JP2011079461A - タイヤ空気圧監視システム及びタイヤ空気圧監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ空気圧を監視するセンサユニットからタイヤ空気圧信号が送信された際、タイヤ空気圧信号とその受信機との間の通信成立性を向上することができるタイヤ空気圧監視システム及びタイヤ空気圧監視方法を提供する。
【解決手段】車両の電子キー２に、ＵＨＦ送信機１５及びＵＨＦ受信機１６の両方を設けて、ＵＨＦ帯の電波を双方向通信可能とする。そして、この電子キー２を、タイヤ空気圧監視システム２２の中継器（リピータ）として使用する。詳しくは、電子キー２は、タイヤ２１のセンサユニット２３からタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信すると、同信号Ｓtpを全て受け付けた後、これを車両チューナ１０に送信する。これにより、タイヤ空気圧信号Ｓtpの受信の成立確立を向上する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム及びタイヤ空気圧監視方法に関する。

近年、車両には、タイヤの空気圧を走行しながらチェックするタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）が搭載される傾向にある（特許文献１等参照）。この場合、車両の各タイヤには、タイヤ空気圧を検出するセンサユニットが設けられ、これら各センサユニットから各タイヤの空気圧（タイヤ空気圧信号）が送信可能となっている。これらセンサユニットは、一定の時間間隔（例えば１分）をおいてタイヤ空気圧信号を送信し、この送信を定期的に繰り返す。車両は、これらタイヤ空気圧信号をチューナで受信して各タイヤの空気圧を監視し、空気圧異常となったタイヤが存在する場合、そのタイヤを運転者に通知する。

特開２００８−１９５１２０号公報

ところが、センサユニットは走行時のタイヤ回転に伴って定期的に車軸の裏に隠れるので、車軸の裏にセンサユニットが隠れるタイミングでは、センサユニットからのタイヤ空気圧信号が車軸に遮られ、センサユニットからのタイヤ空気圧信号がチューナまで届かないことがある。また、高速回転するタイヤに影響を受けてタイヤ空気圧信号が不安定な状態で送信されてしまうことも稀にあり、例えば仮にセンサユニットがチューナから最も遠い位置をとる際にタイヤ空気圧信号が不安定な状態で送信されると、タイヤ空気圧信号が正常にチューナまで届かないことも想定される。

よって、タイヤ空気圧信号を正常に受け取ることができなかったタイヤについては、次回の送信サイクルまで取得を待たねばならないので、４輪の全タイヤからタイヤ空気圧信号を取得するのに時間を要してしまう問題あった。また、信号取得に要する時間を短くするためには送信の周期を短くすればよいが、この場合にはタイヤ側のセンサユニットのバッテリ消耗が早まるという問題が生じてしまうので、タイヤ空気圧信号を効率よく受信したいニーズがあった。

本発明の目的は、タイヤ空気圧を監視するセンサユニットからタイヤ空気圧信号が送信された際、タイヤ空気圧信号とその受信機との間の通信成立性を向上することができるタイヤ空気圧監視システム及びタイヤ空気圧監視方法を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、タイヤの空気圧を検出して外部に送信可能なセンサユニットを車両の各タイヤに取り付け、当該センサユニットから送信されたタイヤ空気圧信号を車体側に設置した受信機で取得し、当該タイヤ空気圧信号から前記各タイヤのそれぞれのタイヤ空気圧を把握することで当該タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記車両の電子キーに、前記タイヤ空気圧信号を前記受信機に転送可能な中継通信手段を設けて、前記電子キーを前記タイヤ空気圧信号の中継器として使用することを要旨とする。

この構成によれば、車両の電子キーをタイヤ空気圧監視システムの中継器として使用するので、もし仮にセンサユニットからタイヤ空気圧信号が狭いエリアでしか送信されない状況下に陥っても、電子キーがタイヤ空気圧信号の橋渡しを担うことにより、タイヤ空気圧信号を受信機まで届かせることが可能となる。このため、タイヤ空気圧信号の通信成立性を向上することが可能となる。

本発明では、前記センサユニットは、自らのタイミングで以て前記タイヤ空気圧信号を送信する自発式であることを要旨とする。
この構成によれば、センサユニットを自発式としたので、センサユニットに対して送信開始トリガを出すイニシエータを車両に別途用意する必要がなくなる。このため、タイヤ空気圧監視システムに必要となる部品点数や部品コストを少なく抑えることが可能となる。

本発明では、前記受信機は、前記タイヤ空気圧信号を前記センサユニットから直に受信することも可能となっていることを要旨とする。
この構成によれば、センサユニットから直に届けるのと、電子キーを経由して届けるのと、の両方でセンサユニットからタイヤ空気圧信号を受信機に送ることが可能となる。このため、２つの通信系統のうちどちらかで通信が成立すれば、タイヤ空気圧信号が受信機に届く状態となるので、タイヤ空気圧信号の通信成立性を、より高いものとすることが可能となる。

本発明では、前記中継通信手段は、前記タイヤ空気圧信号を受信した際、当該タイヤ空気圧信号を前記受信機に向けて直ちに送信するのではなく、ランダムな待ち時間又は一定時間後のタイムラグを経てから送信することを要旨とする。

この構成によれば、一定のタイムラグを経て送られるので、もし仮にセンサユニットから受信機への直の通知が可能な構成とした場合に、受信機が同じタイヤ空気圧信号を同時受信してしまう状況を生じ難くすることが可能となる。よって、同時受信の場合には、信号が重畳して正常に信号を受け取ることができない状況に陥るが、本構成を採用すれば、同時受信が発生し難くなるので、この点において通信成立性を高いものとすることが可能となる。

本発明では、前記電子キーを中継器として前記タイヤ空気圧信号を前記受信機に送る動作が複数実行される場合、前記電子キーの中継送信は２回目以降においてもランダムな待ち時間又は一定時間後のタイムラグを経て送信することを要旨とする。

この構成によれば、２回目以降の中継送信においても通信成立性を高いものとすることが可能となる。
本発明では、前記電子キーが送信可能とする電波の周波数を１種類以上とし、前記センサユニットと同じ周波数を中継する機能と、前記センサユニットと異なる周波数を中継する機能との両方を備えることを要旨とする。

ところで、タイヤから受信機に電波が届かないことの理由の１つに、ノイズによる通信障害が想定されるが、この状況ではノイズと同じ周波数で電波を送っても相手に電波が届かないので、通信が成立しない可能性が高い。しかし、本構成のように電子キーの周波数が２つ以上設定されていれば、ノイズに影響を受けない周波数で通信することが可能となるので、問題なく通信を成立させることが可能となる。

本発明では、前記電子キーの状態を監視する監視手段と、前記監視手段の監視結果を基に、前記電子キーの中継モードを変更又は停止するモード変更手段とを備えたことを要旨とする。

この構成によれば、中継モードを変更可能としたので、その時々の電子キーの動作状態に応じた好適な中継動作を実行することが可能となる。このため、例えば車両のエンジンが始動してからの一定時間は、電子キーの中継動作に制限を持たせずにすることで、センサユニットから受信機へのタイヤ空気圧信号の通知（通信成立性）を優先し、それ以降は電子キーの中継動作に制限を持たせて、キー電源の有効利用（キー電源の省エネルギー化）を優先するなどの処理を実行することが可能となる。

本発明では、前記受信機は、前記電子キーを用いてＩＤ照合を行う電子キーシステムの車両側の受信機としても共用されていることを要旨とする。
この構成によれば、受信機をタイヤ空気圧監視システムと電子キーシステムとの両方で共用するので、これら各システムで各々個別の受信機を用意する必要がなくなり、車両の搭載部品を少なく抑えることが可能となる。

本発明では、タイヤの空気圧を検出して外部に送信可能なセンサユニットを車両の各タイヤに取り付け、当該センサユニットから送信されたタイヤ空気圧信号を車体側に設置した受信機で取得し、当該タイヤ空気圧信号から前記各タイヤのそれぞれのタイヤ空気圧を把握することで当該タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視方法において、前記車両の電子キーに、前記タイヤ空気圧信号を前記受信機に転送可能な中継通信手段を設けて、前記電子キーを前記タイヤ空気圧信号の中継器として使用することを要旨とする。

本発明によれば、タイヤ空気圧を監視するセンサユニットからタイヤ空気圧信号が送信された際、タイヤ空気圧信号とその受信機との間の通信成立性を向上することができる。

第１実施形態における電子キーシステムの概略構成を示すブロック図。 タイヤ空気圧監視システムの概略構成を示す構成図。 タイヤ空気圧信号中継システムの概略構成を示すブロック図。 （ａ），（ｂ）は、タイヤ空気圧監視システムの動作例を示す模式図。 第２実施形態におけるタイヤ空気圧信号中継システムの概略構成を示す構成図。 （ａ）は別例におけるタイヤ空気圧信号中継システムの動作例を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は同じくその概略構成を示すブロック図。

（第１実施形態）
以下、本発明を車両に具体化したタイヤ空気圧監視システム及びタイヤ空気圧監視方法の第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。

図１に示すように、車両１には、車両１からのリクエスト信号Ｓrqにより電子キー２からＩＤ信号Ｓidを無線送信させ、このＩＤ信号Ｓidに含まれるＩＤコードについてＩＤ照合が成立すれば、ドアロックの施解錠やエンジン始動が許可又は実行される電子キーシステム３が設けられている。

電子キー２には、電子キー２の各種動作を統括制御する通信制御部１１が設けられている。この通信制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２やメモリ１３等の各種デバイスを持ち、電子キー２が持つ固有のキーコードとしてＩＤコードがメモリ１３に登録されている。電子キー２には、ＬＦ（Low Frequency）帯の電波（約134KHz）を受信可能なＬＦ受信機１４と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波（約312MHz）を送信可能なＵＨＦ送信機１５と、ＵＨＦ帯の電波を受信可能なＵＨＦ受信機１６とが設けられている。本例の電子キー２は、ＵＨＦ帯の電波を送受信可能なキーとなっている。また、電子キー２には、遠隔操作によってドアロック施解錠が可能となるように、例えば押しボタン式の施錠ボタン１８及び解錠ボタン１９が設けられている。

車両１には、電子キー２と双方向の無線通信によりキー照合（ＩＤ照合）を行うキー照合装置４と、ドアロック施解錠を管理するドアロック装置５と、エンジンの始動を制御するエンジン始動装置１７が設けられ、これら装置４〜６が車内バス６を介して接続されている。キー照合装置４には、ＩＤ照合を管理する照合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７が設けられている。照合ＥＣＵ７には、車外にＬＦ帯の電波を発信可能な車外発信機８と、車内にＬＦ帯の電波を発信可能な車内発信機９と、ＵＨＦ帯の電波を受信可能な車両チューナ１０とが接続されている。なお、車両チューナ１０が受信機に相当する。

車外発信機８（車内発信機９）により形成されたリクエスト信号Ｓrqの通信エリアに電子キー２が進入すると、電子キー２はＩＤ信号ＳidをＵＨＦ帯の電波で送信する。また、電子キー２の施錠ボタン１８や解錠ボタン１９が操作されると、電子キー２はワイヤレス信号ＳwlをＵＨＦ帯の電波で送信する。照合ＥＣＵ７は、ＩＤ信号Ｓidやワイヤレス信号Ｓwlを受信すると、電子キー２のＩＤコードと、自身のメモリ２０に登録されたＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合を実行する。そして、例えば車外で実行されたＩＤ照合が成立すれば、ドアロックの施解錠が許可又は実行される。一方、車内で実行されたＩＤ照合が成立すれば、エンジン始動が許可される。

なお、例えば車両１に、ＵＨＦ帯の電波を車外に送信可能なＵＨＦ送信機を設けた場合、照合ＥＣＵ７は、遠隔操作によってドアロック施解錠が完了したことを確認すると、ドアロック施解錠完了通知信号ＳokをＵＨＦ帯の電波により電子キー２に送信して、ドアロック施解錠完了を電子キー２にアンサーバックしてもよい。

図２に示すように、車両１には、車両１のタイヤ２１のタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）２２が設けられている。タイヤ空気圧監視システム２２は、車両１の４つのタイヤ２１ａ〜２１ｄの空気圧を監視し、空気圧異常タイヤが存在する場合に、その空気圧異常タイヤを運転者に警報するシステムである。本例のタイヤ空気圧監視システム２２は、各タイヤ２１ａから２１ｄの内部にセンサ部品を取り付けてそれぞれのタイヤ２１ａ〜２１ｄの空気圧を検知し、検知したタイヤ空気圧を車体１ａ側に通知する直接式となっている。

この場合、各タイヤ２１ａ〜２１ｄには、タイヤ空気圧を検出するとともに、その検出情報を外部に通知可能なセンサユニット２３が設けられている。センサユニット２３には、同ユニット２３の動作を管理する制御部２４が設けられている。制御部２４は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたＩＣ（Integrated Circuit）からなる。制御部２４には、タイヤ２１の空気圧を検出する空気圧検出センサ２５が接続されている。空気圧検出センサ２５は、例えば圧力センサからなるとともに、タイヤ空気圧を定期的に監視し、その監視結果として検出信号を制御部２４に逐次出力する。更に、制御部２４には、センサユニット２３の温度を検出する温度センサ２５ａ、センサユニット２３の電源である電池の電池残量を検出する電池残量検知部２５ｂが設けられている。制御部２４は、空気圧検出センサ２５から入力した検出信号を基に、タイヤ２１の現空気圧を逐次把握する。また、制御部２４は、温度センサ２５ａの検出信号を基にセンサユニット２３の現在温度を把握し、電池残量検知部２５ｂの検出信号を基に電池残量も把握する。

制御部２４には、ＵＨＦ帯の電波を送信可能なセンサ送信機２６が接続されている。センサ送信機２６は、制御部２４から動作指令を受けた際、タイヤ空気圧を通知する電波としてタイヤ空気圧信号ＳtpをＵＨＦ帯の電波によって送信する。

タイヤ空気圧信号Ｓtpには、タイヤ空気圧の他に、タイヤ２１ａ〜２１ｄの固有ＩＤ（タイヤＩＤ）、タイヤ温度、センサユニット２３の電池残量等が含まれている。タイヤ空気圧信号Ｓtpは、例えば先頭にプリアンブル（フレームスタートビット）が含まれるとともに、ワイヤレス信号Ｓwlと同様に複数フレーム（例えば２フレーム）で送信されている。また、タイヤ空気圧信号Ｓtpの送信エリアは、同信号Ｓtpが車両チューナ１０に届くエリアに設定されている。

各タイヤ２１ａ〜２１ｄのセンサユニット２３…は、それぞれが個別に独立して動き、タイヤ空気圧信号Ｓtpを自発的に送信する。本例の場合、各センサユニット２３…は、簡易のタイマを持ち、タイマで時間を計時することにより、タイヤ空気圧信号Ｓtpをランダムな待ち時間で以て送信する。よって、これらセンサユニット２３，２３…は、結果としてそれぞれがランダムにタイヤ空気圧信号Ｓtpを送信する。即ち、タイヤ空気圧信号Ｓtpは、それぞれのタイヤ２１ａ〜２１ｄからランダム周期で送信される。

一方、車両１には、タイヤ空気圧監視システム２２のコントロールユニットとしてタイヤ空気圧監視ＥＣＵ２７が設けられている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ２７は、例えばＣＰＵやメモリ等のデバイスからなり、タイヤ空気圧監視システム２２の受信チューナとしても共用されている車両チューナ１０に接続されている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ２７は、車両チューナ１０でタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信すると、タイヤ空気圧信号Ｓtpを基にタイヤ２１ａ〜２１ｄの空気圧を把握する。また、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ２７は、車内のメータ２８に接続され、このメータ２８の表示制御が可能となっている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ２７は、タイヤ空気圧の監視結果から、空気圧異常が発生しているタイヤ２１があることを認識すると、そのタイヤ２１をメータ２８に表示して運転者に通知する。

図３に示すように、タイヤ空気圧監視システム２２には、タイヤ空気圧信号Ｓtpをセンサユニット２３から車両チューナ１０に送り渡す際、電子キー２を中継器（リピータ）として使用するタイヤ空気圧信号中継システム２９（電子キー中継機能）が設けられている。タイヤ空気圧信号中継システム２９は、センサユニット２３からのタイヤ空気圧信号Ｓtpを電子キー２により中継させることにより、タイヤ空気圧信号Ｓtpを安定した信号で車両チューナ１０に再送信して、タイヤ空気圧信号Ｓtpの通信を成立し易くするためのものである。本例のタイヤ空気圧監視システム２２は、センサユニット２３から車両チューナ１０に直にタイヤ空気圧信号Ｓtpを送り渡すことを前提とし、そのサポートとして電子キー２を中継器として用いる機能も付加することで、タイヤ空気圧信号Ｓtpの通信を成立し易くする。電子キー２は、センサユニット２３からのタイヤ空気圧信号ＳtpをＵＨＦ受信機１６で受信し、そのデータ群を通信制御部１１に出力する。

通信制御部１１には、ＵＨＦ受信機１６で受信したタイヤ空気圧信号Ｓtpを取得するタイヤ空気圧信号取得部３０が設けられている。タイヤ空気圧信号取得部３０は、車両チューナ１０がポーリングのタイミングでタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信した際、タイヤ空気圧信号Ｓtpの先頭に含まれるプリアンブルによって動作が安定化され、この後に続くフレームを読み取ることでタイヤ空気圧信号Ｓtpを取得する。なお、タイヤ空気圧信号取得部３０が中継通信手段を構成する。

ところで、タイヤ空気圧信号Ｓtpは、車両１から電子キー２に向けて送信される同一周波数の各種信号に対して、データレートが早く設定されている。これは、タイヤ空気圧信号Ｓtpの送信時間を極力短いものとして、センサユニット２３の電池の省エネルギー化を図るためである。よって、タイヤ空気圧信号取得部３０は、ＬＦ受信機１４で電波を受信した際、受信電波のデータレートとＩＤコードとがタイヤ空気圧信号Ｓtpに沿うものであると認識することで、タイヤ空気圧信号Ｓtpを受信したことを認識する。

通信制御部１１には、電子キー２におけるタイヤ空気圧信号Ｓtpの中継動作を管理する中継処理部３１が設けられている。中継処理部３１は、タイヤ空気圧信号Ｓtpを車両チューナ１０に中継するに際して、この受信データを最後まで全て受信した後に、同信号Ｓtpを車両チューナ１０に向けて送信する。中継処理部３１は、タイヤ空気圧信号Ｓtpの信号レベル（電波強度）を所定値まで高めることによって、タイヤ空気圧信号Ｓtpを安定化することが可能である。また、中継処理部３１は、タイヤ空気圧信号Ｓtpを解析することにより欠けている箇所を抽出し、その箇所を修復することによってタイヤ空気圧信号Ｓtpを安定化することも可能である。なお、中継処理部３１が中継通信手段を構成する。

通信制御部１１には、安定化された後のタイヤ空気圧信号Ｓtpを、ＵＨＦ送信機１５からＵＨＦ帯の電波によって送信させる信号送信部３２が設けられている。信号送信部３２は、電子キー２がタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信してこれを安定化する度に、安定化させたタイヤ空気圧信号Ｓtpの送信データをＵＨＦ送信機１５に送り、安定状態をとるタイヤ空気圧信号ＳtpをＵＨＦ送信機１５から送信させる。タイヤ空気圧信号Ｓtpは、電子キー２がタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信した際に、全データ受信後において直ちに車両チューナ１０に転送されてもよいし、或いはタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信してから所定時間後のタイムラグを持たせて送信されてもよい。なお、信号送信部３２が中継通信手段を構成する。

次に、本例のタイヤ空気圧監視システム２２の動作を図４に従って説明する。
車両１が走行を開始すると、タイヤ２１ａ〜２１ｄが回転を始める。各タイヤ２１ａ〜２１ｄのセンサユニット２３は、タイヤ２１ａ〜２１ｄが回転を開始したことを、内蔵の加速度センサ（図示略）により検出すると、タイヤ空気圧信号Ｓtpの送信を開始する。タイヤ空気圧信号Ｓtpは、各センサユニット２３…から順番に送信され、車両走行期間中、この送信サイクルが繰り返し実行される。このとき、図４（ａ）に示すように、タイヤ空気圧信号Ｓtpがセンサユニット２３から直に車両チューナ１０に届けば、これを以てタイヤ空気圧信号Ｓtpの通知が完了する。

一方、タイヤ空気圧信号Ｓtpが車軸に妨害を受けたり、或いは不安定な状態で送信したりした場合、図４（ｂ）に示すように、タイヤ空気圧信号Ｓtpが狭いエリアでしか飛ばないことがある。このとき、電子キー２はＵＨＦ受信機１６でタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信すると、中継器となってタイヤ空気圧信号Ｓtpを車両チューナ１０に転送する。この場合、タイヤ空気圧信号取得部３０は同信号Ｓtpのデータレートに則った信号を受け取ることでタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信したと認識し、同信号Ｓtpを取得する。そして、このタイヤ空気圧信号Ｓtpを中継処理部３１で安定した信号とし、安定状態のタイヤ空気圧信号Ｓtpを信号送信部３２によってＵＨＦ帯の電波で送信し、車両チューナ１０に届ける。

ところで、場合によって車両チューナ１０は、センサユニット２３から直に届く直接信号と、電子キー２を経由して届く経由信号とを重ねて受信することがある。こうなると、これら２信号が重畳して、正常に電波受信できない。そこで、電子キー２がタイヤ空気圧信号Ｓtpを中継する際、一定時間待ってこれを行うようにすれば、これら２信号を車両チューナ１０はタイムラグを持って受信することになる。よって、同じタイヤ空気圧信号Ｓtp信号を２つ受信することになるが、タイヤ空気圧信号Ｓtpを正常に受信することが可能となる。

そして、車両チューナ１０は、このタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信すると、これをタイヤ空気圧監視ＥＣＵ２７に出力する。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ２７は、このタイヤ空気圧信号Ｓtpに含まれるタイヤＩＤから信号送信源のタイヤ２１と把握し、同じ信号Ｓtp内に含まれるタイヤ空気圧を確認することで、同タイヤ２１のタイヤ空気圧を確認する。そして、タイヤ空気圧に異常があれば、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ２７は車内のメータ２８で空気圧異常を運転者に通知して警告を発する。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ２７は、タイヤ２１から順番にタイヤ空気圧信号Ｓtpを取得する度に、この動作を行って各タイヤ２１の空気圧をチェックする。

さて、本例のタイヤ空気圧監視システム２２では、電子キー２を中継器としてタイヤ空気圧信号Ｓtpを車両チューナ１０、即ち車体１ａ側に送るようにしたので、もし仮に遠目の位置のセンサユニット２３からタイヤ空気圧信号Ｓtpが送信されたり、またはタイヤ空気圧信号Ｓtpが不安定な状態で送信されたりしても、タイヤ空気圧信号Ｓtpが車両チューナ１０まで正常に届き易くなる。このため、タイヤ空気圧信号Ｓtpの通信成立性を高いものとすることが可能となる。従って、タイヤ空気圧信号Ｓtpの送信の１サイクルで、全てのタイヤ２１ａ〜２１ｄからタイヤ空気圧信号Ｓtpを受け取れる確率が高くなり、通信規格も高いレベルで満たすことが可能となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）車両１の電子キー２をタイヤ空気圧監視システム２２の中継器として使用するので、例えばセンサユニット２３が車軸に隠れたり、或いはタイヤ空気圧信号Ｓtpがセンサユニット２３から不安定な状態で送信される状況となったりして、タイヤ空気圧信号Ｓtpが狭いエリアでしか送信されない状況になっても、タイヤ空気圧信号Ｓtpが車両チューナ１０まで届く。よって、タイヤ空気圧信号Ｓtpが安定しない状態で送信されても、車両チューナ１０はタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信可能となるので、タイヤ空気圧信号Ｓtpの通信成立性を向上することができる。

（２）センサユニット２３を自発式としたので、センサユニット２３に対して送信開始トリガを出す送信機、即ちタイヤ空気圧信号Ｓtpの送信指示を出すイニシエータを、車両１に別途取り付ける必要がなくなる。このため、タイヤ空気圧監視システム２２に必要となる部品点数や部品コストを少なく抑えることができる。

（３）電子キー２を中継器としてタイヤ空気圧信号Ｓtpを車両チューナ１０に送信可能としたことに加え、センサユニット２３からタイヤ空気圧信号Ｓtpを直に車両チューナ１０に届けることも可能となっている。このため、２つの通信系統のうちどちらか一方で通信が成立すれば、タイヤ空気圧信号Ｓtpが車両チューナ１０に届く状態となるので、タイヤ空気圧信号Ｓtpの通信成立性を、より高いものとすることができる。

（４）電子キー２がタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信して車両チューナ１０に中継する際、受信後の一定時間を経てからタイムラグを持たせて車両チューナ１０に送信することも可能とした。このため、もし仮にタイヤ空気圧信号Ｓtpが直に車両チューナ１０に届く際に、センサユニット２３から直に飛んできたタイヤ空気圧信号Ｓtpと、電子キー２を中継して飛んできたタイヤ空気圧信号Ｓtpとを、車両チューナ１０に同時受信させずに済む。よって、センサユニット２３から直に飛んできたタイヤ空気圧信号Ｓtpを車両チューナ１０は正常に受信することが可能となるので、この点において通信成立性を高いものとすることができる。

（５）電子キーシステム３の車両１側の車両チューナ１０を、タイヤ空気圧監視システム２２の車体１ａ側の受信機として使用する。このため、電子キーシステム３とタイヤ空気圧監視システム２２との各々個別のチューナを用意する必要がなくなるので、車両１の搭載部品を少なく済ますことができる。

（６）タイヤ空気圧信号Ｓtpのフレーム数を、電子キーシステム３の各種電波（リクエスト信号Ｓrq、ワイヤレス信号Ｓwl）よりも少なくしたので、車両チューナ１０に電子キーシステム３の各種電波を受け取らせ易くすることが可能となる。よって、電子キーシステム３の通信を成立し易いものとすることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図５に従って説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態の電子キー２に中継器としての機能を増やした点が異なるのみであり、他の基本的な構成部分は同じである。よって、第１実施形態と同一部分に関しては同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。

図５に示すように、通信制御部１１には、車両１のエンジンが始動状態に切り換わってからの経過時間を計時するタイマ４１が設けられている。ところで、車両１は、エンジンが始動状態に切り換わった際、エンジン始動通知をＵＨＦ帯の電波によって電子キー２に通知して、エンジンが始動したことを電子キー２に把握させる。よって、タイマ４１は、このエンジン始動通知を受信したことを以て車両１のエンジンが始動に切り換わったことを確認し、エンジンが始動を開始してからの経過時間を計時する。なお、タイマ４１が監視手段に相当する。

また、通信制御部１１には、タイマ４１での経過時間を基に、中継器としての動作モード（中継モード）を設定するモード設定部４２が設けられている。モード設定部４２は、エンジンが始動を開始してからの一定時間を通常モードとし、経過時間が一定時間を経過すると、中継モードを省エネルギーモードに設定する。なお、通常モードは、電子キー２がタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信する度に、このタイヤ空気圧信号Ｓtpを中継するモードである。また、省エネルギーモードは、例えば数回のタイヤ空気圧信号Ｓtpに対して、タイヤ空気圧信号Ｓtpを１回のみ中継するモードである。なお、モード設定部４２がモード変更手段に相当する。

さて、本例の場合、エンジンが始動してからの一定時間は、電子キー２の中継モードとし、一定時間経過後は、電子キー２の中継モードを省エネルギーモードとする。このため、エンジンが始動してからの一定時間内に４つのタイヤ２１ａ〜２１ｄの全てからタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信しなければならないという要望があっても、これを満たすことが可能となり、しかも一定時間後は電子キー２の中継モードを省エネルギーモードとして電子キー２の電源を無駄に使用しないようにするので、電子キー２の電源の省エネルギー化を図ることも可能となる。

また、中継モードを省エネルギーモードとしてから所定時間経過後に、電子キー２の中継モードを停止してもよい。このように中継モードを所定時間後に停止しても、タイヤ空気圧が必要なのは運転開始初期時であるので、中継モードを強制終了してもさほどもんだいはない。よって、この場合は、電子キー２の電源の省エネルギー化を更に一層図ることが可能となる。

本実施形態の構成によれば、第１実施形態に記載の（１）〜（６）の効果に加え、以下に記載の効果を得ることができる。
（７）電子キー２の中継モードに動作モード（通常モード、省エネルギーモード）を設けたので、一定時間内に４つの全タイヤ２１ａ〜２１ｄからタイヤ空気圧信号Ｓtpを取得可能（即ち、法規を満足することが可能）という効果と、キー電源の省エネルギー化を図ることが可能という効果との両立を図ることができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・図６（ａ）に示すように、電子キー２がタイヤ空気圧信号Ｓtpを多フレームで送信している際に、他タイヤ２１のセンサユニット２３からタイヤ空気圧信号Ｓtpが送信されたことを検出すると、これを優先するために、中継送信を一時的に停止してもよい。この場合、通信制御部１１には、図６（ｂ）に示すように、他タイヤ２１からのタイヤ空気圧信号Ｓtpの送信有無を確認する他信号送信確認部５１と、他信号があった際に現通信を一時停止させる送信一時停止部５２とが必要となる。

・図６（ａ），（ｂ）の例の場合、他信号として監視する電波は、他タイヤ２１から送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpに限らず、例えば電子キー２から送信されるＩＤ照合に準ずる電波（例えば、リクエスト信号Ｓrq等）でもよい。また、他信号が存在した際、現通信は一時停止することに限らず、強制終了するようにしてもよい。

・第１及び第２実施形態において、電子キー２が送信する電波の周波数を１種類以上とし、センサユニット２３の送信周波数と同じ周波数を中継する機能と、センサユニット２３の送信周波数と異なる周波数を中継する機能との両方を備えていてもよい。この場合の動作は、電子キー２にノイズ検知機能を設け、センサユニット２３の送信周波数にノイズがある場合に、センサユニット２３の送信周波数と異なる周波数でタイヤ空気圧信号Ｓtpを車両チューナ１０に中継する。ところで、状況によっては、センサユニット２３に対して電子キー２はかろうじてＳ／Ｎ比が確保できるが、車両チューナ１０は遠すぎてＳ／Ｎ比が確保できないことが想定される。しかし、この状況となっても、本例の構成を採用すれば、通信を成立させることが可能となる。この場合、車両チューナ１０の受信周波数を切り換える必要が生じるが、この受信周波数切換動作としては、例えば一定時間ごとに受信周波数を切り換える形式が考えられる。また、例えば、車両１からリクエスト信号Ｓrqを電子キー２が受信するタイミングで、電子キー２の送信周波数と車両チューナ１０の受信周波数とを切り換えたりする方法を採用してもよい。

・第１及び第２実施形態において、タイヤ空気圧信号中継システム２９は、センサユニット２３から車両チューナ１０に直にタイヤ空気圧信号Ｓtpを送るものを前提とするシステムに限らず、必ず電子キー２を経由するシステムとしてもよい。

・第１及び第２実施形態において、電子キーシステム３は、往路通信（車両１→電子キー２）と復路通信（電子キー２→車両１）とで電波が異なることに限らず、これら通信経路でともにＵＨＦ帯の電波を用いるシステムとしてもよい。この場合、ＬＦとＵＨＦとで各々別々に用意していた電子キー２の受信機を１つに統合することができる。

・第１及び第２実施形態において、センサユニット２３は、自らが独立して信号送信を行う自発式に限定されない。例えば、車体１ａ側に設置された発振機から電波を受信したタイミングでタイヤ空気圧信号Ｓtpを送信するものでもよい。

・第１及び第２実施形態において、センサユニット２３の信号Ｓtpを出す自発タイミングは、必ずしも一定であることに限定されない。例えば、タイヤ空気圧が低くなるに連れて、送信間隔が短くなるものでもよい。

・第１及び第２実施形態において、タイヤ空気圧信号Ｓtpに含まれるデータは、実施形態以外に述べたパラメータ以外のものが含まれていてもよい。
・第１及び第２実施形態において、タイヤ空気圧信号Ｓtpのフレーム数は、電子キーシステム３に準じた各種電波（リクエスト信号Ｓrq、ワイヤレス信号Ｓwl）よりも少ないことに限定されず、これよりも多くしてもよい。また、フレーム数も通信状態に応じて変更可能としてもよい。

・第１及び第２実施形態において、電子キーシステム３は、キー操作フリーシステム及びワイヤレスキーシステムの両方を含むものに限らず、どちらか一方でもよい。また、電子キーシステム３は、電子キー２に埋設したトランスポンダによってＩＤ照合を行うイモビライザーシステムでもよい。

・第１及び第２実施形態において、中継通信手段は、電子キー２の通信制御部１１に追加した構成をとることに限らず、例えば通信制御部１１から独立したＩＣチップにより形成されるものでもよい。

・第１及び第２実施形態において、タイヤ空気圧監視システム２２は、電子キーシステム３の一部品（車両チューナ１０）を共用することに限定されず、電子キーシステム３とは独立したシステムとなっていてもよい。即ち、受信機を電子キーシステム３とタイヤ空気圧監視システム２２とで各々別に設けてもよい。

・第１及び第２実施形態において、タイヤ空気圧の異常警告は、メータ２８による通知に限らず、例えばブザーやホーン等により行うようにしてもよい。
・第２実施形態において、中継モードは、通常モードと省エネルギーモードとに限らず、他のモードを採用してもよい。また、中継モードは前述の２モードに限らず、３モード以上としてもよい。更に、モード変更を時間で区切るのではなく、例えば電子キー２の通信状態や電池残量に応じて、動作モードを切り換えるものでもよい。

・第２実施形態において、監視手段は、必ずしもタイマ４１に限らず、電子キー２において監視する動作状態に合わせて、適宜変更可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。

（イ）請求項１〜８のいずれかにおいて、前記中継通信手段は、前記タイヤ空気圧信号を取得する信号取得手段と、前記信号取得手段で取得した前記タイヤ空気圧信号を安定した信号に変換する中継処理手段と、安定化した前記タイヤ空気圧信号を前記受信機に向けて送信させる信号送信手段とを備えた。

（ロ）請求項７又は前記技術的思想（イ）において、前記監視手段は、前記車両のエンジンが始動を開始してからの経過時間を計時し、前記モード変更手段は、前記車両がエンジンを始動してからの一定時間、前記電子キーの中継モードを、前記タイヤ空気圧信号を受信したら都度、当該タイヤ空気圧信号を前記受信機に中継する通常モードとし、前記一定時間を経過すると、前記タイヤ空気圧信号を数回受信に対して中継動作を１回のみ行う省エネルギーモードに切り換える。この構成によれば、タイヤ空気圧信号を真に集めたいときには同信号をより確実に収集することが可能となり、しかも電子キーの電源の省エネルギー化も図ることが可能となる。

（ハ）請求項１〜８、前記技術的思想（イ），（ロ）のいずれかにおいて、前記受信機は、受信動作としてポーリングを実行し、前記電子キーは、前記タイヤ空気圧信号を複数フレームで送信することにより、当該タイヤ空気圧信号をその先頭からポーリングにヒットさせる複数フレーム送信部を備えた。この構成によれば、受信機が受信動作としてポーリングをとる場合であっても、タイヤ空気圧信号をその先頭からポーリングに受け取らせることが可能となる。

（ニ）前記技術的思想（ハ）において、前記複数フレーム送信部が前記タイヤ空気圧信号の送信を行っている状況下で、前記受信機が他通信を行う際、前記複数フレームに準じた前記タイヤ空気圧信号の送信を一時停止させる送信停止手段を備えた。この構成によれば、通信の混信が発生し難くなるので、通信成立性をより向上することが可能となる。

１…車両、１ａ…車体、２…電子キー、３…電子キーシステム、１０…受信機としての車両チューナ、２２…タイヤ空気圧監視システム、２１（２１ａ〜２１ｄ）…タイヤ、２３…センサユニット、２９…タイヤ空気圧監視システム、３０…中継通信手段を構成するタイヤ空気圧信号取得部、３１…中継通信手段を構成する中継処理部、３２…中継通信手段を構成する信号送信部、４１…監視手段としてのタイマ、４２…モード変更手段としてのモード設定部、Ｓtp…タイヤ空気圧信号。

Claims (9)

1. タイヤの空気圧を検出して外部に送信可能なセンサユニットを車両の各タイヤに取り付け、当該センサユニットから送信されたタイヤ空気圧信号を車体側に設置した受信機で取得し、当該タイヤ空気圧信号から前記各タイヤのそれぞれのタイヤ空気圧を把握することで当該タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムにおいて、
   前記車両の電子キーに、前記タイヤ空気圧信号を前記受信機に転送可能な中継通信手段を設けて、前記電子キーを前記タイヤ空気圧信号の中継器として使用することを特徴とするタイヤ空気圧監視システム。
2. 前記センサユニットは、自らのタイミングで以て前記タイヤ空気圧信号を送信する自発式であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システム。
3. 前記受信機は、前記タイヤ空気圧信号を前記センサユニットから直に受信することも可能となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ空気圧監視システム。
4. 前記中継通信手段は、前記タイヤ空気圧信号を受信した際、当該タイヤ空気圧信号を前記受信機に向けて直ちに送信するのではなく、ランダムな待ち時間又は一定時間後のタイムラグを経てから送信することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視システム。
5. 前記電子キーを中継器として前記タイヤ空気圧信号を前記受信機に送る動作が複数実行される場合、前記電子キーの中継送信は２回目以降においてもランダムな待ち時間又は一定時間後のタイムラグを経て送信することを特徴とする請求項４に記載のタイヤ空気圧監視システム。
6. 前記電子キーが送信可能とする電波の周波数を１種類以上とし、前記センサユニットと同じ周波数を中継する機能と、前記センサユニットと異なる周波数を中継する機能との両方を備えることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視システム。
7. 前記電子キーの状態を監視する監視手段と、
   前記監視手段の監視結果を基に、前記電子キーの中継モードを変更又は停止するモード変更手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視システム。
8. 前記受信機は、前記電子キーを用いてＩＤ照合を行う電子キーシステムの車両側の受信機としても共用されていることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載のタイヤ空気圧監視システム。
9. タイヤの空気圧を検出して外部に送信可能なセンサユニットを車両の各タイヤに取り付け、当該センサユニットから送信されたタイヤ空気圧信号を車体側に設置した受信機で取得し、当該タイヤ空気圧信号から前記各タイヤのそれぞれのタイヤ空気圧を把握することで当該タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視方法において、
   前記車両の電子キーに、前記タイヤ空気圧信号を前記受信機に転送可能な中継通信手段を設けて、前記電子キーを前記タイヤ空気圧信号の中継器として使用することを特徴とするタイヤ空気圧監視方法。

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