JP2023066795A - Tire position detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両に装着されたタイヤに設置されている検出器が設置されるタイヤ位置を判定するシステムに関する。 The present disclosure relates to a system for determining tire positions where detectors installed on tires mounted on a vehicle are installed.
従来より、タイヤの空気圧を監視するシステム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)の1つとして、ダイレクト式のものがある。このタイプのTPMS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検出器が直接設置されている。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、車輪側の検出器からセンサの検出信号が送信されると、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。 Conventionally, there is a direct system as one of systems (TPMS: Tire Pressure Monitoring System) for monitoring the air pressure of tires. In this type of TPMS, a detector provided with a sensor such as a pressure sensor is installed directly on the side of the wheel on which the tire is attached. In addition, the vehicle body is equipped with an antenna and a receiver. When the sensor detection signal is transmitted from the wheel side detector, the detection signal is received by the receiver via the antenna, and the tire pressure is measured. detection is performed.
このようなダイレクト式のTPMSにおいて、タイヤに設置される検出器が車両の左右のどちらのタイヤに設置されているのかを判定する装置が、たとえば、特開2005-147709号公報に開示されている。この装置においては、タイヤに設置される検出器にタイヤの径方向(遠心方向)の加速度を検出する加速度センサが内蔵され、検出器が加速度センサの出力に基づいてタイヤ1回転の時間を計測し、計測されたタイヤ1回転の時間をタイヤ回転速度として車体側の受信機に送信する。車体側の受信機には制御部が接続されており、この制御部が、車速とタイヤサイズとに基づいてタイヤ回転速度を求めるとともに、求めたタイヤ回転速度と舵角が所定値以上であるときに検出器から受信したタイヤ回転速度との大小関係を比較し、その結果に基づいて検出器が左右どちらのタイヤに設置されているのかを判定している。 In such a direct-type TPMS, a device for determining on which tire, left or right, a detector installed in a tire is installed is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-147709, for example. . In this device, the detector installed in the tire has an acceleration sensor that detects the acceleration in the radial direction (centrifugal direction) of the tire, and the detector measures the time for one tire rotation based on the output of the acceleration sensor. , the measured tire rotation time is transmitted to the receiver on the vehicle body side as the tire rotation speed. A control unit is connected to the receiver on the vehicle body side, and this control unit determines the tire rotation speed based on the vehicle speed and tire size, and when the determined tire rotation speed and steering angle are equal to or greater than a predetermined value. First, the tire rotation speed received from the detector is compared with the magnitude relationship, and based on the result, it is determined on which tire, the left or right, the detector is installed.
特開2005-147709号公報に開示された装置を用いて検出器が設置されるタイヤ位置を判定するためには、検出器が内蔵の加速度センサの出力を用いてタイヤがちょうど1回転する時間を正確に計測する必要がある。 In order to determine the tire position where the detector is installed using the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-147709, the detector uses the output of the built-in acceleration sensor to determine the time for the tire to make exactly one rotation. It is necessary to measure accurately.
加速度センサの出力を用いてタイヤがちょうど1回転する時間を正確に計測するためには、加速度センサの出力が1波長分変化するまでの時間(より具体的には加速度センサの出力に含まれれる重力加速度成分が計測開始時の初期値から1波長分変化して再び初期値になるまでの時間)を正確に計測する必要がある。したがって、加速度センサの出力が1波長分変化する期間、加速度センサの出力を検出器が常に監視しておく必要があり、そのために検出器を非常に高い頻度で起動させることになり検出器の消費電力が増大してしまうことが懸念される。 In order to accurately measure the time it takes the tire to make exactly one rotation using the output of the acceleration sensor, the time required for the output of the acceleration sensor to change by one wavelength (more specifically, the time included in the output of the acceleration sensor It is necessary to accurately measure the time required for the gravitational acceleration component to change by one wavelength from the initial value at the start of measurement and return to the initial value. Therefore, it is necessary for the detector to constantly monitor the output of the acceleration sensor during the period when the output of the acceleration sensor changes by one wavelength. We are anxious about electric power increasing.
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両に装着されたタイヤに設置される検出器の消費電力を抑えつつ、検出器が設置されるタイヤ位置を判定することである。 The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and its object is to reduce the power consumption of detectors installed on tires mounted on a vehicle, and to detect tire positions where detectors are installed. is to determine
本開示の一態様によるタイヤ位置検出システムは、車両に装着されたタイヤの径方向の加速度を検出する加速度センサを有する検出器と、検出器からの情報を受信可能に構成された監視ユニットとを備える。検出器は、所定期間、所定周期で加速度センサの出力をサンプリングするサンプリング処理を行ない、サンプリング処理の結果を監視ユニットに出力する。監視ユニットは、検出器から受信したサンプリング処理の結果が車両の旋回中にサンプリングされた結果である場合に当該サンプリング処理の結果に基づいて所定期間のタイヤ回転量を算出し、算出された所定期間のタイヤ回転量に基づいて検出器が設置されるタイヤ位置を判定する判定処理を行なう。 A tire position detection system according to one aspect of the present disclosure includes a detector having an acceleration sensor that detects radial acceleration of a tire mounted on a vehicle, and a monitoring unit configured to receive information from the detector. Prepare. The detector performs sampling processing for sampling the output of the acceleration sensor at predetermined intervals for a predetermined period, and outputs the result of the sampling processing to the monitoring unit. The monitoring unit calculates a tire rotation amount for a predetermined period based on the result of the sampling process when the result of the sampling process received from the detector is the result of sampling during turning of the vehicle, and calculates the tire rotation amount for the predetermined period. Determination processing is performed to determine the tire position where the detector is installed based on the amount of tire rotation.
上記の態様によれば、加速度センサの出力に基づいて、タイヤがちょうど1回転する時間を計測するのではなく、所定期間のタイヤ回転量を算出し、所定期間のタイヤ回転量に基づいて検出器が設置されるタイヤ位置を判定する。そのため、タイヤがちょうど1回転する時間を正確に計測する必要はなく、加速度センサの出力が1波長分変化する時間、常に検出器を高頻度で起動させる必要はない。その結果、検出器の消費電力を抑えつつ、検出器が設置されるタイヤ位置を判定することができる。 According to the above aspect, the amount of tire rotation for a predetermined period is calculated based on the output of the acceleration sensor, instead of measuring the time required for the tire to rotate exactly once, and the detector detects the amount of tire rotation for the predetermined period. determines the tire position where the is installed. Therefore, it is not necessary to accurately measure the time it takes for the tire to rotate exactly once, and it is not necessary to constantly activate the detector at high frequency during the time it takes for the output of the acceleration sensor to change by one wavelength. As a result, the tire position where the detector is installed can be determined while suppressing the power consumption of the detector.
本開示によれば、車両に装着されたタイヤに設置される検出器の消費電力を抑えつつ、検出器が設置されるタイヤ位置を判定することができる。 According to the present disclosure, it is possible to determine the tire position where the detector is installed while suppressing the power consumption of the detector installed on the tire mounted on the vehicle.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
<全体構成>
図1は、本実施の形態によるタイヤ位置検出システムが適用される車両10の構成を模式的に示す図である。
<Overall composition>
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a
具体的には、車両10は、フロント用のタイヤ11,12と、リア用のタイヤ13,14とを備える。
Specifically, the
さらに、車両10は、各タイヤの空気圧を監視するシステム(TPMS)を備える。具体的には、車両10は、各々がタイヤ空気圧を検出する複数の検出器31~34と、TPMS受信機40とを備える。検出器31,32は、フロント用のタイヤ11,12のホイールにそれぞれ設置される。検出器33,34は、リア用のタイヤ13,14のホイールにそれぞれ設置される。なお、各検出器31~34は、たとえば、各タイヤに空気を吸入するためのバルブと一体的に形成されてもよい。
Furthermore, the
各検出器31~34は、各タイヤの空気圧を検出し、検出結果を含むUHF(Ultra High Frequency)帯の電波信号(以下、単に「UHF信号」とも称する)を出力する。各検出器31~34が出力するUHF信号には、タイヤ空気圧を示す情報に加えて、少なくとも各検出器31~34を特定するための固有のID番号を示す情報が含まれる。各検出器31~34が出力するUHF信号をTPMS受信機40が受信することによって、TPMS受信機40が各タイヤの空気圧を監視することができる。
Each of the
各検出器31~34は、所定の起動条件が成立した場合に起動して各タイヤの空気圧を検出し、検出結果を含むUHF(Ultra High Frequency)帯の電波信号(以下、単に「UHF信号」とも称する)を出力する。なお、「所定の起動条件」は、定期または不定期に成立するように予め設定されている。これにより、各検出器31~34は、互いに異なるタイミングで間欠的に起動し得る。
Each of the
なお、フロント用のタイヤ11,12、およびリア用のタイヤ13,14は、タイヤローテーションが行えるように、同じ仕様および構成のものが用いられる。したがって、各検出器31~34についても同じ構成のものが採用される。以下では、各検出器31~34を区別して説明する必要がない場合には、各検出器31~34を区別することなく「検出器30」とも記載する。
The
TPMS受信機40は、車両10の車体側に設けられる。TPMS受信機40は、アンテナA1と、監視ユニット45を備える。アンテナA1は、各検出器30から送信されるUHF信号を受信可能に構成される。監視ユニット45は、アンテナA1が受信したUHF信号に基づいて各タイヤの空気圧を監視する。監視ユニット45は、記憶部46と、処理部47とを備える。
The TPMS
処理部47は、図示されないCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、メモリと、入出力バッファとを含んで構成される。メモリは、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を含む。プロセッサは、ROMに格納されているプログラムをRAMに展開して実行する。ROMに格納されているプログラムには、処理部47により実行される各種処理が記述されている。
The
記憶部46には、各検出器30が配置されているタイヤ位置を示す情報、タイヤ空気圧を示す情報などが、各検出器30のID番号に対応付けられて保存されている。本実施の形態においては、合計4個のタイヤ位置(フロント左側、フロント右側、リア左側、リア右側)が予め設定されており、各検出器30のID番号はいずれかのタイヤ位置に対応付けられている。たとえば、検出器31のID番号にはタイヤ位置「フロント左側」が対応付けられ、検出器34のID番号にはタイヤ位置「リア右側」が対応付けられる。
Information indicating the tire position where each
監視ユニット45は、各検出器30からUHF信号を受信した場合、記憶部46に記憶されている情報を参照してUHF信号に含まれるID番号のタイヤ位置を特定するとともに、特定されたタイヤ位置の空気圧をUHF信号に含まれるタイヤ空気圧で更新する。たとえば、監視ユニット45は、検出器34のID番号を含むUHF信号を受信した場合、記憶部46に記憶されているID番号とタイヤ位置との対応関係を参照することによって、当該UHF信号に含まれているID番号のタイヤ位置を「リア右側」と特定するとともに、特定された「リア右側」の空気圧を当該UHF信号に含まれるタイヤ空気圧で更新する。
When the UHF signal is received from each
TPMS受信機40は、記憶部46に記憶されている、タイヤ位置とタイヤ空気圧との対応関係の情報を表示部60に表示させることができる。表示部60は、運転手が視認することが可能な位置に配置される。表示部60は、たとえば車内インストルメントパネルに配置される。
The
監視ユニット45は、受信したUHF信号に含まれるタイヤ空気圧が低圧閾値以下であれば、警告とともにタイヤ空気圧が低圧閾値以下であるタイヤ位置を表示部60に表示させる。TPMS受信機40は、このタイヤ空気圧の判定処理を、受信するUHF信号毎に行い、各タイヤの各々の空気圧を監視する。これにより、運転手は、リアルタイムで低圧閾値以下となったタイヤの位置を認識することができる。
If the tire pressure included in the received UHF signal is equal to or less than the low pressure threshold, the
さらに、本実施の形態による車両10には、舵角センサ71、シフトポジションセンサ72、および車速センサ74が備えられる。舵角センサ71は、車両10の操舵角および操舵方向を検出する。シフトポジションセンサ72は、ユーザによって操作されるシフトポジション(前進ポジション、後進ポジション、駐車ポジション、ニュートラルポジション等)を検出する。車速センサ74は、車両10の出力軸の回転速度を車速として検出する。これらのセンサは、検出結果を監視ユニット45に出力する。
Further,
さらに、本実施の形態による車両10には、各検出器30を起動するためのイニシエータ51,52が設けられる。各イニシエータ51,52は、TPMS受信機40に電気的に接続されている。イニシエータ51は、フロント側のタイヤ11,12の近傍に配置され、検出器31,32の起動に用いられる。イニシエータ52は、リア側のタイヤ13,14の近傍に配置され、検出器33,34の起動に用いられる。
Further,
各イニシエータ51,52は、同じ構成のものが採用される。以下では、各イニシエータ51,52を区別して説明する必要がない場合には、各イニシエータ51,52を区別することなく「イニシエータ50」とも記載する。
The
イニシエータ50は、図示しないアンテナを備え、当該アンテナからLF(Low Frequency)帯の電波信号(以下、単に「LF信号」とも称する)を出力可能に構成される。イニシエータ50は、監視ユニット45からの命令に基づいて、各検出器30への指令情報を含むLF信号を送信する。
The initiator 50 includes an antenna (not shown), and is configured to be capable of outputting an LF (Low Frequency) band radio signal (hereinafter also simply referred to as an "LF signal") from the antenna. The initiator 50 transmits LF signals containing command information to each
<検出器30の構成>
図2は、検出器30の構成を示すブロック図である。検出器30は、コントローラ35と、圧力センサ38と、加速度センサ(Gセンサ)39と、アンテナL1と、受信回路CRと、アンテナA2と、送信回路CTとを備える。
<Configuration of
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
コントローラ35は、記憶部36と、処理部37とを備える。処理部37は、図示されないCPU等のプロセッサと、メモリと、入出力バッファとを含んで構成される。メモリは、ROMおよびRAMを含む。プロセッサは、ROMに格納されているプログラムをRAMに展開して実行する。ROMに格納されているプログラムには、処理部37により実行される各種処理が記述されている。
The
記憶部36には、図1に示される検出器30毎に固有のID番号が記憶されている。たとえば、図1の検出器33に含まれる記憶部36には、ID番号として「01」が記憶されている。また、図1の検出器34に含まれる記憶部36には、ID番号として「02」が記憶されている。このように、各検出器30内の記憶部36には、各検出器30に固有のID番号が記憶されている。
A unique ID number is stored in the
圧力センサ38は、タイヤ空気圧を検出し、検出結果(以下「タイヤ空気圧P」とも称する)をコントローラ35に出力する。加速度センサ39は、検出器30に作用する加速度(力)を検出し、検出結果(以下「加速度G」とも称する)をコントローラ35に出力する。なお、検出器30は、圧力センサ38および加速度センサ39に加えて、タイヤ温度を検出する温度センサをさらに備えていてもよい。
The
アンテナL1は、イニシエータ50から送信されるLF信号を受信する。アンテナL1によって受信されたLF信号は、受信回路CRを介してコントローラ35に送られる。コントローラ35は、受信回路CRからLF信号を受けることにより、LF信号に含まれる情報、およびLF信号の受信強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)を認識することができる。
Antenna L1 receives an LF signal transmitted from initiator 50 . The LF signal received by antenna L1 is sent to
コントローラ35は、アンテナA2からUHF信号を出力するように送信回路CTを制御する。UHF信号には、記憶部36に記憶されているID番号、タイヤ空気圧Pを示す情報に加えて、加速度Gを示す情報を示す情報が含まれる。
The
検出器30は、上述したように、所定の起動条件が成立したタイミングで起動してUHF信号を出力する。なお、検出器30は図示しない電池を備え当該電池から供給される電力で作動するが、この電池は外部から容易には充電することができないため、検出器30の作動時間を極力少なくして検出器30の消費電力を抑えることが望ましい。この観点から、検出器30の起動条件は、検出器30の起動頻度を極力抑えるように予め設定されている。たとえば、検出器30の起動条件には、前回停止時から所定のタイマー時間が経過したことが図示しないタイマによって計測されたというタイマー起動条件、加速度センサ39によって検出される加速度Gが特定の値(たとえば最大値あるいは最小値)となったという加速度起動条件などが含まれる。
As described above, the
なお、上述のタイマー起動条件に用いられる「タイマー時間」は固定値であってもよいし、たとえば加速度Gに応じて変動する可変値であってもよい。たとえば、コントローラ35は、加速度センサ39の検出結果である加速度Gに基づいてタイヤが回転しているか否かを判定し、タイヤが回転していない停止状態である場合にはタイマー時間を比較的長い時間(たとえば数分程度、あるいは、さらに長い数時間程度)に設定し、タイヤが回転している走行状態である場合にはタイマー時間を比較的短い時間(たとえば数秒程度、あるいは、さらに短い数ミリ秒程度)に設定するようにしてもよい。また、検出器30の1回の起動時間(起動されてから次に停止されるまでの時間)は、比較的短い時間(たとえば数ミリ秒程度)に制限されてもよい。
The "timer time" used in the above-described timer activation condition may be a fixed value, or may be a variable value that varies according to the acceleration G, for example. For example, the
また、各検出器30がイニシエータ50からLF信号を受信することができる期間は、各検出器30が起動状態である期間、あるいは、各検出器30が待受状態である期間に制限される。検出器30の起動条件には、待機状態においてイニシエータ50からLF信号を受信したというイニシエータ起動条件も含まれる。なお、検出器30が待受状態となる期間(以下「待受期間」とも称する)においても検出器30で僅かな電力が消費されるため、検出器30の消費電力を抑える観点から、検出器30の待受期間は間欠的に設定される。たとえば、待受期間は、比較的長い周期(たとえば数分程度)で設定され、1回の待受期間も比較的短い時間(たとえば数ミリ秒程度)に制限されてもよい。
Also, the period during which each
<加速度センサ(Gセンサ)39の検出方向>
図3は、加速度センサ39が加速度を検出する方向を説明するための図である。加速度センサ39を有する検出器30は、各タイヤのホイールWHの所定箇所に固定されている。なお、図3には、タイヤを車両右側から視て、検出器30がそれぞれ「12時」、「3時」、「6時」、「9時」の位置にあるときの状態が模式的に示されている。
<Detection direction of acceleration sensor (G sensor) 39>
FIG. 3 is a diagram for explaining directions in which the
加速度センサ39は、一方方向の加速度を検出する一軸の加速度センサである。本実施の形態においては、加速度センサ39の検出軸(加速度の検出方向)がタイヤ径方向(遠心方向)に設定されている。すなわち、加速度センサ39は、タイヤ径方向の加速度(遠心加速度)を検出する。
The
なお、加速度センサ39は、タイヤの回転中心から離れる方向に作用する加速度を正の値として検出し、タイヤの回転中心に近づくに作用する加速度を負の値として検出するように構成されている。この場合、加速度センサ39によって検出される加速度Gは、タイヤの遠心加速度に、タイヤの回転角によって変動する重力加速度成分が重畳した値となる。すなわち、加速度Gに重畳される重力加速度成分は、検出器30が「12時」の位置のあるときには「-1G」(G:重力加速度)となり、検出器30が「6時」の位置のあるときには「+1G」となり、検出器30が「3時」または「9時」の位置のあるときには「0G」となる。
The
図4は、タイヤが一定速度で回転している場合における、加速度Gに重畳される重力加速度成分の波形を模式的に示す図である。図4に示すように、タイヤが一定速度で回転している場合、加速度Gに重畳される重力加速度成分は、タイヤが1回転する時間を1周期とする正弦波状の波形となる。なお、加速度センサ39の出力波形は、重力加速度成分に遠心加速度を加えた値となるが、遠心加速度はタイヤが1回転する間において周期的に変動するものではないため、加速度センサ39の出力波形周期は、重力加速度成分の周期と概ね一致することになる。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the waveform of the gravitational acceleration component superimposed on the acceleration G when the tire rotates at a constant speed. As shown in FIG. 4, when the tire rotates at a constant speed, the gravitational acceleration component superimposed on the acceleration G becomes a sinusoidal waveform whose cycle is the time for one rotation of the tire. The output waveform of the
<タイヤ位置判定処理>
上述したように、各タイヤは、互いにタイヤローテーションが行えるように、同じ仕様および構成のものが用いられる。すなわち、タイヤローテーションが行われた場合、TPMS受信機40は、UHF信号に含まれるID番号のみからでは各検出器30が設置されるタイヤ位置を特定することができない。
<Tire position determination processing>
As described above, each tire is of the same specification and construction so that the tires can be rotated with each other. That is, when tire rotation is performed, the
そこで、本実施の形態においては、各検出器30が設置されるタイヤ位置を以下の手順で判定する。
Therefore, in the present embodiment, the tire position where each
まず、検出器30が、所定期間Ts、所定のサンプリング周期Psで加速度センサ39の出力をサンプリングする「サンプリング処理」を行ない、その結果をタイヤ加速度情報として監視ユニット45に出力する。次に、監視ユニット45は、検出器30から受信したタイヤ加速度情報が車両旋回中に行なわれたサンプリング処理の結果である場合に、そのタイヤ加速度情報に基づいて検出器30が設置されるタイヤ位置を判定する「判定処理」を行なう。なお、以下では、判定処理において、各検出器30が車両10の左右のどちらのタイヤに設置されているのかを判定する例について主に説明する。
First, the
以下、検出器30が行なうサンプリング処理および監視ユニット45が行なう判定処理について詳細に説明する。通常時においては、検出器30の消費電力を抑えるために、検出器30の待受期間(イニシエータ50からのLF信号を受信可能な期間)は間欠的に設定される。
The sampling process performed by the
監視ユニット45は、たとえば車速センサ74の出力に基づいて車両10が旋回する予兆があるか否かを判定し、車両10が旋回する予兆がある場合に継続待受要求をイニシエータ50を介して検出器30に一定時間継続して出力する。
The
検出器30は、待受期間中にイニシエータ50から継続待受要求を受信した場合、待受期間の設定モードを、待受期間を間欠的に設定する間欠待受モードから、待受期間を連続的に設定する連続待受モードに変更する。連続待受モード中においは、検出器30は、イニシエータからの指令(LF信号)を連続的に受信可能な状態となる。
When the
その後、監視ユニット45は、舵角センサ71の出力に基づいて実際に車両10が旋回したか否かを判定し、車両10が旋回した場合に測定開始指令をイニシエータ50を介して検出器30に出力する。そして、検出器30は、連続待受モード中にイニシエータ50から測定開始指令を受信した場合に上述の「サンプリング処理」を行なう。
After that, the
図5は、検出器30によるサンプリング処理の内容を説明するための図である。なお、図5には、図4と同様、タイヤが一定速度で回転している場合における、加速度Gに重畳される重力加速度成分の波形が示されている。
FIG. 5 is a diagram for explaining the content of sampling processing by the
上述のように、監視ユニット45は、車両10が旋回する予兆がある場合に継続待受要求を一定時間継続して出力する。検出器30は、間欠待受モードでの待受期間中にイニシエータ50から継続待受要求を受信すると、待受期間の設定モードを、連続待受モードに変更する。これにより、検出器30は、イニシエータ50からの指令(LF信号)を連続的に受信可能な状態となる。
As described above, the
監視ユニット45は、車両10が実際に旋回した場合に測定開始指令を出力する。検出器30は、連続待受モード中にイニシエータ50から測定開始指令を受信した場合に「サンプリング処理」を行なう。サンプリング処理においては、上述のように、所定期間Ts、所定のサンプリング周期Psで加速度センサ39の出力がサンプリングされる。
The
ここで、サンプリング周期Psは、いわゆる標本化定理に従って、加速度センサ39の出力波形周期((以下「加速度周期Pg」ともいう)の2分の1未満の値に設定される。標本化定理とは、アナログ信号をデジタル信号に変換する際に、元のアナログ信号に含まれる周波数成分の2倍より高い周波数でサンプリングすることによって、サンプリングされたデジタル信号から元のアナログ信号を再現することが出来る、という定理である。したがって、サンプリング周期Psで加速度G(加速度センサ39の出力)をサンプリングすることによって、サンプリングされたデータを用いて元の加速度Gの波形を再現することができる。再現精度をより高めるためには、現実的には、サンプリング周期Psを、加速度周期Pgの4分の1未満に設定することが望ましい。
Here, the sampling period Ps is set to a value less than half the output waveform period (hereinafter also referred to as "acceleration period Pg") of the
なお、検出器30では加速度周期Pg(タイヤ回転速度)をリアルタイムで把握することはできないため、サンプリング周期Psは、概ね車両旋回中の加速度周期Pgの2分の1未満程度となるように、予め決められている。逆に、サンプリング周期Psが決まれば、元のアナログ信号を再現できるタイヤ回転速度の最大値は決まるので、そのタイヤ回転速度の最大値を超える車速での走行中に行なわれたサンプリング処理の結果については、監視ユニット45側で破棄する。
Since the
言い換えれば、車両旋回時の許容車速を所定値(たとえば数km/h)に予め設定しておき、許容車速での走行時における加速度周期Pgの2分の1未満の値にサンプリング周期Psを予め設定しておく。そして、許容車速を超える車速での走行中に行なわれたサンプリング処理によって収集された加速度データでは元の加速度波形を再現できないため、そのデータを監視ユニット45側で破棄して上述の判定処理を行なわないようにする。
In other words, the permissible vehicle speed during turning of the vehicle is preset to a predetermined value (for example, several km/h), and the sampling period Ps is preset to a value less than half the acceleration period Pg during running at the permissible vehicle speed. be set. Since the original acceleration waveform cannot be reproduced with the acceleration data collected by the sampling process performed while the vehicle is traveling at a speed exceeding the allowable vehicle speed, the data is discarded by the
なお、加速度センサ39の検出精度が十分でない場合は、サンプリング処理の最初と最後だけ高頻度(例えば数ミリ秒周期)でサンプリングして、複数のデータを統計的に処理する(平均値や最小二乗法で補間する)ことによって、サンプリング処理の最初と最後の加速度Gの検出精度を向上させるようにしてもよい。
If the detection accuracy of the
また、サンプリング処理を行なう所定期間Tsは必ずしも固定値である必要はなく、またサンプリング処理の回数も必ずしも1回である必要はない。たとえば、1回の測定開始指令を受信した場合に、1回目のサンプリング処理を第1期間Ts1(たとえば3秒間)行なった後に、2回目のサンプリング処理を第2期間Ts2(たとえば6秒間)行ない、それらのサンプリング処理で収集されたデータのうちから信頼性の高いデータを用たり、それらのサンプリング処理で収集されたデータを統計処理したデータを用いたりするようにしてもよい。 Further, the predetermined period Ts during which the sampling process is performed does not necessarily have to be a fixed value, and the number of sampling processes does not necessarily have to be one. For example, when one measurement start command is received, after the first sampling process is performed for a first period Ts1 (for example, 3 seconds), the second sampling process is performed for a second period Ts2 (for example, 6 seconds), Among the data collected by these sampling processes, highly reliable data may be used, or data obtained by statistically processing the data collected by these sampling processes may be used.
検出器30は、サンプリング処理の結果を記憶部36に記憶しておく。そして、検出器30は、次の出力タイミングで、サンプリング処理の結果をタイヤ加速度情報として出力する。
The
監視ユニット45は、検出器30から受信したタイヤ加速度情報(サンプル処理の結果)から加速度センサ39によって検出された加速度Gの波形を再現し、再現された加速度Gの波形から、所定期間Ts(サンプリング処理が行なわれた期間)のタイヤの回転量を算出する。以下では、加速度Gの波形から算出される所定期間Tsのタイヤの回転量を「加速度Gに基づくタイヤ回転量Rg」とも称する。たとえば、図5に示した例では、所定期間Tsに略2.5波長分の加速度Gの波形が含まれておりタイヤが2.5回転しているため、加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgは略900°(=360°×2.5回転)となる。加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgは、実際にタイヤに設置された加速度センサ39の出力に基づいて算出されるため、車両旋回中の内外輪差の影響が反映された値となる。
The
なお、車両旋回中の車速は比較的低く加速度Gに含まれる遠心加速度の影響は小さいことが想定されるが、加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgをより精度よく算出するために、車速センサ74の出力から検出器30にかかる遠心加速度を推定し、推定した遠心加速度で加速度Gを補正するようにしてもよい。
It should be noted that while the vehicle is turning, the vehicle speed is relatively low and it is assumed that the centrifugal acceleration contained in the acceleration G has little effect. The centrifugal acceleration applied to the
さらに、監視ユニット45は、車速センサ74の出力から所定期間Tsのタイヤの回転量を算出する。以下では、車速センサ74の出力から算出される所定期間Tsのタイヤの回転量を「車速に基づくタイヤ回転量Rv」とも称する。車速に基づくタイヤ回転量Rvは、タイヤには設置されていない車速センサ74の出力に基づいて算出されるため、車両旋回時の内外輪差の影響が反映されない値となる。
Furthermore, the
監視ユニット45は、加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgと車速に基づくタイヤ回転量Rvとの大小関係から、検出器30が車両10の左右のどちらのタイヤに設置されているのかを判定する。
The
図6は、車両10が左に旋回している時の内外輪差を示す図である。車両10が左に旋回している場合、左側のタイヤ13が内輪、右側のタイヤ14が外輪となる。この場合において、加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgが車速に基づくタイヤ回転量Rvよりも小さい場合には、検出器30が内輪側のタイヤ13に設置されていると判定することができる。加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgが車速に基づくタイヤ回転量Rvよりも大きい場合には、検出器30が外輪側のタイヤ14に設置されていると判定することができる。
FIG. 6 is a diagram showing the inner and outer wheel difference when the
なお、車両10が右に旋回している場合には、左側のタイヤ13が外輪、右側のタイヤ14が内輪となる。そのため、加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgが車速に基づくタイヤ回転量Rvよりも小さい場合には、検出器30が内輪側のタイヤ14に設置されていると判定することができる。加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgが車速に基づくタイヤ回転量Rvよりも大きい場合には、検出器30が外輪側のタイヤ13に設置されていると判定することができる。
When the
図7は、検出器30および監視ユニット45が行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、たとえば車両10のシフトポジションが前進ポジションである場合に実行される。
FIG. 7 is a flow chart showing an example of a processing procedure performed by the
まず、監視ユニット45は、車速センサ74の出力(車速)に基づいて、車両10が旋回する予兆があるか否かを判定する(ステップS20)。たとえば、監視ユニット45は、車速が急激に減少した場合には車両10が交差点の手前で減速したことが想定されるため、その後、車両10が旋回する予兆があると判定するようにしてもよい。また、たとえば、監視ユニット45は、車速が0である場合には、車両10が交差点で停車していることが想定されるため、その後、車両10が旋回する予兆があると判定するようにしてもよい。
First, based on the output (vehicle speed) of the
車両10が旋回する予兆があると判定されない場合(ステップS20においてNO)、監視ユニット45は、以降の処理をスキップして処理を終了する。
If it is not determined that there is an indication that
車両10が旋回する予兆があると判定された場合(ステップS20においてYES)、監視ユニット45は、継続待受要求を含むLF信号をイニシエータ50から一定時間継続して出力させる(ステップS21)。
When it is determined that there is an indication that the
次いで、監視ユニット45は、舵角センサ71の出力に基づいて車両10が実際に旋回したか否かを判定する(ステップS22)。車両10が旋回した場合(ステップS22においてYES)、監視ユニット45は、測定開始指令を含むLF信号をイニシエータ50から出力させる(ステップS24)。
Next, the
次いで、監視ユニット45は、車両10の旋回情報を記憶部46に記憶する(ステップS25)。旋回情報には、車両10の旋回方向、旋回時刻、旋回車速などの情報が含まれる。
Next, the
一方、検出器30は、イニシエータ50から継続待受要求を含むLF信号を受信する(ステップS40)と、待受期間の設定モードを、間欠待受モードから、連続待受モードに変更する(ステップS41)。そして、検出器30は、連続待受モード中においてイニシエータ50から測定開始指示を含むLF信号を受信する(ステップS42)と、待受期間の設定モードを間欠待受モードに戻し(ステップS43)、上述のサンプリング処理を行なう(ステップS44)。具体的には、検出器30は、所定期間Ts、所定のサンプリング周期Psで加速度Gをサンプリングし、その結果を記憶部36に記憶する。検出器30は、次の出力タイミングで、サンプリング処理の結果をタイヤ加速度情報として出力する(ステップS45)。
On the other hand, when the
監視ユニット45は、検出器30からのタイヤ加速度情報を受信する(ステップS26)と、ステップS25で記憶部46に記憶した旋回情報を読み出し、旋回情報に含まれる旋回車速が許容車速未満であるか否かを判定する(ステップS27)。この許容車速は、上述したように、サンプリング周期Psを決める元となった車速である。
Upon receiving the tire acceleration information from the detector 30 (step S26), the
旋回車速が許容車速を超えている場合(ステップS27においてNO)、受信したタイヤ加速度情報からは元の加速度波形を精度よく再現できないため、監視ユニット45は、タイヤ加速度情報を破棄して処理を終了する。
If the turning vehicle speed exceeds the allowable vehicle speed (NO in step S27), the original acceleration waveform cannot be accurately reproduced from the received tire acceleration information, so the
旋回車速が許容車速未満である場合(ステップS27においてYES)、監視ユニット45は、タイヤ加速度情報に含まれる加速度データに基づいて元の加速度波形を再現し、再現された加速度波形から加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgを算出する(ステップS28)。
If the turning vehicle speed is less than the allowable vehicle speed (YES in step S27), the
次いで、監視ユニット45は、旋回情報に含まれる旋回車速から、車速に基づくタイヤ回転量Rvを算出する(ステップS29)。
Next, the
次いで、監視ユニット45は、加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgが車速に基づくタイヤ回転量Rvよりも大きいか否かを判定する(ステップS30)。
Next, the
加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgが車速に基づくタイヤ回転量Rvよりも大きい場合(ステップS30においてYES)、監視ユニット45は、タイヤ加速度情報を送信してきた検出器30が旋回中の外側のタイヤに配置されていると判定する(ステップS31)。
If the tire rotation amount Rg based on the acceleration G is greater than the tire rotation amount Rv based on the vehicle speed (YES in step S30), the
加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgが車速に基づくタイヤ回転量Rvよりも小さい場合(ステップS30においてNO)、監視ユニット45は、タイヤ加速度情報を送信してきた検出器30が旋回中の内側のタイヤに配置されていると判定する(ステップS32)。
If the tire rotation amount Rg based on the acceleration G is smaller than the tire rotation amount Rv based on the vehicle speed (NO in step S30), the
次いで、監視ユニット45は、旋回情報に含まれる旋回方向に基づいて、検出器30が車両10の左右のどちらのタイヤに設置されているのかを判定する(ステップS33)。
Next, the
具体的には、監視ユニット45は、ステップS31にて検出器30が外側のタイヤに配置されていると判定されたケースにおいては、旋回方向が左である場合には検出器30が右側のタイヤに配置されていると判定し、旋回方向が右である場合には検出器30が左側のタイヤに配置されていると判定する。また、監視ユニット45は、ステップS32にて検出器30が内側のタイヤに配置されていると判定されたケースにおいては、旋回方向が左である場合には検出器30が左側のタイヤに配置されていると判定し、旋回方向が右である場合には検出器30が右側のタイヤに配置されていると判定する。
Specifically, in the case where it is determined in step S31 that the
以上のように、本実施の形態によるタイヤ位置検出システムは、タイヤ径方向の加速度Gを検出する加速度センサ39を有する検出器30と、監視ユニット45とを備える。検出器30は、所定期間Ts、所定のサンプリング周期Psで加速度センサ39の出力をサンプリングし、その結果を監視ユニット45に出力する。監視ユニット45は、検出器30から受信したサンプリング結果が車両10の旋回中に行なわれたサンプリングの結果である場合にそのサンプリング結果に基づいて加速度Gに基づくタイヤ回転量Rg(所定期間Tsのタイヤ回転量)を算出し、加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgに基づいて検出器30が設置されるタイヤ位置を判定する。
As described above, the tire position detection system according to this embodiment includes the
上記システムは、加速度センサ39の出力に基づいて、タイヤがちょうど1回転する時間を計測するのではなく、所定期間Tsのタイヤ回転量を算出し、所定期間Tsのタイヤ回転量に基づいて検出器30が設置されるタイヤ位置を判定する。そのため、タイヤがちょうど1回転する時間を正確に計測する必要はなく、加速度センサ39の出力が1波長分変化する時間、常に検出器30を高頻度で起動させる必要はない。その結果、検出器30の消費電力を抑えつつ、検出器30が設置されるタイヤ位置を判定することができる。
Based on the output of the
特に、本実施の形態によるタイヤ位置検出システムにおいては、加速度Gから算出するタイヤ回転量を1回転分には限定しておらず1回転よりも多い回転量であってもよいため、車両旋回中の内外輪差の量が僅差であっても精度のよい判定が可能となる。 In particular, in the tire position detection system according to the present embodiment, the amount of tire rotation calculated from the acceleration G is not limited to one rotation, and may be more than one rotation. Even if the difference between the inner and outer rings is very small, it is possible to make an accurate determination.
また、本実施の形態によるタイヤ位置検出システムにおいては、加速度Gのサンプリング結果から「所定期間Ts」のタイヤ回転量を算出することにしているため、最初と最後のサンプリング時は加速度Gを正確に計測する必要があるが、最初と最後との間の途中のサンプリングでは加速度Gをそれほど正確に計測する必要はなく、したがって、途中のサンプリングの頻度は荒くても構わない。すなわち、途中のサンプリング周期Psをいわゆる標本化定理に従って加速度センサ39の出力波形周期の2分の1程度にして途中のサンプリングの頻度を荒くしてもよい。これにより、途中のサンプリングで検出器30を高頻度に起動させる必要はなく、検出器30の消費電力を低く抑えることができる。
In addition, in the tire position detection system according to the present embodiment, since the tire rotation amount for the "predetermined period Ts" is calculated from the sampling result of the acceleration G, the acceleration G is accurately measured at the first and last sampling. Although it is necessary to measure, it is not necessary to measure the acceleration G so accurately during sampling between the beginning and the end. That is, according to the so-called sampling theorem, the intermediate sampling period Ps may be set to about half the output waveform period of the
さらに、本実施の形態においては、監視ユニット45は、車両10が旋回した場合に測定開始指令をイニシエータ50を介して検出器30に出力する。検出器30は、イニシエータ50から測定開始指令を受信した場合に加速度Gのサンプリング処理を行なう。これにより、車両10が実際に旋回しているタイミングで加速度Gのサンプリング処理を行なうことができるため、サンプリング処理が無駄に行なわれることが抑制される。その結果、検出器30の消費電力をさらに低く抑えることができる。
Furthermore, in the present embodiment, monitoring
さらに、本実施の形態においては、検出器30は、イニシエータ50からのLF信号を受信可能な待受期間を間欠的に設定する。監視ユニット45は、車速(車速センサ74の出力)に基づいて車両10が旋回する予兆があるか否かを判定し、車両10が旋回する予兆があると判定された場合に継続待受要求をイニシエータ50を介して検出器30に一定時間継続して出力する。検出器30は、イニシエータ50から継続待受要求を受信していない場合には継続待受期間を間欠的に設定し(間欠待受モード)、待受期間中にイニシエータ50から継続待受要求を受信した場合には待受期間を連続的に設定する(連続待受モード)。これにより、車両10が旋回する予兆がない場合には待受期間を低い頻度で設定して検出器30の消費電力を抑えておき、車両10が旋回する予兆がある場合には待受期間をより高い頻度で設定することでイニシエータ50から測定開始指令の受信に備えることができる。
Furthermore, in this embodiment, the
[変形例1]
上述の実施の形態においてはイニシエータ50を備える車両10に本開示によるタイヤ位置検出システムを適用する例について説明したが、イニシエータ50を備えない車両に本開示によるタイヤ位置検出システムを適用してもよい。
[Modification 1]
In the above-described embodiment, an example in which the tire position detection system according to the present disclosure is applied to the
イニシエータ50がない場合、車両10が旋回したタイミングで監視ユニット45が検出器30を強制的に起動して加速度Gのサンプリング処理を行なわせることは難しい。
Without the initiator 50, it is difficult for the
そのため、本変形例1においては、検出器30が、加速度センサ39の出力(加速度G)に基づいて車両10が旋回する予兆があるか否かを判定し、車両10が旋回する予兆があると判定された場合にサンプリング処理を行ない、その結果を監視ユニット45に出力する。そして、監視ユニット45は、検出器30から受信したサンプリング処理の結果に基づいて、検出器30が設置されるタイヤ位置を判定する。
Therefore, in
図8は、本変形例1による検出器30および監視ユニット45が行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートも、上述の図7のフローチャートと同様、たとえば車両10のシフトポジションが前進ポジションである場合に実行される。
FIG. 8 is a flow chart showing an example of a processing procedure performed by the
図8に示すフローチャートは、図7に示すフローチャートのステップS20,S21,S24,S40,S41,S43を削除し、ステップS22,S42をステップ22A,S42Aにそれぞれ変更し、ステップS35を追加したものである。図8に示すその他のステップ(図7に示したステップと同じ番号を付しているステップ)については、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。 The flowchart shown in FIG. 8 is obtained by deleting steps S20, S21, S24, S40, S41, and S43 of the flowchart shown in FIG. 7, replacing steps S22 and S42 with steps 22A and S42A, respectively, and adding step S35. be. The other steps shown in FIG. 8 (steps with the same numbers as the steps shown in FIG. 7) have already been described, and detailed description thereof will not be repeated here.
まず、検出器30は、加速度センサ39の出力(加速度G)に基づいて車両10が旋回する予兆があるか否かを判定する(ステップS42A)。たとえば、加速度Gが0から増加した場合、停車中であった車両10が交差点あるいは駐車場から出て旋回する可能性があるため、検出器30は、車両10が旋回する予兆があると判定する。また、たとえば、加速度Gの変動周期から把握されるタイヤ回転速度が急減した場合には、車両10が交差点に進入する手前で減速したことが想定されるため、検出器30は、車両10が旋回する予兆があると判定する。
First, the
車両10が旋回する予兆があると判定されない場合(ステップS42AにおいてNO)、検出器30は、以降の処理をスキップして処理を終了する。
If it is not determined that there is an indication that
車両10が旋回する予兆があると判定された場合(ステップS42AにおいてYES)、検出器30は、上述のサンプリング処理を行ない、その結果を記憶部36に記憶する(ステップS44)。このように、本変形例1においては、検出器30は、監視ユニット45からの測定開始指令を受信したことをトリガーとしてサンプリング処理を行なうのではなく、加速度センサ39の出力(加速度G)に基づいて車両10が旋回する予兆があると自らが判定したことをトリガーとしてサンプリング処理を行なう。
If it is determined that there is a sign that
なお、検出器30は、ステップS44において、サンプリング処理の結果と併せてサンプリング時刻情報(サンプリングを行なった時刻の情報)を記憶部36に記憶する。
In step S44, the
そして、検出器30は、次の出力タイミングで、サンプリング処理の結果をサンプリング時刻情報と併せてタイヤ加速度情報として出力する(ステップS45)。
Then, the
一方、監視ユニット45は、検出器30のサンプリング処理とは無関係に、車両10が旋回したか否かを判定する(ステップS22A)。車両10が旋回しない場合(ステップS22AにおいてNO)、監視ユニット45は、処理をステップS26に移す。
On the other hand, the
車両10が旋回すると(ステップS22AにおいてYES)、監視ユニット45は、車両10の旋回情報を記憶部46に記憶する(ステップS25)。旋回情報には、上述したように、車両10の旋回方向、旋回時刻、旋回車速などの情報が含まれる。その後、監視ユニット45は、処理をステップS26に移す。
When the
監視ユニット45は、検出器30からタイヤ加速度情報を受信する(ステップS26)と、ステップS25で記憶部46に記憶した旋回情報を読み出し、旋回情報に含まれる旋回時刻帯のなかに、タイヤ加速度情報に含まれるサンプリング時刻帯が含まれているか否かを判定する(ステップS35)。
When the
旋回時刻帯のなかにサンプリング時刻帯が含まれていない場合(ステップS35においてNO)、タイヤ加速度情報は車両10の旋回中に行なわれたサンプリング結果ではないため、監視ユニット45は、以降の処理をスキップして処理を終了する。
If the sampling time period is not included in the turning time period (NO in step S35), the tire acceleration information is not the result of sampling performed while
旋回時刻帯のなかにサンプリング時刻帯が含まれている場合(ステップS35においてYES)、ステップS27以降の処理を実行して、判定を行なう。 When the sampling time period is included in the turning time period (YES in step S35), the processing from step S27 onwards is executed and determination is made.
以上のように、イニシエータ50を備えない車両に本開示によるタイヤ位置検出システムを適用してもよい。すなわち、検出器30側で車両10の旋回を予測してサンプリング処理を行なってその結果を監視ユニット45に出力し、監視ユニット45側で実際の車両旋回中のサンプリング処理の結果を選択して、そのデータで判定処理を行なうようにしてもよい。
As described above, the tire position detection system according to the present disclosure may be applied to vehicles that do not include the initiator 50 . That is, the
なお、本変形例1では、車両10が旋回する予兆があると検出器30自らが判定したことをトリガーとして検出器30がサンプリング処理を行なうため、サンプリング処理が実際には車両旋回中に行なわれていない場合も想定される。そのため、サンプリング処理の所定期間Tsを少し長めの複数種類の期間(たとえば3秒、10秒、30秒)に周期的に切り替えるようにして、サンプリング処理が実際の車両旋回中に行なわれる確率を上げるようにしてもよい。
Note that in the first modification, the
[変形例2]
上述の実施の形態では、図7のステップS30において加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgと比較する対象を、車速に基づくタイヤ回転量Rvとした。
[Modification 2]
In the above-described embodiment, the tire rotation amount Rv based on the vehicle speed is compared with the tire rotation amount Rg based on the acceleration G in step S30 of FIG.
しかしながら、図7のステップS30において加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgと比較する対象は、必ずしも車速に基づくタイヤ回転量Rvには限定されない。 However, the object to be compared with the tire rotation amount Rg based on the acceleration G in step S30 of FIG. 7 is not necessarily limited to the tire rotation amount Rv based on the vehicle speed.
たとえば、図7のステップS30において、左右の一方のタイヤの加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgと、左右の他方のタイヤの加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgとを比較するようにしてもよい。すなわち、車両旋回中の所定期間Tsのタイヤ回転量Rgが左右の一方のタイヤと他方のタイヤとでどちらが大きいかを判定するようにしてもよい。たとえば、リア用の左右の一方のタイヤの加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgとリア用の左右の他方のタイヤの加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgとを比較する場合には、大きい方のタイヤ回転量Rgに対応する検出器30が外側のタイヤに配置されていると判定し、小さい方のタイヤ回転量Rgに対応する検出器30が内側のタイヤに配置されていると判定するようにすればよい。
For example, in step S30 of FIG. 7, the tire rotation amount Rg based on the acceleration G of one of the left and right tires and the tire rotation amount Rg based on the acceleration G of the other left and right tires may be compared. That is, it may be determined which one of the left and right tires or the other tire has the larger tire rotation amount Rg during the predetermined period Ts while the vehicle is turning. For example, when comparing the tire rotation amount Rg based on the acceleration G of one of the left and right rear tires and the tire rotation amount Rg based on the acceleration G of the other left and right rear tires, the larger tire rotation If it is determined that the
また、操舵が可能なフロント用のタイヤ11,12と、操舵しないリア用のタイヤ13,14とは旋回中のタイヤ回転量が異なるため、図7のステップS30において、4輪分の加速度Gに基づくタイヤ回転量Rgを比較し、その比較結果から4輪分の検出器30が配置されるタイヤ位置を判定するようにしてもよい。
Further, since the amount of tire rotation during turning differs between the steerable
たとえば、車両10の全長方向において同じ位置に取り付けられているタイヤ同士(たとえば前輪に取り付けられている左右のタイヤ同士、あるいは、後輪に取り付けられている左右のタイヤ同士)であれば、上述したように、旋回の際の内側と外側とで回転量に差が生じるため、その回転量の差を比較することでタイヤの取付位置を判定することができる。また、車両10の全長方向において異なる位置に取り付けられているタイヤのうち、車両の全長方向に沿って同じ側についているタイヤ同士(たとえば車両右側の前後のタイヤ同士、あるいは、車両左側の前後のタイヤ同士)についても、旋回の際に内輪差が生じる。このため、旋回の際のタイヤごとの回転量を比較することで、4輪分の検出器30が配置されるタイヤ位置を判定するようにしてもよい。
For example, if the tires are attached at the same position in the overall length direction of the vehicle 10 (for example, left and right tires attached to the front wheels, or left and right tires attached to the rear wheels), the above-mentioned Thus, since there is a difference in the amount of rotation between the inner side and the outer side during turning, the mounting position of the tire can be determined by comparing the difference in the amount of rotation. Also, among the tires attached at different positions in the overall length direction of the
[変形例3]
上述の実施の形態においては、検出器30がサンプリング処理を所定期間Ts行なった時点でサンプリング処理を自ら停止する例について説明した。
[Modification 3]
In the above-described embodiment, an example has been described in which the
しかしながら、検出器30がイニシエータ50からの測定停止指令を受信した場合にサンプリング処理を停止するようにしてもよい。この場合、検出器30によるサンプリング処理の開始タイミングだけでなくサンプリング処理の停止タイミングについても、車両旋回中であることを認識できる監視ユニット45側でコントロールすることができる。そのため、車両旋回中の期間だけをサンプリング処理の期間とすることができるため、判定処理の精度を向上させることができる。
However, the sampling process may be stopped when the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning of equivalents of the scope of the claims.
以上に説明した例示的な実施の形態およびその変形例は、以下の態様の具体例である。
(1) 本開示によるタイヤ位置検出システムは、車両に装着されたタイヤの径方向の加速度を検出する加速度センサを有する検出器と、検出器からの情報を受信可能に構成された監視ユニットとを備える。検出器は、所定期間、所定周期で加速度センサの出力をサンプリングするサンプリング処理を行ない、サンプリング処理の結果を監視ユニットに出力する。監視ユニットは、検出器から受信したサンプリング処理の結果が車両の旋回中にサンプリングされた結果である場合に当該サンプリング処理の結果に基づいて所定期間のタイヤ回転量を算出し、算出された所定期間のタイヤ回転量に基づいて検出器が設置されるタイヤ位置を判定する判定処理を行なう。
The exemplary embodiments and modifications thereof described above are specific examples of the following aspects.
(1) A tire position detection system according to the present disclosure includes a detector having an acceleration sensor that detects radial acceleration of a tire mounted on a vehicle, and a monitoring unit configured to receive information from the detector. Prepare. The detector performs sampling processing for sampling the output of the acceleration sensor at predetermined intervals for a predetermined period, and outputs the result of the sampling processing to the monitoring unit. The monitoring unit calculates a tire rotation amount for a predetermined period based on the result of the sampling process when the result of the sampling process received from the detector is the result of sampling during turning of the vehicle, and calculates the tire rotation amount for the predetermined period. Determination processing is performed to determine the tire position where the detector is installed based on the amount of tire rotation.
上記の態様によれば、加速度センサの出力に基づいて、タイヤがちょうど1回転する時間を計測するのではなく、所定期間のタイヤ回転量を算出し、所定期間のタイヤ回転量に基づいて検出器が設置されるタイヤ位置を判定する。そのため、タイヤがちょうど1回転する時間を正確に計測する必要はなく、加速度センサの出力が1波長分変化する時間、常に検出器を高頻度で起動させる必要はない。その結果、検出器の消費電力を抑えつつ、検出器が設置されるタイヤ位置を判定することができる。 According to the above aspect, the amount of tire rotation for a predetermined period is calculated based on the output of the acceleration sensor, instead of measuring the time required for the tire to rotate exactly once, and the detector detects the amount of tire rotation for the predetermined period. determines the tire position where the is installed. Therefore, it is not necessary to accurately measure the time it takes for the tire to rotate exactly once, and it is not necessary to constantly activate the detector at high frequency during the time it takes for the output of the acceleration sensor to change by one wavelength. As a result, the tire position where the detector is installed can be determined while suppressing the power consumption of the detector.
(2) ある態様においては、所定周期は、加速度センサの出力波形周期の半分未満の値に設定される。 (2) In one aspect, the predetermined period is set to a value less than half the output waveform period of the acceleration sensor.
上記の態様によれば、所定期間のタイヤ回転量を算出することにしているため、タイヤがちょうど1回転する時間を計測する場合に比べて、加速度をそれほど正確に計測する必要はない。この点に鑑み、検出器が加速度センサの出力をサンプリングする「所定周期」を、いわゆる標本化定理に従って加速度センサの出力波形を再現できる程度、すなわち、加速度センサの出力波形周期の半分程度にして、サンプリングの頻度を荒くすることができる。これにより、検出器の消費電力を低く抑えることができる。 According to the above aspect, since the amount of tire rotation for a predetermined period is calculated, it is not necessary to measure the acceleration so accurately as compared to the case of measuring the time taken for the tire to rotate exactly once. In view of this point, the "predetermined period" in which the detector samples the output of the acceleration sensor is set to the extent that the output waveform of the acceleration sensor can be reproduced according to the so-called sampling theorem, that is, about half the output waveform period of the acceleration sensor. Sampling frequency can be rough. As a result, the power consumption of the detector can be kept low.
(3) ある態様においては、所定周期は、車両が第1車速で旋回するときの加速度センサの出力波形周期の半分未満の値に設定される。監視ユニットは、検出器から受信したサンプリング処理の結果が第1車速未満での車両旋回中の情報であるか否かを判定する。監視ユニットは、検出器から受信したサンプリング処理の結果が第1車速未満での車両旋回中の情報である場合に判定処理を行なう。監視ユニットは、検出器から受信したサンプリング処理の結果が第1車速未満での車両旋回中の情報でない場合に判定処理を行なわない。 (3) In one aspect, the predetermined period is set to a value less than half the output waveform period of the acceleration sensor when the vehicle turns at the first vehicle speed. The monitoring unit determines whether the result of the sampling process received from the detector is information during vehicle turns below the first vehicle speed. The monitoring unit performs a determination process when the result of the sampling process received from the detector is information that the vehicle is turning at less than the first vehicle speed. The monitoring unit does not perform the determination process if the result of the sampling process received from the detector is not the information that the vehicle is turning at less than the first vehicle speed.
上記の態様によれば、所定周期(検出器が加速度センサの出力をサンプリングする周期)が、車両が第1車速で旋回するときの加速度センサの出力波形周期の半分未満の値に予め設定される。そして、サンプリング処理の結果が第1車速未満での車両旋回中の情報であるか否かが監視ユニット側で判定され、その判定結果に応じて判定処理を行なうか否かが決定される。すなわち、サンプリング処理の結果が第1車速以上での車両旋回中の情報である場合、その情報から加速度センサの出力波形を正確に再現することはできずタイヤ回転量を精度よく算出することはできないため、監視ユニットは判定処理を行なわない。これにより、タイヤ回転量の算出精度が悪い場合にまで判定処理が行なわれることを抑制することができる。 According to the above aspect, the predetermined cycle (the cycle in which the detector samples the output of the acceleration sensor) is set in advance to a value less than half the output waveform cycle of the acceleration sensor when the vehicle turns at the first vehicle speed. . Then, the monitoring unit determines whether or not the result of the sampling process is information indicating that the vehicle is turning at a speed lower than the first vehicle speed, and whether or not to perform the determination process is determined according to the determination result. That is, if the result of the sampling process is information about the vehicle turning at the first vehicle speed or higher, the output waveform of the acceleration sensor cannot be accurately reproduced from the information, and the tire rotation amount cannot be calculated with high accuracy. Therefore, the monitoring unit does not perform determination processing. As a result, it is possible to prevent the determination process from being performed even when the tire rotation amount calculation accuracy is poor.
(4) ある態様においては、検出器に指令信号を出力するイニシエータをさらに備える。監視ユニットは、車両が旋回した場合に測定開始指令をイニシエータを介して検出器に出力する。検出器は、イニシエータから測定開始指令を受信した場合にサンプリング処理を行なう。 (4) In one aspect, the detector further comprises an initiator that outputs a command signal to the detector. The monitoring unit outputs a measurement start command to the detector via the initiator when the vehicle turns. The detector performs sampling processing when receiving a measurement start command from the initiator.
上記の態様によれば、車両が実際に旋回しているタイミングでサンプリング処理を行なうことができるため、監視ユニットによる判定処理が行なわれない場合にまで検出器によるサンプリング処理が不必要に行なわれることを抑制することができる。そのため、検出器の消費電力をさらに低く抑えることができる。 According to the above aspect, since the sampling process can be performed at the timing when the vehicle is actually turning, the sampling process by the detector is performed unnecessarily even when the determination process by the monitoring unit is not performed. can be suppressed. Therefore, the power consumption of the detector can be further reduced.
(5) ある態様においては、検出器は、イニシエータからの信号を受信可能な待受期間を間欠的に設定する。監視ユニットは、車速に基づいて車両が旋回する予兆があるか否かを判定し、車両が旋回する予兆があると判定された場合に待受要求をイニシエータを介して検出器に一定時間継続して出力する。検出器は、待受期間中にイニシエータから待受要求を受信していない場合には待受期間を第1頻度で設定する。待受期間中にイニシエータから待受要求を受信した場合には待受期間を第1頻度よりも高い第2頻度で設定し、待受期間中にイニシエータから測定開始指令を受信した場合にサンプリング処理を行なう。 (5) In one aspect, the detector intermittently sets a standby period during which a signal from the initiator can be received. The monitoring unit determines whether or not there is a sign that the vehicle will turn based on the vehicle speed, and if it is determined that there is a sign that the vehicle will turn, a standby request is sent to the detector via the initiator for a certain period of time. output. The detector sets the standby period at the first frequency when no standby request is received from the initiator during the standby period. When a standby request is received from the initiator during the standby period, the standby period is set to a second frequency higher than the first frequency, and when a measurement start command is received from the initiator during the standby period, sampling processing is performed. do
上記の態様によれば、車両が旋回する予兆がない場合には検出器の待受期間を低い第1頻度で設定して検出器の消費電力を抑えておき、車両が旋回する予兆がある場合には検出器の待受期間をより高い第2頻度で設定することでイニシエータから測定開始指令の受信に備えることができる。 According to the above aspect, when there is no sign of the vehicle turning, the power consumption of the detector is suppressed by setting the standby period of the detector to a low first frequency, and when there is a sign of the vehicle turning. By setting the standby period of the detector at a higher second frequency, it is possible to prepare for receiving the measurement start command from the initiator.
(6) ある態様においては、検出器は、加速度センサの出力に基づいて車両が旋回する予兆があるか否かを判定し、車両が旋回する予兆があると判定された場合にサンプリング処理を行なう。監視ユニットは、検出器から受信したサンプリング処理の結果に車両旋回中の情報が含まれるか否かを判定する。監視ユニットは、検出器から受信したサンプリング処理の結果に車両旋回中の情報が含まれる場合に判定処理を行なう。監視ユニットは、検出器から受信したサンプリング処理の結果に車両旋回中の情報が含まれない場合に判定処理を行なわない。 (6) In one aspect, the detector determines whether or not there is an indication that the vehicle will turn based on the output of the acceleration sensor, and performs sampling processing when it is determined that there is an indication that the vehicle will turn. . The monitoring unit determines whether the results of the sampling process received from the detector include information during vehicle turns. The monitoring unit performs determination processing when the result of the sampling processing received from the detector includes information on vehicle turning. The monitoring unit does not perform the determination process if the sampling process result received from the detector does not include the information that the vehicle is turning.
上記の態様によれば、イニシエータがない場合であっても、検出器側で加速度センサの出力に基づいて車両が旋回する予兆があるか否かを判定し、車両が旋回する予兆があると判定された場合にサンプリング処理を行なう。そのため、イニシエータがない場合であっても、検出器によるサンプリング処理が不必要に行なわれることを極力抑制することができるため、検出器の消費電力を低く抑えることができる。 According to the above aspect, even if there is no initiator, the detector side determines whether or not there is a sign that the vehicle will turn based on the output of the acceleration sensor, and determines that there is a sign that the vehicle will turn. Sampling processing is performed when Therefore, even if there is no initiator, unnecessary sampling processing by the detector can be suppressed as much as possible, so power consumption of the detector can be kept low.
(7) ある態様においては、検出器は、加速度センサに加えて、タイヤ空気圧を検出する圧力センサをさらに有する。 (7) In one aspect, the detector further has a pressure sensor that detects tire air pressure in addition to the acceleration sensor.
上記の態様によれば、検出器を用いて、検出器が配置されるタイヤ位置を判定することに加えて、タイヤの空気圧を監視することができる。 According to the above aspect, the detector can be used to monitor tire pressure in addition to determining the tire position at which the detector is located.
(8) ある態様においては、監視ユニットは、判定処理において、検出器が車両の左右のどちらのタイヤに設置されているのかを判定する。 (8) In one aspect, in the determination process, the monitoring unit determines on which tire, left or right, of the vehicle, the detector is installed.
上記の態様によれば、検出器が車両の左右のどちらのタイヤに設置されているのかを判定することができる。 According to the above aspect, it is possible to determine on which tire, left or right, the detector is installed on the vehicle.
10 車両、11,12,13,14 タイヤ、31,32,33,34 検出器、35 コントローラ、36,46 記憶部、37,47 処理部、38 圧力センサ、39 加速度センサ、40 TPMS受信機、45 監視ユニット、51,52 イニシエータ、60 表示部、71 舵角センサ、72 シフトポジションセンサ、74 車速センサ、A1,A2,L1 アンテナ、CR 受信回路、CT 送信回路、WH ホイール。 10 vehicle, 11, 12, 13, 14 tire, 31, 32, 33, 34 detector, 35 controller, 36, 46 storage unit, 37, 47 processing unit, 38 pressure sensor, 39 acceleration sensor, 40 TPMS receiver, 45 monitoring unit, 51, 52 initiator, 60 display unit, 71 steering angle sensor, 72 shift position sensor, 74 vehicle speed sensor, A1, A2, L1 antenna, CR receiving circuit, CT transmitting circuit, WH wheel.
Claims (8)
前記検出器からの情報を受信可能に構成された監視ユニットとを備え、
前記検出器は、所定期間、所定周期で前記加速度センサの出力をサンプリングするサンプリング処理を行ない、前記サンプリング処理の結果を前記監視ユニットに出力し、
前記監視ユニットは、
前記検出器から受信した前記サンプリング処理の結果が前記車両の旋回中にサンプリングされた結果である場合に当該サンプリング処理の結果に基づいて前記所定期間のタイヤ回転量を算出し、
算出された前記所定期間のタイヤ回転量に基づいて前記検出器が設置されるタイヤ位置を判定する判定処理を行なう、タイヤ位置検出システム。 a detector having an acceleration sensor that detects radial acceleration of a tire mounted on a vehicle;
a monitoring unit configured to receive information from the detector;
The detector performs a sampling process of sampling the output of the acceleration sensor for a predetermined period and at a predetermined cycle, and outputs the result of the sampling process to the monitoring unit;
The monitoring unit is
calculating the tire rotation amount for the predetermined period based on the result of the sampling process when the result of the sampling process received from the detector is the result of sampling during turning of the vehicle;
A tire position detection system that performs determination processing for determining a tire position where the detector is installed based on the calculated tire rotation amount for the predetermined period.
前記監視ユニットは、
前記検出器から受信した前記サンプリング処理の結果が前記第1車速未満での車両旋回中の情報であるか否かを判定し、
前記検出器から受信した前記サンプリング処理の結果が前記第1車速未満での車両旋回中の情報である場合に前記判定処理を行ない、
前記検出器から受信した前記サンプリング処理の結果が前記第1車速未満での車両旋回中の情報でない場合に前記判定処理を行なわない、請求項1または2に記載のタイヤ位置検出システム。 The predetermined cycle is set to a value less than half the output waveform cycle of the acceleration sensor when the vehicle turns at a first vehicle speed,
The monitoring unit is
determining whether the result of the sampling process received from the detector is information indicating that the vehicle is turning at less than the first vehicle speed;
performing the determination process when the result of the sampling process received from the detector is information indicating that the vehicle is turning at less than the first vehicle speed;
3. The tire position detection system according to claim 1, wherein said determination processing is not performed when the result of said sampling processing received from said detector is not information indicating that the vehicle is turning at less than said first vehicle speed.
前記監視ユニットは、前記車両が旋回した場合に測定開始指令を前記イニシエータを介して前記検出器に出力し、
前記検出器は、前記イニシエータから前記測定開始指令を受信した場合に前記サンプリング処理を行なう、請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ位置検出システム。 Further comprising an initiator that outputs a command signal to the detector,
the monitoring unit outputs a measurement start command to the detector via the initiator when the vehicle turns;
The tire position detection system according to any one of claims 1 to 3, wherein said detector performs said sampling process when receiving said measurement start command from said initiator.
前記監視ユニットは、
車速に基づいて前記車両が旋回する予兆があるか否かを判定し、
前記車両が旋回する予兆があると判定された場合に待受要求を前記イニシエータを介して前記検出器に一定時間継続して出力し、
前記検出器は、
前記待受期間中に前記イニシエータから前記待受要求を受信していない場合には前記待受期間を第1頻度で設定し、
前記待受期間中に前記イニシエータから前記待受要求を受信した場合には前記待受期間を前記第1頻度よりも高い第2頻度で設定し、
前記待受期間中に前記イニシエータから前記測定開始指令を受信した場合に前記サンプリング処理を行なう、請求項4に記載のタイヤ位置検出システム。 The detector intermittently sets a standby period during which a signal from the initiator can be received,
The monitoring unit is
determining whether there is a sign that the vehicle will turn based on the vehicle speed;
continuously outputting a standby request to the detector via the initiator for a certain period of time when it is determined that there is a sign that the vehicle will turn;
The detector is
setting the standby period at a first frequency when the standby request is not received from the initiator during the standby period;
setting the standby period at a second frequency higher than the first frequency when the standby request is received from the initiator during the standby period;
5. The tire position detection system according to claim 4, wherein said sampling process is performed when said measurement start command is received from said initiator during said standby period.
前記加速度センサの出力に基づいて前記車両が旋回する予兆があるか否かを判定し、
前記車両が旋回する予兆があると判定された場合に前記サンプリング処理を行ない、
前記監視ユニットは、
前記検出器から受信した前記サンプリング処理の結果に車両旋回中の情報が含まれるか否かを判定し、
前記検出器から受信した前記サンプリング処理の結果に車両旋回中の情報が含まれる場合に前記判定処理を行ない、
前記検出器から受信した前記サンプリング処理の結果に車両旋回中の情報が含まれない場合に前記判定処理を行なわない、請求項1~3のいずれかに記載のタイヤ位置検出システム。 The detector is
determining whether there is a sign that the vehicle will turn based on the output of the acceleration sensor;
performing the sampling process when it is determined that there is a sign that the vehicle will turn;
The monitoring unit is
determining whether the result of the sampling process received from the detector includes information on vehicle turning;
performing the determination process when the result of the sampling process received from the detector includes information that the vehicle is turning;
4. The tire position detection system according to any one of claims 1 to 3, wherein said determination processing is not performed when the result of said sampling processing received from said detector does not include information on vehicle turning.
The tire position detection system according to any one of claims 1 to 7, wherein in the determination process, the monitoring unit determines on which left or right tire of the vehicle the detector is installed.
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JP2021177596A JP2023066795A (en) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | Tire position detection system |
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