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特開2023-163959タイヤオートロケーションシステム及びタイヤオートロケーション方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023163959
(43)【公開日】2023-11-10
(54)【発明の名称】タイヤオートロケーションシステム及びタイヤオートロケーション方法
(51)【国際特許分類】
   B60C 23/04 20060101AFI20231102BHJP
【FI】
B60C23/04 140D
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022075214
(22)【出願日】2022-04-28
(71)【出願人】
【識別番号】000003551
【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】武智 和洋
(72)【発明者】
【氏名】柴田 泰宏
(57)【要約】
【課題】タイヤオートロケーションの判定精度を向上できるタイヤオートロケーションシステム及びタイヤオートロケーション方法を提供する。
【解決手段】第1処理部28は、車両2のカーブ走行時に、車体5に設けられたイニシエータ6から位置判定のトリガ電波Strを複数のタイヤ通信機4に送信することにより、タイヤ3と同期回転する加速度検出部11の出力を用いたピーク検出を、各々のタイヤ通信機4に実行させる。第2処理部29は、タイヤ通信機4においてトリガ電波Strの受信とピーク検出のタイミングとに基づき計測された計測情報Skを、タイヤ通信機4の各々から無線によって取得する。第3処理部30は、タイヤ通信機4の各々から取得した計測情報Skを、左右輪及び前後輪の少なくとも一方の走行軌道の違いに基づく値の大小関係によって分類することにより、タイヤ通信機4の各々がどのタイヤ3に取り付けられているのかを判定する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の各々のタイヤに取り付けられたタイヤ通信機から前記タイヤの空気圧情報を送信させ、前記空気圧情報を車体の受信機で受信して前記タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに使用されるタイヤオートロケーションシステムであって、
前記車両のカーブ走行時に、前記車体に設けられたイニシエータから位置判定のトリガ電波を複数の前記タイヤ通信機に送信することにより、前記タイヤと同期回転する加速度検出部の出力を用いたピーク検出を、各々の前記タイヤ通信機に実行させる第1処理部と、
前記タイヤ通信機において前記トリガ電波の受信と前記ピーク検出のタイミングとに基づき計測された計測情報を、前記タイヤ通信機の各々から無線によって取得する第2処理部と、
前記タイヤ通信機の各々から取得した前記計測情報を、左右輪及び前後輪の少なくとも一方の走行軌道の違いに基づく値の大小関係によって分類することにより、前記タイヤ通信機の各々がどの前記タイヤに取り付けられているのかを判定する第3処理部と
を備えるタイヤオートロケーションシステム。
【請求項2】
前記計測情報は、ピーク回数検出を開始してからピークを規定回数検出するまでに要した時間を表す測定値を含む
請求項1に記載のタイヤオートロケーションシステム。
【請求項3】
前記第3処理部は、前記測定値に基づいてタイヤ1回転あたりの周期を求める演算を複数の前記タイヤ通信機ごとに行い、前記タイヤ通信機ごとに求まる前記周期の大小関係から、前記タイヤ通信機の各々がどの前記タイヤに取り付けられているのかの判定を実行する
請求項2に記載のタイヤオートロケーションシステム。
【請求項4】
前記イニシエータから各タイヤ通信機に前記トリガ電波を送信すること、前記各タイヤ通信機にピーク回数検出を実行させて前記計測情報を前記受信機に送信させること、及び、前記計測情報から前記各タイヤ通信機の前記周期の大小関係を確認すること、を含む一連の処理は、複数回実行され、
前記第3処理部は、前記周期の大小関係の複数組み合わせのうち、大小関係が合う数が多い組み合わせに基づき、前記タイヤ通信機の各々がどの前記タイヤに取り付けられているのかの判定を実行する
請求項3に記載のタイヤオートロケーションシステム。
【請求項5】
前記タイヤ通信機の各々は、他の前記タイヤ通信機に対して時間差をつけて前記計測情報を前記車体に送信する
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のタイヤオートロケーションシステム。
【請求項6】
車両の各々のタイヤに取り付けられたタイヤ通信機から前記タイヤの空気圧情報を送信させ、前記空気圧情報を車体の受信機で受信して前記タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに使用されるタイヤオートロケーション方法であって、
前記車両のカーブ走行時に、前記車体に設けられたイニシエータから位置判定のトリガ電波を複数の前記タイヤ通信機に送信することにより、前記タイヤと同期回転する加速度検出部の出力を用いたピーク検出を、各々の前記タイヤ通信機に実行させることと、
前記タイヤ通信機において前記トリガ電波の受信と前記ピーク検出のタイミングとに基づき計測された計測情報を、前記タイヤ通信機の各々から無線によって取得することと、
前記タイヤ通信機の各々から取得した前記計測情報を、左右輪及び前後輪の少なくとも一方の走行軌道の違いに基づく値の大小関係によって分類することにより、前記タイヤ通信機の各々がどの前記タイヤに取り付けられているのかを判定することと
を前記タイヤ空気圧監視システムに実行させるタイヤオートロケーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、TPMS(Tire Pressure Monitoring System)に使用されるタイヤオートロケーションシステム及びタイヤオートロケーション方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1に開示されるように、タイヤ空気圧監視システムにおいて、車両の左右タイヤのどちらに、どの検出装置が取り付いているのかを判定するタイヤオートロケーションシステムが周知である。検出装置は、タイヤの空気圧を検出して空気圧情報を車体に送信する通信機である。検出装置は、タイヤと同期回転するように各々のタイヤに取り付け固定されている。
【0003】
特許文献1の場合、検出装置は、内蔵した加速度センサの出力に基づき、タイヤ1回転の時間(タイヤ回転速度)を検出可能となっている。検出装置は、タイヤの回転を検出したとき、加速度センサによって測定したタイヤ1回転の時間(タイヤ回転速度)のデータを、車両のタイヤ圧監視装置に周期的に送信する。タイヤ圧監視装置は、タイヤ1回転の時間が所定値以上大きい場合、検出装置を外輪側のものと判定する。タイヤ圧監視装置は、タイヤ1回転の時間が所定値以上小さい場合、検出装置を内輪側のものと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005-147709号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1の場合、タイヤ1回転の時間の計測タイミングを揃えることができないため、タイヤオートロケーションを精度よく実行できない課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するタイヤオートロケーションシステムは、車両の各々のタイヤに取り付けられたタイヤ通信機から前記タイヤの空気圧情報を送信させ、前記空気圧情報を車体の受信機で受信して前記タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに使用される構成であって、前記車両のカーブ走行時に、前記車体に設けられたイニシエータから位置判定のトリガ電波を複数の前記タイヤ通信機に送信することにより、前記タイヤと同期回転する加速度検出部の出力を用いたピーク検出を、各々の前記タイヤ通信機に実行させる第1処理部と、前記タイヤ通信機において前記トリガ電波の受信と前記ピーク検出のタイミングとに基づき計測された計測情報を、前記タイヤ通信機の各々から無線によって取得する第2処理部と、前記タイヤ通信機の各々から取得した前記計測情報を、左右輪及び前後輪の少なくとも一方の走行軌道の違いに基づく値の大小関係によって分類することにより、前記タイヤ通信機の各々がどの前記タイヤに取り付けられているのかを判定する第3処理部とを備える。
【0007】
前記課題を解決するタイヤオートロケーション方法は、車両の各々のタイヤに取り付けられたタイヤ通信機から前記タイヤの空気圧情報を送信させ、前記空気圧情報を車体の受信機で受信して前記タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに使用される方法であって、前記車両のカーブ走行時に、前記車体に設けられたイニシエータから位置判定のトリガ電波を複数の前記タイヤ通信機に送信することにより、前記タイヤと同期回転する加速度検出部の出力を用いたピーク検出を、各々の前記タイヤ通信機に実行させることと、前記タイヤ通信機において前記トリガ電波の受信と前記ピーク検出のタイミングとに基づき計測された計測情報を、前記タイヤ通信機の各々から無線によって取得することと、前記タイヤ通信機の各々から取得した前記計測情報を、左右輪及び前後輪の少なくとも一方の走行軌道の違いに基づく値の大小関係によって分類することにより、前記タイヤ通信機の各々がどの前記タイヤに取り付けられているのかを判定することとを、前記タイヤ空気圧監視システムに実行させる。
【発明の効果】
【0008】
本発明は、タイヤオートロケーションの判定精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】一実施形態のタイヤオートロケーションシステムの構成図である。
図2】イニシエータの通信エリア図である。
図3】タイヤ通信機が有する加速度検出部の出力波形図である。
図4】タイヤ及びタイヤ通信機の対応付けを判定するときのタイミングチャートである。
図5】カーブ走行時の車両の走行軌跡を示す具体図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の一実施形態を説明する。
(タイヤ空気圧監視システム1の概説)
図1に示すように、車両2は、タイヤ3の各々の空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)1を備える。タイヤ空気圧監視システム1は、タイヤ3において空気圧を計測して空気圧情報Sprを無線によって送信するタイヤ通信機4を備える。本例のタイヤ空気圧監視システム1は、規定のタイミングでタイヤ通信機4が自ら空気圧情報Sprを送信する方式、又は、車体5に設けられたイニシエータ6の電波に応答して空気圧情報Sprを送信する方式のいずれでもよい。
【0011】
タイヤ通信機4は、各タイヤ3に取り付けられている。タイヤ通信機4は、例えば、タイヤ3の内部に埋め込まれたタイヤマウントセンサ、又は、タイヤ栓に取り付けられたタイヤバルブである。
【0012】
タイヤ通信機4は、タイヤ通信機4の作動を制御する通信機制御部9を備える。通信機制御部9には、タイヤ通信機4の各々に付与された固有のIDである通信機IDがメモリ(図示略)に書き込まれている。
【0013】
タイヤ通信機4は、タイヤ3の空気圧を検出する圧力検出部10と、タイヤ通信機4に発生する加速度(例えば、重力加速度)を検出する加速度検出部11とを備える。圧力検出部10は、例えば、圧力センサである。加速度検出部11は、例えば、加速度センサ(Gセンサ)である。通信機制御部9は、圧力検出部10及び加速度検出部11から信号を入力する。
【0014】
タイヤ通信機4は、通信を実行するアンテナ12を備える。アンテナ12は、例えば、電波受信を実行する受信アンテナ12aと、電波送信を実行する送信アンテナ12bとを備える。受信アンテナ12aは、例えば、LF(Low Frequency)帯の電波を受信する。送信アンテナ12bは、例えば、UHF(Ultra High Frequency)帯の電波を送信する。通信機制御部9は、受信アンテナ12a及び送信アンテナ12bを介して、無線通信を実行する。
【0015】
タイヤ通信機4は、所定タイミングのとき、空気圧情報Sprを送信アンテナ12bから送信する。空気圧情報Sprは、例えば、圧力検出部10によって検出された圧力情報と、通信機制御部9のメモリに登録された通信機IDとを含む。タイヤ通信機4は、例えば、所定のタイミングのとき、又は、イニシエータ6から電波送信の指示を受信したとき、空気圧情報Sprを送信する。
【0016】
タイヤ空気圧監視システム1は、タイヤ通信機4から送信された空気圧情報Sprを受信して各タイヤ3の空気圧を監視する受信機14を車体5に備える。受信機14は、タイヤ通信機4から送信される空気圧情報Sprを受信するアンテナ15と、受信した空気圧情報Sprに基づきタイヤ3の空気圧を監視する監視制御部16とを備える。監視制御部16のメモリ17には、通信機IDとタイヤ位置とが紐付けて登録されている。すなわち、どの通信機IDがどの取付位置のタイヤ3と対応しているのかがメモリ17に登録されている。アンテナ15は、例えば、UHF帯の電波を受信する。
【0017】
監視制御部16は、タイヤ通信機4から送信された空気圧情報Sprをアンテナ15で受信すると、空気圧情報Sprに含まれる通信機IDを確認する。監視制御部16は、通信機IDがメモリ17に登録されていれば、同一電波内に含まれる空気圧情報Sprを確認する。監視制御部16は、タイヤ空気圧が閾値以下であれば、タイヤ空気圧が低圧である旨を、タイヤ位置を対応付けて表示部18に表示する。監視制御部16は、この空気圧確認を、受信する空気圧情報Sprごとに実行することにより、各タイヤ3の空気圧の異常有無を運転者に通知する。
【0018】
(車両2の一例)
図2に示すように、車両2は、例えば、荷の運搬車21である。運搬車21は、例えば、トラックやトレーラーなどである。運搬車21は、運転席及び走行駆動源を有する駆動部22と、駆動部22によって牽引される貨物部23とを有する。
【0019】
車両2は、軸両端にタイヤ3が取り付けられた複数の車軸24を有する。本例の車軸24は、例えば、駆動部22に1本設けられるとともに、貨物部23に複数設けられている。本例の車軸24は、ハンドル操作に追従するように駆動部22に設けられた第1車軸24aと、貨物部23に設けられた第2車軸24b、第3車軸24c、第4車軸24d、及び第5車軸24eとを含む。第1車軸24a及び第2車軸24bは、軸両端に各々1つずつタイヤ3が取り付けられている。第3車軸24c~第5車軸24eは、軸両端に各々2つずつタイヤ3が取り付けられている。
【0020】
(タイヤオートロケーションシステム27の概説)
図1に示す通り、タイヤ空気圧監視システム1は、通信機IDとタイヤ位置との紐付けを自動で登録する機能(タイヤオートロケーションシステム27)を備える。本例のタイヤオートロケーションシステム27は、車両2がカーブ走行するときに、タイヤ通信機4の各々がどのタイヤ3に取り付けられているのかを、自動で登録する。
【0021】
図3に示すように、加速度検出部11は、タイヤ3の回転位置に応じた重力加速度を検出する。具体的には、加速度検出部11は、タイヤ1回転を1周期とする三角関数状(例えば、正弦波状)の加速度データDgを出力する。加速度データDgは、例えば、重力依存度成分として「-1G~+1G」の範囲内の1値をとる。加速度データDgは、タイヤ回転経路の頂点(同図において時計でいう12時の点)に位置する度に、ピーク値である「-1G」を検出する。
【0022】
図2に示す通り、イニシエータ6は、前後に並ぶ車軸24の組に対して電波を送信する位置に配置されている。本例のイニシエータ6は、第1車軸24a及び第2車軸24bの各タイヤ3に取り付いたタイヤ通信機4に電波を送信する第1イニシエータ6aと、第3車軸24c~第5車軸24eの各タイヤ3に取り付いたタイヤ通信機4に電波を送信する第2イニシエータ6bとを有する。イニシエータ6は、例えば、LF帯の電波を送信することにより、対象とするタイヤ通信機4に電波が届く通信エリアEを形成する。
【0023】
第1イニシエータ6aは、第1車軸24a及び第2車軸24bに取付くタイヤ3に電波が届く通信エリアEaを形成する。具体的には、第1イニシエータ6aは、第1車軸右側タイヤ3a、第1車軸左側タイヤ3b、第2車軸右側タイヤ3c、及び第2車軸左側タイヤ3dに電波が届く通信エリアEaを形成する。
【0024】
第2イニシエータ6bは、第3車軸24c~第5車軸24eに取付くタイヤ3に電波が届く通信エリアEbを形成する。具体的には、第2イニシエータ6bは、第3車軸右側ダブルタイヤ3e、第3車軸左側ダブルタイヤ3f、第4車軸右側ダブルタイヤ3g、第4車軸左側ダブルタイヤ3h、第5車軸右側ダブルタイヤ3i、及び第5車軸左側ダブルタイヤ3jに電波が届く通信エリアEbを形成する。
【0025】
図1に示す通り、タイヤオートロケーションシステム27は、イニシエータ6から位置判定のトリガ電波Strをタイヤ通信機4に送信してタイヤオートロケーションの動作を実行させる第1処理部28を備える。第1処理部28は、受信機14の監視制御部16に設けられている。第1処理部28は、車両2のカーブ走行時に、車体5に設けられたイニシエータ6から位置判定のトリガ電波Strを複数のタイヤ通信機4に送信することにより、タイヤ3と同期回転する加速度検出部11の出力を用いたピーク検出を、各々のタイヤ通信機4に実行させる。
【0026】
第1処理部28は、第1イニシエータ6aから、第1車軸24a及び第2車軸24bに取付くタイヤ3の各タイヤ通信機4に対してトリガ電波Strを送信する。第1処理部28は、第2イニシエータ6bから、第3車軸24c~第5車軸24eに取付くタイヤ3の各タイヤ通信機4に対してトリガ電波Strを送信する。第1イニシエータ6aから送信されるトリガ電波Str、及び第2イニシエータ6bから送信されるトリガ電波Strは、同時に送信されてもよいし、時間差を付けて送信されてもよい。
【0027】
図4に示すように、タイヤ通信機4は、トリガ電波Strを受信アンテナ12aで受信すると、回転のピーク検出を実行する。具体的には、タイヤ通信機4は、タイヤ3が所定の回転位置をとるときにトリガ電波Strを受信するとともに、トリガ電波Strを受信してから時間「T1」後に最初のピークを検出する。そして、タイヤ通信機4は、最初のピークを検出した後、ピーク回数検出を開始する。タイヤ通信機4は、例えば、ピーク回数検出を開始してからピークを規定回数検出するまでに要した時間を表す測定値Txを計測する。
【0028】
タイヤ通信機4は、計測が完了すると、その計測情報Skを受信機14に対して送信する。計測情報Skは、例えば、UHF帯の電波によってタイヤ通信機4から送信される。計測情報Skは、タイヤ通信機4においてトリガ電波Strの受信とピーク検出のタイミングとに基づき計測された情報である。具体的には、計測情報Skは、タイヤ通信機4において測定された測定値Txと、タイヤ通信機4に登録された通信機IDと、を含む情報である。
【0029】
図1に示す通り、タイヤオートロケーションシステム27は、タイヤ通信機4において計測された計測情報Skをタイヤ通信機4の各々から取得する第2処理部29を備える。第2処理部29は、受信機14の監視制御部16に設けられている。第2処理部29は、例えば、タイヤ通信機4から送信された計測情報Skを受信機14のアンテナ15で受信した場合に、これを取り込む。第2処理部29は、車両2に複数存在するタイヤ通信機4の各々から計測情報Skを取得する。
【0030】
タイヤオートロケーションシステム27は、タイヤ通信機4がどのタイヤ3に取り付いているのかを判定する第3処理部30を備える。第3処理部30は、受信機14の監視制御部16に設けられている。第3処理部30は、タイヤ通信機4の各々から取得した計測情報Skを、カーブ走行時の左右輪及び前後輪の少なくとも一方の走行軌道L(図5に図示)の違いに基づく値の大小関係によって分類することにより、タイヤ通信機4の各々がどのタイヤ3に取り付けられているのかを判定する。
【0031】
(実施形態の作用)
次に、本実施形態のタイヤオートロケーションシステム27(タイヤオートロケーション方法)の作用について説明する。
【0032】
図4に示す通り、受信機14は、車両2の操舵量を検出する舵角センサ(図示略)から舵角情報Dstを逐次入力する。操舵センサは、例えば、ハンドルと一体回転するステアリングシャフトの回転量を検出するセンサである。受信機14は、舵角情報Dstに基づき、車両2がカーブ走行したと判断したとき、タイヤオートロケーションを開始する(時刻t1)。なお、タイヤオートロケーションは、例えば、カーブ走行が一定速度となったときに開始されるとよい。
【0033】
タイヤオートロケーションが開始されると、第1処理部28は、まず、各タイヤ3に取付くタイヤ通信機4の通信機IDを収集するためにID提供要求Sofをイニシエータ6から送信する(時刻t2)。通信機IDを収集するのは、各タイヤ通信機4において各々個別のディレイ時間Tdを指定するためである。第1処理部28は、第1車軸24a及び第2車軸24bのタイヤ群に対し、第1イニシエータ6aからID提供要求Sofを送信するとともに、第3車軸24c~第5車軸24eのタイヤ群に対し、第2イニシエータ6bからID提供要求Sofを送信する。ID提供要求Sofは、例えば、タイヤ通信機4に対して通信機IDの提供を指示するビット信号を含んだLF帯の信号である。
【0034】
タイヤ通信機4の各々は、ID提供要求Sofを受信アンテナ12aで受信すると、自身に登録されている通信機IDを、送信アンテナ12bから受信機14に向けて送信する(時刻t3)。なお、各タイヤ通信機4は、通信機IDを送信するとき、信号が干渉しないように時間差をつけて送信するとよい。この時間差は、予め設定された規定値、又はランダム値のいずれでもよい。そして、受信機14は、タイヤ通信機4の各々から送信された通信機IDをアンテナ15で受信する。これにより、第1処理部28は、全てのタイヤ通信機4の通信機IDを取得する。
【0035】
第1処理部28は、通信機IDの収集後、イニシエータ6から位置判定のトリガ電波Strを送信する(時刻t4)。トリガ電波Strは、例えば、タイヤ通信機4に対して測定値Txの計測を開始させる指示と、測定した計測情報Skを送信するときの待ち時間を表すディレイ情報とを含む。ディレイ情報は、例えば、どの通信機IDをどれだけの待ち時間とするのかを指定した情報である。本例のトリガ電波Strは、第1イニシエータ6a及び第2イニシエータ6bの各々から、組をなすタイヤ通信機4に向けて送信される。
【0036】
タイヤ通信機4は、トリガ電波Strを受信アンテナ12aで受信すると、例えば、自身のタイマを使用するなどして、時間計測を開始する。すなわち、タイヤ通信機4は、時間計測の開始とともに、加速度検出部11の加速度データDgの監視を開始する。そして、タイヤ通信機4は、加速度検出部11の加速度データDgが「-1」となったときを、重力加速度のピークとして検出する。図4の場合、トリガ電波Strを受信してから時間「T1」の経過後に、最初のピークが検出される(時刻t5)。
【0037】
タイヤ通信機4は、最初のピークを検出すると、ピーク回数検出を開始する。タイヤ通信機4は、ピーク回数検出の開始後、ピーク回数検出を開始してからピークを規定回数検出するまでに要した時間、すなわち、測定値Txを計測する(時刻t6)。図4の場合、タイヤ通信機4は、3回分のピーク検出に要する測定値Txの計測を実行する。例えば、タイヤ通信機4は、最初のピークを検出したタイミングでスタートさせたタイマによって、測定値Txを計測する。
【0038】
なお、ピーク検出回数(タイヤ回転回数)は、タイヤオートロケーションシステム27において予め決められた値として設定されている。このピーク検出回数は、タイヤ通信機4及び受信機14の両者とも把握している。本例は、例えば、ピーク検出の回数が「3回」に設定されている。
【0039】
タイヤ通信機4は、測定値Txの計測後、測定値Txの情報を、計測情報Skとして送信アンテナ12bから受信機14に送信する(時刻t7)。なお、タイヤ通信機4は、トリガ電波Str内のディレイ情報によって指定されたディレイ時間Tdを経て、計測情報Skを送信する。本例の計測情報Skは、測定値Tx及び通信機IDを含む。計測情報Skは、タイヤ通信機4からUHF帯の電波によって送信される。
【0040】
タイヤ通信機4の各々は、トリガ電波Strを受信したことを契機に、前述の測定値Txの計測、及び、計測情報Skの送信を実行する。よって、受信機14は、各タイヤ3に取り付けられたタイヤ通信機4から計測情報Skを受信する。また、各計測情報Skは、ディレイ時間Tdをつけて送信されるため、他のタイヤ通信機4から送信された計測情報Skと信号衝突せずに受信機14に届く。
【0041】
受信機14が計測情報Skをアンテナ15で受信すると、第2処理部29は、この計測情報Skを取り込む。そして、第3処理部30は、第2処理部29によって取り込んだ計測情報Skに基づき、タイヤ1回転あたりの周期Trを演算する。周期Trは、例えば、計測情報Sk内の測定値Txと、定数であるピーク検出回数(タイヤ回転回数:本例は3回)とを用いて、式「Tr=Tx/ピーク検出回数」により演算される。周期Trは、例えば、タイヤ3の1回転あたりの回転時間を表す。
【0042】
図5に示すように、例えば、車両2が紙面左側にカーブ走行するとき、車体右側タイヤと車体左側との間には、走行軌道Lに内外輪差Waが生じる。図5の例では、例えば、第1車軸右側タイヤ3aと第1車軸左側タイヤ3bの間に内外輪差Wa1が生じるとともに、第2車軸右側タイヤ3cと第2車軸左側タイヤ3dとの間に内外輪差Wa2が生じる。また、カーブ走行時、車体左側の前後のタイヤ3の走行軌道Lには内輪差Wbが生じ、車体右側の前後のタイヤ3の走行軌道Lには外輪差Wcが生じる。
【0043】
このため、カーブ走行時は、車両2のデファレンシャルギヤにより、各タイヤ3が各々固有の回転数で回転することになる。よって、カーブ走行時、各タイヤ3の1回転あたりの回転時間には、差が生じる。
【0044】
そこで、本例の第3処理部30は、タイヤ通信機4ごとに演算した周期Trの大小関係、すなわち、タイヤ3の回転時間の大小関係から、タイヤ通信機4の各々がどのタイヤ3に取り付けられているのかを判定する。具体的には、図5に表された4つのタイヤ3の場合、周期Trが小→大の順に、第1車軸右側タイヤ3aの通信機ID、第2車軸右側タイヤ3cの通信機ID、第1車軸左側タイヤ3bの通信機ID、第2車軸左側タイヤ3dの通信機IDに設定する。
【0045】
以上の一連の処理は、第3車軸24c~第5車軸24eの各タイヤ通信機4に対しても実行される。これにより、第3車軸24c~第5車軸24eの左右輪に取付くタイヤ通信機4についても、どのタイヤ3に取り付けられているかの位置判定が実行される。
【0046】
なお、図4に示した時刻t4から時刻t7の一連の処理は、複数回実行されてもよい。すなわち、以下の[1]~[3]を含む一連の処理が複数回実行されてもよい。
[1]イニシエータ6から各タイヤ通信機4にトリガ電波Strを送信すること
[2]各タイヤ通信機4にピーク回数検出を実行させて計測情報Skを受信機14に送信させること
[3]計測情報Skから各タイヤ通信機4の周期Trの大小関係を確認すること
この場合、周期Trの大小関係が複数組得られる。そして、第3処理部30は、複数の組み合わせのうち、大小関係が合う数が多いものを、最終的な組み合わせとして取得する。第3処理部30は、最終的な組み合わせとして取得した周期Trの大小関係に基づき、タイヤ通信機4の各々がどのタイヤ3に取り付けられているのかを判定する。
【0047】
第3処理部30は、位置判定が確定すると、位置判定結果をメモリ17に書き込む。すなわち、第3処理部30は、タイヤ3の取付位置とタイヤ通信機4の通信機IDとの組合せをメモリ17に書き込む。以上により、タイヤオートロケーションが完了する。なお、タイヤオートロケーションの完了は、例えば、表示部18にその旨を表示するなどして運転者に通知されるとよい。
【0048】
(実施形態の効果)
上記実施形態のタイヤオートロケーションシステム27(タイヤオートロケーション方法)によれば、以下のような効果を得ることができる。
【0049】
(1)タイヤ空気圧監視システム1は、車両2の各々のタイヤ3に取り付けられたタイヤ通信機4からタイヤ3の空気圧情報Sprを送信させ、空気圧情報Sprを車体5の受信機14で受信してタイヤ3の空気圧を監視する。タイヤオートロケーションシステム27は、このタイヤ空気圧監視システム1に使用される。タイヤオートロケーションシステム27は、第1処理部28、第2処理部29、及び第3処理部30を備える。第1処理部28は、車両2のカーブ走行時に、車体5に設けられたイニシエータ6から位置判定のトリガ電波Strを複数のタイヤ通信機4に送信することにより、タイヤ3と同期回転する加速度検出部11の出力を用いたピーク検出を、各々のタイヤ通信機4に実行させる。第2処理部29は、タイヤ通信機4においてトリガ電波Strの受信とピーク検出のタイミングとに基づき計測された計測情報Skを、タイヤ通信機4の各々から無線によって取得する。第3処理部30は、タイヤ通信機4の各々から取得した計測情報Skを、左右輪及び前後輪の少なくとも一方の走行軌道Lの違いに基づく値の大小関係によって分類することにより、タイヤ通信機4の各々がどのタイヤ3に取り付けられているのかを判定する。
【0050】
本構成によれば、イニシエータ6からトリガ電波Strを各々のタイヤ通信機4に送信することにより、各々のタイヤ通信機4にピーク検出をタイミングとする計測情報Skを計測させる。そして、各タイヤ通信機4から計測情報Skを車体5側に送信して、これら計測情報Skに基づきタイヤ通信機4のタイヤオートロケーションを実行する。このように、本構成の場合、トリガ電波Strの受信とピーク検出のタイミングとを用いて計測タイミングが揃えられた計測情報Skを用いて、どのタイヤ通信機4がどのタイヤ3に取り付いているのかを判定する。よって、タイヤオートロケーションの判定精度を向上できる。
【0051】
(2)計測情報Skは、ピーク回数検出を開始してからピークを規定回数検出するまでに要した時間を表す測定値Txを含む。この構成によれば、タイヤ通信機4のタイヤオートロケーションに際し、タイヤ通信機4がトリガ電波Strを受信してからピーク回数検出を開始するまでに要した時間を計測するだけで済む。よって、タイヤ通信機4の電源の省電力化に寄与する。
【0052】
(3)第3処理部30は、測定値Txに基づいてタイヤ1回転あたりの周期Trを求める演算を複数のタイヤ通信機4ごとに行い、タイヤ通信機4ごとに求まる周期Trの大小関係から、タイヤ通信機4の各々がどのタイヤ3に取り付けられているのかの判定を実行する。この構成によれば、測定値Txに基づき演算したタイヤ1回転あたりの周期Trを用いて、精度よくタイヤ3及びタイヤ通信機4の対応付けを判定することができる。
【0053】
(4)イニシエータ6から各タイヤ通信機4にトリガ電波Strを送信すること、各タイヤ通信機4にピーク回数検出を実行させて計測情報Skを受信機14に送信させること、及び、計測情報Skから各タイヤ通信機4の周期Trの大小関係を確認すること、を含む一連の処理は、複数回実行される。第3処理部30は、周期Trの大小関係の複数組み合わせのうち、大小関係が合う数が多い組み合わせに基づき、タイヤ通信機4の各々がどのタイヤ3に取り付けられているのかの判定を実行する。この構成によれば、周期Trの大小関係の傾向から、タイヤ3及びタイヤ通信機4の対応付けを実行することが可能となる。このため、周期Trの大小関係が突発的に変化した状況となっても、この変化に影響を受けない判定結果を得ることが可能となる。よって、タイヤ通信機4の取付位置の判定精度の向上に寄与する。
【0054】
(5)タイヤ通信機4の各々は、他のタイヤ通信機4に対して時間差(ディレイ時間Tdの差)をつけて計測情報Skを車体5に送信する。この構成によれば、各タイヤ通信機4から計測情報Skを車体5に送信する場合に、計測情報Sk同士を衝突させずに済む。
【0055】
(他の実施形態)
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、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。
【0056】
・タイヤオートロケーションシステム27は、イニシエータ6が形成する通信エリアEを調整可能なエリア調整機能を備えていてもよい。エリア調整機能は、例えば、イニシエータ6から送信した電波に対する各々のタイヤ通信機4の応答を確認することにより、イニシエータ6が形成する通信エリアEを調整することが好ましい。
【0057】
具体的には、トリガ電波Strを送信したときの前後両方のタイヤ通信機4から応答数が規定数以下の場合、通信エリアEを徐々に広げていき、前後の各タイヤ通信機4から十分な個数の応答が得られたとき、そこで調整を停止する。これにより、狭すぎたイニシエータ6の通信エリアEが広げられることにより、最適化される。なお、通信エリアEの調整は、タイヤオートロケーション時、又は非タイヤオートロケーション時のいずれで実行されてもよい。
【0058】
・ディレイ時間Tdは、イニシエータ6からタイヤ通信機4に指示されることに限定されない。例えば、ディレイ時間Tdは、ランダム値でもよい。
・ピークは、タイヤ回転方向の最上点(時計でいう12時の位置)に限定されない。例えば、ピークは、タイヤ回転方向の最下点(時計でいう6時の位置)でもよいし、これ以外の他の規定位置でもよい。
【0059】
・イニシエータ6は、前後車軸の左側輪用と前後車軸の右側輪用とで、各々個別に配置されてもよい。この場合、イニシエータ6の電波が前後車軸の左右両輪に届かない場合であっても、これに対応することができる。
【0060】
・タイヤオートロケーションは、例えば、車両2が走行を開始した時点で実行されてもよい。或いは、タイヤオートロケーションは、走行開始後の一定時間後に実行されてもよい。
【0061】
・イニシエータ6から各タイヤ通信機4にトリガ電波Strを送信すること、各タイヤ通信機4にピーク回数検出を実行させて計測情報Skを受信機14に送信させること、及び、計測情報Skから各タイヤ通信機4の周期Trの大小関係を確認すること、を含む一連の処理は、1度のみ実行される処理としてもよい。
【0062】
・タイヤオートロケーションの判定ロジックは、内輪差Wbのみで判定するロジックとしてもよい。具体的には、左側にカーブ走行するときに、車体左側のタイヤロケーションの判定を左側輪の内輪差Wbによって実行するとともに、右側にカーブ走行するときに、車体右側のタイヤロケーションの判定を右側輪の内輪差Wbによって実行する。なお、これは、外輪差Wcのみで判定する場合、或いは、内外輪差Waのみで判定する場合も同様である。
【0063】
・空気圧情報Sprと計測情報Skとは、同一のフォーマットを使用した信号でもよい。
・車両2は、運搬車21に限定されず、例えば、乗用車やバスなどでもよい。
・第1処理部28、第2処理部29、及び第3処理部30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によって構成されてもよいし、[2]そのようなプロセッサと、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路との組み合わせによって構成されてもよい。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、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、又は指令を格納している。メモリ(コンピュータ可読媒体)は、汎用、又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。或いは、上記プロセッサを含むコンピュータに代えて、各種処理の全てを実行する1つ以上の専用のハードウェア回路によって構成された処理回路が用いられてもよい。
【0064】
・第1処理部28、第2処理部29、及び第3処理部30は、独立したプロセッサから構成されてもよいし、機能の一部分が共用のプロセッサから構築されてもよい。このように、第1処理部28、第2処理部29、及び第3処理部30は、独立した機能ブロックに限らず、1つの機能ブロックから構成されてもよいし、一部分が共用された機能ブロックから構成されてもよい。
【0065】
・本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【0066】
1…タイヤ空気圧監視システム、2…車両、3…タイヤ、4…タイヤ通信機、5…車体、6…イニシエータ、11…加速度検出部、14…受信機、27…タイヤオートロケーションシステム、28…第1処理部、29…第2処理部、30…第3処理部、Spr…空気圧情報、Str…トリガ電波、E…通信エリア、Sk…計測情報、Tx…測定値、Tr…周期、L…走行軌道。
図1
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図5