JP4462365B2 - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、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関するものである。

ダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置では、タイヤ空気圧に関するデータを車体側の受信機に送るための送受信機が車輪に取り付けられているため、タイヤ交換などにおいて送受信機が交換されると、送受信機固有のＩＤ情報が変わってしまう。このＩＤ情報は、受信機側でタイヤ空気圧に関するデータが含まれた電波を受信した時に、その電波が自車両のものであるか他車両のものであるかを判定するために用いられることから、ＩＤ情報が変わった時にはそれを受信機側に再登録しなければならない。このようなＩＤ情報の登録を自動的に行うものとして、特許文献１〜４に示す方法が提案されている。

具体的には、特許文献１では、一定期間における受信頻度に着目し、受信した複数の未知のＩＤ情報のうち受信頻度の多いものは自車両のものであるとして、そのＩＤ情報を登録している。

また、特許文献２では、受信した複数の未知のＩＤ情報からのタイヤ内の温度やタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、自車両の走行パターンに相関したタイヤ内の温度もしくはタイヤ空気圧を含んでいる電波のＩＤ情報を自車両のものとして登録している。例えば、車両が走行を続けていればタイヤ内の温度やタイヤ空気圧が上昇するため、受信したタイヤ内の温度やタイヤ空気圧に関するデータがそれと相関のある結果を示していれば、自車両のものとしてＩＤ情報を登録する。

また、特許文献３、４では、複数の未知のＩＤ情報を含む電波の受信時に、車体側の受信機でその受信電波の強度を測定し、その強度に基づいて自車両と他車両のＩＤ情報を区別して、自車両のＩＤ情報を登録している。
特開２０００−７１７２６号公報 特許第３６６１６７０号公報 特開２００６−１５８９５号公報 特開２００６−１２３７２５号公報

しかしながら、自車両と併走する他車両が存在する場合、併走する他車両の電波も受信頻度が高くなるし、その電波に示されるタイヤ内の温度やタイヤ空気圧も車両の走行状態と相関があるし、さらに、自車両と他車両とが近い位置にいるため電波の受信強度も自車両のものと同じように大きな値となる。このため、上記特許文献１〜４に記載された手法では、自車両と併走する他車両が存在する場合に正確にＩＤ情報の登録を行うことができない。

本発明は上記点に鑑みて、自車両と併走する他車両が存在するような場合であっても、正確に自車両のＩＤ情報の登録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に記載の発明では、受信機（３）に備えられた第２制御部（３３）は、自車両の送受信機（２）のＩＤ情報を自動的に登録するＩＤ登録処理手段（１００〜１６０）を有し、ＩＤ登録処理手段（１００〜１６０）は、ＩＤ登録処理を行うときにトリガ機（５）からトリガ信号を出力させるトリガ出力手段（１２０）と、トリガ信号が出力される毎にフレームを受信すると共に、該フレームに添付されたＩＤ情報に基づいて各ＩＤ毎に受信強度データを収集する収集手段（１３０）と、収集手段（１３０）にて収集された受信強度データのバラツキ度合いを各ＩＤ毎に演算するバラツキ度合演算手段（１５０）と、バラツキ度合演算手段（１５０）で演算されたバラツキ度合いが閾値（Ａ）よりも小さいもののＩＤ情報を自車両に取り付けられた送受信機（２）のＩＤ情報と判別し、該ＩＤ情報を登録する判別手段（１６０）とを備えていることを特徴としている。

このような構成によれば、ＩＤ登録時に、受信したすべてのＩＤ毎に受信強度データのバラツキ度合いを求め、そのバラツキ度合いが小さいものを自車両に取り付けた送受信機（２）のＩＤと判別する。これにより、自車両と他車両とが併走していたとしても、確実に自車両に取り付けられた送受信機（２）のＩＤと他車両に取り付けられた送受信機（２）のＩＤとを判別できる。

請求項２に記載の発明では、判別手段（１６０）は、バラツキ度合演算手段（１５０）演算されたバラツキ度合いが閾値（Ａ）よりも小さいもののうち、バラツキ度合いが小さい順に自車両における送受信機（２）が取り付けられた車輪数のＩＤ情報を登録することを特徴としている。

このようにすれば、もしもバラツキ度合いが閾値（Ａ）よりも小さいものの数が自車両における送受信機（２）が取り付けられた車輪数よりも多かったとしても、より確実に自車両に取り付けられた送受信機（２）のＩＤと他車両に取り付けられた送受信機（２）のＩＤとを判別できる。

請求項３に記載の発明では、バラツキ度合演算手段（１５０）で演算されたバラツキ度合いが小さい順に自車両に取り付けられた送受信機（２）の数のＩＤ情報を自車両に取り付けられた送受信機（２）のＩＤ情報と判別し、該ＩＤ情報を登録する判別手段（１６０）とを備えていることを特徴としている。

このように、バラツキ度合いを閾値（Ａ）と比較することなく、単にバラツキ度合いが小さい順にＩＤ登録を行うようにしても良い。このようにしても、確実に自車両に取り付けられた送受信機（２）のＩＤと他車両に取り付けられた送受信機（２）のＩＤとを判別できる。

このようなバラツキ度合いを示す指標としては、例えば、請求項４に記載したように、受信強度データの標準偏差もしくは分散値を挙げることができる。

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。

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、トリガ機５および登録ＩＤ初期化スイッチ６を備えて構成されている。

送受信機２は、車両１における４つの車輪７ａ〜７ｄ（スペアタイヤを含めると５つ）それぞれに取り付けられるもので、各車輪７ａ〜７ｄ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するフレーム内に格納し、固有のＩＤ情報を付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８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、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の固有のＩＤ情報と共に送信する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。

この制御部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、トリガ信号強度測定部２２ａが備えられており、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、トリガ信号強度測定部２２ａにてトリガ信号の受信強度（ＲＳＳＩ値）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毎に異なるもので設定されている。このため、各車輪７ａ〜７ｄ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７ａ〜７ｄの送受信機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、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。

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。

電池２４は、制御部２２など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。

このように構成される送受信機２は、例えば、各車輪７ａ〜７ｄ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。

また、図２（ｂ）に示されるように、受信機３は、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８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、ＩＤ情報の登録のために、登録してあったＩＤ情報を消去したのち、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、自車両と他車両のＩＤ情報を判別し、自車両のＩＤ情報の登録を行う。このＩＤ登録処理に関しては後で詳細に説明する。

また、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。これにより、４つの車輪７ａ〜７ｄ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。

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、１２５〜１３５ｋＨｚ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。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。

各トリガ機５ａ、５ｂは、対応する各車輪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７ｂの近傍に配置され、第２トリガ機５ｂは左後輪７ｄ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７ａまでの距離の方が、第１トリガ機５ａから左前輪７ｂまでの距離よりも長く、第２トリガ機５ｂから右後輪７ｃまでの距離の方が、第２トリガ機５ｂから左後輪７ｄまでの距離よりも長くなっている。また、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂと各車輪７ａ〜７ｄに取り付けられた送受信機２との位置関係とトリガ信号の強度により、第１トリガ機５ａから送信されたトリガ信号が左右前輪７ａ、７ｂに取り付けられた送受信機２のみで受信され、第２トリガ機５ｂから送信されたトリガ信号が左右後輪７ｃ、７ｄに取り付けられた送受信機２のみで受信されるようにしている。

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。

登録ＩＤ初期化スイッチ６は、自車両のＩＤ情報を自動的に登録させるＩＤ登録処理を実行させるためのスイッチであり、ユーザにて必要時に操作される。例えば、タイヤ交換などによって送受信機２が新しいものに付け替えられたような場合に、この登録ＩＤ初期化スイッチ６を押下することにより、ＩＤ情報を初期化すべく後述するＩＤ登録処理が行われる。

以上のようにして、本実施形態におけ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。

タイヤ空気圧検出装置は、通常時は、そのとき既に設定されているＩＤ情報を利用して各車輪７ａ〜７ｄのタイヤ空気圧の検出を行うが、登録ＩＤ初期化スイッチ６がオンされると、それに伴ってＩＤ登録処理を実行し、その後は、ＩＤ登録処理にて登録されたＩＤ情報を利用してタイヤ空気圧の検出を行うことになる。

まず、このＩＤ登録処理について説明するが、ＩＤ登録処理の具体的な説明に先立ち、ＩＤ登録手法の概念について説明する。

図３は、登録ＩＤ初期化スイッチ６がオンされ、トリガ機５からトリガ信号を所定回数（ここでは２０回）出力したときに、受信機３で受信したすべてのフレームに格納されていたＩＤ情報と受信強度データをまとめた図表である。本図において、ｎは受信した各ＩＤ毎に割り当てた番号、ＩＤ（ｎ）は各番号の実際のＩＤ情報、Ｍ（ｎ）は有効な受信があった個数を示している。また、１回目〜２０回目は、何回目のトリガ信号の送信かを示しており、各番号毎に各回数目それぞれの受信強度データの数値を示してある。標準偏差σは、各番号毎に受信強度データの統計を取ったときのバラツキ度合いを示す指標として記載したもので、次式を用いて算出している。なお、図中Ｎ／Ａ（Not Available）は有効な受信が無かった場合を意味している。

なお、数式１中の測定値とは、各受信数毎の受信強度のことを意味し、平均値とは、各ＩＤ毎の全受信数分の受信強度の和を受信数で割った値のことを意味し、データ数は、受信数のことを意味している。

一般的に、ＩＤ登録を行うべくトリガ信号を出力させた場合、トリガ信号の信号強度が発生源であるトリガ機５からの距離が離れるほど減衰していくことから、自車両のようにトリガ機５から近い場所に取り付けられた送受信機２では受信強度が大きな値となり、他車両のようにトリガ機５から遠い場所に取り付けられた送受信機２では受信強度が小さくなる。

しかしながら、自車両と他車両とが併走しているような場合、他車両に取り付けられた送受信機２でも受信強度が大きくなる可能性がある。このような場合、単にトリガ信号に対して送受信機２から応答されたフレームに格納された受信強度データが示す受信強度の大きさだけで、自車両と他車両の判別を行おうとすると正確な判別が行えない。

ところが、自車両と他車両とが併走していた場合であっても、完全に自車両と他車両がＩＤ登録処理を行う期間中常に同じ距離を保って近接した状態になることはほとんど無い。このため、複数回の受信強度データの統計を取ったときに生じる受信強度のバラツキ度合いが自車両の場合と比べて他車両の方が大きくなる。つまり、トリガ機５から送受信機２までの距離は、自車両の場合には、基本的には車輪７ａ〜７ｄの回転に伴った送受信機２の位置変化分しか変動が生じないが、他車両の場合には、車輪７ａ〜７ｄの回転に伴った送受信機２の位置変化に加えて自車両と他車両との距離変化分も変動する。このため、他車両が自車両に近接していて他車両の送受信機２から送信されたフレームに含まれる受信強度データが示す受信強度が大きな値であったとしても、そのバラツキ度合いを調べることによって、自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤ情報であるか他車両に取り付けられた送受信機２のＩＤ情報であるかを判別するときの確からしさを高めることが可能となる。

図４は、図３に示した受信強度データの統計結果について、各番号毎に横軸を受信強度として受信頻度をグラフ化したものである。この図のうち、番号３、６、９、１０が自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤに割り当てた番号であり、これらの番号以外は他車両に取り付けられた送受信機２のＩＤに割り当てた番号である。

この図に示されるように、自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤに割り当てた番号３、６、９、１０の受信頻度が高くなっているが、これと同様に、他車両に取り付けられた送受信機２のＩＤに割り当てた番号１に関しても受信頻度が高くなっている。しかしながら、受信強度のバラツキ度合い（分布）に関しては、自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤに割り当てた番号３、６、９、１０のバラツキ度合いは小さく、他車両に取り付けられた送受信機２のＩＤに割り当てた番号１のバラツキ度合いは大きいという結果となった。

したがって、本実施形態では、自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤ情報であるか他車両に取り付けられた送受信機２のＩＤ情報であるかを判別するときに、受信強度のバラツキ度合いを利用している。

このような知見に基づき、受信強度のバラツキ度合いを利用したＩＤ登録処理を行っている。以下、このＩＤ登録処理について説明する。図５は、ＩＤ登録処理の詳細を示したフローチャートである。本処理は、例えばイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わった後、所定の制御周期毎に実行される。また、図６は、送受信機２側で行う受信強度測定処理のフローチャートである。本処理は、所定の制御周期毎に実行されても良いが、電池２４の消費を抑制するために、トリガ信号を受信したときに送受信機２がＳｌｅｅｐ状態からＷａｋｅ−ｕｐ状態に切り替わるたびに行われるようにすると好ましい。

まず、図５に示すように、ステップ１００では、登録ＩＤ初期化スイッチ６が押下されたか否かを判定し、押下されていればステップ１１０以降の処理に進み、押下されていなければそのまま処理を終了する。

続く、ステップ１１０では、すべてのＩＤ受信状態への切り替えを行う。すなわち、ＩＤ登録の初期化を行う前には、それ以前に登録されていたＩＤ情報が存在するため、受信機３で他車両の送受信機２から送られてきたフレームが受信されたとしても、そのフレームに付されたＩＤ情報から自車両の送受信機２のものではないと判別されると、そのまま受信したフレームを消去するという処理が行われるようになっている。しかしながら、ＩＤ登録を行う場合には、自車両と他車両のＩＤ情報が未だ登録されていないことが前提になる。このため、自車両と他車両の区別を行うことなく、すべてのＩＤのフレームが受信できる状態に切替えを行う。

そして、ステップ１２０に進み、トリガ機５からトリガ信号を出力する。このとき、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂのいずれか一方からトリガ信号を出力したときに４つの車輪７ａ〜７ｄに取り付けられた各送受信機２のすべてでトリガ信号が受信できる程度にトリガ信号の信号強度が高く設定されているのであれば、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂのいずれか一方のみからトリガ信号を出力させれば良い。これに対し、第１トリガ機５ａでトリガ信号を出力したときに両前輪７ａ、７ｂに取り付けた送受信機２でしかトリガ信号を受信できず、第２トリガ機５ａ、５ｂでトリガ信号を出力したときに両後輪７ｃ、７ｄに取り付けた送受信機２でしかトリガ信号を受信できないのであれば、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂの双方から順番にもしくは同時にトリガ信号を出力する。

このようにしてトリガ信号が出力されると、送受信機２側で受信強度の測定が行われる。すなわち、図６のステップ２００に示すように、トリガ信号受信が有ったか否かの判定で受信が有ったと判定されると、ステップ２１０に進み、受信強度（ＲＳＳＩ値）の測定を行う。そして、ステップ２２０に進んで、測定した受信強度を示した受信強度データをフレームに格納し、それを送信する。なお、ここでは、送受信機２側で行う処理として説明したが、自車両だけでなく他車両の送受信機２でも同様の処理が行われることになり、自車両と他車両双方の送受信機２から送信されたフレームが自車両の受信機３で受信される。

続いて、図５のステップ１３０では、各受信ＩＤ毎に、受信したフレームから受信強度データが示す受信強度を収集し、受信した各ＩＤ毎に割り当てた番号それぞれの受信強度を受信数（受信回数）毎に記憶させておく。以下、各ＩＤ毎に割り当てた番号それぞれの受信数毎の受信強度を、受信強度ＲＩ_k（ｍ）とし表して説明する。なお、ｋは、各ＩＤ毎に割り当てた番号を表したもので、ｍは、受信数を表しており、１〜最大受信数（最もフレームを受信した回数が多いＩＤの受信数）のいずれかを示したものである。したがって、例えば、受信強度ＲＩ₃（４）は、最もフレームを受信した回数が多いＩＤの４回目の受信の際において、ＩＤの割り当て番号が３番目のＩＤの送受信機２から受信した受信強度データが示す受信強度のことを意味している。

次に、ステップ１４０に進み、最大受信数が規定値よりも多いか否かを判定する。各ＩＤ毎の受信強度の統計をとる際に、ある程度のデータ量が必要になる。このため、統計を取るために必要な程度の受信数（例えば２０回）を規定値とし、これを超えるまで受信強度ＲＩ_k（ｎ）の収集を繰り返す。

そして、ステップ１４０で肯定判定されたら、ステップ１５０に進み、各受信ＩＤ毎に受信強度の標準偏差σ_kを演算する。標準偏差σの演算は、上記数式１を用いて行われる。このとき、数式１中の測定値として、ステップ１４０で収集された受信強度ＲＩ_k（ｎ）が用いられ、平均値は、受信強度ＲＩ_k（ｎ）の各ＩＤ毎に全受信数分の和を受信数で割ることで求められ、データ数は、各ＩＤ毎の受信数とされる。これにより、各ＩＤ毎の受信強度のバラツキ度合いを示す標準偏差σ_kが演算される。

この後、ステップ１６０に進み、ステップ１５０で演算した標準偏差σ_kが閾値Ａよりも小さいか否かを判定し、標準偏差σ_kが閾値Ａよりも小さいものを自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤとして登録する。すなわち、上述したように、自車両に取り付けられた送受信機２であれば、他車両に取り付けられた送受信機２と比較して、受信強度データのバラツキ度合いが小さくなる。このため、バラツキ度合いを示す指標となる標準偏差σ_kが閾値Ａより小さければ、自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤであると判別できる。したがって、標準偏差σ_kが閾値Ａよりも小さいか否かに基づき、自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤと他車両に取り付けられた送受信機２のＩＤとを判別できる。

以上のようにして、ＩＤ登録処理が完了する。このようにしてＩＤ登録処理を完了すると、登録されたＩＤのみを受信するように受信機３の受信状態が切替えられ、その後は、そのＩＤに基づいてタイヤ空気圧検出が行われる。

具体的には、タイヤ空気圧検出装置は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、制御部２２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。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、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、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、ＩＤ登録の際に登録されたＩＤ情報と照合され、自車両のものか他車両のものかが判別され、自車両のものである場合にのみタイヤ空気圧検出が行われる。

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しきい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、所定のしきい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しきい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、表示器４に表示される。これにより、ドライバに車輪７ａ〜７ｄのいずれかでタイヤ空気圧が低下していることを知らせることが可能となる。

最後に、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わると、再び受信機３の制御部３３からトリガ機５にトリガ指令信号が出力され、トリガ機５からトリガ信号が出力される。このトリガ信号が受信アンテナ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、送受信機２がＳｌｅｅｐ状態に切り替わる。これにより、タイヤ空気圧検出装置のタイヤ空気圧検出が終了になる。

以上説明した本実施形態の車輪位置検出装置を備えたタイヤ空気圧検出装置によれば、ＩＤ登録時に、受信したすべてのＩＤ毎に受信強度データのバラツキ度合いを求め、そのバラツキ度合いが小さいものを自車両に取り付けた送受信機２のＩＤと判別するようにしている。このため、自車両と他車両とが併走していたとしても、確実に自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤと他車両に取り付けられた送受信機２のＩＤとを判別できる。

なお、ここでは説明を省略したが、受信強度データに基づいて各車輪７ａ〜７ｄの車輪位置検出を行うことも可能である。これに関しては、特開２００７−１５４９１号公報などにおいて記載されている事項であるため、詳細については説明しないが、この車輪位置検出により、各送受信機２が車輪７ａ〜７ｄのいずれに取り付けられているのかを特定することができる。このため、本実施形態のようなＩＤ登録を行ったのち、車輪位置特定を行えば、車輪７ａ〜７ｄのいずれのタイヤ空気圧が低下しているかを特定することも可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２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、第１実施形態に対して自車両のＩＤと判別するときの条件を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、上述した図５のＩＤ登録処理におけるステップ１６０の処理に関して、自車両のＩＤと判別するときの条件を加えている。すなわち、上記ステップ１６０では、受信した各ＩＤそれぞれの受信強度データの標準偏差σ_kが閾値Ａよりも小さいものを自車両のＩＤとして登録するようにしているが、標準偏差σ_kが閾値Ａよりも小さいものの数が自車両における送受信機２が取り付けられた車輪数よりも多いことも有り得る。このため、自車両のＩＤと判別するときのもう一つの条件として、標準偏差σ_kが小さい順に登録したい数のＩＤだけ、つまり自車両における送受信機２が取り付けられた車輪数だけＩＤ登録を行う。

このようにすれば、もしも標準偏差σ_kが閾値Ａよりも小さいものの数が自車両における送受信機２が取り付けられた車輪数よりも多かったとしても、より確実に自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤと他車両に取り付けられた送受信機２のＩＤとを判別できる。

（第３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、第２実施形態で説明したもう一つの条件だけにより自車両のＩＤと判別するようにしたものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、上述した図５のＩＤ登録処理におけるステップ１６０の処理として、受信した各ＩＤそれぞれの受信強度データの標準偏差σ_kが小さい順に登録したい数のＩＤだけ、つまり自車両における送受信機２が取り付けられた車輪数だけＩＤ登録を行う。

このようにすれば、標準偏差σ_kを閾値Ａと比較することなく、単に標準偏差σ_kが小さい順にＩＤ登録を行うようにしても良い。このようにしても、確実に自車両に取り付けられた送受信機２のＩＤと他車両に取り付けられた送受信機２のＩＤとを判別できる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、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７ａ〜７ｄ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７ａ〜７ｄ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ＩＤ登録処理を行うようにしている。しかしながら、自車両と他車両の両方が車両停止中であれば、受信強度データのバラツキ度合いが自車両と他車両共に小さくなるため、好ましくは走行中にＩＤ登録処理を行うようにすると良い。

また、上記実施形態では、登録ＩＤ初期化スイッチ６を備え、これが押下されたときにＩＤ登録処理が実行されるようにしたが、これ以外のときにＩＤ登録処理を行っても良い。例えば、タイヤローテーションやタイヤ交換を検出し、それが検出されたときに自動的に行われるようにしても良い。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、車体に傾斜センサを設置して、車体８の傾斜を検出したことに基づいて判別できる。

また、上記第１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。同様に、上記第２実施形態では、第１トリガ機５ａを左前輪７ｂ側、第２トリガ機５ｂを右車輪７ｃ側に配置したが、第１トリガ機５ａを右前輪７ａ側、第２トリガ機５ｂを左車輪７ｄ側に配置しても良い。また、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂの２つではなく、１つのみを備える形態、もしくは２つよりも多い数のトリガ機５を備える形態であっても構わない。

また、上記実施形態では、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。

なお、上記実施形態では、バラツキ度合いを示す指標の一例として標準偏差を用いているが、その他の指標を用いても構わない。例えば、受信強度データの分散値などの統計量を用いることもできる。また、標準偏差や分散値等の統計量と正または負の強い相関係数を有する演算により、バラツキ度合いを求めることもできる。すなわち、標準偏差や分散値が大きいほど絶対値が大きくなる（正値であれば大きくなり、負値であれば小さくなる）ような関係となる値をバラツキ度合いの指標として用いることもできる。

本発明の第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のブロック構成を示した図である。 受信機で受信したすべてのフレームに格納されていたＩＤ情報と受信強度データをまとめた図表である。 図３に示した受信強度データの統計結果について、各番号毎に横軸を受信強度として受信頻度を表したグラフである。 ＩＤ登録処理の詳細を示したフローチャートである。 送受信機側で行う受信強度測定処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 車両
２ 送受信機
３ 受信機
４ 表示器
５ トリガ機
６ 登録ＩＤ初期化スイッチ
７ａ〜７ｄ 車輪
２１ センシング部
２２ 制御部
２２ａ トリガ信号強度測定部
３１ アンテナ
３３ 制御部

Claims (4)

1. タイヤを備えた複数個の車輪（７ａ〜７ｄ）それぞれに備えられ、トリガ信号を受信する受信部（２５）と、前記受信部で受信された前記トリガ信号の受信強度を求めると共に、求めた受信強度を表す受信強度データを固有のＩＤ情報を添付したフレームに格納する第１制御部（２２）と、前記第１制御部にて処理された前記フレームを送信する送信部（２３）とを有してなる送受信機（２）と、
   車体（８）側に備えられ、前記トリガ信号を出力するトリガ機（５）と、
   前記車体側に備えられ、前記フレームを受信する受信部（３２）と、該フレームに格納された前記受信強度データが表す前記受信強度に基づいて、前記送受信機が前記複数個の車輪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（３３）を備えた受信機（３）と、を有し、
   前記受信機（３）に備えられた前記第２制御部（３３）は、自車両の前記送受信機（２）の前記ＩＤ情報を自動的に登録するＩＤ登録処理手段（１００〜１６０）を有し、
   前記ＩＤ登録処理手段（１００〜１６０）は、ＩＤ登録処理を行うときに前記トリガ機（５）から前記トリガ信号を出力させるトリガ出力手段（１２０）と、
   前記トリガ信号が出力される毎に前記フレームを受信すると共に、該フレームに添付された前記ＩＤ情報に基づいて各ＩＤ毎に前記受信強度データを収集する収集手段（１３０）と、
   前記収集手段（１３０）にて収集された前記受信強度データのバラツキ度合いを前記各ＩＤ毎に演算するバラツキ度合演算手段（１５０）と、
   前記バラツキ度合演算手段（１５０）で演算された前記バラツキ度合いが閾値（Ａ）よりも小さいものの前記ＩＤ情報を前記自車両に取り付けられた前記送受信機（２）のＩＤ情報と判別し、該ＩＤ情報を登録する判別手段（１６０）とを備えていることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
2. 前記判別手段（１６０）は、前記バラツキ度合演算手段（１５０）演算された前記バラツキ度合いが閾値（Ａ）よりも小さいもののうち、前記バラツキ度合いが小さい順に前記自車両における前記送受信機（２）が取り付けられた車輪数の前記ＩＤ情報を登録することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
3. タイヤを備えた複数個の車輪（７ａ〜７ｄ）それぞれに備えられ、トリガ信号を受信する受信部（２５）と、前記受信部で受信された前記トリガ信号の受信強度を求めると共に、求めた受信強度を表す受信強度データを固有のＩＤ情報を添付したフレームに格納する第１制御部（２２）と、前記第１制御部にて処理された前記フレームを送信する送信部（２３）とを有してなる送受信機（２）と、
   車体（８）側に備えられ、前記トリガ信号を出力するトリガ機（５）と、
   前記車体側に備えられ、前記フレームを受信する受信部（３２）と、該フレームに格納された前記受信強度データが表す前記受信強度に基づいて、前記送受信機が前記複数個の車輪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（３３）を備えた受信機（３）と、を有し、
   前記受信機（３）に備えられた前記第２制御部（３３）は、自車両の前記送受信機（２）の前記ＩＤ情報を自動的に登録するＩＤ登録処理手段（１００〜１６０）を有し、
   前記ＩＤ登録処理手段（１００〜１６０）は、ＩＤ登録処理を行うときに前記トリガ機（５）から前記トリガ信号を出力させるトリガ出力手段（１２０）と、
   前記トリガ信号が出力される毎に前記フレームを受信すると共に、該フレームに添付された前記ＩＤ情報に基づいて各ＩＤ毎に前記受信強度データを収集する収集手段（１３０）と、
   前記収集手段（１３０）にて収集された前記受信強度データのバラツキ度合いを前記各ＩＤ毎に演算するバラツキ度合演算手段（１５０）と、
   前記バラツキ度合演算手段（１５０）で演算された前記バラツキ度合いが小さい順に前記自車両における前記送受信機（２）が取り付けられた車輪数の前記ＩＤ情報を前記自車両に取り付けられた前記送受信機（２）のＩＤ情報と判別し、該ＩＤ情報を登録する判別手段（１６０）とを備えていることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
4. 前記バラツキ度合演算手段（１５０）は、前記バラツキ度合いとして、前記受信強度データの標準偏差もしくは分散値を演算するものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のタイヤ空気圧検出装置。

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