JP2005145113A - タイヤ位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両のタイヤに取り付けられたセンサユニットから無線送信された信号の受信レベルに基づいて、センサユニットが装着されているタイヤが前輪であるか後輪であるか正確に判別する。
【解決手段】 車両１の各タイヤ２（左前輪２ａ，右前輪２ｂ，左後輪２ｃ，右後輪２ｄ）に設置された各センサユニット１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）から無線送信される信号を受信する受信装置２０ａ，２０ｂを車両の前方と後方にそれぞれ配置する。制御装置３０は、同じセンサユニットについて前方の受信装置２０ａでの受信信号レベルと後方の受信装置２０ｂでの受信信号レベルとの大小関係を比較する。前方の受信装置２０ａでの受信信号レベルが大きい場合は、そのセンサユニットは前輪に設置されているものと判断する。後方の受信装置２０ｂでの受信信号レベルが大きい場合は、そのセンサユニットは後輪に設置されているものと判断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のタイヤに取り付けられたセンサユニットから無線送信された信号を受信し、受信信号レベルに基づいてセンサユニットが装着されているタイヤの位置を判断するタイヤ位置検出装置に関する。

車両用タイヤの空気圧（以下、タイヤ圧と記す）を監視し、タイヤ圧が規定圧力値よりも低下している場合に運転者等に対して警告を発するタイヤ圧監視システムが知られている。タイヤ圧監視システムは、車両本体に設置されるタイヤ圧監視装置と各タイヤにそれぞれ設置されるタイヤ圧検出装置（センサユニット）とを有している。タイヤ圧検出装置は、タイヤ圧を検出するタイヤ圧センサと無線送信部と電池電源等を備え、検出したタイヤ圧情報とタイヤ固有の識別情報を無線送信する。タイヤ圧監視装置は、各タイヤ圧検出装置から無線送信された情報を受信し、各タイヤのタイヤ圧を監視する（特許文献１、特許文献２参照）。

車両の右ホイールと左ホイールとを区別する目的のために加速センサが両方のホイール上に備えられており、左右のホイールを区別する情報を送信するようにしたものが提案されている（特許文献３参照）。
特表平１０−５０８２６４号公報 特表平０８−５０５９３９号公報 特表２００３−５２７６０８号公報

タイヤ圧の低下を報知するだけでなくタイヤ圧が低下したタイヤの位置（例えば、前左輪、前右輪、後左輪、後右輪）をも報知するためには、タイヤ圧検出装置の識別情報とそのタイヤ圧検出装置が設置されているタイヤ位置（例えば、前左輪、前右輪、後左輪、後右輪）との対応付け（４輪位置検出）が必要である。

タイヤ圧検出装置が左右のホイールを区別する情報を送信するものであったり、タイヤの回転方向情報を送信するものであったりする場合には、それらの情報を受信することで右輪と左輪の判別は可能である。

前後のタイヤの切り分けについては、受信装置を車両の前方（または後方）に設置し、受信電波の強弱（受信信号レベル）に基づいて判別することが考えられる。しかしながら、タイヤ圧検出装置の送信出力の変動が大きい場合や送信出力のばらつきが大きい場合は、誤判断を行なう可能性がある。

また、車両に受信装置を１台だけ設置する構成では、車両が大きい場合、前後どちらか一方は受信可能であるが、他方の受信ができなくなる可能性がある。

本発明はこのような課題を解決するためなされたもので、受信信号レベルに基づいてセンサユニットが装着されているタイヤの位置を的確に判断することのできるタイヤ位置検出装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため本発明に係るタイヤ位置検出装置は、車両の各タイヤに設置されたセンサユニットから無線送信される信号を受信する受信装置が車両の前後方向に離隔して配置されており、同じセンサユニットについて前方の受信装置での受信信号レベルと後方の受信装置での受信信号レベルとを比較しセンサユニットが設置されているタイヤが前輪であるか後輪であるかを判断する前輪・後輪判別手段を備えることを特徴とする。

本発明に係るタイヤ位置検出装置は、２台の受信装置が車両の前後方向に離隔配置されており、同じセンサユニットについて両受信装置の受信信号レベルを比較し、比較結果からセンサユニットが設置されているタイヤが前輪であるか後輪であるかを判断するので、タイヤ位置の誤判断をなくすことができる。

また、２台の受信装置が車両の前後方向に離隔配置されているので、ホイール長の大きな車両であっても各センサユニットから無線送信された信号をいずれかの受信装置で受信することができる。

以下、発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。

図１は本発明に係るタイヤ位置検出装置を適用したタイヤ圧監視システムの構成を示す図である。タイヤ圧監視システムＴＰＭＳは、車両１の各タイヤ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにそれぞれ設置される各センサユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、車両１の前方側に配置された受信装置２０ａと、車両１の後方側に配置された受信装置２０ｂと、制御装置３０と、表示装置４０とからなる。なお、受信装置２０ａと制御装置３０は一体の装置として構成されていてもよい。また、受信装置２０ａと制御装置３０と表示装置４０とは一体の装置として構成されていてもよい。

図２はセンサユニットのブロック構成を示す図である。センサユニット１０（１０ａ〜１０ｄ）は、タイヤ圧を検出するタイヤ圧センサ１１と、タイヤの回転および回転方向を検出する回転センサ１２と、ＣＰＵ部１３と、ＲＦ部１４と、送信用アンテナ１５と、各部に電力を供給する電池１６とからなる。回転センサ１２は、例えば加速度センサを用いて構成している。

ＣＰＵ部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、Ａ／Ｄ変換器等を内蔵した１チップマイクロコンピュータ等を用いて構成している。ＣＰＵ部１３は、タイヤ圧センサ１１の出力を所定の時間間隔で取り込むともに、必要に応じてタイヤ圧の温度補償を施す。ＣＰＵ部１３は、回転センサ１２の出力に基づいてタイヤ回転方向を検出する。ＣＰＵ部１３は、回転センサ１２の出力が変化しない場合は、車両が停止状態にあると判断する。なお、ＣＰＵ部１３は、回転センサ１２の出力に基づいてタイヤ１回転の時間（タイヤ回転速度）を測定する構成であってもよい。ＣＰＵ部１３は、各センサユニット１０毎に固有の識別情報（ＩＤ情報）を例えばＥＥＰＲＯＭ等に保持している。

図３はセンサユニットから無線送信されるデータのフォーマットの一例を示す図である。ＣＰＵ部１３は、図３に示すように、ヘッダー、ファンクション、識別情報（ＩＤ）、タイヤ圧情報、タイヤ回転方向情報、誤り訂正コード等からなる一連の送信データを生成し、ＲＦ部１４へ供給する。ＲＦ部１４は、送信データに基づいて所定の搬送波周波数の搬送波を所定の変調方式で変調した信号を生成し、送信用アンテナ１５から無線送信する。ＣＰＵ部１３は、回転センサ１２の出力に基づいて車両が停止状態にあると判断した場合には、例えば１時間毎にデータ送信を行なう。ＣＰＵ部１３は、車両が走行状態にあると判断した場合には、数秒〜数分の間隔でデータ送信を行なう。

図４は受信装置のブロック構成を示す図である。受信装置２０（２０ａ，２０ｂ）は、受信用アンテナ２１と、受信部２２と、信号処理部２３と、出力部２４とからなる。受信部２２は、受信用アンテナ２１で受信した高周波信号を復調する。復調によって得られた２値信号（データ）を信号処理部２３へ供給される。受信部２２は、受信信号レベル検出部２５を備えている。受信信号レベル検出部２５は、受信信号レベルに対応した電圧信号を出力する。受信信号レベルに対応した電圧信号は、信号処理部２３に供給される。

信号処理部２３は、受信部２２から供給される２値信号（データ）を復号化し、識別情報（ＩＤ）、タイヤ圧情報、タイヤ回転方向情報の各情報を取り出す。信号処理部２３はＡ／Ｄ変換器を備えており、受信信号レベルに対応した電圧信号を受信信号レベルデータへ変換する。

出力部２４は、識別情報（ＩＤ）、タイヤ圧情報、タイヤ回転方向情報の各情報および受信信号レベルデータを所定の信号伝送フォーマットで制御装置３０へ供給する。なお、出力部２４は、車内ＬＡＮインタフェース回路等を備え、識別情報（ＩＤ）、タイヤ圧情報、タイヤ回転方向情報の各情報および受信信号レベルデータを車内ＬＡＮシステム（図示しない）を介して制御装置３０へ供給するようにしてもよい。

図５は制御装置のブロック構成を示す図である。制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、シリアルデータ通信部等を備えた１チップマイクロコンピュータ等を用いて構成している。制御装置３０は、タイヤ位置検出部３１とタイヤ圧監視部３２とを備える。タイヤ位置検出部３１は、左輪・右輪判別手段３３と、前輪・後輪判別手段３４とを備える。左輪・右輪判別手段３３は、受信装置２０から供給されるタイヤ回転方向情報に基づいて左右の判別を行なう。

前輪・後輪判別手段３４は、各受信装置２０ａ，２０ｂから供給される受信信号レベルデータを比較することで前後の判別を行なう。前輪・後輪判別手段３４は、同一のセンサユニット１０すなわち同一の識別情報（ＩＤ）について、前方および後方の各受信装置２０ａ，２０ｂでの各受信信号レベルの大小関係を比較する。前方の受信装置２０ａでの受信信号レベルが大きい場合は、そのセンサユニットは前輪に設置されているものと判断する。後方の受信装置２０ｂでの受信信号レベルが大きい場合は、そのセンサユニットは後輪に設置されているものと判断する。

そして、タイヤ位置検出部３１は、センサユニット１０の識別情報（ＩＤ）と判別したタイヤ位置（左前輪、右前輪、左後輪、右後輪）とを対応付けて管理する。タイヤ位置検出部３１は、識別情報（ＩＤ）とタイヤ位置とをＥＥＰＲＯＭ等に書き込むようにしてもよい。タイヤ位置検出部３１は、４つのタイヤ位置の全てに対してセンサユニット１０の識別情報（ＩＤ）が得られると、同一の識別情報（ＩＤ）が複数のタイヤ位置に重複登録されていないかチェックする。タイヤ位置検出部３１は、重複登録が検出された場合は、その旨を表示装置４０に表示させるようにしてもよい。なお、タイヤ位置検出部３１は、最新の判別結果を有効なものとして扱い、同一の識別情報（ＩＤ）に対して既に登録されているデータを削除するようにしてもよい。

タイヤ圧監視部３２は、各センサユニット１０によって検出されたタイヤ圧を監視し、タイヤ圧低下等が発生した際にはそのタイヤ位置を含めて異常内容を表示装置４０に表示させる。

表示装置４０は、タイヤ位置とそのタイヤ圧の異常を可視表示する複数のランプまたは発光ダイオード等を用いて構成している。表示装置４０は、計器盤内に設けられていてもよい。なお、表示装置４０は、文字・画像等を表示可能な表示装置を用いて構成してもよい。さらに、専用の表示装置を設けるのではなく、ナビゲーションシステム等の表示装置を利用して、タイヤの状況を表示するようにしてもよい。

図１に示したように、２台の受信装置２０ａ，２０ｂを車両の前後方向に離隔配置し、同じセンサユニット１０について両受信装置２０ａ，２０ｂでの受信信号レベルを比較し、その比較結果からセンサユニット１０が設置されているタイヤが前輪であるか後輪であるかを判断する。これにより、各センサユニット毎に送信電力が異なっていてもタイヤの位置を正しく判別することができる。

また、車両の前方および後方に受信装置２０ａ，２０ｂをそれぞれ配置しているので、ホイール長の大きい車両において各センサユニット１０の送信電力が小さい場合でも各センサユニット１０からの信号を受信することができる。

本発明に係るタイヤ位置検出装置を適用したタイヤ圧監視システムの構成を示す図である。 センサユニットのブロック構成を示す図である。 センサユニットから無線送信されるデータのフォーマットの一例を示す図である。 受信装置のブロック構成を示す図である。 制御装置のブロック構成を示す図である。

符号の説明

１ 車両
２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ） タイヤ
１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ） センサユニット
２０（２０ａ，２０ｂ） 受信装置
２１ 受信用アンテナ
２２ 受信部
２３ 信号処理部
２４ 出力部
３０ 制御装置
３１ タイヤ位置検出部
３２ タイヤ圧監視部
３３ 左輪・右輪判別手段
３４ 前輪・後輪判別手段
４０ 表示装置

Claims (1)

1. 車両の各タイヤに設置されたセンサユニットから無線送信される信号を受信する受信装置が車両の前後方向に離隔して配置されており、
   同じセンサユニットについて前方の受信装置での受信信号レベルと後方の受信装置での受信信号レベルとを比較しセンサユニットが設置されているタイヤが前輪であるか後輪であるかを判断する前輪・後輪判別手段を備えることを特徴とするタイヤ位置検出装置。
   
   
   
   

Images