(57)【要約】      （修正有）【課題】センサＩＤの自動登録を良好に行えるようにする。【解決手段】センサユニットは、一定の時間間隔でセンサＩＤ、タイヤ空気圧Ｐ、タイヤ温度Ｔ、車輪Ｗの回転速度に応じて切り替わるセンサ回転フラグFsenを送信する。車輪ＥＣＵは、車速応じて切り替わる車両走行フラグＦecuが変化したとき（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、不特定多数の無線信号から所定時間Ｔ０内にセンサ回転フラグFsenが変化したセンサＩＤを抽出し（Ｓ１２〜Ｓ１９）、抽出したセンサＩＤの数が車輪数（＝４）と同一である場合に（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、その抽出したセンサＩＤを自車両のセンサユニットのセンサＩＤとして記憶する（Ｓ２１）。【選択図】図３
2015039892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各車輪に固定して設けられ、車輪状態を検出して、その検出した車輪状態を表す車輪状態データをセンサＩＤと一緒に無線信号により送信する車輪センサと、
車体に固定して設けられ、不特定多数の車輪センサから送信された無線信号を受信して、その受信した無線信号から、登録されているセンサＩＤで特定される車輪センサの検出した車輪状態を取得し、その車輪状態に応じた処理を行う車体側装置と
を備えた車輪情報取得装置において、
前記各車輪センサは、
自身の固定されている車輪の車輪回転状態を検出する車輪回転状態検出手段と、
前記センサＩＤと、前記車輪状態データと、前記車輪回転状態を表す車輪回転状態データとを含んだ無線信号を、常時、定期送信する送信処理手段とを備え、
前記車体側装置は、
自車両の走行状態の変化を検出する車両走行状態変化検出手段と、
前記車両走行状態変化検出手段によって自車両の走行状態の変化が検出されたとき、不特定多数の車輪センサから送信された無線信号に含まれる前記センサＩＤごとに、自車両の走行状態の変化が検出される直前の受信時における車輪回転状態に対する自車両の走行状態の変化が検出された後の最初の受信時における車輪回転状態の変化を検出する車輪回転状態変化検出手段と、
前記車輪回転状態変化検出手段により検出された車輪回転状態の変化に基づいて、自車両の車輪センサのセンサＩＤを判別して登録するセンサＩＤ判別手段と
を備えた車輪情報取得装置。
【請求項２】
前記車輪回転状態検出手段は、車輪回転速度を検出するものであり、
前記車輪回転状態データは、車輪回転速度が所定回転速度以上であるか否かを表すフラグであり、
前記車輪回転状態変化検出手段は、前記フラグの変化の有無を検出することを特徴とする請求項１記載の車輪情報取得装置。
【請求項３】
前記車両走行状態変化検出手段は、車速が所定車速を下回っている状態から上回っている状態に変化する増加変化、および、車速が所定車速を上回っている状態から下回っている状態に変化する減少変化を検出し、
前記センサＩＤ判別手段は、前記増加変化あるいは前記減少変化が検出されるたびに、前記変化が検出される直前の受信時におけるフラグに対する自車両の走行状態の変化が検出された後の最初の受信時におけるフラグの変化の有無と変化方向とに基づいて、自車両の車輪センサのセンサＩＤを判別することを特徴とする請求項２記載の車輪情報取得装置。
【請求項４】
前記送信処理手段は、前記車輪状態が予め設定された所定条件を満たしている場合に限って、前記車輪状態データを前記車輪回転速度の大きさを表すデータに一時的に置き換えた無線信号を送信することを特徴とする請求項２または３記載の車輪情報取得装置。
【請求項５】
前記車輪状態データは、タイヤ空気圧データとタイヤ温度データとを含んでおり、
前記送信処理手段は、前記タイヤ空気圧データとタイヤ温度データのうちの一方のデータを特定データとして、前記特定データを前記車輪回転速度の大きさを表すデータに一時的に置き換えた無線信号を送信することを特徴とする請求項４記載の車輪情報取得装置。
【請求項６】
前記特定データは、タイヤ空気圧データであり、
前記所定条件は、今回の無線信号送信時におけるタイヤ空気圧が直前回の送信時におけるタイヤ空気圧以上となることに設定されていることを特徴とする請求項５記載の車輪情報取得装置。
【請求項７】
前記特定データは、タイヤ温度データであり、
前記所定条件は、今回の無線信号送信時におけるタイヤ温度が予め設定された適正温度範囲に入っていることに設定されていることを特徴とする請求項５記載の車輪情報取得装置。
【請求項８】
前記車輪状態データは、タイヤ空気圧データを含んでおり、
前記車体側装置は、不特定多数の車輪センサから送信された無線信号に含まれる前記センサＩＤごとに、タイヤ空気圧が予め設定された判別用空気圧以上であるか否かを判断し、タイヤ空気圧が前記判別用空気圧以上となるセンサＩＤを自車両の車輪センサのセンサＩＤとして特定する空気圧利用センサＩＤ判別手段を備え、
前記判別用空気圧は、タイヤの通常使用空気圧範囲より高い値に設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか一項記載の車輪情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪に固定された車輪センサと、車体に固定された車体側装置とを備え、車輪センサからタイヤ空気圧等の車輪状態を無線信号により車体側装置に送信することにより、車体側装置で車輪状態を取得する車輪情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車輪情報取得装置の一例として、タイヤ空気圧情報をドライバーに知らせるタイヤ空気圧検出装置が知られている。タイヤ空気圧検出装置は、各車輪毎にタイヤ空気圧を検出する車輪センサを備え、この車輪センサからタイヤ空気圧情報を無線信号により送信するとともに、この無線信号を車体側装置で受信して、タイヤ空気圧情報を取得するように構成されている。車体側装置は、受信したタイヤ空気圧情報に基づいて、タイヤ空気圧が低下していると判定される場合には、その旨を報知器に表示してドライバーに通知する。
【０００３】
こうしたタイヤ空気圧検出装置においては、車体側装置で受信した無線信号が自車両の車輪センサから送信されてきたものであるか否かについて判定するために、無線信号には、タイヤ空気圧情報に加えて、車輪センサの識別情報であるセンサＩＤが含まれている。従って、車体側装置は、他車両の車輪センサから送信された無線信号を受信した場合でも、センサＩＤに基づいて他車両の無線信号の情報を除外することができ、自車両のタイヤ空気圧情報を適正にモニタすることができる。このセンサＩＤは、車両工場において、予め車体側装置に登録されている。
【０００４】
ところが、ユーザが、夏タイヤ、冬タイヤなど複数のタイヤセット（ホイール付きタイヤ）を所有している場合には、タイヤ交換のたびに車輪センサも一緒に交換されてしまう。また、タイヤショップなどでタイヤやホイールを交換したときに車輪センサが壊れた場合には、車輪センサが取り替えられる。このように、車輪センサが以前のものと変わってしまうと、それに伴って、車輪センサのセンサＩＤが車体側装置で記憶しているセンサＩＤとマッチしなくなる。そのため、ユーザは、車輪センサの交換のたびに、車両ディーラーに出向いてセンサＩＤの再登録を行う必要があった。
【０００５】
こうした問題に対して、自車両の車輪センサを自動判別して、そのセンサＩＤを登録する技術が特許文献１、２にて提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１に提案された装置においては、車輪センサは、加速度センサを内蔵しており、この加速度センサの検出値に基づいて車速を検出し、車速が所定速度（２０ｋｍ／ｈ）を超え、かつ、車速が所定速度に至ってから所定時間経過したタイミングを無線信号の送信開始条件としている。車輪センサは、この送信開始条件の成立により、自身のセンサＩＤと、そのときのタイヤ空気圧情報と、車速が所定速度に至ってから送信されるまでの経過時間情報とを含んだ無線信号を送信する。その後は、一定の周期にて、自身のセンサＩＤと、そのときのタイヤ空気圧情報とを送信する。車両側装置は、自車両の車速が所定速度に至ったタイミングと、受信した無線信号に含まれる経過時間情報とに基づいて、自車両のセンサＩＤを特定する。
【０００７】
また、特許文献２に提案された装置においては、車輪センサは、車速が所定速度（３０ｋｍ／ｈ）以上になるとオンする遠心力スイッチを内蔵しており、この遠心力スイッチがオンになっている時間のカウント値をタイヤ空気圧情報と一緒にして送信する。一方、車体側装置は、自動ＩＤ登録モード中においては、車速が所定速度以上になったときにエントリーモードを開始して、所定時間の間だけ、受信した無線信号のセンサＩＤを全て記憶する。その後、エントリーモードで記憶したセンサＩＤの中から、車速と時間カウント値との関係から不適切なセンサＩＤを除外して、最終的に残った４輪のセンサＩＤを登録する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−６４７３号公報
【特許文献２】特開２００６−２１７１６号公報
【発明の概要】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に提案された装置では、車速が所定速度を超えない間は無線信号を送信できない。従って、それまでは、タイヤ空気圧情報を送信することができない。このため、車両の走行開始時や停車中において、タイヤ空気圧が適正であるか否かについて判断することができなくなる。仮に、無線信号の送信タイミングを、センサＩＤを自動登録するモード時おいてのみ上記のようにするのであれば、車輪センサ側で、センサＩＤの自動登録モード中であるか否かについて把握している必要がある。その場合には、車輪センサは、車体側装置からモード情報を受信する構成、および、モードに応じて処理を切り替える必要があり、タイヤ空気圧検出装置のシステム構成が複雑になる。
【００１０】
また、特許文献２に提案された装置では、車速が所定速度以上になった後に受信した無線信号のセンサＩＤを全て記憶し、その後、エントリーモードで記憶したセンサＩＤの中から車速と時間カウント値との関係から不適切なセンサＩＤを除外して自車両のセンサＩＤを絞り込んでいくため、自車両のセンサＩＤを特定するのに時間がかかる。また、時間カウント値を表す時間情報を送信する必要がある。
【００１１】
このように、従来装置においては、自車両のセンサＩＤの判別処理に関して改善の余地があった。
【００１２】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、自車両のセンサＩＤの判別を良好に行えるようにすることにある。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両の各車輪に固定して設けられ、車輪状態（Ｐ，Ｔ）を検出して、その検出した車輪状態を表す車輪状態データをセンサＩＤと一緒に無線信号により送信する車輪センサ（１０）と、車体に固定して設けられ、不特定多数の車輪センサから送信された無線信号を受信して、その受信した無線信号から、登録されているセンサＩＤで特定される車輪センサの検出した車輪状態を取得し、その車輪状態に応じた処理を行う車体側装置（５０）とを備えた車輪情報取得装置において、
前記各車輪センサは、
自身の固定されている車輪の車輪回転状態（Ｖｗ）を検出する車輪回転状態検出手段（１３，２２）と、
前記センサＩＤと、前記車輪状態データと、前記車輪回転状態を表す車輪回転状態データとを含んだ無線信号を、常時、定期送信する送信処理手段（２４）とを備え、
前記車体側装置は、
自車両の走行状態の変化を検出する車両走行状態変化検出手段（Ｓ１１）と、
前記車両走行状態変化検出手段によって自車両の走行状態の変化が検出されたとき、不特定多数の車輪センサから送信された無線信号に含まれる前記センサＩＤごとに、自車両の走行状態の変化が検出される直前の受信時における車輪回転状態に対する自車両の走行状態の変化が検出された後の最初の受信時における車輪回転状態の変化を検出する車輪回転状態変化検出手段（Ｓ１２〜Ｓ１９）と、
前記車輪回転状態変化検出手段により検出された車輪回転状態の変化に基づいて、自車両の車輪センサのセンサＩＤを判別して登録するセンサＩＤ判別手段（Ｓ２０〜Ｓ２１）とを備えたことにある。
【００１４】
本発明は、各車輪に車輪センサを固定して備え、車体に車体側装置を固定して備えている。車輪センサは、車輪状態を検出して、その検出した車輪状態を表す車輪状態データをセンサＩＤと一緒に無線信号により送信する。例えば、車輪センサは、タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧センサを備え、検出したタイヤ空気圧を表す情報をセンサＩＤと一緒に無線信号にて送信する。センサＩＤは、車輪センサを特定する識別情報である。車体側装置は、不特定多数の車輪センサから送信された無線信号を受信して、その受信した無線信号から、登録されているセンサＩＤで特定される車輪センサの検出した車輪状態を取得し、その車輪状態に応じた処理を行う。従って、登録されているセンサＩＤに基づいて、自車両の車輪センサの検出した車輪状態を取得することができる。
【００１５】
車輪センサが交換された場合には、登録されているセンサＩＤを変更する必要が生じる。本発明の車輪情報取得装置においては、不特定多数の車輪センサから送信される無線信号から、自車両に設けられた車輪センサの送信する無線信号を判別する機能、つまり、受信した無線信号に含まれるセンサＩＤのなかから自車両のセンサＩＤを判別する機能を備えている。
【００１６】
その機能を実現するために、各車輪センサは、車輪回転状態検出手段と送信処理手段とを備える。車輪回転状態検出手段は、自身（車輪センサ）の固定されている車輪の車輪回転状態を検出する。例えば、車輪の回転速度を検出する。送信処理手段は、センサＩＤと、車輪状態データと、車輪回転状態を表す車輪回転状態データとを含んだ無線信号を、常時、定期送信する。
【００１７】
一方、車体側装置は、車両走行状態変化検出手段と車輪回転状態変化検出手段とセンサＩＤ判別手段とを備える。無線信号に含まれるセンサＩＤが自車両の車輪センサのものであれば、自車両の走行状態の変化に追従して、車輪回転状態も変化するはずである。無線信号は、一定の時間間隔で車輪センサから送信されるため、自車両の走行状態の変化が検出された場合には、その直前の受信時における車輪回転状態と、次の受信時における車輪回転状態とを比較することで、自車両の走行状態の変化に追従して車輪回転状態が変化したか否かについて判定することができる。
【００１８】
そこで、車両走行状態変化検出手段は、自車両の走行状態の変化を検出する。車輪回転状態変化検出手段は、自車両の走行状態の変化が検出されたとき、不特定多数の車輪センサから送信された無線信号に含まれるセンサＩＤごとに、自車両の走行状態の変化が検出される直前の受信時における車輪回転状態に対する自車両の走行状態の変化が検出された後の最初の受信時における車輪回転状態の変化を検出する。そして、センサＩＤ判別手段は、車輪回転状態変化検出手段により検出された車輪回転状態の変化に基づいて、自車両の車輪センサのセンサＩＤを判別して登録する。
【００１９】
このように、本発明によれば、車輪回転状態データを含んだ無線信号が、常時、定期送信されるため、この無線信号をそのまま使って車輪状態をモニタすることもできるし自車両の車輪センサのセンサＩＤを判別することもできる。従って、車輪状態をモニタする機能を低下させることなく、自車両の車輪センサのセンサＩＤを判別することができる。また、車体側装置から車輪センサを制御する機能を必要としなく、簡易な通信システムにて実施できる。
【００２０】
また、自車両の走行状態の変化が検出されたときに、自車両の走行状態の変化が検出される直前の受信時における車輪回転状態に対する自車両の走行状態の変化が検出された後の最初の受信時における車輪回転状態の変化を検出するものであるため、従来装置のように時間情報を送信する必要がなく、しかも、車輪回転状態の変化を早く検出することができる。このため、車輪センサのセンサＩＤの判別を早く完了することができる。
【００２１】
これらの結果、本発明によれば、自車両のセンサＩＤの判別を良好に行うことができる。
【００２２】
本発明の他の特徴は、前記車輪回転状態検出手段は、車輪回転速度（Ｖｗ）を検出するものであり、前記車輪回転状態データは、車輪回転速度が所定回転速度以上であるか否かを表すフラグ（Ｆsen）であり、前記車輪回転状態変化検出手段は、前記フラグの変化の有無を検出することにある。
【００２３】
本発明によれば、車輪回転速度が所定回転速度以上であるか否かを表すフラグが車輪回転状態データとして送信されるため、無線信号の１回当たりの送信時間を短く抑えることができる。これにより車輪センサの電力消費を低減することができる。また、車体側装置における無線信号の受信強度は、車輪センサの車軸回りの旋回位置によって変化し、旋回位置によっては無線信号を受信できない受信不能領域が存在する場合がある。こうした場合には、１回当たり送信時間が長いと、通信中に車輪センサの旋回位置が受信不能領域を通過しやすくなり、車体側装置における無線信号の受信率が低下してしまう。これに対して、本発明では、１回当たりの送信時間を短く抑えることができるため、車体側装置における無線信号の受信率を高めることができる。また、車輪回転状態変化検出手段は、フラグの変化の有無を検出する構成であるため、その処理が簡単となる。
【００２４】
本発明の他の特徴は、前記車両走行状態変化検出手段は、車速が所定車速を下回っている状態から上回っている状態に変化する増加変化、および、車速が前記所定車速を上回っている状態から下回っている状態に変化する減少変化を検出し（Ｓ１１）、前記センサＩＤ判別手段は、前記増加変化あるいは前記減少変化が検出されるたびに、前記変化が検出される直前の受信時におけるフラグに対する自車両の走行状態の変化が検出された後の最初の受信時におけるフラグの変化の有無と変化方向とに基づいて、自車両の車輪センサのセンサＩＤを判別することにある。
【００２５】
本発明においては、車両走行状態変化検出手段によって、車速が所定車速をクロスする増加変化と減少変化との両方が検出される。この所定車速を、前記フラグを切り替えるための所定回転速度に相当する車速としておくことで、車速の変化が検出された場合、その変化が検出されてから無線信号の送信時間間隔に相当する時間が経過するまでのあいだに、自車両の車輪センサが送信する無線信号に含まれるフラグは変化する。このことを利用して、センサＩＤ判別手段は、車速の前記増加変化あるいは減少変化が検出されるたびに、変化が検出される直前の受信時におけるフラグに対する自車両の走行状態の変化が検出された後の最初の受信時におけるフラグの変化の有無と変化方向とに基づいて、自車両の車輪センサのセンサＩＤを判別する。
【００２６】
従って、本発明によれば、車速の増加変化時だけでなく減少変化時においても自車両の車輪センサのセンサＩＤを判別するため、判別処理を早く終了させることができる。しかも、フラグの変化の有無とフラグの変化方向とに基づいてセンサＩＤを判別するため、簡単な処理で高い判別精度が得られる。尚、フラグの変化方向とは、車輪回転速度が所定回転速度を境として変化した方向を表す。従って、車輪回転速度が所定回転速度を下回っている状態から上回っている状態へ変化したものであるのか、所定回転速度を上回っている状態から下回っている状態へ変化したものであるのかについて区別できるものであればよい。
【００２７】
本発明の他の特徴は、前記送信処理手段（２４）は、前記車輪状態が予め設定された所定条件を満たしている場合に限って（Ｓ４４，Ｓ５４）、前記車輪状態データを前記車輪回転速度の大きさを表すデータに一時的に置き換えた無線信号を送信すること（Ｓ４５，Ｓ５５）にある。
【００２８】
自車両の車輪センサのセンサＩＤを判別するにあたっては、車輪回転速度の大きさを表すデータを用いると判別精度を向上させることができる。その場合、車輪センサから送信する無線信号に車輪回転速度の大きさを表すデータを含める必要があるが、その場合には、そのデータ分だけ通信時間が長くなってしまう。そこで、本発明においては、送信処理手段は、車輪状態データを車輪回転速度の大きさを表すデータに一時的に置き換えた無線信号を送信する。従って、通信時間の増加を抑制しつつセンサＩＤの判別に役立つデータを送信することができる。しかも、送信処理手段は、車輪状態が予め設定された所定条件を満たしている場合に限ってデータの置き換えを行う。従って、例えば、ユーザに車輪状態を知らせる必要性が少ないという通知不要条件を満たしているときに限ってデータの置き換えを行うようにすることができる。これにより、ユーザに車輪状態を知らせる必要性のある状況においては、データの置き換えを禁止することができるため、使用上における支障がない。
【００２９】
本発明の他の特徴は、前記車輪状態データは、タイヤ空気圧データとタイヤ温度データとを含んでおり、前記送信処理手段は、前記タイヤ空気圧データとタイヤ温度データのうちの一方のデータを特定データとして、前記特定データを前記車輪回転速度の大きさを表すデータに一時的に置き換えた無線信号を送信することにある。
【００３０】
本発明によれば、タイヤ空気圧データとタイヤ温度データのうちの一方のデータが車輪回転速度の大きさを表すデータに一時的に置き換えられて送信される。従って、通信時間の増加を抑制しつつセンサＩＤの判別に役立つデータを送信することができる。
【００３１】
本発明の他の特徴は、前記特定データは、タイヤ空気圧データであり、前記所定条件は、今回の無線信号送信時におけるタイヤ空気圧が直前回の送信時におけるタイヤ空気圧以上となることに設定されている（Ｓ４４）ことにある。
【００３２】
本発明によれば、今回の無線信号送信時におけるタイヤ空気圧が直前回の送信時におけるタイヤ空気圧以上となる場合に限って、タイヤ空気圧データが車輪回転速度の大きさを表すデータに一時的に置き換えられて送信される。従って、タイヤ空気圧の低下が検出されていないときにデータの置き換えが行われるため、使用上における支障がない。
【００３３】
本発明の他の特徴は、前記特定データは、タイヤ温度データであり、前記所定条件は、今回の無線信号送信時におけるタイヤ温度が予め設定された適正温度範囲に入っていることに設定されている（Ｓ５４）ことにある。
【００３４】
本発明によれば、今回の無線信号送信時におけるタイヤ温度が予め設定された適正温度範囲に入っている場合に限って、タイヤ温度データが車輪回転速度の大きさを表すデータに一時的に置き換えられて送信される。従って、タイヤが過熱状態でないときにデータの置き換えが行われるため、使用上における支障がない。
【００３５】
本発明の他の特徴は、前記車輪状態データは、タイヤ空気圧データを含んでおり、前記車体側装置は、不特定多数の車輪センサから送信された無線信号に含まれる前記センサＩＤごとに、タイヤ空気圧が予め設定された判別用空気圧（Ｐhigh）以上であるか否かを判断し、タイヤ空気圧が前記判別用空気圧以上となるセンサＩＤを自車両の車輪センサのセンサＩＤとして特定する空気圧利用センサＩＤ判別手段（Ｓ７４〜Ｓ７６）を備え、前記判別用空気圧は、タイヤの通常使用空気圧範囲より高い値に設定されていることにある。
【００３６】
本発明においては、ユーザが予め自車両のタイヤの空気圧を通常使用空気圧範囲より高い判別用空気圧以上の値にまで上げておいた後に、空気圧利用センサＩＤ判別手段が作動する。空気圧利用センサＩＤ判別手段は、不特定多数の車輪センサから送信された無線信号に含まれるセンサＩＤごとに、タイヤ空気圧が判別用空気圧以上であるか否かを判断し、タイヤ空気圧が判別用空気圧以上となるセンサＩＤを自車両の車輪センサのセンサＩＤとして特定する。従って、タイヤ空気圧データを使って自車両の車輪センサのセンサＩＤを良好に判別することができる。
【００３７】
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る車輪情報取得装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係るセンサユニットと車輪ＥＣＵとにおける機能ブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る自車両ＩＤ判別ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る車両走行フラグとセンサ回転フラグの推移を表すグラフである。
【図５】車輪回転角度と信号強度との関係を表すグラフである。
【図６】第２実施形態に係る送信データ切替ルーチン１を表すフローチャートである。
【図７】送信データ切替ルーチン１における送信パターンを説明する説明図である。
【図８】第２実施形態に係る送信データ切替ルーチン２を表すフローチャートである。
【図９】送信データ切替ルーチン２における送信パターンを説明する説明図である。
【図１０】第３実施形態に係る自車両ＩＤ判別ルーチンを表すフローチャートである。
【図１１】第３実施形態に係る高圧自車両ＩＤ判別ルーチンを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の一実施形態に係る車両の車輪情報取得装置について図面を用いて説明する。図１は、実施形態に係る車両の車輪情報取得装置の概略構成を表している。車輪情報取得装置は、タイヤの空気圧情報をドライバーに報知するための装置であって、各車輪Ｗに固定されるタイヤ空気圧センサユニット１０（以下、センサユニット１０と呼ぶ）と、車体Ｂに固定される車輪情報処理ユニット５０（以下、車輪ＥＣＵ５０と呼ぶ）とを備えている。図２は、第１実施形態に係るセンサユニット１０と車輪ＥＣＵ５０とにおける機能ブロック図を表す。４輪に設けられるセンサユニット１０は、全て同じ機能となっているため、その一つについて示している。
【００４０】
センサユニット１０は、車輪Ｗのタイヤ空気注入バルブに取り付けられる。センサユニット１０は、空気圧センサ１１と、温度センサ１２と、加速度センサ１３と、制御部２０と、アンテナ１４と、電池１５とを備えている。空気圧センサ１１は、タイヤの空気圧を検出して空気圧Ｐを表す検出信号を制御部２０に出力する。温度センサ１２は、タイヤの温度を検出してタイヤ温度Ｔを表す検出信号を制御部２０に出力する。加速度センサ１３は、車輪Ｗの遠心力方向の加速度、あるいは、車輪Ｗの周方向の加速度を検出して加速度Ｇを表す検出信号を制御部２０に出力する。
【００４１】
この加速度センサ１３は、車輪Ｗの回転速度を検出するために設けられる。車輪Ｗが回転しているときには、加速度センサ１３を含むセンサユニット１０も車軸回りに旋回する。このため、加速度センサ１３の出力は、重力加速度分が加わって車輪Ｗの１回転を１周期とした脈動波形になる。このため、加速度Ｇの脈動分を抽出することで、その脈動の周期により車輪Ｗの１回転に要する時間、つまり、車輪Ｗの回転速度を検出することができる。
【００４２】
制御部２０は、マイコンおよび通信回路を主要部として備え、その機能に着目すると、無線信号を送信するタイミングを設定するタイミング設定部２１と、後述するセンサ回転フラグFsenを設定するセンサ回転フラグ設定部２２と、センサユニット１０の識別情報であるセンサＩＤを記憶したＩＤ記憶部２３と、無線信号を生成してアンテナ１４を介して送信する送信処理部２４とを備えている。
【００４３】
無線信号の送信タイミングは、常に一定の所定時間Ｔ０間隔とされている。従って、タイミング設定部２１は、計時タイマを備え、そのタイマ値に基づいて所定時間Ｔ０経過する度に送信指令を送信処理部２４に出力する。また、この送信指令は、センサ回転フラグ設定部２２にも出力される。無線信号の送信時間間隔である所定時間Ｔ０は、本実施形態では１分とするが、１分〜２分程度の時間が好ましい。
【００４４】
センサ回転フラグ設定部２２は、車輪Ｗの回転速度Ｖｗが予め設定した設定回転速度Ｖｗrefよりも高い回転数で回転しているか否かについての判定結果を表すセンサ回転フラグFsenを設定する。具体的には、センサ回転フラグ設定部２２は、加速度センサ１３により検出される加速度Ｇの脈動に基づいて車輪Ｗの回転速度Ｖｗを所定の短い周期で演算する。そして、タイミング設定部２１から送信指令を入力すると、その時点における車輪回転速度Ｖｗと設定回転速度Ｖｗrefとを比較し、車輪回転速度Ｖｗが設定回転速度Ｖｗref以上であればセンサ回転フラグＦsenを「１」に設定し、車輪回転速度Ｖｗが設定回転速度Ｖｗref未満であればセンサ回転フラグＦsenを「０」に設定する。従って、センサ回転フラグＦsenは、「０」または「１」を表す１ビット信号で構成することができる。センサ回転フラグ設定部２２は、設定したセンサ回転フラグＦsenを送信処理部２４に出力する。尚、センサ回転フラグＦsenがハンチングしないように、設定回転速度Ｖｗrefにヒステリシスを設けて、センサ回転フラグＦsenの不感帯を設定するとよい。
【００４５】
送信処理部２４は、タイミング設定部２１から送信指令を入力する度に、空気圧センサ１１の出力する空気圧Ｐ、温度センサ１２の出力するタイヤ温度Ｔ、センサ回転フラグ設定部２２の出力するセンサ回転フラグＦsen、および、ＩＤ記憶部２３に記憶されているセンサＩＤを読み込み、センサＩＤ、空気圧Ｐ、タイヤ温度Ｔ、センサ回転フラグＦsenを表す送信データを生成し、その送信データを変調した無線信号をアンテナ１４を介して送信する。この空気圧Ｐ、タイヤ温度Ｔ、センサ回転フラグFsenは、無線信号の送信時における最新の情報となっている。
【００４６】
電池１５は、センサユニット１０内の各電気負荷に電源供給する。
【００４７】
本実施形態のセンサユニット１０は、車輪ＥＣＵ５０に対して送信のみ可能（双方向通信不能）となっており、上記無線信号を、常時、定期送信する。従って、センサユニット１０は、車輪ＥＣＵ５０の実施するモード（後述する）に関わらず、一方的に、上記の無線信号の送信処理を行う。
【００４８】
次に、車輪ＥＣＵ５０について説明する。車輪ＥＣＵ５０は、マイコンおよび通信回路を主要部として備え、その機能に着目すると、受信処理部５１と、データ処理部５２と、自車両ＩＤ記憶部５３と、センサＩＤ判別指令部５４と、センサＩＤ自動登録部６０とを備えている。また、車輪ＥＣＵ５０は、運転席の近くに設けられた報知器１００と初期化スイッチ１１０とを接続している。
【００４９】
受信処理部５１は、アンテナ９０を接続し、自車両のセンサユニット１０から送信された無線信号だけでなく、自車両の近傍に他車両が存在する場合には、他車両のセンサユニット１０から送信された無線信号もアンテナ９０を介して受信する。つまり、不特定多数のセンサユニット１０から送信された無線信号を受信する。受信処理部５１は、無線信号を受信する都度、その無線信号からセンサＩＤ、空気圧Ｐ、タイヤ温度Ｔ、センサ回転フラグFsenを表すデータを抽出する。受信処理部５１は、センサＩＤ判別指令部５４からモード信号を入力し、そのモード信号が車輪情報モニタモードを表している場合には、センサＩＤ、空気圧Ｐ、タイヤ温度Ｔを表すデータをデータ処理部５２に出力する。また、モード信号がセンサＩＤ判別モードを表している場合には、センサＩＤとセンサ回転フラグFsenとをセンサＩＤ自動登録部６０に出力する。
【００５０】
データ処理部５２は、受信処理部５１から入力したデータと、自車両ＩＤ記憶部５３に記憶されている４輪のセンサＩＤ(登録センサＩＤと呼ぶ）とに基づいて、登録センサＩＤのみに関して空気圧Ｐが適正範囲か否かを判定する。つまり、登録センサＩＤとは異なるセンサＩＤに係る空気圧Ｐについては、適否を判定しない。そして、４輪のうち１輪でも空気圧Ｐが適正範囲に入らない場合には、空気圧不適正信号を報知器１００に出力する。この場合、データ処理部５２は、空気圧Ｐの適正範囲をタイヤ温度Ｔに応じて補正するようにしてもよい。また、データ処理部５２は、登録センサＩＤに関してタイヤ温度Ｔが異常高温となっているか否かについても判断し、タイヤの過熱状態が検出された場合には、タイヤ過熱情報を図示しない他の車両制御装置に出力する。尚、タイヤ温度Ｔの検出、および、タイヤ温度Ｔに応じた処理に関しては、必ずしも実施する必要はない。
【００５１】
報知器１００は、空気圧不適正信号を入力した場合には、表示ランプを点灯させてタイヤ空気圧が正常ではない旨をドライバーに知らせる。従って、車輪情報モニタモードに設定されている場合には、ドライバーは、自車両のタイヤ空気圧の適否を常時知ることができる。
【００５２】
センサＩＤ判別指令部５４は、初期化スイッチ１１０を接続しており、初期化スイッチ１１０の操作を検出すると、車輪情報モニタモードからセンサＩＤ判別モードに切り替える。この２つのモードは、モード信号により識別される。センサＩＤ判別指令部５４は、モード信号をセンサＩＤ自動登録部６０と、受信処理部５１とに出力する。また、センサＩＤ判別指令部５４は、後述する自車両ＩＤ判別部６４から判別完了信号を入力した場合には、モード信号をセンサＩＤ判別モードから車輪情報モニタモードに切り換える。
【００５３】
タイヤ交換、センサユニット１０の故障等により、車輪Ｗに固定されるセンサユニット１０が交換された場合には、そのセンサユニット１０のセンサＩＤが変わるため、車輪ＥＣＵ５０側で把握している自車両のセンサＩＤの登録変更を行う必要がある。つまり、自車両ＩＤ記憶部５３に記憶されている登録センサＩＤを変更する必要がある。その場合、ユーザは、初期化スイッチ１１０を操作する。これにより、センサＩＤ自動登録部６０が起動して、自車両の車輪Ｗに取り付けられているセンサユニット１０のセンサＩＤを自動判別し、自車両ＩＤ記憶部５３に記憶されている登録センサＩＤを、自動判別されたセンサＩＤに更新する。
【００５４】
また、センサＩＤ判別指令部５４は、初期化スイッチ１１０の操作だけでなく、イグニッションスイッチのオン操作によっても車輪情報モニタモードからセンサＩＤ判別モードに切り替えるように構成することもできる。これにより、ユーザの操作忘れがあった場合でも、車両の起動時にセンサＩＤの自動登録が行われるようになる。
【００５５】
センサＩＤを再登録する場合、送信されてくる無線信号に含まれるセンサＩＤを読み取って、そのセンサＩＤを新たなセンサＩＤとしてそのまま登録してしまうと、他車両のセンサユニット１０から送信されてくる無線信号に含まれるセンサＩＤを登録してしまうおそれがある。このため、受信した無線信号のセンサＩＤが自車両のセンサユニット１０のものであるのか、他車両のセンサユニット１０のものであるのかを判別する必要がある。
【００５６】
センサＩＤ自動登録部６０は、こうした判別を行った上で自車両のセンサＩＤを自動設定登録する機能部である。
【００５７】
センサＩＤ自動登録部６０は、車速検出部６１と、車両走行フラグ設定部６２と、受信ＩＤ・回転フラグ一時記憶部６３と、自車両ＩＤ判別部６４とを備えており、センサＩＤ判別指令部５４から出力されるモード信号がセンサＩＤ判別モードを表している期間において作動する。
【００５８】
車速検出部６１は、車速Ｖｂを検出する。この車速Ｖｂは、ブレーキ制御装置など他の車両制御装置が使用している車速情報をＣＡＮ通信等を介して取得すればよい。
【００５９】
車両走行フラグ設定部６２は、車速検出部６１により検出された車速Ｖｂに基づいて、車両が所定速度以上で走行しているか否かについての判定結果を表す車両走行フラグＦecuを設定する。具体的には、車両走行フラグ設定部６２は、車速検出部６１により検出された車速Ｖｂを所定の短い周期で読み込み、その都度、車速Ｖｂと設定車速Ｖｂrefとを比較する。そして、車速Ｖｂが設定車速Ｖｂref以上であれば車両走行フラグＦecuを「１」に設定し、車速Ｖｂが設定車速Ｖｂref未満であれば車両走行フラグＦecuを「０」に設定する。従って、車両走行フラグＦecuは、「０」または「１」を表す１ビット信号で構成することができる。
【００６０】
この設定車速Ｖｂrefは、センサユニット１０のセンサ回転フラグ設定部２２において使用される設定回転速度Ｖｗrefに対応する車速、つまり、車輪Ｗが設定回転速度Ｖｗrefで回転したときの車速に相当する値に設定されている。車両走行フラグ設定部６２は、設定した車両走行フラグＦecuを自車両ＩＤ判別部６４に出力する。尚、車両走行フラグＦecuがハンチングしないように、設定車速Ｖｂrefにヒステリシスを設けて、車両走行フラグＦecuの不感帯を設定するとよい。
【００６１】
受信ＩＤ・回転フラグ一時記憶部６３は、受信処理部５１から出力された不特定多数のセンサＩＤとセンサ回転フラグFsenとを入力し、センサＩＤ別に最新のセンサ回転フラグFsenを記憶する。従って、受信処理部５１からセンサＩＤとセンサ回転フラグFsenとを入力する都度、そのセンサＩＤに対応するセンサ回転フラグFsenを更新する。つまり、受信ＩＤ・回転フラグ一時記憶部６３は、受信処理部５１が他車両を含めた不特定多数のセンサユニット１０から送信された無線信号を受信する度に、受信した無線信号のセンサＩＤに対応するセンサ回転フラグFsenを、各センサＩＤと関連付けて記憶更新する。尚、受信ＩＤ・回転フラグ一時記憶部６３は、車輪情報モニタモードからセンサＩＤ判別モードに切り替わるとセンサＩＤとセンサ回転フラグFsenとの記憶を開始し、車輪情報モニタモードに切り替わったときに、これら記憶したデータを消去する。
【００６２】
自車両ＩＤ判別部６４は、自車両ＩＤ判別処理を実施する。図３は、自車両ＩＤ判別部６４の実施する自車両ＩＤ判別ルーチンを表すフローチャートである。本ルーチンは、センサＩＤ判別指令部５４の出力するモード信号が車輪情報モニタモードからセンサＩＤ判別モードに切り替わると起動する。
【００６３】
まず、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ１１において、車両走行フラグＦecuが変化したか否かを判断する。自車両ＩＤ判別部６４は、所定の短い周期で車両走行フラグ設定部６２が設定している最新の車両走行フラグＦecuを読み込み、今回読み込んだ車両走行フラグＦecuと直前回に読み込んだ車両走行フラグＦecuとを比較して、車両走行フラグＦecuが変化したか否かを判断する（「０」→「１」、「１」→「０」）。つまり、車速Ｖｂが設定車速Ｖｂrefをクロスするという車速の増加変化および減少変化が検出されたか否かについて判断する。
【００６４】
自車両ＩＤ判別部６４は、こうした処理を繰り返す。そして、車両走行フラグＦecuの変化を検出すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２において、受信ＩＤ・回転フラグ一時記憶部６３に記憶されている全てのセンサＩＤごとの最新のセンサ回転フラグＦsenを読み込む。このとき、自車両ＩＤ判別部６４は、車両走行フラグＦecuの変化の方向（増速方向：「０」→「１」、あるいは、減速方向：「１」→「０」）を記憶する。
【００６５】
車輪ＥＣＵ５０は、センサユニット１０から送信された無線信号の全てについて受信するが、この受信した無線信号は、自車両のセンサユニット１０から送信されたものとは限らない。例えば、自車両の近傍に位置する他車両のセンサユニット１０から送信された無線信号も受信する。従って、受信したセンサＩＤのなかから自車両のセンサＩＤを特定する必要がある。
【００６６】
自車両と他車両とでは、走行状態が異なる、あるいは、一時的に同一であっても途中から異なってくる。このため、車両走行フラグＦecuが変化したときに、それに追従してセンサ回転フラグFsenが変化しない場合には、そのセンサ回転フラグFsenと関連付けられたセンサＩＤは、自車両のセンサユニット１０のものではないと推定することができる。ただし、無線信号は所定時間Ｔ０の間隔で送信されるため、センサ回転フラグFsenの変化は、車両走行フラグＦecuの変化に比べて遅れる。従って、この遅れ時間だけ待って推定する必要がある。
【００６７】
自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ１２で全センサＩＤのセンサ回転フラグＦsenを読み込むと、続く、ステップＳ１３において、各センサＩＤごとに、センサ回転フラグＦsenの値を変化時回転フラグＦsen１に代入して記憶する（Ｆsen１←Ｆsen）。この変化時回転フラグＦsen１は、車両走行フラグＦecuが変化したときのセンサ回転フラグＦsenの値を表す。センサ回転フラグFsenの変化は、車両走行フラグＦecuの変化に比べて遅れるため、この変化時回転フラグＦsen１は、車両走行フラグＦecuの変化が検出される直前の無線信号の受信時における車輪回転状態を表している。
【００６８】
続いて、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ１４において、判別タイマをセットする。つまり、判別タイマの計時をスタートする。そして、ステップＳ１５において、判別タイマがタイムアップしたか否かについて判断し、タイムアップしていない場合には、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ１６において、車両走行フラグ設定部６２の設定している最新の車両走行フラグＦecuを読み込み、車両走行フラグＦecuが変化したか否かについて判断する。車両走行フラグＦecuが変化していない場合、自車両ＩＤ判別部６４は、その処理をステップＳ１５に戻す。一方、判別タイマがタイムアップする前に車両走行フラグＦecuが変化した場合には、自車両ＩＤ判別部６４は、その処理をステップＳ１２に戻す。この場合、変化時回転フラグＦsen１の値はクリアされる。
【００６９】
この判別タイマの計時する時間は、無線信号の送信時間間隔である所定時間Ｔ０、あるいは、所定時間Ｔ０に余裕分αを加算した時間（Ｔ０＋α）に設定されている。自車両のセンサユニット１０の無線信号を受信した場合、時間遅れはあるものの、センサ回転フラグＦsenは、車両走行フラグＦecuの変化に追従して変化する。この時間遅れは、最大でも所定時間Ｔ０である。従って、受信した無線信号が自車両のセンサユニット１０から送信されたものであれば、基本的には、所定時間Ｔ０待てばセンサ回転フラグＦsenの変化が検出されるはずである。判別タイマは、この時間遅れを待つための設定時間である。尚、余裕分αは、所定時間Ｔ０より短い時間に設定される。
【００７０】
自車両ＩＤ判別部６４は、こうした処理を繰り返し、判別タイマのタイムアップを検出すると（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７において、受信ＩＤ・回転フラグ一時記憶部６３に記憶されている全てのセンサＩＤごとのセンサ回転フラグＦsenを読み込む。このセンサ回転フラグＦsenは、判別タイマの計時中に最新のものに更新されている。尚、受信ＩＤ・回転フラグ一時記憶部６３は、所定時間Ｔ０を超えて無線信号を受信できなくなったセンサＩＤについては、そのセンサＩＤとセンサ回転フラグＦsenとを消去する。
【００７１】
続いて、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ１８において、各センサＩＤごとにセンサ回転フラグＦsenの値をタイムアップ時回転フラグＦsen２に代入する（Ｆsen２←Ｆsen）。このタイムアップ時回転フラグＦsen２は、車両走行フラグＦecuの変化が検出された後の最初の無線信号の受信時における車輪回転状態を表している。続いて、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ１９において、全てのセンサＩＤについて、センサ回転フラグＦsenがステップＳ１１で検出した車両走行フラグＦecuと同じ方向に変化したか否かについて判定する。この場合、自車両ＩＤ判別部６４は、変化時回転フラグＦsen１とタイムアップ時回転フラグＦsen２とに基づいて判定する。
【００７２】
例えば、ステップＳ１１で車両走行フラグＦecuの増速方向の変化（「０」→「１」）が検出されている場合であれば、変化時回転フラグＦsen１が「０」、タイムアップ時回転フラグＦsen２が「１」となるセンサＩＤについては変化有りと判定し、それ以外のセンサＩＤについては変化無しと判定する。また、ステップＳ１１で車両走行フラグＦecuの減速方向の変化（「１」→「０」）が検出されている場合であれば、変化時回転フラグＦsen１が「１」、タイムアップ時回転フラグＦsen２が「０」となるセンサＩＤについては変化有りと判定し、それ以外のセンサＩＤについては変化無しと判定する。
【００７３】
続いて、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ２０において、判別タイマで計時される期間内にセンサ回転フラグＦsenが変化したセンサＩＤの数が車輪数（＝４）と同一であるか否かについて判断する。車輪数と同数のセンサＩＤが変化した場合には、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ２１において、その４輪分のセンサＩＤを自車両の車輪Ｗに取り付けられているセンサユニット１０のセンサＩＤであると推定し、そのセンサＩＤを自車両ＩＤ記憶部５３に登録（更新記憶）して本ルーチンを終了する。また、自車両ＩＤ判別部６４は、判別終了信号をセンサＩＤ判別指令部５４に出力する。これにより、センサＩＤ判別指令部５４は、モード信号をセンサＩＤ判別モードから車輪情報モニタモードに切り換える。
【００７４】
一方、ステップＳ２０において、センサ回転フラグＦsenの変化したセンサＩＤの数が車輪数（＝４）と同一ではないと判定した場合、自車両ＩＤ判別部６４は、その処理をステップＳ１１に戻す。例えば、他車両が自車両に併走している場合には、他車両のセンサ回転フラグＦsenも自車両と同様に変化する。この場合には、センサ回転フラグＦsenが変化したセンサＩＤの数は、５つ以上となる。しかし、こうした処理を繰り返すことにより、最終的には、自車両のセンサユニット１０のセンサＩＤを特定することができる。
【００７５】
図４は、車両走行フラグＦecuとセンサ回転フラグＦsenの変化を表している。時刻ｔ１において車両走行フラグＦecuが「０」から「１」に変化する。この場合、車両走行フラグＦecuの変化から所定時間Ｔ０内にセンサ回転フラグＦsenが変化したセンサＩＤは、ＩＤ１〜ＩＤ５の５つである。この場合、センサ回転フラグＦsenが変化したセンサＩＤが５つあるため、ステップＳ２０の判断は「Ｎｏ」となって、自車両ＩＤ判別部６４は、その処理をステップＳ１１に戻して、次の車両走行フラグＦecuが変化するまで待機する。時刻ｔ２において、車両走行フラグＦecuが「１」から「０」に変化する。この時刻ｔ２から所定時間Ｔ０内にセンサ回転フラグＦsenが変化したセンサＩＤは、ＩＤ１〜ＩＤ４の４つである。これにより、自車両のセンサユニットのセンサＩＤがＩＤ１〜ＩＤ４であることが判定される。
【００７６】
尚、センサユニット１０が無線信号を送信するときの車輪Ｗの回転位置（センサユニット１０の車軸回りの旋回位置）によって車輪ＥＣＵ５０の受信強度が変化するため、複数回にわたってステップＳ１１〜Ｓ２０の処理を繰り返し、連続して同じ判定結果が得られたときに、自車両のセンサユニット１０のセンサＩＤを確定させるようにするとよい。
【００７７】
また、自車両ＩＤ判別部６４の実施する自車両ＩＤ判別ルーチンの開始タイミングについては、車速Ｖｂが設定車速Ｖｂref以上となった時点とするとよい。この場合には、ステップＳ１１において最初に「Ｙｅｓ」と判断されるタイミングは、車速Ｖｂが設定車速Ｖｂref未満となった時点となる。例えば、自車両が大規模パーキングに駐車している場合には、たくさんの他車両のセンサユニット１０が送信する無線信号を受信してしまうが、自車両が走行開始した後であって、減速が検出されたときであれば、他車両から送信される無線信号の受信数を減らすことができる。従って、センサＩＤの判別が一層容易となる。
【００７８】
また、センサＩＤ判別モードが選択されたとき、送信されてくる無線信号のセンサＩＤをチェックして、そのセンサＩＤが自車両ＩＤ記憶部５３に登録されているものと同一であれば、自車両ＩＤ判別ルーチンを実施する必要はない。
【００７９】
以上説明した第１実施形態の車輪情報取得装置によれば、車輪情報（空気圧、タイヤ温度）、センサＩＤ、センサ回転フラグＦsenを含む無線信号が、常時、センサユニット１０から定期送信されるため、車輪ＥＣＵ５０側では、送信されてくる無線信号をそのまま使って、車輪状態（空気圧、タイヤ温度）をモニタすることもできるし、自車両のセンサユニット１０のセンサＩＤを判別することもできる。従って、車輪状態をモニタする機能を低下させることなく、自車両のセンサユニット１０のセンサＩＤを判別することができる。
【００８０】
また、車輪ＥＣＵ５０からセンサユニット１０を制御する機能を必要としない。つまり、センサＩＤを判別するために、センサユニット１０に車輪ＥＣＵ５０からの指令を受ける受信機能やその指令に応じた処理を行う機能を必要としない。従って、簡易な通信システムにて実施できる。
【００８１】
また、車輪回転状態データとしてセンサ回転フラグＦsenを用いているため、無線信号の１回当たりの送信時間を短く抑えることができる。これによりセンサユニット１０の電力消費を低減することができ、電池交換の頻度を低減することができる。また、車輪ＥＣＵ５０における無線信号の受信率を高めることができる。
【００８２】
また、車両走行フラグＦecuの変化が検出される直前の無線信号の受信時におけるセンサ回転フラグＦsenに対する、車両走行フラグＦecuの変化が検出された後の最初の無線信号の受信時におけるセンサ回転フラグＦsenの変化を検出するように構成されているため、従来装置のように時間情報を送信する必要が無く、しかも、車輪回転状態の変化を早く検出することができる。さらに、車速の増加変化時と減少変化時との両方においてセンサＩＤの判別を行うため、判別処理を早く終了させることができる。また、センサ回転フラグＦsenの変化方向を加味して判定するため、高い判別精度が得られる。
【００８３】
これらの結果、第１実施形態の車輪情報取得装置によれば、センサＩＤの自動判別を良好に実施することができる。
【００８４】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の車輪情報取得装置について説明する。第２実施形態の車輪情報取得装置は、センサユニット１０が送信する無線信号の中に車輪回転速度情報を加えるようにしたものである。第１実施形態においては、センサユニット１０が送信する無線信号は、センサＩＤ、空気圧Ｐ、タイヤ温度Ｔ、センサ回転フラグＦsenから構成されるが、自車両のセンサＩＤを判別するにあたっては、その無線信号に車輪回転速度情報（車輪回転速度の大きさを表す情報）が含まれていた方が、精度の良い判別を行うことができる。
【００８５】
しかし、車輪回転速度情報を追加した場合には、その分だけ無線信号のデータ量が増加してしまう。このため、センサユニット１０が無線信号を送信する時間が長くなって、余分な電力が必要となり電池寿命に影響を及ぼす。また、１回当たりの送信時間が長くなるため、送信中に車輪Ｗの回転する角度が大きくなる。センサユニット１０は車輪Ｗとともに車軸回りに旋回するため、その旋回位置によって車輪ＥＣＵ５０における無線信号の受信強度が変化する。図５は、車輪Ｗの回転位置（０°〜３６０°）と信号受信強度指数との関係を表している。この図から分かるように、信号受信強度は、車輪Ｗの回転位置（センサユニット１０の旋回位置）に依存し、車輪Ｗの回転位置によっては受信限界を下回ることがある。このため、１回当たりの送信時間が長くなると、送信途中で無線信号が車輪ＥＣＵ５０で受信できなくなる受信不能領域に入りやすくなり、無線信号の受信率が低下する。特に、車両が高速走行している場合には、同一時間内に回転する車輪Ｗの回転角が大きいため、この影響が顕著になる。
【００８６】
そこで、第２実施形態のセンサユニット１０においては、無線信号のデータ量の増加を抑えるために、空気圧データ、タイヤ温度データの何れか１つを交互に車輪回転速度データに置き換えて送信する。図６は、その一例としてのセンサユニット１０の送信処理部２４の実施する送信データ切替ルーチン１を表すフローチャートである。この送信データ切替ルーチン１においては、空気圧データと車輪回転速度データとを交互に切り替える。
【００８７】
送信処理部２４は、ステップＳ４１において、無線信号の送信タイミングであるか否かを判断する。送信処理部２４は、タイミング設定部２１から送信指令を入力するまで待機し、送信指令を入力すると（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、ステップＳ４２において、今回の送信が奇数回目か否かについて判断する。奇数回目である場合には（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、送信処理部２４は、ステップＳ４３において、送信パターン１を選択する。送信パターン１は、図７に示すように、センサＩＤ、空気圧Ｐ、タイヤ温度Ｔ、センサ回転フラグＦsenを表すデータにて構成される無線信号を送信するパターンである。
【００８８】
一方、今回の送信が偶数回目である場合には（Ｓ４２：Ｎｏ）、ステップＳ４４において、現時点の空気圧Ｐ(n)が直前回送信した空気圧Ｐ(n-1)以上であるか否かについて判断する。送信処理部２４は、直前回に送信した空気圧Ｐ(n-1)を記憶しており、この空気圧Ｐ(n-1)と、空気圧センサ１１から読み込んだ現時点の空気圧Ｐ(n)とを比較して判断する。送信処理部２４は、現時点の空気圧Ｐ(n)が直前回送信した空気圧Ｐ(n-1)以上である場合には、ステップＳ４５において、送信パターン２を選択する。送信パターン２は、図７に示すように、センサＩＤ、車輪回転速度Ｖｗ、タイヤ温度Ｔ、センサ回転フラグＦsenを表すデータにて構成される無線信号を送信するパターンである。つまり、空気圧Ｐに代えて車輪回転速度Ｖｗを組み込んだ送信パターンを選択する。一方、現時点の空気圧Ｐ(n)が直前回送信した空気圧Ｐ(n-1)未満である場合には（Ｓ４４：Ｎｏ）、送信パターン１を選択する。
【００８９】
こうして送信パターンが選択されると、送信処理部２４は、続くステップＳ４６において、上記の送信パターンに従って送信データを生成し、ステップＳ４７において、送信データを無線信号に変調してアンテナ１４を介して送信する。尚、送信パターン２が選択されている場合、送信処理部２４は、センサ回転フラグ設定部２２で演算された車輪回転速度Ｖｗを読み込んで送信データを生成する。送信処理部２４は、ステップＳ４７にて無線信号を送信すると、その処理をステップＳ４１に戻し、上述した処理を繰り返す。
【００９０】
従って、この第２実施形態によれば、１回おきに空気圧データを車輪回転速度データに置き換えて送信するため、１回に送信する無線信号のデータ量を増加させることなく車輪回転速度データを送信することができる。従って、電池寿命の低下を招かずに実施することができる。また、１回当たりの送信時間も増加しないため、車輪ＥＣＵ５０における無線信号の受信率を低下させない。
【００９１】
また、空気圧Ｐ(n)が前回送信した空気圧Ｐ(n-1)以上であるという条件を満足している場合においてのみ、空気圧データを車輪回転速度データに置き換えて送信するため、本来の目的である低空気圧警報の機能を維持することができる。つまり、ユーザに知らせる必要性のある状況ではデータの置き換えが禁止されるため、使用上における支障がない。
【００９２】
これにより、車輪回転速度データを使ってセンサＩＤの判別を精度良く実施することができる。例えば、車輪ＥＣＵ５０は、以下の処理を第１実施形態に追加して実施する。受信処理部５１は、無線信号を受信したときに、無線信号に車輪回転速度Ｖｗが含まれている場合には、その車輪回転速度Ｖｗを自車両ＩＤ判別部６４に出力するようにする。自車両ＩＤ判別部６４は、受信処理部５１から車輪回転速度Ｖｗを入力した場合、車速検出部６１により検出される車速Ｖｂを読み込んで、車輪回転速度Ｖｗと車速Ｖｂとを同じ単位で比較して、両者の差が基準値より大きい場合には、その時点で、当該無線信号のセンサＩＤを自車両の候補から外すという処理を実施する。
【００９３】
同様にして、タイヤ温度データを１回おきに車輪回転速度データに置き換えて送信することもできる。図８は、その一例としてのセンサユニット１０の送信処理部２４の実施する送信データ切替ルーチン２を表すフローチャートである。この送信データ切替ルーチン２においては、タイヤ温度データと車輪回転速度データとを交互に切り替える。図６の処理と同一となる処理については、図面に同一の符号を付して説明を省略する。
【００９４】
送信処理部２４は、ステップＳ４２において、今回の送信が奇数回目である場合には、ステップＳ４３において、送信パターン１を選択する。送信パターン１は、図９（図７）に示すように、センサＩＤ、空気圧Ｐ、タイヤ温度Ｔ、センサ回転フラグＦsenを表すデータにて構成される無線信号を送信するパターンである。一方、今回の送信が偶数回目である場合には、ステップＳ５４において、温度センサ１２により検出されるタイヤ温度Ｔを読み込み、そのタイヤ温度Ｔが予め設定された設定温度域（Ｔref1〜Ｔref2）に含まれているか否かについて判断する。この設定温度域は、タイヤ空気圧検知に影響が少ない常温域であり、例えば、０℃〜４０℃の範囲に設定されている。タイヤ温度が設定温度域に含まれている場合には、ステップＳ５５において、送信パターン３を選択する。送信パターン３は、図９に示すように、センサＩＤ、空気圧Ｐ、車輪回転速度Ｖｗ、センサ回転フラグＦsenを表すデータにて構成される無線信号を送信するパターンである。つまり、タイヤ温度Ｔに代えて車輪回転速度Ｖｗを組み込んだ送信パターンを選択する。一方、現時点のタイヤ温度Ｔが設定温度域（Ｔref1〜Ｔref2）から外れている場合には（Ｓ５４：Ｎｏ）、送信パターン１を選択する。
【００９５】
この送信データ切替ルーチン２によれば、タイヤ温度データと車輪回転速度データとを交互に送信するため、１回に送信する無線信号のデータ量を増加させることなく車輪回転速度データを送信することができる。従って、電池寿命の低下を招かずに実施することができる。また、１回当たりの送信時間も増加しないため、車輪ＥＣＵ５０における無線信号の受信率を低下させない。
【００９６】
この場合、タイヤ温度が常温域であるという条件を満足している場合においてのみ、タイヤ温度データを車輪回転速度データに置き換えて送信するため、タイヤ空気圧検知に影響が少なく、また、タイヤ過熱状態の検知機能を維持することができる。
【００９７】
従って、上述したように車輪回転速度データを使ってセンサＩＤの判別を精度良く実施することができる。尚、車輪回転速度Ｖｗを表すデータを送信する場合（送信パターン２あるいは送信パターン３での送信時）においては、センサ回転フラグＦsenを省略するようにしてもよい。車輪回転速度Ｖｗがセンサ回転フラグＦsenの役割を果たすからである。
【００９８】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の車輪情報取得装置について説明する。第３実施形態の車輪情報取得装置は、第１，第２実施形態の車輪情報取得装置において、さらに、別のセンサＩＤ判別機能を追加したものである。この第３実施形態においては、センサＩＤ登録時に、予めユーザがタイヤの空気圧を通常使用範囲よりも高いＩＤ判別可能圧にまで上げておき、自車両ＩＤ判別処理時に高圧の空気圧となっているタイヤに設けられているセンサユニット１０を自車両ＩＤとして判別するようにしたものである。
【００９９】
図１０は、自車両ＩＤ判別部６４の実施する自車両ＩＤ判別ルーチンを表すフローチャートである。第３実施形態の自車両ＩＤ判別部６４は、ユーザが初期化スイッチ１１０を操作して、センサＩＤ判別指令部５４の出力するモード信号がセンサＩＤ判別モードに切り替わると、ステップＳ６１において、図示しないディスプレイに自車両ＩＤ判別モードの選択画面を表示する。この選択画面には、通常圧ＩＤ判別モードと、高圧ＩＤ判別モードとをユーザに選択させる画面が表示される。自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ６２において、判別モードの選択操作を待ち、ユーザが高圧ＩＤ判別モードを選択した場合には（Ｓ６３：Ｙｅｓ）、ステップＳ７０において、図１１に示す高圧自車両ＩＤ判別ルーチンを実施する。一方、ユーザが通常圧ＩＤ判別モードを選択した場合には（Ｓ６３：Ｎｏ）、自車両ＩＤ判別部６４、ステップＳ１０において、通常圧自車両ＩＤ判別ルーチンを実施する。この通常圧自車両ＩＤ判別ルーチンは、図３に示した自車両ＩＤ判別ルーチンと同一である。
【０１００】
ユーザは、高圧ＩＤ判別モードを選択する場合、予め、自車両の４輪のタイヤ空気圧をＩＤ判別可能圧にまで上げておく。このＩＤ判別可能圧は、センサユニット１０に内蔵された空気圧センサ１１の検出上限値相当の圧力に設定されている。空気圧センサ１１は、概ね０〜３５０ｋＰa（相対圧）の範囲で検出可能とされている。このため、タイヤの通常使用空気圧範囲では検出値が上限値となることは無いため、検出値が上限値となる自車両のセンサＩＤを判別することができる。
【０１０１】
高圧自車両ＩＤ判別ルーチンが開始されると、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ７１において、判別タイマをセットして計時を開始する。判別タイマの計時する時間は、無線信号の送信時間間隔である所定時間Ｔ０、あるいは、所定時間Ｔ０に余裕分αを加算した時間（Ｔ０＋α）に設定されている。続いて、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ７２において、受信処理部５１で受信した無線信号のセンサＩＤと空気圧Ｐとを関連付けて読み込む。受信処理部５１は、不特定多数の無線信号を受信するため、自車両ＩＤ判別部６４に読み込まれるセンサＩＤと空気圧Ｐは自車両のものに限らない。
【０１０２】
自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ７３において、タイムアップしたか否かを判定し、タイムアップしないあいだは、その処理をステップＳ７２に戻して上述した処理を繰り返す。
【０１０３】
こうして判別タイマがタイムアップすると（Ｓ７３：Ｙｅｓ）、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ７４において、読み込まれた全てのデータの中で、空気圧Ｐが閾値Ｐhigh以上となっているセンサＩＤを抽出する。この閾値Ｐhighは、タイヤの通常使用空気圧範囲より高い値、本実施形態においては、空気圧センサ１１の検出上限値に設定されている。従って、ステップＳ７４で抽出されたセンサＩＤは、自車両のセンサユニット１０のセンサＩＤであると推定できる。続いて、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ７５において、抽出したセンサＩＤの数が車輪数（＝４）と同一であるか否かを判断し、車輪数と同数である場合には、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ７６において、そのセンサＩＤを自車両のセンサユニット１０のセンサＩＤであると判定して自車両ＩＤ記憶部５３に更新記憶して本ルーチンを終了する。
【０１０４】
ユーザが、予めタイヤ空気圧をＩＤ判別可能圧以上に調整していれば、センサＩＤを適正に判別できるが、タイヤ空気圧の調整が適正でなかった場合には、ステップＳ７５の判断が「Ｎｏ」となる。この場合、自車両ＩＤ判別部６４は、ステップＳ７７において、通常圧自車両ＩＤ判別モードに切り替えて本ルーチンを終了する。従って、図３に示した自車両ＩＤ判別ルーチンが開始される。尚、ステップＳ７５の判定が「Ｎｏ」であっても、ステップＳ７１〜Ｓ７５の処理を複数回繰り返し、それでも、４つのセンサＩＤを判別できない場合に、通常圧自車両ＩＤ判別モードに切り替えるようにしてもよい。
【０１０５】
この第３実施形態によれば、車両を走行させなくても、タイヤ空気圧データを使って確実に自車両のセンサユニット１０のセンサＩＤを判別することができる。また、通常圧自車両ＩＤ判別モードも選択することができるため、空気圧調整を好まないユーザにおいても利便性を低下させない。
【０１０６】
以上、本実施形態の車輪情報取得装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【０１０７】
例えば、本実施形態では、車輪情報としてタイヤ空気圧とタイヤ温度とを取得するものであるが、それらの何れか一方のみを取得する構成であってもよい。また、他の車輪情報を取得するものであってもよい。
【０１０８】
また、本実施形態においては、報知器１００は、タイヤ空気圧の異常を知らせる表示ランプを採用しているが、車輪別にタイヤ空気圧を数値で表示したり適正判定表示をしたりするものであってもよい。この場合、各センサユニット１０の配置（右前輪、左前輪、右後輪、左後輪）を推定する必要があるが、センサユニット１０の配置推定については、従来から知られている種々の手法の一つを採用すればよい。
【０１０９】
また、第２実施形態においては、車輪状態データ（空気圧データまたはタイヤ温度データ）を車輪回転速度データに交互に切り替える構成を採用しているが、必ずしも、交互に切り替える必要はなく、送信回数の比は任意に設定できるものである。
【０１１０】
また、本実施形態のセンサユニット１０は、車輪ＥＣＵ５０に対して送信のみ可能となっているが、例えば、車輪ＥＣＵ５０と双方向に送受信可能とした構成であってもよい。また、本実施形態のセンサユニット１０は、車輪の回転状態に関係なく一定の周期Ｔ０で無線信号を送信する構成であるが、例えば、車輪が回転していないときと、車輪が回転しているときとで、無線信号の送信周期を切り替えるようにした構成であってもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…センサユニット、１１…空気圧センサ、１２…温度センサ、１３…加速度センサ、１４…アンテナ、１５…電池、２０…制御部、２１…タイミング設定部、２２…センサ回転フラグ設定部、２３…ＩＤ記憶部、２４…送信処理部、５０…車輪情報処理ユニット、５１…受信処理部、５２…データ処理部、５３…自車両ＩＤ記憶部、５４…センサＩＤ判別指令部、６０…センサＩＤ自動登録部、６１…車速検出部、６２…車両走行フラグ設定部、６３…受信ＩＤ・回転フラグ一時記憶部、６４…自車両ＩＤ判別部、９０…アンテナ、１００…報知器、１１０…初期化スイッチ、Ｆecu…車両走行フラグ、Fsen…センサ回転フラグ、Ｗ…車輪。
【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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