JP2010230424A - 車輪位置検出装置、それを備えたタイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の補機からノイズの発生があっても、専用設計やマルチチャンネル化等の対応を不要として、トリガ機と送受信機との通信を可能とする車輪位置検出装置、それを備えたタイヤ空気圧検出装置を提供する。
【解決手段】受信機３は、トリガ機５からノイズ強度測定コマンドを含むノイズ強度測定指令信号を出力させ、ノイズ強度測定指令信号を送受信機２に受信させることで、予め定めた複数の周波数帯域でのノイズ強度を測定させると共に、送受信機２からノイズ強度を表すノイズ強度データを出力させ、ノイズ強度データが示す複数の周波数帯域でのノイズ強度を基に、トリガ信号の周波数を決定する。
【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やその送受信機、受信機に関するもので、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、センサからの検出信号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、および送受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することが重要になる。

このため、特許文献１において、各送受信機までの距離が異なったものとなるようトリガ機を設置し、トリガ機からトリガ信号を出力したときにトリガ信号の強度が距離に応じて減衰することを利用して各送受信機がどの車輪に取り付けられたものかを特定する車輪位置検出装置が提案されている。具体的には、トリガ機からトリガ信号を送信させると共に、各送受信機でトリガ信号の受信強度を測定させたのち、各送受信機で測定されたトリガ信号の受信強度を示したデータを車体に備えられた受信機側に送信させ、受信機側で各送受信機によって測定されたトリガ信号の受信強度の大きさに基づいて、各送受信機がどの車輪に取り付けられたものかを特定するようにしている。

特開２００９−２０６５５号公報

しかしながら、トリガ信号の強度が、自車両の各種補機から発生されるノイズ強度よりも弱い場合、送受信機側でトリガ信号を受信することができなくなる。ノイズ強度が大きい場合、特に、トリガ機から遠くに配置された送受信機でトリガ信号が受信できなくなることが懸念される。このように送受信機はトリガ信号を受信できないと、送受信機はトリガ信号の受信強度を示すデータを受信機側に送ることができなくなる。

このため、車種毎に、事前の実車評価によってノイズを把握し、それぞれの車種に対してノイズの影響を受けないトリガ信号の周波数を選択するといった専用設計が必要であった。あるいは、間隔をあけて異なった周波数のトリガ信号を受信機から送信して、送受信機側も都度、周波数を切り替えて受信するといったマルチチャンネル化が必要であった。マルチチャンネル化においては、送受信機においては複数の周波数での待ち受けが必要となり、その分、消費電力が大きくなってしまう。

本発明は上記問題に鑑み、自車両の補機からノイズの発生があっても、専用設計やマルチチャンネル化等の対応を不要として、トリガ機と送受信機との通信を可能とする車輪位置検出装置、それを備えたタイヤ空気圧検出装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、車両（１）に搭載されるものであって、
タイヤを備えた複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに備えられ、トリガ信号を受信し、受信されたトリガ信号の受信強度を求めると共に、受信強度を表す受信強度データを送信する送受信機（２）と、
車体（７）側に備えられ、トリガ信号を出力するトリガ機（５）と、
車体（７）側に備えられ、トリガ機（５）からトリガ信号を出力させると共に、受信強度データを受信し、受信強度データが表す受信強度に基づいて、送受信機（２）が複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）のいずれに取り付けられたものかを判別して車輪位置検出を行う受信機（３）とを有する車輪位置検出装置において、
受信機（３）は、トリガ機（５）からノイズ強度測定コマンドを含むノイズ強度測定指令信号を出力させ、ノイズ強度測定指令信号を送受信機（２）に受信させることで、予め定めた複数の周波数帯域でのノイズ強度を測定させると共に、送受信機（２）からノイズ強度を表すノイズ強度データを出力させ、ノイズ強度データが示す複数の周波数帯域でのノイズ強度を基に、トリガ信号の周波数を決定することを特徴としている。

これにより、トリガ信号の周波数を、測定されたノイズ強度の周波数とは異なる周波数に決定することで、ノイズによるトリガ信号への影響を受けにくくすることができる。よって、異なる車種に対応した専用設計やマルチチャンネル化等の対応を不要として、ノイズの発生があってもトリガ機（５）と送受信機（２）との通信を可能とすることができる。

トリガ信号の周波数の決定においては、請求項２に記載の発明のように、複数の周波数帯域でのノイズ強度のうち、最小のノイズ強度となる周波数をトリガ信号の周波数とするのが良い。

また、請求項３に記載の発明のように、トリガ機（５）から遠い側に位置する車輪（６ｂ、６ｄ）に備えられた送受信機（２）から出力された複数の周波数帯域でのノイズ強度のうち、最小のノイズ強度となる周波数を、トリガ信号の周波数として決定するようにしても良い。

請求項４に記載の発明では、受信機（３）は、車両（１）に搭載された初期段階において車両（１）が作動状態とされた時に、複数の周波数帯域でのノイズ強度を基に、トリガ信号の周波数を決定することを特徴としている。

これにより、例えば車両の組み立て工程にて搭載された初期段階から、自車両において発生され得るノイズの影響を受けにくいトリガ信号の周波数設定が可能となり、それ以降の市場での車両走行時において、自車両からのノイズの発生があってもトリガ機（５）と送受信機（２）との通信を可能とすることができる。

請求項５に記載の発明では、受信機（３）は、車両（１）が市場にて作動状態とされている時に、トリガ信号によるトリガ機（５）と送受信機（２）との間の通信性能が、予め定めた閾値以下であると判定すると、複数の周波数帯域でのノイズ強度を基に、トリガ信号の周波数を決定することを特徴としている。

これにより、市場での車両走行時において、自車両において発生され得るノイズの影響を受けにくいトリガ信号の周波数設定が可能となり、ノイズの発生があってもトリガ機（５）と送受信機（２）との通信を可能とすることができる。

以上の説明では、本発明を車輪位置検出装置として示したが、請求項６に記載の発明のように、この車輪位置検出装置をタイヤ空気検出装置に組み込むことも可能である。

請求項７に記載の発明では、タイヤを備えた複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに備えられ、車体（７）側に備えられたトリガ機（５）からのトリガ信号を受信し、受信されたトリガ信号の受信強度を求めると共に、受信強度を表す受信強度データを受信機（３）に送信する車輪位置検出装置に適用される送受信機であって、
トリガ機（５）から出力されたノイズ強度測定コマンドを含むノイズ強度測定指令信号を受信すると、予め定めた複数の周波数帯域でのノイズ強度を測定すると共に、ノイズ強度を表すノイズ強度データを受信機（３）に出力することを特徴としている。

これにより、受信機（３）側においてノイズの影響を受けにくいトリガ信号の周波数の決定を可能とする送受信機（２）とすることができる。

請求項８に記載の発明では、車体（７）側に搭載されて、タイヤを備えた複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに備えられた送受信機（２）に対して、トリガ機（５）からトリガ信号を出力させると共に、送受信機（２）で求められたトリガ信号の受信強度を表す受信強度データを受信し、受信強度データが表す受信強度に基づいて、送受信機（２）が複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）のいずれに取り付けられたものかを判別して車輪位置検出を行う車輪位置検出装置に適用される受信機であって、
トリガ機（５）からノイズ強度測定コマンドを含むノイズ強度測定指令信号を送受信機（２）に出力させ、ノイズ強度測定指令信号を送受信機（２）に受信させることで、予め定めた複数の周波数帯域でのノイズ強度を測定させると共に、送受信機（２）からノイズ強度を表すノイズ強度データを出力させ、ノイズ強度データが示す複数の周波数帯域でのノイズ強度を基に、トリガ信号の周波数を決定することを特徴としている。

これにより、ノイズの影響を受けにくいトリガ信号の周波数の決定を可能とする受信機（３）とすることができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

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を示すブロック図である。 （ａ）は車輪位置検出時のトリガ信号を構成するフレーム構造の一例を示した図であり、（ｂ）は車輪位置検出時に各送受信機で作成される応答用のフレーム構造の一例を示した図である。 （ａ）はノイズ強度測定時のノイズ強度測定指令信号を構成するフレーム構造の一例を示した図であり、（ｂ）はノイズ強度測定の後にノイズ強度信号を構成するフレーム構造の一例を示した図であり、（ｃ）は送信周波数選択信号を構成するフレーム構造の一例を示した図である。 各車輪の送受信機で測定されたノイズ強度を示すグラフである。

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１〜図５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、紙面左方向が車両１の左方、紙面右方向が車両１の右方に一致する。この図１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、これら送受信機２、受信機３、表示器４およびトリガ機５が本発明の車輪位置検出装置を構成している。

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、各送受信機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タイヤ空気圧に関する検出信号として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（以下、タイヤ空気圧に関するデータという）として各送受信機２のＩＤ情報と共に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。

制御部２２は、イグニッションスイッチがオフの際には通常時は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。また、制御部２２には、信号強度測定部２２ａが備えられており、この信号強度測定部２２ａにてトリガ信号や周辺のノイズの強度を測定する。例えば、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、Ｗａｋｅ−ｕｐ状態になると、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。そして、制御部２２は、必要に応じて受信強度データを加工し、その受信強度データをタイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレーム、もしくは、それとは別のフレームに格納した後、フレームをＲＦ送信部２３に送る。これら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へ送る処理も、上記プログラムに従って行われる。

また、制御部２２は、フレームをＲＦ送信部２３に送るタイミングを制御する。これは、各送受信機２からの送信データ同士でのバッティングを防ぐためである。例えば、トリガ信号を受け取ってから何秒後にフレームを送るかという送信タイミングが、予め各送受信機２毎に異なるように設定されている。このため、各車輪６ａ〜６ｄの送受信機２から、それぞれ異なったタイミングでフレームが送信されるようになっている。

ただし、各車輪６ａ〜６ｄの各送受信機２から異なるタイミングでフレームが送信されるようにするために、単に、各送受信機２の制御部２２に異なった送信タイミングを記憶させただけでは、各送受信機２の記憶内容が異なったものとなってしまう。このため、トリガ信号の受信強度に応じてフレームの送信タイミングがずらされるように、例えば、受信強度に応じて送信タイミングが選択できるマップ、もしくは、送信強度を変数として送信タイミングを求める関数式を制御部２２に記憶させておき、受信強度の相違により必然的に各送受信機２の送信タイミングが異なるようにすれば、すべての送受信機２の制御部２２のプログラムを共通にすることが可能となる。

また、送信タイミングが毎回ランダムに変更されるように、制御部２２に記憶させるプログラムを設定しても良い。このように、毎回ランダムに変更されるようにすれば、高い確率で各送受信機２の送信タイミングがすべて異なったものになるようにすることが可能である。

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。

電池２４は、制御部２２等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。

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。このトリガ信号受信部２５は、ＬＦ帯における複数の周波数のトリガ信号を受信可能となっている。

このように構成される各送受信機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、所定周期毎（例えば、１分毎）にフレームを送信するようになっている。

受信機３は、図２（ｂ）に示されるように、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（第２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り、フレームに格納された各送受信機２でのトリガ信号の受信強度データに基づいて、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。

更に、制御部３３では、受け取った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。例えば、制御部３３は、求めたタイヤ空気圧を所定の閾値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。

また、制御部３３では、ＲＦ受信部３２が受信したフレームを受け取り、フレームに格納された各送受信機２でのノイズ強度データに基づいて、ノイズの影響を受けにくいトリガ信号の周波数を決定する。そして、その周波数で受信するようにトリガ機５から各送受信機２に対して受信周波数の設定を変更させると共に、トリガ機５に出力させるトリガ信号の周波数を切り替える（詳細後述）。

表示器４は、警報部に相当するものであり、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からシステム異常であることを示す信号や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システム異常が発生していることや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、１００〜２００ｋＨｚ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。このトリガ機５は、ＬＦ帯の複数の周波数の電波をトリガ信号として出力可能となっている。

図３（ａ）は、車輪位置検出時のトリガ信号を構成するフレーム構造の一例を示した図である。この図に示されるように、例えば、トリガ信号は、１００〜２００ｋＨｚのいずれかの周波数（例えば１２５ｋＨｚ）の電磁波とされ、コマンド部とトリガ信号の強度測定用の信号とを並べた形態とされる。コマンド部には、起動コマンドと実行コマンドが含まれる。起動コマンドは、各送受信機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。実行コマンドは、受け取ったトリガ信号の受信強度を測定させると共に、必要に応じて受信強度データを加工させ、その受信強度データをタイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレーム、もしくは、それとは別のフレームに格納させた後、フレームをＲＦ送信部２３に送らせるという動作指示を行う。

図３（ｂ）は、上記の車輪位置検出時に各送受信機２で作成される応答用のフレーム構造の一例を示した図である。この図に示すように、各送受信機２のＩＤ情報と共に、トリガ信号の受信強度データやタイヤ空気圧に関するデータ（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）がフレームに格納される。このフレームが各送受信機２から受信機３に送信されることで、受信機３側でトリガ受信強度を把握することが可能となる。強度測定用の信号は、コマンドを付していないダミー信号であり、変調されている信号でも変調されていない単なるキャリア信号でも良い。

図４（ａ）は、ノイズ強度測定時にノイズ強度測定指令信号（トリガ信号）を構成するフレーム構造の一例を示した図である。この図に示されるように、例えば、ノイズ強度測定指令信号は、１００〜２００ｋＨｚのいずれかの周波数（例えば１２５ｋＨｚ）の電磁波とされ、コマンド部を備えた形態とされる。コマンド部は、各送受信機２内の制御部２２に対して、車両１の電気・電子部品８等から発生されるノイズの強度を、予め定めた複数の周波数帯域において測定させるという動作指示を行う。複数の周波数帯域とは、例えば、１００〜２００ｋＨｚにおける１１０ｋＨｚ、１２５ｋＨｚ、１４０ｋＨｚ、１５５ｋＨｚ・・・というように所定周波数間隔で定めた複数の周波数帯域として設定することができる。

図４（ｂ）は、ノイズ強度測定の後に各送受信機２で作成される応答用のノイズ強度信号を構成するフレーム構造の一例を示した図である。この図に示すように、ノイズ強度信号は、各送受信機２のＩＤ情報と共に、上記で説明した複数の周波数帯域におけるノイズ強度データがフレームに格納される。このフレームが各送受信機２から受信機３に送信されることで、受信機３側でノイズ強度を把握することが可能となる。

図４（ｃ）は、送信周波数選択信号（トリガ信号）を構成するフレーム構造の一例を示した図である。この図に示すように、送信周波数選択信号は、受信機３にてノイズ強度が把握され、このノイズ強度データに基づいてノイズの影響を受けにくいトリガ信号の周波数が決定されると、その周波数で受信するようにトリガ機５から各送受信機２に対して受信周波数の設定を変更させる動作指示を行う（詳細後述）。

尚、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。

各トリガ機５ａ、５ｂは、対応する各車輪６ａ〜６ｄ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６ａの近傍に配置され、第２トリガ機５ｂは左後輪６ｃ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６ｂまでの距離の方が、第１トリガ機５ａから左前輪６ａまでの距離よりも長く、第２トリガ機５ｂから右後輪６ｄまでの距離の方が、第２トリガ機５ｂから左後輪６ｃまでの距離よりも長くなっている。

また、両前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送受信機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。

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。

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。

１．車輪位置検出
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る。

この車輪位置検出処理は、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実行される。

受信機３（制御部３３）は、電源投入から所定時間経過後に、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から左右前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送受信機２に向けて、所定の信号強度を有するトリガ信号（図３（ａ））が出力される。

このトリガ信号が左右前輪６ａ、６ｂに取り付けられた各送受信機２の受信アンテナ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、制御部２２がＷａｋｅ−ｕｐ状態となり、信号強度測定部２２ａにて、受け取ったトリガ信号の受信強度を測定する。

また、各送受信機２は、トリガ信号の受信強度を求めると、それを各送受信機２の区別のために付けられるＩＤ情報と共に送信するフレームに格納し、そのフレーム（図３（ｂ））を受信機３に向けて送信する。このとき、各送受信機２の送信タイミングは、それぞれ異なったものとされていることから、受信機３により各送受信機２から送られてくるフレームを混信することなく確実に受信できる。

続いて、制御部３３は、第１トリガ機５ａから出力されたトリガ信号に対して、２個の送受信機２が応答したか否かを判定する。ここでいう２個の送受信機２とは、両前輪６ａ、６ｂに取り付けられたもののことを意味する。

そして、制御部３３は、２個の送受信機２が応答した判定すると、受信したフレームに格納された受信強度データに基づいて車輪位置を割り付ける。具体的には、受信した２個のフレームから受信強度データおよびＩＤ情報を読み出し、受信強度の高い順にＩＤ情報を並べ、受信強度が高い方のＩＤ情報を左前輪６ａに取り付けられた送受信機２のもの、受信強度が低い方のＩＤ情報を右前輪６ｂに取り付けられた送受信機２のものであると判別する。そして、各フレームに格納されたＩＤ情報を各送受信機２が取り付けられた右前輪６ａ、左前輪６ｂと対応付けて、制御部３３内のメモリに記憶（登録）する。

次に、制御部３３は、第２トリガ機５ｂに向けてトリガ指令信号を出力することにより、両後輪６ｃ、６ｄ側に関して上記と同様の処理を実行する。これら各処理については前輪６ａ、６ｂ側に対して実行したものと全く同じことであるため、ここでは説明を省略するが、これら各処理を実行することにより、両後輪６ｃ、６ｄに取り付けられた各送受信機２から正常にトリガ信号の受信強度データが送られてきているか否かを確認することができる。

そして、制御部３３は、受信した２個のフレームから受信強度データおよびＩＤ情報を読み出し、受信強度の高い順にＩＤ情報を並べ、受信強度が高い方のＩＤ情報を左後輪６ｃに取り付けられた送受信機２のもの、受信強度が低い方のＩＤ情報を右後輪６ｄに取り付けられた送受信機２のものであると判別する。そして、各フレームに格納されたＩＤ情報を送受信機２が取り付けられた左後輪６ｃ、右後輪６ｄと対応付けて、制御部３３内のメモリに記憶（登録）する。このようにして、車輪位置検出が行える。

２．タイヤ空気圧検出
受信機３は、各送受信機２から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各送受信機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。

具体的には、タイヤ空気圧検出装置は、車輪位置検出処理終了後に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、センシング部２１からタイヤ空気圧やタイヤ内の温度を示す検出信号が制御部２２に入力される。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（図３（ｂ））、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、各送受信機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閾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、所定の閾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閾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。

３．トリガ信号の周波数設定
上記の車輪位置検出、およびタイヤ空気圧検出を実行するにあたって、車両１の電気・電子部品８等から発生されるノイズの強度が大きいと、トリガ機５と各送受信機２とのトリガ信号の送受信ができなくなる。これを防止するために、本実施形態では、ノイズの影響を受けにくいトリガ信号の周波数の設定を行う。このトリガ信号の周波数設定は、車両１の組み立て工程において本タイヤ空気圧検出装置が車両１に搭載されて、車両１が完成された初期段階において実行される。

具体的には、車両１は、組み立て工程において完成されると、シャーシローラ等の台上にて市場相当の作動状態とされる。この時、車両１においては、電気・電子部品８からノイズが発生し得る状態となる。

まず、受信機３（制御部３３）は、各トリガ機５ａ、５ｂに対してトリガ指令信号（ノイズ強度測定指令信号、図４（ａ））を各送受信機２に送信する指示を出す。これにより、各送受信機２の制御部２２に備えられた信号強度測定部２２ａにて周囲のノイズ強度を測定させる。特に、車輪位置検出、およびタイヤ空気圧検出時に用いるトリガ信号は、１００〜２００ｋＨｚ帯域のノイズによる影響を受けやすいため、この範囲において、複数の周波数帯域（１１０、１２５、１４０ｋＨｚ・・・）についてノイズ強度を測定させる。

そして、各送受信機２の制御部２２で複数の周波数帯域におけるノイズの強度が測定された後には、各送受信機２では応答用のノイズ強度信号（図４（ｂ））が作成され、作成されたノイズ強度信号がフレームに格納される。そして、このフレームが各送受信機２から受信機３に送信（ＲＦデータ送信）されることで、受信機３側でノイズ強度を把握することが可能となる。

即ち、送信されたフレームに格納されたノイズ強度データは、例えば図５に示すように、各送受信機２（各車輪６ａ〜６ｄ）毎に、複数の周波数帯域に対応するノイズレベルデータとなっており、受信機３はこのノイズレベルデータをノイズ強度として把握する。

そして、受信機３は、上記のノイズ強度データから、各送受信機２において最も小さいノイズレベルを示す周波数を判定する。図５の例で説明すると、両前輪６ａ、６ｂ（図５（ａ）、（ｂ））では周波数１２５ｋＨｚでのノイズレベルが最小であり、また、後輪６ｃ、６ｄ（図５（ｃ）、（ｄ））では周波数１２５、１４０ｋＨｚでのノイズレベルが最小であることから、最も小さいノイズレベルを示す周波数を１２５ｋＨｚと決定する。

そして、受信機３は、各トリガ機５ａ、５ｂから各送受信機２に対して、トリガ指令信号（送信周波数選択信号、図４（ｃ））を送信する指示を出す。つまり、各送受信機２に対して、これ以降は上記で決定した周波数（１２５ｋＨｚ）でのトリガ信号の受信を行うように、受信周波数を変更させる。

更に、受信機３は、これ以降の車輪位置検出、およびタイや空気圧検出のためにトリガ機５に出力させるトリガ信号の周波数を上記で決定した周波数（１２５ｋＨｚ）に変更する。

以上のように、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置においては、各車輪６ａ〜６ｄの位置を検出すると共に、各車輪６ａ〜６ｄのタイヤ空気圧の検出を可能としている。

そして、複数の周波数帯域においてノイズの強度測定を実施し、車輪位置検出、およびタイヤ空気圧検出において使用されるトリガ信号の周波数を、測定したノイズ強度の最小となる周波数として設定するようにしている。

よって、車両１自身から発せられるノイズによるトリガ信号への影響を受けにくくすることができるので、異なる車種に対応した専用設計やマルチチャンネル化等の対応を不要として、ノイズの発生があってもトリガ機５と各送受信機２との通信を可能とすることができる。

このノイズ強度測定に基づくトリガ信号の周波数設定を車両１の完成時の初期段階に実施するようにしているので、自車両において発生され得るノイズの影響を受けにくくしたトリガ信号の周波数設定が可能となり、それ以降の市場での車両走行時において、自車両から発生されるノイズの発生があってもトリガ機５と各送受信機２との通信を可能とすることができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、車両１の完成時の初期段階に、「トリガ信号の周波数設定」を行うようにしたが、市場において車両１を使用している時（市場での作動状態時）に、この「トリガ信号の周波数設定」を行うようにしても良い。

例えば、トリガ機５が出力するトリガ信号がノイズの影響を受けると、各送受信機２での受信ができなくなり、その結果、受信機３への応答フレームの送信ができなくなる。このように、トリガ信号によるトリガ機５と各送受信機２との間の通信性能（ノイズによる影響）を、出力したトリガ信号に対する応答フレームの比率、つまり応答率によって把握することができる。

よって、受信機３は、各送受信機２からの応答フレームの応答率を把握するようにしておき、この応答率が予め定めた閾値以下となった場合に、「トリガ信号の周波数設定」を行うようにしても良い。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、「トリガ信号の周波数設定」において、把握されたノイズ強度信号のうち、全車輪６ａ〜６ｄで最小のノイズレベルとなる周波数を以降のトリガ信号の周波数として決定するようにしたが、これに限らず、トリガ機５から遠い側に位置する車輪（６ｂ、６ｄ）におけるノイズ強度データを優先して、トリガ信号の周波数を決定するようにしても良い。つまり、トリガ機５から遠い側に位置する車輪（６ｂ、６ｄ）に備えられた各送受信機２から出力された複数の周波数帯域でのノイズ強度データの中で、最小のノイズ強度となる周波数を、トリガ信号の周波数として決定するようにしても良い。これは、トリガ機５から遠い方の車輪（６ｂ、６ｄ）ほど、トリガ信号は減衰しノイズの影響を受けやすいためであり、効果的な周波数の決定が可能となる。

上記各実施形態では、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、上記各実施形態では、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１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７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、上記各実施形態では、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂという２つのトリガ機５を用いた場合について説明したが、トリガ機５を１つとして、そのトリガ機５を４つの車輪６ａ〜６ｄそれぞれに取り付けられた各送受信機２から異なる距離となるように配置する形態にして本発明を適用しても良い。また、各実施形態では、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。

更に、上記各実施形態では、第１トリガ機５ａを両前輪６ａ、６ｂ側に配置し、第２トリガ機５ｂを両後輪６ｃ、６ｄ側に配置している。そして、左右前輪６ａ、６ｂを一対としてそれらに対して第１トリガ機５ａからトリガ信号を出力し、左右後輪６ｃ、６ｄを一対としてそれらに対して第２トリガ機５ｂからトリガ信号を出力させるようにした。これに対して、第１トリガ機５ａを両左車輪６ａ、６ｃ側に配置すると共に、第２トリガ機５ｂを両右車輪６ｂ、６ｄ側に配置し、両左車輪６ａ、６ｃを一対としてそれらに対して第１トリガ機５ａからトリガ信号を出力し、両右車輪６ｂ、６ｄを一対としてそれらに対して第２トリガ機５ｂからトリガ信号を出力させるようにしても構わない。この場合、第１トリガ機５ａを両左車輪６ａ、６ｃのいずれか一方に対して他方よりも近づけて配置し、第２トリガ機５ｂが両右車輪６ｂ、６ｄのいずれか一方に対して他方よりも近づけて配置するようにすれば、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂからトリガ信号を出力したときに、その受信強度が異なった値となるため、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記各実施形態では、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。

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
２１…センシング部
２２…制御部
２２ａ…トリガ信号強度測定部
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 (8)

1. 車両（１）に搭載されるものであって、
   タイヤを備えた複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに備えられ、トリガ信号を受信し、受信された前記トリガ信号の受信強度を求めると共に、前記受信強度を表す受信強度データを送信する送受信機（２）と、
   車体（７）側に備えられ、前記トリガ信号を出力するトリガ機（５）と、
   前記車体（７）側に備えられ、前記トリガ機（５）から前記トリガ信号を出力させると共に、前記受信強度データを受信し、前記受信強度データが表す前記受信強度に基づいて、前記送受信機（２）が前記複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）のいずれに取り付けられたものかを判別して車輪位置検出を行う受信機（３）とを有する車輪位置検出装置において、
   前記受信機（３）は、前記トリガ機（５）からノイズ強度測定コマンドを含むノイズ強度測定指令信号を出力させ、前記ノイズ強度測定指令信号を前記送受信機（２）に受信させることで、予め定めた複数の周波数帯域でのノイズ強度を測定させると共に、前記送受信機（２）から前記ノイズ強度を表すノイズ強度データを出力させ、前記ノイズ強度データが示す複数の周波数帯域でのノイズ強度を基に、前記トリガ信号の周波数を決定することを特徴とする車輪位置検出装置。
2. 前記受信機（３）は、前記複数の周波数帯域でのノイズ強度のうち、最小のノイズ強度となる周波数を、前記トリガ信号の周波数として決定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. 前記受信機（３）は、前記トリガ機（５）から遠い側に位置する車輪（６ｂ、６ｄ）に備えられた前記送受信機（２）から出力された前記複数の周波数帯域でのノイズ強度のうち、最小のノイズ強度となる周波数を、前記トリガ信号の周波数として決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車輪位置検出装置。
4. 前記受信機（３）は、前記車両（１）に搭載された初期段階において前記車両（１）が作動状態とされた時に、前記複数の周波数帯域でのノイズ強度を基に、前記トリガ信号の周波数を決定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
5. 前記受信機（３）は、前記車両（１）が市場にて作動状態とされている時に、前記トリガ信号による前記トリガ機（５）と前記送受信機（２）との間の通信性能が、予め定めた閾値以下であると判定すると、前記複数の周波数帯域でのノイズ強度を基に、前記トリガ信号の周波数を決定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
6. 請求項１〜請求項５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、
   前記送受信機（２）は、前記複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）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前記受信機（３）に出力するようになっており、
   前記受信機（３）は、前記タイヤの空気圧に関する検出信号に基づいて前記複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）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。
7. タイヤを備えた複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに備えられ、車体（７）側に備えられたトリガ機（５）からのトリガ信号を受信し、受信された前記トリガ信号の受信強度を求めると共に、前記受信強度を表す受信強度データを受信機（３）に送信する車輪位置検出装置に適用される送受信機であって、
   前記トリガ機（５）から出力されたノイズ強度測定コマンドを含むノイズ強度測定指令信号を受信すると、予め定めた複数の周波数帯域でのノイズ強度を測定すると共に、前記ノイズ強度を表すノイズ強度データを前記受信機（３）に出力することを特徴とする車輪位置検出装置に適用される送受信機。
8. 車体（７）側に搭載されて、タイヤを備えた複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに備えられた送受信機（２）に対して、トリガ機（５）からトリガ信号を出力させると共に、前記送受信機（２）で求められた前記トリガ信号の受信強度を表す受信強度データを受信し、前記受信強度データが表す前記受信強度に基づいて、前記送受信機（２）が前記複数個の車輪（６ａ〜６ｄ）のいずれに取り付けられたものかを判別して車輪位置検出を行う車輪位置検出装置に適用される受信機であって、
   前記トリガ機（５）からノイズ強度測定コマンドを含むノイズ強度測定指令信号を前記送受信機（２）に出力させ、前記ノイズ強度測定指令信号を前記送受信機（２）に受信させることで、予め定めた複数の周波数帯域でのノイズ強度を測定させると共に、前記送受信機（２）から前記ノイズ強度を表すノイズ強度データを出力させ、前記ノイズ強度データが示す複数の周波数帯域でのノイズ強度を基に、前記トリガ信号の周波数を決定することを特徴とする車輪位置検出装置に適用される受信機。

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