(57)【要約】【課題】  前後輪のタイヤ空気圧の推奨空気圧が異なる前後異圧車両において、タイヤローテーション後に適正な空気圧調整が行われている場合には、オートロケーション中のウォーニングランプの点灯を防止できるタイヤ空気圧モニター装置を提供する。【解決手段】  TPMSCU4のランプ点灯制御部4aは、オートロケーションの実施中、前輪側点灯閾値および後輪側点灯閾値を両者よりも低い所定値に変更する。【選択図】  図１
2015063203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各車輪のタイヤに装着され、タイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段と、
前輪の空気圧が前輪側点灯閾値を下回った場合、または、後輪の空気圧が前記前輪側点灯閾値とは異なる後輪側点灯閾値を下回った場合には、ウォーニングランプを点灯するランプ点灯手段と、
イグニッションスイッチがオンされた後、各タイヤ空気圧検出手段の車輪位置を判定し、各タイヤ空気圧検出手段と車輪位置との対応関係を更新するオートロケーションを実施するオートロケーション手段と、
を備え、
前記ランプ点灯手段は、前記オートロケーションの実施中、前記前輪側点灯閾値および前記後輪側点灯閾値を両者よりも低い所定値に変更することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ空気圧モニター装置において、
前記ランプ点灯手段は、前輪の空気圧が前記前輪側点灯閾値を下回った後に前記前輪側点灯閾値よりも高い前輪側消灯閾値を上回った場合、および、後輪の空気圧が前記後輪側点灯閾値を下回った後に前記後輪側点灯閾値よりも高い後輪側消灯閾値を上回った場合には、前記ウォーニングランプを消灯し、
前記オートロケーションの実施中、前記前輪側消灯閾値および前記後輪側消灯閾値を当該オートロケーションの実施直前の値に維持することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気圧モニター装置において、
前記ランプ点灯手段は、前記所定値を車両が走行可能なタイヤ空気圧とすることを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載にタイヤ空気圧モニター装置において、
前記ランプ点灯手段は、前記オートロケーションの終了時、更新された各タイヤ空気圧検出手段と車輪位置との対応関係に応じて各閾値を再設定することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧モニター装置において、
各車輪に設けられ、所定の回転位置のとき前記空気圧を各送信機固有の識別情報と共に無線信号にて送信する送信機と、
車体側に設けられ、前記無線信号を受信する受信機と、
各車輪に対応して車体側に設けられ、車輪の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
を備え、
前記オートロケーション手段は、ある識別情報を含む無線信号が出力されたときの各車輪の回転位置を複数回取得して各車輪の回転位置データとして蓄積し、各回転位置データのうち最もばらつき度合いが小さな回転位置データに対応する車輪位置を当該識別情報に対応する送信機の車輪位置と判定することを特徴とするタイヤ空気圧モニター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ空気圧モニター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、タイヤ空気圧が推奨空気圧から所定割合低下している場合、ウォーニングランプを点灯させてドライバに推奨空気圧での走行を促す技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-126959号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、前後輪の推奨空気圧が異なる車両において、ドライバがタイヤローテーション後に各タイヤ空気圧を調整した場合、各センサユニットと車輪位置との対応関係を更新するオートロケーションが完了するまでの間、ウォーニングランプが点灯するため、ドライバに違和感を与えるという問題があった。
本発明の目的は、前後輪のタイヤ空気圧の推奨空気圧が異なる前後異圧車両において、タイヤローテーション後に適正な空気圧調整が行われている場合には、オートロケーション中のウォーニングランプの点灯を防止できるタイヤ空気圧モニター装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、オートロケーションの実施中、前輪側点灯閾値および後輪側点灯閾値を両者よりも低い所定値に変更する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、オートロケーション中のウォーニングランプの点灯を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１のタイヤ空気圧モニター装置の構成図である。
【図２】実施例１のTPMSセンサ2の構成図である。
【図３】車輪位置判定制御を実施するためのTPMSCU4の制御ブロック図である。
【図４】各車輪1の回転位置算出方法を示す図である。
【図５】分散特性値の算出方法を示す図である。
【図６】実施例１の車輪位置判定制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１のランプ点灯制御部4aで実施されるウォーニングランプ誤点灯防止制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】左前輪1FLのTPMSセンサ2FLの回転位置が最上点となったときの各車輪1FL,1FR,1RL,1RRの回転位置（ロータの歯数）とTPMSデータの受信回数との関係を示す図である。
【図９】TPMSデータの受信回数に応じた分散特性値Xの変化を示す図である。
【図１０】実施例１のウォーニングランプ誤点灯防止制御による各閾値の動き示すタイムチャートである。
【図１１】実施例１のウォーニングランプ6の誤点灯防止作用を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するため形態を、図面に基づく実施例を用いて説明する。
〔実施例１〕
［システム構成］
図１は、実施例１のタイヤ空気圧モニター装置の構成図である。図において、各符号の末尾のFLは左前輪、FRは右前輪、RLは左後輪、RRは右後輪に対応することを示す。以下の説明では、個別に説明する必要がない場合にはFL,FR,RL,RRの記載を省略する。
実施例１のタイヤ空気圧モニター装置は、TPMS(Tire Pressure Monitoring System)センサ2と、受信機3と、TPMSコントロールユニット(TPMSCU)4と、ディスプレイ5と、ウォーニングランプ6と、車輪速センサ7と、を備える。TPMSセンサ2は各車輪1に装着され、受信機3、TPMSCU4、ディスプレイ5、ウォーニングランプ6および車輪速センサ7は車体側に設けられている。
【０００９】
TPMSセンサ2は、タイヤの空気バルブ（不図示）位置に取り付けられている。図２は、実施例１のTPMSセンサ2の構成図である。TPMSセンサ2は、圧力センサ（タイヤ空気圧検出手段）2aと、温度センサ2bと、加速度センサ（Gセンサ）2cと、センサコントロールユニット(センサCU)2dと、送信機2eと、ボタン電池2fとを備える。
圧力センサ2aは、タイヤの空気圧[kPa]を検出する。
温度センサ2bは、タイヤ内の空気の温度[℃]を検出する。
Gセンサ2cは、タイヤに作用する遠心方向加速度[G]を検出する。
センサCU2dは、ボタン電池2fからの電力により動作し、圧力センサ2aにより検出されたタイヤの空気圧情報と、温度センサ2bにより検出されたタイヤ内の温度情報と、センサID（識別情報）を含むTPMSデータを無線信号により送信機2eから送信する。
センサCU2dは、Gセンサ2cにより検出された遠心方向加速度とあらかじめ設定された走行判定しきい値とを比較し、遠心方向加速度が走行判定しきい値未満の場合は車両停止と判定してTPMSデータの送信を停止する。一方、遠心方向加速度が走行判定しきい値以上の場合は車両が走行していると判定し、所定のタイミングでTPMSデータの送信を行う。
受信機3は、各TPMSセンサ2から出力された無線信号を受信してデコードし、TPMSCU4へ出力する。
【００１０】
TPMSCU4は、各TPMSデータを読み込み、TPMSデータのセンサIDから、あらかじめ内部メモリに記憶した各センサIDと各車輪位置との対応関係を参照して当該TPMSデータがどの車輪位置に対応するものであるのかを判定し、当該TPMSデータに含まれるタイヤの空気圧を対応する車輪位置の空気圧としてディスプレイ5に表示する。また、TPMSCU4は、タイヤの空気圧が推奨空気圧に対して所定の割合（例えば20%）を超えて低下したとき、ウォーニングランプ6を点灯させて空気圧低下を警告すると共に、該当する車輪位置を低圧表示し、ドライバに適正空気圧での走行を促す。ウォーニングランプ6の点灯および空気圧低下輪の低圧表示は、TPMSCU4のランプ点灯制御部（ランプ点灯手段）4aで行われる。
実施例１では、前輪のプラカード圧を500[kPa]、後輪のプラカート圧を300[kPa]とし、ウォーニングランプ6を点灯させる前輪側点灯閾値を400[kPa]、後輪側点灯閾値を240[kPa]、ウォーニングランプ6の点灯後に消灯させる前輪側消灯閾値を460[kPa]、後輪側消灯閾値を276[kPa]としている。プラカート圧とは、タイヤが冷えている冷間時における推奨空気圧である。消灯閾値は点灯閾値よりもプラカード圧の12%だけ高い値としている。ここで、タイヤの圧力は温度に応じて上昇するため、温度センサ2bから得られたタイヤ内の空気の温度[℃]に応じて、ボイル＝シャルルの法則に基づき、各閾値を変更しても良い。または、各閾値をドライバが任意に設定しても良いが、以下の説明では、簡単のため、各閾値は上記の一定値とする。
車輪速センサ7は、各車輪に対応してそれぞれ設けられ、対応する車輪の車輪速を検出し、車輪速に応じた車輪速パルスを出力する。TPMSCU4は、各車輪速パルスから車両の走行速度（車速）を演算する。
【００１１】
［オートロケーション］
上記のように、TPMSCU4は、内部メモリに記憶した各センサIDと各車輪位置との対応関係に基づいて、受信したTPMSデータがどの車輪のデータであるのかを判定しているため、イグニッションスイッチのOFF時にタイヤローテーションが行われた場合、記憶した各センサIDと各車輪位置との対応関係が実際の対応関係と合致せず、TPMSデータがどの車輪のデータであるのかがわからなくなる。ここで、「タイヤローテーション」とは、タイヤのトレッド摩耗を均一にし、寿命（トレッドライフ）を延ばすため、タイヤの装着位置を変えることをいう。例えば、乗用車では、一般的に、左右のタイヤ位置をクロスして前後輪を入れ替える。
そこで、実施例１では、タイヤローテーション後の各センサIDと各車輪位置との対応関係をメモリへの記憶更新により登録するために、タイヤローテーションが行われた可能性がある場合、TPMSCU4側では各TPMSセンサ2がどの車輪のものであるのかを判定するオートロケーションを実施する。TPMSCU4は、オートロケーションを実施するオートロケーション実施部（オートロケーション手段）4bを備える。
【００１２】
［定位置送信モード］
TPMSセンサ2のセンサCU2cは、走行開始直前の車両停止判定時間が所定時間（例えば、15分）以上である場合、タイヤローテーションが行われた可能性があると判断する。
センサCU2cは、走行開始直前の車両停止判定時間が所定時間未満である場合、一定間隔（例えば、1分間隔）でTPMSデータを送信する「通常モード」を実施する。一方、車両停止判定時間が所定時間以上である場合、通常モードの送信間隔よりも短い間隔（例えば、約16秒間隔）であって、一定の回転位置でTPMSデータを送信する「定位置送信モード」を実施する。定位置送信モードは、TPMSデータの送信回数が所定回数（例えば、40回）に達するまで実施し、送信回数が所定回数に達した場合、通常モードへ移行する。TPMSデータの送信回数が所定回数に達する前に車両停止と判定した場合、車両停止判定時間が所定時間（15分）未満であるときは送信回数が所定回数に達するまで車両停止前の定位置送信モードを継続し、車両停止判定時間が所定時間以上であるときは車両停止前の定位置送信モードの継続をキャンセルして新たに定位置送信モードを開始する。
【００１３】
センサCU2cは、定位置送信モード中、Gセンサ2cにより検出された遠心方向加速度の重力加速度依存成分に基づいて、定位置送信モードにおけるTPMSデータの送信タイミングを決定する。TPMSセンサ2に作用する遠心方向加速度は、車輪1の加減速によって変化するが、その重力加速度依存成分は常に一定であり、最上点で+1[G]、最下点で-1[G]、最上点および最下点に対し90度の位置で0[G]となる波形を示す。すなわち、遠心方向加速度の重力加速度成分の大きさ、方向をモニターすることで、TPMSセンサ2の回転位置を把握できる。よって、例えば、重力加速度依存成分のピークでTPMSデータを出力することで、常に最上点でTPMSデータを出力できる。
【００１４】
［オートロケーションモード］
オートロケーション実施部4bは、イグニッションスイッチがONされた場合、イグニッションスイッチのOFFからの経過時間が所定時間（例えば、15分）以上であるときには、タイヤローテーションが行われた可能性があると判断する。
オートロケーション実施部4bは、イグニッションスイッチがONされた場合、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が所定時間未満であるときには、各TPMSセンサ2から送信されたTPMSデータの空気圧情報に基づいて各車輪1のタイヤの空気圧を監視する「モニターモード」を実施する。一方、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が所定時間以上であるときには、各TPMSセンサ2の車輪位置を判定する「オートロケーションモード」を実施する。オートロケーションモードは、すべてのTPMSセンサ2の車輪位置を判定するまで実施し、すべてのTPMSセンサ2の車輪位置を判定した場合、モニターモードへ移行する。
【００１５】
なお、オートロケーションモード中であっても、TPMSデータに含まれる空気圧情報からタイヤの空気圧の監視は可能であるため、オートロケーションモード中は現在記憶している各センサIDと各車輪位置との対応関係に基づいてディスプレイ5による空気圧の表示およびウォーニングランプ6による空気圧低下の警告を行う。
TPMSCU4は、オートロケーションモード中、車輪速センサ7から車輪速パルスのカウント値を入力し、以下に示すような車輪位置判定制御を実施する。
【００１６】
［車輪位置判定制御］
図３は、車輪位置判定制御を実施するためのTPMSCU4の制御ブロック図であり、TPMSCU4は、回転位置演算部（回転位置検出手段）4cと、分散演算部4dと、車輪位置判定部4eと、メモリ4fとを備える。
回転位置演算部4cは、受信機3から出力されたデコード後のTPMSデータと、車輪速センサ7から出力された各車輪速パルスのカウント値を入力し、各TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったときの各車輪1の回転位置（ロータの歯数）を演算する。ここで、「ロータの歯数」とは、車輪速センサ7がロータのどの歯をカウントしているかを示すもので、車輪速パルスのカウント値をタイヤ1回転分のカウント値（＝1回転分の歯数z=48）で除算して求めることができる。実施例１では、オートロケーションモードを開始してから1回目の各車輪速パルスのカウント値を入力したとき、カウント値を1回転分の歯数で除算した余りに1を加算した値を基準歯数とし、2回目以降は基準歯数からの車輪速パルスのカウント数（現在のカウント値-1回目のカウント値）に基づいて歯数を決定する。
【００１７】
図４は、各車輪1の回転位置算出方法を示す図である。
図４において、車輪速パルスのカウント値を入力した時刻をt1、TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったときの時刻をt2、TPMSセンサ2が実際にTPMSデータの送信を開始した時刻をt3、TPMSCU4がTPMSデータの受信を完了した時刻をt4、車輪速パルスのカウント値を入力した時刻をt5とする。このとき、t1,t4,t5は実際に測定でき、t3はt4からTPMSデータのデータ長（規定値であり、例えば、約10msec）を減算して算出でき、t2はt3から送信時のタイムラグ（あらかじめ実験等により求めることができる。）を減算して算出できる。
よって、t1の歯数をzt1、t2の歯数をzt2、t5の歯数をzt5とすると、
(t2 - t1) / (t5 - t1) = (zt2 - zt1) / (zt5 - zt1)
が成立し、
zt2 - zt1 = (zt5 - zt1) * (t2 - t1) / (t5 - t1)
であるから、TPMSセンサ2の回転位置が最上点となった時刻t2の歯数zt2は、
zt2 = zt1 + (zt5 - zt1) * (t2 - t1) / (t5 - t1)
となる。
【００１８】
分散演算部4dは、回転位置演算部4cで演算された各車輪1の回転位置をセンサID毎にそれぞれ蓄積して回転位置データとし、センサID毎の各回転位置データのばらつき度合いを分散特性値として演算する。分散特性値の演算は、回転位置演算部4cにより同一センサIDの回転位置が算出される都度実施する。
図５は、分散特性値の算出方法を示す図であり、実施例１では、２次元平面上に原点(0,0)を中心とした単位円（半径が1の円）を考え、各車輪1の回転位置θ[deg]（= 360 × ロータの歯数 / 48）を、単位円の円周上の座標(cosθ,sinθ)に変換する。つまり、各車輪1の回転位置を、原点(0,0)を始点、座標(cosθ,sinθ)を終点とする長さ1のベクトルとみて、同じ回転位置データの各ベクトルの平均ベクトル(ave_cosθ,ave_sinθ)を求め、平均ベクトルのスカラー量を回転位置データの分散特性値Xとして算出する。
(cosθ,sinθ) = (cos((zt2+1)*2π/48),sin((zt2+1)*2π/48))
よって、同一センサIDのTPMSデータの受信回数をn(nは正の整数)とすると、平均ベクトル(ave_cosθ,ave_sinθ)は、
(ave_cosθ,ave_sinθ) = ((Σ(cosθ))/n,(Σ(sinθ))/n)
となり、分散特性値Xは、
X = ave_cosθ2 + ave_sinθ2
で表すことができる。
【００１９】
車輪位置判定部4eは、分散演算部4dで演算された同一センサIDの各回転位置データの分散特性値Xを比較し、分散特性値Xの最高値が第１しきい値（例えば、0.57）よりも大きく、かつ、残り３つの分散特性値Xの値がすべて第２しきい値（例えば、0.37）未満となった場合、最高値の分散特性値Xと対応する回転位置データの車輪位置、すなわち、当該回転位置データを検出した車輪速センサ7の車輪位置を、当該回転位置データのセンサIDと対応するTPMSセンサ2の車輪位置と判定する。この判定をすべてのセンサIDで実施することで、各センサIDと各車輪位置との対応関係を求め、メモリ4fへの記憶更新により登録する。
【００２０】
［車輪位置判定制御処理］
図６は、実施例１の車輪位置判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、以下の説明では、センサID=Aの場合について説明するが、他のID(ID=B,C,D)についても並列して車輪位置判定制御処理を行う。
ステップS1では、回転位置演算部4cにおいて、センサID=AのTPMSデータを受信する。
ステップS2では、回転位置演算部4cにおいて、各車輪1の回転位置を演算する。
ステップS3では、分散演算部4dにおいて、各車輪1の回転位置データの分散特性値Xを演算する。
ステップS4では、センサID=AのTPMSデータを所定回数（例えば、10回）以上受信したか否かを判定し、YESの場合にはステップS5へ進み、NOの場合にはステップS1へ戻る。
ステップS5では、車輪位置判定部4eにおいて、分散特性値の最高値が第１しきい値0.57よりも大きく、かつ、残りの分散特性値の値が第２しきい値0.37未満であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS6へ進み、NOの場合にはステップS7へ進む。
【００２１】
ステップS6では、車輪位置判定部4eにおいて、最高値の分散特性値と対応する回転位置データの車輪位置を、当該センサIDの車輪位置と判定し、オートロケーションモードを終了する。
ステップS7では、車輪位置判定部4eにおいて、オートロケーションモードを開始してから所定の累積走行時間（例えば、8分）が経過したか否かを判定し、YESの場合にはステップS8へ進み、NOの場合にはオートロケーションモードを終了する。
車輪位置判定部4eは、所定の累積走行時間内にすべてのセンサIDについて車輪位置が判定できた場合は、各センサIDと各車輪位置との対応関係をメモリ4fへの記憶更新により登録する。一方、所定の累積走行時間内にすべてのセンサIDについて車輪位置が判定できなかった場合は、現在メモリ4fに記憶された各センサIDと各車輪位置との対応関係を継続して使用する。
【００２２】
［ウォーニングランプ誤点灯防止制御］
TPMSCU4は、タイヤローテーション後に適正な空気圧調整が行われている状態であるにもかかわらず、オートロケーション中にウォーニングランプ6が誤点灯されるのを防止するために、モニターモードからオートロケーションモードに移行したとき、オートロケーションモードが終了するまでの間、以下に示すようなウォーニングランプ誤点灯防止制御を実施する。ウォーニングランプ誤点灯防止制御は、TPMSCU4のランプ点灯制御部4aにより行われる。なお、ウォーニングランプ誤点灯防止制御を実現するために、TPMSCU4は、イグニッションスイッチがOFFされる都度、ウォーニングランプ6の点灯状態と直近に受信した各輪のタイヤ空気圧およびタイヤ内の空気温度を内部メモリに記憶する。
【００２３】
図７は、実施例１のランプ点灯制御部4aで実施されるウォーニングランプ誤点灯防止制御処理の流れを示すフローチャートであって、以下、各ステップについて説明する。
ステップS11では、オートロケーションが開始したか否かを判定し、YESの場合はステップS12へ進み、NOの場合はリターンへ進む。
ステップS12では、前輪側点灯閾値および後輪側点灯閾値を両者よりも低い所定値に変更する。ここで、所定値は、タイヤにパンクが発生しておらず、少なくともオートロケーションが終了するまでの間は車両の走行が可能なタイヤ空気圧とする。所定値は、各閾値と同様、タイヤ内の空気の温度に応じて、ボイル＝シャルルの法則に基づき変更しても良いが、実施例１では、所定値を150[kPa]とする。この値は、タイヤが冷えている冷間時であっても車両の走行が可能なタイヤ空気圧である。
ステップS13では、少なくとも１輪のタイヤ空気圧が点灯閾値150[kPa]よりも低いか否かを判定し、YESの場合はステップS14へ進み、NOの場合はステップS15へ進む。
ステップS14では、ウォーニングランプ6を点灯し、空気圧低下輪を低圧表示する。
【００２４】
ステップS15では、イグニッションスイッチのOFF時に低圧表示していた車輪が消灯閾値（前輪460[kPa]，後輪276[kPa]）よりも高いか否かを判定し、YESの場合はステップS16へ進み、NOの場合はステップS17へ進む。
ステップS16では、空気圧復帰輪の低圧表示を消灯する。
ステップS17では、空気圧が低下したままの輪の低圧表示を点灯する。
ステップS18では、４輪すべての低圧表示が消灯したか否かを判定し、YESの場合はステップS19へ進み、NOの場合はステップS20へ進む。
ステップS19では、ウォーニングランプ6を消灯する。
ステップS20では、オートロケーションが終了したか否かを判定し、YESの場合はステップS21へ進み、NOの場合はステップS13へ戻る。
ステップS21では、オートロケーションによる車輪位置判定結果、すなわち、更新された各TPMSセンサ2のセンサIDと車輪位置との関係に応じて各閾値を再設定する。すなわち、車輪位置が前輪と判定されたTPMSセンサ2の点灯閾値を400[kPa]、消灯閾値を460[kPa]に設定し、車輪位置が後輪と判定されたTPMSセンサ2の点灯閾値を240[kPa]、消灯閾値を276[kPa]に設定する。
【００２５】
次に、作用を説明する。
［回転位置データのばらつき度合いによる車輪位置判定作用］
各TPMSセンサ2は、走行開始直前の車両停止判定時間が15分以上である場合、タイヤローテーションが行われた可能性があると判定し、通常モードから定位置送信モードへ移行する。定位置送信モードにおいて、各TPMSセンサ2は、前回の送信時刻から16秒経過し、かつ、自身の回転位置が最上点となったときにTPMSデータを送信する。
【００２６】
一方、TPMSCU4は、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が15分以上である場合、モニターモードからオートラーニングモードへ移行する。オートラーニングモードにおいて、TPMSCU4は、各TPMSセンサ2からTPMSデータを受信する都度、車輪速パルスのカウント値の入力時刻、当該TPMSデータの受信完了時刻等から、当該TPMSセンサ2の回転位置が最上点となったときの各車輪1の回転位置（ロータの歯数）を演算し、これを10回以上繰り返して回転位置データとして蓄積し、各回転位置データのうち最もばらつき度合いが小さな回転位置データに対応する車輪位置を当該TPMSセンサ2の車輪位置と判定する。
【００２７】
車両の走行時、各車輪1の回転数は、旋回時の内外輪差、車輪1のロックおよびスリップ、タイヤの空気圧差によって差が生じる。なお、直進走行中であっても、ドライバによる微少な修正舵や左右路面状態の違い等により、前後輪1FL,1FR間および左右輪1RL,1RR間に回転数差が生じることがわかっている。つまり、各車輪1の回転数は、走行に応じて差が生じるのに対し、TPMSセンサ2と車輪速センサ7（のロータの歯）は一体に回転するため、あるTPMSセンサ2の出力周期に対し、同一輪の車輪速センサ7の出力周期は、走行距離や走行状態にかかわらず常に同期（一致）する。
【００２８】
よって、TPMSデータの送信周期に対する各車輪1の回転位置データのばらつき度合いを見ることで、各TPMSセンサ2の車輪位置を精度良く判定できる。
図８は、左前輪1FLのTPMSセンサ2FLの回転位置が最上点となったときの各車輪1FL,1FR,1RL,1RRの回転位置（ロータの歯数）とTPMSデータの受信回数との関係を示す図であり、(a)は左前輪1FLの車輪速センサ7FL、(b)は右前輪1FRの車輪速センサ7FR、(c)は左後輪1RLの車輪速センサ7RL、(d)は右後輪1RRの車輪速センサ7RRに対応する。
図８から明らかなように、他輪（右前輪1FR,左後輪1RL,右後輪1RR）の車輪速センサ7FR,8RL,8RRから得られた車輪位置（歯数）はばらつき度合いが大きいのに対し、自輪（左前輪1FL）の車輪速センサ7FLから得られた車輪位置はばらつき度合いが最小となり、TPMSセンサ2FLの出力周期と車輪速センサ7FLの出力周期とがほぼ同期している。
実施例１の車輪位置判定制御では、電波強度を用いることなく各TPMSセンサ2の車輪位置を判別できるため、受信環境やレイアウトに依らず各TPMSセンサ2の車輪位置を判定できる。また、受信機3が１つで済むため、コストを低く抑えることができる。
【００２９】
［分散特性値によるばらつき度合い判定作用］
車輪1の回転位置は周期性のある角度データであるため、回転位置のばらつき度合いを、「平均との差の2乗」の平均で定義される、一般的な分散の式から求めることはできない。
そこで、実施例１では、分散演算部4dにおいて、各車輪速センサ7から得られた各車輪1の回転位置θを、原点(0,0)を中心とした単位円の円周上の座標(cosθ,sinθ)に変換し、座標(cosθ,sinθ)をベクトルとみて、同じ回転位置データの各ベクトルの平均ベクトル(ave_cosθ,ave_sinθ)を求め、平均ベクトルのスカラー量を分散特性値Xとして算出することで、周期性を回避して回転位置のばらつき度合いを求めることができる。
【００３０】
図９は、TPMSデータの受信回数に応じた分散特性値Xの変化を示す図である。図９において、自輪はTPMSデータを送信したTPMSセンサ2と同一輪の車輪速センサ7の回転位置データから演算した分散特性値Xを示し、他輪はTPMSデータを送信したTPMSセンサ2と異なる車輪1の車輪速センサ7の回転位置データから演算した分散特性値Xを示す。
図９に示すように、同一センサIDのTPMSデータの受信回数が増えるにつれて、自輪の分散特性値Xは1に近づき、他輪の分散特性値Xは0に近づく特性を示す。よって、十分な受信回数（数10回程度）に達したときの分散特性値Xの最高値（最も1に近い分散特性値X）を選択すれば良いが、タイヤローテーションが行われた直後の車輪位置判定中はドライバに正確なタイヤの情報を知らせることができないため、判定時間の遅延は好ましくない。一方、少ない受信回数（数回程度）では、自輪および他輪の分散特性値Xに差が出ないため、判定精度の低下を招く。
【００３１】
そこで、実施例１では、車輪位置判定部4eにおいて、同一センサIDのTPMSデータを10回以上受信した場合、当該センサIDの各回転位置データの分散特性値Xを比較し、分散特性値Xの最高値が第１しきい値0.57よりも大きく、かつ、残り３つの分散特性値Xの値がいずれも第２しきい値0.37未満となった場合、最高値の分散特性値Xと対応する回転位置データの車輪位置を当該センサIDの車輪位置と判定する。
単に分散特性値Xの最高値を選択するのではなく、最高値を第１しきい値(0.57)と比較することで、一定の判定精度を確保できる。さらに、最高値以外の分散特性値Xを第２しきい値(0.37)と比較することで、最高値と他の3値とに所定(0.2)以上の差があることを確認でき、判定精度をより高めることができる。このため、10回という少ない受信回数で判定精度の確保と判定時間の短縮化の両立を実現できる。
【００３２】
［点灯閾値変更作用］
図１０は、実施例１のウォーニングランプ誤点灯防止制御による各閾値の動きを示すタイムチャートである。ここで、タイヤローテーション前の左前輪1FL、右前輪1FR、左後輪1RLおよび右後輪1RRのTPMSセンサ2のセンサIDをA,B,C,Dとし、タイヤローテーションにより左前輪1FLと右後輪1RRとが入れ替えられ、右前輪1FRと左後輪1RLとが入れ替えられたものとする。
タイヤローテーション前のセンサID=A,Bに対応する車輪、すなわち左右前輪1FL,1FRの点灯閾値は400[kPa]、消灯閾値は460[kPa]、センサID=C,Dに対応する車輪、すなわち左右後輪1RL,1RRの点灯閾値は240[kPa]、消灯閾値は276[kPa]である。
【００３３】
時点t1では、イグニッションスイッチがONされ、タイヤローテーションの可能性有りとの判定により、オートロケーションが開始する。このとき、ランプ点灯制御部4aは、すべてのセンサIDの点灯閾値をすべて同一の所定値150[kPa]に変更する。一方、点灯閾値はオートロケーション前の値を維持する。
時点t2では、オートロケーションが終了したため、ランプ点灯制御部4aは、オートロケーションにより更新された各センサIDと車輪位置との対応関係に基づき、各センサIDに対応する車輪の点灯閾値および消灯閾値を再設定する。オートロケーションでは、センサID=A,B,C,Dに対応する車輪は右後輪1RR、左後輪1RL、右前輪1RR、左前輪1FLと判定されるため、センサID=A,Bに対応する車輪、すなわち左右後輪1RL,1RRの点灯閾値を240[kPa]、消灯閾値を276[kPa]に設定し、センサID=C,Dに対応する車輪、すなわち左右前輪1FL,1FRの点灯閾値を400[kPa]、消灯閾値を460[kPa]に設定する。
【００３４】
［ウォーニングランプの誤点灯防止作用］
図１１(a）に示すように、実施例１の車両は、前後輪の推奨空気圧が500[kPa]、後輪の推奨空気圧が300[kPa]に設定された前後異圧車両であり、前輪側点灯閾値（推奨空気圧×80%）は400[kPa]、後輪側点灯閾値は240[kPa]となる。ここで、図１０の場合と同様に、タイヤローテーション前の左前輪1FL、右前輪1FR、左後輪1RLおよび右後輪1RRのTPMSセンサ2のセンサIDをA,B,C,Dとする。
タイヤローテーション前のタイヤ空気圧が推奨空気圧である場合、ドライバが左右のタイヤ位置をクロスして前後輪を入れ替えるタイヤローテーションを行ったとき、左右前輪のタイヤ空気圧は推奨空気圧に対して200[kPa]不足し、左右後輪のタイヤ空気圧は推奨空気圧よりも200[kPa]過剰となるため、ドライバは各タイヤ空気圧を推奨空気圧となるように調整する（図１１(b)）。
【００３５】
この後、ドライバがイグニッションスイッチをONして車両を発進させると、イグニッションスイッチのOFFからONまでの経過時間が所定時間以上である場合、モニターモードからオートロケーションモードへと移行するが、オートロケーションモード中であっても各タイヤ空気圧の監視は継続されるため、現在記憶している各センサIDと各車輪位置との対応関係（A=左前輪、B=右前輪、C=左後輪、D=後輪）から、センサID=A,Bのタイヤ空気圧が前輪側点灯閾値400[kPa]未満であると判定する。
このとき、従来のタイヤ空気圧モニター装置では、オートロケーションによって各センサIDと車輪位置との対応関係が更新されるまでの間、ウォーニングランプが点灯される。ドライバは各タイヤ空気圧が推奨空気圧となるように調整しているため、ウォーニングランプの点灯はドライバに違和感を与える。実施例１のオートロケーションでは、各回転位置データのばらつき度合いから各TPMSセンサ2の車輪位置を判定している。このとき、判定精度向上を狙いとし、16秒間隔で送信される無線信号を10回以上取得しているため、160秒間以上ウォーニングランプの点灯が継続することとなり、ドライバに与える違和感も大きい。
【００３６】
これに対し、実施例１では、ステップS1でオートロケーションが開始されたと判定された場合、ステップS2で前輪側点灯閾値および後輪側点灯閾値を、共に両者よりも低い所定値150[kPa]に変更する。
よって、図１１(b)に示すように、タイヤローテーション後にドライバがタイヤ空気圧を適正に調整している場合には、４輪のタイヤ空気圧がいずれも所定値150[kPa]を上回っているため、ウォーニングランプ6は点灯しない。これにより、160秒間以上もウォーニングランプ6が誤点灯するのを防止でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。
【００３７】
また、実施例１では、オートロケーション中は前輪側点灯閾値および後輪側点灯閾値を所定値まで低下させるのに対し、前輪側消灯閾値および後輪側消灯閾値については、オートロケーション前の値を維持する。これにより、前回のイグニッションスイッチのOFF時にウォーニングランプ6が点灯していた場合であって、イグニッションスイッチのOFF後にドライバが当該警告に対して適正な空気圧調整を実施したときには、オートロケーション中にウォーニングランプ6を消灯させることができる。一方、ドライバが適正な空気圧調整を実施しなかった場合には、オートロケーション中にウォーニングランプ6が点灯するため、ドライバに推奨空気圧での走行を継続的に促すことができる。また、この場合、ドライバは空気圧低下を認識しているため、ウォーニングランプ6を点灯させてもドライバに違和感を与えることはない。つまり、ドライバが適正な処置を行っている場合にのみオートロケーション中のウォーニングランプ6の点灯を禁止することで、ドライバに与える違和感を防止できる。
【００３８】
なお、実施例１では、オートロケーションモードにおける４輪の点灯閾値をモニターモードにおける点灯閾値（前輪400[kPa]，後輪240[kPa]）よりも低い所定値150[kPa]とする。このため、タイヤローテーションが行われておらず、車両停止中に後輪のタイヤ空気圧が240[kPa]よりも低くなったとしても、各タイヤ空気圧が所定値150[kPa]を超える場合には、ウォーニングランプ6が点灯しない。これに対し、実施例１では、オートロケーション中の点灯閾値を車両が走行可能な所定値150[kPa]としているため、タイヤがパンクした状態、すなわち、タイヤ空気圧が所定値150[kPa]を下回る状態でウォーニングランプ6が消灯状態となるのを防止できる。また、オートロケーションが終了した時点でウォーニングランプ6が点灯するため、ドライバに空気圧低下を警告できる。
【００３９】
次に、効果を説明する。
実施例１のタイヤ空気圧モニター装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) 各車輪1のタイヤに装着され、タイヤの空気圧を検出する圧力センサ2aと、左右前輪1FL,1FRの空気圧が前輪側点灯閾値400[kPa]を下回った場合、または、後輪1RL,1RRの空気圧が後輪側点灯閾値240[kPa]を下回った場合には、ウォーニングランプ6を点灯するランプ点灯制御部4aと、イグニッションスイッチがONされた後、各圧力センサ2a（TPMSセンサ2）の車輪位置を判定し、各圧力センサ2aと車輪位置との対応関係を更新するオートロケーションを実施するオートロケーション実施部4bと、を備え、ランプ点灯制御部4aは、オートロケーションの実施中、前輪側点灯閾値および後輪側点灯閾値を両者よりも低い所定値150[kPa]に変更する。
これにより、タイヤローテーション後にタイヤ空気圧が適正に調整されている場合には、オートロケーション中にウォーニングランプ6が点灯しないため、ドライバに違和感を与えるのを防止できる。
【００４０】
(2) ランプ点灯制御部4aは、左右前輪1FL,1FRの空気圧が前輪側点灯閾値400[kPa]を下回った後に前輪側消灯閾値460[kPa]を上回った場合、および、後輪の空気圧が後輪側点灯閾値240[kPa]を下回った後に後輪側消灯閾値276[kPa]を上回った場合には、ウォーニングランプ6を消灯し、オートロケーションの実施中、前輪側消灯閾値および後輪側消灯閾値を当該オートロケーションの実施直前の値に維持する。
これにより、ドライバが空気圧低下に対して適正な処理を行っている場合には、オートロケーション中にウォーニングランプ6が点灯しないため、ドライバに違和感を与えるを防止できる。また、ドライバが空気圧低下に対して適正な処理を行なっていない場合には、オートロケーション中にウォーニングランプ6が点灯するため、ドライバに推奨空気圧での走行を継続的に促すことができる。
【００４１】
(3) ランプ点灯制御部4aは、所定値を車両が走行可能なタイヤ空気圧とする。
これにより、タイヤのパンク等により車両が走行不能な状態でウォーニングランプ6が消灯するのを回避できる。
【００４２】
(4) ランプ点灯制御部4aは、オートロケーションの終了時、更新された各TPMSセンサ2のセンサIDと車輪位置との対応関係に応じて左右前輪1FL,1FRの点灯および消灯閾値と左右後輪1RL,1RRの点灯および消灯閾値とを再設定する。
これにより、イグニッションスイッチのOFFからONまでの間にタイヤ空気圧が低下した場合であっても、オートロケーションが終了した時点でウォーニングランプ6が点灯するため、ドライバに空気圧低下を警告できる。
【００４３】
(5) 各車輪1に設けられ、所定の回転位置のとき空気圧を固有のセンサIDと共に無線信号にて送信する送信機2eと、車体側に設けられ、無線信号を受信する受信機3と、各車輪1に対応して車体側に設けられ、車輪の回転位置を検出する車輪速センサ7と、を備え、オートロケーション実施部4bは、あるセンサIDを含む無線信号が出力されたときの各車輪1の回転位置を10回以上取得して各車輪1の回転位置データとして蓄積し、各回転位置データのうち最もばらつき度合いが小さな回転位置データに対応する車輪位置を当該センサIDに対応する送信機2eの車輪位置と判定する。
これにより、電波強度を用いることなく、かつ、低コストで各送信機2eの車輪位置を精度良く判定できる。
【００４４】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、前輪点灯閾値を後輪点灯閾値よりも大きな車両について説明したが、本発明は、後輪点灯閾値が前輪点灯閾値よりも大きな車両にも適用でき、実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
1   車輪
2   TPMSセンサ
2a  圧力センサ（タイヤ空気圧検出手段）
2b  温度センサ
2c  Gセンサ
2d  センサCU
2e  送信機
2f  ボタン電池
3   受信機
4   TPMSCU
4a  ランプ点灯制御部（ランプ点灯手段）
4b  オートロケーション実施部（オートロケーション手段）
4c  回転位置演算部（回転位置検出手段）
4d  分散演算部
4e  車輪位置判定部
4f  メモリ
5   ディスプレイ
6   ウォーニングランプ
7   車輪速センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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