JP2018039326A

JP2018039326A - タイヤ空気圧監視システム

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Publication number: JP2018039326A
Application number: JP2016173734A
Authority: JP
Inventors: 則昭岡田; Noriaki Okada
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2036-09-06
Also published as: JP6547714B2; WO2018047782A1; US20190184774A1; US11298990B2

Abstract

【課題】各車輪の近くにＬＦ電波を送信するためのアンテナなどを備えなくても良く、かつ、消費電流の増大を抑制しつつ、車両が発進する可能性があるときにより早くからタイヤ空気圧を検出できるようにする。【解決手段】センサ送受信機２を間欠的にＲＦ電波が受信可能な状態にする。また、車体側システム３からＲＦ電波としてバースト信号が送られてくると、それに伴ってセンサ送受信機２を連続的にＲＦ電波の受信が行える状態となるようにする。そして、センサ送受信機２がＲＦ電波を受信できるようになると、車体側システム３からのリクエスト信号に基づいてタイヤ空気圧に関するデータを車体側システム３に伝えることで、より早くからタイヤ空気圧を検出することが可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ空気圧監視システム（以下、ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring Systemという）に関するものである。

従来より、タイヤ空気圧監視システムの１つとしてダイレクト式のものがある（例えば、特許文献１参照）。このタイプのＴＰＭＳでは、タイヤが取り付けられた車輪側に、圧力センサ等が備えられたセンサ送信機が直接取り付けられている。また、車両側には、アンテナおよび受信機が備えられており、圧力センサ等での検出結果がセンサ送信機から送信されると、アンテナを介して受信機でその検出信号が受信され、タイヤ空気圧検出が行われる。

特開２０１３−００６５８８号公報

しかしながら、上記のＴＰＭＳでは、車両におけるイグニッションスイッチ（以下、ＩＧという）のオン中にしかタイヤ空気圧の検出を行わない。このため、ＩＧオン直後には駐車前に収集した空気圧情報しかなく、ＩＧオフ中の空気圧情報に基づいてタイヤ空気圧を検出することができない。ところが、車両の停止中においても、タイヤ空気圧の自然減やパンクによるタイヤ空気圧の減少も発生し得る。そのため、ＩＧオン後に、できるだけ早くタイヤ空気圧の検出が行われることが望まれる。

これに対して、各タイヤの近くにＬＦ電波を送信できるアンテナをそれぞれ配置すると共にＩＧオン後に各アンテナからＬＦ電波を送信させ、各タイヤに備えられたセンサ送信機に受信させることでセンサ送信機からタイヤ空気圧のデータを送信させるＴＰＭＳもある。しかし、各車輪の近くにＬＦ電波を送信できるアンテナを設置したり、ＬＦ電波を送信させるためのＬＦ送信ドライバが必要になるなど、部品点数の増加を招き、高コストなシステムになる。

このため、本発明者らは、ＬＦ電波の代わりに、ＲＦ（Radio Frequencyの略）電波を利用して、ＩＧオン後にセンサ送信機にＲＦ電波を送るようにすることについて検討を行った。ＲＦ電波は、各センサ送信機からタイヤ空気圧などの検出結果を送る際に用いられており、ＲＦ送信を行う送信部やアンテナが備えられているのに加えて、ＲＦ送信を行う送信部やＲＦ受信を行う受信部さらにはアンテナについては共通化が可能となっている。このため、ＲＦ送信を行う送信部とＲＦ受信を行う受信部の共通化、もしくは送信用と受信用のアンテナの共通化等により、部品点数の増加を抑制でき、低コストなシステムの実現が可能になる。ところが、ＲＦ受信を常に行えるようにすると、ＲＦ電波が高周波であるために消費電流が増大してしまう。センサ送信機はタイヤ内に備えられていて車体から隔離されているため、電池寿命の観点からも消費電流の低減が必須であり、単にＲＦ電波を利用してＩＧオン後にセンサ送信機にＲＦ電波を送るようにしたのでは、電池寿命の低下を招いてしまう。

本発明は上記点に鑑みて、各車輪の近くにＬＦ電波を送信するためのアンテナなどを備えなくても良く、かつ、消費電流の増大を抑制しつつ、車両が発進する可能性があるときにより早くからタイヤ空気圧を検出することが可能なＴＰＭＳ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ＴＰＭＳは、複数の車輪（４ａ〜４ｄ）それぞれに設けられ、該複数の車輪それぞれのタイヤ空気圧を検出するセンシング部（２１）と、タイヤ空気圧に関するデータを格納したフレームを作成する第１制御部（２２ａ）と、第１制御部が作成したフレームをＲＦ電波として送信する第１送信部（２２ｂ）と、ＲＦ電波を受信する第１受信部（２２ｃ）と、を有するセンサ送受信機（２）と、車体（５）側に設けられ、センサ送受信機から送信されたフレームを受信する第２受信部（３３ｂ）と、受信したフレームに基づいて複数の車輪それぞれのタイヤ空気圧を検出すると第２制御部（３３ｃ）と、第１受信部に受信させるＲＦ電波を送信する第２送信部（３３ａ）と、を有する車体側システム（３）と、を備えている。このような構成において、車体側システムでは、第２制御部にて車両（１）が発進する可能性があることを検出すると、ＲＦ電波として、センサ送受信機に対して第１受信部が連続的にＲＦ電波を受信可能な状態にするためのバースト信号を出力したのちフレームの送信を要求するリクエスト信号を出力する。そして、センサ送受信機では、第２制御部は、第１受信部を間欠的にＲＦ電波が受信可能な待機状態にすると共に、第１受信部が間欠的にＲＦ電波を受信可能な待機状態となっているときにバースト信号を受信すると、第１受信部を連続的にＲＦ電波を受信可能な状態としてリクエスト信号を受信させ、リクエスト信号が受信されると応答してフレームの送信を行う。

このように、センサ送受信機を間欠的にＲＦ電波が受信可能な状態にしている。また、車体側システムからＲＦ電波としてバースト信号が送られてくると、それに伴ってセンサ送受信機を連続的にＲＦ電波の受信が行える状態となるようにしている。そして、センサ送受信機がＲＦ電波を受信できるようになると、車体側システムからのリクエスト信号に基づいてタイヤ空気圧に関するデータを車体側システムに伝えることで、より早くからタイヤ空気圧を検出することが可能となる。

このとき、バースト信号を受信する前には、センサ送受信機をＲＦ電波の受信可能な待機状態としつつも、それを間欠的にしか行っていないため、消費電流の低減を図ることが可能となる。さらに、各車輪の近くにＬＦ電波を送信するためのアンテナなどを備える必要も無い。

したがって、各車輪の近くにＬＦ電波を送信するためのアンテナなどを備えなくても、消費電流の増大を抑制しつつ、より早くからタイヤ空気圧を検出することが可能なＴＰＭＳ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。

第１実施形態にかかるＴＰＭＳの全体構成を示す図である。センサ送受信機の詳細を示したブロック図である。車体側システムの詳細を示したブロック図である。車体側システムの制御部が実行する始動時検出処理の詳細を示したフローチャートである。図４Ａに続く始動時検出処理の詳細を示したフローチャートである。センサ送受信機の制御部が実行するセンサ応答処理の詳細を示したフローチャートである。図１に示すＴＰＭＳの作動を示したタイムチャートである。

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）
第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。なお、図１は、本実施形態にかかるＴＰＭＳの全体構成を示すブロック図であるが、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。

図１に示されるように、ＴＰＭＳは、車両１に取り付けられるもので、センサ送受信機２や車体側システム３を備えて構成されている。

図１に示されるように、センサ送受信機２は、車両１における各車輪４ａ〜４ｄに１つずつ取り付けられる。センサ送受信機２は、基本的には、車両１の走行中に、車輪４ａ〜４ｄに取り付けられたタイヤの空気圧やタイヤ内の温度を検出すると共に、その検出結果を示す検出信号のデータをフレーム内に格納して送信する送信機として機能する。また、センサ送受信機２は、後述するように車体側システム３から送信されるＲＦ電波を受信する受信機としても機能する。そして、センサ送受信機２は、ＲＦ電波を受信したときにも、タイヤ空気圧やタイヤ内の温度を検出して、その検出結果を示すデータをフレーム内に格納して送信するようになっている。

一方、車体側システム３は、車両１における車体５側に備えられ、センサ送受信機２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データ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ている。また、車体側システム３は、図示しないＩＧがオンされると、それに基づいてセンサ送受信機２に対してＲＦ電波を送信し、センサ送受信機２から早急にタイヤ空気圧やタイヤ内の温度の検出結果を伝えさせるようにしている。そして、車体側システム３では、タイヤ空気圧が異常になっていると、ユーザに対して報知することで、注意を促す。

図２および図３を参照して、これらセンサ送受信機２および車体側システム３の詳細構成について説明する。

図２に示されるように、センサ送受信機２は、センシング部２１、マイクロコンピュータ２２、電池２３およびアンテナ２４を備えた構成とされている。

センシング部２１は、圧力センサ２１ａや温度センサ２１ｂおよび加速度センサ２１ｃを備えた構成とされている。このため、センシング部２１では、圧力センサ２１ａや温度センサ２１ｂにて、タイヤ空気圧やタイヤ内の温度を示す検出信号（以下、タイヤ空気圧に関する検出信号という）を出力し、各検出信号をマイクロコンピュータ２２に入力する。また、センシング部２１では、加速度センサ２１ｃにて、各車輪４ａ〜４ｄそれぞれの径方向の加速度成分、つまり遠心方向の加速度成分を含む加速度の検出信号を出力し、それをマイクロコンピュータ２２に入力している。センシング部２１は、マイクロコンピュータ２２からの指令に基づいて所定の検出周期毎に加速度を検出している。また、センシング部２１は、マイクロコンピュータ２２からの指令があってから車両１が走行を継続している期間中、所定の定期送信周期毎にタイヤ空気圧やタイヤ内の温度を検出している。

マイクロコンピュータ２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のもので、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムにしたがって、所定の処理を実行する。具体的には、マイクロコンピュータ２２は、制御部２２ａや送信部２２ｂおよび受信部２２ｃなどを備えており、制御部２２ａの内蔵メモリに記憶されたプログラムに従って、タイヤ空気圧監視に関わる各種処理を行っている。

制御部２２ａは、第１制御部に相当するものであり、ＩＧがオフ中を含めて車両１が停止中には、ＩＧがオンされたときに車体側システム３から送信されるＲＦ電波をセンサ送受信機２で受信できるように、受信部２２ｃをＲＦ電波の受信可能な待機状態にする。ただし、受信部２２ｃを常にＲＦ電波の受信可能な待機状態にしておくと、ＲＦ電波が高周波であるために、消費電流の増大を招いてしまう。したがって、間欠的にＲＦ電波を受信可能な待機状態となるように、制御部２２ａは、例えば所定周期毎に受信部２２ｃをＲＦ電波の受信可能な待機状態にする。

具体的には、車体側システム３から、まず、ＲＦ電波として、各センサ送受信機２の受信部２２ｃが連続的にＲＦ電波を受信可能な状態にするためのバースト信号が送られてくる。そして、続けて、車体側システム３から、ＲＦ電波として、各センサ送受信機２に対してタイヤ空気圧やタイヤ内の温度の検出結果を示すデータ（以下、タイヤ空気圧に関するデータ）の送信を要求するリクエスト信号が送られてくる。

したがって、制御部２２ａは、バースト信号を受信すると、受信部２２ｃをＲＦ電波の受信可能な待機状態のまま維持し、続けてリクエスト信号が届くまでの間、その状態を維持する。より詳しくは、リクエスト信号には、各センサ送受信機２の固有識別情報（以下、ＩＤ情報という）が格納され、タイミングをずらして順番に各センサ送受信機２のＩＤ情報が含められたリクエスト信号が車体側システム３より出力される。このため、各センサ送受信機２の制御部２２ａは、自身のＩＤ情報を含むリクエスト信号を受信するまでの間、受信部２２ｃを連続的にＲＦ電波の受信可能な待機状態とし、そのリクエスト信号が届くと待機状態を解除する。勿論、バースト信号と同様の信号をノイズ的に受信してしまい、その後にリクエスト信号が届かない場合もあり得る。このため、リクエスト信号が所定時間届かなければ、制御部２２ａは、タイムアウトして、受信部２２ｃを再び間欠的にＲＦ信号を受信可能な待機状態に戻すようにすると好ましい。

そして、制御部２２ａは、自身のＩＤ情報を含むリクエスト信号を受信すると、その応答として、タイヤ空気圧に関するデータを車体側システム３に向けて送信するための処理を行う。具体的には、制御部２２ａは、センシング部２１からのタイヤ空気圧に関する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、その検出結果をタイヤ空気圧に関するデータとして各センサ送受信機２のＩＤ情報と共にフレーム内に格納する。そして、そのフレームを送信部２２ｂに送る。

また、ＩＧがオンされてからは、制御部２２ａは、車両１が走行中で有るか否かに応じて異なる動作を行う。すなわち、走行中にはタイヤ空気圧検出を行いたいため、制御部２２ａは、所定の定期送信周期毎に、センシング部２１にタイヤ空気圧やタイヤ内の温度を検出させ、それに基づいてタイヤ空気圧に関するデータを作成して送信部２２ｂに送る処理を行う。逆に、停車中にはタイヤ空気圧検出の必要性が高くない。また、センサ送受信機２では、ＩＧがオンかオフかを把握できない。このため、車両１が走行中でなければ、制御部２２ａは、基本的にはスリープ状態となり、所定周期毎にウェイクアップして受信部２２ｃをＲＦ電波の受信可能な待機状態にすることで、ＩＧオフ時と同様、間欠的にＲＦ電波を受信できるようにする。なお、車両１が走行中であるか否かについては、加速度センサ２１ｃの検出信号に基づいて検出できる。

送信部２２ｂは、第１送信部に相当し、アンテナ２４を通じて、制御部２２ａから送られてきたフレームを車体側システム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。本実施形態の場合、送信部２２ｂは、ＲＦ電波によってフレーム送信を行うＲＦ送信部を構成している。

受信部２２ｃは、第１受信部に相当し、アンテナ２４を通じて、車体側システム３から送られてきたＲＦ電波の受信を行う入力部としての機能を果たすものである。受信部２２ｃは、車体側システム３からＲＦ電波としてバースト信号やリクエスト信号が送られてくると、それを受信して制御部２２ａに伝える。受信部２２ｃは、通常はＲＦ電波の受信を行えない状態になっているが、制御部２２ａからの要求にしたがってＲＦ電波の受信可能な待機状態となる。

なお、ここでは送信部２２ｂと受信部２２ｃを別々の機能ブロックとして記載してあるが、これらについては共通化することが可能となる。すなわち、ＲＦ電波の送信と受信の機能は同じ構造によって実現できる。このため、送信部２２ｂと受信部２２ｃとを１つの送受信部として構成することができ、低コストなシステムを実現できる。勿論、送信部２２ｂと受信部２２ｃを別々の構成としても、アンテナ２４を共通化させられるため、その場合でも低コストなシステムの実現は可能である。

電池２３は、制御部２２ａなどに対して電力供給を行うものであり、この電池２３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加速度検出、制御部２２ａでの各種演算などが実行される。センサ送受信機２がタイヤ内に備えられることから、電池２３の取替えは容易ではなく、消費電流の抑制が必要となっている。このため、上記したように受信部２２ｃを稼動させる期間を短くできることで、消費電流の抑制を行えることが有効となる。

アンテナ２４は、車体側システム３から送信されてくるＲＦ電波の受信および車体側システム３へのＲＦ電波の送信を行う。ＲＦ電波の送受信を行うことから、アンテナ２４をＬＦ電波送信用とＲＦ電波送信用に別々のもので構成としても良いが、１つのアンテナで構成することで部品点数の削減による低コスト化を図ることができる。

このように構成されるセンサ送受信機２は、例えば、各車輪４ａ〜４ｄ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、ＩＧオン後には、該当車輪のタイヤ空気圧を検出し、各センサ送受信機２に備えられたアンテナ２４を通じて、タイヤ空気圧に関するデータを格納したフレームを送信する。また、車両１の走行中にも、該当車輪のタイヤ空気圧を検出し、各センサ送受信機２に備えられたアンテナ２４を通じて、所定の定期送信周期毎、例えば１分毎にタイヤ空気圧に関するデータを格納したフレームを送信する。

なお、タイヤ空気圧に関するデータについては、車両に備えられた各センサ送受信機２のＩＤ情報と共に送られている。そして、各車輪の位置については、車輪が車両のどの位置に取り付けられているかを検出する周知の車輪位置検出装置によって特定できる。このため、送受信機３０にＩＤ情報と共にタイヤ空気圧に関するデータを伝えることで、どの車輪のデータであるかが判別可能となっている。

一方、図３に示されるように、車体側システム３は、送受信機３０および報知装置３１を有した構成とされている。車体側システム３を構成する各部は、例えばＣＡＮ（Controller Area Networkの略）通信などによる車内ＬＡＮ（Local Area Networkの略）を通じて接続されている。このため、車内ＬＡＮを通じて各部が互いに情報伝達できるようになっている。

送受信機３０は、アンテナ３２およびマイクロコンピュータ３３を備えた構成とされている。

アンテナ３２は、各センサ送受信機２に対してＲＦ電波としてバースト信号やリクエスト信号を出力したり、センサ送受信機２からＲＦ電波として送信されたフレームの受信を行うもので、車体５に固定されている。送信および受信を行うのが共にＲＦ電波であることから、アンテナ３２をＲＦ電波送信用とＲＦ電波受信用とで共通化しており、部品点数の削減に伴って低コストなシステムにできるようにしている。

マイクロコンピュータ３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のもので、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムにしたがって、所定の処理を実行する。具体的には、マイクロコンピュータ３３は、送信部３３ａと受信部３３ｂおよび制御部３３ｃを有し、制御部３３ｃの内蔵メモリに記憶されたプログラムに従ってタイヤ空気圧監視に関わる各種処理を行っている。

送信部３３ａは、第２送信部に相当し、アンテナ３２を通じて、ＲＦ電波としてバースト信号やリクエスト信号の送信を行う出力部としての機能を果たすものである。送信部３３ａは、制御部３３ｃからの指示に従って、アンテナ３２を通じてＲＦ電波としてバースト信号やリクエスト信号を送信する。ＩＧがオフからオンに切り替わると、制御部３３ｃから送信部３３ａにバースト信号の出力の指示が出されるようになっており、これに伴って送信部３３ａからＲＦ電波としてバースト信号が送信される。引き続き、制御部３３ｃから送信部３３ａにリクエスト信号の出力の指示が出されるため、これに伴って送信部３３ａからＲＦ電波としてリクエスト信号が送信される。リクエスト信号には、各センサ送受信機２のＩＤ情報も含まれており、タイミングをずらして順番に各センサ送受信機２のＩＤ情報が含められたリクエスト信号が制御部３３ｃから伝えられ、送信部３３ａはそれを順番に各センサ送受信機２に向けて送信する。

受信部３３ｂは、第２受信部に相当し、アンテナ３２によって受信された各センサ送受信機２からのフレームを入力し、制御部３３ｃに送る入力部としての機能を果たす。

制御部３３ｃは、第２制御部に相当し、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各種信号処理および演算等を行うことによりタイヤ空気圧を求め、このタイヤ空気圧に基づいてタイヤ空気圧の低下を判定する。具体的には、制御部３３ｃは、タイヤ空気圧を警報閾値と比較し、タイヤ空気圧が警報閾値以下になるとタイヤ空気圧の低下と判定する。そして、制御部３３ｃは、タイヤ空気圧の低下が検知されると、その旨の信号を報知装置３１に出力する。これにより、車輪４ａ〜４ｄのいずれかのタイヤ空気圧が低下したことが報知装置３１に伝えられる。

また、制御部３３ｃは、ＩＧがオフからオンに切り替わると、送信部３３ａに対してバースト信号を出力させる指示を行う。これにより、送信部３３ａよりアンテナ３２を通じてＲＦ電波としてバースト信号が出力され、各センサ送受信機２の受信部２２ｃがＲＦ電波を受信可能な状態になる。さらに、制御部３３ｃは、バースト信号の出力の指示後に、各センサ送受信機２に対して順番に、タイヤ空気圧に関するデータの送信を指示するリクエスト信号を出力する。すなわち、リクエスト信号を車輪４ａ〜４ｄの数と対応する回数送信し、各リクエスト信号に各センサ送受信機２のＩＤ情報を順番に含めるようにしている。これにより、ＩＧがオフからオンに切り替わったときにも、各センサ送受信機２からタイヤ空気圧に関するデータが送受信機３０に送られ、各車輪４ａ〜４ｄのタイヤ空気圧の低下が判定されるようになっている。

報知装置３１は、ユーザであるドライバが車両の運転中に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。報知装置３１は、例えばメータ表示器や警報ランプなどで構成され、送受信機３０における制御部３３ｃからタイヤ空気圧の低下の報知を指示する報知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、本実施形態におけるＴＰＭＳが構成されている。続いて、上記のように構成されるＴＰＭＳの作動例について説明する。ただし、ＴＰＭＳの作動のうち、センサ送受信機２が定期送信のために行う各種処理や送受信機３０が定期送信されてきたフレームを受信したときに行うタイヤ空気圧の低下の判定などについては、従来と同様である。このため、ここでは主にＩＧがオフからオンに切り替わるときの処理について、図４Ａ、図４Ｂ、図５および図６を参照して説明する。

車体側システム３では、制御部３３ｃが所定の制御周期毎に図４Ａおよび図４Ｂに示す始動時検出処理を実行している。なお、以下では、簡易的に、車輪４ａ〜４ｄそれぞれに取り付けられた各センサ送受信機２のＩＤ情報をＩＤ１〜ＩＤ４として説明を行う。

まず、ステップＳ１００では、ＩＧ状態の認識処理を行う。これにより、ＩＧがオンであるかオフであるかが認識される。続いて、ステップＳ１０５に進み、ＩＧがオフからオンに切り替わったか否かを判定し、ＩＧがオフからオンに切り替わったらステップＳ１１０に進み、ＩＧがオフの状態もしくはオフからオンに切り替わってからオン継続中の状態のときにはステップＳ１００に戻る。

次に、ステップＳ１１０では、送信部３３ａに対してバースト信号の送信を指示する。これにより、送信部３３ａよりアンテナ３２を通じてバースト信号が送信される。このバースト信号が各センサ送受信機２で受信されると、各センサ送受信機２はＲＦ電波を受信可能な状態になる。

その後、ステップＳ１１５に進み、送信部３３ａに対してＩＤ１のセンサ送受信機２へリクエスト信号の送信を指示する。これにより、送信部３３ａよりアンテナ３２を通じてＩＤ情報としてＩＤ１を含むリクエスト信号が送信される。このリクエスト信号がＩＤ１のセンサ送受信機２で受信されると、ＩＤ１のセンサ送受信機２はそれに応答してタイヤ空気圧に関するデータを自身のＩＤ情報と共に格納したフレームを送信してくる。

このため、ステップＳ１２０において、ＩＤ１のセンサ送受信機２から正常応答が有ったか否かを判定する。ここで、ＩＤ１のセンサ送受信機２からの応答があり、ＩＤ１のＩＤ情報を含むフレームを受信するとステップＳ１２０で肯定判定される。また、当該フレームを受信しない場合やＩＤ１のセンサ送受信機２から何らかの異常応答が有った場合には否定判定される。なお、異常応答とは、センサ送受信機２において、例えばセンシング部２１の故障などによって正常にタイヤ空気圧に関するデータを伝えられない場合に行われる応答である。その場合には、センサ送受信機２から、異常応答であることを示すフレームが送信され、制御部３３ｃで異常応答であることが確認できるようになっている。

ステップＳ１２０で肯定判定されると、ステップＳ１２５およびステップＳ１３０に進み、今度はＩＤ２のセンサ送受信機２に対してＩＤ１のセンサ送受信機２と同様のことを行う。すなわち、送信部３３ａに対してＩＤ２のセンサ送受信機２へリクエスト信号の送信を指示することで、送信部３３ａよりアンテナ３２を通じてＩＤ２を含むリクエスト信号を送信させたのち、ＩＤ２のセンサ送受信機２から正常応答が有ったか否かを判定する。ここでも、ＩＤ２のセンサ送受信機２から正常応答があれば肯定判定され、無ければ否定判定される。

また、ステップＳ１３０で肯定判定されると、ステップＳ１３５およびステップＳ１４０に進み、今度はＩＤ３のセンサ送受信機２に対してＩＤ１のセンサ送受信機２と同様のことを行う。そして、ステップＳ１４０において、ＩＤ３のセンサ送受信機２から正常応答があれば肯定判定され、無ければ否定判定される。

さらに、ステップＳ１４０で肯定判定されると、ステップＳ１４５およびステップＳ１５０に進み、最後にＩＤ４のセンサ送受信機２に対してＩＤ１のセンサ送受信機２と同様のことを行う。そして、ステップＳ１５０において、ＩＤ４のセンサ送受信機２から正常応答があれば肯定判定され、無ければ否定判定される。ここでも肯定判定されると、ステップＳ１５５に進み、ＩＤ１〜ＩＤ４のすべてのセンサ送受信機２について、タイヤ空気圧の認識を完了して処理を終了する。

一方、ステップＳ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０において否定判定された場合には、それぞれステップＳ１６０、Ｓ１７０、Ｓ１８０、Ｓ１９０に進み、異常応答が有ったか否かを判定する。異常応答が有った場合には、タイヤ空気圧検出が行えないため、そのまま処理を終了する。この場合、例えば報知装置３１に対してタイヤ空気圧検出が行えないことを示す信号を送り、報知装置３１を通じてユーザにタイヤ空気圧が行えないことを報知するようにしても良い。

また、異常応答が無い場合には、それぞれステップＳ１６５、Ｓ１７５、Ｓ１８５、Ｓ１９５に進み、応答が無いまま所定時間が経過してＴＩＭＥＯＵＴしたか否かを判定する。ここで肯定判定された場合にも処理を終了し、否定判定された場合には、それぞれステップＳ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０に戻って処理を繰り返す。

以上のような処理が行われる。そして、各車輪４ａ〜４ｄのタイヤ空気圧の認識が完了した場合には、そのタイヤ空気圧タイヤ空気圧が低下しているか否かを判定し、タイヤ空気圧が低下していれば、報知装置３１に対してタイヤ空気圧の低下の報知を指示する。これにより、報知装置３１を通じて、ユーザにタイヤ空気圧の低下を報知することが可能となる。

一方、センサ送受信機２では、制御部２２ａが所定の制御周期毎に図５に示すセンサ応答処理を実行している。

まず、ステップＳ２００では、加速度認識処理として、加速度センサ２１ｃの検出信号から加速度の認識を行う。そして、ステップＳ２１０に進み、走行加速度を認識したか否かを判定する。車両１が走行すると、加速度センサ２１ｃの検出信号に、重力加速度に加えてセンサ送受信機２が取り付けられた車輪４ａ〜４ｄの回転に基づく遠心方向の加速度成分が含まれることになる。この遠心方向の加速度成分を走行加速度として、遠心方向の加速度成分が認識されれば走行加速度が認識されたとしている。そして、ステップＳ２１０で否定判定されるとステップＳ２２０に進み、間欠ＲＦ受信処理を行う。つまり、制御部２２ａは、受信部２２ｃを間欠的にＲＦ電波を受信可能な待機状態とする。

この後、ステップＳ２３０に進み、ＲＦ電波の受信、具体的にはバースト信号の受信が有ったか否かを判定し、受信が有るまでは上記ステップＳ２００〜Ｓ２２０の処理を繰り返し、受信が有るとステップＳ２４０に進む。

そして、ステップＳ２４０では、連続ＲＦ受信処理を行う。つまり、制御部２２ａは、受信部２２ｃを連続的にＲＦ電波を受信可能な待機状態とする。これにより、受信部２２ｃは、リクエスト信号が届くまで連続的にＲＦ電波の受信可能な待機状態となる。この後、ステップＳ２５０において、自身のＩＤ情報を含むリクエスト信号を受信したか否かを判定し、受信していればステップＳ２６０に進み、リクエスト信号に対する応答として、タイヤ空気圧に関するデータを自身のＩＤ情報と共に格納したフレームをＲＦ電波として送信させる。また、リクエスト信号を受信していなければステップＳ２７０に進み、リクエスト信号を受信しないまま所定時間が経過してＴＩＭＥＯＵＴしたか否かを判定する。そして、ＴＩＭＥＯＵＴするまではステップＳ２４０、Ｓ２５０の処理を繰り返し、ＴＩＭＥＯＵＴすると処理を終了してステップＳ２００から処理を再び繰り返す。

一方、ステップＳ２１０で肯定判定されると、ステップＳ２８０に進み、走行中における定期ＲＦ送信モードが設定される。これにより、所定の定期送信周期毎にタイヤ空気圧に関するデータを自身のＩＤ情報と共に格納したフレームを送信させるという定期送信が行われる。

図６は、上記のような作動が行われたときのタイムチャートである。この図に示されるように、時点ｔａ以前のＩＧがオフのときには、各センサ送受信機２は、ＲＦ電波を間欠的に受信可能な待機状態となっている。ここでは、例えばバースト信号の送信時間ＴＢよりも短い時間間隔とされた所定の周期Ｔ毎にＲＦ電波を受信可能な待機状態となるようにしており、期間ｔの間にＲＦ電波が受信可能となる。この期間ｔにおける消費電流は例えば１２ｍＡとなっている。

そして、時点ｔａにおいてＩＧがオフからオンに切り替わると、車体側システム３の送受信機３０からＲＦ電波としてバースト信号が送信される。このバースト信号が各センサ送受信機２で受信されると、各センサ送受信機２は、自身のＩＤ情報が付されたＲＦ電波、つまりリクエスト信号が届くまでの期間、ＲＦ電波が受信可能な待機状態になる。

この後、時点ｔｂにおいて、車体側システム３は、ＩＤ１のリクエスト信号を出力したのち、センサ送受信機２からの応答によるＲＦ電波を受信できるようにＲＦ電波が受信可能な待機状態となる。一方、ＩＤ１のセンサ送受信機２は、リクエスト信号に応答してＲＦ電波の受信可能な状態を解除し、時点ｔｃにおいてリクエスト信号に対する応答としてタイヤ空気圧に関するデータを含むフレームを送信する。

また、時点ｔｄにおいて車体側システム３からＩＤ２のリクエスト信号が出力されると、上記と同様のことが行われ、時点ｔｅにおいてＩＤ２のセンサ送信機からタイヤ空気圧に関するデータを含むフレームが送信される。同様に、時点ｔｆにおいて車体側システム３からＩＤ３のリクエスト信号が出力されると、時点ｔｇにおいてＩＤ３のセンサ送信機からタイヤ空気圧に関するデータを含むフレームが送信される。最後に、時点ｔｈにおいて車体側システム３からＩＤ４のリクエスト信号が出力されると、時点ｔｉにおいてＩＤ４のセンサ送信機からタイヤ空気圧に関するデータを含むフレームが送信される。

このようにして、車体側システム３からのリクエスト信号に応答してＩＤ１〜ＩＤ４の各センサ送受信機２からタイヤ空気圧に関するデータを含むフレームが送られ、それが車体側システム３に受信されることで各車輪４ａ〜４ｄのタイヤ空気圧が検出される。したがって、ＩＧがオンからオフに切り替わって直ぐに各車輪４ａ〜４ｄのタイヤ空気圧を検出することが可能となる。また、各センサ送受信機２については、連続的にではなく間欠的にＲＦ電波が受信可能となる待機状態とされることから、消費電流の低減を図ることが可能となる。そして、各センサ送受信機２において間欠的にＲＦ電波が受信可能となる周期Ｔをバースト信号の送信時間よりも短くしているため、各センサ送受信機２で確実にバースト信号を受信することが可能となる。

この後は、各センサ送受信機２は、走行加速度が認識されていなければ、一定時間経過後の時点ｔｊより、再び間欠的にＲＦ電波が受信可能となる待機状態になる。そして、走行加速度が認識されると、タイヤ空気圧に関するデータを定期送信周期毎に送信する定期ＲＦ送信モードとなる。

以上説明したように、本実施形態にかかるＴＰＭＳでは、センサ送受信機２を間欠的にＲＦ電波が受信可能な状態にしている。また、車体側システム３からＲＦ電波としてバースト信号が送られてくると、それに伴ってセンサ送受信機２を連続的にＲＦ電波の受信が行える状態となるようにしている。そして、センサ送受信機２がＲＦ電波を受信できるようになると、車体側システム３からのリクエスト信号に基づいてタイヤ空気圧に関するデータを車体側システム３に伝えることで、より早くからタイヤ空気圧を検出することが可能となる。

このとき、バースト信号を受信する前には、センサ送受信機２をＲＦ電波の受信可能な待機状態としつつも、それを間欠的にしか行っていないため、消費電流の低減を図ることが可能となる。さらに、各車輪の近くにＬＦ電波を送信するためのアンテナなどを備える必要も無い。

（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、ここで説明したＴＰＭＳは、車両１が発進する可能性があることを検出した場合に、タイヤ空気圧の検出が早急に行われるようにするというものである。そして、上記実施形態では、車両１が発進する可能性がある状況として、例えばＩＧがオフからオンに切り替わったときを一例として挙げているが、以下に説明する他の条件を含めて、少なくとも１つの条件を満たしたときに、車両１が発進する可能性があることを検出しても良い。例えば、機械式のキーもしくはリモートキーによってドアがロック状態からアンロック状態に切替えられたことを条件として、車両１が発進する可能性があると判定しても良い。また、機械式のキーを使用せずにスマートキー（登録商標）と呼ばれる電子キーを用いて車両１のドア開閉を自動的に行うスマートキーシステム（登録商標）がある。このシステムにおいて、電子キーがドアから所定の認証範囲内にあると認証されたときに、車両が発進する可能性があることを検出しても良い。

また、上記実施形態において、車体側システム３の送受信機３０にＲＦ電波の送信と受信を行うことができる送信部３３ａや受信部３３ｂを備えるようにした。これに対して、ＲＦ電波の送信と受信、つまり双方向通信を行うことが可能な構成が他のシステムに備えられている場合には、そこでセンサ送受信機２との双方向通信を行うようにすることで、部品の共有化が図れ、さらに部品点数の削減を図ることが可能となる。例えば、スマートキーシステムでは、車両１に電子キーとの双方向通信を行うシステムが備えられていることから、そのシステムを利用してセンサ送受信機２との双方向通信を行うことも可能である。

さらに、上記実施形態では、車両１を発進させる際に操作される起動スイッチとしてＩＧを例に挙げて説明したが、これは内燃機関車両に対して本発明が適用された場合を例に挙げて説明したのであり、起動スイッチが必ずしもＩＧであるとは限らない。例えば、電気自動車やハイブリッド車両などであれば、起動スイッチがプッシュスイッチなどで構成されている場合も有り、そのような場合に対しても本発明を適用可能である。

１車両
２センサ送受信機
３車体側システム
５車体
２１センシング部
２２マイクロコンピュータ
２３電池
３０送受信機
３１報知装置
３３マイクロコンピュータ

Claims

車体（５）に対してタイヤを備えた複数の車輪（４ａ〜４ｄ）が取り付けられた車両（１）に適用されるタイヤ空気圧監視システムであって、
前記複数の車輪それぞれに設けられ、該複数の車輪それぞれのタイヤ空気圧を検出するセンシング部（２１）と、前記タイヤ空気圧に関するデータを格納したフレームを作成する第１制御部（２２ａ）と、前記第１制御部が作成した前記フレームをＲＦ電波として送信する第１送信部（２２ｂ）と、ＲＦ電波を受信する第１受信部（２２ｃ）と、を有するセンサ送受信機（２）と、
前記車体側に設けられ、前記センサ送受信機から送信されたフレームを受信する第２受信部（３３ｂ）と、受信した前記フレームに基づいて前記複数の車輪それぞれのタイヤ空気圧を検出する第２制御部（３４ｃ）と、前記第１受信部に受信させるＲＦ電波を送信する第２送信部（３３ａ）と、を有する車体側システム（３）と、を備え、
前記車体側システムでは、前記第２制御部にて前記車両が発進する可能性があることを検出すると、ＲＦ電波として、前記センサ送受信機に対して前記第１受信部が連続的にＲＦ電波を受信可能な状態にするためのバースト信号を出力したのち前記フレームの送信を要求するリクエスト信号を出力し、
前記センサ送受信機では、前記第２制御部は、前記第１受信部を間欠的にＲＦ電波が受信可能な待機状態にすると共に、前記第１受信部が間欠的にＲＦ電波を受信可能な待機状態となっているときに前記バースト信号を受信すると、前記第１受信部を連続的にＲＦ電波を受信可能な状態として前記リクエスト信号を受信させ、前記リクエスト信号が受信されると応答して前記フレームの送信を行うタイヤ空気圧監視システム。
前記第１受信部を間欠的にＲＦ電波が受信可能な待機状態にする周期（Ｔ）を前記バースト信号の送信時間よりも短くしている請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システム。
前記第１制御部は、前記リクエスト信号を受信すると、前記第１受信部をＲＦ電波が受信可能な待機状態から解除したのち、前記フレームの送信を行う請求項１または２に記載のタイヤ空気圧監視システム。
前記複数の車輪それぞれに備えられた前記センサ送受信機は固有識別情報を有しており、
前記第２制御部は、前記リクエスト信号に前記複数の車輪それぞれに備えられた前記センサ送受信機の固有識別情報を順番に付して、異なるタイミングで前記センサ送受信機それぞれに対して前記リクエスト信号を送信する請求項１ないし３のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧監視システム。
前記センサ送受信機は、加速度センサ（２１ｃ）を有し、該加速度センサの検出信号に基づいて前記車両の走行加速度を検出しており、前記第１制御部は、前記リクエスト信号に応答して前記フレームの送信を行ったのち前記走行加速度が検出されないと、一定時間経過後に、再び前記第１受信部を間欠的にＲＦ電波が受信可能な待機状態にする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧監視システム。
前記第１送信部と前記第１受信部とは共通化されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧監視システム。
前記第２送信部と前記第２受信部とは共通化されている請求項１ないし６のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧監視システム。
前記車両に備えられるイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わることと、機械式キーもしくはリモートキーによって前記車両のドアがロック状態からアンロック状態に切替えられたこと、電子キーが前記車両のドアから所定の認証範囲内にあると認証されたことの少なくとも１つの条件を満たすと、前記車両が発進する可能性があることを検出する請求項１ないし７のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧監視システム。