JPH02197404A - 車両におけるタイヤ空気圧のモニタ装置 - Google Patents
車両におけるタイヤ空気圧のモニタ装置Info
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- JPH02197404A JPH02197404A JP1853689A JP1853689A JPH02197404A JP H02197404 A JPH02197404 A JP H02197404A JP 1853689 A JP1853689 A JP 1853689A JP 1853689 A JP1853689 A JP 1853689A JP H02197404 A JPH02197404 A JP H02197404A
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は車両におけるタイヤ内の空気圧をモニタするタ
イヤ空気圧のモニタ装置に関する。
イヤ空気圧のモニタ装置に関する。
従来、車両におけるタイヤ内の空気圧を測定する場合、
車輪のリムに組み付けられタイヤ内へ連通したエアバル
ブのキャップを外し、該エアバルブ内へ圧力検出器の検
知部を外部から押し当てるようにして、タイヤ内の空気
圧を検出するようにしていた。
車輪のリムに組み付けられタイヤ内へ連通したエアバル
ブのキャップを外し、該エアバルブ内へ圧力検出器の検
知部を外部から押し当てるようにして、タイヤ内の空気
圧を検出するようにしていた。
【発明が解決しようとするml!]
しかるに、上記従来のタイヤ内の空気圧の測定方法にあ
っては、車両の停止中にしかタイヤ内の空気圧を測定で
きないので、車両走行中にタイヤ内の空気圧が増加又は
減少した場合、運糧者は該タイヤ内の空気圧の低下に気
が付かないまま車両を走行させてしまうことがあり、車
両走行上、好ましくない事態が発生する可能性があった
。 また、車前停止中にタイヤ内の空気圧の測定を怠り、同
空気圧が適正でない状態で、車両を走行させた場合にも
、車両走行上、好ましくない事態が発生する可能性があ
るという問題があった。 本発明は上記問題に対処するためになされたもので、そ
の目的はタイヤ内の空気圧を車体側にてモニタできるよ
うにして、上記好ましくない事態の発生を未然に防止で
きるようにした車両におけるタイヤ空気圧のモニタ装置
を提供しようとするものである。 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するために、第1の発明(上記請求項1
に係る発明)の構成上の特徴は、車輪側に設けられタイ
ヤ内の空気圧を検出して該検出空気圧を表す検出信号を
出力する圧力センサと、前記車輪側に設けられ前記圧力
センサからの検出信号を無線送信する送信手段と、車体
側に設けられ前記送信手段から無線送信された信号を受
信する受信手段とを備えたことにある。 また、第2の発明(上記請求項2に係る発明)の構成上
の特徴は、複数の車輪側にそれぞれ設けられ各タイヤ内
の空気圧をそれぞれ検出して該各検出空気圧を表す複数
の検出信号をそれぞれ出力する複数の圧力センサと、前
記各車輪側にそれぞれ設けられ前記各圧力センサからの
検出信号をそれぞれ無線送信する複数の送信手段と、車
体側に設けられ前記複数の送信手段から無線送信された
各検出信号を受信して前記複数の車輪の各タイヤ内の空
気圧を表す複数の検出信号を出力する受信手段とを備え
たことにある。 さらに、第3の発明(上記請求項3に係る発明)の構成
上の特徴は、前記第1又は第2発明にお(1て、前記車
輪側に車輪の回転を利用した発電機を有する電源回路を
設けるとともに、該電源回路から前記圧力センサ及び送
信手段へ電力が供給されるようにしたことにある。
っては、車両の停止中にしかタイヤ内の空気圧を測定で
きないので、車両走行中にタイヤ内の空気圧が増加又は
減少した場合、運糧者は該タイヤ内の空気圧の低下に気
が付かないまま車両を走行させてしまうことがあり、車
両走行上、好ましくない事態が発生する可能性があった
。 また、車前停止中にタイヤ内の空気圧の測定を怠り、同
空気圧が適正でない状態で、車両を走行させた場合にも
、車両走行上、好ましくない事態が発生する可能性があ
るという問題があった。 本発明は上記問題に対処するためになされたもので、そ
の目的はタイヤ内の空気圧を車体側にてモニタできるよ
うにして、上記好ましくない事態の発生を未然に防止で
きるようにした車両におけるタイヤ空気圧のモニタ装置
を提供しようとするものである。 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するために、第1の発明(上記請求項1
に係る発明)の構成上の特徴は、車輪側に設けられタイ
ヤ内の空気圧を検出して該検出空気圧を表す検出信号を
出力する圧力センサと、前記車輪側に設けられ前記圧力
センサからの検出信号を無線送信する送信手段と、車体
側に設けられ前記送信手段から無線送信された信号を受
信する受信手段とを備えたことにある。 また、第2の発明(上記請求項2に係る発明)の構成上
の特徴は、複数の車輪側にそれぞれ設けられ各タイヤ内
の空気圧をそれぞれ検出して該各検出空気圧を表す複数
の検出信号をそれぞれ出力する複数の圧力センサと、前
記各車輪側にそれぞれ設けられ前記各圧力センサからの
検出信号をそれぞれ無線送信する複数の送信手段と、車
体側に設けられ前記複数の送信手段から無線送信された
各検出信号を受信して前記複数の車輪の各タイヤ内の空
気圧を表す複数の検出信号を出力する受信手段とを備え
たことにある。 さらに、第3の発明(上記請求項3に係る発明)の構成
上の特徴は、前記第1又は第2発明にお(1て、前記車
輪側に車輪の回転を利用した発電機を有する電源回路を
設けるとともに、該電源回路から前記圧力センサ及び送
信手段へ電力が供給されるようにしたことにある。
【発明の作用]
上記のように構成した第1の発明においては、タイヤ内
の空気圧が車輪側に設けられた圧力センサにより検出さ
れるとともに、該空気圧を表しかつ前記圧力センサから
出力された検出信号は同じく車輪側に設けられた送信手
段により無線送信される。そして、前記無線送信された
検出信号は車体側に設けられた受信手段により受信され
て、同受信手段からタイヤ内の空気圧を表す検出信号が
出力されるので、車体側にて前記空気圧を常にモニタで
きるようになる。 また、上記のように構成した第2の発明においては、圧
力センサ及び送信手段は各車輪毎に設けられ、送信手段
からの各車輪のタイヤ空気圧を表す各検出信号が車体側
に設けられた受信手段により受信されて、同受信手段が
前記各タイヤ空気圧を表す検出信号をそれぞれ出力する
ので、車体側にて各車輪毎のタイヤ空気圧が常にモニタ
されることになる。 さらに、上記のように構成した第3の発明においては、
車輪側に設けられ圧力センサ及び送信機に電力を供給す
る電源回路は車輪の回転を利用した発電機を有するので
、車両が走行し始めると、圧力センサ及び送信機の動作
に必要な電力の一部又は全部が発電機により発電された
電力で賄われるようになる。 【発明の効果】 上記作用説明からも理解できるように、上記第1及び1
2の発明によれば、車体側にてタイヤ内の空気圧を常に
モニタできる結果、前記検出信号を利用することにより
、不適正なタイヤ空気圧に起因した車両走行中における
好ましくない事態を未然に防止できる。 例えば、フロントパネルに表示器又はアラーム装置を設
けて、前記検出信号に基づき前記表示器上にタイヤ空気
圧を表示するようにし、または同タイヤ空気圧が許容値
を越えたときに警告音を発生させたりすれば、運転者は
車室内でタイヤ空気圧の異常に気付き、車両の発進を止
めたり、走行中の車両を減速させ又は停止させたりする
ことができ、当該車両の安全走行が確保される。また、
前記のように、前記検出信号がタイヤ空気圧の許容値を
越えた値を示す場合には、自動的にフューエルカットを
し、または自動的にブレーキ装置を作動させたりして、
車両の発進を禁止し、車速を所定値内に制限し、車両を
減速させ、または車両を停止させたりすれば、自動的に
車両の走行安全性が確保される。 また、第3の発明によれば、前記第1及び第2の発明の
効果に加えて、車両が走行し始めると。 圧力センサ及び送信機の動作に必要な電力の一部又は全
部が発電機により発電された電力で賄われるようになる
ので、車両の走行中にのみタイヤ空気圧を表す検出信号
を利用するものであれば、車輪側に電池が不要となる。 一方、車両の停止中にも前記検出信号を利用するために
電池を有する場合でも電池の寿命が長くなる。また、電
池を設けなくても、蓄電池を設けて車両の走行中に必要
な電力を充電するようにもできる。
の空気圧が車輪側に設けられた圧力センサにより検出さ
れるとともに、該空気圧を表しかつ前記圧力センサから
出力された検出信号は同じく車輪側に設けられた送信手
段により無線送信される。そして、前記無線送信された
検出信号は車体側に設けられた受信手段により受信され
て、同受信手段からタイヤ内の空気圧を表す検出信号が
出力されるので、車体側にて前記空気圧を常にモニタで
きるようになる。 また、上記のように構成した第2の発明においては、圧
力センサ及び送信手段は各車輪毎に設けられ、送信手段
からの各車輪のタイヤ空気圧を表す各検出信号が車体側
に設けられた受信手段により受信されて、同受信手段が
前記各タイヤ空気圧を表す検出信号をそれぞれ出力する
ので、車体側にて各車輪毎のタイヤ空気圧が常にモニタ
されることになる。 さらに、上記のように構成した第3の発明においては、
車輪側に設けられ圧力センサ及び送信機に電力を供給す
る電源回路は車輪の回転を利用した発電機を有するので
、車両が走行し始めると、圧力センサ及び送信機の動作
に必要な電力の一部又は全部が発電機により発電された
電力で賄われるようになる。 【発明の効果】 上記作用説明からも理解できるように、上記第1及び1
2の発明によれば、車体側にてタイヤ内の空気圧を常に
モニタできる結果、前記検出信号を利用することにより
、不適正なタイヤ空気圧に起因した車両走行中における
好ましくない事態を未然に防止できる。 例えば、フロントパネルに表示器又はアラーム装置を設
けて、前記検出信号に基づき前記表示器上にタイヤ空気
圧を表示するようにし、または同タイヤ空気圧が許容値
を越えたときに警告音を発生させたりすれば、運転者は
車室内でタイヤ空気圧の異常に気付き、車両の発進を止
めたり、走行中の車両を減速させ又は停止させたりする
ことができ、当該車両の安全走行が確保される。また、
前記のように、前記検出信号がタイヤ空気圧の許容値を
越えた値を示す場合には、自動的にフューエルカットを
し、または自動的にブレーキ装置を作動させたりして、
車両の発進を禁止し、車速を所定値内に制限し、車両を
減速させ、または車両を停止させたりすれば、自動的に
車両の走行安全性が確保される。 また、第3の発明によれば、前記第1及び第2の発明の
効果に加えて、車両が走行し始めると。 圧力センサ及び送信機の動作に必要な電力の一部又は全
部が発電機により発電された電力で賄われるようになる
ので、車両の走行中にのみタイヤ空気圧を表す検出信号
を利用するものであれば、車輪側に電池が不要となる。 一方、車両の停止中にも前記検出信号を利用するために
電池を有する場合でも電池の寿命が長くなる。また、電
池を設けなくても、蓄電池を設けて車両の走行中に必要
な電力を充電するようにもできる。
以下1本発明の一実施例を図面を用いて説明すると、第
1図は本発明に係るタイヤ空気圧のモニタ装置を4輪車
両に適用した例をブロック図により示している。このモ
ニタ装置は車両の各車輪にそれぞれ設けられた4組の車
輪側装置A−1〜A−4と、車体に設けられた車体側装
置Bとからなる。 車輪側装置A−1〜A−4はそれぞれ圧力センサ10を
備えており、同センサ10は、第2図に示すように、ア
クスルシャフト21と一体回転するとともにタイヤ22
を固定したリム23に組み付けられている。リム23は
ホイール24と一体的に形成され、同ホイール24はア
クスルシャフト21の端部に同シャフト21と一体回転
するように固定したハブ25に複数のナツト26により
固定されている。 圧力センサ10は、第3図に示すように、導電性の金属
材料で比較的厚肉に形成した円筒状部材11を有し、該
部材11はその下端(第3図における)にて開口される
とともに、同下端には極方向外側へ張り出した環状の鍔
部11aが一体的に形成されている0円筒状部材11の
上端(113図における)はダイヤフラムllbにより
閉鎖されている。ダイヤプラムllbは円筒状部材11
と一体かつ薄肉に形成され、その外周篩を同部材11の
前記上端から所定の距離を隔てた位置にて同部材11の
内周上に接続されている。ダイヤプラムllbの外面上
には、集積回路チップ12が接着剤、合金化融着(アロ
イング)、半田等により接着されている。 この集積回路チップ12はダイヤプラムflbの歪を検
出するもので、14図に示すように、シリコン半導体を
ブリッジに形成したストレンゲージをダイヤフラム11
bに蒸着させてなるトランスデユーサ部12aを含んで
いる。トランスデユーサ部12aを構成する前記ブリッ
ジの一方の入力端子12bは基準電圧+Vccの供給端
子であり1、同ブリッジの他方の入力端子12cはダイ
ヤフラムllbに接続されている。また、前記ブリッジ
の一方の出力端12dは検出電圧の取り出し端子であり
、同ブリッジの他方の出力端子12θは前記他方の入力
端12cとともにダイヤフラム11bに接続されている
。また、集積回路チップ12は必要に応じて温度補償回
路12fを含んでおり、同回路12fはトランスデユー
サ部12aと入出力端子部12b〜12aとの間に介装
されて前記トランスデユーサ部12aにおける温度によ
るバラツキを補償する。 円筒状部材11の側部外周面上及び内周面上には、第3
図に示すように、共に気密性の高いゴム、導電性ゴム等
により形成された被覆部材13,14が固着されている
。被覆部材13は円筒状部材11の上端(第3@におけ
る)から所定比離隔てた位置から鍔部11aに接する位
置まで延設されるとともに、下端(第3図における)に
て段部13aを有し、同段部13aと円筒状部材11の
鍔部11aとの間にリム23の厚さより僅かに狭い幅の
環状溝が形成されている。被覆部材14は円筒状部材1
1の前記上端から所定比離隔てた位置から鍔部11aの
底面に渡って延設されるとともに、同鍔部11aよりも
外側に環状に張り出しており、該張り出した部分14a
の上端面(第3図における)は前記環状溝を構成する鍔
部11aの端面より僅かに上方(113図における)に
位置するようになっている。 かかる構成の圧力センサ10の組み付けにあたっては、
タイヤ22をリム23へ組み付ける前に、第2図及び第
3図に示すように、リム23に設けた貫通孔23aに、
円筒状部材11のダイヤプラムllbがタイヤ22の組
み付けられる側から反対方向へ貫通するように同センサ
10を圧入して、被覆部材13の段部13aと鍔部11
aとにより形成された環状溝にリム23が嵌合されるよ
うにする。なお、前記貫通孔23aはタイヤ22内に空
気を注入するエアバルブ27(第2図参照)をリム23
に組み付番するための孔と略同径に構成されている。こ
れにより、タイヤ22をリム23へ組み付けた後、タイ
ヤ22内に空気を圧送すれば、タイヤ22内の空気圧に
より、被覆部材14の張り出した部分14aがリム23
に押し付けられて同部分14aとリム23との間の気密
が保たれるとともに1円筒状部材11の鍔部11aとリ
ム23との当接により同部材11が接地されることにな
る。このように、該圧力検出器10はリム23に簡単に
装着される。 ふたたび、第1図の説明に戻ると、圧力センサ10はそ
の出力端子12dにてA/D変換器31に接続されてい
る。A/D変換1)31は圧力センサ10からのアナロ
グ電圧をディジタル量に変換するもので、その出力端は
変調41132に接続されている。変調器32は搬送波
発振@33からの搬送波信号をA/D変換1131から
の信号で変調して出力するもので、その出力端は送信機
34に接続されている。かかる場合、搬送波発1[11
33からの搬送波信号の周波数は各車輪側装置A−1〜
A−411にそれぞれ異なる値fc+、fct、fcs
、fc4に予め設定されてし)る、送信機34は変調器
32からの信号をアンテナ35を介して無線送信する。 これらのA/D変換器31、変調1132、搬送波発振
器33及び送信機34はトランスデユーサ12aと共に
集積回路化されて集積回路チップ12内に組み込むよう
にしてもよいし、前記集積回路チップ12とは別に構成
して前記集積回路12に並設したり、リム23内に埋め
込むか、*たはリム23の内周面上に添設するようにし
てもよい。 また、アンテナ35も圧力センサ10に添設してもよい
し、リム23の内周面上等に添設してもよい。 このように構成した各車輪側装置A−1〜A−4には電
源回路40からの電源電圧+Vccが供給されている。 この電源回路40は、第2図及び第5図に示すように、
発電機41を備えており、同発電機41はリム23の内
周上に固定したコア41aと同=ア41aに巻かれた=
イル41bとにより構成されている。この=141aに
はブレーキハウジング28(車体側のアクスルハウジン
グ29に固定)の外屑上に固定された永久磁石42が対
向しており、リム23の回転に応じてコイルtlbの両
端に電圧が誘起されるようになっている。=イル41b
の両端にはダイオードD1及び=イルLにより構成され
た整流回路43を介してコンデンサ44が接続されてい
る。この=ンデンサ44には並列に乾電flL45が接
続され、コンデンサ44と乾電池45の一端は各車輪側
装置A−1〜A−4内の圧力センサ10の入力端子12
b及びその他の回路31〜34に接続されて同センサ1
0及びその他の回路31〜34へ電源電圧Vccが供給
されるようになっている。*た、コンデンサ44と乾電
池45の他端はリム23に接続されて接地されている。 車体側装置Bは車体側例えば車室内のフロントパネル近
傍に配設されて0る。この車体側装置Bは一つのアンテ
ナ51を備えており、同アンテナ51の出力は高周波増
幅1I52に接続されている。 高周波増幅器52はアンテナ51にて受信した信号を増
幅するもので、その出力端は復調1153−1〜53−
4にそれぞれ接続されている。各復調器53−1〜53
−4は各局部発振1154−1〜54−4からの発振信
号を利用して、前記受信信号から各車輪側装置A−1〜
A−4内の各圧力センサ10により検出されかつ各A/
D変換器31によりアナログ・ディジタル変換された検
出信号を復調するもので、各局部発振器54−1〜54
−4の発振周波数は前記各搬送波信号の周波数fc+、
f c2. f ca、 f cmにそれぞれ対応さ
せて具なる値に予め設定されている。 各復調器53−1〜53−4の出力端はモニタ回路55
に接続されている。モニタ回路55は例えばマイクロコ
ンピュータにより構成されるとともに、同図路55には
フロントパネルに設けられ各車輪毎の表示箇所を有する
表示41156と、同パネルに設けられた警告灯及び車
室内へ警告音を発生するブザーからなるアラーム装置5
7と、エンジンへの燃料供給を停止するとューエルカッ
ト装置及び自動的に車両を制動する自動ブレーキ装置か
らなる冑全制御装置58とが接続されており。 同回路55はプログラム制御により各復調器53−1〜
53−4からの信号に基づき下記■〜■の制御を実行す
る。 ■各車輪側装置A−1〜A−4内の圧力センサ10によ
り検出された各タイヤ22内の空気圧値を表す表示信号
を表示!)56に出力する。 ■前記各タイヤ22内の空気圧値のいずれかがタイヤの
許容値を越えたとき、アラーム装置57に警告信号を出
力する。 ■前記各タイヤ内の空気圧値のいずれかがタイヤの許容
値を越えたとき、車速センサ(図示しない)からの車速
信号を利用して、車速が所定値以上にならないようにフ
ューエルカット信号を出力する。 また、必要に応じて、ブレーキ装置を作動させるための
ブレーキ制御信号を出力する。 次に、上記のように構成した実施例の動作を説明する。 各車輪のタイヤ22内の空気圧は圧力センサ10のダイ
ヤフラムflbをタイヤ22内から外側方向へ押圧し、
ダイヤプラムllbは該押圧に応じて歪むので、集積回
路チップ12内のトランスデユーサ12aを構成するブ
リッジ回路の平衡が前記歪に応じて崩れ、同チップ12
の出力端子12dからは前記歪すなわちタイヤ22内の
空気圧を表すアナログ検出信号が出力される。このアナ
ログ検出信号はA/D変換1131にてディジタル検出
信号に変換され、変調器32、搬送波発振器33及び送
信機34の作用によってアンテナ35から無線送信され
る。かかる場合、各車輪側装置A−1〜A−4内におけ
る各搬送波発振器33の発振周波数f c+、 f C
2,f cs、 f caはそれぞれ異なる値に設定さ
れているので、各車輪側装置A−1〜A−4内における
各アンテナ35からは各車輪毎のタイヤ22内の空気圧
を示す検出信号が異なる搬送周波数でそれぞれ送信され
ることになる。 一方、車体側装置Bのアンテナ51は前記各輪優の4種
類の検出信号を異なる搬送周波数により周波数多重され
た信号として受信する。そして、この受信された信号は
高周波増幅回路52により増幅されて各復調1)53−
1〜53−4にそれぞれ供給され、同各復調1)53−
1〜53−4が、前記搬送波周波数f c+、 f c
a、 f cs、 f caに対応して設定された各局
部発a11154−1〜54−4からの各局部発振信号
に基づき、前記受信信号を復調するので、各復調器53
−1〜53−4からは圧力センサ10により検出され各
車輪毎のタイヤ22内の空気圧を示す検出信号がそれぞ
れ出力されることになる。そして、これらの各検出信号
がモニタ回路55に供給され、同モニタ回路55が前記
■のように表示器56に表示信号を出力するので、表示
器56においては各車輪毎のタイヤ22内の空気圧がそ
れぞれフロントパネル上に視覚的に表示される。その結
果、運転者はシートに座ったままでタイヤ22内の空気
圧の確認ができると同時に、車両走行中にも該確認は可
能であるので、前記空気圧の異常に対する適切な処置、
例えば車速を減少させる、車両を速やかに停止させる等
が可能となり、車両の走行安全性が確保される。 また、前記各タイヤ22内の空気圧値のいずれかがタイ
ヤの許容値を越えたときには、モニタ回路55は前記■
のようにアラ−ふ装置57に警告信号を出力するので、
アラーム装置57は警告灯を点灯しかつ警告音を発音す
る。その結果、運転者は視覚的かつ聴覚的にタイヤ22
内の空気圧の異常に気付き、前述のように、適切な処置
が可能となるので、車両の走行安全性が確保される。 また、前記のように、各タイヤ22内の空気圧値のいず
れかがタイヤの許容値を越えたときには。 モニタ回路55は前記■のように安全制御装置58へも
フューエルカット信号及びブレーキ制御信号を出力する
。その結果、安全制御装置58が車速を所定値以内に抑
えたり、車両を制動するので、運動者が処置をとらなく
ても車両の走行安全性が確保される。 上記のような各車輪側装置A−1〜A−4の動作中にあ
っては、同装置A−1〜A−4内の圧力センサ10.A
/D変換器31、変調器32.搬送波発振器33及び送
信機34には電源回路40から電力が供給される。かか
る場合、該電力は乾電池46から供給されるとともに、
車両の走行中にあっては、リム23のブレーキハウジン
グ28に対する回転に応じて発電機41により発電され
かつ整流回路43により整流された電力も供給される。 これにより、各車輪側装置A−1〜A−4にて消費され
る電力の一部が発電機41により発電された電力で賄わ
れるようになるので、電池45の寿命が長くなる。 なお、上記実施例は次のようにも変形できるものである
。 (1)上記実施例においては、各タイヤ22内の空気圧
をそれぞれ表す各検出信号を無線送信する場合、各搬送
波の周波数をそれぞれ異なる値に設定するようにしたが
、各搬送波の周波数を異ならせる代わりに、前記各検出
信号に異なる周波数の変調を施し、または各タイヤ22
4mに異なる識別用信号を各検出信号に付加する等、タ
イヤ毎に各検出信号を識別可能にしてお飢 同一周波数
の搬送波を用いるようにしてもよい。 (2)上記実施例においては、車体側装置B内に受信用
としてアンテナ51を一つだけ設けて、車輪側装置A−
1〜A−4内にそれぞれ設けられた送信用の四つのアン
テナ35.35ψ・からの信号を受信するようにしたが
、このアンテナ51の代わりに、送信用のアンテナ35
.35−・にそれぞれ対応させて受信用のアンテナを四
つ設けるようにしてもよい、かかる場合、送信用の各ア
ンテナ35.35・・をリム23の内周面上に添設する
とともに、受信用の各アンテナをブレーキハウジング2
8の外周面上に前記各アンテナ35,35・・にそれぞ
れ対向させて設けるようにすればよい、これにより、小
さな出力の送信信号で各検出信号を送受信できるように
なる。なお、かかる場合には、搬送波の周波数を異なる
ものに設定する必要がなくなる。 また、前記対をなす各日つの送信及び受信用のアンテナ
の代わりに1回転トランスを用いて前記各検出信号を車
輪側装置A−1〜A−4から車体側装置Bへ無線送信す
るようにしてもよい、かかる場合、リム23の内周面上
に全周に渡って一本の電線を周方向に添設することによ
って送信用コイルを形成するとともに、ブレーキハウジ
ング28の外周面上に全周に渡って前記送信用コイルに
並行に一本の電線を周方向に添設することによって受信
用コイルを形成するようにすればよい。 また、前記のように全周に渡って送信用コイル及び受信
用コイルを添設しなくても、リム23の内周面上の一部
及びブレーキハウジング28の外周面上の一部に相対向
して送信用コイル及び受信用コイルをそれぞれ設けるよ
うにして、回転トランスを形成するようにしてもよい、
かかる場合、リム23の回転により、送信用コイルと受
信用コイルとが所定の相対回転位置にあるときのみ、両
コイルが対向することになって各コイル間の送受信が間
欠的に行われることになる。 (3)上記実施例においては発電機41を構成するコア
41aをリム23の内周面上に固定するとともに永久磁
石42をブレーキハウジング28の外周面上に固定する
ようにしたが、第2図にて破線で示すように、コア41
aをホイール24の内側面上に固定するとともに永久磁
石42を同コア41aに対向させてブレーキハウジング
28の外側面上に固定するようにしてもよい。 (4)上記実施例においては乾電池45と発電機41を
併用するようにしたが、車両の走行時にのみタイヤ22
内の空気圧をモニタすることを許容するならば、乾電池
45を省略するようにしてもよい、また、乾電池45の
代わりに蓄電池を設け、車両の走行中に、発電機41か
らの電力を蓄電池に充電するようにして該充電電力を利
用するようにしてもよい、これにより、乾電池の交換作
業が不要となる。 (5)上記実施例においてはタイヤ22内の空気圧のみ
を検出するようにしたが、同タイヤ22に更に温度セン
サを設けるとともにモニタ回路55に前記空気圧値とタ
イヤ温度値が入力されるようにして、同モニタ回路55
内で前記空気圧値とタイヤ温度とにより決まるタイヤの
許容回転数を算出し、該算出結果に応じて車速(タイヤ
回転数)を減速させたり、安全な速度を表示したりする
ようにしてもよい、これによれば、車両の走行安全性が
さらに良好となる。 (8)上記実施例においては、4輪車両に本発明に係る
タイヤ空気圧のモニタ装置を適用したが、同装置は6輪
車、2輪車等の他の車両にも適用できるものである。
1図は本発明に係るタイヤ空気圧のモニタ装置を4輪車
両に適用した例をブロック図により示している。このモ
ニタ装置は車両の各車輪にそれぞれ設けられた4組の車
輪側装置A−1〜A−4と、車体に設けられた車体側装
置Bとからなる。 車輪側装置A−1〜A−4はそれぞれ圧力センサ10を
備えており、同センサ10は、第2図に示すように、ア
クスルシャフト21と一体回転するとともにタイヤ22
を固定したリム23に組み付けられている。リム23は
ホイール24と一体的に形成され、同ホイール24はア
クスルシャフト21の端部に同シャフト21と一体回転
するように固定したハブ25に複数のナツト26により
固定されている。 圧力センサ10は、第3図に示すように、導電性の金属
材料で比較的厚肉に形成した円筒状部材11を有し、該
部材11はその下端(第3図における)にて開口される
とともに、同下端には極方向外側へ張り出した環状の鍔
部11aが一体的に形成されている0円筒状部材11の
上端(113図における)はダイヤフラムllbにより
閉鎖されている。ダイヤプラムllbは円筒状部材11
と一体かつ薄肉に形成され、その外周篩を同部材11の
前記上端から所定の距離を隔てた位置にて同部材11の
内周上に接続されている。ダイヤプラムllbの外面上
には、集積回路チップ12が接着剤、合金化融着(アロ
イング)、半田等により接着されている。 この集積回路チップ12はダイヤプラムflbの歪を検
出するもので、14図に示すように、シリコン半導体を
ブリッジに形成したストレンゲージをダイヤフラム11
bに蒸着させてなるトランスデユーサ部12aを含んで
いる。トランスデユーサ部12aを構成する前記ブリッ
ジの一方の入力端子12bは基準電圧+Vccの供給端
子であり1、同ブリッジの他方の入力端子12cはダイ
ヤフラムllbに接続されている。また、前記ブリッジ
の一方の出力端12dは検出電圧の取り出し端子であり
、同ブリッジの他方の出力端子12θは前記他方の入力
端12cとともにダイヤフラム11bに接続されている
。また、集積回路チップ12は必要に応じて温度補償回
路12fを含んでおり、同回路12fはトランスデユー
サ部12aと入出力端子部12b〜12aとの間に介装
されて前記トランスデユーサ部12aにおける温度によ
るバラツキを補償する。 円筒状部材11の側部外周面上及び内周面上には、第3
図に示すように、共に気密性の高いゴム、導電性ゴム等
により形成された被覆部材13,14が固着されている
。被覆部材13は円筒状部材11の上端(第3@におけ
る)から所定比離隔てた位置から鍔部11aに接する位
置まで延設されるとともに、下端(第3図における)に
て段部13aを有し、同段部13aと円筒状部材11の
鍔部11aとの間にリム23の厚さより僅かに狭い幅の
環状溝が形成されている。被覆部材14は円筒状部材1
1の前記上端から所定比離隔てた位置から鍔部11aの
底面に渡って延設されるとともに、同鍔部11aよりも
外側に環状に張り出しており、該張り出した部分14a
の上端面(第3図における)は前記環状溝を構成する鍔
部11aの端面より僅かに上方(113図における)に
位置するようになっている。 かかる構成の圧力センサ10の組み付けにあたっては、
タイヤ22をリム23へ組み付ける前に、第2図及び第
3図に示すように、リム23に設けた貫通孔23aに、
円筒状部材11のダイヤプラムllbがタイヤ22の組
み付けられる側から反対方向へ貫通するように同センサ
10を圧入して、被覆部材13の段部13aと鍔部11
aとにより形成された環状溝にリム23が嵌合されるよ
うにする。なお、前記貫通孔23aはタイヤ22内に空
気を注入するエアバルブ27(第2図参照)をリム23
に組み付番するための孔と略同径に構成されている。こ
れにより、タイヤ22をリム23へ組み付けた後、タイ
ヤ22内に空気を圧送すれば、タイヤ22内の空気圧に
より、被覆部材14の張り出した部分14aがリム23
に押し付けられて同部分14aとリム23との間の気密
が保たれるとともに1円筒状部材11の鍔部11aとリ
ム23との当接により同部材11が接地されることにな
る。このように、該圧力検出器10はリム23に簡単に
装着される。 ふたたび、第1図の説明に戻ると、圧力センサ10はそ
の出力端子12dにてA/D変換器31に接続されてい
る。A/D変換1)31は圧力センサ10からのアナロ
グ電圧をディジタル量に変換するもので、その出力端は
変調41132に接続されている。変調器32は搬送波
発振@33からの搬送波信号をA/D変換1131から
の信号で変調して出力するもので、その出力端は送信機
34に接続されている。かかる場合、搬送波発1[11
33からの搬送波信号の周波数は各車輪側装置A−1〜
A−411にそれぞれ異なる値fc+、fct、fcs
、fc4に予め設定されてし)る、送信機34は変調器
32からの信号をアンテナ35を介して無線送信する。 これらのA/D変換器31、変調1132、搬送波発振
器33及び送信機34はトランスデユーサ12aと共に
集積回路化されて集積回路チップ12内に組み込むよう
にしてもよいし、前記集積回路チップ12とは別に構成
して前記集積回路12に並設したり、リム23内に埋め
込むか、*たはリム23の内周面上に添設するようにし
てもよい。 また、アンテナ35も圧力センサ10に添設してもよい
し、リム23の内周面上等に添設してもよい。 このように構成した各車輪側装置A−1〜A−4には電
源回路40からの電源電圧+Vccが供給されている。 この電源回路40は、第2図及び第5図に示すように、
発電機41を備えており、同発電機41はリム23の内
周上に固定したコア41aと同=ア41aに巻かれた=
イル41bとにより構成されている。この=141aに
はブレーキハウジング28(車体側のアクスルハウジン
グ29に固定)の外屑上に固定された永久磁石42が対
向しており、リム23の回転に応じてコイルtlbの両
端に電圧が誘起されるようになっている。=イル41b
の両端にはダイオードD1及び=イルLにより構成され
た整流回路43を介してコンデンサ44が接続されてい
る。この=ンデンサ44には並列に乾電flL45が接
続され、コンデンサ44と乾電池45の一端は各車輪側
装置A−1〜A−4内の圧力センサ10の入力端子12
b及びその他の回路31〜34に接続されて同センサ1
0及びその他の回路31〜34へ電源電圧Vccが供給
されるようになっている。*た、コンデンサ44と乾電
池45の他端はリム23に接続されて接地されている。 車体側装置Bは車体側例えば車室内のフロントパネル近
傍に配設されて0る。この車体側装置Bは一つのアンテ
ナ51を備えており、同アンテナ51の出力は高周波増
幅1I52に接続されている。 高周波増幅器52はアンテナ51にて受信した信号を増
幅するもので、その出力端は復調1153−1〜53−
4にそれぞれ接続されている。各復調器53−1〜53
−4は各局部発振1154−1〜54−4からの発振信
号を利用して、前記受信信号から各車輪側装置A−1〜
A−4内の各圧力センサ10により検出されかつ各A/
D変換器31によりアナログ・ディジタル変換された検
出信号を復調するもので、各局部発振器54−1〜54
−4の発振周波数は前記各搬送波信号の周波数fc+、
f c2. f ca、 f cmにそれぞれ対応さ
せて具なる値に予め設定されている。 各復調器53−1〜53−4の出力端はモニタ回路55
に接続されている。モニタ回路55は例えばマイクロコ
ンピュータにより構成されるとともに、同図路55には
フロントパネルに設けられ各車輪毎の表示箇所を有する
表示41156と、同パネルに設けられた警告灯及び車
室内へ警告音を発生するブザーからなるアラーム装置5
7と、エンジンへの燃料供給を停止するとューエルカッ
ト装置及び自動的に車両を制動する自動ブレーキ装置か
らなる冑全制御装置58とが接続されており。 同回路55はプログラム制御により各復調器53−1〜
53−4からの信号に基づき下記■〜■の制御を実行す
る。 ■各車輪側装置A−1〜A−4内の圧力センサ10によ
り検出された各タイヤ22内の空気圧値を表す表示信号
を表示!)56に出力する。 ■前記各タイヤ22内の空気圧値のいずれかがタイヤの
許容値を越えたとき、アラーム装置57に警告信号を出
力する。 ■前記各タイヤ内の空気圧値のいずれかがタイヤの許容
値を越えたとき、車速センサ(図示しない)からの車速
信号を利用して、車速が所定値以上にならないようにフ
ューエルカット信号を出力する。 また、必要に応じて、ブレーキ装置を作動させるための
ブレーキ制御信号を出力する。 次に、上記のように構成した実施例の動作を説明する。 各車輪のタイヤ22内の空気圧は圧力センサ10のダイ
ヤフラムflbをタイヤ22内から外側方向へ押圧し、
ダイヤプラムllbは該押圧に応じて歪むので、集積回
路チップ12内のトランスデユーサ12aを構成するブ
リッジ回路の平衡が前記歪に応じて崩れ、同チップ12
の出力端子12dからは前記歪すなわちタイヤ22内の
空気圧を表すアナログ検出信号が出力される。このアナ
ログ検出信号はA/D変換1131にてディジタル検出
信号に変換され、変調器32、搬送波発振器33及び送
信機34の作用によってアンテナ35から無線送信され
る。かかる場合、各車輪側装置A−1〜A−4内におけ
る各搬送波発振器33の発振周波数f c+、 f C
2,f cs、 f caはそれぞれ異なる値に設定さ
れているので、各車輪側装置A−1〜A−4内における
各アンテナ35からは各車輪毎のタイヤ22内の空気圧
を示す検出信号が異なる搬送周波数でそれぞれ送信され
ることになる。 一方、車体側装置Bのアンテナ51は前記各輪優の4種
類の検出信号を異なる搬送周波数により周波数多重され
た信号として受信する。そして、この受信された信号は
高周波増幅回路52により増幅されて各復調1)53−
1〜53−4にそれぞれ供給され、同各復調1)53−
1〜53−4が、前記搬送波周波数f c+、 f c
a、 f cs、 f caに対応して設定された各局
部発a11154−1〜54−4からの各局部発振信号
に基づき、前記受信信号を復調するので、各復調器53
−1〜53−4からは圧力センサ10により検出され各
車輪毎のタイヤ22内の空気圧を示す検出信号がそれぞ
れ出力されることになる。そして、これらの各検出信号
がモニタ回路55に供給され、同モニタ回路55が前記
■のように表示器56に表示信号を出力するので、表示
器56においては各車輪毎のタイヤ22内の空気圧がそ
れぞれフロントパネル上に視覚的に表示される。その結
果、運転者はシートに座ったままでタイヤ22内の空気
圧の確認ができると同時に、車両走行中にも該確認は可
能であるので、前記空気圧の異常に対する適切な処置、
例えば車速を減少させる、車両を速やかに停止させる等
が可能となり、車両の走行安全性が確保される。 また、前記各タイヤ22内の空気圧値のいずれかがタイ
ヤの許容値を越えたときには、モニタ回路55は前記■
のようにアラ−ふ装置57に警告信号を出力するので、
アラーム装置57は警告灯を点灯しかつ警告音を発音す
る。その結果、運転者は視覚的かつ聴覚的にタイヤ22
内の空気圧の異常に気付き、前述のように、適切な処置
が可能となるので、車両の走行安全性が確保される。 また、前記のように、各タイヤ22内の空気圧値のいず
れかがタイヤの許容値を越えたときには。 モニタ回路55は前記■のように安全制御装置58へも
フューエルカット信号及びブレーキ制御信号を出力する
。その結果、安全制御装置58が車速を所定値以内に抑
えたり、車両を制動するので、運動者が処置をとらなく
ても車両の走行安全性が確保される。 上記のような各車輪側装置A−1〜A−4の動作中にあ
っては、同装置A−1〜A−4内の圧力センサ10.A
/D変換器31、変調器32.搬送波発振器33及び送
信機34には電源回路40から電力が供給される。かか
る場合、該電力は乾電池46から供給されるとともに、
車両の走行中にあっては、リム23のブレーキハウジン
グ28に対する回転に応じて発電機41により発電され
かつ整流回路43により整流された電力も供給される。 これにより、各車輪側装置A−1〜A−4にて消費され
る電力の一部が発電機41により発電された電力で賄わ
れるようになるので、電池45の寿命が長くなる。 なお、上記実施例は次のようにも変形できるものである
。 (1)上記実施例においては、各タイヤ22内の空気圧
をそれぞれ表す各検出信号を無線送信する場合、各搬送
波の周波数をそれぞれ異なる値に設定するようにしたが
、各搬送波の周波数を異ならせる代わりに、前記各検出
信号に異なる周波数の変調を施し、または各タイヤ22
4mに異なる識別用信号を各検出信号に付加する等、タ
イヤ毎に各検出信号を識別可能にしてお飢 同一周波数
の搬送波を用いるようにしてもよい。 (2)上記実施例においては、車体側装置B内に受信用
としてアンテナ51を一つだけ設けて、車輪側装置A−
1〜A−4内にそれぞれ設けられた送信用の四つのアン
テナ35.35ψ・からの信号を受信するようにしたが
、このアンテナ51の代わりに、送信用のアンテナ35
.35−・にそれぞれ対応させて受信用のアンテナを四
つ設けるようにしてもよい、かかる場合、送信用の各ア
ンテナ35.35・・をリム23の内周面上に添設する
とともに、受信用の各アンテナをブレーキハウジング2
8の外周面上に前記各アンテナ35,35・・にそれぞ
れ対向させて設けるようにすればよい、これにより、小
さな出力の送信信号で各検出信号を送受信できるように
なる。なお、かかる場合には、搬送波の周波数を異なる
ものに設定する必要がなくなる。 また、前記対をなす各日つの送信及び受信用のアンテナ
の代わりに1回転トランスを用いて前記各検出信号を車
輪側装置A−1〜A−4から車体側装置Bへ無線送信す
るようにしてもよい、かかる場合、リム23の内周面上
に全周に渡って一本の電線を周方向に添設することによ
って送信用コイルを形成するとともに、ブレーキハウジ
ング28の外周面上に全周に渡って前記送信用コイルに
並行に一本の電線を周方向に添設することによって受信
用コイルを形成するようにすればよい。 また、前記のように全周に渡って送信用コイル及び受信
用コイルを添設しなくても、リム23の内周面上の一部
及びブレーキハウジング28の外周面上の一部に相対向
して送信用コイル及び受信用コイルをそれぞれ設けるよ
うにして、回転トランスを形成するようにしてもよい、
かかる場合、リム23の回転により、送信用コイルと受
信用コイルとが所定の相対回転位置にあるときのみ、両
コイルが対向することになって各コイル間の送受信が間
欠的に行われることになる。 (3)上記実施例においては発電機41を構成するコア
41aをリム23の内周面上に固定するとともに永久磁
石42をブレーキハウジング28の外周面上に固定する
ようにしたが、第2図にて破線で示すように、コア41
aをホイール24の内側面上に固定するとともに永久磁
石42を同コア41aに対向させてブレーキハウジング
28の外側面上に固定するようにしてもよい。 (4)上記実施例においては乾電池45と発電機41を
併用するようにしたが、車両の走行時にのみタイヤ22
内の空気圧をモニタすることを許容するならば、乾電池
45を省略するようにしてもよい、また、乾電池45の
代わりに蓄電池を設け、車両の走行中に、発電機41か
らの電力を蓄電池に充電するようにして該充電電力を利
用するようにしてもよい、これにより、乾電池の交換作
業が不要となる。 (5)上記実施例においてはタイヤ22内の空気圧のみ
を検出するようにしたが、同タイヤ22に更に温度セン
サを設けるとともにモニタ回路55に前記空気圧値とタ
イヤ温度値が入力されるようにして、同モニタ回路55
内で前記空気圧値とタイヤ温度とにより決まるタイヤの
許容回転数を算出し、該算出結果に応じて車速(タイヤ
回転数)を減速させたり、安全な速度を表示したりする
ようにしてもよい、これによれば、車両の走行安全性が
さらに良好となる。 (8)上記実施例においては、4輪車両に本発明に係る
タイヤ空気圧のモニタ装置を適用したが、同装置は6輪
車、2輪車等の他の車両にも適用できるものである。
第1図は本発明の一実施例を示すタイヤ空気圧のモニタ
装置の全体ブロック図、第2図はjllll!1のモニ
タ装置を搭載した車両の車輪部分の新面図、第3図は第
1図の圧力センサの車輪への組み付は状態を示す新面図
、第4図は313図の集積回路チップの等価回路図、第
5図は第1@の車輪側装置に電力を供給する電源回路の
回路図である。 符 号 の 説 明 A−1〜A−4・・・車輪側装置、B・・・車体側装置
、10・・・圧力センサ、22・・・タイ23・・・リ
ム、 24・・・ホイール、28・ブレーキハウジング
、31・・・A/D変32・・・変調器、33・・・搬
送波発掘34・・・送信機、35.51・・・アンチ4
0・・・電源回路、41・・・発電機、4・・永久磁石
、53−1〜53−4・・・復54−1〜54−4・・
・局部発振響、5・モニタ回路。 ヤ、 換器。 器、 九 2・ 調器。 5・ − 出1人 ヤマハ株式会社 代理人 弁理士 長谷照−(外1名)第2 図 第3 図
装置の全体ブロック図、第2図はjllll!1のモニ
タ装置を搭載した車両の車輪部分の新面図、第3図は第
1図の圧力センサの車輪への組み付は状態を示す新面図
、第4図は313図の集積回路チップの等価回路図、第
5図は第1@の車輪側装置に電力を供給する電源回路の
回路図である。 符 号 の 説 明 A−1〜A−4・・・車輪側装置、B・・・車体側装置
、10・・・圧力センサ、22・・・タイ23・・・リ
ム、 24・・・ホイール、28・ブレーキハウジング
、31・・・A/D変32・・・変調器、33・・・搬
送波発掘34・・・送信機、35.51・・・アンチ4
0・・・電源回路、41・・・発電機、4・・永久磁石
、53−1〜53−4・・・復54−1〜54−4・・
・局部発振響、5・モニタ回路。 ヤ、 換器。 器、 九 2・ 調器。 5・ − 出1人 ヤマハ株式会社 代理人 弁理士 長谷照−(外1名)第2 図 第3 図
Claims (3)
- (1)車輪側に設けられタイヤ内の空気圧を検出して該
検出空気圧を表す検出信号を出力する圧力センサと、 前記車輪側に設けられ前記圧力センサからの検出信号を
無線送信する送信手段と、 車体側に設けられ前記送信手段から無線送信された信号
を受信する受信手段と を備えたことを特徴とする車両におけるタイヤ空気圧の
モニタ装置。 - (2)複数の車輪側にそれぞれ設けられ各タイヤ内の空
気圧をそれぞれ検出して該各検出空気圧を表す複数の検
出信号をそれぞれ出力する複数の圧力センサと、 前記各車輪側にそれぞれ設けられ前記各圧力センサから
の検出信号をそれぞれ無線送信する複数の送信手段と、 車体側に設けられ前記複数の送信手段から無線送信され
た各検出信号を受信して前記複数の車輪の各タイヤ内の
空気圧を表す複数の検出信号をそれぞれ出力する受信手
段と を備えたことを特徴とする車両におけるタイヤ空気圧の
モニタ装置。 - (3)前記請求項1又は2に記載の車両におけるタイヤ
空気圧のモニタ装置において、前記車輪側に車輪の回転
を利用した発電機を有する電源回路を設けるとともに、
該電源回路から前記圧力センサ及び前記送信手段へ電力
が供給されるようにしたことを特徴とする車両における
タイヤ空気圧のモニタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1853689A JPH02197404A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 車両におけるタイヤ空気圧のモニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1853689A JPH02197404A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 車両におけるタイヤ空気圧のモニタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02197404A true JPH02197404A (ja) | 1990-08-06 |
Family
ID=11974351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1853689A Pending JPH02197404A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 車両におけるタイヤ空気圧のモニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02197404A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-01-27 JP JP1853689A patent/JPH02197404A/ja active Pending
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