特開 2024-168816 タイヤ空気圧検出システム及びそのボデー側無線機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168816

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】タイヤ空気圧検出システム及びそのボデー側無線機

(51)【国際特許分類】

   B60C 23/04 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

B60C23/04 150K

B60C23/04 170

B60C23/04 210

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085781

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 隆

(72)【発明者】

【氏名】渡部 宣哉

(72)【発明者】

【氏名】福田 昌紘

(57)【要約】

【課題】車両への搭載性を向上させたタイヤ空気圧検出システムを提供する。
【解決手段】タイヤ空気圧検出システム１００は、ボデー４と、ボデー４に対して取り付けられた複数のタイヤ２を備える車両ＨＶにおいて、各タイヤ２の空気圧を検出する。タイヤ空気圧検出システム１００は、タイヤ２にそれぞれ設置され、タイヤ２の空気圧を測定する圧力センサ１１と、空気圧データを送信するタイヤ側無線機１３と、を有する複数のタイヤ側装置１０と、各タイヤ側装置１０から送信される空気圧データを受信する１つのボデー側無線機２０と、を含む。ボデー側無線機２０は、複数のタイヤ側無線機１３のうち受信に有利なタイヤ側無線機１３が相互に異なる複数のアンテナ２１ａ，２１ｂと、複数のアンテナ２１ａ，２１ｂのうち空気圧データの受信に用いるアンテナを切り替え可能なスイッチ２２と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボデー（４）と、前記ボデーに対して取り付けられた複数のタイヤ（２）を備える車両（ＨＶ）において、各前記タイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧検出システムであって、
前記タイヤにそれぞれ設置され、前記タイヤの空気圧を測定する圧力センサ（１１）と、空気圧データを送信するタイヤ側無線機（１３，３１３）と、を有する複数のタイヤ側装置（１０）と、
各前記タイヤ側装置から送信される前記空気圧データを受信する複数の前記タイヤ側装置に対して共通のボデー側無線機（２０）と、を含み、
前記ボデー側無線機は、
複数の前記タイヤ側無線機のうち受信に有利な前記タイヤ側無線機が相互に異なる複数のアンテナ（２１ａ，２１ｂ）と、
複数の前記アンテナのうち前記空気圧データの受信に用いる前記アンテナを切り替え可能なスイッチ（２２）と、を備えるタイヤ空気圧検出システム。

【請求項2】

前記ボデー側無線機は、前記車両の縦中心面（ＬＰ）に対して左又は右の一方へ偏心して配置され、
複数の前記アンテナは、
車幅方向（ＷＤ）に沿った成分を主偏波とする車幅軸アンテナ（２１ａ）と、
車長方向（ＬＤ）に沿った成分を主偏波とする車長軸アンテナ（２１ｂ）と、を含む請求項１に記載のタイヤ空気圧検出システム。

【請求項3】

複数の前記タイヤは、
前記縦中心面に対して前記一方に配置された偏心側タイヤと、
前記偏心側タイヤとは前記縦中心面を挟んだ反対側に配置された反対側タイヤと、を含み、
前記ボデー側無線機は、
前記偏心側タイヤの前記タイヤ側装置が前記空気圧データを送信するタイミングでは、受信に用いる前記アンテナを前記車幅軸アンテナとし、
前記反対側タイヤの前記タイヤ側装置が前記空気圧データを送信するタイミングでは、受信に用いる前記アンテナを前記車長軸アンテナとする請求項２に記載のタイヤ空気圧検出システム。

【請求項4】

前記ボデー側無線機は、
初期状態において、複数の前記タイヤ側無線機のうち最も受信条件が悪い悪条件タイヤの前記タイヤ側無線機に対して最も有利な前記アンテナを受信に用い、
複数の前記タイヤのうち前記悪条件タイヤ以外の前記タイヤに対応した前記タイヤ側無線機との通信が不可である場合に、受信に用いる前記アンテナを、前記初期状態で用いた前記アンテナから別の前記アンテナに切り替える請求項１に記載のタイヤ空気圧検出システム。

【請求項5】

前記ボデー側無線機は、
導体パターン（７２，８２）によって形成された前記車長軸アンテナを含む基板（７１，８１）と、
前記車幅軸アンテナとして機能する、前記基板に対する垂直方向に沿って伸びる導体エレメント（７３，８３）と、を有する請求項２に記載のタイヤ空気圧検出システム。

【請求項6】

前記ボデー側無線機は、前記車両のピラー（６）に搭載されている請求項２に記載のタイヤ空気圧検出システム。

【請求項7】

各前記タイヤ側無線機は、
車幅方向（ＷＤ）に沿った成分を主偏波とするタイヤ側車幅軸アンテナ（３１３ａ）と、
タイヤ円周の法線方向に沿った成分を主偏波とするタイヤ側法線軸アンテナ（３１３ｂ）と、を含み、
複数の前記タイヤのうち前輪タイヤの前記タイヤ側無線機は、前記前輪タイヤの回転中心に対する前記タイヤ側装置の位置に応じて、通信に用いるアンテナを前記タイヤ側車幅軸アンテナと前記タイヤ側法線軸アンテナとの間で切り替える請求項１に記載のタイヤ空気圧検出システム。

【請求項8】

複数の前記タイヤのうち後輪タイヤの前記タイヤ側無線機は、前記後輪タイヤの回転中心に対する前記タイヤ側装置の位置に関わらず、通信に用いるアンテナを前記タイヤ側法線軸アンテナに維持する請求項７に記載のタイヤ空気圧検出システム。

【請求項9】

前記ボデー側無線機は、
前記車両のドアを開閉するスマートシステム（９０）と通信可能に構成され、
複数の前記タイヤのうちいずれかのタイヤに対応した前記タイヤ側無線機との通信が不可である場合に、前記スマートシステムに設けられた無線機であるスマート無線機（９１Ｌ，９１Ｒ）に、通信不可の前記タイヤ側無線機から送信される前記空気圧データの受信待ちを指示し、
受信待ちを指示された前記スマート無線機が前記空気圧データを受信した場合に、前記空気圧データを前記スマートシステムから取得する請求項１に記載のタイヤ空気圧検出システム。

【請求項10】

複数の前記タイヤは、前輪左タイヤ（２ＦＬ）、後輪左タイヤ（２ＲＬ）、前輪右タイヤ（２ＦＲ）及び後輪右タイヤ（２ＲＲ）を含み、
前記ボデー側無線機は、
前記車両のドアを開閉するスマートシステムであって、デジタルキーと通信する無線機であるスマート無線機（９１Ｌ，９１Ｒ）を車両の左右に一対備えるスマートシステム（９０）と通信可能に構成され、
前記空気圧データの送信元である前記タイヤ側無線機に対応しているタイヤが、複数の前記タイヤのうちどの位置のタイヤであるかを特定するタイヤ特定機能を有し、
前記タイヤ特定機能において、前記ボデー側無線機と各前記タイヤ側無線機との間の通信における前記ボデー側無線機の受信レベルに基づき、前後輪を判定し、一対の前記スマート無線機と各前記タイヤ側無線機との間の通信における各前記スマート無線機の受信レベルに基づき、左右輪を判定する請求項１に記載のタイヤ空気圧検出システム。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか１項に記載のボデー側無線機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書による開示は、車両におけるタイヤの空気圧を検出する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両における各タイヤの位置を特定し、各タイヤの空気圧を車両の乗員に提示する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－１９６００７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の技術では、空気圧データ信号を受信する受信手段が、タイヤ毎にそれぞれ個別に対応して設置されている。このため、例えば受信手段の製造コストが増大したり、車両への設置作業が煩雑になる等、車両への搭載に適しているとはいえなかった。

【0005】

この明細書の開示による目的のひとつは、車両への搭載に適したタイヤ空気圧検出システム及びそのボデー側無線機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここに開示された態様のひとつは、ボデー（４）と、ボデーに対して取り付けられた複数のタイヤ（２）を備える車両（ＨＶ）において、各タイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧検出システムであって、
タイヤにそれぞれ設置され、タイヤの空気圧を測定する圧力センサ（１１）と、空気圧データを送信するタイヤ側無線機（１３，３１３）と、を有する複数のタイヤ側装置（１０）と、
各タイヤ側装置から送信される空気圧データを受信する複数のタイヤ側装置に対して共通のボデー側無線機（２０）と、を含み、
ボデー側無線機は、
複数のタイヤ側無線機のうち受信に有利なタイヤ側無線機が相互に異なる複数のアンテナ（２１ａ，２１ｂ）と、
複数のアンテナのうち空気圧データの受信に用いるアンテナを切り替え可能なスイッチ（２２）と、を備える。

【0007】

また、開示された態様の他のひとつは、上記のタイヤ空気圧検出システムにおけるボデー側無線機である。

【0008】

これらの態様によると、ボデー側無線機に、スイッチによって切り替え可能なアンテナであって、複数のタイヤ側無線機のうち受信に有利なタイヤ側無線機が相互に異なる複数のアンテナが設けられている。こうしてタイヤ側無線機から送信される空気圧データを極力受信可能となるようにアンテナを切り替える。これにより、タイヤ毎に個別に受信手段を設けることを抑制しつつ、空気圧データの伝搬レベルを維持できる。したがって、車両への搭載に適したタイヤ空気圧検出システムないしボデー側無線機を実現することが可能となる。

【0009】

なお、特許請求の範囲等に含まれる括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】空気圧検出システムの車両への搭載状態を模式的に示す上面図。

【図2】タイヤ側装置の概略的構成を示す構成図。

【図3】ボデー側無線機の概略的構成を示す構成図。

【図4】複数のアンテナの構成例を示す斜視図。

【図5】複数のアンテナの構成例を示す斜視図。

【図6】前輪右タイヤからの受信レベルを示すグラフ。

【図7】後輪右タイヤからの受信レベルを示すグラフ。

【図8】前輪左タイヤからの受信レベルを示すグラフ。

【図9】後輪左タイヤからの受信レベルを示すグラフ。

【図10】制御ユニットの機能的構成を示す構成図。

【図11】アンテナの切り替え例を説明する図。

【図12】ボデー側無線機による処理の例を示すフローチャート。

【図13】タイヤ側無線機の概略的構成を示す構成図。

【図14】アンテナの切り替え例を説明する図。

【図15】空気圧検出システム及びスマートシステムの車両への搭載状態を模式的に示す上面図。

【図16】処理の例を示すフローチャート。

【図17】処理の例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

【0012】

（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態によるタイヤ空気圧検出システム１００は、複数のタイヤ２を備える車両ＨＶにおいて用いられる。例えば車両ＨＶは、導体層を含むボデー４に対して取り付けられる、前輪左タイヤ２ＦＬ、後輪左タイヤ２ＲＬ、前輪右タイヤ２ＦＲ、後輪右タイヤ２ＲＲの合計４つのタイヤ２で走行する四輪自動車であってよい。これらのタイヤ２は、消耗度合いを相互に均一化すること等のために、ローテーションされることがある。

【0013】

このような車両ＨＶにおいては、ＪＩＳ Ｄ０１０２に従って縦中心面ＬＰが定義され得る。縦中心面ＬＰは、直進姿勢にある自動車（車両ＨＶ）の左右車輪間の中点を通る鉛直面として定義される。なお、本実施形態において、前、後、上、下、左及び右が示す各方向は、水平面上の車両を基準として定義される。ここで、前後方向は車長方向ＬＤ、左右方向は車幅方向ＷＤ、上下方向は車高方向ＨＤと言い換えることができる。

【0014】

タイヤ空気圧検出システム１００は、車両ＨＶの各タイヤ２の空気圧を検出する。タイヤ空気圧検出システム１００は、検出情報を集約し、車両ＨＶの警報システム、運転システム等へ出力することが可能である。例えば、警報システムは、空気圧が経時的に低下した場合や、タイヤ２がパンクした場合などに、その旨を車両ＨＶのドライバに警報するようにしてもよい。あるいは、運転システムは、空気圧が経時的に低下した場合や、タイヤ２がパンクした場合などに、車両ＨＶを安全な場所に自動停止させるようにしてもよい。タイヤ空気圧検出システム１００は、複数のタイヤ側装置１０及び１つのボデー側無線機２０を含む構成である。

【0015】

タイヤ側装置１０は、車両ＨＶのタイヤ２に対してそれぞれ１つずつ個別に対応するように、各タイヤ２に設置されている。各タイヤ側装置１０ＦＬ，１０ＲＬ，１０ＦＲ，１０ＲＲの構成は、各タイヤ２ＦＬ，２ＲＬ，２ＦＲ，２ＲＲに対して共通の構成であるため、以下、タイヤ２及びタイヤ側装置１０の１つのペアについて代表して説明する。

【0016】

タイヤ側装置１０は、例えば検出対象のタイヤ２のタイヤバルブと一体的に構成され、タイヤ２のサイドウォール部分に取り付けられる。図２に示すように、タイヤ側装置１０は、圧力センサ１１、マイコン１２及びタイヤ側無線機１３を含む構成である。圧力センサ１１は、検出対象のタイヤの空気圧を測定する。

【0017】

マイコン１２は、電池１４から電力を供給されて動作し、タイヤ側装置１０を制御するマイクロコンピュータである。マイコン１２は、圧力センサ１１から出力される空気圧を、タイヤ側装置１０ないしタイヤ２に関連付けられたタイヤＩＤと共に、タイヤ側無線機１３の送信に好適な形式の空気圧データに変換する。マイコン１２は、この空気圧データをボデー側無線機２０へ向けて、タイヤ側無線機１３に送信させる。また、マイコン１２は、空気圧データの送信に対するボデー側無線機２０の応答を、ボデー側無線機２０を通じて受信し、ボデー側無線機２０との通信状態を識別する。

【0018】

タイヤ側無線機１３は、ボデー側無線機２０とのコネクションを確立し、マイコン１２から提供される空気圧データを、例えばＢＬＥの近距離通信規格に沿って２．４ＧＨｚ帯の電波にのせて送信する通信機である。ＢＬＥは、Bluetooth Low Energy（Bluetoothは登録商標）の略である。こうしてタイヤ側無線機１３は、一定の周期で空気圧データを送信する（すなわち、定期送信する）。第１実施形態のタイヤ側無線機１３は、１つのアンテナを有するものとする。

【0019】

ボデー側無線機２０は、複数のタイヤ２ＦＬ，２ＲＬ，２ＦＲ，２ＲＲないしタイヤ側装置１０ＦＬ，１０ＲＬ，１０ＦＲ，１０ＲＲに対して共通に設けられ、車両ＨＶのボデー４側に搭載される通信機である。ボデー側無線機２０は、車両ＨＶの縦中心面ＬＰに対して左又は右の一方へ偏心して配置される。例えばボデー側無線機２０は、車両ＨＶのピラー（Ａピラー、Ｂピラー、Ｃピラー６）等の車両ＨＶのボデー側面部５に搭載されている。ここでのピラーとは、車両ＨＶのボデー天井部７を支える柱を示している。Ａピラーは前から１番目のピラーを、Ｂピラーは前から２番目のピラーを、Ｃピラー６は前から３番目（換言すると後から１番目）のピラーを、それぞれ示している。

【0020】

特に本実施形態では、ボデー側無線機２０は、車両ＨＶのＣピラー６のうち、右側のＣピラー６に搭載されている。すなわち、ボデー側無線機２０は、車両ＨＶの縦中心面ＬＰに対して右側へ偏心して配置されている。つまり、複数のタイヤ２のうち前輪右タイヤ２ＦＲ及び後輪右タイヤ２ＲＲが、ボデー側無線機２０の偏心側に位置する偏心側タイヤに相当する。複数のタイヤ２のうち前輪左タイヤ２ＦＬと後輪左タイヤ２ＲＬが、偏心側タイヤとは縦中心面ＬＰを挟んだ反対側に位置する反対側タイヤに相当する。また、右側のＣピラー６への搭載の結果、複数のタイヤ２のうち、後輪右タイヤ２ＲＲがボデー側無線機２０に対して最も近い位置に配置されている。そして、前輪左タイヤ２ＦＬがボデー側無線機２０に対して最も遠い位置に配置されている。

【0021】

ボデー側無線機２０は、各タイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲに対応して、例えばＢＬＥの近距離通信規格に沿って２．４ＧＨｚ帯の電波にのせて、空気圧データを受信することが可能である。図３に示すように、ボデー側無線機２０は、複数のアンテナ２１ａ，２１ｂ、スイッチ２２、無線ＩＣ２３及び制御ユニット２４を含む構成である。

【0022】

複数のアンテナ２１ａ，２１ｂは、車幅軸アンテナ２１ａ及び車長軸アンテナ２１ｂを含む。車幅軸アンテナ２１ａは、車幅方向ＷＤに沿った成分の偏波を主偏波とするアンテナである。車幅方向ＷＤに沿った成分は、前後方向（車両ＨＶの進行方向）に対して垂直かつ、地面（水平面）に対して水平な方向に沿った成分と言い換えることができる。

【0023】

車長軸アンテナ２１ｂは、車長方向ＬＤに沿った成分の偏波を主偏波とするアンテナである。車長方向ＬＤに沿った成分は、前後方向（車両ＨＶの進行方向）に対して水平かつ、地面（水平面）に対して水平な方向に沿った成分と言い換えることができる。

【0024】

複数のアンテナ２１ａ，２１ｂは、例えば基板７１，８１及び導体エレメント７３，８３を用いて一体的に形成されている。例えば基板７１，８１は、ガラスエポキシ樹脂等により形成された絶縁層と、当該絶縁層の表面にプリントされた導体パターン７２，８２とを有する平板状の板部材である。導体エレメント７３，８３は、基板７１，８１と接合された導体により形成された棒状部材である。

【0025】

より詳細に、図４に示す構成例では、車長軸アンテナ２１ｂは、車長方向ＬＤ及び車高方向ＨＤに沿って配置される基板７１表面において給電点から車長方向ＬＤに沿って直線状に伸びる導体パターン７２として形成されている。車幅軸アンテナ２１ａは、基板７１の別の給電点に接続され、基板７１に対する垂直方向、すなわち車幅方向ＷＤに沿って当該基板７１から直線状に伸びる導体エレメント７３として形成されている。

【0026】

また、図５に示す構成例では、車長軸アンテナ２１ｂは、車長方向ＬＤ及び車高方向ＨＤに沿って配置される基板８１表面において給電点から車長方向ＬＤに沿って直線状に伸びる第１部位と、第１部位の先端から車高方向ＨＤに沿って直線状に延びる第２部位とからなる、Ｔ字状の導体パターン８２として形成されている。車幅軸アンテナ２１ａは、基板８１の別の給電点に接続され、基板８１に対する垂直方向、すなわち車幅方向ＷＤに沿って当該基板８１から直線状に伸びる第１部位と、第１部位の先端から車長方向ＬＤに沿って直線状に延びる第２部位とからなる、Ｔ字状の導体エレメント８３として形成されている。

【0027】

ここで、右側のＣピラー６から送信される各偏波の伝搬特性について、本発明者らが検証した結果について説明する。まず、車幅軸の偏波は、ボデー側面部５の反射が小さいため、車両ＨＶ左側に対して、車両右側の伝搬が強い特性をもつ。また、車幅軸の偏波は、ボデー天井部７の反射が大きいため、車両ＨＶ下側への伝搬が強い特性をもつ。

【0028】

次に、車長軸の偏波は、ボデー側面部５の反射が大きいため、車両右側に対して、車両左側の伝搬が強い特性をもつ。また、車幅軸の偏波は、ボデー天井部７の反射が大きいため、車両下側への伝搬が強い特性をもつ。

【0029】

さらに、車幅軸の偏波及び車長軸の偏波の他、車高方向ＨＤに沿った成分をもつ車高軸の偏波が考えられる。車高軸の偏波は、ボデー側面部５の反射が大きいため、車両右側に対して、車両左側の伝搬が強い特性をもつ。また、車幅軸の偏波は、ボデー天井部７の反射が小さいため、車両下側の伝搬が弱い特性をもつ。

【0030】

このような伝搬特性の結果、図６に示すように、前輪右タイヤ２ＦＲのタイヤ側無線機１３ＦＲにおける全周平均の受信レベルは、車長軸及び車高軸よりも、車幅軸の偏波の方が良好である。また、図７に示すように、後輪右タイヤ２ＲＲのタイヤ側無線機１３ＲＲにおける全周平均の受信レベルは、車長軸及び車高軸よりも、車幅軸の偏波の方が良好である。また、図８に示すように、前輪左タイヤ２ＦＬのタイヤ側無線機１３ＦＬにおける全周平均の受信レベルは、車幅軸及び車高軸よりも、車長軸の偏波の方が良好である。また、図９に示すように、後輪左タイヤ２ＲＬのタイヤ側無線機１３ＲＬにおける全周平均の受信レベルは、車幅軸及び車高軸よりも、車長軸の偏波の方が良好である。

【0031】

故に、ボデー側無線機２０において車幅軸アンテナ２１ａと車長軸アンテナ２１ｂとは、複数のタイヤ側無線機１３のうち、受信に有利なタイヤ側無線機が相互に異なる設計となっている。具体的に、車幅軸アンテナ２１ａは、車長軸アンテナ２１ｂよりも、前輪右タイヤ２ＦＲのタイヤ側無線機１３ＦＲ及び後輪右タイヤ２ＲＲのタイヤ側無線機１３ＲＲ（すなわち偏心側タイヤのタイヤ側無線機）からの受信に有利である。車長軸アンテナ２１ｂは、前輪左タイヤ２ＦＬのタイヤ側無線機１３ＦＬ及び後輪左タイヤ２ＲＬのタイヤ側無線機１３ＲＬ（すなわち反対側タイヤのタイヤ側無線機）からの受信に有利である。

【0032】

スイッチ２２は、無線ＩＣ２３のアンテナ接続端子に電気的に接続されるアンテナを切り替えるためのスイッチ回路である。スイッチ２２は、制御ユニット２４からの電気信号に基づき、送信ないし受信に用いるアンテナを、車幅軸アンテナ２１ａと車長軸アンテナ２１ｂとの間で切り替えることができる。なお、スイッチ２２は、無線ＩＣ２３に内蔵されていてもよい。

【0033】

無線ＩＣ２３は、送信信号及び受信信号に対する信号処理を実施するための集積回路モジュールである。無線ＩＣ２３は、例えば変調、復調、周波数変換、増幅等を行う。無線ＩＣ２３は、接地端子、アンテナ接続端子、及び入出力端子を備える。接地端子は、ボデー側無線機２０の地板と電気的に接続される端子である。アンテナ接続端子は、高周波信号を送受信するための端子である。入出力端子は、送受信対象となる情報を無線ＩＣ２３の外部に対して入力及び出力するための端子である。

【0034】

制御ユニット２４は、例えばメモリ及びプロセッサを少なくとも１つずつ備えたマイクロコンピュータを主体として構成されている。メモリは、プロセッサにより読み取り可能なプログラム及びデータ等を非一時的に記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体、及び光学媒体等のうち、少なくとも１種類の非遷移的実体的記憶媒体であってよい。さらにメモリとして、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の書き換え可能な揮発性の記憶媒体が設けられていてもよい。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、及びＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）－ＣＰＵ等のうち、少なくとも１種類をコアとして含む。

【0035】

制御ユニット２４は、プロセッサがプログラムを実行することにより実現される複数の機能部を有する。図１０に示すように、制御ユニット２４は、タイヤ特定部２４ａ及び切替制御部２４ｂを有する。

【0036】

タイヤ特定部２４ａは、無線ＩＣ２３から空気圧データの受信情報を取得し、空気圧データの送信元であるタイヤ側無線機１３に対応しているタイヤが、車両ＨＶの複数のタイヤ２のうちどの位置のタイヤであるかを特定する。換言すると、タイヤＩＤとタイヤの位置とを紐づけて、メモリに非一時的に記憶する。こうしたタイヤの特定処理は、タイヤ２がローテーションされた可能性がある場合に実行されることが好ましい。例えば、車両ＨＶのエンジンスイッチがオフ状態となった場合に、ローテーションが実施される可能性がある。このため、タイヤ特定部２４ａは、エンジンスイッチがオフ状態からオン状態となった直後に、タイヤの特定処理を実行する。

【0037】

切替制御部２４ｂは、タイヤの特定処理の完了後、状況に応じて通信に使用するアンテナが切り替わるように、スイッチ２２を制御する。具体的に図１１に示すように、切替制御部２４ｂは、偏心側タイヤのタイヤ側装置１０ＦＲ，１０ＲＲが空気圧データを送信するタイミングでは、受信に用いるアンテナを車幅軸アンテナ２１ａとする。また、切替制御部２４ｂは、反対側タイヤのタイヤ側装置１０ＦＬ，１０ＲＬが空気圧データを送信するタイミングでは、受信に用いるアンテナを車長軸アンテナ２１ｂとする。

【0038】

より詳細に、切替制御部２４ｂは、アンテナの切り替えタイミングを決定すべく、各タイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲから空気圧データが送信されるタイミングを予測する。切替制御部２４ｂは、予測を行うために、無線ＩＣ２３から取得される空気圧データと、タイヤ特定部２４ａが特定したタイヤＩＤとタイヤの位置関係とに基づき、偏心側タイヤのタイヤ側無線機１３ＦＲ，１３ＲＲにおける送信タイミングと、反対側タイヤのタイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬにおける送信タイミングとを特定する。さらに、切替制御部２４ｂは、複数回に亘って送信タイミングを特定することにより、各タイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲから定期送信される空気圧データの送信間隔を、特定する。

【0039】

切替制御部２４ｂは、各タイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲについて、送信タイミング及び送信間隔を特定することにより、次の送信タイミングを予測することができる。そして、切替制御部２４ｂは、予測した送信タイミングに合わせて、受信に用いるアンテナを周期的に切り替える。

【0040】

なお、図１１では、説明の簡略化のため、前輪右タイヤ２ＦＲ及び後輪右タイヤ２ＲＲのタイミングが同じであるかのように、また、前輪左タイヤ２ＦＬ及び後輪左タイヤ２ＲＬのタイミングが同じであるかのように、図示がなされている。しかし実際は、前輪右タイヤ２ＦＲのタイミングと後輪右タイヤ２ＲＲとのタイミングは異なっており、また、前輪左タイヤ２ＦＬのタイミングと後輪左タイヤ２ＲＬとのタイミングは異なっている。このため、切替制御部２４ｂは、４つのタイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲの送信タイミングにそれぞれ合わせて、受信に用いるアンテナを切り替えればよい。例えば、４つのタイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲの送信間隔が同じで、前輪右タイヤ２ＦＲ、前輪左タイヤ２ＦＬ、後輪右タイヤ２ＲＲ、後輪左タイヤ２ＲＬの順に送信がなされる場合では、切替制御部２４ｂは、定期送信の１周期の間で４回アンテナの切り替えを実行する。

【0041】

以上説明した第１実施形態によると、ボデー側無線機２０に、スイッチ２２によって切り替え可能なアンテナであって、複数のタイヤ側無線機１３のうち受信に有利なタイヤ側無線機１３が相互に異なる複数のアンテナ２１ａ，２１ｂが設けられている。こうしてタイヤ側無線機１３から送信される空気圧データを極力受信可能となるようにアンテナを切り替える。これにより、タイヤ２毎に個別に受信手段を設けることを抑制しつつ、空気圧データの伝搬レベルを維持できる。したがって、車両ＨＶへの搭載に適したタイヤ空気圧検出システム１００ないしボデー側無線機２０を実現することが可能となる。

【0042】

また、第１実施形態によると、ボデー側無線機２０は、車両ＨＶの縦中心面ＬＰに対して左又は右の一方へ偏心して配置される。そして、複数のアンテナは、車幅方向ＷＤに沿った成分を主偏波とする車幅軸アンテナ２１ａと、車長方向ＬＤに沿った成分を主偏波とする車長軸アンテナ２１ｂと、を含む。ボデー４側の無線機２０を偏心して配置させることにより、ボデー４での反射等を利用して、車幅軸の偏波と車長軸の偏波とで、相互に異なる伝搬特性、すなわち各タイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲに対して異なる優位性を生じさせることができる。

【0043】

また、第１実施形態によると、複数のタイヤ２は、縦中心面ＬＰに対してボデー側無線機２０の偏心側に配置された偏心側タイヤと、偏心側タイヤとは縦中心面ＬＰを挟んだ反対側に配置された反対側タイヤと、を含む。そして、ボデー側無線機２０は、偏心側タイヤのタイヤ側装置１０ＦＲ，１０ＲＲが空気圧データを送信するタイミングでは、受信に用いるアンテナを車幅軸アンテナ２１ａとする。反対側タイヤのタイヤ側装置１０ＦＬ，１０ＲＬが空気圧データを送信するタイミングでは、受信に用いるアンテナを車長軸アンテナ２１３ｂとする。これにより、偏心側タイヤの空気圧データも反対側タイヤの空気圧データも高い受信レベルで受信することができる。

【0044】

また、第１実施形態によると、ボデー側無線機２０は、導体パターン７２，８２によって形成された車長軸アンテナ２１ｂを含む基板７１，８１と、車幅軸アンテナ２１ａとして機能する、基板７１，８１に対する垂直方向に沿って伸びる導体エレメント７３，８３と、を有する。２つのアンテナ２１ａ，２１ｂを一体的に構成することができるので、車両ＨＶへの搭載性はさらに高まる。

【0045】

（第２実施形態）
第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。第２実施形態の切替制御部は、初期状態において、複数のタイヤ側無線機１３のうち、最も受信条件が悪い悪条件タイヤのタイヤ側無線機１３ＦＬに対して最も有利なアンテナを受信に用いる。

【0046】

ここで、図６～９に示すように、各タイヤ２ＦＬ，２ＲＬ，２ＦＲ，２ＲＲ毎の受信レベルを比較すると、ボデー側無線機２０に対して最も遠い位置に配置されている前輪左タイヤ２ＦＬのタイヤ側無線機１３ＦＬの受信レベルが平均的に低い。このため、本実施形態では、前輪左タイヤ２ＦＬが最も受信条件が悪い悪条件タイヤであるといえる。このため、図１２に示すように、切替制御部２４ｂは、初期状態において、前輪左タイヤ２ＦＬのタイヤ側無線機１３ＦＬに対して最も有利な車長軸アンテナ２１ｂを受信に用いる（Ｓ２０１）。

【0047】

そして、切替制御部２４ｂは、所定の周期ないし所定のトリガに基づき、各タイヤ２のタイヤ側無線機１３との通信状況を確認する（Ｓ２０２）。悪条件タイヤ以外のタイヤ２ＲＬ，２ＦＲ，２ＲＲにおいて通信不可のタイヤ側無線機１３が存在しない場合（Ｓ２０２のＮｏの場合）、切替制御部２４ｂは、初期条件を維持する（Ｓ２０３）。すなわち、切替制御部２４ｂは、アンテナを切り替えずに、車長軸アンテナ２１ｂを受信に用いる。

【0048】

悪条件タイヤ以外のタイヤ２ＲＬ，２ＦＲ，２ＲＲにおいて通信不可のタイヤ側無線機１３が存在する場合（Ｓ２０２のＹｅｓの場合）、切替制御部２４ｂは、初期条件のアンテナを変更する。すなわち、切替制御部２４ｂは、受信に用いるアンテナを車幅軸アンテナ２１ａに切り替えて、通信状況の改善を試みる。

【0049】

以上説明した第２実施形態によると、ボデー側無線機２０は、初期状態において、複数のタイヤ側無線機１３のうち最も受信条件が悪い悪条件タイヤのタイヤ側無線機１３ＦＬに対して最も有利なアンテナ２１ｂを受信に用いる。そして、ボデー側無線機２０は、複数のタイヤ２のうち悪条件タイヤ以外のタイヤ２ＦＲ，２ＲＲ，２ＲＬに対応したタイヤ側無線機１３ＦＲ，１３ＲＲ，１３ＲＬとの通信が不可である場合に、受信に用いるアンテナを、初期状態で用いたアンテナ２１ｂから別のアンテナ２１ａに切り替える。実際の通信状況に応じて切り替えが実施されるので、通信の継続性を高めることができる。

【0050】

（第３実施形態）
図１３，１４に示すように、第３実施形態は第１実施形態の変形例である。第３実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。

【0051】

第３実施形態のタイヤ側無線機３１３は、図１３に示すように、複数のアンテナ３１３ａ，３１３ｂ、スイッチ３１３ｃ、無線ＩＣ３１３ｄ及び制御ユニット３１３ｅを含む構成である。複数のアンテナ３１３ａ，３１３ｂは、車幅軸の偏波を主偏波とするタイヤ側車幅軸アンテナ３１３ａと、タイヤ円周方向の法線方向（換言すると径方向）の偏波を主偏波とするタイヤ側法線軸アンテナ３１３ｂと、を含んでいる。スイッチ３１３ｃ及び無線ＩＣ３１３ｄは、第１実施形態にて説明したボデー側無線機２０の構成と同様である。

【0052】

制御ユニット３１３ｅは、タイヤ２の回転中心ＣＲに対するタイヤ側装置１０ないしタイヤ側無線機３１３の位置に応じて、複数のアンテナ３１３ａ，３１３ｂのうち、ボデー側無線機２０との通信に有利なアンテナに切り替える。タイヤ側装置１０ないしタイヤ側無線機３１３の位置は、ジャイロセンサ等のセンサを用いて判定してもよく、ボデー側無線機２０からの応答信号の受信レベルの変化に基づいて判定してもよい。

【0053】

具体的に図１４に示すように、前輪については、タイヤ側装置１０ないしタイヤ側無線機３１３の位置が回転中心ＣＲに対して前方及び下方に位置する場合には、法線軸アンテナ３１３ｂを通信に用いる（状態Ｃ１）。また、タイヤ側装置１０ないしタイヤ側無線機３１３の位置が回転中心ＣＲに対して後方及び上方に位置する場合には、車幅軸アンテナ３１３ａを通信に用いる（状態Ｃ２）。

【0054】

後輪については、タイヤ２の回転中心ＣＲに対するタイヤ側装置１０ないしタイヤ側無線機３１３の位置に関わらず、常に法線軸アンテナ３１３ｂを通信に用いればよい。

【0055】

以上説明した第３実施形態によると、各タイヤ側無線機３１３は、車幅方向ＷＤに沿った成分を主偏波とするタイヤ側車幅軸アンテナ３１３ａと、タイヤ円周の法線方向に沿った成分を主偏波とするタイヤ側法線軸アンテナ３１３ｂと、を含む。複数のタイヤ２のうち前輪タイヤのタイヤ側無線機３１３は、前輪タイヤの回転中心ＣＲに対するタイヤ側装置１０の位置に応じて、通信に用いるアンテナをタイヤ側車幅軸アンテナ３１３ａとタイヤ側法線軸アンテナ３１３ｂとの間で切り替える。また、複数のタイヤ２のうち後輪タイヤのタイヤ側無線機３１３は、後輪タイヤの回転中心ＣＲに対するタイヤ側装置１０の位置に関わらず、通信に用いるアンテナをタイヤ側法線軸アンテナ３１３ｂに維持する。このように、タイヤ側無線機３１３のアンテナ放射軸を最適化することにより、伝搬レベルの維持はさらに容易なものとなる。

【0056】

（第４実施形態）
図１５，１６に示すように、第４実施形態は第１実施形態の変形例である。第４実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。

【0057】

第４実施形態のタイヤ空気圧検出システム１００は、システム間の通信によってスマートシステム９０と連携可能に構成されている。ここでの通信は、例えばController Area Network（ＣＡＮは登録商標）等の車内ＬＡＮを用いて行われる。

【0058】

図１５に示すようにスマートシステム９０は、タイヤ空気圧検出システム１００と同様にＢＬＥの近距離通信規格を用いて、車両ＨＶのドアを開閉するデジタルキーシステムである。スマートシステム９０は、複数のスマート無線機９１Ｒ，９１Ｌ及び制御装置９２を含む構成である。スマート無線機９１Ｒ，９１Ｌは、左右の各ドアハンドルにそれぞれ内蔵され、スマートキーとの通信を行う。制御装置９２は、各スマート無線機９１Ｒ，９１Ｌを制御し、また、スマート無線機９１Ｒ，９１Ｌとスマートキーとの通信信号に応じて車両ＨＶのドアの開閉を制御する。

【0059】

タイヤ空気圧検出システム１００においてボデー側無線機２０の制御ユニット２４は、スマートシステム９０の制御装置９２と通信可能となっている。図１６に示すように、このような構成において、所定の周期ないし所定のトリガに基づいて、制御ユニット２４の切替制御部２４ｂは、通信不可のタイヤ側無線機１３が存在するか否かを判断する（Ｓ４０１）。Ｓ４０１でＮｏの場合、切替制御部２４ｂは、スマートシステム９０と連携しないことを決定する（Ｓ４０２）。

【0060】

Ｓ４０１でＹｅｓの場合、切替制御部２４ｂは、通信不可のタイヤ側無線機１３が前輪右タイヤ２ＦＲ又は後輪右タイヤ２ＲＲのものであるか否かを判断する（Ｓ４０３）。Ｓ４０３でＹｅｓの場合、切替制御部２４ｂは、制御装置９２に対して、右ドアハンドルに搭載されたスマート無線機９１Ｒによる通信不可のタイヤ側無線機１３から送信される空気圧データの受信待ちを指示する（Ｓ４０４）。Ｓ４０４でＮｏの場合、すなわち通信不可のタイヤ側無線機１３が前輪左タイヤ２ＦＬ又は後輪左タイヤ２ＲＬのものである場合、切替制御部２４ｂは、制御装置９２に対して、左ドアハンドルに搭載されたスマート無線機９１Ｌによる通信不可のタイヤ側無線機１３から送信される空気圧データの受信待ちを指示する（Ｓ４０５）。

【0061】

そして、制御装置９２が受信待ち状態のスマート無線機９１Ｒ，９１Ｌが空気圧データを受信したか否かを判断する（Ｓ４０６）。空気圧データを受信できた場合、切替制御部２４ｂは、制御装置９２から空気圧データを取得する（Ｓ４０７）。

【0062】

以上説明した第４実施形態によると、ボデー側無線機２０は、車両ＨＶのドアを開閉するスマートシステム９０と通信可能に構成される。ボデー側無線機２０は、複数のタイヤ２のうちいずれかのタイヤに対応したタイヤ側無線機１３との通信が不可である場合に、スマートシステム９０に設けられた無線機であるスマート無線機９１Ｌ又は９１Ｒに、通信不可のタイヤ側無線機１３から送信される空気圧データの受信待ちを指示する。ボデー側無線機２０は、受信待ちを指示されたスマート無線機９１Ｌ又は９１Ｒが空気圧データを受信した場合に、空気圧データをスマートシステム９０から取得する。スマートシステム９０の無線機９１Ｌ又は９１Ｒも活用することにより、空気圧データの取得率を高めることができる。

【0063】

（第５実施形態）
図１７に示すように、第５実施形態は第４実施形態の変形例である。第５実施形態について、第４実施形態とは異なる点を中心に説明する。

【0064】

第５実施形態のタイヤ空気圧検出システム１００においてタイヤ特定部２４ａは、スマートシステム９０と連携してタイヤ２を特定する。具体的に、タイヤ特定部２４ａは、ボデー側無線機２０と各タイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲとの通信における、ボデー側無線機２０の受信レベルのタイヤＩＤ毎の全周平均値を取得する（Ｓ５０１）。受信レベルの全周平均値とは、回転するタイヤ２において回転中心ＣＲに対するタイヤ側装置１０の位置に依存して変化してしまう受信レベルを、全周平均とみなせる程度に平均化した値である。全周平均値は、例えば車両ＨＶの走行中に測定した受信レベルデータを平均化することにより得られる。

【0065】

次に、タイヤ特定部２４ａは、前後輪判定を実行する（Ｓ５０２）。具体的に、タイヤ特定部２４ａは、空気圧データに含まれるタイヤＩＤ間で、全集平均値を比較する。図６～９に示すように、ボデー側無線機２０の受信レベルは、前輪に対して後輪が高い傾向がある。この傾向を利用して、４つの全集平均値のうち受信レベルが高い２つのタイヤＩＤが、後輪タイヤとして特定される。

【0066】

次に、タイヤ特定部２４ａは、スマートシステム９０と各タイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲとの通信における、右のスマート無線機９１Ｒ，９１Ｌの受信レベルのタイヤＩＤ毎の全周平均値及び左のスマート無線機９１Ｒ，９１Ｌの受信レベルのタイヤＩＤ毎の全周平均値を取得する（Ｓ５０３）。

【0067】

次に、タイヤ特定部２４ａは、左右輪判定を実行する（Ｓ５０４）。具体的に、タイヤ特定部２４ａは、同じタイヤＩＤについて、右のスマート無線機９１Ｒの全集平均値と、左のスマート無線機９１Ｌの全集平均値とを比較する。左の全集平均値よりも右の全集平均値が大きなタイヤＩＤは、右側タイヤのものとして特定される。右の全集平均値よりも左の全集平均値が大きなタイヤＩＤは、左側タイヤのものとして特定される。

【0068】

タイヤ特定部２４ａは、このような前後輪判定と左右輪判定とを組み合わせることで、４つのタイヤ２ＦＬ，２ＲＬ，２ＦＲ，２ＲＲをすべて特定する。タイヤ特定部２４ａは、この結果をメモリに非一時的に記憶させる（Ｓ５０５）。

【0069】

以上説明した第５実施形態によると、ボデー側無線機２０は、車両ＨＶのドアを開閉するスマートシステムであって、デジタルキーと通信する無線機であるスマート無線機９１Ｌ，９１Ｒを車両ＨＶの左右に一対備えるスマートシステム９０と通信可能に構成される。ボデー側無線機２０は、空気圧データの送信元であるタイヤ側無線機１３に対応しているタイヤが、複数のタイヤ２のうちどの位置のタイヤであるかを特定するタイヤ特定機能を有する。ボデー側無線機２０は、タイヤ特定機能において、ボデー側無線機２０と各タイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲとの間の通信におけるボデー側無線機２０の受信レベルに基づき、前後輪を判定する。さらにボデー側無線機２０は、一対のスマート無線機９１Ｌ，９１Ｒと各タイヤ側無線機１３ＦＬ，１３ＲＬ，１３ＦＲ，１３ＲＲとの間の通信における各スマート無線機９１Ｌ，９１Ｒの受信レベルに基づき、左右輪を判定する。スマートシステム９０を活用してタイヤの特定精度を高めることにより、空気圧の検出精度を向上させることができる。

【0070】

（他の実施形態）
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

【0071】

他の実施形態として、タイヤ空気圧検出システム１００及びスマートシステム９０に用いられる通信に、ＢＬＥ以外の別の通信規格が用いられてもよく、別の周波数帯が用いられてもよい。

【0072】

他の実施形態として、タイヤ空気圧検出システム１００が検出するタイヤ２の個数は、４つ以外であってもよい。例えば、前輪が１輪であり、後輪が２輪である３輪の車両にタイヤ空気圧検出システム１００を適用してもよい。また例えば、大型トラック等の６輪又は８輪の車両にタイヤ空気圧検出システム１００を適用してもよい。また、車両が備えるタイヤ２のうち、２つ以上のタイヤ２にタイヤ空気圧検出システムが適用されていればよく、全てのタイヤ２に対してタイヤ空気圧検出システム１００が適用されていなくてもよい。

【0073】

他の実施形態として、ボデー側無線機２０は、Ｃピラー６以外に配置されてもよく、また、車両左側に配置されてもよい。

【0074】

他の実施形態として、ボデー側無線機２０にて切り替え可能となるアンテナは、３つ以上であってもよい。例えば、車幅軸アンテナ２１ａ及び車長軸アンテナ２１ｂに加えて、車高方向ＨＤに沿った偏波を主偏波とする車高軸アンテナが追加されてもよい。

【0075】

他の実施形態として、ボデー側無線機２０にて切り替え可能となる複数のアンテナは、ボデー４の形状に対して最適化された、車長方向ＬＤ、車幅方向ＷＤ及び車高方向ＨＤに対する斜め方向成分を主偏波とするアンテナを含んでいてもよい。

【0076】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウエア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウエア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【符号の説明】

【0077】

２：タイヤ、４：ボデー、１０：タイヤ側装置、１１：圧力センサ、１３，３１３：タイヤ側無線機、２０：ボデー側無線機、２１ａ，２１ｂ：アンテナ、２２：スイッチ、ＨＶ：車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】