JP2015013635A - タイヤ位置判定システム - Google Patents

タイヤ位置判定システム Download PDF

Info

Publication number
JP2015013635A
JP2015013635A JP2013190709A JP2013190709A JP2015013635A JP 2015013635 A JP2015013635 A JP 2015013635A JP 2013190709 A JP2013190709 A JP 2013190709A JP 2013190709 A JP2013190709 A JP 2013190709A JP 2015013635 A JP2015013635 A JP 2015013635A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tire
determination
detector
position determination
axle
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
Application number
JP2013190709A
Other languages
English (en)
Inventor
正則 小杉
Masanori Kosugi
正則 小杉
武俊 櫻井
Taketoshi Sakurai
武俊 櫻井
勝秀 熊谷
Katsuhide Kumagai
勝秀 熊谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Rika Co Ltd filed Critical Tokai Rika Co Ltd
Priority to JP2013190709A priority Critical patent/JP2015013635A/ja
Priority to KR1020130143546A priority patent/KR20140085303A/ko
Priority to US14/136,574 priority patent/US9139053B2/en
Priority to EP13198760.4A priority patent/EP2749437B1/en
Priority to CN201310727929.XA priority patent/CN103895459A/zh
Publication of JP2015013635A publication Critical patent/JP2015013635A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0415Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels
    • B60C23/0416Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels allocating a corresponding wheel position on vehicle, e.g. front/left or rear/right
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0415Automatically identifying wheel mounted units, e.g. after replacement or exchange of wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0486Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors
    • B60C23/0489Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors for detecting the actual angular position of the monitoring device while the wheel is turning
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L17/00Devices or apparatus for measuring tyre pressure or the pressure in other inflated bodies
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Abstract

【課題】イニシエータ(トリガ器)を使用しない簡素な構成によって、タイヤ位置を精度よく判定することができるタイヤ位置判定システムを提供する。
【解決手段】各タイヤ空気圧検出器4a〜4dは重力分力のピーク検出時、ピーク情報Spkを受信機12に送信する。受信機12はピーク情報Spkを受信する度、そのときの代表輪の車軸回転数をメモリ15に記憶し、4輪分の車軸回転数の取得が済むと、ある第1判定タイミングにおいて代表輪の車軸回転数を基に第1判定タイミング時の検出器角度を算出する。受信機12はこれを第2判定タイミングでも実行する。受信機12は第1判定タイミング時の検出器角度と第2判定タイミング時の検出器角度とから各輪の検出器回転角を算出し、第1判定タイミングから第2判定タイミングの間に計数された各車軸回転数検出センサ19a〜19dの車軸回転数から各輪の車軸回転角を算出し、これら回転角からタイヤ位置を判定する。
【選択図】図1

Description

本発明は、各タイヤの空気圧を監視するのに必要となる各タイヤの位置を判定するタイヤ位置判定システムに関する。
従来、タイヤ空気圧を検出して無線送信するタイヤ空気圧検出器を各タイヤに取り付けておき、タイヤ空気圧検出器から送信されたタイヤ空気圧信号を車体の受信機で受信して、各タイヤの空気圧を監視する直接式のタイヤ空気圧監視システムが周知である。この種のタイヤ空気圧監視システムの場合、低圧タイヤがどの位置のタイヤであるのかを通知するためにタイヤ位置を把握しておきたいニーズがあるが、タイヤは位置交換されたり、新規タイヤに取り替えられたりするので、タイヤ位置を定期的に確認するオートロケーション機能を搭載することが検討されている。オートロケーション機能としては、例えば各タイヤハウスにイニシエータ(トリガ器)を取り付けておき、イニシエータから送信される電波によってタイヤ空気圧検出器に選択的に電波送信させることにより、タイヤの位置を判定する方法が周知である(特許文献1,2等参照)。
特開2006−062516号公報 特開2012−126341号公報
しかし、イニシエータを使用したオートロケーション機能は、各タイヤハウスにイニシエータを配設する必要となる。よって、イニシエータを使用したオートロケーション機能においては、部品点数増加や部品コスト増加等の問題が懸念されていた。
そこで、本出願人は、イニシエータを使用せず、車軸の回転数情報とタイヤ空気圧検出器の重力情報とを用いてタイヤ位置を判定する技術を考案している(例えば、特願2011−209509及び特願2012−202243など)。この方法は、例えば、先(1回目)の駐停車時に車軸の回転数情報とタイヤ空気圧検出器の重力情報とを取得し、後(2回目)の駐停車時でも同様に車軸の回転数情報とタイヤ空気圧検出器の重力情報とを比較し、1回目と2回目の車軸の回転数情報の差から求まる回転角と、1回目と2回目のタイヤ空気圧検出器の重力情報の差から求まる回転角とを比較することにより、タイヤ位置を判定する技術である。
しかし、重力情報を検出する加速度センサには、タイヤ回転時に発生する遠心力によって絶対値に誤差(オフセット)が発生したり、温度公差が発生したりすることがある。この場合、所望する重力情報を得ることができないので、タイヤ位置の判定精度に影響が生じてしまうことになる。
以上のように、本発明は、本出願人の出願案件である特願2011−209509、及び特願2012−202243の改良発明であって、加速度センサに遠心力に起因する絶対値誤差や温度公差が発生したとしても、タイヤ位置を精度よく判定することを目的とする発明である。
本発明の目的は、イニシエータ(トリガ器)を使用しない簡素な構成によって、タイヤ位置を精度よく判定することができるタイヤ位置判定システムを提供することにある。
前記問題点を解決するタイヤ位置判定システムは、各タイヤに取り付けられたタイヤ空気圧検出器からタイヤ空気圧信号を送信し、当該タイヤ空気圧信号を車体の受信機において受信して前記タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムの1機能であり、前記タイヤ空気圧検出器の位置から前記タイヤの位置を判定する構成において、各々の前記タイヤ空気圧検出器は、当該タイヤ空気圧検出器に発生する重力の特性を検出する重力検出部の検出結果に基づく電波を、少なくとも各検出器固有のIDを前記電波に付加して送信させる送信制御部を備え、前記受信機は、前記タイヤ空気圧検出器の電波を受信する度、当該電波に含まれるIDを対応付けて、車軸の回転数を検出する車軸回転数検出部の車軸回転数を読み出し、当該車軸回転数を基にタイヤ位置を判定する位置判定処理部を備えた。
本構成によれば、タイヤ空気圧検出器は、少なくとも検出器固有のIDを含む電波を、あるタイミングにおいて定期又は不定期に送信する。受信機は、タイヤ空気圧検出器から送信された電波を受信する度、電波に含まれるIDを対応付けて、車軸回転数検出部の車軸回転数を読み出し、その車軸回転数を基にタイヤ位置を判定する。本構成の場合、検出器角度の算出において、重力検出部で検出される重力分力の数値を直に使用するのではなく、重力に特性が発生するか否かを見るだけで済むので、仮に重力検出部の出力に絶対値誤差や温度公差が発生しても、これらがタイヤ位置判定に影響を及ぼし難くなる。よって、タイヤ位置判定を精度よく行うことが可能となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記特性は、前記タイヤ空気圧検出器がタイヤの回転方向における極に位置したときにとる重力分力のピークであることが好ましい。この構成によれば、特性を重力分力のピークとしたので、タイヤ空気圧検出器がタイヤ回転方向の特定位置にあることを精度よく判定することが可能となる。なお、ピークの通知は、重力分力のピーク検出後、一定の遅延時間を経過してから通知する場合も含むこととし、必ずしも実際、タイヤ空気圧検出器が極になったタイミングでピーク通知する必要はない。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、先の電波を送信してから、前記タイヤに内外輪差が発生したと想定できる時間の経過後、後の電波送信を実行することが好ましい。この構成によれば、先の電波送信から後の電波送信に至った際、タイヤに内外輪差が発生している状況が確保されるので、タイヤ位置判定の早期完遂に有利である。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、重力分力のピークを検出したタイミングで前記電波を送信することが好ましい。この構成によれば、タイヤ空気圧検出器で重力分力のピークが検出された際に電波が送信されるので、電波の送信タイミングで精度よくタイヤ位置を判定することが可能となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、前記重力の特性の検出に基づく電波送信を、ある第1判定タイミングと、それ以降の第2判定タイミングとで各々実行し、前記位置判定処理部は、前記第1判定タイミング時の車軸回転数を用いて第1検出器角度を算出し、前記第2判定タイミング時の車軸回転数を用いて第2検出器角度を算出し、これらから検出器回転角を算出し、第1判定タイミング時の車軸回転数と第2判定タイミング時に車軸回転数とから車軸回転角を算出し、前記検出器回転角と前記車軸回転角とを比較することにより、タイヤ位置を判定することが好ましい。この構成によれば、第1判定タイミングと第2判定タイミングとの間においてタイヤ空気圧検出器がなす検出器回転角と、第1判定タイミングと第2判定タイミングとの間において車軸がなす車軸回転角とを求め、これらを比較することにより、タイヤ位置を判定するので、タイヤ位置を精度よく判定することが可能となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記位置判定処理部は、前記重力の特性の検出に基づき前記タイヤ空気圧検出器から送信された電波を受信した際の代表輪の車軸回転数を読み出し、当該車軸回転数を用いて前記検出器角度を算出し、このようにして算出した前記検出器角度を用いてタイヤ位置を判定することが好ましい。この構成によれば、電波受信時の代表輪の車軸回転数を読み出して検出器角度を求めるので、検出器回転角を精度よく算出するのに有利である。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記位置判定処理部は、あるIDの電波を受信してから、それ以降に他のIDの電波を受信したときに、これらIDの一方を基準にした他方のIDのなす角を、当該他方のIDの前記検出器角度として算出し、当該検出器角度を用いてタイヤ位置を判定することが好ましい。この構成によれば、内外輪の回転差が角度誤差に直結し難くなるので、タイヤ位置の判定精度の確保に有利となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、前記第1判定タイミングにおいて、前記重力の特性の検出に基づく電波送信を1回以上実行し、当該第1判定タイミングから時間的に離れた前記第2判定タイミングにおいても、前記重力の特性の検出に基づく電波送信を1回以上実行し、前記位置判定処理部は、1度の判定処理において、前記検出器回転角と前記車軸回転角との比較を1回以上実行することが好ましい。この構成によれば、1度の判定タイミングにおいて、タイヤ位置の判定処理を1回以上実行するので、タイヤ位置の早期完遂に有利となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記タイヤ空気圧検出器は、前記重力検出部の検出信号を基に、車両の走行状態を判定する走行状態判定部を備え、当該タイヤ空気圧検出器は、前記走行状態判定部によって車速が任意の速度と判定されている状況下において、前記電波の送信を実行することが好ましい。この構成によれば、車速が任意の速度、例えば低速と検出されているときに電波がタイヤ空気圧検出器から受信機に送信される。このため、遠心力に影響を大きく受けていないときに送信された電波によってタイヤ位置判定を行うことが可能となるので、タイヤ位置判定の精度確保に一層寄与する。また、車速が低速、つまりタイヤが充分に遅く回転しているときに、タイヤ空気圧検出器から電波が送信されるので、あるタイヤ空気圧検出器が電波送信してから、次の他のタイヤ空気圧検出器が電波送信するまでの時間をかせぐことが可能となる。よって、電波が衝突し難くなるので、通信の成立性も確保される。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、先の特性を検出してから次の特性を検出するまでの時間が一定時間以上のとき、前記電波の送信を実行することが好ましい。この構成によれば、タイヤの回転が充分に遅くなってからタイヤ空気圧検出器が電波の送信を開始するので、あるタイヤ空気圧検出器が電波送信してから、次の他のタイヤ空気圧検出器が電波送信するまでの時間をかせぐことが可能となる。よって、電波の衝突し難くさが確保されるので、通信成立性の確保に一層寄与する。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記タイヤ空気圧検出器は、前記重力検出部の検出信号を基に、車両の走行状態を判定する走行状態判定部と、前記走行状態判定部の判定結果を基に、前記タイヤ空気圧検出器の動作モードを切り替える動作モード切替部とを備え、前記動作モード切替部は、車速が第1閾値以上と判定されるとき、前記タイヤ空気圧検出器の動作モードを、タイヤ空気圧を監視する空気圧判定モードとし、車速が前記第1閾値とそれより低い値の第2閾値との間と判定されるとき、前記タイヤ空気圧検出器の動作モードを、車速を細かく判定するために重力測定の動作間隔が短く設定されたオートロケーション判定準備モードに切り替え、車速が第2閾値未満と判定されるとき、前記タイヤ空気圧検出器の動作モードを、タイヤ位置を判定し得るオートロケーション判定モードに切り替えることが好ましい。この構成によれば、タイヤ空気圧検出器の動作モードを走行状態に応じた各モードに設定することが可能となるので、走行状態に応じた適切なモードでタイヤ空気圧検出器を動作させることが可能となる。よって、例えばタイヤ位置判定の精度確保など、種々の効果に繋がることとなる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、前記タイヤの回転速度に関係なく、予め決められた周期で、かつ前記特性を検出するタイミングのとき、電波送信する動作を周期的に実行することが好ましい。この構成によれば、タイヤ空気圧検出器は例えば種々のモードに切り替わって動作するのではなく、決まった送信動作を繰り返し実行する。よって、タイヤ空気圧検出器に複雑な動作を課すことがない。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、前記重力の変化を基に、前記タイヤの1回転周期を算出可能であり、前記重力のサンプリング周期は、前記タイヤの1回転周期の1/2以下の値に設定されていることが好ましい。この構成によれば、重力のサンプリング周期を遅い周期に設定しても、重力分力をピークで検出したことと同義とすることが可能となる。よって、タイヤ空気圧検出器で消費される電力を小さく抑えることが可能となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、前記重力検出部の検出精度の荒さを考慮に入れて大きめの幅に設定しておいた判定範囲を前記重力が超えたとき、当該重力が連続する2つの極をとるのに要する時間の計測を開始して前記タイヤの回転周期を測定し、当該回転周期が閾値をとるときに前記電波を送信することが好ましい。この構成によれば、検出精度が荒い重力検出部の出力ではなく、タイヤの回転周期を用いて電波送信のタイミングを決めるので、タイヤ位置の判定時、タイヤ空気圧検出器から精度よく電波を送信させることが可能となる。よって、いつまでもタイヤ位置判定が完了せずにタイヤ空気圧検出器が電波送信を繰り返す状況にならずに済むので、タイヤ空気圧検出器の電池寿命を延ばすのに有利となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記重力の判定範囲は、異なる範囲のものが複数設けられ、前記送信制御部は、選択された前記判定範囲に基づき決まる前記タイヤの回転周期に応じて、前記重力のサンプリング周期を切り替えることが好ましい。この構成によれば、タイヤの回転周期に応じた適切な重力のサンプリング周期が設定されるので、タイヤ空気圧検出器の電波送信タイミングの精度を確保するのに一層有利となる。よって、これはタイヤ位置判定の早期完了に繋がるので、タイヤ空気圧検出器の電池寿命の確保に一層有利となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、前記重力検出部から出力される検出信号が、当該重力検出部の検出精度が荒いこと考慮に入れて設定された閾値を超えたとき、前記重力のサンプリング周期を短くして前記タイヤの回転周期の測定を開始し、当該回転周期が閾値をとるタイミングを、時間計測の原点として設定することが好ましい。この構成によれば、タイヤの回転周期から各タイヤ空気圧検出器において時間の同期をとるので、各タイヤ空気圧検出器から精度よく電波を送信することが可能となる。このため、タイヤが1回転する間に、各タイヤ空気圧検出器から各々電波を送信させることが可能となるので、タイヤ位置の判定に必要な電波を直ぐに収集することが可能となる。よって、これもタイヤ空気圧検出器の電池寿命の確保に一層寄与する。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記位置判定処理部は、ある第1判定タイミングにおいて電波を受信してから以降の第2判定タイミングで電波を受信するまでに計測される車軸回転数が、タイヤ1回転分の車軸回転数と一致するか否かを確認することにより、前記タイヤ位置を判定することが好ましい。この構成によれば、ある電波を受信してから次の電波を受信するまでの時間と、この期間内の車軸回転数とを比較するだけでタイヤ位置が判定可能となるので、短時間の間にタイヤ位置を特定することが可能となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記位置判定処理部は、ある電波を受信してから次の電波を受信するまでにかかる時間をIDごとに計測して求めた大小関係と、各車軸において車軸回転数がタイヤ1周分になるのにかかる時間により求めた大小関係とを比較することにより、タイヤ位置を判定することが好ましい。この構成によれば、単にパラメータの大小関係を比較するだけでタイヤ位置を判定することが可能となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記位置判定処理部は、前記検出器回転角の大小関係と、前記車軸回転角の大小関係とを比較することにより、タイヤ位置を判定することが好ましい。この構成によれば、単にパラメータの大小関係を比較するだけでタイヤ位置を判定することが可能となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記位置判定処理部は、前記第1判定タイミングと、前記第2判定タイミングとにおいて、少なくとも同じIDが1つ存在していれば、当該IDについてタイヤ位置の判定が可能であることが好ましい。この構成によれば、1度の処理で全IDを取得することがタイヤ位置判定を実行することの条件とならないので、タイヤ位置判定を早期に完遂するのに有利である。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記位置判定処理部は、車両が直進していることを前提に、位置を特定できなかったIDに対してタイヤ1周分の回転を待ち、前記第1判定タイミングからタイヤ1回転分の時間が経過したタイミングで送信される電波により、タイヤ位置を判定することが好ましい。この構成によれば、1度の判定処理でタイヤ全てのIDを受信できなくても、受信できたIDのみ位置判定を行い、判定できなかったタイヤについては、以降、位置判定を実行する。よって、判定の繰り返しによって、最終的には位置判定を完了することが可能となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記車軸回転数検出部は、ある一定の時間間隔をおいて、その間に計測したパルス数の合計を、パルス情報として出力し、前記位置判定処理部は、先のパルス情報の入力から次のパルス情報を入力するまでの途中に前記IDを受信したとき、次のパルス情報の入力を待つ間においてIDをどのタイミングで受信したのかという受信の比率から、IDを受信した際の真のパルス数を算出することが好ましい。この構成によれば、パルス数の計測を一定時間に亘り継続して行い、その計測結果をパルス情報として出力する車軸回転数検出部であっても、タイヤ位置を精度よく判定することが可能となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記位置判定処理部は、各車軸回転数検出部から出力される前記パルス情報の平均値を求め、当該平均値を代表輪の車軸回転数とし、当該代表輪の車軸回転数を用いて検出器角度を算出することが好ましい。この構成によれば、タイヤの回転速度が仮にばらついても、タイヤ位置を精度よく判定するのに有利となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、車両のステアリングホイールの操舵角を取得する操舵角情報取得部と、前記操舵角が閾値以上となるとき、前記タイヤ位置判定の実行を不可とするキャンセル設定部とを備えることが好ましい。この構成によれば、ステアリングホイールの操舵角が閾値以上、つまりタイヤの内外輪差が大きいときには、タイヤ位置判定を実行しない。よって、算出角度に誤差が生じ得る状況下のときには、タイヤ位置判定を実行しないので、タイヤ位置判定の精度確保に寄与する。
本発明によれば、イニシエータ(トリガ器)を使用しない簡素な構成によって、タイヤ位置を精度よく判定することができる。
第1実施形態のタイヤ位置判定システムの構成図。 タイヤ空気圧検出器で検出する重力分力の概念図。 代表輪の車軸回転数及び各センサの重力分力の時間変化を示す波形図。 各タイヤ空気圧検出器の検出器角度の例示図。 (a),(b)は検出器回転角の算出概念を示す説明図。 (a),(b)は車軸回転角の算出概念を示す説明図。 タイヤ空気圧検出器の動作イメージ図。 タイヤ空気圧検出器の具体的動作を示すフローチャート。 車速が充分に低速になったときの重力分力の時間変化を示す波形図。 タイヤ位置判定時にTPMS受信機が実行するフローチャート。 タイヤ位置判定時にTPMS受信機が実行するフローチャート。 (a),(b)は第2実施形態のタイヤ位置判定方法の概要を示す説明図。 タイヤ位置判定方法の概要を説明するパルス波形図。 タイヤ位置判定の具体例を説明する判定ロジック表。 検出器角度の算出の具体例を示す説明図。 第3実施形態のタイヤ位置判定方法の前提を示す判定タイミング推移図。 タイヤ空気圧検出器に発生するピーク検出誤差の概要図。 タイヤ位置判定方法の概要を示す説明図。 タイヤ位置判定の具体例を説明する判定ロジック表。 各判定タイミングにおいてタイヤ空気圧検出器に発生するピーク検出誤差の概要図。 第4実施形態の対策前の重力サンプリング周期を示す重力分力波形図。 遅い一定周期に設定された重力サンプリング周期を示す重力分力波形図。 第5実施形態の重力、回転周期、車速の関係性を示す波形図。 重力分力の波形変化図。 第6実施形態の重力及び回転周期の波形図。 タイヤ空気圧検出器の停波の時間間隔を示す説明図。 (a)は第7実施形態における所定IDの重力分力波形図、(b)は所定車軸の車軸回転数波形図。 タイヤ位置判定システムの構成図。 (a)はあるIDの重力分力波形図、(b)は各車軸の車軸回転数波形図。 (a)は第8実施形態における各IDの重力分力波形図、(b)は各車軸の車軸回転数波形図。 タイヤ位置判定システムの構成図。 第9実施形態の検出器回転角及び車軸回転角の大小関係をまとめた表。 タイヤ位置判定システムの構成図。 第10実施形態のタイヤ位置判定方法の前提を示す検出器角度図。 タイヤ位置判定の具体例を説明する判定ロジック表。 タイヤ位置判定の具体例を説明するタイミングチャート。 第11実施形態のタイヤ位置判定システムの概略構成図。 第12実施形態の各車軸回転数検出センサから出力されるパルス波形図。 各車軸回転数検出センサから出力されるパルス情報の概念図。 別例のTPMS受信機の構成図。
(第1実施形態)
以下、タイヤ位置判定システムの第1実施形態を図1〜図11に従って説明する。
図1に示すように、車両1には、各タイヤ2(2a〜2d)のタイヤ空気圧等を監視するタイヤ空気圧監視システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)3が設けられている。本例のタイヤ空気圧監視システム3は、各タイヤ2a〜2dにタイヤ空気圧検出器4(4a〜4d:タイヤバルブとも言う)を設け、これらタイヤ空気圧検出器4a〜4dで検出されたタイヤ空気圧信号Stpを車体5に無線送信することにより、車体5において各タイヤ2a〜2dの空気圧を監視する直接式である。
タイヤ空気圧検出器4a〜4dには、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作を制御するコントローラ6が設けられている。コントローラ6のメモリ7には、各タイヤ2a〜2dの固有のIDとしてタイヤID(バルブIDとも言う)が書き込み保存されている。タイヤ空気圧検出器4a〜4dには、タイヤ空気圧を検出する圧力センサ8と、タイヤ温度を検出する温度センサ9と、タイヤ2に発生する加速度(回転)を検出する加速度センサ10とが設けられ、これらがコントローラ6に接続されている。コントローラ6には、UHF(Ultra High Frequency)帯の電波を送信可能な送信アンテナ11が接続されている。なお、加速度センサ10が重力検出部の一例である。
車体5には、タイヤ空気圧検出器4a〜4dから送信されたタイヤ空気圧信号Stpを受信してタイヤ空気圧を監視する受信機(以降、TPMS受信機と記す)12が設けられている。TPMS受信機12には、TPMS受信機12の動作を制御するタイヤ空気圧監視ECU(Electronic Control Unit)13と、UHF電波を受信可能な受信アンテナ14とが設けられている。タイヤ空気圧監視ECU13のメモリ15には、各タイヤ2a〜2dのタイヤIDがタイヤ位置(右前、左前、右後、左後)を対応付けて書き込み保存されている。TPMS受信機12には、例えば車内インストルメントパネル等に設置された表示部16が接続されている。
タイヤ空気圧検出器4は、タイヤ2が回転状態に入ったことを加速度センサ10からの検出信号を基に確認したとき、又は所定時間間隔をおいて定期又は不定期に、タイヤ空気圧信号Stpを車体5に送信する。タイヤ2が回転状態に入ったか否かは、タイヤ空気圧検出器4に発生する加速度(重力)が変化したか否かを確認することにより判定する。また、タイヤ2が回転しないと判断した場合であっても、回転時と同じ、又はそれ以上の間隔によってタイヤ空気圧信号Stpを送信する。
TPMS受信機12は、タイヤ空気圧検出器4a〜4dから送信されたタイヤ空気圧信号Stpを受信アンテナ14で受信すると、タイヤ空気圧信号Stp内のタイヤIDを照合し、ID照合が成立すれば、同じタイヤ空気圧信号St p内の圧力データを確認する。TPMS受信機12は、圧力値が低圧閾値以下であれば、この低圧タイヤを、タイヤ位置を対応付けて表示部16に表示する。TPMS受信機12は、このタイヤ空気圧の判定を、受信するタイヤ空気圧信号Stpごとに行って、各タイヤ2a〜2dの空気圧を監視する。
タイヤ空気圧監視システム3には、各タイヤ2a〜2dが前後左右のどの位置に取り付けられたタイヤなのかを判定するタイヤ位置判定システム17が設けられている。本例の場合、タイヤ空気圧監視ECU13には、タイヤ2a〜2dの各車軸18(18a〜18d)に取り付けられた車軸回転数検出センサ19(19a〜19d)から取得する車軸回転数情報と、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの各加速度センサ10において検出される重力情報とを用いて、タイヤ2a〜2dの前後左右の取付位置を判定するオートロケーション機能部20が設けられている。オートロケーション機能部20は、タイヤ2a〜2dの位置判定(オートロケーション判定)を所定サイクルにより定期的に実行する。
車軸回転数検出センサ19a〜19dは、例えばABS(Antilock Brake System)センサが使用される。例えば、車軸回転数検出センサ19a〜19dは、車軸18a〜18dに取り付けられた複数(例えば48個)の歯を、車体5側のセンシング部で検出することにより、矩形波状のパルス信号SplをTPMS受信機12に出力する。車軸回転数検出センサ19a〜19dは、パルス信号Splの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方が検出対象であれば、タイヤ1回転当たり、「96パルス」出力する。
図2に示すように、加速度センサ10は、タイヤ空気圧検出器4にかかる重力として、重力Gに対する車軸方向(タイヤ半径方向)の重力分力Grを検出する。重力分力Grは、タイヤ2の回転軌跡においてタイヤ空気圧検出器4が極(紙面の「12時又は6時の位置」)に位置するとき、遠心力を考慮しなければ「−1G」又は「+1G」をとる。ちなみに、重力分力Grは、タイヤ2の回転軌跡においてタイヤ空気圧検出器4が紙面の「3時」及び「9時」に位置するとき、遠心力を考慮しなければ「0G」をとる。
図1に示すように、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dのコントローラ6には、加速度センサ10から入力する重力分力Grを基に車両1の走行状態を判定する走行状態判定部21と、走行状態判定部21の判定結果を基にタイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作モードを切り替える動作モード切替部22とを備えることが好ましい。走行状態判定部21は、重力分力Grの変化量を基に、車速Vを間接的に判定する。動作モード切替部22は、車両1がある程度速い速度で走行しているとき(車速Vが第1閾値V1以上のとき)、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作モードを空気圧判定モードとする。動作モード切替部22は、車両1が低速に移行するとき(車速Vが第1閾値V1〜第2閾値V2の間のとき)、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作モードをオートロケーション判定準備モードに切り替える。動作モード切替部22は、車両1が停車寸前のとき(車速Vが第2閾値V2未満のとき)、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作モードをオートロケーション判定モードに切り替える。動作モード切替部22は、オートロケーション判定モードのとき、オートロケーション判定が完了したと想定される一定時間経過後、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作モードを元の空気圧判定モードに強制的に戻す。
各タイヤ空気圧検出器4のコントローラ6には、重力分力Grのピーク、つまりタイヤ空気圧検出器4がタイヤ回転方向における極の位置にあることを検出するピーク検出部23と、重力分力Grがピークになった際にピーク情報SpkをTPMS受信機12に通知するピーク情報送信部24とが設けられている。本例のピーク検出部23は、例えば重力分力Grの最小値、つまりタイヤ空気圧検出器4がタイヤ回転軌跡における頂点(「12時」の位置)にあることを検出する。ピーク情報Spkは、ピークをとったことを通知するコマンドやタイヤID等を含んだ信号の一種である。なお、ピーク検出部23及びピーク情報送信部24が送信制御部の一例であり、ピークが重力の特性の一例であり、ピーク情報Spkがタイヤ位置判定に使用する電波の一例である。
オートロケーション機能部20には、車軸回転数検出センサ19a〜19dから出力されるパルス信号Splのパルス数、つまり各車軸18a〜18dの車軸回転数Cを取得する車軸回転数取得部25が設けられている。車軸回転数取得部25は、各車軸回転数検出センサ19a〜19dのパルス信号Splの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジをカウントすることにより、車軸回転数検出センサ19a〜19dごとにパルス数(最大96パルス)を計測する。車軸回転数取得部25は、計数パルスが最大値の96パルスになると、カウンタを「0」に戻して計数を「0」から再開し、パルス数を0〜95パルスの間で繰り返し計数する。
オートロケーション機能部20には、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dからピーク情報Spkを受信する度、代表輪26の車軸回転数Cn(n=1〜4)を記憶し、全輪の車軸回転数Cnが揃った後、これらとその時の代表輪26の車軸回転数Crefとを基に、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器角度θkを求め、この角度算出を第1判定タイミングt1とそれ以降の第2判定タイミングt2とで行う検出器角度算出部27が設けられている。検出器角度θkは、例えば車体5を一方の側方から見たときの「12時」を基準としたタイヤ回転方向におけるタイヤ空気圧検出器4a〜4dのなす角度位置である。
オートロケーション機能部20には、第1判定タイミングt1の際に算出される検出器角度θk1と、第2判定タイミングt2の際に算出される検出器角度θk2とを基に、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2との間に各タイヤ空気圧検出器4a〜4dがなす検出器回転角θaを算出する検出器回転角算出部28が設けられている。代表輪26は、例えば内輪差の発生が少ないと想定される後輪が好ましい。なお、検出器角度算出部27が位置判定処理部の一例であり、検出器回転角算出部28が位置判定処理部の一例である。
図3に、車軸回転数及び重力分力の時間変化の波形図を示す。本例の場合、重力分力Grがピーク(「12時」の位置)となるとき、つまりピーク情報Spkを受信するときの代表輪26の車軸回転数Cn(n=1〜4)を読み出す。例えば、ID3(例えば右後タイヤ空気圧検出器4c)が「12時」の位置のとき、代表輪26の車軸回転数C1が「13」をとり、ID2(例えば左前タイヤ空気圧検出器4b)が「12時」の位置のとき、代表輪26の車軸回転数C2が「27」をとり、ID1(例えば右前タイヤ空気圧検出器4a)が「12時」の位置のとき、代表輪26の車軸回転数C1が「40」をとり、ID4(例えば左後タイヤ空気圧検出器4d)が「12時」の位置のとき、代表輪26の車軸回転数C4が「71」をとるとする。
全タイヤ空気圧検出器4a〜4dにおいて「12時」における代表輪26の車軸回転数C1〜C4が揃った後、ある任意の判定タイミング、例えば代表輪26の車軸回転数Crefが「83」となったとき、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器角度θkを算出する。なお、任意の判定タイミングは、4輪全ての車軸回転数C1〜C4が揃った後の所定時間後でもよいし、或いは4輪のうち最後の車軸回転数Cnを取得した瞬間のいずれでもよい。いずれにせよ、ピーク情報Spkを各タイヤ2a〜2dからほぼ周期的に受信する必要がある。
図4に示すように、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器角度θkは、「12時」の位置から、それぞれの所定のパルス分進んだ角度となる。ある任意の判定タイミングが代表輪26のパルスが「83」のとき、ID3は、「12時」の位置を基準(0度)として、262.5度(=(83-13)×360/96)となる。ID2は、「12時」の位置を基準(0度)として、210度(=(83-27)×360/96)となる。ID1は、「12時」の位置を基準として、161.25度(=(83-40)×360/96)となる。ID4は、「12時」の位置を基準として、45度(=(83-71)×360/96)となる。
図5に示すように、第1判定タイミングt1で求まる各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器角度θk1と、第1判定タイミングt1以降の第2判定タイミングt2において求まる各タイヤ空気圧検出器4a〜4d各検出器角度θk2との差を割り出せば、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2との間で各タイヤ空気圧検出器4a〜4dがなす検出器回転角θaが算出できる。なお、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2との間の時間Tuは、車輪に内外輪差(内外輪の回転数差)が発生すると想定される時間長に設定されている。本例の検出器回転角算出部28は、この原理を用いて各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器回転角θaを算出する。
図1に示すように、オートロケーション機能部20には、第1判定タイミングt1から第2判定タイミングt2の間に計数した車軸回転数Cを基に、車軸回転数Cに準ずる回転角として車軸回転角θbを演算する車軸回転角算出部29が設けられている。車軸回転角算出部29は、車軸18a〜18dのそれぞれにおいて車軸回転角θbを算出する。なお、車軸回転角算出部29が位置判定処理部及びタイヤ位置判定部の一例である。
図6に、車軸回転角θbの一例を図示する。車軸回転角θbは、第1判定タイミングt1時に車軸18がとる回転位置を基準として、第2判定タイミングt2時に車軸18がとる回転角に相当する。ところで、車両1は例えばカーブ走行等するので、各タイヤ2a〜2dは独立して回転する構造をとる。このため、各車軸18a〜18dは異なる回転数をとるので、車軸回転数検出センサ19a〜19dの出力パルスもタイヤ位置に応じた各々個別のパルス数をとる。よって、車軸18a〜18dごとに求めた車軸回転角θbを確認すれば、前後左右の4つの車軸18a〜18dが第1判定タイミングt1から第2判定タイミングt2にかけて、それぞれどの程度回転したのかが分かる。
図1に示すように、オートロケーション機能部20には、検出器回転角θa及び車軸回転角θbを基に、タイヤ位置を特定する位置特定部30が設けられている。位置特定部30は、どの検出器回転角θaがどの車軸回転角θbと一致するのかを確認することにより、タイヤ2a〜2dの位置を特定する。なお、位置特定部30が位置判定処理部の一例である。
次に、図3,図7〜図11を用いて、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作を説明する。
[タイヤ空気圧検出器のモード切り替わりの概要]
まず、図7に、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作イメージを図示する。車速Vが第1閾値V1以上のとき、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作モードは空気圧判定モードに設定される。空気圧判定モードのとき、走行時における定期の電波送信間隔は1分ごとに設定され、駐停車時における定期の電波送信間隔は5分ごとに設定される。空気圧判定モードのとき、空気圧測定や温度測定は、定期の電波送信の度に実行される。また、空気圧判定モードのとき、重力分力Grの測定間隔は、走行や駐停車を判定するために例えば10秒ごとに設定される。
車速Vが第1閾値V1〜第2閾値V2の間のとき、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作モードは、動作モード切替部22によってオートロケーション判定準備モードに切り替えられる。オートロケーション判定準備モードのときは、車両1が停車に移行するか否かを精度よく判定するために、重力分力Grの測定を例えば20msごとに実行する。なお、タイヤ空気圧の監視(即ち、空気圧測定及び温度測定、並びにその測定結果の電波送信)は、空気圧判定モード時と同じ動作態様で実行する。
車速Vが第2閾値V2未満のとき、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作モードは、動作モード切替部22によってオートロケーション判定モードに切り替えられる。オートロケーション判定モードのとき、定期の電波送信間隔は30秒ごとに設定される。また、オートロケーション判定モードのとき、重力分力Grの測定間隔は、オートロケーション判定準備モード時と同じの20msごとに設定されている。オートロケーション判定モード時は、空気圧測定や温度測定を実行しない。オートロケーション判定モードは、一定時間(例えば3分)が経過するとタイムアウトとなり、元の空気圧判定モードに戻る。
なお、例えば、オートロケーション判定モード時、定期の電波送信を所定回数(例えば10回)行うと、空気圧判定モードに強制的に戻るのも可である。また、車速Vが一旦、第1閾値V1以上になった後、再度、第2閾値V2未満になると、オートロケーション判定モードに切り替えるのも可である。
ところで、図3に示すように、車速Vが未だ速い0〜1s付近にかけては、重力分力Grの波形が全体に高い値から右肩下がりとなっている。これは、タイヤ2が高速で回転しているとタイヤ空気圧検出器4に大きな遠心力がかかり、この遠心力分の誤差が重力分力Grに反映されてしまうからである。よって、車速Vが低速に移行した後にオートロケーション判定モードに移行すれば、重力分力Grにおいて遠心力の影響を考えずに済むという点で有利である。
また、タイヤ空気圧検出器4a〜4dは、各々が独立して電波(ピーク情報Spk)を送信するという現状がある。ところで、タイヤ空気圧検出器4a〜4dから送信されるピーク情報Spkはフレーム時間が短いとしても、タイヤ2a〜2dが高速で回転していれば、電波同士が衝突してしまう可能性は高い。例えば、タイヤ1回転当たりの速度が30msのとき、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dが8msのフレームを送信すると、フレーム同士が衝突してしまうことは想像がつく。逆に、タイヤ2a〜2dが低速で回転するのであれば、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの間で電波送信の時間をかせぐことが可能となるので、フレームが干渉する可能性は低くなる。よって、低速時にオートロケーション判定を行えば、この点でも有利と言える。
[タイヤ空気圧検出器の動作]
続いて、図8を用いて、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作を説明する。タイヤ空気圧検出器4a〜4dは、図8のフローチャートに準ずる送信動作を各々独立して実行する。
ステップ101において、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dは、加速度センサ10から検出する重力分力Grをサンプリングする。即ち、タイヤ空気圧検出器4a〜4dは、加速度センサ10から検出する重力分力Grを、検出の度にメモリ7に一時記憶する。このとき、走行状態判定部21は、サンプリングした重力分力Grを基に、車両1の走行状態(車速)を判定している。
ステップ102において、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dは、検出した重力分力Grが一定以下か否かを判断する。具体的には、走行状態判定部21は、重力分力Grの変化量を基に、車速Vが第1閾値V1未満になったか否かを判定する。重力分力Grが一定以下でないときはステップ103に移行し、重力分力が一定以下のときはステップ104に移行する。
ステップ103において、タイヤ空気圧検出器4a〜4dは、通常の減圧検出処理を実行する。即ち、タイヤ空気圧検出器4a〜4dは、空気圧判定モードで動作しており、定期の電波送信タイミングにおいて空気圧及び温度の測定を行い、その測定結果をタイヤ空気圧信号StpとしてTPMS受信機12に送信する。
ステップ104において、ピーク検出部23は、重力分力Grがピークをとるか否かを判定する。例えば、タイヤ空気圧検出器4a〜4dが「12時」の位置をとるか否かを判定する。このとき、重力分力Grがピークをとるときはステップ105に移行し、重力分力Grがピークをとらないときはステップ103に戻る。
ステップ105において、ピーク情報送信部24は、ステップ104においてピークを検出した際の時間を記録する。
図9に、車速Vが充分に低下した際の重力分力Grの時間変化の波形を図示する。ところで、車速Vが充分に低下していないとき、オートロケーション判定のための電波(ピーク情報Spk)の断続的な送信を開始してしまっては、前述したような電波衝突が発生して、何度もピーク情報Spkを送信する動作をとってしまい、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの電源を過度に消費してしまう。よって、ピーク情報Spkを真に必要な時期から送信するために、車速Vが充分に遅くなり、隣り合うピーク同士の間隔が一定時間Tmax以上となったとき、ピーク情報Spkの送信を開始する。
図8に示すステップ106において、ピーク情報送信部24は、前回のピークから一定時間Tmax以上となったか否かを判断する。前回のピークから一定時間Tmax以上のときはステップ107に移行し、一定時間Tmax未満のときはステップ103に戻る。なお、ステップ106では、例示としてTmax以下としているが、例えばTmax±ΔTの範囲を持たせてもよい。
ステップ107において、ピーク情報送信部24は、ピーク情報SpkをTPMS受信機12に向けて無線送信する。
[TPMS受信機の動作]
続いて、図10及び図11を用いて、TPMS受信機12の動作を説明する。
図10に示すステップ201において、TPMS受信機12は、ある低速のとき、タイヤ空気圧検出器4a〜4dから送信されたピーク情報Spkを受信する。検出器角度算出部27は、ピーク情報Spkを受信したときの代表輪26の車軸回転数Cn(n=1〜4)を、タイヤIDと紐付けしつつメモリ15に記憶する。検出器角度算出部27は、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dからピーク情報Spkを受信する度に、この処理を繰り返し実行する。
ステップ202において、検出器角度算出部27は、4輪分のピーク情報Spkが全て揃ったか否かを判定する。4輪のピーク情報Spkが揃ったときはステップ203に移行し、揃っていないときはステップ201に戻る。
ステップ203において、検出器角度算出部27は、任意の第1判定タイミング(必要なピーク情報Spkが揃うことに基づく第1判定タイミング)t1において、代表輪26の車軸回転数Crefを読み出し、メモリ15に記憶する。
ステップ204において、検出器角度算出部27は、第1判定タイミングt1における各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器角度θk1を算出する。ID1の検出器角度θk1は(Cref−C1)×360/96により求まり、ID2の検出器角度θk1は(Cref−C2)×360/96により求まり、ID3の検出器角度θk 1は(Cref−C3)×360 /96により求まり、ID4の検出器角度θk1は(Cref−C4)×360/96により求まる。
ステップ205において、検出器角度算出部27は、第1判定タイミングt1時に求めた各ID1〜ID4の検出器角度θk1をメモリ15に記憶する。
ステップ206において、車軸回転数取得部25は、各車軸18a〜18dの車軸回転数検出センサ19a〜19dのカウンタ31をクリアする。即ち、車軸回転数取得部25は、第1判定タイミングt1において4輪分の検出器角度θk1を算出した後、走行に伴って車軸回転数検出センサ19a〜19dから出力される各パルス数を計数する。
TPMS受信機12は、第1判定タイミングt1後のある低速のとき、タイヤ空気圧検出器4a〜4dから各々送信されるピーク情報Spkを受信する。このとき、TPMS受信機12は、ステップ201〜205と同様の手順で、第2判定タイミング(必要なピーク情報Spkが揃うことに基づく第2判定タイミング)t2における各ID1〜ID4の検出器角度θk2を算出する。
ところで、時間Tuは、一定に限らず、不定でもよい。その場合は、タイヤ空気圧検出器4の送信タイミングに依存しうるが、Tuが数秒といった短い時間ではないこととする。例えば、タイヤ空気圧検出器4のモード切り替えを例にとると、タイヤ空気圧検出器4がオートロケーション判定モードに切り替わるまでの間の時間である。この場合、車速Vの変化を条件としているので、直線を延々と走行する場合を除き、モード切り替え後に車輪に内外輪差が生じると期待できるからである。仮に、周期的に電波送信した場合であっても、タイヤ空気圧検出器4は4輪がほぼ同時期に電波を送信すればよい。即ち、最初にあるタイヤ2がピーク情報Spkを送信してから、残り3輪がピーク情報Spkを送信し終わるまでに、最初のタイヤ2が1回転していればよい。
図11に示すステップ301において、検出器回転角算出部28は、第1判定タイミング時に求めた各ID1〜ID4の検出器角度θk1と、第2判定タイミング時に求めた各ID1〜ID4の検出器角度θk2とを基に、t1,t2の間の検出器回転角θaを各タイヤ空気圧検出器4a〜4dのそれぞれにおいて算出する。
ステップ302において、車軸回転角算出部29は、各車軸回転数検出センサ19a〜19dのカウンタ31で計測したパルス(計測パルス数)を、タイヤ1回転当たりに入力する総パルス数で除算することによりカウンタ値の余りを求め、各車軸回転数検出センサ19a〜19dの車軸回転角θbを演算する。
ステップ303において、位置特定部30は、ステップ301で求めた検出器回転角θaと、ステップ302で求めた車軸回転角θbとを用い、各タイヤ2a〜2dの取付位置を特定する。例えば、位置特定部30は、検出器回転角θaがどの車軸回転角θbと一致するかを確認することにより、タイヤ2a〜2dの取付位置、つまりタイヤID及びタイヤ位置の関係を特定する。このとき、検出器回転角θaと車軸回転角θbとが一対一で対応していれば、4輪全ての取付位置が特定される。
ステップ304において、位置特定部30は、一定時間内に全タイヤ2a〜2dの位置を特定できたか否かを判定する。このとき、一定時間内に全タイヤ2a〜2dの取付位置を特定できたときはステップ305に移行し、特定できないときは処理を強制終了して別の機会に再実行する。
ステップ305において、位置特定部30は、タイヤ位置の特定結果を、タイヤ空気圧監視ECU13のメモリ15に登録する。即ち、位置特定部30は、どのタイヤIDが、前後左右の4輪のどのタイヤ2a〜2dのものであるのかをメモリ15に記憶する。以上により、タイヤ2a〜2dのオートロケーションが完了する。このオートロケーション機能は、例えば所定サイクルで繰り返し実行される。
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
(1)各タイヤ空気圧検出器4a〜4dは、重力分力Grのピーク(「12時」の位置)を検出すると、その旨をピーク情報SpkとしてTPMS受信機12に送信する。TPMS受信機12は、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dからピーク情報Spkを受信する度、そのときの代表輪26の車軸回転数Cnを読み込み、メモリ15に記憶する。TPMS受信機12は、4輪分の車軸回転数Cnの取得が済むと、ある任意の第1判定タイミングt1において代表輪26の車軸回転数Crefを読み出し、Cn(n=1〜4)とCrefとを用いて、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの第1判定タイミングt1時の検出器角度θk1を算出する。TPMS受信機12は、以上の処理を第2判定タイミングt2でも実行する。TPMS受信機12は、第1判定タイミングt1時の検出器角度θk1と第2判定タイミングt2時の検出器角度θk2とから、t1,t2の間の各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器回転角θaを算出するとともに、t1〜t2の間に計数された各車軸回転数検出センサ19a〜19dの車軸回転数Cから、t1,t2の間の各車軸18a〜18dの車軸回転角θbを算出する。TPMS受信機12は、算出した検出器回転角θaと車軸回転角θbとを比較することにより、タイヤ位置を判定する。
以上のように、本例のタイヤ位置判定の場合、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器角度θkは、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dが重力分力Grのピーク(「12時」の位置)を検出したときの代表輪26の車軸回転数Cnと、4輪分の車軸回転数Cnが揃った後の任意の判定タイミングにおける代表輪26の車軸回転数Crefとの差を用いて求まる。このため、検出器角度θkの算出において、加速度センサ10で検出される重力分力Grの数値を直に使用するのではなく、重力分力Grがピークをとるか否かを見るだけですむので、仮に加速度センサ10の出力に絶対値誤差や温度公差が発生しても、これらがタイヤ位置判定に影響を及ぼし難くなる。よって、タイヤ位置判定を精度よく行うことができる。
(2)各タイヤ空気圧検出器4a〜4dは、車速Vが低速(第2閾値V2未満)と判定されているときに、ピーク情報Spkの無線送信を行う。このため、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dは、遠心力に影響を受けていないピーク情報SpkをTPMS受信機12に送信することが可能となるので、タイヤ位置判定の精度確保に一層寄与する。
(3)車速Vが低速(第2閾値V2未満)のときに各タイヤ空気圧検出器4a〜4dからピーク情報Spkを送信するようにしたので、あるタイヤ空気圧検出器4a〜4dが電波送信を行ってから、次の他のタイヤ空気圧検出器4a〜4dが電波送信を行うまでの時間をかせぐことができる。よって、ピーク情報Spkが衝突し難くなるので、通信の成立性も確保することができる。
(4)各タイヤ空気圧検出器4a〜4dにおいて特性として重力分力Grのピークを検出するので、タイヤ空気圧検出器4a〜4dがタイヤ回転方向の特定位置にあることを精度よく判定することができる。
(5)先に検出されたピークから次に検出されるピークまでの時間が一定時間Tmax以上となったとき、タイヤ空気圧検出器4a〜4dからピーク情報Spkを送信させる。このため、ある空気圧検出器4a〜4dがピーク情報Spkを送信してから、次の他のタイヤ空気圧検出器4a〜4dがピーク情報Spkを送信するまでの時間を極力かせぐことができる。よって、ピーク情報Spkの衝突し難さが確保されるので、通信成立性の確保に一層寄与する。
(6)タイヤ空気圧検出器4a〜4dにおいて重力分力Grの変化量から走行状態を判定し、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作モードを、走行状態に応じた各モードに設定するので、タイヤ空気圧検出器4a〜4dを走行状態に応じたモードで動作させることができる。
(7)車速Vが第1閾値V1未満になったとき、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの動作モードを、まずオートロケーション判定準備モードに切り替え、走行状態の判定のために重力測定のみ細かくサンプリングするものの、ピーク情報Spkの送信は未だ行わない状態とする。よって、タイヤ空気圧検出器4a〜4dから無駄に電波送信させずに済むので、タイヤ空気圧検出器4a〜4dの電池消費を少なく抑えることができる。
(8)第1判定タイミングt1から第2判定タイミングt2の間の時間長を、車輪に内外輪差(内外輪の回転数差)が発生すると想定される時間Tuに設定した。よって、第2判定タイミングt2のとき、タイヤ2に内外輪差が発生している状況が確保されるので、タイヤ位置の判定を早期に完遂するのに有利である。
(9)タイヤ空気圧検出器4で重力分力Grが検出されたタイミングで電波が送信されるので、電波の送信タイミングで精度よくタイヤ位置を判定することができる。
(10)判定タイミングt1,t2の間にタイヤ空気圧検出器4がなす角である検出器回転角θaと、判定タイミングt1,t2の間に車軸18がなす角である車軸回転角θbとを比較することにより、精度よくタイヤ位置を判定することができる。
(11)ある特定の代表輪26を指定し、電波受信時の代表輪26の車軸回転数Cから、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器角度θkを求めるので、それぞれの検出器角度θkを精度よく割り出すことができる。ひいては、検出器回転角θaを精度よく算出することができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態を図12〜図15に従って説明する。なお、第2実施形態は、重力分力Grのピークの検出方法を変更した実施例であり、他の基本的な構成は同じである。よって、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
図12及び図13に、本例のタイヤ位置の判定方法の原理を図示する。なお、ここでは、右前タイヤ2aと右後タイヤ2cとを例に挙げて説明する。図12(a)に示すように、タイヤ位置判定の第1判定タイミングt1において、右前タイヤ空気圧検出器4aと、右後タイヤ空気圧検出器4cとの角度差が「10度」をとっていたとする。なお、右前タイヤ空気圧検出器4aを基準(12時の位置)とすると、右後タイヤ空気圧検出器4cは「−10度」をとる。第1判定タイミングt1において、右前タイヤ空気圧検出器4aがピークでピーク情報(ID電波)Spkを送信した後、タイヤ2a,2cが10度回転したとき、続いて右後タイヤ空気圧検出器4cがピークでピーク情報Spkを送信する。
TPMS受信機12は、第1判定タイミングt1において、右前タイヤ空気圧検出器4aからピーク情報Spkを受信したとき、及び右後タイヤ空気圧検出器4cからピーク情報Spkを受信したときのそれぞれにおいて、ある輪(例えば代表輪26)の車軸回転数検出センサ19の車軸回転数Cnを読み出す。そして、これら車軸回転数Cnの差を確認すれば、第1判定タイミングt1時に2つのタイヤ空気圧検出器4a,4cのなす角、つまり同図で言えば、右前タイヤ空気圧検出器4aを基準にしたときの右後タイヤ空気圧検出器4cの角度「−10度」が分かる。
続いて、図12(b)に示すように、例えば車両1が旋回走行されるなどして、右前タイヤ2a及び右後タイヤ2cの間に内外輪差が発生し、右後タイヤ空気圧検出器4cの位相が右前タイヤ空気圧検出器4aに対して90度進んだとする。同図に示すように、第2判定タイミングt2において、右後タイヤ空気圧検出器4cがピークでピーク情報Spkを送信した後、タイヤ2a,2cが80度回転すると、続いて右前タイヤ空気圧検出器4aがピークでピーク情報Spkを送信する。なお、タイヤ空気圧検出器4は、タイヤ2の回転速度に関係なく、予め決められた周期(例えば60秒ごと)又は同一車速時、かつピークを検出するタイミングにおいて、ピーク情報Spkを送信する動作をする。
TPMS受信機12は、第2判定タイミングt2において、右後タイヤ空気圧検出器4cからピーク情報Spkを受信したとき、及び右前タイヤ空気圧検出器4aからピーク情報Spkを受信したときのそれぞれにおいて、ある輪(例えば代表輪26)の車軸回転数検出センサ19の車軸回転数Cnを読み出す。そして、これら車軸回転数Cnの差を確認すれば、第2判定タイミングt2時に2つのタイヤ空気圧検出器4a,4cのなす角、つまり同図で言えば、右前タイヤ空気圧検出器4aを基準にしたときの右後タイヤ空気圧検出器4cの角度「+80度」が分かる。第2判定タイミングt2時の角度「+80度」と第1判定タイミングt1時の角度「−10度」との差を算出すれば、t1〜t2の間の右後タイヤ空気圧検出器4cの検出器回転角θa(=90度)が算出可能である。
図13に示すように、第1判定タイミングt1時に読み出した車軸回転数Cnと、第2判定タイミングt2時読み出した車軸回転数Cnとの差を算出すれば、t1からt2に至る間に変化した車軸回転数Cn、つまり車軸回転角θbが分かる。よって、例えば右後タイヤ空気圧検出器4cのIDであるID3の検出器回転角θaが、どの車軸回転角θbと一致するのかを確認すれば、右後タイヤ空気圧検出器4cの位置を判定することができるはずである。本例は、この原理を用いて、4輪のタイヤ位置を判定する。
次に、図14を用いて、タイヤ位置の判定動作について説明する。
図14及び図15に示すように、第1判定タイミングt1のとき、右前タイヤ空気圧検出器4aがピークに位置すると、右前タイヤ空気圧検出器4aからTPMS受信機12にID1のピーク情報Spkが送信される。車軸回転数取得部25は、TPMS受信機12がID1のピーク情報Spkを受信すると、代表輪26の車軸回転数Cを読み込む。以降も同様に、車軸回転数取得部25は、ID2〜ID4のピーク情報Spkを各々受信したときも、代表輪26の車軸回転数Cをそれぞれ読み込む。
図15に示すように、検出器角度算出部27は、ID1を受信してからID2を受信するまでの代表輪26の車軸回転数Cの差から、ID2を基準にしたID1の検出器角度θαを算出する。検出器角度算出部27は、ID2を受信してからID3を受信するまでの代表輪26の車軸回転数Cの差から、ID3を基準にしたID2の検出器角度θβを算出する。検出器角度算出部27は、ID3を受信してからID4を受信するまでの代表輪26の車軸回転数Cの差から、ID4を基準にしたID3の検出器角度θγを算出する。
図14に示すように、検出器角度θα〜θγを基に、第1判定タイミングt1における例えばID4を基準とした各ID1〜ID3の検出器角度θk1を算出する。ID4を基準にしたID1の検出器角度θk1は、検出器角度θα,θβ,θγを加算した値である。ID4を基準にしたID2の検出器角度θk1は、検出器角度θβ,θγを加算した値である。ID4を基準にしたID3の検出器角度θk1は、検出器角度θγそのものの値である。
第2判定タイミングt2となったとき、第1判定タイミングt1時と同様に、各タイヤ空気圧検出器4a〜4cがピーク位置をとる度に、各タイヤ空気圧検出器4a〜4cからID1〜ID4のピーク情報Spkが各々送信される。そして、TPMS受信機12が各タイヤIDを受信する度、車軸回転数検出センサ19a〜19dから車軸回転数C1〜C2が読み出される。また、検出器角度算出部27は、第1判定タイミングt1時と同様に、第2判定タイミングt2におけるID1〜ID3の検出器角度θk2を算出する。
検出器回転角算出部28は、第1判定タイミングt1時の検出器角度θk1と第2判定タイミングt2時の検出器角度θk2との差を求めることにより、ID1〜ID3の各検出器回転角θaを算出する。即ち、ID1の検出器角度θk1,θk2からID1の検出器回転角θaが算出され、ID2の検出器角度θk1,θk2からID2の検出器回転角θaが算出され、ID3の検出器角度θk1,θk2からID3の検出器回転角θaが算出される。なお、ID4の検出器回転角θaは、ID4を角度演算の基準としていることから、ここでは算出することはできない。
車軸回転角算出部29は、第1判定タイミングt1時の車軸回転数Cnと第2判定タイミングt2の車軸回転数Cnとの差を求めることにより、各車軸18a〜18dの車軸回転角θbを算出する。例えば、タイヤ1回転時の最後の受信IDであるID4で車軸回転角θbを算出する場合、右前の車軸回転角θbは「C1―14」と「C1−24」との差から、左前の車軸回転角θbは「C2−14」と「C2−24」との差から、右後の車軸回転角θbは「C3−14」と「C3−24」との差から、左後の車軸回転角θbは「C4−14」と「C4−24」との差から算出される。なお、車軸回転角θbは、ID4に限らず、ID1〜ID3のいずれかでも算出可能である。
位置特定部30は、検出器回転角θa及び車軸回転角θbを比較することにより、各タイヤ2a〜2dの位置を判定する。位置特定部30は、検出器回転角θaがどの車軸回転角θbと一致するかを確認することにより、タイヤ2a〜2dの取付位置、つまりタイヤID及びタイヤ位置の関係を特定する。なお、ID4の検出器回転角θaは算出できていないので、この判定では3輪分のみ特定できる。そして、この比較判定でタイヤ位置の特定できなかった残りの輪がID4として特定される。
本実施形態の構成によれば、第1実施形態に記載の(1),(4),(5),(8)〜(11)に加え、以下の効果を得ることができる。
(12)検出器角度θkの算出時、内外輪の回転差が角度誤差に直結しないので、精度よく検出器角度θkを算出することができる。ひいては、検出器回転角θaを精度よく求めることができ、タイヤ位置を精度よく判定することができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態を図16〜図20に従って説明する。なお、第3実施形態は、第1及び第2実施形態の変形例であって、本例も異なる箇所についてのみ詳述する。
図16に示すように、第2実施形態の判定方式の場合、例えば車両1が暫く直進する走行をとってしまうと、直ぐに第1判定タイミングt1〜第2判定タイミングt2の間で内外輪差が発生する状況にならないので、第1判定タイミングt1後の第2判定タイミングt2を第1判定タイミングt1に置き替え、これを何度も(長時間)繰り返す必要がある。
また、図17に示すように、タイヤ空気圧検出器4には、現実として種々の公差が存在しているので、極(「12時」の位置)をとったときに必ずピーク情報Spkを送信できるとは限らない。同図に示されるように、ピーク情報Spkの送信タイミングには、例えば所定角度の誤差θeが現実には存在する。誤差θeは、通常とるべき正規位置を中心として正負に同じ量振れた値となる。よって、これが原因でタイヤ位置判定の繰返回数が増えてしまう可能性もある。
図18に、本例のタイヤ位置判定の原理の概要図を示す。なお、同図において、タイヤ空気圧検出器4a〜4c(ID1〜ID3)の位置は、タイヤ空気圧検出器4d(ID4)がピーク位置をとったときを基準(「12時」の位置)にした位置で図示する。もちろん、各タイヤ空気圧検出器4a〜4cは、各々ピーク位置に到達したときにタイヤIDの電波を送信することに変わりはない。
タイヤ空気圧検出器4は、時間的に離れた第1判定タイミングt1及び第2判定タイミングt2の各々において、ピーク情報Sp kの送信を1判定内において複数回実行する。例えば、第1判定タイミングt1において、あるピーク検出時刻の単位判定タイミングt11のときと、そのt11からタイヤ2が1回転した後のピーク検出時刻である単位判定タイミングt12のときと、そのt12からタイヤ2が1回転した後のピーク検出時刻である単位判定タイミングt13のときと、そのt13からタイヤ2が1回転した後のピーク検出時刻である単位判定タイミングt14ときとで、計4回、ピーク情報Spkを送信する。
第2判定タイミングt2は、第1判定タイミングt1の時刻から、内外輪差が生じ得る距離を走行したと想定し得る時間Tu後の時刻に設定されている。これにより、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2とにおいて、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dはタイヤ回転方向において異なる位置をとる可能性が高い。第2判定タイミングt2も、第1判定タイミングt1と同様に、複数の単位判定タイミングt21,t22,t23,t24がある。
ところで、1判定内において、ピーク検出に基づく電波伝送を複数回実行するようにすれば、重力分力検出に前述の公差による検出誤差があったとしても、複数の電波伝送のどれかで位置判定できる可能性が高い。即ち、第1判定タイミングt1の単位判定タイミングの何れかと、第2判定タイミングt2の単位判定タイミングの何れかとの組み合わせを見れば、位置判定できる確率が高くなる。よって、本例は、この原理を用いて、タイヤ位置を判定する。
位置特定部30は、第1判定タイミングt1の単位判定タイミングt11〜t14と第2判定タイミングt2の単位判定タイミングt21〜t24とを所定ペアで組み合わせ、その組み合わせでタイヤ位置を判定する。例えば第1判定タイミングt1及び第2判定タイミングt2がともに同じ量ずれるのを想定するのであれば、「t11,t21」、「t12,t22」…の組み合わせで位置判定し、例えば第1判定タイミングt1のみが所定量ずれ、第2判定タイミングt2にはずれが発生しないのを想定するのであれば、「t11,t21」、「t12,t21」…の組み合わせで位置判定する。
次に、図19及び図20を用いて、タイヤ位置判定の動作を説明する。
図19に示すように、タイヤ空気圧検出器4は、第1判定タイミングt1において、ピーク検出に基づくピーク情報Spkの送信を複数回(例えば4回)実行する。車軸回転数取得部25は、第1判定タイミングt1において、これらピーク情報Spkを受信する度、ピーク受信に基づく車軸回転数Cの計測を連続して複数回実行する。本例の場合、単位判定タイミングt11において、ID1を受信したときの車軸回転数Cを「20」、ID2を受信したときの代表輪26の車軸回転数Cを「40」、ID3を受信したときの代表輪26の車軸回転数Cを「60」、ID4を受信したときの代表輪26の車軸回転数Cを「70」とする。また、単位判定タイミングt12において、ID1を受信したときの代表輪26の車軸回転数Cを「19」、ID2を受信したときの代表輪26の車軸回転数Cを「42」、ID3を受信したときの代表輪26の車軸回転数Cを「58」、ID4を受信したときの代表輪26の車軸回転数Cを「71」とする。t11の車軸回転数Cnとt12の車軸回転数Cは、同一判定内の回転数であるので、公差の誤差分だけずれた近傍値をとることが分かる。
単位判定タイミングt11,t12はタイヤ1回転分に相当する直近の時刻であるので、タイヤ2に内外輪差が発生している可能性は低い。このため、単位判定タイミングt11のときの各ID1〜ID4の車軸回転数Cと、単位判定タイミングt12のときの各ID1〜ID4の車軸回転数Cはほぼ同じ値をとる。よって、単位判定タイミングt11時に取得する情報と単位判定タイミングt12時に取得する情報とでタイヤ位置を判定することは、現実的にできないことが分かる。
タイヤ空気圧検出器4は、第1判定タイミングt1から時間的に離れた第2判定タイミングt2において、ピーク検出に基づくピーク情報Spkの送信を複数回(例えば4回)実行する。車軸回転数取得部25は、第2判定タイミングt2において、これらピーク情報Spkを受信する度、ピーク受信に基づく車軸回転数Cの計測を連続して複数回実行する。
位置特定部30は、第1判定タイミングt1の単位判定タイミングt11〜t14と、第2判定タイミングt2の単位判定タイミングt21〜t24とのいずれか同士を適宜組み合わせて、検出器回転角θaと車軸回転角θbとを比較するタイヤ位置判定を実行する。例えば、位置特定部30は、例えば第1判定タイミングt1の各単位判定タイミングt11〜t14と第2判定タイミングt2の各単位判定タイミングt21〜t24とにおいて、先頭から数えた順番が同じもの同士を組としてタイヤ位置を判定する。ここで、例えば1番目の組み合わせでタイヤ位置判定ができなかったとしても、2番目の組み合わせで正しいピーク検出ができていれば、2番目の組み合せのときにタイヤ位置を特定できることになる。
1組の第1判定タイミングt1及び第2判定タイミングt2でタイヤ位置の判定が完了しない場合、第2判定タイミングt2の車軸回転数データを第1判定タイミングt1に置き替え、時間Tu後の第2判定タイミングt2において同様の処理を実行する。そして、タイヤ位置判定が完了するまで、以上の処理が繰り返される。タイヤ位置判定が完了すると、その判定結果が新たなタイヤ位置としてメモリ15に更新される。
図20に示すように、同じタイヤ空気圧検出器4の場合、第1判定タイミングt1時ピーク送信の誤差であるθe1と、第2判定タイミングt2時のピーク送信の誤差であるθe2とは、同じ値になるはずである。例えば、1度の判定では、この誤差θe1,θe2の蓄積により、正確な位置判定ができない可能性があるが、t11〜t14,t21〜t24で同じ計測を複数行えば、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2とで、偶然、同じ公差に振れるなどして、誤差θe1,θe2が真値と同じに取り扱える確率が高くなる。よって、このことからも、本例の判定方式は正確なタイヤ位置判定に有利であると言える。
本実施形態の構成によれば、第1及び第2実施形態に記載の(1)〜(12)に加え、以下の効果を得ることができる。
(13)1度の判定タイミングt1,t2において、タイヤ位置の判定処理を複数回実行するので、タイヤ位置の早期完遂に有利となる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態を図21及び図22に従って説明する。なお、本例も、第1〜第3実施形態と異なる部分についてのみ詳述する。
図21に示すように、重力分力Grのピークを正確に検出しようとすると、重力分力Grのサンプリング周期を、タイヤ1回転当たりの周期Taよりも、十分に速い周期Tbに設定する必要がある。しかし、重力分力Grのサンプリング周期を速く設定すると、重力分力Grのピークを正確に検出できるものの、加速度センサ10の起動頻度が多くなり、タイヤ空気圧検出器4で消費される電力が大きくなってしまう背反がある。
そこで、図22に示すように、本例の場合、重力分力Grのサンプリング周期は、Tc(=Ta/n:nは自然数)を満足する値(図22は「n=4」)に設定されている。具体的には、サンプリング周期Tcは、タイヤ1回転の周期Taの1/2以下の値に設定されている。このため、サンプリング周期Tcは、タイヤ1回転の周期Taよりも速いものの、前述の周期Tbよりも遅い周期に設定される。なお、タイヤ1回転の周期Taは、車軸回転数検出センサ19から出力される車軸回転数(パルス数)から、都度、算出することが可能である。
重力分力Grのサンプリング周期Tcを「Ta/n」を満足する値に設定した場合、サンプリング周期が荒いので、実際のピーク点Pkから時間tdずれた地点Pでピーク判断がなされることとなる。しかし、タイヤ1回転の周期Taは車軸回転数Cから算出可能であるので、サンプリング周期Tcが「Tc=Ta/n」を満足していれば、先のPと次のP’との間の周期はタイヤ1回転の周期Taと同じになるはずである。これは、真の重力分力Grの周期と同値になることと同義である。よって、重力分力Grのサンプリング周期Tcを「Tc=Ta/n」に設定すれば、重力分力Grの周期を遅くしても、真のピーク値でタイヤ位置を判定するときと同じ処理結果を得ることが可能となる。
本実施形態の構成によれば、第1〜第3実施形態に記載の(1)〜(4),(6)〜(8),(10)〜(13)に加え、以下の効果を得ることができる。
(14)重力分力Grのサンプリング周期Tcを、「Tc=Ta/n」を満たすように設定した。このため、重力分力Grのサンプリング周期Tcを、タイヤ2の回転速度に比べて比較的遅い周期に設定しても、「Tc=Ta/n」を満足させれば、重力分力Grをピークで検出したのと同義とすることができる。よって、タイヤ空気圧検出器4で消費される電力を小さく抑えることができる。
(15)タイヤ空気圧検出器4からピーク検出部23やピーク情報送信部24を省略することができるので、タイヤ空気圧検出器4の構成の簡素化に寄与する。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態を図23及び図24に従って説明する。なお、本例も、第1〜第4実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図23に示すように、重力分力Grは、タイヤ2の回転周期Ta及び車速Vに等価に変換可能である。これは、重力分力Grのピーク−ピーク間の時間から回転周期Taは計算でき、回転周期Taとタイヤ径から車速Vは計算できるからである。よって、重力分力Grが計算できれば、回転周期Ta及び車速Vも計算できることになる。なお、同図においては、重力分力G1と回転周期Ta1と車速Vとが等価に変換でき、重力分力G2と回転周期Ta2と車速Vとが等価に変換できる。
ところで、本例のタイヤ位置判定の場合、タイヤ2が1回転する間に全4輪のタイヤ空気圧検出器4a〜4dが電波(ピーク情報Spk)を送信することが必要である。しかし、現状の加速度センサ10は検出精度が高くない現状があり、例えば重力分力Grが所定値をとった時点で4輪のタイヤ空気圧検出器4a〜4dからピーク情報Spkを送信するようにしても、電波を送信できないタイヤ空気圧検出器4a〜4dも出てくるので、タイヤ位置を短時間で判定するのに支障が出る。一方、重力分力Grから極(ピーク)の位置は精度よく検出できる。つまり、回転周期Taは精度よく計算できる。
そこで、本例の場合、加速度センサ10の検出精度が荒いことを前提に、重力分力Grの閾値として、例えば大きめの値の判定範囲G1±Gth(Gth≫1)を設けておく。また、重力分力Grが判定範囲G1±Gthに至る前は、タイヤ空気圧検出器4の電池消耗を抑えるために、重力分力Grのサンプリング周期を長く(サンプリング回数を少なく)しておく。ちなみに、判定範囲Gthは、回転周期のTthに等価変換でき、車速のVthに等価変換できる。
ピーク検出部23は、検出した重力分力Grが判定範囲G1±Gthを満足したとき、連続するピーク−ピーク間の時間を測定し、回転周期Taを計算する。このとき、ピーク検出部23は、重力分力Grのサンプリング周期を短く(サンプリング回数を多く)して、ピーク検出を行うとよい。こうすれば、ピークを精度よく検出するのに有利となる。このように、通常は重力分力Grのサンプリング周期を長く設定しておき、重力分力Grが判定範囲G1±Gthを超えたときに重力分力Grのサンプリング周期を短い値に切り替えるようにすれば、真に必要なときにのみ重力分力Grのサンプリング回数を多くすることが可能となるので、電池消耗の抑制とピーク検出精度の確保とを両立することが可能となる。
ピーク情報送信部24は、計算した回転周期Taが所定の閾値(例えばTa2±ΔT)となったとき、ピーク情報Spkを送信する。このように、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dにおいて、回転周期Taに応じて電波を送信するようにすれば、ほぼ同じタイミングで4輪からピーク情報Spkを送信させることが可能となる。よって、タイヤ位置を短時間で完了するのに有利となる。
また、図24に示すように、重力分力Grの判定範囲を複数(G1,G2)設け、ピーク検出部23が回転周期Taを計算する状態に入ったとき、回転周期Taに応じて重力分力Grのサンプリング周期を切り替えることも可能である。同図の例では、例えば回転周期Ta1のときのサンプリング周期をTs1とし、回転周期Ta2(>Ta1)のときのサンプリング周期をTs2(>Ts1)としている。こうすれば、重力サンプリング周期の最適化が可能となるので、電池消耗を一層抑制するのに有利となる。
本実施形態の構成によれば、第1〜第4実施形態に記載の(1)〜(15)に加え、以下の効果を得ることができる。
(16)加速度センサ10は検出精度が荒いことを考慮し、重力分力Grの閾値として大きめの幅の判定範囲G1±Gthを設け、重力分力Grがこの判定範囲を満足したとき、ピーク−ピーク間の時間の測定を開始して、タイヤ2の回転周期Taを計算する。そして、回転周期Taが所定の閾値をとるときに、タイヤ空気圧検出器4からピーク情報Spkを送信させる。このように、本例の場合、検出精度が荒い加速度センサ10の出力ではなく、精度よく計算できるタイヤ2の回転周期Taを用いて電波送信のタイミングを決めるので、タイヤ位置の判定時、タイヤ空気圧検出器4から精度よくピーク情報Spkを送信させることができる。よって、いつまでもタイヤ位置判定が完了せずにタイヤ空気圧検出器4が電波送信を繰り返す状況にならずに済むので、タイヤ空気圧検出器4の電池寿命を延ばすことができる。
(17)重力分力Grの判定範囲を複数(G1,G2)設けて、狙いの回転周期Taも複数設定し、回転周期Taに応じて重力サンプリング周期を切り替え可能とした。このため、タイヤ2の回転周期Taに応じた適切な重力サンプリング周期が設定されるので、タイヤ空気圧検出器4の電波送信タイミングの精度を確保するのに一層有利となる。よって、これはタイヤ位置判定の早期完了に繋がるので、タイヤ空気圧検出器4の電池寿命確保に一層寄与する。
(第6実施形態)
次に、第6実施形態を図25及び図26に従って説明する。なお、本例も第1〜第5実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図25に示すように、ピーク検出部23は、検出精度が荒い加速度センサ10の出力が閾値Gth1以上となると、加速度センサ10の重力分力Grのサンプリング周期を短く(例えば10ms程度)し、タイヤ2の回転周期Taの正確な計測を開始する。ピーク検出部23は、計測した回転周期Taが最初に閾値Tth−a以上をとるとき、その点(タイミング)をタイヤ空気圧検出器4における時間原点T0として設定する。例えば、ピーク検出部23は、回転周期Tが閾値Tth−a以上となったタイミングで内部タイマをリセットし、計時をスタートさせる。
タイヤ空気圧検出器4は、時間原点T0から時間T1の間、電波送信が可能な時間帯をとる。時間T1は、例えば1秒程度の短時間が好ましい。時間T1のときの重力サンプリング周期は、重力分力GrがGth1−aを超えたときにとる短い周期と同じでもよいし、これよりも短い周期としてもよい。タイヤ空気圧検出器4は、時間T1の間、ピーク位置をとる度に、ピーク情報SpkをTPMS受信機12に送信する。各輪のタイヤ空気圧検出器4a〜4dは、タイヤ2の回転周期Taにより時間同期がとられているので、ほぼ同じタイミングでピーク情報Spkを送信することになる。
タイヤ空気圧検出器4は、時間T1の時間帯を経過すると、続く時間T2の間、電波送信する動作はとらずに停波する。時間T2は、例えば30秒程度の長時間が好ましい。停波中の重力サンプリング周期は、例えば3〜20秒程度の極端に遅い周期としてもよい。こうすれば、タイヤ空気圧検出器4の電池消費を抑制するのに一層有利となる。
タイヤ空気圧検出器4は、再び時間T1の時間帯に入ると、重力サンプリング周期を再度短く(例えば10ms程度)し、重力分力Grを細かくとる。なお、重力サンプリング周期を短くするにあたり、例えば重力分力Grに応じた値に設定することも可能である。このように、時間T1の時間帯が再度到来したときも、タイヤ空気圧検出器4はピーク位置をとった時点で精度よくピーク情報SpkをTPMS受信機12に送信することが可能となる。そして、時間T1の経過後、再度停波し、以上の動作が繰り返される。
なお、重力分力Grが閾値Gth2(≒0)以下となったとき、タイヤ空気圧検出器4の30秒ごとの定期送信を停止して、待機状態に入れてもよい。そして、次に重力分力Grが閾値Gth1以上となるとき、同期取りを再度開始するようにしてもよい。この場合、時間原点T0から累積誤差をキャンセルすることが可能となるので、計測時間の精度確保に有利となる。また、タイヤ空気圧検出器4における電波送信の頻度を少なく抑えることが可能となるので、タイヤ空気圧検出器4の電池消費の抑制に一層有利となる。
図26に示すように、時間原点T0を設定してから、オートロケーションが終了すると推測される時間(例えば20分後)が経過したとき、又はタイヤ空気圧検出器4の電波送信の合計回数が規定値(例えば40回)となったとき、停波の時間幅を時間T2よりも長い時間T3に切り替えてもよい。この時間T3は、例えば60秒+ランダムなディレイ時間とするのが好ましい。このときの動作は、停波の時間が30秒→約60秒に変わるだけで、前述と同様の動きをとる。
ところで、低速走行時は、タイヤ2が1回転するのに時間を要するので、時間T1の時間帯においてタイヤ空気圧検出器4から電波を1つ送信できるかどうかの状態になる。よって、計測した回転周期Taが許容値(例えば240ms)以下であれば、フレーム内の特定ビットにピークでない情報(フラグ等)を付加した上で、短い時間間隔(例えば110ms)で残りの電波を送信させる。つまり、時間T1の間に、タイヤ空気圧検出器4から最低4回電波が送信されるようにする。このように、オートロケーションの期間中は、電波の送信回数に上下限を設けないようにするとよい。
本実施形態の構成によれば、第1〜第5実施形態に記載の(1)〜(17)に加え、以下の効果を得ることができる。
(18)重力分力Grが閾値Gth1以上となったとき、重力サンプリング周期を短くしてタイヤ2の回転周期Taを計算し、この回転周期Taから各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの間の時間の同期をとるので、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dから精度よく電波を送信することができる。このため、タイヤ2が1回転する間に、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dから各々ピークで電波送信させることが可能となるので、タイヤ位置の判定に必要な電波を直ぐに受信することができる。よって、これもタイヤ空気圧検出器4の電池寿命の確保に一層寄与する。
(19)重力分力Grが閾値Gth2を下回ったとき、停波が30秒間隔の定期送信を停止し、同期取りを再度開始する。よって、時間原点T0を始点に計測された時間において、累積される誤差をキャンセルすることができる。
(20)時間原点T0からオートロケーションが終了すると推測される時間に到達すると、停波の時間を例えば30秒から60秒程度に長くする。よって、タイヤ空気圧検出器4の電波送信頻度を少なく抑えることが可能となるので、タイヤ空気圧検出器4の電池寿命確保に一層有利となる。
(21)低速走行のとき、通常の間隔では時間内にタイヤ空気圧検出器4から電波を規定回数(例えば4回)送信できないことがあるが、この場合、回転周期Taが240ms以下であれば、ピークでないフラグを立て、110ms以下で残り3回の電波を送信する。よって、低速走行であっても、決められた回数の電波をタイヤ空気圧検出器4から送信することができる。
(第7実施形態)
次に、第7実施形態を図27〜図29に従って説明する。なお、本例も、第1〜第6実施形態と異なる部分についてのみ詳述する。
図27(a),(b)に示すように、同一のタイヤ空気圧検出器4において、あるピーク情報Spkを送信(第1判定タイミングt1)してから、次に到来するピーク情報Spkを送信(第2判定タイミングt2)する間に発生する車軸回転数(パルス数)Cは、一致する車軸18(タイヤ2)であれば、1回転分の車軸回転数Cnとなる(車軸回転数Cnが一致する)はずである。これは、停車寸前に各タイヤ空気圧検出器4a〜4dはピーク情報Spkを送信するが、舵角が大きいと各輪の車軸回転数Cが内外輪差によって、大きくずれてくることを利用している。
よって、各タイヤ2a〜2dの車軸回転数検出センサ19a〜19dを各々カウントし、受信したタイヤIDの1ピークから次のピークまでの車軸回転数Cnが、どの位置のタイヤ2a〜2dにおいて1回転分の回転数(例えば、96カウント)となるか否かを確認することにより、車軸18a〜18dとID1〜ID4との紐付けを行うことも可能である。本例は、この原理を用いて、タイヤ位置を判定する。
ちなみに、ピーク−ピークを受信したタイヤIDは、必ず同じパルス数となり、図27の例では、右後の車軸18cが「92」となっている。即ち、タイヤ1回転に限らず、n回転であっても同様のことが生じるので、判定時のタイヤ回転数は、必ずしもタイヤ1回転に限定されないこととする。
図28に示すように、オートロケーション機能部20には、各々のタイヤIDにおいて、あるピーク情報Spkを受信してから次に到来するピーク情報Spkを受信する間の車軸回転数Cnを計測する2ピーク間車軸回転数計測部35が設けられている。2ピーク間車軸回転数計測部35は、連続する2つのピーク情報Spk(ピーク−ピーク)を受信する間の車軸回転数Cnを、各ID1〜ID4において計測する。位置特定部30は、ピーク−ピークを受信したIDと、2ピーク間車軸回転数計測部35によって計測された車軸回転数Cnとを比較することにより、タイヤ2a〜2dの取付位置を判定する。
次に、図29を用いて、タイヤ位置判定の動作を説明する。
図29(a),(b)に示すように、2ピーク間車軸回転数計測部35は、あるタイヤIDのピーク情報Spkを受信すると、その第1判定タイミング(ピーク受信に基づく第1判定タイミング)t1において各車軸回転数検出センサ19a〜19dのパルス数を取得する。また、2ピーク間車軸回転数計測部35は、連続する次の同一IDのピーク情報Spkを受信したときにも、その第2判定タイミング(ピーク受信に基づく第2判定タイミング)t2において同様に各車軸回転数検出センサ19a〜19dのパルス数を取得する。2ピーク間車軸回転数計測部35は、第1判定タイミングt1及び第2判定タイミングt2の間のパルス数の差を求める。位置特定部30は、ピーク−ピークを受信したタイヤIDを、車軸回転数検出センサ19a〜19dのパルス数に紐付けすることにより、タイヤ位置を特定する。
図29(a),(b)の場合、右前車軸18aのパルス数は「95」を超え、右後車軸18cのパルス数は「95」丁度となり、左前車軸18bのパルス数は「95」に満たず、左後車軸18dのパルス数は「95」を超える。よって、受信したタイヤIDにおいて連続する2つのピークを検出する間に、パルス数がタイヤ1回転分のパルス数「96」となった右後の車軸18cが、いま判定しようとしている受信タイヤIDに対応するものとし、これらを紐付けする。以上の処理を他の輪でも同様に行い、4輪を特定する。
ところで、本例において、第4実施形態のように重力サンプリング周期を設定した例を考える。重力分力Grのサンプリング周期Tcを「Ta/n」に設定する場合、nは自然数であるので、サンプリング周期Tcは無数に存在することとなる。このため、仮にサンプリング周期Tcが「Ta/n」を満足しなくても、処理を何度も繰り返せば、いつか偶然に「Ta/n」を満足する値をとって、タイヤ位置が判定できるはずである。即ち、判定確率が悪くなるが、偶然の「Tc=Ta/n」の成立を待って、タイヤ位置を特定することもできる。よって、本例の場合、サンプリング周期Tcが「Ta/n」を満足しない値をとることも広義として含むこととする。
本実施形態の構成によれば、第1〜第6実施形態に記載の(1)〜(21)に加え、以下の効果を得ることができる。
(22)ピーク情報Spkを2回受信する間に要する時間と、この時間内の各々のパルス数とを比較するだけでタイヤ位置が可能となるので、短時間の間にタイヤ位置を特定することができる。
(23)ピーク情報Spkを連続して2回送信するだけでタイヤ位置を判定できるので、タイヤ位置判定を短時間で完了することができる。
(第8実施形態)
次に、第8実施形態を図30及び図31に従って説明する。なお、本例も、第1〜第7実施形態と異なる部分についてのみ詳述する。
図30に示すように、ピーク−ピーク時間Tpkは、タイヤ2に内外輪差が発生しているのであれば、各タイヤIDにおいて各々異なる値をとるはずである。同図においては、ID1のピーク−ピーク時間Tpk1が最も短い時間となり、ID2のピーク−ピーク時間Tpk2が最も長い時間となり、ID3のピーク−ピーク時間Tpk3が3番目に短い時間となり、ID4のピーク−ピーク時間Tpk4が2番目に短い時間となる。
また、車軸回転数Cが0から最大値をとる、つまりパルス数が1周するのにかかる回転数周期Tplも、タイヤ2に内外輪差が発生しているのであれば、各車軸18a〜18dにおいて各々異なる値をとるはずである。同図においては、右前の車軸18aの回転数周期Tpl1が最も短い時間となり、左前の車軸18bの回転数周期Tpl2が最も長い時間となり、右後の車軸18cの回転数周期Tpl3が3番目に短い周期となり、左後の車軸18dの回転数周期Tpl4が2番目に短い周期となる。
このように、ピーク−ピーク時間Tpkの順位と回転数周期Tplの順位とは、同じタイヤ位置において一致することが分かる。本例は、この原理を利用し、ピーク−ピーク時間Tpkの順位と回転数周期Tplの順位とを比較することにより、順位付けを紐付けして、タイヤ位置を判定する。
図31に示すように、オートロケーション機能部20には、各ID1〜ID4のピーク−ピーク時間Tpkを順位付けるピーク順位付け部36と、各車軸18a〜18dの回転数周期Tplを順位付ける回転数周期順位付け部37とが設けられている。位置特定部30は、ピーク順位付け部36によって算出されたピーク順位と、回転数周期順位付け部37によって算出された回転数周期順位とを基に、タイヤ位置を判定する。本例は、内外輪差が確実に発生している状況下においてタイヤ位置を判定するために、例えばステアリングホイール操作時の舵角が所定角以上となったとき、判定処理が開始される。
次に、図30を用いて、タイヤ位置判定の動作を説明する。
図30に示すように、ステアリング操作の舵角が所定角以上となると、TPMS受信機12はタイヤ位置判定を開始する。ピーク順位付け部36は、あるタイヤIDのピーク情報Spkを受信すると、次に同一IDのピーク情報Spkを受信するまでの時間を計測することにより、このタイヤIDのピーク−ピーク時間Spkを計測する。ピーク順位付け部36は、全てのタイヤIDにおいてピーク−ピーク時間Spkの計測が完了すると、これらの大小を比較して順位付けする。時間が短い側から順位を高く付す場合、1番目がID1となり、2番目がID4となり、3番目がID2となり、4番目がID3となる。
回転数周期順位付け部37は、ステアリング操作の舵角が所定角以上となった状況下において、各車軸18a〜18dの1回転当たりの回転数周期Tplを計測する。回転数周期順位付け部37は、全ての車軸18a〜18dにおいて回転数周期Tplの計測が完了すると、これらの大小を比較して順位付けする。周期が短い側から順位を高く付す場合、1番目が右前の車軸18aとなり、2番目が左後の車軸18dとなり、3番目が左前の車軸18bとなり、4番目が右後の車軸18cとなる。
位置特定部30は、ピーク順位付け部36によって算出されたピーク順位と、回転数周期順位付け部37によって算出された回転数周期順位とを紐付けすることにより、タイヤ位置を判定する。ここでは、ID1が右前の車軸18aに紐付けされ、ID4が左後の車軸18dに紐付けされ、ID2が左前の車軸18bに紐付けされ、ID3が右後の車軸18cに紐付けされる。これにより、位置特定部30は、ID1〜ID4のタイヤ位置を特定する。
本実施形態の構成によれば、第1〜第7実施形態に記載の(1)〜(23)に加え、以下の効果を得ることができる。
(24)ピーク−ピーク時間Tpkの大小関係と回転数周期Tplの大小関係とを比較するだけでタイヤ位置を判定することが可能となるので、簡素な処理でタイヤ位置を特定することができる。また、車軸回転数Cに実測誤差があっても、単に大小関係を比較するのであれば、この誤差は相殺される。よって、タイヤ位置を精度よく判定するのにも有利となる。
(第9実施形態)
次に、第9実施形態を図32及び図33に従って説明する。なお、本例も、第1〜第8実施形態と異なる部分についてのみ詳述する。
図32に示すように、例えばID1〜ID4の検出器回転角θaが、それぞれ「ID1:0度」、「ID2:45度」、「ID3:20度」、「ID4:90度」であったとする。また、各車軸18a〜18dの車軸回転角θbが、それぞれ「右前:0度」、「左前:30度」、「左後:10度」、「右後:120度」であったとする。よって、検出器回転角θaと車軸回転角θbとの大小関係を比較することによっても、タイヤ位置を特定できることが分かる。
図33に示すように、オートロケーション機能部20には、ID1〜ID4の検出器回転角θaの大小を順位付けする検出器回転角順位付け部38と、各車軸18a〜18dの車軸回転角θbの大小を順位付けする車軸回転角順位付け部39とが設けられている。位置特定部30は、検出器回転角θaの大小関係と車軸回転角θbの大小関係とを比較することにより、タイヤ位置を判定する。
図32の例の場合、検出器回転角θaを小さい順に並べると、「ID1」、「ID3」、「ID2」、「ID4」の順に並ぶ。また、車軸回転角θbを小さい順に並べると、「右前」、「左後」、「左前」、「右後」の順に並ぶ。位置特定部30は、これら順番ごとに紐付けすることにより、タイヤ位置を特定する。即ち、「ID1」が「右前」、「ID3」が「左後」、「ID2」が「左前」、「ID4」が「右後」と判定される。
本実施形態の構成によれば、第1〜第8実施形態に記載の(1)〜(24)に加え、以下の効果を得ることができる。
(25)検出器回転角θaの大小関係と車軸回転角θbの大小関係とを比較するだけでタイヤ位置を判定することが可能となるので、簡素な処理でタイヤ位置を特定することができる。また、車軸回転数Cに実測誤差があっても、単に大小関係を比較するのであれば、この誤差は相殺される。よって、タイヤ位置を精度よく判定するのにも有利となる。
(第10実施形態)
次に、第10実施形態を図34〜図36に従って説明する。なお、本例も、第1〜第9実施形態と異なる部分についてのみ詳述する。
図34に示すように、タイヤ位置判定システム17は、無線である以上、4つ全てのタイヤIDを受信できる保証はなく、あるタイヤIDを受信することができずに歯抜けになる可能性がある。図34の場合、第1判定タイミングt1のとき、例えばID1とID2だけ受信でき、第2判定タイミングt2のとき、全てのID1〜ID4を受信できた例を挙げている。
ところで、あるタイヤIDを基準とした所定のタイヤIDの検出器回転角θaを算出してタイヤ位置を判定する方式の場合、仮にタイヤIDの受信が歯抜けになったとしても、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2とにおいて、同じタイヤIDが存在すれば、そのタイヤIDについてはタイヤ位置を判定することができるはずである。即ち、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2とで、最低1つの同じIDを受信することができれば、そのタイヤIDについてタイヤ位置を判定することが可能である。本例は、この原理を用いてタイヤ位置を判定する。
次に、図34〜図36を用いて、タイヤ位置判定の動作を説明する。
図34に示すように、第1判定タイミングt1でID1,ID2だけ受信できたとき、ID2の受信を基準として「12時の位置」を「0度」とすると、ID2を基準としたID1の角度が「150度」であったとする。また、第2判定タイミングt2のとき、全てのID1〜ID4を受信できたとし、ID3を基準にして、ID1の角度が「45度」、ID2の角度が「90度」であったとする。
図35に示すように、検出器回転角算出部28は、第1判定タイミングt1時の検出器角度θk1と、第2判定タイミングt2時の検出器角度θk2との差から、t1〜t2のときに発生した検出器回転角θaを算出する。ここでは、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2との間に、ID1が「255度」回転し、ID2が「90度」回転したと判定できる。位置特定部30は、算出された検出器回転角θaと車軸回転角θbとを比較することにより、タイヤ位置を判定する。即ち、車軸回転角θbが「255度」、「90度」となる車軸18にID1とID2とを各々紐付けすることにより、タイヤ位置を特定する。
ここで、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2とで同一IDとならないID3,ID4は位置判定できないことになる。しかし、車両1が直進していることを前提とし、第1判定タイミングt1からタイヤ1回転後の判定タイミングにおいてID3,ID4を受信できれば、第1判定タイミングt1時に受信したID1,ID2と、その1回転後のID3,ID4とにより、全輪のタイヤIDが揃うのと同義となるはずである。
図36に示すように、検出器回転角算出部28は、1回の第1判定タイミングt1で全IDを取得することができなければ、直進走行を前提にタイヤ2の1回転を待ち、その1回転後に送信されてくると想定される未受信のIDを受信する。ここでは、1回目の第1判定タイミングt1でID1,ID2を受信し、そのタイヤ1回転後のタイミングt1’でID3,ID4を受信する。検出器回転角算出部28は、第1判定タイミングt1で受信したID1,ID2と、判定タイミングt1’に受信したID3,ID4とを合成することにより、第1判定タイミングt1時に取得すべき全IDを取り込む。
位置特定部30は、第1判定タイミングt1,t1’に取得した全タイヤIDと、第2判定タイミングt2時に受信したタイヤIDとを基に、各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器回転角θaを算出する。そして、位置特定部30は、検出器回転角θaと車軸回転角θbとを比較することにより、全4輪のタイヤ位置を特定する。こうすれば、第1判定タイミングt1時にタイヤIDが歯抜けになっても、最終的には全4輪のタイヤ位置を特定することが可能である。
本実施形態の構成によれば、第1〜第9実施形態に記載の(1)〜(25)に加え、以下の効果を得ることができる。
(26)1度の判定処理で全タイヤIDを取得しなくても、受信できたタイヤIDについて順に位置を特定していき、これを繰り返すことで全タイヤIDの位置を判定する。このため、1度の判定処理で全タイヤIDを取得することがタイヤ位置判定を完了することの条件とならないので、タイヤ位置を早期に完遂するのに有利となる。
(27)1度の判定処理でタイヤ全てのIDを受信できなくても、受信できたIDのみ位置判定を行い、判定できなかったタイヤについては以降、位置判定を実行する。よって、判定の繰り返しによって、最終的にはタイヤ位置の判定を完了することができる。
(第11実施形態)
次に、第11実施形態を図37に従って説明する。なお、本例も、第1〜第10実施形態と異なる部分についてのみ詳述する。
図37に示すように、車軸回転数検出センサ19は、1パルスを検出する度に信号を出力する種類に限らず、例えば一定時間の間に計測したパルス数の合計をパルス情報Dplとしてまとめて出力し、これを繰り返す種類もある。例えば、先にパルス情報Dplを出力してから、次のパルス情報Dplを出力するまでの間に、「12」のパルスを検出したならば、パルス情報Dplとして「パルス数:12」がCAN(Controller Area Network)等を通じてタイヤ空気圧監視ECU13に出力される。
ところで、あるパルス情報Dplを取得してから次のパルス情報Dplを取得するまでの途中に、タイヤ空気圧検出器4からピーク送信されたタイヤIDを受信することがある。車軸回転数検出センサ19がパルス情報Dplを所定の出力間隔Tsをおいて周期的に出力する場合、パルス情報Dplを得る途中でタイヤIDを受信してしまうことになり、タイヤIDを真に受信したときのパルス数を知ることができない。例えば、あるタイミングにおいて取得したパルス数が「50」のとき、タイヤIDを例えばパルス数「55」のときに受信したにもかかわらず、次にパルス情報を取得できるのは、パルス数が「50+12=72」のタイミングとなってしまい、タイヤID受信時のパルス数を正確に得ることができない。
そこで、タイヤ空気圧監視ECU13には、次のパルス情報Dplの入力を待つ出力間隔Tsの間、タイヤIDをどのタイミングで受信したのかという受信の比率から、タイヤIDを受信した際の真のパルス数を算出するパルス数計算部40が設けられている。パルス数計算部40は、出力間隔Tsの時間帯にタイヤIDを受信したとき、その時間帯においてタイヤIDをどの時点で受信したのかを確認することにより、タイヤIDの受信タイミングの比率を求め、この比率を使用して、タイヤIDを受信した際の真のパルス数を計算する。
さて、パルス情報Dplとして「12パルス」を入力してから、次のパルス情報Dplを入力するまでの途中に、タイヤID1を受信したとする。直近のパルス情報Dplを入力してから、例えば10msが経過したときに、タイヤID1を受信したとすると、パルス数計算部40によって12パルス×10ms/30ms=4パルスが計算される。パルス数計算部40は、直近のパルス情報Dplで取得した「12」に「4」を加算することにより、タイヤID1を受信したタイミングのパルス数が「12+4=16」と計算する。また、他のタイヤID2〜ID4も同様の方式で計算する。
本実施形態の構成によれば、第1〜第10実施形態に記載の(1)〜(27)に加え、以下の効果を得ることができる。
(28)一定時間の間に計測したパルス数の合計をパルス情報Dplとしてまとめて定期出力する車軸回転数検出センサ19であっても、タイヤ位置を精度よく判定することができる。
(第12実施形態)
次に、第12実施形態を図38及び図39に従って説明する。なお、本例も、第1〜第11実施形態と異なる部分についてのみ詳述する。
図38に示すように、例えば4輪のそれぞれのパルス数が増えるまでの時間を平均して、4輪のパルスを合計したものを、代表輪26のパルスとして使用してもよい。例えば、右前車軸回転数検出センサ19aの1パルスの時間長(パルスの立ちが上がりから立ち下がりまでの時間)が10ms、左前車軸回転数検出センサ19bの1パルスの時間長が11ms、右後車軸回転数検出センサ19cの1パルスの時間長が12ms、左後車軸回転数検出センサ19dの1パルスの時間長が9msとすると、これらの平均(10.5ms)を1パルスの時間長として計測してもよい。この場合、検出器角度θkの算出精度確保に効果が高くなる。
図39に示すように、一定時間の間に計測したパルス数の合計をパルス情報Dplとしてまとめて出力する種類の車軸回転数検出センサ19の場合でも、図39の方式は応用可能である。例えば、右前が「12パルス」、左前が「12パルス」、右後が「11パルス」、左後が「12パルス」であった場合、これらの平均値である「11.75パルス」を代表輪
26のパルス数として計算してもよい。即ち、4輪の回転速度が僅かに異なっていたとしても、代表輪26は平均値の11.75パルスで回転したとしてもよい。但し、平均値は、必要に報じて、切捨て上げ、切り捨て、四捨五入等してもよい。ここでは、例えば四捨五入することとしてパルス数を「12パルス」とする。
さて、代表輪26がパルス0〜95まで変化する間にタイヤIDを受信するが、タイヤID4を受信したときの代表輪26のパルス数が、例えば「83」であったとする。このとき、先にパルス情報Dplを受信したときの代表輪26のパルス数が例えば「79」の場合、次にパルス情報Dp lを取得したときには、パルス数「12」が加算されて「91」としか認識できず、タイヤID4を受信したときの代表輪26の真のパルス数である「83」は取得できないことになる。
そこで、第11実施形態のように、あるパルス情報Dplを取得してから次のパルス情報Dplを取得するまでの途中にタイヤID4を受信したとき、タイヤIDを待ち時間のどの比率で受信したのかを求めることにより、タイヤID4を受信した際の代表輪26の真のパルス数を算出することも可能である。直近のパルス情報Dplを入力してから、例えば10msが経過したときに、タイヤID4を受信したとすると、12パルス×10ms/30ms=4パルスが計算される。そして、直近のパルス情報Dplで取得した「79」に「4」を加算することにより、代表輪タイヤID1を受信したタイミングのパルス数が「12+4=16」と計算される。
本実施形態の構成によれば、第1〜第11実施形態に記載の(1)〜(28)に加え、以下の効果を得ることができる。
(29)代表輪26のパルス数を精度よく算出することが可能となるので、タイヤ位置の判定精度向上に有利となる。
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・各実施形態において、図40に示すように、ステアリングホイールを所定角以上回しているとき、本例のタイヤ位置判定を実行しないこととしてもよい。この場合、タイヤ空気圧監視ECU13には、ステアリングホイールの操舵角情報を取得する操舵角情報取得部41と、操舵角が閾値以上のとき、オートロケーション機能部20の動作を不可とするキャンセル設定部42と設けられる。よって、ステアリングホイールを一定量以上回したとき、つまりタイヤ2の内外輪差が大きいときには、タイヤ位置判定を実行しないので、算出する角度に大きな誤差が生じると想定される状況下では、タイヤ位置判定を実行せずに済む。なお、操舵角判定の閾値は、例えばタイヤ2の内外輪差がタイヤ位置判定システム17全体の誤差として許容できる程度の値(例えば、数度〜数10度)に設定される。
・各実施形態において、ピーク情報Spkの送信は、例えば重力分力のピーク検出後、一定の遅延時間を経過してから通知する場合も含む。即ち、ピーク情報Spkの通知はピーク検出した瞬間に実施されることに限らず、ピークを検出してから一定のタイヤ角度分回った後に行われてもよい。
・各実施形態において、タイヤ位置判定は、低速時に実行されることに限定されず、例えば遠心力の影響を補正してピーク値を算出できる仕組みを設け、かつピークが得られた瞬間を無線の衝突なく無線伝送できる仕組みがあれば、速度が速い状況下でも実施可能である。例えば、車軸回転数検出センサ19のパルス信号Splから回転速度は求まるので、タイヤ2にかかる遠心力は計算できる。このため、計算によって遠心力を推測し、これを補正値としてピークに反映させれば、ピークから遠心力分をキャンセルできる。また、電波衝突を防ぐには、例えば4輪の各電波の周波数を切り替えたり、IDは判定できる程度にフレームを短く(圧力データや温度データ等を乗せない)したりすることで対応できる。
・各実施形態において、加速度センサ10は、車軸方向の重力分力Grを検出するセンサに限らず、車軸方向に直交する方向の重力分力のみ検出できるセンサでもよいし、又は車軸方向及びその直交方向の両方の重力分力を検出できる2軸タイプのセンサとしてもよい。
・各実施形態において、検出器回転角θaは、θk1,θk2の和や差をとる計算によって適宜算出可能である。
・各実施形態において、各動作モードの動作内容は、適宜変更可能である。
・各実施形態において、オートロケーション判定準備モードは、省略してもよい。
・各実施形態において、重力分力検出部は、加速度センサ10に限定されず、タイヤ空気圧検出器4に発生する重力を検出できるセンサであれば、種々のものが採用可能である。
・各実施形態において、車軸回転数検出部は、ABSセンサに限定されず、車軸18の回転数(回転量)を検出できるセンサであれば、他のセンサに変更可能である。
・各実施形態において、タイヤ空気圧検出器4から定期送信される電波は、各モードでフレーム内容が異なっていてもよいし、或いは同じでもよい。
・各実施形態において、オートロケーション判定は、車両停車時に実行されることに限定されず、例えば車両1の発進時に実行してもよい。この場合、停車時に発生すると想定されるタイヤ2の逆回転について考慮せずに済むので、タイヤ位置特定の精度確保に効果が高い。
・各実施形態において、オートロケーション判定(例えば、検出器角度θkの計算)は、重力分力を利用した手法であれば、種々の態様に変更可能である。
・各実施形態において、タイヤ位置判定時にタイヤ空気圧検出器4から送信される電波は、例えばタイヤ空気圧信号Stpでもよく、要は少なくともタイヤIDが含まれた電波であればよい。
・各実施形態において、検出する重力の特性は、重力分力に限らず、重力に関係するパラメータであれば何でもよい。
・各実施形態において、例えば、加速度センサ10の出力(重力分力Gr)が遠心力にかかわらず正しい絶対値をとる場合、以下の方法でタイヤ位置を判定することも可能である。例えば、タイヤ空気圧検出器4がピーク情報Spkを送信し、その後、車両1が停車したとき(又は、停車とみなせるほど遅いとき)、タイヤ空気圧検出器4が重力分力GrをTPMS受信機12に送信する。このとき、舵角があれば、ピーク情報Spkを受信してから停車するまでの各車軸18のパルス数はそれぞれ異なる値をとるはずである。よって、各輪を対応付けることができるので、車軸回転数検出センサ19a〜19dの車軸回転数から各々算出される車軸回転角θbと、重力分力Grから算出される検出器回転角θaとを比較することにより、タイヤ位置を判定する。
・第6実施形態において、時間原点T0は、重力分力Grが最初に閾値Gth1以上となった点に限らず、例えばさらに周期が短くなった時点で設定してもよい。つまり、時間原点T0は、どこに設定してもよい。
・第6実施形態において、重力サンプリング周期は、加速度センサ10の出力に反比例するなど、ある係数を持った値で設定してもよい。
・第6実施形態において、時間原点T0からオートロケーションが完了したと判断される時間(時間原点T0から20分経過後、又は送信回数が40回)になったとき、最初の1回だけは正確にピークで電波を受信し、残りの3回はピーク以外のタイミングで送信してもよい。
・第6実施形態において、計測とする回転周期は、タイヤ1回転を1周期とするTaに限らず、例えば半回転のTa/2としてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(イ)前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記検出器角度を算出する前記タイミングは、4輪の前記特性情報が揃った瞬間である。この構成によれば、検出器角度の算出精度の確保に効果が高くなる。
(ロ)前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記検出器角度算出部は、前記特性情報を前記受信機で受信する度、代表輪の車軸回転数を記憶し、全タイヤ空気圧検出器において車軸回転数が揃うと、あるタイミングにおける前記代表輪の車軸回転数と記憶済みの前記車軸回転数とを用いて、各タイヤ空気圧検出器の検出器角度を求め、この角度算出を第1判定タイミングとそれ以降の第2判定タイミングとで行う。
(ハ)前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記検出器角度算出部は、あるタイヤ空気圧検出器から前記特性情報を受信した後、次に他のタイヤ空気圧検出器から前記特性情報を受信したとき、その間の前記代表輪の車軸回転数の変化を基に、これらの間の角度差を算出し、この角度差算出を、新たな前記特性情報を受信する度に行っていき、このようにして求めた各角度差を基に各タイヤ空気圧検出器の検出器角度を求め、この角度算出を第1判定タイミングとそれ以降の第2判定タイミングとで行う。この構成によれば、検出器角度の算出時、内外輪の回転差が角度誤差に直結しないので、精度よく検出器角度を算出することが可能となる。
(二)前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記検出器角度算出部は、各輪の車軸回転数検出部から出力される検出信号の平均をとり、この平均値を前記代表輪の車軸回転数として使用する。この構成によれば、代表輪の車軸回転数を仮想的に算出した最適値によって割り出すので、タイヤ位置判定の精度確保に一層寄与する。
1…車両、2(2a〜2d)…タイヤ、3…タイヤ空気圧監視システム、4(4a〜4d)…タイヤ空気圧検出器、5…車体、10…重力検出部としての加速度センサ、12…受信機(TPMS受信機)、17…タイヤ位置判定システム、18(18a〜18d)…車軸、21…走行状態判定部、22…動作モード切替部、23…送信制御部を構成するピーク検出部、24…送信制御部を構成するピーク情報送信部、26…代表輪、27…位置判定処理部を構成する検出器角度算出部、28…位置判定処理部を構成する検出器回転角算出部、29…位置判定処理部を構成する車軸回転角算出部、30…位置判定処理部を構成する位置特定部、40…パルス数計算部、41…操舵角情報取得部、42…キャンセル設定部、Stp…タイヤ空気圧信号、Spk…電波としてのピーク情報、G…重力、Gr…重力分力、G1+Gth…判定範囲、Gth1…閾値、C(Cn,C1〜C4、Cref)…車軸回転数、θk(θk1,θk2),θα,θβ,θγ…検出器角度、θa…検出器回転角、θb…車軸回転角、t1…第1判定タイミング、t2…第2判定タイミング、Tu…内外輪差が発生したと想定できる時間、Tmax…一定時間、V,V,V…車速、V1…第1閾値、V2…第2閾値、T(Ta,Ta1,Ta2)…タイヤ1回転周期、Tb…周期、Tc…重力サンプリング周期、Tth−a…閾値、Dpl…パルス情報。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記特性は、前記タイヤ空気圧検出器がタイヤの回転方向における極に位置したときにとる重力分力のピークであることが好ましい。この構成によれば、特性を重力分力のピークとしたので、タイヤ空気圧検出器がタイヤ回転方向の特定位置にあることを精度よく判定することが可能となる。なお、ピークの通知は、重力分力のピーク検出後、一定の遅延時間を経過してから通知する場合も含むこととし、必ずしも実際、タイヤ空気圧検出器が極になったタイミングでピーク通知する必要はない。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、前記重力の特性の検出に基づく電波送信を、ある第1判定タイミングと、それ以降の第2判定タイミングとで各々実行し、前記位置判定処理部は、前記第1判定タイミング時の車軸回転数を用いて第1検出器角度を算出し、前記第2判定タイミング時の車軸回転数を用いて第2検出器角度を算出し、これらから検出器回転角を算出し、第1判定タイミング時の車軸回転数と第2判定タイミング時車軸回転数とから車軸回転角を算出し、前記検出器回転角と前記車軸回転角とを比較することにより、タイヤ位置を判定することが好ましい。この構成によれば、第1判定タイミングと第2判定タイミングとの間においてタイヤ空気圧検出器がなす検出器回転角と、第1判定タイミングと第2判定タイミングとの間において車軸がなす車軸回転角とを求め、これらを比較することにより、タイヤ位置を判定するので、タイヤ位置を精度よく判定することが可能となる。
前記タイヤ位置判定システムにおいて、前記送信制御部は、前記重力検出部から出力される検出信号が、当該重力検出部の検出精度が荒いこと考慮に入れて設定された閾値を超えたとき、前記重力のサンプリング周期を短くして前記タイヤの回転周期の測定を開始し、当該回転周期が閾値をとるタイミングを、時間計測の原点として設定することが好ましい。この構成によれば、タイヤの回転周期から各タイヤ空気圧検出器において時間の同期をとるので、各タイヤ空気圧検出器から精度よく電波を送信することが可能となる。このため、タイヤが1回転する間に、各タイヤ空気圧検出器から各々電波を送信させることが可能となるので、タイヤ位置の判定に必要な電波を直ぐに収集することが可能となる。よって、これもタイヤ空気圧検出器の電池寿命の確保に一層寄与する。
図5に示すように、第1判定タイミングt1で求まる各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器角度θk1と、第1判定タイミングt1以降の第2判定タイミングt2において求まる各タイヤ空気圧検出器4a〜4d各検出器角度θk2との差を割り出せば、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2との間で各タイヤ空気圧検出器4a〜4dがなす検出器回転角θaが算出できる。なお、第1判定タイミングt1と第2判定タイミングt2との間の時間Tuは、車輪に内外輪差(内外輪の回転数差)が発生すると想定される時間長に設定されている。本例の検出器回転角算出部28は、この原理を用いて各タイヤ空気圧検出器4a〜4dの検出器回転角θaを算出する。
タイヤ空気圧検出器4は、時間的に離れた第1判定タイミングt1及び第2判定タイミングt2の各々において、ピーク情報Sp kの送信を1判定内において複数回実行する。例えば、第1判定タイミングt1において、あるピーク検出時刻の単位判定タイミングt11のときと、そのt11からタイヤ2が1回転した後のピーク検出時刻である単位判定タイミングt12のときと、そのt12からタイヤ2が1回転した後のピーク検出時刻である単位判定タイミングt13のときと、そのt13からタイヤ2が1回転した後のピーク検出時刻である単位判定タイミングt14ときとで、計4回、ピーク情報Spkを送信する。
図39に示すように、一定時間の間に計測したパルス数の合計をパルス情報Dplとしてまとめて出力する種類の車軸回転数検出センサ19の場合でも、図39の方式は応用可能である。例えば、右前が「12パルス」、左前が「12パルス」、右後が「11パルス」、左後が「12パルス」であった場合、これらの平均値である「11.75パルス」を代表輪
26のパルス数として計算してもよい。即ち、4輪の回転速度が僅かに異なっていたとしても、代表輪26は平均値の11.75パルスで回転したとしてもよい。但し、平均値は、必要にじて、切捨て上げ、切り捨て、四捨五入等してもよい。ここでは、例えば四捨五入することとしてパルス数を「12パルス」とする。

Claims (24)

  1. 各タイヤに取り付けられたタイヤ空気圧検出器からタイヤ空気圧信号を送信し、当該タイヤ空気圧信号を車体の受信機において受信して前記タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視システムの1機能であり、前記タイヤ空気圧検出器の位置から前記タイヤの位置を判定するタイヤ位置判定システムにおいて、
    各々の前記タイヤ空気圧検出器は、
    当該タイヤ空気圧検出器に発生する重力の特性を検出する重力検出部の検出結果に基づく電波を、少なくとも各検出器固有のIDを前記電波に付加して送信させる送信制御部を備え、
    前記受信機は、
    前記タイヤ空気圧検出器の電波を受信する度、当該電波に含まれるIDを対応付けて、車軸の回転数を検出する車軸回転数検出部の車軸回転数を読み出し、当該車軸回転数を基にタイヤ位置を判定する位置判定処理部を備えた
    ことを特徴とするタイヤ位置判定システム。
  2. 前記特性は、前記タイヤ空気圧検出器がタイヤの回転方向における極に位置したときにとる重力分力のピークである
    ことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ位置判定システム。
  3. 前記送信制御部は、先の電波を送信してから、前記タイヤに内外輪差が発生したと想定できる時間の経過後、後の電波送信を実行する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のタイヤ位置判定システム。
  4. 前記送信制御部は、重力分力のピークを検出したタイミングで前記電波を送信する
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載のタイヤ位置判定システム。
  5. 前記送信制御部は、前記重力の特性の検出に基づく電波送信を、ある第1判定タイミングと、それ以降の第2判定タイミングとで各々実行し、
    前記位置判定処理部は、前記第1判定タイミング時の車軸回転数を用いて第1検出器角度を算出し、前記第2判定タイミング時の車軸回転数を用いて第2検出器角度を算出し、これらから検出器回転角を算出し、第1判定タイミング時の車軸回転数と第2判定タイミング時に車軸回転数とから車軸回転角を算出し、前記検出器回転角と前記車軸回転角とを比較することにより、タイヤ位置を判定する
    ことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  6. 前記位置判定処理部は、前記重力の特性の検出に基づき前記タイヤ空気圧検出器から送信された電波を受信した際の代表輪の車軸回転数を読み出し、当該車軸回転数を用いて前記検出器角度を算出し、このようにして算出した前記検出器角度を用いてタイヤ位置を判定する
    ことを特徴とする請求項5に記載のタイヤ位置判定システム。
  7. 前記位置判定処理部は、あるIDの電波を受信してから、それ以降に他のIDの電波を受信したときに、これらIDの一方を基準にした他方のIDのなす角を、当該他方のIDの前記検出器角度として算出し、当該検出器角度を用いてタイヤ位置を判定する
    ことを特徴とする請求項5又は6に記載のタイヤ位置判定システム。
  8. 前記送信制御部は、前記第1判定タイミングにおいて、前記重力の特性の検出に基づく電波送信を1回以上実行し、当該第1判定タイミングから時間的に離れた前記第2判定タイミングにおいても、前記重力の特性の検出に基づく電波送信を1回以上実行し、
    前記位置判定処理部は、1度の判定処理において、前記検出器回転角と前記車軸回転角との比較を1回以上実行する
    ことを特徴とする請求項5〜7のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  9. 前記タイヤ空気圧検出器は、前記重力検出部の検出信号を基に、車両の走行状態を判定する走行状態判定部を備え、
    当該タイヤ空気圧検出器は、前記走行状態判定部によって車速が任意の速度と判定されている状況下において、前記電波の送信を実行する
    ことを特徴とする請求項1〜8のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  10. 前記送信制御部は、先の特性を検出してから次の特性を検出するまでの時間が一定時間以上のとき、前記電波の送信を実行する
    ことを特徴とする請求項1〜9のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  11. 前記タイヤ空気圧検出器は、
    前記重力検出部の検出信号を基に、車両の走行状態を判定する走行状態判定部と、
    前記走行状態判定部の判定結果を基に、前記タイヤ空気圧検出器の動作モードを切り替える動作モード切替部とを備え、
    前記動作モード切替部は、車速が第1閾値以上と判定されるとき、前記タイヤ空気圧検出器の動作モードを、タイヤ空気圧を監視する空気圧判定モードとし、車速が前記第1閾値とそれより低い値の第2閾値との間と判定されるとき、前記タイヤ空気圧検出器の動作モードを、車速を細かく判定するために重力測定の動作間隔が短く設定されたオートロケーション判定準備モードに切り替え、車速が第2閾値未満と判定されるとき、前記タイヤ空気圧検出器の動作モードを、タイヤ位置を判定し得るオートロケーション判定モードに切り替える
    ことを特徴とする請求項1〜10のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  12. 前記送信制御部は、前記タイヤの回転速度に関係なく、予め決められた周期で、かつ前記特性を検出するタイミングのとき、電波送信する動作を周期的に実行する
    ことを特徴とする請求項1〜11のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  13. 前記送信制御部は、前記重力の変化を基に、前記タイヤの1回転周期を算出可能であり、
    前記重力のサンプリング周期は、前記タイヤの1回転周期の1/2以下の値に設定されている
    ことを特徴とする請求項1〜12のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  14. 前記送信制御部は、前記重力検出部の検出精度の荒さを考慮に入れて大きめの幅に設定しておいた判定範囲を前記重力が超えたとき、当該重力が連続する2つの極をとるのに要する時間の計測を開始して前記タイヤの回転周期を測定し、当該回転周期が閾値をとるときに前記電波を送信する
    ことを特徴とする請求項1〜13のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  15. 前記重力の判定範囲は、異なる範囲のものが複数設けられ、前記送信制御部は、選択された前記判定範囲に基づき決まる前記タイヤの回転周期に応じて、前記重力のサンプリング周期を切り替える
    ことを特徴とする請求項14に記載のタイヤ位置判定システム。
  16. 前記送信制御部は、前記重力検出部から出力される検出信号が、当該重力検出部の検出精度が荒いこと考慮に入れて設定された閾値を超えたとき、前記重力のサンプリング周期を短くして前記タイヤの回転周期の測定を開始し、当該回転周期が閾値をとるタイミングを、時間計測の原点として設定する
    ことを特徴とする請求項1〜15のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  17. 前記位置判定処理部は、ある第1判定タイミングにおいて電波を受信してから以降の第2判定タイミングで電波を受信するまでに計測される車軸回転数が、タイヤ1回転分の車軸回転数と一致するか否かを確認することにより、前記タイヤ位置を判定する
    ことを特徴とする請求項1〜16のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  18. 前記位置判定処理部は、ある電波を受信してから次の電波を受信するまでにかかる時間をIDごとに計測して求めた大小関係と、各車軸において車軸回転数がタイヤ1周分になるのにかかる時間により求めた大小関係とを比較することにより、タイヤ位置を判定することを特徴とする請求項9〜17のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  19. 前記位置判定処理部は、前記検出器回転角の大小関係と、前記車軸回転角の大小関係とを比較することにより、タイヤ位置を判定する
    ことを特徴とする請求項5〜17のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  20. 前記位置判定処理部は、前記第1判定タイミングと、前記第2判定タイミングとにおいて、少なくとも同じIDが1つ存在していれば、当該IDについてタイヤ位置の判定が可能である
    ことを特徴とする請求項5〜17のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  21. 前記位置判定処理部は、車両が直進していることを前提に、位置を特定できなかったIDに対してタイヤ1周分の回転を待ち、前記第1判定タイミングからタイヤ1回転分の時間が経過したタイミングで送信される電波により、タイヤ位置を判定する
    ことを特徴とする請求項20に記載のタイヤ位置判定システム。
  22. 前記車軸回転数検出部は、ある一定の時間間隔をおいて、その間に計測したパルス数の合計を、パルス情報として出力し、
    前記位置判定処理部は、先のパルス情報の入力から次のパルス情報を入力するまでの途中に前記IDを受信したとき、次のパルス情報の入力を待つ間においてIDをどのタイミングで受信したのかという受信の比率から、IDを受信した際の真のパルス数を算出することを特徴とする請求項1〜21のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
  23. 前記位置判定処理部は、各車軸回転数検出部から出力される前記パルス情報の平均値を求め、当該平均値を代表輪の車軸回転数とし、当該代表輪の車軸回転数を用いて検出器角度を算出する
    ことを特徴とする請求項22に記載のタイヤ位置判定システム。
  24. 車両のステアリングホイールの操舵角を取得する操舵角情報取得部と、
    前記操舵角が閾値以上となるとき、前記タイヤ位置判定の実行を不可とするキャンセル設定部と
    を備えたことを特徴とする請求項1〜23のうちいずれか一項に記載のタイヤ位置判定システム。
JP2013190709A 2012-12-27 2013-09-13 タイヤ位置判定システム Pending JP2015013635A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013190709A JP2015013635A (ja) 2012-12-27 2013-09-13 タイヤ位置判定システム
KR1020130143546A KR20140085303A (ko) 2012-12-27 2013-11-25 타이어 위치 판정 시스템
US14/136,574 US9139053B2 (en) 2012-12-27 2013-12-20 Tire position determination system and tire pressure monitoring system
EP13198760.4A EP2749437B1 (en) 2012-12-27 2013-12-20 Tire position determination system
CN201310727929.XA CN103895459A (zh) 2012-12-27 2013-12-25 轮胎位置判断系统以及轮胎气压监视系统

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012286286 2012-12-27
JP2012286286 2012-12-27
JP2013116984 2013-06-03
JP2013116984 2013-06-03
JP2013190709A JP2015013635A (ja) 2012-12-27 2013-09-13 タイヤ位置判定システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015013635A true JP2015013635A (ja) 2015-01-22

Family

ID=49916873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013190709A Pending JP2015013635A (ja) 2012-12-27 2013-09-13 タイヤ位置判定システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9139053B2 (ja)
EP (1) EP2749437B1 (ja)
JP (1) JP2015013635A (ja)
KR (1) KR20140085303A (ja)
CN (1) CN103895459A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017042911A1 (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 太平洋工業 株式会社 車輪位置特定装置
US10464380B2 (en) 2015-09-09 2019-11-05 Pacific Industrial Co., Ltd. Tire state detecting device and wheel position specifying device
US10479148B2 (en) 2017-04-27 2019-11-19 Pacific Industrial Co., Ltd. Receiver and transmitter unit
US10525779B2 (en) 2017-04-27 2020-01-07 Pacific Industrial Co., Ltd. Receiver
WO2020070782A1 (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 太平洋工業株式会社 タイヤ状態監視システム、送信機及び受信機
US11446970B2 (en) 2017-04-27 2022-09-20 Pacific Industrial Co., Ltd. Receiver and transmitter unit for tire condition monitoring apparatus

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101349684B1 (ko) * 2012-12-21 2014-01-09 현대오트론 주식회사 타이어 압력 감지 모듈 및 이를 포함하는 타이어 압력 감지 시스템
JP6257992B2 (ja) 2013-10-10 2018-01-10 太平洋工業株式会社 タイヤ位置判定システム
JP2015101208A (ja) * 2013-11-25 2015-06-04 株式会社東海理化電機製作所 タイヤ位置判定システム
EP2993064B1 (en) * 2014-09-03 2018-02-28 Continental Automotive GmbH Method and system for determining a rotation angle of at least one wheel of a vehicle
CN105480029B (zh) * 2014-09-30 2019-05-28 保隆霍富(上海)电子有限公司 轮胎压力监测系统及其轮胎压力发射机定位方法
KR102301098B1 (ko) * 2014-10-13 2021-09-10 현대모비스 주식회사 Tpms센서 위치 판단 시스템 및 방법
JP6120018B2 (ja) * 2015-01-22 2017-04-26 トヨタ自動車株式会社 タイヤ空気圧モニタ装置
US10150339B2 (en) * 2015-04-24 2018-12-11 Advantage Enterprises, Inc. Systems and methods for monitoring tire pressure
DE102015220743A1 (de) * 2015-10-23 2017-04-27 Deere & Company System zur Beeinflussung einer Fahrzeuglage
CN106994870B (zh) * 2015-12-29 2020-01-07 英飞凌科技股份有限公司 用于定位轮子的位置的轮子定位器、轮子定位装置、系统、方法和计算机程序
JP6721155B2 (ja) * 2016-04-15 2020-07-08 オムロン株式会社 生体情報分析装置、システム、及び、プログラム
CN107303786B (zh) * 2016-04-18 2019-10-01 橙的电子股份有限公司 胎压监测系统的初步定位方法
CN106314046B (zh) * 2016-08-18 2018-11-13 深圳市道通科技股份有限公司 确定胎压传感器在车轮中的旋转角度的方法、装置及系统
CN106441699B (zh) * 2016-08-30 2022-05-17 重庆长安民生物流股份有限公司 一种汽车轮胎气压检测装置
TWI614731B (zh) * 2016-10-20 2018-02-11 國立勤益科技大學 輪胎與無線發射裝置的配對方法及其戴具系統
CN108237849A (zh) * 2016-12-23 2018-07-03 上海保隆汽车科技股份有限公司 轮胎位置定位方法和装置
CN107264194B (zh) * 2017-06-30 2019-07-26 橙的电子股份有限公司 车轮位置判断系统及车轮位置判断方法
US10421323B2 (en) * 2017-07-20 2019-09-24 Doran Manufacturing, Llc Method of entering baseline parameters globally in a monitor displaying tire sensor readings
FR3071607B1 (fr) * 2017-09-26 2021-01-01 Continental Automotive France Procede de determination de la frequence et de la phase instantanees d'un signal periodique
CN107808430B (zh) * 2017-10-31 2020-01-31 深圳市道通合创软件开发有限公司 计算机可读存储介质、故障检测方法及装置
WO2020070781A1 (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 太平洋工業株式会社 タイヤ状態監視システム、送信機及び受信機
JP6893257B2 (ja) * 2018-11-30 2021-06-23 太平洋工業株式会社 加速度検出装置
GB2584852A (en) 2019-06-17 2020-12-23 Airbus Operations Ltd Determining a status of a tyre monitoring device
US11479065B2 (en) * 2019-09-16 2022-10-25 Sensata Technolgies, Inc. Position sensing system and method for locating tire pressure monitoring sensors using correlation to wheel end sensors
US11623519B2 (en) * 2020-02-05 2023-04-11 Paccar Inc. Dynamic chassis and tire status indications
CN114347732B (zh) * 2020-10-12 2024-02-23 武汉杰开科技有限公司 车轮加速度的相关方法、轮胎压力监测系统和存储装置
KR20220169792A (ko) * 2021-06-21 2022-12-28 현대자동차주식회사 타이어 공기압 센서 위치 구분 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10238571B4 (de) * 2002-08-22 2007-08-02 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von fahrzeugeigenen Radelektronikeinheiten sowie Radelektronikeinheit
JP4585525B2 (ja) * 2004-01-20 2010-11-24 シュレイダー ブリッジポート インターナショナル インコーポレイテッド ショックセンサ及び無線手段を用いた車輪センサ位置の決定方法
JP2006062516A (ja) 2004-08-26 2006-03-09 Pacific Ind Co Ltd タイヤ状態監視装置,送信装置及び受信装置
JP5596527B2 (ja) 2010-12-17 2014-09-24 株式会社東海理化電機製作所 バルブ識別情報登録システム
DE102011004561A1 (de) 2011-02-23 2012-08-23 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Reifendruckkontrollsystems für ein Kraftfahrzeug, Reifendruckkontrollsystem und Kraftfahrzeug
CN103140363B (zh) 2011-05-13 2016-04-20 日产自动车株式会社 轮胎气压监测设备

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017042911A1 (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 太平洋工業 株式会社 車輪位置特定装置
JPWO2017042911A1 (ja) * 2015-09-09 2017-09-07 太平洋工業株式会社 車輪位置特定装置
US10160270B2 (en) 2015-09-09 2018-12-25 Pacific Industrial Co., Ltd. Wheel position specifying device
US10464380B2 (en) 2015-09-09 2019-11-05 Pacific Industrial Co., Ltd. Tire state detecting device and wheel position specifying device
US10479148B2 (en) 2017-04-27 2019-11-19 Pacific Industrial Co., Ltd. Receiver and transmitter unit
US10525779B2 (en) 2017-04-27 2020-01-07 Pacific Industrial Co., Ltd. Receiver
US11446970B2 (en) 2017-04-27 2022-09-20 Pacific Industrial Co., Ltd. Receiver and transmitter unit for tire condition monitoring apparatus
WO2020070782A1 (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 太平洋工業株式会社 タイヤ状態監視システム、送信機及び受信機
JPWO2020070782A1 (ja) * 2018-10-01 2021-05-06 太平洋工業株式会社 タイヤ状態監視システム、送信機及び受信機
JP7002561B2 (ja) 2018-10-01 2022-01-20 太平洋工業株式会社 タイヤ状態監視システム、送信機及び受信機

Also Published As

Publication number Publication date
CN103895459A (zh) 2014-07-02
US20140184403A1 (en) 2014-07-03
EP2749437A1 (en) 2014-07-02
EP2749437B1 (en) 2016-05-25
US9139053B2 (en) 2015-09-22
KR20140085303A (ko) 2014-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015013635A (ja) タイヤ位置判定システム
JP2015013637A (ja) タイヤ位置判定システム
US9061554B2 (en) Tire position determination system
US9193224B2 (en) Tire position determination system
US10166822B2 (en) Tire position determination system
US9290068B2 (en) Wheel position detector and tire inflation pressure detector having the same
JP5609393B2 (ja) タイヤ空気圧モニター装置
JP5855287B2 (ja) 車両の車輪の絶対角度位置を決定するための装置及び方法
WO2013118486A1 (en) Wheel position detector and tire inflation pressure detector having the same
US9227471B2 (en) Tire position determination system
WO2013187016A1 (ja) 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
EP3088218B1 (en) Tire valve registration system
JP6317999B2 (ja) タイヤ情報送信装置
JP5954006B2 (ja) 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
JP5477370B2 (ja) 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
WO2014010167A1 (ja) 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
JP2015074387A (ja) タイヤ位置判定システム
JP2014226943A (ja) タイヤ位置判定システム
WO2015098899A1 (ja) タイヤバルブid登録システム
JP2006337174A (ja) 速度検出装置及び速度検出方法