JP4650077B2 - 車輪状態取得装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に含まれる車輪の状態を取得するために用いられる車輪状態取得装置に関する。

従来から、車両に含まれる車輪の状態を取得するための装置として、所定の車輪状態を検知するセンサやバッテリを含むと共にタイヤ内部に配置されるタイヤタグと、ホイールリムに配置されると共にタイヤタグのセンサにより検知された車輪状態を車体側に送信するトランスポンダとを含むものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、この種の装置としては、所定の車輪状態を検知するセンサ、バッテリ、マイクロチップおよびアンテナ等を含むと共にホイールリムに配置され、センサにより検知された車輪状態を車体側に送信するユニットを含むものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

上述のような車輪の状態を取得するための装置においては、バッテリとして比較的長期間にわたって電力供給可能なものが用いられるが、車輪状態を安定的に取得するためには、センサ等に供給される電力をできるだけ節減することが求められる。このため、従来から、空気圧センサと、送受信機と、車輪の回転により発生する遠心力が所定値以上になるとＯＮする遠心力スイッチとを備えた車輪のタイヤ空気圧検出装置が知られている（例えば、特許文献３参照。）。このタイヤ空気圧検出装置では、遠心力スイッチがＯＮ状態となる時、すなわち車両走行時にのみ空気圧センサによる空気圧検知とデータ通信とを許容することにより、車輪状態の取得に際しての電力消費量を低減化している。
特開平１１−２４０３１５号公報 特開平１１−２５４９２６号公報 特開平１１−０２０４２７号公報

ところで、車両の走行性能や安全性を向上させるのに有用な車輪状態情報は、上述のようなタイヤ空気圧に限られるものではなく、様々なパラメータを含む。このため、近年では、車輪に対して、それぞれ異なる車輪状態を検出可能な複数のセンサユニットを設けることが提案されているが、このような場合においても、車輪状態の検知や、データ通信に要する電力をできるだけ節減することが求められる。しかしながら、上述の従来のタイヤ空気圧検出装置のように、複数のセンサユニットごとに遠心力スイッチを設けたのでは、装置全体のコストアップを招くと共に、各センサユニットの搭載スペースが大きくとる必要が生じてしまう。

そこで、本発明は、コストアップや搭載スペースの増加を抑制しつつ、車輪状態の検出に要する電力消費量を良好に低減化することができる車輪状態取得装置の提供を目的とする。

本発明による車輪状態取得装置は、車両に含まれる車輪の状態を取得するために用いられる車輪状態取得装置において、車輪に対して設けられ、送受信手段と、所定の車輪状態を検知する第１検知手段とを有すると共に、作動モードとして通常動作モードとスリープモードとの何れかを取り得る第１センサユニットと、車輪に対して設けられ、送受信手段と、車輪の回転状態を検知する第２検知手段と、第１検知手段とは異なる所定の車輪状態を検知する第３検知手段と、当該第２検知手段によって検知される車輪の回転状態に応じて前記第１センサユニットの作動モードを切り換えるためのモード切換信号を前記送受信手段に発生させるモード切換指示手段とを含む第２センサユニットとを備えることを特徴とする。

この車輪状態取得装置に含まれる第１センサユニットは、第１検知手段を作動させて所定の車輪状態を検知・発信する通常動作モードと、車輪状態の検知・発信を休止させるスリープモードとの何れかを取り得るものである。これに対して、第２センサユニットは、車輪の回転状態を検知する第２検知手段と、第１検知手段とは異なる所定の車輪状態を検知する第３検知手段とを含み、第２検知手段によって検知される車輪の回転状態に応じて第１センサユニットの作動モードを切り換えるものである。これにより、この車輪状態取得装置では、第２検知手段によって検知される車輪の回転状態に応じて第１センサユニットの作動モードをスリープモードとすることにより、車輪状態の検知・発信に要する電力を節減することができる。

そして、第２センサユニットにより第１センサユニットの作動モードが切り換えられるようにすれば、そのための手段を第１センサユニットに設ける必要が無くなり、そのような検知手段の追加によるコストアップや搭載スペースの増加を抑制することができる。従って、本発明によれば、コストアップや搭載スペースの増加を抑制しつつ、車輪状態の検出に要する電力消費量を良好に低減化することができる。なお、車輪状態の検知・発信の「休止」には、車輪状態の検知等が実行されない状態のみならず、車輪状態の検知等が通常よりも少ない頻度で実行される状態が含まれるものとする。

また、第２センサユニットは、第２検知手段によって検知される車輪の回転状態に基づいて車両が走行しているか否か判定する判定手段を更に含み、この判定手段の判定結果に応じて第１センサユニットの作動モードを切り換えると好ましい。

更に、第２センサユニットのモード切換指示手段は、判定手段によって車両が走行していると判断されると第１センサユニットの作動モードを通常動作モードとするための信号を送受信手段に発生させ、判定手段によって車両が停止していると判断されると第１センサユニットの作動モードをスリープモードとするための信号を送受信手段に発生させると好ましい。

このような構成を採用すれば、第２検知手段によって検知される車輪状態に基づいて車両が停止状態にあるか判断し、車輪状態の検出の必要性が少ない車両停止時に車輪状態の検知・発信を休止させて電力消費量を良好に低減化することが可能となる。

更に、第１センサユニットの第１検知手段は、スリープモード中に所定周期で車輪状態を検知し、第１センサユニットは、スリープモードにある際に第１検知手段の検知対象である車輪状態の変化量が所定値を上回った場合に作動モードをスリープモードから通常動作モードに移行させるモード移行手段を更に有すると好ましい。

このような構成のもとでは、仮に第２センサユニットのモード切換指示手段に何らかの異常が発生しても、第１センサユニットをスリープモードから通常動作モードに移行させることが可能となるので、第１センサユニットによる車輪状態の検知が完全に停止してしまうような事態を回避することができる。この場合、スリープモード中に車輪状態を検知する周期をある程度長くすれば、スリープモード中の車輪状態の検知に要する電力を必要最小限にすることができる。

また、第１センサユニットのモード移行手段は、通常動作モードが所定時間だけ継続した段階で作動モードを通常動作モードからスリープモードに移行させるものであると好ましい。

かかる構成を採用すれば、車輪状態の検知・発信に要する電力をより一層節減することが可能となる。

更に、本発明による車輪状態取得装置は、第１センサユニットを複数備えるとよく、第２センサユニットは、各第１センサユニットに対して、作動モードを切り換えるためのモード切換信号を与えると好ましい。

本発明によれば、車輪状態取得装置のコストアップや搭載スペースの増加を抑制しつつ、車輪状態の検出に要する電力消費量を良好に低減化することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明による車輪状態取得装置を備えた車両の要部を示す概略構成図であり、図２は、図１の車両に備えられた車輪を示す部分断面図である。図１に示される車両１０は、車体１２に設けられた４体の車輪１４と、これら４体の車輪１４のうちの操舵輪を操舵する図示されない操舵装置や、これら４体の車輪１４のうちの駆動輪を駆動する図示されない走行駆動源等を備えるものである。そして、車輪１４は、それぞれホイール１６と、タイヤ１８とを含む。本実施形態において、車輪１４を構成するタイヤ１８として、いわゆるランフラットタイヤが採用されている。ただし、タイヤ１８として、ランフラットタイヤ以外の一般的なタイヤが採用されてもよいことはいうまでもない。

図２に示されるように、タイヤ１８は、いわゆるサイド補強型ランフラットタイヤであり、空気圧の低下時にランフラット走行を可能とするものである。図２に示されるように、タイヤ１８は、ビードコア１８０が埋設される一対のビード部１８１と、ビード部１８１からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部１８２と、両サイドウォール部１８２間に延在するトレッド部１８３とを含む。一対のビード部１８１、一対のサイドウォール部１８２およびトレッド部１８３には、例えば１枚の繊維材からなるカーカス１８４が埋設されており、トレッド部１８３には、カーカス１８４の外側に位置するようにベルト層１８５が埋設されている。そして、各サイドウォール部１８２には、インナーライナ１８６の内側に位置するように補強ゴム１８７が埋設されている。

各補強ゴム１８７は、高い剛性を有し、ホイール１６とタイヤ１８とにより画成されるタイヤ内部空間１８８内の空気圧がパンク等により低下した際に、タイヤ１８の全体をホイール１６に対して支持し、それにより、ランフラット走行を可能とする。なお、車両１０に設けられるタイヤ１８は、サイド補強型のランフラットタイヤに限られるものではなく、タイヤ内部空間１８８内の空気圧が低下した際にタイヤ１８の全体をホイール１６に対して支持する中子を備えた中子型のランフラットタイヤであってもよい。なお、ホイール１６には、打ち込み式あるいは貼り付け式のバランスウェイト１７が適宜装着される。

また、図１および図２に示されるように、上述の各車輪１４には、それぞれ車輪状態を検知・発信する複数のセンサユニットＳ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄ（これらについては、以下、適宜「Ｓ１」と総称する。），Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ（これらについては、以下、適宜「Ｓ２」と総称する。），Ｓ３およびＳ４が備えられている。これらのセンサユニットＳ１〜Ｓ４は、それぞれ所定の車輪状態を検知する第１検知手段としてのセンサを有し、それぞれのセンサを作動させて所定の車輪状態を検知・発信する通常動作モードと、車輪状態の検知・発信を休止させるスリープモードとの何れかを取り得る第１センサユニットとして機能する。

センサユニットＳ１ａ〜Ｓ１ｄは、それぞれ対応する車輪１４のトレッド部１８３に埋設されており、トレッド部１８３の接地圧を検出する。また、センサユニットＳ２ａおよびＳ２ｂは、それぞれ対応する車輪１４のサイドウォール部１８２の内側に取り付けられており、サイドウォール部１８２やショルダ部の温度を検出する。センサユニットＳ３は、ホイール１６のホイールリム１６ａの内面に取り付けられており、ホイールリム１６ａに対する異物等の衝突を検出する。更に、センサユニットＳ４は、対応するホイール１６の外表面に取り付けられており、車輪１４に作用する横方向の加速度（いわゆる横Ｇ）を検出する。

また、各車輪１４には、センサユニットＳ５が備えられている。このセンサユニットＳ５は、上述のセンサユニットＳ１〜Ｓ４のセンサとは異なる所定の車輪状態を検知する第２検知手段としてのセンサを含み、このセンサによって検知される車輪状態に応じてセンサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードを切り換え可能なものである。本実施形態において、センサユニットＳ５は、各車輪１４を構成するタイヤ１８の空気圧調整用バルブとして機能するＴＰＭＳバルブ２０と一体化されている。

各ＴＰＭＳバルブ２０は、ホイール１６のホイールリム１６ａに設けられた取付孔１６ｂに弾性ゴムからなるグロメット１９、ワッシャおよびボルトを介して取り付けられる。グロメット１９は、所定の剛性を有しており、タイヤ内部空間１８８を気密保持する。また、ＴＰＭＳバルブ２０のバルブキャップ２０ａは、ホイールリム１６ａの外側に突出しており、このバルブキャップ２０ａを取り外して、図示されない弁口に空気供給装置のホースを接続すれば、タイヤ内部空間１８８内に空気を供給可能となる。そして、図２に示されるように、各ＴＰＭＳバルブ２０は、タイヤ内部空間１８８内に突出するハウジング２１を有しており、センサユニットＳ５は、このハウジング２１に内蔵されている。

なお、各センサユニットＳ１〜Ｓ５の取付位置と検出対象との組み合わせは、上述のものに限られないことはいうまでもない。すなわち、各センサユニットＳ１〜Ｓ５の取付位置と検出対象との組み合わせは、任意に定めることができる。

図３は、各車輪１４に備えられるセンサユニットＳ１〜Ｓ５を説明するためのブロック構成図である。同図に示されるように、センサユニットＳ１ａ〜Ｓ１ｄは、トレッド部１８３の接地圧を検知する接地圧センサ３１と、接地圧センサ３１の検出値を示す信号等の送受信を行う送受信機４１と、ＩＣチップ等に実装されて接地圧センサ３１や送受信機４１を制御する制御回路５１と、センサ３１、送受信機４１および制御回路５１に電力を供給するためのバッテリ６１とを含む。また、センサユニットＳ２ａおよびＳ２ｂは、温度センサ３２と、温度センサ３２の検出値を示す信号等の送受信を行う送受信機４２と、温度センサ３２や送受信機４２を制御する制御回路５２と、センサ３２、送受信機４２および制御回路５２に電力を供給するためのバッテリ６２とを含む。

センサユニットＳ３は、図３に示されるように、異物等の衝突を検知するための歪みセンサ３３と、歪みセンサ３３の検出値を示す信号等の送受信を行う送受信機４３と、歪みセンサ３３や送受信機４３を制御する制御回路５３と、センサ３３、送受信機４３および制御回路５３に電力を供給するためのバッテリ６３とを含む。更に、センサユニットＳ４は、車輪１４に作用する横方向の加速度を検知する横Ｇセンサ３４と、横Ｇセンサ３４の検出値を示す信号等の送受信を行う送受信機４４と、横Ｇセンサ３４や送受信機４４を制御する制御回路５４と、センサ３４、送受信機４４および制御回路５４に電力を供給するためのバッテリ６４とを含む。

一方、ＴＰＭＳバルブ２０に内蔵されたセンサユニットＳ５は、タイヤ内部空間１８８内の空気圧を検知する空気圧センサ３５と、空気圧センサ３５の検出値を示す信号等の送受信を行う送受信機４５と、空気圧センサ３５や送受信機４５を制御する制御回路５５と、センサ３５、送受信機４５および制御回路５５に電力を供給するためのバッテリ６５とを含む。更に、センサユニットＳ５には、ＴＰＭＳバルブ２０のハウジング２１すなわち車輪１４の加速度を検出する第２検知手段としての加速度センサ（Ｇセンサ）３６が設けられている。加速度センサ３６は、第１センサユニットとしてのセンサユニットＳ１〜Ｓ４のセンサ３１〜３４や空気圧センサ３５の検知対象とは異なる車輪状態として、対応する車輪１４の回転状態を検知するものである。そして、センサユニットＳ５の加速度センサ３６の検出値に基づいて判明する車輪１４の回転状態から、車両１０が停止状態にあるか走行状態にあるかを判断することが可能となる。

一方、車両１０の車体１２には、図１に示されるように、各車輪１４に設けられているセンサユニットＳ１〜Ｓ５の送受信機４１〜４５から送信される情報を用いて各種制御を実行する電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）１００が搭載されている。ＥＣＵ１００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、メモリ等を備えるものである。そして、当該ＥＣＵ１００には、図１に示されるように、車体側通信機１０１、センサ群１０２および警報装置１０３が接続されている。

車体側通信機１０１は、各車輪１４に設けられているセンサユニットＳ１〜Ｓ５の送受信機４１〜４５との間で信号の送受信を行うものであり、車輪１４側の各送受信機４１〜４５から無線送信された信号を受信してＥＣＵ１００に与える。センサ群１０２には、例えば、車輪１４ごとに設けられて対応する車輪１４の速度を検出する図示されない車輪速センサ等が含まれる。警報装置１０３は、ＥＣＵ１００の制御のもと、所定条件下でドライバーに警報を発するものであり、例えば、車両１０のインストルメンツパネルに設けられている警告表示装置等を含む。

上述のように、車両１０の各車輪１４には、複数のセンサユニットＳ１〜Ｓ５が設けられており、これらのセンサユニットＳ１〜Ｓ５は、車体１２側のＥＣＵ１００等と共に車輪状態取得装置を構成する。そして、センサユニットＳ１〜Ｓ５により取得される車輪１４に関連する各種情報を用いることにより、車両１０の走行性能や安全性を向上させることが可能となる。ここで、各センサユニットＳ１〜Ｓ５に設けられるバッテリ６１〜６５としては、比較的長期間にわたって電力供給可能なものが用いられるが、車輪状態を安定的に取得するためには、車輪状態の検知や、データ通信に要する電力をできるだけ節減することが求められる。

このため、車両１０では、車輪状態の検出に要する電力消費量をできるだけ低減化するために、図４および図５に示されるルーチンが実行される。図４は、各車輪１４に設けられる第２センサユニットとしてのセンサユニットＳ５の制御回路５５により実行される処理を説明するためのフローチャートであり、図５は、各車輪１４に設けられる第１センサユニットとしてのセンサユニットＳ１〜Ｓ４の制御回路５１〜５４により実行される処理を説明するためのフローチャートである。図４および図５のルーチンが実行されることにより、第１のセンサユニットとしてのセンサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードは、車両１０の停止時や予め定められた所定のタイミングでスリープモードに設定される。

まず、図４を参照しながら、各車輪１４に設けられるセンサユニットＳ５の制御回路５５により実行される処理について説明する。図４のルーチンは、第２センサユニットとしてのセンサユニットＳ５の制御回路５５によって所定時間おきに繰り返し実行されるものである。図４に示されるように、制御回路５５は、予め定められたタイミングになると、センサユニットＳ５に含まれる加速度センサ３６に車輪１４の加速度を検知させ（Ｓ１０）、加速度センサ３６は、検知した値を示す信号を制御回路５５に与える。制御回路５５は、加速度センサ３６からの信号に基づいて、車輪１４が回転しているか否か、すなわち、車両１０が走行しているか否か判定する（Ｓ１２）。加速度センサ３６からの信号に示される値が所定値よりも小さく、車輪１４が回転しておらず車両１０が停止していると判断した場合（Ｓ１２におけるＮｏ）、制御回路５５は、Ｓ１４以降の処理を実行することなく、本ルーチンの次の実行タイミングまで待機する。

一方、加速度センサ３６からの信号に示される値が所定値以上となっており、車輪１４が回転して車両１０が走行している判断した場合（Ｓ１２におけるＹｅｓ）、制御回路５５は、同一の車輪１４に含まれる第１センサユニットとしてのセンサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードをスリープモードから通常動作モードへと切り換えるためのＷＡＫＥ−ＵＰ信号（モード切換信号）を発信させるべく、送受信機４５に所定の制御信号を与える（Ｓ１４）。センサユニットＳ５の送受信機４５から他のセンサユニットＳ１〜Ｓ４の送受信機４１〜４４に対してＷＡＫＥ−ＵＰ信号が与えられると、センサユニットＳ１〜Ｓ４の制御回路５１〜５４は、対応するセンサ３１〜３４が休止状態にある場合、センサ３１〜３４を休止状態から通常動作状態へと移行させる。また、制御回路５１〜５４は、対応するセンサ３１〜３４が通常動作状態にある場合、センサ３１〜３４の作動状態を通常動作状態に維持する。

なお、本実施形態において、各センサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードがスリープモードとされて休止状態にある各センサ３１〜３４は、車輪状態の検知を通常よりも少ない頻度で実行する。また、本実施形態において、各センサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードがスリープモードとされた場合、各送受信機４１〜４４から車体１２側のＥＣＵ１００へのデータ送信も休止される。これにより、各センサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードがスリープモードとされた場合、休止状態にある各センサ３１〜３４や送受信機４１〜４４の消費電力量は極めて少なくなる。

上述のようにしてセンサユニットＳ５の送受信機４５から他のセンサユニットＳ１〜Ｓ４の送受信機４１〜４４に対してＷＡＫＥ−ＵＰ信号が与えられると、第１センサユニットとしてのセンサユニットＳ１〜Ｓ４のセンサ３１〜３４は、それぞれの検知対象である車輪状態を検知し、各センサ３１〜３４により検知された値を示す信号は、送受信機４１〜４４および車体側通信機１０１を介してＥＣＵ１００に与えられることになる。各センサ３１〜３４の検出値は、車体１２側のＥＣＵ１００によって車両１０の走行性能や安全性を向上させるための各種制御に用いられる。

Ｓ１４にて送受信機４５にＷＡＫＥ−ＵＰ信号を発信させると、制御回路５５は、図示されないタイマをＯＮし、当該タイマにＳ１２にて肯定判断を行ってからの経過時間を計測させる（Ｓ１６）。タイマの計測時間が予め定められた時間Ｔ１になると、制御回路５５は、タイマをＯＦＦすると共に、センサユニットＳ５に含まれる加速度センサ３６に車輪１４の加速度を検知させる（Ｓ１８）。そして、制御回路５５は、加速度センサ３６からの信号に基づいて、車輪１４が回転していないかどうか、すなわち、車両１０が停止しているか否か判定する（Ｓ２０）。

加速度センサ３６からの信号に示される値が所定値よりも小さく、車輪１４が回転しておらず車両１０が停止していると判断した場合（Ｓ２０におけるＹｅｓ）、制御回路５５は、同一の車輪１４に含まれるセンサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードを通常動作モードからスリープモードへと切り換えるためのＳＬＥＥＰ信号（モード切換信号）を発信させるべく、送受信機４５に所定の制御信号を与える（Ｓ２２）。センサユニットＳ５の送受信機４５から他のセンサユニットＳ１〜Ｓ４の送受信機４１〜４４に対してＳＬＥＥＰ信号が与えられると、センサユニットＳ１〜Ｓ４の制御回路５１〜５４は、対応するセンサ３１〜３４を通常動作状態から休止状態へと移行させる。Ｓ２２の処理を実行すると、制御回路５５は、再度Ｓ１０移行の処理を実行する。

これに対して、加速度センサ３６からの信号に示される値が所定値以上となっており、車輪１４が回転して車両１０が走行していると判断した場合（Ｓ２０におけるＮｏ）、制御回路５５は、再度Ｓ１４にて、同一の車輪１４に含まれる第１センサユニットとしてのセンサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードをスリープモードから通常動作モードへと切り換えるためのＷＡＫＥ−ＵＰ信号（モード切換信号）を発信させるべく、送受信機４５に所定の制御信号を与え、更に、Ｓ１６〜Ｓ２０の処理を実行する。これにより、車両１０の走行が継続されている間、所定の周期Ｔ１で第２センサユニットとしてのセンサユニットＳ５から第１センサユニットとしての他のセンサユニットＳ１〜Ｓ４に、作動モードをスリープモードから通常動作モードへと切り換えるためのＷＡＫＥ−ＵＰ信号が与えられることになる。

このように、車両１０に含まれる車輪状態取得装置では、センサユニットＳ５に設けられた第２検知手段としての加速度センサ３６によって検知される車輪状態に応じてセンサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードをスリープモードとすることにより、車輪状態の検知・発信に要する電力を節減することができる。すなわち、車両１０では、センサユニットＳ５の加速度センサ３６によって検知される車輪の回転状態に基づいて車両１０が走行しているか否か判定され（Ｓ１２，Ｓ２０）、車両１０が走行していると判断されると（Ｓ１２におけるＹｅｓ、Ｓ２０におけるＮｏ）、センサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードを通常動作モードとするためのＷＡＫＥ−ＵＰ信号が送受信機４５から発信される（Ｓ１４）。一方、車両１０が停止していると判断されると（Ｓ２０におけるＹｅｓ）、センサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードをスリープモードとするための信号が送受信機４５から発信される。従って、車両１０では、車輪状態の検出の必要性が少ない車両停止時に車輪状態の検知・発信を休止させて電力消費量を良好に低減化することが可能となる。

また、車両１０では、センサユニットＳ５によって他の複数のセンサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードが切り換えられる。これにより、センサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードを切り換えるか否かを判断するのに用いられる車輪状態を検知する第２検知手段としての加速度センサ３６は、センサユニットＳ５にのみ設けられればよいことになる。この結果、車両１０では、センサの追加によるセンサユニットＳ１〜Ｓ４のコストアップや搭載スペースの増加を抑制することが可能となる。ただし、第１センサユニットとしての複数のセンサユニットの作動モードを切り換えるか否かを判断するのに用いられる車輪状態を検知するセンサ（第２検知手段）を備えるセンサユニットが複数存在してもよいことはいうまでもない。そして、センサユニットＳ５に含まれる第２検知手段として、車輪の回転状態を検知する加速度センサ３６を用いることにより、加速度センサ３６によって検知される車輪１４の回転状態に基づいて車両１０が走行状態にあるか、あるいは停止状態にあるかを精度よく判断することが可能となる。

次に、図５を参照しながら、各車輪１４に設けられる第１センサユニットとしてのセンサユニットＳ１〜Ｓ４の制御回路５１〜５４により実行される処理を説明する。図５のルーチンは、第１センサユニットとしてのセンサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードが通常動作モードからスリープモードに移行すると、センサユニットＳ１〜Ｓ４の制御回路５１〜５４によって実行されるものである。図５に示されるように、センサユニットＳ１〜Ｓ４の制御回路５１〜５４は、作動モードが通常動作モードからスリープモードに移行すると、図示されないタイマをＯＮし、当該タイマに、作動モードがスリープモードになってからの経過時間を計測させる（Ｓ３０）。タイマの計測時間が予め定められた時間Ｔ２（ただし、Ｔ２＞Ｔ１である）になると、制御回路５１〜５４は、タイマをＯＦＦすると共に、センサユニットＳ５の送受信機４５からＷＡＫＥ−ＵＰ信号を受け取っていないかどうか判定する（Ｓ３２）。

制御回路５１〜５４は、センサユニットＳ５の送受信機４５からＷＡＫＥ−ＵＰ信号を受け取ったと判断すると（Ｓ３２におけるＮｏ）、対応するセンサ３１〜３４を休止状態から通常動作状態へと移行させ、これにより、各センサユニットＳ１〜Ｓ４は、スリープモードから通常動作モードへと移行することになる（Ｓ３８）。一方、制御回路５１〜５４は、センサユニットＳ５の送受信機４５からＷＡＫＥ−ＵＰ信号を受け取っていないと判断すると（Ｓ３２におけるＹｅｓ）、対応するセンサ３１〜３４にそれぞれの検知対象である車輪状態を検知させ（Ｓ３４）、各センサ３１〜３４は、検知した値を示す信号を対応する制御回路５１〜５４に与える。制御回路５１〜５４は、対応するセンサ３１〜３４から信号を受け取ると、所定の記憶領域に保持されているセンサ３１〜３４の検出値の前回値と今回値との偏差を算出し、当該偏差すなわちセンサ３１〜３４の検知対象である車輪状態の変化量が所定の閾値を上回っているか否か判定する（Ｓ３６）。

上記偏差すなわちセンサ３１〜３４の検知対象である車輪状態の変化量が上記閾値を上回っていないと判断すると（Ｓ３６におけるＮｏ）、制御回路５１〜５４は、再度Ｓ３０にてタイマをＯＮし、Ｓ３２以降の処理を実行する。これにより、車両１０では、各センサユニットＳ１〜Ｓ４がスリープモードにある場合、基本的に比較的長い周期Ｔ２で各センサ３１〜３４によって車輪状態が検知されることになる。一方、上記偏差すなわちセンサ３１〜３４の検知対象である車輪状態の変化量が上記閾値以上になっていると判断すると（Ｓ３６におけるＹｅｓ）、制御回路５１〜５４は、対応するセンサ３１〜３４を休止状態から通常動作状態へと移行させ、これにより、各センサユニットＳ１〜Ｓ４は、スリープモードから通常動作モードへと移行することになる（Ｓ３８）。

これにより、車両１０では、仮に第２センサユニットとしてのセンサユニットＳ５の制御回路５５に何らかの異常が発生し、センサユニットＳ５から他のセンサユニットＳ１〜Ｓ４にＷＡＫＥ−ＵＰＰ信号が与えられなくなってしまったとしても、第１センサユニットとしてのセンサユニットＳ１〜Ｓ４をスリープモードから通常動作モードに移行させることが可能となる。この結果、車両１０では、仮にセンサユニットＳ５の制御回路５５に何らかの異常が発生しても、他のセンサユニットＳ１〜Ｓ４による車輪状態の検知が完全に停止してしまうような事態を回避することができる。なお、上述のように、スリープモード中に車輪状態を検知する周期Ｔ２をある程度長く定めることにより、スリープモード中の車輪状態の検知に要する電力を必要最小限にすることができる。

Ｓ３８にて、各センサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードが通常動作モードに移行すると、制御回路５１〜５４は、対応するセンサ３１〜３４にそれぞれの検知対象である車輪状態を検知させ（Ｓ４０）、各センサ３１〜３４は、検知した値を示す信号を対応する送受信機４１〜４４に与える。送受信機４１〜４４は、対応するセンサ３１〜３４から信号を受け取ると、センサ３１〜３４の検出値を示す信号を車体側通信機１０１に発信する（Ｓ４２）。そして、センサユニットＳ１〜Ｓ４の制御回路５１〜５４は、図示されないタイマをＯＮし、当該タイマに、Ｓ４２にてデータ送信が実行されてからの経過時間を計測させる（Ｓ４４）。タイマの計測時間が予め定められた時間Ｔ３になると、制御回路５１〜５４は、タイマをＯＦＦすると共に、センサユニットＳ５の送受信機４５からＳＬＥＥＰ信号を受け取っていないかどうか判定する（Ｓ４６）。

制御回路５１〜５４は、センサユニットＳ５の送受信機４５からＳＬＥＥＰ信号を受け取ったと判断すると（Ｓ４６におけるＮｏ）、対応するセンサ３１〜３４を通常動作状態から休止状態へと移行させ、これにより、各センサユニットＳ１〜Ｓ４は、スリープモードから通常動作モードへと移行することになる（Ｓ５２）。そして、制御回路５１〜５４は、再度Ｓ３０以降の処理を繰り返し実行する。

一方、制御回路５１〜５４は、センサユニットＳ５の送受信機４５からＳＬＥＥＰ信号を受け取っていないと判断すると（Ｓ４６におけるＹｅｓ）、センサユニットＳ５の送受信機４５からＷＡＫＥ−ＵＰ信号を受け取っていないかどうか判定する（Ｓ４８）。制御回路５１〜５４は、センサユニットＳ５の送受信機４５からＷＡＫＥ−ＵＰ信号を受け取ったと判断すると（Ｓ４８におけるＮｏ）、通常動作モードを継続させるべく、再度Ｓ３８以降の処理を実行する。これに対して、制御回路５１〜５４は、センサユニットＳ５の送受信機４５からＷＡＫＥ−ＵＰ信号を受け取っていないと判断すると（Ｓ４８におけるＹｅｓ）、所定の図示されないタイマにより計測される通常動作モードの経過時間、すなわち、スリープモードから通常動作モードへの移行時からの経過時間が所定時間Ｔ４（ただし、Ｔ４＞Ｔ１である）を超えているか否か判定する（Ｓ５０）。

制御回路５１〜５４は、スリープモードから通常動作モードへの移行時からの経過時間が所定時間Ｔ４を超えていないと判断すると（Ｓ５０におけるＮｏ）、この場合、通常動作モードを継続させるべく再度Ｓ３８以降の処理を実行する。一方、スリープモードから通常動作モードへの移行時からの経過時間が所定時間Ｔ４を超えたと判断すると（Ｓ５０におけるＹｅｓ）、制御回路５１〜５４は、対応するセンサ３１〜３４を通常動作状態から休止状態へと移行させ、これにより、各センサユニットＳ１〜Ｓ４の作動モードは、通常動作モードからスリープモードへと移行する（Ｓ５２）。これにより、仮に第２センサユニットとしてのセンサユニットＳ５の制御回路５５に何らかの異常が発生し、センサユニットＳ５から他のセンサユニットＳ１〜Ｓ４にＳＬＥＥＰ信号が与えられなくなってしまったとしても、第１センサユニットとしてのセンサユニットＳ１〜Ｓ４を通常動作モードからスリープモードに移行させてることが可能となり、車輪状態の検知・発信に要する電力をより一層節減することが可能となる。

本発明による車輪状態取得装置を備えた車両を示す概略構成図である。 図１の車両に備えられた車輪を示す部分断面図である。 図１の車両の各車輪に備えられたセンサユニットを説明するためのブロック構成図である。 図１の車両の各車輪に設けられる第２センサユニットにて実行される処理を説明するためのフローチャートである。 図１の車両の各車輪に設けられる第１センサユニットにて実行される処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両、１２ 車体、１４ 車輪、１６ ホイール、１６ａ ホイールリム、１７ バランスウェイト、１８ タイヤ、１９ グロメット、２０ ＴＰＭＳバルブ、３１ 接地圧センサ、３２ 温度センサ、３３ 歪みセンサ、３４ 横Ｇセンサ、３５ 空気圧センサ、３６ 加速度センサ、４１，４２，４３，４４，４５ 送受信機、５１，５２，５３，５４，５５ 制御回路、６１，６２，６３，６４，６５ バッテリ、１００ ＥＣＵ、１０１ 車体側通信機、１０２ センサ群、１０３ 警報装置、１８２ サイドウォール部、１８３ トレッド部、Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄ，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５ センサユニット。

Claims (6)

1. 車両に含まれる車輪の状態を取得するために用いられる車輪状態取得装置において、
   前記車輪に対して設けられ、送受信手段と、所定の車輪状態を検知する第１検知手段とを有すると共に、作動モードとして通常動作モードとスリープモードとの何れかを取り得る第１センサユニットと、
   前記車輪に対して設けられ、送受信手段と、前記車輪の回転状態を検知する第２検知手段と、前記第１検知手段とは異なる所定の車輪状態を検知する第３検知手段と、当該第２検知手段によって検知される前記車輪の回転状態に応じて前記第１センサユニットの作動モードを切り換えるためのモード切換信号を前記送受信手段に発生させるモード切換指示手段とを含む第２センサユニットとを備えることを特徴とする車輪状態取得装置。
2. 前記第２センサユニットは、前記第２検知手段によって検知される前記車輪の回転状態に基づいて前記車両が走行しているか否か判定する判定手段を更に含み、この判定手段の判定結果に応じて前記第１センサユニットの作動モードを切り換えることを特徴とする請求項１に記載の車輪状態取得装置。
3. 前記第２センサユニットの前記モード切換指示手段は、前記判定手段によって前記車両が走行していると判断されると前記第１センサユニットの作動モードを通常動作モードとするための信号を前記送受信手段に発生させ、前記判定手段によって前記車両が停止していると判断されると前記第１センサユニットの作動モードをスリープモードとするための信号を前記送受信手段に発生させることを特徴とする請求項２に記載の車輪状態取得装置。
4. 前記第１センサユニットの前記第１検知手段は、スリープモード中に所定周期で車輪状態を検知し、
   前記第１センサユニットは、
   スリープモードにある際に前記第１検知手段の検知対象である車輪状態の変化量が所定値を上回った場合に作動モードをスリープモードから通常動作モードに移行させるモード移行手段を更に有することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の車輪状態取得装置。
5. 前記第１センサユニットの前記モード移行手段は、通常動作モードが所定時間だけ継続した段階で作動モードを通常動作モードからスリープモードに移行させることを特徴とする請求項４に記載の車輪状態取得装置。
6. 前記第１センサユニットを複数備え、前記第２センサユニットは、前記各第１センサユニットに対して、作動モードを切り換えるためのモード切換信号を与えることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の車輪状態取得装置。

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