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】受信強度や受信数を測定する必要なく、かつ、トリガ機を用いなくても車輪位置の特定が行えるようにする。
【解決手段】車輪位置検出を行う際には、右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄとで送信タイミングを異ならせつつ、右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃから同時にフレーム送信させると共に、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄから同時にフレーム送信させる。このようにすることで、右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのうち、受信アンテナ３１から近い方の両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄのフレームのみが受信されるようにできる。これにより、両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄを特定できることから、その後に送られてくる４輪分のフレームを受信した時に、そのフレームに格納された回転方向情報を利用することで、４輪すべての送信機２ａ〜２ｄを特定することが可能となる。
【解決手段】車輪位置検出を行う際には、右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄとで送信タイミングを異ならせつつ、右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃから同時にフレーム送信させると共に、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄから同時にフレーム送信させる。このようにすることで、右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのうち、受信アンテナ３１から近い方の両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄのフレームのみが受信されるようにできる。これにより、両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄを特定できることから、その後に送られてくる４輪分のフレームを受信した時に、そのフレームに格納された回転方向情報を利用することで、４輪すべての送信機２ａ〜２ｄを特定することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象車輪が車両のどの位置に搭載されている車輪かを自動的に検出する車輪位置検出装置に関するもので、特に、タイヤが取り付けられた車輪に圧力センサが備えられた送信機を直接取り付け、その圧力センサの検出結果を送信機から送信し、車体側に取り付けられた受信機によって受信することで、タイヤ空気圧の検出を行うダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置に適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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及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及び送信機が取り付けられた車輪を判別するためのＩＤ情報を個々に付与している。
【０００４】
送信データに含まれるＩＤ情報から送信機の位置を特定するためには、各送信機のＩＤ情報を各車輪の位置と関連づけて受信機側に予め登録しておく必要がある。このため、タイヤのローテーション時には、送信機のＩＤ情報と車輪の位置関係を受信機に登録し直す必要がある。
【０００５】
これに対して、各送信機に対応して設けられたトリガ機から送信機にトリガ信号を送信し、それに同期して送信機からＩＤ情報を含んだデータを受信機に送信することにより、送信機のＩＤ情報と車輪の位置関係を受信機に登録する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、各送信機に付されているバーコードを読み込んで送信機のＩＤ情報を受信機に登録する方法も提案されている。しなしながら、これらの方法では、ＩＤ登録による工数が増加すると共に、トリガ機やバーコードリーダ等の部品点数の増加によってコストが上昇するという問題がある。また、タイヤローテーション時に、ＩＤ情報の登録作業が発生し作業効率が悪くなってしまう等の問題が発生する。このため、送信機のＩＤ情報登録作業を自動的に行うことができるシステムが求められている。
【０００６】
このような自動的な登録作業を行うものとして、２軸の加速度センサを用いて左右輪のいずれであるかを検出すると共に、ＲＦデータの受信強度に基づいて前後輪のいずれであるかを検出することで、４輪それぞれのタイヤ位置を検出する方法がある（特許文献２参照）。また、複数のアンテナで受信した受信強度を累積的に計測し、この受信強度により送信機の位置を判定する方法（特許文献３参照）や、各輪に装着された送信機から送られる信号のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）値の分布により送信機の位置を判定する方法（特許文献４参照）がある。
【０００７】
さらに、車体側に備えたトリガ機からトリガ信号を出力し、そのトリガ信号の受信強度がトリガ機と各送信機との距離に応じて変化することを利用し、トリガ信号の受信強度に基づいて車輪位置の特定を行うものもある（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３２１２３１１号公報
【特許文献２】米国特許第７０１０９６８号明細書
【特許文献３】米国特許第６０１８９９３号明細書
【特許文献４】米国特許第６４８９８８８号明細書
【特許文献５】特開２００７−１５４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２、３に記載の方法では、前後輪のいずれであるかを判定するために、送信機からのＲＦデータのＲＳＳＩ値を比較したり、もしくは、受信数を比較することが必要となるため、受信強度を求める装置（ピークディテクター）が必要になったり、受信数の計測を行う必要がある。また、特許文献４に記載の方法でも、ＲＳＳＩ値を用いているため、受信強度を求める装置が必要になる。さらに、引用文献５に記載の方法では、車輪位置の特定にトリガ機が必要になるため、部品点数の増加によってコストが上昇するという問題が避けられない。このため、受信強度や受信数によらずに、かつ、トリガ機を用いなくても車輪位置の特定が行えるようにできるようにすることが望まれる。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、受信強度や受信数を測定する必要なく、かつ、トリガ機を用いなくても車輪位置の特定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】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、受信機（３）のうちの少なくとも受信アンテナ（３１）を車両（１）の両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれか一方からの距離が他方からの距離よりも近づくように配置し、送信機（２ａ〜２ｄ）では、右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた送信機（２ａ、２ｃ）から同時にフレームの送信を行うと共に、この送信タイミングとは異なるタイミングで左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた送信機（２ｂ、２ｄ）から同時にフレームの送信を行うモードと、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングでフレームの送信を行うモードとを行い、受信回路（３２）では、複数のフレームが同時に送信されると、最も信号強度が大きなフレームのみを受信する。そして、第２制御部（３３）は、右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた送信機（２ａ、２ｃ）から同時にフレームの送信が行われたときに受信したフレームを右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた送信機（２ｃ）のものであると特定し、左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた送信機（２ｂ、２ｄ）から同時にフレームの送信が行われたときに受信したフレームを左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた送信機（２ｄ）のものであると特定し、さらに、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングでフレームの送信が行われたときに受信したフレームの中で、右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた送信機（２ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた送信機（２ｄ）のフレームと異なる識別情報を有するフレームについて、当該フレームに含まれる回転方向情報に基づき、右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち受信アンテナ（３１）から遠い方に取り付けられた送信機（２ａ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち受信アンテナ（３１）から遠い方に取り付けられた送信機（２ｂ）のフレームを特定することで、送信機（２ａ〜２ｄ）がそれぞれ４つの車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに取り付けられたものであるかを特定することを特徴としている。
【００１２】
このように、車輪位置検出を行う際には、右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）とで送信機（２ａ〜２ｄ）からのフレームの送信タイミングを異ならせつつ、右側車輪（５ａ、５ｃ）の両送信機（２ａ、２ｃ）から同時にフレーム送信させると共に、左側車輪（５ｂ、５ｄ）の両送信機（２ｂ、２ｄ）から同時にフレーム送信させるようにしている。このようにすることで、右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち、受信アンテナ（３１）から近い方の車輪（５ｃ、５ｄ）の送信機（２ｃ、２ｄ）のフレームのみが受信されるようにできる。これにより、受信アンテナ（３１）から近い方の車輪（５ｃ、５ｄ）の送信機（２ｃ、２ｄ）を特定できることから、４輪分のフレームを受信した時に、そのフレームに格納された回転方向情報を利用することで、４輪すべての送信機（２ａ〜２ｄ）を特定することが可能となる。
【００１３】
したがって、受信強度や受信数を測定する必要なく、かつ、トリガ機を用いなくても車輪位置の特定を行うことが可能となる。例えば、送信機（２ａ〜２ｄ）において、第１制御部（２３）で周波数偏移変調によってフレームを作成するようにすれば、複数同時にフレーム送信が行われた場合に、受信強度の最も大きなフレームのみが受信機（３）で受信されるようにできる。
【００１４】
また、請求項２に記載したように、車輪回転方向検出手段（２２）としては、送信機（２ａ〜２ｄ）が取り付けられた車輪（５ａ〜５ｄ）の回転時に当該車輪（５ａ〜５ｄ）の周方向に垂直な両方向の加速度を検出する加速度センサ（２２ａ）と周方向に平行な両方向の加速度を検出する加速度センサ（２２ｂ）とを有する２軸加速度センサを適用することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、送信機（２ａ〜２ｄ）は、２軸加速度センサに含まれる加速度センサ（２２ａ、２２ｂ）にて検出される加速度から車速を演算し、右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれか一方の送信機（２ａ、２ｃ）については該車速が所定車速に達すると同時にフレームの送信を行い、他方の送信機（２ｂ、２ｄ）については該車速が所定車速に達してから所定時間経過後に同時にフレームの送信を行うことを特徴としている。
【００１６】
このように、車速が所定速度以上になったことをトリガとしてフレーム送信が行われるようにすることで、右側車輪（５ａ、５ｃ）の両送信機（２ａ、２ｃ）の送信タイミングを合わせられると共に、左側車輪（５ｂ、５ｄ）の両送信機（５ａ、５ｃ）の送信タイミングを合わせることが可能となる。また、車速が所定速度以上になってからフレーム送信が行われるようにすることで、停車時にフレーム送信が行われないようにでき、電池寿命の向上を図ることが可能となる。また、車両（１）にはスペアタイヤが搭載され、スペアタイヤにも送信機が備えられることが想定される。しかしながら、スペアタイヤは車両（１）の走行に伴って回転しないため、車速が所定速度以上になったことをトリガとしてフレームの送信を行うようにすることで、スペアタイヤに取り付けられた送信機からはフレームの送信が行われないようにできる。このため、スペアタイヤに送信機が備えられるような場合でも、的確に車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、送信機（２ａ〜２ｄ）は、右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた送信機（２ａ、２ｃ）から同時にフレームの送信を行うと共に、この送信タイミングとは異なるタイミングで左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた送信機（２ｂ、２ｄ）から同時にフレームの送信を行うモードの際には、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングでフレームの送信を行うモードのときよりも、フレームの長さを長く構成していることを特徴としている。
【００１８】
各送信機（２ａ〜２ｄ）から同時にフレーム送信が行われるようにする場合に、若干そのタイミングがずれることも想定される。したがって、フレーム送信を同時に行う際にはフレームの長さを長くすることで、フレームの少なくとも一部が重複するようにでき、より確実に同時に行われたフレーム送信のうちの最も信号強度の大きなもののみが受信機（３）で受信されるようにすることができる。
【００１９】
上記請求項１ないし４では、車輪位置検出装置として本発明を示したが、請求項５に示されるように、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。すなわち、送信機（２ａ〜２ｄ）に、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられたタイヤの空気圧に応じた検出信号を出力するセンシング部（２１）を備え、第１制御部（２３）によってセンシング部（２１）の検出信号を信号処理したタイヤ空気圧に関する情報をフレームに格納して受信機（３）に送信されるようにし、受信機（３）では、第２制御部（３３）にて、該タイヤ空気圧に関する情報より、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられたタイヤの空気圧を検出するようにすることができる。
【００２０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。
【図２】送信機２ａ〜２ｄおよび受信機３のブロック構成を示す図である。
【図３】フレーム構成の一例を示した図である。
【図４】送信機２に備えられた車輪回転方向検出部２２の各車輪５ａ〜５ｄへの搭載形態の一例と、その搭載形態とした場合に各加速度センサ２２ａ、２２ｂで検出される加速度の出力波形を示した図である。
【図５】送信タイミングと受信可能データとの関係を表した図である。
【図６】車輪５ａ〜５ｄの回転角度と各送信機２ａ〜２ｄからフレームを送信したときの電波の電界強度と受信機３の受信感度の関係を示した図である。
【図７】（ａ）は、送信機２ａ〜２ｄのマイクロコンピュータ２３が行う処理を示したフローチャート、（ｂ）は、受信機３のマイクロコンピュータ３３が行う処理を示したフローチャートである。
【図８】車輪位置検出処理を行ったときのタイミングチャートである。
【図９】他の実施形態で説明する車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。
【図１０】最初に送信されるフレームの構成例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、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るタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。図１の紙面左方向が車両１の前方、紙面右方向が車両１の後方に一致する。この図を参照して、本実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置について説明する。
【００２４】
図１に示すように、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（２ａ〜２ｄ）、受信機３および表示器４を備えて構成されている。
【００２５】
図１に示すように、送信機２ａ〜２ｄは、車両１における各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられるもので、車輪５ａ〜５ｄ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タイヤ空気圧に関する情報をフレーム内に格納してＲＦ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６側に取り付けられるもので、送信機２ａ〜２ｄから送信されたフレームをＲＦ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車輪位置検出およびタイヤ空気圧検出を行うものである。送信機２ａ〜２ｄは、ＦＳＫ（周波数偏移変調）によりフレームを作成し、受信機３は、そのフレームを復調することでフレーム内のデータを読取ることで、車輪位置検出およびタイヤ空気圧検出を行っている。図２に送信機２ａ〜２ｄおよび受信機３のブロック構成を示す。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、送信機２（２ａ〜２ｄ）は、センシング部２１、車輪回転方向検出部２２、マイクロコンピュータ２３、送信アンテナ２４および電池２５を備えた構成となっており、電池２５からの電力供給に基づいて各部が駆動される。
【００２７】
センシング部２１は、例えばダイアフラム式の圧力センサ２１ａや温度センサ２１ｂ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。車輪回転方向検出部２２は、送信機２が、車輪回転方向が互いに逆である右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているのかを検出するものであり、本発明の車輪回転方向検出手段に相当する。車輪回転方向検出部２２には、２つの加速度センサ２２ａ、２２ｂ（図４参照）からなる２軸加速度センサが設けられている。これらの加速度センサ２２ａ、２２ｂに機能については後述する。
【００２８】
マイクロコンピュータ２３は、制御部（第１制御部）や送信部などを備えた周知のもので、制御部内のメモリ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。制御部内のメモリには、各送信機２ａ〜２ｄを特定するための送信機固有の識別情報と自車両を特定するための車両固有の識別情報とを含む個別のＩＤ情報が格納されている。
【００２９】
マイクロコンピュータ２３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、そのタイヤ空気圧に関する情報を各送信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報と共にフレーム内に格納する。また、マイクロコンピュータ２３は、一定期間中における加速度センサ２２ａ、２２ｂの検出信号をモニタしており、各送信機２ａ〜２ｄが取り付けられた車輪５ａ〜５ｄの回転方向を検出している。そして、マイクロコンピュータ２３では、この回転方向、つまり右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２であるか示す回転方向情報をタイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレームに格納している。
【００３０】
図３は、フレーム構成の一例を示した図である。この図に示すフレームは、車輪位置検出とタイヤ空気圧検出の両方で使用される共通フレームである。この図に示すように、フレームには、送信開始を伝える同期コードを先頭に、各送信機２に付与された個々のＩＤ情報、回転方向情報、タイヤ空気圧に関する情報（空気圧や温度）、電池電圧情報や送信機自身が送信するデータに誤りが検出されたことを示す誤り検出情報等が格納されている。これらのうちの回転方向情報が送信機２ａ〜２ｄが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているのかを検出するために用いられ、タイヤ空気圧に関する情報が各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧の検出に用いられる。
【００３１】
また、マイクロコンピュータ２３は、フレームを作成すると、送信部を介して送信アンテナ２４より受信機３に向けてフレームを同じ信号強度（電波の電界強度）で送信している。このフレームを受信機３に向けて送信する処理も、上記プログラムに従って行われる。本実施形態では、マイクロコンピュータ２３は車速を求めており、この車速が所定速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）に達したときをトリガとして、受信機３へのフレーム送信を開始し、その後は、車速が送信終了速度以下（例えば３０ｋｍ／ｈ未満）になるまで繰り返しフレーム送信を行うようにしている。フレームの最初の送信タイミングについては、車輪５ａ〜５ｄの回転方向、つまり右側車輪群５ａ、５ｃであるか左側車輪群５ｂ、５ｄであるかに応じて決められており、右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられた両送信機２ａ、２ｃが同時、左側車輪群５ｂ、５ｄに取り付けられた両送信機２ｂ、２ｄが同時とされる。また、フレームの２回目以降の送信タイミングについては、基本的には各送信機２ａ〜２ｄ一律に一定周期（例えば１ｍｉｎ）毎とされるが、２回目のみ一定周期にランダムディレイを加算した時間に設定される。したがって、最初は送信機２ａ〜２ｄの中から２つずつ同時にフレーム送信が行われるモードとされ、その後、各送信機２ａ〜２ｄから異なるタイミングでフレーム送信が行われるモードとされる。なお、ランダムディレイは、不規則に設定される遅れ時間であり、マイクロコンピュータ２３に記憶された乱数表などによって決まる。
【００３２】
このように構成される送信機２ａ〜２ｄは、例えば、各車輪５ａ〜５ｄ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、上記したように、車速が所定速度を超えると、各送信機２ａ〜２ｄに備えられた送信アンテナ２４を通じて、所定の送信タイミングの際にフレームを送信することで、受信機３側にタイヤ空気圧に関する信号を定期送信するようになっている。
【００３３】
次に、各送信機２に備えられた車輪回転方向検出部２２について図４を用いて説明する。図４は、送信機２に備えられた車輪回転方向検出部２２の各車輪５ａ〜５ｄへの搭載形態の一例と、その搭載形態とした場合に各加速度センサ２２ａ、２２ｂで検出される加速度の出力波形を示した図である。
【００３４】
この図に示すように、車輪回転方向検出部２２は、異なる方向の加速度を検出する加速度センサ２２ａ、２２ｂを備えた２軸加速度センサにて構成されている。一方の加速度センサ２２ａは、車輪５ａ〜５ｄの回転時に車輪５ａ〜５ｄに働く加速度のうち、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に垂直な両方向の加速度を検出でき、他方の加速度センサ２２ｂは、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に平行な両方向の加速度を検出できるように配置されている。
【００３５】
したがって、加速度センサ２２ａは、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に垂直な両方向の加速度を検出し、重力加速度に応じた出力を発生させる。このため、送信機２が車輪５ａ〜５ｄの上部位置に位置しているときには、加速度センサ２２ａは重力加速度を正の値として示す出力となる。そして、車輪５ａ〜５ｄが１８０°回転して、車輪５ａ〜５ｄの下部位置に車輪側送受信機２が位置しているときには、重力加速度を負の値として示す出力となる。
【００３６】
一方、加速度センサ２２ｂは、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に平行な両方向の加速度を検出し、加速度センサ２２ａと同様に、重力加速度に応じた出力を発生させる。しかしながら、加速度センサ２２ｂが加速度センサ２２ａに対して検出できる加速度の角度が９０°ずらされていることから、検出される重力加速度に応じた出力波形の位相も、加速度センサ２２ａの出力波形の位相から９０°ずれたものとなる。すなわち、図４において送信機２が車輪５ａ〜５ｄの中心に対して反時計回りに９０°ずれた位置にあるときには、重力加速度を負の値として示す出力となる。そして、図４において車輪５ａ〜５ｄが１８０°回転して、送信機２が車輪５ａ〜５ｄの中心に対して時計回りに９０°ずれた位置にあるときには、重力加速度を正の値として示す出力となる。
【００３７】
したがって、図４に示すように、車輪５ａ〜５ｄの回転方向が図４に示す反時計回りの場合には、加速度センサ２２ａの出力波形に対して加速度センサ２２ｂの出力波形の位相が９０°進んだ状態となる。逆に、車輪５ａ〜５ｄの回転方向が図４に示す時計回りの場合には、加速度センサ２２ａの出力波形に対して加速度センサ２２ｂの出力波形の位相が９０°遅れた状態となる。
【００３８】
このように、車輪５ａ〜５ｄの回転方向が逆になると、加速度センサ２２ａ、２２ｂの出力波形の位相のずれ方も逆になる。このことを利用して、送信機２から受信機３に送信するフレームの中に車輪５ａ〜５ｄの回転方向を示す回転方向情報を含めることで、受信機３でフレームが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２から送信されたものであるかを特定することが可能となる。
【００３９】
また、上記では、加速度センサ２２ａ、２２ｂの出力に含まれる遠心力については無視して説明しているが、加速度センサ２２ａの出力には遠心力に基づく加速度（遠心加速度）が含まれる。この遠心加速度より、車速を演算することが可能となる。このため、マイクロコンピュータ３３では、加速度センサ２２ａの出力から重力加速度成分を取り除いて遠心加速度を演算し、その遠心加速度に基づいて車速の演算を行っている。
【００４０】
また、図２（ｂ）に示すように、受信機３は、受信アンテナ３１、受信回路３２、マイクロコンピュータ３３、電源回路３４およびインターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路３５を備えた構成とされている。
【００４１】
受信アンテナ３１は、各送信機２ａ〜２ｄから送られてくるフレームを受信するためのものである。受信アンテナ３１は、車体６に固定されており、車両１の前方寄りもしくは後方寄りに配置されることで、両前輪５ａ、５ｂと両後輪５ｃ、５ｄのいずれか一方に対して他方よりも距離が近くなるようにされている。本実施形態では、受信アンテナ３１を車両１の後方寄りの場所、例えばリアバンパーに配置しており、両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂと比べて、両後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄの近くに配置されるようにしてある。
【００４２】
受信回路３２は、受信アンテナ３１によって受信された各送信機２ａ〜２ｄからの送信フレームを入力し、そのフレームをマイクロコンピュータ３３に送る入力部としての機能を果たす。受信回路３２は、受信アンテナ３１を通じてフレームの受信を行い、この受信結果をマイクロコンピュータ３３に伝える。受信回路３２では、ＦＳＫにより作成されたフレームを受信していることから、同タイミングで複数のフレームが送信されてきたときには、そのうちの最も受信強度（受信した電波の電界強度）の大きなフレームのみを受信する。
【００４３】
ただし、ここでいう同タイミングとは、フレーム受信中に複数のフレームの受信期間が少なくとも一部重なっている状態のことを意味している。これについて、図５に示す送信タイミングと受信可能データとの関係を表した図を参照して説明する。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、データＡを格納したフレームとデータＢを格納したフレームの送信タイミングが部分的に重なったとする。この場合において、各フレームの受信強度に差がある場合、図５（ｂ）に示すように、データＡを格納したフレームの方の受信強度がデータＢを格納したフレームの方の受信強度よりも大きければ、データＡを格納したフレームが受信される。逆に、データＢを格納したフレームの方の受信強度がデータＡを格納したフレームの方の受信強度よりも大きければ、データＢを格納したフレームが受信される。なお、両フレームの送信タイミングが完全に一致していない場合、受信強度の小さい方のフレームの受信期間も残るが、この場合にはフレームの全データを受信できないため無効データとして扱われ、データとして制御に使用されない。
【００４５】
このように、受信回路３２では、同タイミングで複数のフレームが送信されてきたときには、そのうちの最も受信強度の大きなフレームのみを受信し、それをマイクロコンピュータ３３に伝える。
【００４６】
なお、受信回路３２では、受信機３の受信感度を所定の感度に設定しており、各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた送信機２ａ〜２ｄより送信されるフレームすべてを受信できる感度に設定している。図６は、車輪５ａ〜５ｄの回転角度と各送信機２ａ〜２ｄからフレームを送信したときの受信強度と受信機３の受信感度の関係を示した図である。この図に示すように、受信アンテナ３１から車輪５ａ〜５ｄ間での距離や車輪回転に応じて受信強度が変化するが、基本的にはこれらすべての場合にフレームを受信できるように受信機３の感度を設定している。
【００４７】
マイクロコンピュータ３３は、第２制御部に相当するもので、各送信機２ａ〜２ｄからの送信フレームを用いて、マイクロコンピュータ３３内のメモリに記憶されたプログラムに従って車輪位置検出処理を実行することで、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行う。また、マイクロコンピュータ３３は、車輪位置検出の結果に基づいて、各送信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報と各送信機２ａ〜２ｄが取り付けられている各車輪５ａ〜５ｄの位置とを関連づけて記憶し、その後は各送信機２ａ〜２ｄからの送信フレーム内に格納されたＩＤ情報およびタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧検出を行う。
【００４８】
電源回路３４は、バッテリ電圧に基づいてマイクロコンピュータ３３や受信回路３２の電源電圧を生成している。Ｉ／Ｆ回路３５は、マイクロコンピュータ３３でのタイヤ空気圧を表示器４に出力する役割を果たしている。
【００４９】
表示器４は、警報部として機能するものであり、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メータディスプレイ等によって構成される。この表示器４は、例えば受信機３におけるマイクロコンピュータ３３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。
【００５０】
次に、上記のように構成された車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置による車輪位置検出処理について説明する。図７（ａ）は、送信機２ａ〜２ｄのマイクロコンピュータ２３が行う処理を示したフローチャート、図７（ｂ）は、受信機３のマイクロコンピュータ３３が行う処理を示したフローチャートである。
【００５１】
まず、図７（ａ）に示す処理として、送信機２ａ〜２ｄ側では、電池２５からの電力供給に基づいて、自分自身が取り付けられたのが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれであるかという左右検出を行う。具体的には、送信タイミングの前の一定期間中、２軸加速度センサの検出信号をモニタすることで回転方向情報を取得する（ステップ１００）。また、センシング部２１の検出信号に基づいてタイヤ空気圧や温度などのタイヤ空気圧に関する情報を取得し、回転方向情報やタイヤ空気圧に関する情報に基づいてフレームを作成する。そして、各送信機２ａ〜２ｄは、車速が所定速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）以上になったか否かを判定し（ステップ１１０）、車速が所定速度以上になると回転方向情報やタイヤ空気圧に関する情報が格納されたフレームを送信するための処理を行う。
【００５２】
具体的には、送信機２ａ〜２ｄは、自分自身が右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを回転方向情報を利用して判定する（ステップ１２０、１３０）。そして、その判定結果が右側車輪群５ａ、５ｃであれば即座にＲＦ送信にてフレーム送信を行い、右側車輪群５ａ、５ｃではなく左側車輪群５ｂ、５ｄであれば所定時間経過してからＲＦ送信にてフレーム送信を行う（ステップ１４０）。これにより、右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられた送信機２ａ、２ｃは、同タイミングを送信タイミングとしてフレーム送信を行う。また、左側車輪群５ｂ、５ｄに取り付けられた送信機２ｂ、２ｄは、同タイミングを送信タイミングとしてフレーム送信を行いつつ、右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられた送信機２ａ、２ｃとは異なるタイミングでフレーム送信を行うことができる。
【００５３】
なお、車速については、上述したように加速度センサ２２ａ、２２ｂの出力から重力加速度成分を取り除いて遠心加速度を演算し、その遠心加速度を積分して係数を掛けることにより演算している。
【００５４】
一方、受信機３側では、図示しないイグニッションスイッチがオンされてバッテリからの電力供給に基づいて電源回路３４が電源電圧を生成すると、受信機３が作動を開始し、所定の制御周期毎に図７（ｂ）に示す処理を実行する。
【００５５】
具体的には、まずデータ受信を行い（ステップ２００）、データ受信が１つでもあると、２輪分のデータを既に記憶しているか否かを判定する（ステップ２１０）。最初の受信時にはまだ２輪分のデータを記憶していないため、まずは２輪分のデータ受信があったか否かを判定し、２輪分のデータを受信するまで待機する（ステップ２２０）。そして、２輪分のデータ受信があれば、取得した２輪分のデータに基づいて、車輪位置特定を行う（ステップ２３０）。
【００５６】
すなわち、車速が所定速度に達すると同時にまず右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃからフレーム送信が行われる。このとき、受信アンテナ３１から両車輪５ａ、５ｃまでの距離、つまり両送信機２ａ、２ｃまでの距離が異なっているため、右後輪５ｃの送信機２ｃの送信フレームの方が右前輪５ａの送信機２ａの送信フレームよりも、受信アンテナ３１で受信されるときの受信強度が大きくなる。このため、受信回路３２では、右後輪５ｃの送信機２ｃの送信フレームのみが受信されることになる。
【００５７】
続いて、所定時間経過後に左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄからフレーム送信が行われる。このときも、受信アンテナ３１から両車輪５ｂ、５ｄまでの距離、つまり両送信機２ｂ、２ｄまでの距離が異なっているため、左後輪５ｄの送信機２ｄの送信フレームの方が左前輪５ｂの送信機２ｂの送信フレームよりも、受信アンテナ３１で受信されるときの受信強度が大きくなる。このため、受信回路３２では、左後輪５ｄの送信機２ｄの送信フレームのみが受信されることになる。
【００５８】
したがって、取得した２輪分のデータは、受信した順に右後輪５ｃの送信機２ｃと左後輪５ｄの送信機２ｄと特定できる。そして、各ＩＤ情報を右後輪５ｃの送信機２ｃのものと、左後輪５ｄの送信機２ｄのものに区別して記憶しておく。
【００５９】
このようにして、２輪分のデータが記憶されると、次にデータ受信が行われたときには、２輪分のデータが既に記憶された状態であるため、今度は４輪分のデータ受信が行われたか否かを判定し、４輪分のデータを受信するまで待機する（ステップ２４０）。そして、４輪分のデータ受信があれば、取得した４輪分のデータに基づいて、車輪位置特定を行う（ステップ２５０）。
【００６０】
すなわち、既に右後輪５ｃの送信機２ｃと左後輪５ｄの送信機２ｄについては特定できているため、今回受信したフレームの新たなＩＤ情報は、両前輪５ａ、５ｂの送信機２ａ、２ｂのものである。そして、各フレームには回転方向情報も含まれており、この回転方向情報からそのフレームが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２ａ〜２ｄから送信されたものであるかを判別することができる。したがって、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての送信機２ａ〜２ｄを特定することができ、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行うことができる。なお、各車輪５ａ〜５ｄの送信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報の記憶内容については、例えばイグニッションスイッチをオフしたときに消去している。または、車輪位置検出を行いたいときに、ＩＤ情報の記憶内容をリセットするスイッチを設けておき、そのスイッチが押されたときに消去されるようにすることもできる。
【００６１】
図８は、上記のような動作を行ったときのタイミングチャートである。この図に示されるように、イグニッションスイッチがオンされ、車両１が走行開始して車速が所定速度（３０ｋｍ／ｈ）を超えると、それをトリガとして各送信機２からＩＤ情報と共に回転方向情報やタイヤ空気圧に関する情報が格納されたフレームが所定の送信タイミングで送信される。具体的には、まず右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃからフレーム送信が同時に行われ、その後、所定期間経過後に左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄからフレーム送信が同時に行われる。
【００６２】
このため、最初の送信タイミングでは、右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃのうち受信アンテナ３１から近い送信機２ｃのフレームのみが受信される。また、次の送信タイミングでは、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄのうち受信アンテナ３１から近い送信機２ｄのフレームのみが受信される。これにより、最初の受信で送信機２ｃが特定されると共に、次の受信で送信機２ｄが特定される。そして、２回目の送信周期の際、つまり一定周期にランダムディレイを加算した時間が経過後に、各送信機２ａ〜２ｄからフレーム送信が為され、新たに受信したフレームについては、フレームに格納されている回転方向情報に基づいて、送信機２ａ、２ｂから送信されたものであると特定される。これにより、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての送信機２ａ〜２ｄを特定することができ、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定することができる。
【００６３】
以上説明したように、車輪位置検出を行う際には、右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄとで送信機２ａ〜２ｄからのフレームの送信タイミングを異ならせつつ、右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃから同時にフレーム送信させると共に、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄから同時にフレーム送信させるようにしている。このようにすることで、右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのうち、受信アンテナ３１から近い方の両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄのフレームのみが受信されるようにできる。これにより、両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄを特定できることから、その後に送られてくる４輪分のフレームを受信した時に、そのフレームに格納された回転方向情報を利用することで、４輪すべての送信機２ａ〜２ｄを特定することが可能となる。
【００６４】
これにより、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての送信機２ａ〜２ｄを特定することができ、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定することができる。このようにして車輪位置検出が行われると、その後は、一定周期毎に各送信機２ａ〜２ｄからフレームが送信されるたびに、すべてのフレームが受信される。そして、各フレームに格納されたＩＤ情報に基づいて車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたいずれの送信機２ａ〜２ｄから送られてきたフレームであるかを特定し、タイヤ空気圧に関する情報より各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧を検出することが可能となる。
【００６５】
したがって、受信強度や受信数を測定する必要なく、かつ、トリガ機を用いなくても車輪位置の特定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とすることが可能となる。また、車速が所定速度以上になったときにフレーム送信が行われるようにしているため、右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃの送信タイミングを合わせられると共に、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機５ａ、５ｃの送信タイミングを合わせることが可能となる。さらに、停車時にフレーム送信が行われないようにでき、電池寿命の向上を図ることも可能となる。
【００６６】
なお、車両１にはスペアタイヤが搭載され、スペアタイヤにも送信機２が備えられることが想定される。しかしながら、スペアタイヤは車両１の走行に伴って回転しないため、車速が所定速度以上になったことをトリガとしてフレームの送信を行うようにすることで、スペアタイヤに取り付けられた送信機２からはフレームの送信が行われないようにできる。このため、スペアタイヤに送信機２が備えられるような場合でも、的確に車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００６７】
（他の実施形態）
上記実施形態では、受信機３のうちの受信アンテナ３１を車両１の後方寄りに配置することで、両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂと比べて、両後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄの近くに配置されるようにしてある。これに対して、図９に示すように、受信機３全体を車両１の後方寄りに配置するようにしても良い。また、受信アンテナ３１もしくは受信機３全体を車両１の後方寄りに配置するのではなく、逆に車両１の前方寄りの場所、例えばフロントバンパーに配置することで、受信機３の感度を低下させた際に両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂからの送信フレームのみが受信されるようにしても良い。
【００６８】
また、上記実施形態では、最初に右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃから同時にフレーム送信させ、その後、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄから同時にフレーム送信させるようにした。しかしながら、これらの順番を逆にし、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄから同時にフレーム送信させたのち、右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃから同時にフレーム送信させるようにしても良い。
【００６９】
また、上記実施形態では、図３に示すように、タイヤ空気圧検出装置に車輪位置検出装置を適用しているため、車輪５ａ〜５ｄの回転方向情報をタイヤ空気圧に関する情報が格納されるフレームに格納して送信されるようにしている。しかしながら、これはフレーム構成の一例を示したに過ぎず、回転方向情報を格納するフレームとタイヤ空気圧に関する情報を格納するフレームを別々のフレームとしても構わない。ただし、タイヤ空気圧に関する情報が格納されるフレームに回転方向情報を格納することで、車輪位置検出とタイヤ空気圧検出の両方が行える共通フレームとすることが可能となる。
【００７０】
さらに、加速度センサ２２ａ、２２ｂのばらつきやホイール径およびタイヤ状態等により、車速が所定速度に達したと検知されるタイミングが若干ずれる可能性がある。この場合、各送信機２ａ〜２ｄから同時にフレーム送信が行われるようにしても、若干そのタイミングがずれてしまう。このため、同時に送信されて混信されるようにしたい最初のフレームについては、その後に用いているフレームと比較して格納されるデータ長を長くすることでフレーム長さを長くすると良い。
【００７１】
図１０は、最初に送信されるフレームの構成例を示した図である。図１０（ａ）に示すように、最初に送信されるフレームについてのみ、定期送信の複数フレーム分のデータを合わせたフレームとしたり、図１０（ｂ）に示すように、フレームの最後にダミーデータを格納した部分を設けるようにすることができる。このようにすれば、同時にフレーム送信を行わせたい送信機２ａ〜２ｄの加速度センサ２２ａのばらつきがあっても、最初のフレームの送信タイミングの少なくとも一部が重複し、受信機３で重複したフレームの一方のみをすべて受信されるようにすることができる。例えば、受信アンテナ３１から遠い送信機２ａ、２ｂのフレームが先に受信された場合、途中で受信アンテナ３１から近い送信機２ｃ、２ｄのフレームが受信されることになる。図１０（ａ）の場合、先に受信されたフレームの第２ブロックまでは受信可能となる場合があるが、後に受信された強度が強い側のデータは３ブロック分受信できるため、受信したブロックの数により、強い側のデータを判別可能である。図１０（ｂ）の場合は、両方ともデータ受信したとしても、ダミーデータ長を測定し、比較することで判別が可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 車両
２（２ａ〜２ｄ） 送信機
３ 受信機
４ 表示器
５（５ａ〜５ｄ） 車輪
６ 車体
２１ センシング部
２２ 車輪回転方向検出部
２３ マイクロコンピュータ
３１ 受信アンテナ
３２ 受信回路
３３ マイクロコンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象車輪が車両のどの位置に搭載されている車輪かを自動的に検出する車輪位置検出装置に関するもので、特に、タイヤが取り付けられた車輪に圧力センサが備えられた送信機を直接取り付け、その圧力センサの検出結果を送信機から送信し、車体側に取り付けられた受信機によって受信することで、タイヤ空気圧の検出を行うダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置に適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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及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及び送信機が取り付けられた車輪を判別するためのＩＤ情報を個々に付与している。
【０００４】
送信データに含まれるＩＤ情報から送信機の位置を特定するためには、各送信機のＩＤ情報を各車輪の位置と関連づけて受信機側に予め登録しておく必要がある。このため、タイヤのローテーション時には、送信機のＩＤ情報と車輪の位置関係を受信機に登録し直す必要がある。
【０００５】
これに対して、各送信機に対応して設けられたトリガ機から送信機にトリガ信号を送信し、それに同期して送信機からＩＤ情報を含んだデータを受信機に送信することにより、送信機のＩＤ情報と車輪の位置関係を受信機に登録する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、各送信機に付されているバーコードを読み込んで送信機のＩＤ情報を受信機に登録する方法も提案されている。しなしながら、これらの方法では、ＩＤ登録による工数が増加すると共に、トリガ機やバーコードリーダ等の部品点数の増加によってコストが上昇するという問題がある。また、タイヤローテーション時に、ＩＤ情報の登録作業が発生し作業効率が悪くなってしまう等の問題が発生する。このため、送信機のＩＤ情報登録作業を自動的に行うことができるシステムが求められている。
【０００６】
このような自動的な登録作業を行うものとして、２軸の加速度センサを用いて左右輪のいずれであるかを検出すると共に、ＲＦデータの受信強度に基づいて前後輪のいずれであるかを検出することで、４輪それぞれのタイヤ位置を検出する方法がある（特許文献２参照）。また、複数のアンテナで受信した受信強度を累積的に計測し、この受信強度により送信機の位置を判定する方法（特許文献３参照）や、各輪に装着された送信機から送られる信号のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）値の分布により送信機の位置を判定する方法（特許文献４参照）がある。
【０００７】
さらに、車体側に備えたトリガ機からトリガ信号を出力し、そのトリガ信号の受信強度がトリガ機と各送信機との距離に応じて変化することを利用し、トリガ信号の受信強度に基づいて車輪位置の特定を行うものもある（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３２１２３１１号公報
【特許文献２】米国特許第７０１０９６８号明細書
【特許文献３】米国特許第６０１８９９３号明細書
【特許文献４】米国特許第６４８９８８８号明細書
【特許文献５】特開２００７−１５４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２、３に記載の方法では、前後輪のいずれであるかを判定するために、送信機からのＲＦデータのＲＳＳＩ値を比較したり、もしくは、受信数を比較することが必要となるため、受信強度を求める装置（ピークディテクター）が必要になったり、受信数の計測を行う必要がある。また、特許文献４に記載の方法でも、ＲＳＳＩ値を用いているため、受信強度を求める装置が必要になる。さらに、引用文献５に記載の方法では、車輪位置の特定にトリガ機が必要になるため、部品点数の増加によってコストが上昇するという問題が避けられない。このため、受信強度や受信数によらずに、かつ、トリガ機を用いなくても車輪位置の特定が行えるようにできるようにすることが望まれる。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、受信強度や受信数を測定する必要なく、かつ、トリガ機を用いなくても車輪位置の特定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】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、受信機（３）のうちの少なくとも受信アンテナ（３１）を車両（１）の両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれか一方からの距離が他方からの距離よりも近づくように配置し、送信機（２ａ〜２ｄ）では、右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた送信機（２ａ、２ｃ）から同時にフレームの送信を行うと共に、この送信タイミングとは異なるタイミングで左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた送信機（２ｂ、２ｄ）から同時にフレームの送信を行うモードと、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングでフレームの送信を行うモードとを行い、受信回路（３２）では、複数のフレームが同時に送信されると、最も信号強度が大きなフレームのみを受信する。そして、第２制御部（３３）は、右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた送信機（２ａ、２ｃ）から同時にフレームの送信が行われたときに受信したフレームを右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた送信機（２ｃ）のものであると特定し、左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた送信機（２ｂ、２ｄ）から同時にフレームの送信が行われたときに受信したフレームを左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた送信機（２ｄ）のものであると特定し、さらに、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングでフレームの送信が行われたときに受信したフレームの中で、右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた送信機（２ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた送信機（２ｄ）のフレームと異なる識別情報を有するフレームについて、当該フレームに含まれる回転方向情報に基づき、右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち受信アンテナ（３１）から遠い方に取り付けられた送信機（２ａ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち受信アンテナ（３１）から遠い方に取り付けられた送信機（２ｂ）のフレームを特定することで、送信機（２ａ〜２ｄ）がそれぞれ４つの車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに取り付けられたものであるかを特定することを特徴としている。
【００１２】
このように、車輪位置検出を行う際には、右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）とで送信機（２ａ〜２ｄ）からのフレームの送信タイミングを異ならせつつ、右側車輪（５ａ、５ｃ）の両送信機（２ａ、２ｃ）から同時にフレーム送信させると共に、左側車輪（５ｂ、５ｄ）の両送信機（２ｂ、２ｄ）から同時にフレーム送信させるようにしている。このようにすることで、右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち、受信アンテナ（３１）から近い方の車輪（５ｃ、５ｄ）の送信機（２ｃ、２ｄ）のフレームのみが受信されるようにできる。これにより、受信アンテナ（３１）から近い方の車輪（５ｃ、５ｄ）の送信機（２ｃ、２ｄ）を特定できることから、４輪分のフレームを受信した時に、そのフレームに格納された回転方向情報を利用することで、４輪すべての送信機（２ａ〜２ｄ）を特定することが可能となる。
【００１３】
したがって、受信強度や受信数を測定する必要なく、かつ、トリガ機を用いなくても車輪位置の特定を行うことが可能となる。例えば、送信機（２ａ〜２ｄ）において、第１制御部（２３）で周波数偏移変調によってフレームを作成するようにすれば、複数同時にフレーム送信が行われた場合に、受信強度の最も大きなフレームのみが受信機（３）で受信されるようにできる。
【００１４】
また、請求項２に記載したように、車輪回転方向検出手段（２２）としては、送信機（２ａ〜２ｄ）が取り付けられた車輪（５ａ〜５ｄ）の回転時に当該車輪（５ａ〜５ｄ）の周方向に垂直な両方向の加速度を検出する加速度センサ（２２ａ）と周方向に平行な両方向の加速度を検出する加速度センサ（２２ｂ）とを有する２軸加速度センサを適用することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、送信機（２ａ〜２ｄ）は、２軸加速度センサに含まれる加速度センサ（２２ａ、２２ｂ）にて検出される加速度から車速を演算し、右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれか一方の送信機（２ａ、２ｃ）については該車速が所定車速に達すると同時にフレームの送信を行い、他方の送信機（２ｂ、２ｄ）については該車速が所定車速に達してから所定時間経過後に同時にフレームの送信を行うことを特徴としている。
【００１６】
このように、車速が所定速度以上になったことをトリガとしてフレーム送信が行われるようにすることで、右側車輪（５ａ、５ｃ）の両送信機（２ａ、２ｃ）の送信タイミングを合わせられると共に、左側車輪（５ｂ、５ｄ）の両送信機（５ａ、５ｃ）の送信タイミングを合わせることが可能となる。また、車速が所定速度以上になってからフレーム送信が行われるようにすることで、停車時にフレーム送信が行われないようにでき、電池寿命の向上を図ることが可能となる。また、車両（１）にはスペアタイヤが搭載され、スペアタイヤにも送信機が備えられることが想定される。しかしながら、スペアタイヤは車両（１）の走行に伴って回転しないため、車速が所定速度以上になったことをトリガとしてフレームの送信を行うようにすることで、スペアタイヤに取り付けられた送信機からはフレームの送信が行われないようにできる。このため、スペアタイヤに送信機が備えられるような場合でも、的確に車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、送信機（２ａ〜２ｄ）は、右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた送信機（２ａ、２ｃ）から同時にフレームの送信を行うと共に、この送信タイミングとは異なるタイミングで左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた送信機（２ｂ、２ｄ）から同時にフレームの送信を行うモードの際には、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングでフレームの送信を行うモードのときよりも、フレームの長さを長く構成していることを特徴としている。
【００１８】
各送信機（２ａ〜２ｄ）から同時にフレーム送信が行われるようにする場合に、若干そのタイミングがずれることも想定される。したがって、フレーム送信を同時に行う際にはフレームの長さを長くすることで、フレームの少なくとも一部が重複するようにでき、より確実に同時に行われたフレーム送信のうちの最も信号強度の大きなもののみが受信機（３）で受信されるようにすることができる。
【００１９】
上記請求項１ないし４では、車輪位置検出装置として本発明を示したが、請求項５に示されるように、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。すなわち、送信機（２ａ〜２ｄ）に、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられたタイヤの空気圧に応じた検出信号を出力するセンシング部（２１）を備え、第１制御部（２３）によってセンシング部（２１）の検出信号を信号処理したタイヤ空気圧に関する情報をフレームに格納して受信機（３）に送信されるようにし、受信機（３）では、第２制御部（３３）にて、該タイヤ空気圧に関する情報より、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられたタイヤの空気圧を検出するようにすることができる。
【００２０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。
【図２】送信機２ａ〜２ｄおよび受信機３のブロック構成を示す図である。
【図３】フレーム構成の一例を示した図である。
【図４】送信機２に備えられた車輪回転方向検出部２２の各車輪５ａ〜５ｄへの搭載形態の一例と、その搭載形態とした場合に各加速度センサ２２ａ、２２ｂで検出される加速度の出力波形を示した図である。
【図５】送信タイミングと受信可能データとの関係を表した図である。
【図６】車輪５ａ〜５ｄの回転角度と各送信機２ａ〜２ｄからフレームを送信したときの電波の電界強度と受信機３の受信感度の関係を示した図である。
【図７】（ａ）は、送信機２ａ〜２ｄのマイクロコンピュータ２３が行う処理を示したフローチャート、（ｂ）は、受信機３のマイクロコンピュータ３３が行う処理を示したフローチャートである。
【図８】車輪位置検出処理を行ったときのタイミングチャートである。
【図９】他の実施形態で説明する車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。
【図１０】最初に送信されるフレームの構成例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、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るタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。図１の紙面左方向が車両１の前方、紙面右方向が車両１の後方に一致する。この図を参照して、本実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置について説明する。
【００２４】
図１に示すように、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（２ａ〜２ｄ）、受信機３および表示器４を備えて構成されている。
【００２５】
図１に示すように、送信機２ａ〜２ｄは、車両１における各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられるもので、車輪５ａ〜５ｄ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タイヤ空気圧に関する情報をフレーム内に格納してＲＦ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６側に取り付けられるもので、送信機２ａ〜２ｄから送信されたフレームをＲＦ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車輪位置検出およびタイヤ空気圧検出を行うものである。送信機２ａ〜２ｄは、ＦＳＫ（周波数偏移変調）によりフレームを作成し、受信機３は、そのフレームを復調することでフレーム内のデータを読取ることで、車輪位置検出およびタイヤ空気圧検出を行っている。図２に送信機２ａ〜２ｄおよび受信機３のブロック構成を示す。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、送信機２（２ａ〜２ｄ）は、センシング部２１、車輪回転方向検出部２２、マイクロコンピュータ２３、送信アンテナ２４および電池２５を備えた構成となっており、電池２５からの電力供給に基づいて各部が駆動される。
【００２７】
センシング部２１は、例えばダイアフラム式の圧力センサ２１ａや温度センサ２１ｂ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。車輪回転方向検出部２２は、送信機２が、車輪回転方向が互いに逆である右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているのかを検出するものであり、本発明の車輪回転方向検出手段に相当する。車輪回転方向検出部２２には、２つの加速度センサ２２ａ、２２ｂ（図４参照）からなる２軸加速度センサが設けられている。これらの加速度センサ２２ａ、２２ｂに機能については後述する。
【００２８】
マイクロコンピュータ２３は、制御部（第１制御部）や送信部などを備えた周知のもので、制御部内のメモリ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。制御部内のメモリには、各送信機２ａ〜２ｄを特定するための送信機固有の識別情報と自車両を特定するための車両固有の識別情報とを含む個別のＩＤ情報が格納されている。
【００２９】
マイクロコンピュータ２３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、そのタイヤ空気圧に関する情報を各送信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報と共にフレーム内に格納する。また、マイクロコンピュータ２３は、一定期間中における加速度センサ２２ａ、２２ｂの検出信号をモニタしており、各送信機２ａ〜２ｄが取り付けられた車輪５ａ〜５ｄの回転方向を検出している。そして、マイクロコンピュータ２３では、この回転方向、つまり右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２であるか示す回転方向情報をタイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレームに格納している。
【００３０】
図３は、フレーム構成の一例を示した図である。この図に示すフレームは、車輪位置検出とタイヤ空気圧検出の両方で使用される共通フレームである。この図に示すように、フレームには、送信開始を伝える同期コードを先頭に、各送信機２に付与された個々のＩＤ情報、回転方向情報、タイヤ空気圧に関する情報（空気圧や温度）、電池電圧情報や送信機自身が送信するデータに誤りが検出されたことを示す誤り検出情報等が格納されている。これらのうちの回転方向情報が送信機２ａ〜２ｄが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているのかを検出するために用いられ、タイヤ空気圧に関する情報が各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧の検出に用いられる。
【００３１】
また、マイクロコンピュータ２３は、フレームを作成すると、送信部を介して送信アンテナ２４より受信機３に向けてフレームを同じ信号強度（電波の電界強度）で送信している。このフレームを受信機３に向けて送信する処理も、上記プログラムに従って行われる。本実施形態では、マイクロコンピュータ２３は車速を求めており、この車速が所定速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）に達したときをトリガとして、受信機３へのフレーム送信を開始し、その後は、車速が送信終了速度以下（例えば３０ｋｍ／ｈ未満）になるまで繰り返しフレーム送信を行うようにしている。フレームの最初の送信タイミングについては、車輪５ａ〜５ｄの回転方向、つまり右側車輪群５ａ、５ｃであるか左側車輪群５ｂ、５ｄであるかに応じて決められており、右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられた両送信機２ａ、２ｃが同時、左側車輪群５ｂ、５ｄに取り付けられた両送信機２ｂ、２ｄが同時とされる。また、フレームの２回目以降の送信タイミングについては、基本的には各送信機２ａ〜２ｄ一律に一定周期（例えば１ｍｉｎ）毎とされるが、２回目のみ一定周期にランダムディレイを加算した時間に設定される。したがって、最初は送信機２ａ〜２ｄの中から２つずつ同時にフレーム送信が行われるモードとされ、その後、各送信機２ａ〜２ｄから異なるタイミングでフレーム送信が行われるモードとされる。なお、ランダムディレイは、不規則に設定される遅れ時間であり、マイクロコンピュータ２３に記憶された乱数表などによって決まる。
【００３２】
このように構成される送信機２ａ〜２ｄは、例えば、各車輪５ａ〜５ｄ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、上記したように、車速が所定速度を超えると、各送信機２ａ〜２ｄに備えられた送信アンテナ２４を通じて、所定の送信タイミングの際にフレームを送信することで、受信機３側にタイヤ空気圧に関する信号を定期送信するようになっている。
【００３３】
次に、各送信機２に備えられた車輪回転方向検出部２２について図４を用いて説明する。図４は、送信機２に備えられた車輪回転方向検出部２２の各車輪５ａ〜５ｄへの搭載形態の一例と、その搭載形態とした場合に各加速度センサ２２ａ、２２ｂで検出される加速度の出力波形を示した図である。
【００３４】
この図に示すように、車輪回転方向検出部２２は、異なる方向の加速度を検出する加速度センサ２２ａ、２２ｂを備えた２軸加速度センサにて構成されている。一方の加速度センサ２２ａは、車輪５ａ〜５ｄの回転時に車輪５ａ〜５ｄに働く加速度のうち、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に垂直な両方向の加速度を検出でき、他方の加速度センサ２２ｂは、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に平行な両方向の加速度を検出できるように配置されている。
【００３５】
したがって、加速度センサ２２ａは、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に垂直な両方向の加速度を検出し、重力加速度に応じた出力を発生させる。このため、送信機２が車輪５ａ〜５ｄの上部位置に位置しているときには、加速度センサ２２ａは重力加速度を正の値として示す出力となる。そして、車輪５ａ〜５ｄが１８０°回転して、車輪５ａ〜５ｄの下部位置に車輪側送受信機２が位置しているときには、重力加速度を負の値として示す出力となる。
【００３６】
一方、加速度センサ２２ｂは、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に平行な両方向の加速度を検出し、加速度センサ２２ａと同様に、重力加速度に応じた出力を発生させる。しかしながら、加速度センサ２２ｂが加速度センサ２２ａに対して検出できる加速度の角度が９０°ずらされていることから、検出される重力加速度に応じた出力波形の位相も、加速度センサ２２ａの出力波形の位相から９０°ずれたものとなる。すなわち、図４において送信機２が車輪５ａ〜５ｄの中心に対して反時計回りに９０°ずれた位置にあるときには、重力加速度を負の値として示す出力となる。そして、図４において車輪５ａ〜５ｄが１８０°回転して、送信機２が車輪５ａ〜５ｄの中心に対して時計回りに９０°ずれた位置にあるときには、重力加速度を正の値として示す出力となる。
【００３７】
したがって、図４に示すように、車輪５ａ〜５ｄの回転方向が図４に示す反時計回りの場合には、加速度センサ２２ａの出力波形に対して加速度センサ２２ｂの出力波形の位相が９０°進んだ状態となる。逆に、車輪５ａ〜５ｄの回転方向が図４に示す時計回りの場合には、加速度センサ２２ａの出力波形に対して加速度センサ２２ｂの出力波形の位相が９０°遅れた状態となる。
【００３８】
このように、車輪５ａ〜５ｄの回転方向が逆になると、加速度センサ２２ａ、２２ｂの出力波形の位相のずれ方も逆になる。このことを利用して、送信機２から受信機３に送信するフレームの中に車輪５ａ〜５ｄの回転方向を示す回転方向情報を含めることで、受信機３でフレームが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２から送信されたものであるかを特定することが可能となる。
【００３９】
また、上記では、加速度センサ２２ａ、２２ｂの出力に含まれる遠心力については無視して説明しているが、加速度センサ２２ａの出力には遠心力に基づく加速度（遠心加速度）が含まれる。この遠心加速度より、車速を演算することが可能となる。このため、マイクロコンピュータ３３では、加速度センサ２２ａの出力から重力加速度成分を取り除いて遠心加速度を演算し、その遠心加速度に基づいて車速の演算を行っている。
【００４０】
また、図２（ｂ）に示すように、受信機３は、受信アンテナ３１、受信回路３２、マイクロコンピュータ３３、電源回路３４およびインターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路３５を備えた構成とされている。
【００４１】
受信アンテナ３１は、各送信機２ａ〜２ｄから送られてくるフレームを受信するためのものである。受信アンテナ３１は、車体６に固定されており、車両１の前方寄りもしくは後方寄りに配置されることで、両前輪５ａ、５ｂと両後輪５ｃ、５ｄのいずれか一方に対して他方よりも距離が近くなるようにされている。本実施形態では、受信アンテナ３１を車両１の後方寄りの場所、例えばリアバンパーに配置しており、両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂと比べて、両後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄの近くに配置されるようにしてある。
【００４２】
受信回路３２は、受信アンテナ３１によって受信された各送信機２ａ〜２ｄからの送信フレームを入力し、そのフレームをマイクロコンピュータ３３に送る入力部としての機能を果たす。受信回路３２は、受信アンテナ３１を通じてフレームの受信を行い、この受信結果をマイクロコンピュータ３３に伝える。受信回路３２では、ＦＳＫにより作成されたフレームを受信していることから、同タイミングで複数のフレームが送信されてきたときには、そのうちの最も受信強度（受信した電波の電界強度）の大きなフレームのみを受信する。
【００４３】
ただし、ここでいう同タイミングとは、フレーム受信中に複数のフレームの受信期間が少なくとも一部重なっている状態のことを意味している。これについて、図５に示す送信タイミングと受信可能データとの関係を表した図を参照して説明する。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、データＡを格納したフレームとデータＢを格納したフレームの送信タイミングが部分的に重なったとする。この場合において、各フレームの受信強度に差がある場合、図５（ｂ）に示すように、データＡを格納したフレームの方の受信強度がデータＢを格納したフレームの方の受信強度よりも大きければ、データＡを格納したフレームが受信される。逆に、データＢを格納したフレームの方の受信強度がデータＡを格納したフレームの方の受信強度よりも大きければ、データＢを格納したフレームが受信される。なお、両フレームの送信タイミングが完全に一致していない場合、受信強度の小さい方のフレームの受信期間も残るが、この場合にはフレームの全データを受信できないため無効データとして扱われ、データとして制御に使用されない。
【００４５】
このように、受信回路３２では、同タイミングで複数のフレームが送信されてきたときには、そのうちの最も受信強度の大きなフレームのみを受信し、それをマイクロコンピュータ３３に伝える。
【００４６】
なお、受信回路３２では、受信機３の受信感度を所定の感度に設定しており、各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた送信機２ａ〜２ｄより送信されるフレームすべてを受信できる感度に設定している。図６は、車輪５ａ〜５ｄの回転角度と各送信機２ａ〜２ｄからフレームを送信したときの受信強度と受信機３の受信感度の関係を示した図である。この図に示すように、受信アンテナ３１から車輪５ａ〜５ｄ間での距離や車輪回転に応じて受信強度が変化するが、基本的にはこれらすべての場合にフレームを受信できるように受信機３の感度を設定している。
【００４７】
マイクロコンピュータ３３は、第２制御部に相当するもので、各送信機２ａ〜２ｄからの送信フレームを用いて、マイクロコンピュータ３３内のメモリに記憶されたプログラムに従って車輪位置検出処理を実行することで、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行う。また、マイクロコンピュータ３３は、車輪位置検出の結果に基づいて、各送信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報と各送信機２ａ〜２ｄが取り付けられている各車輪５ａ〜５ｄの位置とを関連づけて記憶し、その後は各送信機２ａ〜２ｄからの送信フレーム内に格納されたＩＤ情報およびタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧検出を行う。
【００４８】
電源回路３４は、バッテリ電圧に基づいてマイクロコンピュータ３３や受信回路３２の電源電圧を生成している。Ｉ／Ｆ回路３５は、マイクロコンピュータ３３でのタイヤ空気圧を表示器４に出力する役割を果たしている。
【００４９】
表示器４は、警報部として機能するものであり、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メータディスプレイ等によって構成される。この表示器４は、例えば受信機３におけるマイクロコンピュータ３３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。
【００５０】
次に、上記のように構成された車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置による車輪位置検出処理について説明する。図７（ａ）は、送信機２ａ〜２ｄのマイクロコンピュータ２３が行う処理を示したフローチャート、図７（ｂ）は、受信機３のマイクロコンピュータ３３が行う処理を示したフローチャートである。
【００５１】
まず、図７（ａ）に示す処理として、送信機２ａ〜２ｄ側では、電池２５からの電力供給に基づいて、自分自身が取り付けられたのが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれであるかという左右検出を行う。具体的には、送信タイミングの前の一定期間中、２軸加速度センサの検出信号をモニタすることで回転方向情報を取得する（ステップ１００）。また、センシング部２１の検出信号に基づいてタイヤ空気圧や温度などのタイヤ空気圧に関する情報を取得し、回転方向情報やタイヤ空気圧に関する情報に基づいてフレームを作成する。そして、各送信機２ａ〜２ｄは、車速が所定速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）以上になったか否かを判定し（ステップ１１０）、車速が所定速度以上になると回転方向情報やタイヤ空気圧に関する情報が格納されたフレームを送信するための処理を行う。
【００５２】
具体的には、送信機２ａ〜２ｄは、自分自身が右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを回転方向情報を利用して判定する（ステップ１２０、１３０）。そして、その判定結果が右側車輪群５ａ、５ｃであれば即座にＲＦ送信にてフレーム送信を行い、右側車輪群５ａ、５ｃではなく左側車輪群５ｂ、５ｄであれば所定時間経過してからＲＦ送信にてフレーム送信を行う（ステップ１４０）。これにより、右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられた送信機２ａ、２ｃは、同タイミングを送信タイミングとしてフレーム送信を行う。また、左側車輪群５ｂ、５ｄに取り付けられた送信機２ｂ、２ｄは、同タイミングを送信タイミングとしてフレーム送信を行いつつ、右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられた送信機２ａ、２ｃとは異なるタイミングでフレーム送信を行うことができる。
【００５３】
なお、車速については、上述したように加速度センサ２２ａ、２２ｂの出力から重力加速度成分を取り除いて遠心加速度を演算し、その遠心加速度を積分して係数を掛けることにより演算している。
【００５４】
一方、受信機３側では、図示しないイグニッションスイッチがオンされてバッテリからの電力供給に基づいて電源回路３４が電源電圧を生成すると、受信機３が作動を開始し、所定の制御周期毎に図７（ｂ）に示す処理を実行する。
【００５５】
具体的には、まずデータ受信を行い（ステップ２００）、データ受信が１つでもあると、２輪分のデータを既に記憶しているか否かを判定する（ステップ２１０）。最初の受信時にはまだ２輪分のデータを記憶していないため、まずは２輪分のデータ受信があったか否かを判定し、２輪分のデータを受信するまで待機する（ステップ２２０）。そして、２輪分のデータ受信があれば、取得した２輪分のデータに基づいて、車輪位置特定を行う（ステップ２３０）。
【００５６】
すなわち、車速が所定速度に達すると同時にまず右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃからフレーム送信が行われる。このとき、受信アンテナ３１から両車輪５ａ、５ｃまでの距離、つまり両送信機２ａ、２ｃまでの距離が異なっているため、右後輪５ｃの送信機２ｃの送信フレームの方が右前輪５ａの送信機２ａの送信フレームよりも、受信アンテナ３１で受信されるときの受信強度が大きくなる。このため、受信回路３２では、右後輪５ｃの送信機２ｃの送信フレームのみが受信されることになる。
【００５７】
続いて、所定時間経過後に左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄからフレーム送信が行われる。このときも、受信アンテナ３１から両車輪５ｂ、５ｄまでの距離、つまり両送信機２ｂ、２ｄまでの距離が異なっているため、左後輪５ｄの送信機２ｄの送信フレームの方が左前輪５ｂの送信機２ｂの送信フレームよりも、受信アンテナ３１で受信されるときの受信強度が大きくなる。このため、受信回路３２では、左後輪５ｄの送信機２ｄの送信フレームのみが受信されることになる。
【００５８】
したがって、取得した２輪分のデータは、受信した順に右後輪５ｃの送信機２ｃと左後輪５ｄの送信機２ｄと特定できる。そして、各ＩＤ情報を右後輪５ｃの送信機２ｃのものと、左後輪５ｄの送信機２ｄのものに区別して記憶しておく。
【００５９】
このようにして、２輪分のデータが記憶されると、次にデータ受信が行われたときには、２輪分のデータが既に記憶された状態であるため、今度は４輪分のデータ受信が行われたか否かを判定し、４輪分のデータを受信するまで待機する（ステップ２４０）。そして、４輪分のデータ受信があれば、取得した４輪分のデータに基づいて、車輪位置特定を行う（ステップ２５０）。
【００６０】
すなわち、既に右後輪５ｃの送信機２ｃと左後輪５ｄの送信機２ｄについては特定できているため、今回受信したフレームの新たなＩＤ情報は、両前輪５ａ、５ｂの送信機２ａ、２ｂのものである。そして、各フレームには回転方向情報も含まれており、この回転方向情報からそのフレームが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２ａ〜２ｄから送信されたものであるかを判別することができる。したがって、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての送信機２ａ〜２ｄを特定することができ、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行うことができる。なお、各車輪５ａ〜５ｄの送信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報の記憶内容については、例えばイグニッションスイッチをオフしたときに消去している。または、車輪位置検出を行いたいときに、ＩＤ情報の記憶内容をリセットするスイッチを設けておき、そのスイッチが押されたときに消去されるようにすることもできる。
【００６１】
図８は、上記のような動作を行ったときのタイミングチャートである。この図に示されるように、イグニッションスイッチがオンされ、車両１が走行開始して車速が所定速度（３０ｋｍ／ｈ）を超えると、それをトリガとして各送信機２からＩＤ情報と共に回転方向情報やタイヤ空気圧に関する情報が格納されたフレームが所定の送信タイミングで送信される。具体的には、まず右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃからフレーム送信が同時に行われ、その後、所定期間経過後に左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄからフレーム送信が同時に行われる。
【００６２】
このため、最初の送信タイミングでは、右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃのうち受信アンテナ３１から近い送信機２ｃのフレームのみが受信される。また、次の送信タイミングでは、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄのうち受信アンテナ３１から近い送信機２ｄのフレームのみが受信される。これにより、最初の受信で送信機２ｃが特定されると共に、次の受信で送信機２ｄが特定される。そして、２回目の送信周期の際、つまり一定周期にランダムディレイを加算した時間が経過後に、各送信機２ａ〜２ｄからフレーム送信が為され、新たに受信したフレームについては、フレームに格納されている回転方向情報に基づいて、送信機２ａ、２ｂから送信されたものであると特定される。これにより、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての送信機２ａ〜２ｄを特定することができ、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定することができる。
【００６３】
以上説明したように、車輪位置検出を行う際には、右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄとで送信機２ａ〜２ｄからのフレームの送信タイミングを異ならせつつ、右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃから同時にフレーム送信させると共に、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄから同時にフレーム送信させるようにしている。このようにすることで、右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのうち、受信アンテナ３１から近い方の両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄのフレームのみが受信されるようにできる。これにより、両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄを特定できることから、その後に送られてくる４輪分のフレームを受信した時に、そのフレームに格納された回転方向情報を利用することで、４輪すべての送信機２ａ〜２ｄを特定することが可能となる。
【００６４】
これにより、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての送信機２ａ〜２ｄを特定することができ、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定することができる。このようにして車輪位置検出が行われると、その後は、一定周期毎に各送信機２ａ〜２ｄからフレームが送信されるたびに、すべてのフレームが受信される。そして、各フレームに格納されたＩＤ情報に基づいて車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたいずれの送信機２ａ〜２ｄから送られてきたフレームであるかを特定し、タイヤ空気圧に関する情報より各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧を検出することが可能となる。
【００６５】
したがって、受信強度や受信数を測定する必要なく、かつ、トリガ機を用いなくても車輪位置の特定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とすることが可能となる。また、車速が所定速度以上になったときにフレーム送信が行われるようにしているため、右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃの送信タイミングを合わせられると共に、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機５ａ、５ｃの送信タイミングを合わせることが可能となる。さらに、停車時にフレーム送信が行われないようにでき、電池寿命の向上を図ることも可能となる。
【００６６】
なお、車両１にはスペアタイヤが搭載され、スペアタイヤにも送信機２が備えられることが想定される。しかしながら、スペアタイヤは車両１の走行に伴って回転しないため、車速が所定速度以上になったことをトリガとしてフレームの送信を行うようにすることで、スペアタイヤに取り付けられた送信機２からはフレームの送信が行われないようにできる。このため、スペアタイヤに送信機２が備えられるような場合でも、的確に車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００６７】
（他の実施形態）
上記実施形態では、受信機３のうちの受信アンテナ３１を車両１の後方寄りに配置することで、両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂと比べて、両後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄの近くに配置されるようにしてある。これに対して、図９に示すように、受信機３全体を車両１の後方寄りに配置するようにしても良い。また、受信アンテナ３１もしくは受信機３全体を車両１の後方寄りに配置するのではなく、逆に車両１の前方寄りの場所、例えばフロントバンパーに配置することで、受信機３の感度を低下させた際に両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂからの送信フレームのみが受信されるようにしても良い。
【００６８】
また、上記実施形態では、最初に右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃから同時にフレーム送信させ、その後、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄから同時にフレーム送信させるようにした。しかしながら、これらの順番を逆にし、左側車輪群５ｂ、５ｄの両送信機２ｂ、２ｄから同時にフレーム送信させたのち、右側車輪群５ａ、５ｃの両送信機２ａ、２ｃから同時にフレーム送信させるようにしても良い。
【００６９】
また、上記実施形態では、図３に示すように、タイヤ空気圧検出装置に車輪位置検出装置を適用しているため、車輪５ａ〜５ｄの回転方向情報をタイヤ空気圧に関する情報が格納されるフレームに格納して送信されるようにしている。しかしながら、これはフレーム構成の一例を示したに過ぎず、回転方向情報を格納するフレームとタイヤ空気圧に関する情報を格納するフレームを別々のフレームとしても構わない。ただし、タイヤ空気圧に関する情報が格納されるフレームに回転方向情報を格納することで、車輪位置検出とタイヤ空気圧検出の両方が行える共通フレームとすることが可能となる。
【００７０】
さらに、加速度センサ２２ａ、２２ｂのばらつきやホイール径およびタイヤ状態等により、車速が所定速度に達したと検知されるタイミングが若干ずれる可能性がある。この場合、各送信機２ａ〜２ｄから同時にフレーム送信が行われるようにしても、若干そのタイミングがずれてしまう。このため、同時に送信されて混信されるようにしたい最初のフレームについては、その後に用いているフレームと比較して格納されるデータ長を長くすることでフレーム長さを長くすると良い。
【００７１】
図１０は、最初に送信されるフレームの構成例を示した図である。図１０（ａ）に示すように、最初に送信されるフレームについてのみ、定期送信の複数フレーム分のデータを合わせたフレームとしたり、図１０（ｂ）に示すように、フレームの最後にダミーデータを格納した部分を設けるようにすることができる。このようにすれば、同時にフレーム送信を行わせたい送信機２ａ〜２ｄの加速度センサ２２ａのばらつきがあっても、最初のフレームの送信タイミングの少なくとも一部が重複し、受信機３で重複したフレームの一方のみをすべて受信されるようにすることができる。例えば、受信アンテナ３１から遠い送信機２ａ、２ｂのフレームが先に受信された場合、途中で受信アンテナ３１から近い送信機２ｃ、２ｄのフレームが受信されることになる。図１０（ａ）の場合、先に受信されたフレームの第２ブロックまでは受信可能となる場合があるが、後に受信された強度が強い側のデータは３ブロック分受信できるため、受信したブロックの数により、強い側のデータを判別可能である。図１０（ｂ）の場合は、両方ともデータ受信したとしても、ダミーデータ長を測定し、比較することで判別が可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 車両
２（２ａ〜２ｄ） 送信機
３ 受信機
４ 表示器
５（５ａ〜５ｄ） 車輪
６ 車体
２１ センシング部
２２ 車輪回転方向検出部
２３ マイクロコンピュータ
３１ 受信アンテナ
３２ 受信回路
３３ マイクロコンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体（６）に対してタイヤを備えた４つの車輪（５ａ〜５ｄ）が取り付けられた車両（１）に適用され、
前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに設けられ、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの回転方向に応じた検出信号を出力する車輪回転方向検出手段（２２）と、前記車輪回転方向検出手段（２２）で検出した回転方向に関する回転方向情報および固有の識別情報とを含めたフレームを作成すると共に送信する第１制御部（２３）とを有する送信機（２ａ〜２ｄ）と、
前記車体（６）側に設けられ、受信アンテナ（３１）を介して前記送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたフレームを受信する受信回路（３２）と、受信した前記フレームから得られるデータおよび前記フレームの受信の可否に基づいて、前記フレームを送信してきた前記送信機（２ａ〜２ｄ）が前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに取り付けられたものであるかを特定し、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）と前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに設けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）の識別情報とを対応づけて記憶する車輪位置検出を行う第２制御部（３３）とを有する受信機（３）とを備え、
前記受信機（３）のうちの少なくとも前記受信アンテナ（３１）は、前記車両（１）の両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれか一方からの距離が他方からの距離よりも近づけて配置されており、
前記送信機（２ａ〜２ｄ）は、右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた送信機（２ａ、２ｃ）から同時に前記フレームの送信を行うと共に、この送信タイミングとは異なるタイミングで左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた送信機（２ｂ、２ｄ）から同時に前記フレームの送信を行うモードと、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングで前記フレームの送信を行うモードとを行い、
前記受信回路（３２）は、複数のフレームが同時に送信されると、最も信号強度が大きなフレームのみを受信し、
前記第２制御部（３３）は、前記右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた前記送信機（２ａ、２ｃ）から同時に前記フレームの送信が行われたときに受信したフレームを前記右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち前記受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた前記送信機（２ｃ）のものであると特定し、前記左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた前記送信機（２ｂ、２ｄ）から同時に前記フレームの送信が行われたときに受信したフレームを前記左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた前記送信機（２ｄ）のものであると特定し、さらに、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングで前記フレームの送信が行われたときに受信したフレームの中で、前記右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち前記受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた前記送信機（２ｃ）と前記左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた前記送信機（２ｄ）のフレームと異なる識別情報を有するフレームについて、当該フレームに含まれる回転方向情報に基づき、前記右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち前記受信アンテナ（３１）から遠い方に取り付けられた前記送信機（２ａ）と前記左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記受信アンテナ（３１）から遠い方に取り付けられた前記送信機（２ｂ）のフレームを特定することで、前記送信機（２ａ〜２ｄ）がそれぞれ前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに取り付けられたものであるかを特定することを特徴とする車輪位置検出装置。
【請求項２】
前記車輪回転方向検出手段（２２）は、前記送信機（２ａ〜２ｄ）が取り付けられた車輪（５ａ〜５ｄ）の回転時に当該車輪（５ａ〜５ｄ）の周方向に垂直な両方向の加速度を検出する加速度センサ（２２ａ）と周方向に平行な両方向の加速度を検出する加速度センサ（２２ｂ）とを有する２軸加速度センサであ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】
前記送信機（２ａ〜２ｄ）は、前記２軸加速度センサに含まれる加速度センサ（２２ａ、２２ｂ）にて検出される加速度から車速を演算し、前記右側車輪（５ａ、５ｃ）と前記左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれか一方の前記送信機（２ａ、２ｃ）については該車速が所定車速に達すると同時にフレームの送信を行い、他方の前記送信機（２ｂ、２ｄ）については該車速が所定車速に達してから所定時間経過後に同時にフレームの送信を行う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】
前記送信機（２ａ〜２ｄ）は、前記右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた送信機（２ａ、２ｃ）から同時に前記フレームの送信を行うと共に、この送信タイミングとは異なるタイミングで左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた送信機（２ｂ、２ｄ）から同時に前記フレームの送信を行うモードの際には、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングで前記フレームの送信を行うモードのときよりも、前記フレームの長さを長く構成していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
【請求項５】
前記送信機（２ａ〜２ｄ）では、前記第１制御部（２３）が周波数偏移変調によって前記フレームを作成していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５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（２ａ〜２ｄ）は、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧に応じた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（２３）によって前記センシング部（２１）の検出信号を信号処理したタイヤ空気圧に関する情報をフレームに格納し、当該フレームを前記受信機（３）に送信し、
前記受信機（３）は、前記第２制御部（３３）にて、該タイヤ空気圧に関する情報より、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を検出す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。
【請求項１】
車体（６）に対してタイヤを備えた４つの車輪（５ａ〜５ｄ）が取り付けられた車両（１）に適用され、
前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに設けられ、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの回転方向に応じた検出信号を出力する車輪回転方向検出手段（２２）と、前記車輪回転方向検出手段（２２）で検出した回転方向に関する回転方向情報および固有の識別情報とを含めたフレームを作成すると共に送信する第１制御部（２３）とを有する送信機（２ａ〜２ｄ）と、
前記車体（６）側に設けられ、受信アンテナ（３１）を介して前記送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたフレームを受信する受信回路（３２）と、受信した前記フレームから得られるデータおよび前記フレームの受信の可否に基づいて、前記フレームを送信してきた前記送信機（２ａ〜２ｄ）が前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに取り付けられたものであるかを特定し、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）と前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに設けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）の識別情報とを対応づけて記憶する車輪位置検出を行う第２制御部（３３）とを有する受信機（３）とを備え、
前記受信機（３）のうちの少なくとも前記受信アンテナ（３１）は、前記車両（１）の両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれか一方からの距離が他方からの距離よりも近づけて配置されており、
前記送信機（２ａ〜２ｄ）は、右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた送信機（２ａ、２ｃ）から同時に前記フレームの送信を行うと共に、この送信タイミングとは異なるタイミングで左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた送信機（２ｂ、２ｄ）から同時に前記フレームの送信を行うモードと、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングで前記フレームの送信を行うモードとを行い、
前記受信回路（３２）は、複数のフレームが同時に送信されると、最も信号強度が大きなフレームのみを受信し、
前記第２制御部（３３）は、前記右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた前記送信機（２ａ、２ｃ）から同時に前記フレームの送信が行われたときに受信したフレームを前記右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち前記受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた前記送信機（２ｃ）のものであると特定し、前記左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた前記送信機（２ｂ、２ｄ）から同時に前記フレームの送信が行われたときに受信したフレームを前記左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた前記送信機（２ｄ）のものであると特定し、さらに、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングで前記フレームの送信が行われたときに受信したフレームの中で、前記右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち前記受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた前記送信機（２ｃ）と前記左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記受信アンテナ（３１）から近い方に取り付けられた前記送信機（２ｄ）のフレームと異なる識別情報を有するフレームについて、当該フレームに含まれる回転方向情報に基づき、前記右側車輪（５ａ、５ｃ）のうち前記受信アンテナ（３１）から遠い方に取り付けられた前記送信機（２ａ）と前記左側車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記受信アンテナ（３１）から遠い方に取り付けられた前記送信機（２ｂ）のフレームを特定することで、前記送信機（２ａ〜２ｄ）がそれぞれ前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに取り付けられたものであるかを特定することを特徴とする車輪位置検出装置。
【請求項２】
前記車輪回転方向検出手段（２２）は、前記送信機（２ａ〜２ｄ）が取り付けられた車輪（５ａ〜５ｄ）の回転時に当該車輪（５ａ〜５ｄ）の周方向に垂直な両方向の加速度を検出する加速度センサ（２２ａ）と周方向に平行な両方向の加速度を検出する加速度センサ（２２ｂ）とを有する２軸加速度センサであ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】
前記送信機（２ａ〜２ｄ）は、前記２軸加速度センサに含まれる加速度センサ（２２ａ、２２ｂ）にて検出される加速度から車速を演算し、前記右側車輪（５ａ、５ｃ）と前記左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれか一方の前記送信機（２ａ、２ｃ）については該車速が所定車速に達すると同時にフレームの送信を行い、他方の前記送信機（２ｂ、２ｄ）については該車速が所定車速に達してから所定時間経過後に同時にフレームの送信を行う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】
前記送信機（２ａ〜２ｄ）は、前記右側車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられた送信機（２ａ、２ｃ）から同時に前記フレームの送信を行うと共に、この送信タイミングとは異なるタイミングで左側車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられた送信機（２ｂ、２ｄ）から同時に前記フレームの送信を行うモードの際には、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）より異なるタイミングで前記フレームの送信を行うモードのときよりも、前記フレームの長さを長く構成していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
【請求項５】
前記送信機（２ａ〜２ｄ）では、前記第１制御部（２３）が周波数偏移変調によって前記フレームを作成していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５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（２ａ〜２ｄ）は、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧に応じた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（２３）によって前記センシング部（２１）の検出信号を信号処理したタイヤ空気圧に関する情報をフレームに格納し、当該フレームを前記受信機（３）に送信し、
前記受信機（３）は、前記第２制御部（３３）にて、該タイヤ空気圧に関する情報より、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を検出す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】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１０９１３（Ｐ２０１２−２１０９１３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８６５９（Ｐ２０１１−７８６５９）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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