(57)【要約】【課題】  送信ユニットが送信したデータを受信ユニットで確実に受信するとともに、送信ユニットにおいてさらに省電力化を図ることができタイヤ空気圧監視装置を提供すること。【解決手段】  送信機５５がパケットを送信するタイミングと、他の送信機５５がパケットを送信するタイミングが重ならないように送信機５５毎に異なるタイミングでパケットを送信するための遅延時間を設定し、受信機６１は、各タイヤが停止してから設定時間後にスリープ状態になるとともに、各送信部の遅延時間からインターバル時間経過毎に所定時間起動するようにした。【選択図】図１
2007276643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出部と、
少なくとも前記タイヤ空気圧の情報を含むデータの集まりとしてパケットを作成するパケット作成部と、
前記パケットを無線信号によって送信する送信部と、
を有し、車両に装備された複数のタイヤのそれぞれに取り付けられた送信手段と、
前記送信手段から無線信号により送信された前記パケットを受信する受信手段と、
前記パケットに含まれるタイヤ空気圧の情報から、前記タイヤ空気圧が設定値を下回ったことを判断するタイヤ空気圧判断手段と、
前記タイヤ空気圧が設定値を下回った場合には、ドライバに対して報知を行う報知手段と、
を備えたタイヤ空気圧監視装置において、
前記送信手段は、
各タイヤの停止状態を検出する車輪停止状態検出部と、
前記各タイヤ停止後に、前記送信部がパケットを送信するタイミングと、他の送信部がパケットを送信するタイミングとが重ならないように、前記送信部毎に送信タイミングを異ならせる遅延時間を設定する遅延時間設定部と、
前記送信部がパケットを送信してから次のパケットを送信するまでのインターバル時間を設定するインターバル設定部と、
を有し、
前記各タイヤ停止後に、送信部毎の遅延時間を計測する遅延時間計測手段を設け、
前記受信手段は、前記各タイヤが停止してから設定時間後にスリープ状態になるとともに、各送信部の遅延時間からインターバル時間経過毎に所定時間起動する手段であることを特徴とするタイヤ空気圧監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のタイヤに取り付けられたタイヤ空気圧センサが検出したタイヤ空気圧情報を、車体に取り付けられた受信機によって受信して、各タイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報では、車速が設定車速以下の場合には、受信ユニットは所定のインターバルの間隔で起動とスリープを繰返すようにしている。このとき送信ユニットがデータを送信するデータ送信時間は、受信ユニットが起動するインターバルの時間よりも長く設定されている。
【特許文献１】特開２００５−１５３６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術においては、送信ユニットの省電力化を図るために、送信ユニットは車速が設定車速以下の場合にデータを送信するインターバルは、車速が設定車速より大きい場合にデータを送信するインターバルよりは長く設定されている。
【０００４】
また、受信ユニットは車速が設定車速より大きい場合には常に起動しているものの、車速が設定車速以下の場合には、所定のインターバルで起動とスリープを繰返すことで、受信ユニットも省電力化を図っている。
【０００５】
しかしながら、送信ユニットがデータを送信するデータ送信時間は、受信ユニットが起動するインターバルの時間よりも長く設定されているので、送信ユニットが起動している時間も長くなってしまい、送信ユニットの電力消費が大きくなってしまうことがあるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、送信ユニットが送信したデータを受信ユニットで確実に受信するとともに、送信ユニットにおいてさらに省電力化を図ることができタイヤ空気圧監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では、各タイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出部と、少なくともタイヤ空気圧の情報を含むデータの集まりとしてパケットを作成するパケット作成部と、パケットを無線信号によって送信する送信部と、を有し、車両に装備された複数のタイヤのそれぞれに取り付けられた送信手段と、送信手段から無線信号により送信されたパケットを受信する受信手段と、パケットに含まれるタイヤ空気圧の情報から、タイヤ空気圧が設定値を下回ったことを判断するタイヤ空気圧判断手段と、タイヤ空気圧が設定値を下回った場合には、ドライバに対して報知を行う報知手段と、を備えたタイヤ空気圧監視装置において、送信手段は、各タイヤの停止状態を検出する車輪停止状態検出部と、各タイヤ停止後に、送信部がパケットを送信するタイミングと、他の送信部がパケットを送信するタイミングとが重ならないように、送信部毎に送信タイミングを異ならせる遅延時間を設定する遅延時間設定部と、送信部がパケットを送信してから次のパケットを送信するまでのインターバル時間を設定するインターバル設定部と、を有し、各タイヤ停止後に、送信部毎の遅延時間を計測する遅延時間計測手段を設け、受信手段は、各タイヤが停止してから設定時間後にスリープ状態になるとともに、各送信部の遅延時間からインターバル時間経過毎に所定時間起動するようにした。
【発明の効果】
【０００８】
よって、遅延時間計測部手段が部遅延時間を計測するので、受信手段は計測した送信部の遅延時間に応じて起動し、それ以外のときはスリープ状態とすることが可能となる。また送信部のパケット送信回数を低減することが可能となる。そのため、送信部の送信時間を短縮するとともに、受信手段の起動時間を短縮することができ、送信手段および受信手段の省電力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
【００１１】
図１は、実施例１のタイヤ空気圧監視装置が適用された車両を示す全体システム図である。タイヤ空気圧監視装置は、右前輪タイヤ１、左前輪タイヤ２、右後輪タイヤ３、左後輪タイヤ４が設けられる。各タイヤには、タイヤ空気圧を検出し、検出したタイヤ空気圧情報をパケットに載せて送信する送信ユニット５が設けられる。また車体側には各送信ユニット５が送信したパケットを受信する受信ユニット６が設けられる。
【００１２】
図２は、送信ユニット５の構成を示すブロック図である。
【００１３】
送信ユニット（送信手段）５には、遠心力スイッチ（車輪停止状態検出部）５０、空気圧センサ（タイヤ空気圧検出部）５１、インターバルタイマ５２、遅延時間記憶部（遅延時間設定部）５３、送信データメモリ（パケット作成部）５４、送信機（送信部）５５、制御装置５６が設けられる。
【００１４】
遠心力スイッチ５０は、車輪の回転により発生する遠心力から車輪が回転中か停止中かを判断する。車輪回転中にはON、車輪停止中にはOFFとなりそれぞれの信号を制御装置５６へ出力する。
【００１５】
空気圧センサ５１はタイヤ空気圧を検出し、タイヤ空気圧情報として制御装置５６へ出力する。
【００１６】
インターバルタイマ５２は、送信機５５の送信のインターバル（送信間隔）を制御する。
【００１７】
遅延時間記憶部５３は、送信機５５の送信タイミングが他のタイヤに設けられた送信機５５の送信タイミングと重ならないように設定された遅延時間を記憶する。この遅延時間は、送信機５５毎に異なる時間に設定される。
【００１８】
送信データメモリ５４は、送信機５５から送信されるパケットの情報を記憶する。
【００１９】
送信機５５は制御装置５６からの信号に基づいて、パケットを無線信号として送信する。パケットには次のような情報がコードとして載せられる。
・Header：シリアル通信において、ひとまとまりのデータの先頭を通知するためのマークとして付けられるビット情報である。通常パケットでは通信方式や、送信側と受信側との同期をとるための情報等が載せられる。
・Function：空気圧センサ５１においてノーマル圧力または異常圧力を検出したことや、ウェイクアップしたこと、また後述するタイヤIDの初期化要求等を示す情報が載せられる。
・ID：送信機５５毎に設定されたユニークコードの情報が載せられる。
・Data：タイヤ空気圧情報が載せられる。
・CS：データの受信側での受信データチェック用に設けられたチェックサムである。
【００２０】
制御装置５６は各装置からの入力情報に基づいて、送信機５５を制御する。
【００２１】
次に、受信ユニット６の構成を説明する。
【００２２】
図３は受信ユニット６の構成を示すブロック図である。
【００２３】
受信ユニット６には、受信機（受信手段）６１、インターバル時間計測部６２、遅延時間計測部（遅延時間計測手段）６３、判断部（タイヤ空気圧判断手段）６４、表示部（報知手段）６５、制御装置６６が設けられる。
【００２４】
受信機６１は送信機５５から送信されたパケットを受信して、パケットのDataコードのタイヤ空気圧情報を制御装置６６へ出力する。
【００２５】
インターバル時間計測部６２は、車両停止中に送信機５５からパケットを受信すると計測を開始し、経過時間を制御装置６６へ出力する。
【００２６】
遅延時間計測部６３は、後述する同期モードにおいて各タイヤ１〜４に取り付けられた送信機５５の遅延時間を計測する。遅延時間は各送信機５５に設けられたIDコードに応じて設定されている。このため、事前に送信機５５のIDコードが認識されていない場合には、同期モードに各送信機５５の送信タイミングから遅延時間を計測するようにしている。この計測した遅延時間情報を制御装置６６に出力する。
【００２７】
判断部６４は、タイヤ空気圧が設定値よりも下回っているか否かを判断し、この判断情報を制御装置６６に出力する。設定値は車両走行に適したタイヤ空気圧を予め実験、もしくは計算により求めておく。
【００２８】
表示部６５はタイヤ空気圧が設定値よりも下回っている場合には、ドライバにタイヤ空気圧が低下していることを報知する。
【００２９】
制御装置６６は各装置からの入力情報に基づいて、受信機６１や表示部６５を制御する。
【００３０】
次に、作用を説明する。
【００３１】
本発明のようなタイヤ空気圧監視装置においては、空気圧センサや送信機を有する送信ユニットが、車両の各タイヤに取り付けられている。そのため、送信ユニットはタイヤとともに回転することになるので、車両のバッテリから電源を供給することが困難である。そこで、送信ユニットには個別のバッテリが設けられている。しかしながら、送信ユニットはタイヤに装着するので小容積が求められる上に、充電等を行うことも困難である。よって、送信ユニットの省電力化が求められる。
【００３２】
送信ユニットの省電力化を図るための方法として、例えば送信機がパケットを送信するインターバルを車両走行中には数分程度に設定し、車両停車中においては数時間程度に設定するものが提案されている。また、車両停車中には送信機からパケットが送信されるのは数時間おきであるので、受信機は送信機からパケットが送信されるときのみに起動し、それ以外はスリープ状態とすることで、受信ユニットの省電力化も図っている。
【００３３】
しかしながら、上記の作用を行うためには、受信機が送信機からのパケットを確実に受信できるようにスリープ状態から起動するようにタイミングを合わせる必要があった。
【００３４】
送信機と受信機とのパケットの送受信タイミングを合わせる従来の例を、図４を用いて説明する。
【００３５】
（送信機）
各タイヤに取り付けられた送信ユニットの送信機は、タイヤが停止したことを検出すると数時間のインターバル毎に送信を行う。インターバル後には、送信機毎にパケットの送信タイミングをランダムに時間をずらすとともに、パケットの送信を複数回（図４では5回）行う。
【００３６】
（受信機）
受信機は所定時間経過しても送信機からのパケットが受信できない場合はスリープ状態になる（時間t1）。また、スリープ状態になってから所定時間経過すると再び起動し（時間t3）、各タイヤの送信機からパケットを受信すると再びスリープ状態（時間t5）になる。
【００３７】
上記の送信機および受信機の作用によって、送信機と受信機とがパケットを送受信の成功確率を向上させている。
【００３８】
例えば、図４の時間t2において左後輪タイヤの送信機がパケット（イ）の送信を開始するが、このとき受信機はまだ起動していないのでパケット（イ）受信することができない。しかし、後から左後輪タイヤの送信機が送信するパケット（ロ）を受信することができる。
【００３９】
また、図４の時間t4において右前輪タイヤの送信機がパケット（ハ）の送信を開始するが、このとき左後輪タイヤの送信機がパケット（ニ）を送信しているので、衝突が発生するので受信機では正しくパケット（ハ）を受信することができない。しかし、左後輪タイヤの送信機がパケットの送信を終了した後に、右前輪タイヤの送信機が送信するパケット（ホ）を受信することができる。
【００４０】
しかしながら、送信機はパケットを複数回送信するために、送信機の送信時間が長くなってしまい電力の消費が大きくなってしまうことがある。また、各送信機はランダムに送信を行うので、全ての送信機からのパケットを受信するまで受信機は起動を続けなければならない。そのため受信機においても電力消費が大きくなってしまうことがある。
【００４１】
そこで実施例１では、送信機５５のパケットの送信タイミングが、他の送信機５５のパケットの送信タイミングと重ならないように遅延時間を予め設定するようにした。
【００４２】
また、受信機６１は同期モードにおいて、各送信機５５の遅延時間を計測するようにした。受信機６１は、送信機５５のインターバルと、計測した遅延時間に応じて所定時間起動するようにした。
【００４３】
図５は送信機５５の遅延時間を示す表である。各タイヤに取り付けられる送信機５５には固有のIDが記録されている。この送信機５５のIDごとに遅延時間が設定され、例えばIDが「0000」の送信ユニット５の遅延時間は0（ゼロ）秒間、IDが「0001」の送信ユニット５の遅延時間は2秒間というように設定される。
【００４４】
図５では、各IDの送信ユニット５の遅延時間は2秒間としているが、これはタイヤ１〜４の停止のバラツキと、遠心力スイッチ５０がタイヤの停止を判断するタイミングの誤差との合計よりも大きな値に設定すればよい。これにより、各遠心力スイッチ５０がタイヤの停止を判断するタイミングにずれが生じたとしても、各送信機５５の送信タイミングが重なることがない。
【００４５】
図６は実施例１におけるタイヤ空気圧監視装置の作用の例を示すタイムチャートである。
【００４６】
（送信機）
送信機５５は各タイヤの停止を検知後（時間T1）、遅延時間経過した後にパケットの送信を行う。その後、各送信機５５は予め設定されたインターバル毎にパケットの送信を行う。
【００４７】
例えば、右前輪タイヤの送信機５５のIDは「0003」であるので、表５から遅延時間は6秒である。よって、右前輪タイヤの送信機５５は右前輪タイヤが停止したことを検知して6秒後にパケット（ａ）を送信する（時間T2）。同様に、他のタイヤの送信機５５もそれぞれの遅延時間後にパケットを送信する。
【００４８】
その後、右前輪タイヤの送信機５５は予め設定されたインターバル経過後（時間T7）においてパケット（ｂ）を送信する。同様に、他のタイヤの送信機５５もインターバル毎にパケットを送信する。
【００４９】
（受信機）
受信機６１は各タイヤが停止後、各送信機５５から送信されるパケットを受信し、車両の取り付けられた全ての送信機５５からパケットを受信するとスリープ状態になる（時間T3から時間T4：スリープモード）。遅延時間計測部６３では、タイヤ停止後から受信機６１がスリープ状態になるまでの間（時間T1から時間T3：同期モード）に、各送信機５５のパケットの送信タイミングから各送信機５５の遅延時間を計測する。
【００５０】
次に、受信機６１は各タイヤが停止後、各送信機５５のインターバルが経過すると起動を行う。図６では、遅延時間が最も短い左前輪タイヤのインターバルが経過した時間（時間T5）の少し前（時間T4）に起動を行う。時間T4で起動するのは、より確実にパケットを受信するためであるので、時間T5で起動していれば良い。受信機６１は再起動後、送信機５５のパケットの送信時間よりも十分長い時間経過すると（時間T6）再びスリープ状態になる。その後、各送信機５５の遅延時間に応じて、送信機５５がパケットを送信する前に起動し、送信機５５のパケットの送信時間よりも十分長い時間経過（時間T6）すると再びスリープ状態になることを繰返す（時間T4から時間T8：再起動モード）。
【００５１】
以降、受信機６１はタイヤの回転が開始する（車両が発進する）まで上記のスリープモードと再起動モードとを繰返す。
【００５２】
上記の作用によって、遅延時間計測部６３が、同期モードにおいて各送信機５５の遅延時間を計測するので、受信機６１は再起動モードにおいて、計測した各送信機５５の遅延時間に応じて起動し、それ以外のときはスリープ状態とすることができる。
【００５３】
また各送信機５５の送信タイミングと他の送信機５５と送信タイミングが重ならないように遅延時間を設け、受信機６１は送信機５５の送信タイミングと同期がとれているので、送信機５５はパケットを1回送信すればよい。
【００５４】
よって、タイヤ停止時の送信機５５と受信機６１とのパケットの送受信の確実性を確保しつつ、従来例にくらべて送信機５５の送信時間を短縮するとともに、受信機６１の起動時間も短縮することが可能となる。
【００５５】
次に効果を説明する。
【００５６】
（１）車両に装備された複数のタイヤのそれぞれに取り付けられた送信ユニット５（送信手段）に、空気圧センサ５１（タイヤ空気圧検出部）と、パケットのデータを記憶する送信データメモリ５４（パケット作成部）と、パケットを無線信号によって送信する送信機５５（送信部）と、各タイヤの停止状態を検出する遠心力スイッチ５０（車輪停止状態検出部）と、送信機５５がパケットを送信してから次のパケットを送信するまでのインターバルを設定するインターバルタイマ５２（インターバル設定部）と、送信機５５がパケットを送信するタイミングと、他の送信機５５がパケットを送信するタイミングが重ならないように送信機５５毎に異なるタイミングでパケットを送信するための遅延時間を設定する遅延時間記憶部５３（遅延時間設定部）を設けた。
【００５７】
また、車体側に装備された受信ユニット６に、送信機５５から無線信号により送信されたパケットを受信する受信機６１（受信手段）と、タイヤ空気圧の情報からタイヤ空気圧が設定値を下回ったことを判断する判断部６４（タイヤ空気圧判断手段）と、タイヤ空気圧が設定値を下回った場合にはドライバに対して報知を行う表示部６５（報知手段）と、各タイヤ停止後に送信機５５毎の遅延時間を計測する遅延時間計測部６３（遅延時間計測手段）を設けた。
【００５８】
受信機６１は、各タイヤが停止してから設定時間後にスリープ状態になるとともに、各送信部の遅延時間からインターバル時間経過毎に所定時間起動するようにした。
【００５９】
よって、遅延時間計測部６３が、同期モードにおいて各送信機５５の遅延時間を計測するので、受信機６１は再起動モードにおいて、計測した各送信機５５の遅延時間に応じて起動し、それ以外のときはスリープ状態とすることが可能となる。また送信機５５のパケット送信回数を低減することが可能となる。そのため、送信機５５の送信時間を短縮するとともに、受信機６１の起動時間を短縮することができ、送信機５５および受信機６１の省電力化を図ることができる。
【００６０】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例１に限定されるものではない。
【００６１】
例えば、車両にキーレスエントリシステムが搭載されている場合には、運転者が車外へ出たとき、携帯用端末にタイヤ空気圧の情報を送信する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例１のタイヤ空気圧監視システムの全体システム図である。
【図２】実施例１の送信ユニットのブロック図である。
【図３】実施例１の受信ユニットのブロック図である。
【図４】従来例の送信機および受信機の作用のタイムチャートである。
【図５】実施例１の遅延時間の設定を示す図である。
【図６】実施例１の送信機および受信機の作用のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１  右前輪タイヤ
２  左前輪タイヤ
３  右後輪タイヤ
４  左後輪タイヤ
５  送信ユニット
６  受信ユニット
５０  遠心力スイッチ
５１  空気圧センサ
５２  インターバルタイマ
５３  遅延時間記憶部
５４  送信データメモリ
５５  送信機
６１  受信機
６３  遅延時間計測部
６４  判断部
６５  表示部
【図１】
2007276643.tif 000003
【図２】
2007276643.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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