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[Querverweis auf verwandte Anmeldung]
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Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung
JP 2011-276013 , die am 16. Dezember 2011 eingereicht wurde und deren Offenbarung durch Bezugnahme hierin mit eingebunden ist.
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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Radpositionsdetektor, der automatisch erfasst, an welcher Position an einem Fahrzeug ein Rad angebracht ist. Der Radpositionsdetektor kann für einen Reifenfülldruckdetektor eines Direkttyps verwendet werden, der einen Reifenfülldruck erfasst, indem ein Sender mit einem Drucksensor direkt an einem Rad befestigt ist, an dem ein Reifen angebracht ist, ein Erfassungsergebnis des Drucksensors über den Sender übertragen wird, und das Erfassungsergebnis durch einen Empfänger, der an dem Fahrzeug angebracht ist, empfangen wird.
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[Hintergrund]
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Gemäß der verwandten Technik ist ein Reifenfülldruckdetektor vom Direkttyp bekannt. Dieser Typ eines Reifenfülldruckdetektors verwendet einen Sender, der mit einem Sensor, wie einem Drucksensor ausgestattet ist, und direkt an einem Fahrzeug mit Reifen angebracht ist. Eine Antenne und ein Empfänger sind für das Fahrzeug bereitgestellt. Falls der Sender ein Erfassungssignal von dem Sensor überträgt, empfängt der Empfänger das Erfassungssignal an der Antenne und erfasst den Reifenfülldruck.
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Der Reifenfülldruckdetektor vom Direkttyp bestimmt, ob die Daten von einem lokalen Fahrzeug übertragen werden und an welchem Rad der Sender befestigt ist. Zu diesem Zweck enthalten die jeweiligen Daten, die von dem Sender übertragen werden, ID-Informationen, die sich zwischen einem lokalen Fahrzeug und einem entfernten Fahrzeug unterscheiden und ein Rad identifizieren, an welchem der Sender befestigt ist.
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Der Empfänger muss die ID-Informationen über jeden Sender mit Zuordnung von jeder Radposition vorab registrieren, um in der Lage zu sein, den Sender aus der ID-Information, die in den übertragenen Daten enthalten ist, zu lokalisieren. Wenn ein Reifen ersetzt wird, ist es erforderlich, dass das Positionsverhältnis zwischen der ID-Information des Senders und des Rads neu registriert wird. Beispielsweise schlägt das Patentdokument 1 ein technisches Verfahren zur Automatisierung der Registrierung vor.
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Insbesondere erfasst die Vorrichtung, die in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, basierend auf einem Beschleunigungserfassungssignal von einem Beschleunigungssensor, der in dem Sender für ein Fahrzeug bereitgestellt ist, dass das Rad eine bestimmte Rotationsposition erreicht. Das Fahrzeug erfasst ebenso eine Rotationsposition des Rads, wenn ein drahtloses Signal von dem Sender empfangen wird. Das Fahrzeug überwacht eine Änderung eines relativen Winkels zwischen Rotationspositionen, um die Radposition festzulegen. Dieses Verfahren überwacht eine Änderung des relativen Winkels zwischen der Radrotationsposition, die durch das Fahrzeug erfasst wird, und der Radrotationsposition, die durch das Rad basierend auf der Abweichung der bestimmten Anzahl von Teilen von Daten erfasst wird. Das Verfahren legt die Radposition fest, indem bestimmt wird, dass eine Abweichung einen zulässigen Wert in Bezug auf einen Anfangswert überschreitet.
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Allerdings legt das Verfahren, das in Patentdokument 1 beschrieben ist, die Radposition basierend darauf fest, ob eine Abweichung zu einem zulässigen Bereich gehört, der durch einen festgelegten zulässigen Wert in Bezug auf einen Anfangswert bestimmt ist. Das Verfahren kann die Radposition nicht festlegen während die Abweichung zu dem zulässigen Bereich gehört. Es ist eine bestimmte Menge an Daten erforderlich, da das Verfahren die Radposition basierend auf der Standardabweichung festlegt. Das Verfahren kann die Radposition nicht festlegen bis die erforderliche Menge von Daten erlangt ist. Daher braucht das Festlegen der Radposition Zeit.
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[Zitatliste]
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[Patentliteratur]
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[Pat. Dok. 1]
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[Kurzfassung]
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Radpositionsdetektor und einen Reifenfülldruckdetektor mit einem Radpositionsdetektor zu schaffen, die eine Radposition in einer kurzen Zeitdauer festlegen können.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Radpositionsdetektor vorgeschlagen, der für ein Fahrzeug mit einer Mehrzahl von Rädern verwendet wird, von denen jedes einen Reifen umfasst und an einem Fahrzeugaufbau angebracht ist, wobei der Radpositionsdetektor umfasst: einen Sender, der an jedem Rad angeordnet ist, und einen ersten Steuerabschnitt zum Erzeugen und Übertragen eines Datenrahmens bzw. Frames umfasst, der bestimmte Identifikationsinformationen umfasst; und einen Empfänger, der an dem Fahrzeug angeordnet ist, und den Frame, der von dem Sender von einem der Räder übertragen wird, zu einer Empfangszeit über eine Empfangsantenne empfängt, und der einen zweiten Steuerabschnitt zum Durchführen einer Radpositionserfassung zum Festlegen des einen der Räder und zum Speichern eines Verhältnisses zwischen dem einen der Räder und der bestimmten Identifikationsinformation umfasst. Jeder Sender umfasst ferner einen Beschleunigungssensor, der ein Erfassungssignal ausgibt, das einer Beschleunigung entspricht, der eine Gravitationsbeschleunigungskomponente aufweist, die mit einer Rotation eines entsprechenden Rads variiert, an dem der Sender angebracht ist. Der erste Steuerabschnitt des Senders an jedem Rad erfasst einen Winkel des Senders basierend auf der Gravitationsbeschleunigungskomponente in dem Erfassungssignal von dem Beschleunigungssensor. Jedes Rad weist eine Mittelachse als Mitte des Rads auf, eine vorbestimmte Position eines Umfangs des Rads wird als eine Null-Grad-Position bezeichnet, und der Winkel des Senders wird durch den Sensor, die Mitte und die Null-Grad-Position definiert. Der Sender an jedem Rad überträgt den Frame jedes Mal wiederholt, wenn der Winkel des Senders einen bestimmten Wert erreicht. Der Radpositionsdetektor umfasst ferner: einen Radgeschwindigkeitssensor für jedes Rad, der einen Zahn eines Zahnrads erfasst, das sich zusammen mit dem Rad dreht. Das Zahnrad von jedem Rad weist einen äußeren Umfang auf, der Zähne als leitfähige Abschnitte und eine Mehrzahl von Zwischenabschnitten zwischen den Zähnen bereitstellt, so dass die leitfähigen Abschnitte und die Zwischenabschnitte entlang des äußeren Umfangs abwechselnd angeordnet sind, und sich ein magnetischer Widerstand eines Zahns einem magnetischen Widerstand eines Zwischenabschnitts unterscheidet. Der zweite Steuerabschnitt erlangt Zahnradinformationen, die eine Zahnposition des Zahnrads anzeigen, basierend auf einem Erfassungssignal von dem Radgeschwindigkeitssensor. Der zweite Steuerabschnitt stellt eine Abweichungstoleranz basierend auf der Zahnposition ein, wenn der Empfänger den Frame empfängt. Der zweite Steuerabschnitt schließt ein bestimmtes Rad als Auserwähltes von den Rädern aus, an dem der Sender angebracht ist, der den Frame überträgt, wenn der Empfänger den Frame empfängt, und die Zahnposition des bestimmten Rads nicht innerhalb der Abweichungstoleranz liegt, nachdem die Abweichungstoleranz eingestellt ist. Der zweite Steuerabschnitt registriert ein verbleibendes Rad als dasjenige der Räder, an dem der Sender angebracht ist, der den Frame überträgt. Der zweite Steuerabschnitt ändert die Abweichungstoleranz jedes Mal, wenn der Empfänger den Frame empfängt. Der zweite Steuerabschnitt stellt eine andere Abweichungstoleranz basierend auf einer anderen Zahnposition ein, wenn der Empfänger einen neuen Frame empfängt. Der zweite Steuerabschnitt ändert die Abweichungstoleranz auf eine neue Abweichungstoleranz, die durch einen Überlappungsbereich zwischen der Abweichungstoleranz und einer anderen Abweichungstoleranz bereitgestellt ist.
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Bei dem oben genannten Radpositionsdetektor kann die neue Abweichungstoleranz auf die Überlappung begrenzt werden. Daher kann der Radpositionsdetektor die Radpositionen schnell und genau festlegen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Reifenfülldruckdetektor den Radpositionsdetektor gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Der Sender von jedem Rad umfasst ferner einen Fühlerabschnitt zum Ausgeben eines Erfassungssignals, das einem Reifenfülldruck des Reifens entspricht. Der erste Steuerabschnitt von jedem Rad verarbeitet das Erfassungssignal von dem Fühlerabschnitt, um Informationen über den Reifenfülldruck zu erlangen, und der Sender speichert die Informationen über den Reifenfülldruck in dem Frame, und überträgt den Frame an den Empfänger. Der zweite Steuerabschnitt in dem Empfänger erfasst den Reifenfülldruck des Reifens an jedem Rad basierend auf den Informationen über den Reifenfülldruck.
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Der Reifenfülldruckdetektor kann den Reifenfülldruck schnell und genau erfassen.
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[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
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Das oben Genannte sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen besser verständlich. In den Zeichnungen zeigen:
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1 einen Gesamtaufbau eines Reifenfülldruckdetektors, der einen Radpositionsdetektor gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst;
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2A einen Blockaufbau eines Senders und eines Empfängers;
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2B einen Blockaufbau eines Senders und eines Empfängers;
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3 einen Zeitablauf, der die Radpositionserfassung darstellt;
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4 Änderungen einer Zahnradinformation;
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5A die schematische Logik zum Bestimmen einer Radposition;
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5B die schematische Logik zum Bestimmen einer Radposition;
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5C die schematische Logik zum Bestimmen einer Radposition;
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6A ein Ergebnis der Bewertung der Radpositionen;
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6B ein Ergebnis der Bewertung der Radpositionen;
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6C ein Ergebnis der Bewertung der Radpositionen;
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6D ein Ergebnis der Bewertung der Radpositionen.
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[Beschreibung der Ausführungsformen]
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(Erste Ausführungsform)
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Die erste Ausführungsform der Offenbarung wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 1 stellt einen Gesamtaufbau eines Reifenfülldruckdetektors dar, der einen Radpositionsdetektor gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung umfasst. Die Oberseite der 1 entspricht der Front eines Fahrzeugs 1. Die Unterseite der 1 entspricht einem Heck desselben. Im Nachfolgenden wird der Reifenfülldruckdetektor gemäß der Ausführungsform in 1 beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist der Reifenfülldruckdetektor an dem Fahrzeug 1 befestigt und umfasst einen Sender 2, eine ECU 3 für den Reifenfülldruckdetektor, und eine Messeinrichtung 4. Die ECU 3 dient als Empfänger und wird nachstehend als TPMS-ECU (Reifendrucküberwachungssystem-ECU) bezeichnet. Um eine Radposition festzulegen, verwendet der Radpositionsdetektor den Sender 2 und die TPMS-ECU 3, die für den Reifenfülldruckdetektor bereitgestellt ist. Zudem erlangt der Radpositionsdetektor Zahnradinformationen von einer Bremssteuerungs-ECU (nachstehend als Brems-ECU bezeichnet) 10. Die Zahnradinformation wird aus einem Erfassungsergebnis eines Radgeschwindigkeitssensors 11a bis 11d erzeugt, die jeweils für Zahnräder 5 (5a bis 5d) bereitgestellt sind.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist der Sender 2 an jedem der Räder 5a bis 5d befestigt. Der Sender 2 erfasst Fülldrücke der Reifen, die an den Rädern 5a bis 5d befestigt sind. Der Sender 2 speichert Informationen über den Reifenfülldruck als Erfassungsergebnis in einem Frame und überträgt den Frame. Die TPMS-ECU 3 ist an einem Fahrzeugaufbau 6 des Fahrzeugs 1 befestigt. Die TPMS-ECU 3 empfängt einen Frame, der von dem Sender 2 übertragen wird, und erfasst eine Radposition und einen Reifenfülldruck, indem sie verschiedene Abläufe und Vorgänge basierend auf einem Erfassungssignal, das in dem Frame gespeichert ist, durchführt. Der Sender 2 erzeugt einen Frame beispielsweise übereinstimmend mit einer FSK (Frequenzumtastung). Der Empfänger 3 demoduliert den Frame, um Daten in dem Frame zu lesen, und erfasst die Radposition und den Reifenfülldruck. Die 2A und 2B stellen Blockaufbauten des Senders 2 und des Empfängers 3 dar.
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Wie in 2A dargestellt ist, umfasst der Sender 2 einen Fühlerabschnitt 21, einen Beschleunigungssensor 22, einen Mikrocomputer 23, eine Übertragungsschaltung 24 und eine Übertragungsantenne 25. Eine Batterie (nicht dargestellt) führt Leistung zu, um diese Komponenten anzusteuern.
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Der Fühlerabschnitt 21 umfasst beispielsweise einen Drucksensor 21a vom Membrantyp und einen Temperatursensor 21b. Der Fühlerabschnitt 21 gibt ein Erfassungssignal aus, das dem Reifenfülldruck oder der Temperatur entspricht. Der Beschleunigungssensor 22 erfasst die Position des Sensors selbst an den Rädern 5a bis 5d, an denen der Sender 2 befestigt ist. Das heißt, der Beschleunigungssensor 22 erfasst die Position des Senders 2 oder die Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Beschleunigungssensor 22 gibt gemäß der Ausführungsform beispielsweise ein Erfassungssignal aus, das der Beschleunigung entspricht, die auf die drehenden Räder 5a bis 5d wirkt, genauer genommen die Beschleunigung in der Radialrichtung von jedem der Räder 5a bis 5d, nämlich in beiden Richtungen, die senkrecht zu der Umfangsrichtung der Räder verlaufen.
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Der Mikrocomputer 23 umfasst einen Steuerabschnitt (erster Steuerabschnitt) und ist gemäß einer bekannten Technik ausgestaltet. Der Mikrocomputer 23 führt festgelegte Abläufe gemäß einem Programm durch, das in dem Speicher des Steuerabschnitts gespeichert ist. Der Speicher in dem Steuerabschnitt speichert einzelne ID-Informationen, die eine senderspezifische Identifikationsinformation zum Festlegen von jedem Sender 2 und fahrzeugspezifische Identifikationsinformationen zum Festlegen des lokalen Fahrzeugs enthalten.
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Der Mikrocomputer 23 empfängt ein Erfassungssignal bezüglich des Reifenfülldrucks von dem Sensorabschnitt 21, verarbeitet das Signal und modifiziert dieses falls erforderlich, und speichert sowohl Informationen über den Reifenfülldruck als auch die ID-Information über jeden Sender 2 in dem Frame. Der Mikrocomputer 23 überwacht das Erfassungssignal von dem Beschleunigungssensor 22, um die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Position von jedem Sender 2, der an den Rädern 5a bis 5d befestigt ist, zu erfassen. Der Mikrocomputer 23 erzeugt einen Frame und ermöglicht der Übertragungsschaltung 24, den Frame (i. e. die Daten) basierend auf dem Ergebnis der Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Position des Senders 2 über die Übertragungsantenne 25 an den Empfänger 3 zu übertragen.
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Insbesondere startet der Mikrocomputer 23 ein Übertragen des Frames bei der Annahme, dass das Fahrzeug 1 fährt. Der Mikrocomputer 23 überträgt wiederholt den Frame, der auf dem Erfassungssignal von dem Beschleunigungssensor 22 basiert, jedes Mal, wenn der Beschleunigungssensor 22 einen bestimmten Winkel erreicht. Der Mikrocomputer 23 geht basierend auf dem Ergebnis der Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit davon aus, dass das Fahrzeug fährt. Der Mikrocomputer 23 bestimmt den Winkel des Beschleunigungssensors 22 basierend auf dem Ergebnis der Erfassung der Position des Senders 2, während die Position desselben von dem Erfassungssignal von dem Beschleunigungssensor 22 abhängt.
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Der Mikrocomputer 23 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des Erfassungssignals von dem Beschleunigungssensor 22. Der Mikrocomputer 23 geht davon aus, dass das Fahrzeug 1 fährt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen bestimmten Wert (z. B. 5 kmh) oder größer erreicht. Die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor 22 umfasst die Zentrifugalbeschleunigung, nämlich die Beschleunigung basierend auf einer Zentrifugalkraft. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch Integrieren der Zentrifugalbeschleunigung und Multiplizieren mit einem Koeffizient berechnet werden. Der Mikrocomputer 23 berechnet die Zentrifugalbeschleunigung durch Ausschließen einer Gravitationsbeschleunigungskomponente von der Ausgabe des Beschleunigungssensors 22 und berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf der Zentrifugalbeschleunigung.
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Der Beschleunigungssensor 22 gibt Erfassungssignale übereinstimmend mit Drehungen der Räder 5a bis 5d aus. Während das Fahrzeug fährt, enthält das Erfassungssignal eine Gravitationsbeschleunigungskomponente und zeigt die Amplitude übereinstimmend mit der Radrotation an. Beispielsweise zeigt das Erfassungssignal die maximale negative Amplitude an, falls der Sender 2 über einer Mittelachse von jedem der Räder 5a bis 5d positioniert ist. Das Erfassungssignal zeigt eine Null-Amplitude an, falls der Sender 2 auf gleicher Höhe wie die Mittelachse liegt. Das Erfassungssignal zeigt eine maximal positive Amplitude an, falls der Sender 2 unterhalb der Mittelachse positioniert ist. Die Amplitude kann dazu verwendet werden, die Position des Beschleunigungssensors 22 oder einen Winkel für die Position des Senders 2 herauszufinden. Beispielsweise kann ein Winkel, der durch den Beschleunigungssensor 22 gebildet wird, herausgefunden werden, indem angenommen wird, dass der Winkel 0° ist, wenn der Beschleunigungssensor 22 über der Mittelachse von jedem der Räder 5a bis 5d positioniert ist.
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Jeder Sender 2 startet ein Übertragen des Frames zu derselben Zeit, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen bestimmten Wert erreicht oder wenn der Beschleunigungssensor 22 einen bestimmten Winkel erreicht, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit den bestimmten Wert erreicht. Der Sender 2 überträgt wiederholt den Frame zu der Übertragungszeit, wenn ein Winkel, der durch den Beschleunigungssensor 22 gebildet wird, gleich dem Winkel der ersten Frame-Übertragung entspricht. Andererseits kann unter Berücksichtigung des Batterielebens anstelle eines Übertragens des Frames zu jeder Zeit, zu welcher der bestimmte Winkel erreicht wird, eine Übertragungszeitvorgabe bevorzugt werden, bei welcher der Sender 2 den Frame lediglich einmal in einer bestimmten Zeitdauer (z. B. 15 Sekunden) überträgt.
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Die Übertragungsschaltung 24 überträgt den Frame, der von dem Mikrocomputer 23 übertragen wird, über die Übertragungsantenne 25 an den Empfänger 3. Die Übertragungsschaltung 24 dient als ein Ausgabeabschnitt. Die Frame-Übertragung verwendet beispielsweise eine RF-Bandbreiten-Radiowelle.
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Der Sender 2 gemäß dem oben erwähnten Aufbau ist an einem Lufteinlassventil von jedem der Räder 5a bis 5d befestigt und ist derart positioniert, dass beispielsweise der Fühlerabschnitt 21 der Innenseite des Reifens ausgesetzt ist. Der Sender 2 erfasst den entsprechenden Reifenfülldruck. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen bestimmten Wert überschreitet, überträgt der Sender 2 über die Übertragungsantenne 25, die für jeden Sender 2 bereitgestellt ist, wiederholt jedes Mal, wenn der Beschleunigungssensor 22 für jedes der Räder 5a bis 5d einen bestimmten Winkel erreicht, den Frame, wie obenstehend beschrieben ist. Danach kann der Sender 2 wiederholt den Frame jedes Mal senden, wenn der Beschleunigungssensor 22 für jedes der Räder 5a bis 5d einen bestimmten Winkel erreicht. Allerdings ist es wünschenswert, das Übertragungsintervall unter Berücksichtigung der Batterielebensdauer zu verlängern. Zu diesem Zweck ändert sich der Radpositionsmodus zu einem periodischen Übertragungsmodus, wenn die Zeit ausläuft, die erforderlich ist, um die Radposition zu bestimmen. Der Sender 2 überträgt dann den Frame in einem längeren Zyklus (z. B. jede Minute), um periodisch ein Signal bezüglich des Reifenfülldrucks an den Empfänger 3 zu übertragen. Beispielsweise kann eine beliebige Verzögerung für jeden Sender 2 vorgesehen sein, um unterschiedliche Übertragungszeiten der Sender 2 vorzusehen. Dies kann verhindern, dass die TPMS-ECU 3 aufgrund von Überlagerungen der Radiowellen von den Sender 2 an dem Empfang gehindert wird.
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Wie in 2B dargestellt ist, umfasst die TPMS-ECU 3 eine Empfangsantenne 31, eine Empfangsschaltung 32 und einen Mikrocomputer 33. Die TMPS-ECU 3 erlangt Zahnradinformationen von der Brems-ECU 10 über ein innenliegendes LAN wie einem CAN (wird später beschrieben), um eine Zahnposition zu erlangen, die durch die Anzahl der Kanten der Zähne (oder der Anzahl der Zähne) oder einem Zahnrad, das sich mit jedem der Räder 5a bis 5d dreht, angezeigt wird.
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Die Empfangsantenne 31 empfängt Frame, die von den Sender 2 übertragen werden. Die Empfangsantenne 31 ist an dem Fahrzeugaufbau 6 fixiert. Die Empfangsantenne 31 kann als eine interne Antenne bereitgestellt sein, die in der TMPS-ECU 3 platziert ist, oder als eine externe Antenne, unter Verwendung der Verdrahtung, die sich von dem Fahrzeugaufbau erstreckt.
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Die Empfangsschaltung 32 wird mit dem Übertragungsrahmen versorgt, die von den Sendern 2 übertragen werden und sie werden an der Empfangsantenne 31 empfangen. Die Empfangsschaltung 32 dient als ein Eingabeabschnitt, der den Frame zu dem Mikrocomputer 33 überträgt. Die Empfangsschaltung 32 empfängt ein Signal (Frame) über die Empfangsantenne 31 und überträgt danach das empfangene Signal an den Mikrocomputer 33.
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Der Mikrocomputer 33 entspricht einem zweiten Kontrollabschnitt und dient einem Radpositionserfassungsvorgang übereinstimmend mit einem Programm, das in dem Speicher des Mikrocomputers 33 gespeichert ist. Insbesondere erfasst der Mikrocomputer 33 die Radposition basierend auf einem Verhältnis zwischen Informationen, die von der Brems-ECU 10 erlangt werden, und einer Empfangszeitvorgabe zum Empfangen eines Übertragungs-Frames von jedem Sender 2. Der Mikrocomputer 33 erlangt Zahnradinformationen von der Brems-ECU 10 in einem bestimmten Zyklus (beispielsweise 10 Mikrosekunden). Die Zahnradinformation wird von den Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d jeweils für die Räder 5a bis 5d erzeugt.
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Die Zahnradinformation zeigt die Zahnposition von einer Zahnraddrehung mit den Rädern 5a bis 5d an. Die Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d sind als elektromagnetische Aufnehmersensoren ausgestaltet, die beispielsweise den Zahnradzähnen gegenüberliegend bereitgestellt sind. Die Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d variieren ein Erfassungssignal in Reaktion auf ein Durchlaufen eines Zahnradzahns. Dieser Typ von Radgeschwindigkeitssensor 11a bis 11d gibt ein Erfassungssignal unter Verwendung eines Rechteckwellenimpulses aus, der dem Zahndurchlauf entspricht. Ein Ansteigen oder Abfallen des Rechteckwellenimpulses stellt das Durchlaufen von Zahnradzahnkanten dar. Beispielsweise zählt die Brems-ECU 10 die Anzahl der Zahnradzahnkanten oder die Anzahl der Kantendurchläufe basierend auf der Anzahl eines Anstiegs und Abfalls der Erfassungssignale von den Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d. Die Brems-ECU 10 benachrichtigt den Mikrocomputer 33 über die Anzahl der Zahnkanten als Zahnradinformation, welche die Zahnposition zu dem bestimmten Zyklus darstellt. Der Mikrocomputer 33 kann dabei identifizieren, welcher Zahn des Zahnrads zu der Zeit durchläuft.
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Die Anzahl der Zahnkanten wird jedes Mal zurückgesetzt, wenn das Zahnrad eine Drehung vollzogen hat. Beispielsweise wird angenommen, dass das Zahnrad 48 Zähne hat. Die Kanten sind von 0 bis 95 nummeriert und insgesamt werden 96 Kanten gezählt. Wenn der Zählerwert 95 erreicht, wird auf 0 zurückgekehrt und das Zählen beginnt von vorne.
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Die Brems-ECU 10 kann den Mikrocomputer 33 anstelle der Anzahl der Zahnradzahnkanten, wie obenstehend beschrieben ist, über die Anzahl der Zähne benachrichtigen, was gleichbedeutend zu der Anzahl der gezählten Zahndurchläufe als Zahnradinformation ist. Die Brems-ECU 10 kann den Mikrocomputer 33 über die Anzahl der Kanten oder Zähne benachrichtigen, die während des bestimmten Zyklus durchgelaufen sind. Die Brems-ECU 10 kann dem Mikrocomputer 33 ermöglichen, die Anzahl der Kanten oder Zähne, die während des bestimmten Zyklus durchgelaufen sind, zu der letzten Anzahl der Kanten oder Zähne hinzuzuaddieren. Der Mikrocomputer 33 kann die Anzahl der Kanten oder Zähne in dem Zyklus zählen. Beispielsweise muss der Mikrocomputer 33 lediglich dazu in der Lage sein, die Anzahl der Kanten oder Zähne als die Zahnradinformation zu dem Zyklus letztendlich zu erlangen. Die Brems-ECU 10 setzt die Anzahl der Zahnradzahnkanten oder die Anzahl der Zähne jedes Mal zurück, wenn die Leistung ausgeschaltet wird. Die Brems-ECU 10 startet die Messung erneut zeitgleich mit einer Leistungseinschaltungssequenz, oder wenn die Leistung eingeschaltet ist und eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht ist. Daher wird dasselbe Zahnrad durch dieselbe Anzahl von Kanten oder Zähnen dargestellt, während die Leistung ausgeschaltet ist, selbst wenn die Anzahl der Kanten oder Zähne jedes Mal zurückgesetzt wird, wenn die Leistung ausgeschaltet wird.
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Der Mikrocomputer 33 misst die Empfangszeit, wenn ein Frame von jedem Sender 2 übertragen wird. Der Mikrocomputer 33 erfasst Radpositionen basierend auf der Anzahl der Zahnkanten oder Zähne zu der Zeit des Empfangens des Frames aus der erlangten Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne. Der Mikrocomputer 33 ist dabei in der Lage, die Radpositionen zu erfassen, um festzulegen, an welchem der Räder 5a bis 5d jeder Sender 2 befestigt ist. Das Verfahren zum Erfassen der Radpositionen wird später ausführlich beschrieben.
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Basierend auf einem Radpositionserfassungsergebnis speichert der Mikrocomputer 33 die ID-Informationen über die Sender 2 und die Positionen der Räder 5a bis 5d, die mit den Sendern 2 angebracht sind, im Zusammenhang miteinander ab. Danach erfasst der Mikrocomputer 33 den Reifenfülldruck von den Rädern 5a bis 5d basierend auf der ID-Information, die in dem Frame gespeichert sind, der von jedem Sender 2 übertragen wird, und Daten über den Reifenfülldruck. Der Mikrocomputer 33 gibt über das innenliegende LAN, wie ein CAN, ein elektrisches Signal aus, das dem Reifenfülldruck der Messeinrichtung 4 entspricht. Beispielsweise vergleicht der Computer 33 den Reifenfülldruck mit einem vorbestimmten Schwellwert Th, um ein Abnehmen des Reifenfülldrucks zu erfassen. Der Mikrocomputer 33 gibt das erfasste Abfallen an die Messeinrichtung 4 aus. Die Messeinrichtung 4 wird dabei darüber benachrichtigt, bei welchem der vier Räder 5a bis 5d der Reifenfülldruck abnimmt.
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Die Messeinrichtung 4 dient als ein Alarmabschnitt. Wie in 1 dargestellt ist, ist die Messeinrichtung 4 dort bereitgestellt, wo sie ein Fahrer sehen kann. Beispielsweise ist die Messeinrichtung 4 als Messanzeige ausgestaltet, die in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 1 umfasst ist. Es wird davon ausgegangen, dass der Mikrocomputer 33 in dem Empfänger 3 ein Signal überträgt, das ein Sinken des Reifenfülldrucks darstellt. Wenn dieses Signal empfangen wird, stellt die Messeinrichtung 4 eine Anzeige bereit, die ein Sinken des Reifenfülldrucks und ein gleichzeitiges Festlegen von einem der Räder 5a bis 5d bereitstellt. Die Messeinrichtung 4 benachrichtigt dabei den Fahrer über ein Sinken des Reifenfülldrucks an einem bestimmten Rad.
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Nachfolgend werden Vorgänge des Reifenfülldruckdetektors gemäß der Ausführungsform beschrieben. Die nachstehende Beschreibung teilt sich in eine Radpositionserfassung und eine Reifenfülldruckerfassung auf, die durch den Reifenfülldruckdetektor durchgeführt werden.
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Zunächst wird die Positionserfassung beschrieben. 3 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Radpositionserfassung darstellt. 4 stellt Änderungen der Zahnradinformationen dar. Die 5A, 5B und 5C stellen eine schematische Logik dar, um eine Radposition zu bestimmen. Die 6A, 6B, 6C und 6D stellen Ergebnisse zur Beurteilung von Fahrtpositionen dar. Mit Bezug auf diese Zeichnungen wird ein bestimmtes Verfahren zur Radpositionserfassung beschrieben.
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Der Mikrocomputer 23 überwacht anhand des Senders 2 ein Erfassungssignal von dem Beschleunigungssensor 22 zu einem bestimmten Probenzyklus basierend auf der Leistung, die von der Batterie zugeführt wird. Der Mikrocomputer 23 erfasst dadurch die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Winkel des Beschleunigungssensors 22 von jedem der Räder 5a bis 5d. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen bestimmten Wert erreicht, überträgt der Mikrocomputer 23 wiederholt einen Frame zu derjenigen Zeit, wenn der Beschleunigungssensor 22 einen bestimmten Winkel erreicht. Beispielsweise ermöglicht der Mikrocomputer 23 jedem Sender 22, den Frame zu übertragen, unter der Annahme, dass der bestimmte Winkel erreichbar ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den bestimmten Wert erreicht, oder unter der Annahme, dass die Startzeit erreichbar ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den bestimmten Wert erreicht und danach der Beschleunigungssensor 22 den bestimmten Winkel erreicht. Der Mikrocomputer 23 überträgt wiederholt den Frame zu der Übertragungszeit, wenn der Winkel, der durch den Beschleunigungssensor 22 gebildet wird, gleich dem Winkel für die erste Frame-Übertragung entspricht.
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Aus einem Entnehmen von Gravitationsbeschleunigungskomponenten aus dem Erfassungssignal von dem Beschleunigungssensor 22 resultiert eine Sinuskurve, die in 3 dargestellt ist. Der Winkel des Beschleunigungssensors 22 wird basierend auf der Sinuskurve herausgefunden. Der Frame wird jedes Mal übertragen, wenn der Beschleunigungssensor 22 denselben Winkel basierend auf der Sinuskurve erreicht.
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Die TPMS-ECU 3 erlangt die Zahnradinformation von der Brems-ECU 10 in einem bestimmten Zyklus (z. B. 10 Millisekunden). Die Zahnradinformation wird von den Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d zugeführt, die jeweils in den Rädern 5a bis 5d bereitgestellt sind. Die TPMS-ECU 3 misst die Empfangszeit, wenn ein Frame empfangen wird, der von jedem Sender 2 übertragen wird. Die TPMS-ECU 3 erlangt die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames aus der erlangten Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne.
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Die Zeit zum Empfangen des Frames, der von jedem Sender 2 übertragen wird, deckt sich nicht immer mit dem Zyklus zum Erlangen der Zahnradinformationen von der Brems-ECU 10. Aus diesem Grund kann die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames unter Verwendung der Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne dargestellt werden, die in der Zahnradinformation angezeigt wird, und sie wird in dem Zyklus erlangt, um Zahnradinformation von der Brems-ECU 10 zu erlangen, und weitestgehend angenähert zu der Zeit zum Empfangen des Frames, nämlich unmittelbar vor oder nach dem Zyklus zum Empfangen des Frames. Die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames kann unter Verwendung der Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne berechnet werden, die in der Zahnradinformation angezeigt ist, die in dem Zyklus zum Erlangen der Zahnradinformation von der Brems-ECU 10 erlangt wird und unmittelbar vor oder nach der Zeit zum Empfangen des Frames auftritt. Beispielsweise ist ein Zwischenwert für die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne verfügbar, der in den Zahnradinformationen angezeigt ist, die unmittelbar vor und nach der Zeit zum Empfangen des Frames erlangt werden. Der Zwischenwert kann als die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames verwendet werden.
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Der Reifenfülldruckdetektor wiederholt den Vorgang zum Erlangen der Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames jedes Mal, wenn der Frame empfangen wird. Der Reifenfülldruckdetektor führt die Radpositionserfassung basierend auf der erlangten Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames, die erlangt wird, durch. Insbesondere führt der Reifenfülldruckdetektor die Radpositionserfassung durch, indem bestimmt wird, ob eine Abweichung in der Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames in einem zulässigen Bereich liegt, der basierend auf der Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der vorhergehenden Empfangszeit festgelegt ist.
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Falls der Frame von einem Rad empfangen wird, überträgt der Sender 2, der dem Rad entspricht, den Frame jedes Mal, wenn der Beschleunigungssensor 22 den bestimmten Winkel erreicht. Die Zahnposition stimmt nahezu mit der vorhergehenden überein, da die Zahnposition durch die Anzahl der Zahnkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames angezeigt wird. Demzufolge bleibt eine Abweichung der Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames klein und bleibt in dem zulässigen Bereich. Dies trifft ebenso in einem Fall zu, bei dem der Frame mehr als einmal empfangen wird. Eine Abweichung der Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames verbleibt in dem zulässigen Bereich, der auf die erste Frame-Empfangszeit festgesetzt ist. Wenn der Frame von einem Rad nicht empfangen wird, weicht die Zahnposition ab, da die Zahnposition durch die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames angezeigt wird, der von dem Sender 2, der dem Rad entspricht, sporadisch übertragen wird.
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Die Zahnräder der Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d drehen sich derart, dass sie mit den Rädern 5a bis 5d gekuppelt sind. Daher verursacht das Rad, dessen Frame empfangen wird, kaum eine Abweichung in der Zahnposition, die durch die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames angezeigt wird. Allerdings können sich die Räder 5a bis 5d nicht in dem vollständig selben Zustand drehen, da die Drehzustände der Räder 5a bis 5d mit Situationen der Straße, Kurven oder Spurwechseln variieren. Daher verursacht dasjenige Rad, von dem kein Frame empfangen wird, eine Abweichung der Zahnposition, die durch die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames angezeigt wird.
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Wie in 4 gezeigt ist, zeigen die Zahnräder 12a bis 12d eine Kantenzahl 0 an, wenn ein Zündungsschalter (IG) anfänglich eingeschaltet wird. Nachdem das Fahrzeug anfängt zu fahren, wird der Frame von dem gegebenen Rad erfolgreich empfangen. Ein anderes Rad als dieses Rad verursacht eine Abweichung in der Zahnposition, die durch die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zu der Zeit zum Empfangen des Frames angezeigt wird. Der Reifenfülldruckdetektor führt die Radpositionserfassung durch, indem bestimmt wird, ob die Abweichung innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
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Wie in 5A gezeigt ist, ist der Sender 2 beispielsweise in einem ersten Empfangswinkel positioniert, wenn der Frame beim ersten Mal übertragen wird. Es wird davon ausgegangen, dass eine Abweichungstoleranz eine Abweichung darstellt, die für die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne zulässig ist und einem 180°-Bereich entspricht, der um den ersten Empfangswinkel zentriert ist, nämlich einem ±90°-Bereich in Bezug auf den ersten Empfangswinkel. Die Abweichungstoleranz entspricht ±24 Kanten, die um die Anzahl der Kanten an dem ersten Empfangswinkel zentriert sind, oder ±12 Zähnen entsprechen, die um die Anzahl der Zähne an dem ersten Empfangswinkel zentriert sind. Wie in 5B dargestellt ist, erfüllt die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne bei dem zweiten Frame-Empfang die Abweichungstoleranz, die zu dem ersten Frame-Empfang bestimmt ist. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass das Rad, das der Anzahl der Kanten oder Zähne entspricht, mit demjenigen Rad übereinstimmt, das zum Übertragen des Frames verwendet wird, und somit wird WAHR angenommen.
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In diesem Fall wird ebenso eine Abweichungstoleranz festgesetzt, die um einen zweiten Empfangswinkel als Winkel des Senders 2 zu dem zweiten Frame-Empfang festgesetzt wird und gleich 180° entspricht, die um den zweiten Empfangswinkel zentriert sind, nämlich ±90°. Eine neue Abweichungstoleranz bewegt sich zwischen den Kantenzahlen 12 und 48. Dies ist eine Überlappung zwischen der vorhergehenden Abweichungstoleranz, nämlich der Abweichungstoleranz von 180°, die um den ersten Empfangswinkel (±90°) zentriert ist, und der Abweichungstoleranz von 180°, die um den zweiten Empfangswinkel (±90°) zentriert ist. Die neue Abweichungstoleranz kann auf den neuen überlappenden Bereich begrenzt werden.
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Wie in 5C gezeigt ist, überschreitet die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne bei dem dritten Frame-Empfang die Abweichungstoleranz, die für den ersten und zweiten Frame-Empfang bestimmt ist. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass sich dasjenige Rad, das der Anzahl der Kanten oder Zähne entspricht, von demjenigen Rad unterscheidet, das zum Übertragen des Frames verwendet wird, und es wird FALSCH angenommen. Die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne des dritten Frame-Empfangs wird selbst dann als FALSCH angenommen, wenn sie die Abweichungstoleranz, die durch den ersten Frame-Empfang bestimmt ist, erfüllt, jedoch die Abweichungstoleranz, die durch den ersten und zweiten Frame-Empfang bestimmt ist, überschreitet. Dies ermöglicht es zu bestimmen, an welchem der Räder 5a bis 5d, der Sender 2 befestigt ist, der zum Übertragen des empfangenen Frames verwendet wird.
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Wie in 6A gezeigt ist, erlangt der Reifenfülldruckdetektor die Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne für einen Frame, der ID1 als Identifikationsinformation enthält, jedes Mal, wenn der Frame empfangen wird. Der Reifenfülldruckdetektor speichert die erlangten Informationen übereinstimmend mit den entsprechenden Rädern, wie ein vorderes linkes Rad FL, ein vorderes rechtes Rad FR, ein hinters linkes Rad RL und ein hinteres rechtes Rad RR. Jedes Mal wenn der Frame empfangen wird, bestimmt der Reifenfülldruckdetektor, ob die erlangte Anzahl der Zahnradkanten oder Zähne die Abweichungstoleranz erfüllt. Der Reifenfülldruckdetektor schließt ein Rad, das die Abweichungstoleranz nicht erfüllt, von den auserwählten Rädern aus, an denen möglicherweise der Sender 2 angebracht ist, der den Frame übertragen hat. Falls schließlich ein Rad nicht ausgeschlossen wird, registriert der Reifenfülldruckdetektor das Rad unter der Annahme, dass an diesem der Sender 2 angebracht ist, der den Frame übertragen hat. Falls der Frame ID1 enthält, schließt der Reifenfülldruckdetektor ein vorderes rechtes Rad RF, ein rechtes hinteres Rad RR, und ein hinteres linkes Rad RL in dieser Reihenfolge von den auserwählten aus. Der Reifenfülldruckdetektor registriert schließlich ein vorderes linkes Rad FL unter der Annahme, dass an diesem der Sender 2 angebracht ist, der den Frame übertragen hat.
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Wie in den 6B bis 6D gezeigt ist, führt der Reifenfülldruckdetektor für die Frame, welche die Identifikationsinformationen ID2 bis ID4 enthalten, denselben Ablauf wie für denjenigen Frame durch, der ID1 enthält. Auf diese Weise kann der Reifenfülldruckdetektor das Rad festlegen, an dem der Sender 2 angebracht ist, der den Frame übertragen hat. Der Reifenfülldruckdetektor kann alle vier Räder festlegen, an denen die Sender 2 angebracht sind.
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Wie obenstehend beschrieben ist, legt der Frame fest, an welchem der Räder 5a bis 5d der Sender 2 angebracht ist. Der Mikrocomputer 33 speichert die ID-Informationen über den Sender 2, der zum Übertragen des Frames verwendet wird, im Zusammenhang mit der Position des Rads, an dem der Sender 2 angebracht ist.
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Die TPMS-ECU 3 empfängt den übertragenen Frame, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den bestimmten Wert erreicht. Die TPMS-ECU 3 speichert dabei die Zahnradinformation zu der Empfangszeit. Die TPMS-ECU 3 löscht die existierende Zahnradinformation, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein bestimmter Wert (z. B. 5 kmh) wird, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug stoppt. Wenn das Fahrzeug wieder beginnt loszufahren, führt der Reifenfülldruckdetektor die Radpositionserfassung erneut durch, wie obenstehend beschrieben ist.
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Nach einem Durchführen der Radpositionserfassung führt der Reifenfülldruckdetektor die Reifenfülldruckerfassung durch. Insbesondere überträgt jeder Sender 2 den Frame in einem bestimmten Zyklus während der Reifenfülldruckerfassung. Der Empfänger 3 empfängt der Frame der vier Räder jedes Mal, wenn der Sender 2 den Frame überträgt. Basierend auf der ID-Information, die in jedem Frame gespeichert ist, bestimmt die TPMS-ECU 3, welcher der Sender 2, die an den Rädern 5a bis 5d befestigt sind, den Frame überträgt. Die TPMS-ECU 3 erfasst die Reifenfülldrücke der Räder 5a bis 5d übereinstimmend mit den Informationen über den Reifenfülldruck. Die TPMS-ECU 3 kann dadurch ein Sinken des Reifenfülldrucks der Räder 5a bis 5d erfassen und bestimmen, an welchem der Räder 5a bis 5d der Reifenfülldruck sinkt. Die TPMS-ECU 3 benachrichtigt die Messeinrichtung 4 über das Sinken des Reifenfülldrucks. Die Messeinrichtung 4 stellt eine Anzeige bereit, welche das Sinken des Reifenfülldrucks darstellt, während eines der Räder 5a bis 5d festgelegt wird. Die Messeinrichtung 4 benachrichtigt dabei den Fahrer über das Sinken des Reifenfülldrucks an einem bestimmten Rad.
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Wie obenstehend beschrieben ist, erlangt der Radpositionsdetektor die Zahnradinformation, welche die Zahnpositionen der Zahnräder 12a bis 12d anzeigt, basierend auf Erfassungssignalen von den Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d, die ein Durchlaufen von Zähnen der Zahnräder 12a bis 12d erfassen, die sich mit den Rädern 5a bis 5d drehen. Die Abweichungstoleranz wird basierend auf der Zahnposition zu der Zeit zum Empfangen des Frames festgesetzt. Nachdem die Abweichungstoleranz festgesetzt ist, kann ein Rad eine Zahnposition anzeigen, die eine Abweichungstoleranz zu der Zeit zum Empfangen des Frames überschreitet. Der Radpositionsdetektor schließt das Rad von den auserwählten Rädern aus, an denen der Sender 2 möglicherweise angebracht ist, der den Frame übertragen hat. Der Radpositionsdetektor registriert das verbleibende Rad als dasjenige Rad, an dem der Sender 2 angebracht ist, der den Frame übertragen hat. Der Radpositionsdetektor kann die Radposition ohne Verwendung einer großen Menge von Daten festlegen.
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Es wird eine neue Abweichungstoleranz angenommen, die in einer Überlappung zwischen der Abweichungstoleranz basierend auf der Zahnposition zu der Zeit zum Empfangen des Frames und der Abweichungstoleranz, die zu der Zeit zum Empfangen des vorhergehenden Frames festgesetzt wurde, besteht. Die neue Abweichungstoleranz kann auf die Überlappung begrenzt werden. Daher kann der Radpositionsdetektor schnell und genau die Fahrtposition festlegen.
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Der Frame wird übertragen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den bestimmten Wert überschreitet. Der Beschleunigungssensor 22 erfasst Positionen der Sender 2 an den Rädern 5a bis 5d. Der Radpositionsdetektor kann die Radpositionserfassung unmittelbar durchführen nachdem das Fahrzeug 1 beginnt zu fahren, wodurch die Radpositionserfassung nur verfügbar ist nachdem das Fahrzeug 1 beginnt zu fahren. Die Radpositionserfassung ist ohne das Erfordernis einer Triggervorrichtung verfügbar, anders als bei der Radpositionserfassung basierend auf der Intensität eines empfangenen Signals, das von der Triggervorrichtung ausgegeben wird.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die obengenannte Ausführungsform ändert die Abweichungstoleranz jedes Mal, wenn der Frame empfangen wird, so dass die Abweichungstoleranz graduell begrenzt wird. Die Abweichungstoleranz wird immer um die Zahnposition zentriert festgesetzt. Es ist möglich, die Abweichungstoleranz, die um die Zahnposition zentriert festgesetzt ist, zu ändern. Beispielsweise kann eine Abweichung der Zahnpositionen zunehmen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Die Abweichungstoleranz kann geeigneter festgesetzt werden, indem die Abweichungstoleranz erhöht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Ein Zunehmen des Probenzyklus für den Beschleunigungssensor 22 zum Erfassen der Beschleunigung verschlechtert die Zeiterfassungsgenauigkeit, wenn der Beschleunigungssensor 22 den bestimmten Winkel erreicht. Die Abweichungstoleranz kann geeigneter festgesetzt werden, indem sie entsprechend variiert wird. In diesem Fall hält beispielsweise der Sender 2 mit dem Probenzyklus Schritt. Der Sender 2 kann den Frame übertragen, der Daten enthält, welche die Abweichungstoleranzgröße bestimmen.
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Die obengenannte Ausführungsform überträgt den Frame bei dem Winkel von 0°, wenn der Beschleunigungssensor 22 mit Bezug zu der Mittelachse von jedem der Räder 5a bis 5d an der Oberseite positioniert ist. Allerdings ist dies nur ein Beispiel. Der Winkel von 0° muss lediglich an einer beliebigen Position des Rads in der Umfangsrichtung sichergestellt sein.
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Gemäß der oben erwähnten Ausführungsform erlangt die TPMS-ECU 3 die Zahnradinformationen von der Brems-ECU 10. Allerdings kann eine andere ECU die Zahnradinformationen erlangen, da die TPMS-ECU 3 die Anzahl der Zahnradzahnkanten oder Zähne als die Zahnradinformation erlangen kann. Ein Erfassungssignal von den Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d kann eingegeben werden, um die Anzahl der Zahnradzahnkanten oder Zähnen von dem Erfassungssignal zu erlangen. Gemäß der obengenannten Ausführungsform sind die TPMS-ECU 3 und die Brems-ECU 10 als separate ECUs ausgestaltet, sie können jedoch als eine integrierte ECU ausgestaltet sein. In diesem Fall wird die ECU direkt mit einem Erfassungssignal von den Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d versorgt und erlangt die Anzahl der Zahnradzahnkanten oder Zähne aus dem Erfassungssignal. In diesem Fall kann die Anzahl der Zahnradzahnkanten oder Zähne immer erlangt werden. Die Radpositionserfassung kann basierend auf der Zahnradinformation genau zu der Frame-Empfangszeit durchgeführt werden, anders als in dem Fall des Erlangens der Information in dem bestimmten Zyklus.
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Obwohl die obengenannte Ausführungsform den Radpositionsdetektor beschrieben hat, der für das Fahrzeug 1 bereitgestellt ist, das die vier Räder 5a bis 5d aufweist, kann die Offenbarung ebenso auf ein Fahrzeug angewendet werden, das mehr Räder aufweist.
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Gemäß der Offenbarung müssen die Radgeschwindigkeitssensoren
11a bis
11d lediglich das Durchlaufen der Zähne der Zahnräder erfassen, die sich mit den Rädern
5a bis
5d drehen. Darum muss das Zahnrad lediglich dazu ausgestaltet sein, verschiedene magnetische Widerstände bereitzustellen, indem sich ein Zahn, der einen leitfähigen äußeren Umfang aufweist, und ein Abschnitt zwischen Zähnen abwechseln. Das Zahnrad ist nicht auf eine allgemeine Struktur begrenzt, deren äußerer Umfang als beabsichtige äußere Kanten ausgestaltet ist, und kann eine Abfolge von leitfähigen Vorsprüngen und nicht leitfähigen Ausnehmungen ausbilden. Das Zahnrad umfasst einen Rotorschalter, dessen äußerer Umfang z. B. als ein leitfähiger Abschnitt und ein nicht leitfähiger Isolator ausgestaltet ist (siehe
JP-A-H10-1998-048233 ).
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Die obengenannte Offenbarung weist die folgenden Aspekte auf.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Radpositionsdetektor zur Verwendung an einem Fahrzeug geschaffen, das eine Mehrzahl von Rädern aufweist, von denen jedes einen Reifen umfasst und an einem Fahrzeugaufbau angebracht ist, wobei der Radpositionsdetektor umfasst: einen Sender, der an jedem Rad angeordnet ist, und einen ersten Steuerabschnitt zum Erzeugen und Übertragen eines Frames umfasst, der bestimmte Identifikationsinformationen umfasst; und einen Empfänger, der an dem Fahrzeugaufbau angeordnet ist, und den Frame, der von dem Sender von einem der Räder übertragen wird, zu einer Empfangszeit über eine Empfangsantenne empfängt, und einen zweiten Steuerabschnitt zum Durchführen einer Radpositionserfassung zum Festlegen des einen der Räder und zum Speichern eines Verhältnisses zwischen dem einen der Räder und der bestimmten Identifikationsinformation umfasst. Jeder Sender umfasst ferner einen Beschleunigungssensor, der ein Erfassungssignal ausgibt, das der Beschleunigung entspricht, die eine Gravitationsbeschleunigungskomponente aufweist, die mit einer Drehung eines jeweiligen Rads, an dem der Sender angebracht ist, variiert. Der erste Steuerabschnitt des Senders an jedem Rad erfasst einen Winkel des Senders basierend auf der Gravitationsbeschleunigungskomponente in dem Erfassungssignal von dem Beschleunigungssensor. Jedes Rad weist eine Mittelachse als Mitte des Rads auf, und eine vorbestimmte Position eines Umfangs des Rads wird als Null-Grad-Position bezeichnet, und der Winkel des Senders wird durch den Sender, die Mitte und die Null-Winkel-Position definiert. Der Sender an jedem Rad überträgt wiederholt den Frame jedes Mal, wenn der Winkel des Senders einen bestimmten Wert erreicht. Der Radpositionsdetektor umfasst ferner: einen Radgeschwindigkeitssensor für jedes Rad, der einen Zahn eines Zahnrads erfasst, das sich zusammen mit dem Rad dreht. Das Zahnrad von jedem Rad weist einen äußeren Umfang auf, der Zähne als leitfähige Abschnitte und eine Mehrzahl von Zwischenabschnitten zwischen den Zähnen bereitstellt, so dass leitfähige Abschnitte und Zwischenabschnitte entlang des äußeren Umfangs abwechselnd angeordnet sind, und ein magnetischer Widerstand des Zahns unterscheidet sich von einem magnetischen Widerstand eines Zwischenabschnitts. Der zweite Steuerabschnitt erlangt eine Zahnradinformation, die eine Zahnposition des Zahnrads basierend auf einem Erfassungssignal von dem Radgeschwindigkeitssensor anzeigt. Der zweite Steuerabschnitt stellt eine Abweichungstoleranz basierend auf der Zahnposition ein, wenn der Empfänger den Frame empfängt. Der zweite Steuerabschnitt schließt ein bestimmtes Rad als Auserwähltes von den Rädern aus, an denen der Sender angebracht ist, der den Frame überträgt, wenn der Empfänger den Frame empfängt, und die Zahnposition des bestimmten Rads nicht innerhalb der Abweichungstoleranz liegt, nachdem die Abweichungstoleranz eingestellt ist. Der zweite Steuerabschnitt registriert ein verbleibendes Rad als dasjenige der Räder, an dem der Sender angebracht ist, der den Frame überträgt. Der zweite Steuerabschnitt ändert die Abweichungstoleranz jedes Mal, wenn der Empfänger den Frame empfängt. Der zweite Steuerabschnitt stellt eine andere Abweichungstoleranz basierend auf einer anderen Zahnposition ein, wenn der Empfänger einen neuen Frame empfängt. Der zweite Steuerabschnitt ändert die Abweichungstoleranz auf eine neue Abweichungstoleranz, die durch einen Überlappungsabschnitt zwischen der Abweichungstoleranz und einer anderen Abweichungstoleranz bereitgestellt ist.
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Ein Rad kann zur Frame-Empfangszeit eine Zahnposition anzeigen, welche die Abweichungstoleranz überschreitet. Der Radpositionsdetektor kann ein solches Rad als Auserwähltes von den Rädern ausschließen, an denen der Sender möglicherweise angebracht ist, der den Frame übertragen hat. Der Radpositionsdetektor kann die Radpositionen festlegen ohne eine große Menge von Daten zu verwenden. Eine neue Abweichungstoleranz wird basierend auf der Zahnposition zu der Zeit zum Empfangen des Frames und der Abweichungsposition, die zu der Zeit zum Empfangen des vorherigen Frames festgesetzt wird, als Überlappung zwischen der Abweichungstoleranz angenommen. Die neue Abweichungstoleranz kann auf die Überlappung begrenzt sein. Daher kann der Radpositionsdetektor die Radpositionen schnell und genau festlegen.
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Anderenfalls kann der zweite Steuerabschnitt einen Bereich der Abweichungstoleranz erhöhen, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. In diesem Fall kann eine Abweichung der Zahnpositionen zunehmen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Die Abweichungstoleranz kann geeigneter festgesetzt werden, indem die Abweichungstoleranz erhöht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.
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Anderenfalls kann der erste Steuerabschnitt den Frame übertragen, der weitere Daten umfasst, die einen Bereich der Abweichungstoleranz bestimmen, die durch den zweiten Steuerabschnitt eingestellt wird. In diesem Fall wird die Zeiterfassungsgenauigkeit, wann der Sender den bestimmten Winkel erreicht, durch ein Erhöhen eines Probenzyklus für den Beschleunigungssensor, der die Beschleunigung erfasst, verschlechtert. Die Abweichungstoleranz kann durch ein entsprechendes Variieren geeigneter festgesetzt werden. Beispielsweise hält der Sender mit einem Probenzyklus Schritt. Der Sender kann den Frame übertragen, der Daten enthält, welche die Abweichungstoleranzgröße bestimmen, um den obengenannten Effekt bereitzustellen.
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Anderenfalls kann der zweite Steuerabschnitt die Zahnradinformation in einer vorbestimmten Dauer erlangen. Der zweite Steuerabschnitt berechnet die Zahnposition, wenn der Empfänger den Frame empfängt, indem er eine Zahnposition, die durch die Zahnradinformation angezeigt wird, zusammen mit der vorbestimmten Dauer verwendet, die der Empfangszeit des Frames am nächsten angenähert ist, oder eine Zahnposition, die durch die Zahnradinformation angezeigt wird, zusammen mit der vorbestimmten Dauer verwendet, die unmittelbar vor oder nach der Empfangszeit des Frames auftritt.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Reifenfülldruckdetektor den Radpositionsdetektor gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Der Sender von jedem Rad umfasst ferner einen Fühlerabschnitt zum Ausgeben eines Erfassungssignals, das einem Reifenfülldruck des Reifens entspricht. Der erste Steuerabschnitt von jedem Rad verarbeitet das Erfassungssignal von dem Fühlerabschnitt, um Informationen über den Reifenfülldruck zu erlangen, und der Sender speichert die Information über den Reifenfülldruck in dem Frame, und überträgt den Frame an den Empfänger. Der zweite Steuerabschnitt in dem Empfänger erfasst den Reifenfülldruck des Reifens an jedem Rad basierend auf der Information über den Reifenfülldruck.
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Der Reifenfülldruckdetektor kann den Reifenfülldruck schnell und genau erfassen.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf die Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung ist dazu gedacht, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Trotz der verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen können zudem andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder lediglich ein einzelnes Element umfassen, ebenso im Kern und Umfang der vorliegenden Offenbarung liegen.
