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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen an einem Reifen montierten Sensor bzw. Reifenmontagesensor, der innerhalb eines Reifens angeordnet ist, und eine Sensorvorrichtung, die für den Reifenmontagesensor verwendet wird.
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Stand der Technik
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Ein Reifenmontagesensor, der ausgelegt ist, einen Reifenluftdrucksensor oder Ähnliches innerhalb eines Reifens, beispielsweise auf der hinteren Seite der Reifenlauffläche, zu installieren, wurde vorgeschlagen, um einen Reifenluftdrucksensor zu ersetzen, der an einem Fahrzeugrad angebracht ist (siehe
JP 5020618 B2 ).
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Die
US 2008 / 0 289 407 A1 offenbart einen Reifenmontagesensor, der ausgelegt ist, an einer Innenwand eines Reifens fixiert zu werden, wobei der Reifenmontagesensor aufweist: ein Sensorhalteelement, das enthält: einen Sensor, der als ein eingebauter Sensor zum Erfassen einer physikalischen Größe, die auf den Reifen ausgeübt wird, ausgebildet ist und einen Sensoranschluss aufweist, der freiliegt, und einen Basisabschnitt, der eine Anbringungsoberfläche, die an dem Reifen anzubringen ist, aufweist; und eine Sensorvorrichtung, die an dem Sensorhalteelement fest montiert ist und enthält: eine Steuerung, die ausgelegt ist, einen Eingang eines Erfassungsergebnisses des Sensors zu empfangen und eine Signalverarbeitung durchzuführen, einen Sender, der ausgelegt ist, Informationen entsprechend dem Erfassungsergebnis des Sensors zu senden, das durch die Signalverarbeitung erlangt wird, die bei der Steuerung durchgeführt wird, und einen Anschluss, der ausgelegt ist, das Erfassungsergebnis des Sensors in die Steuerung einzugeben, und der eine elektrische Verbindung mit dem Sensoranschluss aufweist, wenn die Sensorvorrichtung an dem Sensorhalteelement montiert ist.
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Die
DE 10 2012 216 577 A1 beschreibt ein Verfahren zum Speichern von Reifeninformationen in einem Reifensensor. Hierzu wird ein Reifensensor an einem Reifen mit einem passiven RFID-Transponder befestigt. Dann wird der RFID-Transponder über ein Energiefeld mit Energie versorgt, so dass der RFID-Transponder die gespeicherten Reifeninformationen aussendet. Sofern seitens des Reifensensors festgestellt wurde, dass der Reifensensor am Reifen befestigt ist, werden die Reifeninformationen empfangen und im Reifensensor dauerhaft gespeichert. Die in einen Reifensensor geschriebenen Reifeninformationen werden seitens des Reifensensors an das Fahrzeug übertragen und dann beispielsweise im Rahmen einer fahrdynamischen Funktion berücksichtigt.
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Die
DE 102 18 781 A1 beschreibt einen auf einer Felge montierbaren Luftreifen, der innenseitig mit einer Mehrzahl von zumindest im Bereich der Lauffläche angebrachten Sensoreinheiten zur Erfassung eines Betriebsparameters des Reifens ausgerüstet ist, wobei die Sensoreinheiten zum Auslesen von von ihnen erfassten Messwerten ausgebildet sind.
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Die
US 6 546 982 B1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Montieren eines Transpondermoduls und einer Antenne in einem Reifen und zum Anschließen der Antenne an das Transpondermodul.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Reifenmontagesensor wird jedoch beispielsweise mittels eines Klebemittels innerhalb eines Reifens montiert, und daher wird der Reifenmontagesensor ebenfalls gleichzeitig mit der Anordnung bzw. Anbringung des Reifens angeordnet bzw. angebracht. Hier kann keine Wiederverwendung des Reifenmontagesensors erfolgen.
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Dementsprechend wurde im Hinblick auf die obigen Schwierigkeiten überlegt, ein Sensorhalteelement an einem Reifen zu fixieren, sodass der Reifenmontagesensor, der an dem Sensorhalteelement montiert wird, ersetzbar ist. Wenn der Reifenmontagesensor ersetzbar ist, wird der Reifenmontagesensor über das Sensorhalteelement montiert. Daher wird der Abstand zwischen der Reifeninnenwandfläche und dem Reifenmontagesensor länger. Somit ergibt sich, dass die Empfindlichkeit eines Sensors, der in dem Reifenmontagesensor enthalten ist, beispielsweise eines Beschleunigungssensors (im Folgenden als G-Sensor bezeichnet) oder eines Temperatursensors, geringer ist.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reifenmontagesensor, der ersetzbar ist und eine Verringerung der Empfindlichkeit des Sensors verhindert, und eine Sensorvorrichtung für diesen zu schaffen. Die Aufgabe wird durch einen Reifenmontagesensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Sensorvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gerichtet.
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Ein Reifenmontagesensor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ausgelegt, an einer Innenwand eines Reifens fixiert zu werden. Der Reifenmontagesensor enthält: ein Sensorhalteelement, das einen Sensor, der als ein eingebauter Sensor ausgebildet ist, um einen physikalische Größe, die auf den Reifen ausgeübt wird, zu erfassen, und einen Basisabschnitt mit einer Anbringungsfläche, die an dem Reifen anzubringen ist, aufweist, wobei ein Anschluss des Sensors freiliegt; und eine Sensorvorrichtung, die von dem Sensorhalteelement entfernbar ist und die enthält: eine Steuerung, die ausgelegt ist, einen Eingang eines Erfassungsergebnisses des Sensors zu empfangen und eine Signalverarbeitung durchzuführen, einen Sender, der ausgelegt ist, Informationen entsprechend dem Erfassungsergebnis des Sensors zu senden bzw. übertragen, das durch die Signalverarbeitung erlangt wird, die bei der Steuerung durchgeführt wird, und einen Anschluss, der ausgelegt ist, das Erfassungsergebnis des Sensors in die Steuerung einzugeben, und der freiliegt, so dass er eine elektrische Verbindung mit dem Sensoranschluss aufweist, wenn die Sensorvorrichtung an dem Sensorhalteelement angebracht ist.
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Wie es oben beschrieben wurde, ist die Sensorvorrichtung von dem Sensorhalteelement entfernbar, da es möglich ist, die Sensorvorrichtung von dem Sensorhalteelement zu lösen. Die Sensorvorrichtung kann entfernt und erneut verwendet werden, wenn beispielsweise ein Reifen durch einen anderen Reifen ersetzt wird. Außerdem wird nur das Sensorhalteelement des Reifenmontagesensors angeordnet bzw. angebracht. Sogar wenn das Sensorhalteelement angeordnet wird, ist meistens eine Vielzahl von funktionellen Vorrichtungen in dem Reifenmontagesensor in der Sensorvorrichtung integriert; daher kann die Sensorvorrichtung in den meisten Fällen wiederverwendet werden. Dementsprechend ist es effektiv, nur die Sensorvorrichtung zu erhalten, da diese in den meisten Fällen wiederverwendet werden kann. Der Sensor ist nicht an der Sensorvorrichtung des Reifenmontagesensors angeordnet, sondern ist an dem Sensorhalteelement angeordnet, das näher bei dem jeweiligen Reifen ist. Daher ist es möglich, eine Verringerung der Empfindlichkeit des Sensors zu verhindern.
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Eine Sensorvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist von einem Sensorhalteelement entfernbar, das in einem Reifenmontagesensor enthalten ist, der an einer Innenwandfläche eines Reifens fixiert ist. Die Sensorvorrichtung enthält: eine Steuerung, die ausgelegt ist, eine Eingabe eines Erfassungsergebnisses eines Sensors zu empfangen, der in dem Sensorhalteelement enthalten ist, und die eine Signalverarbeitung durchführt, einen Sender, der ausgelegt ist, Informationen entsprechend dem Erfassungsergebnis des Sensors zu senden bzw. übertragen, das durch die Signalverarbeitung erlangt wird, die bei der Steuerung durchgeführt wird, und einen Anschluss, der ausgelegt ist, das Erfassungsergebnis des eingebauten Sensors in die Steuerung einzugeben, und der freiliegt, so dass er eine elektrische Verbindung mit dem Sensoranschluss aufweist, wenn die Sensorvorrichtung an dem Sensorhalteelement angebracht ist.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist die Sensorvorrichtung entfernbar und kann eine Verringerung der Sensorempfindlichkeit verhindern.
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Figurenliste
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Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
- 1 eine Blockkonfiguration eines Fahrzeugs, in dem ein Reifenmontagesensor gemäß einer ersten Ausführungsform verwendet wird;
- 2 eine Querschnittsansicht, die einen Installationszustand des Reifenmontagesensors an bzw. in einem Reifen darstellt;
- 3 eine vergrößerte Ansicht des Reifenmontagesensors der 2;
- 4 eine vergrößerte Ansicht des Reifenmontagesensors;
- 5 eine Draufsicht auf den Reifenmontagesensor;
- 6 eine perspektivische Ansicht des Reifenmontagesensors;
- 7 eine perspektivische Ansicht eines Sensorhalteelementes;
- 8 eine Blockkonfiguration des Reifenmontagesensors; und
- 9 eine Blockkonfiguration eines Empfängers.
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Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass in den weiteren Ausführungsformen dieselben Bezugszeichen für identische oder äquivalente Teile verwendet werden.
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(Erste Ausführungsform)
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Im Folgenden werden ein Reifenluftdruckdetektor mit einem Reifenmontagesensor und eine Fahrzeugsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf die 1 bis 9 beschrieben. Der Reifenluftdruckdetektor und die Fahrzeugsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden beispielsweise zum Erfassen einer Verringerung eines Reifenluftdruckes oder einer Fahrstraßenoberflächenbedingung (im Folgenden als Straßenoberflächenbedingung bezeichnet) auf der Grundlage der Erfassungsdaten verwendet, die von dem Reifenmontagesensor übertragen werden, der in einem jeweiligen Rad eines Fahrzeugs enthalten ist.
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Wie es in 1 dargestellt ist, enthält ein Fahrzeug 1 einen Reifenmontagesensor 2, einen Empfänger 3, eine Messgeräteanzeige 4 und eine elektronische Steuerung 5 (im Folgenden als ECU bezeichnet) zum Steuern des Fahrzeugs. Der Reifenluftdruckdetektor wird durch den Reifenmontagesensor 2, den Empfänger 3 und die Messgeräteanzeige 4 ausgebildet. Außerdem wird die Fahrzeugsteuerung durch den Reifenmontagesensor 2, den Empfänger 3 und die ECU 5 ausgebildet.
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Wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, ist ein jeweiliger Reifenmontagesensor 2 an den jeweiligen Reifen 71a bis 71d an jeweiligen Rädern 7a bis 7d des Fahrzeugs 1 angebracht. Der Empfänger 3, die Messgeräteanzeige 4 und die ECU 5 sind auf der Seite der Fahrzeugkarosserie 6 des Fahrzeugs 1 angebracht, und eine Vielzahl von Vorrichtungen sind über beispielsweise ein fahrzeugeigenes LAN (lokales Netzwerk), das beispielsweise durch eine CAN-Kommunikation (CAN: Steuerungsnetzwerk) ausgeführt wird, verbunden, um einen gemeinsamen Informationsaustausch durchzuführen.
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Der Reifenmontagesensor 2 erfasst einen Luftdruck eines jeweiligen Reifens 71 a bis 71 d, der dem jeweiligen Rad 7a bis 7d angebracht ist, und erfasst verschiedene Informationen betreffend den jeweiligen Reifen 71 a bis 71 d und speichert die jeweiligen Arten von Informationen, die Informationen betreffend den Reifenluftdruck aufweisen, in einem Rahmen und überträgt dann den Rahmen. In 1 sind die Reifenmontagesensoren 2, die an den jeweiligen Rädern 7a bis 7d angebracht sind, mit 2a bis 2d bezeichnet. Die Reifenmontagesensoren 2a bis 2d sind auf ähnliche Weise aufgebaut. Der Empfänger 3 empfängt einen Rahmen, der von dem Reifenmontagesensor 2 übertragen wird, und führt eine Reifenluftdruckerfassung oder eine Straßenoberflächenbedingung durch beispielsweise eine Vielzahl von Prozessen oder Berechnungen auf der Grundlage eines Erfassungssignals, das in dem Rahmen gespeichert ist, durch. Im Folgenden werden die Details des Reifenmontagesensors 2 mit Bezug auf die 3 bis 7 beschrieben.
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Wie es in den 3 bis 7 dargestellt ist, enthält der Reifenmontagesensor 2 ein Sensorhalteelement 21 und eine Sensorvorrichtung 22.
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Das Sensorhalteelement 21 hält die Sensorvorrichtung 22 an der Innenfläche der jeweiligen Reifen 71a bis 71d beispielsweise an der hinteren Seite der Lauffläche, wie es in den 2 und 3 dargestellt ist. Das Sensorhalteelement 21 enthält einen G-Sensor 211 und einen Temperatursensor 212, die einem Sensor entsprechen.
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In der vorliegenden Ausführungsform enthält das Sensorhalteelement 21 den G-Sensor 211 und den Temperatursensor 212 an einer gewünschten Position eines Harzelementes 21a, wie es in den 3, 4 und 7 gezeigt ist. Das Sensorhalteelement 21 ist beispielsweise derart ausgebildet, dass der G-Sensor 211 und der Temperatursensor 212 umspritzt sind; alternativ sind der G-Sensor 211 und der Temperatursensor 212 in ein Installationsloch (nicht gezeigt) des Harzelementes 21a, das durch Harz ausgeformt ist, eingepasst.
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Das Harzelement 21a enthält einen Basisabschnitt 21b, der in einer Blattgestalt ausgebildet ist, und einen Haltefilm bzw. ein Halteblatt 21c, das von dem Basisabschnitt 21b vorsteht.
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Der Basisabschnitt 21b enthält eine vordere Fläche und eine hintere Fläche und wird durch Kleben der hinteren Fläche an die Innenwandfläche als Installationsfläche der jeweiligen Reifen 71a bis 71d fixiert. In dieser Ausführungsform ist der
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Basisabschnitt 21b in einer kreisförmigen Plattengestalt ausgebildet; er kann jedoch auch in einer anderen Gestalt wie beispielsweise einer rechteckigen Plattengestalt ausgebildet sein. Alternativ kann der Basisabschnitt 21b auch in einer anderen Gestalt ausgebildet sein, die sich von einer Plattengestalt unterscheidet. Der G-Sensor 211 und der Temperatursensor 212 sind derart ausgebildet, dass mindestens die Anschlüsse 211a, 212a von der vorderen Fläche des Basisabschnitts 21b freiliegen und die Anschlüsse 211a, 212a mit den Anschlüssen 22a, 22b, die in der Sensorvorrichtung 22 enthalten sind, elektrisch verbunden sind.
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Die Halteplatte 21c steht von der vorderen Fläche des Basisabschnitts 21b zu der der Installationsfläche des Basisabschnitts 21b gegenüberliegenden Seite vor. Die Halteplatte 21c ist in mehreren Teilen an separaten Positionen zum Halten der Anschlüsse 22a, 22b angeordnet. In dieser Ausführungsform sind zwei Teile angeordnet. Jede Halteplatte 21c enthält eine Seitenwand 21ca, der obere Flächengestalt in einem Kreisbogen ausgebildet ist, und einen Sperrabschnitt 21cb, der an der Spitze angeordnet ist, die dem Basisabschnitt 21b gegenüberliegt und zu der Innenseite der anderen Halteplatte 21c vorsteht. Das Harzelement 21b wird durch die oben beschriebene Konfiguration ausgebildet, und die Sensorvorrichtung 22 ist innerhalb eines Raumes angeordnet, der von dem Basisabschnitt 21b und der Halteplatte 21c umgeben wird. Der Raum ist in einer Gestalt ausgebildet, die der Gestalt der Sensorvorrichtung 22 entspricht. In dieser Ausführungsform ist der Raum in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet.
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Der G-Sensor 211 gibt ein Erfassungssignal entsprechend einer Beschleunigung aus. In dieser Ausführungsform ist der G-Sensor 211 angeordnet, eine Beschleunigung entsprechend dem Erdkontaktzustand der jeweiligen Räder 7a bis 7d zu erfassen und eine Beschleunigung in einer radialen Richtung der jeweiligen Räder 7a bis 7d zu erfassen. Der G-Sensor 211 kann jedoch angeordnet sein, eine Beschleunigung in einer Tangentialrichtung der jeweiligen Räder 7a bis 7d zu erfassen. Die Beschleunigung ändert sich stark, wenn der Abschnitt der jeweiligen Reifen 71a bis 71d, an dem der G-Sensor 211 angebracht ist, einen Erdkontakt mit einer Straßenoberfläche aufweist und sich dann von der Straßenoberfläche weg bewegt. Außerdem ändert sich die Beschleunigung, wenn er entsprechend der Straßenoberflächenbedingung zu dem Zeitpunkt eines Erdkontaktes vibriert. Diese Beschleunigungen werden als ein Erfassungssignal des G-Sensors 211 angegeben.
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Der Temperatursensor 212 gibt ein Erfassungssignal entsprechend einer Temperatur aus. Somit misst der Temperatursensor 212 die Temperatur der jeweiligen Reifen 71a bis 71d oder die Temperatur der Straßenoberfläche durch Erfassen der Temperatur der Installationsposition des Reifenmontagesensors 2 in den jeweiligen Reifen 71a bis 71d.
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Wie es in den 3 bis 6 dargestellt ist, ist die Sensorvorrichtung 22 in einem Raum angeordnet, der durch den Basisabschnitt 21b und die Halteplatte 21c des Sensorhalteelementes 21 ausgebildet wird. In dieser Ausführungsform weist die Sensorvorrichtung 22 ist die Außengestalt zylindrisch ausgebildet, wie es in 6 dargestellt ist. Wie es in 3 dargestellt ist, liegen die Anschlüsse 22a, 22b von dem Basisabschnitt frei. Dementsprechend kontaktiert die Bodenfläche des Sensors 22 den Basisabschnitt 21b, und die obere Fläche der Sensorvorrichtung 22 kontaktiert den Sperrabschnitt 21cb, und die Sensorvorrichtung 22 wird zwischen dem Basisabschnitt 21b und dem Sperrabschnitt 21cb gehalten. Außerdem kontaktiert die Seitenfläche der Sensorvorrichtung 22 die Innenwandfläche der Halteplatte 21c. Dementsprechend kontaktiert die Sensorvorrichtung 22 das Sensorhalteelement 21 an der Seitenfläche zusätzlich zu der oberen Fläche und der Bodenfläche der Sensorvorrichtung 22. Daher wird die Sensorvorrichtung 22 an dem Sensorhalteelement 21 ohne Positionsabweichung gehalten.
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Wie es in 8 dargestellt ist, enthält die Sensorvorrichtung 22 eine Energiequelle 221, einen Drucksensor 222, einen Mikrocomputer 223, einen RF-Schaltkreis 224 und eine Antenne 225; und die Sensorvorrichtung 22 ist mit Harz bedeckt.
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Die Energiequelle 221 ist beispielsweise als eine Batterie ausgebildet; die Energiequelle 221 kann jedoch auch Energie über einen elektrischen Generator oder einen Transponder empfangen. Der Drucksensor 222, der Mikrocomputer 223 und der RF-Schaltkreis 224 sind in Betrieb, wenn sie Energie von der Energiequelle 221 empfangen.
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Der Drucksensor 222 ist beispielsweise in einer Membranform ausgebildet und ist ausgelegt, ein Erfassungssignal auf der Grundlage des Reifenluftdruckes auszugeben. Man beachte, dass die Installationsposition des Drucksensors 222 beliebig ist. In dieser Ausführungsform ist der Drucksensor 222 an dem mittleren Abschnitt der oberen Fläche des Sensorhalteelementes 21 angeordnet und liegt von dem Harzabschnitt frei, während er von der Stelle zwischen den Sperrabschnitten 21cb beider Halteplatten 21c freiliegt. Wenn die Stelle zwischen den Sperrabschnitten 21cb beider Halteplatten 21c als Druckeingang ausgelegt ist, wird dementsprechend der Luftdruck innerhalb der jeweiligen Reifen 71a bis 71d auf den Drucksensor 222 ausgeübt.
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Der Mikrocomputer 223 weist beispielsweise eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine I/O auf, wie es bekannt ist. Der Mikrocomputer 223 führt einen vorbestimmten Prozess entsprechend einem Programm aus, das beispielsweise in dem ROM gespeichert ist. In dem ROM weist ein individueller ID-Informationsteil auf: Identifizierungsinformationen in dem Sender zum Identifizieren des Reifenmontagesensors 2; und Identifizierungsinformationen, die in einem Fahrzeug zum Identifizieren des Fahrzeugs enthalten sind.
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Der Mikrocomputer 223 empfängt ein Erfassungssignal von dem G-Sensor 221, dem Temperatursensor 212 und dem Drucksensor 222 und führt eine Signalverarbeitung hinsichtlich des Erfassungssignals durch und verarbeitet das Signal nach Bedarf und erzeugt Informationen betreffend eine Beschleunigung, eine Temperatur und einen Reifenluftdruck. Anschließend speichert der Mikrocomputer 223 jeweilige Arten von Informationen in einem Rahmen mit ID-Informationen eines jeweiligen Reifenmontagesensors 2. Außerdem erzeugt der Mikrocomputer 223 einen Rahmen und überträgt dann den Rahmen an den RF-Schaltkreis 24.
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Der RF-Schaltkreis 224 enthält einen Sender und ist ausgelegt, den Rahmen, der von dem Mikrocomputer 223 übertragen wird, an den Empfänger 3 über die Antenne 225 zu senden bzw. zu übertragen. In dieser Ausführungsform wird der RF-Schaltkreis 224 als Sender verwendet, da ein Signal in einem RF-Bereich verwendet wird. Es kann jedoch auch ein Signal in einem anderen Bereich als dem RF-Bereich verwendet werden.
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Der Drucksensor 222, der Mikrocomputer 223, der RF-Schaltkreis 224 und die Antenne 225 werden beispielsweise durch einen Chip ausgebildet, der einen integrierten Halbleiterschaltkreis aufweist. Der Drucksensor 222 und die Leistungsquelle 221 werden von dem Harzabschnitt bedeckt, und die Außengestalt der Sensorvorrichtung 22 in einem integrierten Zustand ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet. Der Harzabschnitt wird beispielsweise durch Harzausformung durch Umgießen bzw. Umspritzen ausgebildet, so dass der Druckempfänger des Drucksensors 222 in jeder Sensorvorrichtung freiliegt.
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Der Reifenmontagesensor 2, der oben beschrieben wurde, wird beispielsweise durch Dehnen eines Raums zwischen beiden Halteplatten 21c der Sensorhalteelemente 21 mittels elastischer Verformung und Anordnen der Sensorvorrichtung 22 in dem Raum, der von dem Sensorhalteelement 21 umgeben ist, ausgebildet. In dieser Situation wird ein Klebemittel 23 auf die hintere Fläche des Basisabschnitts 21b des Sensorhalteelementes 21 geschichtet, und der Reifenmontagesensor 2 wird an die Innenwandfläche der jeweiligen Reifen 71a bis 7d, beispielsweise der hinteren Seite der Lauffläche, geklebt. Somit wird der Reifenmontagesensor 2 innerhalb der jeweiligen Reifen 71a bis 71d angebracht.
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Da der Reifenmontagesensor 2, der wie oben beschrieben ausgebildet ist, nur die Sensorvorrichtung 22 mit dem Sensorhalteelement 21 hält, ist es möglich, die Sensorvorrichtung 22 von dem Sensorhalteelement 21 zu entfernen. Mit anderen Worten, es ist möglich, die Sensorvorrichtung 22 von dem Sensorhalteelement 21 durch Dehnen der Halteplatte 21c zu entfernen.
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Somit ist es möglich, die Sensorvorrichtung 22 von dem Sensorhalteelement 21 zu entfernen. Dementsprechend kann beispielsweise in einer Situation, in der ein Reifen ausgetauscht werden muss, die Sensorvorrichtung 22 von dem Sensorhalteelement 21 entfernt und wiederverwendet werden, und es muss nur das Sensorhalteelement 21 als ein Teil des Reifenmontagesensors 2 angeordnet bzw. angebracht werden.
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Wie es in 9 dargestellt ist, enthält der Empfänger 3 beispielsweise eine Antenne 31, einen RF-Schaltkreis 32 und einen Mikrocomputer 33.
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Die Antenne 31 empfängt einen Rahmen, der von einem jeweiligen Reifenmontagesensor 2 übertragen wird. Die Antenne 31 ist an der Fahrzeugkarosserie 6 fixiert.
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Der RF-Schaltkreis 32 empfängt einen Eingang des Rahmens, der von einem jeweiligen Reifenmontagesensor 2 übertragen wird, über die Antenne 31 und wird als ein Empfänger-Schaltkreis durch Senden des Rahmens an den Mikrocomputer 33 betrieben.
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Der Mikrocomputer 33 enthält beispielsweise eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine I/O, wie es bekannt ist, und ist ausgelegt, einen Reifenluftdruckerfassungsprozess entsprechend einem Programm, das in dem ROM oder Ähnlichem gespeichert ist, auszuführen und einen Straßenoberflächenbedingungserfassungsprozess auszuführen. Der Mikrocomputer 33 speichert beispielsweise ID-Informationen jedes Reifenmontagesensors 2 in Zuordnung zu der Position der jeweiligen Räder 7a bis 7d, an denen der jeweilige Reifenmontagesensor 2 angebracht ist. Der Mikrocomputer 33 erfasst einen Reifenluftdruck in jedem der Räder 7a bis 7d auf der Grundlage von Informationen betreffend die ID-Informationen und den Reifenluftdruck, die in dem Rahmen gespeichert sind, der von einem jeweiligen Reifenmontagesensor gesendet wird. Außerdem erfasst der Mikrocomputer 33 die Straßenoberflächenbedingung auf der Grundlage der Informationen betreffend eine Beschleunigung oder eine Temperatur, die in dem Rahmen gespeichert sind, der von einem jeweiligen Reifenmontagesensor 2 gesendet wird.
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Der Mikrocomputer 33 vergleicht beispielsweise den Reifenluftdruck, der in dem Rahmen gespeichert ist, mit einem vorbestimmten Druckschwellenwert und bestimmt, ob der Reifenluftdruck ein angemessener Druck ist. Wenn der Reifenluftdruck kleiner als der Druckschwellenwert ist, gibt der Mikrocomputer 33 ein Signal aus, das diese Situation angibt. Alternativ gibt der Mikrocomputer 33 ein Signal, das einen Absolutwert des Reifenluftdruckes angibt, der in dem Rahmen gespeichert ist, an die Messgeräteanzeige 4 aus. Man beachte, dass der Mikrocomputer 33 den Reifenluftdruck, der durch die Informationen angegeben wird, die in dem Rahmen gespeichert sind, auf der Grundlage der Temperatur korrigieren kann und dann den korrigierten Reifenluftdruck als tatsächlichen Reifenluftdruck verwenden kann.
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Der Mikrocomputer 33 erfasst die Straßenoberflächenbedingung auf der Grundlage der Beschleunigung oder Temperatur, die in dem Rahmen gespeichert ist. Die Wellenform bzw. Funktion der Beschleunigung erreicht beispielsweise einen maximalen Wert zu dem Zeitpunkt eines Beginns eines Erdkontaktes, zu dem der Teil, der der Installationsposition des Reifenmontagesensors 2 entspricht, der bei der Lauffläche enthalten ist, einen Kontakt mit der Erde in Verbindung mit der Drehung der jeweiligen Reifen 71a bis 71d startet. Außerdem erreicht die Wellenform bzw. Funktion der Beschleunigung im Vergleich zu der Situation eines Erdkontaktes einen minimalen Wert zu dem Zeitpunkt einer Beendigung des Erdkontaktes, zu dem der Teil, der der Installationsposition des Reifenmontagesensors 2 entspricht, die bei der Lauffläche enthalten ist, keinen Erdkontakt mehr aufweist. Die Wellenform zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert wird als Erdkontaktzone betrachtet, und die Wellenform der Beschleunigung in der Erdkontaktzone entspricht der Straßenoberflächenbedingung.
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Die Wellenform der Beschleunigung variiert in Abhängigkeit von einer Situation beispielsweise, wenn ein Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche wie beispielsweise einer asphaltierten Straße fährt, die einen Reibungskoeffizienten (im Folgenden als µ bezeichnet) mit einem relativ hohen Wert von µ aufweist, oder einer Situation, wenn das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche wie beispielsweise einer gefrorenen Straße fährt, die einen niedrigeren Wert von µ aufweist. Mit anderen Worten, mit dem Einfluss einer Straßenoberfläche, die µ aufweist, überdeckt sich eine feinere hochfrequente Vibration, die durch einen Schlupf der Reifen 71a bis 71d verursacht wird, mit einer Ausgangsspannung, wenn das Fahrzeug auf der Straßenoberfläche fährt, die einen niedrigeren µ aufweist. Dementsprechend wird in den Situationen, wenn das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit einem höheren µ fährt oder wenn das Fahrzeug auf einer Straßenoberfläche mit einem kleineren µ fährt, die Frequenzanalyse hinsichtlich der Wellenform der Beschleunigung in der Erdkontaktzone durchgeführt, und der Level der Hochfrequenzkomponente variiert in Abhängigkeit von der Straßenoberflächenbedingung. Insbesondere weist die Situation einer Fahrt auf einer Straßenoberfläche mit einem kleineren µ einen höheren Level einer Hochfrequenzkomponente im Vergleich zu der Situation einer Fahrt auf einer Straßenoberfläche mit einem höheren µ auf. Dementsprechend gibt der Level in der Hochfrequenzkomponente der Wellenform der Beschleunigung die Straßenoberflächenbedingung an, und die Straßenoberfläche mit einem µ kann auf der Grundlage dieser Angabe erfasst werden.
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Obwohl oben die Straßenoberfläche mit einem µ beschrieben wurde, kann die Wellenform einer Beschleunigung auch entsprechend beispielsweise einer Fahrt auf einer trockenen Straßenoberfläche oder einer nassen Straßenoberfläche variieren. Daher kann die Straßenoberflächenbedingung beispielsweise durch eine Frequenzanalyse der Wellenform der Beschleunigung erfasst werden.
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Somit kann die Straßenoberfläche, die beispielsweise ein µ aufweist, eine nasse Oberfläche oder eine trockene Oberfläche ist, auf der Grundlage der Wellenform der Beschleunigung erfasst werden.
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Außerdem kann eine Temperatur der jeweiligen Reifen 71a bis 71d auf der Grundlage der Temperaturinformationen erfasst werden, die in einem Rahmen gespeichert sind, und dann kann die Temperatur einer Straßenoberfläche auf der Grundlage der Temperatur erfasst werden. In Bezug auf die Temperatur der Reifen 71a bis 71d oder die Temperatur einer Straßenoberfläche kann das Wärmeleitverfahren von den Reifen 71a bis 71d oder einer Straßenoberfläche auf das Sensorhalteelement 21 im Voraus geschätzt werden, und dann kann die Temperatur der Reifen 71a bis 71d oder die Temperatur einer Straßenoberfläche auf der Grundlage der geschätzten Daten und der Temperaturinformationen, die in dem Rahmen gespeichert sind, erlangt werden. Es wird beispielsweise ein Kennlinienfeld oder eine geeignete Funktion auf der Grundlage von geschätzten Daten erzeugt, und dann wird das Kennlinienfeld oder die geeignete Funktion in dem Mikrocomputer 33 gespeichert. Somit kann die Temperatur der Reifen 71a bis 71d oder der Straßenoberfläche auf der Grundlage der Temperaturinformationen, die in dem Rahmen enthalten sind, des Kennlinienfeldes oder der geeigneten Funktion erlangt werden.
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Die Messgeräteanzeige 4 dient als ein Alarm und ist an einer Position angeordnet, die von einem Fahrer visuell erkannt werden kann, wie es in 1 dargestellt ist. Die Messgeräteanzeige 4 ist beispielsweise innerhalb eines Armaturenbrettes des Fahrzeugs 1 angeordnet. Wenn ein Signal, das beispielsweise eine Verringerung des Reifenluftdruckes angibt, von dem Mikrocomputer 33 in dem Empfänger 3 übertragen wird, meldet diese Messgeräteanzeige 4 eine Verringerung des Reifenluftdruckes an den Fahrer durch Anzeigen der Informationen.
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Die ECU 5 erlangt Informationen betreffend eine Straßenoberfläche, mit anderen Worten Informationen betreffend die Straßenoberfläche mit einem µ oder die Temperatur der Straßenoberfläche von dem Empfänger 3, um eine Fahrzeugsteuerung auszuführen. Es ist beispielsweise eine Brems-ECU als ECU 5 ausgebildet. Wenn die Brems-ECU als die ECU 5 ausgebildet ist, verwendet die ECU 5 den erlangten µ der Straßenoberfläche, um beispielsweise eine Antiblockierregelung oder eine Seitenschlupfregelung durchzuführen. In einer Situation eines Fahrens auf einer gefrorenen Straße oder Ähnlichem kann beispielsweise eine Regelung zum Unterdrücken eines Radschlupfes durchgeführt werden, wenn eine Bremskraft, die in Bezug auf eine Bremsbetriebsgröße von dem Fahrer erzeugt wird, im Vergleich zu der Situation einer Fahrt auf einer Asphaltstraße oder Ähnlichem schwächer wird.
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In einer Situation, in der eine externe Fahrzeugkommunikation unter Verwendung einer Kommunikationsvorrichtung (nicht gezeigt) wie beispielsweise einer Navigations-ECU, die als die ECU 5 ausgebildet ist, durchgeführt werden kann, kann die Straßenoberflächenbedingung auch einem Kommunikationszentrum über eine Straßezu-Fahrzeug-Kommunikation übermittelt werden. In dieser Situation erzeugt das Kommunikationszentrum ein Kennlinienfeld auf der Grundlage der Informationen der Stra-ßenoberflächenbedingung und meldet die Informationen beispielsweise dem folgenden Fahrzeug. Auf ähnliche Weise können die Informationen über die Straßenoberflächenbedingung an das direkt folgende Fahrzeug über eine Zwischenfahrzeugkommunikation übertragen werden. Somit kann das folgende Fahrzeug die Straßenoberflächenbedingung im Voraus erfassen, um eine Fahrzeugregelung zur Verbesserung der Sicherheit der Fahrzeugfahrt durchzuführen.
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Der Reifenluftdruckdetektor, der den Reifenmontagesensor 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält, und die Fahrzeugsteuerung sind wie oben beschrieben ausgebildet.
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Da der Reifenmontagesensor 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nur die Sensorvorrichtung 22 in Bezug auf das Sensorhalteelement 21 hält, wie es oben beschrieben wurde, ist es möglich, die Sensorvorrichtung 22 von dem Sensorhalteelement 21 zu entfernen. Da die Sensorvorrichtung 22 von dem Sensorhalteelement 21 entfernbar ist, kann die Sensorvorrichtung 22 entfernt und erneut verwendet werden, wenn beispielsweise ein Reifen durch einen anderen Reifen ersetzt wird; es muss nur das Sensorhalteelement 21 in dem Sensormontagesensor 2 angeordnet sein. Sogar wenn das Sensorhalteelement 21 angeordnet wird, werden in vielen Fällen eine Vielzahl von funktionellen Vorrichtungen in dem Reifenmontagesensor 2 in der Sensorvorrichtung 22 integriert; daher kann die Sensorvorrichtung 22 in den meisten Fällen erneut verwendet werden. Dementsprechend ist es effektiv, nur die Sensorvorrichtung 22 zu halten, da diese in den meisten Fällen wiederverwendet werden kann.
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Der G-Sensor 211 oder der Temperatursensor 212 ist nicht bei der Sensorvorrichtung 22 in dem Reifenmontagesensor 2 angeordnet, sondern ist an dem Sensorhalteelement 21 angeordnet, das nahe bei den jeweiligen Reifen 71a bis 71d ist. Dementsprechend wird in den meisten Fällen die Vibration oder die Temperatur der jeweiligen Reifen 71a bis 71d zu dem G-Sensor 211 oder dem Temperatursensor 212 geleitet. Daher ist es möglich, eine Verringerung der Empfindlichkeit des G-Sensors 211 oder des Temperatursensors 212 zu verhindern.
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Wie es oben beschrieben wurde, ist der Reifenmontagesensor 2 ersetzbar ausgebildet. Dementsprechend ist der Reifenmontagesensor 2 ausgebildet, eine Verringerung der Empfindlichkeit des Sensors zu verhindern.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die obige Ausführungsform beschränkt, sondern kann auch geeignet innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung modifiziert werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind beispielsweise sowohl der G-Sensor 211 als auch der Temperatursensor 212 in dem Sensorhalteelement 21 enthalten. Es kann jedoch auch nur der G-Sensor 211 oder der Temperatursensor 212 in dem Sensorhalteelement 21 enthalten sein. Außerdem können der G-Sensor 211 und der Temperatursensor 212 separat ausgebildet sein; mit anderen Worten, der G-Sensor 211 und der Temperatursensor 212 können in zwei Chips ausgebildet sein. Beide können jedoch auf integrierte Weise ausgebildet sein. Ein Vibrationsdetektor oder Ähnliches kann den G-Sensor 211 ersetzen und eine Beschleunigung erfassen, wenn der Vibrationsdetektor ausgelegt ist, die Vibration der jeweiligen Reifen 71a bis 71d zu erfassen. Wenn in dieser Situation der Vibrationsdetektor ausgebildet ist, Strom zu erzeugen, kann auch die Energiequelle 221 verwendet werden. Mit anderen Worten, wenn ein Sensor eine physikalische Größe wie beispielsweise eine Vibration oder eine Temperatur, die auf die Reifen 71a bis 71d ausgeübt wird, oder eine physikalische Größe betreffend die Straßenoberflächenbedingung betreffend die Reifen 71a bis 71d erfasst, kann eine beliebige Art von Sensor in dem Sensorhalteelement 21 enthalten sein.
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Obwohl der Reifenmontagesensor 2 den Drucksensor 222 enthält, muss er nicht notwendigerweise den Drucksensor 222 enthalten.
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Solange wie die Sensorvorrichtung 22 entfernbar ist und nicht aufgrund der Drehung der Reifen 71a bis 71d abfällt, kann die Struktur der Sensorvorrichtung 22 oder des Sensorhalteelementes 21 beliebig sein. Die Sensorvorrichtung 22 kann beispielsweise in einer rechteckigen Parallelepipedgestalt oder in einer anderen Polygonalprismengestalt anstatt der zylindrischen Gestalt ausgebildet sein.
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Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf ihre Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es verständlich, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung deckt verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen ab. Zusätzlich zu den verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen sind andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder einem einzelnen Element ebenfalls innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung möglich.
