(57)【要約】  送信機は、送信機の電力源と、タイヤの状態を検出する状態検出部と、状態検出部によって検出されたタイヤの状態を示すタイヤ状態データを含む送信データを生成するデータ生成部と、送信データを変調して送信する送信部と、車輪の回転に伴い変化する送信データのビットのうち特定のビットの値のそれぞれを車輪の回転角度に設定されている複数の特定角度に割り当てた対応関係が記憶された記憶部と、車輪の回転角度が特定角度であることを検出したときに送信部から送信データを送信する送信制御部とを備える。
2020070781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の複数の車輪に装着される送信機と、前記車両に搭載される受信機とを備えたタイヤ状態監視システムであって、
前記車両は、前記複数の車輪のそれぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を備え、
前記送信機は、
前記送信機の電力源と、
タイヤの状態を検出するように構成された状態検出部と、
前記状態検出部によって検出された前記タイヤの状態を示すタイヤ状態データを含む送信データを生成するように構成されたデータ生成部と、
前記データ生成部により生成された送信データを変調して送信するように構成された送信部と、
前記車輪の回転に伴い変化する前記送信データのビットのうち特定のビットの値のそれぞれを前記車輪の回転角度に設定される複数の特定角度に割り当てた対応関係が記憶されている記憶部と、
前記車輪の回転角度が前記特定角度であることを検出したときに前記送信部から前記送信データを送信する特定角度送信を行うことが可能な送信制御部とを備え、
前記送信制御部は、前記送信データの前記特定のビットに対応する前記特定角度で前記送信データを送信するように構成され、
前記受信機は、
前記送信機からの前記送信データを受信可能に構成された受信部と、
前記特定角度で送信された前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部から取得した検出値に基づき、前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定する特定部と、
前記対応関係が記憶された受信記憶部とを備え、
前記受信部は、前記対応関係に応じた前記特定角度で前記送信データを送信する前記送信機からの前記送信データを受信し、
前記特定部は、前記受信部により受信した前記送信データの前記特定のビットと前記対応関係とから、前記送信データが送信された前記特定角度を把握し、前記特定角度に基づき前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定するように構成される、タイヤ状態監視システム。
【請求項２】
車両の複数の車輪に装着される送信機であって、
前記車両は、前記複数の車輪のそれぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を備え、
前記送信機は、
前記送信機の電力源と、
タイヤの状態を検出するように構成された状態検出部と、
前記状態検出部によって検出された前記タイヤの状態を示すタイヤ状態データを含む送信データを生成するように構成されたデータ生成部と、
前記データ生成部により生成された送信データを変調して送信するように構成された送信部と、
前記車輪の回転に伴い値が変化する前記送信データのビットのうち特定のビットの値のそれぞれを前記車輪の回転角度に設定される複数の特定角度に割り当てた対応関係が記憶されている記憶部と、
前記対応関係が記憶された受信記憶部、及び前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部から取得した検出値に基づき前記送信機が装着された前記車輪の位置を特定する特定部を有する受信機に対して、前記車輪の回転角度が前記特定角度であることを検出したときに前記送信部から前記送信データを送信する特定角度送信を行うことが可能な送信制御部とを備え、
前記送信制御部は、前記送信データの前記特定のビットに対応する前記特定角度であることを検出したときに前記送信データを送信するように構成される、送信機。
【請求項３】
前記特定のビットは、前記タイヤ状態データの最下位ビット、あるいは、前記タイヤ状態データの最下位ビットを用いて演算されたビットを含む、請求項２に記載の送信機。
【請求項４】
複数の車輪それぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を有する車両に搭載される受信機であって、
前記受信機は、
前記車輪の回転角度が特定角度であることを検出したときに送信データを送信可能な送信機からの前記送信データを受信可能に構成された受信部と、
前記特定角度で送信された前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部から取得した検出値に基づき、前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定する特定部と、
前記車輪の回転に伴い変化する前記送信データのビットのうち特定のビットの値のそれぞれを前記車輪の回転角度に設定される複数の前記特定角度に割り当てた対応関係が記憶されている受信記憶部とを備え、
前記受信部は、前記対応関係に応じた前記特定角度で前記送信データを送信する前記送信機からの前記送信データを受信し、
前記特定部は、前記受信部により受信した前記送信データの前記特定のビットと前記対応関係とから、前記送信データが送信された前記特定角度を把握し、前記特定角度に基づき前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定するように構成される、受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ状態監視システム、送信機及び受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に設けられた複数のタイヤの状態を運転者が車室内で確認できるようにするための装置として、タイヤ状態監視システムが知られている。タイヤ状態監視システムは、複数の車輪のそれぞれ装着される送信機と、車両に搭載された受信機とを備える。各送信機は、タイヤの状態を示す状態データを含む送信データを受信機に送信する。受信機は、送信データを受信することで、タイヤの状態を把握する。【０００３】
受信機は、受信した送信データが複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着された送信機から送信されたかを特定する位置特定を行う。位置特定を行う際、送信機は、車輪の回転角度が予め定められた特定角度のときに、送信データを送信する。受信機は、送信データの受信を契機として、複数の車輪の回転角度を検出する回転角度検出装置から、各車輪の回転角度を把握する。受信機は、送信データを受信する毎に、各車輪の回転角度を取得する。そして、受信機は、各車輪の回転角度のばらつきから、各送信機がいずれの車輪に装着されているかを特定する。【０００４】
車両によっては、各送信機から送信された送信データが互いに干渉し合うヌルポイントが存在する場合がある。送信データが送信される特定角度とヌルポイントとが一致する場合、受信機は、特定角度で送信された送信データを受信できない。このため、特許文献１では、位置特定を行う際、各送信機から複数の特定角度で送信データを送信している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／０１１２８９９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の特定角度で送信データを送信する場合、受信機は、受信した送信データが複数の特定角度のうちのいずれの角度で送信されたかを把握する必要がある。しかしながら、送信データが角度情報を示すデータを含めて送信されると、送信データのデータ長が長くなり、消費電力が増加する。【０００７】
本発明の目的は、送信データの送信による消費電力を低減することができるタイヤ状態監視システム、送信機及び受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、車両の複数の車輪に装着される送信機と、前記車両に搭載される受信機とを備えたタイヤ状態監視システムが提供される。前記車両は、前記複数の車輪のそれぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を備える。前記送信機は、前記送信機の電力源と、タイヤの状態を検出するように構成された状態検出部と、前記状態検出部によって検出された前記タイヤの状態を示すタイヤ状態データを含む送信データを生成するように構成されたデータ生成部と、前記データ生成部により生成された送信データを変調して送信するように構成された送信部と、前記車輪の回転に伴い変化する前記送信データのビットのうち特定のビットの値のそれぞれを前記車輪の回転角度に設定される複数の特定角度に割り当てた対応関係が記憶されている記憶部と、前記車輪の回転角度が前記特定角度であることを検出したときに前記送信部から前記送信データを送信する特定角度送信を行うことが可能な送信制御部とを備える。前記送信制御部は、前記送信データの前記特定のビットに対応する前記特定角度で前記送信データを送信するように構成される。前記受信機は、前記送信機からの前記送信データを受信可能に構成された受信部と、前記特定角度で送信された前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部から取得した検出値に基づき、前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定する特定部と、前記対応関係が記憶された受信記憶部とを備える。前記受信部は、前記対応関係に応じた前記特定角度で前記送信データを送信する前記送信機からの前記送信データを受信する。前記特定部は、前記受信部により受信した前記送信データの前記特定のビットと前記対応関係とから、前記送信データが送信された前記特定角度を把握し、前記特定角度に基づき前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定するように構成される。【０００９】
記憶部は、送信データの特定のビットの値に特定角度を割り当てた対応関係を記憶している。送信制御部は、送信データの特定のビットに対応する特定角度で送信データを送信する。送信機からは、特定のビットの値に応じて、複数の特定角度で送信データが送信される。受信記憶部は、記憶部に記憶された対応関係と同一の対応関係を記憶している。特定部は、特定のビットから送信データの送信が行われた特定角度を把握し、これに基づき、送信機が複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定することができる。従って、送信データに角度情報を示すデータを含めることなく、受信機は、送信データが送信された特定角度を把握することができる。よって、送信データに角度情報を含める場合に比べて、送信データのデータ長を短くすることができる。送信データの送信による電力源の消費電力を低減することができる。【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の第二の態様によれば、車両の複数の車輪に装着される送信機が提供される。前記車両は、前記複数の車輪のそれぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を備える。前記送信機は、前記送信機の電力源と、タイヤの状態を検出するように構成された状態検出部と、前記状態検出部によって検出された前記タイヤの状態を示すタイヤ状態データを含む送信データを生成するように構成されたデータ生成部と、前記データ生成部により生成された送信データを変調して送信するように構成された送信部と、前記車輪の回転に伴い値が変化する前記送信データのビットのうち特定のビットの値のそれぞれを前記車輪の回転角度に設定される複数の特定角度に割り当てた対応関係が記憶されている記憶部と、前記対応関係が記憶された受信記憶部、及び前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部から取得した検出値に基づき前記送信機が装着された前記車輪の位置を特定する特定部を有する受信機に対して、前記車輪の回転角度が前記特定角度であることを検出したときに前記送信部から前記送信データを送信する特定角度送信を行うことが可能な送信制御部とを備える。前記送信制御部は、前記送信データの前記特定のビットに対応する前記特定角度であることを検出したときに前記送信データを送信するように構成される。【００１１】
送信制御部は、特定のビットの値に対応する特定角度で送信データを送信する。受信記憶部は、特定のビットの値と特定角度との対応関係を記憶している。このため、受信記憶部は、送信データの送信が行われた特定角度を、特定部に把握させることができる。この場合、送信データに角度情報を示すデータを含めなくても、受信機は、送信データが送信された特定角度を把握することができる。よって、送信データに角度情報を含める場合に比べて送信データのデータ長を短くすることができる。送信データの送信による電力源の消費電力を低減することができる。【００１２】
上記送信機について、前記特定のビットは、前記タイヤ状態データの最下位ビット、あるいは、前記タイヤ状態データの最下位ビットを用いて演算されたビットを含んでいてもよい。【００１３】
タイヤ状態データの最下位ビット、あるいは、タイヤ状態データの最下位ビットを用いて演算されたビットは、これらのビット以外のビットに比べて値が変化しやすい。このため、送信データの送信される特定角度がばらつき易くなる。【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の第三の態様によれば、複数の車輪それぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を有する車両に搭載される受信機が提供される。前記受信機は、前記車輪の回転角度が特定角度であることを検出したときに送信データを送信可能な送信機からの前記送信データを受信可能に構成された受信部と、前記特定角度で送信された前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部から取得した検出値に基づき、前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定する特定部と、前記車輪の回転に伴い変化する前記送信データのビットのうち特定のビットの値のそれぞれを前記車輪の回転角度に設定される複数の前記特定角度に割り当てた対応関係が記憶されている受信記憶部とを備える。前記受信部は、前記対応関係に応じた前記特定角度で前記送信データを送信する前記送信機からの前記送信データを受信する。前記特定部は、前記受信部により受信した前記送信データの前記特定のビットと前記対応関係とから、前記送信データが送信された前記特定角度を把握し、前記特定角度に基づき前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定するように構成される。【００１５】
受信記憶部は、特定のビットと特定角度との対応関係を記憶している。このため、送信データに角度情報を含めなくても、特定部は、送信データがいずれの特定角度で送信されたかを認識することができる。つまり、送信データに角度情報を含めなくても、送信データが送信された特定角度を把握できる。このため、送信機に角度情報を含めた送信データを送信する必要がない。よって、送信データに角度情報を含める場合に比べて、送信データのデータ長を短くすることができる。よって、送信データの送信による電力源の消費電力を低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、送信データの送信による消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】タイヤ状態監視システムの概略構成図。
【図２】回転センサユニットの概略構成図。
【図３】送信機の概略構成図。
【図４】加速度センサの検出軸と車輪の位置関係を示す図。
【図５】特定角度送信を行う際に送信制御部が行う処理を示すフローチャート。
【図６】送信データのフレームフォーマットを示す図。
【図７】車両の速度とタイヤ内の圧力との関係を示す図。
【図８】圧力データの最下位ビットと特定角度との対応関係を示す図。
【図９】受信制御部が行う車輪位置特定処理を示すフローチャート。
【図１０】左前車輪に装着された送信機から送信された送信データの受信を契機として取得されたパルスカウント値の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、タイヤ状態監視システム、送信機及び受信機の一実施形態について説明する。
図１に示すように、タイヤ状態監視システム３０は、車両１０に搭載されている。
車両１０は、４つの車輪１１を備える。各車輪１１は、ホイール１２と、ホイール１２に装着されたタイヤ１３とを備える。各車輪１１のうち右前車輪１１をＦＲ、左前車輪１１をＦＬ、右後車輪１１をＲＲ、左後車輪１１をＲＬとして説明する。
【００１９】
車両１０は、アンチロック・ブレーキシステム（以下、ＡＢＳと称す）２０を備える。ＡＢＳ２０は、ＡＢＳコントローラ２５と、４つの車輪１１にそれぞれ対応する回転センサユニット２１〜２４とを備える。第１回転センサユニット２１は、左前車輪ＦＬに対応し、第２回転センサユニット２２は、右前車輪ＦＲに対応している。第３回転センサユニット２３は、左後車輪ＲＬに対応し、第４回転センサユニット２４は、右後車輪ＲＲに対応している。ＡＢＳコントローラ２５は、マイクロコンピュータ等よりなり、回転センサユニット２１〜２４からの信号に基づき各車輪１１の回転角度を求める。
【００２０】
図２に示すように、回転角度検出部としての各回転センサユニット２１〜２４は、車輪１１と一体回転する歯車２６と、歯車２６の外周面に対向するように配置された検出器２７とを備える。歯車２６の外周面には複数本の歯が等角度間隔おきに設けられている。歯車２６の歯の数は４８である。検出器２７は、歯車２６が回転することで生じるパルスを検出する。ＡＢＳコントローラ２５は、検出器２７に有線接続され、各検出器２７の検出値であるパルスカウント値に基づき、各車輪１１の回転角度を求める。詳細にいえば、ＡＢＳコントローラ２５は、検出器２７に発生したパルスの立ち上がりと立ち下がりをカウントする。ＡＢＳコントローラ２５は、カウントされたパルスのカウント数を歯車２６の１回転分のパルスのカウント数＝９６で除算したときの余りを、パルスカウント値として算出する。また、車輪１１が１回転する間に検出器２７に発生するパルス数で３６０度を除算することで、パルスカウント値１につき歯車２６が何度回転したかを把握することもできる。これらによって、パルスカウント値から、車輪１１の回転角度を求めることができる。パルスカウント値は０〜９５である。
【００２１】
次に、タイヤ状態監視システム３０について説明する。
図１に示すように、タイヤ状態監視システム３０は、４つの車輪１１にそれぞれ装着される送信機３１と、車両１０に設置される受信機５０とを備える。送信機３１は、タイヤ１３の内部空間に配置されるように、車輪１１に取り付けられている。送信機３１として、タイヤバルブに固定される送信機や、ホイール１２やタイヤ１３に固定される送信機が用いられる。送信機３１は、対応するタイヤ１３の状態を検出して、検出したタイヤ１３の情報を含む送信データを受信機５０に無線送信する。タイヤ状態監視システム３０は、送信機３１から送信される送信データを受信機５０で受信することで、タイヤ１３の状態を監視する。
【００２２】
図３に示すように、各送信機３１は、圧力センサ３２、温度センサ３３、加速度センサ３４、送信制御部３５、送信回路３６、バッテリ３７、及び送信アンテナ３９を備える。送信機３１は、バッテリ３７からの供給電力によって動作し、送信制御部３５は、送信機３１の動作を統括的に制御する。送信機３１の電力源となるバッテリ３７は、一次電池であってもよく、二次電池やキャパシタなどの蓄電装置であってもよい。
【００２３】
圧力センサ３２は、対応するタイヤ１３の空気圧を検出する。温度センサ３３は、対応するタイヤ１３内の温度を検出する。
図４に示すように、加速度センサ３４は、検出軸３４ａを備え、検出軸３４ａの軸方向の加速度を検出する。加速度センサ３４は、車輪１１の回転による遠心力を検出できるように、車輪１１に装着されている。例えば、加速度センサ３４は、送信機３１が車輪１１の最下位置に位置しているときに検出軸３４ａが鉛直方向を向くように、車輪１１に装着されている。加速度センサ３４は、少なくとも遠心力を検出できればよく、一軸の加速度センサ３４であってもよいし、多軸の加速度センサ３４であってもよい。タイヤ１３内の圧力を検出する圧力センサ３２、タイヤ１３内の温度を検出する温度センサ３３が状態検出部である。
【００２４】
図３に示すように、送信制御部３５は、ＣＰＵ３５ａ及びＲＡＭやＲＯＭ等から構成された記憶部３５ｂを含むマイクロコンピュータ等よりなる。送信制御部３５は、計時機能を備える。計時機能は、例えば、タイマや、カウンタによって実現される。送信制御部３５は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。即ち、送信制御部３５は、１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、２）ＡＳＩＣ等の１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは３）それらの組み合わせを含む回路（circuitry）として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ、並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含む。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
【００２５】
記憶部３５ｂは、各送信機３１の固有の識別情報を示すデータであるＩＤコードを記憶する。説明の便宜上、左前車輪ＦＬに装着された送信機３１のＩＤコードをＦＬＩＤ、右前車輪ＦＲに装着された送信機３１のＩＤコードをＦＲＩＤ、左後車輪ＲＬに装着された送信機３１のＩＤコードをＲＬＩＤ、右後車輪ＲＲに装着された送信機３１のＩＤコードをＲＲＩＤと表記する。また、記憶部３５ｂは、送信機３１を制御する種々のプログラムを記憶する。
【００２６】
送信制御部３５は、送信データを生成して、生成した送信データを送信回路３６に出力する。送信データは、デジタルデータであり２進数のデータ列である。送信回路３６は、送信データを変調する。変調された送信データは、無線信号として送信アンテナ３９から送信される。無線信号とは、送信データを含む信号といえる。無線信号は、例えば、３１５ＭＨｚ帯や、４３４ＭＨｚ帯などのＲＦ帯の信号である。送信制御部３５は、送信データを生成するデータ生成部として機能する。送信回路３６は、送信データを送信する送信部として機能する。
【００２７】
送信機３１は、車輪１１の回転角度に関わらず送信データを送信する通常送信と、車輪１１の回転角度が予め定められた特定角度となったときに送信データを送信する特定角度送信とを行うことが可能である。
【００２８】
通常送信では、所定の間隔毎に送信データが送信機３１から送信される。所定の間隔は、例えば、十秒〜数十秒である。
特定角度送信は、例えば、所定時間以上に亘って車両１０が停止された場合に行われる。所定時間は、タイヤローテーションなど車輪１１の位置の変更に要する時間や、車輪１１の交換などに要する時間よりも長い時間に設定される。所定時間は、例えば、数十分〜数時間である。
【００２９】
車両１０が走行しているか否かの判定は、加速度センサ３４によって検出される加速度から判定することができる。車速が速くなるにつれて、加速度センサ３４に作用する遠心加速度は大きくなる。加速度センサ３４によって検出された加速度が走行判定用閾値以上であれば、送信制御部３５は、車両１０が走行していると判定する。一方、加速度センサ３４によって検出された加速度が走行判定用閾値未満であれば、送信制御部３５は、車両１０が停車していると判定する。走行判定用閾値は、公差などを考慮して、車両１０が停車しているときに加速度センサ３４によって検出される加速度よりも大きい値に設定される。
【００３０】
特定角度送信時には、車輪１１の回転角度が予め定められた特定角度であることを検出したときに、送信データが送信機３１から送信される。詳細に説明すれば、送信制御部３５は、１回前の送信データの送信から所定の時間（例えば、十秒〜数十秒）が経過しかつ特定角度が検出された場合に、送信機３１から送信データを送信する。ここでは、複数の特定角度が設定される。特定角度として、送信機３１が車輪１１の最上位置にあるときの第１角度と、送信機３１が車輪１１の最下位置にあるときの第２角度とが設定される。第１角度を原点＝０°とすれば、第２角度は１８０°となる。
【００３１】
特定角度送信を行う際に送信制御部３５が行う制御について説明する。
図５に示すように、ステップＳ１において、送信制御部３５は、圧力センサ３２及び温度センサ３３から測定値を取得する。次に、ステップＳ２において、送信制御部３５は、圧力センサ３２の測定値及び温度センサ３３の測定値を取得すると、予め定められたフレームフォーマットの送信データを生成する。
【００３２】
図６に示すように、フレームフォーマットには、プリアンブル、識別コード、ＩＤコード、固定ビット、圧力データ、温度データ、ステータスコード、誤り検出符号、及び、ストップビットが含まれる。圧力データ及び温度データは、タイヤ１３の状態を示すタイヤ状態データである。
【００３３】
図５に示すように、次に、ステップＳ３において、送信制御部３５は、送信データの特定のビットと特定角度との対応関係から、送信データの送信を行う特定角度を決定する。特定のビットとは、送信データのうち車輪１１の回転に伴い値が変化するビットから選定した１桁又は複数桁のビットである。
【００３４】
車輪１１の回転に伴い値が変化するビットは、圧力データ、温度データ及び誤り検出符号である。圧力データは、圧力センサ３２から取得した測定値を示すデータである。温度データは、温度センサ３３から取得した測定値を示すデータである。誤り検出符号として、パリティビット、チェックサム、ミラーデータ、ＣＲＣ符号などいかなる誤り検出符号を用いてもよい。誤り検出符号として、チェックサムが用いられる。チェックサムは、ＩＤコード、固定ビット、圧力データ、温度データ及びステータスコードから演算される。誤り検出符号に代えて、ＢＣＨ符号、ＲＳ符号、ハミング符号、ターボ符号、畳み込み符号などの誤り訂正符号を用いてもよい。
【００３５】
図７には、車両１０が停止状態から走行を開始した場合における車両１０の走行した時間とタイヤ１３内の圧力との対応関係を示す。図７に示すように、車両１０の走行とともに、タイヤ１３内の圧力は上昇する。これは、車両１０の走行によってタイヤ１３内の温度が上昇するのに伴い、タイヤ１３内の圧力が高くなるためである。
【００３６】
上記したように、車輪１１の回転に伴い圧力データ及び温度データの値は変化する。誤り検出符号は、圧力データ及び温度データを用いて演算される。このため、圧力データ及び温度データとともに車輪１１の回転に伴い、誤り検出符号の値も変化する。誤り検出符号のうち圧力データの最下位ビット及び温度データの最下位ビットの少なくともいずれかを用いて演算されたビットは、タイヤ状態データの最下位ビットを用いて演算されたビットとなる。
【００３７】
特定のビットは、圧力データ、温度データ及び誤り検出符号を示すデータ列から選ばれた任意のビットとすることができる。特定のビットは、圧力データの最下位ビット、温度データの最下位ビット、及び、誤り検出符号のうちタイヤ状態データの最下位ビットを用いて演算されたビットのうちのいずれかを含むことが好ましい。特定のビットとして、圧力データの最下位ビットが用いられる。分解能が１［ｋＰａ］とすれば、圧力データの最下位ビットの値は、タイヤ１３内の圧力が１［ｋＰａ］変化する毎に変化する。
【００３８】
図８に示すように、圧力データの最下位ビット０に第１角度が、最下位ビット１に第２角度がそれぞれ割り当てている。この対応関係は、記憶部３５ｂに記憶されている。送信制御部３５は、ステップＳ１で生成した送信データから圧力データの最下位ビットを把握する。そして、送信制御部３５は、圧力データの最下位ビットが０であれば送信データの送信を行う特定角度を第１角度とする。送信制御部３５は、圧力データの最下位ビットが１であれば送信データの送信を行う特定角度を第２角度とする。
【００３９】
図５に示すように、次に、ステップＳ４において、送信制御部３５は、ステップＳ３で決定された特定角度の検出を契機として、送信データを送信する。送信機３１が特定角度に配置されたことは、加速度センサ３４によって検出される加速度によって検出可能である。前述したように、検出軸３４ａの軸方向は、車輪１１の回転角度に関わらず遠心力の作用する方向と同一であり、加速度センサ３４は、車輪１１の回転角度に関わらず遠心加速度を検出する。一方、重力加速度は、常に、鉛直方向に作用する。このため、検出軸３４ａが鉛直方向を向いていない場合、加速度センサ３４は、重力加速度の分力を検出する。よって、加速度センサ３４は、遠心加速度に重力加速度を加えた加速度を検出する。
【００４０】
ここで、車両１０が急加速や急停止しない限り、車輪１１が１回転する間に変化する遠心加速度は極僅かである。したがって、車輪１１が１回転する間に変化する加速度は、重力加速度とみなすことができる。よって、重力加速度の変化から、車輪１１の回転角度が特定角度であることを検出できる。重力加速度のみを考慮した場合、重力加速度は、車輪１１が１回転する間に、＋１［Ｇ］〜−１［Ｇ］の間で変化する。送信機３１が最下位置に配置されて検出軸３４ａが鉛直方向を向く場合の重力加速度が＋１［Ｇ］であり、送信機３１が車輪１１の最上位置に配置されて検出軸３４ａが鉛直方向を向く場合の重力加速度が−１［Ｇ］となる。重力加速度の変化を用いることで、送信制御部３５は、特定角度の検出を契機として送信データを送信することが可能である。
【００４１】
「特定角度」とは、許容範囲を含む車輪１１の回転角度である。送信制御部３５が加速度を取得する頻度や、加速度センサ３４の検出誤差など、種々の要因により、実際に送信データが送信されるときの車輪１１の回転角度と特定角度との間には、誤差が生じる場合がある。よって、「特定角度」は特定角度に完全に一致する角度のみを示すものではなく、誤差を加味した許容範囲を有する角度を含むものといえる。
【００４２】
上記した処理により、送信データは、圧力データの最下位ビットに応じた特定角度で送信される。圧力データの最下位ビットは、車両１０の走行とともに変化する。このため、車両１０の走行に応じて、第１角度と第２角度の両方で送信データが送信される。
【００４３】
次に、受信機５０について説明する。
図１に示すように、受信機５０は、受信制御部５１と、受信回路５２と、受信アンテナ５６とを備える。受信制御部５１には、車両１０に搭載された表示器５７が接続されている。受信制御部５１は受信ＣＰＵ５４及びＲＯＭやＲＡＭ等から構成される受信記憶部５５を含むマイクロコンピュータ等よりなる。受信制御部５１は、計時機能を備える。計時機能は、例えば、タイマや、カウンタによって実現される。受信制御部５１は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。即ち、受信制御部５１は、１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、２）ＡＳＩＣ等の１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは３）それらの組み合わせを含む回路（circuitry）として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ、並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含む。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
【００４４】
受信回路５２は、各送信機３１から受信アンテナ５６を介して受信された無線信号を復調して、送信機３１からの送信データを受信制御部５１に出力する。受信回路５２は、受信部として機能している。
【００４５】
受信制御部５１は、受信回路５２から出力された送信データに基づき、タイヤ１３の状態であるタイヤ１３内の圧力及びタイヤ１３内の温度を把握する。タイヤ１３に異常が生じている場合、受信制御部５１は、表示器５７に報知を表示する。
【００４６】
受信記憶部５５は、４つの車輪１１にそれぞれ装着された送信機３１のＩＤコードを記憶している。これにより、送信機３１は、受信機５０と対応付けられている。
ここで、受信した送信データが４つの車輪１１のいずれのタイヤに関するものかを特定したい場合がある。例えば、４つの車輪１１のうち１つのタイヤ１３に生じた圧力異常がいずれのタイヤ１３に生じているかを表示器５７に表示したい場合や、車輪１１の位置毎に対応したタイヤ１３の圧力を表示器５７に表示したい場合がある。このような場合、受信した送信データがいずれの車輪１１に関するものなのかを特定する必要がある。言い換えれば、受信制御部５１は、各送信機３１のＩＤコードと車輪１１の位置との対応付けを行う必要がある。
【００４７】
以下、各送信機３１が４つの車輪１１のうちいずれに装着されているかを特定する車輪位置特定処理について説明する。車輪位置特定処理は、例えば、車両１０の起動状態と停止状態とを切り替えるスタートスイッチによって車両１０が起動された際に行われる。車両１０の起動状態とは、アクセルペダルの操作により車両１０が走行可能な状態である。車両１０の停止状態とは、アクセルペダルを操作しても車両１０が走行しない状態である。
【００４８】
図９に示すように、ステップＳ１１において、受信制御部５１は、送信データを受信する。次に、ステップＳ１２において、受信制御部５１は、圧力データの最下位ビットと特定角度との対応関係から、受信した送信データが送信された特定角度を把握する。受信記憶部５５は、送信機３１の記憶部３５ｂに記憶された対応関係と同一の対応関係を記憶している。即ち、受信記憶部５５は、特定のビットと特定角度との対応関係を記憶している。前述したように、圧力データの最下位ビット０に第１角度が、最下位ビット１に第２角度がそれぞれ割り当てられている。受信制御部５１は、圧力データの最下位ビットから、送信データが送信された特定角度を把握する。
【００４９】
次に、ステップＳ１３において、受信制御部５１は、送信データの受信を契機として、各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント値をＡＢＳコントローラ２５から取得する。ステップＳ１２とステップＳ１３の処理は、ステップＳ１２→ステップＳ１３の順に行われてもよいし、ステップＳ１３→ステップＳ１２の順に行われてもよい。また、ステップＳ１２の処理はステップＳ１３の処理と同時に行われてもよい。
【００５０】
次に、ステップＳ１４において、受信制御部５１は、各送信機３１が４つの車輪のうちいずれに装着されているかを特定する位置特定を行う。位置特定は、送信データを受信する毎に送信データの受信を契機としてパルスカウント値を取得し収集することで行われる。各車輪１１の回転数は、デファレンシャルギアなどの影響によって異なる。このため、車輪１１に装着された送信機３１の相対位置は、車両１０の走行に伴い変化する。一方で、送信機３１が特定角度で送信データを送信している場合、４つの車輪１１のそれぞれの回転角度は、４つの送信機３１のうちのいずれかから送信データが送信される回転角度と同期している。従って、各送信機３１が特定角度で送信データを送信した場合、送信データの受信を契機としてパルスカウント値を取得すると、各送信機３１に対応して、パルスカウント値のばらつきが少ない回転センサユニット２１〜２４が存在する。こうして、送信データを取得する毎に収集したパルスカウント値のばらつきから、各送信機３１が４つの車輪のうちいずれに装着されているかを特定することができる。
【００５１】
複数の特定角度で送信データを送信した場合、２つの特定角度のうちのいずれの特定角度で送信されたかによって、回転センサユニット２１〜２４から取得されるパルスカウント値は異なる。このため、受信制御部５１は、送信データが送信された特定角度を把握した上で、送信機３１の位置を特定する必要がある。
【００５２】
送信機３１の位置特定を行う制御態様は、様々なものが考えられる。例えば、第１角度で送信された送信データの受信を契機として取得されたパルスカウント値と、第２角度で送信された送信データの受信を契機として取得されたパルスカウント値とを個別に収集してもよい。また、第１角度で送信された送信データの受信を契機として取得されたパルスカウント値、又は第２角度で送信された送信データの受信を契機として取得されたパルスカウント値のいずれかに４８を加算又は減算してもよい。この場合、第１角度と第２角度との差分に相当するパルスカウント値（４８）を加算又は減算することで、１つの特定角度で送信データが送信されたとみなして送信機３１の位置特定を行うことができる。この場合、全ての送信データを受信機５０で受信できたとすれば、第１角度と第２角度で個別にパルスカウント値を収集する場合の２倍の速度でパルスカウント値を収集することができる。従って、送信機３１の位置を特定するのに要する時間を短縮化できる。
【００５３】
図１０に示すように、左前車輪ＦＬに装着された送信機３１に着目し、この送信機３１が第１角度及び第２角度で複数回送信データを送信したとする。受信制御部５１は、第１角度で送信された送信データの受信を契機として取得されたパルスカウント値と、第２角度で送信された送信データの受信を契機として取得されたパルスカウント値＋４８の値とを収集する。
【００５４】
図１０に示す例では、左前車輪ＦＬに対応する第１回転センサユニット２１によって検出されるパルスカウント値のばらつきが最も少なくなる。したがって、ＦＬＩＤの送信機３１が左前車輪ＦＬに装着されていると特定することができる。また、受信制御部５１は、各送信機３１が４つの車輪１１のいずれに装着されているかを特定する特定部として機能している。このため、受信制御部５１は、ＦＦＩＤ、ＲＬＩＤ、ＲＲＩＤの送信機３１が４つの車輪１１のいずれに装着されているかを特定する。
【００５５】
ステップＳ１４の処理を行うことで、受信制御部５１は、４つの送信機３１が４つの車輪１１のいずれに装着されているかを特定する。受信制御部５１は、４つのＩＤコードと車輪１１の位置とを対応づけて、受信記憶部５５に記憶している。ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理は、全ての送信機３１と車輪１１の位置との対応関係が特定されるまで、送信データを受信する度に繰り返される。ステップＳ１４の処理により、４つのＩＤコードと車輪１１の位置とが対応付けが完了すると、受信制御部５１は車輪位置特定処理を終了する。
【００５６】
次に、上記の送信機３１、受信機５０及びタイヤ状態監視システム３０の作用について説明する。
送信機３１は、送信データの特定のビットの値に応じて、第１角度と第２角度とで送信データを送信している。受信制御部５１は、送信データの特定のビットから、送信データが送信された特定角度が第１角度か第２角度かを判定し、送信機３１の位置を特定している。複数の特定角度で送信データを送信することで、ヌルポイントの影響を避けることができる。
【００５７】
ここで、ヌルポイントの影響を避けつつ受信機５０に送信機３１の位置を特定させるために、送信データを第１角度と第２角度とで交互に送信することも考えられる。受信機５０は、第１角度と第２角度とで交互に送信データが送信されることを把握できていれば、第１角度で送信された送信データと第２角度で送信された送信データとのそれぞれに対してパルスカウント値を収集することができる。また、通信環境の影響などで、送信データを受信できず、第１角度あるいは第２角度で送信された送信データを連続して受信する場合もある。この場合であっても、送信データが送信される間隔は把握できているため、送信データの受信間隔が送信データの送信間隔の２倍程度であれば、同一の特定角度で送信された送信データを２回連続で受信したと把握することができる。
【００５８】
しかしながら、複数回連続して送信データを受信できなかった場合、各送信機３１が４つの車輪のいずれに装着されているかの特定が困難になる。これは、受信制御部５１の計時機能の精度などに起因して、複数回連続して送信データを受信できなかった後に受信した送信データが第１角度で送信されたものか、第２角度で送信されたかを判断できなくなるためである。
【００５９】
これに対し、本実施形態では、圧力データの最下位ビットの値に特定角度が割り当てられ、圧力データの最下位ビットと特定角度との対応関係が送信機３１の記憶部３５ｂと受信機５０の受信記憶部５５とにそれぞれ記憶されている。このため、受信制御部５１は、複数回連続して送信データを受信できなかった場合であっても、圧力データの最下位ビットから送信データが第１角度で送信されたか、第２角度で送信されたかを判断することができる。
【００６０】
本実施形態の効果について説明する。
（１）送信制御部３５は、圧力データの最下位ビットに応じた特定角度で、送信機３１から送信データを送信する。受信制御部５１は、圧力データの最下位ビットに応じた特定角度で、送信機３１から送信データが送信されたと判断する。従って、送信データに角度情報を示すデータが含まれていなくても、受信制御部５１は、送信データが送信された特定角度を把握することができる。送信データに角度情報のみを示すデータを含める場合に比べて、送信データのデータ長を短くすることができる。従って、送信データの送信によるバッテリ３７の消費電力を低減することができ、バッテリ３７の長寿命化を図ることができる。
【００６１】
（２）特定のビットとして、圧力データの最下位ビットを選定している。圧力データの最下位ビットの値は、最下位ビット以外のビットに比べて、僅かな圧力値の変化で変動する。このため、送信データの送信される特定角度がばらつき易くなる。
【００６２】
（３）特定角度で送信データを送信できない送信機３１、言い換えれば、受信機５０が位置特定できない送信機３１に、特定角度送信機能をアドオンする場合がある。この場合、受信機５０が特定角度を把握するため送信データに角度情報を含めると、フレームフォーマットを変更する必要がある。これに対して、特定のビットに応じた特定角度で送信データを送信する場合、特定のビットと特定角度との対応関係を送信機３１の記憶部３５ｂと受信機５０の両方に記憶することで、送信データが送信された特定角度を受信機５０で把握することができる。従って、フレームフォーマットを変更することなく送信機３１に特定角度送信機能をアドオンすることができる。
【００６３】
（４）受信制御部５１は、特定のビットと特定角度との対応関係から送信データが送信された特定角度を把握する。送信データに角度情報を含めなくても受信制御部５１は、いずれの特定角度で送信された送信データかを把握することができる。つまり、送信データに角度情報を含めなくても、送信データが送信された特定角度を把握できる。このため、送信機３１から角度情報を含めた送信データを送信する必要がない。従って、送信データの送信によるバッテリ３７の消費電力を低減することができ、バッテリ３７の長寿命化を図ることができる。
【００６４】
（５）タイヤ状態監視システム３０は、送信機３１と受信機５０とを備える。送信機３１は、特定のビットに応じた特定角度で送信データを送信し、受信機５０は、特定のビットに応じた特定角度で送信データが送信されたと把握することができる。送信データに角度情報を含める必要がなく、送信データの送信によるバッテリ３７の消費電力を低減することができ、バッテリ３７の長寿命化を図ることができる。
【００６５】
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・特定のビットとしては、圧力データの最下位ビットを含んでいればよく、例えば、最下位ビットと、最下位ビットよりも１つ上位のビットの２ビットであってもよい。この場合、例えば「００」を第１角度、「０１」を第２角度、「１０」を第３角度、「１１」を第４角度にそれぞれ割り当ててもよい。第３角度は、第１角度及び第２角度とは異なる特定角度であり、例えば、９０°である。第４角度は、第１角度、第２角度及び第３角度とは異なる特定角度であり、例えば、２７０°である。
【００６６】
・特定のビットとして、圧力データの最下位ビット以外のビットを用いてもよい。例えば、最下位ビットよりも１つ上位のビットを用いてもよいし、２つ上位のビットを用いてもよい。特定のビットとして用いることができるビットは、分解能に応じて異なる。分解能が小さければ上位のビットであっても値が変化しやすく、分解能が大きければ上位のビットは値が変化しにくい。このため、分解能が小さい程、上位のビットであっても特定のビットとして用いることができる。
【００６７】
・特定のビットは、温度データ及び誤り検出符号のうちのいずれかのビットであってもよい。
・特定のビットの値とは、特定のビットを用いて演算された値であってもよい。即ち、特定のビットを用いて演算された値と、複数の対応角度とを対応付けてもよい。例えば、特定のビットである圧力データの最下位ビットと温度データの最下位ビットとの排他的論理和の０に第１角度を対応付け、１に第２角度を対応付けてもよい。送信制御部３５は、送信データを生成すると、特定のビットを用いて演算された値に対応する特定角度の検出を契機として、送信データの送信を行う。受信制御部５１は、受信した送信データの特定ビットを用いて演算を行うことで、送信データが送信された特定角度を把握する。
【００６８】
・送信データには、圧力データ及び温度データのいずれかが含まれていればよい。即ち、送信データに含まれるタイヤ状態データは、少なくとも１つあればよい。この場合、送信機３１は、状態検出部として、圧力センサ３２及び温度センサ３３のいずれかを備えていればよい。
【００６９】
・送信データにタイヤ状態データとして加速度データを含めてもよい。この場合、加速度データのいずれかのビットを特定のビットとしてもよい。
・送信機３１の電力源として、各種発電素子を用いてもよい。電力源として、充電や発電が可能な部材を使用した場合であっても、利用できる電力には限りがある。従って、送信データの送信による消費電力を低減することが好ましく、送信データに角度情報を示すデータを含めずに送信を行うことで、限りある電力を有効に利用することができる。
【００７０】
・各実施形態において、車両１０は、複数の車輪１１を備えたものであればよく、例えば、二輪車であってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０…車両、１１…車輪、１３…タイヤ、２１，２２，２３，２４…回転センサユニット（回転角度検出部）、３０…タイヤ状態監視システム、３１…送信機、３２…圧力センサ（状態検出部）、３３…温度センサ（状態検出部）、３４…加速度センサ、３５…送信制御部（データ生成部）、３５ｂ…記憶部、３６…送信回路（送信部）、３７…バッテリ（電力源）、５０…受信機、５１…受信制御部（特定部）、５２…受信回路（受信部）、５５…受信記憶部。
【図１】
2020070781.tif 000003
【図２】
2020070781.tif 000004
【図３】
2020070781.tif 000005
【図４】
2020070781.tif 000006
【図５】
2020070781.tif 000007
【図６】
2020070781.tif 000008
【図７】
2020070781.tif 000009
【図８】
2020070781.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2020070781.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月2日(2019.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の複数の車輪に装着される送信機と、前記車両に搭載される受信機とを備えたタイヤ状態監視システムであって、
前記車両は、前記複数の車輪のそれぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を備え、
前記送信機は、
前記送信機の電力源と、
タイヤの状態を検出するように構成された状態検出部と、
前記状態検出部によって検出された前記タイヤの状態を示すタイヤ状態データを含む送信データを生成するように構成されたデータ生成部と、
前記データ生成部により生成された送信データを変調して送信するように構成された送信部と、
前記車輪の回転に伴い変化する前記送信データのビットのうち、前記タイヤ状態データの最下位ビット、あるいは、前記タイヤ状態データの最下位ビットを用いて演算されたビットを含む特定のビットの値のそれぞれを、前記車輪の回転角度に設定される複数の特定角度に割り当てた対応関係が記憶されている記憶部と、
前記車輪の回転角度が前記特定角度であることを検出したときに前記送信部から前記送信データを送信する特定角度送信を行うことが可能な送信制御部とを備え、
前記送信制御部は、前記送信データの前記特定のビットに対応する前記特定角度で前記送信データを送信するように構成され、
前記受信機は、
前記送信機からの前記送信データを受信可能に構成された受信部と、
前記特定角度で送信された前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部から取得した検出値に基づき、前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定する特定部と、
前記対応関係が記憶された受信記憶部とを備え、
前記受信部は、前記対応関係に応じた前記特定角度で前記送信データを送信する前記送信機からの前記送信データを受信し、
前記特定部は、前記受信部により受信した前記送信データの前記特定のビットと前記対応関係とから、前記送信データが送信された前記特定角度を把握し、前記特定角度に基づき前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定するように構成される、タイヤ状態監視システム。
【請求項２】
車両の複数の車輪に装着される送信機であって、
前記車両は、前記複数の車輪のそれぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を備え、
前記送信機は、
前記送信機の電力源と、
タイヤの状態を検出するように構成された状態検出部と、
前記状態検出部によって検出された前記タイヤの状態を示すタイヤ状態データを含む送信データを生成するように構成されたデータ生成部と、
前記データ生成部により生成された送信データを変調して送信するように構成された送信部と、
前記車輪の回転に伴い値が変化する前記送信データのビットのうち、前記タイヤ状態データの最下位ビット、あるいは、前記タイヤ状態データの最下位ビットを用いて演算されたビットを含む特定のビットの値のそれぞれを、前記車輪の回転角度に設定される複数の特定角度に割り当てた対応関係が記憶されている記憶部と、
前記対応関係が記憶された受信記憶部、及び前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部から取得した検出値に基づき前記送信機が装着された前記車輪の位置を特定する特定部を有する受信機に対して、前記車輪の回転角度が前記特定角度であることを検出したときに前記送信部から前記送信データを送信する特定角度送信を行うことが可能な送信制御部とを備え、
前記送信制御部は、前記送信データの前記特定のビットに対応する前記特定角度であることを検出したときに前記送信データを送信するように構成される、送信機。
【請求項３】
複数の車輪それぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を有する車両に搭載される受信機であって、
前記受信機は、
前記車輪の回転角度が特定角度であることを検出したときに送信データを送信可能な送信機からの前記送信データを受信可能に構成された受信部と、
前記特定角度で送信された前記送信データの受信を契機として前記回転角度検出部から取得した検出値に基づき、前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定する特定部と、
前記車輪の回転に伴い変化する前記送信データのビットのうち、前記タイヤ状態データの最下位ビット、あるいは、前記タイヤ状態データの最下位ビットを用いて演算されたビットを含む特定のビットの値のそれぞれを、前記車輪の回転角度に設定される複数の前記特定角度に割り当てた対応関係が記憶されている受信記憶部とを備え、
前記受信部は、前記対応関係に応じた前記特定角度で前記送信データを送信する前記送信機からの前記送信データを受信し、
前記特定部は、前記受信部により受信した前記送信データの前記特定のビットと前記対応関係とから、前記送信データが送信された前記特定角度を把握し、前記特定角度に基づき前記送信機が前記複数の車輪のうちのいずれに装着されているかを特定するように構成される、受信機。
【国際調査報告】
2020070781.tif 000013
2020070781.tif 000014
2020070781.tif 000015
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