JP2014031156A - タイヤ空気圧監視システム - Google Patents
タイヤ空気圧監視システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014031156A JP2014031156A JP2012214446A JP2012214446A JP2014031156A JP 2014031156 A JP2014031156 A JP 2014031156A JP 2012214446 A JP2012214446 A JP 2012214446A JP 2012214446 A JP2012214446 A JP 2012214446A JP 2014031156 A JP2014031156 A JP 2014031156A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- information signal
- phase difference
- monitoring system
- tire
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
【課題】タイヤ空気圧監視システムにおいて、より簡易な構成としつつ、センサユニットからの情報信号の送信元を特定可能とすることにある。
【解決手段】位相差検出部21は、各受信アンテナ12a,12bの受信信号を混合等することで、各受信アンテナ12a,12bで受信した情報信号Siの位相差に応じた信号Sd(検出値)を検出する。車載制御装置11は、この信号Sdに基づき、情報信号Siの送信元が前輪及び後輪の何れに対応するセンサユニットであるかを判断する。さらに、車載制御装置11は、情報信号Siを受信中に、位相遅延部16を通じて位相差を変化させたときの信号Sdの変化に基づき情報信号Siの送信元が上記判断した前輪又は後輪のうち何れのセンサユニットであるかを判断する。上記構成によれば、各受信アンテナ12a,12bを通じた受信信号をそれぞれサンプリングする必要がない。
【選択図】図3
【解決手段】位相差検出部21は、各受信アンテナ12a,12bの受信信号を混合等することで、各受信アンテナ12a,12bで受信した情報信号Siの位相差に応じた信号Sd(検出値)を検出する。車載制御装置11は、この信号Sdに基づき、情報信号Siの送信元が前輪及び後輪の何れに対応するセンサユニットであるかを判断する。さらに、車載制御装置11は、情報信号Siを受信中に、位相遅延部16を通じて位相差を変化させたときの信号Sdの変化に基づき情報信号Siの送信元が上記判断した前輪又は後輪のうち何れのセンサユニットであるかを判断する。上記構成によれば、各受信アンテナ12a,12bを通じた受信信号をそれぞれサンプリングする必要がない。
【選択図】図3
Description
この発明は、タイヤ空気圧監視システムに関する。
従来、車両に搭載されるシステムとして、各タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)が知られている。
従来のTPMSは、各タイヤに取り付けられるセンサユニットと、車両に搭載される受信機と備える。センサユニットは、タイヤの空気圧を検出し、その検出結果を含む情報信号を無線送信する。受信機は、受信した情報信号に基づきタイヤの空気圧を監視し、タイヤの空気圧が低下した旨判断したとき警告を行う。
従来のTPMSは、各タイヤに取り付けられるセンサユニットと、車両に搭載される受信機と備える。センサユニットは、タイヤの空気圧を検出し、その検出結果を含む情報信号を無線送信する。受信機は、受信した情報信号に基づきタイヤの空気圧を監視し、タイヤの空気圧が低下した旨判断したとき警告を行う。
特許文献1に記載のTPMSの構成について説明する。
図11に示すように、TPMSは、センサユニット101a〜101dと、イニシエータ105a〜105dと、受信機110とを備える。
図11に示すように、TPMSは、センサユニット101a〜101dと、イニシエータ105a〜105dと、受信機110とを備える。
各タイヤにはセンサユニット101a〜101dが設けられている。車両における各センサユニット101a〜101dに対応する位置にはイニシエータ105a〜105dが搭載されている。イニシエータ105a〜105dは、無線の要求信号を自身に対応するセンサユニット101a〜101dに送信する。センサユニット101a〜101dは、自身に対応するイニシエータ105a〜105dから要求信号を受けると、タイヤの空気圧情報を含む情報信号を無線送信する。
受信機110は、センサユニット101a〜101dからの情報信号を受信すると、その信号に含まれるタイヤの空気圧情報を認識するとともに、イニシエータ105a〜105dを通じた要求信号の送信タイミングに基づき情報信号の送信元を特定する。例えば、イニシエータ105aを通じて要求信号を送信した後に受信した情報信号は、センサユニット101a(右前輪)が送信元であると特定する。これにより、タイヤを特定したうえで、タイヤの空気圧が低下した旨の警告を行うことができる。
上記特許文献1に記載のTPMSにおいては、情報信号の送信元を特定するために、イニシエータ105a〜105dを各センサユニット101a〜101dに対応して設ける必要がある。このため、TPMSの構成が複雑となっていた。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より簡易な構成としつつ、センサユニットからの情報信号の送信元を特定可能なタイヤ空気圧監視システムを提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、車両の各タイヤに装着されるとともに、タイヤの空気圧情報を含む情報信号を送信するセンサユニットと、何れかの前記センサユニットから送信された情報信号を、互いに位相差を有するように受信する位置に設けられる複数の受信アンテナと、前記各受信アンテナを通じて受信した信号の前記位相差に応じた絶対値である検出値を検出する検出手段と、前記各受信アンテナ間における前記情報信号の位相差を変化させる位相切り替え手段と、前記受信した情報信号に含まれる空気圧情報に基づき、タイヤの空気圧が閾値以下となったときユーザに対して警告を行う車載制御装置と、を備え、前記車載制御装置は、前記情報信号を受信したとき、前記検出手段を通じた前記検出値、並びに前記位相切り替え手段を通じて前記各受信アンテナ間での位相差を変化させたときの前記検出値の変化、に基づき前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断することで、前記センサユニットの取り付け位置を特定したうえで前記警告を行うことをその要旨としている。
請求項1に記載の発明は、車両の各タイヤに装着されるとともに、タイヤの空気圧情報を含む情報信号を送信するセンサユニットと、何れかの前記センサユニットから送信された情報信号を、互いに位相差を有するように受信する位置に設けられる複数の受信アンテナと、前記各受信アンテナを通じて受信した信号の前記位相差に応じた絶対値である検出値を検出する検出手段と、前記各受信アンテナ間における前記情報信号の位相差を変化させる位相切り替え手段と、前記受信した情報信号に含まれる空気圧情報に基づき、タイヤの空気圧が閾値以下となったときユーザに対して警告を行う車載制御装置と、を備え、前記車載制御装置は、前記情報信号を受信したとき、前記検出手段を通じた前記検出値、並びに前記位相切り替え手段を通じて前記各受信アンテナ間での位相差を変化させたときの前記検出値の変化、に基づき前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断することで、前記センサユニットの取り付け位置を特定したうえで前記警告を行うことをその要旨としている。
同構成によれば、検出値及び位相差を変化させたときの検出値の変化に基づき、情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかが判断される。上記構成によれば、より簡易な構成にて位相差、ひいては情報信号の送信元となるタイヤの取り付け位置が特定可能となる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記位相切り替え手段は前記受信アンテナへ接続される信号線の長さを切り替えることで、前記各受信アンテナで受信される前記情報信号の位相差を変化させることをその要旨としている。
同構成によれば、信号線の長さを切り替えるだけで、簡易に情報信号の位相差を変化させることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記検出手段は、前記各受信アンテナを通じて受信した前記情報信号の振幅をそれぞれ一定とする振幅変更手段と、前記振幅変更手段を通じて振幅が一定とされた前記情報信号を混合する混合器と、前記混合器において混合された信号のうち交流成分を除去することで生成した直流成分からなる前記検出値を前記車載制御装置に出力するローパスフィルタと、を備えたことをその要旨としている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記検出手段は、前記各受信アンテナを通じて受信した前記情報信号の振幅をそれぞれ一定とする振幅変更手段と、前記振幅変更手段を通じて振幅が一定とされた前記情報信号を混合する混合器と、前記混合器において混合された信号のうち交流成分を除去することで生成した直流成分からなる前記検出値を前記車載制御装置に出力するローパスフィルタと、を備えたことをその要旨としている。
同構成によれば、簡易に、位相差に応じた絶対値である検出値を検出する検出手段を構成することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記検出手段は、前記各受信アンテナを通じて受信した前記情報信号の振幅をそれぞれ一定とする振幅変更手段と、前記振幅変更手段を通じて振幅が一定とされた前記情報信号を合成する合成器と、を備えることをその要旨としている。
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記検出手段は、前記各受信アンテナを通じて受信した前記情報信号の振幅をそれぞれ一定とする振幅変更手段と、前記振幅変更手段を通じて振幅が一定とされた前記情報信号を合成する合成器と、を備えることをその要旨としている。
同構成によれば、簡易に、位相差に応じた絶対値である検出値を検出する検出手段を構成することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記位相切り替え手段はフィルタを通じて前記情報信号の位相差を変化させることをその要旨としている。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記位相切り替え手段はフィルタを通じて前記情報信号の位相差を変化させることをその要旨としている。
同構成によれば、フィルタを利用した簡易な構成にて、情報信号の位相差を変化させることができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記複数の受信アンテナのうち少なくとも何れか1つを通じて受信した前記情報信号の受信信号強度を検出する信号強度検出手段を備え、前記車載制御装置は、前記検出値及び前記位相差を変化させたときの検出値に加えて、前記信号強度検出手段を通じて認識した前記情報信号の受信信号強度に基づき、前記センサユニットの取り付け位置を特定することをその要旨としている。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記複数の受信アンテナのうち少なくとも何れか1つを通じて受信した前記情報信号の受信信号強度を検出する信号強度検出手段を備え、前記車載制御装置は、前記検出値及び前記位相差を変化させたときの検出値に加えて、前記信号強度検出手段を通じて認識した前記情報信号の受信信号強度に基づき、前記センサユニットの取り付け位置を特定することをその要旨としている。
同構成によれば、検出値及び位相差を変化させたときの検出値の変化に加えて、情報信号の受信信号強度に基づきセンサユニットの取り付け位置が特定される。よって、取り付け位置の特定がより正確となる。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記複数の受信アンテナのうち少なくとも1つを車両の天井内に設置することをその要旨としている。
同構成によれば、受信アンテナを車両の天井内に設置することで、受信アンテナが天井に反射した電波を受けることが抑制される。よって、センサユニットからの直接の電波と、天井に反射した電波とが混合することに伴う、受信する情報信号の位相への影響を抑制できる。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記情報信号は複数のフレームから構成され、前記車載制御装置は、前記情報信号を受信すると、その情報信号のフレーム毎に前記検出値及び前記検出値の変化を認識し、複数の前記検出値及び前記検出値の変化に基づき、前記情報信号の送信元を判断することをその要旨としている。
同構成によれば、車載制御装置は、複数の検出値及びその変化に基づき、情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断する。ここで、タイヤの回転に応じて位相差は変化する。このように、位相差がある範囲でばらついた場合であっても、複数の検出値及びその変化を統計的にみることで、例えばバラツキの中心値に基づき、正確にタイヤの位置特定を行うことができる。
請求項9に記載の発明は、車両の各タイヤに装着されるとともに、タイヤの空気圧情報を含む複数のフレームから構成される情報信号を送信するセンサユニットと、何れかの前記センサユニットから送信された情報信号を、互いに位相差を有するように受信する位置に設けられる複数の受信アンテナと、前記各受信アンテナを通じて受信した信号を前記位相差に応じた絶対値である検出値を検出する検出手段と、前記受信した情報信号に含まれる空気圧情報に基づき、タイヤの空気圧が閾値以下となったときユーザに対して警告を行う車載制御装置と、を備え、前記車載制御装置は、前記情報信号を受信すると、その情報信号のフレーム毎に前記検出値を認識し、複数の前記検出値に基づき、前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断することで、前記センサユニットの取り付け位置を特定したうえで前記警告を行うことをその要旨としている。
同構成によれば、フレーム毎の複数の検出値に基づき、情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかが判断される。ここで、タイヤの回転に応じて位相差は変化する。このように、位相差がある範囲でばらついた場合であっても、複数の検出値を統計的にみることで、例えばバラツキの中心値に基づき、正確にタイヤの位置特定を行うことができる。
また、上記構成によれば、上記背景技術に記載の構成のように各受信アンテナを通じた受信信号をそれぞれサンプリングする必要がないため、より簡易に位相差、ひいてはタイヤの取り付け位置が特定可能となる。
請求項10に記載の発明は、車両の各タイヤに装着されるとともに、タイヤの回転に伴い基準位置に対する車軸を中心とした自身の角度を変化させつつ回転し、その角度を検出し、その検出された角度が特定角度となったとき、タイヤの空気圧情報を含む情報信号を送信するセンサユニットと、何れかの前記センサユニットから送信された情報信号を、互いに位相差を有するように受信する位置に設けられる複数の受信アンテナと、前記各受信アンテナを通じて受信した信号の前記位相差を検出する検出手段と、前記受信した情報信号に含まれる空気圧情報に基づき、タイヤの空気圧が閾値以下となったときユーザに対して警告を行う車載制御装置と、を備え、前記車載制御装置は、前記情報信号を受信したとき、前記検出手段を通じた前記位相差に基づき前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断することで、前記センサユニットの取り付け位置を特定したうえで前記警告を行うことをその要旨としている。
同構成によれば、各受信アンテナを通じて受信した信号の位相差に基づき、情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかが判断される。よって、より簡易な構成で情報信号の送信元であるタイヤの取り付け位置を特定可能となる。
また、センサユニットの角度が特定角度となったときにセンサユニットから情報信号が送信される。よって、送信元となるセンサユニット毎に安定的な位相差が検出手段を通じて検出される。従って、より正確にタイヤの取り付け位置を特定可能となる。
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記各受信アンテナ間における前記情報信号の位相差を変化させる位相切り替え手段を備え、前記検出手段は、位相差に応じた絶対値である検出値を検出し、前記車載制御装置は、前記情報信号を受信したとき、前記検出手段を通じた前記検出値、並びに前記位相切り替え手段を通じて前記各受信アンテナ間での位相差を変化させたときの前記検出値の変化、に基づき前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断することをその要旨としている。
同構成によれば、検出値及び位相差を変化させたときの検出値の変化に基づき、情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかが判断される。本構成では、各受信アンテナを通じた受信信号をそれぞれサンプリングする必要がないため、より簡易に位相差、ひいてはタイヤの取り付け位置が特定可能となる。
請求項12に記載の発明は、請求項10又は11に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記車載制御装置は、前記情報信号を受信すると、その情報信号のフレーム毎に前記検出値を認識し、複数の前記検出値に基づき、前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断することをその要旨としている。
同構成によれば、フレーム毎の複数の検出値に基づき、情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかが判断される。ここで、センサユニットの角度が特定角度となったときに情報信号が送信される構成であっても、タイヤは高速回転するため位相差にバラツキが生じることがある。このように、位相差がある範囲でばらついた場合であっても、複数の検出値を統計的にみることで、例えばバラツキの中心値に基づき、正確にタイヤの位置特定を行うことができる。
請求項13に記載の発明は、請求項10〜12の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、前記センサユニットは、前記基準位置に対する前記車軸を中心とした自身の角度に応じて変化する前記車軸方向への加速度を検出する加速度センサを備えたことをその要旨としている。
同構成によれば、加速度センサを通じて検出した車軸方向への加速度に基づき、基準位置に対する自身の角度を認識可能となる。
本発明によれば、タイヤ空気圧監視システムにおいて、より簡易な構成としつつ、センサユニットからの情報信号の送信元を特定可能とすることができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかるタイヤ空気圧監視システムを具体化した第1の実施形態について図1〜図6を参照して説明する。
以下、本発明にかかるタイヤ空気圧監視システムを具体化した第1の実施形態について図1〜図6を参照して説明する。
(センサユニットの構成)
図1に示すように、車両1の各タイヤのバルブ部分にはセンサユニット30a〜30dが設けられている。具体的には、図2に示すように、右前輪FRにはセンサユニット30aが設けられ、左前輪FLにはセンサユニット30bが設けられる。また、右後輪RRにはセンサユニット30cが設けられ、左後輪RLにはセンサユニット30dが設けられる。センサユニット30a〜30dは、車両1にUHF(Ultra High Frequency)帯の情報信号を無線送信する。本例では、センサユニット30a,30bは第1のセンサユニット郡に相当し、センサユニット30c,30dは第2のセンサユニット郡に相当する。
図1に示すように、車両1の各タイヤのバルブ部分にはセンサユニット30a〜30dが設けられている。具体的には、図2に示すように、右前輪FRにはセンサユニット30aが設けられ、左前輪FLにはセンサユニット30bが設けられる。また、右後輪RRにはセンサユニット30cが設けられ、左後輪RLにはセンサユニット30dが設けられる。センサユニット30a〜30dは、車両1にUHF(Ultra High Frequency)帯の情報信号を無線送信する。本例では、センサユニット30a,30bは第1のセンサユニット郡に相当し、センサユニット30c,30dは第2のセンサユニット郡に相当する。
図1の下側に拡大して示すように、センサユニット30a〜30dは、加速度センサ38と、空気圧センサ33と、CPU(Central Processing Unit)31と、送信回路32と、送信アンテナ32aと、メモリ35とを備える。不揮発性のメモリ35には、各センサユニット30a〜30dに固有のIDコード(識別コード)が記憶されている。
また、加速度センサ38は、タイヤの回転に伴う加速度を検出し、その検出結果をCPU31に出力する。
空気圧センサ33はタイヤの空気圧を検出するとともに、その検出結果をCPU31に出力する。CPU31は、空気圧センサ33からの検出結果に基づきタイヤの空気圧を認識する。
空気圧センサ33はタイヤの空気圧を検出するとともに、その検出結果をCPU31に出力する。CPU31は、空気圧センサ33からの検出結果に基づきタイヤの空気圧を認識する。
CPU31は、加速度センサ38の検出結果を通じてタイヤが回転している旨判断すると、メモリ35に記憶されるIDコードと、認識されたタイヤの空気圧情報とを含む情報信号Siを生成し、それを送信回路32に出力する。送信回路32は、情報信号SiをUHF帯の電波に変調し、その変調した信号を送信アンテナ32aを介して無線送信する。具体的には、情報信号Siは、互いに同一内容の複数のフレームから構成される。各フレームには、IDコードとタイヤの空気圧情報とが含まれている。
(車両の構成)
図1に示すように、車両1は、車載制御装置11と、受信回路20と、一対の受信アンテナ12a,12bと、インジケータ15と、イグニッションスイッチ18と、車速センサ19とを備える。
図1に示すように、車両1は、車載制御装置11と、受信回路20と、一対の受信アンテナ12a,12bと、インジケータ15と、イグニッションスイッチ18と、車速センサ19とを備える。
車載制御装置11は、不揮発性のメモリ11aを備える。メモリ11aには各センサユニット30a〜30dに固有のIDコード等が記憶されている。イグニッションスイッチ18は、車両1のイグニッションの状態に応じた信号を車載制御装置11に出力する。
図2に示すように、第1の受信アンテナ12aは左後輪の前方に設置され、第2の受信アンテナ12bは第1の受信アンテナ12aの右側であって車両幅方向(図中の左右方向)の略中央に設置されている。例えば、第1の受信アンテナ12aはリヤピラー(Cピラー)に内蔵され、第2の受信アンテナ12bは車両の天井に内蔵される。すなわち、両受信アンテナ12a,12bは前輪FL,FRよりも後輪RL,RRに近い位置に設けられている。
ここで、本例では、両アンテナ12a,12b間の距離が400mm〜600mmであって、ホイールベースLwh(前後輪間距離)が2600mm〜2900mmであるとする。そして、第1の受信アンテナ12aと右前輪FRとの距離を距離L1とし、第2の受信アンテナ12bと右前輪FRとの距離を距離L2とし、第1の受信アンテナ12aと左前輪FLとの距離を距離L3とし、第2の受信アンテナ12bと左前輪FLとの距離を距離L4とする。同様に、第1の受信アンテナ12aと右後輪RRとの距離を距離L5とし、
第2の受信アンテナ12bと右後輪RRとの距離を距離L6とし、第1の受信アンテナ12aと左後輪RLとの距離を距離L7とし、第2の受信アンテナ12bと左後輪RLとの距離を距離L8とする。この場合、各距離差ΔL1〜ΔL4は以下のようになる。
第2の受信アンテナ12bと右後輪RRとの距離を距離L6とし、第1の受信アンテナ12aと左後輪RLとの距離を距離L7とし、第2の受信アンテナ12bと左後輪RLとの距離を距離L8とする。この場合、各距離差ΔL1〜ΔL4は以下のようになる。
ΔL1=|L1−L2|≒50mm・・・・・・(1)
ΔL2=|L3−L4|≒50mm・・・・・・(2)
ΔL3=|L5−L6|≒500mm・・・・・(3)
ΔL4=|L7−L8|≒500mm・・・・・(4)
すなわち、上記各式に示すように、両受信アンテナ12a,12bに対する各後輪RR,RLの距離差ΔL3,ΔL4(500mm)は、各前輪FR,FLの距離差ΔL1,ΔL2(50mm)より大きくなる。この距離差の違いに基づき後述する位相差が生じる。
ΔL2=|L3−L4|≒50mm・・・・・・(2)
ΔL3=|L5−L6|≒500mm・・・・・(3)
ΔL4=|L7−L8|≒500mm・・・・・(4)
すなわち、上記各式に示すように、両受信アンテナ12a,12bに対する各後輪RR,RLの距離差ΔL3,ΔL4(500mm)は、各前輪FR,FLの距離差ΔL1,ΔL2(50mm)より大きくなる。この距離差の違いに基づき後述する位相差が生じる。
次に、受信回路20の構成について詳述する。
図3に示すように、受信回路20は、両受信アンテナ12a,12bを通じて受信した情報信号Siの位相差を検出する位相差検出部21と、第1の受信アンテナ12aを通じて受信した信号をデジタル信号に変換する信号復調部25と、を備える。
図3に示すように、受信回路20は、両受信アンテナ12a,12bを通じて受信した情報信号Siの位相差を検出する位相差検出部21と、第1の受信アンテナ12aを通じて受信した信号をデジタル信号に変換する信号復調部25と、を備える。
信号復調部25は、増幅器26と、混合器27aと、局部発振器27bと、バンドパスフィルタ28と、検波器29とを備える。
増幅器26は第1の受信アンテナ12aを通じて受信された情報信号Siを増幅し、その増幅した信号S1を混合器27aに出力する。局部発振器27bは自ら生成した信号Sloを混合器27aに出力する。混合器27aは局部発振器27bからの信号Slo及び増幅器26からの信号S1を混合することで、中間周波数(IF;Intermediate Frequency)に変換した信号Sifをバンドパスフィルタ28に出力する。バンドパスフィルタ28は、信号Sifのうち、情報信号Siの周波数に対応した周波数を選択的に通過させ、その通過した信号S2を検波器29に出力する。検波器29は信号S2を検波し、その検波した信号S3(デジタル信号)を車載制御装置11へ出力する。
増幅器26は第1の受信アンテナ12aを通じて受信された情報信号Siを増幅し、その増幅した信号S1を混合器27aに出力する。局部発振器27bは自ら生成した信号Sloを混合器27aに出力する。混合器27aは局部発振器27bからの信号Slo及び増幅器26からの信号S1を混合することで、中間周波数(IF;Intermediate Frequency)に変換した信号Sifをバンドパスフィルタ28に出力する。バンドパスフィルタ28は、信号Sifのうち、情報信号Siの周波数に対応した周波数を選択的に通過させ、その通過した信号S2を検波器29に出力する。検波器29は信号S2を検波し、その検波した信号S3(デジタル信号)を車載制御装置11へ出力する。
一方、位相差検出部21は、位相遅延部16と、増幅器22a,22bと、混合器23と、ローパスフィルタ24とを備える。
位相遅延部16は、第1の受信アンテナ12a及び増幅器22a間の信号線L1aに設けられるとともに、通常線16aと、遅延線16bと、一対の可動部材16cとを備える。通常線16a及び遅延線16bは導線でなる。遅延線16bは通常線16aより長く形成される。両可動部材16cは、車載制御装置11によって通常線16aの両端に導通した状態(通常状態)と、遅延線16bの両端に導通した状態(遅延状態)との間で切り替わる。
位相遅延部16は、第1の受信アンテナ12a及び増幅器22a間の信号線L1aに設けられるとともに、通常線16aと、遅延線16bと、一対の可動部材16cとを備える。通常線16a及び遅延線16bは導線でなる。遅延線16bは通常線16aより長く形成される。両可動部材16cは、車載制御装置11によって通常線16aの両端に導通した状態(通常状態)と、遅延線16bの両端に導通した状態(遅延状態)との間で切り替わる。
通常状態における第1の受信アンテナ12a及び混合器23間の信号線の長さ、及び第2の受信アンテナ12b及び混合器23間の信号線の長さは、それぞれ「nλ」に設定される。nは自然数であって、λは波長である。
第1の受信アンテナ12aを通じて受信された情報信号Siは通常線16a及び遅延線16bの何れかを通じて増幅器22aに出力される。増幅器22aは情報信号Siを一定値に増幅し、その増幅した信号Sαを混合器23に出力する。増幅器22bは第2の受信アンテナ12bを通じて受信された情報信号Siを一定値に増幅し、その増幅した信号Sβを混合器23に出力する。すなわち、増幅器22a,22bは振幅変更手段に相当する。両信号Sα,Sβの振幅は同一とされる。また、信号Sα,Sβは以下の式で表される。
Sα=Asin(ωt+θ)・・・・・・(5)
Sβ=Asin(ωt+θ+Δθ)・・・(6)
両信号Sα,Sβ間の位相差Δθは、上述した両受信アンテナ12a,12bに対する各輪FR,FL,RR,RLの距離差ΔL1〜ΔL4に伴い発生する。混合器23は両信号Sα,Sβを混合して信号Scを生成し、その信号Scをローパスフィルタ24に出力する。この信号Scは以下の式で表される。
Sβ=Asin(ωt+θ+Δθ)・・・(6)
両信号Sα,Sβ間の位相差Δθは、上述した両受信アンテナ12a,12bに対する各輪FR,FL,RR,RLの距離差ΔL1〜ΔL4に伴い発生する。混合器23は両信号Sα,Sβを混合して信号Scを生成し、その信号Scをローパスフィルタ24に出力する。この信号Scは以下の式で表される。
Sc=Sα・Sβ=A2sin(ωt+θ)sin(ωt+θ+Δθ)・・(7)
上記式(7)を加法定理を用いて展開すると、以下の式が導出される。
Sc=−A2/2[cos(2ωt+2θ+Δθ)]+A2/2[cos(Δθ)]・・・(8)
上記式(8)における第一項が倍波成分(交流成分)であって、第二項が直流成分である。この直流成分は、両信号Sα,Sβ間の位相差Δθに応じた絶対値となる。ローパスフィルタ24は、信号Scのうち倍波成分(交流成分)を除去し、直流成分を通過させた信号Sdを車載制御装置11に出力する。
上記式(7)を加法定理を用いて展開すると、以下の式が導出される。
Sc=−A2/2[cos(2ωt+2θ+Δθ)]+A2/2[cos(Δθ)]・・・(8)
上記式(8)における第一項が倍波成分(交流成分)であって、第二項が直流成分である。この直流成分は、両信号Sα,Sβ間の位相差Δθに応じた絶対値となる。ローパスフィルタ24は、信号Scのうち倍波成分(交流成分)を除去し、直流成分を通過させた信号Sdを車載制御装置11に出力する。
(前後輪判断に係る作用)
車載制御装置11は、ローパスフィルタ24からの信号Sd(直流成分)に基づき位相差Δθを認識する。図4(a),(b)の表に示すように、位相差Δθに基づき、情報信号Siの送信元が前輪FR,FL及び後輪RR,RLの何れに対応するセンサユニット30a〜30dであるかを特定可能である。
車載制御装置11は、ローパスフィルタ24からの信号Sd(直流成分)に基づき位相差Δθを認識する。図4(a),(b)の表に示すように、位相差Δθに基づき、情報信号Siの送信元が前輪FR,FL及び後輪RR,RLの何れに対応するセンサユニット30a〜30dであるかを特定可能である。
ここで、両受信アンテナ12a,12b間の位相差Δθは、情報信号Siの伝搬距離の差に起因するものであるため、距離差ΔL1〜ΔL4が大きくなるにつれて大きくなる。このため、上記前輪FR,FLに対応する距離差ΔL1,ΔL2(50mm)と、上記後輪RR,RLに対応する距離差ΔL3,ΔL4(500mm)との差を大きくすることで、
図4(a),(b)の表に示すように、前後輪間での位相差Δθの差を大きくすることができる。
図4(a),(b)の表に示すように、前後輪間での位相差Δθの差を大きくすることができる。
車載制御装置11は、信号Sdに基づき「COSΔθ」を認識する。この「COSΔθ」は、位相差Δθに応じた絶対値となる。このため、位相差Δθを認識可能であるものの、位相遅れ及び位相進みの何れであるかを認識できない。
車載制御装置11は、「COSΔθ」が前後輪判別用閾値Th1以下のとき情報信号Siの送信元が後輪RR,RL(正確にはそれらに対応するセンサユニット、以下同様)であると判断し、「COSΔθ」が前後輪判別用閾値Th1より大きいとき情報信号Siの送信元が前輪FR,FLであると判断する。
図4(a)の例においては、情報信号Siの送信周波数が315MHzで、波長λが952mmである。この場合には、前後輪判別用閾値Th1は、例えば、「0」に設定される。図4(b)の例においては、情報信号Siの送信周波数が433MHzで、波長λが693mmである。この場合には、前後輪判別用閾値Th1は、例えば、「0.4」に設定される。
(左右輪判別に係る作用)
さらに、車載制御装置11は、「COSΔθ」を認識しつつ、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えることで、情報信号Siの送信元が右前輪FR及び左前輪FLの何れに対応するセンサユニット30a,30b、若しくは右後輪RR及び左後輪RLの何れに対応するセンサユニット30c,30dであるかを特定可能である。
さらに、車載制御装置11は、「COSΔθ」を認識しつつ、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えることで、情報信号Siの送信元が右前輪FR及び左前輪FLの何れに対応するセンサユニット30a,30b、若しくは右後輪RR及び左後輪RLの何れに対応するセンサユニット30c,30dであるかを特定可能である。
詳しくは、図5(a)に示すように、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えることで、左前輪FLに対応するセンサユニット30bからの情報信号Siの位相差Δθは18.9°から減少して0°となる。同様に位相遅延部16を遅延状態に切り替えることで、右前輪FRに対応するセンサユニット30aからの情報信号Siの位相差Δθは18.9°から増加して37.8°となる。このように、右前輪FR及び左前輪FL間で位相差Δθの変化態様が異なる理由について説明する。
例えば、右前輪FRに対応するセンサユニット30aから情報信号Siが送信される場合、上記距離差ΔL1が原因となって、第1の受信アンテナ12aで受信される情報信号Siは、第2の受信アンテナ12bで受信される情報信号Siに対して位相が遅延する。この状態で、位相遅延部16が通常状態から遅延状態に切り替えられると、遅延線16b(正確には遅延線16bから通常線16aを差し引いた長さ、以下同様)の分だけ第1の受信アンテナ12aを通じて受信した信号の位相がさらに遅延する。このため、位相差Δθが増加する。
一方、左前輪FLに対応するセンサユニット30bから情報信号Siが送信される場合、上記距離差ΔL2が原因となって、第1の受信アンテナ12aで受信される情報信号Siは、第2の受信アンテナ12bで受信される情報信号Siに対して位相が進む。この状態で、位相遅延部16が通常状態から遅延状態に切り替えられると、遅延線16bの分だけ第1の受信アンテナ12aを通じて受信した信号の位相が遅延する。このため、位相差Δθが減少する。
図5(a)は上記図4(a)に対応した周波数であって、図5(b)は上記図4(b)に対応した周波数である。
図5(a)の上段に示すように、車載制御装置11は、上記前後輪判別において前輪FL,FRであると判断した場合であって、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えた後の「COSΔθ」が前輪側左右輪判別用閾値Th2より大きい旨判断すると、情報信号Siの送信元が左前輪FLに対応するセンサユニット30bであると判断する。また、車載制御装置11は、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えた後の「COSΔθ」が前輪側左右輪判別用閾値Th2以下である旨判断すると、情報信号Siの送信元が右前輪FRに対応するセンサユニット30aであると判断する。周波数が315MHzでは、前輪側左右輪判別用閾値Th2は例えば「0.9」に設定される。
図5(a)の上段に示すように、車載制御装置11は、上記前後輪判別において前輪FL,FRであると判断した場合であって、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えた後の「COSΔθ」が前輪側左右輪判別用閾値Th2より大きい旨判断すると、情報信号Siの送信元が左前輪FLに対応するセンサユニット30bであると判断する。また、車載制御装置11は、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えた後の「COSΔθ」が前輪側左右輪判別用閾値Th2以下である旨判断すると、情報信号Siの送信元が右前輪FRに対応するセンサユニット30aであると判断する。周波数が315MHzでは、前輪側左右輪判別用閾値Th2は例えば「0.9」に設定される。
後輪RR,RLに対応するセンサユニット30c,30dも上記同様に判断される。詳しくは、図5(a)の下段に示すように、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えることで、左後輪RLに対応するセンサユニット30dからの情報信号Siの位相差Δθは189°から減少して170.1°となる。一方、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えることで、右後輪RRに対応するセンサユニット30cからの情報信号Siの位相差Δθは189°から増加して207.9°となる。
車載制御装置11は、上記前後輪判別において後輪RL,RRであると判断した場合であって、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えた後の「COSΔθ」が後輪側左右輪判別用閾値Th3より大きい旨判断すると、情報信号Siの送信元が右後輪RRに対応するセンサユニット30cであると判断する。また、車載制御装置11は、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えた後の「COSΔθ」が後輪側左右輪判別用閾値Th3以下である旨判断すると、情報信号Siの送信元が左後輪RLに対応するセンサユニット30dであると判断する。周波数が315MHzでは、後輪側左右輪判別用閾値Th3は例えば「−0.93」に設定される。
図5(b)に示すように、周波数が433MHzの場合にも、図5(a)と同様に、位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えることで位相差Δθ及び「COSΔθ」が増減する。車載制御装置11は、遅延状態に切り替えた後の「COSΔθ」に基づき情報信号Siの送信元を判断する。周波数が433MHzでは、例えば、前後輪判別用閾値Th1は「0.4」に設定され、前輪側左右輪判別用閾値Th2は「0.8」に設定され、後輪側左右輪判別用閾値Th3は「−0.2」に設定される。
図3に示すように、車載制御装置11は、信号復調部25を通じて検波された信号S3に含まれるIDコードと、メモリ11aに記憶されるIDコードとの照合を行うとともに、上述のように位相差検出部21からの信号Sdに基づき情報信号Siの送信元となるタイヤの位置を判断する。例えば、車載制御装置11は、受信した情報信号SiについてIDコードの照合が成立したうえで情報信号Siの送信元が左前輪FLであると判断した場合において、同情報信号Siに含まれるタイヤの空気圧がメモリ11aに記憶される閾値以下である旨判断した場合、インジケータ15を通じて左前輪FLについて低空気圧の警告を行う。よって、ユーザは車内において何れのタイヤの空気圧が低下したかを認識することができる。
なお、受信回路20が複数のセンサユニット30a〜30dからの情報信号Siを同時に受信した場合には、車載制御装置11は信号Sdに基づきIDコードを認識できない。このとき、車載制御装置11は信号復調部25からの信号S3及び、位相差検出部21からの信号Sdを破棄する。
以下、図6のフローチャートを参照しつつ、車載制御装置11がタイヤの位置を判断するにあたって実行する処理について説明する。このフローチャートは、車両のイグニッションがオン状態にあるとき繰り返し実行される。本例では、情報信号Siの送信周波数が433MHzの場合に対応した閾値に設定されている。また、このフローチャートと並行して、車載制御装置11は信号復調部25を通じて認識したIDコードの照合を実行している。
まず、車載制御装置11は、位相遅延部16を通常状態に切り替える(S101)。そして、車載制御装置11は、情報信号Siの受信を待つ(S102でNO)。車載制御装置11は、情報信号Siを受信すると、位相差Δθに応じたCOSΔθが前後輪判別用閾値Th1を超えるか否かを判断する(S103)。本例では、図4(b)を参照して、前後輪判別用閾値Th1が0.4に設定される。
車載制御装置11は、「COSΔθ」が前後輪判別用閾値Th1を超える旨判断すると(S103でYES)、情報信号Siの送信元が前輪FR,FLである旨判断する(S104)。そして、車載制御装置11は位相遅延部16を遅延状態に切り替える(S105)。
つぎに、車載制御装置11は、「COSΔθ」が前輪側左右輪判別用閾値Th2を超えるか否かを判断する(S106)。本例では、図5(b)を参照して、前輪側左右輪判別用閾値Th2が「0.8」に設定される。
車載制御装置11は、「COSΔθ」が前輪側左右輪判別用閾値Th2を超える旨判断すると(S106でYES)、情報信号Siの送信元が左前輪FLであると判断する(S107)。一方、車載制御装置11は、「COSΔθ」が前輪側左右輪判別用閾値Th2以下である旨判断すると(S106でNO)、情報信号Siの送信元が右前輪FRであると判断する(S108)。
一方、車載制御装置11は、「COSΔθ」が前後輪判別用閾値Th1以下である旨判断すると(S103でNO)、情報信号Siの送信元が後輪RR,RLである旨判断する(S109)。そして、車載制御装置11は位相遅延部16を遅延状態に切り替える(S110)。
つぎに、車載制御装置11は、「COSΔθ」が後輪側左右輪判別用閾値Th3を超えるか否かを判断する(S111)。本例では、図5(b)を参照して、後輪側左右輪判別用閾値Th3が「−0.2」に設定される。
車載制御装置11は、「COSΔθ」が後輪側左右輪判別用閾値Th3を超える旨判断すると(S111でYES)、情報信号Siの送信元が右後輪RRであると判断する(S112)。一方、車載制御装置11は、「COSΔθ」が後輪側左右輪判別用閾値Th3以下である旨判断すると(S111でNO)、情報信号Siの送信元が左後輪RLであると判断する(S113)。以上で、車載制御装置11は処理を終了する。
なお、位相差検出部21は検出手段に相当し、位相遅延部16は位相切り替え手段に相当する。
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)位相差検出部21を通じて両受信アンテナ12a,12b間で受信した情報信号Siの位相差Δθに応じた信号Sd(検出値)が検出される。この信号Sdは、各受信アンテナ12a,12bの受信信号を混合することで得られる。車載制御装置11は、この信号Sdに基づき、情報信号Siの送信元が前輪FR,FL及び後輪RR,RLの何れに対応するセンサユニット30a〜30dであるかを判断する。
さらに、車載制御装置11は、情報信号Siを受信中に、位相遅延部16を通じて各受信アンテナ12a,12b間での位相差Δθを変化させたときの信号Sdの変化に基づき情報信号Siの送信元が上記判断した前輪FR,FL又は後輪RR,RLのうち何れのセンサユニット30a〜30dであるかを判断する。
上記構成によれば、より簡易に位相差Δθに基づきタイヤの取り付け位置が識別可能となる。
(2)位相差検出部21は信号Sdを通じて位相差Δθを絶対値として検出する。この場合、例えば、第2の受信アンテナ12bの受信信号に対して第1の受信アンテナ12aの受信信号の位相が一定角度だけ進んでいるときと、反対に一定角度だけ遅れているときとで同一の信号Sdとなるため、それらの識別ができない。このため、例えば前輪FL,FRに対応するセンサユニット30a,30bからのそれぞれの情報信号Siの受信時における信号Sdは同一となって左右輪の判別ができない。
(2)位相差検出部21は信号Sdを通じて位相差Δθを絶対値として検出する。この場合、例えば、第2の受信アンテナ12bの受信信号に対して第1の受信アンテナ12aの受信信号の位相が一定角度だけ進んでいるときと、反対に一定角度だけ遅れているときとで同一の信号Sdとなるため、それらの識別ができない。このため、例えば前輪FL,FRに対応するセンサユニット30a,30bからのそれぞれの情報信号Siの受信時における信号Sdは同一となって左右輪の判別ができない。
上記実施形態においては、情報信号Siの受信中に位相遅延部16の状態を切り替える。これにより、センサユニット30aからの情報信号Siの場合には位相差Δθが大きくなり、センサユニット30bからの情報信号Siの場合には位相差Δθが小さくなる。このように、位相遅延部16の状態を切り替えたときの位相差Δθの増減を通じて、左右輪の判別が可能となる。
(3)位相遅延部16を通じて第1の受信アンテナ12a及び増幅器22a間の信号線L1aの長さを切り替えるだけで、簡易に各受信アンテナ12a,12bで受信した情報信号Siの位相差Δθを変化させることができる。
(4)位相差検出部21を混合器23及びローパスフィルタ24にて簡易に構成することができる。
(5)位相差検出部21による位相差Δθの検出及び信号復調部25による復調を同時に行うことができる。よって、位相差Δθ(正確には「COSΔθ」)の検出が復調に影響を及ぼすことがない。
(5)位相差検出部21による位相差Δθの検出及び信号復調部25による復調を同時に行うことができる。よって、位相差Δθ(正確には「COSΔθ」)の検出が復調に影響を及ぼすことがない。
(6)第2の受信アンテナ12bは車両の天井に内蔵される。本構成では、天井(具体的には車室内側の面)での情報信号Si(電波)の反射によって、情報信号Siの位相差に影響がでることが抑制される。詳しくは、タイヤに装着されるセンサユニット30a〜30dから放出された電波は車両側面を沿うように回折し、ガラス材でなる窓にて更に回折して車室内に入っていく。窓で回折する際、回折する角度が小さいほど強い電波となる。従って、天井方向に比較的強い電波が回折し、シート面方法には比較的弱い電波が回折する。例示したCピラーはその中間に位置するので、天井方向に回折した電波よりも弱い電波が伝播してくることになる。天井方向に伝搬した電波は天井で反射するため天井での反射損失を見込んでも、窓で回折してCピラーに直接伝搬する電波に対し無視できない電力となる。上記実施形態では、伝搬してくる電波の位相を問題にするため、天井で反射した電波は窓で回折してピラーに直接伝搬する電波と異なる位相となる。従って、それらの混合波は窓で回折してピラーに直接伝搬する電波とは異なる位相となる。
この点、第2の受信アンテナ12bを反射した電波の影響が少ない場所、すなわち、天井に内蔵することで、単純にタイヤからの距離に基づき計算される位相差を得ることができる。
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について図7を参照して説明する。この実施形態のTPMSにおけるセンサユニットは、タイヤが特定角度にあるとき、情報信号を送信する点が上記第1の実施形態と異なっている。
以下、本発明の第2の実施形態について図7を参照して説明する。この実施形態のTPMSにおけるセンサユニットは、タイヤが特定角度にあるとき、情報信号を送信する点が上記第1の実施形態と異なっている。
以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図1の破線で示すように、センサユニット30a〜30dは加速度センサ39を備えている。加速度センサ39は、図中の矢印で示すように、車軸方向への加速度を検出し、その検出結果をCPU31に出力する。
図1の破線で示すように、センサユニット30a〜30dは加速度センサ39を備えている。加速度センサ39は、図中の矢印で示すように、車軸方向への加速度を検出し、その検出結果をCPU31に出力する。
CPU31は、加速度センサ39の検出結果(重力加速度成分)に基づき、センサユニット30a〜30dが最も高い位置を基準位置とし、その基準位置に対する車軸を中心とした角度αを認識する。例えば、センサユニット30a〜30dが基準位置に存在するとき角度αは0°となる。
図7に示すように、CPU31は、センサユニット30a〜30dの角度αが特定の角度範囲β(例えば330°〜360°)内となったとき、情報信号Siを生成し、その情報信号Siを送信回路32を介して送信する。
以上、説明した実施形態によれば、第1の実施形態の(1)〜(6)の作用効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
(8)センサユニット30a〜30dの角度αに伴いセンサユニット30a〜30dと受信アンテナ12a,12bとの距離、ひいては位相差Δθが変化する。上記構成においては、センサユニット30a〜30dの角度αが特定の角度範囲β内となったときセンサユニット30a〜30dから情報信号Siが送信される。よって、センサユニット30a〜30d毎の位相差Δθが安定した値となる。よって、車載制御装置11は、情報信号Siの送信元であるセンサユニット30a〜30dの判断をより正確に行うことができる。
(8)センサユニット30a〜30dの角度αに伴いセンサユニット30a〜30dと受信アンテナ12a,12bとの距離、ひいては位相差Δθが変化する。上記構成においては、センサユニット30a〜30dの角度αが特定の角度範囲β内となったときセンサユニット30a〜30dから情報信号Siが送信される。よって、センサユニット30a〜30d毎の位相差Δθが安定した値となる。よって、車載制御装置11は、情報信号Siの送信元であるセンサユニット30a〜30dの判断をより正確に行うことができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・第2の実施形態において位相差Δθを絶対値でなく相対値として検出可能であってもよい。
・第2の実施形態において位相差Δθを絶対値でなく相対値として検出可能であってもよい。
例えば、図8に示すように、受信機80は、一対の受信アンテナ82a,82bと、各受信アンテナ82a,82bに対応するコンバータ83a,83b及び混合器84a,84bと、局部発振回路85と、CPU86と、を備える。
一対の受信アンテナ82a,82bは、受信した同一の情報信号に特定の位相差が生じるように配置されている。コンバータ83a,83bは対応する受信アンテナ82a,82bからの受信信号における周波数を低減(ダウンコンバート)したうえで混合器84a,84bに出力する。局部発振回路85は、自ら生成したLo信号を各混合器84a,84bに出力する。
各混合器84a,84bは、局部発振回路85からのLo信号と、コンバータ83a,83bからの受信信号とを混合して中間周波数を有する中間周波数信号を生成し、その中間周波数信号をCPU86に出力する。CPU86は、各混合器84a,84bからの中間周波数信号をサンプリングすることで、各受信アンテナ82a,82bを通じて受信した信号の波形及び位相差を認識する。CPU86は、この位相差に基づき、情報信号の送信元を特定する。よって、当該TPMSにおいては、空気圧が低下したタイヤの位置を特定したうえでの警告が可能となる。本構成においては、CPU86は位相差Δθを相対値として認識可能である。よって、位相切り替え手段である位相遅延部16を省略することができる。
・第2の実施形態においては、センサユニット30a〜30dの角度αが特定の角度範囲β内となったとき、センサユニット30a〜30dから情報信号Siが送信されていた。しかし、センサユニット30a〜30dの角度αが特定の角度となったとき情報信号Siが送信されてもよい。例えば、図7に示すように、センサユニット30a〜30dが12時付近のある角度範囲内になったときに送信されてもよい。
・位相差検出部21の構成は上記実施形態に限らない。例えば図9に示すように、位相差検出部60は、位相遅延部16と、合成器61と、ALC(Automatic Level Control)機能付きの増幅器62,63とを備える。合成器61は3つの抵抗R1〜R3からなる。各受信アンテナ12a,12bと合成器61との間には、増幅器62,63が設けられている。第2の受信アンテナ12bと増幅器63との間には、位相遅延部16が設けられている。位相遅延部16は、上記実施形態と同様に車載制御装置11によって制御される。各増幅器62,63は、各受信アンテナ12a,12bを通じて受信した受信信号を一定レベルの振幅に増幅し、その増幅した信号S10を合成器61に出力する。すなわち、各増幅器62,63は振幅変更手段に相当する。合成器61は各増幅器62,63からの信号S10を合成し、その合成した信号S11を車載制御装置11へ出力する。この信号S11のレベルは、位相差Δθに比例する。よって、車載制御装置11は検出手段に相当する位相差検出部60からの信号S11を通じて位相差Δθを認識することができる。
・上記両実施形態においては、位相遅延部16を通じて第1の受信アンテナ12aと増幅器22aとの間の信号線L1aの長さを変化させることで、混合器23に入力される各受信アンテナ12a,12bからの情報信号Siの位相差Δθを変化させていた。しかし、位相差Δθを変化させることができればこの構成に限らない。例えば、位相遅延部16に代えて位相を変化させる位相器を設けてもよい。
・また、図10(a),(b)に示すように、上記実施形態の位相遅延部16に代えて、フィルタを備えた位相遅延部51,52を構成してもよい。
例えば、図10(a)に示すように、位相遅延部51は、フィルタ51bと、一対の可動部材51cと、通常線51aと、を備える。可動部材51cは、上記図3の可動部材16cと同様に機能する。すなわち、両可動部材51cは、フィルタ51bの両端に接続した状態と、通常線51aの両端に接続した状態との間で切り替わる。この状態は、車載制御装置11によって切り替えられる。このフィルタ51bは、周波数と位相との特性図であるボート線図に基づき、第1の受信アンテナ12aからの受信信号の位相を変化させて、増幅器22aに出力する。通常線51aは、第1の受信アンテナ12aからの受信信号を、位相を変化させることなく、そのまま増幅器22aに出力する。
例えば、図10(a)に示すように、位相遅延部51は、フィルタ51bと、一対の可動部材51cと、通常線51aと、を備える。可動部材51cは、上記図3の可動部材16cと同様に機能する。すなわち、両可動部材51cは、フィルタ51bの両端に接続した状態と、通常線51aの両端に接続した状態との間で切り替わる。この状態は、車載制御装置11によって切り替えられる。このフィルタ51bは、周波数と位相との特性図であるボート線図に基づき、第1の受信アンテナ12aからの受信信号の位相を変化させて、増幅器22aに出力する。通常線51aは、第1の受信アンテナ12aからの受信信号を、位相を変化させることなく、そのまま増幅器22aに出力する。
また、図10(b)に示すように、位相遅延部52は、一対の可動部材52aと、第1のフィルタ53aと、第2のフィルタ53bと、を備える。両可動部材52aは、第1のフィルタ53aの両端に接続した状態と、第2のフィルタ53bの両端に接続した状態との間で切り替わる。この状態は、車載制御装置11によって切り替えられる。両フィルタ53a,53bは、それぞれ異なる周波数と位相との関係を有する。よって、車載制御装置11は、利用するフィルタ53a,53bを切り替えることで、第1の受信アンテナ12aからの受信信号の位相を変化させることができる。
・上記両実施形態においては、車載制御装置11は、位相遅延部16を通じて位相を変化させ、その変化に応じて左右のタイヤの取り付け位置を判断していた。しかし、位相遅延部16を省略してもよい。
この場合、車載制御装置11は、情報信号Siの各フレームについて「COSΔθ」を認識する。そして、車載制御装置11は、「COSΔθ」の分布、すなわちバラツキの中心値に基づき情報信号Siの送信元を特定する。このように、位相遅延部16を省略しても、「COSΔθ」のバラツキをみることで、左右輪も含めたタイヤの位置特定が可能となる。ここで、第2の実施形態においては位相差Δθの安定化が図られているものの、バラツキをみることでさらに正確なタイヤの位置特定が可能となる。
・上記両実施形態においては、車載制御装置11は「COSΔθ」及びその変化に基づき、情報信号Siの送信元となるタイヤの位置を判断していた。しかし、車載制御装置11は「COSΔθ」及びその変化に加えて、受信信号強度(RSSI)に基づき、タイヤの位置の判断を行ってもよい。この場合、受信回路20には、図1の破線で示すように、RSSI検出回路70が設けられている。このRSSI検出回路70は信号強度検出手段に相当する。
RSSI検出回路70は、各受信アンテナ12a,12bの受信信号のRSSIを検出し、その検出結果を車載制御装置11に出力する。メモリ11aには、予めRSSIと、各タイヤの取り付け位置とが関連付けられたデータが記憶されている。
図2に示すように、距離L1〜L8が小さいほど、RSSIは大きくなる。すなわち、各タイヤの取り付け位置からの距離L1〜L8に応じて上記データが決定される。このように、RSSIも利用して、タイヤの取り付け位置の判断を行うことで、より判断の精度が向上する。
なお、タイヤの回転に起因して、同一のセンサユニット30a〜30dからの情報信号Siであっても、そのRSSIは変動する。このRSSIの変動を加味して、上記データは作成される。また、両受信アンテナ12a,12bのうち何れか一方のRSSIに基づきタイヤの取り付け位置の判断が行われてもよい。
・情報信号Siの送信周波数は上記実施形態のものに限らない。
・上記両実施形態においては、受信アンテナ12a,12bは2つであったが、受信アンテナは3つ以上設けられていてもよい。この場合、3つ以上の受信アンテナのうち選択された2つの受信アンテナの受信信号の位相差を検出する。この選択される2つの受信アンテナは、信号受信中に切り替えられる。このように、複数の位相差に基づき、タイヤの取り付け位置の判断を行うことで、より判断の精度が向上する。
・上記両実施形態においては、受信アンテナ12a,12bは2つであったが、受信アンテナは3つ以上設けられていてもよい。この場合、3つ以上の受信アンテナのうち選択された2つの受信アンテナの受信信号の位相差を検出する。この選択される2つの受信アンテナは、信号受信中に切り替えられる。このように、複数の位相差に基づき、タイヤの取り付け位置の判断を行うことで、より判断の精度が向上する。
・上記両実施形態においては、両受信アンテナ12a,12bは後輪RL,RR側に設けられていたが、前輪FL,FR側に設けられていてもよい。また、例えば、両受信アンテナ12a,12bを図2の上下方向に並ぶように左輪FL,RL間、若しくは右輪FR,RR間に設けてもよい。この場合、図6のフローチャートにおいて、ステップS103の判断を経て左輪FL,RL及び右輪FR,RRの何れかであると判断される。また、ステップS106,S111の判断を経て前輪FL,FR及び後輪RL,RRの何れかであると判断される。
・上記両実施形態においては、情報信号Siの受信毎に、位相差検出部21を通じたタイヤの位置の判断が行われていた。しかし、例えば、車載制御装置11は、車両のイグニッションがオン状態とされた後に、照合が成立したIDコードと、位相差検出部21を通じて判断されたタイヤの位置との関連付けを行い、全てのタイヤの位置にIDコードを関連付ける。その後、車載制御装置11は、位相差検出部21を通じたタイヤの位置の判断を行わず、IDコードに基づきタイヤの位置を特定したうえで警告を行う。
・上記両実施形態においては、車載制御装置11は、位相差Δθを「COSΔθ」を通じて認識していたが、実際に「COSΔθ」に基づき位相差Δθを算出してもよい。
・上記両実施形態においては、車載制御装置11は、情報信号Siの受信中に位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えていたが、反対に情報信号Siの受信中に遅延状態から通常状態に切り替えてもよい。
・上記両実施形態においては、車載制御装置11は、情報信号Siの受信中に位相遅延部16を通常状態から遅延状態に切り替えていたが、反対に情報信号Siの受信中に遅延状態から通常状態に切り替えてもよい。
・上記両実施形態においては、第1の受信アンテナ12aはCピラーに内蔵され、第2の受信アンテナ12bは車両の天井に内蔵されているが、両受信アンテナ12a,12bの設置位置はこれに限らず、例えば、両受信アンテナ12a,12bを天井に内蔵してもよい。
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
(イ)車両の各タイヤに装着されるとともに、タイヤの空気圧情報を含む情報信号を送信するセンサユニットと、何れかの前記センサユニットから送信された情報信号を、互いに位相差を有するように受信する位置であって、かつ複数の前輪又は複数の左輪に対応する第1のセンサユニット郡及び複数の後輪又は複数の右輪に対応する第2のセンサユニット郡のうち何れかの郡に接近する位置に設けられる複数の受信アンテナと、前記各受信アンテナを通じて受信した信号を前記位相差に応じた絶対値である検出値を検出する検出手段と、前記各受信アンテナ間における前記情報信号の位相差を変化させる位相切り替え手段と、前記受信した情報信号に含まれる空気圧情報に基づき、タイヤの空気圧が閾値以下となったときユーザに対して警告を行う車載制御装置と、を備え、前記車載制御装置は、前記情報信号を受信したとき、前記検出値に基づき、前記情報信号の送信元が前記第1及び第2のセンサユニット郡の何れであるかを判断し、さらに、前記情報信号の受信中に、前記位相切り替え手段を通じて前記各受信アンテナ間での位相差を変化させたときの前記検出値の変化に基づき前記情報信号の送信元が前記判断されたセンサユニット郡のうち何れのセンサユニットであるかを判断することで、前記センサユニットの取り付け位置を特定したうえで前記警告を行うタイヤ空気圧監視システム。
(イ)車両の各タイヤに装着されるとともに、タイヤの空気圧情報を含む情報信号を送信するセンサユニットと、何れかの前記センサユニットから送信された情報信号を、互いに位相差を有するように受信する位置であって、かつ複数の前輪又は複数の左輪に対応する第1のセンサユニット郡及び複数の後輪又は複数の右輪に対応する第2のセンサユニット郡のうち何れかの郡に接近する位置に設けられる複数の受信アンテナと、前記各受信アンテナを通じて受信した信号を前記位相差に応じた絶対値である検出値を検出する検出手段と、前記各受信アンテナ間における前記情報信号の位相差を変化させる位相切り替え手段と、前記受信した情報信号に含まれる空気圧情報に基づき、タイヤの空気圧が閾値以下となったときユーザに対して警告を行う車載制御装置と、を備え、前記車載制御装置は、前記情報信号を受信したとき、前記検出値に基づき、前記情報信号の送信元が前記第1及び第2のセンサユニット郡の何れであるかを判断し、さらに、前記情報信号の受信中に、前記位相切り替え手段を通じて前記各受信アンテナ間での位相差を変化させたときの前記検出値の変化に基づき前記情報信号の送信元が前記判断されたセンサユニット郡のうち何れのセンサユニットであるかを判断することで、前記センサユニットの取り付け位置を特定したうえで前記警告を行うタイヤ空気圧監視システム。
1…車両、11…車載制御装置、12a…第1の受信アンテナ、12b…第2の受信アンテナ、15…インジケータ、16…位相遅延部、16a…通常線、16b…遅延線、16c…可動部材、18…イグニッションスイッチ、19…車速センサ、20…受信回路、21,60…位相差検出部、22a,22b…増幅器、23…混合器、24…ローパスフィルタ、25…信号復調部、26…増幅器、27a…混合器、27b…局部発振器、28…バンドパスフィルタ、29…検波器、30a〜30d…センサユニット、31…CPU、32…送信回路、33…空気圧センサ、38…加速度センサ、61…合成器。
Claims (13)
- 車両の各タイヤに装着されるとともに、タイヤの空気圧情報を含む情報信号を送信するセンサユニットと、
何れかの前記センサユニットから送信された情報信号を、互いに位相差を有するように受信する位置に設けられる複数の受信アンテナと、
前記各受信アンテナを通じて受信した信号の前記位相差に応じた絶対値である検出値を検出する検出手段と、
前記各受信アンテナ間における前記情報信号の位相差を変化させる位相切り替え手段と、
前記受信した情報信号に含まれる空気圧情報に基づき、タイヤの空気圧が閾値以下となったときユーザに対して警告を行う車載制御装置と、を備え、
前記車載制御装置は、前記情報信号を受信したとき、前記検出手段を通じた前記検出値、並びに前記位相切り替え手段を通じて前記各受信アンテナ間での位相差を変化させたときの前記検出値の変化、に基づき前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断することで、前記センサユニットの取り付け位置を特定したうえで前記警告を行うタイヤ空気圧監視システム。 - 請求項1に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記位相切り替え手段は前記受信アンテナへ接続される信号線の長さを切り替えることで、前記各受信アンテナで受信される前記情報信号の位相差を変化させるタイヤ空気圧監視システム。 - 請求項1又は2に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記検出手段は、
前記各受信アンテナを通じて受信した前記情報信号の振幅をそれぞれ一定とする振幅変更手段と、
前記振幅変更手段を通じて振幅が一定とされた前記情報信号を混合する混合器と、
前記混合器において混合された信号のうち交流成分を除去することで生成した直流成分からなる前記検出値を前記車載制御装置に出力するローパスフィルタと、を備えたタイヤ空気圧監視システム。 - 請求項1又は2に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記検出手段は、
前記各受信アンテナを通じて受信した前記情報信号の振幅をそれぞれ一定とする振幅変更手段と、
前記振幅変更手段を通じて振幅が一定とされた前記情報信号を合成する合成器と、を備えるタイヤ空気圧監視システム。 - 請求項1〜4の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記位相切り替え手段はフィルタを通じて前記情報信号の位相差を変化させるタイヤ空気圧監視システム。 - 請求項1〜5の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記複数の受信アンテナのうち少なくとも何れか1つを通じて受信した前記情報信号の受信信号強度を検出する信号強度検出手段を備え、
前記車載制御装置は、前記検出値及び前記位相差を変化させたときの検出値に加えて、前記信号強度検出手段を通じて認識した前記情報信号の受信信号強度に基づき、前記センサユニットの取り付け位置を特定するタイヤ空気圧監視システム。 - 請求項1〜6の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記複数の受信アンテナのうち少なくとも1つを車両の天井内に設置するタイヤ空気圧監視システム。 - 請求項1〜7の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記情報信号は複数のフレームから構成され、
前記車載制御装置は、前記情報信号を受信すると、その情報信号のフレーム毎に前記検出値及び前記検出値の変化を認識し、複数の前記検出値及び前記検出値の変化に基づき、前記情報信号の送信元を判断するタイヤ空気圧監視システム。 - 車両の各タイヤに装着されるとともに、タイヤの空気圧情報を含む複数のフレームから構成される情報信号を送信するセンサユニットと、
何れかの前記センサユニットから送信された情報信号を、互いに位相差を有するように受信する位置に設けられる複数の受信アンテナと、
前記各受信アンテナを通じて受信した信号を前記位相差に応じた絶対値である検出値を検出する検出手段と、
前記受信した情報信号に含まれる空気圧情報に基づき、タイヤの空気圧が閾値以下となったときユーザに対して警告を行う車載制御装置と、を備え、
前記車載制御装置は、前記情報信号を受信すると、その情報信号のフレーム毎に前記検出値を認識し、複数の前記検出値に基づき、前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断することで、前記センサユニットの取り付け位置を特定したうえで前記警告を行うタイヤ空気圧監視システム。 - 車両の各タイヤに装着されるとともに、タイヤの回転に伴い基準位置に対する車軸を中心とした自身の角度を変化させつつ回転し、その角度を検出し、その検出された角度が特定角度となったとき、タイヤの空気圧情報を含む情報信号を送信するセンサユニットと、
何れかの前記センサユニットから送信された情報信号を、互いに位相差を有するように受信する位置に設けられる複数の受信アンテナと、
前記各受信アンテナを通じて受信した信号の前記位相差を検出する検出手段と、
前記受信した情報信号に含まれる空気圧情報に基づき、タイヤの空気圧が閾値以下となったときユーザに対して警告を行う車載制御装置と、を備え、
前記車載制御装置は、前記情報信号を受信したとき、前記検出手段を通じた前記位相差に基づき前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断することで、前記センサユニットの取り付け位置を特定したうえで前記警告を行うタイヤ空気圧監視システム。 - 請求項10に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記各受信アンテナ間における前記情報信号の位相差を変化させる位相切り替え手段を備え、
前記検出手段は、位相差に応じた絶対値である検出値を検出し、
前記車載制御装置は、前記情報信号を受信したとき、前記検出手段を通じた前記検出値、並びに前記位相切り替え手段を通じて前記各受信アンテナ間での位相差を変化させたときの前記検出値の変化、に基づき前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断するタイヤ空気圧監視システム。 - 請求項10又は11に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記車載制御装置は、前記情報信号を受信すると、その情報信号のフレーム毎に前記検出値を認識し、複数の前記検出値に基づき、前記情報信号の送信元が何れのセンサユニットであるかを判断するタイヤ空気圧監視システム。 - 請求項10〜12の何れか一項に記載のタイヤ空気圧監視システムにおいて、
前記センサユニットは、前記基準位置に対する前記車軸を中心とした自身の角度に応じて変化する前記車軸方向への加速度を検出する加速度センサを備えたタイヤ空気圧監視システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012214446A JP2014031156A (ja) | 2012-07-09 | 2012-09-27 | タイヤ空気圧監視システム |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012153773 | 2012-07-09 | ||
JP2012153773 | 2012-07-09 | ||
JP2012214446A JP2014031156A (ja) | 2012-07-09 | 2012-09-27 | タイヤ空気圧監視システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014031156A true JP2014031156A (ja) | 2014-02-20 |
Family
ID=50281330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012214446A Pending JP2014031156A (ja) | 2012-07-09 | 2012-09-27 | タイヤ空気圧監視システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014031156A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022115843A (ja) * | 2021-01-28 | 2022-08-09 | 系統電子工業股▲ふん▼有限公司 | 複数のアンテナを備えるタイヤ空気圧検出器の自動測位方法 |
-
2012
- 2012-09-27 JP JP2012214446A patent/JP2014031156A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022115843A (ja) * | 2021-01-28 | 2022-08-09 | 系統電子工業股▲ふん▼有限公司 | 複数のアンテナを備えるタイヤ空気圧検出器の自動測位方法 |
JP7309938B2 (ja) | 2021-01-28 | 2023-07-18 | 系統電子工業股▲ふん▼有限公司 | 複数のアンテナを備えるタイヤ空気圧検出器の自動測位方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6313114B2 (ja) | 車両通信システム | |
CN106164698B (zh) | 雷达模块、输送设备以及物体识别方法 | |
US20120239286A1 (en) | Radio apparatus mounted on a vehicle | |
JP6045113B2 (ja) | キーレスエントリシステム | |
WO2014171082A1 (ja) | 距離測定装置 | |
JP2015085899A (ja) | 車両制御装置 | |
JP5666969B2 (ja) | タイヤid自動登録システム | |
WO2015145497A1 (ja) | 車両用近距離無線通信システム、携帯機及び車載器 | |
JP2006211151A (ja) | 車載受信装置 | |
JP2014206495A (ja) | 携帯端末の位置検出装置 | |
US20170163455A1 (en) | Detection of simultaneous double transmission | |
JPWO2015107984A1 (ja) | 車両通信装置 | |
CN104590271A (zh) | 一种路面探测方法及系统 | |
JP2014015123A (ja) | タイヤ空気圧監視システム | |
JP2004513371A (ja) | ホイール送信機の位置を自動的に検出する装置を含む車両タイヤのモニタリングシステム | |
WO2014104298A1 (ja) | 車載レーダ装置 | |
JP2014016244A (ja) | タイヤ空気圧監視システム | |
JP2014031156A (ja) | タイヤ空気圧監視システム | |
JP2010033511A (ja) | 車両探索装置および車両探索方法 | |
US9537343B2 (en) | Electric power transmission apparatus for vehicle | |
JP5619223B1 (ja) | 無線通信システム | |
US6948360B2 (en) | Tire parameter sensing system having alternating frequency transmission and two channel reception and associated method | |
US20180120411A1 (en) | Locating a key | |
US20130044020A1 (en) | Radar system and method for providing information on movements of object's surface | |
JP2014031089A (ja) | タイヤ位置検出システム |