JP2019098837A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駐車中に確実にタイヤ空気圧検出を行うことができるタイヤ空気圧検出装置を提供する。【解決手段】駐車中にもタイヤ空気圧検出を行うようにする。そして、いずれかの送受信機２ａ〜２ｄについてタイヤ空気圧に関するデータを送信しても車体側の受信機３で受信できない場合や受信状況が良好ではない場合、他の送受信機２ａ〜２ｄが中継器となって受信機３に伝えるようにする。これにより、例えば送受信機２ａ〜２ｄがＮｕｌｌの位置にある場合にも、確実に受信機３にタイヤ空気圧に関するデータを伝えることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ空気圧検出装置に関するものである。

従来、例えば特許文献１において、ダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置が提案されている。このタイプのタイヤ空気圧検出装置は、タイヤが取り付けられた車輪側に、例えばエアバルブと一体化した圧力センサ等を備えた送信機を直接取り付けると共に、車体側に、アンテナおよび受信機を取り付けた構成とされる。そして、送信機から圧力センサの検出結果を示すデータが送信されると、アンテナを介して受信機にそのデータが受信され、タイヤ空気圧検出が行われる。そして、自動的に測定されたタイヤ空気圧が規定値よりも低下した場合に、ドライバに対して警告が行われる。これにより、車両の走行中の急なパンクの発生時やタイヤ空気圧の自然減時にドライバに報知でき、より安全な車両走行が可能となる。

特開２００３−２２８７８７号公報

しかしながら、送信機が車体と切り離されたタイヤ側に取り付けられることから、消費電力低減のために、駐車中にはタイヤ空気圧の検出が行われず、車両が走行を開始したことを確認した場合にタイヤ空気圧の検出が行われる。このため、ユーザがタイヤ空気圧の状態を確認するには、車両を走行させる必要があり、走行前からタイヤ空気圧を確認することができなかった。

一方、本発明者らは、駐車中にもタイヤ空気圧を検出し、そのデータを車体側に備えられる受信機で保存しておき、ユーザが車両を始動したときに、タイヤ空気圧を直ぐに報知できるようにすることを検討している。ところが、このような形態とする場合、駐車したときの送信機の位置が電波伝搬特性により受信機での電波の受信が十分に行えないＮｕｌｌの位置であった場合、受信機にタイヤ空気圧を伝えることができない。このため、結局、車両の走行前にタイヤ空気圧を報知することができない。

本発明は上記点に鑑みて、駐車中に確実にタイヤ空気圧検出を行うことができる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に記載のタイヤ空気圧検出装置は、タイヤを備えた複数個の車輪（５ａ〜５ｄ）それぞれに備えられた送受信機（２ａ〜２ｄ）と、送受信機との間においてデータ通信を行う受信機（３、７）と、を有し、送受信機は、複数個の車輪それぞれのタイヤ空気圧を示す検出信号を出力する圧力センサ（２１ａ）を有するセンシング部（２１）と、タイヤ空気圧を示す検出信号を信号処理してタイヤ空気圧に関するデータを作成する第１制御部（２２）と、タイヤ空気圧に関するデータを送信する第１送受信部（２３）と、を有し、受信機は、タイヤ空気圧に関するデータの受信を行う第２送受信部（３２）と、受信したタイヤ空気圧に関するデータに基づいてタイヤ空気圧を検出する第２制御部（３３）と、を有している。このような構成において、複数の車輪それぞれに取り付けられた複数の送受信機は、該複数の送受信機同士の間においてタイヤ空気圧に関するデータの受信が行え、かつ、駐車中に、複数の送受信機のうち他の送受信機よりも受信機との間の通信状況が良い少なくとも１つの送受信機は、中継器となって、通信により受信した他の送受信機のタイヤ空気圧に関するデータを受信機に送信する。

このように、駐車中にタイヤ空気圧検出が行われるようにしている。そして、いずれかの送受信機について受信機との通信状況が良好でなければ、通信状況の良好なものを中継器としてタイヤ空気圧に関するデータが受信機に送信されるようにしている。これにより、タイヤ空気圧に関するデータを送信しても受信機で受信できない場合や受信状況が良好ではない場合、受信状況の良好な送受信機が中継器となって受信機に伝えることができる。これにより、例えば送受信機がＮｕｌｌの位置にある場合にも、確実に受信機にタイヤ空気圧に関するデータを伝えることができる。よって、駐車中に確実にタイヤ空気圧検出を行うことができるタイヤ空気圧検出装置とすることが可能となる。

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の一例を示すものである。

第１実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示した図である。 送受信機のブロック構成を示した図である。 受信機のブロック構成を示した図である。 中継器を用いたデータ通信の様子を示した図である。 図４Ａに続く中継器を用いたデータ通信の様子を示した図である。 図４Ｂに続く中継器を用いたデータ通信の様子を示した図である。 図４Ｃに続く中継器を用いたデータ通信の様子を示した図である。 図４Ｄに続く中継器を用いたデータ通信の様子を示した図である。 図４Ｅに続く中継器を用いたデータ通信の様子を示した図である。 図４Ｆに続く中継器を用いたデータ通信の様子を示した図である。 図４Ｇに続く中継器を用いたデータ通信の様子を示した図である。 各送受信機の制御部が実行する処理のフローチャートである。 駐車中に受信機の制御部が実行する処理のタイムチャートである。 最良中継器の選定処理の詳細を示したフローチャートである。 中継器処理の詳細を示したフローチャートである。 携帯機器を用いる場合のタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示した図である。

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、同一符号を付して説明を行う。

（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。なお、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、紙面左右方向が車両の左右方向に一致している。

図１に示す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２ａ〜２ｄ、受信機３および表示器４を備えて構成されている。

図１に示すように、送受信機２ａ〜２ｄ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し、その検出結果やタイヤ空気圧が低下したこと等を示すタイヤ空気圧に関するデータを送信する。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車載器であり、送受信機２ａ〜２ｄから送信されるタイヤ空気圧に関するデータを受信することでタイヤ空気圧もしくはタイヤ空気圧の低下を検出する。また、本実施形態にかかる送受信機２ａ〜２ｄと受信機３は、送受信機２ａ〜２ｄから受信機３への通信だけでなく、その逆も可能な双方向通信を行えるものとされている。また、各送受信機２ａ〜２ｄ同士の間においても双方向通信を行えるものとされている。このため、受信機３と送受信機２ａ〜２ｄとの相互間におけるデータ通信が可能となっており、各送受信機２ａ〜２ｄのうちの一部が他の一部を通じて送受信機２ａ〜２ｄとデータ通信を行うことも可能となっている。

なお、双方向通信の形態については様々なものを適用することができ、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energyの略）通信を含むブルートゥース通信、wifiなどの無線LAN（Local Area Networkの略）、Sub-GHz通信、ウルトラワイドバンド通信、ZigBeeなどを適用できる。なお、「ブルートゥース」は登録商標である。以下、図２および図３を参照して、送受信機２ａ〜２ｄおよび受信機３の詳細構成について説明する。

図２に示すように、送受信機２ａ〜２ｄは、センシング部２１、制御部２２、双方向通信部２３、電池２４およびアンテナ２５を備えた構成となっており、電池２４からの電力供給に基づいて各部が駆動されるようになっている。

センシング部２１は、例えば圧力センサ２１ａや温度センサ２１ｂおよび加速度センサ２１ｃを備えた構成とされている。圧力センサ２１ａは、タイヤ空気圧に応じた検出信号を出力する。温度センサ２１ｂは、タイヤ内温度に応じた検出信号を出力する。加速度センサ２１ｃは、タイヤ回転に伴って発生する加速度、例えば各車輪５ａ〜５ｄの径方向の加速度に応じた検出信号を出力するものである。そして、センシング部２１は、これら圧力センサ２１ａや温度センサ２１ｂおよび加速度センサ２１ｃの出力する検出信号を制御部２２に伝えている。

なお、これらのうちタイヤ空気圧に応じた検出信号やタイヤ内温度に応じた検出信号はタイヤ空気圧検出に用いられ、加速度に応じた検出信号は車両１が走行中であるか駐車中であるかの判定に用いられる。

制御部２２は、第１制御部に相当し、メモリ２２ａやタイマ２２ｂを有した構成とされている。ここではメモリ２２ａやタイマ２２ｂのみ図示してあるが、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、メモリ２２ａの記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する。制御部２２内のメモリ２２ａには、各送受信機２ａ〜２ｄを特定するための送受信機固有の識別情報と自車両を特定するための車両固有の識別情報とを含むＩＤ情報が格納されている。また、各送受信機２ａ〜２ｄ間において予め決めておいた固有情報や、各送受信機２ａ〜２ｄと受信機３との間において予め決めておいた固有情報についても、後述するエラーレート算出のために、メモリ２２ａに記憶してある。なお、ここでの固有情報は、すべて同じものであっても良いし、異なる物であっても良い。

制御部２２は、センシング部２１から出力された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する。そして、制御部２２は、タイヤ空気圧検出に用いるタイヤ空気圧やタイヤ内温度の検出結果を示すデータについては、各送受信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報と共にフレーム内に格納し、所定のタイミングでそのフレームを双方向通信部２３に送る。更に、フレームには、必要に応じて、各送受信機２ａ〜２ｄと受信機３とで予め決めておいた固有情報も含めるようにしている。また、制御部２２自身でタイヤ空気圧低下の判定を行うようにすることもできる。その場合、制御部２２にて、タイヤ空気圧低下が生じているか否かを示すデータもフレーム内に格納して双方向通信部２３に送られるようにする。例えば、制御部２２は、所定の基準温度に換算したときのタイヤ空気圧を所定の警報閾値Ｔｈと比較し、タイヤ空気圧が警報閾値Ｔｈ以下に低下したことを検知した場合にタイヤ空気圧低下が生じたことを示すデータをフレームに格納する。そして、制御部２２は、双方向通信部２３を通じて受信機３に対してフレーム送信を行う。

なお、以下の説明では、タイヤ空気圧やタイヤ内温度の検出結果を示すデータ、および、タイヤ空気圧低下の発生の有無を示すデータのことをタイヤ空気圧に関するデータという。ただし、タイヤ空気圧に関するデータにこれらすべてのデータが必ず含まれている必要はなく、タイヤ空気圧やタイヤ内温度の検出結果を示すデータと、タイヤ空気圧低下の発生の有無を示すデータの一方だけであっても良い。

また、制御部２２は、他の送受信機２ａ〜２ｄと受信機３とが通信を行うときの中継器としての役割を果たす中継機能と、他の送受信機２ａ〜２ｄを中継器として受信機３との通信を行う中継元機能も有している。

制御部２２は、受信機３との間の通信が良好に行われていない場合には中継器の指示を出し、中継器を介して受信機３との間の通信が行われるようにする中継指示処理を行う。受信機３との間の通信が良好に行われていない場合とは、フレーム送信を行っても受信機３から応答信号が一定期間中に届かない場合や、受信機３から送られてきた応答信号が一定の条件を満たさない場合が該当する。応答信号が一定の条件を満たさない場合としては、例えば、送受信機２ａ〜２ｄが応答信号を受信したときの受信強度が規定値以下の場合や、応答信号に受信完了信号が含まれていなかった場合などが挙げられる。また、応答信号に予め各送受信機２ａ〜２ｄと受信機３との間で決めておいた固有情報を含め、応答信号に含まれる固有情報と各送受信機２ａ〜２ｄで記憶しておいた固有情報とを照合したエラーレートが閾値以下である場合も、一定の条件を満たさない場合となる。これらの場合には、制御部２２は、他の送受信機２ａ〜２ｄに対して中継器となることを指示する中継トリガを送信する。これにより、中継器を介して受信機３にフレームが伝えられるようにする。なお、エラーレートとは、通信状況を示す指標であり、例えばデータの復調率などとされる。

逆に、制御部２２は、受信機３で良好に受信できていれば要求に応じて中継器になるという中継器処理を行う。具体的には、フレームが的確に受信されていた場合には、制御部２２は、中継トリガの受信を待機し、中継トリガを受信すると、中継機能を起動して自身が中継器となる。これにより、制御部２２は、中継トリガを送信してきた送受信機２ａ〜２ｄ（以下、中継元器という）と受信機３との間のデータ通信を中継し、中継元器から送信したタイヤ空気圧に関するデータが受信機３に受信されるようにする。また、送受信機２ａ〜２ｄのうちの複数が中継器になり得るため、制御部２２は、自身が中継器となった場合、どれが最良中継器であるかを選択する際の第１判定指標として、中継元器から送信されてきたフレームの受信強度やエラーレートを検出する。そして、制御部２２は、中継器として、中継元器が送信してきたフレームに第１判定指標のデータを含めて受信機３に伝えるようにしている。

このように、制御部２２は、送信したフレームが受信機３で良好に受信できていなければ中継器の指示を出し、中継器を介して受信機３にフレーム送信が行われるようにする中継指示処理と、自身が中継器になるという中継器処理を行う。

また、制御部２２は、加速度の検出結果については、車両が走行中であるか否かの判定に用いている。例えば、加速度センサ２１ｃが各車輪５ａ〜５ｄの径方向の加速度に応じた検出信号を出力するものである場合、制御部２２は、検出信号から重心加速度成分を取り除き、遠心加速度成分を抽出する。この遠心加速度成分の変化は、タイヤの回転状態を示している。このため、制御部２２は、遠心加速度成分が発生していることに基づいて車両１が走行中であることを検出したり、遠心加速度成分の変化に基づいて車速を検出したりしている。

なお、制御部２２は、受信機３に向けてのフレーム送信を定期送信周期毎に行っている。定期送信周期については一定であっても良いが、加速度の検出結果に基づいて車両が走行中であるか否かを判定できるため、走行中と駐車中とで定期送信周期を変え、駐車中には走行中よりも長い定期送信周期としている。また、走行中にタイヤ空気圧の低下が発生した時には、自らもしくは受信機３からの要求に基づいて更に定期送信周期を変えるようにしても良い。

また、本実施形態では、上記した各処理を車両の走行中には行っておらず、駐車中にのみ行うようにしている。車両の走行中には、駐車中と異なり、車輪５ａ〜５ｄが回転させられることから、各送受信機２ａ〜２ｄの位置が変化していく。このため、仮に、送受信機２ａ〜２ｄがＮｕｌｌの位置に来た時にフレーム送信が行われて、受信機３で受信できなかったとしても、次のフレーム送信の時などに受信機３で受信できるようになる。このため、上記した各処理については、駐車中だけでなく車両の走行中にも実施しても良いが、ここでは駐車中にのみ実施している。そして、車両の走行中には、従来と同様に、各送受信機２ａ〜２ｄの制御部２２は、上記した各処理を行うことなく、単に、走行時の定期送信周期毎に受信機３に対してフレーム送信を行うという動作を行っている。

双方向通信部２３は、第１送受信部に相当し、アンテナ２５を通じて、受信機３や他の送受信機２ａ〜２ｄとのデータ通信を行うものである。具体的には、双方向通信部２３は、制御部２２から送られてきたフレームを電波として受信機３に向けて送信する出力部としての機能を果たす。また、双方向通信部２３は、受信機３や他の送受信機２ａ〜２ｄから電波として届くデータを受信する入力部としての機能も果たす。双方向通信部２３は、ここでは１つの構成として記載されているが、送信部と受信部それぞれ別々に構成されたものであっても良い。制御部２２から双方向通信部２３へ信号を送る処理は上記プログラムに従って行われる。

電池２４は、センシング部２１や制御部２２などに対して電力供給を行っており、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。

このように構成される送受信機２ａ〜２ｄ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、送受信機２ａ〜２ｄは、該当車輪のタイヤ空気圧を検出し、各送受信機２ａ〜２ｄに備えられたアンテナ２５を通じて、フレームを送信するようになっている。

一方、図３に示すように、受信機３は、アンテナ３１、双方向通信部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、車体６に備えられ、各送受信機２ａ〜２ｄから送られてくるフレームを受信したり、各送受信機２ａ〜２ｄに対してデータを伝える電波を送信することでデータ送信を行ったりするためのものである。ここでは、アンテナ３１は、各送受信機２ａ〜２ｄとの送受信を総括的に行う１本の共通アンテナで構成されているが、送受信機２ａ〜２ｄごとに備えられたものであっても良いし、送信用と受信用とで別々のもので構成されていても良い。

双方向通信部３２は、第２送受信部に相当し、各送受信機２ａ〜２ｄ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。また、双方向通信部３２は、制御部３３からの指示に従って、各送受信機２ａ〜２ｄに対してデータ送信を行う出力部としての機能も果たす。双方向通信部３２は、ここでは送信および受信の両方を行える構成とされているが、送信部と受信部それぞれ別々の構成とされたものであっても良い。

制御部３３は、第２制御部に相当し、メモリ３３ａやタイマ３３ｂを有した構成とされている。ここではメモリ３３ａやタイマ３３ｂのみ図示してあるが、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、メモリ３３ａの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、図示しないバッテリなどの電源からの電力供給に基づいて作動し、双方向通信部３２でのフレーム受信やデータ送信の制御を行ったり、タイヤ空気圧検出に関わる各種処理を行ったりする。

例えば、制御部３３は、タイヤ空気圧検出に関わる各種処理として、受信処理、中継通信処理および圧力検出処理等を行っている。

受信処理では、各送受信機２ａ〜２ｄからのフレームの受信を行うための処理を行う。車両の起動スイッチに相当するイグニッション（以下、ＩＧという）スイッチがオンされたときには、受信機３に対してバッテリなどの電源からの電力供給が行われる。このときには、受信処理として、受信機３は常に各送受信機２ａ〜２ｄから送信されたフレームを受信可能な状態となる。これにより、受信機３は、各送受信機２ａ〜２ｄからフレーム送信が行われたときに、それを受信することができる。なお、受信機３から各送受信機２ａ〜２ｄへのデータ通信も可能となっていることから、フレーム受信を行った場合に、受信したフレームに格納された送受信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報を付して、受信完了信号等を含むデータを送ることもできる。

一方、ＩＧスイッチがオフされて駐車中の際には、電源から受信機３への電力供給がオフされるため、通常は、受信機３は送受信機２ａ〜２ｄからデータ送信されたフレームを受信することができない。このため、制御部３３は、受信処理として、ＩＧスイッチがオフされている場合には規定時間毎に電源からの電力供給に基づいてウェイクアップし、各送受信機２ａ〜２ｄからデータ送信されたフレームを受信可能となるようにする。例えば、ＩＧスイッチがオフされているときにもタイマ３３ｂで時間計測が行われるようにしておき、規定時間毎に所定期間中だけフレーム受信可能な状態に切り替わるプログラムをメモリ３３ａに記憶してある。

ここでいう所定期間とは、送受信機２ａ〜２ｄからデータ送信されたフレームの受信を完了して各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧の検出を行うまでの期間を意味している。上記したように、送受信機２ａ〜２ｄは、加速度センサ２１ｃの検出信号に基づいて車両が走行中であるか駐車中であるかを判定しており、車両が走行中と駐車中とで定期送信周期を変えている。ここでの所定期間は、駐車時の定期送信周期に応じて各送受信機２ａ〜２ｄから送信されてくるフレーム、もしくは、中継器を通じて送信されてくるフレームを受信し、それらに基づくタイヤ空気圧検出が完了するまでの期間とされる。

中継通信処理は、中継器を通じて中継元器とのデータ通信を行う処理である。具体的には、制御部３３は、中継器を通じて中継元器から送信されたフレームを受信したり、フレームを受信したことを中継元器に伝えたりする。また、上記したように、送受信機２ａ〜２ｄのうちの複数が中継器になり得る。このため、制御部３３は、第２判定指標として中継器からのフレームを受信したときの受信強度やエラーレートの算出を行ったのち、第１判定指標および第２判定指標に基づいて最良中継器を選択している。ここでのエラーレートについては、中継器となる送受信機２ａ〜２ｄと受信機３との間において予め決めておいた固有情報と中継器から送られてきたフレームに含まれる固有情報とを照合することにより求めることができる。

圧力検出処理では、双方向通信部３２から受け取ったフレームに格納されたタイヤ空気圧に関する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でタイヤ空気圧を求める。そして、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警報閾値Ｔｈと比較し、タイヤ空気圧が所定の警報閾値Ｔｈ以下に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。また、送受信機２ａ〜２ｄでタイヤ空気圧検出を行っている場合には、受信したフレーム中に含まれるタイヤ空気圧低下が発生したことを示すデータに基づいて、表示器４にタイヤ空気圧低下が発生したことを伝えることもできる。

さらに、制御部３３は、４つの車輪５ａ〜５ｄそれぞれのタイヤ空気圧を求めたら、そのタイヤ空気圧を各車輪５ａ〜５ｄと対応させて表示器４に出力することもできる。メモリ３３ａには、各車輪５ａ〜５ｄに配置されている送受信機２ａ〜２ｄのＩＤ情報が各車輪５ａ〜５ｄの位置と関連づけられて記憶されている。このため、制御部３３は、フレームに格納されたＩＤ情報と照合することで、受信したフレームが車輪５ａ〜５ｄのどれに取り付けられた送受信機２ａ〜２ｄであるかを認識し、タイヤ空気圧が低下した車輪を特定できる。これに基づき、タイヤ空気圧低下が発生した場合に、低下した車輪を特定して表示器４に出力する。また、タイヤ空気圧低下が発生していない場合でも、求めたタイヤ空気圧を各車輪５ａ〜５ｄと対応させて、表示器４に出力するようにしても良い。

このようにして、４つの車輪５ａ〜５ｄのいずれかのタイヤ空気圧が低下したこと、もしくは、４つの車輪５ａ〜５ｄそれぞれのタイヤ空気圧が表示器４に伝えられる。

ただし、ＩＧスイッチがオフの際、つまり駐車中には、表示器４に表示してもユーザが確認する可能性が低く、有効ではない。このため、ＩＧスイッチがオフの際には、表示器４への出力は行わず、求めたタイヤ空気圧もしくはタイヤ空気圧が低下したことをデータとして記憶しておき、ＩＧオフ時にすぐに表示器４への出力が行えるようにしている。また、駐車中にタイヤ空気圧が複数回求められた場合には、最新のデータに更新するようにしている。

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やディスプレイ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。または、受信機３から４つの車輪５ａ〜５ｄそれぞれのタイヤ空気圧が伝えられると、各車輪５ａ〜５ｄと対応させて各タイヤ空気圧を表示する。

なお、本実施形態では、表示器４をドライバへの警告を行う警告部として用いているが、表示器４のように視覚的に警告を行うものの他、スピーカなどの聴覚的に警告を行うものを警告部として用いても良い。

以上のようにして、本実施形態にかかる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。

例えば、図示しないイグニッションスイッチがオンされると、バッテリからの電力供給に基づいて受信機３などが作動させられる。これにより、制御部３３は、送受信機２ａ〜２ｄから送信されるフレームが受信されることを待機する。一方、各送受信機２ａ〜２ｄでは、電池２４からの電力供給に基づいて、センシング部２１や制御部２２などが駆動され、所定の制御周期毎に、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での各種処理などが実行される。そして、制御部２２において、加速度センサ２１ｃの検出信号に基づいて車両が走行中であるか駐車中であるが判定され、その判定結果に応じた定期送信周期毎に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る。

これに基づき、受信機３では、制御部３３が圧力検出処理を行うことで、タイヤ空気圧が検出される。具体的には、受信機３でのフレーム受信が行われ、そのフレームに格納されたタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧が検出される。そして、この検出結果に基づき、表示器４を通じてタイヤ空気圧の表示もしくはタイヤ空気圧が低下したことの表示が行われる。

このとき、車両の走行中には、車輪５ａ〜５ｄが回転させられることから、各送受信機２ａ〜２ｄの位置が変化していく。このため、仮に、送受信機２ａ〜２ｄがＮｕｌｌの位置に来た時にフレーム送信が行われて、受信機３で受信できなかったとしても、次のフレーム送信の時などに受信機３で受信できるようになる。また、車両の走行中には、比較的短い定期送信周期でフレーム受信が行われる。このため、車両の走行中には、送受信機２ａ〜２ｄは、単に、従来と同様に、走行時の定期送信周期毎に受信機３に対してフレーム送信を行うという動作を行っている。また、走行中にタイヤ空気圧の低下が発生した時には、自らもしくは受信機３からの要求に基づいて更に定期送信周期を短周期に変えられるようしている。

一方、駐車中には、いずれかの送受信機２ａ〜２ｄがＮｕｌｌの位置にあって、送信したフレームが受信機３に受信されない可能性がある。このため、上記した中継指示処理、中継器処理、中継通信処理、受信処理を含む各処理が実行される。以下、送受信機２ａ〜２ｄの制御部２２および受信機３の制御部３３で実行される各処理について説明するが、それに先立ち、各送受信機２ａ〜２ｄおよび受信機３の動作の流れについて、図４Ａ〜図４Ｈを参照して説明する。なお、図４Ａ〜図４Ｈは、左前輪５ｂの送受信機２ｂから送信したフレームが受信機３で受信されず、残りの車輪５ａ、５ｃ、５ｄの送受信機２ａ、２ｃ、２ｄから送信したフレームが受信機３で受信された場合を例に挙げている。

まず、図４Ａに示すように、駐車中には、駐車中に設定される定期送信周期毎に各送受信機２ａ〜２ｄからフレーム送信が行われる。これを受信機３が受信することになるが、左前輪５ｂの送受信機２ｂのようにＮｕｌｌの位置にあると、送信したフレームが受信機３で受信できなかったり、受信できたとしても良好な通信状況ではなかったりすることがある。一方、受信機３は、フレームを受信すると、図４Ｂに示すように、受信したフレームに格納されたＩＤ情報と共に受信完了信号やエラーレートを求めるための固有情報を格納した応答信号を送信する。これにより、送受信機２ａ、２ｃ、２ｄには応答信号が受信されることで受信完了信号が伝えられる。ただし、送受信機２ｂについては、応答信号を受信できない。または、受信できたとしても、送受信機２ｂについては、応答信号の受信強度が規定値以下となる、応答信号に含まれる固有情報と自身が記憶している固有情報とを照合したときのエラーレートが閾値以下となって、応答信号が一定の条件を満たさなくなる。

これにより、送受信機２ｂは、受信機３との通信状況が良好ではない状況であることを認識する。このため、図４Ｃに示すように、送受信機２ｂは、一定期間中に応答信号が届かないこと、もしくは、応答信号が一定の条件を満たさないことに基づき、中継元器として、他の送受信機２ａ、２ｃ、２ｄに対して中継トリガを送信する。この中継トリガが、例えば、左前輪５ｂから比較的近い右前輪５ａおよび左後輪５ｄの送受信機２ａ、２ｄに受信される。そして、中継トリガを受け取った送受信機２ａ、２ｄについては中継器となり、図４Ｄに示すように、中継機能を起動したことを示す起動情報を中継元器である送受信機２ｂに送信する。このようにして、中継トリガを送信してきた送受信機２ｂに対して起動情報を知らせることができる。

この起動情報が送受信機２ｂに届くと、図４Ｅに示すように、送受信機２ｂから中継可能な送受信機２ａ、２ｄに対し、中継させる情報（以下、中継情報という）、例えば最初に受信機３に送ったものと同じタイヤ空気圧に関するデータを含むフレームを送信する。これにより、送受信機２ａ、２ｄは、送受信機２ｂからのフレームを受信したときの受信強度とエラーレートを検出する。ここで検出した受信強度やエラーレートは、第１判定指標となるものである。そして、各送受信機２ａ、２ｄは、これら受信強度およびエラーレートを送受信機２ｂから送られてきたタイヤ空気圧に関するデータに加えてフレームに格納し、図４Ｆに示すように受信機３に向けて送信する。

この後、受信機３で送受信機２ａ、２ｄから送信されたフレームが受信されると、受信機３では、各送受信機２ａ、２ｄからのフレームを受信したときの受信強度とエラーレートを検出する。また、受信機３は、ここで検出した受信強度やエラーレートを第２判定指標として、第１判定指標と第２判定指標とに基づいて、送受信機２ａ、２ｄのいずれが最良中継器であるかを選択する。ここでは、送受信機２ｄが最良中継器として選択されている。

そして、図４Ｇに示すように、受信機３は、送受信機２ａ、２ｄのうち最良中継器として選択した方のＩＤ情報を付した選定データと送受信機２ｂに対して送信する応答信号などのデータとを送信する。これに基づいて、送受信機２ａについては自身が最良中継器ではないことを確認して中継機能を停止させ、送受信機２ｄについては自身が最良中継器になったことを確認して、図４Ｈに示すように、受信機３から伝えられたデータを送受信機２ｂに対して伝える。これにより、送受信機２ｄを最良中継器として、送受信機２ｂと受信機３との間のデータ通信の中継が行われる。この後、送受信機２ｂと受信機３とのデータ通信が完了すると、受信機３から送受信機２ｂに対して通信終了信号が送られる、さらに、受信機３から送受信機２ｄに対して終了トリガが送信される。これにより、送受信機２ｄが中継機能を停止させて、送受信機２ｂと受信機３との中継が終了する。

このように、送受信機２ａ〜２ｄのいずれかについて、送信したフレームが受信機３で受信されなかった場合に、他の送受信機２ａ〜２ｄが中継器となって、中継元器と受信機３とのデータ通信が行われる動作を行う。以下、このような動作を行うために、送受信機２ａ〜２ｄの制御部２２および受信機３の制御部３３で実行される各処理について、図５〜図８を参照して説明する。

最初に、図５を参照して、駐車中に各送受信機２ａ〜２ｄの制御部２２が実行する処理について説明する。

まず、ステップＳ１００に示すように、制御部２２は、タイマ２２ｂを用いて、第１タイマのカウントをスタートする。ここでいう第１タイマは、定期送信周期に相当する時間を計測するものである。第１タイマの計測する時間については、車両走行中であるか駐車中であるかによって異なるが、ここでは駐車中である場合を想定して説明する。この後、ステップＳ１０５に進み、第１タイマが定期送信周期Ｔａに達したか否かを判定し、定期送信周期Ｔａに達するとステップＳ１１０に進み、達していなければ達するまで第１タイマのカウントを継続する。そして、ステップＳ１１０に進むと、制御部２２は、センシング部２１からタイヤ空気圧に応じた検出信号およびタイヤ内温度に応じた検出信号を取得し、これに基づいてタイヤ空気圧に関するデータを格納したフレームを作成して双方向通信部２３から送信する。このとき、送信したフレームが受信機３で受信されれば、受信機３から送受信機２ａ〜２ｄのうち受信できたもののＩＤ情報と共に受信完了信号やエラーレート算出用の固有情報を含めた応答信号が送信されてくることになる。

このため、ステップＳ１１５に進み、制御部２２は、タイマ２２ｂを用いて、第２タイマのカウントをスタートする。ここでいう第２タイマは、フレーム送信を行った後に、受信機３から応答信号が送信されてくるであろうと想定される期間を計測するものである。この後、制御部２２は、ステップＳ１２０に進んで受信機３からの応答信号を受信したか否かを判定し、ステップＳ１２５で第２タイマが規定時間Ｔｂに達する前に応答信号を受信すれば、ステップＳ１３０に進む。そして、ステップＳ１３０において、制御部２２は、応答信号に基づいて受信機３との通信状況が良好であるか否かを判定する。

ここで、制御部２２は、応答信号が一定の条件を満たさない場合には否定判定し、一定の条件を満たしていれば肯定判定する。一定の条件を満たさない場合とは、受信完了信号が含まれていない場合、応答信号の受信強度が規定値以下の場合、応答信号に含まれる固有情報と送受信機２ａ〜２ｄで記憶しておいた固有情報とを照合したときのエラーレートが閾値以下の場合などが挙げられる。そして、ステップＳ１３０で肯定判定された場合には、受信機３との通信状況が良好で、自身が送信したフレームが受信機３に伝わっていることから、ステップＳ１３５に進んで第１タイマおよび第２タイマをリセットして処理を終了する。なお、このようにして送受信機２ａ〜２ｄのうち受信機３との通信状況が良好と判定されたものについては、中継器となり得ることから、制御部２２にて、後述する図８に示す中継器処理を実行することになる。

一方、ステップＳ１３０で否定判定された場合には、ステップＳ１４０以降に示す中継指示処理を実行する。具体的には、制御部２２は、ステップＳ１４０において、第２タイマをリセットすると共に、タイマ２２ｂを用いて第３タイマのカウントをスタートしたのち、ステップＳＳ１４５に進んで中継トリガを送信する。ここでいう第３タイマは、中継トリガを送信したときに、中継器となる送受信機２ａ〜２ｄからの中継機能の起動情報、つまり中継可能であることを示すデータが送信されてくるであろうと想定される期間を計測するものである。

ステップＳ１５０では、制御部２２は、起動情報を受信したか否かを判定し、ステップＳ１５５で第３タイマが規定時間Ｔｃに達する前に起動情報を受信すれば、ステップＳ１６０に進む。そして、制御部２２は、最初に受信機３に送ったものと同じフレームを中継器に対して送信する。これにより、中継器に中継機能を発揮させられ、中継元器から受信機３に直接フレーム送信を行う場合よりも良好な通信状況において、受信機３にタイヤ空気圧に関するデータを伝えることが可能となる。この後、中継器を介して送信したフレームが受信機３で受信され、最終的に受信機３からデータ通信が完了したことを示す通信終了信号が送られてくる。このため、制御部２２は、ステップＳ１６５で通信終了信号を受信したことを判定すると、ステップＳ１７０に進んで第１タイマおよび第３タイマをリセットして処理を終了する。このように、各送受信機２ａ〜２ｄは、自身と受信機３との通信状況が良好ではないときには、中継指示処理を実行して他の送受信機２ａ〜２ｄに中継器になって貰う指示を出し、中継器を通じて受信機３との通信を行えるようにしている。

なお、中継トリガの送信後に規定時間Ｔｃを経過しても起動情報が届かなかった場合には、中継を行うことができないと想定される。この場合、制御部２２は、中継不可状態と判定し、ステップＳ１７０に進んで上記した処理を行い、受信機３や他の送受信機２ａ〜２ｄとの通信を速やかに終了する。これにより、消費電力の低減を図っている。この場合であっても、再び定期送信周期Ｔａになると上記各処理が繰り返されることになるため、その際に再度、各送受信機２ａ〜２ｄからのフレーム送信が行われ、タイヤ空気圧の検出が行われることになる。

次に、図６を参照して、駐車中に受信機３の制御部３３が実行する処理について説明する。

まず、制御部３３は、受信処理として、ステップＳ２００において、タイマ３３ｂを用いて第４タイマのカウントをスタートしたのち、ステップＳ２０５において第４タイマが規定時間Ｔｄに至ったか否かを判定する。ここでいう規定時間Ｔｄは、駐車中にタイヤ空気圧検出を行う頻度を決めるものであり、この規定時間Ｔｄ毎に駐車中のタイヤ空気圧検出が行われることになる。

また、ステップＳ２０５で肯定判定されるとステップＳ２１０に進み、制御部３３は、タイマ３３ｂを用いて第５タイマのカウントをスタートする。ここでいう第５タイマは、駐車中のタイヤ空気圧検出の制限時間を決めるものである。この第５タイマのカウントがスタートされると、ステップＳ２１５に進み、制御部３３は、ステップＳ２１５において送受信機２ａ〜２ｄから送信されたフレームを受信したか否かを判定する。この判定は、フレームが未受信の場合には、ステップＳ２２０で第５タイマが規定時間Ｔｅに達して、タイムアウトするまで繰り返される。なお、タイムアウトした場合には、ステップＳ２８０において第５タイマをリセットして処理を終了する。

そして、フレームを受信した場合、ステップＳ２２５に進み、フレームに格納されたデータに、第１判定指標が含まれているか否かを判定する。第１判定指標が含まれていない場合、受信したフレームが中継器を介さずに伝えられたものであり、第１判定指標が含まれている場合には、受信したフレームが中継器を介して伝えられたものである。このため、ステップＳ２２５で否定判定された場合にはステップＳ２３０に進み、応答信号を送信する。具体的には、フレームを受信したときの受信強度を求め、受信強度に応じて応答信号を作成している。例えば、受信強度が閾値以上であれば良好な通信状況で受信できているとして、受信完了信号を含む応答信号を送信する。また、受信強度が閾値以下であれば良好な通信状況で受信できていない可能性があることから、各送受信機２ａ〜２ｄとの間で予め決めておいた固有情報を含ませた応答信号を送信する。この応答信号に基づいて、上記したように、各送受信機２ａ〜２ｄは、図５のステップＳ１３０の処理を行っている。

その後、ステップＳ２３５に進み、すべての送受信機２ａ〜２ｄから送信されたフレーム、つまり４輪分のタイヤ空気圧に関するデータを受信したか否かを判定し、４輪分のタイヤ空気圧に関するデータを受信するまでステップＳ２１５からの処理を繰り返す。そして、４輪分のタイヤ空気圧に関するデータが揃うと、ステップＳ２４０に進み、第５タイマをリセットして処理を終了する。

一方、受信したフレームに第１判定指標が含まれていた場合には、そのフレームが中継器を介して伝えられたものである。この場合にはステップＳ２４５に進み、第５タイマをリセットしてから更にステップＳ２５０に進む。そして、ステップＳ２５０において、第２判定指標として、フレームを受信したときの受信強度とフレームに格納された固有情報をメモリ３３ａに記憶してある固有情報と照合してエラーレートを算出する。この処理は、第１判定指標を含むフレームを複数受信した場合、つまり複数の中継器からのフレームを受信した場合、それぞれの中継器に対して行われる。その後、ステップＳ２５５に進み、複数の中継器からのフレームを受信していた場合には、それぞれの中継器における第１判定指標と第２判定指標とから、最良中継器を選定する。

最良中継器の選定については、最良中継器選定処理により行っている。図７を参照して、最良中継器選定処理について説明する。

最良中継器については、第１判定指標および第２判定指標に含まれる受信強度やエラーレートに基づいて選定する。受信強度が第１閾値よりも大きい場合は、エラーレートを確認するまでもなく、良好な通信状況となっている場合である。また、受信強度が第２閾値よりも大きいものの第１閾値よりも小さい場合には、良好な通信状況とは言えない可能性がある場合であり、その場合にはエラーレートを確認して、良好な通信状況になっているか否かを確認することが必要となる。また、受信強度が第２閾値よりも小さい場合は、良好な通信状況とは言えない場合である。これらに基づき、最良中継器が選定されるようにする。

具体的には、図７におけるステップＳ３００に示すように、制御部３３は、第１判定指標および第２判定指標における受信強度が共に第１閾値よりも大きいという条件を満たす中継器があるか否かを判定する。ここで肯定判定されるとステップＳ３０５に進み、条件を満たす中継器を最良中継器に設定する。また、条件を満たす中継器が複数ある場合には、それぞれの中継器の第１判定指標に含まれる受信強度同士および第２判定指標に含まれる受信強度同士を比較して、最も大きいものを最良中継器に設定し、処理を終了する。このとき、第１判定指標と第２判定指標とで受信強度の大きい方の中継器が異なっている場合には、例えば第２判定指標に含まれる受信強度が大きい方を最良中継器として設定する。なお、この場合に第１判定指標と第２判定指標のいずれを優先するかについては、車両における電波環境などによって決まるものである。電波伝播特性上においては、送受信機２ａ〜２ｄの間でのデータ通信は障害となるものが少ないため、送受信機２ａ〜２ｄと受信機３との間のように障害が多いと考えられる方の特性を優先するのが好ましい。このため、第２判定指標の受信強度が大きい方を優先して最良中継器に選定している。

また、ステップＳ３００で否定判定された場合には、ステップＳ３１０に進み、制御部３３は、第１判定指標における受信強度が第２閾値よりも大きい中継器があるか否かを判定する。ここで肯定判定された場合にはステップＳ３１５に進み、制御部３３は、第１判定指標における受信強度が第２閾値よりも大きい中継器を第１最良中継器に選定する。該当する中継器が複数ある場合には、制御部３３は、第１判定指標における受信強度が大きい中継器を第１最良中継器に選定する。また、ここで、否定判定された場合にはステップＳ３２０に進み、制御部３３は、第１判定指標におけるエラーレートを比較して最も大きい中継器を第１最良中継器に選定する。

さらに、ステップＳ３２５に進み、制御部３３は、第２判定指標における受信強度が第２閾値よりも大きい中継器があるか否かを判定する。ここで肯定判定された場合にはステップＳ３３０に進み、制御部３３は、第２判定指標における受信強度が第２閾値よりも大きい中継器を第２最良中継器に選定する。該当する中継器が複数ある場合には、制御部３３は、第２判定指標における受信強度が大きい中継器を第２最良中継器に選定する。また、ここで、否定判定された場合にはステップＳ３３５に進み、制御部３３は、第２判定指標におけるエラーレートを比較して最も大きい中継器を第２最良中継器に選定する。

そして、ステップＳ３４０に進み、制御部３３は、第１最良中継器と第２最良中継器が一致しているか否かを判定する。ここで、一致していれば、ステップＳ３５０に進み、制御部３３は、第１最良中継器かつ第２最良中継器として選定された中継器を最終的な最良中継器として選定する。また、一致していなければ、ステップＳ３４５に進み、制御部３３は、第２最良中継器を第１最良中継器よりも優先して最終的な最良中継器として選定する。このとき、第１最良中継器と第２最良中継器のいずれを優先するかについては、車両における電波環境などによって決まるものである。電波伝播特性上においては、送受信機２ａ〜２ｄの間でのデータ通信は障害となるものが少ないため、送受信機２ａ〜２ｄと受信機３との間のように障害が多いと考えられる方の特性を優先するのが好ましい。このため、第１最良中継器よりも第２最良中継器を優先している。

このように、第１判定指標と第２判定指標に基づいて通信状況が良好なものを判定し、中継器の中から最も通信状況が良いものを最良中継器として選定している。そして、第１判定指標と第２判定指標との間において、通信状況が最も良好な中継器が異なっている場合には、第２判定指標において通信状況が最も良いものを優先して最良中継器に選定している。

このようにして、受信機３において、送受信機２ａ〜２ｄの中から最も安定して通信を中継可能なものを最良中継器として選定し、その情報が送受信機２ａ〜２ｄのうちフレーム受信できなかったものに対して伝えられ、安定した通信を確立することが可能となる。また、このように最良中継器を決めることで、各送受信機２ａ〜２ｄの位置が変化することで電波伝播特性が変化しても、その都度、最も通信状況の良好なものを最良中継器に選定することができる。最良中継器の選定は、受信強度とエラーレートのいずれか一方のみに基づいて行うようにしても良い。しかしながら、これらの両方に基づいて選定することで、送受信機２ａ〜２ｄの中でより安定して中継が可能なものを最良中継器に選定できる。

以上のようにして、最良中継器処理が終了となり、図６のステップＳ２６０に進む。そして、送受信機２ａ〜２ｄのうち最良中継器として選定したもののＩＤ情報等、最良中継器となったことを示すデータを付して、中継元器に対して伝える応答信号を送信する。例えば、中継器を通じて送られてきたフレームより、中継元器のタイヤ空気圧を良好に検出できていれば受信完了信号を含めた応答信号を送信し、良好に検出できていなければ再度タイヤ空気圧に関するデータを要求する応答信号を送信する。そして、ステップＳ２６５において、制御部３３は、最良中継器を介して、中継元器との通信を行い、中継元器のタイヤ空気圧を検出する。なお、受信機３から送信された応答信号に基づいて、各中継器は、自身が最良中継器に選定されたか否かを把握できるため、最良中継器に選定されていれば中継機能を継続し、選定されていなければ中継機能を停止することになる。これにより、最良中継器ではなかった中継器については、中継機能を速やかに停止させられるため、消費電力の低減を図ることができる。

その後、ステップＳ２７０に進み、制御部３３は、中継元器との通信が終了したか否か、つまり中継元器のタイヤ空気圧が検出されたか否かを判定し、肯定判定されるまではステップＳ２６５の処理を繰り返す。そして、制御部３３は、中継元器との通信が終了すると、中継元器に対して中継終了信号を送信したのちステップＳ２７５に進み、中継器に対して中継終了を示す終了トリガを送信させる。これにより、最良中継器が中継機能を停止させて、中継元器と受信機３との通信が終了となる。このとき、終了トリガを受信機３から送信することで、送受信機２ａ〜２ｄの消費電力の低減が図れる。

続いて、図８を参照して、送受信機２ａ〜２ｄのうち中継器となり得るものの制御部２２が実行する中継器処理について説明する。この処理は、上記したように、図８に示すステップＳ１３５の処理を終えた送受信機２ａ〜２ｄについて実行されるものである。

まず、ステップＳ４００に示すように、制御部２２は、タイマ２２ｂを用いて、第６タイマのカウントをスタートする。ここでいう第６タイマは、駐車中に設定される定期送信周期に相当する時間を計測するものである。この後、ステップＳ４０５に進み、制御部２２は、中継トリガを受信したか否かを判定し、ステップＳ４１０で第６タイマが規定時間Ｔｆに達する前に中継トリガを受信すれば、ステップＳ４１５に進む。

ここで、中継トリガが出される可能性があるのは、自身以外の送受信機２ａ〜２ｄからフレーム送信が行われた場合である。このため、定期送信周期に相当する時間分、中継トリガが受信されなければ、他の送受信機２ａ〜２ｄが中継の要求していないと考えられる。したがって、第６タイマが規定時間Ｔｆに達する前に中継トリガが受信されなければ、タイムアウトとなってステップＳ４２０に進み、第６タイマをリセットして処理を終了する。

そして、制御部２２は、ステップＳ４１５において、中継トリガの受信に伴って、中継機能を起動させたことを示す起動情報を送信したのち、ステップＳ４２５に進んで第６タイマをリセットする。このとき送信された起動情報が中継元器で受信されると、図５に示すステップＳ１６０に示すように空気圧に関するデータや固有情報を格納したフレームが再び送信される。このため、ステップＳ４３０において、制御部２２は、中継情報、つまり中継元器から送信されたフレームを受信する。

その後、ステップＳ４３５に進み、制御部２２は、第１判定指標として中継元器からのフレームを受信したときの受信強度およびエラーレートを検出する。エラーレートについては、各送受信機２ａ〜２ｄの間において、予め決めておいた固有情報と受信した固有情報とを照合することで求めている。そして、ステップＳ４４０に進み、制御部２２は、自身のＩＤ情報と共に、受信強度およびエラーレートを中継元器から送られてきたタイヤ空気圧に関するデータに加えたフレームを受信機３に送信する。

続いて、ステップＳ４４５に進み、制御部２２は、タイマ２２ｂを用いて、第７タイマのカウントをスタートする。ここでいう第７タイマは、中継器から受信機３にデータ送信を行った場合に受信機３から応答信号が返ってくると想定される時間に設定される。この後、ステップＳ４５０に進み、制御部２２は、受信機３からの応答信号を受信したか否かを判定し、ステップＳ４５５で第７タイマが規定時間Ｔｇに達する前に応答信号を受信すれば、ステップＳ４６０に進む。また、受信できなければ、タイムアウトとなってステップＳ４６５に進み、第７タイマをリセットして処理を終了する。

ステップＳ４６０では、制御部２２は、受信機３から受信した応答信号に自身のＩＤ情報が含まれていたか否かを判定する。上記したように、受信機３で最良中継器が選定され、応答信号に最良中継器のＩＤ情報が付けられる。このため、ステップＳ４６０で肯定判定された場合には、自身が最良中継器となっているため、ステップＳ４６５に進んで受信機２と中継元器との通信を中継する。そして、ステップＳ４７０において、制御部２２は、受信機３から中継元器との通信が終了したことを示す終了トリガを受信するまで中継を継続し、終了トリガを受信すると中継器処理を終了する。

また、ステップＳ４６０で否定判定された場合には、自身が最良中継器ではないことから、ステップＳ４７５に進んで第７タイマをリセットし、中継機能を停止して中継器処理を終了する。

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、駐車中にもタイヤ空気圧検出を行えるようにしている。そして、いずれかの送受信機２ａ〜２ｄについてタイヤ空気圧に関するデータを送信しても車体側の受信機３で受信できない場合や受信状況が良好ではない場合、他の送受信機２ａ〜２ｄが中継器となって受信機３に伝えるようにしている。これにより、例えば送受信機２ａ〜２ｄがＮｕｌｌの位置にある場合にも、確実に受信機３にタイヤ空気圧に関するデータを伝えることができる。

したがって、駐車中にも確実に受信機３でのデータ受信が行えるタイヤ空気圧検出装置とすることができる。そして、駐車中にタイヤ空気圧検出が行えることから、ユーザが車両を走行させなくてもタイヤ空気圧検出を行うことができ、より早くからユーザにタイヤ空気圧を報知できる。このため、例えば、タイヤ空気圧が低下していた場合に、ユーザは車両の走行前にそれを知ることができ、空気圧調整を行うことができることから、より車両走行の安全性を高めることが可能となる。

具体的には、送受信機２ａ〜２ｄからタイヤ空気圧に関するデータを格納したフレームを送信すると、それに対応して受信機３から応答信号が送信されるようにしている。そして、受信機３から応答信号が一定期間中に届かない場合には、受信機３との間の通信が良好に行われなかったとして、中継器を介して受信機３との間の通信が行われるように、中継元器から中継トリガを送信させる。同様に、応答信号の受信強度が閾値以下の場合や応答信号に含めておいた固有情報と送受信機２ａ〜２ｄに記憶しておいた固有情報とを照合したときのエラーレートが閾値以下の場合も中継トリガを送信させる。これにより、中継器となる送受信機２ａ〜２ｄの中継機能を起動させることができ、中継器を介して、中継元器と受信機３との通信が可能となる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

（１）例えば、上記実施形態では、車搭された受信機３にて、ＩＧスイッチなどの車両を発進可能にするための起動スイッチがオフされている駐車中にもタイヤ空気圧検出を行えるようにする場合を例に挙げた。しかしながら、これは一例を示したに過ぎない。例えば、ユーザがスマートフォンや自動車整備工場で用いられるツールなどの携帯機器を受信機として用いて行う場合においても同様の手法によってタイヤ空気圧検出を行うことができる。すなわち、図９に示すように、携帯機器７を受信機３さらには表示器４として機能させ、携帯機器７にてタイヤ空気圧検出を行いつつ、その結果を表示する。このようにすれば、ユーザは、起動スイッチがオンされて表示器４による表示が行われるようにしなくても、駐車中に実施されたタイヤ空気圧検出結果を前もって携帯機器７を通じてタイヤ空気圧の検出結果を知ることができる。

また、携帯機器７を通じてタイヤ空気圧検出を行う場合、駐車時の定期送信周期毎の各送受信機２ａ〜２ｄからのフレーム送信が行われるまで、待機時間が長くなる可能性がある。

したがって、この場合には、携帯機器７から各送受信機２ａ〜２ｄに対して起動トリガを出し、定期送信周期ではなくても各送受信機２ａ〜２ｄからタイヤ空気圧に関するデータを含むフレーム送信を行わせるようにすると好ましい。そして、送受信機２ａ〜２ｄのうち携帯機器７でフレーム受信が行えなかったものがあった場合には、受信が行えた他のものを中継器として、通信の中継を行わせることで、確実に携帯機器７にタイヤ空気圧の検出結果を伝えることが可能となる。このようにすれば、携帯機器７を用いて、より短時間でタイヤ空気圧検出を行うことが可能となる。勿論、このように起動トリガを各送受信機２ａ〜２ｄに伝え、定期送信周期に限らずタイヤ空気圧検出を行わせるようにすることは、携帯機器７を用いる場合に限らず、受信機３にタイヤ空気圧を伝える場合でも同様に可能である。

なお、携帯機器７から起動トリガを出しても、それを受信できなかった送受信機２ａ〜２ｄが有った場合、その送受信機２ａ〜２ｄからは定期送信周期にならないとタイヤ空気圧に関するデータを含むフレーム送信が行われない。このため、一定期間中にタイヤ空気圧に関するデータが届かない車輪が有った場合、その旨を携帯機器７に表示するようにしても良い。

（２）また、上記実施形態では、複数の送受信機２ａ〜２ｄのいずれかがタイヤ空気圧に関するデータを受信機３に送信する際に、それよりも受信機３との通信状況が良好な他のいずれかを中継器として用いるものであれば、どのような形態であっても良い。

例えば、上記実施形態では、送受信機２ａ〜２ｄのうち中継器となるものを、中継元器から送信されたフレームを受信できた中継器の中から最も通信状況の両行のものとした。これに対して、中継器となり得る送受信機２ａ〜２ｄのうち中継元器から最も距離が近いものを中継器として選定したり、受信機３から最も距離が近いものを中継器として選定したりしても良い。このように、中継器を予め決めておいても良く、このように予め中継器を選定しておけば、中継器の選定に掛かる消費電力を低減できる。

また、携帯機器７を用いる場合、携帯機器７から起動トリガを送信した時など、携帯機器７から電波が送られたときに各送受信機２ａ〜２ｄで受信強度を測定すれば、各送受信機２ａ〜２ｄと携帯機器７との距離を把握できる。このため、携帯機器７を用いる場合にも、送受信機２ａ〜２ｄのうち携帯機器７から最も距離が近いものを中継器として選定することもできる。

（３）送受信機２ａ〜２ｄとして、エア注入バルブに取り付けられるものを例に挙げて説明したが、他の場所に備えられるものであっても良い。また、加速度センサ２１ｃについては、タイヤ径方向の加速度を検出するものに限らない。

一例を示すと、送受信機２ａ〜２ｄとして、タイヤトレッドの裏面に配置されるタイヤマウントセンサと呼ばれるタイヤ側装置を適用することもできる。送受信機２ａ〜２ｄがタイヤマウントセンサとされる場合、加速度センサ２１ｃが出力する検出信号については、タイヤ接線方向の振動の大きさに応じた検出信号として用いることもできる。この場合、加速度センサ２１ｃの検出信号となる出力電圧波形は、タイヤの回転に伴ってタイヤトレッドのうち加速度センサ２１ｃの配置箇所と対応する部分が接地し始めた接地開始時に極大値をとる。また、当該出力電圧波形は、タイヤの回転に伴ってタイヤトレッドのうち加速度センサ２１ｃの配置箇所と対応する部分が接地していた状態から接地しなくなる接地終了時に極小値を取る。このため、加速度センサ２１ｃの検出信号に基づいて、車両が走行中であることを検出することができる。

なお、タイヤマウントセンサを送受信機２ａ〜２ｄとして用いる場合において、加速度センサ２１ｃにてタイヤ接線方向の振動を検出する場合について説明したが、他の方向、例えばタイヤ径方向の振動を検出しても同様のことを行える。

また、タイヤマウントセンサを送受信機２ａ〜２ｄとして用いる場合、加速度センサ２１ｃに代えて、圧電素子を用いることもできる。圧電素子は、応力に応じた出力電圧を発生させることから、タイヤトレッドの変形に伴って、加速度センサ２１ｃと同様の波形の出力電圧を発生させることになる。このため、圧電素子の出力電圧を検出信号として用いて、車両１が走行中であることを検出することができる。

さらに、タイヤマウントセンサを送受信機２ａ〜２ｄとして用いる場合、加速度センサ２１ｃもしくは圧電素子の検出信号に基づいてタイヤ空気圧検出を行うこともできる。すなわち、加速度センサ２１ｃもしくは圧電素子の検出信号が極大値を取るときから極小値を取るときまでの期間に対してタイヤ回転速度を掛ければ、タイヤ接地面の長さが求められる。そして、タイヤ接地面の長さは、タイヤ空気圧に応じて変化することから、タイヤ接地面の長さに基づいてタイヤ空気圧を算出することができる。したがって、このようにしてタイヤ空気圧を算出する場合には、加速度センサ２１ｃもしくは圧電素子が圧力センサとして機能することになる。

また、上記第１実施形態においても、加速度センサ２１ｃにてタイヤ径方向の加速度、つまり遠心方向の加速度を検出する例を示したが、タイヤ接線方向の加速を検出しても良い。タイヤ接線方向の加速度も、車両１の走行に伴って増減するため、それに基づいて車両１が走行中である駐車中であるかを検出することができる。

（４）上記第１実施形態では、駐車中に中継機能を用いたタイヤ空気圧検出を行う場合について説明したが、車両走行中にも実施可能である。ただし、図５のステップＳ１００における第１タイマは車両走行中と駐車中とで異なるが設定される。このため、車両走行中には、駐車中よりも短い定期送信周期で第１タイマが設定され、ステップＳ１１５で計測する第２タイマが規定時間Ｔｂに達するよりも前に、繰り返しフレーム送信が行われる。したがって、車両走行中に繰り返しクレーム送信が行われることで、どこかのタイミングでタイヤ空気圧に関するデータが受信機３に伝わることになり、その場合には、車両走行中には中継機能を用いなくても済む。

（５）また、上記各実施形態では、タイヤ空気圧検出装置のうち車体６側に備えられた部分を受信機３として総括的に記載しているが、受信機３は必ずしも１つの構成でなくても良い。例えば、受信機能を果たすアンテナ３１や双方向通信部３２とタイヤ空気圧検出機能を果たす制御部３３とが別々の場所に備えられていても良い。

２ａ〜２ｄ 送受信機
３ 受信機
４ 表示器
５ａ〜５ｄ 車輪
７ 携帯機器
２１ センシング部
２２、３３ 制御部
２３、３２ 双方向通信部
２４ 電池

Claims (15)

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た送受信機（２ａ〜２ｄ）と、前記送受信機との間においてデータ通信を行う受信機（３、７）と、を有するタイヤ空気圧検出装置であって、
   前記送受信機は、前記複数個の車輪それぞれのタイヤ空気圧を示す検出信号を出力する圧力センサ（２１ａ）を有するセンシング部（２１）と、前記タイヤ空気圧を示す検出信号を信号処理して前記タイヤ空気圧に関するデータを作成する第１制御部（２２）と、前記タイヤ空気圧に関するデータを送信する第１送受信部（２３）と、を有し、
   前記受信機は、前記タイヤ空気圧に関するデータの受信を行う第２送受信部（３２）と、受信した前記タイヤ空気圧に関するデータに基づいてタイヤ空気圧を検出する第２制御部（３３）と、を有し、
   前記複数の車輪それぞれに取り付けられた複数の送受信機は、該複数の送受信機同士の間において前記タイヤ空気圧に関するデータの受信が行え、かつ、駐車中に、該複数の送受信機のうち他の送受信機よりも前記受信機との間の通信状況が良い少なくとも１つの送受信機は、中継器となって、通信により受信した前記他の送受信機の前記タイヤ空気圧に関するデータを前記受信機に送信するタイヤ空気圧検出装置。
2. 前記第１制御部は、前記第１送受信部を通じて、所定の定期送信周期（Ｔａ）ごとに前記タイヤ空気圧に関するデータを前記受信機に対して送信させ、
   前記受信機は、前記タイヤ空気圧に関するデータを受信すると応答信号を送信し、
   前記第１制御部は、前記応答信号を受信しなかった場合もしくは前記応答信号が一定の条件を満たさなかった場合に、前記受信機との通信状況が良好ではないと判定し、自身を中継元器として、前記複数の送受信機のうち該中継元器とは異なる送受信機に対して、前記中継器となることを指示する中継トリガを送信する請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
3. 前記応答信号が一定の条件を満たさない場合とは、前記応答信号の受信強度が規定値以下の場合、もしくは、前記複数の送受信機それぞれと前記受信機との間で予め固有情報を決めておくと共に前記応答信号に固有情報を含めておき、両固有情報を照合して得られたエラーレートが閾値以下であった場合、である請求項２に記載のタイヤ空気圧検出装置。
4. 前記異なる送受信機の前記第１制御部は、前記中継トリガを受信すると、自身が前記中継器となり、前記中継トリガに基づいて中継機能を起動させたことを示す起動情報を、前記中継トリガを送信してきた前記中継元器に対して送信する請求項２または３に記載のタイヤ空気圧検出装置。
5. 前記中継元器の前記第１制御部は、規定期間（Ｔｃ）中に前記中継トリガを受信しなかった場合、中継不可状態と判定し、前記受信機および前記異なる送受信機との通信を終了し、前記定期送信周期となる時間後に、再び前記タイヤ空気圧に関するデータの送信を行う請求項４に記載のタイヤ空気圧検出装置。
6. 前記中継元器は、前記中継トリガを受信すると、前記中継器に対して、前記受信機との通信状況が良好に行われなかったときの前記タイヤ空気圧に関するデータを送信する請求項４または５に記載のタイヤ空気圧検出装置。
7. 前記中継元器は、前記タイヤ空気圧に関するデータと共に、前記中継器との間で予め決めておいた固有情報を送信し、
   前記中継器は、前記中継元器からの前記タイヤ空気圧に関するデータおよび前記固有情報を受信すると、前記タイヤ空気圧に関するデータに加えて、判定指標として、受信したときの受信強度と前記固有情報と予め前記中継元器との間で決めておいた固有情報とを照合して得られたエラーレートとを、前記受信機に対して送信する請求項６に記載のタイヤ空気圧検出装置。
8. 前記受信機において、前記第２制御部は、前記中継器から送られたデータを受信し、前記中継器が複数ある場合、複数の前記中継器の中から最も通信状況の良いものを最良中継器として選定し、該最良中継器になったことを示すデータを付して前記応答信号を送信する請求項７に記載のタイヤ空気圧検出装置。
9. 前記中継器から送られたデータには、前記中継器と前記受信機との間において予め決めておいた固有情報が含まれ、
   前記第２制御部は、
   前記中継器から送られたデータに含まれる前記判定指標を第１判定指標とし、
   前記中継器からの前記タイヤ空気圧に関するデータおよび前記固有情報を受信すると、第２判定指標として、受信したときの受信強度と前記固有情報と予め前記中継器との間で決めておいた固有情報とを照合して得られたエラーレートとを求め、
   前記第１判定指標および前記第２判定指標に基づいて、複数の前記中継器の中で通信状況が良好なものを前記最良中継器として選定する請求項８に記載のタイヤ空気圧検出装置。
10. 前記第２制御部は、前記第１判定指標と前記第２判定指標との間において、複数の前記中継器の中で通信状況が最も良好なものが異なっている場合には、前記第２判定指標において通信状況が最も良好なものを前記最良中継器として選定する請求項９に記載のタイヤ空気圧検出装置。
11. 複数の前記中継器のうち、前記最良中継器にならなかった中継器は、前記応答信号に基づいて自身が前記最良中継器にならかなったことを把握すると前記中継機能を停止する請求項８ないし１０のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
12. 前記最良中継器は、前記応答信号を受信すると、該応答信号を前記中継元器に送信する請求項８ないし１１のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
13. 前記第２制御部は、前記中継元器の前記タイヤ空気圧に関するデータを受信すると、前記中継器に対して中継終了を示す終了トリガを送信して中継機能を停止させる請求項２ないし１２のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
14. 前記受信機は、前記車体に備えられた車載器（３）である請求項１ないし１３のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。
15. 前記受信機は、携帯機器（７）である請求項１ないし１３のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。

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