JPH0663404U - 回転体の異常信号発信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アース線を設けることなく、トランジスタの
個数も少なくして、安価で且つ取り付け作業に際しても
簡単に装着することができるようにする。 【構成】 タイヤの回転により圧電素子２６，整流回路
２７で発電して二次電池２８に充電する。二次電池２８
の負端子は異常検出スイッチ１３ａを介してアースす
る。トランジスタ３１〜３３はそれぞれ発信器２９を直
列に介して二次電池２８の端子間に接続する。トランジ
スタ３１〜３３のベースは、バイアス抵抗３４を介して
二次電池２８の正端子に接続すると共に、異常検出スイ
ッチ１３ｂ〜１３ｄおよび空気圧センサ１４を介してア
ースする。タイヤが異常状態となっていずれの異常検出
スイッチ１３ａ〜１３ｄ，空気圧センサ１４がオフして
もトランジスタ３１〜３３の対応するものがオンして発
振器２９が動作する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、タイヤなどの回転体に設けられその異常状態の発生を空中伝播信号 として発信するようにした回転体の異常信号発信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の装置としては、例えば、タイヤに設けられる異常状態を検知し たときにその異常検知信号を空中伝播信号として発信し、受信装置によりこれを 受信して報知手段などにより使用者に報知するようにしたものがある。この場合 、タイヤに設ける異常信号発信装置においては、例えば、タイヤのハブナットの 緩みを検出したり、あるいは空気圧が低下したのを検出して異常検出信号を出力 するものがある。

【０００３】 例えば、タイヤのハブナットの緩みは、タイヤのホイールとこれを固定するハ ブナットとの間にスイッチを構成する接触片を介在させ、ハブナットの締め付け 状態が良好なときには接触片がホイールおよびハブを介してアースされる構成と なっており、ハブナットが緩んで接触片とホイールとの間の電気的接触状態が不 良となるとオフするように異常検出スイッチを構成している。また、タイヤに設 けた空気圧センサにより、タイヤの空気圧が所定値よりも低下するとオフするス イッチを設けて空気圧の異常検出スイッチとしている。

【０００４】 そして、異常信号発信装置においては、これらの異常検出スイッチがオフする と、例えば、それぞれに対応して設けられたトランジスタがオンして異常検出信 号を空中伝播信号として発信するように構成されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述のような従来構成のものでは、各異常検出スイッチが異常 を検出したときにアースレベルから浮動のレベルに切換わることでトランジスタ をオンさせる都合上、異常信号発信装置を構成する回路自体のアースを取る必要 がある。したがって、別途に装置からアース線を引き出してタイヤのホイール等 のアースレベルに相当する部位に接続する必要があり、タイヤへの装着に際して 面倒な接続作業が必要になる煩わしさがある。

【０００６】 また、このように各異常検出スイッチに対応してトランジスタのオンオフの制 御を行うため、何れの異常検出スイッチにもそれぞれ１個のトランジスタを対応 させて設ける必要があり、部品点数が多くなる不具合がある。

【０００７】 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、装置のアース線を 設けることなく、しかもトランジスタの個数も少なくして、安価で且つ取り付け 作業に際しても簡単に装着することができるようにした回転体の異常信号発信装 置を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の回転体の異常信号発信装置は、回転体の異常状態を検出するとオン状 態からオフ状態に切り換わるように設けられた少なくとも２個の異常検出スイッ チと、これらの異常検出スイッチのうちの１つの異常検出スイッチを介して一方 の端子がアースされた直流電源と、制御端子を有しその制御端子が他の一つの異 常検出スイッチを介してアースされると共に前記直流電源の他方の端子にバイア ス手段を介して接続されたスイッチング素子と、このスイッチング素子のオンに より異常検出信号を空中伝播信号として発信するように構成された発信器とを具 備したところに特徴を有する。

【０００９】

【作用】

本考案の回転体の異常信号発信装置によれば、回転体に異常が発生していない 状態においては、いずれの異常検出スイッチもオン状態となっているので、一方 の異常検出スイッチは直流電源の一方の端子をアースして所定電位に保持してお り、他方の異常検出スイッチはスイッチング素子の制御端子をアースしてバイア ス手段によるバイアスを無効化しているので、スイッチング素子はオフ状態に保 持されている。したがって、発信器は動作されず、異常検出信号の空中伝播信号 は発信されない状態となっている。

【００１０】 次に、回転体が異常状態となって異常検出スイッチがオン状態からオフ状態に 切換わると、これにより、いずれの異常検出スイッチがオフした場合においても スイッチング素子がオンして発信器を動作させて異常検出信号の空中伝播信号を 発信するようになる。

【００１１】 この場合、まず、直流電源をアースしている異常検出スイッチがオフ状態とな った場合には、直流電源の一方の端子が浮動電位になり、スイッチング素子は、 制御端子が他方の異常検出スイッチのオン状態によりアースされていても、制御 端子と直流電源の一方の端子に接続された端子との間にバイアス手段により相対 的な電位差が与えられるようになるので、オン状態となって発信器を動作させる ようになる。また、スイッチング素子の制御端子をアースしている異常検出スイ ッチがオフ状態となった場合には、スイッチング素子は、同様にしてバイアス手 段により制御端子にバイアスが与えられるようになるのでオン状態となって発信 器を動作させるようになるのである。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を自動車のタイヤの異常を検出する異常信号発信装置に適用した 場合の一実施例について図面を参照しながら説明する。 すなわち、図２は電気的な全体構成の概要を示すもので、自動車のボディ側に 設けられる受信装置１は、マイクロコンピュータ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなる もので、あらかじめプログラムが記憶されており、後述のように動作するように なっている。操作キーとしての電波キー２は、自動車のキーシリンダに挿入して 回動操作するためのキープレート２ａとキーグリップ２ｂとからなるもので、こ のキーグリップ２ｂにはロックスイッチ３およびアンロックスイッチ４が設けら れると共に、内部にはそのロックスイッチ３あるいはアンロックスイッチ４の押 圧操作に応じてＩＤコードと共にドアロック信号あるいはドアアンロック信号を 電波信号を発信するキー信号発信回路が内蔵されている。

【００１３】 そして、受信装置１にはアンテナ１ａが設けられており、上述の電波キー２か らの電波信号を受信するようになっている。また、受信装置１の各入力端子には 、自動車の運転席部に設けられているイグニッションスイッチ５，各ドアに設け られるドアカーテシスイッチ６および車速を検知する車速センサ７が接続されて いる。受信装置１の各出力端子には、ドアロック機構８を駆動する駆動装置８ａ ，第１および第２の警報装置９および１０が接続されている。この場合、第１の 警報装置９は車内に設けられたブザー等からなるもので、車内の乗員に聞こえる 程度に報知するものであり、第２の警報装置１０は例えば自動車に備えられたホ ーンを利用して車外にも聞こえるように報知するもので、いずれも警報手段とし て機能するものである。

【００１４】 一方、タイヤの異常状態を検出して異常検出信号を電波信号として出力する送 信器１１は、送信回路１２（図１参照），４個の異常検出スイッチ１３ａないし １３ｄ，空気圧センサ１４およびアンテナ１５により構成される。送信回路１２ の各端子は、４個の異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄおよび空気圧センサ１ ４をそれぞれ介して電気的にアースするように接続されている。この場合、後述 するように、４個の異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄとタイヤの空気圧を検 出する空気圧センサ１４は、正常時においてはオン状態となっており、異常状態 を検出するとオフ状態となるもので、送信回路１２は、これに基いて異常検出信 号を電波信号としてアンテナ１５から送信するようになっている。

【００１５】 次に、図３ないし図５を参照して送信器１１の構成について述べる。すなわち 、送信回路１２は、偏平な円筒状をなすケース１６に収容されており、その底面 部から四方に向けて取り付け部材と異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄとを兼 用した４本のブラケット１７が設けられている。各ブラケット１７は、導電性を 有する部材からなり、その先端部の背面側には絶縁層１７ａ（図５に拡大して図 示）が設けられている。そして各ブラケット１７の先端部には挿通孔１７ｂが形 成されている。

【００１６】 さて、自動車に取り付けられるタイヤ１８は、そのホイール１９に形成された 挿通孔１９ａに、自動車の車軸端部のハブ２０に突設された４本のハブボルト２ １が挿通された状態でハブナット２２により固定されるが、このとき、ホイール １９とハブナット２２との間に送信器１１の４本のブラケット１７のそれぞれの 挿通孔１７ａがハブボルト２１に挿通された状態でハブナット２２が締め付け固 定される。

【００１７】 これにより、送信器１１はホイール１９の中心部分の外部に装着され、且つ、 この状態で、各ブラケット１７とハブナット２２とが圧接状態となって電気的に 接触した状態になる。また、このときブラケット１７とホイール１９との間は圧 接状態であるが絶縁層１７ａが介在されるために電気的には絶縁状態となる。こ れにより、ブラケット１７は、ハブナット２２，ハブボルト２１，ハブ２０を介 して車体側つまりアースされることになり、このブラケット１７とハブナット２ ２とにより異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄが構成されるのである。つまり 、この異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄは、正常時においてはオン状態にあ り、ハブナット２２が緩んだり脱落するなどの異常状態が発生すると、ブラケッ ト１７とハブナット２２とが離間して非接触状態になり、この結果ブラケット１ ７がアースされなくなることになりオフするものである。

【００１８】 空気圧センサ１４は、ホイール１９の外周部のタイヤ１８内部側に位置して設 けられており、外部に突設されたバルブ２３に接続ケーブル２４の一端側が接続 された状態でキャップ２５が装着されている。接続ケーブル２４の他端側は、送 信回路１２の接続端子に接続されており、送信回路１２と空気圧センサ１４とが 電気的に接触状態となるようにしてある。そして、この空気圧センサ１４は、タ イヤ１８の空気圧が所定値以上ある正常状態においては、接続ケーブル２４をホ イール１９を介してアースした状態に保持し、空気圧が所定値以下に低下した異 常状態になるとオフし、接続ケーブル２４とホイール１９との電気的な接触状態 が断たれるようになっている。

【００１９】 次に、図１を参照して送信回路１２の電気的構成について述べる。圧電素子２ ６は、タイヤ１８の回転に伴う振動で発電を行うもので、その両端子は４個のダ イオードをブリッジ接続した整流回路２７の交流入力端子間に接続されている。 整流回路２７の直流出力端子は直流電源としての二次電池２８の両端子間に接続 されており、圧電素子２６により発生された交流出力を直流出力に変換して二次 電池２８に与えて充電するようになっている。

【００２０】 発信器としての発振器２９は、タイヤ１８の異常状態を電波信号としてアンテ ナ１５から出力するもので、正の電源入力端子は二次電池２８の正極端子に接続 され、負の電源入力端子はスイッチング素子としての４つのトランジスタ３０な いし３３のコレクタ・エミッタ間を介して二次電池２８の負極端子に接続されて いる。各トランジスタ３０ないし３３の制御端子としてのベースはバイアス手段 としてのバイアス抵抗３４を介して二次電池２８の正極端子に接続されている。 そして、発振器２９は、トランジスタ３０ないし３３のいずれかがオンすると、 二次電池２８から給電されて異常検出信号を出力するようになっている。

【００２１】 さて、前述の４個のブラケット１７すなわち異常検出スイッチ１３ａないし１ ３ｄのうち、異常検出スイッチ１３ａは二次電池２８の負極端子に接続され、他 の３個の異常検出スイッチ１３ｂないし１３ｄは、それぞれトランジスタ３０な いし３２のベースに接続されており、空気圧センサ１４に接続された接続ケーブ ル２４は、トランジスタ３３のベースに接続されている。

【００２２】 次に、本実施例の作用について図６に示すプログラムのフローチャートをも参 照しながら説明する。 まず、送信器１１の動作原理について説明する。送信回路１２は、４個の異常 検出スイッチ１３ａないし１３ｄおよび空気圧センサ１４を介した状態でアース されているので、タイヤ１８のホイール１９を固定するハブナット２２が正常に 固定され、且つタイヤ１８の空気圧が正常である場合には、それら各スイッチ１ ３ａないし１３ｄおよび空気圧センサ１４が全てオン状態にあるので、トランジ スタ３０ないし３３のエミッタ・ベース間が共にアースレベルつまり同電位とさ れている。したがって、トランジスタ３０ないし３３は全てオフ状態が保持され ており、発振器２９は二次電池２８から給電されず、異常検出信号が出力されな い状態となっている。

【００２３】 この状態で、ハブナット２２の一つが緩んだりあるいは脱落したりすると、ブ ラケット１７との接触状態が断たれるため、異常検出スイッチ１３ａないし１３ ｄのうちの対応するものがオフ状態となる。つまり、例えば、異常検出スイッチ １３ａがオフした場合には、二次電池２８の負極端子が浮動状態となり、トラン ジスタ３０ないし３３のベース・エミッタ間にバイアス抵抗３４を介してバイア スを与えるようになる。これにより、トランジスタ３０ないし３３がオンして発 振器２９が給電されるようになり、異常検出信号がアンテナ１５を介して電波信 号として出力される。

【００２４】 また、異常検出スイッチ１３ｂないし１３ｄあるいは空気圧センサ１４がオフ した場合には、トランジスタ３０ないし３３の対応するもののベースがアースレ ベルから浮動状態とされるようになり、そのベース・エミッタ間にバイアス抵抗 ３４を介してバイアスが与えられるようになる。これにより、トランジスタ３０ ないし３３のうちの対応するものがオンすると、上述同様にして発振器２９が給 電されるようになり、異常検出信号がアンテナ１５を介して電波信号として出力 されるようになる。

【００２５】 さて、受信装置１は、図示しない車載バッテリなどから給電されると、図６に 示すセキュリティプログラムをスタートする。まず、受信装置１は、ステップＳ １にて、自動車が走行状態にあるか否かを判断する。この場合、受信装置１は、 車速センサ７からの車速信号を入力して走行中か否かを判断する。そして、自動 車が走行している場合には、受信装置１は、「ＹＥＳ」と判断してステップＳ２ に移行し、送信器１１からタイヤの異常検出信号を受信しているか否かを判断し 、受信していない場合には「ＮＯ」と判断してステップＳ１に戻り、受信してい る場合には「ＹＥＳ」と判断してステップＳ３に移行する。

【００２６】 この場合、ステップＳ２で受信装置１により「ＹＥＳ」と判断されるというこ とは、走行状態においてタイヤ１８のハブナット２２が緩んだり脱落している場 合あるいは空気圧が低下している場合であり、受信装置１は、ステップＳ３にて 第１の警報装置９を駆動してブザーにより車室内の運転者に報知して促し、ステ ップＳ１に戻るようになる。

【００２７】 次に、自動車が走行していない状態では、受信装置１はステップＳ１で「ＮＯ 」と判断してステップＳ４に移行するようになる。受信装置１は、ステップＳ４ にて、電波キー２からドアロック信号を受信しているか否かを判断し、受信して いない場合には「ＮＯ」と判断してステップＳ５に移行する。ステップＳ５で、 受信装置１は、電波キー２からドアアンロック信号を受信しているか否かを判断 し、受信していない場合には「ＮＯ」と判断してステップＳ６に進む。続いて、 受信装置１は、ステップＳ６で、送信器１１からタイヤの異常検出信号を受信し ているか否かを判断し、受信していない場合にはステップＳ１に戻って、上述の ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ５およびＳ６を繰り返す。

【００２８】 この状態で、例えば、運転者が自動車から降りてドアを閉めた後、電波キー２ のロックスイッチ３が押圧操作されると、受信装置１は、ステップＳ４において 「ＹＥＳ」と判断してステップＳ７に移行し、ドアが閉められた状態であればこ こで「ＹＥＳ」と判断してステップＳ８に進み、駆動装置８ａにロック信号を与 えてドアロック機構８にロック動作を行なわせる。また、ステップＳ７で「ＮＯ 」と判断したときには、受信装置１はステップＳ１に戻るようになる。

【００２９】 さて、受信装置１は、ステップＳ８を経ることにより、電波キー２からのロッ ク信号を受けてドアロック機構をロック動作させた場合には、ステップＳ９以降 に示す警戒モードに入るようになる。すなわち、受信装置１は、ステップＳ９に おいて、ドアが開かれたか否かをドアカーテシスイッチ６からの信号に基いて判 断し、閉じた状態であれば「ＮＯ」と判断してステップＳ１０に進む。ステップ Ｓ１０で、受信装置１は、タイヤ１８のホイール１９に取り付けた送信器１１か ら異常検出信号が送信されているか否かを判断し、受信していなければ「ＮＯ」 と判断してステップＳ１１に進む。受信装置１は、ステップＳ１１にて電波キー ２からドアアンロック信号を受信したか否かを判断し、受信していなければ「Ｎ Ｏ」と判断してステップＳ９に戻り、以下、ステップＳ９ないしＳ１１を繰り返 すようになる。

【００３０】 さて、このようにステップＳ９ないしＳ１１を繰り返す状態では、自動車は運 転者が不在である駐車中の状態が想定されており、受信装置１は、盗難等を防止 するための警戒モードの動作として、例えば、電波キー２からのアンロック信号 を受けることなくドアが開かれたときには、ステップＳ９で異常状態であると判 断してステップＳ１２に進み、第２の警報装置１０に報知信号を与えてホーンに より車外に報知するようになる。また、送信器１１からのタイヤの異常検出信号 を受信した場合には、受信装置１は、ステップＳ１０で「ＹＥＳ」と判断してス テップＳ１２に進み、同様に第２の警報装置１０に報知動作を行なわせるように なる。

【００３１】 また、受信装置１は、ステップＳ９ないしＳ１１を繰り返す状態で、電波キー ２からアンロック信号を受信すると、ステップＳ１１にて「ＹＥＳ」と判断して ステップＳ１３に移行するようになり、ここで、駆動装置８ａにアンロック信号 を与えてドアロック機構８にロック動作を行なわせるようになり、この後、ステ ップＳ１に戻って上述のステップを繰り返すようになる。

【００３２】 なお、上述の場合に、自動車のドアロックをする場合に、電波キー２のロック スイッチ３を操作してドアロック信号を送信したときには、ステップＳ９ないし Ｓ１１の警戒モードに入るが、例えば、電波キー２のキープレート２ａにより機 械的に施錠動作を行った場合には、受信装置１は、ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ５お よびＳ６のステップを繰り返して実行する状態となる。そして、この場合には、 送信器１１からタイヤの異常検出信号が出力された場合でも、車外への警報動作 は行われないようになっている。また、このような状態で電波キー２からアンロ ック信号を受けた場合には、受信装置１は、ステップＳ５で「ＹＥＳ」と判断し てステップＳ１３に進み、ドアロック機構の解錠動作を行った後ステップＳ１に 戻るようになるのである。

【００３３】 このような、本実施例によれば、送信器１１の送信回路１２において、上記構 成の異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄを設けることで、回路構成上ではアー スを別途に取れないため、すべて異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄおよび空 気圧センサ１４を介してアースした状態で構成した場合でも、いずれかのスイッ チがオフしたときにこれを検出することができるようにすると共に、５つの検出 スイッチに対して４個のトランジスタ３０ないし３３で構成したので、検出スイ ッチの個数に対してトランジスタの個数を１個少なくすることができる。

【００３４】 また、本実施例によれば、異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄを構成するブ ラケット１７を、ホイール１９と接する側の面に絶縁層１７ａを設けて構成した ので、ブラケット１７はハブナット２２との接触状態のみにより開閉するスイッ チとすることができ、ハブナット２２に緩みが発生したときにブラケット１７と の接触状態が不良となってハブナット２２の緩み状態を早期に検出することがで きる。

【００３５】 さらに、本実施例によれば、タイヤ１８の異常状態を示す送信器１１からの異 常検出信号を、電波キー２からのドアのロックおよびアンロック信号を受信する 受信装置１により兼用して受信するようにしたので、別途に受信装置を設けるこ となく安価に構成することができる。

【００３６】 そして、本実施例によれば、受信装置１により受信したタイヤの異常検出信号 に基いて、そのときの自動車の状態に応じて第１の警報装置９あるいは第２の警 報装置１０を駆動して車外あるいは車内に警報を出力するようにしたので、使用 者に対して適切な警報がなされ、安全性の向上を図ると共に盗難防止の効果を向 上させることができる。

【００３７】 なお、上記実施例においては、第１および第２の警報装置９および１０として ブザー，ホーンなどを用いる場合について説明したが、これに限らず、例えば、 外部に電波による警報信号を出力する警報装置としても良いし、夜間等ではヘッ ドライトなどを点滅動作させることにより警報動作を行う構成としても良いもの である。

【００３８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の回転体の異常信号発信装置によれば、少なくと も２個の異常検出スイッチを設け、直流電源の一方の端子を一つの異常検出スイ ッチを介してアースし、バイアス手段を介してバイアスされるスイッチング素子 の制御端子を他の一つの異常検出スイッチを介してアースしたので、いずれの異 常検出スイッチが回転体の異常状態を検出してオフした場合でも発信器を駆動す ることができ、装置のアース線を設けることなく、しかもトランジスタの個数も 少なくして、安価で且つ取り付け作業に際しても簡単に装着することができると いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す送信回路の電気的構成
図

【図２】全体構成の電気的なブロック図

【図３】送信器をタイヤに取り付けた状態で示す縦断側
面図

【図４】同正面図

【図５】送信器のブラケット先端部の取り付け状態を示
す縦断側面図

【図６】セキュリティプログラムのフローチャート

【符号の説明】

１は受信装置、２は電波キー、５はイグニッションスイ
ッチ、６はドアカーテシスイッチ、７は車速センサ、８
は駆動装置、９および１０は第１および第２の警報装
置、１１は送信器（回転体の異常信号発信装置）、１２
は送信回路、１３ａないし１３ｄは異常検出スイッチ、
１４は空気圧センサ（異常検出スイッチ）、１７はブラ
ケット、１７ａは絶縁層、１８はタイヤ、１９はホイー
ル、２０はハブ、２２はハブナット、２７は圧電素子、
２８は整流回路、２９は二次電池（直流電源）、３０は
発振器（発信器）、３１ないし３４はトランジスタ（ス
イッチング素子）、３５はバイアス抵抗（バイアス手
段）である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体の異常状態を検出するとオン状態
   からオフ状態に切り換わるように設けられた少なくとも
   ２個の異常検出スイッチと、 これらの異常検出スイッチのうちの１つの異常検出スイ
   ッチを介して一方の端子がアースされた直流電源と、 制御端子を有しその制御端子が他の一つの異常検出スイ
   ッチを介してアースされると共に前記直流電源の他方の
   端子にバイアス手段を介して接続されたスイッチング素
   子と、 このスイッチング素子のオンにより異常検出信号を空中
   伝播信号として発信するように構成された発信器とを具
   備したことを特徴とする回転体の異常信号発信装置。