JP2009053089A - 車輪位置検出用の送受信機、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 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性を良好にしつつ、指示対象となる送受信機のみでトリガコマンドを実行させられるようにする。
【解決手段】トリガツール１０から出力されるトリガ信号にいずれの送受信機２に対してトリガコマンドを実行させるか等の情報（具体的には、各送受信機２でトリガ信号を受信したときの受信強度の範囲に関する情報）を含める。そして、その情報と送受信機２でのトリガ信号の受信強度の測定結果に基づいて、自分自身が指示対象となる送受信機２であるかを判定できるようにする。これにより、指示対象となる送受信機のみでトリガコマンドを実行させられ、かつ、指示対象以外の送受信機ではトリガコマンドが実行されないようにできる。したがって、トリガツール１０を指示対象となる送受信機２に極力近づけなくても、ある程度作業者が送受信機２に近づくだけで作業を済ませることが可能となり、作業性を良好にできる。
【選択図】図６−ａ

Description

本発明は、車輪が車両のどの位置に取り付けられているかを検出する車輪位置検出用の送受信機や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受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受信機から送信し、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。

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受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、タイヤ空気圧に関するデータとしてセンサでの検出信号を処理したデータが送受信機から送信されると、アンテナを介して受信機にそのデータが受信され、タイヤ空気圧の検出が行われるようになっている。

この種のダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置に車輪位置検出装置を備えたものが例えば特許文献１において開示されている。具体的には、車輪の数よりも少ないトリガ機を各送受信機までの距離が異なったものとなるように設置し、トリガ機から例えば１２５〜１３５ｋＨｚのＬＦ帯であって所定の信号強度を有するトリガ信号を出力したときの各送受信機でのトリガ信号の受信強度に基づいて、各送受信機が車輪のいずれに取り付けられたものかを特定している。
特開２００７−１５４９１号公報

しかしながら、タイヤに装着された送受信機に対してトリガ信号を出力できるトリガツールを使用し、送受信機に対して実行させたい動作を指示するトリガコマンドが含まれたトリガ信号を送信したところ、トリガツールから指示対象となる送受信機までの距離が長いと、指示対象以外の送受信機にもトリガ信号が受信されてしまうという問題が生じた。このような場合、指示対象以外の送受信機にもトリガコマンドに示された動作を実行させることになり、意図しない動作をさせてしまうことになる。

例えば、タイヤ空気圧検出装置は実使用時に送受信機からタイヤ空気圧に関するデータを定期送信させることになるが、製品出荷時にはその送受信機による定期送信を停止させるためのトリガコマンド（一般的に用意されている停止コマンド）を指示対象となる送受信機に受信させる。このとき、意図しない送受信機にまで停止コマンドが受信されてしまうと、その送受信機に対する他のチェックが行われる前に送受信機が停止状態となってしまうなどの不具合があった。このため、指示対象となる送受信機のみでトリガコマンドを実行させられ、指示対象以外の送受信機ではトリガコマンドが実行されないようにする必要がある。

これを実現するためには、例えば以下の２つの手法がある。１つは、送受信機のＬＦ受信感度を低くし、極近距離（例えば３０ｃｍ）程度の通信しか行えないように通信距離を短くする手法である。もう一つは、送受信機のＬＦ受信感度をシステム上高感度にせざるを得ない場合（例えば送受信機と車体側の受信機との双方向通信によって車輪位置検出を自動的に行うようなオートロケーションを行うシステムの場合にはトリガ信号を送受信機に確実に受信させるために高感度が要求される）、トリガツール側のトリガ信号の出力強度を低く押さえることで通信距離を短くする手法である。

これらの場合、トリガツールの使用者（以下、作業者という）が指定対象となる送受信機にトリガツールを近づけてトリガ信号を出力することになるが、指定対象となる送受信機が取り付けられたタイヤにトリガツールを密着させるくらい近づけてトリガ信号を出力する必要がある。このため、作業者は送受信機の取り付け場所（例えばエア注入バルブ）の位置を確認しながらその近くまで移動した上でトリガツールを使用しなければならず、非常に作業性の悪いものとなる。

作業性を良好にするために明らかに有利なのはＬＦ通信の作動距離を伸ばすことであり、その上で複数の送受信機が存在しても、指示対象となる送受信機のみでトリガコマンドを実行させられ、かつ、指示対象以外の送受信機ではトリガコマンドが実行されないようにすることが望まれる。

さらに、作業者に対する作業性を良好にするのとは別に、車体側に取り付けられたトリガ機からトリガ信号を送信した場合に、各送受信機が自ら指示対象となっているか否かを判定し、トリガ信号に含まれるトリガコマンドを実行するべきか否かを判定できるようにすれば、従来他車両と自車両との区別や車輪位置の区別のために用いてきた車体側の受信機へのＩＤ登録を不要にすることも可能になる。

本発明は上記点に鑑みて、作業性を良好にしつつ、指示対象となる送受信機のみでトリガ信号に対応する動作を実行させられ、かつ、指示対象以外の送受信機ではトリガ信号に対応する動作が実行されないようにできるようにすることを目的とする。

また、車体側に取り付けられたトリガ機からトリガ信号を送信した場合に、各送受信機が自ら指示対象となっているか否かを判定できるようにすることで、トリガ信号に対応する動作を実行するべきか否かを判定できるようにし、他車両と自車両との区別や車輪位置の区別のために用いてきた車体側の受信機へのＩＤ登録を不要にすることを他の目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の送受信機は、トリガ機（５、１０）から指示対象であることを示す受信強度の範囲を示すデータが含まれたトリガ信号が出力されたときに、該トリガ信号を受信する受信部（２５）と、受信部で受信されたトリガ信号の受信強度を求めると共に、トリガ信号に含まれる受信強度の範囲に含まれるか否かを判定し、トリガ信号の受信強度が受信強度の範囲に含まれていればトリガ信号に対応する動作を実行し、トリガ信号の受信強度が受信強度の範囲に含まれていなければトリガ信号に対応する動作を実行しないようにする制御部（２２）と、を備えていることを特徴としている。

このような構成によれば、トリガ機から出力されるトリガ信号にいずれの送受信機に対してトリガ信号に対応する動作を実行させるかという情報、つまり各送受信機でトリガ信号を受信したときの受信強度の範囲に関する情報を含めることで、送受信機にてその情報とトリガ信号の受信強度の測定結果に基づいて、自分自身が指示対象であるか否かを判定できる。したがって、指示対象となる送受信機のみにトリガ信号に対応する動作を実行させられ、かつ、指示対象以外の送受信機ではトリガ信号に対応する動作が実行されないようにできる。

このように、各送受信機が受信したトリガ信号が自分自身に対するものであるか否かを判定できるため、トリガツール（１０）を指示対象となる送受信機に極力近づけなくても、ある程度作業者が送受信機に近づくだけで作業を済ませることが可能となる。このため、作業性を良好にすることが可能となる。

この場合、制御部にて、トリガ信号に対応する動作として、自分自身のＩＤ情報を含むフレームを送信部から送信させるようにすれば、車体側の受信機にて、トリガ信号に対応する動作を実行させるべくトリガ信号を送信した送受信機と返信されたフレームのＩＤ情報とを対応付けて記憶させることで、車輪位置検出を行うことが可能となる。

これにより、車体側に取り付けられたトリガ機からトリガ信号を送信した場合に、各送受信機が自ら指示対象となっているか否かを判定できると共に、トリガ信号に対応する動作を実行するべきか否かを判定でき、他車両と自車両との区別や車輪位置の区別のために用いてきた車体側の受信機へのＩＤ登録を不要にすることが可能となる。

制御部にて、１回のトリガ信号に基づいて上記判定を行っても構わないが、トリガ信号を複数回受信したときに、トリガ信号に含まれる受信強度の範囲に含まれるか否かの判定を複数回行い、該複数回すべてにおいてトリガ信号の受信強度が受信強度の範囲に含まれていればトリガ信号に対応する動作を実行するようにすると好ましい。

このようにすれば、より受信強度の範囲に差が少ない場合もしくは部分的に範囲が重複しているような場合にも、より正確に自分自身が指示対象となる送受信機であるか否かの判定を行うことが可能となる。特に、複数回の判定が車両走行中に行われるようにすれば、より的確な判定を行うことが可能となる。

また、本発明を上記送受信機と同一の特徴を有する車輪位置検出装置として把握することもできる。すなわち、本発明にかかる車輪位置検出装置は、左右前輪（６ａ、６ｂ）それぞれと左右後輪（６ｃ、６ｄ）それぞれに取り付けられ、トリガ信号を受信する受信部（２５）と、受信部で受信されたトリガ信号の受信強度を求めると共に、求めた受信強度に基づいて自分自身が指示対象であるか否かを判定する第１制御部（２２）と、第１制御部にて自分自身が指示対象であると判定されたときに自分自身のＩＤ情報を格納したフレームを送信する送信部（２３）とを有してなる送受信機（２）と、車体（７）側に備えられ、指示対象となる送受信機でトリガ信号が受信されたときに想定される受信強度の範囲のデータを含ませたトリガ信号を指示対象となる送受信機に対して順番に出力するトリガ機（５）と、車体側に備えられ、フレームを受信する受信部（３２）と、フレームを受信すると、該フレームに格納されたＩＤ情報を指示対象となる送受信機のものとして記憶する第２制御部（３３）とを有した受信機（３）と、を有していることを特徴としている。

このような車輪位置検出装置では、トリガ機から出力されるトリガ信号にいずれの送受信機に対してトリガ信号に対応する動作を実行させるかという情報、つまり各送受信機でトリガ信号を受信したときの受信強度の範囲に関する情報を含めることで、送受信機にてその情報とトリガ信号の受信強度の測定結果に基づいて、自分自身が指示対象であるか否かを判定できる。したがって、指示対象となる送受信機のみにトリガ信号に対応する動作を実行させられ、かつ、指示対象以外の送受信機ではトリガ信号に対応する動作が実行されないようにできる。

このため、送受信機から自分自身のＩＤ情報を含むフレームを送信させることで、車体側の受信機にて、トリガ信号に対応する動作を実行させるべくトリガ信号を送信した送受信機と返信されたフレームのＩＤ情報とを対応付けて記憶させることで、車輪位置検出を行うことが可能となる。

これにより、車体側に取り付けられたトリガ機からトリガ信号を送信した場合に、各送受信機が自ら指示対象となっているか否かを判定できると共に、トリガ信号に対応する動作を実行するべきか否かを判定でき、他車両と自車両との区別や車輪位置の区別のために用いてきた車体側の受信機へのＩＤ登録を不要にすることが可能となる。

この場合にも、第１制御部にて、１回のトリガ信号に基づいて上記判定を行っても構わないが、トリガ信号を複数回受信したときに、トリガ信号に含まれる受信強度の範囲に含まれるか否かの判定を複数回行い、該複数回すべてにおいてトリガ信号の受信強度が受信強度の範囲に含まれていればトリガ信号に対応する動作を実行する様にすると好ましい。

このようにすれば、より受信強度の範囲に差が少ない場合もしくは部分的に範囲が重複しているような場合にも、より正確に自分自身が指示対象となる送受信機であるか否かの判定を行うことが可能となる。特に、複数回の判定が車両走行中に行われるようにすれば、より的確な判定を行うことが可能となる。

以上のように、本発明を送受信機もしくはそれを備えた車輪位置検出装置として示したが、このような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。

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。

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。

（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。

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、送受信機２、受信機３、表示器４およびトリガ機５を備えて構成されている。本実施形態では、送受信機２、受信機３およびトリガ機５が、本発明の車輪位置検出装置に相当する。

送受信機２は、車両１における４つの車輪６ａ〜６ｄそれぞれに取り付けられるもので、各車輪６ａ〜６ｄ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する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７側に取り付けられるもので、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、これら送受信機２と受信機３のブロック構成を示す。

図２（ａ）に示されるように、送受信機２は、センシング部２１、制御部２２、ＲＦ送信部２３、電池２４、トリガ信号受信部２５、送信アンテナ２６および受信アンテナ２７を備えて構成されている。

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。

制御部（第１制御部）２２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。

具体的には、制御部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をタイヤ空気圧に関するデータとして各送受信機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ＲＦ送信部２３に送るものである。このＲＦ送信部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。

この制御部２２には、トリガ信号強度測定部２２ａが備えられており、受信アンテナ２７およびトリガ信号受信部２５を通じてトリガ機５からのトリガ信号を受け取り、トリガ信号強度測定部２２ａにてトリガ信号の受信強度を測定できるように構成されている。制御部２２は、通常時はＳｌｅｅｐ状態になっているが、トリガ信号を受け取り、トリガ信号に含まれる起動コマンドが入力されると、Ｗａｋｅ−ｕｐ状態に切り替わる。

この後、トリガ信号のコマンドにＬＦ受信レベル判定要求が含まれている場合には、トリガ信号強度測定部２２ａにてトリガ信号の受信強度を測定すると共に、トリガ信号に含まれるいずれの送受信機２に対してトリガコマンドを実行させるか等の情報（具体的には、各送受信機２でトリガ信号を受信したときの受信強度の範囲に関する情報）および測定結果に基づいて、自分自身が指示対象となる送受信機２であるかを判定する処理を行う。

そして、制御部２２は、指示対象となる送受信機２であると判定すると、トリガ信号に含まれるコマンドに応じた処理、例えば送受信機２のＩＤ情報を要求するコマンドであればＩＤ情報が格納されたフレームをＲＦ送信部２３に送るという処理を行ったり、タイヤ空気圧に関するデータを要求するコマンドであれば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をＲＦ送信部２３に送るという処理を行う。

なお、制御部２２は、トリガ信号に含まれる各種コマンドを予め記憶しており、受信したトリガ信号に含まれたコマンドに基づいて、上述したトリガ信号の受信強度の測定や受信強度データをＲＦ送信部２３へ送る処理等を上記プログラムに従って行う。

ＲＦ送信部２３は、送信アンテナ２６を通じて、制御部２２から送られてきたフレームを受信機３に向けてＲＦ帯、例えば３１５ＭＨｚの電波で送信する出力部としての機能を果たすものである。

トリガ信号受信部２５は、受信アンテナ２７を通じて、トリガ信号を受け取り、制御部２２に送る入力部としての機能を果たすものである。

電池２４は、制御部２２などに対して電力供給を行うものであり、この電池２４からの電力供給を受けて、センシング部２１でのタイヤ空気圧に関するデータの収集や制御部２２での各種演算などが実行される。

このように構成される送受信機２は、例えば、各車輪６ａ〜６ｄ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、各送受信機２に備えられた送信アンテナ２６を通じて、上記したように受け取ったトリガ信号にタイヤ空気圧に関するデータを要求するコマンドが含まれているとき、もしくは、所定周期毎（例えば、１分毎）に定期的に、フレームを送信するようになっている。

また、図２（ｂ）に示されるように、受信機３は、アンテナ３１とＲＦ受信部３２および制御部３３を備えた構成となっている。

アンテナ３１は、各送受信機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７に固定されている。

ＲＦ受信部３２は、各送受信機２から送信されたフレームがアンテナ３１で受信されると、それを入力して制御部３３に送る入力部としての機能を果たすものである。

制御部３３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。

具体的には、制御部３３は、トリガ機５に対してトリガ信号を出力させることを指令するトリガ指令信号を出力すると共に、ＲＦ受信部３２が受信したフレームを受け取ることで、送られてきたフレームが４つの車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられた送受信機２のものかを特定する車輪位置検出を行う。すなわち、制御部３３には、いずれの送受信機２に対してトリガコマンドを実行させるか等の情報（具体的には、各送受信機２でトリガ信号を受信したときの受信強度の範囲に関する情報）が記憶されており、トリガ指令信号にこの情報を含めることで、トリガ機５からいずれの送受信機２に対してトリガコマンドを実行させるか等の情報を含んだトリガ信号が出力されるようになっている。

このとき、上述したように、各送受信機２にてトリガ信号の受信強度の測定結果に基づいて自分自身が指示対象となる送受信機２であるか否かを判定し、指示対象となる送受信機２であると判定したときに、例えば送受信機２のＩＤ情報もしくはＩＤ情報に加えてタイヤ空気圧に関するデータを送るようにしている。このため、制御部３３は、トリガ指令信号にていずれの送受信機２に対してトリガコマンドを実行させるものであったかを確認し、その送受信機２が取り付けられたのが車輪６ａ〜６ｄのいずれであるかを特定している。

さらに、制御部３３では、タイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレームを受け取ったときには、その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。例えば、制御部３３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６ａ〜６ｄ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。

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。

トリガ機５は、受信機３の制御部３３から送られてくるトリガ指令信号が入力されると、例えば、１２５〜１３５ｋＨｚのＬＦ帯であって、所定の信号強度を有するトリガ信号を出力するものである。本実施形態では、トリガ機５は、前輪側に配置された第１トリガ機５ａと、後輪側に配置された第２トリガ機５ｂの２台により構成されている。

各トリガ機５ａ、５ｂは、対応する各車輪に対して異なる距離となるように、車両１を左右対称に分断する中心線に対してオフセットされて配置される。本実施形態では、第１トリガ機５ａは左前輪６ｂの近傍に配置され、第２トリガ機５ｂは左後輪６ｄの近傍に配置されており、両者は共に中心線よりも左側に配置されている。このため、第１トリガ機５ａから右前輪６ａまでの距離の方が、第１トリガ機５ａから左前輪６ｂまでの距離よりも長く、第２トリガ機５ｂから右後輪６ｃまでの距離の方が、第２トリガ機５ｂから左後輪６ｄまでの距離よりも長くなっている。

また、両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた送受信機２から第１トリガ機５ａまでの距離は、両前輪６ａ、６ｂが回転したとしても、第２トリガ機５ｂまでの距離よりも必ず短くなり、両後輪６ｃ、６ｄに取り付けられた送受信機２から第２トリガ機５ｂまでの距離は、両後輪６ｃ、６ｄが回転したとしても、第１トリガ機５ａまでの距離よりも必ず短くなるように、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂの搭載位置が決められている。

なお、トリガ機５は、周囲すべてが金属で覆われていない場所であればどこに搭載されていても構わないが、できるだけ金属で覆われないような場所、かつ、走行中に石等が当らないような例えばライナー内や車室内などに搭載されているのが好ましい。

図３は、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置で使用されるトリガ信号の構造の一例を示した模式図である。

この図に示されるように、トリガ信号は、プリアンブル部および起動コマンドが格納された部分と、それ以降に備えられた複数のコマンド部（コマンド１、２）およびデータ部（データ１、２、３・・・Ｎ）を備えた構成とされている。

起動コマンドは、送受信機２内の制御部２２をＳｌｅｅｐ状態からＷａｋｅ−ｕｐ状態に切り替えるためのコマンドとして予め取り決められる。コマンド部は、実行させたいトリガコマンド、つまり実行コマンドを格納した部分である。実行コマンドは、送受信機２に対して実行させたい内容を示したものであり、図示したコマンド１およびコマンド２のように複数とされても良い。本実施形態の場合、例えば、トリガ信号の受信強度を測定させるＬＦ受信レベル判定要求がコマンド１とされ、タイヤ空気圧に関するデータを送信させるセンサ要求コマンドがコマンド２とされる。コマンド１がＬＦ受信レベル判定要求であった場合、送受信機２がコマンド１を受け取ったあと、続くコマンド２やデータ部の受信強度を測定することで、トリガ信号の受信強度を測定することができる。勿論、データ部の後に受信強度測定用のダミー信号をトリガ信号に含めるようにし、このダミー信号の強度を測ることでトリガ信号の受信強度を測定するようにしても良い。

データ部には、指示対象となる送受信機２を特定するためのトリガ信号の受信強度の範囲が示されている。ここでは、受信強度の上限値がデータ１とされ、受信強度の下限値がデータ２とされている。すなわち、トリガ信号の強度はトリガ機５からの距離が遠くなるほど減衰していく特性を有しているため、トリガ機５から異なる距離に配置された各送受信機２でトリガ信号を受信させたときに、想定される受信強度が異なった値となる。そして、各送受信機３での受信強度の上限値と下限値は使用環境などに基づいて予め特定できるため、データ部にトリガ信号の受信強度の上限値および下限値、つまり受信強度の範囲を示すことで、トリガコマンドを実行させたい送受信機２を特定することが可能となる。

なお、コマンド部の内容に応じて送受信機２にデータを伝える必要がある場合には、データ部にそのデータが含められ、データ３・・・Ｎに示される。例えば、コマンド２がセンサ要求コマンドである場合には、データ３・・・Ｎにタイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレームを何フレーム連続的に応答して欲しいか等のデータが示される。これらデータ３・・・Ｎは、必要が無ければ削除された形態でトリガ信号が構成される。また、ここで示したトリガ信号は一例であり、トリガ信号が他の形態とされていても良い。例えば、コマンド２を送受信機２のＩＤ情報のみの返答を要求するコマンドとしても構わない。また、予め送受信機２をＷａｋｅ−ｕｐ状態にさせるためのトリガ信号と受信強度測定用のトリガ信号とにフレームを分けて行うことも可能である。この場合、Ｗａｋｅ−ｕｐ状態にさせるためのトリガ信号を受信強度測定に使用する必要が無いため、信号強度が受信強度測定用のトリガ信号と異なっていても良い。また、送受信機２が常にＷａｋｅ−ｕｐ状態とされるものであれば、上述した図３に示した形態から起動コマンドを取り除いた部分のみをトリガ信号として用いることもできる。

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。

図４は、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置の送受信機２に対してトリガ信号を出力するためのトリガツール１０の模式図である。

このトリガツール１０は、作業者により使用されるトリガ機に相当するもので、タイヤ空気圧検出装置のトリガ機５と同様のトリガ信号を送信できる。例えば、このトリガツール１０は、製品出荷前に送受信機２による定期送信を停止させるためのトリガコマンド（一般的に用意されている停止コマンド）の他、製品チェックを行うための各種トリガコマンドを送受信機２に伝えるために用いられる。

例えば、トリガツール１０は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１１にて電源をＯＮ／ＯＦＦでき、選択スイッチ１２にてトリガコマンドを選択したのち、ＴＸスイッチ１３を押すと、図３に示したトリガコマンドを含むトリガ信号を出力できるようになっている。トリガ信号の周波数やトリガコマンドの内容、および、送受信機２からの応答を表示画面１４で確認できるようになっており、表示画面１４の表示内容により送受信機２が正常に作動しているかを確認できるようになっている。例えば、トリガツール１０から送受信機２に対してＬＦ受信レベル判定要求およびセンサ要求コマンドを示すトリガコマンドが含まれたトリガ信号を送信した時には、送受信機２から送受信機２のＩＤ情報もしくはＩＤ情報に加えてタイヤ空気圧に関するデータが送られてくるため、それを受け取れば送受信機２が正常に動作していると確認できる。

図５は、上記のようなトリガツール１０を用いて図３に示したトリガ信号を送信したときに各送受信機２で実行される処理のフローチャートである。この処理は、各送受信機２において所定の制御周期毎に実行されている。なお、本処理は、トリガツール１０を用いた場合に限るものではなく、後述するタイヤ空気圧検出装置による車輪位置検出処理でも実行される。

まず、ステップ１００において、ＬＦ帯のトリガ信号の受信開始したか否かを判定する。そして、上述した図３に示したようなトリガ信号を受信すると、ステップ１０５に進み、受信していなければステップ１００の処理を繰り返す。

ステップ１０５では、起動コマンドが一致しているか否かを判定する。すなわち、送受信機２の制御部２２には予めトリガ信号に含まれる各種コマンドが記憶されているため、記憶してある起動コマンドと受信したトリガ信号に含まれた起動コマンドとが一致しているか否かを判定する。そして、一致していればステップ１１０に進み、一致していなければ処理を終了する。

ステップ１１０では、受信したトリガ信号に含まれたコマンドにＬＦ受信レベル判定要求が有るか否かを判定する。ここで、図３に示したように、コマンド１がＬＦ受信レベル判定要求であれば肯定判定され、異なっていれば否定判定される。そして、肯定判定された場合にはステップ１１５に進み、ＬＦ帯のトリガ信号の受信強度を測定し、このときの測定した受信強度をＶ０として記憶する。また、否定判定された場合には、ステップ１４０に進む。

続いて、ステップ１２０および１２５において、受信強度の上限値Ｖ１および下限値Ｖ２をデータ部のデータ１、２から読み込み、ステップ１３０および１３５において、測定した受信強度Ｖ０が上限値Ｖ１から下限値Ｖ２の範囲内であるか否かを判定する。そして、範囲内であればステップ１４０に進み、範囲外であればそのまま処理を終了する。

そして、ステップ１４０では、図３に示したコマンド２に応じた処理を実行する。例えば、コマンド２がタイヤ空気圧に関するデータを送信させるセンサ要求コマンドであれば、送受信機２からタイヤ空気圧に関するデータを格納したフレームが出力される。

図６−ａ、ｂは、このような処理が行われる場合に各送受信機２が応答するか否かを示したイメージ図である。これらの図では、トリガツール１０から各送受信機２までの距離がすべて異なっている場合をイメージしており、図６−ａは、最も近い送受信機２を指示対象とする場合を示している。この場合、例えば、電界強度の上限値Ｖ１を２００ｄＢμＶ／ｍとし、下限値Ｖ２を１７０ｄＢμＶ／ｍとすれば、その範囲内に他の送受信機２の受信強度が含まれなくなるため、最も近い送受信機２のみが応答してフレームを返信してくる。図６−ｂは、２番目に近い送受信機２を指示対象とする場合を示している。この場合、例えば、電界強度の上限値Ｖ１を１７０ｄＢμＶ／ｍとし、下限値Ｖ２を１５０ｄＢμＶ／ｍとすれば、その範囲内に他の送受信機２の受信強度が含まれなくなるため、２番目に近い送受信機２のみが応答してフレームを返信してくる。

このように、各送受信機２でトリガ信号を受信した場合に、そのトリガ信号にＬＦ受信レベル判定要求が含まれていた場合には、トリガ信号の受信強度が上限値Ｖ１と下限値Ｖ２の範囲内にあるか否かを判定し、この範囲内にある場合にのみコマンド２に応じた処理が実行されるようにしている。このため、各送受信機２は、トリガツール１０から伝えられたトリガ信号が自分自身に対するものであるか否かを判定できる。したがって、指示対象となる送受信機のみでトリガコマンドを実行させられ、かつ、指示対象以外の送受信機ではトリガコマンドが実行されないようにできる。

そして、このように各送受信機２が受信したトリガ信号が自分自身に対するものであるか否かを判定できるため、トリガツール１０を指示対象となる送受信機２に極力近づけなくても、ある程度作業者が送受信機２に近づくだけで作業を済ませることが可能となる。このため、作業性を良好にすることが可能となる。

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。ただし、トリガ機５からトリガ信号を送信したときの送受信機２で実行する処理に関しては、トリガツール１０を用いた場合と同様であるため、説明を省略する。

タイヤ空気圧検出装置は、まず、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ってから所定時間後に車輪位置検出を行う。この車輪位置検出は、受信機３の制御部３３が車輪位置検出処理を実行することにより行われ、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、受信機３の制御部３３に対して電源投入が行われたときに車輪位置検出処理が実行される。

まず、電源投入から所定時間経過後に、受信機３から第１トリガ機５ａに向けてトリガ指令信号を出力する。このトリガ指令信号が第１トリガ機５ａに入力されると、第１トリガ機５ａから右前輪６ａの送受信機２に向けて所定の信号強度を有する第１トリガ信号を出力したのち、第１トリガ機５ａから再び左前輪６ｂの送受信機２に向けて所定の信号強度を有する第２トリガ信号を出力する。

このとき、右前輪６ａの送受信機２に対して出力する第１トリガ信号と左前輪６ｂの送受信機２に対して出力する第２トリガ信号は、図３で示したデータ１、２の受信強度の上限値Ｖ１および下限値Ｖ２が異なった値となっている。このため、第１トリガ信号が出力されたときには、右前輪６ａの送受信機２のみが応答して図３のコマンド２に応じた処理として、当該送受信機２のＩＤ情報が格納されたフレーム、もしくは、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を返信してくる。続いて、第２トリガ信号が出力されたときには、左前輪６ｂの送受信機２のみが応答して、上記と同様、当該送受信機２のＩＤ情報が格納されたフレーム、もしくは、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を返信してくる。

したがって、受信機３の制御部３３は、第１トリガ信号を出力した直後に受け取ったフレームが右前輪６ａの送受信機２から返信されたものと判別し、そのフレームに格納されたＩＤ情報を右前輪６ａのものと記憶する。また、同様に、第２トリガ信号を出力した直後に受け取ったフレームが左前輪６ｂの送受信機２から返信されたものと判別し、そのフレームに格納されたＩＤ情報を左前輪６ｂのものと記憶する。

続いて、受信機３から第２トリガ機５ｂに向けてトリガ指令信号を出力する。このトリガ指令信号が第２トリガ機５ｂに入力されると、第２トリガ機５ｂから右後輪６ｃの送受信機２に向けて所定の信号強度を有する第３トリガ信号を出力したのち、第２トリガ機５ｂから再び左後輪６ｄの送受信機２に向けて所定の信号強度を有する第４トリガ信号を出力する。

このとき、右後輪６ｃの送受信機２に対して出力する第３トリガ信号と左後輪６ｄの送受信機２に対して出力する第４トリガ信号は、図３で示したデータ１、２の受信強度の上限値Ｖ１および下限値Ｖ２が異なった値となっている。このため、第３トリガ信号が出力されたときには、右後輪６ｃの送受信機２のみが応答して図３のコマンド２に応じた処理として、当該送受信機２のＩＤ情報が格納されたフレーム、もしくは、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を返信してくる。続いて、第４トリガ信号が出力されたときには、左後輪６ｄの送受信機２のみが応答して、上記と同様、当該送受信機２のＩＤ情報が格納されたフレーム、もしくは、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を返信してくる。

したがって、受信機３の制御部３３は、第３トリガ信号を出力した直後に受け取ったフレームが右後輪６ｃの送受信機２から返信されたものと判別し、そのフレームに格納されたＩＤ情報を右後輪６ｃのものと記憶する。また、同様に、第４トリガ信号を出力した直後に受け取ったフレームが左後輪６ｄの送受信機２から返信されたものと判別し、そのフレームに格納されたＩＤ情報を左後輪６ｄのものと記憶する。

このように、各フレームに格納されたＩＤ情報を各送受信機２の取付車輪と対応付けて、制御部３３内のメモリに記憶（登録）し、すべての車輪６ａ〜６ｄの送受信機２のＩＤ情報を記憶すると、車輪位置検出処理が終了する。

これにより、受信機３は、後述するタイヤ空気圧検出を行う場合に、タイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレームが送信されてくると、そのフレーム内に格納されたＩＤ情報からフレームを送った送受信機２が４つの車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられたものであるかを判別し、各車輪６ａ〜６ｄのタイヤ空気圧を求めることが可能となる。したがって、各送受信機２が車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられているかについて、ユーザによるＩＤ情報の読み取りなどを行わなくても検出できる。

そして、タイヤ空気圧検出装置は、このようにして車輪位置検出を行った後、タイヤ空気圧検出を行う。

具体的には、タイヤ空気圧検出装置は定期送信モードとなり、上述したように、各送受信機２では、制御部２２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。そして、この検出信号が必要に応じて信号処理されることでタイヤ空気圧に関するデータとされ、各送受信機２のＩＤ情報と共に送信するフレームに格納されたのち、所定周期毎にＲＦ送信部２３を通じて受信機３側に送信される。

一方、送受信機２から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３２を通じて制御部３３に入力される。そして、制御部３３において、受信した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なされ、タイヤ空気圧が求められる。このとき、フレーム内にＩＤ情報が格納されているため、車輪位置検出の際に記憶されたＩＤ情報と照合され、そのフレームが４つの車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられた送受信機２から送られてきたものかが判別される。

そして、求められたタイヤ空気圧と前回求められたタイヤ空気圧との差が所定のしきい値を超えていないようなタイヤ空気圧の変化が少ない場合には、タイヤ空気圧を検出する周期がそのまま（例えば１分間毎）とされ、所定のしきい値を超えてタイヤ空気圧の変化が大きい場合には、その周期が早められる（例えば５秒間毎）。

この後、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３３から表示器４にその旨を示す信号が出力され、タイヤ空気圧が低下したのが４つの車輪６ａ〜６ｄのいずれであるかが特定できる形態で、表示器４に表示される。これにより、ドライバに車輪６ａ〜６ｄのいずれのタイヤ空気圧が低下したかを知らせることが可能となる。

最後に、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わると、再び受信機３の制御部３３からトリガ機５にトリガ指令信号が出力され、トリガ機５からトリガ信号が出力される。このトリガ信号が受信アンテナ２７およびトリガ信号受信部２５を通じて制御部２２に入力されると、送受信機２がＳｌｅｅｐ状態に切り替わる。これにより、タイヤ空気圧検出装置のタイヤ空気圧検出が終了になる。

以上説明した本実施形態の車輪位置検出装置を備えたタイヤ空気圧検出装置によれば、トリガツール１０から出力されるトリガ信号にいずれの送受信機２に対してトリガコマンドを実行させるか等の情報（具体的には、各送受信機２でトリガ信号を受信したときの受信強度の範囲に関する情報）を含めるようにしている。そして、その情報と送受信機２でのトリガ信号の受信強度の測定結果に基づいて、自分自身が指示対象となる送受信機２であるかを判定できるようにしている。したがって、指示対象となる送受信機のみでトリガコマンドを実行させられ、かつ、指示対象以外の送受信機ではトリガコマンドが実行されないようにできる。

そして、このように各送受信機２が受信したトリガ信号が自分自身に対するものであるか否かを判定できるため、トリガツール１０を指示対象となる送受信機２に極力近づけなくても、ある程度作業者が送受信機２に近づくだけで作業を済ませることが可能となる。このため、作業性を良好にすることが可能となる。

また、車輪位置検出の際にも、受信機３が第１、第２トリガ機５ａ、５ｂから出力されるトリガ信号にいずれの送受信機２に対してトリガコマンドを実行させるか等の情報を含めることで、その情報と送受信機２でのトリガ信号の受信強度の測定結果に基づいて、自分自身が指示対象となる送受信機２であるかを判定できる。したがって、受信機３は第１、第２トリガ機５ａ、５ｂから各送受信機２に向けて順番にトリガ信号を出力すれば、トリガコマンドを実行させたい送受信機２のみからＩＤ情報が格納されたフレームを返信させられるため、トリガコマンドを実行させるべくトリガ信号を送信した送受信機２と返信されたフレームのＩＤ情報とを対応付けて記憶させることで、車輪位置検出を行うことが可能となる。

これにより、車体７側に取り付けられたトリガ機５からトリガ信号を送信した場合に、各送受信機２が自ら指示対象となっているか否かを判定できると共に、トリガ信号に含まれるトリガコマンドを実行するべきか否かを判定でき、他車両と自車両との区別や車輪位置の区別のために用いてきた車体７側の受信機へのＩＤ登録を不要にすることが可能となる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、送受信機２側において自分自身が指示対象となる送受信機２であるか否かの判定を１度行っているだけであるが、各送受信機２でトリガ信号を受信したときの受信強度が指示対象となる送受信機２の受信強度の範囲内であるか否かを複数回判定し、複数回共に範囲内である場合に初めて自分自身が指示対象となる送受信機２であると判定するようにしても良い。このようにすれば、より受信強度の範囲に差が少ない場合もしくは部分的に範囲が重複しているような場合にも、より正確に自分自身が指示対象となる送受信機２であるか否かの判定を行うことが可能となる。特に、このような判定が車両走行中にのみ行われるようにすれば、より的確な判定を行うことが可能となる。なお、車両走行中であるか否かは、制御部３３に車速検出手段（例えば、車速センサや車輪速度センサもしくは車速を演算しているＥＣＵ）から車速情報が入力されるようにしておくことで判定可能である。

また、上記実施形態では、タイヤ空気圧検出装置のトリガ機５として第１、第２トリガ機５ａ、５ｂの２つを設けているが、１つのトリガ機５を各送受信機２から異なる距離に配置するようにしても構わない。さらに、アンテナ３１が１本の共通アンテナとされる形態について説明したが、各車輪６ａ〜６ｄそれぞれに対応して４本設けられるような形態であっても構わない。ただし、アンテナ３１が共通アンテナとされた場合に、特に、送受信機２が取り付けられた車輪６ａ〜６ｄの特定が困難となることから、共有アンテナとされる場合に本発明を適用すると有効である。

また、上記実施形態では、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わってから所定時間後に車輪位置検出を行うようにしている。このため、運転者が車両１の走行を行う前に、仮に見た目は何もタイヤに変化が無かったとしても、前以てタイヤがパンクしていること、もしくは、タイヤ空気圧が以上に減少していることを検出することが可能となる。しかしながら、これ以外のときに車輪位置検出を行っても良い。例えば、タイヤローテーション後やタイヤ交換後などに行っても良い。タイヤローテーションやタイヤ交換したことは、例えば車両に設置された図示しない車輪位置検出用のスイッチが押されたり、車体に傾斜センサを設置して、車体７の傾斜を検出したことに基づいて判別できる。

また、上記第１実施形態では、第１、第２トリガ機５ｂを両方とも車両１の左側に配置した場合を示したが、右側に配置しても良い。同様に、上記第２実施形態では、第１トリガ機５ａを左前輪６ｂ側、第２トリガ機５ｂを右車輪６ｃ側に配置したが、第１トリガ機５ａを右前輪６ａ側、第２トリガ機５ｂを左車輪６ｄ側に配置しても良い。

また、上記実施形態では、４輪車両に対して本発明の一実施形態を適用したものについて説明したが、４輪車両に限るものではなく、大型車両のようにそれ以上の車輪が備えられた車両の車輪位置検出装置やタイヤ空気圧検出装置に対して本発明を適用することもできる。

なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。

本発明の第１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受信機と受信機のブロック構成を示した図である。 トリガ信号の形態を示した模式図である。 タイヤ空気圧検出装置の送受信機に対してトリガ信号を出力するためのトリガツールの模式図である。 トリガツールを用いて図３に示したトリガ信号を送信したときに各送受信機で実行される処理のフローチャートである。 トリガツールを用いて図３に示したトリガ信号を送信したときに各送受信機が応答するか否かを示したイメージ図である。 トリガツールを用いて図３に示したトリガ信号を送信したときに各送受信機が応答するか否かを示したイメージ図である。

符号の説明

１…車両、２…送受信機、３…受信機、４…表示器、５…トリガ機、５ａ…第１トリガ機、５ｂ…第２トリガ機、６ａ…右前輪、６ｂ…左前輪、６ｃ…右後輪、６ｄ…左後輪、７…車体、１０…トリガツール、２１…センシング部、２２…制御部、２３…ＲＦ送信部、２４…電池、２５…トリガ信号受信部、２６…送信アンテナ、２７…受信アンテナ、３１…アンテナ、３２…ＲＦ受信部、３３…制御部。

Claims (6)

1. 車輪（６ａ〜６ｄ）に取り付けられ、車輪位置検出に用いられる送受信機であって、
   トリガ機（５、１０）から指示対象であることを示す受信強度の範囲を示すデータが含まれたトリガ信号が出力されたときに、該トリガ信号を受信する受信部（２５）と、
   前記受信部で受信された前記トリガ信号の受信強度を求めると共に、前記トリガ信号に含まれる前記受信強度の範囲に含まれるか否かを判定し、前記トリガ信号の受信強度が前記受信強度の範囲に含まれていれば前記トリガ信号に対応する動作を実行し、前記トリガ信号の受信強度が前記受信強度の範囲に含まれていなければ前記トリガ信号に対応する動作を実行しないようにする制御部（２２）と、を備えていることを特徴とする送受信機。
2. 前記制御部にて処理されたフレームを送信する送信部（２３）を有し、
   前記制御部は、前記トリガ信号に対応する動作として、自分自身のＩＤ情報を含むフレームを前記送信部から送信させることを特徴とする請求項１に記載の送受信機。
3. 前記制御部は、前記トリガ信号を複数回受信したときに、前記トリガ信号に含まれる前記受信強度の範囲に含まれるか否かの判定を前記複数回行い、該複数回すべてにおいて前記トリガ信号の受信強度が前記受信強度の範囲に含まれていれば前記トリガ信号に対応する動作を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の送受信機。
4. 左右前輪（６ａ、６ｂ）それぞれと左右後輪（６ｃ、６ｄ）それぞれに取り付けられ、トリガ信号を受信する受信部（２５）と、前記受信部で受信された前記トリガ信号の受信強度を求めると共に、求めた受信強度に基づいて自分自身が指示対象であるか否かを判定する第１制御部（２２）と、前記第１制御部にて自分自身が前記指示対象であると判定されたときに自分自身のＩＤ情報を格納したフレームを送信する送信部（２３）とを有してなる送受信機（２）と、
   車体（７）側に備えられ、前記指示対象となる前記送受信機で前記トリガ信号が受信されたときに想定される受信強度の範囲のデータを含ませた前記トリガ信号を前記指示対象となる前記送受信機に対して順番に出力するトリガ機（５）と、
   前記車体側に備えられ、前記フレームを受信する受信部（３２）と、前記フレームを受信すると、該フレームに格納された前記ＩＤ情報を前記指示対象となる前記送受信機のものとして記憶する第２制御部（３３）とを有した受信機（３）と、を有していることを特徴とする車輪位置検出装置。
5. 前記第１制御部は、前記トリガ信号を複数回受信したときに、前記トリガ信号に含まれる前記受信強度の範囲に含まれるか否かの判定を前記複数回行い、該複数回すべてにおいて前記トリガ信号の受信強度が前記受信強度の範囲に含まれていれば前記トリガ信号に対応する動作を実行することを特徴とする請求項４に記載の送受信機。
6. 請求項４または５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、
   前記送受信機は、前記複数個の車輪それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧に関する検出信号を出力するセンシング部（２１）を備え、前記第１制御部によって前記センシング部の検出信号が信号処理されたのち、前記送信部を介して前記ＩＤ情報と共に送信されるようになっており、
   前記受信機は、前記第２制御部にて、前記ＩＤ情報に基づいて前記送受信機の取付車輪を特定しつつ、該検出信号に基づいて前記複数個の車輪それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を求め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。

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