DE102012105030A1

DE102012105030A1 - Radpositionsidentifikationsvorrichtung, für dieselbe verwendeter Sender und dieselbe aufweisende Reifendruckdetektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012105030A1
Application number: DE102012105030A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Maehara; Masashi Mori
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2012-12-20
Also published as: JP2013001220A; CN102991285B; JP5447442B2; CN102991285A; KR101384473B1; US8836495B2; KR20120138701A; US20120319831A1

Abstract

In einer Radpositionsidentifikationsvorrichtung für ein Fahrzeug sind Sender (2a–2d) jeweils in Rädern (5a–5d) angeordnet. Jeder der Sender (2a–2d) weist einen Dualachsen-Beschleunigungssensor (22) und eine Steuerungseinheit (23) auf. Der Dualachsen-Beschleunigungssensor (22) detektiert eine Normalrichtungsbeschleunigung und eine Tangentialrichtungsbeschleunigung des Rads (5a–5d), das dem Sender (2a–2d) zugeordnet ist. Die Steuerungseinheit (23) bestimmt basierend auf einem Vorzeichen eines Produkts eines Zeitdifferenzwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung, ob das dem Sender (2a–2d) zugeordnete Rad ein rechtes Rad (5a, 5c) oder ein linkes Rad (5b, 5d) ist, und speichert Daten bezüglich eines Bestimmungsergebnisses in einem Frame. Ein Empfänger (3) empfängt den Frame von einem jeweiligen Sender (2a–2d) und identifiziert eine Position des Senders (2a–2d) basierend auf den in dem Frame gespeicherten Daten. Die Radpositionsidentifikationsvorrichtung wird beispielsweise auf eine Reifendruckdetektionsvorrichtung angewendet.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Radpositionsidentifikationsvorrichtung für ein Fahrzeug, einen Sender, der für die Radpositionsidentifikationsvorrichtung verwendet wird, und eine Reifendruckdetektionsvorrichtung, die die Radpositionsidentifikationsvorrichtung verwendet. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Radpositionsidentifikationsvorrichtung, die eine Position eines einem Sender zugeordneten Rads als links oder rechts identifiziert, und eine Direkt-Reifendruckdetektionsvorrichtung mit der Radpositionsidentifikationsvorrichtung.
Herkömmlicherweise ist bislang eine Direkt-Reifendruckdetektionsvorrichtung als ein Beispiel für eine Reifendruckdetektionsvorrichtung bekannt gewesen. In der Direkt-Reifendruckdetektionsvorrichtung ist ein Sender mit einer Erfassungseinheit, wie z. B. einem Drucksensor, direkt an jedem Rad mit einem Reifen befestigt, und eine Antenne und ein Empfänger sind an einem Fahrzeugkörper befestigt. Der Empfänger empfängt ein Detektionsergebnis der Erfassungseinheit von dem Sender durch die Antenne und detektiert einen Luftdruck des Reifens basierend auf dem Detektionsergebnis.
In einer derartigen Direkt-Reifendruckdetektionsvorrichtung sind die von einem jeweiligen Sender gesendeten Daten mit eindeutigen Identifikationsinformationen (ID) zum Identifizieren, dass die Daten einem Zielfahrzeug zugeordnet sind, und zum Identifizieren einer Position des Rads, an dem der Sender befestigt ist, versehen. In dem Empfänger sind die jeweiligen ID-Informationen sowie jedes Rad entsprechend registriert. Beim Empfangen eines die ID-Informationen enthaltenden Frame von dem Sender bestimmt der Empfänger die Position des Senders, der dem Rad zugeordnet ist, d. h. von welchem Sender der Frame gesendet wird, basierend auf den registrierten ID-Informationen.
Es ist z. B. vorgeschlagen worden, einen Sender mit einer Funktion als Empfänger zu versehen, um eine Zweiwege-Kommunikation mit dem Empfänger so erfolgen zu lassen, dass eine Position eines Rads identifiziert wird, d. h. identifiziert wird, an welchem Rad der die Daten sendende Sender befestigt ist. Die JP 2007-015491A , die der US2007/0008097A1 entspricht und nachstehend als Patentschrift 1 bezeichnet wird, beschreibt ein Beispiel für eine Radpositionsidentifikationsvorrichtung.
In der Radpositionsidentifikationsvorrichtung der Patentschrift 1 ist eine Auslöseeinheit, die ein Auslösesignal sendet, an einem Körper eines Fahrzeugs in unterschiedlichen Abständen von den Sendern montiert. Jeder der Sender misst eine Intensität des Auslösesignals von der Auslöseeinheit. Unter Hinzuziehung eines Prinzips, nach dem die Intensität einer Funkwelle in Abhängigkeit von einer Entfernung abschwächt, wird die Position eines jeden Rads basierend auf Daten identifiziert, die die Intensität des Auslösesignals anzeigen, das in dem entsprechenden Sender empfangen wird.
Die JP2006-298182A , die der US2006/0238323A1 entspricht und nachstehend als die Patentschrift 2 bezeichnet wird, beschreibt ein weiteres Beispiel für eine Radpositionsidentifikationsvorrichtung. In dem vorstehend beschriebenen Dokument ist ein Sender mit einem Dualachsen-Beschleunigungssensor (der nachstehend als ein Dualachsen-G-Sensor bezeichnet wird) versehen, der Beschleunigungen entlang zweier Achsen detektiert, wie z. B. eine Beschleunigung in einer Rotationsrichtung eines Rads und eine Beschleunigung in einer radialen Richtung des Rads. Da sich eine Phase eines Detektionssignals einer jeden Achse entsprechend der Rotationsrichtung des Rads verschiebt, wird bestimmt, ob der Sender einem linken Rad oder einem rechten Rad zugeordnet ist, indem die Phasendifferenz der Detektionssignale verglichen wird.
Da in der Radpositionsidentifikationsvorrichtung der Patenschrift 1 die Position des Rads unter Verwendung der Auslöseeinheit detektiert wird, steigen die Kosten für die Positionsidentifikationsvorrichtung aufgrund der Auslöseeinheit an. In der Radpositionsidentifizierungsvorrichtung der Patentschrift 2 wird bestimmt, ob der Sender einem linken oder einem rechten Rad zugeordnet ist, indem die Phasendifferenz der Detektionssignale von dem Dualachsen-G-Sensor berechnet wird. In diesem Fall ist der Rechenaufwand sehr hoch. Insbesondere muss dabei die Beschleunigung viele Male in einem kurzen Abtastzyklus abgetastet werden, und danach müssen Punkte für die Bestimmung (d. h. ein maximaler Wert, ein Nullwert oder ein minimaler Wert) abgerufen werden. Somit ist auch eine relativ große Speicherkapazität notwendig.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Radpositionsidentifikationsvorrichtung, die bestimmen kann, ob ein Sender einem rechten Rad oder einem linken Rad zugeordnet ist, ohne die Notwendigkeit einer Auslöseeinheit und mit einem verminderten Rechenaufwand zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist die Schaffung eines Senders, der für die Radpositionsidentifikationsvorrichtung verwendet wird. Zudem ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Reifendruckdetektionsvorrichtung mit der Radpositionsidentifikationsvorrichtung zu schaffen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Radpositionsidentifikationsvorrichtung für ein Fahrzeug eine Mehrzahl von Sendern, die den Rädern des Fahrzeugs zugeordnet sind, und einen an einem Körper des Fahrzeugs montierten Empfänger. Jeder der Sender beinhaltet einen Dualachsen-Beschleunigungssensor und eine erste Steuerungseinheit. Der Dualachsen-Beschleunigungssensor detektiert eine Normalrichtungsbeschleunigung und eine Tangentialrichtungsbeschleunigung des dem Sender zugeordneten Rads. Die Normalrichtungsbeschleunigung ist eine Beschleunigung in einer Richtung normal zu einer Umfangsrichtung des Rads, und die Tangentialrichtungsbeschleunigung ist eine Beschleunigung in einer Richtung tangential zu der Umfangsrichtung des Rads. Die erste Steuerungseinheit bestimmt basierend auf einem Vorzeichen eines Produkts eines Zeitdifferenzwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung, ob das dem Sender zugeordnete Rad ein rechtes Rad oder ein linkes Rad ist, und speichert Daten bezüglich eines Bestimmungsergebnisses in einem Frame als Radpositionsbestimmungsdaten. Der Empfänger beinhaltet eine Empfangsantenne, eine Empfangseinheit und eine zweite Steuerungseinheit. Die Empfangseinheit empfängt den von einem jeweiligen Sender gesendeten Frame durch die Empfangsantenne. Die zweite Steuerungseinheit empfängt den Frame von der Empfangseinheit und identifiziert die Position des Rads, das dem den Frame sendenden Sender zugeordnet ist, als links oder rechts basierend auf den in dem Frame gespeicherten Daten.
In der vorstehenden Konfiguration wird basierend auf dem Vorzeichen, wie z. B. einem positiven oder einem negativen Vorzeichen, des Produkts des Zeitdifferenzwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung bestimmt, ob die Position des dem Sender zugeordneten Rads links oder rechts ist. Daher besteht keine Notwendigkeit, eine Auslöseeinheit zum Bestimmen der Position des Rads zu verwenden, sowie keine Notwendigkeit, eine Beschleunigung an vielen Punkten in einem kurzen Abtastzyklus abzutasten. Dementsprechend kann ohne die Verwendung einer Auslöseeinheit sowie eines einen hohen Berechnungsaufwand voraussetzenden Berechnungsverfahrens bestimmt werden, ob der Sender dem rechten Rad oder dem linken Rad zugeordnet ist.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein für eine Radpositionsidentifikationsvorrichtung verwendeter Sender in einem Rad eines Fahrzeugs angeordnet. Der Sender beinhaltet einen Dualachsen-Beschleunigungssensor und eine Steuerungseinheit. Der Dualachsen-Beschleunigungssensor detektiert eine Normalrichtungsbeschleunigung und einen Tangentialrichtungsbeschleunigung des Rads. Die Normalrichtungsbeschleunigung ist eine Beschleunigung in einer Richtung normal zu einer Umfangsrichtung des Rads, und die Tangentialrichtungsbeschleunigung ist eine Beschleunigung in einer Richtung tangential zu der Umfangsrichtung des Rads. Die Steuerungseinheit bestimmt basierend auf einem Vorzeichen eins Produkts eines Zeitdifferenzwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung, ob das dem Sender zugeordnete Rad ein rechtes Rad oder ein linkes Rad ist, und speichert Daten, die ein Bestimmungsergebnis in einem Frame als Radpositionsbestimmungsdaten anzeigen.
Die Radpositionsidentifikationsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird beispielsweise als eine Reifendruckdetektionsvorrichtung verwendet. In diesem Fall beinhaltet jeder der Sender eine Erfassungseinheit, die ein Detektionssignal gemäß einem Reifendruck des Rads erzeugt. Die erste Steuerungseinheit des Senders verarbeitet das Detektionssignal, das in der Erfassungseinheit erzeugt wird, in Reifendruckinformationen und speichert die Reifendruckinformationen in einem Frame. Die zweite Steuerungseinheit des Empfängers empfängt den die Reifendruckinformationen enthaltenden Frame von der ersten Steuerungseinheit und detektiert den Reifendruck eines jeden Rads basierend auf dem Frame.
Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der identische Teile durch identische Bezugszeichen gekennzeichnet sind, anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Diagramm, das eine schematische Struktur einer Reifendruckdetektionsvorrichtung mit einer Radpositionsidentifikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2A ein Diagramm, das eine schematische Struktur eines jeden Senders der Radpositionsidentifikationsvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
2B ist ein Diagramm, das eine schematische Struktur eines Empfängers der Radpositionsidentifikationsvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
3A und 3B Diagramme, die ein Beispiel für eine Anordnung einer Beschleunigungsdetektionseinheit des Senders in einem Rad gemäß der Ausführungsform darstellen;
3C ein Diagramm, das Beschleunigungswellenformen darstellt, die von G-Sensoren der Beschleunigungsdetektionseinheit in dem in 3A und 3B gezeigten Beispiel ausgegeben werden;
4B ein Diagramm, das eine Wellenform einer Normalrichtungsbeschleunigung, eine Wellenform einer Tangentialrichtungsbeschleunigung und eine Beziehung zwischen der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung an Abtastpunkten in Bezug auf ein rechtes Rad entsprechend der Ausführungsform darstellt;
4B ein Diagramm, das eine Wellenform einer Normalrichtungsbeschleunigung, eine Wellenform einer Tangentialrichtungsbeschleunigung und eine Beziehung zwischen der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung an Abtastpunkten in Bezug auf ein linkes Rad gemäß der Ausführungsform darstellt;
5 ein Diagramm, das eine Wellenform darstellt, die durch ein Produkt eines Zeitdifferenzwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung gemäß der Ausführungsform erzeugt wird;
6A ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Position des Senders und einer Beschleunigung darstellt, die auf den Sender zu einem jeweiligen Zeitpunkt während einer Rotation eines Rads gemäß der Ausführungsform ausgeübt wird; und
6B ein Diagramm, das eine schematische Ansicht des Rads zur Erläuterung einer Position des Senders während der Rotation des Rads gemäß der Ausführungsform darstellt.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreiben.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Reifendruckdetektionsvorrichtung, an der eine Radpositionsidentifikationsvorrichtung angewendet wird, in einem Fahrzeug 1 montiert. In 1 entspricht eine Auf- und Abrichtung einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs 1, und eine Links- und Rechtsrichtung entspricht einer Links- und Rechtsrichtung des Fahrzeugs 1. Die Reifendruckdetektionsvorrichtung beinhaltet Sender (z. B. 2a, 2b, 2c, 2d), einen Empfänger 3 und eine Anzeigeeinheit 4.
Die Reifendruckdetektionsvorrichtung ist beispielsweise in einem Fahrzeug mit vier Rädern 5a, 5b, 5c, 5d montiert. Die Reifendruckdetektionsvorrichtung kann in einem Fahrzeug mit einer beliebigen Anzahl von Rädern montiert sein. Die Sender 2a–2d sind jeweils den Rädern 5a–5d zugeordnet. Jeder der Sender 2a–2d detektiert einen Luftdruck eines Reifens des entsprechenden Rads 5a–5d und speichert Informationen bezüglich des Luftdrucks des Reifens als ein Detektionsergebnis in einem Frame. Der Sender 2a–2d sendet den Frame in einer Funkfrequenz-(FF-)Übertragung.
Der Empfänger 3 ist an einem Körper 6 des Fahrzeugs 1 befestigt. Der Empfänger 3 empfängt den von einem jeweiligen Sender 2a–2d in der FF-Übertragung gesendeten Frame. Der Empfänger 3 führt verschiedene Prozesse und Berechnungen basierend auf dem Detektionsergebnis aus, das in dem Frame gespeichert ist, um dadurch die Position eines jeweiligen Reifens und den Luftdruck des Reifens eines jeweiligen Rads zu identifizieren. 2A ist ein Diagramm, das eine schematische Struktur eines jeden Senders 2 (2a–2d) darstellt, und 2B ist ein Diagram, das eine schematische Struktur des Empfängers 3 darstellt.
Wie in 2A gezeigt, beinhaltet der Sender 2 (2a–2d) eine Erfassungseinheit 21, eine Dualachsen-Beschleunigungsdetektionseinheit (Dualachsen-Beschleunigungssensor) 22, einen Mikrocomputer 23, eine Sendeeinheit 24, eine Batterie 25 und eine Sendeantenne 26. Die jeweiligen Einheiten oder Bereiche des Senders 2 werden durch die von der Batterie 25 zugeführte elektrische Leistung angetrieben.
Die Erfassungseinheit 21 beinhaltet einen Drucksensor 21a und einen Temperatursensor 21b. Der Drucksensor 21a ist z. B. ein Membran-Drucksensor. Die Erfassungseinheit 21 gibt ein Detektionssignal einem Luftdruck des Reifens entsprechend und ein Detektionssignal einer Temperatur entsprechend aus.
Die Beschleunigungsdetektionseinheit 22 ist so konfiguriert, dass sie eine Beschleunigung entlang zweier Achsen detektiert. Die Beschleunigungsdetektionseinheit 22 beinhaltet einen Dualachsen-G-Sensor, der G-Sensoren (einen ersten und einen zweiten Sensorteil) 22a, 22b zum Detektieren von Beschleunigungen in zwei Richtungen beinhaltet. Auf die Arbeitsweise eines jeweiligen G-Sensors 22a, 22b wird in der Beschreibung später ausführlicher eingegangen.
Der Mikrocomputer 23 beinhaltet eine Steuerungseinheit (erste Steuerungseinheit) und dergleichen. Der Mikrocomputer 23 weist einen Speicher auf und führt einen vorbestimmten Prozess gemäß einem in dem Speicher gespeicherten Programm aus. Der Speicher des Mikrocomputers 23 speichert individuelle ID-Informationen, die für die Sender 2a–2d spezifische Sender-Identifikationsinformationen zum Identifizieren eines jeweiligen Senders 2a–2d sowie für das Zielfahrzeug spezifische Fahrzeug-Identifikationsinformationen zum Identifizieren des Zielfahrzeugs enthalten.
Der Mikrocomputer 23 empfängt das den Reifendruck anzeigende Detektionssignal von der Erfassungseinheit 21 und speichert Informationen bezüglich des Reifendrucks in dem Frame zusammen mit den ID-Informationen, die die Sender-Identifikationsinformationen beinhalten, nachdem das Detektionssignal verarbeitet und das Detektionssignal nach Bedarf bearbeitet worden ist. Zudem überwacht der Mikrocomputer 23 die Detektionssignale von den G-Sensoren 22a, 22b einer bestimmten Zeitspanne. Der Mikrocomputer 23 identifiziert, welches Rad dem Sender 2 zugeordnet ist, d. h. die Position des dem Sender 2 zugeordneten Rads, basierend auf den Detektionssignalen von den G-Sensoren 22a, 22b.
Insbesondere bestimmt der Mikrocomputer 23, ob der Sender 2 einem rechten Rad 5a, 5c oder einem linken Rad 5b, 5d zugeordnet ist, die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen. Zudem bestimmt der Mikrocomputer 23, ob der Sender 2 einem Vorderrad 5b, 5d oder einem Hinterrad 5c, 5d zugeordnet ist. Ferner identifiziert der Mikrocomputer 23 basierend auf diesen Bestimmungsergebnissen, welchem Rad der Sender 2 zugeordnet ist. In anderen Worten identifiziert der Mikrocomputer 23 eine Position des dem Sender 2 zugeordneten Rads.
Der Mikrocomputer 23 speichert Daten bezüglich eines Detektionsergebnisses der Position des dem Sender 2 zugeordneten Rads in dem die Daten bezüglich des Reifendrucks enthaltenden Frame. Auf die Identifikation der Radposition, die durch den Mikrocomputer 23 ausgeführt wird, wird in der Beschreibung später ausführlicher eingegangen.
Wenn der Mikrocomputer 23 den Frame erstellt, sendet er den Frame über die Sendeeinheit 24 und die Sendeantenne 26 an den Empfänger 3. Die Übertragung des Frame an den Empfänger 3 wird dem vorstehend beschriebenen Programm entsprechend ausgeführt. Die Frame-Übertragung wird z. B. für jede vorbestimmte Übertragungszeitspanne wiederholt.
Die Sendeeinheit 24 dient als ein Ausgabeabschnitt, der den von dem Mikrocomputer 23 bereitgestellten Frame an den Empfänger 3 über die Sendeantenne 26 sendet. Als ein Beispiel für eine für die Frame-Übertragung verwendete Funkwelle wird eine Funkwelle in einem FF-Band herangezogen.
Die Batterie 25 ist so konfiguriert, dass sie dem Mikrocomputer 23 und dergleichen eine elektrische Leistung zuführt. Durch die elektrische Leistungszufuhr von der Batterie 25 werden verschiedene Vorgänge, wie z. B. das Erfassen von Daten bezüglich des Reifendrucks in der Erfassungseinheit 21, die Detektion der Beschleunigungen in der Beschleunigungsdetektionseinheit 22 und Berechnungen in dem Mikrocomputer 23 ausgeführt.
Der Sender 2a–2d mit der vorstehenden Struktur ist z. B. an einem Luftinjektionsventil eines jeweiligen Rads 5a–5d befestigt, so dass die Erfassungseinheit 21 der Innenseite des Reifens gegenüberliegt. Der Luftdruck des entsprechenden Reifens wird durch die Erfassungseinheit 21 detektiert und durch den Mikrocomputer 23 in dem Frame gespeichert. Das den Reifendruck anzeigende Signal wird durch Senden des Frame von der Sendeantenne 26 zu dem vorbestimmten Sendezeitpunkt periodisch an den Empfänger 3 gesendet.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 3A, 3B und 3C die Struktur und der Betrieb der Beschleunigungsdetektionseinheit 22 eines jeweiligen Senders 2 beschrieben. 3A und 3B sind Diagramme, die ein Beispiel für eine Anordnung der G-Sensoren 22a, 22b in einem jeweiligen Rad 5a–5d darstellen. 3C ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen den Wellenformen der Beschleunigungen darstellt, die durch die G-Sensoren 22a, 22b in dem in 3A und 3B gezeigten Beispiel detektiert werden.
Die Beschleunigungsdetektionseinheit 22 wird durch einen Dualachsen-G-Sensor, der die G-Sensoren 22a, 22b beinhaltet, zum Detektieren einer Beschleunigung in unterschiedliche Richtungen bereitgestellt. Die G-Sensoren 22a, 22b detektieren die Beschleunigung, die auf das Rad 5a–5d während der Rotation des Rads 5a–5d ausgeübt wird. Der G-Sensor 22a ist so angeordnet, dass er eine Beschleunigung entlang einer Achse, die senkrecht zu einer Umfangsrichtung des Rads 5a–5d ist, d. h. eine Beschleunigung in einer von zwei Richtungen, die senkrecht zu der Umfangsrichtung des Rads 5a–5d sind, detektiert. Nachstehend wird die durch den G-Sensor 22a detektierte Beschleunigung als die Normalrichtungsbeschleunigung bezeichnet. Der G-Sensor 22b ist so angeordnet, dass er eine Beschleunigung entlang einer Achse, die parallel zu einer Tangentialrichtung des Rads 5a–5d ist, d. h. eine Beschleunigung in einer von zwei Richtungen, die parallel zu der Tangentialrichtung des Rads 5a–5d sind, detektiert. Nachstehend wird die durch den G-Sensor 22b detektierte Beschleunigung als die Tangentialrichtungsbeschleunigung bezeichnet.
Der G-Sensor 22a detektiert die Normalrichtungsbeschleunigung des Rads 5a–5d und erzeugt eine Ausgabe, die die Zentrifugalkraft plus die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft anzeigt. Wenn sich der Sender 2 an einem oberen Bereich des Rads 5a–5d befindet, wirkt auf den G-Sensor 22a aufgrund der Schwerkraft eine positive Beschleunigung ein. Wenn sich der Sender 2 an einem unteren Bereich des Rads 5a–5d befindet, nachdem sich das Rad 5a–5d um 180 Grad gedreht hat, wirkt auf den G-Sensor aufgrund der Schwerkraft ein negative Beschleunigung ein. Während die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zunimmt, nimmt auch die Zentrifugalkraft zu. Daher zeigt die Normalrichtungsbeschleunigung eine Wellenform an, in der die Beschleunigung aufgrund der Zunahme der Zentrifugalkraft mit einer Beschleunigungsamplitude aufgrund der Schwerkraft allmählich zunimmt. Da der Grad der Zentrifugalkraft den der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechenden Wert anzeigt, ist die Fahrzeuggeschwindigkeit zur Bezugnahme in 3C ebenfalls gezeigt.
Der G-Sensor 22b detektiert die Tangentialrichtungsbeschleunigung des Rads 5a–5d und erzeugt aufgrund der Schwerkraft eine der Beschleunigung entsprechende Ausgabe. Ein Beschleunigungswinkel, der durch den G-Sensor 22b detektiert wird, ist um 90 Grad von dem des G-Sensors 22a versetzt. Daher ist die Phase der Wellenform, die von dem G-Sensor 22 gemäß der Beschleunigung infolge Schwerkraft ausgegeben wird, um 90 Grad von der von dem G-Sensor 22a ausgegebenen Wellenform verschoben.
Wenn in dem Beispiel von 3A und 3B der Sender 2 sich an einer Position befindet, die von der Mitte des Rads 5a–5d um 90 Grad in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn versetzt ist, wird die Beschleunigung infolge Schwerkraft mit einem negativen Wert ausgegeben. Nachdem das Rad 5a–5d sich um 180 Grad gedreht hat, und der Sender 2 sich an einer Position befindet, die von der Mitte des Rads 5a–5d um 90 Grad im Uhrzeigersinn versetzt ist, wird die Beschleunigung infolge Schwerkraft mit einem positiven Wert ausgegeben.
Wie in 3C gezeigt, unterscheiden sich somit die Phase der Wellenform, die von dem im Uhrzeigersinn rotierenden G-Sensor 22b ausgegeben wird, und die Phase der Wellenform, die von dem gegen den Uhrzeigersinn rotierenden G-Sensor 22b ausgegeben wird, um 180 Grad. Dadurch wird zwischen den sich in entgegengesetzten Richtungen drehenden Rädern 5a–5d die Phase der ausgegebenen Wellenform in entgegengesetzten Richtungen verschoben. Bei einem herkömmlichen Verfahren wird basierend auf der Phasendifferenz bestimmt, ob der Sender 2 dem rechten Rad 5a, 5c oder dem linken Rad 5b, 5d zugeordnet ist. Bei einem solchen Verfahren ist jedoch der Rechenaufwand, der ausgeführt werden müssen, um die Phasendifferenz zu erhalten, sehr hoch.
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt daher die Bestimmung, ob der Sender 2 dem rechten Rad 5a, 5c oder dem linken Rad 5b, 5d zugeordnet ist, durch das nachstehend unter Bezugnahme auf 4A und 4B beschriebene Verfahren.
4A ist ein Diagramm, das die Wellenformen der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung, die in dem dem rechten Rad 5a, 5c zugeordneten Sender 2 erfasst werden, darstellt. 4B ist ein Diagramm, das die Wellenformen der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung darstellt, die in dem dem linken Rad 5b, 5d zugeordneten Sender erfasst werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird basierend auf dem Vorzeichen des Produkts eines Zeitdifferenzwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung bestimmt, ob der Sender 2 dem rechten Rad 5a, 5c oder dem linken Rad 5b, 5d zugeordnet ist. Der Zeitdifferenzwert der Normalrichtungsbeschleunigung entspricht dem Veränderungsbetrag der Normalrichtungsbeschleunigung in einer minimalen Zeit. Daher wird der Zeitdifferenzwert durch Abtasten der Normalrichtungsbeschleunigung an zwei Punkten in einem vorbestimmten Zeitintervall und durch Berechnen einer Differenz zwischen den beiden an den zwei Punkten abgetasteten Normalrichtungsbeschleunigungen erhalten. Zudem wird die Tangentialrichtungsbeschleunigung während des Abtastens der Normalrichtungsbeschleunigung an den zwei Punkten abgetastet. Zudem wird das Produkt des Zeitdifferenzwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung berechnet. Nachstehend wird „das Produkt des Zeitdifferenzwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung” einfach als „das Beschleunigungsprodukt” bezeichnet.
4A und 4B stellen zwei Beispiele der Abtastung dar. In einem Beispiel wird die Normalrichtungsbeschleunigung an Punkten ar1 und ar3 abgetastet, und die Tangentialrichtungsbeschleunigung an einem Punkt an2 abgetastet. In dem anderen Beispiel wird die Normalrichtungsbeschleunigung an Punkten ar4 und ar6 abgetastet, und die Tangentialrichtungsbeschleunigung wird an einem Punkt an5 abgetastet.
In beiden Beispielen werden die nachstehenden Beziehungen erfüllt. In dem Fall, in dem der Sender 2 dem rechten Rad 5a, 5c zugeordnet ist, ist das Vorzeichen des Beschleunigungsprodukts positiv. In dem Fall, in dem der Sender 2 dem linken Rad 5b, 5d zugeordnet ist, ist das Vorzeichen des Beschleunigungsprodukts negativ.
In dem Fall, in dem der Sender 2 dem rechten Rad 5a, 5c zugeordnet ist, wie in 4 gezeigt ist, während die Normalrichtungsbeschleunigung zunimmt, weist die Differenz zwischen den beiden Normalrichtungsbeschleunigungen ar1 und ar3 (d. h. ar3 – ar1) einen positiven Wert auf, und die Tangentialrichtungsbeschleunigung an2 weist einen positiven Wert auf. Daher ist das Vorzeichen des Beschleunigungsprodukts positiv (d. h. (ar3 – ar1) × an2 > 0). Während die Normalrichtungsbeschleunigung abnimmt, weist die Differenz zwischen den beiden Normalrichtungsbeschleunigungen ar4 und ar6 (d. h. ar6 – ar4) einen negativen Wert auf, und die Tangentialrichtungsbeschleunigung ar5 weist einen negativen Wert auf. Das Vorzeichen des Beschleunigungsprodukts ist daher positiv (d. h. (ar6 – ar4) × an5 > 0).
In dem Fall, wo der Sender 2 dem linken Rad 5b, 5d zugeordnet ist, wie in 4B gezeigt ist, während die Normalrichtungsbeschleunigung abnimmt, weist die Differenz zwischen den beiden Normalrichtungsbeschleunigungen ar1 und ar3 (d. h. ar3 – ar1) einen negativen Wert auf, und die Tangentialrichtungsbeschleunigung an2 weist einen positiven Wert auf. Somit ist das Vorzeichen des Beschleunigungsprodukts negativ (d. h. (ar3 – ar1) × an2 < 0). Während die Normalrichtungsbeschleunigung zunimmt, weist die Differenz zwischen den beiden Normalrichtungsbeschleunigungen ar4 und ar6 (d. h. ar6 – ar4) einen positiven Wert auf, und die Tangentialrichtungsbeschleunigung an5 weist einen negativen Wert auf. Daher ist das Vorzeichen des Beschleunigungsprodukts negativ (d. h. (ar6 – ar4) × an5 < 0).
5 ist ein Diagramm, das die Wellenform des Beschleunigungsprodukts relativ zu einer Zeit im Hinblick auf den Sender 2, der dem rechten Rad 5a, 5c zugeordnet ist, und die Wellenform des Beschleunigungsprodukts relativ zu einer Zeit im Hinblick auf den Sender 2, der dem linken Rad 5b, 5d zugeordnet ist, darstellt.
Wie in 5 gezeigt, liegt das Beschleunigungsprodukt in dem Fall, in dem der Sender 2 sich im rechten Rad 5a, 5c befindet, typischerweise auf einer positiven Seite, auch wenn das Beschleunigungsprodukt umgehend null erreicht. In dem Fall, wo der Sender 2 sich in dem linken Rad 5b, 5d befindet, liegt das Produkt typischerweise auf der negativen Seite, auch wenn das Beschleunigungsprodukt umgehend null erreicht.
Wie vorstehend beschrieben, kann basierend auf dem Vorzeichen des Beschleunigungsprodukts bestimmt werden, ob das dem Sender 2 zugeordnete Rad das rechte Rad 5a, 5c oder das linke Rad 5b, 5d ist.
Außerdem bestimmt der Mikrocomputer 23, ob das dem Sender 2 zugeordnete Rad das Vorderrad (beide Vorderräder) 5a, 5b oder das Hinterrad (beide Hinterräder) 5c, 5d ist. Auch wenn diese Bestimmung durch ein beliebiges bekanntes Verfahren ausgeführt werden kann, erfolgt diese Bestimmung beispielsweise durch das nachstehende Verfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Eine Veränderung eines effektiven Reifenradius wird beispielsweise in Bezug auf einen Fahrzeugbeschleunigungszustand, einen Fahrzeug-Konstantgeschwindigkeitszustand, bei dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs konstant ist, und einen Fahrzeugverlangsamungszustand basierend auf dem Detektionsergebnis der Beschleunigungsdetektionseinheit 22 bestimmt, und es wird basierend auf dem effektiven Radius des Reifens bestimmt, ob das dem Sender 2 zugeordnete Rad das Vorderrad 5a, 5b oder das Hinterrad 5c, 5d ist.
Das Fahrzeug 1 erfährt während des Fahrbetriebs eine einem Beschleunigungszustand entsprechende Nickbewegung. Der effektive Reifenradius variiert entsprechend einem Zustand der Nickbewegung. Genauer gesagt kommt es in dem Fahrzeugbeschleunigungszustand zu einem Anheben des Fahrzeugvorderteils. Im Fahrzeugverlangsamungszustand kommt es zu einem Bremstauchen bzw. Eintauchen des Fahrzeugvorderteils beim Bremsen, wobei das Vorderteil des Fahrzeugs sich nach unten bewegt.
Im Fahrzeugbeschleunigungszustand ist daher der effektive Radius des Reifens der Vorderräder 5a, 5b größer als der der Hinterräder 5b, 5d. Im Fahrzeugverlangsamungszustand hingegen ist der effektive Radius des Reifens der Vorderräder 5a, 5b kleiner als der der Hinterräder 5b, 5d.
Somit kann bestimmt werden, ob das dem Sender 2 zugeordnete Rad das Vorderrad 5a, 5b oder das Rückrad 5c, 5d ist, indem der effektive Radius des Reifens berechnet wird. Der effektive Radius des Reifens wird unter Verwendung des Detektionssignals von der Beschleunigungsdetektionseinheit 22 berechnet.
6A ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Position des Senders 2 und einer auf den Sender 2 während einer Rotation (Drehung) des Rads 5a–5d ausgeübten Beschleunigung darstellt. 6B ist ein Diagramm, das eine schematische Ansicht des Rads 5a–5d zur Erläuterung einer Position des Senders 2 darstellt. Zu beachten ist, dass, in 6A, die Beschleunigung in Bezug auf den dem linken Rad 5b, 5d zugeordneten Sender 2 gezeigt ist.
Wie in 6A gezeigt, wird die Position des Senders 2 durch sin(θ + β) ausgedrückt. Wie in 6B gezeigt, wird die Position des Senders 2 als „sin(θ + β) = 0” definiert, wenn der Sender 2 an dem unteren Bereich des Rads 5a–5d positioniert ist. Da die Position des Senders 2 mit der Rotation des Rads 5a–5d variiert, variiert der Wert von sin(θ + β) auf „1”, „0”, „–1” während der Rotation bei jedem 90-Grad-Winkel. Dementsprechend ist die Tangentialrichtungsbeschleunigung a_n,left an jedem Zeitpunkt t1 bis t5 gezeigt, wo die Position des Senders 2 in der Rotationsrichtung des Rads 5a–5d bei jedem 90-Grad-Winkel variiert.
In Bezug auf den dem linken Rad 5b, 5d zugeordneten Sender 2, wird die Tangentialrichtungsbeschleunigung a_n,left durch einen Ausdruck 1 ausgedrückt. In dem Ausdruck 1 bezeichnet „a” eine Beschleunigung des Fahrzeugs 1, „g” eine Beschleunigung infolge der Schwerkraft und „θ” einen Winkel des Senders 2 relativ zu dem Sender 2, der an dem unteren Bereich des Rads 5a–5d positioniert ist. Zudem erfüllt β in dem Ausdruck 1 eine durch einen Ausdruck 2 definierte Beziehung. Ausdruck 1:
Ausdruck 2:
Die Tangentialrichtungsbeschleunigung a_n,left entspricht während einer Drehung des Rads 5a–5d zum Zeitpunkt t2 einem Maximum und zum Zeitpunkt t4 einem Minimum. Die Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert der Tangentialrichtungsbeschleunigung a_n,left wird durch einen Ausdruck 3 ausgedrückt. Zudem wird ein Ausdruck 4 durch Umwandeln des Ausdrucks 3 in einen Ausdruck einer Beschleunigung eingeführt. Ausdruck 3:
Ausdruck 4:
Die Summe des maximalen Werts und des minimalen Werts der Tangentialrichtungsbeschleunigung a_n,left während einer Drehung des Rads 5a–5d wird durch einen Ausdruck 5 ausgedrückt. Zudem wird ein Ausdruck 6 durch Umwandeln des Ausdrucks 5 eingeführt. In den Ausdrücken 5 und 6 bezeichnet „r_r” einen Rotationsradius des Senders 2, und „r_w” bezeichnet eine Rotation des Reifens. Ausdruck 5:
Ausdruck 6:
Der Ausdruck 4 drückt die Beschleunigung des Fahrzeugs 1 aus. Wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs 1 einen positiven Wert anzeigt, d. h., wenn das Vorzeichen positiv ist, befindet sich das Fahrzeug 1 im Beschleunigungszustand. Wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs 1 einen negativen Wert anzeigt, d. h., wenn das Vorzeichen negativ ist, befindet sich das Fahrzeug 1 im Verlangsamungszustand. Der Ausdruck 6 drückt ein Verhältnis des Rotationsradius des Senders 2 zu dem Rotationsradius des Reifens aus (das nachstehend als das Verhältnis r_r/r_w bezeichnet wird).
Das Verhältnis r_r/r_w variiert gemäß dem Beschleunigungszustand (Fortbewegungszustand) des Fahrzeugs sogar im selben Rad. Insbesondere nimmt im Fahrzeugbeschleunigungszustand aufgrund eines Anhebens des Fahrzeugvorderteils der effektive Reifenradius der Vorderräder 5a, 5b zu und der effektive Reifenradius der Hinterräder 5c, 5d ab. In dem Fahrzeugverlangsamungszustand hingegen nimmt der effektive Reifenradius der Vorderräder 5a, 5b ab und der effektive Reifenradius der Hinterräder 5c, 5d aufgrund des Bremstauchens bzw. Eintauchens des Fahrzeugvorderteils beim Bremsen zu.
Daher werden der Beschleunigungszustand des Fahrzeugs 1 und die Daten des Verhältnisses r_r/r_w bei einem jeweiligen Abtastvorgang mehrmals gespeichert, und das Verhältnis r_r/r_w im Fahrzeugbeschleunigungszustand und das Verhältnis r_r/r_w im Fahrzeugverlangsamungszustand werden beispielsweise basierend auf den angesammelten gespeicherten Inhalten miteinander verglichen. Wenn das Verhältnis r_r/r_w im Fahrzeugbeschleunigungszustand kleiner als das im Fahrzeugverlangsamungszustand kleiner ist, wird bestimmt, dass der Sender 2 einem der Vorderräder 5a, 5b zugeordnet ist. Wenn das Verhältnis r_r/r_w im Fahrzeugbeschleunigungszustand größer ist als im Fahrzeugverlangsamungszustand, wird bestimmt, dass der Sender 2 einem der Hinterräder 5c, 5d zugeordnet ist. Aus diese Art und Weise kann bestimmt werden, ob das dem Sender 2 zugeordnet Rad das Vorderrad 5a, 5b oder das Hinterrad 5c, 5d ist.
Bei der vorstehenden Bestimmung, bei der es darum geht, ob der Sender 2 dem Vorderrad 5a, 5b oder dem Hinterrad 5c, 5d zugeordnet ist, kann, obwohl der G-Sensor 22b zum Detektieren der Tangentialrichtungsbeschleunigung eine höhere Genauigkeit aufweisen muss, ein dynamischer Bereich des G-Sensors 22b klein sein, solange der Beschleunigungszustand des Fahrzeugs exakt erfasst werden kann. Genauer gesagt kann die Detektionsgenauigkeit des G-Sensors 22b höher eingestellt werden als die des G-Sensors 22a, indem der dynamische Bereich des G-Sensors 22b kleiner eingestellt wird als der des G-Sensors 22a.
Auch wenn die Tangentialrichtungsbeschleunigung in jedem Abtastzyklus während einer Drehung des Rads 5a–5d detektiert wird, muss die Tangentialrichtungsbeschleunigung zumindest in einer Drehung des Rads 5a–5d detektiert werden. Bei der auf der Berechnung der Phasendifferenz basierten Technik sind Detektionsergebnisse erforderlich, die kontinuierlich für zumindest 1,5 Drehungen abgetastet werden, weil es zwei Fälle gibt, nämlich einen Fall, in dem die Differenz zwischen der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung –90 Grad beträgt, und den anderen Fall, in dem die Differenz +90 Grad beträgt. Bei dem Detektionsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform hingegen können der benötigte Speicher und Berechnungsaufwand verringert werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann bestimmt werden, ob der Sender 2 dem rechten Rad 5a, 5b oder dem linken Rad 5b, 5d zugeordnet ist, und ob der Sender 2 dem Vorderrad 5a, 5b oder der Hinterrad 5c, 5d zugeordnet ist. Dementsprechend kann die Position des dem Sender 2 zugeordneten Rads, d. h. welchem Rad 5a–5d der Sender 2 zugeordnet ist, identifiziert werden.
Der Empfänger 3 beinhaltet eine Antenne (Empfangsantenne) 31, eine Empfangseinheit 32 und eine Steuerungseinheit 33.
Die Antenne 31 ist eine einzelne gemeinsam genutzte Antenne, die die Frames von den Sendern 2 für alle gemeinsam empfangen kann. Die Antenne 31 ist an dem Körper 6 befestigt.
Die Empfangseinheit 32 dient als eine Eingabeeinheit, die die von den Sendern 2 über die Antenne 31 gesendeten Frames empfängt und die Frames an die Steuereinheit 33 sendet.
Der Mikrocomputer 33 beinhaltet eine CPU, einen ROM, einem RAM, eine E/A und dergleichen. Der Mikrocomputer 33 führt einen vorbestimmten Prozess gemäß einem in dem ROM und dergleichen gespeicherten Programm aus.
Der Mikrocomputer 33 führt die Radpositionsidentifikation zum Identifizieren der Position eines jeweiligen Senders 2 aus, d. h. welchem Rad 5a–5d ein jeweiliger Sender 2 zugeordnet ist, indem ein Radpositionsdetektionsprozess unter Verwendung der von den Sendern 2a–2d gesendeten Frames gemäß dem in dem Speicher gespeicherten Programm ausgeführt wird. Genauer gesagt liest der Mikrocomputer 33 die in jedem Frame gespeicherten Daten aus, wobei die Daten das Ergebnis der Radpositionsdetektion anzeigen, bei der die Position des dem Sender 2 zugeordneten Rads detektiert wird.
Der Mikrocomputer 33 speichert die ID-Informationen eines jeden Senders 2a–2d und die Position eines jeden dem Sender 2a–2d zugeordneten Rads 5a–5d, während die ID-Informationen eines jeden Senders 2a–2d mit der Position des Rads 5a–5d korreliert werden, und zwar basierend auf den Daten, die das Ergebnis der Radpositionsdetektion anzeigen.
Wenn danach der Frame von einem jeweiligen Sender 2a–2d gesendet wird, führt der Mikrocomputer 33 die Detektion des Reifendrucks eines jeweiligen Rads 5a–5d aus, indem identifiziert wird, von welchem Sender 2a–2d der Frame gesendet wird, und zwar basierend auf den ID-Informationen und den Daten bezüglich des in dem gesendeten Frame gespeicherten Reifendrucks.
Die Anzeigeeinheit 4 ist an einer Position angeordnet, wo sie für einen Fahrer sichtbar ist, wie in 1 gezeigt ist. Die Anzeigeeinheit 4 ist beispielsweise durch eine Warnleuchte bereitgestellt, die in einer Instrumententafel angeordnet ist. Wenn die Anzeigeeinheit 4 ein Signal empfängt, das anzeigt, dass der Luftdruck eines beliebigen Reifens niedriger ist als ein vorbestimmter Wert von der Steuereinheit 33 des Empfängers 3, zeigt die Anzeigeeinheit 4 den Warnhinweis an, um den Fahrer über die Verringerung des Reifendrucks zu informieren.
Wie vorstehend beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, ob das dem Sender 2 zugeordnete Rad das rechte Rad 5a, 5c oder das linke Rad 5b, 5d, ist, und zwar basierend auf dem Vorzeichen, wie z. B. dem positiven Vorzeichen oder dem negativen Vorzeichen, des Beschleunigungsprodukts des Zeitdifferentialwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung. Dementsprechend ist keine Auslöseeinheit notwendig. Zudem ist es nicht erforderlich, die Beschleunigung in einem kurzen Abtastzyklus an vielen Punkten abzutasten.
Dementsprechend kann die Position des Senders 2, z. B. im rechten Rad 5a, 5c oder im linken Rad 5b, 5d, identifiziert werden, ohne dass die Auslöseeinheit benötigt und die Technik angewendet wird, bei der sich eines hohen Berechnungsaufwands, wie z. B. der Berechnung der Phasendifferenz der Detektionssignale des Dualachsen-G-Sensors, bedient wird.
(Andere Ausführungsformen)
In der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist die Antenne 31 als eine einzelne Antenne vorgesehen, die für die mehreren Sender 2 (2a–2d), d. h. für die Räder 5a–5d, gemeinsam verwendet wird. Alternativ zu der einzelnen Antenne 31 können mehrere Antennen, wie z. B. vier Antennen, für die jeweiligen Sender 2 (2a–2d) verwendet werden. Zu beachten ist, dass die Vorgabe der Position des dem Sender 2 zugeordneten Rads 5a–5d in einem Fall schwierig ist, wo die Antenne 31 von den Sendern 2 (2a–2d) gemeinsam verwendet wird. Daher wird die vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsform in dem Fall effektiv verwendet, wo die Antenne 31 zwischen den mehreren Sendern 2 (2a–2d) gemeinsam verwendet wird.
In der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wird die Radpositionsidentifikationsvorrichtung auf die Reifendruckdetektionsvorrichtung angewendet. Daher werden die Daten, die das Ergebnis der Radpositionsdetektion anzeigen, in dem Frame gespeichert ist, in dem die Information bezüglich des Reifenrucks gespeichert ist, und an den Empfänger 3 gesendet wird. Diese Konfiguration ist jedoch beispielhaft, und die das Ergebnis der Radpositionsdetektion anzeigenden Daten können in einem Frame gespeichert sein, der sich von dem Frame unterscheidet, in dem die Information bezüglich des Raddrucks gespeichert ist. In dem Fall, wo die das Ergebnis der Radpositionsdetektion anzeigenden Daten in dem Frame gespeichert sind, in dem die Information bezüglich des Reifendrucks gespeichert ist, kann der Frame für sowohl die Identifikation der Radposition als auch die Detektion des Raddrucks verwendet werden.
Ein Bespiel für ein Verfahren zum Bestimmen, ob der Sender 2 dem Vorderrad 5a, 5b oder dem Hinterrad 5c, 5d zugeordnet ist, ist vorstehend erläutert worden. Die Bestimmung, ob der Sender 2 dem Vorderrad 5a, 5b oder dem Hinterrad 5c, 5d zugeordnet ist, kann jedoch durch ein beliebiges anderes Verfahren vorgenommen werden. In dem vorstehend beschriebenen Bestimmungsverfahren werden das Verhältnis des effektiven Reifenradius zu dem Rotationsradius des Senders 2 und der Beschleunigungszustand basierend auf der Tangentialrichtungsbeschleunigung berechnet, und basierend auf dem Verhältnis und dem Beschleunigungszustand wird bestimmt, ob der Sender 2 sich in dem Vorderrad 5a, 5b oder in dem Hinterrad 5c, 5d befindet.
Diese Art von Bestimmungsverfahren ist beispielhaft, und die Bestimmung, ob der Sender 2 dem Vorderrad 5a, 5b oder dem Hinterrad 5c, 5d zugeordnet ist, kann einfach auf Basis des effektiven Reifenradius und des Beschleunigungszustands erfolgen. Zum Beispiel ist eine Anordnungsposition eines jeweiligen Senders 2 in den Rädern festgelegt, und der Rotationsradius eines jeden Senders 2 ist festgelegt. Daher kann der effektive Reifenradius erhalten werden, indem das Verhältnis des effektiven Reifenradius und des Rotationsradius des Senders 2 basierend auf der Tangentialrichtungsbeschleunigung berechnet wird. Basierend auf dem effektiven Reifenradius und dem Beschleunigungszustand kann bestimmt werden, ob der Sender 2 dem Vorderrad 5a–5b oder dem Hinterrad 5c, 5d zugeordnet ist.
Fasst man die vorstehende Beschreibung zusammen, beinhaltet die Radpositionsidentifikationsvorrichtung als eine Ausführungsform die Sender 2 (2a–2d), die jeweils den Rädern 5a–5d des Fahrzeugs 1 zugeordnet sind, und den Empfänger 3, der an dem Körper 6 des Fahrzeugs montiert ist. Jeder der Sender 2 (2a–2d) beinhaltet den Dualachsen-Beschleunigungssensor 22 und die erste Steuerungseinheit (Mikrocomputer) 23. Der Dualachsen-Beschleunigungssensor 22 detektiert die Normalrichtungsbeschleunigung und die Tangentialrichtungsbeschleunigung des Rads, das dem Sender 2 (2a–2d) zugeordnet ist. Die erste Steuerungseinheit 23 bestimmt basierend auf einem Vorzeichen eines Produkts eines Zeitdifferenzwertes der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung, ob das Rad 5a–5d, das dem Sender 2 (2a–2d) zugeordnet ist, ein rechtes Rad 5a, 5c oder ein linkes Rad 5b, 5d ist, und speichert Daten bezüglich des Bestimmungsergebnisses in dem Frame als die Radpositionsbestimmungsdaten. Der Empfänger 3 beinhaltet die Empfangsantenne 31, die Empfangseinheit 32 und die zweite Steuerungseinheit (Mikrocomputer) 33. Die Empfangseinheit 32 empfängt den von einem jeweiligen Sender 2 (2a–2d) gesendeten Frame über die Empfangsantenne 31. Die zweite Steuerungseinheit 33 empfängt den Frame von der Empfangseinheit 32 und bestimmt basierend auf den in dem Frame gespeicherten Daten, ob der Sender 2 (2a–2d), der den Frame sendet, das rechte Rad 5a, 5c oder das linke Rad 5b, 5d ist.
In einer Ausführungsform bestimmt die erste Steuerungseinheit 23 ferner, ob das Rad 5a–5d ein Vorderrad 5a, 5b oder ein Hinterrad 5c, 5d ist, ob das Rad 5a–5d sich in einem Beschleunigungszustands oder einem Verlangsamungszustand befindet, basierend auf dem Beschleunigungszustand des Rads 5a–5d, sowie den effektiven Reifenradius des Rads, der von der Tangentialrichtungsbeschleunigung erhalten wird, und legt die Position des Rads 5a–5d als vorne rechts, vorne links, hinten rechts oder hinten links basierend auf dem Bestimmungsergebnis fest, das die Position des Rads 5a–5d als links oder rechts anzeigt, und einem Bestimmungsergebnis, das die Position des Rads 5a–5d als vorne oder hinten anzeigt. Die erste Steuerungseinheit 23 speichert eine festgelegte Position des Rads 5a–5d in dem Frame als die Radpositionsbestimmungsdaten.
Die Radpositionsidentifikationsvorrichtung gemäß diesen Ausführungsformen wird z. B. auf die Reifendruckdetektionsvorrichtung angewendet. In einem solchen Fall beinhaltet ein jeder der Sender 2a–2d die Erfassungseinheit 21, die ein Detektionssignal gemäß einem Reifendruck des Rads erzeugt. Die erste Steuerungseinheit 23 des Senders 2 verarbeitet das Detektionssignal, das in der Erfassungseinheit 21 erzeugt wird, in eine Reifendruckinformation und speichert die Reifendruckinformation in einem Frame. Die zweite Steuerungseinheit 33 des Empfängers 3 empfängt den Frame, der die Reifendruckinformation enthält, von der ersten Steuerungseinheit 23 und detektiert den Reifendruck eines jeden Rads 5a–5d basierend auf dem Frame.
Wenngleich nur die ausgewählten beispielhaften Ausführungsformen für die Darstellung der vorliegenden Offenbarung gewählt worden sind, entnehmen Fachleute dieser Offenbarung, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen daran gemacht werden können, ohne vom Schutzbereich der Offenbarung in den angehängten Ansprüchen abzuweichen. Zudem ist die vorstehende Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung nur zur Veranschaulichung vorgesehen, und nicht zur Einschränkung der Offenbarung, wie sie durch die angehängten Ansprüche und deren Entsprechungen definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-015491 A [0004]
US 2007/0008097 A1 [0004]
JP 2006-298182 A [0006]
US 2006/0238323 A1 [0006]

Claims

Radpositionsidentifikationsvorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Mehrzahl von Sendern (2a–2d), die jeweils Rädern (5a–5d) des Fahrzeugs zugeordnet sind, wobei jeder der Sender (2a–2d) beinhaltet: einen Dualachsen-Beschleunigungssensor (22), die eine Normalrichtungsbeschleunigung und eine Tangentialrichtungsbeschleunigung des Rads, das dem Sender (2a–2d) zugeordnet ist, detektieren, wobei die Normalrichtungsbeschleunigung eine Beschleunigung in einer Normalrichtung zu einer Umfangsrichtung des Rads (5a–5d) ist, wobei die Tangentialrichtungsbeschleunigung eine Beschleunigung in einer Richtung tangential zu der Umfangsrichtung des Rads (5a–5d) ist; und eine erste Steuerungseinheit (23), die basierend auf einem Vorzeichen eines Produkts eines Zeitdifferenzwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung bestimmt, ob das dem Sender (2a–2d) zugeordnete Rad (5a–5d) ein rechtes Rad (5a, 5c) oder ein linkes Rad (5b, 5d) ist, und Daten bezüglich eines Bestimmungsergebnisses in einem Frame als Radpositionsbestimmungsdaten speichert; und einen Empfänger (3), der an einem Körper des Fahrzeugs montiert ist, wobei der Empfänger (3) beinhaltet: eine Empfangsantenne (31); eine Empfangseinheit (32), die den Frame, der von einem jeweiligen Sender (2a–2d) gesendet wird, über die Empfangsantenne (31) empfängt; und eine zweite Steuerungseinheit (33), die den Frame von der Empfangseinheit (32) empfängt und basierend auf den in dem Frame gespeicherten Daten bestimmt, ob der Sender (2a–2d), der den Frame sendet, dem rechten Rad (5a, 5c) oder dem linken Rad (5b, 5d) zugeordnet ist.
Radpositionsidentifikationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Steuerungseinheit (23) bestimmt, ob das dem Sender (2a–2d) zugeordnete Rad (5a–5d) ein Vorderrad (5a, 5b) oder ein Hinterrad (5c, 5d) ist, basierend auf einem Beschleunigungszustand des Rads (5a–5d), ob das Rad (5a–5d) sich in einem Beschleunigungszustand oder in einem Verlangsamungszustand befindet, sowie einen effektiven Reifenradius des Rads (5a–5d), der von der Tangentialrichtungsbeschleunigung erhalten wird, und die erste Steuerungseinheit (23) eine Position des Rads (5a–5d) als vorne rechts, vorne links, hinten rechts oder hinten links basierend auf dem Bestimmungsergebnis festlegt, das anzeigt, ob das Rad (5a–5d) das rechte Rad (5a, 5c) oder das linke Rad (5b, 5d) ist, und einem Bestimmungsergebnis, das anzeigt, ob das Rad (5a–5d) das Vorderrad (5a, 5b) oder das Hinterrad (5c, 5d) ist, und die erste Steuerungseinheit (23) eine festgelegte Position des Rads in dem Frame als die Radpositionsbestimmungsdaten festlegt.
Radpositionsidentifikationsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Dualachsen-Beschleunigungssensor (22) ein erstes Sensorteil (22a), das die Normalrichtungsbeschleunigung detektiert, und ein zweites Sensorteil (22b) beinhaltet, das die Tangentialrichtungsbeschleunigung detektiert, und das zweite Sensorteil (22b) so konfiguriert ist, dass es einen dynamischen Bereich aufweist, der kleiner ist als der des ersten Sensorteils (22a), so dass das zweite Sensorteil (22b) eine Detektionsgenauigkeit aufweist, die höher ist als die des ersten Sensorteils (22a).
Reifendruckdetektionsvorrichtung, die die Radpositionsidentifikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufweist, wobei jeder der Sender (2a–2d) eine Erfassungseinheit (21) beinhaltet, die ein Detektionssignal gemäß einem Reifendruck des Rads (5a–5d) erzeugt, die erste Steuerungseinheit (23) das Detektionssignal, das in der Erfassungseinheit (21) erzeugt wird, in eine Reifendruckinformation verarbeitet und die Reifendruckinformation in einem Frame speichert, und die zweite Steuerungseinheit (33) des Empfängers (3) den Frame, der die Reifendruckinformation enthält, von der ersten Steuerungseinheit (23) empfängt und den Reifendruck eines jeden Rads (5a–5d) basierend auf dem Frame detektiert.
Reifendruckdetektionsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste Steuerungseinheit (23) die Reifendruckinformation und die Radpositionsbestimmungsdaten in dem gleichen Frame speichert.
Sender, der für eine Radpositionsidentifikationsvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet wird, wobei der Sender einem Rad (5a–5d) des Fahrzeugs zugeordnet ist, wobei der Sender aufweist: einen Dualachsen-Beschleunigungssensor (22), der eine Normalrichtungsbeschleunigung und eine Tangentialrichtungsbeschleunigung des Rads (5a–5d) detektiert, wobei die Normalrichtungsbeschleunigung eine Beschleunigung in einer Richtung normal zu einer Umfangsrichtung des Rads (5a–5d) ist, wobei die Tangentialrichtungsbeschleunigung eine Beschleunigung in einer Richtung tangential zur der Umfangsrichtung des Rads (5a–5d) ist; und eine Steuerungseinheit (23), die basierend auf einem Vorzeichen eines Produkts eines Zeitdifferenzwerts der Normalrichtungsbeschleunigung und der Tangentialrichtungsbeschleunigung bestimmt, ob das Rad ein rechtes Rad (5a, 5c) oder ein linkes Rad (5b, 5d) ist, und Daten speichert, die ein Bestimmungsergebnis in einem Frame als Radpositionsbestimmungsdaten anzeigen.
Sender nach Anspruch 6, wobei die Steuerungseinheit (23) bestimmt, ob das Rad (5a–5d) ein Vorderrad (5a, 5b) oder ein Hinterrad (5c, 5d) ist, basierend auf einem Beschleunigungszustand des Rads (5a–5d), ob das Rad (5a–5d) sich in einem Beschleunigungszustand oder in einem Verlangsamungszustand befindet, sowie einen effektiven Reifenradius des Rads (5a–5d), der von der Tangentialrichtungsbeschleunigung erhalten wird, und die Steuerungseinheit (23) basierend auf dem Bestimmungsergebnis, das anzeigt, ob das Rad (5a–5d) das rechte Rad (5a, 5c) oder das linke Rad (5b, 5d) ist, und einem Bestimmungsergebnis, das anzeigt, ob das Rad (5a–5d) das Vorderrad (5a, 5b) oder das Hinterrad (5c, 5d) ist, eine Position des Rads (5a–5d) als vorne rechts, vorne links, hinten rechts, hinten links festlegt, und die Steuerungseinheit (23) eine festgelegte Position des Rads in dem Frame als die Radpositionsbestimmungsdaten speichert.
Sender nach Anspruch 7, wobei der Dualachsen-Beschleunigungssensor (22) ein erstes Sensorteil (22a), das die Normalrichtungsbeschleunigung detektiert, und ein zweites Sensorteil (22b) beinhaltet, das die Tangentialrichtungsbeschleunigung detektiert, und das zweite Sensorteil (22b) so konfiguriert ist, dass es einen dynamischen Bereich aufweist, der kleiner ist als der des ersten Sensorseils (22a), so dass das zweite Sensorteil (22b) eine Detektionsgenauigkeit aufweist, die höher ist als die des ersten Sensorteils (22a).