(57)【要約】【課題】部品点数を削減でき、かつ、車両走行中でなくても車輪位置検出できるようにする。【解決手段】車両側送受信機３から第１コマンド信号を送信し、任意の車輪側送受信機２より電波を出力させると共に他の車輪側送受信機２でその電波の受信強度を測定させ、その測定結果を車両側送受信機３に伝えることで、各車輪側送受信機２の相対位置関係を決定する。また、車両側送受信機３から第２コマンド信号を送信し、各車輪側送受信機２でその電波の受信強度を測定させ、その測定結果を車両側送受信機３に伝えることで、各車輪側送受信機２のうち車両側送受信機３に最も近いものを検出する。そして、第１コマンド信号に基づいて決定した相対位置関係と、第２コマンド信号に基づく車両側送受信機３に最も近い車輪側送受信機２の検出結果から、車輪５ａ〜５ｄのいずれに各車輪側送受信機２が取り付けられているかを特定する。【選択図】図１
2012252462.tif 000002
【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、送受信アンテナ（２６）と、前記送受信アンテナ（２６）を通じて電波の送信を行う電波出力部と、前記送受信アンテナ（２６）を通じて受信した電波の受信強度を測定する受信強度測定部と、前記受信強度測定部で測定した受信強度データと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（２２）と、を有する車輪側送受信機（２）と、
前記車体（６）において、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）のうちの１つの車輪（５ｄ）に対して他の３つの車輪（５ａ〜５ｃ）よりも近づけて配置されており、送受信アンテナ（３１）と、該送受信アンテナ（３１）を介して前記車輪側送受信機（２）から送信されたフレームを受信し、受信した前記フレームに含まれた受信強度データに基づいて、前記フレームを送信してきた前記車輪側送受信機（２）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）それぞれに取り付けられた前記車輪側送受信機（２）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（３４）とを有し、
前記車両側送受信機（３）から前記車輪側送受信機（２）に対して第１コマンド信号を送信し、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた前記車輪側送受信機（２）の１つから電波を送信させると共に、他の３つの前記車輪側送受信機（２）でその電波の受信強度を測定させたのち、測定した受信強度データと固有の識別情報とを含めたフレームを前記車両側送受信機（３）に送信させることで、前記前記車両側送受信機（３）にて前記フレームを受信し、該フレームに格納された受信強度データに基づき、前記電波を送信させた車輪側送受信機（２）に対する前記他の３つの車輪側送受信機（２）の相対位置関係を決定し、
前記車両側送受信機（３）から前記車輪側送受信機（２）に対して第２コマンド信号を送信し、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた前記車輪側送受信機（２）で前記車両側送受信機（３）から送信される電波の受信強度を測定させたのち、測定した受信強度データと固有の識別情報とを含めたフレームを前記車両側送受信機（３）に送信させることで、前記前記車両側送受信機（３）にて前記フレームを受信し、該フレームに格納された受信強度データに基づき、前記車輪側送受信機（２）の中から前記受信強度が最も大きな受信強度最大輪を特定し、
前記相対位置関係の中から前記受信強度最大輪と対応するものを特定することにより、前記車輪側送受信機（２）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】
前記車両側送受信機（３）は、前記相対位置関係となるグループを割り振ったマップを記憶しており、受信強度データに基づき、前記電波を送信させた車輪側送受信機（２）に対する前記他の３つの車輪側送受信機（２）の相対位置関係と対応するグループを前記マップの中から選択することによって前記相対位置関係を決定すると共に、選択された前記相対位置関係と対応するグループの中から前記受信強度最大輪と対応するものを特定することにより、前記車輪側送受信機（２）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請求項１に記載の車輪位置検出装置。
【請求項３】
請求項１または２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、
前記車輪側送受信機（２）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（２２）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たのち、当該フレームを前記車両側送受信機（３）に送信し、
前記車両側送受信機（３）は、前記第２制御部（３４）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。
【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、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、車両側には、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ＬＦ帯のトリガ信号を送信し、それに対する応答として送信機から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自動的に登録する車輪位置検出装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
具体的には、前輪側の第１トリガ機と後輪側の第２トリガ機を一方の車輪側、例えば左車輪側に寄せて配置し、第１、第２トリガ機から順にトリガ信号を出力したときの受信強度を各送信機で測定させ、受信強度に関するデータをＩＤ情報と共にフレームに格納して受信機側に送信するようにしている。つまり、トリガ信号の強度が距離に応じて減衰することを利用して各車輪の送信機で測定した受信強度に基づいて車輪位置検出を行っている。
【０００７】
例えば、トリガ信号の強度や各送信機の受信感度は、各トリガ機から近い順に２輪の送信機で受信できるように設定されるが、各トリガ機から２番目に近い車輪と３番目に近い車輪の距離があまり変わらないことから、トリガ信号が３輪分の送信機で受信されたりする。その場合、第１トリガ機からトリガ信号を出力したときの受信強度が左前輪＞右前輪≧左後輪の順となり、第２トリガ機からトリガ信号を出力したときの受信強度が左後輪＞右後輪≧左前輪の順となる。この関係に基づき、第１トリガ機からトリガ信号を出力したときに受信強度が最も高かった送信機が左前輪に取り付けられた送信機、受信強度が２番目もしくは３番目に高く、かつ、第２トリガ機からトリガ信号を出力したときに受信強度が最も高い送信機ではないものが右前輪に取り付けられた送信機と特定している。そして、第２トリガ機からトリガ信号を出力したときに受信強度が最も高かった送信機が左後輪に取り付けられた送信機、受信強度が２番目もしくは３番目に高く、かつ、第１トリガ機からトリガ信号を出力したときに受信強度が最も高い送信機ではないものが右後輪に取り付けられた送信機と特定している。このようにして車輪位置検出を行っている。
【０００８】
また、車輪位置検出装置として、２軸の加速度センサを用いて送信機が左右輪のいずれに取り付けられているかを検出すると共に、ＲＦデータの受信強度に基づいて送信機が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ものもある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−０１５４９１号公報
【特許文献２】米国特許第７０１０９６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に示されるようにトリガ機を用いて車輪位置検出を行う場合、第１、第２トリガ機を構成するアンテナを前輪寄りと後輪寄りという異なる場所に配置しなければならない。このため、各アンテナが車両側の受信機から離れた位置、例えば、左前輪と左後輪のホイールハウス内に配置されることになる。したがって、２つのアンテナが必要になるのに加え、各アンテナを駆動するためのドライバやドライバを制御するためのドライバＥＣＵが必要になるなど、部品点数が多くなるという問題がある。また、単一のトリガ機を４つの車輪それぞれから異なる距離に配置するというものもあるが、４つの車輪それぞれが明確に異なる距離となるようにするのが難しく、トリガ機から最も近くの車輪については特定できるものの、２番目と３番目に近い車輪を特定することが難しい。
【００１１】
一方、特許文献２に示されるように２軸の加速度センサを使用しなければならないし、車速がある程度の大きさにならないと加速度センサの出力波形が得られないため、走行中にしか車輪位置検出が行えないという問題がある。
【００１２】
本発明は上記点に鑑みて、トリガ機を構成するアンテナやそれを駆動するドライバおよびドライバＥＣＵ等の部品点数を削減でき、かつ、車両走行中でなくても車輪位置検出を行うことが可能な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】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両側送受信機（３）から車輪側送受信機（２）に対して第１コマンド信号を送信し、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた車輪側送受信機（２）の１つから電波を送信させると共に、他の３つの車輪側送受信機（２）でその電波の受信強度を測定させたのち、測定した受信強度データと固有の識別情報とを含めたフレームを車両側送受信機（３）に送信させることで、車両側送受信機（３）にてフレームを受信し、該フレームに格納された受信強度データに基づき、電波を送信させた車輪側送受信機（２）に対する他の３つの車輪側送受信機（２）の相対位置関係を決定する。また、車両側送受信機（３）から車輪側送受信機（２）に対して第２コマンド信号を送信し、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに取り付けられた車輪側送受信機（２）で車両側送受信機（３）から送信される電波の受信強度を測定させたのち、測定した受信強度データと固有の識別情報とを含めたフレームを車両側送受信機（３）に送信させることで、車両側送受信機（３）にてフレームを受信し、該フレームに格納された受信強度データに基づき、車輪側送受信機（２）の中から受信強度が最も大きな受信強度最大輪を特定する。そして、相対位置関係の中から受信強度最大輪と対応するものを特定することにより、車輪側送受信機（２）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。
【００１４】
このように、第１コマンド信号に基づいて決定した相対位置関係と、第２コマンド信号に基づく車両側送受信機（３）に最も近い車輪側送受信機（２）の検出結果から、車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに各車輪側送受信機（２）が取り付けられているかを特定できる。このようにして車輪位置検出が行えるようにすることで、トリガ機を構成するアンテナやそれを駆動するドライバおよびドライバＥＣＵ等の部品点数を削減できる。また、車両走行中でなくても車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００１５】
例えば、請求項２に記載の発明のように、車両側送受信機（３）に相対位置関係となるグループを割り振ったマップを記憶しておき、受信強度データに基づき、電波を送信させた車輪側送受信機（２）に対する他の３つの車輪側送受信機（２）の相対位置関係と対応するグループをマップの中から選択することによって相対位置関係を決定すると共に、選択された相対位置関係と対応するグループの中から受信強度最大輪と対応するものを特定することにより、車輪側送受信機（２）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ができる。
【００１６】
上記請求項１または２では、車輪位置検出装置として本発明を示したが、請求項３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、車輪側送受信機（２）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（２２）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車両側送受信機（３）に送信されるようにし、車両側送受信機（３）では、第２制御部（３４）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。
【００１７】
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】
【００１８】
【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】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、車輪側送受信機２と車両側送受信機３のブロック構成を示した図である。
【図３】車輪位置検出処理の詳細を示したフローチャートである。
【図４】相対位置決定モードの動作のイメージを示した模式図である。
【図５】グループ割り振り選択のマップである。
【図６】絶対位置決定モードの動作のイメージを示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
【００２０】
（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かか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。
【００２１】
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、車輪側送受信機２、車両側送受信機３、表示器４を備えて構成されている。本実施形態では、車輪側送受信機２および車両側送受信機３が、本発明の車輪位置検出装置に相当する。
【００２２】
車輪側送受信機２は、車両１における４つの車輪５ａ〜５ｄそれぞれに取り付けられるもので、各車輪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フレーム内に格納して送信するものである。また、車両側送受信機３は、車両１側（車体６側）に取り付けられるもので、車輪側送受信機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のデータ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、これら車輪側送受信機２と車両側送受信機３のブロック構成を示す。
【００２３】
図２（ａ）に示されるように、車輪側送受信機２は、センシング部２１、マイクロコンピュータ２２、送信回路２３、受信回路２４、スイッチ部２５、送受信アンテナ２６を備えて構成されている。この車輪側送受信機２は、図示しない電池からの電力供給を受けて作動する。
【００２４】
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ようになっている。
【００２５】
マイクロコンピュータ（第１制御部）２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のものによって構成され、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。
【００２６】
具体的には、マイクロコンピュータ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）として各車輪側送受信機２のＩＤ情報と共に送信するフレーム内に格納し、その後、フレームを送信回路２３に送るものである。この送信回路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。
【００２７】
また、マイクロコンピュータ２２には、車輪位置検出を行うための電波出力部と受信強度測定部が備えられている。マイクロコンピュータ２２は、車輪位置検出を行う際に、車両側送受信機３からコマンドを含む信号が送られてくると、そのコマンドに従った処理を行う。
【００２８】
後述するように、車両側送受信機３からは、車輪位置検出を行う際に２種類のコマンドを含む電波（以下、コマンド信号という）が送られてくる。このため、マイクロコンピュータ２２は、送られてきた各コマンド信号が示すコマンドに従った処理を順番に実行する。
【００２９】
最初は、相対位置検出モードとするための第１コマンド信号が送られてくる。具体的には、第１コマンド信号として、各車輪側送受信機２それぞれに対して、電波出力を行うか、受信強度測定を行うかを指示するコマンド信号が送られてくる。この信号には、電波出力を行わせる車輪側送受信機２のＩＤ情報と、受信強度測定を行わせる車輪側送受信機２のＩＤ情報が付されており、各車輪側送受信機２はＩＤ情報で特定されている方の処理を実行する。すなわち、電波出力を行うことを指示された車輪側送受信機２については、電波出力部が送信回路２３および送受信アンテナ２６を通じて電波を出力する。また、受信強度測定を行うことを指示された車輪側送受信機２については、他の車輪側送受信機２より出力された電波を送受信アンテナ２６および受信回路２４を通じて受信し、受信強度測定部にてその受信強度の測定を行う。そして、マイクロコンピュータ２２は、必要に応じて受信強度データを加工し、その受信強度データを自分自身のＩＤ情報と共に、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、そのフレームを送信回路２３に送り、送受信アンテナ２６から車両側送受信機３に向けて送信する。
【００３０】
続いて、絶対位置決定モードとするための第２コマンド信号が送られてくる。具体的には、第２コマンド信号として、各車輪側送受信機２に対して受信強度測定を行うことを指示するコマンド信号が送られてくる。各車輪側送受信機２は、第２コマンド信号を受信すると、車両側送受信機３から出力されている電波を送受信アンテナ２６および受信回路２４を通じて受信し、受信強度測定部にてその受信強度の測定を行う。そして、マイクロコンピュータ２２は、必要に応じて受信強度データを加工し、その受信強度データを自分自身のＩＤ情報と共に、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、そのフレームを送信回路２３に送り、送受信アンテナ２６から車両側送受信機３に向けて送信する。
【００３１】
このような各コマンド信号で指示された処理を実行するにより、車輪位置検出が行えるようになっている。なお、マイクロコンピュータ２２がフレームを送信回路２３に送るタイミングに関しては、適宜、各車輪側送受信機２から送信される電波がバッティングすることを防ぐために調整される。例えば、各車輪側送受信機２でランダムディレイが設けられるようにしたり、受信強度に応じて各車輪側送受信機２からのフレームの送信タイミング（電波を受信してからのフレームを送信するまでの時間間隔）が設定されるようにしている。これにより、各車輪５ａ〜５ｄの車輪側送受信機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。
【００３２】
送信回路２３は、送受信アンテナ２６を通じて、マイクロコンピュータ２２から送られてきたフレームを車両側送受信機３に向けて送信したり、電波出力部からの指示に基づいて電波を出力する出力部としての機能を果たす。フレーム送信や受信強度測定用の電波にはＲＦ帯の電波を用いているが、Bluetooth（登録商標）で使用される電波を用いることもできる。
【００３３】
受信回路２４は、送受信アンテナ２６を通じて、トリガ信号を受け取り必要に応じて信号処理を行って、マイクロコンピュータ２２に送る入力部としての機能を果たすものである。
【００３４】
スイッチ部２５は、送受信アンテナ２６と送信回路２３もしくは受信回路２４との接続状態の切り替えを行うもので、マイクロコンピュータ２２からの指示に基づいて行われる。スイッチ部２５は、通常時は送受信アンテナ２６を受信回路２４側に接続しているが、車輪位置検出を行う際に、車両側送受信機３より電波出力を行うことを指示するコマンドを含む信号が送られてくると、送受信アンテナ２６を送信回路２３側に接続するという動作を行う。
【００３５】
送受信アンテナ２６は、電波の送信と受信の双方が行える兼用アンテナとされている。ただし、送受信アンテナ２６を兼用アンテナとするのではなく、送信と受信を別々に行う２つのアンテナとし、スイッチ部２５を無くした構成としても構わない。
【００３６】
このように構成される車輪側送受信機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、各車輪側送受信機２が取り付けられた車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧を検出し、送受信アンテナ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。
【００３７】
また、図２（ｂ）に示されるように、車両側送受信機３は、送受信アンテナ３１、送信回路３２、受信回路３３、マイクロコンピュータ３４およびスイッチ部３５を備えた構成とされている。
【００３８】
送受信アンテナ３１は、車輪側送受信機２から送られてくるフレームを受信すると共に、各車輪側送受信機２に対して電波を送信する兼用アンテナとされている。また、送受信アンテナ３１は、複数の車輪側送受信機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６に固定されている。送受信アンテナ３１は、車体７側において車輪５ａ〜５ｄのうちのいずれか１つに対して他の３つよりも近づけて配置されている。本実施形態では、送受信アンテナ３１を車両側送受信機３に内蔵してあり、車両側送受信機３全体を左後輪５ｄに近づけて配置してある。
【００３９】
送信回路３２は、送受信アンテナ３１を通じて、マイクロコンピュータ３４からの指示に基づいて電波を出力する出力部としての機能を果たす。このときの電波にもＲＦ帯の電波を用いているが、Bluetoothで使用される電波を用いることもできる。
【００４０】
受信回路３３は、各車輪側送受信機２から送信されたフレームが送受信アンテナ３１で受信されると、それを入力してマイクロコンピュータ３４に送る入力部としての機能を果たすものである。
【００４１】
マイクロコンピュータ（第２制御部）３４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。
【００４２】
具体的には、マイクロコンピュータ３４は、車輪位置検出を行う際には、２種類のコマンドを連続するフレームに順に格納し、送信回路３２および送受信アンテナ３１を通じて第１、第２コマンド信号として各車輪側送受信機２に送信する。
【００４３】
まず、第１コマンド信号を送信し、この第１コマンド信号に応答して各車輪側送受信機２からＩＤ情報および受信強度データを格納したフレームが送信されると、そのフレームを受信し、フレーム内に格納された受信強度データを読み取ることで車輪５ａ〜５ｄの相対位置関係の検出を行う。相対位置関係とは、電波出力を行わせた車輪側送受信機２に対する他の車輪側送受信機２の相対位置のことを示している。電波出力を行わせた車輪側送受信機２の位置が特定できなくても、その車輪側送受信機２に対する他の車輪側送受信機２の位置関係については把握することができる。このため、マイクロコンピュータ３４は、車輪５ａ〜５ｄの相対位置関係として成り立つ関係をグループ割り振りを行って記憶してあり、ここではそのグループ割り振りを行ったどのグループに属しているかを確定している。
【００４４】
続いて、相対位置関係の検出後に、第２コマンド信号を送信することで、各車輪側送受信機２に車両側送受信機３が出力している電波の受信強度を測定させる。そして、各車輪側送受信機２からＩＤ情報および受信強度データを格納したフレームが送信されると、そのフレームを受信し、フレーム内に格納された受信強度データを読み取り、先に確定した車輪５ａ〜５ｄの相対位置関係のグループの中から今回読み取った受信強度データに対応するものを選択することで各車輪５ａ〜５ｄの絶対位置を検出する。
【００４５】
このようにして、送られてきたフレームが４つの車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられた車輪側送受信機２のものかを特定する。そして、各車輪側送受信機２のＩＤ情報を各車輪側送受信機２が取り付けられた車輪５ａ〜５ｄと対応付けて記憶しておくことで、車輪側送受信機２からフレーム送信が行われたときに、そのフレームが車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられた車輪側送受信機２のものかを特定できるようにする。
【００４６】
さらに、マイクロコンピュータ３４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、フレームに格納されたＩＤ情報に基づいて、それが車輪５ａ〜５ｄのいずれのタイヤ空気圧かを特定する。そして、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、マイクロコンピュータ３４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５ａ〜５ｄ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。
【００４７】
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、例えば車両側送受信機３におけるマイクロコンピュータ３４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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。以下、タイヤ空気圧検出装置の作動について説明するが、タイヤ空気圧検出装置で行われる車輪位置検出とタイヤ空気圧検出とに分けて説明する。
【００５０】
まず、車輪位置検出について説明する。車輪位置検出の際には、マイクロコンピュータ３４に記憶されているプログラムに従って、車輪位置検出処理を実行する。具体的には、車輪位置検出処理は、車両側送受信機３において、例えば、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、マイクロコンピュータ３４に対して電源投入が行われてから所定時間後、例えば所定のイニシャルチェックが終了した直後に実行される。
【００５１】
図３は、車両側送受信機３のマイクロコンピュータ３４および車輪側送受信機２のマイクロコンピュータ２２で行われる車輪位置検出処理の詳細を示したフローチャートである。なお、ここでは４つの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた全車輪側送受信機２の処理が判るように、１つのフローチャートで表してある。また、４つの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた各車輪側送受信機２について、（１）〜（４）の符号を付して、各車輪側送受信機２で実行される処理について記載してある。
【００５２】
まず、車輪位置検出処理が開始されると、ステップ１００で車両側送受信機３による電波送信が行われる。具体的には、相対位置決定モードとするために、車両側送受信機３から電波出力を行わせる車輪側送受信機２のＩＤ情報と、受信強度測定を行わせる車輪側送受信機２のＩＤ情報が付された第１コマンド信号が出力される。
【００５３】
この第１コマンド信号がステップ１０５ａ〜１０５ｄにおいて各車輪側送受信機２で受信され、各車輪側送受信機２は、第１コマンド信号に従って、自身が電波出力を行うのか、受信強度測定を行うのかを判定する。そして、ステップ１１０において、電波出力を行うことを指示された車輪側送受信機２については送信モードに移行し、受信強度測定を行うことを指示された車輪側送受信機２については受信モードに移行する。なお、図３では、（１）の車輪側送受信機２が電波出力を行うことを指示されたもの、（２）〜（４）の車輪側送受信機２が受信強度測定を行うことを指示されたものであった場合を例示してある。
【００５４】
この後、ステップ１１５において、（１）の車輪側送受信機２は、電波出力部が送信回路２３および送受信アンテナ２６を通じて電波を送信する。また、ステップ１２０ａ〜１２０ｃにおいて、（２）〜（４）の車輪側送受信機２は、（１）の車輪側送受信機２より送信された電波を受信する。そして、ステップ１３０にて、受信強度測定部にてその受信強度の測定を行い、その受信強度データを自分自身のＩＤ情報と共に、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、ステップ１３５ａ〜１３５ｃにおいて、そのフレームを車両側送受信機３に向けて送信する。
【００５５】
続いて、ステップ１４０では、車両側送受信機３にて、各車輪側送受信機２から送信された受信強度データとＩＤ情報とが格納されたフレームを受信し、そのフレームに格納された受信強度データから受信強度レベルを解析する。そして、ステップ１４５において、ステップ１４０での解析結果に基づいてグループ割り振り選択処理を行う。このグループ割り振り選択処理により、任意の車輪側送受信機２に対する他の車輪側送受信機２の相対位置関係を検出することができる。これについて、図４および図５を参照して説明する。
【００５６】
図４は、相対位置決定モードの動作のイメージを示した模式図である。また、図５は、車両側送受信機３のマイクロコンピュータ３４に記憶したグループ割り振り選択のマップである。
【００５７】
車輪位置検出前の段階では、車両側送受信機３は、（１）〜（４）の車輪側送受信機２がどの位置に装着されているか判らない状態である。このため、図４（ａ）に示すように、まず最初に（１）の車輪側送受信機２から電波を送信させ、それを（２）〜（４）の車輪側送受信機２で受信させると共に、その受信強度を（２）〜（４）の車輪側送受信機２で測定させる。そして、受信強度データをＩＤ情報と共に車両側送受信機３に送信させる。
【００５８】
（２）〜（４）の各車輪側送受信機２の受信強度は、電波を送信した（１）の車輪側送受信機２からの距離に応じた値となる。このため、図４に示すように、（１）の車輪側送受信機２からの距離が近い順に（２）〜（４）の車輪側送受信機２が配置されているとすると、（２）〜（４）の各車輪側送受信機２の受信強度は、（２）＞（３）＞（４）となる。この（２）〜（４）の各車輪側送受信機２の受信強度の関係は、電波を送信した車輪側送受信機２に対して電波を受信した車輪側送受信機２の距離関係、つまり相対位置関係を表している。
【００５９】
そして、このような相対位置関係となるのは、図４（ｂ）に示す４パターンとなる。具体的には、（１）の車輪側送受信機２が左前輪５ｂに取り付けられていれば、（２）〜（４）の各車輪側送受信機２は、それぞれ右前輪５ａ、左後輪５ｄ、右後輪５ｃに取り付けられていることになる。（１）の車輪側送受信機２が右前輪５ａに取り付けられていれば、（２）〜（４）の各車輪側送受信機２は、それぞれ順番に左前輪５ｂ、右後輪５ｃ、左後輪５ｄに取り付けられていることになる。（１）の車輪側送受信機２が右後輪５ｃに取り付けられていれば、（２）〜（４）の各車輪側送受信機２は、それぞれ順番に左後輪５ｄ、右前輪５ａ、左前輪５ｂに取り付けられていることになる。（１）の車輪側送受信機２が左後輪５ｄに取り付けられていれば、（２）〜（４）の各車輪側送受信機２は、それぞれ順番に右後輪５ｃ、左前輪５ｂ、右前輪５ａに取り付けられていることになる。
【００６０】
このような相対位置関係となるグループをまとめたのが図５に示すグループ割り振り選択のマップである。（１）の車輪側送受信機２から電波を送信させたときの（２）〜（４）の車輪側送受信機２での受信強度の大小関係が決まれば、図５のように割り振られたグループ内のいずれかの相対位置関係になると確定することができる。このようにして、相対位置決定モードでの各種処理が完了する。
【００６１】
続いて、ステップ１５０において、再び車両側送受信機３による電波送信が行われる。具体的には、絶対位置決定モードとするために、車両側送受信機３から各車輪側送受信機２に受信強度測定を行わせるための第２コマンド信号が出力される。そして、ステップ１５５ａ〜１５５ｄにおいて、第２コマンド信号が各車輪側送受信機２で受信されると、ステップ１６０において、各車輪側送受信機２は、第１コマンド信号に従って車両側送受信機３が送信している電波の受信強度を測定する。車両側送受信機３が送信する電波、つまり各車輪側送受信機２で測定される電波は、第２コマンド信号と別の電波であっても良いし、第２コマンド信号そのものであっても良い。
【００６２】
その後、各車輪側送受信機２は、受信強度測定部にてその受信強度の測定を行い、その受信強度データを自分自身のＩＤ情報と共に、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、ステップ１６５ａ〜１６５ｄにおいて、そのフレームを車両側送受信機３に向けて送信する。
【００６３】
続いて、ステップ１７０では、車両側送受信機３にて、各車輪側送受信機２から送信された受信強度データとＩＤ情報とが格納されたフレームを受信し、そのフレームに格納された受信強度データから受信強度レベルを解析する。そして、ステップ１７５において、受信強度が最も大きい受信強度最大輪を特定したのち、ステップ１８０において、ステップ１４５で選択されたグループ内に含まれる相対位置関係より、受信強度最大輪と対応するものを特定することで、各車輪側送受信機２の絶対位置を特定することができる。これについて、図６を参照して説明する。
【００６４】
図６は、絶対位置決定モードの動作のイメージを示した模式図である。車両側送受信機３から電波を送信したときに、車両側送受信機３から各車輪側送受信機２までの距離が異なっていることから、各車輪側送受信機２での受信強度が異なった値となる。そして、車輪側送受信機２のうち車両側送受信機３から最も近いものの受信強度が最も大きくなることから、その車輪側送受信機２が取り付けられた車輪が受信強度最大輪となる。
【００６５】
このため、図６（ａ）に示すように、車両側送受信機３から電波を送信し、各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた（Ａ）〜（Ｄ）の車輪側送受信機２にてその電波を受信させる。そして、各車輪側送受信機２の受信強度のうち最も高いものが左後輪５ｄに取り付けられた車輪側送受信機２のものであると特定する。
【００６６】
本実施形態の場合、車両側送受信機３を左後輪５ｄに最も近づけている。したがって、図示したように（Ａ）〜（Ｄ）の車輪側送受信機２がそれぞれ左後輪５ｄ、右後輪５ｃ、左前輪５ｂ、右前輪５ａに取り付けられていたとすると、（Ａ）〜（Ｄ）の車輪側送受信機２での受信強度は、基本的には（Ａ）＞（Ｂ）＞（Ｃ）＞（Ｄ）になる。しかし、車両側送受信機３から左前輪５ｂと右後輪５ｃの各送受信機２までの距離の差が小さいため、走行状況等によっては（Ｂ）＜（Ｃ）になることもあり、（Ａ）〜（Ｄ）の車輪側送受信機２の受信強度のみでは各車輪側送受信機２が取り付けられた車輪位置を特定できない場合がある。ところが、車両側送受信機３から左後輪５ｄの車輪側送受信機２までの距離は、車両側送受信機３から他の車輪５ａ〜５ｃの各送受信機２までの距離よりも十分に短いことから、（Ａ）＞（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の関係は変わらない。このため、各車輪側送受信機２の受信強度のうち最も高いものが左後輪５ｄに取り付けられた車輪側送受信機２のものであると特定できる。
【００６７】
そして、（１）〜（４）の車輪側送受信機２のうち最も受信強度の高いものが（３）の車輪側送受信機２であったとすると、（３）の車輪側送受信機２が図６（ａ）に示した（Ａ）の車輪側送受信機２、つまり左後輪５ｄに取り付けられた車輪側送受信機２であると特定できる。したがって、図６（ｂ）に示すように、図５で選択したグループ内から（３）が左後輪５ｄであるもの（図５中の太枠で囲んだもの）を選択することで、各車輪５ａ〜５ｄのいずれに各車輪側送受信機２が取り付けられているかの特定、つまり各車輪側送受信機２が取り付けられた車輪の絶対位置を決定できる。
【００６８】
これにより、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての車輪側送受信機２を特定することができ、車輪５ａ〜５ｄのいずれに各車輪側送受信機２が取り付けられているかを特定する車輪位置検出を行うことができる。
【００６９】
そして、このようにして車輪位置検出が行われると、その後は、一定周期毎に各車輪側送受信機２からフレームが送信されるたびに、４輪分のフレームが車両側送受信機３で受信される。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車輪側送受信機２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。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態では、車両側送受信機３から第１コマンド信号を送信し、任意の車輪側送受信機２より電波を出力させると共に他の車輪側送受信機２でその電波の受信強度を測定させ、その測定結果を車両側送受信機３に伝えることで、各車輪側送受信機２の相対位置関係を決定している。また、車両側送受信機３から第２コマンド信号を送信し、各車輪側送受信機２でその電波の受信強度を測定させ、その測定結果を車両側送受信機３に伝えることで、各車輪側送受信機２のうち車両側送受信機３に最も近いものを検出している。そして、第１コマンド信号に基づいて決定した相対位置関係と、第２コマンド信号に基づく車両側送受信機３に最も近い車輪側送受信機２の検出結果から、車輪５ａ〜５ｄのいずれに各車輪側送受信機２が取り付けられているかを特定している。
【００７１】
このようにして車輪位置検出が行えるようにすることで、トリガ機を構成するアンテナやそれを駆動するドライバおよびドライバＥＣＵ等の部品点数を削減できる。また、車両走行中でなくても車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００７２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、相対位置関係の検出後に絶対位置の検出を行ったが、これらの順番を逆にしても構わない。すなわち、車両側送受信機３から第２コマンド信号を送信し、各車輪側送受信機２でその電波の受信強度を測定させたのち、車両側送受信機３から第１コマンド信号を送信し、任意の車輪側送受信機２より電波を出力させると共に他の車輪側送受信機２でその電波の受信強度を測定させるようにしても良い。
【００７３】
上記実施形態では、車両側送受信機３を左後輪５ｄ寄りに配置することで、左後輪５ｄが受信強度最大輪となるようにしているが、勿論、車両側送受信機３を他の車輪５ａ〜５ｃ寄りに配置することで、他の車輪５ａ〜５ｃが受信強度最大輪となるようにしても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１                車両
２                車輪側送受信機
３                車両側送受信機
４                表示器
５（５ａ〜５ｄ）  車輪
６                車体
２１              センシング部
２２、３４        マイクロコンピュータ
２３、３２        送信回路
２４、３３        受信回路
２５、３５        スイッチ部
２６、３１        送受信アンテナ
【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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