DE112013000715T5

DE112013000715T5 - Radpositionserfassungsvorrichtung und Reifendruckerfassungsvorrichtung mit derselben

Info

Publication number: DE112013000715T5
Application number: DE112013000715.0T
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Watabe Nobuya; c/o DENSO CORPORATION Mori Masashi; c/o DENSO CORPORATION Sekizawa Takatoshi; c/o DENSO CORPORATION Okada Noriaki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2014-11-06
Also published as: US20150006104A1; WO2013111910A1; KR101559691B1; JP5585597B2; KR20140113986A; CN104080624A; US9592710B2; CN104080624B; JP2013154687A

Abstract

In einer Reifenpositionserfassungsvorrichtung erlangt ein Empfänger (3) eine Zahnradinformation, die eine Zahnposition eines Zahnrads (12a bis 12d) das sich zusammen mit einem entsprechenden Rad (5a bis 5d) bei einem vorbestimmten Intervall dreht, erlangt. In einer Radpositionserfassung stellt der Empfänger (3) einen zulässigen Abweichungsbereich basierend auf der Zahnposition bei einem Empfangszeitpunkt eines Frames, der von einem Sender (2) übertragen wird, der mit jedem Rad integriert ist, ein. Wenn die Zahnposition des Zahnrads bei einem anschließenden Empfangstiming des Frames nicht im zulässigen Abweichungsbereich liegt, schließt der Empfänger (3) das Rad entsprechend des Zahnrads von einem möglichen Rad aus. Der Empfänger (3) registriert das Rad, das als Letztes übrig bleibt, als das Rad, mit welchem der Sender (2) integriert ist. Der Empfänger (3) führt die Radpositionserfassung nur dann durch, wenn eine Radgeschwindigkeit größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, sodass die Radpositionserfassung basierend auf einer genauen Zahnposition durchgeführt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF BEZUGNEHMENDE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung JP 2012-15133 A , eingereicht am 27. Januar 2012, wobei die Offenbarung derselben hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Radpositionserfassungsvorrichtung, die eine Position eines Bezugsrads in einem Fahrzeug erfasst und eine Reifendruckerfassungsvorrichtung mit der Radpositionserfassungsvorrichtung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Radpositionserfassungsvorrichtung erfasst zum Beispiel automatisch eine Position eines Bezugsrads in einem Fahrzeug. Außerdem ist bekannt, eine Radpositionserfassungsvorrichtung in einer Reifenluftdruckvorrichtung zum Erfassen eines Reifenluftdrucks eines Rads zu verwenden. Als ein Beispiel der Reifenluftdruckerfassungsvorrichtung ist eine Reifenluftdruckerfassungsvorrichtung vom direkten Typ bekannt.
In der Reifenluftdruckerfassungsvorrichtung vom direkten Typ ist ein Sender direkt an jedem der Räder mit einem Reifen fixiert. Der Sender ist mit einem Sensor, wie beispielsweise einem Drucksensor, bereitgestellt. Ein Fahrzeugkörper ist mit einer Antenne und einem Empfänger ausgestattet. Wenn der Sender ein Erfassungssignal des Sensors sendet bzw. überträgt, empfängt der Empfänger das Erfassungssignal über die Antenne und erfasst den Reifendruck des Rads basierend auf dem Erfassungssignal.
In solch einer Reifenluftdruckvorrichtung vom direkten Typ enthalten Daten, die vom Sender übertragen werden, eine individuelle Identifikationsinformation (ID) zur Identifizierung, ob die gesendeten Daten in Assoziierung mit einem Bezugsfahrzeug stehen, an welchem die Reifenluftdruckerfassungsvorrichtung vorgesehen ist, und zum Identifizieren des Rads, an welchem der Sender, der die Daten überträgt, fixiert ist.
Um die Position des Senders basierend auf der Identifikationsinformation der übertragenen Daten zu spezifizieren muss der Empfänger vorher eine Beziehung zwischen der Identifikationsinformation von jedem Sender und der Position von jedem Rad speichern. Wenn die Positionen der Räder durch eine Reifenumdrehung verändert werden ist es erforderlich, die Beziehung zwischen der Identifikationsinformation von jedem Sender und der Position von jedem Rad erneut zu registrieren. In Patentliteratur 1 werden beispielsweise eine Reifendrucküberwachungsvorrichtung und ein Reifendrucküberwachungsverfahren zum automatischen Registrieren einer Beziehung zwischen der Identifikationsinformation von jedem Sender und der Position von jedem Rad beschrieben.
In der Reifendrucküberwachungsvorrichtung der Patentliteratur 1 wird eine Umdrehungsposition von jedem Rad basierend auf einem Beschleunigungserfassungssignal eines Beschleunigungssensors des Senders erfasst. Außerdem wird eine Umdrehungsposition von jedem Rad in einem Fahrzeugkörper erfasst, wenn ein Funksignal von dem Sender übertragen wird. Die Position des Rads wird durch Überwachen einer Veränderung eines Relativwinkels zwischen der Umdrehungsposition, die durch den Sender erfasst wird, und der Umdrehungsposition des Rads, die in dem Fahrzeugkörper erfasst wird, spezifiziert.
Das heißt, die Veränderung des Relativwinkels zwischen der Umdrehungsposition des Rads, die in dem Rad erfasst wird, und der Umdrehungsposition des Rads, die in dem Fahrzeugkörper erfasst wird, wird basierend auf einer Abweichung der vorbestimmten Datenmenge bzw. Anzahl von Daten erfasst. Die Position des Rads wird durch Bestimmen spezifiziert, ob eine Abweichung der Veränderung des Relativwinkels relativ zu einem Initialwert über einem akzeptablen Wert liegt.
Genauer gesagt ist ein Raddrehzahlsensor bzw. Radgeschwindigkeitssensor für jedes der Räder bereitgestellt. Eine Zahnnummer bzw. Zahnanzahl bezüglich eines Zahnrads (Rotor) wird basierend auf einem Radgeschwindigkeitspuls berechnet, der von dem Radgeschwindigkeitssensor ausgegeben wird. Die Radposition wird basierend auf einem Relativwinkel zwischen der Umdrehungsposition, die basierend auf dem Beschleunigungserfassungssignal des Beschleunigungssensors durch den Sender erfasst wird, und einem Umdrehungswinkel, der durch die Zahnanzahl des Zahnrads angezeigt wird, die von dem Radgeschwindigkeitspuls berechnet wird, spezifiziert.
Der Radgeschwindigkeitspuls, der von dem Radgeschwindigkeitssensor ausgegeben wird, variiert jedoch in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich wahrscheinlich stark, weshalb es schwierig ist, die Zahnanzahl in dem niedrigen Geschwindigkeitsbereich geeignet zu bestimmen. Daher ist es schwierig, die Position des Rads geeignet zu spezifizieren, obwohl sich das Rad tatsächlich dreht, falls sich die berechnete Zahnanzahl und die Umdrehungsposition des Rads, die basierend auf dem Beschleunigungserfassungssignal des Beschleunigungssensors erfasst wird, relativ zueinander stark unterscheiden.
Außerdem wird in dem Verfahren gemäß der Patentliteratur 1 die Radposition durch Bestimmen, ob eine Veränderung in einem Zulässigkeitsbereich liegt, der durch einen vorbestimmten Zulässigkeitswert definiert wird, mit Bezug auf einen Initialwert spezifiziert. Daher kann während einer Dauer, in welcher die Veränderung bzw. Abweichung im Zulässigkeitsbereich liegt, die Radposition nicht spezifiziert werden. Außerdem ist, da die Radposition basierend auf einer Standardabweichung spezifiziert wird, eine bestimmte Datenmenge erforderlich. Deshalb kann die Radposition nicht spezifiziert werden, bis eine bestimmte Datenmenge gesammelt wurde. Daher dauert es eine gewisse Zeit, um die Radposition zu spezifizieren.
Zitierte Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung JP 2010-122023 A

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Radpositionserfassungsvorrichtung zu schaffen, die geeignet ist, eine Position eines Rads genau zu spezifizieren, und eine Reifenluftdruckerfassungsvorrichtung mit der Radpositionserfassungsvorrichtung zu schaffen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine Radpositionserfassungsvorrichtung einen Sender, einen Empfänger und einen Radgeschwindigkeitssensor. Der Sender ist an jedem der Räder eines Fahrzeugs integriert. Der Sender enthält eine erste Steuereinheit, die einen Datenrahmen bzw. Frame erzeugt und überträgt, der eine Identifikationsinformation enthält, die für den Sender spezifisch ist. Der Empfänger ist an einem Fahrzeugkörper integriert. Der Empfänger enthält eine Antenne und eine zweite Steuereinheit. Die zweite Steuereinheit empfängt den Frame, der von dem Sender über die Antenne übertragen wird. Die zweite Steuereinheit führt eine Radpositionserfassung durch, um zu spezifizieren, welches der Mehrzahl der Räder mit dem Sender zum Übertragen des Frames integriert ist und eine Beziehung zwischen der Identifikationsinformation des Senders und des Rads speichert, an welchem der Sender integriert ist.
Der Sender enthält ferner einen Beschleunigungssensor, der ein Erfassungssignal gemäß einer Beschleunigung ausgibt, die eine Gravitationsbeschleunigungskomponente enthält, die sich mit einer Umdrehung des Rads, an welchem der Sender integriert ist, verändert. Die erste Steuereinheit erfasst eine Winkelposition des Senders relativ zu einer Referenzposition basierend auf der Gravitationsbeschleunigungskomponente, die durch das Erfassungssignal des Beschleunigungssensors bereitgestellt wird. Die Referenzposition wird in eine beliebige Position in Umfangsrichtung des Rads eingestellt. Die erste Steuereinheit überträgt den Frame, wenn sich der Sender in einer Sendewinkelposition befindet.
Der Radgeschwindigkeitssensor bzw. Raddrehzahlsensor ist für jedes der Räder bereitgestellt, um einen Zahn eines Zahnrads zu erfassen, das sich in Assoziierung mit einem entsprechenden Rad dreht. Das Zahnrad enthält leitfähige Abschnitte als Zähne und Zwischenabschnitte zwischen den leitfähigen Abschnitten. Die Zwischenabschnitte weisen einen magnetischen Widerstand auf, der sich von dem der leitfähigen Abschnitte unterscheidet. Die zweite Steuereinheit erlangt eine Zahnradinformation, die eine Zahnposition des Zahnrads basierend auf einem Erfassungssignal des Radgeschwindigkeitssensors anzeigt.
Bei der Radpositionserfassung stellt die zweite Steuereinheit einen zulässigen Abweichungsbereich basierend auf der Zahnposition bei einem Empfangszeitpunkt des Frames ein und bestimmt, ob die Zahnposition bei einem anschließenden Empfangszeitpunkt des Frames im eingestellten zulässigen Abweichungsbereich liegt oder nicht. Wenn die Zahnposition des Zahnrads bei dem anschließenden Empfangszeitpunkt nicht im zulässigen Abweichungsbereich liegt, schließt die zweite Steuereinheit das Rad entsprechend dem Zahnrad als ein mögliches der Räder, an welchen der Sender integriert sein könnte, aus, bis ein Rad übrig bleibt und registriert ein Verbleiben des Rads als das Rad, an welchem der Sender integriert ist. Die zweite Steuereinheit verhindert die Radpositionserfassung, wenn eine Radgeschwindigkeit, die basierend auf einem Erfassungssignal des Radgeschwindigkeitssensors erfasst wird, kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist und führt die Radpositionserfassung nur dann durch, wenn die Radgeschwindigkeit höher als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
In der vorstehend beschriebenen Radpositionserfassungsvorrichtung wird die Radpositionserfassung in einem niedrig Geschwindigkeitsbereich, in welchem die Radgeschwindigkeit kleiner oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, nicht durchgeführt. Daher ist es unwahrscheinlicher, dass die Radpositionserfassung basierend auf einer ungenauen Zahnposition durchgeführt wird. Das heißt, da die Radpositionserfassung nur durchgeführt wird, wenn die Radgeschwindigkeit höher als der vorbestimmte Schwellenwert ist, wird die Radposition genau spezifiziert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der anschließenden detaillierten Beschreibung mit Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein schematisches Diagramm zum Darstellen einer Gesamtstruktur einer Radpositionserfassungsvorrichtung und einer Gesamtstruktur einer Reifendruckerfassungsvorrichtung, welche mit der Radpositionserfassungsvorrichtung ausgestattet ist, und zwar gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2A ein schematisches Blockdiagramm eines Senders der Radpositionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
2B ein schematisches Blockdiagramm eines Empfängers der Radpositionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ein Zeitdiagramm zum Erläutern einer Radpositionserfassung gemäß der ersten Ausführungsform, die durch die Radpositionserfassungsvorrichtung durchgeführt wird;
4 ein schematisches Diagramm zum Darstellen einer Veränderung einer Zahnradinformation gemäß der ersten Ausführungsform;
5A bis 5C schematische Diagramme zum Erläutern einer Radpositionsspezifizierungslogik, die durch die Radpositionserfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
6A ein Diagramm zum Darstellen eines Radpositionsevaluierungsergebnisses eines ersten Frames, der die erste Identifikationsinformation enthält, gemäß der ersten Ausführungsform;
6B ein Diagramm, das ein Radpositionsevaluierungsergebnis eines zweiten Frames darstellt, der eine zweite Identifikationsinformation enthält, gemäß der ersten Ausführungsform;
6C ein Diagramm, das ein Radpositionsevaluierungsergebnis eines dritten Frames darstellt, der eine dritte Identifikationsinformation enthält, gemäß der ersten Ausführungsform;
6D ein Diagramm, das ein Radpositionsevaluierungsergebnis eines vierten Frames darstellt, der eine vierte Identifikationsinformation enthält, gemäß der ersten Ausführungsform;
7 ein Zeitdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Veränderung einer Radgeschwindigkeit gemäß der ersten Ausführungsform;
8A ein Diagramm, das ein Radpositionsevaluierungsergebnis des ersten Frames in einem Fall darstellt, in welchem sich die Radgeschwindigkeit auf eine wie in 7 dargestellte Weise gemäß der ersten Ausführungsform verändert;
8B ein Diagramm, das ein Radpositionsevaluierungsergebnis des zweiten Frames in einem Fall darstellt, in welchem sich die Radgeschwindigkeit auf eine wie in 7 dargestellte Weise gemäß der ersten Ausführungsform verändert;
8C ein Diagramm, das ein Radpositionsevaluierungsergebnis des dritten Frames in einem Fall darstellt, in welchem sich die Radgeschwindigkeit auf eine wie in 7 dargestellte Weise gemäß der ersten Ausführungsform verändert; und
8D ein Diagramm, das ein Radpositionsevaluierungsergebnis des vierten Frames in einem Fall darstellt, in welchem sich die Radgeschwindigkeit auf eine wie in 7 dargestellte Weise gemäß der ersten Ausführungsform verändert.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Hiernach werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche Teile werden in den Ausführungsformen durchgehend mit gleichen Bezugszeichen versehen.
(Erste Ausführungsform)
Mit Bezug auf 1 bis 8D wird eine erste Ausführungsform beschrieben.
1 zeigt ein schematisches Diagramm, das eine Gesamtstruktur einer Radpositionserfassungsvorrichtung und eine Gesamtstruktur einer Reifendruckerfassungsvorrichtung in einem Fahrzeug 1 darstellt. In 1 entspricht eine Richtung nach oben einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 1 und eine Richtung nach unten einer Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs 1. Die Reifenluftdruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 beschrieben.
Die Reifenluftdruckerfassungsvorrichtung ist in dem Fahrzeug 1 bereitgestellt. Die Reifenluftdruckerfassungsvorrichtung enthält einen Sender 2, eine Reifendrucküberwachungssystem-elektronische-Steuereinheit (hiernach als TPMS-ECU bezeichnet) 3 und ein Messgerät 4. Die TPMS-ECU 3 dient als Empfänger.
Die Radpositionserfassungsvorrichtung verwendet den Sender und die TPMS-ECU 3, welche in der Reifenluftdruckerfassungsvorrichtung enthalten sind. Die Radpositionserfassungsvorrichtung spezifiziert eine Position eines Rads 5 (5a bis 5d) durch Erlangen einer Zahnradinformation von einer Brems-elektronische-Steuereinheit (hiernach als Brems-ECU bezeichnet) 10. Die Zahnradinformation wird basierend auf einem Erfassungssignal von jedem der Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d bereitgestellt, welche jeweils für die Räder 5a bis 5d bereitgestellt sind.
Der Sender 2 ist mit jedem der Räder 5a bis 5d integriert. Der Sender 2 erfasst einen Reifendruck, wie beispielsweise einen Luftdruck bei dem entsprechenden Rad 5a bis 5d. Der Sender 2 speichert ein Ergebnis einer Erfassung des Reifendrucks als Information bezüglich eines Reifendrucks in einem Frame und überträgt diesen Frame.
Die TPMS-ECU 3 ist mit einem Körper 6 des Fahrzeugs 1 integriert. Die TPMS-ECU 3 empfängt den Frame, der von dem Sender 2 übertragen wird. Ferner führt die TPMS-ECU 3 eine Radpositionserfassung und eine Reifendruckerfassung durch Ausführen von verschiedenen Prozessabläufen und Berechnungen basierend auf Daten durch, die in dem Frame gespeichert sind.
Der Sender 2 erzeugt z. B. den Frame durch ein Frequency Shift Keying (FSK). Die TPMS-ECU 3 demoduliert den Frame, um Daten in dem Frame zu lesen und führt die Radpositionserfassung und die Reifendruckerfassung basierend auf den gelesenen Daten durch. 2A ist ein schematisches Blockdiagramm des Senders 2 und 2B zeigt ein schematisches Blockdiagramm der TPMS-ECU 3.
Wie in 2A dargestellt, enthält der Sender 2 eine Erfassungseinheit 21, einen Beschleunigungssensor 22, einen Mikrocomputer 23, eine Übertragungsschaltung 24 und eine Übertragungsantenne 25. Die Erfassungseinheit 21, der Beschleunigungssensor 22, der Mikrocomputer 23, die Übertragungsschaltung 24 und die Übertragungsantenne 25 werden durch elektrische Leistung angetrieben, die von einer Batterie (nicht dargestellt) zugeführt wird.
Die Erfassungseinheit 21 enthält einen Drucksensor 21a und einen Temperatursensor 21b. Der Drucksensor 21a ist z. B. ein Drucksensor vom Membrantyp. Die Erfassungseinheit 21 gibt ein Erfassungssignal gemäß dem Reifendruck und ein Erfassungssignal gemäß einer Temperatur aus.
Der Beschleunigungssensor 22 wird zur Erfassung seiner Position im entsprechenden Rad 5a bis 5d, welches mit dem Sender 2 integriert ist, verwendet. Das heißt, der Beschleunigungssensor 22 wird zur Erfassung einer Position des Senders 2 verwendet. Außerdem wird der Beschleunigungssensor 22 zur Erfassung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 verwendet. Der Beschleunigungssensor 22 gibt ein Erfassungssignal gemäß Beschleunigungen in beide Radialrichtungen des entsprechenden Rads 5a bis 5d aus, d. h., Beschleunigungen in beide Richtungen rechtwinklig zur Umfangsrichtung des entsprechenden Rads 5a bis 5d.
Der Mikrocomputer 23 kann ein Mikrocomputer von einem bekannten Typ sein. Der Mikrocomputer 23 enthält eine Steuereinheit (erste Steuereinheit) und dergleichen. Der Mikrocomputer 23 führt einen vorbestimmten Prozess gemäß einem Programm durch, das in einem Speicher der Steuereinheit gespeichert ist. Der Speicher der Steuereinheit weist eine individuelle Identifikationsinformation auf, die eine Senderidentifikationsinformation und eine Fahrzeugidentifikationsinformation enthält. Die Senderidentifikationsinformation ist für den Bezugssender 2 zur Identifizierung des Bezugssenders 2 spezifisch. Die Fahrzeugidentifikationsinformation ist für das Bezugsfahrzeug 1 zur Identifizierung des Bezugsfahrzeugs 1 spezifisch.
Der Mikrocomputer 23 empfängt das Erfassungssignal, das den Reifendruck anzeigt, von der Erfassungseinheit 21 und verarbeitet das Erfassungssignal, um die Information bezüglich des Reifendrucks zu erzeugen. Ferner speichert der Mikrocomputer 23 die Information bezüglich des Reifendrucks sowie die Identifikationsinformation des Bezugssenders 2 in dem Frame.
Außerdem überwacht der Mikrocomputer 23 das Erfassungssignal von dem Beschleunigungssensor 22. Der Mikrocomputer 23 erfasst die Position des Bezugssenders 2 im entsprechenden Rad 5a bis 5d und erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem Erfassungssignal von dem Beschleunigungssensor 22.
Wenn der Mikrocomputer 23 den Frame erzeugt, sendet der Mikrocomputer 23 den Frame (Daten) in Richtung der TPMS-ECU 3 durch die Übertragungsschaltung 24 und die Übertragungsantenne 25, und zwar basierend auf Erfassungsergebnissen der Position des Bezugssenders 2 und der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Der Mikrocomputer 23 beginnt den Frame insbesondere dann zu übertragen, wenn das Fahrzeug 1 fährt. Ferner überträgt der Mikrocomputer 23 den Frame jedes Mal dann, wenn sich der Beschleunigungssensor 22 in einer vorbestimmten Winkelposition relativ zur Referenzposition befindet, und zwar basierend auf dem Erfassungssignal des Beschleunigungssensors 22. Der Mikrocomputer 23 bestimmt basierend auf dem Erfassungsergebnis der Fahrzeuggeschwindigkeit, ob sich das Fahrzeug 1 bewegt. Außerdem bestimmt der Mikrocomputer 23 die Winkelposition des Beschleunigungssensors 22 basierend auf dem Erfassungsergebnis der Position des Senders 2, welche basierend auf dem Erfassungssignal des Beschleunigungssensors 22 erhalten wird.
Das heißt, der Mikrocomputer 23 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des Erfassungssignals des Beschleunigungssensors 22 und bestimmt, dass sich das Fahrzeug 1 bewegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit ist, wie beispielsweise 3 km/h oder schneller. Die Ausgabe des Beschleunigungssensors 22 enthält eine Beschleunigung (Zentrifugalbeschleunigung) basierend auf einer Zentrifugalkraft. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch Integrieren der Zentrifugalbeschleunigungen und Multiplizieren eines Koeffizienten berechnet. Dabei berechnet der Mikrocomputer 23 die Zentrifugalbeschleunigung durch Entfernen einer Gravitationsbeschleunigungskomponente von der Ausgabe des Beschleunigungssensors 22 und berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf der berechneten Zentrifugalbeschleunigung.
Der Beschleunigungssensor 22 gibt das Erfassungssignal gemäß einer Umdrehung des entsprechenden Rads 5a bis 5d aus. Daher enthält, wenn sich das Fahrzeug 1 bewegt, das Erfassungssignal des Beschleunigungssensors 22 die Gravitationsbeschleunigung. Dadurch weist das Erfassungssignal eine Amplitude gemäß der Umdrehung des entsprechenden Rads 5a bis 5d auf.
Zum Beispiel weist die Amplitude des Erfassungssignals einen maximal negativen Wert auf, wenn der Sender 2 knapp über einer Mittelachse des entsprechenden Rads 5a bis 5d (Radmittelachse) angeordnet ist, und einen maximal positiven Wert, wenn sich der Sender 2 knapp unter der Radmittelachse befindet. Ferner weist die Amplitude des Erfassungssignals einen Nullwert auf, wenn der Sender 2 auf der gleichen Höhe wie die Radmittelachse ist.
Daher kann die Winkelposition des Beschleunigungssensors 22 basierend auf der Amplitude erfasst werden. Eine Position knapp über der Radmittelachse wird beispielsweise als Referenzposition definiert, wie beispielsweise eine Null-Grad-Position. Die Winkelposition des Beschleunigungssensors 22 wird relativ zur Referenzposition definiert. Die Referenzposition kann eine beliebige Position in Umfangsrichtung des Rads 5a bis 5d sein.
Der Sender 2 beginnt, den Frame zu übertragen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, oder wenn sich der Beschleunigungssensor 22 in einer vorbestimmten Winkelposition befindet, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat. Ferner kann der Sender 2 den Frame jedes Mal dann übertragen, wenn der Beschleunigungssensor 22 die Winkelposition erreicht, die gleich der Winkelposition ist, wenn der Frame zum ersten Mal übertragen wird, und zwar als Übertragungszeitpunkt bzw. Übertragungstiming. Das heißt, der Sender 2 überträgt den Frame wiederholt.
Mit Bezug auf den Übertragungszeitpunkt kann der Frame jedes Mal dann übertragen werden, wenn der Beschleunigungssensor 22 die Winkelposition erreicht, die gleich der Winkelposition ist, wenn der Frame zum ersten Mal übertragen wird. Es ist jedoch nicht immer erforderlich, den Frame jedes Mal dann zu übertragen, wenn der Beschleunigungssensor 22 die gleiche Winkelposition erreicht. Unter Berücksichtigung der Batterielebensdauer kann der Sender 2 den Frame bei einem vorbestimmten Intervall übertragen, wie beispielsweise alle 15 Sekunden.
Die Übertragungsschaltung 24 dient als Ausgabeeinheit, welche den Frame empfängt, der von dem Mikrocomputer 23 bereitgestellt wird, und überträgt den Frame in Richtung der TPMS-ECU 3 über die Übertragungsantenne 25. Der Frame wird z. B. über eine RF-Band-Funkwelle übertragen.
Der Sender 2 ist z. B. an einem Luftinjektionsventil des entsprechenden Rads 5a bis 5d derart fixiert, dass die Erfassungseinheit 21 in den Reifen freiliegt. Der Drucksensor 21a des Senders 2 erfasst den Reifendruck. Wie vorstehend beschrieben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, überträgt der Sender 2 den Frame durch die Übertragungsantenne 25 jedes Mal dann, wenn sich der Beschleunigungssensor 22 in der vorbestimmten Winkelposition befindet.
Danach kann es möglich sein, dass der Sender 2 den Frame kontinuierlich jedes Mal dann überträgt, wenn sich der Beschleunigungssensor 22 in der vorbestimmten Winkelposition befindet. Unter Berücksichtigung der Batterielebensdauer ist es jedoch bevorzugt, ein Übertragungsintervall zu erhöhen. Daher kann, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer, die zum Spezifizieren der Radposition erforderlich ist, vergangen ist, der Sender 2 von einem Radpositionsspezifizierungsmodus in einen Regulärübertragungsmodus geschaltet bzw. gewechselt werden.
In dem Regulärübertragungsmodus überträgt der Sender 2 den Frame in Richtung der TPMS-ECU 3 bei einem konstanten Intervall regulär, wie beispielsweise einmal pro Minute, was länger als ein Übertragungsintervall im Radpositionsspezifizierungsmodus ist. In diesem Fall kann es z. B. möglich sein, das Übertragungstiming des Frames zwischen den Sendern 2 durch Einstellen einer beliebigen Verzögerung für jeden Sender 2 zu differenzieren. In solch einem Fall wird eine Interferenz der Funkwellen von der Mehrzahl der Sender 2 derart reduziert, dass die Frames durch die TPMS-ECU 3 korrekt empfangen werden können.
Wie in 2B dargestellt, enthält die TPMS-ECU 3 eine Empfangsantenne 31, eine Empfangsschaltung 32 und einen Mikrocomputer 33. Die TPMS-ECU 3 erlangt die Zahnradinformation von der Brems-ECU 10 über ein fahrzeugseitiges lokales Bereichsnetzwerk (LAN), wie beispielsweise ein Controllerbereichnetzwerk (CAN).
In dem Fahrzeug 1 sind Zahnräder 12a bis 12d angeordnet, um sich jeweils zusammen mit den Rädern 5a bis 5d zu drehen. Die TPMS-ECU 3 erhält eine Zahnposition von jedem Zahnrad 12a bis 12d, welche durch eine Kantennummer bzw. Kantenanzahl oder eine Zahnanzahl dargestellt wird, und zwar basierend auf der Zahnradinformation.
Die Empfangsantenne 31 ist bereitgestellt, um den Frame zu empfangen, der von jedem Sender 2 übertragen wird. Die Empfangsantenne 31 ist an dem Fahrzeugkörper 6 fixiert. Die Empfangsantenne 31 kann eine interne Antenne sein, die in einem Körper der TPMS-ECU 3 angeordnet ist. Alternativ kann die Empfangsantenne 31 eine externe Antenne sein, die außerhalb des Körpers der TPMS-ECU 3 angeordnet ist und mit dem Körper der TPMS-ECU 3 über eine Verdrahtung verbunden ist.
Die Empfangsantenne 32 dient als Eingabeabschnitt, der den Frame empfängt, der von jedem Sender 2 über die Empfangsantenne 31 übertragen wird und sendet den Frame zu dem Mikrocomputer 33. Das heißt, wenn die Empfangsschaltung 32 ein Signal (Frame) über die Empfangsantenne 31 empfängt, überträgt die Empfangsschaltung 32 das empfangene Signal an dem Mikrocomputer 33.
Der Mikrocomputer 33 entspricht einer zweiten Steuereinheit. Der Mikrocomputer 33 führt einen Radpositionserfassungsprozess gemäß einem Programm durch, das in einem Speicher des Mikrocomputers 33 gespeichert ist. Genauer gesagt führt der Mikrocomputer 33 die Radpositionserfassung basierend auf einer Beziehung zwischen einer Information, die von der Brems-ECU 10 erlangt wird, und einem Empfangszeitpunkt, bei welchem der Frame empfangen wird, der von jedem Sender 2 übertragen wird, durch. Der Mikrocomputer 33 erlangt die Zahnradinformation zusätzlich zu einer Radgeschwindigkeitsinformation von jedem der Räder 5a bis 5d, und zwar von der Brems-ECU 10 bei einem vorbestimmten Zeitintervall, wie beispielsweise alle 10 ms.
Die Zahnradinformation zeigt die Zahnposition von jedem Zahnrad 12a bis 12d an, das sich zusammen mit dem entsprechenden Rad 5a bis 5d dreht. Die Zahnposition des Zahnrads 12a bis 12d wird unter Verwendung des Radgeschwindigkeitssensors 11a bis 11d, der an einem entsprechenden des Zahnrads 12a bis 12d angeordnet ist, erfasst.
Der Radgeschwindigkeitssensor 11a bis 11d ist beispielsweise als elektromagnetischer Aufnahmesensor bereitgestellt, der angeordnet ist, Zähnen des entsprechenden Zahnrads 12a bis 12d zugewandt zu sein. Ein Erfassungssignal, das von dem Radgeschwindigkeitssensor 11a bis 11d ausgegeben wird, verändert sich gemäß einer Passage der Zähne des Zahnrads 12a bis 12d. Der Radgeschwindigkeitssensor 11a bis 11d gibt ein rechtwinkliges Pulswellensignal entsprechend den Zähnen als das Erfassungssignal aus. Ansteigende Kanten und abfallende Kanten der rechtwinkligen Pulswelle zeigen die Passage von Kanten der Zähne des Zahnrads 12a bis 12d an.
Die Brems-ECU 10 erfasst die Kantenanzahl, d. h., zählt die Anzahl der Kanten, die an dem Radgeschwindigkeitssensor 11a bis 11d passiert sind, basierend auf der Anzahl der ansteigenden Kanten und der abfallenden Kanten des Erfassungssignals des Radgeschwindigkeitssensors 11a bis 11d. Die Brems-ECU 10 stellt eine aktuelle Kantenanzahl des Mikrocomputers 33 bei einem vorbestimmten Zeitintervall als die Zahnradinformation bereit. Daher kann der Mikrocomputer 33 bestimmen, welcher Zahn des Zahnrads 12a bis 12d an dem Radgeschwindigkeitssensor 11a bis 11d bei einem bestimmten Zeitpunkt passiert.
Die Kantenanzahl wird jedes Mal dann zurückgesetzt, wenn sich das Zahnrad 12a bis 12d einmal gedreht hat. Zum Beispiel ist die Anzahl der Kanten bei einem Zahnrad mit 48 Zähnen 96. In diesem Fall wird die Kantenanzahl von 0 bis 95 gezählt. Wenn die gezählte Kantenanzahl 95 erreicht, wird die Kantenanzahl auf 0 zurückgesetzt und es wird wieder von 0 begonnen zu zählen.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel ist die Kantenanzahl von der Brems-ECU 10 zum Mikrocomputer 33 als die Zahnradinformation bereitgestellt. Bei einem weiteren Beispiel kann eine Zahnanzahl, welche der Anzahl der Zähne entspricht, die gezählt wurden, von der Brems-ECU 10 zum Mikrocomputer 33 als die Zahnradinformation bereitgestellt werden. Bei einem weiteren Beispiel kann die Anzahl der Kanten oder die Anzahl der Zähne, welche an dem Radgeschwindigkeitssensor 11a bis 11d in einer vorbestimmten Dauer passiert sind, dem Mikrocomputer 33 bereitgestellt werden und der Mikrocomputer 33 kann die Anzahl der Kanten oder die Anzahl der Zähne einer vorherigen Kantenanzahl oder Zahnanzahl hinzufügen, um die Kantenanzahl oder die Zahnanzahl zu erfassen. Das heißt, eine Möglichkeit zur Erfassung der Kantenanzahl oder der Zahnanzahl muss nicht auf eine spezifische Weise beschränkt sein, solange der Mikrocomputer 33 am Ende die Kantenanzahl oder die Zahnanzahl als die Zahnradinformation erhält.
Die Brems-ECU 10 setzt die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) zurück, wenn die Leistungszufuhr ausgeschaltet wird. Die Brems-ECU 10 beginnt, die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) erneut zu zählen, wenn die Leistungszufuhr bzw. Stromzufuhr eingeschaltet wird, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, nachdem die Leistungszufuhr eingeschaltet wurde. Auf diese Weise wird derselbe Zahn mit derselben Kantenanzahl (oder derselben Zahnanzahl) angezeigt, während die elektrische Leistung ausgeschaltet wird, selbst wenn die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) jedes Mal dann zurückgesetzt wird, wenn die Leistungszufuhr ausgeschaltet wird.
Wenn der Mikrocomputer 33 den Frame empfängt, der von jedem Sender 2 übertragen wird, misst der Mikrocomputer 33 den Empfangszeitpunkt des Frames und führt die Radpositionserfassung basierend auf der Kantenanzahl (oder der Zahnanzahl) bei dem Empfangszeitpunkt des Frames unter den Kantenanzahlen (oder den Zahnanzahlen), die erlangt wurden, durch. Somit kann die Radpositionserfassung zur Spezifizierung, welches der Räder 5a bis 5d mit jedem Sender 2 integriert ist, durchgeführt werden. Die Radpositionserfassung wird später im Detail beschrieben.
Der Mikrocomputer 33 speichert eine Beziehung zwischen der Identifikationsinformation von jedem Sender 2 und der Position von jedem Rad 5a bis 5d, an welchem der Sender 2 integriert ist, basierend auf dem Ergebnis der Radpositionserfassung. Danach erfasst der Mikrocomputer 33 den Reifendruck von jedem Rad 5a bis 5d basierend auf der Identifikationsinformation und der Information des Reifendrucks, welche in dem Frame gespeichert sind, der von jedem Sender 2 übertragen wird. Ferner gibt der Mikrocomputer 33 ein elektrisches Signal gemäß dem Reifendruck an das Messgerät 4 über das fahrzeugseitige LAN, wie beispielsweise das CAN, aus.
Der Mikrocomputer 33 erfasst z. B. einen Druckabfall des Reifens durch Vergleichen des erfassten Reifendrucks mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Wenn der Mikrocomputer 33 den Druckabfall des Reifens erfasst, gibt der Mikrocomputer 33 ein Signal aus, das den Druckabfall des Reifens an das Messgerät 4 ausgibt. Das heißt, der Mikrocomputer 33 kann das Messgerät 4 über den Druckabfall des Reifens an einem der Räder 5a bis 5d informieren.
Das Messgerät 4 dient als Warnabschnitt. Wie in 1 dargestellt, ist das Messgerät 4 an einer Position angeordnet, an welcher es von einem Fahrer gesehen werden kann. Das Messgerät 4 ist beispielsweise als Messanzeige und dergleichen bereitgestellt, die in einer Instrumententafel des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Wenn das Messgerät 4 z. B. das Signal empfängt, das den Reifendruckabfall von dem Mikrocomputer 33 der TPMS-ECU 3 anzeigt, zeigt das Messgerät 4 den Reifendruckabfall bezüglich einer Anzeige der Räder 5a bis 5d an. Das heißt, das Messgerät 4 informiert den Fahrer über den Abfall des Reifendrucks bezüglich eines bestimmten Rads 5a bis 5d.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Reifendruckerfassungsvorrichtung beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die Radpositionserfassung und die Reifendruckerfassung, die durch die Reifendruckerfassungsvorrichtung durchgeführt werden, separat erläutert.
Zunächst wird die Radpositionserfassung beschrieben. 3 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Radpositionserfassung. 4 zeigt ein Diagramm, das ein Bild einer Veränderung der Zahnradinformation darstellt, nachdem ein Zündschalter eingeschaltet wurde und sich das Fahrzeug 1 beginnt zu bewegen. 4 zeigt z. B. die Zahnradinformation bei jedem Zeitpunkt, wie beispielsweise wenn der Zündschalter eingeschaltet wird und von ersten bis dritten Zeitpunkten, nachdem das Fahrzeug 1 begonnen hat, sich zu bewegen. 5A bis 5C zeigen schematische Diagramme zur Erläuterung einer Radpositionsspezifizierungslogik. 6A bis 6D zeigen Diagramme, die Radpositionsevaluierungsergebnisse mit Bezug auf erste bis vierte Frames darstellen, die von den Sendern 2 übertragen werden. Der erste Frame enthält eine erste Identifikationsinformation ID1 eines ersten Senders 2. Der zweite Frame enthält eine zweite Identifikationsinformation ID2 eines zweiten Senders 2. Der dritte Frame enthält eine dritte Identifikationsinformation ID3 eines dritten Senders 2. Der vierte Frame enthält eine vierte Identifikationsinformation ID4 eines vierten Senders 2. Das Verfahren der Radpositionserfassung wird mit Bezug auf 3 bis 6D im Detail beschrieben.
In dem Sender 2 wird der Mikrocomputer 23 von der Batterie mit elektrischer Leistung bzw. mit Strom versorgt. Der Mikrocomputer 23 überwacht das Erfassungssignal des Beschleunigungssensors 22 bei einem vorbestimmten Erfassungsintervall, um die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Winkelposition des Beschleunigungssensors 22 bezüglich des entsprechenden Rads 5a bis 5d zu erfassen.
Nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, überträgt der Mikrocomputer 23 den Frame jedes Mal dann, wenn sich der Beschleunigungssensor 22 bei einer vorbestimmten Winkelposition befindet. Der Sender 2 beginnt z. B. jedes Mal dann den Frame zu übertragen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, oder wenn der Beschleunigungssensor 22 eine vorbestimmte Winkelposition erreicht, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat. Danach überträgt der Sender 2 den Frame jedes Mal dann, wenn sich der Beschleunigungssensor 22 in der Winkelposition befindet, welche die Winkelposition ist, wenn der Frame zum ersten Mal übertragen wird, und zwar als Sendewinkelposition.
Die Gravitationsbeschleunigungskomponente des Erfassungssignals, das von dem Beschleunigungssensor 22 ausgegeben wurde, ist sinuskurvenfömig, wie in 3 dargestellt. Die Winkelposition des Beschleunigungssensors 22 wird basierend auf der Sinuskurve erfasst. Daher wird der Frame basierend auf der Sinuskurve jedes Mal dann übertragen, wenn der Beschleunigungssensor 22 die gleiche Winkelposition erreicht.
Die TPMS-ECU 3 erlangt die Zahnradinformation des Radgeschwindigkeitssensors 11a bis 11d, der in Assoziierung mit dem entsprechenden Rad 5a bis 5d bereitgestellt wird, von der Brems-ECU 10 in einem vorbestimmten Intervall, wie beispielsweise alle 10 ms. Die TPMS-ECU 3 misst den Empfangszeitpunkt des Frames, der von dem Sender 2 übertragen wird und erfasst die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) der Zahnräder 12a bis 12d bei dem Empfangszeitpunkt des Frames unter den erlangten Kantenanzahlen (oder den Zahnanzahlen).
In diesem Fall ist es nicht immer wahr, dass der Empfangszeitpunkt des Frames, der von jedem Sender 2 übertragen wird, und der Zeitpunkt zur Erlangung der Zahnradinformation von der Brems-ECU 10 miteinander übereinstimmen. Die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) der Zahnradinformation, die bei einem Zeitpunkt erlangt wird, der am Nächsten zum Empfangszeitpunkt des Frames ist, d. h., die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) der Zahnradinformation, die bei einem Zeitpunkt kurz vor oder kurz nach dem Empfangszeitpunkt des Frames erlangt wird, kann z. B. als die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) bei dem Empfangszeitpunkt des Frames verwendet werden.
Bei einem weiteren Beispiel kann die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) bei dem Empfangszeitpunkt des Frames unter Verwendung der Kantenanzahl (oder der Zahnanzahl), die durch die Zahnradinformation angezeigt wird, die bei dem Zeitpunkt kurz vor oder kurz nach dem Empfangszeitpunkt des Frames angezeigt wird, erlangt werden. Eine Zwischenanzahl zwischen der Kantenanzahl (oder der Zahnanzahl) der Zahnradinformation, die bei dem Zeitpunkt kurz vor dem Empfangszeitpunkt des Frames erlangt wird, und der Kantenanzahl (oder der Zahnanzahl) der Zahnradinformation, die bei einem Zeitpunkt kurz nach dem Empfangszeitpunkt des Frames erlangt wird, kann als die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) des Empfangszeitpunkts des Frames verwendet werden.
Die TPMS-ECU 3 erlangt die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) bei dem Empfangszeitpunkt des Frames jedes Mal dann, wenn die TPMS-ECU 3 den Frame empfängt. Die TPMS-ECU 3 führt die Radpositionserfassung basierend auf den erlangten Kantenanzahlen (oder Zahnanzahlen) bei einem Empfangszeitpunkt des Frames durch. Genauer gesagt wird die Radpositionserfassung durch Bestimmen, ob die Veränderung bzw. Abweichung der erhaltenen Kantenanzahl (oder Zahnanzahl) bei dem Empfangstiming des Frames in einem vorbestimmten Bereich liegt, der basierend auf der Kantenanzahl (oder der Zahnanzahl) bei dem vorherigen Empfangszeitpunkt eingestellt wurde, durchgeführt.
Mit Bezug auf ein Rad 5a bis 5d, an welchem ein Bezugssender 2, der den Frame überträgt, integriert ist, überträgt der Bezugssender 2 den Frame jedes Mal dann, wenn sich der Beschleunigungssensor 22 in einer vorbestimmten Winkelposition befindet. Daher ist die Zahnposition des Zahnrads 12a bis 12d entsprechend dem Rad 5a bis 5d bei dem Empfangszeitpunkt des Frames im Wesentlichen gleich der Zahnposition bei dem vorherigen Empfangszeitpunkt. Dadurch ist die Abweichung der Kantenanzahlen (oder der Zahnanzahlen) bei den Empfangszeitpunkten des Frames klein und innerhalb eines vorbestimmten Bereichs. Selbst wenn die Frames häufig empfangen werden sind die Zahnpositionen in den Empfangszeitpunkten des Frames im Wesentlichen gleich, d. h., in einem vorbestimmten Bereich. Die Abweichung der Kantenanzahl (oder der Zahnanzahl) bei jedem Empfangszeitpunkt des Frames liegt in einem vorbestimmten Bereich, der basierend auf der Kantenanzahl (oder der Zahnanzahl) bei dem ersten Empfangszeitpunkt des Frames eingestellt wird.
Mit Bezug auf die verschiedenen Räder 5a bis 5d, an welchen der Bezugssender 2 nicht integriert ist, unterscheiden sich die Zahnpositionen hingegen bei dem Empfangszeitpunkt des Frames, der von dem Bezugssender 2 übertragen wird, von der Zahnposition bei dem Empfangszeitpunkt des Frames, der von dem Bezugssender 2 übertragen wird.
Das heißt, das Zahnrad 12a bis 12d des Radgeschwindigkeitssensors 11a bis 11d dreht sich zusammen mit dem entsprechenden Rad 5a bis 5d. Daher ist bezüglich des Rads 5a bis 5d, an welchem der Bezugssender 2 integriert ist, die Zahnposition bei dem Empfangszeitpunkt des Frames, der von dem Bezugssender 2 übertragen wird, im Wesentlichen gleich. Das heißt, die Räder 5a bis 5d weisen aufgrund eines Fahrbahnzustands, eines Wendemanövers, eines Spurwechsels und dergleichen unterschiedliche Umdrehungszustände auf. Daher sind die Umdrehungszustände der Räder 5a bis 5d nicht immer exakt die gleichen. Somit ist die Zahnposition, die durch die Kantenanzahl oder die Zahnanzahl bei dem Empfangszeitpunkt angezeigt wird, zwischen den Rädern 5a bis 5d unterschiedlich.
Wie in 4 dargestellt, ist die Kantenanzahl bezüglich jedes Zahnrads 12a bis 12d z. B. Null, wenn der Zündschalter (IG) eingeschaltet wird. Nachdem das Fahrzeug beginnt zu fahren, überträgt der Sender 2 die Frames. In diesem Fall unterscheiden sich bei dem Empfangszeitpunkt des Frames, der von dem Bezugssender 2 übertragen wird, der mit dem Rad integriert ist, wie beispielsweise dem Rad 5a, die Zahnpositionen der Zahnräder 12b bis 12d, die sich zusammen mit den Rädern 5b bis 5d drehen, von der Zahnposition des Zahnrads 12a, das sich zusammen mit dem Rad 5a dreht, wie vom ersten bis zum dritten Zeitpunkt in 4 dargestellt. Daher wird die Radposition durch Bestimmen, ob eine Veränderung der Zahnposition des Zahnrads 12a bis 12d in einem vorbestimmten Bereich liegt, spezifiziert.
Wie beispielsweise in 5A dargestellt, wird angenommen, dass die Winkelposition des Bezugssenders 2, wenn der Bezugssender 2 den Frame zum ersten Mal überträgt, einen ersten Empfangswinkel aufweist. In diesem Fall wird ein zulässiger Abweichungsbereich VAR, welcher ein zulässiger Bereich bezüglich der Veränderung bzw. Abweichung der Kantenanzahl (oder der Zahnanzahl) ist, auf einen Bereich von 180 Grad mittig auf den ersten Empfangswinkel, d. h., einen Bereich von +/–90 Grad des ersten Empfangswinkels eingestellt. Der VAR, der beispielsweise basierend auf der Kantenanzahl (oder der Zahnanzahl) bei dem ersten Empfangszeitpunkt eingestellt wird, wird als erster zulässiger Abweichungsbereich bezeichnet.
Mit Bezug auf die Kantenanzahl wird der erste zulässige Abweichungsbereich VAR bei einem Bereich von +/–24 der Kantenanzahl bei dem ersten Empfangszeitpunkt eingestellt. Mit Bezug auf die Zahnanzahl wird der erste zulässige Abweichungsbereich VAR bei einem Bereich von +/–12 der Zahnanzahl bei dem ersten Empfangszeitpunkt eingestellt.
Anschließend wird, wie in 5B dargestellt, bestimmt, ob die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) bei dem zweiten Empfangszeitpunkt des Frames im ersten zulässigen Abweichungsbereich VAR liegt, der durch die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) bei dem ersten Empfangszeitpunkt des Frames eingestellt wird. Bei dem zweiten Empfangszeitpunkt des Frames, falls die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) des Zahnrads 12a bis 12d im ersten zulässigen Abweichungsbereich VAR liegt, ist es möglich, dass das Rad 5a bis 5d entsprechend diesem Zahnrad 12a bis 12d das Rad 5a bis 5d, mit welchem der Bezugssender 2 integriert ist, der den Frame überträgt, ist. Somit wird dieses Bestimmungsergebnis als „WAHR” angezeigt.
Ferner wird ein zweiter zulässiger Abweichungsbereich basierend auf einer Winkelposition des Senders 2 eingestellt, wenn der Sender 2 den Frame zum zweiten Mal überträgt. Die Winkelposition des Senders 2, wenn der Sender 2 den Frame zum zweiten Mal überträgt, wird als ein zweiter Empfangswinkel bezeichnet. Wie in 5B dargestellt, wird der zweite zulässige Abweichungsbereich auf einen Bereich von 180 Grad mittig auf den zweiten Empfangswinkel eingestellt. Das heißt, der zweite zulässige Abweichungsbereich VAR wird auf einen Bereich von +/–90 Grad des zweiten Empfangswinkels eingestellt.
Ferner wird ein neuer zulässiger Abweichungsbereich VAR durch einen Überlagerungsbereich eingestellt, bei welchem der erste zulässige Abweichungsbereich und der zweite zulässige Abweichungsbereich miteinander überlagern, und zwar als ein dritter zulässiger Abweichungsbereich. Der dritte zulässige Abweichungsbereich wird auf einen Bereich eingestellt, bei welchem die Kantenanzahl von 12 bis 48 geht, wie in 5B dargestellt. Auf diese Weise wird der zulässige Abweichungsbereich VAR auf den dritten zulässigen Abweichungsbereich beschränkt.
Wie in 5C dargestellt wird bestimmt, ob die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) bei dem dritten Empfangszeitpunkt des Frames im dritten zulässigen Abweichungsbereich liegt. Falls die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) des Zahnrads 12a bis 12d bei dem dritten Empfangszeitpunkt des Frames nicht im dritten zulässigen Abweichungsbereich liegt, ist das Rad 5a bis 5d entsprechend diesem Zahnrad 12a bis 12d nicht das Rad 5a bis 5d, an welchem der Bezugssender 2, der den Frame überträgt, integriert ist. Somit wird das Bestimmungsergebnis als „FALSCH” angezeigt.
In diesem Fall wird, wenn die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) bei dem dritten Empfangszeitpunkt des Frames außerhalb des dritten zulässigen Abweichungsbereichs liegt, selbst wenn er im ersten zulässigen Abweichungsbereich liegt, das Bestimmungsergebnis als „FALSCH” angezeigt.
Auf diese Weise bestimmt der Mikrocomputer 33, an welchem Rad 5a bis 5d der Bezugssender 2, der den Frame überträgt, integriert ist.
Wie in 6A dargestellt, erfasst der Mikrocomputer 33 jedes Mal dann, wenn der Frame, der die erste Identifikationsinformation ID1 als Identifikationsinformation enthält, empfangen wird, die Kantenanzahlen (oder die Zahnanzahlen) der Zahnräder 12a bis 12d. Der Mikrocomputer 33 speichert die Kantenanzahlen (oder die Zahnanzahlen) für die jeweiligen Räder 5a bis 5d, wie beispielsweise ein linkes Vorderrad FL, ein rechtes Vorderrad FR, ein linkes Hinterrad RL und ein rechtes Hinterrad RR.
Ferner bestimmt der Mikrocomputer 33 jedes Mal dann, wenn der Frame empfangen wird, ob jede der erfassten Kantenanzahlen (oder der Zahnanzahlen) im zulässigen Abweichungsbereich liegt. Wenn die Kantenanzahl nicht im zulässigen Abweichungsbereich liegt, schließt der Mikrocomputer 33 das entsprechende Rad 5a bis 5d als Mögliches der Räder 5a bis 5d aus, an welchem der Bezugssender 2 integriert sein könnte, bis nur noch ein Rad 5a bis 5d übrig bleibt.
Der Mikrocomputer 33 registriert das Rad 5a bis 5d, das als Letztes übrig bleibt, als das Rad 5a bis 5d, an welchem der Bezugssender 2, der den Frame überträgt, integriert ist. Mit Bezug auf den ersten Frame, der die erste Identifikationsinformation ID1 enthält, werden, wie in 6A dargestellt, das rechte Vorderrad FR und das rechte Hinterrad RR als erstes ausgeschlossen und anschließend wird das linke Hinterrad RL ausgeschlossen. Somit wird das linke Vorderrad FL, welches bis zum Schluss verbleibt, als das Rad registriert, an welchem der Bezugssender 2 integriert ist.
Der Mikrocomputer 33 führt eine ähnliche Bestimmung bezüglich der zweiten bis vierten Frames durch, welche zweite bis vierte Identifikationsinformationen ID2, ID3, ID4 enthalten, wie in 6B bis 6D dargestellt. Auf diese Weise wird das Rad, an welchem der Bezugssender 2, der den Frame überträgt, integriert ist, spezifiziert. Somit können alle Räder mit den Sendern 2 spezifiziert werden.
Eine Abweichung der rechtwinkligen Pulswelle, die durch das Erfassungssignal der Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d angezeigt wird, ist in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich, wie beispielsweise bei 5 km/h oder weniger, wahrscheinlich groß. Dabei wird die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) durch die Brems-ECU 10 nicht geeignet gezählt. Falls die Radpositionserfassung basierend auf einer derartig ungenauen Kantenanzahl (oder der Zahnanzahl) durchgeführt wird, wird die Radposition nicht genau spezifiziert.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die TPMS-ECU 3 deshalb nicht die Radpositionserfassung durch, wenn angenommen wird, dass die Radgeschwindigkeit im niedrigen Geschwindigkeitsbereich, wie beispielsweise bei 5 km/h oder weniger, liegt. Genauer gesagt erfasst die TPMS-ECU 3 die Radgeschwindigkeit basierend auf der Radgeschwindigkeitsinformation, die von der Brems-ECU 10 bereitgestellt wird. Die TPMS-ECU 3 bestimmt, ob die Radgeschwindigkeit niedriger oder gleich einem Radgeschwindigkeitsschwellenwert ist, der den niedrigen Geschwindigkeitsbereich definiert. Die TPMS-ECU 3 bestimmt, dass die Radgeschwindigkeit im niedrigen Geschwindigkeitsbereich liegt, wenn die Radgeschwindigkeit größer oder gleich dem Radgeschwindigkeitsschwellenwert ist.
7 zeigt ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Veränderung einer Radgeschwindigkeit darstellt. Genauer gesagt unterscheidet sich die Radgeschwindigkeit zwischen den vier Rädern 5a bis 5d dabei nur ein wenig. In dieser Beschreibung wird zum einfacheren Verständnis angenommen, dass die Veränderung der Radgeschwindigkeit für alle Räder 5a bis 5d die gleiche ist. 8A bis 8D stellen Radpositionsevaluierungsergebnisse der ersten bis vierten Frames dar, die jeweils die ersten bis vierten Identifikationsinformationen ID1, ID2, ID3, ID4 enthalten, und zwar in einem Fall, in welchem sich die Radgeschwindigkeit in einer wie in 7 dargestellten Weise verändert.
Die Veränderung der Radgeschwindigkeit, die in 7 dargestellt ist, wird bei einem Fall angenommen, in welchem das Fahrzeug 1 beginnt, sich von einem gestoppten Zustand durch Einschalten eines Zündschlüssels in einen bewegten Zustand zu verändern, das Fahrzeug stoppt, nachdem die Radgeschwindigkeit während der Radpositionserfassung den niedrigen Geschwindigkeitsbereich erreicht, und erneut beginnt zu fahren. In diesem Fall wird in einer Dauer A von einem Zeitpunkt, in welchem das Fahrzeug 1 beginnt zu fahren, bis zu einem Zeitpunkt, wenn die Radgeschwindigkeit den Radgeschwindigkeitsschwellenwert erreicht, die Radpositionserfassung nicht durchgeführt. In einer Dauer B von einem Zeitpunkt, in welchem die Radgeschwindigkeit den Radgeschwindigkeitsschwellenwert überschreitet, wird die Radpositionserfassung durchgeführt. In einer Dauer C, in welcher die Radgeschwindigkeit auf niedriger oder gleich dem Radgeschwindigkeitsschwellenwert reduziert wird, wird die Radpositionserfassung nicht durchgeführt. In einer Dauer D, in welcher die Radgeschwindigkeit den Radgeschwindigkeitsschwellenwert erneut überschreitet, wird die Radpositionserfassung durchgeführt.
Genauer gesagt ist in der Dauer A die Radgeschwindigkeit niedriger oder gleich dem Radgeschwindigkeitsschwellenwert. Daher führt die TPMS-ECU 3 die Radpositionserfassung nicht durch. In der vorliegenden Ausführungsform beginnt der Sender 2, den Frame zu übertragen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, welche basierend auf dem Erfassungssignal des Beschleunigungssensors 22 erfasst wird, größer oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit ist, wie beispielsweise 3 km/h. Daher wird der Frame auch in der Dauer A übertragen. Die TPMS-ECU 3 führt die Radpositionserfassung jedoch nicht durch, selbst wenn die TPMS-ECU 3 den Frame empfängt.
Es kann möglich sein, einen Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit einzustellen, um die Frameübertragung von dem Frame 2 zu beginnen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich dem Radgeschwindigkeitsschwellenwert ist, der den niedrigen Geschwindigkeitsbereich definiert. Es ist jedoch auch möglich, dass ein Unterschied zwischen der Radgeschwindigkeit, die durch die Brems-ECU 10 erfasst wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Sender 2 erfasst wird, auftritt. Daher ist es bevorzugt, den Radgeschwindigkeitsschwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit zum Starten der Frameübertragung von dem Frame 2 auch niedriger als den Schwellenwert einzustellen, der den niedrigen Geschwindigkeitsbereich definiert.
In der Dauer B erlangt die TPMS-ECU 3 die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) des Zahnrads bei einem Empfangszeitpunkt des Frames jedes Mal dann, wenn die TPMS-ECU 3 den Frame empfängt, und zwar zur Spezifizierung der Radposition. Wie in den 8A bis 8D dargestellt, erlangt die TPMS-ECU 3 die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) bei dem Empfangszeitpunkt bei jedem der ersten bis vierten Frames und speichert die Beziehung zwischen den ersten bis vierten Frames und den Rädern, wie beispielsweise dem linken Vorderrad FL, dem rechten Vorderrad FR, dem linken Hinterrad RL und dem rechten Hinterrad RR. Ferner bestimmt die TPMS-ECU 3 jedes Mal dann, wenn die TPMS-ECU 3 den Frame empfängt, ob die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl), die erlangt wurde, im zulässigen Abweichungsbereich liegt. Wenn die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl) nicht im zulässigen Abweichungsbereich liegt, schließt die TPMS-ECU 3 das entsprechende Rad als ein mögliches Rad, an welchem der Bezugssender 2 integriert sein könnte, aus.
Wie beispielsweise in den 8B und 8D dargestellt, wird in der Dauer B spezifiziert, dass der Sender 2, der den zweiten Frame überträgt, der die zweite Identifikationsinformation ID2 enthält, an dem rechten Vorderrad FR integriert ist. Außerdem wird spezifiziert, dass der Sender 2, der den vierten Frame überträgt, der die vierte Identifikationsinformation ID4 enthält, mit dem rechten Hinterrad RR integriert ist. In diesem Fall wurden die Position des Senders 2, der den ersten Frame überträgt, der die erste Identifikationsinformation ID1 enthält und die Position des Senders 2 der den dritten Frame überträgt, der die dritte Identifikationsinformation ID3 enthält, jedoch, wie in den 8A und 8C dargestellt, noch nicht spezifiziert.
In der Dauer C unterbricht die TPMS-ECU 3 die Radpositionserfassung. In diesem Fall wird der zulässige Abweichungsbereich, der in der vorherigen Dauer eingestellt wurde, gelöscht. Das heißt, in der Dauer C wird die Kantenanzahl (oder die Zahnanzahl), die von der Brems-ECU 10 bereitgestellt wird, wenn die Radgeschwindigkeit im niedrigen Geschwindigkeitsbereich liegt, ungenau sein. Daher wird, wenn die Radgeschwindigkeit im niedrigen Geschwindigkeitsbereich liegt, der vorher eingestellte zulässige Abweichungsbereich gelöscht.
Mit Bezug auf den Sender 2, der den zweiten Frame überträgt, der die zweite Identifikationsinformation ID2 enthält und den Sender 2, der den vierten Frame überträgt, der die vierte Identifikationsinformation ID4 enthält, sind die Radpositionen in der Dauer B spezifiziert worden. Daher speichert die TPMS-ECU 3, dass der Sender 2, der den zweiten Frame überträgt, mit dem rechten Vorderrad FR integriert ist und der Sender 2, der den vierten Frame überträgt, mit dem rechten Hinterrad RR integriert ist.
In einem Fall, in welchem der Zustand bzw. die Bedingung zum Übertragen des Frames von dem Sender 2 derart eingestellt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich dem Radgeschwindigkeitsschwellenwert, wie beispielsweise 5 km/h oder mehr, ist, welcher den niedrigen Geschwindigkeitsbereich definiert, wird die Frameübertragung gestoppt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als der Radgeschwindigkeitsschwellenwert ist. In diesem Fall kann die Radpositionserfassung nicht durch die TPMS-ECU 3 durchgeführt werden. Die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch jeden Sender 2 übertragen wird, kann jedoch einen Fehler aufweisen. Daher ist es möglich, dass der Frame selbst dann übertragen wird, wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als der Radgeschwindigkeitsschwellenwert ist. Dann wird die Frameübertragung auch in der Dauer C durchgeführt.
In der Dauer D überschreitet die Radgeschwindigkeit wieder den Radgeschwindigkeitsschwellenwert. Dabei wird die Radpositionserfassung neu gestartet. In diesem Fall wird die Radpositionserfassung durch ein neues Einstellen des zulässigen Abweichungsbereichs durchgeführt. Deshalb wird die Radposition genau spezifiziert, selbst wenn eine ungenaue Kantenanzahl (oder Zahnanzahl) von der Brems-ECU 10 bereitgestellt wird, da die Radgeschwindigkeit im niedrigen Geschwindigkeitsbereich liegt und/oder selbst wenn der zulässige Abweichungsbereich verändert wurde, bevor die Radgeschwindigkeit auf niedriger oder gleich dem Radgeschwindigkeitsschwellenwert abfällt.
In diesem Fall wird die Radpositionserfassung, wie in den 8A bis 8D dargestellt, nicht wieder für den zweiten Frame, der die zweite Identifikationsinformation ID2 enthält, und den vierten Frame, der die vierte Identifikationsinformation ID4 enthält, deren Positionen bereits spezifiziert worden sind, durchgeführt. Die Radpositionserfassung wird für den ersten Frame, der die erste Identifikationsinformation ID1 enthält, und den dritten Frame, der die dritte Identifikationsinformation ID3 enthält, bei welchen die Radpositionserfassung noch nicht durchgeführt wurde, durchgeführt. Mit Bezug auf das Rad, das als das mögliche Rad vor der Unterbrechung der Radpositionserfassung ausgeschlossen wurde, wird das Rad als das mögliche Rad selbst dann ausgeschlossen, wenn die Radpositionserfassung neu gestartet wurde. Daher kann die Radpositionserfassung in einer kurzen Zeit durchgeführt werden.
Wenn die Radpositionserfassung für den ersten Frame, der die erste Identifikationsinformation ID1 enthält, und den dritten Frame, der die dritte Identifikationsinformation ID3 enthält, wie in 8A und 8C dargestellt durchgeführt wird, wird der erste Frame, der die erste Identifikationsinformation ID1 enthält als der Frame identifiziert, der von dem Sender 2, der mit dem linken Vorderrad FL integriert ist, übertragen wird und der dritte Frame, der die dritte Identifikationsinformation ID3 enthält, wird als der Frame spezifiziert, der von dem Sender 2, der mit dem linken Hinterrad RL integriert ist, spezifiziert. Somit kann das Rad, an welchem der Bezugssender 2 integriert ist, spezifiziert werden. Somit können alle vier Räder, an welchen die Sender 2 integriert sind, spezifiziert werden.
Auf diese Weise wird spezifiziert, an welchem der Räder 5a bis 5d der Sender 2, der den Frame überträgt, integriert ist, anschließend speichert der Mikrocomputer 33 die Beziehung zwischen der Identifikationsinformation von jedem Sender 2 und die Position des entsprechenden Rads 5a bis 5d, an welchem der Sender 2 integriert ist.
Nachdem die Radpositionserfassung auf die vorstehend beschriebene Weise durchgeführt wurde, wird die Reifendruckerfassung durchgeführt. Wenn die Reifendruckerfassung durchgeführt wird, wird der Frame von jedem der Sender 2 bei einem vorbestimmten Intervall übertragen. Die TPMS-ECU 3 empfängt den Frame von allen Sendern 2 jedes Mal dann, wenn die Sender 2 die Frames übertragen.
Die TPMS-ECU 3 bestimmt, von welchem Sender jeder der Frames übertragen wurde, basierend auf der Identifikationsinformation, die in dem Frame gespeichert ist, und erfasst den Reifendruck von der Information bezüglich des Reifendrucks, der in dem Frame gespeichert ist. Somit bestimmt die TPMS-ECU 3, ob der Reifendruck von einem der Räder 5a bis 5d verringert wird, und spezifiziert das Rad 5a bis 5d, dessen Reifendruck verringert wurde. Wenn die TPMS-ECU 3 die Verringerung bzw. den Abfall des Reifendrucks von einem der Räder 5a bis 5d erfasst, informiert die TPMS-ECU 3 das Messgerät 4 über das Erfassungsergebnis. Somit zeigt das Messgerät 4 dem Fahrer den Abfall des Reifendrucks mit der Anzeige des entsprechenden Rads 5a bis 5d an.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Radpositionserfassung im niedrigen Geschwindigkeitsbereich nicht durchgeführt. Daher ist es eher unwahrscheinlich, dass die Radpositionserfassung basierend auf einer ungenauen Zahnposition durchgeführt wird. Deshalb wird die Radposition genau spezifiziert.
Die Radpositionserfassung wird unterbrochen, wenn die Radgeschwindigkeit während der Radpositionserfassung auf kleiner oder gleich dem Radgeschwindigkeitsschwellenwert, welcher den niedrigen Geschwindigkeitsbereich definiert, abfällt und sie wird neu gestartet, wenn die Radgeschwindigkeit den Radgeschwindigkeitsschwellenwert überschreitet. Wenn die Radgeschwindigkeitserfassung neu gestartet wird, wird der zulässige Abweichungsbereich, welcher in der vorherigen Radpositionserfassung eingestellt wird, gelöscht und neu eingestellt. Somit wird die Radposition genau spezifiziert, selbst wenn eine ungenau Kantenanzahl (oder Zahnanzahl) von der Brems-ECU 10 bereitgestellt wird, da die Radgeschwindigkeit auf kleiner oder gleich dem Radgeschwindigkeitsschwellenwert abfällt, und/oder selbst dann, wenn der zulässige Abweichungsbereich verändert wird, bevor die Radgeschwindigkeit auf kleiner oder gleich dem Radgeschwindigkeitsschwellenwert abfällt.
Wenn die Radpositionserfassung neu gestartet wird, wird die Radpositionserfassung für den Frame, dessen Position des Senders 2 bereits spezifiziert wurde, nicht durchgeführt. Das heißt, die Radpositionserfassung wird nur für den Frame der Position des Senders 2 durchgeführt, der noch nicht spezifiziert worden ist. Demnach kann die Radposition in einer kürzeren Zeit spezifiziert werden.
Die TPMS-ECU 3 erlangt die Zahnradinformation bei einem vorbestimmten Intervall. Die TPMS-ECU 3 stellt den zulässigen Abweichungsbereich basierend auf der Zahnposition bei dem Empfangszeitpunkt des Frames ein. Ferner bestimmt die TPMS-ECU 3, ob die Zahnposition bei einem anschließenden Empfangszeitpunkt des Frames im eingestellten zulässigen Abweichungsbereich liegt. Wenn die Zahnposition bei dem anschließenden Empfangszeitpunkt des Frames nicht im eingestellten zulässigen Abweichungsbereich liegt, wird das entsprechende Rad als das mögliche Rad ausgeschlossen, bis nur noch ein Rad übrig bleibt. Anschließend speichert die TPMS-ECU 3 das Rad, das als Letztes übrig bleibt, als das Rad, an welchem der Bezugssender 2 integriert ist. Daher wird die Radposition ohne Erfordernis einer großen Datenmenge spezifiziert.
Ferner wird ein Überlagerungsbereich, in welchem der zulässige Abweichungsbereich, der basierend auf dem Empfangszeitpunkt des Frames eingestellt wird und der zulässige Abweichungsbereich, der basierend auf dem vorherigen Empfangszeitpunkt des Frames eingestellt wird, miteinander überlagern, als ein neuer zulässiger Abweichungsbereich eingestellt. Dadurch wird der zulässige Abweichungsbereich reduziert bzw. verkleinert. Somit wird die Radposition in einer kürzeren Zeit noch genauer spezifiziert.
Die Frameübertragung wird durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet und die Position des Senders 2 im Rad 5a bis 5d wird unter Verwendung des Beschleunigungssensors 22 erfasst. Somit wird die Radpositionserfassung durchgeführt, kurz nachdem sich das Fahrzeug 1 beginnt zu bewegen, obwohl die Radpositionserfassung nur durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug 1 begonnen hat, sich zu bewegen. Ferner kann die Radposition ohne Erfordernis einer Triggervorrichtung spezifiziert werden, im Vergleich zu einem Fall, in welchem die Radposition basierend auf einer Intensität eines Signals erkannt wird, das von einer Triggervorrichtung ausgegeben wird.
(Zweite Ausführungsform)
Anschließend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. In der zweiten Ausführungsform ist eine Art und Weise zur Übertragung des Frames von dem Sender 2 anders als die der ersten Ausführungsform. Andere Merkmale sind gleich denen der ersten Ausführungsform. Deshalb wird hauptsächlich das Unterscheidungsmerkmal bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben.
In der ersten Ausführungsform überträgt der Sender 2 den Frame jedes Mal dann, wenn sich der Beschleunigungssensor 22 in einer bestimmten Winkelposition befindet. Das heißt, die Sendewinkelposition des Senders 2 ist fixiert. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Sendewinkelposition hingegen jedes Mal dann verändert, wenn das Fahrzeug 1 stoppt.
In einem Fall, in welchem die Sendewinkelposition des Senders 2 fixiert ist, falls die Sendewinkelposition mit einer Position übereinstimmt, in welcher der Frame eher unwahrscheinlich die TPMS-ECU 3 erreicht, wie beispielsweise bei NULL, wird es schwierig, dass die TPMS-ECU 3 den Frame jedes Mal dann empfängt, wenn der Frame übertragen wird. In dem Fall, in welchem die Sendewinkelposition jedes Mal dann verändert wird, wenn das Fahrzeug 1 stoppt, wird der Frame von einer Position, die sich von der Nullposition unterscheidet, übertragen, wenn das Fahrzeug 1 stoppt und wieder zu fahren beginnt, selbst wenn die TPMS-ECU 3 den Frame vorher nicht empfängt, da der Frame von der Nullposition übertragen wird. Somit empfängt die TPMS-ECU 3 den Frame auf eine geeignete Weise.
Somit wird die Radpositionserfassung noch genauer durchgeführt. Ferner wird die Radposition in einer noch kürzeren Zeit spezifiziert.
Der Sender kann z. B. basierend auf der Gravitationsbeschleunigungskomponente, die in dem Erfassungssignale des Beschleunigungssensors 22 enthalten ist erfassen, dass das Fahrzeug 1 eine Fahrt stoppt.
(Weitere Ausführungsformen)
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der zulässige Abweichungsbereich jedes Mal dann verändert, wenn der Frame derart empfangen wird, dass der zulässige Abweichungsbereich graduell reduziert bzw. verkleinert wird. Der zulässige Abweichungsbereich, der mittig auf der Zahnposition eingestellt wird, ist jedoch fixiert. Der zulässige Abweichungsbereich, der mittig auf der Zahnposition eingestellt wird, kann jedoch auch verändert werden. Die Abweichung der Zahnposition wird mit einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit wahrscheinlich ansteigen. Somit kann in einem Fall, in welchem der zulässige Abweichungsbereich mit dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt bzw. größer wird, der zulässige Abweichungsbereich noch genauer eingestellt werden. Außerdem ist es wahrscheinlich, dass die Genauigkeit einer Erfassung des Zeitpunkts, in welchem die Winkelposition des Beschleunigungssensors in einer vorbestimmten Winkelposition ist, mit einer Erhöhung des Erfassungsintervalls zur Erfassung der Beschleunigung durch den Beschleunigungssensor 22 reduziert wird. Daher kann der zulässige Abweichungsbereich gemäß dem Erfassungsintervall verändert werden. In solch einem Fall wird der zulässige Abweichungsbereich noch genauer eingestellt. Da der Sender 2 das Erfassungsintervall und dergleichen erstellt, kann der Sender 2 Daten zur Bestimmung der Größe des zulässigen Abweichungsbereichs in dem Frame enthalten.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Winkelposition direkt über der Radmittelachse als die Nullposition definiert, d. h., als die Referenzposition. Die Referenzposition kann aber auch auf eine beliebige andere Position in Umfangsrichtung des Rads 5a bis 5d eingestellt werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erlangt die TPMS-ECU 3 die Zahnradinformation von der Brems-ECU 10. Die TPMS-ECU 3 kann die Kantenanzahl oder die Zahnanzahl als die Zahnradinformation aber auch auf eine beliebige andere Weise erlangen. Die TPMS-ECU 3 kann die Kantenanzahl oder die Zahnanzahl als die Zahnradinformation z. B. von einer anderen bzw. weiteren ECU erhalten. Als ein weiteres Beispiel kann die TPMS-ECU 3 die Erfassungssignale von den Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d empfangen und die Kantenanzahl oder die Zahnanzahl von jedem Zahnrad 12a bis 12d basierend auf dem erhaltenen Erfassungssignal erhalten.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die TPMS-ECU 3 und die Brems-ECU 10 separat vorgesehen. Einem weiteren Beispiel können die TPMS-ECU 3 und die Brems-ECU 10 auch in einer einzelnen ECU integriert vorgesehen sein. Das heißt, die TPMS-ECU 3 und die Brems-ECU 10 können als einzelne ECUs bereitgestellt werden. In solch einem Fall kann die ECU die Erfassungssignale der Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d direkt empfangen und die Kantenanzahl oder die Zahnanzahl von jedem Zahnrad 12a bis 12d basierend auf dem empfangenen Erfassungssignal erhalten.
In diesem Fall kann die ECU die Kantenanzahlen oder die Zahnanzahlen kontinuierlich erhalten. Daher wird die Radpositionserfassung basierend auf der Zahnradinformation bei einem exakten Empfangszeitpunkt des Frames durchgeführt, im Vergleich zu dem Fall, in welchem die Zahnradinformation bei dem vorbestimmten Intervall empfangen wird.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Radpositionserfassungsvorrichtung bezüglich des Fahrzeugs 1 mit den vier Rädern 5a bis 5d beispielhaft dargestellt. Die Radpositionserfassungsvorrichtung kann auch bei einem Fahrzeug mit mehr als vier Rädern bereitgestellt werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird, wenn die Radposition basierend auf der Zahnradinformation spezifiziert wird, der zulässige Abweichungsbereich basierend auf der Zahnposition eingestellt und die Radposition wird durch Bestimmen, ob die Zahnposition im zulässigen Abweichungsbereich liegt, spezifiziert. Ferner wird der zulässige Abweichungsbereich durch Einstellen des Überlagerungsbereichs, in welchem der vorherige zulässige Abweichungsbereich und der anschließende zulässige Abweichungsbereich miteinander als der neue zulässige Abweichungsbereich überlagern, reduziert bzw. eingeschränkt. In diesem Fall wird die Radposition in der kürzeren Zeit spezifiziert.
Dabei wird die Radposition noch genauer in einer noch kürzeren Zeit spezifiziert, selbst wenn der zulässige Abweichungsbereich nicht reduziert wird, da die genaue Zahnradposition wie vorstehend beschrieben erlangt wird.
Die Sendewinkelposition des Senders 2 kann z. B. jedes Mal dann verändert werden, wenn der Sender 2 den Frame überträgt. In solch einem Fall korrigiert der Mikrocomputer 33 die Zahnposition des Zahnrads 12a bis 12d, das bei dem Empfangszeitpunkt erfasst wird, in Assoziierung mit dem Frame, der bei der Sendewinkelposition übertragen wird, die durch den Mikrocomputer 23 des Senders 2 auf eine Zahnposition verändert wird, die mit einem Frame assoziiert ist, der bei der fixierten Sendewinkelposition übertragen wird. Der Mikrocomputer 33 der TPMS-ECU 3 bestimmt, ob die korrigierte Zahnposition des Zahnrads 12a bis 12d bei der Radpositionserfassung im zulässigen Abweichungsbereich liegt.
Gemäß der vorstehenden Offenbarung erfassen die Radgeschwindigkeitssensoren 11a bis 11d zumindest die Passage bzw. den Abschnitt der Zähne der Zahnräder 12a bis 12d, die sich zusammen mit den Rädern 5a bis 5d dreht. Diese Zahnräder 12a bis 12d können eine Struktur aufweisen, in welcher Zähne leitfähige äußere Oberflächen und Zwischenabschnitte zwischen den Zähnen mit einem magnetischen Widerstand, der sich von den äußeren Oberflächen der Zähne unterscheidet, aufweisen. Das heißt, die Zahnräder 12a bis 12d können eine beliebige Struktur aufweisen. Die Zahnräder 12a bis 12d können z. B. ein herkömmliches Zahnrad mit Vorsprüngen und Ausnehmungen auf der äußeren Oberfläche des Zahnrads sein. Die Vorsprünge weisen eine Leitfähigkeit und die Ausnehmungen bzw. Lücken sind Räume, welche nicht leitfähige Abschnitte darstellen. Bei einem weiteren Beispiel können die Zahnräder 12a bis 12d ein Rotorschalter sein, dessen äußere Oberfläche leitfähige Abschnitte und nicht leitfähige Isolationsabschnitte enthält, wie in der JP-A-10-048233 beschrieben.
Während nur beispielhafte ausgewählte Ausführungsformen zur Darstellung der vorliegenden Offenbarung gewählt wurden, ist für einen Fachmann zu verstehen, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne dabei vom Umfang der Offenbarung, wie er durch die zugehörigen Ansprüche definiert ist, abzuweichen. Ferner dient die vorstehende Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung nur illustrativen Zwecken und soll die Offenbarung, wie sie durch die zugehörigen Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird, nicht einschränken.

Claims

Radpositionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugkörper (6) und einer Mehrzahl von Rädern (5a bis 5d), wobei die Radpositionserfassungsvorrichtung aufweist: einen Sender (2), der mit jedem einer Mehrzahl von Rädern (5a bis 5d) integriert ist, wobei der Sender (2) eine erste Steuereinheit (23) enthält, wobei die erste Steuereinheit (23) einen Frame erzeugt und überträgt, der eine Identifikationsinformation enthält, die für den Sender (2) spezifisch ist; und einen Empfänger (3), der mit dem Fahrzeugkörper (6) integriert ist, wobei der Empfänger (3) eine Antenne (31) und eine zweite Steuereinheit (33) enthält, wobei die zweite Steuereinheit (33) den Frame empfängt, der von dem Sender (2) über die Antenne (31) übertragen wird, wobei die zweite Steuereinheit (33) eine Radpositionserfassung durchführt, um zu spezifizieren, an welchem der Mehrzahl der Räder (5a bis 5d) der Sender (2), der den Frame überträgt, integriert ist, und um eine Beziehung zwischen der Identifikationsinformation des Senders (2) und des Rads (5a bis 5d), mit welchem der Sender (2) integriert ist, zu speichern, wobei der Sender (2) einen Beschleunigungssensor (22) enthält, der ein Erfassungssignal gemäß einer Beschleunigung ausgibt, die eine Gravitationsbeschleunigungskomponente enthält, die sich mit einer Umdrehung des Rads (5a bis 5d), mit welchem der Sender (2) integriert ist, verändert, erste Steuereinheit (23) eine Winkelposition des Senders (2) relativ zu einer Referenzposition basierend auf der Gravitationsbeschleunigungskomponente erfasst, die durch das Erfassungssignal des Beschleunigungssensors (22) bereitgestellt wird, wobei die Referenzposition in eine beliebige Position in Umfangsrichtung des Rads (5a bis 5d), mit welchem der Sender (2) integriert ist, eingestellt wird, und die erste Steuereinheit (23) den Frame überträgt, wenn sich der Sender (2) in einer Sendewinkelposition befindet, wobei die Radpositionserfassungseinheit ferner aufweist: einen Radgeschwindigkeitssensor (11a bis 11d), der für jedes der Räder (5a bis 5d) bereitgestellt ist, um einen Zahn eines Zahnrads (12a bis 12d) zu erfassen, das sich zusammen mit einem entsprechenden Rad (5a bis 5d) dreht, wobei das Zahnrad (12a bis 12d) leitfähige Abschnitte als Zähne und Zwischenabschnitt zwischen den leitfähigen Abschnitten enthält, wobei die Zwischenabschnitte einen magnetischen Widerstand aufweisen, der sich von dem der leitfähigen Abschnitte unterscheidet, wobei die zweite Steuereinheit (33) eine Zahnradinformation erlangt, die eine Zahnposition des Zahnrads (12a bis 12d) basierend auf einem Erfassungssignal des Radgeschwindigkeitssensors (11a bis 11d) anzeigt, wobei in der Radpositionserfassung die zweite Steuereinheit (33) einen zulässigen Abweichungsbereich basierend auf der Zahnposition bei einem Empfangszeitpunkt des Frames einstellt und bestimmt, ob die Zahnposition bei einem anschließenden Empfangszeitpunkt des Frames im zulässigen Abweichungsbereich liegt, und wenn die Zahnposition des Zahnrads (12a bis 12d) bei dem anschließenden Empfangszeitpunkt nicht im zulässigen Abweichungsbereich liegt, die zweite Steuereinheit (33) das Rad (5a bis 5d) entsprechend dem Zahnrad (12a bis 12d) als ein mögliches Rad (5a bis 5d) ausschließt, bis nur noch ein Rad (5a bis 5d) übrig bleibt, und ein verbleibendes Rad (5a bis 5d) als das Rad (5a bis 5d) registriert, mit welchem der Sender (2) integriert ist, und die zweite Steuereinheit (33) die Radpositionserfassung verhindert, wenn die Radgeschwindigkeit, die basierend auf einem Erfassungssignal des Radgeschwindigkeitssensors (11a bis 11d) erfasst wird, kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist und die Radpositionserfassung nur dann durchführt, wenn die Radgeschwindigkeit höher als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
Radpositionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Steuereinheit (33) die Radpositionserfassung stoppt, wenn die Radgeschwindigkeit während der Radpositionserfassung auf den vorbestimmten Schwellenwert oder darunter abfällt, und die Radpositionserfassung neu startet, wenn die Radgeschwindigkeit den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, und wenn die zweite Steuereinheit (33) die Radpositionserfassung neu startet, die zweite Steuereinheit (33) den zulässigen Abweichungsbereich löscht, der eingestellt wird, bevor die Radpositionserfassung gestoppt wird, und den zulässigen Abweichungsbereich neu einstellt.
Radpositionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn die zweite Steuereinheit (33) die Radpositionserfassung neu startet, die zweite Steuereinheit (33) die Radpositionserfassung für einen Frame, der die Identifikationsinformation entsprechend dem Rad enthält, das als das Rad registriert wurde, mit welchem der Sender (2), der den Frame überträgt, integriert ist, nicht durchführt und die Radpositionserfassung bezüglich eines Frames, der eine Identifikationsinformation entsprechend dem Rad enthält, das nicht registriert worden ist, durchführt.
Radpositionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei, wenn die zweite Steuereinheit (33) die Radpositionserfassung neu startet und die Radpositionserfassung für den Frame durchführt, der die Identifikationsinformation entsprechend dem Rad enthält, das nicht registriert worden ist, die zweite Steuereinheit (33) die Radpositionserfassung durchführt, während das Rad ausgeschlossen wird, das in einer vorherigen Radpositionserfassung, die durchgeführt wurde, bevor die Radpositionserfassung gestoppt worden ist, als das mögliche Rad ausgeschlossen worden ist.
Radpositionserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Sender (2) basierend auf der Gravitationsbeschleunigungskomponente, die in dem Erfassungssignal des Beschleunigungssensors (22) enthalten ist, erfasst, dass das Fahrzeug (1) stoppt, und wenn das Fahrzeug (1) stoppt, der Sender (2) die Sendewinkelposition verändert.
Radpositionserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Steuereinheit (33) den zulässigen Abweichungsbereich jedes Mal dann verändert, wenn der Frame empfangen wird, wobei die zweite Steuereinheit (33) einen Überlagerungsbereich zwischen dem zulässigen Abweichungsbereich und einem vorherigen zulässigen Abweichungsbereich, der basierend auf der Zahnposition des Zahnrads (12a bis 12d) bei einem vorherigen Empfangszeitpunkt des Frames eingestellt wird, als einen neuen zulässigen Abweichungsbereich einstellt, wobei die zweite Steuereinheit (33) die Zahnposition des Zahnrads (12a bis 12d), die bei dem Empfangszeitpunkt erfasst wird, der mit dem Frame assoziiert ist, der bei einer Sendewinkelposition übertragen wird, die durch die erste Steuereinheit (23) auf eine Zahnposition verändert wurde, die mit einem Frame assoziiert ist, der bei einer fixierten Sendewinkelposition übertragen wird, korrigiert, und die zweite Steuereinheit (33) bestimmt, ob die Zahnposition des Zahnrads (12a bis 12d) im zulässigen Abweichungsbereich korrigiert wurde, um das Rad (5a bis 5d) zu spezifizieren, mit welchem der Sender (2) integriert ist.
Radpositionserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Steuereinheit (33) den zulässigen Abweichungsbereich bei einer Erhöhung einer Fahrzeuggeschwindigkeit vergrößert.
Radpositionserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Steuereinheit (23) den Frame erzeugt, der Daten zur Bestimmung einer Größe des zulässigen Abweichungsbereichs, der durch die zweite Steuereinheit (33) eingestellt wird, enthält.
Reifendruckerfassungsvorrichtung, aufweisend: die Radpositionserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Sender (2) eine Erfassungseinheit (21) enthält, die ein Erfassungssignal gemäß einem Reifendruck des entsprechenden Rads (5a bis 5d) ausgibt, wobei die erste Steuereinheit (23) eine Reifendruckinformation erzeugt, die das Erfassungssignal der Erfassungseinheit (21) anzeigt, wobei die erste Steuereinheit (23) die Reifendruckinformation in dem Frame speichert und den Frame überträgt, und die zweite Steuereinheit (33) den Reifendruck von jedem Rad (5a bis 5d) basierend auf der Reifendruckinformation, die in dem Frame gespeichert ist, erfasst.