JP4447577B2 - 車輪状態監視システム及び車輪位置特定方法 - Google Patents

Description

本発明は、車輪状態監視システム及び車輪位置特定方法に係り、特に、車両の各車輪に設けられ、対応する車輪の状態を示す情報を送信する送信手段と、車体本体に設けられ、各送信手段から送信される車輪状態情報を受信する受信手段と、を備え、受信手段に受信される送信手段からの車輪状態情報に基づいて車輪の状態を監視するうえで好適な車輪状態監視システム及び車輪位置特定方法に関する。

従来から、車両の有する各車輪のタイヤ空気圧などの状態を監視する車輪状態監視システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このシステムは、各車輪に設けられ、それぞれ車輪状態を測定してその測定値を含む信号を送信するセンサユニットと、車体本体に設けられ、各センサユニットからの送信信号を受信して車輪状態を監視する監視ユニットと、を備えている。また、このシステムは、車体本体に車輪の各配置位置に対応して複数設けられ、それぞれセンサユニットによる送信信号の送信を要求する要求信号を送信する本体側送信機と、各センサユニットに設けられ、それぞれ本体側送信機からの要求信号を受信する車輪側受信機と、を備えている。

上記のシステムにおいては、まず、車体本体の複数の本体側送信機から間欠的に順に要求信号が送信される。本体側送信機から要求信号が送信されると、その本体側送信機に対応した車輪に設けられた車輪側受信機のみがその要求信号を受信する。車輪側受信機が要求信号を受信すると、その車輪側受信機に対応するセンサユニットが、車輪の状態を測定して、その測定値を含む信号を送信する。そして、車体本体の監視ユニットが、センサユニットからの送信信号を受信して、車輪の状態を監視する。

かかるシステムによれば、車輪の配置位置ごとに、センサユニットによる送信信号の送信を要求して、車輪状態の監視を行うことができる。このため、各センサユニットのＩＤコードが車輪の配置位置と関連付けて予め登録されていなくても、各センサユニットの送信した送信信号がどの車輪から送られてきたものであるかを把握することすなわち各センサユニットが設けられた車輪の位置を特定することができ、車輪位置ごとの車輪状態を正確に監視することが可能となる。
特開２００４−１６１２４５号公報

ところで、上記従来のシステムでは、車体本体の監視ユニットが有する受信アンテナを車輪の各配置位置にそれぞれ設けることなく車体中央付近の一箇所に設けることとすれば十分であるが、しかし、車輪の各配置位置に対応して複数の本体側送信機を設けることが必要であるため、車体本体の監視ユニットの構成が複雑化し、コストアップを招く事態が生ずる。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車輪状態情報を送信する車輪側送信機の設けられた車輪の配置位置の特定を簡素な構成で実現することが可能な車輪状態監視システム及び車輪位置特定方法を提供することを目的とする。

上記の目的は、車両の有する複数の車輪にそれぞれ設けられ、対応する車輪の状態を示す情報を送信する送信手段と、車体本体に設けられ、各送信手段から送信される車輪状態情報を受信する受信手段と、を備え、前記受信手段に受信される前記送信手段からの車輪状態情報に基づいて車輪の状態を監視する車輪状態監視システムであって、前記受信手段のアンテナ指向性を変更する受信指向性変更手段と、前記受信指向性変更手段により前記受信手段のアンテナ指向性が各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更される際に前記受信手段に受信される各送信手段からの固有の識別情報をそれぞれ、車輪の位置と関連付けて記憶する記憶手段と、前記受信手段に前記送信手段からの車輪状態情報および固有の識別情報を含む送信信号が受信されたときに、前記記憶手段に記憶されている各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係に基づいて、該送信信号を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する車輪位置特定手段と、を備え、前記受信指向性変更手段は、すべての送信手段の識別情報が車輪の位置と関連付けて前記記憶手段に記憶された後に、前記受信手段のアンテナ指向性を、すべての前記送信手段から送信される車輪状態情報が前記受信手段に受信可能となるように変更する通常受信用変更手段と、車両のイグニションスイッチがオン状態とされた場合又は車両乗員により所定スイッチが操作された場合に、前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべく、前記受信手段のアンテナ指向性を各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更する関係確認用変更手段と、イグニションスイッチが前回オフとされてから今回オンとされるまでに経過した時間又は所定スイッチが前回操作されてから今回操作されるまでに経過した時間が、車輪をローテーションするのに要する予め定められた所定時間未満である場合は、前記関係確認用変更手段による前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中止する変更中止手段と、を有する車輪状態監視システムにより達成される。
また、上記の目的は、車両の有する複数の車輪にそれぞれ設けられ、対応する車輪の状態を示す情報を送信する送信手段と、車体本体に設けられ、各送信手段から送信される車輪状態情報を受信する受信手段と、を備え、前記受信手段に受信される前記送信手段からの車輪状態情報に基づいて車輪の状態を監視する車輪状態監視システムであって、前記受信手段のアンテナ指向性を変更する受信指向性変更手段と、前記受信指向性変更手段により前記受信手段のアンテナ指向性が各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更される際に前記受信手段に受信される各送信手段からの固有の識別情報をそれぞれ、車輪の位置と関連付けて記憶する記憶手段と、前記受信手段に前記送信手段からの車輪状態情報および固有の識別情報を含む送信信号が受信されたときに、前記記憶手段に記憶されている各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係に基づいて、該送信信号を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する車輪位置特定手段と、を備え、前記受信指向性変更手段は、すべての送信手段の識別情報が車輪の位置と関連付けて前記記憶手段に記憶された後に、前記受信手段のアンテナ指向性を、すべての前記送信手段から送信される車輪状態情報が前記受信手段に受信可能となるように変更する通常受信用変更手段と、前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべきときに、前記受信手段のアンテナ指向性を各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更する関係確認用変更手段と、前記関係確認用変更手段による前記受信手段のアンテナ指向性の変更を開始した初めの一又は二の車輪の位置方向について、前記受信手段に受信される前記送信手段からの識別情報と車輪の位置との関係が、前記記憶手段に記憶されている前回における関係と一致する場合は、以後、前記関係確認用変更手段による前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中断する変更中断手段と、を有する車輪状態監視システムにより達成される。

また、上記の目的は、車両の有する複数の車輪にそれぞれ設けられ、対応する車輪の状態を示す情報を送信する送信手段と、車体本体に設けられ、各送信手段から送信される車輪状態情報を受信する受信手段と、を備え、前記受信手段に受信される前記送信手段からの車輪状態情報に基づいて車輪の状態を監視する車輪状態監視システムにおいて、該車輪状態情報を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する方法であって、前記受信手段のアンテナ指向性を変更する受信指向性変更ステップと、前記受信指向性変更ステップにおいて前記受信手段のアンテナ指向性が各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更される際に前記受信手段に受信される各送信手段からの固有の識別情報をそれぞれ、車輪の位置と関連付けて記憶手段に記憶する記憶ステップと、前記受信手段に前記送信手段からの車輪状態情報および固有の識別情報を含む送信信号が受信されたときに、前記記憶手段に記憶されている各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係に基づいて、該送信信号を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する車輪位置特定ステップと、を備え、前記受信指向性変更ステップは、すべての送信手段の識別情報が車輪の位置と関連付けて前記記憶手段に記憶された後に、前記受信手段のアンテナ指向性を、すべての前記送信手段から送信される車輪状態情報が前記受信手段に受信可能となるように変更する通常受信用変更ステップと、車両のイグニションスイッチがオン状態とされた場合又は車両乗員により所定スイッチが操作された場合に、前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべく、前記受信手段のアンテナ指向性を各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更する関係確認用変更ステップと、イグニションスイッチが前回オフとされてから今回オンとされるまでに経過した時間又は所定スイッチが前回操作されてから今回操作されるまでに経過した時間が、車輪をローテーションするのに要する予め定められた所定時間未満である場合は、前記関係確認用変更ステップにおける前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中止する変更中止ステップと、を有する車輪位置特定方法により達成される。
更に、上記の目的は、車両の有する複数の車輪にそれぞれ設けられ、対応する車輪の状態を示す情報を送信する送信手段と、車体本体に設けられ、各送信手段から送信される車輪状態情報を受信する受信手段と、を備え、前記受信手段に受信される前記送信手段からの車輪状態情報に基づいて車輪の状態を監視する車輪状態監視システムにおいて、該車輪状態情報を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する方法であって、前記受信手段のアンテナ指向性を変更する受信指向性変更ステップと、前記受信指向性変更ステップにおいて前記受信手段のアンテナ指向性が各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更される際に前記受信手段に受信される各送信手段からの固有の識別情報をそれぞれ、車輪の位置と関連付けて記憶手段に記憶する記憶ステップと、前記受信手段に前記送信手段からの車輪状態情報および固有の識別情報を含む送信信号が受信されたときに、前記記憶手段に記憶されている各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係に基づいて、該送信信号を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する車輪位置特定ステップと、を備え、前記受信指向性変更ステップは、すべての送信手段の識別情報が車輪の位置と関連付けて前記記憶手段に記憶された後に、前記受信手段のアンテナ指向性を、すべての前記送信手段から送信される車輪状態情報が前記受信手段に受信可能となるように変更する通常受信用変更ステップと、前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべきときに、前記受信手段のアンテナ指向性を各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更する関係確認用変更ステップと、前記関係確認用変更ステップにおける前記受信手段のアンテナ指向性の変更を開始した初めの一又は二の車輪の位置方向について、前記受信手段に受信される前記送信手段からの識別情報と車輪の位置との関係が、前記記憶手段に記憶されている前回における関係と一致する場合は、以後、前記関係確認用変更ステップにおける前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中断する変更中断ステップと、を有する車輪位置特定方法により達成される。

この態様の発明において、車体本体に設けられた受信手段のアンテナ指向性は変更され得る。このアンテナ指向性が車輪の位置方向に最大利得が得られるように変更されると、その車輪に設けられた送信手段からの送信信号のみが車体本体の受信手段に受信され得る。このため、上記のアンテナ指向性が各車輪の位置方向それぞれに最大利得が得られるように変更されれば、その変更ごとに、アンテナが指向される車輪の位置と受信手段に受信された送信信号を送信した送信手段との関係が具体的に特定される。

本発明においては、上記の変更ごとに受信手段に受信される各送信手段からの固有の識別情報がそれぞれ、車輪の位置と関連付けて記憶手段に記憶される。そして、以後、送信手段からの送信信号が受信手段に受信されたときに、その記憶手段に記憶されている両者の関係に基づいて、その送信手段の設けられた車輪の位置が特定される。かかる構成においては、送信手段の設けられた車輪の配置位置を特定するうえで、車輪の各配置位置に対応して複数の本体側送信機を設けることは不要であると共に、また、車体本体の受信手段を車輪の各配置位置に対応して複数設ける必要はなく、車体中央付近の一箇所に設けるだけで十分である。
また、本発明においては、記憶手段への記憶後は各車輪の送信手段からの送信信号の送信がランダムに行われるときにも、その送信信号を送信した送信手段の設けられた車輪の配置位置を精度よく特定することができる。

ところで、給電部を有するアンテナ素子とリアクタンス成分が制御可能な無給電のアンテナ素子とを備えるアンテナにおいては、無給電アンテナ素子のリアクタンス成分を変更することで、そのアンテナの指向性を変化させることが可能である。従って、上記した車輪状態監視システムにおいて、前記受信手段は、一つの給電アンテナ素子と、該給電アンテナ素子から見て各車輪の位置方向にそれぞれ配置され、それぞれリアクタンス成分を制御可能な無給電アンテナ素子と、から構成されることとすればよい。

また、すべての送信手段についてその識別情報と車輪の配置位置との関係を特定するうえでは、各車輪の位置方向すべてについて受信手段のアンテナ指向性を変更する必要はなく、車輪の総数よりも一つ少ない数の方向について受信手段のアンテナ指向性を変更することとすれば十分である。従って、上記した車輪状態監視システムにおいて、前記受信指向性変更手段は、前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべきときに、前記受信手段のアンテナ指向性を、各車輪の位置方向のすべてのうち少なくとも車輪の総数よりも一つ少ない数だけについて変更することとすればよい。

尚、上記した車輪状態監視システムにおいて、前記受信指向性変更手段は、車両のイグニションスイッチがオン状態とされた場合又は車両乗員により所定スイッチが操作された場合に、前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべく、前記受信手段のアンテナ指向性を各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更することとすればよい。

また、イグニションスイッチがオフとされてからオンとされるまでに経過した時間又は所定スイッチが操作されてから再び操作されるまでに経過した時間が比較的短いときは、車輪がローテーションされてその配置位置が切り替わる事態が生ずることはほとんどない。従って、上記した車輪状態監視システムにおいて、前記受信指向性変更手段は、イグニションスイッチが前回オフとされてから今回オンとされるまでに経過した時間又は所定スイッチが前回操作されてから今回操作されるまでに経過した時間が、車輪をローテーションするのに要する予め定められた所定時間未満である場合は、前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中止することとしてもよい。

また、一旦記憶手段に送信手段の識別情報と車輪の位置との関係が記憶された後に、再び受信手段のアンテナ指向性が変更されて送信手段の識別情報と車輪の位置との関係が規定されるとき、そのアンテナ指向性の変更を開始した後の初めの一又は二の車輪の位置方向における関係が記憶手段に記憶されている前回のものと一致する場合は、車輪のローテーションが行われておらずその配置位置が前回と変わっていないと判断することができる。従って、上記した車輪状態監視システムにおいて、前記受信指向性変更手段は、前記受信手段のアンテナ指向性の変更を開始した初めの一又は二の車輪の位置方向について、前記受信手段に受信される前記送信手段からの識別情報と車輪の位置との関係が、前記記憶手段に記憶されている前回における関係と一致する場合は、以後、前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中断することとしてもよい。

更に、上記した車輪状態監視システムにおいて、車体本体に設けられ、各車輪の位置方向それぞれに向けて前記送信手段による車輪状態情報の送信を要求する要求信号を送信する本体側送信手段と、車輪に設けられ、前記本体側送信手段からの要求信号を受信する車輪側受信手段と、を備え、車輪側の前記送信手段は、前記車輪側受信手段に前記本体側送信手段からの要求信号が受信された場合に、該要求信号に応答して、対応する車輪の状態を示す情報を送信することとすれば、受信手段のアンテナ指向性の変更に伴う記憶手段に記憶する各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を速やかに規定することができる。

本発明によれば、車輪状態情報を送信する車輪側送信機の設けられた車輪の配置位置の特定を簡素な構成で実現することができる。

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例である車両に搭載される車輪状態監視システムの構成図を示す。図２は、本実施例のシステムが備える各センサユニットの内部構成図を示す。図３は、本実施例のシステムが備える監視ユニットの内部構成図を示す。また、図４は、本実施例の監視ユニットの有する受信アンテナのユニット配置図を示す。尚、図４（Ａ）には上面視を、また、図４（Ｂ）には側面視を、それぞれ示す。本実施例の車輪状態監視システムは、４つの車輪１８を有する車両に搭載され、各車輪１８のタイヤ空気圧や温度等の状態を監視するシステムである。

本実施例の車両状態監視システムは、図１に示す如く、各車輪１８にそれぞれ設けられるセンサユニット２０（以下、適宜、それぞれ２０−１，２０−２，２０−３，２０−４とする。）と、車体本体２２に設けられる監視ユニット２４と、を備えている。各センサユニット２０は、それぞれ対応する車輪１８のタイヤ内部（例えば、ホイール）に固定されており、対応する車輪１８と共に一体的に回転する。また、監視ユニット２４は、車体本体２２の中央付近に配置されている。

各センサユニット２０は、図２に示す如く、各種制御を行う制御回路３０を備えている。制御回路３０には、対応する車輪１８のタイヤ空気圧に応じた信号を出力する空気圧センサ３２が接続されている。空気圧センサ３２の出力信号は、制御回路３０に供給される。制御回路３０は、空気圧センサ３２の出力に基づいて、対応する車輪１８のタイヤ空気圧を測定する。この場合、制御回路３０は、その測定した空気圧を示す情報と、自己のセンサユニット２０を他のセンサユニット２０と識別するための固有の識別コードＩＤ（ＩＤ１〜ＩＤ４）を示す情報とを含む送信信号を生成する。

制御回路３０には、また、送信回路３４が接続されている。送信回路３４には、送信アンテナ３６が接続されている。制御回路３０は、生成した送信信号が送信アンテナ３６から送信されるように送信回路３４を制御する。送信回路３４は、制御回路３０で生成された上記の送信信号を、所定電波（例えば、数百ＭＨｚのＲＦ帯）の搬送波にのせて送信アンテナ３６から送信する。

監視ユニット２４は、図３に示す如く、各種制御を行うコンピュータを主体に構成された制御回路４０を備えている。制御回路４０には、受信回路４２が接続されている。受信回路４２には、受信アンテナ４４が接続されている。受信アンテナ４４は、センサユニット２０から送信される電波搬送波にのった送信信号を受信する。受信回路４２は、受信アンテナ４４で受信された信号を検波して波形整形し、制御回路４０に供給する。制御回路４０は、受信回路４２から供給される信号に基づいて、センサユニット２０からの送信信号から車輪１８のタイヤ空気圧情報を抽出すると共に、その送信信号を送るセンサユニット２０の固有識別コードＩＤを抽出する。

制御回路４０は、センサユニット２０からの送信信号から情報を抽出するごとに、その情報に基づいて、そのセンサユニット２０の設けられた車輪１８のタイヤ空気圧の状態（例えば正常・低下による異常）を判定する。制御回路４０には、車室内のインストルメントパネルやメータ内等に設けられた車両乗員の視認可能な表示器４５が接続されている。制御回路４０は、車輪１８のタイヤ空気圧の状態の判定結果を表示器４５に表示させる。例えば、表示器４５は、予め車両を模した図形においてタイヤ空気圧が異常となった車輪１８の配置位置を点灯表示する。尚、スピーカや警報ブザーを設け、車輪１８のタイヤ空気圧異常時、そのスピーカや警報ブザーを駆動して、タイヤ空気圧の異常をその配置位置と共に車両乗員に知らせることとしてもよい。

また、受信アンテナ４４は、図４に示す如く、一つの給電アンテナ素子４６と、４つの無給電アンテナ素子４８と、から構成されており、指向性を制御可能なアダプティブアンテナである。これらのアンテナ素子４６，４８は、車体本体２２においてほぼ同一水平面（ＸＹ平面）上に配置されており、車体鉛直方向（Ｚ方向）においてセンサユニット２０から送信される送信信号の搬送波として使用される電波の四分の一波長程度の高さを有している。受信アンテナ４４は、図４に示す如く、一つの給電アンテナ素子４６を中心にして同一距離だけ離間する４つの無給電アンテナ素子４８が配置されたものとなっており、各無給電アンテナ素子４８は、給電アンテナ素子４６から見てほぼ車両の有する各車輪１８の存在する方向ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに位置している。以下、給電アンテナ素子４６から見てかかる方向に位置する無給電アンテナ素子４８をそれぞれ、無給電アンテナ素子４８_ＦＬ，４８_ＦＲ，４８_ＲＬ，４８_ＲＲとする。

各無給電アンテナ素子４８には、制御可能なリアクタンス素子５０（それぞれのリアクタンス値ｘ_ＦＬ，ｘ_ＦＲ，ｘ_ＲＬ，ｘ_ＲＲ）が装荷されている。リアクタンス素子５０は、上記した制御回路４０に接続されており、制御回路４０からの指令に従ってそのリアクタンス成分ｘが変更されることが可能である。このような受信アンテナ４４においては、各無給電アンテナ素子４８のリアクタンス成分ｘが変更されると、無給電アンテナ素子４８が導波器又は反射器として動作し、そのアンテナ指向性が制御されることとなる。

図５は、無給電アンテナ素子４８のリアクタンス値の制御によってアンテナ指向性が変化することを説明するための図を示す。尚、図５（Ａ）には無給電アンテナ素子４８のリアクタンス値ｘの組み合わせを４パターン（α〜δ）表した表を、図５（Ｂ）には図５（Ａ）に示したそれぞれの組み合わせで実現されるＸＹ平面上における動作利得を表した図を、それぞれ示す。

例えば、図５に示す如く、無給電アンテナ素子４８のリアクタンス値ｘの組み合わせがαパターン又はβパターンであるときは、アンテナ指向性について車体本体２２に水平なＸＹ平面において車両真後ろ方向に最大利得が得られる。また、その組み合わせがγパターン又はδパターンであるときは、アンテナ指向性について上記のＸＹ平面において車両真後ろ方向から見て左旋回軸回りに６０°の角度φをなす方向に最大利得が得られることとなる。

制御回路４０は、予め、受信アンテナ４４の給電アンテナ素子４６から見て各車輪１８の存在する方向ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲそれぞれに関しアンテナ指向性の最大利得が得られ、かつ、その方向にある車輪１８に設けられるセンサユニット２０からの送信信号のみを受信できると推定される４つの無給電アンテナ素子４８_ＦＬ，４８_ＦＲ，４８_ＲＬ，４８_ＲＲのリアクタンス値ｘの組み合わせを記憶している。また、アンテナ指向性の利得がＸＹ平面上で全方向均一に得られ、かつ、すべての車輪１８に設けられるセンサユニット２０からの送信信号を受信できると推定されるリアクタンス値ｘの組み合わせを記憶している。これらの組み合わせは予め実験的に求められたものである。制御回路４０は、アンテナ指向性を制御する際、記憶している４つの無給電アンテナ素子４８のリアクタンス値ｘの組み合わせを適宜読み出して、その組み合わせが実現されるように各無給電アンテナ素子４８_ＦＬ，４８_ＦＲ，４８_ＲＬ，４８_ＲＲのリアクタンス素子５０に対して指令を行う。

制御回路４０には、また、イグニションスイッチ５２が接続されている。イグニションスイッチ５２は、車両に搭載される電気負荷の作動をオン・オフするためのスイッチであり、車両乗員の操作によりその状態がオンとオフとで切り替わるようになっている。制御回路４０は、イグニションスイッチ５２の状態がオフからオンへ切り替わったか否かを判別する。

制御回路４０には、更に、読み出し可能かつ書き込み可能な記憶部５４が接続されている。記憶部５４には、車両の有する各車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲと、センサユニット２０の固有の識別コードＩＤの情報とが互いに関連付けて記憶される。制御回路４０は、後に詳述する如きタイミングで、記憶部５４に、各車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対応させてセンサユニット２０の識別コードＩＤを書き込み、また、その記憶部５４から、書き込まれているセンサユニット２０の識別コードＩＤを読み出す。

次に、図６乃至図８を参照して、本実施例の車輪状態監視システムの動作について説明する。図６は、本実施例の受信アンテナ４４の指向性変化の様子を模式的に表した図を示す。尚、図６（Ａ）には受信アンテナ４４の指向性についてある一の車輪１８の配置位置方向にだけ最大利得が得られるときの様子を、図６（Ｂ）には水平面内全方位に均一に利得が得られるときの様子を、それぞれ示す。図７は、本実施例の車輪状態監視システムにおいて監視ユニット２４の制御回路４０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。また、図８は、本実施例において、車輪１８のローテーションの前後で、記憶部５４に記憶される各車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとセンサユニット２０の固有識別コードＩＤとの関係が変わる様子を説明するための図を示す。

本実施例の車輪状態監視システムにおいて、各センサユニット２０はそれぞれ、予め定められた所定時間（例えば１分など）ごとに、空気圧センサ３２の出力信号に基づいて対応の車輪１８のタイヤ空気圧を測定する。そして、その測定が完了すると、その空気圧情報と自己の固有の識別コードＩＤを示す情報とを含む送信信号を生成し、その送信信号を所定電波の搬送波にのせて送信アンテナ３６から外部へ向けて送信させる。尚、各センサユニット２０が空気圧を測定して送信信号を送信する時間間隔は、センサユニット２０間で互いに一致することとしてもよいが、センサユニット２０ごとにある時間幅内でランダムに変化することとしてもよい。

一方、監視ユニット２４は、常にイグニションスイッチ５２の状態を検出する。そして、イグニションスイッチ５２がオフからオンへ切り替わったか否かを判別する（ステップ１００）。また、監視ユニット２４は、イグニションスイッチ５２がオンからオフへ切り替わってから次にオフからオンへ切り替わるまでの時間Ｔを計算する。

監視ユニット２４は、イグニションスイッチ５２がオフ状態からオン状態へ切り替わったと判別した場合（ステップ１００の肯定判定時）は、上記の時間Ｔが所定時間Ｔ０以上であるか否かを判別する（ステップ１０２）。尚、この所定時間Ｔ０は、車輪１８を車体から取り外してローテーションするのに要する一般的な時間に設定されており、予め実験的に定められている。

そして、監視ユニット２４は、イグニションスイッチ５２がオンへ切り替わった際に、上記した時間Ｔが所定時間Ｔ０以上であると判別した場合（ステップ１０２の肯定判定時）は、イグニションスイッチ５２の前回オフ時から車輪１８のローテーションが行われた可能性があると判断し、各車輪１８にそれぞれ設けられるセンサユニット２０と車輪１８の配設位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係を特定するためのモード（以下、関係特定モードと称す）に移行する。

監視ユニット２４は、関係特定モードに移行すると、図６（Ａ）に示す如く、受信アンテナ４４のアンテナ指向性を、各車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの方向にそれぞれ一つずつ最大利得が得られるように変更する。具体的には、車輪１８の配置位置方向ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのうち最大利得が得られる方向の順序を決めたうえで（例えば予め定められた配置位置方向ＦＬ→ＦＲ→ＲＬ→ＲＲの順）、その順序で、受信アンテナ４４の指向性について最大利得が得られ、かつ、その方向にある車輪１８に設けられるセンサユニット２０からの送信信号のみが受信可能となるように、記憶装置から４つの無給電アンテナ素子４８のリアクタンス値ｘの組み合わせを読み出し、そのリアクタンス値ｘの組み合わせが実現されるようにリアクタンス素子５０に対して指令を行う（ステップ１０４）。

かかる処理が行われると、４つの車輪１８の配置位置方向ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのうち一つずつに最大利得が得られるように受信アンテナ４４のアンテナ指向性が変化することとなる。尚、この際、一の配置位置方向に最大利得が維持される継続時間、すなわち、最大利得が得られる配置位置方向が切り替わる時間間隔は、少なくとも各センサユニット２０が空気圧を測定して送信信号を送信する時間間隔よりも長くなるように設定されている。

上記の如く受信アンテナ４４のアンテナ指向性が制御されると、その受信アンテナ４４は、その指向方向から到来する電波のみを受信することが可能となる。例えば、アンテナ指向性について右後輪１８の配置位置方向ＲＲに向けて最大利得があるときは、その右後輪１８に設けられたセンサユニット２０からの送信電波のみを受信することができる。

監視ユニット２４は、車輪１８の配置位置方向ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに最大利得が得られるように受信アンテナ４４のアンテナ指向性を制御する関係特定モードにおいては、その指向方向ごとにセンサユニット２０から送信される送信信号を受信する。この際、受信アンテナ４４に送信信号が受信されるセンサユニット２０は、その指向方向にある車輪１８に設けられたもののみに限られ、他の領域にある車輪１８に設けられたセンサユニット２０の送信信号は、受信アンテナ４４に受信されないものとなる。この点、車輪１８に設けられる４つのセンサユニット２０はそれぞれ、車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲと一対一で対応することとなる。

監視ユニット２４は、受信アンテナ４４の指向方向が車輪配置位置方向に最大利得を有する関係特定モードにおいて、各指向方向ごとに、センサユニット２０からの送信信号を受信した場合、その受信信号からその送信信号を送ったセンサユニット２０の識別コードＩＤを抽出する。そして、その抽出した送信信号を送信したセンサユニット２０の識別コードＩＤを、当該指向方向の車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲと関連付けて記憶部５４に記憶する（ステップ１０６）。センサユニット２０が設けられる車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとそのセンサユニット２０の識別コードとは一対一で記憶部５４に記憶される。

例えば、図８（Ａ）に示す如く、左前輪１８に識別コードＩＤ１のセンサユニット２０−１が、右前輪１８に識別コードＩＤ２のセンサユニット２０−２が、左後輪１８に識別コードＩＤ３のセンサユニット２０−３が、右後輪１８に識別コードＩＤ４のセンサユニット２０−４が、それぞれ設けられているときは、記憶部５４に記憶されるセンサユニット２０の識別コードＩＤとして、車輪配置位置ＦＬに対応して識別コードＩＤ１が、車輪配置位置ＦＲに対応して識別コードＩＤ２が、車輪配置位置ＲＬに対応して識別コードＩＤ３が、車輪配置位置ＲＲに対応して識別コードＩＤ４が、それぞれ記憶される。

監視ユニット２４は、関係特定モードにおいて受信アンテナ４４のアンテナ指向性をすべての車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの方向に変更して、各指向方向での受信結果に基づいて、記憶部５４に記憶する４つのセンサユニット２０と車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係をすべて更新すると、その後は、すべてのセンサユニット２０からの送信信号を受信するためのモード（以下、通常モードと称す）に移行する。

監視ユニット２４は、通常モードに移行すると、図６（Ｂ）に示す如く、受信アンテナ４４のアンテナ指向性を、ＸＹ平面上で全方向（尚、少なくとも各車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの方向を含むものであればよい。）に均一に利得が得られるように変更する。具体的には、全方向均一に利得が得られ、かつ、すべての車輪１８に設けられるセンサユニット２０からの送信信号が受信可能となるように、記憶装置から４つの無給電アンテナ素子４８のリアクタンス値ｘの組み合わせを読み出し、そのリアクタンス値ｘの組み合わせが実現されるようにリアクタンス素子５０に対して指令を行う（ステップ１０８）。

かかる処理が行われると、受信アンテナ４４のアンテナ指向性が全方向均一の利得を有することとなる。アンテナ指向性がこのように制御されると、その受信アンテナ４４は、ＸＹ平面上で全方向から到来する電波を受信することが可能となる。この点、監視ユニット２４は、全方向に均一の利得が得られるように受信アンテナ４４のアンテナ指向性を制御する通常モードにおいては、すべてのセンサユニット２０から送信される送信信号を受信することができる。

監視ユニット２４は、上記した関係特定モードにおいて記憶部５４に４つのセンサユニット２０と車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係を記憶した後、通常モードにおいてセンサユニット２０からの送信信号を受信アンテナ４４で受信した場合において、その受信信号から、車輪１８のタイヤ空気圧情報およびその送信信号を送ったセンサユニット２０の識別コードＩＤを抽出すると、記憶部５４に記憶されている上記の関係を参照して、その抽出した識別コードＩＤと関連付けられている車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを特定する。この特定された車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲは、受信アンテナ４４で受信された送信信号を送信したセンサユニット２０の設けられている車輪配置位置である。

例えば、図８（Ａ）に示す如く、記憶部５４に記憶されるセンサユニット２０の識別コードＩＤとして、車輪配置位置ＦＬに対応して識別コードＩＤ１が、車輪配置位置ＦＲに対応して識別コードＩＤ２が、車輪配置位置ＲＬに対応して識別コードＩＤ３が、車輪配置位置ＲＲに対応して識別コードＩＤ４が、それぞれ記憶されている状況において、受信アンテナ４４で受信した送信信号から抽出した識別コードＩＤが“ＩＤ３”であるときは、その“ＩＤ３”と関連付けられている車輪１８の配置位置ＲＬがその送信信号を送信したセンサユニット２０の設けられている車輪配置位置として特定される。

監視ユニット２４は、また、通常モードにおいてセンサユニット２０からの送信信号を受信アンテナ４４で受信した場合において、その受信信号から、車輪１８のタイヤ空気圧情報およびその送信信号を送ったセンサユニット２０の識別コードＩＤを抽出すると、その受信信号に含まれる車輪１８のタイヤ空気圧情報に基づいてタイヤ空気圧の状態を判定する。

監視ユニット２４は、上記の如く、通常モードにおいてセンサユニット２０からの送信信号を受信アンテナ４４で受信して、そのセンサユニット２０の車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを特定しかつタイヤ空気圧の状態を判定すると、タイヤ空気圧の状態とその空気圧の状態にある車輪１８とを一対一で関連付ける。そして、例えば、タイヤ空気圧が異常にあるときは、その異常となった車輪１８の配置位置を表示器４５に点灯表示する。

このように、本実施例のシステムにおいては、関係特定モードにおいて、受信アンテナ４４のアンテナ指向性を各車輪１８の配置位置方向にそれぞれ一つずつ順に最大利得が得られるように変更することにより、各車輪１８の配置位置ごとに、その配置位置と、その受信アンテナ４４に受信される送信信号を送信したセンサユニット２０の識別コードＩＤとの関係を記憶部５４に記憶することができる。そして、その記憶後の通常モードにおいては、受信アンテナ４４のアンテナ指向性を全方向均一な利得が得られるように制御することにより、その受信アンテナ４４にセンサユニット２０からの送信信号を受信した際に、記憶部５４に記憶されている４つのセンサユニット２０の識別コードＩＤと車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係に基づいて、そのセンサユニット２０の設けられた車輪１８の配置位置を特定することができる。

かかる構成においては、センサユニット２０による車輪１８のタイヤ空気圧の状態を監視してその状態異常が生じているとき、そのセンサユニット２０の設けられている車輪１８すなわち空気圧異常が生じている車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを特定することができる。このため、本実施例によれば、空気圧異常が生じた車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲを具体的に特定して、その空気圧異常を車両乗員に表示器４５を介して知らせることができる。

また、例えば、記憶部５４に記憶されるセンサユニット２０の識別コードＩＤとして、車輪配置位置ＦＬに対応して識別コードＩＤ１が、車輪配置位置ＦＲに対応して識別コードＩＤ２が、車輪配置位置ＲＬに対応して識別コードＩＤ３が、車輪配置位置ＲＲに対応して識別コードＩＤ４が、それぞれ記憶されている状況（図８（Ａ））から、左前輪と右後輪とが交換されかつ右前輪と左後輪とが交換される車輪ローテーションが行われると、その記憶部５４に、車輪配置位置ＦＬに対応して識別コードＩＤ４が、車輪配置位置ＦＲに対応して識別コードＩＤ３が、車輪配置位置ＲＬに対応して識別コードＩＤ２が、車輪配置位置ＲＲに対応して識別コードＩＤ１が、それぞれ記憶されることとなる（図８（Ｂ））。このため、本実施例によれば、車輪１８のローテーションが行われた場合にも、そのローテーション後の最初の車両使用時に、記憶部５４に記憶する各車輪１８に設けられるセンサユニット２０の識別コードＩＤと車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係を、そのローテーション後のものへ適切かつ速やかに変更することができる。

また、上記の構成においては、タイヤ空気圧の状態を検知するセンサユニット２０の設けられた車輪１８の配置位置を特定するうえで、車輪１８の各配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対応して複数の送信機を車体本体２２の監視ユニット２４側に設けることは不要であると共に、また、その監視ユニット２４の受信回路４２及び受信アンテナ４４を車輪１８の各配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対応して複数設ける必要はなく、車体本体２２の中央付近の一箇所に設けることとすれば十分である。また、受信アンテナ４４を一つの給電アンテナ素子４６と４つの無給電アンテナ素子４８とにより構成することで、受信アンテナ４４の給電部を唯一つ設けることとすればよい。

従って、本実施例のシステムによれば、車輪１８のタイヤ空気圧の情報を送信する送信回路３４及び送信アンテナ３６を有するセンサユニット２０の設けられた車輪１８の配置位置の特定を、車体本体２２に設けられた唯一つの給電部を有する受信アンテナ４４を備える監視ユニット２４を用いて行うことで、簡素な構成で実現することが可能となっている。このため、車体本体２２の各車輪１８近傍の構成を簡素化することができ、これにより、車輪状態監視システムとしての組み付け工数の低減やコストの削減を図ることが可能となっている。

尚、監視ユニット２４は、イグニションスイッチ５２がオフからオンへ切り替わった際に、前回オフから今回オンまでの経過時間Ｔが所定時間Ｔ０未満であると判別した場合（ステップ１０２の否定判定時）は、関係特定モードに移行することなく通常モードに維持され、受信アンテナ４４のアンテナ指向性をＸＹ平面上で全方向に均一に利得が得られるように制御する（ステップ１０８）。

イグニションスイッチ５２の前回オフから今回オンまでの経過時間Ｔが所定時間Ｔ０未満であれば、その間に車輪１８のローテーションが行われている可能性はなく、各センサユニット２０とそのセンサユニット２０の設けられた車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係を新たに記憶部５４に記憶する必要はない。従って、本実施例のシステムによれば、記憶部５４に記憶される各センサユニット２０とそのセンサユニット２０の設けられた車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係を、不必要に書き換えるのを防止することが可能となっている。

尚、上記の実施例においては、センサユニット２０の有する送信回路３４及び送信アンテナ３６が特許請求の範囲に記載した「送信手段」に、監視ユニット２４の受信回路４２及び受信アンテナ４４が特許請求の範囲に記載した「受信手段」に、記憶部５４が特許請求の範囲に記載した「記憶手段」に、センサユニット２０の固有の識別コードＩＤが特許請求の範囲に記載した「識別情報」に、車輪１８のタイヤ空気圧が特許請求の範囲に記載した「車輪の状態」に、それぞれ相当していると共に、
また、上記の実施例においては、監視ユニット２４の制御回路４０が、図７に示すルーチン中ステップ１０４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「受信指向性変更手段」が、通常モードにおいてセンサユニット２０からの送信信号が受信アンテナ４４で受信されたときに、記憶部５４に記憶されている各センサユニット２０の識別コードＩＤと車輪配置位置との関係に基づいて、その送信信号を送信したセンサユニット２０の設けられた車輪１８の配置位置を特定することにより特許請求の範囲に記載した「車輪位置特定手段」が、それぞれ実現されている。

ところで、上記の実施例においては、車両乗員による操作が可能なイグニションスイッチ５２の状態がオフからオンへ切り替わった際に、受信アンテナ４４のアンテナ指向性を各車輪１８の配置位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更して、記憶部５４に記憶するセンサユニット２０の識別コードＩＤと車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係を更新することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、イグニションスイッチ５２以外に車両乗員による操作が可能な専用の切替スイッチを設け、そのスイッチの状態がオフからオンへ切り替わった際に、受信アンテナ４４のアンテナ指向性を上記の如く変更して記憶部５４に記憶する上記の関係を更新することとしてもよい。

この場合には、切替スイッチが特許請求の範囲に記載した「所定スイッチ」に相当することとなる。また、かかる構成においては、記憶部５４に記憶される各センサユニット２０とそのセンサユニット２０の設けられた車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係を不必要に書き換えるのを防止するうえで、この切替スイッチが前回オフからオンへ切り替え操作されてから今回オフからオンへ切り替え操作されるまでに経過した時間が所定時間以上であるか否かを判別させると共に、その結果、否定判定がなされる場合には上記のアンテナ指向性の変更処理及び記憶部５４における記憶更新処理を行わないようにすることとしてもよい。

また、上記の実施例においては、各センサユニット２０にそれぞれ、予め定められた所定時間ごとに、対応の車輪１８のタイヤ空気圧情報と自己の識別コードＩＤを示す情報とを含む送信信号を生成させて、送信アンテナ３６から監視ユニット２４へ向けて送信させることとしているが、監視ユニットからの要求信号が受信されるごとに、その送信信号を生成させて送信アンテナ３６から送信させることとしてもよい。

すなわち、かかる車両状態監視システムの備える監視ユニット２０２は、図１０に示す如く、各種制御を行うコンピュータを主体に構成された制御回路２１０を備える。制御回路２１０には、受信回路４２、表示器４５、イグニションスイッチ５２、及び記憶部５４が接続されていると共に、各車輪１８にそれぞれ対応する複数の送信回路２１２が接続される。各送信回路２１２には、送信アンテナ２１４が接続される。各送信アンテナ２１４はそれぞれ、対応の車輪１８のみが存在する領域に指向される。制御回路２１０は、受信回路４２から供給される信号に基づいて、センサユニット２００からの送信信号から車輪１８の空気圧情報およびその送信信号を送るセンサユニット２００の固有識別コードＩＤを抽出すると共に、更にセンサユニット２００に対して車輪１８の空気圧情報及びその識別コードＩＤを含む送信信号の送信を要求するための要求信号が送信アンテナ２１４から送信されるように送信回路２１２を制御する。送信回路２１２は、制御回路２１０で生成された上記の要求信号を所定電波の搬送波にのせて送信アンテナ２１４から送信する。

また、この車両状態監視システムの備える各センサユニット２００は、図９に示す如く、制御回路２０４を備えている。制御回路２０４には、空気圧センサ３２および送信回路３４が接続されていると共に、受信回路２０６が接続されている。受信回路２０６には、受信アンテナ２０８が接続されている。受信アンテナ２０８は、監視ユニット２０２から送信される電波搬送波にのった要求信号を受信する。受信回路２０６は、受信アンテナ２０８で受信された信号を検波して波形整形し、制御回路２０４に供給する。制御回路２０４は、生成した送信信号が送信アンテナ３６から送信されるように送信回路３４を制御すると共に、受信回路２０６から供給される信号に基づいて、監視ユニット２０２からの要求信号に従って、対応する車輪１８の空気圧を示す情報と自センサユニット２００の識別コードＩＤを示す情報とを含む送信信号を生成して、送信アンテナ３６から送信させる。

かかるシステムにおいて、監視ユニット２０２は、常にイグニションスイッチ５２の状態を検出すると共に、イグニションスイッチ５２がオフからオンへ切り替わったか否かを判別する。また、監視ユニット２０２は、イグニションスイッチ５２がオンからオフへ切り替わってから次にオフからオンへ切り替わるまでの時間Ｔを計算する。そして、イグニションスイッチ５２がオンへ切り替わった際に上記の時間Ｔが所定時間Ｔ０以上であると判別した場合は、関係特定モードに移行し、受信アンテナ４４の有する各無給電アンテナ素子４８のリアクタンス値ｘを制御することで、そのアンテナ指向性を各車輪配置位置の方向にそれぞれ一つずつ順に最大利得が得られるように変更すると共に、更に、各送信回路２１２を順に制御することで、各車輪１８のセンサユニット２００に対して車輪１８の空気圧情報及びその識別コードＩＤを含む送信信号の送信を要求するための要求信号を予め定められた順序で各送信アンテナ２１４から送信させる。

各センサユニット２００はそれぞれ、監視ユニット２０２からの要求信号を受信すると、空気圧センサ３２の出力信号に基づいて対応の車輪１８のタイヤ空気圧を測定する。そして、その測定が完了すると、その空気圧情報と自己の固有の識別コードＩＤを示す情報とを含む送信信号を生成し、その送信信号を所定電波の搬送波にのせて送信アンテナ３６から監視ユニット２０２へ向けて送信させる。監視ユニット２０２は、関係特定モードにおいて、送信アンテナ２１４の指向方向および受信アンテナ４４の指向方向ごとに、センサユニット２００からの送信信号を受信した場合、その送信信号を送信したセンサユニット２００の識別コードＩＤを、当該指向方向の車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲと関連付けて記憶部５４に記憶する。センサユニット２００が設けられる車輪１８の配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとそのセンサユニット２００の識別コードとは一対一で記憶部５４に記憶される。以後、監視ユニット２０２は、上記実施例の監視ユニット２４と同様の処理を行う。

このように、かかる変形例のシステムにおいても、関係特定モードにおいて、各車輪１８の配置位置ごとにその配置位置と受信アンテナ４４に受信される送信信号を送信するセンサユニット２００の識別コードＩＤとの関係を記憶部５４に記憶することができる。そして、その記憶後の通常モードにおいて、受信アンテナ４４にセンサユニット２００からの送信信号を受信した際に、記憶部５４に記憶されている４つのセンサユニット２００の識別コードＩＤと車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係に基づいて、そのセンサユニット２００の設けられた車輪１８の配置位置を特定することができる。

この変形例のシステムにおいては、タイヤ空気圧の状態を検知するセンサユニット２００の設けられた車輪１８の配置位置を特定するうえで、車輪１８の各配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対応して複数の送信回路２１２及び送信アンテナ２１４を車体本体２２の監視ユニット２０２側に設けることが必要となるが、依然として、監視ユニット２０２の受信回路４２及び受信アンテナ４４を車輪１８の各配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対応して複数設ける必要はないので、従って、上記した実施例のシステムと同様の効果を得ることが可能となっている。

また、かかる変形例のシステムにおいては、各車輪１８に設けられたセンサユニット２００が対応の車輪１８のタイヤ空気圧情報と自己の識別コードＩＤを示す情報とを含む送信信号を生成して、送信アンテナ３６から監視ユニット２０２へ向けて送信するタイミングが、予め定められた所定時間ごとではなく、監視ユニット２０２からの要求信号が受信されるときである。このため、各センサユニット２００が送信信号を個別に不必要に生成して送信アンテナ３６から送信することは回避される。また、監視ユニット２０２は、車輪１８の配置位置とセンサユニット２００の識別コードＩＤとの関係を記憶部５４に記憶するうえで、各車輪１８のセンサユニット２００それぞれに対して送信信号の送信を要求するための要求信号の送信と、受信アンテナ４４のアンテナ指向性について最大利得が得られる各車輪配置位置の方向の変更とを同時に行うことができるので、要求信号の送信後、速やかにセンサユニット２００からの送信信号を受信することができる。従って、一の配置位置方向に最大利得が維持される時間を、上記した実施例のシステムのものよりも短くすることができ、関係特定モードにおける上記した関係の記憶部５４への記憶を短時間で行うことが可能となっている。

尚、この変形例においては、監視ユニット２０２の送信回路２１２及び送信アンテナ２１４が特許請求の範囲に記載した「本体側送信手段」に、センサユニット２００の受信回路２０６及び受信アンテナ２０８が特許請求の範囲に記載した「車輪側受信手段」に、それぞれ相当している。

ところで、上記の実施例においては、車輪１８に設けられたセンサユニット２０を用いて車輪１８のタイヤ空気圧の状態を監視するシステムが採用されているが、監視対象の車輪状態はタイヤの空気圧に限らず、タイヤの温度や歪み度合いなどを監視するシステムに適用することとしてもよい。

また、上記の実施例においては、車両の有する４つの車輪１８にそれぞれ設けられるセンサユニット２０とその４つの車輪配置位置ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲとの関係を規定すべく、受信アンテナ４４のアンテナ指向性をそれら４つの車輪配置位置方向に変更することとするが、本発明はこれに限定されるものではなく、スペアタイヤを含めて５つの車輪１８とそれら各車輪１８にそれぞれ設けられるセンサユニット２０との関係を規定すべく、上記のアンテナ指向性をそれら５つの車輪配置位置方向に変更するものであってもよく、更に、２輪や３輪，６輪以上の車輪１８を有するものに対応するものであってもよい。

また、上記の実施例においては、関係特定モードにおいて車両の有する車輪１８の配置された位置方向のすべてに対してそれぞれ最大利得が得られるように受信アンテナ４４のアンテナ指向性を変更するが、本発明はこれに限定されるものではなく、それら全配置位置方向のうち車輪１８の総数よりも一つ少ない数だけについてアンテナ指向性を変更することとしてもよい。例えば、受信アンテナ４４のアンテナ指向性の変更を、４つの車輪１８の配置位置方向のうちＦＬ，ＦＲ，ＲＬのみに対して行い、ＲＲに対しては行わない。

かかる変形例によれば、記憶部５４に車輪１８に設けられるセンサユニット２０の識別コードＩＤと車輪配置位置とを関連付けて記憶するうえで、処理の簡素化を図ることができる。また、受信アンテナ４４の指向方向が向かなかった唯一の車輪配置位置にある車輪１８に、車輪配置位置との関係が記憶部５４に記憶された識別コードＩＤ以外の識別コードＩＤを有するセンサユニット２０が設けられることとなるため、通常モードにおいて何れのセンサユニット２０からの送信信号が監視ユニット２４の受信アンテナ４４に受信されても、その送信信号に含まれる識別コードＩＤを、記憶部５４に記憶されている関係と照合することにより、その送信信号を送信したセンサユニット２０の設けられている車輪１８の配置位置を具体的に特定することができる。例えば、その送信信号が、関係特定モードにおいて受信アンテナ４４の指向方向が向かなかった唯一の車輪配置位置にある車輪１８に設けられたセンサユニット２０から送信されたものであっても、その送信信号に含まれる識別コードＩＤは、記憶部５４に識別コードＩＤとの関係が規定されていない配置位置（例えば、ＲＲ）にある車輪１８に設けられたセンサユニット２０を示すものとなるため、その車輪配置位置を具体的に特定することができる。

更に、上記の実施例においては、前回オフから今回オンまでの経過時間Ｔが所定時間Ｔ０未満であるときを除き、イグニションスイッチ５２がオフからオンへ切り替わるごとに、受信アンテナ４４のアンテナ指向性を各車輪配置位置の方向にそれぞれ最大利得が得られるように変更して、記憶部５４に記憶するセンサユニット２０の識別コードＩＤと車輪配置位置との関係を更新する関係特定モードに移行するが、関係特定モードへの移行後、そのアンテナ指向性の変更を開始した後の初めの一又は二の車輪配置位置方向について、その際に受信アンテナ４４に受信されるセンサユニット２０からの送信信号に含まれる識別コードＩＤと車輪配置位置との関係が、記憶部５４に既に記憶されている前回の関係と一致する場合は、以後、そのアンテナ指向性の変更を中断して通常モードに戻ることとしてもよい。かかる条件が成立する場合は、車輪１８のローテーションが行われておらず、残りの車輪配置位置方向についても識別コードＩＤと車輪配置位置との関係が前回のものと一致する可能性が高いと判断できる。従って、かかる変形例によれば、記憶部５４に記憶する上記の関係を適正なものとしつつ、その関係を規定するうえで処理負担の軽減を図ることが可能となる。

本発明の第１実施例である車輪状態監視システムの構成図である。 本実施例の各センサユニットの内部構成図である。 本実施例の監視ユニットの内部構成図である。 本実施例の監視ユニットの備える受信アンテナのユニット配置図である。 無給電アンテナ素子のリアクタンス値の制御に伴ってアンテナ指向性が変化することを説明するための図である。 本実施例の受信アンテナのアンテナ指向性の変化の様子を模式的に表した図である。 本実施例の車輪状態監視システムにおいて監視ユニットが実行する制御ルーチンの一例のフローチャートである。 本実施例において、車輪のローテーション前後で、記憶部に記憶される各車輪の配置位置とセンサユニットの固有識別コードとの関係が変わる様子を説明するための図である。 本発明の変形例の各センサユニットの内部構成図である。 本発明の変形例の監視ユニットの内部構成図である。

符号の説明

１８ 車輪
２０ センサユニット
２４ 監視ユニット
３０ 制御回路
３４ 送信回路
３６ 送信アンテナ
４０ 制御回路
４２ 受信回路
４４ 受信アンテナ
４６ 給電アンテナ素子
４８ 無給電アンテナ素子
５０ リアクタンス素子
５２ イグニションスイッチ
５４ 記憶部
ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ 車輪配置位置

Claims (8)

1. 車両の有する複数の車輪にそれぞれ設けられ、対応する車輪の状態を示す情報を送信する送信手段と、車体本体に設けられ、各送信手段から送信される車輪状態情報を受信する受信手段と、を備え、前記受信手段に受信される前記送信手段からの車輪状態情報に基づいて車輪の状態を監視する車輪状態監視システムであって、
   前記受信手段のアンテナ指向性を変更する受信指向性変更手段と、
   前記受信指向性変更手段により前記受信手段のアンテナ指向性が各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更される際に前記受信手段に受信される各送信手段からの固有の識別情報をそれぞれ、車輪の位置と関連付けて記憶する記憶手段と、
   前記受信手段に前記送信手段からの車輪状態情報および固有の識別情報を含む送信信号が受信されたときに、前記記憶手段に記憶されている各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係に基づいて、該送信信号を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する車輪位置特定手段と、を備え、
   前記受信指向性変更手段は、
   すべての送信手段の識別情報が車輪の位置と関連付けて前記記憶手段に記憶された後に、前記受信手段のアンテナ指向性を、すべての前記送信手段から送信される車輪状態情報が前記受信手段に受信可能となるように変更する通常受信用変更手段と、
   車両のイグニションスイッチがオン状態とされた場合又は車両乗員により所定スイッチが操作された場合に、前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべく、前記受信手段のアンテナ指向性を各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更する関係確認用変更手段と、
   イグニションスイッチが前回オフとされてから今回オンとされるまでに経過した時間又は所定スイッチが前回操作されてから今回操作されるまでに経過した時間が、車輪をローテーションするのに要する予め定められた所定時間未満である場合は、前記関係確認用変更手段による前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中止する変更中止手段と、
   を有することを特徴とする車輪状態監視システム。
2. 前記受信指向性変更手段は、前記関係確認用変更手段による前記受信手段のアンテナ指向性の変更を開始した初めの一又は二の車輪の位置方向について、前記受信手段に受信される前記送信手段からの識別情報と車輪の位置との関係が、前記記憶手段に記憶されている前回における関係と一致する場合は、以後、前記関係確認用変更手段による前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中断する変更中断手段を有することを特徴とする請求項１記載の車輪状態監視システム。
3. 車両の有する複数の車輪にそれぞれ設けられ、対応する車輪の状態を示す情報を送信する送信手段と、車体本体に設けられ、各送信手段から送信される車輪状態情報を受信する受信手段と、を備え、前記受信手段に受信される前記送信手段からの車輪状態情報に基づいて車輪の状態を監視する車輪状態監視システムであって、
   前記受信手段のアンテナ指向性を変更する受信指向性変更手段と、
   前記受信指向性変更手段により前記受信手段のアンテナ指向性が各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更される際に前記受信手段に受信される各送信手段からの固有の識別情報をそれぞれ、車輪の位置と関連付けて記憶する記憶手段と、
   前記受信手段に前記送信手段からの車輪状態情報および固有の識別情報を含む送信信号が受信されたときに、前記記憶手段に記憶されている各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係に基づいて、該送信信号を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する車輪位置特定手段と、を備え、
   前記受信指向性変更手段は、
   すべての送信手段の識別情報が車輪の位置と関連付けて前記記憶手段に記憶された後に、前記受信手段のアンテナ指向性を、すべての前記送信手段から送信される車輪状態情報が前記受信手段に受信可能となるように変更する通常受信用変更手段と、
   前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべきときに、前記受信手段のアンテナ指向性を各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更する関係確認用変更手段と、
   前記関係確認用変更手段による前記受信手段のアンテナ指向性の変更を開始した初めの一又は二の車輪の位置方向について、前記受信手段に受信される前記送信手段からの識別情報と車輪の位置との関係が、前記記憶手段に記憶されている前回における関係と一致する場合は、以後、前記関係確認用変更手段による前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中断する変更中断手段と、
   を有することを特徴とする車輪状態監視システム。
4. 前記受信手段は、一つの給電アンテナ素子と、該給電アンテナ素子から見て各車輪の位置方向にそれぞれ配置され、それぞれリアクタンス成分を制御可能な無給電アンテナ素子と、から構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の車輪状態監視システム。
5. 前記関係確認用変更手段は、前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべきときに、前記受信手段のアンテナ指向性を、各車輪の位置方向のすべてのうち少なくとも車輪の総数よりも一つ少ない数だけについて変更することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の車輪状態監視システム。
6. 車体本体に設けられ、各車輪の位置方向それぞれに向けて前記送信手段による車輪状態情報の送信を要求する要求信号を送信する本体側送信手段と、
   車輪に設けられ、前記本体側送信手段からの要求信号を受信する車輪側受信手段と、を備え、
   車輪側の前記送信手段は、前記車輪側受信手段に前記本体側送信手段からの要求信号が受信された場合に、該要求信号に応答して、対応する車輪の状態を示す情報を送信することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載の車輪状態監視システム。
7. 車両の有する複数の車輪にそれぞれ設けられ、対応する車輪の状態を示す情報を送信する送信手段と、車体本体に設けられ、各送信手段から送信される車輪状態情報を受信する受信手段と、を備え、前記受信手段に受信される前記送信手段からの車輪状態情報に基づいて車輪の状態を監視する車輪状態監視システムにおいて、該車輪状態情報を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する方法であって、
   前記受信手段のアンテナ指向性を変更する受信指向性変更ステップと、
   前記受信指向性変更ステップにおいて前記受信手段のアンテナ指向性が各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更される際に前記受信手段に受信される各送信手段からの固有の識別情報をそれぞれ、車輪の位置と関連付けて記憶手段に記憶する記憶ステップと、
   前記受信手段に前記送信手段からの車輪状態情報および固有の識別情報を含む送信信号が受信されたときに、前記記憶手段に記憶されている各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係に基づいて、該送信信号を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する車輪位置特定ステップと、を備え、
   前記受信指向性変更ステップは、
   すべての送信手段の識別情報が車輪の位置と関連付けて前記記憶手段に記憶された後に、前記受信手段のアンテナ指向性を、すべての前記送信手段から送信される車輪状態情報が前記受信手段に受信可能となるように変更する通常受信用変更ステップと、
   車両のイグニションスイッチがオン状態とされた場合又は車両乗員により所定スイッチが操作された場合に、前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべく、前記受信手段のアンテナ指向性を各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更する関係確認用変更ステップと、
   イグニションスイッチが前回オフとされてから今回オンとされるまでに経過した時間又は所定スイッチが前回操作されてから今回操作されるまでに経過した時間が、車輪をローテーションするのに要する予め定められた所定時間未満である場合は、前記関係確認用変更ステップにおける前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中止する変更中止ステップと、
   を有することを特徴とする車輪位置特定方法。
8. 車両の有する複数の車輪にそれぞれ設けられ、対応する車輪の状態を示す情報を送信する送信手段と、車体本体に設けられ、各送信手段から送信される車輪状態情報を受信する受信手段と、を備え、前記受信手段に受信される前記送信手段からの車輪状態情報に基づいて車輪の状態を監視する車輪状態監視システムにおいて、該車輪状態情報を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する方法であって、
   前記受信手段のアンテナ指向性を変更する受信指向性変更ステップと、
   前記受信指向性変更ステップにおいて前記受信手段のアンテナ指向性が各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更される際に前記受信手段に受信される各送信手段からの固有の識別情報をそれぞれ、車輪の位置と関連付けて記憶手段に記憶する記憶ステップと、
   前記受信手段に前記送信手段からの車輪状態情報および固有の識別情報を含む送信信号が受信されたときに、前記記憶手段に記憶されている各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係に基づいて、該送信信号を送信した前記送信手段の設けられた車輪の位置を特定する車輪位置特定ステップと、を備え、
   前記受信指向性変更ステップは、
   すべての送信手段の識別情報が車輪の位置と関連付けて前記記憶手段に記憶された後に、前記受信手段のアンテナ指向性を、すべての前記送信手段から送信される車輪状態情報が前記受信手段に受信可能となるように変更する通常受信用変更ステップと、
   前記記憶手段に各送信手段の識別情報と車輪の位置との関係を記憶すべきときに、前記受信手段のアンテナ指向性を各車輪の位置方向それぞれに順に最大利得が得られるように変更する関係確認用変更ステップと、
   前記関係確認用変更ステップにおける前記受信手段のアンテナ指向性の変更を開始した初めの一又は二の車輪の位置方向について、前記受信手段に受信される前記送信手段からの識別情報と車輪の位置との関係が、前記記憶手段に記憶されている前回における関係と一致する場合は、以後、前記関係確認用変更ステップにおける前記受信手段のアンテナ指向性の変更を中断する変更中断ステップと、
   を有することを特徴とする車輪位置特定方法。

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