JP2008074162A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】送信機から受信機に送られたトリガ信号の受信強度データが誤っていることによる車輪位置検出の間違いが発生することを防止できるようにする。
【解決手段】各送信機から送られてき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、受信強度データが正確か間違っているかを判定し、それを採用するか否かを決める。これにより、間違った受信強度データを採用してしまうことを防止でき、車輪位置検出の間違いが発生することを防止することが可能となる。
【選択図】図５

Description

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。

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。

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）。

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。

そこで、この問題の解決手段として、本発明者らは、先の特許出願（特願２００５−１９７４９７）に記載されているように、トリガ機から複数個の車輪のそれぞれに取り付けられた送信機までの距離と、送信機が受信するトリガ信号の受信強度との関係から、送信機が複数個の車輪のいずれに取り付けられたものかを判別できる車輪位置検出装置を提案している。この車輪位置検出装置では、トリガ機からの距離が長くなるほどトリガ信号の強度が低下していくことを利用し、送信機が受信したトリガ信号の受信強度データを受信機側に送り、受信機に伝えられたトリガ信号の受信強度の順番から各送信機が複数個の車輪のいずれに取り付けられたものかを判別する。
特許第３２１２３１１号公報

しかしながら、受信機に送られてきたトリガ信号の受信強度データに問題があった場合、車輪位置検出の際に、各送信機が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間違えて判別してしまう可能性がある。

本発明は上記点に鑑みて、送信機から受信機に送られたトリガ信号の受信強度データが誤っていることによる車輪位置検出の間違いが発生することを防止できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、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、受信部で受信された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）を通じて第１制御部にて処理された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）側に備えられ、複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）のうちの複数に受信されるようにトリガ信号を出力するトリガ機（５）と、車体側に備えられ、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受信強度データが表す受信強度に基づいて、送信機が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、を備えている。そして、第２制御部は、受信強度が予め設定された範囲に含まれているか否かにより、該受信強度データを車輪位置検出に採用するか否かを判定することを特徴としている。

このように、各送信機から送られてき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、受信強度データが正確か間違っているかを判定し、それを採用するか否かを決めるようにしている。このため、間違った受信強度データを採用してしまうことを防止でき、車輪位置検出の間違いが発生することを防止することが可能となる。

また、第２制御部は、受信強度データを受信していない場合、もしくは、受信強度が予め設定された範囲に含まれていない場合に、受信強度データが正常に受信できていないとして、トリガ機に対してトリガ信号を出力させるように指令することができる。

このようにすることで、仮に受信強度データが受信できなかったり、一度送信機から送られてきた受信強度データが間違っていたからと言って、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。

例えば、第２制御部に対して、受信強度データのうち、予め設定された範囲に受信強度が含まれていたものの数が予め決められた個数であるか否かを判定する手段（１１５、１４０）を備え、当該個数で無かった場合にトリガ機に対してトリガ信号を出力させるように指令することができる。

また、第２制御部は、車両（１）が走行中であるか否かを検出し、車両が走行中の際にトリガ機に対してトリガ信号を出力させるように指令することもできる。

例えば、送信機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、送信機が同じ場所にある状態でリトライしてもまた送信機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、車両が走行中にリトライさせるようにすれば、送信機の位置が変わり、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。

なお、トリガ機（５）が、複数の車輪のうちの一部の車輪（６ａ、６ｂ）を対象としてトリガ信号を出力する第１トリガ機（５ａ）と、複数の車輪のうちの異なる車輪（６ｃ、６ｄ）を対象としてトリガ信号を出力する第２トリガ機（５ｂ）とを有しているような場合には、第２制御部は、受信強度データが正常に受信できていないときに、第１、第２トリガ機のうち受信強度データが正常に受信できていない車輪を対象に含むものに対してのみトリガ信号を出力させるように指令するのが好ましい。

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。

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。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、それを信号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。

また、制御部２２ａは、フレームを送信部２２ｂに送るタイミングを制御する。これは、各送信機２からの送信データ同士でのバッティングを防ぐためである。例えば、トリガ信号を受け取ってから何秒後にフレームを送るかという送信タイミングが、予め各送信機２毎に異なるもので設定されている。このため、各車輪６ａ〜６ｄの送信機２から、それぞれ異なったタイミングでフレームが送信されるようになっている。

ただし、各車輪６ａ〜６ｄの送信機２から異なるタイミングでフレームが送信されるようにするために、単に、各送信機２の制御部２２ａに異なった送信タイミングを記憶させただけでは、各送信機２の記憶内容が異なったものとなってしまう。このため、受信強度に応じてフレームの送信タイミングがずらされるように、例えば、受信強度に応じて送信タイミングが選択できるマップ、もしくは、送信強度を変数として送信タイミングを求める関数式を制御部２２ａに記憶させておき、受信強度の相違により必然的に各送信機２の送信タイミングが異なるようにすれば、すべての送信機２の制御部２２ａのプログラムを共通にすることが可能となる。

また、送信タイミングが毎回ランダムに変更されるように、制御部２２ａに記憶させるプログラムを設定しても良い。このように、毎回ランダムに変更されるようにすれば、高い確率で各送信機２の送信タイミングがすべて異なったものになるようにすることが可能である。

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３１０ＭＨｚ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、前輪側に配置された第１トリガ機５ａと、後輪側に配置された第２トリガ機５ｂの２台のトリガ機５を用いている。これは、使用できる電波の電界強度には法規制により上限があるため、トリガ機１個にすると、すべての送信機２に電波が届かない可能性があるためである。そこで、本実施形態では、第１トリガ機５ａから送信されたトリガ信号が左右前輪６ａ、６ｂに取り付けられた送信機２に届き、第２トリガ機５ｂから送信されたトリガ信号が左右後輪６ｃ、６ｄに取り付けられた送信機２に届くようにしている。

また、各トリガ機５は、対応する各車輪に対して異なる距離となるように、車両１を左右対称に分断する中心線に対してオフセットされて配置される。本実施形態では、第１トリガ機５ａは左前輪６ｂの近傍に配置され、第２トリガ機５ｂは左後輪６ｄの近傍に配置されており、両者は共に中心線よりも左側に配置されている。このため、第１トリガ機５ａから右前輪６ａまでの距離の方が、第１トリガ機５ａから左前輪６ｂまでの距離よりも長く、第２トリガ機５ｂから右後輪６ｃまでの距離の方が、第２トリガ機５ｂから左後輪６ｄまでの距離よりも長くなっている。

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。

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。

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。

図３に、トリガ機５から送信機２までの距離と送信機２が受信するトリガ信号の受信強度との関係を示す。図３に示すように、自由空間では、トリガ信号の受信強度（電波の電界強度）はトリガ機５からの距離に応じて減衰するため、トリガ機５からの送信機２までの距離が長くなるにつれ、送信機２でのトリガ信号の受信強度が減少する傾向がある。

そして、１つのトリガ機５から各車輪までの距離が異なっており、本実施形態では、第１トリガ機５ａからの距離は、右前輪６ａの方が左前輪６ｂよりも長いことから、両車輪６ａ、６ｂに取り付けられた送信機２で受信されたときのトリガ信号の受信強度は、右前輪６ａの方が低い。したがって、トリガ信号の受信強度を比較すれば、送信機２が右前輪６ａと左前輪６ｂのいずれに取り付けられたものであるかがわかる。同様に、第２トリガ機５ｂのトリガ信号の受信強度を比較すれば、送信機２が右後輪６ｃと左後輪６ｄのいずれに取り付けられたものであるかがわかる。

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。

ただし、受信機３に伝えられたトリガ信号の受信強度が必ずしも正確なものとは限らない。このため、トリガ信号の受信強度データを検証し、そのデータを車輪位置検出に採用して良いか、それとも再度トリガ信号を出力して各送信機２でトリガ信号の受信強度を測定させるかを決める必要がある。

このトリガ信号の受信強度データが正確なものであるか、それとも間違ったものであるかの検証は、以下の考え方に基づいて行うことができる。図４は、トリガ機５から各送信機２までの距離とトリガ信号の受信強度との関係を示したグラフであり、図４（ａ）はトリガ機５から近い側に配置された左車輪６ｂ、６ｄにおける上記関係、図４（ｂ）はトリガ機５から遠い側に配置された右車輪６ａ、６ｃにおける上記関係を示している。

トリガ機５と送信機２との距離は、車輪６ａ〜６ｄの回転に伴って変わる。左車輪６ｂ、６ｄに取り付けられた送信機２が対応するトリガ機５に最接近したときの距離をａ、最も離れたときの距離をｂとすると、受信強度の最大値Ｖｍａｘ（Ｌ）と最小値Ｖｍｉｎ（Ｌ）は、それぞれ距離ａ、ｂとトリガ機５の出力するトリガ信号の強度（以下、トリガ出力という）に基づいて次式で表される。なお、ここでいうトリガ出力とは、トリガ機５からトリガ信号を出力したときに、その信号強度をトリガ機５から所定距離（ここでは３ｍ）離れた場所で測定したときの値を示している。また、βは、トリガ機５の設置位置や外部環境などによる影響を考慮した補正値を示している。

（数１）
Ｖｍａｘ（Ｌ）＝トリガ出力＋６０×log（３０００／ａ）＋β
（数２）
Ｖｍｉｎ（Ｌ）＝トリガ出力＋６０×log（３０００／ｂ）＋β
したがって、左車輪６ｂ、６ｄに取り付けられた送信機２が受信したトリガ信号の受信強度の範囲は、Ｖｍｉｎ（Ｌ）からＶｍａｘ（Ｌ）の範囲内となる。このため、受信機３に送られた受信強度データがこの範囲内に入っているか否かを判定すれば、そのデータが正確であるか間違っているかを検証することができる。

同様に、右車輪６ａ、６ｃに取り付けられた送信機２が対応するトリガ機５に最接近したときの距離をｃ、最も離れたときの距離をｄとすると、受信強度の最大値Ｖｍａｘ（Ｒ）と最小値Ｖｍｉｎ（Ｒ）はそれぞれ距離ｃ、ｄとトリガ出力に基づいて次式で表される。なお、αはトリガ信号が車体から受ける影響を考慮した補正値であり、車種によって決まる値である。

（数３）
Ｖｍａｘ（Ｒ）＝トリガ出力＋６０×log（３０００／ｃ）＋α＋β
（数４）
Ｖｍｉｎ（Ｒ）＝トリガ出力＋６０×log（３０００／ｄ）＋α＋β
したがって、右車輪６ａ、６ｃに取り付けられた送信機２が受信したトリガ信号の受信強度の範囲は、Ｖｍｉｎ（Ｒ）からＶｍａｘ（Ｒ）という範囲内となる。このため、受信機３に送られた受信強度データがこの範囲内に入っているか否かを判定すれば、そのデータが正確であるか間違っているかを検証することができる。このような検証方法に基づいて、車輪位置検出を行っている。

なお、数式１〜４において、各トリガ機５ａ、５ｂからトリガ信号を出力したときの車輪６ａ〜６ｄに取り付けた各送信機２でのトリガ信号の受信強度の求め方について記載したが、予め影響を受けると想定される様々な要因をどこまで考慮に入れるかによって、上述した数式中のβやαが変わる。このため、補正の仕方により受信強度の範囲にある程度バラツキが生じても良い。

続いて、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。

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。

ステップ１００では、電源投入から所定時間経過後に、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から左右前輪６ａ、６ｂ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。

このトリガ信号が左右前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送信機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。

また、各送信機２は、トリガ信号の受信強度を求めると、それを各送信機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、各送信機２の送信タイミングは、それぞれ異なったものとされていることから、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。

続いて、ステップ１０５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、所定個数の送信機２が応答したか否かを判定する。ここでいう所定個数とは、例えば２つもしくは３つが想定され、車両によって異なる。すなわち、第１トリガ機５ａの出力したトリガ信号を受信するのが両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた送信機２のみと想定されるのであれば２つ、さらに比較的第１トリガ機５ａからの距離が短くなる左後輪６ｄに取り付けられた送信機２も受信すると想定されるのであれば３つとなる。勿論、この数はトリガ信号の信号強度や第１トリガ機５ａから両後輪６ｃ、６ｄの距離などによって変化するため、条件次第では４つということも有り得る。

例えば、路面が鉄板であったり、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、両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた２つの送信機２のうち少なくとも一方がトリガ信号を受信できなくなると、２つの送信機２からフレームが送信されなくなる。このような場合、２つ以上の送信機２からの応答ができなくなる可能性がある。この場合には否定判定される。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１１０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１１０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。

一方、ステップ１０５で肯定判定されると、ステップ１１５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Ｖｍｉｎ（Ｌ）〜Ｖｍａｘ（Ｌ）とＶｍｉｎ（Ｒ）〜Ｖｍａｘ（Ｒ）の２つの範囲のことを意味している。そして、受信強度データの１つがＶｍｉｎ（Ｌ）〜Ｖｍａｘ（Ｌ）に含まれ、かつ、他の受信強度データの１つがＶｍｉｎ（Ｒ）〜Ｖｍａｘ（Ｒ）に含まれ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。このような判定を行う理由について説明する。

第１トリガ機５ａは基本的には両前輪６ａ、６ｂの送信機２に対してトリガ信号を出力するものであるが、比較的第１トリガ機５ａの近傍に配置される左後輪６ｄに取り付けられた送信機２もトリガ信号を受信してしまう可能性がある。この場合、左後輪６ｄに取り付けられた送信機２も応答してフレームを送信することになるため、それが受信機３で受信される。このため、例えば、仮に両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送信機２のうちの一方が故障していた場合において、左後輪６ｄに取り付けられた送信機２からもフレームの送信があったときには、ステップ１０５で肯定判定されることになるが、このときに得たい受信強度データは両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送信機２のものであるため、得た受信強度データが本当に両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送信機２のものであるか否かを認証しなければならない。

このとき、上述した認証方法において説明したように、両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送信機２でのトリガ信号の受信強度はそれぞれＶｍｉｎ（Ｌ）〜Ｖｍａｘ（Ｌ）とＶｍｉｎ（Ｒ）〜Ｖｍａｚ（Ｒ）の範囲内になるが、左後輪６ｄに取り付けられた送信機２でのトリガ信号の受信強度はその範囲外となる。このため、受信機３が両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送信機２から受信高度のデータを含むフレームを受信していれば上記条件を満たすが、仮に２つ以上のフレームを受信したとしても、受信したのが両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送信機２から送られてきたフレームではなければ上記条件を満たさないことになる。

このようにして、まず両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた送信機２から正常にトリガ信号の受信強度データが送られてきているか否か、つまり受信強度データが正確であるか否かを認証することができる。

ここで否定判定されればステップ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。そして、ステップ１１０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、ここで肯定判定されればステップ１２５に進む。

この後、ステップ１２５〜ステップ１４５の各処理では、ステップ１２５において第２トリガ機５ｂに向けてトリガ指令信号を出力することにより、後輪６ｃ、６ｄ側について上記ステップ１００〜１２０に示した各処理と同様のことを実行する。これら各処理については前輪６ａ、６ｂ側に対して実行したものと全く同じことであるため、ここでは説明を省略するが、これら各処理を実行することにより、両後輪６ｃ、６ｄに取り付けられた送信機２から正常にトリガ信号の受信強度データが送られてきているか否か、つまり受信強度データが正確であるか否かを認証することができる。

なお、ステップ１３０の処理では、上述したステップ１０５の処理と同様、所定個数の送信機２が応答したか否かを判定することになるが、後輪６ａ、６ｂの近傍には図示しないスペアタイヤが配置され、このスペアタイヤにも送信機２が取り付けられることがある。このような場合には、スペアタイヤに取り付けられた送信機２からのフレームを受信することも考慮に入れて所定個数が設定されることになる。すなわち、スペアタイヤを考慮に入れない場合には、両後輪６ｃ、６ｄに取り付けられた送信機２のみ、もしくはそれに加えて左前輪６ｂに取り付けられた送信機２で受信されると想定されるため、２つもしくは３つとなる。スペアタイヤを考慮にいれた場合には、さらにそれが１つ増えて３つもしくは4つとなる。勿論、この数はトリガ信号の信号強度や第１トリガ機５ａから両後輪６ｃ、６ｄの距離などによって変化するため、条件次第ではさらに１つ増えることも有り得る。

続いて、ステップ１５０では、ステップ１１５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、受信強度の高い順にＩＤ情報を並べ、受信強度が高い方のＩＤ情報を左前輪６ｂに取り付けられた送信機２のもの、受信強度が低い方のＩＤ情報を右前輪６ａに取り付けられた送信機２のものであると判別する。そして、各フレームに格納されたＩＤ情報を送信機２が取り付けられた右前輪６ａ、左前輪６ｂと対応付けて、制御部３２ｂ内のメモリに記憶（登録）する。

また、同様に、ステップ１５０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、受信強度の高い順にＩＤ情報を並べ、受信強度が高い方のＩＤ情報を左後輪６ｄに取り付けられた送信機２のもの、受信強度が低い方のＩＤ情報を右後輪６ｃに取り付けられた送信機２のものであると判別する。そして、各フレームに格納されたＩＤ情報を送信機２が取り付けられた右後輪６ｃ、左後輪６ｄと対応付けて、制御部３２ｂ内のメモリに記憶（登録）する。このようにして、車輪位置検出処理が終了する。

これにより、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。したがって、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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

参考として、図６に、上記のような車輪位置検出処理およびタイヤ空気圧検出処理を実行したときのタイミングチャートを示す。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ると同時に、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂから順にトリガ信号が出力され、それに対応して車輪６ａ〜６ｄに取り付けられた各送信機２から受信強度データおよびＩＤ情報を格納したフレームが送信される。これが受信機３で受信されると、受信機３が定期送信モードに切り替わり、イグニッションスイッチがオフに切り替わるまでタイヤ空気圧検出処理が実行される。

以上説明したように、本実施形態では、各送信機２から送られてき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、受信強度データが正確か間違っているかを判定し、それを採用するか否かを決めるようにしている。このため、間違った受信強度データを採用してしまうことを防止でき、車輪位置検出の間違いが発生することを防止することが可能となる。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。

また、各トリガ機５ａ、５ｂからトリガ信号を出力したときに、予めどれだけの数の送信機２が応答するかを設定しておき、その数と異なっていた場合にフレームが受信できなかったものとしている。そして、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５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。

このため、仮にフレームが受信できなかったり、一度送信機２から送られてきた受信強度データが間違っていたからと言って、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。

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２トリガ機５ａ、５ｂ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。

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。

（他の実施形態）
上記実施形態では、第１トリガ機５ｂを両前輪６ａ、６ｂ側に配置し、第２トリガ機５ｂを両後輪６ｃ、６ｄ側に配置している。そして、左右前輪６ａ、６ｂを一対としてそれらに対して第１トリガ機５ａからトリガ信号を出力し、左右後輪６ｃ、６ｄを一対としてそれらに対して第２トリガ機５ｂからトリガ信号を出力させるようにした。これに対して、第１トリガ機５ａを両左車輪６ｂ、６ｄ側に配置すると共に、第２トリガ機５ｂを両右車輪６ａ、６ｃ側に配置し、両左車輪６ｂ、６ｄを一対としてそれらに対して第１トリガ機５ａからトリガ信号を出力し、両右車輪６ａ、６ｃを一対としてそれらに対して第２トリガ機５ｂからトリガ信号を出力させるようにしても構わない。この場合、第１トリガ機５ａを両左車輪６ｂ、６ｄのいずれか一方に対して他方よりも近づけて配置し、第２トリガ機５ｂが両右車輪６ａ、６ｃのいずれか一方に対して他方よりも近づけて配置するようにすれば、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂからトリガ信号を出力したときに、その受信強度が異なった値となるため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、トリガ機５を第１、第２トリガ機５ａ、５ｂの２つで構成する場合について説明したが、すべての送信機２にトリガ信号を届かせるのであれば、各車輪６ａ〜６ｄそれぞれから異なる距離となるように１つのトリガ機５を備えるようにしたものであっても良い。この場合には、車輪６ａ〜６ｄそれぞれの送信機２から４つの受信強度データを入手することになり、トリガ機５と各送信機２との距離の関係から想定される受信強度の範囲内に４つの受信強度データがそれぞれ含まれているか否かを判定することにより、その受信強度データを採用しても良いか否かを判定することが可能となる。

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。

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。

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。

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。 （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。 トリガ機から送信機までの距離と送信機が受信するトリガ信号の受信強度との関係を示した図である。 トリガ機から各送信機までの距離とトリガ信号の受信強度との関係を示したグラフであり、（ａ）はトリガ機から近い側に配置された左車輪における上記関係を示すグラフ、（ｂ）はトリガ機から遠い側に配置された右車輪における上記関係を示すグラフである。 受信機の制御部が実行する車輪位置検出処理のフローチャートである。 車輪位置検出処理およびタイヤ空気圧検出処理を実行したときのタイミングチャートである。

符号の説明

１…車両、２…送信機、３…受信機、４…表示器、５…トリガ機、５ａ、５ｂ…第１、第２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。

Claims (6)

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）側に備えられ、前記複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）のうちの複数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、前記受信強度が予め設定された範囲に含まれているか否かにより、該受信強度データを車輪位置検出に採用するか否かを判定することを特徴とする車輪位置検出装置。
2. 前記第２制御部は、前記受信強度データを受信していない場合、もしくは、前記受信強度が予め設定された範囲に含まれていない場合に、前記受信強度データが正常に受信できていないとして、前記トリガ機に対して前記トリガ信号を出力させるように指令す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。
3. 前記第２制御部は、車両（１）が走行中であるか否かを検出し、前記車両が走行中の際に前記トリガ機に対して前記トリガ信号を出力させるように指令することを特徴とする請求項２に記載の車輪位置検出装置。
4. 前記トリガ機（５）は、前記複数の車輪のうちの一部の車輪（６ａ、６ｂ）を対象として前記トリガ信号を出力する第１トリガ機（５ａ）と、前記複数の車輪のうちの異なる車輪（６ｃ、６ｄ）を対象として前記トリガ信号を出力する第２トリガ機（５ｂ）とを有しており、
   前記第２制御部は、前記受信強度データが正常に受信できていないときに、前記第１、第２トリガ機のうち前記受信強度データが正常に受信できていない車輪を対象に含むものに対してのみ前記トリガ信号を出力させるように指令することを特徴とする請求項２または３に記載の車輪位置検出装置。
5. 前記第２制御部は、前記受信強度データのうち、前記予め設定された範囲に前記受信強度が含まれていたものの数が予め決められた個数であるか否かを判定する手段（１１５、１４０）を有し、当該個数で無かった場合に前記トリガ機に対して前記トリガ信号を出力させるように指令す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。
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（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、該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。

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