JP4017162B2

JP4017162B2 - タイヤ空気圧監視装置

Info

Publication number: JP4017162B2
Application number: JP2004015967A
Authority: JP
Inventors: 圭勇金
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2024-01-23
Also published as: JP2005206073A

Description

本発明は、タイヤ空気圧監視装置に関する。

車両を円滑に走行させるために、タイヤなどの車両の構成要素に対して、様々な車両の点検作業が行われている。例えば、始業前点検作業として、タイヤの空気圧の点検などが行なわれる。この作業を確実にかつ容易に行なうために、近年、タイヤ空気圧を測定するタイヤ空気圧監視システムが、車内に組込まれるようになってきた。

このシステムでは、タイヤの空気圧は、空気圧センサユニットによって、随時測定される（図８参照）。測定された空気圧データは、無線通信により、タイヤの空気圧の測定を制御するタイヤ空気圧監視装置（ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）−ＥＣＵ（Electronic Control Unit））に通知される。そして、通知された測定データは、図示しないモニタを介して、点検作業を行う者が確認可能である。なお、タイヤ空気圧監視装置は、車内に備え付けとなっており、例えば、車両の購入時に、車内の所定の位置に設置される（特許文献１参照）。
特開２００２−３１６５２０号公報（段落[０００８]〜[００１０]）

しかし、従来のタイヤの空気圧を監視する装置として作成されたＴＰＭＳ−ＥＣＵ装置は、車内に備え付けられている構造となっている。よって、従来のＴＰＭＳ−ＥＣＵ装置によって、始業前にタイヤの空気圧の点検作業を行う際には、主にドライバなどの作業を行う者が、車両のドアを開け、車に乗り込んで、車両のアクセサリの電源および車両のエンジンの電源をオンにしてから、車内に設置されたＴＰＭＳ−ＥＣＵ装置のモニタ（表示部）を確認することとなるために、作業を行う者にとって、面倒である。よって、始業前のタイヤの空気圧の点検作業を行う者が、車両の外から容易に点検作業を実施することができなかった。

そこで、本発明は、前記した問題を解決し、始業前のタイヤの空気圧の点検作業を、車両の外から容易に実施できるようにすることを主な目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置は、車両のタイヤに装着される空気圧センサユニットから送信される空気圧データを受信する通信アンテナと、前記空気圧データに関する処理を行う空気圧情報処理部と、前記空気圧データを表示する表示部とを備え、前記タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置であって、
前記タイヤ空気圧監視装置は前記車両の内部の所定位置に着脱自在に設置され、前記車両の外部からも前記タイヤ空気圧監視装置を用いて前記タイヤの空気圧を監視でき、
前記タイヤ空気圧監視装置は前記車両の内部の所定位置に設置され、前記タイヤ空気圧監視装置のＩＤが前記車両に予め登録されたＩＤと一致したとき、前記車両の車内制御ネットワークを介して前記車両の少なくとも１つのＥＣＵ（Electronic Control Unit）に対して始動指示を行うことを特徴とする。

タイヤ空気圧監視装置を車両の内部の所定位置に着脱自在に設置するので、タイヤ空気圧監視装置を車外（車両の外部）に持ち出すことが可能となる。その結果、主にドライバなどの作業を行う者が、始業前のタイヤの空気圧の点検作業を、車両の外から容易に実施することができる。そして、タイヤ空気圧監視装置を車両の内部の所定位置に着脱自在に設置するので、車両のユーザは、タイヤ空気圧監視装置を、車両の購入時だけでなく、後付でいつでも購入することができる。その結果、ユーザの予算に合わせたタイヤ空気圧監視装置の導入が可能となる。
さらに、タイヤ空気圧監視装置は、イモビライザ機能を提供する。つまり、車両は、タイヤ空気圧監視装置なしに走行できないので、タイヤ空気圧監視装置を有していない第３者による盗難を防止できる。

請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項１に記載のタイヤ空気圧監視装置であって、前記タイヤ空気圧監視装置は、集積回路として構成されることを特徴とする。

なお、タイヤ空気圧監視装置を集積回路で構成したので、タイヤ空気圧監視装置を、例えば、ＩＣカードのような小型で軽量な回路として構成でき、車外に持ち出す場合の携帯性が向上する。

請求項３に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置であって、前記タイヤ空気圧監視装置は、前記空気圧センサユニットと接近して無線通信可能となる場合に、前記タイヤ空気圧監視装置の通信アンテナが、前記空気圧センサユニットに、前記タイヤ空気圧データの要求メッセージを送信することを特徴とする。

これにより、作業を行う者が、実際にスイッチを押さなくても前記空気圧センサユニットに前記タイヤ空気圧データの要求メッセージを送信するので、作業を行う者への負担が軽減される。

請求項４に記載のタイヤ空気圧監視装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧監視装置であって、前記表示部は、タイヤを含む車両の表示と、前記車両の表示における各タイヤの近傍に前記タイヤ空気圧データを表示するタイヤ空気圧データの表示と、を含めて表示することを特徴とする。

これにより、作業を行う者は、各タイヤに対応するタイヤ空気圧データの表示を参照することにより、始業前のタイヤの空気圧の点検作業を、容易に実施することが可能となる。

本発明によれば、作業を行う者が車両の外部から容易にタイヤ空気圧の点検作業を行うこと、および、タイヤ空気圧監視装置の後付を行うことが可能となった。

以下に、本発明が適用される車内システム１０の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施形態の車内システム１０の構成について、図１から図３を参照して説明する。

図１は、タイヤ空気圧監視装置１１の利用方法の説明図である。まず、図１（Ａ）に示すように、道路を走行する車両１は、車両１が走行する際に道路と面するタイヤ２と、後方を確認する際に使用されるドアミラー４と、を有している。次に、各タイヤ２には、その空気圧を測定する空気圧センサユニット３が付され（図２参照）、タイヤ２の空気圧が随時測定されている。さらに、測定されたタイヤ２の空気圧データは、空気圧センサユニット３からタイヤ２の測定データを受信するタイヤ空気圧監視装置１１によって読み取られ、適宜ユーザ（車両１のドライバなど）によって参照されるために、表示される。

なお、図１に示す本発明の特徴は、タイヤ空気圧監視装置１１が、車両１から着脱可能となることである。よって、タイヤ空気圧監視装置１１は、車両１から離してユーザに把持させてもよいし、車両１の内部にある監視装置接続用ソケット１２に接続してもよい（図１（Ｂ）参照）。ここで、タイヤ空気圧監視装置１１を監視装置接続用ソケット１２に接続することで、従来の備え付け型のＥＣＵと同様に、タイヤ空気圧監視装置１１から提示される空気圧測定データを、車内で（例えば運転席で）随時確認することができる。さらに、タイヤ空気圧監視装置１１は着脱可能なので、車両１のユーザは、所望のメーカのタイヤ空気圧監視装置１１を、車両１の購入前だけでなく、車両１の購入後にも追加で利用することができる。なお、タイヤ空気圧監視装置１１と監視装置接続用ソケット１２とは、電気コネクタを介して接続される。また、タイヤ空気圧監視装置１１をユーザに把持させることで、主にドライバなどの作業を行う者による車両１の点検を車両１の外からでも効率的に実行させることができる。

図２は、車両１の各構成要素への制御を行う車内システム１０の構成図である。車内システム１０は、図示しないエンジンやトランスミッションなどの車両１の各構成要素を制御するための制御装置であるＥＣＵ群と、それらのＥＣＵ群を互いに接続して制御情報を中継する車内制御ネットワーク１９と、を含めて構成される。ここで、車内制御ネットワーク１９は、例えば、ＣＡＮ（Control Area Network）プロトコルに従ってデータを通信する。

ここで、車内システム１０のＥＣＵ群は、タイヤ２の空気圧の測定を制御するタイヤ空気圧監視装置１１（ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）−ＥＣＵ）と、エンジンに提供する燃料を調節するエンジン制御装置１３（ＦＩ（Fuel Injection）−ＥＣＵ）と、トランスミッションを制御するためのトランスミッション制御装置１４（ＴＭ（TransMission）−ＥＣＵ）と、パワーステアリングを制御するためのパワーステアリング制御装置１５（ＰＳ（Power Steering）−ＥＣＵ）と、を含めて構成される。なお、タイヤ空気圧監視装置１１は、監視装置接続用ソケット１２と接続することによって、車内制御ネットワーク１９と通信が可能となる。また、タイヤ空気圧監視装置１１は、空気圧センサユニット３から、センサ側アンテナ３５を介して、空気圧データを無線通信で受信する。

そして、車内システム１０は、経路に従って進行方向を案内するカーナビゲーション装置１７と、有料道路の料金を電子的に支払う処理を行うＥＴＣ装置１８（Electronic Toll Collection装置）と、をさらに含めて構成されてもよい。なお、ＥＴＣは、料金所に設置された無線機（図示は省略）と、車に設置されたＥＴＣ装置１８とで無線通信を行ない、車の確認と料金決済を行うことで、有料道路の料金を電子的に支払えるようにするシステムである。これらのカーナビゲーション装置１７およびＥＴＣ装置１８が扱うデータは、車内制御ネットワーク１９を介して、各ＥＣＵが利用可能である。

図３は、タイヤ空気圧監視装置１１および空気圧センサユニット３の構成図である。まず、空気圧センサユニット３は、タイヤ２の状態を測定するセンサを有している。つまり、空気圧センサユニット３は、温度を測定する温度センサ３３と、タイヤ２の空気圧を測定する圧力センサ３２と、を含む。また、空気圧センサユニット３は、温度センサ３３および圧力センサ３２からの測定データを処理するＣＰＵ３１（Central Processing Unit）と、測定データを無線通信により他装置へ通知するセンサ側アンテナ３５と、リチウム電池等で構成されて空気圧センサユニット３に電源を供給する電源３４と、を含めて構成される。

なお、圧力センサ３２及び温度センサ３３の出力である測定データは、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換回路（図示せず）を介してデジタル値に変換され、ＣＰＵ３１に入力される。そして、センサ側アンテナ３５は、例えば、所定の周波数（３１５ＭＨｚ）のＰＣＭ（Pulse Code Modulation）デジタル送信を用いて、測定データを定期的に送信しつづける。また、ＣＰＵ３１は、センサ側アンテナ３５から測定データの送信要求を受信すると、測定データの送信周期に係らず、最新の測定データを即時送信するように制御する。

次に、タイヤ空気圧監視装置１１は、タイヤ空気圧監視装置１１が他装置と通信する際に使用される通信部２０と、制御データを処理する制御データ処理部５０と、液晶ディスプレイなどにより構成されタイヤ２の測定データなどを表示する表示部４０と、を含めて構成される。以下、タイヤ空気圧監視装置１１の構成要素について、具体的に説明する。

タイヤ空気圧監視装置１１の通信部２０は、監視装置接続用ソケット１２と接続するためのインタフェースとなる車内制御ネットワーク接続部２１と、測定データを無線通信により他装置から受信する監視装置の通信アンテナ２２と、を含めて構成される。なお、タイヤ空気圧監視装置１１（車内制御ネットワーク接続部２１）は、例えば、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）規格のＰＣカードとして構成され、活線挿抜が可能である。また、タイヤ空気圧監視装置１１は、ＩＣカードとして構成されてもよい。そして、監視装置の通信アンテナ２２は、センサ側アンテナ３５に近づけることにより、無線通信可能となる。

タイヤ空気圧監視装置１１の制御データ処理部５０は、車両１を制御するための情報を処理する車両制御情報処理部５１と、タイヤ２の測定データを要求および受信する空気圧情報処理部５２と、車内制御ネットワーク接続部２１が監視装置接続用ソケット１２と接続したかどうかの接続情報を検出するネットワーク接続検出部５３と、ネットワーク接続検出部５３の接続情報を元に各制御装置に動作を指示する制御装置動作指示部５４と、を含めて構成される。

以上、車内システム１０の構成について、説明した。次に、本実施形態の車内システム１０の動作のうち、タイヤ２の測定データの表示処理について、図１から図３を参照しつつ、図４に沿って説明する。

まず、タイヤ空気圧監視装置１１は、前準備として、主にドライバなどの作業を行う者によって把持される（Ｓ１０１）。次に、タイヤ空気圧監視装置１１は、空気圧センサユニット３に測定データを要求する（Ｓ１０２）。これは例えば、作業を行う者が、タイヤ空気圧監視装置１１をタイヤ２に近づけることにより、無線通信が可能になった（電波が到達した）ときを契機として、要求が行われる。また、作業を行う者が、例えば、空気圧確認スイッチＢＴ３（図５参照）を押すことにより、手作業で要求を発生させてもよい。

そして、空気圧センサユニット３は、測定データの要求を受けてタイヤ２の測定を行い、測定データを作成する（Ｓ１０３）。なお、測定データは、圧力センサ３２によって測定された空気圧データを少なくとも含むものとし、温度センサ３３によって測定された温度データなどのタイヤ２に関する他のデータを含めてもよい。さらに、空気圧センサユニット３は、タイヤ空気圧監視装置１１に測定データを通知する（Ｓ１０４）。

そして、タイヤ空気圧監視装置１１は、表示部４０に通知を受けた測定データを表示する（Ｓ１０５）。図５は、タイヤ２の測定データの表示画面図である。表示部４０は、車両ＩＤを含む車両１に関する情報を表示する車両情報表示部４１と、タイヤＩＤを含むタイヤ２の測定データを表示する空気圧表示部４２と、を含めて構成され、カーナビゲーションに関する情報を表示するカーナビゲーション情報表示部４３と、ＥＴＣに関する情報を表示するＥＴＣ情報表示部４４と、車両１を制御するための情報を表示する車内制御情報表示部４５と、をさらに含めてもよい。なお、車内制御情報は、タイヤ空気圧監視装置１１とは別のＥＣＵが扱う情報である。
なお、図５は、カーナビゲーション情報表示部４３、ＥＴＣ情報表示部４４、および、車内制御情報表示部４５を併せて表示する一例を示したが、これらの情報のうち同時に表示する情報を、１つだけにしてもよい。その場合、タイヤ空気圧監視装置１１は、切替ボタンＢＴの押下を契機に、表示する情報を切り替える。
また、タイヤ空気圧監視装置１１は、図５に示すように、電源のオンオフを指示させるための電源オンオフスイッチＢＴ２と、タイヤへ向けて送信するトリガ信号の送信を指示させるための空気圧確認スイッチＢＴ３を含めて構成される。

なお、測定データの要求（Ｓ１０２）および測定データの通知（Ｓ１０４）において、タイヤ空気圧監視装置１１の位置は自由に決められるために、空気圧センサユニット３とタイヤ空気圧監視装置１１との位置関係によっては、電波が届きにくくなる場合もある。そこで、空気圧センサユニット３とタイヤ空気圧監視装置１１とで直接に無線通信を行う替わりに、両装置の無線通信データを中継するためのドアミラー用アンテナ４Ａを設ける構成としてもよい（図６参照）。なお、ドアミラー４は、前方座席付近の車両１の外側に位置するので、ドアミラー用アンテナ４Ａは、座席付近に位置するタイヤ空気圧監視装置１１と、車両１の外側に位置する空気圧センサユニット３との通信を中継するのに適している。

また、監視装置接続用ソケット１２は、運転手の手の届くところ（運転席の近傍）に配置することにより、運転手の操作および着脱が容易に行えるという利点を生ずる。運転席の近傍とは、例えば、運転席ダッシュボード、インスツルメンタルパネル、センタコンソール、運転席の天井である。

以上、タイヤ２の測定データの表示処理について、説明した。次に、本実施形態の車内システム１０の動作のうち、タイヤ空気圧監視装置１１を車内システム１０に接続する動作について、図１から図６を参照しつつ、図７に沿って説明する。本動作は、タイヤ空気圧監視装置１１を車両１を動作させるために必要な装置（イモビライザ機能を搭載した装置）として動作させる一例を示すものである。これにより、タイヤ空気圧監視装置１１を有しない者による車両１の盗難を防ぐことができ、セキュリティが向上する。

まず、初期状態として、車両１の各構成要素（エンジン、トランスミッションなど）は、運転者からの操作を受け付けない。これは、タイヤ空気圧監視装置１１が監視装置接続用ソケット１２に接続されていない状態において、盗難されることを防ぐためである。

次に、タイヤ空気圧監視装置１１は、監視装置接続用ソケット１２に設置される（Ｓ２０１）。すると、ネットワーク接続検出部５３は、車内制御ネットワーク接続部２１から監視装置接続用ソケット１２に接続された旨を示す接続情報を取得する（Ｓ２０２）。ここで、タイヤ空気圧監視装置１１および監視装置接続用ソケット１２は、互いに認証処理を行い、接続されたタイヤ空気圧監視装置１１に車両１の運転許可を与えるべきかを検証してもよい。なお、認証処理は、例えば、車両１に予め登録されたタイヤ空気圧監視装置１１のＩＤと、今回接続されたタイヤ空気圧監視装置１１のＩＤとを比較して、一致する場合に、車両１の運転許可を与える処理である。なお、タイヤ空気圧監視装置１１は、ＩＤなどのデータを保持するために、ＲＡＭ（Random-Access Memory）などの記憶手段を有する。

そして、制御装置動作指示部５４は、接続情報を元に車内システム１０の各制御装置へ動作を指示する（Ｓ２０３）。さらに、車内システム１０は、動作の指示を受けて、車両１の各構成要素に走行の許可を与える（Ｓ２０４）。その後、運転者の操作により、車両１は走行する。

なお、タイヤ空気圧監視装置１１を車両と着脱可能にすることにより、車両の購入時だけでなく、後付でいつでもタイヤ空気圧監視装置１１を購入することができる。その結果、ユーザの予算に合わせたタイヤ空気圧監視装置の導入が可能となる。

ところで、タイヤの空気圧が適正か否かを判定した結果を、車両の外部にいるユーザに所持される携帯電話やＰＨＳ（簡易型携帯電話）等の携帯端末に通知することが、特開２００３−３４１３１７号公報（［請求項１］〜［請求項３］、［発明の効果］、［図１］等）、および、特開２００３−３４１３１８号公報（［請求項２］、［請求項４］、［発明の効果］、［図１］等）に記載されている。これにより、タイヤの空気圧を車両の外部から簡単に確認できるので、始業前のタイヤの空気圧の点検作業が容易になる。しかし、特開２００３−３４１３１７号公報、および、特開２００３−３４１３１８号公報は、タイヤの空気圧を監視する装置が車内に組み込まれていることを前提としているので、本発明の目的とする後付を容易に行うという課題の達成が困難である。この点からも本発明は優れた効果を奏するものである。

以上説明した本発明は、以下のように発明の趣旨を逸脱しない範囲で広く変形実施することができる。

例えば、タイヤ空気圧監視装置１１と、監視装置接続用ソケット１２との接続および車両１の運転の可否判断は、両ハードウェアが必ずしも接触している必要は無く、所定の範囲内に接近したことをもって、接続がなされたとしてもよい。具体的には、タイヤ空気圧監視装置１１と監視装置接続用ソケット１２とで電波を放射し合い、互いに無線通信が可能になることを契機として、接続がなされたとみなしてもよい。これにより、接触させる方式に比べ短時間で接続が可能となり、利便性が向上する。

また、タイヤ空気圧監視装置１１は、測定データを処理するための制御処理を実現する手段として、電子回路（ハードウェア）としてもよいし、ＣＰＵおよびＣＰＵによって実行されるプログラムとしてもよい。なお、プログラムを用いて制御を行う際には、タイヤ空気圧監視装置１１は、プログラムを記憶する記憶手段を有し、随時プログラムのアップデート（書き換え）によって、機能を追加させてもよい。これにより、電子回路による制御に比べ、開発コストが安くなる。

なお、タイヤ空気圧監視装置１１は、例えば、エンジン制御の機能、トランスミッション制御の機能、パワーステアリング制御の機能、ブレーキがロックするのを防止するＡＢＳの機能、または、車両挙動の安定化を支援するＶＳＡの機能、イモビライザ機能などの諸機能を、プログラムとして記憶手段に格納し、適宜実行してもよい。ここで、前記エンジン制御の機能は、例えば、燃料噴射を制御する機能（Electronic Fuel Injection）、点火時期を制御する機能（Electronic Spark Advance）、アイドル回転数を制御する機能（Idle Speed Control）などが挙げられる。

さらに、タイヤ空気圧監視装置１１は、前記車両内部に配置されたシガーソケットなどの電源ソケット（図示は省略）と接続するための電源ソケット接続部（図示は省略）をさらに含めて構成されてもよい。そして、電源ソケットと電源ソケット接続部とは、接続および非接続が可能であることを特徴とする。これにより、タイヤ空気圧監視装置１１は、電源ソケット接続部を介して、車両から電気の供給を受け続けることができ、長期走行においても、動作が可能になる。タイヤ空気圧監視装置１１は、電源ソケットと接続されている間も、空気圧センサユニット３から測定データを受信し、かつ、受信した測定データを表示し続ける。

本発明の一実施形態に関するタイヤ空気圧監視装置の利用方法の説明図である。本発明の一実施形態に関する車内システムの構成図である。本発明の一実施形態に関するタイヤ空気圧監視装置および空気圧センサユニットの構成図である。本発明の一実施形態に関するタイヤの測定データの表示処理を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に関するタイヤの測定データの表示画面図である。本発明の一実施形態に関するタイヤの測定データの通信路を説明する図である。本発明の一実施形態に関するタイヤ空気圧監視装置を車内システムに接続する動作を示すフローチャートである。従来のタイヤ空気圧監視装置を含む車内システムの構成図である。

符号の説明

１車両
２タイヤ
３空気圧センサユニット
１０車内システム
１１タイヤ空気圧監視装置
１２監視装置接続用ソケット
１９車内制御ネットワーク
２０通信部
２１車内制御ネットワーク接続部
２２監視装置の通信アンテナ
４０表示部
４１車両情報表示部
４２空気圧表示部
５０制御データ処理部
５１車両制御情報処理部
５２空気圧情報処理部
５３ネットワーク接続検出部
５４制御装置動作指示部

Claims

車両のタイヤに装着される空気圧センサユニットから送信される空気圧データを受信する通信アンテナと、前記空気圧データに関する処理を行う空気圧情報処理部と、前記空気圧データを表示する表示部とを備え、前記タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置であって、
前記タイヤ空気圧監視装置は前記車両の内部の所定位置に着脱自在に設置され、前記車両の外部からも前記タイヤ空気圧監視装置を用いて前記タイヤの空気圧を監視でき、
前記タイヤ空気圧監視装置は前記車両の内部の所定位置に設置され、前記タイヤ空気圧監視装置のＩＤが前記車両に予め登録されたＩＤと一致したとき、前記車両の車内制御ネットワークを介して前記車両の少なくとも１つのＥＣＵ（Electronic Control Unit）に対して始動指示を行うことを特徴とする
タイヤ空気圧監視装置。
前記タイヤ空気圧監視装置は、集積回路として構成され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装置。
前記タイヤ空気圧監視装置は、前記空気圧センサユニットと接近して無線通信可能となる場合に、前記タイヤ空気圧監視装置の通信アンテナが、前記空気圧センサユニットに、前記タイヤ空気圧データの要求メッセージを送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧監視装置。
前記表示部は、タイヤを含む車両の表示と、前記車両の表示における各タイヤの近傍に前記タイヤ空気圧データを表示するタイヤ空気圧データの表示と、を含めて表示することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧監視装置。