JPWO2018198271A1

JPWO2018198271A1 - 受信機

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Publication number: JPWO2018198271A1
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Inventors: 泰久辻田
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Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2019-11-07
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Abstract

各車輪に装着された送信機は、車輪が等角度置きに設定された複数の特定角度のうちいずれかの特定角度となったときに送信データを送信する。車載の受信機は、送信データの受信を契機として回転角度検出部から車輪の回転角度を取得し、取得された回転角度を特定角度同士の角度差の値を用いて補正することで特定回転角度を得る。特定回転角度は、同一の特定角度で送信された送信データの受信を契機として取得された回転角度とみなすことができる値である。受信機は、特定回転角度を用いて、送信データ中のＩＤコードと車輪とを対応付ける。

Description

本発明は、受信機に関する。

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するための装置として、タイヤ状態監視装置が知られている。タイヤ状態監視装置は、複数の車輪のそれぞれに装着される送信機と、車両に搭載された受信機とを備える。各送信機は、タイヤの状態を示すデータを含む送信データを受信機に送信する。受信機は、送信データを受信することで、タイヤの状態を把握する。

上記したタイヤ状態監視装置では、送信データに含まれるタイヤの状態が、複数のタイヤのうちのいずれのタイヤに関するものであるかを、言い換えれば、受信した送信データが複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着された送信機から送信されたものであるのかを、受信機において特定できることが好ましい。この種のタイヤ状態監視装置としては、例えば、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載のタイヤ状態監視装置は、複数の車輪の回転角度を検出する回転角度検出装置を備える車両に搭載されている。送信機は、車輪の回転角度が予め定められた特定角度となったことを検出したときに送信データを送信する。受信機は、送信データを受信したことを契機として、回転角度検出装置から各車輪の回転角度を取得する。受信機は、送信データを受信したことを契機として取得された各車輪の回転角度のばらつきから、各送信機が、いずれの車輪に装着されたものであるかを特定する。

車両によっては、各送信機から送信された送信データが互いに干渉し合うヌルポイントが存在する場合がある。送信データが送信される特定角度がヌルポイントと一致する場合、特定角度で送信された送信データを受信機が受信することができず、結果的に、各送信機がいずれの車輪に装着されたものであるのかを特定できないおそれがある。このため、送信データが送信される特定角度は、複数設定される場合がある。

特定角度が複数設定されている場合、送信データの受信を契機として取得された回転角度は、送信データが送信された特定角度毎に分類され、分類された回転角度毎にばらつきが求められる。

特開２０１４−２２７１２４号公報

ところで、走行に伴う各車輪の回転数（回転速度）の差を利用して、各送信機がいずれの車輪に装着されているかを特定する受信機においては、同一の特定角度で送信された送信データの受信を契機として取得される回転角度を、複数回得る必要がある。特定角度が複数設定されている場合、特定角度の数だけ回転角度が得られる回数が分散されてしまう。これにより、１つの特定角度（一定角度）で送信データが送信される場合に比べて、各送信機の特定に必要な数の回転角度を取得するための時間が長くなる。結果として、各送信機がいずれの車輪に装着されているかの特定に要する時間が長くなる。

本発明の目的は、各送信機が複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかの特定に要する時間を短縮化できる受信機を提供することにある。

上記課題を解決する受信機は、複数の車輪それぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を有する車両に搭載され、前記複数の車輪のそれぞれに装着された送信機が前記複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかを特定可能に構成される。受信機は、前記車輪が前記回転角度の取り得る範囲内で等角度置きに設定された複数の特定角度のうちいずれかの特定角度となったことを前記送信機が検出したときに当該送信機から送信される送信データを受信するように構成された受信部と、前記受信部が前記送信データを受信したことを契機として、前記回転角度検出部から前記回転角度を取得するように構成された取得部と、前記取得部によって取得された前記回転角度を前記特定角度同士の角度差の値を用いて補正することで、同一の前記特定角度で送信された前記送信データの受信を契機として取得された前記回転角度とみなすことができる特定回転角度を得るように構成された補正部と、前記特定回転角度を用いて、前記送信データに含まれるＩＤコードと前記車輪との対応付けを行うように構成された特定部と、を備える。

これによれば、特定回転角度を用いてＩＤコードと車輪との対応付けを行うことで、各送信機がいずれの車輪に装着されているかが特定される。特定回転角度は、同一の特定角度で送信された送信データの受信を契機として取得された回転角度とみなすことができる値である。複数の特定角度で送信データを送信している場合であっても、単一の特定角度（一定角度）で送信データが送信されたとみなして、各送信機がいずれの車輪に装着されているかを特定できる。したがって、各送信機がいずれの車輪に装着されているかの特定に要する特定回転角度の取得数（サンプル数）が分散するのが抑制され、各送信機がいずれの車輪に装着されているかの特定に要する時間の短縮化が図られる。

上記受信機について、前記補正部は、予め定められた所定の範囲に含まれない前記回転角度が取得された場合、当該回転角度を補正することで、前記所定の範囲内に含まれる前記特定回転角度を得るように構成されてもよい。

上記受信機について、前記補正部は、前記取得部によって取得された前記回転角度を前記特定角度同士の角度差の値で剰余演算して得られた値を、前記特定回転角度として用いるように構成されてもよい。

これによれば、回転角度の補正を行いやすい。

本発明によれば、各送信機が複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかの特定に要する時間を短縮化できる。

（ａ）は車両に搭載されたタイヤ状態監視システムを示すブロック図、（ｂ）は車両の各車輪と加速度センサの検出軸との関係を示す概略図。回転センサユニットの概略図。車輪の回転により生じるパルスの概略図。送信機の概略構成を示すブロック図。（ａ）は第１角度を示す概略図、（ｂ）は第２角度を示す概略図。（ａ）は特定角度で送信された送信データの受信を契機として当該送信データを送信した送信機が装着された車輪の回転角度を取得したときの分布を示す図、（ｂ）は（ａ）の分布を特定回転角度の分布に変換した図。特定角度の取り得る範囲を４等分した角度範囲を示す図。特定角度の変形例を示す概略図。

以下、受信機の一実施形態について説明する。
図１（ａ）に示すように、タイヤ状態監視装置としてのタイヤ状態監視システム３０は、車両１０に搭載されている。まず、車両１０について説明する。

車両１０は、スタートスイッチ１４と、車両制御装置１５とを備える。車両制御装置１５は、スタートスイッチ１４の操作に応じて、車両１０の起動状態と停止状態とを切り替える。車両１０の起動状態とは、アクセルペダルの操作や空調機器等の車載機器の操作といった運転者による車両１０の操作により車両１０が走行したり、車載機器が動作したりする状態である。車両１０の停止状態とは、運転者により車両１０の操作が行われても車両１０の走行や、車載機器の動作が行われない状態である。

車両１０は、４つの車輪１１を備える。各車輪１１は、ホイール１２と、ホイール１２に装着されたタイヤ１３とを備える。適宜、各車輪１１のうち右前の車輪１１を右前車輪ＦＲ、左前の車輪１１を左前車輪ＦＬ、右後の車輪１１を右後車輪ＲＲ、左後の車輪１１を左後車輪ＲＬとして説明する。

車両１０は、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキシステム）２０を備える。ＡＢＳ２０は、ＡＢＳコントローラ２５と、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とを備える。第１回転センサユニット２１は、左前車輪ＦＬに対応し、第２回転センサユニット２２は、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、左後車輪ＲＬに対応し、第４回転センサユニット２４は、右後車輪ＲＲに対応している。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からの信号に基づき各車輪１１の回転角度を求める。本実施形態では、ＡＢＳコントローラ２５、及び、各回転センサユニット２１〜２４が回転角度検出部として機能する。

図２に示すように、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（パルスホイール）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とを備える。歯車２６の外周面には複数本（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、検出器２７に有線接続され、各検出器２７の検出値としてのパルスのカウント値（以下、パルスカウント値と記載）に基づき、各車輪１１の回転角度を求める。具体的にいえば、歯車２６が回転することで、歯の数に対応した数のパルスが検出器２７に発生する。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。図３に示すように、本実施形態においては、パルスの立ち上がりと立ち下がりをカウントする。歯の数が４８本なので、ＡＢＳコントローラ２５は０〜９５までカウントを行うことになる。このため、回転センサユニット２１〜２４の分解能は、３．７５度であるといえる。

次に、タイヤ状態監視システム３０について説明する。
図１（ａ）に示すように、タイヤ状態監視システム３０は、４つの車輪１１にそれぞれ装着される４つの送信機３１と、車両１０に設置される受信機５０とを備える。送信機３１は、タイヤ１３の内部空間に配置されるように、車輪１１に取り付けられている。送信機３１としては、タイヤバルブに固定されたものや、ホイール１２やタイヤ１３に固定されたものが用いられる。送信機３１は、対応するタイヤ１３の状態（例えば、タイヤ空気圧やタイヤ内温度）を検出して、検出したタイヤ１３の情報を含む送信データを受信機５０に無線送信する。タイヤ状態監視システム３０は、送信機３１から送信される送信データを受信機５０で受信することで、タイヤ１３の状態を監視する。

図４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、送信制御部３５、送信回路３６、バッテリ３７、及び送信アンテナ３９を備える。送信機３１は、バッテリ３７からの供給電力によって動作し、送信制御部３５は送信機３１の動作を統括的に制御する。なお、バッテリ３７は、一次電池であってもよいし、二次電池や、キャパシタなどの蓄電装置であってもよい。

圧力センサ３２は、対応するタイヤ１３の空気圧を検出する。圧力センサ３２は、検出結果を送信制御部３５に出力する。温度センサ３３は、対応するタイヤ１３内の温度を検出する。温度センサ３３は、検出結果を送信制御部３５に出力する。

図１（ｂ）に示すように、加速度センサ３４は検出軸３４ａを備え、検出軸３４ａに沿う方向への加速度を検出する。加速度センサ３４は、検出結果を送信制御部３５に出力する。加速度センサ３４は、一軸の加速度センサ３４であってもよいし、多軸の加速度センサ３４であってもよい。

加速度センサ３４は、送信機３１が車輪１１の最下位置あるいは最上位置に位置しているときに、検出軸３４ａが鉛直方向（下方向）を向くように設けられている。
なお、検出軸３４ａ以外にも検出軸を有する多軸の加速度センサ３４の場合には、それぞれの検出軸に作用する加速度が個別に検出される。以下の説明において、加速度センサ３４によって検出される加速度とは、検出軸３４ａによって検出される加速度を示す。

図４に示すように、送信制御部３５は、ＣＰＵ３５ａ及び送信記憶部３５ｂ（ＲＡＭやＲＯＭ等）を含むマイクロコンピュータ等よりなる。送信記憶部３５ｂには各送信機３１の固有の識別情報を示すデータであるＩＤコードが記憶されている。これにより、送信機３１にはＩＤコードが登録されている。説明の便宜上、左前車輪ＦＬに装着された送信機３１のＩＤコードをＦＬＩＤ、右前車輪ＦＲに装着された送信機３１のＩＤコードをＦＲＩＤ、左後車輪ＲＬに装着された送信機３１のＩＤコードをＲＬＩＤ、右後車輪ＲＲに装着された送信機３１のＩＤコードをＲＲＩＤと表記する。

送信記憶部３５ｂには、送信機３１を制御する種々のプログラムが記憶されている。送信制御部３５は、計時機能を備える。計時機能は、例えば、タイマや、カウンタによって実現される。送信制御部３５は、所定の取得間隔毎に、圧力センサ３２、温度センサ３３、加速度センサ３４によって検出された検出結果を取得する。

送信制御部３５は、検出結果に基づいて、タイヤ状態（例えば、タイヤ空気圧やタイヤ内温度）や、ＩＤコードを含む送信データを生成する。送信制御部３５は、生成した送信データを送信回路３６に出力する。送信回路３６は、送信制御部３５から出力された送信データを変調する。変調された送信データは、無線信号として送信アンテナ３９から送信される。無線信号は、例えば、ＲＦ帯（例えば、３１５ＭＨｚ帯や、４３４ＭＨｚ帯）の信号として送信される。

送信機３１は、異なる２つの送信モードとして、車輪１１の回転角度に関わらず送信データを送信する通常送信と、車輪１１の回転角度が予め定められた特定角度となったときに送信データを送信する特定角度送信とを行う。

通常送信では、所定の間隔毎に送信データが送信される。所定の間隔は、例えば、十秒〜数十秒などである。特定角度送信は、例えば、車両１０が予め定められた時間以上、継続して停車した後に、車両１０が走行を開始した場合に行われる。予め定められた時間は、例えば、数十分〜数時間など、タイヤ交換が可能である時間に設定される。即ち、特定角度送信は、タイヤローテーションなどに伴い、車輪１１の位置が変更された可能性がある場合に行われる。車両１０が走行しているか停止しているかは、加速度センサ３４の検出結果（遠心加速度）から判断される。

特定角度送信時には、車輪１１の回転角度が、予め定められた特定角度となったことを送信制御部３５が検出したときに送信データが送信される。詳細に説明すれば、１回前の送信データの送信から所定の時間（例えば、十秒〜数十秒）が経過しており、かつ、特定角度が検出された場合に送信データは送信される。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、複数の特定角度が設定されており、ここでは、送信機３１が車輪１１の最上位置にある場合の角度である第１角度と、送信機３１が車輪１１の最下位置にある場合の角度である第２角度とが特定角度として定められている。第１角度を基準（０度）とした場合、第２角度は１８０度となる。第１角度と第２角度との角度差は１８０度である。送信制御部３５は、第１角度と第２角度とで交互に送信データを送信する。

送信機３１が特定角度になったことは、加速度センサ３４によって検出される加速度によって検出可能である。前述したように、検出軸３４ａの延びる方向は、車輪１１の回転角度に関わらず遠心力の作用する方向と同一方向となっており、加速度センサ３４は車輪１１の回転角度に関わらず遠心加速度を検出する。一方、重力加速度は常に鉛直方向に作用するため、検出軸３４ａが鉛直方向を向いていない場合、加速度センサ３４は重力加速度の分力（重力加速度成分）を検出する。加速度センサ３４は、遠心加速度に重力加速度を加えた加速度を検出する。

ここで、車両１０が急加速や、急停止しない限り、車輪１１が１回転する間に変化する遠心加速度は、極僅かである。したがって、車輪１１が１回転する間に変化する加速度は、重力加速度であるとみなすことができる。よって、重力加速度の変化から、車輪１１の回転角度が特定角度となったことを検出することができる。重力加速度のみを考慮した場合、重力加速度は、車輪１１が１回転する間に、＋１［Ｇ］〜−１［Ｇ］の間で変化する。本実施形態の場合、重力加速度は、送信機３１が車輪１１の最下位置にあるときに＋１［Ｇ］であり、送信機３１が車輪１１の最上位置にあるときに−１［Ｇ］となる。

送信制御部３５は、加速度センサ３４によって検出された加速度に基づいて送信データを送信することで、車輪の回転角度が特定角度となったことを検出したときに送信データを送信する。なお、加速度センサ３４の精度や、送信制御部３５が加速度センサ３４から検出結果を取得する取得間隔や、走行状況による外乱などによって、送信データが送信される送信角度は、特定角度を中心としてばらつく。

次に、受信機５０について説明する。
図１（ａ）に示すように、受信機５０は、受信制御部５１と、受信回路５２と、受信アンテナ５６とを備える。受信制御部５１には、車両１０に搭載された表示器５７が接続されている。受信制御部５１は受信ＣＰＵ５４及び受信記憶部５５（ＲＯＭやＲＡＭ等）を含むマイクロコンピュータ等よりなる。受信制御部５１は、計時機能を備える。計時機能は、例えば、タイマや、カウンタによって実現される。受信回路５２は、各送信機３１から受信アンテナ５６を介して受信された無線信号を復調して、送信データを受信制御部５１に出力する。受信回路５２が受信部として機能する。

受信制御部５１は、受信回路５２からの送信データに基づき、タイヤ１３の状態（例えば、タイヤ空気圧やタイヤ内温度）を把握する。受信制御部５１は、タイヤ１３に異常が生じている場合には、表示器５７にて報知を行う。また、表示器５７には、各タイヤ１３の圧力が、車輪１１の位置に対応付けられて表示される。

受信記憶部５５には、受信機５０が搭載された車両１０の各車輪１１に装着された４つの送信機３１のＩＤコードが記憶されている。これにより、受信機５０と送信機３１とは対応付けられている。受信制御部５１は、受信機５０が搭載された車両１０の各車輪１１に装着された４つの送信機３１から送信された送信データを自身に送られた送信データとして認識する。受信制御部５１は、受信回路５２が受信した送信データと、受信記憶部５５に記憶されたＩＤコードとに基づき、送信データを送信した送信機３１に登録された識別情報（ＩＤコード）と、受信機５０に登録された識別情報（ＩＤコード）との照合を行う。受信制御部５１は、送信データが、受信機５０に対応付けられた送信機３１から送信されたものであると判断すると、当該送信データに含まれるタイヤ１３の状態を示すデータ（圧力データ、及び、温度データ）を、受信機５０が搭載された車両１０のデータであるとみなす。

次に、各送信機３１が複数の車輪１１のうちいずれの車輪１１に装着されているかを特定する車輪位置特定処理について作用とともに説明する。車輪位置特定処理は、例えば、スタートスイッチ１４の操作により、車両１０が停止状態から起動状態にされたときに行われる。以下の説明において、送信機３１の送信モードは、特定角度送信とする。これにより、タイヤローテーションなどが行われた場合であっても、受信制御部５１は、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを自動で認識可能である。

受信制御部５１は、送信データを受信すると、当該受信を契機として、各回転センサユニット２１〜２４のパルスカウント値（車輪１１の回転角度）をＡＢＳコントローラ２５から取得する。また、受信制御部５１は、パルスカウント値から車輪１１の回転角度を演算する。本実施形態において、受信制御部５１が取得部として機能している。即ち、取得部は、受信制御部５１の機能の一部として実現されている。

ここで、車両１０の走行中において、各車輪１１の回転数（回転速度）は、デファレンシャルギアなどの影響によって異なる。各車輪１１に装着された送信機３１の相対位置、すなわち、各車輪１１同士の回転角度の差は、車両１０の走行に伴い変化していく。このため、送信機３１が特定角度で送信データを送信している場合、送信データの受信を契機として、４つの車輪１１の回転角度を複数回ずつ取得したとすると、４つの車輪１１のうち１つの車輪１１のみ、回転角度のばらつきが少なくなる。換言すれば、各送信機３１が特定角度で送信データを送信している場合に、送信データの受信を契機としてパルスカウント値を取得すると、パルスカウント値のばらつきが少ない回転センサユニット２１〜２４が１つ存在する。

例えば、ある１つの送信機３１から複数回送信データが送信され、送信された送信データを受信する度に、当該送信データを送信した送信機３１が装着された車輪１１の回転角度を取得した場合、取得される回転角度は、図６（ａ）に示すように分布することになる。一方で、ある１つの送信機３１から複数回送信データが送信され、送信された送信データを受信する度に、当該送信データを送信した送信機３１が装着されていない車輪１１の回転角度を取得した場合、回転角度は乱雑に分散することになる。図６（ａ）に示す例では、６０度付近、及び、２４０度付近の回転角度が取得される回数が多く、６０度、及び、２４０度から離れた回転角度ほど取得される回数が少なくなる。なお、パルスカウント値は、スタートスイッチ１４により車両１０が停止状態となるとリセットされる。したがって、車輪１１の絶対角度と、特定角度との対応関係は、車両１０が停止状態になる度に変化することになる。以下の説明において、第１角度で送信された送信データの受信を契機として各回転センサユニット２１〜２４から取得される回転角度を第１取得回転角度、第２角度で送信された送信データの受信を契機として各回転センサユニット２１〜２４から取得される回転角度を第２取得回転角度とする。また、両者を総称して、取得回転角度とする。

受信制御部５１は、送信データの受信を契機として取得回転角度を得ると、当該取得回転角度を特定角度同士の角度差で剰余演算する。本実施形態では、特定角度同士の角度差、すなわち、第１角度と第２角度との差は１８０度なので、取得回転角度が１８０度で剰余演算される。

受信制御部５１は、剰余演算によって得られた値（剰余）を特定回転角度とする。なお、第１取得回転角度又は第２取得回転角度は、剰余演算前と剰余演算後で同一の値となるため、補正（または変換）が行われていないと捉えることもできる。即ち、取得回転角度の補正（または変換）とは、結果的に値が変わらない場合であっても、第１取得回転角度と第２取得回転角度とを同一の角度とみなせるように取得回転角度を演算処理することをいう。受信制御部５１は、補正部として機能している。即ち、補正部は、受信制御部５１の機能の一部として実現されている。

特定回転角度は、同一の特定角度（第１角度又は第２角度）で送信された送信データを受信したことを契機として取得された回転角度とみなすことができる。第１角度と第２角度との角度差は、車輪１１の回転方向におけるいずれの方向への角度差であっても１８０度である。即ち、第１角度と第２角度とは、回転角度が取り得る範囲（３６０度）内で、等角度置きに設定されているといえる。したがって、第１角度に１８０度を減算（あるいは加算）すれば第２角度になるし、第２角度に１８０度を減算（あるいは加算）すれば第１角度になる。すると、取得回転角度を１８０度で剰余演算すると、第１取得回転角度及び第２取得回転角度のうち絶対角度の大きい方は、絶対角度の小さい方と同一の取得回転角度であるとみなすことができる。これにより、取得回転角度が予め定められた所定の範囲（０度〜１８０度）に含まれていない場合、当該取得回転角度の補正（剰余演算）が行われることで、所定の範囲内に含まれる特定回転角度が得られることになる。所定の範囲と、特定角度の角度差（本実施形態では１８０度）とは一致する。

例えば、図６（ａ）に示す例において、第１角度が６０度に対応しており（第１取得回転角度が６０度）、第２角度が２４０度に対応している（第２取得回転角度が２４０度）とする。６０度を１８０度で剰余演算して得られた特定回転角度は６０度となり、２４０度を１８０度で剰余演算して得られた特定回転角度は６０度となる。したがって、６０度と２４０度は共に６０度として扱われることになる。

図６（ａ）に示した取得回転角度の分布を特定回転角度の分布に変換すると、図６（ｂ）に示すような分布が得られる。即ち、２４０度付近の角度に分布していた取得回転角度が、６０度付近の取得回転角度に積み上げられた分布となる。

本実施形態では、１８０度で剰余演算を行っているため、特定回転角度の取り得る値（範囲）は、０度〜１７６．２５度（４８カウント分）となる。したがって、特定回転角度を導出することは、回転角度の取り得る値（範囲）を小さくし、その範囲に取得回転角度を集約させることともいえる。

上記したように、第１及び第２取得回転角度をそれぞれ剰余演算して得られた２つの特定回転角度は、同一の特定角度で送信された送信データの受信を契機として取得されたものとみなすことができる。受信制御部５１は、特定回転角度を用いて、ＩＤコードと各車輪１１との対応付け、即ち、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかの特定を行う。

図７に示すように、受信制御部５１は、特定回転角度の取り得る範囲を複数に等分した角度範囲毎に特定回転角度を分ける。これにより、特定回転角度が含まれる回数が角度範囲毎に区分されたヒストグラムが作成されることになる。本実施形態では、特定回転角度の取り得る範囲である１８０度を４等分した角度範囲が設定されている。角度範囲は、０度〜４４度、４５度〜８９度、９０度〜１３４度、１３５度〜１７９度の範囲となる。分解能に従えば、０度〜４４度の角度範囲には０度〜４１．２５度の特定回転角度、４５度〜８９度の角度範囲には４５度〜８６．２５度の特定回転角度、９０度〜１３４度の角度範囲には９０度〜１３１．２５度の特定回転角度、１３５度〜１７９度の角度範囲には１３５度〜１７６．２５度の特定回転角度が、それぞれ、含まれることになる。

前述したように、送信データの受信を契機として回転角度を取得すると、４つの車輪１１のうちの１つでは回転角度のばらつきが少ない。したがって、特定回転角度を上記の４つの角度範囲に分けると、４つの車輪１１のうちの１つについては、特定回転角度が取得される回数が特定の角度範囲に集中することになる。一方で、残りの３つの車輪１１については、特定回転角度が取得される回数が乱雑に分散するため、特定回転角度が含まれる回数が特定の角度範囲に集中しない。したがって、特定回転角度を角度範囲に分けた際に、特定回転角度を含む回数が突出して多くなる角度範囲が現れるか否かにより、送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定することができる。なお、特定回転角度を含む回数が突出して多くなる角度範囲が現れるか否かは、特定回転角度が含まれる回数が最も多い角度範囲と、他の角度範囲とで、特定回転角度が含まれる回数に閾値以上の差があるか否かにより判定される。

例えば、図６（ｂ）に示す特定回転角度を４つの角度範囲に分けると、図７に示すような結果が得られる。図７から把握できるように、角度範囲毎に特定回転角度を分けた場合、４５度〜８９度の範囲に含まれる回数が突出して多くなる。これは、６０度付近の角度に集中していた特定回転角度が、４５度〜８９度の範囲に含まれるからである。図７に示す特定回転角度の分布が、ＦＲＩＤのＩＤコードを有する送信機３１から送信された送信データの受信を契機として取得された右前車輪ＦＲに関するものであったとすると、ＦＲＩＤのＩＤコードを有する送信機３１は、右前車輪ＦＲに装着されていると特定することができる。即ち、受信制御部５１は、ＩＤコードと車輪１１との対応付けを行うことができる。受信制御部５１は、ＦＦＩＤ、ＦＲＩＤ、ＲＬＩＤ、及び、ＲＲＩＤのそれぞれと、４つの車輪１１とを対応付けると、対応関係を受信記憶部５５に記憶して、車輪位置特定処理を終了する。受信制御部５１は、特定部として機能する。即ち、特定部は、受信制御部５１の機能の一部として実現されている。

ここで、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかの特定は、特定回転角度を得ず、第１取得回転角度、あるいは、第２取得回転角度を用いることでも行うことができる。例えば、第１取得回転角度を上記した角度範囲と同一の角度範囲に分けて、角度範囲に第１取得回転角度が含まれる回数から各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定することもできる。しかしながら、この場合には、第２取得回転角度の取得数が上積みされていないため、その上積み分に相当する第１取得回転角度を取得するために要する時間が長くなる。仮に、全ての送信データを受信回路５２で受信でき、且つ、取得された回転角度が同じように分布したとすると、第１取得回転角度を含む回数が突出して多くなる角度範囲が現れるために要する時間は、特定回転角度を含む回数が突出して多くなる角度範囲が現れるために要する時間の２倍となる。第２取得回転角度を用いて各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定する場合にも同様のことがいえる。

なお、本実施形態のように、取得回転角度が角度範囲に含まれる回数を用いた車輪位置特定処理だけでなく、走行に伴う車輪１１同士の回転数（回転速度）の差を利用した車輪位置特定処理については同様のことがいえる。車輪１１同士の回転数（回転速度）の差が生じていることを把握するためには、回転角度のサンプル数が所定数以上必要である。特定角度が複数設定され、取得回転角度が第１取得回転角度と第２取得回転角度とに分散されると、送信データの送信回数に対して、車輪位置特定処理に利用できるサンプル数も分散されてしまうことになる。これに対し、特定回転角度を用いることで、車輪位置特定処理に利用できるサンプル数を集約することができる。したがって、特定回転角度を用いて車輪位置特定処理を行うことで、取得回転角度を補正せずに車輪位置特定処理を行う場合に比べて、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを短時間で特定することができる。

なお、特定回転角度を用いた車輪位置特定処理の一例として、角度範囲に特定回転角度が含まれる回数から各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定するものを記載したが、これ以外にも、様々な態様で、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定することができる。

例えば、特定回転角度を複数回取得し、複数の特定回転角度のばらつきから、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定してもよい。また、特定回転角度を得る度に、１回前に得られた特定回転角度との角度差（今回得られた特定回転角度−１回前の特定回転角度）を算出し、算出により得られた角度差が許容範囲内か否かを判定してもよい。そして、許容範囲内に含まれる回数から、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定してもよい。また、これらの車輪位置特定処理は、併用されてもよい。この場合、複数の車輪位置特定処理を並行して行い、それら車輪位置特定処理のうちから最も早く得られた判定結果を採用してもよい。また、複数の車輪位置特定処理の判定結果の一致性から各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定してもよい。例えば、複数の車輪位置特定処理で、同一の判定結果が得られれば、当該判定結果を採用し、複数の車輪位置特定処理で異なる判定結果が得られた場合には、再度、車輪位置特定処理を行ってもよい。

したがって、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）受信制御部５１は、特定角度同士の角度差（等角度）を用いて取得回転角度を補正または変換する。これにより得られた特定回転角度は、一定角度（１つの特定角度）で送信された送信データの受信を契機として取得された回転角度とみなすことができる。したがって、取得回転角度を補正することなく各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定する場合に比べて、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかの特定に要する時間の短縮化が図られる。

複数の特定角度で送信データの送信を行うことで、いずれかの特定角度がヌルポイントと一致する場合であっても各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定することができる。更に、一定角度で送信された送信データの受信を契機として取得された回転角度として取り扱うことができる特定回転角度を用いて車輪位置特定処理を行うことができる。これにより、複数の特定角度で送信データを送ることによるヌルポイントの回避、及び、一定角度で送信データを送信することによる車輪位置特定処理の短縮化の両者のメリットを享受することができる。

（２）受信制御部５１は、取得回転角度を特定角度同士の角度差で剰余演算することで特定回転角度を得ている。剰余演算を行うことで、取得回転角度の値に関わらず、特定回転角度を得ることができる。したがって、受信制御部５１は、容易に特定回転角度を得ることができ、受信制御部５１の負荷が軽減する。

（３）第１取得回転角度と第２取得回転角度とで個別に、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定する場合、第１取得回転角度と第２取得回転角度とを分類する必要がある。この場合、送信機３１が第１角度と第２角度とで交互に送信データを送信することで、第１取得回転角度と第２取得回転角度とを分類する。受信機５０は、第１角度と第２角度とで交互に送信データが送信されることを認識できていれば、交互に取得回転角度を分類すればよい。また、通信環境の影響などで、送信データを受信できず、第１角度（あるいは第２角度）で送信された送信データを連続して受信する場合がある。この場合であっても、送信データが送信される間隔は把握できているため、送信データを受信した間隔が、送信データが送信される間隔の２倍程度であれば、同一の特定角度で送信された送信データを２回連続で受信したと認識することができる。

しかしながら、複数回連続して、送信データを受信できなかった場合、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかの特定が困難になる。これは、受信制御部５１の計時機能の精度などに起因して、複数回連続して送信データを受信できなかった後に受信した送信データが、第１角度で送信されたものか第２角度で送信されたかを判断できなくなるためである。即ち、取得回転角度を、第１取得回転角度に分類するか、第２取得回転角度に分類するかを判断できなくなる。

送信データに、特定角度を示す角度データを含むことも考えられる。しかしながら、この場合には、角度データの分だけデータ長が長くなる。送信データのデータ長が長くなると、送信データの送信による電力消費が大きくなる。データ長が長くなることを抑制するために角度データを短く（例えば、１ビット）すると、角度データが誤っているにも関わらず、誤りを検出できない可能性が高くなる。すると、第１角度で送信された送信データを受信したにも関わらず、受信制御部５１は、第２角度で送信された送信データを受信したと誤認するおそれがある。結果として、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかの特定が遅くなったり、特定ができなくなったりするおそれがある。

これに対して、取得回転角度を特定回転角度に変換すると、第１取得回転角度であっても、第２取得回転角度であっても、同一の特定角度で送信された送信データの受信を契機として取得された回転角度とみなすことができる。したがって、複数回連続して送信データを受信できなかった場合であっても、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかを特定することができる。また、第１取得回転角度と第２取得回転角度との分類を行う必要がなく、送信データ内に角度データを含める必要がない。したがって、送信データのデータ長の短縮化、ひいては、送信に要する電力の低減に寄与する。また、送信データに角度データを含まないため、角度データに誤りが生じることを原因として、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかの特定が遅くなることがない。

なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
・特定回転角度の算出態様は、剰余演算以外であってもよい。受信制御部５１は、取得回転角度が１８０度以上の場合には、取得回転角度から１８０度を減算することで特定回転角度を得てもよい。この場合、受信制御部５１は、取得回転角度が１８０度未満の場合には、そのままの値を特定回転角度とする。

上記したように、受信制御部５１は、取得回転角度が予め定められた所定の範囲（０度〜１８０度）に含まれていない場合、当該取得回転角度の補正（変換）を行うことで、所定の範囲内に含まれる特定回転角度を得てもよい。所定の範囲内に含まれる回転角度が取得された場合には、補正演算を行う必要がないため、処理時間を短縮化することができる。

受信制御部５１は、取得回転角度が１８０度未満の場合には、取得回転角度に１８０度を加算することで特定回転角度を得てもよい。この場合、受信制御部５１は、取得回転角度が１８０度以上の場合には、そのままの値を特定回転角度とする。

この場合も、受信制御部５１は、取得回転角度が予め定められた所定の範囲（１８０度〜３６０度）に含まれていない場合、当該取得回転角度の補正（変換）を行うことで、所定の範囲内に含まれる特定回転角度を得る。したがって、所定の範囲内に含まれる回転角度が取得された場合には、補正演算を行う必要がないため、処理時間を短縮化することができる。

受信制御部５１は、取得回転角度が１８０度未満であれば取得回転角度に第１所定値を加算し、取得回転角度が１８０度以上であれば第２所定値を取得回転角度から減算することで特定回転角度を得てもよい。第１所定値と第２所定値の組み合わせは、９０度と９０度、１００度と８０度など、合計値が１８０度となる値であればよい。

受信制御部５１は、取得回転角度を周期がπである三角関数（ｔａｎ又はｃｏｔ）とすることで、特定回転角度としてもよい。受信制御部５１は、取得回転角度が１８０度以外であれば、当該取得角度を周期がπである三角関数に変換する。受信制御部５１は、取得回転角度が１８０度であれば、取得回転角度が１８０度以外の場合に三角関数が取り得る値の最大値よりも大きい数を特定回転角度とする。

上記したように、「取得回転角度を特定角度同士の角度差の値を用いて補正する」とは、特定角度同士の角度差（等角度）の値を用いて、互いに異なる特定角度で送信された送信データの受信を契機としてそれぞれ取得された複数の取得回転角度を、同一の特定角度で送信された送信データの受信を契機として取得された取得回転角度とみなせるようにすることを示す。また、上記のように、取得回転角度の値に応じて、加算や減算などを行うことを判定する処理についても補正処理または変換処理に含まれる。

・図８に示すように、特定角度は３つ以上設定されていてもよい。この場合も、特定角度は等角度で設定される。図８に示すように、特定角度同士の差は、１２０度であってもよいし、９０度などであってもよい。

なお、図８に示すように、特定角度同士の差が１２０度の場合、受信制御部５１は、取得回転角度を１２０度で剰余演算することで特定回転角度を得てもよい。また、受信制御部５１は、取得回転角度が１２０度以上、２４０度未満の場合には取得回転角度から１２０度を減算し、取得回転角度が２４０度以上の場合には取得回転角度から２４０度（１２０×２度）を減算することで特定回転角度を得てもよい。この場合、受信制御部５１は、取得回転角度が１２０度未満の場合には、そのままの値を特定回転角度とする。

受信制御部５１は、取得回転角度が１２０度未満の場合には取得回転角度に２４０度（１２０×２）を加算し、取得回転角度が１２０度以上、２４０度未満の場合には取得回転角度に１２０度を加算することで特定回転角度を得てもよい。この場合、受信制御部５１は、取得回転角度が２４０度以上の場合には、そのままの値を特定回転角度とする。

上記したように、特定角度が３つ設定される場合、２つの取得回転角度は、１つの取得回転角度に合わせて値が変更されることになる。即ち、所定の範囲に含まれない取得回転角度は、所定の範囲に含まれるように補正されることになる。

・角度範囲は、特定回転角度が取り得る範囲を５等分した角度範囲や、６等分した角度範囲などにしてもよい。また、異なる値で等分された複数の角度範囲を用いて、各送信機３１がいずれの車輪１１に装着されているかが特定されてもよい。

・第１角度と第２角度とで交互に送信データが送信されなくてもよい。例えば、第１角度と第２角度でランダムに送信データが送信されてもよいし、所定回数毎に、第１角度で送信データを送信するか、第２角度で送信データを送信するかが切り替わってもよい。

・受信記憶部５５には、車輪１１に装着された送信機３１のＩＤコード、及び、スペアタイヤに装着された送信機３１のＩＤコードが記憶されていてもよい。また、夏タイヤに装着された送信機３１のＩＤコード、及び、冬タイヤに装着された送信機３１のＩＤコードの両方が受信記憶部５５に記憶されていてもよい。この場合、受信制御部５１は、受信頻度の高い上位４輪までのＩＤコードについて、タイヤ１３の異常を報知してもよい。

・車両１０は、複数の車輪１１を備えたものであればよく、例えば、二輪車であってもよい。
・実施形態では、パルスカウント値を回転角度に変換して、各種処理を行ったが、パルスカウント値が回転角度を示していることを考慮すれば、パルスカウント値を用いて処理を行うこともできる。例えば、特定回転角度は、取得されたパルスカウント値を４８で剰余演算することで得ればよい。「回転角度」とは、回転角度そのものに限られず、回転角度を示すパラメータであればよいといえる。

１０…車両、１１…車輪、２１〜２４…回転センサユニット、２５…ＡＢＳコントローラ、３１…送信機、５０…受信機、５１…受信用制御部（取得部、補正部、及び、特定部）、５２…受信回路（受信部）。

Claims

複数の車輪それぞれの回転角度を検出する回転角度検出部を有する車両に搭載され、前記複数の車輪のそれぞれに装着された送信機が前記複数の車輪のうちのいずれの車輪に装着されているかを特定可能に構成された受信機であって、
前記車輪が前記回転角度の取り得る範囲内で等角度置きに設定された複数の特定角度のうちいずれかの特定角度となったことを前記送信機が検出したときに当該送信機から送信される送信データを受信するように構成された受信部と、
前記受信部が前記送信データを受信したことを契機として、前記回転角度検出部から前記回転角度を取得するように構成された取得部と、
前記取得部によって取得された前記回転角度を前記特定角度同士の角度差の値を用いて補正することで、同一の前記特定角度で送信された前記送信データの受信を契機として取得された前記回転角度とみなすことができる特定回転角度を得るように構成された補正部と、
前記特定回転角度を用いて、前記送信データに含まれるＩＤコードと前記車輪との対応付けを行うように構成された特定部と、を備えた受信機。
前記補正部は、予め定められた所定の範囲に含まれない前記回転角度が取得された場合、当該回転角度を補正することで、前記所定の範囲内に含まれる前記特定回転角度を得るように構成される請求項１に記載の受信機。
前記補正部は、前記取得部によって取得された前記回転角度を前記特定角度同士の角度差の値で剰余演算して得られた値を、前記特定回転角度として用いるように構成される請求項１又は請求項２に記載の受信機。