JP5339925B2 - タイヤ情報監視システム - Google Patents

Description

本発明は、自動者等の車両に用いられるタイヤの空気圧等のタイヤ情報を監視するタイヤ情報監視システムに関する。

従来、この種のものとして、自動車の各タイヤに設けられた空気圧センサで検出した各タイヤの空気圧情報を監視するタイヤ空気圧監視システムが知られている（特許文献１参照）。このタイヤ空気圧監視システムでは、各タイヤに設けられ、空気圧センサで検出した空気圧情報を無線送信する送信ユニットと、車体側に設けられ、送信ユニットから送信される空気圧情報を無線受信する受信ユニットとを有している。受信ユニットは、各送信ユニットに設けられたアンテナからの電波到達範囲に基づいて、空気圧センサが取り付けられたタイヤを特定し、当該タイヤの空気圧情報を監視している。

特開２００７−２７６６４２号公報

しかしながら、従来のタイヤ空気圧監視システムでは、電波の到達範囲は周辺環境によって変化するため、例えば、２台の自動車が並走するような場合、他車の空気圧情報を受信して、この他車の空気圧情報に基づいて自車に対して警告を行うような誤動作を引き起こすおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、他の車両からのタイヤの空気圧等のタイヤ情報と区別して、確実に自車のタイヤ情報を監視することができるタイヤ情報監視システムを提供することを目的とする。

本発明のタイヤ情報監視システムは、車両に取り付けられた複数のタイヤにそれぞれ設けられた空気圧センサと、当該空気圧センサが検出したタイヤの空気圧情報を含む信号を送信するタイヤ側装置と、車両本体に設けられ前記タイヤ側装置から送信された空気圧情報を含む信号を受信してタイヤ情報を検出する車両側装置とを備えたタイヤ情報監視システムであって、前記タイヤ側装置は、前記車両側装置から送信された測距送信信号を受信して所定の周波数及び位相情報を含んだ測距応答信号を送り返し、前記車両側装置は、少なくとも１つのアンテナと、前記アンテナに接続され前記測距送信信号を送信すると共に前記タイヤ側装置から返信される測距応答信号を受信し、受信した測距応答信号に含まれた周波数及び前記車両側装置が送信した前記測距送信信号と当該車両側装置で受信した前記測距応答信号との位相差から前記タイヤ側装置との距離情報を測定するレーダー回路と、前記レーダー回路が測定した前記距離情報と予め記憶された前記タイヤ側装置との距離情報とに基づいて、当該タイヤ側装置又はタイヤを特定するタイヤ特定部と、を備え、前記車両側装置は、前記アンテナを含む３つのアンテナを有し、前記３つのアンテナが同一直線上に位置しないように互いに所定距離離間して設けられ、前記レーダー回路は、前記３つのアンテナから各測距送信信号を送信すると共に前記測距応答信号を受信し、前記３つのアンテナから前記タイヤ側装置までの各距離情報を測定することを特徴とする。

この構成によれば、タイヤ側装置から返信される測距応答信号の周波数及び位相情報から測定した距離情報に基づいて、空気圧情報を送信したタイヤ側装置又はタイヤを特定することができるので、明らかに距離が異なる他車の空気圧情報を受信して誤動作することを防止できる。したがって、２台の車両が並走するような場合であっても、他車の空気圧情報に基づいて自車に対して警告を行うような誤動作を引き起こすことがない。また、これにより、車両に対する車両側装置の取付位置に関わらず、自車のタイヤに設けられたタイヤ側装置との各距離と、当該タイヤ装置の各位置を測定することができ、各タイヤのタイヤ情報を正確に判別することができる。

また、前記車両側装置は、前記３つのアンテナを順番に切り替えて前記３つのアンテナから前記タイヤ側装置までの各距離情報を時分割で測定することが好ましい。

これにより、車両側装置から各タイヤ側装置までの各距離情報の測定を時分割で行うので、車両側装置と各タイヤ側装置との各距離を正確に測定でき、タイヤ情報を送信したタイヤ側装置の位置を正確に特定することができる。

本発明は、上記タイヤ情報監視システムにおいて、前記車両側装置は、前記タイヤ側装置との間の距離情報の履歴に基づいて前記タイヤの回転速度を検出し、前記タイヤ側装置は、前記タイヤの回転中心から離れた位置に設置され、前記車両側装置が検出した回転速度に応じて、前記車両側装置へ送信する空気圧情報を含んだ信号の送信頻度を可変させることを特徴とする。

この構成によれば、タイヤ側装置がタイヤの回転速度に応じて車両側装置への空気圧情報の送信頻度を可変させるので、回転速度が所定値よりも小さくなる車両停止時や低速走行時等には空気圧情報の送信頻度を下げて消費電力を抑制することができると共に、回転速度が所定値よりも大きくなる高速走行時等には空気圧情報の送信頻度を上げて空気圧の監視精度を向上させることができる。

本発明のタイヤ情報監視システムは、車両に取り付けられた複数のタイヤにそれぞれ設けられたタイヤ側装置と、車両本体に設けられた車両側装置とを備えたタイヤ情報監視システムであって、前記タイヤ側装置は、タイヤのトレッド部の内面に取り付けられ、前記車両側装置から送信された測距送信信号を受信して所定の周波数及び位相情報を含んだ測距応答信号を送り返し、前記車両側装置は、少なくとも３つのアンテナと、前記アンテナに接続され前記測距送信信号を送信すると共に前記タイヤ側装置から返信される前記測距応答信号を受信し、受信した測距応答信号に含まれた周波数及び位相情報から前記タイヤ側装置との距離情報を測定するレーダー回路と、前記レーダー回路が同一のタイヤ側装置との間で測定した複数の距離情報から当該タイヤ側装置の取り付けられているタイヤの最も高い位置と当該タイヤ側装置の最も低いとを求め、双方の位置の変化、又は双方の位置の中間位置の変化に基づいてタイヤの空気圧変化を検知する空気圧変化検知部を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、タイヤ側装置の取り付けられているタイヤの最も高い位置と最も低い位置の双方の位置の変化、又は双方の位置の中間となる中間位置の変化に基づいてタイヤの空気圧の変化を検知するので、タイヤ側装置に空気圧を検知する空気圧センサを設けなくてもタイヤ空気圧の監視が可能になり、部品点数を削減してタイヤ側装置の小型化を図ることが可能となる。

本発明のタイヤ情報監視システムは、車両に取り付けられた複数のタイヤにそれぞれ設けられたタイヤ側装置と、前記各タイヤの概ね真上又はその近傍となる車両本体の各位置にそれぞれ設けられた複数の車両側装置とを備えたタイヤ情報監視システムであって、前記各タイヤ側装置は、タイヤのトレッド部の内面に取り付けられ、前記車両側装置から送信された測距送信信号を受信して所定の周波数及び位相情報を含んだ測距応答信号を送り返し、前記各車両側装置は、アンテナと、前記アンテナに接続され前記測距送信信号を送信すると共に前記タイヤ側装置から返信される前記測距応答信号を受信し、受信した測距応答信号に含まれた周波数及び位相情報から前記タイヤ側装置との距離情報を測定するレーダー回路と、前記レーダー回路が対向するタイヤに取り付けられたタイヤ側装置との間で測定した複数の距離情報から当該タイヤ側装置の取り付けられているタイヤの最も高い位置と当該タイヤの最も低い位置とを求め、双方の位置、又は双方の位置の中間位置の変化に基づいてタイヤの空気圧変化を検知する空気圧変化検知部と、を備えたことを特徴とする。

本発明のタイヤ情報監視システムは、車両に取り付けられた複数のタイヤにそれぞれ設けられたタイヤ側装置と、車両本体に設けられた車両側装置とを備えたタイヤ情報監視システムであって、前記各タイヤ側装置は、タイヤのトレッド部の内面に取り付けられ、前記車両側装置から送信された測距送信信号を受信して所定の周波数及び位相情報を含んだ測距応答信号を送り返し、前記各車両側装置は、アンテナと、前記アンテナに接続され前記測距送信信号を送信すると共に前記タイヤ側装置から返信される前記測距応答信号を受信し、受信した測距応答信号に含まれた周波数及び位相情報から前記タイヤ側装置との距離情報を測定するレーダー回路と、前記レーダー回路が同一のタイヤ側装置との間で測定した複数の距離情報の内の最も近い距離と最も遠い距離との中間位置を求め、当該中間位置の変化に基づいてタイヤの空気圧変化を検知する空気圧変化検知部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、同一のタイヤ側装置との間で測定された複数の距離情報の内の最も近い距離と最も遠い距離との中間位置の変化に基づいてタイヤの空気圧の変化を検知するので、タイヤ側装置に空気圧を検知する空気圧センサを設けなくてもタイヤ空気圧の監視が可能になり、部品点数を削減してタイヤ側装置の小型化を図ることが可能となる。

本発明は、上記タイヤ情報監視システムにおいて、前記タイヤ側装置は、前記タイヤの回転中心から離れた位置に設けられており、前記車両側装置は、前記タイヤ側装置との間の距離情報の履歴に基づいて各タイヤの回転速度を検出し、検出した各タイヤの回転速度の差を算出することを特徴とする。

この構成によれば、各タイヤの回転速度の差を算出して監視することができ、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）に必要な車輪速センサ機能を兼用することができる。そのため、ＡＢＳ専用の車輪速センサが不要となり、専用の車輪速センサに係るコストを削減すると共に、車両重量を軽減することが可能となる。

本発明によれば、他の車両からのタイヤの空気圧等のタイヤ情報と区別して、確実に自車のタイヤ情報を監視することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ情報監視システムを示す概略図である。 本実施の形態の車両側装置の構成を示すブロック図である。 本実施の形態のレーダー回路の構成を示す回路図である。 本実施の形態のタイヤ側装置の構成を示すブロック図である。 タイヤ側装置のタイヤへの取付位置を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態の車両側装置の構成を示すブロック図である。 タイヤ側装置の取り付けられているタイヤの最も高い位置と最も低い位置とを説明するための模式図である。 本発明の第３の実施の形態の車両側装置の構成を示すブロック図である。 車両側装置の車両本体への取付位置を示す模式図である。 本実施の形態の変形例に係る車両側装置の構成を示すブロック図である。 本実施の形態の変形例に係るタイヤ情報監視システムを示す概略図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るタイヤ情報監視システムを示す概略図である。図１に示すように、タイヤ情報監視システム１０は、自動車のタイヤの空気圧を検出して車両本体側でタイヤの空気圧を監視するために用いられるものであり、車両本体１１であって各タイヤ側装置３０（３０ａ〜３０ｄ）との距離が異なるような位置に設けられた車両側装置２０と、各タイヤ１２（１２ａ〜１２ｄ）に設けられ、車両側装置２０と無線通信可能なタイヤ側装置３０と、を備えている。タイヤ情報監視システム１０は、無線信号の送受信により車両側装置２０と各タイヤ側装置３０との距離を測定してタイヤ側装置３０を特定し、各タイヤ側装置３０で検出されたタイヤ１２内の空気圧をそれぞれ監視している。本実施の形態に係るタイヤ情報監視システム１０においては、本発明を自動車に適用した場合を例に説明するが、自動車に限定されるものではなく、自動二輪車、電動式自転車等のタイヤにより路面又は軌道上を走行するものであれば、どのようなものに適用してもよい。

図２は、車両側装置２０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、車両側装置２０は、３本のアンテナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、各々対応するアンテナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃが接続された３つのレーダー回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、測距部２３と、ＣＰＵ２４と、メモリ２５と、図示していないＡＢＳシステムと、を備えている。

各アンテナ２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）は、同一直線上に位置しないように互いに所定距離離間して車両本体１１に取り付けられており、各アンテナ２１の車両本体１１への取付位置は、メモリ２５に記憶されている。各アンテナ２１は、各レーダー回路２２からの送信信号（測距送信信号）をタイヤ側装置３０に送ると共に、タイヤ側装置３０から送り返される返信信号（測距応答信号）及び空気圧情報（タイヤ情報）を含んだ信号を受信して各レーダー回路２２に送る。また、アンテナ２１は、レーダー回路２２から受けたタイヤ１２の回転速度情報を含んだ信号をタイヤ側装置３０に送信する。

各レーダー回路２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）は、各アンテナ２１から所定の周波数及び位相の送信信号を送信すると共に、タイヤ側装置３０から返信される返信信号を受信し、自装置が送信した各送信信号及び受信した各返信信号の位相差から各アンテナ２１とタイヤ側装置３０との個別の距離情報（個別距離情報）を測定し、これら各個別距離情報を測距部２３に送る。ここでは、タイヤ側装置３０が送信信号と同一周波数及び同一位相の返信信号を送り返すことを前提として説明するが、レーダー回路２２において予めタイヤ側装置３０がどのような周波数及び位相の測距信号を送り返すかを事前に知っていれば、送信信号と同一周波数及び同一位相の返信信号とする必要はない。なお、所定の周波数として、数ＭＨｚから数ＧＨｚの帯域が使用される。また、レーダー回路２２は、タイヤ側装置３０から送信される空気圧情報を含んだ信号を受信し、ＣＰＵ２４に送る。さらに、レーダー回路２２は、ＣＰＵ２４で検出したタイヤ１２の回転速度情報をアンテナ２１に送る。ここで、各レーダー回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、例えば、図３に示すような回路で構成可能である。

図３は、レーダー回路２２の構成例を示す回路構成図である。各レーダー回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃは同一の構成であるため、ここではレーダー回路２２ａを例に説明する。図３に示すレーダー回路２２ａは、所定周波数の発振信号を生成する発振器２２１と、増幅器２２２と、分割器２２３と、サーキュレータ２２４と、増幅器２２５と、混合器２２６と、検出器（ＤＥＴ）２２７と、を備えている。ＣＰＵ２４から送信信号の出力指示を受けると、発振器２２１は所定周波数で発振して送信信号を生成し、増幅器２２２はこの送信信号を所定のレベルに増幅させて分割器２２３に送る。分割器２２３は、増幅器２２２で増幅された送信信号をサーキュレータ２２４に送るとともに、分岐した同一送信信号を混合器２２６に送る。サーキュレータ２２４に送られた送信信号は、アンテナ２１ａからタイヤ側装置３０に無線送信される。アンテナ２１ａで受信したタイヤ側装置３０からの返信信号は、サーキュレータ２２４を介して増幅器２２５に送られ、所定レベルに増幅された後に混合器２２６に送られる。混合器２２６は、レーダー回路２２ａが送信した送信信号及びタイヤ側装置３０から受信した返信信号をＤＥＴ２２７に送り、ＤＥＴ２２７は送信信号及び返信信号の位相差からアンテナ２１ａとタイヤ側装置３０との個別距離情報を測定する。

図２に戻り、測距部２３は、各レーダー回路２２から送られた各アンテナ２１とタイヤ側装置３０との各個別距離情報と、メモリ２５に格納された各アンテナ２１の取付位置情報とに基づいて、例えば、三角測量方法を用いて車両１１とタイヤ側装置３０との距離情報を測定し、測定した距離情報をＣＰＵ２４及びメモリ２５に送る。この距離情報の測定は繰り返し行われてメモリ２５に格納され、測定された距離情報の履歴に基づいてタイヤ１２の回転速度検出に利用される。

ＣＰＵ２４は、測距部２３が測定した距離情報と、メモリ２５に予め記憶された各タイヤ側装置３０との距離情報とに基づいて、空気圧情報を送信したタイヤ側装置３０が設けられたタイヤ１２（又はタイヤ側装置３０）を特定するタイヤ特定部として機能する。また、ＣＰＵ２４は、車両側装置２０と各タイヤ側装置３０との無線信号の送受信（距離測定）を時分割で行うように３つのアンテナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを順番に切り替えて、レーダー回路２２の各タイヤ側装置３０への送信信号の送信タイミングを制御している。さらに、ＣＰＵ２４は、タイヤ側装置３０との距離情報の履歴から、単位時間当たりのタイヤ側装置３０の位置変化に基づいてタイヤ１２の回転速度を検出し、検出した回転速度情報をレーダー回路２２に送る。また、ＣＰＵ２４は、検出した各タイヤ１２の回転速度に基づいて、各タイヤ１２の回転速度の差を算出する。この回転速度差情報は、急ブレーキ等のブレーキ操作によりタイヤ１２がロックして滑るのを防止するＡＢＳ(Anti-lock Brake System：アンチロックブレーキシステム）に適用することも可能である。これにより、ＡＢＳに必要な車輪速センサ機能を兼用することができ、ＡＢＳ専用の車輪速センサが不要となり、専用の車輪速センサに係るコストを削減すると共に、車両重量を軽減することが可能となる。

図４は、タイヤ側装置３０の構成を示すブロック図である。タイヤ側装置３０は、タイヤ１２内に設けられており、１本のアンテナ３１と、トランスポンダ３２と、ＣＰＵ３３と、空気圧センサ３４と、を備えている。タイヤ側装置３０は、図５に示すように、タイヤ１２が回転した場合に、車両側装置２０に対するタイヤ側装置３０の位置変化が大きくなるべく、タイヤ１２のトレッド部の内面であって、且つタイヤ１２の駆動軸（中心）１３から離間した位置に取り付けられていることが好ましい。タイヤ１２の駆動軸（中心）１３から離間した位置であれば、必ずしもタイヤ１２の内面である必要はない。

図４に示すように、アンテナ３１は、車両側装置２０から送られた送信信号を受信してトランスポンダ３２に送ると共に、トランスポンダ３２から受けた返信信号を車両側装置２０に送信する。また、アンテナ３１は、車両側装置２０から送られたタイヤ１２の回転速度情報を受信してトランスポンダ３２に送ると共に、トランスポンダ３２から送られたタイヤ１２の空気圧情報を車両側装置２０に送信する。

トランスポンダ３２は、アンテナ３１から車両側装置２０から送られた送信信号を受信して、この送信信号と同一周波数かつ同一位相の返信信号を測距応答信号としてアンテナ３１に送り返す。また、トランスポンダ３２は、アンテナ３１から受けたタイヤ１２の回転速度情報をＣＰＵ３３に送ると共に、ＣＰＵ３３からの送信指示に従い空気圧センサ３４が検出した空気圧情報をアンテナ３１に送る。

空気圧センサ３４は、タイヤ１２内の空気圧を測定して、空気圧情報をＣＰＵ３３へ出力する。

ＣＰＵ３３は、トランスポンダ３２からタイヤ１２の回転速度情報を受けると、この回転速度情報に応じて空気圧センサ３４が検出した空気圧情報の車両側装置２０への送信頻度を可変制御する。ＣＰＵ３３は、例えば、車両の停止時や低速走行時等のタイヤ１２の回転速度の遅い場合には空気圧情報の送信頻度を下げる一方、車両の高速走行時等のタイヤ１２の回転速度の速い場合には空気圧情報の送信頻度を上げるように送信頻度を制御する。これにより、タイヤ１２の回転速度の遅い場合には消費電力を抑制することができ、回転速度の速い場合には車両側装置２０における空気圧の監視精度を向上させることができる。

次に、本実施の形態に係るタイヤ情報監視システム１０の動作の一例について説明する。まず、ＣＰＵ２４の送信指示に従い、各レーダー回路２２により所定周波数の送信信号が生成され、生成された各送信信号が各アンテナ２１を介してタイヤ側装置３０に無線送信される。タイヤ側装置３０において、車両側装置２０からの送信信号が受信されると、トランスポンダ３２により送信信号と同一周波数かつ同一位相の返信信号が生成され、この返信信号が車両側装置２０に送信される。車両側装置２０の各アンテナ２１がタイヤ側装置３０からの各返信信号を受信すると、各レーダー回路２１により送信した各送信信号及び受信した各返信信号の位相差に基づいて各アンテナ２１とタイヤ側装置３０との距離が個別に測定され、測距部２３によりこれら各個別距離情報に基づいて車両側装置２０とタイヤ側装置３０との距離情報が測定される。この無線信号の送受信による車両側装置２０とタイヤ側装置３０との距離測定処理は繰り返し行われ、距離情報の履歴がメモリ２５に格納される。次に、ＣＰＵ２４により、測距部２３が測定した距離情報とメモリ２５内に予め格納された距離情報とを比較してタイヤ側装置３０が自車のタイヤ１２に設けられたものであるか否かが判定され、自車のものと判定された場合には距離情報の履歴から算出したタイヤ１２の回転速度情報がタイヤ側装置３０に送られる。タイヤ側装置３０では、空気圧センサ３４で検出された空気圧情報が、受信した回転速度に応じて車両側装置２０に送られる。

このように本実施の形態のタイヤ情報監視システム１０によれば、車両側装置２０の送信信号及びタイヤ側装置３０の返信信号の位相差から測定した距離情報に基づいて空気圧情報を送信したタイヤ側装置３０が設けられたタイヤ１２又はタイヤ側装置３０を特定するので、確実に自車のタイヤの空気圧情報を監視することができる。また、自車のタイヤと特定されない、明らかに距離が異なる他の車両からの空気圧情報を受信することを防止するので、従来のように、２台の自動車が並走するような場合であっても、他車の空気圧情報に基づいて自車に対して警告を行うような誤動作を引き起こすことがない。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態に係るタイヤ情報監視システムは、上述した第１の実施の形態に係るタイヤ情報監視システムと比べて、車両側装置が各タイヤの空気圧の変化を検知する点において相違している。したがって、特に相違点についてのみ説明し、同一の構成については同一の符号を用い、繰り返しの説明を省略する。図６は、本発明の第２の実施の形態に係る車両側装置２０ａの構成を示すブロック図である。図７は、タイヤのトレッド部の内面に取り付けられたタイヤ側装置の位置を説明するための模式図である。

図６及び図７に示すように、ＣＰＵ２４ａは、測距部２３が測定した同一のタイヤ１２の複数の距離情報に基づいて、タイヤ側装置３０の取り付けられているタイヤ１２の最も高い位置Ｐ１と、タイヤ側装置３０の取り付けられているタイヤ１２の最も低い位置Ｐ２とを求め、これら双方の位置（Ｐ１及びＰ２）の変化、又は双方の位置の中間となる中間位置Ｐ３の変化に基づいてタイヤ１２の空気圧の変化を検知する空気圧変化検知部としての機能を有する。すなわち、ＣＰＵ２４ａは、タイヤ側装置３０との距離測定により、車両走行中の回転するタイヤ１２におけるタイヤ側装置３０の地面からの高さ情報を監視し、この高さ情報の変動からタイヤ１２の空気圧変化を検知する。具体的には、ＣＰＵ２４ａは、タイヤ側装置３０が地面からの距離が最も離れた位置Ｐ１と地面からの距離が最も近い位置Ｐ２とを求め、これら双方の位置Ｐ１，Ｐ２又は中間位置Ｐ３の位置が地面から所定以上の高さを示す場合にはタイヤ１２の空気圧は正常であると判断し、双方の位置Ｐ１，Ｐ２又は中間位置Ｐ３の位置が所定値以下を示す場合にはタイヤ１２の空気圧に変化があると判断する。これにより、タイヤ側装置３０の取り付けられるタイヤ１２の最も高い位置Ｐ１及び最も低い位置Ｐ２、又はその中間位置Ｐ３の変化に基づいてタイヤ１２の空気圧の変化を検知するので、タイヤ側装置３０に空気圧を検知する空気圧センサを設ける必要がなくなり、部品点数を削減してタイヤ側装置３０の小型化を図ることが可能となる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本発明の第３の実施の形態に係るタイヤ情報監視システムは、上述した第２の実施の形態に係るタイヤ情報監視システムと比べて、車両側装置が各タイヤに設けられたタイヤ側装置に対してそれぞれ設けられている点において相違している。したがって、特に相違点についてのみ説明し、同一の構成については同一の符号を用い、繰り返しの説明を省略する。図８は、本発明の第３の実施の形態に係る車両側装置２０ｂの構成を示すブロック図である。図９は、車両本体に対する車両側装置の取付位置を説明するための模式図である。

図８に示す車両側装置２０ｂは、図６に示す車両側装置２０ａと比べて、単一のアンテナ２１ａ及びレーダー回路２２ａから構成されている点において相違している。この車両側装置２０ｂは、図９に示すように、各タイヤ１２の概ね真上又はその近傍となる車両本体１１の各位置（例えば、タイヤハウス内）にそれぞれ設けられている。すなわち、車両側装置２０ｂは、対向するタイヤ１２のトレッド部の内面に取り付けられたタイヤ側装置３０との距離測定を行う。ここで、近傍とは、車両側装置２０ｂとタイヤ側装置３０との無線通信の際に所要の精度が得られる範囲である。そして、車両側装置２０ｂのＣＰＵ２４ａは、測距部２３が測定した同一のタイヤ１２の複数の距離情報から、タイヤ側装置３０の取り付けられているタイヤ１２の最も高い位置Ｐ１と、タイヤ側装置３０の取り付けられているタイヤ１２の最も低い位置Ｐ２とを求め、これら双方の位置Ｐ１，Ｐ２、又は双方の位置の中間となる中間位置Ｐ３の変化に基づいてタイヤ１２の空気圧の変化を検知する。

また、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記第１の実施の形態において、上記第２の実施の形態で説明した空気圧変化検知部としての機能をＣＰＵ２４に搭載し、タイヤ側装置３０の取り付けられているタイヤ１２の最も高い位置Ｐ１と、タイヤ側装置３０の取り付けられているタイヤ１２の最も低い位置Ｐ２とを求め、この中間位置Ｐ３の変化に基づいてタイヤ１２の空気圧の変化を検知する動作を組み合わせても良い。

上記実施の形態では、車両側装置２０に、３本のアンテナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを設ける構成としたが、４本以上のアンテナ２１を設ける構成も可能である。この場合、例えば、４本以上の各アンテナ２１が受信したタイヤ側装置３０からの各返信信号の受信レベルを比較し、受信レベルが高い上位３本のアンテナ２１とタイヤ側装置３０との各個別距離情報を測距部２３に送るようにしてもよい。

また、上記実施の形態同様にアンテナ２１に対応する数のレーダー回路２２を設けたが、各アンテナ２１とタイヤ側装置３０との個別距離情報を測定可能であればレーダー回路２２を共有する構成でもよい。この場合、例えば、図１０に示す車両側装置２０ｃのように、各アンテナ２１とレーダー回路２２ｄとの間に各アンテナ２１を切り換えるスイッチ回路２６を設けるようにしてもよい。そして、スイッチ回路２６により、ＣＰＵ２４から送出されるアンテナ切換信号に基づいて各アンテナ２１を切り換えながら、レーダー回路２２ｄにより切り換えられたアンテナ２１とタイヤ側装置３０との個別距離情報を測定する。

また、上記実施の形態では、車両側装置２０に、３本のアンテナ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを設ける構成としたが、車両側装置２０と各タイヤ側装置３０との距離が異なるような位置に車両側装置２０を設ければ、車両側装置２０に設けるアンテナ数を１本にすることも可能である。

また、上記実施の形態では、タイヤ側装置３０の取り付けられているタイヤ１２の最も高い位置Ｐ１とタイヤ１２の最も低い位置Ｐ２とを求め、双方の位置又は中間位置Ｐ３の変動に基づいてタイヤ１２の空気圧の変化を検知したが、図１１に示すように、測定した同一タイヤ１２の複数の距離情報から、車両側装置２０ｄとタイヤ側装置３０との距離が最も離れた第１の位置Ｐ４と、車両側装置２０ｄとタイヤ側装置３０との距離が最も近い第２の位置Ｐ５との中間位置Ｐ６を求め、この中間位置Ｐ６の変化に基づいてタイヤ１２の空気圧の変化を検知することも可能である。この場合、複数の車両側装置２０ｄを、各タイヤ車両１２に対応する車両本体の各位置にそれぞれ設けてもよい。この構成によれば、同一のタイヤ側装置３０との間で測定された複数の距離情報の内の最も遠い距離Ｐ４と最も近い距離Ｐ５との中間位置Ｐ６の変化に基づいてタイヤ１２の空気圧の変化を検知するので、タイヤ側装置３０に空気圧を検知する空気圧センサを設けなくてもタイヤ空気圧の監視が可能になり、部品点数を削減してタイヤ側装置３０の小型化を図ることが可能となる。

本発明は、自動者等の車両に用いられるタイヤの空気圧等のタイヤ情報を監視するタイヤ情報監視システムに適用可能である。

１０ タイヤ情報監視システム
１１ 車両本体
１２ タイヤ
２０、２０ａ、２０ｂ 車両側装置
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ アンテナ
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ レーダー回路
２３ 測距部
２４、２４ａ ＣＰＵ
２５ メモリ
３０ タイヤ側装置
３１ アンテナ
３２ トランスポンダ
３３ ＣＰＵ
Ｐ１ 最も高い位置
Ｐ２ 最も低い位置
Ｐ３ 中間位置

Claims (8)

1. 車両に取り付けられた複数のタイヤにそれぞれ設けられた空気圧センサと、当該空気圧センサが検出したタイヤの空気圧情報を含む信号を送信するタイヤ側装置と、車両本体に設けられ前記タイヤ側装置から送信された空気圧情報を含む信号を受信してタイヤ情報を検出する車両側装置とを備えたタイヤ情報監視システムであって、
   前記タイヤ側装置は、前記車両側装置から送信された測距送信信号を受信して所定の周波数及び位相情報を含んだ測距応答信号を送り返し、
   前記車両側装置は、少なくとも１つのアンテナと、前記アンテナに接続され前記測距送信信号を送信すると共に前記タイヤ側装置から返信される前記測距応答信号を受信し、受信した測距応答信号に含まれた周波数及び前記車両側装置が送信した前記測距送信信号と当該車両側装置で受信した前記測距応答信号との位相差から前記タイヤ側装置との距離情報を測定するレーダー回路と、前記レーダー回路が測定した前記距離情報と予め記憶された前記タイヤ側装置との距離情報とに基づいて、当該タイヤ側装置又はタイヤを特定するタイヤ特定部と、を備え、
   前記車両側装置は、前記アンテナを含む３つのアンテナを有し、前記３つのアンテナが同一直線上に位置しないように互いに所定距離離間して設けられ、
   前記レーダー回路は、前記３つのアンテナから各測距送信信号を送信すると共に前記測距応答信号を受信し、前記３つのアンテナから前記タイヤ側装置までの各距離情報を測定することを特徴とするタイヤ情報監視システム。
2. 前記車両側装置は、前記３つのアンテナを順番に切り替えて前記３つのアンテナから前記タイヤ側装置までの各距離情報を時分割で測定することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ情報監視システム。
3. 前記車両側装置は、前記タイヤ側装置との間の距離情報の履歴に基づいて前記タイヤの回転速度を検出し、
   前記タイヤ側装置は、前記タイヤの回転中心から離れた位置に設置され、前記車両側装置が検出した回転速度に応じて、前記車両側装置へ送信する空気圧情報を含んだ信号の送信頻度を可変させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤ情報監視システム。
4. 前記車両側装置は、前記タイヤ側装置との間の距離情報の履歴に基づいて各タイヤの回転速度を検出し、検出した各タイヤの回転速度の差を算出することを特徴とする請求項３に記載のタイヤ情報監視システム。
5. 車両に取り付けられた複数のタイヤにそれぞれ設けられたタイヤ側装置と、車両本体に設けられた車両側装置とを備えたタイヤ情報監視システムであって、
   前記タイヤ側装置は、タイヤのトレッド部の内面に取り付けられ、前記車両側装置から送信された測距送信信号を受信して所定の周波数及び位相情報を含んだ測距応答信号を送り返し、
   前記車両側装置は、少なくとも３つのアンテナと、前記アンテナに接続され前記測距送信信号を送信すると共に前記タイヤ側装置から返信される前記測距応答信号を受信し、受信した測距応答信号に含まれた周波数及び位相情報から前記タイヤ側装置との距離情報を測定するレーダー回路と、前記レーダー回路が同一のタイヤ側装置との間で測定した複数の距離情報から当該タイヤ側装置の取り付けられているタイヤの最も高い位置と当該タイヤの最も低い位置とを求め、双方の位置の変化、又は双方の位置の中間位置の変化に基づいてタイヤの空気圧変化を検知する空気圧変化検知部と、を備えたことを特徴とするタイヤ情報監視システム。
6. 車両に取り付けられた複数のタイヤにそれぞれ設けられたタイヤ側装置と、前記各タイヤの概ね真上又はその近傍となる車両本体の各位置にそれぞれ設けられた複数の車両側装置とを備えたタイヤ情報監視システムであって、
   前記各タイヤ側装置は、タイヤのトレッド部の内面に取り付けられ、前記車両側装置から送信された測距送信信号を受信して所定の周波数及び位相情報を含んだ測距応答信号を送り返し、
   前記各車両側装置は、アンテナと、前記アンテナに接続され前記測距送信信号を送信すると共に前記タイヤ側装置から返信される前記測距応答信号を受信し、受信した測距応答信号に含まれた周波数及び位相情報から前記タイヤ側装置との距離情報を測定するレーダー回路と、前記レーダー回路が対向するタイヤに取り付けられたタイヤ側装置との間で測定した複数の距離情報から当該タイヤ側装置の取り付けられているタイヤの最も高い位置と当該タイヤの最も低い位置とを求め、双方の位置の変化、又は双方の位置の中間位置の変化に基づいてタイヤの空気圧変化を検知する空気圧変化検知部と、を備えたことを特徴とするタイヤ情報監視システム。
7. 車両に取り付けられた複数のタイヤにそれぞれ設けられたタイヤ側装置と、車両本体に設けられた車両側装置とを備えたタイヤ情報監視システムであって、
   前記各タイヤ側装置は、タイヤのトレッド部の内面に取り付けられ、前記車両側装置から送信された測距送信信号を受信して所定の周波数及び位相情報を含んだ測距応答信号を送り返し、
   前記各車両側装置は、アンテナと、前記アンテナに接続され前記測距送信信号を送信すると共に前記タイヤ側装置から返信される前記測距応答信号を受信し、受信した測距応答信号に含まれた周波数及び位相情報から前記タイヤ側装置との距離情報を測定するレーダー回路と、前記レーダー回路が同一のタイヤ側装置との間で測定した複数の距離情報の内の最も近い距離と最も遠い距離との中間位置を求め、当該中間位置の変化に基づいてタイヤの空気圧変化を検知する空気圧変化検知部と、を備えたことを特徴とするタイヤ情報監視システム。
8. 前記タイヤ側装置は、前記タイヤの回転中心から離れた位置に設けられており、前記車両側装置は、前記タイヤ側装置との間の距離情報の履歴に基づいて各タイヤの回転速度を検出し、検出した各タイヤの回転速度の差を算出することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載のタイヤ情報監視システム。

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