专利名称：轮胎状态监视系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于卡车或拖车等作业车辆的轮胎状态监视系统，尤其涉及一种 可轻松确定接收天线最佳设置位置的轮胎状态监视系统。
背景技术：
一直以来，车辆使用中的轮胎气压检查管理是一项重要工作，经常会发生因轮胎 气压出现异常值而引发事故的情况。因此，现已知有一种轮胎状态监视系统，其在各车轮上 设置检测车轮轮胎内气压并发送该信息的轮胎信息获取装置，同时还具有监视装置，该监 视装置获取由各轮胎信息获取装置发送的轮胎气压信息后，监视各轮胎的气压，并在气压 出现异常时发出警报(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1日本专利特开2005-254927号公报
发明内容
发明拟解决的问题但是，与乘用车相比，卡车或拖车等作业车辆的车型非常繁多，且轮胎较多，各个 车辆上的货载也多种多样。因此，电磁波的传播状态将因车而异，导致设置接收天线时需花 费较多时间来寻找能够良好接收电磁波的位置，从而很难确定接收天线的设置场所。本发明的目的在于提供一种可轻松确定接收天线设置位置的轮胎状态监视系统。解决问题的手段本发明的轮胎状态监视系统具有状态检测机构，其设置在车辆的各个轮胎上，用 于检测预定轮胎状态；多个轮胎状态获取装置，其具有通过电磁波发送检测到的轮胎状态 信息的发送机构；接收天线，其接收上述轮胎状态获取装置发送的电磁波；以及监视装置， 其通过电缆与该接收天线连接，且接收各轮胎状态获取装置发送的轮胎状态信息，显示各 轮胎的轮胎状态信息，其最大特征在于，设有电场强度显示机构，其显示各轮胎状态获取装 置所发送的电磁波的电场强度。发明的效果本发明轮胎状态监视系统通过设置电场强度显示机构，能够在设置接收天线时轻 松掌握设置位置的接收灵敏度，因此具有在安装接收天线时可轻松找到最佳设置位置的优
点ο
图1是安装本发明第1实施方式的轮胎状态监视系统后的作业车辆整体侧面图。图2是本发明第1实施方式的轮胎状态监视系统的结构图。图3是本发明第1实施方式中轮胎状态获取装置安装在轮胎上的状态图。
图4是本发明第1实施方式中轮胎状态获取装置的外观图。图5是图4中A-A线箭头方向的剖面图。图6是本发明第1实施方式中轮胎状态获取装置的电路方块图。图7是本发明第1实施方式中监视装置的电路方块图。图8是本发明第1实施方式中电场强度的一视图。图9是本发明第1实施方式中电场强度的一视图。图10是本发明第1实施方式中电场强度的一视图。图11是本发明第1实施方式中电场强度的一视图。图12是本发明第1实施方式中电场强度的一视图。图13是本发明第1实施方式中电场强度的一视图。图14是本发明第1实施方式中电场强度的一视图。图15是本发明第1实施方式中电场强度的一视图。图16是安装本发明第2实施方式的轮胎状态监视系统后的作业车辆整体侧面图。图17是安装本发明第3实施方式的轮胎状态监视系统后的作业车辆整体侧面图。图18是本发明第3实施方式的轮胎状态监视系统的结构图。图19是本发明第3实施方式中监视装置的电路方块图。图20是本发明第3实施方式中电场强度的一视图。附图标记说明1车辆
2轮胎
3轮辋
4阀杆
100轮胎状态获取装置
101通气孔
102内部空间
103电路基板
110传感器部
111气压传感器
112A/D转换电路
120中央处理部
121CPU
122记忆部
130发送部
131振荡电路
132调制电路
133高频放大电路
140天线
150电池
201,203 天线
202,204同轴电缆
300、300B监视装置
301接收部
302,312演算部
303显示部
311切换部
具体实施例方式下面，依据附图对本发明的一个实施方式进行说明。图1是安装本发明第1实施方式的轮胎状态监视系统后的作业车辆整体侧面图， 图2是本发明第1实施方式的轮胎状态监视系统的结构图，图3是本发明第1实施方式中 轮胎状态获取装置安装在轮胎上的状态图，图4是本发明第1实施方式中轮胎状态获取装 置的外观图，图5是图4中A-A线箭头方向的剖面图。图1和图2中，1是例如卡车或拖车等作业车辆，其在10个轮胎2上分别设有检测 轮胎状态并通过电磁波发送该检测结果的轮胎状态获取装置100。此外，驾驶座附近还设有监视装置300，其含有控制器和显示面板，通过同轴电缆 202与接收轮胎状态获取装置100所发送的电磁波的天线201连接，并根据该接收信号将上 述检测结果显示到显示面板上。另外，本实施方式中，轮胎状态获取装置100是检测轮胎2气室21内的气压和温 度，然后将该检测结果显示到监视装置300的显示面板上，从而构成轮胎状态监视系统，但 轮胎状态监视系统也可检测并显示轮胎气压和温度以外的轮胎状态。如上所述，在轮胎2的气室21内，轮胎状态获取装置100固定在轮辋3的预定位 置上，通过设置在该轮胎状态获取装置100内的下述压力检测元件和温度检测元件检测各 轮胎2气室21内的压力和温度，并将该检测结果转换为数字值。此外，轮胎状态获取装置 100还生成并发送包含这些数字值的数字信息。除了上述检测结果的数字值，该数字信息中 还包含各轮胎状态获取装置100固有的识别信息。另外，本实施方式中，如图3和图4所示，轮胎状态获取装置100固定设置在固定 于轮辋3上的阀杆4的轮胎内侧端部，并沿轮辋3的表面配置。此外，如图4和图5所示， 在轮胎状态获取装置100的框体上设有通气孔101，该通气孔101与设置在框体内部的内部 空间102连通。进而，在框体内部空间固定有搭载了气压传感器171和温度传感器172的 电路基板103。作为轮胎状态获取装置100的电路具体例，可列举图6所示的电路。S卩，在图6所 示的具体例中，轮胎状态获取装置100的电路包括传感器部110、中央处理部120、发送部 130、天线140、以及电池150。传感器部110包括气压传感器111和A/D转换电路112。气压传感器111对填充在轮胎2内的空气进行压力检测，并将该检测结果输出为 模拟电信号。作为气压传感器111，可使用一般市售的设备。A/D转换电路112将气压传感器111输出的模拟电信号转换为数字信号后，将其输 出到CPU121。该数字信号对应于轮胎2内的气压值。
中央处理部120包括大家熟知的CPU121和记忆部122。CPU121依据存储在记忆部122的半导体存储器内的程序而运行，当获得电能而驱 动后，其按照预定的时间间隔(例如5分钟)将通过传感器部110获得的检测数据发送到 监视装置200。此外，记忆部122中预先存储了轮胎状态获取装置100固有的识别信息， CPU121则将该识别信息与检测数据一同发送到监视装置200。记忆部122包含记录有CPU121运行程序的ROM、以及例如EEI3ROM(electricalIy erasable programmable read-only memory，电可擦除可编程只读存储器)等电可擦写非 易失性半导体存储器，各轮胎状态获取装置100固有的识别信息在制造时已预先存储在记 忆部122内指定为不可擦写的区域。发送部130包含振荡电路131、调制电路132、以及高频放大电路133，其使用大家 熟知的PLL电路等构成，利用调制电路132对经振荡电路131振荡后的载波(例如315MHz 频带频率的载波)进行调制，并通过高频放大电路133将其作为315MHz频带的具有预定频 率的高频电流发送到天线140。此外，调制电路132根据发送数据对载波进行调制后，将其输出到高频放大电路 133。另外，本实施方式中虽然将上述频率设为315MHz频带频率，但也可以是其他不同 频率。此外，作为调制电路132的调制方式，可使用幅移键控(ASK)、调频(FM)、移频键控 (FSK)、调相(PM)、以及相移键控(PSK)等调制方式。天线140的作用是通过电磁波与监视装置200之间进行通信，本实施方式中，其与 上述315MHz频带的预定频率相匹配。电池150例如包含二次电池等，其向各部件提供驱动轮胎状态获取装置100所需 的电能。另外，若在制造轮胎2时将轮胎状态获取装置100嵌入轮胎2内，当然应设计能够 充分承受硫化时热量的IC芯片及其他构成部分。监视装置300的电路如图7所示，包括接收部301、演算部302、以及显示部303。 此处，演算部302包括大家熟知的CPU和存储器电路，该存储器电路包含存储了上述CPU运 行程序的ROM以及演算处理所需的RAM等。接收部301根据演算部302的指示接收315MHz频带预定频率的电磁波并进行检 波，将通过检波所获信号的电场强度(RSSI)和包含在信号内的信息转换为数字信号并输
出ο演算部302将存储对应各轮胎2的安装位置编号的、安装在轮胎2上的各轮胎状 态获取装置100的识别信息，依据从接收部301输入的数字信号算出各轮胎2的气压值和 温度值，并依据识别信息，对应轮胎2的安装位置编号存储这些值，同时将它们输出到显示 部303的显示器上。此外，演算部302依据显示部303的开关操作，将各轮胎状态获取装置100所发送 的电磁波的电场强度(RSSI)显示到显示部303的显示器上。由此，设置接收天线201时， 可轻松掌握设置位置的电场强度(接收灵敏度)，从而在安装接收天线201时，可轻松找到 最佳的设置场所。下面，对监视装置300中显示从各轮胎状态获取装置100接收的电磁波的电场强度(RSSI)的视图进行说明。实施例1如图8所示，实施例1是只用文字进行显示的视图，在显示画面的上部，电场强度 (RSSI)和电场强度显示值的0-100百分比值显示为“RSSI (0-100)”。此外，在显示画面的 下部，显示表示轮胎2位置的编号“Tire Pos :1”以及电场强度“RSSI :76”，这表示安装在 1号位轮胎2上的轮胎状态获取装置100发送的电磁波的电场强度(RSSI)为76。该实施 例中，可通过显示部303的开关操作，对需要显示的轮胎2 (轮胎状态获取装置100)编号以 及与之对应显示的电场强度进行切换。另外，还可根据电场强度的不同，对电场强度值进行 标色，以便通过颜色了解电场强度的强弱。实施例2如图9所示，实施例2是用图形和文字进行显示的视图，在显示画面的上部，电场 强度显示为“RSSI Display”。此外，在显示画面的下部左侧，通过图形显示安装在车辆1上 的所有轮胎2的位置，同时高亮度显示目前所示电场强度值的轮胎2位置。进而，在显示画 面的下部右侧，电场强度显示为“88”，同时安装有轮胎状态获取装置100 (该轮胎状态获取 装置100发送目前所示电场强度的电磁波)的轮胎2的位置编号显示为“Tire No. 1”。如 此通过图形显示轮胎2的配置后，便于从视觉上确认哪处轮胎2上的电场强度正被显示。与 实施例1相同，该实施例也可通过显示部303的开关操作，对需要显示的轮胎2 (轮胎状态 获取装置100)编号以及与之对应显示的电场强度进行切换。实施例3如图10所示，实施例3是对轮胎2的气压值、温度值以及电场强度进行显示的视 图。在显示画面的上部，安装有轮胎状态获取装置100 (该轮胎状态获取装置100发送目前 所示电场强度的电磁波)的轮胎2的位置编号显示为“Tire Pos :8”。此外，在显示画面的 下部，轮胎2气压为800kPa的信息显示为“Press. :800kPa”，轮胎2温度为38度的信息显 示为“Temp. :38°C”，且安装在8号位轮胎2上的轮胎状态获取装置100发送的电磁波的电 场强度(RSSI)显示为4根棒状图形。由于该电场强度棒状图形的根数显示与一般移动电 话中的信号强度显示相同，所以非常易懂。如此在显示气压值和温度值的同一画面中显示 电场强度后，能够同时确认气压值、温度值以及电场强度。另外，也可通过〇或□等图形大 小表示电场强度的强弱，以此取代棒状图形的根数显示。实施例4如图11所示，实施例4是全部用文字对轮胎2的气压值、温度值以及电场强度进 行显示的视图。在显示画面的上部，安装有轮胎状态获取装置100(该轮胎状态获取装置 100发送目前所示电场强度的电磁波)的轮胎2的位置编号显示为“Tire Pos :2”。此外， 在显示画面的下部，轮胎2气压为800kPa的信息显示为“Press. :800kPa”，轮胎2温度为 38度的信息显示为“Temp. :38°C ”，且安装在2号位轮胎2上的轮胎状态获取装置100发送 的电磁波的电场强度(RSSI)为40的信息显示为“RSSI :40”。实施例5如图12所示，实施例5是通过强弱5档颜色变化对电场强度进行显示的显示例。 即，在显示画面的上部，安装有轮胎状态获取装置100(该轮胎状态获取装置100发送目前 所示电场强度的电磁波)的轮胎2的位置编号显示为“Tire Pos :3”。此外，在显示画面的下部左侧，用文字显示表示电场强度的“RSSI (接收灵敏度)”，并在显示画面的下部右侧， 通过5档颜色显示电场强度的强弱。S卩，电场强度最强时显示红色的“Strong”，良好时显示 黄色的“Well ”，正常时显示绿色的“Mean”，较弱时显示蓝色的“Weak”，小于或等于接收灵 敏度界限值时显示白色的“No Signal”。如此通过颜色将电场强度显示为5档后，可从视觉 上轻松掌握电场强度的强弱。实施例6如图13所示，实施例6是通过文字对轮胎2的气压值和温度值进行显示，并利用 大家熟知的LED指示器等光量对电场强度进行显示的视图。即，在显示画面的上部，安装有 轮胎状态获取装置100 (该轮胎状态获取装置100发送目前所示电场强度的电磁波)的轮 胎2的位置编号显示为“Tire Pos 10”，在显示画面的下部，轮胎2气压为830kPa的信息 显示为“Press. :830kPa”，轮胎2温度为36度的信息显示为“Temp. :36°C”。进而，通过文 字“RSSI ”和设置在其右侧的横长形光带显示，对安装在10号位轮胎2上的轮胎状态获 取装置100发送的电磁波的电场强度(RSSI)进行显示。如此通过光带面积表示电场强度 的方法，具有更好的视觉识别性。实施例7如图14所示，实施例7是在轮胎配置图的图形中用文字对电场强度进行显示的视 图。即，在显示画面的上部，电场强度(RSSI)和电场强度显示值的0-100百分比值显示为 "RSSI (0-100) ”。此外，在显示画面的下部，图形显示安装在车辆1上的所有轮胎2的位置， 同时在表示各轮胎2的方框内用数字显示电场强度值。如此通过图形显示轮胎2的配置， 并在各轮胎2的位置上用数字显示电场强度后，可从视觉上同时确认各轮胎2的电场强度， 从而便于找到最佳的天线安装位置。实施例8如图15所示，实施例8是在轮胎配置图的图形中用颜色对电场强度进行显示的视 图。即，在显示画面的上部，电场强度(RSSI)用文字显示为“RSSI”。此外，在显示画面的下 部，图形显示安装在车辆1上的所有轮胎2的位置，同时在表示各轮胎2的方框内用5档颜 色显示电场强度。此处，电场强度最强时显示红色的“Strong”，良好时显示黄色的“Well”， 正常时显示绿色的“Mean”，较弱时显示蓝色的“Weak”，小于或等于接收灵敏度界限值时显 示白色的“No Signal”。如此通过图形显示轮胎2的配置，并通过颜色将电场强度显示为5 档后，可从视觉上轻松同时掌握各轮胎2的电场强度，从而便于找到最佳的天线安装位置。另外，显示电场强度时，如果显示电场强度的真值或dBm值，将出现小数或负数， 导致难以确认，因此优选将实用范围分配成预定比率(例如百分率)后进行整数显示。此 外，也可优选通过上述移动电话等设备中使用的棒形数量或面积进行显示。下面，对本发明的第2实施方式进行说明。在第2实施方式中，如图16所示，使用者10能够在监视装置300运行的状态下对 其进行携带。通过这种结构，使用者10能够一边查看监视装置300的显示画面一边改变接 收天线201的位置，从而可在短时间内轻松找到最佳电磁波接收状态的天线安装位置。另外，还可区别于车辆1上搭载的监视装置300，另行配置如上所述能够在运行状 态下携带的电场强度显示装置。即，显示电场强度的装置可以是轮胎状态监视系统的监视 装置300，也可以是另行准备的可单独使用的车外机。采用该方式后，在研究接收天线201的设置位置时无需一次一次去查看车内的监视装置300，即使一人作业也能一边改变天线 位置一边确认电场强度值。下面，对本发明的第3实施方式进行说明。在第3实施方式中，如图17至图20所示，其设置2个接收天线201、203，并具有 可进行大家熟知的多样性接收的监视装置300B，从而构成轮胎状态监视系统。S卩，在车辆1 上设置2个接收天线201、203，一个接收天线201是通过同轴电缆202与监视装置300B连 接，另一个接收天线203则通过同轴电缆204与监视装置300B连接。另外，接收天线201、 203是分别配置在不同位置上。监视装置300B具有根据演算部312的指示进行切换动作的切换部311、接收部 301、演算部312、以及显示部303。另外，图中与上述第1实施方式相同的构成部分用同一 符号进行表示。切换部311根据演算部312的指示选择天线201或天线203中的任意一个，将其 连接到接收部301。接收部301根据演算部312的指示接收315MHz频带预定频率的电磁波并进行检 波，将通过检波所获信号的电场强度(RSSI)和包含在信号内的信息转换为数字信号并输 出到演算部312。演算部312将存储对应各轮胎2的安装位置编号的、安装在轮胎2上的各轮胎状 态获取装置100的识别信息，当从车辆电源获得电能而开始运行后，其通过切换部311控制 天线201、203的切换连接状态，同时，依据从接收部301输入的数字信号算出各轮胎2的气 压值和温度值，并依据识别信息，对应轮胎2的安装位置编号存储这些值，同时将它们输出 到显示部303的显示器上。此时，如图20所示，演算部312对应轮胎2的位置(轮胎状态 获取装置100的识别信息)预先存储通过天线201接收的各轮胎状态获取装置100所发送 的电磁波的电场强度，同时对应轮胎2的位置(轮胎状态获取装置100的识别信息)预先 存储通过天线203接收的各轮胎状态获取装置100所发送的电磁波的电场强度，并选择各 轮胎2(轮胎状态获取装置100)两个电场强度中的较大者显示到显示部306的显示器上。 进而，演算部312选择能够获得各轮胎2 (轮胎状态获取装置100)两个电场强度中较大电 场强度的天线201、203，接收电磁波。另外，也可通过监视装置300B具有的开关选择各天线201、203并显示相应的电场 强度。由此，分别设置接收天线201、203时，可轻松掌握各天线201、203在设置位置的电场 强度，从而在安装接收天线201、203时，可轻松找到最佳的设置位置。此外，第3实施方式中使用了第1实施方式实施例7所述的电场强度显示形态，但 并非限定于此，当然也可使用其他实施例所述的显示形态。
权利要求
一种轮胎状态监视系统，其具有状态检测机构，其设置在车辆的各个轮胎上，用于检测预定轮胎状态；多个轮胎状态获取装置，其具有通过电磁波发送检测到的轮胎状态信息的发送机构；接收天线，其接收上述轮胎状态获取装置发送的电磁波；以及监视装置，其通过电缆与该接收天线连接，且接收各轮胎状态获取装置发送的轮胎状态信息，显示各轮胎的轮胎状态信息，其特征在于，设有电场强度显示机构，其显示各轮胎状态获取装置所发送的电磁波的电场强度。
2.根据权利要求1所述的轮胎状态监视系统，其特征在于，上述电场强度显示机构以 下述任意一种方法显示上述电场强度表示上述电场强度的值的数字或对应上述电场强度 的值进行变化的图形。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的轮胎状态监视系统，其特征在于，上述电场强度 显示机构具有以下显示方法在同一画面中同时显示上述多个轮胎状态获取装置所发送的 电磁波的电场强度。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的轮胎状态监视系统，其特征在于，上述电场强 度显示机构具有以下显示方法在模式性显示装备在上述车辆上的多个轮胎的配置的画面 上，同时显示上述多个轮胎状态获取装置所发送的电磁波的电场强度。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的轮胎状态监视系统，其特征在于，具有具备多个 接收天线的多样性接收机构，上述电场强度显示机构具有以下显示方法当显示各轮胎状态获取装置所发送的电磁 波的电场强度时，显示通过上述多样性接收机构接收的电磁波中的最大电场强度。
6.根据权利要求5所述的轮胎状态监视系统，其特征在于，上述电场强度显示机构能 够在通过电缆连接到上述接收天线或上述多样性接收机构中的任意一个的状态下运行，且 上述电场强度显示机构被构造成能够在维持运行状态的情形下携带。全文摘要
本发明提供一种轮胎状态监视系统。轮胎状态监视系统设有将各轮胎状态获取装置(100)所发送的电磁波的电场强度显示到监视装置(300)上的机构，该监视装置(300)通过接收天线(201)，接收由设置在车辆(1)的各轮胎(2)上、检测轮胎状态并通过电磁波发送该信息的轮胎状态获取装置(100)发送的电磁波。由此，设置接收天线(201)时，可轻松掌握设置位置的接收灵敏度，从而在安装接收天线(201)时，可轻松找到最佳的设置位置。本发明的轮胎状态监视系统可轻松确定接收天线设置位置。
文档编号G08C17/02GK101934687SQ20101021787
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月23日 优先权日2009年6月26日
发明者荒木泰彦, 金成大辅 申请人:横滨橡胶株式会社