JP2012252462A - 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数を削減でき、かつ、車両走行中でなくても車輪位置検出できるようにする。
【解決手段】車両側送受信機3から第1コマンド信号を送信し、任意の車輪側送受信機2より電波を出力させると共に他の車輪側送受信機2でその電波の受信強度を測定させ、その測定結果を車両側送受信機3に伝えることで、各車輪側送受信機2の相対位置関係を決定する。また、車両側送受信機3から第2コマンド信号を送信し、各車輪側送受信機2でその電波の受信強度を測定させ、その測定結果を車両側送受信機3に伝えることで、各車輪側送受信機2のうち車両側送受信機3に最も近いものを検出する。そして、第1コマンド信号に基づいて決定した相対位置関係と、第2コマンド信号に基づく車両側送受信機3に最も近い車輪側送受信機2の検出結果から、車輪5a〜5dのいずれに各車輪側送受信機2が取り付けられているかを特定する。
【選択図】図1
【解決手段】車両側送受信機3から第1コマンド信号を送信し、任意の車輪側送受信機2より電波を出力させると共に他の車輪側送受信機2でその電波の受信強度を測定させ、その測定結果を車両側送受信機3に伝えることで、各車輪側送受信機2の相対位置関係を決定する。また、車両側送受信機3から第2コマンド信号を送信し、各車輪側送受信機2でその電波の受信強度を測定させ、その測定結果を車両側送受信機3に伝えることで、各車輪側送受信機2のうち車両側送受信機3に最も近いものを検出する。そして、第1コマンド信号に基づいて決定した相対位置関係と、第2コマンド信号に基づく車両側送受信機3に最も近い車輪側送受信機2の検出結果から、車輪5a〜5dのいずれに各車輪側送受信機2が取り付けられているかを特定する。
【選択図】図1
Description
本発明は、対象車輪が車両のどの位置に搭載されている車輪かを自動的に検出する車輪位置検出装置に関するもので、特に、ダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置に適用して好適である。
従来より、タイヤ空気圧検出装置の1つとして、ダイレクト式のものがある。このタイプのタイヤ空気圧検出装置では、タイヤが取り付けられた車輪側に、圧力センサ等のセンサが備えられた送信機が直接取り付けられている。また、車両側には、アンテナおよび受信機が備えられており、センサからの検出信号が送信機から送信されると、アンテナを介して受信機にその検出信号が受信され、タイヤ空気圧の検出が行われる。
このようなダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置では、送信されてきたデータが自車両のものであるかどうか及び送信機がどの車輪に取り付けられたものかを判別できるように、送信機が送信するデータ中に、自車両か他車両かを判別するため及び送信機が取り付けられた車輪を判別するためのID情報を個々に付与している。
送信データに含まれるID情報から送信機の位置を特定するためには、各送信機のID情報を各車輪の位置と関連づけて受信機側に予め登録しておく必要がある。このため、タイヤのローテーション時には、送信機のID情報と車輪の位置関係を受信機に登録し直す必要がある。
これに対して、各送信機に対応して設けられたトリガ機から送信機にLF帯のトリガ信号を送信し、それに対する応答として送信機からID情報を含んだデータを受信機に送信することにより、送信機のID情報と車輪の位置関係を受信機に自動的に登録する車輪位置検出装置が提案されている(特許文献1参照)。
具体的には、前輪側の第1トリガ機と後輪側の第2トリガ機を一方の車輪側、例えば左車輪側に寄せて配置し、第1、第2トリガ機から順にトリガ信号を出力したときの受信強度を各送信機で測定させ、受信強度に関するデータをID情報と共にフレームに格納して受信機側に送信するようにしている。つまり、トリガ信号の強度が距離に応じて減衰することを利用して各車輪の送信機で測定した受信強度に基づいて車輪位置検出を行っている。
例えば、トリガ信号の強度や各送信機の受信感度は、各トリガ機から近い順に2輪の送信機で受信できるように設定されるが、各トリガ機から2番目に近い車輪と3番目に近い車輪の距離があまり変わらないことから、トリガ信号が3輪分の送信機で受信されたりする。その場合、第1トリガ機からトリガ信号を出力したときの受信強度が左前輪>右前輪≧左後輪の順となり、第2トリガ機からトリガ信号を出力したときの受信強度が左後輪>右後輪≧左前輪の順となる。この関係に基づき、第1トリガ機からトリガ信号を出力したときに受信強度が最も高かった送信機が左前輪に取り付けられた送信機、受信強度が2番目もしくは3番目に高く、かつ、第2トリガ機からトリガ信号を出力したときに受信強度が最も高い送信機ではないものが右前輪に取り付けられた送信機と特定している。そして、第2トリガ機からトリガ信号を出力したときに受信強度が最も高かった送信機が左後輪に取り付けられた送信機、受信強度が2番目もしくは3番目に高く、かつ、第1トリガ機からトリガ信号を出力したときに受信強度が最も高い送信機ではないものが右後輪に取り付けられた送信機と特定している。このようにして車輪位置検出を行っている。
また、車輪位置検出装置として、2軸の加速度センサを用いて送信機が左右輪のいずれに取り付けられているかを検出すると共に、RFデータの受信強度に基づいて送信機が前後輪のいずれであるかを検出することで、4輪それぞれのタイヤ位置を検出するものもある(特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献1に示されるようにトリガ機を用いて車輪位置検出を行う場合、第1、第2トリガ機を構成するアンテナを前輪寄りと後輪寄りという異なる場所に配置しなければならない。このため、各アンテナが車両側の受信機から離れた位置、例えば、左前輪と左後輪のホイールハウス内に配置されることになる。したがって、2つのアンテナが必要になるのに加え、各アンテナを駆動するためのドライバやドライバを制御するためのドライバECUが必要になるなど、部品点数が多くなるという問題がある。また、単一のトリガ機を4つの車輪それぞれから異なる距離に配置するというものもあるが、4つの車輪それぞれが明確に異なる距離となるようにするのが難しく、トリガ機から最も近くの車輪については特定できるものの、2番目と3番目に近い車輪を特定することが難しい。
一方、特許文献2に示されるように2軸の加速度センサを使用しなければならないし、車速がある程度の大きさにならないと加速度センサの出力波形が得られないため、走行中にしか車輪位置検出が行えないという問題がある。
本発明は上記点に鑑みて、トリガ機を構成するアンテナやそれを駆動するドライバおよびドライバECU等の部品点数を削減でき、かつ、車両走行中でなくても車輪位置検出を行うことが可能な車輪位置検出装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、車両側送受信機(3)から車輪側送受信機(2)に対して第1コマンド信号を送信し、4つの車輪(5a〜5d)それぞれに取り付けられた車輪側送受信機(2)の1つから電波を送信させると共に、他の3つの車輪側送受信機(2)でその電波の受信強度を測定させたのち、測定した受信強度データと固有の識別情報とを含めたフレームを車両側送受信機(3)に送信させることで、車両側送受信機(3)にてフレームを受信し、該フレームに格納された受信強度データに基づき、電波を送信させた車輪側送受信機(2)に対する他の3つの車輪側送受信機(2)の相対位置関係を決定する。また、車両側送受信機(3)から車輪側送受信機(2)に対して第2コマンド信号を送信し、4つの車輪(5a〜5d)それぞれに取り付けられた車輪側送受信機(2)で車両側送受信機(3)から送信される電波の受信強度を測定させたのち、測定した受信強度データと固有の識別情報とを含めたフレームを車両側送受信機(3)に送信させることで、車両側送受信機(3)にてフレームを受信し、該フレームに格納された受信強度データに基づき、車輪側送受信機(2)の中から受信強度が最も大きな受信強度最大輪を特定する。そして、相対位置関係の中から受信強度最大輪と対応するものを特定することにより、車輪側送受信機(2)がそれぞれ4つの車輪(5a〜5d)のいずれに取り付けられたものであるかを特定することを特徴としている。
このように、第1コマンド信号に基づいて決定した相対位置関係と、第2コマンド信号に基づく車両側送受信機(3)に最も近い車輪側送受信機(2)の検出結果から、車輪(5a〜5d)のいずれに各車輪側送受信機(2)が取り付けられているかを特定できる。このようにして車輪位置検出が行えるようにすることで、トリガ機を構成するアンテナやそれを駆動するドライバおよびドライバECU等の部品点数を削減できる。また、車両走行中でなくても車輪位置検出を行うことが可能となる。
例えば、請求項2に記載の発明のように、車両側送受信機(3)に相対位置関係となるグループを割り振ったマップを記憶しておき、受信強度データに基づき、電波を送信させた車輪側送受信機(2)に対する他の3つの車輪側送受信機(2)の相対位置関係と対応するグループをマップの中から選択することによって相対位置関係を決定すると共に、選択された相対位置関係と対応するグループの中から受信強度最大輪と対応するものを特定することにより、車輪側送受信機(2)がそれぞれ4つの車輪(5a〜5d)のいずれに取り付けられたものであるかを特定することができる。
上記請求項1または2では、車輪位置検出装置として本発明を示したが、請求項3に示されるように、この車輪位置検出装置をタイヤ空気圧検出装置に組み込むことも可能である。すなわち、車輪側送受信機(2)に、4つの車輪(5a〜5d)それぞれに備えられたタイヤの空気圧に応じた検出信号を出力するセンシング部(21)を備え、第1制御部(22)によってセンシング部(21)の検出信号を信号処理したタイヤ空気圧に関する情報をフレームに格納して車両側送受信機(3)に送信されるようにし、車両側送受信機(3)では、第2制御部(34)にて、該タイヤ空気圧に関する情報より、4つの車輪(5a〜5d)それぞれに備えられたタイヤの空気圧を検出するようにすることができる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる車輪位置検出装置が適用されたタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示すブロック図である。図1の紙面上方向が車両1の前方、紙面下方向が車両1の後方に一致する。この図を参照して、本実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置について説明する。
本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる車輪位置検出装置が適用されたタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示すブロック図である。図1の紙面上方向が車両1の前方、紙面下方向が車両1の後方に一致する。この図を参照して、本実施形態におけるタイヤ空気圧検出装置について説明する。
図1に示されるように、タイヤ空気圧検出装置は、車両1に取り付けられるもので、車輪側送受信機2、車両側送受信機3、表示器4を備えて構成されている。本実施形態では、車輪側送受信機2および車両側送受信機3が、本発明の車輪位置検出装置に相当する。
車輪側送受信機2は、車両1における4つの車輪5a〜5dそれぞれに取り付けられるもので、各車輪5a〜5dに取り付けられたタイヤの空気圧を検出すると共に、その検出結果を示す検出信号のデータをフレーム内に格納して送信するものである。また、車両側送受信機3は、車両1側(車体6側)に取り付けられるもので、車輪側送受信機2から送信されるフレームを受信すると共に、その中に格納された検出信号のデータに基づいて各種処理や演算等を行うことでタイヤ空気圧を求めるものである。図2(a)、(b)に、これら車輪側送受信機2と車両側送受信機3のブロック構成を示す。
図2(a)に示されるように、車輪側送受信機2は、センシング部21、マイクロコンピュータ22、送信回路23、受信回路24、スイッチ部25、送受信アンテナ26を備えて構成されている。この車輪側送受信機2は、図示しない電池からの電力供給を受けて作動する。
センシング部21は、例えばダイアフラム式の圧力センサ21aや温度センサ21bを備えた構成とされ、タイヤ空気圧に応じた検出信号や温度に応じた検出信号を出力するようになっている。
マイクロコンピュータ(第1制御部)22は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のものによって構成され、ROMなどに記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する。
具体的には、マイクロコンピュータ22は、センシング部21からのタイヤ空気圧に関する検出信号を受け取り、それを信号処理すると共に必要に応じて加工し、検出結果を示すデータ(以下、タイヤ空気圧に関するデータという)として各車輪側送受信機2のID情報と共に送信するフレーム内に格納し、その後、フレームを送信回路23に送るものである。この送信回路23へ信号を送る処理は、上記プログラムに従って所定の周期毎に実行される。
また、マイクロコンピュータ22には、車輪位置検出を行うための電波出力部と受信強度測定部が備えられている。マイクロコンピュータ22は、車輪位置検出を行う際に、車両側送受信機3からコマンドを含む信号が送られてくると、そのコマンドに従った処理を行う。
後述するように、車両側送受信機3からは、車輪位置検出を行う際に2種類のコマンドを含む電波(以下、コマンド信号という)が送られてくる。このため、マイクロコンピュータ22は、送られてきた各コマンド信号が示すコマンドに従った処理を順番に実行する。
最初は、相対位置検出モードとするための第1コマンド信号が送られてくる。具体的には、第1コマンド信号として、各車輪側送受信機2それぞれに対して、電波出力を行うか、受信強度測定を行うかを指示するコマンド信号が送られてくる。この信号には、電波出力を行わせる車輪側送受信機2のID情報と、受信強度測定を行わせる車輪側送受信機2のID情報が付されており、各車輪側送受信機2はID情報で特定されている方の処理を実行する。すなわち、電波出力を行うことを指示された車輪側送受信機2については、電波出力部が送信回路23および送受信アンテナ26を通じて電波を出力する。また、受信強度測定を行うことを指示された車輪側送受信機2については、他の車輪側送受信機2より出力された電波を送受信アンテナ26および受信回路24を通じて受信し、受信強度測定部にてその受信強度の測定を行う。そして、マイクロコンピュータ22は、必要に応じて受信強度データを加工し、その受信強度データを自分自身のID情報と共に、タイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレームもしくはそれとは別のフレームに格納した後、そのフレームを送信回路23に送り、送受信アンテナ26から車両側送受信機3に向けて送信する。
続いて、絶対位置決定モードとするための第2コマンド信号が送られてくる。具体的には、第2コマンド信号として、各車輪側送受信機2に対して受信強度測定を行うことを指示するコマンド信号が送られてくる。各車輪側送受信機2は、第2コマンド信号を受信すると、車両側送受信機3から出力されている電波を送受信アンテナ26および受信回路24を通じて受信し、受信強度測定部にてその受信強度の測定を行う。そして、マイクロコンピュータ22は、必要に応じて受信強度データを加工し、その受信強度データを自分自身のID情報と共に、タイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレームもしくはそれとは別のフレームに格納した後、そのフレームを送信回路23に送り、送受信アンテナ26から車両側送受信機3に向けて送信する。
このような各コマンド信号で指示された処理を実行するにより、車輪位置検出が行えるようになっている。なお、マイクロコンピュータ22がフレームを送信回路23に送るタイミングに関しては、適宜、各車輪側送受信機2から送信される電波がバッティングすることを防ぐために調整される。例えば、各車輪側送受信機2でランダムディレイが設けられるようにしたり、受信強度に応じて各車輪側送受信機2からのフレームの送信タイミング(電波を受信してからのフレームを送信するまでの時間間隔)が設定されるようにしている。これにより、各車輪5a〜5dの車輪側送受信機2から、それぞれ異なったタイミングでフレームが送信されるようになっている。
送信回路23は、送受信アンテナ26を通じて、マイクロコンピュータ22から送られてきたフレームを車両側送受信機3に向けて送信したり、電波出力部からの指示に基づいて電波を出力する出力部としての機能を果たす。フレーム送信や受信強度測定用の電波にはRF帯の電波を用いているが、Bluetooth(登録商標)で使用される電波を用いることもできる。
受信回路24は、送受信アンテナ26を通じて、トリガ信号を受け取り必要に応じて信号処理を行って、マイクロコンピュータ22に送る入力部としての機能を果たすものである。
スイッチ部25は、送受信アンテナ26と送信回路23もしくは受信回路24との接続状態の切り替えを行うもので、マイクロコンピュータ22からの指示に基づいて行われる。スイッチ部25は、通常時は送受信アンテナ26を受信回路24側に接続しているが、車輪位置検出を行う際に、車両側送受信機3より電波出力を行うことを指示するコマンドを含む信号が送られてくると、送受信アンテナ26を送信回路23側に接続するという動作を行う。
送受信アンテナ26は、電波の送信と受信の双方が行える兼用アンテナとされている。ただし、送受信アンテナ26を兼用アンテナとするのではなく、送信と受信を別々に行う2つのアンテナとし、スイッチ部25を無くした構成としても構わない。
このように構成される車輪側送受信機2は、例えば、各車輪5a〜5dのホイールにおけるエア注入バルブに取り付けられ、センシング部21がタイヤの内側に露出するように配置される。これにより、各車輪側送受信機2が取り付けられた車輪5a〜5dのタイヤ空気圧を検出し、送受信アンテナ26を通じて、所定周期毎(例えば、1分毎)にフレームを送信する。
また、図2(b)に示されるように、車両側送受信機3は、送受信アンテナ31、送信回路32、受信回路33、マイクロコンピュータ34およびスイッチ部35を備えた構成とされている。
送受信アンテナ31は、車輪側送受信機2から送られてくるフレームを受信すると共に、各車輪側送受信機2に対して電波を送信する兼用アンテナとされている。また、送受信アンテナ31は、複数の車輪側送受信機2から送られてくるフレームを総括的に受け取る1本の共通アンテナとなっており、車体6に固定されている。送受信アンテナ31は、車体7側において車輪5a〜5dのうちのいずれか1つに対して他の3つよりも近づけて配置されている。本実施形態では、送受信アンテナ31を車両側送受信機3に内蔵してあり、車両側送受信機3全体を左後輪5dに近づけて配置してある。
送信回路32は、送受信アンテナ31を通じて、マイクロコンピュータ34からの指示に基づいて電波を出力する出力部としての機能を果たす。このときの電波にもRF帯の電波を用いているが、Bluetoothで使用される電波を用いることもできる。
受信回路33は、各車輪側送受信機2から送信されたフレームが送受信アンテナ31で受信されると、それを入力してマイクロコンピュータ34に送る入力部としての機能を果たすものである。
マイクロコンピュータ(第2制御部)34は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ROMなどに記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する。
具体的には、マイクロコンピュータ34は、車輪位置検出を行う際には、2種類のコマンドを連続するフレームに順に格納し、送信回路32および送受信アンテナ31を通じて第1、第2コマンド信号として各車輪側送受信機2に送信する。
まず、第1コマンド信号を送信し、この第1コマンド信号に応答して各車輪側送受信機2からID情報および受信強度データを格納したフレームが送信されると、そのフレームを受信し、フレーム内に格納された受信強度データを読み取ることで車輪5a〜5dの相対位置関係の検出を行う。相対位置関係とは、電波出力を行わせた車輪側送受信機2に対する他の車輪側送受信機2の相対位置のことを示している。電波出力を行わせた車輪側送受信機2の位置が特定できなくても、その車輪側送受信機2に対する他の車輪側送受信機2の位置関係については把握することができる。このため、マイクロコンピュータ34は、車輪5a〜5dの相対位置関係として成り立つ関係をグループ割り振りを行って記憶してあり、ここではそのグループ割り振りを行ったどのグループに属しているかを確定している。
続いて、相対位置関係の検出後に、第2コマンド信号を送信することで、各車輪側送受信機2に車両側送受信機3が出力している電波の受信強度を測定させる。そして、各車輪側送受信機2からID情報および受信強度データを格納したフレームが送信されると、そのフレームを受信し、フレーム内に格納された受信強度データを読み取り、先に確定した車輪5a〜5dの相対位置関係のグループの中から今回読み取った受信強度データに対応するものを選択することで各車輪5a〜5dの絶対位置を検出する。
このようにして、送られてきたフレームが4つの車輪5a〜5dのいずれに取り付けられた車輪側送受信機2のものかを特定する。そして、各車輪側送受信機2のID情報を各車輪側送受信機2が取り付けられた車輪5a〜5dと対応付けて記憶しておくことで、車輪側送受信機2からフレーム送信が行われたときに、そのフレームが車輪5a〜5dのいずれに取り付けられた車輪側送受信機2のものかを特定できるようにする。
さらに、マイクロコンピュータ34では、受け取ったフレームに格納された検出結果を示すデータに基づいて各種信号処理および演算等を行うことによりタイヤ空気圧を求めると共に、フレームに格納されたID情報に基づいて、それが車輪5a〜5dのいずれのタイヤ空気圧かを特定する。そして、求めたタイヤ空気圧に応じた電気信号を表示器4に出力する。例えば、マイクロコンピュータ34は、求めたタイヤ空気圧を所定のしきい値Thと比較し、タイヤ空気圧が低下したことを検知した場合には、その旨の信号を表示器4に出力する。これにより、4つの車輪5a〜5dのいずれかのタイヤ空気圧が低下したことが表示器4に伝えられる。
表示器4は、図1に示されるように、ドライバが視認可能な場所に配置され、例えば車両1におけるインストルメントパネル内に設置される警報ランプによって構成される。この表示器4は、例えば車両側送受信機3におけるマイクロコンピュータ34からタイヤ空気圧が低下した旨を示す信号が送られてくると、その旨の表示を行うことでドライバにタイヤ空気圧の低下を報知する。
以上のようにして、本実施形態における車輪位置検出装置が適用されたタイヤ空気圧検出装置が構成されている。
続いて、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置の作動について説明する。以下、タイヤ空気圧検出装置の作動について説明するが、タイヤ空気圧検出装置で行われる車輪位置検出とタイヤ空気圧検出とに分けて説明する。
まず、車輪位置検出について説明する。車輪位置検出の際には、マイクロコンピュータ34に記憶されているプログラムに従って、車輪位置検出処理を実行する。具体的には、車輪位置検出処理は、車両側送受信機3において、例えば、図示しないイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わり、マイクロコンピュータ34に対して電源投入が行われてから所定時間後、例えば所定のイニシャルチェックが終了した直後に実行される。
図3は、車両側送受信機3のマイクロコンピュータ34および車輪側送受信機2のマイクロコンピュータ22で行われる車輪位置検出処理の詳細を示したフローチャートである。なお、ここでは4つの車輪5a〜5dに取り付けられた全車輪側送受信機2の処理が判るように、1つのフローチャートで表してある。また、4つの車輪5a〜5dに取り付けられた各車輪側送受信機2について、(1)〜(4)の符号を付して、各車輪側送受信機2で実行される処理について記載してある。
まず、車輪位置検出処理が開始されると、ステップ100で車両側送受信機3による電波送信が行われる。具体的には、相対位置決定モードとするために、車両側送受信機3から電波出力を行わせる車輪側送受信機2のID情報と、受信強度測定を行わせる車輪側送受信機2のID情報が付された第1コマンド信号が出力される。
この第1コマンド信号がステップ105a〜105dにおいて各車輪側送受信機2で受信され、各車輪側送受信機2は、第1コマンド信号に従って、自身が電波出力を行うのか、受信強度測定を行うのかを判定する。そして、ステップ110において、電波出力を行うことを指示された車輪側送受信機2については送信モードに移行し、受信強度測定を行うことを指示された車輪側送受信機2については受信モードに移行する。なお、図3では、(1)の車輪側送受信機2が電波出力を行うことを指示されたもの、(2)〜(4)の車輪側送受信機2が受信強度測定を行うことを指示されたものであった場合を例示してある。
この後、ステップ115において、(1)の車輪側送受信機2は、電波出力部が送信回路23および送受信アンテナ26を通じて電波を送信する。また、ステップ120a〜120cにおいて、(2)〜(4)の車輪側送受信機2は、(1)の車輪側送受信機2より送信された電波を受信する。そして、ステップ130にて、受信強度測定部にてその受信強度の測定を行い、その受信強度データを自分自身のID情報と共に、タイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレームもしくはそれとは別のフレームに格納し、ステップ135a〜135cにおいて、そのフレームを車両側送受信機3に向けて送信する。
続いて、ステップ140では、車両側送受信機3にて、各車輪側送受信機2から送信された受信強度データとID情報とが格納されたフレームを受信し、そのフレームに格納された受信強度データから受信強度レベルを解析する。そして、ステップ145において、ステップ140での解析結果に基づいてグループ割り振り選択処理を行う。このグループ割り振り選択処理により、任意の車輪側送受信機2に対する他の車輪側送受信機2の相対位置関係を検出することができる。これについて、図4および図5を参照して説明する。
図4は、相対位置決定モードの動作のイメージを示した模式図である。また、図5は、車両側送受信機3のマイクロコンピュータ34に記憶したグループ割り振り選択のマップである。
車輪位置検出前の段階では、車両側送受信機3は、(1)〜(4)の車輪側送受信機2がどの位置に装着されているか判らない状態である。このため、図4(a)に示すように、まず最初に(1)の車輪側送受信機2から電波を送信させ、それを(2)〜(4)の車輪側送受信機2で受信させると共に、その受信強度を(2)〜(4)の車輪側送受信機2で測定させる。そして、受信強度データをID情報と共に車両側送受信機3に送信させる。
(2)〜(4)の各車輪側送受信機2の受信強度は、電波を送信した(1)の車輪側送受信機2からの距離に応じた値となる。このため、図4に示すように、(1)の車輪側送受信機2からの距離が近い順に(2)〜(4)の車輪側送受信機2が配置されているとすると、(2)〜(4)の各車輪側送受信機2の受信強度は、(2)>(3)>(4)となる。この(2)〜(4)の各車輪側送受信機2の受信強度の関係は、電波を送信した車輪側送受信機2に対して電波を受信した車輪側送受信機2の距離関係、つまり相対位置関係を表している。
そして、このような相対位置関係となるのは、図4(b)に示す4パターンとなる。具体的には、(1)の車輪側送受信機2が左前輪5bに取り付けられていれば、(2)〜(4)の各車輪側送受信機2は、それぞれ右前輪5a、左後輪5d、右後輪5cに取り付けられていることになる。(1)の車輪側送受信機2が右前輪5aに取り付けられていれば、(2)〜(4)の各車輪側送受信機2は、それぞれ順番に左前輪5b、右後輪5c、左後輪5dに取り付けられていることになる。(1)の車輪側送受信機2が右後輪5cに取り付けられていれば、(2)〜(4)の各車輪側送受信機2は、それぞれ順番に左後輪5d、右前輪5a、左前輪5bに取り付けられていることになる。(1)の車輪側送受信機2が左後輪5dに取り付けられていれば、(2)〜(4)の各車輪側送受信機2は、それぞれ順番に右後輪5c、左前輪5b、右前輪5aに取り付けられていることになる。
このような相対位置関係となるグループをまとめたのが図5に示すグループ割り振り選択のマップである。(1)の車輪側送受信機2から電波を送信させたときの(2)〜(4)の車輪側送受信機2での受信強度の大小関係が決まれば、図5のように割り振られたグループ内のいずれかの相対位置関係になると確定することができる。このようにして、相対位置決定モードでの各種処理が完了する。
続いて、ステップ150において、再び車両側送受信機3による電波送信が行われる。具体的には、絶対位置決定モードとするために、車両側送受信機3から各車輪側送受信機2に受信強度測定を行わせるための第2コマンド信号が出力される。そして、ステップ155a〜155dにおいて、第2コマンド信号が各車輪側送受信機2で受信されると、ステップ160において、各車輪側送受信機2は、第1コマンド信号に従って車両側送受信機3が送信している電波の受信強度を測定する。車両側送受信機3が送信する電波、つまり各車輪側送受信機2で測定される電波は、第2コマンド信号と別の電波であっても良いし、第2コマンド信号そのものであっても良い。
その後、各車輪側送受信機2は、受信強度測定部にてその受信強度の測定を行い、その受信強度データを自分自身のID情報と共に、タイヤ空気圧に関するデータが格納されたフレームもしくはそれとは別のフレームに格納し、ステップ165a〜165dにおいて、そのフレームを車両側送受信機3に向けて送信する。
続いて、ステップ170では、車両側送受信機3にて、各車輪側送受信機2から送信された受信強度データとID情報とが格納されたフレームを受信し、そのフレームに格納された受信強度データから受信強度レベルを解析する。そして、ステップ175において、受信強度が最も大きい受信強度最大輪を特定したのち、ステップ180において、ステップ145で選択されたグループ内に含まれる相対位置関係より、受信強度最大輪と対応するものを特定することで、各車輪側送受信機2の絶対位置を特定することができる。これについて、図6を参照して説明する。
図6は、絶対位置決定モードの動作のイメージを示した模式図である。車両側送受信機3から電波を送信したときに、車両側送受信機3から各車輪側送受信機2までの距離が異なっていることから、各車輪側送受信機2での受信強度が異なった値となる。そして、車輪側送受信機2のうち車両側送受信機3から最も近いものの受信強度が最も大きくなることから、その車輪側送受信機2が取り付けられた車輪が受信強度最大輪となる。
このため、図6(a)に示すように、車両側送受信機3から電波を送信し、各車輪5a〜5dに取り付けられた(A)〜(D)の車輪側送受信機2にてその電波を受信させる。そして、各車輪側送受信機2の受信強度のうち最も高いものが左後輪5dに取り付けられた車輪側送受信機2のものであると特定する。
本実施形態の場合、車両側送受信機3を左後輪5dに最も近づけている。したがって、図示したように(A)〜(D)の車輪側送受信機2がそれぞれ左後輪5d、右後輪5c、左前輪5b、右前輪5aに取り付けられていたとすると、(A)〜(D)の車輪側送受信機2での受信強度は、基本的には(A)>(B)>(C)>(D)になる。しかし、車両側送受信機3から左前輪5bと右後輪5cの各送受信機2までの距離の差が小さいため、走行状況等によっては(B)<(C)になることもあり、(A)〜(D)の車輪側送受信機2の受信強度のみでは各車輪側送受信機2が取り付けられた車輪位置を特定できない場合がある。ところが、車両側送受信機3から左後輪5dの車輪側送受信機2までの距離は、車両側送受信機3から他の車輪5a〜5cの各送受信機2までの距離よりも十分に短いことから、(A)>(B)、(C)、(D)の関係は変わらない。このため、各車輪側送受信機2の受信強度のうち最も高いものが左後輪5dに取り付けられた車輪側送受信機2のものであると特定できる。
そして、(1)〜(4)の車輪側送受信機2のうち最も受信強度の高いものが(3)の車輪側送受信機2であったとすると、(3)の車輪側送受信機2が図6(a)に示した(A)の車輪側送受信機2、つまり左後輪5dに取り付けられた車輪側送受信機2であると特定できる。したがって、図6(b)に示すように、図5で選択したグループ内から(3)が左後輪5dであるもの(図5中の太枠で囲んだもの)を選択することで、各車輪5a〜5dのいずれに各車輪側送受信機2が取り付けられているかの特定、つまり各車輪側送受信機2が取り付けられた車輪の絶対位置を決定できる。
これにより、4つの車輪5a〜5dすべての車輪側送受信機2を特定することができ、車輪5a〜5dのいずれに各車輪側送受信機2が取り付けられているかを特定する車輪位置検出を行うことができる。
そして、このようにして車輪位置検出が行われると、その後は、一定周期毎に各車輪側送受信機2からフレームが送信されるたびに、4輪分のフレームが車両側送受信機3で受信される。そして、各フレームに格納されたID情報に基づいて車輪5a〜5dに取り付けられたいずれの車輪側送受信機2から送られてきたフレームであるかを特定し、タイヤ空気圧に関する情報より各車輪5a〜5dのタイヤ空気圧を検出することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態では、車両側送受信機3から第1コマンド信号を送信し、任意の車輪側送受信機2より電波を出力させると共に他の車輪側送受信機2でその電波の受信強度を測定させ、その測定結果を車両側送受信機3に伝えることで、各車輪側送受信機2の相対位置関係を決定している。また、車両側送受信機3から第2コマンド信号を送信し、各車輪側送受信機2でその電波の受信強度を測定させ、その測定結果を車両側送受信機3に伝えることで、各車輪側送受信機2のうち車両側送受信機3に最も近いものを検出している。そして、第1コマンド信号に基づいて決定した相対位置関係と、第2コマンド信号に基づく車両側送受信機3に最も近い車輪側送受信機2の検出結果から、車輪5a〜5dのいずれに各車輪側送受信機2が取り付けられているかを特定している。
このようにして車輪位置検出が行えるようにすることで、トリガ機を構成するアンテナやそれを駆動するドライバおよびドライバECU等の部品点数を削減できる。また、車両走行中でなくても車輪位置検出を行うことが可能となる。
(他の実施形態)
上記実施形態では、相対位置関係の検出後に絶対位置の検出を行ったが、これらの順番を逆にしても構わない。すなわち、車両側送受信機3から第2コマンド信号を送信し、各車輪側送受信機2でその電波の受信強度を測定させたのち、車両側送受信機3から第1コマンド信号を送信し、任意の車輪側送受信機2より電波を出力させると共に他の車輪側送受信機2でその電波の受信強度を測定させるようにしても良い。
上記実施形態では、相対位置関係の検出後に絶対位置の検出を行ったが、これらの順番を逆にしても構わない。すなわち、車両側送受信機3から第2コマンド信号を送信し、各車輪側送受信機2でその電波の受信強度を測定させたのち、車両側送受信機3から第1コマンド信号を送信し、任意の車輪側送受信機2より電波を出力させると共に他の車輪側送受信機2でその電波の受信強度を測定させるようにしても良い。
上記実施形態では、車両側送受信機3を左後輪5d寄りに配置することで、左後輪5dが受信強度最大輪となるようにしているが、勿論、車両側送受信機3を他の車輪5a〜5c寄りに配置することで、他の車輪5a〜5cが受信強度最大輪となるようにしても良い。
1 車両
2 車輪側送受信機
3 車両側送受信機
4 表示器
5(5a〜5d) 車輪
6 車体
21 センシング部
22、34 マイクロコンピュータ
23、32 送信回路
24、33 受信回路
25、35 スイッチ部
26、31 送受信アンテナ
2 車輪側送受信機
3 車両側送受信機
4 表示器
5(5a〜5d) 車輪
6 車体
21 センシング部
22、34 マイクロコンピュータ
23、32 送信回路
24、33 受信回路
25、35 スイッチ部
26、31 送受信アンテナ
Claims (3)
- 車体(6)に対してタイヤを備えた4つの車輪(5a〜5d)が取り付けられた車両(1)に適用され、
前記4つの車輪(5a〜5d)それぞれに設けられ、送受信アンテナ(26)と、前記送受信アンテナ(26)を通じて電波の送信を行う電波出力部と、前記送受信アンテナ(26)を通じて受信した電波の受信強度を測定する受信強度測定部と、前記受信強度測定部で測定した受信強度データと固有の識別情報とを含めたフレームを作成すると共に送信する第1制御部(22)と、を有する車輪側送受信機(2)と、
前記車体(6)において、前記4つの車輪(5a〜5d)のうちの1つの車輪(5d)に対して他の3つの車輪(5a〜5c)よりも近づけて配置されており、送受信アンテナ(31)と、該送受信アンテナ(31)を介して前記車輪側送受信機(2)から送信されたフレームを受信し、受信した前記フレームに含まれた受信強度データに基づいて、前記フレームを送信してきた前記車輪側送受信機(2)が前記4つの車輪(5a〜5d)のいずれに取り付けられたものであるかを特定し、前記4つの車輪(5a〜5d)と前記4つの車輪(5a〜5d)それぞれに取り付けられた前記車輪側送受信機(2)の識別情報とを対応づけて記憶する車輪位置検出を行う第2制御部(34)とを有し、
前記車両側送受信機(3)から前記車輪側送受信機(2)に対して第1コマンド信号を送信し、前記4つの車輪(5a〜5d)それぞれに取り付けられた前記車輪側送受信機(2)の1つから電波を送信させると共に、他の3つの前記車輪側送受信機(2)でその電波の受信強度を測定させたのち、測定した受信強度データと固有の識別情報とを含めたフレームを前記車両側送受信機(3)に送信させることで、前記前記車両側送受信機(3)にて前記フレームを受信し、該フレームに格納された受信強度データに基づき、前記電波を送信させた車輪側送受信機(2)に対する前記他の3つの車輪側送受信機(2)の相対位置関係を決定し、
前記車両側送受信機(3)から前記車輪側送受信機(2)に対して第2コマンド信号を送信し、前記4つの車輪(5a〜5d)それぞれに取り付けられた前記車輪側送受信機(2)で前記車両側送受信機(3)から送信される電波の受信強度を測定させたのち、測定した受信強度データと固有の識別情報とを含めたフレームを前記車両側送受信機(3)に送信させることで、前記前記車両側送受信機(3)にて前記フレームを受信し、該フレームに格納された受信強度データに基づき、前記車輪側送受信機(2)の中から前記受信強度が最も大きな受信強度最大輪を特定し、
前記相対位置関係の中から前記受信強度最大輪と対応するものを特定することにより、前記車輪側送受信機(2)がそれぞれ前記4つの車輪(5a〜5d)のいずれに取り付けられたものであるかを特定することを特徴とする車輪位置検出装置。 - 前記車両側送受信機(3)は、前記相対位置関係となるグループを割り振ったマップを記憶しており、受信強度データに基づき、前記電波を送信させた車輪側送受信機(2)に対する前記他の3つの車輪側送受信機(2)の相対位置関係と対応するグループを前記マップの中から選択することによって前記相対位置関係を決定すると共に、選択された前記相対位置関係と対応するグループの中から前記受信強度最大輪と対応するものを特定することにより、前記車輪側送受信機(2)がそれぞれ前記4つの車輪(5a〜5d)のいずれに取り付けられたものであるかを特定することを特徴とする請求項1に記載の車輪位置検出装置。
- 請求項1または2に記載の車輪位置検出装置を含むタイヤ空気圧検出装置であって、
前記車輪側送受信機(2)は、前記4つの車輪(5a〜5d)それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧に応じた検出信号を出力するセンシング部(21)を備え、前記第1制御部(22)によって前記センシング部(21)の検出信号を信号処理したタイヤ空気圧に関する情報をフレームに格納したのち、当該フレームを前記車両側送受信機(3)に送信し、
前記車両側送受信機(3)は、前記第2制御部(34)にて、該タイヤ空気圧に関する情報より、前記4つの車輪(5a〜5d)それぞれに備えられた前記タイヤの空気圧を検出するようになっていることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011123579A JP2012252462A (ja) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2011123579A JP2012252462A (ja) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2012252462A true JP2012252462A (ja) | 2012-12-20 |
Family
ID=47525235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011123579A Withdrawn JP2012252462A (ja) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | 車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2012252462A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2011
- 2011-06-01 JP JP2011123579A patent/JP2012252462A/ja not_active Withdrawn
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