電気機器及びタイヤ状態監視装置
【課題】電池の電極の表面に対する析出物の付着を抑制して電池の長寿命化を図ることが可能な電気機器及びタイヤ状態監視装置を提供する。
【解決手段】電解質中に、集電体上に正極活物質層が固着された正極と、別の集電体上に負極活物質層が固着された負極とが、セパレータを介して互いに対向するように配置される電池１８に対して、強制的に電流を流すリフレッシュ動作を行うリフレッシュ回路１７を設ける。リフレッシュ動作後に電池の起電力を計測し、起電力が回復されていない場合には、その旨の報知信号を送信する。
【解決手段】電解質中に、集電体上に正極活物質層が固着された正極と、別の集電体上に負極活物質層が固着された負極とが、セパレータを介して互いに対向するように配置される電池１８に対して、強制的に電流を流すリフレッシュ動作を行うリフレッシュ回路１７を設ける。リフレッシュ動作後に電池の起電力を計測し、起電力が回復されていない場合には、その旨の報知信号を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器及びタイヤ状態監視装置に関する。特に本発明は、電気機器に用いられる電池の長寿命化を図るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電気機器に用いられるリチウム電池等の電池の内部には、一対の電極、すなわち正極及び負極が設けられている。各電極は、集電体とその集電体に固着された活物質層とを有している。集電体は活物質層にて発生するキャリアを集めるように機能する。集電体から活物質層が剥離すると、電池の充放電容量が低下して、電池性能の低下を招く。そこで、集電体の表面にクロメート処理やコロナ放電処理を施すことによって集電体と活物質層との接着力を向上させるようにした電池が提案されている（例えば、特許文献１，２）。また、集電体の表面にベーマイト処理を施すことによって該集電体と活物質層との接着力を向上させるようにした電池も提案されている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開昭５６−５７２６１号公報
【特許文献２】特開平７−１３５０２３号公報
【特許文献３】特開２０００−４８８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記電池においては、時間の経過に従い正極及び負極の各表面に析出物が堆積及び付着して被膜を形成することが知られている。前記析出物が正極及び負極に付着すると、電池の充放電容量が低下する。よって、上記したように集電体に対する活物質層の接着力を向上させたとしても、電池の充放電容量が経時的に低下して電池の寿命が短くなることは避けられない。
【０００４】
本発明の目的は、電池の電極の表面に対する析出物の付着を抑制して電池の長寿命化を図ることが可能な電気機器及びタイヤ状態監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目標を達成するため、本願発明は、一対の電極を有する電池と、該電池によって駆動される負荷装置とを備え、各電極が集電体と活物質層とを有する電気機器において、前記電極に付着する付着物を除去すべく、前記電極間に強制的に電流を流すリフレッシュ動作を実行するリフレッシュ回路を備えることを要旨とする。
【０００６】
これによれば、一対の電極の間に強制的に電流が供給されるため、電極に付着した付着物が除去される。この結果、充放電容量の低下が阻止されるので、電池の長寿命化が図られる。
【０００７】
好ましくは、前記リフレッシュ回路は、前記リフレッシュ動作時において、前記電極間に前記負荷装置の駆動時よりも大きな電流を流すように構成される。
これによれば、電極に付着した付着物が効果的に除去される。
【０００８】
前記リフレッシュ回路は、前記負荷装置と並列に前記電池に接続される負荷部と、前記負荷部及び前記電池を含む閉回路を形成するように動作するスイッチとを備えていてもよい。
【０００９】
これによれば、スイッチを動作させることによって電池に電流が供給されることにより
、電池がリフレッシュされる。
【００１０】
前記負荷部は、抵抗または電流回路であってもよい。
これによれば、負荷部が抵抗または定電流回路である場合には、簡単な構成でリフレッシュ回路を実現できる。この結果、電気機器を小型化させることも可能となる。さらに、負荷部として定電流回路を使用した場合では、スイッチを動作させることによって、定電流回路には、リフレッシュ回路の両端にかかる電圧の大きさに関係なく、一定の電流が流れる。
【００１１】
前記リフレッシュ回路は、予め定められた条件が成立したときに前記リフレッシュ動作を実行してもよい。
これによれば、予め定められた条件が、例えば予め定められた期間が経過する度に成立されるとした場合、電池は所定期間毎に定期的にリフレッシュされる。この結果、負荷装置が未使用状態であっても、電池の電極に対する付着物の堆積が抑制される。
【００１２】
前記リフレッシュ回路は、予め定められた期間が経過する度に定期的に前記リフレッシュ動作を実行してもよい。
これによれば、電池は所定期間毎に定期的にリフレッシュされるので、負荷装置が未使用状態であっても、電池の電極に対する付着物の堆積が抑制される。
【００１３】
前記負荷装置の駆動状態において前記電池の起電力を検出する電圧センサをさらに備え、前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記リフレッシュ回路は前記リフレッシュ動作を実行してもよい。
これによれば、電池の起電力が精度良く検出されるので、電池の起電力が負荷装置を駆動可能な値であるか否かを正確に判定することができる。
【００１４】
前記リフレッシュ動作の実行後に、前記負荷装置の駆動状態において前記電池の起電力を検出する電圧センサと、前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記電池が容量不足であることを判定する判定部とをさらに備えてもよい。
これによれば、電池のリフレッシュが、必要なときに適切に行われる。
【００１５】
本願発明の電気機器は、車両のタイヤの状態を監視するタイヤ状態監視装置における送信機であることを要旨とする。
これによれば、タイヤ状態監視装置に内蔵される電池について、その電極に付着した付着物が除去される。
【００１６】
本願発明のタイヤ状態監視装置は、車両のタイヤの内部に配置され、該タイヤの状態を検出するとともに検出したタイヤ状態を示す信号を送信する送信機と、前記車両の車体に搭載され、前記タイヤ状態を示す信号を受信する受信機とを備えるタイヤ状態監視装置において、前記送信機は、一対の電極を有する電池と、該電池によって駆動され、タイヤ状態の検出及び信号の送信を行う負荷装置とを備え、各電極は集電体と活物質層とを有し、前記送信機はさらに、前記電極に付着する付着物を除去すべく、前記電極間に強制的に電流を流すリフレッシュ動作を実行するリフレッシュ回路を備えることを要旨とする。
【００１７】
これによれば、車両のタイヤ状態を監視する監視装置の送信機を駆動させる電池について、その電極に付着した付着物が除去される。従って、送信機は、長時間にわたって安定した動作を維持できる。
【００１８】
前記送信機は、前記リフレッシュ動作の実行後に、前記負荷装置の駆動状態において前
記電池の起電力を検出する電圧センサを備え、前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記送信機は電池が容量不足であることを示す報知信号を送信し、前記受信機は、前記報知信号の受信に応じて、前記電池の容量不足を報知する報知器を備えてもよい。
これによれば、車両の搭乗者は送信機を交換すべきであることを的確に把握する。
【００１９】
前記受信機は、前記リフレッシュ動作の実行を指令する指令信号を送信する送信部を備え、前記送信機は前記指令信号を受信する受信部を備え、該受信部が指令信号を受信したときに前記リフレッシュ回路がリフレッシュ動作を実行してもよい。
【００２０】
これによれば、電池のリフレッシュ動作を外部から制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の電気機器をタイヤ状態監視装置の送信機に具体化した一実施形態を、図１〜図６に基づいて説明する。図１に示すように、タイヤ状態監視装置は、車両１の４つのタイヤ２にそれぞれ装着される送信機３と、車両１の車体４に設けられる１つの受信機５とを備えている。
【００２２】
各送信機３は、対応するタイヤ２の内部に位置するように、ホイールに固定されている。各送信機３は、対応するタイヤ２の状態、すなわち対応するタイヤ２の内部空気圧及び内部温度を計測して、その計測されたタイヤ状態を示すデータを含む信号を受信機５に無線送信する。なお、タイヤ状態の計測動作は第１の所定時間毎に定期的に行われ、送信動作は前記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間毎に定期的に行われる。但し、計測されたタイヤ状態が異常を示す場合（例えば、タイヤ２の内部圧力の異常低下、タイヤ２の内部圧力の急変）、送信機３は定期的な送信動作とは関係無く、直ちに送信動作を行う。受信機５は、各送信機３から無線送信された信号を受信して、その受信信号を処理する。
【００２３】
図２に示すように、各送信機３は、圧力センサ１１、温度センサ１２、電圧センサ１３、送信機コントローラ１４、受信部としてのＬＦ受信回路１５、ＲＦ送信回路１６及びリフレッシュ回路１７を備えている。センサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６は、送信機３に内蔵された電池１８によって駆動される負荷装置であり、図示しない配線を介して電池１８に接続されている。
【００２４】
電池１８は、公知の小型リチウム電池であって、図３に示すように、ガスケット１９を介して互いに嵌合される正極カバー２１と負極カバー２２とを備えている。正極カバー２１と負極カバー２２とで形成される空間２３内には、一対の電極、すなわち正極２６及び負極２９が設けられている。正極２６は、正極カバー２１に接触する集電体２４とその集電体２４に固着された正極活物質層２５とを有している。負極２９は、負極カバー２２に接触する集電体２７とその集電体２７に固着された負極活物質層２８とを有している。空間２３内には、電解質３０が充填されている。また、空間２３内には、セパレータ２０が配置され、該セパレータ２０を介して一対の電極２６，２９が互いに対向している。正極カバー２１には正極端子３１が固着されており、負極カバー２２には負極端子３２が固着されている。端子３１，３２は、図示しない配線を介してセンサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６に接続され、該センサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６は電池１８から供給される電力によって駆動される。
【００２５】
図２に示すように、圧力センサ１１は、対応するタイヤ２の内部空気圧を計測して、その計測によって得られた空気圧データを送信機コントローラ１４に出力する。温度センサ１２は、対応するタイヤ２の内部温度を計測して、その計測によって得られた温度データ
を送信機コントローラ１４に出力する。電圧センサ１３は、電池１８の起電力を計測して、その計測によって得られた電圧データを送信機コントローラ１４に出力する。図４に示すように、送信機コントローラ１４は、判定部としてのＣＰＵ４０、ＲＡＭ４１、ＲＯＭ４２及びタイマー４３を備えている。ＲＡＭ４１には、固有の識別情報であるＩＤコードが登録されている。このＩＤコードは、各送信機３を受信機５において識別するために使用されるコードである。送信機コントローラ１４は、空気圧データ、温度データ及びＩＤコードを含むデータを、ＲＦ送信回路１６に出力する。ＲＦ送信回路１６は、送信機コントローラ１４からのデータを符号化及び変調した後、そのデータを含むＲＦ信号（高周波信号）を、ＲＦ送信アンテナＰａを介して受信機５に無線送信する。
【００２６】
ＲＯＭ４２には、電池１８の起電力に関する閾値Ｖ１が記憶されている。この閾値Ｖ１は、負荷装置１１〜１６を所定の基準温度下で正常に駆動させるのに必要な電圧の最小値に基づき設定される。電池１８の起電力が閾値Ｖ１と等しいかまたはそれより小さい場合、電池１８が容量不足であって、使用するには適切ではないと判断される。
【００２７】
ＲＯＭ４２にはさらに、タイヤ２の内部温度に起因する電池１８の起電力の変化を補償するための換算データが記憶されている。この換算データは、電圧センサ１３によって計測された電池１８の起電力を、温度センサ１２によって計測されるタイヤ２の内部温度に基づき前記基準温度に対応した値に換算するために使用される。タイマー４３は、時間の計時を行うものである。
【００２８】
送信機コントローラ１４には、電池１８をリフレッシュするための前記リフレッシュ回路１７が接続されている。すなわち、電池１８の使用に伴い、各電極２６，２９の表面には析出物（付着物）が堆積及び付着して被膜を形成する。リフレッシュ回路１７は、このような付着物を除去すべく、リフレッシュ動作を実行する。
【００２９】
図５に示すように、リフレッシュ回路１７は、前記負荷装置１１〜１６に対して並列となるように、電池１８に接続されている。リフレッシュ回路１７は、負荷部としての抵抗４５と、該抵抗４５に直列に接続されたスイッチとしてのトランジスタ４６とを備えている。抵抗４５は、センサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６の各内部抵抗の合計値に比べて十分に小さい抵抗値を有している。
【００３０】
トランジスタ４６のゲートは、送信機コントローラ１４から供給されるＨレベル又はＬレベルのリフレッシュ信号を入力する。本実施形態のトランジスタ４６は、ｎチャネルＦＥＴを使用しているので、トランジスタ４６のゲートにＨレベルのリフレッシュ信号が入力されると、トランジスタ４６はオン状態になる。また、トランジスタ４６のゲートにＬレベルのリフレッシュ信号が入力されると、トランジスタ４６はオフ状態になる。
【００３１】
トランジスタ４６がオン状態になると、抵抗４５及び電池１８を含む閉回路が形成される。この結果、電池１８の起電力に応じた電流が抵抗４５を介して電極２６，２９の間に流れて、リフレッシュ動作が行われる。抵抗４５の抵抗値は、センサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６の各内部抵抗の合計値に比べて十分に小さい値であるので、電極２６，２９の間には十分に大きな電流が流れる。このようなリフレッシュ動作を行うことにより、電極２６，２９に付着する析出物（付着物）は除去され、電池１８の起電力が回復する。
【００３２】
また、トランジスタ４６がオフ状態になると、電池１８及び抵抗４５を含む回路が開放され、抵抗４５を通じた電気の流れは生じない。つまり、リフレッシュ回路１７を通じた電気の流れは生じない。
【００３３】
ＣＰＵ４０は、リフレッシュ動作の実行後に、電池１８の起電力が前記閾値より大きな値にまで回復しないと判定した場合には、ＲＦ送信回路１６へ電池１８の容量不足を示す報知信号（警告信号）を出力する。ＲＦ送信回路１６は、受け取った報知信号を含むＲＦ信号を、ＲＦ送信アンテナＰａを介して受信機５に無線送信する。
【００３４】
図２に示すように、受信機５は、ＲＦ受信回路５１、送信部としてのＬＦ送信回路５２、受信機コントローラ５３、表示器５４及び報知器としての警報器５５を備えている。これら各機器は、車両１に搭載されたバッテリ（図示せず）によって駆動される。ＲＦ受信回路５１は、各送信機３からの送信信号を、ＲＦ受信アンテナＰｃを介して受信する。ＲＦ受信回路５１は、受信信号を復調及び復号することによって得られたデータを、受信機コントローラ５３に送信する。受信機コントローラ５３は、ＲＦ受信回路５１からのデータに基づき、発信元の送信機３に対応するタイヤ２の内部空気圧及び内部温度を認識する。また、受信機コントローラ５３は、送信機３から報知信号を受信した場合には、発信元の送信機３に設けられた電池１８が容量不足であることを認識する。
【００３５】
受信機コントローラ５３はまた、前記内部空気圧及び内部温度に関する情報等を表示器５４に表示させる。表示器５４は、車両１の搭乗者の視認範囲に配置される。受信機コントローラ５３はさらに、内部空気圧及び内部温度の異常や電池１８の容量不足を警報器（報知器）５５にて報知させる。警報器５５としては、例えば、異常を音によって報知する装置や、異常を光によって報知する装置が適用される。勿論、タイヤ２の内部空気圧及び内部温度の異常や電池１８の容量不足を、報知器としての表示器５４に表示させてもよい。
【００３６】
ＬＦ送信回路５２には、複数の送信機３にそれぞれ対応するＬＦ送信アンテナＰｄが接続されている。各ＬＦ送信アンテナＰｄは、対応する送信機３の近傍、例えば車体４のホイールハウスに設けられている。受信機コントローラ５３は、ＬＦ送信回路５２及び各ＬＦ送信アンテナＰｄを介して、制御信号（指令信号）としてのＬＦ信号（低周波信号）を送信する。各送信機３の送信機コントローラ１４は、ＬＦ受信アンテナＰｂ及びＬＦ受信回路１５を通じて、対応するＬＦ送信アンテナＰｄからのＬＦ信号を受信すると、そのＬＦ信号によって示される指令内容に応じた動作を行う。例えば、各送信機コントローラ１４はＬＦ信号を受信すると、動作モードの切り替えを行ったり、或いは前記リフレッシュ動作を実行したりする。
【００３７】
次に、上記のように構成されるタイヤ状態監視装置によって実行される処理について、図６に基づいて説明する。図６のフローチャートに示すルーチンはＲＯＭ４２に記憶されたプログラムに従って実行される。
【００３８】
まずステップＳ１において、ＣＰＵ４０は、予め定められたリフレッシュ条件が成立したか否かを判定する。本実施形態では、リフレッシュ条件として以下の３つの条件Ａ）〜Ｃ）が定められている。
【００３９】
Ａ） リフレッシュ動作の実行を指令するＬＦ信号を受信機５から受け取る。
Ｂ） 定期的なリフレッシュ動作を行うべき時期に達する。
Ｃ） 送信動作時において、電池１８の起電力が閾値Ｖ１以下になる。
【００４０】
条件Ａ）に関して、受信機５は、例えば車両の走行距離が所定距離（例えば３０００Ｋｍ）に達する毎に、或いは車両の使用年数が所定年数に達する毎に、リフレッシュ動作の実行を指令するＬＦ信号を送信する。条件Ｂ）に関しては、タイマー４３の計時に基づき所定期間（例えば１週間）が経過する度に、定期的なリフレッシュ動作を行うべき時期に達したと判断される。条件Ｃ）に関しては、送信動作時において、電池１８の起電力が計
測されるとともにタイヤ２の内部温度が計測される。計測された電池１８の起電力は換算データに従って換算され、その換算後の起電力の値と閾値Ｖ１とが比較される。
【００４１】
上記条件Ａ）〜Ｃ）の何れかが成立すると、ＣＰＵ４０はステップＳ２において、リフレッシュ回路１７にＨレベルのリフレッシュ信号を出力する。
すると、ステップＳ３において、電池１８のリフレッシュ動作が行われる。その後、ＣＰＵ４０は、リフレッシュ回路１７にＬレベルのリフレッシュ信号を出力する。この結果、電池１８のリフレッシュ動作が停止する。
【００４２】
続いて、ステップＳ４，Ｓ５において、ＣＰＵ４０は、負荷装置を動作させた状態で電圧センサ１３に電池１８の起電力の計測を行わせる。本実施形態では、起電力の計測は、送信動作を行わせた状態で、つまりＲＦ送信回路１６を駆動させた状態で行われる。次に、ステップＳ６において、ＣＰＵ４０は、計測された電池１８の起電力と前記閾値Ｖ１とを比較する。なお、この場合も、計測された電池１８の起電力は換算データに従って換算され、その換算後の起電力の値と閾値Ｖ１とが比較される。電池１８の起電力が前記閾値Ｖ１より大きい場合、リフレッシュ動作によって電池１８の起電力が回復したものとして、ＣＰＵ４０は本ルーチンを終了して通常の動作に戻る。
【００４３】
一方、電池１８の起電力が前記閾値Ｖ１と等しいかまたは小さい場合、ステップＳ７において、ＣＰＵ４０はＲＡＭ４１に設定されるカウント値Ｎを「１」インクリメントする。ステップＳ８において、ＣＰＵ４０は、カウント値Ｎが「５」より小さいか否かを判断する。カウント値Ｎが「５」より小さい場合、ＣＰＵ４０はステップＳ３に戻ってリフレッシュ動作を再度実行する。一方、カウント値Ｎが「５」に達した場合、ステップ９において、ＣＰＵ４０は電池１８の容量不足を示す報知信号を無線送信する。受信機５は報知信号を受信すると、電池１８の容量不足を報知すべく警報器５５を動作させる。つまり、リフレッシュ動作を５回行っても、電池１８の起電力が閾値Ｖ１以下の場合には、電池１８の容量が回復不能であるとして、警報動作が行われる。
【００４４】
なお、ステップＳ３のリフレッシュ動作は例えば０．２ｍ秒の間行われる。そして、このリフレッシュ動作が繰り返される場合、リフレッシュ動作は１秒間隔をおいて行われる。
【００４５】
本実施形態は下記の利点を有する。
（１）電解質３０中に、集電体２４上に正極活物質層２５が固着された正極２６と、集電体２７上に負極活物質層２８が固着された負極２９とが、セパレータ２０を介して互いに対向するように配置される電池１８に対して、強制的に電流を流すリフレッシュ動作を行うようにした。この結果、電極２６，２９に付着した付着物が除去されて、電池１８の長寿命化を図ることができる。
【００４６】
（２）電池１８の起電力が閾値Ｖ１と等しいかまたは小さい場合に、電池１８はリフレッシュされる。従って、電池１８のリフレッシュが、必要なときに適切に行われる。
（３）電池１８は所定期間毎に定期的にリフレッシュされるので、例えば送信機３が送信動作を停止した未使用状態で保管されている場合であっても、電池１８の電極２６，２９に対する付着物の堆積を抑制することができる。
【００４７】
（４）電池１８の起電力が回復しない場合、リフレッシュ動作は複数回繰り返して実行される。そのため、電極２６，２９から付着物を効果的に除去することが可能となり、電池１８の起電力を極力回復させることができる。
【００４８】
（５）電池１８の起電力は、温度センサ１２からのタイヤ２の内部温度に基づいた換算
データに従って換算される。従って、電池１８の周囲の温度によって起電力が変動しても、電池１８の起電力を適正に判定することができる。
【００４９】
（６）抵抗４５の抵抗値を、センサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６の各内部抵抗の合計値に比べて十分に小さくした。従って、電極２６，２９間に大きな電流を供給することができるので、電極２６，２９に付着する付着物が効果的に除去される。
【００５０】
（７）電池１８の起電力は、負荷装置を動作させた状態で電圧センサ１３によって計測される。従って、電池１８の起電力が負荷装置を駆動可能な値であるか否かを正確に判定することができる。
【００５１】
（８）リフレッシュ動作によって電池１８を効率的に使用することができ、送信機３は、長時間にわたって安定した動作を維持できる。
（９）リフレッシュ動作を行っても電池１８の容量不足が解消されない場合、送信機３は報知信号を受信機５に送信する。受信機５は、報知信号を受信すると、電池１８の容量不足を警報器５５にて報知させる。よって、車両の搭乗者は送信機３を交換すべきであることを的確に把握する。
【００５２】
（１０）リフレッシュ回路１７は、抵抗４５と、該抵抗４５に直列に接続されたスイッチとしてのトランジスタ４６とから構成されている。そして、リフレッシュ回路１７は、負荷装置１１〜１６に対して並列となるように、電池１８に接続されている。従って、簡単な構成でリフレッシュ回路１７を実現できる。この結果、送信機３の小型化を図ることが可能となる。
【００５３】
なお、本発明の実施形態は前記に限定されるものではなく、以下のように変更されてもよい。
・通常、送信機３を外部から制御するための外部制御装置が、例えば車両整備工場にて使用される。この外部制御装置は、受信機５から送信されるＬＦ信号と同様または類似のＬＦ信号を発信可能である。この外部制御装置からはＬＦ信号（指令信号または制御信号）を送信機３に向けて発信して、送信機３がそのＬＦ信号に応答してリフレッシュ動作を行うようにしてもよい。
【００５４】
・計測した起電力を基準温度に対応する値に換算する代わりに、閾値Ｖ１を温度に応じて変更するようにしてもよい。
・負荷部として抵抗４５を定電流回路に代えてもよい。この場合、リフレッシュ回路１７には、該リフレッシュ回路１７の両端にかかる電圧の大きさに関係なく一定の電流が流れるので、リフレッシュ動作時において電池１８に流れるリフレッシュ電流を安定させることが可能となる。
【００５５】
・リフレッシュ動作の繰り返し回数は５回に限定されない。リフレッシュ動作の繰り返し回数は５回以上であっても、５回未満であってもよい。
・電池１８が高温環境下にある場合には、電極２６，２９への析出物の付着が進行し易い。そこで、タイヤ２の内部温度が高温（例えば１００℃近く）になった後に常温（例えば２０℃〜４０℃の通常の環境温度）に戻ったときに、リフレッシュ動作を行うようにしてもよい。
【００５６】
・車両１としては、４輪の車両に限らず、２輪の自転車やオートバイ、多輪のバスや被牽引車、またはタイヤ２を装備する産業車両（例えばフォークリフト）等に、前記実施形態が適用されても良い。
【００５７】
・本発明は、タイヤ状態監視装置の送信機３に限らず、電池を使用する各種の電気機器に適用することができる。また、リフレッシュ動作の対象となる電池もリチウム電池に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を具体化した一実施形態におけるタイヤ状態監視装置を示す概略図。
【図２】図１の装置における送信機及び受信機を示すブロック図。
【図３】図２の送信機に内蔵される電池の構成を示す断面図。
【図４】送信機コントローラ及びリフレッシュ回路を示すブロック図。
【図５】リフレッシュ回路を示す回路図。
【図６】送信機にて実行されるリフレッシュ処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５９】
３…送信機、５…受信機、１２…温度センサ、１３…電圧センサ、１１〜１３，１４，１５，１６…負荷装置としてのセンサ、送信機コントローラ、ＬＦ受信回路及びＲＦ送信回路、１５…受信部としてのＬＦ受信回路、１７…リフレッシュ回路、１８…電池、２６，２９…電極、４０…判定部としてのＣＰＵ、４５…負荷部としての抵抗、４６…スイッチとしてのトランジスタ、５２…送信部としてのＬＦ送信回路、５５…報知器としての警報器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器及びタイヤ状態監視装置に関する。特に本発明は、電気機器に用いられる電池の長寿命化を図るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電気機器に用いられるリチウム電池等の電池の内部には、一対の電極、すなわち正極及び負極が設けられている。各電極は、集電体とその集電体に固着された活物質層とを有している。集電体は活物質層にて発生するキャリアを集めるように機能する。集電体から活物質層が剥離すると、電池の充放電容量が低下して、電池性能の低下を招く。そこで、集電体の表面にクロメート処理やコロナ放電処理を施すことによって集電体と活物質層との接着力を向上させるようにした電池が提案されている（例えば、特許文献１，２）。また、集電体の表面にベーマイト処理を施すことによって該集電体と活物質層との接着力を向上させるようにした電池も提案されている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開昭５６−５７２６１号公報
【特許文献２】特開平７−１３５０２３号公報
【特許文献３】特開２０００−４８８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記電池においては、時間の経過に従い正極及び負極の各表面に析出物が堆積及び付着して被膜を形成することが知られている。前記析出物が正極及び負極に付着すると、電池の充放電容量が低下する。よって、上記したように集電体に対する活物質層の接着力を向上させたとしても、電池の充放電容量が経時的に低下して電池の寿命が短くなることは避けられない。
【０００４】
本発明の目的は、電池の電極の表面に対する析出物の付着を抑制して電池の長寿命化を図ることが可能な電気機器及びタイヤ状態監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目標を達成するため、本願発明は、一対の電極を有する電池と、該電池によって駆動される負荷装置とを備え、各電極が集電体と活物質層とを有する電気機器において、前記電極に付着する付着物を除去すべく、前記電極間に強制的に電流を流すリフレッシュ動作を実行するリフレッシュ回路を備えることを要旨とする。
【０００６】
これによれば、一対の電極の間に強制的に電流が供給されるため、電極に付着した付着物が除去される。この結果、充放電容量の低下が阻止されるので、電池の長寿命化が図られる。
【０００７】
好ましくは、前記リフレッシュ回路は、前記リフレッシュ動作時において、前記電極間に前記負荷装置の駆動時よりも大きな電流を流すように構成される。
これによれば、電極に付着した付着物が効果的に除去される。
【０００８】
前記リフレッシュ回路は、前記負荷装置と並列に前記電池に接続される負荷部と、前記負荷部及び前記電池を含む閉回路を形成するように動作するスイッチとを備えていてもよい。
【０００９】
これによれば、スイッチを動作させることによって電池に電流が供給されることにより
、電池がリフレッシュされる。
【００１０】
前記負荷部は、抵抗または電流回路であってもよい。
これによれば、負荷部が抵抗または定電流回路である場合には、簡単な構成でリフレッシュ回路を実現できる。この結果、電気機器を小型化させることも可能となる。さらに、負荷部として定電流回路を使用した場合では、スイッチを動作させることによって、定電流回路には、リフレッシュ回路の両端にかかる電圧の大きさに関係なく、一定の電流が流れる。
【００１１】
前記リフレッシュ回路は、予め定められた条件が成立したときに前記リフレッシュ動作を実行してもよい。
これによれば、予め定められた条件が、例えば予め定められた期間が経過する度に成立されるとした場合、電池は所定期間毎に定期的にリフレッシュされる。この結果、負荷装置が未使用状態であっても、電池の電極に対する付着物の堆積が抑制される。
【００１２】
前記リフレッシュ回路は、予め定められた期間が経過する度に定期的に前記リフレッシュ動作を実行してもよい。
これによれば、電池は所定期間毎に定期的にリフレッシュされるので、負荷装置が未使用状態であっても、電池の電極に対する付着物の堆積が抑制される。
【００１３】
前記負荷装置の駆動状態において前記電池の起電力を検出する電圧センサをさらに備え、前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記リフレッシュ回路は前記リフレッシュ動作を実行してもよい。
これによれば、電池の起電力が精度良く検出されるので、電池の起電力が負荷装置を駆動可能な値であるか否かを正確に判定することができる。
【００１４】
前記リフレッシュ動作の実行後に、前記負荷装置の駆動状態において前記電池の起電力を検出する電圧センサと、前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記電池が容量不足であることを判定する判定部とをさらに備えてもよい。
これによれば、電池のリフレッシュが、必要なときに適切に行われる。
【００１５】
本願発明の電気機器は、車両のタイヤの状態を監視するタイヤ状態監視装置における送信機であることを要旨とする。
これによれば、タイヤ状態監視装置に内蔵される電池について、その電極に付着した付着物が除去される。
【００１６】
本願発明のタイヤ状態監視装置は、車両のタイヤの内部に配置され、該タイヤの状態を検出するとともに検出したタイヤ状態を示す信号を送信する送信機と、前記車両の車体に搭載され、前記タイヤ状態を示す信号を受信する受信機とを備えるタイヤ状態監視装置において、前記送信機は、一対の電極を有する電池と、該電池によって駆動され、タイヤ状態の検出及び信号の送信を行う負荷装置とを備え、各電極は集電体と活物質層とを有し、前記送信機はさらに、前記電極に付着する付着物を除去すべく、前記電極間に強制的に電流を流すリフレッシュ動作を実行するリフレッシュ回路を備えることを要旨とする。
【００１７】
これによれば、車両のタイヤ状態を監視する監視装置の送信機を駆動させる電池について、その電極に付着した付着物が除去される。従って、送信機は、長時間にわたって安定した動作を維持できる。
【００１８】
前記送信機は、前記リフレッシュ動作の実行後に、前記負荷装置の駆動状態において前
記電池の起電力を検出する電圧センサを備え、前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記送信機は電池が容量不足であることを示す報知信号を送信し、前記受信機は、前記報知信号の受信に応じて、前記電池の容量不足を報知する報知器を備えてもよい。
これによれば、車両の搭乗者は送信機を交換すべきであることを的確に把握する。
【００１９】
前記受信機は、前記リフレッシュ動作の実行を指令する指令信号を送信する送信部を備え、前記送信機は前記指令信号を受信する受信部を備え、該受信部が指令信号を受信したときに前記リフレッシュ回路がリフレッシュ動作を実行してもよい。
【００２０】
これによれば、電池のリフレッシュ動作を外部から制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の電気機器をタイヤ状態監視装置の送信機に具体化した一実施形態を、図１〜図６に基づいて説明する。図１に示すように、タイヤ状態監視装置は、車両１の４つのタイヤ２にそれぞれ装着される送信機３と、車両１の車体４に設けられる１つの受信機５とを備えている。
【００２２】
各送信機３は、対応するタイヤ２の内部に位置するように、ホイールに固定されている。各送信機３は、対応するタイヤ２の状態、すなわち対応するタイヤ２の内部空気圧及び内部温度を計測して、その計測されたタイヤ状態を示すデータを含む信号を受信機５に無線送信する。なお、タイヤ状態の計測動作は第１の所定時間毎に定期的に行われ、送信動作は前記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間毎に定期的に行われる。但し、計測されたタイヤ状態が異常を示す場合（例えば、タイヤ２の内部圧力の異常低下、タイヤ２の内部圧力の急変）、送信機３は定期的な送信動作とは関係無く、直ちに送信動作を行う。受信機５は、各送信機３から無線送信された信号を受信して、その受信信号を処理する。
【００２３】
図２に示すように、各送信機３は、圧力センサ１１、温度センサ１２、電圧センサ１３、送信機コントローラ１４、受信部としてのＬＦ受信回路１５、ＲＦ送信回路１６及びリフレッシュ回路１７を備えている。センサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６は、送信機３に内蔵された電池１８によって駆動される負荷装置であり、図示しない配線を介して電池１８に接続されている。
【００２４】
電池１８は、公知の小型リチウム電池であって、図３に示すように、ガスケット１９を介して互いに嵌合される正極カバー２１と負極カバー２２とを備えている。正極カバー２１と負極カバー２２とで形成される空間２３内には、一対の電極、すなわち正極２６及び負極２９が設けられている。正極２６は、正極カバー２１に接触する集電体２４とその集電体２４に固着された正極活物質層２５とを有している。負極２９は、負極カバー２２に接触する集電体２７とその集電体２７に固着された負極活物質層２８とを有している。空間２３内には、電解質３０が充填されている。また、空間２３内には、セパレータ２０が配置され、該セパレータ２０を介して一対の電極２６，２９が互いに対向している。正極カバー２１には正極端子３１が固着されており、負極カバー２２には負極端子３２が固着されている。端子３１，３２は、図示しない配線を介してセンサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６に接続され、該センサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６は電池１８から供給される電力によって駆動される。
【００２５】
図２に示すように、圧力センサ１１は、対応するタイヤ２の内部空気圧を計測して、その計測によって得られた空気圧データを送信機コントローラ１４に出力する。温度センサ１２は、対応するタイヤ２の内部温度を計測して、その計測によって得られた温度データ
を送信機コントローラ１４に出力する。電圧センサ１３は、電池１８の起電力を計測して、その計測によって得られた電圧データを送信機コントローラ１４に出力する。図４に示すように、送信機コントローラ１４は、判定部としてのＣＰＵ４０、ＲＡＭ４１、ＲＯＭ４２及びタイマー４３を備えている。ＲＡＭ４１には、固有の識別情報であるＩＤコードが登録されている。このＩＤコードは、各送信機３を受信機５において識別するために使用されるコードである。送信機コントローラ１４は、空気圧データ、温度データ及びＩＤコードを含むデータを、ＲＦ送信回路１６に出力する。ＲＦ送信回路１６は、送信機コントローラ１４からのデータを符号化及び変調した後、そのデータを含むＲＦ信号（高周波信号）を、ＲＦ送信アンテナＰａを介して受信機５に無線送信する。
【００２６】
ＲＯＭ４２には、電池１８の起電力に関する閾値Ｖ１が記憶されている。この閾値Ｖ１は、負荷装置１１〜１６を所定の基準温度下で正常に駆動させるのに必要な電圧の最小値に基づき設定される。電池１８の起電力が閾値Ｖ１と等しいかまたはそれより小さい場合、電池１８が容量不足であって、使用するには適切ではないと判断される。
【００２７】
ＲＯＭ４２にはさらに、タイヤ２の内部温度に起因する電池１８の起電力の変化を補償するための換算データが記憶されている。この換算データは、電圧センサ１３によって計測された電池１８の起電力を、温度センサ１２によって計測されるタイヤ２の内部温度に基づき前記基準温度に対応した値に換算するために使用される。タイマー４３は、時間の計時を行うものである。
【００２８】
送信機コントローラ１４には、電池１８をリフレッシュするための前記リフレッシュ回路１７が接続されている。すなわち、電池１８の使用に伴い、各電極２６，２９の表面には析出物（付着物）が堆積及び付着して被膜を形成する。リフレッシュ回路１７は、このような付着物を除去すべく、リフレッシュ動作を実行する。
【００２９】
図５に示すように、リフレッシュ回路１７は、前記負荷装置１１〜１６に対して並列となるように、電池１８に接続されている。リフレッシュ回路１７は、負荷部としての抵抗４５と、該抵抗４５に直列に接続されたスイッチとしてのトランジスタ４６とを備えている。抵抗４５は、センサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６の各内部抵抗の合計値に比べて十分に小さい抵抗値を有している。
【００３０】
トランジスタ４６のゲートは、送信機コントローラ１４から供給されるＨレベル又はＬレベルのリフレッシュ信号を入力する。本実施形態のトランジスタ４６は、ｎチャネルＦＥＴを使用しているので、トランジスタ４６のゲートにＨレベルのリフレッシュ信号が入力されると、トランジスタ４６はオン状態になる。また、トランジスタ４６のゲートにＬレベルのリフレッシュ信号が入力されると、トランジスタ４６はオフ状態になる。
【００３１】
トランジスタ４６がオン状態になると、抵抗４５及び電池１８を含む閉回路が形成される。この結果、電池１８の起電力に応じた電流が抵抗４５を介して電極２６，２９の間に流れて、リフレッシュ動作が行われる。抵抗４５の抵抗値は、センサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６の各内部抵抗の合計値に比べて十分に小さい値であるので、電極２６，２９の間には十分に大きな電流が流れる。このようなリフレッシュ動作を行うことにより、電極２６，２９に付着する析出物（付着物）は除去され、電池１８の起電力が回復する。
【００３２】
また、トランジスタ４６がオフ状態になると、電池１８及び抵抗４５を含む回路が開放され、抵抗４５を通じた電気の流れは生じない。つまり、リフレッシュ回路１７を通じた電気の流れは生じない。
【００３３】
ＣＰＵ４０は、リフレッシュ動作の実行後に、電池１８の起電力が前記閾値より大きな値にまで回復しないと判定した場合には、ＲＦ送信回路１６へ電池１８の容量不足を示す報知信号（警告信号）を出力する。ＲＦ送信回路１６は、受け取った報知信号を含むＲＦ信号を、ＲＦ送信アンテナＰａを介して受信機５に無線送信する。
【００３４】
図２に示すように、受信機５は、ＲＦ受信回路５１、送信部としてのＬＦ送信回路５２、受信機コントローラ５３、表示器５４及び報知器としての警報器５５を備えている。これら各機器は、車両１に搭載されたバッテリ（図示せず）によって駆動される。ＲＦ受信回路５１は、各送信機３からの送信信号を、ＲＦ受信アンテナＰｃを介して受信する。ＲＦ受信回路５１は、受信信号を復調及び復号することによって得られたデータを、受信機コントローラ５３に送信する。受信機コントローラ５３は、ＲＦ受信回路５１からのデータに基づき、発信元の送信機３に対応するタイヤ２の内部空気圧及び内部温度を認識する。また、受信機コントローラ５３は、送信機３から報知信号を受信した場合には、発信元の送信機３に設けられた電池１８が容量不足であることを認識する。
【００３５】
受信機コントローラ５３はまた、前記内部空気圧及び内部温度に関する情報等を表示器５４に表示させる。表示器５４は、車両１の搭乗者の視認範囲に配置される。受信機コントローラ５３はさらに、内部空気圧及び内部温度の異常や電池１８の容量不足を警報器（報知器）５５にて報知させる。警報器５５としては、例えば、異常を音によって報知する装置や、異常を光によって報知する装置が適用される。勿論、タイヤ２の内部空気圧及び内部温度の異常や電池１８の容量不足を、報知器としての表示器５４に表示させてもよい。
【００３６】
ＬＦ送信回路５２には、複数の送信機３にそれぞれ対応するＬＦ送信アンテナＰｄが接続されている。各ＬＦ送信アンテナＰｄは、対応する送信機３の近傍、例えば車体４のホイールハウスに設けられている。受信機コントローラ５３は、ＬＦ送信回路５２及び各ＬＦ送信アンテナＰｄを介して、制御信号（指令信号）としてのＬＦ信号（低周波信号）を送信する。各送信機３の送信機コントローラ１４は、ＬＦ受信アンテナＰｂ及びＬＦ受信回路１５を通じて、対応するＬＦ送信アンテナＰｄからのＬＦ信号を受信すると、そのＬＦ信号によって示される指令内容に応じた動作を行う。例えば、各送信機コントローラ１４はＬＦ信号を受信すると、動作モードの切り替えを行ったり、或いは前記リフレッシュ動作を実行したりする。
【００３７】
次に、上記のように構成されるタイヤ状態監視装置によって実行される処理について、図６に基づいて説明する。図６のフローチャートに示すルーチンはＲＯＭ４２に記憶されたプログラムに従って実行される。
【００３８】
まずステップＳ１において、ＣＰＵ４０は、予め定められたリフレッシュ条件が成立したか否かを判定する。本実施形態では、リフレッシュ条件として以下の３つの条件Ａ）〜Ｃ）が定められている。
【００３９】
Ａ） リフレッシュ動作の実行を指令するＬＦ信号を受信機５から受け取る。
Ｂ） 定期的なリフレッシュ動作を行うべき時期に達する。
Ｃ） 送信動作時において、電池１８の起電力が閾値Ｖ１以下になる。
【００４０】
条件Ａ）に関して、受信機５は、例えば車両の走行距離が所定距離（例えば３０００Ｋｍ）に達する毎に、或いは車両の使用年数が所定年数に達する毎に、リフレッシュ動作の実行を指令するＬＦ信号を送信する。条件Ｂ）に関しては、タイマー４３の計時に基づき所定期間（例えば１週間）が経過する度に、定期的なリフレッシュ動作を行うべき時期に達したと判断される。条件Ｃ）に関しては、送信動作時において、電池１８の起電力が計
測されるとともにタイヤ２の内部温度が計測される。計測された電池１８の起電力は換算データに従って換算され、その換算後の起電力の値と閾値Ｖ１とが比較される。
【００４１】
上記条件Ａ）〜Ｃ）の何れかが成立すると、ＣＰＵ４０はステップＳ２において、リフレッシュ回路１７にＨレベルのリフレッシュ信号を出力する。
すると、ステップＳ３において、電池１８のリフレッシュ動作が行われる。その後、ＣＰＵ４０は、リフレッシュ回路１７にＬレベルのリフレッシュ信号を出力する。この結果、電池１８のリフレッシュ動作が停止する。
【００４２】
続いて、ステップＳ４，Ｓ５において、ＣＰＵ４０は、負荷装置を動作させた状態で電圧センサ１３に電池１８の起電力の計測を行わせる。本実施形態では、起電力の計測は、送信動作を行わせた状態で、つまりＲＦ送信回路１６を駆動させた状態で行われる。次に、ステップＳ６において、ＣＰＵ４０は、計測された電池１８の起電力と前記閾値Ｖ１とを比較する。なお、この場合も、計測された電池１８の起電力は換算データに従って換算され、その換算後の起電力の値と閾値Ｖ１とが比較される。電池１８の起電力が前記閾値Ｖ１より大きい場合、リフレッシュ動作によって電池１８の起電力が回復したものとして、ＣＰＵ４０は本ルーチンを終了して通常の動作に戻る。
【００４３】
一方、電池１８の起電力が前記閾値Ｖ１と等しいかまたは小さい場合、ステップＳ７において、ＣＰＵ４０はＲＡＭ４１に設定されるカウント値Ｎを「１」インクリメントする。ステップＳ８において、ＣＰＵ４０は、カウント値Ｎが「５」より小さいか否かを判断する。カウント値Ｎが「５」より小さい場合、ＣＰＵ４０はステップＳ３に戻ってリフレッシュ動作を再度実行する。一方、カウント値Ｎが「５」に達した場合、ステップ９において、ＣＰＵ４０は電池１８の容量不足を示す報知信号を無線送信する。受信機５は報知信号を受信すると、電池１８の容量不足を報知すべく警報器５５を動作させる。つまり、リフレッシュ動作を５回行っても、電池１８の起電力が閾値Ｖ１以下の場合には、電池１８の容量が回復不能であるとして、警報動作が行われる。
【００４４】
なお、ステップＳ３のリフレッシュ動作は例えば０．２ｍ秒の間行われる。そして、このリフレッシュ動作が繰り返される場合、リフレッシュ動作は１秒間隔をおいて行われる。
【００４５】
本実施形態は下記の利点を有する。
（１）電解質３０中に、集電体２４上に正極活物質層２５が固着された正極２６と、集電体２７上に負極活物質層２８が固着された負極２９とが、セパレータ２０を介して互いに対向するように配置される電池１８に対して、強制的に電流を流すリフレッシュ動作を行うようにした。この結果、電極２６，２９に付着した付着物が除去されて、電池１８の長寿命化を図ることができる。
【００４６】
（２）電池１８の起電力が閾値Ｖ１と等しいかまたは小さい場合に、電池１８はリフレッシュされる。従って、電池１８のリフレッシュが、必要なときに適切に行われる。
（３）電池１８は所定期間毎に定期的にリフレッシュされるので、例えば送信機３が送信動作を停止した未使用状態で保管されている場合であっても、電池１８の電極２６，２９に対する付着物の堆積を抑制することができる。
【００４７】
（４）電池１８の起電力が回復しない場合、リフレッシュ動作は複数回繰り返して実行される。そのため、電極２６，２９から付着物を効果的に除去することが可能となり、電池１８の起電力を極力回復させることができる。
【００４８】
（５）電池１８の起電力は、温度センサ１２からのタイヤ２の内部温度に基づいた換算
データに従って換算される。従って、電池１８の周囲の温度によって起電力が変動しても、電池１８の起電力を適正に判定することができる。
【００４９】
（６）抵抗４５の抵抗値を、センサ１１〜１３、送信機コントローラ１４、ＬＦ受信回路１５及びＲＦ送信回路１６の各内部抵抗の合計値に比べて十分に小さくした。従って、電極２６，２９間に大きな電流を供給することができるので、電極２６，２９に付着する付着物が効果的に除去される。
【００５０】
（７）電池１８の起電力は、負荷装置を動作させた状態で電圧センサ１３によって計測される。従って、電池１８の起電力が負荷装置を駆動可能な値であるか否かを正確に判定することができる。
【００５１】
（８）リフレッシュ動作によって電池１８を効率的に使用することができ、送信機３は、長時間にわたって安定した動作を維持できる。
（９）リフレッシュ動作を行っても電池１８の容量不足が解消されない場合、送信機３は報知信号を受信機５に送信する。受信機５は、報知信号を受信すると、電池１８の容量不足を警報器５５にて報知させる。よって、車両の搭乗者は送信機３を交換すべきであることを的確に把握する。
【００５２】
（１０）リフレッシュ回路１７は、抵抗４５と、該抵抗４５に直列に接続されたスイッチとしてのトランジスタ４６とから構成されている。そして、リフレッシュ回路１７は、負荷装置１１〜１６に対して並列となるように、電池１８に接続されている。従って、簡単な構成でリフレッシュ回路１７を実現できる。この結果、送信機３の小型化を図ることが可能となる。
【００５３】
なお、本発明の実施形態は前記に限定されるものではなく、以下のように変更されてもよい。
・通常、送信機３を外部から制御するための外部制御装置が、例えば車両整備工場にて使用される。この外部制御装置は、受信機５から送信されるＬＦ信号と同様または類似のＬＦ信号を発信可能である。この外部制御装置からはＬＦ信号（指令信号または制御信号）を送信機３に向けて発信して、送信機３がそのＬＦ信号に応答してリフレッシュ動作を行うようにしてもよい。
【００５４】
・計測した起電力を基準温度に対応する値に換算する代わりに、閾値Ｖ１を温度に応じて変更するようにしてもよい。
・負荷部として抵抗４５を定電流回路に代えてもよい。この場合、リフレッシュ回路１７には、該リフレッシュ回路１７の両端にかかる電圧の大きさに関係なく一定の電流が流れるので、リフレッシュ動作時において電池１８に流れるリフレッシュ電流を安定させることが可能となる。
【００５５】
・リフレッシュ動作の繰り返し回数は５回に限定されない。リフレッシュ動作の繰り返し回数は５回以上であっても、５回未満であってもよい。
・電池１８が高温環境下にある場合には、電極２６，２９への析出物の付着が進行し易い。そこで、タイヤ２の内部温度が高温（例えば１００℃近く）になった後に常温（例えば２０℃〜４０℃の通常の環境温度）に戻ったときに、リフレッシュ動作を行うようにしてもよい。
【００５６】
・車両１としては、４輪の車両に限らず、２輪の自転車やオートバイ、多輪のバスや被牽引車、またはタイヤ２を装備する産業車両（例えばフォークリフト）等に、前記実施形態が適用されても良い。
【００５７】
・本発明は、タイヤ状態監視装置の送信機３に限らず、電池を使用する各種の電気機器に適用することができる。また、リフレッシュ動作の対象となる電池もリチウム電池に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を具体化した一実施形態におけるタイヤ状態監視装置を示す概略図。
【図２】図１の装置における送信機及び受信機を示すブロック図。
【図３】図２の送信機に内蔵される電池の構成を示す断面図。
【図４】送信機コントローラ及びリフレッシュ回路を示すブロック図。
【図５】リフレッシュ回路を示す回路図。
【図６】送信機にて実行されるリフレッシュ処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５９】
３…送信機、５…受信機、１２…温度センサ、１３…電圧センサ、１１〜１３，１４，１５，１６…負荷装置としてのセンサ、送信機コントローラ、ＬＦ受信回路及びＲＦ送信回路、１５…受信部としてのＬＦ受信回路、１７…リフレッシュ回路、１８…電池、２６，２９…電極、４０…判定部としてのＣＰＵ、４５…負荷部としての抵抗、４６…スイッチとしてのトランジスタ、５２…送信部としてのＬＦ送信回路、５５…報知器としての警報器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極を有する電池と、該電池によって駆動される負荷装置とを備え、各電極が集電体と活物質層とを有する電気機器において、
前記電極に付着する付着物を除去すべく、前記電極間に強制的に電流を流すリフレッシュ動作を実行するリフレッシュ回路を備えることを特徴とする電気機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電気機器において、
前記リフレッシュ回路は、前記リフレッシュ動作時において、前記電極間に前記負荷装置の駆動時よりも大きな電流を流すことを特徴とする電気機器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気機器において、
前記リフレッシュ回路は、前記負荷装置と並列に前記電池に接続される負荷部と、前記負荷部及び前記電池を含む閉回路を形成するように動作するスイッチと
を備えていることを特徴とする電気機器。
【請求項４】
請求項３に記載の電気機器において、
前記負荷部は、抵抗または定電流回路であることを特徴とする電気機器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気機器において、
前記リフレッシュ回路は、予め定められた条件が成立したときに前記リフレッシュ動作を実行することを特徴とする電気機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電気機器において、
前記リフレッシュ回路は、予め定められた期間が経過する度に定期的に前記リフレッシュ動作を実行することを特徴とする電気機器。
【請求項７】
請求項６に記載の電気機器において、
前記負荷装置の駆動状態において前記電池の起電力を検出する電圧センサをさらに備え、
前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記リフレッシュ回路は前記リフレッシュ動作を実行することを特徴とする電気機器。
【請求項８】
請求項１〜４の何れか一項に記載の電気機器において、
前記リフレッシュ動作の実行後に、前記負荷装置の駆動状態において前記電池の起電力を検出する電圧センサと、
前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記電池が容量不足であることを判定する判定部と
をさらに備えることを特徴とする電気機器。
【請求項９】
前記電気機器は、車両のタイヤの状態を監視するタイヤ状態監視装置における送信機であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の電気機器。
【請求項１０】
車両のタイヤの内部に配置され、該タイヤの状態を検出するとともに検出したタイヤ状態を示す信号を送信する送信機と、
前記車両の車体に搭載され、前記タイヤ状態を示す信号を受信する受信機と
を備えるタイヤ状態監視装置において、
前記送信機は、一対の電極を有する電池と、該電池によって駆動され、タイヤ状態の検出及び信号の送信を行う負荷装置とを備え、各電極は集電体と活物質層とを有し、
前記送信機はさらに、前記電極に付着する付着物を除去すべく、前記電極間に強制的に
電流を流すリフレッシュ動作を実行するリフレッシュ回路を備えることを特徴とするタイヤ状態監視装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のタイヤ状態監視装置において、
前記送信機は、前記リフレッシュ動作の実行後に、前記負荷装置の駆動状態において前記電池の起電力を検出する電圧センサを備え、前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記送信機は電池が容量不足であることを示す報知信号を送信し、
前記受信機は、前記報知信号の受信に応じて、前記電池の容量不足を報知する報知器を備えることを特徴とするタイヤ状態監視装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のタイヤ状態監視装置において、前記受信機は、前記リフレッシュ動作の実行を指令する指令信号を送信する送信部を備え、
前記送信機は前記指令信号を受信する受信部を備え、該受信部が指令信号を受信したときに前記リフレッシュ回路がリフレッシュ動作を実行することを特徴とするタイヤ状態監視装置。
【請求項１】
一対の電極を有する電池と、該電池によって駆動される負荷装置とを備え、各電極が集電体と活物質層とを有する電気機器において、
前記電極に付着する付着物を除去すべく、前記電極間に強制的に電流を流すリフレッシュ動作を実行するリフレッシュ回路を備えることを特徴とする電気機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電気機器において、
前記リフレッシュ回路は、前記リフレッシュ動作時において、前記電極間に前記負荷装置の駆動時よりも大きな電流を流すことを特徴とする電気機器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気機器において、
前記リフレッシュ回路は、前記負荷装置と並列に前記電池に接続される負荷部と、前記負荷部及び前記電池を含む閉回路を形成するように動作するスイッチと
を備えていることを特徴とする電気機器。
【請求項４】
請求項３に記載の電気機器において、
前記負荷部は、抵抗または定電流回路であることを特徴とする電気機器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気機器において、
前記リフレッシュ回路は、予め定められた条件が成立したときに前記リフレッシュ動作を実行することを特徴とする電気機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電気機器において、
前記リフレッシュ回路は、予め定められた期間が経過する度に定期的に前記リフレッシュ動作を実行することを特徴とする電気機器。
【請求項７】
請求項６に記載の電気機器において、
前記負荷装置の駆動状態において前記電池の起電力を検出する電圧センサをさらに備え、
前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記リフレッシュ回路は前記リフレッシュ動作を実行することを特徴とする電気機器。
【請求項８】
請求項１〜４の何れか一項に記載の電気機器において、
前記リフレッシュ動作の実行後に、前記負荷装置の駆動状態において前記電池の起電力を検出する電圧センサと、
前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記電池が容量不足であることを判定する判定部と
をさらに備えることを特徴とする電気機器。
【請求項９】
前記電気機器は、車両のタイヤの状態を監視するタイヤ状態監視装置における送信機であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の電気機器。
【請求項１０】
車両のタイヤの内部に配置され、該タイヤの状態を検出するとともに検出したタイヤ状態を示す信号を送信する送信機と、
前記車両の車体に搭載され、前記タイヤ状態を示す信号を受信する受信機と
を備えるタイヤ状態監視装置において、
前記送信機は、一対の電極を有する電池と、該電池によって駆動され、タイヤ状態の検出及び信号の送信を行う負荷装置とを備え、各電極は集電体と活物質層とを有し、
前記送信機はさらに、前記電極に付着する付着物を除去すべく、前記電極間に強制的に
電流を流すリフレッシュ動作を実行するリフレッシュ回路を備えることを特徴とするタイヤ状態監視装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のタイヤ状態監視装置において、
前記送信機は、前記リフレッシュ動作の実行後に、前記負荷装置の駆動状態において前記電池の起電力を検出する電圧センサを備え、前記電圧センサによって検出された起電力が予め定められた閾値以下の場合に、前記送信機は電池が容量不足であることを示す報知信号を送信し、
前記受信機は、前記報知信号の受信に応じて、前記電池の容量不足を報知する報知器を備えることを特徴とするタイヤ状態監視装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のタイヤ状態監視装置において、前記受信機は、前記リフレッシュ動作の実行を指令する指令信号を送信する送信部を備え、
前記送信機は前記指令信号を受信する受信部を備え、該受信部が指令信号を受信したときに前記リフレッシュ回路がリフレッシュ動作を実行することを特徴とするタイヤ状態監視装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２９３７９９（Ｐ２００８−２９３７９９Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３８２１０（Ｐ２００７−１３８２１０）
【出願日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【出願人】（０００２０４０３３）太平洋工業株式会社 (143)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【出願人】（０００２０４０３３）太平洋工業株式会社 (143)
【Ｆターム（参考）】
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