JP2006111205A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 出力値の精度が低いＧセンサを用いても、ＩＤの再登録を自動で行うことが可能であるタイヤ空気圧検出装置を提供する。
【解決手段】 各車輪に搭載された送信機２に、１軸方向検出型のＧセンサ２０を、車輪の回転による遠心力および重力を検出できるように配置する。送信機の制御部２３ａで、Ｇセンサ２０の出力信号から抽出された重力加速度の検出によって発生する交流成分から、周期情報を取得する。この周期情報を送信機２から受信機３に送信させる。受信機３の制御部３２ｂで、各送信機２から送信されたＧセンサ２０の出力信号のうち重力によって生じる交流成分の周期を比較し、その比較結果と操舵角度情報とに基づいて、各送信機２が搭載された車輪（左右輪）を特定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、タイヤ空気圧検出装置に関するものである。

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ようになっている。

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ためおよび送信機が取り付けられた車輪を判別するためのＩＤ情報を付加している。

そして、受信機側にそのＩＤ情報を、車輪位置とリンクさせて、予め登録しておき、送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（例えば、特許文献１参照）。

しかし、ユーザー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、ＩＤ情報と車輪位置とのリンクが失われるため、登録してあったＩＤ登録を登録し直す必要が生じる。

これに対して、従来では、このＩＤ登録の再登録を自動化する技術として、以下に説明する技術がある。これは、加速度センサ（以下、Ｇセンサと呼ぶ）と車輪速度センサとから、それぞれ、各輪の車輪速度を求め、求めた車輪速度を大きい順に順位付けする。そして、Ｇセンサから求めた車輪速度の順位と、車輪速度センサから求めた車輪速度の順位とを比較して、同じ順位同士のものを関連づけることにより、車輪を特定するものである。

ここで、Ｇセンサは、各車輪に搭載された送信機のそれぞれに１つずつ搭載され、このＧセンサにより、各車輪の回転による遠心力を測定している。そして、受信機で、測定された各輪の遠心力値から車輪速度を算出している。

この技術では、例えば、車両の左旋回時では、各車輪の旋回半径の大きさが異なることから、各車輪速度の関係が、右前輪速＞右後輪速＞左前輪速＞左後輪速となることを利用して、送信機が搭載されている車輪を自動認識している（例えば、特許文献２参照）。
特許第３２１２３１１号公報 特開２００３−２２６１２１号公報

ところで、従来では、走行の有無を検出する目的で、送信機にＧセンサが搭載されているが、この場合、走行が検出できればよいことから、このＧセンサの出力値に対して高精度は要求されていない。したがって、従来では、Ｇセンサに対して製造ばらつきがあっても、特に問題にならないため、安価なＧセンサを用いることができた。

これに対して、上記した特許文献２に記載の技術では、Ｇセンサの遠心力値から車輪速を算出するため、Ｇセンサの出力値に対して高精度が要求される。Ｇセンサの出力値に対して高精度を求めると、Ｇセンサにかかる費用が高くなり、空気圧検出装置のコストが高くなってしまうという問題が生じる。

本発明は、上記点に鑑み、出力値の精度が低いＧセンサを用いても、ＩＤの再登録を自動で行うことが可能であるタイヤ空気圧検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、送信機（２）が、加速度の検出方向が１軸のみであって、車輪（５ａ〜５ｄ）の回転と共に検出方向が変化するように配置され、かつ、重力加速度に応じた出力信号を発生させる加速度センサ（２０）を備えている。そして、送信機（２）は、第１制御部（２３ａ）および送信部（２３ｂ）を介して、加速度センサ（２０）が発する出力信号に関するデータを、受信機（３）に向けて送信するようになっている。

また、受信機（３）は、操舵角度検出手段（７）から検出信号が入力されるようになっており、受信機（３）が、受信部（３２ａ）が出力信号に関するデータを受信した場合に、第２制御部（３２ｂ）で、送信機（２）のそれぞれに備えられた加速度センサ（２０）の出力信号のうち、重力加速度によって発生する交流成分の周期情報と、操舵角度検出手段（７）から入力された検出信号とに基づいて、送信機（２）のそれぞれが、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のうち、少なくとも右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のどちらに搭載されたものかを判別するようになっていることを特徴としている。

ここで、送信機のそれぞれに備えられた加速度センサの出力信号のうち、重力加速度によって発生する交流成分の周期情報に基づいてとは、各送信機における周期情報の差異に基づいてという意味である。

これは、各送信機が有する加速度センサの出力信号のうち、重力加速度によって発生する交流成分の周期は、車両の旋回時において、右車輪と左車輪との間で差が生じているからである。さらに、前後左右の輪で比較しても、それぞれの輪で周期の差が生じており、周期の大きさに順位をつけることが可能だからである。

また、この周期を検出する場合であれば、車輪の遠心力の値を検出する場合と比較して、加速度センサの出力値に高い精度は要求されない。

これにより、本発明によれば、出力値の精度が低い加速度センサを用いても、送信機が搭載されている車輪が、少なくとも右輪、左輪のどちらであるかを特定することができる。なお、前輪、後輪の特定については、上記した周期情報を利用したり、他の手段を用いたりすることで、送信機が搭載されている車輪を特定する。

この結果、本発明によれば、出力値の精度が低い加速度センサを用いても、ＩＤの再登録を自動で行うことができる。また、本発明によれば、各送信機に少なくとも１個の加速度センサを搭載することで、ＩＤの再登録を自動で行うことができる。

請求項２に記載の発明では、複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられ、車輪の回転速度を検出する回転速度センサ（１０）と、回転速度センサ（１０）で検出した各車輪の回転速度を、大きさに基づいて順に並べる車輪の回転速度順列手段とを有し、受信機（３）は、第２制御部（３２ｂ）で、周期情報と、操舵角度検出手段（７）から入力された検出信号とに加えて、回転速度順列手段の順列結果とに基づいて、送信機（２）のそれぞれが、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに搭載されたものかを判別するようになっていることを特徴としている。

例えば、請求項１に記載の発明で、各送信機が搭載されている車輪が左右輪のどちらであるかを特定し、請求項２に記載の発明で、各送信機が搭載されている車輪が前後輪のどちらであるかを特定することができる。また、他の例としては、周期情報の大きさから各送信機２を順位付けし、各車輪５ａ〜５ｄの回転速度の大きさから各送信機を順位付けし、これらの順位付けを関連させることで、各送信機が搭載されている車輪がいずれであるかを特定することができる。

これにより、送信機（２）のそれぞれが、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに搭載されたものかを、確実に、特定することができる。

請求項１または２に記載の発明に関して、請求項３に示すように、送信機（２）が、第１制御部（２３ａ）で、周期情報を取得し、データとして周期情報を、受信機（３）に向けて送信するようにすることができる。

そして、周期情報の取得に関して、具体的には、請求項４に示すように、例えば、第１制御部（２３ａ）で、加速度センサ（２０）の出力信号のうち、重力加速度によって発生する交流成分における一定時間内での周期数を計測することができる。

また、請求項５に示すように、例えば、第１制御部（２３ａ）で、加速度センサ（２０）の出力信号のうち、重力加速度によって発生する交流成分における一定周期数の発生にかかる時間を計測することができる。

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一例である。

（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。

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および表示器４を備えて構成されている。

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にそれぞれ取り付けられる。そして、送信機２は、車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたタイヤの空気圧に関する情報、例えば圧力データ、温度データ等の検出結果を得ると共に、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。

送信機２は、図２（ａ）に示されるように、１つのＧセンサ２０と、センシング部２１と、ノイズ受信機２２と、マイクロコンピュータ２３と、アンテナ２４とを備えた構成となっている。

Ｇセンサ２０は、１軸方向（互いに平行で向きが正反対の２つの方向）に発生する加速度に関してのみ検出を行う１軸方向検出型のものである。ここで、図３（ａ）、（ｂ）に、Ｇセンサ２０を備えた送信機２の各車輪への搭載例を示す。Ｇセンサ２０は、図３（ａ）に示されるように、車輪５ａ〜５ｄの回転方向（周方向）に垂直な両方向の加速度検出が行えるような配置形態で搭載されている。すなわち、遠心力および重力（１Ｇ）を検出できるように配置されている。この配置が、本発明の車輪の回転と共に検出方向が変化する配置に相当する。

したがって、Ｇセンサ２０は、各車輪５ａ〜５ｄの周方向に垂直な両方向の加速度（遠心力および重力）を検出し、それらに応じた出力を発生させる。図４（ａ）に、Ｇセンサ２０の出力波形を示す。図４（ａ）に示すように、Ｇセンサ２０の出力波形は、交流成分を有する波形となっている。これは、図３（ｂ）に示すように、車輪が回転した場合、Ｇセンサ２０に対して遠心力が働く方向とＧセンサ２０の検出方向は常に一致しているが、Ｇセンサ２０に対して重力が働く方向とＧセンサ２０の検出方向が変わるためである。

すなわち、Ｇセンサ２０が発する出力信号（電圧信号）は、重力に起因している交流電圧分に、遠心力が起因している直流電圧分がオフセットされている
また、Ｇセンサ２０が発する出力信号が制御部２３ａに直接入力されるようになっている。これにより、遠心力値が制御部２３ａに入力される。また、これとは別に、Ｇセンサ２０と制御部２３ａとがコンデンサ２５を介して接続されている。これにより、Ｇセンサ２０が発する出力信号のうち、直流電圧成分が除去され、重力によって発生する交流成分のみがマイクロコンピュータ２３に入力されるようになっている。

図４（ｂ）に、Ｇセンサ２０が発する出力信号から抽出された交流成分の出力波形を示す。例えば、図３（ａ）に示す状態では、Ｇセンサ２０が遠心力方向での加速度を正の値として出力する場合、抽出された交流成分からなるＧセンサ２０の出力は、送信機２が図３（ａ）示す場所（車輪５ａ〜５ｄの上部位置）に位置しているときには、重力加速度を負の値として示す。そして、車輪５ａ〜５ｄが図３（ａ）に示す状態から９０°回転して、図３（ｂ）に示す場所（車輪５ａ〜５ｄの右側の位置）に位置しているときには、重力加速度を０の値として示す。また、車輪５ａ〜５ｄが図３（ａ）に示す状態から１８０°回転して、車輪５ａ〜５ｄの下部位置に送信機２が位置しているときには、重力加速度を正の値として示す。

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。

ノイズ受信機２２は、車両１に搭載される特定のノイズ発生源、例えばエンジン１２に備えられるエンジンＥＣＵ１２ａや点火系部品やその他ＥＣＵなどのノイズを発生させる部品からのノイズを検出するものである。このノイズ受信機２２は、例えば送信機２の各構成部品が実装される基板にパターン形成されたアンテナ（図示せず）で構成される。このノイズ受信機２２で検出されたノイズがマイクロコンピュータ２３に入力されるようになっている。

マイクロコンピュータ２３は、制御部（第１制御部）２３ａや送信部２３ｂなどを備えた周知のもので、制御部２３ａ内のメモリ（図示せず）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。

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、検出結果を示すデータとして、ＩＤ情報と共に、送信フレーム内に格納し、その後、送信フレームを送信部２３ｂに送るものである。この送信部２３ｂ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ようになっている。

また、制御部２３ａは、Ｇセンサ２０の出力信号から抽出された交流成分から、周期情報を取得するようになっている。この周期情報が、本発明における加速度センサが発生させる出力信号に関するデータに相当する。

ここで、図５（ａ）、（ｂ）のそれぞれに周期情報の例を示す。例えば、図５（ａ）に示すように、制御部２３ａは、一定時間Ｔａ内でのパルス数（周期）を計測するようになっている。もしくは、図５（ｂ）に示すように、制御部２３ａは、１０周期等の固定パルス数の発生にかかる時間を計測するようになっている。なお、この計測は、所定の周期で実行される制御部２３ａが送信フレームを送信部２３ｂに送る処理間に行われる。

そして、制御部２３ａは、このように取得した周期情報と、ノイズ受信機２２から入力されたノイズレベルそのものを示すデータも、送信フレームに格納するようになっている。

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。

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）に送信フレームを送信するようになっている。

一方、受信機３は、図２（ｂ）に示されるように、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。

アンテナ３１は、各送信機２から送られてくる送信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。

マイクロコンピュータ３２は、受信部３２ａや制御部（第２制御部）３２ｂなどを備えた周知のもので、制御部３２ｂ内のメモリ（図示せず）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。

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。

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認識する。

さらに、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に出力するようになっている。

例えば、制御部３２ｂ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に出力するようになっている。すなわち、前輪５ａ、５ｂもしくは後輪５ｃ、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。

また、制御部３２ｂには、車両に搭載される操舵角度検出手段としての舵角センサ７からの検出信号と、ギア位置センサ８からの検出信号とが入力されるようになっている。そして、制御部３２ｂは、舵角センサ７、ギア位置センサ８からの検出信号と、送信フレームに格納された周期情報およびノイズレベルとに基づいて、後述するＩＤの再登録を行うようになっている。

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３２ｂ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。

次に、受信機３の制御部３２ｂが行うＩＤの再登録について説明する。制御部３２ｂは、各送信機２が搭載された車輪５ａ〜５ｅを特定し、各送信機２からの送信フレームに格納されているＩＤ情報と車輪位置５ａ〜５ｅとをリンクさせて、再登録する。

本実施形態では、制御部３２ｂは、例えば、各送信機２が搭載された車輪５ａ〜５ｅが、左右輪のどちらであるか特定し、その後、前後輪のどちらであるかを特定する。

まず、左右輪の特定方法について説明する。図６に、送信機２が搭載された車輪を特定する方法を説明するための模式図を示す。

車両の旋回時では、左右のタイヤ（内外輪）における旋回半径の大きさが異なるため、左右のタイヤ（輪）では、回転差が生じている。すなわち、左右のタイヤ（輪）では回転速度ｎ１、ｎ２が異なっている。そのため、車両の旋回時では、図６に示すように、左右輪に搭載された送信機２中のＧセンサ２０が発する出力信号から抽出した交流成分の周期に差が生じる。これは、タイヤが一回転したときに交流成分の周期が１となるからである。

例えば、左旋回時では、左輪の回転速度ｎ１の方が右輪の回転速度ｎ２よりも小さいので、左輪の方が、搭載されたＧセンサ２０の出力信号から抽出した交流成分の周期が長い。

そこで、本実施形態では、このような周期の差に基づいて、送信機２が車輪５ａ〜５ｅのうち左輪５ｂ、５ｄと右輪５ａ、５ｃのどちらに搭載されているかを特定する。

具体的には、以下のようにして、受信機３の制御部３２ｂが左右輪を特定する。図７に受信機３の制御部３２ｂが実行する送信機２が搭載された車輪（左右輪）を特定する左右輪特定処理のフローチャートを示す。この左右輪特定処理は、受信部３２ａから送信フレームが入力される毎に実行される。

まず、各送信機２において、制御部２３ａに、Ｇセンサ２０が発する出力信号のうち、回転時に重力１Ｇによって発生する交流成分のみが入力される。そして、制御部２３ａは、この交流成分の周期情報を取得する。すなわち、制御部２３ａは、一定時間Ｔａでのパルス数、もしくは、固定パルス数の発生にかかる時間を計測する。

この制御部２３ａが計測した計測値は、送信フレームに含められて、送信部２３ｂから車両側の受信機３に送信される。そして、受信機３がこの送信フレームを各送信部２３ｂから受信した後、制御部３２ｂによる車輪特定制御（ステップ４１〜４５）が実行される。

すなわち、ステップ４１では、舵角センサ７から操舵角度情報（舵角信号）が入力される。この操舵角度情報は、各送信機２において、制御部２３ａが周期情報を計測した時期と同時期のものである。

さらに、ステップ４２では、ギア位置センサ８からギア位置信号が入力される。

続いて、ステップ４３では、ギア位置がニュートラルの位置であるか否かが判定される。そして、ＹＥＳと判定された場合、車両が走行していないので、左右輪特定処理を終了する。一方、ＮＯと判定された場合、車両が走行中であるため、ステップ４４に進む。

続いて、ステップ４４では、各送信機２から送信された周期情報が比較され、その比較結果と操舵角度情報とに基づいて、各送信機２が搭載された車輪（左右輪）が特定される。

例えば、車両が左旋回していたときでは、左輪（左前輪、左後輪）５ｂ、５ｄの方が、右輪（右前輪、右後輪）５ａ、５ｃよりも、搭載されたＧセンサ２０が発する出力信号から抽出した交流成分の周期が長いため、一定時間Ｔａでのパルス数は、少ない。同様に、このときでは、固定パルス数発生にかかる時間は、左輪の方が右輪よりも長い。

そこで、周期情報が一定時間Ｔａでのパルス数である場合、制御部３２ｂは、操舵角情報が左旋回であれば、パルス数が小さい方を左輪５ｂ、５ｄ、大きい方を右輪５ａ、５ｃと特定する。また、周期情報が固定パルス数発生にかかる時間である場合、制御部３２ｂは、操舵角情報が左旋回であれば、計測時間が長い方を左輪５ｂ、５ｄ、短い方を右輪５ａ、５ｃと特定する。一方、操舵角情報が右旋回の場合は、特定する輪の左右が反対となる。

このようにして、制御部３２ｂは、各送信機２の搭載場所が左輪５ｂ、５ｄと右輪５ａ、５ｃのどちらかを特定する。なお、左右輪の特定では、舵角センサ７から入力された操舵角度が左のとき、もしくは右のときのみに、上記した特定処理を制御部３２ｂに実行させたり、操舵角度の左右は関係なく上記した特定処理を制御部３２ｂに実行させたりすることができる。

続いて、前後輪の特定方法について説明する。ノイズ発生源からのノイズを各送信機２で検出した場合、ノイズ発生源と各送信機２との間の距離に応じてノイズレベルが変化する。

例えば、フロント側にエンジン１２が備えられる車両において、エンジン１２に備えられるエンジンＥＣＵ１２ａをノイズ発生源としてノイズ検出を行った場合、前輪５ａ、５ｂの方が後輪５ｃ、５ｄよりもノイズ発生源までの距離が短い。

このため、図２に示されるように、前輪５ａ、５ｂに取り付けられた送信機２で検出されるノイズの方が後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２で検出されるノイズよりもレベルが大きくなる。

そこで、本実施形態では、制御部３２ｂが、各送信機２で検出したノイズのレベルに基づいて、各送信機２が車輪５ａ〜５ｅのうち前輪５ａ、５ｂと後輪５ｃ、５ｄのどちらに搭載されているかを特定する。

具体的には、制御部３２ｂに、送信機２が前輪５ａ、５ｂに取り付けられた場合に想定されるノイズレベルと、送信機２が後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた場合に想定されるノイズレベルの間のしきい値を記憶させている。そして、検出されたノイズレベルが制御部３２ｂに記憶させたしきい値よりも大きいか小さいかにより、制御部３２ｂで各送信機２が搭載された車輪５ａ〜５ｄが前輪５ａ、５ｂであるか後輪５ｃ、５ｄであるかを特定する。

このようにして、本実施形態では、制御部３２ｂは、各送信機２が搭載された車輪５ａ〜５ｅが、右前輪５ａ、左前輪５ｂ、右後輪５ｃ、左後輪５ｄのどれであるかを特定する。その後、ＩＤ情報と車輪位置５ａ〜５ｅとをリンクさせて自動的に再登録する。

続いて、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置による効果について説明する。以上、説明したように、本実施形態では、受信機３の制御部３２ｂは、各送信機２から送信されたＧセンサ２０の出力信号のうち重力によって生じる交流成分の周期を比較し、その比較結果と操舵角度情報とに基づいて、各送信機２が搭載された車輪（左右輪）を特定するようにしている。

Ｇセンサ２０の出力信号のうち重力によって生じる交流成分の周期に関する情報を取得する場合であれば、車輪の遠心力の値を検出する場合と比較して、Ｇセンサ２０の出力値に高い精度は要求されない。すなわち、出力値に対して製造ばらつきを有するＧセンサ２０を用いても、周期情報を、正確に取得することができる。

したがって、本実施形態によれば、出力値の精度が低いＧセンサ２０を用いても、送信機２が搭載されている車輪が、少なくとも右輪、左輪のどちらであるかを特定することができる。なお、前輪、後輪については、ノイズ発生源と各送信機２との間の距離に応じてノイズレベルが変化することを利用して、特定している。

これにより、本実施形態によれば、出力値の精度が低いＧセンサ２０を用いても、ＩＤの再登録を自動で行うことができる。また、本実施形態によれば、各送信機２に少なくとも１個の加速度センサを搭載することで、ＩＤの再登録を自動で行うことができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、Ｇセンサ２０が発する出力信号のうちの重力によって発生する交流成分の周期と、各車輪の回転速度とに基づいて、Ｇセンサ２０が搭載されている車輪を特定する例を説明する。なお、本実施形態は、上記した特許文献２の技術に対して、Ｇセンサが検出した遠心力値を利用する点を、Ｇセンサ２０が発する出力信号のうちの重力によって発生する交流成分の周期を利用する点に置き換えたものである。

図８に本実施形態における送信機２と受信機３のブロック構成図を示す。また、図９に本実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置の全体のブロック構成図を示す。

送信機２は、図８（ａ）に示すように、第１実施形態で説明した図２に示される送信機２に対して、ノイズ受信機２２を省略した構成となっている。

一方、受信機３は、図８（ｂ）に示すように、制御部３２ｂがＡＢＳ−ＥＣＵ９から信号が入力されるようになっている点が図２に示される受信機３と異なっている。これにより、図９に示すように、各車輪５ａ〜５ｄそれぞれに対応して備えられた各車輪速センサ１０が検出した各車輪５ａ〜５ｄの回転速度（回転速度信号）が、ＡＢＳ−ＥＣＵ９から受信機３の制御部３２ｂに入力される。この車輪速センサ１０が本発明の回転速度センサに相当する。

次に、受信機３の制御部３２ｂが行うＩＤの再登録について説明する。図９に示すように、車両の左旋回時では、左後輪（ＲＬ輪）５ｄ、左前輪（ＦＬ輪）５ｂ、右後輪（ＲＲ輪）５ｃ、右前輪（ＦＲ輪）５ａそれぞれの軌跡は、軌跡Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとなる。これらの軌跡の大きさは、軌跡Ａ＜軌跡Ｂ＜軌跡Ｃ＜軌跡Ｄという関係となる。

したがって、各車輪の回転速度の大きさは、ＲＬ輪＜ＦＬ輪＜ＲＲ輪＜ＦＲ輪という関係となる。一方、各送信機２に搭載されたＧセンサ２０が発する出力信号のうちの重力によって生じる交流成分の周期の大きさは、ＲＬ輪＞ＦＬ輪＞ＲＲ輪＞ＦＲ輪という関係となる。周期は回転速度が大きいほど小さくなるからである。

そこで、本実施形態では、第１実施形態と同様に、受信機３の制御部３２ｂで車輪特定処理（ステップ４１〜４４）を実行する。ただし、ステップ４４を次のように変更する。すなわち、ステップ４４では、各送信機２から送信された周期情報を比較して、周期情報を大きい順に並べる。

その一方、受信機３の制御部３２ｂで、ＡＢＳ−ＥＣＵ９から入力された各車輪速センサ１０が検出した各車輪５ａ〜５ｄの回転速度を、小さい順に並べる。なお、ここでは回転速度を小さい順に並べているが、周期情報を小さい順に並べる場合では、回転速度を大きい順に並べることもできる。また、このように、制御部３２ｂが有する、各車輪５ａ〜５ｄの回転速度を大きさに基づいて順に並べる機能が、本発明の車輪の回転速度順列手段に相当する。

そして、受信機３の制御部３２ｂは、各送信機２の周期情報の順位と、各車輪５ａ〜５ｄの回転速度の順位とを比較して、同じ順位同士のものを関連づける。すなわち、周期情報による各送信機２の順位付けと、各車輪５ａ〜５ｄの回転速度による各送信機の順位付けが一致していれば、受信機３の制御部３２ｂでは、その各送信機２の順位付けが正しいと認識する。

その場合、受信機３の制御部３２ｂでは、その各送信機２の順位付けと、舵角センサ７からの操舵角度情報とに基づいて、各送信機２が搭載された車輪が、左後輪（ＲＬ輪）５ｄ、左前輪（ＦＬ輪）５ｂ、右後輪（ＲＲ輪）５ｃ、右前輪（ＦＲ輪）５ａのいずれかであると特定する。このようにして、本実施形態においても、ＩＤの再登録を自動で行うことができる。

本実施形態においても、各送信機２が搭載された車輪の特定方法として、第１実施形態と同様に、受信機３の制御部３２ｂが、各送信機２から送信されたＧセンサ２０の出力信号のうち重力によって生じる交流成分の周期を利用している。

したがって、本実施形態によれば、特許文献２に記載された技術で使用されるＧセンサと比較して、出力値の精度が低いＧセンサ２０を用いても、送信機２が搭載されている車輪を特定することができる。

なお、本実施形態では、受信機３の制御部３２ｂで、車輪速センサで検出した各車輪の回転速度を大きさに基づいて順に並べる場合を例として説明したが、ＡＢＳ−ＥＣＵ９で、それを行い、各車輪の回転速度を大きさに基づいて順に並べた結果を、受信機３の制御部３２ｂに送信するようにすることもできる。

（他の実施形態）
（１）第１実施形態では、送信機２が搭載されている車輪が、前輪であるか後輪であるかを特定する方法として、ノイズ受信機２２を用いる方法を採用する場合を例として説明したが、前後輪を特定する方法として、第２実施形態で説明した回転速度センサを用いる方法を採用することもできる。

すなわち、受信機３の制御部３２ｂで、左右輪特定処理（ステップ４１〜４４）を実行することで、各送信機２が搭載されている車輪が左右のどちらであるかを特定する。その後、受信機３の制御部３２ｂで、ＡＢＳ−ＥＣＵ９から入力された各車輪５ａ〜５ｄの回転速度を比較して、その比較結果と、操舵角度情報とに基づいて、各送信機２が搭載されている車輪が前後のどちらであるかを特定する。このようにして、車輪を特定することもできる。

（２）上記した各実施形態では、１回の車輪特定処理（ステップ４１〜４４）により、送信機２が左輪５ｂ、５ｄと右輪５ａ、５ｃのどちらに搭載されているかを特定する場合を例として説明したが、上記した車輪特定処理を複数回繰り返すこともできる。

これは、操舵角度情報と周期情報との時期を一致させる必要があるが、正確には一致しないおそれがあったり、車両の旋回時間が短い等の理由により、各送信機２から送信された周期情報に明確な差が生じなかったりする場合がある。

そこで、上記した車輪特定処理を複数回繰り返すことで、十分長い時間のデータを積み重ねて、多数決により、送信機２が左輪５ｂ、５ｄと右輪５ａ、５ｃのどちらに搭載されているかを特定することが好ましい。なお、多数決をした場合でも、例えば、送信機２が左輪５ｂ、５ｄに搭載されていると判定された割合が６０％等の所定の割合以下である場合は、はじめから上記した車輪特定処理を制御部３２ｂに実行させることが好ましい。

（３）上記した各実施形態では、Ｇセンサ２０を、図３（ａ）に示されるように、車輪５ａ〜５ｄの回転方向（周方向）に垂直な両方向の加速度検出が行えるように配置する場合を例として説明したが、車輪５ａ〜５ｄの回転と共に検出方向が変化する配置であれば、他の配置とすることもできる。すなわち、Ｇセンサ２０の配置は、Ｇセンサ２０の出力信号において、重力による交流成分が生じるような配置であれば良い。

例えば、図３（ａ）に示されるＧセンサ２０の配置に対して、Ｇセンサ２０をその場で９０°回転させて、車輪５ａ〜５ｄの回転方向（周方向）の加速度検出が行えるように、Ｇセンサ２０を配置することもできる。

（４）上記した各実施形態では、送信機２の制御部２３ａが周期情報を取得する場合を例として説明したが、送信機２の制御部２３ａの代わりに、受信機３の制御部３２ｂが周期情報を取得するようにすることもできる。

この場合、送信機２は、Ｇセンサ２０の出力値をそのまま送信フレームに含めて、受信機３に送信する。この出力値そのものが、本発明における加速度センサ（２０）が発生させる出力信号に関するデータに相当する。そして、受信機３の制御部３２ｂで、送信機２から送信されたＧセンサ２０の出力値から重力によって生じる交流成分を抽出させる。

本発明の第１実施形態における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ブロック図である。 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す図である。 Ｇセンサを備えた送信機の各車輪への搭載形態の一例を示した模式図である。 （ａ）はＧセンサが発する出力の波形を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の波形となる出力信号から重力によって発生する交流成分を抽出した図である。 受信機の制御部が取得する周期情報の例を示す図である。 送信機が搭載された車輪を特定する方法を説明するための模式図である。 受信機の制御部が実行する車輪特定処理のフローチャートである。 本発明の第２実施形態における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す図である。 第２実施形態における送信機が搭載された車輪を特定する方法を説明するための模式図である。

符号の説明

１…車両、２…送信機、３…受信機、４…表示器、５ａ〜５ｄ…車輪、
７…舵角センサ、８…ギア位置センサ、９…ＡＢＳＥＣＵ、１０…車輪速センサ、
２０…Ｇセンサ（加速度センサ）、２１…センシング部、
２２…ノイズ受信機、２２ａ、２２ｂ…ノイズ測定用アンテナ、
２３…マイクロコンピュータ、２３ａ…制御部（第１制御部）、２３ｂ…送信部、
２４…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）。

Claims (5)

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）で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、を有してなるタイヤ空気圧検出装置であって、
   前記送信機（２）は、加速度の検出方向が１軸のみであって、前記車輪（５ａ〜５ｄ）の回転と共に前記検出方向が変化するように配置され、かつ、重力加速度に応じた出力信号を発生させる加速度センサ（２０）を備え、
   前記送信機（２）は、前記第１制御部（２３ａ）および前記送信部（２３ｂ）を介して、前記加速度センサ（２０）が発する出力信号に関するデータを、前記受信機（３）に向けて送信するようになっており、
   前記受信機（３）は、操舵角度検出手段（７）から検出信号が入力されるようになっており、
   前記受信機（３）は、前記受信部（３２ａ）が前記出力信号に関するデータを受信した場合に、前記第２制御部（３２ｂ）で、前記送信機（２）のそれぞれに備えられた前記加速度センサ（２０）の出力信号のうち、前記重力加速度によって発生する交流成分の周期情報と、前記操舵角度検出手段（７）から入力された前記検出信号とに基づいて、前記送信機（２）のそれぞれが、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のうち、少なくとも右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のどちらに搭載されたものかを判別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。
2. 前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられ、前記車輪の回転速度を検出する回転速度センサ（１０）と、
   前記回転速度センサ（１０）で検出した各車輪の回転速度を、大きさに基づいて順に並べる車輪の回転速度順列手段とを有し、
   前記受信機（３）は、前記第２制御部（３２ｂ）で、前記周期情報と、前記操舵角度検出手段（７）から入力された前記検出信号とに加えて、前記回転速度順列手段の順列結果とに基づいて、前記送信機（２）のそれぞれが、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに搭載されたものかを判別す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。
3. 前記送信機（２）は、前記第１制御部（２３ａ）で、前記周期情報を取得し、前記データとして前記周期情報を、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または２に記載のタイヤ空気圧検出装置。
4. 前記送信機（２）は、前記第１制御部（２３ａ）で、前記周期情報として、前記加速度センサ（２０）の出力信号のうち、前記重力加速度によって発生する交流成分における一定時間内での周期数を計測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３のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
5. 前記送信機（２）は、前記第１制御部（２３ａ）で、前記周期情報として、前記加速度センサ（２０）の出力信号のうち、前記重力加速度によって発生する交流成分における一定周期数の発生にかかる時間を計測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３のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
   
   
   
   

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