定接点３４とが接触することで、電池３６と回路装置４０とを通電する。図３に示す例では、可動部材３２と固定接点３４とが離間されて、電池３６と回路装置４０との電気接続が開放された状態が示されている。
【００２８】
バルブ３０の先端部外周面は、スペアタイヤ用バルブキャップ２０の内側周面のねじ溝に対応したねじ溝が形成されている。スペアタイヤ用バルブキャップ２０は、バルブ３０に装着されると、可動シャフト２８を径方向内向きに押し込む押圧部２６を備える。押圧部２６は、スペアタイヤ用バルブキャップ２０の中央部から下向きに突設される。押圧部２６は、棒状に形成されてもよい。また、押圧部２６と可動シャフト２８との接触面は、接触状態が良好に維持できる形状を有してもよく、押圧部２６先端に凹部が形成されて、接触時にその凹部に可動シャフト２８の端部が嵌合するように構成されてもよい。
【００２９】
押圧部２６の長さは、押圧部２６が可動シャフト２８を径方向内向きに押し込み、可動シャフト２８が可動部材３２を固定接点３４から離間させることができる長さであるように設定される。可動シャフト２８の上部にはフランジが設けられ、当該フランジがコア本体２７の上縁部に係止することで、可動シャフト２８の押し込み量が適切に制限されてもよい。
【００３０】
バルブ３０に装着したスペアタイヤ用バルブキャップ２０は、可動シャフト２８を押し込むと、可動シャフト２８の栓部分に代わってタイヤの空気栓の機能を果たす。なお、可動シャフト２８の形状は下部先端方向に細長くなっており、押圧部２６が可動シャフト２８を押し込んでスイッチ３５を断線しても、可動シャフト２８が、スペアタイヤ用バルブキャップ２０とともに空気栓の機能を果たしてもよい。
【００３１】
走行タイヤ用バルブキャップは、一般的に軽量なアルミ等を材質とし、外部に突出したバルブ３０を保護するために用いられる。一方、スペアタイヤ用バルブキャップ２０は、スチール金属や強化プラスチックなどの硬質な材質で形成され、バルブ３０の弁口を密封するべくバルブ３０に緊密に螺合される。これにより、スペアタイヤ用バルブキャップ２０は、タイヤの空気の外部流出を防止できる。
【００３２】
図３に示すように、スペアタイヤ用バルブキャップ２０がバルブ３０に装着されると、可動シャフト２８は、スペアタイヤ用バルブキャップ２０の押圧部２６により径方向内向きに押し込まれる。そして、可動シャフト２８は、可動部材３２を押下する。押下された可動部材３２は、固定接点３４から離れ、断線する。従って、回路装置４０は電池３６からの給電を停止されるため、タイヤ情報の検出機能及び送信機能は停止される。これにより、タイヤ情報検出装置の機能停止構造２は、スペアタイヤ１６のタイヤ情報検出装置１０からタイヤ情報受信装置１４にタイヤ情報を送信させなくすることができる。更に、電気接続を遮断することで、電池３６の電力消費を節約することも可能となる。
【００３３】
図５は、走行タイヤ用バルブキャップ２４を装着したタイヤ情報検出装置１０の内部状態の概略を示す図である。図５に示すように、バルブ３０内の可動シャフト２８は、検出装置本体部４２にまで押し下げられておらず、可動シャフト２８の栓部分は空気栓として機能する位置にある。そして、可動部材３２と固定接点３４は、可動部材３２のバネ性により接触し、電気的に接続している。従って、回路装置４０は、電池３６から給電されて、タイヤ状態量の検出機能及びタイヤ情報の送信機能を発揮することができる。
【００３４】
スペアタイヤ１６を走行タイヤ１２として使用する場合は、スペアタイヤ用バルブキャップ２０を押圧部の無い走行タイヤ用バルブキャップ２４に替えるだけでよい。そうすれば、可動シャフト２８がタイヤ内の空気圧又はコア本体２７内のコイルバネで径方向外向きに押し上げられ、それに応じて、バネ性を有する可動部材３２は固定接点３４方向に付勢されて、回路装置４０に給電できる。
【００３５】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３６】
例えば、バルブキャップに妨害電波を発信するシステムを搭載し、そのバルブキャップを装着したタイヤ情報検出装置が送信する電波がタイヤ情報受信装置１４に受信不能となるようにしてもよい。これにより、タイヤ情報受信装置１４は走行タイヤ１２のタイヤ情報のみを受信できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係るバルブキャップを装着したタイヤ情報監視システムの概要を表示する図である。
【図２】スペアタイヤに取り付けられたタイヤ情報検出装置の例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るタイヤ情報検出装置の機能停止構造を示す図である。
【図４】回路装置の例を示す図である。
【図５】走行タイヤ用バルブキャップを装着したタイヤ情報検出装置の内部状態の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ タイヤ情報監視システム、 １０ タイヤ情報検出装置、 １２ 走行タイヤ、 １４ タイヤ情報受信装置、 １５ 制御装置、 １６ スペアタイヤ、 ２０ スペアタイヤ用バルブキャップ、 ２４ 走行タイヤ用バルブキャップ、 ２６ 押圧部、 ２７ コア本体、 ２８ 可動シャフト、 ３０ バルブ、 ３２ 可動部材、 ３４ 固定接点、 ３６ 電池、 ４０ 回路装置、 ４２ タイヤ情報検出装置本体部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤの状態を検出するためのタイヤ情報検出装置であって、
電力を供給するための電池と、
タイヤの状態量を検出するセンサおよびセンサの検出値を送信する送信機を備える回路装置と、
前記電池と前記回路装置との間の電気接続を開閉可能なスイッチと、
を備えることを特徴とするタイヤ情報検出装置。
【請求項２】
当該タイヤ情報検出装置はバルブを備え、
前記スイッチは、バルブ内に挿入されているバルブコアの可動シャフトによって、前記電池と前記回路装置の電気接続を開放することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項３】
前記スイッチは、可動シャフトがタイヤの径方向内向きに押し込まれることにより、前記電池と前記回路装置の電気接続を開放することを特徴とする請求項２に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項４】
前記スイッチは、固定接点と、前記固定接点に電気接続する可動部材を含んで構成され、
可動シャフトがタイヤの径方向内向きに押し込まれると、前記可動部材が前記固定接点から離れて、電気接続が開放されることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項５】
前記可動部材は、前記固定接点と接触する方向にバネ性を有することを特徴とする請求項４に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項６】
タイヤのバルブに装着されるバルブキャップであって、
装着時に、バルブ内に挿入されているバルブコアの可動シャフトを、タイヤの径方向内向きに押し込む押圧部を備えることを特徴とするバルブキャップ。
【請求項７】
当該バルブキャップは、前記押圧部が可動シャフトをタイヤ径方向内向きに押し込んだ状態で、タイヤの空気の外部流出を防止することを特徴とする請求項６に記載のバルブキャップ。
【請求項１】
車両のタイヤの状態を検出するためのタイヤ情報検出装置であって、
電力を供給するための電池と、
タイヤの状態量を検出するセンサおよびセンサの検出値を送信する送信機を備える回路装置と、
前記電池と前記回路装置との間の電気接続を開閉可能なスイッチと、
を備えることを特徴とするタイヤ情報検出装置。
【請求項２】
当該タイヤ情報検出装置はバルブを備え、
前記スイッチは、バルブ内に挿入されているバルブコアの可動シャフトによって、前記電池と前記回路装置の電気接続を開放することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項３】
前記スイッチは、可動シャフトがタイヤの径方向内向きに押し込まれることにより、前記電池と前記回路装置の電気接続を開放することを特徴とする請求項２に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項４】
前記スイッチは、固定接点と、前記固定接点に電気接続する可動部材を含んで構成され、
可動シャフトがタイヤの径方向内向きに押し込まれると、前記可動部材が前記固定接点から離れて、電気接続が開放されることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項５】
前記可動部材は、前記固定接点と接触する方向にバネ性を有することを特徴とする請求項４に記載のタイヤ情報検出装置。
【請求項６】
タイヤのバルブに装着されるバルブキャップであって、
装着時に、バルブ内に挿入されているバルブコアの可動シャフトを、タイヤの径方向内向きに押し込む押圧部を備えることを特徴とするバルブキャップ。
【請求項７】
当該バルブキャップは、前記押圧部が可動シャフトをタイヤ径方向内向きに押し込んだ状態で、タイヤの空気の外部流出を防止することを特徴とする請求項６に記載のバルブキャップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１２６３１６（Ｐ２００９−１２６３１６Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０２５４０（Ｐ２００７−３０２５４０）
【出願日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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