JP2014083884A - 車輪位置判定装置およびタイヤ空気圧監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】走行中、特に加減速時において車輪の左右位置を判定することができる車輪位置判定装置およびタイヤ空気圧監視システムを提供する。
【解決手段】制御部１１は、まず車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄにそれぞれ設けられた加速度センサ３３からの加速度のデータ信号に基づき、各加速度センサ３３出力の振幅の大きさを算出する。これら算出された振幅の大きさを比較することにより、送信フレームを発信してきた車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄが、車体４の右側の車輪であるかまたは左側の車輪であるかを判定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車輪位置判定装置およびタイヤ空気監視システムに関する。

従来、たとえば、特許文献１に記載の車輪位置検出装置が知られている。当該装置では、特定の車輪、すなわち車体の４つの車輪のいずれが一つに対してブレーキをかけ、この特定の車輪にブレーキをかけてから、その他の車輪の加速度が変化するまでの応答時間差に基づいて車輪の位置を判定する。

特開２００７−３２０４２３号公報

しかし、特許文献１に記載の車輪位置検出装置では、特定の車輪に対してブレーキをかけたときのみ、車輪の位置を判定することができる。つまり、複数の車輪のブレーキをかけたとき、または加速時においては、車輪位置を判定できない。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行中、特に加減速時に車輪の位置を判定することができる車輪位置判定装置およびタイヤ空気圧監視システムを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する車輪位置判定装置は、車両に設けられた複数の車輪にそれぞれ設けられる車輪側ユニットと、前記車両の車体に設置される車体側ユニットと、を備えた車輪位置判定装置であって、前記車輪側ユニットは、加速度に応じたデータ信号を生成する１軸の加速度センサと、前記データ信号の処理を行う第１の制御部と、前記第１の制御部にて処理されたデータ信号を無線送信する送信部とを有し、前記車体側ユニットは、前記データ信号を受信する受信部と、受信された前記データ信号の処理を行う第２の制御部と、を有し、前記車輪をその回転中心軸に沿った方向から見た場合、前記加速度センサの検出軸が、前記車輪の接線方向沿うＹ軸と前記車輪の径方向に沿うＺ軸との間を通るように前記加速度センサを設け、前記車両の加減速時に、前記第２の制御部は、前記データ信号に基づいて、各加速度センサの出力の振幅の大きさを算出し、それら算出した振幅の大きさを比較することにより、前記データ信号を送ってきた車輪側ユニットが前記車体の左右の車輪のいずれに設けられたものであるかを判定する。

この構成によれば、各加速度センサは、その検出軸が車輪のＹ軸とＺ軸との間を通るように配置される。これにより、１軸の加速度センサであっても、車両の走行中に車輪に作用するすべての加速度を検出することができる。また、車両の加減速時、左右の車輪に設けられた加速度センサの出力の振幅の大きさの大小が異なる。このことを利用して振幅の大きさの大小関係に基づき、車輪側ユニットが車体の左側の車輪に設けられたものであるか、右側の車輪に設けられたものであるかを判定することができる。第２の制御部は、各加速度センサにより生成される加速度情報に基づいて、各加速度センサの出力の振幅の大きさを算出し、それら出力の振幅の大きさを比較する。

上記車輪位置判定装置について、前記各加速度センサの検出軸は、前記車体に取り付ける前の車輪を同じ姿勢に保持したときに、対応する車輪においてすべて同じ方向であることが好ましい。

この構成によれば、加速度センサの検出軸を車体に取り付ける前の車輪を同じ姿勢に保持したときに、すべて同じ方向を向くようにした。これにより、車輪を車体に取り付けた後、左右の車輪に設けた加速度センサの検出軸の向きが反転される。すなわち、左右の車輪に設けられた加速度センサにより検出される加速度の向きが、互いに反対方向になる。よって、各加速度センサからの出力は、大小が異なるので、車輪の左右位置を判定することができる。

上記車輪位置判定装置は、前記車体側ユニットは、信号の受信強度を検出する検出回路を有し、前記受信部の構成の一つである受信アンテナは、少なくとも前後の車輪に設けられる車輪側ユニットとの距離が異なる位置に設け、前記第２の制御部は、前記検出回路の検出結果を考慮して前記データ信号を送ってきた車輪側ユニットが前記車体の前後の車輪のいずれに設けられたものであるかを判定することが好ましい。

この構成によれば、信号強度の検出結果を考慮して車輪位置判定をすることで、車輪の位置が正確に判定することができる。すなわち、加減速あるときにおいて車輪が車両に対してフロント側またはリア側の車輪であるかを判定することができる。

上記車輪位置判定装置はタイヤ空気圧監視システムに適用してもよい。同システムは、前記車輪側ユニットは、車輪の空気圧に応じたデータ信号を生成する空気圧センサを備え、前記第１の制御部は、前記送信部を介して前記空気圧のデータ信号を前記加速度のデータ信号と一緒に無線送信し、前記第２の制御部は、前記空気圧のデータ信号に含まれる空気圧と自身に記憶された空気圧閾値との比較を通じて、各車輪の空気圧が正常であるか否かを判定し、当該判定結果が異常であるとき、前記車体に設けられる報知部を通じて車輪の位置の判定結果ならびに空気圧の判定結果を関連つけて報知する。

この構成によれば、各車輪の空気圧を監視しつつ、空気圧の判定結果と車輪位置の判定結果とを関連付けて報知することができる。

本発明によれば、走行中、特に加減速時に車輪の位置を判定することができる。

（ａ）は、一実施形態におけるタイヤ空気圧監視システムの構成を示すブロック図、（ｂ）は、車輪側ユニットの構成を示すブロック図。 （ａ）は、車輪の回転時に加速度センサが検出する加速度成分を説明するための左側の車輪の概略図、（ｂ）は、同じく右側の車輪の概略図。 同実施形態における受信アンテナの位置を示す車体の概略図。 変形例における左側の車輪および右側の車輪に設けられた加速度センサの出力を示す波形図。

以下、車輪位置判定装置をタイヤ空気圧監視システムに具体化した一実施形態を説明する。
図１（ａ）に示すように、タイヤ空気圧監視システム１は、車両に設けられた車体側ユニット１０と、各車輪に設けられた車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄとを備えている。

＜車輪側センサユニット＞
車両の各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの内部には、車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄが設けられている。具体的には、フロントの右側の車輪ＦＲには、車輪側ユニット３０ａが設けられ、フロントの左側の車輪ＦＬには、車輪側ユニット３０ｂが設けられる。また、リアの右側の車輪ＲＲには車輪側ユニット３０ｃが設けられ、リアの左側の車輪ＲＬには車輪側ユニット３０ｄが設けられる。車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄは、内蔵されている電池（図示せず）から供給される電力によって動作する。

図１（ｂ）に示すように、車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄは、加速度センサ３３と、空気圧センサ３４と、車速センサ３５と、ＣＰＵ（Centrａl Processing Unit）３１と、ＲＦ送信回路３２と、ＲＦ送信アンテナ３２ａとを備えている。加速度センサ３３、空気圧センサ３４および車速センサ３５は、ＣＰＵ３１に接続されている。ＲＦ送信アンテナ３２ａは、ＲＦ送信回路３２を介してＣＰＵ３１に接続されている。「ＲＦ」は、「Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ」の略称である。

空気圧センサ３４は、車輪（正確にはタイヤ）の空気圧を検出するとともに、その空気圧のデータ信号を生成する。
車速センサ３５は、車両の速度に応じた車輪の回転数をカウントするとともに、その車輪の回転数のデータ信号を生成する。

加速度センサ３３は、１軸タイプの加速度センサであり、特定の検出軸に沿った方向に発生する加速度に応じた第１のデータ信号を生成する。図２（ａ），（ｂ）に示すように、加速度センサ３３は、その検出軸Ｓが車輪ＦＬ，ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの周方向（接線方向）に対して斜めになるように、配置されている。具体的には、車輪ＦＬ，ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの周方向（接線方向）をＹ軸、車輪ＦＬ，ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの径方向をＺ軸としたときに、検出軸ＳとＹ軸との角度が角度θになるように、加速度センサ３３は配置されている。このため、加速度センサ３３は、Ｚ軸およびＹ軸に沿った方向の加速度のうち、検出軸Ｓに沿った方向の加速度成分を検出可能である。

ＣＰＵ３１は、加速度のデータ信号、空気圧のデータ信号、および車輪回転数のデータ信号をＲＦ送信回路３２へ出力する。ＲＦ送信回路３２は、これらのデータ信号をＲＦ帯域に変調し、その変調したデータ信号をＲＦ送信アンテナ３２ａを介し、かつ所定の周期（たとえば1分毎）で自発的に発信する。なお、ＣＰＵ３１は、第１の制御部に相当する。ＲＦ送信回路３２およびＲＦ送信アンテナ３２ａは送信部を構成する。

＜車両の構成＞
図１に示すように、車体側ユニット１０は、制御部１１と、ＲＦ受信回路１２と、ＲＦ受信アンテナ１２ａとを備えている。また、車両にはインジケータ１３が設けられている。インジケータ１３は、制御部１１に接続されている。ＲＦ受信アンテナ１２ａは、ＲＦ受信回路１２を介して制御部１１に接続されている。

図３に示すように、ＲＦ受信アンテナ１２ａは、車体４のリア側における左右輪の中央、すなわち車両の進行方向に延びる第１の中心線上に設けられている。ＲＦ受信アンテナ１２ａと左右後輪の車輪側ユニット３０ｃ，３０ｄとの距離は、それぞれ距離Ｌ１で同じである。また、ＲＦ受信アンテナ１２ａと左右前輪の車輪側ユニット３０ａ，３０ｂとの距離は、それぞれ距離Ｌ２で同じである。距離Ｌ２は、距離Ｌ１よりも長い。

ＲＦ受信回路１２は、ＲＦ受信アンテナ１２ａを介して受信した各車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄからの送信フレーム（データ信号）を復調し、その復調した信号を制御部１１に出力する。また、ＲＦ受信回路１２は、ＲＦ受信強度を検出するＲＳＳＩ（受信信号強度）検出回路１４を備えている。ＲＳＳＩ検出回路１４は、受信した送信フレームのＲＳＳＩを検出し、その検出結果を制御部１１に出力する。

制御部１１は、不発揮性のメモリ１１ａと、判定部１１ｂとを備えている。メモリ１１ａは、車輪の空気圧の判定基準となる空気圧規格（空気圧閾値）が予め記憶されている。判定部１１ｂは、各車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄからの送信フレーム、およびＲＳＳＩ検出回路１４の検出結果に基づきタイヤ空気圧の監視動作を行う。制御部１１はタイヤ空気圧の監視結果を、インジケータ１３を介して報知する。

なお、制御部１１は、第２の制御部に相当する。ＲＦ受信回路１２およびＲＦ受信アンテナ１２ａは、受信部を構成する。インジケータ１３は、報知部に相当する。
＜タイヤ空気圧監視システムの動作＞
次に、タイヤ空気圧監視システム１の動作を説明する。制御部１１は、受信した各車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄからの送信フレームに含まれる車輪回転数のデータ信号に基づき車両が走行している旨、正確には車両が加速または減速している旨判断されるとき、タイヤ空気圧監視動作を実行する。また、車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄの車輪での位置は、すべて同じであることを前提とする。

ＲＦ受信回路１２は、ＲＦ受信アンテナ１２ａを通じて車輪側ユニット３０a〜３０ｄから送信フレーム（各種のデータ信号）を受け取り、当該受け取った送信フレームを復調する。制御部１１は、復調された送信フレーム（各種のデータ信号）に含まれている各種の情報をメモリ１１ａに記憶する。

制御部１１は、まず判定部１１ｂによりタイヤ空気圧判定を行う。具体的には、メモリ１１ａに記憶されている空気圧データと空気圧規格を読み出し、当該空気圧データと空気圧規格との比較を通じて当該空気圧が正常であるか否かを判定する。空気圧判定結果が正常である旨判定された場合、制御部１１は、その判定結果を車輪位置判定結果に反映してインジケータ１３にて表示する。一方、空気圧判定結果が異常である旨判定された場合、制御部１１は、その判定結果を車輪位置判定結果に反映してインジケータ１３にて表示する。車輪位置の判定処理については、後に詳述する。

次に、制御部１１による車輪の前後位置の判定処理について説明する。
制御部１１は、ＲＳＳＩ検出回路１４により検出される送信フレームのＲＳＳＩに基づき、車輪の前後位置を判定する。

詳述すると、車輪とＲＦ受信アンテナ１２ａとの距離が近いほどＲＳＳＩが大きい。この特性を利用して、判定部１１ｂは車輪の前後を判定する。図３に示すように、リア側の車輪ＲＲ,ＲＬとＲＦ受信アンテナ１２ａとの距離Ｌ１と、フロント側の車輪ＦＲ,ＦＬとＲＦ受信アンテナ１２ａとの距離Ｌ２との大小関係は次の通りである。

・Ｌ１＜Ｌ２
このため、フロント側の車輪ＦＲ,ＦＬのＲＳＳＩは、リア側の車輪ＲＲ,ＲＬのＲＳＳＩよりも小さくなる。よって、ＲＳＳＩが大きいほうがリア側の車輪ＲＲ,ＲＬであると判定することができる。換言すれば、ＲＳＳＩが小さいほうがフロント側の車輪ＦＲ,ＦＬであると判定する。

次に、制御部１１による車輪の左右位置の判定処理について説明する。なお、加速時および減速時の加速度の大きさは、時間が経つことにより変化量が少なくなる。このため、本例では、加速および減速を始めた直後の各車輪が一回転する際、加速度センサ３３により生成される加速度データ信号を用いて車輪の左右位置の判定が行われる。

以下、減速時における車輪の左右位置判定を例として説明する。
図２（a）,（ｂ）に示すように、加速度センサ３３が、車輪のＴｏｐ位置（図中の０°位置）およびＬｏ位置（図中の１８０°位置）に位置するとき、加速度センサ３３の出力はピークになる。加速度センサ３３がＴｏｐ位置に位置するときのブレーキ加速度をＧＢ、同じくＬｏ位置に位置するときのブレーキ加速度をＧｂとする。また、加速度センサ３３に作用する遠心力をＧｃ、重力加速度をＧｅとする。

左側の車輪ＦＬ,ＲＬに設けられた加速度センサ３３がＴｏｐ位置にあるときの出力ＧＳ_Ｔｏｐおよび同じく加速度センサ３３がＬｏ位置にあるときの出力ＧＳ_Ｌｏは、次式（Ａ），（Ｂ）で表される。

ＧＳ_Ｔｏｐ＝Ｇｃ×Ｓｉｎθ−Ｇｅ×Ｓｉｎθ−ＧＢ×Ｃｏｓθ…（Ａ）
ＧＳ_Ｌｏ＝Ｇｃ×Ｓｉｎθ＋Ｇｅ×Ｓｉｎθ＋Ｇｂ×Ｃｏｓθ…（Ｂ）
右側の車輪ＦＲ,ＲＲに設けられた加速度センサ３３がＴｏｐ位置にあるときの出力ＧＭ_Ｔｏｐおよび同じく加速度センサ３３がＬｏ位置にあるときの出力ＧＭ_Ｌｏは、次式（Ｃ），（Ｄ）で表される。

ＧＭ_Ｔｏｐ＝Ｇｃ×Ｓｉｎθ−Ｇｅ×Sinθ＋ＧＢ×Ｃｏｓθ…（Ｃ）
ＧＭ_Ｌｏ＝Ｇｃ×Ｓｉｎθ＋Ｇｅ×Sinθ−Ｇｂ×Ｃｏｓθ…（Ｄ）
ここで、検出軸ＳとＹ軸との角度が角度θを、たとえば３０°としたとき、上記の式（Ａ）〜式（Ｄ）は次式（Ｅ）〜式（Ｈ）のように表される。

ＧＳ_Ｔｏｐ＝１／２×Ｇｃ−（√３／２×ＧＢ＋１／２Ｇｅ）…（Ｅ）
ＧＳ_Ｌｏ＝１／２×Ｇｃ＋（√３／２×Ｇｂ＋１／２×Ｇｅ）…（Ｆ）
ＧＭ_Ｔｏｐ＝１／２×Ｇｃ＋（√３／２×ＧＢ−１／２×Ｇｅ）…（Ｇ）
ＧＭ_Ｌｏ＝１／２×Ｇｃ−（√３／２×Ｇｂ−１／２×Ｇｅ）…（Ｈ）
加速度センサ３３が、左側の車輪ＦＬ，ＲＬに設けられたものであれば、当該加速度センサ３３は式（Ｅ）および式（Ｆ）の値を含む加速度データ信号をＣＰＵ３１に出力する。一方、加速度センサ３３が、右側の車輪ＦＲ，ＲＲに設けられたものであれば、当該加速度センサ３３は式（Ｇ）および式（Ｈ）の値を含む加速度データ信号をＣＰＵ３１に出力する。

制御部１１は、各送信フレームに含まれている加速度のデータ信号に基づいて、加速度センサ３３の出力振幅の大きさを算出する。すなわち、制御部１１は、加速度センサ３３の出力がピークとなるＴｏｐ位置での加速度センサ３３の出力と、Ｌｏ位置での加速度センサ３３の出力との差から、加速度センサ３３の出力振幅を算出する。より具体的には、制御部１１は、車輪ＦＬ，ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの回転に伴い所定の周期で受信される加速度データ信号の中から最大値および最小値をそれぞれ検出し、それらを引き算した値（絶対値）を同加速度センサ３３の出力の振幅（大きさ）として算出する。

左側の車輪ＦＬ,ＲＬの振幅ＧＫは次式（Ｉ）、右側の車輪ＦＲ，ＲＲの振幅ＧＬは次式（Ｊ）のように表される。
ＧＫ＝｜ＧＳ_Ｔｏｐ−ＧＳ_Ｌｏ｜＝Ｇｅ＋√３／２×（ＧＢ＋Ｇｂ）…（Ｉ）
ＧＬ＝｜ＧＭ_Ｔｏｐ−ＧＭ_Ｌｏ｜＝Ｇｅ−√３／２×（ＧＢ＋Ｇｂ）…（Ｊ）
式（Ｉ）,式（Ｊ）から分かるように、車両が減速し始めた際の左側の車輪ＦＬ,ＲＬの振幅ＧＫと右側の車輪ＦＲ，ＲＲの振幅ＧＬとの大小関係は、次の通りである。

・ＧＬ＜ＧＫ
従って、算出される振幅の大きい方が左側の車輪ＦＬ,ＲＬ、振幅の小さい方が右側の車輪ＦＲ,ＲＲであると判定することができる。

加速時も上述した方法で車輪ＦＬ,ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの左右位置を判定することができる。但し、車両の加速時の左側の車輪ＦＬ,ＲＬの振幅ＧＫと右側の車輪ＦＲ，ＲＲの振幅ＧＬとの大小関係は、次の通りである。

・ＧＬ＞ＧＫ
従って、振幅の大きい方が右側の車輪ＦＲ,ＲＲ、振幅の小さい方が左側の車輪ＦＬ,ＲＬであると判定することができる。つまり、判定部１１ｂは、各加速度センサ３３の振幅（大きさ）を比較することにより、加減速時に、送信フレームを送信した車輪側ユニットが左側の車輪ＦＬ,ＲＬのものであるか、右側の車輪ＦＲ,ＲＲものであるかを判定する。

このように、車両の加減速時、制御部１１は、判定部１１ｂによる車輪の前後位置判定結果および車輪の左右位置判定結果を考慮することにより、４つの車輪ＦＬ,ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの位置を個別に判定することができる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）制御部１１は、車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄにそれぞれ設けられた加速度センサ３３からの出力の振幅（大きさ）を算出し、これら算出した振幅を比較することで、車輪ＦＬ,ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの左右位置を判定する。これにより、車両の加減速があるときに、送信フレームが発信された車輪が車体４の右側の車輪ＦＲ,ＲＲであるか、左側の車輪ＲＲ,ＲＬであるかを判定することができる。

（２）また、制御部１１は、ＲＳＳＩ検出回路１４により検出される送信フレーム（各種データ信号）のＲＳＳＩのレベルに基づき、車輪ＦＬ,ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの前後位置、すなわち送信フレームが発信された車輪がフロント側の車輪ＦＲ,ＦＬであるか、リア側の車輪ＲＲ,ＲＬであるかの判定を行うことが可能である。

（３）加速度センサ３３の検出軸Ｓを斜めに配置することで、車輪の左右位置判定をするようにした。このため、各車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄが設けられた車輪の位置を自動で判定する、いわゆるオートロケーション機能を実現することが可能である。各車輪側ユニット３０ａ〜３０ｂを車両に登録する初期作業の簡単化を図ることができる。

（４）空気圧判定および車輪位置判定を車体側ユニット１０の制御部１１にて判定するようにした。これによれば、車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄの消費電力が最小限に抑制されるので電池寿命を長くすることができる。

＜他の実施の形態＞
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・本例では、加速度センサ３３の出力の振幅（大きさ）により判定しているが、加速度センサ３３の出力により車輪の左右位置を判定してもよい。この場合、たとえば車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄが車輪のＴｏｐ位置（またはＬｏ位置）にあるときの加速度センサ３３の出力の大きさと自身に記憶された閾値と比較することにより、車輪ＦＬ,ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの左右位置を判定する。図４に示すように、左側の車輪ＦＬ,ＲＬおよび右側の車輪ＦＲ，ＲＲの加速度センサ３３の出力の大きさは、それぞれＧｃ／２を基準として増減傾向が逆になる。このため、Ｇｃ／２を閾値とすることにより、車輪ＦＬ,ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの左右位置を判定することができる。なお、上述した閾値は、正確にはｓｉｎθ×Ｇｃであるが、本例で角度θが３０°のため、Ｇｃ／２となっている。言い換えれば、閾値は角度θによって異なる。従って、このようにしても、本実施例の（１）〜（４）と同様な効果が得られる。

・上述した変形例において、加速度センサ３３の出力の大きさによる判定位置は、車輪のＴｏｐ位置（またはＬｏ位置）だけではなく、車輪の他の位置にしてもよい。但し、左側の車輪ＦＬ,ＲＬの加速度センサ３３の出力の大きさと右側の車輪ＦＲ,ＲＲの加速度センサ３３の出力の大きさとが同じ値になる位置、すなわち加速度センサ３３の出力の大きさがＧｃ／２となる位置は除く。

・本例では、車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄからのデータ信号の送信周波数としてＲＦ帯域を使用しているが、他の帯域の無線信号でもよい。たとえば、ＬＦ帯域、ＵＨＦ帯域でもよい。

・本例は、タイヤ空気圧監視システムに限らず、車輪位置判定装置でもよい。この場合、各車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄの空気圧センサ３４を省略する。制御部１１での処理は、空気圧判定が省略される以外は、本実施形態と同じである。

・タイヤ空気圧判定は、車輪側ユニット３０ａ〜３０ｄのＣＰＵ３１により判定してもよい。この場合、ＣＰＵ３１に、メモリと、判定部を設ける。このメモリには、空気圧判定基準となる空気圧規格を予め記憶させる。ＣＰＵ３１は、その判定部による空気圧判定結果を送信フレームに格納する。これにより、本実施形態の（１）〜（３）と同様な効果が得られる。

・本実施形態の車輪の左右位置判定方法と他の左右位置判定方法とを組み合わせてもよい。この場合、加減速があるときは本実施形態の左右位置判定方法を使用し、一定速度、特に転舵があるときには、車速センサ３５からの回転数のデータ信号に基づいて、車輪の左右位置を判定してもよい。車速センサ３５は、自身に対応する車輪の車速に応じた回転数のデータ信号を生成する。制御部１１の判定部１１ｂは、一定速度で走行中、車速センサ３５により生成される回転数のデータ信号に基づき、車輪の左右位置判定をする。正確には、転舵があった場合に生じる外輪と内輪とに起因する車輪の回転数差に基づき、車輪の位置判定をすることができる。これにより、加減速時だけでなく、一定速度で走行中かつ転舵があるときにも車輪の左右位置判定をすることができる。

・本実施形態および上述した変形例において、車速センサ３５は、車体４に設けてもよい。たとえば、車体４の車輪ＦＬ,ＲＬ，ＦＲ，ＲＲの付近に設けてもよい。この場合であっても、車速センサ３５を利用して車輪の左右位置を判定することができる。

・本例では、インジケータ１３を通じて空気圧の判定結果を表示しているが、他の方法を使用してもよい。たとえば、車両のスピーカーを利用して使用者に知らせてもよい。
・ＲＦ受信アンテナ１２ａの配置位置は、次のようにしてもよい。たとえば、車両の進行方向における中央を基準として、フロント側あるいはリア側へずれていればよい。また、ＲＦ受信アンテナ１２ａは、車両の進行方向に延びる中心線上に設けなくてもよい。ＲＦ受信アンテナ１２ａと、少なくとも前後の車輪に設けられる車輪側ユニットとの距離が異なる位置であればよい。

・本例では検出軸Ｓが傾く角度θは３０°に設定しているが、この角度θは適宜に変更してもよい。たとえば、角度θは、１０°≦θ≦８０°のいずれの角度にしてもよい。この場合であっても、本例と同様に車輪の左右位置判定をすることができる。

次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に追記する。
（イ）前記空気圧が正常であるか否かを前記第１の制御部にて判定すること。
この構成によれば、空気圧判定が車輪側ユニットの制御部にて行われる。これにより、車体側ユニットの制御部は、車輪の左右位置判定のみ行うので、車輪の左右位置を判定するための時間を短縮することができる。

（ロ）前記車輪側ユニットは、前記車両の速度に応じた車輪の回転数をカウント可能とする車速センサを有し、一定速度で走行するとき、かつ転舵があるときに車速センサにより生成される回転数データ信号に基づいて、車輪の左右位置を判定すること。

この構成によれば、車速センサにより生成される回転数のデータ信号に基づき、車輪の左右位置を判定する。すなわち、一定速度で走行するとき、特に転舵があったときに生じる内輪差を検出することで、車輪の左右位置判定をする。これにより、一定速度で走行中、特に転舵があるときにおいても車輪の左右位置判定をすることができる。

（ハ）前記第２の制御部は、前記加速度のデータ信号に含まれている前記加速度センサの出力の大きさと自身に記憶された閾値と比較することにより、車輪の左右位置を判定すること。

この構成によれば、加速度センサの出力の大きさと閾値と比較することにより、車輪の左右位置を判定する。すなわち、加減速時において、それぞれの加速度センサの出力の大きさと閾値を比較することにより、車輪の左右位置を判定する。これにより、車輪が一回転する間の加速度センサの出力のうち、いずれか一つの出力の大きさと閾値を比較することで、車輪の左右位置を判定することができる。また、一つの加速センサの出力の大きさで車輪の左右位置を判定できるので、制御部に対する演算負荷の低減および判定時間の短縮といった効果が得られる。

Ｓ…検出軸、ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ…車輪、ＧＫ，ＧＬ…振幅、Ｌ１，Ｌ２…距離、ＧＭＬｏ，ＧＳＬｏ，ＧＭＴｏｐ，ＧＳＴｏｐ…出力、１…タイヤ空気圧監視システム、３３…加速度センサ、３４…空気圧センサ、１１ｂ…判定部、３０ａ〜３０ｄ…車輪側ユニット、１０…車体側ユニット。

Claims (4)

1. 車両に設けられた複数の車輪にそれぞれ設けられる車輪側ユニットと、前記車両の車体に設置される車体側ユニットと、を備えた車輪位置判定装置であって、
   前記車輪側ユニットは、加速度に応じたデータ信号を生成する１軸の加速度センサと、前記データ信号の処理を行う第１の制御部と、前記第１の制御部にて処理されたデータ信号を無線送信する送信部とを有し、
   前記車体側ユニットは、前記データ信号を受信する受信部と、受信された前記データ信号の処理を行う第２の制御部と、を有し、
   前記車輪をその回転中心軸に沿った方向から見た場合、前記加速度センサの検出軸が、前記車輪の接線方向沿うＹ軸と前記車輪の径方向に沿うＺ軸との間を通るように前記加速度センサを設け、
   前記車両の加減速時に、前記第２の制御部は、前記データ信号に基づいて、各加速度センサの出力の振幅の大きさを算出し、それら算出した振幅の大きさを比較することにより、前記データ信号を送ってきた車輪側ユニットが前記車体の左右の車輪のいずれに設けられたものであるかを判定する車輪位置判定装置。
2. 請求項１に記載の車輪位置判定装置であって、
   前記各加速度センサの検出軸は、前記車体に取り付ける前の車輪を同じ姿勢に保持したときに、対応する車輪においてすべて同じ方向を向く車輪位置判定装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車輪位置判定装置であって、
   前記車体側ユニットは、信号の受信強度を検出する検出回路を有し、
   前記受信部の構成の一つである受信アンテナは、少なくとも前後の車輪に設けられる車輪側ユニットとの距離が異なる位置に設け、
   前記第２の制御部は、前記検出回路の検出結果を考慮して前記データ信号を送ってきた車輪側ユニットが前記車体の前後の車輪のいずれに設けられたものであるかを判定する車輪位置判定装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車輪位置判定装置を含むタイヤ空気圧監視システムであって、
   前記車輪側ユニットは、車輪の空気圧に応じたデータ信号を生成する空気圧センサを備え、
   前記第１の制御部は、前記送信部を介して前記空気圧のデータ信号を前記加速度のデータ信号と一緒に無線送信し、
   前記第２の制御部は、前記空気圧のデータ信号に含まれる空気圧と自身に記憶された空気圧閾値との比較を通じて、各車輪の空気圧が正常であるか否かを判定し、当該判定結果が異常であるとき、前記車体に設けられる報知部を通じて車輪の位置の判定結果ならびに空気圧の判定結果を関連つけて報知するタイヤ空気圧監視システム。