CN113665301A - 轮胎安装位置检测系统、轮胎及轮胎用传感器单元 - Google Patents

轮胎安装位置检测系统、轮胎及轮胎用传感器单元 Download PDF

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CN113665301A CN202110483100.4A CN202110483100A CN113665301A CN 113665301 A CN113665301 A CN 113665301A CN 202110483100 A CN202110483100 A CN 202110483100A CN 113665301 A CN113665301 A CN 113665301A
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Abstract

本发明提供能够抑制来自轮胎侧的接收信号的强度产生的影响的轮胎安装位置检测系统。轮胎安装位置检测系统(1)中，在各轮胎(3)设置传感器单元(4)。传感器单元(4)具有：获取轮胎(3)的方向变化数据的地磁传感器(12)、获取轮胎(3)的转数数据的应变传感器(11)、发送轮胎(3)的上述方向变化数据及上述转数数据的发送部(15)。用户终端(20)的运算部(23)基于从发送部(15)发送的各轮胎(3)的上述方向变化数据及上述转数数据，判断各轮胎(3)的安装位置。

Description

轮胎安装位置检测系统、轮胎及轮胎用传感器单元
技术领域
本发明涉及车辆用的轮胎安装位置检测系统、轮胎及轮胎用传感器单元。
背景技术
作为监视安装于车辆的轮胎的空气压的系统，已知有TPMS(胎压监测系统：TirePressure Monitoring System)。在TPMS中，将检测结果与轮胎的ID一起，从设置于各轮胎的空气压传感器单元向车身侧的接收机无线发送。车身侧的计算机在接收机中的接收内容表示轮胎的空气压降低的情况下，通过画面显示等向司机发出警告。为了特定空气压的降低在前后左右哪一轮胎产生，需要车身侧的计算机识别各轮胎的位置、即各ID的轮胎安装于左前、右前、左后、右后的哪一位置。
下述专利文献1公开轮胎空气压监视器(monitor)装置。该装置具有设置于各轮胎的带无线发送装置的空气压传感器单元、和具有接收机的控制控制器(controller)。接收机以距各空气压传感器单元的距离分别不同的方式设置。各空气压传感器单元将轮胎的ID和空气压的检测结果无线发送至接收机。控制控制器将接收机中的来自各空气压传感器单元的接收信号的强度的大小关系进行比较，特定各轮胎的安装位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-049875号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1的装置中，设想到接收机中的接收信号的强度实际上不仅依赖于距各空气压传感器单元的距离，还依赖于各空气压传感器单元的发送装置的输出信号的强度及接收机和各空气压传感器单元之间的遮蔽物的有无等。因此，现实中难以通过接收信号的强度来特定轮胎安装位置。
当如专利文献1那样从轮胎无线发送该轮胎的ID和空气压的检测结果，则仅能够在接收侧通过接收信号的强度来特定该轮胎的安装位置。现实中难以通过接收信号的强度来特定轮胎安装位置，如上所述。即，专利文献1的轮胎中，现实中难以在接收侧识别本身的安装位置。
本发明的第一目的在于，提供一种轮胎安装位置检测系统，其能够抑制来自轮胎侧的接收信号的强度产生的影响。
本发明的第二目的在于，提供一种轮胎，其能够抑制在接收侧识别本身的安装位置的情况下的、接收侧的接收信号的强度产生的影响。
本发明的第三目的在于，提供一种轮胎用传感器单元，其能够抑制在接收侧识别轮胎的安装位置的情况下的、接收侧的接收信号的强度产生的影响。
用于解决问题的技术方案
本发明的第一方式提供一种车辆用的轮胎安装位置检测系统，其具备：
方向变化检测机构，其设置于所述车辆的各轮胎，获取所述各轮胎的方向变化数据；
转数检测机构，其设置于所述各轮胎，获取所述各轮胎的转数数据；
发送机构，其设置于所述各轮胎，发送所述各轮胎的所述方向变化数据及所述转数数据；以及
位置判断机构，其基于所述各轮胎的从所述发送机构发送的所述方向变化数据及所述转数数据，判断所述车辆的各轮胎的安装位置。
也可以是：所述位置判断机构在以下至少任一种情况下，将所述一部分轮胎判断为前轮，根据所述车辆的转弯时的转数的多少，判断各轮胎是右轮及左轮的哪一轮胎：
(1)在所述车辆变更行进方向时，将一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更先检测到的情况；
(2)在检测到一部分轮胎的方向变化，且未检测到其它轮胎的方向变化的情况；
(3)在检测到从直线行进向曲线行进过渡时，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更大的情况；
(4)在一部分轮胎的方向变化与所述车辆的方向盘的旋转连动，且其它轮胎的方向变化不与所述方向盘的旋转连动的情况；
(5)在所述车辆的曲线行进的开始时与结束时之间，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更小的情况；
(6)在从所述各轮胎的方向一致的状态起检测到至少一部分轮胎的方向变化时与之后恢复成所述各轮胎的方向一致的状态时之间，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更小的情况；
(7)在一部分轮胎的方向变化与所述车辆的方向盘的旋转指示的行进方向的变化一致，且其它轮胎的方向变化与所述行进方向的变化不一致的情况。
本发明的第二方式提供一种车辆用的轮胎安装位置检测系统，其具备：
是车辆用的轮胎安装位置检测系统，具备：
方向变化检测机构，其设置于所述车辆的各轮胎，获取所述各轮胎的方向变化数据；
发送机构，其设置于所述各轮胎，发送所述各轮胎的所述方向变化数据；以及
位置判断机构，其基于所述各轮胎的从所述发送机构发送的所述方向变化数据，判断各轮胎是前轮及后轮的哪一轮胎,
所述位置判断机构在规定速度以下的车速下，
在下述至少任一种情况下，将所述一部分轮胎判断为前轮：
(1)在所述车辆变更行进方向时，将一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更先检测到的情况；
(2)在检测到一部分轮胎的方向变化，且未检测到其它轮胎的方向变化的情况；
(3)在检测到从直线行进向曲线行进过渡时，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更大的情况；
(4)在一部分轮胎的方向变化与所述车辆的方向盘的旋转连动，且其它轮胎的方向变化不与所述方向盘的旋转连动的情况；
(5)在所述车辆的曲线行进的开始时与结束时之间，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更小的情况；
(6)在从所述各轮胎的方向一致的状态起检测到至少一部分轮胎的方向变化时与之后恢复成所述各轮胎的方向一致的状态时之间，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更小的情况；
(7)在一部分轮胎的方向变化与所述车辆的方向盘的旋转指示的行进方向的变化一致，且其它轮胎的方向变化与所述行进方向的变化不一致的情况。
也可以是：所述方向变化检测机构包含能够检测地磁的磁传感器。
也可以是：所述磁传感器为三轴类型，
第一轴与设置有所述磁传感器的轮胎的旋转轴平行，
第二轴与所述磁传感器的配置部的旋转切线方向平行，
第三轴与所述第一及第二轴垂直。
也可以是，具备设置于所述各轮胎的第一及第二接地传感器，
所述第一接地传感器在所述轮胎的周向上位于所述磁传感器的附近，
所述第二接地传感器夹着所述轮胎的旋转中心而位于所述第一接地传感器的相反侧，
所述位置判断机构根据所述第一及第二接地传感器的检测信号，判断所述磁传感器位于所述轮胎的前部及后部的哪一位置，并检测所述轮胎的方向。
本发明的第三方式提供一种车辆用的轮胎安装位置检测系统，其具备：
转数检测机构，其设置于所述各轮胎，获取所述各轮胎的转数数据；
发送机构，其设置于所述各轮胎，发送所述各轮胎的所述转数数据；
位置判断机构，其基于所述各轮胎的从所述发送机构发送的所述转数数据，判断各轮胎为右轮及左轮的哪一轮胎，
所述位置判断机构根据所述车辆的转弯时的转数的多少，判断各轮胎为右轮及左轮的哪一轮胎。
也可以是：所述转数检测机构包含接地传感器。
也可以是：所述接地传感器为应变传感器(Strain sensor)或加速度传感器。
也可以是：具备卫星定位系统的接收机，
根据所述接收机的接收信号能够判断所述车辆的转弯方向。
也可以是：具备：输入机构，用户能够输入所述车辆的转弯方向，
根据输入于所述输入机构的转弯方向识别所述车辆的转弯方向。
也可以是：具备：
输入机构，用户能够指示轮胎安装位置的检测开始；
显示机构，其显示轮胎安装位置的检测的成功与否。
也可以是：具备：状态获取机构，其设置于所述各轮胎，获取各轮胎的状态数据，
所述发送机构发送所述各轮胎的所述状态数据。
本发明的第四方式提供一种轮胎。该轮胎具备：
磁传感器，其能够检测地磁；
发送部，其能够将所述磁传感器的输出信号无线发送至外部。
也可以是：具备：接地传感器，
所述发送部也能够将所述接地传感器的输出信号无线发送至外部。
本发明的第五方式提供一种轮胎用传感器单元，其具备：
磁传感器，其能够检测地磁；
发送部，其能够将所述磁传感器的输出信号无线发送至外部。
此外，将以上的构成要素的任意组合、本发明的表达在方法及装置、程序等之间转换的方式作为本发明的方式也是有效的。
发明的效果
根据本发明的第一～第三方式，能够提供能够抑制来自轮胎侧的接收信号的强度产生的影响的轮胎安装位置检测系统。
根据本发明的第四方式，能够提供能够抑制使接收侧识别本身的安装位置情况下的、接收侧的接收信号的强度产生的影响的轮胎。
根据本发明的第五方式，能够提供能够抑制使接收侧识别轮胎的安装位置的情况下的、接收侧的接收信号的强度产生的影响的轮胎用传感器单元。
附图说明
图1是本发明实施方式的轮胎安装位置检测系统1的示意俯视图。
图2是轮胎安装位置检测系统1的功能块图。
图3是表示前轮转向的车辆2以直线行进、曲线行进、直线行进的顺序行驶的情况下的、各轮胎3及车身5的姿势变化的示意俯视图。
图4是表示四轮转向的车辆2以直线行进、曲线行进、直线行进的顺序行驶的情况下的、各轮胎3及车身5的姿势变化的示意俯视图。
图5是表示车辆2曲线行进时的内轮和外轮的旋转半径差的示意俯视图。
图6是表示轮胎安装位置检测系统1的传感器单元4的配置的截面图。
图7是表示轮胎3的外周面中的传感器单元4的配置部的正背面的部分与路面7接地的接地状态的示意侧截面图。
图8是表示传感器单元4的应变传感器11的传感信号的波形的一例的波形图。
图9是表示传感器单元4的地磁传感器12的检测轴，即x轴、y轴、z轴的方向的示意立体图。
图10是表示轮胎3的行进方向相对于南北方向构成的角度θ的示意俯视图。
图11是表示地磁传感器12的检测结果和角度θ的关系的图表。
图12是表示能够适用于前轮转向的车辆2的轮胎安装位置检测方法的流程的流程图
图13是表示能够适用于前轮转向及四轮转向的车辆2的轮胎安装位置检测方法的流程的流程图。
图14是表示将应变传感器11a、11b沿着轮胎3的周向以180度间隔配置两个，且将应变传感器11b在轮胎3的周向上设为与地磁传感器12相同的位置的状态的示意侧视图。
图15是表示图14的结构的、追加了地磁传感器12位于轮胎3的前半部分还是位于后半部分的、地磁传感器12的检测结果和角度θ的关系的图表。
具体实施方式
以下，对各附图所示的相同或同等的构成要素、构件等标注相同的符号，并适当省略重复的说明。实施方式是不限定发明的示例。实施方式中描述的所有的特征及其组合未必是发明的本质上的特征。
本实施方式涉及车辆用的轮胎安装位置检测系统1、轮胎3及轮胎用的传感器单元4。根据图1，定义车辆2的相互正交的前后及左右的各方向。车辆2具备车身5、安装于车身5的四条轮胎3。轮胎3由左前轮3a、右前轮3b、左后轮3c及右后轮3d构成。以下，在需要特定某一轮胎进行说明的情况下，使用“左前轮3a”、“右前轮3b”、“左后轮3c”及“右后轮3d”的各表述。在其它的情况下，使用“轮胎3”的表述。车辆2具有前轮转向(二轮转向)的情况和四轮转向的情况。
轮胎安装位置检测系统1具备设置于各轮胎3的传感器单元4、和用户终端20。轮胎安装位置检测系统1中，用户终端20与各轮胎3的传感器单元4进行通信，检测各轮胎3的安装位置，即各轮胎3是左前轮、右前轮、左后轮、及右后轮的哪一轮。各轮胎3的安装位置的检测在车辆2的轮胎3的更换后或轮换(rotation)后等进行。
如图2所示，传感器单元4具有：作为转数检测机构的应变传感器11、作为方向变化检测机构的地磁传感器12、作为状态获取机构的空气压传感器13、和作为发送机构的发送部15。
应变传感器11是例如在压电薄膜(薄膜PZT)的两面分别设置了电极的薄膜压电元件芯片，设置于未图示的挠性基板上。应变传感器11获取轮胎3的转数数据。地磁传感器12是能够检测地磁的磁传感器的示例，获取轮胎3的方向变化数据。空气压传感器13获取作为轮胎3的状态数据的一例的空气压数据。
发送部15是与Bluetooth(注册商标)等近距离无线通信对应的无线通信模块。发送部15也可以包含进行噪声除去及放大、模拟数字转换等信号处理的信号处理部。发送部15将应变传感器11获取的转数数据、地磁传感器12获取的方向变化数据、及空气压传感器15获取的空气压数据发送至用户终端20的接收部21。发送部15也可以将轮胎3的ID发送至接收部21。
用户终端20可以是构成车辆2的车辆导航系统的计算机(车载计算机)，也可以是智能手机或平板终端等移动终端。用户终端20具有：接收部21、GPS(Global PositioningSystem)接收机22、运算部23、作为显示机构的显示部24、和作为输入机构的输入部25。
接收部21是与Bluetooth(注册商标)等近距离无线通信对应的无线通信模块。GPS接收机22是卫星定位系统的接收机的示例。运算部23包含能够执行轮胎3的安装位置检测所需要的各种运算处理的微控制器。显示部24通过画面显示向用户通知各种信息。输入部25包含接收来自用户的各种输入的按钮等。在显示部24为触摸面板的情况下，该触摸面板也可以作为输入部25。用户能够通过输入部25指示各轮胎3的安装位置的检测开始。
图3是表示前轮转向的车辆2以直线行进、曲线行进、直线行进的顺序行驶的情况下的、各轮胎3及车身5的姿势变化的示意俯视图。如图3(A)所示，在车辆2的直线行进时，各轮胎3的方向相同(一致)。如图3(B)所示，在车辆2从直线行进向曲线行进过渡时，首先，前轮(左前轮3a及右前轮3b)先向行进方向曲线行进。然后，随着车辆2曲线行进，如图3(C)所示，后轮(左后轮3c及右后轮3d)相较于前轮较晚地曲线行进。然后，如图3(D)所示，当恢复成直线行进时，各轮胎3的方向相同。在图3(B)所示的曲线行进开始时和图3(D)所示的曲线行进结束时，前轮的方向变化量相较于后轮的方向变化量较少。
图4是表示四轮转向的车辆2以直线行进、曲线行进、直线行进的顺序行驶的情况下的、各轮胎3及车身5的姿势变化的示意俯视图。如图4(A)所示，在车辆2的直线行进时，各轮胎3的方向相同。如图4(B)所示，车辆2从直线行进向曲线行进过渡时，前轮和后轮以相反相位进行方向变化。即，前轮向行进方向曲线行进，另一方面，后轮与行进方向相反地曲线行进。车辆2曲线行进且成为图4(C)的状态，如图4(D)所示，当恢复成直线行进时，各轮胎3的方向相同。在图4(B)所示的曲线行进开始时、和图4(D)所示的曲线行进结束时，前轮的方向变化量相较于后轮的方向变化量更少。
除了上述之外，在前轮转向的情况下，前轮的方向变化与车辆2的方向盘的旋转连动，与之相对，后轮的方向变化不与上述方向盘的旋转连动。另外，前轮的方向变化与车辆2的方向盘的旋转指示的行进方向的变化一致，与之相对，后轮的方向变化不与上述方向盘的旋转指示的行进方向的变化一致(当仅上述方向盘旋转，则后轮不进行方向变化)。在四轮转向的情况下，在前轮和后轮以相反相位进行方向变化的规定速度以下的车速下，前轮的方向变化与车辆2的方向盘的旋转指示的行进方向的变化一致，与之相对，后轮的方向变化与上述方向盘的旋转指示的行进方向的变化不一致(与上述行进方向的变化相反)。
根据以上，用户终端20的运算部23基于从发送部15发送的各轮胎3的方向变化数据，例如，在下述至少任一种情况下，将下述一部分轮胎3判断为前轮，并将剩下的轮胎3判断为后轮：
(1)在车辆2变更行进方向时，将一部分轮胎3的方向变化相较于其它轮胎3的方向变化更先检测到的情况；
(2)在检测到一部分轮胎3的方向变化，且未检测到其它轮胎3的方向变化的情况；
(3)在检测到从直线行进向曲线行进过渡时，一部分轮胎3的方向变化相较于其它轮胎3的方向变化更大的情况；
(4)在一部分轮胎3的方向变化与车辆2的方向盘的旋转连动，且其它轮胎3的方向变化不与方向盘的旋转连动的情况；
(5)在车辆2的曲线行进的开始时与结束时之间，一部分轮胎3的方向变化相较于其它轮胎3的方向变化更小的情况；
(6)在从各轮胎3的方向一致的状态起检测到至少一部分轮胎3的方向变化时与之后恢复成各轮胎3的方向一致的状态时之间，一部分轮胎3的方向变化相较于其它轮胎3的方向变化更小的情况；
(7)在一部分轮胎3的方向变化与车辆2的方向盘的旋转指示的行进方向的变化一致，且其它轮胎3的方向变化与行进方向的变化不一致的情况。上述(1)-(4)是车辆2为前轮转向的情况下的判断条件。上述(5)-(7)是前轮转向和四轮转向中共通的判断条件。
图5是表示车辆2曲线行进时的内轮和外轮的旋转半径差的示意俯视图。如根据图5可知，在车辆2向右转弯时，作为内轮的右轮(右前轮3b及右后轮3d)的轨迹的曲率半径比作为外轮的左轮(左前轮3a及左后轮3c)更小，移动长更短。用户终端20的运算部23基于从发送部15发送的各轮胎3的转数数据，根据伴随车辆2的转弯(曲线行进)的各轮胎3的转数的多少能够导出转弯时的各轮胎3的移动长的长短。伴随转弯的转数较多的轮胎3是该转弯产生的移动长较长的轮胎3，运算部23能够将该轮胎3判断为该转弯中的外轮。伴随转弯的转数较少的轮胎3是该转弯的移动长较短的轮胎3，运算部23能够将该轮胎3判断为该转弯中的内轮。
如图6所示，传感器单元4设置于轮胎3的内周面的左右方向上的中心部上。传感器单元4的应变传感器11在轮胎3旋转且成为图7所示的接地状态的前后得到水平变化的传感信号。将传感信号的波形的一例在图8中表示。如图8中示例的那样，在轮胎3的旋转中，每当成为图7所示的接地状态时，传感信号的波形取得最小值。在从某个最小值到下一最小值的期间，轮胎3旋转一圈。因此，根据传感信号，能够特定期望期间的轮胎3的转数。即，传感信号是能够特定轮胎3的转数的转数数据的一例。
图9是表示传感器单元4的地磁传感器12的检测轴，即x轴、y轴、z轴的方向的示意立体图。地磁传感器12为三轴类型。作为第一轴的x轴与设置地磁传感器12的轮胎3的旋转轴平行(与轮胎3的宽度方向平行)。作为第二轴的Z轴与X轴垂直且与地磁传感器12的配置部的旋转切线方向平行。作为第三轴的Y轴与X轴及Z轴垂直。Y轴的轴线成为连结地磁传感器12与轮胎3的中心的线。
如以下定义地磁传感器12的各轴测定值。
X轴测定值……mx
Y轴测定值……my
Z轴测定值……mz
如图10所示，定义轮胎3的行进方向相对于南北方向构成的角度θ。图11的图表表示，一边使角度θ变化，一边在坐标上描绘的结果。
[数学式1]
Figure BDA0003049172960000111
式1所示的坐标与轮胎3的旋转无关，而根据轮胎3的方向来决定。图11中，将图10的状态下的地磁传感器12的测定结果与原点通过线段连结。该线段的方向成为轮胎3的行进方向的检测结果。根据地磁传感器12的测定结果，能够检测轮胎3的行进方向及其变化。
图12及图13分别表示轮胎安装位置检测系统1中检测各轮胎3的安装位置的顺序的一例。图12及图13的各流程图表示运算部23执行轮胎安装位置检测程序的情况下的处理的流程。这些流程图的开始例如以输入部25从用户接收到轮胎安装位置的检测开始的指示为契机。
图12是表示能够适用于前轮转向的车辆2的轮胎安装位置检测方法的流程的流程图。运算部23基于从发送部15发送的各轮胎3的方向变化数据，当检测到一部分轮胎3的方向改变时(S1的“是”)，则将方向改变的轮胎3判断为前轮(S2)。在步骤S1之前，运算部23也可以根据显示部24的画面显示或从未图示的声音输出机构发出的声音等，以转动方向盘的方式向用户指示。在该情况下，也可以通过输入部25输入(选择)转动方向盘的方向。
运算部23基于从发送部15发送的转数数据，开始各轮胎3的转数的计测(S3)。运算部23当在四条轮胎3间检测到转数的差时(S4的“是”)，停止各轮胎3的转数的计测(S5)。运算部23对于前轮和后轮各自，将转数较多一方的轮胎3判断为外轮，将转数较少一方的轮胎3判断为内轮(S6)。运算部23在步骤S1～S5的执行过程中车辆2右转弯的情况下，将内轮判断为右轮，将外轮判断为左轮，在左转弯的情况下，将内轮判断为左轮，将外轮判断为右轮(S7)。运算部23通过显示部24的画面显示或声音向用户通知判断是否正常地进行。
图13是表示能够适用于前轮转向及四轮转向的车辆2的轮胎安装位置检测方法的流程的流程图。运算部23基于从发送部15发送的各轮胎3的方向变化数据，检测各轮胎3的方向改变(某两条轮胎3和其它两条轮胎3的方向不同)(S11的“是”)，且在车辆2为低速的情况下(S12的“是”)，基于从发送部15发送的转数数据，开始各轮胎3的转数的计测(S13)。运算部23通过检测某两条轮胎3和其它两条轮胎3的方向不同，能够判断为转弯的开始。低速是规定速度以下的速度，是四轮转向的车辆2的前轮和后轮以相反相位进行方向变化的车速。
运算部23当各轮胎3的方向相同时(S14的“是”)，即转弯结束且恢复成直线行进时(车身5的方向变化结束时)，停止各轮胎3的转数的计测(S15)。运算部23将从步骤S11的时刻起方向的变化较小的两条轮胎3判断为前轮(S16)。运算部23对于前轮和后轮各自，将转数较多一方的轮胎3判断为外轮，将转数较少一方的轮胎3判断为内轮(S17)。运算部23在步骤S11～S15的执行过程中车辆2右转弯的情况下，将内轮判断为右轮，将外轮判断为左轮，在左转弯的情况下，将内轮判断为左轮，将外轮判断为右轮(S18)。运算部23通过显示部24的画面显示或声音向用户通知判断是否正常地进行。
运算部23在图12的步骤S7及图13的步骤S18中，能够根据GPS接收机22的接收信号检测车辆2的转弯方向。或者，运算部23也可以在用户通过输入部25预先输入方向盘的旋转方向的情况下，判断为向该旋转方向所示的方向进行了转弯。或者，运算部23也可以基于从发送部15发送的各轮胎3的方向变化数据，根据后轮和前轮的方向的不同导出转弯方向。或者，也可以设置未图示的方向盘旋转位置检测机构，运算部23根据方向盘的旋转方向导出转弯方向。
图12的流程图不管车辆2的前进、后退均能够适用。图13的流程图是假定车辆2的前进的流程图。在这方面，在步骤S11之前，运算部23也可以根据显示部24的画面显示或声音等向用户指示前进。或者，运算部23也可以在步骤S16中，在车辆2后退的情况下，将前轮和后轮的判断颠倒。
运算部23在检测到各轮胎3的安装位置后，基于各轮胎3的空气压传感器15的检测信号，检测左前轮3a、右前轮3b、左后轮3c及右后轮3d的空气压，通过显示部24的画面显示或声音等而能够向用户通知。
根据本实施方式，能够实现下述的效果。
(1)用户终端20基于从各传感器单元4接收的各轮胎3的方向变化数据判断前轮和后轮，并基于从各传感器单元4接收的各轮胎3的转数数据判断右轮及左轮。因此，与根据来自各传感器单元4的接收信号的强度判断各轮胎3的安装位置的情况相比，能够抑制来自传感器单元4的接收信号的强度产生的影响。
(2)由于不是根据来自各传感器单元4的接收信号的强度判断各轮胎3的安装位置的方式，因此，用户终端20的接收部21的配置不需要设为使距各轮胎3的距离不同。因此，用户终端20的配置的自由度提高，设计上方便。另外，作为用户终端20，也能够利用智能手机或平板终端等移动终端，便利性高。
(3)由于地磁传感器12为三轴类型，并设为图9所示那样的检测轴的配置，因此，即使在旋转的轮胎3的内表面配置地磁传感器12，也不会受到轮胎3的旋转的影响，能够适当检测轮胎3的方向。
(4)由于根据GPS接收机22的接收信号检测车辆2的转弯方向，因此，能够利用许多车辆或移动终端具备的GPS接收功能，很方便。
(5)由于轮胎3将应变传感器11及地磁传感器12的检测信号从发送部15发送至用户终端20，因此，能够抑制在用户终端20识别本身的安装位置的情况下的、用户终端20的接收信号的强度产生的影响。
(6)由于传感器单元4将应变传感器11及地磁传感器12的检测信号从发送部15发送至用户终端20，因此，能够抑制在用户终端20识别轮胎3的安装位置的情况下的、用户终端20的接收信号的强度产生的影响。
图14是表示将应变传感器11a、11b沿着轮胎3的周向以180度间隔配置两个，且将应变传感器11b在轮胎3的周向上设为与地磁传感器12相同的位置的状态的示意侧视图。如果设为图14的结构，则用户终端20的运算部23能够根据应变传感器11a、11b的输出信号(分别与图8一样)，识别地磁传感器12存在于轮胎3的前半部分及后半部分的哪一部分。运算部23通过应变传感器11a、11b分别检测接地时(在检测应变传感器11a、11b的输出信号的水平变化时)，使
[数学式2]
Figure BDA0003049172960000131
的符号反转，从而能够将地磁传感器12是位于轮胎3的前半部分还是位于后半部分反映于轮胎3的方向的导出。
图15是表示图14的结构的、追加了地磁传感器12是位于轮胎3的前半部分还是位于后半部分的、地磁传感器12的检测结果和角度θ的关系的图表。根据本图和图11的比较，通过反映地磁传感器12是位于轮胎3的前半部分还是位于后半部分，从而能够遍及360度地掌握轮胎3的方向的变化。此外，在应变传感器11a、11b分别检测接地时反转数学式2的符号的情况下，在车辆2前进时和后退时替换数学式2的符号。在这方面，轮胎3的安装位置检测只要决定利用车辆2的前进就没有问题。当然，假使在车辆2后退时进行了位置检测，所有的轮胎3也向相同的方向旋转，因此，对位置检测的影响也受到限定。或者，在运算部23中，也可以在后退时，相对于前进时，进行反转数学式2的符号的处理。
在图14那样地设置应变传感器11a、11b的情况下，在运算部23中，也能够检测轮胎3的半旋转。这样，如果将应变传感器沿着轮胎3的周向以多个、例如以等角度间隔设置，则运算部23中也能够检测轮胎3的不满旋转一圈的旋转。
以上，以实施方式为例说明了本发明，但本领域技术人员可理解为实施方式的各构成要素及各处理工艺中能够在权利要求所记载的范围内进行各种变形。以下，涉及变形例。
应变传感器11、11a、11b可以分别置换成加速度传感器，或者也可以置换成应变传感器及加速度传感器以外的接地传感器。接地传感器是能够检测轮胎3的一部分即轮胎3的周向上的位置与本身共通的一部分与路面接地的传感器。地磁传感器12也可以置换成运动传感器。即使是运动传感器，也能够检测轮胎3的方向的变化。
车辆2的轮胎3的数不限定于四轮，也可以是二轮、三轮、其它任意的多个。图2所示的传感器单元4的各构成要素也可以不作为单元或模块进行一体化，而相互分体且分开配置。轮胎3的状态数据不限定于空气压数据，也可以是应变数据、静电电容、寄生电阻、或耗散系数(dissipation factor)等电气特性。应变数据也可以作为应变传感器11的检测信号。静电电容、寄生电阻、或耗散系数能够通过在设置于轮胎3的内周面上的两个电极间施加例如1kHz～10MHz的范围内的规定频率的交流电压的结果而导出。
符号说明
1……轮胎安装位置检测系统；3……轮胎；3a……右前轮；3b……左前轮；3c……左后轮；3d……右后轮；4……传感器单元；5……车身；7……路面；11……应变传感器；12……地磁传感器；13……空气压传感器；15……发送部；21……接收部；22……GPS接收机；23……运算部；24……显示部；25……输入部。

Claims (16)

1.一种轮胎安装位置检测系统，其中，
是车辆用的轮胎安装位置检测系统，具备：
方向变化检测机构，其设置于所述车辆的各轮胎，获取所述各轮胎的方向变化数据；
转数检测机构，其设置于所述各轮胎，获取所述各轮胎的转数数据；
发送机构，其设置于所述各轮胎，发送所述各轮胎的所述方向变化数据及所述转数数据；以及
位置判断机构，其基于所述各轮胎的从所述发送机构发送的所述方向变化数据及所述转数数据，判断所述车辆的各轮胎的安装位置。
2.根据权利要求1所述的轮胎安装位置检测系统，其中，
所述位置判断机构在以下至少任一种情况下，将所述一部分轮胎判断为前轮，根据所述车辆的转弯时的转数的多少，判断各轮胎是右轮及左轮的哪一轮胎：
(1)在所述车辆变更行进方向时，将一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更先检测到的情况；
(2)在检测到一部分轮胎的方向变化，且未检测到其它轮胎的方向变化的情况；
(3)在检测到从直线行进向曲线行进过渡时，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更大的情况；
(4)在一部分轮胎的方向变化与所述车辆的方向盘的旋转连动，且其它轮胎的方向变化不与所述方向盘的旋转连动的情况；
(5)在所述车辆的曲线行进的开始时与结束时之间，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更小的情况；
(6)在从所述各轮胎的方向一致的状态起检测到至少一部分轮胎的方向变化时与之后恢复成所述各轮胎的方向一致的状态时之间，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更小的情况；
(7)在一部分轮胎的方向变化与所述车辆的方向盘的旋转指示的行进方向的变化一致，且其它轮胎的方向变化与所述行进方向的变化不一致的情况。
3.一种轮胎安装位置检测系统，其中，
是车辆用的轮胎安装位置检测系统，具备：
方向变化检测机构，其设置于所述车辆的各轮胎，获取所述各轮胎的方向变化数据；
发送机构，其设置于所述各轮胎，发送所述各轮胎的所述方向变化数据；以及
位置判断机构，其基于所述各轮胎的从所述发送机构发送的所述方向变化数据，判断各轮胎是前轮及后轮的哪一轮胎,
所述位置判断机构在规定速度以下的车速下，
在下述至少任一种情况下，将所述一部分轮胎判断为前轮：
(1)在所述车辆变更行进方向时，将一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更先检测到的情况；
(2)在检测到一部分轮胎的方向变化，且未检测到其它轮胎的方向变化的情况；
(3)在检测到从直线行进向曲线行进过渡时，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更大的情况；
(4)在一部分轮胎的方向变化与所述车辆的方向盘的旋转连动，且其它轮胎的方向变化不与所述方向盘的旋转连动的情况；
(5)在所述车辆的曲线行进的开始时与结束时之间，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更小的情况；
(6)在从所述各轮胎的方向一致的状态起检测到至少一部分轮胎的方向变化时与之后恢复成所述各轮胎的方向一致的状态时之间，一部分轮胎的方向变化相较于其它轮胎的方向变化更小的情况；
(7)在一部分轮胎的方向变化与所述车辆的方向盘的旋转指示的行进方向的变化一致，且其它轮胎的方向变化与所述行进方向的变化不一致的情况。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮胎安装位置检测系统，其中，
所述方向变化检测机构包含能够检测地磁的磁传感器。
5.根据权利要求4所述的轮胎安装位置检测系统，其中，
所述磁传感器为三轴类型，
第一轴与设置有所述磁传感器的轮胎的旋转轴平行，
第二轴与所述磁传感器的配置部的旋转切线方向平行，
第三轴与所述第一及第二轴垂直。
6.根据权利要求5所述的轮胎安装位置检测系统，其中，
具备设置于所述各轮胎的第一及第二接地传感器，
所述第一接地传感器在所述轮胎的周向上位于所述磁传感器的附近，
所述第二接地传感器夹着所述轮胎的旋转中心而位于所述第一接地传感器的相反侧，
所述位置判断机构根据所述第一及第二接地传感器的检测信号，判断所述磁传感器位于所述轮胎的前部及后部的哪一位置，并检测所述轮胎的方向。
7.一种轮胎安装位置检测系统，其中，
是车辆用的轮胎安装位置检测系统，具备：
转数检测机构，其设置于所述各轮胎，获取所述各轮胎的转数数据；
发送机构，其设置于所述各轮胎，发送所述各轮胎的所述转数数据；
位置判断机构，其基于所述各轮胎的从所述发送机构发送的所述转数数据，判断各轮胎为右轮及左轮的哪一轮胎，
所述位置判断机构根据所述车辆的转弯时的转数的多少，判断各轮胎为右轮及左轮的哪一轮胎。
8.根据权利要求1或7所述的轮胎安装位置检测系统，其中，
所述转数检测机构包含接地传感器。
9.根据权利要求6或8所述的轮胎安装位置检测系统，其中，
所述接地传感器为应变传感器或加速度传感器。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的轮胎安装位置检测系统，其中，
具备卫星定位系统的接收机，
根据所述接收机的接收信号能够判断所述车辆的转弯方向。
11.根据权利要求1～9中任一项所述的轮胎安装位置检测系统，其中，
具备：输入机构，用户能够输入所述车辆的转弯方向，
根据输入于所述输入机构的转弯方向识别所述车辆的转弯方向。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的轮胎安装位置检测系统，其中，
具备：
输入机构，用户能够指示轮胎安装位置的检测开始；
显示机构，其显示轮胎安装位置的检测的成功与否。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的轮胎安装位置检测系统，其中，
具备：状态获取机构，其设置于所述各轮胎，获取各轮胎的状态数据，
所述发送机构发送所述各轮胎的所述状态数据。
14.一种轮胎，其中，
具备：
磁传感器，其能够检测地磁；
发送部，其能够将所述磁传感器的输出信号无线发送至外部。
15.根据权利要求14所述的轮胎，其中，
具备：接地传感器，
所述发送部也能够将所述接地传感器的输出信号无线发送至外部。
16.一种轮胎用传感器单元，其中，
具备：
磁传感器，其能够检测地磁；
发送部，其能够将所述磁传感器的输出信号无线发送至外部。
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