JP6087750B2

JP6087750B2 - タイヤ位置判定装置

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Publication number: JP6087750B2
Application number: JP2013138980A
Authority: JP
Inventors: 竜也古池; 健一古賀; 明暁岩下
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2033-07-02
Also published as: JP2015009781A

Description

本発明は、タイヤの取付位置を判定するタイヤ位置判定装置に関する。

近年、車両には、走行時の安全確保を目的として、走行中においてタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムが搭載される傾向にある。タイヤ空気圧監視システムは、各タイヤにタイヤ空気圧検出器を取り付け、各タイヤ空気圧検出器から無線送信されるタイヤ空気圧信号を車体に無線送信する。車体は、タイヤ空気圧信号を受信機で受信すると、タイヤ空気圧信号内のタイヤ空気圧と低圧閾値とを比較し、タイヤ空気圧が低圧閾値以下となっていれば、その低圧タイヤを、タイヤ位置を対応付けて運転席のインストルメントパネル等に表示する。

タイヤ空気圧の監視結果、つまりタイヤ空気圧が正常又は異常の通知を、タイヤ位置とともに表示する形式の場合、各タイヤが前後左右のどの取付位置にあるのかを把握する必要がある。タイヤ位置の把握の仕方としては、例えば各タイヤハウスにイニシエータを配置し、イニシエータから送信される電波によって、対応するタイヤ空気圧検出器を応答させることでタイヤ位置を認識する方式が周知である（特許文献１等参照）。

特開２００８−１６８８２６号公報

しかし、特許文献１は、各タイヤハウスにイニシエータが必要となるので、システム全体の構成が複雑化してしまう問題があった。また、イニシエータが必要となる分、コストも増える。そこで、イニシエータを使用せずにタイヤ位置を判定する一例として、例えば車体の受信アンテナをアレーアンテナとして、タイヤ空気圧検出器の電波到来方向を推定することにより、タイヤ位置を特定することも想定される。この特定方法の場合、タイヤ空気圧検出器からの電波を精度よく受信できないと、タイヤ位置の精度のよい判定に影響を及ぼす問題があった。

本発明の目的は、タイヤ空気圧検出器から送信される電波を精度よく受信して、タイヤ位置の判定精度を確保することができるタイヤ位置判定装置を提供することにある。

前記問題点を解決するタイヤ位置判定装置は、各タイヤに取り付けられたタイヤ空気圧検出器で検出された空気圧をタイヤ空気圧信号として車体に送信し、当該車体の受信機が前記タイヤ空気圧信号を受信することにより該車体においてタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに用いられ、前記タイヤ空気圧検出器から送信される電波を基に当該タイヤ空気圧検出器の位置を特定して、前記タイヤの取付位置を判定する構成において、前記タイヤ空気圧検出器から送信される電波を受信可能なアレーアンテナと、車内における乗員の乗車位置を検出する乗車位置検出部と、乗員の乗車位置に応じた適切な前記アレーアンテナの指向性を設定するために設けられた複数のアンテナ複素重み係数と、前記乗車位置検出部の検出結果に基づく前記アンテナ複素重み係数を選択し、当該アンテナ複素重み係数によって前記アレーアンテナの指向性を設定する指向性設定部とを備えた。

本構成によれば、アレーアンテナを使用してタイヤ位置を判定するので、例えば各タイヤハウスにイニシエータを設けてタイヤ位置を判定する方式を用いずに済む。よって、イニシエータを使用しない簡素な構成でタイヤ位置を判定することが可能となる。乗員の乗車位置に応じた複数のアンテナ複素重み係数を用意し、その時々の乗車位置に応じたアンテナ複素重み係数によりアレーアンテナの指向性を設定するので、アレーアンテナの指向性を乗員の乗車位置に応じた最適な向きに設定することが可能となる。よって、乗員の乗車位置に影響を受けず、タイヤ位置を精度よく判定するのに有利である。

前記タイヤ位置判定装置において、前記乗車位置検出部は、車内のどの座席に乗員が乗車しているかを検出することが好ましい。この構成によれば、乗員がどの座席に着座しているのかに応じて、アレーアンテナの指向性を決める。よって、車内に何人乗車し、かつ各乗員がどの座席に着座しても、着座位置に応じた向きにアレーアンテナの指向性を設定することが可能となる。

前記タイヤ位置判定装置において、前記乗車位置検出部は、車両の各座席に設けられた着座センサであることが好ましい。この構成によれば、一般的に車両の座席には着座センサが既に搭載されているので、この着座センサを利用して、アレーアンテナの指向性を設定することが可能となる。

本発明によれば、タイヤ空気圧検出器から送信される電波を精度よく受信して、タイヤ位置の判定精度を確保することができる。

一実施形態のタイヤ空気圧監視システムの構成図。ＴＰＭＳ受信機のアレーアンテナの構成図。運転席乗車時、右前タイヤにヌルを向けた際の指向性の状態図。タイヤ位置判定のシーケンスを示す説明図。運転席乗車時、左前タイヤにヌルを向けた際の指向性の状態図。運転席乗車時、右後タイヤにヌルを向けた際の指向性の状態図。運転席乗車時、左後タイヤにヌルを向けた際の指向性の状態図。運転席及び助手席乗車時、右前タイヤにヌルを向けた際の指向性の状態図。別例のアレーアンテナの構成図。

以下、タイヤ位置判定装置の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、各タイヤ２（２ａ〜２ｄ）のタイヤ空気圧等を監視するタイヤ空気圧監視システム（TPMS：Tire Pressure Monitoring System）３が設けられている。本例のタイヤ空気圧監視システム３は、各タイヤ２ａ〜２ｄにタイヤ空気圧検出器４（タイヤバルブとも言う：４ａ〜４ｄ）を設け、これらタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄで検出されたタイヤ空気圧を、タイヤ空気圧信号Ｓtpとして車体５に無線送信することにより、車体５において各タイヤ２ａ〜２ｄのタイヤ空気圧を監視する直接式である。

タイヤ空気圧検出器４には、タイヤ空気圧検出器４の動作を制御するコントローラ６が設けられている。各コントローラ６のメモリ７には、各タイヤ２の固有ＩＤとしてタイヤＩＤ（バルブＩＤとも言う）が書き込み保存されている。タイヤ空気圧検出器４には、タイヤ空気圧を検出する圧力センサ８と、タイヤ温度を検出する温度センサ９と、タイヤ２の加速度（回転）を検出する加速度センサ１０とが設けられ、これらがコントローラ６に接続されている。コントローラ６には、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を送信可能な送信アンテナ１１が接続されている。

車体５には、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信してタイヤ空気圧を監視する受信機（以降、ＴＰＭＳ受信機と記す）１２が設けられている。ＴＰＭＳ受信機１２には、ＴＰＭＳ受信機１２の動作を制御するタイヤ空気圧監視ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１３と、ＵＨＦ電波を受信可能な受信アンテナとしてアレーアンテナ１４とが設けられている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３のメモリ１５には、各タイヤ２ａ〜２ｄのタイヤＩＤがタイヤ位置（右前、左前、右後、左後）を対応付けられて書き込み保存されている。ＴＰＭＳ受信機１２は、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄに対して同一距離をとるように、例えば車体５の中央位置に配置されている。ＴＰＭＳ受信機１２には、例えば車内インストルメントパネル等に設置された表示部１６が接続されている。

タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄは、加速度センサ１０のセンサ出力に基づくタイヤ回転検出時、または所定タイミング（定期、不定期）で、タイヤ空気圧信号ＳtpをＵＨＦ送信する。タイヤ空気圧信号Ｓtpには、タイヤＩＤ、タイヤ２ａ〜２ｄの圧力データ、タイヤ２ａ〜２ｄの温度データ等が含まれている。タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄは、他のタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄと電波が重ならないように、所定の時間差をもって電波送信する。

ＴＰＭＳ受信機１２は、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄのタイヤ空気圧信号Ｓtpをアレーアンテナ１４で受信すると、タイヤ空気圧信号Ｓtp内のタイヤＩＤを照合し、ＩＤ照合が成立すれば、同じタイヤ空気圧信号Ｓtp内の圧力データを確認する。このとき、ＴＰＭＳ受信機１２は、圧力値が低圧閾値以下となっていれば、この低圧タイヤを、タイヤ位置を対応付けて表示部１６に表示する。ＴＰＭＳ受信機１２は、このタイヤ空気圧の判定を、受信するタイヤ空気圧信号Ｓtpごとに行って、各タイヤ２ａ〜２ｄの空気圧を監視する。

タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、タイヤ空気圧監視システム３の１機能として、各タイヤ２ａ〜２ｄの前後左右の取付位置を判定するオートロケーション機能が設けられている。オートロケーション機能は、例えばタイヤ２ａ〜２ｄがローテーションされたり、または新規タイヤに取り替えられたりしても、正しいタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置がタイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３に登録し直されるように、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を定期的に確認する機能である。

この場合、車両１の各座席には、車内における乗員の乗車位置を検出する乗車位置検出部１７が設けられている。乗車位置検出部１７は、例えば各座席に設けられた着座センサが使用される。乗車位置検出部１７は、着座の有無を通知する検出信号をタイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３に出力する。

図２に示すように、アレーアンテナ１４は、所定の間隔及び形状に配列された複数（本例は４つ図示）のアンテナ素子１８（１８ａ〜１８ｄ）を備える。各アンテナ素子１８ａ〜１８ｄには、アンテナ素子１８ａ〜１８ｄの出力に各種処理を加えるアンテナ回路１９（１９ａ〜１９ｄ）が各々接続されている。各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄは、受信電波の位相を回転させる移相器２０と、受信電波を増幅するアンプ２１とからなる。アレーアンテナ１４は、各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄで複素値（複素ウエイト）をそれぞれアレー入力信号に掛け合わせて得るアンテナ出力を加算器２２で加算し、アレー出力を得る。そして、この処理を、複素値を順次変化させることにより行い、これにより得たアレー出力を受信電波として取得する。

また、本例のアレーアンテナ１４は、アンテナ回路１９ａ〜１９ｄを１つの群として見た場合、これを各タイヤ２ａ〜２ｄの各々の指向性に順次切り替えていき、これを繰り返す順次処理方式である。順次処理方式は、アンテナ回路１９ａ〜１９ｄからなる１つの群を、各タイヤ２ａ〜２ｄの各々の指向性に順次切り替えていき、これを繰り返す方式である。

タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３のメモリ１５には、各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄに入力する複素値群の係数として複数のアンテナ複素重み係数Ｋが予め登録されている。アンテナ複素重み係数Ｋは、車内乗員の位置に応じた係数が書き込み登録されている。例えば、乗員位置が運転席のみのときに使用するアンテナ複素重み係数Ｋとして「Ｋα」が設けられ、乗員位置が運転席と助手席のときに使用するアンテナ複素重み係数Ｋとして「Ｋβ」が設けられている。

アンテナ複素重み係数Ｋα，Ｋβ，…は、ヌル方向を向けるタイヤ２ごとに各々用意されている。アンテナ複素重み係数Ｋα，Ｋβ，…の具体的パラメータは、複素値「x＋jy」から構築されている。アンテナ複素重み係数Ｋα，Ｋβ，…は、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を右前タイヤ２ａに向けるアンテナ複素数重み係数Ｋ−Ａと、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を左前タイヤ２ｂに向けるアンテナ複素数重み係数Ｋ−Ｂと、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を右後タイヤ２ｃに向けるアンテナ複素数重み係数Ｋ−Ｃと、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を左後タイヤ２ｄに向けるアンテナ複素重み係数Ｋ−Ｄとを備える。アンテナ複素重み係数Ｋは、例えば開発段階において予め測定された値がメモリ１５に書き込み登録される。アレーアンテナ１４は、アンテナ複素重み係数Ｋによって指向性（ヌルやビーム）が決まる。アンテナ複素重み係数Ｋは、車体形状の違いから、例えば車種ごとに必要な値が異なる。

図１及び図２に示すように、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、メモリ１５に登録されたアンテナ複素重み係数Ｋを用いて、アレーアンテナ１４の指向性を切り替えるアンテナ複素重み係数切替部２３と、切り替えた各指向性においてアレーアンテナ１４から入力するアレー出力を基にタイヤ２ａ〜２ｄの前後左右位置を判定するタイヤ位置判定部２４とが設けられている。なお、アンテナ複素重み係数切替部２３が指向性設定部の一例である。

次に、図３〜図８を用いて、オートロケーション機能の動作を説明する。なお、オートロケーション機能は、例えば走行時、定期又は不定期に動作が実行される。また、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄは、定期又は不定期にタイヤ空気圧信号Ｓtpを送信する動作をとることとする。

［運転席にのみ乗員が乗車した場合］
図３に示すように、乗員が運転席２５にのみ着座したとする。このとき、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、運転席２５に設けられた乗車位置検出部１７から、着座有りの検出信号を入力する。アンテナ複素重み係数切替部２３は、運転席２５の乗車位置検出部１７から着座有りの検出信号を入力すると、メモリ１５から、運転席２５のみに乗員が位置している際に使用すべきアンテナ複素重み係数Ｋ、つまり「Ｋα」を読み出し、このアンテナ複素重み係数「Ｋα」によりアレーアンテナ１４の指向性を設定する。

アンテナ複素重み係数切替部２３は、アレーアンテナ１４の各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄに、右前タイヤ用アンテナ複素重み係数「Ｋ−Ａ１」を入力することにより、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を設定する。具体的には、「x_(a1−1)＋jy_(a1−1)」がアンテナ回路１９ａに入力され、「x_(a2−1)＋jy_(a2−1)」がアンテナ回路１９ｂに入力され、「x_(a3−1)＋jy_(a3−1)」がアンテナ回路１９ｃに入力され、「x_(a4−1)＋jy_(a4−1)」がアンテナ回路１９ｄに入力される。これにより、アレーアンテナ１４は、指向性のヌル点が右前タイヤ２ａに向き、これ以外にビームが向くように設定される。

図４に示すように、アレーアンテナ１４は、右前タイヤ空気圧検出器４ａからの電波を受信できず、他の３つのタイヤ空気圧検出器４ｂ〜４ｄの電波を受信できる状態をとる。よって、タイヤ位置判定部２４は、右前タイヤ空気圧検出器４ａのＩＤ１を得ることができないが、他のタイヤ空気圧検出器４ｂ〜４ｄのＩＤ２〜ＩＤ４を取得する。

図５に示すように、アンテナ複素重み係数切替部２３は、アレーアンテナ１４の各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄに、左前タイヤ用アンテナ複素重み係数「Ｋ−Ｂ１」を入力することにより、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を設定する。具体的には、「x_(b1−1)＋jy_(b1−1)」がアンテナ回路１９ａに入力され、「x_(b2−1)＋jy_(b2−1)」がアンテナ回路１９ｂに入力され、「x_(b3−1)＋jy_(b3−1)」がアンテナ回路１９ｃに入力され、「x_(b4−1)＋jy_(b4−1)」がアンテナ回路１９ｄに入力される。これにより、アレーアンテナ１４は、指向性のヌル点が左前タイヤ２ｂに向き、これ以外にビームが向くように設定される。

図４に示すように、アレーアンテナ１４は、左前タイヤ空気圧検出器４ｂからの電波を受信できず、他の３つのタイヤ空気圧検出器４ａ，４ｃ，４ｄからの電波を受信できる状態をとる。このため、タイヤ位置判定部２４は、左前タイヤ空気圧検出器４ｂのＩＤ２を得ることができないが、他のタイヤ空気圧検出器４ａ，４ｃ，４ｄのＩＤ１，ＩＤ３，ＩＤ４を取得する。タイヤ位置判定部２４は、アレーアンテナ１４のヌルを右前タイヤ空気圧検出器４ａから左前タイヤ空気圧検出器４ｂに切り替えた際、前回の指向性パターンで得ることができなかったタイヤＩＤとして「ＩＤ１」を認識することになる。よって、タイヤ位置判定部２４は、アレーアンテナ１４のヌルを右前タイヤ空気圧検出器４ａに向けていたときに受信できなかったＩＤ１を右前タイヤと特定する。

図６に示すように、アンテナ複素重み係数切替部２３は、アレーアンテナ１４の各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄに、右後用タイヤ用アンテナ複素重み係数「Ｋ−Ｃ１」を入力することにより、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を設定する。具体的には、「x_(c1−1)＋jy_(c1−1)」がアンテナ回路１９ａに入力され、「x_(c2−1)＋jy_(c2−1)」がアンテナ回路１９ｂに入力され、「x_(c3−1)＋jy_(c3−1)」がアンテナ回路１９ｃに入力され、「x_(c4−1)＋jy_(c4−1)」がアンテナ回路１９ｄに入力される。これにより、アレーアンテナ１４は、指向性のヌル点が右後タイヤ２ｃに向き、これ以外にビームが向くように設定される。

図４に示すように、アレーアンテナ１４は、右後タイヤ空気圧検出器４ｃからの電波を受信できず、他の３つのタイヤ空気圧検出器４ａ，４ｂ，４ｄからの電波を受信できる状態をとる。このため、タイヤ位置判定部２４は、右後タイヤ空気圧検出器４ｃのＩＤ３を得ることができないが、他のタイヤ空気圧検出器４ａ，４ｂ，４ｄのＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ４を取得する。タイヤ位置判定部２４は、アレーアンテナ１４のヌルを左前タイヤ空気圧検出器４ｂから右後タイヤ空気圧検出器４ｃに切り替えた際、前回の指向性パターンで得ることができなかったタイヤＩＤとして「ＩＤ２」を認識することになる。よって、タイヤ位置判定部２４は、アレーアンテナ１４のヌルを左前タイヤ空気圧検出器４ｂに向けていたときに受信できなかったＩＤ２を左前タイヤと特定する。

図７に示すように、アンテナ複素重み係数切替部２３は、アレーアンテナ１４の各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄに、左後タイヤ用アンテナ複素重み係数「Ｋ−Ｄ１」を入力することにより、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を設定する。具体的には、「x_(d1−1)＋jy_(d1−1)」がアンテナ回路１９ａに入力され、「x_(d2−1)＋jy_(d2−1)」がアンテナ回路１９ｂに入力され、「x_(d3−1)＋jy_(d3−1)」がアンテナ回路１９ｃに入力され、「x_(d4−1)＋jy_(d4−1)」がアンテナ回路１９ｄに入力される。これにより、アレーアンテナ１４は、指向性のヌル点が左後タイヤ２ｄに向き、これ以外にビームが向くように設定される。

図４に示すように、アレーアンテナ１４は、左後タイヤ空気圧検出器４ｄからの電波を受信できず、他の３つのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｃからの電波を受信できる状態をとる。このため、タイヤ位置判定部２４は、左後タイヤ空気圧検出器４ｄのＩＤ４を得ることができないが、他のタイヤ空気圧検出器４ａから４ｃのＩＤ１〜ＩＤ３を取得する。タイヤ位置判定部２４は、アレーアンテナ１４のヌルを右後タイヤ空気圧検出器４ｃから左後タイヤ空気圧検出器４ｄに切り替えた際、前回の指向性パターンで得ることができなかったタイヤＩＤとして「ＩＤ３」を認識することになる。よって、タイヤ位置判定部２４は、アレーアンテナ１４のヌルを右後タイヤ空気圧検出器４ｃに向けていたときに受信できなかったＩＤ３を右後タイヤと特定する。そして、タイヤ位置判定部２４は、ＩＤ１〜ＩＤ４のうち位置特定が済んでいないＩＤ４を、残りの左後タイヤと特定する。

タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、全てのタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定できると、メモリ１５に登録されているタイヤ位置を更新する。これにより、仮にタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置がローテーションされたり新規タイヤに交換されたりしてタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置が変わっていても、メモリ１５に登録されたタイヤ取付位置が正しい位置に更新される。そして、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、このオートロケーションを所定サイクルで繰り返し行い、タイヤ２ａ〜２ｄの正確な取付位置を適宜更新する。また、本例の場合、運転席２５にのみ乗員が乗車するときは、運転席２５に着座する乗員を考慮に入れたアンテナ複素重み係数「Ｋα」によって、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点が設定されることなる。よって、指向性のヌル点が精度よく設定されるので、タイヤ位置特定を精度よく行うことが可能となる。

［運転席及び助手席に乗員が乗車した場合］
図８に示すように、乗員が運転席２５及び助手席２６に着座したとする。このとき、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、運転席２５及び助手席２６に設けられた各々の乗車位置検出部１７から、着座有りの検出信号を入力する。アンテナ複素重み係数切替部２３は、運転席２５及び助手席２６の両方の乗車位置検出部１７から着座有りの検出信号を入力すると、メモリ１５から、運転席２５及び助手席２６に乗員が位置している際に使用すべきアンテナ複素重み係数Ｋ、つまり「Ｋβ」を読み出し、このアンテナ複素重み係数Ｋβによりアレーアンテナ１４の指向性を設定する。

アンテナ複素重み係数切替部２３は、アレーアンテナ１４の各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄに、右前タイヤ用アンテナ複素重み係数「Ｋ−Ａ２」を入力することにより、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を右前タイヤ２ａに向け、これ以外にビームを向ける。よって、タイヤ位置判定部２４は、右前タイヤ空気圧検出器４ａのＩＤ１を得ることができないが、他のタイヤ空気圧検出器４ｂ〜４ｄのＩＤ２〜ＩＤ４を取得する。

アンテナ複素重み係数切替部２３は、アレーアンテナ１４の各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄに、左前タイヤ用アンテナ複素重み係数「Ｋ−Ｂ２」を入力することにより、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を左前タイヤ２ｂに向け、これ以外にビームを向ける。よって、タイヤ位置判定部２４は、アレーアンテナ１４のヌルを右前タイヤ空気圧検出器４ａから左前タイヤ空気圧検出器４ｂに切り替えた際、前回の指向性パターンで得ることができなかったタイヤＩＤが「ＩＤ１」であることを認識するので、アレーアンテナ１４のヌルを右前タイヤ空気圧検出器４ａに向けていたときに受信できなかったＩＤ１を右前タイヤと特定する。

アンテナ複素重み係数切替部２３は、アレーアンテナ１４の各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄに、右後用タイヤ用アンテナ複素重み係数「Ｋ−Ｃ２」を入力することにより、アレーアンテナの指向性のヌル点を右後タイヤ２ｃに向け、これ以外にビームを向ける。よって、タイヤ位置判定部２４は、アレーアンテナ１４のヌルを左前タイヤ空気圧検出器４ｂから右後タイヤ空気圧検出器４ｃに切り替えた際、前回の指向性パターンで得ることができなかったタイヤＩＤが「ＩＤ２」であることを認識するので、アレーアンテナ１４のヌルを左前タイヤ空気圧検出器４ｂに向けていたときに受信できなかったＩＤ２を左前タイヤと特定する。

アンテナ複素重み係数切替部２３は、アレーアンテナ１４の各アンテナ回路１９ａ〜１９ｄに、左後タイヤ用アンテナ複素重み係数「Ｋ−Ｄ２」を入力することにより、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点を左後タイヤ２ｄに向け、これ以外にビームを向ける。タイヤ位置判定部２４は、アレーアンテナ１４のヌルを右後タイヤ空気圧検出器４ｃから左後タイヤ空気圧検出器４ｄに切り替えた際、前回の指向性パターンで得ることができなかったタイヤＩＤが「ＩＤ３」であることを認識するので、アレーアンテナ１４のヌルを右後タイヤ空気圧検出器４ｃに向けていたときに受信できなかったＩＤ３を右後タイヤと特定する。そして、タイヤ位置判定部２４は、ＩＤ１〜ＩＤ４のうち位置特定が済んでいないＩＤ４を、残りの左後タイヤと特定する。

タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、全てのタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定できると、メモリ１５に登録されているタイヤ位置を更新する。このように、運転席２５及び助手席２６の両方に乗員が乗車するときは、運転席２５及び助手席２６に各々着座する乗員を考慮に入れたアンテナ複素重み係数「Ｋβ」によって、アレーアンテナ１４の指向性のヌル点が設定されることなる。よって、指向性のヌル点が精度よく設定されるので、タイヤ位置特定を精度よく行うことが可能となる。なお、他の座席に乗員が着座したときのタイヤ位置特定も前述と同様の手順によって行われるので、説明は省略する。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）車両１の各座席に設けられた乗車位置検出部１７を使用して、乗員の乗車位置を検出する。検出した乗員の乗車位置に応じたアンテナ複素重み係数Ｋを選択し、任意のタイヤ２ａ〜２ｄに指向性のヌルを向ける。よって、アレーアンテナ１４の指向性を乗員の乗車位置に応じた最適な向きに設定することが可能となるので、乗員の乗車位置に影響を受けず、タイヤ位置を精度よく判定することができる。

（２）各座席に乗車位置検出部１７を設け、乗員がどの座席に着座しているのかに応じて、アレーアンテナ１４の指向性を決める。よって、車内に何人乗車し、かつ各乗員がどの座席に着座しても、着座位置に応じた向きにアレーアンテナ１４の指向性を設定することができる。

（３）乗員位置の検出は、着座センサを使用する。ところで、一般的な車両１には、着座センサが既に搭載されているので、着座位置を検出するための部材を別途追加することなく、アレーアンテナ１４の指向性設定時の着座位置検出を行うことができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・図９に示すように、アレーアンテナ１４は、４つのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄごとに複数のアンテナ回路ユニット４１ａ〜４１ｄを用意し、これらを同時に動作させることにより、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信される電波を受信してタイヤ位置を判定する並列処理方式でもよい。各アンテナ回路ユニット４１ａ〜４１ｄは、対応するＡ／Ｄコンバータ４２ａ〜４２ｄを介して各アンテナ１７ａ〜１７ｄに接続される。並列処理方式の場合、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄからいつ電波が送信されても、この電波を受信することが可能となるので、短い時間でタイヤ位置判定を完遂することが可能となる。なお、この方式の場合、各アンテナ回路ユニット４１ａ〜４１ｄのアンテナ複素重みを切り替える必要はなく、定数として各移相器２０及びアンプ２１に与えておけばよい。

・タイヤ位置を判別する方法は、任意のひとつのタイヤ２に対してヌルを向ける方式に限らず、例えばビームを向ける方式でもよい。この場合は、例えばタイヤ２ａにビームを向ければＩＤ１が取得できるので、ＩＤ１を右前タイヤ２ａと特定し、同様に残りのタイヤ２ｂ〜２ｄについても位置を特定する。

・アレーアンテナ１４の電波到来方向の推定方法は、例えばMUSIC法、ビームフォーマ法、Capon法など、種々の手法が採用可能である。
・タイヤ空気圧検出器４は、不定期に電波送信する動作として、例えば駐停車時、タイヤ２に回転が生じていないのであれば、時間経過とともに１送信から次の送信までの時間間隔を徐々に長くしていってもよい。この場合、タイヤ空気圧検出器４の電源を省電力化することができる。

・オートロケーションの実行時間に制限時間を設け、制限時間を超えても４輪全てを位置特定できない場合は処理を強制終了し、続きを以降に行ってもよい。
・タイヤ位置の判定に使用する電波は、例えば位置判定専用の電波でもよい。この例としては、例えばタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから、タイヤ空気圧信号Ｓtpの他に、例えば定期的にタイヤＩＤのみを含む電波を送信させるようにし、このＩＤを基にタイヤ位置を特定するようにしてもよい。

・開発段階とは、ＴＰＭＳ受信機１２、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３、アレーアンテナ１４を製造する前の例えば設計やシミュレーションの作業のことを言う。
・タイヤ位置判定の対象は、前後左右のタイヤ２ａ〜２ｄに限らず、例えばスペアタイヤを含んでもよい。

・乗車位置検出部は、着座センサに限定されず、例えば赤外線センサ、超音波センサ、カメラなど、他の部材に適宜変更可能である。
・アレーアンテナ１４の指向性設定は、座席単位で区分けされることに限定されない。例えば、車内の領域を複数のエリアに分割し、どのエリアに乗員がいるのかを確認しつつ、その確認結果に応じた向きにアレーアンテナ１４の指向性を設定することも可能である。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）前記タイヤ位置判定装置において、前記受信機は、前記車体の水平方向（路面に沿う平面の方向）において中央位置に配置されている。この構成によれば、各タイヤ空気圧検出器から送信される電波を、受信機において効率よく受信することが可能となる。

（ロ）前記タイヤ位置判定装置において、前記タイヤ空気圧検出器は、ある特定の間隔をおいて前記タイヤ空気圧信号を自ら繰り返し送信するタイプである。この構成によれば、全体のシステムが簡素な構成で済む。

１…車両、２（２ａ〜２ｄ）…タイヤ、３…タイヤ空気圧監視システム、４（４ａ〜４ｄ）…タイヤ空気圧検出器、５…車体、１２…受信機（ＴＰＭＳ受信機）、１４…アレーアンテナ、１７…乗車位置検出部、２３…指向性設定部としてのアンテナ複素重み切替部、２５…座席を構成する運転席、２６…座席を構成する助手席、Ｋ，Ｋα，Ｋβ…アンテナ複素重み係数、Ｓtp…タイヤ空気圧信号。

Claims

各タイヤに取り付けられたタイヤ空気圧検出器で検出された空気圧をタイヤ空気圧信号として車体に送信し、当該車体の受信機が前記タイヤ空気圧信号を受信することにより該車体においてタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに用いられ、前記タイヤ空気圧検出器から送信される電波を基に当該タイヤ空気圧検出器の位置を特定して、前記タイヤの取付位置を判定するタイヤ位置判定装置において、
前記タイヤ空気圧検出器から送信される電波を受信可能なアレーアンテナと、
車内における乗員の乗車位置を検出する乗車位置検出部と、
乗員の乗車位置に応じた適切な前記アレーアンテナの指向性を設定するために設けられた複数のアンテナ複素重み係数と、
前記乗車位置検出部の検出結果に基づく前記アンテナ複素重み係数を選択し、当該アンテナ複素重み係数によって前記アレーアンテナの指向性を設定する指向性設定部と
を備えたことを特徴とするタイヤ位置判定装置。
前記乗車位置検出部は、車内のどの座席に乗員が乗車しているかを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ位置判定装置。
前記乗車位置検出部は、車両の各座席に設けられた着座センサである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ位置判定装置。