本發(fā)明涉及一種檢測車輪輪胎的狀態(tài)的輪胎狀態(tài)檢測裝置。

背景技術：

在車輛上安裝有多個車輪，各個車輪的輪轂部安裝有輪胎，作為能檢測各輪胎的狀態(tài)的裝置，已提出有無線方式的輪胎狀態(tài)檢測裝置。輪胎狀態(tài)檢測裝置設于車輛的各車輪的輪胎內而對輪胎的狀態(tài)進行檢測，并且無線發(fā)送與檢測出的輪胎狀態(tài)相關的信號。然后，各信號由接收器接收，與對應的輪胎狀態(tài)相關的信息根據需要顯示于設于車內的顯示器。另外，因為輪胎狀態(tài)檢測裝置安裝于車輪的關系，所以在輪胎狀態(tài)檢測裝置設有用于供給電力的電池。

例如，在專利文獻1中公開的輪胎狀態(tài)檢測裝置能夠接收來自便攜終端等外部設備的無線信號。作為具體的一個例子，在進行了輪胎更換的情況下，在確認輪胎狀態(tài)檢測裝置正常地進行動作或者輪胎氣壓適當時等，輪胎狀態(tài)檢測裝置響應于來自外部設備的請求信號的接收而發(fā)送與輪胎狀態(tài)相關的信號。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-138156號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

但是，為了延長內設于輪胎狀態(tài)檢測裝置中的電池的壽命，期望能夠降低消耗電力。

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低消耗電力的輪胎狀態(tài)檢測裝置。

用于解決課題的手段

解決上述問題點的輪胎狀態(tài)檢測裝置，其以配置在車輛的車輪輪胎內的方式安裝于所述車輪的閥桿，所述輪胎狀態(tài)檢測裝置具備：狀態(tài)檢測部，其構成為檢測所述輪胎的狀態(tài)；發(fā)送部，其構成為將包括由所述狀態(tài)檢測部檢測出的信息的信號進行無線發(fā)送；接收部，其能夠接收從外部設備無線發(fā)送的信號；控制部，其構成為對所述發(fā)送部以及所述接收部進行控制；特性檢測部，其構成為檢測所述閥桿的電特性；以及電池，其為所述輪胎狀態(tài)檢測裝置的電力源，所述控制部構成為，在通常模式和節(jié)電模式中選擇的控制模式下動作，通常模式為將所述接收部維持在能夠接收來自所述外部設備的無線發(fā)送信號的待機狀態(tài)的模式，節(jié)電模式為針對接收來自所述外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力小于所述通常模式的模式，所述控制部構成為，在由所述特性檢測部檢測出的所述閥桿的電特性的變化量超過基準變化量時，將所述控制模式切換為所述通常模式，并且在所述通常模式下當結束條件成立時，將所述控制模式切換為所述節(jié)電模式。

根據該構成，在通常模式下當結束條件成立時，控制模式被切換為針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號消耗電力小于通常模式的節(jié)電模式，所以能夠降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力。

關于上述輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述特性檢測部也可以構成為檢測所述閥桿的靜電電容。

根據該構成，在進行了輪胎更換后等工作人員接觸到閥桿的情況下，以閥桿的靜電電容的變化量超過基準變化量為契機，控制模式被切換為通常模式。

關于上述輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述接收部也可以構成為能夠接收特高頻的頻段的信號。

根據該構成，能夠接收特高頻的頻段的信號，這與接收超短波的頻段的信號的情況相比，針對接收信號的消耗電力變大，但是通過將控制模式從通常模式切換為節(jié)電模式，能夠使接收部變成能夠接收信號的待機狀態(tài)的頻度降低，能夠降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力。

關于上述輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述結束條件也可以構成在滿足如下情況中的至少一個時成立：通過所述接收部接收到來自所述外部設備的無線發(fā)送信號；所述控制模式從切換為所述通常模式開始經過了預先規(guī)定的時間；以及檢測出車輛的行駛。

根據該構成，能夠接收來自外部設備的無線發(fā)送信號，并且接收部能夠通過接收到來自外部設備的無線發(fā)送信號而將控制模式從通常模式切換為節(jié)電模式，從而能夠降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力。

另外，在從控制模式切換為通常模式開始經過了預先規(guī)定的時間的情況下，能夠將控制模式從通常模式切換為節(jié)電模式，能夠減少接收器變成待機狀態(tài)的頻度，從而能夠降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力。

另外，有如下的傾向：在檢測出車輛的行駛的情況與檢測出車輛的停車的情況相比，接收部接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的頻度降低。因此，在檢測出處于接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的頻度降低的狀態(tài)的車輛處于行駛中的情況下，通過將控制模式從通常模式切換為節(jié)電模式，能夠減少接收部變成待機狀態(tài)的頻度，能夠降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力。

關于上述輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述控制部也可以構成為在所述通常模式下不執(zhí)行確定所述閥桿的電特性的變化量的處理。

關于上述輪胎狀態(tài)檢測裝置，所述控制部也可以構成為在所述車輛處于停止中時執(zhí)行確定所述閥桿的電特性的變化量的處理，在所述車輛處于行駛中時不執(zhí)行確定所述閥桿的電特性的變化量的處理。

發(fā)明效果

根據本發(fā)明，能夠降低輪胎狀態(tài)檢測裝置的消耗電力。

附圖說明

圖1是示出搭載了一實施方式的傳感器單元的車輛的概要構成圖。

圖2是示出該實施方式的輪胎閥安裝到輪圈的狀態(tài)的立體圖。

圖3是示出該實施方式的輪胎閥以及傳感器單元的立體圖。

圖4是示出該實施方式的傳感器單元的電氣構成的框圖。

圖5是示出該實施方式的模式控制處理的流程圖。

具體實施方式

以下，對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。

如圖1所示，在車輛10安裝有4個車輪13，并且搭載有輪胎狀態(tài)監(jiān)視裝置30。各車輪13由車輛用輪轂14以及安裝于車輛用輪轂14的輪胎15構成。

輪胎狀態(tài)監(jiān)視裝置30具備：傳感器單元31，其安裝于各車輪13；以及接收器單元60，其設于車輛10的車身。

如圖2所示，在車輛用輪轂14的輪圈16上裝配有輪胎閥17，傳感器單元31安裝在輪胎閥17而與該輪胎閥17一體化，并且配置在裝配于車輛用輪轂14的輪胎15內。

如圖3所示，輪胎閥17具有由金屬材料形成為筒狀的閥桿18以及安裝于閥桿18的外周面的橡膠制的軀干部19。在閥桿18內形成有導入通道(未予圖示)。在閥桿18的頂端側內設有閥機構(未予圖示)，并且在閥桿18的頂端安裝有蓋20。

在傳感器單元31的外殼32內收納有壓力傳感器42以及靜電電容傳感器45等各種電子部件、電池以及天線等。壓力傳感器42檢測輪胎15的壓力，靜電電容傳感器45為了檢測輪胎閥17的靜電電容而與輪胎閥17電連接。

如圖4所示，各傳感器單元31具備傳感器單元控制器41、壓力傳感器42、溫度傳感器43、加速度傳感器44、靜電電容傳感器45、rf通信電路46、rf通信用天線47以及電池48。傳感器單元31通過來自電池48的電力供給進行動作。

作為狀態(tài)檢測部的壓力傳感器42檢測輪胎15內的氣壓。作為狀態(tài)檢測部的溫度傳感器43檢測輪胎15內的溫度。也就是說，壓力傳感器42以及溫度傳感器43檢測輪胎15的狀態(tài)。加速度傳感器44與車輪13一體旋轉，從而檢測作用于加速度傳感器44的加速度。作為特性檢測部的靜電電容傳感器45對車輪13中的輪胎閥17的閥桿18的靜電電容進行檢測。作為發(fā)送部以及接收部的rf通信電路46是利用特高頻的頻段(本實施方式中為2.4ghz)的電波并通過rf通信用天線47進行信號的發(fā)送接收的電路。在本實施方式中，rf通信電路46能設定為如下狀態(tài)：能接收從外部設備(例如接收器單元60或者工作人員能夠攜帶的觸發(fā)信號發(fā)送機)無線發(fā)送的信號(觸發(fā)信號)的待機狀態(tài)；以及不能接收從外部設備無線發(fā)送的信號的休眠狀態(tài)。

傳感器單元控制器41是由包括cpu41a、存儲部41b(ram和rom等)以及輸入輸出口的微型計算機等構成的控制電路或者處理器。在傳感器單元控制器41的存儲部41b中存儲有統(tǒng)籌控制傳感器單元31的動作的程序。在存儲部41b中登記有作為各傳感器單元31所固有的識別信息的id代碼。該id代碼是為了在接收器單元60中識別各傳感器單元31而使用的信息。傳感器單元控制器41作為控制部發(fā)揮作用。

傳感器單元控制器41、詳細地講cpu41a以預先規(guī)定的取得頻度取得由壓力傳感器42檢測出的輪胎氣壓、由溫度傳感器43檢測出的輪胎內溫度以及由加速度傳感器44檢測出的加速度(重力加速度)。具備傳感器單元控制器41、壓力傳感器42以及溫度傳感器43的傳感器單元31作為以配置于輪胎15內的方式安裝于閥桿18的輪胎狀態(tài)檢測裝置發(fā)揮作用。

傳感器單元控制器41能夠基于來自加速度傳感器44的加速度信號，確定作用于傳感器單元31、詳細地講加速度傳感器44的加速度。另外，傳感器單元控制器41基于來自加速度傳感器44的加速度信號判斷車輛10是處于停車中還是處于行駛中。例如，傳感器單元控制器41在由加速度傳感器44檢測出的加速度在預定范圍(例如-1g～+1g的范圍)變化時，判斷為車輛10處于行駛中。

傳感器單元控制器41在預先規(guī)定的輸出條件成立時，將包含輪胎氣壓數據、輪胎內溫度數據以及id代碼的發(fā)送數據輸出到rf通信電路46。rf通信電路46解調從傳感器單元控制器41輸出的發(fā)送數據從而生成發(fā)送信號，將發(fā)送信號從rf通信用天線47無線發(fā)送。在本實施方式中，上述輸出條件在每次經過規(guī)定時間時成立。也就是說，傳感器單元控制器41在每次經過規(guī)定時間時進行發(fā)送動作。上述輸出條件還可以進一步包括輪胎氣壓或者輪胎內溫度被判斷為異常的情況。

傳感器單元控制器41在判斷為車輛10處于停車中的情況下、且判斷為rf通信電路46被控制在休眠狀態(tài)的情況下，基于來自靜電電容傳感器45的信號確定輪胎閥17的閥桿18的靜電電容，將表示已確定的靜電電容的靜電電容數據存儲于存儲部41b中。在本實施方式中，傳感器單元控制器41在每個預先規(guī)定的周期(例如1s)將確定靜電電容并存儲靜電電容數據的一系列處理執(zhí)行大致1ms。

傳感器單元控制器41進行如下判斷：已確定的閥桿18的靜電電容的變化量是否超過預先規(guī)定的基準變化量。在更換輪胎15的情況下，因為工作人員接觸到輪胎閥17的閥桿18，所以基準變化量規(guī)定為能夠推測工作人員接觸到閥桿18的靜電電容的變化量。

傳感器單元控制器41在判斷為車輛10處于行駛中的情況下或者在判斷為rf通信電路46被控制為待機狀態(tài)的情況下，不執(zhí)行確定閥桿18的靜電電容的處理。

如圖1所示，接收器單元60具備接收器單元控制器61、rf接收電路62以及接收天線64。在接收器單元控制器61連接有顯示器63。接收器單元控制器61是由包括cpu以及存儲部(rom和ram等)的微型計算機等構成的處理器，在存儲部中存儲有統(tǒng)籌控制接收器單元60的動作的程序。rf接收電路62對從各傳感器單元31發(fā)送并通過接收天線64接收到的信號進行解調，將該信號發(fā)送到接收器單元控制器61。

接收器單元控制器61基于用rf接收電路62解調的信號，確定與發(fā)送源的傳感器單元31對應的輪胎15的狀態(tài)(輪胎氣壓以及輪胎內溫度)。接收器單元控制器61將與輪胎15的狀態(tài)相關的信息顯示于顯示器63。

在本實施方式中，傳感器單元控制器41能夠將通常模式和節(jié)電模式中的任意一個模式設置為控制模式，節(jié)電模式為能夠比通常模式降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力的模式。傳感器單元控制器41通過對分配給存儲部41b的控制模式標志設定表示通常模式的值或者表示節(jié)電模式的值來設定控制模式。

在本實施方式中，在通常模式下，傳感器單元控制器41將rf通信電路46設定為待機狀態(tài)。另一方面，在節(jié)電模式下，傳感器單元控制器41將rf通信電路46設定為休眠狀態(tài)。

在此，參照圖5，對由傳感器單元控制器41以預先規(guī)定的周期所執(zhí)行的模式控制處理進行說明。

首先，如圖5所示，傳感器單元控制器41從分配給存儲部41b的控制模式標志讀出值，基于該值判斷是否為通常模式(步驟s11)。在判斷為通常模式的情況下，傳感器單元控制器41判斷rf通信電路46是否接收到觸發(fā)信號(步驟s12)。在本實施方式中，觸發(fā)信號是在進行了輪胎更換的情況下確認傳感器單元31正常動作或輪胎的狀態(tài)為適當時、或者設定傳感器單元31的id代碼時，為了控制傳感器單元31而從外部設備發(fā)送的控制信號。在判斷為rf通信電路46接收到觸發(fā)信號的情況下，傳感器單元控制器41執(zhí)行與觸發(fā)信號中所包含的控制信息相應的處理，并且對分配給存儲部41b的控制模式標志設定表示節(jié)電模式的值，由此將控制模式設定為節(jié)電模式(步驟s15)。

在沒有判斷為rf通信電路46接收到觸發(fā)信號的情況下，傳感器單元控制器41判斷是否從控制模式設定為通常模式開始經過了規(guī)定時間(步驟s13)。在判斷為從控制模式設定為通常模式開始經過了規(guī)定時間的情況下，傳感器單元控制器41對分配給存儲部41b的控制模式標志設定表示節(jié)電模式的值，從而將控制模式設定為節(jié)電模式(步驟s15)。

在沒有判斷為從控制模式設定為通常模式開始經過了規(guī)定時間的情況下，傳感器單元控制器41判斷車輛10是否處于行駛中(步驟s14)。在判斷為車輛10處于行駛中的情況下，傳感器單元控制器41對分配給存儲部41b的控制模式標志設定表示節(jié)電模式的值，從而將控制模式設定為節(jié)電模式(步驟s15)。在沒有判斷為車輛10處于行駛中的情況下，傳感器單元控制器41不執(zhí)行步驟s15，并結束模式控制處理。

在判斷為不是通常模式的情況下(也就是說，在判斷為節(jié)電模式的情況下)，傳感器單元控制器41判斷靜電電容的變化量是否超過基準變化量(步驟s16)。在判斷為靜電電容的變化量超過基準變化量的情況下，傳感器單元控制器41對分配給存儲部41b的控制模式標志設定表示通常模式的值，從而將控制模式設定為通常模式(步驟s17)。在判斷為在節(jié)電模式中靜電電容的變化量沒有超過基準變化量的情況下，傳感器單元控制器41不執(zhí)行步驟s15，并結束模式控制處理。

通常模式的開始條件(即、節(jié)電模式的結束條件)在閥桿18的靜電電容的變化量超過基準變化量時成立。另一方面，通常模式的結束條件(即、節(jié)電模式的開始條件)在滿足如下情況中的至少一個時成立：在通常模式下rf通信電路46接收到觸發(fā)信號；從控制模式設定為通常模式開始經過了規(guī)定時間；以及車輛10處于行駛中。

接著，對本實施方式的傳感器單元31的作用進行說明。

在各傳感器單元31中，在通常模式下，rf通信電路46被控制在能接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的待機狀態(tài)。另一方面，在節(jié)電模式下，rf通信電路46被維持在不能接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的休眠狀態(tài)。在車輛10處于行駛中時或者rf通信電路46被控制為待機狀態(tài)時，不執(zhí)行確定閥桿18的靜電電容的處理。在車輛10處于停止中且rf通信電路46被控制在休眠狀態(tài)時，執(zhí)行確定閥桿18的靜電電容的處理。

在滿足如下情況中的任意一個情況時，控制模式從通常模式切換為節(jié)電模式：在通常模式下rf通信電路46接收到觸發(fā)信號；從控制模式設定為通常模式開始經過了規(guī)定時間；以及車輛10處于行駛中。在節(jié)電模式下閥桿18的靜電電容的變化量超過基準變化量的情況下，認為在更換輪胎時工作人員接觸到閥桿18，將控制模式切換為通常模式。

因此，根據上述實施方式，能夠獲得以下的效果。

(1)在通常模式下，通過結束條件成立，從而將控制模式切換為針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力小于通常模式的節(jié)電模式，所以能夠降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力。

(2)在節(jié)電模式下，以在更換輪胎15時工作人員接觸到閥桿18，而使閥桿18的靜電電容的變化量超過預先規(guī)定的基準變化量為契機，控制模式被切換為通常模式，rf通信電路46被切換為能接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的待機狀態(tài)。

(3)rf通信電路46使用特高頻的頻段的電波。在這種情況下，與使用甚高頻的頻段的電波的情況相比，雖然針對接收信號的消耗電力變大，但是通過控制模式切換為節(jié)電模式，也能夠減少rf通信電路46變成能接收信號的待機狀態(tài)的頻度，并且能夠降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力。

(4)在通常模式中，通過rf通信電路46被維持在待機狀態(tài)，而使其能接收觸發(fā)信號。能夠通過rf通信電路46接收到觸發(fā)信號，從而將控制模式從通常模式切換為節(jié)電模式，能夠降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力。

(5)在從控制模式切換為通常模式開始經過了預先規(guī)定的時間的情況下，能夠將控制模式從通常模式切換為節(jié)電模式，能夠減少rf通信電路46變成待機狀態(tài)的頻度，能夠降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力。

(6)車輛10處于行駛中的情況與車輛10處于停止中的情況相比，有如下傾向：rf通信電路46接收到觸發(fā)信號的頻度降低。因此，在檢測出接收到觸發(fā)信號的頻度降低的狀況、即車輛10處于行駛中的情況下，能夠通過將控制模式從通常模式切換為節(jié)電模式，從而減少rf通信電路46變成待機狀態(tài)的頻度，能夠降低針對接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的消耗電力。

(7)由于在車輛10處于停止中時更換輪胎15，所以能夠通過在車輛10停止中進行確定閥桿18的靜電電容的處理，將控制模式切換為通常模式。由于在車輛10處于行駛中時不進行輪胎15的更換，所以在車輛10行駛中不進行確定閥桿18的靜電電容的處理，從而能夠降低與執(zhí)行上述處理相對應的消耗電力。

(8)在通常模式的情況下，由于rf通信電路46已變成待機狀態(tài)，所以不進行確定閥桿18的靜電電容的處理，從而能夠降低與執(zhí)行上述處理相對應的消耗電力。

另外，實施方式也可以變更為以下方式。

·通常模式的開始條件也可以在從閥桿18的靜電電容的變化量超過基準變化量開始經過了預先規(guī)定的時間等、與上述實施方式的條件不同的其他條件成立時成立。

·在節(jié)電模式下，只要消耗電力小于通常模式的話，傳感器單元31也可以將rf通信電路46控制在待機狀態(tài)。作為具體的一個例子，也可以在通常模式下將rf通信電路46控制在能以第1規(guī)定周期接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的第1待機狀態(tài)，在節(jié)電模式下將rf通信電路46控制在能以比第1規(guī)定周期長的第2規(guī)定周期接收來自外部設備的無線發(fā)送信號的第2待機狀態(tài)。

·傳感器單元31也可以在車輛10行駛中進行針對閥桿18的靜電電容的判斷。也就是說，不管車輛處于停止中還是處于行駛中，傳感器單元31都進行確定閥桿18的靜電電容的處理。

·傳感器單元31也可以在通常模式(rf通信電路46的待機狀態(tài))下進行針對閥桿18的靜電電容的判斷。也就是說，與控制模式無關地進行確定閥桿18的靜電電容的處理。

·也可以將發(fā)送電路和接收電路分開設置，發(fā)送電路和接收電路采用的頻段也可以不同。

·傳感器單元31利用特高頻的頻段的電波發(fā)送信號，但是也可以利用特高頻以外的頻段的電波發(fā)送信號。

·也可以根據包括電感器和電阻值的復合阻抗的測定結果將控制模式切換為通常模式。也就是說，只要能檢測輪胎閥17的電特性而能推測在更換輪胎15時等的對輪胎閥17的接觸即可。

·也可以根據與觸發(fā)信號的接收、規(guī)定時間的經過以及車輛10的行駛不同的其他要素使通常模式的結束條件成立，也可以通過組合這些要素使通常模式的結束條件成立。

·作為輪胎的狀態(tài)，傳感器單元31檢測輪胎內的氣壓以及溫度，但是也可以檢測這些參數中的任意一個，也可以檢測輪胎的磨耗程度等其他參數。

·傳感器單元31不限于適用到4輪車輛的輪胎15，也可以適用于1-3輪的車輛、5輪以上的車輛的輪胎。

附圖標記說明

10…車輛、13…車輪、14…車輛用輪轂、15…輪胎、17…輪胎閥、18…閥桿、30…輪胎狀態(tài)監(jiān)視裝置、31…傳感器單元、41…傳感器單元控制器、42…壓力傳感器、43…溫度傳感器、44…加速度傳感器、45…靜電電容傳感器、46…rf通信電路、48…電池、60…接收器單元。