(57)【要約】【課題】  タイヤ空気圧センサユニットを備えたタイヤの回転・非回転状態を確実かつ迅速に判定する手段および方法を提供する。【解決手段】  タイヤ空気圧センサユニットが、タイヤの回転の加速度を検出する加速度センサを備え、タイヤ空気圧監視ユニット５が、所定の速度以上で走行したとき、タイヤ空気圧センサユニットから送信される加速度データおよびセンサＩＤに基づき、そのタイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤの回転・非回転状態を判定し、センサＩＤと回転車輪またはスペア車輪との対応関係を登録センサＩＤ記憶部５７に登録し、タイヤ空気圧低下のデータを検出したときには、登録センサＩＤ記憶部５７に記憶された情報とに基づき、空気圧低下のあったタイヤが回転車輪のタイヤかまたはスペア車輪のタイヤかを判別してタイヤ空気圧低下警報データを出力するようにした。【選択図】      図４
2006015955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤに装着されてタイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧センサユニットと、前記車両に搭載されて前記タイヤ空気圧センサユニットが検出したタイヤ空気圧のデータを監視することによりタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧監視ユニットとを備えたタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記タイヤ空気圧センサユニットは、さらに加速度センサを備えて、タイヤに加わる加速度を検出し、
前記タイヤ空気圧監視ユニットは、前記タイヤ空気圧センサユニットから送信される加速度のデータに基づき、そのタイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤが回転車輪のタイヤであるかまたはスペア車輪のタイヤであるかを判別することを
を特徴とするタイヤ空気圧監視システム。
【請求項２】
車両のタイヤに装着されてタイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧センサユニットと、前記車両に搭載されて前記タイヤ空気圧センサユニットが検出したタイヤ空気圧のデータを監視することによりタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧監視ユニットとを備えたタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記タイヤ空気圧センサユニットは、
タイヤに加わる加速度を検出する加速度センサを備え、
前記タイヤ空気圧監視ユニットは、
前記車両が所定の速度以上で走行したときに、前記タイヤ空気圧センサユニットから送信される加速度のデータおよびセンサＩＤに基づき、前記タイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤが回転状態にあるか、非回転状態にあるかを判定し、前記センサＩＤと回転車輪またはスペア車輪との対応関係を登録する登録センサＩＤ記憶手段を備えたこと
を特徴とするタイヤ空気圧監視システム。
【請求項３】
前記タイヤ空気圧監視ユニットは、さらに、
前記タイヤ空気圧センサユニットから送信されるタイヤ空気圧のデータにおいてタイヤ空気圧低下のデータを検出したときには、そのタイヤ空気圧低下のデータを送信した前記タイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤが回転車輪かスペア車輪かを判別した情報として、タイヤ空気圧低下の警報を出力する出力手段を備えたこと
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システム。
【請求項４】
車両のタイヤに装着されてタイヤの空気圧および加速度を検出するタイヤ空気圧センサユニットと、前記車両に搭載されて前記タイヤ空気圧センサユニットが検出したタイヤ空気圧のデータを監視することによりタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧監視ユニットとを備えたタイヤ空気圧監視システムにおけるタイヤ空気圧監視方法であって、
前記タイヤ空気圧監視ユニットが、
前記タイヤ空気センサユニットから送信される加速度およびそのタイヤ空気圧センサユニットに割り付けられたセンサＩＤを受信するステップと、
前記車両が所定の速度以上で走行したときに、前記タイヤ空気圧センサユニットから送信される加速度のデータおよびセンサＩＤに基づき、前記タイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤが回転状態にあるか、非回転状態にあるかを判定し、前記センサＩＤと回転車輪またはスペア車輪との対応関係を登録センサＩＤ記憶手段に登録するステップと、
前記タイヤ空気圧センサユニットから送信されるタイヤ空気圧のデータにおいてタイヤ空気圧低下のデータを検出したときには、そのタイヤ空気圧低下のデータに付されたセンサＩＤと前記登録センサＩＤ記憶手段とに基づき、空気圧低下したタイヤが回転車輪かスペア車輪かを判別してタイヤ空気圧低下の警報を出力するステップと
を実行することを特徴とするタイヤ空気圧監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用車両のタイヤ空気圧監視システムおよびタイヤ空気圧監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行中の車両においてタイヤの空気圧が低下していることを運転者に速やかに認識させるためのタイヤ空気圧監視システム（Tire Pressure Monitoring System、以下、ＴＰＭＳと略す。）は、北米ではすでに新車への搭載が義務化され、他の地域においても普及の兆しが現れている。ＴＰＭＳの実現方式には、空気圧センサを用いて直接に空気圧を検出する直接式（センサ式）と、車輪の回転速度の差異から間接的に空気圧の低下を検出する間接式があるが、本明細書においてＴＰＭＳという場合は、直接式のＴＰＭＳを指す。
【０００３】
一般に、ＴＰＭＳは、各車輪のタイヤに装着された空気圧センサユニットと車体に搭載された監視ユニットとダッシュボードの一部に装着された表示ユニットとによって構成される。タイヤに装着された空気圧センサユニットは、少なくとも空気圧センサと無線通信装置とを備え、タイヤ内の空気圧を検出し、検出したタイヤ空気圧のデータを監視ユニットへ送信する。監視ユニットは、各空気圧センサユニットから送信されたタイヤ空気圧のデータを監視し、その値が所定の値以下に低下した場合には、タイヤ空気圧の低下を示す表示データを表示ユニットへ出力する。
【０００４】
ＴＰＭＳで用いられる空気圧センサユニットには、その一つ一つを識別可能なセンサＩＤが固定データとして製造時に割り付けられる。空気圧センサユニットは、タイヤ空気圧のデータ等を監視ユニットへ送信するとき、そのセンサＩＤをタイヤ空気圧のデータに付して送信する。こうすることによって、監視ユニットは、受信したタイヤ空気圧のデータがどの空気圧センサから送信されたものであるかを識別することができる。
【０００５】
監視ユニットでは、さらに、センサＩＤと、そのセンサＩＤが割り付けられた空気圧センサユニットを装着しているタイヤの実装位置（スペア車輪を含む）とを対応付ける。このセンサＩＤとタイヤの実装位置との対応付けは、センサＩＤの登録と呼ばれる。監視ユニットは、センサＩＤを登録することによって、どの実装位置のタイヤの空気圧が低下しているかを判定することができ、その結果を表示ユニットに表示することができる。なお、タイヤの実装位置とは、右前輪と左前輪と右後輪と左後輪とスペア車輪とをすべて区別する場合と、回転車輪とスペア車輪とを区別する場合とがあるが、ＴＰＭＳでは、少なくとも回転車輪とスペア車輪とを区別する必要がある。
【０００６】
ところで、センサＩＤの登録は、通常、整備工場等においてタイヤを車輪に装着するときに、特殊な装置またはタイヤへの特殊な空気注入プロセスを利用することによって行われる。しかしながら、このようなセンサＩＤの登録方法は、特殊な装置等を用いるため、手間と時間が掛かる方法とされている。しかも、車両の運転者は、例えば、磨耗したタイヤの１つをスペアタイヤと交換したり、スペアタイヤを含めてタイヤのローテーションをしたりすることがある。このような場合には、整備工場等で行ったセンサＩＤの登録情報は、誤ったものとなる。
【０００７】
そこで、近年では、自動的にセンサＩＤの登録を行う方法が提案されている。例えば、それぞれの車輪およびスペアタイヤ近傍に通信用のアンテナを設置し、監視ユニットは、各空気圧センサユニットから送信される電波をそれぞれのアンテナで受信する。そして、各アンテナにおいて、どの空気圧センサユニットからの電波を最も強く受信したかを判定する。こうすることによって、監視ユニットは、各アンテナに最も近い空気圧センサユニットのセンサＩＤを知ることができ、センサＩＤの登録を人手を介さずして行うことができる。
【０００８】
しかしながら、スペア車輪の収納位置が後輪の近くであるため、スペアタイヤおよび後輪に装着された空気圧センサユニットから送信された電波は、互いに重なり合い、混信する。また、隣接して走行する他車の電波の影響も受けることもある。その結果、監視ユニットは、スペア車輪および後輪の近傍に設置されたそれぞれのアンテナが受信する電波の受信レベルを正しく認識できず、センサＩＤの登録が誤って行われることがある。
【０００９】
自動的にセンサＩＤを登録する他の方法として、空気圧センサユニットのバッテリのオン・オフ制御やその他制御情報の伝達のために用いられている低周波電磁波の命令指示器（このような命令指示は、しばしば、イニシエータと呼ばれる。）を利用する方法がある。この方法によれば、イニシエータは、各車輪およびスペア車輪の近傍に設置される。監視ユニットは、車輪位置を指定したイニシエータから所定の制御信号を発信し、その制御信号に応答して空気圧センサユニットから送信されるデータを受信する。その受信データには、応答した空気圧センサユニットのセンサＩＤが含まれているので、監視ユニットは、そのイニシエータに最も近い空気圧センサユニットのセンサＩＤを知ることができ、センサＩＤの登録を行うことができる。
【００１０】
しかしながら、この方法においても、スペア車輪が後輪の近くに収納されることが問題となる。例えば、後輪近傍に設置されたイニシエータから発信される制御信号は、その信号が低周波であることもあって、しばしば、後輪タイヤの空気圧センサユニットだけでなく、スペア車輪の空気圧センサユニットをも起動することがある。このような場合、監視ユニットは、２つの空気圧センサユニットから応答データを受信することになり、後輪とスペア車輪とを区別することができなくなる。そのため、監視ユニットは、センサＩＤの登録を行うことができない。
【００１１】
以上の従来技術の問題は、いずれの場合も、スペア車輪が積載されていることに起因して生じている。そこで、これらの問題を解決するために、例えば、特許文献１や特許文献２には、回転車輪のタイヤであるか、非回転状態のタイヤ（スペアタイヤ）であるかを判定する方法が開示されている。その方法によれば、車両が走行すると、タイヤは車体および走行路面から圧力を受け、絶えず変形する。そのため、回転車輪に装着されたタイヤの内部の空気温度が上昇する。そこで、そのタイヤ内部の空気温度を検出し、温度上昇があったか否かを判定することによって、タイヤが回転しているか否かを判定する。
【特許文献１】特開２００４−８２８５３号公報（段落００６４〜００９６、図２〜図９）
【特許文献２】特開２００３−１５４８２４号公報（段落００２０〜００６０、図１〜図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、タイヤ内部の空気温度の上昇により回転車輪のタイヤか否かを判定する方法には、時間が長く掛かるという欠点がある。特許文献１には、時速１００ｋｍで２０分走行したときのタイヤ内の空気温度が５度Ｃ上昇するというデータが示されている。一般に、タイヤ内空気の温度上昇は、走行速度が大きければ大きいほど大きくなる。従って、走行速度が小さい場合、例えば、時速５０ｋｍ走行の場合には、同じ５度Ｃ上昇するにも、単純に考えても４０分以上の時間が掛かることになる。これでは、実用上利用可能な技術とはいえない。
【００１３】
以上の従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、タイヤ空気圧センサユニットを備えたタイヤの回転・非回転状態を確実かつ迅速に判定する手段および方法を提供するとともに、それに基づき、回転車輪とスペア車輪とを確実かつ迅速に判別可能なＩＤセンサの登録手段および方法を備えたタイヤ空気圧監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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システムは、車両のタイヤに装着されてタイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧センサユニットと、車両に搭載されてタイヤ空気圧センサユニットが検出したタイヤ空気圧のデータを監視することによりタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧監視ユニットとを備えたタイヤ空気圧監視システムにおいて、タイヤ空気圧センサユニットが加速度センサを備えて、タイヤに加わる加速度を検出するようにし、タイヤ空気圧監視ユニットが、そのタイヤ空気圧センサユニットから送信される加速度のデータに基づき、そのタイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤが回転車輪のタイヤであるかまたはスペア車輪のタイヤであるかを判別することようにしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項１に記載のタイヤ空気圧監視システムによれば、タイヤ空気圧センサユニットに加速度が作用しているか否かによって回転車輪のタイヤかまたはスペア車輪のタイヤかを判別する。すなわち、回転車輪に装着されたタイヤでは、タイヤ空気圧センサユニットは、車輪の回転とともに遠心力、つまり、加速度が発生する。そこで、タイヤ空気圧センサユニットに加速度センサを設け、回転による加速度を検出する。そして、タイヤ空気圧監視ユニットは、その加速度を所定の値、例えば車体の振動等によって生じる加速度より大きい値と比較する。その結果、検出された加速度が所定の値より大きかった場合には、そのタイヤは、回転車輪のタイヤであると判断する。また、検出された加速度が所定の値より小さかった場合には、そのタイヤは、スペア車輪のタイヤであると判断する。
【００１６】
このように、請求項１に記載の発明では、遠心力の加速度によってタイヤが回転しているか否かを判定するので、車両が走行を開始し、所定の車体速度で走行すれば、直ちにタイヤの回転・非回転の状態を判別することができる。
【００１７】
請求項２に記載のタイヤ空気圧監視システムは、車両のタイヤに装着されてタイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧センサユニットと、車両に搭載されてタイヤ空気圧センサユニットが検出したタイヤ空気圧のデータを監視することによりタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧監視ユニットとを備えたタイヤ空気圧監視システムにおいて、タイヤ空気圧センサユニットが、タイヤに加わる加速度を検出する加速度センサを備え、タイヤ空気圧監視ユニットが、車両が所定の速度以上で走行したときに、タイヤ空気圧センサユニットから送信される加速度のデータおよびセンサＩＤに基づき、そのタイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤが回転状態にあるか、非回転状態にあるかを判定し、センサＩＤと回転車輪またはスペア車輪との対応関係を登録する登録センサＩＤ記憶手段を備えた構成であることを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載のタイヤ空気圧監視システムによれば、タイヤ空気圧監視ユニットは、車両が所定の速度以上で走行したときに、タイヤ空気圧センサユニットから送信される加速度のデータに基づき、そのタイヤの回転状態を判定する。ここで、前記の所定の速度を、車輪の回転により生ずる加速度が、車体の振動等によって生じる加速度より十分に大きい値となるように設定しておけば、タイヤの回転状態・非回転状態を誤らずに判定することができる。そして、その結果に基づき、センサＩＤとそのセンサＩＤのタイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤが回転車輪のタイヤであるか、スペアタイヤであるかの対応関係を登録センサＩＤ記憶手段に登録、すなわち、センサＩＤを登録する。
タイヤ空気圧監視ユニットは、いったん、センサＩＤを登録センサＩＤ記憶手段に登録すると、車両が低速走行をしたり、停止したりしても、その登録センサＩＤ記憶手段を参照することにより、例えば、空気圧が低下したタイヤが回転車輪のタイヤか、スペア車輪のタイヤかを判定することができるようになる。
【００１９】
請求項３に記載のタイヤ空気圧監視システムは、請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧監視システムのタイヤ空気圧監視ユニットが、さらに、タイヤ空気圧センサユニットから送信されるタイヤ空気圧のデータにおいてタイヤ空気圧低下のデータを検出したときには、そのタイヤ空気圧低下のデータを送信したタイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤが回転車輪かスペア車輪かを判別した情報として、タイヤ空気圧低下の警報を出力する出力手段を備えたことを備えた構成であることを特徴とする。
【００２０】
請求項３に記載のタイヤ空気圧監視システムによれば、請求項１または請求項２の作用および効果に、次の作用および効果が加えられる。すなわち、タイヤ空気圧センサユニットから送信されたタイヤ空気圧のデータに空気圧低下のデータが検出されたとき、タイヤ空気圧監視ユニットは、その空気圧低下のデータに付された加速度のデータを所定の値と比較することにより、または、その空気圧低下のデータに付されたセンサＩＤに基づき登録センサＩＤ記憶手段を参照することにより、空気圧低下のあったタイヤが回転車輪のタイヤなのかまたはスペア車輪のタイヤなのかを、直ちにかつ誤りなく判別することができる。そして、その結果に基づき、タイヤ空気圧低下の警報を、それが回転車輪で生じたのか、スペア車輪で生じたのかを識別可能な警報として出力する。
【００２１】
請求項４に記載のタイヤ空気圧監視方法は、車両のタイヤに装着されてタイヤの空気圧および加速度を検出するタイヤ空気圧センサユニットと、車両に搭載されてタイヤ空気圧センサユニットが検出したタイヤ空気圧のデータを監視することによりタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧監視ユニットとを備えたタイヤ空気圧監視システムにおけるタイヤ空気圧監視方法であって、タイヤ空気圧監視ユニットが、タイヤ空気センサユニットから送信される加速度およびそのタイヤ空気圧センサユニットに割り付けられたセンサＩＤを受信するステップと、車両が所定の速度以上で走行したときに、前記タイヤ空気圧センサユニットから送信される加速度のデータおよびセンサＩＤに基づき、前記タイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤが回転状態にあるか、非回転状態にあるかを判定し、前記センサＩＤと回転車輪またはスペア車輪との対応関係を登録センサＩＤ記憶手段に登録するステップと、タイヤ空気圧センサユニットから送信されるタイヤ空気圧のデータにおいてタイヤ空気圧低下のデータを検出したときには、そのタイヤ空気圧低下のデータに付されたセンサＩＤと登録センサＩＤ記憶手段とに基づき、空気圧低下したタイヤが回転車輪かスペア車輪かを判別してタイヤ空気圧低下の警報を出力するステップとを実行するようにしたことを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載のタイヤ空気圧監視方法によれば、タイヤ空気圧監視ユニットは、車両が所定の車体速度以上の速度で走行したときに受信したタイヤ空気圧センサユニットから送信された加速度のデータとセンサＩＤに基づき、そのタイヤ空気圧センサユニットを装着したタイヤの回転・非回転状態を判定し、そのタイヤの回転・非回転状態を登録センサＩＤ記憶手段に登録する。ここで、所定の車体速度は、タイヤ空気圧センサユニットが装着されている部位において、車輪の回転による加速度が車体の振動により発生する加速度よりも十分に大きな値に設定される。そのため、タイヤ空気圧監視ユニットは、タイヤの回転・非回転状態の判定を誤ることなく、ＩＤセンサを登録センサＩＤ記憶手段に登録することができる。
【００２３】
さらに、タイヤ空気圧監視ユニットは、タイヤ空気圧センサユニットから送信されたタイヤ空気圧データにタイヤ空気圧低下のデータがあった場合には、その登録センサＩＤ記憶手段に記憶された情報に基づき、タイヤ空気圧低下があったタイヤが回転車輪のタイヤかスペア車輪のタイヤかを判定し、その結果をタイヤ空気圧低下の警報として出力する。そのため、車両の運転者は、タイヤ空気圧低下があったタイヤが回転車輪のタイヤであるかスペア車輪のタイヤであるかを速やかに知ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、請求項１の発明によれば、車輪が回転する、つまり、車両が走行することにより、タイヤ空気圧センサユニットから送信されたデータが回転車輪から送信されたものか、または、スペア車輪から送信されたものかを、容易かつ確実に判別することができる。また、その判別は、車両が所定の車体速度以上で走行するだけでよいので、タイヤ内の空気温度の上昇を検出する従来技術による方法に比べ、はるかに迅速に判定することができる。
請求項２の発明によれば、車両が所定の車体速度以上の車体速度で走行した時点でセンサＩＤを登録することにより、その後は、低速走行時や停車時においても、回転車輪とスペア車輪を判別した上で、タイヤ空気圧の検出を行うことが可能となる。
また、請求項３および請求項４の発明によれば、車両の運転者は、タイヤ空気圧低下があったタイヤが回転車輪のタイヤであるかスペア車輪のタイヤであるかを、誤ることなく速やかに知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施形態について、以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムを搭載した車両のシステム構成を示した図である。
【００２６】
図１において、車両１は、フロント部が図面上部に記載されており、前輪右車輪２ＦＲ、前輪左車輪２ＦＬ、後輪右車輪２ＲＲおよび後輪左車輪２ＲＬの４つの回転車輪を装備した四輪車両であり、さらに、後部にスペア車輪２ＳＰを搭載している。また、各車輪２ＦＲ、２ＦＬ、２ＲＲ、２ＲＬ、２ＳＰのタイヤそれぞれには、タイヤ空気圧センサユニット３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬ、３ＳＰそれぞれが装着されている。
【００２７】
なお、以下の説明において、回転車輪２という場合には、前輪右車輪２ＦＲ、前輪左車輪２ＦＬ、後輪右車輪２ＲＲおよび後輪左車輪２ＲＬのいずれかまたは全部を指すものとし、スペア車輪２ＳＰと区別するものとする。一方、タイヤ空気圧センサユニット３という場合には、タイヤ空気圧センサユニット３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬ、３ＳＰいずれかまたは全部を指すものとし、スペア車輪２ＳＰに装着されているタイヤ空気圧センサユニット３ＳＰを特に区別することをしない。
【００２８】
図１の右上に、タイヤ空気圧センサユニット３の大略の形状を示している。タイヤ空気圧センサユニット３は、車輪のリム面に取り付けられるため、その下面（図１を基準とした下面）は、リム面に密着するように湾曲している。また、その上面（図１を基準とした上面）は、タイヤバルブ３７に直結する空気穴３８と、センサ設置スペースに連通したセンサ穴３９が設けられている。そして、タイヤ空気圧センサユニット３は、そのセンサ設置スペースに、図示しないタイヤ空気圧センサおよび加速度センサを備え、タイヤ内の空気圧および加速度を検出して、その検出したデータを、図示しない無線信号送信装置およびアンテナを介してその外部へ送信する。
【００２９】
また、車両１は、タイヤ空気圧監視ユニット５を搭載し、タイヤ空気圧監視ユニット５は、アンテナ７を介して、各車輪に装着されているタイヤ空気圧センサユニット３が送信する無線信号を受信し、そのタイヤ空気圧のデータおよび加速度のデータを取得する。そして、タイヤ空気圧のデータを所定の値と比較することによって、タイヤ空気圧の低下を検出する。そして、タイヤ空気圧の低下を検出した場合には、タイヤ空気圧の低下を検出した旨の表示を、運転席前面の表示ユニットのインジケータ４に行う。
【００３０】
また、タイヤ空気圧監視ユニット５には、車体速センサ６が接続され、車体速度を取得することができる。ここで、車体速センサ６の値として、たとえば、変速機後段側のドライブシャフトの回転速度を取り込むようにしてもよい。また、車体速センサ６としてＡＢＳ（Antilock Brake System）用に各車輪に設けられた車輪速センサを利用してもよい。その場合、車体速度としては、その平均値を用いるが、それに限定されることはない。
【００３１】
次に、図２ないし図４を参照して、タイヤ空気圧センサユニット３およびタイヤ空気圧監視ユニット５の構成および機能について説明する。ここで、図２は、タイヤ空気圧センサユニットのブロック構成を示した図であり、図３は、タイヤ空気圧センサユニットが送信する無線信号のデータの構成を示した図である。また、図４は、タイヤ空気圧監視ユニットの機能のブロック構成を示した図である。
【００３２】
図２において、タイヤ空気圧センサユニット３は、演算処理部３１１とメモリ部３１２を備えたマイクロプロセッサ３１にタイヤ空気圧センサ３４、温度センサ３５、加速度センサ３６等のセンサ類が接続され、さらに、無線信号送信装置３２およびアンテナ３３が接続された構成をしている。メモリ部３１２は、通常、ＲＡＭ（Random Access Memory）とＲＯＭ（Read Only Memory）によって構成されるが、そのＲＯＭの一部にセンサＩＤ記憶部３１２０が確保され、タイヤ空気圧センサユニット３一つ一つを個々に識別するためのセンサＩＤが記憶される。
【００３３】
マイクロプロセッサ３１は、図示しないタイマを内蔵しており、例えば、１０秒おきに起動されて、タイヤ空気圧センサ３４、温度センサ３５、加速度センサ３６等のセンサ類によって検出されたタイヤ空気圧、温度、加速度等のデータを取得する。そして、マイクロプロセッサ３１は、これら取得したタイヤ空気圧、温度、加速度等のデータにセンサＩＤ記憶部３１２０から読み出したセンサＩＤを付して、図３に示すような空気圧センサユニットデータ３０を生成し、無線信号送信装置３２およびアンテナ３３を介して、その空気圧センサユニットデータ３０をタイヤ空気圧センサユニット３の外へ送信する。
【００３４】
図４において、タイヤ空気圧監視ユニット５は、空気圧センサユニットデータ受信部５１、車体速センサデータ入力部５２、タイヤ回転・非回転判定部５３、センサＩＤ登録部５４、タイヤ空気圧低下車輪判定部５５、タイヤ空気圧低下警報データ出力部５６、登録センサＩＤ記憶部５７および無線信号受信装置５８を含んで構成される。このタイヤ空気圧監視ユニット５の構成において、無線信号受信装置５８を除いた部分のタイヤ空気圧監視ユニット５は、図示しない演算処理部とメモリ部からなるコンピュータによって構成される。すなわち、登録センサＩＤ記憶部５７は、メモリ部の一部に構成され、また、空気圧センサユニットデータ受信部５１、車体速センサデータ入力部５２、タイヤ回転・非回転判定部５３、センサＩＤ登録部５４、タイヤ空気圧低下車輪判定部５５およびタイヤ空気圧低下警報データ出力部５６は、メモリ部に記憶されたプログラムを演算処理部が実行することによって実現される。
【００３５】
以下、タイヤ空気圧監視ユニット５の各部５１〜５６の動作について、図４に加え、図５〜図８を参照しながら説明する。ここで、図５は、空気圧センサユニットデータ受信部、車体速センサデータ入力部、タイヤ回転・非回転判定部およびセンサＩＤ登録部の処理の流れを示した図、図６は、車輪の回転によって生じる回転の加速度と、車体速度との関係を示した図、図７は、登録センサＩＤ記憶部の構成を示した図、図８は、タイヤ空気圧低下車輪判定部およびタイヤ空気圧低下警報出力部の処理の流れを示した図である。
【００３６】
図５において、空気圧センサユニットデータ受信部５１は、無線信号受信装置５８およびアンテナ７を介してタイヤ空気圧センサユニット３から送信される空気圧センサユニットデータ３０を受信する（ステップＳ６１）。空気圧センサユニットデータ３０は、図３に示したように、タイヤ空気圧データおよび加速度データを含むと同時に、そのデータがどのタイヤ空気圧センサユニット３で検出されたかを示すセンサＩＤを含んでいる。
【００３７】
次に、車体速センサデータ入力部５２は、その時点で車体速センサ６が検出した車体速度データを入力する（ステップＳ６２）。
【００３８】
そして、タイヤ回転・非回転判定部５３は、空気圧センサユニットデータ３０によって受信された空気圧センサユニットデータ３０の加速度データおよび車体速センサデータ入力部５２によって取り込まれた車体速度に基づき、その空気圧センサユニットデータ３０を送信したタイヤ空気圧センサユニット３が装着されているタイヤの回転・非回転状態を判定する。
【００３９】
一般に、車両１が走行し、車輪が回転するとタイヤに装着されているタイヤ空気圧センサユニット３は、回転による遠心力を受け、加速度が発生する。従って、車輪の回転速度、つまり、車両１の走行速度（車体速度）と回転による遠心力の加速度との間には、図６に示すような関係がある。すなわち、図６は、例えば、車体速度が３２ｋｍ／ｈのときタイヤ空気圧センサユニット３には９Ｇの遠心力が働くことを示している。一方、車両１には、走行時の振動等によっても加速度が発生するが、その加速度の上限は、およそ４．４Ｇであることが知られている。
【００４０】
従って、タイヤ空気圧センサユニット３における加速度を検出し、その加速度が４．４Ｇより大きい所定の値、例えば、９Ｇ以上であれば、タイヤ空気圧センサユニット３を装着したタイヤは、回転状態にあると判定することができる。なお、この所定の値９Ｇは、４．４Ｇより大きいならば、もっと小さな値でもかまわないが、加速度センサ３６に最大３Ｇ程度の誤差があり得ることを考慮して、ここでは９Ｇと設定している。また、装置誤差のために低い値を出力する加速度センサ３６の出力値と、前記した４．４Ｇとの間にできるだけ大きなマージンをとりたいという意味からも、９Ｇと設定している。その結果、本実施形態では、１．６Ｇのマージンが確保され、低い値を出力する加速度センサ３６であっても回転による加速度と振動による加速度とを弁別することができる。
【００４１】
そこで、図５に示すように、タイヤ回転・非回転判定部５３は、まず、ステップＳ６２で入力した車体速度が所定の速度、例えば、４０ｋｍ／ｈに達しているか否かを判定する（ステップＳ６３）。この判定は、加速度によるタイヤの回転・非回転の判定をより確実にするために行うもので、図６からわかるように、車体速度が４０ｋｍ／ｈ以上であれば、加速度は、誤差を含めたとしても９Ｇ以下になることはない。そこで、タイヤ回転・非回転判定部５３は、車体速度が４０ｋｍ／ｈ以上であったとき（ステップＳ６３でＹｅｓ）、タイヤの回転・非回転の判定を行い、車体速度が４０ｋｍ／ｈに達していないときには（ステップＳ６３でＮｏ）、タイヤ回転・非回転の判定以下の処理を行わず、そのまま処理を終了する。
【００４２】
タイヤ回転・非回転判定部５３は、車体速度が４０ｋｍ／ｈ以上であったとき（ステップＳ６３でＹｅｓ）、次に、ステップＳ６１で受信したデータのうち加速度が９Ｇ以上か否かを判定する（ステップＳ６４）。その判定の結果、加速度が９Ｇ以上であったときには（ステップＳ６４でＹｅｓ）、センサＩＤ登録部５４は、そのタイヤが回転状態にあると判定して、そのタイヤに装着されているタイヤ空気圧センサユニット３のセンサＩＤ、つまり、判定の対象となった加速度のデータとともに空気圧センサユニットデータ３０のデータとして受信したセンサＩＤを回転車輪２として仮登録する（ステップＳ６５）。ここで、センサＩＤを回転車輪２として仮登録するとは、センサＩＤを図７に示す登録センサＩＤ記憶部５７の回転車輪用センサＩＤ記憶部５７１へ格納することをいう。
【００４３】
また、加速度が９Ｇ未満であったときには（ステップＳ６４でＮｏ）、センサＩＤ登録部５４は、そのタイヤが非回転状態にあると判定して、そのタイヤに装着されているタイヤ空気圧センサユニット３のセンサＩＤ、つまり、判定の対象となった加速度のデータとともに空気圧センサユニットデータ３０のデータとして受信したセンサＩＤを非回転車輪として仮登録する（ステップＳ６６）。ここで、センサＩＤを非回転車輪として仮登録するとは、センサＩＤを図７に示す登録センサＩＤ記憶部５７のスペア車輪用センサＩＤ記憶部５７２へ格納することをいう。
【００４４】
次に、センサＩＤ登録部５４は、タイヤ空気圧センサユニット３から送信される空気圧センサユニットデータ３０のデータを、スペア車輪２ＳＰを含め５輪のうち４輪以上について、前記のタイヤ回転・非回転の判定をしたか否かを判定する（ステップＳ６７）。その結果、４輪以上について判定していた場合には（ステップＳ６７でＹｅｓ）、さらに、４つのセンサＩＤが回転車輪２として仮登録されたかどうかを判定し（ステップＳ６８）、４つのセンサＩＤが回転車輪２として仮登録されていた場合には（ステップＳ６８でＹｅｓ）、回転車輪２として仮登録されたセンサＩＤを回転車輪２として登録し（ステップＳ６９）、非回転車輪として仮登録されたセンサＩＤをスペア車輪２ＳＰとして登録する（ステップＳ７０）。
【００４５】
また、ステップＳ６７の判定において空気圧センサユニットデータ３０のデータを４輪以上について判定していない場合（ステップＳ６７でＮｏ）、および、ステップＳ６８の判定において４つのセンサＩＤが回転車輪２として仮登録されていない場合には（ステップＳ６８でＮｏ）、ステップＳ６１へ戻って、処理していないタイヤ空気圧センサユニット３から送信される空気圧センサユニットデータ３０のデータについて、ステップＳ６１以下の処理を実行する。
【００４６】
ここで、センサＩＤの登録とは、センサＩＤを登録センサＩＤ記憶部５７の回転車輪用センサＩＤ記憶部５７１およびスペア車輪用センサＩＤ記憶部５７２へ格納することをいう。しかしながら、本実施形態においては、その処理は、実質的には、仮登録の処理（ステップＳ６５、ステップＳ６６）で行われるので、センサＩＤの登録とは、仮登録が終了したことを認知し、登録センサＩＤ記憶部５７の情報を次に説明する図８の処理において利用可能になったことを示す処理であるといえる。
【００４７】
なお、ステップＳ６７およびステップＳ６８の判定ロジックにおいては、スペア車輪用センサＩＤ記憶部５７２へセンサＩＤが登録されない場合がある。しかしながら、その場合にでも、回転車輪用センサＩＤ記憶部５７１には、図５に示した処理によって回転車輪と判定されたタイヤに装着されたタイヤ空気圧センサユニット３のセンサＩＤが記憶される。そのため、ＴＰＭＳが車軸に実装された車輪にのみタイヤ空気圧低下の警報を出す場合は、これでなんら問題がない。また、ＴＰＭＳが車軸に実装された回転車輪２とスペア車輪２ＳＰとを区別してタイヤ空気圧低下の警報を出す場合にも、問題は生じない。もし、受信した空気圧センサユニットデータ３０のセンサＩＤが回転車輪用センサＩＤ記憶部５７１に登録されていないで、かつ、スペア車輪用センサＩＤ記憶部５７２が空白（未登録状態）であった場合には、その空気圧センサユニットデータ３０は、スペア車輪２ＳＰのタイヤ空気圧センサユニット３から送信されたものとみなすことができるからである。
【００４８】
以上のようにして、センサＩＤの登録が終わると、次には、図８に従って、タイヤ空気圧の低下を検出し、タイヤ空気圧の低下があった場合には、タイヤ空気圧低下の警報を出力する処理を行う。
【００４９】
図８において、タイヤ空気圧低下車輪判定部５５（図４参照）は、各車輪に装着されているタイヤ空気圧センサユニット３から送信される空気圧センサユニットデータ３０を受信する（ステップＳ８１）。空気圧センサユニットデータ３０は、図３に示したように、タイヤ空気圧データとセンサＩＤとを含んでいる。そこで、タイヤ空気圧低下車輪判定部５５は、受信したタイヤ空気圧が所定の値より小さくなっているか否かを判定する（ステップＳ８２）。その判定の結果、受信したタイヤ空気圧が所定の値より小さくなっていない場合には（ステップＳ８２でＮｏ）、タイヤ空気圧低下は生じていないので、そのまま処理を終了する。
【００５０】
一方、受信したタイヤ空気圧が所定の値より小さくなっていた場合には（ステップＳ８２でＹｅｓ）、受信したセンサＩＤにより、登録センサＩＤ記憶部５７を参照して、そのセンサＩＤが対応付けられている車輪を判定する（ステップＳ８３）。その判定の結果、対応付けられている車輪が回転車輪２であった場合には（ステップＳ８４でＹｅｓ）、タイヤ空気圧低下警報データ出力部５６は、タイヤ空気圧低下警報データをインジケータ４に出力する（ステップＳ８５）。また、対応付けられている車輪が回転車輪２でなかった場合には（ステップＳ８４でＮｏ）、タイヤ空気圧低下警報データ出力部５６は、タイヤ空気圧低下警報データの出力を行わずに終了する。
【００５１】
なお、図８の処理の流れは、スペア車輪２ＳＰについては、タイヤ空気圧低下警報を出力しないとしているが、タイヤ空気圧低下警報を出力するようにしてもかまわない。その場合には、ステップＳ８４の判定処理は、不要であり、その代わり、ステップＳ８５のタイヤ空気圧低下警報データにおいて、タイヤ空気圧低下が生じた車輪が回転車輪２であるか、スペア車輪２ＳＰであるか判別可能なデータにしておけばよい。
【００５２】
図１に、インジケータ４におけるタイヤ空気圧低下警報のインジケータ表示例４０が示されている。このインジケータ表示例４０は、スペア車輪２ＳＰのタイヤ空気圧低下警報も表示することを前提にしている。すなわち、回転車輪２のタイヤ空気圧低下警報が出力された場合には、車体のアイコン４１とタイヤ異常のアイコン４３が点灯され、スペア車輪２ＳＰのタイヤ空気圧低下警報が出力された場合には、スペアタイヤのアイコン４２とタイヤ異常のアイコン４３が点灯される。なお、ＴＰＭＳシステム異常アイコン４４は、ＴＰＭＳシステム自体に異常が生じたときに点灯されるアイコンである。また、スペア車輪２ＳＰのタイヤ空気圧低下警報を出力しないとする場合には、車体のアイコン４１およびスペアタイヤのアイコン４２は、ないものとしてかまわない。
【００５３】
以上、本実施形態によれば、タイヤ空気圧センサユニット３に備えられた加速度センサ３６を用い、回転により発生する加速度を検出することによって、そのタイヤが回転状態にあるか、非回転状態にあるかを判定する。従って、車両１が所定の車体速度（例えば、４０ｋｍ／ｈ）以上の速度で走行中に検出された加速度を、車体の振動等によって生じる加速度の上限（４．４Ｇ）以上の所定の加速度（例えば、９Ｇ）を閾値として弁別すると、そのタイヤの回転・非回転状態を確実かつ迅速に判定することができる。
【００５４】
最後に、本実施形態の変形について補足する。
【００５５】
本実施形態においては、タイヤ空気圧センサユニット３で加速度を検出し、その加速度のデータをタイヤ空気圧監視ユニット５へ送信し、タイヤ空気圧監視ユニット５で検出された加速度を所定の値（例えば、９Ｇ）と比較しているが、その比較を、タイヤ空気圧センサユニット３で行うようにしてもよい。この場合には、タイヤ空気圧センサユニット３のマイクロプロセッサ３１は、加速度センサ３６が検出した加速度のデータを所定の値（例えば、９Ｇ）と比較し、その比較した結果だけをタイヤ空気圧監視ユニット５へ送信する。従って、この場合には、空気圧センサユニットデータ３０の加速度データの代わりに、比較した結果の“真”または“偽”のデータ、つまり、 “１”または“０”のデータが送信されることになる。その結果、タイヤ空気圧監視ユニット５の処理内容は、一部変更が必要となるが、その基本的な考え方はほとんど変わらない。
【００５６】
また、本実施形態では、回転車輪２がタイヤ空気圧低下を起こしたときに、そのタイヤ空気圧低下警報の表示において回転車輪２の位置を特定する表示を行っていないが、本実施形態の構成に、例えば、従来技術のイニシエータ等を加えることによって、回転車輪２の位置を特定し、その表示を行うようにしてもよい。すなわち、各回転車輪２の近傍にそれぞれのタイヤ空気圧センサユニット３を指定して応答を求めることが可能なイニシエータを設ける。そうすれば、タイヤ空気圧監視ユニット５は、回転車輪２の位置を指定してタイヤ空気圧のデータを取得することができる。しかしながら、従来技術の項において説明したように、イニシエータだけであれば、後輪タイヤとスペアタイヤを区別できない。そこで、本実施形態の登録センサＩＤ記憶部５７に登録された情報を利用するようにすれば、後輪タイヤとスペアタイヤとを区別することができ、センサＩＤを各回転車輪２の位置と対応付けることができるようになる。そうすることによって、タイヤ空気圧低下警報の表示において回転車輪２の位置を特定する表示を行うことが可能となる。
【００５７】
本発明は、スペアタイヤがテンパタイヤのような応急タイヤである場合にも、通常のタイヤと変わらないタイヤである場合にも、支障なく適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視システムを搭載した車両のシステム構成を示した図である。
【図２】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧センサユニットのブロック構成を示した図である。
【図３】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧センサユニットが送信する無線信号のデータの構成を示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視ユニットの機能のブロック構成を示した図である。
【図５】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視ユニットにおける空気圧センサユニットデータ受信部、車体速センサデータ入力部、タイヤ回転・非回転判定部およびセンサＩＤ登録部の処理の流れを示した図である。
【図６】本発明の実施形態に係り、車輪の回転によって生じる回転の加速度と、車体速度との関係を示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視ユニットにおける登録センサＩＤ記憶部の構成を示した図である。
【図８】本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧監視ユニットにおけるタイヤ空気圧低下車輪判定部およびタイヤ空気圧低下警報出力部の処理の流れを示した図である。
【符号の説明】
【００５９】
３      タイヤ空気圧センサユニット
４      インジケータ
５      タイヤ空気圧監視ユニット
６      車体速センサ
７      アンテナ
３０    空気圧センサユニットデータ
３１    マイクロプロセッサ
３２    無線信号送信装置
３３    アンテナ
３４    タイヤ空気圧センサ
３５    温度センサ
３６    加速度センサ
５１    空気圧センサユニットデータ受信部
５２    車体速センサデータ入力部
５３    非回転判定部
５４    センサＩＤ登録部
５５    タイヤ空気圧低下車輪判定部
５６    タイヤ空気圧低下警報データ出力部
５７    登録センサＩＤ記憶部
５８    無線信号受信装置
３１１  演算処理部
３１２  メモリ部
５７１  回転車輪用センサＩＤ記憶部
５７２  スペア車輪用センサＩＤ記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006015955.tif 000009
【図８】
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