JP2006069414A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電池レスタイプの送信機が使用されるタイヤ空気圧検出装置において、タイヤ空気圧に関する検出信号を送信する送信間隔として最適な間隔が設定できるようにする。
【解決手段】 車速が早くなるほど危険性度合いが高くなるものとして、危険性度合いが高くなるほど送信タイミングのインターバルが短くなるようする。これにより、真に、タイヤ空気圧を短いインターバルで入手する必要があるような緊急度が高い場合のみについて、送信間隔を短くすることが可能となる。したがって、受信機３から電力チャージ用の電波によって送信機２側に電力供給を行う場合でも、必要以上に電力チャージ用の電波が出力されないようにすることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、タイヤが取り付けられた車輪に圧力センサが備えられた送信機を直接取り付け、その圧力センサからの検出信号を送信機から送信し、車体側に取り付けられた受信機によって受信することで、タイヤ空気圧の検出を行うダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置に関するものである。

従来より、タイヤ空気圧検出装置としてダイレクト式のものがある。このタイプのタイヤ空気圧検出装置では、タイヤが取り付けられた車輪側に、圧力センサ等のセンシング部が備えられた送信機が直接取り付けられている。また、車体側に、アンテナを有する受信機が備えられ、センシング部からの検出信号を含む電波が送信機から送信されると、アンテナを介して受信機にその電波が受信され、タイヤ空気圧の検出が行われるようになっている。

この種のタイヤ空気圧検出装置において、従来では、タイヤ内に装着される送信機の電池寿命の問題から、電池寿命を確保するために、検出信号が一定時間ごとに送信される定期送信としている。つまり、必要なタイミングのときだけ、電力が消費される送信状態となるように設定されている。そして、検出信号から求められたタイヤ空気圧が所定のしきい値以下となるような圧力低下、単位時間当たりのタイヤ空気圧の低下幅が大きくなる急減圧、もしくは、タイヤ内の温度が所定のしきい値以上となるような温度上昇などのように、異常イベントが発生した場合をトリガーとして、検出信号の送信間隔が通常状態よりも短くなるように切り替えている。また、車両が停止中には、電力を消費を抑えるために送信間隔を長期間に設定し、車両が走行中のときには、停止中のときよりも送信間隔を短い期間に切り替えるようにしている。

このように、真に検出信号を得たいような異常イベントが発生したときや車両が走行中のときに送信間隔が短くなるようにし、それ以外の場合には、送信間隔が長くなるようにすること、つまり、送信周期を延ばすことで電池寿命を延ばす手法が採られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この手法では、異常イベントが発生した場合に送信間隔を通常よりも短時間にするものの、その送信間隔以内の短時間で起こるような緊急度が高い異常、例えば、タイヤバーストに繋がるような重大な変化に追従できない。仮に、このような緊急度が高い異常に追従できるように送信間隔を短く設定すると、通常時の検出信号を送信しない時間帯における送信機の状態監視のためのウェイクアップが常時必要となり、大幅な消費電力アップとなり、電池寿命の低下を招く。

このため、タイヤの状態を危険度に応じて常に監視させるためには、電池レスタイプ、つまり外部電力供給タイプの送信機が必要になる。この外部供給タイプの送信機については、特許文献２などで提案されている。
特許３４２８４６６号公報 特開平０８−１７２６７５号公報

上述した電池レスタイプの送信機の場合、電池寿命の心配がないため、常に最速の間隔でデータ取得を繰り返していけば、緊急度が高い異常に対しても対応可能であると考えられる。しかしながら、実際の運用では、以下の２つの問題が発生する。

１つは、外部から電磁波にて送信機側に電力供給を行う場合、その電力供給時に他車両に対して妨害電波を与える機会が増えるという問題である。この問題は、逆の立場から言うと、他車両で発生させられた送信機への電力供給による電磁波が妨害電波となって、送信機が送信するタイヤ空気圧に関する検出信号が受信機で受信できなくなり、検出信号の受信率が低下するということを意味している。

もう１つは、ソフト処理的もしくは受信妨害の観点から、受信機が四輪のタイヤ空気圧に関する検出信号を同時に検出できないために発生する問題である。このように、受信機が四輪のタイヤ空気圧に関する検出信号を同時に検出できない場合、一輪ずつデータ取得を交互に回していくことになる。しかしながら、本当にタイヤ空気圧が低下して緊急度の高いタイヤが存在した場合、緊急度が高くない他の車輪のタイヤ空気圧に関する検出信号を処理するために時間が取られてしまうと、緊急度が高い車輪のタイヤ空気圧に関する検出信号を処理して、それから得たデータに更新することができなくなる。

本発明は上記点に鑑みて、電池レスタイプの送信機が使用されるタイヤ空気圧検出装置において、上述した２つの問題の少なくとも１つを解決すべく、タイヤ空気圧に関する検出信号を送信する送信間隔として最適な間隔が設定できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するべく、請求項１に記載の発明では、受信機（３）における第２制御部（３２ｂ）は、車速情報を検出する車速情報検出手段（７ａ）からの車速情報を受け取り、該車速情報から得られた車速が早いほど危険性度合いが高くなるものとして、該危険性度合いが高いほど送信タイミングのインターバルを短く設定することを特徴としている。

これにより、真に、タイヤ空気圧を短いインターバルで入手する必要があるような緊急度が高い場合のみについて、送信間隔を短くすることが可能となる。また、緊急度の高く無い場合に関しては、送信間隔が長いままの状態にすることができる。

したがって、受信機（３）から電力チャージ用の電波によって送信機（２）側に電力供給を行う場合でも、必要以上に電力チャージ用の電波が出力されないようにすることができる。これにより、その電力供給時に他車両に対して妨害電波を与える機会が増えるという問題を解消することができる。換言すれば、他車両で発生させられた送信機への電力チャージ用の電波が妨害電波となって、送信機（２）が送信するタイヤ空気圧に関する検出信号が受信機（３）で受信できなくなり、検出信号の受信率が低下するということを防止することが可能となる。

例えば、請求項２に示されるように、第２制御部（３２ｂ）は、車速情報から得られた車速に反比例するように送信タイミングのインターバルを設定することができる。

また、請求項３に示されるように、第２制御部（３２ｂ）は、車速を複数段階に分割し、該複数段階それぞれに対応するインターバルを予め定めておき、車速情報から得られた車速が複数段階のどれに該当するかに応じて、その該当する段階に対応したインターバルを送信タイミングのインターバルに設定することもできる。

さらに、請求項４に示されるように、第２制御部（３２ｂ）は、車速情報から得られた車速の２乗に反比例するように送信タイミングのインターバルを設定することもできる。

請求項５に記載の発明では、第２制御部（３２ｂ）は、車速が０である場合には、送信タイミングのインターバルを無限大に設定するか、もしくは、予め決められた最大インターバルに設定することを特徴としている。

車両が走行中でない場合には、タイヤ空気圧に異常が発生していたとしても、危険度合いは高くなく、緊急度が高くないと想定される。このため、車速が０であり、車両が走行中でない場合には、タイヤ空気圧検出装置としてシステム的に決めた最大インターバルの時間で定期送信が行われるように、送信タイミングを設定することができる。

また、請求項６に記載の発明では、第２制御部（３２ｂ）は、車速が所定速度を超えた場合には、送信タイミングのインターバルを予め決められた最小インターバルに設定することを特徴としている。

車両が一定速度で走行している場合、タイヤ空気圧に異常が発生すると、より危険度合いが高くなる。したがって、所定速度を超えた場合に、送信タイミングのインターバルを予め決められた最小インターバルに設定するのが好ましい。

請求項７に記載の発明では、第２制御部（３２ｂ）は、操舵角度情報を検出する操舵角度情報検出手段（７ｃ）からの操舵角度情報を受け取り、該操舵角度情報から操舵角度が大きいほど危険性度合いが高くなるように危険性度合いを設定すると共に、操舵角度を複数段階に分割し、該複数段階それぞれに対応する１未満の係数を予め定めておき、操舵角度情報から得られた操舵角度が複数段階のどれに該当するかに応じて、車速に応じて求められたインターバルに対して係数を掛けることを特徴としている。

このように、車速に応じて設定される送信タイミングのインターバルを操舵角度に応じてさらに補正することも可能である。

請求項８および９に記載の発明では、第２制御部（３２ｂ）は、操舵角度情報を検出する操舵角度情報検出手段（７ｃ）からの操舵角度情報を受け取り、該操舵角度情報から操舵角度が大きいほど危険性度合いが高くなるように危険性度合いを設定すると共に、該危険性度合いが高いほど送信タイミングのインターバルを短く設定することを特徴としている。

コーナリング時などのように横加速度がかかる走行状況においては、回転外側輪（旋回外輪）のタイヤに対して通常走行時の接地荷重以上の荷重がかかるため、危険性度合いの増加要因とみなすことができる。したがって、操舵角度が大きくなるほど、特に回転外側輪に対する危険性度合いが高くなるものとして、送信タイミングのインターバルを操舵角度に応じて設定することができる。これにより、請求項１と同様の効果を得ることができる。

例えば、請求項１０に示されるように、第２制御部（３２ｂ）は、操舵角度情報から得られた操舵角度に反比例するように送信タイミングのインターバル設定することができる。

また、請求項１１に示されるように、第２制御部（３２ｂ）は、操舵角度を複数段階に分割し、該複数段階それぞれに対応するインターバルを予め定めておき、操舵角度情報から得られた操舵角度が複数段階のどれに該当するかに応じて、その該当する段階に対応したインターバルを送信タイミングのインターバルに設定することもできる。

このように、操舵角度に応じて送信タイミングのインターバルを設定する場合、請求項１２に示されるように、 第２制御部（３２ｂ）は、操舵角度情報から得られた操舵角度に基づいて、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のうち旋回外輪となるものを判別し、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のうち旋回外輪となるものに取り付けられた送信機（２）の送信タイミングに対してのみ、危険性度合いが高いほど送信タイミングのインターバルを短く設定しても良い。

請求項１３に記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置を有してなる車両制御装置であって、タイヤ空気圧検出装置における受信機（３）で求められたタイヤ空気圧に関するデータが入力される車両制御部（７ｂ）を有し、このタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、ブレーキ制御もしくはエンジン制御を実行するようになっていることを特徴としている。

請求項１ないし１３に記載の発明によれば、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のうち緊急度の高いものについてのタイヤ空気圧に関するデータが短い間隔で得られることになる。

このため、リアルタイム性の高い情報が必要とされる緊急度が高い異常、例えば、タイヤバーストに繋がるような重大な変化に追従して、適切なブレーキ制御やエンジン制御を実行することが可能となる。例えば、ＡＢＳ制御や横滑り防止制御のような車両姿勢制御などに関しては、タイヤ空気圧に応じたスリップ率の設定などが行えるとより適切な制御が実行できることになる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示すブロック図である。図１の紙面上方向が車両１の前方、紙面下方向が車両１の後方に一致する。この図を参照して、本実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置について説明する。

図１に示されるように、タイヤ空気圧検出装置は、車両１に取り付けられるもので、送信機２、受信機３および警報部４を備えて構成されている。

図１に示されるように、送信機２は、車両１における各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられるもので、車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたタイヤの空気圧を検出すると共に、その検出結果を示す検出信号のデータを送信フレーム内に格納して送信するものである。また、受信機３は、車両１における車体６側に取り付けられるもので、送信機２への電力チャージを行う共に、送信機２から送信される送信フレームを受信し、その中に格納された検出信号に基づいて各種処理や演算等を行うことでタイヤ空気圧を求めるものである。図２（ａ）、（ｂ）に、これら送信機２と受信機３のブロック構成を示す。

送信機２は、受信機３から送信される電力チャージを行うための電波によって電力チャージが成され、チャージされた電力に基づいて駆動されるようになっている。具体的には、送信機２は、図２（ａ）に示されるように、送信機２は、センシング部２１、チャージ部２２、マイクロコンピュータ２３、アンテナ２４を備えた構成となっており、アンテナ２４を通じて受信機３からの電力チャージのための電波を受け取り、その電波を電力エネルギーに変換してチャージ部２２に蓄えることで作動する。なお、このトランスポンダ方式による電力チャージに関しては、バッテリレスのＩＤタグの認識等の分野において周知のものであるため、ここでは説明を省略する。

センシング部２１は、例えばダイアフラム式の圧力センサや温度センサを備えた構成とされ、タイヤ空気圧に応じた検出信号や温度に応じた検出信号を出力するようになっている。

チャージ部２２は、アンテナ２４から受け取った電波を充電し、センシング部２１やマイクロコンピュータ２３への電力供給を行うものである。

マイクロコンピュータ２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のもので、制御部（第１制御部）２３ａや送受信部２３ｂなどを備え、ＲＯＭ内に記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行するようになっている。

制御部２３ａは、センシング部２１からの検出信号を受け取り、その信号を必要に応じて信号処理したのち、これを検出結果を示すデータとして、どの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた送信機２であるかを示すＩＤ情報と共に、送信フレーム内に格納する。その後、制御部２３ａは、送受信部２３ｂを通じて送信フレームを受信機３に向けて送信するようになっている。この受信機３に送信フレームを送る処理は、上記プログラムに従って、上記電力チャージを行うための電波送信がＯＦＦされたときや、チャージ部２２に送信に必要な受電が十分に行われたとき等をトリガとして実行されるようになっている。例えば、制御部２３ａは、受信機３からの電波送信のＯＮ、ＯＦＦをモニタリングしておき、電波送信がＯＦＦされたときの立下り信号に基づいて送信フレームを送る処理を実行する。この送信フレームを送る処理が実行されるタイミング、つまり送信タイミングは、各送信機２それぞれで求められるものであり、各車輪５ａ〜５ｄの状態に応じて設定される。

送受信部２３ｂは、アンテナ２４を通じて、電力チャージ用の電波を受け取ってチャージ部２２および制御部２３ａに送る入力部としての機能と、制御部２３ａから送られてきた送信フレームを受信機３に向けて送信する出力部としての機能を果たすものである。

このように構成される送信機２は、例えば、各車輪５ａ〜５ｄのホイールにおけるエア注入バルブに取り付けられ、センシング部２１がタイヤの内側に露出するように配置される。これにより、該当するタイヤ空気圧を検出し、各送信機２に備えられたアンテナ２４を通じて、所定の送信タイミングで送信フレームを送信するようになっている。

受信機３は、送信機２が所定の送信タイミングに送信フレームが送信できるように、タイミングを調整して電力チャージを行わせる。そして、その送信タイミングのときに送信機２から送られてくる送信フレームに基づいて、受信機３は、タイヤ空気圧の検出を行うようになっている。具体的には、受信機３は、アンテナ３１とマイクロコンピュータ３２を備えた構成となっている。

アンテナ３１は、タイヤの数、すなわち送信機２の数に対応した個数備えられている。各アンテナ３１は、車体６のうち各送信機２の位置と対応する場所に設置されており、例えば、各送信機２から所定間隔離れた位置において車体６に固定されている。このアンテナ３１は、電力チャージ用と送信フレームの受信用を兼ねた共用アンテナとなっているが、これらを別々の構成とすることも可能である。

マイクロコンピュータ３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏおよびカウンタなどを備えた周知のもので、送受信部３２ａや制御部（第２制御部）３２ｂ、不揮発性のＥＥＰＲＯＭ等で構成されたメモリ３２ｃなどを備え、ＲＯＭ内に記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行するようになっている。

送受信部３２ａは、各アンテナ３１を通じて、制御部３２ｂからの電力チャージ用の電波を出力する出力部としての機能と、受信された各送信機２からの送信フレームを入力し、その送信フレームを制御部３２ｂに送る入力部としての機能を果たすものである。

制御部３２ｂは、車内ＬＡＮ（ＣＡＮ）等を通じて車速情報検出手段に相当する他のＥＣＵ７ａ、例えばメータＥＣＵで求められた車速情報を受け取る。そして、制御部３２ｂは、この車速情報を用い、後述する送信タイミング設定処理に基づいて、各送信機２それぞれの送信タイミングを求め、この送信タイミングのときに送信機２のチャージ部２２の充電が完了しているように、電力チャージ用の電波を出力して送信機２に電力チャージを行わせるようになっている。また、送信タイミングのときには、電力チャージ用の電波の出力を止め、送信機２から送信フレームが送信されるのを待つ。このとき、例えば、送信タイミングが電力チャージを行うための電波送信がＯＦＦされたときをトリガとして決まる形式とされる場合には、電力チャージが完了した後、送信タイミングのときと同期するように電力チャージ用の電波をＯＦＦさせる。そして、制御部３２ｂは、送受信部３２ａから送られてきた送信フレームを受け取り、それに格納された各送信機２が取り付けられた車輪を示すＩＤ情報に基づいて、送られてきた送信フレームが車輪５ａ〜５ｄのいずれのものかを特定するようになっている。

また、制御部３２ｂでは、受け取った送信フレームに格納された検出結果を示すデータに基づいて各種信号処理および演算等を行うことにより各車輪５ａ〜５ｄそれぞれのタイヤ空気圧を求めると共に、求めたタイヤ空気圧に応じた電気信号を警報部４に出力するようになっている。

具体的には、制御部３２ｂは、タイヤ空気圧が所定のしきい値を下回ったか否かを判定し、その判定結果に基づき、タイヤ空気圧の低下したことを示す信号を警報部４に出力するようになっている。

さらに、制御部３２ｂは、車内ＬＡＮ（ＣＡＮ）等を通じて車両制御を実行する他のＥＣＵ（車両制御部）７ｂ、例えばブレーキＥＣＵやエンジンＥＣＵなどに向けてタイヤ空気圧に関するデータ、例えばタイヤ空気圧そのものや各車輪５ａ〜５ｄに備えられた各タイヤ内の温度等のように、タイヤ空気圧に関する様々なパラメータのデータを伝える。また、制御部３２ｂは、逆に、他のＥＣＵ７ｂからのタイヤ空気圧に関するデータの要求信号を受け取り、その要求信号に応じて、タイヤ空気圧に関するデータを伝えることもできる。このため、他のＥＣＵ７ｂは、制御部３２ｂから伝えられたタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、ブレーキ制御やエンジン制御を実行できるようになっている。すなわち、本実施形態に示したタイヤ空気圧検出装置と他のＥＣＵ７ｂ、および、この他のＥＣＵ７ｂによって駆動される図示しないアクチュエータ（ブレーキ装置やエンジン制御機構など）により、車両制御装置が構成され、タイヤ空気圧検出装置で検出されたタイヤ空気圧に基づいて、車両制御装置におけるブレーキ制御やエンジン制御が実行されるようになっている。

メモリ３２ｃは、制御部３２ｂでの演算結果を示す各種データや、タイヤ空気圧の検出結果を、各車輪５ａ〜５ｄ毎に記憶するものである。

警報部４は、図１に示されるように、ドライバが視認可能な場所に配置され、例えば車両１におけるインストルメントパネル内に設置される警報ランプや警告表示器（ディスプレイ）、もしくは警報ブザーによって構成される。この警報部４は、例えば受信機３における制御部３２ｂからタイヤ空気圧の低下を示す信号が送られてくると、その旨を示す警報を行うことでドライバにタイヤ空気圧の低下を伝えるようになっている。以上のようにしてタイヤ空気圧検出装置が構成されている。

続いて、上記のように構成されるタイヤ空気圧検出装置の作動について説明する。

まず、受信機３は、各送信機２それぞれに対して、アンテナ３１を通じて送信タイミングのときに電力チャージ用の電波を向けて送信する。このときの電力チャージ用の電波が送信される送信タイミングは、後述する送信タイミング設定処理によって決められる。

一方、送信機２では、この電力チャージ用の電波を受けてチャージ部２２が充電されていく。そして、チャージ部２２に必要電力がチャージされると（例えばチャージ部２２を構成するコンデンサの電圧がチャージ規定電圧に達すると）、送信機２の制御部２３ａは、センシング部２１の検出結果を示すデータを送信フレームに格納し、それを受信機３に向けて送信する。

受信機３は、送信機２から送信された送信フレームを受け取ると、制御部３２ｂにて、送信フレームに含まれるＩＤ情報に基づいて、その送信フレームがどの送信機２から送信されたものかを特定し、送信フレーム内に格納されたタイヤ空気圧に関する情報からタイヤ空気圧を求める。そして、制御部３２ｂは、求めたタイヤ空気圧を含めたタイヤ空気圧に関するデータをメモリ３２ｃに記憶させておくと共に、タイヤ空気圧が所定のしきい値を下回ったか否かを判定し、その判定結果に基づき、タイヤ空気圧の低下したことを示す信号を警報部４に出力する。

また、制御部３２ｂは、このようにしてタイヤ空気圧が求められる度に、もしくは、他のＥＣＵ７ｂからの要求信号を受け取る度に、タイヤ空気圧に関するデータを他のＥＣＵ７ｂに伝える。これにより、他のＥＣＵ７ｂでは、そのときのタイヤ空気圧に応じて、最適なブレーキ制御がエンジン制御を行うことが可能となる。

次に、送信タイミング設定処理の詳細について説明する。この送信タイミング設定処理は、送信タイミング毎に実行されるものである。図３に、送信タイミング設定処理のフローチャートを示し、この図を参照して送信タイミングの設定方法について説明する。

まず、ステップ１００では、今回の送信タイミングのときの車速情報の入力処理が行われる。この処理は、制御部３２ｂが他のＥＣＵ７ａから車速情報を入力することによって行われる。

続く、ステップ１１０では、車速情報により示される車速が０を超えているか、すなわち車両１が走行中であるか否かが判定される。車両１が走行中でない場合には、タイヤ空気圧に異常が発生していたとしても、危険度合いは高くなく、緊急度が高くないと想定される。

このため、車速が０であり、車両１が走行中でない場合にはステップ１２０に進み、タイヤ空気圧検出装置としてシステム的に決めた最大インターバルの時間で定期送信が行われるように、送信タイミングが設定される。

一方、ステップ１１０で肯定判定されれば、ステップ１３０に進み、車両情報により示される車速が所定のしきい値を超えているか否かが検出される。ここでいう所定のしきい値は、例えば車速１００ｋｍなどのように、車両１が一定速度で走行している場合を想定しており、車両１がその速度以上で走行しているときにタイヤ空気圧に異常が発生すると、より危険度合いが高くなるという場合の速度に設定される。

このため、ステップ１３０で肯定判定されれば、ステップ１４０に進み、タイヤ空気圧検出装置としてシステム的に決めた最小インターバルの時間で定期送信が行われるように、送信タイミングが設定される。なお、ここでいう最小インターバルは、例えば、タイヤ空気圧検出装置がシステム的に処理可能なインターバルとして設定される最小値という意味で説明してあるが、緊急度が高い状態においても十分に対処できる程度の間隔であれば最小インターバルとして用いることが可能である。

一方、ステップ１３０で否定判定された場合、つまり、車両１が走行中であるが所定のしきい値よりも低速度で走行中である場合には、危険度合いは速度に応じたものと考えられる。この場合には、ステップ１５０に進み、送信タイミングのインターバルの調整を行うべく、インターバル設定処理が行われる。

ステップ１５０におけるインターバル設定処理では、車速に応じたインターバルが設定される。

このインターバル設定処理では、ステップ１００で入力された車速情報から得られた車速が早いほど危険性度合いが高くなるものとして、その危険性度合いが高いほど送信タイミングのインターバルが短くなるように、インターバルの調整が行われる。本実施形態では、具体的には、車速情報から得られた車速に反比例するように、送信タイミングのインターバルを短く設定する。これにより、車速が早くなるほど送信タイミングのインターバルが短くなるように設定されることになる。

このようにして、車速に応じたインターバル、すなわち、車速が０のときには最大インターバル、車速がしきい値を超えている場合には最小インターバル、車速が０ではなくしきい値を以下の場合には車速に反比例するインターバルが設定される。そして、このようにして送信タイミングのインターバルが設定されると、このインターバルに基づいて各送信機２の次回の送信タイミングが求められ、その送信タイミングを満たすように受信機３から各送信機２に電力チャージ用の電波が出力されることになる。

以上説明したように、本実施形態で示したタイヤ空気圧検出装置では、車速が早くなるほど危険性度合いが高くなるものとして、危険性度合いが高くなるほど送信タイミングのインターバルが短くなるようにしている。

このため、真に、タイヤ空気圧を短いインターバルで入手する必要があるような緊急度が高い場合のみに、送信間隔を短くすることが可能となる。そして、緊急度の高く無い場合に関しては、送信間隔が長いままの状態にすることができる。

したがって、受信機３から電力チャージ用の電波によって送信機２側に電力供給を行う場合でも、必要以上に電力チャージ用の電波が出力されないようにすることができる。これにより、その電力供給時に他車両に対して妨害電波を与える機会が増えるという問題を解消することができる。換言すれば、他車両で発生させられた送信機への電力チャージ用の電波が妨害電波となって、送信機２が送信するタイヤ空気圧に関する検出信号が受信機３で受信できなくなり、検出信号の受信率が低下するということを防止することが可能となる。

また、ソフト処理的もしくは受信妨害の観点などから受信機が四輪のタイヤ空気圧に関する検出信号を同時に検出できない場合においても、送信間隔が短くされているのが、車速が早くなった真に緊急度が高い場合のみであるため、常にタイヤ空気圧に関する検出信号を処理するために時間が取られることも無い。

このように、電池レスタイプの送信機２が使用されるタイヤ空気圧検出装置において、タイヤ空気圧に関する検出信号を送信する送信間隔として最適な間隔を設定することが可能となる。

さらに、本実施形態では、緊急度が高くなった場合に、タイヤ空気圧に関するデータが短い間隔で得られることになる。このため、緊急度が高くなった場合に、制御部３２ｂから他のＥＣＵ７ｂに対して、タイヤ空気圧に関するデータを短い間隔で伝えることが可能となる。もちろん、他のＥＣＵ７ｂからの要求があった場合にも、タイヤ空気圧に関するデータを短い間隔で更新し、他のＥＣＵ７ｂに伝えることが可能となる。

このため、リアルタイム性の高い情報が必要とされる緊急度が高い異常、例えば、タイヤバーストに繋がるような重大な変化に追従して、適切なブレーキ制御やエンジン制御を実行することが可能となる。例えば、ＡＢＳ制御や横滑り防止制御のような車両姿勢制御などに関しては、タイヤ空気圧に応じたスリップ率の設定などが行えるとより適切な制御が実行できることになる。

なお、本実施形態では、緊急度が高くなった場合に、タイヤ空気圧に関する検出信号が短い送信間隔で送信機２から受信機３に向けて送信されることになる。しかしながら、各車輪５ａ〜５ｄの送信タイミングが独立して決定されることになるため、送信タイミングが複数の送信機２で一致する可能性もある。このような場合、例えば、車輪５ａ〜５ｄのうちタイヤ空気圧が最も低いものを優先して送信タイミングを設定することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置は、上記第１実施形態と基本的な構成は同様であるが、タイヤ空気圧検出装置における受信機に入力される信号が異なっている。したがって、本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明し、同様の部分に関しては説明を省略する。

図４に、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置における受信機３のブロック構成を示す。この図に示されるように、制御部３２ｂには、他のＥＣＵ７ａの代わりに操舵角度センサ７ｃからの信号が入力されるようになっている。

そして、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置では、操舵角度センサ７ｃからの操舵角度を示す信号（操舵角度情報）が制御部３２ｂに入力されるようにすることで、制御部３２ｂにて操舵角度を求め、送信タイミングのインターバルを操舵角度に応じて設定する。

すなわち、コーナリング時などのように横加速度がかかる走行状況においては、回転外側輪（旋回外輪）のタイヤに対して通常走行時の接地荷重以上の荷重がかかるため、危険性度合いの増加要因とみなすことができる。したがって、本実施形態では、操舵角度が大きくなるほど、特に回転外側輪に対する危険性度合いが高くなるものとして、送信タイミングのインターバルを操舵角度に応じて設定するものである。

図５は、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置における受信機３の制御部３２ｂが実行する送信タイミング設定処理のフローチャートである。この図を参照して、本実施形態における送信タイミング設定方法について説明する。

まず、ステップ２００では、今回の送信タイミングのときの操舵角度情報の入力処理が行われる。この処理は、制御部３２ｂに入力される操舵角度センサ７ｃからの操舵角度を示す信号に基づいて、操舵角度を求めることにより行われる。

続く、ステップ２１０では、操舵角度情報により示される操舵角度が０を超えているか、すなわち車両１がコーナリング時などであるか否かが判定される。車両１がコーナリング時ではない場合には、タイヤ空気圧に異常が発生していたとしても、コーナリング時ほど危険度合いは高くないと想定される。

このため、操舵角度が０であり、車両１がコーナリング時ではない場合にはステップ２２０に進み、タイヤ空気圧検出装置としてシステム的に決めた最大インターバルの時間で定期送信が行われるように、送信タイミングが設定される。

一方、ステップ２１０で肯定判定されれば、ステップ２３０に進み、操舵角度情報により示される操舵角度が所定のしきい値を超えているか否かが検出される。ここでいう所定のしきい値は、例えばステアリングが大きく切り込まれているような場合を想定しており、車両１がそのような厳しいコーナリング走行しているときにタイヤ空気圧に異常が発生すると、より危険度合いが高くなるという場合の操舵角度に設定される。

このため、ステップ２３０で肯定判定されれば、ステップ２４０に進み、タイヤ空気圧検出装置としてシステム的に決めた最小インターバルの時間で定期送信が行われるように、送信タイミングが設定される。なお、ここでいう最小インターバルは、例えば、タイヤ空気圧検出装置がシステム的に処理可能なインターバルとして設定される最小値に設定される。

一方、ステップ２３０で否定判定された場合、つまり、コーナリング時などであるがあまり厳しいコーナリング走行を行っていない場合には、危険度合いは操舵角度に応じたものと考えられる。この場合には、ステップ２５０に進み、送信タイミングのインターバルの調整を行うべく、インターバル設定処理が行われる。

ステップ２５０におけるインターバル設定処理では、操舵角度に応じたインターバルが設定される。

このインターバル設定処理では、ステップ２００で入力された操舵角度情報から得られた操舵角度が大きいほど危険性度合いが高くなるものとして、その危険性度合いが高いほど送信タイミングのインターバルが短くなるように、インターバルの調整が行われる。本実施形態では、具体的には、操舵角度情報から得られた操舵角度に反比例するように、送信タイミングのインターバルを短く設定する。これにより、操舵角度が大きくなるほど送信タイミングのインターバルが短くなるように設定されることになる。

このようにして、操舵角度に応じたインターバル、すなわち、操舵角度が０のときには最大インターバル、操舵角度がしきい値を超えている場合には最小インターバル、操舵角度が０ではなくしきい値を以下の場合には操舵角度に反比例するインターバルが設定される。そして、このようにして送信タイミングのインターバルが設定されると、このインターバルに基づいて各送信機２の次回の送信タイミングが求められ、その送信タイミングを満たすように受信機３から各送信機２に電力チャージ用の電波が出力されることになる。

以上説明したように、本実施形態で示したタイヤ空気圧検出装置では、操舵角度が大きくほど危険性度合いが高くなるものとして、危険性度合いが高くなるほど送信タイミングのインターバルが短くなるようにしている。

このため、車輪５ａ〜５ｄのうち、真に、タイヤ空気圧を短いインターバルで入手する必要があるような緊急度が高いもののみについて、送信間隔を短くすることが可能となる。そして、その他の緊急度の高く無いものに関しては、送信間隔が長いままの状態にすることができる。これにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、ここでは、コーナリング時などにおいて、回転外側輪と回転内側輪との区別なく、送信タイミングのインターバルの調整を行うようにしているが、回転外側輪に対してのみ行うようにしても良い。具体的には、操舵角度情報から得られる操舵角度は、ステアリングが左側に切り込まれているか右側に切り込まれているかによって、正負の符号が逆になって得られるため、操舵角度の符号によって回転外側輪と回転内側輪とを区別できる。このため、車輪５ａ〜５ｄのうち回転外側輪に該当するものの送信機２の送信タイミングについてのみ、上述したインターバル設定処理が実行されるようにすればよい。

（他の実施形態）
上記第１実施形態では、送信タイミングのインターバルが車速に反比例するように設定しているが、これは単なる一例である。

例えば、車速を複数段階に分割し、複数段階それぞれに対応するインターバルを予め定めておいたものを制御部３２ｂに記憶しておく。そして、車速情報から得られた車速が複数段階のどれに該当するかに応じて、その該当する段階に対応したインターバルを送信タイミングのインターバルに設定することもできる。

また、車速情報から得られた車速の２乗に反比例するように前記送信タイミングのインターバルを設定することも可能である。すなわち、タイヤ異常による事故のエネルギー値は、車速の２乗に比例するため、それに対応すべく、車速の２乗に反比例するようにインターバルを設定することもできる。

上記第２実施形態では、送信タイミングのインターバルが操舵角度に反比例するように設定しているが、これについても単なる一例である。すなわち、操舵角度に応じたインターバルの設定手法に関しても、車速と同様の手法を採用することが可能である。

車速に応じて設定される送信タイミングのインターバルを操舵角度に応じてさらに補正することも可能である。例えば、操舵角度が大きいほど危険性度合いが高くなるように危険性度合いを設定する。また、操舵角度を複数段階に分割し、複数段階それぞれに対応する１未満の係数を予め定めておく。そして、操舵角度情報から得られた操舵角度が複数段階のどれに該当するかに応じて、車速に応じて求められたインターバルに対してその係数を掛ける。これにより、車速に応じて設定される送信タイミングのインターバルを操舵角度に応じてさらに補正することができる。

上記実施形態では、受信機３に取り付けられるアンテナ３１が各送信機２に対応した数配置されるタイヤ空気圧検出装置を例に挙げて説明したが、アンテナ３１を１つの共通アンテナとしたタイヤ空気圧検出装置についても本発明を適用することが可能である。

なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。

本発明の一実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示すブロック図である。 図１に示すタイヤ空気圧検出装置の送信機と受信機のブロック構成を示した図である。 受信機の制御部が実行するインターバル設定処理のフローチャートである。 本発明の第２実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置の受信機のブロック構成を示した図である。 受信機の制御部が実行するインターバル設定処理のフローチャートである。

符号の説明

１…車両、２…送信機、３…受信機、４…警報部、５ａ〜５ｄ…車輪、
７ａ、７ｂ…他のＥＣＵ、７ｃ…操舵角度センサ、２１…センシング部、
２２…チャージ部、２３…マイクロコンピュータ、２３ａ…制御部（第１制御部）、
２３ｂ…送信部、２４…送信アンテナ、３１…受信アンテナ、
３２…マイクロコンピュータ、３２ａ…受信部、３２ｂ…制御部（第２制御部）、
３２ｃ…メモリ。

Claims (13)

1. タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられ、前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧に応じた検出信号を出力するセンシング部（２１）と、前記センシング部（２１）の検出信号を信号処理する第１制御部（２３ａ）と、前記第１制御部（２３ａ）にて処理された前記検出信号の送信を行うと共に電力チャージ用の電波の受信を行う送受信手段（２３ｂ、２４）と、前記電力チャージ用の電波を受けて電力チャージを行うチャージ部（２２）とを備えた送信機（２）と、
   車体（６）側に備えられ、前記検出信号の受信を行うと共に前記電力チャージ用の電波の送信を行う送受信手段（３２ａ）と、前記電力チャージ用の電波を出力させると共に、前記検出信号に基づいて前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を求める第２制御部（３２ｂ）を備えた受信機（３）とを備え、
   前記受信機（３）は、前記第２制御部（３２ｂ）にて、前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記送信機（２）が前記検出信号を送信する送信タイミングを設定し、その送信タイミングを前記送信機（２）に伝えるようになっており、
   前記送信機（２）は、前記受信機（３）から送信される前記電力チャージ用の電波を受けて前記チャージ部（２２）に電力チャージを行い、前記チャージ部（２２）に前記検出信号の送信に必要とされる電力がチャージされると、前記受信機（３）の前記第２制御部（３２ｂ）から伝えられた前記送信タイミングのときに、前記チャージ部（２２）にチャージされた電力を用いて前記検出信号を送信するように構成されたタイヤ空気圧検出装置であって、
   前記受信機（３）における前記第２制御部（３２ｂ）は、車速情報を検出する車速情報検出手段（７ａ）からの車速情報を受け取り、該車速情報から車速が早いほど危険性度合いが高くなるものとして、該危険性度合いが高いほど前記送信タイミングのインターバルを短く設定するようになっていることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
2. 前記第２制御部（３２ｂ）は、前記車速情報から得られた前記車速に反比例するように前記送信タイミングのインターバルを設定するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
3. 前記第２制御部（３２ｂ）は、車速を複数段階に分割し、該複数段階それぞれに対応するインターバルを予め定めており、前記車速情報から得られた前記車速が前記複数段階のどれに該当するかに応じて、その該当する段階に対応したインターバルを前記送信タイミングのインターバルに設定するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
4. 前記第２制御部（３２ｂ）は、前記車速情報から得られた前記車速の２乗に反比例するように前記送信タイミングのインターバルを設定するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
5. 前記第２制御部（３２ｂ）は、前記車速が０である場合には、前記送信タイミングのインターバルを無限大に設定するか、もしくは、予め決められた最大インターバル（Ｔｍａｘ）に設定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
6. 前記第２制御部（３２ｂ）は、前記車速が所定速度を超えた場合には、前記送信タイミングのインターバルを予め決められた最小インターバル（Ｔｍｉｎ）に設定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
7. 前記第２制御部（３２ｂ）は、操舵角度情報を検出する操舵角度情報検出手段（７ｃ）からの操舵角度情報を受け取り、該操舵角度情報から操舵角度が大きいほど危険性度合いが高くなるように危険性度合いを設定すると共に、操舵角度を複数段階に分割し、該複数段階それぞれに対応する１未満の係数を予め定めており、前記操舵角度情報から得られた前記操舵角度が前記複数段階のどれに該当するかに応じて、前記車速に応じて求められたインターバルに対して前記係数をかけるようになっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
8. 前記第２制御部（３２ｂ）は、操舵角度情報を検出する操舵角度情報検出手段（７ｃ）からの操舵角度情報を受け取り、該操舵角度情報から操舵角度が大きいほど危険性度合いが高くなるように危険性度合いを設定すると共に、該危険性度合いが高いほど前記送信タイミングのインターバルを短く設定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
9. タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられ、前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧に応じた検出信号を出力するセンシング部（２１）と、前記センシング部（２１）の検出信号を信号処理する第１制御部（２３ａ）と、前記第１制御部（２３ａ）にて処理された前記検出信号の送信を行うと共に電力チャージ用の電波の受信を行う送受信手段（２３ｂ、２４）と、前記電力チャージ用の電波を受けて電力チャージを行うチャージ部（２２）とを備えた送信機（２）と、
   車体（６）側に備えられ、前記検出信号の受信を行うと共に前記電力チャージ用の電波の送信を行う送受信手段（３２ａ）と、前記電力チャージ用の電波を出力させると共に、前記検出信号に基づいて前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を求める第２制御部（３２ｂ）を備えた受信機（３）とを備え、
   前記受信機（３）は、前記第２制御部（３２ｂ）にて、前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記送信機（２）が前記検出信号を送信する送信タイミングを設定し、その送信タイミングを前記送信機（２）に伝えるようになっており、
   前記送信機（２）は、前記受信機（３）から送信される前記電力チャージ用の電波を受けて前記チャージ部（２２）に電力チャージを行い、前記チャージ部（２２）に前記検出信号の送信に必要とされる電力がチャージされると、前記受信機（３）の前記第２制御部（３２ｂ）から伝えられた前記送信タイミングのときに、前記チャージ部（２２）にチャージされた電力を用いて前記検出信号を送信するように構成されたタイヤ空気圧検出装置であって、
   前記受信機（３）における前記第２制御部（３２ｂ）は、操舵角度情報を検出する操舵角度情報検出手段（７ｃ）からの操舵角度情報を受け取り、該操舵角度情報から操舵角度が大きいほど危険性度合いが高くなるように危険性度合いを設定すると共に、該危険性度合いが高いほど前記送信タイミングのインターバルを短く設定するようになっていることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
10. 前記第２制御部（３２ｂ）は、前記操舵角度情報から得られた前記操舵角度に反比例するように前記送信タイミングのインターバル設定するようになっていることを特徴とする請求項８または９に記載のタイヤ空気圧検出装置。
11. 前記第２制御部（３２ｂ）は、操舵角度を複数段階に分割し、該複数段階それぞれに対応するインターバルを予め定めており、前記操舵角度情報から得られた前記操舵角度が前記複数段階のどれに該当するかに応じて、その該当する段階に対応したインターバルを前記送信タイミングのインターバルに設定するようになっていることを特徴とする請求項８または９に記載のタイヤ空気圧検出装置。
12. 前記第２制御部（３２ｂ）は、前記操舵角度情報から得られた前記操舵角度に基づいて、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のうち旋回外輪となるものを判別するようになっており、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のうち旋回外輪となるものに取り付けられた前記送信機（２）の送信タイミングに対してのみ、前記危険性度合いが高いほど前記送信タイミングのインターバルを短く設定するようになっていることを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
13. 請求項１ないし１２のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置を有してなる車両制御装置であって、
    前記タイヤ空気圧検出装置における前記受信機（３）で求められたタイヤ空気圧に関するデータが入力される車両制御部（７ｂ）を有し、このタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、ブレーキ制御もしくはエンジン制御を実行するようになっていることを特徴とする車両制御装置。
    

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