車輪情報送信装置
【課題】タイヤ交換の時期に関係なく、所定の機能を維持することが可能な車輪情報送信装置を提供する。
【解決手段】車輪に関連する車輪情報を検出する車輪情報検出部と、車輪情報を記憶する車輪情報記憶部と、検出した車輪情報に基づいて、各種演算を行う演算部と、車輪情報あるいは演算結果を車輪の外部に出力する車輪情報出力部と、を含む制御ユニットと、車輪のホイールに取り付けられた太陽電池と、を備え、制御ユニットは、太陽電池の発電電力を、該制御ユニット内に供給する電力供給制御部をさらに備えることを特徴とする。
【解決手段】車輪に関連する車輪情報を検出する車輪情報検出部と、車輪情報を記憶する車輪情報記憶部と、検出した車輪情報に基づいて、各種演算を行う演算部と、車輪情報あるいは演算結果を車輪の外部に出力する車輪情報出力部と、を含む制御ユニットと、車輪のホイールに取り付けられた太陽電池と、を備え、制御ユニットは、太陽電池の発電電力を、該制御ユニット内に供給する電力供給制御部をさらに備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪に関連する車輪情報を車輪外部に送信する車輪情報送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤが低圧または高温の状態で車両を長期間走行させると、タイヤの信頼性が損なわれることがある。そのため、タイヤの空気圧や温度その他の状態を適切に監視する技術が望まれている。タイヤ個々の状態を知るために、各タイヤの中にセンサと送信機を設け、センサによって検出される空気圧等の情報を送信機によって車体側の受信機へ伝える技術が知られている。
【０００３】
例えば、車体に装着された車輪同士の相対位置の特定を簡便に行うことができる車輪情報送信装置が考案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、過渡的な圧力変動の影響を除去することにより、不要な異常警報の除去を行ない、精度よく空気圧を測定できるタイヤ空気圧測定システムが考案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０４５２１４号公報
【特許文献２】特開２００８−０７４２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来技術の構成では、車輪情報送信装置あるいはセンサユニットは、電源として、その装置あるいはユニットに内蔵された１次電池を用いている。このため、電池寿命の時期が到来するたびに電池交換を行う必要がある。電池交換の際には、タイヤをホイールから一旦外さなければならないため、大抵の場合は、タイヤを交換する時期に合わせて電池を交換することになる。しかし、タイヤ交換の時期と電池交換の時期とは必ずしも一致しないので、タイヤ交換の時期に合わせて電池交換を行うことになる。その結果、電池が消耗した状態で走行を続け、これら装置あるいはユニットの本来の機能を活用することができず、安全運転に支障を来たしたり燃費の悪化につながる。
【０００７】
上記問題点を背景として、本発明の課題は、タイヤ交換の時期に関係なく、所定の機能を維持することが可能な車輪情報送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決するための車輪情報送信装置は、車輪に関連する車輪情報を検出する車輪情報検出部と、車輪情報を記憶する車輪情報記憶部と、検出した車輪情報に基づいて、各種演算を行う演算部と、車輪情報あるいは演算結果を車輪の外部に出力する車輪情報出力部と、を含む制御ユニットと、車輪のホイールに取り付けられた太陽電池と、を備え、制御ユニットは、太陽電池の発電電力を、該制御ユニット内に供給する電力供給制御部をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によって、タイヤを交換する時期に合わせて電池を交換する必要はなく、タイヤ交換の時期に関係なく、所定の機能を維持することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の車輪情報送信装置における制御ユニットは、１次電池を備え、電力供給制御部は、太陽電池の発電電力に基づいて、１次電池から電力を制御ユニット内に供給する。
【００１１】
上記構成によって、太陽電池による電力供給が期待できない夜間や雨天等の悪天候時にも、車輪情報送信装置の所定の機能を維持することが可能となる。また、1次電池を従来よりも小型（低容量）のものを使用することができ、装置の小型化，低コスト化を可能とすることができる。
【００１２】
また、本発明の車輪情報送信装置における制御ユニットは、充電可能であり自身に充電されている電力を外部に供給する２次電池を備え、電力供給制御部は、太陽電池の発電電力に基づいて２次電池から電力を制御ユニット内に供給する。
【００１３】
上記構成によっても、太陽電池による電力供給が期待できない夜間や雨天等の悪天候時にも、所定の機能を維持することが可能となる。また、太陽電池により２次電池を充電したり、タイヤ交換時に２次電池を充電すれば、２次電池を効率よく活用できる。
【００１４】
また、本発明の車輪情報送信装置における制御ユニットは、１次電池を備え、電力供給制御部は、太陽電池の発電電力および２次電池の供給電力に基づいて、１次電池から電力を制御ユニット内に供給する。
【００１５】
上記構成によって、太陽電池の発電電力および２次電池の供給電力では制御ユニットを動作させるための電力が不足する場合でも、車輪情報送信装置の所定の機能を維持することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の車輪情報送信装置における太陽電池は、車輪のホイールのセンターキャップ表面に取り付けられる。
【００１７】
上記構成によって、センターキャップのある車輪において、車輪のホイールあるいはセンターキャップの意匠を損なうことなく、太陽電池を取り付けることができ、発電を行うことができる。
【００１８】
また、本発明の車輪情報送信装置における太陽電池は、車輪のホイールのホイールキャップ表面に取り付けられる。
【００１９】
上記構成によって、ホイールキャップのある車輪において、車輪のホイールあるいはホイールキャップの意匠を損なうことなく、太陽電池を取り付けることができ、発電を行うことができる。
【００２０】
また、本発明の車輪情報送信装置における車輪のホイールのセンターキャップあるいはホイールキャップと、車輪のホイール本体とは、それぞれを係合するための係合部を有し、係合部のそれぞれに電極が設けられ、センターキャップあるいはホイールキャップ側の電極はケーブルを介して太陽電池と接続され、ホイール本体側の電極はケーブルを介して制御ユニットと接続され、係合の際にこれら電極が接触することで、係合部を経由して、太陽電池から制御ユニットへ電力が供給される。
【００２１】
上記構成によって、太陽電池を車輪のホイールのセンターキャップあるいはホイールキャップの表面に取り付けた場合、太陽電池から制御ユニットへ確実に電力を供給することができる。また、太陽電池と制御ユニットとを直接ケーブル接続する方法に比べて、センターキャップあるいはホイールキャップの脱着を容易に行うことができる。
【００２２】
また、本発明の車輪情報送信装置における太陽電池は、車輪のホイール本体の表面に取り付けられる。
【００２３】
上記構成によって、センターキャップあるいはホイールキャップのないホイールにおいても、太陽電池を取り付けることができ、発電を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の車輪情報送信装置における太陽電池は、車輪のホイール本体の表面の開口部を覆うように取り付けられる。
【００２５】
上記構成によって、センターキャップあるいはホイールキャップのなく、かつホイール本体の表面に取り付けスペースを確保できない形状のホイールにおいても、太陽電池を取り付けることができ、発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】車輪情報送信装置を備えた車両を示すブロック図。
【図２】ＴＰＭＳバルブ（車輪情報送信装置）の構成を示す図。
【図３】車輪の要部を示す断面図。
【図４】太陽電池の車輪への取り付け構成例を示す図。
【図５】図４における車輪の断面図。
【図６】太陽電池の車輪への取り付け構成の別例を示す図。
【図７】太陽電池の車輪への取り付け構成の別例を示す図。
【図８】車輪情報送信装置における電力供給制御処理を説明するフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の車輪情報送信装置の詳細について、図面を用いて説明する。図１に、本発明の車輪情報送信装置を備えた車両１０の概略構成図を示す。車両１０は、車体１２に設けられた４個の車輪１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬ（なお、以下では適宜、車輪１４ＦＲ〜１４ＲＬを総称して「車輪１４」という。）と、操舵輪である車輪１４ＦＲ，１４ＦＬを操舵する図示されない操舵装置と、これら車輪１４のうち駆動輪を駆動する図示されない走行駆動源等を備える。そして、車輪１４は、それぞれホイールとタイヤとを含む。なお、図１の下向きの方向が、車両１０の進行方向となる。
【００２８】
上述の各車輪１４には、タイヤの空気圧調整用バルブとして機能するとともにタイヤの空気圧の監視を行うタイヤ空気圧監視システム（Tire Pressure Monitoring System）としてＴＰＭＳバルブ２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲ，２０ＲＬ（なお、以下では適宜、ＴＰＭＳバルブ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ＴＰＭＳバルブ２０」という。）が装着されている。
【００２９】
また、上述の各車輪１４のホイールには、ＴＰＭＳバルブ２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲ，２０ＲＬに電力を供給するための太陽電池２９ＦＲ，２９ＦＬ，２９ＲＲ，２９ＲＬ（なお、以下では適宜、太陽電池２９ＦＲ〜２９ＲＬを総称して「太陽電池２９」という。）が装着されている。そして、ＴＰＭＳバルブ２０ＦＲ〜２０ＲＬと、対応する太陽電池２９ＦＲ〜２９ＲＬとを含むものを車輪情報送信装置１（１ＦＲ〜１ＲＬ）という。
【００３０】
図２に、図１の車両１０に含まれるＴＰＭＳバルブ２０を説明するためのブロック図を示す。ＴＰＭＳバルブ２０のハウジング２０ｂ（図３参照）の内部には、空気圧センサ２１，車輪側通信機２２，ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）２３，メモリ２４，ＡＤ変換回路（ＡＤ）２５，電源回路２６，充電可能な２次電池２７，および充電できない１次電池２８が収容されている。これにより、ＴＰＭＳバルブ２０は、車輪に関連する車輪情報としてのタイヤ空気圧を取得するとともに取得した車輪情報を定期的に送信可能な車輪情報送信装置の制御ユニットとして機能する。
【００３１】
空気圧センサ２１は、例えば半導体センサであり、タイヤ内部空間内の空気圧を検出し、空気圧に応じた空気圧検出信号を出力する。なお、空気圧センサ２１が本発明の車輪情報検出部に相当する。また、車輪情報検出部として、空気圧センサ２１の他に、タイヤの内部空間の空気温度を検出する温度センサ，前後加速度センサ，横Ｇセンサ，接地圧センサ等を更に備えるものであってもよい。
【００３２】
ＭＰＵ２３は、図示しないＲＯＭ，タイマ回路等の周辺回路を含み、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することで、ＴＰＭＳバルブ２０としての機能を実現する。ＭＰＵ２３は、例えば、車輪側通信機２２，ＡＤ２５の動作制御，空気圧センサ２１が検出したデータの演算や、メモリ２４へのデータの読み書きの制御を行う。なお、ＭＰＵ２３が本発明の演算部に相当する。
【００３３】
メモリ２４は、ＴＰＭＳバルブ２０の動作に必要なデータを記憶する。例えば、自己の車輪を他の車輪と識別するための識別情報としてそれぞれ固有のＩＤコード、空気圧センサ２１が検出した空気圧検出信号、あるいは空気圧検出信号基づく演算結果を記憶する。なお、メモリ２４が本発明の車輪情報記憶部に相当する。
【００３４】
電源回路２６は、ＭＰＵ２３を始めとするＴＰＭＳバルブ２０内の各回路に電源を供給するためのもので、２次電池２７および１次電池２８の他に、車輪のホイール４０に取り付けられた太陽電池２９（取り付けの詳細は後述）が接続されている。そして、ＭＰＵ２３の制御により、これら３つの電池の１つ以上を用いてＴＰＭＳバルブ２０内の各回路に電源を供給するための、スイッチ，リレー，あるいはスイッチング素子等を含む電源切替回路、各電池からの出力電圧を所定値に保つ定電圧回路、各電池からの出力電圧を所定値に変換する電圧変換回路も有する。なお、電源回路２６が本発明の電力供給制御部に相当する。
【００３５】
上述のような構成により、ＴＰＭＳバルブ２０では、ＭＰＵ２３の制御により、空気圧センサ２１が検出した空気圧信号をＡＤ２５によりＡＤ変換し、そのＡＤ変換値あるいはＡＤ変換値に基づく演算値などを車輪側通信機２２，アンテナ２２ａを介して、車輪情報として識別情報とともに、所定周期（例えば１分間隔）で定期的に外部に送信する。なお、車輪側通信機２２が本発明の車輪情報出力部に相当する。
【００３６】
図１に戻り、車体側通信機３１は、各車輪１４のＴＰＭＳバルブ２０に含まれる車輪側通信機２２との間で信号の送受信を行うものであり、車輪側通信機２２から無線送信された信号を受信してＥＣＵ３０に出力する。センサ群３２には、例えば、車輪１４毎に設けられて対応する車輪１４の速度を検出する図示されない車輪速センサ等が含まれる。警報装置３３は、ＥＣＵ３０の制御のもと、所定条件下で運転者に警報を発するものであり、例えば、車両１０の計器パネルに設けられている警告表示装置等が含まれる。なお、車輪側通信機２２を、車体側通信機３１からの信号を受信できるような構成としてもよい。
【００３７】
図３に、ＴＰＭＳバルブ２０が設けられている車輪１４の要部を示す断面図を示す。ＴＰＭＳバルブ２０は、ホイール４０のホイールリム４０ａに設けられた取付孔４０ｂに弾性ゴムからなるグロメット２０ｄ，ワッシャ，およびボルト等（図示せず）を介して取り付けられる。ＴＰＭＳバルブ２０のバルブキャップ２０ａは、ホイールリム４０ａの外側に突出しており、このバルブキャップ２０ａを取り外して、図示されない弁口に空気供給装置のホースを接続すれば、タイヤ１８の内部空間に空気を供給可能となる。また、各ＴＰＭＳバルブ２０は、ハウジング２０ｂを有している。
【００３８】
また、ホイールディスク４０ｃ（ホイール本体）の裏面（すなわち車体１２側）およびホイールリム４０ａの表面には、太陽電池２９の発電した電力をＴＰＭＳバルブ２０に供給するためのケーブル２９ａが配設されている。ケーブル２９ａは、例えば、バルブキャップ２０ａを取り付けるとともに逆止弁を収容する金属製の弁筒部２０ｃの一端にワッシャを介して接続され、弁筒部２０ｃの他の一端がケーブル２０ｅにより電源回路２６に接続される。
【００３９】
図４および図５を用いて、太陽電池２９の車輪１４（すなわちホイール４０）への取り付け構成について説明する。本構成においては、太陽電池２９は、ホイール４０のセンターキャップ４１の表面（すなわち外側）に取り付けられる。図４に、車輪１４の表面から見た図を示し、図５（ａ）に、車輪１４における関連部分の断面図を示し、図５（ｂ）に、図５（ａ）の部分詳細図を示す。
【００４０】
図４および図５のように、センターキャップ４１は、ホイールディスク４０ｃの中心部に設けられた開口部４０ｅに取り付けられる。センターキャップ４１には、自身をホイールディスク４０ｃに係合するために、ホイールディスク４０ｃに向かって突出する係合部４１ａを有し、その係合部４１ａがホイールディスク４０ｃに当接する部分およびその近傍には導電性を有する接点４１ｂが取り付けられ、センターキャップ４１に取り付けられている太陽電池２９とケーブル２９ｂにより接続されている。
【００４１】
図３でも示されている、ＴＰＭＳバルブ２０に接続されたケーブル２９ａは、ホイールリム４０ａの表面およびホイールディスク４０ｃの裏面を通って開口部４０ｅ方向へ延長され、その先端には、センターキャップ４１の係合部４１ａの接点４１ｂと接触するための導電性を有する接点２９ａ１が形成されている。接点２９ａ１およびその周辺が、ホイール４０側の係合部に相当する。
【００４２】
上記構成により、太陽電池２９〜ケーブル２９ｂ〜接点４１ｂ〜接点２９ａ１〜ケーブル２９ａ〜ＴＰＭＳバルブ２０という経路で、太陽電池２９の発電電力がＴＰＭＳバルブ２０に供給される。
【００４３】
図６を用いて、太陽電池２９のホイール４０への取り付け構成の別例について説明する。本構成においては、太陽電池２９は、ホイール４０のホイールキャップ５０の表面（すなわち外側）に取り付けられる。なお、ホイールキャップ５０は、図６（ａ）のように車体に取り付けるための取り付け穴６０のみのようなホイールディスク４０ｃの一部を覆うものでもよいし、図６（ｂ）のようにホイールディスク４０ｃの全体を覆うものでもよい。また、ホイールキャップの取り付けの構成については、例えば、特開平０９−０８６１０１号公報に詳細が記載されている。
【００４４】
図６（ｂ）のように、ホイールキャップ５０は、ホイールディスク４０ｃに向かって突出する係合部５１を有し、その係合部５１がホイールリム４０ａに設けられた係合凹部４０ｆと係合する。太陽電池２９に接続されたケーブル２９ｂは、ホイールディスク４０ｃの内部あるいは裏面を通って係合部５１まで延長され、係合部５１の係合凹部４０ｆとの当接面に導電性を有する接点５１ａが形成されている。
【００４５】
また、ＴＰＭＳバルブ２０に接続されたケーブル２９ａは、係合凹部４０ｆまで延長され、その先端には、センターキャップ４１の係合部５１の接点５１ａと接触するための接点２９ａ２が形成されている。
【００４６】
上記構成により、太陽電池２９〜ケーブル２９ｂ〜接点５１ａ〜接点２９ａ２〜ケーブル２９ａ〜ＴＰＭＳバルブ２０という経路で、太陽電池２９の発電電力がＴＰＭＳバルブ２０に供給される。
【００４７】
図６（ａ）の例においても、図６（ｂ）と同様に、係合部（５１），係合凹部（ホイールディスク４０ｃに形成），各接点（いずれも図示せず）が形成され、ケーブル２９ａは、係合凹部の接点から、ホイールディスク４０ｃの裏面およびホイールリム４０ａの表面を通ってＴＰＭＳバルブ２０に接続される。
【００４８】
図７を用いて、太陽電池２９のホイール４０への取り付け構成の別例について説明する。本構成においては、太陽電池２９は、ホイール４０のホイールディスク４０ｃの開口部４０ｇの少なくとも一部を覆うように取り付けられる。なお、太陽電池２９は、ＴＰＭＳバルブ２０が設けられている開口部には取り付けない方が、タイヤ１８への空気補充の際の妨げとならない。
【００４９】
取り付け方法は、接着剤を用いて太陽電池２９（あるいは太陽電池２９が取り付けられた部材）をホイールディスク４０ｃの開口部４０ｇの周縁に接着する方法、上述のセンターキャップ４１あるいはホイールキャップ５０のような係合部を形成して開口部４０ｇと係合する方法のいずれを用いてもよい。
【００５０】
図７の構成におけるケーブル２９ａの配設方法は、太陽電池２９をホイールディスク４０ｃの開口部４０ｇの周縁に接着する場合は、ホイールディスク４０ｃの裏面およびホイールリム４０ａの表面を通す図５の構成と同様である。また、係合部を形成してホイールディスク４０ｃと係合する場合は、係合部に接点を設ける図６の構成と同様である。
【００５１】
また、図７のように、太陽電池２９をホイールディスク４０ｃの表面に取り付けてもよい。この場合のケーブル２９ａの配設方法は、ホイールディスク４０ｃの表面およびホイールリム４０ａの表面を通す方法の他に、ホイールディスク４０ｃの太陽電池２９との接着面に穴を開けて、ケーブル２９ａをホイールディスク４０ｃの裏面に通し、その後ホイールリム４０ａの表面に配する方法を用いてもよい。
【００５２】
図８を用いて、ＴＰＭＳバルブ２０における電力供給制御処理について説明する。なお、本処理は、メモリ２４あるいはＭＰＵ２３に含まれるＲＯＭ（図示せず）に記憶された制御プログラムに含まれ、該プログラムに含まれる他の処理とともに繰り返し実行される。
【００５３】
まず、太陽電池２９から電力を供給するように、ＭＰＵ２３から電源回路２６に指令を送る（Ｓ１１）。すなわち、電源回路２６内では、太陽電池２９からＴＰＭＳバルブ２０の各部に電源が供給されるように回路が形成されるように関連するスイッチ，リレー等が閉じられる。
【００５４】
次に、太陽電池２９の発電状態を取得する（Ｓ１２）。これは、例えば、太陽電池２９の発電電流を検出する電流センサ２９１（図２参照）から発電電流（電圧換算値）をＡＤ２５でＡＤ変換することで取得し、この発電電流とメモリ２４に予め記憶される太陽電池２９の出力電圧（あるいは定格電圧）とに基づいて太陽電池２９の発電電力を算出する。
【００５５】
次に、太陽電池２９の発電電力のみでＴＰＭＳバルブ２０が必要とする電力（以下、「必要電力」ともいう）を供給可能か否かを判定する。この必要電力は、ＴＰＭＳバルブ２０の回路構成に基づいて事前に算出可能であるため、必要電力の値をメモリ２４に予め記憶しておく。そして、太陽電池２９の発電電力が必要電力を上回るとき、太陽電池２９のみで電力を供給可能と判定する。
【００５６】
太陽電池２９のみで電力を供給可能と判定したとき（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、余剰電力があるか否かを判定する。これは、例えば、太陽電池２９の発電電力が、必要電力に予め定められた値を加えたものよりも上回るときに、余剰電力があると判定する。
【００５７】
余剰電力があると判定したとき（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、ＭＰＵ２３から電源回路２６に指令を送り、太陽電池２９から２次電池２７に余剰電力を供給、すなわち、２次電池２７を充電する（Ｓ１５）。電源回路２６には、太陽電池２９が２次電池２７を充電するための充電回路が含まれ、この充電回路には、電圧変換回路や過充電保護回路も含まれている。
【００５８】
一方、太陽電池２９のみで電力を供給できないと判定したとき（Ｓ１３：Ｎｏ）、ＭＰＵ２３から電源回路２６に指令を送り、例えば、以下のような手順で２次電池２７から不足分の電力をＴＰＭＳバルブ２０の各部に供給する（Ｓ１６）。
・ＭＰＵ２３で、必要電力から太陽電池２９の発電電力を差し引いて、不足分の電力（すなわち、２次電池２７から供給する電力）を算出する。
・ＭＰＵ２３で、電力を２次電池２７の定格電圧で除算し、電力を電流（バッテリ電流ともいう）に換算する。
・ＭＰＵ２３で、電流の値に基づいてＰＷＭ（パルス幅変調）デューティを算出する。
・ＭＰＵ２３から算出したＰＷＭデューティ信号を出力し、電源回路２６内の、２次電池２７からの電流経路上に設けられたＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）等のスイッチング素子を、ＰＷＭデューティ信号により駆動し、バッテリ電流を供給する。
【００５９】
次に、２次電池２７の充電状態を取得する（Ｓ１７）。これは、例えば、２次電池２７の出力電圧を検出する電圧センサ２７１（図２参照）の出力値をＡＤ４５でＡＤ変換したものを充電状態とする。取得した充電状態に基づいて、２次電池２７のみで不足分の電力を供給可能か否かを判定する。これは、例えば、充電状態と供給可能電力（あるいは供給可能電流）との関係をマップデータとして予めメモリ２４に記憶しておき、このマップを参照することで供給可能か否かを判定する。
【００６０】
２次電池２７のみで不足分の電力を供給できないと判定したとき（Ｓ１８：Ｎｏ）、ＭＰＵ２３から電源回路２６に指令を送り、上述のステップＳ１６と同様の方法で、１次電池２８から不足分の電力をＴＰＭＳバルブ２０の各部に供給する（Ｓ１９）。
【００６１】
図２において、２次電池２７および１次電池２８のない構成としてもよい。この場合、図８の電力供給制御処理では、ステップＳ１２〜Ｓ１９は実行されない。
【００６２】
また、図２において、２次電池２７のない構成としてもよい。この場合、図８の電力供給制御処理では、ステップＳ１４〜Ｓ１８は実行されない。つまり、太陽電池２９のみで電力を供給できないと判定したとき（Ｓ１３：Ｎｏ）、１次電池２８から不足分の電力をＴＰＭＳバルブ２０の各部に供給する（Ｓ１９）。
【００６３】
図２において、１次電池２８のない構成としてもよい。この場合、図８の電力供給制御処理では、ステップＳ１７〜Ｓ１９は実行されない。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 車輪情報送信装置（１ＦＲ〜１ＲＬ）
１０ 車両
１４ 車輪（１４ＦＲ〜１４ＲＬ）
２０ ＴＰＭＳバルブ（２０ＦＲ〜２０ＲＬ）
２１ 空気圧センサ（車輪情報検出部）
２２ 車輪側通信機（車輪情報出力部）
２３ ＭＰＵ（演算部）
２４ メモリ（車輪情報記憶部）
２６ 電源回路（電力供給制御部）
２７ ２次電池
２８ １次電池
２９ 太陽電池（２９ＦＲ〜２９ＲＬ）
２９ａ，２９ｂ ケーブル
２９ａ１，２９ａ２ 接点
４０ ホイール
４０ａ ホイールリム
４０ｃ ホイールディスク（ホイール本体）
４０ｆ 係合凹部（係合部）
４０ｇ 開口部
４１ センターキャップ
４１ａ 係合部
４１ｂ 接点
５０ ホイールキャップ
５１ 係合部
５１ａ 接点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪に関連する車輪情報を車輪外部に送信する車輪情報送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤが低圧または高温の状態で車両を長期間走行させると、タイヤの信頼性が損なわれることがある。そのため、タイヤの空気圧や温度その他の状態を適切に監視する技術が望まれている。タイヤ個々の状態を知るために、各タイヤの中にセンサと送信機を設け、センサによって検出される空気圧等の情報を送信機によって車体側の受信機へ伝える技術が知られている。
【０００３】
例えば、車体に装着された車輪同士の相対位置の特定を簡便に行うことができる車輪情報送信装置が考案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、過渡的な圧力変動の影響を除去することにより、不要な異常警報の除去を行ない、精度よく空気圧を測定できるタイヤ空気圧測定システムが考案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０４５２１４号公報
【特許文献２】特開２００８−０７４２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来技術の構成では、車輪情報送信装置あるいはセンサユニットは、電源として、その装置あるいはユニットに内蔵された１次電池を用いている。このため、電池寿命の時期が到来するたびに電池交換を行う必要がある。電池交換の際には、タイヤをホイールから一旦外さなければならないため、大抵の場合は、タイヤを交換する時期に合わせて電池を交換することになる。しかし、タイヤ交換の時期と電池交換の時期とは必ずしも一致しないので、タイヤ交換の時期に合わせて電池交換を行うことになる。その結果、電池が消耗した状態で走行を続け、これら装置あるいはユニットの本来の機能を活用することができず、安全運転に支障を来たしたり燃費の悪化につながる。
【０００７】
上記問題点を背景として、本発明の課題は、タイヤ交換の時期に関係なく、所定の機能を維持することが可能な車輪情報送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決するための車輪情報送信装置は、車輪に関連する車輪情報を検出する車輪情報検出部と、車輪情報を記憶する車輪情報記憶部と、検出した車輪情報に基づいて、各種演算を行う演算部と、車輪情報あるいは演算結果を車輪の外部に出力する車輪情報出力部と、を含む制御ユニットと、車輪のホイールに取り付けられた太陽電池と、を備え、制御ユニットは、太陽電池の発電電力を、該制御ユニット内に供給する電力供給制御部をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によって、タイヤを交換する時期に合わせて電池を交換する必要はなく、タイヤ交換の時期に関係なく、所定の機能を維持することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の車輪情報送信装置における制御ユニットは、１次電池を備え、電力供給制御部は、太陽電池の発電電力に基づいて、１次電池から電力を制御ユニット内に供給する。
【００１１】
上記構成によって、太陽電池による電力供給が期待できない夜間や雨天等の悪天候時にも、車輪情報送信装置の所定の機能を維持することが可能となる。また、1次電池を従来よりも小型（低容量）のものを使用することができ、装置の小型化，低コスト化を可能とすることができる。
【００１２】
また、本発明の車輪情報送信装置における制御ユニットは、充電可能であり自身に充電されている電力を外部に供給する２次電池を備え、電力供給制御部は、太陽電池の発電電力に基づいて２次電池から電力を制御ユニット内に供給する。
【００１３】
上記構成によっても、太陽電池による電力供給が期待できない夜間や雨天等の悪天候時にも、所定の機能を維持することが可能となる。また、太陽電池により２次電池を充電したり、タイヤ交換時に２次電池を充電すれば、２次電池を効率よく活用できる。
【００１４】
また、本発明の車輪情報送信装置における制御ユニットは、１次電池を備え、電力供給制御部は、太陽電池の発電電力および２次電池の供給電力に基づいて、１次電池から電力を制御ユニット内に供給する。
【００１５】
上記構成によって、太陽電池の発電電力および２次電池の供給電力では制御ユニットを動作させるための電力が不足する場合でも、車輪情報送信装置の所定の機能を維持することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の車輪情報送信装置における太陽電池は、車輪のホイールのセンターキャップ表面に取り付けられる。
【００１７】
上記構成によって、センターキャップのある車輪において、車輪のホイールあるいはセンターキャップの意匠を損なうことなく、太陽電池を取り付けることができ、発電を行うことができる。
【００１８】
また、本発明の車輪情報送信装置における太陽電池は、車輪のホイールのホイールキャップ表面に取り付けられる。
【００１９】
上記構成によって、ホイールキャップのある車輪において、車輪のホイールあるいはホイールキャップの意匠を損なうことなく、太陽電池を取り付けることができ、発電を行うことができる。
【００２０】
また、本発明の車輪情報送信装置における車輪のホイールのセンターキャップあるいはホイールキャップと、車輪のホイール本体とは、それぞれを係合するための係合部を有し、係合部のそれぞれに電極が設けられ、センターキャップあるいはホイールキャップ側の電極はケーブルを介して太陽電池と接続され、ホイール本体側の電極はケーブルを介して制御ユニットと接続され、係合の際にこれら電極が接触することで、係合部を経由して、太陽電池から制御ユニットへ電力が供給される。
【００２１】
上記構成によって、太陽電池を車輪のホイールのセンターキャップあるいはホイールキャップの表面に取り付けた場合、太陽電池から制御ユニットへ確実に電力を供給することができる。また、太陽電池と制御ユニットとを直接ケーブル接続する方法に比べて、センターキャップあるいはホイールキャップの脱着を容易に行うことができる。
【００２２】
また、本発明の車輪情報送信装置における太陽電池は、車輪のホイール本体の表面に取り付けられる。
【００２３】
上記構成によって、センターキャップあるいはホイールキャップのないホイールにおいても、太陽電池を取り付けることができ、発電を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の車輪情報送信装置における太陽電池は、車輪のホイール本体の表面の開口部を覆うように取り付けられる。
【００２５】
上記構成によって、センターキャップあるいはホイールキャップのなく、かつホイール本体の表面に取り付けスペースを確保できない形状のホイールにおいても、太陽電池を取り付けることができ、発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】車輪情報送信装置を備えた車両を示すブロック図。
【図２】ＴＰＭＳバルブ（車輪情報送信装置）の構成を示す図。
【図３】車輪の要部を示す断面図。
【図４】太陽電池の車輪への取り付け構成例を示す図。
【図５】図４における車輪の断面図。
【図６】太陽電池の車輪への取り付け構成の別例を示す図。
【図７】太陽電池の車輪への取り付け構成の別例を示す図。
【図８】車輪情報送信装置における電力供給制御処理を説明するフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の車輪情報送信装置の詳細について、図面を用いて説明する。図１に、本発明の車輪情報送信装置を備えた車両１０の概略構成図を示す。車両１０は、車体１２に設けられた４個の車輪１４ＦＲ，１４ＦＬ，１４ＲＲ，１４ＲＬ（なお、以下では適宜、車輪１４ＦＲ〜１４ＲＬを総称して「車輪１４」という。）と、操舵輪である車輪１４ＦＲ，１４ＦＬを操舵する図示されない操舵装置と、これら車輪１４のうち駆動輪を駆動する図示されない走行駆動源等を備える。そして、車輪１４は、それぞれホイールとタイヤとを含む。なお、図１の下向きの方向が、車両１０の進行方向となる。
【００２８】
上述の各車輪１４には、タイヤの空気圧調整用バルブとして機能するとともにタイヤの空気圧の監視を行うタイヤ空気圧監視システム（Tire Pressure Monitoring System）としてＴＰＭＳバルブ２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲ，２０ＲＬ（なお、以下では適宜、ＴＰＭＳバルブ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ＴＰＭＳバルブ２０」という。）が装着されている。
【００２９】
また、上述の各車輪１４のホイールには、ＴＰＭＳバルブ２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲ，２０ＲＬに電力を供給するための太陽電池２９ＦＲ，２９ＦＬ，２９ＲＲ，２９ＲＬ（なお、以下では適宜、太陽電池２９ＦＲ〜２９ＲＬを総称して「太陽電池２９」という。）が装着されている。そして、ＴＰＭＳバルブ２０ＦＲ〜２０ＲＬと、対応する太陽電池２９ＦＲ〜２９ＲＬとを含むものを車輪情報送信装置１（１ＦＲ〜１ＲＬ）という。
【００３０】
図２に、図１の車両１０に含まれるＴＰＭＳバルブ２０を説明するためのブロック図を示す。ＴＰＭＳバルブ２０のハウジング２０ｂ（図３参照）の内部には、空気圧センサ２１，車輪側通信機２２，ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）２３，メモリ２４，ＡＤ変換回路（ＡＤ）２５，電源回路２６，充電可能な２次電池２７，および充電できない１次電池２８が収容されている。これにより、ＴＰＭＳバルブ２０は、車輪に関連する車輪情報としてのタイヤ空気圧を取得するとともに取得した車輪情報を定期的に送信可能な車輪情報送信装置の制御ユニットとして機能する。
【００３１】
空気圧センサ２１は、例えば半導体センサであり、タイヤ内部空間内の空気圧を検出し、空気圧に応じた空気圧検出信号を出力する。なお、空気圧センサ２１が本発明の車輪情報検出部に相当する。また、車輪情報検出部として、空気圧センサ２１の他に、タイヤの内部空間の空気温度を検出する温度センサ，前後加速度センサ，横Ｇセンサ，接地圧センサ等を更に備えるものであってもよい。
【００３２】
ＭＰＵ２３は、図示しないＲＯＭ，タイマ回路等の周辺回路を含み、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することで、ＴＰＭＳバルブ２０としての機能を実現する。ＭＰＵ２３は、例えば、車輪側通信機２２，ＡＤ２５の動作制御，空気圧センサ２１が検出したデータの演算や、メモリ２４へのデータの読み書きの制御を行う。なお、ＭＰＵ２３が本発明の演算部に相当する。
【００３３】
メモリ２４は、ＴＰＭＳバルブ２０の動作に必要なデータを記憶する。例えば、自己の車輪を他の車輪と識別するための識別情報としてそれぞれ固有のＩＤコード、空気圧センサ２１が検出した空気圧検出信号、あるいは空気圧検出信号基づく演算結果を記憶する。なお、メモリ２４が本発明の車輪情報記憶部に相当する。
【００３４】
電源回路２６は、ＭＰＵ２３を始めとするＴＰＭＳバルブ２０内の各回路に電源を供給するためのもので、２次電池２７および１次電池２８の他に、車輪のホイール４０に取り付けられた太陽電池２９（取り付けの詳細は後述）が接続されている。そして、ＭＰＵ２３の制御により、これら３つの電池の１つ以上を用いてＴＰＭＳバルブ２０内の各回路に電源を供給するための、スイッチ，リレー，あるいはスイッチング素子等を含む電源切替回路、各電池からの出力電圧を所定値に保つ定電圧回路、各電池からの出力電圧を所定値に変換する電圧変換回路も有する。なお、電源回路２６が本発明の電力供給制御部に相当する。
【００３５】
上述のような構成により、ＴＰＭＳバルブ２０では、ＭＰＵ２３の制御により、空気圧センサ２１が検出した空気圧信号をＡＤ２５によりＡＤ変換し、そのＡＤ変換値あるいはＡＤ変換値に基づく演算値などを車輪側通信機２２，アンテナ２２ａを介して、車輪情報として識別情報とともに、所定周期（例えば１分間隔）で定期的に外部に送信する。なお、車輪側通信機２２が本発明の車輪情報出力部に相当する。
【００３６】
図１に戻り、車体側通信機３１は、各車輪１４のＴＰＭＳバルブ２０に含まれる車輪側通信機２２との間で信号の送受信を行うものであり、車輪側通信機２２から無線送信された信号を受信してＥＣＵ３０に出力する。センサ群３２には、例えば、車輪１４毎に設けられて対応する車輪１４の速度を検出する図示されない車輪速センサ等が含まれる。警報装置３３は、ＥＣＵ３０の制御のもと、所定条件下で運転者に警報を発するものであり、例えば、車両１０の計器パネルに設けられている警告表示装置等が含まれる。なお、車輪側通信機２２を、車体側通信機３１からの信号を受信できるような構成としてもよい。
【００３７】
図３に、ＴＰＭＳバルブ２０が設けられている車輪１４の要部を示す断面図を示す。ＴＰＭＳバルブ２０は、ホイール４０のホイールリム４０ａに設けられた取付孔４０ｂに弾性ゴムからなるグロメット２０ｄ，ワッシャ，およびボルト等（図示せず）を介して取り付けられる。ＴＰＭＳバルブ２０のバルブキャップ２０ａは、ホイールリム４０ａの外側に突出しており、このバルブキャップ２０ａを取り外して、図示されない弁口に空気供給装置のホースを接続すれば、タイヤ１８の内部空間に空気を供給可能となる。また、各ＴＰＭＳバルブ２０は、ハウジング２０ｂを有している。
【００３８】
また、ホイールディスク４０ｃ（ホイール本体）の裏面（すなわち車体１２側）およびホイールリム４０ａの表面には、太陽電池２９の発電した電力をＴＰＭＳバルブ２０に供給するためのケーブル２９ａが配設されている。ケーブル２９ａは、例えば、バルブキャップ２０ａを取り付けるとともに逆止弁を収容する金属製の弁筒部２０ｃの一端にワッシャを介して接続され、弁筒部２０ｃの他の一端がケーブル２０ｅにより電源回路２６に接続される。
【００３９】
図４および図５を用いて、太陽電池２９の車輪１４（すなわちホイール４０）への取り付け構成について説明する。本構成においては、太陽電池２９は、ホイール４０のセンターキャップ４１の表面（すなわち外側）に取り付けられる。図４に、車輪１４の表面から見た図を示し、図５（ａ）に、車輪１４における関連部分の断面図を示し、図５（ｂ）に、図５（ａ）の部分詳細図を示す。
【００４０】
図４および図５のように、センターキャップ４１は、ホイールディスク４０ｃの中心部に設けられた開口部４０ｅに取り付けられる。センターキャップ４１には、自身をホイールディスク４０ｃに係合するために、ホイールディスク４０ｃに向かって突出する係合部４１ａを有し、その係合部４１ａがホイールディスク４０ｃに当接する部分およびその近傍には導電性を有する接点４１ｂが取り付けられ、センターキャップ４１に取り付けられている太陽電池２９とケーブル２９ｂにより接続されている。
【００４１】
図３でも示されている、ＴＰＭＳバルブ２０に接続されたケーブル２９ａは、ホイールリム４０ａの表面およびホイールディスク４０ｃの裏面を通って開口部４０ｅ方向へ延長され、その先端には、センターキャップ４１の係合部４１ａの接点４１ｂと接触するための導電性を有する接点２９ａ１が形成されている。接点２９ａ１およびその周辺が、ホイール４０側の係合部に相当する。
【００４２】
上記構成により、太陽電池２９〜ケーブル２９ｂ〜接点４１ｂ〜接点２９ａ１〜ケーブル２９ａ〜ＴＰＭＳバルブ２０という経路で、太陽電池２９の発電電力がＴＰＭＳバルブ２０に供給される。
【００４３】
図６を用いて、太陽電池２９のホイール４０への取り付け構成の別例について説明する。本構成においては、太陽電池２９は、ホイール４０のホイールキャップ５０の表面（すなわち外側）に取り付けられる。なお、ホイールキャップ５０は、図６（ａ）のように車体に取り付けるための取り付け穴６０のみのようなホイールディスク４０ｃの一部を覆うものでもよいし、図６（ｂ）のようにホイールディスク４０ｃの全体を覆うものでもよい。また、ホイールキャップの取り付けの構成については、例えば、特開平０９−０８６１０１号公報に詳細が記載されている。
【００４４】
図６（ｂ）のように、ホイールキャップ５０は、ホイールディスク４０ｃに向かって突出する係合部５１を有し、その係合部５１がホイールリム４０ａに設けられた係合凹部４０ｆと係合する。太陽電池２９に接続されたケーブル２９ｂは、ホイールディスク４０ｃの内部あるいは裏面を通って係合部５１まで延長され、係合部５１の係合凹部４０ｆとの当接面に導電性を有する接点５１ａが形成されている。
【００４５】
また、ＴＰＭＳバルブ２０に接続されたケーブル２９ａは、係合凹部４０ｆまで延長され、その先端には、センターキャップ４１の係合部５１の接点５１ａと接触するための接点２９ａ２が形成されている。
【００４６】
上記構成により、太陽電池２９〜ケーブル２９ｂ〜接点５１ａ〜接点２９ａ２〜ケーブル２９ａ〜ＴＰＭＳバルブ２０という経路で、太陽電池２９の発電電力がＴＰＭＳバルブ２０に供給される。
【００４７】
図６（ａ）の例においても、図６（ｂ）と同様に、係合部（５１），係合凹部（ホイールディスク４０ｃに形成），各接点（いずれも図示せず）が形成され、ケーブル２９ａは、係合凹部の接点から、ホイールディスク４０ｃの裏面およびホイールリム４０ａの表面を通ってＴＰＭＳバルブ２０に接続される。
【００４８】
図７を用いて、太陽電池２９のホイール４０への取り付け構成の別例について説明する。本構成においては、太陽電池２９は、ホイール４０のホイールディスク４０ｃの開口部４０ｇの少なくとも一部を覆うように取り付けられる。なお、太陽電池２９は、ＴＰＭＳバルブ２０が設けられている開口部には取り付けない方が、タイヤ１８への空気補充の際の妨げとならない。
【００４９】
取り付け方法は、接着剤を用いて太陽電池２９（あるいは太陽電池２９が取り付けられた部材）をホイールディスク４０ｃの開口部４０ｇの周縁に接着する方法、上述のセンターキャップ４１あるいはホイールキャップ５０のような係合部を形成して開口部４０ｇと係合する方法のいずれを用いてもよい。
【００５０】
図７の構成におけるケーブル２９ａの配設方法は、太陽電池２９をホイールディスク４０ｃの開口部４０ｇの周縁に接着する場合は、ホイールディスク４０ｃの裏面およびホイールリム４０ａの表面を通す図５の構成と同様である。また、係合部を形成してホイールディスク４０ｃと係合する場合は、係合部に接点を設ける図６の構成と同様である。
【００５１】
また、図７のように、太陽電池２９をホイールディスク４０ｃの表面に取り付けてもよい。この場合のケーブル２９ａの配設方法は、ホイールディスク４０ｃの表面およびホイールリム４０ａの表面を通す方法の他に、ホイールディスク４０ｃの太陽電池２９との接着面に穴を開けて、ケーブル２９ａをホイールディスク４０ｃの裏面に通し、その後ホイールリム４０ａの表面に配する方法を用いてもよい。
【００５２】
図８を用いて、ＴＰＭＳバルブ２０における電力供給制御処理について説明する。なお、本処理は、メモリ２４あるいはＭＰＵ２３に含まれるＲＯＭ（図示せず）に記憶された制御プログラムに含まれ、該プログラムに含まれる他の処理とともに繰り返し実行される。
【００５３】
まず、太陽電池２９から電力を供給するように、ＭＰＵ２３から電源回路２６に指令を送る（Ｓ１１）。すなわち、電源回路２６内では、太陽電池２９からＴＰＭＳバルブ２０の各部に電源が供給されるように回路が形成されるように関連するスイッチ，リレー等が閉じられる。
【００５４】
次に、太陽電池２９の発電状態を取得する（Ｓ１２）。これは、例えば、太陽電池２９の発電電流を検出する電流センサ２９１（図２参照）から発電電流（電圧換算値）をＡＤ２５でＡＤ変換することで取得し、この発電電流とメモリ２４に予め記憶される太陽電池２９の出力電圧（あるいは定格電圧）とに基づいて太陽電池２９の発電電力を算出する。
【００５５】
次に、太陽電池２９の発電電力のみでＴＰＭＳバルブ２０が必要とする電力（以下、「必要電力」ともいう）を供給可能か否かを判定する。この必要電力は、ＴＰＭＳバルブ２０の回路構成に基づいて事前に算出可能であるため、必要電力の値をメモリ２４に予め記憶しておく。そして、太陽電池２９の発電電力が必要電力を上回るとき、太陽電池２９のみで電力を供給可能と判定する。
【００５６】
太陽電池２９のみで電力を供給可能と判定したとき（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、余剰電力があるか否かを判定する。これは、例えば、太陽電池２９の発電電力が、必要電力に予め定められた値を加えたものよりも上回るときに、余剰電力があると判定する。
【００５７】
余剰電力があると判定したとき（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、ＭＰＵ２３から電源回路２６に指令を送り、太陽電池２９から２次電池２７に余剰電力を供給、すなわち、２次電池２７を充電する（Ｓ１５）。電源回路２６には、太陽電池２９が２次電池２７を充電するための充電回路が含まれ、この充電回路には、電圧変換回路や過充電保護回路も含まれている。
【００５８】
一方、太陽電池２９のみで電力を供給できないと判定したとき（Ｓ１３：Ｎｏ）、ＭＰＵ２３から電源回路２６に指令を送り、例えば、以下のような手順で２次電池２７から不足分の電力をＴＰＭＳバルブ２０の各部に供給する（Ｓ１６）。
・ＭＰＵ２３で、必要電力から太陽電池２９の発電電力を差し引いて、不足分の電力（すなわち、２次電池２７から供給する電力）を算出する。
・ＭＰＵ２３で、電力を２次電池２７の定格電圧で除算し、電力を電流（バッテリ電流ともいう）に換算する。
・ＭＰＵ２３で、電流の値に基づいてＰＷＭ（パルス幅変調）デューティを算出する。
・ＭＰＵ２３から算出したＰＷＭデューティ信号を出力し、電源回路２６内の、２次電池２７からの電流経路上に設けられたＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）等のスイッチング素子を、ＰＷＭデューティ信号により駆動し、バッテリ電流を供給する。
【００５９】
次に、２次電池２７の充電状態を取得する（Ｓ１７）。これは、例えば、２次電池２７の出力電圧を検出する電圧センサ２７１（図２参照）の出力値をＡＤ４５でＡＤ変換したものを充電状態とする。取得した充電状態に基づいて、２次電池２７のみで不足分の電力を供給可能か否かを判定する。これは、例えば、充電状態と供給可能電力（あるいは供給可能電流）との関係をマップデータとして予めメモリ２４に記憶しておき、このマップを参照することで供給可能か否かを判定する。
【００６０】
２次電池２７のみで不足分の電力を供給できないと判定したとき（Ｓ１８：Ｎｏ）、ＭＰＵ２３から電源回路２６に指令を送り、上述のステップＳ１６と同様の方法で、１次電池２８から不足分の電力をＴＰＭＳバルブ２０の各部に供給する（Ｓ１９）。
【００６１】
図２において、２次電池２７および１次電池２８のない構成としてもよい。この場合、図８の電力供給制御処理では、ステップＳ１２〜Ｓ１９は実行されない。
【００６２】
また、図２において、２次電池２７のない構成としてもよい。この場合、図８の電力供給制御処理では、ステップＳ１４〜Ｓ１８は実行されない。つまり、太陽電池２９のみで電力を供給できないと判定したとき（Ｓ１３：Ｎｏ）、１次電池２８から不足分の電力をＴＰＭＳバルブ２０の各部に供給する（Ｓ１９）。
【００６３】
図２において、１次電池２８のない構成としてもよい。この場合、図８の電力供給制御処理では、ステップＳ１７〜Ｓ１９は実行されない。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 車輪情報送信装置（１ＦＲ〜１ＲＬ）
１０ 車両
１４ 車輪（１４ＦＲ〜１４ＲＬ）
２０ ＴＰＭＳバルブ（２０ＦＲ〜２０ＲＬ）
２１ 空気圧センサ（車輪情報検出部）
２２ 車輪側通信機（車輪情報出力部）
２３ ＭＰＵ（演算部）
２４ メモリ（車輪情報記憶部）
２６ 電源回路（電力供給制御部）
２７ ２次電池
２８ １次電池
２９ 太陽電池（２９ＦＲ〜２９ＲＬ）
２９ａ，２９ｂ ケーブル
２９ａ１，２９ａ２ 接点
４０ ホイール
４０ａ ホイールリム
４０ｃ ホイールディスク（ホイール本体）
４０ｆ 係合凹部（係合部）
４０ｇ 開口部
４１ センターキャップ
４１ａ 係合部
４１ｂ 接点
５０ ホイールキャップ
５１ 係合部
５１ａ 接点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に関連する車輪情報を検出する車輪情報検出部と、
前記車輪情報を記憶する車輪情報記憶部と、
検出した前記車輪情報に基づいて、各種演算を行う演算部と、
前記車輪情報あるいは前記演算結果を前記車輪の外部に出力する車輪情報出力部と、
を含む制御ユニットと、
前記車輪のホイールに取り付けられた太陽電池と、
を備え、
前記制御ユニットは、前記太陽電池の発電電力を、該制御ユニット内に供給する電力供給制御部をさらに備えることを特徴とする車輪情報送信装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、１次電池を備え、
前記電力供給制御部は、前記太陽電池の発電電力に基づいて、前記１次電池から電力を前記制御ユニット内に供給する請求項１に記載の車輪情報送信装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは、充電可能であり自身に充電されている電力を外部に供給する２次電池を備え、
前記電力供給制御部は、前記太陽電池の発電電力に基づいて前記２次電池から電力を前記制御ユニット内に供給する請求項１に記載の車輪情報送信装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、１次電池を備え、
前記電力供給制御部は、前記太陽電池の発電電力および前記２次電池の供給電力に基づいて、前記１次電池から電力を前記制御ユニットに供給する請求項３に記載の車輪情報送信装置。
【請求項５】
前記太陽電池は、前記車輪のホイールのセンターキャップ表面に取り付けられる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輪情報送信装置。
【請求項６】
前記太陽電池は、前記車輪のホイールのホイールキャップ表面に取り付けられる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輪情報送信装置。
【請求項７】
前記車輪のホイールのセンターキャップあるいはホイールキャップと、前記車輪のホイール本体とは、それぞれを係合するための係合部を有し、
前記係合部のそれぞれに電極が設けられ、前記センターキャップあるいは前記ホイールキャップ側の電極はケーブルを介して前記太陽電池と接続され、前記ホイール本体側の電極はケーブルを介して前記制御ユニットと接続され、係合の際にこれら電極が接触することで、前記係合部を経由して、前記太陽電池から前記制御ユニットへ電力が供給される請求項５または請求項６に記載の車輪情報送信装置。
【請求項８】
前記太陽電池は、前記車輪のホイール本体の表面に取り付けられる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輪情報送信装置。
【請求項９】
前記太陽電池は、前記車輪のホイール本体の表面の開口部を覆うように取り付けられる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輪情報送信装置。
【請求項１】
車輪に関連する車輪情報を検出する車輪情報検出部と、
前記車輪情報を記憶する車輪情報記憶部と、
検出した前記車輪情報に基づいて、各種演算を行う演算部と、
前記車輪情報あるいは前記演算結果を前記車輪の外部に出力する車輪情報出力部と、
を含む制御ユニットと、
前記車輪のホイールに取り付けられた太陽電池と、
を備え、
前記制御ユニットは、前記太陽電池の発電電力を、該制御ユニット内に供給する電力供給制御部をさらに備えることを特徴とする車輪情報送信装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、１次電池を備え、
前記電力供給制御部は、前記太陽電池の発電電力に基づいて、前記１次電池から電力を前記制御ユニット内に供給する請求項１に記載の車輪情報送信装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは、充電可能であり自身に充電されている電力を外部に供給する２次電池を備え、
前記電力供給制御部は、前記太陽電池の発電電力に基づいて前記２次電池から電力を前記制御ユニット内に供給する請求項１に記載の車輪情報送信装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、１次電池を備え、
前記電力供給制御部は、前記太陽電池の発電電力および前記２次電池の供給電力に基づいて、前記１次電池から電力を前記制御ユニットに供給する請求項３に記載の車輪情報送信装置。
【請求項５】
前記太陽電池は、前記車輪のホイールのセンターキャップ表面に取り付けられる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輪情報送信装置。
【請求項６】
前記太陽電池は、前記車輪のホイールのホイールキャップ表面に取り付けられる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輪情報送信装置。
【請求項７】
前記車輪のホイールのセンターキャップあるいはホイールキャップと、前記車輪のホイール本体とは、それぞれを係合するための係合部を有し、
前記係合部のそれぞれに電極が設けられ、前記センターキャップあるいは前記ホイールキャップ側の電極はケーブルを介して前記太陽電池と接続され、前記ホイール本体側の電極はケーブルを介して前記制御ユニットと接続され、係合の際にこれら電極が接触することで、前記係合部を経由して、前記太陽電池から前記制御ユニットへ電力が供給される請求項５または請求項６に記載の車輪情報送信装置。
【請求項８】
前記太陽電池は、前記車輪のホイール本体の表面に取り付けられる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輪情報送信装置。
【請求項９】
前記太陽電池は、前記車輪のホイール本体の表面の開口部を覆うように取り付けられる請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輪情報送信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２３０５９７（Ｐ２０１１−２３０５９７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０１１２６（Ｐ２０１０−１０１１２６）
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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