CN103879239A - 轮胎位置判断系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供，一种轮胎位置判断系统，抑制部件数量的增加和部件成本的增加同时，能以最适的动作方式完成轮胎位置的判断。轮胎气压检测器（4）的行驶状态判断部（21）基于通过加速传感器（10）检测的重力分力来判断车辆（1）的行驶状态。轮胎气压检测器（4）的动作模式转换部（22）在车速变为小于阈值时，将轮胎气压检测器（4）的动作模式从气压判断模式转换为自动定位判断模式。自动定位判断模式的定期的电波发送的间隔被设定为，短于气压判断模式的定期的电波发送间隔。

Description

轮胎位置判断系统
技术领域
本发明涉及一种在监视轮胎的气压时判断轮胎的位置的轮胎位置判断系统。
背景技术
以前，已知有一种直接式的轮胎气压监视系统。在直接式的轮胎气压监视系统中，在各个轮胎上安装有轮胎气压检测器，该轮胎气压检测器检测轮胎气压并无线发送。车身的接收器接收来自轮胎气压检测器的轮胎气压信号。轮胎气压监视系统基于轮胎气压信号来监视各个轮胎的气压。这种轮胎气压监视系统掌握各个轮胎的位置，从而识别低压的轮胎被安装在车身的哪个位置上。但是，可能有实施轮胎的位置更换或安装新的轮胎的情况。所以，正在对直接式的轮胎气压监视系统上搭载定期确定轮胎位置的自动定位系统功能进行研究。作为自动定位功能已知有以下方法，即例如将引发器（触发器）安装在各个轮胎内部，并根据从引发器发送的电波而朝轮胎气压检测器选择性地发送电波来判断轮胎的位置（参照日本特开2006-062516号公报、日本特开2012-126341号公报）。
但是，在使用了引发器的自动定位功能中，需要将引发器配设在各个轮胎内部。因此，在使用了引发器的自动定位功能中，会存在部件数量的增加和部件成本的增加等的问题。
发明内容
本发明的目的为，提供一种抑制部件数量的增加和部件成本的增加同时，能以最适的动作方式完成轮胎位置的判断的轮胎位置判断系统。
根据本发明的一个方面为，一种轮胎位置判断系统。轮胎位置判断系统，其判断各个轮胎的位置，其中，具备：轮胎气压检测器，其被安装在各个轮胎上，并发送轮胎气压信号；接收器，其被安装在车辆上，并接收来自各个轮胎气压检测器的轮胎气压信号；车轴转数检测部，其检测与各个轮胎相对应的车轴的车轴转数；以及自动定位功能部，其从在第1次停车动作中通过车轴转数检测部检测到的车轴转数、和在第2次停车动作中通过所述车轴转数检测部检测到的车轴转数来算出车轴旋转角，从所述第1次停车动作中在所述轮胎气压检测器上产生的重力分力、和所述第2次停车动作中在所述轮胎气压检测器上产生的重力分力来算出检测器旋转角，基于所述车轴旋转角及所述检测器旋转角来判断各个轮胎的位置，各个轮胎气压检测器在气压判断模式和自动定位判断模式之间选择性地动作，各个轮胎气压检测器包含：重力分力检测部，其检测所述重力分力，并生成检测信号；行驶状态判断部，其用来自所述重力分力检测部的检测信号来判断车辆的行驶状态；以及动作模式转换部，其基于所述行驶状态判断部的判断结果将所述轮胎气压检测器的动作模式从气压判断模式转换为自动定位判断模式。
本发明的另一个方面为，一种轮胎位置判断系统。轮胎位置判断系统，其判断各个轮胎的位置，其中，具备：轮胎气压检测器，其被安装在各个轮胎上，并发送轮胎气压信号；接收器，其被安装在车辆上，并接收轮胎气压信号；车轴转数检测部，其检测与各个轮胎相对应的车轴的车轴转数；以及自动定位功能部，其从在第1次起步动作中通过车轴转数检测部检测到的车轴转数、和在第2次起步动作中通过所述车轴转数检测部检测到的车轴转数算出车轴旋转角，从所述第1次起步动作中在所述轮胎气压检测器上产生的重力分力、和所述第2次起步动作中在所述轮胎气压检测器上产生的重力分力算出检测器旋转角，基于所述车轴旋转角及所述检测器旋转角来判断各个轮胎的位置，各个轮胎气压检测器在气压判断模式和自动定位判断模式之间选择性地动作，各个轮胎气压检测器包含：重力分力检测部，其检测所述重力分力，并生成检测信号；行驶状态判断部，其用来自所述重力分力检测部的检测信号来判断车辆的行驶状态；以及动作模式转换部，其基于所述行驶状态判断部的判断结果设定所述轮胎气压检测器的动作模式。
根据本发明，抑制部件数量的增加和部件成本的增加的同时，能以最适的动作方式完成轮胎位置的判断。
附图说明
图1是1个实施方式的轮胎位置判断系统的结构图。
图2是用轮胎空气检测器检测的重力分力的概念图。
图3是表示轮胎气压检测器的模式转换的动作图像的波形图。
图4是归纳了气压判断模式的动作内容的表。
图5是归纳了自动定位判断模式的动作内容的表。
图6是自动定位判断时所执行的流程图。
图7（a）是车轴旋转角的说明图。
图7（b）是车轴旋转角的说明图。
图8（a）是检测器旋转角的说明图。
图8（b）是检测器旋转角的说明图。
图9（a）是重力分力递减时的动作的说明图。
图9（b）是重力分力递减时的动作的说明图。
图9（c）是重力分力递减时的动作的说明图。
图10（a）是重力分力递增时的动作的说明图。
图10（b）是重力分力递增时的动作的说明图。
图10（c）是重力分力递增时的动作的说明图。
具体实施方式
本申请人设计出一种不用引发器而用车轴的转数信息和轮胎气压检测的重力分力信息来判断轮胎位置的方法。在该方法中，在之前（第1次）的驻停车时取得车轴的转数信息、和轮胎气压检测器的重力信息，在之后（第2次）的驻停车时也同样地取得车轴的转数、和轮胎气压检测器的重力信息。然后，对从第1次和第2次的车轴的转数信息的差取得的旋转角、和从第1次及第2次的轮胎气压检测器的重力信息的差取得的旋转角进行比较，从而判断轮胎位置。
通常，轮胎位置气压检测器定期地（例如，1次/分钟）发送轮胎气压信号。所以，也会出现，在本申请人设计出的自动定位功能中，轮胎气压信号的电波在例如等信号灯的时间等的车辆的停车中来不及发送。其结果，有可能出现不能完成自动定位功能的情况。
本发明解决仅使轮胎气压检测器定期地动作的情况下所担心的、1）不能完成自动定位功能、2）轮胎气压检测器的电池寿命变短等的各种问题。
以下，按照图1-图10，对本发明的1个实施方式的轮胎位置判断系统进行说明。
如图1所示，在车辆1上设置有监视各个轮胎2（2a-2d）的轮胎气压等的轮胎气压监视系统（TPMS：Tire Pressure Monitoring System）3。本例中的轮胎气压监视系统3包含被设置在各个轮胎2a-2d上的轮胎气压检测器4（4a-4d：也称为轮胎气阀）。轮胎气压监视系统3为直接式的轮胎气压监视系统，该轮胎气压监视系统3将由各个轮胎气压检测器4a-4d检测到的轮胎气压信号Stp无线发送至车身5，并在车身5上监视各个轮胎2a-2d的轮胎气压。
各个轮胎气压检测器4a-4d包含控制器6，该控制器6控制该轮胎气压检测器4a-4d的动作。控制器6包含存储器7，该存储器7储存有作为对应的轮胎2a-2d的固有ID的轮胎ID（也称为阀ID）。各个轮胎气压检测器4a-4d包含：压力传感器8，其检测对应的轮胎2的气压；温度传感器9，其检测对应的轮胎2的温度；以及加速度传感器10，其检测在对应的轮胎2上产生的加速度（旋转），并生成检测信号。在各个轮胎气压检测器4a-4d中的压力传感器8、温度传感器9、及加速度传感器10连接于控制器6上。各个控制器6连接于发送天线11，该发送天线11可以发送UHF（Ultra High Frequency）带的电波。另外，加速度传感器10为重力分力检测部的一例。
车身5包含接收器（以下，称为TPMS接收器）12，该TPMS接收器12接收从各个轮胎气压检测器4a-4d发送的轮胎气压信号Stp，并监视轮胎2的气压。TPMS接收器12包含控制TPMS接收器12的动作的轮胎气压监视ECU（Electronic Control Unit）13、和可以接收UHF电波的接收天线14。轮胎气压监视ECU13包含存储器15，该存储器15以与轮胎的安装位置（右前、左前、右后、左后）相关联的方式储存有各个轮胎2a-2d的轮胎ID。TPMS接收器12连接于例如被设置在车内仪表盘等的显示部16上。
各个轮胎气压检测器4基于来自加速度传感器10的检测信号来判断对应的轮胎2是否旋转。在判断为对应的轮胎2旋转的情况下，各个轮胎气压检测器4定期的或不定期的将轮胎气压信号Stp发送至车身5。具体的讲，各个轮胎气压检测器4在每经过规定的时间定期或不定期地将轮胎气压信号Stp发送至车身5。各个轮胎气压检测器4基于该轮胎气压检测器4的加速度（重力）的变化来判断对应的轮胎2是否旋转。相反，即使在判断为对应的轮胎没有旋转的情况下，各个轮胎气压检测器4也以与对应的轮胎的旋转时相同的、或其以上的间隔将轮胎气压信号Stp发送至车身5。
如图1所示，在轮胎气压监视系统3上设置有轮胎位置判断系统17，该轮胎位置判断系统17判断各个轮胎2a-2d被安装在车身5的哪个位置。在本例中，轮胎气压监视ECU13取得来自被安装在各个轮胎2a-2d的车轴18（18a-18d）上的车轴转数检测传感器19（19a-19d）的车轴转数信息、和来自各个轮胎气压检测器4a-4d的加速度传感器10的重力信息。轮胎气压监视ECU13包含自动定位功能部20，该自动定位功能部20基于车轴转数信息及重力信息来判断各个轮胎2a-2d的安装位置。自动定位功能部20每经过规定的时间定期地执行各个轮胎2a-2d的位置判断（自动定位判断）。另外，车轴转数检测传感器19（19a-19d）为车轴转数检测部的一例。
各个车轴转数检测传感器19a-19d包含ABS（Anti lock BrakeSystem）传感器。例如，在轮胎旋转的情况下，各个车轴转数检测传感器19a-19d使用车身5的检测部依次检测被安装在对应的车轴18a-18d上的多个齿（例如48个），并向TPMS接收器12提供矩形波状的脉冲信号Spl。例如，在各个车轴转数检测传感器19a-19d检测到上升沿及下降沿的双方的情况下，生成轮胎每转1圈时的、“96”个脉冲。
如图2所示，加速传感器10检测作为施加于轮胎气压检测器4上的重力的、相对于重力G的车轴方向（轮胎半径方向）上的重力分力Gr。基于该重力分力Gr，可以得知轮胎气压检测器4相对于通过轮胎2（车轴18）的中心的基准线Lk而形成的旋转角。旋转角可以根据算式cos-1（Ｇｒ／Ｇ）而求出。
如图1所示，各个轮胎气压检测器4a-4d的控制器6包含行驶状态判断部21，该行驶状态判断部21基于来自加速度传感器10的重力分力Gr来判断车辆1的行驶状态。行驶状态判断部21基于重力分力Gr的变化量来判断车辆1的行驶状态（例如，有无行驶、行驶速度、规定速度以上的行驶、规定速度以下的行驶、即将停车、停车等）。
控制器6包含动作模式转换部22，该动作模式转换部22将对应的轮胎气压检测器4a-4d的动作模式选择性地设定为，判断轮胎2a-2d的气压异常的气压判断模式、和判断轮胎2a-2d的安装位置的自动定位判断模式。当在气压判断模式中的车辆1减到车速V小于阈值Vmin（车速V变为低速）时，动作模式转换部22将对应的轮胎气压检测器4a-4d的动作模式转换为自动定位判断模式规定的时间。动作模式转换部22在自动定位判断模式中，经过了假设为结束了轮胎位置判断的规定的时间后，将对应的轮胎气压检测器4a-4d的动作模式转换为气压判断模式。
在该轮胎气压检测器4a-4d的动作模式为气压判断模式时，各个轮胎气压检测器4a-4d无线发送轮胎气压信号Stp。轮胎气压信号Stp至少包含轮胎本身的气压、温度、及轮胎ID。在该轮胎气压检测器4a-4d的动作模式为自动定位判断模式时，各个轮胎气压检测器4a-4d发送在确定对应的轮胎2a-2d的位置时所需要的自动定位信号Sal。自动定位信号Sal例如包含重力分力数据、轮胎ID等。另外，自动定位信号Sal为在轮胎位置判断中所使用的电波的一例。
自动定位功能部20包含：车轴转数取得部23；重力分力取得部24；以及轮胎位置确定部25。车轴转数取得部23取得来自各个车轴转数检测传感器19a-19d的脉冲信号Spl的脉冲数、即车轴18a-18d的车轴转数N。重力分力取得部24取得来自各个轮胎气压检测器4a-4d的自动定位信号Sal所包含的重力分力Gr。
轮胎位置确定部25基于来自车轴转数取得部23的车轴转数N、和来自重力分力取得部24的重力分力Gr，而确定各个轮胎2a-2d的安装位置。轮胎位置确定部25基于各个轮胎2a-2d的第1次驻停车时的车轴转数N1、和第2次驻停车时的车轴转数N2来计算以车轴转数N为标准的旋转角（车轴旋转角）θa。轮胎位置确定部25基于各个轮胎2a-2d的第1次驻停车时的重力分力Gr1、和第2次驻停车时的重力分力Gr2来计算以重力分力Gr为标准的旋转角（检测器旋转角）θb。轮胎位置确定部25对车轴旋转角θa、和检测器旋转角θb进行比较，而确定各个轮胎2a-2d的安装位置。
以下，用图3-图10对本例的轮胎位置判断系统17的动作进行说明。
（气压判断模式的动作）
图3是轮胎气压检测器4的动作的示意图。另外，图3中的曲线虽图示了电波的发送时机和重力的取样时机，但是由于图3中的曲线示意性的，所以示意性地示出了各个时机。由于在通常的行驶及停止中需要检测各个轮胎2a-2d的气压异常，所以动作模式转换部22将各个轮胎气压检测器4a-4d的动作模式设定为气压判断模式。例如，当停止中的车辆1开始行驶时，轮胎2a-2d开始旋转，且重力分力Gr会变化。这时，在重力分力Gr的变化量小于阈值的情况下，行驶状态判断部21判断为车速V小于Vmin“低速（规定速度以下的行驶）”。另一方面，在重力分力Gr的变化量为阈值以上时，行驶状态判断部21判断为车速V为Vmin以上“行驶（规定速度以上的行驶）”。
在图4中，表示气压判断模式中的轮胎气压检测器4a-4d的具体动作。在行驶时的气压判断模式中，定期的电波发送（轮胎气压信号Stp的发送）被设定为1次/1分钟。在非行驶时的气压判断模式中，定期的电波发送（轮胎气压信号Stp的发送）被设定为1次/5分钟。另外，“非行驶”包含驻停车及低速。气压测定及温度测定在每次定期的电波发送时被执行，重力测定以1次/10秒而被执行。
如图3所示，动作模式转换部22将非行驶时的气压判断模式中的定期的电波发送设定为5分钟间隔的发送，将行驶时的气压判断模式中的定期的电波发送设定为1分钟间隔的发送。所以，可以使遵守气压异常的通报完成的法规、和确保轮胎气压检测器4a-4d的电池寿命可以并存。通过重力测定，以气压判断系统中一定程度上的较短的间隔（每10秒）定期地判断车辆1是否在行驶。在定期的电波发送中，在轮胎2a-2d的气压和温度等的轮胎气压监视时所需要的信息被发送，且对应于该发送的检测也一并被实施。
在用接收天线14接收到来自各个轮胎气压检测器4a-4d的轮胎气压信号Stp情况下，TPMS接收器12对轮胎气压信号Stp内的轮胎ID进行校验。在轮胎ID校验成立的情况下，TPMS接收器12确认包含该轮胎ID的轮胎气压信号Stp内的压力数据。在压力值小于低压阈值的情况下，TPMS接收器12将低压轮胎以与轮胎位置相关联的方式显示在显示部16上。TPMS接收器12判断每次接收轮胎气压信号Stp时被该轮胎气压信号Stp而示出的轮胎气压，从而监视各个轮胎2a-2d的气压。
（自动定位判断模式的动作）
如图3所示，在车辆1开始行驶后，因为等待信号灯的时间等停车的情况下，车速V会逐渐地降低。各个轮胎2a-2d的旋转速度会逐渐地降低，而使各个轮胎2a-2d的重力分力Gr的变化量会减少。在气压判断模式中，在确认到重力分力Gr的变换量小于阈值、即车速V小于阈值Vmin的情况下，动作模式转换部22判断为车辆1“转换到停车动作”。在判断为车辆1转换到停车动作的情况下，动作模式转换部22将气压检测器4a-4d的动作模式转换为自动定位判断模式。车辆1的停车动作包含即将停车的“非停车”、和车速V为“0”的“停车”。
在图5中，表示自动定位判断模式中的轮胎气压检测器4a-4d的具体动作。在停车动作的自动定位判断模式中，定期的电波发送（自动定位信号Sal的发送）被设定为，1次/5秒。另外，在将自动定位信号Sal发送10次后，动作模式被转换回气压判断模式。重力测定被设定为1次/20ms。
在自动定位判断模式设置有超时（时间限制）功能。在自动定位功能中，因为频繁地执行重力测定及电波发送，所以使各个轮胎气压检测器4a-4d的电池能源消耗剧烈。超时（时间限制）功能在经过了假设为自动定位判断结束的规定的时间后，将各个轮胎气压检测器4a-4d的动作模式强制性地转换回气压判断模式，从而确保各个轮胎气压检测器4a-4d的电池寿命。在本例的情况下，限制时间被设定为3分钟。
如图3所示，动作模式转换部22在非停车时的自动定位判断模式中，且在中断中定期地发送自动定位信号Sal。所以，在非停车时的自动定位判断模式中，以所需要的时机发送自动定位信号Sal。在停车时的自动定位判断模式中，动作模式转换部22将定期的电波发送设定为5秒间隔的发送。如此，由于电波发送以短间隔被执行，即使在等信号灯的时间等很短的停车时间内，也来得及进行电波发送。在即将停车及停车时的自动定位判断模式中，由于需要大量的重力信息，所以用相对于轮胎2的旋转足够短的时间间隔（20ms）来取得重力信息。在电波发送被执行的情况下，由于相对于各个轮胎2a-2d的自动定位判断需要规定的重力分力Gr，所以根据发送的测定也被一并实施。
（由自动定位判断模式的轮胎位置判断的动作）
图6中的流程图对由自动定位判断模式的轮胎位置判断的具体动作进行说明。
在步骤S101中，轮胎气压监视ECU13基于例如从仪表ECU（图示略）等取得的车速数据来判断车速V是否小于阈值Vmin。即、判断车辆1是否转换到“第1次停车动作”。在转换到第1次停车动作的情况下，自动定位功能部移动到步骤S102。相反，在没有转换到第1次停车动作的情况下，自动定位功能部20在步骤101待机。
另一方面，在减速时的车速V变得小于阈值Vmin的情况下，各个轮胎气压检测器4a-4d的动作转换部22将该轮胎气压检测器4a-4d的动作模式从气压判断模式转换为自动定位模式。在该情况下，重力测定每20ms执行1次。行驶状态判断部21基于以每20ms取得的重力分力Gr来判断车辆1是处于“即将停车”还是处于“停车”。在连续测定的2个重力分力Gr之间有差距时，行驶状态判断部21判断为，车辆1为“即将停车”。另一方面，在连续测定的2个重力分力Gr没有差距时，行驶状态判断部21判断为车辆1处于“停车”。
在判断为车辆1为即将停车的情况下，动作模式转换部22设定为，中断而执行定期的电波发送。在判断为车辆1为停车的情况下，动作模式转换部22设定为，以5秒间隔执行定期的电波发送。所以，在判断为车辆1为即将停车的情况下，各个轮胎气压检测器4a-4d在电波发送的中断的执行时机发送自动定位信号Sal。相反，在判断为车辆1停车的情况下，各个轮胎气压计测器4a-4d以“5秒”的很短的发送间隔发送自动定位信号Sal。
在步骤102中，轮胎气压监视ECU13在第1次停车动作中用接收天线14来接收从车辆本身的各个轮胎气压检测器4a-4d发送的自动定位信号Sal。即、在第1次停车动作中，重力分力取得部24读取从各个轮胎气压检测器4a-4d发送的自动定位信号Sal中的重力分力数据，并收集各个轮胎气压检测器4a-4d的重力分力Gr1。
在步骤103中，重力分力取得部24判断是否能在一定的时间内从所有的轮胎气压检测器4a-4d取得第1次停车动作的重力分力Gr1。在判断为重力分力取得部24能够在一定的时间内从所有的轮胎气压检测器4a-4d取得第1次停车动作的重力分力Gr1的情况下，自动定位功能部20移动到步骤104。可是，由于停车中的轮胎旋转位置，可能有多个轮胎气压检测器4a-4d位于零点的情况。所以，在电波接收持续一定的时间也不能接收对应于4个车轮的电波的情况下，自动定位功能部20为了在其他的停车时机执行电波取得而转换回步骤101。
在步骤104中，车轴转数取得部23将各个车轴18a-18d的车轴转数检测传感器19a-19d的计数器26清零。即、车轴转数取得部23在车辆1第1次停车动作后开始行驶时，开始对从各个车轴转数传感器19a-19d供给的脉冲的计数。
在步骤105中，重力分力取得部24将在步骤102中取得的各个轮胎气压检测器4a-4d的重力分力数据作为第1次停车动作的各个轮胎气压检测器4a-4d的重力分力Gr1而暂时存储在存储器15中。
另一方面，在自动定位判断模式中发送了规定次数（例如10次）的自动定位信号Sal、或自动定位判断模式变为超时的情况下，各个轮胎气压检测器4a-4d的动作模式转换部22将该轮胎气压检测器4a-4d的动作模式转换回气压判断模式。由此，各个轮胎气压检测器4a-4d转换回以在气压判断模式设定的时机来进行气压测定、温度测定、重力测定的状态，并以在气压判断模式中设定的时机将轮胎气压信号Stp无线发送至车身5。TPMS接收器12基于接收到的轮胎气压信号Stp而检测各个轮胎2a-2d的轮胎气压。在气压低于阈值的情况下，TPMS接收器12用显示部16来通知低压轮胎。
在步骤106中，轮胎气压监视ECU13基于从仪表ECU等取得的车速数据来判断车辆1在行驶一定的距离后，车速V是否变得小于阈值Vmin。即、判断车辆1是否转换到“第2次停车动作”。在车辆1转换到第2次停车动作的情况下，自动定位功能部20移动到步骤107。相反，在车辆1没有转换到第2次停车动作的情况下，自动定位功能部20在步骤106待机。
动作模式转换部22与第1次停车动作同样地，在减速时的车速V变得小于阈值Vmin时，将对应的轮胎气压检测器4a-4d的动作模式从气压判断模式转换为自动定位判断模式。因此，各个轮胎气压检测器4a-4d以自动定位判断模式为准的电波发送间隔及测定间隔动作，并将自动定位信号Sal无线发送至车身5。
在步骤107中，轮胎气压监视ECU13在第2次停车动作中，用接收天线14接收从车辆本身的各个轮胎气压检测器4a-4d发送的自动定位信号Sal。即、在第2次停车动作中，重力分力取得部24读取来自各个轮胎气压检测器4a-4d的自动定位信号Sal中的重力分力数据，收集各个轮胎气压检测器4a-4d的重力分力Gr2。
在步骤108中，重力分力取得部24判断是否能够在规定的时间内从所有的轮胎气压检测器4a-4d取得第2次停车动作的重力分力Gr2。在判断为重力分力取得部24能够在规定的时间内从所有的轮胎气压检测器4a-4d取得第2次停车动作的重力分力Gr2的情况下，自动定位功能部20移动到步骤109。在判断为重力分力取得部24不能够在规定的时间内从所有的轮胎气压检测器4a-4d取得第2次停车动作的重力分力Gr2的情况下，自动定位功能部20强制结束处理。在此，步骤108因与步骤103相同的理由，等待电波接收规定的时间。由此，在不能在规定时间内取得所有的重力分力Gr2的情况下，自动定位功能部20强制结束处理，并在其他的机会再次执行处理。
在步骤109中，轮胎气压位置确定部25通过将用各个车轴转数检测传感器19a-19d的计数器26检测到的脉冲（检测脉冲数）除以轮胎每转1圈时输入的总脉冲数而求出计数值的余数。轮胎位置确定部25基于每个车轴转数传感器19a-19d的计数值的余数来计算车轴旋转角θa。
在图7中，示出了车轴旋转角θa的一个例子。车轴旋转角θa相当于以第1次停车动作中的车轴18的旋转位置为基准的、第2次停车动作中的车轴18的旋转角。可是，由于例如车辆1转弯行驶，所以各个轮胎2a-2d独立旋转。由于各个车轴18a-18d具有不同的转数，所以各个车轴转数检测传感器19a-19d的输出脉冲也具有对应于轮胎位置的个别的脉冲数。因此，只要确认以每个车轴18a-18d求出的车轴旋转角θa，就可以知道前后左右的4个车轴18a-18d分别从第1次停车到第2次停车之间进行了什么程度的旋转。
如图6所示，在步骤110中，轮胎位置确定部25基于分别在第1次停车动作及第2次停车动作中从轮胎气压检测器4a-4d取得到的重力分力Gr1、Gr2来计算各个轮胎气压检测器4a-4d的检测器旋转角θb。
在图8中，示出了检测器旋转角θb的一个例子。例如，轮胎位置确定部25将第1次停车动作中的重力分力Gr1代入算式cos-1（Ｇr1／Ｇ）中，从而计算第1次停车中的相对于基准线Lk的轮胎气压检测器4的旋转位置θ1。同样地，轮胎位置确定部25将第2次停车动作的重力分力Gr2代入算式cos-1（Ｇr2／Ｇ），从而计算第2次停车动作中相对于基准线Lk的轮胎气压检测器4的旋转位置θ2。轮胎位置确定部25计算旋转位置θ1和旋转位置θ2的和，从而取得检测器旋转角θb。
图9（a）-（c）示出了轮胎2朝纸面顺时针方向旋转时的动作的图。图10（a）-（c）表示轮胎朝纸面的逆时针方向旋转时的动作的图。图9（c）及图10（c）相对于通过轮胎2的中心的基准线Lk左右对称。所以，图9（c）的重力分力Gr与图10（c）的重力分力Gr相同。在确定轮胎气压检测器4的旋转位置时，需要将图9（c）的重力分力Gr与图10（c）的重力分力Gr进行区别。
在该情况下，只要确认轮胎2处于即将停止时的重力分力Gr变化是递增还是递减，就可以区别图9（c）的状态和图10（c）的状态。因此，在本例在处于即将停车时，以短间隔（每20ms）来实施重力测定，取得大量的重力分力Gr。轮胎从图9（b）旋转到图9（c）的情况下，重力分力Gr会递减。另一方面，轮胎从图10（b）旋转到图10（c）的情况下，重力分力Gr会递增。因此，轮胎位置确定部25确认轮胎2处于即将停车时的重力分力Gr的变化，从而来区别处于左右对称位置的轮胎2的2个重力分力Gr。
如图6所示，在步骤111中，轮胎位置确定部25用在步骤109中求出的车轴旋转角θa和在步骤110中求出的检测器旋转角θb来确定各个轮胎2a-2d的安装位置。例如，轮胎位置确定部25确认检测器旋转角θb与哪一个车轴旋转角θa相同，从而确定各个轮胎2a-2d的安装位置、即轮胎ID和轮胎位置之间的关系。这时，要是车轴旋转角θa与检测器旋转角θb一对一对应，可以确定所有的4个车轮的安装位置。
在步骤112中，轮胎位置确定部25判断是否可以在规定的时间内确定了所有轮胎2a-2d的位置。这时，在所有轮胎2a-2d的安装位置在规定的时间内被确定的情况下，自动定位功能部20移动到步骤113。在所有轮胎2a-2d的安装位置没有在规定的时间内被确定的情况下，自动定位功能部20会强制结束处理。
在步骤113中，轮胎位置特定部25将轮胎位置的确定结果登录至轮胎气压监视ECU13的存储器15中。即、轮胎位置确定部25将前后左右的4个车轮对应于哪个轮胎ID存储在存储器15中。根据以上，完成轮胎2a-2d的自动定位。该自动定位功能可以以规定的周期反复实行。
根据本实施方式，可以获得以下所记载的效果。
（1）各个轮胎气压检测器4a-4d可以将动作模式选择性地转换为气压判断模式及自动定位判断模式。因此，在自动定位判断模式时，由于可以使各个轮胎气压检测器4a-4d以适于轮胎位置判断的方式动作，所以可以通过最适的动作方式来完成轮胎位置判断。
（2）在车速V减到小于阈值Vmin时，将各个轮胎气压检测器4a-4d的动作模式转换为自动定位判断模式，以便适于进行轮胎位置判断。因此，可以准确地进行车辆减速时的轮胎位置判断。
（3）在自动定位判断模式中，电波的发送间隔被设定为，短于气压判断模式时的时间间隔。所以，即使在例如等待信号灯等的停车时间很短的情况下，也可以来得及在该停车时间内发送自动定位信号Sal。因此，可以在短时间内迅速地完成自动定位判断。
（4）在车辆1变为即将停车（停车也可）时，各个轮胎气压检测器4a-4d的动作模式转换为自动定位判断模式。因此，车辆1可以在即将停车的最适的时机，将各个轮胎气压检测器4a-4d的动作模式转换为自动定位判断模式。
（5）自动定位模式的重力测定被设定为短周期，从而提高实施频度。所以，在自动定位判断模式中，可以取得大量的重力分力Gr的信息。例如在自动定位判断模式时，重力测定以短周期实施而取得大量的重力分力Gr，从而可以判断即将停车的重力分力Gr是递减还是递增。因此，在即将停车时，可以区别轮胎气压检测器4a-4d相对于轮胎2a-2d的垂直方向的基准线Lk位于左侧还是右侧。由此，可以准确地判断轮胎位置。
（6）在以每5秒的定期的电波发送被执行10次时、或经过了为超时时间的3分钟时，自动定位判断模式被强制性地转换回气压判断模式。因此，轮胎气压检测器4可以不用在大电力消耗的自动定位判断模式下长时间动作。因此，可以满足轮胎气压检测器4的省电。
（7）在各个轮胎气压检测器4a-4d的1次重力测定根据多个检测结果的情况下，例如即将停车的检测次数也可以被设定为小于停车中的检测次数。可是，由于只要可以在即将停车的各个轮胎气压检测器4a-4d对于沿垂直方向的基准线Lk的左侧还是右侧即可，所以减少检测次数没有任何问题，通过将检测次数抑制为很低，可以抑制轮胎气压检测4a-4d的电力消耗。虽然停车时需要算出检测器旋转角θb，但是由于这时的检测次数被设定为很多，所以能够准确地算出检测器旋转角θb。
另外，实施方式不仅限于上述说明的构成，也可以变更为以下的方式。
也可以在气压判断模式和自动定位判断模式中的定期的电波发送中，设定随机迟延时间，以使各个轮胎气压检测器4a-4d电波不会发生干扰。
自动定位判断模式时轮胎气压检测器4发送的电波并不仅限于专用的自动定位信号Sal，例如也可以是在通常的轮胎气压信号Stp中加载了重力信息的信号。
也可以在停车时通过临时增加帖数来发送自动定位信号Sal。
轮胎气压检测器4也可以在判断为停车时，立即发送自动定位信号Sal。
加速传感器10并不仅限于检测车轴方向的重力分力Gr的传感器，例如也可以是只能检测相对于车轴方向正交的方向的重力分力的传感器，也可以是能检测车轴方向及其正交方向的双方的重力分力的2轴型传感器。
检测器旋转角θb并不仅限于通过取θ1与θ2的和来算出的值。例如也可以通过抽取所有检测器旋转角θb在0°-360°范围内可以取得的角度，并通过确认哪个与车轴旋转角θa一致来判断轮胎位置。
重力分力检测部并不仅限于加速度传感器10，只要能够检测在轮胎气压检测器2上产生的重力，可以采用各种传感器。
车轴转数检测部并不仅限于ABS传感器，只要能检测车轴18的转数（旋转量），可以采用其他的传感器。
轮胎气压检测和温度测定并不仅限于以每个定期的电波发送来进行，也可以根据需要多次执行。
轮胎气压检测器4相对于基准线Lk位于左侧还是右侧的判断，也可以在轮胎气压检测器4侧执行。
气压轮胎判断模式的行驶/非行驶的判断阈值、和自动定位判断模式的停车/非停车的判断阈值并不仅限于相同的阈值Vmin，也可以是分别不同的值。
从轮胎气压检测器4定期发送的电波的各个模式下的贴数内容也可以不同，或也可以相同。
也可以在自动定位判断模式时的中断处理中，恢复为气压判断模式。
重力分力Gr的收集并不仅限于在停车时执行，例如也可以在驻车时进行。
轮胎气压检测器4也可以在停车时转换到自动定位判断模式。
自动定位判断也可以包含备用轮胎。
自动定位判断并不仅限于在车辆停车时执行，例如也可以在车辆1的起步时执行。在该情况下，由于可以不用考虑被假定为在停车时会发生的轮胎2的反转，所以在确保轮胎定位准确性上非常有效。
自动定位判断并不仅限于在停车和驻车时被执行，例如也可以在足以被认为停车的低速时被执行。

Claims (11)

1.一种轮胎位置判断系统，其判断各个轮胎的位置，其中，
具备：轮胎气压检测器，其被安装在各个轮胎上，并发送轮胎气压信号；
接收器，其被安装在车辆上，并接收来自各个轮胎气压检测器的轮胎气压信号；
车轴转数检测部，其检测与各个轮胎相对应的车轴的车轴转数；以及
自动定位功能部，其从在第1次停车动作中通过车轴转数检测部检测到的车轴转数、和在第2次停车动作中通过所述车轴转数检测部检测到的车轴转数来算出车轴旋转角，从所述第1次停车动作中在所述轮胎气压检测器上产生的重力分力、和所述第2次停车动作中在所述轮胎气压检测器上产生的重力分力来算出检测器旋转角，基于所述车轴旋转角及所述检测器旋转角来判断各个轮胎的位置，
各个轮胎气压检测器在气压判断模式和自动定位判断模式之间选择性地动作，
各个轮胎气压检测器包含：重力分力检测部，其检测所述重力分力，并生成检测信号；
行驶状态判断部，其用来自所述重力分力检测部的检测信号来判断车辆的行驶状态；以及
动作模式转换部，其基于所述行驶状态判断部的判断结果将所述轮胎气压检测器的动作模式从气压判断模式转换为自动定位判断模式。
2.根据权利要求1所述的轮胎位置判断系统，其中，
各个轮胎气压检测器的所述动作模式转换部在行驶中的所述车辆的速度减到小于阈值时将所述轮胎气压检测器的动作模式从所述气压判断模式转换为所述自动定位判断模式。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎位置判断系统，其中，
在所述自动定位判断模式中，各个轮胎气压检测器的定期的电波发送、及所述重力分力的检测中的至少一方的间隔被设定为，短于所述气压判断模式中的间隔，
各个轮胎气压检测器在所述自动定位判断模式中以所述短间隔检测所述重力分力，并在所述定期的电波发送的时机将表示所述重力分力的信号发送至所述车辆。
4.根据权利要求1或2所述的轮胎位置判断系统，其中，
各个轮胎气压检测器的所述动作模式转换部在所述车辆的停车动作中的即将停车或停车时将对应的轮胎气压检测器的动作模式转换为所述自动定位判断模式。
5.根据权利要求1或2所述的轮胎位置判断系统，其中，
在所述自动定位判断模式中的所述重力分力的测定间隔被设定为，短于所述气压判断模式的测定间隔。
6.根据权利要求5所述的轮胎位置判断系统，其中，
所述自动定位功能部在所述车辆即将停车时通过确定所述重力分力的变化是否单调递减或确定是否单调递增来区别所述轮胎气压检测器相对于向垂直方向延伸的、通过所述轮胎的中心的假想基准线位于左侧还是右侧。
7.根据权利要求1或2所述的轮胎位置判断系统，其中，
各个轮胎气压检测器的所述动作模式转换部在所述自动定位判断模式中所述自动定位判断模式的解除条件成立时，将所述动作模式强制性地转换回所述气压判断模式。
8.根据权利要求1或2所述的轮胎位置判断系统，其中，
所述自动定位判断模式中的1次重力测定基于多个检测结果被设定为，所述车辆在即将停车时的所述1次重力测定中的检测次数少于所述车辆停车时的所述1次重力测定中的检测次数。
9.根据权利要求1或2所述的轮胎位置判断系统，其中，
各个车轴转数检测部生成表示车轴转数的脉冲信号，
所述自动定位功能部在所述第1次停车动作到所述第2次停车动作之间检测来自各个车轴转数检测部的脉冲信号的脉冲数，通过将检测到的脉冲数除以轮胎每转一圈时被供给的脉冲数来取得余数，基于取得的所述余数来计算所述车轴旋转角。
10.根据权利要求1或2所述的轮胎位置判断系统，其中，
所述自动定位功能部基于所述第1次停车动作中所取得的所述重力分力来取得所述轮胎气压检测器相对于向垂直方向延伸的、通过所述轮胎的中心的假想基准线的第1旋转位置，
基于所述第2次停车动作中所取得的所述重力分力来取得所述轮胎气压检测器的第2旋转位置，
基于所述第1旋转位置及所述第2旋转位置来计算所述检测器旋转角。
11.一种轮胎位置判断系统，其判断各个轮胎的位置，其中，
具备：轮胎气压检测器，其被安装在各个轮胎上，并发送轮胎气压信号；
接收器，其被安装在车辆上，并接收轮胎气压信号；
车轴转数检测部，其检测与各个轮胎相对应的车轴的车轴转数；以及
自动定位功能部，其从在第1次起步动作中通过车轴转数检测部检测到的车轴转数、和在第2次起步动作中通过所述车轴转数检测部检测到的车轴转数算出车轴旋转角，从所述第1次起步动作中在所述轮胎气压检测器上产生的重力分力、和所述第2次起步动作中在所述轮胎气压检测器上产生的重力分力算出检测器旋转角，基于所述车轴旋转角及所述检测器旋转角来判断各个轮胎的位置，
各个轮胎气压检测器在气压判断模式和自动定位判断模式之间选择性地动作，
各个轮胎气压检测器包含：重力分力检测部，其检测所述重力分力，并生成检测信号；
行驶状态判断部，其用来自所述重力分力检测部的检测信号来判断车辆的行驶状态；以及
动作模式转换部，其基于所述行驶状态判断部的判断结果设定所述轮胎气压检测器的动作模式。
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C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140625