JP2016137845A - 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】車輪毎にアンテナを備えなくても、スペア輪に取り付けられた送信機のＩＤ情報を的確に登録できるようにする。【解決手段】スペア輪登録処理として、車両状態が走行中の際にＧ−ＯＦＦデータが格納されているか否かを判定し、走行中にＧ−ＯＦＦデータが格納されたフレームのＩＤ情報のみをスペア輪の候補ＩＤとして登録する。この登録ＩＤの中から、スペア輪のＩＤ情報を特定する。具体的には、走行中にＧ−ＯＦＦデータが格納されたフレームの受信回数を計測し、最大受信数と２番目に多い受信数の差が所定数（例えば３）以上であるかを判定する。そして、最大受信数と２番目に多い受信数の差が所定数以上となった場合に、最大受信数のフレームのＩＤ情報がスペア輪の送信機のＩＤ情報であると登録する。【選択図】図７

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、特に、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。このため、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は、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り、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、受信した複数の未知のＩＤ情報のうち、一定期間中における受信頻度に着目し、頻度の高いＩＤ情報を自車両のＩＤ情報として登録する方法もある。また、受信した複数の未知のＩＤ情報を含む送信フレームに含まれるタイヤ内の温度や圧力情報に基づき、自車両の走行パターンとタイヤ内の温度や圧力との相関を求めて、自車両の走行パターンに対応するＩＤ情報を自車両のＩＤ情報として登録する方法もある。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

しかしながら、上記した従来のＩＤ情報の登録方法では、いずれも自車両における走行車輪とスペア輪（補助輪）の双方に取り付けられた受信機のＩＤ情報について車輪位置を特定しつつ登録することができない。例えば、特許文献１の方法では、スペア輪については走行に伴って回転させられないため、走行に伴う加速度が発生せず、スペア輪のＩＤ情報が自車両のＩＤ情報から除外される。また、受信頻度に着目する方法では、走行車輪とスペア輪いずれの場合も同様の受信頻度となることから、自車両のＩＤ情報として登録することはできても、車輪位置を特定して各ＩＤ情報を登録できない。また、走行パターンを利用する方法では、スペア輪については走行に伴うタイヤ内の温度や圧力の変動が無いことから、スペア輪のＩＤ情報が自車両のＩＤ情報から除外される。

また、アンテナを各車輪の近傍に配置する手法の場合、スペア輪の近傍にもアンテナを配置すれば、スペア輪を含めた各車輪のＩＤ情報を登録することが可能となるが、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、車輪毎にアンテナを備えなくても、スペア輪に取り付けられた送信機のＩＤ情報を的確に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、送信機（２）は、該送信機が取り付けられた車輪（５ａ〜５ｄ）の回転に伴って変化する加速度に応じた検出信号を出力する加速度センサ（２２）を有すると共に、第１制御部（２３）の機能として、該送信機の取り付けられた車輪の車輪速度が加速度センサによる加速度検出が行えるオンの状態となる所定速度に至ったことを検知して、該検知結果に基づいて加速度センサの状態を示すデータをフレームに格納する機能を有している。そして、受信機（３）の第２制御部（３３）には、車両が所定速度以上で走行中の状態であり、かつ、受信したフレームに格納された加速度センサの状態を示すデータが、該加速度センサがオンの状態ではないという条件を満たすか否かを判定する第１判定手段（Ｓ１１０）と、第１判定手段で条件を満たしていると判定されると、スペア輪（５ｅ）のＩＤ情報の候補に登録する候補登録手段（Ｓ１３０）と、スペア輪のＩＤ情報の候補に登録された中から、スペア輪のＩＤ情報を特定し、当該ＩＤ情報がスペア輪のものであることを対応付けて登録する登録手段（Ｓ１６０）と、が備えられていることを特徴としている。

このように、車両状態が走行中の際に加速度センサがオンの状態ではないことを示すデータが格納されているという条件を満たすか否かを判定し、その条件を満たすときのフレームのＩＤ情報のみをスペア輪の候補ＩＤとして登録する。そして、この登録ＩＤの中から、スペア輪のＩＤ情報を特定している。これにより、車輪毎にアンテナを備えなくても、スペア輪に取り付けられた送信機のＩＤ情報を的確に登録することが可能となる。

例えば、請求項２に記載したように、上記条件を満たすときのフレームの受信回数を計測し、最大受信数と２番目に多い受信数の差が所定数（例えば請求項３に記載したように、所定数＝３）以上であるかを判定している。そして、最大受信数と２番目に多い受信数の差が所定数以上となった場合に、最大受信数のフレームのＩＤ情報がスペア輪の送信機２のＩＤ情報であると登録している。

これにより、１回のデータ抜けのために、積載した他車両もしくは積載輪の送信機のＩＤ情報を誤って自車両のスペア輪の送信機のＩＤ情報として登録することを防止できる。

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。 ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３が実行するスペア輪登録処理のフローチャートである。 自車両と他車両のスペア輪からのフレーム受信が行われたときのタイムチャートである。 自車両と他車両のスペア輪からのフレーム受信が行われたときのタイムチャートである。

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〜５ｅ）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、走行車輪５ａ〜５ｄおよびスペア輪５ｅを含む各車輪５ａ〜５ｅに取り付けられる。送信機２は、車輪５ａ〜５ｅ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。また、フレーム内には、後述する加速度センサ２２がオンの状態になったことを示す加速度オンデータ（以下、Ｇ−ＯＮデータという）もしくはオンの状態になっていないことを示す加速度オフデータ（以下、Ｇ−ＯＦＦデータという）が格納される。これらＧ−ＯＮデータおよびＧ−ＯＦＦデータが本発明における加速度センサ２２の状態を示すデータに相当する。加速度センサ２２は、常に加速度検出を行っているものの、車輪速度が所定速度に至ると遠心方向の加速度成分が他の成分よりも十分に大きくなって的確な加速度検出が行えるようになる。このように加速度センサ２２が的確な加速度検出が行えるようになったことを加速度センサ２２がオンの状態と言っている。送信機２には、加速度センサ２２がオンの状態になったことを検知する機能が備えられており、その検知結果に基づいて、フレーム内にＧ−ＯＮデータもしくはＧ−ＯＦＦデータを格納している。例えば、送信機２には、遠心方向の加速度に応じて変位する可動接点が固定接点に接する物理スイッチ（図示せず）が備えられており、この物理スイッチがオンして導通すると、加速度センサ２２がオンの状態になったと検知している。

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が取り付けられた走行車輪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、走行車輪５ａ〜５ｄの回転時に走行車輪５ａ〜５ｄに働く加速度のうち、各走行車輪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が取り付けられた走行車輪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によって各走行車輪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が走行車輪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、例えば各走行車輪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〜５ｅ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、各走行車輪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から各走行車輪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走行車輪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処理を実行する。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、各走行車輪５ａ〜５ｄの車輪速度情報に加えて各走行車輪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、各走行車輪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がどの走行車輪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走行車輪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、各走行車輪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つの走行車輪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、走行車輪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〜５ｅ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から各走行車輪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の歯車の回転は各走行車輪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走行車輪５ａ〜５ｄの回転状態が変動したりするため、走行車輪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が走行車輪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、各フレームが走行車輪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５ａ〜５ｄ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情報も登録する候補となるＩＤ情報（以下、候補ＩＤという）となり得る。しかしながら、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いずれの車輪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。

この場合、例えば、特許文献１に示す登録手法を採用すれば、より他車両の送信機のＩＤ情報が登録されることを防止することができる。すなわち、上記の車輪位置検出において、自車両の既存のＩＤ情報が全く登録されていない場合の車輪位置検出中に他車両の車輪に取り付けられた送信機からのＩＤ情報を含むフレームを受信した場合には、その送信機のＩＤ情報も候補ＩＤとなり得る。同様に、自車両の既存のＩＤ情報が登録されている場合であっても、自車両の走行車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた送信機２が取り替えられ、受信できているフレームのＩＤ情報の数が登録されているＩＤ情報の数よりも少ない場合もある。このような場合において、車輪位置検出中に他車両の車輪に取り付けられた送信機からのＩＤ情報を含むフレームを受信した場合に、その送信機のＩＤ情報も候補ＩＤとなり得る。

これらの場合には、車輪が特定された後、所定回数（例えば１０回）連続して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ている場合にのみ、ＩＤ情報を登録するようにしている。

他車両の車輪に取り付けられた送信機のフレームを受信している場合、当該フレームについても、自車両の場合と同様に、そのフレームの受信タイミングの毎に取得された歯車のエッジ数（もしくは歯数）がバラツキ許容幅の範囲内であるか否かが判定される。そして、自車両の送信機２と同様に、他車両の送信機から送信されたフレームについても、バラツキ許容幅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ことになる。このとき、消去法が用いられているため、各フレームそれぞれで除外されずに最終的に１つの車輪のみが残った時点で、その車輪がそのフレームを送信した送信機２の取り付けられた車輪候補となる。この時点でそのＩＤ情報を登録してしまうと、他車両の車輪に取り付けられた送信機のＩＤ情報なのに、誤って自車両のものと登録されることになる。特に、他車両の車輪に取り付けられた送信機から送信されるフレームは、自車両のものではないためバラツキが生じ易く、自車両の走行車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた送信機２から送信されるフレームよりも早く車輪候補から除外されがちである。このため、他車両の車輪の送信機から送信されたフレームについては、殆どが、早い段階でバラツキ許容幅から外れ、偶然外れなかった車輪がフレームを送信した送信機の取り付けられた車輪候補として特定された状態になり易い。

しかし、車輪が特定された後、所定回数連続して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ていることをＩＤ情報の登録条件とすれば、その間に他車両の送信機からのフレームの受信タイミングの歯位置はバラツキ許容幅から外れる。したがって、他車両の車輪に取り付けられた送信機のＩＤ情報なのに、誤って自車両のものと登録されることを防止することが可能となる。

なお、ここでは車輪が特定された後から所定回数連続して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ているか否かを判定する場合を想定しているが、勿論、車輪位置検出の開始から所定回数連続しているかの判定としても良い。

このように、上記の手法によって、走行車輪５ａ〜５ｄ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である。ただし、上記の手法によって車輪位置検出を行えるのは走行車輪５ａ〜５ｄである左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲである。このため、本実施形態では、さらにスペア輪５ｅを特定するための処理を行っている。

具体的には、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３にて、受信したフレームに格納されたＧ−ＯＮデータもしくはＧ−ＯＦＦデータと自車両が走行中であるか否かなどを判定し、その判定結果などに基づいて自車両のスペア輪５ｅの送信機２のＩＤ情報についても登録する。図７を参照して、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３が実行するスペア輪登録処理について説明する。なお、本処理は、上記した走行車輪５ａ〜５ｄの車輪位置検出の処理と共に実行される。例えば、ＩＧオンによってＴＰＭＳ−ＥＣＵ３に電源が投入されているときに、図示しない車輪位置検出の実行スイッチが操作されると、ＴＰＭＳ−ＥＣＵ３がＩＤ登録モードとなる。そして、上記した走行車輪５ａ〜５ｄの車輪位置検出の処理と共に本処理を所定の制御周期毎に実行する。

まず、ステップ１００において、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すると、ステップ１１０以降の処理を実行する。

ステップ１１０では、車両状態が走行中であり、かつ、受信したフレームにＧ−ＯＦＦデータが格納されているか否かを判定する。すなわち、ここでは自車両が走行中にもかかわらず、送信機２に備えられた加速度センサ２２がオン状態になっていない状態であるか否かを判定している。

走行車輪５ａ〜５ｄの場合、自車両が走行中の際には、走行車輪５ａ〜５ｄの車輪速度が所定速度に至っていれば、その走行車輪５ａ〜５ｄに取り付けられた送信機２のフレームにはＧ−ＯＮデータが格納されることになる。しかしながら、スペア輪５ｅの場合には、車両が走行中であったとしても回転させられないため、スペア輪５ｅに取り付けられた送信機２のフレームにはＧ−ＯＦＦデータが格納されている。したがって、車両状態が走行中であり、かつ、受信したフレームにＧ−ＯＦＦデータが格納されている場合には、その受信したフレームはスペア輪５ｅの送信機２から送信されたものである可能性が高い。よって、本ステップで肯定判定された場合には、ステップ１２０以降に進み、否定判定された場合にはステップ１００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。その場合、一般的には車速が発生していれば車両状態が走行中であるとされるが、ここでは加速度センサ２２がオンの状態になる車速が発生している場合を車両状態が走行中であるとしている。加速度センサ２２がオンの状態になる車速は、加速度センサ２２の性能によって異なるが、例えば４０ｋｍ／ｈ以上であれば、確実に加速度センサ２２がオンの状態になることから、車速が４０ｋｍ／ｈ以上のときを車両状態が走行中であるとしている。

ステップ１２０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１３０に進んで候補ＩＤに登録する。そして、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情報が登録済みであることから、ステップ１４０に進んで登録済みとなっている候補ＩＤの受信数を加算する。

その後、ステップ１５０以降に進み、受信したフレームが自車両のスペア輪５ｅの送信機２と他車両の送信機のいずれのものであるかの判定を行う。そして、自車両のスペア輪５ｅの送信機２から送信されたフレームであれば、そのフレームのＩＤ情報をスペア輪５ｅのものとして登録する。

具体的には、ステップ１５０では、最大受信数と２番目に多い受信数の差が３以上であり、かつ、最大受信回数が４以上であるか否かを判定する。これにより、受信したフレームが自車両のスペア輪５ｅの送信機２と他車両の送信機のいずれのものであるかを判定している。これについて、図８および図９に示すタイムチャート例を参照して説明する。

自車両の車両状態が走行中である場合において、受信したフレームにＧ−ＯＦＦデータが格納されている場合、基本的にはそのフレームを送信してきたのは自車両のスペア輪５ｅに取り付けられた送信機２と想定される。しかしながら、そのフレームを送信してきたのが自車両のスペア輪５ｅの送信機２ではない場合も有り得る。例えば、自車両に対して併走する他車両が存在する場合、その他車両のスペア輪の送信機から送信されたフレームである可能性がある。また、自車両に他車両もしくは車輪を積載している場合、積載中の他車両の車輪もしくは積載輪の送信機から送信されたフレームである可能性もある。

しかしながら、積載後には、積載した他車両もしくは積載輪が自車両から離れることになることから、積載した他車両の車輪や積載輪の送信機から送信されたフレームが受信できなくなる。このため、フレームの受信数に差が生じて、受信数が多いフレームが自車両のスペア輪５ｅの送信機２から送信されたもので、それよりも受信数が少ないフレームが他車両の車輪もしくは積載輪の送信機から送信されたものと判別できる。

例えば、図８に示すように、自車両のスペア輪５ｅの送信機２から送信されたフレームと他車両または積載輪の送信機から送信されたフレームを所定のフレームの送信タイミング毎（例えば９６ｓ間隔）に受信したとする。送信機２は、消費電流を抑えるために通常低頻度で加速度検出などを行っており（例えば１６ｓ間隔）、加速度センサ２２がオンの状態ではないときには、通常よりも更に低頻度（例えば９６ｓ間隔）で加速度検出などを行っている。

ここで、仮に、最初に他車両または積載輪の送信機から送信されたフレームを受信し、続いて自車両のスペア輪５ｅの送信機２から送信されたフレームを受信したとする。

その場合、最初に他車両または積載輪の送信機から送信されたフレームを受信して直ぐのときには、まだスペア輪５ｅの送信機２から送信されたフレームが受信されていない。このため、最大受信数と２番目に多い受信数との差は、スペア輪５ｅの送信機２から送信されたフレームの受信数が０、他車両または積載輪の送信機から送信されたフレームの受信数が１であるため、１となる。

続いて、スペア輪５ｅの送信機２から送信されたフレームが受信されると、最大受信数と２番目に多い受信数との差は、スペア輪５ｅの送信機２から送信されたフレームの受信数が１、他車両または積載輪の送信機から送信されたフレームの受信数が１であるため、０となる。このように、最大受信数と２番目に多い受信数との差が０または１の状態が繰り返されたのち、積載後には、積載した他車両もしくは積載輪が自車両から離れると、他車両または積載輪の送信機から送信されたフレームの受信数が増えなくなる。このため、最終的に最大受信数と２番目に多い受信数との差が３以上となり、最大受信数のフレームのＩＤ情報がスペア輪５ｅの送信機２のＩＤ情報であると判別できる。

ここで、最大受信数と２番目に多い受信数との差が２以上になったときに、最大受信数のフレームのＩＤ情報がスペア輪５ｅの送信機２のＩＤ情報であると判別することも可能である。しかしながら、送信の際のデータの衝突や妨害電波の干渉などによってスペア輪５ｅの送信機２の送信したフレームがＴＰＭＳ−ＥＣＵ３で受信されないことも有り得る。その場合、図９に示すように、スペア輪５ｅの送信機２の送信したフレームがＴＰＭＳ−ＥＣＵ３で受信されなかったときに、最大受信数と２番目に多い受信数との差が２になってしまう。

したがって、最大受信数と２番目に多い受信数との差が３以上になったときに、最大受信数のフレームのＩＤ情報がスペア輪５ｅの送信機２のＩＤ情報であると判別している。これにより、１回のデータ抜けのために、積載した他車両もしくは積載輪の送信機のＩＤ情報を誤って自車両のスペア輪５ｅの送信機２のＩＤ情報として登録することを防止できる。特に、送信タイミングが短いほど、データの衝突が起き易く、スペア輪５ｅの送信機が送信したフレームがＴＰＭＳ−ＥＣＵ３で受信できなくなる可能性があり、本実施形態のように最大受信数と２番目に多い受信数との差を３以上に設定するのが有効である。

なお、ステップ１５０では、最大受信回数が４以上であることも判定しているが、これは、受信回数３回のみでは少な過ぎる可能性があり、ある程度の受信回数を確保することで、信頼性を向上させるためである。ここでは最大受信回数を４回以上としたが、下限値については多いほうが信頼性向上には良い。ただし、下限値を多くするほど車輪位置検出に時間を要することになるため、ここでは最大受信回数の下限値を４回にセ低している。

このように、ステップ１５０において、最大受信数と２番目に多い受信数の差が生じていることを判定している。そして、ステップ１５０で肯定判定されたときに、ステップ１６０に進んで最大受信数のフレームのＩＤ情報を自車両のスペア輪５ｅの送信機２のＩＤ情報として登録することで、スペア輪５ｅの送信機２のＩＤ情報の登録が完了する。

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輪分とスペア輪分のフレームが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〜５ｅ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〜５ｅのタイヤ空気圧を検出する。これにより、各車輪５ａ〜５ｅのタイヤ空気圧の低下を検出でき、車輪５ａ〜５ｅ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〜５ｅ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。

この場合、スペア輪５ｅについては、タイヤ空気圧が低下していても走行には支障がないためタイヤ空気圧低下時の報知対象から除外し、走行車輪５ａ〜５ｄのタイヤ空気圧の低下が合った場合にのみ、タイヤ空気圧の低下が報知されるようにしても良い。

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５ａ〜５ｄの車輪位置の特定を行うことができる。

また、スペア輪登録処理として、車両状態が走行中の際にＧ−ＯＦＦデータが格納されているか否かを判定し、走行中にＧ−ＯＦＦデータが格納されたフレームのＩＤ情報のみをスペア輪５ｅの候補ＩＤとして登録する。そして、この登録ＩＤの中から、スペア輪５ｅのＩＤ情報を特定している。具体的には、走行中にＧ−ＯＦＦデータが格納されたフレームの受信回数を計測し、最大受信数と２番目に多い受信数の差が所定数（例えば３）以上であるかを判定している。そして、最大受信数と２番目に多い受信数の差が所定数以上となった場合に、最大受信数のフレームのＩＤ情報がスペア輪５ｅの送信機２のＩＤ情報であると登録している。これにより、スペア輪５ｅの送信機２のＩＤ情報を登録できると共に、１回のデータ抜けのために、積載した他車両もしくは積載輪の送信機のＩＤ情報を誤って自車両のスペア輪５ｅの送信機２のＩＤ情報として登録することを防止できる。

そして、このようにして走行車輪５ａ〜５ｄとスペア輪５ｅ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。

（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、上記実施形態において、図７のステップ１１０における車両状態が走行中であることの判定条件を変更しても良い。例えば、ステップ１１０の判定で１度肯定判定されて候補ＩＤとして登録されたＩＤ情報については、車両状態が走行中であると判定する際の閾値となる車速を低下させたり、走行中であることを条件としないようにすることで、車速条件を緩くしても良い。つまり、車速が低下したり、停車した際にも、候補ＩＤとして登録されたＩＤ情報については、フレーム受信したときに、候補ＩＤの受信数のデータ更新を行うようにしても良い。

上記したように、加速度センサ２２の検出信号に基づいて車速が所定速度を超えて車輪位置確定モードとなっているときには、それ以前よりも短い時間間隔で送信機２からフレーム送信が行われる。しかしながら、スペア輪５ｅについては加速度センサ２２に走行に伴う加速度が印加されないことから、車輪位置確定モードにはならず、送信機２からは通常の定期送信モードの周期でフレーム送信が行われる。もしくは、停車中に定期送信モード中より長い送信周期を設定する停車中送信モードが設けられる場合には、さらに長い周期でフレーム送信が行われることになる。したがって、スペア輪５ｅの送信機２からのフレーム送信回数は走行車輪５ａ〜５ｄよりも大幅に少なくなることから、候補ＩＤについては条件を緩めて、フレームを受信する毎にデータ更新がされるようにするのが好ましい。
これにより、送信周期が長いスペア輪５ｅについて、フレーム受信が行われる毎にデータ更新を行うことが可能となり、データ更新回数を増やすことが可能となって、より早くからスペア輪５ｅの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５ａ〜５ｄ側の車輪位置検出として、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する形態を例に挙げて説明した。しかしながら、走行車輪５ａ〜５ｄ側の車輪位置検出の方法については、他の手法であっても良い。

また、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５ａ〜５ｄとスペア輪５ｅ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５ａ〜５ｄ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。

なお、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１１０の処理を実行する部分が第１判定手段、ステップ１２０の処理を実行する部分が第２判定手段、ステップ１３０の処理を実行する部分が候補登録手段、ステップ１４０の処理を実行する部分が受信数加算手段に相当する。また、ステップ１５０の処理を実行する部分が第３判定手段、ステップ１６０の処理を実行する部分が登録手段に相当する。

１ 車両
２ 送信機
３ ＴＰＭＳ−ＥＣＵ（受信機）
５ａ〜５ｄ 車輪（走行車輪）
５ｅ スペア輪
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 (4)

1. 車体（６）に対してタイヤを備えた走行車輪（５ａ〜５ｄ）およびスペア輪（５ｅ）を含む複数の車輪（５）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することで、該フレームに含まれた前記識別情報毎に、前記フレームを送信してきた前記送信機が前記複数の車輪のいずれに取り付けられたものであるかを特定し、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）を有すると共に、前記第１制御部の機能として、該送信機の取り付けられた車輪の車輪速度が前記加速度センサによる加速度検出が行えるオンの状態となる所定速度に至ったことを検知して、該検知結果に基づいて前記加速度センサの状態を示すデータを前記フレームに格納する機能を有し、
   前記受信機の前記第２制御部には、
   前記車両が前記所定速度以上で走行中の状態であり、かつ、受信した前記フレームに格納された前記加速度センサの状態を示すデータが、該加速度センサがオンの状態ではないという条件を満たすか否かを判定する第１判定手段（Ｓ１１０）と、
   前記第１判定手段で前記条件を満たしていると判定されると、前記スペア輪の識別情報の候補に登録する候補登録手段（Ｓ１３０）と、
   前記スペア輪の識別情報の候補に登録された中から、前記スペア輪の識別情報を特定し、当該識別情報が前記スペア輪のものであることを対応付けて登録する登録手段（Ｓ１６０）と、が備えられていることを特徴とする車輪位置検出装置。
2. 前記第２制御部には、
   前記第１判定手段にて前記条件を満たしていると判定されると、該フレームに格納された識別情報を初めて受信したものであるかか否かを判定すると共に、初めて受信したものであると判定すると、前記候補登録手段による前記スペア輪の識別情報の候補への登録を行わせる第２判定手段（Ｓ１２０）と、
   前記第２判定手段で初めて受信したものでないと判定されると、前記候補登録手段で既に登録されている前記スペア輪の識別情報の候補のうち、受信した前記フレームに格納されている識別情報のものの受信数を加算する受信数加算手段（Ｓ１４０）と、
   前記受信数加算手段で加算されている前記スペア輪の識別情報の候補のうち、受信数が最も多い最大受信数と２番目に多い受信数との差が所定値以上になったか否かを判定する第３判定手段（Ｓ１５０）と、が備えられ、
   前記登録手段は、前記第３判定手段にて前記差が前記所定値以上になったと判定されると、前記最大受信数となっている前記スペア輪の識別情報の候補を前記スペア輪の識別情報として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. 前記第３判定手段は、前記差が前記所定値として３以上になったか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の車輪位置検出装置。
4. 請求項１ないし３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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