車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置

【課題】車種の相違などによる影響を受け難く、かつ、的確に車輪位置検出が行えるようにする。
【解決手段】各トリガ機５ａ〜５ｄからトリガ信号を出力し、それに応答して送信機２からフレームが送信されてきたときに、フレーム内に格納された受信強度データに示される受信強度が予め設定しておいた範囲内に含まれるか否かに基づいて、対象輪に取り付けられた送信機２であるか否かを判別する。これにより、送信されてきたフレームが対象輪に取り付けられた送信機２からのものであるか、非対象輪に取り付けられた送信機２からのものであるかを的確に判別できる。したがって、車種の相違などによる影響を受け難く、かつ、的確に車輪位置検出が行える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪が車両のどの位置に取り付けられているかを検出する車輪位置検出装置に関するもので、特に、タイヤ空気圧の検出を行うタイヤ空気圧検出装置に適用すると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ空気圧検出装置の１つとして、ダイレクト式のものがある。このタイプのタイヤ空気圧検出装置では、タイヤが取り付けられた車輪側に、圧力センサ等のセンサが備えられた送信機が直接取り付けられている。また、車体側には、アンテナおよび受信機が備えられており、センサからの検出信号が送信機から送信されると、アンテナを介して受信機にその検出信号が受信され、タイヤ空気圧の検出が行われる。
【０００３】
このようなダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置では、送信されてきたデータが自車両のものであるかどうか、および送信機がどの車輪に取り付けられたものかを判別できるように、送信機が送信するデータ中に、自車両か他車両かを判別するためと送信機が取り付けられた車輪を判別するためのＩＤ情報を付加している。そして、受信機側にそのＩＤ情報を予め登録しておき、送信機から送られたデータを受信したときに、受け取ったＩＤ情報からそのデータがどの車輪のものかを判別するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、ユーザ自らがタイヤローテーションなどのように車輪の位置を変えた場合には、ユーザがローテーションさせた車輪のＩＤ情報を読み取り、それまでに登録してあったＩＤ情報を受信機に対して再度登録し直さなければ、タイヤ空気圧検出装置側で車輪の位置変更に対応できないという問題がある。
【特許文献１】特許第３２１２３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記問題の解決手段として、本発明者らは、例えば４輪車両の場合に、４つの車輪それぞれに対応して１つずつトリガ機を設け、各トリガ機から順番に各車輪に取り付けられた送信機それぞれに対してトリガ信号を出力するという手法について検討している。この手法では、各トリガ機から順番に出力されるトリガ信号を各トリガ機と対応する送信機に受信させたのち、各送信機からトリガ信号を受信したことを示す応答信号を送信機のＩＤ情報と共に送信させるようにする。このとき、トリガ信号を出力させたトリガ機を受信機側は認識しているため、応答信号を送ってきた送信機のＩＤ情報をトリガ信号を出力したトリガ機と対応付けて登録すれば、各送信機の取り付けられた車輪を特定することが可能となる。
【０００６】
このような手法は、トリガ機から出力したトリガ信号が自由空間において距離に応じて減衰すること、および、各トリガ機からトリガ信号を出力したときに、対象となる送信機のみでトリガ信号が受信され、非対象となる他の送信機ではトリガ信号が受信できないことを前提としている。一般的に、各車輪の径よりも車幅（左右車輪間の距離）もしくはホイールベース（前後車輪間の距離）の方が大きいため、トリガ機が出力するトリガ信号の強度やトリガ機の搭載位置、および、送信機におけるトリガ信号の受信感度を調整するという作業を行うことで、上記前提が満たされる。
【０００７】
しかしながら、非対象となる車輪で受けるトリガ信号の強度は車体の影響を受けるため、自由空間の減衰だけで説明できるものではなく、車体の影響も車種によって異なるし、さらには、車幅やホイールベースも車種によって異なっているため、車種ごとの複雑な事情を事前検討することが必要になり、かなりの工数が必要となる。このため、車種の相違などによる影響を受け難く、かつ、的確に車輪位置検出が行える手法の確立が望まれる。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、車種の相違などによる影響を受け難く、かつ、的確に車輪位置検出が行える車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明では、第２制御部（３２ｂ）は、複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）のうちのいずれかを車輪位置検出の対象輪として、該対象輪と対応するトリガ機（５ａ〜５ｄ）からトリガ信号を出力させる指示手段（１００）と、トリガ信号を出力させたのち、受信したフレームに格納された受信強度データに示された受信強度が予め決められた受信強度の範囲（Ｒ１）内に含まれているか否かを判定することにより、フレームが対象輪に取り付けられた送信機から送信されたものであるか否かを判定する判定手段（１３０）と、を含んでいることを第１の特徴としている。
【００１０】
このように、各トリガ機からトリガ信号を出力し、それに応答して送信機（２）からフレームが送信されてきたときに、フレーム内に格納された受信強度データに示される受信強度が予め設定しておいた範囲内に含まれるか否かに基づいて、対象輪に取り付けられた送信機であるか否かを判別している。このため、送信されてきたフレームが対象輪に取り付けられた送信機からのものであるか、非対象輪に取り付けられた送信機からのものであるかを的確に判別できる。したがって、車種の相違などによる影響を受け難く、かつ、的確に車輪位置検出が行える車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置にできる。
【００１１】
この場合、第２制御部に、さらに、受信強度が範囲内に含まれていたときに、フレームに格納された個別のＩＤ情報を対象輪と対応付けて割り付ける割付手段（１５０）を備え、ＩＤ情報と対象輪とを割り付けておけば、それ以降に届くフレーム内のＩＤ情報を確認することで、そのフレームがどの車輪に取り付けられた送信機から送信されたものであるかを判別することが可能となる。
【００１２】
また、第２制御部は、対象輪と対応するトリガ機からトリガ信号を出力させたときに複数個のフレームを受信すると、判定手段にて、該複数個のフレームそれぞれに格納された受信強度データのうち受信強度が範囲内に含まれているものを、フレームが対象輪に取り付けられた送信機から送信されたものであると判定することもできる。
【００１３】
また、本発明では、第２制御部は、複数個の車輪のうちのいずれかを車輪位置検出の対象輪として、該対象輪と対応するトリガ機からトリガ信号を出力させる指示手段（１００）と、トリガ信号を出力させたのち、複数のフレームを受信したときに、該複数のフレームそれぞれに格納された受信強度データに示された受信強度が最も高いフレームが対象輪に取り付けられた送信機から送信されたものとして、該フレームに格納されたＩＤ情報を対象輪と対応付けて割り付ける割付手段（１５０）を有していることを第２の特徴としている。
【００１４】
基本的にはトリガ機からトリガ信号を出力した場合に、そのトリガ機から最も近い車輪、つまり対象輪に取り付けられた送信機でのトリガ信号の受信強度が他の送信機での受信強度よりも高くなる。このため、最も受信強度が高いフレームが対象輪に取り付けられた送信機が送信してきたものであると決め、そのフレーム内のＩＤ情報を対象輪に取り付けられた送信機であるとする車輪位置の割付けを行っても良い。
【００１５】
以上の説明では、本発明を車輪位置検出装置として示したが、この車輪位置検出装置を
タイヤ空気圧検出装置に組み込むことも可能である。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１８】
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態における車輪位置検出装置が適用されたタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す。図１の紙面上方向が車両１の前方、紙面下方向が車両１の後方に一致する。
【００１９】
図１に示されるように、タイヤ空気圧検出装置は、車両１に取り付けられるもので、送信機２、受信機３、表示器４およびトリガ機５を備えて構成されている。本実施形態では、送信機２、受信機３およびトリガ機５が、本発明の車輪位置検出装置に相当する。
【００２０】
送信機２は、車両１における４つの車輪６ａ〜６ｄ（スペアタイヤを含めると５つ）それぞれに取り付けられるもので、各車輪６ａ〜６ｄに取り付けられたタイヤの空気圧を検出すると共に、その検出結果を示す検出信号のデータを送信するフレーム内に格納して送信するものである。また、受信機３は、車両１における車体７側に取り付けられるもので、送信機２から送信されるフレームを受信すると共に、その中に格納された検出信号に基づいて各種処理や演算等を行うことでタイヤ空気圧を求めるものである。
【００２１】
図２（ａ）、（ｂ）に、これら送信機２と受信機３のブロック構成を示す。図２（ａ）に示されるように、送信機２は、センシング部２１、マイクロコンピュータ２２、電池２３、送信アンテナ２４および受信アンテナ２５を備えて構成されている。
【００２２】
センシング部２１は、例えばダイアフラム式の圧力センサや温度センサを備えた構成とされ、タイヤ空気圧に応じた検出信号や温度に応じた検出信号を出力するようになっている。
【００２３】
マイクロコンピュータ２２は、制御部（第１制御部）２２ａや送信部２２ｂおよび受信部２２ｃなどを備えた周知のもので、制御部２２ａ内のメモリ（図示せず）内に記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する。
【００２４】
制御部２２ａは、センシング部２１からのタイヤ空気圧に関する検出信号を受け取り、それを信号処理すると共に必要に応じて加工し、検出結果を示すデータ（以下、タイヤ空気圧に関するデータという）として各送信機２のＩＤ情報と共に送信するフレーム内に格納し、その後、フレームを送信部２２ｂに送るものである。この送信部２２ｂへ信号を送る処理は、上記プログラムに従って所定の周期毎に実行される。
【００２５】
また、制御部２２ａは、受信アンテナ２５および受信部２２ｃを通じてトリガ機５からのトリガ信号を受け取り、それを処理することでトリガ信号の受信強度を求めると共に、必要に応じて加工し、トリガ信号の受信強度データをタイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレーム、もしくは、それとは別のフレームに各送信機２のＩＤ情報と共に格納し、その後、そのフレームを送信部２２ｂに送るものである。この送信部２２ｂへ信号を送る処理も、上記プログラムに従って行われる。
【００２６】
送信部２２ｂは、送信アンテナ２４を通じて、制御部２２ａから送られてきたフレームを受信機３に向けてＲＦ帯、例えば３１５ＭＨｚの電波で送信する出力部としての機能を果たすものである。
【００２７】
受信部２２ｃは、受信アンテナ２５を通じて、トリガ信号を受け取って制御部２２ａに送る入力部としての機能を果たすものである。
【００２８】
電池２３は、制御部２２ａなどに対して電力供給を行うものであり、この電池２３からの電力供給を受けて、センシング部２１でのタイヤ空気圧に関するデータの収集や制御部２２ａでの各種演算などが実行される。
【００２９】
このように構成される送信機２は、例えば、各車輪６ａ〜６ｄのホイールにおけるエア注入バルブに取り付けられ、センシング部２１がタイヤの内側に露出するように配置される。これにより、該当するタイヤ空気圧を検出し、各送信機２に備えられた送信アンテナ２４を通じて、所定周期毎（例えば、１分毎）にフレームを送信するようになっている。
【００３０】
また、図２（ｂ）に示されるように、受信機３は、アンテナ３１とマイクロコンピュータ３２を備えた構成となっている。
【００３１】
アンテナ３１は、各送信機２から送られてくるフレームを総括的に受け取る１本の共通アンテナとなっており、車体７に固定されている。
【００３２】
マイクロコンピュータ３２は、受信部３２ａや制御部（第２制御部）３２ｂなどを備えた周知のもので、制御部３２ｂ内のメモリ（図示せず）内に記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する。
【００３３】
受信部３２ａは、各送信機２から送信されたフレームがアンテナ３１で受信されると、それを入力して制御部３２ｂに送る入力部としての機能を果たすものである。
【００３４】
制御部３２ｂは、トリガ機５に対してトリガ信号を出力させることを指令するトリガ指令信号を出力すると共に、受信部３２ａから送られてきたフレームを受け取り、フレームに格納された各送信機２でのトリガ信号の受信強度データに基づいて、送られてきたフレームが４つの車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられた送信機２のものかを特定する車輪位置検出を行う。なお、制御部３２ｂに車速センサ８から車速に関する情報が入力されるようになっており、車速に関する情報も車輪位置検出に利用される。この車輪位置検出方法については後で詳細に説明する。
【００３５】
さらに、制御部３２ｂでは、受け取ったフレームに格納された検出結果を示すデータに基づいて各種信号処理および演算等を行うことによりタイヤ空気圧を求めると共に、求めたタイヤ空気圧に応じた電気信号を表示器４に出力する。例えば、制御部３２ｂは、求めたタイヤ空気圧を所定のしきい値Ｔｈと比較し、タイヤ空気圧が低下したことを検知した場合には、その旨の信号を表示器４に出力する。これにより、４つの車輪６ａ〜６ｄのいずれかのタイヤ空気圧が低下したことが表示器４に伝えられる。
【００３６】
表示器４は、図１に示されるように、ドライバが視認可能な場所に配置され、例えば車両１におけるインストルメントパネル内に設置される警報ランプによって構成される。この表示器４は、例えば受信機３における制御部３２ｂからタイヤ空気圧が低下した旨を示す信号が送られてくると、その旨の表示を行うことでドライバにタイヤ空気圧の低下を報知する。
【００３７】
トリガ機５は、受信機３の制御部３２ｂから送られてくるトリガ指令信号が入力されると、例えば、１３４ｋＨｚのＬＦ帯であって、所定の信号強度を有するトリガ信号を出力するものである。本実施形態では、各車輪６ａ〜６ｄそれぞれに対応して１つずつ第１〜第４トリガ機５ａ〜５ｄが備えられている。第１〜第４トリガ機５ａ〜５ｄから出力されるトリガ信号の強度は、基本的には、第１〜第４トリガ機５ａ〜５ｄそれぞれに対応する車輪６ａ〜６ｄに取り付けられた送信機２に対してのみトリガ信号が受信できる程度に設定されている。
【００３８】
なお、トリガ機５は、周囲すべてが金属で覆われていない場所であればどこに搭載されていても構わないが、できるだけ金属で覆われないような場所、かつ、走行中に石等が当らないような例えばライナー内や車室内などに搭載されているのが好ましい。
【００３９】
以上のようにして、本実施形態における車輪位置検出装置が適用されたタイヤ空気圧検出装置が構成されている。
【００４０】
次に、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置による車輪位置の検出方法について説明する。
【００４１】
図３は、右前輪６ａに対応して取り付けられた第１トリガ機５ａと、右前輪６ａおよび左前輪６ｂに取り付けられた各送信機２との間の距離の関係を示した図である。また、図４は、右前輪６ａを対象輪としてトリガ信号を出力したときに、右前輪６ａに取り付けられた送信機２でのトリガ信号の受信強度と、左前輪６ｂに取り付けられた送信機２でのトリガ信号の受信強度との関係を示したグラフである。
【００４２】
第１〜第４トリガ機５ａ〜５ｄを４つの車輪６ａ〜６ｂそれぞれに対応して搭載した場合、例えば図３に示すように、第１トリガ機５ａから右前輪６ａまでの距離と比べて、第１トリガ機５ａから左前輪６ｂまでの距離の方が長くなる。このため、基本的には、第１トリガ機５ａが出力するトリガ信号の強度や送信機２におけるトリガ信号の受信感度を調整することにより、第１トリガ機５ａからトリガ信号を出力しても、右前輪６ａに取り付けられた送信機２のみでトリガ信号が受信され、左前輪６ｂに取り付けられた送信機２ではトリガ信号が受信されない。
【００４３】
しかしながら、車種によっては第１トリガ機５ａから出力したトリガ信号が左前輪６ｂに取り付けられた送信機２で受信される可能性もある。このとき、トリガ信号の強度が第１トリガ機５ａからの距離に応じて減衰することから、右前輪６ａに取り付けられた送信機２でのトリガ信号の受信強度と、左前輪６ｂに取り付けられた送信機２でのトリガ信号の受信強度に差が生じる。
【００４４】
これについて図４を参照して説明する。図４に示すように、トリガ信号の出力強度は、第１トリガ機５ａからの距離に応じて減衰する。このため、トリガ信号を受信させたい対象輪となる右前輪６ａに関しては、右前輪６ａの回転を考慮に入れたときのトリガ信号の強度変動範囲を予め決められた範囲Ｒ１として、その範囲Ｒ１内のときに送信機２でトリガ信号が受信される。したがって、対象輪となる右前輪６ａに関しては、送信機２でのトリガ信号の受信強度が大きな値となる。一方、トリガ信号を受信させたい対象輪ではない非対象輪である左前輪６ｂに関しては、上記範囲Ｒ１と比べて送信機２に届いたときのトリガ信号の強度が非常に低くなるため、送信機２でのトリガ信号の受信強度が対象輪と比べて小さな値となる。なお、トリガ信号の強度変動範囲は、基本的には図３に示すようにトリガ機５ａから右前輪６ａや左前輪６ｂに取り付けられた送信機２までの距離で決まり、車輪６ａ、６ｂの回転に伴って最も距離が短くなる位置で受信強度が最も高くなり、最も距離が長くなる位置で受信強度が最も低くなる。
【００４５】
したがって、仮に右前輪６ａと左前輪６ｂに取り付けられた各送信機２でトリガ信号が受信され、それを示すフレームが送信されたとしても、そのフレーム内に格納されたトリガ信号の受信強度に基づいて、そのフレームを送信した送信機２が対象輪である右前輪６ａと非対象輪である左前輪６ｂのいずれに取り付けられたものであるかを判別することができる。同様に、第２〜第４トリガ機５ｂ〜５ｄからトリガ信号を出力したときに、フレームが複数送信されてきたとしても、そのフレーム内に格納されたトリガ信号の受信強度に基づいて、そのフレームを送信してきた送信機２が取り付けられたのが車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられたものであるかを判別できる。
【００４６】
そこで、本実施形態では、各送信機２が受信したトリガ信号の受信強度を受信機３に送り、トリガ信号の受信強度とトリガ機５から各送信機２までの距離との関係に基づいて、受信機３にて各送信機２が車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられたものかを判別する。
【００４７】
以下、具体的に本実施形態のタイヤ空気圧検出装置の作動について説明する。タイヤ空気圧検出装置は、まず、図示しないイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わったときに、車輪位置検出を行う。この車輪位置検出は、受信機３の制御部３２ｂが車輪位置検出処理を実行することにより行われる。
【００４８】
図５は、受信機３の制御部３２ｂが実行する車輪位置検出処理のフローチャートである。この車輪位置検出処理は、図示しないイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わり、受信機３の制御部３２ｂに対して電源投入が行われたときに実行される。なお、ここでは４つの車輪６ａ〜６ｄのうちの対象輪に対して実行するフローチャートを示してあるが、４つの車輪６ａ〜６ｂが順番に対象輪に設定されるため、それぞれ順番に本フローチャートに示される処理を実行することになる。以下の説明では、右前輪６ａを対象輪とした場合を例にして説明する。
【００４９】
ステップ１００では、電源投入から所定時間経過後に、対象輪となる右前輪６ａと対応する第１トリガ機５ａに向けてトリガ指令信号を出力する。このトリガ指令信号が第１トリガ機５ａに入力されると、第１トリガ機５ａから右前輪６ａに取り付けられた送信機２に向けて、所定の信号強度を有するトリガ信号が出力される。
【００５０】
このトリガ信号が右前輪６ａに取り付けられた送信機２の受信アンテナ２５および受信部２２ｃを通じて、制御部２２ａに入力されると、制御部２２ａがＷａｋｅ−ｕｐ状態となって、受け取ったトリガ信号の受信強度を測定する。
【００５１】
また、送信機２は、トリガ信号の受信強度を求めると、それを送信機２の区別のために付けられるＩＤ情報と共に送信するフレームに格納し、そのフレームを受信機３に向けて送信する。このとき、基本的には右前輪６ａに取り付けられた送信機２のみでトリガ信号が受信されるはずであるが、仮に左前輪６ｂに取り付けられた送信機２等でもトリガ信号が受信され、その送信機２からトリガ信号を受信したことを示すフレームが送信される可能性もある。このため、好ましくは、各車輪６ａ〜６ｄそれぞれに取り付けられた送信機２からのフレームの送信タイミングは、トリガ信号を受信してから異なった時間経過してから送られるようにすると良い。このようにすれば、受信機３により各送信機２から送られてくるフレームを混信することなく確実に受信できる。
【００５２】
続いて、ステップ１１０では、第１トリガ機５ａから出力されたトリガ信号に対して、１つ以上の個数の送信機２が応答したか否かを判定する。ここで１つ以上の個数としているは、右前輪６ａに取り付けられた送信機２からフレームが送信されてくることを前提としつつ、他の車輪６ｂ〜６ｄに取り付けられた送信機２からもフレームが送信されてくる可能性を考慮したためである。
【００５３】
ただし、例えば、妨害電波を放射している施設・設備近くに駐車しているなど、車両の周辺環境からトリガ信号の出力強度が影響を受ける場合には送信機２でトリガ信号を受信できなくなる可能性がある。そして、右前輪６ａに取り付けられた送信機２でトリガ信号を受信できなくなると、フレームが送信されなくなる。このような場合には、ステップ１１０で否定判定される。ここで否定判定されると、上記各処理をリトライすべく、ステップ１２０に進むと共に、制御部３２ｂに内蔵された図示しないカウンタのカウント値を１つインクリメントしてリトライ回数を記憶しておく。
【００５４】
そして、ステップ１２０において、リトライ回数が５回以下であるか否かを判定し、５回以下であればステップ１００に戻ってリトライし、５回を超えていればリトライせずに、処理を止める。なお、この場合には、送信機２の故障や電池切れなどが発生していると考えられるため、表示器４を通じてその旨を伝えるようにしても良い。
【００５５】
一方、ステップ１１０で肯定判定されると、ステップ１３０に進み、受信したフレームに格納されていた受信強度データが予め設定した範囲内に含まれるか否かを判定する。ここでいう予め設定した範囲とは、上述した範囲Ｒ１のことであり、受信したフレーム内に格納された受信強度データが示す受信強度が範囲Ｒ１に含まれているという条件を満たしていれば肯定判定され、この条件を満たしていなければ否定判定される。これにより、仮に、右前輪６ａに取り付けられた送信機２からフレームが送信されておらず、他の車輪６ａ〜６ｄに取り付けられた送信機２からフレームが送信されてきたとしても、フレームに格納された受信強度データに基づき、そのフレームが右前輪６ａに取り付けられた送信機２から送信されてきたものか、他の車輪６ａ〜６ｄに取り付けられた送信機２から送信されてきたものかを判別できる。
【００５６】
このステップ１３０で否定判定されればステップ１４０に進むと共に、制御部３２ｂに内蔵された図示しないカウンタのカウント値を１つインクリメントしてリトライ回数を記憶しておく。そして、ステップ１２０と同様、リトライ回数が５回以下であるか否かを判定し、５回以下であればステップ１００に戻ってリトライし、５回を超えていればリトライせずに、処理を止める。また、このステップ１３０で肯定判定されればステップ１５０に進む。
【００５７】
続いて、ステップ１５０では、ステップ１３０において、範囲内に含まれていた受信強度データが格納されているＩＤ情報を読み出し、それが右前輪６ａに取り付けられた送信機２からのものであることが認識できるように、そのＩＤ情報を右前輪６ａと対応付けて、制御部３２ｂ内のメモリに記憶（登録）する。つまり、受信したフレームが対象輪に取り付けられた送信機２から送信されたものであるとして車輪位置の割付を行い、第１トリガ機５ａと対応する車輪位置にそのフレームに格納されたＩＤ情報を割り付ける。
【００５８】
このようにして、右前輪６ａに関して、車輪位置検出処理が終了する。同様に、左前輪６ｂ、右後輪６ｃおよび左後輪６ｄに対しても、上記図５に示した各処理を実行することにより、車輪位置検出処理を行う。これにより、各送信機２のＩＤ情報が各車輪６ａ〜６ｄと対応付けて記憶され、いずれかの送信機２からフレームが送られてきたときに、ＩＤ情報を確認すれば、その送信機２が車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられたものであるかを判別することが可能となる。
【００５９】
したがって、受信機３は、後述するタイヤ空気圧検出を行う場合に、タイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレームが送信されてくると、そのフレーム内に格納されたＩＤ情報からフレームを送った送信機２が４つの車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられたものであるかを判別し、各車輪６ａ〜６ｄのタイヤ空気圧を求めることが可能となる。このため、各送信機２が車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられているかについて、ユーザによるＩＤ情報の読み取りなどを行わなくても検出できる。
【００６０】
そして、タイヤ空気圧検出装置は、このようにして車輪位置検出を行った後、タイヤ空気圧検出を行う。
【００６１】
具体的には、タイヤ空気圧検出装置は定期送信モードとなり、上述したように、各送信機２では、制御部２２ａに、センシング部２１からのタイヤ空気圧やタイヤ内の温度を示す検出信号が入力される。そして、この検出信号が必要に応じて信号処理されることでタイヤ空気圧に関するデータとされ、各送信機２のＩＤ情報と共に送信するフレームに格納されたのち、所定周期毎に送信部２２ｂを通じて受信機３側に送信される。
【００６２】
一方、送信機２からフレームが送信されると、それが受信機３のアンテナ３１にて受信され、受信部３２ａを通じて制御部３２ｂに入力される。そして、制御部３２ｂにおいて、受信したフレームからタイヤ空気圧を示すデータおよびタイヤ内の温度を示すデータが抽出され、温度を示すデータに基づいて必要に応じて温度補正がなされ、タイヤ空気圧が求められる。このとき、フレーム内にＩＤ情報が格納されているため、車輪位置検出の際に記憶されたＩＤ情報と照合され、そのフレームが４つの車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられた送信機２から送られてきたものかが判別される。
【００６３】
そして、求められたタイヤ空気圧と前回求められたタイヤ空気圧との差が所定のしきい値を超えていないようなタイヤ空気圧の変化が少ない場合には、タイヤ空気圧を検出する周期がそのまま（例えば１分間毎）とされ、所定のしきい値を超えてタイヤ空気圧の変化が大きい場合には、その周期が早められる（例えば５秒間毎）。
【００６４】
この後、求められたタイヤ空気圧が所定のしきい値を下回っていると判定されれば、制御部３２ｂから表示器４にその旨を示す信号が出力され、タイヤ空気圧が低下したのが４つの車輪６ａ〜６ｄのいずれであるかが特定できる形態で、表示器４に表示される。これにより、ドライバに車輪６ａ〜６ｄのいずれのタイヤ空気圧が低下したかを知らせることが可能となる。
【００６５】
最後に、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わると、再び受信機３の制御部３２ｂからトリガ機５にトリガ指令信号が出力され、トリガ機５からトリガ信号が出力される。このトリガ信号が受信アンテナ２５および受信部２２ｃを通じて制御部２２ａに入力されると、送信機２がＳｌｅｅｐ状態に切り替わる。これにより、タイヤ空気圧検出装置のタイヤ空気圧検出が終了になる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、各トリガ機５ａ〜５ｄからトリガ信号を出力し、それに応答して送信機２からフレームが送信されてきたときに、フレーム内に格納された受信強度データに示される受信強度が予め設定しておいた範囲内に含まれるか否かに基づいて、対象輪に取り付けられた送信機２であるか否かを判別している。このため、送信されてきたフレームが対象輪に取り付けられた送信機２からのものであるか、非対象輪に取り付けられた送信機２からのものであるかを的確に判別できる。したがって、車種の相違などによる影響を受け難く、かつ、的確に車輪位置検出が行える車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置にできる。
【００６７】
また、仮に、同様のシステムを搭載した他車の送信機から間違って受信強度データを含むデータ等が格納されたフレームを受信してしまったとしても、受信強度データに示される受信強度が予め設定しておいた範囲Ｒ１内に含まれるか否かに基づいて、自車のものであるか他車のものであるかを識別できるため、他車の間違ったデータを採用してしまわないようにすることも可能となる。
【００６８】
また、各トリガ機５ａ〜５ｄからトリガ信号を出力したときに、１つ以上の個数の応答があったか否かの判定に加えて、受信したフレームに格納された受信強度データに示される受信強度が予め決められた範囲Ｒ１内に含まれるか否かを判定し、フレームを受信できなかった場合や上記のように受信強度データが採用できないものであった場合に、再度トリガ機５ａ〜５ｄからトリガ信号を出力させ、再度受信強度データを要求するようにしている。
【００６９】
このため、仮にフレームが受信できなかったからと言って、車輪位置検出が行えなくなってしまうわけではなく、何度かリトライして正確な受信強度データを得て、車輪位置検出が行えるようにすることができる。
【００７０】
勿論、このようなリトライは、正常に受信強度データを得ることができなかった車輪に対してのみ行えばよいため、第１〜第４トリガ機５ａ〜５ｄのうちその車輪に対応するもののみから再度トリガ信号を出力させるようにすれば良い。
【００７１】
なお、このようなリトライを行う場合、車両１が走行中にリトライするようにすると好ましい。例えば、送信機２の位置がたまたまトリガ信号が受信し難い場所にあったときにトリガ信号が出力された場合等においては、送信機２が同じ場所にある状態でリトライしてもまた送信機２がトリガ信号を受信できないという状態になり兼ねない。このため、車両１が走行中にリトライさせるようにすれば、送信機２の位置が変わり、トリガ信号が受信できる可能性を高めることが可能となる。車両１が走行中であるか否かの検出に関しては、制御部３２ｂに入力される車速センサ８の信号に基づいて行えばよく、車速が発生するような条件となったときに受信機３からトリガ機５に対してトリガ信号の出力指令を送るようにすれば良い。
【００７２】
（第２実施形態）
上記第１実施形態に示したタイヤ空気圧検出装置では、受信機３がトリガ機５からトリガ信号を出力させたときに、送信機２から送信されてくるフレームに格納された受信強度データが示す受信強度が予め決められた範囲Ｒ１に含まれるか否かに基づき、対象輪の送信機２から送信されたフレームであるか否かを判定している。これに対して、上記第１実施形態と同様の構造を有するタイヤ空気圧検出装置を用いて、受信機３がトリガ機５からトリガ信号を出力させたときに、仮に複数のフレームを受信したとしても、受信強度が最も大きい値となる受信強度データが格納されたフレームが対象輪に取り付けられた送信機２から送信されたものであるとして、車輪位置の割付けを行っても良い。
【００７３】
すなわち、基本的にはトリガ機５からトリガ信号を出力した場合に、そのトリガ機５から最も近い車輪、つまり対象輪に取り付けられた送信機２でのトリガ信号の受信強度が他の送信機２での受信強度よりも高くなる。このため、最も受信強度が高いフレームが対象輪に取り付けられた送信機２が送信してきたものであると決め、そのフレームに格納されたＩＤ情報を対象輪と対応付けて記憶させるようにしても良い。
【００７４】
この場合、上述した図５におけるステップ１３０、１４０を削除し、ステップ１５０の処理において、受信したフレームに格納された受信強度データが示す受信強度のうち最も大きな値のものが格納されたフレームが対象輪に取り付けられた送信機２が送信してきたものであるとして、トリガ機５と対応する車輪位置にそのフレームに格納されたＩＤ情報を割り付けるようにすれば良い。
【００７５】
（他の実施形態）
上記実施形態では、各車輪６ａ〜６ｄ毎に車輪位置検出の途中でフレームが送られてこなかったときのリトライを行うようにしているが、すべての車輪６ａ〜６ｄに対して車輪位置検出が終わってからリトライが行われるようにすることもできる。また、上記実施形態で説明したリトライ回数（図５のステップ１２０、１４０参照）に関しては、あくまでも例示であり、その他の回数としても構わない。
【００７６】
また、上記実施形態では、４輪車両に対して本発明の一実施形態を適用したものについて説明したが、４輪車両に限るものではなく、大型車両のようにそれ以上の車輪が備えられた車両の車輪位置検出装置やタイヤ空気圧検出装置に対して本発明を適用することもできる。
【００７７】
また、上記実施形態では、車速センサ８の検出信号に基づいて車両１が走行中であるか否かを検出したが、その他の周知となっている信号、車輪速度センサや前後加速度センサ等の検出信号に基づいて検出することもできる。
【００７８】
さらに、上記実施形態では、送信機２が一度トリガ信号を受け取るとＷａｋｅ−Ｕｐ状態となり、定期送信モードに切り替わったのち、二回目のトリガ信号を受け取ったときにＳｌｅｅｐ状態となる場合について説明しているが、トリガ信号を受け取るたびに送信機２からタイヤ空気圧に関するデータが送信されるようにしたタイヤ空気圧検出装置としても構わない。
【００７９】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。例えば、ステップ１００に示す処理を実行する部分が指示手段、ステップ１３０に示す処理を実行する部分が判定手段、ステップ１５０に示す処理を実行する部分が割付手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施形態における車輪位置検出装置が適用されたタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、送信機と受信機のブロック構成を示した図である。
【図３】右前輪６ａに対応して取り付けられた第１トリガ機５ａと、右前輪６ａおよび左前輪６ｂに取り付けられた各送信機２との間の距離の関係を示す図である。
【図４】右前輪６ａを対象輪としてトリガ信号を出力したときに、右前輪６ａに取り付けられた送信機２でのトリガ信号の受信強度と、左前輪６ｂに取り付けられた送信機２でのトリガ信号の受信強度との関係を示したグラフである。
【図５】受信機３の制御部３２ｂが実行する車輪位置検出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１…車両、２…送信機、３…受信機、４…表示器、５…トリガ機、５ａ〜５ｄ…第１〜第４トリガ機、６ａ〜６ｄ…車輪、７…車体、８…車速センサ、２１…センシング部、２２…マイクロコンピュータ、２２ａ…制御部、２２ｂ…送信部、２２ｃ…受信部、２３…電池、２４…送信アンテナ、２５…受信アンテナ、３１…アンテナ、３２…マイクロコンピュータ、３２ａ…受信部、３２ｂ…制御部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを備えた複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに備えられ、受信アンテナ（２５）を通じてトリガ信号を受信する受信部（２２ｃ）と、前記受信部で受信された前記トリガ信号の受信強度を求めると共に、受信強度を表す受信強度データを個別のＩＤ情報と共に送信するフレームに格納する第１制御部（２２ａ）と、送信アンテナ（２４）を通じて前記第１制御部にて処理された前記フレームを送信する送信部（２２ｂ）とを有してなる送信機（２）と、
車体（７）側において、前記複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに対応して備えられ、前記複数個の車輪のうち対応する車輪に備えられた前記送信機に受信されるように前記トリガ信号を出力するトリガ機（５）と、
前記車体側に備えられ、前記フレームを受信する受信部（３２ａ）と、該フレームに格納された前記受信強度データが表す前記受信強度に基づいて、前記送信機が前記複数個の車輪のいずれに取り付けられたものかという車輪位置検出を行う第２制御部（３２ｂ）とを有してなる受信機（３）と、を備え、
前記第２制御部は、
前記複数個の車輪のうちのいずれかを車輪位置検出の対象輪として、該対象輪と対応する前記トリガ機からトリガ信号を出力させる指示手段（１００）と、
前記トリガ信号を出力させたのち、受信したフレームに格納された受信強度データに示された受信強度が予め決められた受信強度の範囲（Ｒ１）内に含まれているか否かを判定することにより、前記フレームが前記対象輪に取り付けられた前記送信機から送信されたものであるか否かを判定する判定手段（１３０）と、を含んでいることを特徴とする車輪位置検出装置。
【請求項２】
前記第２制御部は、さらに、前記受信強度が前記範囲内に含まれていたときに、前記フレームに格納された前記個別のＩＤ情報を前記対象輪と対応付けて割り付ける割付手段（１５０）を有していることを特徴とする請求項１に記載の車輪位置検出装置。
【請求項３】
前記第２制御部は、前記対象輪と対応する前記トリガ機から前記トリガ信号を出力させたときに複数個のフレームを受信すると、前記判定手段にて、該複数個のフレームそれぞれに格納された前記受信強度データのうち前記受信強度が前記範囲内に含まれているものを、前記フレームが前記対象輪に取り付けられた前記送信機から送信されたものであると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の車輪位置検出装置。
【請求項４】
タイヤを備えた複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに備えられ、受信アンテナ（２５）を通じてトリガ信号を受信する受信部（２２ｃ）と、前記受信部で受信された前記トリガ信号の受信強度を求めると共に、受信強度を表す受信強度データを個別のＩＤ情報と共に送信するフレームに格納する第１制御部（２２ａ）と、送信アンテナ（２４）を通じて前記第１制御部にて処理された前記フレームを送信する送信部（２２ｂ）とを有してなる送信機（２）と、
車体（７）側において、前記複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに対応して備えられ、前記複数個の車輪のうち対応する車輪に備えられた前記送信機に受信されるように前記トリガ信号を出力するトリガ機（５）と、
前記車体側に備えられ、前記フレームを受信する受信部（３２ａ）と、該フレームに格納された前記受信強度データが表す前記受信強度に基づいて、前記送信機が前記複数個の車輪のいずれに取り付けられたものかという車輪位置検出を行う第２制御部（３２ｂ）とを有してなる受信機（３）と、を備え、
前記第２制御部は、
前記複数個の車輪のうちのいずれかを車輪位置検出の対象輪として、該対象輪と対応する前記トリガ機からトリガ信号を出力させる指示手段（１００）と、
前記トリガ信号を出力させたのち、複数のフレームを受信したときに、該複数のフレームそれぞれに格納された受信強度データに示された受信強度が最も高いフレームが前記対象輪に取り付けられた前記送信機から送信されたものとして、該フレームに格納された前記ＩＤ情報を前記対象輪と対応付けて割り付ける割付手段（１５０）を有していることを特徴とする車輪位置検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置を含むタイヤ空気圧検出装置であって、
前記送信機（２）は、前記複数個の車輪それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧に関する検出信号を出力するセンシング部（２１）を備え、前記第１制御部（２２ａ）によって前記センシング部の検出信号が信号処理されたのち、前記ＩＤ情報と共に前記送信部（２２ｂ）を介して送信されるようになっており、
前記受信機（３）は、前記第２制御部（３２ｂ）で、前記ＩＤ情報に基づいて前記検出信号を送信してきた前記送信機が前記複数個の車輪のいずれに取り付けられたものであるかを特定しながら、前記検出信号に基づいて前記複数個の車輪それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を求めるようになっていることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。

【図１】