路面センサ
【課題】 長期間の使用が可能な路面センサを提供する。
【解決手段】 路面の状態を検出する衝撃検出回路１０と、衝撃検出回路１０からの出力信号を送信する送信回路２０と、車の速度を検出する速度検出回路３０と、速度検出回路３０からの出力信号に基づいて、車の速度が小さいときには送信回路２０の動作時間が長くなり、車の速度が大きいときには送信回路２０の動作時間が短くなるように、送信回路２０が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御する制御回路４０とを備える路面センサとする。送信回路の動作時間および停止時間を速度の変化に応じて適正化することができるので、長期間の使用が可能な路面センサを得ることができる。
【解決手段】 路面の状態を検出する衝撃検出回路１０と、衝撃検出回路１０からの出力信号を送信する送信回路２０と、車の速度を検出する速度検出回路３０と、速度検出回路３０からの出力信号に基づいて、車の速度が小さいときには送信回路２０の動作時間が長くなり、車の速度が大きいときには送信回路２０の動作時間が短くなるように、送信回路２０が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御する制御回路４０とを備える路面センサとする。送信回路の動作時間および停止時間を速度の変化に応じて適正化することができるので、長期間の使用が可能な路面センサを得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長期間の使用が可能な路面センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車のタイヤやホイールに取り付けられて路面の状態を検知する路面センサが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８２４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、路面センサは車のタイヤやホイールに取り付けられるものであるため、電源として電池を使用する。このため、従来の路面センサには、電池の消耗により長期間の使用が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、長期間の使用が可能な路面センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の路面センサは、車に取り付けられる路面センサであって、路面の状態を検出する衝撃検出回路と、該衝撃検出回路からの出力信号を送信する送信回路と、前記車の速度を検出する速度検出回路と、該速度検出回路からの出力信号に基づいて、前記車の速度が小さいときには前記送信回路の動作時間が長くなり、前記車の速度が大きいときには前記送信回路の動作時間が短くなるように、前記送信回路が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御する制御回路とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の第２の路面センサは、本発明の第１の路面センサにおいて、前記制御回路が、前記速度検出回路からの出力信号に基づいて、前記車の速度が小さいときには前記送信回路の停止時間が長くなり、前記車の速度が大きいときには前記送信回路の停止時間が短くなるように、前記送信回路が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御することを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、本発明の第３の路面センサは、本発明の第１または第２の路面センサにおいて、前記速度検出回路が、加速度センサと、該加速度センサの出力信号の直流成分を抽出して出力する第１抽出回路とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
またさらに、本発明の第４の路面センサは、本発明の第２の路面センサにおいて、前記衝撃検出回路が、前記加速度センサと、該加速度センサの出力信号の交流成分を抽出して出力する第２抽出回路とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の路面センサによれば、長期間の使用が可能な路面センサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の例の路面センサの構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１の第１抽出回路６０の構成例を模式的に示す回路図である。
【図３】図１の第２抽出回路７０の構成例を模式的に示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の路面センサを添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態の例）
図１は本発明の実施の形態の例の路面センサの構成を模式的に示すブロック図である。図２は図１の第１抽出回路６０の構成例を模式的に示す回路図である。図３は図１の第２抽出回路７０の構成例を模式的に示す回路図である。
【００１４】
本例の路面センサは、車のタイヤまたはホイールに取り付けられるものであり、図１に示すように、衝撃検出回路１０と、送信回路２０と、速度検出回路３０と、制御回路４０と、アンテナ８０とを備えている。
【００１５】
衝撃検出回路１０は、加速度センサ５０およびそれに接続された第２抽出回路７０を備えており、路面の状態を検出してその信号を出力する。
【００１６】
第２抽出回路７０は、加速度センサ５０の出力信号における交流成分を抽出してその大きさを出力するための回路であり、例えばハイパスフィルタおよび整流回路を用いて構成することができる。よって、例えば、図３に示すように、信号ラインに直列に接続されたキャパシタ71（ハイパスフィルタとして機能）およびダイオード72と、信号ラインと接地電位との間に直列に接続されるキャパシタ73によって構成することができる。
【００１７】
加速度センサ５０からは、車の速度に応じたタイヤの回転数に対応する直流成分（低周波成分）に路面の凹凸による交流成分（高周波成分）が加算された出力信号が出力される。第２抽出回路７０を用いることによって、路面の凹凸による交流成分（高周波成分）のみを加速度センサ５０の出力信号から抽出することができるので、それによって路面の状態を検出することができる。
【００１８】
送信回路２０は、衝撃検出回路１０およびアンテナ８０に接続されており、衝撃検出回路１０からの出力信号を増幅してアンテナ８０から電波で車体側へ送信する。
【００１９】
速度検出回路３０は、加速度センサ５０およびそれに接続された第１抽出回路６０を備えており、車の速度を検出してその信号を出力する。
【００２０】
第１抽出回路６０は、加速度センサ５０の出力信号における直流成分を抽出するための回路であり、例えばローパスフィルタを用いて構成することができる。よって、例えば、図２に示すように、信号ラインに直列に接続されたインダクタ61および信号ラインと接地電位との間に直列に接続されるキャパシタ62によって構成することができる。
【００２１】
加速度センサ５０からは、車の速度に応じたタイヤの回転数に対応する直流成分（低周波成分）に路面の凹凸による交流成分（高周波成分）が加算された出力信号が出力される。第１抽出回路６０を用いることによって、車の速度に対応する直流成分のみを加速度センサ５０の出力信号から抽出することができるので、それによって車の速度を検出することができる。
【００２２】
制御回路４０は、演算装置やメモリ等を備えた周知のマイクロコンピュータで構成されており、速度検出回路３０および送信回路２０に接続されている。制御回路４０は、送信
回路２０と図示せぬ電源とを接続するスイッチを、所定の時間間隔毎に所定時間だけＯＮさせて、これにより、送信回路２０が動作と停止とを繰り返すように制御する。このとき、制御回路４０は、速度検出回路３０からの出力信号に基づいて、車の速度が小さいときには送信回路２０の（１回の）動作時間および（１回の）停止時間がともに長くなり、車の速度が大きいときには送信回路２０の（１回の）動作時間および（１回の）停止時間がともに短くなるように、送信回路２０が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御する。具体的には、送信回路２０の動作時間および停止時間が車の速度に反比例するように制御する。
【００２３】
車のタイヤやホイールに取り付けられる路面センサは、電源として使用する電池の消耗により長期間の使用が困難であるという問題があり、センシングを間欠的に行うことによって常時センシングする場合と比較して長期間の使用を可能にすることができる。しかしながら、路面状態を検出するためには所定の距離をセンシングする必要があり、この距離に達しなければ正確な路面状態の検出ができなくなり、所定の距離以上にセンシングすれば電池の消耗が大きくなって使用できる期間が短くなる。そして、この所定の距離を走行するのに要する時間は車の速度によって変化する。
【００２４】
また、路面状態の検出をしない間に車が走行する距離が大きくなると、路面状態の変化に対応できず危険な状況になる可能性が高くなる。また、路面状態の検出をしない間に車が走行する距離を小さく設定しすぎると、使用期間増大の効果も小さくなる。このため、路面状態の検出をしない間に車が走行する距離には最適値が存在するが、この最適な距離を車が走行するのに要する時間も車の速度に応じて変化してしまう。
【００２５】
上述した構成を備える本例の路面センサは、車の速度が小さいときには送信回路２０の動作時間および停止時間がともに長くなり、車の速度が大きいときには送信回路２０の動作時間および停止時間がともに短くなるように、送信回路２０が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御する。これにより、安全上許容される最大限の時間間隔をあけて必要最小限の時間だけ路面状態の検出を行うことが、車の速度が変化しても常に可能になるので、長期間の使用が可能な高性能の路面センサを得ることができる。
【００２６】
また、本例の路面センサは、速度検出回路３０が、加速度センサ５０と、加速度センサ５０の出力信号の直流成分を抽出して出力する第１抽出回路６０とによって構成されている。これにより、速度検出回路３０の構成を単純なものにすることができるので、単純な構成を備える路面センサを得ることができる。
【００２７】
さらに、本例の路面センサは、衝撃検出回路１０が、加速度センサ５０と、加速度センサ５０の出力信号の交流成分を抽出して出力する第２抽出回路７０とで構成されている。すなわち、本例の路面センサは、１つの加速度センサ５０が衝撃検出回路１０および速度検出回路３０で共用されており、１つの加速度センサ５０の出力信号を用いて路面状態および車の速度の両方を検出することができるので、部品点数が少なく、構成が単純で、小型の路面センサを得ることができる。
【００２８】
（変形例）
本発明は前述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００２９】
例えば、前述した実施形態の例においては、衝撃検出回路１０が加速度センサ５０および第２抽出回路７０によって構成された例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、通常のショックセンサを用いた衝撃検出回路１０としても構わない。
【００３０】
また、前述した実施の形態の例においては、送信回路２０の動作時間および停止時間が車の速度に反比例するように、制御回路４０が送信回路２０のＯＮ−ＯＦＦを制御する場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、車の速度が大きくなるにつれて送信回路２０の動作時間および停止時間が段階的に短くなるように、制御回路４０が送信回路２０のＯＮ−ＯＦＦを制御するようにしても構わない。
【符号の説明】
【００３１】
１０：衝撃検出回路
２０：送信回路
３０：速度検出回路
４０：制御回路
５０：加速度センサ
６０：第１抽出回路
７０：第２抽出回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長期間の使用が可能な路面センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車のタイヤやホイールに取り付けられて路面の状態を検知する路面センサが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８２４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、路面センサは車のタイヤやホイールに取り付けられるものであるため、電源として電池を使用する。このため、従来の路面センサには、電池の消耗により長期間の使用が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、長期間の使用が可能な路面センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の路面センサは、車に取り付けられる路面センサであって、路面の状態を検出する衝撃検出回路と、該衝撃検出回路からの出力信号を送信する送信回路と、前記車の速度を検出する速度検出回路と、該速度検出回路からの出力信号に基づいて、前記車の速度が小さいときには前記送信回路の動作時間が長くなり、前記車の速度が大きいときには前記送信回路の動作時間が短くなるように、前記送信回路が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御する制御回路とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の第２の路面センサは、本発明の第１の路面センサにおいて、前記制御回路が、前記速度検出回路からの出力信号に基づいて、前記車の速度が小さいときには前記送信回路の停止時間が長くなり、前記車の速度が大きいときには前記送信回路の停止時間が短くなるように、前記送信回路が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御することを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、本発明の第３の路面センサは、本発明の第１または第２の路面センサにおいて、前記速度検出回路が、加速度センサと、該加速度センサの出力信号の直流成分を抽出して出力する第１抽出回路とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
またさらに、本発明の第４の路面センサは、本発明の第２の路面センサにおいて、前記衝撃検出回路が、前記加速度センサと、該加速度センサの出力信号の交流成分を抽出して出力する第２抽出回路とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の路面センサによれば、長期間の使用が可能な路面センサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の例の路面センサの構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１の第１抽出回路６０の構成例を模式的に示す回路図である。
【図３】図１の第２抽出回路７０の構成例を模式的に示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の路面センサを添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態の例）
図１は本発明の実施の形態の例の路面センサの構成を模式的に示すブロック図である。図２は図１の第１抽出回路６０の構成例を模式的に示す回路図である。図３は図１の第２抽出回路７０の構成例を模式的に示す回路図である。
【００１４】
本例の路面センサは、車のタイヤまたはホイールに取り付けられるものであり、図１に示すように、衝撃検出回路１０と、送信回路２０と、速度検出回路３０と、制御回路４０と、アンテナ８０とを備えている。
【００１５】
衝撃検出回路１０は、加速度センサ５０およびそれに接続された第２抽出回路７０を備えており、路面の状態を検出してその信号を出力する。
【００１６】
第２抽出回路７０は、加速度センサ５０の出力信号における交流成分を抽出してその大きさを出力するための回路であり、例えばハイパスフィルタおよび整流回路を用いて構成することができる。よって、例えば、図３に示すように、信号ラインに直列に接続されたキャパシタ71（ハイパスフィルタとして機能）およびダイオード72と、信号ラインと接地電位との間に直列に接続されるキャパシタ73によって構成することができる。
【００１７】
加速度センサ５０からは、車の速度に応じたタイヤの回転数に対応する直流成分（低周波成分）に路面の凹凸による交流成分（高周波成分）が加算された出力信号が出力される。第２抽出回路７０を用いることによって、路面の凹凸による交流成分（高周波成分）のみを加速度センサ５０の出力信号から抽出することができるので、それによって路面の状態を検出することができる。
【００１８】
送信回路２０は、衝撃検出回路１０およびアンテナ８０に接続されており、衝撃検出回路１０からの出力信号を増幅してアンテナ８０から電波で車体側へ送信する。
【００１９】
速度検出回路３０は、加速度センサ５０およびそれに接続された第１抽出回路６０を備えており、車の速度を検出してその信号を出力する。
【００２０】
第１抽出回路６０は、加速度センサ５０の出力信号における直流成分を抽出するための回路であり、例えばローパスフィルタを用いて構成することができる。よって、例えば、図２に示すように、信号ラインに直列に接続されたインダクタ61および信号ラインと接地電位との間に直列に接続されるキャパシタ62によって構成することができる。
【００２１】
加速度センサ５０からは、車の速度に応じたタイヤの回転数に対応する直流成分（低周波成分）に路面の凹凸による交流成分（高周波成分）が加算された出力信号が出力される。第１抽出回路６０を用いることによって、車の速度に対応する直流成分のみを加速度センサ５０の出力信号から抽出することができるので、それによって車の速度を検出することができる。
【００２２】
制御回路４０は、演算装置やメモリ等を備えた周知のマイクロコンピュータで構成されており、速度検出回路３０および送信回路２０に接続されている。制御回路４０は、送信
回路２０と図示せぬ電源とを接続するスイッチを、所定の時間間隔毎に所定時間だけＯＮさせて、これにより、送信回路２０が動作と停止とを繰り返すように制御する。このとき、制御回路４０は、速度検出回路３０からの出力信号に基づいて、車の速度が小さいときには送信回路２０の（１回の）動作時間および（１回の）停止時間がともに長くなり、車の速度が大きいときには送信回路２０の（１回の）動作時間および（１回の）停止時間がともに短くなるように、送信回路２０が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御する。具体的には、送信回路２０の動作時間および停止時間が車の速度に反比例するように制御する。
【００２３】
車のタイヤやホイールに取り付けられる路面センサは、電源として使用する電池の消耗により長期間の使用が困難であるという問題があり、センシングを間欠的に行うことによって常時センシングする場合と比較して長期間の使用を可能にすることができる。しかしながら、路面状態を検出するためには所定の距離をセンシングする必要があり、この距離に達しなければ正確な路面状態の検出ができなくなり、所定の距離以上にセンシングすれば電池の消耗が大きくなって使用できる期間が短くなる。そして、この所定の距離を走行するのに要する時間は車の速度によって変化する。
【００２４】
また、路面状態の検出をしない間に車が走行する距離が大きくなると、路面状態の変化に対応できず危険な状況になる可能性が高くなる。また、路面状態の検出をしない間に車が走行する距離を小さく設定しすぎると、使用期間増大の効果も小さくなる。このため、路面状態の検出をしない間に車が走行する距離には最適値が存在するが、この最適な距離を車が走行するのに要する時間も車の速度に応じて変化してしまう。
【００２５】
上述した構成を備える本例の路面センサは、車の速度が小さいときには送信回路２０の動作時間および停止時間がともに長くなり、車の速度が大きいときには送信回路２０の動作時間および停止時間がともに短くなるように、送信回路２０が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御する。これにより、安全上許容される最大限の時間間隔をあけて必要最小限の時間だけ路面状態の検出を行うことが、車の速度が変化しても常に可能になるので、長期間の使用が可能な高性能の路面センサを得ることができる。
【００２６】
また、本例の路面センサは、速度検出回路３０が、加速度センサ５０と、加速度センサ５０の出力信号の直流成分を抽出して出力する第１抽出回路６０とによって構成されている。これにより、速度検出回路３０の構成を単純なものにすることができるので、単純な構成を備える路面センサを得ることができる。
【００２７】
さらに、本例の路面センサは、衝撃検出回路１０が、加速度センサ５０と、加速度センサ５０の出力信号の交流成分を抽出して出力する第２抽出回路７０とで構成されている。すなわち、本例の路面センサは、１つの加速度センサ５０が衝撃検出回路１０および速度検出回路３０で共用されており、１つの加速度センサ５０の出力信号を用いて路面状態および車の速度の両方を検出することができるので、部品点数が少なく、構成が単純で、小型の路面センサを得ることができる。
【００２８】
（変形例）
本発明は前述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００２９】
例えば、前述した実施形態の例においては、衝撃検出回路１０が加速度センサ５０および第２抽出回路７０によって構成された例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、通常のショックセンサを用いた衝撃検出回路１０としても構わない。
【００３０】
また、前述した実施の形態の例においては、送信回路２０の動作時間および停止時間が車の速度に反比例するように、制御回路４０が送信回路２０のＯＮ−ＯＦＦを制御する場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、車の速度が大きくなるにつれて送信回路２０の動作時間および停止時間が段階的に短くなるように、制御回路４０が送信回路２０のＯＮ−ＯＦＦを制御するようにしても構わない。
【符号の説明】
【００３１】
１０：衝撃検出回路
２０：送信回路
３０：速度検出回路
４０：制御回路
５０：加速度センサ
６０：第１抽出回路
７０：第２抽出回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車に取り付けられる路面センサであって、路面の状態を検出する衝撃検出回路と、該衝撃検出回路からの出力信号を送信する送信回路と、前記車の速度を検出する速度検出回路と、該速度検出回路からの出力信号に基づいて、前記車の速度が小さいときには前記送信回路の動作時間が長くなり、前記車の速度が大きいときには前記送信回路の動作時間が短くなるように、前記送信回路が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御する制御回路とを備えることを特徴とする路面センサ。
【請求項２】
前記制御回路は、前記速度検出回路からの出力信号に基づいて、前記車の速度が小さいときには前記送信回路の停止時間が長くなり、前記車の速度が大きいときには前記送信回路の停止時間が短くなるように、前記送信回路が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御することを特徴とする路面センサ。
【請求項３】
前記速度検出回路は、加速度センサと、該加速度センサの出力信号の直流成分を抽出して出力する第１抽出回路とを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の路面センサ。
【請求項４】
前記衝撃検出回路は、前記加速度センサと、該加速度センサの出力信号の交流成分を抽出して出力する第２抽出回路とを備えることを特徴とする請求項３に記載の路面センサ。
【請求項１】
車に取り付けられる路面センサであって、路面の状態を検出する衝撃検出回路と、該衝撃検出回路からの出力信号を送信する送信回路と、前記車の速度を検出する速度検出回路と、該速度検出回路からの出力信号に基づいて、前記車の速度が小さいときには前記送信回路の動作時間が長くなり、前記車の速度が大きいときには前記送信回路の動作時間が短くなるように、前記送信回路が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御する制御回路とを備えることを特徴とする路面センサ。
【請求項２】
前記制御回路は、前記速度検出回路からの出力信号に基づいて、前記車の速度が小さいときには前記送信回路の停止時間が長くなり、前記車の速度が大きいときには前記送信回路の停止時間が短くなるように、前記送信回路が動作と停止とを繰り返すタイミングを制御することを特徴とする路面センサ。
【請求項３】
前記速度検出回路は、加速度センサと、該加速度センサの出力信号の直流成分を抽出して出力する第１抽出回路とを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の路面センサ。
【請求項４】
前記衝撃検出回路は、前記加速度センサと、該加速度センサの出力信号の交流成分を抽出して出力する第２抽出回路とを備えることを特徴とする請求項３に記載の路面センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−４７６３５（Ｐ２０１２−４７６３５Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９０９９２（Ｐ２０１０−１９０９９２）
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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