JP2015186991A - タイヤ位置登録システム - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ位置の登録を短時間で完了することができるタイヤ位置登録システムを提供する。
【解決手段】ＴＰＭＳ受信機は、各バルブＩＤにおいて、車軸回転情報Ｄｃの母集団Ｅを推定し、母集団Ｅから母平均μを算出する。ＴＰＭＳ受信機は、算出した母平均μに基づき同期輪許容域Ｒを設定し、バルブＩＤの受信時に取得した車軸回転情報Ｄｃが同期輪許容域Ｒに入るか否かを確認して、各バルブＩＤにおける４輪の車軸を絞り込んでいくことにより、４輪のタイヤ位置を特定する。同期輪許容域Ｒは、バルブＩＤの受信に伴って新たな車軸回転情報Ｄｃを取得する度に更新される。
【選択図】図４

Description

本発明は、各タイヤの位置を受信機に登録するタイヤ位置登録システムに関する。

従来、タイヤ空気圧監視システムの１機能として、イニシエータ等のトリガ発生器を使用せずに、タイヤバルブのＩＤ（バルブＩＤ）を受信機に自動で登録するタイヤ位置登録システムが周知である（特許文献１等参照）。バルブＩＤを受信機に登録するにあたり、イニシエータが不要となれば、車両に搭載される部品点数を少なく抑えることが可能になる。

特表２０１１−５２７９７１号公報

この種のタイヤ位置登録システムでは、例えばタイヤをローテーションしたり、タイヤを新規タイヤに交換したりした後に、走行開始後、直ぐに新たなタイヤ位置を車内のインストルメントパネル等に表示することができないと、ユーザにとっては違和感がある。よって、変更後のタイヤ位置を、短時間かつ正しく判定を完了して受信機に登録することができる技術の開発ニーズがあった。

本発明の目的は、タイヤ位置の登録を短時間で完了することができるタイヤ位置登録システムを提供することにある。

前記問題点を解決するタイヤ位置登録システムは、タイヤの空気圧を監視するにあたり、前記タイヤに取り付けられたタイヤバルブのＩＤとタイヤ位置とを紐付けて受信機に登録する構成において、前記タイヤが回転の特定位置をとったこと及びバルブＩＤが分かる電波を前記タイヤバルブから受信すると、前記タイヤが特定位置をとるときの車軸回転情報を車軸ごとに取得し、この動作を、取得する前記特定位置ごとに繰り返し、どのバルブＩＤがどの車軸回転情報と同期するのかを確認することにより、タイヤ位置を判定する位置判定機能部を備え、当該位置判定機能部は、前記バルブＩＤごとに求まる各車軸の車軸回転情報の群からその母集団を推定し、当該母集団の平均である母平均を基に、各母集団において車軸回転情報の正当性を判定するときの指標となる同期輪許容域を設定する許容域設定部と、前記バルブＩＤごとに前記同期輪許容域にどの車軸の車軸回転情報が残るのか否かを確認して車軸を絞り込んでいくことにより、タイヤ位置を特定する位置特定部とを備えた。

本構成によれば、各バルブＩＤにおいて車軸回転情報の母集団を推定し、母集団から母平均を算出する。そして、母平均に基づき同期輪許容域を設定し、取得した車軸回転情報が同期輪許容域に入るか否かを確認して車軸を絞り込んでいくことにより、タイヤ位置を特定する。このように、本構成においては、母平均から求まる最適化された同期輪許容域を基に、車軸回転情報の候補としての取り込み及び排除を行うので、車軸の絞り込みを、より正しく行うのに有利となる。このため、バルブＩＤと車軸回転情報との同期判定を、より正しく行うことが可能となる。よって、タイヤ位置の登録を短時間で完了することが可能となる。

前記タイヤ位置登録システムにおいて、前記許容域設定部は、電波受信に伴って新たな前記車軸回転情報を取得する度に、当該車軸回転情報を用いて前記同期輪許容域を更新することが好ましい。この構成によれば、同期輪許容域の更新により、同期輪許容域の最適化が可能となるので、タイヤ位置をより正しく判定するのに一層有利となる。

前記タイヤ位置登録システムにおいて、前記同期輪許容域は、前記車軸回転情報の総数、それらの平均値、既知として設定された母分散、及び棄却域の定数から設定されていることが好ましい。この構成によれば、車軸回転情報の総数、それらの平均値、母分散、棄却域の定数から、同期輪許容域をより正しく設定することが可能となる。

前記タイヤ位置登録システムにおいて、前記許容域設定部は、前記母分散を走行条件に応じた値に設定することが好ましい。この構成によれば、母分散の最適化が可能となるので、同期輪許容域の最適設定、ひいてはタイヤ位置をより正しく判定するのに有利となる。

前記タイヤ位置登録システムにおいて、前記許容域設定部は、前記車軸回転情報が前記同期輪許容域に収まる確率が、当該車軸回転情報を収集していっても一定の狙い値をとるように、当該車軸回転情報のデータ数が増加していくに連れて当該同期輪許容域を拡げていくことが好ましい。この構成によれば、タイヤ位置の判定において正解輪の判定確率を一定に保つことが可能となるので、タイヤ位置を正しく、かつ早期に判定し終えるのに一層有利となる。

本発明によれば、タイヤ位置の登録を短時間で完了することができる。

第１実施形態のタイヤ位置登録システム。 タイヤバルブで検出される重力分力の成分を示す説明図。 タイヤバルブの通信シーケンス図。 （ａ）は母集団の概要図、（ｂ）は車軸回転情報の度数分布に基づくヒストグラム。 （ａ）〜（ｄ）は各タイヤバルブが特定位置で電波送信するときの概要図。 （ａ）〜（ｄ）は各バルブＩＤにおいて推定される母集団の概要図。 （ａ）〜（ｃ）は同期輪許容域が更新される様子を示す説明図。 （ａ）〜（ｄ）はタイヤ位置判定の具体例を示す説明図。 （ａ）〜（ｄ）は各バルブＩＤにおいて他輪の車軸回転情報が母集団から外れる様子を示す説明図。 第２実施形態において、同期輪許容域が一定のときの判定ロジックを示す説明図。 第２実施形態のタイヤ位置判定の考え方を示す説明図。 同期輪許容域を可変させる判定ロジックを示す説明図。 車軸回転情報が増えていったときの同期輪許容域の変化を示すグラフ。

（第１実施形態）
以下、タイヤ位置登録システムの第１実施形態を図１〜図９に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、各タイヤ２（２ａ〜２ｄ）の空気圧等を監視するタイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）３を備える。タイヤ空気圧監視システム３は、各タイヤ２ａ〜２ｄに取り付けられたタイヤバルブ４（４ａ〜４ｄ）を備える。タイヤバルブ４は、タイヤ栓にセンサ及び通信機能を設けたタイヤバルブセンサである。タイヤ空気圧監視システム３は、これらタイヤバルブ４ａ〜４ｄから、少なくとも圧力データ及びＩＤが紐付けされた電波Ｓvaとしてタイヤ空気圧電波Ｓva1を車体に送信し、車体５において各タイヤ２ａ〜２ｄの空気圧を監視する。

タイヤバルブ４は、タイヤバルブ４の動作を制御するコントローラ６と、タイヤ空気圧を検出する圧力検出部７と、タイヤ２の温度を検出する温度検出部８と、タイヤバルブ４に発生する重力を検出する重力検出部９と、タイヤバルブ４において電波送信を可能とする送信アンテナ１０とを備える。コントローラ６のメモリ１１には、各タイヤバルブ４の固有のＩＤとしてバルブＩＤが書き込み保存されている。圧力検出部７は、例えば圧力センサであることが好ましい。温度検出部８は、例えば温度センサであることが好ましい。重力検出部９は、例えば加速度センサ（Ｇセンサ）であることが好ましい。送信アンテナ１０は、例えばＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を送信可能であることが好ましい。

車体５は、タイヤバルブ４ａ〜４ｄから送信された電波Ｓvaとしてのタイヤ空気圧電波を受信することにより、各タイヤ２ａ〜２ｄの空気圧を監視する受信機（以降、ＴＰＭＳ受信機１２と記す）を備える。ＴＰＭＳ受信機１２は、ＴＰＭＳ受信機１２の動作を制御するタイヤ空気圧監視ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１３と、ＴＰＭＳ受信機１２において電波受信を可能とする受信アンテナ１４とを備える。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３のメモリ１５には、各タイヤバルブ４ａ〜４ｄから取得したバルブＩＤが、タイヤ位置を対応付けて書き込み保存されている。ＴＰＭＳ受信機１２は、タイヤ空気圧の監視結果を表示する表示部１６に接続されている。表示部１６は、例えば車内のインストルメントパネルに設置されることが好ましい。

ＴＰＭＳ受信機１２は、あるタイミングにおいてタイヤバルブ４ａ〜４ｄから送信された電波Ｓva、すなわちタイヤ空気圧電波Ｓva1を受信アンテナ１４で受信すると、タイヤ空気圧電波Ｓva1内のバルブＩＤを照合し、バルブＩＤ照合が成立すれば、同一電波内の圧力データ（空気圧データ）を確認する。ＴＰＭＳ受信機１２は、空気圧が低圧閾値以下であれば、タイヤ空気圧が低圧である旨を表示部１６に表示する。ＴＰＭＳ受信機１２は、このタイヤ空気圧判定を、受信するタイヤ空気圧電波Ｓva1ごとに行って、タイヤ２ａ〜２ｄの空気圧を監視する。

タイヤ空気圧監視システム３は、各タイヤバルブ４ａ〜４ｄのバルブＩＤを、車体５の前後左右のどの位置に取り付けられたタイヤ２ａ〜２ｄのＩＤであるのかを対応付けてＴＰＭＳ受信機１２に自動で登録するタイヤ位置登録機能、いわゆるオートロケーション機能（タイヤ位置登録システム１７）を備える。タイヤ位置登録システム１７は、タイヤバルブ４ａ〜４ｄがタイヤ回転方向において特定のある位置（特定位置）をとるときの４輪の各車軸１８（１８ａ〜１８ｄ）の回転位置（回転量）を取得する作業を複数回行い、どのバルブＩＤが各車軸１８ａ〜１８ｄの回転位置（回転量）のどれと同期しているのかを確認することにより、バルブＩＤと車軸１８ａ〜１８ｄとの紐付けを行って、タイヤ２ａ〜２ｄの位置を判定する。

図２に、重力検出部９が検出する重力成分を図示する。重力検出部９は、タイヤバルブ４に発生する重力として、重力Ｇに対する車軸方向（タイヤ半径方向）の重力分力Ｇｒを検出することが好ましい。重力分力Ｇｒは、例えば遠心力を考慮しなければ、タイヤ回転方向においてピーク（紙面の「１２時」又は「６時」の位置）に位置するとき、「−１Ｇ」又は「＋１Ｇ」をとる。なお、検出する重力分力Ｇｒは、タイヤ回転方向における接線方向の分力でもよい。

図３に、タイヤバルブ４の電波送信のシーケンスを図示する。タイヤバルブ４は、電波が送信可能な短い時間の第１時間帯Ｔ１と、電波を送信しない長い時間の第２時間帯Ｔ２とを交互にとることが好ましい。第１時間帯Ｔ１は、例えば「１秒」であることが好ましい。第２時間帯Ｔ２は、例えば「１５秒」であることが好ましい。このように、タイヤバルブ４は、１秒という制約された時間の間に電波を送信する動作を、約１５秒の間隔を空けて繰り返す。

図１に示すように、タイヤバルブ４は、タイヤバルブ４がタイヤ回転方向の特定位置に位置したことを検出可能な特定位置検出部１９と、タイヤ２が特定位置に位置したことが分かる電波Ｓvaとして特定位置情報電波Ｓva2をタイヤバルブ４から送信させる送信処理部２０とを備えることが好ましい。特定位置検出部１９及び送信処理部２０は、例えばコントローラ６に設けられることが好ましい。

特定位置検出部１９は、例えば電波送信が可能な第１時間帯Ｔ１のときに起動して、特定位置の検出を実行することが好ましい。特定位置は、例えばタイヤ回転方向のピーク位置（一例は「１２時」の位置）であることが好ましい。

送信処理部２０は、特定位置検出部１９により特定位置が検出されたときに、特定位置情報電波Ｓva2の送信を実行することが好ましい。特定位置情報電波Ｓva2は、タイヤ２が回転の特定位置をとったことが分かる特定位置情報ＤgrとバルブＩＤとを少なくとも含む電波である。特定位置情報Ｄgrは、タイヤバルブ４がいつピーク位置をとったのかを認識することができるピーク情報であることが好ましい。

タイヤ位置登録システム１７は、タイヤ位置登録システム１７においてタイヤ位置の判定動作を実行する位置判定機能部２１を備える。位置判定機能部２１は、例えばタイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３に設けられることが好ましい。位置判定機能部２１は、タイヤ２が回転の特定位置をとったこと及びバルブＩＤが分かる電波（一例は特定位置情報電波Ｓva2）をタイヤバルブ４から受信すると、タイヤ２が特定位置をとるときの車軸回転情報Ｄｃを車軸１８ａ〜１８ｄごとに取得し、この動作を、取得する特定位置ごとに繰り返し、どのバルブＩＤがどの車軸回転情報Ｄｃと同期するのかを確認することにより、タイヤ位置を判定する。

車両１は、車軸１８ａ〜１８ｄごとに車軸回転検出部２２（２２ａ〜２２ｄ）を備えることが好ましい。車軸回転検出部２２ａ〜２２ｄは、各車軸１８ａ〜１８ｄに設けられたＡＢＳ（Antilock Brake System）センサであることが好ましい。この場合、車軸回転情報Ｄｃは、例えばＡＢＳセンサで検出されるパルス数、すなわちパルス計数値であることが好ましい。車軸回転検出部２２ａ〜２２ｄは、例えば各車軸１８ａ〜１８ｄに設けられた複数（例えば４８個）の歯を、車体５側のセンシング部で検出することにより、矩形波形状のパルス信号ＳplをＴＰＭＳ受信機１２に出力する。位置判定機能部２１は、入力したパルス信号Ｓplの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方を検出するのであれば、タイヤ１回転あたり９６パルス（カウント値：０〜９５）を検出する。

図１，図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、位置判定機能部２１は、バルブＩＤごとに求まる各車軸１８ａ〜１８ｄの車軸回転情報Ｄｃを含む多数のデータ群を母集団Ｅとすると、母集団Ｅの平均である母平均μを基に、各母集団Ｅにおいて車軸回転情報Ｄｃの正当性を判定するときの指標となる同期輪許容域Ｒを設定する許容域設定部２３を備える。本例は、多数のデータ数Ｎを持つ母集団Ｅを有限のデータ数から推定する。許容域設定部２３は、電波受信に伴って新たな車軸回転情報Ｄｃを取得する度に、その車軸回転情報Ｄｃを用いて同期輪許容域Ｒを更新することが好ましい。

位置判定機能部２１は、バルブＩＤごとに同期輪許容域Ｒにどの車軸回転情報Ｄｃが残るのか否かを確認して車軸１８ａ〜１８ｄを絞り込んでいくことにより、タイヤ位置を特定する位置特定部２４を備える。具体的にいうと、位置特定部２４は、ＩＤ１においてどの車軸１８ａ〜１８ｄが同期輪許容域Ｒ内に車軸回転情報Ｄｃが残るか否かを判定することによりタイヤ位置を特定し、同様の手法により、ＩＤ２〜ＩＤ４についてもタイヤ位置を特定する。

次に、図５〜図９を用いて、タイヤ位置登録システム１７の動作を説明する。
図５（ａ）に示すように、例えば右前タイヤバルブ４ａにおいて第１時間帯Ｔ１となったとき、右前タイヤバルブ４ａは、タイヤ回転方向において特定位置をとったタイミングで特定位置情報電波Ｓva2（図中はＩＤ１と記す）を送信アンテナ１０から送信する。特定位置情報電波Ｓva2の送信回数は、第１時間帯Ｔ１において１回でもよいし、特定位置をとる度に電波送信を行う複数回でもよい。いずれにせよ、右前タイヤバルブ４ａは、第１時間帯Ｔ１のときにタイヤ２ａが特定位置をとるタイミングで、ＩＤ１及び特定位置情報Ｄgrを含む特定位置情報電波Ｓva2を、少なくとも１回、送信アンテナ１０から送信する。

ＴＰＭＳ受信機１２は、ＩＤ１及び特定位置情報Ｄgrを含む特定位置情報電波Ｓva2を受信すると、各車軸回転検出部２２ａ〜２２ｄから車軸回転情報Ｄｃを読み込む。具体的にいうと、ＴＰＭＳ受信機１２においてＩＤ１を受信したときには、右前車軸回転検出部２２ａの出力を基に車軸回転情報Ｄｃ−１１を読み込み、左前車軸回転検出部２２ｂの出力を基に車軸回転情報Ｄｃ−１２を読み込み、右後車軸回転検出部２２ｃの出力を基に車軸回転情報Ｄｃ−１３を読み込み、左後車軸回転検出部２２ｄの出力を基に車軸回転情報Ｄｃ−１４を読み込む。

図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、左前タイヤバルブ４ｂ、右後タイヤバルブ４ｃ及び左後タイヤバルブ４ｄも、第１時間帯Ｔ１においてタイヤ回転方向の特定位置をとったとき、特定位置情報電波Ｓva2（図中はＩＤ２、ＩＤ３、ＩＤ４と記す）を送信する。ＴＰＭＳ受信機１２は、タイヤバルブ４ｂ〜４ｄから特定位置情報電波Ｓva2を受信する度、各車軸回転検出部２２ａ〜２２ｄの出力を基に車軸回転情報Ｄｃを読み込む。具体的にいうと、ＩＤ２を受信したときには、各車軸回転検出部２２ａ〜２２ｄの出力を基に車軸回転情報Ｄｃ−２１，Ｄｃ−２２，Ｄｃ−２３，Ｄｃ−２４を読み込み、ＩＤ３を受信したときには、各車軸回転検出部２２ａ〜２２ｄの出力を基に車軸回転情報Ｄｃ−３１，Ｄｃ−３２，Ｄｃ−３３，Ｄｃ−３４を読み込み、ＩＤ４を受信したときには、各車軸回転検出部２２ａ〜２２ｄの出力を基に車軸回転情報Ｄｃ−４１，Ｄｃ−４２，Ｄｃ−４３，Ｄｃ−４４を読み込む。

各タイヤバルブ４ａ〜４ｄは、第１時間帯Ｔ１において特定位置をとるときに特定位置情報電波Ｓva2を送信する動作を、第１時間帯Ｔ１が到来する度に繰り返す。ＴＰＭＳ受信機１２は、タイヤバルブ４ａ〜４ｄから特定位置情報電波Ｓva2を受信する度、車軸回転情報Ｄｃの読み込みを実行し、車軸回転情報Ｄｃを蓄積する。

図６に示すように、位置判定機能部２１は、バルブＩＤごとに各車軸回転検出部２２ａ〜２２ｄから取得した車軸回転情報Ｄｃ、すなわちバラツキを含む限定的なデータ群から、各バルブＩＤの母集団Ｅを推定し、どのタイヤ２ａ〜２ｄとどの車軸１８ａ〜１８ｄとが同期するのかを確認する。母集団Ｅは、各バルブＩＤにおいて４つずつ、すなわちＩＤ１〜ＩＤ４の４つのバルブＩＤと、前後左右の４つの車軸回転情報Ｄｃとを掛けた計１６個が存在する。本例の場合、ＩＤ１には、母集団Ｅ１−ａ，Ｅ１−ｂ，Ｅ１−ｃ，Ｅ１−ｄがあり、ＩＤ２には、母集団Ｅ２−ａ，Ｅ２−ｂ，Ｅ２−ｃ，Ｅ２−ｄがあり、ＩＤ３には、母集団Ｅ３−ａ，Ｅ３−ｂ，Ｅ３−ｃ，Ｅ３−ｄがあり、ＩＤ４には、母集団Ｅ４−ａ，Ｅ４−ｂ，Ｅ４−ｃ，Ｅ４−ｄがある。

ここで、ｎ個の車軸回転情報Ｄｃにおいて、車軸回転情報Ｄｃの平均値を「ｍ」、分散を「ｓ^２」としたときの母集団Ｅについて考える。なお、ここでは、母平均を「μ」とし、母分散を「σ^２」とする。このとき、次式(1)の値は、標準化された正規分布（０．１）に従う。

よって、式(1)の値が正規分布の９５％（又は９９％）の選択域に入るためには、次式(2)が成立する。そして、次式(2)から次式(3)を得ることができる。なお、定数ｋは、棄却域が５％の場合、「１．９６」となり、棄却域が１％の場合、「２．５８」となる。

ところで、式(3)を用いれば母平均μの区間を求めることができると考えられるが、通常のタイヤ位置判定（オートロケーション）においては、車軸回転情報Ｄｃ（ＡＢＳセンサのパルス数）に絶対位置は存在せず、車両１のイグニッションスイッチがオンされたときにイニシャライズされるため、通常、母平均μは特定できない。しかし、式(3)において仮に母分散σ^２が既知であると仮定するならば、現有データの値から母平均μの推定区間を得ることができる。そこで、母分散σ^２を既知とし、母平均μの区間を推定する。

ちなみに、母分散σ^２の値は、各種走行条件によって異なるように設定されることが好ましい。走行条件は、例えば許容域設定部２３によって判定されるとよい。ここでは、バックデータとして各種走行条件における母分散σ^２の値を記憶しているものとする。例えば、母分散σ^２は、通常走行時には値が小さく、悪路走行時には値が大きい値をとるように設定されるとよい。

走行条件の判定は、例えば、（I）電波Ｓva（特定位置情報電波Ｓva2）に含まれる特定位置の検出結果を表す情報を基に行う方式と、（II）実際の車軸回転情報Ｄｃのデータばらつきを確認する方式とがある。（I）の場合、特定位置情報電波Ｓvaには、特定位置を検出できたか否かを表すビットフラグが含まれていることから、このビットフラグの成立度が高ければ通常走行とみなし、逆に成立度が低ければ悪路走行とみなす。また、（II）の場合、全ての車軸回転情報Ｄｃのデータ（有限個の「ｎ」の分布）において、ばらつき指標が小さければ通常走行とみなし、逆にばらつき指標が大きければ悪路走行とみなす。ばらつき指標には、例えば「偏差の平均」や「標準偏差」などがある。このように、通常走行時には、データばらつきが小さいことを踏まえ、母分散σ^２を小さい値に設定し、悪路走行時には、データばらつきが大きいことを踏まえ、母分散σ^２を大きい値に設定するとよい。

図７に示すように、同期輪許容域Ｒは、母平均μの前後に、ある±の許容値（一例は３σ）を持たせた範囲に設定されている。すなわち、同期輪許容域Ｒは、母平均μの最小値に−３σを足し、母平均μの最大値に＋３σを加えた範囲に設定されている。位置特定部２４は、バルブＩＤの受信に伴って新たな車軸回転情報Ｄｃを取得したとき、これが同期輪許容域Ｒに入っているかを確認することにより、受信したバルブＩＤがどの車軸１８ａ〜１８ｄと同期するのかを判定する。

また、許容域設定部２３は、バルブＩＤの受信に伴って新たな車軸回転情報Ｄｃを入力する度、同期輪許容域Ｒを更新する。本例の場合、同期輪許容域Ｒは、車軸回転情報Ｄｃの増加に伴い、同図で示すＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３のように範囲が段々と小さく切り替えられる（Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３）。このように、同期輪許容域Ｒは、同期輪許容域Ｒの更新により、範囲が徐々に狭められていく。すなわち、データ数「ｎ」が増えるに伴い、母平均μの推定精度が上がるため、バルブＩＤと車軸１８ａ〜１８ｄとの同期判断の範囲が徐々に狭められていく。

図８に、タイヤ位置判定の具体例を図示する。例えば、ＴＰＭＳ受信機１２がＩＤ１を受信し、ｎが「１」のときの右前車軸回転検出部２２ａの車軸回転情報Ｄｃが「１」をとったとすると、母集団Ｅ１−ａの平均値ｍ１は「１」となり、母集団Ｅ１−ａの母平均μはμmin1〜μmax1をとる。これにより、許容域設定部２３は、母集団Ｅ１−ａの同期輪許容域ＲとしてＲ−Ａ１を設定する。同様に、母集団Ｅ１−ｂ，Ｅ１−ｃ，Ｅ１−ｄにおいても、各同期輪許容域Ｒ−Ｂ１，Ｒ−Ｃ１，Ｒ−Ｄ１が設定される。

一定時間後、ＴＰＭＳ受信機１２がＩＤ１を再受信したとする。許容域設定部２３は、複数揃った車軸回転情報Ｄｃを基に、まずは同期輪許容域Ｒを更新する。すなわち、ｎが「２」のときには、まだタイヤ位置の判定は実施せず、同期輪許容域Ｒの最適化を図る。ここで、ｎが「２」のときの右前車軸回転検出部２２ａの車軸回転情報Ｄｃが「２５」をとったとすると、母集団Ｅ１−ａの平均値ｍ２は「１３」となり、母集団Ｅ１−ａの母平均μはμmin2〜μmax2とる。これにより、許容域設定部２３は、母集団Ｅ１−ａの同期輪許容域ＲとしてＲ−Ａ２を設定する。

一定時間後、ＴＰＭＳ受信機１２が再びＩＤ１を再受信したとする。位置特定部２４は、新たなＩＤ１を受信したとき、このときに入力する各車軸回転検出部２２ａ〜２２ｄの車軸回転情報Ｄｃが、車軸１８ａ〜１８ｄごとに設定された同期輪許容域Ｒ（ここではＲ−Ａ２）に収まるか否かを確認することにより、タイヤ位置を特定する。位置特定部２４は、各車軸１８ａ〜１８ｄの車軸回転情報Ｄｃにおいて、同期輪許容域Ｒ内に収まっていれば、これを候補ＩＤとして残し、同期輪許容域Ｒから外れていれば、これを候補ＩＤから除外する。

図９に示すように、車両１は例えばカーブ走行等することを踏まえ、各タイヤ２ａ〜２ｄは独立して回転する構造をとるので、各タイヤ２ａ〜２ｄは特定位置をとるタイミングがカーブ走行前後で変化する。すなわち、バルブＩＤに同期する車軸回転情報Ｄｃであれば、母集団Ｅの集団内、すなわち同期輪許容域Ｒ内に収まるものの、バルブＩＤに同期しない車軸回転情報Ｄｃであれば、母分散σ^２の正規分布には従わない。よって、データが同期輪許容域Ｒから外れることがあり得る。本例は、この原理を用いてタイヤ位置を特定する。

図８に戻り、許容域設定部２３は、バルブＩＤ及び車軸１８の同期判定において、バルブＩＤ及び車軸１８を一対一まで絞り込めていなければ、同期輪許容域Ｒを更新する。ここで、例えばＩＤ１を再受信したとき、すなわちｎが「３」のとき、車軸回転情報Ｄｃが「３０」をとったとする。このとき、母集団Ｅ１−ａの平均値ｍ３は「約１８．７」となり、母集団Ｅ１−ａの母平均μはμmin3〜μmax3をとる。これにより、母集団Ｅ１−ａの同期輪許容域ＲがＲ−Ａ３に更新される。同様に、母集団Ｅ１−ｂ，Ｅ１−ｃ，Ｅ１−ｄにおいても、各同期輪許容域Ｒ−Ｂ３，Ｒ−Ｃ３，Ｒ−Ｄ３に更新される。

そして、ＩＤ１を受信する度、車軸回転情報Ｄｃが同期輪許容域Ｒに収まるか否かの判定と、同期輪許容域Ｒの更新とが繰り返され、ＩＤ１がどの車軸１８ａ〜１８ｄと紐付けられるのかを確認する。同様に、ＩＤ２〜ＩＤ４においても、この作業が繰り返され、ＩＤ２〜ＩＤ４のタイヤ位置が判定される。位置特定部２４は、４輪全てにおいて位置判定を完了すると、その判定結果をメモリ１５に書き込み、タイヤ位置を更新する。なお、タイヤ位置の判定処理は、例えば車両１のイグニッションスイッチがオンされる度に実行されるとよい。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）各タイヤバルブ４ａ〜４ｄのバルブＩＤと車軸１８ａ〜１８ｄの車軸回転情報Ｄｃとの同期判定によりタイヤ位置を特定する方式（オートロケーション）をとるにあたり、各バルブＩＤにおいて車軸回転情報Ｄｃの母集団Ｅを推定し、母集団Ｅから母平均μを算出する。そして、母平均μに基づき同期輪許容域Ｒを設定し、バルブＩＤの受信時に取得した車軸回転情報Ｄｃが同期輪許容域Ｒに入るか否かを確認して車軸１８ａ〜１８ｄを絞り込んでいくことにより、４輪のタイヤ位置を特定する。このように、本例においては、母平均μから求まる最適化された同期輪許容域Ｒを基に、車軸回転情報Ｄｃの候補としての取り込み及び排除を行うので、車軸１８ａ〜１８ｄの絞り込みを、より正しく行うのに有利となる。このため、ＩＤ１〜ＩＤ４と車軸１８ａ〜１８ｄとの同期判定を、より正しく行うことが可能となる。よって、タイヤ位置の登録を短時間で完了することができる。

（２）同期輪許容域Ｒは、バルブＩＤの受信に伴って新たな車軸回転情報Ｄｃを取得する度に更新される。よって、同期輪許容域Ｒの最適化が可能となるので、タイヤ位置をより正しく判定するのに一層有利となる。

（３）同期輪許容域Ｒは、車軸回転情報Ｄｃの総数「ｎ」と、車軸回転情報Ｄｃの平均値「ｍ」と、母分散「σ^２」と、棄却域の定数「ｋ」とから求まる。よって、これらパラメータから同期輪許容域Ｒを正しく設定することができる。

（４）母分散σ^２は、その時々の走行条件に応じた値に適宜設定される。よって、母分散σ^２の最適化が可能となるので、同期輪許容域Ｒの最適設定、ひいてはタイヤ位置をより正しく判定するのに有利となる。

（５）タイヤバルブ４は、電波送信が可能な短時間の第１時間帯Ｔ１と、電波送信を実行しない長時間の第２時間帯Ｔ２とを交互にとる。よって、タイヤバルブ４は電波送信のために起動する時間が短く済むので、タイヤバルブ４の電池寿命を延ばすことができる。

（６）同期輪許容域Ｒは、母平均μの前後に、ある±の許容値（一例は「３σ」）を持たせた範囲に設定されている。よって、同期輪許容域Ｒを好適な範囲に設定するのに一層有利となる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図１０〜図１３に従って説明する。なお、第２実施形態は、同期輪許容域Ｒの決め方を変更した実施例である。よって、第１実施形態と同じ箇所には同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。

図１０に示すように、本例の同期輪許容域Ｒは、母平均「μ」を中心とした「±３σ」の範囲に設定されている。ところで、同期輪許容域Ｒを「±３σ」に設定した場合には、一般的に、正規分布（μ，σ）に従う車軸回転情報Ｄｃ（ＡＢＳセンサのパルスデータ）は、９９．７％の確率で「±３σ」の範囲に含まれることになり、理想としては、車軸回転情報Ｄｃの個数の「ｎ」が増加していっても、車軸回転情報Ｄｃが同期輪許容域Ｒに含まれる確率が、「９９．７％」を維持しなくてはならない。

しかし、「ｎ」が１つずつ増えていくにあたり、仮に一定の同期輪許容域Ｒで判定を継続していくと、同期輪許容域Ｒに車軸回転情報Ｄｃが含まれる確率は、「ｎ」が１つずつ増えていく度に、（９９．７％）^２、（９９．７％）^３、…というように、徐々に下がっていってしまうことになる。ちなみに、同図の例においては、ある一定の同期輪許容域Ｒに正規分布（μ，σ）に従うデータが収まる確率を「９０％」とした場合を例示している。いずれの確率にせよ、同期輪許容域Ｒが一定であると、車軸回転情報Ｄｃのデータ数の「ｎ」が増加するに連れて、判定の確率が「９９．７％」から徐々に下がっていってしまい、タイヤ位置の正しい判定結果を得るのに支障を来すことになる。

そこで、図１１に示すように、本例の場合には、車軸回転情報Ｄｃのデータ数の「ｎ」が増えていくに連れて同期輪許容域Ｒを徐々に拡げていき、車軸回転情報Ｄｃの全データが同期輪許容域Ｒに収まる確率が、ここで狙いとしている「９９．７％（＝±３σ）」となるように適宜設定するのである。具体的には、±３σ＝９９．７％の関係を前提として、「ｎ＝１」のときには、同期輪許容域Ｒは（９９．７％）から決まる範囲に設定され、「ｎ＝２」のときには、同期輪許容域Ｒは（９９．７％）^１／２から決まる範囲に設定され、「ｎ＝ｋ’」のときには、同期輪許容域Ｒは（９９．７％）^１／ｋ’から決まる範囲に設定される。

図１２に、本例の位置判定ロジックの具体的な動作例を図示する。同図からも分かるように、同期輪許容域Ｒが徐々に拡げられていくようにすれば、バルブＩＤ及び車軸１８が紐付いた組の場合、車軸回転情報Ｄｃの全データが、狙いの確率で同期輪許容域Ｒの範囲内に収まるようになる。よって、バルブＩＤ及び車軸１８の紐付けを、より正しく判定するのに有利となる。

図１３に、横軸を車軸回転情報Ｄｃのデータ数「ｎ」とし、縦軸を同期輪許容域Ｒとして、第１実施形態の同期輪許容域Ｒの変化と本例の同期輪許容域Ｒの変化とを図示する。ところで、第１実施形態の場合は、従来技術と比較して早くタイヤ位置を判定することができる利点がある。一方、第２実施形態では、同図からも分かるように、同期輪許容域Ｒを徐々に拡げていくので、タイヤ位置を正しく判定できる確率「９９．７％」を確保できることが分かる。また、データ数「ｎ」が少ないときは、第１実施形態の方が余裕を持った同期輪許容域Ｒを設定していることも分かる。すなわち、第２実施形態では、第１実施形態と比較してタイヤ位置を更に早く判定することが可能となる。

本実施形態の構成によれば、第１実施形態に記載の（１），（２），（４），（５）に加え、以下の効果を得ることができる。
（７）車軸回転情報Ｄｃ（正規分布（μ，σ）に従うＡＢＳセンサのパルス数）が同期輪許容域Ｒに収まる確率が、車軸回転情報Ｄｃを収集していっても一定の狙い値（具体的には９９．７％）をとるように、車軸回転情報Ｄｃのデータ数が増加していくに連れて同期輪許容域Ｒを拡げていく。よって、タイヤ位置の判定において正解輪の判定確率を一定に保つことが可能となるので、タイヤ位置を正しく、かつ早期に判定し終えることができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・各実施形態において、第１時間帯Ｔ１に到達する前に予め特定位置の検出を行い、いつ特定位置が検出されたのかの情報を含めてバルブＩＤをＴＰＭＳ受信機１２に送信することにより、特定位置に関する情報をタイヤバルブ４からＴＰＭＳ受信機１２に通知してもよい。

・各実施形態において、タイヤバルブ４には、例えば一定周期（１８秒ごと）の重力サンプリングタイミングが決まっていて、その重力サンプリングタイミングの所定回数分が、タイヤバルブ４の電波送信周期に設定されてもよい。

・第１実施形態において、同期輪許容域Ｒは、少なくとも母平均μを用いて設定される範囲であればよい。
・各実施形態において、同期輪許容域Ｒを設定するにあたり、許容値は「±３σ」に限定されず、種々の値に変更可能である。

・各実施形態において、電波Ｓvaは、タイヤ空気圧の通知とオートロケーションとで電波内容が各々異なることに限らず、同一の電波内容であってもよい。
・各実施形態において、車軸回転検出部２２は、出力を有線でＴＰＭＳ受信機１２に送ることに限らず、例えば無線によって出力を送信してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）前記タイヤ位置登録システムにおいて、前記タイヤバルブは、電波送信が可能な時間帯である短時間の第１時間帯と、電波送信を実行しない長時間の第２時間帯とを交互にとり、前記第１時間帯のときに、タイヤ位置を判定するための前記電波の送信を実行する。この構成によれば、タイヤバルブは電波送信のために起動する時間が短く済むので、タイヤバルブの電池寿命を延ばすのに有利となる。

（ロ）前記タイヤ位置登録システムにおいて、前記同期輪許容域は、前記母平均の前後に、あるアの許容値を持たせた範囲に設定されている。この構成によれば、同期輪許容域を好適な範囲に設定するのに一層有利となる。

１…車両、２（２ａ〜２ｄ）…タイヤ、４（４ａ〜４ｄ）…タイヤバルブ、１２…受信機（ＴＰＭＳ受信機）、１７…タイヤ位置登録システム、１８（１８ａ〜１８ｄ）…車軸、２１…位置判定機能部、２３…許容域設定部、２４…位置特定部、ＩＤ１〜ＩＤ４…バルブＩＤ、Ｓva…電波、Ｓva1…タイヤ空気圧電波、Ｓva2…特定位置情報電波、Ｄｃ（Ｄｃ−１１〜Ｄｃ−１４、Ｄｃ−２１〜Ｄｃ−２４、Ｄｃ−３１〜Ｄｃ−３４、Ｄｃ−４１〜Ｄｃ−４４）…車軸回転情報、Ｅ（Ｅ１〜Ｅ４、Ｅ１−ａ〜Ｅ１−ｄ、Ｅ２−ａ〜Ｅ２−ｄ、Ｅ３−ａ〜Ｅ３ッｄ、Ｅ４−ａ〜Ｅ４−ｄ）…母集団、μ…母平均、Ｒ（Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ−Ａ１〜Ｒ−Ａ３、Ｒ−Ｂ１〜Ｒ−Ｂ３、Ｒ−Ｃ１〜Ｒ−Ｃ３、Ｒ−Ｄ１〜Ｒ−Ｄ３）…同期輪許容域、ｎ…車軸回転情報の総数、ｍ…車軸回転情報の平均値、σ^２…母分散、ｋ…棄却域の定数。

Claims (5)

1. タイヤの空気圧を監視するにあたり、前記タイヤに取り付けられたタイヤバルブのＩＤとタイヤ位置とを紐付けて受信機に登録するタイヤ位置登録システムにおいて、
   前記タイヤが回転の特定位置をとったこと及びバルブＩＤが分かる電波を前記タイヤバルブから受信すると、前記タイヤが特定位置をとるときの車軸回転情報を車軸ごとに取得し、この動作を、取得する前記特定位置ごとに繰り返し、どのバルブＩＤがどの車軸回転情報と同期するのかを確認することにより、タイヤ位置を判定する位置判定機能部を備え、
   当該位置判定機能部は、
   前記バルブＩＤごとに求まる各車軸の車軸回転情報の群からその母集団を推定し、当該母集団の平均である母平均を基に、各母集団において車軸回転情報の正当性を判定するときの指標となる同期輪許容域を設定する許容域設定部と、
   前記バルブＩＤごとに前記同期輪許容域にどの車軸の車軸回転情報が残るのか否かを確認して車軸を絞り込んでいくことにより、タイヤ位置を特定する位置特定部と
   を備えたことを特徴とするタイヤ位置登録システム。
2. 前記許容域設定部は、電波受信に伴って新たな前記車軸回転情報を取得する度に、当該車軸回転情報を用いて前記同期輪許容域を更新する
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ位置登録システム。
3. 前記同期輪許容域は、前記車軸回転情報の総数、それらの平均値、既知として設定された母分散、及び棄却域の定数から設定されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ位置登録システム。
4. 前記許容域設定部は、前記母分散を走行条件に応じた値に設定する
   ことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ位置登録システム。
5. 前記許容域設定部は、前記車軸回転情報が前記同期輪許容域に収まる確率が、当該車軸回転情報を収集していっても一定の狙い値をとるように、当該車軸回転情報のデータ数が増加していくに連れて当該同期輪許容域を拡げていく
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置登録システム。