タイヤ取付位置判定システム
【課題】タイヤ空気圧検出器から送信される重力情報によってタイヤの取付位置を特定可能とすることにより、システム構成を簡素化することができるタイヤ取付位置判定システムを提供する。
【解決手段】通常、車両１においては、駐停車後、一定時間走行し、再度駐停車したとき、各タイヤ２ａ〜２ｄでタイヤの回転位置が異なる。これを踏まえ、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力される回転数信号（パルス信号）Ｓplと、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信される重力分力値（重力分力値データＤgx）とで、各々タイヤ回転位置を算出する。そして、回転数信号Ｓplから求まるタイヤ位置と、重力分力値データＤgxから求まるタイヤ位置とを比較することにより、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。
【解決手段】通常、車両１においては、駐停車後、一定時間走行し、再度駐停車したとき、各タイヤ２ａ〜２ｄでタイヤの回転位置が異なる。これを踏まえ、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力される回転数信号（パルス信号）Ｓplと、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信される重力分力値（重力分力値データＤgx）とで、各々タイヤ回転位置を算出する。そして、回転数信号Ｓplから求まるタイヤ位置と、重力分力値データＤgxから求まるタイヤ位置とを比較することにより、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの取付位置を特定するタイヤ取付位置判定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両には、走行車両の安全確保を目的として、各タイヤのタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムが搭載される傾向にある。タイヤ空気圧監視システムは、各タイヤにタイヤ空気圧検出器を取り付け、このタイヤ空気圧検出器にて検出したタイヤ空気圧を、タイヤ空気圧信号として車体に無線送信する。車体は、このタイヤ空気圧信号を受信機で受信すると、タイヤ空気圧信号内の圧力データを参照することによりタイヤ空気圧を把握し、低圧タイヤが存在することを確認すると、低圧警報を運転者に通知する。
【０００３】
ところで、この種のタイヤ空気圧監視システムにおいて、低圧タイヤの警報を出力する際、タイヤ位置も併せて通知するには、どの位置にどのタイヤＩＤのタイヤ空気圧検出器が取り付けられているのかを車体に登録しておく必要がある。このため、タイヤ空気圧監視システムの種類によっては、走行中において、タイヤＩＤとタイヤ取付位置とを関連付けて受信機に登録するタイヤ取付位置判定機能、いわゆるオートロケーション機能を備えたものもある（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１２３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のタイヤ空気圧監視システムにおいては、タイヤ取付位置判定機能の構成を、できるだけ簡素化したいニーズがあった。即ち、各タイヤの取付位置を、別の部品（例えばイニシエータ等）を使用することなく特定することができる技術の開発ニーズがあった。
【０００６】
本発明の目的は、タイヤ空気圧検出器から送信される重力情報によってタイヤの取付位置を特定可能とすることにより、システム構成を簡素化することができるタイヤ取付位置判定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明では、各タイヤに設けられたタイヤ空気圧検出器でタイヤ空気圧を検出し、そのタイヤ検出信号を車体に送信してタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに使用され、当該タイヤの取付位置を判定するタイヤ取付位置判定システムにおいて、前記タイヤ空気圧検出器にかかる重力の分力を重力情報として検出する重力情報取得手段と、前記タイヤの車軸の回転を監視することにより、前記タイヤにおいて実際に発生する回転角度を車体にて検出するタイヤ回転角度監視手段と、ある駐停車時と以降のある駐停車時との間で、前記重力情報取得手段と前記タイヤ回転角度監視手段とで各々求められる前記タイヤの回転角度を比較し、各タイヤの取付位置を特定するタイヤ取付位置特定手段とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
本発明の構成によれば、ある駐停車時において、重力情報取得手段とタイヤ回転角度監視手段とで各タイヤの回転角度を求め、これ以降のある駐停車時においても、同様に各タイヤの回転角度を求める。そして、これら回転角度を比較することにより、各タイヤの取付位置を特定する。なお、例えばタイヤが氷上を回転するとき、滑って回転しない状況も想定されるので、タイヤ回転角度監視手段は、タイヤの回転を滑りに影響を受けないよう車軸にてタイヤ回転を監視するのが好ましい。
【０００９】
ところで、タイヤ回転角度監視手段は、どの位置に取り付くタイヤがどれだけ回転したのかを検出するものである。よって、タイヤ回転角度監視手段にて求まるタイヤの回転位置の変化は、どの取付位置のタイヤが、どの程度回転したのかを表すことになる。一方、タイヤ空気圧検出器から送信される重力情報は、各タイヤに取り付くタイヤ空気圧検出器から送信される固有の値である。このため、重力情報取得手段により求まるタイヤの回転位置の変化を、タイヤ回転角度監視手段により求まるタイヤの回転位置の変化と照らし合わせ、変化が合致する組み合わせを確認すれば、各タイヤ空気圧検出器の取付位置、つまりタイヤの取付位置を特定することが可能となる。
【００１０】
以上のように、本構成は、タイヤ空気圧検出器から得られる重力情報と、それぞれの車軸ごとに求まるタイヤの回転位置とを基に、各タイヤの取付位置を特定する技術である。よって、タイヤ空気圧検出器から得られる重力情報によって各タイヤの取付位置が特定可能となるので、タイヤの取付位置の特定に際して、別の情報を別途必要としない。このため、タイヤ空気圧検出器や車体などに新たな部品を別途追加する必要なく、各タイヤの取付位置を簡素な構成で判定することが可能となる。
【００１１】
なお、定義として、「駐停車」とは、タイヤが回転した状態から止まるとき（走行停止）、又は止まった状態から回転するとき（走行開始）のことを言う。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記タイヤ空気圧検出器に設けられた重力検出センサは、前記重力情報として、前記タイヤ空気圧検出器の車軸方向における重力の分力を検出し、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記重力検出センサが検出した重力分力値を基に、前記タイヤ空気圧検出器のタイヤ回転方向における位置を求め、当該位置を用いて前記タイヤの取付位置を特定することを要旨とする。この構成によれば、重力検出センサとして、１軸を検出するのみの安価なセンサを使用することが可能となるので、センサにかかるコストを低く抑えることが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記タイヤ取付位置特定手段は、ある駐停車時のタイヤ回転位置を基準として、以降の１駐停車時に前記タイヤがとる回転位置を、前記重力情報取得手段と前記タイヤ回転角度監視手段との各々で求め、これらを基にタイヤ取付位置を特定することを要旨とする。この構成によれば、回転数情報から求めたタイヤの回転角度と、重力情報から求めたタイヤの回転角度とを比較することにより、タイヤの取付位置を判定する。よって、それぞれの角度を比較するという簡素な処理で、かつ短時間に、タイヤの取付位置を判定することが可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記タイヤ空気圧検出器内の重力検出センサは、少なくとも前記タイヤ空気圧検出器がタイヤ回転方向における最上点付近又は最下点付近のいずれにあるのかを検出し、前記タイヤ空気圧検出器は、前記重力情報として、前記タイヤ空気圧検出器がタイヤ回転の最上点付近又は最下点付近のいずれにあるのかを通知し、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記タイヤ回転角度監視手段の回転数情報を基に、前記タイヤが最上点付近又は最下点付近のいずれに位置するのかを求め、この判定結果と前記重力情報とを用いてタイヤ取付位置を特定することを要旨とする。この構成によれば、重力検出センサとして、例えばタイヤ空気圧検出器が上下方向のいずれにあるのかを出力するだけの簡易的なセンサを使用することが可能となる。このため、システム構成の簡素化に一層寄与し、部品コスト削減にも効果が高い。
【００１４】
請求項５では、請求項１又は２に記載の発明において、前記タイヤの位置特定の処理の前に前記タイヤの左右を判別する左右タイヤ判別手段を備え、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記左右タイヤ判別手段によって当該タイヤの左右位置が既に特定されたものとして、タイヤ取付位置特定の処理を実行することを要旨とする。この構成によれば、タイヤの左右判別は既に特定できているものとしてタイヤ取付位置の判定を行うので、タイヤ位置特定に必要なセンサ数を減らすことが可能となる。よって、システム構成の簡素化に効果が高くなる。
【００１５】
請求項６では、請求項１又は２に記載の発明において、前記タイヤ取付位置特定手段は、駐停車時における前記タイヤ空気圧検出器にかかる重力分力値の増加減を基に、前記タイヤの取付位置を特定することを要旨とする。この構成によれば、タイヤ回転方向平面で、かつ車軸の位置を原点とするＸＹ座標系において、タイヤ空気圧検出器が第１、第４象限にあるのか、又は第２、第３象限にあるのかを判別することが可能となる。よって、タイヤ取付位置の判別精度の向上に繋がり、結果、判定時間の短縮化に効果が高くなる。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の発明において、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記した以降の１駐停車時、全ての前記タイヤにおいて取付位置を特定することができなければ、以降の駐停車時において、位置未特定のタイヤ取付位置に関して位置特定の処理を行い、この処理を、全てのタイヤで取付位置が特定されるまで繰り返し実施することを要旨とする。この構成によれば、タイヤの取付位置判定の際、そのときの駐停車時において、全てのタイヤにおいて取付位置を特定することができなければ、処理を一旦終了し、別の機会に処理を再実行して、全タイヤの取付位置を特定する。即ち、全タイヤ位置を特定することができるまで、位置特定の処理を繰り返す。このため、全てのタイヤの取付位置を、漏れなく特定することが可能となる。
【００１７】
請求項８に記載の発明では、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の発明において、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記した以降の１駐停車時において前記重力情報の取得を待つ際、一定時間内に当該重力情報を取得することができなければ、処理を終了し、以降の停車時において該処理を再実行することを要旨とする。この構成によれば、タイヤの取付位置判定において、重力情報の取得を待つ際、一定時間内に重力情報を取得することができなければ、処理を一旦終了し、別の機会に処理を再実行する。よって、重力情報の取得を無駄に待つ必要がないので、タイヤの取付位置判定を効率よく実施することが可能となる。
【００１８】
請求項９では、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の発明において、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記タイヤが回転した状態から止まるとき、又は前記タイヤが止まった状態から回転するときに、タイヤ取付位置特定の処理を実行することを要旨とする。この構成によれば、例えばタイヤが止まった状態から回転するときにタイヤ取付位置の判定を行うようにすれば、タイヤは回転をし始めるときであれば単に一方向にのみ回転する動きをとるので、タイヤ取付位置の特定を精度よく行うことが可能となる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明では、請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の発明において、前記タイヤ空気圧検出器に電波送信を実行させるトリガ信号を無線送信するトリガ手段を前記車体に備え、前記トリガ手段は、車両が駐停車すると、前記トリガ信号を前記タイヤ空気圧検出器に送信し、前記タイヤ空気圧検出器は、前記トリガ信号の受信を契機に、自身の重力検出センサで検出した前記重力情報の送信を開始することを要旨とする。この構成によれば、車両が駐停車した際、トリガ手段にてタイヤ空気圧検出器に電波送信を開始させるので、タイヤの取付位置の判定を直ぐに行うことが可能となる。よって、位置判定にかかる時間の短縮に効果が高くなる。
【００２０】
請求項１１に記載の発明では、請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の発明において、前記タイヤ空気圧検出器は、車両が駐停車すると、重力検出センサで検出した前記重力情報を、一時的にフレームを増やして送信することを要旨とする。この構成によれば、タイヤ空気圧検出器から送信される重力情報を車体において受け取れる確率が高くなるので、タイヤ位置判定にかかる時間の短縮に一層効果が高くなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、タイヤ空気圧検出器から送信される重力情報によってタイヤの取付位置を特定可能とすることにより、システム構成を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態のタイヤ空気圧監視システムの構成図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、パルス演算角度の説明図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、重力演算角度の説明図。
【図４】タイヤの取付位置を判定する際に実行するフローチャート。
【図５】（ａ），（ｂ）は、第２実施形態のタイヤ空気圧検出器が送信する重力情報の概略図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、第３実施形態のタイヤ空気圧検出器が送信する重力情報のパターンを示す概略図。
【図７】タイヤの取付位置特定の算出原理を説明する際に用いる概念図。
【図８】第４実施形態のタイヤ空気圧監視システムの概略図。
【図９】タイヤの取付位置を判定する際に実行するフローチャート。
【図１０】図９の続きのフローチャート。
【図１１】第５実施形態の重力分力値の変化を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）は重力分力値が単調減少するときの動きの説明図。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は重力分力値が単調増加するときの動きの説明図。
【図１３】（ａ）は車両の外観図、（ｂ）はタイヤ回転方向平面のＸＹ座標系。
【図１４】タイヤ回転位置と計算式とをまとめた表。
【図１５】別例のタイヤ空気圧監視システムの構成図。
【図１６】他の別例のタイヤ空気圧検出器の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化したタイヤ取付位置判定システムの第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００２４】
図１に示すように、車両１には、各タイヤ２（２ａ〜２ｄ）のタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム（TPMS：Tire Pressure Monitoring System）３が設けられている。タイヤ空気圧監視システム３は、各タイヤ２ａ〜２ｄに取り付けられたタイヤ空気圧検出器４（４ａ〜４ｄ）でタイヤ空気圧等を検出し、その検出結果をタイヤ空気圧信号Ｓtpとして車体５に無線送信する。車体５は、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信し、このタイヤ空気圧信号Ｓtpを基に各タイヤ２ａ〜２ｄの空気圧を監視する。なお、タイヤ空気圧検出器４（４ａ〜４ｄ）は、通称、タイヤバルブとも呼ばれる。
【００２５】
タイヤ空気圧検出器４には、タイヤ空気圧検出器４を統括管理するコントローラ６が設けられている。コントローラ６のメモリ７には、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄの固有ＩＤとしてタイヤＩＤが登録されている。タイヤ空気圧検出器４には、タイヤ空気圧を検出する圧力センサ８、タイヤ温度を検出する温度センサ９、タイヤ２の回転を検出する加速度センサ１０が設けられ、これらがコントローラ６に接続されている。コントローラ６には、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を送信可能な送信部１１が接続されている。なお、加速度センサ１０が重力情報取得手段及び重力検出センサを構成する。
【００２６】
車体５には、タイヤ空気圧検出器４から受信したタイヤ空気圧信号Ｓtpによってタイヤ２の空気圧を監視する受信機（以降、ＴＰＭＳ受信機１２と記す）が設けられている。ＴＰＭＳ受信機１２には、ＴＰＭＳ受信機１２の動作を統括管理するタイヤ空気圧監視ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１３と、ＵＨＦ電波を受信可能な受信部１４とが設けられている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３のメモリ１５には、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄのタイヤＩＤが登録されている。受信部１４は、アンテナ１６と、受信電波を復調及び増幅する受信回路１７からなる。ＴＰＭＳ受信機１２には、例えば車内インストルメントパネル等に設置された表示部１８が接続されている。
【００２７】
コントローラ６は、加速度センサ１０から出力される加速度信号を基に、タイヤ２が回転状態（車両１が走行状態）に入ったことを検出すると、タイヤ空気圧信号Ｓtpの送信を開始する。即ち、本例のタイヤ空気圧監視システム３は、車両走行中にタイヤ空気圧検出器４が自らタイヤ空気圧信号Ｓtpを車体５に送信する直接式となっている。タイヤ空気圧信号Ｓtpには、タイヤＩＤの他に、圧力センサ８から入力した圧力データや、温度センサ９から入力した温度データ等が含まれている。タイヤ空気圧検出器４は、他のタイヤ空気圧検出器４と電波送信が重ならないように、時間差をもって電波を送信する。
【００２８】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、タイヤ空気圧信号Ｓtpを受信部１４で受信すると、タイヤ空気圧信号Ｓtp内のタイヤＩＤを基にＩＤ照合を実行する。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、ＩＤ照合が成立することを確認すると、同じ信号内に含まれる圧力データと低圧閾値とを比較することによりタイヤ空気圧を確認し、タイヤ空気圧が定圧閾値未満であれば、表示部１８に低圧警報を表示する。
【００２９】
タイヤ空気圧検出器４は、加速度センサ１０から入力する加速度信号を基に、タイヤ空気圧信号Ｓtpの送信間隔を切り換える。例えば、タイヤ空気圧検出器４は、タイヤ２の無回転時（走行停止時）、タイヤ空気圧信号Ｓtpを１回／１分の間隔で送信し、タイヤ２の回転時（走行時）も、タイヤ空気圧信号Ｓtpを１回／１分の間隔で送信する。
【００３０】
本例のタイヤ空気圧監視システム３には、タイヤ２の回転軸である車軸１９の回転数情報と、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから取得する重力情報とを基に、各タイヤ２ａ〜２ｂの取り付け位置を判定するタイヤ取付位置判定機能（オートロケーション機能）が設けられている。本例のタイヤ取付位置判定機能は、ある地点で車両１が停車（駐車も含む）したとき（以降、１回目の停車と記す）と、次のある地点で車両１が停車（駐車も含む）したとき（以降、２回目の停車と記す）とで、それぞれのタイヤ２ａ〜２ｄの回転位置が異なることに着目し、このときに発生する回転角度を、車軸１９の回転数情報と、タイヤ空気圧検出器４からの重力情報とで各々求め、これらの値を比較することにより、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。
【００３１】
図１に示すように、タイヤ２ａ〜２ｄの各車軸１９には、車軸１９（タイヤ２）の回転数を検出する回転数検出センサ２０（２０ａ〜２０ｄ）が取り付けられている。回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄは、例えばABS（Anti−lock Brake System）センサが使用され、検出した回転数信号（パルス信号）ＳplがＴＰＭＳ受信機１２に出力される。なお、回転数検出センサ２０（２０ａ〜２０ｄ）がタイヤ回転角度監視手段を構成し、回転数信号Ｓplが回転数情報に相当する。
【００３２】
回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄは、各タイヤ２ａ〜２ｄに対応付けて取り付けられるものである。よって、各回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄの回転数信号Ｓplは、タイヤ２ａ〜２ｄの各取付位置と対応することになる。そして、この回転数信号Ｓplのパルスのカウント数を確認すれば、図２に示すように、１回目の停車時にタイヤ２がとる回転位置を基準として２回目の停車時にタイヤ２がとる回転角度（パルス演算角度θａ）を演算することが可能である。
【００３３】
ところで、車両１は、カーブ走行したり、凹凸のある路面を走行したりするので、各タイヤ２ａ〜２ｄは、独立して回転する構造をとる。このため、各車軸１９（各タイヤ２ａ〜２ｄ）は各々異なる回転数をとるので、各回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力されるそれぞれの回転数信号Ｓplもタイヤ位置に応じて異なる値をとるはずである。よって、タイヤ２ａ〜２ｄごとに算出したパルス演算角度θａを確認すれば、前後左右の４つのタイヤ２ａ〜２ｄが、それぞれどの程度回転したのかを割り出すことが可能である。
【００３４】
図３に示すように、本例の加速度センサ１０は、タイヤ空気圧検出器４にかかる重力として、重力の分力を複数軸（本例は２軸）で検出するセンサが使用されている。加速度センサ１０は、車軸方向の重力分力値Ｇｘと、タイヤ接線方向の重力分力値Ｇｙを検出する。このように、加速度センサ１０が２軸対応であれば、タイヤ２の車軸１９の中心から鉛直方向に延びる線を基準線Ｌｋとした場合、加速度センサ１０が基準線Ｌｋの左右どちらにあるのかが分かる。
【００３５】
そして、加速度センサ１０は、車軸方向の重力分力値Ｇｘと、基準線Ｌｋの左右どちらに位置するかの位置情報とを含む重力分力値データＤgxを車体５に無線送信する。同図に示すように、重力分力値Ｇｘは、タイヤ２の回転方向における位置に応じて一義的に決まる値であり、これが分かれば、タイヤ２の回転角度θを求めることが可能である。ここで、タイヤ空気圧検出器４に発生する重力をＧとすると、基準線Ｌｋに対するタイヤ２の回転角度θ（０°≦θ≦180°）は、次式(a)によって求まる。なお、重力分力値Ｇｘが重力情報に相当する。
【００３６】
【数１】
ここで、図３（ａ）に示すように、車両１が１回目の停車（駐車も含む）をとる際、タイヤ空気圧検出器４内の加速度センサ１０は、このときのタイヤ２の回転位置θ１に準じた重力分力値Ｇx1を検出する。回転位置θ１は、重力分力値Ｇx1を上式に代入することによって算出可能である。また、図３（ｂ）に示すように、車両１が２回目の停車（駐車も含む）をとる際、タイヤ空気圧検出器４内の加速度センサ１０は、このときのタイヤ２の回転位置θ２に準じた重力分力値Ｇx2を検出する。回転位置θ２は、重力分力値Ｇx2を上式に代入することによって算出可能である。
【００３７】
なお、回転位置θ１，θ２は、重力分力値データＤgx内の位置情報によって、基準線Ｌｋの左右どちらにあるのかが区別されて算出される。具体的には、図３（ａ）のＧｙの方向を正、図３（ｂ）のＧｙの方向を負とした場合、Ｇｙが正ならば、基準線Ｌｋより左で負のとき右と区別される。
【００３８】
よって、重力分力値Ｇx1から求めた回転位置θ１と、重力分力値Ｇx2から求めた回転位置θ２とを用いて角度を計算すれば、１回目の停車時にタイヤ２がとる回転位置を基準として２回目の停車時にタイヤ２がとる回転角度（重力演算角度θｂ）を算出することが可能である。そして、各タイヤ２ａ〜２ｄは各々異なる回転数をとるので、それぞれのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄごとに算出される重力演算角度θｂは各タイヤ２ａ〜２ｄの回転数に応じた角度をとる。
【００３９】
そして、各タイヤ２ａ〜２ｄにおいては、同一タイヤであれば、パルス演算角度θａと重力演算角度θｂとが同じ値をとるはずである。よって、本例のタイヤ位置特定機能では、この原理を用い、パルス演算角度θａと重力演算角度θｂとを比較することにより、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置、つまり各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄの各タイヤＩＤの取付位置を特定する。
【００４０】
図１に示すように、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、各回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力される回転数信号Ｓplを取得する回転数情報取得部２１が設けられている。回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄは、車両１がエンジン稼働中、車軸１９の回転を検出する。よって、回転数情報取得部２１は、車両１がエンジン稼働中の際、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力される回転数信号Ｓplを逐次取得する。なお、回転数情報取得部２１がタイヤ回転角度監視手段を構成する。
【００４１】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、ＴＰＭＳ受信機１２がタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信した際、タイヤ空気圧信号Ｓtp内に含まれる重力分力値データＤgxを取得する重力情報取得部２２が設けられている。重力情報取得部２２は、停車中においてＴＰＭＳ受信機１２がタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信した際、タイヤ空気圧信号Ｓtpから重力分力値データＤgxを読み取ることにより、重力分力値Ｇｘを取得する。なお、重力情報取得部２２が重力情報取得手段を構成する。
【００４２】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、停車中において４輪全てのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから一定時間内に重力情報（タイヤ空気圧信号Ｓtp）を受信できたか否かを確認する重力情報取得判定部２３が設けられている。重力情報取得判定部２３は、車両１が停車中の際、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄの電波送信間隔から決まる一定時間内に、全てのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから重力分力値Ｇｘを取得することができたか否かを判定する。なお、重力情報取得判定部２３がタイヤ取付位置特定手段を構成する。
【００４３】
本例の重力情報取得判定部２３は、１回目の停車の際、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから重力情報を取得できれば、ＴＰＭＳ受信機１２における回転数信号Ｓplのパルスカウントを開始させるとともに、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから取得した重力分力値Ｇｘをメモリ１５に保持する。また、重力情報取得判定部２３は、２回目の停車の際、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから重力情報を取得できれば、パルス演算角度θａ及び重力演算角度θｂの計算を実施させ、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから重力情報を取得できなければ、処理を強制終了する。
【００４４】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力された回転数信号Ｓplを基に、各タイヤ２ａ〜２ｄのパルス演算角度θａを演算する回転数演算部２４が設けられている。回転数演算部２４は、１回目の停車と２回目の停車の間、車両走行時において回転数検出センサ２０から出力される回転数信号Ｓplのパルス数を、自身のカウンタ２５にてカウントし、このカウント値を基に各タイヤ２ａ〜２ｄのパルス演算角度θａを算出する。なお、回転数演算部２４がタイヤ取付位置特定手段を構成する。
【００４５】
ところで、タイヤ２が１回転した際の回転数信号Ｓplのパルス数は、予め決まっている。よって、カウンタ２５のカウント値を、タイヤ１回転のパルス数で割ったときの余りは、１回目の停車時にタイヤ２がとる回転位置を基準として２回目の停車時にタイヤ２がとる回転角度に相当する。例えば、タイヤ１回転のパルス数が36で、カウント値が36012の場合、36012を36で割ったときに求まる余り12、つまり360°×（12／36）→120°がパルス演算角度θａとして求まる。
【００４６】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから取得した重力分力値Ｇｘを基に、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄごとに重力演算角度θｂを算出する重力位置演算部２６が設けられている。重力位置演算部２６は、１回目の停車時に受信した重力分力値Ｇx1を基にタイヤ回転位置θ１を求め、２回目の停車時に受信した重力分力値Ｇx2を基にタイヤ回転位置θ２を求め、これらの和をとることにより、重力演算角度θｂを算出する。なお、重力位置演算部２６がタイヤ取付位置特定手段を構成する。
【００４７】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、パルス演算角度θａ及び重力演算角度θｂを基に、各タイヤ２ａ〜２ｄ（即ち、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄ）の取付位置を特定するタイヤ取付位置特定部２７が設けられている。ところで、パルス演算角度θａは、取付位置が分かっている回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから求まる角度である。よって、タイヤ取付位置特定部２７は、演算した重力演算角度θｂが、どのパルス演算角度θａに合致するのかを確認することにより、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄ付位置を判定する。なお、タイヤ取付位置特定部２７がタイヤ取付位置特定手段を構成する。
【００４８】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、全てのタイヤ２ａ〜２ｄにおいて取付位置を特定できたか否かを確認する位置特定完了確認部２８が設けられている。位置特定完了確認部２８は、全てのタイヤ２ａ〜２ｄにおいて取付位置を特定できていれば、各タイヤＩＤを、タイヤ取付位置を紐付けしてメモリ１５に登録する。一方、位置特定完了確認部２８は、全てのタイヤ２ａ〜２ｄにおいて取付位置を特定できなければ、処理を強制終了する。なお、位置特定完了確認部２８がタイヤ取付位置特定手段を構成する。
【００４９】
次に、本例のタイヤ取付位置判定機能（オートロケーション機能）の動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。
ステップ１０１において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、例えばメータＥＣＵ（図示略）等から取得する車速データを基に、車両１が停車中（１回目の停車中）にあるか否かを判定する。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、車両１が停車中であれば、ステップ１０２に移行し、車両１が停車中でなければ、ステップ１０１で待機する。
【００５０】
ステップ１０２において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、１回目の停車時に、自車のタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信部１４で受信する。即ち、重力情報取得部２２は、１回目停車時にタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されるタイヤ空気圧信号Ｓtp内の重力分力値データＤgx1を読み取ることにより、１回目の停車時における重力分力値Ｇx1を収集する。
【００５１】
ステップ１０３において、重力情報取得判定部２３は、一定時間内に全てのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから１回目停車時の重力分力値Ｇx1を取得できたか否かを判定する。このとき、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから１回目停車時の重力分力値Ｇx1を取得できれば、ステップ１０４に移行する。ところで、停車中、その時のタイヤ回転位置によっては、タイヤ空気圧検出器４が電波のヌル点に位置している可能性があるので、電波受信を一定時間待ち、４輪分の電波を受信できないのであれば、別の停車タイミングで処理を行うべく、ステップ１０１に戻る。また、ステップ１０３で待機時間を一定時間としているのは、タイヤ空気圧検出器４は一定周期で電波送信することから、電波受信を一定時間待てば、それで足りるからである。
【００５２】
ステップ１０４において、回転数演算部２４は、各車軸１９の回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄのカウンタ２５をクリアする。即ち、回転数演算部２４は、車両１が１回目の停車の後に走り始めた際、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力されるパルスの計数を開始する。
【００５３】
ステップ１０５において、重力位置演算部２６は、ステップ１０２で各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから受信した重力分力値Ｇx1を、１回目の停車時における各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄの重力分力値として、メモリ１５に一時記憶する。
【００５４】
ステップ１０６において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、メータＥＣＵ等から取得する車速データを基に、車両１が一定距離走行後、車両１が停車中（２回目の停車中）にあるか否かを判定する。なお、このときの一定距離とは、各タイヤ２ａ〜２ｄに回転角度差を発生させるために、車両１がカーブを伴う走行を行ったであろう距離に設定されている。
【００５５】
ステップ１０７において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、２回目の停車時に、自車のタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信部１４で受信する。即ち、重力情報取得部２２は、２回目停車時にタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されるタイヤ空気圧信号Ｓtp内の重力分力値データＤgx2を読み取ることにより、２回目の停車時における重力分力値Ｇx2を収集する。
【００５６】
ステップ１０８において、重力情報取得判定部２３は、一定時間内に全てのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから２回目停車時の重力分力値Ｇx2を取得できたか否かを判定する。このとき、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから２回目停車時の重力分力値Ｇx2を取得できれば、ステップ１０９に移行し、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから２回目停車時の重力分力値Ｇx2を取得できなければ、処理を強制終了する。ここで、電波受信を一定時間待つのは、ステップ１０３と同じ理由であり、一定時間内に重力分力値Ｇx2を取得することができなければ、処理を強制終了して、別の機会に処理を再実行させる。
【００５７】
ステップ１０９において、回転数演算部２４は、各車軸１９の回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄにおいて、それぞれカウンタ２５の余りを求め、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄごとにパルス演算角度θａを算出する。パルス演算角度θａは、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄごとに各々異なる値をとる。よって、これらパルス演算角度θａを確認すれば、１回目の停車から２回目の停車にかけて、どの取付位置のタイヤ２ａ〜２ｄが、どれだけ回転しているかが分かる。
【００５８】
ステップ１１０において、重力位置演算部２６は、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから取得した重力分力値Ｇx1，Ｇx2を基に、それぞれのタイヤＩＤごとに重力演算角度θｂを算出する。このとき、重力位置演算部２６は、ステップ１０２で取得した重力分力値Ｇx1を基に、上記式(a)を用いて、１回目停車時のタイヤ回転位置θ１を算出する。また、重力位置演算部２６は、ステップ１０７で取得した重力分力値Ｇx2を基に、上記式(a)を用いて、２回目停車時のタイヤ回転位置θ２を算出する。そして、重力位置演算部２６は、タイヤ回転位置θ１，θ２の和をとることにより、重力演算角度θｂを算出する。
【００５９】
ステップ１１１において、タイヤ取付位置特定部２７は、ステップ１０９で求めたパルス演算角度θａと、ステップ１１０で求めた重力演算角度θｂとを用い、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。本例のタイヤ取付位置特定部２７は、重力演算角度θｂがどのパルス演算角度θａと一致するかを確認することにより、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置、つまり各タイヤＩＤの取付位置を特定する。このとき、パルス演算角度θａと重力演算角度θｂとが一対一で対応していれば、４輪全ての取付位置が特定される。
【００６０】
ステップ１１２において、位置特定完了確認部２８は、一定時間内に全てのタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定できたか否かを判定する。このとき、一定時間内に全てのタイヤ取付位置を特定できれば、ステップ１１３に移行し、一定時間内に全てのタイヤ取付位置を特定できなければ、処理を強制終了する。
【００６１】
ここで、ステップ１１２のとき、一定時間内に全てのタイヤ取付位置を特定できない理由は、次の（i），（ii）が要因となる。
（i）２輪以上が全く同じ回転角度をとった場合
（ii）走行の途中でバックした場合
ここで、車両１がバックした場合は、バックもカウンタ２５でカウントされるため、バックした分も進んで見えてしまうことが理由である。
【００６２】
ステップ１１３において、タイヤ取付位置特定部２７は、タイヤ取付位置の特定結果を、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３のメモリ１５に記憶する。即ち、タイヤ取付位置特定部２７は、どのタイヤＩＤが、前後左右の４輪のどのタイヤ２ａ〜２ｄのものであるのかをメモリ１５に保持する。
【００６３】
なお、ステップ１０８においては、２回目の停車時、一定時間内に全輪のタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄからタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信できたときにのみステップ１０９に移行するようにしているが、全輪のタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄからタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信できなくても、ステップ１０９に移行してもよい。即ち、２回目の停車時、電波受信できたタイヤ空気圧検出器４のみ位置特定し、残りは、別の機会に処理を再実行してもよい。
【００６４】
また、ステップ１１２においては、一定時間内に全てのタイヤ２ａ〜２で取付位置を特定できたときのみ、ステップ１１３に移行するようにしているが、１輪でも取付位置が分かれば、ステップ１１３に移行してタイヤ２の取付位置を記憶しておき、残りの３輪については、別の機会に処理を再度実行してもよい。
【００６５】
以上により、本例においては、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから取得する回転数情報と、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから取得する重力情報とを基に、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を判定するので、他の別部品を別途使用することなく、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することが可能となる。よって、タイヤ空気圧監視システムのタイヤ取付位置判定機能を、簡素な構成で済ませることが可能となる。また、タイヤ取付位置の登録に際して、特別な操作も不要であるので、利便性の確保にも効果が高いと言える。
【００６６】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力される回転数信号（パルス信号）Ｓplを基にパルス演算角度θａを演算し、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信される重力分力値Ｇｘを基に重力演算角度θｂを演算し、パルス演算角度θａと重力演算角度θｂとを比較することにより、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。このため、重力情報を使用してタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を判定することが可能であるので、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置の特定に際して、別の情報を別途必要としない。よって、タイヤ取付位置判定機能の構成を簡素化することができる。
【００６７】
（２）重力分力値Ｇｘを用いてタイヤ２の回転角度θを算出するので、精度よくタイヤ２の回転有無を判定することができる。
（３）パルス演算角度θａと重力演算角度θｂとを照らし合わせるという角度比較によって、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を判定する。このため、それぞれの角度を比較するという簡素な処理で、かつ短時間に、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を判定することができる。
【００６８】
（４）ステップ１１２において、全てのタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することができなかったと判定すれば、処理を強制終了し、別の機会に処理を再実行して、全タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。即ち、全タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することができるまで、判定処理を繰り返し実行する。このため、全タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を、漏れなく特定することができる。
【００６９】
（５）ステップ１０８において、２回目の停車時、一定時間内に全タイヤ２ａ〜２ｄからタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信することができなければ、処理を強制終了し、別の機会に処理を再実行して、全タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。よって、タイヤ空気圧信号Ｓtp（重力分力値Ｇｘ）の受信を無駄に待つ必要がないので、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置判定を効率よく実施することができる。
【００７０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図５に従って説明する。なお、第２実施形態は、タイヤ取付位置の判定方法を変更したのみの構成であって、他の基本的な構成は第１実施形態と同様である。よって、第１実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００７１】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、本例の加速度センサ１０は、重力分力を１軸のみ検出可能な簡易的なセンサであって、タイヤ空気圧検出器４にかかる重力分力として、タイヤ２の車軸方向の分力（重力分力値Ｇｘ）を検出し、これを重力分力値データＤgxとして車体５に無線送信する。そして、重力位置演算部２６は、車軸方向の重力分力値Ｇｘのみを用いてタイヤ回転位置を算出する。
【００７２】
ここで、本例におけるステップ１１２のとき、一定時間内に全てのタイヤ取付位置を特定できない理由は、第１実施形態に記載の（i），（ii）と、以下の（iii）が要因となる。
（iii）重力演算角度θｂがいずれのパルス演算角度θａにも合致しない場合
重力演算角度θｂがいずれのパルス演算角度θａにも合致しない状況は、１回目停車時のタイヤ回転位置θ１と２回目停車時のタイヤ回転位置θ２とは基準線Ｌｋに対して対称であるので、単純にθ１とθ２の和を回転角度とできないことが理由である。そして、ステップ１１２において、全てのタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することができなかったと判定されれば、処理を強制終了し、別の機会に処理を再実行して、全タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。
【００７３】
本実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１），（２），（４），（５）に加え、以下の効果を得ることができる。
（６）加速度センサ１０として重力分力を１軸のみ検出する簡易的なセンサを使用することが可能となるので、システム構成の簡素化に一層寄与する。また、部品コストも低く抑えることができる。
【００７４】
（７）本例のように加速度センサ１０として簡易センサを使用した場合、重力演算角度θｂがいずれのパルス演算角度θａにも合致しない状況の発生確率が高くなるが、ステップ１１２において時間内にタイヤ位置を特定できなければ、処理を強制終了して別の機会にトライする。よって、センサコスト抑制と効率のよい位置特定とを両立することができる。
【００７５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図６及び図７に従って説明する。なお、第３実施形態も、第１及び第２実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００７６】
図６に示すように、本例の加速度センサ１０は、上下方向のみをセンシング可能な簡易的なセンサ（安価なセンサ）が使用されている。即ち、本例の加速度センサ１０は、図６（ａ）に示すようにタイヤ空気圧検出器４がタイヤ２の回転円弧軌跡の最上点付近（頂点付近）の角度θの範囲に位置することと、図６（ｂ）に示すようにタイヤ空気圧検出器４がタイヤ２の回転円弧軌跡の最下点付近の角度θの範囲に位置することとの２位置を検出する。
【００７７】
このため、本例のタイヤ空気圧検出器４は、重力分力値データＤgxとして、図６（ａ）〜（ｃ）に示す３種類のデータを送信する。即ち、重力分力値データＤgxには、タイヤ空気圧検出器４がタイヤ回転の最上点付近（頂点付近）に位置することを示すデータ（最上点付近通知データＤgxa）と、タイヤ空気圧検出器４がタイヤ回転の最下点に位置することを示すデータ（最下点付近通知データＤgxb）と、最上点及び最下点のどちらにも位置しないことを示すデータ（位置不明通知データＤgxc）とがある。
【００７８】
重力位置演算部２６は、タイヤ空気圧検出器４から取得する重力分力値データＤgxを基に、タイヤ空気圧検出器４がタイヤ２の回転円弧軌跡の最上点付近、最下点付近又はそれ以外のどこに位置するのかを確認する。重力位置演算部２６は、１回目の停車時と、２回目の停車時との両方で、タイヤ空気圧検出器４の配置位置を確認する。
【００７９】
タイヤ取付位置特定部２７は、２値の重力分力値Ｇｘから求まるタイヤ空気圧検出器４の上下方向の位置と、カウンタ２５から求まる余りとを基に、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。本例のタイヤ取付位置特定部２７は、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄが１回目停車時と２回目停車時との各々で上下どちらに位置しているのかを確認するとともに、回転数信号Ｓplから求まる余りが「０」又は「半分」のどちらをとるのかを確認することにより、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を確認する。なお、余りの「半分」とは、タイヤ２の１回転当たりのパルス数を「ｎ」としたときの「ｎ／２」に相当する値である。
【００８０】
タイヤ取付位置特定部２７は、重力分力値データＤgxから求まるタイヤ空気圧検出器４の１回目停車時と２回目停車時との位置が同じで、かつ余りが「０」となる組み合わせを確認すると、これらを対応付けてタイヤ２の取付位置を特定する。また、タイヤ取付位置特定部２７は、重力分力値データＤgxから求まるタイヤ空気圧検出器４の１回目停車時と２回目停車時とで位置が上下方向逆であり、かつ余りが「半分」となる組み合わせを確認すると、これらを対応付けてタイヤ２の取付位置を特定する。
【００８１】
次に、本例のタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置の算出原理を、図６及び図７を用いて説明する。
図６に示すように、タイヤ空気圧検出器４の加速度センサ１０は、最上点付近及び最下点付近の各θのみ重力を検出可能である。ここで、タイヤ空気圧検出器４が最上点付近のθに入る確率Ｐ１、タイヤ空気圧検出器４が最下点付近のθに入る確率Ｐ２は、それぞれ次式(1)，(2)により算出される。
【００８２】
【数２】
【００８３】
【数３】
そして、タイヤ空気圧検出器４が１回目の停車時に上下どちらかのθに入り、２回目の停車時もどちらかのθに入る確率Ｐ３は、次式(3)により算出される。
【００８４】
【数４】
一方、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄの回転数信号Ｓplから求まる余りが「０」又は「ｎ／２」となる確率Ｐ４は、次式(4)により求まる。
【００８５】
【数５】
ここで、例えばｎ＝３６、θ＝２０°のように（360°／ｎ）＜θの場合、つまり１パルス時に取り得る角度に比べてθが広い場合、以下の(i)〜(iii)の３パターンの状況が発生し得る。
（i）式(2)を満たしたときに、式(4)を満たす場合
（ii）式(2)を満たしたときに、式(4)を満たさない場合
（iii）式(2)を満たさずに、式(4)を満たす場合
ところで、条件(iii)が発生する確率Ｐ５は、他の３輪で式(4)を満たす場合の総和に相当するので、以下の式(5)により求まる。式(5)から求まる確率Ｐ５は、タイヤ２の取付位置の判別不能な確率に相当する。
【００８６】
【数６】
続いて、条件(i)が発生する確率Ｐ６と、条件(ii)が発生する確率Ｐ７とを、図７を用いて考える。ところで、回転数信号Ｓplの１パルスは、360°／ｎごとに発生するので、以下の条件(k)を満たす必要がある。
条件(k)：式(4)を条件としたパルスの余り「０」と「ｎ／２」は、タイヤ中心の点対称位置（余り「ｎ／２」）か、或いは全く同じ位置（余り「０」）であること。
【００８７】
ここで、式(2)の条件を満たすには、（θ／180°）２が必要であるが、条件(i)を満たすには、条件(k)も合わせて満たす必要がある。
タイヤ空気圧検出器４が点対称（図７のハッチング箇所）で止まる通り数Ｒ１は、次式(6)式により求まる。
【００８８】
【数７】
また、タイヤ空気圧検出器４が同じ位置（図７のハッチング箇所）で止まる通り数Ｒ２は、次式(7)により求まる。
【００８９】
【数８】
そして、式(6)，(7)から求まる総組み合わせ数Ｒ３は、次式(8)により求まる。
【００９０】
【数９】
以上により、条件(i)が発生する確率Ｐ６は、次式(9)により求まる。
【００９１】
【数１０】
また、条件(ii)が発生する確率Ｐ７は、次式(10)により求まる。
【００９２】
【数１１】
よって、仮にｎが３６、θが３０°とすると、確率Ｐ６が（１／３６）×（１／４）→（１／１４４）となり、確率Ｐ７が（１／３６）×（３／４）→（３／１４４）となり、確率Ｐ５が１／６となる。また、仮にｎが３６、θが４０°とすると、確率Ｐ６が（４／８１）×（３／１６）→（１／１０８）となり、確率Ｐ７が（４／８１）×（１３／１６）→（１３／３２４）となり、確率Ｐ５が１／６となる。
【００９３】
ところで、条件(i)を満足したとき、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することができるが、実際には条件(iii)のパターンも生じるため、正確に位置特定を行おうとすると、最終的な位置特定の確率Ｐｋは、次式(11)に示すように、(iii)の発生の確率分だけ目減りすることになる。
【００９４】
【数１２】
従って、ｎが３６、θが３０°の場合、確率Ｐｋは（１／１４４）×（５／６）→（５／８６４）となる。また、ｎが３６、θが４０°の場合、確率Ｐｋは、（１／１０８）×（５／６）→（５／６４８）となる。さらに、実際であれば、複数輪同時に(i)の条件を満たす場合も考慮しなくてはならないが、２輪同時発生としても、（Ｐ６）２の確率となるので、充分小さい値として無視する。
【００９５】
従って、ｎが３６、θが３０°の場合、確率Ｐｋが（５／８６４）、つまり約１７３回に１回成立することが分かる。また、ｎが３６、θが４０°の場合、確率Ｐｋが（５／６４８）、つまり約１３０回に１回成立することが分かる。このため、停車間隔を約５分とすると、１００回の停車に約８．３時間要することとなり、タイヤ交換後のタイヤ摩耗に対して、充分に短い時間でタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定できることが分かる。
【００９６】
即ち、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定するには、位置判定の処理（即ち、位置判定のフローチャート）を何度も繰り返し実行させる必要があるが、位置判定に必要な総時間はタイヤ摩耗によるタイヤ交換サイクルに比べれば充分に短いと言える。従って、本例の取付位置の判定処理は、位置判定にかかる時間的な不都合を生じさせずに、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することが可能であると言える。
【００９７】
本実施形態の構成によれば、前述の実施形態の（１），（２），（４），（５），（７）に加え、以下の効果を得ることができる。
（８）加速度センサ１０として単に上下２位置のみ検出可能な簡易センサを使用しても、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することができる。よって、システム構成の簡素化に一層寄与し、部品コストも更に低く抑えることができる。
【００９８】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態を図８〜図１０を用いて説明する。なお、第４実施形態は、第１実施形態の１変更例に相当し、本例も第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００９９】
図８に示すように、本例のタイヤ取付位置判定機能の場合、回転数検出センサ２０は、車体左右にそれぞれ１つずつ（計２つ）設けられている。また、ＴＰＭＳ受信機１２には、タイヤ位置特定の前に予めタイヤ２を左右判定する左右タイヤ判定部３５が設けられている。左右タイヤ判定部３５は、タイヤ位置を特定する前提として、例えば重力情報から求まるタイヤ回転方向や、地磁気等により、タイヤ２ａ〜２ｄを予め左右判定する。本例のように、回転数検出センサ２０が左右２でよいのは、タイヤ回転方向や地磁気等によりタイヤ左右判定が既に済んでいるものとしており、後は前後の区別が付けば４輪全てを特定できるからである。なお、左右タイヤ判定部３５が左右タイヤ判別手段に相当する。
【０１００】
ちなみに、図８の場合、左右の前輪に回転数検出センサ２０が配置されているが、左右２輪であればどの組み合わせでもよい。例えば、後輪の左右に回転数検出センサ２０を２つ配置してもよいし、車体の左右対角線上に回転数検出センサ２０を２つ配置してもよい。
【０１０１】
次に、本例のタイヤ取付位置判定機能（オートロケーション機能）の動作を、図９及び図１０のフローチャートを用いて説明する。ここでは、回転数検出センサ２０からタイヤ１回転当たり１２パルスが出力されることとし、事前にタイヤ２の左右が分かっている（「右：ＩＤ１，ＩＤ２」、「左：ＩＤ３，ＩＤ４」）ものとする。
【０１０２】
ステップ２０１において、左右タイヤ判定部３５は、例えばタイヤ回転方向や地磁気等により、タイヤＩＤの左右が判別できているか否かを確認する。なお、左右判定方法は、タイヤ回転方向や地磁気以外に種々の方式が採用可能である。そして、左右判別ができていればステップ２０２に移行し、左右判別ができていなければ待機する。
【０１０３】
ステップ２０２において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、車両１の停車（１回目の停車）を検出したか否かを判断する。このとき、停車を検出すればステップ２０３に移行し、停車を検出しなければ待機する。
【０１０４】
ステップ２０３において、重力位置演算部２６は、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから受信した重力分力値データＤgxを基に、１回目停車時のタイヤ回転位置θ１を算出する。ここでは、例えば右側タイヤであるＩＤ１，ＩＤ２がそれぞれθ１１，θ１２として求まり、左側タイヤであるＩＤ３，ＩＤ４がそれぞれθ１３，θ１４として求まったとする。
【０１０５】
ステップ２０４において、回転数演算部２４は、自身のカウンタ２５をリセットする。
ステップ２０５において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、車両１の停車（２回目の停車）を検出したか否かを判断する。このとき、停車を検出すればステップ２０６に移行し、停車を検出しなければ待機する。
【０１０６】
ステップ２０６において、重力位置演算部２６は、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから受信した重力分力値データＤgxを基に、２回目停車時のタイヤ回転位置θ２を算出する。ここでは、例えば右側タイヤであるＩＤ１，ＩＤ２がそれぞれθ２１，θ２２として求まり、左側タイヤであるＩＤ３，ＩＤ４がそれぞれθ２３，θ２４として求まったとする。
【０１０７】
ステップ２０７において、回転数演算部２４は、各車軸１９の回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄにおいて、パルスの余り（12で割った余り）を求めることにより、パルス演算角度θａを算出する。このθａがモジュロ計算結果である。
【０１０８】
ステップ２０８において、タイヤ取付位置特定部２７は、右側タイヤＩＤの前後を特定するために、θａ＝｜θ２１−θ１１｜／３０（なお、θ２１−θ１１＝θｂ）が成立するか否かを判断する。この式が成立すればステップ２０９に移行し、この式が不成立であればステップ２１０に移行する。
【０１０９】
ステップ２０９において、タイヤ取付位置特定部２７は、ＩＤ１が右前輪タイヤであると認識し、ＩＤ２が右後輪タイヤであると認識する。
ステップ２１０において、タイヤ取付位置特定部２７は、右側タイヤＩＤの前後を特定するために、θａ＝｜θ２２−θ１２｜／３０（なお、θ２２−θ１２＝θｂ）が成立するか否かを判断する。この式が成立すればステップ２１１に移行し、この式が不成立であれば位置判定のやり直しのため、ステップ２０２に戻る。
【０１１０】
ステップ２１１において、タイヤ取付位置特定部２７は、ＩＤ２が右前輪タイヤであると認識し、ＩＤ１が右後輪タイヤであると認識する。
ステップ２１２において、タイヤ取付位置特定部２７は、左側タイヤＩＤの前後を特定するために、θａ＝｜θ２３−θ１３｜／３０（なお、θ２３−θ１３＝θｂ）が成立するか否かを判断する。この式が成立すればステップ２１３に移行し、この式が不成立であればステップ２１４に移行する。
【０１１１】
ステップ２１３において、タイヤ取付位置特定部２７は、ＩＤ３が左前輪タイヤであると認識し、ＩＤ４が左後輪タイヤであると認識する。
ステップ２１４において、タイヤ取付位置特定部２７は、左側タイヤＩＤの前後を特定するために、θａ＝｜θ２４−θ１４｜／３０（なお、θ２４−θ１４＝θｂ）が成立するか否かを判断する。この式が成立すればステップ２１５に移行し、この式が不成立であれば位置判定やり直しのため、ステップ２０２に戻る。
【０１１２】
ステップ２１５において、タイヤ取付位置特定部２７は、ＩＤ４が左前輪タイヤであると認識し、ＩＤ３が左後輪タイヤであると認識する。
ステップ２１６において、タイヤ取付位置特定部２７は、タイヤ取付位置の特定結果を、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３のメモリ１５に記憶する。これにより、タイヤ位置の登録が完了する。
【０１１３】
本実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１）〜（５）に加え、以下の効果を得ることができる。
（９）タイヤ２ａ〜２ｄの左右位置は既に判別できているものとしてタイヤ取付位置の判定を行うので、タイヤ取付位置判定に必要な回転数検出センサ２０が左右１つずつの計２つで済む。よって、システム構成の簡素化に効果が高くなる。
【０１１４】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態を図１１〜図１４を用いて説明する。なお、第５実施形態は、第２及び第３実施形態の１変更例に相当し、本例もこれら実施例と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１５】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、タイヤ２が紙面時計回りに回転するときの動きを示した図であり、図１２（ａ）〜（ｃ）は、タイヤ２が紙面反時計回りに回転するときの動きを示した図である。第１実施形態でも述べたように、タイヤ空気圧検出器４が鉛直方向の線（基準線Ｌｋ）に対して左右方向に対称の図１１（ｃ）の状態と図１２（ｃ）の状態とにおいては、重力Ｇの車軸方向（タイヤ半径方向）の重力分力値Ｇｘが同じ値をとるので、これらの重力情報を区別することができない現状がある。
【０１１６】
しかし、タイヤ２が停止する直前の重力分力値Ｇｘの変化が増加又は減少のどちらをとるのかを確認すれば、図１１（ｃ）と図１２（ｃ）とを区別することが可能である。例えば、タイヤ回転が図１１（ｂ）→図１１（ｃ）への動きをとる場合、重力分力値Ｇｘは単調減少をとる。一方、タイヤ回転が図１２（ｂ）→図１２（ｃ）への動きをとる場合、重力分力値Ｇｘは単調増加をとる。よって、本例の場合は、タイヤ停止直前における重力分力値Ｇｘの変化を確認することにより、左右線対称の位置にある重力情報を区別する。
【０１１７】
図１３（ａ）に示すように、車両１を右側から見たとき、全てのタイヤ２は紙面時計回りに回転する。このとき、図１３（ｂ）の車軸１９を原点とするタイヤ回転方向平面のＸＹ座標系において、タイヤ空気圧検出器４が時計回りで第１象限、第４象限に位置する場合、重力分力値Ｇｘは単調減少をとり、タイヤ空気圧検出器４が時計回りで第２象限、第３象限に位置する場合、重力分力値Ｇｘは単調増加をとる。換言すれば、増加減の具合が同じ場合は鉛直方向の基準線Ｌｋに対して線対称でない位置にあり、増加減の具合が異なる場合は線対称の位置にあると言える。
【０１１８】
図１４に、タイヤ回転位置θ１，θ２の組み合わせと、角度計算に使用する計算式との関係をまとめた表を示す。例えば、１度目の停車時にタイヤ空気圧検出器４が第１，第４象限に位置し、２度目の停車時にタイヤ空気圧検出器４が第２，第３象限に位置したとき、タイヤ２の回転角度は360°×ｎ＋θ１＋（360°−θ２）で求まる。ここで、車軸１９の回転数はモジュロ値であるので、360°×ｎは無視できるので、θ１＋（360°−θ２）に相当する角度分だけ車軸１９が回っていれば、車軸１９に取り付くタイヤ２がθ１及びθ２で止まったタイヤ２となり、位置判定が可能である。
【０１１９】
続いて、実際にどの程度早く４輪の位置を特定できるのかを試算する。ここでは、タイヤ１回転当たり車軸１９のパルス信号が36パルス出力されるとする。
・４輪のうち２輪が同じになる組み合わせ数 … 36×35×34＝42840
・４輪のうち３輪が同じになる組み合わせ数 … 36×35＝1260
・４輪のうち４輪が同じになる組み合わせ数 … 36
よって、４輪のうち少なくとも２輪が同じ組合せになる総数は、合計44136通りとなる。ここで、４輪の総組み合わせ数は、36の４乗＝1679616である。従って、４輪がそれぞれ別の値をとらない確率は、44136／1679616＝2．63％となる。ところで、２回目の停車で2．63％は判定不可となる可能性があるが、更にもう一度停車したときに判定不可能な確立は0．1％以下に下がる。よって、読み取り誤差等の他の要因を考慮しても、数回の停車があれば、タイヤ位置の特定は可能であることが分かる。
【０１２０】
本実施形態の構成によれば、前述の実施形態の（１）〜（８）に加え、以下の効果を得ることができる。
（１０）タイヤ回転方向平面のＸＹ座標系において、仮にタイヤ空気圧検出器４が１回目停車時と２回目停車時とで、鉛直方向の基準線Ｌｋに対し左右対称に位置したとしても、これらの位置を区別することができる。よって、タイヤ取付位置の判別精度の向上に繋がり、結果、判定時間の短縮化に効果が高くなる。
【０１２１】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・各実施形態において、図１５に示すように、車体５にイニシエータ（トリガ手段）４１を搭載するとともに、タイヤ空気圧検出器４に受信部４２を設ける。そして、イニシエータ４１から送信されるＵＨＦ帯のトリガ信号Ｓtrによって、タイヤ空気圧検出器４に直ぐに電波応答させるようにしてもよい。この場合、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置特定に要する時間を短くすることができ、第３実施形態に述べた簡易型センサの場合、安価なセンサでも短時間でタイヤ位置を特定できるという点で特に効果が高い。なお、イニシエータ４１がトリガ手段を構成する。
【０１２２】
・各実施形態において、車体５にイニシエータ４１を設けた場合、図１６に示すように、受信部４２に受信信号強度測定部４３を設け、トリガ信号Ｓtrを受信部４２で受信した際の受信信号強度を受信信号強度測定部４３で測定し、この受信信号強度データを併せてＴＰＭＳ受信機１２に送信してもよい。イニシエータ４１は、各タイヤ２ａ〜２ｄに対し、各々距離が異なるように配置される。この場合、受信信号強度が大きければイニシエータ４１に近いタイヤ２であると判定できるので、受信信号強度データをタイヤ２の取付位置特定に利用することができる。
【０１２３】
・各実施形態において、車両１の駐停車時、一時的にタイヤ空気圧信号Ｓtp（重力分力値データＤgx）のフレーム数を増やして送信してもよい。例えば、走行時は１分間に１フレームのところ、加速度センサ１０で車両１が駐停車に入ったことを検出したとき、送信フレーム数を一時的に増やす。また、例えば停車を検出した後の３０秒間は、タイヤ空気圧信号Ｓtpの送信を５秒間隔とする。こうすれば、停車後、５秒間あればタイヤ空気圧検出器４から情報を得ることができ、タイヤ２の位置判定にかかる時間の更なる短縮化に効果が高くなる。また、第３実施形態に述べた簡易型センサの場合、安価なセンサでも短時間でタイヤ位置を特定できるという点で特に効果が高い。
【０１２４】
・各実施形態において、タイヤ空気圧検出器４は、加速度センサ１０の検出信号に変化が一定時間なくなった場合、直ちに電波送信する型としてもよい。この場合、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置特定に要する時間を短くすることができる。
【０１２５】
・各実施形態において、タイヤ空気圧信号Ｓtp内の圧力データは、検出した温度データによって補正された値でもよい。
・各実施形態において、加速度センサ１０は、車軸方向の重力分力を検出するセンサに限定されず、例えば路面平行方向の分力を検出するセンサでもよい。
【０１２６】
・各実施形態において、重力演算角度θｂは、θ１とθ２の和をとった１値で算出されることに限定されない。例えば、０°〜360°の範囲で重力演算角度θｂが取り得る角度
を全て抽出し、どれがパルス演算角度θａと合致するのかを確認することにより、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することも可能である。
【０１２７】
・各実施形態において、重力検出センサは、加速度センサに限定されず、タイヤ空気圧検出器４に生じる重力を検出できるものであれば、他のセンサを用いてもよい。
・各実施形態において、タイヤ回転数検出センサ２０は、ABSセンサに限定されず、タ
イヤ２の回転を検出できるセンサであれば他のセンサに変更可能である。
【０１２８】
・各実施形態において、重力分力値データＤgxは、タイヤ空気圧信号Ｓtpに含まれて送信されることに限定されず、タイヤ空気圧信号Ｓtpとは別の独立した信号として送信されてもよい。
【０１２９】
・各実施形態において、重力情報の収集は、車両１が停車したときに実施されることに限定されず、車両１が駐車したときに実施してもよい。
・各実施形態において、タイヤ位置特定の判定は、車両停止時に実施することに限らず、走行開始時に実施してもよい。この場合、停止時に生じ得ると想定されるタイヤ２の逆回転について考慮せずに済むので、タイヤ位置特定の精度向上に効果が高くなる。
【符号の説明】
【０１３０】
１…車両、２（２ａ〜２ｄ）…タイヤ、３…タイヤ空気圧監視システム、４（４ａ〜４ｄ）…タイヤ空気圧検出器、５…車体、１０…重力情報取得手段及び重力検出センサを構成する加速度センサ、１９…車軸、２０（２０ａ〜２０ｄ）…タイヤ回転角度監視手段を構成する回転数センサ、２１…タイヤ回転角度監視手段を構成する回転数情報取得部、２２…重力情報取得手段を構成する重力情報取得部、２３…タイヤ取付位置特定手段を構成する重力情報取得判定部、２４…タイヤ取付位置特定手段を構成する回転数演算部、２６…タイヤ取付位置特定手段を構成する重力位置演算部、２７…タイヤ取付位置特定手段を構成するタイヤ取付位置特定部、２８…タイヤ取付位置特定手段を構成する位置特定完了確認部、３８…タイヤ取付位置特定手段及び左右タイヤ判別手段を構成する左右タイヤ判定部、４１…トリガ手段としてのイニシエータ、Ｓtp…タイヤ空気圧信号、Ｇ…重力、Ｇｘ（Ｇx1，Ｇx2）…重力情報としての重力分力値、Ｓpl…回転数情報としての回転数信号、θ…回転角度、θ１，θ２…タイヤ回転位置、Ｓtr…トリガ信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの取付位置を特定するタイヤ取付位置判定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両には、走行車両の安全確保を目的として、各タイヤのタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムが搭載される傾向にある。タイヤ空気圧監視システムは、各タイヤにタイヤ空気圧検出器を取り付け、このタイヤ空気圧検出器にて検出したタイヤ空気圧を、タイヤ空気圧信号として車体に無線送信する。車体は、このタイヤ空気圧信号を受信機で受信すると、タイヤ空気圧信号内の圧力データを参照することによりタイヤ空気圧を把握し、低圧タイヤが存在することを確認すると、低圧警報を運転者に通知する。
【０００３】
ところで、この種のタイヤ空気圧監視システムにおいて、低圧タイヤの警報を出力する際、タイヤ位置も併せて通知するには、どの位置にどのタイヤＩＤのタイヤ空気圧検出器が取り付けられているのかを車体に登録しておく必要がある。このため、タイヤ空気圧監視システムの種類によっては、走行中において、タイヤＩＤとタイヤ取付位置とを関連付けて受信機に登録するタイヤ取付位置判定機能、いわゆるオートロケーション機能を備えたものもある（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１２３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のタイヤ空気圧監視システムにおいては、タイヤ取付位置判定機能の構成を、できるだけ簡素化したいニーズがあった。即ち、各タイヤの取付位置を、別の部品（例えばイニシエータ等）を使用することなく特定することができる技術の開発ニーズがあった。
【０００６】
本発明の目的は、タイヤ空気圧検出器から送信される重力情報によってタイヤの取付位置を特定可能とすることにより、システム構成を簡素化することができるタイヤ取付位置判定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明では、各タイヤに設けられたタイヤ空気圧検出器でタイヤ空気圧を検出し、そのタイヤ検出信号を車体に送信してタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに使用され、当該タイヤの取付位置を判定するタイヤ取付位置判定システムにおいて、前記タイヤ空気圧検出器にかかる重力の分力を重力情報として検出する重力情報取得手段と、前記タイヤの車軸の回転を監視することにより、前記タイヤにおいて実際に発生する回転角度を車体にて検出するタイヤ回転角度監視手段と、ある駐停車時と以降のある駐停車時との間で、前記重力情報取得手段と前記タイヤ回転角度監視手段とで各々求められる前記タイヤの回転角度を比較し、各タイヤの取付位置を特定するタイヤ取付位置特定手段とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
本発明の構成によれば、ある駐停車時において、重力情報取得手段とタイヤ回転角度監視手段とで各タイヤの回転角度を求め、これ以降のある駐停車時においても、同様に各タイヤの回転角度を求める。そして、これら回転角度を比較することにより、各タイヤの取付位置を特定する。なお、例えばタイヤが氷上を回転するとき、滑って回転しない状況も想定されるので、タイヤ回転角度監視手段は、タイヤの回転を滑りに影響を受けないよう車軸にてタイヤ回転を監視するのが好ましい。
【０００９】
ところで、タイヤ回転角度監視手段は、どの位置に取り付くタイヤがどれだけ回転したのかを検出するものである。よって、タイヤ回転角度監視手段にて求まるタイヤの回転位置の変化は、どの取付位置のタイヤが、どの程度回転したのかを表すことになる。一方、タイヤ空気圧検出器から送信される重力情報は、各タイヤに取り付くタイヤ空気圧検出器から送信される固有の値である。このため、重力情報取得手段により求まるタイヤの回転位置の変化を、タイヤ回転角度監視手段により求まるタイヤの回転位置の変化と照らし合わせ、変化が合致する組み合わせを確認すれば、各タイヤ空気圧検出器の取付位置、つまりタイヤの取付位置を特定することが可能となる。
【００１０】
以上のように、本構成は、タイヤ空気圧検出器から得られる重力情報と、それぞれの車軸ごとに求まるタイヤの回転位置とを基に、各タイヤの取付位置を特定する技術である。よって、タイヤ空気圧検出器から得られる重力情報によって各タイヤの取付位置が特定可能となるので、タイヤの取付位置の特定に際して、別の情報を別途必要としない。このため、タイヤ空気圧検出器や車体などに新たな部品を別途追加する必要なく、各タイヤの取付位置を簡素な構成で判定することが可能となる。
【００１１】
なお、定義として、「駐停車」とは、タイヤが回転した状態から止まるとき（走行停止）、又は止まった状態から回転するとき（走行開始）のことを言う。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記タイヤ空気圧検出器に設けられた重力検出センサは、前記重力情報として、前記タイヤ空気圧検出器の車軸方向における重力の分力を検出し、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記重力検出センサが検出した重力分力値を基に、前記タイヤ空気圧検出器のタイヤ回転方向における位置を求め、当該位置を用いて前記タイヤの取付位置を特定することを要旨とする。この構成によれば、重力検出センサとして、１軸を検出するのみの安価なセンサを使用することが可能となるので、センサにかかるコストを低く抑えることが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記タイヤ取付位置特定手段は、ある駐停車時のタイヤ回転位置を基準として、以降の１駐停車時に前記タイヤがとる回転位置を、前記重力情報取得手段と前記タイヤ回転角度監視手段との各々で求め、これらを基にタイヤ取付位置を特定することを要旨とする。この構成によれば、回転数情報から求めたタイヤの回転角度と、重力情報から求めたタイヤの回転角度とを比較することにより、タイヤの取付位置を判定する。よって、それぞれの角度を比較するという簡素な処理で、かつ短時間に、タイヤの取付位置を判定することが可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記タイヤ空気圧検出器内の重力検出センサは、少なくとも前記タイヤ空気圧検出器がタイヤ回転方向における最上点付近又は最下点付近のいずれにあるのかを検出し、前記タイヤ空気圧検出器は、前記重力情報として、前記タイヤ空気圧検出器がタイヤ回転の最上点付近又は最下点付近のいずれにあるのかを通知し、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記タイヤ回転角度監視手段の回転数情報を基に、前記タイヤが最上点付近又は最下点付近のいずれに位置するのかを求め、この判定結果と前記重力情報とを用いてタイヤ取付位置を特定することを要旨とする。この構成によれば、重力検出センサとして、例えばタイヤ空気圧検出器が上下方向のいずれにあるのかを出力するだけの簡易的なセンサを使用することが可能となる。このため、システム構成の簡素化に一層寄与し、部品コスト削減にも効果が高い。
【００１４】
請求項５では、請求項１又は２に記載の発明において、前記タイヤの位置特定の処理の前に前記タイヤの左右を判別する左右タイヤ判別手段を備え、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記左右タイヤ判別手段によって当該タイヤの左右位置が既に特定されたものとして、タイヤ取付位置特定の処理を実行することを要旨とする。この構成によれば、タイヤの左右判別は既に特定できているものとしてタイヤ取付位置の判定を行うので、タイヤ位置特定に必要なセンサ数を減らすことが可能となる。よって、システム構成の簡素化に効果が高くなる。
【００１５】
請求項６では、請求項１又は２に記載の発明において、前記タイヤ取付位置特定手段は、駐停車時における前記タイヤ空気圧検出器にかかる重力分力値の増加減を基に、前記タイヤの取付位置を特定することを要旨とする。この構成によれば、タイヤ回転方向平面で、かつ車軸の位置を原点とするＸＹ座標系において、タイヤ空気圧検出器が第１、第４象限にあるのか、又は第２、第３象限にあるのかを判別することが可能となる。よって、タイヤ取付位置の判別精度の向上に繋がり、結果、判定時間の短縮化に効果が高くなる。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の発明において、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記した以降の１駐停車時、全ての前記タイヤにおいて取付位置を特定することができなければ、以降の駐停車時において、位置未特定のタイヤ取付位置に関して位置特定の処理を行い、この処理を、全てのタイヤで取付位置が特定されるまで繰り返し実施することを要旨とする。この構成によれば、タイヤの取付位置判定の際、そのときの駐停車時において、全てのタイヤにおいて取付位置を特定することができなければ、処理を一旦終了し、別の機会に処理を再実行して、全タイヤの取付位置を特定する。即ち、全タイヤ位置を特定することができるまで、位置特定の処理を繰り返す。このため、全てのタイヤの取付位置を、漏れなく特定することが可能となる。
【００１７】
請求項８に記載の発明では、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の発明において、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記した以降の１駐停車時において前記重力情報の取得を待つ際、一定時間内に当該重力情報を取得することができなければ、処理を終了し、以降の停車時において該処理を再実行することを要旨とする。この構成によれば、タイヤの取付位置判定において、重力情報の取得を待つ際、一定時間内に重力情報を取得することができなければ、処理を一旦終了し、別の機会に処理を再実行する。よって、重力情報の取得を無駄に待つ必要がないので、タイヤの取付位置判定を効率よく実施することが可能となる。
【００１８】
請求項９では、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の発明において、前記タイヤ取付位置特定手段は、前記タイヤが回転した状態から止まるとき、又は前記タイヤが止まった状態から回転するときに、タイヤ取付位置特定の処理を実行することを要旨とする。この構成によれば、例えばタイヤが止まった状態から回転するときにタイヤ取付位置の判定を行うようにすれば、タイヤは回転をし始めるときであれば単に一方向にのみ回転する動きをとるので、タイヤ取付位置の特定を精度よく行うことが可能となる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明では、請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の発明において、前記タイヤ空気圧検出器に電波送信を実行させるトリガ信号を無線送信するトリガ手段を前記車体に備え、前記トリガ手段は、車両が駐停車すると、前記トリガ信号を前記タイヤ空気圧検出器に送信し、前記タイヤ空気圧検出器は、前記トリガ信号の受信を契機に、自身の重力検出センサで検出した前記重力情報の送信を開始することを要旨とする。この構成によれば、車両が駐停車した際、トリガ手段にてタイヤ空気圧検出器に電波送信を開始させるので、タイヤの取付位置の判定を直ぐに行うことが可能となる。よって、位置判定にかかる時間の短縮に効果が高くなる。
【００２０】
請求項１１に記載の発明では、請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の発明において、前記タイヤ空気圧検出器は、車両が駐停車すると、重力検出センサで検出した前記重力情報を、一時的にフレームを増やして送信することを要旨とする。この構成によれば、タイヤ空気圧検出器から送信される重力情報を車体において受け取れる確率が高くなるので、タイヤ位置判定にかかる時間の短縮に一層効果が高くなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、タイヤ空気圧検出器から送信される重力情報によってタイヤの取付位置を特定可能とすることにより、システム構成を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態のタイヤ空気圧監視システムの構成図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、パルス演算角度の説明図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、重力演算角度の説明図。
【図４】タイヤの取付位置を判定する際に実行するフローチャート。
【図５】（ａ），（ｂ）は、第２実施形態のタイヤ空気圧検出器が送信する重力情報の概略図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、第３実施形態のタイヤ空気圧検出器が送信する重力情報のパターンを示す概略図。
【図７】タイヤの取付位置特定の算出原理を説明する際に用いる概念図。
【図８】第４実施形態のタイヤ空気圧監視システムの概略図。
【図９】タイヤの取付位置を判定する際に実行するフローチャート。
【図１０】図９の続きのフローチャート。
【図１１】第５実施形態の重力分力値の変化を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）は重力分力値が単調減少するときの動きの説明図。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は重力分力値が単調増加するときの動きの説明図。
【図１３】（ａ）は車両の外観図、（ｂ）はタイヤ回転方向平面のＸＹ座標系。
【図１４】タイヤ回転位置と計算式とをまとめた表。
【図１５】別例のタイヤ空気圧監視システムの構成図。
【図１６】他の別例のタイヤ空気圧検出器の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化したタイヤ取付位置判定システムの第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００２４】
図１に示すように、車両１には、各タイヤ２（２ａ〜２ｄ）のタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム（TPMS：Tire Pressure Monitoring System）３が設けられている。タイヤ空気圧監視システム３は、各タイヤ２ａ〜２ｄに取り付けられたタイヤ空気圧検出器４（４ａ〜４ｄ）でタイヤ空気圧等を検出し、その検出結果をタイヤ空気圧信号Ｓtpとして車体５に無線送信する。車体５は、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信し、このタイヤ空気圧信号Ｓtpを基に各タイヤ２ａ〜２ｄの空気圧を監視する。なお、タイヤ空気圧検出器４（４ａ〜４ｄ）は、通称、タイヤバルブとも呼ばれる。
【００２５】
タイヤ空気圧検出器４には、タイヤ空気圧検出器４を統括管理するコントローラ６が設けられている。コントローラ６のメモリ７には、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄの固有ＩＤとしてタイヤＩＤが登録されている。タイヤ空気圧検出器４には、タイヤ空気圧を検出する圧力センサ８、タイヤ温度を検出する温度センサ９、タイヤ２の回転を検出する加速度センサ１０が設けられ、これらがコントローラ６に接続されている。コントローラ６には、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を送信可能な送信部１１が接続されている。なお、加速度センサ１０が重力情報取得手段及び重力検出センサを構成する。
【００２６】
車体５には、タイヤ空気圧検出器４から受信したタイヤ空気圧信号Ｓtpによってタイヤ２の空気圧を監視する受信機（以降、ＴＰＭＳ受信機１２と記す）が設けられている。ＴＰＭＳ受信機１２には、ＴＰＭＳ受信機１２の動作を統括管理するタイヤ空気圧監視ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１３と、ＵＨＦ電波を受信可能な受信部１４とが設けられている。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３のメモリ１５には、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄのタイヤＩＤが登録されている。受信部１４は、アンテナ１６と、受信電波を復調及び増幅する受信回路１７からなる。ＴＰＭＳ受信機１２には、例えば車内インストルメントパネル等に設置された表示部１８が接続されている。
【００２７】
コントローラ６は、加速度センサ１０から出力される加速度信号を基に、タイヤ２が回転状態（車両１が走行状態）に入ったことを検出すると、タイヤ空気圧信号Ｓtpの送信を開始する。即ち、本例のタイヤ空気圧監視システム３は、車両走行中にタイヤ空気圧検出器４が自らタイヤ空気圧信号Ｓtpを車体５に送信する直接式となっている。タイヤ空気圧信号Ｓtpには、タイヤＩＤの他に、圧力センサ８から入力した圧力データや、温度センサ９から入力した温度データ等が含まれている。タイヤ空気圧検出器４は、他のタイヤ空気圧検出器４と電波送信が重ならないように、時間差をもって電波を送信する。
【００２８】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、タイヤ空気圧信号Ｓtpを受信部１４で受信すると、タイヤ空気圧信号Ｓtp内のタイヤＩＤを基にＩＤ照合を実行する。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、ＩＤ照合が成立することを確認すると、同じ信号内に含まれる圧力データと低圧閾値とを比較することによりタイヤ空気圧を確認し、タイヤ空気圧が定圧閾値未満であれば、表示部１８に低圧警報を表示する。
【００２９】
タイヤ空気圧検出器４は、加速度センサ１０から入力する加速度信号を基に、タイヤ空気圧信号Ｓtpの送信間隔を切り換える。例えば、タイヤ空気圧検出器４は、タイヤ２の無回転時（走行停止時）、タイヤ空気圧信号Ｓtpを１回／１分の間隔で送信し、タイヤ２の回転時（走行時）も、タイヤ空気圧信号Ｓtpを１回／１分の間隔で送信する。
【００３０】
本例のタイヤ空気圧監視システム３には、タイヤ２の回転軸である車軸１９の回転数情報と、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから取得する重力情報とを基に、各タイヤ２ａ〜２ｂの取り付け位置を判定するタイヤ取付位置判定機能（オートロケーション機能）が設けられている。本例のタイヤ取付位置判定機能は、ある地点で車両１が停車（駐車も含む）したとき（以降、１回目の停車と記す）と、次のある地点で車両１が停車（駐車も含む）したとき（以降、２回目の停車と記す）とで、それぞれのタイヤ２ａ〜２ｄの回転位置が異なることに着目し、このときに発生する回転角度を、車軸１９の回転数情報と、タイヤ空気圧検出器４からの重力情報とで各々求め、これらの値を比較することにより、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。
【００３１】
図１に示すように、タイヤ２ａ〜２ｄの各車軸１９には、車軸１９（タイヤ２）の回転数を検出する回転数検出センサ２０（２０ａ〜２０ｄ）が取り付けられている。回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄは、例えばABS（Anti−lock Brake System）センサが使用され、検出した回転数信号（パルス信号）ＳplがＴＰＭＳ受信機１２に出力される。なお、回転数検出センサ２０（２０ａ〜２０ｄ）がタイヤ回転角度監視手段を構成し、回転数信号Ｓplが回転数情報に相当する。
【００３２】
回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄは、各タイヤ２ａ〜２ｄに対応付けて取り付けられるものである。よって、各回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄの回転数信号Ｓplは、タイヤ２ａ〜２ｄの各取付位置と対応することになる。そして、この回転数信号Ｓplのパルスのカウント数を確認すれば、図２に示すように、１回目の停車時にタイヤ２がとる回転位置を基準として２回目の停車時にタイヤ２がとる回転角度（パルス演算角度θａ）を演算することが可能である。
【００３３】
ところで、車両１は、カーブ走行したり、凹凸のある路面を走行したりするので、各タイヤ２ａ〜２ｄは、独立して回転する構造をとる。このため、各車軸１９（各タイヤ２ａ〜２ｄ）は各々異なる回転数をとるので、各回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力されるそれぞれの回転数信号Ｓplもタイヤ位置に応じて異なる値をとるはずである。よって、タイヤ２ａ〜２ｄごとに算出したパルス演算角度θａを確認すれば、前後左右の４つのタイヤ２ａ〜２ｄが、それぞれどの程度回転したのかを割り出すことが可能である。
【００３４】
図３に示すように、本例の加速度センサ１０は、タイヤ空気圧検出器４にかかる重力として、重力の分力を複数軸（本例は２軸）で検出するセンサが使用されている。加速度センサ１０は、車軸方向の重力分力値Ｇｘと、タイヤ接線方向の重力分力値Ｇｙを検出する。このように、加速度センサ１０が２軸対応であれば、タイヤ２の車軸１９の中心から鉛直方向に延びる線を基準線Ｌｋとした場合、加速度センサ１０が基準線Ｌｋの左右どちらにあるのかが分かる。
【００３５】
そして、加速度センサ１０は、車軸方向の重力分力値Ｇｘと、基準線Ｌｋの左右どちらに位置するかの位置情報とを含む重力分力値データＤgxを車体５に無線送信する。同図に示すように、重力分力値Ｇｘは、タイヤ２の回転方向における位置に応じて一義的に決まる値であり、これが分かれば、タイヤ２の回転角度θを求めることが可能である。ここで、タイヤ空気圧検出器４に発生する重力をＧとすると、基準線Ｌｋに対するタイヤ２の回転角度θ（０°≦θ≦180°）は、次式(a)によって求まる。なお、重力分力値Ｇｘが重力情報に相当する。
【００３６】
【数１】
ここで、図３（ａ）に示すように、車両１が１回目の停車（駐車も含む）をとる際、タイヤ空気圧検出器４内の加速度センサ１０は、このときのタイヤ２の回転位置θ１に準じた重力分力値Ｇx1を検出する。回転位置θ１は、重力分力値Ｇx1を上式に代入することによって算出可能である。また、図３（ｂ）に示すように、車両１が２回目の停車（駐車も含む）をとる際、タイヤ空気圧検出器４内の加速度センサ１０は、このときのタイヤ２の回転位置θ２に準じた重力分力値Ｇx2を検出する。回転位置θ２は、重力分力値Ｇx2を上式に代入することによって算出可能である。
【００３７】
なお、回転位置θ１，θ２は、重力分力値データＤgx内の位置情報によって、基準線Ｌｋの左右どちらにあるのかが区別されて算出される。具体的には、図３（ａ）のＧｙの方向を正、図３（ｂ）のＧｙの方向を負とした場合、Ｇｙが正ならば、基準線Ｌｋより左で負のとき右と区別される。
【００３８】
よって、重力分力値Ｇx1から求めた回転位置θ１と、重力分力値Ｇx2から求めた回転位置θ２とを用いて角度を計算すれば、１回目の停車時にタイヤ２がとる回転位置を基準として２回目の停車時にタイヤ２がとる回転角度（重力演算角度θｂ）を算出することが可能である。そして、各タイヤ２ａ〜２ｄは各々異なる回転数をとるので、それぞれのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄごとに算出される重力演算角度θｂは各タイヤ２ａ〜２ｄの回転数に応じた角度をとる。
【００３９】
そして、各タイヤ２ａ〜２ｄにおいては、同一タイヤであれば、パルス演算角度θａと重力演算角度θｂとが同じ値をとるはずである。よって、本例のタイヤ位置特定機能では、この原理を用い、パルス演算角度θａと重力演算角度θｂとを比較することにより、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置、つまり各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄの各タイヤＩＤの取付位置を特定する。
【００４０】
図１に示すように、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、各回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力される回転数信号Ｓplを取得する回転数情報取得部２１が設けられている。回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄは、車両１がエンジン稼働中、車軸１９の回転を検出する。よって、回転数情報取得部２１は、車両１がエンジン稼働中の際、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力される回転数信号Ｓplを逐次取得する。なお、回転数情報取得部２１がタイヤ回転角度監視手段を構成する。
【００４１】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、ＴＰＭＳ受信機１２がタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信した際、タイヤ空気圧信号Ｓtp内に含まれる重力分力値データＤgxを取得する重力情報取得部２２が設けられている。重力情報取得部２２は、停車中においてＴＰＭＳ受信機１２がタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信した際、タイヤ空気圧信号Ｓtpから重力分力値データＤgxを読み取ることにより、重力分力値Ｇｘを取得する。なお、重力情報取得部２２が重力情報取得手段を構成する。
【００４２】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、停車中において４輪全てのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから一定時間内に重力情報（タイヤ空気圧信号Ｓtp）を受信できたか否かを確認する重力情報取得判定部２３が設けられている。重力情報取得判定部２３は、車両１が停車中の際、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄの電波送信間隔から決まる一定時間内に、全てのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから重力分力値Ｇｘを取得することができたか否かを判定する。なお、重力情報取得判定部２３がタイヤ取付位置特定手段を構成する。
【００４３】
本例の重力情報取得判定部２３は、１回目の停車の際、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから重力情報を取得できれば、ＴＰＭＳ受信機１２における回転数信号Ｓplのパルスカウントを開始させるとともに、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから取得した重力分力値Ｇｘをメモリ１５に保持する。また、重力情報取得判定部２３は、２回目の停車の際、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから重力情報を取得できれば、パルス演算角度θａ及び重力演算角度θｂの計算を実施させ、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから重力情報を取得できなければ、処理を強制終了する。
【００４４】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力された回転数信号Ｓplを基に、各タイヤ２ａ〜２ｄのパルス演算角度θａを演算する回転数演算部２４が設けられている。回転数演算部２４は、１回目の停車と２回目の停車の間、車両走行時において回転数検出センサ２０から出力される回転数信号Ｓplのパルス数を、自身のカウンタ２５にてカウントし、このカウント値を基に各タイヤ２ａ〜２ｄのパルス演算角度θａを算出する。なお、回転数演算部２４がタイヤ取付位置特定手段を構成する。
【００４５】
ところで、タイヤ２が１回転した際の回転数信号Ｓplのパルス数は、予め決まっている。よって、カウンタ２５のカウント値を、タイヤ１回転のパルス数で割ったときの余りは、１回目の停車時にタイヤ２がとる回転位置を基準として２回目の停車時にタイヤ２がとる回転角度に相当する。例えば、タイヤ１回転のパルス数が36で、カウント値が36012の場合、36012を36で割ったときに求まる余り12、つまり360°×（12／36）→120°がパルス演算角度θａとして求まる。
【００４６】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから取得した重力分力値Ｇｘを基に、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄごとに重力演算角度θｂを算出する重力位置演算部２６が設けられている。重力位置演算部２６は、１回目の停車時に受信した重力分力値Ｇx1を基にタイヤ回転位置θ１を求め、２回目の停車時に受信した重力分力値Ｇx2を基にタイヤ回転位置θ２を求め、これらの和をとることにより、重力演算角度θｂを算出する。なお、重力位置演算部２６がタイヤ取付位置特定手段を構成する。
【００４７】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、パルス演算角度θａ及び重力演算角度θｂを基に、各タイヤ２ａ〜２ｄ（即ち、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄ）の取付位置を特定するタイヤ取付位置特定部２７が設けられている。ところで、パルス演算角度θａは、取付位置が分かっている回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから求まる角度である。よって、タイヤ取付位置特定部２７は、演算した重力演算角度θｂが、どのパルス演算角度θａに合致するのかを確認することにより、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄ付位置を判定する。なお、タイヤ取付位置特定部２７がタイヤ取付位置特定手段を構成する。
【００４８】
タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３には、全てのタイヤ２ａ〜２ｄにおいて取付位置を特定できたか否かを確認する位置特定完了確認部２８が設けられている。位置特定完了確認部２８は、全てのタイヤ２ａ〜２ｄにおいて取付位置を特定できていれば、各タイヤＩＤを、タイヤ取付位置を紐付けしてメモリ１５に登録する。一方、位置特定完了確認部２８は、全てのタイヤ２ａ〜２ｄにおいて取付位置を特定できなければ、処理を強制終了する。なお、位置特定完了確認部２８がタイヤ取付位置特定手段を構成する。
【００４９】
次に、本例のタイヤ取付位置判定機能（オートロケーション機能）の動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。
ステップ１０１において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、例えばメータＥＣＵ（図示略）等から取得する車速データを基に、車両１が停車中（１回目の停車中）にあるか否かを判定する。タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、車両１が停車中であれば、ステップ１０２に移行し、車両１が停車中でなければ、ステップ１０１で待機する。
【００５０】
ステップ１０２において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、１回目の停車時に、自車のタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信部１４で受信する。即ち、重力情報取得部２２は、１回目停車時にタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されるタイヤ空気圧信号Ｓtp内の重力分力値データＤgx1を読み取ることにより、１回目の停車時における重力分力値Ｇx1を収集する。
【００５１】
ステップ１０３において、重力情報取得判定部２３は、一定時間内に全てのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから１回目停車時の重力分力値Ｇx1を取得できたか否かを判定する。このとき、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから１回目停車時の重力分力値Ｇx1を取得できれば、ステップ１０４に移行する。ところで、停車中、その時のタイヤ回転位置によっては、タイヤ空気圧検出器４が電波のヌル点に位置している可能性があるので、電波受信を一定時間待ち、４輪分の電波を受信できないのであれば、別の停車タイミングで処理を行うべく、ステップ１０１に戻る。また、ステップ１０３で待機時間を一定時間としているのは、タイヤ空気圧検出器４は一定周期で電波送信することから、電波受信を一定時間待てば、それで足りるからである。
【００５２】
ステップ１０４において、回転数演算部２４は、各車軸１９の回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄのカウンタ２５をクリアする。即ち、回転数演算部２４は、車両１が１回目の停車の後に走り始めた際、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力されるパルスの計数を開始する。
【００５３】
ステップ１０５において、重力位置演算部２６は、ステップ１０２で各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから受信した重力分力値Ｇx1を、１回目の停車時における各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄの重力分力値として、メモリ１５に一時記憶する。
【００５４】
ステップ１０６において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、メータＥＣＵ等から取得する車速データを基に、車両１が一定距離走行後、車両１が停車中（２回目の停車中）にあるか否かを判定する。なお、このときの一定距離とは、各タイヤ２ａ〜２ｄに回転角度差を発生させるために、車両１がカーブを伴う走行を行ったであろう距離に設定されている。
【００５５】
ステップ１０７において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、２回目の停車時に、自車のタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されたタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信部１４で受信する。即ち、重力情報取得部２２は、２回目停車時にタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信されるタイヤ空気圧信号Ｓtp内の重力分力値データＤgx2を読み取ることにより、２回目の停車時における重力分力値Ｇx2を収集する。
【００５６】
ステップ１０８において、重力情報取得判定部２３は、一定時間内に全てのタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから２回目停車時の重力分力値Ｇx2を取得できたか否かを判定する。このとき、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから２回目停車時の重力分力値Ｇx2を取得できれば、ステップ１０９に移行し、一定時間内に全タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから２回目停車時の重力分力値Ｇx2を取得できなければ、処理を強制終了する。ここで、電波受信を一定時間待つのは、ステップ１０３と同じ理由であり、一定時間内に重力分力値Ｇx2を取得することができなければ、処理を強制終了して、別の機会に処理を再実行させる。
【００５７】
ステップ１０９において、回転数演算部２４は、各車軸１９の回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄにおいて、それぞれカウンタ２５の余りを求め、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄごとにパルス演算角度θａを算出する。パルス演算角度θａは、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄごとに各々異なる値をとる。よって、これらパルス演算角度θａを確認すれば、１回目の停車から２回目の停車にかけて、どの取付位置のタイヤ２ａ〜２ｄが、どれだけ回転しているかが分かる。
【００５８】
ステップ１１０において、重力位置演算部２６は、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから取得した重力分力値Ｇx1，Ｇx2を基に、それぞれのタイヤＩＤごとに重力演算角度θｂを算出する。このとき、重力位置演算部２６は、ステップ１０２で取得した重力分力値Ｇx1を基に、上記式(a)を用いて、１回目停車時のタイヤ回転位置θ１を算出する。また、重力位置演算部２６は、ステップ１０７で取得した重力分力値Ｇx2を基に、上記式(a)を用いて、２回目停車時のタイヤ回転位置θ２を算出する。そして、重力位置演算部２６は、タイヤ回転位置θ１，θ２の和をとることにより、重力演算角度θｂを算出する。
【００５９】
ステップ１１１において、タイヤ取付位置特定部２７は、ステップ１０９で求めたパルス演算角度θａと、ステップ１１０で求めた重力演算角度θｂとを用い、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。本例のタイヤ取付位置特定部２７は、重力演算角度θｂがどのパルス演算角度θａと一致するかを確認することにより、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置、つまり各タイヤＩＤの取付位置を特定する。このとき、パルス演算角度θａと重力演算角度θｂとが一対一で対応していれば、４輪全ての取付位置が特定される。
【００６０】
ステップ１１２において、位置特定完了確認部２８は、一定時間内に全てのタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定できたか否かを判定する。このとき、一定時間内に全てのタイヤ取付位置を特定できれば、ステップ１１３に移行し、一定時間内に全てのタイヤ取付位置を特定できなければ、処理を強制終了する。
【００６１】
ここで、ステップ１１２のとき、一定時間内に全てのタイヤ取付位置を特定できない理由は、次の（i），（ii）が要因となる。
（i）２輪以上が全く同じ回転角度をとった場合
（ii）走行の途中でバックした場合
ここで、車両１がバックした場合は、バックもカウンタ２５でカウントされるため、バックした分も進んで見えてしまうことが理由である。
【００６２】
ステップ１１３において、タイヤ取付位置特定部２７は、タイヤ取付位置の特定結果を、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３のメモリ１５に記憶する。即ち、タイヤ取付位置特定部２７は、どのタイヤＩＤが、前後左右の４輪のどのタイヤ２ａ〜２ｄのものであるのかをメモリ１５に保持する。
【００６３】
なお、ステップ１０８においては、２回目の停車時、一定時間内に全輪のタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄからタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信できたときにのみステップ１０９に移行するようにしているが、全輪のタイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄからタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信できなくても、ステップ１０９に移行してもよい。即ち、２回目の停車時、電波受信できたタイヤ空気圧検出器４のみ位置特定し、残りは、別の機会に処理を再実行してもよい。
【００６４】
また、ステップ１１２においては、一定時間内に全てのタイヤ２ａ〜２で取付位置を特定できたときのみ、ステップ１１３に移行するようにしているが、１輪でも取付位置が分かれば、ステップ１１３に移行してタイヤ２の取付位置を記憶しておき、残りの３輪については、別の機会に処理を再度実行してもよい。
【００６５】
以上により、本例においては、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから取得する回転数情報と、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから取得する重力情報とを基に、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を判定するので、他の別部品を別途使用することなく、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することが可能となる。よって、タイヤ空気圧監視システムのタイヤ取付位置判定機能を、簡素な構成で済ませることが可能となる。また、タイヤ取付位置の登録に際して、特別な操作も不要であるので、利便性の確保にも効果が高いと言える。
【００６６】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄから出力される回転数信号（パルス信号）Ｓplを基にパルス演算角度θａを演算し、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから送信される重力分力値Ｇｘを基に重力演算角度θｂを演算し、パルス演算角度θａと重力演算角度θｂとを比較することにより、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。このため、重力情報を使用してタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を判定することが可能であるので、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置の特定に際して、別の情報を別途必要としない。よって、タイヤ取付位置判定機能の構成を簡素化することができる。
【００６７】
（２）重力分力値Ｇｘを用いてタイヤ２の回転角度θを算出するので、精度よくタイヤ２の回転有無を判定することができる。
（３）パルス演算角度θａと重力演算角度θｂとを照らし合わせるという角度比較によって、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を判定する。このため、それぞれの角度を比較するという簡素な処理で、かつ短時間に、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を判定することができる。
【００６８】
（４）ステップ１１２において、全てのタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することができなかったと判定すれば、処理を強制終了し、別の機会に処理を再実行して、全タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。即ち、全タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することができるまで、判定処理を繰り返し実行する。このため、全タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を、漏れなく特定することができる。
【００６９】
（５）ステップ１０８において、２回目の停車時、一定時間内に全タイヤ２ａ〜２ｄからタイヤ空気圧信号Ｓtpを受信することができなければ、処理を強制終了し、別の機会に処理を再実行して、全タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。よって、タイヤ空気圧信号Ｓtp（重力分力値Ｇｘ）の受信を無駄に待つ必要がないので、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置判定を効率よく実施することができる。
【００７０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図５に従って説明する。なお、第２実施形態は、タイヤ取付位置の判定方法を変更したのみの構成であって、他の基本的な構成は第１実施形態と同様である。よって、第１実施形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００７１】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、本例の加速度センサ１０は、重力分力を１軸のみ検出可能な簡易的なセンサであって、タイヤ空気圧検出器４にかかる重力分力として、タイヤ２の車軸方向の分力（重力分力値Ｇｘ）を検出し、これを重力分力値データＤgxとして車体５に無線送信する。そして、重力位置演算部２６は、車軸方向の重力分力値Ｇｘのみを用いてタイヤ回転位置を算出する。
【００７２】
ここで、本例におけるステップ１１２のとき、一定時間内に全てのタイヤ取付位置を特定できない理由は、第１実施形態に記載の（i），（ii）と、以下の（iii）が要因となる。
（iii）重力演算角度θｂがいずれのパルス演算角度θａにも合致しない場合
重力演算角度θｂがいずれのパルス演算角度θａにも合致しない状況は、１回目停車時のタイヤ回転位置θ１と２回目停車時のタイヤ回転位置θ２とは基準線Ｌｋに対して対称であるので、単純にθ１とθ２の和を回転角度とできないことが理由である。そして、ステップ１１２において、全てのタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することができなかったと判定されれば、処理を強制終了し、別の機会に処理を再実行して、全タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。
【００７３】
本実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１），（２），（４），（５）に加え、以下の効果を得ることができる。
（６）加速度センサ１０として重力分力を１軸のみ検出する簡易的なセンサを使用することが可能となるので、システム構成の簡素化に一層寄与する。また、部品コストも低く抑えることができる。
【００７４】
（７）本例のように加速度センサ１０として簡易センサを使用した場合、重力演算角度θｂがいずれのパルス演算角度θａにも合致しない状況の発生確率が高くなるが、ステップ１１２において時間内にタイヤ位置を特定できなければ、処理を強制終了して別の機会にトライする。よって、センサコスト抑制と効率のよい位置特定とを両立することができる。
【００７５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図６及び図７に従って説明する。なお、第３実施形態も、第１及び第２実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００７６】
図６に示すように、本例の加速度センサ１０は、上下方向のみをセンシング可能な簡易的なセンサ（安価なセンサ）が使用されている。即ち、本例の加速度センサ１０は、図６（ａ）に示すようにタイヤ空気圧検出器４がタイヤ２の回転円弧軌跡の最上点付近（頂点付近）の角度θの範囲に位置することと、図６（ｂ）に示すようにタイヤ空気圧検出器４がタイヤ２の回転円弧軌跡の最下点付近の角度θの範囲に位置することとの２位置を検出する。
【００７７】
このため、本例のタイヤ空気圧検出器４は、重力分力値データＤgxとして、図６（ａ）〜（ｃ）に示す３種類のデータを送信する。即ち、重力分力値データＤgxには、タイヤ空気圧検出器４がタイヤ回転の最上点付近（頂点付近）に位置することを示すデータ（最上点付近通知データＤgxa）と、タイヤ空気圧検出器４がタイヤ回転の最下点に位置することを示すデータ（最下点付近通知データＤgxb）と、最上点及び最下点のどちらにも位置しないことを示すデータ（位置不明通知データＤgxc）とがある。
【００７８】
重力位置演算部２６は、タイヤ空気圧検出器４から取得する重力分力値データＤgxを基に、タイヤ空気圧検出器４がタイヤ２の回転円弧軌跡の最上点付近、最下点付近又はそれ以外のどこに位置するのかを確認する。重力位置演算部２６は、１回目の停車時と、２回目の停車時との両方で、タイヤ空気圧検出器４の配置位置を確認する。
【００７９】
タイヤ取付位置特定部２７は、２値の重力分力値Ｇｘから求まるタイヤ空気圧検出器４の上下方向の位置と、カウンタ２５から求まる余りとを基に、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定する。本例のタイヤ取付位置特定部２７は、タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄが１回目停車時と２回目停車時との各々で上下どちらに位置しているのかを確認するとともに、回転数信号Ｓplから求まる余りが「０」又は「半分」のどちらをとるのかを確認することにより、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を確認する。なお、余りの「半分」とは、タイヤ２の１回転当たりのパルス数を「ｎ」としたときの「ｎ／２」に相当する値である。
【００８０】
タイヤ取付位置特定部２７は、重力分力値データＤgxから求まるタイヤ空気圧検出器４の１回目停車時と２回目停車時との位置が同じで、かつ余りが「０」となる組み合わせを確認すると、これらを対応付けてタイヤ２の取付位置を特定する。また、タイヤ取付位置特定部２７は、重力分力値データＤgxから求まるタイヤ空気圧検出器４の１回目停車時と２回目停車時とで位置が上下方向逆であり、かつ余りが「半分」となる組み合わせを確認すると、これらを対応付けてタイヤ２の取付位置を特定する。
【００８１】
次に、本例のタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置の算出原理を、図６及び図７を用いて説明する。
図６に示すように、タイヤ空気圧検出器４の加速度センサ１０は、最上点付近及び最下点付近の各θのみ重力を検出可能である。ここで、タイヤ空気圧検出器４が最上点付近のθに入る確率Ｐ１、タイヤ空気圧検出器４が最下点付近のθに入る確率Ｐ２は、それぞれ次式(1)，(2)により算出される。
【００８２】
【数２】
【００８３】
【数３】
そして、タイヤ空気圧検出器４が１回目の停車時に上下どちらかのθに入り、２回目の停車時もどちらかのθに入る確率Ｐ３は、次式(3)により算出される。
【００８４】
【数４】
一方、回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄの回転数信号Ｓplから求まる余りが「０」又は「ｎ／２」となる確率Ｐ４は、次式(4)により求まる。
【００８５】
【数５】
ここで、例えばｎ＝３６、θ＝２０°のように（360°／ｎ）＜θの場合、つまり１パルス時に取り得る角度に比べてθが広い場合、以下の(i)〜(iii)の３パターンの状況が発生し得る。
（i）式(2)を満たしたときに、式(4)を満たす場合
（ii）式(2)を満たしたときに、式(4)を満たさない場合
（iii）式(2)を満たさずに、式(4)を満たす場合
ところで、条件(iii)が発生する確率Ｐ５は、他の３輪で式(4)を満たす場合の総和に相当するので、以下の式(5)により求まる。式(5)から求まる確率Ｐ５は、タイヤ２の取付位置の判別不能な確率に相当する。
【００８６】
【数６】
続いて、条件(i)が発生する確率Ｐ６と、条件(ii)が発生する確率Ｐ７とを、図７を用いて考える。ところで、回転数信号Ｓplの１パルスは、360°／ｎごとに発生するので、以下の条件(k)を満たす必要がある。
条件(k)：式(4)を条件としたパルスの余り「０」と「ｎ／２」は、タイヤ中心の点対称位置（余り「ｎ／２」）か、或いは全く同じ位置（余り「０」）であること。
【００８７】
ここで、式(2)の条件を満たすには、（θ／180°）２が必要であるが、条件(i)を満たすには、条件(k)も合わせて満たす必要がある。
タイヤ空気圧検出器４が点対称（図７のハッチング箇所）で止まる通り数Ｒ１は、次式(6)式により求まる。
【００８８】
【数７】
また、タイヤ空気圧検出器４が同じ位置（図７のハッチング箇所）で止まる通り数Ｒ２は、次式(7)により求まる。
【００８９】
【数８】
そして、式(6)，(7)から求まる総組み合わせ数Ｒ３は、次式(8)により求まる。
【００９０】
【数９】
以上により、条件(i)が発生する確率Ｐ６は、次式(9)により求まる。
【００９１】
【数１０】
また、条件(ii)が発生する確率Ｐ７は、次式(10)により求まる。
【００９２】
【数１１】
よって、仮にｎが３６、θが３０°とすると、確率Ｐ６が（１／３６）×（１／４）→（１／１４４）となり、確率Ｐ７が（１／３６）×（３／４）→（３／１４４）となり、確率Ｐ５が１／６となる。また、仮にｎが３６、θが４０°とすると、確率Ｐ６が（４／８１）×（３／１６）→（１／１０８）となり、確率Ｐ７が（４／８１）×（１３／１６）→（１３／３２４）となり、確率Ｐ５が１／６となる。
【００９３】
ところで、条件(i)を満足したとき、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することができるが、実際には条件(iii)のパターンも生じるため、正確に位置特定を行おうとすると、最終的な位置特定の確率Ｐｋは、次式(11)に示すように、(iii)の発生の確率分だけ目減りすることになる。
【００９４】
【数１２】
従って、ｎが３６、θが３０°の場合、確率Ｐｋは（１／１４４）×（５／６）→（５／８６４）となる。また、ｎが３６、θが４０°の場合、確率Ｐｋは、（１／１０８）×（５／６）→（５／６４８）となる。さらに、実際であれば、複数輪同時に(i)の条件を満たす場合も考慮しなくてはならないが、２輪同時発生としても、（Ｐ６）２の確率となるので、充分小さい値として無視する。
【００９５】
従って、ｎが３６、θが３０°の場合、確率Ｐｋが（５／８６４）、つまり約１７３回に１回成立することが分かる。また、ｎが３６、θが４０°の場合、確率Ｐｋが（５／６４８）、つまり約１３０回に１回成立することが分かる。このため、停車間隔を約５分とすると、１００回の停車に約８．３時間要することとなり、タイヤ交換後のタイヤ摩耗に対して、充分に短い時間でタイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定できることが分かる。
【００９６】
即ち、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定するには、位置判定の処理（即ち、位置判定のフローチャート）を何度も繰り返し実行させる必要があるが、位置判定に必要な総時間はタイヤ摩耗によるタイヤ交換サイクルに比べれば充分に短いと言える。従って、本例の取付位置の判定処理は、位置判定にかかる時間的な不都合を生じさせずに、各タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することが可能であると言える。
【００９７】
本実施形態の構成によれば、前述の実施形態の（１），（２），（４），（５），（７）に加え、以下の効果を得ることができる。
（８）加速度センサ１０として単に上下２位置のみ検出可能な簡易センサを使用しても、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することができる。よって、システム構成の簡素化に一層寄与し、部品コストも更に低く抑えることができる。
【００９８】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態を図８〜図１０を用いて説明する。なお、第４実施形態は、第１実施形態の１変更例に相当し、本例も第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００９９】
図８に示すように、本例のタイヤ取付位置判定機能の場合、回転数検出センサ２０は、車体左右にそれぞれ１つずつ（計２つ）設けられている。また、ＴＰＭＳ受信機１２には、タイヤ位置特定の前に予めタイヤ２を左右判定する左右タイヤ判定部３５が設けられている。左右タイヤ判定部３５は、タイヤ位置を特定する前提として、例えば重力情報から求まるタイヤ回転方向や、地磁気等により、タイヤ２ａ〜２ｄを予め左右判定する。本例のように、回転数検出センサ２０が左右２でよいのは、タイヤ回転方向や地磁気等によりタイヤ左右判定が既に済んでいるものとしており、後は前後の区別が付けば４輪全てを特定できるからである。なお、左右タイヤ判定部３５が左右タイヤ判別手段に相当する。
【０１００】
ちなみに、図８の場合、左右の前輪に回転数検出センサ２０が配置されているが、左右２輪であればどの組み合わせでもよい。例えば、後輪の左右に回転数検出センサ２０を２つ配置してもよいし、車体の左右対角線上に回転数検出センサ２０を２つ配置してもよい。
【０１０１】
次に、本例のタイヤ取付位置判定機能（オートロケーション機能）の動作を、図９及び図１０のフローチャートを用いて説明する。ここでは、回転数検出センサ２０からタイヤ１回転当たり１２パルスが出力されることとし、事前にタイヤ２の左右が分かっている（「右：ＩＤ１，ＩＤ２」、「左：ＩＤ３，ＩＤ４」）ものとする。
【０１０２】
ステップ２０１において、左右タイヤ判定部３５は、例えばタイヤ回転方向や地磁気等により、タイヤＩＤの左右が判別できているか否かを確認する。なお、左右判定方法は、タイヤ回転方向や地磁気以外に種々の方式が採用可能である。そして、左右判別ができていればステップ２０２に移行し、左右判別ができていなければ待機する。
【０１０３】
ステップ２０２において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、車両１の停車（１回目の停車）を検出したか否かを判断する。このとき、停車を検出すればステップ２０３に移行し、停車を検出しなければ待機する。
【０１０４】
ステップ２０３において、重力位置演算部２６は、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから受信した重力分力値データＤgxを基に、１回目停車時のタイヤ回転位置θ１を算出する。ここでは、例えば右側タイヤであるＩＤ１，ＩＤ２がそれぞれθ１１，θ１２として求まり、左側タイヤであるＩＤ３，ＩＤ４がそれぞれθ１３，θ１４として求まったとする。
【０１０５】
ステップ２０４において、回転数演算部２４は、自身のカウンタ２５をリセットする。
ステップ２０５において、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３は、車両１の停車（２回目の停車）を検出したか否かを判断する。このとき、停車を検出すればステップ２０６に移行し、停車を検出しなければ待機する。
【０１０６】
ステップ２０６において、重力位置演算部２６は、各タイヤ空気圧検出器４ａ〜４ｄから受信した重力分力値データＤgxを基に、２回目停車時のタイヤ回転位置θ２を算出する。ここでは、例えば右側タイヤであるＩＤ１，ＩＤ２がそれぞれθ２１，θ２２として求まり、左側タイヤであるＩＤ３，ＩＤ４がそれぞれθ２３，θ２４として求まったとする。
【０１０７】
ステップ２０７において、回転数演算部２４は、各車軸１９の回転数検出センサ２０ａ〜２０ｄにおいて、パルスの余り（12で割った余り）を求めることにより、パルス演算角度θａを算出する。このθａがモジュロ計算結果である。
【０１０８】
ステップ２０８において、タイヤ取付位置特定部２７は、右側タイヤＩＤの前後を特定するために、θａ＝｜θ２１−θ１１｜／３０（なお、θ２１−θ１１＝θｂ）が成立するか否かを判断する。この式が成立すればステップ２０９に移行し、この式が不成立であればステップ２１０に移行する。
【０１０９】
ステップ２０９において、タイヤ取付位置特定部２７は、ＩＤ１が右前輪タイヤであると認識し、ＩＤ２が右後輪タイヤであると認識する。
ステップ２１０において、タイヤ取付位置特定部２７は、右側タイヤＩＤの前後を特定するために、θａ＝｜θ２２−θ１２｜／３０（なお、θ２２−θ１２＝θｂ）が成立するか否かを判断する。この式が成立すればステップ２１１に移行し、この式が不成立であれば位置判定のやり直しのため、ステップ２０２に戻る。
【０１１０】
ステップ２１１において、タイヤ取付位置特定部２７は、ＩＤ２が右前輪タイヤであると認識し、ＩＤ１が右後輪タイヤであると認識する。
ステップ２１２において、タイヤ取付位置特定部２７は、左側タイヤＩＤの前後を特定するために、θａ＝｜θ２３−θ１３｜／３０（なお、θ２３−θ１３＝θｂ）が成立するか否かを判断する。この式が成立すればステップ２１３に移行し、この式が不成立であればステップ２１４に移行する。
【０１１１】
ステップ２１３において、タイヤ取付位置特定部２７は、ＩＤ３が左前輪タイヤであると認識し、ＩＤ４が左後輪タイヤであると認識する。
ステップ２１４において、タイヤ取付位置特定部２７は、左側タイヤＩＤの前後を特定するために、θａ＝｜θ２４−θ１４｜／３０（なお、θ２４−θ１４＝θｂ）が成立するか否かを判断する。この式が成立すればステップ２１５に移行し、この式が不成立であれば位置判定やり直しのため、ステップ２０２に戻る。
【０１１２】
ステップ２１５において、タイヤ取付位置特定部２７は、ＩＤ４が左前輪タイヤであると認識し、ＩＤ３が左後輪タイヤであると認識する。
ステップ２１６において、タイヤ取付位置特定部２７は、タイヤ取付位置の特定結果を、タイヤ空気圧監視ＥＣＵ１３のメモリ１５に記憶する。これにより、タイヤ位置の登録が完了する。
【０１１３】
本実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１）〜（５）に加え、以下の効果を得ることができる。
（９）タイヤ２ａ〜２ｄの左右位置は既に判別できているものとしてタイヤ取付位置の判定を行うので、タイヤ取付位置判定に必要な回転数検出センサ２０が左右１つずつの計２つで済む。よって、システム構成の簡素化に効果が高くなる。
【０１１４】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態を図１１〜図１４を用いて説明する。なお、第５実施形態は、第２及び第３実施形態の１変更例に相当し、本例もこれら実施例と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１５】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、タイヤ２が紙面時計回りに回転するときの動きを示した図であり、図１２（ａ）〜（ｃ）は、タイヤ２が紙面反時計回りに回転するときの動きを示した図である。第１実施形態でも述べたように、タイヤ空気圧検出器４が鉛直方向の線（基準線Ｌｋ）に対して左右方向に対称の図１１（ｃ）の状態と図１２（ｃ）の状態とにおいては、重力Ｇの車軸方向（タイヤ半径方向）の重力分力値Ｇｘが同じ値をとるので、これらの重力情報を区別することができない現状がある。
【０１１６】
しかし、タイヤ２が停止する直前の重力分力値Ｇｘの変化が増加又は減少のどちらをとるのかを確認すれば、図１１（ｃ）と図１２（ｃ）とを区別することが可能である。例えば、タイヤ回転が図１１（ｂ）→図１１（ｃ）への動きをとる場合、重力分力値Ｇｘは単調減少をとる。一方、タイヤ回転が図１２（ｂ）→図１２（ｃ）への動きをとる場合、重力分力値Ｇｘは単調増加をとる。よって、本例の場合は、タイヤ停止直前における重力分力値Ｇｘの変化を確認することにより、左右線対称の位置にある重力情報を区別する。
【０１１７】
図１３（ａ）に示すように、車両１を右側から見たとき、全てのタイヤ２は紙面時計回りに回転する。このとき、図１３（ｂ）の車軸１９を原点とするタイヤ回転方向平面のＸＹ座標系において、タイヤ空気圧検出器４が時計回りで第１象限、第４象限に位置する場合、重力分力値Ｇｘは単調減少をとり、タイヤ空気圧検出器４が時計回りで第２象限、第３象限に位置する場合、重力分力値Ｇｘは単調増加をとる。換言すれば、増加減の具合が同じ場合は鉛直方向の基準線Ｌｋに対して線対称でない位置にあり、増加減の具合が異なる場合は線対称の位置にあると言える。
【０１１８】
図１４に、タイヤ回転位置θ１，θ２の組み合わせと、角度計算に使用する計算式との関係をまとめた表を示す。例えば、１度目の停車時にタイヤ空気圧検出器４が第１，第４象限に位置し、２度目の停車時にタイヤ空気圧検出器４が第２，第３象限に位置したとき、タイヤ２の回転角度は360°×ｎ＋θ１＋（360°−θ２）で求まる。ここで、車軸１９の回転数はモジュロ値であるので、360°×ｎは無視できるので、θ１＋（360°−θ２）に相当する角度分だけ車軸１９が回っていれば、車軸１９に取り付くタイヤ２がθ１及びθ２で止まったタイヤ２となり、位置判定が可能である。
【０１１９】
続いて、実際にどの程度早く４輪の位置を特定できるのかを試算する。ここでは、タイヤ１回転当たり車軸１９のパルス信号が36パルス出力されるとする。
・４輪のうち２輪が同じになる組み合わせ数 … 36×35×34＝42840
・４輪のうち３輪が同じになる組み合わせ数 … 36×35＝1260
・４輪のうち４輪が同じになる組み合わせ数 … 36
よって、４輪のうち少なくとも２輪が同じ組合せになる総数は、合計44136通りとなる。ここで、４輪の総組み合わせ数は、36の４乗＝1679616である。従って、４輪がそれぞれ別の値をとらない確率は、44136／1679616＝2．63％となる。ところで、２回目の停車で2．63％は判定不可となる可能性があるが、更にもう一度停車したときに判定不可能な確立は0．1％以下に下がる。よって、読み取り誤差等の他の要因を考慮しても、数回の停車があれば、タイヤ位置の特定は可能であることが分かる。
【０１２０】
本実施形態の構成によれば、前述の実施形態の（１）〜（８）に加え、以下の効果を得ることができる。
（１０）タイヤ回転方向平面のＸＹ座標系において、仮にタイヤ空気圧検出器４が１回目停車時と２回目停車時とで、鉛直方向の基準線Ｌｋに対し左右対称に位置したとしても、これらの位置を区別することができる。よって、タイヤ取付位置の判別精度の向上に繋がり、結果、判定時間の短縮化に効果が高くなる。
【０１２１】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・各実施形態において、図１５に示すように、車体５にイニシエータ（トリガ手段）４１を搭載するとともに、タイヤ空気圧検出器４に受信部４２を設ける。そして、イニシエータ４１から送信されるＵＨＦ帯のトリガ信号Ｓtrによって、タイヤ空気圧検出器４に直ぐに電波応答させるようにしてもよい。この場合、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置特定に要する時間を短くすることができ、第３実施形態に述べた簡易型センサの場合、安価なセンサでも短時間でタイヤ位置を特定できるという点で特に効果が高い。なお、イニシエータ４１がトリガ手段を構成する。
【０１２２】
・各実施形態において、車体５にイニシエータ４１を設けた場合、図１６に示すように、受信部４２に受信信号強度測定部４３を設け、トリガ信号Ｓtrを受信部４２で受信した際の受信信号強度を受信信号強度測定部４３で測定し、この受信信号強度データを併せてＴＰＭＳ受信機１２に送信してもよい。イニシエータ４１は、各タイヤ２ａ〜２ｄに対し、各々距離が異なるように配置される。この場合、受信信号強度が大きければイニシエータ４１に近いタイヤ２であると判定できるので、受信信号強度データをタイヤ２の取付位置特定に利用することができる。
【０１２３】
・各実施形態において、車両１の駐停車時、一時的にタイヤ空気圧信号Ｓtp（重力分力値データＤgx）のフレーム数を増やして送信してもよい。例えば、走行時は１分間に１フレームのところ、加速度センサ１０で車両１が駐停車に入ったことを検出したとき、送信フレーム数を一時的に増やす。また、例えば停車を検出した後の３０秒間は、タイヤ空気圧信号Ｓtpの送信を５秒間隔とする。こうすれば、停車後、５秒間あればタイヤ空気圧検出器４から情報を得ることができ、タイヤ２の位置判定にかかる時間の更なる短縮化に効果が高くなる。また、第３実施形態に述べた簡易型センサの場合、安価なセンサでも短時間でタイヤ位置を特定できるという点で特に効果が高い。
【０１２４】
・各実施形態において、タイヤ空気圧検出器４は、加速度センサ１０の検出信号に変化が一定時間なくなった場合、直ちに電波送信する型としてもよい。この場合、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置特定に要する時間を短くすることができる。
【０１２５】
・各実施形態において、タイヤ空気圧信号Ｓtp内の圧力データは、検出した温度データによって補正された値でもよい。
・各実施形態において、加速度センサ１０は、車軸方向の重力分力を検出するセンサに限定されず、例えば路面平行方向の分力を検出するセンサでもよい。
【０１２６】
・各実施形態において、重力演算角度θｂは、θ１とθ２の和をとった１値で算出されることに限定されない。例えば、０°〜360°の範囲で重力演算角度θｂが取り得る角度
を全て抽出し、どれがパルス演算角度θａと合致するのかを確認することにより、タイヤ２ａ〜２ｄの取付位置を特定することも可能である。
【０１２７】
・各実施形態において、重力検出センサは、加速度センサに限定されず、タイヤ空気圧検出器４に生じる重力を検出できるものであれば、他のセンサを用いてもよい。
・各実施形態において、タイヤ回転数検出センサ２０は、ABSセンサに限定されず、タ
イヤ２の回転を検出できるセンサであれば他のセンサに変更可能である。
【０１２８】
・各実施形態において、重力分力値データＤgxは、タイヤ空気圧信号Ｓtpに含まれて送信されることに限定されず、タイヤ空気圧信号Ｓtpとは別の独立した信号として送信されてもよい。
【０１２９】
・各実施形態において、重力情報の収集は、車両１が停車したときに実施されることに限定されず、車両１が駐車したときに実施してもよい。
・各実施形態において、タイヤ位置特定の判定は、車両停止時に実施することに限らず、走行開始時に実施してもよい。この場合、停止時に生じ得ると想定されるタイヤ２の逆回転について考慮せずに済むので、タイヤ位置特定の精度向上に効果が高くなる。
【符号の説明】
【０１３０】
１…車両、２（２ａ〜２ｄ）…タイヤ、３…タイヤ空気圧監視システム、４（４ａ〜４ｄ）…タイヤ空気圧検出器、５…車体、１０…重力情報取得手段及び重力検出センサを構成する加速度センサ、１９…車軸、２０（２０ａ〜２０ｄ）…タイヤ回転角度監視手段を構成する回転数センサ、２１…タイヤ回転角度監視手段を構成する回転数情報取得部、２２…重力情報取得手段を構成する重力情報取得部、２３…タイヤ取付位置特定手段を構成する重力情報取得判定部、２４…タイヤ取付位置特定手段を構成する回転数演算部、２６…タイヤ取付位置特定手段を構成する重力位置演算部、２７…タイヤ取付位置特定手段を構成するタイヤ取付位置特定部、２８…タイヤ取付位置特定手段を構成する位置特定完了確認部、３８…タイヤ取付位置特定手段及び左右タイヤ判別手段を構成する左右タイヤ判定部、４１…トリガ手段としてのイニシエータ、Ｓtp…タイヤ空気圧信号、Ｇ…重力、Ｇｘ（Ｇx1，Ｇx2）…重力情報としての重力分力値、Ｓpl…回転数情報としての回転数信号、θ…回転角度、θ１，θ２…タイヤ回転位置、Ｓtr…トリガ信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各タイヤに設けられたタイヤ空気圧検出器でタイヤ空気圧を検出し、そのタイヤ検出信号を車体に送信してタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに使用され、当該タイヤの取付位置を判定するタイヤ取付位置判定システムにおいて、
前記タイヤ空気圧検出器にかかる重力の分力を重力情報として検出する重力情報取得手段と、
前記タイヤの車軸の回転を監視することにより、前記タイヤにおいて実際に発生する回転角度を車体にて検出するタイヤ回転角度監視手段と、
ある駐停車時と以降のある駐停車時との間で、前記重力情報取得手段と前記タイヤ回転角度監視手段とで各々求められる前記タイヤの回転角度を比較し、各タイヤの取付位置を特定するタイヤ取付位置特定手段と
を備えたことを特徴とするタイヤ取付位置判定システム。
【請求項２】
前記タイヤ空気圧検出器に設けられた重力検出センサは、前記重力情報として、前記タイヤ空気圧検出器の車軸方向における重力の分力を検出し、
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記重力検出センサが検出した重力分力値を基に、前記タイヤ空気圧検出器のタイヤ回転方向における位置を求め、当該位置を用いて前記タイヤの取付位置を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項３】
前記タイヤ取付位置特定手段は、ある駐停車時のタイヤ回転位置を基準として、以降の１駐停車時に前記タイヤがとる回転位置を、前記重力情報取得手段と前記タイヤ回転角度監視手段との各々で求め、これらを基にタイヤ取付位置を特定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項４】
前記タイヤ空気圧検出器内の重力検出センサは、少なくとも前記タイヤ空気圧検出器がタイヤ回転方向における最上点付近又は最下点付近のいずれにあるのかを検出し、
前記タイヤ空気圧検出器は、前記重力情報として、前記タイヤ空気圧検出器がタイヤ回転の最上点付近又は最下点付近のいずれにあるのかを通知し、
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記タイヤ回転角度監視手段の回転数情報を基に、前記タイヤが最上点付近又は最下点付近のいずれに位置するのかを求め、この判定結果と前記重力情報とを用いてタイヤ取付位置を特定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項５】
前記タイヤの位置特定の処理の前に前記タイヤの左右を判別する左右タイヤ判別手段を備え、
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記左右タイヤ判別手段によって当該タイヤの左右位置が既に特定されたものとして、タイヤ取付位置特定の処理を実行する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項６】
前記タイヤ取付位置特定手段は、駐停車時における前記タイヤ空気圧検出器にかかる重力分力値の増加減を基に、前記タイヤの取付位置を特定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項７】
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記した以降の１駐停車時、全ての前記タイヤにおいて取付位置を特定することができなければ、以降の駐停車時において、位置未特定のタイヤ取付位置に関して位置特定の処理を行い、この処理を、全てのタイヤで取付位置が特定されるまで繰り返し実施する
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項８】
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記した以降の１駐停車時において前記重力情報の取得を待つ際、一定時間内に当該重力情報を取得することができなければ、処理を終了し、以降の停車時において該処理を再実行する
ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項９】
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記タイヤが回転した状態から止まるとき、又は前記タイヤが止まった状態から回転するときに、タイヤ取付位置特定の処理を実行する
ことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項１０】
前記タイヤ空気圧検出器に電波送信を実行させるトリガ信号を無線送信するトリガ手段を前記車体に備え、
前記トリガ手段は、車両が駐停車すると、前記トリガ信号を前記タイヤ空気圧検出器に送信し、前記タイヤ空気圧検出器は、前記トリガ信号の受信を契機に、自身の重力検出センサで検出した前記重力情報の送信を開始する
ことを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか一項に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項１１】
前記タイヤ空気圧検出器は、車両が駐停車すると、重力検出センサで検出した前記重力情報を、一時的にフレームを増やして送信する
ことを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項１】
各タイヤに設けられたタイヤ空気圧検出器でタイヤ空気圧を検出し、そのタイヤ検出信号を車体に送信してタイヤ空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムに使用され、当該タイヤの取付位置を判定するタイヤ取付位置判定システムにおいて、
前記タイヤ空気圧検出器にかかる重力の分力を重力情報として検出する重力情報取得手段と、
前記タイヤの車軸の回転を監視することにより、前記タイヤにおいて実際に発生する回転角度を車体にて検出するタイヤ回転角度監視手段と、
ある駐停車時と以降のある駐停車時との間で、前記重力情報取得手段と前記タイヤ回転角度監視手段とで各々求められる前記タイヤの回転角度を比較し、各タイヤの取付位置を特定するタイヤ取付位置特定手段と
を備えたことを特徴とするタイヤ取付位置判定システム。
【請求項２】
前記タイヤ空気圧検出器に設けられた重力検出センサは、前記重力情報として、前記タイヤ空気圧検出器の車軸方向における重力の分力を検出し、
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記重力検出センサが検出した重力分力値を基に、前記タイヤ空気圧検出器のタイヤ回転方向における位置を求め、当該位置を用いて前記タイヤの取付位置を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項３】
前記タイヤ取付位置特定手段は、ある駐停車時のタイヤ回転位置を基準として、以降の１駐停車時に前記タイヤがとる回転位置を、前記重力情報取得手段と前記タイヤ回転角度監視手段との各々で求め、これらを基にタイヤ取付位置を特定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項４】
前記タイヤ空気圧検出器内の重力検出センサは、少なくとも前記タイヤ空気圧検出器がタイヤ回転方向における最上点付近又は最下点付近のいずれにあるのかを検出し、
前記タイヤ空気圧検出器は、前記重力情報として、前記タイヤ空気圧検出器がタイヤ回転の最上点付近又は最下点付近のいずれにあるのかを通知し、
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記タイヤ回転角度監視手段の回転数情報を基に、前記タイヤが最上点付近又は最下点付近のいずれに位置するのかを求め、この判定結果と前記重力情報とを用いてタイヤ取付位置を特定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項５】
前記タイヤの位置特定の処理の前に前記タイヤの左右を判別する左右タイヤ判別手段を備え、
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記左右タイヤ判別手段によって当該タイヤの左右位置が既に特定されたものとして、タイヤ取付位置特定の処理を実行する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項６】
前記タイヤ取付位置特定手段は、駐停車時における前記タイヤ空気圧検出器にかかる重力分力値の増加減を基に、前記タイヤの取付位置を特定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項７】
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記した以降の１駐停車時、全ての前記タイヤにおいて取付位置を特定することができなければ、以降の駐停車時において、位置未特定のタイヤ取付位置に関して位置特定の処理を行い、この処理を、全てのタイヤで取付位置が特定されるまで繰り返し実施する
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項８】
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記した以降の１駐停車時において前記重力情報の取得を待つ際、一定時間内に当該重力情報を取得することができなければ、処理を終了し、以降の停車時において該処理を再実行する
ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項９】
前記タイヤ取付位置特定手段は、前記タイヤが回転した状態から止まるとき、又は前記タイヤが止まった状態から回転するときに、タイヤ取付位置特定の処理を実行する
ことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか一項に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項１０】
前記タイヤ空気圧検出器に電波送信を実行させるトリガ信号を無線送信するトリガ手段を前記車体に備え、
前記トリガ手段は、車両が駐停車すると、前記トリガ信号を前記タイヤ空気圧検出器に送信し、前記タイヤ空気圧検出器は、前記トリガ信号の受信を契機に、自身の重力検出センサで検出した前記重力情報の送信を開始する
ことを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか一項に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【請求項１１】
前記タイヤ空気圧検出器は、車両が駐停車すると、重力検出センサで検出した前記重力情報を、一時的にフレームを増やして送信する
ことを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載のタイヤ取付位置判定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−８２４３６（Ｐ２０１３−８２４３６Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２０２２４３（Ｐ２０１２−２０２２４３）
【出願日】平成２４年９月１４日（２０１２．９．１４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月１４日（２０１２．９．１４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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