JP2013028251A - タイヤ空気圧監視装置及びトリガ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤへの空気充填作業を簡便な構成で簡単且つ精度良く行うことができるようにする。
【解決手段】タイヤ６に空気を充填する際に電動エアコンプレッサー４１と組み合わせて用いられるタイヤ空気圧監視装置が開示される。同監視装置は、トリガ信号の受信に応答してタイヤ６の内部空気圧の検出及びデータ信号の送信を行うタイヤセンサユニット３と、トリガ信号をタイヤセンサユニット３に送信するとともに、タイヤセンサユニット３からデータ信号を受信するトリガ装置８とを備える。トリガ装置８は、車両電源からの電力を電動エアコンプレッサー４１に供給すべく同エアコンプレッサー４１と接続される。トリガ装置８は、タイヤセンサユニット３から受信したデータ信号に基づきタイヤ６の内部空気圧を把握するとともに、同内部空気圧が目標圧力値に達したときにエアコンプレッサー４１への電力供給を停止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両のタイヤに空気を充填する際に電動エアコンプレッサーと組み合わせて用いるのに好適なタイヤ空気圧監視装置及びトリガ装置に関する。

例えば特許文献１には、作業者が車両のタイヤに空気を充填する際、タイヤの内部空気圧が目標圧力値に達したか否かを報知音や表示により作業者に報知するようにしたタイヤ空気圧監視装置が開示されている。同特許文献１に記載されたタイヤ空気圧監視装置は、車両の車輪にそれぞれ装着される複数のタイヤセンサユニットと、車両の車体に搭載される受信機ユニットとを備えている。車両のドアミラーには報知器及び表示器が備えられており、これら報知器及び表示器は受信機ユニットに接続されている。

作業者がタイヤに空気を充填する際、タイヤセンサユニットはタイヤの内部空気圧を検出するとともに、検出した空気圧を示すデータ信号を無線送信する。一方、受信機ユニットは、タイヤセンサユニットからのデータ信号を受信アンテナを通じて受信して、タイヤの内部空気圧を把握する。受信機ユニットは、タイヤの内部空気圧を表示器に表示させる一方、同内部空気圧が目標圧力値に近づくように上昇するにつれて、報知器から発せられる報知音の出力ピッチや音程を徐々に変化させる。そして、内部空気圧が目標圧力値に達したとき、受信機ユニットは、それまでとは異なった音色の報知音を比較的大きな音量で報知器から出力させる。従って、作業者は報知音や表示に基づき、タイヤの内部空気圧が目標圧力値に達したことを容易に把握することができる。

特開２００５−２１２６２０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、タイヤの内部空気圧が目標圧力値に達したことが報知音や表示を通じて報知されたとしても、作業者が空気充填作業を止めない限りは、タイヤへの空気充填が停止されることなく継続されてしまう。よって、タイヤの内部空気圧を正確に目標圧力値にできるか否かは作業者次第である。また、場合によっては、作業者が報知音を耳障りに感じる可能性もある。

本発明の目的は、タイヤへの空気充填作業を簡便な構成で簡単且つ精度良く行うことができるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、車両のタイヤに空気を充填する際に電動エアコンプレッサーと組み合わせて用いられるタイヤ空気圧監視装置であって、車両の車輪に設けられ、外部からのトリガ信号を受信することに応答して、タイヤの内部空気圧を検出するとともに検出した空気圧を示すデータ信号を送信するタイヤセンサユニットと、前記トリガ信号を前記タイヤセンサユニットに送信するとともに、同タイヤセンサユニットから送信されたデータ信号を受信するトリガ装置と、を備えるタイヤ空気圧監視装置を提供する。前記トリガ装置は、電源からの電力を前記電動エアコンプレッサーに供給すべく同電動エアコンプレッサーと接続可能である。同トリガ装置はまた、前記タイヤセンサユニットから受信したデータ信号に基づきタイヤの内部空気圧を把握するとともに、同内部空気圧が予め設定した目標圧力値に達したときに前記電動エアコンプレッサーへの電力供給を停止するように構成される。

本発明はまた、車両のタイヤに空気を充填する際に電動エアコンプレッサー及び車輪に設けられたタイヤセンサユニットと組み合わせて用いられるトリガ装置を提供する。前記タイヤセンサユニットは、外部からのトリガ信号を受信することに応答して、タイヤの内部空気圧を検出するとともに検出した空気圧を示すデータ信号を送信する。前記トリガ装置は、電源からの電力を前記電動エアコンプレッサーに供給すべく同電動エアコンプレッサーに接続される接続部と、前記トリガ信号を前記タイヤセンサユニットに送信する送信部と、前記タイヤセンサユニットから送信されたデータ信号を受信する受信部と、前記タイヤセンサユニットから受信したデータ信号に基づきタイヤの内部空気圧を把握するとともに、同内部空気圧が予め設定した目標圧力値に達したときに前記電動エアコンプレッサーへの電力供給を停止する制御部と、を備える。

本発明によれば、トリガ装置を電動エアコンプレッサーに接続することにより、電源からの電力がトリガ装置を介して電動エアコンプレッサーに供給されるので、この状態で電動エアコンプレッサーを起動させてタイヤに空気を充填することができる。タイヤの内部空気圧が次第に上昇して、予め設定した目標圧力値に達すると、トリガ装置は電動エアコンプレッサーへの電力供給を停止する。すなわち、タイヤの内部空気圧が目標圧力値に達すれば、作業者による操作を何ら必要とすることなく、タイヤへの空気の充填が自動的に停止される。よって、タイヤへの空気充填作業を簡単且つ精度良く行うことができる。

また、タイヤセンサユニットは、タイヤの異常等を監視する目的で車両に一般的に搭載されるタイヤ空気圧監視装置の構成要素であり、トリガ装置はそのようなタイヤセンサユニットを外部から任意に制御する目的で一般的に準備されるものである。よって、タイヤへの空気充填作業を行うためには、市販の電動エアコンプレッサーを別途準備してトリガ装置に接続するだけでよく、空気充填作業を簡便な構成で実現することができる。

上記トリガ装置は、前記目標圧力値を可変設定する圧力設定部と、設定された目標圧力値を表示する表示部と、を更に備えることが好ましい。このようにすれば、作業者は、目標圧力値を任意の値に容易に可変設定することができる。

前記タイヤセンサユニットとの間で通信を行うためのアンテナを、前記電動エアコンプレッサーのエアチャックに設けてもよい。このようにすれば、タイヤへの空気充填作業を行うべくエアチャックをタイヤに接続するのに伴い、アンテナがタイヤセンサユニットの近傍に配置されることになる。よって、タイヤへの空気充填時において、トリガ装置とタイヤセンサユニットとの間での通信を良好なものとすることができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧監視装置が適用される車両を示す概略構成図。 図１のタイヤセンサユニットの回路構成を示すブロック図。 図１のトリガ装置の回路構成を示すブロック図。 タイヤへの空気充填作業を説明するための模式図。

以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本実施形態のタイヤ空気圧監視装置が適用される車両１が示されている。同タイヤ空気圧監視装置は、車両１の４つの車輪２にそれぞれ取り付けられる４つのタイヤセンサユニット３と、車両１の車体に設置される受信機ユニット４と、携帯可能なトリガ装置８とを備えている。前記各車輪２は、ホイール部５と同ホイール部５に装着されるタイヤ６とを含む。

前記各タイヤセンサユニット３は、タイヤ６の内部空間に配置されるように、そのタイヤ６が装着されたホイール部５に対して取り付けられている。各タイヤセンサユニット３は、ホイール部５を貫通して延びるバルブステム３ａを一体に有している（図４参照）。各タイヤセンサユニット３は、対応するタイヤ６の状態（内部空気圧、内部温度）を検出して、検出されたタイヤ状態を示すデータを含む信号、即ちタイヤ状態データ信号（以下、データ信号と称する）を無線送信する。

図２に示すように、前記各タイヤセンサユニット３は、圧力センサ１１、温度センサ１２、センサユニットコントローラ１４、ＲＦ送信回路１６、及びＬＦ受信回路１７を備えている。圧力センサ１１は、対応するタイヤ６の内部空気圧を検出して、その検出によって得られた内部空気圧データをセンサユニットコントローラ１４に出力する。温度センサ１２は、対応するタイヤ６の内部空気温度を検出して、その検出によって得られた内部空気温度データをセンサユニットコントローラ１４に出力する。センサユニットコントローラ１４は、両センサ１１，１２から得られた内部空気圧データ及び内部温度データを、ＲＦ送信回路１６に出力する。ＲＦ送信回路１６は、センサユニットコントローラ１４からのデータを変調してＲＦ信号（高周波信号）を生成し、ＲＦ信号を送信アンテナ１８から無線送信する。ＬＦ受信回路１７は、受信アンテナ１９を通じて、前記トリガ装置８からのトリガ信号を受信する。なお本実施形態において、トリガ信号はＬＦ信号（長波帯信号）である。

図１に示すように、前記受信機ユニット４は車体の所定箇所に設置される。受信機ユニット４は、各タイヤセンサユニット３からのデータ信号（ＲＦ信号）を受信アンテナ７を通じて受信して、その受信した信号に基づきタイヤ６の内部空気圧及び内部温度を把握する。受信機ユニット４はまた、内部空気圧及び内部温度に関する情報等を車両１の運転者に向けて表示したり、内部空気圧や内部温度の異常を音声等を通じて運転者に報知したりする機能を有する。

図３及び図４に示す前記トリガ装置８は、作業者が携帯可能なように構成されている。このトリガ装置８は、ＬＦ信号（長波帯信号）であるトリガ信号の送信を通じて、前記各タイヤセンサユニット３を外部から任意に制御するためのものである。トリガ装置８を任意のタイヤセンサユニット３に近づけた状態で、同トリガ装置８からタイヤセンサユニット３に向けてトリガ信号を送信することにより、タイヤセンサユニット３の動作モードを変更したり、タイヤセンサユニット３にデータ信号の送信を行わせたりすることができる。特に本実施形態では、各タイヤセンサユニット３は、起動信号としてのトリガ信号を受信することに応答して、圧力センサ１１に内部空気圧の検出を行わせるとともに、圧力センサ１１から得られた内部空気圧データをＲＦ送信回路１６を通じて送信するように構成されている。

図３に示すように、トリガ装置８は、トリガ装置コントローラ２１、送信部としてのＬＦ送信回路２２、受信部としてのＲＦ受信回路２３、操作部２４、表示部２５及びリレースイッチ２８を備えている。

ＬＦ送信回路２２は、ＬＦ信号（長波帯信号）であるトリガ信号を送信アンテナ２６を通じて送信する。ＲＦ受信回路２３は前記各タイヤセンサユニット３から送信されたデータ信号（ＲＦ信号）を受信アンテナ２７通じて受信して、その受信した信号に基づきタイヤ６の内部空気圧を把握する。圧力設定部として機能する操作部２４は、作業者によって操作されるボタンやスイッチ等を含む。この操作部２４の操作を通じて、ＬＦ送信回路２２にトリガ信号の送信を行わせたり、タイヤ６の内部空気圧の目標圧力値を可変設定したりすることができるようになっている。なお、設定された目標圧力値は表示部２５に表示される。また、表示部２５は、検出されたタイヤ６の内部空気圧も表示可能である。

図３及び図４に示すように、トリガ装置８には、入力側電源ケーブル２９を介して電源プラグ３０が接続されるとともに、出力側電源ケーブル３１を介してソケット（接続部）３２が接続されている。なお、これらの電源ケーブル２９，３１はトリガ装置８に対して着脱可能であるのが好ましい。電源プラグ３０は、車両１に設けられた電源ソケット（例えば、シガーライターソケット等のＡＣＣ電源ソケット）に接続可能に構成されている。すなわち、電源プラグ３０は、車両１の電源ソケットを通じて同車両１の電源（バッテリ等）に接続される入力側接続部である。

前記ソケット３２は、電動エアコンプレッサー４１から延びる電源ケーブル４２の先端に設けられた電源プラグ４３に接続可能に構成されている。ソケット３２は、車両１の電源からの電力を電動エアコンプレッサー４１に供給すべく同電動エアコンプレッサー４１に接続される出力側接続部である。

図３に示すように、前記両電源ケーブル２９，３１は、トリガ装置８の内部において前記リレースイッチ２８に接続されている。同リレースイッチ２８は、トリガ装置コントローラ２１の制御の下で、両電源ケーブル２９，３１を電気的に相互接続したり電気的に切り離したりするように動作する。本実施形態において、リレースイッチ２８及びトリガ装置コントローラ２１は、タイヤ６の内部空気圧が予め設定した目標圧力値に達したときに電動エアコンプレッサー４１への電力供給を停止する制御部として機能する。

前記電動エアコンプレッサー４１からはエアチューブ４４が延びており、同エアチューブ４４の先端には、前記バルブステム３ａに嵌合可能なエアチャック４５が設けられている。

次に、図４を参照して、タイヤ６への空気充填作業の手順について説明する。
タイヤ６に空気を充填する場合、作業者は先ず、トリガ装置８の電源プラグ３０を車両１の電源ソケットに接続するとともに、電動エアコンプレッサー４１の電源プラグ４３をトリガ装置８のソケット３２に接続する。次に、作業者は、トリガ装置８の表示部２５を見ながら操作部２４を操作して、タイヤ６の内部空気圧の目標圧力値を任意の値に設定する。続いて、作業者は、電動エアコンプレッサー４１のエアチャック４５を、ホイール部５から突出するバルブステム３ａに嵌合させるとともに、電動エアコンプレッサー４１の起動スイッチ（図示せず）をオンして同電動エアコンプレッサー４１を起動させる。これにより、タイヤ６への空気充填が開始される。

また同時に、作業者は、トリガ装置８をタイヤ６内のタイヤセンサユニット３に近づけた状態で操作部２４を操作して、同トリガ装置８からタイヤセンサユニット３に向けてトリガ信号を送信させる。するとタイヤセンサユニット３は、トリガ信号を受信することに応答して、タイヤ６の内部空気圧を検出するとともに検出した内部空気圧を示すデータ信号を送信する。トリガ装置８は、受信したデータ信号に基づきタイヤ６の内部空気圧を把握するとともに、この内部空気圧の値を表示部２５に表示させる。

なお、トリガ装置８は、例えば、操作部２４の１回の操作に応答して、起動信号としてのトリガ信号を所定時間間隔（例えば１秒程度、或いはそれよりも短い時間間隔）で定期的に送信するように構成される。一方、タイヤセンサユニット３は、トリガ信号を受信する度に圧力計測及び送信を行うように構成される。なお、トリガ信号の定期的な送信は、タイヤ６の内部空気圧が目標圧力値に達するまで継続される。

或いは、トリガ装置８は、操作部２４の１回の操作に応答して、起動信号としてのトリガ信号を１回送信するように構成される。一方、タイヤセンサユニット３は、トリガ信号を受信することに応答して、圧力計測及び送信を所定時間間隔（例えば１秒程度、或いはそれよりも短い時間間隔）で定期的に行うように構成される。なお、この場合、トリガ装置８は、タイヤ６の内部空気圧が目標圧力値に達したときに、停止信号としてのトリガ信号を送信するように構成される。タイヤセンサユニット３は、この停止信号としてのトリガ信号を受信することに応答して、定期的な圧力計測及び送信を停止するように構成される。

電動エアコンプレッサー４１による空気充填の進行に伴いタイヤ６の内部空気圧が次第に上昇して、同内部空気圧が予め設定した目標圧力値に達すると、トリガ装置８のリレースイッチ２８が両電源ケーブル２９，３１を電気的に切り離すように動作する。従って、電動エアコンプレッサー４１への電力供給が停止され、電動エアコンプレッサー４１によるタイヤ６への空気充填が停止される。

以上詳述した本実施形態は、下記の利点を有する。
（１）本実施形態では、電源に接続されたトリガ装置８を電動エアコンプレッサー４１に接続することにより、電源からの電力がトリガ装置８を介して電動エアコンプレッサー４１に供給されるので、この状態で電動エアコンプレッサー４１を起動させてタイヤ６に空気を充填することができる。タイヤ６の内部空気圧が次第に上昇して、予め設定した目標圧力値に達すると、トリガ装置８は電動エアコンプレッサー４１への電力供給を停止する。すなわち、タイヤ６の内部空気圧が目標圧力値に達すれば、作業者による操作を何ら必要とすることなく、電動エアコンプレッサー４１が自動的に停止して、タイヤ６への空気の充填が自動的に停止される。よって、タイヤ６への空気充填作業を簡単且つ精度良く行うことができる。

また、タイヤセンサユニット３は、タイヤ６の異常等を監視する目的で車両１に一般的に搭載されるタイヤ空気圧監視装置の構成要素であり、トリガ装置８はそのようなタイヤセンサユニット３を外部から任意に制御する目的で一般的に準備されるものである。よって、タイヤ６への空気充填作業を行うためには、市販の電動エアコンプレッサーを別途準備してトリガ装置８に接続するだけでよく、空気充填作業を簡便な構成で実現することができる。しかも、空気圧の検出精度は比較的高精度な検出が可能なタイヤセンサユニット３により保証されるので、使用する電動エアコンプレッサーとしては、タイヤ６への空気充填を行い得る性能さえ有していれば、どの様なものでも使用可能である。よって、空気圧の検出精度を低下させることなく、安価な電動エアコンプレッサーを使用することが可能である。

加えて、従来技術とは異なり、タイヤ６の内部空気圧が目標圧力値に達したことを報知音を通じて報知する必要がないので、作業者が報知音を耳障りに感じるといった問題も生じない。

（２）トリガ装置８は、目標圧力値を可変設定する操作部２４と、設定された目標圧力値を表示する表示部２５と、を備えている。よって、作業者は、表示部２５に表示される値を目視で確認しながら目標圧力値を任意の値に容易に可変設定することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更することも可能である。
・タイヤセンサユニット３との間で通信を行うためのアンテナ（２６，２７）を、電動エアコンプレッサー４１のエアチャック４５に設けてもよい。例えば図４に二点鎖線で示すように、トリガ装置８から延びるアンテナ配線３５の先端には、トリガ信号を送信する送信アンテナ２６が設けられ、その送信アンテナ２６はエアチャック４５に着脱可能に取り付けられる。このようにすれば、タイヤ６への空気充填作業を行うべくエアチャック４５をバルブステム３ａに嵌合させるのに伴い、送信アンテナ２６がタイヤセンサユニット３の近傍に配置されることになる。よって、タイヤ６への空気充填時において、トリガ装置８とタイヤセンサユニット３との間での通信を良好なものとすることができる。特に、ＬＦ信号は一般的にＲＦ信号と比較して通信距離が短いので、そのようなＬＦ信号であるトリガ信号を送信する送信アンテナ２６を、バルブステム３ａへのエアチャック４５の嵌合と同時にタイヤセンサユニット３の近傍に配置できるようにすることは、良好な通信を行う上で有効である。

なお、特に図示しないが、アンテナ配線がトリガ装置８の出力側電源ケーブル３１内を延びるように設けられるとともに、別のアンテナ配線が電動エアコンプレッサー４１の電源ケーブル４２及びエアチューブ４４内を延びるように設けられてもよい。そして、電動エアコンプレッサー４１の電源プラグ４３がトリガ装置８のソケット３２に接続されたときに、両電源ケーブル３１，４２内のアンテナ配線同士が接続され、それによってエアチャック４５に取り付けられた送信アンテナ２６がこれらのアンテナ配線を通じてトリガ装置８に接続されるようにしてもよい。

或いは、トリガ信号を送信する送信アンテナ２６に加えて、タイヤセンサユニットから送信されたデータ信号を受信する受信アンテナ２７をエアチャック４５に着脱可能に取り付けるようにしてもよい。

・上記実施形態では、トリガ装置８は車両１に設けられた電源ソケットに接続可能に構成されたが、商用電源のコンセント、或いは携帯型バッテリーや携帯型発電機等、あらゆる電源に接続可能に構成されることができる。

・トリガ装置８から延びる出力側電源ケーブル３１を省略して、ソケット３２をトリガ装置８の本体に直接設けてもよい。
・トリガ装置８から送信されるトリガ信号はＬＦ信号に限らず、ＲＦ信号等のその他の無線信号でもよい。

以下に、上記実施形態から把握できる技術的思想について記載する。
［Ａ］ 車両に設けられた電源ソケットに接続可能な入力側接続部を更に備える、請求項２又は３に記載のトリガ装置。

１…車両、２…車輪、３…タイヤセンサユニット、６…タイヤ、８…トリガ装置、２１…トリガ装置コントローラ（制御部）、２２…ＬＦ送信回路（送信部）、２３…ＲＦ受信回路（受信部）、２４…操作部（圧力設定部）、２５…表示部、２６…送信アンテナ、２７…受信アンテナ、２８…リレースイッチ（制御部）、３２…ソケット（接続部）、４１…電動エアコンプレッサー、４５…エアチャック。

Claims (4)

1. 車両のタイヤに空気を充填する際に電動エアコンプレッサーと組み合わせて用いられるタイヤ空気圧監視装置であって、
   車両の車輪に設けられ、外部からのトリガ信号を受信することに応答して、タイヤの内部空気圧を検出するとともに検出した空気圧を示すデータ信号を送信するタイヤセンサユニットと、
   前記トリガ信号を前記タイヤセンサユニットに送信するとともに、同タイヤセンサユニットから送信されたデータ信号を受信するトリガ装置と、を備え、
   前記トリガ装置は、電源からの電力を前記電動エアコンプレッサーに供給すべく同電動エアコンプレッサーと接続可能であり、同トリガ装置はまた、前記タイヤセンサユニットから受信したデータ信号に基づきタイヤの内部空気圧を把握するとともに、同内部空気圧が予め設定した目標圧力値に達したときに前記電動エアコンプレッサーへの電力供給を停止するように構成される、タイヤ空気圧監視装置。
2. 車両のタイヤに空気を充填する際に電動エアコンプレッサー及び車輪に設けられたタイヤセンサユニットと組み合わせて用いられるトリガ装置であって、前記タイヤセンサユニットは、外部からのトリガ信号を受信することに応答して、タイヤの内部空気圧を検出するとともに検出した空気圧を示すデータ信号を送信するものであり、前記トリガ装置は、
   電源からの電力を前記電動エアコンプレッサーに供給すべく同電動エアコンプレッサーに接続される接続部と、
   前記トリガ信号を前記タイヤセンサユニットに送信する送信部と、
   前記タイヤセンサユニットから送信されたデータ信号を受信する受信部と、
   前記タイヤセンサユニットから受信したデータ信号に基づきタイヤの内部空気圧を把握するとともに、同内部空気圧が予め設定した目標圧力値に達したときに前記電動エアコンプレッサーへの電力供給を停止する制御部と、
   を備えるトリガ装置。
3. 前記目標圧力値を可変設定する圧力設定部と、設定された目標圧力値を表示する表示部と、を更に備える、請求項２に記載のトリガ装置。
4. 前記タイヤセンサユニットとの間で通信を行うためのアンテナを、前記電動エアコンプレッサーのエアチャックに設けた、請求項２又は３に記載のトリガ装置。

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