JP2012240468A - Tire air pressure monitoring device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tire air pressure monitoring device capable of accurately determining a wheel position of a transmitter.SOLUTION: This tire air pressure monitoring device includes: the transmitters 2d arranged in respective wheels 1FL, 1FR, 1RL and 1RR and transmitting detected air pressure information by a radio signal; rotation position-detecting means (wheel speed sensors 8FL, 8FR, 8RL, 8RR and ABSCU 6) arranged on the vehicle body side in response to the respective wheels, detecting rotation positions of the respective wheels and outputting rotation position information at a predetermined time interval to a communication wire (a CAN communication wire 7); and a rotation position-estimating means for estimating a rotation position in transmission time (the transmission commanding time) of the transmitters based on received information (the reception completed time) of the radio signal from the transmitters and the rotation position information on the wheels inputted via the communication wire.

Description

本発明は、車両の各タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧モニター装置に関する。   The present invention relates to a tire air pressure monitoring device that monitors the air pressure of each tire of a vehicle.

従来、各車輪のタイヤにそれぞれ取り付けられたタイヤ空気圧センサの送信機がどの車輪位置（車両に対するタイヤの取付け位置）にあるかを判定するタイヤ空気圧モニター装置が知られている（例えば特許文献１）。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a tire pressure monitoring device that determines which wheel position (attachment position of a tire to a vehicle) a tire pressure sensor transmitter attached to each wheel tire is located (for example, Patent Document 1). .

特開２００７−２４５９８２号公報JP 2007-245982 A

走行時には、送信機は車輪と共に回転すると共に、各車輪間で回転数に差が生じうる。よって、送信機の車輪位置を精度良く判定するためには、各車輪における送信機の回転位置（回転角度）を車体側で正確に検出することが好ましい。しかしながら、車体側で検出される車輪の回転位置情報が離散的に（所定の時間間隔をおいて散発的に）入力される場合、送信機の回転位置を車体側で正確に検出することが困難となり、送信機の車輪位置の判定精度が低下するおそれがある。本発明の目的は、送信機の車輪位置をより精度良く判定できるタイヤ空気圧モニター装置を提供することにある。   When traveling, the transmitter rotates with the wheels and there may be a difference in the number of rotations between the wheels. Therefore, in order to accurately determine the wheel position of the transmitter, it is preferable to accurately detect the rotation position (rotation angle) of the transmitter at each wheel on the vehicle body side. However, when the rotational position information of the wheel detected on the vehicle body side is input discretely (sporadicly at a predetermined time interval), it is difficult to accurately detect the rotational position of the transmitter on the vehicle body side. Therefore, the determination accuracy of the transmitter wheel position may be reduced. An object of the present invention is to provide a tire pressure monitoring device that can determine the wheel position of a transmitter with higher accuracy.

上述の目的を達成するため、本発明では、送信機からの受信情報と、離散的に入力される車輪の回転位置情報とに基づいて、送信機の回転位置を推定する。   In order to achieve the above object, in the present invention, the rotational position of the transmitter is estimated based on the information received from the transmitter and the rotational position information of the wheels that are discretely input.

よって、各車輪における送信機の回転位置を車体側で正確に検出することが可能となり、送信機の車輪位置をより精度良く判定することができる。   Therefore, the rotational position of the transmitter in each wheel can be accurately detected on the vehicle body side, and the wheel position of the transmitter can be determined with higher accuracy.

タイヤ空気圧モニター装置の構成図である。It is a block diagram of a tire pressure monitoring device. TPMSセンサ2の構成図である。2 is a configuration diagram of a TPMS sensor 2. FIG. TPMSデータの各フレームの送信方法を示す図である。It is a figure which shows the transmission method of each flame | frame of TPMS data. 車輪位置判定制御を実施するためのTPMSCU4の制御ブロック図である。It is a control block diagram of TPMSCU4 for implementing wheel position determination control. TPMSセンサ2（送信機2d）の回転位置算出方法を示す図である。It is a figure which shows the rotational position calculation method of TPMS sensor 2 (transmitter 2d). TPMSセンサ2（送信機2d）の回転位置算出方法を示す図である。It is a figure which shows the rotational position calculation method of TPMS sensor 2 (transmitter 2d). 分散特性値の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of a dispersion | distribution characteristic value. 車輪位置判定制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a wheel position determination control process. 左前輪1FLのTPMSセンサ2FLの回転位置が最上点となったときの各車輪1FL,1FR,1RL,1RRの回転位置（ロータの歯数）とTPMSデータの受信回数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation position (the number of teeth of a rotor) of each wheel 1FL, 1FR, 1RL, and 1RR when the rotation position of the TPMS sensor 2FL of the left front wheel 1FL becomes the highest point and the number of receptions of TPMS data . 各車輪1におけるNull点を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a null point in each wheel 1.

以下、本発明を実施するため形態を、図面に基づく実施例を用いて説明する。
〔実施例１〕
図１は、実施例１のタイヤ空気圧モニター装置の構成図である。図において、各符号の末尾のFLは左前輪、FRは右前輪、RLは左後輪、RRは右後輪に対応することを示す。以下の説明では、個別に説明する必要がない場合にはFL,FR,RL,RRの記載を省略する。
実施例１のタイヤ空気圧モニター装置は、TPMS(Tire Pressure Monitoring System)センサ2と、受信機3と、TPMSコントロールユニット(TPMSCU)4と、ディスプレイ5と、車輪速センサ（回転位置検出手段）8とを備える。TPMSセンサ2は各車輪1に装着され、受信機3、TPMSCU4、ディスプレイ5および車輪速センサ8は車体側に設けられている。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described using embodiments based on the drawings.
[Example 1]
FIG. 1 is a configuration diagram of a tire pressure monitoring apparatus according to the first embodiment. In the figure, FL at the end of each symbol indicates a left front wheel, FR indicates a right front wheel, RL indicates a left rear wheel, and RR indicates a right rear wheel. In the following description, the description of FL, FR, RL, and RR is omitted when there is no need to explain them individually.
The tire pressure monitoring device of the first embodiment includes a TPMS (Tire Pressure Monitoring System) sensor 2, a receiver 3, a TPMS control unit (TPMSCU) 4, a display 5, a wheel speed sensor (rotational position detecting means) 8, Is provided. The TPMS sensor 2 is attached to each wheel 1, and the receiver 3, the TPMSCU 4, the display 5, and the wheel speed sensor 8 are provided on the vehicle body side.

TPMSセンサ2は、タイヤの空気バルブ（不図示）位置に取り付けられている。図２は、TPMSセンサ2の構成図である。TPMSセンサ2は、圧力センサ（タイヤ空気圧検出手段）2aと、加速度センサ（Gセンサ）2bと、センサコントロールユニット（センサCU）2cと、送信機2dと、ボタン電池2eとを備える。
圧力センサ2aは、タイヤの空気圧[kPa]を検出する。
Gセンサ2bは、タイヤに作用する遠心方向加速度[G]を検出する。
センサCU2cは、ボタン電池2eからの電力により動作し、圧力センサ2aにより検出されたタイヤの空気圧情報とセンサID（識別情報）とを含むTPMSデータを無線信号により送信機2dから送信する。実施例１では、センサIDを1〜4とする。 The TPMS sensor 2 is attached to an air valve (not shown) position of the tire. FIG. 2 is a configuration diagram of the TPMS sensor 2. The TPMS sensor 2 includes a pressure sensor (tire pressure detecting means) 2a, an acceleration sensor (G sensor) 2b, a sensor control unit (sensor CU) 2c, a transmitter 2d, and a button battery 2e.
The pressure sensor 2a detects tire air pressure [kPa].
The G sensor 2b detects centrifugal acceleration [G] acting on the tire.
The sensor CU2c operates by the electric power from the button battery 2e, and transmits TPMS data including the tire air pressure information detected by the pressure sensor 2a and the sensor ID (identification information) from the transmitter 2d by a radio signal. In the first embodiment, the sensor ID is 1 to 4.

センサCU2cは、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度とあらかじめ設定された走行判定しきい値とを比較し、遠心方向加速度が走行判定しきい値未満の場合は車両停止と判定してTPMSデータの送信を停止する。一方、遠心方向加速度が走行判定しきい値以上の場合は車両が走行していると判定し、所定のタイミングでTPMSデータの送信を行う。
受信機3は、車両に１つ設けられており、各TPMSセンサ2から出力された無線信号を受信してデコードし、TPMSCU4へ出力する。 The sensor CU2c compares the centrifugal acceleration detected by the G sensor 2b with a preset traveling determination threshold value, and determines that the vehicle is stopped if the centrifugal acceleration is less than the traveling determination threshold value, and determines TPMS data. Stop sending On the other hand, if the centrifugal acceleration is equal to or greater than the travel determination threshold, it is determined that the vehicle is traveling, and TPMS data is transmitted at a predetermined timing.
One receiver 3 is provided in the vehicle, receives the radio signal output from each TPMS sensor 2, decodes it, and outputs it to the TPMSCU 4.

TPMSCU4は、各TPMSデータを読み込み、TPMSデータのセンサIDから、不揮発性のメモリ4d（図３参照）に記憶した各センサIDと各車輪位置（FL,FR,RL,RR）との対応関係を参照して当該TPMSデータがどの車輪位置に対応するものであるのかを判定し、当該TPMSデータに含まれるタイヤの空気圧を対応する車輪位置の空気圧としてディスプレイ5に表示する。また、タイヤの空気圧が下限値を下回った場合には、表示色変更、点滅表示や警告音などによりドライバに空気圧の低下を知らせる。   TPMSCU4 reads each TPMS data, and from the sensor ID of the TPMS data, the correspondence between each sensor ID stored in the non-volatile memory 4d (see Fig. 3) and each wheel position (FL, FR, RL, RR) The wheel position corresponding to the TPMS data is determined with reference, and the tire air pressure included in the TPMS data is displayed on the display 5 as the corresponding wheel position air pressure. Further, when the tire air pressure falls below the lower limit value, the driver is notified of a decrease in air pressure by changing the display color, blinking display, warning sound, or the like.

各車輪速センサ8は、車輪1の1回転について所定数z（例えば、z=48）の車輪速パルスを発生するパルス発生器であり、車輪1と同期して回転する歯車状のロータと、車体側であってロータの外周に対向配置されたステータ（永久磁石およびコイル）とから構成される。ロータが回転すると、ロータの凹凸面がステータの周りに形成された磁界を横切ることによりその磁束密度が変化してコイルに起電力が生じ、この電圧変化を車輪速パルス信号としてABSCU6に出力する。
ABSCU6は、各車輪速センサ8からの車輪速パルスに基づいて、各車輪1の車輪速を検出し、ある車輪がロック傾向にある場合、図外のABSアクチュエータを作動させて当該車輪のホイルシリンダ圧を増減または保持してロック傾向を抑制するアンチスキッドブレーキ制御を実施する。ABSCU6は、所定の時間間隔ΔT0（例えば、20msecの周期）で車輪速パルスのカウント値をCAN通信線7に出力する。 Each wheel speed sensor 8 is a pulse generator that generates a predetermined number z (for example, z = 48) of wheel speed pulses for one rotation of the wheel 1, a gear-shaped rotor that rotates in synchronization with the wheel 1, A stator (permanent magnet and coil) arranged on the vehicle body side and opposed to the outer periphery of the rotor. When the rotor rotates, the uneven surface of the rotor crosses the magnetic field formed around the stator, so that the magnetic flux density changes and an electromotive force is generated in the coil. This voltage change is output to the ABSCU 6 as a wheel speed pulse signal.
ABSCU 6 detects the wheel speed of each wheel 1 based on the wheel speed pulse from each wheel speed sensor 8, and when a certain wheel tends to lock, it activates the ABS actuator (not shown) to turn the wheel cylinder of that wheel. Implement anti-skid brake control that suppresses the tendency to lock by increasing or decreasing the pressure. The ABSCU 6 outputs the count value of the wheel speed pulse to the CAN communication line 7 at a predetermined time interval ΔT0 (for example, a cycle of 20 msec).

上記のように、TPMSCU4は、メモリ4dに記憶した各センサIDと各車輪位置との対応関係に基づいて、受信したTPMSデータがどの車輪のデータであるのかを判定する。よって、車両停止中にタイヤローテーションが行われた場合、メモリ4dに記憶された各センサIDと各車輪位置との対応関係が実際の対応関係と合致せず、TPMSデータがどの車輪のデータであるのかがわからなくなる。ここで、「タイヤローテーション」とは、タイヤのトレッド摩耗を均一にし、寿命（トレッドライフ）を延ばすため、タイヤの装着位置を複数の車輪間で変えることをいう。例えば、乗用車では、一般的に、左右のタイヤ位置をクロスして前後輪を入れ替える。
そこで、実施例１では、タイヤローテーション後の各センサIDと各車輪位置との対応関係をメモリ4dへの記憶更新により登録するために、タイヤローテーションが行われた可能性の有無を判断する。可能性がある場合、各TPMSセンサ2側ではTPMSデータの送信周期を変更し、TPMSCU4側ではTPMSデータの送信周期と各車輪速パルスとに基づいて各TPMSセンサ2がどの車輪のものであるのかを判定する。 As described above, the TPMSCU 4 determines which wheel data the received TPMS data is based on the correspondence between each sensor ID stored in the memory 4d and each wheel position. Therefore, when tire rotation is performed while the vehicle is stopped, the correspondence between each sensor ID and each wheel position stored in the memory 4d does not match the actual correspondence, and the TPMS data is the data of which wheel. I don't know. Here, “tire rotation” refers to changing the mounting position of the tire among a plurality of wheels in order to make the tire tread wear uniform and extend the life (tread life). For example, in a passenger car, the front and rear wheels are generally switched by crossing the left and right tire positions.
Therefore, in Example 1, in order to register the correspondence between each sensor ID and each wheel position after tire rotation by storing and updating in the memory 4d, it is determined whether there is a possibility that tire rotation has been performed. If possible, change the TPMS data transmission cycle on each TPMS sensor 2 side, and on the TPMSCU4 side, which wheel each TPMS sensor 2 belongs to based on the TPMS data transmission cycle and each wheel speed pulse Determine.

［定位置送信モード］
TPMSセンサ2のセンサCU2cは、走行開始直前の車両停止判定時間が所定時間T1（例えば、15分）以上である場合、タイヤローテーションが行われた可能性があると判断する。
センサCU2cは、走行開始直前の車両停止判定時間が所定時間T1未満である場合、一定間隔（例えば、1分間隔）でTPMSデータを送信する「通常モード」を実施する。一方、センサCU2cは、車両停止判定時間が所定時間T1以上である場合、通常モードの送信間隔よりも短い間隔（例えば、約16秒間隔）であって、一定の回転位置でTPMSデータを送信する「定位置送信モード」を実施する。 [Position transmission mode]
The sensor CU2c of the TPMS sensor 2 determines that there is a possibility that tire rotation has been performed when the vehicle stop determination time immediately before the start of traveling is equal to or longer than a predetermined time T1 (for example, 15 minutes).
When the vehicle stop determination time immediately before the start of traveling is less than the predetermined time T1, the sensor CU2c performs the “normal mode” in which TPMS data is transmitted at regular intervals (eg, 1 minute intervals). On the other hand, when the vehicle stop determination time is equal to or longer than the predetermined time T1, the sensor CU2c transmits TPMS data at a constant rotational position that is shorter than the transmission interval in the normal mode (for example, approximately 16 seconds). Implement "Position transmission mode".

センサCU2cは、定位置送信モードを、TPMSデータの送信回数が所定回数N1（例えば、40回）に達するまで実施する。センサCU2cは、送信回数が所定回数N1に達した場合、通常モードへ移行する。TPMSデータの送信回数が所定回数N1に達する前に車両停止と判定した場合、車両停止判定時間が所定時間T1（15分）未満であるときは送信回数が所定回数N1に達するまで車両停止前の定位置送信モードを継続し、車両停止判定時間が所定時間T1以上であるときは車両停止前の定位置送信モードの継続をキャンセルして新たに定位置送信モードを開始する。   The sensor CU2c executes the fixed position transmission mode until the number of transmissions of TPMS data reaches a predetermined number N1 (for example, 40 times). The sensor CU2c shifts to the normal mode when the number of transmissions reaches the predetermined number N1. If it is determined that the vehicle has stopped before the number of transmissions of TPMS data reaches the predetermined number N1, if the vehicle stop determination time is less than the predetermined time T1 (15 minutes), the number of transmissions before the vehicle stops until the predetermined number N1 is reached. The fixed position transmission mode is continued, and when the vehicle stop determination time is equal to or longer than the predetermined time T1, the continuation of the fixed position transmission mode before the vehicle is stopped is canceled and the fixed position transmission mode is newly started.

センサCU2cは、定位置送信モード中、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度の重力加速度依存成分に基づいて、定位置送信モードにおけるTPMSデータの送信タイミングを決定する。TPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度は、車輪1の加減速によって変化するが、その重力加速度依存成分は常に一定であり、最上点で+1[G]、最下点で-1[G]、最上点および最下点に対し90度の位置で0[G]となる波形を示す。すなわち、遠心方向加速度の重力加速度成分の大きさ、方向をモニターすることで、TPMSセンサ2の回転位置を把握できる。よって、例えば、重力加速度依存成分のピーク（+1[G]）でTPMSデータを出力することで、最上点でTPMSデータを出力する。   The sensor CU2c determines the transmission timing of the TPMS data in the fixed position transmission mode based on the gravitational acceleration dependent component of the centrifugal acceleration detected by the G sensor 2b during the fixed position transmission mode. The centrifugal acceleration acting on the TPMS sensor 2 changes with the acceleration / deceleration of the wheel 1, but its gravitational acceleration dependent component is always constant, +1 [G] at the highest point and -1 [G] at the lowest point The waveform which is 0 [G] at a position of 90 degrees with respect to the uppermost point and the lowermost point is shown. That is, the rotational position of the TPMS sensor 2 can be grasped by monitoring the magnitude and direction of the gravitational acceleration component of the centrifugal acceleration. Therefore, for example, TPMS data is output at the highest point by outputting TPMS data at the peak of gravity acceleration dependent component (+1 [G]).

定位置送信モードでは、センサCU2cは、図３に示すように、TPMSデータの１回の送信につき、タイヤの空気圧情報とセンサIDとを含む同一内容のフレームを複数、具体的には３つのフレームを送信する。第1フレームを最上点で送信し、第2フレームを第1フレームの送信から第1の時間間隔ΔT1（例えば、100msec）後に送信し、第3フレームを第2フレームの送信から第2の時間間隔ΔT2（例えば、140msec）後に送信する。各フレームには、そのフレームが何番目のフレームであるか分るように、識別情報としてフレーム番号（1〜3）を付す。   In the fixed position transmission mode, as shown in FIG. 3, the sensor CU 2c, for each transmission of the TPMS data, includes a plurality of frames having the same contents including the tire pressure information and the sensor ID, specifically three frames. Send. The first frame is transmitted at the top point, the second frame is transmitted after a first time interval ΔT1 (for example, 100 msec) from the transmission of the first frame, and the third frame is transmitted at a second time interval from the transmission of the second frame. Transmit after ΔT2 (eg, 140 msec). Each frame is given a frame number (1 to 3) as identification information so that it can be seen what number the frame is.

［オートラーニングモード］
TPMSCU4は、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が所定時間T2（例えば、15分）以上である場合、タイヤローテーションが行われた可能性があると判断する。
TPMSCU4は、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が所定時間T2未満である場合、各TPMSセンサ2から送信されたTPMSデータの空気圧情報に基づいて各車輪1のタイヤの空気圧を監視する「モニターモード」を実施する。一方、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が所定時間T2以上である場合、各TPMSセンサ2の車輪位置を判定する「オートラーニングモード」を実施する。オートラーニングモードは、すべてのTPMSセンサ2の車輪位置を判定するまで、または、当該モードの開始から所定の累積走行時間（例えば、8分）が経過するまで実施する。すべてのTPMSセンサ2の車輪位置を判定した場合、または所定の累積走行時間が経過した場合、モニターモードへ移行する。 [Auto learning mode]
The TPMSCU 4 determines that there is a possibility that the tire rotation has been performed when the elapsed time from the OFF to the ON of the ignition switch is equal to or longer than a predetermined time T2 (for example, 15 minutes).
TPMSCU4 monitors the tire air pressure of each wheel 1 based on the air pressure information of TPMS data transmitted from each TPMS sensor 2 when the elapsed time from the ignition switch OFF to ON is less than the predetermined time T2. "Mode" is implemented. On the other hand, when the elapsed time from the ignition switch to the ON is equal to or longer than the predetermined time T2, the “auto learning mode” for determining the wheel position of each TPMS sensor 2 is performed. The auto-learning mode is performed until the wheel positions of all the TPMS sensors 2 are determined, or until a predetermined cumulative traveling time (for example, 8 minutes) has elapsed from the start of the mode. When the wheel positions of all the TPMS sensors 2 are determined, or when a predetermined accumulated traveling time has elapsed, the monitor mode is entered.

なお、オートラーニングモード中であっても、TPMSデータに含まれる空気圧情報からタイヤの空気圧の監視は可能である。よって、オートラーニングモード中は現在メモリ4dに記憶されている各センサIDと各車輪位置との対応関係に基づいて空気圧の表示、空気圧低下の警告を行う。
TPMSCU4は、オートラーニングモード中、ABSコントロールユニット(ABSCU)6からCAN通信線7を介して車輪速パルスのカウント値を入力し、以下に示すような車輪位置判定制御を実施する。 Even during the auto-learning mode, the tire pressure can be monitored from the air pressure information included in the TPMS data. Therefore, during the auto-learning mode, air pressure is displayed and air pressure drop warning is performed based on the correspondence between each sensor ID and each wheel position currently stored in the memory 4d.
The TPMSCU 4 receives the wheel speed pulse count value from the ABS control unit (ABSCU) 6 via the CAN communication line 7 during the auto-learning mode, and performs wheel position determination control as described below.

［車輪位置判定制御］
図４は、車輪位置判定制御を実施するためのTPMSCU4の制御ブロック図である。TPMSCU4は、回転位置演算部4aと、分散演算部4bと、車輪位置判定部（車輪位置判定手段）4cと、メモリ4dとを備える。
回転位置演算部4aは、受信機3から出力されたデコード後のTPMSデータと、ABSCU6からCAN通信線7に出力された各車輪速パルスのカウント値を入力し、各TPMSセンサ2（送信機2d）の送信時（回転位置が最上点となったとき）における各車輪1の回転位置（ロータの歯数z）を演算する。ここで、「ロータの歯数」とは、車輪速センサ8がロータのどの歯をカウントしているかを示すものであり、車輪速パルスのカウント値をタイヤ1回転分のカウント値（1回転分の歯数z=48）で除算した余りで求めることができる。実施例１では、オートラーニングモードを開始してから最初に入力された車輪速パルスのカウント値を1回転分の歯数（=48）で除算した余りを基準歯数とし、以後は基準歯数からの車輪速パルスのカウント数（現在のカウント値-基準歯数）に基づいて歯数を決定する。 [Wheel position determination control]
FIG. 4 is a control block diagram of the TPMSCU 4 for performing the wheel position determination control. The TPMSCU 4 includes a rotational position calculation unit 4a, a dispersion calculation unit 4b, a wheel position determination unit (wheel position determination means) 4c, and a memory 4d.
The rotational position calculation unit 4a inputs the decoded TPMS data output from the receiver 3 and the count value of each wheel speed pulse output from the ABSCU 6 to the CAN communication line 7, and outputs each TPMS sensor 2 (transmitter 2d). ) (When the rotational position becomes the highest point), the rotational position (number of teeth of the rotor z) of each wheel 1 is calculated. Here, the “number of teeth of the rotor” indicates which tooth of the rotor is counted by the wheel speed sensor 8, and the count value of the wheel speed pulse is set to the count value for one rotation of the tire (for one rotation). The number of teeth can be obtained by the remainder divided by z = 48). In Example 1, the remainder obtained by dividing the count value of the wheel speed pulse input first after the start of the auto-learning mode by the number of teeth for one rotation (= 48) is used as the reference number of teeth. The number of teeth is determined based on the count number of wheel speed pulses from (current count value−reference number of teeth).

図５は、回転位置演算部4aにて実行される、各車輪1におけるTPMSセンサ2（送信機2d）の回転位置の算出方法を示す図である。
回転位置演算部4aは、TPMSデータ（第1〜第3フレーム）を受信する都度、その受信時刻と内容（送信データ）を記憶する。また、CAN通信線7を介して車輪速パルスのカウント値の入力を受ける都度、その入力時刻とカウント値を記憶する。 FIG. 5 is a diagram illustrating a calculation method of the rotational position of the TPMS sensor 2 (transmitter 2d) in each wheel 1, which is executed by the rotational position calculation unit 4a.
Each time the rotational position calculation unit 4a receives TPMS data (first to third frames), it stores the reception time and content (transmission data). Each time the count value of the wheel speed pulse is received via the CAN communication line 7, the input time and count value are stored.

まず、第1フレームを受信した場合の算出方法を説明する。図５において、TPMSデータ（第1フレーム）の受信を開始する直前に車輪速パルスのカウント値（前回値）が入力された時刻をt1、TPMSセンサ2の回転位置が最上点となってTPMSデータ（第1フレーム）の送信が指令された時刻をt2、TPMSセンサ2が実際にTPMSデータ（第1フレーム）の送信を開始した時刻（TPMSCU4が受信を開始した時刻と同じとみなせる。）をt3、TPMSCU4がTPMSデータ（第1フレーム）の受信を完了した時刻をt4、TPMSデータ（第1フレーム）の受信を完了した直後に車輪速パルスのカウント値（今回値）が入力された時刻をt5とする。回転位置演算部4aは、時刻t1,t4,t5を記憶すると共に、時刻t4からTPMSデータ（第1フレーム）のデータ長（既定値としての送信時間Δt1であり、例えば、約10msec）を減算して時刻t3を算出する（t4 -Δt1 = t3）。また、時刻t3から送信時のタイムラグΔt0（予め実験等により求めることができる。）を減算して時刻t2を算出する（t3 -Δt0 = t2）。なお、時刻t4から時刻t2を算出するのではなく、時刻t3を直接検出・記憶して、この時刻t3から時刻t2を算出することとしてもよい。
よって、時刻t1でのロータの歯数をzt1、時刻t2での歯数をzt2、t5での歯数をzt5とすると、
(t2 - t1) / (t5 - t1) = (zt2 - zt1) / (zt5 - zt1)
が成立する。
zt2 - zt1 = (zt5 - zt1) × (t2 - t1) / (t5 - t1)
であるから、TPMSセンサ2の回転位置が最上点となって送信が指令された時刻t2の歯数zt2は、
zt2 = zt1 + (zt5 - zt1) × (t2 - t1) / (t5 - t1) ・・・(1)
により算出することができる。
なお、車輪速パルスのカウント値がTPMSデータの送信（受信）中に入力されるような場合（図６参照）もある。この場合も、TPMSデータを受信する直前に車輪速パルスのカウント値が入力された時刻t1とTPMSデータを受信した直後に車輪速パルスのカウント値が入力された時刻t5とに基づき、上記式(1)を用いて時刻t2の歯数zt2を算出することができる。
以上のように、回転位置演算部4aは、各車輪1について、送信機2dからの無線信号（送信データ）の受信情報（受信完了時刻t4）と、CAN通信線７を介して入力される車輪1の回転位置情報（入力時刻t1,t5、歯数zt1,zt5）とに基づいて、送信機2dの送信時（送信指令時刻t2）における回転位置（歯数zt2）を推定する。 First, a calculation method when the first frame is received will be described. In FIG. 5, the time when the wheel speed pulse count value (previous value) was input immediately before the start of reception of TPMS data (first frame) is t1, and the rotational position of the TPMS sensor 2 is the highest point. The time when the transmission of the (first frame) is commanded is t2, and the time when the TPMS sensor 2 actually starts transmitting the TPMS data (first frame) (can be regarded as the same as the time when the TPMSCU4 starts receiving) is t3. , T4 is the time when TPMSCU4 has finished receiving TPMS data (first frame), t5 is the time when the count value of wheel speed pulse (current value) is input immediately after receiving TPMS data (first frame) And The rotational position calculation unit 4a stores the times t1, t4, and t5 and subtracts the data length of the TPMS data (first frame) from the time t4 (the transmission time Δt1 as a default value, for example, about 10 msec). To calculate time t3 (t4−Δt1 = t3). Also, the time t2 is calculated by subtracting the transmission time lag Δt0 (which can be obtained in advance through experiments or the like) from the time t3 (t3−Δt0 = t2). Instead of calculating the time t2 from the time t4, the time t3 may be directly detected and stored, and the time t2 may be calculated from the time t3.
Therefore, if the number of teeth of the rotor at time t1 is z t1 , the number of teeth at time t2 is z t2 , and the number of teeth at t5 is z t5 ,
(t2-t1) / (t5-t1) = (z t2 -z t1 ) / (z t5 -z t1 )
Is established.
z t2 -z t1 = (z t5 -z t1 ) × (t2-t1) / (t5-t1)
Therefore, the number of teeth z t2 at time t2 when transmission is commanded with the rotational position of the TPMS sensor 2 as the highest point is
z t2 = z t1 + (z t5 -z t1 ) × (t2-t1) / (t5-t1) (1)
Can be calculated.
In some cases, the count value of the wheel speed pulse is input during transmission (reception) of TPMS data (see FIG. 6). Also in this case, based on the time t1 when the count value of the wheel speed pulse was input immediately before receiving the TPMS data and the time t5 when the count value of the wheel speed pulse was input immediately after receiving the TPMS data, the above formula ( The number of teeth z t2 at time t2 can be calculated using 1).
As described above, for each wheel 1, the rotational position calculation unit 4a receives the reception information (reception completion time t4) of the radio signal (transmission data) from the transmitter 2d and the wheels input via the CAN communication line 7. Based on the rotational position information (input time t1, t5, number of teeth z t1 , z t5 ) of 1, the rotational position (number of teeth z t2 ) at the time of transmission of the transmitter 2d (transmission command time t2 ) is estimated.

次に、第1フレームを受信せず、第2フレームを受信した場合の算出方法を説明する。第2フレームは第1フレームの送信から100msec後、すなわち車輪速パルスのカウント値が入力される周期ΔT0（20msec）の5回分の時間間隔ΔT1後に送信される。よって、上記式(1)において5周期（ΔT0×5）前のzt1, zt5を用いれば、TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったとき（第1フレームの送信が指令された時刻t2）の車輪1の回転位置zt2を算出することができる。具体的には、第2フレームの受信を開始する直前に車輪速パルスのカウント値（前回値）が入力された時刻をt1'、第1フレームの送信指令時刻t2から100msec 経過して第2フレームの送信が指令された時刻をt2'、TPMSセンサ2が実際に第2フレームの送信を開始した時刻をt3'、TPMSCU4が第2フレームの受信を完了した時刻をt4'、第2フレームの受信が完了した直後に車輪速パルスのカウント値（今回値）が入力された時刻をt5'とする。回転位置演算部4aは、時刻t1',t4',t5'を記憶すると共に、フレーム番号から第2フレームを受信したと判定した場合、
t1= t1' - 100msec
t4= t4' - 100msec
t5= t5' - 100msec
により、仮に第1フレームが受信されたとした場合における時刻t1,t4,t5（図５参照）を算出する。また、回転位置演算部4aは、時刻t1での歯数zt1及びt5での歯数zt5を記憶している。さらに、
(t2 - t1)
= {t4 - (t4 - t3) - (t3 - t2) - t1}
= {t4' - (t4' - t3') - (t3' - t2') - t1'}
が成立する。すなわち、(t4' - t3') = (t4 - t3) であり、(t3' - t2') = (t3 - t2) である。よって、TPMSセンサ2の回転位置が最上点となった時刻t2の歯数zt2は、上記式(1)により算出できる。なお、第2フレームの送信指令時刻t2'における歯数を上記式(1)と同様の方法により算出した後、100msec分の歯数を減算することで、第1フレームの送信指令時刻t2における歯数zt2を算出することとしてもよい。 Next, a calculation method when the second frame is received without receiving the first frame will be described. The second frame is transmitted 100 msec after the transmission of the first frame, that is, after the time interval ΔT1 for five times of the period ΔT0 (20 msec) in which the count value of the wheel speed pulse is input. Therefore, if z t1 and z t5 before 5 periods (ΔT0 × 5) are used in the above equation (1), when the rotational position of the TPMS sensor 2 reaches the highest point (the time when the transmission of the first frame is commanded) The rotational position z t2 of the wheel 1 at t2) can be calculated. Specifically, the time when the wheel speed pulse count value (previous value) was input immediately before the start of reception of the second frame is t1 ′, and the second frame after 100 msec from the transmission command time t2 of the first frame. T2 ', the time when TPMS sensor 2 actually started the transmission of the second frame, t3', the time when TPMSCU4 completed the reception of the second frame, t4 ', the reception of the second frame T5 ′ is the time when the count value (current value) of the wheel speed pulse is input immediately after the completion of. The rotational position calculation unit 4a stores the times t1 ′, t4 ′, t5 ′, and determines that the second frame is received from the frame number,
t1 = t1 '-100msec
t4 = t4 '-100msec
t5 = t5 '-100msec
Thus, times t1, t4, and t5 (see FIG. 5) when the first frame is received are calculated. Further, the rotational position calculation unit 4a stores the number of teeth z t1 at the time t1 and the number of teeth z t5 at the time t5 . further,
(t2-t1)
= {t4-(t4-t3)-(t3-t2)-t1}
= (t4 '-(t4'-t3 ')-(t3'-t2 ')-t1'}
Is established. That is, (t4′−t3 ′) = (t4−t3) and (t3′−t2 ′) = (t3−t2). Therefore, the number of teeth z t2 at time t2 when the rotational position of the TPMS sensor 2 becomes the highest point can be calculated by the above equation (1). After calculating the number of teeth at the transmission command time t2 ′ of the second frame by the same method as the above equation (1), the number of teeth at the transmission command time t2 of the first frame is subtracted by subtracting the number of teeth for 100 msec. The number z t2 may be calculated.

次に、第1、第2フレームを受信せず、第3フレームを受信した場合の算出方法を説明する。第3フレームは第2フレームの送信から140msec後、すなわち車輪速パルスのカウント値が入力される周期ΔT0（20msec）の7回分（ΔT0×7）の時間間隔ΔT2後に送信される。よって、回転位置演算部4aは、フレーム番号から第3フレームを受信したと判定すると、上記式(1)において12（=5+7）周期（ΔT0×12）前のzt1, zt5を用い、第2フレームを受信した上記場合と同様にして、TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったときの歯数zt2を算出する。 Next, a calculation method when the third frame is received without receiving the first and second frames will be described. The third frame is transmitted 140 msec after the transmission of the second frame, that is, after a time interval ΔT2 of seven times (ΔT0 × 7) of the period ΔT0 (20 msec) in which the count value of the wheel speed pulse is input. Therefore, when the rotational position calculation unit 4a determines that the third frame is received from the frame number, z t1 and z t5 before 12 (= 5 + 7) periods (ΔT0 × 12) in the above equation (1) are used. Similarly to the above-described case where the second frame is received, the number of teeth z t2 when the rotational position of the TPMS sensor 2 becomes the highest point is calculated.

なお、フレーム間の時間間隔ΔTは、車輪速パルスのカウント値の入力周期ΔT0（20msec）の倍数に限らず、任意の値を用いることができる。この場合も、TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったとき（第1フレームの送信が指令された時刻t2）の歯数zt2を、送信機2dからの受信情報（第1フレーム以外のフレームの受信開始時刻ないし受信完了時刻）と、CAN通信線７を介して入力される回転位置情報（カウント値の入力時刻や歯数）とに基づいて算出することができる。実施例１では、フレーム間の時間間隔ΔT1,ΔT1をCAN通信線７からの入力周期ΔT0（20msec）の倍数（100msec ,140msec）としたため、演算を簡素化することができる。 The time interval ΔT between frames is not limited to a multiple of the input period ΔT0 (20 msec) of the count value of the wheel speed pulse, and any value can be used. Also in this case, the number of teeth z t2 when the rotational position of the TPMS sensor 2 is at the highest point (time t2 when the transmission of the first frame is commanded) is obtained from the information received from the transmitter 2d (other than the first frame). It can be calculated based on frame reception start time or reception completion time) and rotational position information (count value input time and number of teeth) input via the CAN communication line 7. In the first embodiment, the time intervals ΔT1 and ΔT1 between frames are set to a multiple (100 msec, 140 msec) of the input cycle ΔT0 (20 msec) from the CAN communication line 7, so that the calculation can be simplified.

分散演算部4bは、回転位置演算部4aで演算された各車輪1の回転位置（歯数zt2）をセンサID毎にそれぞれ蓄積して回転位置データとし、センサID毎の各回転位置データのばらつき度合いを分散特性値として演算する。分散特性値の演算は、回転位置演算部4aにより同一センサIDの回転位置が算出される都度実施する。
図７は、分散特性値の算出方法を示す図である。実施例１では、２次元平面上に原点(0,0)を中心とした単位円（半径が1の円）を考え、各車輪1の回転位置θ[deg]（= 2π× ロータの歯数 / 48）を、単位円の円周上の座標(cosθ,sinθ)に変換する。つまり、各車輪1の回転位置を、原点(0,0)を始点、座標(cosθ,sinθ)を終点とする長さ1のベクトルとみて、同じ回転位置データの各ベクトルの平均ベクトル(ave_cosθ,ave_sinθ)を求める。そして、平均ベクトルのスカラー量を回転位置データの分散特性値Xとして算出する。
(cosθ,sinθ) = (cos(2π×(zt2+1) /48),sin(2π×(zt2+1) /48))
よって、同一センサIDのTPMSデータの受信回数をn(nは正の整数)とすると、平均ベクトル(ave_cosθ,ave_sinθ)は、
(ave_cosθ,ave_sinθ) = ((Σ(cosθ))/n,(Σ(sinθ))/n)
となる。分散特性値Xは、
X = ave_cosθ2 + ave_sinθ2
で表すことができる。
車輪1の回転位置は周期性のある角度データである。平均ベクトルのスカラー量を分散特性値Xとして算出することで、周期性を回避して回転位置のばらつき度合いを求めることができる。 The dispersion calculation unit 4b accumulates the rotation position (the number of teeth z t2 ) of each wheel 1 calculated by the rotation position calculation unit 4a for each sensor ID, and sets the rotation position data for each sensor ID. The degree of variation is calculated as a dispersion characteristic value. The calculation of the dispersion characteristic value is performed every time the rotation position of the same sensor ID is calculated by the rotation position calculation unit 4a.
FIG. 7 is a diagram illustrating a method for calculating the dispersion characteristic value. In Example 1, a unit circle (circle having a radius of 1) centered on the origin (0,0) on a two-dimensional plane is considered, and the rotational position θ [deg] of each wheel 1 (= 2π × the number of teeth of the rotor) / 48) is converted into the coordinates (cosθ, sinθ) on the circumference of the unit circle. That is, the rotational position of each wheel 1 is regarded as a vector of length 1 with the origin (0,0) as the start point and the coordinates (cosθ, sinθ) as the end point, and the average vector (ave_cosθ, ave_sinθ). Then, the scalar quantity of the average vector is calculated as the dispersion characteristic value X of the rotational position data.
(cosθ, sinθ) = (cos (2π × (z t2 +1) / 48), sin (2π × (z t2 +1) / 48))
Therefore, if the number of receptions of TPMS data of the same sensor ID is n (n is a positive integer), the average vector (ave_cosθ, ave_sinθ) is
(ave_cosθ, ave_sinθ) = ((Σ (cosθ)) / n, (Σ (sinθ)) / n)
It becomes. Dispersion characteristic value X is
X = ave_cosθ 2 + ave_sinθ 2
Can be expressed as
The rotational position of the wheel 1 is angular data with periodicity. By calculating the scalar quantity of the average vector as the dispersion characteristic value X, it is possible to obtain the degree of variation in rotational position while avoiding periodicity.

車輪位置判定部4cは、分散演算部4bで演算された同一センサIDの各回転位置データの分散特性値Xを比較する。分散特性値Xの最高値が第1しきい値（例えば、0.57）よりも大きく、かつ、残り3つの分散特性値Xの値がすべて第2しきい値（例えば、0.37）未満となった場合、最高値の分散特性値Xと対応する回転位置データの車輪位置、すなわち、当該回転位置データを検出した車輪速センサ8の車輪位置を、当該回転位置データのセンサIDと対応するTPMSセンサ2の車輪位置と判定する。この判定をすべてのセンサIDで実施することで、各センサIDと各車輪位置との対応関係を求め、メモリ4dへの記憶更新により登録する。
単に分散特性値Xの最高値を選択するのではなく、最高値を第1しきい値(0.57)と比較することで、一定の判定精度を確保できる。さらに、最高値以外の分散特性値Xを第２しきい値(0.37)と比較することで、最高値と他の3値とに所定(0.2)以上の差があることを確認でき、判定精度をより高めることができる。このため、10回という少ない受信回数で判定精度の確保と判定時間の短縮化の両立を実現できる。 The wheel position determination unit 4c compares the dispersion characteristic values X of the rotational position data of the same sensor ID calculated by the dispersion calculation unit 4b. When the maximum dispersion characteristic value X is greater than the first threshold (for example, 0.57), and all the remaining three dispersion characteristic values X are less than the second threshold (for example, 0.37) , The wheel position of the rotational position data corresponding to the highest dispersion characteristic value X, that is, the wheel position of the wheel speed sensor 8 that detected the rotational position data is the value of the TPMS sensor 2 corresponding to the sensor ID of the rotational position data. Determine wheel position. By performing this determination for all the sensor IDs, the correspondence between each sensor ID and each wheel position is obtained and registered by updating the memory 4d.
Rather than simply selecting the maximum value of the dispersion characteristic value X, a certain determination accuracy can be ensured by comparing the maximum value with the first threshold value (0.57). Furthermore, by comparing the dispersion characteristic value X other than the maximum value with the second threshold value (0.37), it can be confirmed that there is a difference of more than the predetermined value (0.2) between the maximum value and the other three values. Can be further enhanced. For this reason, it is possible to achieve both of ensuring the determination accuracy and shortening the determination time with a small number of receptions of 10 times.

［車輪位置判定制御処理］
図８は、実施例１の車輪位置判定制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、以下の説明では、センサID=1の場合について説明するが、他のID(ID=2,3,4)についても並列して同様に車輪位置判定制御処理を行う。
ステップS1では、回転位置演算部4aにおいて、センサID=1のTPMSデータを受信する。第1〜第3フレームの少なくとも１つを受信すれば、TPMSデータを１回受信したものとする。
ステップS2では、回転位置演算部4aにおいて、受信データ（第1〜第3フレームのいずれか）の情報に基づき、各車輪1の回転位置を演算する。 [Wheel position determination control processing]
FIG. 8 is a flowchart illustrating the flow of the wheel position determination control process according to the first embodiment. Each step will be described below. In the following description, the case of sensor ID = 1 will be described, but the wheel position determination control processing is similarly performed in parallel for other IDs (ID = 2, 3, 4).
In step S1, the rotational position calculation unit 4a receives TPMS data of sensor ID = 1. If at least one of the first to third frames is received, TPMS data is received once.
In step S2, the rotational position calculation unit 4a calculates the rotational position of each wheel 1 based on the information of the received data (any one of the first to third frames).

ステップS3では、分散演算部4bにおいて、各車輪1の回転位置データの分散特性値Xを演算する。
ステップS4では、センサID=1のTPMSデータを所定回数（例えば、10回）以上受信したか否かを判定し、YESの場合にはステップS5へ進み、NOの場合にはステップS1へ戻る。
ステップS5では、車輪位置判定部4cにおいて、分散特性値の最高値が第１しきい値0.57よりも大きく、かつ、残りの分散特性値の値が第２しきい値0.37未満であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ進み、NOの場合にはステップS7へ進む。 In step S3, the dispersion calculation unit 4b calculates the dispersion characteristic value X of the rotational position data of each wheel 1.
In step S4, it is determined whether or not the TPMS data of sensor ID = 1 has been received a predetermined number of times (for example, 10 times) or more. If YES, the process proceeds to step S5. If NO, the process returns to step S1.
In step S5, the wheel position determination unit 4c determines whether or not the maximum value of the dispersion characteristic value is larger than the first threshold value 0.57 and the remaining dispersion characteristic value is less than the second threshold value 0.37. Determine. If YES, the process proceeds to step S6. If NO, the process proceeds to step S7.

ステップS6では、車輪位置判定部4cにおいて、最高値の分散特性値と対応する回転位置データの車輪位置を、当該センサIDの車輪位置と判定し、オートラーニングモードを終了する。
ステップS7では、車輪位置判定部4cにおいて、オートラーニングモードを開始してから所定の累積走行時間（例えば、8分）が経過したか否かを判定する。NOの場合にはステップS1へ戻り、YESの場合にはオートラーニングモードを終了する。
車輪位置判定部4cは、所定の累積走行時間内にすべてのセンサIDについて車輪位置が判定できた場合は、各センサIDと各車輪位置との対応関係をメモリ4dへの記憶更新により登録する。一方、所定の累積走行時間内にすべてのセンサIDについて車輪位置が判定できなかった場合は、現在メモリ4dに記憶された各センサIDと各車輪位置との対応関係を継続して使用する。 In step S6, the wheel position determination unit 4c determines that the wheel position of the rotational position data corresponding to the highest dispersion characteristic value is the wheel position of the sensor ID, and ends the auto-learning mode.
In step S7, the wheel position determination unit 4c determines whether or not a predetermined cumulative travel time (for example, 8 minutes) has elapsed since the start of the auto-learning mode. If NO, the process returns to step S1, and if YES, the auto-learning mode is terminated.
If the wheel positions can be determined for all the sensor IDs within a predetermined cumulative travel time, the wheel position determination unit 4c registers the correspondence between each sensor ID and each wheel position by storing and updating the memory 4d. On the other hand, if the wheel positions cannot be determined for all the sensor IDs within the predetermined cumulative travel time, the correspondence relationship between each sensor ID and each wheel position currently stored in the memory 4d is continuously used.

次に、作用を説明する。
各TPMSセンサ2は、走行開始直前の車両停止判定時間が15分以上である場合、タイヤローテーションが行われた可能性があると判定し、通常モードから定位置送信モードへ移行する。定位置送信モードにおいて、各TPMSセンサ2は、前回の送信時刻から16秒経過し、かつ、自身の回転位置が最上点となったときにTPMSデータを送信する。一方、TPMSCU4は、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が15分以上である場合、モニターモードからオートラーニングモードへ移行する。オートラーニングモードにおいて、TPMSCU4は、各TPMSセンサ2からTPMSデータを受信する都度、車輪速パルスのカウント値の入力時刻、当該TPMSデータの受信完了時刻等から、当該TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったときの各車輪1の回転位置（ロータの歯数）を演算する。TPMSCU4は、この演算を10回以上繰り返して回転位置データとして蓄積し、各回転位置データのうち最もばらつき度合いが小さな回転位置データに対応する車輪位置を当該TPMSセンサ2の車輪位置と判定する。 Next, the operation will be described.
Each TPMS sensor 2 determines that there is a possibility that tire rotation has been performed when the vehicle stop determination time immediately before the start of travel is 15 minutes or more, and shifts from the normal mode to the fixed position transmission mode. In the fixed position transmission mode, each TPMS sensor 2 transmits TPMS data when 16 seconds have elapsed from the previous transmission time and its own rotational position is at the highest point. On the other hand, TPMSCU4 shifts from the monitor mode to the auto-learning mode when the elapsed time from the ignition switch OFF to ON is 15 minutes or more. In auto-learning mode, every time TPMSCU4 receives TPMS data from each TPMS sensor 2, the rotational position of the TPMS sensor 2 is the highest point from the input time of the count value of the wheel speed pulse, the reception completion time of the TPMS data, etc. The rotational position (number of teeth of the rotor) of each wheel 1 is calculated. The TPMSCU 4 repeats this calculation 10 times or more and accumulates it as rotational position data, and determines the wheel position corresponding to the rotational position data having the smallest variation among the rotational position data as the wheel position of the TPMS sensor 2.

ここで、TPMSデータの送信間隔を16秒+αとすることで、TPMSデータを10回以上受信するまでにある程度の累積走行距離を確保できる。よって、自輪と他輪の分散特性値Xに十分な差を出すことができ、車輪位置を精度良く判定できる。
TPMSセンサ2は、定位置送信モード時にTPMSデータを40回送信すると通常モードへ移行する。TPMSセンサ2は、TPMSデータの送信時に最もボタン電池2eの電力を消費する。よって、十分な累積走行時間が経過しても各車輪位置が判定できない場合は、定位置送信モードを終了して通常モードへ移行することで、ボタン電池2eの電池寿命の低下を抑制できる。
一方、TPMSCU4は、オートラーニングモード開始からの累積走行時間が8分を経過しても各センサIDと各車輪位置との対応関係を判定できない場合は、オートラーニングモードを終了してモニターモードへ移行する。累積走行時間が8分を経過したときにTPMSセンサ2から送信された総TPMSデータ数は30弱であり、TPMSセンサ2の定位置送信モード終了にほぼ同期してオートラーニングモードを終了できる。 Here, by setting the transmission interval of TPMS data to 16 seconds + α, a certain amount of accumulated travel distance can be secured until TPMS data is received 10 times or more. Therefore, a sufficient difference can be obtained in the dispersion characteristic value X between the own wheel and the other wheel, and the wheel position can be accurately determined.
The TPMS sensor 2 shifts to the normal mode when transmitting TPMS data 40 times in the fixed position transmission mode. The TPMS sensor 2 consumes the most power of the button battery 2e when transmitting TPMS data. Therefore, if the position of each wheel cannot be determined even after a sufficient accumulated travel time has elapsed, the battery life of the button battery 2e can be prevented from decreasing by terminating the fixed position transmission mode and shifting to the normal mode.
On the other hand, if TPMSCU4 cannot determine the correspondence between each sensor ID and each wheel position even after 8 minutes have elapsed since the start of auto-learning mode, it ends auto-learning mode and shifts to monitor mode. To do. The total number of TPMS data transmitted from the TPMS sensor 2 when the cumulative traveling time has passed 8 minutes is less than 30, and the auto-learning mode can be terminated almost in synchronization with the end of the fixed-position transmission mode of the TPMS sensor 2.

従来のタイヤ空気圧モニター装置のうち、受信機をTPMSセンサと同数設けて各受信機と近接配置し、受信した無線信号の電波強度（の差）に基づいて各TPMSセンサの車輪位置を判定するものが知られている。しかし、この装置では、センサ出力、受信機感度ばらつき、ハーネスアンテナ効果を考慮した受信機のレイアウトが必要となり、受信環境やレイアウトによって性能が左右されてしまう。また、４つの受信機が必要であるため、コストが高くなる。
これに対し、実施例１のタイヤ空気圧モニター装置では、電波強度（の差）を用いることなく各TPMSセンサ2の車輪位置を判別できる。よって、受信環境やレイアウトに依らず各TPMSセンサ2の車輪位置を判定できる。また、受信機3が１つで済むため、コストを低く抑えることができる。 Among conventional tire pressure monitoring devices, the same number of receivers as TPMS sensors are placed in close proximity to each receiver, and the wheel position of each TPMS sensor is determined based on the radio wave intensity (difference) of the received radio signal It has been known. However, this apparatus requires a receiver layout that takes into account sensor output, receiver sensitivity variations, and the harness antenna effect, and the performance depends on the reception environment and layout. Further, since four receivers are necessary, the cost becomes high.
On the other hand, in the tire pressure monitoring device of the first embodiment, the wheel position of each TPMS sensor 2 can be determined without using the radio wave intensity (difference). Therefore, the wheel position of each TPMS sensor 2 can be determined regardless of the reception environment and layout. Further, since only one receiver 3 is required, the cost can be kept low.

また、従来のタイヤ空気圧モニター装置のうち、各TPMSセンサに傾斜センサを設け、各TPMSセンサの車輪位置と傾斜角との関係を用いて各TPMSセンサの車輪位置を判定するものが知られている（例えば特許文献１）。しかし、この装置では、走行に応じて４輪の回転数差が生じることで、各TPMSセンサの車輪位置と傾斜角との対応関係が変化する。よって、各TPMSセンサの車輪位置を精度良く判定できない。すなわち、車両の走行時、各車輪1の回転数は、旋回時の内外輪差、車輪1のロックおよびスリップ、タイヤの空気圧差によって差が生じる。なお、直進走行中であっても、ドライバによる微少な修正舵や左右路面状態の違い等により、前後輪1FL,1FR間および左右輪1RL,1RR間に回転数差が生じることがわかっている。つまり、各車輪1の回転数は、走行に応じて差が生じる。   Further, among conventional tire pressure monitoring devices, there is known a device in which each TPMS sensor is provided with a tilt sensor and the wheel position of each TPMS sensor is determined using the relationship between the wheel position of each TPMS sensor and the tilt angle. (For example, patent document 1). However, in this device, the correspondence between the wheel position and the inclination angle of each TPMS sensor changes due to the difference in the rotational speed of the four wheels depending on the running. Therefore, the wheel position of each TPMS sensor cannot be accurately determined. That is, when the vehicle travels, the rotational speed of each wheel 1 varies depending on the difference between the inner and outer wheels during turning, the lock and slip of the wheel 1, and the tire pressure difference. It is known that even during straight running, there is a difference in rotational speed between the front and rear wheels 1FL and 1FR and between the left and right wheels 1RL and 1RR due to a slight correction rudder by the driver and a difference in the left and right road surface conditions. That is, the rotational speed of each wheel 1 varies depending on the traveling.

これに対し、実施例1では、TPMSセンサ2と車輪速センサ8（のロータの歯）は一体に回転するため、あるTPMSセンサ2の出力周期に対し、同一輪の車輪速センサ8の出力周期は、走行距離や走行状態にかかわらず常に同期する。この点に着目し、実施例1では、車輪1側で検出したTPMSセンサ2の回転位置（TPMSセンサ2の出力）と、車体側で検出したTPMSセンサ2の回転位置（車輪速センサ8の出力）との対応関係によりTPMSセンサ2の車輪位置を判定する。具体的には、車輪1側のTPMSセンサ2は、Gセンサ2bにより検出された遠心方向加速度の重力加速度依存成分に基づいて車輪1の回転位置を検出し、その回転位置が所定の基準位置（実施例１では最上点）となったときにTPMSデータを送信する。車体側のTPMSCU4は、各TPMSセンサ2からTPMSデータを受信する都度、そのTPMSデータの送信時（すなわちそのTPMSセンサ2が基準位置＝最上点となったとき）の各車輪1の回転位置（ロータの歯数zt2）を演算する。
走行中、あるTPMSセンサ2（例えばID=1）の送信に対応して演算される各車輪1の回転位置（ロータの歯数zt2）が、ある車輪1（例えば左前輪1FL）においてのみ一定範囲内に限定されているとする。この場合、この車輪1（左前輪1FL）において、車体側で検出されるTPMSセンサ2の回転位置（上記演算値zt2）と、車輪1側で検出されるTPMSセンサ2の回転位置（ID=1のTPMSセンサ2が送信を行う基準位置＝最上点）とが一対一に対応していることになる。よって、上記の場合、上記TPMSセンサ2（ID=1）の車輪位置が上記車輪1（左前輪1FL）であると判定することができる。 On the other hand, in the first embodiment, since the TPMS sensor 2 and the wheel speed sensor 8 (the rotor teeth thereof) rotate together, the output cycle of the wheel speed sensor 8 of the same wheel with respect to the output cycle of a certain TPMS sensor 2 Always synchronizes regardless of the distance traveled or the driving conditions. Focusing on this point, in Example 1, the rotational position of the TPMS sensor 2 detected on the wheel 1 side (output of the TPMS sensor 2) and the rotational position of the TPMS sensor 2 detected on the vehicle body side (output of the wheel speed sensor 8) ) To determine the wheel position of the TPMS sensor 2. Specifically, the TPMS sensor 2 on the wheel 1 side detects the rotational position of the wheel 1 based on the gravity acceleration-dependent component of the centrifugal acceleration detected by the G sensor 2b, and the rotational position is a predetermined reference position ( In the first embodiment, TPMS data is transmitted when the top point is reached. Each time the TPMSCU 4 on the vehicle body receives TPMS data from each TPMS sensor 2, the rotational position (rotor) of each wheel 1 when the TPMS data is transmitted (that is, when the TPMS sensor 2 is at the reference position = the highest point). The number of teeth z t2 ) is calculated.
While traveling, the rotational position (number of teeth of the rotor z t2 ) of each wheel 1 calculated corresponding to the transmission of a certain TPMS sensor 2 (for example, ID = 1) is constant only at a certain wheel 1 (for example, the left front wheel 1FL). Suppose that it is limited within the range. In this case, in this wheel 1 (left front wheel 1FL), the rotational position of the TPMS sensor 2 detected on the vehicle body side (the calculated value z t2 ) and the rotational position of the TPMS sensor 2 detected on the wheel 1 side (ID = This means that there is a one-to-one correspondence with the reference position where the TPMS sensor 2 of 1 transmits (the highest point). Therefore, in the above case, it can be determined that the wheel position of the TPMS sensor 2 (ID = 1) is the wheel 1 (the left front wheel 1FL).

このように、TPMSデータの送信周期に対する各車輪1の回転位置データのばらつき度合いを見ることで、各TPMSセンサ2の車輪位置を精度良く判定できる。図９は、左前輪1FLのTPMSセンサ2FLの回転位置が最上点となったときの各車輪1FL,1FR,1RL,1RRの回転位置（ロータの歯数）とTPMSデータの受信回数との関係を示す図である。(a)は左前輪1FLの車輪速センサ8FL、(b)は右前輪1FRの車輪速センサ8FR、(c)は左後輪1RLの車輪速センサ8RL、(d)は右後輪1RRの車輪速センサ8RRに対応する。図９から明らかなように、他輪（右前輪1FR,左後輪1RL,右後輪1RR）の車輪速センサ8FR,8RL,8RRから得られた車輪位置（歯数）はばらつき度合いが大きい。これに対し、自輪（左前輪1FL）の車輪速センサ8FLから得られた車輪位置はばらつき度合いが最小となり、TPMSセンサ2FLの出力周期と車輪速センサ8FLの出力周期とがほぼ同期している。   Thus, the wheel position of each TPMS sensor 2 can be accurately determined by looking at the degree of variation in the rotational position data of each wheel 1 with respect to the transmission cycle of TPMS data. Fig. 9 shows the relationship between the rotational position of each wheel 1FL, 1FR, 1RL, 1RR (number of teeth on the rotor) and the number of TPMS data received when the rotational position of the TPMS sensor 2FL of the left front wheel 1FL is the highest point. FIG. (a) Wheel speed sensor 8FL for left front wheel 1FL, (b) Wheel speed sensor 8FR for right front wheel 1FR, (c) Wheel speed sensor 8RL for left rear wheel 1RL, (d) Wheel for right rear wheel 1RR Corresponds to speed sensor 8RR. As is apparent from FIG. 9, the wheel positions (number of teeth) obtained from the wheel speed sensors 8FR, 8RL, 8RR of the other wheels (right front wheel 1FR, left rear wheel 1RL, right rear wheel 1RR) have a large degree of variation. On the other hand, the wheel position obtained from the wheel speed sensor 8FL of the own wheel (left front wheel 1FL) has the smallest degree of variation, and the output cycle of the TPMS sensor 2FL and the output cycle of the wheel speed sensor 8FL are almost synchronized. .

なお、車輪1側で検出した回転位置（TPMSセンサ2の出力）と、車体側で検出した回転位置（車輪速センサ8の出力）との比較によりTPMSセンサ2の車輪位置を判定できればよい。よって、TPMSセンサ2の出力に対する各車輪1の車輪速センサ8の出力のばらつき度合いを見る方法は、実施例１のものに限られない。例えば、分散特性値Xを必ずしも用いなくてもよい。具体的には、あるTPMSセンサ2の出力（回転位置）と各車輪1の車輪速センサ8の出力（回転位置）との相対変化（相対回転位置の変化）を監視する。所定距離走行後に上記相対回転位置の変化が最も小さな回転位置を出力した車輪速センサ８があれば、この車輪速センサ８に対応する車輪位置を、当該TPMSセンサ2の車輪位置と判定することができる。実施例１では、分散特性値Xを用いて上記ばらつき度合いを見ることで、各TPMSセンサ2の車輪位置をより精度良く判定できる。   The wheel position of the TPMS sensor 2 may be determined by comparing the rotational position detected on the wheel 1 side (output of the TPMS sensor 2) with the rotational position detected on the vehicle body side (output of the wheel speed sensor 8). Therefore, the method of checking the degree of variation in the output of the wheel speed sensor 8 of each wheel 1 with respect to the output of the TPMS sensor 2 is not limited to that of the first embodiment. For example, the dispersion characteristic value X is not necessarily used. Specifically, a relative change (change in relative rotational position) between the output (rotational position) of a certain TPMS sensor 2 and the output (rotational position) of the wheel speed sensor 8 of each wheel 1 is monitored. If there is a wheel speed sensor 8 that outputs the rotational position with the smallest change in the relative rotational position after traveling a predetermined distance, the wheel position corresponding to the wheel speed sensor 8 can be determined as the wheel position of the TPMS sensor 2. it can. In the first embodiment, the wheel position of each TPMS sensor 2 can be determined with higher accuracy by looking at the degree of variation using the dispersion characteristic value X.

なお、TPMSセンサ2のGセンサ2bとして、車輪1の遠心方向の加速度ではなく、例えば回転方向（遠心方向に対して垂直方向）の加速度を検出するGセンサを用いてもよい。また、TPMSセンサ2が送信（出力）を行う基準位置は最上点でなく、他の回転位置、例えば車輪1の最前点や最後点や最下点であってもよい。実施例１では、TPMSセンサ2の回転位置が最上点にあることを、Gセンサ2bにより検出される遠心方向加速度の重力加速度依存成分から算出する。Gセンサ2bは、既存のタイヤ空気圧モニター装置において、停車および走行判定に一般的に用いられているため、既存のTPMSセンサを流用でき、TPMSセンサ2側に新たなセンサを追加するコストを省くことができる。また、最上点を基準位置とすることで、TPMSセンサ2の回転位置が基準位置にあることをGセンサ2bによって容易に判別することができる。
さらに、実施例1では、TPMSCU4において、各車輪1の回転位置を、車輪速センサ8の出力（車輪速パルスのカウント値）から算出する。ABSユニットは、車両のほとんどに搭載されており、車輪速センサ8は、ABSユニットに必須の構成であるから、車両側に新たなセンサを追加するコストを省くことができる。 The G sensor 2b of the TPMS sensor 2 may be a G sensor that detects acceleration in the rotational direction (perpendicular to the centrifugal direction), for example, instead of the acceleration in the centrifugal direction of the wheel 1. Further, the reference position at which the TPMS sensor 2 transmits (outputs) is not the highest point, but may be another rotational position, for example, the frontmost point, the last point, or the lowest point of the wheel 1. In the first embodiment, the fact that the rotational position of the TPMS sensor 2 is at the highest point is calculated from the gravity acceleration dependent component of the centrifugal acceleration detected by the G sensor 2b. The G sensor 2b is commonly used for stopping and running in existing tire pressure monitoring devices, so the existing TPMS sensor can be diverted, and the cost of adding a new sensor to the TPMS sensor 2 side can be saved. Can do. Further, by setting the highest point as the reference position, it can be easily determined by the G sensor 2b that the rotational position of the TPMS sensor 2 is at the reference position.
Furthermore, in Example 1, the TPMSCU 4 calculates the rotational position of each wheel 1 from the output of the wheel speed sensor 8 (the count value of the wheel speed pulse). Since the ABS unit is mounted on most of the vehicles, and the wheel speed sensor 8 is an essential configuration for the ABS unit, the cost of adding a new sensor on the vehicle side can be saved.

しかし、既存のシステムを利用する場合、車輪速センサ8が出力する車輪速パルスは、ABSCU6からCAN通信線7を介して離散的なカウント値として、所定周期ΔT0でTPMSCU4に入力される。よって、TPMSセンサ2からTPMSCU4への送信タイミングと、TPMSCU4への車輪速パルスのカウント値の入力タイミングとが一致しないこととなる。図５に示すように、車輪速パルスのカウント値が入力される時刻t1,t5と、TPMSセンサ2の回転位置が基準位置（最上点）となってTPMSデータの送信が指令される時刻t2との間には、ずれ（タイムラグ）がある。このため、TPMSセンサ2の回転位置が基準位置（最上点）となったとき（すなわち当該TPMSセンサ2の送信時）の各車輪1の回転位置（ロータの歯数）を、車輪速センサ8の車輪速パルスのカウント値に基づき、正確に演算することができない。言換えると、車輪1側で検出したTPMSセンサ2の回転位置（最上点）と車体側で検出した車輪1の回転位置（ロータの歯番）とを対応付ける際、CAN通信線7から入力されるカウント値をそのまま車輪1の回転位置として利用すると、対応付けが不正確となる。よって、TPMSセンサ2の車輪位置の判定精度が低下するおそれがある。なお、ABSCU6からTPMSCU4へのカウント値の入力周期ΔT0を短くすれば、TPMSCU4へのカウント値の入力タイミングをTPMSセンサ2からTPMSCU4への送信タイミングに近づけ、判定精度を向上できるとも思われる。しかし、周期ΔT0を短くするためにはCAN通信線7を介した通信速度を格段に上げる必要があり、マイコン（CU）等のコストが高くなる。   However, when an existing system is used, the wheel speed pulse output from the wheel speed sensor 8 is input to the TPMSCU 4 from the ABSCU 6 via the CAN communication line 7 as a discrete count value with a predetermined period ΔT0. Therefore, the transmission timing from the TPMS sensor 2 to the TPMSCU 4 and the input timing of the count value of the wheel speed pulse to the TPMSCU 4 do not match. As shown in FIG. 5, the time t1, t5 when the count value of the wheel speed pulse is input, and the time t2 when the rotation position of the TPMS sensor 2 is set to the reference position (top point) and the transmission of TPMS data is commanded. There is a gap (time lag). Therefore, when the rotational position of the TPMS sensor 2 becomes the reference position (the highest point) (that is, when the TPMS sensor 2 transmits), the rotational position of each wheel 1 (the number of teeth of the rotor) It cannot be calculated accurately based on the count value of the wheel speed pulse. In other words, when the rotational position of the TPMS sensor 2 detected on the wheel 1 side (uppermost point) is associated with the rotational position of the wheel 1 detected on the vehicle body side (rotor tooth number), it is input from the CAN communication line 7 If the count value is used as it is as the rotational position of the wheel 1, the association becomes inaccurate. Therefore, the determination accuracy of the wheel position of the TPMS sensor 2 may be reduced. If the input period ΔT0 of the count value from the ABSCU 6 to the TPMSCU 4 is shortened, the input timing of the count value to the TPMSCU 4 may be close to the transmission timing from the TPMS sensor 2 to the TPMSCU 4, and the determination accuracy may be improved. However, in order to shorten the period ΔT0, it is necessary to dramatically increase the communication speed via the CAN communication line 7, which increases the cost of the microcomputer (CU) and the like.

これに対し、実施例1では、TPMSCU4（回転位置演算部4a）は、TPMSセンサ2からの受信情報（受信完了時刻t4）と、所定周期ΔT0（20msec）でTPMSCU4に離散的に入力される車輪1の回転位置情報（入力時刻t1,t5、歯数zt1,zt5）とに基づいて、TPMSセンサ2の回転位置（歯数zt2）を推定する。具体的には、TPMSセンサ2の回転位置が基準位置（最上点）となった時刻t2の歯数zt2を、上記式(1)により算出する。
よって、車体側で車輪1の回転位置（車輪速パルスのカウント値）を離散的に検出する場合でも、各TPMSセンサ2の回転位置（TPMSセンサ2が基準位置（最上点）となったときの各車輪1の回転位置（歯数zt2））を精度良く推定することができる。このため、車体側で推定したTPMSセンサ2の送信時における車輪1の回転位置（ロータの歯数）と、車輪側で検出したTPMSセンサ2の送信時における車輪1の回転位置（最上点）とを精度良く対応づけることができる。したがって、既存のシステムを利用してコスト増大を抑制しつつ、TPMSセンサ2の車輪位置を精度良く推定することができる。 On the other hand, in the first embodiment, the TPMSCU4 (the rotational position calculation unit 4a) receives the information received from the TPMS sensor 2 (reception completion time t4) and wheels that are discretely input to the TPMSCU4 at a predetermined period ΔT0 (20 msec). Based on the rotational position information (input time t1, t5, number of teeth z t1 , z t5 ) of 1, the rotational position (number of teeth z t2 ) of the TPMS sensor 2 is estimated. Specifically, the number of teeth z t2 at time t2 when the rotational position of the TPMS sensor 2 becomes the reference position (the highest point) is calculated by the above equation (1).
Therefore, even when the rotational position of the wheel 1 (the count value of the wheel speed pulse) is discretely detected on the vehicle body side, the rotational position of each TPMS sensor 2 (when the TPMS sensor 2 becomes the reference position (the highest point)) The rotational position of each wheel 1 (the number of teeth z t2 )) can be accurately estimated. For this reason, the rotational position of the wheel 1 (number of teeth of the rotor) at the time of transmission of the TPMS sensor 2 estimated on the vehicle body side, and the rotational position of the wheel 1 at the time of transmission of the TPMS sensor 2 detected on the wheel side (top point) Can be associated with high accuracy. Therefore, it is possible to accurately estimate the wheel position of the TPMS sensor 2 while suppressing an increase in cost using an existing system.

なお、TPMSデータの送信開始時ではなく、受信完了時における車輪1の回転位置（ロータの歯数z）を演算することとしてもよい。すなわち、TPMSデータの送信時間Δt1 =（t4-t3）をゼロとみなして、下記式(2)により時刻t4における回転位置zt4を算出し、これをセンサID毎の各回転位置データのばらつき度合いを判定するために用いることとしてもよい。
zt4 = zt1 + (zt5 - zt1) × (t4 - t1) / (t5 - t1) ・・・(2)
実施例1では、TPMSデータの送信時間Δt1を考慮して、式(1)により回転位置zt2を算出する。よって、各TPMSセンサ2の回転位置が基準位置（最上点）となったときの各車輪1の回転位置（歯数）を実際に即してより精度良く演算することができる。 Note that the rotational position of the wheel 1 (the number of teeth z of the rotor) at the time of completion of reception, not at the time of starting transmission of TPMS data, may be calculated. That is, assuming that the transmission time Δt1 = (t4-t3) of TPMS data is zero, the rotational position z t4 at time t4 is calculated by the following equation (2), and this is the degree of variation of each rotational position data for each sensor ID It is good also as using for judging.
z t4 = z t1 + (z t5 -z t1 ) × (t4-t1) / (t5-t1) (2)
In the first embodiment, the rotational position z t2 is calculated by Equation (1) in consideration of the transmission time Δt1 of TPMS data. Therefore, the rotational position (number of teeth) of each wheel 1 when the rotational position of each TPMS sensor 2 becomes the reference position (the highest point) can be calculated more accurately in accordance with the actual situation.

また、TPMSデータの送信指令時ではなく、実際の送信開始時における車輪1の回転位置（ロータの歯数z）を演算することとしてもよい。すなわち、TPMSセンサ2の送信遅れ（タイムラグΔt0）をゼロとみなして、下記式(3)により時刻t3における回転位置zt3を算出し、これをセンサID毎の各回転位置データのばらつき度合いを判定するために用いることとしてもよい。
zt3 = zt1 + (zt5 - zt1) × (t3 - t1) / (t5 - t1) ・・・(3)
実施例1では、TPMSセンサ2の送信指令から実際の送信までのタイムラグΔt0（= t3-t2）による誤差を考慮し、式(1)により回転位置zt2を算出して送信遅れ分Δt0を補正する。よって、各TPMSセンサ2の回転位置が実際に基準位置（最上点）となったときの各車輪1の回転位置（歯数）をより精度良く演算することができる。なお、タイムラグΔt0の情報は、TPMSセンサ2から送信されるデータと共にTPMSCU4（回転位置演算部4a）に入力してもよいし、TPMSCU4に予め記憶しておいてもよい。 Further, the rotational position of the wheel 1 (the number of teeth z of the rotor) may be calculated at the time of actual transmission start, not at the time of transmission command of TPMS data. That is, assuming that the transmission delay (time lag Δt0) of TPMS sensor 2 is zero, the rotational position z t3 at time t3 is calculated by the following equation (3), and this is used to determine the degree of variation in each rotational position data for each sensor ID. It may be used for this purpose.
z t3 = z t1 + (z t5 -z t1 ) × (t3-t1) / (t5-t1) (3)
In the first embodiment, the error due to the time lag Δt0 (= t3-t2) from the transmission command of the TPMS sensor 2 to the actual transmission is taken into account, and the rotational position z t2 is calculated by the equation (1) to correct the transmission delay Δt0. To do. Therefore, the rotational position (number of teeth) of each wheel 1 when the rotational position of each TPMS sensor 2 actually becomes the reference position (uppermost point) can be calculated with higher accuracy. The information of the time lag Δt0 may be input to the TPMSCU 4 (rotational position calculation unit 4a) together with the data transmitted from the TPMS sensor 2, or may be stored in the TPMSCU 4 in advance.

実施例１で、TPMSセンサ2（送信機2d）は、基準位置（最上点）で送信する。ここで、図１０で一例を示すように、車輪1における送信機2dの回転位置（回転角度）には、受信機3が受信する電波強度が最低となるポイントないし領域（Null点）が（場合によっては複数）存在する。送信機2dがデータを送信する基準位置（最上点）がNull点の近傍に位置すると、送信されたデータを受信機3が受信することが困難となる。よって、TPMSセンサ2（送信機2d）の送信時における車輪1の回転位置を車体側で特定することができない場合がある。このため、オートラーニングモードにおいてTPMSセンサ2の車輪位置を精度良く推定することができなかったり、推定完了までの時間が延びたりするおそれがある。ここで、受信確率を向上させるため、TPMSセンサ2のデータを重複し、同一内容の複数のフレームとして送信機2dから送信することが考えられる。しかし、複数のフレームは異なる回転位置で送信されることとなる。このため、単にデータを重複しただけでは、受信確率が向上したとしても、受信されるフレームがどの回転位置で送信されたものであるか分らなくなるという不都合がある。   In the first embodiment, the TPMS sensor 2 (transmitter 2d) transmits at the reference position (top point). Here, as shown in an example in FIG. 10, the rotation position (rotation angle) of the transmitter 2d in the wheel 1 includes a point or a region (Null point) where the radio wave intensity received by the receiver 3 is lowest (in the case of the case). There are several). If the reference position (the highest point) at which the transmitter 2d transmits data is located near the null point, it is difficult for the receiver 3 to receive the transmitted data. Therefore, the rotational position of the wheel 1 at the time of transmission of the TPMS sensor 2 (transmitter 2d) may not be specified on the vehicle body side. For this reason, there is a possibility that the wheel position of the TPMS sensor 2 cannot be accurately estimated in the auto-learning mode or the time until the estimation is completed may be increased. Here, in order to improve the reception probability, the data of the TPMS sensor 2 may be duplicated and transmitted from the transmitter 2d as a plurality of frames having the same content. However, a plurality of frames are transmitted at different rotational positions. For this reason, simply duplicating data has the inconvenience that even if the reception probability is improved, it becomes impossible to know at which rotational position the received frame is transmitted.

これに対し、実施例1では、TPMSセンサ2は、TPMSセンサ2の送信データを重複して第1〜第3フレームとすると共に、回転位置演算部4aは、第1〜第3フレームのうち受信されたものの受信情報に基づいて、送信機2dの送信時における回転位置を推定する。具体的には、図３に示すように、TPMSセンサ2は、TPMSデータの1回の送信につき、同一内容の第1〜第3フレームを、所定の時間間隔ΔT1（100msec）,ΔT2（140msec）で、かつ送信順番を示すフレーム番号（1〜3）をそれぞれ付して送信する。第1フレームを基準位置（最上点）で送信する。この第1フレームの送信時におけるTPMSセンサ2の回転位置（最上点）を、車輪位置判定のための基準位置とする。回転位置演算部4aは、第1フレームが受信されなかった場合でも、第2または第3フレームが受信されたときは、上記時間間隔ΔT1,ΔT2とフレーム番号（2，3）とに基づき、TPMSセンサ2が基準位置（最上点）となった時刻（TPMSセンサ2が第1フレームを出力した時刻）t2の歯数zt2を、上記式(1)により算出する。
このように、TPMSセンサ2のデータを重複し、複数のフレームとする。よって、例えば第1フレームの送信位置（最上点）がNull点の近傍に位置する場合でも、他のフレーム（第2,第3フレーム）を受信できるため、受信確率を向上できる。また、各フレームが回転位置情報（フレーム番号）を含むことで、基準位置（歯数zt2）を、受信されたフレーム（第2フレームや第3フレーム）に基づき演算することができる。すなわち、車輪位置判定の基準となる回転位置（基準位置）を、受信した任意のフレームに基づき特定できるようにした。よって、TPMSセンサ2の車輪位置をより精度良く推定し、早期にオートラーニングモードを完了することができる。 In contrast, in the first embodiment, the TPMS sensor 2 overlaps the transmission data of the TPMS sensor 2 with the first to third frames, and the rotational position calculation unit 4a receives the first to third frames. Based on the received information, the rotational position at the time of transmission of the transmitter 2d is estimated. Specifically, as shown in FIG. 3, the TPMS sensor 2 transmits the first to third frames having the same contents for a single transmission of TPMS data at predetermined time intervals ΔT1 (100 msec), ΔT2 (140 msec). And frame numbers (1 to 3) indicating the transmission order, respectively, are transmitted. The first frame is transmitted at the reference position (top point). The rotational position (uppermost point) of the TPMS sensor 2 at the time of transmission of the first frame is set as a reference position for determining the wheel position. Even if the first frame is not received, the rotational position calculation unit 4a, when the second or third frame is received, based on the time interval ΔT1, ΔT2 and the frame number (2, 3), TPMS The number of teeth z t2 at the time t2 when the sensor 2 reaches the reference position (top point) (the time when the TPMS sensor 2 outputs the first frame) t2 is calculated by the above equation (1).
In this way, the data of the TPMS sensor 2 is duplicated to form a plurality of frames. Therefore, for example, even when the transmission position (uppermost point) of the first frame is located in the vicinity of the null point, other frames (second and third frames) can be received, so that the reception probability can be improved. Further, since each frame includes rotational position information (frame number), the reference position (the number of teeth z t2 ) can be calculated based on the received frame (second frame or third frame). That is, the rotational position (reference position) serving as a reference for determining the wheel position can be specified based on the received arbitrary frame. Therefore, the wheel position of the TPMS sensor 2 can be estimated with higher accuracy, and the auto-learning mode can be completed early.

なお、フレームの数は3に限らず、他の数（例えば4等）でもよい。また、実施例１では各フレームを所定の時間間隔ΔT1,ΔT2で送信することとしたが、所定の角度間隔（例えば90度）で送信することとしてもよい。この場合も、各フレームが送信された回転位置をフレーム番号により特定することができる。
また、実施例１では受信されたフレームに基づき基準位置（第1フレームの送信位置である最上点）を演算することとしたが、基準位置を用いず、フレーム毎に、TPMSセンサ2の回転位置と車体側で検出した車輪1の回転位置（ロータの歯番）とを対応付けることとしてもよい。例えば、各フレームの送信時における送信機2dの（Gセンサ2bの検出値に基づき演算される）回転位置情報を各フレームにそれぞれ付す。そうすれば、受信されたフレームに含まれる上記回転位置情報と、車体側で（例えば上記式(1)を用いて）演算される各フレームの送信時における送信機2dの回転位置（歯数）との対応関係に基づき、TPMSセンサ2の車輪位置を判定することができる。言換えると、TPMSセンサ2のセンサCU2cは、車両停止判定時間が所定時間T1以上である場合、通常モードの送信間隔よりも短い間隔（例えば、約16秒間隔）であって、任意の回転位置でTPMSデータを送信することとしてもよい。 Note that the number of frames is not limited to 3, but may be other numbers (for example, 4). In the first embodiment, each frame is transmitted at a predetermined time interval ΔT1, ΔT2, but may be transmitted at a predetermined angular interval (for example, 90 degrees). Also in this case, the rotation position where each frame is transmitted can be specified by the frame number.
In the first embodiment, the reference position (the highest point that is the transmission position of the first frame) is calculated based on the received frame. However, the rotation position of the TPMS sensor 2 is not used for each frame without using the reference position. And the rotational position of the wheel 1 detected on the vehicle body side (tooth number of the rotor) may be associated with each other. For example, rotation position information (calculated based on the detection value of the G sensor 2b) of the transmitter 2d at the time of transmission of each frame is attached to each frame. Then, the rotation position information (number of teeth) of the transmitter 2d at the time of transmission of each frame calculated on the vehicle body side (for example, using the above equation (1)) and the rotation position information included in the received frame The wheel position of the TPMS sensor 2 can be determined on the basis of the corresponding relationship. In other words, the sensor CU2c of the TPMS sensor 2 has an interval shorter than the transmission interval in the normal mode (for example, an interval of about 16 seconds) when the vehicle stop determination time is equal to or longer than the predetermined time T1, and has an arbitrary rotational position It is also possible to send TPMS data with.

次に、効果を説明する。
実施例１のタイヤ空気圧モニター装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) 各タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧モニター装置であって、各車輪1のタイヤに装着され、タイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段（圧力センサ2a）と、各車輪1に設けられ、検出された空気圧情報を無線信号にて送信し、この無線信号に各送信機2d固有の識別情報（センサID）を含める送信機2dと、車体側に設けられ、無線信号を受信する受信機3と、各車輪1と対応して車体側に設けられ、各車輪1の回転位置（車輪速パルス）を検出すると共に、通信線（CAN通信線7）へ所定の時間間隔ΔT0（周期20msec）で回転位置情報（車輪速パルスのカウント値）を出力する回転位置検出手段（車輪速センサ8、ABSCU6）と、送信機2dからの無線信号の受信情報（受信開始時刻t3または受信完了時刻t4）と、通信線（CAN通信線7）を介して入力される車輪1の回転位置情報（入力時刻t1,t5、歯数zt1,zt5）とに基づいて、送信機2dの送信時（送信指令時刻t2）における回転位置（歯数zt2）を推定する回転位置推定手段（回転位置演算部4a）と、推定された回転位置（歯数zt2）と無線信号に含まれる識別情報（センサID）とに基づき、送信機2dが設けられた車輪1の位置（FL〜RR）を判定する車輪位置判定手段（車輪位置判定部4c）と、を備えた。
よって、各車輪1について、送信機2dの送信時における回転位置（歯数zt2）を車体側でより正確に検出することが可能となり、TPMSセンサ2（送信機2d）の車輪位置をより精度良く判定することができる。 Next, the effect will be described.
The tire pressure monitoring device of the first embodiment has the following effects.
(1) A tire air pressure monitoring device for monitoring the air pressure of each tire, which is mounted on the tire of each wheel 1 and provided on each wheel 1 with a tire air pressure detecting means (pressure sensor 2a) for detecting the tire air pressure. Transmitter 2d that transmits detected air pressure information by radio signal and includes identification information (sensor ID) unique to each transmitter 2d in this radio signal, and receiver that is provided on the vehicle body side and receives the radio signal 3 is provided on the vehicle body side corresponding to each wheel 1 and detects the rotational position (wheel speed pulse) of each wheel 1 and at a predetermined time interval ΔT0 (cycle 20 msec) to the communication line (CAN communication line 7) Rotation position detection means (wheel speed sensor 8, ABSCU6) that outputs rotation position information (wheel speed pulse count value) and radio signal reception information (reception start time t3 or reception completion time t4) from the transmitter 2d And input via the communication line (CAN communication line 7) Rotational position information (input time t1, t5, number of teeth z t1, z t5) of wheel 1 on the basis of the estimates the rotational position (number of teeth z t2) at the time of transmission of the transmitter 2d (transmission command time t2) Based on the rotational position estimation means (rotational position calculation unit 4a), the estimated rotational position (number of teeth z t2 ), and the identification information (sensor ID) included in the radio signal, the wheel 1 provided with the transmitter 2d Wheel position determination means (wheel position determination unit 4c) for determining the position (FL to RR).
Therefore, the rotational position (number of teeth z t2 ) at the time of transmission of the transmitter 2d can be detected more accurately on the vehicle body side for each wheel 1, and the wheel position of the TPMS sensor 2 (transmitter 2d) is more accurate. Can be judged well.

(2) 具体的には、回転位置推定手段（回転位置演算部4a）は、送信機2dからの無線信号の受信開始（時刻t3）直前と受信完了（時刻t4）直後にそれぞれ通信線（CAN通信線7）を介して入力される車輪1の回転位置（歯数zt1,zt5）と、この車輪1の回転位置の入力時刻t1,t5と、上記受信開始時刻t3または受信完了時刻t4とに基づいて、送信機2dの送信時（送信指令時刻t2）における回転位置（歯数zt2）を推定する。
よって、送信機2dの送信時における回転位置（歯数zt2）を車体側でより正確に検出することが可能となり、TPMSセンサ2（送信機2d）の車輪位置をより精度良く判定することができる。 (2) Specifically, the rotational position estimating means (the rotational position calculation unit 4a) is configured to transmit the communication line (CAN) immediately before the start of reception of radio signals from the transmitter 2d (time t3) and immediately after reception completion (time t4). The rotation position (number of teeth z t1 , z t5 ) of the wheel 1 input via the communication line 7), the input times t1, t5 of the rotation position of the wheel 1, and the reception start time t3 or the reception completion time t4 Based on the above, the rotational position (the number of teeth z t2 ) at the time of transmission of the transmitter 2d (transmission command time t2 ) is estimated.
Therefore, it becomes possible to detect the rotational position (number of teeth z t2 ) at the time of transmission of the transmitter 2d more accurately on the vehicle body side, and to determine the wheel position of the TPMS sensor 2 (transmitter 2d) with higher accuracy. it can.

(3) 送信機2dは、無線信号を重複して複数のフレーム（第1〜第3フレーム）として送信し、回転位置推定手段（回転位置演算部4a）は、複数のフレームのうち受信されたものの受信情報（例えば第2フレームの受信完了時刻t4' およびフレーム番号）に基づいて、送信機2dの送信時（送信指令時刻t2）における回転位置（歯数zt2）を推定する。
よって、Null点を回避して受信確率を向上しつつ、TPMSセンサ2（送信機2d）の車輪位置をより精度良く推定し、より早期にオートラーニングモードを完了することができる。 (3) The transmitter 2d transmits the radio signal as a plurality of frames (first to third frames) in an overlapping manner, and the rotation position estimation means (the rotation position calculation unit 4a) is received among the plurality of frames. Based on the received information (for example, the reception completion time t4 ′ of the second frame and the frame number), the rotational position (the number of teeth z t2 ) at the time of transmission (transmission command time t2) of the transmitter 2d is estimated.
Therefore, it is possible to estimate the wheel position of the TPMS sensor 2 (transmitter 2d) with higher accuracy while avoiding the Null point and improve the reception probability, thereby completing the auto-learning mode earlier.

(4) 回転位置推定手段（回転位置演算部4a）は、無線信号の受信情報に含まれる送信機2dの送信遅れΔt0（= t3-t2）を補正する。
よって、送信機2dの送信時における回転位置（歯数zt2）を車体側でより正確に検出することができ、TPMSセンサ2（送信機2d）の車輪位置をより精度良く判定することができる。 (4) The rotational position estimating means (rotational position computing unit 4a) corrects the transmission delay Δt0 (= t3-t2) of the transmitter 2d included in the reception information of the radio signal.
Therefore, the rotational position (the number of teeth z t2 ) at the time of transmission of the transmitter 2d can be detected more accurately on the vehicle body side, and the wheel position of the TPMS sensor 2 (transmitter 2d) can be determined with higher accuracy. .

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、回転位置検出手段として車輪速センサを用いた例を示したが、駆動源としてインホイールモータを備えた車両では、モータのレゾルバを用いて回転角度を検出してもよい。 [Other Examples]
The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments based on the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the embodiments, and does not depart from the gist of the invention. Such design changes are included in the present invention.
For example, in the embodiment, an example is shown in which a wheel speed sensor is used as the rotational position detecting means. However, in a vehicle equipped with an in-wheel motor as a drive source, the rotational angle may be detected using a motor resolver.

1 車輪
2a 圧力センサ（タイヤ空気圧検出手段）
2d 送信機
3 受信機
4a 回転位置演算部（回転位置推定手段）
4c 車輪位置判定部（車輪位置判定手段）
6 ABSCU（回転位置検出手段）
7 CAN通信線（通信線）
8 車輪速センサ（回転位置検出手段） 1 wheel
2a Pressure sensor (Tire pressure detection means)
2d transmitter
3 Receiver
4a Rotation position calculation unit (Rotation position estimation means)
4c Wheel position determination unit (wheel position determination means)
6 ABSCU (Rotation position detection means)
7 CAN communication line (communication line)
8 Wheel speed sensor (rotation position detection means)

Claims (4)

各タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧モニター装置であって、
各車輪のタイヤに装着され、該タイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段と、
各車輪に設けられ、前記空気圧情報を無線信号にて送信し、該無線信号に各送信機固有の識別情報を含める送信機と、
車体側に設けられ、前記無線信号を受信する受信機と、
各車輪と対応して車体側に設けられ、各車輪の回転位置を検出すると共に、通信線へ所定の時間間隔で前記車輪の回転位置情報を出力する回転位置検出手段と、
前記送信機からの前記無線信号の受信情報と、前記通信線を介して入力される前記車輪の回転位置情報とに基づいて、前記送信機の送信時における回転位置を推定する回転位置推定手段と、
前記推定された回転位置と前記無線信号に含まれる前記識別情報とに基づき、前記送信機が設けられた車輪の位置を判定する車輪位置判定手段と、を備えた
ことを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 A tire pressure monitoring device for monitoring the pressure of each tire,
Tire pressure detecting means mounted on the tire of each wheel and detecting the air pressure of the tire;
A transmitter provided on each wheel, transmitting the air pressure information by a radio signal, and including identification information unique to each transmitter in the radio signal;
A receiver provided on the vehicle body side for receiving the radio signal;
Rotation position detecting means provided on the vehicle body side corresponding to each wheel, detecting the rotation position of each wheel, and outputting the rotation position information of the wheel at a predetermined time interval to a communication line;
Rotational position estimating means for estimating a rotational position at the time of transmission of the transmitter based on reception information of the radio signal from the transmitter and rotational position information of the wheel input via the communication line; ,
A wheel position determination means for determining a position of a wheel provided with the transmitter based on the estimated rotational position and the identification information included in the wireless signal. apparatus. 請求項１に記載のタイヤ空気圧モニター装置において、
前記回転位置推定手段は、前記送信機からの前記無線信号の受信開始直前と受信完了直後にそれぞれ前記通信線を介して入力される前記車輪の回転位置と、該車輪の回転位置の入力時刻と、前記受信開始時刻または前記受信完了時刻とに基づいて、前記送信機の送信時における回転位置を推定する
ことを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 In the tire pressure monitoring device according to claim 1,
The rotational position estimation means includes a rotational position of the wheel that is input via the communication line immediately before the start of reception of the wireless signal from the transmitter and immediately after completion of reception, and an input time of the rotational position of the wheel. A tire air pressure monitoring device that estimates a rotational position at the time of transmission of the transmitter based on the reception start time or the reception completion time. 請求項１または２に記載のタイヤ空気圧モニター装置において、
前記送信機は、前記無線信号を重複して複数のフレームとして送信し、
前記回転位置推定手段は、前記複数のフレームのうち受信されたものの受信情報に基づいて、前記送信機の送信時における回転位置を推定する
ことを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 In the tire pressure monitoring device according to claim 1 or 2,
The transmitter transmits the wireless signal as a plurality of frames overlappingly,
The tire pressure monitoring device, wherein the rotational position estimating means estimates a rotational position at the time of transmission of the transmitter based on reception information of a received one of the plurality of frames. 請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ空気圧モニター装置において、
前記回転位置推定手段は、前記無線信号の受信情報に含まれる前記送信機の送信遅れを補正することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。 In the tire pressure monitoring device according to any one of claims 1 to 3,
The tire pressure monitoring device, wherein the rotational position estimating means corrects a transmission delay of the transmitter included in reception information of the radio signal.
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