JPWO2017042911A1 - 車輪位置特定装置 - Google Patents

Abstract

車両は、車輪の回転をパルスとして検出するパルス検出部、パルス検出部によって検出されるパルスのカウント数を時間に対応付けて記憶する車輪回転数記憶部、及び各車輪に設けられているタイヤ状態検出装置が複数の車輪のうちのどの車輪に設けられているかを特定する車輪位置特定装置を搭載している。車輪位置特定装置は、各タイヤ状態検出装置から送信されて車輪が所定回転数だけ回転するのに要した時間を含む送信信号を受信する受信部と、送信信号に含まれる時間の間にカウントされたパルスのカウント数と車輪が所定回転数だけ回転する間にパルス検出部によって検出されるパルスのカウント数との差から各タイヤ状態検出装置がどの車輪に設けられているかを特定する特定部とを備える。

Description

本発明は、車輪位置特定装置に関する。

車両に設けられた複数のタイヤの状態を運転者が車室内で確認できるようにした無線方式のタイヤ状態監視装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この種のタイヤ状態監視装置は、各車輪に取り付けられてタイヤの状態を検出するタイヤ状態検出装置と、車体に搭載された受信機とを備えている。

タイヤ状態検出装置は、タイヤの状態を検出して、タイヤの状態に関するデータを受信機に送信する。受信機は、タイヤ状態検出装置からデータを受信して、各タイヤの状態を把握する。受信機は、例えば、タイヤの状態を表示器に表示したり、警報器などを作動させてタイヤの異常を運転者に報知したりする。

特開２００８−２０１３６９号公報

ところで、タイヤ状態監視装置には、受信されたデータ信号が複数のタイヤのうちのどのタイヤに設けられた送信機から送信されたものであるのかを、言い換えれば、受信されたデータ信号に関連する車輪の位置を受信機において特定することが望まれている。

本発明の目的は、タイヤ状態検出装置が複数の車輪のうちのどの車輪に設けられているかを特定することができる車輪位置特定装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、車輪の回転をパルスとして検出するパルス検出部及びパルス検出部によって検出されるパルスのカウント数を時間に対応付けて記憶する車輪回転数記憶部を搭載した車両に設けられる車輪位置特定装置であって、車両の複数の車輪のそれぞれにはタイヤ状態検出装置が設けられ、タイヤ状態検出装置が複数の車輪のうちのどの車輪に設けられているかを特定する車輪位置特定装置が提供される。車輪位置特定装置は、各タイヤ状態検出装置から送信されて車輪が所定回転数だけ回転するのに要した時間を含む送信信号を受信する受信部と、送信信号に含まれる時間の間にカウントされたパルスのカウント数と車輪が所定回転数だけ回転する間にパルス検出部によって検出されるパルスのカウント数との差から、各タイヤ状態検出装置がどの車輪に設けられているかを特定する特定部とを備える。

タイヤ状態検出装置は、車輪が所定回転数だけ回転するのに要した時間を送信信号に含めて、送信信号を送信する。車輪は車両の走行に伴い回転するが、各車輪の回転数は異なる。タイヤ状態検出装置は、タイヤ状態検出装置が設けられた車輪が所定回転数だけ回転するのに要した時間を測定する。この時間の間に、各車輪に対応するパルス検出部は、所定回転数に対応するパルスをカウントする。各車輪が１回転する間にパルス検出部によって検出されるパルスは、予め定まっている。このため、車輪が所定回転数だけ回転したときにパルス検出部に検出されるパルスのカウント数は、予め把握することができる。上記構成によれば、受信部は、送信信号を受信したことを契機として、その送信信号に含まれる時間分遡って、送信信号を受信するまでの間にカウントされたパルスのカウント数を取得する。この場合、送信信号を送信したタイヤ状態検出装置が設けられた車輪に対応するパルスのカウント数と所定回転数に対応するパルスのカウント数との差が最も小さくなる。これにより、各タイヤ状態検出装置がどの車輪に設けられているかを特定することができる。

上記の車輪位置特定装置において、特定部は、送信信号に含まれる時間の間にカウントされたパルスのカウント数と、車輪が所定回転数回転する間にパルス検出部によって検出されるパルスのカウント数との差を累積し、累積された値から、各タイヤ状態検出装置がどの車輪に設けられているかを特定することが好ましい。

各車輪の回転数は異なるが、車両が直進している場合は、各車輪の回転数に差が生じ難い。このため、車両が直進している場合、送信信号に含まれる時間の間にカウントされた各車輪のパルスのカウント数は、どれも所定回転数に対応するパルスのカウント数との差が許容範囲内となる可能性がある。上記構成によれば、パルスのカウント数の差を累積した値を用いることで、各タイヤ状態検出装置がどの車輪に設けられているかを特定することができる。

本発明によれば、車両の各車輪に設けられたタイヤ状態検出装置が複数の車輪のうちのどの車輪に設けられているかを特定することができる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る車輪位置特定装置が搭載された車両の概略構成図、（ｂ）は加速度センサの検出軸と車輪との関係を示す模式図。 （ａ）は回転センサユニットの概略構成図、（ｂ）は検出器に発生するパルスとパルスのカウント方法を説明するための模式図。 送信機の概略構成図。 （ａ）は加速度値の変化を示すグラフ、（ｂ）は重力加速度による加速度値の変化を示すグラフ。 ＩＤ「１」の送信機から送信された送信信号を受信した時点での各回転センサユニットのパルスカウント数を示すグラフ。 送信信号のデータ構成を示す表。 第２車輪位置特定処理を説明するための図。 （ａ）及び（ｂ）は第２車輪位置特定処理の変形例を示すグラフ。 （ａ）及び（ｂ）は第２車輪位置特定処理の変形例を示すグラフ。

以下、本発明の車輪位置特定装置の一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
図１（ａ）に示すように、車両１０は、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキシステム）２０及びタイヤ状態監視装置３０を搭載している。ＡＢＳ２０は、ＡＢＳコントローラ２５と、車両１０の４つの車輪１１にそれぞれ対応する回転センサユニット２１〜２４とを備えている。第１回転センサユニット２１は、前側左側に設けられた左前車輪ＦＬに対応し、第２回転センサユニット２２は、前側右側に設けられた右前車輪ＦＲに対応している。第３回転センサユニット２３は、後側左側に設けられたに左後車輪ＲＬに対応し、第４回転センサユニット２４は、後側右側に設けられた右後車輪ＲＲに対応している。各車輪１１は、車両用ホイール１２と、車両用ホイール１２に装着されたタイヤ１３とから構成されている。ＡＢＳコントローラ２５は、マイクロコンピュータ等よりなり、回転センサユニット２１〜２４からのパルスカウント値に基づき各車輪１１の回転位置（回転角度）を求める。

図２（ａ）に示すように、パルス検出部としての各回転センサユニット２１〜２４は、車輪１１と一体回転する歯車２６と、歯車２６の外周面に対向するように配置された検出器２７とからなる。歯車２６の外周面には、複数（本実施形態では４８本）の歯が等角度間隔おきに設けられている。検出器２７は、歯車２６が回転することで生じるパルスを検出する。ＡＢＳコントローラ２５は、各検出器２７に有線接続され、各検出器２７のパルスのカウント数（以下、パルスカウント数）に基づき、各車輪１１の回転位置を求める。具体的にいえば、歯車２６は、１回転する毎に、歯の数に対応した数のパルスを検出器２７に発生させる。ＡＢＳコントローラ２５は、検出器２７に発生したパルスをカウントするとともに、カウントされたパルスカウント数を１回転分のパルスのカウント数（９６）で除算して余りを求める事で、パルスカウント値を算出する。ＡＢＳコントローラ２５は、車輪１１が１回転（３６０度）する間に検出器２７に発生するパルス数で３６０度を除算することで、パルスカウント１につき歯車２６が何度回転したかを把握する。こうして、パルスカウント値から車輪１１の回転位置が求められる。

図２（ｂ）に示すように、ＡＢＳコントローラ２５は、パルスの立ち上がりと立ち下がりとをカウントすることで、車輪１１が１回転する毎に０〜９５までパルスカウント値をカウントする。

ＡＢＳコントローラ２５は、車輪回転数記憶部２５ａを備えている。車輪回転数記憶部２５ａには、各回転センサユニット２１〜２４によって検出されたパルスカウント数が時間に対応付けられて、記憶されている。

次に、タイヤ状態監視装置３０について説明する。
図１（ａ）に示すように、タイヤ状態監視装置３０は、４つの車輪１１にそれぞれ取り付けられた送信機３１と、車両１０の車体に設置される受信機５０とを備えている。各送信機３１は、タイヤ１３の内部空間に配置され、そのタイヤ１３は、車両用ホイール１２に取り付けられている。タイヤ状態検出装置としての各送信機３１は、対応するタイヤ１３の状態を検出して、タイヤの状態を示すデータを含む信号を無線送信する。

図３に示すように、各送信機３１は、圧力センサ３２、温度センサ３３、加速度センサ３４、コントローラ３５、送信回路３６、送信アンテナ３８、及び送信機３１の電力源となるバッテリ３７を備えている。送信機３１は、バッテリ３７からの供給電力によって動作し、コントローラ３５は、送信機３１の動作を統括的に制御する。圧力センサ３２は、対応するタイヤ１３内の圧力（タイヤ内圧力）を検出する。温度センサ３３は、対応するタイヤ１３内の温度（タイヤ内温度）を検出する。圧力センサ３２及び温度センサ３３を用いて、タイヤ１３の状態としてタイヤ１３内の圧力及びタイヤ１３内の温度が検出される。

図１（ｂ）に示すように、加速度センサ３４は、車輪１１と一体となって回転して自身に作用する加速度を検出する。加速度センサ３４は、送信機３１が車輪１１の最下位置に位置しているときに、検出軸３４ａが鉛直方向の下方を向くように設けられている。検出軸３４ａは、遠心加速度値を直流成分として検出し、重力加速度値を交流成分として検出する。加速度センサ３４から、遠心加速度値に重力加速度値を加えた加速度値が出力される。

図４（ａ）に示すように、車両１０が時刻Ｔ１まで加速し、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで等速で走行し、時刻Ｔ２から減速した場合を想定する。加速度センサ３４によって検出される加速度値は、車両１０の加速による遠心加速度値の増加によって時刻Ｔ１まで増加し、車両１０の減速による遠心加速度値の減少によって時刻Ｔ２から減少する。また、車両１０が等速で走行している時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間、加速度値は略一定となる。加速度値には、重力加速度値が交流成分として含まれている。このため、加速度値は、重力加速度に応じて正弦波状に変化する。

図４（ｂ）は、図４（ａ）の符号Ａの部分を拡大して示す。加速度値に含まれている交流成分は、車輪１１の回転により±１Ｇ（に相当する電圧）の間で正弦波状に変化する。車輪１１の最前位置に送信機３１が位置しているときの車輪１１の角度を０度とし、車両１０が前進する方向に車輪１１が前進したときの角度を正とする。車輪１１の角度が０度のとき、加速度センサ３４は、遠心加速度値に重力加速度値として０Ｇを加えた加速度値を検出する。車輪１１の角度が＋９０度のとき、送信機３１（加速度センサ３４）が車輪１１の最下位置に位置し、加速度センサ３４は、遠心加速度値に重力加速度値として＋１Ｇを加えた加速度値を検出する。車輪１１の角度が＋１８０度のとき、送信機３１が車輪１１の最後位置に位置し、加速度センサ３４は、遠心加速度値に重力加速度値として０Ｇを加えた加速度値を検出する。車輪１１の角度が＋２７０度のとき、送信機３１が最上位置に位置し、加速度センサ３４は、遠心加速度値に重力加速度値として−１Ｇを加えた加速度値を検出する。

図３に示すように、コントローラ３５は、ＣＰＵ３５ａ、記憶部（ＲＡＭやＲＯＭ等）３５ｂ及びタイマ３５ｃを含むマイクロコンピュータ等よりなる。記憶部３５ｂには、各送信機３１に固有の識別情報であるＩＤが登録されている。ＩＤは、受信機５０において各送信機３１を識別するために使用される情報である。本実施形態では、左前車輪ＦＬに設けられた送信機３１のＩＤを「１」、右前車輪ＦＲに設けられた送信機３１のＩＤを「２」、右後車輪ＲＲに設けられた送信機３１のＩＤを「３」、左後車輪ＲＬに設けられた送信機３１のＩＤを「４」とする。説明の便宜上、ＩＤは、「１」〜「４」として表現されているが、これに限られない。

コントローラ３５は、予め定められた取得頻度で、圧力センサ３２からタイヤ内圧力データを、温度センサ３３からタイヤ内温度データを、加速度センサ３４から加速度データをそれぞれ取得する。各データの取得頻度は、同一であってもよいし、データによって異なっていてもよい。

図４（ｂ）に示すように、コントローラ３５は、車輪１１が１回転する間（１周期）に８個の取得角Ｐ１〜Ｐ８に位置する毎に、加速度データを取得する。車輪１１の回転速度は運転者による加減速によって変化するが、コントローラ３５は、加速度センサ３４の加速度値から、車輪１１が１回転するのに要する時間を算出する。上記したように、加速度センサ３４の加速度は車両１０の速度によって変化するため、加速度値から、車両１０の速度、ひいては、車輪１１が１回転するのに要する時間を算出することができる。コントローラ３５は、車輪１１が１回転するのに要する時間を８で等分した取得頻度を決定し、決定された取得頻度で、加速度センサ３４から加速度データを取得する。結果的に、コントローラ３５は、車輪１１が１回転する間に、各取得角Ｐ１〜Ｐ８間の角度差である４５度置きに、加速度センサ３４から加速度データを取得する。

コントローラ３５は、タイヤ内圧力データ、タイヤ内温度データ、及びＩＤを含むデータを、送信回路３６に出力する。送信回路３６は、コントローラ３５からのデータを変調して送信信号を生成する。そして、送信回路３６は、送信信号を送信アンテナ３８から無線送信する。コントローラ３５は、予め設定された送信間隔で、送信信号を送信回路３６から送信する。

図１（ａ）に示すように、受信機５０は、受信コントローラ５１、受信回路５２、及び受信アンテナ５４を備えている。受信コントローラ５１には、表示器５３が接続されている。受信コントローラ５１は、受信側ＣＰＵ５１ａ、受信側記憶部（ＲＯＭやＲＡＭ等）５１ｂ、及び受信側タイマ５１ｃを含むマイクロコンピュータ等よりなる。受信側記憶部５１ｂには、受信機５０の動作を統括的に制御するプログラムが記憶されている。受信部としての受信回路５２は、各送信機３１から受信アンテナ５４を通じて受信された送信信号を復調して、受信コントローラ５１に送る。

受信コントローラ５１は、受信回路５２からの送信信号に基づき、送信元の送信機３１に対応するタイヤ１３の状態としてのタイヤ内圧力及びタイヤ内温度を把握する。受信コントローラ５１は、タイヤ内圧力に関する情報等を表示器５３に表示する。また、受信コントローラ５１は、タイヤ内圧力に関する情報に合わせて、そのタイヤ内圧力が４つの車輪１１のうちのどの車輪１１に対応するかを表示する。

受信コントローラ５１は、ＡＢＳコントローラ２５に接続され、各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント値を、ＡＢＳコントローラ２５を通じて取得可能である。
次に、各送信機３１が各車輪１１のうちのどの車輪１１に設けられているかを特定する車輪位置特定装置とその作用について、図４（ｂ）を参照して説明する。本実施形態では、受信機５０が、車輪位置特定装置として機能する。また、受信機５０は、第１車輪位置特定処理と第２車輪位置特定処理を併用することで、各送信機３１が各車輪１１のうちのどの車輪１１に設けられているかを特定する。まず、送信機３１が送信する送信信号について詳細に説明する。

図４（ｂ）に示すように、送信機３１のコントローラ３５は、各取得角Ｐ１〜Ｐ８で加速度値を取得する。コントローラ３５は、一つの取得角で取得された加速度値と、その取得角の１回前の取得角で取得された加速度値とを比較する。そして、コントローラ３５は、各取得角で取得された加速度値が１回前の取得角で取得された加速度値よりも増加しているか減少しているかを判定する。図４（ｂ）では、１回前の取得角で取得された加速度値よりも加速度値が増加した場合に「＋」を付し、１回前の取得角で取得された加速度値よりも加速度値が減少した場合に「−」を付している。以下の説明でも、適宜、１回前よりも加速度値が増加した取得角を「＋」と表現し、１回前よりも加速度値が減少した取得角を「−」と表現する。加速度値は遠心加速度値に重力加速度値を加えたものであるが、車輪１１が１回転する間に車両１０の速度が急激に変化する可能性は低い。よって、遠心加速度値の変化は無視することができる。このため、各取得角Ｐ１〜Ｐ８間での加速度値の変化は重力加速度値による変化とみなすことができる。

各取得角Ｐ１〜Ｐ８で取得される加速度値が増加から減少又は減少から増加へ反転するタイミングは、送信機３１が車輪１１の最下位置、あるいは、最上位置を跨いだときである。取得角Ｐ１〜Ｐ８で取得される加速度値が増加から減少又は減少から増加へ反転するとき、車両１０の前進方向において取得角は「＋」「−」の順、あるいは、「−」「＋」の順に並ぶ。取得角が「＋」「−」の順に並ぶと、送信機３１が車輪１１の最下位置を跨いだと把握することができる。また、「＋」「−」のうちの「−」のタイミングで送信信号が送信されることで、送信機３１が車輪１１の最下位置を跨いだタイミングで、送信機３１から送信信号が送信される。取得角が「−」「＋」の順に並ぶと、送信機３１が車輪１１の最上位置を跨いだと把握することができる。また、「−」「＋」のうちの「＋」のタイミングで送信信号が送信されることで、送信機３１が車輪１１の最上位置を跨いだタイミングで、送信機３１から送信信号が送信される。

本実施形態では、取得角が「＋」「＋」「−」「−」の順（以下、送信パターンと記載）に並んだときに、送信機３１が車輪１１の最下位置を跨いだとみなす。また、コントローラ３５は、上記送信パターンの２つ目の「−」となる取得角で、送信機３１から送信信号を送信させる。より詳細にいえば、コントローラ３５は、前回の送信信号との間隔が経過しかつ上記送信パターンの２つ目の「−」となる取得角を検出したときに、送信機３１から送信信号を送信させる。

また、コントローラ３５は、取得角で取得される加速度値の増加と減少の変化から、車輪１１が１回転する時間を測定する。例えば、タイマ３５ｃは、送信信号が送信される送信パターンの２つ目の「−」と、この送信パターンの１回前の送信パターンの２つ目の「−」との間の時間を測定する。これにより、輪１１が１回転するのに要した時間を得ることができる。本実施形態では、タイマ３５ｃは、送信信号が送信される送信パターンの２つ目の「−」と送信パターンの３回前の送信パターンの２つ目の「−」との間の時間を測定することで、車輪１１が３回転（所定回転数）するのに要した時間を測定する。送信機３１は、車輪１１が３回転するのに要した時間を送信信号に含めて、送信信号を送信する。

図６に示すように、送信信号には、ＩＤのデータ、タイヤ１３の空気圧データ、車両１０の状態を示すステータス、ＣＲＣなどの誤り訂正のための符号に加えて、車輪１１が３回転するのに要した時間を示すデータが含まれている。

次に、受信機５０が行う第１車輪位置特定処理について、図１及び図５を参照して説明する。
受信機５０の受信コントローラ５１は、送信信号を受信した時点で、ＡＢＳコントローラ２５から各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント値、即ち、車輪１１の回転位置を取得する。そして、受信コントローラ５１は、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定する。以下、４つの車輪１１のうち、例えば、ＩＤ「１」の送信機３１が設けられた車輪１１に着目して説明を行う。

図１及び図５に示すように、受信コントローラ５１は、ＩＤ「１」の送信機３１から送信された送信信号を受信すると、その送信信号を受信した時点で、各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント値（車輪１１の回転位置）を、ＡＢＳコントローラ２５から取得する。各車輪１１の回転数は、ディファレンシャルギアの影響などによって異なる。このため、ＩＤ「１」の送信機３１から送信された送信信号を受信した時点で各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント値を複数回取得した場合、ＩＤ「１」の送信機３１が設けられた車輪１１に対応する回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント値のみ、ばらつきが小さくなる。受信コントローラ５１は、送信信号を複数回受信する。受信コントローラ５１は、送信信号を受信する毎に、各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント値を取得し、各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント値の差を求める。受信コントローラ５１は、最もばらつきが小さい回転センサユニットに対応した車輪にＩＤ「１」の送信機３１が設けられていると特定する。

図５に示すように、左前車輪ＦＬに対応する回転センサユニット２１のパルスカウント値が一定の値を示す。このため、ＩＤ「１」の送信機３１が設けられた車輪１１は車両１０の左前車輪ＦＬに設けられていると特定することができる。また、ＩＤ「２」「３」「４」の送信機３１についても、上記と同様の処理を行うことで、各ＩＤの送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定することができる。説明の便宜上、図５では、送信信号が常に一定角度で送信されてパルスカウント値が常に一定の値を示す場合を示す。しかしながら、実際には、送信機３１の各部材の公差などによって、送信信号は、一定角度から若干ずれて送信され得る。このため、送信信号を受信したときの各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント値にも、若干の差が生じる。

次に、受信機５０が行う第２車輪位置特定処理について図７を参照して説明する。
図７に示すように、４つの車輪１１のうち、例えば、ＩＤ「１」の送信機３１が設けられた車輪１１に着目して説明を行う。特定部としての受信コントローラ５１は、ＩＤ「１」の送信機３１から送信された送信信号を受信すると、送信信号を受信した時点より３回転分の時間（例えば、７５０ｍｓ）だけ遡って、送信信号を受信するまでの間に各回転センサユニット２１〜２４によってカウントされたパルスカウント数を取得する。ＩＤ「１」の送信機３１が設けられた車輪１１が３回転する間、その車輪１１に対応する回転センサユニットにも、３回転分のパルスが生じる。一方で、各車輪１１の回転数は異なることから、ＩＤ「１」の送信機３１が設けられた車輪１１が３回転している間、その車輪１１以外の車輪１１に対応する回転センサユニットには、３回転分のパルスとは異なるパルスが生じる。

車輪１１が１回転する間のパルスカウント数は、予め把握することができ、本実施形態では「９６」である。このため、「９６」に車輪１１の所定回転数である「３」を乗算することで、車輪１１が３回転したときのパルスカウント数が「２８８」になる。この値は、受信側記憶部５１ｂに記憶されている。

受信コントローラ５１は、ＩＤ「１」の送信機３１から送信された送信信号を受信したときに、その送信信号に含まれている時間分だけ遡ってパルスカウント数を取得する。この場合、ＩＤ「１」の送信機３１が設けられた左前車輪ＦＬに対応する第１回転センサユニット２１によってカウントされたパルスカウント数が、３回転分のパルスカウント数である「２８８」となる。一方で、他の回転センサユニット２２〜２４のパルスカウント数は、「２８８」とは異なる値になる。

このため、受信コントローラ５１は、第１回転センサユニット２１に対応する左前車輪ＦＬにＩＤ「１」の送信機３１が設けられていると特定する。ＩＤ「２」の送信機３１から送信された送信信号に含まれた３回転分の時間が、例えば、８００ｍｓの場合、受信コントローラ５１は、送信信号を受信した時点から８００ｍｓ遡って各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント数を取得する。本実施形態では、右前車輪ＦＲに対応する第２回転センサユニット２２によってカウントされたパルスカウント数が「２８８」となり、受信コントローラ５１は、右前車輪ＦＲにＩＤ「２」の送信機３１が設けられていると特定する。ＩＤ「３」の送信機３１から送信された送信信号に含まれた３回転分の時間が、例えば、６００ｍｓの場合、受信コントローラ５１は、送信信号を受信した時点から６００ｍｓ遡って各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント数を取得する。本実施形態では、右後車輪ＲＲに対応する第４回転センサユニット２４によってカウントされたパルスカウント数が「２８８」となり、受信コントローラ５１は、右後車輪ＲＲにＩＤ「３」の送信機３１が設けられていると特定する。ＩＤ「４」の送信機３１から送信された送信信号に含まれた３回転分の時間が、例えば、９００ｍｓの場合、受信コントローラ５１は、送信信号を受信した時点から９００ｍｓ遡って各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント数を取得する。本実施形態では、左後車輪ＲＬに対応する第３回転センサユニット２３によってカウントされたパルスカウント数が「２８８」となり、受信コントローラ５１は、左後車輪ＲＬにＩＤ「４」の送信機３１が設けられていると特定する。

上記した例では、便宜上、送信機３１や受信機５０の公差、加速度値などの測定誤差、送信信号の送信から受信までに要する時間などを無視した理想的な環境下において、車輪１１が３回転する間に各車輪１１の回転数が異なる場合について説明した。しかしながら、実際には、送信機３１や受信機５０には公差が存在し、加速度値などの測定誤差も存在する。このため、受信コントローラ５１が送信信号に含まれている時間分だけ遡ってパルスカウント数を取得しても、送信信号を送信した送信機３１が設けられた車輪１１に対応する回転センサユニットのパルスカウント数は「２８８」から若干ずれた値となる。このため、送信信号に含まれている時間分だけ遡って取得するパルスカウント数には、許容範囲が設定されている。また、取得したパルスカウント数と「２８８」との差が許容範囲であれば、送信信号を送信した送信機３１が設けられた車輪１１であると特定する。また、許容範囲には、各部材の公差や、測定誤差などを考慮して、車輪１１が所定回転数（本実施形態では３回転）回転したときに各回転センサユニットによってカウントされるパルスカウント数が設定される。

また、各車輪１１の回転数に差が生じるのは、車両１０の左右折時である。よって、直進時には、各車輪１１の回転数に差が生じにくい。結果として、送信信号を受信した時点から送信信号に含まれた時間分だけ遡って各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント数を取得しても、複数の回転センサユニットからのパルスカウント数がいずれも許容範囲内となることがある。

この場合、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定できなかったとみなす。そして、次回以降に送信される送信信号を受信したときに同一の処理を行い、許容範囲内のパルスカウント数をカウントした回転センサユニットが一つになるまで、上記の処理を続ける。そして、送信信号に含まれる時間内にカウントされたパルスカウント数と車輪１１が３回転する間に各回転センサユニットによってカウントされるパルスカウント数との差が最も小さい回転センサユニットを特定する。こうして特定された回転ユニットに対応する車輪１１には、送信信号を送信した送信機３１が設けられている。

受信機５０は、第１車輪位置特定処理及び第２車輪位置特定処理を並行して行うと共に、いずれか一方の車輪位置特定処理によって各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定できた場合、早く特定できた方の結果を採用する。

したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）各車輪１１に設けられた送信機３１は、車輪１１が３回転するのに要した時間を送信信号に含めて、送信信号を送信する。受信コントローラ５１は、送信信号を受信したことを契機として、その送信信号に含まれる時間分だけ遡って、送信信号を受信するまでの間に各回転センサユニット２１〜２４でカウントされたパルスカウント数を取得する。受信コントローラ５１は、取得したパルスカウント数と３回転分のパルスカウント数との差が最小である回転センサユニットを特定し、その回転センサユニットに対応する車輪１１に送信信号を送信した送信機３１が設けられていると特定することができる。

（２）第２車輪位置特定処理では、車輪１１が３回転するのに要した時間によって、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかが特定される。したがって、第１車輪位置特定処理のように、複数のデータを統計して各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定する必要がない。このため、第２車輪位置特定処理では、第１車輪位置特定処理に比べて、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを早く特定することができる。

（３）受信機５０は、第１車輪位置特定処置と第２車輪位置特定処理を並行して行うことにより、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定する。この場合、第１車輪位置特定処理と第２車輪位置特定処理のうちいずれかによって、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定できればよい。このため、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定する時間を短縮することができる。

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・パルスカウント数が許容範囲外の回転センサユニットを除外することで、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定してもよい。例えば、パルスカウント数の許容範囲を「２８８±４０」とし、送信信号を２回受信した場合を想定する。図８（ａ）に示すように、受信コントローラ５１は、１回目の送信信号を受信すると、受信した時点から遡ってパルスカウント数を取得する。このとき、右前車輪ＦＲに対応する回転センサユニット２２のみパルスカウント数が許容範囲外であるため、右前車輪ＦＲは送信信号を送信した送信機３１が設けられた車輪１１でないと特定する。次に、図８（ｂ）に示すように、受信コントローラ５１は、２回目の送信信号を受信すると、受信した時点から遡ってパルスカウント数を取得する。このとき、受信コントローラ５１は、右前車輪ＦＲに対応する回転センサユニット２２のパルスカウント数は取得しない。このように、送信信号を受信する度にパルスカウント数が許容範囲外である回転センサユニットを除外して、最後に残った１つの回転センサユニットに対応する車輪１１に送信信号を送信した送信機３１が設けられていると特定することができる。

・送信信号に含まれる時間の間に各回転センサユニット２１〜２４によってカウントされたパルスカウント数と３回転分のパルスカウント数（２８８）との差を累積し、累積された値（以下、累積カウント数）から、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定してもよい。例えば、送信信号を２回受信した場合を想定する。

図９（ａ）に示すように、受信コントローラ５１は、１回目の送信信号を受信すると、受信した時点から遡って、各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント数を取得する。次に、受信コントローラ５１は、取得された各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント数毎に、取得されたパルスカウント数と２８８との差（絶対値）を算出する。そして、図９（ａ）の斜線に示すように、受信コントローラ５１は、算出された値を、累積カウント数として記憶する。

図９（ｂ）に示すように、受信コントローラ５１は、２回目の送信信号を受信すると、受信した時点から遡って、パルスカウント数を取得する。次に、受信コントローラ５１は、取得された各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント数毎に、取得されたパルスカウント数と２８８との差（絶対値）を算出する。そして、受信コントローラ５１は、１回目の送信信号を受信したときの累積カウント数に、２回目の送信信号を受信したときの累積カウントを加算する。同一ＩＤの送信機３１から送信された送信信号を受信する度にパルスカウント数と２８８との差を累積することで、ＩＤの送信機３１が設けられた車輪１１に対応する回転センサユニットの累積カウント数が最も少なくなる。累積カウント数に閾値を設定し、累積カウント数が閾値を超えた回転センサユニットは、送信信号を送信した送信機３１が設けられた車輪１１に対応していないと特定する。４つの回転センサユニットのうち、３つの回転センサユニットの累積カウント数が閾値を超えると、残りの１つの回転センサユニットに対応する車輪１１に送信信号を送信した送信機３１が設けられていると特定することができる。

なお、累積カウント数同士の差に閾値を設定してもよい。この場合、１つの回転センサユニットの累積カウント数と他の３つの回転センサユニットの累積カウント数とに閾値以上の差が生じたときに、最も累積カウント数の少ない回転センサユニットに対応する車輪１１に送信信号を送信した送信機３１が設けられていると特定することができる。

・送信機３１は、所定回転数として３回転した時間を送信信号に含めて、送信信号を送信したが、所定回転数を４回転以上に変更してもよく、２回転以下に変更してもよい。また、所定回転数は、３．５回転など、整数倍の回転数でなくてもよい。

・所定回転数は可変でもよい。例えば、車輪１１が３回転する間の時間を１回目の送信信号に含めて送信し、車輪１１が４回転する間の時間を２回目の送信信号に含めて送信してもよい。この場合、送信信号に所定回転数だけ回転するのに要した時間に加えて、所定回転数が何回であるかを示すデータを送信信号に含めて、送信信号を送信する。

・上記実施形態では、送信パターンは、「＋」「＋」「−」「−」であったが、「＋」「−」、「−」「−」「＋」「＋」、「−」「＋」、「＋」「＋」又は「−」「−」であってもよい。つまり、車輪１１が１回転する間に生じるパターンから、任意の送信パターンを設定することができる。更に、これらのパターンを組み合わせてもよい。

・加速度センサ３４は、車輪１１の最上位置に位置しているときに検出軸３４ａが鉛直方向を向くように配置してもよい。この場合、車輪１１が１回転する間に加速度センサ３４によって検出される加速度値の正負が、上記実施形態と反転する。

・加速度センサ３４は、車輪１１の最前位置に位置している場合又は車輪１１の最後位置に位置している場合に検出軸が鉛直方向を向くように構成してもよい。この場合、検出軸によって検出される重力加速度値は、車輪１１の最前位置及び車輪１１の最後位置で増減が反転する。このため、重力加速度値の増減が反転するタイミングで、送信信号を送信してもよい。

・歯車２６の歯数を変更することで、車輪１１が１回転する毎に検出器２７に発生するパルスの数を、適宜変更してもよい。また、立ち上がり又は立ち下がりの一方をカウントすることで、車輪１１が１回転する間のパルスカウント数を変更してもよい。

・上記実施形態の車輪位置特定装置は、第２車輪位置特定処理のみを用いて、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定してもよい。
・上記実施形態では、パルスカウント数の差から各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定したが、パルスカウント数を車輪１１の回転数に換算するとともに、車輪１１の回転数と所定回転数との差から、各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかを特定してもよい。

・上記実施形態では、受信機５０は、二つの車輪位置特定処理のうちいずれか一方によって各送信機３１がどの車輪１１に設けられているかが特定された場合、早く特定できた方の結果を採用した。この場合、受信機５０は、他方の車輪位置特定処理を継続してもよい。二つの車輪位置特定処理の結果が異なる場合、受信機５０は、確実性を高めるため、再度特定処理を行ってもよい。

１０…車両、１１…車輪、２１〜２４…回転センサユニット、３１…送信機、５０…受信機、５１…受信コントローラ、５２…受信回路。

上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、車輪の回転をパルスとして検出するパルス検出部及びパルス検出部によって検出されるパルスのカウント数を時間に対応付けて記憶する車輪回転数記憶部を搭載した車両に設けられる車輪位置特定装置であって、車両の複数の車輪のそれぞれにはタイヤ状態検出装置が設けられ、タイヤ状態検出装置が複数の車輪のうちのどの車輪に設けられているかを特定する車輪位置特定装置が提供される。車輪位置特定装置は、各タイヤ状態検出装置から送信されて車輪が所定回転数だけ回転するのに要した時間を含む送信信号を受信する受信部と、送信信号に含まれる時間の間にカウントされたパルスのカウント数と車輪が所定回転数だけ回転する間にパルス検出部によって検出されるパルスのカウント数との差から、各タイヤ状態検出装置がどの車輪に設けられているかを特定する特定部とを備える。また、所定回転数は２以上である。

Claims (2)

1. 車輪の回転をパルスとして検出するパルス検出部及び前記パルス検出部によって検出されるパルスのカウント数を時間に対応付けて記憶する車輪回転数記憶部を搭載した車両に設けられる車輪位置特定装置であって、前記車両の複数の車輪のそれぞれにはタイヤ状態検出装置が設けられ、前記タイヤ状態検出装置が前記複数の車輪のうちのどの車輪に設けられているかを特定する車輪位置特定装置であって、
   各タイヤ状態検出装置から送信されて前記車輪が所定回転数だけ回転するのに要した時間を含む送信信号を受信する受信部と、
   前記送信信号に含まれる前記時間の間にカウントされた前記パルスのカウント数と、前記車輪が前記所定回転数だけ回転する間に前記パルス検出部によって検出されるパルスのカウント数との差から、各タイヤ状態検出装置がどの車輪に設けられているかを特定する特定部と
   を備える車輪位置特定装置。
2. 前記特定部は、前記送信信号に含まれる前記時間の間にカウントされた前記パルスのカウント数と、前記車輪が前記所定回転数だけ回転する間に前記パルス検出部によって検出されるパルスのカウント数との差を累積し、累積された値から、各タイヤ状態検出装置がどの車輪に設けられているかを特定する、請求項１に記載の車輪位置特定装置。

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