WO2014006823A1 - 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装置 - Google Patents

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WO2014006823A1
WO2014006823A1 PCT/JP2013/003660 JP2013003660W WO2014006823A1 WO 2014006823 A1 WO2014006823 A1 WO 2014006823A1 JP 2013003660 W JP2013003660 W JP 2013003660W WO 2014006823 A1 WO2014006823 A1 WO 2014006823A1
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WO
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frame
angle
transmitter
wheel
transmission
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PCT/JP2013/003660
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雅士 森
則昭 岡田
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株式会社デンソー
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    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0486—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors
    • B60C23/0489—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors for detecting the actual angular position of the monitoring device while the wheel is turning
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    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0415—Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0486—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors
    • B60C23/0488—Movement sensor, e.g. for sensing angular speed, acceleration or centripetal force
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L17/00—Devices or apparatus for measuring tyre pressure or the pressure in other inflated bodies

Definitions

  • the present disclosure relates to a wheel position detection device that detects in which position of a vehicle a target wheel is mounted, and a tire air pressure detection device including the wheel position detection device.
  • tire pressure detecting devices there is a direct type as one of tire pressure detecting devices.
  • a transmitter equipped with a sensor such as a pressure sensor is directly attached to a wheel side to which a tire is attached.
  • an antenna and a receiver are provided on the vehicle body side. When a detection signal from the sensor is transmitted from the transmitter, the detection signal is received by the receiver via the antenna, and tire pressure is detected. Done.
  • the data transmitted by the transmitter can be determined so that it can be determined whether the transmitted data belongs to the host vehicle and which wheel the transmitter is attached to.
  • ID information for discriminating whether the vehicle is a host vehicle or another vehicle and discriminating a wheel to which a transmitter is attached is individually given.
  • the wheel position is specified by detecting the rotational position of the wheel and monitoring the change in these relative angles.
  • a change in the relative angle between the rotational position of the wheel detected on the wheel side and the rotational position of the wheel detected on the vehicle body side is monitored based on the deviation of a predetermined number of data, and there is a variation with respect to the initial value.
  • the wheel position is specified by determining that the allowable value is exceeded.
  • a radio signal is transmitted when the wheel reaches a predetermined rotational position.
  • Null there is a place where it is difficult for the radio signal to reach the vehicle body side like so-called Null
  • the rotation position where the radio signal is transmitted is Null
  • the radio signal does not reach the vehicle body side no matter how many times the radio signal is transmitted. is there. In such a case, it may take time to detect the wheel position, or the detection may not be performed.
  • Patent Document 1 it is proposed to transmit radio signals at two or more different angles in order to prevent radio signals from being transmitted every time at the null position.
  • the wheel position detection device is applied to a vehicle in which a plurality of wheels including tires are attached to a vehicle body, and includes a transmitter and a receiver.
  • the transmitter includes a first control unit that is provided on each of the plurality of wheels and generates and transmits a frame including unique identification information.
  • the receiver is provided on the vehicle body side, and receives the frame transmitted from the transmitter via a receiving antenna, whereby the transmitter that has transmitted the frame is attached to any of the plurality of wheels.
  • a second control unit that detects the wheel position and stores the plurality of wheels and the identification information of the transmitter provided in each of the plurality of wheels in association with each other.
  • the transmitter has an acceleration sensor that outputs a detection signal corresponding to an acceleration including a gravitational acceleration component that changes with rotation of a wheel to which the transmitter is attached.
  • the first control unit has a gravitational acceleration component included in the acceleration sensor detection signal with the central axis of the wheel to which the transmitter is attached as the center and an arbitrary position in the circumferential direction of the wheel as an angle of 0 degrees.
  • the angle of the transmitter is detected based on the transmission angle, and the frame is repeatedly transmitted at a timing at which the angle becomes a predetermined transmission angle.
  • One travel is defined as one trip, and the transmission angle is set randomly for each trip. To do.
  • the second control unit is gear information indicating a tooth position of the gear based on a detection signal of a wheel speed sensor that outputs a detection signal corresponding to the passage of a tooth of a gear rotated in conjunction with the plurality of wheels. And the wheel to which the transmitter to which the frame is transmitted is attached is specified based on the tooth position at the reception timing of the frame.
  • the wheel position detection device can be a wheel position detection device that can more reliably identify the wheel position as compared with the case where the transmission angle for starting frame transmission is set to the same angle for each trip.
  • a tire pressure detection device includes the wheel position detection device.
  • the transmitter includes a sensing unit that outputs a detection signal corresponding to an air pressure of the tire included in each of the plurality of wheels, and relates to a tire air pressure obtained by signal-processing the detection signal of the sensing unit by the first control unit. After storing the information in a frame, the frame is transmitted to the receiver.
  • the receiver detects the air pressure of the tire provided in each of the plurality of wheels from the information related to the tire air pressure in the second control unit.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a tire air pressure detection device to which a wheel position detection device according to a first embodiment of the present disclosure is applied.
  • FIG. 2A is a block diagram illustrating a configuration of the transmitter.
  • FIG. 2B is a block diagram showing a configuration of the TPMS-ECU.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a relationship between the angle of the transmitter and the value of the gravitational acceleration component.
  • FIG. 3B shows the angle of the transmitter at each wheel.
  • FIG. 4 is a timing chart for explaining wheel position detection.
  • FIG. 5 is an image diagram showing changes in gear information.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a tire air pressure detection device to which a wheel position detection device according to a first embodiment of the present disclosure is applied.
  • FIG. 2A is a block diagram illustrating a configuration of the transmitter.
  • FIG. 2B is a block diagram showing a configuration of the TPMS-ECU.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining the wheel position determination logic.
  • FIG. 6B is a diagram for explaining the wheel position determination logic.
  • FIG. 6C is a diagram for explaining the wheel position determination logic.
  • FIG. 7A is a diagram showing an evaluation result of wheel positions in a frame including ID1 as identification information.
  • FIG. 7B is a diagram showing the evaluation result of the wheel position in a frame including ID2 as identification information.
  • FIG. 7C is a diagram showing the evaluation result of the wheel position in the frame including ID3 as identification information.
  • FIG. 7D is a diagram illustrating an evaluation result of wheel positions in a frame including ID4 as identification information.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the transmission angle setting process.
  • FIG. 9 is a diagram showing the transmission angle set in each trip.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a frame configuration diagram.
  • FIG. 11 is a diagram showing the evaluation result of the wheel position when the transmission angle is shifted every time the frame is transmitted.
  • FIG. 1 corresponds to the front of the vehicle 1 and the downward direction of the paper corresponds to the rear of the vehicle 1.
  • the tire pressure detecting device is attached to a vehicle 1 and includes a transmitter 2, a tire pressure detecting ECU (hereinafter referred to as TPMS-ECU) 3 and a meter 4 that serve as a receiver. It is prepared for.
  • the wheel position detection device uses the transmitter 2 and TPMS-ECU 3 provided in the tire air pressure detection device, and is provided corresponding to each wheel 5 (5a to 5d) from a brake control ECU (hereinafter referred to as a brake ECU) 10.
  • the wheel position is specified by acquiring gear information obtained from the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d.
  • the transmitter 2 is attached to each of the wheels 5a to 5d.
  • the transmitter 2 detects the air pressure of the tires attached to the wheels 5a to 5d, and displays information on the tire air pressure indicating the detection result in the frame.
  • the TPMS-ECU 3 is attached to the vehicle body 6 side of the vehicle 1 and receives the frame transmitted from the transmitter 2 and performs various processes and calculations based on the reception timing and the detection signal stored in the frame. By doing so, wheel position detection and tire air pressure detection are performed.
  • the transmitter 2 creates a frame by, for example, frequency shift keying (FSK), and the TPMS-ECU 3 demodulates the frame to read data in the frame, and detects wheel position and tire pressure.
  • FSK frequency shift keying
  • the transmitter 2 includes a sensing unit 21, an acceleration sensor 22, a microcomputer 23, a transmission circuit 24, and a transmission antenna 25, and is based on power supply from a battery (not shown). Each part is driven.
  • the sensing unit 21 includes a diaphragm type pressure sensor 21a and a temperature sensor 21b, for example, and outputs a detection signal corresponding to the tire pressure and a detection signal corresponding to the temperature.
  • the acceleration sensor 22 is used to detect the position of the sensor itself at the wheels 5a to 5d to which the transmitter 2 is attached, that is, to detect the position of the transmitter 2 and the vehicle speed.
  • the acceleration sensor 22 according to the present embodiment detects, for example, acceleration corresponding to accelerations in both directions perpendicular to the radial direction of each wheel 5a to 5d, that is, the circumferential direction, among the accelerations acting on the wheels 5a to 5d when the wheels 5a to 5d rotate. Output a signal.
  • the microcomputer 23 is a well-known one having a control unit (first control unit) and the like, and executes predetermined processing according to a program stored in a memory in the control unit.
  • Individual ID information including identification information unique to the transmitter for identifying each transmitter 2 and identification information unique to the vehicle for identifying the host vehicle is stored in the memory in the control unit.
  • the microcomputer 23 receives the detection signal related to the tire pressure from the sensing unit 21, processes the signal and processes it as necessary, and stores the information related to the tire pressure in the frame together with the ID information of each transmitter 2. .
  • the microcomputer 23 monitors the detection signal of the acceleration sensor 22 to detect the position of the transmitter 2 on the wheels 5a to 5d to which the transmitters 2 are attached and to detect the vehicle speed.
  • the microcomputer 23 transmits the frame (data transmission) from the transmission antenna 25 to the TPMS-ECU 3 via the transmission circuit 24 based on the position detection result of the transmitter 2 and the vehicle speed detection result. )I do.
  • the microcomputer 23 starts frame transmission on condition that the vehicle 1 is running, and the angle of the transmitter 2 to which the acceleration sensor 22 is attached is determined based on the detection signal of the acceleration sensor 22. Frame transmission is performed at the timing at which the transmission angle is reached. The microcomputer 23 repeats this frame transmission at a timing at which the angle of the transmitter 2 becomes a predetermined transmission angle.
  • the fact that the vehicle is running is determined based on the vehicle speed detection result, and the angle of the transmitter 2 is determined based on the position detection result of the transmitter 2 based on the detection signal of the acceleration sensor 22.
  • the microcomputer 23 detects the vehicle speed using the detection signal of the acceleration sensor 22, and determines that the vehicle 1 is traveling when the vehicle speed becomes a predetermined speed (for example, 5 km / h) or more.
  • the output of the acceleration sensor 22 includes acceleration based on centrifugal force (centrifugal acceleration).
  • the vehicle speed can be calculated by integrating the centrifugal acceleration and multiplying the coefficient. For this reason, the microcomputer 23 calculates the centrifugal acceleration by removing the gravitational acceleration component from the output of the acceleration sensor 22, and calculates the vehicle speed based on the centrifugal acceleration.
  • the acceleration sensor 22 Since the acceleration sensor 22 outputs detection signals corresponding to the rotations of the wheels 5a to 5d, the gravitational acceleration component is included in the detection signals during traveling, and the amplitude corresponding to the wheel rotation is increased. Signal.
  • the amplitude of the detection signal is the maximum negative amplitude when the transmitter 2 is located at the upper position around the central axis of the wheels 5a to 5d, and when the transmitter 2 is located at the horizontal position. When it is at zero or a lower position, the maximum amplitude is positive. Therefore, the position of the acceleration sensor 22 can be detected based on this amplitude, and the position angle of the transmitter 2 to which the acceleration sensor 22 is attached can be detected. For example, as shown in FIG.
  • the angle of the transmitter 2 when the transmitter 2 is located at the upper position around the central axis of each of the wheels 5a to 5d can be grasped.
  • the angle of the transmitter 2 is associated with the value of the gravitational acceleration component, so that the angle of the transmitter 2 can be detected based on the value of the gravitational acceleration component.
  • the frame transmission from each transmitter 2 can be performed with the start timing when the angle of the transmitter 2 reaches the predetermined transmission angle after the vehicle speed reaches the predetermined speed. Then, frame transmission can be repeatedly performed at the timing when the angle of the transmitter 2 becomes the transmission angle.
  • the transmission timing may be set every time the angle of the transmitter 2 becomes the transmission angle. However, in consideration of the battery life, frame transmission is not always performed every time the transmission angle is reached, for example, a predetermined period (for example, 15 seconds). ) It is preferable to transmit the frame at a rate of once every time.
  • the transmission circuit 24 functions as an output unit that transmits a frame transmitted from the microcomputer 23 to the TPMS-ECU 3 through the transmission antenna 25.
  • frame transmission for example, radio waves in the RF band are used.
  • the transmitter 2 configured in this way is attached to an air injection valve in each of the wheels 5a to 5d, for example, and is arranged so that the sensing unit 21 is exposed inside the tire. Then, the corresponding tire pressure is detected, and as described above, when the vehicle speed exceeds the predetermined speed, the transmitter 2 repeats the transmission at the timing at which the angle of the transmitter 2 of each wheel 5a to 5d becomes the transmission angle. Frame transmission is performed through the transmission antenna 25 provided in the machine 2. After that, it is possible to perform frame transmission at the timing when the angle of the transmitter 2 of each wheel 5a to 5d becomes the transmission angle from the transmitter 2, but it is better to increase the transmission interval in consideration of the battery life. good.
  • the wheel position determination mode is switched to the periodic transmission mode, and frame transmission is performed at a longer fixed period (for example, every minute), so that the TPMS-ECU 3 side A signal related to the tire pressure is periodically transmitted to.
  • the transmission timing of each transmitter 2 can be shifted, and reception by the TPMS-ECU 3 side due to radio wave interference from a plurality of transmitters 2 is possible. It can be prevented from disappearing.
  • the TPMS-ECU 3 includes a receiving antenna 31, a receiving circuit 32, a microcomputer 33, and the like.
  • the TPMS-ECU 3 acquires the gear information from the brake ECU 10 through an in-vehicle LAN such as CAN as will be described later, and the teeth indicated by the number of teeth (or the number of teeth) of the gears rotated together with the wheels 5a to 5d. Get the position.
  • the receiving antenna 31 is for receiving a frame sent from each transmitter 2.
  • the receiving antenna 31 is fixed to the vehicle body 6 and may be an internal antenna disposed in the main body of the TPMS-ECU 3, or may be an external antenna in which wiring is extended from the main body.
  • the receiving circuit 32 functions as an input unit that receives a transmission frame from each transmitter 2 received by the receiving antenna 31 and sends the frame to the microcomputer 33.
  • the receiving circuit 32 transmits the received signal to the microcomputer 33.
  • the microcomputer 33 corresponds to a second control unit, and executes wheel position detection processing according to a program stored in a memory in the microcomputer 33. Specifically, the microcomputer 33 performs wheel position detection based on the relationship between the information acquired from the brake ECU 10 and the reception timing at which the transmission frame from each transmitter 2 is received. From the brake ECU 10, the microcomputer 33 acquires gear information of the wheel speed sensors 11a to 11d provided corresponding to the wheels 5a to 5d at every predetermined period (for example, 10 ms).
  • Gear information is information indicating the tooth positions of gears (gears) that are rotated together with the wheels 5a to 5d.
  • the wheel speed sensors 11a to 11d are constituted by, for example, electromagnetic pickup sensors arranged to face the gear teeth, and change the detection signal as the gear teeth pass. Since these types of wheel speed sensors 11a to 11d output square pulse waves corresponding to the passage of teeth as detection signals, the rising and falling of the square pulse waves pass through the tooth edge of the gear. Will be expressed. Therefore, the brake ECU 10 counts the number of teeth of the gear, that is, the number of passing edges, from the number of rising and falling edges of the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d, and the tooth edge at that time is counted every predetermined period. The number is transmitted to the microcomputer 33 as gear information indicating the tooth position. Thereby, in the microcomputer 33, it is possible to grasp which tooth of the gear has passed.
  • the number of tooth edges is reset every time the gear rotates once. For example, when the number of teeth provided on the gear is 48 teeth, the number of edges is counted as a total of 96 from 0 to 95, and when the count value reaches 95, it is returned to 0 and counted again.
  • the number of tooth edges of the gear is transmitted from the brake ECU 10 to the microcomputer 33 as gear information.
  • the number of teeth may be a count value of the number of passing teeth.
  • the number of edges or teeth passed during the predetermined period is transmitted to the microcomputer 33, and the microcomputer 33 adds the number of edges or teeth passed during the predetermined period to the previous number of edges or teeth. You may make it count the number of edges or the number of teeth in the period. That is, it is only necessary that the microcomputer 33 can finally acquire the number of edges or the number of teeth in the cycle as gear information.
  • the brake ECU 10 resets the number of gear teeth (or the number of teeth) every time the power is turned off, but again starts measuring at the same time when the power is turned on or when the vehicle speed reaches the predetermined vehicle speed. ing. As described above, even when the power is turned off, the same tooth is represented by the same number of edges (or the number of teeth) while the power is turned off.
  • the microcomputer 33 When the microcomputer 33 receives a frame transmitted from each transmitter 2, the microcomputer 33 measures the reception timing, and the number of gear edges at the frame reception timing (or the number of teeth) from the acquired number of gear edges (or the number of teeth) ( Alternatively, the wheel position is detected based on the number of teeth). In this way, wheel position detection is performed to identify which wheel 5a to 5d each transmitter 2 is attached to based on the reception timing and the tooth position indicated by the gear information. A specific method for detecting the wheel position will be described in detail later.
  • the microcomputer 33 stores the ID information of each transmitter 2 in association with the position of each wheel 5a to 5d to which each transmitter 2 is attached based on the result of wheel position detection. After that, based on the ID information and tire pressure data stored in the transmission frame from each transmitter 2, the tire pressure of each wheel 5a to 5d is detected, and an electrical signal corresponding to the tire pressure is sent to CAN or the like. Is output to the meter 4 through the in-vehicle LAN. For example, the microcomputer 33 detects a decrease in tire air pressure by comparing the tire air pressure with a predetermined threshold Th, and outputs a signal to that effect to the meter 4 when a decrease in tire air pressure is detected. As a result, the meter 4 is informed that the tire air pressure of any of the four wheels 5a to 5d has decreased.
  • the meter 4 functions as an alarm unit, and as shown in FIG. 1, is arranged at a place where the driver can visually recognize, and is configured by a meter display or the like installed in an instrument panel in the vehicle 1, for example. .
  • a signal indicating that the tire air pressure has decreased is sent from the microcomputer 33 in the TPMS-ECU 3, the meter 4 displays a decrease in tire air pressure while identifying the wheels 5a to 5d. Informs that the tire pressure of the specific wheel has decreased.
  • the microcomputer 23 On the transmitter 2 side, the microcomputer 23 detects the vehicle speed and the angle of the transmitter 2 of the wheels 5a to 5d by monitoring the detection signal of the acceleration sensor 22 every predetermined sampling period based on the power supply from the battery. ing. Then, when the vehicle speed reaches a predetermined speed, the microcomputer 23 performs frame transmission repeatedly with the timing at which the angle of the transmitter 2 becomes the transmission angle as the transmission timing.
  • the gear information of the wheel speed sensors 11a to 11d provided corresponding to the wheels 5a to 5d is acquired from the brake ECU 10 at predetermined intervals (for example, 10 ms). Then, the TPMS-ECU 3 measures the reception timing when the frame transmitted from each transmitter 2 is received, and when the frame reception timing is selected from the number of gear edges (or the number of teeth). Get the number of gear edges (or the number of teeth).
  • the reception timing of the frame transmitted from each transmitter 2 does not always coincide with the cycle of acquiring gear information from the brake ECU 10.
  • the number of edges (or the number of teeth) of the gear indicated by the gear information acquired in the cycle closest to the reception timing of the frame among the cycles in which the gear information is acquired from the brake ECU 10, that is, the cycle immediately before or immediately after that Can be used as the number of gear edges (or the number of teeth).
  • the frame reception timing is obtained by using the number of gear edges (or the number of teeth) indicated by the gear information acquired in the period immediately before and after the frame reception timing from the period in which the gear information is acquired from the brake ECU 10.
  • the number of edges (or the number of teeth) of the gear may be calculated.
  • the intermediate value of the number of gear edges (or the number of teeth) indicated by the gear information acquired immediately before and after the frame reception timing is used as the number of gear edges (or the number of teeth) at the frame reception timing. Can be used.
  • the operation of obtaining the number of gear edges (or the number of teeth) at the reception timing of the frame is repeated every time the frame is received, and the number of gear edges (or the number of gear edges at the received frame reception timing)
  • the wheel position is detected based on the number of teeth. Specifically, the variation in the number of gear edges (or the number of teeth) at the frame reception timing is within a predetermined range set based on the number of gear edges (or the number of teeth) at the previous reception timing.
  • the wheel position is detected by determining whether or not there is.
  • the number of edges of the gears 12a to 12d was 0 at the beginning when the ignition switch (IG) was turned on.
  • the tooth position at the reception timing gradually varies.
  • the wheel position can be detected by determining whether or not the variation is within a predetermined range.
  • the variation allowable width which is an allowable width as the variation in the number of edges (or the number of teeth) of the gear, is a value corresponding to a range of 180 degrees centered on the first reception angle (range of the first reception angle ⁇ 90 degrees).
  • the number of edges is a range of ⁇ 24 edges centered on the number of edges at the first reception
  • the number of teeth is a range of ⁇ 12 teeth centered on the number of teeth at the first reception. In this case, as shown in FIG.
  • the wheel is It may coincide with the wheel where the frame was sent. In this case, the determination result is TRUE.
  • the variation allowable width is determined around the second reception angle that is the angle of the transmitter 2 at the time of the second frame reception, and is equivalent to 180 degrees ( ⁇ 90 degrees) around the second reception angle. Value. For this reason, a variation allowable width of 180 degrees ( ⁇ 90 degrees) centered on the first reception angle, which is the previous variation allowable width, and a 180 degree ( ⁇ 90 degrees) variation allowable width centered on the second reception angle.
  • the overlapping portion becomes a new variation allowable width (edge number range is 12 to 48). A new variation allowable width can be narrowed in the overlapping range.
  • the wheel is It does not match the wheel where the frame was sent. For this reason, the determination result is FALSE. At this time, even if it is within the range of allowable variation determined by the first frame reception, if it is outside the range of allowable variation determined by the first and second frame reception, it is determined as FALSE. Yes. In this way, it is possible to specify which of the wheels 5a to 5d the transmitter 2 that has transmitted the received frame is attached to.
  • the number of gear edges (or the number of teeth) is acquired at every reception timing of the frame, and the corresponding wheel (left front wheel) is obtained.
  • a transmitter that transmits the frame out of the range is transmitted. 2 is excluded from the attached wheel candidates. And the wheel which was not excluded until the last is registered as a wheel with which the transmitter 2 with which the flame
  • the right front wheel FR, the right rear wheel RR, and the left rear wheel RL are excluded from the candidates in this order, and the remaining left front wheel FL is finally attached to the transmitter 2 to which the frame is transmitted. Register as a wheel.
  • the microcomputer 33 stores the ID information of each transmitter 2 that has transmitted the frame in association with the position of the wheel to which it is attached.
  • the frame transmission angle is changed every time the frame is transmitted.
  • the TPMS-ECU 3 cannot receive the signal when the Null position is reached again.
  • the transmission angle at which frame transmission is started every time wheel position detection is performed is set to the same angle, the transmission angle and the null position coincide with each other at a predetermined rate, and the wheel position detection is performed many times. The above-mentioned problem will occur even if it is performed.
  • a transmission angle at which frame transmission is started for each trip (hereinafter, this angle is referred to as a reference angle ⁇ ) is randomly set. So that That is, since wheel position detection is performed when it is determined that the vehicle is traveling, wheel position detection is performed once per trip. Therefore, each time the wheel position is detected, the reference angle ⁇ can be set at random, and the above problem can be solved. However, each transmitter 2 cannot confirm IG on / off.
  • each transmitter 2 recognizes that one trip is in progress until a predetermined time (for example, 15 min) elapses after it is determined that the vehicle is traveling based on the detection signal of the acceleration sensor 22, and if it exceeds that, the next trip is detected. It is going to be recognized.
  • the reference angle ⁇ is changed every trip, that is, each time the wheel position is detected, so that the reference angle ⁇ varies in each trip.
  • the transmission angle is changed on the transmitter 2 side, and the transmission angle is set according to the flowchart of the transmission angle setting process shown in FIG. This process is executed at predetermined control cycles by the microcomputer 23 of the transmitter 2.
  • Whether or not the vehicle is traveling is determined based on the result of vehicle speed detection. When the vehicle speed exceeds a predetermined speed (for example, 5 km / h), it is determined that the vehicle 1 is traveling. And if it determines with driving
  • a predetermined speed for example, 5 km / h
  • the elapsed time from the timing at which it is determined that the vehicle is traveling the previous time is a predetermined time (for example, 15 minutes) or more. This means the elapsed time from the timing determined to be in the previous travel stored in S100. Since the wheel position is detected during the previous trip, that is, during the previous trip, it is necessary to set a new reference angle ⁇ as a new trip during this trip, that is, this trip. Become. Conversely, if the trip is the same trip as this trip, the current transmission angle may be set based on the reference angle ⁇ that has already been set.
  • a new reference angle ⁇ is set as a new trip.
  • the reference angle ⁇ at this time is determined to be a random angle using, for example, a random number table. As described above, when the reference angle ⁇ is newly set in the new trip, it is set at random. For this reason, a different reference angle ⁇ can be set for each trip, and the reference angle ⁇ can vary between trips. Thereafter, the process proceeds to S130, where the angle of the transmitter 2 is derived based on the detection signal of the acceleration sensor 22, and frame transmission is performed at the timing when the angle of the transmitter 2 becomes the reference angle ⁇ .
  • the new trip reference angle ⁇ When the new trip reference angle ⁇ is set, the data related to the timing determined to be traveling the previous time is updated to the data related to the timing determined to be traveling this time. Thereby, after the reference angle ⁇ of the new trip is set, a negative determination is made in S110. Accordingly, the process proceeds to S140, and the reference angle ⁇ is maintained at the previous value set in S120 as the same trip.
  • the angle of the transmitter 2 is derived based on the detection signal of the acceleration sensor 22, and the angle obtained by adding the angle ⁇ of the transmitter 2 to the previous transmission angle by the angle ⁇ is defined as the current transmission angle. Frame transmission is performed at the timing when the transmission angle is reached.
  • the reference angle ⁇ is the previous transmission angle
  • the angle obtained by adding the angle ⁇ to the reference angle ⁇ is the current transmission angle.
  • the angle ⁇ corresponds to a shift angle of the transmission angle shifted for each frame transmission, and can be set to an arbitrary angle, but can be set to 90 degrees or 180 degrees, for example.
  • the reference angle ⁇ 1 when it is determined that the vehicle is traveling on an arbitrary trip, thereafter, the reference angle is set every frame transmission interval set to a predetermined period (for example, 15 sec). A transmission angle obtained by adding an angle ⁇ to ⁇ 1 is set. For this reason, the transmission angle is changed for each frame transmission, and the frame transmission is performed. Then, when a predetermined time (for example, 15 min) has elapsed since it was determined that the vehicle is traveling the previous time, a new reference angle ⁇ 2 is set as a new trip, and thereafter, with respect to the reference angle ⁇ 2 at every predetermined frame transmission interval. Thus, the transmission angle can be changed by adding the angle ⁇ .
  • a predetermined time for example, 15 min
  • the transmission angle for frame transmission is changed for each frame transmission. For this reason, when frame transmission is performed by changing the transmission angle for each frame transmission after setting the reference angle ⁇ , even if some of the frames are transmitted at the Null position, other frame transmissions are performed. Is received by the TPMS-ECU 3.
  • the reference angle ⁇ is set at random for each trip. For this reason, even if some transmission angles coincide with the Null position when frame transmission is performed based on the reference angle ⁇ set in a certain trip, the frame is based on the reference angle ⁇ set in a different trip. If the transmission is performed, the null position can be avoided. Therefore, it is possible to ensure that the transmitted frame reaches the TPMS-ECU 3 more reliably.
  • the frame transmission is performed at an angle of two points, so that one point is at the null position.
  • the frames transmitted at a high rate may not reach the TPMS-ECU 3.
  • the reference angle ⁇ is randomly changed for each trip, frame transmission can be performed while avoiding the Null position in different trips. This ensures that the transmitted frame reaches the TPMS-ECU 3. Therefore, the TPMS-ECU 3 side can reliably detect the wheel position based on the received frame.
  • the TPMS-ECU 3 detects the wheel position by confirming whether the number of gear edges (or the number of teeth) at the reception timing of the transmitted frame is included in the range of allowable variation. Yes. For this reason, when frame transmission is performed at a plurality of different transmission angles, the number of gear edges (or the number of teeth) at the reception timing of a frame transmitted at different transmission angles is set to that transmitted at the same transmission angle. It will be necessary to correct. Therefore, it is necessary to be able to grasp the transmission angle on the TPMS-ECU 3 side.
  • the angle ⁇ added to the reference angle ⁇ is stored.
  • the reference angle ⁇ is the same during the same trip, but the reference angle ⁇ changes during different trips, so that it is possible to grasp which trip is being performed.
  • the reference angle ⁇ at which frame transmission is started may be grasped as the angle of the transmitter 2 at the time of the first reception timing, and therefore it is not necessary for the TPMS-ECU 3 to accurately recognize the angle.
  • the TPMS-ECU 3 stores an angle ⁇ shifted from the reference angle ⁇ by the transmitter 2. Then, the TPMS-ECU 3 stores the time when the first frame is received as the reference angle ⁇ , and then measures the time since the first frame is received. If the trip is the same, the TPMS-ECU 3 transmits only the angle corresponding to the elapsed time. Estimate that the angle has been shifted.
  • the number of gear edges (or the number of teeth) at the frame reception timing is corrected by the shift of the transmission angle, and then the corrected number of edges (or the number of teeth) is within the allowable range of variation.
  • the wheel position can be detected based on whether or not it is included.
  • frame reception may not be possible at the null position. Whether or not the frame could not be received can be easily confirmed by including the transmission count data in the frame, so that the amount of shift in the transmission angle can be corrected in consideration of the case where the frame could not be received. .
  • the transmission angle deviation can be calculated by adding the angle ⁇ to the reference angle ⁇ by the number of times corresponding to the elapsed time from the previous frame reception. Therefore, even when the transmission count data is not included in the frame, the above correction can be performed without any problem when the frame cannot be received at the null position.
  • the frame since the frame is not transmitted when the vehicle is stopped, the frame cannot be received as in the case of Null.
  • the vehicle speed is also input from the brake ECU 10 on the TPMS-ECU 3 side, it can be grasped whether the vehicle stops and the frame is not transmitted or the frame is transmitted but it cannot be received. For this reason, it is possible to prevent erroneous wheel position detection even when the vehicle stops in the middle of wheel position detection.
  • the evaluation result of the wheel position when the transmission angle is shifted each time the frame is transmitted as in the present embodiment is, for example, a chart shown in FIG.
  • the number of edges at the reception timing of each frame is the number of edges before correction (BC) and the transmission angle is corrected by the amount shifted from the number of edges before correction
  • the number of edges (AC) can be acquired. This is the number of edges when the transmission angle is not shifted. Therefore, as described above, the wheel position can be detected based on the corrected number of edges.
  • FIG. 11 does not describe the case where frame reception could not be performed at the Null position, but even in that case, if the number of edges or the number of teeth is corrected based on the reception interval of each frame, it can be corrected without any problem. . Further, FIG. 11 shows only the case where the identification information is ID1, but the evaluation results can be similarly obtained for ID2 to ID4.
  • the TPMS-ECU 3 receives a frame transmitted when the vehicle speed reaches a predetermined speed, and stores gear information at the reception timing. However, the TPMS-ECU 3 stores a gear speed at a predetermined travel stop determination time (for example, 5 km / h) or less. Then, the gear information up to that point is discarded. When the vehicle starts running again, the wheel position is newly detected as described above.
  • the tire air pressure is detected. Specifically, when tire pressure is detected, frames are transmitted from each transmitter 2 at regular intervals, and every time a frame is transmitted from each transmitter 2, four frames of frames are transmitted by the TPMS-ECU 3. Received. Then, the TPMS-ECU 3 identifies which frame is sent from the transmitter 2 attached to the wheels 5a to 5d based on the ID information stored in each frame, and determines each frame from information related to tire pressure. The tire pressure of the wheels 5a to 5d is detected. As a result, a decrease in tire air pressure of each of the wheels 5a to 5d can be detected, and it is possible to identify which tire air pressure of the wheels 5a to 5d is decreasing.
  • the fact is notified to the meter 4 so that the meter 4 displays a display indicating the decrease in tire air pressure while identifying the wheels 5a to 5d, and the tire air pressure of the specific wheel is indicated to the driver. Announcing a drop in
  • the transmission angle is set randomly by setting the reference angle ⁇ at every trip, that is, every time the wheel position is detected, so that the transmission angle varies with each trip. For this reason, if the frame transmission is performed based on the transmission angle set in a different trip even if the frame transmission is performed based on the transmission angle set in a certain trip, the Null position is determined. Can be avoided. Therefore, it is possible to ensure that the transmitted frame reaches the TPMS-ECU 3 more reliably. For this reason, it is possible to provide a wheel position detection device that can more reliably identify the wheel position as compared with the case where the transmission angle for starting trips and frame transmission is set to the same angle.
  • the transmission angle is shifted every time frame transmission is performed. Therefore, even when the frame cannot be received due to the Null position or the like, the frame can be reliably received on the TPMS-ECU 3 side at other transmission angles. For this reason, it is possible to provide a wheel position detection device that can specify the wheel position accurately and more reliably in a shorter time than in the case where repeated frame reception is not possible.
  • gear information indicating the tooth positions of the gears 12a to 12d is acquired based on detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d that detect the passage of the teeth of the gears 12a to 12d that are rotated in conjunction with the wheels 5a to 5d. is doing.
  • the variation allowable width is set based on the tooth position at the reception timing of the frame, and the wheel position is determined based on whether the tooth position at the subsequent frame reception timing is within the range of the variation allowable width. I have identified. That is, if the tooth position at the reception timing of the frame is outside the range of allowable variation, it is excluded from the wheel candidates attached to the transmitter 2 to which the frame is transmitted, and the remaining wheels are removed from the frame. It is registered as a wheel to which the transmitted transmitter 2 is attached. For this reason, it is possible to specify the wheel position even if a large amount of data is not available.
  • a portion that overlaps the variation allowable width based on the tooth position at the frame reception timing and the variation allowable width set at the reception timing of the previous frame is set as a new variation allowable width. For this reason, a new variation allowable width
  • variety can be narrowed in these overlapping ranges. Therefore, it is possible to provide a wheel position detection device that can specify the wheel position accurately in a shorter time.
  • the vehicle transmission condition is the frame transmission condition that the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined speed, or the position of the transmitter 2 is detected at each wheel 5a to 5d using the acceleration sensor 22, the vehicle 1 starts to travel.
  • the wheel position can only be detected from the wheel, the wheel position can be detected immediately after traveling. Furthermore, it is possible to detect the wheel position without the need for a trigger machine or the like, as in the case where the wheel position is detected based on the reception intensity of the signal output from the trigger machine.
  • the number of gear edges (or the number of teeth) at the reception timing of a frame transmitted at different transmission angles is transmitted at the same transmission angle. I corrected it.
  • the wheel position detection is performed only with the number of gear edges (or the number of teeth) at the reception timing of the frame transmitted when the transmission angle is 0 degrees, or the frame transmitted when the transmission angle is 90 degrees.
  • the wheel position may be detected only by the number of gear edges (or the number of teeth) at the reception timing.
  • the transmission angle which is the angle of the transmitter 2 when transmitting a frame
  • the transmission angle is shifted by an angle ⁇ in the rotation direction of the wheels 5a to 5d.
  • the transmission angle is shifted from the reference angle ⁇ by the angle ⁇ every frame transmission, but the transmission angle may be changed alternately between the reference angle ⁇ and the angle ⁇ .
  • the angle at which the frame transmission is performed is a position where the angle is 0 degrees when the acceleration sensor 22 is positioned at the upper position with the central axis of each wheel 5a to 5d as the center.
  • this is merely an example, and an arbitrary position in the circumferential direction of the wheel may be set to 0 degrees.
  • the TPMS-ECU 3 corrects the tooth position such as the number of edges or the number of teeth.
  • the variation allowable width may be shifted in accordance with the transmission angle.
  • a tolerance range used for determination at the time of second frame reception is a range obtained by adding an angle ⁇ to a range of 90 degrees centered on the first reception angle.
  • the variation allowable width used for the determination at the time of the third reception is added by an angle ⁇ to the overlapping range of 90 degrees centered on the variation allowable width used for the determination at the time of the second frame reception and the second reception angle.
  • the variation allowable width after the fourth time is also set by the same method.
  • the variation allowable width is set based on the tooth position at the frame reception timing, and the range obtained by adding the angle ⁇ to the variation allowable width and the variation allowable width set at the reception timing of the previous frame Calculate the overlapping part. Further, a range obtained by adding the angle ⁇ to the overlapping portion is set as a new variation allowable width.
  • the number of times that the angle ⁇ is added to the variation allowable width at this time corresponds to the number of times the transmission angle is shifted, so the number of times that the angle ⁇ is added is set based on the elapsed time from the start of frame transmission or the transmission count. Just do it. Even if it does in this way, the effect similar to the case where the number of edges or the number of teeth with the said embodiment is correct
  • amended can be acquired.
  • the variation allowable width is changed at each frame reception timing so that the variation allowable width is gradually narrowed.
  • the variation allowable width set around the tooth position is constant. .
  • the variation allowable width set around this tooth position can also be changed.
  • the variation in the tooth position may increase as the vehicle speed increases. For this reason, it is possible to set a more accurate variation allowable width by increasing the variation allowable width as the vehicle speed increases.
  • the longer the sampling period when the acceleration sensor 22 performs acceleration detection the lower the detection accuracy of the timing when the angle of the transmitter 2 becomes a predetermined angle, so by changing the variation allowable width accordingly, A more accurate variation tolerance can be set. In that case, since the transmitter 2 knows the sampling period and the like, the frame transmitted by the transmitter 2 can be transmitted including data for determining the variation allowable width.
  • the TPMS-ECU 3 acquires the gear information from the brake ECU 10.
  • the TPMS-ECU 3 only needs to be able to acquire the number of tooth edges or the number of teeth of the gear as the gear information. For this reason, it may be acquired from another ECU, or the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d may be input, and the number of teeth or the number of teeth of the gear may be acquired from the detection signals.
  • the case where the TPMS-ECU 3 and the brake ECU 10 are configured as separate ECUs has been described, but there may be a case where they are configured as a single ECU in which these are integrated.
  • the ECU directly inputs the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d, and acquires the number of teeth or the number of teeth of the gear from the detection signals.
  • the number of teeth or the number of teeth of the gear can always be obtained, unlike the case where these pieces of information are obtained every predetermined period, based on the gear information exactly at the reception timing of the frame. Wheel position detection can be performed.
  • the wheel position detection device provided for the vehicle 1 provided with the four wheels 5a to 5d has been described.
  • the present disclosure is similarly applied to a vehicle having a larger number of wheels. be able to.
  • variety is set based on a tooth position, and wheel position specification is performed based on whether it is out of the range. . Then, by setting a portion where the previous variation allowable width and the current variation allowable width overlap as a new variation allowable width, the variation allowable width is narrowed. This makes it possible to identify the wheel position in a shorter period of time.
  • the frame can be reliably received by the TPMS-ECU 3 by changing the transmission angle for each frame transmission without reducing the variation allowable width. it can. From this, it is possible to specify the wheel position more accurately and more reliably in a shorter time than in the case where repeated frame reception is not possible.
  • the wheel position specification is performed using the tolerance width of the tooth position
  • the transmission is performed even when the wheel position specification is performed based on the standard deviation of the tooth position at the time of multiple frame transmissions. By shifting the angle for each frame transmission, the same effect as described above can be obtained.
  • the wheel speed sensors 11a to 11d can detect the passage of gear teeth that are rotated in conjunction with the rotation of the wheels 5a to 5d. For this reason, as a gear, what is necessary is just the structure from which the magnetic resistance differs in which the part located in between the tooth
  • the outer edge portion is made uneven so that the outer peripheral surface is not only a general structure composed of a convex portion that becomes a conductor and a space that becomes a nonconductor, but, for example, the outer peripheral surface becomes a conductor and a nonconductor
  • a rotor switch made of an insulator is also included (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-048233).

Abstract

　車輪位置検出装置において、送信機（２）の第１制御部（２３）は、加速度センサ（２２）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（２）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フレームを送信し、トリップ毎に前記送信角度をランダムに設定する。受信機（３）の第２制御部（３３）は、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前記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）を特定する。

Description

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装置 関連出願の相互参照
　本開示は、２０１２年７月５日に出願された日本出願番号２０１２－１５１５００号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、対象車輪が車両のどの位置に搭載されている車輪かを検出する車輪位置検出装置および車輪位置検出装置を備えたタイヤ空気圧検出装置に関するものである。
　従来より、タイヤ空気圧検出装置の１つとして、ダイレクト式のものがある。このタイプのタイヤ空気圧検出装置では、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タイヤ空気圧検出装置では、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、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る。この登録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、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になったことを検出すると共に車体側でも送信機からの無線信号を受信したときの車輪の回転位置を検出し、これらの相対角度の変化を監視することで車輪位置を特定している。この方法では、所定数のデータの偏差に基づいて車輪側で検出された車輪の回転位置と車体側で検出された車輪の回転位置の相対角度の変化を監視し、初期値に対してバラツキが許容値を超えていることを判定することで車輪位置を特定している。
　上記の方法では、車輪が所定の回転位置になったときに無線信号を送信するようにしている。しかしながら、いわゆるＮｕｌｌのように無線信号が車体側に届き難い場所があり、無線信号が送信される回転位置がＮｕｌｌであると、何度無線信号を送信しても車体側に届かないという問題がある。このような場合、車輪位置検出に時間が掛かったり、検出が行えなくなることがある。
　そこで、特許文献１において、Ｎｕｌｌの位置で毎回無線信号の送信が行われてしまうことを防止するために、異なる２ポイント以上の角度で無線信号の送信を行うようにすることが提案されている。
米国特許出願公開第２０１２／０１１２８９９号明細書
　しかしながら、特許文献１のように異なる２ポイント以上の角度で無線信号の送信を行うようにしても、そのうちの１ポイントがＮｕｌｌの位置であった場合には、毎回そのポイントで送信された無線信号が車体側に届かなくなってしまう。そして、特許文献１においては、無線信号の送信されるポイントを複数としているものの、車輪位置検出の度に毎回同じポイントとされるため、車輪位置検出を何度行っても上記した問題が発生してしまう。
　本開示の目的は、より確実に車輪位置の特定が行えるようにした車輪位置検出装置を提供することである。また、本開示の別の目的は、車輪位置検出装置を備えたタイヤ空気圧検出装置を提供することである。
　本開示の一態様に係る車輪位置検出装置は、車体に対してタイヤを備えた複数の車輪が取り付けられた車両に適用され、送信機と受信機とを備える。前記送信機は、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して送信する第１制御部を有する。前記受信機は、前記車体側に設けられ、受信アンテナ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、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制御部を有する。
　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を有する。
　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度として、前記加速度センサ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し、１度の走行を１トリップとして、トリップ毎に前記送信角度をランダムに設定する。
　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歯車の歯の通過に応じた検出信号を出力する車輪速度センサ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を特定する。
　前記車輪位置検出装置では、フレーム送信開始とする送信角度を毎トリップ同じ角度にする場合と比較して、より確実に車輪位置の特定が行える車輪位置検出装置とすることが可能となる。
　本開示の別の態様に係るタイヤ空気圧検出装置は、前記車輪位置検出装置を含む。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する。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。
　本開示における上記あるいは他の目的、構成、利点は、下記の図面を参照しながら、以下の詳細説明から、より明白となる。図面において、
図１は、本開示の第１実施形態における車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。 図２Ａは、送信機の構成を示すブロック図である。 図２Ｂは、ＴＰＭＳ－ＥＣＵの構成を示すブロック図である。 図３Ａは、送信機の角度と重力加速度成分の値との関係を示した図である。 図３Ｂは、各車輪での送信機の角度を示した図である。 図４は、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。 図５は、歯車情報の変化を示したイメージ図である。 図６Ａは、車輪位置確定ロジックを説明するための図である。 図６Ｂは、車輪位置確定ロジックを説明するための図である。 図６Ｃは、車輪位置確定ロジックを説明するための図である。 図７Ａは、識別情報としてＩＤ１が含まれたフレームにおける車輪位置の評価結果を示した図である。 図７Ｂは、識別情報としてＩＤ２が含まれたフレームにおける車輪位置の評価結果を示した図である。 図７Ｃは、識別情報としてＩＤ３が含まれたフレームにおける車輪位置の評価結果を示した図である。 図７Ｄは、識別情報としてＩＤ４が含まれたフレームにおける車輪位置の評価結果を示した図である。 図８は、送信角度設定処理を示したフローチャートである。 図９は、各トリップで設定される送信角度を示した図である。 図１０は、フレーム構成図の一例を示した図である。 図１１は、送信角度をフレーム送信毎に毎回ずらした場合の車輪位置の評価結果を示した図である。
　以下、本開示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）
　本開示の第１実施形態について図を参照して説明する。まず、図１を参照して、本開示の第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について説明する。なお、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。
　図１に示すように、タイヤ空気圧検出装置は、車両１に取り付けられるもので、送信機２、受信機の役割を果たすタイヤ空気圧検出装置用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、タイヤ空気圧検出装置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の検出信号より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フレーム内に格納して送信する。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、受信タイミングやフレーム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、例えば周波数偏移変調（ＦＳＫ）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。これら送信機２およびＴＰＭＳ－ＥＣＵ３の詳細構成について図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明する。
　図２Ａ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、加速度センサ２２の検出信号に基づいて加速度センサ２２が取り付けられた送信機２の角度が所定の送信角度になるタイミングでフレーム送信を行う。そして、マイクロコンピュータ２３は、このフレーム送信を送信機２の角度が所定の送信角度になるタイミングで繰り返し行っている。
　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、送信機２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では、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、図３Ａに示すように、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、加速度センサ２２が取り付けられた送信機２の位置の角度を検出できる。例えば、図３Ｂに示すように、各車輪５ａ～５ｄの中心軸を中心として、送信機２が上方位置に位置しているときを０度としたときの送信機２の角度を把握できる。そして、図３Ａに示すように、送信機２の角度と重力加速度成分の値とが対応付けられるため、重力加速度成分の値に基づいて送信機２の角度を検出できる。
　したがって、車速が所定速度に達したのち送信機２の角度が所定の送信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ことができる。そして、送信機２の角度が送信角度になるタイミングで繰り返しフレーム送信を行うことができる。なお、送信タイミングについては、送信機２の角度が送信角度になる毎としても良いが、電池寿命を考慮して、送信角度になる毎に常にフレーム送信を行わず、例えば所定周期（例えば１５秒間）毎に１回の割合で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、該当するタイヤ空気圧を検出し、上記したように、送信機２は、車速が所定速度を超えると、各車輪５ａ～５ｄの送信機２の角度が送信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の送信機２の角度が送信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。このため、車輪位置特定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２Ｂ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、マイクロコンピュータ３３は、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、電源オフ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。
　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するとその受信タイミングを計測し、取得した歯車のエッジ数（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う。このように、受信タイミングと歯車情報が示す歯位置に基づいて、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っている。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、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置の作動について説明する。以下、タイヤ空気圧検出装置の作動について説明するが、タイヤ空気圧検出装置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、車輪位置検出について説明する。最初に、参考として、Ｎｕｌｌを考慮に入れない場合の車輪位置検出の方法について説明する。
　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の送信機２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、送信機２の角度が送信角度になるタイミングを送信タイミングとして、繰り返しフレーム送信を行う。
　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３Ａに示すようなｓｉｎ波となる。このｓｉｎ波に基づいて送信機２の角度が分かる。このため、ｓｉｎ波に基づいて送信機２が送信角度になるときに、フレーム送信を行う。
　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、送信機２の角度が送信角度になるタイミングで送信機２からフレーム送信が行われる。このため、送信角度が同じ角度であるとした場合には、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）で示される歯位置が前回のときとほぼ一致する。したがって、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）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５に示したように、フレームを受信した車輪とは異なる車輪については、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受信タイミングのときの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ことができる。
　例えば、図６Ａ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度の範囲（１回目受信角度±９０度の範囲）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６Ｂ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る。この場合には、判定結果がＴＲＵＥ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度（±９０度）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度（±９０度）のバラツキ許容幅と、２回目受信角度を中心とした１８０度（±９０度）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）となる。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６Ｃ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、その車輪はフレーム送信が行われた車輪と一致していない。このため、判定結果がＦＡＬＳＥ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７Ａに示すように、識別情報として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登録する。
　そして、図７Ｂ～図７Ｄに示すように、識別情報として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。
　ただし、上記のような方法によって送信機２が取り付けられた４輪すべてを特定できれば良いが、Ｎｕｌｌのように送信されたフレームがＴＰＭＳ－ＥＣＵ３に届き難い場所とフレーム送信が行われる送信機２の角度である送信角度が一致する可能性がある。その場合、送信角度を常に同じ角度にしたのでは、毎回フレームがＴＰＭＳ－ＥＣＵ３に受信できなくなることがあり得る。
　このため、本実施形態では、フレーム送信毎に、フレームの送信角度を変更するようにしている。しかし、フレーム送信毎にフレームの送信角度を変更したとしても、再びＮｕｌｌの位置となる角度となったときに、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３で受信できなくなる。変更する角度にもよるが、例えば毎回１８０度ずつ送信角度をずらす場合には、送信角度とＮｕｌｌの位置とが一致した場合、２回に１回の割合でＴＰＭＳ－ＥＣＵ３で受信できなくなる可能性がある。車輪位置検出が実行される度にフレーム送信が開始される送信角度が同じ角度に設定される場合、所定の割合で送信角度とＮｕｌｌの位置とが一致することになってしまい何度車輪位置検出を行っても上記した問題が発生することになる。
　このため、ＩＧオンされてからＩＧオフされるまでの１度の走行を１トリップとして、トリップ毎にフレーム送信が開始される送信角度（以下、この角度を基準角度αという）がランダムに設定されるようにする。すなわち、走行中と判定された時点で車輪位置検出が行われることから、１トリップにつき車輪位置検出が１度行われることになる。したがって、車輪位置検出が行われる度に、基準角度αがランダムに設定されるようにでき、上記問題を解消することが可能となる。ただし、各送信機２ではＩＧオン・オフについて確認できない。このため、各送信機２では、加速度センサ２２の検出信号に基づいて走行中と判定されてから所定時間（例えば１５ｍｉｎ）が経過するまでは１トリップ中と認識し、それを超えると次のトリップと認識されようにしてある。そして、毎トリップ、つまり車輪位置検出毎に基準角度αを変更し、各トリップで基準角度αがばらつくようにしている。
　具体的には、送信角度の変更については、送信機２側で行っており、図８に示す送信角度設定処理のフローチャートに従って送信角度を設定している。本処理は、送信機２のマイクロコンピュータ２３にて所定の制御周期ごとに実行される。
　まず、Ｓ１００において走行中か否かを判定している。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、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。そして、走行中と判定されるとＳ１１０に進む。また、走行中でなかった状態から走行中と判定されたときには、そのタイミングを今回走行中と判定したタイミングとして記憶しておく。
　Ｓ１１０では、前回走行中と判定したタイミングからの経過時間が所定時間（例えば１５ｍｉｎ）以上であるか否かを判定する。これは、Ｓ１００で記憶した前回走行中と判定したタイミングからの経過時間を意味している。前回の走行時、つまり前回のトリップのときにも車輪位置検出が行われていることから、今回の走行時、つまり今回のトリップには新トリップとして新たに基準角度αを設定することが必要となる。逆に、今回のトリップと同一トリップである場合には、既に設定されている基準角度αに基づいて、今回の送信角度を設定すればよい。
　したがって、Ｓ１１０で肯定判定された場合には、Ｓ１２０に進み、新トリップとして新たに基準角度αを設定する。このときの基準角度αについては例えば乱数表などを用いてランダムな角度に決定する。このように、新トリップにおいて新たに基準角度αを設定するときに、ランダムに設定するようにしている。このため、毎トリップ異なる基準角度αに設定することができ、各トリップで基準角度αがばらつくようにできる。その後、Ｓ１３０に進み、加速度センサ２２の検出信号に基づいて送信機２の角度を導出し、送信機２の角度が基準角度αになったタイミングでフレーム送信を行う。
　そして、新トリップの基準角度αが設定されると、前回走行中と判定したタイミングに関するデータを、今回走行中と判定したタイミングに関するデータに更新する。これにより、新トリップの基準角度αが設定された後はＳ１１０で否定判定される。したがって、Ｓ１４０に進み、同一トリップとして基準角度αをＳ１２０で設定された前回値のまま維持する。そして、Ｓ１５０に進み、加速度センサ２２の検出信号に基づいて送信機２の角度を導出し、送信機２の角度が前回送信角度に対して角度βだけ足した角度を今回の送信角度として、その送信角度になったタイミングでフレーム送信を行う。例えば、２回目のフレーム送信であれば基準角度αが前回送信角度となり、基準角度αに対して角度βを足した角度が今回送信角度となる。なお、角度βはフレーム送信毎にずらされる送信角度のずれ角に相当し、任意の角度に設定可能であるが、例えば９０度や１８０度などとすることができる。
　例えば、図９に示すように、任意のトリップにおいて走行中と判定されたときに基準角度α１が設定されると、その後は、所定周期（例えば１５ｓｅｃ）とされたフレーム送信間隔毎に、基準角度α１に角度βが足された送信角度が設定される。このため、フレーム送信毎に送信角度が変えられてフレーム送信が行われる。そして、前回走行中と判定されてから所定時間（例えば１５ｍｉｎ）が経過すると、新トリップとして新たに基準角度α２が設定され、その後は、所定周期とされたフレーム送信間隔毎に基準角度α２に対して角度βが足されることで送信角度が変えられる。
　このように、フレーム送信毎にフレーム送信を行う送信角度を変更するようにしている。このため、基準角度αを設定したのちフレーム送信毎に送信角度を変えてフレーム送信を行った場合に、仮にそのうちの一部のフレーム送信がＮｕｌｌの位置で行われたとしても、他のフレーム送信についてはＴＰＭＳ－ＥＣＵ３で受信される。また、トリップ毎に基準角度αをランダムに設定するようにしている。このため、あるトリップで設定された基準角度αに基づいてフレーム送信を行ったときに一部の送信角度がＮｕｌｌの位置と一致したとしても、異なるトリップで設定された基準角度αに基づいてフレーム送信を行えば、Ｎｕｌｌの位置を回避できる。したがって、より確実に送信されたフレームがＴＰＭＳ－ＥＣＵ３に届くようにすることができる。
　特に、フレーム送信毎に基準角度αに対して足される角度βを１８０度とする場合には、２ポイントの角度でフレーム送信を行うことになるため、一方のポイントがＮｕｌｌの位置であると、高い割合で送信したフレームがＴＰＭＳ－ＥＣＵ３に届かなくなる可能性がある。しかしながら、トリップ毎に基準角度αをランダムに変更しているため、異なるトリップではＮｕｌｌの位置を回避してフレーム送信が行える。このため、送信されたフレームがＴＰＭＳ－ＥＣＵ３に確実に届く。したがって、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３側では、受信したフレームに基づいて、確実に車輪位置検出を行うことが可能になる。
　ただし、このような方法で車輪位置検出を行う場合、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３側でどの送信角度で送信されたフレームであるかを確認することが必要になる。すなわち、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３では、送信されたフレームの受信タイミングでの歯車のエッジ数（もしくは歯数）がバラツキ許容幅の範囲内に含まれるか否かを確認することで、車輪位置検出を行っている。このため、複数の異なる送信角度でフレーム送信が行われているときには、異なる送信角度で送信されたフレームの受信タイミングでの歯車のエッジ数（もしくは歯数）を同じ送信角度で送信されたものに補正することが必要になる。このため、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３側で送信角度に関して把握できるようにしておく必要がある。つまり、基準角度αに対して足される角度βを記憶しておく。また、同じトリップ中には基準角度αが同じであるが、異なるトリップ中だと基準角度αが変わるため、どのトリップ中であるかも把握できるようにしておく。なお、フレーム送信開始となる基準角度αについては、最初の受信タイミングのときの送信機２の角度として把握すればよいため、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３で正確に角度を認識しておく必要はない。
　例えば、図１０に示すフレーム構成図のように、識別情報（ＩＤ）や空気圧および温度情報を含んでおり、必須ではないが、どのトリップであるかを示すトリップ情報も含めておくと好ましい。また、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３には送信機２により基準角度αからずらされる角度βを記憶しておく。そして、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３は、最初にフレーム受信したときを基準角度αとして記憶し、その後は最初のフレーム受信からの時間を計測して、同一トリップであれば、その経過時間に対応する角度だけ送信角度がずらされたと推定する。これに基づき、フレームの受信タイミングでの歯車のエッジ数（もしくは歯数）を送信角度がずらされた分だけ補正し、その後は、補正後のエッジ数（もしくは歯数）がバラツキ許容幅の範囲内に含まれるか否かに基づいて車輪位置検出を行うことができる。
　具体的には、各フレームの受信タイミングでの歯車のエッジ数（もしくは歯数）を送信角度がずらされた分だけ補正し、送信角度がずらされていないとしたときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）にする。例えば、歯車の歯数が４８とされている場合において、角度β＝９０度とされることで送信角度が９０度ずらされているのであれば、エッジ数を９６×９０／３６０＝２４だけ補正（歯数を４８×９０／３６０＝１２だけ補正）する。そして、補正後のエッジ数（もしくは歯数）がバラツキ許容幅の範囲内に含まれるか否かに基づいて車輪位置検出を行うことができる。
　なお、Ｎｕｌｌの位置においてフレーム受信が行えないことがあり得る。フレーム受信が行えなかったか否かについては、フレーム中に送信カウントのデータを含めておけば容易に確認できるため、フレーム受信が行えなかった場合を加味して送信角度がずらされた分を補正できる。しかしながら、送信カウントのデータを含めなくても、フレームの送信間隔が所定周期で定められていることから、各フレームの受信間隔に基づいて送信角度のずれを把握できる。つまり、前回のフレーム受信からの経過時間に対応した回数だけ基準角度αに対して角度βを加算することで送信角度のずれを演算できる。したがって、送信カウントのデータをフレーム中に含めなくても、Ｎｕｌｌの位置でフレームを受信できなかったときに問題なく上記補正を行うことができる。さらに、停車中の場合、フレーム送信が行われないため、Ｎｕｌｌの場合と同様にフレーム受信ができなくなる。しかし、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３側でもブレーキＥＣＵ１０から車速を入力するようにすれば、停車してフレーム送信していないのか送信しているはずなのに受信できないのかを把握できる。このため、車輪位置検出途中に車両が停止した場合であっても、誤った車輪位置検出を行わないようにすることができる。
　本実施形態のように送信角度をフレーム送信毎に毎回ずらした場合の車輪位置の評価結果は、例えば図１１に示す図表となる。この図に示すように、各フレームの受信タイミングのときのエッジ数を補正前のエッジ数（ＢＣ）とし、その補正前のエッジ数に対して送信角度がずらされた分だけ補正すると、補正後のエッジ数（ＡＣ）を取得できる。これが送信角度がずらされていないとしたときのエッジ数となる。したがって、上記したように、この補正後のエッジ数に基づいて、車輪位置検出を行うことができる。
　図１１中には、Ｎｕｌｌの位置においてフレーム受信が行えなかった場合について記載していないが、その場合でも各フレームの受信間隔に基づいてエッジ数もしくは歯数の補正を行えば、問題なく補正できる。また、図１１では、識別情報がＩＤ１の場合のみを示してあるが、ＩＤ２～ＩＤ４についても同様に評価結果を得ることができる。
　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し、その受信タイミングにおける歯車情報を記憶しているが、所定の走行停止判定時速（例えば５ｋｍ／ｈ）以下になると、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。
　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、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、毎トリップ、つまり車輪位置検出毎に基準角度αをランダムに設定することで、送信角度がランダムに設定されるようにし、各トリップで送信角度がばらつくようにしている。このため、あるトリップで設定された送信角度に基づいてフレーム送信を行ったときにＮｕｌｌの位置と一致したとしても、異なるトリップで設定された送信角度に基づいてフレーム送信を行えば、Ｎｕｌｌの位置を回避できる。したがって、より確実に送信されたフレームがＴＰＭＳ－ＥＣＵ３に届くようにすることができる。このため、毎トリップ、フレーム送信開始とする送信角度を同じ角度にする場合と比較して、より確実に車輪位置の特定が行える車輪位置検出装置とすることが可能となる。
　また、フレーム送信毎に毎回送信角度をずらしてフレーム送信を行うようにしている。したがって、Ｎｕｌｌの位置等でフレームを受信できないときがあっても、それ以外の送信角度のときに確実にＴＰＭＳ－ＥＣＵ３側でフレームを受信できる。このため、繰り返しフレーム受信をできない場合と比較して、より短時間で正確に、かつ、より確実に車輪位置の特定が行える車輪位置検出装置とすることが可能となる。
　また、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、その後の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であるか否かに基づいて車輪位置の特定を行っている。すなわち、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車輪位置の特定を行うことができる。
　さらに、フレームの受信タイミングのときの歯位置に基づくバラツキ許容幅と、前回のフレームの受信タイミングに設定されたバラツキ許容幅と重なる部分を新たなバラツキ許容幅として設定している。このため、これら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、より短時間で正確に車輪位置の特定が行える車輪位置検出装置とすることが可能となる。
　また、車速が所定速度以上になったことをフレーム送信の条件にしたり、加速度センサ２２を用いて各車輪５ａ～５ｄでの送信機２の位置検出を行っているため、車両１が走行し始めてからしか車輪位置検出を行えないものの、走行後直ぐに車輪位置検出を行うことができる。さらに、トリガ機が出力した信号の受信強度などに基づいて車輪位置検出を行う場合のように、トリガ機などを必要としなくても車輪位置検出を行うことが可能となる。
　（他の実施形態）
　上記実施形態では、複数の異なる送信角度でフレーム送信が行われているときに、異なる送信角度で送信されたフレームの受信タイミングでの歯車のエッジ数（もしくは歯数）を同じ送信角度で送信されたものに補正した。しかしながら、必ずしも補正する必要はなく、同じ送信角度で送信されたフレームの受信タイミングでの歯車のエッジ数（もしくは歯数）のみによって、バラツキ許容幅の範囲内に含まれるか否かを確認しても良い。例えば、送信角度が０度のときに送信されたフレームの受信タイミングでの歯車のエッジ数（もしくは歯数）のみで車輪位置検出を行ったり、送信角度が９０度のときに送信されたフレームの受信タイミングでの歯車のエッジ数（もしくは歯数）のみで車輪位置検出を行えば良い。
　また、上記実施形態では、フレームを送信させるときの送信機２の角度である送信角度を車輪５ａ～５ｄの回転方向において角度βずつずらすようにした。しかしながら、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３で送信角度のずらし方が把握できればよいため、回転方向に同じ角度ずつずらさなくても、異なる角度ずつずらしても良い。また、フレーム送信毎に基準角度αから角度βずつ送信角度をずらすようにしたが、基準角度αのときと角度βずらした場合とに交互に送信角度を変更しても良い。
　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度の位置を各車輪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度とすればよい。
　また、上記実施形態では、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３でエッジ数もしくは歯数という歯位置の補正を行うようにしたが、バラツキ許容幅を送信角度に対応してずらしても良い。例えば、２回目のフレーム受信時の判定に用いるバラツキ許容幅を１回目受信角度を中心とした９０度の範囲に対して角度βだけ足した範囲とする。また、３回目受信時の判定に用いるバラツキ許容幅を、２回目のフレーム受信時の判定に用いたバラツキ許容幅と２回目受信角度を中心とした９０度の範囲の重複範囲に角度βだけ足した範囲とする。４回目以降のバラツキ許容幅についても、同様の手法によって設定する。
　つまり、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すると共に、このバラツキ許容幅と前回のフレームの受信タイミングに設定されたバラツキ許容幅に対して角度βを足した範囲と重なる部分を演算する。さらに、この重なる部分に対して角度βを足した範囲を新たなバラツキ許容幅として設定する。このときのバラツキ許容幅に対して角度βを足す回数は、送信角度をずらした回数に相当することから、フレームの送信開始からの経過時間もしくは送信カウントに基づいて、角度βを足す回数を設定すれば良い。このようにしても、上記実施形態とのエッジ数もしくは歯数を補正する場合と同様の効果を得ることができる。
　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、送信機２の角度が所定角度になった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させるようにすることができる。
　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が、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良い。このため、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、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、さらに車輪数が多い車両についても、同様に本開示を適用することができる。
　また、上記実施形態では、歯車情報に基づいて車輪位置特定を行う際に、歯位置に基づいてバラツキ許容幅を設定し、その範囲外であるか否かに基づいて車輪位置特定を行っている。そして、前回のバラツキ許容幅と今回のバラツキ許容幅とが重なる部分を新たなバラツキ許容幅として設定することでバラツキ許容幅を狭くしている。これにより、より短期間で車輪位置特定を行うことが可能となるが、バラツキ許容幅を狭くしなくても、送信角度をフレーム送信毎に変更することで、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３で確実にフレームが受信できる。このことから、繰り返しフレーム受信をできない場合と比較して、より短時間で正確に、かつ、より確実に車輪位置の特定を行うことが可能となる。さらに、歯位置のバラツキ許容幅を利用して車輪位置特定を行うようにしたが、複数回のフレーム送信時の歯位置の標準偏差などに基づいて車輪位置特定を行う場合であっても、送信角度をフレーム送信毎にずらすことで、上記と同様の効果が得られる。
　なお、本開示では、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）。

Claims (6)

  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）に適用される車輪位置検出装置は、
    　前記複数の車輪（５ａ～５ｄ）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して送信する第１制御部（２３）を有する送信機（２）と、
    　前記車体（６）側に設けられ、受信アンテナ（３１）を介して前記送信機（２）から送信されたフレームを受信することで、前記フレームを送信してきた前記送信機（２）が前記複数の車輪（５ａ～５ｄ）のいずれに取り付けられたものであるかを特定し、前記複数の車輪（５ａ～５ｄ）と該複数の車輪（５ａ～５ｄ）それぞれに設けられた前記送信機（２）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（２）は、該送信機（２）が取り付けられた車輪（５ａ～５ｄ）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、
    　前記第１制御部（２３）は、該送信機（２）が取り付けられた車輪（５ａ～５ｄ）の中心軸を中心とし、かつ、該車輪（５ａ～５ｄ）の周方向の任意の位置を角度０度として、前記加速度センサ（２２）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（２）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し、１度の走行を１トリップとして、トリップ毎に前記送信角度をランダムに設定しており、
    　前記第２制御部（３３）は、前記複数の車輪（５ａ～５ｄ）と連動して回転させられる歯車（１２ａ～１２ｄ）の歯の通過に応じた検出信号を出力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（１２ａ～１２ｄ）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前記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）を特定することを特徴とする車輪位置検出装置。
  2. 　前記第１制御部（２３）は、前記加速度センサ（２２）の検出信号に含まれる重力加速度成分に基づいて走行中であるか否かを判定し、走行中と判定されたときに前記送信角度の基準角度を設定したのち、フレーム送信毎に前記送信角度を前記基準角度に対して所定の角度ずつずらした角度に設定し、前記基準角度の設定をランダムに行ってい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１制御部（２３）は、前記加速度センサ（２２）の検出信号に含まれる重力加速度成分に基づいて走行中であるか否かを判定し、走行中と判定されたときに前記送信角度の基準角度を設定したのち、フレーム送信毎に前記送信角度を前記基準角度と該基準角度に対して所定の角度ずらした角度とに交互に設定し、前記基準角度の設定をランダムに行ってい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。
  4. 　前記第２制御部（３３）は、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（２）の取り付けられた車輪（５ａ～５ｄ）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（２）の取り付けられた車輪（５ａ～５ｄ）として登録しており、
    　さらに、前記第２制御部（３３）は、前記バラツキ許容幅を設定する際には、前記フレームを受信するたびに前記バラツキ許容幅を変更しており、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すると共に、このバラツキ許容幅と前回の前記フレームの受信タイミングに設定されたバラツキ許容幅と重なる部分を新たなバラツキ許容幅として設定し、前記歯位置が前記バラツキ許容範囲外か否かを判定する際には、異なる送信角度で送信された前記フレームの受信タイミングでの前記歯位置を送信角度が同じときの歯位置に補正し、該補正した送信角度が同じときの歯位置が前記バラツキ許容幅の範囲外であるか否かを判定することで前記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）を特定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
  5. 　前記第１制御部（２３）は、所定周期毎に前記フレームを送信しており、
    　前記第２制御部（３３）は、前記送信機（２）によりずらされる送信角度を記憶していると共に前記送信機（２）による前記フレームの送信開始からの経過時間を計測し、該経過時間に基づいてずらされた送信角度を推定し、異なる送信角度で送信された前記フレームの受信タイミングでの前記歯位置を送信角度が同じときの歯位置に補正することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置。
  6. 　請求項１ないし５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装置であって、
    　前記送信機（２）は、前記複数の車輪（５ａ～５ｄ）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（２３）によって前記センシング部（２１）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（３）に送信し、
    　前記受信機（３）は、前記第２制御部（３３）にて、該タイヤ空気圧に関する情報より、前記複数の車輪（５ａ～５ｄ）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装置。
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