(57)【要約】      （修正有）【課題】トリガ機を用いなくても、２軸の加速度センサを用いて正確に車輪位置の特定が行えるようにする。【解決手段】加速度センサの出力値の変化に基づいて、車輪が加速中であるか減速中であるかを検出し、車輪が加速中であるか減速中であるかと、加速度センサの出力値の正負の値とに基づいて、車輪回転方向検出を行う。これにより、トリガ機を用いることなく、２軸加速度センサを用いた新たな手法によって、各送信機が右側車輪群と左側車輪群のいずれに取り付けられているのかを検出することが可能となる。【選択図】図４
2013100065.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、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの回転方向に応じた検出信号を出力する車輪回転方向検出手段（２２）と、前記車輪回転方向検出手段（２２）で検出した回転方向に関する回転方向情報および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（２３）とを有する送信機（２ａ〜２ｄ）と、
前記車体（６）側に設けられ、受信アンテナ（３１）を介して前記送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたフレームを受信する受信回路（３２）と、受信した前記フレームから得られるデータに基づいて、前記フレームを送信してきた前記送信機（２ａ〜２ｄ）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）それぞれに設けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）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（３３）とを有する受信機（３）とを備え、
前記車輪回転方向検出手段（２２）は、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの径方向の加速度を検出する第１加速度センサ（２２ａ）と周方向の加速度を検出する第２加速度センサ（２２ｂ）とを有する２軸加速度センサであり、前記第１加速度センサ（２２ａ）の出力値に含まれる重力加速度の振幅の周期に基づいて前記送信機（２ａ〜２ｄ）が取り付けられた車輪（５ａ〜５ｄ）が加速中であるか減速中であるかを検出すると共に、車輪（５ａ〜５ｄ）が加速中であるか減速中であるかと、前記第２加速度センサ（２２ｂ）の出力値が示す正負の値とから前記送信機（２ａ〜２ｄ）が右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれに取り付けられているかを検出する回転方向検出を行い、
前記第２制御部（３３）は、前記車輪位置検出を行う際に、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに設けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）から送信された前記フレームを受信し、４輪分の前記フレームに含まれる前記回転方向情報より、該フレームが右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれに取り付けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）から送信さ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】
前記受信機（３）のうちの少なくとも前記受信アンテナ（３１）は、前記車両（１）の両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれか一方からの距離が他方からの距離よりも近づけて配置されており、
前記受信回路（３２）は、受信した前記フレームのＲＳＳＩ値を測定し、
前記第２制御部（３３）は、前記車輪位置検出を行う際に、前記４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに設けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）から送信された前記フレームを受信し、４輪分の前記フレームに含まれる前記回転方向情報より、該フレームが右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれに取り付けられた前記送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたものであるかを特定すると共に、前記ＲＳＳＩ値の大きさに基づいて、前記フレームが前記両前輪（５ａ、５ｂ）と前記両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれに取付られた前記送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたものであるかを特定することで、前記送信機（２ａ〜２ｄ）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】
前記受信回路（３２）は、受信した前記フレームのＲＳＳＩ値を測定するものであって、前記受信アンテナ（３１）で受信されたときの前記フレームの信号強度である受信レベルが所定値までは前記受信レベルが高くなるほど前記ＲＳＳＩ値も高くなり、前記受信レベルが所定値以上になると前記ＲＳＳＩ値を一定値として測定し、
前記第２制御部（３３）は、前記車輪位置検出を行う際に、前記ＲＳＳＩ値が一定値となる前記フレームが前記両前輪（５ａ、５ｂ）と前記両後輪（５ｃ、５ｄ）のうち前記受信アンテナ（３１）から近い方の２つの車輪（５ｃ、５ｄ）から送信されたものであることを特定し、前記ＲＳＳＩ値が変化する前記フレームが前記両前輪（５ａ、５ｂ）と前記両後輪（５ｃ、５ｄ）のうち前記受信アンテナ（３１）から遠い方の２つの車輪（５ａ、５ｂ）から送信されたものであることを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】
前記送信機（２ａ〜２ｄ）は、車両（１）に備えられていると共に両前輪（５ａ、５ｂ）からの距離と両後輪（５ｃ、５ｄ）からの距離とが異なる距離となるように配置された電気信号発生源から発生される所定の周波数の電気信号を受信する電気信号受信機を備えていると共に、受信した電気信号の受信強度を検出しており、
前記送信機（２ａ〜２ｄ）に備えられた前記第１制御部（２３）もしくは前記受信機（３）に備えられた前記第２制御部（３３）は、前記電気信号の受信強度を所定の閾値と比較し、前記電気信号の受信強度が前記閾値よりも大きければ、前記送信機（２ａ〜２ｄ）が前記両前輪（５ａ、５ｂ）と前記両後輪（５ｃ、５ｄ）のうち前記電気信号発生源から近い方に取り付けられたものであり、前記電気信号の受信強度が前記閾値よりも小さければ、前記送信機（２ａ〜２ｄ）が前記両前輪（５ａ、５ｂ）と前記両後輪（５ｃ、５ｄ）のうち前記電気信号発生源から遠い方に取り付けられたものであること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５】
前記車両（１）は、前輪駆動車もしくは後輪駆動車であり、
前記送信機（２ａ〜２ｄ）に備えられた前記第１制御部（２３）もしくは前記受信機（３）に備えられた前記第２制御部（３３）は、加速中に前記第１加速度センサ（２２ａ）の出力値に含まれる遠心力方向の加速度の変化量が所定の閾値以上であれば、前記送信機（２ａ〜２ｄ）が前記両前輪（５ａ、５ｂ）と前記両後輪（５ｃ、５ｄ）のうちの駆動輪に取り付けられたものであり、前記遠心力方向の加速度の変化量が前記閾値よりも小さければ、前記送信機（２ａ〜２ｄ）が前記両前輪（５ａ、５ｂ）と前記両後輪（５ｃ、５ｄ）のうちの非駆動輪に取り付けられたものであること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。
【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、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、その圧力センサの検出結果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。
【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トリガ信号を送信し、それに同期して送信機から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登録する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、各送信機に付されているバーコードを読み込んで送信機のＩＤ情報を受信機に登録する方法も提案されている。しなしながら、これらの方法では、ＩＤ登録による工数が増加すると共に、トリガ機やバーコードリーダ等の部品点数の増加によってコストが上昇するという問題がある。また、タイヤローテーション時に、ＩＤ情報の登録作業が発生し作業効率が悪くなってしまう等の問題が発生する。このため、送信機のＩＤ情報登録作業を自動的に行うことができるシステムが求められている。
【０００６】
このような自動的な登録作業を行うものとして、車体側に備えたトリガ機からトリガ信号を出力し、そのトリガ信号の受信強度がトリガ機と各送信機との距離に応じて変化することを利用し、トリガ信号の受信強度に基づいて車輪位置の特定を行うものもある（特許文献２参照）。しかしながら、この方法でも車輪位置の特定にトリガ機が必要になるため、部品点数の増加によってコストが上昇するという問題が避けられない。
【０００７】
このため、２軸の加速度センサを用いて車輪位置検出を行う方法が提案されている。例えば、２軸の加速度センサを用いて左右輪のいずれであるかを検出すると共に、ＲＦデータの受信強度に基づいて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方法が提案されている（特許文献３参照）。左右輪の検出については、一方の加速度センサの出力値に含まれる重力加速度の振幅波形と他方の加速度センサの出力値に含まれる重力加速度の振幅波形との位相差に基づいて検出している。同様に、２軸の加速度センサを用いて左右輪のいずれであるかを検出する方法が提案されている（特許文献４参照）具体的には、一方の加速度センサ、つまり車輪の遠心力方向（径方向）の加速度を検出する加速度センサの出力値に基づいて車輪の加減速を検出し、その加速度センサの出力値と他方の加速度センサ、つまり車輪の接線方向の加速度を検出する加速度センサの出力値を掛け算したときの正負の値に基づいて、車輪の回転方向を決定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３２１２３１１号公報
【特許文献２】特開２００７−１５４９１号公報
【特許文献３】米国特許第７０１０９６８号明細書
【特許文献４】特表２００３−５２７６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように、２軸の加速度センサを用いて車輪位置検出を行う手法が提案されているが、本発明者らは、２軸の加速度センサを用いつつ、上記従来の車輪位置検出方法とは異なる新たな手法によって車輪位置検出を行うことについて検討を行った。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、トリガ機を用いなくても、２軸の加速度センサを用いて正確に車輪位置の特定が行える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、請求項１に記載の発明では、車輪回転方向検出手段（２２）は、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの径方向の加速度を検出する第１加速度センサ（２２ａ）と周方向の加速度を検出する第２加速度センサ（２２ｂ）とを有する２軸加速度センサであり、第１加速度センサ（２２ａ）の出力値に含まれる重力加速度の振幅の周期に基づいて送信機（２ａ〜２ｄ）が取り付けられた車輪（５ａ〜５ｄ）が加速中であるか減速中であるかを検出すると共に、車輪（５ａ〜５ｄ）が加速中であるか減速中であるかと、第２加速度センサ（２２ｂ）の出力値が示す正負の値とから送信機（２ａ〜２ｄ）が右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれに取り付けられているかを検出する回転方向検出を行い、第２制御部（３３）は、車輪位置検出を行う際に、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに設けられた送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたフレームを受信し、４輪分のフレームに含まれる回転方向情報より、該フレームが右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたものであるかを特定することを特徴としている。
【００１２】
このように、第１加速度センサ（２２ａ）の出力値の変化に基づいて、車輪（５ａ〜５ｄ）が加速中であるか減速中であるかを検出し、車輪（５ａ〜５ｄ）が加速中であるか減速中であるかと、第２加速度センサ（２２ｂ）の出力値の正負の値とに基づいて、車輪回転方向検出を行っている。これにより、トリガ機を用いることなく、２軸加速度センサを用いた新たな手法によって、各送信機（２ａ〜２ｄ）が右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれに取り付けられているのかを検出することが可能となる。したがって、各送信機（２ａ〜２ｄ）からの送信フレームに回転方向情報を格納しておくことで、受信機（３）が回転方向情報に基づいて、右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたフレームであるかを特定できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、受信機（３）のうちの少なくとも受信アンテナ（３１）は、車両（１）の両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれか一方からの距離が他方からの距離よりも近づけて配置されており、受信回路（３２）は、受信したフレームのＲＳＳＩ値を測定し、第２制御部（３３）は、車輪位置検出を行う際に、４つの車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに設けられた送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたフレームを受信し、４輪分のフレームに含まれる回転方向情報より、該フレームが右側車輪（５ａ、５ｃ）と左側車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたものであるかを特定すると共に、ＲＳＳＩ値の大きさに基づいて、フレームが両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれに取付られた送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたものであるかを特定することで、送信機（２ａ〜２ｄ）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、受信機（３）において、受信アンテナ（３１）でフレームを受信したときの受信レベルに対応したＲＳＳＩ値を求め、そのＲＳＳＩ値に基づいて、両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたフレームであるかを特定できる。
【００１５】
例えば、請求項３に記載したように、受信回路（３２）にて、受信アンテナ（３１）で受信されたときのフレームの信号強度である受信レベルが所定値までは受信レベルが高くなるほどＲＳＳＩ値も高くなり、受信レベルが所定値以上になるとＲＳＳＩ値を一定値として測定する。このようにすれば、第２制御部（３３）は、ＲＳＳＩ値が一定値となるフレームが両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のうち受信アンテナ（３１）から近い方の２つの車輪（５ｃ、５ｄ）から送信されたものであることを特定し、ＲＳＳＩ値が変化するフレームが両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のうち受信アンテナ（３１）から遠い方の２つの車輪（５ａ、５ｂ）から送信されたものであることを特定することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、送信機（２ａ〜２ｄ）は、車両（１）に備えられていると共に両前輪（５ａ、５ｂ）からの距離と両後輪（５ｃ、５ｄ）からの距離とが異なる距離となるように配置された電気信号発生源から発生される所定の周波数の電気信号を受信する電気信号受信機を備えていると共に、受信した電気信号の受信強度を検出しており、送信機（２ａ〜２ｄ）に備えられた第１制御部（２３）もしくは受信機（３）に備えられた第２制御部（３３）は、電気信号の受信強度を所定の閾値と比較し、電気信号の受信強度が閾値よりも大きければ、送信機（２ａ〜２ｄ）が両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のうち電気信号発生源から近い方に取り付けられたものであり、電気信号の受信強度が閾値よりも小さければ、送信機（２ａ〜２ｄ）が両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のうち電気信号発生源から遠い方に取り付けられたものであることを特定することを特徴としている。
【００１７】
このように、電気信号発生源から発生された電気信号を利用することによって、両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたフレームであるかを特定することもできる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、車両（１）は、前輪駆動車もしくは後輪駆動車であり、送信機（２ａ〜２ｄ）に備えられた第１制御部（２３）もしくは受信機（３）に備えられた第２制御部（３３）は、加速中に第１加速度センサ（２２ａ）の出力値に含まれる遠心力方向の加速度の変化量が所定の閾値以上であれば、送信機（２ａ〜２ｄ）が両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のうちの駆動輪に取り付けられたものであり、遠心力方向の加速度の変化量が閾値よりも小さければ、送信機（２ａ〜２ｄ）が両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のうちの非駆動輪に取り付けられたものであることを特定することを特徴としている。
【００１９】
このように、遠心力方向の加速度の変化量に基づいて、両前輪（５ａ、５ｂ）と両後輪（５ｃ、５ｄ）のいずれに取り付けられた送信機（２ａ〜２ｄ）から送信されたフレームであるかを特定することもできる。
【００２０】
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の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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るタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。
【図２】送信機２ａ〜２ｄおよび受信機３のブロック構成を示した図である。
【図３】送信機２に備えられた車輪回転方向検出部２２の各車輪５ａ〜５ｄへの搭載形態の一例を示した図である。
【図４】図３に示す搭載形態とした場合に各加速度センサ２２ａ、２２ｂで検出される加速度の出力波形を示した図である。
【図５】受信レベルとＲＳＳＩ値との関係を示した図である。
【図６】車輪５ａ〜５ｄの回転角度と各送信機２ａ〜２ｄからフレームを送信したとき信号強度の実測データやＲＳＳＩ値との関係を示した図である。
【図７】（ａ）は、送信機２ａ〜２ｄのマイクロコンピュータ２３が行う処理を示したフローチャート、（ｂ）は、受信機３のマイクロコンピュータ３３が行う処理を示したフローチャートである。
【図８】加速中に駆動軸と非駆動軸に加わる遠心力方向の加速度の変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（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、本発明の第１実施形態にかかる車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。図１の紙面左方向が車両１の前方、紙面右方向が車両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。
【００２４】
図１に示すように、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（２ａ〜２ｄ）、受信機３および表示器４を備えて構成されている。
【００２５】
図１に示すように、送信機２ａ〜２ｄ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タイヤ空気圧に関する情報をフレーム内に格納してＲＦ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２ａ〜２ｄから送信されたフレームをＲＦ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車輪位置検出およびタイヤ空気圧検出を行うものである。図２に送信機２ａ〜２ｄおよび受信機３のブロック構成を示す。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、送信機２（２ａ〜２ｄ）は、センシング部２１、車輪回転方向検出部２２、マイクロコンピュータ２３、送信アンテナ２４および電池２５を備えた構成となっており、電池２５からの電力供給に基づいて各部が駆動される。
【００２７】
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。車輪回転方向検出部２２は、送信機２が、車輪回転方向が互いに逆である右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているのかという回転方向検出、換言すれば左右輪検出を行うものであり、本発明の車輪回転方向検出手段に相当する。車輪回転方向検出部２２には、２つの加速度センサ２２ａ、２２ｂ（図３参照）からなる２軸加速度センサが設けられている。これらの加速度センサ２２ａ、２２ｂに機能については後述する。
【００２８】
マイクロコンピュータ２３は、制御部（第１制御部）や送信部などを備えた周知のもので、制御部内のメモリ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。制御部内のメモリには、各送信機２ａ〜２ｄを特定するための送信機固有の識別情報と自車両を特定するための車両固有の識別情報とを含む個別のＩＤ情報が格納されている。
【００２９】
マイクロコンピュータ２３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、そのタイヤ空気圧に関する情報を各送信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報と共にフレーム内に格納する。また、マイクロコンピュータ２３は、一定期間中における加速度センサ２２ａ、２２ｂの検出信号をモニタしており、各送信機２ａ〜２ｄが取り付けられた車輪５ａ〜５ｄの回転方向を検出している。そして、マイクロコンピュータ２３では、この回転方向、つまり右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２であるか示す回転方向情報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ている。
【００３０】
例えば、フレームは、車輪位置検出とタイヤ空気圧検出の両方で使用される共通フレームとされ、フレームには、送信開始を伝える同期コードを先頭に、各送信機２に付与された個々のＩＤ情報、回転方向情報、タイヤ空気圧に関する情報（空気圧や温度）等が格納される。これらのうちの回転方向情報が送信機２ａ〜２ｄが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているのかを検出するために用いられ、タイヤ空気圧に関する情報が各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧の検出に用いられる。
【００３１】
また、マイクロコンピュータ２３は、フレームを作成すると、送信部を介して送信アンテナ２４より受信機３に向けてフレームを同じ信号強度（電波の電界強度）で送信している。このフレームを受信機３に向けて送信する処理も、上記プログラムに従って行われる。本実施形態では、マイクロコンピュータ２３は車速を求めており、この車速が所定速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）に達したときをトリガとして、受信機３へのフレーム送信を開始し、その後は、車速が送信終了速度以下（例えば３０ｋｍ／ｈ未満）になるまで一定周期毎に繰り返しフレーム送信を行うようにしている。
【００３２】
このように構成される送信機２ａ〜２ｄ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、上記したように、車速が所定速度を超えると、各送信機２ａ〜２ｄに備えられた送信アンテナ２４を通じて、一定周期毎（例えば１分毎）フレームを送信することで、受信機３側にタイヤ空気圧に関する信号を定期送信するようになっている。
【００３３】
次に、各送信機２に備えられた車輪回転方向検出部２２について図３を用いて説明する。図３は、送信機２に備えられた車輪回転方向検出部２２の各車輪５ａ〜５ｄへの搭載形態の一例を示した図である。また、図４は、図３に示す搭載形態とした場合に各加速度センサ２２ａ、２２ｂで検出される加速度の出力波形を示した図である。
【００３４】
図３に示すように、各車輪５ａ〜５ｄには同じ搭載形態で送信機２が搭載され、車輪５ａ〜５ｄが右側車輪群５ａ、５ｃとなるか左側車輪群５ｂ、５ｄとなるかによって、車輪５ａ〜５ｄの回転方向（時計回りになるか反時計回りになるか）が変わる。また、図３に示すように、車輪回転方向検出部２２は、異なる方向の加速度を検出する加速度センサ２２ａ、２２ｂを備えた２軸加速度センサにて構成されている。一方の加速度センサ２２ａは、車輪５ａ〜５ｄの回転時に車輪５ａ〜５ｄに働く加速度のうち、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に垂直な両方向（遠心力方向、つまり径方向に対して平行方向）の加速度を検出でき、他方の加速度センサ２２ｂは、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に平行な両方向（接線方向に対して平行方向）の加速度を検出できるように配置されている。
【００３５】
したがって、図４（ａ）に示すように、加速度センサ２２ａは、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に垂直な両方向の加速度を検出し、遠心加速度と重力加速度とが足し合わされた出力値を発生させる。このため、送信機２が車輪５ａ〜５ｄの上部位置に位置しているときには、重力加速度を正の値として、加速度センサ２２ａは遠心加速度に対して正の値をとる重力加速度が足し合わされた出力値を発生させる。そして、車輪５ａ〜５ｄが１８０°回転して、車輪５ａ〜５ｄの下部位置に車輪側送受信機２が位置しているときには、重力加速度を負の値として、加速度センサ２２ａは遠心加速度に対して負の値をとる重力加速度が足し合わされた出力値を発生させる。このため、図４中に示したように、走行中には、加速度センサ２２ａの出力値は、車速が高くなるに連れて大きくなる遠心加速度に正負に振幅する重力加速度が足し合わされた波形となる。
【００３６】
一方、図４（ｂ）に示すように、加速度センサ２２ｂは、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に平行な両方向の加速度を検出し、加速度センサ２２ａと同様に、重力加速度に応じた出力値を発生させる。しかしながら、加速度センサ２２ｂが加速度センサ２２ａに対して検出できる加速度の角度が９０°ずらされていることから、遠心加速度については検出されず、車輪５ａ〜５ｄの回転加速度が検出されることになる。このため、加速度センサ２２ｂは、回転加速度に対して重力加速度を足し合わせた出力値を発生させる。
【００３７】
ただし、回転加速度は、車輪５ａ〜５ｄが加速中のときと減速中のときとで正負の符号が変わることから、加速度センサ２２ｂが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているのかによって出力値の正負の値が異なってくる。すなわち、図４中に示したように、加速中に右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられた加速度センサ２２ｂが正の出力値を発生させ、左側車輪群５ｂ、５ｄに取り付けられた加速度センサ２２ｂが負の出力値を発生させる。これに対して、図４中に示したように、減速中にはこれらの出力値の正負が逆になる。
【００３８】
したがって、本実施形態では、これら２つの加速度センサ２２ａ、２２ｂの出力を利用して、回転方向検出を行う。具体的には、一方の加速度センサ２２ａの出力値の変化に基づいて、車輪５ａ〜５ｄが加速中であるか減速中であるかを検出する。そして、検出された車輪５ａ〜５ｄが加速中であるか減速中であるかと、もう一方の加速度センサ２２ａ、２２ｂの出力値の正負の値とに基づいて、回転方向検出を行う。
【００３９】
すなわち、加速度センサ２２ａの出力値には重力加速度成分が含まれており、重力加速度成分は車輪５ａ〜５ｄが一回転する期間を１周期として振幅する。この重力加速度成分の振幅の周期は、車輪５ａ〜５ｄの回転速度、つまり車速が速くなればなるほど短くなる。このため、重力加速度成分の振幅の周期を複数周期分モニタし、周期が短くなっていれば加速中、周期が長くなっていれば減速中と検出することができる。
【００４０】
そして、加速度センサ２２ｂの出力値に含まれる回転加速度成分の正負の値は車輪５ａ〜５ｄが加速中のときと減速中のときとで異なった値となるが、車輪５ａ〜５ｄが加速中であるか減速中であるかを特定できれば、加速度センサ２２ｂが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているのかを特定できる。
【００４１】
例えば、図４の例で言えば、加速度センサ２２ａの出力値に基づいて車輪５ａ〜５ｄが加速中であることを検出したときに、加速度センサ２２ｂの出力値が正の値であれば、加速度センサ２２ａ、２２ｂが右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられていると特定できる。逆に、加速度センサ２２ａの出力値に基づいて車輪５ａ〜５ｄが加速中であることを検出したときに、加速度センサ２２ｂの出力値が負の値であれば、加速度センサ２２ａ、２２ｂが左側車輪群５ｂ、５ｄに取り付けられていると特定できる。
【００４２】
さらに、加速度センサ２２ａの出力値に基づいて車輪５ａ〜５ｄが減速中であることを検出したときに、加速度センサ２２ｂの出力値が正の値であれば、加速度センサ２２ａ、２２ｂが左側車輪群５ｂ、５ｄに取り付けられていると特定できる。また、加速度センサ２２ａの出力値に基づいて車輪５ａ〜５ｄが減速中であることを検出したときに、加速度センサ２２ｂの出力値が負の値であれば、加速度センサ２２ａ、２２ｂが右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられていると特定できる。
【００４３】
このことを利用して、送信機２から受信機３に送信するフレームの中に車輪５ａ〜５ｄの回転方向を示す回転方向情報を含めることで、受信機３でフレームが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２から送信されたものであるかを特定することが可能となる。
【００４４】
なお、上記したように、加速度センサ２２ａの出力には遠心加速度が含まれており、加速度センサ２２ｂの出力には回転加速度が含まれている。これら遠心加速度もしくは回転加速度を積分して係数を掛けることにより、車速を演算することが可能となる。このため、マイクロコンピュータ３３では、加速度センサ２２ａの出力から重力加速度成分を取り除いて遠心加速度を演算したり、加速度センサ２２ｂの出力から重力加速度成分を取り除いて回転加速度を演算し、それら遠心加速度もしくは回転加速度に基づいて車速の演算を行っている。そして、この車速が所定速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）に達したときをトリガとして、受信機３へのフレーム送信を開始し、その後は、車速が送信終了速度以下（例えば３０ｋｍ／ｈ未満）になるまで一定周期毎に繰り返しフレーム送信を行うようにしている。
【００４５】
また、図２（ｂ）に示すように、受信機３は、受信アンテナ３１、受信回路３２、マイクロコンピュータ３３、電源回路３４およびインターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路３５を備えた構成とされている。
【００４６】
受信アンテナ３１は、各送信機２ａ〜２ｄから送られてくるフレームを受信するためのものである。受信アンテナ３１は、車体６に固定されており、車両１の前方寄りもしくは後方寄りに配置されることで、両前輪５ａ、５ｂと両後輪５ｃ、５ｄのいずれか一方に対して他方よりも距離が近くなるようにされている。本実施形態では、受信アンテナ３１を車両１の後方寄りの場所、例えばリアバンパーに配置しており、両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂと比べて、両後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄの近くに配置されるようにしてある。
【００４７】
受信回路３２は、受信アンテナ３１によって受信された各送信機２ａ〜２ｄからの送信フレームを入力し、そのフレームをマイクロコンピュータ３３に送る入力部としての機能を果たす。受信回路３２は、受信アンテナ３１を通じて受信した信号（フレーム）のＲＳＳＩ値を測定し、その測定結果をマイクロコンピュータ３３に伝えている。具体的には、受信回路３２には検波回路が備えられており、受信回路３２は、この検波回路のゲインの設定により、受信アンテナ３１でフレームを受信したときの受信レベル（信号強度）に対応したＲＳＳＩ値を出力する。
【００４８】
ただし、各送信機２ａ〜２ｄから送信されたフレームが受信アンテナ３１で受信されたときの受信レベルとして想定される範囲の全域において受信レベルが大きくなるほどＲＳＳＩ値が大きくなるような出力とはせず、受信レベルとＲＳＳＩ値との関係が図５に示す関係となるようにしている。すなわち、図５に示すように、フレームの受信レベルが所定値となるまでは受信レベルが高くなるほどＲＳＳＩ値も高くなり、受信レベルが所定値以上になるとＲＳＳＩ値を一定値として測定するものようになっている。一般的には、検波回路のゲインは、検波回路の出力可能な電圧範囲内において想定される受信レベルの変化範囲全域においてＲＳＳＩ値も変化するような値に設定される。これに対して、本実施形態の場合、想定される受信レベルの変化範囲の一部、つまり受信レベルが所定値よりも大きくなると、検波回路の出力可能な電圧範囲を超えて飽和し、ＲＳＳＩ値が一定値になるように検波回路のゲインを設定している。
【００４９】
このときの検波回路のゲインについては、受信アンテナ３１から近い位置に配置される両後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄの送信フレームのＲＳＳＩ値が一定値となり、かつ、遠い位置に配置される両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄの送信フレームのＲＳＳＩ値は変動するように設定されると好ましい。
【００５０】
すなわち、電波の電界強度が電波発生源からの距離に応じて減衰することを利用し、送信機２ｃ、２ｄの送信フレームについては受信レベルが大きいためＲＳＳＩ値が飽和して一定値となり、それと比較して送信機２ａ、２ｂの送信フレームについては受信レベルが小さいためＲＳＳＩ値は部分的に飽和しても、基本的には飽和しないようにできる。
【００５１】
図６は、車輪５ａ〜５ｄの回転角度と各送信機２ａ〜２ｄからフレームを送信したとき信号強度の実測データやＲＳＳＩ値との関係を示した図である。図６（ａ）に示すように、実測データでは、車輪５ａ〜５ｄの回転に伴って各送信機２ａ〜２ｄの送信フレームの信号強度が変動する。なお、図６（ａ）中では、回転角度が変化しても全域において両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂの送信フレームの信号強度が両後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄの送信フレームの信号強度よりも小さくなっている例を挙げてある。しかしながら、状況によっては部分的にこれらの大小関係が逆転する場合もある。このような場合には、ＲＳＳＩ値が実測データの信号強度とそのまま比例する関係とされる場合には、フレームが両前輪５ａ、５ｂと両後輪５ｃ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２ａ〜２ｄであるかを正確に特定できなくなる可能性がある。
【００５２】
一方、図６（ｂ）に示すように、ＲＳＳＩ値については、車輪５ａ〜５ｄの回転に伴って送信機２ｃ、２ｄの送信フレームのＲＳＳＩ値は飽和して一定値となり、送信機２ａ、２ｂの送信フレームのＲＳＳＩ値は部分的に飽和するものの基本的には変動する。
【００５３】
本実施形態では、このような現象を利用し、ＲＳＳＩ値の変化に基づいて、受信機３がフレームを受信したときに、そのフレームが車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられた送信機２ａ〜２ｄより送信されたものであるかを特定する。具体的には、ＲＳＳＩ値が一定値のフレームは受信アンテナ３１から近い両後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄから送信されたものと特定でき、ＲＳＳＩ値が変動するフレームは受信アンテナ３１から遠い両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂから送信されたものと特定できる。これにより各送信機２が前輪５ａ、５ｂと後輪５ｃ、５ｄのいずれに取り付けられたものであるかの検出、つまり前後輪検出を行い、この前後輪検出の結果とフレーム中に格納された回転方向検出（左右輪検出）の結果を示した回転方向情報に基づいて、車輪位置の特定を行うようにしている。
【００５４】
なお、このような受信レベルとＲＳＳＩ値との関係となるようにするには、上記したように、例えば検波回路のゲインの設定を調整するだけで良く、従来に対してＲＳＳＩ値の検出器自体を変更する必要は無い。
【００５５】
マイクロコンピュータ３３は、第２制御部に相当するもので、マイクロコンピュータ３３内のメモリに記憶されたプログラムに従って車輪位置検出処理を実行することで、上記したように各送信機２ａ〜２ｄからの送信フレームのＲＳＳＩ値を用いて、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行う。また、マイクロコンピュータ３３は、車輪位置検出の結果に基づいて、各送信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報と各送信機２ａ〜２ｄが取り付けられている各車輪５ａ〜５ｄの位置とを関連づけて記憶し、その後は各送信機２ａ〜２ｄからの送信フレーム内に格納されたＩＤ情報およびタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧検出を行う。
【００５６】
電源回路３４は、バッテリ電圧に基づいてマイクロコンピュータ３３や受信回路３２の電源電圧を生成している。Ｉ／Ｆ回路３５は、マイクロコンピュータ３３でのタイヤ空気圧を表示器４に出力する役割を果たしている。
【００５７】
表示器４は、警報部として機能するものであり、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メータディスプレイ等によって構成される。この表示器４は、例えば受信機３におけるマイクロコンピュータ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。また、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置では、後述する手法によって車輪位置検出が行われることで各車輪５ａ〜５ｄの車輪位置特定が行えるため、表示器４を介して、車輪５ａ〜５ｄのいずれのタイヤ空気圧が低下したかを特定して報知したり、各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧を表示したりすることもできる。
【００５８】
次に、上記のように構成された車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置による車輪位置検出処理について説明する。図７（ａ）は、送信機２ａ〜２ｄのマイクロコンピュータ２３が行う処理を示したフローチャート、図７（ｂ）は、受信機３のマイクロコンピュータ３３が行う処理を示したフローチャートである。
【００５９】
まず、送信機２ａ〜２ｄ側では、電池２５からの電力供給に基づいて一定周期（例えば１ｍｉｎ）毎に２軸加速度センサの検出信号をモニタすることで回転方向情報を取得すると共にセンシング部２１の検出信号に基づいてタイヤ空気圧や温度などのタイヤ空気圧に関する情報を取得し、これらの情報に基づいてフレームを作成している。そして、図７（ａ）に示す処理を実行している。具体的には、各送信機２ａ〜２ｄは、車速が所定速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）以上になったか否かを判定し（ステップ１００）、車速が所定速度以上になると回転方向情報やタイヤ空気圧に関する情報が格納されたフレームを送信するデータ送信を行う（ステップ１１０）。このデータ送信の際には、受信率をより高くするために複数フレーム連続して送信されるようにすると好ましい。
【００６０】
なお、車速については、例えば上述したように加速度センサ２２ａの出力から重力加速度成分を取り除いて遠心加速度を演算し、その遠心加速度を積分して係数を掛けることにより演算している。また、データ送信については、例えば各送信機２ａ〜２ｄにおいて定期送信のタイミングがランダムにずれるように設定されるようにしている。このようにして、各送信機２ａ〜２ｄから回転方向情報やタイヤ空気圧に関する情報が格納されたフレームが送信される。
【００６１】
一方、受信機３側では、図示しないイグニッションスイッチがオンされてバッテリからの電力供給に基づいて電源回路３４が電源電圧を生成すると、受信機３が作動を開始し、所定の制御周期毎に図７（ｂ）に示す処理を実行する。
【００６２】
まず、図７（ｂ）に示すように、受信機３側では、データ受信を行い（ステップ２００）、４輪分のデータを２フレーム分取得したか否かを判定し（ステップ２１０）、４輪分のデータを２周期分受信するまで待機する。ここでいう２フレーム分とは、送信機２ａ〜２ｄから異なるフレームを受信したことを意味しており、隣り合う周期において送信された２フレームを受信しても良いし、同一周期内でも異なる内容のフレームが複数連続送信されている場合には、それらのうちの２フレームを受信しても良い。そして、４輪分のデータの受信が完了、つまり車輪５ａ〜５ｄそれぞれに備えられた送信機２ａ〜２ｄから送信されたフレームがすべて受信されると、取得した４輪分のデータに基づいて、車輪位置特定を行う（ステップ２２０）。
【００６３】
具体的には、各送信機２ａ〜２ｄから送信されたフレームには、回転方向情報が含まれていることから、４輪分のデータに含まれる回転方向情報に基づいてフレームが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２から送信されたものであるかを特定する。そして、各ＩＤ情報を右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられた送信機２ａ、２ｃのものと、左側車輪群５ｂ、５ｄに取り付けられた送信機２ｂ、２ｄのものに区別して記憶しておく。
【００６４】
一方、４輪分のデータを受信したときの各フレームのＲＳＳＩ値を測定し、２周期分のフレーム間においてＲＳＳＩ値が変化していないフレームが両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄから送信されたものと特定すると共に、ＲＳＳＩ値が変化しているフレームが両前輪５ａ、５ｂの送信機２ａ、２ｂから送信されたものと特定する。具体的には、各送信機２でのフレーム送信中にも車輪５ａ〜５ｄが回転していることから、同じフレームでも受信レベルが変化していく。このため、本実施形態ではフレームを受信した時に、受信開始から決められたタイミングでＲＳＳＩ値を測定し、２周期分のフレーム間において同じタイミングで測定されたＲＳＳＩ値が一定値かそれとも差があるかに基づいて、上記の特定を行っている。そして、各ＩＤ情報を両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂのものと、両後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄのものに区別して記憶しておく。
【００６５】
その後、受信できたフレームに格納されたＩＤ情報の中で、右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられた送信機２ａ、２ｃと特定され、かつ、両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄと特定されたものを右後輪５ｃの送信機２ｃのＩＤ情報と特定する。右側車輪群５ａ、５ｃに取り付けられた送信機２ａ、２ｃと特定され、かつ、両前輪５ａ、５ｂの送信機２ａ、２ｂと特定されたものを右前輪５ａの送信機２ａのＩＤ情報と特定する。左側車輪群５ｂ、５ｄに取り付けられた送信機２ｂ、２ｄと特定され、かつ、両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄと特定されたものを左後輪５ｄの送信機２ｄのＩＤ情報と特定する。そして、左側車輪群５ｂ、５ｄに取り付けられた送信機２ｂ、２ｄと特定され、かつ、両前輪５ａ、５ｂの送信機２ａ、２ｂと特定されたものを左前輪５ｂの送信機２ｂのＩＤ情報と特定する。これにより、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての送信機２ａ〜２ｄを特定することができ、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行うことができる。
【００６６】
以上説明したように、加速度センサ２２ａの出力値の変化に基づいて、車輪５ａ〜５ｄが加速中であるか減速中であるかを検出し、車輪５ａ〜５ｄが加速中であるか減速中であるかと、加速度センサ２２ｂの出力値の正負の値とに基づいて、車輪回転方向検出を行っている。これにより、トリガ機を用いることなく、２軸加速度センサを用いた新たな手法によって、各送信機２ａ〜２ｄが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているのかを検出することが可能となる。したがって、各送信機２ａ〜２ｄからの送信フレームに回転方向情報を格納しておくことで、受信機３が回転方向情報に基づいて、右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２ａ〜２ｄから送信されたフレームであるかを特定できる。
【００６７】
また、受信機３において、受信アンテナ３１でフレームを受信したときの受信レベルに対応したＲＳＳＩ値を求めつつ、受信レベルとして想定される範囲の全域において受信レベルが大きくなるほどＲＳＳＩ値が大きくなるような出力とはせず、ＲＳＳＩ値が飽和するようにしている。つまり、想定される受信レベルの変化範囲の一部、つまり受信レベルが所定値よりも大きくなると、検波回路の出力可能な電圧範囲を超えて飽和し、ＲＳＳＩ値が一定値になるようにしている。
【００６８】
このようにすることで、車輪５ａ〜５ｄの回転に伴って受信アンテナ３１から近い両後輪５ｃ、５ｄの送信機２ｃ、２ｄの送信フレームのＲＳＳＩ値は飽和して一定値となり、遠い両前輪５ａ、５ｂの送信機２ａ、２ｂの送信フレームのＲＳＳＩ値は部分的に飽和するものの基本的には変動するようにできる。したがって、フレーム間において同じタイミングで測定したＲＳＳＩ値が一定値かそれとも差があるかに基づいて、両前輪５ａ、５ｂと両後輪５ｃ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２ａ〜２ｄから送信されたフレームであるかを特定できる。
【００６９】
これにより、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての送信機２ａ〜２ｄを特定することができ、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行うことができる。
【００７０】
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、一定周期毎に各送信機２ａ〜２ｄからフレームが送信されるたびに、４輪分のフレームが受信機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送信機２ａ〜２ｄ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。
【００７１】
したがって、トリガ機を用いることなく、２軸加速度センサを用いた新たな手法によって、各送信機２ａ〜２ｄが右側車輪群５ａ、５ｃと左側車輪群５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているのかを検出することが可能となる。また、トリガ機を用いなくても良く、かつ、ＲＳＳＩ値の差が前後輪間で小さかったとしても正確に車輪位置の特定が行える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とすることが可能となる。また、車速が所定速度以上になったときにフレーム送信が行われるようにしているため、停車時にフレーム送信が行われないようにでき、電池寿命の向上を図ることも可能となる。
【００７２】
なお、車両１にはスペアタイヤが搭載され、スペアタイヤにも送信機２が備えられることが想定される。しかしながら、スペアタイヤは車両１の走行に伴って回転しないため、車速が所定速度以上になったことをトリガとしてフレームの送信を行うようにすることで、スペアタイヤに取り付けられた送信機２からはフレームの送信が行われないようにできる。このため、スペアタイヤに送信機２が備えられるような場合でも、的確に車輪位置検出を行うことが可能となる。
【００７３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、前後輪検出の方法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、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７４】
本実施形態では、車両１に備えられているノイズ発生源が発生させる特定周波数のノイズを利用して前後輪検出、つまり各送信機２が両前輪５ａ、５ｂと両後輪５ｃ、５ｄのいずれに取り付けられているかの判定を行う。ノイズ発生源としては、例えばエンジンなどのように、両前輪５ａ、５ｂからの距離と両後輪５ｃ、５ｄからの距離とが異なっている位置に配置され、かつ、特定周波数のノイズを発生させるものを利用することができる。
【００７５】
具体的には、本実施形態では、図示しないが各送信機２にノイズ受信機を搭載し、車両１に備えられているノイズ発生源から発生させられる特定周波数のノイズをノイズ受信機で受信させ、その受信強度を測定させる。そして、その受信強度に基づいて各送信機２もしくは受信機３で前後輪検出を行う。
【００７６】
例えば、各送信機２のマイクロコンピュータ２３で前後輪検出を行う場合には、前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂでノイズが受信されたときに想定される受信強度と、後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄでノイズが受信されたときに想定される受信強度との間に閾値を設定しておく。そして、その閾値よりもノイズの受信強度が大きければ各送信機２は前輪５ａ、５ｂに取り付けられたものと判定し、その閾値よりもノイズの受信強度が大きければ各送信機２は後輪５ｃ、５ｄに取り付けられたものと判定する。これに基づいて、各送信機２から送信されるフレームに、自分自身が両前輪５ａ、５ｂと両後輪５ｃ、５ｄのいずれに取り付けられたものであるかという前後輪検出の結果を示すデータを格納し、受信機３に送るようにする。もしくは、各送信機２は、回転方向情報と前後輪検出の結果に基づいて、自分自身が車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを特定できるため、取り付けられた車輪を特定できる情報をフレームに格納して受信機３に送信する。このようにすることで、受信機３は、各送信機２からの送信フレームに格納されたデータに基づいて、各送信機２が車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを特定できる。
【００７７】
また、受信機３のマイクロコンピュータ３３で前後輪検出を行う場合には、各送信機２から送信されるフレームに、ノイズの受信強度に関するデータを格納しておく。また、受信機３に、前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂでノイズが受信されたときに想定される受信強度と、後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄでノイズが受信されたときに想定される受信強度との間の値を閾値として記憶しておく。このようにしても、受信機３は、各送信機２からの送信フレームに格納された回転方向情報とノイズの受信強度に関するデータに基づいて、各送信機２が車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを特定できる。
【００７８】
このようにして、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての送信機２ａ〜２ｄを特定することができ、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行うことができる。
【００７９】
以上説明したように、回転方向検出（左右輪検出）については第１実施形態と同じ方法を用い、前後輪検出についてはノイズ発生源から発生されたノイズを利用するようにしても良い。このようにしても、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。
【００８０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態も、第１実施形態に対して、前後輪検出の方法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、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００８１】
本実施形態では、前後輪検出を加速度センサ２２ａの出力値に基づいて行っている。具体的には、加速時には、駆動輪には前後もしくは上下方向の力が発生する。つまり、前輪駆動車であれば前輪５ａ、５ｂに前後もしくは上下方向の力が発生することになり、後輪駆動車であれば後輪５ｃ、５ｄに前後もしくは上下方向の力が発生することことになる。図８は、加速中に駆動軸（前輪駆動車における前輪軸または後輪駆動車における後輪軸）と非駆動軸（前輪駆動車における後輪軸または後輪駆動車における前輪軸）に加わる遠心力方向の加速度の変化を示した図である。この図に示すように、駆動軸側の方が非駆動輪側と比較して遠心方向の加速度の変化が大きくなる。したがって、この遠心力方向の加速度が加速度センサ２２ａの出力値として表れるため、この出力値の変化を所定の閾値を比較し、変化量が閾値以上であれば駆動軸の車輪（駆動輪）に取り付けられた送信機２であり、閾値未満であれば非駆動軸の車輪（非駆動輪）に取り付けられた送信機２であるとして、前後輪検出を行うことが可能となる。
【００８２】
これに基づいて、各送信機２のマイクロコンピュータ２３で前後輪検出を行う場合には、各送信機２から送信されるフレームに、自分自身が両前輪５ａ、５ｂと両後輪５ｃ、５ｄのいずれに取り付けられたものであるかという前後輪検出の結果を示すデータを格納し、受信機３に送るようにする。もしくは、各送信機２は、回転方向情報と前後輪検出の結果に基づいて、自分自身が車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを特定できるため、取り付けられた車輪を特定できる情報をフレームに格納して受信機３に送信する。このようにすることで、受信機３は、各送信機２からの送信フレームに格納されたデータに基づいて、各送信機２が車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを特定できる。
【００８３】
また、受信機３のマイクロコンピュータ３３で前後輪検出を行う場合には、各送信機２から送信されるフレームに、遠心力方向の加速度に関するデータを格納しておく。また、受信機３に、前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂでの遠心力方向の加速度として想定される値と、後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄでの遠心力方向の加速度として想定される値との間の値を閾値として記憶しておく。このようにしても、受信機３は、各送信機２からの送信フレームに格納された回転方向情報と遠心力方向の加速度に関するデータに基づいて、各送信機２が車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを特定できる。
【００８４】
このようにして、４つの車輪５ａ〜５ｄすべての送信機２ａ〜２ｄを特定することができ、各送信機２ａ〜２ｄがどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行うことができる。
【００８５】
以上説明したように、回転方向検出（左右輪検出）については第１実施形態と同じ方法を用い、前後輪検出については遠心力方向の加速度の変化量に基づいて行うようにしても良い。このようにしても、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。
【００８６】
なお、このように加速時に発生する遠心力方向の加速度に基づいて前後輪検出を行うという手法は従来無い手法である。この手法と、従来よりある様々な回転方向検出（左右輪検出）の手法とを組み合わせることで、車輪位置検出を行うことも可能である。
【００８７】
（他の実施形態）
上記実施形態では、回転方向検出（左右輪検出）については２軸加速度センサを用い、加速度センサ２２ａの出力値の変化に基づいて、車輪５ａ〜５ｄが加速中であるか減速中であるかを検出し、車輪５ａ〜５ｄが加速中であるか減速中であるかと、加速度センサ２２ａ、２２ｂの出力値の正負の値とに基づいて、回転方向検出を行っている。そして、前後輪検出の例として、上記各実施形態で説明した例を挙げた。しかしながら、回転方向検出を上記手法によって行うことが新しいのであり、前後輪検出については上記各実施形態で説明した手法の他、様々な手法によって行うことが可能である。例えば、ＲＳＳＩ値を用いる場合であっても、前後輪においてＲＳＳＩ値の値が異なることに基づいて前後輪検出を行えることから、ＲＳＳＩ値の大きさを単に比較するような形態であっても良い。
【００８８】
上記実施形態では、受信機３のうちの受信アンテナ３１を車両１の後方寄りに配置することで、両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂと比べて、両後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２ｃ、２ｄの近くに配置されるようにしてある。これに対して、受信機３全体を車両１の後方寄りに配置するようにしても良い。また、受信アンテナ３１もしくは受信機３全体を車両１の後方寄りに配置するのではなく、逆に車両１の前方寄りの場所、例えばフロントバンパーに配置することで、受信機３の感度を低下させた際に両前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２ａ、２ｂからの送信フレームのみが受信されるようにしても良い。
【００８９】
また、上記実施形態では、タイヤ空気圧検出装置に車輪位置検出装置を適用しているため、車輪５ａ〜５ｄの回転方向情報をタイヤ空気圧に関する情報が格納されるフレームに格納して送信されるようにしている。これにより、車輪位置検出とタイヤ空気圧検出を共通フレームにて行うことができる。しかしながら、これはフレームの一例を示したに過ぎず、回転方向情報を格納するフレームとタイヤ空気圧に関する情報を格納するフレームを別々のフレームとしても構わない。
【００９０】
さらに、上記第２実施形態では、ノイズ発生源が発生させるノイズを利用して、各送信機２が取り付けられた車輪位置特定を行うようにしている。しかしながら、ノイズ発生源ではなく、送信機２が取り付けられた車輪位置特定のために、意図的に電気信号を発生させる電気信号発生源となる装置を車両１中に配置し、この電気信号を利用して車輪特定を行うようにしても良い。つまり、ノイズのような電気信号であっても意図的な電気信号であっても、電気信号発生源が発生した電気信号に基づいて、車輪位置特定を行うものであれば良い。
【符号の説明】
【００９１】
１                車両
２（２ａ〜２ｄ）  送信機
３                受信機
４                表示器
５（５ａ〜５ｄ）  車輪
６                車体
２１              センシング部
２２              車輪回転方向検出部
２３              マイクロコンピュータ
３１              受信アンテナ
３２              受信回路
３３              マイクロコンピュータ
【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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