JP2008080897A - 車輪情報送信装置、車輪状態監視システムおよび車輪状態監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの空気圧や温度等の車輪に関連する車輪情報を送信する装置やその装置に含まれる電池の交換頻度を抑制することができる技術を提供する。
【解決手段】車輪に関連する車輪情報を送信可能なＴＰＭＳバルブ２０は、空気圧の情報を検出する空気圧センサ２１と、自己の車輪を他の車輪と識別するためのＩＤコードおよび空気圧の情報を含む信号を送信するとともに、車輪が装着された車体から送信された信号または他のＴＰＭＳバルブ２０から送信された信号を受信する車輪側通信機２２と、自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する制御回路２３とを備える。制御回路２３は、車輪側通信機２２で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らす。
【選択図】図３

Description

本発明は、車輪に関連する車輪情報を送信可能な装置の技術に関する。

タイヤが低圧または高温の状態で車両を長期間走行させると、タイヤの信頼性が損なわれることがある。そのため、タイヤの空気圧や温度その他の状態を適切に監視する技術が望まれている。タイヤ個々の状態を知るために、各タイヤの中にセンサと送信機を設け、センサによって検出される空気圧等の情報を送信機によって車体側の受信機へ伝える技術が知られている。

特許文献１には、各車輪に取り付けられた空気圧センサユニットが、それぞれの車輪に装着されたタイヤの空気圧およびタイヤ内の温度を検出し検出情報として無線で車体側に一定の間隔で送信するタイヤ空気圧異常警報装置が開示されている。

特開２００５−１３８６８５号公報

上述のようなタイヤ空気圧異常警報装置で用いる空気圧センサユニットは、検出情報の送信のために必要な電力を内部に備えたバッテリ等の電力源から得ている。そのため、バッテリの電力が低下した場合、車輪を車体から取り外し、更に空気圧センサユニット自体またはバッテリを交換する作業が必要となる。

特に、通常の４輪車より多くの車輪を有するトラックや貨物車等、複数のタイヤが並列して設けられたいわゆるダブルタイヤを備えた車両の場合、通常のシングルタイヤを備えた車両における交換作業と比べて、車輪の固定位置やタイヤサイズに起因して交換作業における作業の負担が増大する。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、タイヤの空気圧や温度等の車輪に関連する車輪情報を送信する装置やその装置に含まれる電池の交換頻度を抑制することができる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車輪情報送信装置は、車輪に関連する車輪情報を送信可能な車輪情報送信装置であって、前記車輪情報を検出する検出部と、自己の車輪を他の車輪と識別するための識別情報および前記車輪情報を含む信号を送信する車輪側送信部と、車輪が装着された車体から送信された信号または他の車輪情報送信装置から送信された信号を受信する車輪側受信部と、自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する制御部とを備える。前記制御部は、前記車輪側受信部で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、前記車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らす。

ここで、車輪に関連する車輪情報とは、例えば、タイヤの空気圧や温度等、車両の走行や車輪の耐久性に影響を与えるような情報が含まれる。また、車輪情報送信装置は、検出した車輪情報を自己の車輪の識別情報とともに定期的にあるいは所定のタイミングで送信可能であるとよい。また、車輪側送信部と車輪側受信部とは別々の装置としてもよいし、一体の通信機としてもよい。また、所定の基準頻度とは、例えば、車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の頻度として車輪情報送信装置に予め設定してある値としてとらえることができる。あるいは、車輪がシングルタイヤである場合に車輪情報送信装置において車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の頻度としてとらえることもできる。

一般的に、車両がダブルタイヤを備える場合、車両はダブルタイヤの一方の車輪がパンクしても他方の車輪により走行が可能である。そのため、シングルタイヤである車輪がパンクした場合と比較して、ダブルタイヤの一方の車輪のバンクが車両の走行に与える影響は少ない。そのため、シングルタイヤと比較してダブルタイヤを構成する車輪への監視頻度を所定の基準頻度よりも少なくすることが可能となる。

そこで、前述の態様によると、車輪に関連する車輪情報を送信可能な車輪情報送信装置は、車輪が装着された車体から送信された信号または他の車輪情報送信装置から送信された信号を受信する車輪側受信部を備えている。そして、制御部は、車輪側受信部で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らすことができる。これにより、車輪情報送信装置自体でダブルタイヤの一方であるか否かの判定を行うことができる。また、ダブルタイヤを構成する車輪に設けられた車輪情報送信装置における電力消費が抑制され、車輪情報送信装置やそれに含まれる電池の交換頻度が低減される。

前記制御部は、前記車輪側受信部で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、少なくとも前記車輪情報を含む信号の送信の頻度および前記検出部による前記車輪情報の検出の頻度のいずれかを所定の基準頻度より減らしてもよい。これにより、車輪側送信部および検出部における電力消費が抑制され、車輪情報送信装置やそれに含まれる電池の交換頻度が低減される。

前記制御部は、前記車輪側受信部で受信された信号の強度を所定の閾値と比較し、自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定してもよい。通常、ダブルタイヤを構成する複数の車輪は互いに近接して配置されている。そのため、ダブルタイヤの一方の車輪に装着された車輪情報送信装置において、ダブルタイヤの他方の車輪に装着された他の車輪情報送信装置から送信された信号の強度は、車輪が装着された車体側に設けられた車輪情報を受信し処理する車輪情報処理装置から送信された信号の強度よりも大きい。そこで、車輪側受信部で受信された信号の強度を所定の閾値と比較し、例えば、受信された信号の強度が所定の閾値よりも大きい場合、その車輪情報送信装置における車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らすことができる。その結果、ダブルタイヤを構成する車輪に設けられた車輪情報送信装置における電力消費が抑制され、その車輪情報送信装置やそれに含まれる電池の交換頻度が低減される。

本発明の別の態様は、車輪状態監視システムである。この車輪状態監視システムは、車輪に関連する車輪情報を送信可能な車輪情報送信装置と、前記車輪情報を受信し処理する車輪情報処理装置とが情報の送受信を行うことにより車輪の状態を監視する車輪状態監視システムであって、前記車輪情報送信装置は、前記車輪情報を検出する検出部と、自己の車輪を他の車輪と識別するための識別情報および前記車輪情報を含む信号を送信する車輪側送信部と、前記車輪情報処理装置または他の車輪情報送信装置から送信された信号を受信する車輪側受信部と、自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する車輪側制御部とを備える。前記車輪情報処理装置は、前記車輪情報送信装置から送信された自己の車輪の識別情報および前記車輪情報を含む信号を受信する車体側受信部と、前記自己の車輪の識別情報および前記車輪情報に基づいて前記車輪情報送信装置が設けられている車輪の状態を推定する車体側制御部とを備える。前記車輪側制御部は、前記車輪側受信部で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、前記車輪情報送信装置において前記車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らす。

この態様によると、車輪に関連する車輪情報を送信可能な車輪情報送信装置は、車輪情報処理装置または他の車輪情報送信装置から送信された信号を受信する車輪側受信部を備えている。そして、車輪側制御部は、車輪側受信部で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、例えば、受信された信号の強度が所定の閾値よりも大きい場合、その車輪情報送信装置における車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らすことができる。これにより、ダブルタイヤを構成する車輪に設けられた車輪情報送信装置における電力消費が抑制され、車輪情報送信装置やそれに含まれる電池の交換頻度が低減される。

本発明のさらに別の態様は、車輪状態監視システムである。この車輪状態監視システムは、車輪に関連する車輪情報を送信可能な車輪情報送信装置と、前記車輪情報を受信し処理する車輪情報処理装置とが情報の送受信を行うことにより車輪の状態を監視する車輪状態監視システムであって、前記車輪情報送信装置は、前記車輪情報を検出する検出部と、自己の車輪を他の車輪と識別するための識別情報および前記車輪情報を含む信号を送信する車輪側送信部と、前記車輪情報処理装置または他の車輪情報送信装置から送信された信号を受信する車輪側受信部と、自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する車輪側制御部とを備える。前記車輪情報処理装置は、前記車輪情報送信装置に対して自己の車輪の識別情報および前記車輪情報の送信を要求する要求信号を送信する車体側送信部と、前記車輪情報送信装置から送信された前記自己の車輪の識別情報および前記車輪情報を含む信号を受信する車体側受信部と、前記自己の車輪の識別情報および前記車輪情報に基づいて前記車輪情報送信装置が設けられている車輪の状態を推定する車体側制御部とを備える。前記車輪側送信部は、前記車輪側制御部において自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定された場合、その判定結果の情報および前記自己の車輪の識別情報を含む信号を送信し、前記車体側制御部は、前記車体側受信部において前記判定結果の情報および前記自己の車輪の識別情報を含む信号を受信した場合、前記自己の車輪の識別情報に対応する車輪情報送信装置に対して前記要求信号を送信する頻度を所定の基準頻度より減らす。

この態様によると、車輪情報処理装置は、ダブルタイヤを構成する車輪に設けられた車輪情報送信装置に対する要求信号の送信頻度を所定の基準頻度より減らすことができるため、ダブルタイヤを構成する車輪に設けられた車輪情報送信装置が自己の車輪の識別情報および車輪情報を含む信号を送信する頻度も所定の基準頻度より少なくなる。その結果、ダブルタイヤを構成する車輪に設けられた車輪情報送信装置における電力消費が抑制され、車輪情報送信装置やそれに含まれる電池の交換頻度が低減される。

本発明のさらに別の態様は、車輪状態監視方法である。この方法は、車輪に関連する車輪情報を送信可能な車輪情報送信装置と、前記車輪情報を受信し処理する車輪情報処理装置とが情報の送受信を行うことにより車輪の状態を監視する車輪状態監視方法であって、前記車輪情報送信装置が、前記車輪情報処理装置または他の車輪情報送信装置から送信された信号を受信するステップと、受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定するステップと、自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定された場合、前記自己の車輪に備えられた車輪情報送信装置において前記車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らすステップと、を含む。

この態様によると、車輪情報送信装置で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定された場合、車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らすことができる。これにより、ダブルタイヤを構成する車輪に設けられた車輪情報送信装置における電力消費が抑制され、車輪情報送信装置やそれに含まれる電池の交換頻度が低減される。

本発明によれば、車輪に関連する車輪情報を送信する車輪情報送信装置やその装置に含まれる電池の交換頻度を抑制することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る車輪情報送信装置および車輪情報処理装置を備えた車両を示す概略構成図である。同図に示される車両１０は、後輪軸の左右に複数の車輪が並列して設けられた、いわゆるダブルタイヤ構造を備えている。車両１０は、車体１２の前輪軸に設けられた２体の車輪１４ＦＲ，１４ＦＬ、後輪軸に設けられた４体の車輪１４ＲＲin，１４ＲＲout、１４ＲＬin，１４ＲＬout（なお、以下では適宜、車輪１４ＦＲ〜１４ＲＬoutを総称して「車輪１４」という。）と、操舵輪である車輪１４ＦＲ，１４ＦＬを操舵する図示されない操舵装置と、これら車輪１４のうち駆動輪を駆動する図示されない走行駆動源等を備える。そして、車輪１４は、それぞれホイールとタイヤとを含む。

上述の各車輪１４には、タイヤの空気圧調整用バルブとして機能するとともにタイヤの空気圧の監視を行うタイヤ空気圧監視システム（Tire Pressure Monitoring System）としてＴＰＭＳバルブ２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲin，２０ＲＲout，２０ＲＬin，２０ＲＬout（なお、以下では適宜、ＴＰＭＳバルブ２０ＦＲ〜２０ＲＬoutを総称して「ＴＰＭＳバルブ２０」という。）が装着されている。

図２は、ＴＰＭＳバルブ２０が設けられている車輪１４の要部を示す断面図である。ＴＰＭＳバルブ２０は、ホイール４０のホイールリム４０ａに設けられた取付孔４０ｂに弾性ゴムからなるグロメット、ワッシャおよびボルト等を介して取り付けられる。ＴＰＭＳバルブ２０のバルブキャップ２０ａは、ホイールリム４０ａの外側に突出しており、このバルブキャップ２０ａを取り外して、図示されない弁口に空気供給装置のホースを接続すれば、タイヤ１８の内部空間に空気が供給可能となる。また、各ＴＰＭＳバルブ２０は、ハウジング２０ｂを有している。

図３は、図１の車両に含まれるＴＰＭＳバルブを説明するためのブロック図である。ＴＰＭＳバルブ２０のハウジング２０ｂの内部には、図３に示されるように、空気圧センサ２１、車輪側通信機２２、制御回路２３およびバッテリ２４が収容されている。これにより、ＴＰＭＳバルブ２０は、車輪に関連する車輪情報としてのタイヤ空気圧を取得するとともに取得した車輪情報を定期的に送信可能な車輪情報送信装置として機能する。

空気圧センサ２１は、例えば半導体センサであり、車輪情報としてタイヤ内部空間内の空気圧を検出し、空気圧に応じた空気圧検出信号を出力する。車輪側通信機２２は、空気圧センサ２１の検出値を示す信号を所定周期（例えば１分間隔）で定期的に無線送信可能である。制御回路２３は、ＩＣチップ等に実装されており、空気圧センサ２１や車輪側通信機２２を制御する。蓄電池であるバッテリ２４は、空気圧センサ２１、車輪側通信機２２および制御回路２３に電力を供給する。なお、ＴＰＭＳバルブ２０は、タイヤの内部空間の空気温度を検出する温度センサや、前後加速度センサ、横Ｇセンサ、接地圧センサ等を更に備えるものであってもよい。

また、本実施の形態に係る車両１０においては、各車輪１４のＴＰＭＳバルブ２０に含まれる車輪側通信機２２の記憶部に対して、自己の車輪を他の車輪と識別するための識別情報としてそれぞれ固有のＩＤコードが付与されている。本実施の形態では、例えば、右前方の車輪１４ＦＲに装着されるＴＰＭＳバルブ２０ＦＲの車輪側通信機２２にＩＤコード＝１が付与され、左前方の車輪１４ＦＬに装着されるＴＰＭＳバルブ２０ＦＬの車輪側通信機２２にＩＤコード＝２が付与され、右後方内側の車輪１４ＲＲinに装着されるＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinの車輪側通信機２２にＩＤコード＝３が付与され、左後方内側の車輪１４ＲＬinに装着されるＴＰＭＳバルブ２０ＲＬinの車輪側通信機２２にＩＤコード＝４が付与され、右後方外側の車輪１４ＲＲoutに装着されるＴＰＭＳバルブ２０ＲＲoutの車輪側通信機２２にＩＤコード＝５が付与され、左後方外側の車輪１４ＲＬoutに装着されるＴＰＭＳバルブ２０ＲＬoutの車輪側通信機２２にＩＤコード＝６が付与されている。

そして、各車輪側通信機２２から定期送信される信号には、空気圧センサ２１による検出値とともに、送信元の車輪側通信機２２を示すＩＤコードが含まれる。すなわち、各車輪側通信機２２は、空気圧センサ２１による検出値と自己のＩＤコードとを情報として含む信号を所定周期で定期的に送信する。なお、このような車輪側通信機２２の信号の定期送信は、ホイールにタイヤを装着することにより構成された車輪１４にＴＰＭＳバルブ２０が装着され、アセンブリとして工場から出荷された段階から開始されている。

一方、車両１０の車体１２には、図１および図３に示されるように、ＴＰＭＳバルブ２０の車輪側通信機２２から送信される情報を用いて各種制御を実行する処理手段としての電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）３０が搭載されている。ＥＣＵ３０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、記憶装置等を備えるものである。そして、ＥＣＵ３０は、図１に示されるように、車体側通信機２５、センサ群２６および警報装置２７が接続されている。

車体側通信機２５は、各車輪１４のＴＰＭＳバルブ２０に含まれる車輪側通信機２２との間で信号の送受信を行うものであり、車輪側通信機２２から無線送信された信号を受信してＥＣＵ３０に与える。センサ群２６には、例えば、車輪１４ごとに設けられて対応する車輪１４の速度を検出する図示されない車輪速センサ等が含まれる。警報装置２７は、ＥＣＵ３０の制御のもと、所定条件下で運転者に警報を発するものであり、例えば、車両１０のインストルメンツパネルに設けられている警告表示装置等が含まれる。

本実施の形態に係る車輪情報処理装置は、主として、車体側通信機２５やＥＣＵ３０等により構成され、ＴＰＭＳバルブ２０から送信された車輪に関連する車輪情報を処理する。車両１０の走行中等には、各ＴＰＭＳバルブ２０の空気圧センサ２１により車輪１４の空気圧が検出され、各車輪側通信機２２から、空気圧センサ２１の検出値と自己のＩＤコードとを示す信号が車体側通信機２５に定期的に無線送信される。そして、車体側通信機２５により車輪側通信機２２からの信号が受信されると、ＥＣＵ３０は、車体側通信機２５により受信された信号に含まれるＩＤがその記憶装置に記憶（登録）されているＩＤのうちの１つと一致したときに、受信された信号を用いた所定の処理を実行する。

このように、ＴＰＭＳバルブ２０は、車輪側通信機２２から、空気圧センサ２１の検出値と自己のＩＤコードとを示す信号を車体側通信機２５に定期的に無線送信する場合、バッテリ２４の電力を消費する。そのため、ＴＰＭＳバルブ２０の使用期間がある一定期間を経過した場合、換言すれば、送信回数が所定の回数に達した場合、電力消費によりバッテリ２４の交換が必要となる。

しかしながら、本実施の形態に係る車両１０のようにダブルタイヤを備える場合、車両１０はダブルタイヤの一方の車輪、例えば車輪１４ＲＲoutがパンクしても、他方の車輪１４ＲＲinにより走行が可能である。そのため、シングルタイヤである車輪、例えば車輪１４ＦＲがパンクした場合と比較して、ダブルタイヤの一方の車輪１４ＲＲoutのバンクが車両の走行に与える影響は少ない。そのため、シングルタイヤと比較してダブルタイヤを構成する車輪への監視頻度を所定の基準頻度より少なくすることが可能となる。ここで、所定の基準頻度とは、例えば、ＴＰＭＳバルブ２０が出荷された状態で設定されている信号の送信頻度や空気圧の検出頻度をいう。通常、所定の基準頻度はシングルタイヤの監視頻度として設定されている。

そこで、本実施の形態に係るＴＰＭＳバルブ２０は、自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定し、自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、タイヤの空気圧や温度等、車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らすことで、ダブルタイヤを構成する車輪への監視頻度を所定の基準頻度より少なくしている。

図４は、図１の各ＴＰＭＳバルブが備えられている車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する手順を説明するためのフローチャートである。

本実施の形態に係る車両１０において、各ＴＰＭＳバルブ２０が備えられている車輪１４がダブルタイヤの一方であるか否かの判定は、例えば、車輪１４、ＥＣＵ３０等が車体１２に対して実装された後の車両１０の製造ライン上にて、あるいは、点検や整備等により車輪１４の交換やローテーション等が行われた場合に実行される。この場合、各ＴＰＭＳバルブ２０の電源が入っていないときは、まず、外部の装置からの信号や手動により各ＴＰＭＳバルブ２０の電源が入れられる。本実施の形態に係るＴＰＭＳバルブ２０は、その後、車体側通信機２５より定期的に空気圧センサ２１の検出値と自己のＩＤコードとを示す信号を定期的（例えば、１分間隔）に送信する。

あるＴＰＭＳバルブ２０が設けられている車輪１４がダブルタイヤの一方である否かの判定は、ＴＰＭＳバルブ２０ごとに実行されるが、以下では便宜上、右後方の車輪１４ＲＲinに備えられているＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinについて説明する。車輪側受信部として機能するＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinが備える車輪側通信機２２により、ＥＣＵ３０を備える車輪情報処理装置から送信された信号または他のＴＰＭＳバルブ２０が送信した他のＩＤコードを含む信号が受信された場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、その信号の強度Ｉｓが制御回路２３の車輪側演算部により算出される（Ｓ１２）。

信号の強度Ｉｓは一様ではなく、その信号がどのＴＰＭＳバルブ２０から送信された信号か否か、あるいは、車輪１４が装着された車体１２側に設けられた車体側送信部として機能する車体側通信機２５から送信された信号か否かによって異なる。図５は、ダブルタイヤの一方の車輪に設けられたＴＰＭＳバルブ２０ＲＲにおいて受信した信号の強度を模式的に示した図である。

通常、ダブルタイヤを構成する複数の車輪、例えば車輪１４ＲＲin，１４ＲＲoutは互いに近接して配置されている。そのため、図５に示すように、ダブルタイヤの一方の車輪１４ＲＲinに設けられたＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinにおいて、ダブルタイヤの他方の車輪１４ＲＲoutに設けられた他のＴＰＭＳバルブ２０ＲＲoutから送信された信号の強度は、シングルタイヤの車輪１４ＦＲに装着された他のＴＰＭＳバルブ２０ＦＲから送信された信号の強度や、車輪１４が装着された車体１２側に設けられた車体側送信部として機能する車体側通信機２５から送信された信号の強度よりも大きい。

そこで、制御回路２３は、車輪側通信機２２で受信された信号の強度Ｉｓを所定の閾値Ｔｈと比較し（Ｓ１４）、例えば、受信された信号の強度Ｉｓが所定の閾値Ｔｈよりも大きい場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定する（Ｓ１６）。本実施の形態では、ダブルタイヤを構成する車輪間で送受信が行われる場合の受信信号の強度を基準に閾値Ｔｈが設定されている。そして、制御回路２３は、ＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinにおける空気圧の検出からその情報を含む信号を車輪側通信機２２から送信するまでに実行される空気圧センサ２１や車輪側通信機２２の各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らす省電力送信モードに移行する（Ｓ１８）。ここで、各動作とは、例えば、空気圧センサ２１による空気圧の検出動作、制御回路２３によるダブルタイヤであるか否かの判定動作、車輪側通信機２２による信号の送信動作等が含まれる。

図６は、本実施の形態に係るＴＰＭＳバルブ２０における各送信モードを説明した図である。本実施の形態に係るＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinにおける省電力送信モードは、空気圧センサ２１の検出値を含む信号を車輪側通信機２２から送信する間隔ｔ２が通常の間隔ｔ１よりも長く設定されている。つまり、制御回路２３は、車輪側通信機２２で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、車輪側通信機２２から信号を送信する頻度を、それまでの所定の基準頻度１回／ｔ１から１回／ｔ２に減らすことができる。

これにより、ダブルタイヤを構成する車輪１４ＲＲinに設けられたＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinにおける電力消費が抑制され、ＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinやそれに含まれるバッテリ２４を交換する頻度が抑制される。また、ＴＰＭＳバルブ２０自体でダブルタイヤの一方であるか否かの判定を行うことができるため、車輪側通信機２２から信号を送信する間隔を簡便に変更することができる。

一方、車輪側通信機２２において信号が受信されない場合（Ｓ１０のＮｏ）、制御回路２３は、その状態が所定時間継続しているか否かを判定する（Ｓ２０）。車輪側通信機２２において信号は受信されてないが、車輪１４が車体１２に装着されＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinの電源が起動されてから所定時間経過していない場合（Ｓ２０のＮｏ）、Ｓ１０に戻る。車輪側通信機２２において適正な信号の受信がなく、所定時間が経過した場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、そのＴＰＭＳバルブ２０はシングルタイヤを構成する車輪に設けられていると判定される（Ｓ２２）。そして、制御回路２３は、それまで省電力送信モードに設定されていた場合、ＴＰＭＳバルブ２０が備える車輪側通信機２２から信号を送信する間隔が省電力送信モードよりも長い標準送信モードに移行する（Ｓ２４）。

これにより、例えば、車輪の交換やローテーションによりそれまでダブルタイヤとして使用されていた車輪がシングルタイヤである車輪として車体に装着された場合、制御回路２３は、省電力送信モードから標準送信モードに移行することで、車輪情報の送信タイミングを適切に変更することができる。なお、図６に示すように、ダブルタイヤの一方である車輪１４ＲＲinからの送信のタイミングとダブルタイヤの他方である車輪１４ＲＲoutからの送信のタイミングをずらしてもよい。これにより、複数の車輪から送信した信号が車体側通信機２５で受信される際に混信する可能性を低減することができる。

なお、ＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinは、最も近いＴＰＭＳバルブ２０ＲＲoutが送信した信号のみを受信するとは限らない。例えば、ＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinに対してＴＰＭＳバルブ２０ＲＲoutより離れて位置するＴＰＭＳバルブ２０ＦＲやＴＰＭＳバルブ２０ＦＬ、さらには、車体側通信機２５や他の車両に装着されているＴＰＭＳバルブからの信号を受信する可能性もある。そこで、受信した信号の強度Ｉｓが閾値Ｔｈ以下の場合（Ｓ１４のＮｏ）、Ｓ１０に戻る。

また、本実施の形態に係るＴＰＭＳバルブ２０を用いた車輪状態監視システムによっても、前述の効果を達成することができる。車輪状態監視システムは、前述のＴＰＭＳバルブ２０と、車輪情報を受信する車体側通信機２５や車輪情報を処理するＥＣＵ３０を備える車輪情報処理装置とが情報の送受信を行うことにより車輪の状態を監視する。ＴＰＭＳバルブ２０は、車輪情報として空気圧を検出する空気圧センサ２１と、自己の車輪を他の車輪と識別するためのＩＤコードおよび空気圧の情報を含む信号を送信するとともに、車体側通信機２５または他のＴＰＭＳバルブ２０から送信された信号を受信する車輪側通信機２２と、自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する制御回路２３とを備える。

車輪情報処理装置は、ＴＰＭＳバルブ２０から送信された自己の車輪のＩＤコードおよび空気圧の情報を含む信号を受信する車体側通信機２５と、受信したＩＤコードおよび空気圧の情報に基づいてＴＰＭＳバルブ２０が設けられている車輪１４の状態を推定するＥＣＵ３０とを備える。車輪情報処理装置は、ＥＣＵ３０が受信した空気圧の情報からタイヤのパンクや空気圧が極端に低圧または高圧な状態を検出した場合、警報装置２７を介して運転者や作業者に警告を発する。

（第２の実施の形態）
本実施の形態に係る車輪状態監視システムは、車輪情報処理装置から送信される要求信号の頻度を変更することで、車輪１４に備えられたＴＰＭＳバルブ２０において車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を変更する。以下、第１の実施の形態と重複する事項は適宜省略して説明する。

本実施の形態に係る車輪状態監視システムは、車輪に関連する車輪情報を送信可能なＴＰＭＳバルブ２０と、車輪情報を受信し処理する車体側通信機２５やＥＣＵ３０を備える車輪情報処理装置とが情報の送受信を行うことにより車輪の状態を監視する。ＴＰＭＳバルブ２０は、空気圧の情報等の車輪情報を検出する空気圧センサ２１と、自己の車輪を他の車輪と識別するためのＩＤコードおよび車輪情報を含む信号を送信するとともに、車輪情報処理装置または他のＴＰＭＳバルブ２０から送信された信号を受信する車輪側通信機２２と、自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する制御回路２３とを備える。車輪情報処理装置は、ＴＰＭＳバルブ２０に対して自己の車輪のＩＤコードおよび車輪情報の送信を要求する要求信号を送信するとともに、各ＴＰＭＳバルブ２０から送信された自己の車輪のＩＤコードおよび車輪情報を含む信号を受信する車体側通信機２５と、自己の車輪のＩＤコードおよび車輪情報に基づいて各ＴＰＭＳバルブ２０が設けられている車輪１４の状態を推定するＥＣＵ３０とを備える。

車輪側通信機２２は、制御回路２３において自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定された場合、その判定結果の情報および自己の車輪のＩＤコードを含む信号を送信し、ＥＣＵ３０は、車体側通信機２５において判定結果の情報および自己の車輪のＩＤコードを含む信号を受信した場合、自己の車輪のＩＤコードに対応するＴＰＭＳバルブ２０に対して要求信号を送信する頻度を所定の基準頻度より減らすことができる。

本実施の形態に係る車輪状態監視システムにおいては、車輪情報処理装置は、ダブルタイヤを構成する車輪１４ＲＲin，１４ＲＲout等に設けられたＴＰＭＳバルブ２０ＲＲin，２０ＲＲout等に対する要求信号の送信頻度を所定の基準頻度より減らすことができる。そのため、ダブルタイヤを構成する車輪に設けられたＴＰＭＳバルブ２０ＲＲin，２０ＲＲout等が自己の車輪のＩＤコードおよび車輪情報を含む信号を送信する頻度も所定の基準頻度より少なくなる。その結果、ダブルタイヤを構成する車輪１４ＲＲin，１４ＲＲout等に設けられたＴＰＭＳバルブ２０ＲＲin，１４ＲＲout等における電力消費が抑制され、ＴＰＭＳバルブ２０やそれに含まれるバッテリ２４の交換頻度が低減される。なお、車輪１４ＲＬin，１４ＲＬout等についても同様である。

図７は、第２の実施の形態に係る車輪状態監視システムにおいて各ＴＰＭＳバルブ２０から信号を送信する間隔を設定する手順を説明するためのフローチャートである。

本実施の形態に係る車両１０において、各ＴＰＭＳバルブ２０に対して自己の車輪１４の識別コードや車輪情報を含む信号の送信間隔の設定は、例えば、車輪１４、ＥＣＵ３０等が車体１２に対して実装された後の車両１０の製造ライン上にて、あるいは、点検や整備等により車輪１４の交換やローテーション等が行われた場合に実行される。この場合、各ＴＰＭＳバルブ２０の電源が入っていないときは、まず、外部の装置からの信号や手動により各ＴＰＭＳバルブ２０の電源が入れられる。

その後、図７に示すように、車輪状態監視システムが送信間隔設定モードに設定される（Ｓ３０）。車体側通信機２５は、各ＴＰＭＳバルブ２０に対して自己の車輪のＩＤコードおよび車輪情報の送信を要求する要求信号を送信する（Ｓ３２）。要求信号を受信した各ＴＰＭＳバルブ２０は、車輪側通信機２２より自己のＩＤコードおよび車輪情報を含む信号を送信する。そして、あるＴＰＭＳバルブ２０が備える車輪側通信機２２により他のＴＰＭＳバルブ２０が送信した他のＩＤコードを含む信号が受信された場合（Ｓ３４のＹｅｓ）、その信号の強度Ｉｓが制御回路２３の車輪側演算部により算出される（Ｓ３６）。

制御回路２３は、車輪側通信機２２で受信された信号の強度Ｉｓを所定の閾値Ｔｈと比較し（Ｓ３８）、例えば、受信された信号の強度Ｉｓが所定の閾値Ｔｈよりも大きい場合（Ｓ３８のＹｅｓ）、自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定する（Ｓ４０）。本実施の形態では、ダブルタイヤを構成する車輪間で送受信が行われる場合の受信信号の強度を基準に閾値Ｔｈが設定されている。そして、ＴＰＭＳバルブ２０は、車輪側通信機２２より自己の車輪のコードと自己の車輪がダブルタイヤの一方であることを示すフラグ１を含む設定信号を送信する（Ｓ４２）。

車輪情報処理装置は、この設定信号を受信した場合、ＥＣＵ３０において、設定信号に含まれているＩＤコードを有するＴＰＭＳバルブ２０に対して前述の要求信号を送信する間隔を変更する（Ｓ４４）。より詳述すると、ＥＣＵ３０は、フラグ１が含まれている設定信号を受信した場合、車体側通信機２５から設定信号に含まれているＩＤコードを有するＴＰＭＳバルブ２０に対して要求信号を送信する頻度を、それまでの所定の基準頻度１回／ｔ３から１回／ｔ４に減らすことができる。ここで、ｔ３＜ｔ４である。

これにより、ダブルタイヤを構成する車輪１４に設けられたＴＰＭＳバルブ２０における電力消費が抑制され、ＴＰＭＳバルブ２０やそれに含まれるバッテリ２４を交換する頻度が抑制される。

一方、車輪側通信機２２において信号が受信されない場合（Ｓ３４のＮｏ）、制御回路２３は、その状態が所定時間継続しているか否かを判定する（Ｓ４６）。車輪側通信機２２において信号は受信されてないが、車輪１４が車体１２に装着されＴＰＭＳバルブ２０の電源が起動されてから、あるいは、送信間隔設定モードに移行してから所定時間経過していない場合（Ｓ４６のＮｏ）、Ｓ３４に戻る。車輪側通信機２２において適正な信号の受信がなく、所定時間が経過した場合（Ｓ４６のＹｅｓ）、制御回路２３は、自己の車輪がシングルタイヤを構成する車輪であると判定する（Ｓ４８）。そして、ＴＰＭＳバルブ２０は、車輪側通信機２２より自己の車輪のコードと自己の車輪がシングルタイヤであることを示すフラグ０を含む設定信号を送信する（Ｓ５０）。

車輪情報処理装置は、この設定信号を受信した場合、ＥＣＵ３０において、設定信号に含まれているＩＤコードを有するＴＰＭＳバルブ２０に対して前述の要求信号を送信する間隔を標準の間隔に設定する（Ｓ５２）。より詳述すると、ＥＣＵ３０は、フラグ０が含まれている設定信号を受信した場合、車体側通信機２５から設定信号に含まれているＩＤコードを有するＴＰＭＳバルブ２０に対して要求信号を送信する頻度を、所定の基準頻度１回／ｔ３に設定することができる。

これにより、例えば、車輪の交換やローテーションによりそれまでダブルタイヤとして使用されていた車輪がシングルタイヤである車輪として車体に装着された場合、ＥＣＵ３０は、要求信号を送信する頻度を標準の間隔に変更することで、車輪情報の送信タイミングを適切に変更することができる。

なお、ＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinは、最も近いＴＰＭＳバルブ２０ＲＲoutが送信した信号のみを受信するとは限らない。例えば、ＴＰＭＳバルブ２０ＲＲinに対してＴＰＭＳバルブ２０ＲＲoutより離れて位置するＴＰＭＳバルブ２０ＦＲやＴＰＭＳバルブ２０ＦＬ、さらには、車体側通信機２５や他の車両に装着されているＴＰＭＳバルブからの信号を受信する可能性もある。そこで、受信した信号の強度Ｉｓが閾値Ｔｈ以下の場合（Ｓ３８のＮｏ）、Ｓ３４に戻る。

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

例えば、本発明は、車輪情報送信装置を用いた車輪状態監視方法としてもよい。例えば、この方法は、車輪に関連する車輪情報を送信可能なＴＰＭＳバルブ２０と、車輪情報を受信し処理する車輪情報処理装置とが情報の送受信を行うことにより車輪の状態を監視する車輪状態監視方法である。ＴＰＭＳバルブ２０が、車輪情報処理装置または他のＴＰＭＳバルブ２０から送信された信号を受信するステップと、受信された信号に基づいて自己の車輪１４がダブルタイヤの一方であるか否かを判定するステップと、自己の車輪１４がダブルタイヤの一方であると判定された場合、自己の車輪１４に備えられたＴＰＭＳバルブ２０において車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らすステップとを含む。

この態様によると、ＴＰＭＳバルブ２０で受信された信号に基づいて自己の車輪１４がダブルタイヤの一方であると判定された場合、車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らすことができる。これにより、ダブルタイヤを構成する車輪１４に設けられたＴＰＭＳバルブ２０における電力消費が抑制され、ＴＰＭＳバルブ２０やそれに含まれるバッテリ２４の交換頻度が低減される。

第１の実施の形態に係る車輪情報送信装置および車輪情報処理装置を備えた車両を示す概略構成図である。 ＴＰＭＳバルブが設けられている車輪の要部を示す断面図である。 図１の車両に含まれるＴＰＭＳバルブを説明するためのブロック図である。 図１の各ＴＰＭＳバルブが備えられている車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する手順を説明するためのフローチャートである。 ダブルタイヤの一方の車輪に設けられたＴＰＭＳバルブにおいて受信した信号の強度を模式的に示した図である。 本実施の形態に係るＴＰＭＳバルブにおける各送信モードを説明した図である。 第２の実施の形態に係る車輪状態監視システムにおいて各ＴＰＭＳバルブから信号を送信する間隔を設定する手順を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両、 １２ 車体、 １４ 車輪、 １８ タイヤ、 ２０ ＴＰＭＳバルブ、 ２１ 空気圧センサ、 ２２ 車輪側通信機、 ２３ 制御回路、 ２４ バッテリ、 ２５ 車体側通信機、 ３０ ＥＣＵ。

Claims (6)

1. 車輪に関連する車輪情報を送信可能な車輪情報送信装置であって、
   前記車輪情報を検出する検出部と、
   自己の車輪を他の車輪と識別するための識別情報および前記車輪情報を含む信号を送信する車輪側送信部と、
   車輪が装着された車体から送信された信号または他の車輪情報送信装置から送信された信号を受信する車輪側受信部と、
   自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記車輪側受信部で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、前記車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らすことを特徴とする車輪情報送信装置。
2. 前記制御部は、前記車輪側受信部で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、少なくとも前記車輪情報を含む信号の送信の頻度および前記検出部による前記車輪情報の検出の頻度のいずれかを所定の基準頻度より減らすことを特徴とする請求項１に記載の車輪情報送信装置。
3. 前記制御部は、前記車輪側受信部で受信された信号の強度を所定の閾値と比較し、自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の車輪情報送信装置。
4. 車輪に関連する車輪情報を送信可能な車輪情報送信装置と、前記車輪情報を受信し処理する車輪情報処理装置とが情報の送受信を行うことにより車輪の状態を監視する車輪状態監視システムであって、
   前記車輪情報送信装置は、
   前記車輪情報を検出する検出部と、
   自己の車輪を他の車輪と識別するための識別情報および前記車輪情報を含む信号を送信する車輪側送信部と、
   前記車輪情報処理装置または他の車輪情報送信装置から送信された信号を受信する車輪側受信部と、
   自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する車輪側制御部とを備え、
   前記車輪情報処理装置は、
   前記車輪情報送信装置から送信された自己の車輪の識別情報および前記車輪情報を含む信号を受信する車体側受信部と、
   前記自己の車輪の識別情報および前記車輪情報に基づいて前記車輪情報送信装置が設けられている車輪の状態を推定する車体側制御部とを備え、
   前記車輪側制御部は、前記車輪側受信部で受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定した場合、前記車輪情報送信装置において前記車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らす、
   ことを特徴とする車輪状態監視システム。
5. 車輪に関連する車輪情報を送信可能な車輪情報送信装置と、前記車輪情報を受信し処理する車輪情報処理装置とが情報の送受信を行うことにより車輪の状態を監視する車輪状態監視システムであって、
   前記車輪情報送信装置は、
   前記車輪情報を検出する検出部と、
   自己の車輪を他の車輪と識別するための識別情報および前記車輪情報を含む信号を送信する車輪側送信部と、
   前記車輪情報処理装置または他の車輪情報送信装置から送信された信号を受信する車輪側受信部と、
   自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定する車輪側制御部とを備え、
   前記車輪情報処理装置は、
   前記車輪情報送信装置に対して自己の車輪の識別情報および前記車輪情報の送信を要求する要求信号を送信する車体側送信部と、
   前記車輪情報送信装置から送信された前記自己の車輪の識別情報および前記車輪情報を含む信号を受信する車体側受信部と、
   前記自己の車輪の識別情報および前記車輪情報に基づいて前記車輪情報送信装置が設けられている車輪の状態を推定する車体側制御部とを備え、
   前記車輪側送信部は、前記車輪側制御部において自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定された場合、その判定結果の情報および前記自己の車輪の識別情報を含む信号を送信し、
   前記車体側制御部は、前記車体側受信部において前記判定結果の情報および前記自己の車輪の識別情報を含む信号を受信した場合、前記自己の車輪の識別情報に対応する車輪情報送信装置に対して前記要求信号を送信する頻度を所定の基準頻度より減らすことを特徴とする車輪状態監視システム。
6. 車輪に関連する車輪情報を送信可能な車輪情報送信装置と、前記車輪情報を受信し処理する車輪情報処理装置とが情報の送受信を行うことにより車輪の状態を監視する車輪状態監視方法であって、
   前記車輪情報送信装置が、前記車輪情報処理装置または他の車輪情報送信装置から送信された信号を受信するステップと、
   受信された信号に基づいて自己の車輪がダブルタイヤの一方であるか否かを判定するステップと、
   自己の車輪がダブルタイヤの一方であると判定された場合、前記自己の車輪に備えられた車輪情報送信装置において前記車輪情報の検出から送信までに実行される各動作の少なくともいずれかの頻度を所定の基準頻度より減らすステップと、
   を含むことを特徴とする車輪状態監視方法。

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