(57)【要約】【課題】センサモジュールから送信されるタイヤ内部情報を、車両の走行中に、車両外部に設置された受信機において、車両のどの装着位置のタイヤの内部情報であるか判別して取得できるタイヤ内部情報取得システムを提供する。【解決手段】車両６のタイヤ４内に装着されてタイヤ内部情報を検出するセンサモジュール３（ＳＭ１〜ＳＭ４）と、車両６が走行する走行路の両側にそれぞれ設けられたアンテナに接続された受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）により構成される。受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａは、車両６の進行方向に互いに所定の距離ずれて配置されている。車両６が受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａとの間を走行することでセンサモジュール３（ＳＭ１〜ＳＭ４）から送信されるタイヤ内部情報を含む信号を受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）で受信する。【選択図】図１
2008152435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤ内に装着されてタイヤ内部情報を検出するセンサモジュールと、前記車両が走行する走行路の両側にそれぞれ設けられたアンテナに接続された第１および第２の受信機により構成され、前記車両が前記第１の受信機のアンテナと第２の受信機のアンテナとの間を走行することで前記センサモジュールから送信されるタイヤ内部情報を含む信号を前記第１および第２の受信機で受信するタイヤ内部情報取得システムにおいて、
前記第１の受信機のアンテナと第２の受信機のアンテナを、車両の進行方向に互いに所定の距離ずらして配置することにより、前記センサモジュールから送信されたタイヤ内部情報を含む信号を前記第１および第２の受信機にて時間的にずらして受信することを特徴とするタイヤ内部情報取得システム。
【請求項２】
前記タイヤ内部情報を含む信号を、前記第１および第２のいずれの受信機で受信したかにより、前記タイヤ内部情報が、車両のどの装着位置のタイヤのタイヤ内部情報であるかを判別することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ内部情報取得システム。
【請求項３】
同一のセンサモジュールから送信されたタイヤ内部情報を含む信号を、前記第１の受信機または第２の受信機にて複数回受信することによりタイヤ内部情報を確実に取得できたならば、以後、同一のセンサモジュールから送信されたタイヤ内部情報を含む信号から取得できたタイヤ内部情報を無視することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ内部情報取得システム。
【請求項４】
前記第１の受信機のアンテナおよび第２の受信機のアンテナの指向性の範囲を示す半円の半径をＴＲ、前記第１の受信機のアンテナと第２の受信機のアンテナとの間の車両幅方向の距離をＤＷ、車両幅をＷ、タイヤ幅をＫとしたとき、
ＤＷ−Ｗ＋Ｋ＜ＴＲ＜Ｗ−Ｋ
の関係を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ内部情報取得システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ内圧やタイヤ内温度等のタイヤ内部情報を取得するタイヤ内部情報取得システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行中の車両からタイヤ内圧やタイヤ内温度等のタイヤ内部情報を受信する方法として、車両のそれぞれのタイヤの内部に、タイヤ内圧やタイヤ内温度を測定するセンサモジュール（トランスポンダ）を取り付け、このセンサモジュール（トランスポンダ）から無線通信で送信されるタイヤ内部情報を含む信号を車両外部に設置された受信機にて受信する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３０２１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の方法では、車両の各タイヤのセンサモジュールから送信される無線信号を車両外部の受信機にて受信しようとすると、受信するための周波数チャンネルが同じである場合、混信を引き起こすことがあり、また、各タイヤの内部情報を同時に取得する場合、車両のどの装着位置のタイヤの内部情報であるか判別がし難くなり、受信機にて正常にタイヤ内部情報を取得できないことがあった。
また、各タイヤの内部情報を同時に取得する場合、タイヤ内部情報を処理する中央制御装置に高負荷がかかるため、中央制御装置に一定以上の処理能力が求められ、装置のコストがかかるという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、センサモジュールから送信されるタイヤ内部情報を、車両の走行中に、車両外部に設置された受信機において、車両のどの装着位置のタイヤの内部情報であるか判別して取得でき、また装置のコストを低減できるタイヤ内部情報取得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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、車両のタイヤ内に装着されてタイヤ内部情報を検出するセンサモジュールと、前記車両が走行する走行路の両側にそれぞれ設けられたアンテナに接続された第１および第２の受信機により構成され、前記車両が前記第１の受信機のアンテナと第２の受信機のアンテナとの間を走行することで前記センサモジュールから送信されるタイヤ内部情報を含む信号を前記第１および第２の受信機で受信するタイヤ内部情報取得システムにおいて、前記第１の受信機のアンテナと第２の受信機のアンテナを、車両の進行方向に互いに所定の距離ずらして配置することにより、前記センサモジュールから送信されたタイヤ内部情報を含む信号を前記第１および第２の受信機にて時間的にずらして受信することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、前記タイヤ内部情報を含む信号を、前記第１および第２のいずれの受信機で受信したかにより、前記タイヤ内部情報が、車両のどの装着位置のタイヤのタイヤ内部情報であるかを判別することを特徴とし、また、同一のセンサモジュールから送信されたタイヤ内部情報を含む信号を、前記第１の受信機または第２の受信機にて複数回受信することによりタイヤ内部情報を確実に取得できたならば、以後、同一のセンサモジュールから送信されたタイヤ内部情報を含む信号から取得できたタイヤ内部情報を無視することを特徴とする。
【０００７】
本発明は、前記第１の受信機のアンテナおよび第２の受信機のアンテナの指向性の範囲を示す半円の半径をＴＲ、前記第１の受信機のアンテナと第２の受信機のアンテナとの間の車両幅方向の距離をＤＷ、車両幅をＷ、タイヤ幅をＫとしたとき、
ＤＷ−Ｗ＋Ｋ＜ＴＲ＜Ｗ−Ｋ
の関係を満足することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、車両外部に設置された受信機が、それぞれ車両のタイヤに対して、進行方向に互いに所定の距離ずれて配置されており、信号を受信するタイミングが各タイヤ間で異なることとなるため、センサモジュールから送信されるタイヤ内部情報を、車両の走行中に、車両外部に設置された受信機において、車両のどの装着位置のタイヤの内部情報であるか判別して取得することができる。
また、タイヤ内部情報を取得する時間帯にずれを生じるため、タイヤ内部情報を処理する中央制御装置に高負荷がかからず、装置のコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のタイヤ内部情報取得システムの構成の一例を示す概略配置図である。図１において、タイヤ内部情報取得システムは、車両６のそれぞれのタイヤ４内に装着され、タイヤ内圧および／またはタイヤ内温度等を取得し、取得したタイヤ内圧および／またはタイヤ内温度等のタイヤ内部情報を含む信号をアンテナ３ａから送信するセンサモジュール３（ＳＭ１〜ＳＭ４）と、車両６が走行する走行路の両側にそれぞれ設けられたアンテナ１ａで、センサモジュール３（ＳＭ１〜ＳＭ４）から送られてくるタイヤ内部情報を含む信号を受信して、タイヤ内部情報を取得する受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）と、車両６の接近を検知すると、受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）にセンサモジュール３からのデータ取得を命令し、受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）で取得したタイヤ内部情報のデータを集めてタイヤの圧力や温度が基準範囲内にあるか否かを判定する中央制御装置５と、車両６の斜め前方に設置され、中央制御装置５での判定結果を表示する表示器７と、取得した圧力や温度のデータを車番毎に管理するタイヤ管理装置８とから構成されている。受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）と中央制御装置５とで、タイヤ内部情報読み取り装置（ゲートリーダ）９を構成している。
【００１０】
受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）は、車両６が走行する走行路の両側にそれぞれ配置されたアンテナ１ａに接続されており、受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａは、センサモジュール３（ＳＭ１〜ＳＭ４）から送られてくるタイヤ内部情報を含む信号を時間的にずらして受信できるように車両６の進行方向に互いに所定の距離ずれて配置されている。すなわち、受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａは、各タイヤのセンサモジュールから送信される無線信号を、車両のどの装着位置のタイヤのセンサモジュールから送信される無線信号であるか判別できる距離だけ進行方向に互いにずれて配置されている。受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａおよび受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａは、指向性が車両側に放射状に広がりを有し、かつ指向性の範囲内に車両の一方側のタイヤのみが位置することが望ましい。
【００１１】
また、受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）の内部に、車両６の接近を検知する車両検知センサ（図示せず）を備えている。
【００１２】
図２は、タイヤ内部情報読み取り装置（ゲートリーダ）でタイヤからのタイヤ内部情報を実際に読み取るときの状態を示す図である。車両６が、タイヤ内部情報読み取り装置（ゲートリーダ）９の受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａとの間を低速で走行するだけで、受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）でタイヤ内部情報を取得できる。
【００１３】
センサモジュール３（ＳＭ１、ＳＭ２）は、前輪のタイヤ内部に取り付けられ、センサモジュール３（ＳＭ３、ＳＭ４）は、後輪のタイヤ内部に取り付けられている。センサモジュール３（ＳＭ１〜ＳＭ４）は、図３のタイヤの断面図に示すように、タイヤ４に空気を注入するための円筒状のタイヤバルブ１２と一体となってホイールリム１３に取り付けられている。なお、センサモジュール３は、タイヤの内面に焼き付けて取り付けられ、走行中のタイヤが荷重下で変形してもタイヤから隔離したり壊れたりしないよう設けるようにしても良い。また、タイヤ内側空間に別途の手段で保持したりすることも可能である。
【００１４】
図４は、センサモジュールの外形を示す図である。センサモジュール３は、センサモジュール本体１５と、リム取り付け部１６と、アンテナ１７とにより構成され、タイヤバルブ１２と一体となってホイールリム１３に取付けられている。センサモジュール３は、受信機１のアンテナ１ａを介して中央制御装置５からタイヤ内部情報の返信要求の命令の信号を受信すると、タイヤ内圧やタイヤ内温度等のタイヤ内部情報を含む信号を連続してタイヤ外部に出力する。
【００１５】
図５は、中央制御装置の動作を説明するフローチャートである。タイヤ内部情報読み取り装置９内に備える中央制御装置５は、受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）に備える車両検知センサから、車両６の接近を知らせる信号を受信すると（ステップ１１）、受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）を介して全てのセンサモジュール３（ＳＭ１〜ＳＭ４）にタイヤ内部情報の返信要求の信号を送信して（ステップ１２）、各センサモジュール３にタイヤ内圧やタイヤ内温度等のタイヤ内部情報を含む信号を送信させ、受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）を介して各センサモジュール３からタイヤ内部情報を取得する（ステップ１３）。さらに、中央制御装置５は、取得したタイヤ内圧やタイヤ内温度が基準の範囲にあるかどうかを判定し（ステップ１４）、運転手の斜め前方に設置された表示器７にタイヤの状態を信号で表示し、タイヤ内部情報をコンピュータであるタイヤ管理装置８に送信する（ステップ１５）。なお、中央制御装置５は、ＣＰＵ、メモリおよびメモリに格納されたプログラム等で構成される。また、中央制御装置５は、タイヤ内部情報を無線信号でタイヤ管理装置８に送信するようにしても良い。
【００１６】
図６は、受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａの位置関係を説明する図である。ここでは、タイヤのセンサモジュールから送信される無線信号を受信できる範囲であるアンテナ１ａの指向性の範囲をほぼ半円で示している。この半円の半径をＴＲとする。また、受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａとの間の車両幅方向の距離（タイヤ内部情報読み取り装置９のゲート間距離）をＤＷとし、受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａとの間の車両進行方向の距離をＤＬとする。また、車両６の幅をＷとし、タイヤ幅をＫとし、ホイールベースの長さをＬＷＢとする。
【００１７】
受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａとの間の車両進行方向の距離が、車両６のホイールベースの長さＬＷＢの１／２のときに、受信機１で受信するタイヤ内部情報を含む信号間で最も大きな時間差を生ずるので、ＤＬは、車両６のホイールベースの長さＬＷＢの１／２が好ましい。
【００１８】
すなわち、ホイールベースの長さは車両により異なり、バス・トラックでは、４ｍ〜５ｍであるので、ＤＬは、２．０ｍ〜２．５ｍであることが好ましい。
【００１９】
また、車両６がゲート間を走行するときに、一方のアンテナ１ａから最も離れて走行したときにおいては、車両６は、アンテナ１ａからＤＷ−Ｗだけ離れるので、手前側のタイヤのセンサモジュールから送信される無線信号をアンテナ１ａで受信できるようにするためには、タイヤ幅Ｋを考慮して、アンテナ１ａの指向性の半径ＴＲは、ＤＷ−Ｗ＋Ｋよりも大きくなければならない。また、車両６がゲート間を走行するときに、一方のアンテナ１ａから最も近づいて走行したときにおいて、奥側のタイヤのセンサモジュールから送信される無線信号をアンテナ１ａで受信できないようにするためには、タイヤ幅Ｋを考慮して、アンテナ１ａの指向性の半径ＴＲは、Ｗ−Ｋよりも小さくなければならない。すなわち
ＤＷ−Ｗ＋Ｋ＜ＴＲ＜Ｗ−Ｋ
の関係を満足する必要がある。
【００２０】
例えばゲート間距離ＤＷを４．０ｍ、車両幅Ｗを２．５ｍ、タイヤ幅を０．３ｍとすれば、半径ＴＲは４．０−２．５＋０．３＝１．８ｍよりも大きく、２．５−０．３＝２．２ｍよりも小さくなければならない。また、ゲート間距離ＤＷを３．０ｍ、車両幅Ｗを２．５ｍ、タイヤ幅を０．３ｍとすれば、半径ＴＲは３．０−２．５＋０．３＝０．８ｍよりも大きく、２．５−０．３＝２．２ｍよりも小さくなければならない。
【００２１】
図７は、車両が、タイヤ内部情報読み取り装置（ゲートリーダ）のゲート間を走行しているときにゲート内のアンテナで車両の各タイヤから送信される無線信号を受信しているときの状態を表す図である。車両６が、タイヤ内部情報読み取り装置（ゲートリーダ）のゲート間を進行すると、まず、図７（ａ）に示すように、車両６の前左側のタイヤが、受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａの指向性の範囲内となって、前左側のタイヤの内部情報を含む無線信号を受信する。車両６が進行して、図７（ｂ）の状態となると、前右側のタイヤが、受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａの指向性の範囲内となって、前右側のタイヤの内部情報を含む無線信号を受信する。車両６が進行して、図７（ｃ）の状態となると、後左側のタイヤが、受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａの指向性の範囲内となって、後左側のタイヤの内部情報を含む無線信号を受信する。さらに車両６が進行して、図７（ｄ）の状態となると、後右側のタイヤが、受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａの指向性の範囲内となって、後右側のタイヤの内部情報を含む無線信号を受信する。このように、タイヤが一定の順序で受信機１のアンテナ１ａの指向性の範囲内となるので、タイヤ内部情報を含む無線信号を、受信機１（ＲＭ１）および受信機１（ＲＭ２）のいずれのアンテナ１ａで受信したかにより、タイヤ内部情報が、車両のどの装着位置のタイヤのタイヤ内部情報であるかを判別することができる。
【００２２】
また、タイヤ内部情報が、車両のどの装着位置のタイヤのタイヤ内部情報であるかを、タイヤ内部情報を集める中央制御装置５にて判別するようにしても良い。図８は、中央制御装置のタイヤ内部情報の取得状態を表す図である。図８では、タイヤの内部情報の取得状態を左から右に時系列に表している。上述のように、タイヤが一定の順序で受信機１のアンテナ１ａの指向性の範囲内となるので、受信機１（ＲＭ１）および受信機１（ＲＭ２）から中央制御装置５に一定の順序でタイヤ内部情報が送られてくるが、図に示すように、前左のタイヤからのタイヤ内部情報と前右のタイヤからのタイヤ内部情報が同時に送られてくる期間が発生することがある。このような場合、前左のタイヤからのタイヤ内部情報を含む信号を、受信機１（ＲＭ１）または受信機１（ＲＭ２）にて複数回（２〜５回）受信してタイヤ内部情報を確実に取得できたならば、中央制御装置５は、これ以後、受信機１（ＲＭ１）または受信機１（ＲＭ２）から送られてくる前左のタイヤからのタイヤ内部情報を無視する。したがって、前左のタイヤからのタイヤ内部情報と前右のタイヤからのタイヤ内部情報が同時に送られてくる期間があっても、前左のタイヤからのタイヤ内部情報を無視するので、前右のタイヤからのタイヤ内部情報を判別することができる。前右のタイヤからのタイヤ内部情報と後左のタイヤからのタイヤ内部情報が同時に送られてくる期間、および後左のタイヤからのタイヤ内部情報と後右のタイヤからのタイヤ内部情報が同時に送られてくる期間においても同様である。
【００２３】
このように、本発明では、同一のセンサモジュールから送信されたタイヤ内部情報を含む信号を、受信機１（ＲＭ１）または受信機１（ＲＭ２）にて複数回受信することによりタイヤ内部情報を確実に取得できたならば、以後、同一のセンサモジュールから送信されたタイヤ内部情報を含む信号から取得できたタイヤ内部情報を無視するので、タイヤ内部情報を同時に取得しても、いずれのタイヤのタイヤ内部情報であるかを判別することができる。
【００２４】
上述のように、受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａが、それぞれ車両６のタイヤに対して、進行方向に互いにずれて配置されており、信号を受信するタイミングが各タイヤ間で異なることとなるため、車両６が受信機１（ＲＭ１）のアンテナ１ａと受信機１（ＲＭ２）のアンテナ１ａとの間を走行することでセンサモジュールから送信されるタイヤ内部情報を、車両外部に設置された受信機１（ＲＭ１、ＲＭ２）において、車両のどの装着位置のタイヤの内部情報であるか判別して取得することができる。また、タイヤ内部情報を取得する時間帯にずれを生じるためタイヤ内部情報を処理する中央制御装置５に高負荷かからず、装置のコストを低減できる。
【００２５】
なお、上述した実施の形態では、受信機および中央制御装置をタイヤ内部情報読み取り装置（ゲートリーダ）の内部に取り付けたが、アンテナだけをタイヤ内部情報読み取り装置の内部に取り付け、受信機および中央制御装置をタイヤ内部情報読み取り装置の外部に配置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のタイヤ内部情報取得システムの構成の一例を示す概略配置図である。
【図２】タイヤ内部情報読み取り装置（ゲートリーダ）でタイヤからのタイヤ内部情報を実際に読み取るときの状態を示す図である。
【図３】センサモジュールをタイヤに取り付けた状態を示す断面図である。
【図４】センサモジュールの外形を示す図である。
【図５】中央制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】アンテナの位置関係を説明する図である。
【図７】車両が、タイヤ内部情報読み取り装置（ゲートリーダ）のゲート間を走行しているときにゲート内のアンテナで車両の各タイヤから送信される無線信号を受信しているときの状態を表す図である。
【図８】中央制御装置のタイヤ内部情報の取得状態を表す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  受信機
１ａ，３ａ，１７  アンテナ
３  センサモジュール
４  タイヤ
５  中央制御装置
６  車両
７  表示器
８  タイヤ管理装置（コンピュータ）
９  タイヤ内部情報読み取り装置
１２  タイヤバルブ
１３  ホイールリム
１５  センサモジュール本体
１６  リム取り付け部
【図１】
2008152435.tif 000003
【図２】
2008152435.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008152435.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008152435.tif 000008
【図７】
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【図８】
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