JP2013136301A - 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
【解決手段】車輪と連動して回転させられる歯車の歯の通過を検出する車輪速度センサの検出信号に基づいて、歯車の歯位置を示す歯車情報を所定周期毎に取得する。そして、歯車情報を取得したタイミングからフレーム受信タイミングまでの時間に基づいて、取得した歯車情報が示す歯位置を補正することによりフレームの受信タイミングのときの歯位置を演算する。これにより、フレームの受信タイミングのときの歯位置を正確に求めることが可能となる。このような正確な歯位置に基づいてフレームが送信された送信機の取り付けられた車輪を特定することで、歯位置のバラツキを小さくすることが可能となり、より短時間で正確に車輪位置の特定を行うことが可能となる。
【選択図】図4
Description
フレーム受信タイミングのときの歯位置=最新の歯車のエッジ数もしくは歯数+{(総エッジ数もしくは歯数/タイヤ外周長(mm))×最新の歯車情報を取得したタイミングからフレームの受信タイミングまでの時間(ms)×車輪速度(m/s)}
請求項4に記載の発明では、受信機(3)に備えられた第2制御部(33)は、フレームの受信タイミングのときの歯位置に基づいてバラツキ許容幅を設定し、該バラツキ許容幅を設定した後におけるフレームの受信タイミングのときの歯位置がバラツキ許容幅の範囲外であれば、該フレームが送信された送信機(2)の取り付けられた車輪の候補から除外していき、残った車輪をフレームが送信された送信機(2)の取り付けられた車輪として登録している。そして、第2制御部(33)は、フレームを受信するたびにバラツキ許容幅を変更しており、フレームの受信タイミングのときの歯位置に基づいてバラツキ許容幅を設定すると共に、このバラツキ許容幅と前回のフレームの受信タイミングに設定されたバラツキ許容幅と重なる部分を新たなバラツキ許容幅として設定し、かつ、異なる送信角度で送信されたフレームの受信タイミングでの歯位置を送信角度が同じときの歯位置に補正し、該補正した送信角度が同じときの歯位置がバラツキ許容幅の範囲外であるか否かを判定することでフレームが送信された送信機(2)の取り付けられた車輪を特定することを特徴としている。
請求項6に記載の発明では、第1制御部(23)は、フレーム内に第2制御部(33)が設定するバラツキ許容幅の大きさを決めるデータを含めて送信することを特徴としている。
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、本発明の第1実施形態における車輪位置検出装置が適用されるタイヤ空気圧検出装置の全体構成を示す図である。図1の紙面左方向が車両1の前方、紙面右方向が車両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。
フレーム受信タイミングのときの歯位置=最新の歯車のエッジ数+{(総エッジ数/タイヤ外周長(mm))×最新の歯車情報を取得したタイミングからフレームの受信タイミングまでの時間(ms)×車輪速度(m/s)}
ここで、最新の歯車のエッジ数とは、フレームの受信の直前に取得した歯車情報が示す歯位置であり、総エッジ数とは歯車のエッジ数の合計(本実施形態の場合は96)である。ここでは歯車のエッジ数を用いる場合を説明しているが、歯車の歯数を用いる場合には、数式1中の「エッジ数」を「歯数」に読み替えれば良い。また、最新の歯車情報を取得したタイミングからフレーム受信までの時間は、フレームの受信の直前の歯車情報の取得完了のタイミングからフレームの受信開始のタイミングまでを意味している。車輪速度は、フレームを送信してきた車輪の車輪速度を意味しており、ブレーキECU10から伝えられる車輪速度情報にて表されている。
フレーム受信タイミングのときの歯位置=最新の歯車のエッジ数+総エッジ数×車輪回転速度(rpm/ms)×最新の歯車情報を取得したタイミングからフレームの受信タイミングまでの時間(ms)
そして、このようなフレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数(もしくは歯数)を取得する動作がフレームを受信する毎に繰り返され、取得したフレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数(もしくは歯数)に基づいて車輪位置検出を行う。具体的には、フレームの受信タイミングのときの歯車のエッジ数(もしくは歯数)のバラツキが前回の受信タイミングのときの歯車のエッジ数(もしくは歯数)に基づいて設定される所定範囲内であるか否かを判定することにより、車輪位置検出を行う。
上記実施形態では、最新の歯車情報を取得したタイミングからフレームの受信タイミングまでの時間(ms)、つまりフレームの受信開始のタイミングまでの時間分の歯位置のズレを補正した。これをフレームの受信完了のタイミングまでとしても良い。フレームの受信に掛かる時間、つまり受信開始から受信完了までの期間は、送信速度やデータ量などに基づいて予め分かっている。このため、上記実施形態で説明した最新の歯車情報を取得したタイミングからフレームの受信タイミングまでの時間(ms)に対してフレームの受信に掛かる時間を足した合計時間が歯車情報を取得したタイミングからフレームの受信完了までの時間となる。この合計時間を数式1、2において「最新の歯車情報を取得したタイミングからフレームの受信タイミングまでの時間」の代わりに用いて、フレームの受信タイミングのときの歯位置を求めるようにしても良い。
2 送信機
3 TPMS−ECU(受信機)
4 メータ
5(5a〜5d) 車輪
6 車体
10 ブレーキECU
11a〜11d 車輪速度センサ
12a〜12d 歯車
21 センシング部
22 加速度センサ
23 マイクロコンピュータ
24 送信回路
25 送信アンテナ
31 受信アンテナ
32 受信回路
33 マイクロコンピュータ
Claims (7)
- 車体(6)に対してタイヤを備えた複数の車輪(5a〜5d)が取り付けられた車両(1)に適用され、
前記複数の車輪(5a〜5d)それぞれに設けられ、固有の識別情報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(23)を有する送信機(2)と、
前記車体(6)側に設けられ、受信アンテナ(31)を介して前記送信機(2)から送信されたフレームを受信することで、前記フレームを送信してきた前記送信機(2)が前記複数の車輪(5a〜5d)のいずれに取り付けられたものであるかを特定し、前記複数の車輪(5a〜5d)と該複数の車輪(5a〜5d)それぞれに設けられた前記送信機(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(33)を有する受信機(3)とを備えた車輪位置検出装置であって、
前記送信機(2)は、該送信機(2)が取り付けられた車輪の回転に伴って変化する重力加速度成分を含む加速度に応じた検出信号を出力する加速度センサ(22)を有し、
前記送信機(2)では、前記第1制御部(23)は、該送信機(2)が取り付けられた車輪の中心軸を中心とし、かつ、該車輪の周方向の任意の位置を角度0°として、前記加速度センサ(22)の検出信号に含まれる重力加速度成分に基づいて前記送信機(2)の角度を検出すると共に、該角度が所定の送信角度になるタイミングで繰り返し前記フレームを送信させ、
前記第2制御部(33)は、前記複数の車輪(5a〜5d)と連動して回転させられると共に導体とされた歯の部分と前記歯の間に位置する部分が交互に繰り返される磁気抵抗の異なる外周面を有する歯車(12a〜12d)の歯の通過を検出する車輪速度センサ(11a〜11d)の検出信号に基づいて、前記歯車(12a〜12d)の歯位置を示す歯車情報を所定周期毎に取得すると共に、前記歯車情報を取得したタイミングから前記フレーム受信タイミングまでの時間に基づいて、取得した前記歯車情報が示す前記歯位置を補正することで前記フレームの受信タイミングのときの前記歯位置を演算し、該フレームの受信タイミングのときの前記歯位置に基づいて前記フレームが送信された送信機(2)の取り付けられた車輪を特定することを特徴とする車輪位置検出装置。 - 前記第2制御部(33)は、前記所定周期毎に取得した歯車情報のうち、前記フレームの受信タイミングの直前に取得した最新の歯車情報が示す歯位置を補正することで、前記フレームの受信タイミングのときの歯位置を演算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。
- 前記第2制御部(33)は、前記フレームの受信タイミングのときの歯位置を、前記歯車のエッジ数もしくは歯数によって表しており、前記最新の歯車情報が示す歯位置に相当するエッジ数もしくは歯数と、前記歯車のエッジ数もしくは歯数の合計と、前記最新の歯車情報を取得したタイミングから前記フレームの受信タイミングまでの時間(ms)と、前記歯位置の補正を行う車輪の車輪速度とに基づいて、
(数1)
フレーム受信タイミングのときの歯位置=最新の歯車のエッジ数もしくは歯数+{(総エッジ数もしくは歯数/タイヤ外周長(mm))×最新の歯車情報を取得したタイミングからフレームの受信タイミングまでの時間(ms)×車輪速度(m/s)}
の数式により補正することを特徴とする請求項1または2に記載の車輪位置検出装置。 - 前記第2制御部(33)は、前記フレームの受信タイミングのときの前記歯位置に基づいてバラツキ許容幅を設定し、該バラツキ許容幅を設定した後における前記フレームの受信タイミングのときの前記歯位置が前記バラツキ許容幅の範囲外であれば、該フレームが送信された送信機(2)の取り付けられた車輪の候補から除外していき、残った車輪を前記フレームが送信された送信機(2)の取り付けられた車輪として登録しており、
さらに、前記第2制御部(33)は、前記フレームを受信するたびに前記バラツキ許容幅を変更しており、前記フレームの受信タイミングのときの前記歯位置に基づいてバラツキ許容幅を設定すると共に、このバラツキ許容幅と前回の前記フレームの受信タイミングに設定されたバラツキ許容幅と重なる部分を新たなバラツキ許容幅として設定し、かつ、異なる送信角度で送信された前記フレームの受信タイミングでの前記歯位置を送信角度が同じときの歯位置に補正し、該補正した送信角度が同じときの歯位置が前記バラツキ許容幅の範囲外であるか否かを判定することで前記フレームが送信された送信機(2)の取り付けられた車輪を特定することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車輪位置検出装置。 - 前記第2制御部(33)は、前記フレームの受信タイミングのときの前記歯位置に基づいて設定される前記バラツキ許容幅の大きさを車速が大きくなるほど大きくすることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車輪位置検出装置。
- 前記第1制御部(23)は、前記フレーム内に前記第2制御部(33)が設定する前記バラツキ許容幅の大きさを決めるデータを含めて送信することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車輪位置検出装置。
- 請求項1ないし6のいずれか1つ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、
前記送信機(2)は、前記複数の車輪(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(23)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受信機(3)に送信し、
前記受信機(3)は、前記第2制御部(33)にて、該タイヤ空気圧に関する情報より、前記複数の車輪(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ことを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
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