JP6409648B2

JP6409648B2 - 通信器装着位置判定システム及び判定装置

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Publication number: JP6409648B2
Application number: JP2015066857A
Authority: JP
Inventors: 松岡　健二; 健二松岡
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2018-10-24
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: CN107428215A; CN107428215B; US10245903B2; US20180111429A1; WO2016158446A1; JP2016185763A

Description

本発明は、車両に装着された複数の車輪（タイヤ）にそれぞれ通信器を取り付け、各通信器が車体に設けられた判定装置との間で無線信号を送受信し、受信した無線信号がいずれの車輪に取り付けられた通信器からのものであるかを判定する通信器装着位置判定システム及び判定装置に関する。

従来、車両に装着された各タイヤの空気圧を監視するＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）が知られている。従来のＴＰＭＳでは、各タイヤに空気圧を検知するセンサユニットが取り付けられ、検知結果を車体に設けられた監視装置へ無線送信する。監視装置では、受信した検知結果がいずれのタイヤに関するものであるかを区別する必要がある。

特許文献１には、車両の各タイヤに設けたタイヤバルブと、各タイヤからの距離がそれぞれ異なる位置に設けられた無線信号の発信機とを備え、発信機が送信した無線信号を各タイヤバルブにて受信し、各タイヤバルブにおける無線信号の受信強度に基づいて、いずれのタイヤバルブからの無線信号であるかを判定するタイヤ位置判定システムが記載されている。

特許文献２には、各タイヤのタイヤセンサユニットにＲＦ信号の送信回路を設け、ＲＦ信号を受信する受信機ユニットのアンテナを各送信回路からの距離がそれぞれ異なる位置に配置し、受信機ユニットにおけるタイヤセンサユニットからのＲＦ信号の受信強度に基づいてタイヤセンサユニットの位置を判定する車輪位置判定装置が記載されている。

特開２０１２−２２４２３０号公報特開２０１３−１２３９９７号公報

特許文献１に記載のタイヤ位置判定システムでは、無線信号の発信機を各タイヤからそれぞれ異なる位置に設ける必要がある。このため車両内における発信機の設置位置が制限されるという問題がある。特許文献２に記載の車輪位置判定装置も同様に、受信機ユニットのアンテナをタイヤセンサユニットの送信回路からの距離がそれぞれ異なる位置に配置する必要があるため、アンテナの設置位置が制限されるという問題がある。このような車両内という狭い空間内における発信機や受信機ユニットといった車両側通信装置の設置位置の制限は、車両全体の設計に大きな妨げとなる虞がある。またＲＦ信号は、距離に対する信号強度の減衰が少ないため、距離の差が僅かな４輪の位置を精度よく判定することは容易ではない。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、車両内における車両側通信装置の設置位置の制限を緩和することができ、精度のよい通信器の装着位置判定を行うことができる通信器装着位置判定システム及び判定装置を提供することにある。

本発明に係る通信器装着位置判定システムは、車両の各車輪にそれぞれ設けられた通信器と、前記車両の車体に設けられ、前記通信器との間で無線信号の授受を行い、受信した無線信号が前記車両のいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定する判定部を有する判定装置とを備える通信器装着位置判定システムであって、前記車両には、４つの前記車輪が前記車体の右前、右後、左前及び左後に設けられており、前記判定装置は、第１周波数帯の第１無線信号を前記通信器へ送信する車体側送信部と、前記通信器が送信する第２周波数帯の第２無線信号を受信する車体側受信部と、該車体側受信部が受信した前記第２無線信号の信号強度を検出する車体側信号強度検出部とを有し、前記通信器は、前記判定装置が送信する前記第１無線信号を受信する車輪側受信部と、該車輪側受信部が受信した前記第１無線信号の信号強度を検出する車輪側信号強度検出部と、該車輪側信号強度検出部が検出した信号強度を含む情報を前記第２無線信号にて送信する車輪側送信部とをそれぞれ有し、前記車体側送信部が前記第１無線信号を送信するためのアンテナは、前記車両の左側又は右側のいずれかに寄せて設けてあり、前記車体側受信部が前記第２無線信号を受信するためのアンテナは、前記車両の前側又は後側のいずれかに寄せて設けてあり、前記判定部は、前記車体側信号強度検出部が検出した前記第２無線信号の信号強度、及び、前記車体側受信部が受信した第２無線信号に含まれる、第１無線信号の信号強度を含む情報に基づいて、前記車体側受信部が受信した第２無線信号がいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係る通信器装着位置判定システムは、前記判定部は、前記車体側受信部が受信した前記第２無線信号に含まれる前記第１無線信号の信号強度に基づいて、前記車体の前後方向又は左右方向の一方について、前記車体側受信部が受信した第２無線信号の送信元の通信器が設けられている方向を判定し、前記車体側信号強度検出部が検出した前記第２無線信号の信号強度に基づいて、前記車体の前後方向又は左右方向の他方について、前記車体側受信部が受信した第２無線信号の送信元の通信器が設けられている方向を判定するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係る通信器装着位置判定システムは、前記判定部が、前記車体側受信部が受信した前記第２無線信号に含まれる前記第１無線信号の信号強度に基づいて、前記車体の左右方向について、前記車体側受信部が受信した第２無線信号の送信元の通信器が設けられている方向を判定し、前記車体側信号強度検出部が検出した前記第２無線信号の信号強度に基づいて、前記車体の前後方向について、前記車体側受信部が受信した第２無線信号の送信元の通信器が設けられている方向を判定するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係る通信器装着位置判定システムは、車両の各車輪にそれぞれ設けられた通信器と、前記車両の車体に設けられ、前記通信器との間で無線信号の授受を行い、受信した無線信号が前記車両のいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定する判定部を有する判定装置とを備える通信器装着位置判定システムであって、前記車両には、４つの前記車輪が前記車体の右前、右後、左前及び左後に設けられており、前記判定装置は、第１周波数帯の第１無線信号を前記通信器へ送信する車体側送信部と、前記通信器が送信する第２周波数帯の第２無線信号を受信する車体側受信部と、該車体側受信部が受信した前記第２無線信号の信号強度を検出する車体側信号強度検出部とを有し、前記通信器は、前記判定装置が送信する前記第１無線信号を受信する車輪側受信部と、該車輪側受信部が受信した前記第１無線信号の信号強度を検出する車輪側信号強度検出部と、該車輪側信号強度検出部が検出した信号強度を含む情報を前記第２無線信号にて送信する車輪側送信部とをそれぞれ有し、前記車体側送信部が前記第１無線信号を送信するためのアンテナを２つ備え、２つの前記アンテナのうち、一方のアンテナが前記車両の左側に寄せて設けてあり、他方のアンテナが前記車両の右側に寄せて設けてあり、前記車体側送信部は、前記一方のアンテナからの前記第１無線信号の送信と、前記他方のアンテナからの前記第１無線信号の送信とを順番に行い、前記車体側受信部が前記第２無線信号を受信するためのアンテナは、前記車両の前側又は後側のいずれかに寄せて設けてあり、前記判定部は、前記車体側信号強度検出部が検出した前記第２無線信号の信号強度、及び、前記車体側受信部が受信した第２無線信号に含まれる、第１無線信号の信号強度を含む情報に基づいて、前記車体側受信部が受信した第２無線信号がいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係る通信器装着位置判定システムは、前記第１周波数帯はＬＦ（Low Frequency）帯であり、前記第２周波数帯はＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯であることを特徴とする。

また、本発明に係る判定装置は、車両の車体に設けられ、前記車両の各車輪にそれぞれ設けられた通信器との間で無線信号の授受を行い、受信した無線信号が前記車両のいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定する判定部を備える判定装置であって、前記車両には、４つの前記車輪が前記車体の右前、右後、左前及び左後に設けられており、第１周波数帯の第１無線信号を前記通信器へ送信する車体側送信部と、前記通信器が送信する第２周波数帯の第２無線信号を受信する車体側受信部と、該車体側受信部が受信した前記第２無線信号の信号強度を検出する車体側信号強度検出部とを備え、前記通信器は、受信した前記第１無線信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を含む情報を前記第２無線信号にて送信するようにしてあり、前記車体側送信部が前記第１無線信号を送信するためのアンテナは、前記車両の左側又は右側のいずれかに寄せて設けてあり、前記車体側受信部が前記第２無線信号を受信するためのアンテナは、前記車両の前側又は後側のいずれかに寄せて設けてあり、前記判定部は、前記車体側信号強度検出部が検出した前記第２無線信号の信号強度、及び、前記車体側受信部が受信した第２無線信号に含まれる、第１無線信号の信号強度を含む情報に基づいて、前記車体側受信部が受信した第２無線信号がいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定するようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、車両の各車輪に設けた通信器と、車体に設けた判定装置との間で無線信号の授受を行い、判定装置が受信した無線信号がいずれの車輪に設けられた通信器からのものであるかの判定を行う。判定装置は、第１周波数帯の第１無線信号を各通信器へ送信する。各通信器は、判定装置からの第１無線信号を受信し、受信した第１無線信号の信号強度を検出する。各通信器は、検出した信号強度を含む情報を第２周波数帯の第２無線信号にて判定装置へ送信する。判定装置は、各通信器からの第２無線信号を受信し、受信した第２無線信号の信号強度を検出する。これにより判定装置は、各通信器について第１無線信号の受信強度及び第２無線信号の受信強度の２つの情報を得ることができ、精度のよい判定を行うことが可能となる。

また、各通信器について２つの情報を得ることができることにより、例えば第２無線信号の信号強度に基づいて車体の前後方向又は左右方向の一方について判定を行い、第１無線信号の信号強度に基づいて車体の前後方向又は左右方向の他方について判定を行う構成とすることができる。このように１つの無線信号につき前後方向又は左右方向のいずれかを判定する構成とすることにより、判定装置では、第１無線信号を送信するためのアンテナと、第２無線信号を受信するためのアンテナとを、それぞれの判定に適した位置に設置することができる。各アンテナは、前後方向又は左右方向のいずれかのみを考慮して設置位置を決定できるため、車両内における装置の設置位置の制限が緩和される。

また本発明においては、例えば判定装置は、各通信器が受信した第１無線信号の信号強度に基づいて車体の左右方向に関する判定を行い、自らが受信した各通信器からの第２無線信号の信号強度に基づいて車体の前後方向に関する判定を行う。この場合、第１無線信号を送信するためのアンテナは、車両の左側又は右側のいずれかに寄せて設ければよく、前後方向について設置位置は制限されない。また第２無線信号を受信するためのアンテナは、車両の前側又は後側のいずれかに寄せて設ければよく、左右方向について設置位置は制限されない。

また本発明においては、アンテナを複数設けてもよい。例えば第１無線信号を送信するためのアンテナを２つ、車両の左側及び右側にそれぞれ設けてもよい。これにより車両の左右方向に関する判定の精度を向上できる。また第１無線信号の到達範囲が狭い場合には、アンテナ数を増すことにより到達範囲を補うことができる。例えば第１無線信号をＬＦ（Low Frequency）帯の信号とし、第２無線信号をＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の信号とする場合に好適である。なおＬＦ帯の送信アンテナを車両の左右に設ける構成は、無線により車両のドアのロック／アンロックを制御するシステムにて利用されるアンテナの構成と同様のものであるため、通信器装着位置判定システムとドアロックシステムとでアンテナを共用することができる。

本発明による場合は、判定装置から送信された第１無線信号の各通信器における受信の信号強度と、各通信器から送信された第２無線信号の判定装置における受信の信号強度とに基づいて、判定装置が受信した第２無線信号がいずれの車輪に設けられた通信器からのものであるかの判定を行う構成とすることにより、車両内における送信用のアンテナ及び受信用のアンテナの設置位置の制限を緩和することができると共に、精度のよい判定を行うことができる。

本発明に係る通信器装着位置判定システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るＥＣＵの構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るセンサユニットの構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るＥＣＵが行う判定処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係るセンサユニットが行う処理の手順を示すフローチャートである。変形例に係る通信器装着位置判定システムの構成を示すブロック図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る通信器装着位置判定システムの構成を示すブロック図である。図において１は、車両である。本実施の形態に係る車両１は、４つの車輪２を有する４輪自動車である。なお図１においては、「前」、「後」、「左」及び「右」の記載により車両１の方向を示してある。ここで車両１の前側とは、車両１の進行方向とする。

通信器装着位置判定システムは、車両１の車体に設けられたＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、各車輪２にそれぞれ設けられたセンサユニット３０とを備えて構成されている。本実施の形態に係る通信器装着位置判定システムは、ＥＣＵ１０とセンサユニット３０とが無線信号の送受信を行い、ＥＣＵ１０が受信した無線信号がいずれの車輪２に設けられたセンサユニット３０からのものであるかを判定する。これにより通信器装着位置判定システムは、各車輪２が車両１の車体の左前、右前、左後又は右後のいずれの位置に装着されているかを判断することが可能となる。また車輪判定は、車輪２のタイヤの空気圧検出を行うＴＰＭＳの一機能として提供されるものであってよい。

ＥＣＵ１０と各センサユニット３０とは、それぞれ無線通信により情報交換を行うことができる。本実施の形態に係る通信器装着位置判定システムでは、ＥＣＵ１０から各センサユニット３０へ送信する信号がＬＦ帯の無線信号（以下、ＬＦ信号という）であり、各センサユニット３０からＥＣＵ１０へ送信する信号がＵＨＦ帯の無線信号（以下、ＵＨＦ信号という）である。このためＥＣＵ１０は、ＬＦ信号を送信するためのＬＦアンテナ１１と、ＵＨＦ信号を受信するためのＵＨＦアンテナ１２とを有している。本実施の形態においてＬＦアンテナ１１は、車両１の車体の中心より左側に寄せた位置に配される。即ちＬＦアンテナ１１は、車両１の左前及び左後の車輪２に近い位置に配される。またＵＨＦアンテナ１２は、車両１の車体の中心より前側に寄せた位置に配される。即ちＵＨＦアンテナ１２は、車両１の左前及び右前の車輪２に近い位置に配される。本実施の形態において車両１の車体に設けられるＬＦアンテナ１１及びＵＨＦアンテナ１２を含むＥＣＵ１０が、車両１内における設置位置の制限が問題となり得る車両側通信装置である。

ＥＣＵ１０は、センサユニット３０に対して情報送信を要求するＬＦ信号をＬＦアンテナ１１から送信する（図中の破線の矢印参照）。これを受信した各センサユニット３０は、自身に割り当てられた識別情報、車輪２のタイヤの空気圧の検知結果、及び、受信したＬＦ信号の信号強度を含む情報を、ＵＨＦ信号としてＥＣＵ１０へ送信する。ＥＣＵ１０は、各センサユニット３０からのＵＨＦ信号をＵＨＦアンテナ１２にて受信する。ＥＣＵ１０は、受信したＵＨＦ信号の信号強度と、受信したＵＨＦ信号に含まれる情報とに基づいて、受信したＵＨＦ信号がいずれの車輪２に設けられたセンサユニット３０からのものであるかを判定すると共に、タイヤの空気圧のチェックなどを行う。

図２は、本実施の形態に係るＥＣＵ１０の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るＥＣＵ１０は、制御部１３、ＬＦ送信部１４、ＵＨＦ受信部１５、強度検出部１６及び車内通信部１７等を備えて構成されている。制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はマイクロコンピュータ等を用いて構成されるものであり、車輪位置判定に必要な種々の演算処理及び制御処理等を行う。

ＬＦ送信部１４は、上述のＬＦアンテナ１１が接続されており、ＬＦアンテナ１１を介してセンサユニット３０へＬＦ信号を無線送信することができる。ＬＦ送信部１４は、制御部１３の制御に応じて、センサユニット３０へ情報送信を要求するＬＦ信号を、ＬＦアンテナ１１から出力する。ＵＨＦ受信部１５は、上述のＵＨＦアンテナ１２が接続されており、センサユニット３０が送信したＵＨＦ信号をＵＨＦアンテナ１２にて受信することができる。ＵＨＦ受信部１５は、受信したＵＨＦ信号を復調して得られた情報を制御部１３へ与える。強度検出部１６は、ＵＨＦ受信部１５が受信したＵＨＦ信号の信号強度を検出する。強度検出部１６は、検出した信号強度を制御部１３へ通知する。なおＥＣＵ１０の本体とＬＦアンテナ１１及びＵＨＦアンテナ１２とは、車両１内において離隔した場所に配置されていてよく、信号線などを介して適宜に接続される。

車内通信部１７は、車両１内に設けられたＣＡＮ（Controller Area Network）などのネットワークを介して、他の車載機器との間で通信を行う。本実施の形態においてＥＣＵ１０は、車内通信部１７により表示装置５０との間で通信を行い、タイヤの空気圧の検知結果などを表示装置５０に表示する。なお表示装置５０は、液晶ディスプレイなどであり、本システムに専用のものであってもよく、カーナビゲーション装置などと共用のものであってもよい。

図３は、本実施の形態に係るセンサユニット３０の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るセンサユニット３０は、ＬＦアンテナ３１、ＵＨＦアンテナ３２、制御部３３、ＬＦ受信部３４、強度検出部３５、ＵＨＦ送信部３６及び空気圧センサ３７等を備えて構成されている。制御部３３は、センサユニット３０内の各部の動作を制御し、ＥＣＵ１０からの要求に応じてタイヤの空気圧及びＬＦ信号の信号強度等の情報を送信するための処理を行う。

ＬＦ受信部３４は、ＥＣＵ１０が送信したＬＦ信号をＬＦアンテナ３１にて受信することができる。ＬＦ受信部３４は、受信したＬＦ信号を復調して得られた情報を制御部３３へ与える。強度検出部３５は、ＬＦ受信部３４が受信したＬＦ信号の信号強度を検出する。強度検出部３５は、検出した信号強度を制御部３３へ通知する。ＵＨＦ送信部３６は、ＵＨＦアンテナ３２を介してＥＣＵ１０へＵＨＦ信号を無線送信することができる。ＵＨＦ送信部３６は、制御部３３から与えられた送信用の情報を変調したＵＨＦ帯の信号をＵＨＦアンテナ３２から送信する。なおＬＦアンテナ３１及びＵＨＦアンテナ３２は、センサユニット３０と一体的に設けられるものであってよい。

空気圧センサ３７は、車輪２のエアバルブなどに設けられ、タイヤの空気圧に応じた電気信号を出力するセンサである。制御部３３は、空気圧センサ３７が出力する電気信号をサンプリングしてタイヤの空気圧を取得する。

本実施の形態に係る位置判定システムにおいて、ＥＣＵ１０は、車両１の各車輪２に設けられたセンサユニット３０から無線により受信した情報に基づいて、各車輪２のタイヤ空気圧を監視し、空気圧に異常が発生した場合に、表示装置５０による警告を行う。これはいわゆるＴＰＭＳの機能であり、ＥＣＵ１０は、センサユニット３０から受信した情報に含まれる空気圧センサ３７の検知結果に基づき、各車輪２のタイヤ空気圧が許容範囲外である場合に警告を行う。

なお車両１は４つの車輪２を有しており、ＥＣＵ１０は、いずれの車輪２のタイヤ空気圧が許容範囲外であるかをユーザが区別可能なように警告を行う。このためＥＣＵ１０は、４つのセンサユニット３０から受信した情報がいずれの車輪２に関するものであるかを判定する処理、即ち受信情報がいずれの車輪２に設けられたセンサユニット３０からのものであるかを判定する処理を行う必要がある。本実施の形態に係るＥＣＵ１０は、各センサユニット３０から受信したＵＨＦ信号の信号強度と、このＵＨＦ信号にて送信された情報に含まれる各センサユニット３０でのＬＦ信号の受信の信号強度とに基づいて判定を行う。

なおＥＣＵ１０と４つのセンサユニット３０との無線通信は、同時的に行ってもよいが、本実施の形態においては１つずつ順番に行うものとする。各センサユニット３０には、予め個別の識別情報が与えられており、例えば制御部３３内のメモリなどに記憶されている。ＥＣＵ１０は、４つのセンサユニット３０のうちのいずれか１つを選択し、選択したセンサユニット３０の識別情報を送信情報に含めることによって、通信相手を指定することができる。センサユニット３０は、ＥＣＵ１０からの受信情報に含まれる識別情報と、自らが記憶する識別情報とが一致する場合に、ＥＣＵ１０に対する無線の応答を行う。ＥＣＵ１０は、識別情報を変更しながらセンサユニット３０との無線通信を４回行うことによって、４つの車輪２に関する情報を収集することができる。

タイヤ空気圧の判定を行う必要が生じた場合、ＥＣＵ１０の制御部１３は、センサユニット３０に対して情報送信を要求するためのＬＦ信号を送信すべく、ＬＦ送信部１４へ命令を与える。このときに制御部１３は、通信相手とすべきセンサユニット３０の識別情報をＬＦ送信部１４へ与える。ＬＦ送信部１４は、制御部１３からの命令に応じて、指定された識別情報を含む送信用の情報を変調し、ＬＦアンテナ１１からＬＦ信号として送信する。

ＥＣＵ１０が送信したＬＦ信号をＬＦアンテナ３１にて受信したセンサユニット３０のＬＦ受信部３４は、受信したＬＦ信号を復調して得られた情報を制御部３３へ与える。またこのときにセンサユニット３０の強度検出部３５は、ＬＦ受信部３４が受信したＬＦ信号の信号強度を検出して制御部３３へ通知する。制御部３３は、ＬＦ受信部３４からの受信情報に含まれる識別情報と、自らが記憶している識別情報とが一致するか否かを判定する。両識別情報が一致しない場合、制御部３３は、ＥＣＵ１０への応答を行わない。両識別情報が一致する場合、制御部３３は、空気圧センサ３７によるタイヤ空気圧の検知結果と、強度検出部３５によるＬＦ信号の信号強度の検出結果とを含む送信用の情報を生成してＵＨＦ送信部３６へ与える。ＵＨＦ送信部３６は、制御部３３から与えられた情報を変調し、ＵＨＦアンテナ３２からＵＨＦ信号として送信する。

センサユニット３０が送信したＵＨＦ信号をＵＨＦアンテナ１２にて受信したＥＣＵ１０のＵＨＦ受信部１５は、受信したＵＨＦ信号を復調して得られた情報を制御部１３へ与える。またこのときにＥＣＵ１０の強度検出部１６は、ＵＨＦ受信部１５が受信したＵＨＦ信号の信号強度を検出して制御部１３へ通知する。制御部１３は、ＵＨＦ受信部１５から与えられた情報から車輪２のタイヤ空気圧の検知結果を取得し、タイヤ空気圧が所定範囲内であるか否かを判定する。タイヤ空気圧が所定範囲外である場合、制御部１３は、車内通信部１７にて表示装置５０へ警告メッセージの表示を行う指示を与える。

またＥＣＵ１０の制御部１３は、ＵＨＦ受信部１５から与えられた情報に含まれるＬＦ信号の受信の信号強度と、強度検出部１６から通知されたＵＨＦ信号の受信の信号強度とに基づいて、通信相手となったセンサユニット３０がいずれの車輪２に設けられたものであるかを判定する処理を行う。図１に示すように、本実施の形態に係るＬＦアンテナ１１は、車両１の車体の左側に寄せて設けられている。このため車両１の左前及び左後の車輪２に設けられたセンサユニット３０にて受信されるＬＦ信号の信号強度は、車両１の右前及び右後の車輪２に設けられたセンサユニット３０にて受信されるＬＦ信号の信号強度より大きくなる。そこでＥＣＵ１０の制御部１３は、ＵＨＦ受信部１５から与えられた情報から、センサユニット３０におけるＬＦ信号の受信の信号強度を取得し、取得した信号強度が閾値を超えるか否かに応じて、通信相手のセンサユニット３０が車両１の左側の車輪２に設けられたものであるか、又は、右側の車輪２に設けられたものであるかを判定する。

また本実施の形態に係るＵＨＦアンテナ１２は、図１に示すように、車両１の車体の前側に寄せて設けられている。このため車両１の左前及び右前の車輪２に設けられたセンサユニット３０から送信されたＵＨＦ信号のＵＨＦアンテナ１２での受信における信号強度は、車両１の左後及び右後の車輪２に設けられたセンサユニット３０から送信されたＵＨＦ信号のＵＨＦアンテナ１２での受信における信号強度より大きくなる。そこでＥＣＵ１０の制御部１３は、強度検出部１６にて検出してＵＨＦ信号の受信の信号強度が閾値を超えるか否かに応じて、通信相手のセンサユニット３０が車両１の前側の車輪２に設けられたものであるか、又は、後側の車輪２に設けられたものであるかを判定する。

制御部１３は、ＬＦ信号の信号強度に基づく左右の判定結果と、ＵＨＦ信号の信号強度に基づく前後の判定結果とを組み合わせることによって、通信相手のセンサユニット３０が車両１の左前、左後、右前又は右後のいずれに装着された車輪２に設けられたものであるかを判定する。上述のようにタイヤ空気圧に関する警告を行う場合、制御部１３は、警告対象の車輪２の装着位置を表示装置５０に表示する。

図４は、本実施の形態に係るＥＣＵ１０が行う判定処理の手順を示すフローチャートである。なお本フローチャートにおいては、受信信号がいずれの車輪２に設けられたセンサユニット３０からのものであるかを判定する処理のみを示し、タイヤ空気圧の判定及び警告等の処理については図示を省略してある。まずＥＣＵ１０の制御部１３は、ＬＦ送信部１４に対して命令を与えることにより、センサユニット３０に対するＬＦ信号の送信を行う（ステップＳ１）。このときに送信されるＬＦ信号には、通信相手を指定するセンサユニット３０の識別情報などが含まれている。このＬＦ信号の送信に応じてセンサユニット３０からＵＨＦ信号による応答が行われるため、制御部１３は、センサユニット３０からのＵＨＦ信号をＵＨＦ受信部１５にて受信したか否かを判定する（ステップＳ２）。ＵＨＦ信号を受信していない場合（Ｓ２：ＮＯ）、制御部１３は、ＵＨＦ信号を受信するまで待機する。

ＵＨＦ信号を受信した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御部１３は、強度検出部１６から検出結果として通知されるＵＨＦ信号の信号強度を取得する（ステップＳ３）。また制御部１３は、ＵＨＦ受信部１５から与えられた受信情報に含まれるＬＦ信号の信号強度の情報を取得する（ステップＳ４）。制御部１３は、ステップＳ４にて取得したＬＦ信号の信号強度に基づいて、通信相手のセンサユニット３０が車両１の車体の左側又は右側のいずれの車輪２に設けられたものであるかを判定する（ステップＳ５）。また制御部１３は、ステップＳ３にて取得したＵＨＦ信号の信号強度に基づいて、通信相手のセンサユニット３０が車両１の前側又は後側のいずれの車輪２に設けられたものであるかを判定する（ステップＳ６）。その後、制御部１３は、ステップＳ５及びＳ６の判定結果を組み合わせることにより、受信したＵＨＦ信号がいずれの車輪２に設けられたセンサユニット３０からのものであるか、即ち通信相手のセンサユニット３０が車両１の左前、左後、右前又は右後のいずれの車輪２に設けられているかを判定し（ステップＳ７）、処理を終了する。

なお制御部１３は、図４に示した処理を繰り返し行い、車両１の全ての車輪２について判定を行う。即ち本実施の形態において制御部１３は、図４に示した処理を４回行うことによって、４つの車輪２についての判定を行うことができる。

図５は、本実施の形態に係るセンサユニット３０が行う処理の手順を示すフローチャートである。センサユニット３０の制御部３３は、ＥＣＵ１０からのＬＦ信号をＬＦ受信部３４にて受信したか否かを判定する（ステップＳ１１）。ＬＦ信号を受信していない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、制御部３３は、ＥＣＵ１０からのＬＦ信号を受信するまで待機する。ＬＦ信号を受信した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部３３は、ＬＦ受信部３４から与えられる受信情報から識別情報を取得し、自らが記憶している識別情報と一致するか否かを判定する（ステップＳ１２）。両識別情報が一致しない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、制御部３３は、ステップＳ１１へ処理を戻す。

両識別情報が一致した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御部３３は、強度検出部３５から検出結果として通知されるＬＦ信号の信号強度を取得する（ステップＳ１３）。また制御部３３は、空気圧センサ３７が検知するタイヤの空気圧を取得する（ステップＳ１４）。制御部３３は、ステップＳ１３にて取得した信号強度と、ステップＳ１４にて取得した空気圧との情報を含む送信用情報を生成する（ステップＳ１５）。次いで制御部３３は、生成した送信用情報をＵＨＦ送信部３６へ与え、この情報をＵＨＦ信号としてＥＣＵ１０へ送信し（ステップＳ１６）、処理を終了する。

以上の構成の本実施の形態に係る位置判定システムは、車両１の各車輪２に設けたセンサユニット３０と、車体に設けたＥＣＵ１０との間で無線信号の授受を行い、ＥＣＵ１０が受信した無線信号がいずれの車輪に設けられたセンサユニット３０からのものであるかを判定する。ＥＣＵ１０は、ＬＦ送信部１４にてＬＦアンテナ１１からＬＦ帯の無線信号（ＬＦ信号）をセンサユニット３０へ送信する。センサユニット３０は、ＥＣＵ１０からのＬＦ信号をＬＦ受信部３４にて受信し、受信したＬＦ信号の信号強度を強度検出部３５にて検出する。センサユニット３０は、検出したＬＦ信号の信号強度を含む情報をＵＨＦ帯の無線信号（ＵＨＦ信号）にてＥＣＵ１０へ送信する。ＥＣＵ１０は、センサユニット３０からのＵＨＦ信号をＵＨＦ受信部１５にて受信すると共に、強度検出部１６にてＵＨＦ信号の信号強度を検出する。これによりＥＣＵ１０は、各センサユニット３０についてＬＦ信号の信号強度及びＵＨＦ信号の信号強度の２つの情報を得ることができ、この２つの情報に基づいて判定を行うことができるため、精度のよい判定を行うことが可能となる。

ＥＣＵ１０は、各センサユニット３０が受信したＬＦ信号の信号強度に基づいて車両１の車体の左右方向に関する判定を行い、自らが受信した各センサユニット３０からのＵＨＦ信号の信号強度に基づいて車体の前後方向に関する判定を行う。ＬＦ信号を送信するためのＬＦアンテナ１１は、車両１の左側又は右側のいずれかに寄せて設ければよく、前後方向について設置位置は制限されない。またＵＨＦ信号を受信するためのＵＨＦアンテナ１２は、車両１の前側又は後側のいずれかに寄せて設ければよく、左右方向について設置位置は制限されない。

なお本実施の形態においては、ＥＣＵ１０からセンサユニット３０へＬＦ信号を送信し、センサユニット３０からＥＣＵ１０へＵＨＦ信号を送信する構成としたが、これに限るものではない。例えばＥＣＵ１０からセンサユニット３０へＵＨＦ信号を送信し、センサユニット３０からＥＣＵ１０へＬＦ信号を送信する構成としてもよい。またＬＦ信号の信号強度に基づいて左右を判定し、ＵＨＦ信号の信号強度に基づいて前後を判定する構成としたが、これに限るものではなく、ＬＦ信号の信号強度に基づいて前後を判定し、ＵＨＦ信号の信号強度に基づいて左右を判定する構成としてもよい。この場合にはＬＦアンテナ１１及びＵＨＦアンテナ１２の配置を逆にすればよい。またＥＣＵ１０及びセンサユニット３０が送信する信号は、ＬＦ信号及びＵＨＦ信号に限らず、これら以外の周波数帯の無線信号を採用してもよい。

また図４に示したフローチャートでは、ＬＦ信号の信号強度に基づく左右の判定を行った後で、ＵＨＦ信号の信号強度に基づく前後の判定を行う手順を示したが、前後及び左右の判定の順番は逆であってもよく、同時的に行ってもよい。即ちステップＳ５及びＳ６の処理は、いずれを先に行ってもよく、同時的に行ってもよい。またＥＣＵ１０は、ＬＦアンテナ１１及びＵＨＦアンテナ１２を１つずつ有する構成としたが、これに限るものではなく、ＬＦアンテナ１１及び／又はＵＨＦアンテナ１２を複数有する構成としてもよい。

（変形例）
図６は、変形例に係る通信器装着位置判定システムの構成を示すブロック図である。変形例に係る位置判定システムは、ＥＣＵ１０がＬＦ信号を送信するためのＬＦアンテナ１１を２つ有する構成である。第１のＬＦアンテナ１１は車両１の車体の左側に設けられ、第２のＬＦアンテナ１１は車体の右側に設けられている。なお、図示は省略するが、ＥＣＵ１０は左右のＬＦアンテナ１１に対応してＬＦ送信部１４を２つ備える構成であってもよく、１つのＬＦ送信部１４が２つのＬＦアンテナ１１を切り替えて利用する構成であってもよい。

ユーザが所持する無線機との通信を行ってドアのロック／アンロックを行うドアロックシステムが車両に搭載されている場合、無線機との間でＬＦ帯の無線信号を利用した無線通信を行うためのアンテナが車両の左右にそれぞれ設けられる。変形例に係る通信器装着位置判定システムの２つのＬＦアンテナ１１は、このドアロックシステムと共用され得る。

例えばＥＣＵ１０は、左側のＬＦアンテナ１１を利用して４つのセンサユニット３０との無線通信を順に行った後、右側のＬＦアンテナ１１を利用して４つのセンサユニット３０との無線通信を順に行う。これによりＥＣＵ１０は、１つのセンサユニット３０について、左側のＬＦアンテナ１１から送信したＬＦ信号の受信の信号強度、右側のＬＦアンテナ１１から送信したＬＦ信号の受信の信号強度、及び、ＵＨＦアンテナ１２にて受信したＵＨＦ信号の信号強度の３つの情報を得ることができる。ＥＣＵ１０は、２つのＬＦ信号の信号強度に基づいて車両１の左右方向に関する判定を行い、ＵＨＦ信号の信号強度に基づいて前後方向に関する判定を行う。

変形例に係る位置判定システムは、ＥＣＵ１０からセンサユニット３０へＬＦ信号を送信するＬＦアンテナ１１を複数備えることによって、より精度のよい判定を行うことができる。また変形例に係る通信器装着位置判定システムは、ＬＦアンテナ１１から送信されたＬＦ信号の到達範囲が狭い場合に有効である。例えば左側のＬＦアンテナ１１から送信されたＬＦ信号の到達範囲が狭く、車両１の左前、左後及び右前の車輪２に設けられたセンサユニット３０へはＬＦ信号が到達するが、右後の車輪２に設けられたセンサユニット３０へは到達しない場合があり得る。この場合には、同様にして右側のＬＦアンテナ１１から送信されたＬＦ信号の到達範囲が狭く、車両１の左前、右前及び右後の車輪２に設けられたセンサユニット３０へはＬＦ信号が到達するが、左後の車輪２に設けられたセンサユニット３０へは到達しない可能性が高い。このような場合には、２つのＬＦアンテナ１１を車両１の左右に設けることによって、全てのセンサユニット３０との無線通信を行うことが可能となる。

なお変形例に係る通信器装着位置判定システムは、ドアロックシステムとＬＦアンテナ１１を共用する構成としたが、これに限るものではない。位置判定システムは、ドアロックシステムと共用しない、専用のＬＦアンテナ１１を備える構成であってよい。また変形例に係る位置判定システムは、ＬＦアンテナを２つ備える構成としたが、これに限るものではなく、３つ以上のＬＦアンテナ１１を備える構成であってよい。またＵＨＦアンテナ１２についても、位置判定システムが２つ以上備える構成としてもよい。

１車両
２車輪
１０ＥＣＵ（判定装置）
１１ＬＦアンテナ
１２ＵＨＦアンテナ
１３制御部（位置判定部）
１４ＬＦ送信部（車体側送信部）
１５ＵＨＦ受信部（車体側受信部）
１６強度検出部（車体側信号強度検出部）
１７車内通信部
３０センサユニット（通信器）
３１ＬＦアンテナ
３２ＵＨＦアンテナ
３３制御部
３４ＬＦ受信部（車輪側受信部）
３５強度検出部（車輪側強度検出部）
３６ＵＨＦ送信部（車輪側送信部）
３７空気圧センサ
５０表示装置

Claims

車両の各車輪にそれぞれ設けられた通信器と、前記車両の車体に設けられ、前記通信器との間で無線信号の授受を行い、受信した無線信号が前記車両のいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定する判定部を有する判定装置とを備える通信器装着位置判定システムであって、
前記車両には、４つの前記車輪が前記車体の右前、右後、左前及び左後に設けられており、
前記判定装置は、
第１周波数帯の第１無線信号を前記通信器へ送信する車体側送信部と、
前記通信器が送信する第２周波数帯の第２無線信号を受信する車体側受信部と、
該車体側受信部が受信した前記第２無線信号の信号強度を検出する車体側信号強度検出部と
を有し、
前記通信器は、
前記判定装置が送信する前記第１無線信号を受信する車輪側受信部と、
該車輪側受信部が受信した前記第１無線信号の信号強度を検出する車輪側信号強度検出部と、
該車輪側信号強度検出部が検出した信号強度を含む情報を前記第２無線信号にて送信する車輪側送信部と
をそれぞれ有し、
前記車体側送信部が前記第１無線信号を送信するためのアンテナは、前記車両の左側又は右側のいずれかに寄せて設けてあり、
前記車体側受信部が前記第２無線信号を受信するためのアンテナは、前記車両の前側又は後側のいずれかに寄せて設けてあり、
前記判定部は、前記車体側信号強度検出部が検出した前記第２無線信号の信号強度、及び、前記車体側受信部が受信した第２無線信号に含まれる、第１無線信号の信号強度を含む情報に基づいて、前記車体側受信部が受信した第２無線信号がいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定するようにしてあること
を特徴とする通信器装着位置判定システム。
前記判定部は、
前記車体側受信部が受信した前記第２無線信号に含まれる前記第１無線信号の信号強度に基づいて、前記車体の前後方向又は左右方向の一方について、前記車体側受信部が受信した第２無線信号の送信元の通信器が設けられている方向を判定し、
前記車体側信号強度検出部が検出した前記第２無線信号の信号強度に基づいて、前記車体の前後方向又は左右方向の他方について、前記車体側受信部が受信した第２無線信号の送信元の通信器が設けられている方向を判定するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の通信器装着位置判定システム。
前記判定部は、
前記車体側受信部が受信した前記第２無線信号に含まれる前記第１無線信号の信号強度に基づいて、前記車体の左右方向について、前記車体側受信部が受信した第２無線信号の送信元の通信器が設けられている方向を判定し、
前記車体側信号強度検出部が検出した前記第２無線信号の信号強度に基づいて、前記車体の前後方向について、前記車体側受信部が受信した第２無線信号の送信元の通信器が設けられている方向を判定するようにしてあること
を特徴とする請求項２に記載の通信器装着位置判定システム。
車両の各車輪にそれぞれ設けられた通信器と、前記車両の車体に設けられ、前記通信器との間で無線信号の授受を行い、受信した無線信号が前記車両のいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定する判定部を有する判定装置とを備える通信器装着位置判定システムであって、
前記車両には、４つの前記車輪が前記車体の右前、右後、左前及び左後に設けられており、
前記判定装置は、
第１周波数帯の第１無線信号を前記通信器へ送信する車体側送信部と、
前記通信器が送信する第２周波数帯の第２無線信号を受信する車体側受信部と、
該車体側受信部が受信した前記第２無線信号の信号強度を検出する車体側信号強度検出部と
を有し、
前記通信器は、
前記判定装置が送信する前記第１無線信号を受信する車輪側受信部と、
該車輪側受信部が受信した前記第１無線信号の信号強度を検出する車輪側信号強度検出部と、
該車輪側信号強度検出部が検出した信号強度を含む情報を前記第２無線信号にて送信する車輪側送信部と
をそれぞれ有し、
前記車体側送信部が前記第１無線信号を送信するためのアンテナを２つ備え、２つの前記アンテナのうち、一方のアンテナが前記車両の左側に寄せて設けてあり、他方のアンテナが前記車両の右側に寄せて設けてあり、
前記車体側送信部は、前記一方のアンテナからの前記第１無線信号の送信と、前記他方のアンテナからの前記第１無線信号の送信とを順番に行い、
前記車体側受信部が前記第２無線信号を受信するためのアンテナは、前記車両の前側又は後側のいずれかに寄せて設けてあり、
前記判定部は、前記車体側信号強度検出部が検出した前記第２無線信号の信号強度、及び、前記車体側受信部が受信した第２無線信号に含まれる、第１無線信号の信号強度を含む情報に基づいて、前記車体側受信部が受信した第２無線信号がいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定するようにしてあること
を特徴とする通信器装着位置判定システム。
前記第１周波数帯はＬＦ（Low Frequency）帯であり、
前記第２周波数帯はＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯であること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の通信器装着位置判定システム。
車両の車体に設けられ、前記車両の各車輪にそれぞれ設けられた通信器との間で無線信号の授受を行い、受信した無線信号が前記車両のいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定する判定部を備える判定装置であって、
前記車両には、４つの前記車輪が前記車体の右前、右後、左前及び左後に設けられており、
第１周波数帯の第１無線信号を前記通信器へ送信する車体側送信部と、
前記通信器が送信する第２周波数帯の第２無線信号を受信する車体側受信部と、
該車体側受信部が受信した前記第２無線信号の信号強度を検出する車体側信号強度検出部と
を備え、
前記通信器は、受信した前記第１無線信号の信号強度を検出し、検出した信号強度を含む情報を前記第２無線信号にて送信するようにしてあり、
前記車体側送信部が前記第１無線信号を送信するためのアンテナは、前記車両の左側又は右側のいずれかに寄せて設けてあり、
前記車体側受信部が前記第２無線信号を受信するためのアンテナは、前記車両の前側又は後側のいずれかに寄せて設けてあり、
前記判定部は、前記車体側信号強度検出部が検出した前記第２無線信号の信号強度、及び、前記車体側受信部が受信した第２無線信号に含まれる、第１無線信号の信号強度を含む情報に基づいて、前記車体側受信部が受信した第２無線信号がいずれの車輪に設けられた通信器からの無線信号であるかを判定するようにしてあること
を特徴とする判定装置。