(57)【要約】【課題】各送受信機がどの車輪に取り付けられているかを、ユーザーによるＩＤ情報の読み取りなどを行わなくても検出でき、かつ、より低速度でもスペアタイヤと区別した車輪位置検出を行えるようにする。【解決手段】走行中に、トリガ機５から出力するトリガ信号の受信強度の振幅を測定し、この振幅の大きさに基づいて車輪位置検出を行う。すなわち、スペアタイヤ６ｅに取り付けられた送受信機２は、走行中に回転しないため、回転する他の車輪６ａ〜６ｄと比べて受信強度の振幅が小さくなる。このため、後輪側の第２トリガ機５ｂからトリガ信号を出力したときに、後輪６ｃ、６ｄだけでなくスペアタイヤ６ｅに取り付けた送受信機２が応答してフレームが送られてきても、スペアタイヤ６ｅと区別した車輪位置検出を行うことができる。【選択図】図９
2008275554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右前輪（６ａ、６ｂ）と左右後輪（６ｃ、６ｄ）の各輪それぞれに取り付けられ、トリガ信号を受信する受信部（２５）と、前記受信部で受信された前記トリガ信号の受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を測定すると共に、求めた受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を表すデータをフレームに格納する第１制御部（２２）と、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（２３）とを有してなる送受信機（２）と、
車体（７）側に備えられ、前記左右後輪よりも前記左右前輪側に配置されると共に前記左右前輪を構成する右前輪（６ａ）と左前輪（６ｂ）から異なる距離に配置され、少なくとも前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機に受信できる前記トリガ信号を出力する第１トリガ機（５ａ）と、前記左右前輪よりも前記左右後輪側に配置されると共に前記左右後輪を構成する右後輪（６ｃ）と左後輪（６ｄ）から異なる距離に配置され、少なくとも前記左右後輪に取り付けられた前記送受信機に受信できる前記トリガ信号を出力する第２トリガ機（５ｂ）とを含むトリガ機（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（３２）と、該フレームに格納された前記データが表す前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受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を判別する第２制御部（３３）を備えた受信機（３）と、を有し、
前記第１トリガ機および前記第２トリガ機は、前記トリガ信号として、前記送受信機に該トリガ信号の前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行わせる実行コマンドの測定を行わせる実行コマンドを含む信号を出力し、
前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機は、前記第１トリガ機の出力した前記トリガ信号を受信すると、前記実行コマンドに基づいて前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行い、前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に関するデータを前記フレームに格納して送信し、
前記左右後輪に取り付けられた前記送受信機は、前記第２トリガ機の出力した前記トリガ信号を受信すると、前記実行コマンドに基づいて前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行い、前記受信強度データおよび該受信強度の変化に相当する物理量を前記フレームに格納して送信し、
前記第２制御部（３３）は、前記フレームを受信し、前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機の前記フレームに格納された前記前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受信機が前記左右前輪のいずれに取り付けられたものであるかを特定すると共に、前記左右後輪に取り付けられた前記送受信機の前記フレームに格納された前記前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受信機が前記左右後輪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】
左右前輪（６ａ、６ｂ）と左右後輪（６ｃ、６ｄ）およびスペアタイヤ（６ｅ）の各輪それぞれに取り付けられ、トリガ信号を受信する受信部（２５）と、前記受信部で受信された前記トリガ信号の受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を測定すると共に、求めた受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を表すデータをフレームに格納する第１制御部（２２）と、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（２３）とを有してなる送受信機（２）と、
車体（７）側に備えられ、前記左右後輪よりも前記左右前輪側に配置されると共に前記左右前輪を構成する右前輪（６ａ）と左前輪（６ｂ）から異なる距離に配置され、少なくとも前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機に受信できる前記トリガ信号を出力する第１トリガ機（５ａ）と、前記左右前輪よりも前記左右後輪側に配置されると共に前記左右後輪を構成する右後輪（６ｃ）と左後輪（６ｄ）から異なる距離に配置され、少なくとも前記左右後輪に取り付けられた前記送受信機に受信できる前記トリガ信号を出力する第２トリガ機（５ｂ）とを含むトリガ機（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（３２）と、該フレームに格納された前記データが表す前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受信機が前記複数個の車輪およびスペアタイヤ（６ｅ）のいずれに取り付けられたものかを判別する第２制御部（３３）を備えた受信機（３）と、を有し、
前記第１トリガ機および前記第２トリガ機は、前記トリガ信号として、前記送受信機に該トリガ信号の前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行わせる実行コマンドの測定を行わせる実行コマンドを含む信号を出力し、
前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機は、前記第１トリガ機の出力した前記トリガ信号を受信すると、前記実行コマンドに基づいて前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行い、前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に関するデータを前記フレームに格納して送信し、
前記左右後輪および前記スペアタイヤに取り付けられた前記送受信機は、前記第２トリガ機の出力した前記トリガ信号を受信すると、前記実行コマンドに基づいて前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行い、前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に関するデータを前記フレームに格納して送信し、
前記第２制御部（３３）は、前記フレームを受信し、前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機の前記フレームに格納された前記前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受信機が前記左右前輪のいずれに取り付けられたものであるかを特定すると共に、前記左右後輪および前記スペアタイヤに取り付けられた前記送受信機の前記フレームに格納された前記前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受信機が前記左右後輪と前記スペアタイヤ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３】
前記第２制御部（３３）は、前記左右後輪および前記スペアタイヤに取り付けられた前記送受信機の前記フレームを３つ受信したとき、該３つのフレームのうち前記受信強度の変化が最も小さなものが前記スペアタイヤに取り付けられた送受信機と特定し、最も大きなものが前記右後輪（６ｃ）と前記左後輪（６ｄ）のうち前記第２トリガ機（５ｂ）から近い側に配置された車輪に取り付けられた送受信機と特定し、２番目に小さなものが前記右後輪（６ｃ）と前記左後輪（６ｄ）のうち前記第２トリガ機（５ｂ）から遠い側に配置された車輪に取り付けられた送受信機と特定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。
【請求項４】
前記第２制御部は、車速検出部（８）から車速に関するデータを入力し、前記車速が所定速度以上であるか否かを判定する車速判定手段（１００）を含み、前記車速が前記所定速度以上のときに前記第１、第２トリガ機に対して前記トリガ信号を出力させるトリガ指令信号を出力することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項５】
前記第２制御部は、前記受信強度の変化に相当する物理量として、前記受信強度の振幅を求め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】
左右前輪（６ａ、６ｂ）と左右後輪（６ｃ、６ｄ）の各輪それぞれに取り付けられ、トリガ信号を受信する受信部（２５）と、前記受信部で受信された前記トリガ信号の受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を測定すると共に、求めた受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を表すデータをフレームに格納する第１制御部（２２）と、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（２３）とを有してなる送受信機（２）と、
車体（７）側に備えられ、前記左右後輪よりも前記左右前輪側に配置されると共に前記左右前輪を構成する右前輪（６ａ）と左前輪（６ｂ）から異なる距離に配置され、少なくとも前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機に受信できる前記トリガ信号を出力する第１トリガ機（５ａ）と、前記左右前輪よりも前記左右後輪側に配置されると共に前記左右後輪を構成する右後輪（６ｃ）と左後輪（６ｄ）から異なる距離に配置され、少なくとも前記左右後輪に取り付けられた前記送受信機に受信できる前記トリガ信号を出力する第２トリガ機（５ｂ）とを含むトリガ機（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（３２）と、該フレームに格納された前記データが表す前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受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を判別する第２制御部（３３）を備えた受信機（３）と、を有し、
前記第２制御部は、車速検出部（８）から車速に関するデータを入力し、該車速に対応して前記送受信機の前記第１制御部に前記トリガ信号の受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を測定させる測定時間（Ｔ）を演算する時間演算手段（１００ａ）を含み、前記トリガ機に対して前記トリガ信号を出力させるトリガ指令信号を出力するとき、該測定時間に関する情報も前記トリガ機に送り、
前記第１トリガ機および前記第２トリガ機は、前記トリガ信号として、前記送受信機に該トリガ信号の前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行わせる実行コマンドの測定を行わせると共に、該測定を前記測定時間分行わせる実行コマンドを含む信号を出力し、
前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機は、前記第１トリガ機の出力した前記トリガ信号を受信すると、前記実行コマンドに基づいて前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を前記測定時間分行い、前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に関するデータを前記フレームに格納して送信し、
前記左右後輪に取り付けられた前記送受信機は、前記第２トリガ機の出力した前記トリガ信号を受信すると、前記実行コマンドに基づいて前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を前記測定時間分行い、前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に関するデータを前記フレームに格納して送信し、
前記第２制御部（３３）は、前記フレームを受信し、前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機の前記フレームに格納された前記前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受信機が前記左右前輪のいずれに取り付けられたものであるかを特定すると共に、前記左右後輪に取り付けられた前記送受信機の前記フレームに格納された前記前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受信機が前記左右後輪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７】
左右前輪（６ａ、６ｂ）と左右後輪（６ｃ、６ｄ）およびスペアタイヤ（６ｅ）の各輪それぞれに取り付けられ、トリガ信号を受信する受信部（２５）と、前記受信部で受信された前記トリガ信号の受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を測定すると共に、求めた受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を表すデータをフレームに格納する第１制御部（２２）と、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（２３）とを有してなる送受信機（２）と、
車体（７）側に備えられ、前記左右後輪よりも前記左右前輪側に配置されると共に前記左右前輪を構成する右前輪（６ａ）と左前輪（６ｂ）から異なる距離に配置され、少なくとも前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機に受信できる前記トリガ信号を出力する第１トリガ機（５ａ）と、前記左右前輪よりも前記左右後輪側に配置されると共に前記左右後輪を構成する右後輪（６ｃ）と左後輪（６ｄ）から異なる距離に配置され、少なくとも前記左右後輪に取り付けられた前記送受信機に受信できる前記トリガ信号を出力する第２トリガ機（５ｂ）とを含むトリガ機（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（３２）と、該フレームに格納された前記データが表す前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受信機が前記複数個の車輪およびスペアタイヤ（６ｅ）のいずれに取り付けられたものかを判別する第２制御部（３３）を備えた受信機（３）と、を有し、
前記第２制御部は、車速検出部（８）から車速に関するデータを入力し、該車速に対応して前記送受信機の前記第１制御部に前記トリガ信号の受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を測定させる測定時間（Ｔ）を演算する時間演算手段（１００ａ）を含み、前記トリガ機に対して前記トリガ信号を出力させるトリガ指令信号を出力するとき、該測定時間に関する情報も前記トリガ機に送り、
前記第１トリガ機および前記第２トリガ機は、前記トリガ信号として、前記送受信機に該トリガ信号の前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行わせる実行コマンドの測定を行わせると共に、該測定を前記測定時間分行わせる実行コマンドを含む信号を出力し、
前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機は、前記第１トリガ機の出力した前記トリガ信号を受信すると、前記実行コマンドに基づいて前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行い、前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量のデータを前記フレームに格納して送信し、
前記左右後輪および前記スペアタイヤに取り付けられた前記送受信機は、前記第２トリガ機の出力した前記トリガ信号を受信すると、前記実行コマンドに基づいて前記受信強度の変化に相当する物理量の測定を前記測定時間分行い、前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量のデータを前記フレームに格納して送信し、
前記第２制御部（３３）は、前記フレームを受信し、前記左右前輪に取り付けられた前記送受信機の前記フレームに格納された前記前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受信機が前記左右前輪のいずれに取り付けられたものであるかを特定すると共に、前記左右後輪および前記スペアタイヤに取り付けられた前記送受信機の前記フレームに格納された前記前記受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、前記送受信機が前記左右後輪と前記スペアタイヤ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８】
前記第２制御部（３３）は、前記左右後輪および前記スペアタイヤに取り付けられた前記送受信機の前記フレームを３つ受信したとき、該３つのフレームのうち前記受信強度の変化が最も小さなものが前記スペアタイヤに取り付けられた送受信機と特定し、最も大きなものが前記右後輪（６ｃ）と前記左後輪（６ｄ）のうち前記第２トリガ機（５ｂ）から近い側に配置された車輪に取り付けられた送受信機と特定し、２番目に小さなものが前記右後輪（６ｃ）と前記左後輪（６ｄ）のうち前記第２トリガ機（５ｂ）から遠い側に配置された車輪に取り付けられた送受信機と特定することを特徴とする請求項７に記載の車輪位置検出装置。
【請求項９】
前記時間演算手段は、前記車速に対応した時間が上限値を超えていると、前記測定時間を該上限値に設定することを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
【請求項１０】
前記第２制御部は、前記受信強度の変化に相当する物理量として、前記測定時間中に測定した前記受信強度の最大値と最小値の差（ΔＳ）を求めることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
【請求項１１】
前記複数個の車輪は前輪２輪（６ａ、６ｂ）と後輪２輪（６ｃ、６ｄ）を含み、
前記トリガ機は、前記後輪２輪よりも前記前輪２輪側に配置されると共に前記前輪２輪を構成する右前輪（６ａ）と左前輪（６ｂ）から異なる距離に配置された第１トリガ機（５ａ）と、前記前輪２輪よりも前記後輪２輪側に配置されると共に前記後輪２輪を構成する右後輪（６ｃ）と左後輪（６ｄ）から異なる距離に配置された第２トリガ機（５ｂ）とを有して構成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１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、
前記送受信機は、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、前記送信部を介して送信されるようになっており、
前記受信機は、前記第２制御部にて、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。
【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、タイヤが取り付けられた車輪に圧力センサが備えられた送受信機を直接取り付け、その圧力センサからの検出信号を送受信機から送信し、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受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受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ようになっている。
【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、および送受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、送受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受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。
【０００４】
そして、受信機側にそのＩＤ情報を予め登録しておき、送受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。具体的には、受信機を送受信機ＩＤ登録モードにした状態でトリガ機を使用して送受信機へトリガ信号を送ると、それに同期して送受信機から受信機に向けてデータを送信することによりＩＤ登録を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、このような手段によると、ユーザー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。したがって、煩雑な再登録作業が発生し、タイヤローテーション時の作業効率を悪くするという問題がある。
【０００６】
このため、ＩＤ情報（車輪位置情報）が無くても各送受信機が取り付けられた車輪、つまり取り付け位置を検出できるようにすることが望まれる。もしくは、車輪の位置変更によってＩＤ情報を登録し直す必要がある場合には、それが自動的に検出できるようにすることが望まれる。
【０００７】
そこで、本発明者らは、特許文献２において、トリガ機から一定強度のトリガ信号を送信させると共に、各車輪に取り付けた送受信機にてトリガ信号の受信強度を検出させ、トリガ信号の信号強度がトリガ機からの距離が遠くなるに従って減衰することを利用して、各送受信機で受信したトリガ信号の受信強度に基づいて、各送受信機がどの車輪に取り付けられたものであるかという車輪位置検出を行うという新たな技術を提案している。
【０００８】
そして、このような車輪位置検出をより好適に行えるように、両前輪に取り付けられた各送受信機でのみ受信されるトリガ信号を出力する前輪用のトリガ機と、両後輪に取り付けられた各送受信機でのみ受信されるトリガ信号を出力する後輪用のトリガ機とを備えることを提案している。
【特許文献１】特許第３２１２３１１号公報
【特許文献２】特開２００７−１５４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献２では、トリガ信号の受信強度そのものに基づいて車輪位置検出を行うことを提案しているが、本発明者らは、受信強度そのもの以外を用いた新たな手法による車輪位置検出が行えることを見出した。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、各送受信機がどの車輪に取り付けられているかを、ユーザーによるＩＤ情報の読み取りなどを行わなくても検出できる車輪位置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、本発明では、第１トリガ機および第２トリガ機は、トリガ信号として、送受信機に該トリガ信号の受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行わせる実行コマンドの測定を行わせる実行コマンドを含む信号を出力し、左右前輪に取り付けられた送受信機は、第１トリガ機の出力したトリガ信号を受信すると、実行コマンドに基づいて受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行い、受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に関するデータをフレームに格納して送信し、左右後輪に取り付けられた送受信機は、第２トリガ機の出力したトリガ信号を受信すると、実行コマンドに基づいて受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量の測定を行い、受信強度データおよび該受信強度の変化に相当する物理量をフレームに格納して送信し、第２制御部（３３）は、フレームを受信し、左右前輪に取り付けられた送受信機のフレームに格納された受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、送受信機が左右前輪のいずれに取り付けられたものであるかを特定すると共に、左右後輪に取り付けられた送受信機のフレームに格納された受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて、送受信機が左右後輪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第１の特徴としている。
【００１２】
このように、第１制御部に、受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を測定させると共に、それをフレームに格納して送信させる。受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量は、車両が走行中であれば、第１、第２トリガ機からの距離と送受信機の移動範囲との関係から決まるため、第１、第２トリガ機から近いほど大きく、遠いほど小さくなる。これに基づき、第２制御部にて、受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量に基づいて各送受信機が左右前輪および左右後輪のいずれに取り付けられているかを検出することができる。したがって、ユーザーによる送受信機ＩＤの読み取りなどを行わなくても検出できる車輪位置検出装置とすることができる。
【００１３】
ところで、スペアタイヤにも送受信機が取り付けられる場合、例えば、スペアタイヤが両後輪の間に配置されることになるため、後輪用のトリガ機からトリガ信号を出力したときに、両後輪およびスペアタイヤの３つの車輪の送受信機にてトリガ信号が受信されることになる。このとき、上記特許文献２の手法によると、スペアタイヤの送受信機で受信したトリガ信号の受信強度が両後輪の各送受信機で受信したトリガ信号の受信強度とあまり差が大きくないため、各送信機が両後輪とスペアタイヤのいずれに取り付けられたものであるか区別できなくなる可能性がある。
【００１４】
しかしながら、上記本発明の第１の特徴をスペアタイヤ（６ｅ）を含めた車輪位置検出にも応用すれば、スペアタイヤと区別した車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００１５】
なお、スペアタイヤの検出を行える装置として、特許第３８１５３０５号公報に示されるものがある。この装置は、遠心力判定手段を車輪に備えた送信機に搭載し、回転検出信号が含まれている識別符号と走行タイヤとして記憶されている識別符号を比較して、ＩＤ情報を記憶し直している。ところが、遠心力検出手段では一般に３０ｋｍ／ｈ以上で走行していないと遠心力を検出することができず、それ以下の低速度の際にスペアタイヤを含めた車輪位置検出を行うことはできない。
【００１６】
これに対し、本発明の第１の特徴をスペアタイヤ（６ｅ）を含めた車輪位置検出にも応用した場合、遠心力検出手段などを用いたものではないため、より低速度においてもスペアタイヤと区別した車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００１７】
具体的には、第２制御部（３３）にて、左右後輪およびスペアタイヤに取り付けられた送受信機のフレームを３つ受信したとき、該３つのフレームのうち受信強度の変化が最も小さなものがスペアタイヤに取り付けられた送受信機と特定し、最も大きなものが右後輪（６ｃ）と左後輪（６ｄ）のうち第２トリガ機（５ｂ）から近い側に配置された車輪に取り付けられた送受信機と特定し、２番目に小さなものが右後輪（６ｃ）と左後輪（６ｄ）のうち第２トリガ機（５ｂ）から遠い側に配置された車輪に取り付けられた送受信機と特定することができる。
【００１８】
また、本発明の第１の特徴では、第２制御部に、車速検出部（８）から車速に関するデータを入力して、車速が所定速度以上であるか否かを判定する車速判定手段（１００）を備え、車速が所定速度以上のときにトリガ機に対してトリガ信号を出力させるトリガ指令信号を出力するようにすれば、確実に走行中にスペアタイヤと区別した車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００１９】
例えば、受信強度の変化に相当する物理量としては、受信強度の振幅を用いることができる。
【００２０】
さらに、本発明では、第２制御部に、車速検出部（８）から車速に関するデータを入力し、該車速に対応して送受信機の第１制御部にトリガ信号の受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を測定させる測定時間（Ｔ）を演算する時間演算手段（１００ａ）を備え、トリガ機に対してトリガ信号を出力させるトリガ指令信号を出力するとき、該測定時間に関する情報もトリガ機に送り、トリガ機から測定時間に関する情報を含めたトリガ信号を出力させ、第１制御部に測定時間分、トリガ信号の受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を測定させることを第２の特徴としている。
【００２１】
このように、測定時間を決め、この測定時間中の受信強度の変化もしくは該変化に相当する物理量を測定させるようにしても良い。このようにしても、本発明の第１の特徴と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
なお、本発明の第２の特徴に関しても、スペアタイヤを含めた車輪位置検出に応用することができる。この場合にも、遠心力検出手段などを用いたものではないため、より低速度においてもスペアタイヤと区別した車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００２３】
具体的には、第２制御部（３３）にて、左右後輪およびスペアタイヤに取り付けられた送受信機のフレームを３つ受信したとき、該３つのフレームのうち受信強度の変化が最も小さなものがスペアタイヤに取り付けられた送受信機と特定し、最も大きなものが右後輪（６ｃ）と左後輪（６ｄ）のうち第２トリガ機（５ｂ）から近い側に配置された車輪に取り付けられた送受信機と特定し、２番目に小さなものが右後輪（６ｃ）と左後輪（６ｄ）のうち第２トリガ機（５ｂ）から遠い側に配置された車輪に取り付けられた送受信機と特定することができる。
【００２４】
また、本発明の第２の特徴においては、時間演算手段では、車速に対応した時間が上限値を超えていると、測定時間を該上限値に設定されるようにすると好ましい。このような上限値を設けることで、受信強度を測定する時間が長くなり過ぎないようにでき、それによる送受信機の電池消費量が大きくなることを防止できる。
【００２５】
例えば、受信強度の変化に相当する物理量として、測定時間中に測定した受信強度の最大値と最小値の差（ΔＳ）を用いることができる。
【００２６】
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。
【００２７】
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】
【００２８】
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。
【００２９】
（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、本発明の一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ブロック図である。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。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。
【００３０】
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、送受信機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、送受信機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。
【００３１】
送受信機２は、車両１における４つの車輪６ａ〜６ｄおよびスペアタイヤ６ｅそれぞれに取り付けられるもので、各車輪６ａ〜６ｄおよびスペアタイヤ６ｅ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、送受信機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、これら送受信機２と受信機３のブロック構成を示す。
【００３２】
図２（ａ）に示されるように、送受信機２は、センシング部２１、制御部２２、ＲＦ送信部２３、電池２４、トリガ信号受信部２５、送信アンテナ２６および受信アンテナ２７を備えて構成されている。
【００３３】
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。
【００３４】
制御部（第１制御部）２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなど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。
【００３５】
具体的には、制御部２２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）として各送受信機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ＲＦ送信部２３に送るものである。このＲＦ送信部２３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。
【００３６】
この制御部２２は、イグニッションスイッチがオフの際には通常時はＳｌｅｅｐ状態になっているが、トリガ信号を受け取り、トリガ信号に含まれる起動コマンドが入力されると、Ｗａｋｅ−ｕｐ状態に切り替わる。また、制御部２２には、トリガ信号強度測定部２２ａが備えられており、受信アンテナ２７およびトリガ信号受信部２５を通じてトリガ機５からのトリガ信号を受け取り、Ｗａｋｅ−ｕｐ状態になると、トリガ信号強度測定部２２ａにてトリガ信号の受信強度を測定すると共に、例えばタイヤが１回転以上すると想定される一定時間中の受信強度の変化に相当する物理量として受信強度の振幅の大きさを測定する。そして、制御部２２は、必要に応じて受信強度データを加工し、その受信強度やや振幅に関する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た後、フレームをＲＦ送信部２３に送る。これらトリガ信号の受信強度の測定や受信強度およびその振幅データをＲＦ送信部２３へ送る処理も、上記プログラムに従って行われる。
【００３７】
図３は、送受信機２にて受信強度およびその振幅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に格納したときのフレーム構造を示した図である。この図に示すように、例えば、各送受信機２の区別のために付けられるＩＤ情報（以下、送受信機ＩＤという）と共に、トリガ信号の受信強度、受信強度の振幅の大きさ、空気圧データおよび温度データを同じフレームに格納し、このフレームを受信機３に送るようにしている。
【００３８】
また、制御部２２は、フレームをＲＦ送信部２３に送るタイミングを制御する。これは、各送受信機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、予め各送受信機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の送受信機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。
【００３９】
ただし、各車輪６ａ〜６ｄの送受信機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、各送受信機２の制御部２２に異なった送信タイミングを記憶させただけでは、各送受信機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２２に記憶させておき、受信強度の相違により必然的に各送受信機２の送信タイミングが異なるようにすれば、すべての送受信機２の制御部２２のプログラムを共通にすることが可能となる。
【００４０】
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２２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、高い確率で各送受信機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。
【００４１】
ＲＦ送信部２３は、送信アンテナ２６を通じて、制御部２２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。
【００４２】
トリガ信号受信部２５は、受信アンテナ２７を通じて、トリガ信号を受け取り、制御部２２に送る入力部としての機能を果たすものである。
【００４３】
電池２４は、制御部２２などに対して電力供給を行うものであり、この電池２４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２２での各種演算などが実行される。
【００４４】
このように構成される送受信機２は、例えば、各車輪６ａ〜６ｄおよびスペアタイヤ６ｅ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、各送受信機２に備えられた送信アンテナ２６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。
【００４５】
また、図２（ｂ）に示されるように、受信機３は、アンテナ３１とＲＦ受信部３２および制御部３３を備えた構成となっている。
【００４６】
アンテナ３１は、各送受信機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。
【００４７】
ＲＦ受信部３２は、各送受信機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３３に送る入力部としての機能を果たすものである。
【００４８】
制御部３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなど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。
【００４９】
具体的には、制御部３３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、ＲＦ受信部３２が受信したフレームを受け取り、フレームに格納された各送受信機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受信機２のものかを特定する車輪位置検出を行う。本実施形態の場合、この制御部３３は、車両に備えられた車速検出部８から車速データを入力し、車速が所定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）となったときにトリガ機５に対してトリガ指令信号を出力し、車輪位置検出を行っている。なお、車速検出部８としては、車速センサ、車輪速度センサ等を挙げることができるが、これらの検出信号に基づいて他のＥＣＵで車速を演算しているのであれば、そのＥＣＵを車速検出部８とし、そこから車速の演算結果のデータを入手しても構わない。
【００５０】
さらに、制御部３３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３３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およびスペアタイヤ６ｅ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。
【００５１】
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。
【００５２】
トリガ機５は、受信機３の制御部３３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、１２５〜１３５ｋＨｚ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。トリガ信号としては、例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示す形態のものを使用することができる。
【００５３】
図４（ａ）は、トリガ信号をコマンド部が格納されたフレームを複数個並べる形態を示している。各コマンド部には、起動コマンドと実行コマンドが含まれる。起動コマンドは、送受信機２内の制御部２２をＳｌｅｅｐ状態からＷａｋｅ−ｕｐ状態に切り替えるためのコマンドとして予め取り決められる。実行コマンドは、起動した制御部２２に対して、受け取ったトリガ信号の受信強度を測定させると共に、必要に応じて受信強度データを加工させ、そ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させた後、フレームをＲＦ送信部２３に送らせるという動作指示を行う。例えば、このようなトリガ信号は、１２５ｋＨｚの電磁波とされ、送受信機２が１番目のコマンド部を格納したフレームを受け取ると、続く２番目のコマンド部を格納したフレームの受信強度を測定することで、トリガ信号の受信強度を測定することができる。なお、ここではコマンド部を格納したフレームを２つ並べたトリガ信号を例に挙げたが、フレームの数は３個以上であっても構わない。また、各フレーム間は図４（ａ）に示すように断続していても良いが、連続していても良い。
【００５４】
図４（ｂ）は、トリガ信号をコマンド部およびダミー部が格納されたフレームとする形態を示している。コマンド部には、上記と同様に、起動コマンドと実行コマンドが含まれる。ダミー部は、受信強度測定に用いられるもので、変調されている信号でも変調されていない単なるキャリア信号でも良い。例えば、このようなトリガ信号は、１２５ｋＨｚの電磁波とされ、送受信機２がコマンド部を受け取ると、続くダミー部の受信強度を測定することで、トリガ信号の受信強度を測定することができる。
【００５５】
図４（ｃ）は、トリガ信号をパルス列からなる信号およびダミー部が格納されたフレームとする形態を示している。パルス列は、一定時間ｔａ内に予め取り決めておいた数（例えば４個）のパルス信号ＣＷを含むものである。このパルス列が送受信機２をＷａｋｅ−ｕｐ状態にさせるための起動コマンドとして働く。各パルス信号ＣＷは、ＡＭ変調された信号であっても、無変調の信号であっても良い。ダミー部は、上記と同様、受信強度測定に用いられるものである。例えば、このようなトリガ信号は、１２５ｋＨｚの電磁波とされ、送受信機２が一定時間ｔａ内に予め取り決めておいた数（４個）のパルス信号ＣＷを受け取ると、続くダミー部の受信強度を測定することで、トリガ信号の受信強度を測定することができる。
【００５６】
なお、ここで示したトリガ信号は一例であり、トリガ信号が他の形態とされていても良い。例えば、予め送受信機２をＷａｋｅ−ｕｐ状態にさせるためのトリガ信号と受信強度測定用のトリガ信号とにフレームを分けて行うことも可能である。この場合、Ｗａｋｅ−ｕｐ状態にさせるためのトリガ信号を受信強度測定に使用する必要が無いため、信号強度が受信強度測定用のトリガ信号と異なっていても良い。また、送受信機２が常にＷａｋｅ−ｕｐ状態とされるものであれば、上述した図４（ａ）、（ｂ）に示した形態から起動コマンドを取り除いた部分のみをトリガ信号として用いることもできる。
【００５７】
トリガ機５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台により構成されている。
【００５８】
各トリガ機５ａ、５ｂ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。
【００５９】
さらに、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受信機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受信機２に届くようにしている。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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てから所定時間後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３３が車輪位置検出処理を実行することにより行われる。
【００６３】
図５は、受信機３の制御部３３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３３に対して電源投入が行われたときに実行される。また、図６は、トリガ信号を受信したときの各送受信機２の制御部２２が実行する処理のフローチャートである。
【００６４】
まず、図５に示すステップ１００では、車速が所定速度、例えば５ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判定する。車速は、車速検出部８から車速データを入力することにより得ている。ここで肯定判定されるまで待機し、肯定判定されるとステップ１０５に進む。これは、車両１が停止しているときには車輪６ａ〜６ｄが回転していない状態であるため、各車輪６ａ〜６ｄに取り付けられた送受信機２でのトリガ信号の受信強度に変化が無く、各車輪６ａ〜６ｄおよびスペアタイヤ６ｅの区別を付けられないためである。
【００６５】
ステップ１０５では、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受信機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。
【００６６】
一方、送受信機２では、図６に示すように、ステップ２００において、トリガ信号を受信したか否かを所定周期毎に確認しており、トリガ信号が左右前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送受信機２の受信アンテナ２７およびトリガ信号受信部２５を通じて、制御部２２に入力されると、Ｗａｋｅ−ｕｐ状態となり、ステップ２１０において、ＭＰＵ起動処理を行ったのち、ステップ２２０において、トリガ信号に格納されたコマンドを受信する。そして、トリガ信号強度測定部２２ａにより、ステップ２３０において受け取ったトリガ信号の受信強度を測定すると共に、ステップ２４０において一定時間中の受信強度の変化に相当する物理量として受信強度の振幅の大きさを測定する。このとき、一定時間としては、例えば、ステップ１００での判定基準として決めた車速（例えば５ｋｍ／ｈ）の場合にタイヤが１回転以上すると想定される期間としている。
【００６７】
続いて、ステップ２５０において、空気圧や温度を測定したのち、ステップ２６０において、各送受信機２の送受信機ＩＤや空気圧データおよび温度データと共に、トリガ信号の受信強度や受信強度の振幅の大きさにデータを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、各送受信機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により各送受信機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。このようにして、各送受信機２の応答が完了する。
【００６８】
これにより、受信機３では、ステップ１１０において、第１トリガ機５ａから出力されたトリガ信号に対して、２つの送受信機２が応答したか否かを判定する。ここでいう２つの送受信機２とは、両前輪６ａ、６ｂに取り付けられたもののことを意味する。トリガ信号は、基本的には両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた送受信機２で受信できるような強度に設定してあるが、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が影響を受ける場合には送受信機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個の送受信機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、少なくとも一方の送受信機２からの応答が無くなるため、受信機３でフレームを２個を受信することができず、２つの送受信機２が応答したと判定できなくなる。この場合には、ステップ１１０で否定判定され、上記各処理をリトライすべく、ステップ１１５に進むと共に、制御部３３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。
【００６９】
そして、ステップ１１５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１０５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、送受信機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。
【００７０】
一方、ステップ１１０で肯定判定されると、ステップ１２０に進む。そして、ステップ１２０では、受信したフレームに格納された受信強度の変化量に相当する物理量である振幅のデータに基づいて輪位置を割り付ける。これについて、図７および図８を参照して説明する。
【００７１】
図７は、トリガ機５からの距離とトリガ信号の強度との関係を示した図である。この図に示されるように、トリガ信号の信号強度は、トリガ機５からの距離が遠くなるに従って減衰する関係となる。
【００７２】
図８（ａ）、（ｂ）は、第１トリガ機５ａと前輪６ａ、６ｂに取り付けられた送受信機２との間の距離の変化、および、車両１の走行時間に対する前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送受信機２でのトリガ信号の受信強度の変化の関係を示した図である。
【００７３】
図８（ａ）に示すように、第１トリガ機５ｂから近い左前輪６ｂでは、車輪回転に対応して図に示した範囲で送受信機２が移動する。このとき、第１トリガ機５ａから送受信機２までの距離が短いため、その距離に対する当該距離の変化量の割合が大きくなる。したがって、トリガ信号の受信強度の変化が大きく、受信強度の変化の振幅が大きくなる。
【００７４】
また、図８（ｂ）に示すように、第１トリガ機５ａから遠い右前輪６ａでは、車輪回転に対応して図に示した範囲で送受信機２が移動する。このとき、第１トリガ機５ａから送受信機２までの距離が長いため、その距離に対する当該距離の変化量の割合が小さくなる。したがって、トリガ信号の受信強度の変化が小さく、受信強度の変化の振幅が小さくなる。
【００７５】
したがって、受信強度の振幅が小さなフレームを送信してきた送受信機２が右前輪６ａに取り付けられたものと特定できる。そして、受信強度の振幅が大きなフレームを送信してきた送受信機２が左前輪６ｂに取り付けられたものと特定できる。
【００７６】
このような知見に基づき、ステップ１２０では、受信強度の振幅が小さなフレームを送信してきた送受信機２が右前輪６ａに取り付けられたものと判別し、受信強度の振幅が大きなフレームを送信してきた送受信機２が左前輪６ｂに取り付けられたものと判別する。そして、各フレームに格納された送受信機ＩＤを送受信機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３３内のメモリに記憶（登録）する。
【００７７】
続く、ステップ１２５〜１４０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１０５〜１１５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ほぼ同様であるため説明を省略するが、第２トリガ機５ｂからトリガ信号を出力した場合に、両後輪６ｃ、６ｄに加えてスペアタイヤ６ｅの送受信機２にもトリガ信号が受信され、３つの送受信機２が応答してフレームを送信してくることになるため、ステップ１３０で、３つの送受信機２が応答したか否かを判定している点のみ異なっている。
【００７８】
これにより、受信したフレームにスペアタイヤ６ｅに取り付けた送受信機２に応答によるものが含まれているか否かを判定する。ここで肯定判定された場合には、ステップ１４０に進み、３つのフレームから送受信機ＩＤおよび受信強度の変化量に相当する物理量を示す受信強度の振幅の大きさのデータを読み出す。そして、受信強度の振幅の大きさに基づいて、フレームを送信してきた送受信機２がスペアタイヤ６ｅのものであるか両後輪６ｃ、６ｄのものであるかを判別する。これについて、図９を参照して説明する。
【００７９】
図９（ａ）〜（ｃ）は、第２トリガ機５ｂと後輪６ｃ、６ｄやスペアタイヤ６ｅに取り付けられた送受信機２との間の距離の変化、および、車両１の走行時間に対する後輪６ｃ、６ｄやスペアタイヤ６ｅに取り付けられた各送受信機２でのトリガ信号の受信強度の変化の関係を示した図である。
【００８０】
図９（ａ）に示すように、第２トリガ機５ｂから最も近い左後輪６ｄでは、車輪回転に対応して図に示した範囲で送受信機２が移動する。このとき、第２トリガ機５ｂから送受信機２までの距離が短いため、その距離に対する当該距離の変化量の割合が大きくなる。したがって、トリガ信号の受信強度の変化が大きく、受信強度の変化の振幅が大きくなる。
【００８１】
また、図９（ｂ）に示すように、第２トリガ機５ｂから最も遠い右後輪６ｃでは、車輪回転に対応して図に示した範囲で送受信機２が移動する。このとき、第２トリガ機５ｂから送受信機２までの距離が長いため、その距離に対する当該距離の変化量の割合が小さくなる。したがって、トリガ信号の受信強度の変化が小さく、受信強度の変化の振幅が小さくなる。
【００８２】
さらに、図９（ｃ）に示すように、スペアタイヤ６ｅでは、車輪回転が生じないため、送受信機２が移動しない。したがって、トリガ信号の受信強度の変化が生じず、受信強度の変化の振幅もほぼ０になる。
【００８３】
したがって、受信強度の振幅が一番小さなフレームを送信してきた送受信機２がスペアタイヤ６ｅに取り付けられたものと特定できる。また、受信強度の振幅が一番大きなフレームを送信してきた送受信機２が左後輪６ｄに取り付けられたもの、受信強度の振幅が二番目に小さい（大きい）フレームを送信してきた送受信機２が右後輪６ｃに取り付けられたものと特定することができる。
【００８４】
このような知見に基づき、ステップ１４０では、受信強度の振幅が一番小さなフレームを送信してきた送受信機２がスペアタイヤ６ｅ、受信強度の振幅が一番大きなフレームを送信してきた送受信機２が左後輪６ｄ、受信強度の振幅が二番目に小さい（大きい）フレームを送信してきた送受信機２が右後輪６ｃにそれぞれ取り付けられたものと判別する。そして、各フレームに格納された送受信機ＩＤを送受信機２が取り付けられた右後輪６ｃ、左後輪６ｄおよびスペアタイヤ６ｅと対応付けて、制御部３３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。
【００８５】
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送受信機ＩＤからフレームを送った送受信機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、各送受信機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、ユーザによる送受信機ＩＤの読み取りなどを行わなくても検出できる。
【００８６】
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。
【００８７】
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、各送受信機２では、制御部２２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、各送受信機２の送受信機ＩＤ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ＲＦ送信部２３を通じて受信機３側に送信される。
【００８８】
一方、送受信機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３２を通じて制御部３３に入力される。そして、制御部３３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、フレーム内に送受信機ＩＤが格納されているため、車輪位置検出の際に記憶された送受信機ＩＤ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受信機２から送られてきたものかが判別される。
【００８９】
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）。
【００９０】
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３３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。
【００９１】
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３３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２７およびトリガ信号受信部２５を通じて制御部２２に入力されると、送受信機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。
【００９２】
以上説明した本実施形態の車輪位置検出装置を備えたタイヤ空気圧検出装置により、各送受信機２が車輪６ａ〜６ｄおよびスペアタイヤ６ｅのいずれに取り付けられているかを、ユーザーによる送受信機ＩＤの読み取りなどを行わなくても検出できる車輪位置検出装置とすることができる。そして、遠心力検出手段などを用いたものではないため、より低速度においてもスペアタイヤと区別した車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００９３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。上記実施形態では、車速が所定速度以上のときに車輪位置検出を行い、各送受信機２でのトリガ信号の受信強度の測定を一定時間中行わせることで、受信強度の変化に相当する物理量として、受信強度の振幅の大きさを測定したが、本実施形態では、車速に応じて各送受信機２でのトリガ信号の受信強度の測定を行う時間を設定し、その時間中の受信強度の最大値と最小値の差を求める。なお、本実施形態は、第１実施形態に対して受信機３側の制御部３３の実行する処理を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００９４】
図１０は、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置における受信機３側の制御部３３が実行する車輪位置検出処理のフローチャートである。この図に示すように、本処理では、第１実施形態の図５におけるステップ１００の処理に代えてステップ１００ａの処理を実行する。
【００９５】
すなわち、ステップ１００ａでは、車速検出部８から受け取った車速データに基づいて、送受信機２にトリガ信号の受信強度の測定を行わせる時間Ｔを設定する。上述した受信強度の振幅とは、受信強度の振幅波形の極大値と極小値のことを意味しているが、車両１が非常に低速である場合、タイヤが１回転するのに要する時間が非常に長くなる。例えば、車速とタイヤが１回転するのに要する時間との関係は図１１のように示され、車速が遅くなるほどタイヤが１回転するのに要する時間が長くなる。基本的には、タイヤ１回転以上に相当するトリガ信号の受信強度が得られるように、受信強度を測定する時間を設定するのが好ましいが、測定する時間が長すぎると、送受信機２での電池２４の消費量が大きくなってしまう。
【００９６】
このため、ステップ１００ａでは、車速に基づいてタイヤが１回転するのに要する時間を求め、その時間が予め決めておいた上限値を超えなければ、その時間を時間Ｔとして設定し、上限値を超えるようならその上限値を時間Ｔとして設定する。
【００９７】
そして、ステップ１０５において、第１トリガ機５ａに対してトリガ指令信号を伝える際に、時間Ｔに関する情報も伝える。そして、トリガ信号に含まれるトリガコマンドに時間Ｔに関する情報を含め、時間Ｔに関する情報を各送受信機２に伝え、その時間Ｔ中、トリガ信号の受信強度の測定を行わせる。これに基づき、各送受信機２の制御部２２では、所定時間中に得られたトリガ信号の受信強度の最大値と最小値の差ΔＳを演算する。この場合、仮に時間Ｔがタイヤ１回転相当より短い時間であったとすれば、タイヤ１回転相当のトリガ信号の受信強度のデータが得られないため、最大値と最小値が受信強度の振幅波形の極大値と極小値になっていない可能性もあるが、両前輪６ａ、６ｂとも同様のことが言えるため、受信強度の最大値と最小値の差ΔＳの大きさの大小関係は結局第１トリガ機５ａからの距離に依存することになる。このため、ステップ１２０ａにおいて、受信強度の最大値と最小値の差ΔＳの大きさを比較することで問題なく、送受信機２の取り付けられたのが右前輪６ａと左前輪６ｂのいずれであるかを特定できる。なお、ステップ１１０、１１５は、第１実施形態と同様の処理であるため、ここでは説明を省略する。
【００９８】
一方、ステップ１２５において、第２トリガ機５ｂに対してトリガ指令信号を伝える際に、時間Ｔに関する情報も伝える。これにより、ステップ１３０、１３５およびステップ１４０ａにおいて、ステップ１１０、１１５およびステップ１２０ａと同様の処理を行う。この場合にも、後輪６ｃ、６ｄに取り付けられた送受信機２での受信強度の最大値と最小値の差ΔＳについて、前輪側と同様のことが言えるため、ステップ１４０ａにおいて、受信強度の最大値と最小値の差ΔＳの大きさを比較することで問題なく、送受信機２の取り付けられたのが右後輪６ｃと左後輪６ｄのいずれであるかを特定できる。
【００９９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。上記各実施形態では、左前輪６ｂおよび左後輪６ｄの近傍に第１、第２トリガ機５ａ、５ｂという２つのトリガ機５を配置した場合について説明したが、スペアタイヤ６ｅ以外の各車輪６ａ〜６ｄそれぞれの近傍に１つずつトリガ機５を配置する場合に関しても本発明を適用することができる。図１２は、各車輪６ａ〜６ｄそれぞれの近傍に１つずつトリガ機５を配置したときのタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示すブロック図である。また、図１３は、図１２に示す形態において、右後輪６ｃと対応するトリガ機５からトリガ信号を出力したときの様子を示した図である。
【０１００】
図１２に示すように、各車輪６ａ〜６ｄそれぞれに対応して第１〜第４トリガ機５ａ〜５ｄが配置されている。基本的には、第１〜第４トリガ機５ａ〜５ｄから出力したトリガ信号は、対応する車輪６ａ〜６ｄに取り付けられた送受信機２で受信されるようにトリガ信号の強度などを設定してあり、後輪６ｃ、６ｄに対応する第３、第４トリガ機５ｃ、５ｄからトリガ信号を出力した際に、スペアタイヤ６ｅの送受信機２にもトリガ信号が受信されるようにする。
【０１０１】
このような形態の場合にも、例えば、第１実施形態と同様、車速が所定速度以上のとき、第１〜第４トリガ機５ａ〜５ｄに対して順番にトリガ指令信号を出力し、それぞれから各車輪６ａ〜６ｄに取り付けられた各送受信機２に対してトリガ信号を出力させる。このとき、図１３（ａ）に示すように、後輪６ｃ、６ｄに対応する第３、第４トリガ機５ｃ、５ｄからトリガ信号を出力した際に、スペアタイヤ６ｅの送受信機２にもトリガ信号が受信されるため、図１３（ｂ）に示すようにスペアタイヤ６ｅの送受信機２からも応答が返ってくる。
【０１０２】
このため、受信機３側の制御部３３は、第３トリガ機５ｃや第４トリガ機５ｄからトリガ信号を出力させた際に、２つの送受信機２から応答があったか否かを判定し、２つであれば受け取ったフレームから受信強度の振幅の大きさを読み出す。そして、受信強度の振幅の大きさが小さい方のフレームを送信してきた送受信機２がスペアタイヤ６ｅに取り付けられたもの、大きい方のフレームを送信してきた送受信機２が右後輪６ｃもしくは左後輪６ｄに取り付けられたものと特定することができる。
【０１０３】
このように、スペアタイヤ６ｅ以外の各車輪６ａ〜６ｄそれぞれの近傍に１つずつトリガ機５を配置する場合に関しても本発明を適用することができ、上記と同様の効果を得ることができる。なお、ここでは第１実施形態のように車速が所定速度以上となる場合について説明したが、第２実施形態のように車速に基づいて受信強度を測定する時間Ｔを決定する場合に対しても、上記と同様のことが言える。
【０１０４】
（他の実施形態）
上記実施形態では、受信強度の変化に相当する物理量に基づいて送受信機２が車輪６ａ〜６ｄとスペアタイヤ６ｅのいずれに取り付けられたものであるかを区別したが、受信強度の変化そのものに基づいて区別しても良い。
【０１０５】
また、上記実施形態では、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂの２つを配置した場合について説明したが、１つのトリガ機５が各車輪６ａ〜６ｅの送受信機２から異なる距離に配置されるようにし、１つのトリガ機５だけを用いて車輪位置検出を行うような形態であっても構わない。また、上記実施形態では、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂを車両１の中心線に対して共に左方向にオフセットさせた場合について説明したが、共に右方向にオフセットさせても構わないし、異なる方向にオフセットさせても構わない。
【０１０６】
また、上記実施形態では、アンテナ３１が１本の共通アンテナとされる形態について説明したが、各車輪６ａ〜６ｄそれぞれに対応して４本設けられるような形態であっても構わない。ただし、アンテナ３１が共通アンテナとされた場合に、特に、送受信機２が取り付けられた車輪６ａ〜６ｄの特定が困難となることから、共有アンテナとされる場合に本発明を適用すると有効である。
【０１０７】
また、上記実施形態では、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わってから所定時間後に車輪位置検出を行うようにしている。しかしながら、これ以外のときに車輪位置検出を行っても良い。例えば、タイヤローテーション後やタイヤ交換後などに行っても良い。タイヤローテーションやタイヤ交換したことは、例えば車両に設置された図示しない車輪位置検出用のスイッチが押されたり、車体に傾斜センサを設置して、車体７の傾斜を検出したことに基づいて判別できる。
【０１０８】
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。
【０１０９】
なお、上記第１実施形態では、車速検出部８を設け、車速が所定速度以上となった場合に車輪位置検出を行うようにしたが、これはより確実にスペアタイヤ６ｅと区別できるようにするためであり、これを設けないようにしても良い。
【０１１０】
また、上記各実施形態では、走行輪となる４輪６ａ〜６ｄに加えてスペアタイヤ６ｅに関しても車輪位置検出を行う場合について説明したが、勿論、走行輪となる４輪６ａ〜６ｄのみの車輪位置検出を受信強度の変化量に相当する物理量に基づいて行うことも可能である。これは、スペアタイヤ６ｅを備えていない車両に限らず、スペアタイヤ６ｅに送受信機２が備えられていないものや、スペアタイヤ６ｅの送受信機２にトリガ信号が受信されないような形態とされる場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【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ブロック図である。
【図２】図１に示すタイヤ空気圧検出装置の送受信機と受信機のブロック構成を示した図である。
【図３】送受信機にて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に格納したときのフレーム構造を示した図である。
【図４】トリガ信号の形態を示した模式図である。
【図５】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。
【図６】送受信機の制御部が実行する処理のフローチャートである。
【図７】トリガ機からの距離とトリガ信号の強度との関係を示したグラフである。
【図８】 第１トリガ機と前輪に取り付けられた送受信機との間の距離の変化、および、車両の走行時間に対する前輪に取り付けられた各送受信機でのトリガ信号の受信強度の変化の関係を示した図である。
【図９】第２トリガ機と後輪やスペアタイヤに取り付けられた送受信機との間の距離の変化、および、車両の走行時間に対する後輪やスペアタイヤに取り付けられた各送受信機でのトリガ信号の受信強度の変化の関係を示した図である。
【図１０】本発明の第２実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置の受信機側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。
【図１１】車速とタイヤが１回転するのに要する時間との関係を示したグラフである。
【図１２】各車輪それぞれの近傍に１つずつトリガ機を配置したときのタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示すタイヤ空気圧検出装置において、右後輪と対応するトリガ機からトリガ信号を出力したときの様子を示した図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１…車両、２…送受信機、３…受信機、４…表示器、５…トリガ機、５ａ…第１トリガ機、５ｂ…第２トリガ機、６ａ…右前輪、６ｂ…左前輪、６ｃ…右後輪、６ｄ…左後輪、７…車体、８…車速検出部、２１…センシング部、２２…制御部、２３…ＲＦ送信部、２４…電池、２５…トリガ信号受信部、２６…送信アンテナ、２７…受信アンテナ、３１…アンテナ、３２…ＲＦ受信部、３３…制御部。
【図１】
2008275554.tif 000003
【図２】
2008275554.tif 000004
【図３】
2008275554.tif 000005
【図４】
2008275554.tif 000006
【図５】
2008275554.tif 000007
【図６】
2008275554.tif 000008
【図７】
2008275554.tif 000009
【図８】
2008275554.tif 000010
【図９】
2008275554.tif 000011
【図１０】
2008275554.tif 000012
【図１１】
2008275554.tif 000013
【図１２】
2008275554.tif 000014
【図１３】
2008275554.tif 000015