(57)【要約】【課題】簡単な構成で、且つ、確実に空気圧の低下が検出されたタイヤを特定することのできるタイヤ空気圧検出装置を提供する。【解決手段】車両に搭載される複数のタイヤ１ａ〜１ｄに設けられ、タイヤ空気圧を含む各種測定データを検出するセンサ１２と、センサ１２で検出された各種の測定データを送信する送信機２ａ〜２ｄと、送信機２ａ〜２ｄより送信された測定データを受信する受信機４とを有し、各タイヤ１ａ〜１ｄに設けられた各送信機２ａ〜２ｄは、所定周期で、且つそれぞれ異なる時間間隔で複数回測定データを送信することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出装置において、
車両に搭載される複数のタイヤに設けられ、タイヤ空気圧を測定する空気圧センサと、
前記空気圧センサ近傍に設けられ、該空気圧センサにて測定された空気圧データを送信する送信手段と、
前記送信手段より送信された空気圧データを受信する受信手段と、を有し、
前記複数のタイヤに設けられた各送信手段は、それぞれ所定周期毎に同一の時間間隔で複数回空気圧データを送信し、且つ、この同一の時間間隔は、各送信手段毎に異なるように設定され、
前記受信手段は、前記各送信手段より送信された空気圧データの時間間隔を認識することにより、受信された空気圧データの送信元となる送信手段を識別することを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
【請求項２】
前記所定周期は、各送信手段で同一時間に設定され、且つ、各送信手段が所定周期毎に送信する空気圧データの送信回数は、各送信手段で同一回数に設定されたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項３】
前記送信手段は、前記空気圧データを送信する時間間隔を変更可能であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項４】
前記送信手段が空気圧データを送信する時間間隔は、外部トリガーによって変更されることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項５】
前記受信手段は、該受信手段近傍に、前記各送信手段より送信される空気圧データを受信するための唯一のアンテナを備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項６】
前記各送信手段の近傍に、それぞれ該送信手段より送信される空気圧データを受信するアンテナを設け、前記各アンテナは同軸ケーブルを介して前記受信手段に連結されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるタイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧検出装置に係り、特に、各タイヤ位置を特定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両走行時に、該車両に搭載されるタイヤの空気圧を検出し、この検出結果をリアルタイムで車両の乗員に提示するタイヤ空気圧検出装置が提案され、実用に供されている。
【０００３】
従来におけるタイヤ空気圧検出装置は、車両の各タイヤ内部に空気圧センサ及びこの空気圧センサにて検出された空気圧データを送信する送信機を有し、更に、車体側には、送信機より送信される空気圧データを受信する受信機を備えている。そして、受信機にて受信された空気圧データを、表示手段にて表示することにより、乗員に提示する。
【０００４】
また、このようなタイヤ空気圧検出装置では、受信される空気圧データの輪特定ができない。つまり、４つのタイヤに搭載される送信機より送信される空気圧データを受信機にて受信するので、タイヤの空気圧が低下した場合には、４つのタイヤのうちのどのタイヤの空気圧が低下しているのかを識別することができない。
【０００５】
そこで、例えば、特開２０００−７１７２６号公報（特許文献１）、或いは特開平１１−７８４４７号公報（特許文献２）に記載されているように、各タイヤに搭載する送信機に固有の識別ＩＤを設定し、その識別ＩＤを受信機側のＥＥＰＲＯＭに格納し、各送信機より送信される空気圧データに含まれる識別ＩＤと、ＥＥＰＲＯＭに格納されている識別ＩＤとを比較することにより、タイヤ位置を特定する方法が知られている。
【特許文献１】特開２０００−７１７２６号公報
【特許文献２】特開平１１−７８４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来方法では、受信機側にＥＥＰＲＯＭを備え、且つ、識別ＩＤを比較する必要があるので装置が大がかりになる。また、タイヤをローテーションする際には、送信機が有する識別ＩＤとＥＥＰＲＯＭに格納されている識別ＩＤとの対応が食い違ってしまうので、ローテーションの都度、ＥＥＰＲＯＭに格納されている識別ＩＤの書き換えが必要であり、作業に多くの労力を必要とする。
【０００７】
また、この問題を解決する方法として、タイヤ側と車両側との双方向通信を行うことにより、識別ＩＤを持たずに、タイヤを特定する双方向無線通信が考えられる。しかし、双方向通信を行うには、装置が大がかりになり、且つ、コストアップにつながるという問題が発生する。
【０００８】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で、且つ、確実に空気圧の低下が検出されたタイヤを特定することのできるタイヤ空気圧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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、車両のタイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出装置において、車両に搭載される複数のタイヤに設けられ、タイヤ空気圧を測定する空気圧センサと、前記空気圧センサ近傍に設けられ、該空気圧センサにて測定された空気圧データを送信する送信手段と、前記送信手段より送信された空気圧データを受信する受信手段と、を有し、前記複数のタイヤに設けられた各送信手段は、それぞれ所定周期毎に同一の時間間隔で複数回空気圧データを送信し、且つ、この同一の時間間隔は、各送信手段毎に異なるように設定され、前記受信手段は、前記各送信手段より送信された空気圧データの時間間隔を認識することにより、受信された空気圧データの送信元となる送信手段を識別することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記所定周期は、各送信手段で同一時間に設定され、且つ、各送信手段が所定周期毎に送信する空気圧データの送信回数は、各送信手段で同一回数に設定されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記送信手段は、前記空気圧データを送信する時間間隔を変更可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記送信手段が空気圧データを送信する時間間隔は、外部トリガーによって変更されることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記受信手段は、該受信手段近傍に、前記各送信手段より送信される空気圧データを受信するための唯一のアンテナを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記各送信手段の近傍に、それぞれ該送信手段より送信される空気圧データを受信するアンテナを設け、前記各アンテナは同軸ケーブルを介して前記受信手段に連結されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明では、複数のタイヤにそれぞれ設けられた各送信手段より送信される空気圧データの送信時間間隔が、各タイヤ毎に異なるように設定されるので、受信手段側で、この時間間隔を検出することにより、どのタイヤに対応する送信手段より送信された空気圧データであるか（つまり、送信元となる送信手段）を認識することができる。従って、従来のように、識別ＩＤを付加することなく、確実にタイヤ位置と空気圧とを対応させた形式で、空気圧データを車両の乗員に提示することができる。
【００１６】
また、各タイヤ毎に空気圧データの送信時間間隔が異なるので、複数の送信手段より送信された空気圧データどうしの混信を防ぐことができ、空気圧データの受信を高精度に行うことができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明では、各送信手段は、同一の周期（例えば、６０秒）で、同一回数（例えば、５回）空気圧データを送信するので、受信手段側では、各送信手段より送信される空気圧データを均一な受信精度で検出することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、送信手段が空気圧データを送信する際の時間間隔を変更することができるので、タイヤのローテーションによりタイヤ位置が変更された場合であっても、空気圧データの送信時間間隔を変更することにより、受信手段側のデータを書き換えることなく、タイヤ位置と送信する空気圧データの時間間隔との対応を取ることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、外部トリガーによって、各送信手段における空気圧データの送信間隔を変更することができるので、変更作業を容易に行うことができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、一つのアンテナを用いて各送信手段より送信される空気圧データを受信することができるので、装置構成を簡素化することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、各タイヤの近傍に配置されたアンテナを用いて空気圧データを受信し、これを同軸ケーブルを介して受信手段へと伝送するので、受信感度が向上し、高精度な空気圧の検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るタイヤ空気圧検出装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、このタイヤ空気圧検出装置は、車両に搭載される４つのタイヤ１ａ〜１ｄに設けられた送信機２ａ〜２ｄと、車体側の各タイヤ近傍に設けられたアンテナ３ａ〜３ｄを備えている。
【００２３】
また、車体側の適所には、受信機４が設けられ、各アンテナ３ａ〜３ｄと受信機４とは、同軸ケーブル６を介して連結されている。また、車体側には、受信機４で受信される空気圧データを表示して車両の乗員に提示するための表示部５が設けられている。
【００２４】
図２は、各タイヤ１ａ〜１ｄの内部に設けられる送信機２ａ〜２ｄの構成を示すブロック図である。図示のように、送信機２ａ〜２ｄは、駆動用の電力を供給する電池１１と、タイヤの空気圧、温度、車両の加速度、及び電池１１の電圧を検出するセンサ（空気圧センサ）１２と、センサ１２による各データの測定間隔、送信間隔を設定し、且つ、送信するべき測定データを作成し、トリガ判定を行い、また、異常判断を行う制御部１３を有している。
【００２５】
また、空気圧データを含む各種測定データを送信するＲＦ回路１４と、固体表面を伝搬する弾性表面波を除去するＳＡＷ(Surface Acoustic Wave)フィルタ１５と、送信用のアンテナ１６を備えている。
【００２６】
更に、外部から与えられるトリガ入力を受信する受信用アンテナ１７と、受信された信号を検波して制御部１３に出力する検波回路１８を備えている。
【００２７】
そして、各送信機２ａ〜２ｄは、所定時間（例えば、６０秒）毎に、送信データを所定時間間隔で送信する。
【００２８】
例えば、送信機２ａは、時間Ｔ１間隔で５回送信データを送信し、送信機２ｂは、時間（Ｔ１＋ｔ）間隔で５回送信データを送信し、送信機２ｃは、時間（Ｔ１＋２ｔ）間隔で５回送信データを送信し、送信機２ｄは、時間（Ｔ１＋３ｔ）間隔で５回送信データを送信するように設定されている。
【００２９】
図３は、受信機４の構成を示すブロック図である。同図に示すように、該受信機４は、主たる制御を行うマイコン２１と、バッテリ電源Ｅ１より出力される電圧から、マイコン２１駆動用の電源電圧を生成して出力するウォッチドッグ機能付きの電源２２と、ＥＥＰＲＯＭ２３を有している。
【００３０】
更に、各アンテナ３ａ〜３ｄで受信された送信信号をＲＦ検波するＲＦモジュール２４と、大気圧を測定する大気圧センサ２５と、受信機４内の温度を測定するサーミスタ２６を備えている。
【００３１】
マイコン２１は、ＲＦモジュール２４を介して得られる測定データに含まれる空気圧データを検出すると共に、該空気圧データの受信間隔に基づいて、４つの送信機２ａ〜２ｄのうちの、どの送信機より得られる空気圧データであるかを判別する処理を行う。そして、検出された空気圧データを、車内通信回線を利用して、表示部５に出力する。
【００３２】
ＥＥＰＲＯＭ２３は、車両に搭載される各送信機２ａ〜２ｄに共通する固有のＩＤを記憶するものである。つまり、他車両のタイヤに装着された送信機より送信される送信データと、自車両のタイヤに装着された送信機より送信される送信データとを識別するためのＩＤが記憶されているものである。よって、送信機の電波が微弱で、他車両の送信データを受信する可能性が低い場合には、不要となる。
【００３３】
次に、上述のように構成された本実施形態に係るタイヤ空気圧検出装置の動作を、図４に示すフローチャート、及び図５に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、タイヤ１ａに搭載される送信機２ａは、６０秒を１周期（所定周期）とし、この１周期中に１送信群のデータ送信を行う。また、１送信群のデータ送信では、時間Ｔ１間隔で、５回のデータ送信を行う。このとき、送信データは、図６（ａ）に示すように、スタートビット、タイヤデータ、エンドビットからなるデータ列とされており、同図（ｂ）に示す従来のデータと比較して、ＩＤデータが付加されていない点で、データ容量が著しく小さくなっている。
【００３５】
また、図５（ｂ）に示すように、タイヤ１ｂに搭載される送信機２ｂは、６０秒を１周期とし、この１周期中に１送信群のデータ送信を行い、各データの送信間隔は、前述した時間Ｔ１よりも若干長い（Ｔ１＋ｔ）とされている。
【００３６】
同様に、同図（ｃ）に示すようにタイヤ１ｃに搭載される送信機２ｃは、時間（Ｔ１＋２ｔ）間隔で５回のデータ送信を行い、同図（ｄ）に示すようにタイヤ１ｄに搭載される送信機２ｄは、時間（Ｔ＋３ｔ）間隔で５回のデータ送信を行う。
【００３７】
なお、上記の例では、各送信機２ａ〜２ｄは、同一の周期６０秒間に、同一回数５回の送信データを有する送信群を送信する場合を例に挙げて説明しているが、各送信機２ａ〜２ｄで異なる周期としても良く、また、１送信群は、同一の回数でなくても良い。
【００３８】
以下、図４に示すフローチャートを参照しながら、受信機４のマイコン２１における処理の手順について説明する。まず、受信機４にて測定データが受信されると（ステップＳＴ１）、この測定データの通信間隔が時間Ｔ１であるかどうかが判断される（ステップＳＴ２）。そして、通信間隔がＴ１である場合には（ステップＳＴ２でＹＥＳ）、この測定データは、タイヤ１ａより送信されたデータであると判断する（ステップＳＴ３）。
【００３９】
また、通信間隔がＴ１でない場合には（ステップＳＴ２でＮＯ）、この通信間隔が、時間（Ｔ１＋ｔ）であるかどうかが判断される（ステップＳＴ４）。そして、通信間隔が（Ｔ１＋ｔ）である場合には（ステップＳＴ４でＹＥＳ）、この測定データは、タイヤ１ｂより送信されたデータであると判断する（ステップＳＴ５）。
【００４０】
更に、通信間隔が（Ｔ１＋ｔ）でない場合には（ステップＳＴ４でＮＯ）、この通信間隔が時間（Ｔ１＋２ｔ）であるかどうかが判断される（ステップＳＴ６）。そして、通信間隔が（Ｔ１＋２ｔ）である場合には（ステップＳＴ６でＹＥＳ）、この測定データは、タイヤ１ｃより送信されたデータであると判断する（ステップＳＴ７）。
【００４１】
また、通信間隔が（Ｔ１＋２ｔ）でない場合には（ステップＳＴ６でＮＯ）、この通信間隔が時間（Ｔ１＋３ｔ）であるかどうかが判断される（ステップＳＴ８）。そして、通信間隔が（Ｔ１＋３ｔ）である場合には（ステップＳＴ８でＹＥＳ）、この測定データはタイヤ１ｄより送信されたデータであると判断する（ステップＳＴ９）。
【００４２】
更に、通信間隔が（Ｔ１＋３ｔ）でない場合には（ステップＳＴ８でＮＯ）、どのタイヤの送信機の送信パターンにも当てはまらないので、このデータを破棄する（ステップＳＴ１０）。
【００４３】
その後、マイコン２１では、送信データ中の空気圧データを含む各種のデータを、そのデータが送信されたタイヤと対応付ける形式でデータを作成し、このデータを表示部５にて表示する（ステップＳＴ１１）。
【００４４】
こうして、表示部５に、タイヤ１ａ〜１ｄと、空気圧データを含む各種データとが対応付けられた形式で表示されるのである。
【００４５】
このようにして、本実施形態に係るタイヤ空気圧検出装置では、各タイヤ１ａ〜１ｄに搭載される送信機２ａ〜２ｄが、それぞれ異なる時間間隔で測定データを送信するので、受信機４側では、この測定データを受信する時間間隔を測定することにより、どの送信機２ａ〜２ｄより送信されたかを認識することができ、ひいては、４輪のうちのどのタイヤに対応しているかを認識することができる。
【００４６】
従って、各タイヤ１ａ〜１ｄと、これらの各タイヤ１ａ〜１ｄの空気圧とを対応させた形式で表示部５に表示することができるので、車両の乗員は、各タイヤ１ａ〜１ｄの空気圧をリアルタイムに認識することができ、また、タイヤ空気圧の減少が発生した場合には、このタイヤを即時に特定することができる。その結果、タイヤの空気圧低下に対して、迅速な対応を採ることができる。更に、各送信機２ａ〜２ｄが、それぞれ異なる時間間隔で測定データを送信するので、受信機４側での混信を防止することができる。
【００４７】
また、送信機２ａ〜２ｄは、外部よりトリガを与えることにより、測定データの送信間隔を適宜変更することができる。即ち、外部トリガが与えられると、図２に示した受信用アンテナ１７よりこのトリガ信号が受信され、検波回路１８を介して制御部１３に供給される。そして、制御部１３では、このトリガ信号を受けて、測定データの送信間隔を所望する値に変更することができる。
【００４８】
従って、タイヤローテーション等により、タイヤ位置が変更となった場合でも、このときに、各タイヤ１ａ〜１ｄに搭載される送信機２ａ〜２ｄは、測定データの送信時間間隔を、そのタイヤ位置固有の送信時間間隔に変更することができるので、受信機４側では、確実にタイヤ位置と測定データとの対応を取ることができる。
【００４９】
よって、タイヤＩＤを識別する必要が無くなるので、受信機４にて各タイヤ１ａ〜１ｄに対応するＩＤをＥＥＰＲＯＭ等に記憶させる必要がなくなり、装置の簡素化、及びコストダウンを図ることができる。また、タイヤローテーション時或いは交換時には、外部トリガにより各送信機２ａ〜２ｄにて設定される測定データの送信間隔を変更する処理を行うだけで良く、受信機４側に記憶されている各タイヤ１ａ〜１ｄのＩＤを書き換える等の面倒な作業が不要となるので、タイヤローテーション時或いは交換時における利便性を向上させることができる。その結果、送信機、受信機ともに制御を単純化することができる。
【００５０】
また、図６（ａ）に示したように、測定データにタイヤ１ａ〜１ｄを識別するためのＩＤを付加する必要が無くなったので、測定データのデータ長を短くすることができ、省電力化を図ることができる。このため、電池１１の寿命を伸ばすことができる。
【００５１】
また、各タイヤ１ａ〜１ｄの近傍に、それぞれアンテナ３ａ〜３ｄが設けられているので、受信感度を向上させることができる。
【００５２】
図７は、本発明の第２の実施形態に係るタイヤ空気圧検出装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、このタイヤ空気圧検出装置は、前述した第１の実施形態とほぼ同一であり、各送信機２ａ〜２ｄより送信される測定データを、各送信機２ａ〜２ｄの近傍に配置されたアンテナ３ａ〜３ｄで受信するのではなく、受信機４に取り付けられたアンテナ２８で受信する点が相違している。そして、このような構成によれば、前述した第１の実施形態に係るタイヤ空気圧検出装置と同様の効果を得ることができ、更に、各アンテナ３ａ〜３ｄと受信機４とを連結するための同軸ケーブル６を配設する必要がないので、装置構成を簡素化することができる。
【００５３】
以上、本発明のタイヤ空気圧検出装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００５４】
例えば、本実施形態では、４つのタイヤ１ａ〜１ｄを有する車両を例に挙げて説明したが、これ以上のタイヤを搭載する車両についても適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
タイヤ空気圧を検出し、この空気圧データとタイヤ位置とを対応させて乗員に通知する上で、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るタイヤ空気圧検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】送信機の構成を示すブロック図である。
【図３】受信機の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係るタイヤ空気圧検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係るタイヤ空気圧検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】各送信機より送信される送信データのデータ列を示す説明図であり、（ａ）は本発明に係る送信データ、（ｂ）は従来のタイヤ空気圧検出装置にて用いられている送信データを示す。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るタイヤ空気圧検出装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ａ〜１ｄ  タイヤ
２ａ〜２ｄ  送信機
３ａ〜３ｄ  アンテナ
４  受信機
５  表示部
６  同軸ケーブル
１１  電池
１２  センサ（空気圧センサ）
１３  制御部
１４  ＲＦ回路
１５  ＳＡＷフィルタ
１６  送信用アンテナ
１７  受信用アンテナ
１８  検波回路
２１  マイコン
２２  電源
２３  ＥＥＰＲＯＭ
２４  ＲＦモジュール
２５  大気圧センサ
２６  サーミスタ
２８  アンテナ
Ｅ１  バッテリ電源
【図１】
2005153722.tif 000003
【図２】
2005153722.tif 000004
【図３】
2005153722.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005153722.tif 000007
【図６】
2005153722.tif 000008
【図７】
2005153722.tif 000009