特開 2024-88599 高周波トリガータイヤ空気圧検出システムとその喚起方法

(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】P2024088599

(43)【公開日】2024-07-02

(54)【発明の名称】高周波トリガータイヤ空気圧検出システムとその喚起方法

(51)【国際特許分類】

   B60C 23/04 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

B60C23/04 150E

B60C23/04 220A

B60C23/04 150K

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023202172

(22)【出願日】2023-11-29

(31)【優先権主張番号】111149042

(32)【優先日】2022-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＺＩＧＢＥＥ

(71)【出願人】

【識別番号】507059369

【氏名又は名称】系統電子工業股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＹＳＧＲＡＴＩＯＮ ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】５Ｆ．－１，Ｎｏ．１，Ｓｅｃ．１，Ｔｉｄｉｎｇ Ｂｌｖｄ．，Ｎｅｉｈｕ Ｄｉｓｔ．，Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ，Ｔａｉｗａｎ

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】林士堯

(57)【要約】

【課題】高周波トリガータイヤ空気圧検出システムと喚起方法を提供する。
【解決手段】車用低周波回路及び車用低周波アンテナを含まない車用ホストと、キー低周波回路及びキー低周波アンテナを含まない車用キーと、高周波無線信号によりホストとそれぞれ相互にペアリングされ、TPMS低周波回路及びTPMS低周波アンテナを含まない複数のTPMSと、を備えている。本発明に係る車用ホスト、車用キー、及びTPMSは全て低周波回路及び低周波アンテナを使用せず、各部材間の信号の送受信には高周波信号のみを使用し、従来のアンテナは種類が多過ぎて複雑であるという問題を確実に改善している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

PEPSモジュール及びECUユニットを含む車用ホストであって、前記PEPSモジュールは車のキー検出ユニットを具備し、且つ前記PEPSモジュールはホスト高周波送受信モジュール、ホストディスプレイ、及びホスト電子ロック制御モジュールに電気的に接続され、前記ECUユニットは前記ホストディスプレイ及び前記ホスト高周波送受信モジュールに電気的に接続され、前記車用ホストは車用低周波回路及び車用低周波アンテナを含まない車用ホストと、
キー保存ユニット、パワーモジュール、キー高周波送受信モジュール、及び車のキー表示装置に電気的に接続されているキーメインコントロールユニットを含む車用キーであって、前記キー高周波送受信モジュール及び前記ホスト高周波送受信モジュールは高周波無線信号により相互にペアリングされ、前記車用キーはキー低周波回路及びキー低周波アンテナを含まない車用キーと、
TPMS高周波送受信モジュールに電気的に接続されているTPMSメインコントロールユニットをそれぞれ具備している複数のTPMSであって、前記TPMS高周波送受信モジュール及び前記ホスト高周波送受信モジュールは高周波無線信号を介して相互にペアリングされ、前記TPMSはTPMS低周波回路及びTPMS低周波アンテナを含まない複数のTPMSと、を備えていることを特徴とする高周波トリガータイヤ空気圧検出システム。

【請求項2】

前記ホスト高周波送受信モジュール、前記キー高周波送受信モジュール、及び前記TPMS高周波送受信モジュールの信号伝送方式は、BLE、OOK、RFID、WI-FI、UWB、Zigbee、LPWANのうちの何れか１つであることを特徴とする請求項１に記載の高周波トリガータイヤ空気圧検出システム。

【請求項3】

前記ホスト高周波送受信モジュールは、ホスト高周波アンテナ及びホスト高周波無線周波数ユニットを備え、前記キー高周波送受信モジュールはキー高周波アンテナ及びキー高周波無線周波数ユニットを含み、前記TPMS高周波送受信モジュールはTPMS高周波アンテナ及びTPMS高周波無線周波数ユニットを具備していることを特徴とする請求項１に記載の高周波トリガータイヤ空気圧検出システム。

【請求項4】

PEPSモジュールが車のキー検出ユニットにより高周波の検出信号を定期的に発信するステップと、
ペアリングした車用キーが前記車のキー検出ユニットの検出信号の発信範囲内に進入した場合、前記車用キーがキー高周波送受信モジュールにより前記検出信号を受信し、この際、前記車用キー内のキーメインコントロールユニットが前記検出信号と車用キーのIDとを比較し、符合した場合、キー保存ユニット内部に保存されているキーを暗号化した後に高周波信号により前記車用ホストに伝送して比較し、キーの認証が認められた場合、前記車用ホストがロック解除信号命令によりホスト電子ロック制御モジュールに車のドアをロック解除させ、且つ前記ECUユニットがペアリングした各TPMSを無線高周波信号により喚起するようにホスト高周波送受信モジュールに命令し、TPMSのそれぞれが喚起された後にTPMSメインコントロールユニットは検出したデータを演算すると共にTPMS高周波送受信モジュールにより無線高周波信号を前記ホスト高周波送受信モジュールに返信し、前記車用ホストがTPMSのそれぞれが返信した信号を受信した後、ホストディスプレイによりTPMSのそれぞれが検出したデータを表示するステップと、を含むことを特徴とする高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの喚起方法。

【請求項5】

前記ホスト高周波送受信モジュール、前記キー高周波送受信モジュール、及び前記TPMS高周波送受信モジュールの信号伝送方式は、BLE、OOK、RFID、WI-FI、UWB、Zigbee 、LPWANのうちの何れか１つであることを特徴とする請求項４に記載の高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの喚起方法。

【請求項6】

前記ホスト高周波送受信モジュールはホスト高周波アンテナ及びホスト高周波無線周波数ユニットを備え、前記キー高周波送受信モジュールはキー高周波アンテナ及びキー高周波無線周波数ユニットを含み、前記TPMS高周波送受信モジュールはTPMS高周波アンテナ及びTPMS高周波無線周波数ユニットを具備していることを特徴とする請求項４に記載の高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの喚起方法。

【請求項7】

各TPMSが喚起された後に、前記TPMSメインコントロールユニットにより検出したデータを演算すると共に前記TPMS高周波送受信モジュールにより無線高周波信号を前記キー高周波送受信モジュールに返信し、前記車用キーはTPMSのそれぞれが返信した信号を受信した後にTPMSのそれぞれが検出したデータを車のキー表示装置により表示するステップを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの喚起方法。

【請求項8】

前記キーメインコントロールユニットは車のキー表示装置に電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの喚起方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高周波トリガータイヤ空気圧検出システムと喚起方法に関し、すなわち、PEPS及び高周波無線技術を結合し、車のキーを取り出さずに車を移動させる状況で車両のTPMSを喚起すると共にそのデータを表示する。

【背景技術】

【0002】

タイヤ空気圧値は車両が安全に走行できるかどうかを決める重要な数値であり、科学技術の進歩に伴って、タイヤ空気圧値検出方式も大きく進歩している。路上に出る前に手動でメインホイールを測定する方式から、現在では各種電子設備により自動的に測定すると共に監視スクリーンに伝送して表示するように進化し、利便性が大きく向上している。

【0003】

一般的には完全なタイヤ空気圧検出システムは、少なくとも各タイヤにタイヤ空気圧検出器を設置する必要があり、車両のメインシステムにはデータ監視用車用ホストを配置する必要があった。車両の走行過程ではタイヤが高速回転する状態となるため、タイヤ空気圧検出器とデータ監視用車用ホストとの間で有線伝送方式を使用するのは適切ではなく、無線方式で信号を伝送するしかなかった（図４を参照されたい）。各TPMS２００にはペアリングされるLF装置３００（LF；Low frequency）が必要であり、データ監視用車用ホスト１００及びTPMS ２００には高周波アンテナ、低周波アンテナ、高周波回路、及び低周波回路がそれぞれ配置されている。運用フローチャートでは、低周波アンテナが低周波信号を発信してTPMS ２００をトリガーし、TPMS ２００がトリガーされて覚醒した後、TPMS ２００が電圧、温度、圧力等のデータを即時読み取ると共に、高周波回路及び高周波アンテナの組み合わせを利用してこれらのデータに応答する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前述した従来のタイヤ空気圧検出システム技術では、アンテナの種類が多過ぎて複雑であった。例えば、１つのTPMSが１つの高周波アンテナ及び低周波アンテナを備えているため、４つのタイヤには４つの高周波アンテナ及び４つの低周波アンテナの計8個のアンテナを備えることになり、信号の伝送に大きな負担が掛かり、且つ使用するアンテナが多過ぎるためコストが上昇した。

【0005】

また、科学技術の発展に伴って、車のキーが車用ホストのシステムをリモートコントロールする機能を備えることが非常に普遍的になっている。多くの新型車ではウェルカムモードを備えるようになっており、キーを所有するドライバーが車両の検出範囲内に近付いただけで車両が自動的に車のドアのロックを解除し、オーナーがキーを取り出さずとも認証が完了し、車のドアを開くと共に車両が始動する。

【0006】

しかしながら、タイヤ空気圧検出器の問題と同様に、キーと車用ホストとの信号の送受信も、高周波アンテナ、低周波アンテナ、高周波回路、及び低周波回路により信号の送受信を行う必要があった。前述した問題を鑑み、従来技術では車両に無線伝送関連システムを配置する場合、アンテナの種類が多過ぎて複雑であるという問題を如何に改善するかが、現在業界で解決が待たれる問題であった。

【0007】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、高周波トリガータイヤ空気圧検出システムを提供することにある。換言すれば、本発明に係る車用ホスト、車用キー、及びTPMSにはホスト高周波送受信モジュール、キー高周波送受信モジュール、及びTPMS高周波送受信モジュールがそれぞれ配置され、且つ全て低周波回路及び低周波アンテナを使用せず、各部材間の信号の送受信には高周波信号のみを使用する。比較すると、本発明は、従来技術では車両に無線伝送関連システムを配置する場合、アンテナの種類が多過ぎて複雑であるという問題を確実に改善する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的と効果を達成するために、本発明は、高周波トリガータイヤ空気圧検出システムが提供される。本発明に係る高周波トリガータイヤ空気圧検出システムは、PEPSモジュール及びECUユニットを含む車用ホストであって、前記PEPSモジュールは車のキー検出ユニットを具備し、且つ前記PEPSモジュールはホスト高周波送受信モジュール、ホストディスプレイ、及びホスト電子ロック制御モジュールに電気的に接続され、前記ECUユニットは前記ホストディスプレイ及び前記ホスト高周波送受信モジュールに電気的に接続され、前記車用ホストは車用低周波回路及び車用低周波アンテナを含まない車用ホストと、キー保存ユニット、パワーモジュール、キー高周波送受信モジュール、及び車のキー表示装置に電気的に接続されているキーメインコントロールユニットを含む車用キーであって、前記キー高周波送受信モジュール及び前記ホスト高周波送受信モジュールは高周波無線信号により相互にペアリングされ、前記車用キーはキー低周波回路及びキー低周波アンテナを含まない車用キーと、TPMS高周波送受信モジュールに電気的に接続されているTPMSメインコントロールユニットをそれぞれ具備している複数のTPMSであって、前記TPMS高周波送受信モジュール及び前記ホスト高周波送受信モジュールは高周波無線信号を介して相互にペアリングされ、前記TPMSはTPMS低周波回路及びTPMS低周波アンテナを含まない複数のTPMSと、を備えている。

【0009】

また、上記課題を解決するために、本発明は、高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの喚起方法がさらに提供される。本発明に係る高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの喚起方法は、PEPSモジュールが車のキー検出ユニットにより高周波の検出信号を定期的に発信するステップと、ペアリングした車用キーが前記車のキー検出ユニットの検出信号の発信範囲内に進入した場合、前記車用キーがキー高周波送受信モジュールにより前記検出信号を受信し、この際、前記車用キー内のキーメインコントロールユニットが前記検出信号と車用キーのIDとを比較し、符合した場合、キー保存ユニット内部に保存されているキーを暗号化した後に高周波信号により前記車用ホストに伝送して比較し、キーの認証が認められた場合、前記車用ホストがロック解除信号命令によりホスト電子ロック制御モジュールに車のドアをロック解除させ、且つ前記ECUユニットがペアリングした各TPMSを無線高周波信号により喚起するようにホスト高周波送受信モジュールに命令し、TPMSのそれぞれが喚起された後にTPMSメインコントロールユニットは検出したデータを演算すると共にTPMS高周波送受信モジュールにより無線高周波信号を前記ホスト高周波送受信モジュールに返信し、前記車用ホストがTPMSのそれぞれが返信した信号を受信した後、ホストディスプレイによりTPMSのそれぞれが検出したデータを表示するステップと、を含む。

【0010】

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施例に係る高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの概略構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施例に係る高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの実用化を示す状況図である。

【図3】本発明の一実施例に係る高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの実用化において、タイヤ空気圧異常を示す状況図である。

【図4】従来の車両システムを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら本発明の高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に説明する部材、材料等は、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。

【0013】

本発明に係る実施の形態をより容易に理解するため、図１と図２も併せて参照する。

【0014】

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。本発明の一態様に係る高周波トリガータイヤ空気圧検出システムは、PEPSモジュール１１及びECUユニット１２を含む車用ホスト１であって、前記PEPSモジュール１１は車のキー検出ユニット１３を具備し、前記PEPSモジュール１１はホスト高周波送受信モジュール１５、ホストディスプレイ１４、及びホスト電子ロック制御モジュール１６に電気的に接続され、前記ECUユニット１２は前記ホストディスプレイ１４及び前記ホスト高周波送受信モジュール１５に電気的に接続され、前記車用ホスト１は車用低周波回路及び車用低周波アンテナを含まない車用ホスト１と、キー保存ユニット２２、パワーモジュール２３、キー高周波送受信モジュール２４、及び車のキー表示装置２５に電気的に接続されているキーメインコントロールユニット２１を含む車用キー２であって、前記キー高周波送受信モジュール２４及び前記ホスト高周波送受信モジュール１５は高周波無線信号により相互にペアリングされ、前記車用キー２はキー低周波回路及びキー低周波アンテナを含まない車用キー２と、TPMS高周波送受信モジュール３２に電気的に接続されているTPMSメインコントロールユニット３１をそれぞれ含む複数のTPMS ３であって、前記TPMS高周波送受信モジュール３２及び前記ホスト高周波送受信モジュール１５は高周波無線信号により相互にペアリングされ、前記TPMSはTPMS低周波回路及びTPMS低周波アンテナを含まない複数のTPMS ３と、を備えている。

【0015】

前記ホスト高周波送受信モジュール１５、前記キー高周波送受信モジュール２４、及び前記TPMS高周波送受信モジュール３２の信号伝送方式は、BLE、OOK、RFID、WI-FI、UWB、Zigbee、LPWANのうちの何れか１つである。

【0016】

名詞の略称は、OOK（On-Off Keying）、RFID（Radio Frequency IDentification）、UWB（Ultra-wideband）、TPMS（Tire Pressure Monitoring System）、PEPS（Passive Entry and Passive Starｔ）、ECU（Eletronic Control Unit）、LPWAN（Low-Power Wide-Area Network）である。

【0017】

前記低周波は150KHz以下である。

【0018】

本実施例では、前記ホスト高周波送受信モジュール１５がホスト高周波アンテナ１５１及びホスト高周波無線周波数ユニット１５２を備え、前記キー高周波送受信モジュール２４がキー高周波アンテナ２４１及びキー高周波無線周波数ユニット２４２を含み、前記TPMS高周波送受信モジュール３２がTPMS高周波アンテナ３２１及びTPMS高周波無線周波数ユニット３２２を具備している例である。

【0019】

続いて、本発明の高周波トリガータイヤ空気圧検出システムの喚起方法の実施形態について具体的に説明する。この喚起方法は、PEPSモジュール１１が車のキー検出ユニット１３により高周波の検出信号を定期的に発信するステップと、ペアリングした車用キー２が前記車のキー検出ユニット１３の検出信号発信範囲内に進入した場合、前記車用キー２がキー高周波送受信モジュール２４により前記検出信号を受信し、この際、前記車用キー２内のキーメインコントロールユニット２１が前記検出信号と車用キー２のIDとを比較し、符合した場合、キー保存ユニット２２内部に保存されているキーを暗号化した後に高周波信号により前記車用ホスト１に伝送して比較し、キーの認証が認められた場合、前記車用ホスト１がロック解除信号命令によりホスト電子ロック制御モジュール１６（例えば、前記車用ホスト１がPEPSモジュール１１によりロック解除信号命令をホスト電子ロック制御モジュール１６に発信する）に車のドアをロック解除させ、且つECUユニット１２がペアリングした各TPMS ３を無線高周波信号により喚起するようにホスト高周波送受信モジュール１５に命令し、TPMS ３のそれぞれが喚起された後にTPMSメインコントロールユニット３１は検出したデータを演算すると共にTPMS高周波送受信モジュール３２により無線高周波信号を前記ホスト高周波送受信モジュール１５（前記キー高周波送受信モジュール２４）に返信し、前記車用ホスト１（車用キー２）がTPMS ３のそれぞれが返信した信号を受信した後、ホストディスプレイ１４（車のキー表示装置２５）によりTPMS ３のそれぞれが検出したデータを表示するステップと、を含む。

【0020】

以上の内容を総合すると、本発明に係る車用ホスト１、車用キー２、及びTPMS ３にはホスト高周波送受信モジュール１５、キー高周波送受信モジュール２４、及びTPMS高周波送受信モジュール３２がそれぞれ配置され、且つ全て低周波回路及び低周波アンテナを使用せず、各部材間の信号の送受信には高周波信号のみを使用している。比較すると、本発明は、従来技術では車両に無線伝送関連システムを配置する場合、アンテナの種類が多過ぎて複雑であるという問題を確実に改善している。本発明は車用ホスト１において１組の低周波アンテナ及び回路の配置を省略し、車用キー２も同様に１組の低周波アンテナ及び回路の配置を省略している。TPMS ３は一般的に４つ使用するが、４組の低周波アンテナ及び回路の配置を省略している。すなわち、本発明は従来の製品と比較すると、６組の低周波アンテナ及び回路の配置を少なくとも省略し、低コストの関連部材を有し、低周波アンテナ及び低周波回路の製造及び組み立てにかかるコストを節約している（図３を参照されたい）。本発明はPEPSを組み合わせ、車を始動または移動させずともタイヤ空気圧値に異常があるかどうかを知ることができる。大部分の従来技術では、車を移動させなければタイヤ空気圧値を送信できないという問題があり、車を移動させた後にタイヤ空気圧値に異常が発見されるというのは非常に危険であるため、これを克服する。図３に示す如く、車を移動する前にタイヤ内部のタイヤ空気圧が不足し、パンクしている場合は、タイヤが回転する際にタイヤがホイールを効果的に保護できなくなり、フレームが損傷して変形するため、車を始動または移動させずともタイヤ空気圧値に異常があるかどうかを知ることができる効果は非常に有用である。

【0021】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0022】

１ 車用ホスト
１１ PEPSモジュール
１２ ECUユニット
１３ 車のキー検出ユニット
１４ ホストディスプレイ
１５ ホスト高周波送受信モジュール
１５ ホスト高周波アンテナ
１５２ ホスト高周波無線周波数ユニット
１６ ホスト電子ロック制御モジュール
２ 車用キー
２１ キーメインコントロールユニット
２２ キー保存ユニット
２３ パワーモジュール
２４ キー高周波送受信モジュール
２４１ キー高周波アンテナ
２４２ キー高周波無線周波数ユニット
２５ 車のキー表示装置
３ TPMS
３１ TPMSメインコントロールユニット
３２ TPMS高周波送受信モジュール
３２１ TPMS高周波アンテナ
３２２ TPMS高周波無線周波数ユニット
１００ 車用ホスト
２００ TPMS
３００ LF装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】