JP2016159650A

JP2016159650A - Ｉｄ登録装置

Info

Publication number: JP2016159650A
Application number: JP2015037123A
Authority: JP
Inventors: 慎太郎岡田; Shintaro Okada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2016-09-05

Abstract

【課題】タイヤ及びホイール交換後に、空気圧センサユニットのＩＤ情報を適切なタイミングで容易に自動登録できるＩＤ登録装置を提供する。
【解決手段】車両の各車輪に取り付けられ、車輪における取付位置が所定の位置になるタイミングでのＩＤ情報の送信を車両の走行中に繰り返し行う複数の空気圧センサユニット２０と、空気圧センサユニットの各々からＩＤ情報を受信する受信機と、車両に設けられ、ユーザからの登録指示を受け付けるスイッチと、スイッチが登録指示を受け付けた場合に、車両の走行中における各車輪速センサ３０の出力信号に基づく各車輪の回転位置情報と、受信機におけるＩＤ情報の受信タイミングとの比較に基づいて、ＩＤ情報を送信した各空気圧センサユニットがどの車輪に取り付けられているのかを検出し、該検出結果に基づいて、各車輪に対応付けて、各空気圧センサユニットから受信したＩＤ情報を登録する登録処理部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＤ登録装置に関する。

車両の各ホイールに搭載される空気圧センサのＩＤ（識別情報）を登録するＩＤ登録システムが、例えば特許文献１に記載されている。このＩＤ登録システムでは、携帯機が、ユーザの操作入力により設定したタイヤ位置を、タイヤ位置設定情報としてタイヤ空気圧センサに送信する。タイヤ空気圧センサは、受信したタイヤ位置設定情報と、予め記憶したセンサＩＤとを車載装置へ送信する。車載装置は、受信したセンサＩＤ及びタイヤ位置設定情報とを関連付けて記憶する。

また、ＩＤ情報を送信した送信機が複数の車輪のいずれに取り付けられたものであるかを検出する車輪位置検出を行う車輪位置検出装置が、例えば特許文献２に記載されている。この車両位置検出装置では、車両が所定速度に達すると、各車輪に取り付けられた送信機が、ＩＤ情報を受信機へ送信する。そして、ＩＤ情報を受信した受信機が、車輪位置検出を行い、各送信機のＩＤ情報と各車輪の位置とを関連づけて記憶する。

特開２０１２−１２６１９２号公報特開２０１４−０１３２２１号公報

しかし、特許文献１に記載されたＩＤ登録システムは、ユーザが、携帯機を用いて全ての車輪に対し車輪位置を設定するための操作を行う必要があり、ＩＤ情報の登録に手間を要する。また、特許文献２に記載された車輪位置検出装置は、車両が所定速度に達した場合にＩＤ情報の登録を行うが、ＩＤ情報の登録が必要な場面を判断できない。また、特許文献１及び特許文献２は、タイヤローテーションについてしか記載しておらず、タイヤ及びホイール交換後に新たに装着される空気圧センサユニットのＩＤ情報を登録することを想定していない。

本発明は、上記課題に鑑みて、タイヤ及びホイール交換後に、空気圧センサユニットのＩＤ情報を適切なタイミングで容易に自動登録できるＩＤ登録装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両の各車輪に取り付けられ、車輪における取付位置が所定の位置になるタイミングでのＩＤ情報の送信を車両の走行中に繰り返し行う複数の空気圧センサユニットと、空気圧センサユニットの各々からＩＤ情報を受信する受信機と、車両に設けられ、ユーザからの登録指示を受け付けるスイッチと、スイッチが登録指示を受け付けた場合に、車両の走行中における各車輪速センサの出力信号に基づく各車輪の回転位置情報と、受信機におけるＩＤ情報の受信タイミングとの比較に基づいて、ＩＤ情報を送信した各空気圧センサユニットがどの車輪に取り付けられているのかを検出し、該検出結果に基づいて、各車輪に対応付けて、各空気圧センサユニットから受信したＩＤ情報を登録する登録処理部とを備える。

本発明では、ユーザからの登録指示を受け付けるスイッチを備えている。ユーザによってスイッチが操作されると、登録処理部が、ＩＤ情報を送信した各空気圧センサユニットがどの車輪に取り付けられているのかを検出し、各車輪に対応付けて、各空気圧センサユニットから送信されたＩＤ情報を登録する。本発明では、ユーザからの登録指示に基づいて、ＩＤ情報の登録が必要なタイミングを判断できる。そのため、タイヤ及びホイール交換後などに適切なタイミングでＩＤ情報の自動登録を行うことができる。また、登録処理部が車輪位置検出を行うため、ユーザが全ての車輪に対して操作を行う必要がなく、容易にＩＤ情報を自動登録できる。

本発明によれば、タイヤ及びホイール交換後に、空気圧センサユニットのＩＤ情報を、適切なタイミングで容易に自動登録できる。

実施の形態に係るＩＤ登録装置の概略構成図実施の形態に係るＩＤ登録装置のブロック図車輪の自動位置検出を説明するための図ユーザに対するタイヤ空気圧の報知例

以下、図１−図４を参照しながら、実施の形態について詳細に説明する。図１は、ＩＤ登録装置の概略構成図である。図２は、ＩＤ登録装置のブロック図である。

［概要］
本実施の形態は、車両の各車輪に取り付けられている空気圧センサユニットのＩＤ情報を、車輪の位置に対応付けて自動登録するＩＤ登録装置である。本実施の形態に係るＩＤ登録装置は、ユーザからの登録指示を受け付けるスイッチを備えている。そのため、タイヤ及びホイール交換後などに適切なタイミングでＩＤ情報の自動登録を行うことができる。

［ＩＤ登録装置の構成］
ＩＤ登録装置１は、図１及び図２に示すように、制御ユニット（ＴＰＭＳ−ＥＣＵ）１０と、車両９０の各車輪に取り付けられた複数の空気圧センサユニット２０と、車両の車室内に設けられた初期化スイッチ５１とを備えている。制御ユニット１０は、初期化スイッチ５１と接続しており、初期化スイッチ５１から出力された信号を受信する。また、制御ユニット１０は、複数の空気圧センサユニット２０から発信された電波を受信する。

制御ユニット１０は、車両９０の車体側に設けられている。制御ユニット１０は、図２に示すように、登録処理部１１と、第１の通信機（受信機）１４とを備えている。登録処理部１１は、第１の制御部１２と、第１のメモリ１３とから構成されている。登録処理部１１の第１の制御部１２は、第１のメモリ１３に格納されたプログラムに従って、後述する登録処理を行う。第１の通信機１４は、後述する第２の通信機２５から送信されたフレームを受信して、第１の制御部１２へ送信する。また、第１のメモリ１３には、車両９０の各車輪に対応付けて、タイヤ及びホイール交換を行う前の各ホイールに取り付けられた空気圧センサユニット２０のＩＤ情報が予め格納されている。

制御ユニット１０は、図２に示すように、ブレーキＥＣＵ４１に接続されている。ここで、ブレーキＥＣＵ４１は、車両９０の各車輪に対して設けられた複数の車輪速センサ３０に接続されている。車輪速センサ３０は、例えば、車輪と共に回転する歯車（図示省略）の歯に対向して配置される電磁ピックアップ式センサによって構成されている。車輪速センサ３０は、歯車の歯の通過に対応する方形パルス波をブレーキＥＣＵ４１に送信する。ブレーキＥＣＵ４１は、車輪の１回転毎に行われるリセットの時点から、方形パルス波の立上り、及び立下りの数（つまり、歯のエッジの通過数）をカウントする。リセットの時点からのエッジの通過数は、車輪の回転位置を表す回転位置情報として、ブレーキＥＣＵ４１から第１の制御部１２へ逐次送信される。なお、各回転位置情報には、車輪速センサ３０毎に割り当てられた識別子が含まれている。そのため、第１の制御部１２は、車両９０のどの車輪に対する回転位置情報なのかを識別できる。

空気圧センサユニット２０は、図２に示すように、空気圧センサ２１と、加速度センサ２２と、第２のメモリ２３と、第２の制御部２４と、第２の通信機２５とを備えている。空気圧センサユニット２０は、第２のメモリ２３に格納されたプログラムに従って、第２の制御部２４がフレームの送信処理を実行する。

空気圧センサ２１は、車輪のタイヤの内部空間に露出するようにホイールに取り付けられている。空気圧センサ２１は、車輪のタイヤ空気圧の計測値を表す空気圧情報を第２の制御部２４に出力する。

加速度センサ２２は、自身に作用する加速度の大きさを表す検出信号を、第２の制御部２４に逐次出力する。加速度センサ２２には、車輪の回転時に、自身の円運動に伴う加速度（車輪の中心方向に作用する加速度）と重力加速度とが作用する。そのため、検出信号によって表される加速度の大きさは、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、正弦波状に変化する。加速度の大きさは、加速度センサ２２が車輪の中心の真上に位置するタイミングで極大値をとり、加速度センサ２２が車輪の中心の真下に位置するタイミングで極小値をとる。

第２のメモリ２３は、空気圧センサユニット２０固有のＩＤ情報を記憶している。第２の制御部２４は、空気圧センサ２１から空気圧情報を取得すると、空気圧情報及びＩＤ情報を含むフレームを作成する。そして、第２の制御部２４は、加速度センサ２２からの検出信号の時系列変化に基づいて、加速度センサ２２に作用する加速度の大きさが極小値になるタイミング、及び極大値になるタイミングで、第２の通信機２５にフレームの送信を行わせる。つまり、第２の制御部２４は、車輪における空気圧センサユニット２０（加速度センサ２２）の取付位置が車両９０の走行中に所定の位置（車輪の回転軸の真上、及び真下の位置）になるタイミングで、第２の通信機２５にフレームの送信を行わせる。

初期化スイッチ５１は、例えば車両９０のダッシュボードに配置されている。ユーザが初期化スイッチ５１を操作すると、初期化スイッチ５１は、登録指示を受け付け、信号を第１の制御部１２へ出力する。登録処理部１１は、信号を受信して、後述する登録処理を行う。

［ＩＤ登録装置の登録処理］
次にＩＤ登録装置１の登録処理について説明する。図３は、自動位置検出（オートロケーション検出）を説明するための図である。図３（ａ）は、１つの車輪に取り付けられた加速度センサ２２の検出信号を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）とは異なる車輪に取り付けられた加速度センサ２２の検出信号を示す。図３（ｃ）は、図３（ｂ）の車輪の車輪速センサ３０を用いてカウントしているエッジの通過数を示す。

登録処理は、車両９０のタイヤ及びホイール交換が行われた後に、ユーザが初期化スイッチ５１を操作した場合、車両９０の走行中に、例えば１０分程度の時間で行われる。登録処理は、車両９０に装着されたタイヤ及びホイールのローテーションを行った後や、交換前とは別のタイヤ及びホイールに変更した後（夏・冬のタイヤ交換の後など）に、ユーザ自らの操作によって、適切なタイミングで行うことができる。

まず、登録処理部１１は、初期化スイッチ５１がユーザからの登録指示を受け付けた場合に、各空気圧センサユニット２０がどの車輪に取り付けられているのかを検出する自動位置検出を行う。

自動位置検出では、車両９０の走行中における各車輪速センサ３０の出力信号に基づく各車輪の回転位置情報と、登録処理部１１（第１の通信機１４）におけるフレームの受信タイミングとの比較に基づいて、フレームを送信した各空気圧センサユニットがどの車輪に取り付けられているのかを検出する。図３（ａ）、及び図３（ｂ）に示すように、各空気圧センサユニット２０の第２の通信機２５は、加速度センサ２２の検出信号が極大値になるタイミングと極小値になるタイミングとのそれぞれで、フレームを繰り返し送信している。また、登録処理部１１は、各車輪速センサ３０のエッジの通過数（各車輪の回転位置情報）を逐次受信している。図３（ｃ）に示すように、エッジの通過数は、車輪が１回転する度に（時間ｔ５）、リセットされる。そして、登録処理部１１は、車輪毎に、受信タイミングが回転位置情報に（実質的に）同期するフレームを検出する。但し、同じ車輪であっても、極大値（又は極小値）のタイミングで送信されたフレームは、受信タイミングでのエッジの通過数が、一定にはならず、バラツキがある。そのため、回転位置情報に同期するフレームの検出は、このバラつきを加味して行われる。登録処理部１１は、車輪毎に、受信タイミングでのエッジの通過数が所定の許容誤差の範囲に常に収まっているフレームを、回転位置情報に同期するフレームと判断する。

具体的に、図３（ａ）の波形を示す車輪では、加速度センサ２２の検出信号の極大値におけるエッジの通過数が、時間ｔ１と時間ｔ６とで比較的大きな差があり、エッジの通過数のバラツキは、所定の許容誤差の範囲内に収まっていない。同様に、加速度センサ２２の検出信号の極小値におけるエッジの通過数が、時間ｔ３と時間ｔ８とで比較的大きな差があり、エッジの通過数のバラツキは、所定の許容誤差の範囲内に収まっていない。一方、図３（ｂ）の波形を示す車輪では、加速度センサ２２の検出信号の極大値におけるエッジの通過数は、時間ｔ２と時間ｔ７とで略等しく、エッジの通過数のバラツキは、所定の許容誤差の範囲内に収まっている。同様に、加速度センサ２２の検出信号の極小値におけるエッジの通過数が、時間ｔ４と時間ｔ９とで略等しく、エッジの通過数のバラツキは、所定の許容誤差の範囲内に収まっている。そして、登録処理部１１は、図３（ｃ）のエッジの通過数に対して、図３（ａ）のフレームの受信タイミングは同期がとれていないと検出し、図３（ｂ）のフレームの受信タイミングは同期がとれていると検出する。このようにして、登録処理部１１は、図３（ｂ）に示したタイミングでフレーム送信を行った空気圧センサユニット２０は、図３（ｃ）のエッジの通過数に対応する車輪に取り付けられていることを検出する。なお、図３（ａ）、及び図３（ｂ）に示すように、フレームの送信タイミングが車輪毎に異なるのは、例えば車両９０の旋回などが原因である。また、車両９０の旋回時でなくても、各車輪のタイヤ空気圧の差が原因となり、フレームの送信タイミングは車輪毎に異なることになる。

続いて、登録処理部１１は、受信したフレームを復調して、各空気圧センサユニット２０のＩＤ情報を取得する。そして、登録処理部１１は、前述した自動位置検出で検出した車輪の位置に対応付けて、第１のメモリ１３に各ＩＤ情報を格納して、登録処理を終了する。

なお、本実施の形態では、登録処理によって、予め車両９０に装着されていたホイールの空気圧センサユニット２０のＩＤ情報（４つのＩＤ情報）だけでなく、新たに車両９０に装着するホイールの空気圧センサユニット２０のＩＤ情報（新規のＩＤ情報）も記録することができる。そのため、交換前とは別のタイヤ及びホイールに変更した場合であっても、各車輪の位置に対応付けて、第１のメモリ１３にＩＤ情報を格納することができる。

各タイヤの空気圧検出について説明する。車両の走行中に、各空気圧センサユニット２０から制御ユニット１０へ、空気圧情報及びＩＤ情報を含むフレームが送信される。制御ユニット１０は、送信されたフレームに含まれるＩＤ情報が、第１のメモリ１３でどの車輪に対応付けられているのかを検出し、フレームを送信した空気圧センサユニット２０がどの車輪に取り付けられているかを特定する。そして、制御ユニット１０は、各空気圧センサユニット２０から送信される空気圧情報に基づき、図４に示すように、例えばインジケータに車両９０の各タイヤの空気圧の表示を行う。その際、制御ユニット１０は、タイヤの空気圧が閾値以下であるタイヤの空気圧を強調表示する。

［実施の形態の効果］
本実施の形態では、ユーザからの登録指示を受け付ける初期化スイッチ５１を備えている。ユーザによって初期化スイッチ５１が操作されると、登録処理部１１が、ＩＤ情報を送信した各空気圧センサユニット２０がどの車輪に取り付けられているのかを検出し、各車輪に対応付けて、各空気圧センサユニット２０から送信されたＩＤ情報を登録する。本実施の形態では、ユーザからの登録指示に基づいて、ＩＤ情報の登録が必要なタイミングを判断できる。そのため、タイヤ及びホイール交換後などに適切なタイミングでＩＤ情報の自動登録を行うことができる。また、登録処理部１１が車輪位置検出を行うため、ユーザが全ての車輪に対して操作を行う必要がなく、容易にＩＤ情報を自動登録できる。

本発明は、ＩＤ登録装置などに適用可能である。

１ＩＤ登録装置
１０制御ユニット
１１登録処理部
１２第１の制御部
１３第１のメモリ
２０空気圧センサユニット
２１空気圧センサ
２２加速度センサ
２３第２のメモリ
２４第２の制御部
２５第２の通信機
３０車輪速センサ

Claims

車両の各車輪に取り付けられ、車輪における取付位置が所定の位置になるタイミングでのＩＤ情報の送信を前記車両の走行中に繰り返し行う複数の空気圧センサユニットと、
前記空気圧センサユニットの各々から前記ＩＤ情報を受信する受信機と、
前記車両に設けられ、ユーザからの登録指示を受け付けるスイッチと、
前記スイッチが前記登録指示を受け付けた場合に、前記車両の走行中における各車輪速センサの出力信号に基づく各車輪の回転位置情報と、前記受信機における前記ＩＤ情報の受信タイミングとの比較に基づいて、前記ＩＤ情報を送信した各空気圧センサユニットがどの車輪に取り付けられているのかを検出し、該検出結果に基づいて、各車輪に対応付けて、各空気圧センサユニットから受信したＩＤ情報を登録する登録処理部とを備える、ＩＤ登録装置。