JP2004338600A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】夏タイヤから冬タイヤに履き替えたときなどにおいて、いちいち登録情報の変更作業を行う必要がないタイヤ空気圧検出装置を提供する。
【解決手段】タイヤ空気圧検出装置1は、車両2のタイヤ3〜7のホイール内に実装され、該タイヤの空気圧を検出すると共に、その検出空気圧の情報と所定の識別情報とを無線で送信するセンサユニット8〜12と、該センサユニットからの送信信号を受信して、その信号に含まれる識別情報とあらかじめ保持している照合用情報とが一致したときに、その信号に含まれる検出空気圧の情報が正常範囲に収まっているか否かを判定して正常範囲に収まっていない場合に警告を発する監視ユニット13とを備え、その特徴とする点は、前記識別情報及び前記照合用情報を前記車両固有の情報(車両ID)としたことにある。
【選択図】 図1
【解決手段】タイヤ空気圧検出装置1は、車両2のタイヤ3〜7のホイール内に実装され、該タイヤの空気圧を検出すると共に、その検出空気圧の情報と所定の識別情報とを無線で送信するセンサユニット8〜12と、該センサユニットからの送信信号を受信して、その信号に含まれる識別情報とあらかじめ保持している照合用情報とが一致したときに、その信号に含まれる検出空気圧の情報が正常範囲に収まっているか否かを判定して正常範囲に収まっていない場合に警告を発する監視ユニット13とを備え、その特徴とする点は、前記識別情報及び前記照合用情報を前記車両固有の情報(車両ID)としたことにある。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等車両のタイヤ空気圧検出装置に関する。詳しくは、停車中のみならず走行中においても、タイヤの空気圧を検出できる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車等車両(以下、単に「車両」という。)のタイヤは、特殊な用途を除き、気体(空気や窒素ガス等)を充填したものが用いられる。本明細書では「空気入りタイヤ」で代表することにすると、タイヤは、ホイールに組み込まれ、さらに、適正量の空気を充填されてはじめて本来の性能を発揮する。空気圧のチェックは車両管理の基本中の基本である。
【0003】
不適正な空気圧は、接地面積不足やタイヤの偏摩耗等を招き、また、燃費の悪化にもつながり、さらには、高速走行時の不安定原因にもなる。このため、走行前の始業点検で、空気圧ゲージ等の計測器具を用いた空気圧チェックが行われている。しかし、このチェック方法は、タイヤの空気バルブに計測器具を押し当ててゲージの指示を読むというものであり、タイヤが回転していないとき、つまり、停車中の車両でしか行うことができない。
【0004】
タイヤの空気圧は温度依存性があり、走行前は適正な空気圧であっても、長時間の高速走行によってタイヤの温度が高くなると、それに伴って空気圧も上昇し、場合によっては適正範囲を外れてしまうことがある。上記のチェック方法は、このような走行中の空気圧変化をまったく検出できない。
【0005】
そこで、停車中はもちろんのこと、走行中においてもタイヤの空気圧を継続的(または周期的)に検出し、不適正な空気圧を検出した場合に運転者等に警告を発するようにしたタイヤ空気圧検出装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【0006】
この装置は、車両に取り付けられた各タイヤ(左前輪、右前輪、左後輪、右後輪)とスペアタイヤのそれぞれのタイヤホイール内に実装された複数個(この場合は5個)のセンサユニットと、車体側に装着された1個の監視ユニットとにより構成される。各々のセンサユニットは、タイヤ空気圧センサ、不揮発性メモリ及び送信回路などを備え、タイヤ空気圧センサの検出情報(以下、空気圧情報)と不揮発性メモリにあらかじめ格納されているタイヤ識別情報とをひとまとめにして送信回路から監視ユニットに対して無線電波に乗せて送信する。
【0007】
一方、監視ユニットは、受信回路、不揮発性メモリ及び警告回路などを備え、各々のセンサユニットからの無線電波を受信回路で受信して空気圧情報とタイヤ識別情報とを再生し、そのタイヤ識別情報が、不揮発性メモリにあらかじめ格納されている照合用のタイヤ識別情報と一致した場合に、自車のセンサユニットからの信号であると判断し、その空気圧情報が適正範囲にあるか否かを判定して適正範囲を外れている場合には、警告回路を駆動して空気圧異常を報知するというものである。
【0008】
ここで、タイヤ識別情報(同文献1では“タイヤ識別符号ID”と称する。)とは、車両の各タイヤに割り振られる固有の情報である。詳しくは、各々のタイヤ位置(左前輪、右前輪、左後輪、右後輪、スペア用)を表す情報である。今、便宜的にある車両のタイヤ識別情報をA(左前輪)、B(右前輪)、C(左後輪)、D(右後輪)、E(スペア用)とすると、監視ユニットの不揮発性メモリのタイヤ位置ごとの記憶エリアには、あらかじめ、該当する識別情報(A〜E)が格納されている。
【0009】
監視ユニットは、それらの識別情報(A〜E)のいずれかを含む信号を受信したときにのみ、自車のタイヤの空気圧情報であると判断する。これにより、たとえば、隣接車両のタイヤからの空気圧情報を誤って受信することを防止できる。
【0010】
【特許文献1】
特許第3061047号明細書(〔0009〕−〔0017〕、第1図)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のタイヤ空気圧検出装置にあっては、各タイヤのセンサユニットに、それらのタイヤ位置を表す固有の識別情報(タイヤ識別符号ID)を割り当て、且つ、監視ユニットの不揮発性メモリに、タイヤ位置ごとの記憶エリアを確保して、それらの記憶エリアに各タイヤ位置に応じたタイヤ識別情報を格納する仕組みとなっているため、たとえば、夏タイヤから冬タイヤに履き替えたときなどに、いちいち登録情報の変更作業を行わなければならず、面倒であるうえ、変更作業を怠った場合は、正常な空気圧検出及び警告動作を期待できないという問題点がある。
【0012】
すなわち、タイヤ位置とタイヤ識別情報の関係を、
左前輪→A
右前輪→B
左後輪→C
右後輪→D
スペアタイヤ→E
とした場合、監視ユニットには、
左前輪用記憶エリア→A
右前輪用記憶エリア→B
左後輪用記憶エリア→C
右後輪用記憶エリア→D
スペアタイヤ用記憶エリア→E
が格納されているが、たとえば、冬用タイヤに履き替えた場合には、履き替え後の冬用タイヤの位置とタイヤ識別情報の関係を
左前輪→A′
右前輪→B′
左後輪→C′
右後輪→D′
とすると、監視ユニットへの格納情報を、
左前輪用記憶エリア→A′
右前輪用記憶エリア→B′
左後輪用記憶エリア→C′
右後輪用記憶エリア→D′
に変更しなければならないところ、この登録情報の変更作業を怠ると、履き替え後の各車輪からの空気圧情報を他車からの情報と誤判断してしまい、警告機能がまったく働かないという問題点がある。
【0013】
そこで本発明は、夏タイヤから冬タイヤに履き替えたときなどにおいて、いちいち登録情報の変更作業を行う必要がないタイヤ空気圧検出装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
この発明によるタイヤ空気圧検出装置は、車両のタイヤのホイール内に実装され、該タイヤの空気圧を検出すると共に、その検出空気圧の情報と所定の識別情報とを無線で送信するセンサユニットと、該センサユニットからの送信信号を受信して、その信号に含まれる識別情報とあらかじめ保持している照合用情報とが一致したときに、その信号に含まれる検出空気圧の情報が正常範囲に収まっているか否かを判定して正常範囲に収まっていない場合に警告を発する監視ユニットとを備えたタイヤ空気圧検出装置に適用するものであって、その特徴とする点は、前記識別情報及び前記照合用情報を前記車両固有の情報(車両ID)としたことにある。
この発明では、車両に装着または搭載されるタイヤの数を、たとえば、5本とするとき、センサユニットも同数となり、これら5個のセンサユニットと監視ユニットの各々に同一の情報(車両ID)が登録される。また、当該車両に装着される可能性があるタイヤ(たとえば、冬タイヤ等)についても、そのタイヤにホイールがセットされている場合は、それらの冬タイヤ等にも上記と同一の情報(車両ID)が登録される。
したがって、夏タイヤから冬タイヤに(またはその逆に)履き替える場合であっても、各々のセンサユニットに登録されている情報(車両ID)を変更する必要がないため、当該車両のユーザは、面倒な登録作業から解放される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等(以下「周知事項」)についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【0016】
図1は、本実施の形態におけるタイヤ空気圧検出装置の概念構成図であり、図示のタイヤ空気圧検出装置1は、車両2の各車輪(ここでは、右前輪3、左前輪4、右後輪5及び左後輪6とする。)並びにスペアタイヤ7の各々のホイール内に実装された複数個(ここでは5個)のセンサユニット8〜12を備えると共に、車両2の任意位置に装着された1個の監視ユニット13を備える。
【0017】
各々のセンサユニット8〜12は同一の構成を有している。たとえば、左後輪6用のセンサユニット11を代表にして説明すると、このセンサユニット11は、タイヤ空気圧センサ14、送信情報生成部15、送信回路16、送信アンテナ17、固有情報登録部18及び固有情報記憶部19を含む。
【0018】
タイヤ空気圧センサ14は、たとえば、ベローズスイッチやダイヤフラムスイッチまたは圧力スイッチなどの圧力センサからなり、タイヤの空気圧に対応した電気信号(以下「空気圧情報」という。)を発生する。空気圧情報は、タイヤの空気圧を表す情報であってもよいし、その空気圧に相関する他の情報であってもよい。また、空気圧情報は、タイヤの空気圧の変動に追従してその値がアナログ的に変化するものであってもよいし、離散化された値で変化するものであってもよい。
【0019】
送信情報生成部15は、この空気圧情報と後述のタイヤIDとを所定のフォーマットに整形して送信情報を生成し、送信回路16はその送信情報を所定周波数の高周波信号に変調して送信アンテナ17から空中に放射する。
【0020】
ここで、固有情報記憶部19は、たとえば、不揮発性の半導体メモリなどからなり、あらかじめ固有情報登録部18から入力されたタイヤIDを不揮発的に記憶する。タイヤIDは車両2の固有識別符号(後述の車両ID)と同じものである。車両2に搭載された全てのセンサユニット8〜12に同一のタイヤIDが割り当てられる点で前記従来例のもの(タイヤ識別符号ID)と相違する。すなわち、前記従来例のタイヤ識別符号IDは、スペアタイヤを含む車両の各タイヤを識別するために割り当てられる固有の情報であり、たとえば、各々のタイヤ位置を左前輪、右前輪、左後輪、右後輪、スペア用とすると、「左前輪→A」、「右前輪→B」、「左後輪→C」、「右後輪→D」、「スペア用→E」のように異なる情報が割り当てられるが、本実施の形態の“タイヤID”は、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪及びスペア用のそれぞれに同一の情報(たとえば、タイヤID=F)が割り当てられる。
【0021】
一方、監視ユニット13は、受信アンテナ20、受信回路21、空気圧監視部22、警告部23、固有情報登録部24及び固有情報記憶部25を含む。
【0022】
受信回路21は、受信アンテナ20で受信した高周波信号からベースバンド信号を復調し、そのベースバンド信号に含まれるタイヤIDと、あらかじめ固有情報記憶部25に格納されている車両ID(便宜的にFとする。)とを比較し、一致した場合に自車(車両2)のセンサユニット8〜12からの信号であると判断して、そのベースバンド信号に含まれている空気圧情報が規定範囲を外れているか否かを判定する。そして、規定範囲を外れている場合は、警告部23を駆動してランプ点灯またはブザー鼓動等の空気圧異常の警告動作を行う。
【0023】
ここで、固有情報記憶部25は、たとえば、不揮発性の半導体メモリなどからなり、あらかじめ固有情報登録部24から入力された車両ID(車両2の固有識別符号→F)を不揮発的に記憶する。
【0024】
さて、上記のとおり、タイヤIDは車両2の固有識別符号(車両ID)と同じもの(F)である。車両IDは、全ての車両(または同一地域を走行する可能性がある全ての車両)の固体識別を行うための情報であり、このような車両IDは、たとえば、メーカごとの識別符号と車種符号及び当該車種内の一連番号とを組み合わせたものとしてもよいし、あるいは、その車両に搭載された他のシステムで使用されているユニークな情報を流用してもよい。たとえば、車両のドア施解錠を遠隔操作するためのキーレスエントリーシステムやスマートエントリーシステムにおいては、同システムの携帯機を識別するための情報(携帯機ID)を保持しているが、この携帯機IDは、防盗性を考慮したユニークな情報であるから、上記の車両IDに流用できる。
【0025】
次に、本実施の形態におけるタイヤ空気圧検出装置の動作を説明する。
<車両IDの登録>
図2(a)は、監視ユニット13に車両IDを登録する際のフローチャートを示す図である。このフローチャートは車両2に監視ユニット13を取り付けたときに実行される。監視ユニット13は、このフローチャートが実行されると、オペレータによって固有情報登録部24から入力された車両ID(車両2の固有識別符号=F)を取り込み、その車両IDを固有情報記憶部25に書き込んで不揮発的に記憶(ステップS11)した後、フローチャートを終了する。一般に監視ユニット13の取り付けは、車両2の製造工程または整備工場等で行われる。したがって、車両2のユーザは、車両IDの登録作業に関与しない。
【0026】
<タイヤIDの登録>
図2(b)は、センサユニット8〜12の各々にタイヤIDを登録する際のフローチャートを示す図である。このフローチャートはセンサユニット8〜12を組み込んだタイヤを、車両2に装着し、または車両2にスペアタイヤとして積み込み、もしくは、車両2への装着予定タイヤ(たとえば、冬用タイヤ)として準備する際に実行される。すなわち、センサユニット8〜12は各々このフローチャートが実行されると、オペレータによって固有情報登録部18から入力されたタイヤID(上記の車両IDと同じもの。すなわち「F」)を取り込み、そのタイヤIDを固有情報記憶部19に書き込んで不揮発的に記憶(ステップS21)した後、タイヤIDを登録すべき他のタイヤの有無を判定し(ステップS22)、他のタイヤがあればステップS21を繰り返す一方、他のタイヤがなければフローチャートを終了する。
【0027】
ここで、車両の装着及び搭載タイヤ数はスペアタイヤを含めてn+1本(nはその車両の走行車輪数)である。乗用車等の典型例は5本(n=4)であり、車両2のタイヤ数も5本(右前輪3、左前輪4、右後輪5、左後輪6、スペアタイヤ7)であるので、上記の「タイヤIDの登録作業」は5回繰り返される。一般に車両2への5本のタイヤの装着(スペアタイヤ7の場合は搭載)は、車両2の製造工程で行われるから、初回の「タイヤIDの登録作業」は、車両2の製造工程で行われ、車両2のユーザは、この登録作業に関与しない。
【0028】
さて、車両2を積雪地で使用する場合、夏タイヤから冬タイヤに履き替えなければならない。夏タイヤとはスタッドレス等の冬タイヤ以外のタイヤのことをいう。あるいはノーマルタイヤともいう。このノーマルタイヤには全天候型タイヤも含まれる。
【0029】
夏タイヤから冬タイヤに(またはその逆に)履き替える場合、ホイールを共通にしてタイヤだけを組み替えるケースと、夏用と冬用のセット(タイヤ+ホイール)を用意するケースの二つがある。前者の場合、ホイールの数は変わらないため、前記の初回の「タイヤIDの登録作業」だけでよいが、夏用と冬用のセットを用意する場合は、各セットごとに「タイヤIDの登録作業」を行わなければならない。
【0030】
通常、夏用タイヤセットは車両2の標準装備品(製造工程で装着されるもの)であり、また、冬用タイヤセットは車両2のオプション品または市販品を選択可能であるが、センサユニット8〜12が組み込まれていない市販品は空気圧検知を行うことができないので使用不可である。このため、冬用タイヤセットも車両2のオプション品を使用することになる。すなわち、冬用タイヤセットも車両2の販売店経由で入手するため、当該冬タイヤセットへの「タイヤIDの登録作業」は必然的に販売店等の整備工場で行われることとなり、結局、車両2のユーザは、この登録作業にも関与しない。
【0031】
<空気圧検出処理>
図3(a)は、センサユニット8〜12の各々で実行される空気圧検出処理のフローチャートを示す図である。このフローチャートは所定の周期ごとに繰り返し実行される。すなわち、センサユニット8〜12は各々このフローチャートが実行されると、まず、空気圧を検出し(ステップS31)、その検出空気圧の情報(空気圧情報)と固有情報記憶部19に格納されているタイヤID(=F)とを監視ユニット13に送信(ステップS32)した後、所定時間待機(ステップS33)してから、再びステップS31以降を繰り返し実行する。
【0032】
<空気圧異常判定処理>
図3(b)は、監視ユニット13で実行される空気圧異常判定処理のフローチャートを示す図である。このフローチャートでは、まず、センサユニット8〜12からの信号受信の有無を判定し(ステップS41)、信号を受信すると、その信号に含まれているタイヤIDと固有情報記憶部25に格納されている車両IDとの一致を判定する(ステップS42)。そして、不一致であれば、たとえば、隣接車両からの信号であるなどと判断してステップS41に戻り、一致していれば、自車(車両2)のセンサユニット8〜12からの信号であると判断して、その信号に含まれている空気圧情報が所定の規定範囲に入っているか否かを判定する(ステップS43)。そして、規定範囲に入っていればステップS41に戻り、規定範囲から外れていれば空気圧異常であると判断して警告部23を駆動して所要の警告を発生する(ステップS44)。
【0033】
<まとめ>
以上のように構成したから、本実施の形態のタイヤ空気圧検出装置1によれば、以下の効果が得られる。
(1)空気圧検出:車両2の各タイヤ(右前輪3、左前輪4、右後輪5、左後輪6、スペアタイヤ7)のホイールに実装された各々のセンサユニット8〜12は、実装先タイヤの空気圧を継続的または周期的に検出し、その空気圧情報とタイヤIDとを監視ユニット13に送信する。したがって、車両2の停車中はもちろんのこと、車両2の走行中においても、各タイヤの空気圧を検出し続けることができる。
【0034】
(2)空気圧異常判定:車両2に装着された監視ユニット13は、各々のセンサユニット8〜12からの信号を受信すると、その信号に含まれるタイヤIDと自車の車両IDとの一致を判定し、一致している場合に自車のセンサユニット8〜12からの信号であると判断して、その信号に含まれる空気圧情報の異常を判定する。したがって、停車中のみならず走行中においても運転者等に対して適切な空気圧異常警告を行うことができると共に、たとえば、隣接車両のセンサユニット8〜12からの信号については、その信号に含まれるタイヤIDが自車の車両IDと一致しないため、誤信号として排除することができ、間違った異常警告を行う心配がない。
【0035】
(3)タイヤID等の登録作業:以下の「イ」〜「ハ」の説明のとおり、この登録作業に車両2のユーザは関与しない。このため、ユーザは面倒な登録作業から解放されるという格別有益な効果が得られる。
【0036】
イ.まず、車両2に最初から装着されてくるタイヤのセンサユニット8〜12へのタイヤIDの登録作業は、車両2の製造段階で行われる。したがって、車両2のユーザはこの登録作業に関与しない。
【0037】
ロ.また、冬用タイヤセットは市販品ではなく、センサユニット8〜12が装着されたオプション品(車両2のオプション品)が用いられる。したがって、この冬用タイヤセットのセンサユニット8〜12へのタイヤIDの登録作業は、車両2の販売店等の整備工場で行われるため、車両2のユーザはこの登録作業にも関与しない。
【0038】
ハ.また、夏用タイヤから冬用タイヤへの履き替えまたはその逆への履き替えの際には、各タイヤのセンサユニット8〜12へのタイヤIDの登録作業は必要ない。センサユニット8〜12に登録されているタイヤIDはすべて同一(車両ID)であるからである。
【0039】
<その他>
図4は、センサユニット8〜12の固有情報登録部18または監視ユニット13の固有情報登録部24のいくつかの具体例を示すその概念図である。(a)は、ディップスイッチ等のマニュアルスイッチを用いた例である。すなわち、図示の固有情報登録部18または固有情報登録部24は、たとえば、8ビットのディップスイッチで構成されており、各ビットの黒色は“0”、白色は“1”を表すことにすると、図示の例では、MSBからLSBに向かってビット列を“01100011”の設定にしている。この設定は、10進表記で“99”であるから、この場合、センサユニット8〜12の固有情報記憶部19または監視ユニット13の固有情報記憶部25には、タイヤIDまたは車両IDとして、共通の“99”が格納される。
【0040】
また、(b)は、有線接続された外部のID登録装置を使用する例である。ID登録装置26は、たとえば、パーソナルコンピュータであり、このID登録装置26と固有情報登録部18または固有情報登録部24との間は、RS232CやUSB等の汎用インターフェースケーブル27を用いて任意に接続される。この場合、固有情報登録部18または固有情報登録部24は、当該汎用インターフェースの入出力部として機能する。
【0041】
また、(c)は、無線接続された外部のID登録装置を使用する例である。ID登録装置28は、たとえば、パーソナルコンピュータであり、このID登録装置28と固有情報登録部18または固有情報登録部24との間は、無線LANや赤外線等の媒体29を用いて任意にワイヤレス接続される。この場合、固有情報登録部18または固有情報登録部24は、当該媒体29の受信部として機能する。
【0042】
【発明の効果】
この発明によれば、車両に装着または搭載されるタイヤの数を、たとえば、5本とするとき、センサユニットも同数となり、これら5個のセンサユニットと監視ユニットの各々に同一の情報(車両ID)が登録される。また、当該車両に装着される可能性があるタイヤ(たとえば、冬タイヤ等)についても、そのタイヤにホイールがセットされている場合は、それらの冬タイヤ等にも上記と同一の情報(車両ID)が登録される。
したがって、夏タイヤから冬タイヤに(またはその逆に)履き替える場合であっても、各々のセンサユニットに登録されている情報(車両ID)を変更する必要がないため、当該車両のユーザは、面倒な登録作業から解放される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態におけるタイヤ空気圧検出装置の概念構成図である。
【図2】監視ユニット13に車両IDを登録する際のフローチャートを示す図及びセンサユニット8〜12の各々にタイヤIDを登録する際のフローチャートを示す図である。
【図3】センサユニット8〜12の各々で実行される空気圧検出処理のフローチャートを示す図及び監視ユニット13で実行される空気圧異常判定処理のフローチャートを示す図である。
【図4】センサユニット8〜12の固有情報登録部18または監視ユニット13の固有情報登録部24のいくつかの具体例を示すその概念図である。
【符号の説明】
1 タイヤ空気圧検出装置
2 車両
3 右前輪(タイヤ)
4 左前輪(タイヤ)
5 右後輪(タイヤ)
6 左後輪(タイヤ)
7 スペアタイヤ(タイヤ)
8〜12 センサユニット
13 監視ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等車両のタイヤ空気圧検出装置に関する。詳しくは、停車中のみならず走行中においても、タイヤの空気圧を検出できる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車等車両(以下、単に「車両」という。)のタイヤは、特殊な用途を除き、気体(空気や窒素ガス等)を充填したものが用いられる。本明細書では「空気入りタイヤ」で代表することにすると、タイヤは、ホイールに組み込まれ、さらに、適正量の空気を充填されてはじめて本来の性能を発揮する。空気圧のチェックは車両管理の基本中の基本である。
【0003】
不適正な空気圧は、接地面積不足やタイヤの偏摩耗等を招き、また、燃費の悪化にもつながり、さらには、高速走行時の不安定原因にもなる。このため、走行前の始業点検で、空気圧ゲージ等の計測器具を用いた空気圧チェックが行われている。しかし、このチェック方法は、タイヤの空気バルブに計測器具を押し当ててゲージの指示を読むというものであり、タイヤが回転していないとき、つまり、停車中の車両でしか行うことができない。
【0004】
タイヤの空気圧は温度依存性があり、走行前は適正な空気圧であっても、長時間の高速走行によってタイヤの温度が高くなると、それに伴って空気圧も上昇し、場合によっては適正範囲を外れてしまうことがある。上記のチェック方法は、このような走行中の空気圧変化をまったく検出できない。
【0005】
そこで、停車中はもちろんのこと、走行中においてもタイヤの空気圧を継続的(または周期的)に検出し、不適正な空気圧を検出した場合に運転者等に警告を発するようにしたタイヤ空気圧検出装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【0006】
この装置は、車両に取り付けられた各タイヤ(左前輪、右前輪、左後輪、右後輪)とスペアタイヤのそれぞれのタイヤホイール内に実装された複数個(この場合は5個)のセンサユニットと、車体側に装着された1個の監視ユニットとにより構成される。各々のセンサユニットは、タイヤ空気圧センサ、不揮発性メモリ及び送信回路などを備え、タイヤ空気圧センサの検出情報(以下、空気圧情報)と不揮発性メモリにあらかじめ格納されているタイヤ識別情報とをひとまとめにして送信回路から監視ユニットに対して無線電波に乗せて送信する。
【0007】
一方、監視ユニットは、受信回路、不揮発性メモリ及び警告回路などを備え、各々のセンサユニットからの無線電波を受信回路で受信して空気圧情報とタイヤ識別情報とを再生し、そのタイヤ識別情報が、不揮発性メモリにあらかじめ格納されている照合用のタイヤ識別情報と一致した場合に、自車のセンサユニットからの信号であると判断し、その空気圧情報が適正範囲にあるか否かを判定して適正範囲を外れている場合には、警告回路を駆動して空気圧異常を報知するというものである。
【0008】
ここで、タイヤ識別情報(同文献1では“タイヤ識別符号ID”と称する。)とは、車両の各タイヤに割り振られる固有の情報である。詳しくは、各々のタイヤ位置(左前輪、右前輪、左後輪、右後輪、スペア用)を表す情報である。今、便宜的にある車両のタイヤ識別情報をA(左前輪)、B(右前輪)、C(左後輪)、D(右後輪)、E(スペア用)とすると、監視ユニットの不揮発性メモリのタイヤ位置ごとの記憶エリアには、あらかじめ、該当する識別情報(A〜E)が格納されている。
【0009】
監視ユニットは、それらの識別情報(A〜E)のいずれかを含む信号を受信したときにのみ、自車のタイヤの空気圧情報であると判断する。これにより、たとえば、隣接車両のタイヤからの空気圧情報を誤って受信することを防止できる。
【0010】
【特許文献1】
特許第3061047号明細書(〔0009〕−〔0017〕、第1図)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のタイヤ空気圧検出装置にあっては、各タイヤのセンサユニットに、それらのタイヤ位置を表す固有の識別情報(タイヤ識別符号ID)を割り当て、且つ、監視ユニットの不揮発性メモリに、タイヤ位置ごとの記憶エリアを確保して、それらの記憶エリアに各タイヤ位置に応じたタイヤ識別情報を格納する仕組みとなっているため、たとえば、夏タイヤから冬タイヤに履き替えたときなどに、いちいち登録情報の変更作業を行わなければならず、面倒であるうえ、変更作業を怠った場合は、正常な空気圧検出及び警告動作を期待できないという問題点がある。
【0012】
すなわち、タイヤ位置とタイヤ識別情報の関係を、
左前輪→A
右前輪→B
左後輪→C
右後輪→D
スペアタイヤ→E
とした場合、監視ユニットには、
左前輪用記憶エリア→A
右前輪用記憶エリア→B
左後輪用記憶エリア→C
右後輪用記憶エリア→D
スペアタイヤ用記憶エリア→E
が格納されているが、たとえば、冬用タイヤに履き替えた場合には、履き替え後の冬用タイヤの位置とタイヤ識別情報の関係を
左前輪→A′
右前輪→B′
左後輪→C′
右後輪→D′
とすると、監視ユニットへの格納情報を、
左前輪用記憶エリア→A′
右前輪用記憶エリア→B′
左後輪用記憶エリア→C′
右後輪用記憶エリア→D′
に変更しなければならないところ、この登録情報の変更作業を怠ると、履き替え後の各車輪からの空気圧情報を他車からの情報と誤判断してしまい、警告機能がまったく働かないという問題点がある。
【0013】
そこで本発明は、夏タイヤから冬タイヤに履き替えたときなどにおいて、いちいち登録情報の変更作業を行う必要がないタイヤ空気圧検出装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
この発明によるタイヤ空気圧検出装置は、車両のタイヤのホイール内に実装され、該タイヤの空気圧を検出すると共に、その検出空気圧の情報と所定の識別情報とを無線で送信するセンサユニットと、該センサユニットからの送信信号を受信して、その信号に含まれる識別情報とあらかじめ保持している照合用情報とが一致したときに、その信号に含まれる検出空気圧の情報が正常範囲に収まっているか否かを判定して正常範囲に収まっていない場合に警告を発する監視ユニットとを備えたタイヤ空気圧検出装置に適用するものであって、その特徴とする点は、前記識別情報及び前記照合用情報を前記車両固有の情報(車両ID)としたことにある。
この発明では、車両に装着または搭載されるタイヤの数を、たとえば、5本とするとき、センサユニットも同数となり、これら5個のセンサユニットと監視ユニットの各々に同一の情報(車両ID)が登録される。また、当該車両に装着される可能性があるタイヤ(たとえば、冬タイヤ等)についても、そのタイヤにホイールがセットされている場合は、それらの冬タイヤ等にも上記と同一の情報(車両ID)が登録される。
したがって、夏タイヤから冬タイヤに(またはその逆に)履き替える場合であっても、各々のセンサユニットに登録されている情報(車両ID)を変更する必要がないため、当該車両のユーザは、面倒な登録作業から解放される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等(以下「周知事項」)についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【0016】
図1は、本実施の形態におけるタイヤ空気圧検出装置の概念構成図であり、図示のタイヤ空気圧検出装置1は、車両2の各車輪(ここでは、右前輪3、左前輪4、右後輪5及び左後輪6とする。)並びにスペアタイヤ7の各々のホイール内に実装された複数個(ここでは5個)のセンサユニット8〜12を備えると共に、車両2の任意位置に装着された1個の監視ユニット13を備える。
【0017】
各々のセンサユニット8〜12は同一の構成を有している。たとえば、左後輪6用のセンサユニット11を代表にして説明すると、このセンサユニット11は、タイヤ空気圧センサ14、送信情報生成部15、送信回路16、送信アンテナ17、固有情報登録部18及び固有情報記憶部19を含む。
【0018】
タイヤ空気圧センサ14は、たとえば、ベローズスイッチやダイヤフラムスイッチまたは圧力スイッチなどの圧力センサからなり、タイヤの空気圧に対応した電気信号(以下「空気圧情報」という。)を発生する。空気圧情報は、タイヤの空気圧を表す情報であってもよいし、その空気圧に相関する他の情報であってもよい。また、空気圧情報は、タイヤの空気圧の変動に追従してその値がアナログ的に変化するものであってもよいし、離散化された値で変化するものであってもよい。
【0019】
送信情報生成部15は、この空気圧情報と後述のタイヤIDとを所定のフォーマットに整形して送信情報を生成し、送信回路16はその送信情報を所定周波数の高周波信号に変調して送信アンテナ17から空中に放射する。
【0020】
ここで、固有情報記憶部19は、たとえば、不揮発性の半導体メモリなどからなり、あらかじめ固有情報登録部18から入力されたタイヤIDを不揮発的に記憶する。タイヤIDは車両2の固有識別符号(後述の車両ID)と同じものである。車両2に搭載された全てのセンサユニット8〜12に同一のタイヤIDが割り当てられる点で前記従来例のもの(タイヤ識別符号ID)と相違する。すなわち、前記従来例のタイヤ識別符号IDは、スペアタイヤを含む車両の各タイヤを識別するために割り当てられる固有の情報であり、たとえば、各々のタイヤ位置を左前輪、右前輪、左後輪、右後輪、スペア用とすると、「左前輪→A」、「右前輪→B」、「左後輪→C」、「右後輪→D」、「スペア用→E」のように異なる情報が割り当てられるが、本実施の形態の“タイヤID”は、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪及びスペア用のそれぞれに同一の情報(たとえば、タイヤID=F)が割り当てられる。
【0021】
一方、監視ユニット13は、受信アンテナ20、受信回路21、空気圧監視部22、警告部23、固有情報登録部24及び固有情報記憶部25を含む。
【0022】
受信回路21は、受信アンテナ20で受信した高周波信号からベースバンド信号を復調し、そのベースバンド信号に含まれるタイヤIDと、あらかじめ固有情報記憶部25に格納されている車両ID(便宜的にFとする。)とを比較し、一致した場合に自車(車両2)のセンサユニット8〜12からの信号であると判断して、そのベースバンド信号に含まれている空気圧情報が規定範囲を外れているか否かを判定する。そして、規定範囲を外れている場合は、警告部23を駆動してランプ点灯またはブザー鼓動等の空気圧異常の警告動作を行う。
【0023】
ここで、固有情報記憶部25は、たとえば、不揮発性の半導体メモリなどからなり、あらかじめ固有情報登録部24から入力された車両ID(車両2の固有識別符号→F)を不揮発的に記憶する。
【0024】
さて、上記のとおり、タイヤIDは車両2の固有識別符号(車両ID)と同じもの(F)である。車両IDは、全ての車両(または同一地域を走行する可能性がある全ての車両)の固体識別を行うための情報であり、このような車両IDは、たとえば、メーカごとの識別符号と車種符号及び当該車種内の一連番号とを組み合わせたものとしてもよいし、あるいは、その車両に搭載された他のシステムで使用されているユニークな情報を流用してもよい。たとえば、車両のドア施解錠を遠隔操作するためのキーレスエントリーシステムやスマートエントリーシステムにおいては、同システムの携帯機を識別するための情報(携帯機ID)を保持しているが、この携帯機IDは、防盗性を考慮したユニークな情報であるから、上記の車両IDに流用できる。
【0025】
次に、本実施の形態におけるタイヤ空気圧検出装置の動作を説明する。
<車両IDの登録>
図2(a)は、監視ユニット13に車両IDを登録する際のフローチャートを示す図である。このフローチャートは車両2に監視ユニット13を取り付けたときに実行される。監視ユニット13は、このフローチャートが実行されると、オペレータによって固有情報登録部24から入力された車両ID(車両2の固有識別符号=F)を取り込み、その車両IDを固有情報記憶部25に書き込んで不揮発的に記憶(ステップS11)した後、フローチャートを終了する。一般に監視ユニット13の取り付けは、車両2の製造工程または整備工場等で行われる。したがって、車両2のユーザは、車両IDの登録作業に関与しない。
【0026】
<タイヤIDの登録>
図2(b)は、センサユニット8〜12の各々にタイヤIDを登録する際のフローチャートを示す図である。このフローチャートはセンサユニット8〜12を組み込んだタイヤを、車両2に装着し、または車両2にスペアタイヤとして積み込み、もしくは、車両2への装着予定タイヤ(たとえば、冬用タイヤ)として準備する際に実行される。すなわち、センサユニット8〜12は各々このフローチャートが実行されると、オペレータによって固有情報登録部18から入力されたタイヤID(上記の車両IDと同じもの。すなわち「F」)を取り込み、そのタイヤIDを固有情報記憶部19に書き込んで不揮発的に記憶(ステップS21)した後、タイヤIDを登録すべき他のタイヤの有無を判定し(ステップS22)、他のタイヤがあればステップS21を繰り返す一方、他のタイヤがなければフローチャートを終了する。
【0027】
ここで、車両の装着及び搭載タイヤ数はスペアタイヤを含めてn+1本(nはその車両の走行車輪数)である。乗用車等の典型例は5本(n=4)であり、車両2のタイヤ数も5本(右前輪3、左前輪4、右後輪5、左後輪6、スペアタイヤ7)であるので、上記の「タイヤIDの登録作業」は5回繰り返される。一般に車両2への5本のタイヤの装着(スペアタイヤ7の場合は搭載)は、車両2の製造工程で行われるから、初回の「タイヤIDの登録作業」は、車両2の製造工程で行われ、車両2のユーザは、この登録作業に関与しない。
【0028】
さて、車両2を積雪地で使用する場合、夏タイヤから冬タイヤに履き替えなければならない。夏タイヤとはスタッドレス等の冬タイヤ以外のタイヤのことをいう。あるいはノーマルタイヤともいう。このノーマルタイヤには全天候型タイヤも含まれる。
【0029】
夏タイヤから冬タイヤに(またはその逆に)履き替える場合、ホイールを共通にしてタイヤだけを組み替えるケースと、夏用と冬用のセット(タイヤ+ホイール)を用意するケースの二つがある。前者の場合、ホイールの数は変わらないため、前記の初回の「タイヤIDの登録作業」だけでよいが、夏用と冬用のセットを用意する場合は、各セットごとに「タイヤIDの登録作業」を行わなければならない。
【0030】
通常、夏用タイヤセットは車両2の標準装備品(製造工程で装着されるもの)であり、また、冬用タイヤセットは車両2のオプション品または市販品を選択可能であるが、センサユニット8〜12が組み込まれていない市販品は空気圧検知を行うことができないので使用不可である。このため、冬用タイヤセットも車両2のオプション品を使用することになる。すなわち、冬用タイヤセットも車両2の販売店経由で入手するため、当該冬タイヤセットへの「タイヤIDの登録作業」は必然的に販売店等の整備工場で行われることとなり、結局、車両2のユーザは、この登録作業にも関与しない。
【0031】
<空気圧検出処理>
図3(a)は、センサユニット8〜12の各々で実行される空気圧検出処理のフローチャートを示す図である。このフローチャートは所定の周期ごとに繰り返し実行される。すなわち、センサユニット8〜12は各々このフローチャートが実行されると、まず、空気圧を検出し(ステップS31)、その検出空気圧の情報(空気圧情報)と固有情報記憶部19に格納されているタイヤID(=F)とを監視ユニット13に送信(ステップS32)した後、所定時間待機(ステップS33)してから、再びステップS31以降を繰り返し実行する。
【0032】
<空気圧異常判定処理>
図3(b)は、監視ユニット13で実行される空気圧異常判定処理のフローチャートを示す図である。このフローチャートでは、まず、センサユニット8〜12からの信号受信の有無を判定し(ステップS41)、信号を受信すると、その信号に含まれているタイヤIDと固有情報記憶部25に格納されている車両IDとの一致を判定する(ステップS42)。そして、不一致であれば、たとえば、隣接車両からの信号であるなどと判断してステップS41に戻り、一致していれば、自車(車両2)のセンサユニット8〜12からの信号であると判断して、その信号に含まれている空気圧情報が所定の規定範囲に入っているか否かを判定する(ステップS43)。そして、規定範囲に入っていればステップS41に戻り、規定範囲から外れていれば空気圧異常であると判断して警告部23を駆動して所要の警告を発生する(ステップS44)。
【0033】
<まとめ>
以上のように構成したから、本実施の形態のタイヤ空気圧検出装置1によれば、以下の効果が得られる。
(1)空気圧検出:車両2の各タイヤ(右前輪3、左前輪4、右後輪5、左後輪6、スペアタイヤ7)のホイールに実装された各々のセンサユニット8〜12は、実装先タイヤの空気圧を継続的または周期的に検出し、その空気圧情報とタイヤIDとを監視ユニット13に送信する。したがって、車両2の停車中はもちろんのこと、車両2の走行中においても、各タイヤの空気圧を検出し続けることができる。
【0034】
(2)空気圧異常判定:車両2に装着された監視ユニット13は、各々のセンサユニット8〜12からの信号を受信すると、その信号に含まれるタイヤIDと自車の車両IDとの一致を判定し、一致している場合に自車のセンサユニット8〜12からの信号であると判断して、その信号に含まれる空気圧情報の異常を判定する。したがって、停車中のみならず走行中においても運転者等に対して適切な空気圧異常警告を行うことができると共に、たとえば、隣接車両のセンサユニット8〜12からの信号については、その信号に含まれるタイヤIDが自車の車両IDと一致しないため、誤信号として排除することができ、間違った異常警告を行う心配がない。
【0035】
(3)タイヤID等の登録作業:以下の「イ」〜「ハ」の説明のとおり、この登録作業に車両2のユーザは関与しない。このため、ユーザは面倒な登録作業から解放されるという格別有益な効果が得られる。
【0036】
イ.まず、車両2に最初から装着されてくるタイヤのセンサユニット8〜12へのタイヤIDの登録作業は、車両2の製造段階で行われる。したがって、車両2のユーザはこの登録作業に関与しない。
【0037】
ロ.また、冬用タイヤセットは市販品ではなく、センサユニット8〜12が装着されたオプション品(車両2のオプション品)が用いられる。したがって、この冬用タイヤセットのセンサユニット8〜12へのタイヤIDの登録作業は、車両2の販売店等の整備工場で行われるため、車両2のユーザはこの登録作業にも関与しない。
【0038】
ハ.また、夏用タイヤから冬用タイヤへの履き替えまたはその逆への履き替えの際には、各タイヤのセンサユニット8〜12へのタイヤIDの登録作業は必要ない。センサユニット8〜12に登録されているタイヤIDはすべて同一(車両ID)であるからである。
【0039】
<その他>
図4は、センサユニット8〜12の固有情報登録部18または監視ユニット13の固有情報登録部24のいくつかの具体例を示すその概念図である。(a)は、ディップスイッチ等のマニュアルスイッチを用いた例である。すなわち、図示の固有情報登録部18または固有情報登録部24は、たとえば、8ビットのディップスイッチで構成されており、各ビットの黒色は“0”、白色は“1”を表すことにすると、図示の例では、MSBからLSBに向かってビット列を“01100011”の設定にしている。この設定は、10進表記で“99”であるから、この場合、センサユニット8〜12の固有情報記憶部19または監視ユニット13の固有情報記憶部25には、タイヤIDまたは車両IDとして、共通の“99”が格納される。
【0040】
また、(b)は、有線接続された外部のID登録装置を使用する例である。ID登録装置26は、たとえば、パーソナルコンピュータであり、このID登録装置26と固有情報登録部18または固有情報登録部24との間は、RS232CやUSB等の汎用インターフェースケーブル27を用いて任意に接続される。この場合、固有情報登録部18または固有情報登録部24は、当該汎用インターフェースの入出力部として機能する。
【0041】
また、(c)は、無線接続された外部のID登録装置を使用する例である。ID登録装置28は、たとえば、パーソナルコンピュータであり、このID登録装置28と固有情報登録部18または固有情報登録部24との間は、無線LANや赤外線等の媒体29を用いて任意にワイヤレス接続される。この場合、固有情報登録部18または固有情報登録部24は、当該媒体29の受信部として機能する。
【0042】
【発明の効果】
この発明によれば、車両に装着または搭載されるタイヤの数を、たとえば、5本とするとき、センサユニットも同数となり、これら5個のセンサユニットと監視ユニットの各々に同一の情報(車両ID)が登録される。また、当該車両に装着される可能性があるタイヤ(たとえば、冬タイヤ等)についても、そのタイヤにホイールがセットされている場合は、それらの冬タイヤ等にも上記と同一の情報(車両ID)が登録される。
したがって、夏タイヤから冬タイヤに(またはその逆に)履き替える場合であっても、各々のセンサユニットに登録されている情報(車両ID)を変更する必要がないため、当該車両のユーザは、面倒な登録作業から解放される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態におけるタイヤ空気圧検出装置の概念構成図である。
【図2】監視ユニット13に車両IDを登録する際のフローチャートを示す図及びセンサユニット8〜12の各々にタイヤIDを登録する際のフローチャートを示す図である。
【図3】センサユニット8〜12の各々で実行される空気圧検出処理のフローチャートを示す図及び監視ユニット13で実行される空気圧異常判定処理のフローチャートを示す図である。
【図4】センサユニット8〜12の固有情報登録部18または監視ユニット13の固有情報登録部24のいくつかの具体例を示すその概念図である。
【符号の説明】
1 タイヤ空気圧検出装置
2 車両
3 右前輪(タイヤ)
4 左前輪(タイヤ)
5 右後輪(タイヤ)
6 左後輪(タイヤ)
7 スペアタイヤ(タイヤ)
8〜12 センサユニット
13 監視ユニット
Claims (1)
- 車両のタイヤのホイール内に実装され、該タイヤの空気圧を検出すると共に、その検出空気圧の情報と所定の識別情報とを無線で送信するセンサユニットと、該センサユニットからの送信信号を受信して、その信号に含まれる識別情報とあらかじめ保持している照合用情報とが一致したときに、その信号に含まれる検出空気圧の情報が正常範囲に収まっているか否かを判定して正常範囲に収まっていない場合に警告を発する監視ユニットとを備えたタイヤ空気圧検出装置において、
前記識別情報及び前記照合用情報を前記車両固有の情報(車両ID)としたことを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060202 |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070628 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070702 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071024 |