JP2006175975A - 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にそれぞれ加速度センサ２２ａ、３２を備えておき、加速度センサ２２ａの検出信号に関する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。そして、受信機３の制御部にて、受信した各送信機２の加速度センサ２２ａの検出信号の正負の符号が受信機３自身に備えられた加速度センサ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、送信機（２）に車両が旋回する際に発生する遠心力に応じた検出信号を出力する車輪側遠心力検出手段（２２ａ）を含む車輪位置検出部（２２）を取り付け、車輪側遠心力検出手段（２２ａ）の検出信号が示す車輪位置データを受信機（３）に送る。一方、受信機（３）にも複数個の車輪（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車輪側遠心力検出手段（２２ａ）の検出信号と同じ符号の検出信号を発生させる車体側遠心力検出手段（３２）を備えておく。そして、受信機（３）の第２制御部（３３ｂ）にて、車輪位置データと車体側遠心力検出手段（３２）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）とにそれぞれ遠心力検出手段（２２ａ、３２）を配置し、これら各遠心力検出手段（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）にて、車体側遠心力検出手段（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遠心力検出手段（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）のうち車体側遠心力検出手段（３２）の検出信号と符号が一致する車輪側遠心力検出手段（２２ａ）が取り付けられた車輪と判別し、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）のうち車体側遠心力検出手段（３２）の検出信号と符号が一致しない車輪側遠心力検出手段（２２ａ）が取り付けられた車輪と判別することができる。

このような遠心力検出手段（２２ａ、３２）として、加速度センサを適用することができる。

請求項４に記載の発明では、送信機（２）に、所定の電気信号を発生させる信号発生源（７ａ）からの電気信号を受信する信号受信機（２２ｂ）を備え、第１制御部（２３ａ）および送信部（２３ｂ）を介して、信号受信機（２２ｂ）の受信した電気信号の受信レベルに対応するデータを受信機（３）に送信する。そして、第２制御部（３３ｂ）にて、車体側遠心力検出手段（３２）の検出信号が示す車輪位置データおよび電気信号の受信レベルに対応するデータと車輪側遠心力検出手段（２２ａ）の検出信号とに基づいて、送信機（２）が複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれ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、遠心力検出手段（２２ａ、３２）の検出信号に基づいて、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ものかを判別し、さらに、電気信号の受信レベルに基づいて送信機（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かを判別することができる。これにより、送信機（２）が車輪（５ａ〜５ｄ）のうち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が可能となる。

請求項５に記載の発明では、第２制御部（３３ｂ）にて、送信機（２）から車輪位置データを受け取ると共に車体（６）側に備えられた車両情報出力部（７）から車両（１）の旋回状態を示す車両情報を受け取り、これら車両情報および車輪位置データに基づいて、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、車両情報を取り扱う車両情報出力部（７）が備えられている場合、第２制御部（３３ｂ）が車両情報出力部（７）から車両情報を得ることで、車両情報および車輪位置データに基づいて、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ができる。

請求項６に記載の発明では、車輪側遠心力検出手段（２２ａ）の検出信号が示す遠心力の大きさが正と負のしきい値のいずれか一方を超えている場合に送信フレームを送信させ、そのときに得られた車両情報出力部（７）からの車両情報に基づいて送信フレームを送信した送信機（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。

このようにすれば、旋回状態に応じて、送信フレームが送られるのが右車輪（５ａ、５ｃ）側の送信機（２）であるか左車輪（５ｂ、５ｄ）側の送信機（２）であるかが決まる。このため、車両情報と送信フレームが送られてきたか否かによって、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ができる。

これら請求項１ないし６では、車輪位置検出装置として本発明を示したが、請求項７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、加速度センサ２２ａが備えられており、この加速度センサ２２ａにより車輪位置に応じた検出信号として、加速度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、加速度センサ２２ａによる加速度検出方向と車輪５ａ〜５ｄの回転軸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に加速度センサ２２ａが内蔵されており、各車輪５ａ〜５ｄに対して送信機２が決められた形態で搭載されている。

加速度センサ２２ａの出力が正になる向きと負になる向きは決まっており、図３（ｂ）に示されるように、車輪５ａ〜５ｄの回転軸と加速度センサ２２ａの加速度検出方向とが平行とされていることから、加速度センサ２２ａによって車両１が旋回する際に発生する遠心力が検出できるようになっている。

そして、上述したように、各車輪５ａ〜５ｄに対して加速度センサ２２ａが決められた形態で搭載されていることから、各車輪５ａ〜５ｄに対する送信機２の向き（つまり加速度センサ２２ａの向き）がすべて同様となる。つまり、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、遠心力が発生したときに、各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた加速度センサ２２ａが正負同じ符号の出力を発生させ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に取り付けられた加速度センサ２２ａと左車輪５ｂ、５ｄに取り付けられた加速度センサ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、加速度センサ２２ａの出力が正負となる場合の遠心力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、加速度センサ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、加速度センサ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、加速度センサ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加速度センサ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、加速度センサ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。

加速度センサ３２は、送信機２に取り付けられた加速度センサ２２ａと同様のものであり、右車輪５ａ、５ｃと左車輪５ｂ、５ｄのいずれか一方に取り付けられた加速度センサ２２ａと正負が同じとなる出力を発生させる。この場合、加速度センサ３２が車体６側に取り付けられることになるため、車両１が旋回した際に車体６に発生する遠心力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、加速度センサ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側の加速度センサ２２ａの検出信号から得た車輪位置データと受信機３側の加速度センサ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、加速度センサ２２ａから遠心力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加速度センサ２２ａの検出信号の正負の符号と、受信機３自身に備えられた加速度センサ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に備えられた加速度センサ２２ａも車両１に発生する遠心力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加速度センサ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加速度センサ２２ａの検出信号とは正負の符号が逆になる。

例えば、図４に示されるように車両１が右旋回を行っている場合を想定すると、右車輪５ａ、５ｃに取り付けられた加速度センサ２２ａの検出信号の符号は正、左車輪５ｂ、５ｄに取り付けられた加速度センサ２２ａの検出信号の符号は負となる。そして、車体６に取り付けられた加速度センサ３２の検出信号の符号は正となり、右車輪５ａ、５ｃに取り付けられた加速度センサ２２ａの検出信号の符号と一致し、左車輪５ｂ、５ｄｄに取り付けられた加速度センサ２２ａの検出信号の符号とは不一致となる。

このため、加速度センサ２２ａと加速度センサ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、加速度センサ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にそれぞれ加速度センサ２２ａ、３２を備えておき、加速度センサ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の加速度センサ２２ａの検出信号の正負の符号が受信機３自身に備えられた加速度センサ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から加速度センサ２２ａの検出信号が示す車輪位置データを受信機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、本実施形態では、各車輪５ａ〜５ｄに備えられた加速度センサ２２ａの検出信号の正負の符号のみによって、加速度センサ２２ａが右車輪５ａ、５ｃと左車輪５ｂ、５ｄのいずれに備えられたものであるかを判別している。しかしながら、遠心力の強さは操舵角度、車両速度の影響を受ける。例えば、操舵角および車両速度と遠心力との関係は図５のように示される。

この図に示されるように、操舵角が大きいほど、また、車両速度が高くなるほど遠心力が大きくなる。このため、操舵角度や車両速度などにしきい値を設定し、操舵角度や車両速度が所定のしきい値を超えている場合にのみ上記判別を行うようにし、あまり遠心力が発生していない場合に判別が行われないようにすれば、ノイズ的に発生した加速度センサ２２ａの検出信号に基づいた誤判別を防止することが可能となる。

さらに、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、加速度センサ２２ａは遠心力を受けないものとなる。したがって、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。

なお、ここでは、車体６に備えられる加速度センサ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、これは加速度センサ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、車体６のどこかに加速度センサ３２が備えられ、この加速度センサ３２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の構成および送信機２の制御部２３ａや受信機３の制御部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。

図６に、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置の概略図を示すと共に、図７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。

図６に示されるように、車両１には、エンジン７におけるエンジンＥＣＵ７ａなどのようにノイズ発生源が存在する。本実施形態は、そのノイズ発生源から発生するノイズを利用して、加速度センサ２２ａが車輪５ａ〜５ｄのどれに取り付けられているかを特定する。

具体的には、本実施形態では、図７に示されるように、送信機２の車輪位置検出器２２には、ノイズ受信機２２ｂが備えられている。

ノイズ受信機２２ｂ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７に備えられるエンジンＥＣＵ７ａや点火系部品やその他ＥＣＵなど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２２ｂ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２２ｂで検出されたノイズが制御部２３ａに入力されるようになっている。

このようにノイズ受信機２２ｂが備えられた送信機２では、制御部２３ａにて、ノイズ受信機２２で検出されたノイズから車輪位置検出を行うようになっている。具体的には、制御部２３ａは、受け取ったノイズのレベルに基づいて送信機２が車輪５ａ〜５ｅのうち前輪５ａ、５ｂと後輪５ｃ、５ｄのいずれに取り付けられているかを検出するようになっている。

図８は、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と後輪５ｃ、５ｄに取り付けられた送信機２で検出されるノイズをそれぞれ示したものである。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７に備えられるエンジンＥＣＵ７ａ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、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。

したがって、このノイズレベルに基づき、制御部２３ａにて送信機２が取り付けられた車輪が前輪５ａ、５ｂであるか、それとも後輪５ｃ、５ｄであるかを検出する。具体的には、制御部２３ａ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２３ａ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２３ａにて送信機２が取り付けられた車輪が前輪５ａ、５ｂであるか後輪５ｃ、５ｄであるかを検出することができる。このように、各送信機２は、ノイズ発生源からのノイズに基づいて、送信機２自身が前輪５ａ、５ｂと後輪５ｃ、５ｄのどちらに取り付けられているのかという位置検出を行えるようになっている。

このように送信機２が前輪５ａ、５ｂと後輪５ｃ、５ｄのいずれに取り付けられているかが検出されると、制御部２３ａは、その取り付けられた車輪が前輪５ａ、５ｂであるか後輪５ｃ、５ｄであるかを示すデータを送信フレーム内に格納して、上記のように、加速度センサ２２ａの検出信号が示す車輪位置データと共に送信部２３ｂに送るようになっている。

これにより、送信機２から受信機３に向けて、加速度センサ２２ａの検出信号が示す車輪位置データに加えて、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を示すデータを含む送信フレームが送信される。この送信フレームが受信機３で受信されると、制御部３２ｂにて、送信フレームを送ってきた送信機２が車輪５ａ〜５ｄのうちのいずれに取り付けられたものであるかが特定される。

以上説明したように、本実施形態では、第１実施形態と同様に、加速度センサ２２ａの検出信号に基づいて、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ものかを判別し、さらに、ノイズレベルに基づいて送信機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かを判別することができる。

これにより、送信機２が車輪５ａ〜５ｄのうち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が可能となる。

（他の実施形態）
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。

上記各実施形態では、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特定のために、意図的に信号を発生させる信号発生装置（信号発生源）を備えるようにすることもできる。

また、ここではノイズレベルに応じて、制御部２３ａで送信機２が前輪５ａ、５ｂと後輪５ｃ、５ｄのいずれに備えられているものかを検出するようにし、制御部２３ａからノイズレベルに対応するデータとして、送信機２が取り付けられたのが前輪５ａ、５ｂと後輪５ｃ、５ｄのいずれであるかを示すデータが送られるようにしている。しかしながら、制御部２３ａからは単にノイズレベルそのもののデータを受信機３に送るようにし、そのデータに基づいて、受信機３の制御部３３ｂで送信機２が前輪５ａ、５ｂと後輪５ｃ、５ｄのいずれに備えられているものかを検出することも可能である。

また、上記各実施形態では、加速度センサ３２を備えた場合について説明したが、図９に示されるように、舵角情報や進行方向情報等の車両１の旋回状態を示す車両情報が取り扱われている車両ＥＣＵ７からその車両情報もしくは車両情報から求められた加速度情報が受信機３に入力されるようにすれば、加速度センサ３２を備えなくても、上記と同様の効果を得ることができる。

そして、このように受信機３に車両情報が入力されるようにする場合、以下のようにして車輪位置の判別を行うことも可能である。

すなわち、車両１が旋回した際に発生した遠心力が大きく、加速度センサ２２ａが検出した加速度、つまり遠心力の大きさが正のしきい値（もしくは負のしきい値のいずれか一方）を超えていることが制御部２３ａで判定された場合に、送信機２から受信機３に向けて加速度センサ２２ａの検出信号もしくはタイヤ空気圧に関するデータが含まれる送信フレームが送信されるようにする。このようにすれば、車両情報に基づいて、送信フレームを送信してきた送信機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ものかを判別することが可能となる。

例えば、図４に示したような右旋回中には、右車輪５ａ、５ｃに取り付けられた加速度センサ２２ａの検出信号が正となるため、これが正のしきい値を超えていれば、右車輪５ａ、５ｃの送信機２から送信フレームが送信されるようにする。このとき、車両情報から右旋回中であることが受信機３で判っているため、送信フレームが右車輪５ａ、５ｃの送信機２から送られてきたということが判別できる。

このようにしても、車輪位置を判別することが可能である。また、このとき、加速度センサ２２ａの検出信号を送らずに、タイヤ空気圧に関するデータのみが含まれる送信フレームを送るようにすれば、車輪位置情報を受信機３に送らなくても済むため、送信機２や受信機３のデータ処理、回路構成を簡素化することが可能となる。

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。もちろん、各車輪５ａ〜５ｄがどれ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たとしても、タイヤローテーションなどのときに、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は解決される。

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。 車両が旋回中に受ける遠心力と加速度センサの出力の関係を示した図である。 操舵角および車両速度と遠心力との関係を示した図である。 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ブロック構成を示した図である。 図６に示す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。 前輪に取り付けられた送信機で検出されるノイズと後輪に取り付けられた送信機で検出されるノイズをそれぞれ示した図である。 本発明の他の実施形態で説明するタイヤ空気圧検出装置のブロック構成を示した図である。

符号の説明

１…車両、２…送信機、３…受信機、４…表示器、５ａ〜５ｄ…車輪、７…エンジン、７ａ…エンジンＥＣＵ、２１…センシング部、２２…車輪位置検出部、２２ａ…加速度センサ（車輪側加速度センサ）、２２ｂ…ノイズ受信機、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…加速度センサ（車体側加速度センサ）、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 (7)

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、車両が旋回する際に発生する遠心力に応じた検出信号を出力する車輪側遠心力検出手段（２２ａ）を含む車輪位置検出部（２２）と、前記車輪側遠心力検出手段（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遠心力検出手段（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遠心力検出手段（２２ａ）の検出信号と同じ符号の検出信号を発生させるように取り付けられた車体側遠心力検出手段（３２）と、前記車輪位置データを受信する受信部（３３ａ）と、該車輪位置データと前記車体側遠心力検出手段（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、前記車体側遠心力検出手段（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遠心力検出手段（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）のうち前記車体側遠心力検出手段（３２）の検出信号と符号が一致する前記車輪側遠心力検出手段（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）のうち前記車体側遠心力検出手段（３２）の検出信号と符号が一致しない前記車輪側遠心力検出手段（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. 前記車輪側遠心力検出手段（２２ａ）および前記車体側遠心力検出手段（３２）は加速度センサで構成されてい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。
4. 前記送信機（２）は、所定の電気信号を発生させる信号発生源（７ａ）からの前記電気信号を受信する信号受信機（２２ｂ）を有し、前記第１制御部（２３ａ）および前記送信部（２３ｂ）を介して、前記信号受信機（２２ｂ）の受信した前記電気信号の受信レベルに対応するデータを前記受信機（３）に送信するようになっており、
   前記第２制御部（３３ｂ）は、前記車体側遠心力検出手段（３２）の検出信号が示す前記車輪位置データおよび前記電気信号の受信レベルに対応するデータと前記車輪側遠心力検出手段（２２ａ）の検出信号とに基づいて、前記送信機（２）が前記複数の車輪（５ａ〜５ｄ）のいずれに取り付けられたものかを特定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つに記載の車輪位置検出装置。
5. タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられ、車両が旋回する際に発生する遠心力に応じた検出信号を出力する車輪側遠心力検出手段（２２ａ）を含む車輪位置検出部（２２）と、前記車輪側遠心力検出手段（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遠心力検出手段（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、前記車輪位置データを受信する受信部（３３ａ）と、車両（１）の旋回状態を示す車両情報を取り扱う車両情報出力部（７）から前記車両情報を受け取ると共に前記受信部（３３ａ）から前記車輪位置データを受け取り、前記車両情報および前記車輪位置データに基づいて、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。
6. タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられ、車両が旋回する際に発生する遠心力に応じた検出信号を出力する車輪側遠心力検出手段（２２ａ）を含む車輪位置検出部（２２）と、前記車輪側遠心力検出手段（２２ａ）の検出信号が示す遠心力の大きさが正と負のしきい値のいずれか一方を超えているか否かを判定し、超えている場合に送信部（２３ｂ）を通じて送信フレームを送信させる第１制御部（２３ａ）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遠心力検出手段（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、前記送信フレームを受信する受信部（３３ａ）と、車両（１）の旋回状態を示す車両情報を取り扱う車両情報出力部（７）から前記車両情報を受け取ると共に前記受信部（３３ａ）から前記送信フレームを受け取り、前記車両情報に基づいて前記送信フレームを送信した前記送信機（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。
7. 請求項１ないし６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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