(57)【要約】【課題】誤動作の発生を抑え既存車両へ容易に取り付けることのできるタイヤ・ホイール盗難検出装置を提供する。【解決手段】検知ユニットは、タイヤ回転方向に生ずるＸ軸方向加速度とタイヤの回転軸方向に生ずるＹ軸方向加速度とタイヤ回転軸に直角な方向に生ずるＺ軸方向加速度とを検知して加速度に関する情報を電波によって送信する検知ユニット100を各タイヤに設け、運転席近傍に設けられた監視ユニット200によって検知ユニット100からの加速度情報を受信すると共に、受信した加速度の所定時間内の変化パターンと、予め監視ユニット200に記憶されている変化パターンとを比較して許容範囲外の変化パターンであるときに盗難警報を発する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各タイヤ・ホイールにもうけられた検知ユニットと車体に設けられた監視ユニットとを備えてなるタイヤ・ホイール盗難検出装置であって、
前記検知ユニットは、
タイヤ回転方向に生ずる第１加速度とタイヤの回転軸方向に生ずる第２加速度とタイヤ回転軸に直角な方向に生ずる第３加速度とを検知してそれぞれの加速度に対応する電気信号を出力する加速度センサと、
前記加速度センサから出力された電気信号に基づいて前記第１加速度と第２加速度と第３加速度に関する情報を電波によって送信する送信手段とを有し、
前記監視ユニットは、
各タイヤ・ホイールに設けられた検知ユニットから送信された電波を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信した電波から前記第１加速度と第２加速度と第３加速度に関する情報を抽出する情報抽出手段と、
車両走行時および車両停車時のそれぞれにおける前記第１加速度と第２加速度と第３加速度の所定時間内の変化パターンに関する情報が記憶されている記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている車両停車時における第３加速度に関する情報を基準として前記情報抽出手段によって抽出された第３加速度の所定時間内の変化パターンに関する情報を比較して許容範囲外の変化パターンであるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定の結果、許容範囲外の変化パターンであるときに、前記記憶手段に記憶されている車両走行時における第１加速度と第２加速度に関する情報を基準として前記情報抽出手段によって抽出された第１加速度と第２加速度の所定時間内の変化パターンに関する情報を比較し、何れかの加速度の変化パターンが許容範囲外の変化パターンになっているときに盗難警報を発する警報手段とを備えている
ことを特徴とするタイヤ・ホイール盗難検出装置。
【請求項２】
前記加速度センサは１つのセンサ素子からなることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ・ホイール盗難検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両におけるタイヤ・ホイールの盗難を検出して警報を発するタイヤ・ホイール盗難検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のタイヤ・ホイールは車体の外側に装着されているため、簡単に取り外すことができ、比較的盗難に遭いやすい。
【０００３】
このような車やタイヤ・ホイールの盗難を防止するための装置等としては、例えば、特開２０００−２０３２１９（特許文献１）号公報に開示されるタイヤ状態監視装置や、特開平８−２４４５５９号公報（特許文献２）に開示される車両の盗難防止装置、特開２００２−３６２３１８号公報（特許文献３）に開示される車両盗難検知装置、特開２００３−３００４５２号公報（特許文献４）に開示される車両用タイヤ監視装置、特開２００６−８８８１９号公報（特許文献５）に開示されるホイールの盗難を通知するための通信システムおよび車輪側通信機が知られている。
【０００４】
特許文献１に開示されるタイヤ状態監視装置は、タイヤ内の物理量を測定するセンサと、該センサからのデータを送信する送信器と、前記センサおよび送信器の動作を制御する制御回路と、該制御回路に電力を供給する電源と、前記タイヤの振動を検知する振動スイッチと、前記送信器から送信されるデータを受信する受信器とを備え、前記制御回路が振動発生時に前記センサによるデータ収集と前記送信器によるデータ送信を行う。
【０００５】
特許文献２に開示される車両の盗難防止装置は、車両の車輪の空気圧を検出する空気圧センサと、車両の駐車状態を検出する手段と、空気圧センサの出力と駐車状態検出手段の出力とに応答して、駐車時に空気圧が予め定める値未満になったときに警報信号を発生する手段とを含み、車輪を回転させることなくしかも駐車状態のまま車両を傾けることなくレッカー移動などされても、警報信号を発生することができるようにしている。
【０００６】
特許文献３に開示される車両盗難検知装置は、監視対象である車両の盗難検知をする動作状態にあるか否かを設定する盗難検知状態設定手段と、前記車両のタイヤに取り付けられたタイヤ空気圧力センサーによって検出される空気圧力が、予め定めた空気圧力より所定以上減少の変化があったときにタイヤ空気圧力異常検出信号を送出するタイヤ空気圧力異常検出手段と、前記車両の地表面上の平面的な位置をＧＰＳにより監視し、前記車両が予め定めた距離を超えて移動したときに車両位置移動信号を送出する車両位置移動検出手段と、前記盗難検知状態設定手段が前記動作状態にある場合において、前記タイヤ空気圧力異常検出手段がタイヤ空気圧力異常信号を送出し、かつ前記車両位置移動検出手段が前記車両位置移動信号を送出したときに、前記車両が盗難されたと判定する車両盗難判定手段と、該車両盗難判定手段が盗難発生と判定したとき、予め設定された盗難発生通報先に当該車両の盗難発生を通報する自動車電話装置とを備え、車両の盗難を検知すると共に、盗難車両を追跡することができるようにしたものである。
【０００７】
特許文献４に開示されるホイールの盗難を通知するための通信システムは、車両の車体に配置された車体側通信機と、前記車両のホイールまたはそのホイールに取り付けられたタイヤに配置された車輪側通信機とを備えた通信システムにおいて、前記車体側通信機は、自車両の走行距離を取得する走行距離取得手段と、この取得した自車両の走行距離を繰り返し前記車輪側通信機に送信する走行距離送信手段と、前記車輪側通信機から送信された不整合信号を受信することに基づいて、ホイールの盗難通知を出力する盗難通知手段とを有し、前記車輪側通信機は、異なる時期に前記車輪側通信機から送信された前記走行距離が互いに所定の基準以上離れていることに基づいて、前記車体側通信機に前記不整合信号を送信することを特徴とする通信システムで、盗難ホイールが車両に取り付けられた場合に当該ホイールが盗難物であることを検出して通知するようにしたものである。
【特許文献１】特開２０００−２０３２１９号公報
【特許文献２】特開平８−２４４５５９号公報
【特許文献３】特開２００２−３６２３１８号公報
【特許文献４】特開２００６−８８８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に開示されるタイヤ状態監視装置では、振動センサの構造上、一方向の振動しか検出できないので、タイヤ盗難時に、振動センサが検出できない方向の振動のみが発生したときにはタイヤの盗難を検出することができない。
【０００９】
また、特許文献２に開示される車両の盗難防止装置では、周囲気温の変化によってタイヤ内空気圧が変化した際に誤動作を生じるおそれがある。
【００１０】
特許文献３に開示される車両盗難検知装置も同様に、周囲気温の変化によってタイヤ内空気圧が変化した際に誤動作を生じるおそれがある。
【００１１】
特許文献４に開示される通信システムでは、車両の走行距離を情報として取得する手段が必要になるため、既存車両への取り付けに手間がかかると共にコスト高になってしまう。
【００１２】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、誤動作の発生を抑え既存車両へ容易に取り付けることのできるタイヤ・ホイール盗難検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は前記目的を達成するために、車両の各タイヤ・ホイールにもうけられた検知ユニットと車体に設けられた監視ユニットとを備えてなるタイヤ・ホイール盗難検出装置であって、前記検知ユニットは、タイヤ回転方向に生ずる第１加速度とタイヤの回転軸方向に生ずる第２加速度とタイヤ回転軸に直角な方向に生ずる第３加速度とを検知してそれぞれの加速度に対応する電気信号を出力する加速度センサと、前記加速度センサから出力された電気信号に基づいて前記第１加速度と第２加速度と第３加速度に関する情報を電波によって送信する送信手段とを有し、前記監視ユニットは、各タイヤ・ホイールに設けられた検知ユニットから送信された電波を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信した電波から前記第１加速度と第２加速度と第３加速度に関する情報を抽出する情報抽出手段と、車両走行時および車両停車時のそれぞれにおける前記第１加速度と第２加速度と第３加速度の所定時間内の変化パターンに関する情報が記憶されている記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている車両停車時における第３加速度に関する情報を基準として前記情報抽出手段によって抽出された第３加速度の所定時間内の変化パターンに関する情報を比較して許容範囲外の変化パターンであるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定の結果、許容範囲外の変化パターンであるときに、前記記憶手段に記憶されている車両走行時における第１加速度と第２加速度に関する情報を基準として前記情報抽出手段によって抽出された第１加速度と第２加速度の所定時間内の変化パターンに関する情報を比較し、何れかの加速度の変化パターンが許容範囲外の変化パターンになっているときに盗難警報を発する警報手段とを備えているタイヤ・ホイール盗難検出装置を提案する。
【００１４】
本発明のタイヤ・ホイール盗難検出装置は、互いに直交する３方向のそれぞれに生ずる第１乃至第３加速度を検出すると共に、これらの加速度の所定時間内の変化パターンに基づいて車両停車時におけるタイヤ・ホイールの盗難を検出して盗難警報を発する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のタイヤ・ホイール盗難検出装置によれば、各タイヤ・ホイールに検知ユニットを装着し車両本体に監視ユニットを装着することにより容易に装置の取り付けを完了することができる。さらに、互いに直交する３方向のそれぞれに生ずる第１乃至第３加速度を検出すると共に、これらの加速度の所定時間内の変化パターンに基づいて車両停車時におけるタイヤ・ホイールの盗難を検出しているので、従来例のような誤動作を生ずることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１７】
本実施形態では本発明のタイヤ・ホイール盗難検出装置を４輪車両に搭載した例を一例として説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態における検知ユニットおよび監視ユニットの配置を示す外観図、図２及び図３は本発明の一実施形態におけるタイヤへの検知ユニットの設置場所を説明する図、図４は本発明の一実施形態における検知ユニットの構成を示すブロック図、図５は本発明の一実施形態における監視ユニットの構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１乃至図３において、１は車両、２はタイヤ（車輪）、３は車軸、４はタイヤハウス、100は検知ユニット、200は監視ユニットである。本実施形態では、検知ユニット100及び監視ユニット200のそれぞれにおいて、それぞれの電気系回路を絶縁性及び電磁波透過性を有する小型の筐体内に収納し、４つの検知ユニット100のそれぞれを車両１のタイヤ２に装着し、１つの監視ユニット200を運転席の近傍に配置している。尚、本実施形態では、検知ユニット100と監視ユニット200によって本発明のタイヤ・ホイール盗難検出装置が構成される。
【００２０】
タイヤ２は、例えば、周知のチューブレスラジアルタイヤであり、本実施形態においてはホイール及びリムを含むものである。タイヤ２は、タイヤ本体305とリム306及びホイール307から構成され、タイヤ本体305は周知のキャップトレッド301、アンダートレッド302、ベルト303A,303B、カーカス304等から構成されている。また、本実施形態では図３に示すように、タイヤ２は検知ユニット100を備え、この検知ユニット100がリム306に固定されている。
【００２１】
尚、本実施形態ではタイヤ２の回転方向をＸ軸方向、タイヤ２の回転軸方向をＹ軸方向、タイヤ２の回転軸を中心とした半径方向をＺ軸方向として以下の説明を行う。また、本実施形態では、検知ユニット100をタイヤ２のリム306に固定したが、検知ユニット100の取り付け位置は、リム306に限定されることはなく、タイヤ・ホイールの何れかの部位であればよい。
【００２２】
検知ユニット100は、図４に示すように、３軸加速度センサ101と、マイクロプロセッサ102、送信回路103、アンテナ104、電池105から構成されている。
【００２３】
３軸加速度センサ101は、タイヤ２の回転方向であるＸ軸方向に生ずる第１加速度と、タイヤ２の回転軸方向であるＹ軸方向に生ずる第２加速度、およびタイヤ２の回転軸を中心とした半径方向であるＺ軸方向に生ずる第３加速度のそれぞれを検知して電気信号として出力する１つのセンサ素子（図示せず）と、このセンサ素子から出力される電気信号に基づいて各方向毎に加速度の値に対応する情報をマイクロプロセッサ102に出力するインタフェース部（図示せず）とから構成されている。尚、本実施形態では１つのセンサ素子によってＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度を検知しているが、２つ以上のセンサ素子を用いてＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度を検知するようにしてもよい。
【００２４】
マイクロプロセッサ102は、周知のＣＰＵを主体として構成され、ＣＰＵを動作させるプログラムを格納するメモリ、及び演算メモリ等を含むものである。また、マイクロプロセッサ102は、３軸加速度センサ101から各方向の加速度の情報を例えば３秒ごとに入力し、この情報を時間の経過に対応して蓄積しておき、これを所定フォーマットのディジタル信号に変換して所定時間おき、例えば３分おきに送信回路103に出力する。
【００２５】
送信回路103はマイクロプロセッサ102から入力したディジタル信号を所定周波数の電波、例えば３１５ＭＨｚの電波でアンテナ104から送信する。
【００２６】
電池105は、３軸加速度センサ101、マクロプロセッサ102、送信回路103のそれぞれに対して駆動電力を供給する。
【００２７】
監視ユニット200は、図５に示すように、アンテナ201と、受信回路202、マイクロプロセッサ203、表示回路204、警報ブザー205、警報灯206、記憶部207、ＤＣ／ＤＣ変換回路208とから構成されている。
【００２８】
受信回路202は、検知ユニット100から送信された電波をアンテナ201を介して受信し、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度情報をディジタル信号として再生してマイクロプロセッサ203に出力する。
【００２９】
マイクロプロセッサ203は、受信回路202から加速度情報を入力し、上記所定時間内におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向のそれぞれにおける加速度の変化パターンを求め、Ｚ軸方向加速度の変化パターンが記憶部207に記憶されている変化パターンと比較して許容範囲を超えて異なっているときに、盗難行為が発生している可能性があるものとして、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の加速度変化パターンが記憶部207に記憶されている変化パターンと比較して許容範囲を超えて異なっているときにタイヤ２の盗難行為が発生していると判定し、表示回路204に「盗難発生」の文字を表示し、さらに警報ブザー205を鳴動すると共に警報灯206を点灯して盗難の発生を報知する。
【００３０】
記憶部207には、予め計測して得られている車両停止時および車両走行時のそれぞれにおけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向加速度の所定時間内の変化パターンに関する情報が複数種記憶されている。図６乃至図１０は記憶部207に記憶されている変化パターンのうちの一例としての加速度変化パターンの要部を示す図である。図６は検知ユニット100が図３に示す０度の位置に制止した車両停車時におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度変化パターンを示す図、図７は検知ユニット100が図３に示す９０度の位置に制止した車両停車時におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度変化パターンを示す図、図８は検知ユニット100が図３に示す１８０度の位置に制止した車両停車時におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度変化パターンを示す図、図９は検知ユニット100が図３に示す２７０度の位置に制止した車両停車時におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度変化パターンを示す図、図１０は車両走行時におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度変化パターンを示す図である。これらの図において、横軸は時間を表し、縦軸は加速度を表している。また、図中のＸで示される曲線はＸ軸方向の加速度変化パターンを表し、Ｙで示される曲線はＹ軸方向の加速度変化パターンを表し、Ｚで示される曲線はＺ軸方向の加速度変化パターンを表している。
【００３１】
車両停車時においては、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向のそれぞれの加速度には時間的な変化は見られずほぼ直線に近い変化パターンとなっている。また、車両走行時においてはタイヤ２が１回転する間に図１０に示した加速度変化パターンが得られる。尚、車両停車時にタイヤ２を取り外すときの加速度変化パターンの一例を図１１に示す。図１１に示すように、タイヤ２を取り外すときには車両停車時および車両走行時とは全く異なる加速度変化パターンが得られる。
【００３２】
ＤＣ／ＤＣ変換回路208は、車載ＤＣ電源（図示せず）から電力の供給を受け、この電圧を受信回路202、マイクロプロセッサ203、表示回路204、警報ブザー205、警報灯206、記憶部207のそれぞれを駆動する電圧に変換してこれらに駆動電力を供給する。
【００３３】
次に、前述した構成からなる本実施形態におけるタイヤ・ホイール盗難検出装置の動作を図１２及び図１３に示すフローチャートを参照して説明する。図１２のフローチャートは検知ユニット100のマイクロプロセッサ102が行う処理を表し、図１３のフローチャートは監視ユニット200のマイクロプロセッサ203が行う処理を表している。
【００３４】
検知ユニット100のマイクロプロセッサ102は、動作を開始すると、蓄積情報をクリアする（ＳＡ１）と共にタイマ時間Ｔを０にリセットし（ＳＡ２）、前述したように例えば３秒おきに３軸加速度センサ101からＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の加速度情報を取得して時間の経過に対応して蓄積する（ＳＡ３）。
【００３５】
次いで、マイクロプロセッサ102は、タイマ時間Ｔが所定時間、たとえば３分を経過したか否かを判定し（ＳＡ４）、３分経過しないときは前記ＳＡ３の処理に移行し、３分経過したときは、蓄積されている加速度情報を所定のフォーマットに変換して送信回路103を介して送信する（ＳＡ５）。
【００３６】
一方、監視ユニット200は、動作を開始すると、検知ユニット100から送信された加速度情報を受信し（ＳＢ１）、受信した情報に基づくＺ軸方向の加速度変化パターンと記憶部207に記憶されている車両停車時および車両走行時におけるＺ軸方向の加速度変化パターンとを比較し（ＳＢ２）、Ｚ軸方向加速度の変化パターンが記憶部207に記憶されている変化パターンと比較して許容範囲を超えて異なっているか否かを判定する（ＳＢ３）。
【００３７】
この判定の結果、Ｚ軸方向加速度の変化パターンが記憶部207に記憶されている変化パターンと比較して許容範囲を超えて異なっていないときは前記ＳＢ１の処理に移行する。
【００３８】
また、前記ＳＢ３の判定の結果、Ｚ軸方向加速度の変化パターンが記憶部207に記憶されている変化パターンと比較して許容範囲を超えて異なっているときは、盗難行為が発生している可能性があるものとして、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の加速度変化パターンと記憶部207に記憶されている変化パターンとを比較し（ＳＢ４）、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の加速度変化パターンが記憶部207に記憶されている変化パターンと比較して許容範囲を超えて異なっているか否かを判定する（ＳＢ５）。
【００３９】
この判定の結果、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の加速度変化パターンが記憶部207に記憶されている変化パターンと比較して許容範囲を超えて異なっていないときは盗難行為は発生していないものとして前記ＳＢ１の処理に移行する。
【００４０】
また、前記ＳＢ５の判定の結果、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の加速度変化パターンが記憶部207に記憶されている変化パターンと比較して許容範囲を超えて異なっているときは、タイヤ２の盗難行為が発生しているものとして、表示回路204に「盗難発生」の文字を表示し（ＳＢ６）、さらに警報ブザー205を鳴動する（ＳＢ７）と共に警報灯206を点灯して（ＳＢ８）、盗難の発生を報知する。
【００４１】
上記のように本実施形態では，タイヤ２に検知ユニット100を装着し、車両の運転席近傍に監視ユニット200を設置することによって装置の取り付けを容易に行うことができる。さらに、互いに直交する３方向のそれぞれに生ずるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度を検出すると共に、これらの加速度の所定時間内の変化パターンに基づいて車両停車時におけるタイヤ２（タイヤ・ホイール）の盗難を検出しているので、従来例のような誤動作を生ずることがない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態における検知ユニットおよび監視ユニットの配置を示す外観図
【図２】本発明の一実施形態におけるタイヤへの検知ユニットの設置場所を説明する図
【図３】本発明の一実施形態におけるタイヤへの検知ユニットの設置場所を説明する図
【図４】本発明の一実施形態における検知ユニットの構成を示すブロック図
【図５】本発明の一実施形態における監視ユニットの構成を示すブロック図
【図６】本発明の一実施形態における一例としての加速度変化パターンの要部を示す図
【図７】本発明の一実施形態における一例としての加速度変化パターンの要部を示す図
【図８】本発明の一実施形態における一例としての加速度変化パターンの要部を示す図
【図９】本発明の一実施形態における一例としての加速度変化パターンの要部を示す図
【図１０】本発明の一実施形態における一例としての加速度変化パターンの要部を示す図
【図１１】車両停車時にタイヤを取り外すときの加速度変化パターンの一例を示す図
【図１２】本発明の一実施形態における検知ユニットのマイクロプロセッサが行う処理を表すフローチャート
【図１３】本発明の一実施形態における監視ユニットのマイクロプロセッサが行う処理を表すフローチャート
【符号の説明】
【００４３】
１…車両、２…タイヤ、３…車軸、４…タイヤハウス、100…検知ユニット、101…３軸加速度センサ、102…マイクロプロセッサ、103…送信回路、104…アンテナ、105…電池、201…アンテナ、202…受信回路、203…マイクロプロセッサ、204…表示回路、205…警報ブザー、206…警報灯、207…記憶部、208…ＤＣ／ＤＣ変換回路、301…キャップトレド、302…アンダートレッド、303A,303B…ベルト、304…カーカス、305…タイヤ本体、306…リム、307…ホイール。
【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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【図１２】
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【図１３】
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