JP2016137843A - 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】より確からしく、自車両の送信機のＩＤ情報を登録できるようにする。
【解決手段】車輪位置検出の際に、候補ＩＤの中から自車両の車輪のいずれかの送信機のＩＤ情報として特定されても、直ぐに確定して登録するのではなく、一旦仮確定し、それがより確からしいと判定されたときに確定して登録する。これにより、自車両の各車輪の送信機のＩＤ情報として、より確からしい候補ＩＤを登録することが可能となる。よって、より他車両の送信機のＩＤ情報が誤って自車両の送信機のＩＤ情報として特定されることを抑制することが可能となる。
【選択図】図８

Description

本発明は、対象車輪が車両のどの位置に搭載されている車輪かを自動的に検出する車輪位置検出装置に関するものであり、ダイレクト式のタイヤ空気圧検出システムに適用して好適である。

従来より、タイヤ空気圧検出システム（以下、ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring Systemという）の１つとして、ダイレクト式のものがある。このタイプのＴＰＭＳでは、タイヤが取り付けられた車輪側に、圧力センサ等のセンサが備えられた送信機が直接取り付けられている。また、車体側には、アンテナおよび受信機が備えられており、センサからの検出信号が送信機から送信されると、アンテナを介して受信機にその検出信号が受信され、タイヤ空気圧の検出が行われる。

このようなダイレクト式のＴＰＭＳでは、送信されてきたデータが自車両のものであるかどうか及び送信機がどの車輪に取り付けられたものかを判別できるようにする必要がある。このため、送信機が送信するデータ中に、自車両か他車両かを判別するため及び送信機が取り付けられた車輪を判別するためのＩＤ情報を個々に付与している。

送信データに含まれるＩＤ情報から送信機の位置を特定するためには、各送信機のＩＤ情報を各車輪の位置と関連づけて受信機側に予め登録しておく必要がある。例えば、送信機に付けられているバーコードをバーコードリーダーで読み取り、バーコードリーダーを介してＩＤ登録を行う手法によって、自車両の送信機のＩＤ情報の登録を行っている。しかしながら、このような方法では、バーコードリーダーが必要になるし、各車輪に取り付けられた送信機のバーコードを１つ１つ読み取るための工数を増加させるという問題がある。

このように、タイヤのローテーション時や冬用タイヤ交換などの際に、送信機のＩＤ情報と車輪の位置関係を受信機に登録し直す必要があるため、ユーザが自由にタイヤ交換を行うことができないことから、ＩＤ情報の登録作業を自動でできるシステムが求められている。そこで、例えば特許文献１において、ＩＤ情報の登録作業を自動的に行えるようにする技術が提案されている。

具体的には、特許文献１に示す装置では、車輪側の送信機に備えた加速度センサの加速度検知信号に基づいて車輪が所定の回転位置（回転角度）になったことを検出し、車輪側からフレーム送信を行わせている。そして、ユーザの登録指示操作が行われると、車輪と連動して回転させられる歯車の歯の通過を車輪速度センサで検出し、フレームの受信タイミングでの歯位置のバラツキ幅に基づいて、車輪位置を特定している。

その他、送信機のＩＤ情報の登録を行うためのＩＤ登録モードにした状態でトリガ機を使用して所定電波を車体側から送信機側に送ると共に、送信機側からそれに同期した応答データを受信機に送らせることに基づいて、車輪位置を特定する方法もある。また、送信機に２軸加速度センサを備え、２軸加速度センサの検出信号に基づいて左右輪を特定すると共に、受信機側で各送信機からのフレーム受信が行われたときの受信強度に基づいて前後輪を特定することで、車輪位置を特定する方法もある。さらに、各車輪の近傍にアンテナを配置し、アンテナがフレーム受信をしたときの受信電波の強度（ＲＳＳＩ）を測定し、その値の大きいものをアンテナの近傍の車輪のＩＤ情報として登録する方法もある。

特許第５５８５５９５号公報

上記した送信機のＩＤ情報の自動登録を実施する際には、基本的には、受信したフレームに含まれたすべてのＩＤ情報を登録する候補となるＩＤ情報（以下、候補ＩＤという）として扱い、その中から自車両の送信機のＩＤ情報を選別することになる。このため、候補ＩＤをＴＰＭＳ−ＥＣＵのメモリに記憶していき、その候補ＩＤの中から自車両の送信機のＩＤ情報を選別し、最終的に車輪と対応付けして登録することになる。

しかしながら、他車両の送信機のＩＤ情報が誤って自車両の送信機のＩＤ情報として特定される可能性もある。例えば、自車両の送信機からのフレームを受信する前に他車両の送信機からのフレームが受信され、自車両の送信機からのフレームが長期間受信されていないような場合、そのような状況になり得る。特に、自車両の送信機からのフレームが受信されていない状況において、他車両の送信機からのフレームが候補ＩＤとして登録された場合、登録されている候補ＩＤについて、早々にフレームの受信タイミングでの歯位置のバラツキ幅が大きくなり得る。このため、候補ＩＤの中から偶然的にフレームの受信タイミングでの歯位置のバラツキ幅が小さかったものが自車両の送信機のＩＤ情報として特定される可能性がある。このような場合に、早々に自車両の送信機のＩＤ情報と確定して登録することは好ましくない。

一方、上記したその他の方法の場合でも、他車両の送信機のＩＤ情報を自車両のものとして誤って登録する可能性があるため、上記と同様の問題が発生し得る。また、トリガ機を用いる方法ではトリガ機という追加部品が必要になるし、２軸加速度センサを用いる方法では２軸加速度センサという高機能な追加部品が必要になる。また、アンテナを各車輪の近傍に配置する手法の場合にも、車輪毎にアンテナという追加部品が必要になり、部品点数の増加ひいてはコスト高を招く。

本発明は上記点に鑑みて、より確からしく、自車両の送信機のＩＤ情報を登録することが可能な車輪位置検出装置およびそれを備えたＴＰＭＳを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第２制御部（３３）は、候補識別情報それぞれについて、歯位置がバラツキ許容幅の範囲内に含まれることでフレームが送信された送信機（２）の取り付けられた車輪（５ａ〜５ｄ）が特定されると、登録を行う前の仮確定を行う仮確定手段（Ｓ２４０）と、仮確定の後で、該仮確定が為された候補識別情報について、該候補識別情報を含むフレームの受信タイミングのときの歯位置がバラツキ許容幅の範囲内に含まれるか否かを判定する仮確定後判定手段（Ｓ２４５）と、仮確定の後に、該仮確定が為された候補識別情報を含むフレームの受信回数について、歯位置がバラツキ許容幅に継続して含まれている受信回数を計測する回数計測手段（Ｓ２５０）と、受信回数が第１所定値以上であるか否かを判定する第１判定手段（Ｓ２５５）と、受信回数が第１所定値以上であると判定されると、仮確定が為された候補識別情報を特定された車輪の識別情報として確定し、登録する登録手段（Ｓ２６０、Ｓ２６１）と、を備えていることを特徴としている。

このように、車輪位置検出の際に、候補識別情報の中から自車両の車輪のいずれかの送信機の識別情報として特定されても、直ぐに確定して登録するのではなく、一旦仮確定し、それがより確からしいと判定されたときに確定して登録している。これにより、自車両の各車輪の送信機の識別情報として、より確からしい候補識別情報を登録することが可能となる。よって、より他車両の送信機の識別情報が誤って自車両の送信機の識別情報として特定されることを抑制することが可能となる。

請求項３に記載の発明では、 第２制御部（３３）は、候補識別情報それぞれについて、歯位置がバラツキ許容幅の範囲内に含まれることでフレームが送信された送信機（２）の取り付けられた車輪（５ａ〜５ｄ）が特定されると、登録を行う前の仮確定を行う仮確定手段（Ｓ２４０）と、仮確定の後で、該仮確定が為された候補識別情報について、該候補識別情報を含むフレームの受信タイミングのときの歯位置がバラツキ許容幅の範囲内に含まれるか否かを判定する仮確定後判定手段（Ｓ２４５）と、仮確定の後に、該仮確定が為された候補識別情報を含むフレームの受信回数について、歯位置がバラツキ許容幅に継続して含まれている受信回数を計測する回数計測手段（Ｓ２５０）と、仮確定が為されている候補識別情報が複数ある場合、該候補識別情報を含むフレームの受信回数のうち最大となる最大受信回数と２番目に多い受信回数との差が所定値以上であるか否か判定する回数差判定手段（Ｓ２５６、Ｓ２５７）と、差が所定値以上であると判定されると、最大受信回数となる候補識別情報を特定された車輪の識別情報として確定し、登録する登録手段（Ｓ２６０、Ｓ２６１）と、を備えていることを特徴としている。

このように、同一車輪について仮確定している候補識別情報が複数ある場合に、候補識別情報の受信回数の差、具体的には最大受信回数と２番目に多い受信回数の差に基づいて、該当車輪の送信機の正しい識別情報が候補識別情報の中のいずれであるかを特定している。これにより、自車両の各車輪の送信機の識別情報として、より確からしい候補識別情報を登録することが可能となる。よって、より他車両の送信機の識別情報が誤って自車両の送信機の識別情報として特定されることを抑制することが可能となる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

本発明の第１実施形態にかかる車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。 送信機２のブロック構成を示す図である。 ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３のブロック構成を示す図である。 車輪位置検出を説明するためのタイミングチャートである。 歯車情報の変化を示したイメージ図である。 車輪位置確定ロジックを図解した模式図である。 車輪位置確定ロジックを図解した模式図である。 車輪位置確定ロジックを図解した模式図である。 ＩＤ１の車輪位置の評価結果を示した図表である。 ＩＤ２の車輪位置の評価結果を示した図表である。 ＩＤ３の車輪位置の評価結果を示した図表である。 ＩＤ４の車輪位置の評価結果を示した図表である。 登録開始判定処理のフローチャートである。 第１実施形態にかかるＩＤ確定処理のフローチャートである。 第２実施形態にかかるＩＤ確定処理のフローチャートである。 第３実施形態にかかるＩＤ確定処理のフローチャートである。 第４実施形態にかかるＩＤ確定処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態における車輪位置検出装置が適用されるＴＰＭＳの全体構成を示す図である。図１の紙面上方向が車両１の前方、紙面下方向が車両１の後方に一致する。この図を参照して、本実施形態におけるＴＰＭＳについて説明する。

図１に示すように、ＴＰＭＳは、車両１に備えられるもので、送信機２、受信機の役割を果たすＴＰＭＳ用のＥＣＵ（以下、ＴＰＭＳ−ＥＣＵという）３およびメータ４を備えて構成されている。車輪位置検出装置は、ＴＰＭＳに備えられる送信機２およびＴＰＭＳ−ＥＣＵ３を用いると共に、ブレーキ制御用ＥＣＵ（以下、ブレーキＥＣＵという）１０から各車輪５（５ａ〜５ｄ）に対応して備えられた車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄの検出信号から得られる歯車情報を取得することで、車輪位置の特定を行っている。

図１に示すように、送信機２は、各車輪５ａ〜５ｄに取り付けられるもので、車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたタイヤの空気圧を検出すると共に、その検出結果を示すタイヤ空気圧に関する情報を各送信機２の固有のＩＤ情報と共にフレーム内に格納して送信する。一方、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３は、車両１における車体６側に取り付けられるもので、送信機２から送信されたフレームを受信すると共に、その中に格納された検出信号に基づいて各種処理や演算等を行うことで車輪位置検出およびタイヤ空気圧検出を行う。

送信機２は、例えばＦＳＫ（周波数偏移変調）によりフレームを作成し、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３は、そのフレームを復調することでフレーム内のデータを読取り、車輪位置検出およびタイヤ空気圧検出を行っている。図２（ａ）、（ｂ）に送信機２およびＴＰＭＳ−ＥＣＵ３のブロック構成を示す。

図２（ａ）に示すように、送信機２は、センシング部２１、加速度センサ２２、マイクロコンピュータ２３、送信回路２４および送信アンテナ２５を備えた構成となっており、図示しない電池からの電力供給に基づいて各部が駆動される。

センシング部２１は、例えばダイアフラム式の圧力センサ２１ａや温度センサ２１ｂを備えた構成とされ、タイヤ空気圧に応じた検出信号や温度に応じた検出信号を出力する。加速度センサ２２は、送信機２が取り付けられた車輪５ａ〜５ｄでのセンサ自身の位置検出、つまり送信機２の位置検出や車速検出を行うために用いられる。本実施形態の加速度センサ２２は、例えば、車輪５ａ〜５ｄの回転時に車輪５ａ〜５ｄに働く加速度のうち、各車輪５ａ〜５ｄの径方向、つまり周方向に垂直な両方向の加速度に応じた検出信号を出力する。

マイクロコンピュータ２３は、制御部（第１制御部）などを備えた周知のもので、制御部内のメモリに記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する。制御部内のメモリには、各送信機２を特定するための送信機固有の識別情報と自車両を特定するための車両固有の識別情報とを含む個別のＩＤ情報が格納されている。

マイクロコンピュータ２３は、センシング部２１からのタイヤ空気圧に関する検出信号を受け取り、それを信号処理すると共に必要に応じて加工し、そのタイヤ空気圧に関する情報を各送信機２のＩＤ情報と共にフレーム内に格納する。また、マイクロコンピュータ２３は、加速度センサ２２の検出信号をモニタし、各送信機２が取り付けられた車輪５ａ〜５ｄでの送信機２の位置検出（角度検出）を行ったり、車速検出を行っている。そして、マイクロコンピュータ２３は、フレームを作成すると、送信機２の位置検出の結果や車速検出の結果に基づいて、送信回路２４を介して送信アンテナ２５よりＴＰＭＳ−ＥＣＵ３に向けてフレーム送信（データ送信）を行う。

具体的には、マイクロコンピュータ２３は、車両１が走行中であることを条件としてフレーム送信を開始しており、加速度センサ２２の検出信号に基づいて加速度センサ２２の角度が所定角度になるタイミングで繰り返しフレーム送信を行っている。走行中であることについては、車速検出の結果に基づいて判定しており、加速度センサ２２の角度については加速度センサ２２の検出信号に基づく送信機２の位置検出の結果に基づいて判定している。

すなわち、マイクロコンピュータ２３で加速度センサ２２の検出信号を利用して車速検出を行い、車速が所定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）以上になると車両１が走行中であると判定している。加速度センサ２２の出力には遠心力に基づく加速度（遠心加速度）が含まれる。この遠心加速度を積分して係数を掛けることにより、車速を演算することが可能となる。このため、マイクロコンピュータ２３では、加速度センサ２２の出力から重力加速度成分を取り除いて遠心加速度を演算し、その遠心加速度に基づいて車速の演算を行っている。

また、加速度センサ２２によって各車輪５ａ〜５ｄの回転に応じた検出信号を出力させていることから、走行時には、その検出信号に重力加速度成分が含まれることになり、車輪回転に応じた振幅を有する信号となる。例えば、検出信号の振幅は、送信機２が車輪５ａ〜５ｄの中心軸を中心として上方位置に位置しているときには負の最大振幅、水平位置に位置しているときにはゼロ、下方位置に位置しているときには正の最大振幅となる。このため、この振幅に基づいて加速度センサ２２の位置検出を行え、送信機２の位置の角度、例えば各車輪５ａ〜５ｄの中心軸を中心として、加速度センサ２２が上方位置に位置しているときを０°としたときの加速度センサ２２の成す角度を把握できる。

したがって、車速が所定速度に達すると同時もしくは車速が所定速度に達したのち加速度センサ２２が所定角度になったときを開始タイミングとして、各送信機２からのフレーム送信を行うようにしている。そして、加速度センサ２２の成す角度が１回目のフレーム送信のときと同じ角度になるタイミングに、それを送信タイミングとして繰り返しフレーム送信を行うようにしている。なお、送信タイミングについては、加速度センサ２２の成す角度が１回目のフレーム送信のときと同じ角度になる毎としても良いが、電池寿命を考慮して、その角度になる毎に常にフレーム送信を行わず、例えば所定時間（例えば１５秒間）に１回のみフレーム送信を行うようにすると好ましい。

送信回路２４は、送信アンテナ２５を通じて、マイクロコンピュータ２３から送られてきたフレームをＴＰＭＳ−ＥＣＵ３に向けて送信する出力部としての機能を果たす。フレーム送信には、例えばＲＦ帯の電波を用いている。

このように構成される送信機２は、例えば、各車輪５ａ〜５ｄのホイールにおけるエア注入バルブに取り付けられ、センシング部２１がタイヤの内側に露出するように配置される。そして、送信機２は、送信機２が取り付けられた車輪のタイヤ空気圧を検出し、上記したように車速が所定速度を超えると、各車輪５ａ〜５ｄの加速度センサ２２の角度が所定角度になるタイミングで繰り返し各送信機２に備えられた送信アンテナ２５を通じてフレーム送信を行う。その後も、送信機２から各車輪５ａ〜５ｄの加速度センサ２２の角度が所定角度になるタイミングでフレーム送信を行うようにすることもできるが、電池寿命を考慮して送信間隔を長くした方が良いため、車輪位置検出に必要と想定される時間が経過すると車輪位置確定モードから定期送信モードに切り替わり、より長い一定周期毎（例えば１分毎）にフレーム送信を行うことで、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３側にタイヤ空気圧に関する信号を定期送信する。このとき、例えば送信機２毎にランダムディレイを設けることで、各送信機２の送信タイミングがずれるようにすることができ、複数の送信機２からの電波の混信によってＴＰＭＳ−ＥＣＵ３側で受信できなくなることを防止することができる。

また、図２（ｂ）に示すように、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３は、受信アンテナ３１、受信回路３２およびマイクロコンピュータ３３などを備えた構成とされている。ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３は、ＣＡＮなどの車内ＬＡＮを通じて、後述するようにブレーキＥＣＵ１０から歯車情報を取得することで各車輪５ａ〜５ｄと共に回転させられる歯車の歯のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置を取得している。

受信アンテナ３１は、各送信機２から送られてくるフレームを受信するためのものである。受信アンテナ３１は、車体６に固定されており、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３の本体内に配置された内部アンテナでも良いし、本体から配線を引き伸ばした外部アンテナとされていても良い。

受信回路３２は、受信アンテナ３１によって受信された各送信機２からの送信フレームを入力し、そのフレームをマイクロコンピュータ３３に送る入力部としての機能を果たす。受信回路３２は、受信アンテナ３１を通じて信号（フレーム）を受信すると、その受信した信号をマイクロコンピュータ３３に伝えている。

マイクロコンピュータ３３は、第２制御部に相当するもので、マイクロコンピュータ３３内のメモリに記憶されたプログラムに従って車輪位置検出を実行する。具体的には、マイクロコンピュータ３３は、ブレーキＥＣＵ１０から取得する情報と、各送信機２からの送信フレームを受信した受信タイミングとの関係に基づいて車輪位置検出を行っている。ブレーキＥＣＵ１０からは、各車輪５ａ〜５ｄの車輪速度情報に加えて各車輪５ａ〜５ｄに対応して備えられた車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄの歯車情報を所定周期（例えば１０ｍｓ）毎に取得している。

歯車情報とは、各車輪５ａ〜５ｄと共に回転させられる歯車（ギア）の歯位置を示す情報である。車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄは、例えば歯車の歯に対向して配置される電磁ピックアップ式センサによって構成され、歯車の歯の通過に伴って検出信号を変化させる。このようなタイプの車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄでは、検出信号として歯の通過に対応する方形パルス波を出力していることから、その方形パルス波の立上りおよび立下りが歯車の歯のエッジの通過を表すことになる。したがって、ブレーキＥＣＵ１０では、車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄの検出信号の立上りおよび立下りの数から歯車の歯のエッジ数、つまりエッジの通過数をカウントし、所定周期毎に、そのときの歯のエッジ数を、歯位置を示す歯車情報としてマイクロコンピュータ３３に伝えている。これにより、マイクロコンピュータ３３では、歯車のどの歯が通過したタイミングであるかを把握することが可能になっている。

歯のエッジ数は、歯車が１回転する毎にリセットされる。例えば、歯車に備えられた歯の数が４８歯である場合、エッジ数は０〜９５の合計９６個でカウントされ、カウント値が９５に至ると再び０に戻ってカウントされる。

なお、ここではブレーキＥＣＵ１０から歯車情報として歯車の歯のエッジ数をマイクロコンピュータ３３に伝えるようにしたが、歯の通過数のカウント値である歯数であっても良い。また、所定周期の間に通過したエッジ数もしくは歯数をマイクロコンピュータ３３に伝え、マイクロコンピュータ３３で前回までのエッジ数もしくは歯数に所定周期の間に通過したエッジ数もしくは歯数を加算させ、その周期でのエッジ数もしくは歯数をカウントさせるようにしても良い。つまり、マイクロコンピュータ３３で最終的に歯車情報としてその周期でのエッジ数もしくは歯数が取得できれば良い。また、ブレーキＥＣＵ１０では、歯車の歯のエッジ数（もしくは歯数）を電源オフのたびにリセットすることになるが、電源オンすると同時もしくは電源オンしてから所定車速になったときから再び計測している。このように、電源オフのたびにリセットされたとしても、電源オン中には同じ歯が同じエッジ数（もしくは歯数）で表されることになる。

そして、マイクロコンピュータ３３は、各送信機２から送信されたフレームを受信したときにその受信タイミングを計測し、取得している歯車のエッジ数（もしくは歯数）の中からフレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）に基づいて車輪位置検出を行っている。これにより、各送信機２がどの車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行うことが可能となる。この車輪位置検出の具体的な方法については後で詳細に説明する。

また、マイクロコンピュータ３３は、車輪位置検出の結果に基づいて、各送信機２のＩＤ情報と各送信機２が取り付けられている各車輪５ａ〜５ｄの位置とを関連づけて記憶する。そして、その後は各送信機２からの送信フレーム内に格納されたＩＤ情報およびタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧検出を行い、タイヤ空気圧に応じた電気信号をＣＡＮなどの車内ＬＡＮを通じてメータ４に出力する。例えば、マイクロコンピュータ３３は、タイヤ空気圧を所定のしきい値Ｔｈと比較することでタイヤ空気圧の低下を検知し、タイヤ空気圧の低下を検知するとその旨の信号をメータ４に出力する。これにより、４つの車輪５ａ〜５ｄのいずれかのタイヤ空気圧が低下したことがメータ４に伝えられる。

メータ４は、警報部として機能するものであり、図１に示されるように、ドライバが視認可能な場所に配置され、例えば車両１におけるインストルメントパネル内に設置されるメータディスプレイ等によって構成される。このメータ４は、例えばＴＰＭＳ−ＥＣＵ３におけるマイクロコンピュータ３３からタイヤ空気圧が低下した旨を示す信号が送られてくると、車輪５ａ〜５ｄを特定しつつタイヤ空気圧の低下を示す表示を行うことでドライバに特定車輪のタイヤ空気圧の低下を報知する。

続いて、本実施形態のＴＰＭＳの作動について説明する。以下、ＴＰＭＳの作動について説明するが、ＴＰＭＳで行われる車輪位置検出とタイヤ空気圧検出とに分けて説明する。まず、図３〜図６を参照して車輪位置検出の具体的な方法を説明する。

送信機２側では、マイクロコンピュータ２３が電池からの電力供給に基づいて所定のサンプリング周期毎に加速度センサ２２の検出信号をモニタすることで車速および車輪５ａ〜５ｄそれぞれでの加速度センサ２２の角度を検出している。そして、マイクロコンピュータ２３は、車速が所定速度に達すると、加速度センサ２２の角度が所定角度になるタイミングで繰り返しフレーム送信を行う。例えば、車速が所定速度に達した時を所定角度として、もしくは車速が所定速度に達したのち加速度センサ２２が所定角度になったときを開始タイミングとして、各送信機２からのフレーム送信を行うようにしている。そして、加速度センサ２２の成す角度が１回目のフレーム送信のときと同じ角度になるタイミングに、それを送信タイミングとして繰り返しフレーム送信を行うようにしている。

すなわち、加速度センサ２２の検出信号の重力加速度成分を抽出すると、図３に示すようなｓｉｎ波となる。このｓｉｎ波に基づいて加速度センサ２２の角度が分かる。このため、ｓｉｎ波に基づいて加速度センサ２２が同じ角度になるタイミングで、フレーム送信を行うようにしている。

一方、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３側では、ブレーキＥＣＵ１０から各車輪５ａ〜５ｄに対応して備えられた車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄの歯車情報を所定周期（例えば１０ｍｓ）毎に取得している。そして、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３は、各送信機２から送信されたフレームを受信したときにその受信タイミングを計測し、取得している歯車のエッジ数（もしくは歯数）の中からフレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）を取得する。

このとき、各送信機２から送信されたフレームの受信タイミングとブレーキＥＣＵ１０から歯車情報を取得している周期とが一致するとは限らない。このため、ブレーキＥＣＵ１０から歯車情報を取得した周期の中からフレームの受信タイミングに最も近い周期、つまりその直前または直後の周期に取得した歯車情報が示す歯車のエッジ数（もしくは歯数）を、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）として用いることができる。また、ブレーキＥＣＵ１０から歯車情報を取得した周期の中からフレームの受信タイミングの直前および直後の周期に取得した歯車情報が示す歯車のエッジ数（もしくは歯数）を用いて、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）を演算しても良い。例えば、フレームの受信タイミングの直前および直後の周期に取得した歯車情報が示す歯車のエッジ数（もしくは歯数）の中間値を、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）として用いることができる。

そして、このようなフレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）を取得する動作がフレームを受信する毎に繰り返され、取得したフレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）に基づいて車輪位置検出を行う。具体的には、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）のバラツキが前回の受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）に基づいて設定される所定範囲内であるか否かを判定することにより、車輪位置検出を行う。

フレームを受信した車輪については、加速度センサ２２の角度が所定角度になるタイミングでフレーム送信を行っていることから、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置が前回のときとほぼ一致する。このため、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）のバラツキが小さく、所定範囲内に収まることになる。このことは、複数回フレームを受信した場合でも成り立ち、各フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）のバラツキは、１回目のフレーム受信タイミングのときに決められる所定範囲内に収まる。一方、フレームを受信した車輪とは異なる車輪については、他の車輪の送信機２から送信されたフレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置がばらつく。

すなわち、車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄの歯車の回転は各車輪５ａ〜５ｄと連動しているため、フレームを受信した車輪については、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置がほぼ一致する。しかし、道路状況や旋回もしくは車線変更などによって各車輪５ａ〜５ｄの回転状態が変動したりするため、車輪５ａ〜５ｄの回転状態が完全に同じになることはあり得ない。このため、フレームを受信した車輪とは異なる車輪については、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置がばらつくのである。

したがって、図４に示したように、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンした当初に歯車１２ａ〜１２ｄのエッジ数が０であった状態から、走行開始後に徐々にフレームを受信した車輪とは異なる車輪については、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置にバラツキが生じる。このバラツキが所定範囲内であるか否かを判定することにより、車輪位置検出を行う。

例えば、図５（ａ）に示すように、１回目のフレーム送信時の送信機２の位置が１回目受信角度であったとする。また、歯車のエッジ数（もしくは歯数）のバラツキとして許容できる幅であるバラツキ許容幅が１回目受信角度を中心とした１８０°の範囲（１回目受信角度±９０°の範囲）相当の値であるとする。エッジ数であれば１回目受信時のエッジ数を中心とした±２４のエッジ数範囲、歯数であれば１回目受信時の歯数を中心とした±１２の歯数範囲であるとする。この場合において、図５（ｂ）に示すように、２回目のフレーム受信時の歯車のエッジ数（もしくは歯数）が１回目のフレーム受信によって決められたバラツキ許容幅の範囲内であれば、そのエッジ数（もしくは歯数）の車輪はフレーム送信が行われた車輪と一致している可能性があり、ＴＲＵＥ（正しい）となる。

ただし、この場合にも２回目のフレーム受信時の送信機２の角度である２回目受信角度を中心としてバラツキ許容幅が決まり、２回目受信角度を中心とした１８０°（±９０°）相当の値となる。このため、前回のバラツキ許容幅となる１回目受信角度を中心とした１８０°（±９０°）のバラツキ許容幅と、２回目受信角度を中心とした１８０°（±９０°）のバラツキ許容幅の重なる部分が新たなバラツキ許容幅（エッジ数範囲が１２〜４８）となり、その重複範囲に新たなバラツキ許容幅を狭めることができる。

したがって、図５（ｃ）に示すように、３回目のフレーム受信時の歯車のエッジ数（もしくは歯数）が１、２回目のフレーム受信によって決められたバラツキ許容幅の範囲外であれば、そのエッジ数（もしくは歯数）の車輪はフレーム送信が行われた車輪と一致していないため、ＦＡＬＳＥ（誤り）となる。このとき、たとえ１回目のフレーム受信によって決められたバラツキ許容幅の範囲内であっても、１、２回目のフレーム受信によって決められたバラツキ許容幅の範囲外であれば、ＦＡＬＳＥと判定している。このようにして、受信したフレームを送信した送信機２が車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを特定することが可能となる。

すなわち、図６（ａ）に示すように、ＩＤ情報としてＩＤ１が含まれたフレームについては、そのフレームの受信タイミングの毎に歯車のエッジ数（もしくは歯数）を取得し、それを対応する車輪（左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲ）毎に記憶する。そして、フレームを受信するたびに、取得した歯車のエッジ数（もしくは歯数）がバラツキ許容幅の範囲内であるか否かを判定し、その範囲から外れた車輪をフレームが送信された送信機２の取り付けられた車輪候補から除外していく。そして、最後まで除外されなかった車輪をフレームが送信された送信機２の取り付けられた車輪として登録する。ＩＤ１が含まれたフレームの場合、右前輪ＦＲ、右後輪ＲＲ、左後輪ＲＬの順に候補から除外され、最終的に残った左前輪ＦＬをフレームが送信された送信機２の取り付けられた車輪としてＩＤ情報と対応付けて登録する。

そして、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ＩＤ情報としてＩＤ２〜ＩＤ４が含まれたフレームについてもＩＤ１が含まれたフレームと同様の処理を行う。これにより、各フレームが送信された送信機２の取り付けられた車輪を特定することができ、送信機２が取り付けられた４輪すべてを特定することが可能となる。

このようにして、各フレームが車輪５ａ〜５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを特定する。そして、マイクロコンピュータ３３は、フレームを送信してきた各送信機２のＩＤ情報を、それが取り付けられた車輪の位置と関連付けて記憶する。

なお、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３では、車速が所定速度になったときに送信されたフレームを受信することで、その受信タイミングにおける歯車情報を記憶するようにしているが、所定の走行停止判定時速（例えば５ｋｍ／ｈ）以下になったときに、それまでの歯車情報を破棄している。そして、再び走行開始したときに、新たに上記のようにして車輪位置検出を行うようにしている。

以上のような手法によって、基本的な車輪位置検出を行っている。これにより、走行車輪である左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲの車輪位置検出を行うことが可能となる。なお、車輪位置検出の際に、他車両の送信機から送信されたフレームが受信された場合には、そのフレームに格納されたＩＤ情報も候補ＩＤとなり得る。すなわち、車輪位置検出を行う際に、基本的には受信したフレームに含まれたすべてのＩＤ情報を候補ＩＤとして扱い、その中から自車両の送信機２を選別することになる。このため、候補ＩＤをＴＰＭＳ−ＥＣＵ３のメモリに記憶していき、その候補ＩＤの中から自車両の送信機２を最終的に登録することになる。しかしながら、通常は、上記した車輪位置特定ロジックを用いた車輪位置の特定中に、他車両の送信機から送信されたフレームが受信されるタイミングが自車両の各車輪５ａ〜５ｄの歯車の歯位置とも一致しなくなる。このため、他車両の送信機のＩＤ情報が登録されることを避けて、自車両の送信機２のＩＤ情報のみが登録されるようにすることができる。

ただし、通常は、上記車輪位置確定ロジックに従った処理により、他車両の送信機のＩＤ情報についてはバラツキ許容幅から外れることになるが、他車両の送信機のＩＤ情報が誤って自車両の送信機２のＩＤ情報として特定される可能性もある。例えば、自車両の送信機２からのフレームを受信する前に他車両の送信機からのフレームが受信され、自車両の送信機２からのフレームが長期間受信されていないような場合には、そのような状況になり得る。特に、自車両の送信機２からのフレームが受信されていない状況において、他車両の送信機からのフレームが候補ＩＤとして登録された場合、登録されている候補ＩＤについて、早々にバラツキ許容幅から外れ得る。このため、候補ＩＤの中から偶然的にバラツキ許容幅から外れなかったものが自車両の送信機２のＩＤ情報として特定される可能性がある。このような場合に、早々に自車両の送信機２のＩＤ情報と確定して登録することは好ましくない。

したがって、本実施形態では、候補ＩＤの中から自車両の車輪５ａ〜５ｄのいずれかの送信機２のＩＤ情報が特定されたとしても、まずは仮確定とし、それがより確からしいと判定できたときに、自車両の送信機２のＩＤ情報として登録されるようにする。具体的には、図７および図８に示す処理を実行している。

まず、図７に示す登録開始判定処理を実行することで、ＩＤ登録モードへの移行の要否を判定し、ＩＤ登録モードへの移行が為されると、図８に示すＩＤ確定処理を実行することで、より確からしい候補ＩＤを自車両の送信機２のＩＤ情報と確定して登録する。なお、図７および図８に示す処理は、例えば、ＩＧオンによってＴＰＭＳ−ＥＣＵ３に電源が投入されると、所定の制御周期毎に実行される。

図７に示すように、ステップ１００〜１３０では、ＩＤ登録モードへの移行が必要とされるような状況になったか否かを判定している。

具体的には、ステップ１００では、車輪位置検出の実行を指示する図示しない外部ツールを通じてＩＤ登録モードへの移行要求が出されたか否かを判定する。外部ツールは、例えばＴＰＭＳ−ＥＣＵ３に対してＩＤ登録モードへの移行要求コマンドを伝えるものであり、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３に対して無線電波を用いて伝えるものであっても、ＣＡＮなどの車内ＬＡＮを通じて伝えるものであっても良い。

ステップ１１０では、図示しない車輪位置検出の実行スイッチなどが操作されることでＩＤ登録モードへの移行要求が出されたか否かを判定する。車輪位置検出の実行スイッチは、例えばインストルメントパネルに備えられており、ユーザによって実行スイッチが操作されると、それがＣＡＮなどの車内ＬＡＮを通じてＴＰＭＳ−ＥＣＵ３に伝えられる。

ステップ１２０では、各車輪５ａ〜５ｄの送信機２のＩＤ情報が未登録の状態であるか否かを判定する。車両製造が完了して直ぐのときには、まだいずれの送信機２のＩＤ情報も未登録の状態であり、車輪位置検出を行う必要がある。

ステップ１３０では、登録済みのＩＤ情報と未登録のＩＤ情報の受信回数の比較に基づいて、タイヤ交換などが為されたと想定される場合であるか否かを判定する。このような場合にも、車輪位置検出を行う必要がある。例えば、登録済みのＩＤ情報よりも未登録のＩＤ情報の方が受信回数が所定数以上多くなったような場合に、タイヤ交換などが為されたと想定される場合であると判定している。

したがって、上記したステップ１００〜１３０の各判定処理のいずれか１つでも肯定判定されればステップ１４０に進み、ＩＤ登録モードに移行して処理を終了し、いずれも否定判定されればステップ１００に戻って上記処理を繰り返す。このようにして、車輪位置検出を行って自車両の送信機２のＩＤ情報の登録を開始するか否かを判定する登録開始判定処理が完了する。

続いて、図８に示すＩＤ確定処理では、まずステップ２００でＩＤ登録モードになっているか否かを判定する。上記した図７のステップ１４０でＩＤ登録モードへの移行が行われていれば、本ステップで肯定判定されてステップ２０５に進む。

ステップ２０５では、ＲＦ受信、つまりＲＦ帯の電波として送信されたフレームを受信し、ステップ２１０に進む。そして、ステップ２１０では、車両状態が走行中であるか否かを判定する。すなわち、ここでは自車両の走行に伴って発生する加速度を加速度センサ２２で検出することで車輪位置検出を行うことから、車両状態が走行中でない場合は検出対象外となる。したがって、ステップ２１０で肯定判定されるとステップ２１５に進み、否定判定されればステップ２０５に戻る。

なお、車両状態が走行中であるか否かは、例えばブレーキＥＣＵ１０で車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄの検出信号に基づいて車速演算を行っていることから、ブレーキＥＣＵ１０から車速データを入手することによって判定することができる。このため、例えば車速が発生していれば車両状態が走行中であると判定することができる。

ステップ２１５では、今回受信したフレームに格納されたＩＤ情報が初めて受信したＩＤであるか否かを判定する。ここで、肯定判定された場合には、ステップ２２０に進んで候補ＩＤに登録する。

一方、ステップ２１５で否定判定された場合には、既に今回受信したフレームに格納されたＩＤ情報が候補ＩＤとして登録済みであることから、ステップ２２５に進み、今回受信したフレームに格納されたＩＤ情報が自車両の送信機２のＩＤ情報として仮確定済みのＩＤ情報であるか否かを判定する。

ここで、仮確定済みとは、上記した車輪位置確定ロジックに基づいて候補ＩＤの中から車輪５ａ〜５ｄのいずれの送信機２のＩＤ情報かが特定された場合に、確定する前の状態として、仮に設定される状態を意味している。この仮確定済みの状態は、受信したフレームに格納されたＩＤ情報が該当車輪の送信機２のＩＤ情報の可能性が高いが、まだ確実ではない状態である。仮確定済みか否かについては、後述するステップ２４０において、仮確定されると、それが仮確定フラグなどによって示されることから、仮確定フラグがセットされているか否かを確認することで判定可能である。

ステップ２２５で否定判定されればステップ２３０に進み、登録済みとなっている候補ＩＤについてのデータを更新する。具体的には、当該候補ＩＤについて、フレームの受信タイミングでの歯車情報を取得し、それが示す歯車のエッジ数（もしくは歯数）がバラツキ許容幅に含まれるか否かの判定を行うなど、上記輪位置特定ロジックに従った車輪位置検出のためのデータ更新を行う。これに基づき、図６に示したように、フレーム受信する毎に候補ＩＤについてはデータ更新が為され、車輪位置検出が行われることになる。

その後、ステップ２３５に進み、当該候補ＩＤについて、車輪位置を特定できたか否かを判定する。すなわち、図６に示したように、当該候補ＩＤについて、４つ車輪５ａ〜５ｄのうちバラツキ許容幅の範囲内に残った車輪が１輪のみになったか否かを判定する。ここで１輪のみになっていればステップ２４０に進んで候補ＩＤを１輪に特定された該当車輪の送信機２のＩＤ情報として仮確定したのちステップ２０５に戻る。そして、１輪のみになっていなければステップ２０５に戻って、仮確定するまで上記各処理を繰り返す。

このようにして、候補ＩＤについて仮確定された場合、上記したステップ２２５において肯定判定されることになる。その場合、ステップ２４５以降に進み、仮確定された候補ＩＤについて、より確からしさを高めるための処理を行う。

具体的には、ステップ２４５では、仮確定済みの候補ＩＤについて、さらに上記車輪位置確定ロジックに基づく車輪位置検出を継続し、特定された該当車輪のバラツキ許容幅の範囲内に継続して含まれているか否かを判定する。ここで、バラツキ許容幅の範囲内に含まれていれば、ステップ２５０に進んで仮確定後の受信回数を１つインクリメントすることで更新したのちステップ２５５に進み、仮確定後の受信回数が第１所定回数（例えば３回）以上になったか否かを判定する。そして、仮確定後の受信回数が第１所定回数に至っていれば、仮確定済みの候補ＩＤが該当車輪の送信機２のＩＤ情報である確からしさが高いことから、ステップ２６０に進んで、仮確定済みの候補ＩＤを該当車輪の送信機２のＩＤ情報として確定し、登録する。

一方、ステップ２４５において、仮確定済みの候補ＩＤについて、該当車輪のバラツキ許容幅の範囲から外れた場合には、仮確定済みの候補ＩＤが該当車輪の送信機２のＩＤ情報ではないと言える。したがって、ステップ２６５に進み、仮確定をリセットしてステップ２０５に戻る。このようにして、自車両の各車輪５ａ〜５ｄの送信機２のＩＤ情報として、より確からしい候補ＩＤを登録することが可能となる。

このようにして車輪位置検出が行われると、その後は、タイヤ空気圧検出が行われる。具体的には、タイヤ空気圧検出の際には、一定周期毎に各送信機２からフレームが送信され、各送信機２からフレームが送信されるたびに、走行車輪４輪分のフレームがＴＰＭＳ−ＥＣＵ３で受信される。そして、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３では、各フレームに格納されたＩＤ情報に基づいて車輪５ａ〜５ｄに取り付けられたいずれの送信機２から送られてきたフレームであるかを特定し、タイヤ空気圧に関する情報より各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧を検出する。これにより、各車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧の低下を検出でき、車輪５ａ〜５ｄのいずれのタイヤ空気圧が低下しているかを特定することが可能となる。そして、タイヤ空気圧の低下が検出されると、その旨をメータ４に伝えることで、メータ４によって車輪５ａ〜５ｄを特定しつつタイヤ空気圧の低下を示す表示を行い、ドライバに特定車輪のタイヤ空気圧の低下を報知する。

以上説明したように、車輪５ａ〜５ｄと連動して回転させられる歯車１２ａ〜１２ｄの歯の通過を検出する車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄの検出信号に基づいて、歯車１２ａ〜１２ｄの歯位置を示す歯車情報を所定周期毎に取得している。そして、フレームの受信タイミングのときの歯位置に基づいてバラツキ許容幅を設定し、該バラツキ許容幅を設定した後におけるフレームの受信タイミングのときの歯位置がバラツキ許容幅の範囲外であれば、該フレームが送信された送信機２の取り付けられた車輪の候補から除外していき、残った車輪をフレームが送信された送信機２の取り付けられた車輪として登録している。このため、多くのデータ量が揃わなくても走行車輪の車輪位置の特定を行うことができる。

そして、本実施形態では、車輪位置検出の際に、候補ＩＤの中から自車両の車輪５ａ〜５ｄのいずれかの送信機２のＩＤ情報として特定されても、直ぐに確定して登録するのではなく、一旦仮確定し、それがより確からしいと判定されたときに確定して登録している。これにより、自車両の各車輪５ａ〜５ｄの送信機２のＩＤ情報として、より確からしい候補ＩＤを登録することが可能となる。よって、より他車両の送信機のＩＤ情報が誤って自車両の送信機２のＩＤ情報として特定されることを抑制することが可能となる。

そして、このようにして各車輪５ａ〜５ｄの送信機２のＩＤ情報を登録できることから、車輪毎にアンテナを備えたりトリガ機を備えなくても良く、追加部品が必要になることによる部品点数の増加ひいてはコスト高を避けることが可能となる。また、２軸加速度センサという高機能な追加部品を備えなくても済む。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して車輪位置確定手法を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

上記第１実施形態は、候補ＩＤのうち自車両の車輪５ａ〜５ｄのいずれかの送信機２のＩＤ情報として、同一車輪のものと特定されたものが１つである場合を想定している。これに対して、本実施形態では、候補ＩＤのうち自車両の車輪５ａ〜５ｄのいずれかの送信機２のＩＤ情報として、同一車輪のものと特定されたものが同時に２つ以上の複数存在する場合でも車輪位置を確定できるようにする。具体的には、本実施形態では、ＩＤ確定処理として、第１実施形態で説明した図８に代えて、図９に示す処理を実行する。なお、図９において、ステップ２００〜２６５については、図８に示したステップ２００〜２６５と同様であるため、説明を省略する。

まず、ステップ２００〜２５０において、図８と同様の処理を実行したのち、ステップ２５１に進む。そして、ステップ２５１で、該当車輪について、複数仮確定している候補ＩＤがあるか否かを判定する。

すなわち、車輪位置確定ロジックに基づく車輪位置検出は、候補ＩＤ毎に実施されていることから、複数の候補ＩＤについて、同一車輪で設定されるバラツキ許容幅の範囲内からいずれも外れていない場合が有り得る。この場合には、ステップ２５１で肯定判定されることになる。ここで否定判定された場合には、第１実施形態と同様にステップ２５５以降の処理が実行され、肯定判定された場合にはステップ２７０に進む。

そして、ステップ２７０において、仮確定後の受信回数が第１所定回数よりも多い第２所定回数（例えば６回）以上になったか否かを判定する。そして、仮確定後の受信回数が第２所定回数に至っていれば、仮確定済みの候補ＩＤが該当車輪の送信機２のＩＤ情報である確からしさが高いことから、ステップ２６０に進んで、仮確定済みの候補ＩＤを該当車輪の送信機２のＩＤ情報として確定し、登録する。

このように、同一車輪について仮確定している候補ＩＤが複数ある場合に、１つのみであった場合と比較して、確からしさを調べるための受信回数を増加させ、第１所定回数からそれよりも多い第２所定回数に変更している。これにより、第２候補ＩＤのうち該当車輪の送信機２のＩＤ情報として正しくないものについては、その該当車輪について第２所定回数のデータ更新中にバラツキ許容幅の範囲内から外れる可能性が高くなる。よって、より他車両の送信機のＩＤ情報が誤って自車両の送信機２のＩＤ情報として特定されることを抑制することが可能となる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態も、第１実施形態に対して車輪位置確定手法を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、第２実施形態と異なる方法によって、候補ＩＤのうち自車両の車輪５ａ〜５ｄのいずれかの送信機２のＩＤ情報として、同一車輪のものと特定されたものが同時に２つ以上の複数存在する場合でも車輪位置を確定できるようにする。具体的には、本実施形態では、ＩＤ確定処理として、第１実施形態で説明した図８に代えて、図１０に示す処理を実行する。なお、図１０において、ステップ２００〜２５０、２６０、２６５については、図８に示したステップ２００〜２５０、２６０、２６５と同様であるため、説明を省略する。

まず、ステップ２００〜２５０において、図８と同様の処理を実行したのち、ステップ２５６に進む。そして、ステップ２５６で、該当車輪について、仮確定している候補ＩＤのうち、最も受信回数が多い最大受信回数と２番目に多い受信回数との差が所定値（例えば３回）以上であるか否かを判定する。このとき、該当車輪について、仮確定済みの候補ＩＤが複数無い場合には、２番目に多い受信回数は０として本ステップでの判定を行う。そして、本ステップで肯定判定された場合には、最大受信回数の候補ＩＤが該当車輪の送信機２のＩＤ情報である確からしさが高いことから、ステップ２６０に進んで、最大受信回数の候補ＩＤを該当車輪の送信機２のＩＤ情報として確定し、登録する。

このように、同一車輪について仮確定している候補ＩＤが複数ある場合に、候補ＩＤの受信回数の差、具体的には最大受信回数と２番目に多い受信回数の差に基づいて、該当車輪の送信機２の正しいＩＤ情報が候補ＩＤの中のいずれであるかを特定している。これにより、より他車両の送信機のＩＤ情報が誤って自車両の送信機２のＩＤ情報として特定されることを抑制することが可能となる。また、同一車輪について候補ＩＤが存在する場合、１つの候補ＩＤに絞られるまで車輪位置検出が完了しない。このため、候補ＩＤを含むフレーム受信が行われない状態が続くことで、当該候補ＩＤについて、バラツキ許容幅から外れない状況が続くと車輪位置検出が完了するまでに要する時間が長くなり得る。しかしながら、本実施形態のようにすれば、候補ＩＤの受信回数の差に基づいて自車両の送信機２のＩＤ情報を確定できるため、車輪位置検出が完了するまでに要する時間を短くすることが可能となる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第３実施形態に対して車輪位置確定手法を変更したものであり、その他については第３実施形態と同様であるため、第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

上記第３実施形態では、同一車輪について複数の候補ＩＤが登録されている場合に、車輪５ａ〜５ｄごとに最大受信回数と２番目に多い受信回数との差が所定値以上であるかを判定している。このとき、当該差が所定値以上になると、他の車輪とは無関係に、最大受信回数の候補ＩＤを該当車輪の送信機２のＩＤ情報として確定し、登録している。これに対して、本実施形態では、全車輪について、車輪５ａ〜５ｄごとに最大受信回数と２番目に多い受信回数との差が所定値以上という条件を満たしたときに、最大受信回数の候補ＩＤを該当車輪の送信機２のＩＤ情報として確定し、登録する。

具体的には、本実施形態では、ＩＤ確定処理として、第１実施形態で説明した図８に代えて、図１１に示す処理を実行する。本実施形態のＩＤ確定処理では、図１０のステップ２５６、２６０の処理に代えて、図１１のステップ２５７、２６１の処理を実行する。図１１のうちステップ２５７、２６１以外のステップに関しては、第３実施形態と同様である。

まず、ステップ２００〜２５０において、図１０と同様の処理を実行したのち、ステップ２５７に進む。そして、ステップ２５７で、４つの車輪５ａ〜５ｄすべてについて、仮確定している候補ＩＤのうち、最も受信回数が多い最大受信回数と２番目に多い受信回数との差が所定値（例えば３回）以上であるか否かを判定する。このとき、４つの車輪５ａ〜５ｄそれぞれにおいて、仮確定済みの候補ＩＤが複数無い場合には、２番目に多い受信回数は０として本ステップでの判定を行う。そして、本ステップで肯定判定された場合には、４つの車輪５ａ〜５ｄそれぞれの最大受信回数の候補ＩＤが該当車輪の送信機２のＩＤ情報である確からしさが高いと言える。したがって、ステップ２６１に進んで、４つの車輪５ａ〜５ｄそれぞれの最大受信回数の候補ＩＤを該当車輪の送信機２のＩＤ情報として確定し、登録する。

このように、４つの車輪５ａ〜５ｄそれぞれについて、すべて同時に最大受信回数と２番目に多い受信回数との差が所定値以上になるという条件を満たしたときに、該当車輪の送信機２のＩＤ情報として確定し、登録している。これにより、さらに他車両の送信機のＩＤ情報が誤って自車両の送信機２のＩＤ情報として特定されることを抑制することが可能となる。すなわち、４つの車輪５ａ〜５ｄのいずれかで、偶然的に他車両の送信機のＩＤ情報が自車両の送信機２のＩＤ情報として仮確定してしまった場合に、まだ他の車輪では最大受信回数と２番目に多い受信回数との差が所定値以上という条件を満たしてないことがある。その場合、他の車輪について上記条件を満たすまでの間に、自車両の送信機２のＩＤ情報を含むフレームの受信回数が増加してきて、他車両の送信機のＩＤ情報のものの受信回数と逆転することがある。このような場合に、１輪ずつで条件を満たす毎にＩＤ情報を確定して登録するのではなく、全車輪すべてにおいて条件を満たしたときに初めてＩＤ情報を確定して登録すれば、他車両の送信機のＩＤ情報が誤って自車両の送信機２のＩＤ情報として特定されることを抑制することが可能となる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、フレームの受信タイミング毎にバラツキ許容幅を変更し、徐々にバラツキ許容幅が狭くなるようにしているが、歯位置を中心として設定されるバラツキ許容幅については一定としている。この歯位置を中心として設定されるバラツキ許容幅についても変更可能である。例えば、歯位置のバラツキは、車速が大きいほど大きくなる可能性がある。このため、車速が大きくなるほどバラツキ許容幅を大きくすることで、より的確なバラツキ許容幅を設定できる。また、加速度センサ２２で加速度検出を行うときのサンプリング周期が長いほど、加速度センサ２２の角度が所定角度になったときのタイミングの検出精度が落ちることから、それに応じてバラツキ許容幅を変更することで、より的確なバラツキ許容幅を設定できる。その場合、送信機２側でサンプリング周期などを把握していることから、送信機２が送信するフレーム内にバラツキ許容幅の大きさを決めるデータを含めて送信するようにすることができる。

また、上記実施形態では、フレーム送信を行う角度として、角度が０°の位置を各車輪５ａ〜５ｄの中心軸を中心として加速度センサ２２が上方位置に位置しているときとしている。しかしながら、これは単なる一例であり、車輪の周方向の任意の位置を角度０°とすればよい。

上記実施形態では、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３がブレーキＥＣＵ１０から歯車情報を取得するようにしている。しかしながら、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３が歯車情報として歯車の歯のエッジ数もしくは歯数を取得できればよいことから、他のＥＣＵから取得しても良いし、車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄの検出信号を入力し、その検出信号から歯車の歯のエッジ数もしくは歯数を取得するようにしても良い。特に、上記実施形態では、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３とブレーキＥＣＵ１０を別々のＥＣＵで構成する場合について説明したが、これらが一体化された単独のＥＣＵで構成される場合もあり得る。その場合には、そのＥＣＵが直接車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄの検出信号を入力し、その検出信号から歯車の歯のエッジ数もしくは歯数を取得することになる。また、その場合には、歯車の歯のエッジ数もしくは歯数を常時取得することができるため、これらの情報を所定周期毎に取得する場合と異なり、フレームの受信タイミング丁度の歯車情報に基づいて車輪位置検出を行うことが可能となる。

また、上記実施形態では、走行車輪となる４つの車輪５ａ〜５ｄが備えられた車両１に対して備えられた車輪位置検出装置について説明したが、さらに走行車輪の車輪数が多い車両についても、同様に本発明を適用することができる。

また、本発明では、車輪速度センサ１１ａ〜１１ｄにより車輪５ａ〜５ｄの回転に連動して回転させられる歯車の歯の通過を検出できれば良い。このため、歯車としては、外周面が導体とされた歯の部分と歯の間に位置する部分が交互に繰り返される磁気抵抗の異なる構造であれば良い。つまり、外縁部が凹凸とされることで外周面が導体となる凸部と非導体となる空間で構成された一般的なもののみではなく、例えば外周面が導体となる部分と非導体となる絶縁体で構成されたロータスイッチ等も含まれる（例えば特開平１０−０４８２３３号公報参照）。

なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。すなわち、ステップ２４０の処理を実行する部分が仮確定手段、ステップ２４５の処理を実行する部分が仮確定後判定手段、ステップ２５０の処理を実行する部分が回数計測手段に相当する。また、ステップ２５１の処理を実行する部分が仮確定数判定手段、ステップ２５５の処理を実行する部分が第１判定手段、ステップ２５６、２５７の処理を実行する部分が回数差判定手段、ステップ２６０、２６１の処理を実行する部分が登録手段に相当する。さらに、ステップ２７０の処理を実行する部分が第２判定手段に相当する。

１ 車両
２ 送信機
３ ＴＰＭＳ−ＥＣＵ（受信機）
５ａ〜５ｄ 車輪（走行車輪）
６ 車体
１１ａ〜１１ｄ 車輪速度センサ
１２ａ〜１２ｄ 歯車
２１ センシング部
２２ 加速度センサ

Claims (5)

1. 車体（６）に対してタイヤを備えた複数の車輪（５ａ〜５ｄ）が取り付けられた車両（１）に適用され、
   前記複数の車輪それぞれに設けられ、固有の識別情報を含めたフレームを作成すると共に送信する第１制御部（２３）を有する送信機（２）と、
   前記車体側に設けられ、受信アンテナ（３１）を介して前記送信機から送信されたフレームを受信したのち、該フレームに含まれた前記識別情報のうち登録する候補となる候補識別情報を選別すると共に、該候補識別情報の中から、自車両の前記複数の車輪に設けられた前記送信機と対応するものを特定し、前記複数の車輪と該複数の車輪それぞれに設けられた前記送信機の識別情報とを対応づけて記憶する車輪位置検出を行う第２制御部（３３）を有する受信機（３）とを備えた車輪位置検出装置であって、
   前記送信機は、該送信機が取り付けられた車輪の回転に伴って変化する重力加速度成分を含む加速度に応じた検出信号を出力する加速度センサ（２２）を有し、
   前記送信機では、前記第１制御部は、該送信機が取り付けられた車輪の中心軸を中心とし、かつ、該車輪の周方向の任意の位置を角度０°として、前記加速度センサの検出信号に含まれる重力加速度成分に基づいて前記送信機の角度を検出すると共に、該角度が所定の送信角度になるタイミングで繰り返し前記フレームを送信させ、
   前記受信機では、前記第２制御部は、前記複数の車輪と連動して回転させられると共に導体とされた歯の部分と前記歯の間に位置する部分が交互に繰り返される磁気抵抗の異なる外周面を有する歯車（１２ａ〜１２ｄ）の歯の通過を検出する車輪速度センサ（１１ａ〜１１ｄ）の検出信号に基づいて、前記歯車の歯位置を示す歯車情報を取得すると共に、前記フレームの受信タイミングのときの前記歯位置に基づいてバラツキ許容幅を設定し、該バラツキ許容幅を設定した後における前記フレームの受信タイミングのときの前記歯位置が前記バラツキ許容幅の範囲外であれば、該フレームが送信された送信機の取り付けられた車輪の候補から除外していき、残った車輪を前記フレームが送信された送信機の取り付けられた車輪として特定して登録することで前記車輪位置検出を行っており、
   前記第２制御部は、
   前記候補識別情報それぞれについて、前記歯位置が前記バラツキ許容幅の範囲内に含まれることで前記フレームが送信された送信機の取り付けられた車輪が特定されると、前記登録を行う前の仮確定を行う仮確定手段（Ｓ２４０）と、
   前記仮確定の後で、該仮確定が為された前記候補識別情報について、該候補識別情報を含むフレームの受信タイミングのときの前記歯位置が前記バラツキ許容幅の範囲内に含まれるか否かを判定する仮確定後判定手段（Ｓ２４５）と、
   前記仮確定の後に、該仮確定が為された前記候補識別情報を含む前記フレームの受信回数について、前記歯位置が前記バラツキ許容幅に継続して含まれている受信回数を計測する回数計測手段（Ｓ２５０）と、
   前記受信回数が第１所定値以上であるか否かを判定する第１判定手段（Ｓ２５５）と、
   前記受信回数が第１所定値以上であると判定されると、前記仮確定が為された前記候補識別情報を前記特定された車輪の識別情報として確定し、登録する登録手段（Ｓ２６０、Ｓ２６１）と、を備えていることを特徴とする車輪位置検出装置。
2. 前記第２制御手段は、
   前記仮確定が為されている前記候補識別情報が複数あるか否かを判定する仮確定数判定手段（Ｓ２５１）と、
   前記仮確定が為されている前記候補識別情報が複数あると判定されると、前記受信回数が第１所定値よりも多い第２所定値以上であるか否かを判定する第２判定手段（Ｓ２７０）と、を有し、
   前記登録手段は、前記受信回数が前記第２所定値以上であると判定されると、前記仮確定が為された前記候補識別情報を前記特定された車輪の識別情報として確定し、登録することを特徴とする請求項１に記載の車輪位置検出装置。
3. 車体（６）に対してタイヤを備えた複数の車輪（５ａ〜５ｄ）が取り付けられた車両（１）に適用され、
   前記複数の車輪それぞれに設けられ、固有の識別情報を含めたフレームを作成すると共に送信する第１制御部（２３）を有する送信機（２）と、
   前記車体側に設けられ、受信アンテナ（３１）を介して前記送信機から送信されたフレームを受信したのち、該フレームに含まれた前記識別情報のうち登録する候補となる候補識別情報を選別すると共に、該候補識別情報の中から、自車両の前記複数の車輪に設けられた前記送信機と対応するものを特定し、前記複数の車輪と該複数の車輪それぞれに設けられた前記送信機の識別情報とを対応づけて記憶する車輪位置検出を行う第２制御部（３３）を有する受信機（３）とを備えた車輪位置検出装置であって、
   前記送信機は、該送信機が取り付けられた車輪の回転に伴って変化する重力加速度成分を含む加速度に応じた検出信号を出力する加速度センサ（２２）を有し、
   前記送信機では、前記第１制御部は、該送信機が取り付けられた車輪の中心軸を中心とし、かつ、該車輪の周方向の任意の位置を角度０°として、前記加速度センサの検出信号に含まれる重力加速度成分に基づいて前記送信機の角度を検出すると共に、該角度が所定の送信角度になるタイミングで繰り返し前記フレームを送信させ、
   前記受信機では、前記第２制御部は、前記複数の車輪と連動して回転させられると共に導体とされた歯の部分と前記歯の間に位置する部分が交互に繰り返される磁気抵抗の異なる外周面を有する歯車（１２ａ〜１２ｄ）の歯の通過を検出する車輪速度センサ（１１ａ〜１１ｄ）の検出信号に基づいて、前記歯車の歯位置を示す歯車情報を取得すると共に、前記フレームの受信タイミングのときの前記歯位置に基づいてバラツキ許容幅を設定し、該バラツキ許容幅を設定した後における前記フレームの受信タイミングのときの前記歯位置が前記バラツキ許容幅の範囲外であれば、該フレームが送信された送信機の取り付けられた車輪の候補から除外していき、残った車輪を前記フレームが送信された送信機の取り付けられた車輪として特定して登録することで前記車輪位置検出を行っており、
   前記第２制御部は、
   前記候補識別情報それぞれについて、前記歯位置が前記バラツキ許容幅の範囲内に含まれることで前記フレームが送信された送信機の取り付けられた車輪が特定されると、前記登録を行う前の仮確定を行う仮確定手段（Ｓ２４０）と、
   前記仮確定の後で、該仮確定が為された前記候補識別情報について、該候補識別情報を含むフレームの受信タイミングのときの前記歯位置が前記バラツキ許容幅の範囲内に含まれるか否かを判定する仮確定後判定手段（Ｓ２４５）と、
   前記仮確定の後に、該仮確定が為された前記候補識別情報を含む前記フレームの受信回数について、前記歯位置が前記バラツキ許容幅に継続して含まれている受信回数を計測する回数計測手段（Ｓ２５０）と、
   前記仮確定が為されている前記候補識別情報が複数ある場合、該候補識別情報を含む前記フレームの受信回数のうち最大となる最大受信回数と２番目に多い受信回数との差が所定値以上であるか否か判定する回数差判定手段（Ｓ２５６、Ｓ２５７）と、
   前記差が前記所定値以上であると判定されると、前記最大受信回数となる前記候補識別情報を前記特定された車輪の識別情報として確定し、登録する登録手段（Ｓ２６０、Ｓ２６１）と、を備えていることを特徴とする車輪位置検出装置。
4. 前記登録手段は、前記複数の車輪のすべてについて、前記差が前記所定値以上であると判定されると、前記最大受信回数となる前記候補識別情報を前記特定された車輪の識別情報として確定し、登録することを特徴とする請求項３に記載の車輪位置検出装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置を含むタイヤ空気圧検出システムであって、
   前記送信機は、前記複数の車輪それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧に応じた検出信号を出力するセンシング部（２１）を備え、前記第１制御部によって前記センシング部の検出信号を信号処理したタイヤ空気圧に関する情報をフレームに格納したのち、当該フレームを前記受信機に送信し、
   前記受信機は、前記第２制御部にて、該タイヤ空気圧に関する情報より、前記複数の車輪それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を検出することを特徴とするタイヤ空気圧検出システム。

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