JP2006160105A - 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】 車輪が車両のどの位置に搭載されているかを検出できる車輪位置検出装置を提供する。
【解決手段】 各送信機２と受信機３にそれぞれ方位センサ２２ａ、３２を備えておき、方位センサ２２ａの検出信号を送信フレームに格納して受信機３側に送信する。そして、受信機３の制御部にて、受信した各送信機２の方位センサ２２ａの検出信号の正負の符号が受信機３自身に備えられた方位センサ３２の検出信号の正負の符号と一致しているか否かを判定することで、各送信機２が右車輪５ａ、５ｃに取り付けられたものか、左車輪５ｂ、５ｄに取り付けられたものかを検出することが可能となる。
【選択図】 図１

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、その圧力センサからの検出信号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。

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）。
特許第３２１２３１１号公報

上述したように、従来のタイヤ空気圧検出装置では、送信機から送信されるデータ中に各車輪それぞれに決められたＩＤ情報を含ませることにより、送信機が取り付けられた車輪の判別が行えるようになっている。このため、各車輪ごとに付加されたＩＤ情報が無いと、どの車輪に対応する送信機からのデータか判別することができない。すなわち、ＩＤ情報を用いないと、各送信機が車両のどの位置についているものなのかを検出することができない。

このため、ＩＤ情報（車輪位置情報）が無くても各送信機が取り付けられた車輪、つまり取り付け位置を検出できるようにすることが望まれる。

本発明は上記点に鑑みて、車輪が車両のどの位置に搭載されているかを検出でき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。

上記目的を達成するため、請求項１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る送信機（２）に車輪側方位センサ（２２ａ）を配置すると共に、車体（６）側に備えられる受信機（３）にも車体側方位センサ（３２）を配置する。また、複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに対して、各車輪（５ａ〜５ｄ）のホイールを表向きに揃えたときに車輪側方位センサ（２２ａ）の検出方向がすべて同じとなるように取り付けると共に、右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれか一方に備えられる車輪側方位センサ（２２ａ）と同じ検出方向となるように車体側方位センサ（３２）を取り付ける。そして、第２制御部（３３ｂ）にて、送信機（２）から送信された車輪位置データと車体側方位センサ（２２ａ）の検出信号とに基づいて、送信機（２）が複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）のうち右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれに取り付けられたものかを判別することを特徴としている。

このように、送信機（２）と受信機（３）とにそれぞれ方位センサ（２２ａ、３２）を配置し、これら各方位センサ（２２ａ、３２）の検出信号に基づいて、各送信機（２）が右車輪（５ａ、５ｃ）に取り付けられたものか、左車輪（５ｂ、５ｄ）に取り付けられたものかを検出することが可能となる。

例えば、請求項２に示されるように、第２制御部（３３ｂ）は、車体側方位センサ（３２）の検出信号の正負の符号と車輪位置データが示す車輪側方位センサ（２２ａ）の検出信号の正負の符号とが一致するか否かを判定する。そして、正負の符号が一致する場合には右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致する車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪、正負の符号が一致しない場合には右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致しない車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪と判別することができる。

さらに、請求項３に示されるように、第２制御部（３３ｂ）にて、車体側方位センサ（３２）の検出信号の正負の符号および出力レベルと車輪位置データが示す車輪側方位センサ（２２ａ）の検出信号の正負の符号および出力レベルとが一致するか否かを判定することも可能である。

この場合、正負の符号および出力レベルが共に一致する場合には、右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致する車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪の後輪、正負の符号が一致して出力レベルが一致しない場合には、右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致する車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪の前輪、正負の符号が一致せず出力レベルが一致する場合には、右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致しない車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪の後輪、正負の符号および出力レベルが共に一致しない場合には、右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致しない車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪の前輪と判別できる。

これにより、送信機（２）が取り付けられたのが複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれかを特定することが可能となる。

請求項４に記載の発明では、送信機（２）の車輪位置検出部（２２）に回転検出器（２２ｂ）を備え、第１制御部（２３ａ）にて、回転検出器（２２ｂ）の検出信号から複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転が停止していると判定した場合に、車輪側方位センサ（２２ｂ）への電源からの電力供給を行うことを特徴としている。

これにより、エンジンノイズ等が車輪側方位センサ（２２ａ）の出力に影響を与えることによって、車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられている車輪（５ａ〜５ｄ）を誤判別してしまうことを防止することができる。

請求項５に記載の発明では、第１制御部（２３ａ）は、回転検出器（２２ｂ）の検出信号から複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転が停止している状態が所定時間継続したと判定した場合に、車輪側方位センサ（２２ｂ）への電源からの電力供給を行うようになっていることを特徴としている。

このように、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転が停止している状態が所定時間継続したと判定した場合にエンジンが稼動中ではないものと判定することができる。

請求項６に記載の発明では、第１制御部（２３ａ）にて、回転検出器（２２ｂ）の検出信号から複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転しているときと回転していないときそれぞれの場合に、車輪側方位センサ（２２ｂ）への電源からの電力供給を行う。そして、第２制御部（３３ｂ）にて、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転しているときと回転していないときそれぞれの場合の車輪位置データが示す車輪側方位センサ（２２ａ）の検出信号および車体側方位センサ（３２）の検出信号から、送信機（２）が複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）のうちどの車輪に取り付けられたものかを特定することを特徴としている。

このように、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転しているときと回転していないときそれぞれの場合の車輪位置データが示す車輪側方位センサ（２２ａ）の検出信号および車体側方位センサ（３２）の検出信号から、送信機（２）が複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）のうちどの車輪に取り付けられたものかを特定することができる。

例えば、請求項７に示されるように、複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転しているときと回転していないときそれぞれの場合の車輪位置データが示す車輪側方位センサ（２２ａ）の検出信号の出力レベルの変化の大きさ、もしくは、単位時間当たりの出力レベルの乱れの大きさに基づいて、エンジンに近い車輪か否かを判別することができる。

これら請求項１ないし７では、車輪位置検出装置として本発明を示したが、請求項８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。

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、上記した位置検出装置としての役割を果たすものである。図２（ａ）に示されるように、送信機２は、センシング部２１、車輪位置検出部２２、マイクロコンピュータ２３、アンテナ２４を備えた構成となっている。

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。

車輪位置検出部２２は、車輪位置の検出を行うための検出信号を発生させるものである。この車輪位置検出部２２には、方位センサ２２ａが備えられており、この方位センサ２２ａにより車輪位置に応じた検出信号として、地磁気の方向に対する車輪の向きに応じた出力が発生させられるようになっている。

図３（ａ）は、車輪位置検出部２２の車輪への搭載形態を示したものであり、図３（ｂ）は、方位センサ２２ａによる方位検出方向と地磁気の向きとの関係を示したものである。図３（ａ）に示されるように、送信機２に方位センサ２２ａが内蔵されており、各車輪に対して送信機２が決められた形態で搭載されている。

そして、図３（ｂ）に示されるように、方位センサ２２ａにおける検出子の向きに応じて出力が正になる向きが決まっている。このため、各車輪５ａ〜５ｄに対して、送信機２の向き（つまり方位センサ２２ａの向き）がすべて同様となり、車輪におけるホイールの表面側が同じ方向に向くように各車輪５ａ〜５ｄを並べると、各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた方位センサ２２ａが地磁気に対して正負同じ符号の出力を発生させるようになっている。具体的には、本実施形態では、方位センサ２２ａの検出方向が車輪５ａ〜５ｄの回転軸と平行にされ、地磁気がその方向の成分として表されるときに、方位センサ２２ａから正負いずれかの検出信号が出力されるようになっている。

したがって、図１に示されるように、各車輪５ａ〜５ｄを車体６に取り付けたときに、右車輪５ａ、５ｃに取り付けられた方位センサ２２ａと左車輪５ｂ、５ｄに取り付けられた方位センサ２２ａとで、互いに正負異なる符号の出力を発生させることになる。なお、図１中に示した矢印は、方位センサ２２ａが正の符号の検出信号を出力する場合の地磁気の向きを示したものであり、右車輪５ａ、５ｃと左車輪５ｂ、５ｄとで異なる方向となっていることが判る。

このように、方位センサ２２ａの検出信号の正負の符号が右車輪５ａ、５ｃと左車輪５ｂ、５ｄとで異なることから、その検出信号が車輪位置を示すデータとして用いることができる。

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。

また、制御部２３ａ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として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、方位センサ２２ａの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、方位センサ２２ａの検出信号の正負の符号や出力レベル等の車輪位置データをタイヤ空気圧に関するデータが格納された送信フレーム、もしくは、それとは別の送信フレームに格納し、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へ信号を送る処理も、上記プログラムに従って行われるもので、タイヤ空気圧に関するデータが格納された送信フレームに方位センサ２２ａの検出信号を格納する場合には、上記所定の周期毎に、その送信フレームとは別の送信フレームに格納される場合には、所定タイミングに実行され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。

また、図２（ｂ）に示されるように、受信機３は、アンテナ３１、方位センサ３２およびマイクロコンピュータ３３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本もしくは２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。

方位センサ３２は、送信機２に取り付けられた方位センサ２２ａと同様のものである。この場合、方位センサ３２が車体６側に取り付けられることになるため、地磁気の方向に対する車体６の向きに応じた出力を検出信号として発生させるようになっている。

マイクロコンピュータ３３は、受信部３３ａや制御部（第２制御部）３３ｂなどを備えた周知のもので、制御部３３ｂ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３３ａ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３３ｂに送る入力部としての機能を果たすものである。

制御部３３ｂは、受信部３３ａから送られてきた送信フレームを受け取ると共に、方位センサ３２からの検出信号を受け取り、送信フレームに格納された各送信機２側の方位センサ２２ａの検出信号から得た車輪位置データと受信機３側の方位センサ３２の検出信号に基づいて、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特定する。本実施形態の場合、その送信フレームが右車輪５ａ、５ｃに取り付けられた送信機２からのものであるか、左車輪５ｂ、５ｄに取り付けられた送信機２からのものであるかが特定される。

さらに、制御部３３ｂ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３３ｂ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。

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３３ｂ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。

続いて、上記のように構成されるタイヤ空気圧検出装置の作動について説明する。上述したように、送信機２では、制御部２３ａ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と共に、方位センサ２２ａから地磁気の向きに応じた検出信号が入力される。そして、これら必要に応じて信号処理されたのち、送信フレームに格納され、送信部２３ｂを通じて受信機３側に送信される。

一方、送信機２から送信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３２ａを通じて制御部３２ｂに入力される。そして、制御部３２ｂにおいて、送信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成され、タイヤ空気圧が求められる。このとき、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３２ｂから表示器４にその旨を示す信号が出力され、表示器４にて警報が行われるようになっている。

さらに、受信機３は、制御部３３ｂにて、各送信機２からの送信フレームを受け取ると、送信フレームに格納された方位センサ２２ａの検出信号の正負の符号と、受信機３自身に備えられた方位センサ３２の検出信号の正負の符号とが一致しているか否かを判定する。これは、図１中に矢印で示したように、受信機３に備えられた方位センサ２２ａも地磁気に応じた検出信号を出力するためであり、その検出信号の正負が右車輪５ａ、５ｃと左車輪５ｂ、５ｄのいずれか一方に備えられた方位センサ２２ａの検出信号と正負の符号が一致し、その逆側の車輪に備えられた方位センサ２２ａの検出信号とは正負の符号が逆になる。

このため、方位センサ２２ａと方位センサ３２の検出信号それぞれの正負の符号が一致するか否かによって、方位センサ２２ａが右車輪５ａ、５ｃと左車輪５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを検出することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置では、各送信機２と受信機３にそれぞれ方位センサ２２ａ、３２を備えておき、方位センサ２２ａの検出信号に示される車輪位置データを送信フレームに格納して受信機３側に送信するようになっている。

このため、受信機３の制御部３３ｂにて、受信した各送信機２の方位センサ２２ａの検出信号の正負の符号が受信機３自身に備えられた方位センサ３２の検出信号の正負の符号と一致しているか否かを判定することで、各送信機２が右車輪５ａ、５ｃに取り付けられたものか、左車輪５ｂ、５ｄに取り付けられたものかを検出することが可能となる。

したがって、各送信機２から方位センサ２２ａの検出信号に関するデータをＩＤ情報の代わりに受信機３に送るだけで、受信機３側は送信機２から送られた送信フレームがどの右車輪５ａ、５ｃのものであるか左車輪５ｂ、５ｄのものであるかを判別することが可能となる。

また、このような送信機２によれば、すべての送信機２を同様の構成にすることができると共に、各送信機２に対して右車輪５ａ、５ｃと左車輪５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられているかを示すＩＤ情報設定のための工程などを行う必要がないため、タイヤ空気圧検出装置の設定工程数の削減を図ることも可能となる。

特に、本実施形態のように、受信機３のアンテナ３１が各送信機２からの送信フレームを統括的に受け取る共通アンテナとして使用されるものにおいては、１つのアンテナ３１に複数の送信フレームが送られることになる。このため、右車輪５ａ、５ｃと左車輪５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられた送信機２から送られた送信フレームかを判別することが難しい。したがって、本実施形態のように送信機２が右車輪５ａ、５ｃと左車輪５ｂ、５ｄのいずれに取り付けられたかを特定できると有効である。

なお、ここでは、車体６に備えられる方位センサ３２として、受信機３に直接備えられる構成として示したが、これは方位センサ３２が本発明の車輪位置検出装置専用のものでなければならないことを示したものではない。例えば、ナビゲーションシステムなどに方位センサとしての機能が備わっている場合には、この方位センサからの検出信号が車内通信などにより受信機３に入力されるような構成であっても構わない。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態のタイヤ空気圧検出装置は、基本的に第１実施形態と同様の構成であり、受信機３における制御部３３ｂで行われる処理が異なるのみであるため、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態のタイヤ空気圧検出装置では、送信機２が取り付けられた車輪が右車輪５ａ、５ｂと左車輪５ｂ、５ｄのいずれであるかを検出するだけでなく４輪のいずれであるかを特定する。具体的には、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置では、受信機３側で送信フレームを受信したときに、方位センサ２２ａと方位センサ３２の検出信号の正負の符号だけでなく、検出信号の信号レベル、つまり方位センサ２２ａの出力レベルも一致するか否かについても判定を行う。これについて、図４を参照して説明する。

図４は、ステアリング操作によって操舵輪となる前輪５ａ、５ｂが操作されたときの様子を示したものである。この図に示されるように、転動輪となる後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた方位センサ２２ａに関しては、受信機３側の方位センサ３２と検出方向が同じになるため、地磁気の向きに対する出力が同じになる。これに対し、操舵輪となる前輪５ａ、５ｂに取り付けられた方位センサ２２ａに関しては、ステアリング操作がされれると受信機３側の方位センサ３２と検出方向が異なったものとなるため、地磁気の向きに対する出力が異なるものとなる。

したがって、本実施形態のように、受信機３側の方位センサ２２ａの検出信号の正負の符号が右車輪５ａ、５ｃと一致するように合わせられている場合には、方位センサ２２ａの検出信号の正負の符号が一致し、かつ、出力レベル（検出信号の絶対値）も同じであれば右後輪５ｃ、方位センサ２２ａの検出信号の正負の符号が一致し、かつ、出力レベルが異なっていれば右前輪５ａと判定できる。

また、方位センサ２２ａの検出信号の正負の符号が異なり、かつ、出力レベルが同じであれば左後輪５ｄ、方位センサ２２ａの検出信号の正負の符号が異なり、かつ、出力レベルも異なっていれば左後輪５ｄと判定できる。

したがって、本実施形態に示すように、送信機２２ａの方位センサ２２ａと受信機３自身に備えられた方位センサ３３の出力レベルが一致するか否かを判定することにより、各送信機２が右前輪５ａ、左前輪５ｂ、右後輪５ｃおよび左後輪５ｄのいずれに取り付けられたものかを特定することが可能となる。

なお、車両１には上記各車輪５ａ〜５ｄの他にスペアの車輪５ｅも備えられる。このスペアの車輪５ｅに関しても送信機２を取り付けタイヤ空気圧を検出することが考えられる。この場合、スペアの車輪５ｅが一般的に他の車輪５ａ〜５ｄとは異なる方向を向けて車体６に搭載されることから、方位センサ２２ａの出力が異なったものとなる。そして、右車輪５ａ、５ｃや左車輪５ｂ、５ｄとも出力が異なったものとなることから、１つだけ他と異なる出力があれば、それをスペアの車輪５ｅと特定することが可能である。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態のタイヤ空気圧検出装置は、基本的に第１実施形態とほぼ同様の構成であり、送信機２の構成および制御部２３ａで行われる処理が異なるのみであるため、異なる部分についてのみ説明する。

図５に、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置に備えられる送信機２のブロック構成を示す。この図に示されるように、送信機２には、回転検出器２２ｂが備えられている。この回転検出器２２ｂは、車輪の回転に応じた出力を発生するものであり、この回転検出器２２ｂによって車輪が回転しているか否かが検出されるようになっている。

このような回転検出器２２ｂを備えた送信機２において、制御部２３ａは、回転検出器２２ｂからの検出信号を受け取り、この検出信号に基づいてエンジンが稼動中である（オン）か否かを判定し、稼動中でない（オフ）ならば、方位センサ２２ａを駆動するために方位センサ２２ａへの電源からの電力供給を行うような制御を行うようになっている。なお、電源については図示していないが、送信機２内の各部を駆動するための電力供給を行うために、送信機２に備えられるものである。

このタイヤ空気圧検出装置の作動について、図６に示す図表を参照して説明する。

図６は、タイヤ空気圧検出装置の各部の作動状態を時間軸を基準として示したものであり、図中の列方向を時間軸として表してある。

図６に示されるように、タイヤ空気圧検出装置における車輪位置検出部２２は、回転検出器２２ｂの検出信号に基づいて作動するようになっている。つまり、回転検出器２２ｂの検出信号にて車輪５ａ〜５ｄが回転していることが示されていた場合には、エンジンが稼動（オン）中であるものとして方位センサ２２ａへの電源からの電力供給を行わないようになっている。このため、この期間中には、方位センサ２２ａでの方位検出は行われず、送信機２から方位センサ２２ａの検出信号が示す位置情報データを格納した送信フレームの送信も行われないことになる。

次に、回転検出器２２ｂの検出信号にて車輪５ａ〜５ｄの回転が止まったことが示された場合には、車両１が停車したものとされる。この状態においては、まだエンジンが稼動中である可能性があるため、車輪５ａ〜５ｄが回転している場合と同様に方位センサ２２ａへの電源からの電力供給は行わないようになっている。

そして、このような車両１の停車が所定期間中続いた場合には、エンジンが稼動中でない（オフ）ものとして、方位センサ２２ａへの電源からの電力供給を開始（オン）する。これにより、方位センサ２２ａによる方位検出が行われる。そして、このときの方位センサ２２ａの検出信号が送信フレームに格納されたのち、受信機３側に送信される。このときは、タイヤ空気圧に関するデータが格納された送信フレームに方位センサ２２ａの検出信号を格納する場合には上記所定の周期毎が、その送信フレームとは別の送信フレームに格納される場合には格納後すぐが送信タイミングとされる。

その後、車両１が停車したままの状態が続く場合には、方位センサ２２ａへの電源からの電力供給を行わないままとし、車両１が再び発進して回転検出器２２ｂから車輪５ａ〜５ｄが回転していることを示す検出信号が出力されたときには、上述した作動が繰り返し行われることになる。

このような構成および作動を行う本実施形態のタイヤ空気圧検出装置の効果について説明する。

エンジンが稼動中には、エンジンノイズ等が方位センサ２２ａの出力に影響を与える可能性がある。このため、エンジンが稼動中と考えられるような場合、つまり回転検出器２２ｂによって車輪５ａ〜５ｄが回転していることが検出されている間には方位センサ２２ａによる方位検出を止め、回転検出器２２ｂによって車輪５ａ〜５ｂが回転していないときに方位センサ２２ｂによる方位検出を行うようにしている。

これにより、エンジンノイズ等が方位センサ２２ａの出力に影響を与えることによって、方位センサ２２ａが取り付けられている車輪５ａ〜５ｄを誤判別してしまうことを防止することができる。このような送信機２に取り付けられた回転検出器２２ｂによって、エンジンが稼動中であるか否かを判定することは、送信機２に対してイグニッションスイッチのオンオフ情報などを送信するのが困難であることからも、有効である。

なお、車輪５ａ〜５ｄの回転が停止してから所定期間経過するまで方位センサ２２ａによる方位検出を止めたのは、信号待ちなどの時間よりも長い時間車輪５ａ〜５ｄの回転が停止している場合には、エンジンが止められていると想定したためである。

また、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置によれば、車輪５ａ〜５ｄが回転しているときには、方位センサ２２ａへの電源からの電力供給も行わないようにしている。これにより、送信機２の省電力化を測ることが可能となり、送信機２に電源として取り付けられる電池の寿命向上を図ることも可能である。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態のタイヤ空気圧検出装置は、基本的に第３実施形態とほぼ同様の構成であり、制御部２３ａで行われる処理が異なるのみであるため、異なる部分についてのみ説明する。

このタイヤ空気圧検出装置の作動について、図７に示す図表を参照して説明する。

図７は、タイヤ空気圧検出装置の各部の作動状態を時間軸を基準として示したものであり、図中の列方向を時間軸として表してある。

図７に示されるように、本実施形態では、回転検出器２２ｂにて車輪５ａ〜５ｄが回転していることが示されている場合にも、方位センサ２２ａによる方位検出を行う。つまり、回転検出器２２ｂの検出信号にて車輪５ａ〜５ｄが回転していることが示されてから所定時間が経過した後、方位センサ２２ａへの電源からの電力供給を行われる。そして、方位センサ２２ａでの方位検出が行われ、送信機２から方位センサ２２ａの検出信号を格納した送信フレームの送信が行われる。

その後は、回転検出器２２ｂにて車輪５ａ〜５ｄの回転が止まったことが示されたのち、さらに所定期間が経過するまでの間は、方位センサ２２ａへの電源からの電力供給が行われず、所定期間が経過してから電力供給が行われるようになっている。これ以降は、第３実施形態と同様である。

このようなタイヤ空気圧検出装置によれば、車輪５ａ〜５ｄが回転していないとき、つまりエンジンが稼動中でないときだけでなく、車輪５ａ〜５ｄが回転しているとき、つまりエンジンが稼動中にも、方位センサ２２ａによる方位検出が行われる。

上記第３実施形態で説明したように、エンジンが稼動中には、エンジンノイズ等が方位センサ２２ａの出力に影響すると考えられるが、この影響度合いが大きいほどエンジンに近い車輪、例えばエンジンが車体６のフロントに搭載される車両であれば前輪５ａ、５ｂに取り付けられた方位センサ２２ａであると考えられる。このため、エンジンが稼動中と稼動中でないときの双方の方位センサ２２ａの出力を比較し、方位のズレの大きさ（出力レベルの変化の大きさ）、もしくは、単位時間当たりの方位の乱れの大きさ（出力レベルの変化の大きさ）に基づき、これらが大きい方が車輪５ａ〜５ｄのうちエンジンに近いものに取り付けられた方位センサ２２ａであると特定することが可能となる。

（他の実施形態）
また、上記実施形態では、アンテナ３１が１本または２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５ａ〜５ｄ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、送信機２が取り付けられた車輪５ａ〜５ｄ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。

なお、本明細書において、ＩＤ情報とは各車輪５ａ〜５ｄがどれかを区別するために付けられる車輪５ａ〜５ｄ毎に異なるものとして付されるＩＤ情報のことを意味しており、送信機２から送信される送信フレームが自車両のものか他車両のものかを区別するためのＩＤ情報という意味ではない。換言すれば、本発明は、送信機２から送信される送信フレームが自車両のものか他車両のものかを区別するためのＩＤ情報が送信フレーム内に格納されている場合を除外するものではない。このようなＩＤ情報が含まれていたとしても、本発明によって、車輪５ａ〜５ｄ毎に異なるものとして付されるＩＤ情報を無くすことができ、タイヤローテーションなどのように、車輪の位置が変えられても、受信機３にＩＤ情報を再登録しなければならないという問題を解決することができる。

本発明の第１実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置のブロック構成を示す図である。 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した図である。 車輪位置検出部の車輪への搭載形態を示した図である。 ステアリング操作によって操舵輪となる前輪が操作されたときの様子を示した図である。 本発明の第３実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置に備えられる送信機のブロック構成を示した図である。 タイヤ空気圧検出装置の各部の作動状態を時間軸を基準として示した図である。 タイヤ空気圧検出装置の各部の作動状態を時間軸を基準として示した図である。

符号の説明

１…車両、２…送信機、３…受信機、４…表示器、５ａ〜５ｄ…車輪、２１…センシング部、２２…車輪位置検出部、２２ａ…方位センサ（車輪側方位センサ）、２２ｂ…回転検出器、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…方位センサ（車体側方位センサ）、３３…マイクロコンピュータ、３２ａ…受信部、３２ｂ…制御部（第２制御部）。

Claims (8)

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、地磁気の向きに応じた検出信号を出力する車輪側方位センサ（２２ａ）を含む車輪位置検出部（２２）と、前記車輪側方位センサ（２２ａ）の検出信号が示す車輪位置データの信号処理を行う第１制御部（２３ａ）と、前記第１制御部（２３ａ）にて処理された前記車輪位置データを送信する送信部（２３ｂ）とを有し、前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに対して、各車輪（５ａ〜５ｄ）のホイールを表向きに揃えたときに前記車輪側方位センサ（２２ａ）の検出方向がすべて同じとなるように取り付けられた送信機（２）と、
   車体（６）側に備えられ、前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）のうち右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれか一方に備えられる前記車輪側方位センサ（２２ａ）と同じ検出方向となるように取り付けられた車体側方位センサ（３２）と、前記車輪位置データ受信する受信部（３３ａ）と、該車輪位置データと前記車体側方位センサ（３２）の検出信号とに基づいて、前記送信機（２）が前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）のうち右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のいずれに取り付けられたものかを判別する第２制御部（３３ｂ）を備えた受信機（３）と、を有してなる車輪位置検出装置。
2. 前記第２制御部（３３ｂ）は、前記車体側方位センサ（３２）の検出信号の正負の符号と前記車輪位置データが示す前記車輪側方位センサ（２２ａ）の検出信号の正負の符号とが一致するか否かを判定し、
   前記正負の符号が一致する場合には前記右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致する前記車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪と判別し、
   前記正負の符号が一致しない場合には前記右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致しない前記車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪と判別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。
3. 前記第２制御部（３３ｂ）は、前記車体側方位センサ（３２）の検出信号の正負の符号および出力レベルと前記車輪位置データが示す前記車輪側方位センサ（２２ａ）の検出信号の正負の符号および出力レベルとが一致するか否かを判定し、
   前記正負の符号および出力レベルが共に一致する場合には、前記右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致する前記車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪の後輪と判別し、
   前記正負の符号が一致して出力レベルが一致しない場合には、前記右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致する前記車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪の前輪と判別し、
   前記正負の符号が一致せず出力レベルが一致する場合には、前記右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致しない前記車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪の後輪と判別し、
   前記正負の符号および出力レベルが共に一致しない場合には、前記右車輪（５ａ、５ｃ）と左車輪（５ｂ、５ｄ）のうち前記車体側方位センサ（３２）の検出方向と一致しない前記車輪側方位センサ（２２ａ）が取り付けられた車輪の前輪と判別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。
4. 前記送信機（２）における前記車輪位置検出部（２２）には、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの回転に応じた検出信号を出力する回転検出器（２２ｂ）が備えられ、この回転検出器（２２ｂ）の検出信号が前記第１制御部（２３ａ）に入力されるようになっており、
   前記第１制御部（２３ａ）は、前記回転検出器（２２ｂ）の検出信号から前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転が停止していると判定した場合に、前記車輪側方位センサ（２２ｂ）への電源からの電力供給を行う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つに記載の車輪位置検出装置。
5. 前記第１制御部（２３ａ）は、前記回転検出器（２２ｂ）の検出信号から前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転が停止している状態が所定時間継続したと判定した場合に、前記車輪側方位センサ（２２ｂ）への電源からの電力供給を行う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つに記載の車輪位置検出装置。
6. 前記送信機（２）における前記車輪位置検出部（２２）には、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれの回転に応じた検出信号を出力する回転検出器（２２ｂ）が備えられ、この回転検出器（２２ｂ）の検出信号が前記第１制御部（２３ａ）に入力されるようになっており、
   前記第１制御部（２３ａ）は、前記回転検出器（２２ｂ）の検出信号から前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転しているときと回転していないときそれぞれの場合に、前記車輪側方位センサ（２２ｂ）への電源からの電力供給を行うようになっており、
   前記第２制御部（３３ｂ）は、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転しているときと回転していないときそれぞれの場合の前記車輪位置データが示す前記車輪側方位センサ（２２ａ）の検出信号および前記車体側方位センサ（３２）の検出信号から、前記送信機（２）が前記複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）のうちどの車輪に取り付けられたものかを特定することを特徴とする請求項１または２に記載の車輪位置検出装置。
7. 前記第２制御部（３３ｂ）は、前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）の回転しているときと回転していないときそれぞれの場合の前記車輪位置データが示す前記車輪側方位センサ（２２ａ）の検出信号の出力レベルの変化の大きさ、もしくは、単位時間当たりの出力レベルの乱れの大きさに基づいて、エンジンに近い車輪か否かを判別することを特徴とする請求項６に記載の車輪位置検出装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１つ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、
   前記送信機（２）は、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）を備え、前記第１制御部（２３ａ）によって前記センシング部（２１）の検出信号が信号処理されたのち、前記送信部（２３ｂ）を介して送信されるようになっており、
   前記受信機（３）は、前記第２制御部（３２ｂ）にて、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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