(57)【要約】【課題】  タイヤの回転によって送信機の位置が変わっても、確実に送信機が送信した電波が受信機で受信できるようにする。【解決手段】  送信機２に加速度センサ２２を備え、加速度センサ２２の検出信号に基づいて送信機２の位置を検出し、送信機２が受信機３のアンテナ３１の受信可能範囲に位置しているときを送信タイミングに設定する。そして、この送信タイミングのときに、送信部２２ａを通じて送信フレームを受信機３に向けて送信する。これにより、タイヤの回転によって送信機２の位置が変わっても、確実に送信機２が送信した電波を受信機３で受信できる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられ、前記複数個の車輪（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）と、前記センシング部（２１）の検出信号を信号処理をする第１制御部（２３ａ）と、前記第１制御部（２３ａ）にて信号処理された前記検出信号を送信する送信部（２３ｂ）とを備えた送信機（２）と、
車体（６）側に備えられ、前記検出信号を受信するアンテナ（３１）と、前記アンテナ（３１）を介して前記検出信号を受け取る受信部（３２ａ）と、該検出信号に基づいて前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を求める第２制御部（３２ｂ）を備えた受信機（３）と、を備えたタイヤ空気圧検出装置であって、
前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに設けられた前記送信機（２）には、これら各車輪（５ａ〜５ｄ）の回転と共に回転し、重力加速度に応じた検出信号を発生させる加速度センサ（２２）が備えられ、
前記第１制御部（２３ａ）は、前記加速度センサ（２２）の検出信号に基づいて、前記送信機（２）の位置を検出すると共に、検出した前記送信機（２）の位置が前記受信機（３）における前記アンテナ（３１）の受信可能範囲に含まれるときを送信タイミングとして設定し、前記送信部（２３ａ）を通じて前記検出信号を前記受信機（３）に向けて送信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２】
前記加速度センサ（２２）は、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの径方向にかかる加速度を検出できるように設置され、前記加速度センサ（２２）が前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）における最上位点および最下位点に位置しているときには、前記検出信号として該加速度センサ（２２）に１Ｇまたは−１Ｇの重力加速度が加えられたときの出力を発生させ、前記最上位点および前記最下位点の中間位置に位置しているときには、前記検出信号として該加速度センサ（２２）に重力加速度が加えられていないときの出力を発生させるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項３】
前記第１制御部（２３ａ）は、前記加速度センサ（２２）の検出信号から直流成分として、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの回転よって発生する遠心力の成分を除去し、前記重力加速度の成分のみに基づいて、前記送信機（２）の位置を検出するようになっていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項４】
前記加速度センサ（２２）は、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの周方向にかかる加速度を検出できないように設置され、前記加速度センサ（２２）が前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）における最上位点および最下位点に位置しているときには、前記検出信号として該加速度センサ（２２）に重力加速度が加えられていないときの出力を発生させ、前記最上位点および前記最下位点の中間位置に位置しているときには、前記検出信号として該加速度センサ（２２）に１Ｇまたは−１Ｇの重力加速度が加えられているときの出力を発生させるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項５】
前記第１制御部（２３ａ）は、前記検出信号を送信フレームに格納すると共に、該送信フレームを複数に分割し、この分割された前記送信フレームを複数回の前記送信タイミングにわたって、前記送信部（２３ａ）を通じて前記検出信号を前記受信機（３）に向けて送信するようになっ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つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項６】
前記送信機（２）は、前記車体（６）に備えられる電力チャージ用アンテナ（７）から供給される電波によって駆動される電池レス駆動タイプのものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項７】
前記受信機（３）に備えられる前記アンテナ（３１）は、前記車体（６）に１つのみ設置され、該アンテナ（３１）によって、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）に備えられた前記送信機（２）それぞれから送信される前記検出信号を受け取れるようになっていることを特徴とする請求項１ないし６に記載の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、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、その圧力センサからの検出信号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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤ空気圧検出装置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シング部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、アンテナを有する受信機が備えられており、センサからの検出信号を示す電波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電波が受信され、タイヤ空気圧の検出が行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【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】
【０００３】
例えば、図１１に示す搭載例を表した部分断面斜視図のように、ダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置では、タイヤＪ１内に設置される送信機Ｊ２は、ホイールＪ３のエアバルブＪ４に組み込まれる。したがって、車両が走行中はタイヤＪ１の回転に伴って送信機Ｊ２も回転し、タイヤＪ１内に設置される送信機Ｊ２と車体側に取り付けられる受信機との位置関係が常に変動して、一定でなくなるため、受信機での受信レベルがタイヤＪ１の回転に伴って変動してしまう。
【０００４】
このとき、タイヤＪ１の回転によって受信機での受信レベルが必要レベルに満たない位置が存在すると、送信機Ｊ２がその位置で電波を送信したとしても、受信機側でそれを受信することができなくなる。これが、タイヤ空気圧検出装置における受信機での受信率を低下させる原因となる。
【０００５】
このような受信率の低下を防止するために、受信機のアンテナの設置場所を工夫する方法や、送信機が１回の送信タイミングで複数フレーム続けて電波を送信する方法を採用することが考えられる。
【０００６】
前者は、アンテナの設置場所を工夫することで、タイヤ回転中の送信機の位置がタイヤ一周のどの位置となっても、受信機側で送信機が送信した電波を受信できるようにする方法である。また、後者は、１回の送信タイミングで複数フレーム続けて電波を送信することにより、送信機が受信機側で受信できる位置にあるときに電波が送信される確率を上げ、受信機側で送信機が送信した電波を受信できるようにする方法である。
【０００７】
しかしながら、前者の場合、アンテナの設置場所を決めるために、電波の受信レベルの評価などを行わなければならない。また、タイヤの回転に応じて送信機が送信する電波が減衰されるため、送信機の位置がタイヤ一周のどの位置となっても、送信機が送信した電波を受信機で受信できるようにするのは困難である。例えば、ホイールを挟んで受信機の反対側に送信機が位置するような場所から電波が送信された場合、ホイールが金属で形成されていることから、そのホイール内を電波が通過できず、ほとんど受信機まで届かなくなる。特に、電波の出力強度などが法規制などによって制限を受ける状態であれば、なおさら受信機で受信できる範囲も狭くなりかねない。
【０００８】
さらに、受信機に備えられるアンテナを各車輪毎に備えるのではなく、各車輪共通の１つのアンテナとする場合、各車輪それぞれに対して送信機が送信する電波を最適に受信できる場所を選択してアンテナを設置しなければならないが、そのような場所は非常に狭く、電波の受信レベルの評価に時間がかかるなどの問題も発生する。
【０００９】
また、後者の場合、１回の送信タイミングで複数フレーム続けて電波を送信したとしても、受信機で受信できる確率は向上できるものの、確実なものではない。また、電波を何度も続けて送信しなければならず、送信機が電池駆動式のものである場合には、電池の寿命の観点からも不利である。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、タイヤの回転によって送信機の位置が変わっても、確実に送信機が送信した電波が受信機で受信できるようにすることを第１の目的とする。
【００１１】
また、アンテナの設置位置を決めるために電波の受信レベルの評価などを行わなくても、確実に送信機が送信した電波が受信機で受信できるようにすることを第２の目的とする。
【００１２】
さらに、送信機から電波の送信回数を１回の送信タイミング毎に１回にしても、確実に送信機が送信した電波が受信機で受信できるようにすることを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに設けられた送信機（２）に、これら各車輪（５ａ〜５ｄ）の回転と共に回転し、重力加速度に応じた検出信号を発生させる加速度センサ（２２）を備え、第１制御部（２３ａ）にて、加速度センサ（２２）の検出信号に基づき、送信機（２）の位置を検出すると共に、検出した送信機（２）の位置が受信機（３）におけるアンテナ（３１）の受信可能範囲に含まれるときを送信タイミングとして設定し、送信部（２３ａ）を通じて検出信号を受信機（３）に向けて送信することを特徴としている。
【００１４】
このように、加速度センサ（２２）を用いて送信機（２）の位置を検出し、送信機（２）が受信機（３）のアンテナ（３１）の受信可能範囲に位置しているときを送信タイミングに設定している。そして、この送信タイミングのときに、送信部（２３ａ）を通じて検出信号を受信機（３）に向けて送信するようにしている。
【００１５】
これにより、タイヤの回転によって送信機（２）の位置が変わっても、確実に送信機（２）が送信した電波を受信機（３）で受信できるようにすることが可能となる。
【００１６】
例えば、請求項２に示されるように、加速度センサ（２２）は、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの径方向にかかる加速度を検出できるように設置される。この場合、加速度センサ（２２）は、加速度センサ（２２）が複数の車輪（５ａ〜５ｄ）における最上位点および最下位点に位置しているときには、検出信号として該加速度センサ（２２）に１Ｇまたは−１Ｇの重力加速度が加えられたときの出力を発生し、最上位点および最下位点の中間位置に位置しているときには、検出信号として該加速度センサ（２２）に重力加速度が加えられていないときの出力を発生させる。
【００１７】
また、この場合、請求項３に示されるように、第１制御部（２３ａ）は、加速度センサ（２２）の検出信号から直流成分として、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの回転よって発生する遠心力の成分を除去し、重力加速度の成分のみに基づいて、送信機（２）の位置を検出することができる。
【００１８】
すなわち、遠心力は、タイヤの回転速度に応じて一定の値となることから、加速度センサ（２２）の検出信号から直流成分を取り除き、交流成分のみを抽出すれば、重力加速度による影響のみが抽出されたものとなり、この交流成分に基づいて送信機（２）の位置を検出することが可能となる。
【００１９】
また、請求項４に示すように、加速度センサ（２２）を、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの周方向にかかる加速度を検出できるように設置することもできる。この場合、加速度センサ（２２）は、加速度センサ（２２）が複数の車輪（５ａ〜５ｄ）における最上位点および最下位点に位置しているときには、検出信号として該加速度センサ（２２）に重力加速度が加えられていないときの出力を発生させ、最上位点および最下位点の中間位置に位置しているときには、検出信号として該加速度センサ（２２）に１Ｇまたは−１Ｇの重力加速度が加えられているときの出力を発生させる。
【００２０】
このような設置形態とされた場合、加速度センサ（２２）は遠心力による影響を受けなくなることから、加速度センサ（２２）の検出信号から直流成分を取り除く必要なく、送信機（２）の位置を検出することが可能となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明では、第１制御部（２３ａ）にて、検出信号を送信フレームに格納すると共に、該送信フレームを複数に分割し、この分割された送信フレームを複数回の送信タイミングにわたって、送信部（２３ａ）を通じて検出信号を受信機（３）に向けて送信することを特徴としている。
【００２２】
このように、送信フレームを複数に分割し、複数回の送信タイミングにわたって送信させることも可能である。すなわち、車速が速くなり、車輪（５ａ〜５ｄ）の回転速度が速くなると、その分、送信機（２）が受信可能範囲に位置している時間が短くなる。このため、送信フレームを複数に分割し、複数回にわたって送信されるようにすれば、送信フレームの送信に必要とされる時間を短くすることができる。したがって、１つの送信フレームが長くなることにより、送信機（２）が送信可能範囲に位置している時間のみでは送信しきれなくなってしまうことを防止でき、確実に送信機（２）が送信した電波を受信機（３）で受信できるようにすることが可能となる。
【００２３】
なお、上記請求項１ないし５に記載の発明は、請求項６に示されるように、送信機（２）が、車体（６）に備えられる電力チャージ用アンテナ（７）から供給される電波によって駆動される電池レス駆動タイプのものとなるタイヤ空気圧検出装置に適用すると好適である。
【００２４】
すなわち、電池レス駆動タイプの送信機（２）では、送信機（２）内に電池が取り付けられていないことから、送信機（２）は、電力チャージ用アンテナ（７）からの電源供給に基づいて駆動されることになる。この場合、送信機（２）で使用可能な電気量が電池駆動タイプのものと比べて非常に小さくなることから、電波の減衰を考慮すると、より受信可能範囲が狭まることになる。したがって、送信機（２）から送信される検出信号がより確実に受信機（３）で受信できるようにするために、電池レス駆動タイプの送信機（２）が使用されるタイヤ空気圧検出装置に対して請求項１ないし５に記載の発明を適用するのが好ましい。
【００２５】
また、請求項１ないし６に記載の発明は、請求項７に示すように、受信機（３）に備えられるアンテナ（３１）を車体（６）に１つのみ設置するようなタイヤ空気圧検出装置に適用すると好適である。
【００２６】
このようにアンテナ（３１）を１つにする場合には、アンテナ（３１）の設置位置の評価工程が必要になるが、送信機（２）が送信する位置が決められることにより、その位置でのみアンテナ（３１）での受信が行えれば済むため、評価工程を短時間で行えるようにすることができる。
【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、送信機２、受信機３および警報部４を備えて構成されている。
【００３１】
図１に示されるように、送信機２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検出信号のデータを送信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６側に取り付けられるもので、送信機２から送信される送信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。
【００３２】
送信機２は、図２（ａ）に示されるように、送信機２は、センシング部２１、加速度センサ２２、マイクロコンピュータ２３、アンテナ２４を備えた構成となっている。
【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】
加速度センサ２２は、ダイアフラム式や容量式等の加速度センサとして周知のもので、例えば半導体によって形成され、加速度に応じた検出信号を出力するようになっている。図３は、加速度センサ２２の車輪５ａ〜５ｄへの設置形態を示した模式図である。この図に示されるように、加速度センサ２２は、本実施形態では、加速度の検出方向が各車輪５ａ〜５ｄの径方向と一致するような設置形態とされる。
【００３５】
マイクロコンピュータ２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のもので、制御部（第１制御部）２３ａや送信部２３ｂなどを備え、ＲＯＭ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ようになっている。
【００３６】
制御部２３ａは、センシング部２１からの検出信号を受け取り、その信号を必要に応じて信号処理したのち、これを検出結果を示すデータとして、どの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた送信機２であるかを示すＩＤ情報と共に、１つの送信フレーム内に格納する。その後、制御部２３ａは、送信部２３ｂを通じて送信フレームを受信機３に向けて送信するようになっている。この受信機３に送信フレームを送る処理は、上記プログラムに従って所定の周期毎に、所定の送信タイミングで実行されるようになっている。送信部２３ｂは、後述するように、この送信フレームの送信タイミングを求める処理を実行する。
【００３７】
送信部２３ｂは、アンテナ２４を通じて、制御部２３ａから送られてきた送信フレームを受信機３に向けて送信する出力部としての機能を果たすものである。
【００３８】
このように構成される送信機２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、各送信機２に備えられたアンテナ２４を通じて、所定周期毎（例えば、１分毎）の所定の送信タイミングで送信フレームを送信するようになっている。
【００３９】
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。
【００４０】
アンテナ３１は、タイヤの数、すなわち送信機２の数に対応した個数備えられている。各アンテナ３１は、車体６のうち各送信機２の位置と対応する場所に設置されており、例えば、各送信機２から所定間隔離れた位置において車体６に固定されている。
【００４１】
マイクロコンピュータ３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のもので、受信部３２ａや制御部（第２制御部）３２ｂ、不揮発性のＥＥＰＲＯＭ等で構成されたメモリ３２ｃなどを備え、ＲＯＭ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ようになっている。
【００４２】
受信部３２ａは、各アンテナ３１によって受信された各送信機２からの送信フレームを入力し、その送信フレームを制御部３２ｂに送る入力部としての機能を果たすものである。
【００４３】
制御部３２ｂは、受信部３２ａから送られてきた送信フレームを受け取り、それに格納された各送信機２が取り付けられた車輪を示すＩＤ情報に基づいて、送られてきた送信フレームが車輪５ａ〜５ｄのいずれのものかを特定する。
【００４４】
また、制御部３２ｂでは、受け取った送信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各車輪５ａ〜５ｄそれぞれの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警報部４に出力するようになっている。
【００４５】
具体的には、制御部３２ｂは、タイヤ空気圧が所定のしきい値を下回ったか否かを判定し、その判定結果に基づき、タイヤ空気圧の低下したことを示す信号を警報部４に出力するようになっている。
【００４６】
メモリ３２ｃは、制御部３２ｂでの演算結果を示す各種データや、タイヤ空気圧の検出結果を、各車輪５ａ〜５ｄ毎に記憶するものである。
【００４７】
警報部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や警告表示器（ディスプレイ）、もしくは警報ブザーによって構成される。この警報部４は、例えば受信機３における制御部３２ｂからタイヤ空気圧の低下を示す信号が送られてくると、その旨を示す警報を行うことでドライバにタイヤ空気圧の低下を伝えるようになっている。以上のようにしてタイヤ空気圧検出装置が構成されている。
【００４８】
続いて、上記のように構成されるタイヤ空気圧検出装置の作動について説明する。上述したように、送信機２では、制御部２３ａ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と共に、加速度センサ２２から加速度に応じた検出信号が入力される。
【００４９】
このとき、タイヤの回転状態に応じて重力加速度１Ｇの印加レベルが変化するため、加速度センサ２２からの加速度に応じた検出信号がタイヤの回転状態に応じて変化したものとなる。これについて、図４に示すタイヤ回転と加速度センサ２２にかかる加速度成分との関係、および、図５に示す加速度センサ２２の出力波形図を参照しながら説明する。
【００５０】
図４中の（１）〜（４）位置のすべてにおいて、加速度センサ２２に重力加速度１Ｇとタイヤの回転速度に応じた一定の遠心力Ｃが加えられることになる。しかしながら、図４中（１）〜（４）位置のそれぞれにおいて、加速度センサ２２の検出方向が変化することから以下のことが言える。
【００５１】
図４中の（１）位置のように、加速度センサ２２がタイヤの中間位置に位置するときには、加速度センサ２２の検出方向が重力加速度１Ｇの方向に対して垂直となり、加速度センサ２２は重力加速度１Ｇによる影響を受けない。このため、遠心力Ｃの影響のみが加速度センサ２２の検出信号として現れる。例えば、図５に示されるように、遠心力Ｃが３Ｇ程度であると考えると、加速度センサ２２の検出信号も３Ｇ相当となる。
【００５２】
図４中の（２）位置のように、加速度センサ２２がタイヤの最下点に位置するときには、加速度センサ２２の出力が正になるときの検出方向と重力加速度１Ｇの方向とが一致する。このため、遠心力Ｃと重力加速度１Ｇを加算したものが加速度センサ２２の検出信号として現れる。例えば、図５に示されるように、遠心力Ｃが３Ｇ程度であると考えると、加速度センサ２２の検出信号は４Ｇ相当となる。
【００５３】
図４中の（３）位置のように、加速度センサ２２がタイヤの中間位置に再び位置したときには、図４中の（１）位置と同様に、加速度センサ２２は重力加速度１Ｇによる影響を受けない。このため、遠心力Ｃの影響のみが加速度センサ２２の検出信号として現れる。例えば、図５に示されるように、遠心力Ｃが３Ｇ程度であると考えると、加速度センサ２２の検出信号も３Ｇ相当となる。
【００５４】
図４中の（４）位置のように、加速度センサ２２がタイヤの最上点に位置するときには、加速度センサ２２の出力が負になるときの検出方向が重力加速度１Ｇの方向と一致する。このため、遠心力Ｃから重力加速度１Ｇを減算したものが加速度センサ２２の検出信号として現れる。例えば、図５に示されるように、車両１が車速２０ｋｍ／ｈで走行しており、遠心力Ｃが３Ｇ程度発生していると考えると、加速度センサ２２の検出信号は２Ｇ相当となる。
【００５５】
このように、加速度センサ２２の検出信号が送信機２の位置を示していることが判る。そして、遠心力Ｃがタイヤの回転速度に応じて一定の値となることから、加速度センサ２２の検出信号から直流成分を取り除き、交流成分のみを抽出すれば、重力加速度１Ｇによる影響のみが抽出されたものとなり、この交流成分に基づいて送信機２の位置を検出することが可能となる。
【００５６】
このため、制御部２３ａにて、予めＲＯＭに記憶されたプログラムにしたがって、加速度センサ２２の検出信号から交流成分を抽出する処理と抽出した交流成分から送信機２の位置を求める処理とを実行させている。これにより、タイヤの回転状態に応じて変動する送信機２の位置が検出される。
【００５７】
なお、図４中の（１）位置と（３）位置とでは加速度センサ２２の検出信号が同じものとなる。しかしながら、タイヤ回転に伴って加速度センサ２２の検出信号が変化することから、その変化に基づいて（１）位置と（３）位置とを区別することが可能である。すなわち、加速度センサ２２の検出信号の交流成分が−１Ｇ相当から１Ｇ相当に変化する場合には（１）位置、１Ｇ相当から−１Ｇ相当に変化する場合には（３）位置というように、その変化から各位置が判別される。
【００５８】
このようにして送信機２の位置が検出されると、その位置が受信機３におけるアンテナ３１の受信可能範囲に存在するときに送信機２から送信フレームが送信されるように、制御部２３ａで送信タイミングが決められる。
【００５９】
例えば、図３に示されるように、受信機３におけるアンテナ３１は、車体６におけるフロントおよびリアフェンダータイヤハウスのうちタイヤ最上点と対向する位置に設置される。この場合、車輪５ａ〜５ｄの中心を中心とする所定角度範囲が送信機２から送信された送信フレームが受信機３で受信される受信可能範囲となる。
【００６０】
したがって、制御部２３ａは、この受信可能範囲内に送信機２が位置するときを送信タイミングとして設定し、その送信タイミングのときに、送信部２３ｂを通じて送信フレームを受信機３に向けて送信するようになっている。
【００６１】
そして、送信機２から送信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、送信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成され、タイヤ空気圧が求められる。このとき、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から警報部４にその旨を示す信号が出力され、警報部４にて警報が行われるようになっている。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態では、加速度センサ２２の検出信号に基づいて送信機２の位置を検出し、受信可能範囲内に送信機２が位置するときを送信タイミングとして設定している。そして、所定周期になる毎に、設定された送信タイミングのときに、送信部２３ｂを通じて送信フレームを受信機３に向けて送信するようにしている。
【００６３】
すなわち、タイヤ内に備えられる送信機２が送信フレームを送信するタイミングを走行中回転するタイヤの回転位置と同期させて、必ずある特定のタイヤ回転位置で送信させるようにしている。
【００６４】
これにより、例えば、車体６側に搭載される受信機３のアンテナ３１が一番感度の高くなる位置で受信できるようにすることが可能となる。したがって、タイヤの回転によって送信機２の位置が変わっても、確実に送信機２が送信した電波を受信機３で受信できるようにすることが可能となる。また、アンテナ３１の設置位置を決めるために電波の受信レベルの評価などを行わなくても、確実に送信機２が送信した電波を受信機３で受信できるようにするも可能となる。
【００６５】
さらに、送信機２から電波の送信回数を１回の送信タイミング毎に１回にしても、確実に送信機２が送信した電波を受信機３で受信できるようにすることも可能となる。このため、送信機２の電源となる電池の寿命向上を図ることもできる。
【００６６】
なお、このような構成のタイヤ空気圧検出装置は、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、送信機２が、車体６に備えられる電力チャージ用アンテナ７から供給される電波によって駆動される電池レス駆動タイプのものに適用すると好適である。
【００６７】
すなわち、送信機２が電池レス駆動タイプの場合、送信機２内に電池が取り付けられていないことから、送信機２は、電力チャージ用アンテナ７からのチャージ波による電源供給に基づいて駆動されることになる。この場合、送信機２で使用可能な電気量が電池駆動タイプのものと比べて非常に小さくなることから、電波の減衰を考慮すると、より受信可能範囲が狭まることになる。さらに、電力チャージ用アンテナ７からの電源供給が行える範囲でなければならないことから、なおさら受信可能範囲が狭まる。
【００６８】
例えば、図６（ａ）に示されるように、受信機３における電力チャージ用アンテナ７をフロントおよびリアフェンダータイヤハウスのうちタイヤ最上部と対向する位置に設置した場合、車輪５ａ〜５ｄの中心を中心とする所定角度範囲からタイヤ最上部側に鉛直線を引いたとすると、その鉛直線から周方向前後の約５０度、つまり１００度程度の角度範囲が受信可能範囲となる。
【００６９】
したがって、送信機２から送信される検出信号がより確実に受信機３で受信できるようにするために、電池レス駆動タイプの送信機２が使用されるものに、本実施形態に示すタイヤ空気圧検出装置を適用するのが好ましい。
【００７０】
なお、このように送信機２を電池レス駆動タイプにする技術は、電磁波による電力供給によって無線タグなどを電源と非接触で動作させるＩＤカードなどにおいて広く普及されているものであるため、ここでは説明を省略する。
【００７１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して加速度センサ２２の設置形態を変更したものであり、その他の構成については同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００７２】
図７は、加速度センサ２２の車輪５ａ〜５ｄへの設置形態を示した模式図である。この図に示されるように、加速度センサ２２は、加速度の検出方向が各車輪５ａ〜５ｄの周方向と一致するような設置形態とされる。
【００７３】
このような設置形態とされた場合にも、第１実施形態と同様に、加速度センサ２２からの加速度に応じた検出信号は、タイヤの回転状態に応じて変化したものとなる。これについて、図８に示すタイヤ回転と加速度センサ２２にかかえる加速度成分との関係、および、図９に示す加速度センサ２２の出力波形図を参照しながら説明する。
【００７４】
図８中の（１）〜（４）位置のすべてにおいて、加速度センサ２２に重力加速度１Ｇとタイヤの回転速度に応じた一定の遠心力Ｃが加えられることになる。しかしながら、図８中（１）〜（４）位置のどの位置においても、加速度センサ２２の検出方向が各車輪５ａ〜５ｄの周方向と一致した状態となっていることから、加速度センサ２２の検出信号は遠心力Ｃによる影響を受けない。したがって、加速度センサ２２は、タイヤ回転に応じて変化する重力加速度１Ｇの加えられる向きに応じた検出信号を出力することになる。
【００７５】
具体的には、図８中の（３）位置のように、加速度センサ２２がタイヤの中間位置に位置するときには、加速度センサ２２の出力が正になるときの検出方向と重力加速度１Ｇの方向とが一致する。このため、加速度センサ２２の検出信号は重力加速度１Ｇに相当したものとなる。
【００７６】
図８中の（２）位置のように、加速度センサ２２がタイヤの最下点に位置するときには、加速度センサ２２の検出方向が重力加速度１Ｇの方向と垂直になる。このため、加速度センサ２２は重力加速度１Ｇによる影響を受けず、加速度センサ２２の検出信号がゼロとなる。
【００７７】
図８中の（１）位置のように、加速度センサ２２がタイヤの中間位置に再び位置したときには、加速度センサ２２の出力が負になるときの検出方向と重力加速度１Ｇの方向とが一致する。このため、加速度センサ２２の検出信号もは重力加速度−１Ｇに相当したものとなる。
【００７８】
図８中の（４）位置のように、加速度センサ２２がタイヤの最上点に位置するときには、図８中の（２）位置と同様に、加速度センサ２２の検出方向が重力加速度１Ｇと垂直になる。このため、加速度センサ２２は重力加速度１Ｇによる影響を受けず、加速度センサ２２の検出信号がゼロとなる。
【００７９】
このように、加速度センサ２２の検出信号が送信機２の位置を示していることが判る。そして、加速度センサ２２の検出信号が遠心力Ｃの影響を受けないことから、加速度センサ２２の検出信号から直流成分を取り除く必要なく、送信機２の位置を検出することが可能となる。
【００８０】
以上説明したように、加速度センサ２２を、加速度の検出方向が各車輪５ａ〜５ｄの周方向と一致するような設置形態とすることも可能である。そして、加速度センサ２２を本実施形態の設置形態とすると、重力加速度１Ｇによる検出信号の変化のみから送信機２の位置を検出すれば良いため、検出信号の振幅に応じて決まる検出レンジを第１実施形態と比べて狭くすることが可能となる。このため、より高精度に送信機２の位置検出を行うことができる。
【００８１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、上記第１、第２実施形態のタイヤ空気圧検出装置における送信機２が送信する送信フレームの形態を変更するものである。なお、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置の構成については、第１、第２実施形態と同様であり、送信機２の制御部２３ａで実行される処理のみを変更したものであるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００８２】
上記第１、第２実施形態では、制御部２３ａにて、センシング部２１や加速度センサ２２の検出信号を１つの送信フレームに格納し、送信タイミングのときに送信機２から送信するようにしている。しかしながら、本実施形態では、送信フレームを複数にパケット分割し、分割した各送信フレームを複数回の送信タイミングにわたって送るようにする。
【００８３】
図１０は、送信フレームを１つにした場合と複数に分割した場合の構成例を示した模式図である。
【００８４】
図１０（ａ）に示されるように、送信フレームを１つにした場合、その送信フレームを構成するデータのビット数が例えば１００ビットという大きなものとなる。このため、送信フレームの送信に必要とされる時間が例えば１０〔ｍｓｅｃ〕と長くなる。
【００８５】
これに対し、図１０（ｂ）に示されるように、例えば送信フレームをＮ個にパケット分割した場合、各送信フレームを構成するデータのビット数は例えばｍビットとなる。この場合、複数に分割された各送信フレームのそれぞれに、パリティビットとパケットナンバーを示すビットが付されることになる。したがって、各送信フレームの合計ビット数は送信フレームを１つにした場合よりも大きくなるが、各送信フレームのビット数はそれよりも小さくなる。このため、各送信フレームの送信に必要とされる時間が例えば０．１×ｍ〔ｍｓｅｃ〕と短くなる。
【００８６】
このように、送信フレームを複数に分割し、複数回の送信タイミングにわたって送信させることも可能である。そして、この場合、以下の効果を得ることができる。
【００８７】
すなわち、車両１の車速が速くなり、車輪５ａ〜５ｄの回転速度が速くなると、その分、送信機２が受信可能範囲に位置している時間が短くなる。このため、１つの送信フレームが長くなると、送信機２が受信可能範囲に位置している時間のみでは送信しきれなくなってしまうこともあり得る。したがって、確実に通信が行われるようにするには、送信機２が受信可能範囲を通過する時間に対して送信フレームが送信される時間が十分に短いことが必須条件となる。
【００８８】
これに対し、本実施形態のように送信フレームを複数に分割し、複数回にわたって送信されるようにすれば、各送信フレームの送信に必要とされる時間を短くすることができる。これにより、各送信フレームが確実に受信機３に受信され、確実に送信機２が送信した電波を受信機３で受信できるようにすることが可能となる。
【００８９】
（他の実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、受信機３に取り付けられるアンテナ３１が各送信機２に対応した数配置されるタイヤ空気圧検出装置を例に挙げて説明したが、アンテナ３１を１つの共通アンテナとしたタイヤ空気圧検出装置についても本発明を適用することが可能である。
【００９０】
このようにアンテナ３１を１つにする場合には、アンテナ３１の設置位置の評価工程が必要になるが、送信機２が送信する位置が決められることにより、その位置でのみアンテナ３１での受信が行えれば済むため、評価工程を短時間で行えるようにすることが可能となる。
【００９１】
すなわち、受信機３のアンテナ３１を１つにする場合、各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたすべての送信機２から送信される検出信号を受信できなければならない。このため、すべての送信機２から送信される検出信号を受信できるように、アンテナ３１の設置場所を評価しながら行わなければならない。
【００９２】
このような場合において、従来のようにタイヤの回転に応じて変化する送信機の位置に対応して送信タイミングを設定していなければ、送信機から送信される検出信号が送信機の位置に関わらずアンテナで受信できる範囲を探す必要がある。すなわち、各送信機が車輪の全周どこに位置する場合にもアンテナで受信できなければならない。このような範囲は非常に狭く、それを探すのに長時間が必要になる。
【００９３】
しかしながら、上記各実施形態のように、タイヤの回転に応じて変化する送信機２の位置に対応して送信タイミングを設定していれば、送信機２が検出信号を送信する位置においてのみ、アンテナ３１で受信できれば良い。このような範囲は比較的広く、それを探す時間も短時間で済むのである。
【００９４】
また、電力チャージ用アンテナ７をアンテナ３１とは別のものとして説明しているが、これらを１つの共通アンテナとして構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置のブロック構成を示す図である。
【図２】図１に示すタイヤ空気圧検出装置の送信機と受信機のブロック構成を示した図である。
【図３】加速度センサの車輪への設置形態を示した模式図である。
【図４】タイヤ回転と加速度センサにかかる加速度成分との関係を示した相関図である。
【図５】加速度センサの出力波形図である。
【図６】送信機が電池レス駆動タイプとされる場合における電力チャージ用アンテナと送信機との電源供給の形態を示した模式図である。
【図７】加速度センサの車輪への設置形態を示した模式図である。
【図８】タイヤ回転と加速度センサにかかる加速度成分との関係を示した相関図である。
【図９】加速度センサの出力波形図である。
【図１０】送信フレームを１つにした場合と複数に分割した場合の送信フレームの構成例を示した模式図である。
【図１１】従来のタイヤ空気圧検出装置における送信機の搭載例を示した部分断面斜視図である。
【符号の説明】
【００９６】
１…車両、２…送信機、３…受信機、４…警報部、５ａ〜５ｄ…車輪、２１…センシング部、２２…マイクロコンピュータ、２２ａ…制御部（第１制御部）、２２ｂ…送信部、２３…送信アンテナ、３１…受信アンテナ、３２…マイクロコンピュータ、３２ａ…受信部、３２ｂ…制御部（第２制御部）、３２ｃ…メモリ（記憶手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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