WO2016017134A1 - 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

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 Download PDF

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frame
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teeth
wheels
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高俊 関澤
雅士 森
渡部　宣哉
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Denso Corp
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    • G—PHYSICS
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    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/0061—Accessories, details or auxiliary operations not otherwise provided for
    • B29D2030/0072—Attaching fasteners to tyres, e.g. patches, in order to connect devices to tyres

Definitions

  • the present disclosure relates to a wheel position detection device that automatically detects in which position of a vehicle a target wheel is mounted, and a direct tire pressure detection device to which the wheel position detection device is applied.
  • 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.
  • wheel position detection is performed by using the detection signal of the wheel speed sensor to detect at which position of the vehicle the wheel to which the transmitter is attached is attached.
  • a wheel speed sensor detects the passage of gear teeth that rotate as the wheel rotates, and gear information indicating the gear tooth position is acquired based on the detection signal of the wheel speed sensor.
  • the variation allowable width is set based on the tooth position at the frame reception timing, and if the tooth position at the frame reception timing is outside the range of the variation allowable width, the transmitter of the frame transmitted Excluded from the attached wheel candidates. Then, the remaining wheels are registered as wheels to which the transmitter to which the frame is transmitted is attached. Furthermore, by setting a portion that overlaps with the variation tolerance based on the tooth position at the frame reception timing and the variation tolerance set at the reception timing of the previous frame as a new variation tolerance, a new variation tolerance is set. Narrow the width.
  • the wheel position is detected by learning the tooth position at the frame reception timing by utilizing the fact that the frame is transmitted when the transmitter reaches the position of the predetermined accuracy of the tire. As a result, the wheel position can be detected more quickly and accurately.
  • wheel speed sensors there are two types.
  • One is a high-functional type, and is configured to detect the vehicle traveling direction by incrementing the gear count when the vehicle advances in the forward direction and decrementing the gear count when the vehicle advances in the backward direction.
  • the other is a low-function type, which is configured such that the count of the gear is incremented and the traveling direction of the vehicle cannot be detected when the vehicle travels in either the forward direction or the backward direction.
  • the detection signal of the wheel speed sensor Cannot confirm whether the tire moved in the front-rear direction. For this reason, the count value of the gear is advanced, the link between the frame reception timing and the count value of the gear is broken, accurate learning cannot be performed, and the wheel position is erroneously detected.
  • the present disclosure relates to a wheel position detection device and a tire air pressure detection device including the wheel position detection device that can prevent erroneous detection of the wheel position even when the vehicle speed cannot be grasped by the wheel speed sensor.
  • the purpose is to provide.
  • the transmitter includes 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 control unit is based on the gravitational acceleration component included in the detection signal of the acceleration sensor 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 °.
  • the angle of the transmitter is detected, and the frame is repeatedly transmitted at a timing at which the angle becomes a predetermined transmission angle.
  • the second control unit provided in the receiver is rotated in conjunction with a plurality of wheels, and the outer peripheral surfaces having different magnetic resistances are alternately repeated between a tooth portion that is a conductor and a portion located between the teeth.
  • the detection signal of the wheel speed sensor that detects the passage of the teeth of the gear having gears
  • the number of teeth or the number of teeth of the gear is acquired, and when the frame is received, the number of edges or the number of teeth at the reception timing repeatedly
  • a wheel position learning unit, a change detection unit that detects that the number of edges or the number of teeth has changed for only some of the plurality of wheels while the vehicle is stopped, and the number of edges The number of teeth is changed has a reset unit for resetting the learning data when it is detected.
  • 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 detection device is attached to a vehicle 1 and is a tire pressure detection device ECU (hereinafter referred to as TPMS (Tire Pressure Monitoring System) -ECU) that functions as a transmitter 2 and a receiver. ) 3 and meter 4.
  • TPMS Tire Pressure Monitoring System
  • 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 detection signal stored therein. Wheel position detection and tire pressure detection.
  • the transmitter 2 creates a frame by, for example, FSK (frequency shift keying), and the TPMS-ECU 3 demodulates the frame to read data in the frame to detect the wheel position and the tire air 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, for example, a diaphragm-type pressure sensor 21a and a temperature sensor 21b, and outputs a detection signal corresponding to the tire pressure and a detection signal corresponding to the tire internal 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, for example, among the accelerations acting on the wheels 5a to 5d when the wheels 5a to 5d are rotated, is an acceleration in both directions perpendicular to the circumferential direction, that is, inside and outside in the radial direction of each wheel 5a to 5d.
  • a detection signal corresponding to is output.
  • 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 the condition that the vehicle 1 is traveling, and at a timing when the angle of the transmitter 2 becomes a predetermined angle based on the detection signal of the acceleration sensor 22. Repeated frame transmission.
  • 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 running 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 negative maximum amplitude when the transmitter 2 is located at the upper position around the central axis of the wheels 5a to 5d, zero when located at the horizontal position, and located at the lower position. The maximum positive amplitude is obtained. Therefore, based on this amplitude, the position of the acceleration sensor 22 is detected, that is, when the transmitter 2 is located at the upper position around the angle of the position of the transmitter 2, for example, the central axis of each wheel 5a-5d. The angle formed by the transmitter 2 when the angle is 0 ° can be grasped.
  • frame transmission from each transmitter 2 is performed at the same time when the vehicle speed reaches a predetermined speed or when the transmitter 2 reaches a predetermined angle after the vehicle speed reaches the predetermined speed. Then, the frame 2 is repeatedly transmitted with the timing at which the angle formed by the transmitter 2 becomes the same angle as the first frame transmission as the transmission timing.
  • the transmission timing may be set every time the angle of the transmitter 2 becomes the same predetermined angle as in the first frame transmission. However, in consideration of the battery life, it is preferable to transmit the frame only once every predetermined time (for example, 15 seconds) instead of always transmitting the frame every time the angle of the transmitter 2 reaches the predetermined angle. .
  • 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 of the wheels 5a to 5d becomes a predetermined angle. Frame transmission is performed through the transmission antenna 25 provided in the machine 2. Thereafter, frame transmission can be performed from the transmitter 2 at a timing when the angle of the transmitter 2 of each of the wheels 5a to 5d becomes a predetermined angle. However, it is better to increase the transmission interval in consideration of the battery life.
  • 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), thereby It is preferable to periodically transmit a signal related to tire pressure.
  • 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 vehicle speed information and gear 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, gear information of the wheel speed sensors 11a to 11d provided corresponding to the wheels 5a to 5d is acquired at predetermined intervals (for example, 10 ms), and vehicle speed calculation is performed.
  • predetermined intervals 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 increments the number of edges of the gear teeth, 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.
  • the brake ECU 10 transmits the number of tooth edges (incremented count) at that time to the microcomputer 33 as gear information indicating the tooth position for each predetermined period. 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 the number of teeth passed during a predetermined period may be transmitted to the microcomputer 33.
  • the number of edges or teeth in the cycle can be counted by adding the number of edges or teeth passed during the predetermined period to the previous number of edges or teeth by the microcomputer 33. 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 measures the reception timing when the frame transmitted from each transmitter 2 is received, and the frame reception timing is determined from the number of edges (or the number of teeth) of the acquired gear.
  • the wheel position is detected based on the number of edges (or the number of teeth) of the gear. As a result, it is possible to perform wheel position detection that specifies to which wheel 5a to 5d each transmitter 2 is attached. 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 monitors the detection signal of the acceleration sensor 22 for each predetermined sampling period based on the power supply from the battery, thereby determining the vehicle speed and the angle of the transmitter 2 at each of the wheels 5a to 5d. Detected. Then, when the vehicle speed reaches a predetermined speed, the microcomputer 23 repeatedly transmits frames at a timing when the angle of the transmitter 2 becomes a predetermined angle. For example, frame transmission from each transmitter 2 is performed with a predetermined angle when the vehicle speed reaches a predetermined speed or a start timing when the acceleration sensor 22 reaches a predetermined angle after the vehicle speed reaches the predetermined speed. I have to. The frame is transmitted repeatedly at the timing when the angle formed by the acceleration sensor 22 becomes the same angle as the first frame transmission.
  • 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 gear edges (or the number of teeth) indicated by the gear information acquired in the cycle closest to the frame reception timing from the cycle in which the gear information is acquired from the brake ECU 10 is set to the gear timing at the frame reception timing. It can be used as the number of edges (or the number of teeth).
  • the cycle closest to the reception timing may be either the cycle immediately before or just after the reception timing. Further, when 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 tooth position indicated by the number of gear edges (or the number of teeth) at the frame reception timing Is almost the same as the previous time. For this reason, the variation in the number of edges (or the number of teeth) of the gears at the frame reception timing is small and falls within a predetermined range. This is true even when multiple frames are received, and the variation in the number of gear edges (or the number of teeth) at the reception timing of each frame is within a predetermined range determined at the first frame reception timing. It will fit.
  • the tooth position indicated by the edge number (or the number of teeth) of the gear at the reception timing of the frame transmitted from the transmitter 2 of the other wheel on a single basis is It varies.
  • the number of edges (or the number of teeth) of the gear at the reception timing of the frame for the wheel that has received the frame are nearly identical.
  • the rotation state of the wheels 5a to 5d varies depending on road conditions, turning or lane change, and the rotation states of the wheels 5a to 5d cannot be completely the same. For this reason, for a wheel that is different from the wheel that received the frame, the tooth position indicated by the number of gear edges (or the number of teeth) at the frame reception timing varies.
  • the tooth position indicated by the number of gear edges (or the number of teeth) at the frame reception timing varies.
  • the wheel position is detected by determining whether or not the variation is within a predetermined range.
  • the variation allowable width which is the allowable width for the number of gear edges (or the number of teeth), is a value corresponding to a range of 180 ° centered on the first reception angle (the range of the first reception angle ⁇ 90 °).
  • 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 (correct).
  • 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 ° ( ⁇ 90 °) around the second reception angle. Value. For this reason, a variation allowable width of 180 ° ( ⁇ 90 °) centered on the first reception angle that is the previous allowable variation width and a variation allowable width of 180 ° ( ⁇ 90 °) centered on the second reception angle
  • the overlapping portion becomes a new variation allowable width (edge number range is 12 to 48), and the new variation allowable width can be narrowed to the overlapping range.
  • the number of gear edges (or the number of teeth) is acquired at each 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. By learning in this way, the position of the wheel to which the transmitter 2 that has transmitted the frame including ID1 is attached is detected.
  • a frame including ID2 to ID4 is also learned for a frame including ID2 to ID4 as identification information in the same manner as a frame including ID1.
  • the position of the wheel to which the transmitted transmitter 2 is attached is detected. Thereby, it is possible to specify the wheel to which the transmitter 2 to which each frame is transmitted is attached, and to specify all four wheels to which the transmitter 2 is attached.
  • 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. Thereby, wheel position detection can be performed.
  • 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 the gear information at a predetermined traveling stop determination speed (eg, 3 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.
  • a predetermined traveling stop determination speed eg, 3 km / h
  • 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 tooth positions of the gears 12a to 12d are shown based on the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d that detect the passage of the teeth of the gears 12a to 12d rotated in conjunction with the wheels 5a to 5d. Gear information is acquired. Further, if the variation allowable width is set based on the tooth position at the frame reception timing, and the tooth position at the frame reception timing after setting the variation allowable width is outside the range of the variation allowable width, The wheel is excluded from the wheel candidates attached to the transmitter 2 to which the frame is transmitted, and the remaining wheels are registered as wheels to which the transmitter 2 to which the frame is transmitted 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, the wheel position can be specified accurately in a shorter time.
  • the number of edges of the gear teeth is incremented from the number of rising and falling edges of the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d, and the number of edges (or the number of teeth) is counted.
  • the traveling direction of the vehicle can be detected based on the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d, the count value is incremented in the forward direction, and the count value is decremented in the backward direction.
  • the number of edges (or the number of teeth) can be obtained accurately.
  • the number of edges (or the number of teeth) is incremented based on the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d of the 1 to 3 wheels when the vehicle is stopped, processing is performed so that it is not used as learning data. . That is, when the number of edges (or the number of teeth) is incremented while the vehicle is stopped, it is assumed that the tire has moved due to passengers getting on or off the vehicle or loading / unloading luggage, so the number of edges at that time (or (Number of teeth) should not be used as learning data.
  • the case where the number of edges (or the number of teeth) is incremented based on the detection signals of all the wheel speed sensors 11a to 11d is excluded because there is a high possibility that the vehicle has started running normally. It is. When passengers get on and off from the driver's seat or passenger seat, or when loading / unloading luggage, the tires in the vicinity move, but the other tires do not move much, so the vehicle started running when all four wheels moved. It is determined to be.
  • the wheel position detection is performed while performing the above process by executing the flowchart of the wheel position detection process shown in FIG. This process is executed at predetermined control cycles when the IG is turned on in the microcomputer 33 of the TPMS-ECU 3.
  • S100 it is determined whether or not learning of wheel position detection has been completed. For example, as described with reference to FIGS. 6A to 6D, when all the registrations of which wheel each transmitter 2 that has sent frames including ID1 to ID4 are completed are determined as either, If even one is not registered, a negative determination is made.
  • the process proceeds to S120, and it is determined whether or not the vehicle speed is 0 km / h, that is, whether or not the vehicle is stopped. Specifically, the TPMS-ECU 3 acquires vehicle speed information from the brake ECU 10 and determines whether or not the vehicle speed indicated by the vehicle speed information is 0 km / h. If a negative determination is made here, the wheel position detection learning may be performed as usual, and thus the processing of S100 and S110 is repeated. If an affirmative determination is made here, there is a possibility that an occupant gets in or out of the vehicle or unloads a load, so the process proceeds to S130.
  • S130 it is determined whether or not the change in the data of the number of edges (or the number of teeth) based on the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d is any of 1 to 3 wheels.
  • a negative determination is made and the processing of S100 to S120 is repeated. If an affirmative determination is made, the process proceeds to S140, and a process of resetting learning data in wheel position detection is performed.
  • the data of the learning data shown in FIGS. 6A to 6D that have been learned so far and whose wheel position is not specified is reset. For example, when the number of frame receptions from each transmitter 2 has advanced to 3 times, the identification of the wheel position has already been completed for the learning data of ID3 and ID4 shown in FIGS. 6C and 6D. Use it as is. Then, only the learning data of ID1 and ID2 shown in FIGS. 6A and 6B are reset. Even in this case, since erroneous learning data is reset, it is possible to prevent erroneous detection of the wheel position based on the erroneous learning data. In addition, since all the learning data is reset and the wheel position detection is not performed again from the beginning, it is only necessary to newly specify the wheel position only for those for which the wheel position has not been specified. Can be shortened.
  • the learning data that remains as wheel candidates may be reset, and the learning data that is excluded from the wheel candidates may not be reset.
  • the learning data that is excluded from the wheel candidates may not be reset.
  • the learning data of the left front and rear wheels FL and RL is reset. In this way, only the unreliable learning data is reset while using the learning data learned up to now as much as possible. Therefore, it is possible to shorten the time required for wheel position detection after the reset. Become.
  • the number of edges (or the number of teeth) is incremented based on the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d of the 1 to 3 wheels when the vehicle is stopped, it is not used as learning data. ing. This can prevent erroneous detection of the wheel position based on erroneous learning data. Therefore, even when the wheel speed sensors 11a to 11d cannot grasp whether the vehicle has moved forward or backward, it is possible to prevent erroneous detection of the wheel position, and tire pressure detection provided therewith. It becomes possible to set it as an apparatus.
  • the tire may move even when the vehicle stops or when noise appears in the detection signals of the wheel speed sensors 11a to 11d.
  • the data on the number of edges does not continue to change.
  • the process may proceed to S140 to reset the learning data. .
  • the angle at which the frame transmission is performed is that the position where the angle is 0 ° is when the acceleration sensor 22 is positioned above the center axis of each of the wheels 5a to 5d.
  • this is merely an example, and an arbitrary position in the circumferential direction of the wheel may be set to 0 °.
  • the variation allowable width is changed at each frame reception timing so that the variation allowable width is gradually reduced.
  • 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 can be similarly applied to a vehicle having a larger number of wheels. it can.
  • 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).
  • the part that executes the process of S110 corresponds to the wheel position learning unit
  • the part that executes the process of S130 corresponds to the change detection part
  • the part that executes the process of S140 corresponds to the reset part.
  • each section is expressed as, for example, S100. Further, each section can be divided into a plurality of subsections, while a plurality of sections can be combined into one section. Furthermore, each section configured in this way can also be referred to as a device, module, or means.

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Abstract

　車輪位置検出装置において、車輪速度センサにて車両の前進方向と後退方向のいずれに進んだか把握できない場合でも、車輪位置の誤検出が防げるようにする。停車時に１～３輪の車輪速度センサの検出信号に基づいて歯車のエッジ数（もしくは歯数）がインクリメントされた場合、学習データとして使用しないようにする。これにより、誤った学習データに基づいて車輪位置を誤検出してしまうことを防止できる。したがって、車輪速度センサにて車両の前進方向と後退方向のいずれに進んだか把握できない場合でも、車輪位置の誤検出を防ぐことが可能な車輪位置検出装置とすることが可能となる。

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
　本出願は、２０１４年７月３０日に出願された日本出願番号２０１４－１５５３４０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自動的に検出する車輪位置検出装置およびそれが適用されたダイレクト式の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ものとして、例えば特許文献１に示す車輪位置検出装置が提案されている。
　この車輪位置検出装置では、車輪速度センサの検出信号を利用して、送信機が取り付けられた車輪が車両のどの位置に取り付けられたものであるかを検出する車輪位置検出を行っている。
　具体的には、まず車輪回転に伴って回転する歯車の歯の通過を車輪速度センサで検出し、その車輪速度センサの検出信号に基づいて、歯車の歯位置を示す歯車情報を取得する。次に、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、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、フレームが送信された送信機の取り付けられた車輪の候補から除外する。そして、残った車輪をフレームが送信された送信機の取り付けられた車輪として登録する。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することで、新たなバラツキ許容幅を狭めていく。
　このように、送信機がタイヤの所定確度の位置となったときにフレーム送信が行われることを利用し、フレームの受信タイミングのときの歯位置を学習して、車輪位置検出を行っている。これにより、より早く正確に車輪位置検出を行うことが可能となる。
特開２０１３－１３３０５８号公報
　上記した特許文献１のような車輪位置検出を行う場合、送信機の送信頻度や学習ロジックの方法によっては、数分の走行時間が必要となるため、学習中に信号待ちや車両への乗員の乗り降り、荷物の積み下ろしが行われることがある。車両への乗員の乗り降りが行われた場合、体重により車体やタイヤが動くし、ドアの開閉やトランクへの荷物の積み下ろしでも積載重量の変動によって車体やタイヤが動き、その動きは車両の前進方向と後退方向のいずれにもなり得る。そして、このときのタイヤの動きに伴って歯車も動くため、それが車輪速度センサによって検出される。
　ここで、車輪速度センサには、２つのタイプのものが存在している。一方は高機能タイプで、車両が前進方向に進んだ場合に歯車のカウントをインクリメント、後退方向に進んだ場合に歯車のカウントをデクリメントすることで、車両の進行方向を検出できる構成とされている。もう一方は低機能タイプで、車両が前進方向と後退方向のいずれに進んだ場合にも歯車のカウントをインクリメントし、車両の進行方向を検出できない構成とされている。このような低機能タイプの車輪速度センサが用いられた場合において、上記のように車輪位置検出の学習時に車両への乗員の乗り降りもしくは荷物の積み下ろしが行われた場合、車輪速度センサの検出信号によってタイヤが前後方向のいずれに動いたか確認できない。このため、歯車のカウント値を進めてしまい、フレームの受信タイミングと歯車のカウント値とのリンクが崩れ、的確な学習が行えず、車輪位置を誤検出してしまう。
　なお、上記説明では、車輪位置検出における学習中にタイヤが動く一例として、乗員の乗り降りや荷物の積み下ろしを挙げたが、それ以外に、車両が坂路で停止したときなどでも、上記と同様のことが言える。
　本開示は、車輪速度センサにて車両の前進方向と後退方向のいずれに進んだか把握できない場合でも、車輪位置の誤検出を防ぐことが可能な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を提供することを目的とする。
　本開示の一態様によれば、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し、第１制御部は、該送信機が取り付けられた車輪の中心軸を中心とし、かつ、該車輪の周方向の任意の位置を角度０°として、加速度センサの検出信号に含まれる重力加速度成分に基づいて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フレームを送信させる。
　また、受信機に備えられる第２制御部は、複数の車輪と連動して回転させられると共に導体とされた歯の部分と歯の間に位置する部分が交互に繰り返される磁気抵抗の異なる外周面を有する歯車の歯の通過を検出する車輪速度センサの検出信号に基づいて、歯車の歯のエッジ数もしくは歯数を取得すると共に、フレームを受信すると繰り返し当該受信タイミングのときのエッジ数もしくは歯数を取得し、複数の車輪それぞれに対して識別情報毎に受信タイミングのときの当該車輪の歯車のエッジ数もしくは歯数の学習データを蓄積して、該蓄積された学習データに基づいて車輪位置検出を行う車輪位置学習部と、停車中に複数の車輪のうちの一部のみについてエッジ数もしくは歯数が変化したことを検出する変化検出部と、エッジ数もしくは歯数が変化したことが検出されたときに学習データをリセットするリセット部と、を有している。
　このように、停車時に複数の車輪のうちの一部、つまり１～３輪の車輪速度センサの検出信号に基づいてエッジ数もしくは歯数がインクリメントされた場合、学習データとして使用しないようにしている。これにより、誤った学習データに基づいて車輪位置を誤検出してしまうことを防止できる。したがって、車輪速度センサにて車両の前進方向と後退方向のいずれに進んだか把握できない場合でも、車輪位置の誤検出を防ぐことが可能な車輪位置検出装置とすることが可能となる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。図面において、
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を示す図である。 送信機のブロック構成を示す図である。 ＴＰＭＳ－ＥＣＵのブロック構成を示す図である。 車輪位置検出を説明するためのタイミングチャートである。 歯車情報の変化を示したイメージ図である。 車輪位置確定ロジックを図解した模式図である。 車輪位置確定ロジックを図解した模式図である。 車輪位置確定ロジックを図解した模式図である。 車輪位置の評価結果を示した図表である。 車輪位置の評価結果を示した図表である。 車輪位置の評価結果を示した図表である。 車輪位置の評価結果を示した図表である。 マイクロコンピュータが実行する車輪位置検出処理のフローチャートである。
　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（Tire Pressure Monitoring System）－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の検出信号から得られる歯車情報を取得することで、車輪位置の特定を行っている。
　図１に示すように、送信機２は、各車輪５ａ～５ｄに取り付けられるもので、車輪５ａ～５ｄに取り付けられたタイヤの空気圧を検出すると共に、その検出結果を示すタイヤ空気圧に関する情報を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、その中に格納された検出信号に基づいて各種処理や演算等を行うことで車輪位置検出およびタイヤ空気圧検出を行う。送信機２は、例えばＦＳＫ（周波数偏移変調）によりフレームを作成し、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３は、そのフレームを復調することでフレーム内のデータを読取り、車輪位置検出およびタイヤ空気圧検出を行っている。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タイヤ内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の径方向の内側および外側、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ており、加速度センサ２２の検出信号に基づいて送信機２の角度が所定角度になるタイミングで繰り返しフレーム送信を行っている。走行中であることについては、車速検出の結果に基づいて判定しており、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で加速度センサ２２の検出信号を利用して車速検出を行い、車速が所定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）以上になると車両１が走行中であると判定している。加速度センサ２２の出力には遠心力に基づく加速度（遠心加速度）が含まれる。この遠心加速度を積分して係数を掛けることにより、車速を演算することが可能となる。このため、マイクロコンピュータ２３では、加速度センサ２２の出力から重力加速度成分を取り除いて遠心加速度を演算し、その遠心加速度に基づいて車速の演算を行っている。
　また、加速度センサ２２によって各車輪５ａ～５ｄの回転に応じた検出信号を出力させていることから、走行時には、その検出信号に重力加速度成分が含まれることになり、車輪回転に応じた振幅を有する信号となる。例えば、検出信号の振幅は、送信機２が車輪５ａ～５ｄの中心軸を中心として上方位置に位置しているときには負の最大振幅、水平位置に位置しているときにはゼロ、下方位置に位置しているときには正の最大振幅となる。このため、この振幅に基づいて加速度センサ２２の位置検出、つまり送信機２の位置の角度、例えば各車輪５ａ～５ｄの中心軸を中心として、送信機２が上方位置に位置しているときを０°としたときの送信機２の成す角度を把握できる。
　したがって、車速が所定速度に達すると同時もしくは車速が所定速度に達したのち送信機２が所定角度になったときを開始タイミングとして、各送信機２からのフレーム送信を行うようにしている。そして、送信機２の成す角度が１回目のフレーム送信のときと同じ角度になるタイミングを送信タイミングとして、繰り返しフレーム送信を行うようにしている。なお、送信タイミングについては、送信機２の角度が１回目のフレーム送信のときと同じ所定角度になる毎としても良い。ただし、電池寿命を考慮して、送信機２の角度が所定角度になる毎に常にフレーム送信を行うのではなく、例えば所定時間（例えば１５秒間）に１回のみフレーム送信を行うようにすると好ましい。
　送信回路２４は、送信アンテナ２５を通じて、マイクロコンピュータ２３から送られてきたフレームをＴＰＭＳ－ＥＣＵ３に向けて送信する出力部としての機能を果たす。フレーム送信には、例えばＲＦ帯の電波を用いている。
　このように構成される送信機２は、例えば、各車輪５ａ～５ｄのホイールにおけるエア注入バルブに取り付けられ、センシング部２１がタイヤの内側に露出するように配置される。そして、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の角度が所定角度になるタイミングで繰り返し、各送信機２に備えられた送信アンテナ２５を通じてフレーム送信を行う。その後も、送信機２から各車輪５ａ～５ｄの送信機２の角度が所定角度になるタイミングでフレーム送信を行うようにすることができる。ただし、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と好ましい。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から取得する車速情報や歯車情報と、各送信機２からの送信フレームを受信した受信タイミングとの関係に基づいて車輪位置検出を行っている。ブレーキＥＣＵ１０からは、各車輪５ａ～５ｄ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、車速演算などを行っている。
　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インクリメントしていく。そして、ブレーキＥＣＵ１０は、所定周期毎に、そのときの歯のエッジ数（インクリメントしたカウント）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に伝えるようにしても良い。その場合、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することで、その周期でのエッジ数もしくは歯数をカウントすることができる。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。
　そして、マイクロコンピュータ３３は、各送信機２から送信されたフレームを受信したときにその受信タイミングを計測し、取得している歯車のエッジ数（もしくは歯数）の中からフレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）に基づいて車輪位置検出を行っている。これにより、各送信機２がどの車輪５ａ～５ｄに取り付けられたものかを特定する車輪位置検出を行うことが可能となる。この車輪位置検出の具体的な方法については後で詳細に説明する。
　また、マイクロコンピュータ３３は、車輪位置検出の結果に基づいて、各送信機２のＩＤ情報と各送信機２が取り付けられている各車輪５ａ～５ｄの位置とを関連づけて記憶する。そして、その後は各送信機２からの送信フレーム内に格納されたＩＤ情報およびタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、各車輪５ａ～５ｄのタイヤ空気圧検出を行い、タイヤ空気圧に応じた電気信号をＣＡＮなどの車内ＬＡＮを通じてメータ４に出力する。例えば、マイクロコンピュータ３３は、タイヤ空気圧を所定のしきい値Ｔｈと比較することでタイヤ空気圧の低下を検知し、タイヤ空気圧の低下を検知するとその旨の信号をメータ４に出力する。これにより、４つの車輪５ａ～５ｄのいずれかのタイヤ空気圧が低下したことがメータ４に伝えられる。
　メータ４は、警報部として機能するものであり、図１に示されるように、ドライバが視認可能な場所に配置され、例えば車両１におけるインストルメントパネル内に設置されるメータディスプレイ等によって構成される。このメータ４は、例えばＴＰＭＳ－ＥＣＵ３におけるマイクロコンピュータ３３からタイヤ空気圧が低下した旨を示す信号が送られてくると、車輪５ａ～５ｄを特定しつつタイヤ空気圧の低下を示す表示を行うことでドライバに特定車輪のタイヤ空気圧の低下を報知する。
　続いて、本実施形態の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。図３～図６Ｄを参照して、車輪位置検出の具体的な方法を説明する。
　送信機２側では、マイクロコンピュータ２３が電池からの電力供給に基づいて所定のサンプリング周期毎に加速度センサ２２の検出信号をモニタすることで車速および車輪５ａ～５ｄそれぞれでの送信機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の角度が所定角度になるタイミングで繰り返しフレーム送信を行う。例えば、車速が所定速度に達した時を所定角度として、もしくは車速が所定速度に達したのち加速度センサ２２が所定角度になったときを開始タイミングとして、各送信機２からのフレーム送信を行うようにしている。そして、加速度センサ２２の成す角度が１回目のフレーム送信のときと同じ角度になるタイミングに、それを送信タイミングとして繰り返しフレーム送信を行うようにしている。
　すなわち、加速度センサ２２の検出信号の重力加速度成分を抽出すると、図３に示すようなｓｉｎ波となる。このｓｉｎ波に基づいて送信機２の角度が分かる。このため、ｓｉｎ波に基づいて加速度センサ２２が同じ角度になる度に、フレーム送信を行うようにしている。
　一方、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３側では、ブレーキＥＣＵ１０から各車輪５ａ～５ｄに対応して備えられた車輪速度センサ１１ａ～１１ｄの歯車情報を所定周期（例えば１０ｍｓ）毎に取得している。そして、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３は、各送信機２から送信されたフレームを受信したときにその受信タイミングを計測し、取得している歯車のエッジ数（もしくは歯数）の中からフレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）を取得する。
　このとき、各送信機２から送信されたフレームの受信タイミングとブレーキＥＣＵ１０から歯車情報を取得している周期とが一致するとは限らない。このため、ブレーキＥＣＵ１０から歯車情報を取得した周期の中からフレームの受信タイミングに最も近い周期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。ここでいう受信タイミングに最も近い周期とは、受信タイミングの直前または直後の周期のいずれであっても良い。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の角度が所定角度になるタイミングでフレーム送信を行っていることから、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置が前回のときとほぼ一致する。このため、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）のバラツキが小さく、所定範囲内に収まることになる。このことは、複数回フレームを受信した場合でも成り立ち、各フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）のバラツキは、１回目のフレーム受信タイミングのときに決められる所定範囲内に収まる。一方、フレームを受信した車輪とは異なる車輪については、単発的に他の車輪の送信機２から送信されたフレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置がばらつく。
　すなわち、車輪速度センサ１１ａ～１１ｄの歯車の回転は各車輪５ａ～５ｄと連動しているため、フレームを受信した車輪については、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置がほぼ一致する。しかし、道路状況や旋回もしくは車線変更などによって各車輪５ａ～５ｄの回転状態が変動したりするため、車輪５ａ～５ｄの回転状態が完全に同じになることはあり得ない。このため、フレームを受信した車輪とは異なる車輪については、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置がばらつくのである。
　したがって、図４に示したように、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンした当初に歯車１２ａ～１２ｄのエッジ数が０であった状態から、走行開始後に徐々にフレームを受信した車輪とは異なる車輪については、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数（もしくは歯数）で示される歯位置にバラツキが生じる。このバラツキが所定範囲内であるか否かを判定することにより、車輪位置検出を行う。
　例えば、図５Ａに示すように、１回目のフレーム送信時の送信機２の位置が１回目受信角度であったとする。また、歯車のエッジ数（もしくは歯数）のバラツキとして許容できる幅であるバラツキ許容幅が１回目受信角度を中心とした１８０°の範囲（１回目受信角度±９０°の範囲）相当の値であるとする。エッジ数であれば１回目受信時のエッジ数を中心とした±２４のエッジ数範囲、歯数であれば１回目受信時の歯数を中心とした±１２の歯数範囲であるとする。この場合において、図５Ｂ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（正しい）となる。
　ただし、この場合にも２回目のフレーム受信時の送信機２の角度である２回目受信角度を中心としてバラツキ許容幅が決まり、２回目受信角度を中心とした１８０°（±９０°）相当の値となる。このため、前回のバラツキ許容幅となる１回目受信角度を中心とした１８０°（±９０°）のバラツキ許容幅と、２回目受信角度を中心とした１８０°（±９０°）のバラツキ許容幅の重なる部分が新たなバラツキ許容幅（エッジ数範囲が１２～４８）となり、その重複範囲に新たなバラツキ許容幅を狭めることができる。
　したがって、図５Ｃ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（誤り）となる。このとき、たとえ１回目のフレーム受信によって決められたバラツキ許容幅の範囲内であっても、１、２回目のフレーム受信によって決められたバラツキ許容幅の範囲外であれば、ＦＡＬＳＥと判定している。このようにして、受信したフレームを送信した送信機２が車輪５ａ～５ｄのいずれに取り付けられたものであるかを特定することが可能となる。
　すなわち、図６Ａ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。このように学習していくことで、ＩＤ１が含まれたフレームを送信した送信機２の取り付けられた車輪の位置検出が行われる。
　そして、図６Ｂ～図６Ｄ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に学習していくことで、ＩＤ２～ＩＤ４が含まれたフレームを送信した送信機２の取り付けられた車輪の位置検出を行う。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。これにより、車輪位置検出を行うことができる。
　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３ｋｍ／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、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。また、フレームの受信タイミングのときの歯位置に基づいてバラツキ許容幅を設定し、該バラツキ許容幅を設定した後におけるフレームの受信タイミングのときの歯位置がバラツキ許容幅の範囲外であれば、該フレームが送信された送信機２の取り付けられた車輪の候補から除外していき、残った車輪をフレームが送信された送信機２の取り付けられた車輪として登録している。このため、多くのデータ量が揃わなくても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を特定することが可能となる。
　ただし、上記したように、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をインクリメントし、エッジ数（もしくは歯数）をカウントしている。この場合において、車輪速度センサ１１ａ～１１ｄの検出信号に基づいて車両の進行方向を検出できる場合には、前進方向であればカウント値をインクリメントし、後退方向であればカウント値をデクリメントすれば、エッジ数（もしくは歯数）が正確に得られる。しかしながら、車両の進行方向が検出できない場合、車両への乗員の乗り降りや荷物の積み下ろしがあってタイヤが動いたときに、フレームの受信タイミングとエッジ数（もしくは歯数）のカウント値とのリンクが崩れる。このため、的確な学習が行えず、車輪位置を誤検出してしまうという問題が発生し得る。
　したがって、本実施形態では、停車時に１～３輪の車輪速度センサ１１ａ～１１ｄの検出信号に基づいてエッジ数（もしくは歯数）がインクリメントされた場合、学習データとして使用しないようにする処理を行う。すなわち、停車中にエッジ数（もしくは歯数）がインクリメントされた場合には、車両への乗員の乗り降りや荷物の積み下ろしがあってタイヤが動いたと想定されることから、そのときのエッジ数（もしくは歯数）を学習データとして使用しないようにする。ここで、すべての車輪速度センサ１１ａ～１１ｄの検出信号に基づいてエッジ数（もしくは歯数）がインクリメントされた場合を除外しているのは、通常通りに車両が走行開始した可能性が高いためである。運転席もしくは助手席などから乗員が乗り降りしたときや荷物の積み下ろしを行った場合、その近辺のタイヤが動くがそれ以外のタイヤはあまり動かないため、４輪すべて動いた場合は車両が走行開始したと判定されるようにしている。
　具体的には、図７に示す車輪位置検出処理のフローチャートを実行することで、上記処理を行いつつ車輪位置検出を行うようにしている。なお、本処理は、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３のマイクロコンピュータ３３においてＩＧがオンされたときに所定の制御周期毎に実行される。
　まず、Ｓ１００では、車輪位置検出の学習が完了したか否かを判定する。例えば、図６Ａ～図６Ｄを用いて説明したように、ＩＤ１～ＩＤ４が含まれたフレームを送った送信機２がそれぞれどの車輪のものであるかの登録がすべて完了すると肯定判定され、いずれか１つでも登録されていない状態であれば否定判定される。
　そして、Ｓ１００で否定判定された場合には、Ｓ１１０に進み、上記した方法によって車輪位置検出の学習を行う。これにより、図６Ａ～図６Ｄに示したように、ＩＤ１～ＩＤ４を含むフレームが受信される毎に、そのときの各車輪のエッジ数（もしくは歯数）を記憶していき、車輪候補を絞っていく。
　この後、Ｓ１２０に進み、車速が０ｋｍ／ｈであるか否か、つまり停車中であるか否かを判定する。具体的には、ＴＰＭＳ－ＥＣＵ３は、ブレーキＥＣＵ１０から車速情報を取得し、その車速情報が示す車速が０ｋｍ／ｈであるか否かを判定している。ここで否定判定された場合には、通常通り車輪位置検出の学習を行って良いため、Ｓ１００、Ｓ１１０の処理を繰り返す。ここで肯定判定された場合には、車両への乗員の乗り降りや荷物の積み下ろしが行われる可能性があることから、Ｓ１３０に進む。
　Ｓ１３０では、車輪速度センサ１１ａ～１１ｄの検出信号に基づくエッジ数（もしくは歯数）のデータの変化が１～３輪のいずれかであるか否かを判定する。ここで、エッジ数（もしくは歯数）のデータの変化が無い場合、もしくは、変化が４輪すべてであった場合には、否定判定されてＳ１００～１２０の処理が繰り返される。そして、肯定判定されるとＳ１４０に進み、車輪位置検出における学習データをリセットする処理を行う。
　例えば、現在まで学習している図６Ａ～図６Ｄに示す学習データをすべてリセットし、初めから車輪位置検出における学習のやり直しをする。このようにすれば、初めから車輪位置検出を再度行うことが可能となるため、誤った学習データに基づいて車輪位置を誤検出してしまうことを防止できる。
　または、現在まで学習している図６Ａ～図６Ｄに示す学習データのうち車輪位置が特定されていないもののデータをリセットする。例えば、各送信機２からのフレーム受信回数が３回まで進んでいた場合には、図６Ｃ、図６Ｄに示すＩＤ３、ＩＤ４の学習データについては、既に車輪位置の特定が完了していることからそのまま利用する。そして、図６Ａ、図６Ｂに示すＩＤ１、ＩＤ２の学習データのみをリセットする。このようにしても、誤った学習データに関してはリセットしているため、誤った学習データに基づいて車輪位置を誤検出してしまうことを防止できる。また、すべての学習データをリセットして初めから車輪位置検出をやり直さないため、車輪位置が特定されていなかったものについてのみ新たに車輪位置の特定を行えば済み、リセット後に車輪位置検出に掛かる時間を短縮化することが可能となる。
　さらに、現在まで学習している図６Ａ～図６Ｄに示す学習データのうち、車輪候補として残っているものの学習データをリセットし、車輪候補から除外されたものの学習データはリセットしないようにしても良い。例えば、各送信機２からのフレーム受信回数が２回まで進んでいた場合、図６Ａに示すＩＤ１の学習データのうち右前後輪ＦＲ、ＲＲについては、既に車輪候補から除外されていることからそのまま学習データを利用する。そして、左前後輪ＦＬ、ＲＬの学習データについてはリセットする。このようにすれば、現在まで学習している学習データを極力利用しつつ、信頼できない学習データのみをリセットすることになるため、よりリセット後に車輪位置検出に掛かる時間を短縮化することが可能となる。
　以上説明したように、本実施形態では、停車時に１～３輪の車輪速度センサ１１ａ～１１ｄの検出信号に基づいてエッジ数（もしくは歯数）がインクリメントされた場合、学習データとして使用しないようにしている。これにより、誤った学習データに基づいて車輪位置を誤検出してしまうことを防止できる。したがって、車輪速度センサ１１ａ～１１ｄにて車両の前進方向と後退方向のいずれに進んだか把握できない場合でも、車輪位置の誤検出を防ぐことが可能な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とすることが可能となる。
　なお、車両が停止した瞬間や車輪速度センサ１１ａ～１１ｄの検出信号にノイズが載った場合にも、タイヤが動く可能性がある。しかしながら、これらの場合にはエッジ数（もしくは歯数）のデータの変化が継続しない。このため、ロバスト性の確保や車輪速度センサ１１ａ～１１ｄのノイズをフィルタするために、Ｓ１２０、Ｓ１３０の処理が複数回成立したときにＳ１４０に進んで学習データのリセットが行われるようにしても良い。
　（他の実施形態）
　本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
　上記実施形態では、フレーム送信を行う角度として、角度が０°の位置を各車輪５ａ～５ｄの中心軸を中心として加速度センサ２２が上方位置に位置しているときとしている。しかしながら、これは単なる一例であり、車輪の周方向の任意の位置を角度０°とすればよい。
　上記実施形態では、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。
　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。
　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）。
　なお、図７中において、Ｓ１１０の処理を実行する部分が車輪位置学習部、Ｓ１３０の処理を実行する部分が変化検出部、Ｓ１４０の処理を実行する部分がリセット部に相当する。
　この出願に記載されるフローチャート、あるいは、フローチャートの処理は、複数のセクション（あるいはステップと言及される）から構成され、各セクションは、例えば、Ｓ１００と表現される。さらに、各セクションは、複数のサブセクションに分割されることができる、一方、複数のセクションが合わさって一つのセクションにすることも可能である。さらに、このように構成される各セクションは、デバイス、モジュール、ミーンズとして言及されることもできる。

Claims (5)

  1. 　車体（６）に対してタイヤを備えた複数の車輪（５ａ～５ｄ）が取り付けられた車両（１）に適用され、
    　前記複数の車輪それぞれに設けられ、固有の識別情報を含めたフレームを作成すると共に送信する第１制御部（２３）を有する送信機（２）と、
    　前記車体側に設けられ、受信アンテナ（３１）を介して前記送信機から送信されたフレームを受信することで、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登録する車輪位置検出を行う第２制御部（３３）を有する受信機（３）とを備えた車輪位置検出装置であって、
    　前記送信機は、該送信機が取り付けられた車輪の回転に伴って変化する重力加速度成分を含む加速度に応じた検出信号を出力する加速度センサ（２２）を有し、
    　前記第１制御部は、該送信機が取り付けられた車輪の中心軸を中心とし、かつ、該車輪の周方向の任意の位置を角度０°として、前記加速度センサの検出信号に含まれる重力加速度成分に基づいて前記送信機の角度を検出すると共に、該角度が所定の送信角度になるタイミングで繰り返し前記フレームを送信させるよう構成されており、
    　前記第２制御部は、前記複数の車輪と連動して回転させられると共に導体とされた歯の部分と前記歯の間に位置する部分が交互に繰り返される磁気抵抗の異なる外周面を有する歯車（１２ａ～１２ｄ）の歯の通過を検出する車輪速度センサ（１１ａ～１１ｄ）の検出信号に基づいて、前記歯車の歯のエッジ数もしくは歯数を取得すると共に、前記フレームを受信すると繰り返し当該受信タイミングのときの前記エッジ数もしくは歯数を取得し、前記複数の車輪それぞれに対して前記識別情報毎に前記受信タイミングのときの当該車輪の歯車のエッジ数もしくは歯数の学習データを蓄積して、該蓄積された学習データに基づいて前記車輪位置検出を行う車輪位置学習部（Ｓ１１０）と、停車中に前記複数の車輪のうちの一部のみについて前記エッジ数もしくは前記歯数が変化したことを検出する変化検出部（Ｓ１３０）と、前記エッジ数もしくは前記歯数が変化したことが検出されたときに前記学習データをリセットするリセット部（Ｓ１４０）と、を有している車輪位置検出装置。
  2. 　前記第２制御部は、前記エッジ数もしくは前記歯数が変化したことが検出されたときには、前記リセット部にて前記学習データをすべてリセットし、再び、前記学習データの蓄積を行って前記車輪位置検出を行う請求項１に記載の車輪位置検出装置。
  3. 　前記第２制御部は、前記学習データ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エッジ数もしくは歯数が前記バラツキ許容幅の範囲外であれば、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の候補から除外してくことで前記フレームが送信された送信機の取り付けられた車輪を特定し、前記エッジ数もしくは前記歯数が変化したことが検出されたときには、前記リセット部に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が特定されていないフレームについてのみ前記学習データをリセットし、再び、前記学習データの蓄積を行って前記車輪位置検出を行う請求項１に記載の車輪位置検出装置。
  4. 　前記第２制御部は、前記学習データ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エッジ数もしくは歯数が前記バラツキ許容幅の範囲外であれば、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の候補から除外してくことで前記フレームが送信された送信機の取り付けられた車輪を特定し、前記エッジ数もしくは前記歯数が変化したことが検出されたときには、前記リセット部に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が特定されていないフレームのうち、前記車輪の候補から除外されていない車輪についてのみ前記学習データをリセットし、再び、前記車輪の候補として残っている車輪の前記学習データの蓄積を行って前記車輪位置検出を行う請求項１に記載の車輪位置検出装置。
  5. 　請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車輪位置検出装置を含むタイヤ空気圧検出装置であって、
    　前記送信機は、前記複数の車輪それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧に応じた検出信号を出力するセンシング部を備え、前記第１制御部によって前記センシング部の検出信号を信号処理したタイヤ空気圧に関する情報をフレームに格納したのち、当該フレームを前記受信機に送信し、
    　前記受信機は、前記第２制御部にて、該タイヤ空気圧に関する情報より、前記複数の車輪それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧検出装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10857844B2 (en) * 2016-01-15 2020-12-08 Infineon Technologies Ag Tire parameter monitoring system
WO2018179109A1 (ja) * 2017-03-28 2018-10-04 太平洋工業 株式会社 送信機、受信機、及び、送受信システム
JP6477966B1 (ja) * 2018-04-20 2019-03-06 株式会社デンソー 車輪登録装置およびそれを備えたタイヤ空気圧監視システム
CN111376661A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 保隆霍富(上海)电子有限公司 一种轮胎压力发射机的定位装置及定位方法
DE102020211769A1 (de) 2020-09-21 2022-03-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Ermitteln eines Lenkreferenzzustands mittels Radgeschwindigkeitsgrößen
CN115752505B (zh) * 2022-10-11 2025-07-01 卡斯柯信号有限公司 一种编码里程计的齿数安全采集方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012140954A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 日産自動車株式会社 タイヤ空気圧モニター装置
JP2013154687A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Denso Corp 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
JP2014122011A (ja) * 2012-12-24 2014-07-03 Toyota Motor Corp 車輪位置特定装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1048233A (ja) 1996-08-06 1998-02-20 Denso Corp 回転検出装置
DE102011004561A1 (de) 2011-02-23 2012-08-23 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Reifendruckkontrollsystems für ein Kraftfahrzeug, Reifendruckkontrollsystem und Kraftfahrzeug
JP5853402B2 (ja) * 2011-04-25 2016-02-09 日産自動車株式会社 タイヤ空気圧モニター装置
JP5700118B2 (ja) * 2011-04-25 2015-04-15 日産自動車株式会社 タイヤ空気圧送信装置およびタイヤ空気圧モニタシステム
RU2549577C1 (ru) * 2011-05-17 2015-04-27 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство контроля давления в шине
JP5477369B2 (ja) 2011-12-27 2014-04-23 株式会社デンソー 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
JP5585595B2 (ja) 2012-01-18 2014-09-10 株式会社デンソー 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
US8498759B1 (en) * 2012-02-20 2013-07-30 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for determining a condition and relative location of an inner tire and an outer tire of a tire pair
JP5910402B2 (ja) 2012-08-06 2016-04-27 株式会社デンソー 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
JP2014080176A (ja) 2012-09-25 2014-05-08 Tokai Rika Co Ltd タイヤ位置判定システム
US9278590B2 (en) 2013-08-22 2016-03-08 Schrader Electronics Ltd. System and method for performing auto-location of a tire pressure monitoring sensor arranged with a vehicle wheel using confidence interval analysis and change of wheel direction
US10661615B2 (en) * 2014-07-25 2020-05-26 Huf Baolong Electronics Bretten Gmbh Method for configuring a tyre pressure sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012140954A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 日産自動車株式会社 タイヤ空気圧モニター装置
JP2013154687A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Denso Corp 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
JP2014122011A (ja) * 2012-12-24 2014-07-03 Toyota Motor Corp 車輪位置特定装置

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