(57)【要約】【課題】車輪のローテーションや買い換えを行った後でも、車輪と車輪装着位置との対応つけを容易に認識可能な車輪情報認識システムを提供する。【解決手段】識別情報提供部１６（１６ａ等）が、装着される任意の車輪１４（１４ａ等）に対して装着位置毎の装着識別情報を提供する。装着識別情報の提供を受けた車輪側装置１８（１８ａ等）が、装着識別情報と自らが有する情報とを車輪情報として車体側の装着認識部として機能するＥＣＵ３２に送信する。識別情報提供部１６が車体側装置に送信する情報は、車輪１４が装着される場所の位置情報が更新された情報となり、ＥＣＵ３２では、常に車輪１４の装着位置と装着された車輪１４の情報とをセットで認識することが可能になり、装着された車輪の管理を行うことができる。【選択図】図１
2006044448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側装置と車輪側装置とが情報の送受を行うことにより車輪情報を認識する車輪情報認識システムであって、
車体側装置に含まれ、車体における車輪の装着位置を示す装着識別情報を車輪が車体に装着されることにより、その装着位置毎に車輪側に提供する識別情報提供部と、
車輪毎に設けられる車輪側装置に含まれ、車体側から提供される装着識別情報を含む車輪情報を車体側に送信する車輪側送信部と、
車体側装置に含まれ、車輪側送信部から送信された情報に基づき、車輪毎の装着位置を認識する装着認識部と、
を含むことを特徴とする車輪情報認識システム。
【請求項２】
前記車輪側送信部は、前記車輪情報として、前記装着識別情報と共に車輪の状態情報を前記車体側装置に送信することを特徴とする請求項１記載に車輪情報認識システム。
【請求項３】
前記識別情報提供部は、車体側車輪連結部と車輪側車輪締結部とが接続されている場合に、前記装着識別情報を前記車輪側装置に提供することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車輪情報認識システム。
【請求項４】
前記識別情報提供部が提供する前記装着識別情報は、前記車体側車輪連結部と車輪側車輪締結部とが形成する導通接触パターンに基づいて決定されることを特徴とする請求項３記載の車輪情報認識システム。
【請求項５】
前記識別情報提供部は、車体側の車輪装着位置近傍に配置され、前記車輪側装置は、車輪が装着状態で回転することにより前記識別情報提供部からの装着識別情報の提供を受けることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車輪情報認識システム。
【請求項６】
前記識別情報提供部は、車輪装着位置毎に異なる形態で配置される情報提供子であり、前記車輪側装置は、前記情報提供子の配置形態の認識により装着識別情報を取得することを特徴とする請求項５記載の車輪情報認識システム。
【請求項７】
前記車輪側装置は、前記情報提供子の配置に応じて、正信号または負信号を取得することを特徴とする請求項６記載の車輪情報認識システム。
【請求項８】
前記情報提供子は磁石片であり、前記車輪側装置は、前記磁石片の形成する磁界に基づき変化する信号を取得することを特徴とする請求項６または請求項７記載に車輪情報認識システム。
【請求項９】
車体における車輪の装着位置を示す装着識別情報を車輪が車体に装着されることにより、その装着位置毎に車輪側に提供する識別情報提供部と、
車輪側に提供した装着識別情報を含む車輪の車輪情報を車輪側から受信する情報受信部と、
情報受信部で受信した車輪情報に基づき、車輪毎の装着位置を認識する装着認識部と、
を含むことを特徴とする車体側車輪情報認識装置。
【請求項１０】
車輪が車体に装着されることにより、その車輪装着位置毎に車体側から提供される装着識別情報を取得し、取得した装着識別情報と車輪の状態情報とを含む車輪情報を合成する情報合成部と、
合成した車輪情報を前記車体側に送信する車輪側送信部と、
を含むことを特徴とする車輪側車輪情報認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪情報認識システム及び車体側車輪情報認識装置、車輪側車輪情報認識装置、特に、車体に装着される車輪の個別認識を容易に行う技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤが低圧または高温の状態で車両を長期間走行させると、タイヤの信頼性が損なわれることがある。そのため、タイヤ個々の空気圧や温度その他の状態を適切に監視する技術が望まれている。タイヤ個々の状態の監視結果は、信頼性低下の予測やタイヤ交換、タイヤローテーションの時期の予測等のほか、アンチロックブレーキの最適制御や車輪タイプの識別などへの応用が考えられている。
【０００３】
タイヤ個々の状態を知るために、各タイヤの中にセンサと送信機を設け、センサによって検出される空気圧等の情報を送信機によって車体側の受信機へ伝える技術が知られている。各タイヤに設けられる送信機には予め識別情報であるＩＤが振られており、そのＩＤをもとに、車体側では情報を送信してきたタイヤが左前輪、右前輪、左後輪、右後輪のいずれであるかを特定することができる。この位置特定のために、各タイヤのＩＤとタイヤの位置関係は車両の工場出荷時に正しく対応付けられている。例えば、特許文献１には、工場出荷時にタイヤのＩＤを車体に対応つけ効率的に登録することのできる登録支援技術の開示がある。
【特許文献１】特開２００４−１０６５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、車両が販売された後、ユーザ、例えば運転者等がタイヤのローテーションを行ったり、買い換えを行うと、ＩＤとタイヤ位置との対応関係が崩れてしまう。その結果、タイヤの送信機から送られてきた情報がいずれのタイヤからのものであるか判明しなくなり、タイヤ個々の管理ができなくなってしまうという問題があった。タイヤのローテーションや買い換え後も継続的にタイヤの管理を行おうとする場合、再度、工場やディーラに車両を持ち込み、新たに装着したタイヤのＩＤをタイヤ装着位置に対応させて登録しなければならなかった。この登録作業が煩わしく、またユーザに大きな負担を課してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、車輪、すなわちタイヤのローテーションや買い換えを行った後でも、車輪と車輪装着位置との対応つけを容易に認識可能な車輪情報認識システムを提供することを目的とする。また、この車輪情報認識システムに利用可能な車体側車輪情報認識装置、車輪側車輪情報認識装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車体側装置と車輪側装置とが情報の送受を行うことにより車輪情報を認識する車輪情報認識システムであって、車体側装置に含まれ、車体における車輪の装着位置を示す装着識別情報を車輪が車体に装着されることにより、その装着位置毎に車輪側に提供する識別情報提供部と、車輪毎に設けられる車輪側装置に含まれ、車体側から提供される装着識別情報を含む車輪情報を車体側に送信する車輪側送信部と、車体側装置に含まれ、車輪側送信部から送信された情報に基づき、車輪毎の装着位置を認識する装着認識部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
ここで、車輪とはタイヤ部分とホイール部分を含むものとする。また、車輪の装着位置とは、前輪左右及び後輪左右に加え、スペアタイヤの保管部分も含むものとする。また、識別情報提供部が提供する装着識別情報とは、車体側において車輪の装着位置毎に設定された情報であり、例えば、数字やアルファベット等、またそれらの組み合わせや任意の情報形態が利用可能である。また、個々に識別可能な所定形状の波形信号や導通の有無で示される導通信号、そられの組み合わせ等も利用可能であり、右前輪、左前輪、右後輪、左後輪、スペア等が識別される。車輪情報は、車体側装置から提供された装着識別情報と、車輪毎の固有の情報の少なくとも２情報で構成される。装着識別情報の提供タイミングは任意であるが、少なくとも車輪が車体側の装着位置に装着された時に装着された車輪側に提供される。また、車輪側から車体側に車輪情報を送信するタイミングも任意であるが、車輪の管理を十分に行うためには、比較的短い時間間隔、例えば、１５秒や３０秒間隔で送信することが望ましい。なお、車輪側送信部は、例えば、車輪、すなわちタイヤのバルブ位置に配置することができる。
【０００８】
この構成によれば、識別情報提供部は、装着される任意の車輪に対して車輪が車体に装着されることにより、装着位置毎の装着識別情報を提供し、提供を受けた車輪側装置は、この装着識別情報と自らが有する車輪情報とを車体側の装着認識部に送信する。その結果、車輪側装置が車体側装置に送信する情報は、車輪が装着された場所の位置情報が更新された情報となり、装着認識部では、常に車輪の装着位置と装着された車輪の情報とをセットで認識することが可能になり、装着された車輪の管理を行うことができる。
【０００９】
また、上記構成において、前記車輪側送信部は、前記車輪情報として、前記装着識別情報と共に車輪の状態情報を前記車体側装置に送信することを特徴とする。
【００１０】
ここで、車輪の状態情報とは、例えば、車輪、すなわちタイヤの空気圧やタイヤの内部温度、の他タイヤサイズやタイヤＩＤ、タイヤの装着時期等の情報を含むことが可能で、それらを単独または任意に組み合わせて車輪の状態情報とすることができる。
【００１１】
この構成によれば、車体側装置は、車輪の現在の状態を車輪装着位置と共に常時認識することができる。
【００１２】
また、上記構成において、前記識別情報提供部は、車体側車輪連結部と車輪側車輪締結部とが接続されている場合に、前記装着識別情報を前記車輪側装置に提供することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、車体側と車輪側との締結接続が確認されたことを契機に装着識別情報の提供が行われるので、対象となる車輪に迅速かつ確実に装着識別情報を提供することができる。
【００１４】
また、上記構成において、前記識別情報提供部が提供する前記装着識別情報は、前記車体側車輪連結部と車輪側車輪締結部とが形成する導通接触パターンに基づいて決定されることを特徴とする。
【００１５】
ここで、導通接触パターンとは、例えば、車体側車輪連結部であるハブボルトと、車輪側車輪締結部であるボルトホールの接触部分の導通の有無、すなわち、導通有りの位置や導通有りの個数で形成されるパターンであり、そのパターンにより右前輪、左前輪、右後輪、左後輪、スペア等の装着識別情報を形成すると共に、その装着識別情報を車輪側装置に提供することができる。また、連結時の抵抗値の大きさを各連結位置で変化させることにより装着識別情報を形成することもできる。
【００１６】
この構成によれば、既存の構成を大きく変更することなく容易に車輪連結部を用いた装着識別情報形成及び提供を行うことができる。
【００１７】
また、上記構成において、前記識別情報提供部は、車体側の車輪装着位置近傍に配置され、前記車輪側装置は、車輪が装着状態で回転することにより前記識別情報提供部からの装着識別情報の提供を受けることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、容易な構成により、車輪側装置は車輪装着位置からの装着識別情報の提供を確実に受けることができる。
【００１９】
また、上記構成において、前記識別情報提供部は、車輪装着位置毎に異なる形態で配置される情報提供子であり、前記車輪側装置は、前記情報提供子の配置形態の認識により装着識別情報を取得するようにすることができる。
【００２０】
この構成によれば、単純な同一形態の情報提供子でもその配置形態により複数の装着識別情報を容易に形成し、車輪側装置側に提供することができる。
【００２１】
また、上記構成において、前記車輪側装置は、前記情報提供子の配置に応じて、正信号または負信号を取得するようにすることができる。
【００２２】
例えば、車輪側装置に対して、情報提供子が一方側に存在する場合に車輪側装置が正信号を取得し、他方側に存在する場合には、車輪側装置が負信号を取得するようにすることにより、一つの情報提供子と車輪側装置との相互位置関係により異なる装着識別情報を形成することができる。また、二つ以上の情報提供子と車輪側装置とで相互位置関係を形成するものであれば、正信号と、負信号の検出順序を考慮することにより、少ない情報提供子数で複数種類の装着識別情報を形成することができる。
【００２３】
また、上記構成において、前記情報提供子は磁石片であり、前記車輪側装置は、前記磁石片の形成する磁界に基づき変化する信号を取得することを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、車輪側装置は磁石が発生する磁界を検出することにより、車輪装着位置毎に異なる形態で配置された情報提供子の数を容易に認識することができる。
【００２５】
さらに、本発明において、車体側車輪情報認識装置は、車体における車輪の装着位置を示す装着識別情報を車輪が車体に装着されることにより、その装着位置毎に車輪側に提供する識別情報提供部と、車輪側に提供した装着識別情報を含む車輪の車輪情報を車輪側から受信する情報受信部と、情報受信部で受信した車輪情報に基づき、車輪毎の装着位置を認識する装着認識部と、を含むものとしてもよい。
【００２６】
また、本発明において、車輪側車輪情報認識装置は、車輪が車体に装着されることにより、その車輪装着位置毎に車体側から提供される装着識別情報を取得し、取得した装着識別情報と車輪の状態情報とを含む車輪情報を合成する情報合成部と、合成した車輪情報を前記車体側に送信する車輪側送信部と、を含むものとしてもよい。
【００２７】
なお、上述した各要素を適宜組み合わせたものや組み替えたもの、あるいは本発明を方法などの異なる表現形式で表したものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、車輪、すなわちタイヤのローテーションや買い換えを行った後でも、車輪と車輪装着位置との対応つけを容易に認識するシステム及び装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態の車輪情報認識システムを具備する車両１０の概念説明図である。車両１０は、車体１２と、車体１２の左前（ＦＬ）に設けられた左前輪１４ａ、車体１２の右前（ＦＲ）に設けられた右前輪１４ｂ、車体１２の左後（ＲＬ）に設けられた左後輪１４ｃ、車体１２の右後（ＲＲ）に設けられた右後輪１４ｄ、および車体１２の後部収納部（ＳＰ）に積載されたスペア用の車輪１４ｅと、を備えている。以下必要に応じて、左前輪１４ａ、右前輪１４ｂ、左後輪１４ｃ、右後輪１４ｄ、およびスペア用の車輪１４ｅを総称して「車輪１４」と呼ぶ。また、単に、車輪１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅと呼ぶ場合もある。なお、本実施形態において、車輪とは、タイヤ部分とホイール部分とを合わせたものを意味するものとする。
【００３１】
各車輪１４の近傍、図１の例では、例えば、車体１２のホイールハウス１２ａには車体側装置の一部として、各車輪１４毎の装着位置を示す装着識別情報を、装着された車輪１４に対して提供する例えば発信器で構成される識別情報提供部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅが配置されている。識別情報提供部１６ａはＦＬ用であり、識別情報提供部１６ｂはＦＲ用、識別情報提供部１６ｃはＲＬ用、識別情報提供部１６ｄはＲＲ用、識別情報提供部１６ｅはＳＰ用である。なお、以下、任意の識別情報提供部を指す場合は、識別情報提供部１６と記載する。この識別情報提供部１６は、少なくとも車輪１４が車体１２に装着されたタイミングで装着識別情報を装着された車輪１４に提供する。なお、装着識別情報は、装着位置の識別を行う機能有していれば、その形態は任意であり、例えば、ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ，ＳＰ等でもよいし、ＦＬ位置を「１」、ＦＲ位置を「２」、ＲＬ位置を「３」、ＲＲ位置を「４」、ＳＰ位置を「５」としてもよい。また、所定の波形の信号や接触により得られる導通信号等により識別させるものでもよい。
【００３２】
一方、各車輪１４には、車輪側装置１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅがそれぞれ配置されている。なお、以下、任意の車輪側装置を指す場合は、車輪側装置１８と記載する。車輪側装置１８は、図２に詳細に示すように、識別情報提供部１６から送信される装着識別情報を受信するアンテナ２０ａを有する車輪側受信部２０と、タイヤ内圧力を検出する空気圧センサ２２ａや、タイヤ内温度を検出する温度センサ２２ｂ等で構成されるセンサ部２２と、このセンサ部２２で検出した情報と、車輪側受信部２０で受信した装着識別情報とを合成し、車輪情報とする情報合成部２４、及び合成された車体情報を車体１２側に送信するアンテナ２６ａを含む車輪側送信部２６とで構成されている。なお、情報合成部２４は、車輪１４の固有情報であるタイヤサイズやタイヤＩＤ、タイヤの装着時期等の情報を有しており、装着識別情報を合成する場合に車輪情報に含めることができる。もちろん、車輪情報を合成する時に、センサ部２２の情報を含まず、タイヤサイズやタイヤＩＤ、タイヤの装着時期等の固有情報と装着識別情報とで合成してもよい。この場合、車輪１４の静的管理を行うことができる。逆にセンサ部２２の情報を含む場合は、車輪１４の動的管理を行うことができる。
【００３３】
なお、この車輪側装置１８は、例えば、ＴＰＭＳ（タイヤ空気圧モニタリングシステム）と同様に、車輪１４に設けられたバルブ２８の部分に配置することができる。もちろん、ＴＰＭＳの送信部と上述した車輪側送信部２６とを共用してもよい。
【００３４】
図１にイメージ的に示すように、情報合成部２４は、車輪側受信部２０が識別情報提供部１６ｂから装着識別情報として「○○○」という情報を取得し、さらに、センサ部２２からタイヤの空気圧や温度の情報として「△△△」という情報を取得すると、「○○○△△△」という情報を合成し、車輪側送信部２６を介して送信を行う。
【００３５】
また、車体１２には、車体側装置の一部として、情報受信部として機能する車体側受信部３０が配置され、車輪側送信部２６から送信される車輪情報を受信し、車体側装置に含まれ装着認識部として機能する電子制御装置（ＥＣＵ）３２に提供する。ＥＣＵ３２では、取得した車輪情報に基づき、車輪の装着とその車輪に関する情報の取得を行う。また必要に応じて、後述する様々な車輪に関する制御を行うことができる。
【００３６】
以上のように本実施形態の車輪情報認識システムは、車体側装置と車輪側装置とによって構成される。そして、車体側装置の識別情報提供部１６は、自らが配置された装着位置において、その装着位置に装着される車輪１４に対して、固有に装着識別情報を送信する。所定の装着位置に装着された車輪１４は、自らが認識しているタイヤの空気圧や温度等の状態情報、すなわちタイヤ情報を、受信した装着識別情報と合成し車輪情報として、車体側装置に送り返す。従って、車体１２に如何なる車輪１４が装着されても、車輪側装置は、装着位置に対応した装着識別情報と、タイヤ情報とで形成される車輪情報を車体１２に提供し、車体１２に常時、どんな車輪が何処の位置に装着されているかを認識させることができる。なお、車輪１４が車体１２に装着されることにより装着識別情報が付与されるので、車輪側装置が送信源特定のためのＩＤ等を保持する必要がないので、車輪側装置の構成を簡略化することができる。また、車輪１４のローテーション時や新規車輪の装着時等に車輪１４と車体1２の位置の対応関係を設定し直す必要がなく、車体１２や車輪１４の管理が容易になる。
【００３７】
図３を参照し、さらに本実施形態の作用を説明する。
【００３８】
図３（ａ）は、図１と同じ状態を示すものであり、ＦＲ位置に配置されている識別情報提供部１６ｂは、ＦＲ位置に装着された車輪１４ｂに対し装着識別情報「○○○」を送信する。そして、車輪１４ｂは自らが検出しているタイヤ情報「△△△」と受信した装着識別情報「○○○」と合成し、「○○○△△△」という車輪情報を車体側装置のＥＣＵ３２に送り返えす。その結果、車体１２は、ＦＲ位置に、「△△△」という特徴を有する車輪１４が装着されていることを認識する。
【００３９】
一方、図３（ｂ）に示すように、今までＦＲ位置に装着されていた車輪１４ｂに変えて、今までＲＲ位置に装着されていた車輪１４ｄを装着した場合、すなわち、車輪１４のローテーションを行った場合、ＦＲ位置に配置された識別情報提供部１６ｂは、従前通りＦＲ位置に装着された車輪１４ｄに対し装着識別情報「○○○」を送信する。車輪１４ｄは自らが検出しているタイヤ情報「×××」と受信した装着識別情報「○○○」と合成し、「○○○×××」という車輪情報を車体側装置のＥＣＵ３２に送り返している。その結果、車体１２は、ＦＲ位置に、「×××」という特徴を有する車輪１４が装着されていることを認識する。もちろん、ＲＲ位置では、ＲＲ位置に装着された車輪１４ｂに対し装着識別情報「＊＊＊」を送信し、車輪１４ｂは自らが検出しているタイヤ情報「△△△」と受信した装着識別情報「＊＊＊」と合成し、「＊＊＊△△△」という車輪情報を車体側装置のＥＣＵ３２に送り返す。
【００４０】
さらに、図３（ｃ）は、今までＦＲ位置に装着されていた車輪１４ｂに変えて、新たな車輪１４ｆを装着した場合、すなわち、車輪１４のリプレイスを行った場合、ＦＲ位置に配置された識別情報提供部１６ｂは、従前通りＦＲ位置に装着された車輪１４ｆに対し装着識別情報「○○○」を送信する。車輪１４ｆは自らが検出しているタイヤ情報「◇◇◇」と受信した装着識別情報「○○○」と合成し、「○○○◇◇◇」という車輪情報を車体側装置のＥＣＵ３２に送り返している。その結果、車体１２は、ＦＲ位置に、「◇◇◇」という特徴を有する車輪１４が装着されていることを認識する。スペア用の車輪１４ｅが装着される場合も同様である。もちろん、他の位置、すなわち、ＦＬ位置、ＲＬ位置、ＲＲ位置、ＳＰ位置においても同様であり、それぞれ異なる装着識別情報が用いられ、各車輪情報の識別が行われる。
【００４１】
なお、識別情報提供部１６は装着識別情報の送信を例えば車輪１４の装着時に少なくとも１度行えばよいが、車輪１４が取得するタイヤの空気圧や温度等は常時変化するため、その情報を常時または間欠的に更新取得すると共に、装着識別情報と合成し、例えば１５秒間隔や３０秒間隔等で、車体１２側に送信することこと望ましい。このように、定期的に車輪情報を更新することにより、車体１２の走行中、車輪の状態変化の認識を良好に行うことができる。その結果、例えば、何らかの原因でタイヤの空気圧が低下した場合や、タイヤ内圧が上昇してしまった場合等に、変化を生じた車輪１４を特定すると共に、迅速に注意を喚起する信号等の出力を行うことができる。
【００４２】
また、車輪１４の装着を正確に把握することができるので、車輪１４の装着からの走行距離を車体１２が正確に認識することができる。その結果、例えば、車輪１４のローテーション時期の案内を行うことができる。また、走行距離から車輪１４の摩耗、例えばタイヤ溝の摩耗量の予測が可能になり、車輪１４の交換時期の案内等を行うことができる。
【００４３】
また、タイヤ情報として、インチ情報やタイヤの仕様情報、例えばノーマルタイヤやスタッドレスタイヤ等の情報を持たせるようにしてもよい。この場合、種類違い等車輪１４の装着ミスを防止することも可能となる。また、ノーマルタイヤからスタッドレスタイヤへの交換やその逆の交換に関する案内も行うことが可能となる。
【００４４】
上述した実施形態においては、車体側装置から装着識別情報を車輪側装置に提供する方法として無線方式を用いたが、有線方式を用いることもできる。図４に示すように、識別情報提供部１６を、車体側車輪連結部、つまり、ブレーキロータの側面のハブ３４に内蔵し、識別情報提供部１６から延びる端子３６ａをハブ３４の表面に配置する。一方、車輪側車輪締結部、つまり、車輪１４のホイールのディスク部分に車輪側装置１８に接続された端子３６ｂを配置する。そして、端子３６ａ，３６ｂの接触を契機に識別情報提供部１６から車輪側装置１８へ装着識別情報の提供を行う。この場合、提供される装着識別情報は、識別情報提供部１６に予め準備された装着位置を示す情報となる。
【００４５】
この構成によれば、所定の識別情報提供部１６が配置された装着位置に、装着された車輪１４のみに確実に装着識別情報を提供することが可能になると共に、車体１２側は適切な装着識別情報が付された車輪情報を受信することができる。そして、装着識別情報の提供を受けた車輪側装置１８は、図１、図２に示す例と同様に、車輪情報を合成し、車体側装置のＥＣＵ３２に合成した車輪情報を送信する。そして、車体側装置のＥＣＵ３２では装着された車輪１４の認識を行い、装着された車輪１４の状態に基づき、上述のような車輪１４の管理や注意を促す信号制御等を行うことができる。
【００４６】
また、同様な車体側車輪連結部と車輪側車輪締結部とを利用した装着識別情報の他の提供方法を図５、図６を用いて説明する。車体１２の車体側車輪連結部、すなわちハブには、例えば、４〜６本程度の複数のハブボルトが立設され、車輪１４のホイールのディスク部分には、ハブボルトの本数に対応する数のボルト穴が形成されている。そこで、複数のハブボルトとボルト穴を利用し、車輪１４の装着位置毎に異なる導通接触パターンを形成し、車体側車輪連結部と車輪側車輪締結部との接触を契機に、導通接触パターン自体で形成される装着識別情報を車輪１４側に提供することができる。
【００４７】
図５には、一組のハブボルトとボルト穴の概念構成図が示されている。前述したように、ハブ３４にはハブボルト４０が立設されている。ハブ３４の内部には、電源４２が配置され、その両端に一対の可動接点４４ａ，４４ｂが接続され、この可動接点４４ａ，４４ｂがハブボルト４０の周囲に配置されている。
【００４８】
一方、ホイール３８側に形成されるボルト穴３８ａの周囲には、前述の可動接点４４ａ，４４ｂに対応する位置に固定接点４６ａ，４６ｂが配置されている。この固定接点４６ａ，４６ｂは、車輪１４内に配置されたＥＣＵ４８に接続されている。なお、可動接点４４ａ，４４ｂは、付勢手段、例えばスプリングや弾性材料によりハブ３４側に押圧可能になっていて、可動接点４４ａ，４４ｂと固定接点４６ａ，４６ｂとが密着できるようになっている。従って、車体側車輪連結部と車輪側車輪締結部とが接触した場合、つまりハブ３４とホイール３８とが接触した場合、可動接点４４ａ，４４ｂと固定接点４６ａ，４６ｂとが接触し、電源４２を含む回路を形成し、ＥＣＵ４８に所定電圧を提供する。
【００４９】
ホイール３８上に複数存在するボルト穴３８ａの周囲には、上述したものと同様な固定接点４６ａ，４６ｂが形成される。この場合、各ボルト穴３８ａに対応して形成された一対の固定接点４６ａ，４６ｂは、ＥＣＵ４８に全て接続される。一方、ハブ３４上に形成された他のハブボルト４０の周囲には選択的に可動接点４４ａ，４４ｂが形成される。具体的には、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、車輪１４の装着位置毎に可動接点４４ａ，４４ｂの配置の有無を決定し、装着位置毎、すなわち、ＦＬ位置、ＦＲ位置、ＲＬ位置、ＲＲ位置、ＳＰ位置の導通接触パターンを形成する。図６（ａ）は、ハブボルト４０が４本立設されているハブ３４ａの可動接点４４ａ，４４ｂの配置パターンを示している。可動接点４４ａ，４４ｂの存在するハブボルト４０には、ハッチングを付してある。なお、ハブ３４ａには、その中央部に、位置決め用の突起部５０が形成されている。本実施形態においては、この突起部５０の周囲にも可動接点４４ａ，４４ｂを配置するものとする。また、スペアＳＰについては、スペア用の車輪１４を固定するためのステイ５２ａに、ハブ３４ａと同様に可動接点４４ａ，４４ｂを配置し、車輪１４が装着された場合の装着識別情報を車輪側装置に提供できるようにしている。
【００５０】
前述したように、車輪１４のボルト穴３８ａには、全て固定接点４６ａ，４６ｂが配置されているが、ハブ３４ａ側には、選択的にしか可動接点４４ａ，４４ｂが配置されていないので、車輪１４のＥＣＵ４８には、装着位置毎の電圧信号がＥＣＵ４８に入力されることになる。なお、４本タイプの場合、中央の位置決め用の穴にも固定接点４６ａ，４６ｂが配置されている。例えば、ＦＬ位置に装着された車輪１４のＥＣＵ４８には、ハブボルト４０の周囲に配置された可動接点４４ａ，４４ｂを介して入力される電圧信号と、突起部５０の周囲に配置された可動接点４４ａ，４４ｂを介して入力される電圧信号とが入力される。その結果、ＥＣＵ４８は、前記２つの電圧信号で規定されるＦＬ位置を示す装着識別情報の提供をハブ３４ａに車輪１４を装着すると同時に受けることなる。同様に、ＦＲ位置の場合、隣接する２本のハブボルト４０と突起部５０に基づく電圧信号が供給され、ＲＬ位置の場合は、隣接しない２本のハブボルト４０と突起部５０に基づく電圧信号が供給される。また、ＲＲ位置の場合、３本のハブボルト４０と突起部５０に基づく電圧信号が供給され、ＳＰ位置の場合、４本全てのハブボルト４０と突起部５０に基づく電圧信号が供給される。その結果、ＦＬ位置の車輪１４、ＦＲ位置の車輪１４、ＲＬ位置の車輪１４、ＲＲ位置の車輪１４、ＳＰ位置の車輪１４は、それぞれが異なる装着識別情報の提供を受けることができる。
【００５１】
図６（ｂ）は、ハブボルト４０が５本立設されているハブ３４ｂの可動接点４４ａ，４４ｂの配置パターンであり、図６（ｃ）は、ハブボルト４０が６本立設されているハブ３４ｃの可動接点４４ａ，４４ｂの配置パターンを示している。図６（ｂ）、図６（ｃ）の場合も可動接点４４ａ，４４ｂの存在するハブボルト４０には、ハッチングを付してある。なお、ハブ３４ｂ，３４ｃいずれにも位置決め用の突起部は存在するが、本実施形態における可動接点４４ａ，４４ｂの配置には利用していない。また、スペアＳＰについても上述と同様に、スペア用の車輪１４を固定するためのステイ５２ｂ，５２ｃに可動接点４４ａ，４４ｂを配置し、車輪１４が装着された場合の装着識別情報を車輪側装置に提供できるようになっている。
【００５２】
このように、装着位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ，ＳＰ毎に可動接点４４ａ，４４ｂの配置パターンを変化させることにより、装着識別情報の提供を容易かつ確実に車輪１４に提供することが可能になる。装着識別情報の提供を受けた車輪側装置１８は、図１、図２に示す例と同様に、車輪情報を合成し、車体側装置のＥＣＵ３２に合成した車輪情報を送信する。そして、車体側装置のＥＣＵ３２では装着された車輪１４の認識を行い、装着された車輪１４の状態に基づき、前述したような車輪１４の管理や注意を喚起する制御等を行う。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す導通接触パターンは、一例であり、適宜変更することが可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。上述した図５では、ハブ３４側に電源４２を配置し、ホイール３８側のＥＣＵ４８に装着識別情報を提供すると共に、ＥＣＵ４８を駆動する所定電圧を供給する例を示したが、ホイール３８側に電源を配置することも可能であり、設計自由度の向上に寄与することもできる。また、図６の例では、複数のハブボルト４０に同一構成の可動接点４４ａ，４４ｂを配置する例を説明したが、例えば、連結時の接点の抵抗値の大きさを各車輪位置で変化させておくことにより、各装着位置に関して、一つのハブボルト４０接点構造でも車輪位置を表現する装着識別情報を形成可能であり、ハブ３４の構造の簡略化や部品点数の低減に寄与することが可能になる。
【００５３】
図７には、さらに、他の装着識別情報の送受方式を説明する説明図が示されている。この例において、識別情報提供部は、車体側の車輪装着位置近傍に配置された複数の情報提供子、具体的には、車体１２のホイールハウス１２ａに配置された複数の磁石５４で構成されている。なお、本実施形態の場合、複数の情報提供子には、情報提供子数ゼロも含むものとする。一方、車輪側装置１８（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ）は、図２で示す構成と同様に、空気圧センサや温度センサを含むセンサ部２２、情報合成部２４、車輪側送信部２６を含んでいるが、車輪側受信部２０の代わりに、車体１２側に配置された磁石５４の存在を検出するマグネットセンサ（以下、Ｍセンサという）５６を含んでいる。そして、Ｍセンサ５６は、車輪１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）が装着状態で回転することにより磁石５４の発生する磁界を検出し、車輪１４の装着位置に配置された磁石５４の数を装着識別情報として認識し、装着識別情報の提供を受ける。
【００５４】
図７において、ＦＬ位置の場合、磁石５４が１つ配置されている。つまり、車輪１４ａが装着され、１回転した場合に磁石５４が１つ存在することをＭセンサ５６が検出する。この場合、車輪１４ａは、ＦＬ位置であることを示す装着識別情報を供給されたことになり、車輪側装置１８ａは、車輪１４ａがＦＬ位置に装着されたことを認識する。同様にＦＲ位置の場合、識別情報提供部である情報提供子、すなわち磁石５４は２つ配置されている。従って、車輪側装置１８ｂが２つの磁石５４を検出した場合は、車輪１４ｂがＦＲ位置に装着されたことを示す装着識別情報の提供を受けたことを認識する。本実施形態においては、ＲＬ位置の場合、磁石５４を３つ、ＲＲ位置の場合、磁石５４を４つ配置する例を示している。もちろん、情報提供子である磁石５４は、車輪装着位置毎に異なる形態、つまり、異なる数構成で配置されれば、任意であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。なお、トランクルーム等に収納されているスペア用の車輪は、回転しないので、車輪の回転による装着識別情報の提供を受けることができない。そこで、スペア位置に装着される車輪１４の場合、車体１２側に磁石５４を配置しない構成とする。また、車輪側装置１８は上述と同じ構成にするが車輪１４が回転しないため、磁石５４の存在確認ができない。従って、この磁石５４の存在確認ができない状態をもってＳＰ位置装着を示す装着識別情報の提供を受けたと認識することにより、他の装着位置との識別を行うことが可能になる。
【００５５】
そして、装着識別情報の提供を受けた車輪側装置１８は、図１、図２に示す例と同様に、車輪情報を合成し、車体側装置のＥＣＵ３２に合成した車輪情報を送信する。そして、車体側装置のＥＣＵ３２では装着された車輪１４の認識を行い、装着された車輪１４の状態に基づき、前述したような車輪１４の管理や注意を喚起する制御等を行う。なお、上述の例では、情報提供子として、磁石５４を利用する例を示したが、個体を識別する信号を出力し、車輪側装置１８でその信号を個別識別しながら認識できるものであれば、他の構成の情報提供子も利用可能である。例えば、微弱電波を発信する発信器でもよく、上述と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
ところで、上述の例の場合、磁石５４の磁界をＭセンサ５６で検出するのみであるため、構成自体はシンプルであるが、車輪配置位置毎に情報提供子、すなわち磁石５４の数を変化させる必要があり、情報提供子の総数が増大してしまい部品点数の増大、部品コストの増加、組み付け工数の増加等を招いてしまう。そこで、図８〜図１０を用いて、部品点数や組み付け工数の低減を行いつつ、上述の例と同様な効果を得ることのできる構成を説明する。
【００５７】
図８（ａ）は、車体１２を左側面から見た状態であり、図８（ｂ）は車体１２の上面図、図８（ｃ）は車体１２を右側面から見た状態である。図８（ａ）に示すように、ＦＬ位置の場合、車体側装置の情報提供部として情報提供子である磁石５４がホイールハウス１２ａに１つ配置されている。また、ＲＬ位置には、磁石５４がホイールハウス１２ａの例えばフロント側に１つ配置されていると共に、車体１２の一部であるディスクブレーキのキャリパ５８のリア側に情報提供子である磁石５４が１つ配置されている。また、図８（ｃ）に示すように、ＦＲ位置の場合、キャリパ５８に磁石５４が１つ配置され、ＲＲ位置の場合、磁石５４がホイールハウス１２ａの例えばリア側に１つ配置されると共に、キャリパ５８のフロント側に磁石５４が１つ配置されている。
【００５８】
一方、車輪１４の車輪側装置１８の内部には、図９に示すような磁石５４の磁気の影響により動作するスイッチングユニット６０が配置されている。スイッチングユニット６０は、電源６２、例えば＋ＥＶに接続される揺動接点６４と、グランド側に抵抗６６ａを有するフェンダ側固定接点６８と、グランド側に抵抗６６ｂを有するキャリパ側固定接点７０と、を含んでいる。また、フェンダ側固定接点６８とキャリパ側固定接点７０との間には、抵抗６６ｃが接続され、かつ、その両端が車輪側装置１８のＥＣＵ７２に接続されている。揺動接点６４は、例えばバネ板材等の弾性材料に支持されている。なお、抵抗６６ａ，６６ｂ，６６ｃは同じ抵抗値を有するものが使用可能である。
【００５９】
このような構成のスイッチングユニット６０の動作を説明する。例えば、車輪１４がＦＬ位置に装着され、走行に伴い回転した場合、車輪１４の回転により、車輪側装置１８に含まれるスイッチングユニット６０がホイールハウス１２ａに配置された磁石５４に接近する。その結果、揺動接点６４は、ホイールハウス１２ａの磁石５４に引かれてフェンダ側固定接点６８に接触し回路を閉じる。そして、抵抗６６ｃの両端に、＋Ｅ／２の電圧が現れることになる。
【００６０】
また、車輪１４がＦＲ位置に装着され、走行に伴い回転した場合、車輪１４の回転により、車輪側装置１８に含まれるスイッチングユニット６０がキャリパ５８に配置された磁石５４に接近する。その結果、揺動接点６４は、キャリパ５８の磁石５４に引かれてキャリパ側固定接点７０に接触し回路を閉じる。そして、抵抗６６ｃの両端に、−Ｅ／２の電圧が現れることになる。
【００６１】
さらに、車輪１４がＲＬ位置に装着された場合、車輪１４の回転により、車輪側装置１８に含まれるスイッチングユニット６０がキャリパ５８に配置された磁石５４に接近する。その結果、揺動接点６４は、キャリパ５８の磁石５４に引かれてキャリパ側固定接点７０に接触し回路を閉じる。そして、抵抗６６ｃの両端には、−Ｅ／２の電圧が現れる。続いて、車輪１４が回転し続けると、スイッチングユニット６０がホイールハウス１２ａに配置された磁石５４に接近し、揺動接点６４がフェンダ側固定接点６８に接触する。その結果、抵抗６６ｃの両端に、＋Ｅ／２の電圧が現れる。
【００６２】
一方、ＲＲ位置の場合、ホイールハウス１２ａとキャリパ５８に配置される磁石５４は、ＲＦ位置における配置と逆の配置になっているので、−Ｅ／２の電圧と＋Ｅ／２の電圧はＲＦ位置の時とＲＦ位置のときとで逆の順番で現れる。
【００６３】
これらの関係を示したものが、図１０である。ＥＣＵ７２は＋Ｅ／２の電圧のみの検出を行った場合には、車輪１４がＦＬ位置に装着され、車輪側装置１８は車体側装置に含まれる識別情報提供部１６からＦＬ位置を示す装着識別情報の提供を受けたと認識する。また、−Ｅ／２の電圧のみの検出を行った場合には、車輪１４がＦＲ位置に装着され、車輪側装置１８はＦＲ位置を示す装着識別情報の提供を受けたと認識する。一方、−Ｅ／２の電圧に続いて、＋Ｅ／２の電圧の検出を行った場合には、車輪１４がＲＬ位置に装着され、車輪側装置１８はＲＬ位置を示す装着識別情報の提供を受けたと認識する。逆に＋Ｅ／２の電圧に続いて、−Ｅ／２の電圧の検出を行った場合には、車輪１４がＲＲ位置に装着され、車輪側装置１８はＲＲ位置を示す装着識別情報の提供を受けたと認識する。
【００６４】
なお、ＲＬ位置、ＲＲ位置に関しては、磁石５４の検出の開始のタイミングにより＋Ｅ／２の電圧と−Ｅ／２の電圧との出現順序の判別が困難になる場合があるが、本実施形態の場合、ホイールハウス１２ａに配置された磁石５４とキャリパ５８に配置される磁石５４との距離を比較的接近させて、車輪１４の周上で偏った位置に配置しているので、＋Ｅ／２（または−Ｅ／２）の電圧に続いて、−Ｅ／２（または＋Ｅ／２）の電圧が現れるまでの時間と、さらに＋Ｅ／２（または−Ｅ／２）の電圧が現れるまでの時間とを比較した場合、後者の方が長くなるように設定している。そのため、その間隔を認識することにより、ＲＬ位置とＲＲ位置との識別を行うことができる。
【００６５】
また、＋Ｅ／２の電圧と−Ｅ／２の電圧との出現順序は車体１２が前進している時と後退しているときとで逆になる。そのため、オートマチックトランスミッションのレンジやアクティブ車輪速センサ等からの信号に基づき、先進と後退を、車体側装置または車輪側装置で認識する必要がある。なお、スペア位置に装着された車輪１４の場合は、前述のように、回転による磁石５４の検出はできないため、磁石５４が検出できなかったことをもって、スペア位置における装着識別情報の提供を受けたと見なす。
【００６６】
以上のような構成によれば、情報提供子である磁石５４の搭載個数を削減しつつ、先に説明した各構成と同様に装着識別情報の提供を受けることができる。そして、装着識別情報の提供を受けた車輪側装置１８は、図１、図２に示す例と同様に、車輪情報を合成し、車体側装置のＥＣＵ３２に合成した車輪情報を送信する。そして、車体側装置のＥＣＵ３２では装着された車輪１４の認識を行い、装着された車輪１４の状態に基づき、前述したような車輪１４の管理や注意を喚起する制御等を行う。
【００６７】
なお、図７、図８等の説明では、磁石５４の配置数を検出することにより装着識別情報の提供を受ける例を示したが、２個以上の磁石５４の配置間隔を変化させることによっても識別可能な複数種類の装着識別情報を形成することが可能である。この場合も良好な装着識別情報の提供および受け取りを行うことができる。また、配置する磁石５４の大きさやＭセンサ５６との位置関係を車輪位置毎に変えて、Ｍセンサ５６側で発生する誘起電力の大きさの違いによって、装着位置に関する情報を取得するようにしても、上述した例と同様に、良好な装着識別情報の送受動作を行うようにしてもよい。
【００６８】
ところで、図７及び図８〜図１０で説明した構成のように、車輪１４の回転により情報提供子、すなわち磁石５４の数を検出する上述の方法の場合、車輪１回転で検出される磁石５４の数を正確に認識する必要がある。しかし、車両が走行する場合、路面状況により、スリップや車輪１４のロック等が発生する可能性があるので、必ずしも４輪全てが同じ速度で回転しているとは限らない。つまり、磁石５４の検出を単位時間当たりの検出で行った場合、回転数にばらつきが生じ、検出誤差の原因になる。そこで、車輪側装置１８から車体側装置のＥＣＵ３２に送信する情報を「磁石個数／回転数」とすることにより、上述のような回転数または回転速度の違いによる誤差を防止することができる。
【００６９】
図１１（ａ）に示すように、本実施形態において、磁石個数／回転数を求めるために、車輪側装置１８は、加速度センサ７４を有している。車輪１４の半径をｒとした場合、加速度センサ７４から出力される角加速度は、Ｇ＝ｒω２となる。従って、角速度ω＝√（Ｇ／ｒ）となる。つまり、図１１（ｂ）に示すように、計測時間をＴとした場合、（ωＴ／２π）回転で、ｎ回のスイッチング、すなわち磁石５４の検出数のスイッチングが発生する。従って、車輪側装置１８からは、「２πｎ／ωＴ」という情報を車体側装置のＥＣＵ３２に送信することにより、車体側装置は識別情報提供部である情報提供子、すなわち磁石５４が提供した情報を正確に含む車輪情報を受け取ることが可能になり、正確な車輪１４の装着位置認識を行うことができる。
【００７０】
このように、車輪側装置１８から車体側装置のＥＣＵ３２に送信する情報を「磁石個数／回転数」とすることにより、情報提供子の数を車輪１４の回転によって検出し、装着識別情報の提供を受ける場合でも、車輪側装置１８は、正確は装着識別情報を含む車輪情報を装着された車輪１４から取得し、車輪１４の識別認識を正確かつ容易に行うことができる。
【００７１】
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、識別情報提供部が、装着される任意の車輪に対して装着位置毎の装着識別情報を提供し、提供を受けた車輪側装置が、装着識別情報と自らが有する情報とを合成し、車輪情報として車体側の装着認識部に送信するという構成のものであれば、本実施形態と同様な効果を得ることが可能であり、本発明の範囲に含まれうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本実施形態に係る車輪情報認識システムを具備する車両の概念説明図である。
【図２】本実施形態に係る車輪情報認識システムの車輪側装置の構成概念図である。
【図３】本実施形態に係る車輪情報認識システムによる車輪認識例を説明する説明図である。
【図４】本実施形態に係る車輪情報認識システムにおいて、装着識別情報の提供形態として、車体側車輪連結部及び車輪側連結部を用いる例を説明する説明図である。
【図５】本実施形態に係る車輪情報認識システムにおいて、装着識別情報の提供形態として、ハブボルトとボルト穴を用いる例を説明する説明図である。
【図６】図５に示す構成に基づく導通接触パターンを説明する説明図である。
【図７】本実施形態に係る車輪情報認識システムにおいて、装着識別情報の提供形態として、磁石とマグネットセンサを用いる例を説明する説明図である。
【図８】本実施形態に係る車輪情報認識システムにおいて、装着識別情報の提供形態として、磁石とマグネットセンサを用いる他の例を説明する説明図である。
【図９】図８の構成において、車輪側装置に内蔵するスイッチングユニットの構成概念図である。
【図１０】図８の構成による装着識別情報を示す電圧のパターンを説明する説明図である。
【図１１】実施形態に係る車輪情報認識システムにおいて、装着識別情報の提供形態として、磁石とマグネットセンサを用いる場合に検出誤差を排除する方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０  車両、１２  車体、１２ａ  ホイールハウス、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ  車輪、１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ  識別情報提供部、１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ  車輪側装置、２０  車輪側受信部、２２  センサ部、２２ａ  空気圧センサ、２２ｂ  温度センサ、２４  情報合成部、２６  車輪側送信部、２８  バルブ、３０  車体側受信部、３２  ＥＣＵ、３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ  ハブ、３６ａ，３６ｂ  端子、３８  ホイール、３８ａ  ボルト穴、４０  ハブボルト、４２，６２  電源、４４ａ，４４ｂ  可動接点、４６ａ，４６ｂ  固定接点、５０  突起部、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ  ステイ、５４  磁石、５６  マグネットセンサ（Ｍセンサ）、５８  キャリパ、６０  スイッチングユニット、６４  揺動接点、６６ａ，６６ｂ，６６ｃ  抵抗、６８  フェンダ側固定接点、７０  キャリパ側固定接点、７４  加速度センサ。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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