(57)【要約】【課題】コストの増加を抑制しつつ、走行中の任意のタイミングで個々のタイヤの位置を自動的に認識する技術を提供する。【解決手段】車両に備えられた複数のタイヤ（２、３、４、５）と、複数のタイヤ（２、３、４、５）の各々に備えられ、個体を識別する識別子（７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ）を有する複数の検出器（７、８、９、１０）と、演算処理部とを具備するタイヤ位置検出装置を構成する。その複数の検出器（７、８、９、１０）の各々は、複数のタイヤ（２、３、４、５）の各々の回転の変化に応答して、識別子７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ）を含むデータ（１１、１２、１３、１４）を送信するものであることが好ましい。また、演算処理部（６）は、複数のタイヤ（２、３、４、５）が設置されている位置の一つを検出対象位置として特定し、検出対象位置に対応するタイヤに対してブレーキをかけさせることで検出位置に対応するタイヤの加速度を減少させる。【選択図】図４
2007320423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に備えられた複数のタイヤと、
前記複数のタイヤの各々に備えられ、個体を識別するための識別子を有する複数の検出器と、前記複数の検出器の各々は、前記複数のタイヤの各々の回転の変化に応答して、前記識別子を含むデータを送信し、
前記データを受信し、前記データに対応して前記複数のタイヤの位置を認識する演算処理部と
を具備し、
前記演算処理部は、
前記複数のタイヤが設置されている位置の一つを検出対象位置として特定し、前記検出対象位置に対応するタイヤに対してブレーキをかけさせることで前記検出位置に対応するタイヤの加速度を減少させ、
前記検出位置に対応するタイヤに備えられた前記検出器は、
前記検出位置に対応するタイヤの回転の変化に応答して、前記検出器の識別子を含むブレーキ対象タイヤデータを出力し、
前記演算処理部は、
前記ブレーキ対象タイヤデータの受信に応答して、前記ブレーキ対象タイヤデータで示される識別子と前記検出対象位置とを関連付けて記憶する
タイヤ位置検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ位置検出装置において、さらに、
前記複数のタイヤの加速度を、それぞれ独立して制御するブレーキシステムと、
前記複数のタイヤの空気圧を、それぞれ独立して監視するタイヤ空気圧監視システムと
を具備し、
前記演算処理部は、
前記ブレーキシステムに備えられたブレーキ制御装置と、タイヤ空気圧監視システムに備えられた空気圧データ受信ユニットとを含んで構成され、
前記空気圧データ受信ユニットは、
前記検出対象位置を示す情報を前記ブレーキ制御装置に供給し、
前記ブレーキ制御装置は、
前記検出対象位置を示す前記情報の受信に応答して、前記検出対象位置に対応するタイヤに対してブレーキをかけ、
前記検出位置に対応するタイヤに備えられた前記検出器は、
前記検出位置に対応するタイヤの加速度の変化に応答して、前記検出器の識別子を含むブレーキ対象タイヤデータを出力する
タイヤ位置検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載のタイヤ位置検出装置において、
前記複数のタイヤの各々は、緩衝機構を介して前記移動体に接続され、
前記空気圧データ受信ユニットは、
前記検出対象位置を示す情報を前記ブレーキ制御装置に供給し、
前記ブレーキ制御装置は、
前記検出対象位置を示す前記情報の受信に応答して、前記検出対象位置に対応するタイヤに対してブレーキをかけ、
前記検出位置に対応するタイヤと異なる他のタイヤの各々は、
緩衝機構を介して伝達される力に応じて、前記他のタイヤの各々の加速度を変化させる
タイヤ位置検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載のタイヤ位置検出装置において、さらに、
前記空気圧データ受信ユニットに接続される入力装置を具備し、
前記空気圧データ受信ユニットは、
前記入力装置を介して入力されるタイヤ位置検出命令に応答して、前記検出対象位置を示す情報を前記ブレーキ制御装置に供給する
タイヤ位置検出装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載のタイヤ位置検出装置を具備する
自動車。
【請求項６】
車両に備えられた複数のタイヤの位置を検出するタイヤ位置検出方法であって、
（ａ）前記複数のタイヤから、位置を検出する対象となる一つのタイヤの設置位置を、検出対象位置として特定するステップと、
（ｂ）前記検出対象位置に備えられたブレーキ装置を用いて、前記検出対象位置に備えられた位置検出対象タイヤにブレーキをかけるステップと、
（ｃ）前記ブレーキに応答して、前記位置検出対象タイヤの状態を検出するステップと、
（ｄ）検出された前記位置検出対象タイヤの前記状態に応答して、前記位置検出対象タイヤに対応する位置検出対象タイヤ識別子を送信するステップと、
（ｅ）前記位置検出対象タイヤ識別子を受信し、受信した前記位置検出対象タイヤ識別子と前記検出対象位置とを関連付けて保持するステップ
を具備する
タイヤ位置検出方法。
【請求項７】
請求項６に記載のタイヤ位置検出方法において、さらに、
（ｆ）前記ブレーキに応答して、前記位置検出対象タイヤと異なる他のタイヤの状態を検出するステップと、
（ｇ）検出された前記他のタイヤの前記状態に応答して、前記他のタイヤに対応する識別子を送信するステップと、
（ｈ）前記識別子を受信し、前記識別子が、前記位置検出対象タイヤ識別子よりも送れて受信されたときに、前記位置検出対象タイヤ識別子と前記検出対象位置とを関連付けて保持するステップ
を具備する
タイヤ位置検出方法。
【請求項８】
車両に備えられた複数のタイヤの位置を検出するために、コンピュータに実行させる処理の手順を示すタイヤ位置検出プログラムであって、
（ａ）前記複数のタイヤから、位置を検出する対象となる一つのタイヤの設置位置を、検出対象位置として特定するステップと、
（ｂ）前記検出対象位置に備えられたブレーキ装置を用いて、前記検出対象位置に備えられた位置検出対象タイヤにブレーキをかけるステップと、
（ｃ）前記ブレーキに応答して、前記位置検出対象タイヤの状態を検出するステップと、
（ｄ）検出された前記位置検出対象タイヤの前記状態に応答して、前記位置検出対象タイヤに対応する位置検出対象タイヤ識別子を送信するステップと、
（ｅ）前記位置検出対象タイヤ識別子を受信し、受信した前記位置検出対象タイヤ識別子と前記検出対象位置とを関連付けて保持するステップ
を具備する方法をコンピュータにより実行可能な
タイヤ位置検出プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のタイヤ位置検出プログラムにおいて、さらに、
（ｆ）前記ブレーキに応答して、前記位置検出対象タイヤと異なる他のタイヤの状態を検出するステップと、
（ｇ）検出された前記他のタイヤの前記状態に応答して、前記他のタイヤに対応する識別子を送信するステップと、
（ｈ）前記識別子を受信し、前記識別子が、前記位置検出対象タイヤ識別子よりも送れて受信されたときに、前記位置検出対象タイヤ識別子と前記検出対象位置とを関連付けて保持するステップ
を具備する方法をコンピュータにより実行可能な
タイヤ位置検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に備えられタイヤの位置を検出するタイヤ位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の安全に係わる規制が日米で相次ぎ強化されている。北米にて施行されるＴＲＥＡＤ法（Transportation  Recall  Enhancement，Accountability  and  Document  Act）によると、北米では、今後販売される新車には、自動車タイヤ空気圧監視システム（以下、ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System  と呼ぶ場合もある。）を装着することが義務付けられこととなる。このようなシステム（ＴＰＭＳ）は、自動車の安全性の向上に効果を奏し、北米以外であっても、販売される自動車に装着されることが推奨される。そのため、現在、タイヤの中にセンサを装着して空気圧を測定する技術が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、上記特許文献１に記載の技術を示すブロック図である。図１を参照すると、特許文献１に記載の技術は、車輪側にタイヤ内空気圧を検出するセンサ１０１を設け、このセンサ１０１に対向するようにセンサ１０１毎に車体側に検出ユニット１０２を設け、さらに運転席から視認できる位置にモニターユニット１０３を設けている。センサ１０１による検出結果を検出結果収得部１２１により収得し、この検出結果をデータ生成部１２２においてディジタルデータに変換すると共に検出ユニット１０２毎に異なるＩＤコードを付与して送信部１２３により所定周波数の電波を用いてＡＭ波により送信する。この電波をモニターユニット１０３の受信部１３１で受信し、ＣＰＵ１３２によって表示部１３３及び警報部１３４を介して、各タイヤ内空気圧の検出結果を表示すると共に、異常時に警報を発している。
【０００４】
当該技術は、個々のタイヤが、その内部にセンサ１０１を搭載している。したがって、４輪全てを個別に監視することができ、高精度の各タイヤ内空気圧のモニタリングが可能である。
【０００５】
上述のＴＰＭＳを用いてタイヤの状態を監視する場合、車両に備えられた複数のタイヤの個々の設置位置と、各々の個体との関連を認識しておくことが要求される。そのため、個々のタイヤの設置位置を識別する技術が知られている（特許文献２〜３参照）。
【０００６】
図２は、上記特許文献２に記載の技術を示すブロック図である。図２を参照すると、特許文献２に記載の技術では、複数のタイヤ２０１〜２０４のそれぞれに取り付けられたタイヤ空気圧センサ２１５〜２１６と、車両側の受信手段と、タイヤ識別符号登録手段とを備えたタイヤ空気圧モニター装置において、複数のタイヤ２０１〜２０４のそれぞれの近傍位置に、タイヤの数だけ設定したアンテナ付きチューナー２１１〜２１４を設け、ＩＤと同時に受信される、最大の電界強度を受信したアンテナ付きチューナー２１１〜２１４を特定し、特定したアンテナ付きチューナー２１１〜２１４との近傍位置関係によりそれぞれのタイヤ位置を確定し、確定したタイヤ位置毎に、最大の電界強度と共に受信したＩＤを、各タイヤ位置のＩＤとして登録している。
【０００７】
図３は、上記特許文献３に記載の技術を示す流れ図である。図３を参照すると、特許文献３に記載の語術では、タイヤに設置されるセンサユニット（送信器）が、加速度センサを内蔵し、タイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）を他のデータ（識別情報、タイヤ圧情報等）とともに無線送信している。タイヤ位置検出装置は、タイヤ圧検出装置からのデータを受信するたびにその時の舵角が予め設定した所定値以上であるか判断する（ステップＳ１，Ｓ２）。その舵角が予め設定した所定値以上であるときは、現在の車速と予め登録したタイヤサイズとに基づいてその車速で走行しているときのタイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）を求めている（ステップＳ３）。そして、求めたタイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）とタイヤ圧検出装置側から供給された（受信した）タイヤ１回転の時間とを比較する（ステップＳ４，Ｓ５）。その後、受信した時間が求めた時間よりも所定値以上大きい場合には、外輪側のタイヤ圧検出装置と判定する（ステップＳ６）。また、受信した時間が求めた時間よりも所定値以上小さい場合には、内輪側のタイヤ圧検出装置と判定する（ステップＳ７）。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２２７４９２号公報
【特許文献２】特開２００４−２２４１６０号公報
【特許文献３】特開２００５−１４７７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の技術では、予め設定されたタイヤ毎（検出ユニット１０２毎）に異なるＩＤコードに検出結果を付加したディジタルデータを生成している。これによって、センサ１０１の出力とタイヤの個体とを関連付けることができる。ここにおいて、検出ユニットの位置とＩＤコードとの対応関係が特定されないため、特許文献１に記載の技術では、タイヤの設置位置を自動的に判別することが困難である。
【００１０】
特許文献２に記載の技術では、タイヤ位置ごとに備えられるアンテナ付きチューナー（受信アンテナ）が必要である。このアンテナ付きチューナーを複数備える構成では、当然部品点数が増加する。また、複数のアンテナ付きチューナーを接続するための配線も必要となり、システムの複雑化が生じてしまう。これらの要因により、生産される車両の製造コストが増大してしまう場合がある。
【００１１】
特許文献３に記載の技術では、旋回中の回転数差でタイヤの位置を認識している。したがって、走行時で、かつ、旋回時のみタイヤの位置確認を行うことができる。また、前後のタイヤを認識する場合、受信する電波の強度に応じて認識を行っていることが開示されている。しかしながら、受信する電波の強度を検出するためには、受信電波の強度を検出できるような位置に受信機を取り付ける必要がある。そのため、受信機の取り付け位置に対する制限が生じてしまう。さらに、受信機の取り付け位置が、前輪に近いのか後輪に近いのかを予め認識させていく必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１３】
上記課題を解決するために、移動体に備えられた複数のタイヤ（２、３、４、５）と、前記複数のタイヤ（２、３、４、５）の各々に備えられ、個体を識別するための識別子（７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ）を有する複数の検出器（７、８、９、１０）と、演算処理部とを具備するタイヤ位置検出装置を構成する。ここにおいて、前記複数の検出器（７、８、９、１０）の各々は、前記複数のタイヤ（２、３、４、５）の各々の回転の変化に応答して、前記識別子７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ）を含むデータ（１１、１２、１３、１４）を送信するものであることが好ましい。また、前記演算処理部（６）は、前記複数のタイヤ（２、３、４、５）が設置されている位置の一つを検出対象位置として特定し、前記検出対象位置に対応するタイヤに対してブレーキをかけさせることで前記検出位置に対応するタイヤの加速度を減少させる。
【００１４】
そして、前記検出位置に対応するタイヤに備えられた前記検出器は、前記検出位置に対応するタイヤの加速度の変化に応答して、前記検出器の識別子を含むブレーキ対象タイヤデータを出力する。その上で、前記演算処理部（６）は、前記ブレーキ対象タイヤデータの受信に応答して、前記ブレーキ対象タイヤデータで示される識別子と前記検出対象位置とを関連付けて記憶することで、前記データに対応して前記複数のタイヤの位置を認識する。
【００１５】
検出器が個々に識別子（ＩＤ）を備え、タイヤの状態が変化したことに応答して、識別子と対応付けて、タイヤに関する情報を移動体の本体側に通知する。ここで、特定のタイヤに選択的にブレーキをかけることで、その検出器が動作する順番自動的に変化させる。それによって、本体側では、検出器から送信されてくる識別子のデータを受信する時間に差が出る。検出器を動作させる順番と、識別子を受信する順番とを対応付けることで、タイヤの設置位置を自動的に認識させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、コストの増加を抑制しつつ、走行中の任意のタイミングで個々のタイヤの位置を自動的に認識する技術を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明を行う。図４は、本発明のタイヤ位置検出システムの構成を例示するブロック図である。本実施形態のタイヤ位置検出システムは、複数のタイヤを備える移動体に適用可能である。以下の実施形態においては、タイヤの位置を検出する対象が４輪自動車である場合を例示して説明を行う。なお、これは、本願発明を適用する移動体が自動車に限定されることを意味するものではない。
【００１８】
図４を参照すると、本実施形態のタイヤ位置検出システムは、車両本体１と、その車両本体１に備えられた複数のタイヤ（２〜５）とを含んで構成されている。また、車両本体１は、その複数のタイヤの制御を行う演算処理部６を備えている。
【００１９】
その複数のタイヤは、左前輪２、右前輪３、左後輪４および右後輪５とから構成されている。各々のタイヤは、その内部にセンサ（７〜１０）を備えている。左前輪２には、左前輪センサ７が備えられている。同様に、右前輪３には、右前輪センサ８が備えられている。さらに、左後輪４には、左後輪センサ９が備えられている。そして、右後輪５には右後輪センサ１０が備えられている。このように、複数のセンサ（７〜１０）は、複数のタイヤに一対一に備えられている。各センサのそれぞれは、備えられているタイヤの状態を監視している。センサが監視しているタイヤの状態には、例えば、タイヤ内部の空気圧や、タイヤ内部の温度がある。また、タイヤの回転数や、タイヤの角加速度なども監視している。以下の実施形態においては、各センサのそれぞれが、タイヤの加速度の変化を個々に独立して監視しているものとする。
【００２０】
複数のセンサ（７〜１０）のそれぞれには、個々のセンサを識別するための識別子（以下、センサＩＤと呼ぶ。）が付与されている。以下の実施形態では、左前輪センサ７に付与されたセンサＩＤを左前輪センサＩＤ７ａとする。同様に、右前輪センサ８に付与されたセンサＩＤを右前輪センサＩＤ８ａとする。さらに、左後輪センサ９に付与されたセンサＩＤを左後輪センサＩＤ９ａとする。そして、右後輪センサ１０に付与されたセンサＩＤを右後輪センサＩＤ１０ａとする。
【００２１】
ここにおいて、タイヤ内部のセンサ（７〜１０）は、加速度変化を検出したときに、加速度変化を検出したことを示すデータ（１１〜１４）を生成する。各センサは、そのデータを、電波を用いて出力している。図４に示されているように、左前輪センサ７は左前輪送信データ１１を出力している。同様に、右前輪センサ８は、右前輪送信データ１２を出力している。さらに、左後輪センサ９は、左後輪送信データ１３を出力している。そして、右後輪センサ１０は、右後輪送信データ１４を出力している。このとき、各センサ（７〜１０）は、出力するデータ（１１〜１４）と、各センサＩＤ（７ａ〜１０ａ）とを一対一に対応させて出力する。
【００２２】
また、複数のタイヤ（２〜５）のそれぞれは、タイヤの回転を制御する制御装置（２２〜２５）に一対一に対応して構成されている。以下に述べる実施形態において、その制御装置が、ブレーキ装置である場合を例示して説明を行う。図４を参照すると、左前輪２には、左前輪ブレーキ装置２２が備えられている。同様に、右前輪３には、右前輪ブレーキ装置２３が備えられている。さらに、左後輪４には左後輪ブレーキ装置２４が備えられている。そして、右後輪５には右後輪ブレーキ装置２５が備えられている。
【００２３】
タイヤの回転を制御する制御装置（以下、ブレーキ装置と呼ぶ）は、一般的にタイヤに直接的に接続されている。したがって、各ブレーキ装置（２２〜２５）が回転しているタイヤを制動しようとする場合、ブレーキ装置からタイヤ（ディスクホイール）に与えられる力は、時間差を有することなく伝えられる。
【００２４】
図４を参照すると、車両本体１の演算処理部６は、タイヤ制御ユニット２１とＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）制御ユニット４１とを含んで構成されている。タイヤ制御ユニット２１は、各ブレーキ装置（２２〜２５）の動作を制御する制御装置である。図４に示されているように、タイヤ制御ユニット２１は、各々のタイヤに備えられたブレーキ装置（２２〜２５）を独立して制御する機能を有している。ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、各センサ（７〜１０）から出力されたデータ（１１〜１４）を受信し、そのデータに基づいて各タイヤの位置を認識する制御装置である。本実施形態の車両本体１において、ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、各センサ（７〜１０）から出力されるデータ（１１〜１４）をリアルタイムで監視している。
【００２５】
以下に、図面を参照して、本実施形態の車両本体１の詳細な構成に関して説明を行う。図５は、車両本体１の詳細な構成を例示する構成図である。本実施形態において、車両本体１は、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）２０と、タイヤ空気圧監視システム４０とを含んで構成されている。車両本体１は、ＡＢＳ２０とタイヤ空気圧監視システム４０とを連携させることによって、本実施形態のタイヤ位置検出システムを構成している。
【００２６】
図５を参照すると、ＡＢＳ２０は、上述のタイヤ制御ユニット２１と、そのタイヤ制御ユニット２１からの命令に応答して、各タイヤの回転を制御する複数のブレーキ装置（２２〜２５）とを含んで構成されている。そのタイヤ制御ユニット２１は、ＡＢＳコントローラ３１とアクチュエータ３２とを含んで構成されている。また、各ブレーキ装置（２２〜２５）は、タイヤの回転状態を検出するホイールセンサ（２６〜２９）と連関して構成されている。図５に示されているように、左前輪ホイールセンサ２６は、左前輪ブレーキ装置２２の回転状態を検出している。同様に、右前輪ホイールセンサ２７は、右前輪ブレーキ装置２３の回転状態を検出している。また、左後輪ホイールセンサ２８は、左後輪ブレーキ装置２４の回転状態を検出している。そして、右後輪ホイールセンサ２９は、右後輪ブレーキ装置２５の回転状態を検出している。
【００２７】
各ホイールセンサ（２６〜２９）は、ＡＢＳコントローラ３１に接続されている。ＡＢＳコントローラ３１は、各ホイールセンサ（２６〜２９）から送られてくる検出信号に応答して、各タイヤを個別に制御するための制御信号をアクチュエータ３２に出力している。アクチュエータ３２は、各ブレーキ装置を動作させるための油圧を、ブレーキパイプを介してそれぞれのブレーキ装置に供給している。アクチュエータ３２は、供給する油圧を個々のブレーキ装置に対して、独立に供給する機能を備えている。また。アクチュエータ３２は、フットペダルからの信号に応答して、４輪を同時に制動することも可能である。
【００２８】
上述のように、ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、各センサ（７〜１０）から無線電波で出力されるデータ（１１〜１４）を受信する。本実施形態において、車両本体１に備えられた複数のタイヤは、等速ジョイント（図示されず）を介してディファレンシャル（差動装置：通称『デフ』（図示されず））に接続されている。また、車両本体１に備えられた複数のタイヤは、振動を吸収するためのサスペンション（図示されず）に接続されている。そのため、特定の１車輪の状態の変化は、等速ジョイントやサスペンションやタイヤの空気圧などの作用によって、時間差を有して他の３車輪に伝えられる。
【００２９】
したがって、複数のセンサ（７〜１０）から出力される各データ（１１〜１４）も、時間差を有して出力される。本実施形態のＴＰＭＳ制御ユニット４１は、各データを受信する時間（順番）に基づいて、個々のタイヤの設置位置を認識している。ここで、ＴＰＭＳ制御ユニット４１に関する詳細な説明は後述する。
【００３０】
図６は、ＴＰＭＳ制御ユニット４１の構成を例示するブロック図である。本実施の形態において、ＴＰＭＳ制御ユニット４１がシングルチップＩＣで構成されていることを前提に説明を行う。図６を参照すると、ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、ＣＰＵ４２と、記憶装置４３と、受信装置４４と、車両ＬＡＮインターフェースとを含んで構成されている。また、それらは内部バス４６を介して接続されている。ＣＰＵ４２は、ＴＰＭＳ制御ユニット４１に備えられた、各種装置の制御やデータ処理を行う機能ブロックである。ＣＰＵ４２は、内部バス４６を介して受け取ったデータを解釈して演算し、結果を所定の装置に対して出力している。記憶装置４３は、コンピュータで処理することが可能なデータを記憶する記憶媒体である。本実施形態において、記憶装置４３は、記憶するデータの書き換えが可能な記憶媒体で構成されることが好ましい。
【００３１】
受信装置４４は、上述の各センサ（７〜１０）から出力されるデータ（１１〜１４）を受信している。受信装置４４は、受信したデータをＣＰＵ４２で処理できるデータ形式に変換して出力している。車両ＬＡＮインターフェースは、ＴＰＭＳ制御ユニット４１と、車両本体１に備えられた各電子装置との接続を制御するインターフェースである。車両本体１には、本実施形態に述べるタイヤ位置検出システム以外にも、車両の走行に関係する多種多様なシステムが備えられている。それらのシステムは、車内ＬＡＮ（図示されず）に接続されている。ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、その車内ＬＡＮを介して表示装置や警報装置に接続されている。
【００３２】
本実施形態において、表示装置は、複数のタイヤの状態（例えば、空気圧や温度など）に応じて、個々のタイヤの設置位置とタイヤの状態を表示出力する。また警報装置は、車両が危険な状態に移行することを検知したとき（例えば、タイヤのパンクを検知したとき）に、ユーザに危険を知らせる。
【００３３】
図６に示されているように、記憶装置４３は、タイヤ位置テーブル５１とタイヤ位置検出プログラム５２とを保持して構成されている。タイヤ位置テーブル５１は、本実施形態のタイヤ位置検出システムを実行することによって生成されるテーブルである。なお、タイヤ位置テーブル５１の構成に関しては後述する。タイヤ位置検出プログラム５２は、本実施形態のタイヤ位置検出システムを実行するための手順を示すコンピュータプログラムである。本実施形態において、ＣＰＵ４２は、タイヤ位置検出プログラム５２に示される手順に基づいて上述のタイヤ位置テーブル５１を生成する。
【００３４】
図７は、タイヤ位置テーブル５１の構成を例示する図である。図７を参照すると、タイヤ位置テーブル５１は、タイヤ設置位置５３と、そのタイヤ設置位置５３に関連付けられたセンサＩＤ５４とを含んで構成されている。本実施形態において、車両本体１の各タイヤの設置位置と、タイヤの個体とは、当然に一対一に対応している。図７に示されているように、タイヤ位置テーブル５１は、その対応関係を保持している。ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、タイヤの状態を表示するときに、タイヤ位置テーブル５１を参照して個々のタイヤの設置位置を把握している。ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、参照して得られた設置位置とタイヤの状態とを関連させて表示装置に表示している。
【００３５】
図８は、本実施形態のタイヤ位置検出システムの動作を例示するフローチャートである。図８に示されている動作は、エンジン始動後に、ＴＰＭＳ制御ユニット４１のＣＰＵ４２が、タイヤ位置検出プログラム５２に示される手順に従ってタイヤ位置テーブル５１を生成するための動作である。したがって、本実施形態の動作は、自動車のエンジンを始動すると開始する。
【００３６】
また、本実施形態において、タイヤ内部のセンサ（７〜１０）は、電池で動作している。したがってタイヤ空気圧監視システム４０において、車両が停止しているときにセンサ（７〜１０）に対する電力の供給を停止させることで、消費される電力を低減させている。そのためステップＳ１０１において、車両本体１は、走行を開始するために、タイヤを回転させる。車両本体１のタイヤの回転に応答して、複数のタイヤ（２〜５）に備えられたセンサ（７〜１０）が起動する。
【００３７】
ステップＳ１０２において、ＴＰＭＳ制御ユニット４１が、エンジンの始動に応答して起動する。ＴＰＭＳ制御ユニット４１が起動すると、ＴＰＭＳ制御ユニット４１のＣＰＵ４２は、記憶装置４３のタイヤ位置検出プログラム５２を読み込む。ＣＰＵ４２は、タイヤ位置検出プログラム５２に示される手順にしたがって、車両本体１の各タイヤから選択的に一つのタイヤ（以下、ブレーキ対象タイヤと呼ぶ。）を特定する。
【００３８】
ステップＳ１０２において、ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、ブレーキ対象タイヤのみにブレーキをかけるために、ＡＢＳコントローラ３１に対して、そのブレーキ対象タイヤの位置情報（ブレーキ対象タイヤが、左前輪、右前輪、左後輪および右後輪の何れであるかを示す情報）を送信する。またこのとき、そのブレーキ対象タイヤに対するブレーキングの指示をＡＢＳコントローラ３１に対して行う。
【００３９】
ステップＳ１０３において、ＡＢＳコントローラ３１は、送信された位置情報とブレーキングの指示とに対応して、ブレーキ対象タイヤにブレーキをかけるための制御信号をアクチュエータ３２に供給する。アクチュエータ３２は、その制御信号に応答して、ブレーキ対象タイヤにブレーキをかける。
【００４０】
ステップＳ１０４において、ブレーキ対象タイヤの内部に備えられたセンサ（以下、ブレーキ対象タイヤセンサと呼ぶ。）は、ブレーキ対象タイヤの加速度が変化したことを検出する。ブレーキ対象タイヤセンサは、加速度の変化を検出したことに応答して、そのブレーキ対象タイヤセンサに付与されているセンサＩＤ（以下、ブレーキ対象タイヤセンサＩＤと呼ぶ。）を示すデータをＴＰＭＳ制御ユニット４１に送信する。
【００４１】
ステップＳ１０５において、ＴＰＭＳ制御ユニット４１の受信装置４４は、ブレーキ対象タイヤセンサから送信されたデータを受信する。ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、受信したデータに基づいてブレーキ対象タイヤセンサＩＤを認識する。上述したように、複数のタイヤ（２〜５）は、等速ジョイントやサスペンションに接続されている。そのため、ブレーキ対象タイヤのみにブレーキをかけたとき、他のタイヤの加速度は、ブレーキ対象タイヤよりも時間が遅れて変化を開始する。
【００４２】
ステップＳ１０６において、ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、ブレーキ対象タイヤに対するブレーキ動作の実行を指示した後、最初に受信したデータで示されるブレーキ対象タイヤセンサＩＤと、ブレーキ対象タイヤの位置とを関連付けてタイヤ位置テーブル５１を更新する。上述したように、ブレーキ対象タイヤセンサから送信されるデータは、他のタイヤから送信されるデータに先駆けて出力される。したがって、受信装置４４が最初に受信するデータは、ブレーキ対象タイヤセンサから出力されるデータである。受信装置４４は、そのデータのデータ形式を変更してＣＰＵ４２供給する。ＣＰＵ４２は、ブレーキ動作の実行の指示後、最初に受信装置４４から供給されるデータに基づいて、タイヤ位置テーブル５１を更新する。
【００４３】
ステップＳ１０７において、ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、タイヤ位置テーブル５１の更新完了に応答して、ブレーキ対象タイヤに対するブレーキの解除をＡＢＳコントローラ３１に指示する。ＡＢＳコントローラ３１は、その指示に応答して、アクチュエータ３２にブレーキ対象タイヤのブレーキを解除させるための制御信号を供給する。アクチュエータ３２は、その制御信号に応答して現在ブレーキをかけているタイヤのブレーキを解除する。なお、ステップＳ１０７のブレーキの解除は、ステップＳ１０４のデータ送信以降からステップＳ１０６の間に行っても良い。
【００４４】
ステップＳ１０８において、他のタイヤに関して位置検出が完了しているかどうかの判断を実行する。その判断の結果、位置検出が完了していないタイヤがある場合には、処理はステップＳ１０２に戻る。その判断の結果、全てのタイヤに関して位置検出が完了している場合には、処理は終了する。
【００４５】
以下に、本実施形態の動作を実行した場合の時間経過に対応する各タイヤの加速度変化に関して説明を行う。図９は、上述のセンサＩＤ５４にしたがって、特定の１車輪にブレーキをかけたときの各タイヤの加速度の時間変化を示すタイミングチャートである。図９の（ａ）は、本実施形態のタイヤ位置検出システムを実行しときの動作を示している。図９の（ｂ）は、参照のために、通常（フットペダルを踏み込んだとき）のブレーキングによる動作を示している。
【００４６】
図９の（ａ）のタイミングチャートは、ＴＰＭＳ制御ユニット４１が、左前輪２をブレーキ対象タイヤとして特定した場合の動作を示している。図９の（ａ）を参照すると、時刻ｔ１において、左前輪ブレーキ装置２２は、左前輪２に対して、ブレーキをかける。図９の（ａ）に示されているように、各タイヤ（２〜５）が、車両本体１の本体に対して、サスペンションや等速ジョイントなどを介して接続されているため、左前輪２のブレーキングに対し、その他のタイヤの加速度が変化するまでの応答時間に差が生じている。時刻ｔ１で右前輪３に対してブレーキをかけた場合、時刻ｔ２で右前輪３に加速度が変化し始める。更に時間が経過し、時刻ｔ３で左後輪４の加速度が変化し、時刻ｔ４で右後輪５の加速度が変化する。
【００４７】
各タイヤに備えられたセンサ（７〜１０）は、それぞれのタイヤの加速度が変化し始めた時刻と略同時刻でセンサＩＤ（７ａ〜１０ａ）を示すデータを出力する。したがって、ＴＰＭＳ制御ユニット４１の受信装置４４は、時刻ｔ１→時刻ｔ２→時刻ｔ３→時刻ｔ４の順にデータ（１１〜１４）を受信する。ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、左前輪２をブレーキ対象タイヤとして特定し、その後、時刻ｔ１において受信して左前輪送信データ１１に基づいて、そのＩＤと左前輪２とを関連付けたタイヤ位置テーブル５１を生成する。以降、他のタイヤに対しても同様に位置検出動作を実行することで、自動的にタイヤの位置を認識している。
【００４８】
また、上述のフローチャートで例示した動作では、例えば、テーブルの更新内容などを参照してブレーキの解除指示を出力している。このような動作以外にも、予めブレーキングを実行する時間を決定しておくことで、自動的にタイヤ位置検出動作を終了することが可能となる。以下に、図面を参照して、本実施形態における他の動作に関して説明を行う。図１０は、本実施形態のタイヤ位置検出システムにおける、他の動作を例示するフローチャートである。以下に述べる他の実施形態において、図１０のフローチャートに、前述の符号と同じ符号が付されているステップの動作は、図８に示されているフローチャートでの動作と同様であるものとする。
【００４９】
図１０を参照すると、ステップＳ１０１において、車両本体１は、走行を開始するために、タイヤを回転させる。車両本体１の複数のタイヤ（２〜５）に備えられたセンサ（７〜１０）は、タイヤの回転に応答して起動を開始する。ステップＳ１０２において、ＴＰＭＳ制御ユニット４１は、ブレーキ対象タイヤのみにブレーキをかけるために、ＡＢＳコントローラ３１に対して、そのブレーキ対象タイヤの位置情報（ブレーキ対象タイヤが、左前輪、右前輪、左後輪および右後輪の何れであるかを示す情報）を送信する。またこのとき、そのブレーキ対象タイヤに対するブレーキングの指示をＡＢＳコントローラ３１に対して行った後、処理はステップＳ２０１に進む。
【００５０】
その後、ステップＳ２０１において、ＡＢＳコントローラ３１は、送信された位置情報とブレーキングの指示とに対応して、ブレーキ対象タイヤにブレーキをかけるための制御信号をアクチュエータ３２に供給する。このとき、ＡＢＳコントローラ３１は、ブレーキ対象タイヤに対して、一定時間のみブレーキングを行うようにアクチュエータ３２を制御する。アクチュエータ３２は、その制御信号に応答して、ブレーキ対象タイヤにブレーキをかける。その後、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６までは、上述と同様に動作し、タイヤ位置検出テーブルを更新する。その更新が完了した後、処理はステップＳ２０２に進む。
【００５１】
ステップＳ２０２において、時間経過を監視し、予め決められているブレーキング時間が経過したか否かの判断を実行する。ここにおいて、このブレーキング時間は、ステップＳ２０１でＡＢＳコントローラ３１が出力する制御信号に示されている時間よりも長い時間である。その判断の結果、ブレーキング時間が経過していない場合には、時間経過の監視を継続する。ブレーキング時間が経過していた場合、処理はステップＳ１０８に進む。このように、実際にブレーキをかける時間を決定しておくことにより、時間経過に対応してブレーキの解除を自動的に行うことが可能となる。
【００５２】
その後、ステップＳ１０８において、他のタイヤに関して位置検出が完了しているかどうかの判断を実行する。その判断の結果、位置検出が完了していないタイヤがある場合には、処理はステップＳ１０２に戻る。その判断の結果、全てのタイヤに関して位置検出が完了している場合には、処理は終了する。
【００５３】
これら、一連の動作は、車両に備えられたエンジンを始動したときに実行することが好ましい。エンジンが停止しているときは、当然に車両も停止している。エンジンを始動し、車両が微速で走行し始めたころにタイヤの設置検出を行うことで、常に最新の情報を保持することが可能となる。また、座席近傍に入力装置を備え、ユーザの判断によってその入力装置からタイヤ位置検出動作を実行させる構成であっても良い。
また、ブレーキをかける車輪と、その車輪の加速度変化に応答して他の車輪の加速度が変化する場合の特性が判っている場合、ブレーキをかける車輪を特定するだけで他のタイヤの位置も検出することが可能である。そのため、そのような特性が明らかな場合、その車の特性に応じて、ブレーキをかける車輪数を削減することが可能となる。例えば、右前輪のブレーキをかけると車の特性より応答順番が右前輪→左前輪→右後輪→左後輪などと特定ができるならば、1輪のみを実施すれば４輪とも位置とＩＤとの特定が可能である。
【００５４】
本実施形態のタイヤ位置検出システムを搭載する車両本体１は、上記の動作によって、自動的に複数のタイヤの設置位置を認識することが可能となる。ここにおいて、上述のように、ＡＢＳ２０とタイヤ空気圧監視システム４０とを連携させてタイヤ位置検出システムを構築することで、コストの増加を抑制しつつ適切なシステムを構築することが可能である。なおこれは、本タイヤ位置検出システムを構築するために、ＡＢＳ２０とタイヤ空気圧監視システム４０とが必須であるという意味ではない。例えば、専用の処理装置を新たに設計し、その処理装置を車両本体１に搭載してタイヤ位置検出システムを構築することも可能である。
【００５５】
上述してきた実施形態におけるタイヤ位置検出システムの構成・動作を、別の観点から更にまとめると以下のようになる。本実施形態のタイヤ位置検出システムは、移動体（例えば自動車）に備えられた複数のタイヤと、その複数のタイヤの各々に接続され、タイヤの回転を制御する回転制御機構（例えば、ブレーキシステム）と、その複数のタイヤの各々に備えられた検出器と、演算処理部（例えば、車載コンピュータ）とを具備している。その検出器は、例えば速度センサや加速度センサなどで構成され、検出器自身を識別するための識別子を有するものであることが好ましい。ここにおいて、その複数の検出器の各々は、その複数のタイヤの各々の回転の変化に応答して、その識別子を含むデータ（以下、検出対象タイヤデータと呼ぶ。）を送信する。演算処理部は、その検出器から出力されるデータ（その識別子を含むデータ）を受信し、そのデータに対応して複数のタイヤの位置を認識する。
【００５６】
具体的には、演算処理部は、複数のタイヤが設置されている位置の一つを、検出対象位置として特定する。そして、その検出対象位置に対応するタイヤである検出対象タイヤに接続される回転制御機構に、その検出対象タイヤの回転数の変更を指示する。それによって、その検出対象タイヤに接続される回転制御機構は、演算処理部からの指示に応答して検出対象タイヤの回転数を変更する。そうすることで、その検出対象タイヤに備えられた検出器は、検出対象タイヤの回転の変化に応答して、検出対象タイヤデータを出力する。つまり、検出対象タイヤデータは特定の一輪から出力されることとなる。
演算処理部は、複数のタイヤの各々に備えられた検出器の各々から出力されるデータを監視している。演算処理部は、各検出器から出力されるデータを同時的に受信することは無い。そのため、演算処理部は、そのデータの各々を受信する順序に基づいて、検出対象タイヤデータと前記検出対象位置とを対応させることが可能となる。これによって本実施形態のタイヤ位置検出システムは、検出対象位置に対応するタイヤの位置を特定することが可能となる。
【００５７】
さらに、本実施形態のタイヤ位置検出システムにおいて、演算処理部は、検出対象タイヤに接続される回転制御機構に、検出対象タイヤに対するブレーキングを指示する。回転制御機構は、その指示（ブレーキング指示）に応答して検出対象タイヤの加速度を減少させる。これによって、検出対象タイヤに備えられた前記検出器は、検出対象タイヤの加速度の変化（減速）に応答して、検出器の識別子を含むブレーキ対象タイヤデータを出力することになる。したがって、本実施形態のタイヤ位置検出システムでは、演算処理部によるブレーキング指示と、そのブレーキング指示に応答して出力されるブレーキ対象タイヤデータとを関連させることで、タイヤの位置を把握することが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態のタイヤ位置検出システムを、ブレーキシステム（例えば、ＡＢＳ）とタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）とを含むシステムで構成することもできる。この場合において、ブレーキシステムは、回転制御機構（ブレーキドラム、ブレーキパッドetc）とその回転制御機構を制御するブレーキ制御装置とを有し、移動体に備えられた複数のタイヤの加速度を、それぞれ独立して制御する機能を備えていることが好ましい。また、タイヤ空気圧監視システムは、検出器からのデータを受信する空気圧データ受信ユニットを有し、そのデータに含まれる空気圧データに基づいて複数のタイヤの空気圧を、それぞれ独立して監視するシステムであることが好ましい。
【００５９】
なお、上述の演算処理部は、ブレーキ制御装置と空気圧データ受信ユニットとを含んで構成されるものであってもよい。ここにおいて、空気圧データ受信ユニットは、検出対象位置を示す情報をブレーキ制御装置に供給する。ブレーキ制御装置は、回転制御機構の設置位置に関する情報である設置位置情報を記憶しているものとする。したがって、ブレーキ制御装置は、検出対象位置を示す情報の受信に応答して、検出対象位置に対応する設置位置情報を読み出す。そしてブレーキ制御装置は、設置位置情報に示される位置の回転制御機構に対して、ブレーキをかける。ここで、検出対象タイヤに備えられた前記検出器は、その検出対象タイヤの加速度の変化に応答して、ブレーキ対象タイヤデータを出力する。このような構成・動作によっても。本実施形態の効果を発揮することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態のタイヤ位置検出システムにおいて、複数のタイヤの各々は、緩衝機構（例えば、サスペンション）を介して前記移動体に接続されていてもよい。この場合において、空気圧データ受信ユニットは、検出対象位置を示す情報をブレーキ制御装置に供給する。ブレーキ制御装置は、検出対象位置を示す情報の受信に応答して、検出対象位置に対応するタイヤに対してブレーキをかける。検出対象タイヤと異なる他のタイヤの各々は、緩衝機構を介して伝達される力に応じて、そのタイヤの各々の加速度を変化させることになる。特定のタイヤにブレーキをかけたことによって発生する力が、緩衝機構を介して他のタイヤに伝達されるので、個々にタイヤの挙動に若干の時間差が発生する。本実施形態のタイヤ位置検出システムは、この時間差に基づいて、タイヤの位置を検出することが可能である。
【００６１】
また、本実施形態のタイヤ位置検出システムにおいて、さらに、空気圧データ受信ユニットに接続される入力装置を具備する構成であっても良い。この場合において、空気圧データ受信ユニットは、その入力装置を介して入力されるタイヤ位置検出命令に応答して、検出対象位置を示す情報をブレーキ制御装置に供給する機能を有しているものとする。このような構成のシステムを構築することで、自動・手動を切り換えて、任意のタイミングでタイヤ位置検出を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、従来の技術を示すブロック図である。
【図２】図２は、従来の技術を示すブロック図である。
【図３】図３は、従来の技術を示す流れ図である。
【図４】図４は、本発明のタイヤ位置検出システムの構成を例示するブロック図である。
【図５】図５は、本発明のタイヤ位置検出システムの詳細な構成を例示する構成図である。
【図６】図６は、ＴＰＭＳ制御ユニット４１の構成を例示するブロック図である。
【図７】図７は、タイヤ位置テーブル５１の構成を例示する図である。
【図８】図８は、本実施形態のタイヤ位置検出システムの動作を例示するフローチャートである。
【図９】図９は、本実施形態のタイヤ位置検出システムの動作を例示するタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、本実施形態の他の動作を例示するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１…車両本体
２…左前輪、３…右前輪、４…左後輪、５…右後輪
６…演算処理部
７…左前輪センサ、８…右前輪センサ、９…左後輪センサ、１０…右後輪センサ
７ａ…左前輪センサＩＤ、８ａ…右前輪センサＩＤ、
９ａ…左後輪センサＩＤ、１０ａ…右後輪センサＩＤ
１１…左前輪送信データ、１２…右前輪送信データ
１３…左後輪送信データ、１４…右後輪送信データ
２０…ＡＢＳ
２１…タイヤ制御ユニット
２２…左前輪ブレーキ装置、２３…右前輪ブレーキ装置、
２４…左後輪ブレーキ装置、２５…右後輪ブレーキ装置
２６…左前輪ホイールセンサ、２７…右前輪ホイールセンサ、
２８…左後輪ホイールセンサ、２９…右後輪ホイールセンサ
３１…ＡＢＳコントローラ
３２…アクチュエータ
４０…タイヤ空気圧監視システム
４１…ＴＰＭＳ制御ユニット
４２…ＣＰＵ
４３…記憶装置
４４…受信装置
４５…車両ＬＡＮインターフェース
４６…バス
５１…タイヤ位置テーブル
５２…タイヤ位置検出プログラム
１０１…センサ
１０２…検出ユニット
１２１…検出結果取得部
１２２…データ生成部
１２３…送信部
１２４…アンテナ
１０３…モニターユニット
１３１…受信部
１３２…ＣＰＵ
１３３…表示部
１３４…警報部
１３５…アンテナ
２００…車両
２１０…車両本体
２０１〜２０４…タイヤ
２０５…タイヤ空気圧警報コントローラ
２０６…表示部
２０７…警報部
２１１〜２１４…アンテナ付きチューナー
２１５〜２１８…タイヤ空気圧センサ
【図１】
2007320423.tif 000003
【図２】
2007320423.tif 000004
【図３】
2007320423.tif 000005
【図４】
2007320423.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007320423.tif 000008
【図７】
2007320423.tif 000009
【図８】
2007320423.tif 000010
【図９】
2007320423.tif 000011
【図１０】
2007320423.tif 000012