JP2016022819A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】低速時からタイヤ空気圧に関する情報を送信機より送信できるようにしつつ、消費電力の増加を抑えた低速走行検出を可能とする。
【解決手段】車両が停車中の際には加速度の計測周期Fを長い値に設定し、車両が走行中の可能性が高くなると、想定される車速に応じて計測周期Fを短い値に設定する。これにより、計測周期Fを車速、換言すればタイヤの回転速度に応じて最適化することが可能になり、タイヤ回転に伴う±1Gの変動を的確に検知することが可能になる。これにしたがって、低速時は計算量を抑えて走行検出し、高速時は計測周期を短くすることで停車の誤検知を防ぐことが可能となり、消費電力の増加を抑えた低速走行検出を行うタイヤ空気圧検出装置とすることが可能になる。
【選択図】図1

Description

本発明は、タイヤが取り付けられた車輪に圧力センサが備えられた送信機を取り付け、圧力センサでの検出結果を送信機から送信し、車体側に取り付けられた受信機で受信することでタイヤ空気圧検出を行うダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置に関するものである。
従来より、タイヤ空気圧検出装置の1つとして、ダイレクト式のものがある。このタイプのタイヤ空気圧検出装置では、タイヤが取り付けられた車輪側に、圧力センサ等のセンサが備えられた送信機が直接取り付けられている。また、車体側には、アンテナおよび受信機が備えられており、センサからの検出信号が送信機から無線送信されると、アンテナを介して受信機にその検出信号が受信され、タイヤ空気圧の検出が行われる。
このようなタイヤ空気圧検出装置では、タイヤ空気圧の異常の有無にかかわらず、車両の走行検出が為されたときには、タイヤ空気圧に関する情報が送信機から受信機に向けて無線送信されることが求められる。車両の走行検出については、送信機に内蔵した加速度センサの検出信号に基づいて行っており、車両が走行したと想定される加速度が検知されたときに、送信機からタイヤ空気圧に関する情報を無線送信している。
しかしながら、従来のタイヤ空気圧検出装置では、送信機に内蔵した加速度センサの計測誤差が大きいなどの制約から、ある程度の車速(例えば30km/h以上)に達しないと車両の走行検出を行えず、低速では車速の検知が困難であった。
これに対して、特許文献1において、より低速時にも車両の走行検知が行えるようにしたタイヤ空気圧検出装置が提案されている。このタイヤ空気圧検出装置では、停車時、つまりタイヤ未回転時における加速度計測値の分散値を停車時の値として扱い、この分散値が増大した場合に車両の走行検知と判定する。これにより、より低速時にも走行検知が可能となり、より低速時からタイヤ空気圧に関する情報を送信機から無線送信することが可能になる。
特許第4752661号公報
しかしながら、ダイレクト式のタイヤ空気圧検出装置では、送信機が車輪に取り付けられ、電源供給が送信機に内蔵された小型電池によって行われることから、消費電力の増加を抑制することが要求される。特に、特許文献1に記載のタイヤ空気圧検出装置では、低速での車両の走行検出を行うために、計測回数が増え、消費電力が増加するという問題が発生する。
本発明は上記点に鑑みて、低速時からタイヤ空気圧に関する情報を送信機より送信できるようにしつつ、消費電力の増加を抑えることが可能となるタイヤ空気圧検出装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明にかかるタイヤ空気圧検出装置では、タイヤを備えた複数個の車輪(5a〜5d)それぞれに備えられ、複数個の車輪それぞれのタイヤ空気圧に関する検出信号を出力する圧力センサ(21a)と共に車輪の回転に伴う加速度および重力加速度を検出する加速度センサ(21b)を有するセンシング部(21)と、圧力センサの検出信号を信号処理してタイヤ空気圧に関するデータとして格納したフレームを作成する第1制御部(22)と、フレームを送信する電波送信部(23)とを有してなる送信機(2)と、車体側に備えられ、フレームを受信する電波受信部(32)と、受信したフレームに格納されたタイヤ空気圧に関するデータに基づいて、タイヤ空気圧を検出する第2制御部(33)とを有する受信機(3)とを備えている。
このような構成において、第1制御部は、加速度センサの検出信号に基づいて所定の計測周期(F)で加速度を計測して計測値を算出すると共に該計測値の分散値(V)を算出する算出手段(S200)と、計測値に基づいて想定される車速が増加するほど計測周期を短く設定する計測周期設定手段(S210)と、加速度の計測値の分散値が所定の分散閾値(T)を超えていると車両が走行中であると判定する走行判定を行う走行判定手段(S220)と、走行判定が行われたときに、電波送信部からのフレームの送信を行わせる送信手段(S280)と、を有していることを特徴としている。
このように、車両が停車中の際には加速度の計測周期を長い値に設定し、車両が走行中の可能性が高くなると、想定される車速に応じて計測周期を短い値に設定している。このため、計測周期を車速、換言すればタイヤの回転速度に応じて最適化することが可能になり、タイヤ回転に伴う加速度の変動を的確に検知することが可能になる。これにより、低速時は計算量を抑えて走行検出し、高速時は計測周期を短くすることで停車の誤検知を防ぐことが可能となり、消費電力を抑えながら低速走行検出を行うタイヤ空気圧検出装置とすることが可能になる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
本発明の第1実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置の概略構成を示した図である。 送信機2a〜2dのブロック構成を示す図である。 受信機3のブロック構成を示す図である。 タイヤ内における送信機2a〜2dの位置と加速度センサ21bの計測値との関係を示した図である。 送信機2a〜2dの制御部22が実行する初期設定処理の詳細を示したフローチャートである。 送信機2a〜2dの制御部22が実行する走行判定処理の詳細を示したフローチャートである。 タイヤ回転周期と計測周期Fとの関係の一例を示したタイムチャートである。 車両速度と遠心加速度との関係を示したグラフである。 本発明の第2実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置に備えられた送信機2a〜2dの制御部22が実行する走行判定処理の詳細を示したフローチャートである。 第2実施形態で説明した走行判定処理の実行する場合のタイムチャートの一例を示した図である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図1〜図6を参照して説明する。なお、図1の紙面上方向が車両1の前方、紙面下方向が車両1の後方、紙面左右方向が車両の左右方向に一致している。
図1に示すタイヤ空気圧検出装置は、車両1に取り付けられるもので、送信機2a〜2d、受信機3および表示器4を備えて構成されている。
図1に示すように、送信機2a〜2dは、車両1における各車輪5a〜5dに取り付けられるもので、車輪5a〜5dに取り付けられたタイヤの空気圧を検出すると共に、その検出結果を示す検出信号のデータをフレーム内に格納して送信する。また、受信機3は、車両1における車体6側に取り付けられるもので、送信機2a〜2dから送信されるフレームを受信すると共に、その中に格納された検出信号に基づいて各種処理や演算等を行うことでタイヤ空気圧を検出する。
図2(a)に示すように、送信機2a〜2dは、センシング部21、制御部(第1制御部)22、電波送信部23、電池24およびアンテナ25を備えた構成となっており、電池24からの電力供給に基づいて各部が駆動されるようになっている。
センシング部21は、例えばダイアフラム式の圧力センサ21aや加速度センサ21bなどを備えた構成とされ、タイヤ空気圧に応じた検出信号や加速度に応じた検出信号を出力し、それを制御部22に伝えている。加速度センサ21bは、タイヤ回転に応じて変動する加速度を検出できるように配置され、例えば車輪径方向の加速度検出や車輪接線方向の加速度検出が行えように配置されている。本実施形態では、加速度センサ21bを車輪径方向の加速度検出が行えるように配置してあり、車輪径方向外向きの加速度が正、内向きの加速度が負の値で示される配置としてある。このため、図3に示すように、加速度センサ21bの検出信号が示す加速度値は、タイヤが回転していない状態においては、送信機2a〜2dが車輪の下方に位置しているときには重力加速度が車輪径方向外向きに加わって+1Gを示す。また、この加速度値は、送信機2a〜2dが車輪の上方に位置しているときには重力加速度が車輪径方向内向きに加わって−1Gを示し、車輪の側方、つまり車軸と同じ高さに位置しているときには重力加速度が加速度検出方向と垂直になって0Gを示す。そして、タイヤが回転すると、その回転に伴う遠心加速度が加速度センサ21bの検出信号が示す加速度値に含まれることになる。
なお、図示していないが、センシング部21には温度センサも備えられており、タイヤ内温度に応じた検出シングも制御部22に伝えられるようになっている。
制御部22は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ROMなどにメモリの記憶されたプログラムに従って、所定の処理を実行する。制御部22内のメモリには、各送信機2a〜2dを特定するための送信機固有の識別情報と自車両を特定するための車両固有の識別情報とを含むID情報が格納されている。
制御部22は、センシング部21から出力された検出信号を受け取り、それを信号処理すると共に必要に応じて加工し、検出結果を示すデータとして各送信機2a〜2dのID情報と共にフレーム内に格納して、そのフレームを電波送信部23に送る。制御部22は、定期送信モードと走行判定モードで動作し、それぞれのモードに基づいてフレーム送信を行う。
定期送信モードは、所定の定期送信周期ごとにフレームの定期送信を行うモードであり、電池24の電力消費量を加味した周期でフレーム送信が行われるようになっている。加速度センサ21bの検出信号に基づいて車両が走行中であるか停車中であるかを判別できることから、走行中と停車中とで定期送信周期を変え、走行中の方が停車中よりも定期送信周期が短くなるようにしてある。また、タイヤ空気圧低下が発生したときには定期送信周期をより短くしてフレーム送信を行う形態とするなど、定期送信周期についてはタイヤの状態や車両の走行状態などに応じて適宜変更されても良い。なお、この定期送信モードによる動作については、従来より行われていることであるため、ここでは説明を省略する。
走行判定モードは、車両が停車中であった状態から走行中になったことの判定(以下、走行判定という)が行われたときを送信タイミングとしてフレーム送信を行うモードである。上記したように、ドライバーが車両を走行させたときには、より低速時からタイヤ空気圧の検出結果を示すフレームを送信機2a〜2dより無線送信して受信機3側に伝えることが重要である。このため、走行判定が為されたときを送信タイミングとして、定期送信モードによる定期送信とは別に、フレーム送信を行っている。この走行判定モードにおける走行判定処理などが本発明の特徴となる部分であり、詳細については後述する。
電波送信部23は、アンテナ25を通じて、制御部22から送られてきたフレームをRF電波として受信機3に向けて送信する出力部としての機能を果たす。制御部22から電波送信部23へ信号を送る処理は、上記プログラムに従って所定の定期送信毎および走行判定が為されたときに実行されるように設定されている。すなわち、送信機2a〜2d側ではイグニッションスイッチ(IG)がオン中かオフ中かを判定できないため、基本的には所定の定期送信周期毎にフレーム送信を行い、それに加えて走行判定が為されたときにもフレーム送信を行っている。
電池24は、センシング部21や制御部22などに対して電力供給を行っており、この電池24からの電力供給を受けて、センシング部21でのタイヤ空気圧に関するデータの収集や制御部22での各種演算などが実行される。
このように構成される送信機2a〜2dは、例えば、各車輪5a〜5dのホイールにおけるエア注入バルブに取り付けられ、センシング部21がタイヤの内側に露出するように配置される。これにより、送信機2a〜2dは、該当車輪のタイヤ空気圧を検出し、各送信機2a〜2dに備えられたアンテナ25を通じて、所定周期毎にフレームを送信するようになっている。
また、図2(b)に示すように、受信機3は、バッテリなどからの電力供給に基づいて動作するもので、アンテナ31、電波受信部32および制御部33を備えた構成となっている。
アンテナ31は、各送信機2a〜2dから送られてくるフレームを受信するためのものである。本実施形態では、アンテナ31は、各送信機2a〜2dから送られてくるフレームを総括的に受け取る1本の共通アンテナとなっており、車体6に固定されている。
電波受信部32は、各送信機2a〜2dから送信されたフレームがアンテナ31で受信されると、それを入力して制御部33に送る入力部としての機能を果たすものである。
制御部(第2制御部)33は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ROMなどに記憶されたプログラムに従って、タイヤ空気圧検出に関わる各種処理を実行する。
例えば、制御部33は、タイヤ空気圧検出に関わる各種処理として、電波受信部32から受け取ったフレームに格納されたタイヤ空気圧に関するデータに基づいて各種信号処理および演算等を行うことでタイヤ空気圧を求める。そして、求めたタイヤ空気圧に応じた電気信号を表示器4に出力する。例えば、制御部33は、求めたタイヤ空気圧を所定の警報閾値Thと比較し、タイヤ空気圧が所定の警報閾値Th以下に低下したことを検知した場合には、その旨の信号を表示器4に出力する。
さらに、制御部33は、4つの車輪5a〜5dそれぞれのタイヤ空気圧を求め、そのタイヤ空気圧を各車輪5a〜5dと対応させて表示器4に出力することもできる。制御部33のメモリには、各車輪5a〜5dに配置されている送信機2a〜2dのID情報が各車輪5a〜5dの位置と関連づけられて記憶されている。このため、制御部33は、フレームに格納されたID情報と照合することで、受信したフレームが車輪5a〜5dのどれに取り付けられた送信機2a〜2dであるかを認識し、タイヤ空気圧が低下した車輪を特定できる。これに基づき、タイヤ空気圧低下が発生した場合に、低下した車輪を特定して表示器4に出力する。勿論、タイヤ空気圧低下が発生していない場合でも、求めたタイヤ空気圧を各車輪5a〜5dと対応させて表示器4に出力するようにしても良い。
このようにして、4つの車輪5a〜5dのいずれかのタイヤ空気圧が低下したこと、もしくは、4つの車輪5a〜5dそれぞれのタイヤ空気圧が表示器4に伝えられる。
表示器4は、図1に示されるように、ドライバが視認可能な場所に配置され、例えば車両1におけるインストルメントパネル内に設置される警報ランプやディスプレイによって構成される。この表示器4は、例えば受信機3における制御部33からタイヤ空気圧が低下した旨を示す信号が送られてくると、その旨の表示を行うことでドライバにタイヤ空気圧の低下を報知する。または、受信機3から4つの車輪5a〜5dそれぞれのタイヤ空気圧が伝えられると、各車輪5a〜5dと対応させて各タイヤ空気圧を表示する。
以上のようにして、本実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置が構成されている。続いて、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置の作動について説明するが、上記したように、定期送信モードについては従来と同様であることから、走行判定モードの動作について説明する。
まず、走行判定モードにおける車両が停車中であるか走行中であるかの判別方法の考え方について説明する。
本実施形態でも、加速度センサ21bの検出信号から得られる加速度の計測値の分散値を求め、この分散値に基づいて車両が停車中であるか走行中であるかの判別を行い、停車中から走行中に切り替わったときに走行判定を行っている。
このように加速度の計測値を利用して車両が停車中であるか走行中であるかの判別を行っているが、様々な要因によって計測値にバラツキが生じる。具体的には、以下の4種のバラツキ要因によって計測値にバラツキが生じる。
(1)送信機2a〜2dの位置の違いによって計測値に含まれる重力加速度成分にバラツキが生じる。すなわち、図3に示したように、送信機2が車輪の上方か下方か、それとも側方のいずれに位置しているかで加速度センサ21bの検出信号が示す重力加速度の値が異なった値となり、−1G〜+1Gの範囲で変動する。
(2)加速度センサ21bの計測誤差によって計測値にバラツキが生じる。すなわち、加速度センサ21bの個体差、周辺温度や加熱に伴う温度ドリフト、ノイズに基づいて計測値が±αの範囲で変動する。この±αの変動範囲は、加速度センサ21bの仕様などによって異なっている。
(3)車両走行時の加速度によって計測値にバラツキが生じる。車両走行時には、加速度センサ21bに走行に伴う加速度、例えば本実施形態の場合は遠心加速度成分が計測値に含まれることになるが、この加速度は一定値ではないため、バラツキ要因として含まれることになる。
(4)車両走行時における送信機2a〜2dの位置の変化によって計測値に含まれる重力加速度成分にバラツキが生じる。すなわち、タイヤの回転に伴って送信機2が車輪の上方から側方さらに下方へと移動するため、それに伴って計測値に含まれる重力加速度成分が−1G〜+1Gの範囲で変動する。
このように、4種のバラツキ要因によって計測値にバラツキが生じる。そして、上記した(1)、(2)の要因により、停車時においても計測値は一定にはならず、誤差が大きい。すなわち、走行時のバラツキ以外にも、少なくとも±(1+α)Gの範囲の誤差要因がある。このため、加速度の計測値から単に車速を推定して走行判定しようとしても、加速度の計測値のバラツキが大きいため、低速度から走行判定を行うことができない。タイヤ・ホイールサイズによっては、30km/h以下の条件では走行判定が行えないという状態になり得る。
一方、計測値のばらつきに着目すると、走行時には停車時のバラツキ要因となる(1)、(2)に加えて、(3)、(4)のバラツキ要因も加わるため、停車時に比べて加速度の計測値のバラツキが大きくなると推察される。
このため、加速度の計測をタイヤが1回転する時間内に所望の回数以上実施してその分散値を求め、停車時と走行時の判別のための分散閾値を設定することで、停車時の外部要因を無視できるようにし、低速時であっても走行判定が行えるようにする。ただし、加速度の計測値には様々なバラツキが含まれることから、加速度の計測値の分散値によって精度良い走行判定を行うには加速度計測の計測周期Fを短くすることが求められる。しかしながら、単に計測周期Fを短くしたのでは、電力消費量が多くなるため、電池寿命の観点から好ましくない。
そこで、車両の走行状態に応じて計測周期Fを設定することで電力消費量の低減を図るようにする。また、その場合には、計測周期Fを短くして加速度計測を行う場合と比較して、走行判定の信頼性が低くなる可能性がある。このため、走行判定が行われる毎に、走行判定に用いる加速度計測のサンプル数Nを増加させ、それでも走行判定が所定回数行われたときには、走行判定の確度が高いことから、走行判定が正しいとしてフレームの無線送信が行われるようにする。
具体的には、制御部22にて図4および図5に示すフローチャートを実行することで、走行判定モードにおける動作を行っている。
図4および図5は、走行判定モードとして、上記した車両が停車中であるか走行中であるかの判別方法に基づいた走行判定処理の詳細を示したフローチャートであり、図4は、初期設定処理、図5は、初期設定処理の後で実行される走行判定処理を示している。図4に示す処理は例えば送信機2a〜2dの電源投入時に1回行われ、図5に示す処理は所定の制御周期毎に繰り返し行われる。
まず、初期設定処理として、図4に示すステップ100においてサンプル数Nを最小値に設定すると共に走行判定確度変数Xを0に設定する。
サンプル数Nとは、走行判定を行うために行う加速度計測の回数を示している。走行判定が行われたときに直ぐにフレーム送信を行うようにしても良いが、その走行判定が誤って出されることも有り得る。サンプル数Nを多くするほど、走行判定の信頼性も高くなるが、サンプル数Nを多くするほど電力消費量が大きくなるという背反があるため、サンプル数Nを比較的小さな値に設定することが考えられ、それによって走行判定が誤って出される可能性がある。ここでは、まずは電力消費量を考慮して、初回は停車時であると仮定してサンプル数Nを設定可能な最小値に設定し、後述するように加速度の計測値の分散値が分散閾値を超えたときには、サンプル数Nを増加させるようにして、より精度良く走行判定が行われるようにする。
走行判定確度変数Xとは、走行判定の確度を表す変数であり、本実施形態の場合、後述する加速度の分散値が分散閾値を超えた回数をその変数として用いている。加速度の分散値が分散閾値を超えた回数が多いほど走行判定確度変数Xの値が大きくなる。さらに、本実施形態では、その回数が増加するほどサンプル数Nを増加させるようにしているため、更に走行安定の確度が高くなる。
次に、ステップ110に進み、計測周期Fを設定可能な最大値に設定する。計測周期Fについては、短いほど走行判定の精度を高められるものの電力消費量が大きくなるため、電池寿命を考慮すると、計測周期Fを長くする方が好ましい。しかしながら、走行中にタイヤ回転に伴って加速度値が±1G変動するにあたり、タイヤ1回転に掛かる時間よりも計測周期Fが長過ぎると、その変動を適切に含めることができない。例えば、図6に示すように、タイヤ回転周期における異なる周期中において、車輪に対する送信機2a〜2dの位置(図3参照)が似た位置であるときに加速度計測が行われたとすると、計測値の分散値が小さな値となる。この場合、分散値Vが分散閾値を超えなくなって、車両が停車中であると判定されることになる。このため、車速、換言すればタイヤの回転速度に応じて最適化することが好ましい。
そこで、計測周期Fを、計測値にてタイヤ回転に伴う±1Gの変動が検知できるように、タイヤ空気圧検出を行いたい最大想定車速のタイヤ1回転時間内に所望の計測サンプル数を取得可能な周期とする。例えば、参考として用いた16インチタイヤでは、1回転の時間が車速5km/hでは1550msec、200km/hでは39msecと大きく異なっている。この場合において、最大想定車速を200km/hとすれば、そのときのタイヤ1回転に掛かる時間となる39msecよりも短い周期を計測周期Fとする。
ただし、計測周期Fを常時短くすると電力消費が増えるという背反があるため、初回計測時には停車時であると仮定し、初回の計測周期Fについては最小想定車速(例えば5km/h)に対応する周期に設定している。そして、後述するように、その後の車両の走行状態に応じて計測周期Fを変化させるようにしている。
以上のようにして初期設定処理が完了すると、図5に示す走行判定処理を実行する。まず、ステップ200では、初期設定処理で設定されたサンプル数Nおよび計測周期Fにしたがって加速度値の計測を行い、加速度値の平均値Aおよび分散値Vを算出する。すなわち、計測周期Fごとに加速度値を演算し、それがサンプル数Nと同数集まると、集まった加速度値の平均値Aを求めると共に分散値Vを算出する。なお、図7に示すように、車両速度の増加に伴って遠心加速度が上昇していくことから、加速度センサ21bで検出される加速度値が車両速度に応じて徐々に大きな値となる。
続いて、ステップ210に進み、ステップ200で算出した加速度の平均値Aに基づいて計測周期Fを再設定する。車両走行に伴って加速度に車輪の遠心加速度成分が含まれるようになると、加速度の平均値Aが大きな値となる。つまり、車両が走行中に切り替わった可能性が高い。そして、加速度の平均値Aが大きくなるほど想定される車速が大きくなり、タイヤが1回転するのに掛かる時間が短くなるとして、加速度値の平均値Aが大きくなるほど計測周期Fが短くなるように再設定する。これにより、タイヤが1回転する時間内に加速度の計測を所望の回数以上実施することが可能となる。
その後、ステップ220に進み、ステップ210で算出した加速度の分散値Vが予め設定されている分散閾値Th1を超えているか否かを判定する。分散閾値Th1は、車両が停車中と想定されるときの加速度の分散値Vよりも大きな値、かつ、車両が走行中と想定されるときの加速度の分散値Vよりも小さな値に設定される。
ここで否定判定された場合には、車両が停車中であることから、ステップ230に進んで走行判定確度変数Xを0に初期化すると共に、ステップ240に進んでサンプル数Nを最小値に初期化して処理を終了する。また、ここで肯定判定された場合には、車両が走行中と想定される。このときに、即座に車両が走行中であるとして走行判定を行っても良いが、上記したように加速度の測定値にはバラツキが含まれているし、サンプル数Nを小さな値に抑えており、計測周期Fも長く設定してあるため、精度の高い走行判定が行われているとは限らない。このため、より精度良い走行判定が行えるように、以下の処理を行っている。
まず、ステップ250において、走行判定確度変数Xに1を加算することで、走行判定の確度が1つ上がったことを示す。そして、ステップ260において、走行判定確度変数Xが予め設定されている走行判定回数Th2を超えたか否かを判定する。ここでいう走行判定回数Th2とは、精度良い走行判定を行うために想定される走行判定処理の繰り返し回数であり、例えばTh2=5などで設定される。
ここで否定判定されるとステップ270に進んでサンプル数Nに一定値を加算してステップ200からの処理を繰り返す。これにより、前回の制御周期よりも一定値が加算されて増加させられたサンプル数Nに基づいて加速度の計測や平均値Aおよび分散値Vの演算が再度行われ、より信頼性が上げられるようにして各処理が繰り返される。
一方、ここで肯定判定されると、車両が走行中であることから、ステップ280に進んで走行判定を行い、送信機2a〜2dからタイヤ空気圧に関するデータを格納したフレームを無線送信する。このようにして、走行判定が為されたときを送信タイミングとして送信機2a〜2dより受信機3に向けてフレーム送信を行うことが可能となる。
以上説明したように、本実施形態では、車両が停車中の際には加速度の計測周期Fを長い値に設定し、車両が走行中の可能性が高くなると、想定される車速に応じて計測周期Fを短い値に設定している。このため、計測周期Fを車速、換言すればタイヤの回転速度に応じて最適化することが可能になり、タイヤ回転に伴う±1Gの変動を的確に検知することが可能になる。これにより、低速時は計算量を抑えて走行検出し、高速時は計測周期を短くすることで停車の誤検知を防ぐことが可能となり、消費電力の増加を抑えながら低速走行検出を行うタイヤ空気圧検出装置とすることが可能になる。
また、走行判定が行われる毎に、走行判定に用いる加速度計測のサンプル数Nを増加させるようにして、より信頼性を高くしつつ、繰り返し走行判定が行われるようにしている。そして、走行判定が所定回数行われたときには、走行判定の確度が高いことから、走行判定が正しいとしてフレームの無線送信が行われるようにしている。これにより、より精度良く走行判定が行われるようにすることが可能となる。
具体的には、送信機2に内蔵した加速度センサ21bの計測誤差が大きいなどの制約から、ある程度の車速(例えば30km/h以上)に達しないと車両の走行検出を行えず、低速では車速の検知が困難であった。これに対して、本実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置によれば、時間軸で確からしさが変動する確率理論モデルをベースに加速度センサ21bで得られた計測結果について車両状態(停車状態/走行状態)を最尤推定にて決定できる。これにより、本実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置によれば、送信機2側で加速度センサ21bの検出信号に基づいて正確な車輪速度(もしくは停車状態/走行状態)が検知できない場合であっても、低速走行検出を行うことが可能となる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して制御部22で実行する処理を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
上記第1実施形態では、計測周期Fをタイヤの1回転の周期よりも短くしているが、本実施形態では、タイヤの1回転周期にかかわらず、つまりタイヤの1回転の周期よりも計測周期Fが長かったとしても、走行判定を精度良く行えるようにする。なお、以下の説明において、計測周期Fを長、中、短などで表すが、それぞれ段階的に計測周期Fが短くなっていくことを示している。例えば、長計測周期Fの場合には、中計測周期Fよりも加速度の計測間隔が長く、単位時間当たりの加速度計測回数(サンプル数)が少ないことを意味している。また、加速度の計測値の分散値Vと比較する分散閾値Th1の大小についても、低、中、最大などで表すが、それぞれ段階的に分散閾値Th1が大きくなっていくことを示している。
まず、停車時には、判定状態をPhase1として、長計測周期および低分散閾値を用いて車両が停車中であるか走行中に切り替わったかの判定を行う。このとき、長計測周期としているが、低分散閾値、つまり分散閾値Th1を最も小さな値に設定していることから、加速度の測定値の分散値Vが低分散閾値以下であれば、100%の信頼性で停車と判定でき、停車判定しても間違いは無い。一方、加速度の測定値の分散値Vが低分散閾値を超えていたとしても、長計測周期であって信頼性に乏しいことから、例えば仮に走行中と判定されたとしても10%の信頼性程度であり、その判定結果は不確かであって走行中の可能性があるという程度である。
つまり、Phase1で走行中と判定された場合、停車中の場合も含まれている可能性があるが、停車中と判定されたときには確実に停車中であると言える。このため、Phase1において走行中と判定された場合には、判定状態をPhase2に移行する。そして、Phase2に移行しない場合には確実に停車中と見做せることから、長計測周期で停車中と判定できて、電力消費量の低減を図ることが可能となる。
Phase2では、Phase1よりも走行判定の確度が高くなるように、車両が停車中であるか走行中であるかの判定を行う。具体的には、中計測周期および中分散閾値を用いて車両が停車中であるか走行中に切り替わったかの判定を行う。このとき、低分散閾値より大きくした中分散閾値に設定しているが、計測周期Fを長計測周期よりも計測間隔が短い中計測周期としていることから、加速度の測定値の分散値Vが中分散閾値以下であれば、100%の信頼性で停車と判定できる。停車判定しても間違いは無い。一方、加速度の測定値の分散値Vが中分散閾値を超えていたとしても、中計測周期であって、まだ信頼性に乏しいことから、例えば仮に走行中と判定されたとしても50%の信頼性程度であり、その判定結果は不確かであって走行中の可能性が高くなった程度である。
つまり、Phase2で走行中と判定された場合にも、停車中の場合も含まれている可能性があるが、停車中と判定されたときには確実に停車中であると言える。このため、Phase2において走行中と判定された場合には、判定状態をPhase3に移行する。そして、Phase3に移行しない場合には確実に停車中と見做せることから、中計測周期で停車中と判定できて、電力消費量の低減を図ることが可能となる。
このような手法によって、段階的に判定状態をPhase1から順に移行していき、計測周期Fを徐々に短くしつつ、分散閾値Th1を徐々に高くして、各Phaseで車両が停車中であるか走行中であるかの判定を行う。そして、計測周期Fが最短となる短計測周期、分散閾値Th1が最大値となる高分散値に設定されたPhaseZ(Zは任意の正の整数)まで繰り返す。このとき、最も高い高分散閾値かつ最も短い短計測周期としていることから、加速度の測定値の分散値Vが高分散閾値以下であれば、100%の信頼性で停車と判定できる。停車判定しても間違いは無い。また、加速度の測定値の分散値Vが高分散閾値を超えていれば、高い信頼性、例えば100%の信頼性で走行中と判定できる。
このように、走行中の可能性が高いときには、計測周期Fや分散閾値Th1をより高い値に設定して車両が停車中であるか走行中であるかの判定を行うようにしており、より信頼性の高い走行判定を行うことができる。なお、計測周期Fを短くする場合、高頻度で加速度計測を行うことになるため、電力消費量が多くなる。しかしながら、走行中の可能性が高い場合にのみ、計測周期Fを短くしており、走行中の可能性が低い場合には計測周期Fを長くしているため、電力消費量の増加を抑制でき、電池寿命への影響を最小限に限定することが可能となる。
具体的には、制御部22にて図8に示す走行判定処理のフローチャートを実行することで、走行判定モードにおける動作を行っている。図8に示す処理は例えば所定の制御周期毎に繰り返し行われる。
まず、初期設定処理として、ステップ300において、Phase判定値Pとして1を設定する。Phase判定値Pとは、判定状態がPhase1〜Zのいずれであるかを示す値である。ここでは、Phase判定値Pとして1が設定されることから、初期設定される判定状態はPhase1となる。
続いて、ステップ310に進み、Phase判定値Pが走行判定回数Z未満であるか否かを判定する。つまり、PhaseZに至るまでのPhase数の走行判定が行われたか否かを判定する。ここで、車両が走行開始して直ぐのときには、Phase判定値Pが1の状態であるため、本ステップで肯定判定されてステップ320に進む。
ステップ320では、設定されているPhase判定値Pに応じて、計測周期Fや分散閾値Th1を設定する。例えばPhase判定値Pとして1が設定されていて、判定状態がPhase1のときであれば、長計測周期、低分散閾値が設定されることになる。また、設定されているPhase判定値Pに応じて、加速度の計測回数となるサンプル数Nを予め設定された固定値に設定する。
一方、ステップ310において、Phase判定値Pが走行判定回数Zに至って否定判定されると、上記したように、例えば100%の信頼性で走行中と判定できることから、ステップ330に進んで走行中と判定する。そして、タイヤ空気圧に関するデータを格納したフレームを無線送信する。
このように、ステップ310〜330によって、Phase判定値Pを判定し、このPhase判定値Pに基づいて、判定状態に応じた計測周期Fや分散閾値Th1を設定し、PhaseZに至っていれば走行中と判定するPhase判定処理を行が行われる。そして、このPhase判定処理において、PhaseZまで至っていないと判定されるとステップ340に進み、至っているとステップ330においてフレーム送信が行われて処理を終了する。
ステップ340では、ステップ320で設定した計測周期N毎に加速度計測を行ったのち、ステップ320で設定されたサンプル数Nから1を減算する。その後、ステップ350に進み、サンプル数Nが0に至ったか否かを判定して、0に至るまでステップ340の処理を繰り返す。つまり、加速度計測の回数がサンプル数Nに至るまで加速度の計測値を収集する。
そして、ステップ350で肯定判定されるとステップ360に進み、サンプル数Nの加速度の計測値から分散値Vを算出したのち、ステップ370に進んで分散値Vが分散閾値Th1を超えているか否かを判定する。つまり、現在設定されているPhase判定値Pの判定状態において走行中と判定できるか否かを判定する。ここで肯定判定、すなわち走行中と判定された場合には、ステップ380に進んでPhase判定値Pに1を加算し、ステップ310以降の処理を繰り返す。また、ここで否定判定、すなわち走行中と判定されなかった場合には、停車中と判定して処理を終了する。
以上により、本実施形態にかかる走行判定処理が完了する。このように、車両が停車中であるか走行中であるかの判定を行う判定状態のPhaseを段階的に変化させていき、確実に停車中である場合にはPhaseを変化させないようにして、計測周期Fを長いままにする。そして、車両が走行中の可能性がある場合にのみ、Phaseを変化させて計測周期Fを短くしていき、確実に走行中である場合を検出して走行判定を行うようにしている。したがって、走行中の可能性がある場合以外は計測周期Fを長くすることが可能となるため、電力消費量の増加を抑制でき、電池寿命への影響を最小限に限定することが可能となる。
また、本実施形態の場合、Phase判定値PがZに至って、走行判定の信頼性が例えば100%まで高くなったときにのみフレーム送信が行われるようにしている。このため、信頼性にかかわらず各Phaseで走行判定が行われる毎にフレーム送信を行う場合と比較して、より電力消費量の増加を抑制でき、電池寿命の向上を図ることが可能となる。
なお、上記のような走行判定処理を実行した場合、フレーム送信が行われてからは、走行中が続くと想定されるため、再び停車中となり、更に走行中に切り替わるまでは計測周期Fを長い周期に戻すと共にフレーム送信が行われないようにすると好ましい。これにより、走行中に判定状態がPhaseZのままとなって、繰り返しフレーム送信が行われることを防止することができ、電力消費量の増加を抑制できる。
例えば、走行判定に基づいてフレーム送信が行われたときに、一旦判定状態をPhase1に戻し、Phase1においてPhase1のみが繰り返されるようにする。そして、Phase1において、加速度の計測結果に基づいて停車中になったと判定されたことを条件として、再びステップ310以降の処理が実行されるようにする。
この場合、図9に示すタイムチャートのように、走行中の可能性があると、Phase判定値Pが1から徐々に増加していくことで、Phase1からPhaseZまで段階的に車両が走行中であるか停車中であるかが判定されていく。そして、PhaseZに至って例えば100%の信頼性で走行中であることが確定すると、フレーム送信が行われ、その後は再びPhase1に戻される。そして、Phase1において停車中と判定されると、それを解除条件としてPhase判定値Pの変更が可能となり、その後、再び走行中の可能性があると判定されると、再びPhase判定値Pが徐々に増加していくという動作が繰り返されることになる。
このようにすれば、走行判定が行われてフレーム送信が行われた後に、更に短計測周期で加速度計測が繰り返されることを抑制できると共に、繰り返し走行判定が行われることで定期送信以外にフレーム送信が繰り返し行われることを防止できる。また、フレーム送信後にPhase1に戻ったときに、直ぐに走行中と判断されることでPhaseが変更されることを防止できる。したがって、繰り返しフレーム送信が行われることを防止することができ、電力消費量の増加を抑制できる。
具体的には、本実施形態のタイヤ空気圧検出装置でも、時間軸で確からしさが変動する確率理論モデルをベースに加速度センサ21bで得られた計測結果について車両状態(停車状態/走行状態)を最尤推定にて決定している。これにより、本実施形態にかかるタイヤ空気圧検出装置においても、送信機2側で加速度センサ21bの検出信号に基づいて正確な車輪速度(もしくは停車状態/走行状態)が検知できない場合であっても、低速走行検出を行うことが可能となる。
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
例えば、第1実施形態では、初期設定処理において、初回の加速度計測時には車両が停車中であることを前提として、計測周期Fを最大値に設定し、その後、走行状態に合わせて計測周期Fを変化させるようにした。これに対して、初回の加速度計測時には計測周期Fを最短の周期に設定しておき、加速度の計測の試行回数が増える度に計測周期Fを延長していき、徐々に走行状態に合わせた計測周期Fに変化させていくようにしても良い。また、前回の加速度計測を行ったときに得られた加速度の計測値から車速を推定し、その推定した車速に対応する計測周期Fを設定するようにしても良い。また、走行状態に合わせて計測周期Fを変化させる際に、加速度の計測値に基づいて、具体的には計測値の平均値Aに基づいて行うようにした。これは、計測値の平均値Aが大きくなると車両が走行中に切り替わった可能性が高いことから、車速の増加に合わせて計測周期Fを短くするという意味であり、必ずしも計測値の平均値Aに基づいて行う必要はない。
また、第1、第2実施形態では、渋滞時を考慮して、フレームの送信回数を低下させるようにしても良い。すなわち、渋滞時には車両が停車と走行を繰り返すため、走行判定が行われる毎にフレーム送信を頻繁に行うと消費電力が大きくなって電池寿命を低下させてしまう。このため、加速度の計測値の変動周期を例えば離散フーリエ変換等によって分析して、車両の走行に伴う計測値の±1Gの変化周期を求め、低速走行(例えば30km/h以下)であることを検知すると、フレームの送信頻度を低下させるようにしても良い。例えば、走行判定が数回行われる毎に1回フレーム送信を行うようにすることができる。なお、加速度の計測値の平均値Aから現在の車速を推定することで、低速走行であることを検知することもできる。このように、加速度の計測値の平均値Aによって車速を推定する場合、離散フーリエ変換等による分析を行う場合と比較して計算量を軽減できるため、制御部22での電力消費量を低減することが可能となる。
また、第1実施形態において、送信機2a〜2dと受信機3との間で双方向通信が行えるようにすることもできる。この場合において、受信機3側で車両におけるエンジンのオンオフ信号が図示しないメータ制御用の電子制御装置などから取得できる場合には、それを送信機2a〜2dに伝え、エンジンのオン時に走行可能性大として、信頼性を高めるための処理を行うと好ましい。すなわち、計測周期Fを小さく、例えば設定可能な最短周期に設定したり、サンプル数Nを大きく、例えば設定可能な最大値に設定すると良い。逆に、エンジンオフ時には、走行可能性が無いことから、走行判定モードの動作を中止するようにしても良い。
また、第2実施形態では、サンプル数Nを固定値としている。このため、計測周期Fを長、中、短とすることで同じサンプル数Nを得るために掛かる時間が異なったものとなるが、サンプル数Nについては任意に設定可能であるし、サンプル数Nを得るために掛かる時間についても同じ時間となるようにしても良い。例えば、計測周期Fに応じてサンプル数Nを変化させるようにし、計測周期Fが短くなるほどサンプル数Nを多くするようにしても良い。
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。すなわち、ステップ200の処理を実行する部分が算出手段、ステップ210の処理を実行する部分が計測周期設定手段、ステップ220の処理を実行する部分が走行判定手段に相当する。また、ステップ250の処理を実行する部分が確度設定手段、ステップ260の処理を実行する部分が確度判定手段、ステップ270の処理を実行する部分が加算手段、ステップ280の処理を実行する部分が送信手段に相当する。また、ステップ320の処理を実行する部分が設定手段、ステップ330の処理を実行する部分が送信手段、ステップ360の処理を実行する部分が算出手段、ステップ370の処理を実行する部分が走行判定手段に相当する。
1 車両
2a〜2d 送信機
3 受信機
4 表示器
5a〜5d 車輪
6 車体
21 センシング部
21a 圧力センサ
21b 加速度センサ

Claims (7)

  1. タイヤを備えた複数個の車輪(5a〜5d)それぞれに備えられ、前記複数個の車輪それぞれのタイヤ空気圧に関する検出信号を出力する圧力センサ(21a)と共に前記車輪の回転に伴う加速度および重力加速度を検出する加速度センサ(21b)とを有するセンシング部(21)と、前記圧力センサの検出信号を信号処理して前記タイヤ空気圧に関するデータとして格納したフレームを作成する第1制御部(22)と、前記フレームを送信する電波送信部(23)とを有してなる送信機(2)と、
    前記車体側に備えられ、前記フレームを受信する電波受信部(32)と、受信した前記フレームに格納された前記タイヤ空気圧に関するデータに基づいて、タイヤ空気圧を検出する第2制御部(33)とを有する受信機(3)とを備え、
    前記第1制御部は、
    前記加速度センサの検出信号に基づいて所定の計測周期(F)で加速度を計測して計測値を算出すると共に該計測値の分散値(V)を算出する算出手段(S200)と、
    前記計測値に基づいて想定される車速が増加するほど前記計測周期を短く設定する計測周期設定手段(S210)と、
    前記加速度の計測値の分散値が所定の分散閾値(T)を超えていると前記車両が走行中であると判定する走行判定を行う走行判定手段(S220)と、
    前記走行判定が行われたときに、前記電波送信部からの前記フレームの送信を行わせる送信手段(S280)と、を有していることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
  2. 前記第1制御部は、
    前記算出手段にて、前記計測周期で集めた前記加速度の計測値の所定のサンプル数分の平均値(A)を算出し、
    前記計測周期設定手段は、前記平均値が大きくなるほど、前記想定される車速が増加するとして前記計測周期を短く設定することを特徴とする請求項1に記載のタイヤ空気圧検出装置。
  3. 前記第1制御部は、
    前記走行判定の確度である走行判定確度変数(X)を設定する確度設定手段(S250)と、
    前記走行判定確度変数が所定の走行判定回数(Th2)に至ったか否かを判定する確度判定手段(S260)と、を有し、
    前記計測周期設定手段にて前記計測周期が短く設定されたのち、前記判定手段にて、前記短く設定された計測周期において計測した前記加速度の計測値の分散値が前記分散閾値を超えていると、前記走行判定の確度である走行判定確度変数(X)を増加させ、前記確度判定手段にて、前記走行判定確度変数が前記走行判定回数に至ったと判定されると、前記送信手段にて、前記フレームの送信を行わせることを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ空気圧検出装置。
  4. 前記第1制御部は、
    前記走行判定の確度である走行判定確度変数(X)を設定する確度設定手段(S250)と、
    前記走行判定確度変数が所定の走行判定回数(Th2)に至ったか否かを判定する確度判定手段(S260)と、
    前記確度判定手段にて前記走行判定確度変数が前記走行判定回数に至ったと判定されるまでの間、前記サンプル数を加算することで、前記算出手段にて前記平均値を算出する際の前記サンプル数を増加させる加算手段(S270)と、を有し、
    前記計測周期設定手段にて前記計測周期が短く設定されたのち、前記判定手段にて、前記短く設定された計測周期において計測した前記加速度の計測値の分散値が前記分散閾値を超えていると、前記走行判定の確度である走行判定確度変数(X)を増加させ、前記確度判定手段にて、前記走行判定確度変数が前記走行判定回数に至ったと判定されると、前記送信手段にて、前記フレームの送信を行わせることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ空気圧検出装置。
  5. タイヤを備えた複数個の車輪(5a〜5d)それぞれに備えられ、前記複数個の車輪それぞれのタイヤ空気圧に関する検出信号を出力する圧力センサ(21a)と共に前記車輪の回転に伴う加速度および重力加速度を検出する加速度センサ(21b)とを有するセンシング部(21)と、前記圧力センサの検出信号を信号処理して前記タイヤ空気圧に関するデータとして格納したフレームを作成する第1制御部(22)と、前記フレームを送信する電波送信部(23)とを有してなる送信機(2)と、
    前記車体側に備えられ、前記フレームを受信する電波受信部(32)と、受信した前記フレームに格納された前記タイヤ空気圧に関するデータに基づいて、タイヤ空気圧を検出する第2制御部(33)とを有する受信機(3)とを備え、
    前記第1制御部は、
    前記加速度センサの検出信号に基づいて加速度の計測を行う計測周期(F)を設定すると共に、計測した前記加速度の計測値の分散値(V)との比較に用いる分散閾値(Th2)を設定する設定手段(S320)と、
    前記計測周期で計測した前記加速度の計測値の分散値を算出する算出手段(S360)と、
    前記分散値が前記分散閾値を超えているか否かを判定することで、車両が停車中であるか走行中の可能性があるかを判定し、前記加速度の計測値の分散値が前記分散閾値を超えていると前記車両が走行中であると判定する走行判定を行う走行判定手段(S370)と、
    前記走行判定が行われると、前記電波送信部からの前記フレームの送信を行わせる送信手段(S330)と、を有し、
    前記設定手段は、前記走行判定手段にて前記分散値が前記分散閾値を超えていて前記車両が走行中の可能性があると判定されると、前記計測周期を短くして再設定すると共に前記分散閾値を大きくして再設定することを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
  6. 前記設定手段は、前記走行判定手段にて前記分散値が前記分散閾値を超えていて前記車両が走行中の可能性があると判定されると、前記計測周期を短くして再設定すると共に前記分散閾値を大きくして再設定し、前記分散閾値が該分散閾値の最大値となる高分散閾値となるまで前記計測周期および前記分散閾値の再設定を繰り返し行い、
    前記送信手段は、前記走行判定手段にて、前記分散値が前記高分散閾値を超えていることで前記走行判定が行われると、前記フレームの送信を行うことを特徴とする請求項5に記載のタイヤ空気圧検出装置。
  7. 前記設定手段は、前記走行判定手段にて、前記分散値が前記分散閾値以下で前記車両が停車中であると判定されると前記計測周期を最も長い長計測周期に設定すると共に前記分散閾値を最も小さな低分散閾値に設定し、前記送信手段にて前記フレームの送信が行われると、前記計測周期を前記長計測周期に再設定すると共に前記分散閾値を前記低分散閾値に再設定し、再設定後の前記長計測周期および前記低分散閾値に基づいて、前記算出手段が算出した前記分散値が前記低分散閾値以下となって前記車両が停車中と判定されるまで、前記長計測周期および前記低分散閾値を維持することを特徴とする請求項6に記載のタイヤ空気圧検出装置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10449811B2 (en) * 2015-06-15 2019-10-22 Infineon Technologies Ag Tire monitoring system and method
JP7091877B2 (ja) * 2018-01-19 2022-06-28 株式会社デンソー タイヤシステム
CN108909378A (zh) * 2018-07-26 2018-11-30 宁波琻捷电子科技有限公司 车辆轮胎定位方法及系统
TWI692952B (zh) * 2018-10-11 2020-05-01 系統電子工業股份有限公司 三頻胎壓感測器分離天線系統
CN109238420A (zh) * 2018-11-05 2019-01-18 广州普勒仕交通科技有限公司 石英与压阻式传感器组合的不停车称重检测装置和方法
JP6893257B2 (ja) 2018-11-30 2021-06-23 太平洋工業株式会社 加速度検出装置
CN111637115B (zh) * 2020-05-29 2022-04-01 上海华兴数字科技有限公司 一种液压系统异常的检测方法、检测装置及可读存储介质
TWI776464B (zh) * 2021-04-13 2022-09-01 相豐科技股份有限公司 胎壓偵測裝置
DE102021209938A1 (de) 2021-09-08 2023-03-09 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zum Ermitteln einer Fahrstrecke eines Fahrzeugreifens, Messanordnung und Fahrzeug
CN116141882B (zh) * 2022-12-30 2024-05-03 保隆霍富(上海)电子有限公司 一种车辆轮胎工作模式识别方法、识别装置、识别设备及计算机可读存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006227019A (ja) * 2006-03-24 2006-08-31 Denso Corp 加速度を利用した処理装置
JP2008117423A (ja) * 2008-01-28 2008-05-22 Omron Corp 車両情報取得方法、車載センサ装置、および車両監視システム
JP4752661B2 (ja) * 2006-08-01 2011-08-17 株式会社デンソー 送信機およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
JP2012018075A (ja) * 2010-07-08 2012-01-26 Seiko Epson Corp 停止判定方法及び停止判定装置
JP2012179928A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Pacific Ind Co Ltd 車輪回転検出装置、タイヤセンサユニット及びタイヤ状態監視装置
JP2014126368A (ja) * 2012-12-25 2014-07-07 Pacific Ind Co Ltd タイヤセンサユニット

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004010665B4 (de) 2004-03-04 2014-09-18 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln eines Zustandsparameters eines zu überwachenden Objektes
DE102008014537B4 (de) 2008-03-15 2020-04-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Reifenzustandsüberwachungsvorrichtung
WO2010001970A1 (ja) * 2008-07-02 2010-01-07 独立行政法人産業技術総合研究所 移動体の姿勢角処理装置
EP2511891A1 (en) * 2009-12-11 2012-10-17 Optex Co., Ltd. Driving behavior detecting method and device
US9162542B2 (en) 2011-04-25 2015-10-20 Nissan Motor Co., Ltd. Tire air pressure transmission device and tire air pressure monitor system
JP5585597B2 (ja) * 2012-01-27 2014-09-10 株式会社デンソー 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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006227019A (ja) * 2006-03-24 2006-08-31 Denso Corp 加速度を利用した処理装置
JP4752661B2 (ja) * 2006-08-01 2011-08-17 株式会社デンソー 送信機およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
JP2008117423A (ja) * 2008-01-28 2008-05-22 Omron Corp 車両情報取得方法、車載センサ装置、および車両監視システム
JP2012018075A (ja) * 2010-07-08 2012-01-26 Seiko Epson Corp 停止判定方法及び停止判定装置
JP2012179928A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Pacific Ind Co Ltd 車輪回転検出装置、タイヤセンサユニット及びタイヤ状態監視装置
JP2014126368A (ja) * 2012-12-25 2014-07-07 Pacific Ind Co Ltd タイヤセンサユニット

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