JP2005147709A

JP2005147709A - タイヤ位置検出装置

Info

Publication number: JP2005147709A
Application number: JP2003381570A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Yamaguchi; 日出明山口
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】車両旋回時のタイヤの内外輪差を判断することによって左右のタイヤ位置を判別する。
【解決手段】タイヤに設置されるセンサユニット（送信器）は、加速度センサを内蔵し、タイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）を他のデータ（識別情報、タイヤ圧情報等）とともに無線送信する。タイヤ位置検出装置は、受信部（チューナ）２２と制御部２３とを備える。制御部２３は、車速とタイヤサイズとに基づいてタイヤ回転速度を求める手段と、求めたタイヤ回転速度と舵角が所定値以上であるときに受信したタイヤ回転速度との大小関係を比較する手段と、その比較結果と旋回方向とに基づいて左右どちらのタイヤに設置されたセンサユニット（送信器）であるかを判別する手段とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、各タイヤに設置されたセンサユニット（送信器）から無線送信されるタイヤ回転速度情報を受信し、車両旋回時のタイヤ回転速度に基づいて左右のタイヤ位置を検出するタイヤ位置検出装置に関する。

車両用タイヤの空気圧（以下、タイヤ圧と記す）を監視し、タイヤ圧が規定圧力値よりも低下している場合に運転者等に対して警告を発するタイヤ圧監視システムが知られている。タイヤ圧監視システムは、車両本体に設置されるタイヤ圧監視装置と各タイヤにそれぞれ設置されるタイヤ圧検出装置（センサユニット）とを有している。タイヤ圧検出装置は、タイヤ圧を検出するタイヤ圧センサと無線送信部と電池電源等を備え、検出したタイヤ圧情報とタイヤ固有の識別情報を無線送信する。タイヤ圧監視装置は、各タイヤ圧検出装置から無線送信された情報を受信し、各タイヤのタイヤ圧を監視する（特許文献１、特許文献２参照）。

自動車のホイールに加速センサが取り付けられており、重力加速度の影響により生ずる加速信号に含まれる交流信号の周波数または周期を測定することで、自動車のホイールの速度を確定するための方法が提案されている（特許文献３参照）。
特表平１０−５０８２６４号公報特表平０８−５０５９３９号公報特表２００３−５２７６０８号公報

タイヤ圧の低下を報知するだけでなくタイヤ圧が低下したタイヤの位置（例えば、前左輪、前右輪、後左輪、後右輪）をも報知するためには、タイヤ圧検出装置の識別情報とそのタイヤ圧検出装置が設置されているタイヤ位置（例えば、前左輪、前右輪、後左輪、後右輪）との対応付け（４輪位置検出）が必要である。

４輪位置検出を行なう上で、前後のタイヤの切り分けについては、無線受信部を車両の前方（または後方）に設置し、受信電波の強弱に基づいて判別可能であるが、左右の切り分けは困難である。

本発明はこのような課題を解決するためなされたもので、車両旋回時のタイヤの内外輪差を判断することによって左右のタイヤ位置を判別できるようにしたタイヤ位置検出装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため本発明に係るタイヤ位置検出装置は、各タイヤに設置された検出装置から無線送信される識別情報、タイヤ回転速度に係る情報、タイヤ圧に関する情報を受信する受信部と、舵角が所定値以上であるときに受信したタイヤ回転速度に係る情報に基づいて左右どちらのタイヤに設置された検出装置であるかを判別する制御部とを備える。

制御部は、車速情報とタイヤサイズ情報とに基づいてタイヤ回転速度を求める手段と、求めたタイヤ回転速度と前記舵角が所定値以上であるときに受信したタイヤ回転速度に係る情報との大小関係を比較する手段と、その比較結果と旋回方向とに基づいて左右どちらのタイヤに設置された検出装置であるかを判別する手段とを備える。

本発明に係るタイヤ位置検出装置は、車両旋回時に受信したタイヤ回転速度に係る情報に基づいて左右どちらのタイヤに設置された検出装置であるか判別することができる。本発明による左右のタイヤの判別と例えば受信電波の強弱に基づく前後のタイヤの判別と併用することで４輪位置検出ができ、タイヤ位置を特定した低圧情報の提供が可能となる。

以下、発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。

図１は本発明に係るタイヤ位置検出装置を備えたタイヤ圧監視装置とタイヤ圧検出装置との設置位置を示した車両の斜視図である。タイヤ圧監視システムは、４本のタイヤのホイールに設置される各タイヤ圧検出装置１０と、車両本体に設置されるタイヤ圧監視装置２０とから構成される。

図２はタイヤ圧検出装置のブロック構成図である。タイヤ圧検出装置１０は、タイヤ圧を検出するタイヤ圧センサ１１と、重力加速度を検出する加速度センサ１２と、ＣＰＵ部１３と、ＲＦ部１４と、送信用アンテナ１５と、各部に電力を供給する電池１６とからなる。

ＣＰＵ部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、Ａ／Ｄ変換器等を内蔵した１チップマイクロコンピュータ等を用いて構成されている。ＣＰＵ部１３は、タイヤ圧センサ１１の出力を所定の時間間隔で取り込む。ＣＰＵ部１３は、加速度センサ１２の出力に基づいてタイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）を測定する。ＣＰＵ部１３は、加速度センサ１２の出力が変化しない場合は、車両が停止状態にあると判断する。ＣＰＵ部１３は、各タイヤ圧検出装置１０毎に固有の識別情報（ＩＤ情報）を例えばＥＥＰＲＯＭ等に保持している。

図３はタイヤ圧検出装置から無線送信されるデータのフォーマットの説明図である。ＣＰＵ部１３は、図３に示すように、ヘッダー、ファンクション、識別情報（ＩＤ）、タイヤ圧情報、タイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）情報からなる一連の送信データを生成し、ＲＦ部１４へ供給する。ＲＦ部１４は、送信データに基づいて所定の搬送波周波数の搬送波を所定の変調方式で変調した信号を生成し、送信用アンテナ１５から無線送信する。

ＣＰＵ部１３は、タイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）情報に基づいて車両が停止状態にあると判断した場合には、例えば１時間毎にデータ送信を行なう。ＣＰＵ部１３は、車両が走行状態にあると判断した場合には、数秒〜数分の間隔でデータ送信を行なう。

図４はタイヤ圧監視装置のブロック構成図である。タイヤ圧監視装置２０は、受信用アンテナ２１と、受信部（チューナ）２２と、制御部２３と、表示部２４と、車内ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部２５とからなる。このタイヤ圧監視装置２０はタイヤ位置検出装置を構成している。タイヤ圧監視装置２０は、車両のバッテリから電源（ＶＢ）の供給を受けて動作する。

制御部２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、Ａ／Ｄ変換器等を内蔵した１チップマイクロコンピュータ等を用いて構成している。制御部２３には、イグニッションスイッチ２６のオン・オフ状態情報、車速センサ２７によって検出された車速情報、舵角センサ２８によって検出された舵角情報が入力される。制御部２３には、車内ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部２５を介してタイヤサイズ、タイヤ圧低下判断しきい値が供給される。なお、イグニッションスイッチのオン・オフ情報、車速情報、舵角情報についても車内ＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）部２５を介して制御部２３へ供給するようにしてもよい。なお、識別情報（ＩＤ）中にタイヤサイズを特定する情報が含まれている場合には、タイヤサイズ情報を制御部２３へ供給する必要はない。

表示部２４は、タイヤ位置とそのタイヤ圧の異常を可視表示する複数のランプまたは発光ダイオード等を用いて構成している。この表示部２４は、計器盤内に設けられていてもよい。なお、表示部２４は、文字・画像等を表示可能な表示装置を用いて構成してもよい。さらに、専用の表示部を設けるのではなく、ナビゲーションシステム等の表示装置を利用して、タイヤの状況を表示するようにしてもよい。

受信部（チューナ）２２は、受信用アンテナ２１で受信した高周波信号を増幅・復調する。受信部（チューナ）２２は、復調によって得られたデータを制御部２３へ供給する。また、受信部（チューナ）２２は、受信信号強度情報（受信電波の強弱度合を示す情報）を制御部２３へ供給する。

制御部２３は、識別情報（ＩＤ）と受信信号強度情報とを対応付けてＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭに格納する。本実施例では、図１に示したように、車両の前方側にタイヤ圧監視装置２０の受信用アンテナ２１および受信部２２を設置している。このため、前輪側のタイヤ圧検出装置１０の受信信号強度が後輪側のタイヤ圧検出装置１０の受信信号強度よりも高くなる。そこで、制御部２３は、４つのタイヤ圧検出装置１０の中で受信信号の強度の高い２つのものを前輪側と判別し、残りの２つを後輪側と判別する。なお、制御部２３は、複数回の受信における受信信号強度の平均値に基づいて前輪側／後輪側の判別を行なうようにしてもよい。

図５は左右のタイヤ位置の判別動作を示すフローチャートである。制御部２３は、タイヤ圧検出装置１０からのデータを受信するたびにその時の舵角が予め設定した所定値以上であるか判断する（ステップＳ１，Ｓ２）。制御部２３は、舵角が予め設定した所定値以上であるときは、現在の車速と予め登録したタイヤサイズとに基づいてその車速で走行しているときのタイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）を求める（ステップＳ３）。タイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）は、予め登録した演算式に基づいて演算によって求めてもよいし、予め登録したテーブル等を参照して求めるようにしてもよい。

制御部２３は、求めたタイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）とタイヤ圧検出装置１０側から供給された（受信した）タイヤ１回転の時間とを比較する（ステップＳ４，Ｓ５）。制御部２３は、受信した時間が求めた時間よりも所定値以上大きい場合には、外輪側のタイヤ圧検出装置１０と判定する（ステップＳ６）。制御部２３は、受信した時間が求めた時間よりも所定値以上小さい場合には、内輪側のタイヤ圧検出装置１０と判定する（ステップＳ７）。制御部２３は、受信した時間と求めた時間との間に所定値以上の差がない場合には、内外輪差に基づく判定を行なわない。

なお、制御部２３は、車両旋回時に前輪側の２つのタイヤ圧検出装置（送信機）１０から僅かな時間差でそれぞれのデータを受信した場合には、タイヤ１回転の時間が大きい方（タイヤ回転速度が小さい方）を内輪側と判別し、タイヤ１回転の時間が小さい方（タイヤ回転速度が大きい方）を外輪側と判別するようにしてもよい。

制御部２３は、舵角から旋回方向を認識し、外輪および内輪が車両の右側または左側のいずれであるか判別する（ステップＳ８）。制御部２３は、右側または左側の判別結果を識別情報との対応を付けてＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭに格納する。

図６は車両旋回時の内外輪差を示す図である。図６は車両が左方向へ旋回する例を示している。左旋回の場合、車両の左側のタイヤが内輪、車両の右側のタイヤが外輪となる。制御部２３は、車両が左旋回の場合に内輪と判定したときそれは左側のタイヤと判別する。

このように受信信号の強弱に基づいて前後のタイヤを判別し、車両旋回時の内外輪差に基づいて左右のタイヤを判別することで、各タイヤ圧検出装置１０の設置位置すなわちタイヤ位置を特定することができる。そして、制御部２３は、各タイヤ圧検出装置１０の識別情報とタイヤ位置とを対応付けて管理しているので、タイヤ圧低下等が発生した際にはそのタイヤ位置を含めて異常を報知できる。なお、制御部２３は、受信したタイヤ圧が予め設定した警告しきい値以下である場合には、表示部２４によって警告を発するように構成されている。

本発明に係るタイヤ位置検出装置を備えたタイヤ圧監視装置とタイヤ圧検出装置との設置位置を示した車両の斜視図である。タイヤ圧検出装置のブロック構成図である。タイヤ圧検出装置から無線送信されるデータのフォーマットの説明図である。本発明に係るタイヤ位置検出装置を備えたタイヤ圧監視装置のブロック構成図である。左右のタイヤ位置の判別動作を示すフローチャートである。車両旋回時の内外輪差を示す図である。

符号の説明

１０タイヤ圧検出装置
１１タイヤ圧センサ
１２加速度センサ
１３ＣＰＵ部
１４ＲＦ部
１５送信用アンテナ
２０タイヤ圧監視装置
２１受信用アンテナ
２２受信部（チューナ）
２３制御部
２４表示部
２７車速センサ
２８舵角センサ

Claims

各タイヤに設置された検出装置から無線送信される識別情報、タイヤ回転速度に係る情報、タイヤ圧に関する情報を受信する受信部と、
舵角が所定値以上であるときに受信した前記タイヤ回転速度に係る情報に基づいて左右どちらのタイヤに設置された検出装置であるかを判別する制御部とを備えることを特徴とするタイヤ位置検出装置。
前記制御部は、車速情報とタイヤサイズ情報とに基づいてタイヤ回転速度を求める手段と、求めたタイヤ回転速度と前記舵角が所定値以上であるときに受信した前記タイヤ回転速度に係る情報との大小関係を比較する手段と、その比較結果と旋回方向とに基づいて左右どちらのタイヤに設置された検出装置であるかを判別する手段とを備えることを特徴とする請求項１記載のタイヤ位置検出装置。