(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤ空気圧監視システムのセンサユニットを簡易に車両に登録することができるセンサユニット登録システムを提供する。【解決手段】各センサユニットは、各タイヤが取り付けられるディスクに設けられる切欠部４３に対応して取付けられる。センサユニットは、各タイヤの回転位置に応じた重力加速度情報を自身の識別情報およびタイヤの空気圧情報とともに無線信号に含ませて送信する。車両の監視装置は、各切欠部４３のいずれか一を検出した場合に、当該切欠部４３の位置に対応する加速度情報を含む無線信号を受信したとき、これに含まれる識別情報を当該検出された切欠部４３に対応するタイヤの取付け位置と関連付けて登録する。【選択図】図６
2012096640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各タイヤに設けられてその空気圧情報および自身に固有の識別情報を含む無線信号を送信するセンサユニットを、これら無線信号に基づき各タイヤの空気圧を監視する車載機に登録するセンサユニット登録システムにおいて、
各センサユニットは、各タイヤの取付け対象に対して外部から視認可能に設けられるマークに対応するとともに、各タイヤの回転位置に応じた重力加速度情報を前記無線信号に含ませて送信可能とし、
前記車載機は、各マークのいずれか一を検出するとともに、当該一のマーク位置に対応する重力加速度情報を含む無線信号を受信したとき、当該無線信号に含まれる識別情報を当該検出されたマークに対応するタイヤの取付け位置と関連付けて登録するセンサユニット登録システム。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサユニット登録システムにおいて、
前記車載機は、各マークのいずれか一を検出した場合に、当該マークの検出位置に対応する加速度情報を含む無線信号を受信したとき、これに含まれる識別情報を当該検出されたマークに対応するタイヤの取付け位置と関連付けて登録するセンサユニット登録システム。
【請求項３】
請求項１に記載のセンサユニット登録システムにおいて、
前記車載機は、特定のマーク位置に対応する加速度情報を含む無線信号を受信したとき、これに含まれる識別情報を当該特定の位置に存在する旨検出されるマークに対応するタイヤの取付け位置と関連付けて登録するセンサユニット登録システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のセンサユニット登録システムにおいて、
前記センサユニットは、自発的に前記無線信号を送信するセンサユニット登録システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のセンサユニット登録システムにおいて、
各センサユニットは、通常は前記無線信号を発しない停止状態に維持される一方、前記車載機から発せられる起動指令を受けて起動して前記無線信号の送信を行い、
前記車載機は、各マークのいずれか一を検出した場合に、各センサユニットに対して前記起動指令を無線送信するセンサユニット登録システム。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のセンサユニット登録システムにおいて、
前記車載機は、タイヤの回転に伴い各センサユニットに働く遠心力が重力よりも十分に小さくなるとされる車速を基準として設定される閾値未満の車速が検出されるとき、前記識別情報の登録処理を実行するセンサユニット登録システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載のセンサユニット登録システムにおいて、
前記車載機は、各タイヤの回転を監視する既設の回転センサを利用して前記マークを検出するセンサユニット登録システム。
【請求項８】
各タイヤに設けられてその空気圧情報および自身に固有の識別情報を含む無線信号を送信するセンサユニットを、これら無線信号に基づき各タイヤの空気圧を監視する車載機に登録するセンサユニット登録方法において、
前記センサユニットは、各タイヤの回転位置に応じた重力加速度情報を前記無線信号に含ませて送信可能としたうえで、
各タイヤの取付け対象に対して外部から視認可能に設けられるマークにセンサユニットが対応するように各タイヤを取付け対象に装着し、
前記車載機は、各マークのいずれか一を検出するとともに、当該一のマーク位置に対応する重力加速度情報を含む無線信号を受信したとき、当該無線信号に含まれる識別情報を当該検出されたマークに対応するタイヤの取付け位置と関連付けて登録するセンサユニット登録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ空気圧監視システムのセンサユニットを登録するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載されるように、車両のタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムが知られている。当該システムは、車両の各タイヤに設けられる無線通信機能付のセンサユニットを備えてなる。このセンサユニットはタイヤの空気圧を検出し、その検出される空気圧情報および自身に固有の識別情報を含む無線信号を送信する。この無線信号は車両の本体に設けられる監視装置に受信される。当該装置には、各センサの識別情報が各タイヤの取り付け位置（左前、左後、右前、右後）に対応付けられた状態で予め登録されている。そして当該装置は、受信される無線信号に含まれる識別情報に基づき当該無線信号に含まれる空気圧情報が各タイヤのいずれのものであるのかを判定するとともに、当該空気圧情報に基づき各タイヤの空気圧の異常の有無を監視する。当該装置は、各タイヤのいずれかの空気圧が異常である旨判定されるときには、その旨車室内の表示装置を通じて警告する。運転者は、当該警告を通じて各タイヤのいずれに異常が発生したかを認識可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のシステムでは、専用の登録ツールを通じてセンサユニットの識別情報が監視装置に登録される。すなわち、図９に示されるように、監視装置６１および各センサユニット６２にそれぞれ登録ツール６３が接続された上で、当該登録ツール６３から監視装置６１および各センサユニット６２へ順次識別情報が送信される。監視装置６１および各センサユニット６２には、登録ツール６３から送信される識別情報が順次登録される。
【０００５】
しかし、特許文献１のシステムでは、各センサユニット６２の識別情報を監視装置６１に登録するに際して、専用の登録ツール６３を監視装置６１および各センサユニット６２にそれぞれ接続する作業が必要であり、これが非常に手間であった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、タイヤ空気圧監視システムのセンサユニットを簡易に車両に登録することができるセンサユニット登録システム及びセンサユニット登録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
＜１＞請求項１に記載の発明は、各タイヤに設けられてその空気圧情報および自身に固有の識別情報を含む無線信号を送信するセンサユニットを、これら無線信号に基づき各タイヤの空気圧を監視する車載機に登録するセンサユニット登録システムにおいて、各センサユニットは、各タイヤの取付け対象に対して外部から視認可能に設けられるマークに対応するとともに、各タイヤの回転位置に応じた重力加速度情報を前記無線信号に含ませて送信可能とし、前記車載機は、各マークのいずれか一を検出するとともに、当該一のマーク位置に対応する重力加速度情報を含む無線信号を受信したとき、当該無線信号に含まれる識別情報を当該検出されたマークに対応するタイヤの取付け位置と関連付けて登録することをその要旨とする。
【０００８】
この構成によれば、タイヤの交換時などにおいて、ユーザは、タイヤの取付け対象に設けられたマークとセンサユニットとが一致するように、タイヤをその取付け対象に取り付けるだけでよい。この後、車両の走行に伴い、マークの検出の有無およびセンサユニットからの無線信号に含まれる加速度情報に基づき、センサユニットの取り付け位置が特定される。すなわち、一のマークが検出された状態において、このマーク位置に対応する重力加速度情報を含む無線信号が受信されるとき、当該無線信号を送信してきたセンサユニットは、検出されたマークに対応するタイヤに設けられたものであることが分かる。これは、マークとセンサユニットとは互いに対応して設けられているため、検出されたマークに対応するセンサユニットには当該マーク位置に応じた重力加速度が働くからである。そして、この特定されたセンサユニットの取り付け位置と対応付けて、当該識別情報が車載機に登録される。このように、ユーザは特別な登録操作などを行う必要はなく、センサユニットを車両に簡易に登録することができる。
【０００９】
＜２＞請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のセンサユニット登録システムにおいて、前記車載機は、各マークのいずれか一を検出した場合に、当該マークの検出位置に対応する加速度情報を含む無線信号を受信したとき、これに含まれる識別情報を当該検出されたマークに対応するタイヤの取付け位置と関連付けて登録することをその要旨とする。
【００１０】
このような条件の下、センサユニットの取り付け位置を特定することもできる。
＜３＞請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のセンサユニット登録システムにおいて、前記車載機は、特定のマーク位置に対応する加速度情報を含む無線信号を受信したとき、これに含まれる識別情報を当該特定の位置に存在する旨検出されるマークに対応するタイヤの取付け位置と関連付けて登録することをその要旨とする。
【００１１】
特定のマーク位置に対応する加速度情報を含む無線信号が受信されるときには、必ずいずれかのマークは当該特定の位置に存在するといえる。したがって、特定のマーク位置に対応する加速度情報を含む無線信号が受信されたとき、当該無線信号は、当該特定のマーク位置に存在する旨検出されるマークに対応するセンサユニットから送信されたものであることが特定される。当該受信した無線信号に含まれる識別情報は、当該特定の位置に存在する旨検出されるマークに対応するタイヤの取付け位置と関連付けられて登録される。このように本発明によれば、識別情報の登録処理を、より迅速に行うことができる。
【００１２】
＜４＞請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のセンサユニット登録システムにおいて、前記センサユニットは、自発的に前記無線信号を送信することをその要旨とする。
【００１３】
本発明によれば、各センサユニットは自発的に無線信号を送信するので、例えば車載機から各センサユニットに対して無線信号の送信を要求する必要はない。このため、車載機の処理負担を軽減することが可能になる。なお、いわゆる自発式のセンサユニットとしては、例えばつぎの２つのタイプのものが採用可能である。１つは、タイヤの回転に伴う加速度が検出されるとき、これを契機として無線信号を送信するものである。もう１つは、定められた送信周期で無線信号を送信するものである。いずれのタイプのものであれ、定められた送信条件に基づき自発的に無線信号を送信する。なお、加速度の検出を契機に無線信号を送信するタイプのものは、無線信号を常時送信するようにした場合と異なり、センサユニットでの消費電力を節約することができる。特に、センサユニットの動作電源として電池が採用される場合などには有効である。
【００１４】
＜５＞請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のセンサユニット登録システムにおいて、各センサユニットは、通常は前記無線信号を発しない停止状態に維持される一方、前記車載機から発せられる起動指令を受けて起動して前記無線信号の送信を行い、前記車載機は、各マークのいずれか一を検出した場合に、各センサユニットに対して前記起動指令を無線送信することをその要旨とする。
【００１５】
この構成によれば、一のマークが検出されたときに、各センサユニットに対する起動指令の送信を通じて、各センサユニットから無線信号が確実に送信される。これら無線信号のいずれか一には、必ず検出されたマーク位置に対応する重力加速度情報を含むものが存在する。したがって、当該重力加速度情報とともに当該無線信号に含まれる識別情報は、検出されたマークに対応するタイヤに設けられたものであるとして特定される。このように、各センサユニットからの自発的な無線信号の発信を待つ場合と異なり、各センサユニットから強制的に無線信号を送信させることにより、識別情報の登録処理を迅速に行うことができる。なお、車載機は、起動指令を無線送信するイニシエータ（送信機）を含んで構成してもよいし、別途設けるようにしてもよい。
【００１６】
＜６＞請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のセンサユニット登録システムにおいて、前記車載機は、タイヤの回転に伴い各センサユニットに働く遠心力が重力よりも十分に小さくなるとされる車速を基準として設定される閾値未満の車速が検出されるとき、前記識別情報の登録処理を実行することをその要旨とする。
【００１７】
この構成によれば、タイヤの回転に伴い各センサユニットに働く遠心力の影響が抑制されるので、正確な重力加速度を検出可能となる。ひいては、センサユニットの取付け位置を正確かつ簡単に特定することも可能になる。
【００１８】
＜７＞請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載のセンサユニット登録システムにおいて、前記車載機は、各タイヤの回転を監視する既設の回転センサを利用して前記マークを検出することをその要旨とする。
【００１９】
この構成によれば、既存の回転センサを利用してマークが検出される。このため、マークを検出するための専用のセンサを設ける場合に比べて、当該システムの製品コストを低減することが可能である。
【００２０】
＜８＞請求項８に記載の発明は、各タイヤに設けられてその空気圧情報および自身に固有の識別情報を含む無線信号を送信するセンサユニットを、これら無線信号に基づき各タイヤの空気圧を監視する車載機に登録するセンサユニット登録方法において、前記センサユニットは、各タイヤの回転位置に応じた重力加速度情報を前記無線信号に含ませて送信可能としたうえで、  各タイヤの取付け対象に対して外部から視認可能に設けられるマークにセンサユニットが対応するように各タイヤを取付け対象に装着し、前記車載機は、各マークのいずれか一を検出するとともに、当該一のマーク位置に対応する重力加速度情報を含む無線信号を受信したとき、当該無線信号に含まれる識別情報を当該検出されたマークに対応するタイヤの取付け位置と関連付けて登録することをその要旨とする。
【００２１】
この登録方法によれば、請求項１と同様の作用および効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、タイヤ空気圧監視システムのセンサユニットを車両に簡易に登録することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態におけるタイヤ空気圧監視システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、同じくタイヤの回転に伴う加速度センサの位置を示す正面図、（ｃ）は加速度センサの回転位置と出力との関係を示すグラフ。
【図３】同じく車両側の監視装置に記憶されるテーブルデータの構成を示す一覧図。
【図４】（ａ）は、同じくタイヤの取付けの態様を示す斜視図、（ｂ）はフォトセンサによりディスクが検出される状態を示す正面図、（ｃ）はフォトセンサによりディスクが検出されない状態を示す正面図。
【図５】同じくセンサユニットの登録処理の手順を示すフローチャート。
【図６】（ａ），（ｂ）は、他の実施の形態における切欠部およびフォトセンサの位置関係を示すディスクの正面図。
【図７】他の実施の形態におけるマークおよびマークセンサの位置関係を示す斜視図。
【図８】他の実施の形態における車輪速センサの概略構成を示す模式図。
【図９】従来のセンサユニットの登録システムを示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を、車両のタイヤ空気圧監視システムに具体化した一実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。本例では、タイヤのエアバルブと一体的に設けられるセンサユニットをタイヤに内蔵し、当該センサユニットにより直接的に検出されるタイヤの空気圧情報を車体側に無線送信する、いわゆる直接式（バルブタイプ）のシステムが採用されている。
【００２５】
＜システムの概要＞
まず、タイヤ空気圧監視システムの概要を説明する。図１に示すように、当該タイヤ空気圧監視システム１１は、車両１２の４つのタイヤ１３にそれぞれ設けられる４つのセンサユニット１４と、車両１２の車体１５に設けられる監視装置１６とを備えてなる。各センサユニット１４は、自身に対応するタイヤ１３の空気圧を検出するとともに、その検出した空気圧情報および自身に固有の識別情報を含む無線信号を定められた周期で送信する。各センサユニット１４からの無線信号は監視装置１６により受信される。監視装置１６は、受信した無線信号に含まれる識別情報に基づき当該無線信号に含まれる空気圧情報が４つのタイヤ１３のいずれのものであるのかを判定する。そして監視装置１６は、各空気圧情報に基づき４つのタイヤ１３の空気圧を個別に監視する。いずれかのタイヤの空気圧に異常が検出された場合には、車室内における運転者から視認可能となる範囲、例えばインストルメントパネル等に設けられる表示装置１７を通じて、特定のタイヤに異常が発生した旨警告する。
【００２６】
＜センサユニット＞
センサユニット１４は、タイヤ１３の図示しないエアバルブの内端部に一体的に設けられる。図１の上部に拡大して示すように、センサユニット１４は、加速度センサ２１、空気圧センサ２２、送信機２３、および制御回路２４を備えてなる。
【００２７】
加速度センサ２１は、タイヤ１３の回転に伴う加速度、あるいは重力加速度を検出し、その検出結果に応じた電気信号である加速度情報を生成する。この加速度センサ２１については、後に詳述する。空気圧センサ２２は、タイヤ１３の内部の空気圧を計測し、その計測結果に応じた電気信号である空気圧情報を生成する。送信機２３は、制御回路２４において生成される電気信号を変調して、その変調した電気信号を無線送信する。
【００２８】
制御回路２４は、センサユニット１４の各部を統括的に制御する。制御回路２４の記憶装置２５には、各種の制御プログラムおよび自身に固有の識別情報（ＩＤコード）が記憶されている。制御回路２４は、自身の識別情報、並びに加速度センサ２１を通じて取得される加速度情報、および空気圧センサ２２を通じて取得される空気圧情報を含む電気信号を生成し、これを所定の制御周期（例えば、６０秒）で送信機２３を通じて無線信号として送信する。
【００２９】
ここで、センサユニット１４は、図示しない電池が動作電源とされる。このため、当該電池の消耗、ひいてはセンサユニット１４の寿命をより長きにわたって維持するために、センサユニット１４は次のような構成とされている。すなわち、制御回路２４は、車両の停車時などにおいて、加速度センサ２１を通じた加速度の変化が定められた時間だけ検出されないときには、送信機２３の動作を停止する。制御回路２４は、加速度センサ２１を通じて所定の加速度が検出されることを契機として、送信機２３の動作を開始する。車両が停車などしているときには送信機２３を通じた無線信号の送信が停止されるので、その分だけ電池の電力が節約される。
【００３０】
＜加速度センサ＞
つぎに、加速度センサ２１について詳細に説明する。本例の加速度センサ２１は、特定の一方向に沿った加速度を検出する、いわゆる１軸タイプのものが採用されている。また、加速度センサ２１は、その検出軸がタイヤ１３の半径方向に沿うように設けられている。すなわち、加速度センサ２１は、タイヤ１３の半径方向に沿った加速度を検出する。また加速度センサ２１は、タイヤ１３の回転中心に対する遠心方向の加速度を負（マイナス）の加速度、同じく求心方向の加速度を正（プラス）の加速度として検出する。
【００３１】
例えば図２（ａ）に示されるように、タイヤ１３の回転が停止した状態で、加速度センサ２１がタイヤ１３の頂部（１２時位置）に位置するとき、加速度センサ２１にはタイヤ１３の求心方向へ重力（１Ｇ）が印加される。このとき、加速度センサ２１は１Ｇの重力加速度を正の値の加速度として検出する。また、同図に二点鎖線で示されるように、加速度センサ２１がタイヤ１３の底部（６時位置）に位置するとき、加速度センサ２１にはタイヤ１３の遠心方向へ重力がかかる。このとき、加速度センサ２１は１Ｇの重力加速度を負の値の加速度として検出する。換言すれば、加速度センサ２１により±１Ｇの加速度が検出される場合、当該加速度センサ２１、ひいてはこれが設けられるセンサユニット１４は、必ず１２時位置（０°）又は６時位置（１８０°）に存在するといえる。
【００３２】
また、図２（ｂ）に示されるように、加速度センサが３時位置あるいは９時位置に位置するとき、加速度センサ２１にはタイヤ１３の接線方向へ重力が印可される。すなわち、加速度センサ２１には、タイヤ１３の遠心方向および求心方向のいずれの方向にも加速度が作用しない。このとき、加速度センサ２１は０Ｇである旨検出する。換言すれば、加速度センサ２１により０Ｇの加速度が検出される場合、当該加速度センサ２１、ひいてはこれが設けられるセンサユニット１４は、必ず３時位置（９０°）又は９時位置（２７０°）に存在するといえる。
【００３３】
加速度センサ２１がこれら以外の位置に存在するときには、その回転位置に応じた加速度、すなわちタイヤ１３の遠心方向あるいは求心方向の重力加速度成分が検出される。これはタイヤ１３の回転に伴い発生する遠心力よりも重力の方が十分に大きくなる程度に車両が減速した状態においても同様である。すなわち、当該低速走行に伴うタイヤ１３の回転により、加速度センサ２１により検出される重力加速度は、図２（ｃ）のグラフに示されるように、正弦波状に変化する。なお、当該グラフにおいて、横軸は加速度センサ２１の１回転（３６０°）中の回転位置を、縦軸は加速度センサ２１の検出値（重力加速度）を示す。ただし、当該検出値は、タイヤ１３の回転により生じた遠心力を相殺するように補正してあるものとする。
【００３４】
＜監視装置＞
つぎに、監視装置１６について詳細に説明する。図１に示すように、監視装置１６は、受信機３１、および制御装置３２を備えてなる。受信機３１は、各センサユニット１４からの無線信号を受信する。制御装置３２は、当該システムを統括制御する。制御装置３２は、受信機３１を通じて受信される無線信号に基づき各タイヤ１３の状態を監視する。
【００３５】
制御装置３２の記憶装置３３には、図３に示されるテーブルデータ３４が記憶されている。当該テーブルデータ３４は、各タイヤ１３の取り付け位置（右前、左前、右後、左後）と、各センサユニット１４の識別情報ＩＤ１〜ＩＤ４との対応関係を示す情報である。当該テーブルデータ３４は、車両の出荷時あるいはタイヤ１３の交換時などに登録される。また記憶装置３３には、各種の制御プログラムが記憶されている。
【００３６】
制御装置３２は、受信機３１を通じて受信された無線信号に含まれる識別情報とテーブルデータ３４との比較を通じて、当該無線信号に含まれる空気圧情報が各タイヤ１３のいずれのものであるのかを判定する。また、制御装置３２は、当該空気圧情報に基づき各タイヤ１３の空気圧の異常の有無を判定する。制御装置３２は、いずれかのタイヤ１３の空気圧に異常が検出された場合には、その旨警告するべく表示制御信号を生成する。表示装置１７は、制御装置３２において生成される表示制御信号に従い特定のタイヤに異常が発生した旨の警告表示を行う。
【００３７】
また、制御装置３２は、各タイヤ１３の回転位置を検出可能とされている。そのための構成が車体１５側に設けられている。すなわち、図４（ａ）に示すように、各車軸４１の先端にはタイヤ１３が取り付けられるディスク４２が設けられている。当該ディスク４２の外面には５本のボルトが突設されている。これらボルトにタイヤ１３（正確には、そのホイール）を挿通して外側からナットで締め付けることにより、タイヤ１３はディスク４２に固定される。
【００３８】
ディスク４２の外周縁部には、単一の切欠部４３が形成されている。また車体１５には当該切欠部４３を検出するフォトセンサ（フォトインタプラ）４４が固定されている。本例では、フォトセンサ４４は、タイヤ１３の頂部（１２時位置）に対応するように設けられる。このフォトセンサ４４は、図４（ｂ），（ｃ）に示されるように、発光素子４５および受光素子４６が互いに対向した状態で単一のケースに組み込まれてなる。フォトセンサ４４は、発光素子４５および受光素子４６がディスク４２の外周縁を間に挟むように設けられる。フォトセンサ４４は、発光素子４５からの光が受光素子４６により受光されるかどうかにより、物体の有無を検出する。
【００３９】
図４（ｂ）に示されるように、発光素子４５と受光素子４６との間にディスク４２（正確には、その外周縁部）が存在する場合には、発光素子４５からの光がディスク４２により遮断されるので当該光が受光素子４６により受光されることはない。この場合には、発光素子４５と受光素子４６との間にディスク４２が存在する旨、換言すれば切欠部４３は存在しない旨検出される。また、図４（ｃ）に示されるように、発光素子４５と受光素子４６との間にディスク４２が存在しない場合、換言すれば切欠部４３が存在する場合には、発光素子４５からの光は切欠部４３を通過して受光素子４６により受光される。この場合には、発光素子４５と受光素子４６との間にディスク４２が存在しない旨、換言すれば切欠部４３が存在する旨検出される。
【００４０】
前述したように、フォトセンサ４４は１２時位置に設けられているので、切欠部４３はタイヤ１３（正確には、ディスク４２）の回転に伴い１２時位置に至る毎にその存在がフォトセンサ４４により検出される。
【００４１】
制御装置３２は、フォトセンサ４４を通じた切欠部４３の検出の有無を通じてタイヤ１３の回転位置、すなわち切欠部４３が１２時位置に存在するときの回転位置、および切欠部４３が１２時位置以外の位置に存在するときの回転位置をそれぞれ検出する。当該フォトセンサ４４を通じて検出されるタイヤ１３の回転位置情報、正確には切欠部４３の検出の有無に係る情報は、後述するセンサユニットの登録処理に使用される。
【００４２】
＜センサユニットの登録処理＞
さて、タイヤ１３の新規購入時などにおいては、新たなセンサユニット１４の取り付け位置に応じて先の図３に示されるテーブルデータ３４を更新する必要がある。これは、タイヤローテーションなどの際についても同様である。本例では、タイヤ１３の交換後において、車両の通常の走行中に、新たなセンサユニット１４の取り付け位置が自動的に制御装置３２の記憶装置３３に新規登録あるいは更新される。
【００４３】
つぎに、センサユニット１４の登録処理を図５のフローチャートに従って説明する。このフローチャートは、制御装置３２の記憶装置に格納された制御プログラムに従って実行される。なお、タイヤ１３を新規購入した場合などにおいて、４つのタイヤ１３はすべて切欠部４３およびエアバルブ（センサユニット１４）の位置を一致させた状態で取り付けられる。
【００４４】
さて、図５のフローチャートに示されるように、車速が定められた閾値未満である状態において、各センサユニット１４からの無線信号の受信の有無が判断される（ステップＳ１０１）。当該閾値は、タイヤ１３の回転で生じる遠心力よりも重力の方が十分に大きくなる程度に車両が減速した状態を検出する観点から設定される。本例では、当該閾値は、３〜５ｋｍ／ｈ程度の値に設定される。なお、前述したように、センサユニット１４は、加速度センサ２１を通じて所定の加速度が検出されることを契機として、送信機２３を通じた無線信号の送信を開始するところ、これは車速が当該閾値未満である場合のタイヤ１３の回転に伴う加速度が検出されるときについてもいえることである。各センサユニット１４は各タイヤ１３の回転に伴い加速度が検出されるとき、無線信号を送信する。
【００４５】
車速が閾値未満でない旨判断されるとき、あるいは車速が閾値未満である旨判断されるときであれ無線信号が受信されないときには（ステップＳ１０１でＮＯ）、処理が終了される。
【００４６】
車速が閾値未満であって、かつ無線信号が受信された旨判断されるとき（ステップＳ１０１でＹＥＳ）には、４つのタイヤ１３に対応する各切欠部４３の位置が確認される。そして４つのフォトセンサ４４のうちいずれか一のみが切欠部４３を検出した状態であるかどうかを判断する（ステップＳ１０２）。
【００４７】
２つ以上のフォトセンサ４４が切欠部４３を検出した状態、あるいは１つも切欠部４３が検出されない状態である旨判断されるときには（ステップＳ１０２でＮＯ）、処理を終了する。
【００４８】
一のフォトセンサ４４のみが切欠部４３を検出した旨判断されるときには（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、受信される無線信号に含まれる加速度情報（絶対値）が１Ｇの重力加速度を示すものであるかどうかを判断する（ステップＳ１０３）。
【００４９】
受信される無線信号に含まれる加速度情報に１Ｇを示すものが存在しない旨判断されるときには（ステップＳ１０３でＮＯ）、処理を終了する。
当該加速度情報に１Ｇを示すものが存在する旨判断されるときには（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、当該加速度情報とともに無線信号に含まれる識別情報に対応するセンサユニット１４の取り付け位置が特定される（ステップＳ１０４）。すなわち、重力加速度として１Ｇを示す加速度情報とともに当該無線信号に含まれるセンサユニット１４の識別情報が、先のステップＳ１０２において切欠部４３を検出したフォトセンサ４４に対応するタイヤ１３の取り付け位置と対応付けられて制御装置３２の記憶装置３３に記憶される。
【００５０】
当該取付け位置の特定は、先のステップ１０２において、切欠部４３を検出したフォトセンサ４４に対応するタイヤ１３からは必ず１Ｇの加速度情報が得られることに基づく。すなわち、本例ではタイヤ１３を車体１５に取り付けるに際して、切欠部４３の位置とエアバルブ（センサユニット１４）の位置とを一致させるようにしている。またフォトセンサ４４は、タイヤ１３の１２時位置に対応するように設けられる。このため、切欠部４３がフォトセンサ４４により検出される場合、当該切欠部４３はタイヤ１３の１２時位置に対応して存在することになる。そして切欠部４３が１２時位置に存在するときには、センサユニット１４もタイヤ１３の１２時位置に対応して位置することから、当該センサユニット１４の加速度センサ２１には鉛直方向へ１Ｇの重力加速度が印加される。したがって、特定のフォトセンサ４４により切欠部４３が検出されて、かつそのとき受信される無線信号のいずれかに１Ｇを示す加速度情報が含まれていた場合、当該無線信号に含まれる識別情報に対応するセンサユニット１４は、切欠部４３を検出したフォトセンサ４４に対応するタイヤ１３に設けられたものであるといえる。このことを利用して、センサユニット１４が取り付けられているタイヤ１３の取付け位置が特定される。
【００５１】
なお、車両には内輪差を吸収する差動装置（ディファレンシャルギヤ）が設けられることなどに起因して、車両が走行する際においては、４つのタイヤ１３の回転角速度はそれぞれわずかに異なる。このため、タイヤ交換などを行った後において、通常走行中にステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の一連の処理が繰り返されることにより、４つのセンサユニット１４の登録が適宜行われる。何ら特別な登録操作を行う必要がなく、いずれすべてのセンサユニット１４の登録が完了されるので、便利である。
【００５２】
＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）タイヤ１３の交換時などにおいて、ユーザは、切欠部４３とセンサユニット１４（エアバルブ）とが一致するように、タイヤ１３をその取付け対象であるディスク４２に取り付けるだけでよい。この後、車両の走行に伴い、切欠部４３の検出の有無およびセンサユニット１４からの無線信号に含まれる加速度情報に基づき、センサユニット１４の取り付け位置が特定される。すなわち、一の切欠部４３が検出された状態において、この切欠部４３の位置に対応する重力加速度情報を含む無線信号が受信されるとき、当該無線信号を送信してきたセンサユニット１４は、検出された切欠部４３に対応するタイヤ１３に設けられたものであることが分かる。これは、切欠部４３とセンサユニット１４とは互いに対応して設けられているため、検出された切欠部４３に対応するセンサユニット１４には当該切欠部４３の位置に応じた重力加速度が働くからである。そして、この特定されたセンサユニット１４の取り付け位置と対応付けて、当該識別情報が車載の監視装置１６に登録される。このように、ユーザは特別な登録操作などを行う必要はなく、センサユニット１４を車両に簡易に登録することができる。
【００５３】
（２）センサユニット１４は、タイヤ１３の回転に伴う加速度が検出されるとき自発的に無線信号を送信する、いわゆる自発式のものを採用した。このため、無線信号を常時送信するようにした場合と異なり、センサユニット１４での消費電力を節約することができる。特に、センサユニット１４の動作電源として電池が採用される場合などには有効である。
【００５４】
（３）監視装置１６は、タイヤ１３の回転に伴い各センサユニット１４に働く遠心力が重力よりも十分に小さくなるとされる車速を基準として設定される閾値未満の車速が検出される状態で、センサユニット１４の登録処理を実行する。すなわち、タイヤ１３の回転に伴い各センサユニット１４に働く遠心力の影響が抑制されるので、正確な重力加速度を検出可能となる。ひいては、センサユニット１４の取付け位置を正確かつ簡単に特定することも可能になる。
【００５５】
（４）ディスク４２に切欠部４３を形成し、その近傍にフォトセンサ４４を配設するだけでよい。このため、タイヤ空気圧監視システム１１の構成が大きく複雑化することはない。すなわち、システム構成の簡素化を図りつつ、センサユニット１４の登録作業の簡素化が図られる。
【００５６】
＜他の実施の形態＞
なお、前記実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・先の図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３の処理順序を逆にしてもよい。すなわち、１Ｇを示す加速度情報が車両側で受信されるときには、４つのタイヤ１３に対応する切欠部４３のうちいずれか一は必ずタイヤ１３の１２時位置に対応する位置に存在しているはずである。換言すると、４つのフォトセンサ４４のうちいずれか一は必ず切欠部４３を検出している。各フォトセンサ４４の取付け位置、すなわち各フォトセンサ４４がどのタイヤ１３に対応するものかは既知である。このため、１Ｇの加速度情報とともに無線信号に含まれる識別情報を有するセンサユニット１４は、切欠部４３を検出しているフォトセンサ４４に対応するタイヤ１３に設けられたものであることが特定される。
【００５７】
・本例において、切欠部４３のディスク４２の回転方向における長さ（形成範囲）は、適宜設定すればよい。例えば図６（ａ）に示すように、切欠部４３の形成範囲Ｌは、フォトセンサ４４における光の授受が可能となる程度に小さく設定してもよい。この場合、切欠部４３は正確に１２時位置に来たときにのみフォトセンサ４４により検出される。このときセンサユニット１４の加速度センサ２１には、より１Ｇに近似した重力加速度が印加される。すなわち、センサユニット１４から送信される無線信号に含まれる加速度情報は、より１Ｇに近似した加速度を示すものとなる。このため、先の図５のステップＳ１０３の判断において、１Ｇの重力加速度を示すものである旨判断されやすくなる。
【００５８】
・逆に、図６（ｂ）に示すように、切欠部４３の形成範囲Ｌは、フォトセンサ４４の本体よりも大きく設定してもよい。例えばディスク４２のボルトが５本である場合には、その配設間隔である７２°程度まで切欠部４３の形成範囲Ｌを拡大してもよい。このようにすれば、切欠部４３の検出機会を増やすことができる。また、この場合には、切欠部４３の形成範囲に応じて、先の図５のフローチャートにおけるステップＳ１０３の判定基準に幅を持たせることが好ましい。たとえば、切欠部４３の形成範囲を７２°とした場合において、１２時位置を０°としたとき、反時計方向へ３６°、時計方向へ３６°だけ回転する間において切欠部４３は検出される。時計方向および半時計方向へそれぞれ３６°だけタイヤ１３が回転したとき、加速度センサ２１が検出する重力加速度は、それぞれ１Ｇよりも例えばα（α＜１Ｇ）だけ小さな同値となる。このαの分だけステップＳ１０３の判定基準に幅を持たせる。
【００５９】
・本例では、単一のフォトセンサ４４を１２時位置に設けたが、さらに６時位置にもフォトセンサ４４を設けてもよい。センサユニット１４の加速度センサ２１が１Ｇの重力加速度を検出する機会は、当該加速度センサ２１がタイヤ１３の頂部（１２時位置）に位置するときと、同じく底部（６時位置）に位置するときとの２回存在する。加速度センサ２１が１２時位置に存在するときと６時に存在するときとでは、加速度の向きは正負反対となるものの、加速度センサ２１が６時位置に存在する場合についても、先の図５のフローチャートのステップＳ１０２における検出対象とすることにより、切欠部４３の検出機会を２倍にすることが可能になる。したがって、各センサユニット１４の登録がより迅速に行われる。
【００６０】
・本例では、ディスク４２に切欠部４３を形成し、当該切欠部４３をフォトセンサ４４により検出するようにしたが、これらに代えて次のような構成を採用してもよい。すなわち、ディスク４２の外周縁の一部分にマーク４７を外部から視認可能に設ける。また、当該マーク４７を検出するマークセンサとして光電センサ４８などを設ける。光電センサ４８は、本例と同様に、１２時位置に存在するマーク４７を検出可能に設ける。そしてタイヤ１３を取り付ける際には、当該マーク４７とエアバルブ（センサユニット１４）とを一致させる。
【００６１】
・本例では、切欠部４３およびフォトセンサ４４をセンサユニット１４の登録処理用の専用品として設けたが、車両に搭載される既存の機器を利用してもよい。たとえば、車両の各種安定性制御システム（アンチロックブレーキシステムなど）において使用される車輪速センサを利用してもよい。この車輪速センサはタイヤの回転を監視するものであって、タイヤの回転に応じたパルス信号を生成する。この場合、切欠部４３に代えて、先の図７に示されるようなマークをディスク４２に設ける。このマークは本例の切欠部４３と同様に、ディスク４２の一ヶ所にのみ設定する。そして当該マークとエアバルブ（センサユニット１４）とが一致するようにタイヤ１３を取り付ける。制御装置３２の記憶装置３３に、マークが特定の回転位置に存在するときのタイヤ１３の回転角度をあらかじめ記憶させておくことにより、車輪速センサにおいて生成されるタイヤ回転パルスを利用してタイヤ１３の回転角度、ひいてはマークの回転角度を絶対値で検出することを通じて、マークが例えば１２時位置（０°）に存在するか否かを判定可能になる。なお、車輪速センサとしては、光学式および電磁式のものが存在するところ、いずれのものでもよい。
【００６２】
・また、前述した既設の車輪速センサを利用して、つぎのようにしてマークの位置を検出することも可能である。すなわち、図８に示すように、この車輪速センサは、車軸４１と一体回転するギアパルサ５１、およびその周面に対して相対回転する磁気センサ５２を備えてなる。ギアパルサ５１は、鉄などの強磁性材料により歯車状に形成されている。ギアパルサ５１の外周面には、所定ピッチで多数の歯５３が形成されている。これら歯５３のうちいずれか一の歯５３ａのみ、他の部分よりも高い透磁率を有する強磁性材料、例えばパーマロイなどにより形成されている。そして、この特定の歯５３ａと一致するように、ディスク４２には先の図７に示されるようなマークが外部から視認可能に設けられる。磁気センサ５２は、磁界を発生する永久磁石５４、当該永久磁石５４によって形成される磁界の変化に応じて起電力を発生するコイル５５、当該コイル５５に挿入される集磁用の鉄心（コア）５６を備えてなる。コイル５５は鉄心５６が挿入された状態で、ギアパルサ５１と永久磁石５４との間に配設されている。
【００６３】
さて、車軸４１の回転に伴いギアパルサ５１が回転すると、ギアパルサ５１の歯５３はコイル５５に対して離隔と接近とを繰り返す。すなわち、ギアパルサ５１の山の部分（凸）と谷の部分（凹）とが交互にコイル５５に対応する。その結果、永久磁石５４とギアパルサ５１との間に配置されたコイル５５の鉄心５６を通過する磁力線の数は増減を繰り返す。これはギアパルサ５１の山の部分が鉄心５６に近づいたときには永久磁石５４からの磁力線は通りやすく、同じく谷の部分が鉄心５６に近づいたときには永久磁石５４からの磁力線は通りにくくなるからである。その結果、コイル５５には、交流電力が発生する。この交流電力の周波数は、車軸４１の回転数に比例するので、当該周波数を測定することにより車軸４１の回転速度を求めることができる。また、回転角度を求めることもできる。
【００６４】
またここでは、ギアパルサ５１の多数の歯５３のうち特定の一の歯５３ａは、他の部分よりも透磁率の高い磁性体材料により形成されている。このため、コイル５５が当該特定の歯５３ａに対応したときには、他の歯５３に対応したときよりも、高い出力（起電力）が得られる。したがって、ギアパルサ５１の１回転中の１箇所を特定することができる。例えば磁気センサ５２がギアパルサ５１の１２時位置に設けられる場合には、特定の歯５３ａに対応してディスク４２に設けられるマークが１２時位置に存在するか否かを判定可能になる。このように、アンチロックブレーキシステムなどで使用される既存の車輪速センサを利用することにより、タイヤ空気圧監視システム専用のセンサを設ける場合に比べて、当該システムの製品コストを低減することが可能である。
【００６５】
なお、アンチロックブレーキシステムなどの車輪速センサとして働くためには、ギアパルサ５１の凹凸に応じた周波数の電気信号が得られればよい。すなわち、アンチロックブレーキシステムでは信号振幅は関係ないので、特定の歯５３ａに対応する振幅の高い電気信号は、他の歯５３に対応する振幅の低い電気信号と同様に処理される。特定の歯５３ａのみ透磁率が高い強磁性材料で形成することが、アンチロックブレーキシステムなどへ影響をおよぼすことはない。
【００６６】
また、車輪速センサには、コイル５５の出力をパルス信号に変換する信号処理回路を備えるものも存在するところ、この場合であれ同様に利用することができる。ギアパルサ５１が回転すると、磁気センサ５２を通過する凹凸に応じたパルス信号が生成される。単位時間当たりのパルス数により車軸４１の回転速度および回転角度などを演算することが可能である。また、特定の歯５３ａが磁気センサ５２に近接したとき、ひとつだけ波高の高いパルス信号が生成されるところ、当該信号に基づきギアパルサ５１の１回転中の１箇所を特定することが可能である。
【００６７】
さらに、前述とは逆に、ギアパルサ５１の多数の歯５３のうち特定の一の歯５３ａのみ、他の部分よりも透磁率の低い磁性体材料により形成してもよい。この場合、コイル５５が当該特定の歯５３ａに対応したときには、他の歯５３に対応したときよりも、低い出力（起電力）が得られる。したがって、ギアパルサ５１の１回転中の１箇所を特定することができる。
【００６８】
・本例では、センサユニット１４は、加速度の検出を契機として自発的に空気圧情報などを含む無線信号を送信する、いわゆる自発式のものを採用したが、いわゆる受容式のものを採用してもよい。この場合、図１の監視装置１６の左側に二点鎖線で示されるように、単一のイニシエータ（送信機）４９を車両に設ける。各センサユニット１４は、通常は無線信号を発しない停止状態に維持される一方、イニシエータ４９から発せられる起動指令を受けて起動して無線信号の送信を行う。イニシエータ４９は、４つのセンサユニット１４に対してそれぞれ起動指令あるいは停止指令を無線送信する。センサユニット１４は、起動指令を受信したとき、タイヤ１３の空気圧情報などを含む無線信号の送信を開始する。センサユニット１４は、停止指令を受信したとき、当該無線信号の送信を停止する。そして、車両の制御装置３２は、４つのフォトセンサ４４を通じて４つの切欠部４３のいずれか一が１２時位置に来た旨検出されるとき、イニシエータ４９を通じて４つのセンサユニット１４に対して起動指令を無線送信する。いま、一の切欠部４３が１２時位置に存在することから、当該切欠部４３に対応するタイヤ１３に設けられたセンサユニット１４からの無線信号には、１Ｇを示す加速度情報が含まれているはずである。すなわち、制御装置３２は、当該１Ｇを示す加速度情報が含まれる無線信号を確実に取得することができる。また、各センサユニット１４からの自発的な無線信号の発信を待つ場合と異なり、各センサユニット１４から強制的に無線信号を送信させることにより、制御装置３２は、速やかに各センサユニット１４の取り付け位置を特定することができる。ひいては、センサユニット１４の登録処理を迅速に行うことができる。これは前述した変形例におけるマークセンサを使用する場合にも同様に適用可能である。なお、各センサユニット１４は、起動指令の受信を通じて同時に無線信号を送信することも考えられるところ、起動指令の受信時を基準として時間差をもって無線信号を送信するようにしてもよい。各混信などの発生を抑制可能となる。当該イニシエータ４９は、監視装置１６と共に本発明の車載機を構成する。
【００６９】
・本例では、センサユニット１４は、加速度の検出を契機として自発的に無線信号を送信するものを採用したが、加速度には反応せず、定められた時間間隔で無線信号を自発的に送信する他の自発式のものを採用してもよい。
【００７０】
・本例のフォトセンサ４４は、１２時位置に存在する切欠部４３を検出するようにしたが、任意の位置において切欠部４３を検出するようにしてもよい。切欠部４３が検出される位置はフォトセンサ４４を設ける位置により決まるので、当該切欠部４３がフォトセンサ４４により検出されるときに加速度センサ２１に印加される重力加速度を予め演算することが可能である。そして制御装置３２は、当該演算された加速度情報を含む無線信号を送信したセンサユニット１４は、切欠部４３を検出したフォトセンサ４４に対応するタイヤ１３に設けられたものであることを特定することができる。なお、前述した変形例におけるマークセンサを使用する場合も同様である。
【００７１】
＜他の技術的思想＞
次に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載のセンサユニット登録システムにおいて、前記マークを検出するマークセンサを備え、当該マークセンサはタイヤの頂部に対応する１２時位置に設けられるセンサユニット登録システム。
【００７２】
この構成によれば、各マークは１２時位置においてマークセンサにより検出される。マークとセンサユニットとは対応して設けられるので、このときセンサユニットに働く重力加速度は１Ｇあるいはこれに近似したものとなる。このため、１Ｇの重力加速度情報を含む無線信号を送信してきたセンサユニットは、マークセンサにより検出されたマークに対応するタイヤに設けられたものであることが特定可能である。
【００７３】
（ロ）請求項７または前記（イ）項に記載のセンサユニット登録システムにおいて、前記回転センサは、車軸と一体回転するギアパルサおよびギアパルサの周面に形成された凹凸を電気信号に変換する磁気センサを備えてなるセンサユニット登録システム。既設の回転センサとして、このような構成のものを採用することもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１１…タイヤ空気圧監視システム（センサユニット登録システム）、１３…タイヤ、１４…センサユニット、１６…監視装置（車載機）、４３…切欠部（マーク）。
【図１】
2012096640.tif 000003
【図２】
2012096640.tif 000004
【図３】
2012096640.tif 000005
【図４】
2012096640.tif 000006
【図５】
2012096640.tif 000007
【図６】
2012096640.tif 000008
【図７】
2012096640.tif 000009
【図８】
2012096640.tif 000010
【図９】
2012096640.tif 000011