JP2006021660A - タイヤ空気圧警報装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 多数のタイヤ本数を有する車両における空気圧センサとＥＣＵとの接続を簡単化する。
【解決手段】 空気圧センサに第一の識別情報を割当てる他に、アンテナを含む受信装置に第二の識別情報を割当て、ＥＣＵでは、これら第一および第二の識別情報の組み合わせによってタイヤ圧検出信号の送信元となる空気圧センサを識別する。受信装置とＥＣＵとを車載されたＬＡＮを用いて接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車のタイヤ空気圧の監視に利用する。特に、トラックやバスなどの大型車両に利用するに適する。
タイヤの空気圧を自動的に検出し、異常時には運転者に警報を発出するタイヤ空気圧警報装置が広く利用されている。
このようなタイヤ空気圧警報装置では、車輪のホイル内部に空気圧センサを備えており、タイヤが回転していることから、この空気圧センサとＥＣＵ(Electric Control Unit)との間を有線で接続することが困難であるため、無線信号を用いて空気圧の検出結果をＥＣＵに送信している。
この際に、複数のタイヤに備えられた空気圧センサからそれぞれ無線信号が送信されるため、これら複数の無線信号を識別するために、各空気圧センサには、識別情報（ＩＤ）が割当てられ、無線信号は各空気圧センサの識別情報を含み、ＥＣＵでは、この識別情報に基づき複数の無線信号を識別している（例えば、特許文献１参照）。
また、複数のタイヤに備えられた空気圧センサからの無線信号を受信するために、一台の車両には複数のアンテナが設けられており、個々のアンテナとＥＣＵとの間はそれぞれ同軸ケーブルにより接続されている。
特開平１１−７８４４７号公報
従来、ＥＣＵは、個々のアンテナに接続された同軸ケーブルの入力ポート単位で、個々のアンテナを識別して処理を行っている。例えば、空気圧センサから送信される無線信号は、必ず所定のアンテナによってのみ受信されるとは限らない。例えば、路面の形状や路面の材質によっては、路面が無線信号を反射し、無線信号は、予想範囲を越えて伝搬する場合があり、複数のアンテナが同一の空気圧センサからの無線信号を受信する場合があり得る。
このような場合に、ＥＣＵは、個々のアンテナに接続された同軸ケーブルが接続されている入力ポートを識別することにより、複数のアンテナがそれぞれ受信した同一の空気圧センサの無線信号を区別して適切に処理することができる。
ここで、複数の同軸ケーブルを配線する代わりに、一本の同軸ケーブルその他の単一の経路によって複数のアンテナとＥＣＵとを接続する場合を想定すると、ＥＣＵは、アンテナを識別する術を持たないため、複数のアンテナがそれぞれ受信した同一の空気圧センサの無線信号を区別して適切に処理することができなくなる（第一の課題）。
このような複数のアンテナが同一の空気圧センサからの無線信号を受信する事態を回避するために、例えば、タイヤが４本の乗用車では、各タイヤの近傍にそれぞれアンテナが設けられている。この場合には、各アンテナの受信感度を自アンテナが受け持つ空気圧センサからの無線信号だけを受信できる程度に低く設定することにより、前述した複数のアンテナが同一の空気圧センサからの無線信号を受信する事態を回避することができる。
しかし、大型トラックのタイヤ本数を考えると、例えば、後輪が２軸あり、それぞれダブルタイヤを用いている場合には、後輪だけでタイヤ本数は８本になる。これに、前輪の２本のタイヤを加えると車両１台あたりのタイヤ本数は１０本になる。さらに、前輪が２軸の車両であれば、１台あたりのタイヤ本数は１２本になる。この各タイヤの空気圧センサから送信される無線信号を受信するためには１２個のアンテナが必要になり、個々のアンテナに対し同軸ケーブルをアンテナの数だけＥＣＵと接続する必要がある。これは、配線を複雑化し、配線に要する手間および配線設備のコストの増大を招く結果となる（第二の課題）。
本発明は、このような背景に行われたものであって、多数のタイヤ本数を有する車両における空気圧センサとＥＣＵとの接続を簡単化することができると共に車両一台あたりのアンテナ数を少なくすることができるタイヤ空気圧警報装置を提供することを目的とする。
本発明のタイヤ空気圧警報装置は、空気圧センサに第一の識別情報を割当てる他に、アンテナを含む受信装置に第二の識別情報を割当て、ＥＣＵでは、これら第一および第二の識別情報の組み合わせによってタイヤ圧検出信号の送信元となる空気圧センサを識別することを特徴とする。
受信装置では、無線信号を終端し、タイヤの空気圧検出信号を取り出すので、例えば、車載されたＬＡＮ(Local Area Network)を用いてタイヤの空気圧検出情報をＥＣＵに転送することができる。これによれば、従来のように、複数のアンテナをＥＣＵに同軸ケーブルによって接続する必要がなくなり、同軸ケーブルの配線を無くすことができる（第二の課題の解決策）。
また、空気圧センサに割当てられた第一の識別情報と受信装置に割当てられた第二の識別情報との組み合わせにより空気圧センサを識別することにより、本来、受信されないはずの無線信号を受信装置が受信した場合には、あらかじめＥＣＵに登録されている識別情報の組み合わせと異なるので、ＥＣＵは、複数のアンテナが同一の空気圧センサからの無線信号を受信したことを認識することができ、適切な処理を行うことができる（第一の課題の解決策）。
また、このようにＥＣＵは、複数のアンテナが同一の空気圧センサからの無線信号を受信したことを認識することができ、適切な処理を行うことができるのであれば、複数のアンテナが同一の空気圧センサからの無線信号を受信する事態を極力回避する必要性も無くなる。とすれば、受信装置の受信感度を高め、一つの受信装置が受け持つエリアを拡大することが可能となる。したがって、車両一台あたりの受信装置数（アンテナ数）を少なくすることができる。
すなわち、本発明は、タイヤ内部に設けられ、空気圧を検出する手段と、この検出する手段の検出結果を自己に割当てられた第一の識別情報と共に無線信号として送信する手段とを備えた空気圧センサと、この空気圧センサの前記送信する手段により送信された前記無線信号を受信するアンテナを含む受信手段と、この受信手段により受信された前記無線信号に含まれる前記検出結果に基づきタイヤ空気圧が正常か否かを判断する手段と、この判断する手段の判断結果を表示する手段とを備えたタイヤ空気圧警報装置である。
ここで、本発明の特徴とするところは、前記アンテナを識別するための第二の識別情報が前記受信手段に個別に割当てられ、前記判断する手段は、この第二の識別情報および前記第一の識別情報の組み合わせに基づき前記検出結果がいずれのタイヤの空気圧を示すものであるかを判断する手段を備えたところにある。
前記受信手段と前記判断する手段とは、車載されたＬＡＮにより接続されることができる。
本発明によれば、多数のタイヤ本数を有する車両における空気圧センサとＥＣＵとの接続を簡単化することができると共に、車両一台あたりのアンテナ数を少なくすることができる。
本発明実施例のタイヤ空気圧警報装置を図１および図２を参照して説明する。図１は本実施例のタイヤ空気圧警報装置を搭載した車両を説明するための図である。図２は本実施例のタイヤ空気圧警報装置のブロック構成図である。なお、このブロック構成には、本実施例の特徴を説明するためのブロックのみ図示し、従来から有するブロックの図示は省略した。また、以下では、識別情報をＩＤと記す。
本発明のタイヤ空気圧警報装置は、図１および図２に示すように、タイヤ内部に設けられ、空気圧を検出する検出部１と、この検出部１の検出結果を自己に割当てられた第一のＩＤ（ＩＤ♯Ａ）と共に無線信号として送信する送信部２とを備えた空気圧センサ３と、この空気圧センサ３の送信部２により送信された前記無線信号を受信するアンテナを含む受信装置４と、この受信装置４により受信された前記無線信号に含まれる前記検出結果に基づきタイヤ空気圧が正常か否かを判断するＥＣＵ５と、このＥＣＵ５の判断結果を表示する表示装置６とを備えたタイヤ空気圧警報装置である。
ここで、本実施例の特徴とするところは、前記アンテナを識別するための第二のＩＤ（ＩＤ♯Ｂ）が受信装置４に個別に割当てられ、ＥＣＵ５は、この第二のＩＤ（ＩＤ♯Ｂ）および第一の識別情報（ＩＤ♯Ａ）の組み合わせ（♯Ａ、♯Ｂ）に基づき前記検出結果がいずれのタイヤの空気圧を示すものであるかを判断するセンサ識別部５０およびＩＤテーブル５１を備えたところにある。受信装置４とＥＣＵ５とは、車載されたＬＡＮ７により接続される。
なお、受信装置４内のＩＣにおける３つの端子のいずれの端子が接地されているかによって、受信装置４の３ビットのＩＤを表現することができる。この手法は、従来から広く用いられている手法である。
次に、本実施例のタイヤ空気圧警報装置の動作を説明する。タイヤのホイル内には、図２に示すように、空気圧センサ３が設けられており、検出部１は、タイヤの空気圧を検出する。この検出結果は、送信部２によって無線信号として送信される。このときに、送信部２では、ＩＤとして“ＩＤ♯Ａ”を無線信号に含ませる。
この無線信号は、受信装置４によって受信されて検出結果およびＩＤ“ＩＤ♯Ａ”が抽出される。受信装置４は、この検出結果をＬＡＮ７によってＥＣＵ５に転送するが、このときに、受信装置４のＩＤ“ＩＤ♯Ｂ”を検出結果に添えてＥＣＵ５に転送する。
ＬＡＮ７を経由して検出結果およびＩＤ“ＩＤ♯Ａ”および“ＩＤ♯Ｂ”を受け取ったＥＣＵ５は、センサ識別部５０によって空気圧センサ３を識別する。このときの識別手順を図３のフローチャートに示す。センサ識別部５０は、検出結果を受信すると（Ｓ１）、その検出結果に添付されているＩＤ（ＩＤ♯Ａ、♯Ｂ）を抽出し（Ｓ２）、ＩＤテーブル５１を検索する（Ｓ３）。その結果、一致する組み合わせ（♯Ａ、♯Ｂ）が検索されたときには（Ｓ４）、その検索結果により空気圧センサ３を特定する（Ｓ５）。しかし、ＩＤテーブル５１を検索した結果（Ｓ３）、一致する組み合わせが検索されなかったときには（Ｓ４）、その検出結果は正しくないと判断して廃棄する（Ｓ６）。
次に、空気圧センサ３と受信装置４との組み合わせ例を図４〜図１０を参照して説明する。本実施例では、受信装置４の種類毎にＩＤを変えて割当てる。すなわち、図４の例では、受信装置４は、前輪１軸用でありＩＤは♯０である。図５の例では、受信装置４は、前輪２軸用でありＩＤは♯１である。図６の例では、受信装置４は、前輪１軸および後輪１軸（ダブルタイヤ）用でありＩＤは♯２である。また、図７の例の後輪２軸（ダブルタイヤ）用の受信装置４はＩＤ♯５および♯６である。図８の例の後輪１軸（ダブルタイヤ）用の受信装置４はＩＤ♯３および♯４である。これらの受信装置４のＩＤは６種類であり、３ビットで表現可能である。
図４は、前輪一軸の二つのタイヤにそれぞれ空気圧センサ３を設け、受信装置４を一つ設けた例を示す図である。破線は、受信装置４が空気圧センサ３からの無線信号を受信可能な領域を示す。図４の例では、空気圧センサ３のそれぞれのＩＤは♯１および♯１２であり、受信装置４のＩＤは♯０である。ＩＤの組み合わせは（空気センサのＩＤ、受信装置のＩＤ）として（♯１、♯０）または（♯１２、♯０）となる。
図５は、前輪二軸の四つのタイヤにそれぞれ空気圧センサ３を設け、受信装置４を一つ設けた例を示す図である。破線は、受信装置４が空気圧センサ３からの無線信号を受信可能な領域を示す。図５の例では、空気圧センサ３のそれぞれのＩＤは♯１、♯２、♯１１、♯１２であり、受信装置４のＩＤは♯１である。ＩＤの組み合わせは（♯１、♯１）、（♯２、♯１）、（♯１１、♯１）、（♯１２、♯１）となる。
図６は、前輪一軸の二つのタイヤおよび後輪一軸の四つのタイヤにそれぞれ空気圧センサ３を設け、受信装置４を一つ設けた例を示す図である。破線は、受信装置４が空気圧センサ３からの無線信号を受信可能な領域を示す。図６の例では、空気圧センサ３のそれぞれのＩＤは♯１、♯３、♯４、♯９、♯１０、♯１２であり、受信装置４のＩＤは♯２である。ＩＤの組み合わせは（♯１、♯２）、（♯３、♯２）、（♯４、♯２）、（♯９、♯２）、（♯１０、♯２）、（♯１２、♯２）となる。
図７は、前輪一軸の二つのタイヤおよび後輪二軸の八つのタイヤにそれぞれ空気圧センサ３を設け、受信装置４を三つ設けた例を示す図である。破線は、受信装置４が空気圧センサ３からの無線信号を受信可能な領域を示す。図７の例では、空気圧センサ３のそれぞれのＩＤは♯１、♯３、♯４、♯５、♯６、♯７、♯８、♯９、♯１０、♯１２であり、受信装置４のＩＤは♯０、♯５、♯６である。ＩＤの組み合わせは（♯１、♯０）、（♯３、♯５）、（♯４、♯５）、（♯５、♯５）、（♯６、♯５）、（♯７、♯６）、（♯８、♯６）、（♯９、♯６）、（♯１０、♯６）、（♯１２、♯０）となる。
図８は、前輪二軸の四つのタイヤおよび後輪一軸の四つのタイヤにそれぞれ空気圧センサ３を設け、受信装置４を三つ設けた例を示す図である。破線は、受信装置４が空気圧センサ３からの無線信号を受信可能な領域を示す。図８の例では、空気圧センサ３のそれぞれのＩＤは♯１、♯２、♯３、♯４、♯９、♯１０、♯１１、♯１２であり、受信装置４のＩＤは♯１、♯３、♯４である。ＩＤの組み合わせは（♯１、♯１）、（♯２、♯１）、（♯３、♯３）、（♯４、♯３）、（♯９、♯４）、（♯１０、♯４）、（♯１１、♯１）、（♯１２、♯１）となる。
図９は、前輪二軸の四つのタイヤおよび後輪二軸の八つのタイヤにそれぞれ空気圧センサ３を設け、受信装置４を三つ設けた例を示す図である。破線は、受信装置４が空気圧センサ３からの無線信号を受信可能な領域を示す。図９の例では、空気圧センサ３のそれぞれのＩＤは♯１、♯２、♯３、♯４、♯５、♯６、♯７、♯８、♯９、♯１０、♯１１、♯１２であり、受信装置４のＩＤは♯１、♯５、♯６である。ＩＤの組み合わせは（♯１、♯１）、（♯２、♯１）、（♯３、♯５）、（♯４、♯５）、（♯５、♯５）、（♯６、♯５）、（♯７、♯６）、（♯８、♯６）、（♯９、♯６）、（♯１０、♯６）、（♯１１、♯１）、（♯１２、♯１）となる。
図１０は、前輪一軸の二つのタイヤおよび後輪一軸の四つのタイヤにそれぞれ空気圧センサ３を設け、受信装置４を三つ設けた例を示す図である。破線は、受信装置４が空気圧センサ３からの無線信号を受信可能な領域を示す。図１０の例では、空気圧センサ３のそれぞれのＩＤは♯１、♯３、♯４、♯９、♯１０、♯１２であり、受信装置４のＩＤは♯０、♯３、♯４である。ＩＤの組み合わせは（♯１、♯０）、（♯３、♯３）、（♯４、♯３）、（♯９、♯４）、（♯１０、♯４）、（♯１２、♯０）となる。
ＥＣＵ５のＩＤテーブル５１の一例を図１１に示す。図１１の例は、図９に示した車両に対するＩＤテーブル５１の例である。センサ識別部５０は、このＩＤテーブル５１を検索することにより（♯１、♯１）、（♯２、♯１）、（♯１１、♯１）、（♯１２、♯１）、（♯３、♯５）、（♯４、♯５）、（♯５、♯５）、（♯６、♯５）、（♯７、♯６）、（♯８、♯６）、（♯９、♯６）、（♯１０、♯６）という組み合わせが存在することを認識し、この組み合わせ以外のＩＤを有する検出結果が到来した場合には、これを正しくない検出結果として廃棄する。
本発明によれば、多数のタイヤ本数を有する車両における空気圧センサとＥＣＵとの接続を簡単化すると共に車両一台あたりのアンテナ数を少なくして車両の設計および製造工程の簡単化およびコストの低減に寄与することができる。
本実施例のタイヤ空気圧警報装置の全体構成図。 本実施例のタイヤ空気圧警報装置のブロック構成図。 本実施例のセンサ識別手順を示すフローチャート。 空気圧センサと受信装置との組み合わせ例を示す図。 空気圧センサと受信装置との組み合わせ例を示す図。 空気圧センサと受信装置との組み合わせ例を示す図。 空気圧センサと受信装置との組み合わせ例を示す図。 空気圧センサと受信装置との組み合わせ例を示す図。 空気圧センサと受信装置との組み合わせ例を示す図。 空気圧センサと受信装置との組み合わせ例を示す図。 本実施例のＩＤテーブルの一例を示す図。
符号の説明
１ 検出部
２ 送信部
３ 空気圧センサ
４ 受信装置
５ ＥＣＵ
６ 表示装置
７ ＬＡＮ
５０ センサ識別部
５１ ＩＤテーブル

Claims (2)

  1. タイヤ内部に設けられ、
    空気圧を検出する手段と、
    この検出する手段の検出結果を自己に割当てられた第一の識別情報と共に無線信号として送信する手段と
    を備えた空気圧センサと、
    この空気圧センサの前記送信する手段により送信された前記無線信号を受信するアンテナを含む受信手段と、
    この受信手段により受信された前記無線信号に含まれる前記検出結果に基づきタイヤ空気圧が正常か否かを判断する手段と、
    この判断する手段の判断結果を表示する手段と
    を備えた
    タイヤ空気圧警報装置であって、
    前記アンテナを識別するための第二の識別情報が前記受信手段に個別に割当てられ、
    前記判断する手段は、この第二の識別情報および前記第一の識別情報の組み合わせに基づき前記検出結果がいずれのタイヤの空気圧を示すものであるかを判断する手段を備えた
    ことを特徴とするタイヤ空気圧警報装置。
  2. 前記受信手段と前記判断する手段とは、車載されたＬＡＮ(Local Area
    Network)により接続された請求項１記載のタイヤ空気圧警報装置。
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