(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記制御部は、前記第2受信部が待受状態に制御されている場合において終了条件が成立すると、前記第2受信部を休止状態に制御する請求項1に記載のタイヤ状態監視装置。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、
図1〜
図5を用いてタイヤ状態監視装置を具体化した一実施形態について説明する。
図1に示すように、車両10は、タイヤ状態監視装置30を搭載している。車両10の4つの車輪1〜4は、ホイール部5と同ホイール部5に装着されるタイヤ6とから構成されている。
【0016】
タイヤ状態監視装置30は、車両10の4つの車輪1〜4にそれぞれ取り付けられるタイヤセンサユニット13と、車両10の車体に設置される受信機ユニット31とを備えている。
【0017】
ホイール部5には、タイヤバルブと一体的にタイヤセンサユニット13が配設されている。このタイヤセンサユニット13は、タイヤ6内の空気圧(タイヤ空気圧)や温度(タイヤ内温度)などのタイヤ6についての状態を検出し、その検出結果に関する送信信号(検出結果情報)を無線送信する。
【0018】
また、タイヤセンサユニット13は、トリガ装置50からの各種トリガ信号に応じて、タイヤ6についての状態に関する送信信号の無線送信、タイヤセンサユニット13の設定変更、タイヤセンサユニット13のプログラムの更新など各種処理を実行する。
【0019】
図2に示すように、各タイヤセンサユニット13は、センサユニットコントローラ14、圧力センサ15、温度センサ16、LF通信回路17、RF通信回路18、及び電池20を備える。タイヤセンサユニット13は、電池20からの電力供給によって動作する。
【0020】
圧力センサ15は、対応するタイヤ空気圧を検出する。温度センサ16は、対応するタイヤ内温度を検出する。
LF通信回路17は、所定の周波数帯域(本実施形態では135kHz)の電波を用いて、信号の送受信を行う回路であり、特に、タイヤ6についての状態を要求する信号や、タイヤセンサユニット13の設定変更に関する信号を受信する回路である。
【0021】
RF通信回路18は、所定の周波数帯域(本実施形態では2.4GHz)の電波を用いて、信号の送受信を行う回路であり、特に、圧力センサ15や温度センサ16による検出結果に基づく信号を送信(出力)する回路である。また、RF通信回路18は、LF通信回路17よりも、高周波数帯域の高周波信号の送受信を行い、更には、高消費電力で待受状態に制御される。なお、本実施形態において、RF通信回路18は、信号を待ち受けする待受状態と、信号を待ち受けしない休止状態とに制御可能である。なお、タイヤセンサユニット13において、LF通信回路17やRF通信回路18からの電波は、各種アンテナを介して発信及び受信されるが図中においては省略する。
【0022】
このように、タイヤセンサユニット13は、所定の周波数帯域における電波を発信及び受信可能な2種類の通信方式を用いている。なお、本実施形態では、LF通信回路17が第1受信部を構成し、RF通信回路18が第2受信部を構成する。
【0023】
センサユニットコントローラ14は、CPU14a及び記憶部14b(RAMやROM等)を含むマイクロコンピュータ等よりなる。センサユニットコントローラ14の記憶部14bには、タイヤセンサユニット13の動作を統括的に制御するプログラムと各種の設定値とが記憶されている。
【0024】
センサユニットコントローラ14は、所定の間隔毎に圧力センサ15からの検出信号を受け取り、それら検出信号に基づく圧力データを記憶部14bに記憶する。また、センサユニットコントローラ14は、所定の間隔毎に温度センサ16からの検出信号を受け取り、それら検出信号に基づく温度データを記憶部14bに記憶する。
【0025】
センサユニットコントローラ14の記憶部14bには、圧力センサ15によって検出された圧力データと比較するための閾値が予め記憶されている。閾値は、タイヤ6固有の情報であり、ホイール部5とタイヤ6とによって封入されたタイヤ空気圧が過度に低くなったときに検出される圧力データよりも余裕を持って設定されている。センサユニットコントローラ14は、圧力センサ15によって検出された圧力データが閾値を超えた場合には、異常を示す送信信号を生成し、RF通信回路18に送信させる。
【0026】
また、センサユニットコントローラ14の記憶部14bには、温度センサ16によって検出された温度データと比較するための閾値が予め記憶されている。閾値は、タイヤ6固有の情報であり、ホイール部5とタイヤ6とによって封入されたタイヤ内温度が過度に高くなったときに検出される温度データよりも余裕を持って設定されている。センサユニットコントローラ14は、温度センサ16によって検出された温度データが閾値を超えた場合には、異常を示す送信信号を生成し、RF通信回路18に送信させる。
【0027】
一方、センサユニットコントローラ14は、圧力センサ15によって検出された圧力データが閾値を超えていない場合、及び、温度センサ16によって検出された温度データが閾値を超えていない場合には、異常を示す送信信号を生成させない。
【0028】
なお、本実施形態において、センサユニットコントローラ14は、圧力センサ15によって検出された圧力データや温度センサ16によって検出された温度データが閾値を超えていない場合であっても、所定回(例えば4回)毎に正常を示す送信信号をRF通信回路18に送信させる。よって、本実施形態では、センサユニットコントローラ14が、タイヤ空気圧やタイヤ内温度など、タイヤ6についての状態を監視(判定)するための制御を行う制御部を構成する。
【0029】
また、本実施形態において、LF通信回路17がトリガ装置50からの状態要求信号を受信すると、センサユニットコントローラ14は、記憶部14bに記憶されたタイヤ6についての状態に関する信号をLF通信回路17からトリガ装置50に送信させる。また、LF通信回路17がトリガ装置50からの設定変更信号を受信すると、センサユニットコントローラ14は、記憶部14bに記憶された設定値を変更させる。また、LF通信回路17とRF通信回路18とがトリガ装置50からのプログラムの更新に関する信号を受信すると、センサユニットコントローラ14は、記憶部14bに記憶されたプログラムの更新を行う。
【0030】
トリガ装置50は、ユーザにより操作可能な操作部51、LF通信回路52、RF通信回路53、所定の画像が表示可能な表示部54、及びトリガコントローラ55を備える。LF通信回路52は、タイヤセンサユニット13のLF通信回路17と信号の送受信が可能であり、RF通信回路53は、タイヤセンサユニット13のRF通信回路18と信号の送受信が可能である。なお、トリガ装置50において、LF通信回路52やRF通信回路53からの電波は、各種アンテナを介して発信及び受信されるが図中においては省略する。
【0031】
トリガコントローラ55は、CPU55a及び記憶部55b(RAMやROM等)を含むマイクロコンピュータ等よりなる。トリガコントローラ55の記憶部55bには、トリガ装置50の動作を統括的に制御するプログラムが記憶されており、更には、タイヤセンサユニット13のプログラムを更新するためのプログラムが記憶可能である。
【0032】
トリガコントローラ55は、操作部51の操作に応じて状態要求信号をLF通信回路52から送信させ、タイヤセンサユニット13からタイヤ6についての状態に関する信号を受信すると、その信号に基づいてタイヤ6についての状態に関する情報を表示部54に表示させる。また、トリガコントローラ55は、操作部51の操作に応じて設定変更信号をLF通信回路52から送信し、タイヤセンサユニット13に設定変更を行わせる。また、トリガコントローラ55は、操作部51の操作に応じてLF通信回路52及びRF通信回路53からプログラムの更新に関する信号を送信させることによって、タイヤセンサユニット13にプログラムを更新させる。
【0033】
図1に示すように、受信機としての受信機ユニット31は、受信機ユニットコントローラ33を備えるとともに、RF受信回路35を備えている。受信機ユニット31の受信機ユニットコントローラ33には、表示器38が接続されている。受信機ユニットコントローラ33はCPU及び記憶部(ROMやRAM等)を含むマイクロコンピュータ等よりなり、記憶部には受信機ユニット31の動作を統括的に制御するプログラムが記憶されている。RF受信回路35は、各タイヤセンサユニット13からRF受信アンテナ32を通じて受信されたRF信号(送信信号)を復調して、受信機ユニットコントローラ33に送る。
【0034】
受信機ユニットコントローラ33は、RF受信回路35からのRF信号に基づき、送信元のタイヤセンサユニット13に対応するタイヤ6の状態(タイヤ空気圧やタイヤ内温度)に関するデータが閾値を超えた場合には、タイヤ6の状態に関する情報等を表示器38に表示させる。表示器38は、車室内等、車両10の搭乗者の視認範囲に配置され、受信機ユニットコントローラ33により特定されたタイヤ6の状態の異常を表示(報知)する。
【0035】
ここで、
図3及び
図4を参照してタイヤセンサユニット13におけるプログラムの更新制御について詳しく説明する。
タイヤセンサユニット13において、電源が投入されると、LF通信回路17及びRF通信回路18における通信に関する通信初期設定処理が実行される。
【0036】
図3に示すように、通信初期設定処理において、センサユニットコントローラ14は、通信を行うための各種初期設定処理を行う(ステップS11)。そして、センサユニットコントローラ14は、LF通信回路17を待受状態に制御するとともに(ステップS12)、RF通信回路18を休止状態に制御し(ステップS13)、通信初期設定処理を終了する。これによって、センサユニットコントローラ14は、受信機ユニット31に送信信号を送信しないときやプログラムの更新を行わないときなどの通常時においては、LF通信回路17を待受状態に制御する一方で、RF通信回路18を、休止状態に制御することとなる。
【0037】
また、タイヤセンサユニット13において、通信初期設定処理が終了すると、通常の制御が行われ、予め定められた周期で、プログラム更新関連処理が実行される。
図4に示すように、プログラム更新関連処理において、センサユニットコントローラ14は、LF通信回路17によりプログラム更新開始信号を受信したか否かを判定する(ステップS21)。このプログラム更新開始信号は、操作部51の更新操作に応じてトリガ装置50から送信される信号である。
【0038】
センサユニットコントローラ14は、プログラム更新開始信号を受信していないと判定されると、ステップS22を実行せずに、ステップS23に移行する。一方、センサユニットコントローラ14は、プログラム更新開始信号を受信したと判定されると、RF通信回路18を待受状態に制御し(ステップS22)、プログラムの更新準備が完了したことを示す準備完了信号をLF通信回路17から送信する。この準備完了信号は、トリガ装置50のLF通信回路52により受信可能な信号である。
【0039】
なお、トリガ装置50において、トリガコントローラ55は、プログラム更新開始信号を送信してから予め定められた時間が経過するまでに準備完了信号を受信すると、プログラムを更新するためのプログラム更新信号をRF通信回路53から送信する。このプログラム更新信号は、更新するプログラム自体を示す信号である。
【0040】
そして、タイヤセンサユニット13において、センサユニットコントローラ14は、RF通信回路18が待受状態であり、そのRF通信回路18によりプログラム更新信号を受信したか否かを判定する(ステップS23)。センサユニットコントローラ14は、プログラム更新信号を受信していないと判定されると、ステップS24を実行せずに、ステップS25に移行する。一方、センサユニットコントローラ14は、RF通信回路18が待受状態であり、プログラム更新信号を受信したと判定されると、タイヤセンサユニット13のプログラムを更新するプログラム更新処理を実行する(ステップS24)。なお、本実施形態において、センサユニットコントローラ14は、受信したプログラム更新信号により指定されるデータを記憶部14bに記憶し、全てのプログラム更新信号が受信された後に、まとめてプログラムの更新を行うように制御する。
【0041】
次に、センサユニットコントローラ14は、RF通信回路18が待受状態であり、プログラムの更新についての終了条件が成立したか否かを判定する(ステップS25)。センサユニットコントローラ14は、プログラムの更新についての終了条件が成立していないと判定されると、ステップS26を実行せずに、プログラム更新関連処理を終了する。一方、センサユニットコントローラ14は、プログラムの更新についての終了条件が成立したと判定されると、プログラムの更新を終了して、RF通信回路18を休止状態に制御し(ステップS26)、プログラム更新関連処理を終了する。
【0042】
なお、本実施形態において、この終了条件には、複数種類の条件が含まれており、これら複数種類の条件のうち少なくとも何れか一つが成立することによって、ステップS25で肯定として判定される。
【0043】
終了条件としては、プログラム更新信号の全てを受信した場合が含まれている。最後のプログラム更新信号には、最後のプログラム更新信号であることが特定可能な情報が含まれており、センサユニットコントローラ14は、その情報に基づいて、最後のプログラム更新信号であるか否かを判定し、終了条件が成立したか否かを判定する。
【0044】
また、終了条件には、プログラム更新信号を受信してから予め定められたタイムアウト時間が経過しても、次のプログラム更新信号を受信しなかった場合が含まれている。センサユニットコントローラ14は、プログラム更新信号を受信すると、記憶部14bに割り当てられたタイムアウトカウンタにタイムアウト時間を設定し、時間の経過に応じてタイムアウトカウンタを更新することでタイムアウト時間が経過したか否かを判定し、終了条件が成立したか否かを判定する。
【0045】
また、終了条件には、プログラムの更新を停止させるプログラム更新停止信号をLF通信回路17から受信した場合が含まれている。このプログラム更新停止信号は、トリガ装置50において、操作部51の操作に応じてLF通信回路52から送信される信号である。センサユニットコントローラ14は、LF通信回路17からプログラム更新停止信号を受信したか否かを判定し、終了条件が成立したか否かを判定する。
【0046】
なお、本実施形態において、プログラム更新信号は、プログラム更新開始信号、準備完了信号、プログラム更新停止信号、状態要求信号、及び設定変更信号と比べて大きいサイズの信号(データ)である。
【0047】
次に、本実施形態のタイヤ状態監視装置の作用について説明する。
本実施形態では、通常時において、LF通信回路17が待受状態に制御され、RF通信回路18が休止状態に制御されている。そして、LF通信回路17によりプログラム更新開始信号を受信すると、RF通信回路18が待受状態に制御され、RF通信回路18によりプログラム更新信号を受信可能となる。RF通信回路18からプログラム更新信号が受信されると、そのプログラム更新信号に基づいて、タイヤセンサユニット13のプログラム自体が更新される。そして、タイヤセンサユニット13のプログラムの更新についての終了条件が成立すると、RF通信回路18が休止状態に制御される。
【0048】
具体的な一例としては、
図5(a)に示すように、タイヤセンサユニット13に電源が投入されると、符号T10に示すタイミングで、LF通信回路17が待受状態に制御され、RF通信回路18が休止状態に制御される。そして、符号T11に示すタイミングで、トリガ装置50から送信されたプログラム更新開始信号がLF通信回路17により受信されると、符号T12に示すタイミングで、RF通信回路18が待受状態に制御される。その後、符号T13に示すタイミングから、トリガ装置50から送信されたプログラム更新信号がRF通信回路18により受信される。そして、符号T14に示すタイミングで、プログラム更新信号の受信が終了すると、終了条件が成立して、符合T15に示すタイミングで、RF通信回路18が休止状態に制御される。
【0049】
また、
図5(b)に示すように、符号T16に示すタイミングで、RF通信回路18によりプログラム更新信号が受信された後、次のプログラム更新信号が受信されなくなった場合、タイムアウト時間t0が経過すると、終了条件が成立して、符合T17に示すタイミングで、RF通信回路18が休止状態に制御される。
【0050】
また、
図5(c)に示すように、プログラム更新信号が受信されているときに、符号T18に示すタイミングで、LF通信回路17によりプログラム更新停止信号が受信された場合、終了条件が成立して、符合T19に示すタイミングで、RF通信回路18が休止状態に制御される。
【0051】
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)通常時において、RF通信回路18は、休止状態に制御され、LF通信回路17によりプログラム更新開始信号が受信されると、プログラムを更新させるためのプログラム更新信号を受信可能なように待受状態に制御される。このため、RF通信回路18を待受状態とすることで高周波信号を用いたプログラムの更新が可能となるとともに、高消費電力で待受状態に制御されるRF通信回路18を、プログラム更新開始信号が入力されるまで休止状態に制御でき、消費電力を抑制することができる。
【0052】
(2)RF通信回路18が待受状態に制御されている場合において終了条件が成立すると、RF通信回路18を休止状態に制御することができ、消費電力を抑制することができる。
【0053】
(3)プログラムの更新が終了すると、RF通信回路18を待受状態から休止状態に制御することができ、消費電力を抑制することができる。
(4)例えば通信の異常などが発生して、プログラム更新信号が所定時間受信されなかった場合には、RF通信回路18を待受状態から休止状態に制御することができ、消費電力を抑制することができる。
【0054】
(5)プログラムの更新を停止することを示すプログラム更新停止信号が受信された場合には、RF通信回路18を待受状態から休止状態に制御することができ、消費電力を抑制することができる。
【0055】
(6)LF通信回路17によりプログラムの更新を開始するプログラム更新開始信号が受信されても、LF通信回路17が待受状態に継続して制御されるため、RF通信回路18における通信に異常があった場合などであっても、プログラム更新停止信号など、LF通信回路17における通信が可能となる。
【0056】
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
・タイヤセンサユニット13からトリガ装置50に準備完了信号を送信しなくてもよく、タイヤセンサユニット13においてRF通信回路18を待受状態に制御するために十分な時間が経過した後に、トリガ装置50からプログラム更新信号を送信するように構成してもよい。
【0057】
・タイヤセンサユニット13からトリガ装置50にプログラム更新信号の受信を完了したことを示す受信完了信号をLF通信回路17やRF通信回路18からトリガ装置50に送信してもよく、受信完了信号を送信する前後でRF通信回路18が休止状態に制御されてもよい。
【0058】
・タイヤセンサユニット13において、プログラムの更新自体が終了したことを示すプログラム更新終了信号がLF通信回路17やRF通信回路18から送信されてもよい。
・例えば、全てのプログラム更新信号の受信が完了しなくても、プログラムの更新自体を開始してもよい。
【0059】
・上記実施形態における終了条件に限定されることなく、終了条件の少なくとも何れかが規定されていれもよい。また、例えば、プログラム更新開始信号を受信してから所定時間が経過したときなど、別の終了条件が規定されていてもよく、終了条件が規定されていなくても問題ない。
【0060】
・タイヤセンサユニット13において、LF通信回路17、RF通信回路18の少なくとも何れかにおいて、送信機能を備えなくてもよい。
・タイヤセンサユニット13において、複数種類の通信方式において用いる信号の周波数帯域に限定されることなく、低周波数帯域の低周波信号と、低周波信号よりも高消費電力で待ち受け可能な高周波数帯域の高周波信号とが送信可能であればよい。
【0061】
・タイヤセンサユニット13から受信機ユニット31に送信される信号が、RF通信回路18ではなく、LF通信回路17から送信される信号であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。
【0062】
・例えば、タイヤセンサユニット13から受信機ユニット31に送信信号を送信しないときやプログラムの更新を行わないとき以外に、RF通信回路18が休止状態に制御されてもよい。また、LF通信回路17から受信機ユニット31に信号を送信するように構成した場合、タイヤセンサユニット13から受信機ユニット31に送信信号を送信するときであっても、RF通信回路18が休止状態に制御されてもよい。つまり、少なくともプログラムの更新を行わない通常時において、休止状態に制御可能であればよく、プログラムの更新を開始するときに、待受状態に制御されればよい。
【0063】
・タイヤセンサユニット13においてプログラム更新開始信号を受信した場合においてRF通信回路18を待受状態に制御するときに、そのRF通信回路18が休止状態であるか否かを判定しても判定しなくてもよい。また、終了条件が成立した場合においてRF通信回路18を休止状態に制御するときに、そのRF通信回路18が待受状態であるか否かを判定しても判定しなくてもよい。
【0064】
・例えば、RF通信回路18からプログラム更新信号を受信しているときなど、所定条件が成立した場合にLF通信回路17を休止状態に制御してもよい。
・タイヤ空気圧が閾値よりも低下したときに、タイヤ空気圧が異常であると判定したが、これに限らず、例えば、タイヤ空気圧の変化量が閾値よりも大きいときに、タイヤ空気圧が異常であると判定してもよく、これらの組み合わせであってもよい。
【0065】
・タイヤ内温度が閾値よりも上昇したときに、タイヤ内温度が異常であると判定したが、これに限らず、例えば、タイヤ内温度の変化量が閾値よりも大きいときに、タイヤ内温度が異常であると判定してもよく、これらの組み合わせであってもよい。
【0066】
・タイヤ空気圧とタイヤ内温度との何れか一方を、タイヤ6についての状態として検知してもよく、タイヤ空気圧やタイヤ内温度以外を検知してもよい。例えば、タイヤ6の摩耗、異常振動、センサユニットコントローラ14自体の異常、圧力センサ15自体の異常、温度センサ16自体の異常、電池20の電圧低下などが検出され、送信信号が送信されてもよく、これらの組み合わせであってもよい。
【0067】
・タイヤセンサユニット13において、タイヤ6についての状態が正常であるか異常であるかを判定しなくてもよい。つまり、タイヤセンサユニット13としては、タイヤ6についての状態を検知し、検知結果に関する信号が出力されればよい。
【0068】
・例えば、タイヤセンサユニット13がタイヤ6のトレッド部の内周面に取り付けられてもよい。これによって、タイヤ6固有の識別情報が記憶されることによって、例えばホイール部5とタイヤ6との組み合わせを変更するときにタイヤ6固有の識別情報を入力する手間を省くことができるなど、利便性を向上させることができる。
【0069】
・車輪1〜4のそれぞれにタイヤセンサユニット13が配設され、車輪1〜4と車体とを含む車両10にタイヤ状態監視装置が配設されていればよい。つまり、タイヤ状態監視装置としては、受信機ユニット31を含まずに、車輪1〜4のそれぞれに配設されるタイヤセンサユニット13で構成されてもよい。
【0070】
・RF通信回路18の通信対象は、車両10の車体に搭載された受信機ユニット31やトリガ装置50でなくてもよく、例えば、携帯端末や車道等の設備であってもよい。つまり、タイヤ状態監視装置としては、少なくともタイヤセンサユニット13が含まれる構成であればよい。また、タイヤセンサユニット13におけるプログラムの更新に関する信号について、トリガ装置50との通信に限らず、例えば、受信機ユニット31や携帯端末装置などとの通信により実現してもよい。
【0071】
・タイヤ状態監視装置30は、4輪の車両10におけるタイヤ6への適用に限定されるものではなく、1〜3輪、5輪以上など4輪以外の車両におけるタイヤに適用してもよい。
【0072】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ)前記終了条件は、前記第1受信部又は前記第2受信部によってプログラムの更新を停止することを示すプログラム更新停止信号が受信されたことを含むことを特徴とする。
【0073】
(ロ)前記制御部は、前記第1受信部によりプログラムの更新を開始するプログラム更新開始信号が受信されても、前記第1受信部を待受状態に継続して制御することを特徴とする。