JP5181965B2 - 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

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に関するもので、特に、タイヤ空気圧の検出を行うタイヤ空気圧検出装置に適用すると好適である。

従来、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。

このようなダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置では、各車輪に取り付けられた送信機がどの車輪に取り付けられたものであるかという車輪位置検出を行うために、送信機を受信機能が備えられた送受信機とし、車両側の受信機と双方向通信が行えるようにしている。 具体的には、特許文献１では、車両側に備えたトリガ機からトリガ信号を出力させ、トリガ信号の強度がトリガ機からの距離に応じて減衰していくことに基づいて車輪位置検出を行っている。すなわち、トリガ機からトリガ信号を出力させると共に、送受信機にてトリガ信号の信号強度を測定させ、その信号強度に関するデータを送受信機から受信機に送信させることで、トリガ機から各送受信機までの距離を確定し、各送受信機が取り付けられた車輪がどれであるかを検出している。

また、特許文献２では、例えば前輪側および後輪側それぞれに対応したトリガ機、つまり車輪の数よりも少ないトリガ機を配置すると共に、トリガ機からトリガ信号を出力したときに送受信機の受信感度を段階的に弱めていき、送受信機でどの段階までトリガ信号が受信できたかに基づいてトリガ機から各受信機までの距離を確定し、各送受信機が取り付けられた車輪がどれであるかを検出している。

このように、車輪側に備えられる送受信機で受信されたトリガ信号の信号強度に基づいて車輪位置検出を行うことができるが、トリガ信号を受信できるように送受信機の受信機能をアクティブ（受信待受状態）にしておく必要がある。ところが、車輪側に備えられる送受信機の電池は現実的には限られた容量であり、受信機の受信機能を常にアクティブにしておくことは好ましくない。このため、送受信機の受信待受を間欠動作にして電池寿命を抑制するという手法が採られている。
特開２００７−１５４９１号公報 特開２００７−１７２６０号公報

しかしながら、送受信機の受信待受を間欠動作にして電池寿命を抑制した場合、各送受信機での受信待受のタイミングが不一致となることがある。このため、特許文献１の技術においては、トリガ機から車輪位置検出用にトリガ信号を出力しても受信待受していない送受信機があった場合に、それが受信待受のタイミングが不一致なために生じているのか、それとも送受信機の距離がトリガ機から最も離れているためにトリガ信号が受信できていないのかを区別することができない。また、特許文献２の技術では、送受信機が受信待受のタイミングが不一致なためにトリガ信号が受信できていないのか、受信感度を低下させたためにトリガ信号が受信できていないのかを区別することができない。したがって、車輪位置検出を完了できなかったり、完了するまでに時間が掛かるなど、的確に行うことができない可能性がある。

本発明は上記点に鑑みて、車輪側に取り付けられる送受信機の電池の消耗を抑制しつつ、車輪位置検出時におけるトリガ機からのトリガ信号の送信と送受信機でのトリガ信号の受信の同期動作を可能にし、確実に送受信機でトリガ信号が受信されるように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、受信機では、トリガ機を通じて、送受信機（２）に対して信号強度を測定させるためのデータが含まれる車輪位置検出用信号を示すトリガ信号を出力する前に、トリガ信号として送受信機を受信待受状態にさせるための車輪位置検出通知を示すトリガ信号を出力したのち、送受信機（２）が受信待受状態に遷移したことを示す信号を受け取ると、送受信機に対して車輪位置検出用信号を示すトリガ信号を送信する。そして、送受信機では、受信部の一部を構成すると共にトリガ信号を検出するトリガ検出部に対して間欠的に電源供給を所定期間（Ｔｏｎ）行うことで受信待受状態にすると共に、受信待受状態中にトリガ検出部にてトリガ信号が検出されると、第１制御部および送信部に対して電源供給することでパワーオンさせるようにし、さらに、トリガ検出部で車輪位置検出通知を示すトリガ信号が受信されると、間欠的に電源供給される所定期間よりも長くトリガ検出部を受信待受状態に遷移させると共に受信待受状態に遷移したことを示す信号を受信機に向けて送信し、該受信待受状態中に車輪位置検出用信号を示すトリガ信号が受信されると、第１制御部および送信部に対して電源供給してパワーオンさせることで車輪位置検出用信号を示すトリガ信号の信号強度を測定することを特徴としている。

このように、車輪位置検出用信号、つまり信号強度測定に用いられるトリガ信号を出力する前に、予め車輪位置検出通知を示すトリガ信号を送信しておき、それが送受信機で受信されたことを確認してから改めて受信機がトリガ機から車輪位置検出用信号を示すトリガ信号を出力するようにしている。このため、送受信機が車輪位置検出用信号を受信可能な車輪位置検出待受状態に遷移してから車輪位置検出用信号を出力させることができ、確実に送受信機に車輪位置検出用信号を受信させてその信号強度を測定させることが可能となる。

したがって、送受信機のトリガ検出部を間欠的に動作させつつ、第１制御部および送信部に対して周期的に電源供給することでパワーオンさせるように間欠動作させることにより、車輪側に取り付けられる送受信機の電池の消耗を抑制する場合において、車輪位置検出時におけるトリガ機からのトリガ信号の送信と送受信機でのトリガ信号の受信の同期動作を可能にし、確実に送受信機でトリガ信号が受信されるようにできる。
さらに、請求項１に記載の発明では、受信機は、トリガ機を通じ、同期情報と送受信機に実行させるコマンドを示したデータとを含むフレームが複数周期にわたって連続する反復フレームをトリガ信号として出力させる。そして、送受信機は、受信部の一部を構成すると共にトリガ検出部で検出されたトリガ信号に含まれる同期情報を受け取った時に該同期情報に続いて伝えられるデータの処理を行うデータ処理部を有し、該データ処理部も、第１制御部および送信部と共に周期的に電源供給されることでパワーオンされるようになっており、トリガ検出部は受信待受状態中に同期情報を受信すると、該同期情報に続いて伝えられるデータの受信が完了するまで受信待受状態を維持することを特徴としている。
このように、反復フレームで構成されたトリガ信号がトリガ検出部を受信待受状態にする周期以上の長さで出力されるようにすることで、トリガ信号を構成するフレームに含まれる同期情報が確実にトリガ検出部で受信されるようにできる。また、トリガ検出部は受信待受状態中に同期情報を受信すると、該同期情報に続いて伝えられるデータの受信が完了するまで受信待受状態を維持することで、トリガ検出部にて、確実にトリガ信号に含まれるデータも受信されるようにできる。このため、電力消費が比較的大きな第１制御部等を間欠動作させるだけでなく、電力消費が比較的小さなトリガ検出部についても間欠動作せられ、かつ、トリガ検出部を間欠動作させても確実にトリガ信号が受信されるようにすることができる。したがって、消費電力の低減を図ることが可能となる。

請求項２に記載の発明では、送受信機は、トリガ検出部で車輪位置検出通知を示すトリガ信号が受信されると、間欠的に電源供給される所定期間よりも長くトリガ検出部を受信待受状態に遷移させたのち、該受信待受状態中に車輪位置検出用信号を示すトリガ信号が受信されなかったとき、所定期間経過後に自動的にトリガ検出部への電源供給を停止して受信待受状態を解除することを特徴としている。

このように、トリガ検出部を車輪位置検出待受状態にしておいた後、車輪位置検出用信号が受信されなければ、一定時間経過後にトリガ検出部の車輪位置検出待受状態を解除してパワーダウンさせる。これにより、不必要に長くトリガ検出部を車輪位置検出待受状態にすることを避けることができ、より消費電力の低減を図ることができる。

請求項３に記載の発明では、送受信機は、間欠的に受信待受状態とされる際の該受信待受状態とされる期間を、反復フレームに含まれる同期情報とデータ信号のフレーム長に加えて、さらに同期情報の期間を加算した長さ以上としていることを特徴としている。

これにより、トリガ検出部にて、確実にトリガ信号に含まれる同期情報が受信されるようにできる。

請求項４に記載の発明では、送受信機は、同期情報が該送受信機に対してコマンドを実行させるためのものであるか否かを識別し、同期情報が該送受信機に対してコマンドを実行させるためのものであったときにのみ、第１制御部および送信部に対して電源供給することでパワーオンさせることを特徴としている。

このため、トリガ検出部にて同期情報が送受信機を対象として送られたものであると認識されない限りはデータ処理部や第１制御部等をパワーオンしないようにでき、より消費電力の低減を図ることができる。

請求項５に記載の発明では、トリガ信号の送信期間（Ｔｔ）は、トリガ検出部に間欠的に電源供給を行う周期以上に設定されていることを特徴としている。

このようにすれば、少なくともトリガ信号の送信期間中に１回はトリガ検出部が受信待受状態となる周期がくる。このため、トリガ検出部にて確実にトリガ信号が検出されるようにできる。

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、この車輪位置検出装置をタイヤ空気圧検出装置に組み込むことも可能である。同様に、車輪位置検出装置というシステム構成として発明を把握した例を示したが、送受信機の発明もしくは受信機の発明として把握することもできる。

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の後方に一致する。この図を参照して、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、送受信機２、受信機３およびトリガ機５が、本発明の車輪位置検出装置に相当する。

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送信する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、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、通常時はパワーダウン（POWERDOWN）にされているが、後述するようにトリガ信号受信部２５においてトリガ信号が受信されて車輪位置検出を行う時、および、タイヤ空気圧検出を定期的に行ってタイヤ空気圧に関するデータを定期的に送信する定期送信モードのときの定期送信時などに、間欠的にパワーオン（POWERON）とされる。パワーダウン時には、制御部２２は、自分自身やセンシング部２１やＲＦ送信部２３に加えて、トリガ信号受信部２５のうち後述するデータ処理部への電源供給をオフにし、消費電力の低減を図る。パワーオン時には、制御部２２は、自分自身やセンシング部２１やＲＦ送信部２３およびトリガ信号受信部２５のデータ処理部への電源供給をオンにし、記憶されたプログラムに従って車輪位置検出やタイヤ空気圧検出を行うための処理を実行し、その処理を終えると再びパワーダウンとなる。制御部２２のパワーダウンしてから次にパワーオンするまでの周期は、通常の定期通信モードの際と車輪位置検出時とで変えられる。この周期の詳細については、後で説明する。

さらに、制御部２２には、トリガ信号強度測定部２２ａが備えられている。制御部２２は、車輪位置検出を行う際に、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ると、そのトリガ信号の信号強度を測定する。そして、制御部２２は、必要に応じて信号強度データを加工し、その信号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とは別のフレーム（もしくは、そのフレーム内であっても良い）に格納した後、そのフレームをＲＦ送信部２３に送る。これらトリガ信号の信号強度の測定や信号強度データを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。

なお、制御部２２がフレームをＲＦ送信部２３に送るタイミングに関しては、適宜、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に調整される。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、信号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、信号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、信号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。このトリガ信号受信部２５には、トリガ検出部とデータ処理部が含まれている。

トリガ検出部は、トリガ機５から送られるトリガ信号を検出する部分であり、このトリガ検出部が受信待受状態に設定されているときにトリガ信号を検出することが可能となる。トリガ検出部での電力消費は比較的小さいが、通常時には所定周期で間欠的に受信待受状態となるように電源供給がオンされる周期が設定され、車輪位置検出時には連続的に受信待受状態となるように電源供給がオンされる周期が設定される。

データ処理部は、トリガ信号検出部が検出したトリガ信号を受け取ると共に、トリガ信号に含まれる同期情報を受け取ったときに同期情報に続いて伝えられるデータを処理し、処理のデータを制御部２２に伝える部分である。このデータ処理部は電力消費が比較的大きいため、電力供給のオンオフがトリガ検出部とは別に制御できる構成とされている。このため、基本的には、トリガ検出部への電力供給のみがオンされることでトリガ信号の受信を行い、定期送信モードのときやトリガ信号が受信されたときに、制御部２２等と共にデータ処理部への電力供給がオンされるようにすることで、電力消費量の低減を図っている。

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。

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でのトリガ信号の信号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。

さらに、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。

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。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。

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６ｂの近傍に配置され、第２トリガ機５ｂは左後輪６ｄ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６ａまでの距離の方が、第１トリガ機５ａから左前輪６ｂまでの距離よりも長く、第２トリガ機５ｂから右後輪６ｃまでの距離の方が、第２トリガ機５ｂから左後輪６ｄ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。また、トリガ機５は、トリガ機５から各車輪６ａ〜６ｄまでの距離の差が大きくなる位置に配置されているのが好ましいため、例えば、後輪６ｃ、６ｄの後方や前輪６ａ、６ｂの前方に配置されていると良い。

トリガ信号は、トリガ機５から出力される信号全般を意味しており、各種コマンドが含まれ、そのコマンドに対応する処理を各送受信機２に行わせるための信号である。具体的には、トリガ信号は、例えば、図３に示されるように同期情報とデータとを含んだ構造とされ、トリガ信号受信部２５のトリガ検出部で同期情報が受信されると、それをトリガとしてトリガ信号受信部２５のデータ処理部および制御部２２等をパワーオンし、データ処理を行わせると共にデータに示されるコマンドに従った処理を実行させるために用いられる。

また、トリガ信号は、トリガ信号受信部２５のトリガ検出部が受信待受状態に設定されているときに受信可能となる。トリガ検出部は、通常時には所定周期で間欠的に受信待受状態となるように電源供給がオンされる周期が設定されるため、その周期以外の時にはトリガ信号を受信できない。したがって、トリガ信号が出力されたタイミングとトリガ検出部に対して電源供給がオンされる周期とが同期しないとトリガ信号がトリガ検出部に受信されないことになる。

このため、本実施形態では、トリガ機５からのトリガ信号の送信期間とトリガ検出部が受信待受状態とされる期間および周期との関係が以下の関係を満たすようにしている。図４（ａ）は、トリガ検出部が受信待受状態とされる期間（待受期間）とトリガ信号の長さとの関係を示したタイミングチャート、図４（ｂ）は、トリガ信号の送信期間とトリガ検出部が受信待受状態とされる周期との関係を示したタイミングチャートである。

図４（ａ）に示すように、トリガ信号を出力するとき、同期情報およびデータにて構成されるトリガ信号１フレーム分を１周期として、複数周期にわたってフレームが連続する反復フレームを出力する。また、トリガ検出部が受信待受状態とされる期間Ｔｏｎが、１周期分のフレーム長、つまり１周期分の同期情報およびデータを送信するのに要する期間に対して更に同期情報１回分を送信するのに要する期間を加算した期間（以下、同期情報＋データ＋同期情報分の期間という）以上の長さとなるようにしている。

トリガ検出部では、同期情報が受信されると、それをトリガとしてトリガ信号が送られてきたことを検出し、同期情報に続いて送られてくるデータを受信する。このため、トリガ検出部が受信待受状態とされる期間Ｔｏｎが同期情報＋データ＋同期情報分の期間以上とされていれば、少なくとも１回は同期情報が出力されている期間と受信待受状態とされている期間Ｔｏｎとが重複する。これにより、トリガ検出部にて、確実にトリガ信号に含まれる同期情報が受信されるようにできる。

さらに、トリガ検出部では、同期情報が検出されると、その同期情報が送受信機２に対してコマンドを実行させるための同期情報であるか否か、つまり送受信機２を対象として送られたものであるか否かを識別する。そして、トリガ検出部は、送受信機２を対象として送られた同期情報であると識別完了すると、データ処理部や制御部２２等をパワーオンして電力供給をオンし、同期情報に続くデータの受信が完了するまでトリガ検出部自身の受信待受状態を維持するように受信待受状態の期間を延長する。これにより、トリガ検出部にて、確実にトリガ信号に含まれるデータも受信されるようにできる。さらに、トリガ検出部にて同期情報が送受信機２を対象として送られたものであると認識されない限りはデータ処理部や制御部２２等をパワーオンしないため、より消費電力の低減を図ることができる。

また、図４（ｂ）に示されるように、トリガ検出部が受信待受状態とされる周期として想定される最大値が周期ｍａｘＴｔであるとすると、同期情報およびデータにて構成されるフレームが複数周期にわたって連続する反復フレームが出力されるトリガ信号の送信期間Ｔｔが、トリガ検出部が受信待受状態とされる周期ｍａｘＴｔ以上となるようにしている。このようにすれば、少なくともトリガ信号の送信期間Ｔｔ中に１回はトリガ検出部が受信待受状態となる周期がくる。このため、トリガ検出部にて確実にトリガ信号が検出されるようにできる。

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。以下、タイヤ空気圧検出装置の作動について説明するが、受信機３で実行する処理と送受信機２で実行する処理とに分けて説明する。

車輪位置検出処理は、受信機３において、例えば、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てから所定時間後、例えば所定のイニシャルチェックが終了した直後に制御部３３で実行される。

図５は、受信機３の制御部３３が実行する車輪位置検出処理のフローチャートである。まず、受信機３では、車輪位置検出処理を実行する際には、ステップ１００において、初期化処理として通知回数クリアを行う。ここでいう通知回数とは、ステップ１１０において各車輪６ａ〜６ｄの送受信機２に向けて送信する車輪位置検出通知の送信回数を意味しており、通知回数クリアとは、その通知回数をゼロにリセットすることを意味している。

そして、ステップ１０５に進み、通知回数が設定された閾値以上であるか否かを判定する。ここで通知回数が閾値以上でなければ、ステップ１１０に進む。

ステップ１１０では、各車輪６ａ〜６ｄの送受信機２に向けて車輪位置検出通知を１回送信する。すなわち、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂに対してトリガ指令信号を出し、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂから１回ずつ車輪位置検出通知を行うためのトリガ信号を出力させる。車輪位置検出通知とは、送受信機２に対して今から車輪位置検出を行うことを示す通知である。この車輪位置検出通知が送受信機２で受信されると、送受信機２は、それに基づいてトリガ信号の信号強度の測定を行うための受信待受状態に遷移するようになっている。なお、トリガ信号の出力タイミングは任意であり、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂから別々に異なったタイミングで出力されても良いし、全く同時に出力されても良い。

続いて、ステップ１１５に進んで通知回数のカウントアップを行った後、ステップ１２０に進んでデータ受信処理を行う。ここでのデータ受信処理は、後述する図７のステップ３１５に示すように、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れが送受信機２で受信されると、送受信機２からトリガ信号を受信したことを示すデータ（もしくはトリガ信号に示されるコマンドを実行したことを示すデータ）が送信されるため、そのデータを受信するための処理である。

そして、ステップ１２５に進み、４輪分のデータが揃ったか否か、つまり車輪６ａ〜６ｄに取り付けられたすべての送受信機２からのデータを受信したか否かを判定する。ここで肯定判定されると、ステップ１３０に進んで第１、第２トリガ機５ａ、５ｂに対して再度トリガ指令信号を出し、第１、第２トリガ機５ａ、５ｂから１回ずつ車輪位置検出用信号を示すトリガ信号を出力させる。車輪位置検出用信号とは、送受信機２に対して信号強度を測定させるための信号である。この車輪位置検出用信号は、例えば同期情報の後に無変調連続波で表されたデータが含まれた信号とされ、同期情報に基づいてトリガ信号受信部２５のデータ処理部や制御部２２がパワーオンされたときに、送受信機２のトリガ信号強度測定部２２ａに無変調連続波の信号強度を測定させることを指令する信号である。

この後、ステップ１３５に進んで再びデータ受信処理を行う。ここでのデータ受信処理は、後述する図７のステップ３１５に示すように、送受信機２でトリガ信号の信号強度が測定されると、送受信機２から自分自身のＩＤ情報と共にトリガ信号の信号強度を表したデータを含むフレームが送信されるため、それを受信するための処理である。このデータ受信処理により、各送受信機２から送信されたフレームが受信されると、ステップ１４０においてフレームに格納されたデータを処理し、各送受信機２が車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられているのかを特定する。

例えば、第１トリガ機５ａから車輪位置検出用信号を送信させたときに２つのフレームを受信したとすると、その２つのフレームに格納された信号強度を比較し、大きい方が左前輪６ｂに取り付けられた送受信機２であり、小さい方が右前輪６ａに取り付けられた送受信機２であるとして、その送受信機２のＩＤ情報を登録する。また、第２トリガ機５ｂから車輪位置検出用信号を送信させたときに２つのフレームを受信したとすると、その２つのフレームに格納された信号強度を比較し、大きい方が左後輪６ｄに取り付けられた送受信機２であり、小さい方が右後輪６ｃに取り付けられた送受信機２であるとして、その送受信機２のＩＤ情報を登録する。これにより、各送受信機２のＩＤ情報が自分自身の取り付けられた車輪６ａ〜６ｄがいずれであるかが特定できるように対応付けられて、受信機３の制御部３３に記憶される。これにより、各送受信機２が車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられているかを特定する車輪位置検出が行える。

その後、ステップ１４５に進み、車輪位置特定が完了したか否かを判定する。例えば、特定した各送受信機２のＩＤ情報が４輪分すべて記憶されたか否かを判定するなどにより、上記判定を行う。ここで肯定判定されれば車輪位置検出処理を終了する。

一方、ステップ１２５もしくはステップ１４５で否定判定された場合には、ステップ１０５に戻り、再び通知回数が設定された閾値以上であるか否かを判定する。ここで通知回数が閾値以上でなければ、その値となるまでステップ１１０以降に示す処理を繰り返し、４輪それぞれに取り付けられた送受信機２すべてが車輪位置検出通知を受け取って受信待受状態になるようにする。そして、通知回数が閾値以上になっても４輪分のデータが揃わない場合、もしくは、車輪位置特定が完了しない場合には通信エラーと考えられるため、ステップ１５０に進み、通信エラー処理を実行する。これにより、通信エラーであることを表示器４に示すなど、通信エラー時に対応した処理が実行される。

次に、車輪側に取り付けられた各送受信機２で実行される車輪位置検出に関する処理を含めた各種処理について説明する。

送受信機２では、受信機３にて実行された車輪位置検出処理に基づいてトリガ機５から送られてくるトリガ信号に基づいて車輪位置検出に関する処理が実行されると共に、定期的にタイヤ空気圧検出を行う定期送信に関する処理が実行される。本実施形態では、送受信機２にて、これら各処理を総括的に行っている。

図６は、送受信機２の制御部２２が実行する処理のフローチャートである。送受信機２では、受信機３の指令に基づいてトリガ機５から送信されてくるトリガ信号に含まれた各種コマンドに応じて車輪位置検出等の処理を実行するか、それとも定期送信モードの際に行われる定期的なタイヤ空気圧検出を実行するのかを決定し、所望の処理を実行している。図６に示すフローチャートは、車輪位置検出処理やタイヤ空気圧検出処理を含む全体フローであり、この全体フローに示される処理が送受信機２で実行される。この全体フローは、送受信機２の制御部２２がパワーオンされる毎に実行される。

まず、ステップ２００では、フラグリセットなど、一般的な初期化処理を行う。そして、ステップ２０５に進み、タイマイベントによるパワーオンなのか、それとも他の理由によるパワーオンなのかを判定する。

タイマイベントとは、予め決められたタイミングで発生するイベントのことを意味しており、定期送信モードとされているときに定期的にタイヤ空気圧検出を行う場合や、車輪位置検出を実行しようとした時にそれが行われなかったために車輪位置検出待受状態を解除する場合が該当する。タイマイベントであるか否かは、後述するステップ２５５もしくは２６５において予めパワーオンの周期が設定されるため、パワーオンしたタイミングがその周期と一致しているか否かを確認することにより判定される。

このとき、受信機３からの指令に基づいてトリガ機５から送信されたトリガ信号を受信すると、タイマイベント以外でも送受信機２の制御部２２がパワーオンする。例えば、上述したように、受信機３側で車輪位置検出処理が実行され、ステップ１１０において車輪位置検出通知を行うためのトリガ信号が送信されていると、そのトリガ信号を受信して送受信機２の制御部２２がパワーオンになる。したがって、タイマイベント以外であればステップ２１０に進み、タイマイベントであれば、ステップ２２５に進む。

ステップ２１０では、トリガ信号を受信したか否か、つまりトリガ信号を受信したためのパワーオンなのか否かを判定する。トリガ信号を受信したためにパワーオンしたのであれば、何ら異常ではなく、そのトリガ信号に示されるコマンドに応じた処理を実行すべきである。その反面、トリガ信号を受信したためのパワーオンでなければ、何らかの異常、例えば制御部２２の暴走や電池２４の電圧低下によるリセットに伴う電源投入等が発生したためにパワーオンしたと想定される。このため、ステップ２１０で肯定判定されれば、ステップ２１５に進んでトリガ受信処理を実行し、ステップ２１０で否定判定されれば、ステップ２２０に進んで初期化処理を行う。

図７は、トリガ受信処理の詳細を示したフローチャートである。トリガ受信処理が実行されると、ステップ３００において、トリガ信号が車輪位置検出用信号を示したものであるか否かを判定する。ここで、上述したように、受信機３においてステップ１１０の処理が実行された段階、つまり車輪位置検出通知を示すトリガ信号が送信され、まだステップ１３０における車輪位置検出用信号を示すトリガ信号が送信されていない段階であれば、否定判定されてステップ３０５に進む。

そして、ステップ３０５において、トリガ信号が車輪位置検出通知を示すものであるか否かを判定する。このとき、受信機３においてステップ１１０の処理が実行された段階であれば、ステップ３１０に進んでトリガ信号受信部２５におけるトリガ検出部を車輪位置検出のための受信待受状態（車輪位置検出待受状態）に設定したのち、ステップ３１５において車輪位置検出待受状態を設定したことを示すデータを送受信機２のＩＤ情報と共に格納したフレームを送信する。一方、トリガ信号が車輪位置検出通知を示すものではなく、例えば車輪位置検出とは無関係のコマンドを示したトリガ信号であった場合には、ステップ３０５で否定判定され、ステップ３２０に進む。この場合、ステップ３２０において受信したトリガ信号に示される車輪位置検出とは異なる他のコマンド処理を実行する。そして、ステップ３１５に進んで、その他のコマンド処理を実行したことを示すデータを送受信機２のＩＤ情報と共に格納したフレームを送信する。

また、ステップ３００で肯定判定された場合には、ステップ３２５に進み、トリガ信号強度測定部２２ａにトリガ信号の信号強度測定を行わせる。すなわち、上述したように、車輪位置検出用信号を示すトリガ信号は例えば無変調連続波で表された信号とされているため、トリガ信号強度測定部２２ａに無変調連続波の信号強度を測定させる。そして、ステップ３３０に進んでトリガ信号受信部２５におけるトリガ検出部の車輪位置検出待受状態を解除したのち、ステップ３１５に進んでステップ３２５で測定した信号強度に関するデータを送受信機２のＩＤ情報と共に格納したフレームを送信する。なお、このデータが送信されると、受信機３では、上述したステップ１３５でのデータ受信処理において、送受信機２からＩＤ情報と共にトリガ信号の信号強度を表したデータを含むフレームが受信され、そのデータに基づいて各送受信機２が車輪６ａ〜６ｄのいずれに取り付けられているのかが特定される。

一方、図６のステップ２０５において、タイマイベントによるパワーオンと判定されると、ステップ２２５に進む。

ステップ２２５では、車輪位置検出待受中であるか否かを判定する。本ステップでは、上述した図７に示すトリガ受信処理のステップ３１０において車輪位置検出待受状態が設定されていれば肯定判定され、設定されていなければ否定判定される。すなわち、タイマイベントによるパワーオンの場合は、定期送信モードとされているときに定期的にタイヤ空気圧検出を行う場合か、車輪位置検出を実行しようとした時にそれが行われなかったために解除する場合である。

本ステップで肯定判定された場合は、車輪位置検出待受状態が設定されているにも拘わらずタイマイベントによるパワーオンが為されたことを意味している。通常であれば、車輪位置検出待受状態が設定されると、その後タイマイベントによるパワーオンが為される前に車輪位置検出用信号を示すトリガ信号が各送受信機２で受信される。このため、ステップ２０５で否定判定されることになり、ステップ２２５には進まない。したがって、車輪位置検出用信号を示すトリガ信号が各送受信機２で受信されなかった場合には、正常な状態ではないと想定されるため、車輪位置検出を終了する。具体的には、本ステップで肯定判定された場合には、車輪位置検出を終了すべく、ステップ２３０に進んで車輪位置検出待受状態を解除する。

また、本ステップで否定判定された場合、タイヤ空気圧検出を定期的に行うためのタイマイベントによるパワーオンであるため、ステップ２３５に進み、定期計測処理を行う。すなわち、センシング部２１をパワーオンにし、センシング部２１から伝えられるタイヤ空気圧やタイヤ内の温度に応じた検出信号を信号処理すると共に必要に応じて加工し、タイヤ空気圧に関するデータを得る。そして、送受信機２のＩＤ情報と共にタイヤ空気圧に関するデータをフレームに格納する。この後、ステップ２４０に進み、ステップ２３５で作成したフレームを送信する。このフレームが受信機３で受信され、受信機３で各車輪６ａ〜６ｄのタイヤ空気圧検出が行われる。この受信機３でのタイヤ空気圧検出については後で説明する。

さらに、ステップ２１５、２２０、２３０、２４０の処理を終えると、ステップ２４５に進み、再度、ステップ２２５と同様に車輪位置検出待受中であるか否かを判定する。本ステップでは、図７に示したトリガ受信処理のステップ３１０において車輪位置検出待受状態が設定されたときのみ車輪位置検出待受中と判定される。つまり、受信機３が各送受信機２に車輪位置検出を実行することを通知したとき、具体的には、車輪位置検出を実行しようと受信機３がトリガ機５を通じて車輪位置検出通知を示すトリガ信号を送信し、それが各送受信機２に受信されることによって制御部２２がパワーオンされたときに本ステップで肯定判定される。

このため、ステップ２４５で肯定判定されると、ステップ２５０に進んで受信待受周期を“連続”に設定すると共に、ステップ２５５に進んでパワーオン周期を“車輪位置検出用信号待受”の周期に設定する。また、ステップ２４５で否定判定されると、ステップ２６０に進んで受信待受周期を“通常”に設定すると共に、ステップ２６５に進んでパワーオン周期を“通常”、つまり車輪位置検出用信号待受ではない周期に設定する。

ここで、受信待受周期とは、トリガ検出部を受信待受状態に設定する周期のことをいう。車輪位置検出待受状態が設定されたときには、受信待受周期が“連続”とされるため、受信待受状態が連続的に続けられる状態となる。また、定期送信モードのときに定期的にタイヤ空気圧検出を行う通常状態のときには、受信待受周期が“通常”とされるため、トリガ検出部を間欠的に受信待受状態にするような長周期に設定される。すなわち、通常状態の場合には、トリガ検出部での電力消費は比較的小さいものの、より電力消費を抑制するために、間欠的に短時間のみ受信待受状態となるように電源供給がオンされる周期が設定される。これに対し、車輪位置検出時には車輪位置検出を行うために長時間電源供給がオンされる周期が設定される。

また、パワーオン周期とは、次に送受信機２の制御部２２をタイマイベントとして自動的にパワーオンさせる周期のことである。例えば、車輪位置検出用信号待受の場合には定期送信モードのときに定期的にタイヤ空気圧検出を行う通常状態の場合に設定される周期よりも長い周期とされる。

このようにして、受信待受周期およびパワーオン周期が設定されると、ステップ２７０に進み、パワーダウンする。したがって、制御部２２は、自分自身やセンシング部２１やＲＦ送信部２３への電源供給をオフにすると共に、トリガ信号受信部２５のデータ処理部への電源供給をオフにする。これにより、消費電力の低減が図られる。

以上のようにして、受信機３で実行する車輪位置検出処理や送受信機２で実行する車輪位置検出に関する処理を含めた各種処理が完了する。このようにして、受信機３にてＩＤ登録処理が完了するため、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、受信機３がトリガ機５に対して車輪位置検出を行うためのトリガ信号の送信を指令しなくなるため、送受信機２では、受信待受周期およびパワーオン周期が“通常”に設定された状態となる。このため、送受信機２は、タイヤ空気圧を定期的に測定し、タイヤ空気圧に関するデータを定期的に送信する定期送信モードとなる。そして、制御部２２は、周期的にパワーオン、つまり自分自身やセンシング部２１やＲＦ送信部２３およびトリガ信号受信部２５のデータ処理部への電源供給をオンする。これにより、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と、それが処理されて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、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。

図８は、送受信機２の状態遷移表である。上述した各種処理を行うことにより、送受信機２は、この図に示すような状態遷移を行う。

すなわち、定期送信モードのときに定期的にタイヤ空気圧検出を行う通常状態のときを状態１、車輪位置検出待受状態が設定されたときを状態２とし、状態１または状態２において、タイマイベントが発生したとき、トリガ信号を受信した時、および車輪位置検出用信号を受信した時で、それぞれ以下のような状態遷移を行う。

まず、通常状態のときには受信待受周期が“通常”、つまり長周期とされ、パワーオン周期も“通常”に設定されている。この状態において、タイマイベントが起こり、制御部２２等がパワーオンされると、状態１、つまり通常状態を維持する。また、この状態において、トリガ信号が受信され、そのトリガ信号が車輪位置検出通知を示したものであった場合には、状態２に遷移し、車輪位置検出待受状態となる。このとき、トリガ信号が車輪位置検出通知を示したものではなく、その他のコマンドを示したものであれば、状態１、つまり通常状態を維持したままそのコマンドに示される処理を実行する。なお、通常状態においては、受信待受状態の際に送られてくる車輪位置検出用信号を受信することはないため、その場合の状態遷移については考慮していない。

また、車輪位置検出待受状態のときには受信待受周期が“連続”、つまり受信待受状態が長期間続く状態とされ、パワーオン周期は“車輪位置検出用信号待受”に設定されている。この状態において、タイマイベントが起こり、制御部２２等がパワーオンされると、タイマイベントが優先され、状態１、つまり通常状態に遷移する。また、この状態において、トリガ信号が受信され、そのトリガ信号が車輪位置検出通知を示したものであった場合には、状態２が維持される。このとき、トリガ信号が車輪位置検出通知を示したものではなく、その他のコマンドを示したものであれば、状態１、つまり通常状態に遷移し、そのコマンドに示される処理を実行する。さらに、この状態において、トリガ信号を受信し、それが車輪位置検出用信号を示したものであった場合には、トリガ信号の信号強度を測定すると共に、それをＩＤ情報と共にフレームに格納して送信する処理を行ったのち、状態１、つまり通常状態に遷移し、車輪位置検出を終了する。

図９は、図５〜図７で示した各種処理と対応した通常時と車輪位置検出時におけるトリガ信号受信部２５のトリガ検出部の受信待受状態の設定のオンオフと、制御部２２やデータ処理部等のパワーオンの関係を示したタイミングチャートである。

通常時には、トリガ検出部の受信待受周期が“通常”に設定されているため、より電力消費を抑制するために、間欠的に短時間のみ受信待受状態となる周期で電源供給がオンされる。そして、定期送信を行う際に設定されるパワーオン周期毎に定期送信のタイマイベントが発生し、制御部２２やデータ処理部等がパワーオンされる。これにより、センシング部２１も電源供給がなされ、センシング部２１でタイヤ空気圧やタイヤ内の温度を計測する定期計測が行われる。

一方、車輪位置検出時には、受信機３からのトリガ指令信号に基づいて車輪位置検出通知を示すトリガ信号が出力される。そして、受信待受周期が来てトリガ検出部が所定期間オンされると、トリガ検出部にて車輪位置検出通知を示すトリガ信号が受信される。これにより、受信待受周期が“連続”に設定されると共に、パワーオン周期が車輪位置検出用信号待受に設定される。したがって、トリガ検出部の受信待受状態が受信待受周期中続けられ、トリガ信号制御部２２やデータ処理部等が一旦パワーオンされたのち、パワーオン周期中にトリガ検出部が新たにトリガ信号を受信するか、パワーオン周期が経過するまでパワーオフされる。

そして、パワーオン周期が経過するまでトリガ検出部が何らトリガ信号を受信しなければ、パワーオン周期の経過と同時にトリガ信号制御部２２やデータ処理部等がパワーオンされ、トリガ検出部の車輪位置検出待受状態が解除される。逆に、パワーオン周期が経過するまでトリガ検出部がトリガ信号を受信した場合には、そのトリガ信号のデータが示すコマンドに従った処理を実行する。このとき、車輪位置検出用信号を示すトリガ信号を受信していれば、それに基づいて信号強度測定等の車輪位置検出に必要な各種処理が行われるようにできる。

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、トリガ信号を検出するトリガ検出部を受信待受状態にする動作と制御部２２やセンシング部２１やＲＦ送信部２３およびトリガ信号受信部２５のデータ処理部のパワーオン動作を共に間欠動作にしている。そして、反復フレームで構成されたトリガ信号がトリガ検出部を受信待受状態にする周期以上の長さで出力されるようにすることで、トリガ信号を構成するフレームに含まれる同期情報が確実にトリガ検出部で受信されるようにできる。また、トリガ検出部が受信待受状態中に同期情報を受信すると、該同期情報に続いて伝えられるデータの受信が完了するまで受信待受状態を維持することで、トリガ検出部にて、確実にトリガ信号に含まれるデータも受信されるようにしている。

このため、電力消費が比較的大きな制御部２２等を間欠動作させるだけでなく、電力消費が比較的小さなトリガ検出部についても間欠動作せられ、かつ、トリガ検出部を間欠動作させても確実にトリガ信号が受信されるようにすることができる。したがって、消費電力の低減を図ることが可能となる。

また、トリガ検出部においてトリガ信号に含まれる同期情報を受信した時に、その同期情報が送受信機２に対してコマンドを実行させるための同期情報であるか否か、つまり送受信機２を対象として送られたものであるか否かを識別している。このため、トリガ検出部にて同期情報が送受信機２を対象として送られたものであると認識されない限りはデータ処理部や制御部２２等をパワーオンしないようにでき、より消費電力の低減を図ることができる。

そして、車輪位置検出用信号、つまり信号強度測定に用いられるトリガ信号を出力する前に、予め車輪位置検出通知を示すトリガ信号を送信しておき、それが送受信機２で受信されたことを確認してから改めて受信機３がトリガ機５から車輪位置検出用信号を示すトリガ信号を出力するようにしている。このため、送受信機２が車輪位置検出用信号を受信可能な車輪位置検出待受状態に遷移してから車輪位置検出用信号を出力させることができ、確実に送受信機２に車輪位置検出用信号を受信させてその信号強度を測定させることが可能となる。

したがって、送受信機２のトリガ検出部を間欠的に動作させつつ、第１制御部２２および送信部２３に対して周期的に電源供給することでパワーオンさせるように間欠動作させることにより、車輪側に取り付けられる送受信機２の電池２４の消耗を抑制する場合において、車輪位置検出時におけるトリガ機５からのトリガ信号の送信と送受信機２でのトリガ信号の受信の同期動作を可能にし、確実に送受信機２でトリガ信号が受信されるようにできる。

さらに、トリガ検出部を車輪位置検出待受状態にしておいた後、車輪位置検出用信号が受信されなければ、一定時間経過後にトリガ検出部の車輪位置検出待受状態を解除してパワーダウンさせ、車輪位置検出用信号が受信されれば、車輪位置検出用信号の信号強度の測定等を行ったのち、トリガ検出部の車輪位置検出待受状態を解除してパワーダウンさせるようにしている。このため、不必要に長くトリガ検出部を車輪位置検出待受状態にすることを避けることができ、より消費電力の低減を図ることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、図７に示すように、ステップ３２５に示す信号強度測定を終えた後、ステップ３３０に進んで車輪位置検出待受状態を解除する処理を行っているが、この他のタイミングで車輪位置検出待受状態を解除するようにしても良い。図１０は、図７の代わりとなるトリガ受信処理の詳細を示したフローチャートである。この図に示されるように、ステップ３２０において、受信したトリガ信号に示される車輪位置検出とは異なる他のコマンド処理を実行したのち、ステップ３３０に進んで車輪位置検出待受状態を解除する処理を行う。このように、他のトリガ信号を受け取り、そのコマンドに示される処理を行ったときに、車輪位置検出待受状態を解除する処理を行うこともできる。

図１１は、このように車輪位置検出待受状態を解除する処理を行うタイミングを変更した時の送受信機２の状態遷移表である。この図に示されるように、車輪位置検出待受状態とされているときに車輪位置検出用信号を受信しても、状態１には遷移せず、状態２のままとなるが、その他の状態遷移については上記実施形態と同様である。

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６ｂ側、第２トリガ機５ｂを右車輪６ｃ側に配置したが、第１トリガ機５ａを右前輪６ａ側、第２トリガ機５ｂを左車輪６ｄ側に配置しても良い。さらに、トリガ機５を第１、第２トリガ機５ａ、５ｂの２つとしているが、１つにしても構わない。

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。

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。 トリガ信号の構造を示した模式図である。 （ａ）は、トリガ検出部が受信待受状態とされる期間とトリガ信号の長さとの関係を示したタイミングチャート、（ｂ）は、トリガ信号の送信期間とトリガ検出部が受信待受状態とされる周期との関係を示したタイミングチャートである。 受信機３の制御部３３が実行する車輪位置検出処理のフローチャートである。 送受信機２の制御部２２が実行する処理のフローチャートである。 トリガ受信処理の詳細を示したフローチャートである。 送受信機２の状態遷移表である。 通常時と車輪位置検出時におけるトリガ信号受信部２５のトリガ検出部の受信待受状態の設定のオンオフと、制御部２２やデータ処理部等のパワーオンの関係を示したタイミングチャートである。 他の実施形態で説明するトリガ受信処理の詳細を示したフローチャートである。 車輪位置検出待受状態を解除する処理を行うタイミングを変更した時の送受信機２の状態遷移表である。

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
６ａ〜６ｄ 車輪
７ 車体
２１ センシング部
２２ 制御部
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 (6)

1. 各車輪（６ａ〜６ｄ）それぞれに取り付けられ、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信号強度を求めると共に、求めた信号強度を表す信号強度データを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（７）側に備えられ、前記各車輪に対して異なる距離に配置され、前記送受信機に受信される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、前記トリガ機に対して前記トリガ信号を出力させるトリガ指令信号の出力を行うと共に、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信号強度データに基づいて、前記送受信機の取付車輪を判別する第２制御部（３３）とを有した受信機（３）と、を有してなる車輪位置検出装置であって、
   前記受信機は、前記トリガ機を通じて、前記送受信機（２）に対して信号強度を測定させるためのデータが含まれる車輪位置検出用信号を示すトリガ信号を出力する前に、前記トリガ信号として前記送受信機を受信待受状態にさせるための車輪位置検出通知を示すトリガ信号を出力したのち、前記送受信機（２）が前記受信待受状態に遷移したことを示す信号を受け取ると、前記送受信機に対して前記車輪位置検出用信号を示すトリガ信号を送信し、
   前記送受信機は、前記受信部の一部を構成すると共に前記トリガ信号を検出するトリガ検出部に対して間欠的に電源供給を所定期間（Ｔｏｎ）行うことで受信待受状態にすると共に、前記受信待受状態中に前記トリガ検出部にて前記トリガ信号が検出されると、前記第１制御部および前記送信部に対して電源供給することでパワーオンさせるようになっており、さらに、前記トリガ検出部で前記車輪位置検出通知を示すトリガ信号が受信されると、間欠的に電源供給される前記所定期間よりも長く前記トリガ検出部を受信待受状態に遷移させると共に受信待受状態に遷移したことを示す信号を前記受信機に向けて送信し、該受信待受状態中に前記車輪位置検出用信号を示すトリガ信号が受信されると、前記第１制御部および前記送信部に対して電源供給してパワーオンさせることで前記車輪位置検出用信号を示すトリガ信号の信号強度を測定しており、
   さらに、前記受信機は、前記トリガ機を通じ、同期情報と前記送受信機に実行させるコマンドを示したデータとを含むフレームが複数周期にわたって連続する反復フレームを前記トリガ信号として出力させ、
   前記送受信機は、前記受信部の一部を構成すると共に前記トリガ検出部で検出された前記トリガ信号に含まれる前記同期情報を受け取った時に該同期情報に続いて伝えられる前記データの処理を行うデータ処理部を有し、該データ処理部も、前記第１制御部および前記送信部と共に周期的に電源供給されることでパワーオンされるようになっており、前記トリガ検出部は前記受信待受状態中に前記同期情報を受信すると、該同期情報に続いて伝えられる前記データの受信が完了するまで前記受信待受状態を維持することを特徴とする車輪位置検出装置。
2. 前記送受信機は、前記トリガ検出部で前記車輪位置検出通知を示すトリガ信号が受信されると、間欠的に電源供給される前記所定期間よりも長く前記トリガ検出部を前記受信待受状態に遷移させたのち、該受信待受状態中に前記車輪位置検出用信号を示すトリガ信号が受信されなかったとき、所定期間経過後に自動的に前記トリガ検出部への電源供給を停止して前記受信待受状態を解除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. 前記送受信機は、間欠的に前記受信待受状態とされる際の該受信待受状態とされる期間を、前記反復フレームに含まれる前記同期情報と前記データ信号のフレーム長に加えて、さらに前記同期情報の期間を加算した長さ以上としていることを特徴とする請求項１または２に記載の車輪位置検出装置。
4. 前記送受信機は、前記同期情報が該送受信機に対してコマンドを実行させるためのものであるか否かを識別し、前記同期情報が該送受信機に対してコマンドを実行させるためのものであったときにのみ、前記第１制御部および前記送信部に対して電源供給することでパワーオンさせることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
5. 前記トリガ信号の送信期間（Ｔｔ）は、前記トリガ検出部に間欠的に電源供給を行う周期以上に設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
6. 請求項１ないし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、
   前記送受信機は、前記複数個の車輪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出力するセンシング部（２１）を備え、前記第１制御部によって前記センシング部の検出信号が信号処理されたのち、前記送信部を介して送信されるようになっており、
   前記受信機は、前記第２制御部にて、前記センシング部の検出信号に基づいて前記複数個の車輪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。

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