JP2016037233A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の送信機のＩＤ情報を他車両の送信機のＩＤ情報と区別して、的確に登録することができるようにする。
【解決手段】自車両の指定空気圧を登録しておき、送信機から送られたタイヤ空気圧に関するデータより取得されたタイヤ空気圧が指定空気圧と一致していれば、自車両のＩＤ情報の候補として登録する。このように、タイヤ空気圧が指定空気圧と一致しているか否かによって、ＩＤ情報が自車両と他車両のいずれのものであるかを区別できる。これにより、他車両の送信機のＩＤ情報が自車両の送信機のものであるとしてＩＤ登録されることを抑制することが可能となる。
【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取り付け、圧力センサでの検出結果を送信機から送信し、車体側に取り付けられた受信機で受信することでタイヤ空気圧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の１つとして、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サが備えられた送信機が直接取り付けられている。また、車体側には、アンテナおよび受信機が備えられており、センサからの検出信号が送信機から無線送信されると、アンテナを介して受信機にその検出信号が受信され、タイヤ空気圧の検出が行われる。

このようなダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置では、送信されてきたデータが自車両のものであるか他車両のものであるかを判別できるように、送信機が送信するデータ中に固有の識別情報（以下、ＩＤ情報という）を付与している。また、ＩＤ情報を送信機毎に別々のものとすることで、送信機が取り付けられた車輪の判別も行えるようにしている。

送信データに含まれるＩＤ情報から自車両の送信機であるか否かを特定するためには、各送信機のＩＤ情報を受信機側に予め登録しておく必要がある。このため、タイヤ空気圧検出装置に自動ＩＤ登録機能を備え、受信したデータに付与されたＩＤ情報の中から自車両のものを自動的にＩＤ登録している。具体的には、停車中には不特定多数の車両に備えられた送信機からのデータが受信される可能性があることから、車両の走行中に受信したデータに付与されたＩＤ情報を自車両のものとして登録している。すなわち、送信機に圧力センサに加えて温度センサおよび加速度センサを備えておき、車両の走行パターンと温度および圧力の上昇パターンが一致するか否かを判定することで、自車両と他車両のＩＤ情報を判別している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−８２８５３号公報

しかしながら、自車両と他車両とが横に並んで並走していたり前後に並んで縦走していた場合、他車両の車輪に取り付けられた送信機からのＩＤ情報を含むデータが受信され得る。そして、この場合、走行パターンが似ているために、自車両のものと区別がつかなくなる可能性がある。その結果、他車両の送信機のＩＤ情報が自車両の送信機のものとして誤ってＩＤ登録される可能性がある。

本発明は上記点に鑑みて、自車両の送信機のＩＤ情報を他車両の送信機のＩＤ情報と区別して、的確に登録することが可能なタイヤ空気圧検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係るタイヤ空気圧検出装置は、タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられ、複数個の車輪それぞれのタイヤ空気圧に関する検出信号を出力する圧力センサ（２１ａ）を有するセンシング部（２１）と、圧力センサが出力する検出信号を信号処理し、タイヤ空気圧に関するデータをＩＤ情報と共に格納したフレームを作成する第１制御部（２２）と、フレームを送信する電波送信部（２３）と、を有してなる送信機（２ａ〜２ｄ）と、車体（６）側に備えられ、フレームを受信する電波受信部（３２）と、受信したフレームに格納されたタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、タイヤ空気圧を検出する第２制御部（３３）と、を有する受信機（３）と、を備えている。このような構成において、第２制御部は、フレームに格納されたタイヤ空気圧に関するデータより取得されたタイヤ空気圧がタイヤの指定空気圧と一致しているか否かを判定する判定手段（Ｓ１２０）と、判定手段で一致すると判定されると、フレームに格納されたＩＤ情報を自車両のＩＤ情報として登録する登録手段（Ｓ１３０）と、を備えていることを特徴としている。

このように、送信機から送られたタイヤ空気圧に関するデータより取得されたタイヤ空気圧が指定空気圧と一致している否かを判定することで、自車両のＩＤ情報を他車両のＩＤ情報と区別できる。すなわち、仮に他車両が自車両の横に並んで併走していたり前後に並んで縦走していたとしても、他車両のタイヤ空気圧が自車両の指定空気圧と一致している可能性は高くない。これにより、自車両の送信機のＩＤ情報を他車両の送信機のＩＤ情報と区別して、的確に登録することが可能なタイヤ空気圧検出装置とすることができる。

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の一例を示すものである。

本発明の第１実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置の概略構成を示した図である。 送信機２ａ〜２ｄのブロック構成を示す図である。 受信機３のブロック構成を示す図である。 制御部３３が実行する自動ＩＤ登録処理のフローチャートである。

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、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。なお、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、紙面左右方向が車両の左右方向に一致している。

図１に示す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２ａ〜２ｄ、受信機３および表示器４を備えて構成されている。

図１に示すように、送信機２ａ〜２ｄ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ＩＤ情報と共にフレーム内に格納して送信する。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２ａ〜２ｄから送信されるフレームを受信すると共に、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検出する。

図２（ａ）に示すように、送信機２ａ〜２ｄは、センシング部２１、制御部（第１制御部）２２、電波送信部２３、電池２４およびアンテナ２５を備えた構成となっており、電池２４からの電力供給に基づいて各部が駆動されるようになっている。

センシング部２１は、圧力センサ２１ａ、温度センサ２１ｂおよび加速度センサ２１ｃなどを備えた構成とされている。圧力センサ２１ａは、例えばダイアフラム式とされ、タイヤ内の圧力に応じた検出信号を出力する。温度センサ２１ｂは、タイヤ内の空気の温度に応じた検出信号を出力する。加速度センサ２１ｃは、タイヤ回転に応じて変動する加速度を検出できるように配置され、例えば車輪径方向の加速度検出や車輪接線方向の加速度検出が行えるように配置されている。このため、加速度センサ２１ｃは、タイヤが回転させられると、その回転に伴う遠心加速度成分を含んだ検出信号を出力する。センシング部２１は、これら各センサ２１ａ〜２１ｃよりタイヤ空気圧やタイヤ内温度および加速度に応じた検出信号を出力し、それを制御部２２に伝えている。

制御部２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどにメモリの記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する。制御部２２内のメモリには、各送信機２ａ〜２ｄを特定するための送信機固有の識別情報を含み、必要に応じて自車両を特定するための車両固有の識別情報を含めたＩＤ情報が格納されている。

制御部２２は、センシング部２１から出力された検出信号を受け取り、それを信号処理すると共に必要に応じて加工したのち、その検出結果を示すデータとして各送信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報と共にフレーム内に格納し、そのフレームを電波送信部２３に送る。

電波送信部２３は、アンテナ２５を通じて、制御部２２から送られてきたフレームをＲＦ電波として受信機３に向けて送信する出力部としての機能を果たす。制御部２２から電波送信部２３へ信号を送る処理は、上記プログラムに従って基本的には所定の定期送信毎に実行されるように設定されている。

すなわち、送信機２ａ〜２ｄ側ではイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオン中かオフ中かを判定できないため、基本的には所定の定期送信周期毎にフレーム送信を行っている。この定期送信周期については、車両の停止中か走行中かに分けて周期を変え、走行中の方が停止中よりも周期を短くしたり、停止中から走行中に切り替わってからの所定期間中にはより短周期とするなど、適宜変更可能である。例えば、加速度センサ２１ｃの検出信号に基づいて演算される車輪速度に基づいて、車両が停止中か走行中かを判別し、その判別結果に応じて定期送信周期を変えることができる。特に、本実施形態の場合、後述するように走行中に自動ＩＤ登録を行うようにしていることから、車両が走行開始してから自動ＩＤ登録に掛かると想定される時間が経過するまでは、よりフレーム送信の頻度が高くなるように定期送信周期を設定すると好ましい。勿論、定期送信周期とは別に、自動ＩＤ登録が行われる可能性がある走行開始してから所定時間の間に、自動ＩＤ登録のために比較的高頻度でフレーム送信を行うようにしても良い。

電池２４は、センシング部２１や制御部２２などに対して電力供給を行っており、この電池２４からの電力供給を受けて、センシング部２１でのタイヤ空気圧に関するデータの収集や制御部２２での各種演算などが実行される。

このように構成される送信機２ａ〜２ｄ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、送信機２ａ〜２ｄは、該当車輪のタイヤ空気圧を検出し、各送信機２ａ〜２ｄに備えられたアンテナ２５を通じて、所定周期毎にフレームを送信するようになっている。

また、図２（ｂ）に示すように、受信機３は、バッテリなどからの電力供給に基づいて動作するもので、アンテナ３１、電波受信部３２、制御部３３および自動ＩＤ登録を指示するスイッチ３４を備えた構成とされている。

アンテナ３１は、各送信機２ａ〜２ｄから送られてくるフレームを受信するためのものである。本実施形態では、アンテナ３１は、各送信機２ａ〜２ｄから送られてくるフレームを総括的に受け取る１本の共通アンテナとなっており、車体６に固定されている。

電波受信部３２は、各送信機２ａ〜２ｄから送信されたフレームがアンテナ３１で受信されると、それを入力して制御部３３に送る入力部としての機能を果たす。

制御部（第２制御部）３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成されている。制御部３３は、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って、タイヤ空気圧に関わる各種処理を行う。具体的には、制御部３３は、自車両の送信機２のＩＤ情報を自動的に登録する自動ＩＤ登録を行っており、登録されたＩＤ情報が付与されたフレームを受信すると、そのフレームに格納されたデータに基づいてタイヤ空気圧検出に関わる各種処理を実行する。

例えば、制御部３３は、車両毎のカスタマイズ値として、装着されているタイヤの指定空気圧（推奨空気圧）に関するデータをメモリに記憶している。この指定空気圧に関するデータを利用して、制御部３３は、ユーザにより自動ＩＤ登録用のスイッチ３４が操作されると、それを受けて自動ＩＤ登録処理を実行することで、自車両の各送信機２のＩＤ情報を登録する。この自動ＩＤ登録処理の詳細については、後で説明する。

また、制御部３３は、タイヤ空気圧検出に関わる各種処理として、電波受信部３２から受け取ったフレームに格納されたタイヤ空気圧に関する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でタイヤ空気圧を求める。そして、求めたタイヤ空気圧に応じた電気信号を表示器４に出力する。例えば、制御部３３は、求めたタイヤ空気圧を所定の警報閾値Ｔｈと比較し、タイヤ空気圧が所定の警報閾値Ｔｈ以下に低下したことを検知した場合には、その旨の信号を表示器４に出力する。このようにして、４つの車輪５ａ〜５ｄのいずれかのタイヤ空気圧が低下したことが表示器４に伝えられる。

表示器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ディスプレイによって構成される。この表示器４は、例えば受信機３における制御部３３からタイヤ空気圧が低下した旨を示す信号が送られてくると、その旨の表示を行うことでドライバにタイヤ空気圧の低下を報知する。

以上のようにして、本実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置が構成されている。続いて、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置の作動について説明するが、基本的なタイヤ空気圧の検出に関する作動については従来と同様であるため、従来と異なっている自動ＩＤ登録の作動に関して説明する。

この自動ＩＤ登録の作動について、図３に示す自動ＩＤ登録処理のフローチャートを参照して説明する。この図に示す自動ＩＤ登録処理は、ユーザが自動ＩＤ登録用のスイッチ３４を操作したときに、制御部３３で所定の制御周期毎に実行される。

まず、ステップ１００に示すように、受信機３でＩＤ情報が付与されたフレームを受信したか否かを判定する。このときには、自車両のものであるか他車両のものであるかにかかわらず、ＩＤ情報が付与されたフレームが受信されると肯定判定されてステップ１１０に進み、何もフレーム受信が行われていないとそのまま処理を終了する。

続くステップ１１０では、走行中であるか否かを判定する。例えば、車内ＬＡＮ配線を通じて図示しないメータ制御を行っている電子制御装置（以下、メータＥＣＵという）から車速情報を取得し、車速が発生しているか否かに基づいて走行中であるか否かを判定することができる。そして、ステップ１１０で肯定判定されるとステップ１２０に進み、否定判定されるとＩＤ情報の登録を行うことなく処理を終了する。

ステップ１２０では、受信したフレームに格納されたタイヤ空気圧に関するデータよりタイヤ空気圧を演算すると共に、その演算したタイヤ空気圧が指定空気圧と一致しているか否かを判定する。例えば、フレームに格納されたタイヤ空気圧およびタイヤ内温度のデータに基づいて、基準温度（例えば２０℃）のときのタイヤ空気圧を演算し、これがカスタマイズ値として記憶されている指定空気圧と一致しているか否かを判定している。指定空気圧については、所定の圧力範囲として記憶してあり、タイヤ空気圧がその圧力範囲内に含まれていれば一致していると判定している。

そして、ステップ１２０で肯定判定されればステップ１３０に進み、受信したフレームに付与されたＩＤ情報を自車両の送信機２のものである候補としてＩＤ登録候補に追加する。また、ステップ１２０で否定判定されればＩＤ情報の登録を行うことなく処理を終了する。このようにして、自動ＩＤ登録処理が完了となる。

なお、ここでは自車両の送信機２の候補としてＩＤ登録を行うようにしているが、そのまま自車両の送信機２として登録しても良いし、ＩＤ登録の条件として他の条件を設定し、その条件を満たしているときに、初めて正式にＩＤ登録しても良い。例えば、送信機２から送信されるフレームに加速度のデータも格納したり、加速度から演算される車輪速度のデータを格納しておく。そして、受信機３側でフレームに加速度のデータが格納されている場合にはそのデータから演算した車輪速度、フレームに車輪速度のデータが格納されている場合にはその車輪速度の変化パターンを求める。この車輪速度の変化パターンと受信機３がメータＥＣＵなどから得た車速情報の変化パターンが一致しているか否かを判定する。または、車輪側の加速度と車速情報から得られる車速の変化量で示される車体加速度の変化パターンが一致しているか否かを判定する。もしくは、タイヤ空気圧やタイヤ内温度の変化パターンが一致しているか否かを判定する。そして、これらのいずれか１つもしくは複数を条件に設定し、その条件を満たしている場合に初めて正式に自動ＩＤ登録が行われるようにしても良い。さらに、自車両の車輪数以上の数の候補が集まったときには、再度上記処理を繰り返し、候補数が自車両の車輪数と一致する状態になったときに、正式にＩＤ登録しても良い。

以上説明したように、本実施形態では、自車両の指定空気圧を登録しておき、送信機２から送られたタイヤ空気圧に関するデータより取得されたタイヤ空気圧が指定空気圧と一致していれば、自車両のＩＤ情報の候補として登録している。このように、タイヤ空気圧が指定空気圧と一致しているか否かによって、ＩＤ情報が自車両と他車両のいずれのものであるかを区別できる。これにより、他車両の送信機のＩＤ情報が自車両の送信機２のものであるとしてＩＤ登録されることを抑制することが可能となる。

すなわち、従来の場合、受信機３は、ＩＤ情報が付与されたフレームを受信すると、車両が走行中であるか否かを判定し、走行パターンが一致しているなどの条件を満たした場合に、そのＩＤ情報が自車両の送信機のものであるとして自動的にＩＤ登録を行っている。このように、走行中に限定して自動ＩＤ登録を行っていることから、基本的には自車両の送信機のＩＤ登録を行うことができる。しかしながら、他車両が横に並んで併走していたり前後に並んで縦走していると、その他車両のＩＤ情報を自車両のものとしてＩＤ登録してしまう可能性がある。

これに対して、本実施形態では、送信機２から送られたタイヤ空気圧に関するデータより取得されたタイヤ空気圧が指定空気圧と一致していることを条件として、初めてＩＤ登録が行われるようにしている。すなわち、仮に他車両が自車両の横に並んで併走していたり前後に並んで縦走していたとしても、他車両のタイヤ空気圧が自車両の指定空気圧と一致している可能性は高くない。

したがって、送信機２から送られたタイヤ空気圧に関するデータより取得されたタイヤ空気圧が指定空気圧と一致していることを条件とすることで、自車両のＩＤ情報を他車両のＩＤ情報と区別できる。これにより、自車両の送信機２のＩＤ情報を他車両の送信機のＩＤ情報と区別して、的確に登録することが可能なタイヤ空気圧検出装置とすることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、受信機３のメモリにカスタマイズ値として指定空気圧を記憶しておく例を挙げたが、ユーザ自身で指定空気圧を入力してメモリに記憶できるようにしても良い。すなわち、ユーザの嗜好によってタイヤサイズを変更したりするなど、指定空気圧が変更される可能性がある。また、車両の指定タイヤであっても、指定空気圧が通常走行時と高速道路走行時とで異なった値になり、その圧力差がカスタマイズ値として予め記憶された所定の圧力範囲を超える場合も有り得る。これらの場合、ユーザが直接指定空気圧を入力してメモリに記憶できるようにすることで、より的確に自車両のＩＤ情報を他車両のＩＤ情報と区別できる。

また、送信機２から送信された電波を受信機３で受信したときの受信強度やＲＳＳＩ値などに基づいて、送信機２が前後左右輪のいずれに取り付けられたものであるかを特定する技術が種々提案されている（例えば、特開２０１３−０８６６６１号公報参照）。同様に、加速度センサ２１ｃの検出信号に基づいて、送信機２が前後左右輪のいずれに取り付けられたものであるかを特定する技術も種々提案されている（例えば、特開２０１３−００１２２０号公報参照）。本発明をこれらの技術と共に適用すれば、自車両の送信機２のＩＤ情報と他車両の送信機のＩＤ情報の区別だけでなく、自車両の各送信機２が取り付けられた車輪の位置の特定を行うことが可能となる。したがって、各車輪５ａ〜５ｄと対応付けて各送信機２のＩＤ登録が可能となるし、車輪毎に対応したタイヤ空気圧の表記を行うことも可能となる。

また、上記実施形態では、スイッチ３４が操作されたときに自動ＩＤ登録が行われるようにする例を示したが、スイッチ３４が操作された場合に限る訳ではない。例えば、登録されているＩＤ情報を含むフレームを所定期間中継続的に受信できなくてタイヤ交換が行われた可能性があるときなどの場合、スイッチ３４が操作されなくても自動ＩＤ登録処理が実行されるようにしても良い。

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。すなわち、ステップ１１０の処理を実行する部分が走行判定手段、ステップ１２０の処理を実行する部分が圧力判定手段に相当する。また、ステップ１３０の処理を実行する部分が登録手段に相当する。

１ 車両
２ａ〜２ｄ 送信機
３ 受信機
４ 表示器
５ａ〜５ｄ 車輪
６ 車体
２１ センシング部
２２、３３ 制御部

Claims (4)

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、前記複数個の車輪それぞれのタイヤ空気圧に関する検出信号を出力する圧力センサ（２１ａ）を有するセンシング部（２１）と、前記圧力センサが出力する検出信号を信号処理し、前記タイヤ空気圧に関するデータを個別の識別情報と共に格納したフレームを作成する第１制御部（２２）と、前記フレームを送信する電波送信部（２３）と、を有してなる送信機（２ａ〜２ｄ）と、
   車体（６）側に備えられ、前記フレームを受信する電波受信部（３２）と、受信した前記フレームに格納された前記タイヤ空気圧に関するデータに基づいて、タイヤ空気圧を検出する第２制御部（３３）と、を有する受信機（３）と、を備え、
   前記第２制御部は、前記フレームに格納された前記タイヤ空気圧に関するデータより取得されたタイヤ空気圧が前記タイヤの指定空気圧と一致しているか否かを判定する圧力判定手段（Ｓ１２０）と、
   前記判定手段で一致すると判定されると、前記フレームに格納された前記識別情報を自車両の識別情報として登録する登録手段（Ｓ１３０）と、を備え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制御部は、車両が走行中であるか否かを判定する走行判定手段（Ｓ１１０）を有し、該走行判定手段にて前記車両が走行中であると判定されると、前記判定手段による判定および前記登録手段による登録を実行す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. 前記受信機に対して識別情報の登録を指示するスイッチ（３４）を備え、
   前記第２制御部は、前記スイッチが操作されると、前記判定手段による判定および前記登録手段による登録を実行することを特徴とする１または２に記載のタイヤ空気圧検出装置。
4. 前記第２制御部は、車両毎のカスタマイズ値として前記指定空気圧を予め記憶していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。

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