JP3975973B2

JP3975973B2 - Wheel-body communication system

Info

Publication number: JP3975973B2
Application number: JP2003160241A
Authority: JP
Inventors: 敦司小川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: JP2004359119A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪が車体に支持されて構成された車両においてそれら車輪と車体との間において通信を行う技術に関するものであり、特に、車輪にそれと共に回転させられる状態で設けられる車輪側通信装置と、車体の定位置に設けられる車体側通信装置との間において通信を行う技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車輪が車体に支持されて構成された車両においてそれら車輪と車体との間において通信を行うシステムが既に知られている。さらに、このシステムの一形式として、車輪にそれと共に回転させられる状態で設けられる車輪側通信装置と、車体の定位置に設けられる車体側通信装置とを用いることにより、車輪と車体との間において通信を行う形式も既に知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３０９９１４号公報
この特許文献１に記載のシステムは、車輪に設けられる送信手段と、車体に設けられる受信手段とを含むように構成されている。送信手段は、車輪のタイヤ空気圧を検出してそれを表す信号を送信する。これに対し、受信手段は、その送信手段からの信号を受信してタイヤ空気圧を得る。
【０００４】
この従来のシステムは、さらに、車体に設けられる車輪速度センサと、車体に設けられる判定手段とを含むように構成される。車輪速度センサは、車輪と共に回転する回転体をそれに近接した定位置において検出することにより、車輪速度を検出する。これに対し、判定手段は、その車輪速度センサからの信号を受けて車輪のタイヤ空気圧状態を判定する。
【０００５】
この従来のシステムは、さらに、車体においてそれら車輪速度センサと判定手段とを互いに電気的に接続する信号配線を含むように構成される。そして、このシステムにおいては、その信号配線が、送信手段が送信した信号を受信手段が受信するためのアンテナとして機能する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した形式の通信システムにおいては、一般に、車輪側通信装置と車体側通信装置との相対位置関係が車輪の回転に伴って周期的に変化する。この相対位置関係の周期的変化は、それら通信装置間の受信状態の周期的変化を招来する。この問題は、各通信装置が、送信または受信する信号に関して指向性（例えば、アンテナの指向性）を有することや、それら通信装置間の距離が短くなったり長くなったりすることや、電波の伝播経路が変化すること、あるいは通信装置間の障害物の一時的存在が原因であると考えられる。
【０００７】
そのため、この形式の通信システムにおいては、従来、受信状態が良好である状態と不良である状態とに交互に変化することを前提にして、送受信のための信号処理が設計されていた。
【０００８】
しかし、受信状態が不良である場合に信号の送受信を行うことは基本的に無駄であり、少なくとも受信状態が良好である場合に信号の送受信を行えば足りる。また、受信状態が不良である場合に信号の送受信を行うことをできる限り回避すれば、各通信装置の実際の受信率が向上する。
【０００９】
このような知見に基づき、本発明は、車輪にそれと共に回転させられる状態で設けられる車輪側通信装置と、車体の定位置に設けられる車体側通信装置との間において通信を行う技術において、信号の送受信のタイミングを適正化することを課題としてなされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴のいくつかおよびそれらの組合せのいくつかの理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。
（１）車輪が車体に支持されて構成された車両においてそれら車輪と車体との間において通信を行うシステムであって、
前記車輪にそれと共に回転させられる状態で設けられる車輪側通信装置と、前記車体の定位置に設けられる車体側通信装置とを含み、かつ、その車体側通信装置は、前記車輪の回転位置に応じた車体側送信タイミングで前記車輪側通信装置に信号を送信する車輪−車体間通信システム。
【００１１】
前述のように、車輪側通信装置と車体側通信装置との一方が他方から信号を受信する受信状態は車輪の回転に伴って周期的に変化する。そして、その受信状態の変化と車輪の回転位置の変化との間に規則性があり、受信状態は、車輪の実際の回転位置が特定の回転位置に一致するときに良好となる。
【００１２】
このような知見に基づき、本項に係る通信システムにおいては、車体側通信装置が車輪側通信装置に向かって信号を送信しようとする際には、車体側通信装置が、車輪の回転位置に応じた車体側送信タイミングで車輪側通信装置に信号を送信する。
【００１３】
したがって、この通信システムによれば、車輪側通信装置の受信状態が不良である場合に車体側通信装置の送信を回避可能となり、ひいては、車輪側通信装置の実際の受信率を向上させることが容易となる。受信率が向上すれば、例えば、１つの情報を伝達するために送信することが必要な信号のフレーム数（同じ信号を反復的に送信する回数）、その信号を構成するビットの数等が節減され、ひいては、各通信装置の節電につながる。
【００１４】
なお付言すれば、本項および下記の各項における「送信タイミング」は、時間によって表現することは不可欠ではなく、例えば、時間に関連付けられる他の物理量として、車輪の回転位置、車輪の回転角度等を用いて表現することが可能である。
（２）さらに、
前記車輪の回転位置を検出する回転位置検出装置と、
その回転位置検出装置により検出された回転位置と、前記車体側通信装置と前記車輪側通信装置との一方が他方から受信した信号のレベルである受信信号レベルとの関係に基づいて前記車体側送信タイミングを決定する車体側送信タイミング決定装置と
を含む（１）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００１５】
この通信システムにおいては、車輪の回転位置の検出値と、車体側通信装置と車輪側通信装置との一方が他方から受信した信号のレベルである受信信号レベルとの関係に基づいて車体側送信タイミングが決定される。
【００１６】
したがって、この通信システムによれば、車輪の回転位置と受信信号レベルとの実際の関係を考慮して車体側送信タイミングを正しく決定することが可能となる。
（３）前記車体側送信タイミング決定装置が、
前記受信信号レベルを、前記回転位置検出装置により検出された複数の回転位置に関連付けてそれぞれ取得するレベル取得部を含み、かつ、それら複数の回転位置にそれぞれ関連付けて取得された複数の受信信号レベルの分布に基づいて前記車体側送信タイミングを決定するものである（２）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００１７】
この通信システムにおいては、車輪の複数の回転位置にそれぞれ関連付けて取得された複数の受信信号レベルの分布に基づいて車体側送信タイミングが決定される。
【００１８】
したがって、この通信システムによれば、それら取得された複数の受信信号レベルのうちの実質的な最高値が取得された車輪の回転位置を考慮して車体側送信タイミングを決定することが可能となる。
（４）前記レベル取得部が、前記車輪の回転速度が基準値以下である状態と、前記車輪の回転速度が一定に維持される状態との少なくとも一方において前記受信信号レベルを前記回転位置に関連付けて取得するものである（３）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００１９】
車体側通信装置は定位置において信号を送信するのに対し、車輪側通信装置は車輪と共に回転しながらその信号を受信する。そのため、車輪の回転位置と受信信号レベルとの関係を取得するためにそれら車体側通信装置と車輪側通信装置との間で行われる送受信中、車輪の回転速度が過大であると、車輪が同じ回転位置に停留する時間が過小となって、受信信号レベルを表す時系列データのうち、車輪の１つの回転位置における真の受信信号レベルを正しく反映する部分が過小となる。このことは、受信信号レベルの取得精度の低下につながる。
【００２０】
また、車輪の回転位置と受信信号レベルとの関係を取得するためにそれら車体側通信装置と車輪側通信装置との間で行われる送受信中、車輪の回転速度が一定に保たれる場合の方が変動する場合より、受信信号レベルの取得値が真の値を反映する精度が安定する。
【００２１】
このような知見に基づき、本項に係る通信システムにおいては、車輪の回転速度が基準値以下である状態と、車輪の回転速度が一定に維持される状態との少なくとも一方において受信信号レベルが車輪の回転位置に関連付けて取得される。
（５）前記車体側送信タイミング決定装置が、さらに、
前記複数の回転位置に関連付けてそれぞれ取得された複数の受信信号レベルのうちの実質的な最高値が取得された回転位置を前記車輪側通信装置にとっての最適受信位置として決定する位置決定部と、
その決定された最適受信位置に前記車輪の実際の回転位置が実質的に一致するときに前記車輪側通信装置が前記車体側通信装置から信号を受信するように前記車体側送信タイミングを決定するタイミング決定部と
を含む（３）または（４）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００２２】
この通信システムによれば、車輪側通信装置が車体側通信装置から信号を実質的な最良状態で受信する最適受信位置が決定される。さらに、その決定された最適受信位置に車輪の実際の回転位置が実質的に一致するときに車輪側通信装置が車体側通信装置から信号を受信するように車体側送信タイミングが決定される。
【００２３】
その結果、この通信システムによれば、車輪側通信装置が車体側通信装置から信号を実質的な最良状態で受信するように車体側送信タイミングを適正化することが可能となる。
（６）前記車体側送信タイミングが、前記車体側通信装置に送信を開始させる送信開始指令を発令するタイミングを意味しており、
前記タイミング決定部が、前記送信開始指令が発令された時期からそれに応答して前記車体側通信装置が実際に信号を出力する時期までの時間である送信応答時間の長さと前記車輪の回転速度との少なくとも一方に基づいて前記車体側送信タイミングを決定するものである（５）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００２４】
車体側通信装置に送信を開始させることが必要である場合、その送信開始のための指令である送信開始指令が発令される。したがって、前記（５）項に係る通信システムにおける「車体側送信タイミング」という用語は、車体側通信装置に送信を開始させる送信開始指令を発令するタイミングを意味するように定義することが可能である。
【００２５】
その送信開始指令が発令されると、それに応答して車体側通信装置は信号を出力することになるのであるが、信号処理の関係上、その送信開始指令が発令された直後に信号が出力されるのではなく、送信開始指令の発令時からの遅れを伴って信号が出力される場合がある。
【００２６】
この場合、そのような応答遅れが存在するにもかかわらず、車輪側通信装置が車体側通信装置から信号を実質的な最良状態で受信する最適受信位置に車輪の実際の回転位置が一致するときにちょうど送信開始指令を発令すると、車体側通信装置から実際に出力された信号が車輪側通信装置に到達したときに車輪の実際の回転位置が最適受信位置からずれてしまう。
【００２７】
このように、車体側通信装置から実際に出力された信号が車輪側通信装置に到達したときにおける車輪の実際の回転位置（以下、「受信時回転位置」という。）は、車体側通信装置の応答遅れによる影響を受けるのである。
【００２８】
さらに、それら受信時回転位置と最適受信位置とのずれ量は、車輪の回転速度による影響を受ける。
【００２９】
以上説明した知見に基づき、本項に係る通信システムにおいては、送信開始指令が発令された時期からそれに応答して車体側通信装置が実際に信号を出力する時期までの時間である送信応答時間の長さと車輪の回転速度との少なくとも一方に基づき、車体側送信タイミング、すなわち、送信開始指令を発令すべきタイミングが決定される。
【００３０】
したがって、この通信システムによれば、送信のための応答遅れの存在にもかかわらず、適正な時期に車体側通信装置が実際に送信を開始することが可能となる。
（７）前記車輪側通信装置が、前記車輪の回転位置に応じた車輪側送信タイミングで前記車体側通信装置に信号を送信する（１）ないし（６）項のいずれかに記載の車輪−車体間通信システム。
【００３１】
この通信システムによれば、車体側通信装置から車輪側通信装置への送信のタイミングのみならず、車輪側通信装置から車体側通信装置への送信のタイミングも、車輪の回転位置との関係において適正化することが可能となる。
（８）さらに、
前記車体側通信装置が前記車体側送信タイミングで送信した信号を前記車輪側通信装置が実際に受信した実受信タイミングに基づき、その信号に応答して前記車輪側通信装置が前記車体側通信装置に信号を送信すべき前記車輪側送信タイミングを決定する車輪側送信タイミング決定装置を含む（７）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００３２】
この通信システムにおいては、車体側通信装置が車体側送信タイミングで送信した信号を車輪側通信装置が実際に受信した実受信タイミングを利用することにより、車輪側通信装置が車体側通信装置に信号を送信すべき車輪側送信タイミングが決定される。
【００３３】
したがって、この通信システムによれば、実受信タイミングとの時期的な相対関係を考慮しつつ車輪側送信タイミングを決定することが容易となる。
（９）前記車輪側送信タイミングが、前記車輪側通信装置に送信を開始させる送信開始指令を発令するタイミングを意味しており、
前記車輪側送信タイミング決定装置が、前記車輪の実際の回転位置が最後に前記最適受信位置にあった時期と、前記車輪が１回転するための時間と、前記送信開始指令が発令された時期からそれに応答して前記車輪側通信装置が実際に信号を出力する時期までの時間である送信応答時間の長さとに基づいて前記車輪側送信タイミングを決定するタイミング決定部を含む（８）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００３４】
車輪の実際の回転位置が最後に最適受信位置にあった時期と、車輪が１回転するための時間とが判明すれば、車輪の実際の回転位置が次に最適送信位置（これは、前記最適受信位置と同位相であるが、その位置における車輪側通信装置が受信ではなく送信を行うことから、最適送信位置と称する。）に一致する時期が計算できる。
【００３５】
さらに、この時期と、送信開始指令が発令された時期からそれに応答して車輪側通信装置が実際に信号を出力する時期までの時間である送信応答時間の長さとが判明すれば、車輪側送信タイミングすなわち送信開始指令を発令すべきタイミングが計算できる。
【００３６】
以上説明した知見に基づき、本項に係る通信システムが提案されたのである。
（１０）前記車輪側送信タイミング決定装置が前記車体に設けられ、かつ、その車輪側送信タイミング決定装置が、前記車体側送信タイミングで前記車体側通信装置から送信される主信号に付随して、前記決定された車輪側送信タイミングを表す副信号を前記車輪側通信装置に送信する副信号送信部を含む（９）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００３７】
この通信システムによれば、車輪側送信タイミングの決定を車輪側において行わずに済むこととなり、信号処理に関する車輪側の負担を軽減することが容易となる。
（１１）車輪が車体に支持されて構成された車両においてそれら車輪と車体との間において通信を行うシステムであって、
前記車輪にそれと共に回転させられる状態で設けられる車輪側通信装置と、前記車体の定位置に設けられる車体側通信装置とを含み、かつ、前記車輪側通信装置は、前記車輪の回転位置に応じた車輪側送信タイミングで前記車体側通信装置に信号を送信する車輪−車体間通信システム。
【００３８】
この通信システムによれば、前記（１）項に係る通信システムに準じて、車輪側通信装置から車体側通信装置への信号送信が、車輪の回転位置に応じた車輪側送信タイミングで行われ、その結果、車輪側送信タイミングが適正化される。
（１２）さらに、
前記車輪の回転位置を検出する回転位置検出装置と、
その回転位置検出装置により検出された回転位置と、前記車体側通信装置と前記車輪側通信装置との一方が他方から受信した信号のレベルである受信信号レベルとの関係に基づいて前記車輪側送信タイミングを決定する車輪側送信タイミング決定装置と
を含む（１１）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００３９】
この通信システムによれば、前記（２）項に係る通信システムと同様な原理に従い、車輪の回転位置と受信信号レベルとの実際の関係を考慮して車輪側送信タイミングを正しく決定することが可能となる。
（１３）前記車輪側送信タイミング決定装置が、
前記受信信号レベルを、前記回転位置検出装置により検出された複数の回転位置に関連付けてそれぞれ取得するレベル取得部を含み、かつ、それら複数の回転位置にそれぞれ関連付けて取得された複数の受信信号レベルの分布に基づいて前記車輪側送信タイミングを決定するものである（１２）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００４０】
この通信システムによれば、前記（３）項に係る通信システムと同じ原理に従い、取得された複数の受信信号レベルのうちの実質的な最高値が取得された車輪の回転位置を考慮して車輪側送信タイミングを決定することが可能となる。
（１４）前記回転位置検出装置が、
前記車輪と共に回転する回転体であって複数の被検出位置がそれと同心の一円周に沿って等間隔で並んだものと、
前記車体の定位置に設けられた検出具であって前記複数の被検出位置の通過を個別に検出するものと
を含む（２）ないし（６）および（１２）項のいずれかに記載の車輪−車体間通信システム。
（１５）前記検出具が、前記車輪の角速度を車輪速度として検出する車輪速度センサである（１４）項に記載の車輪−車体間通信システム。
【００４１】
この通信システムによれば、同じ車輪速度センサを、車輪速度の検出と、車体側通信装置と車輪側通信装置との少なくとも一方の送信タイミングの決定との双方に用いることが可能となり、別個独立の２つのセンサを用いる場合に比較し、車両全体としての部品点数および装置コストを節減することが容易となる。
（１６）前記車輪が、タイヤがホイールに装着されて構成されており、
当該車輪−車体間通信システムが、さらに、前記車輪に設けられ、前記タイヤの状態量を検出するタイヤ状態量センサを含み、かつ、前記車輪側通信装置が、そのタイヤ状態量センサにより検出されたタイヤ状態量を表す信号を前記車体側通信装置に送信するものである（１）ないし（１５）項のいずれかに記載の車輪−車体間通信システム。
【００４２】
本項における「タイヤ状態量」としては、例えば、タイヤの空気圧、タイヤと路面との間に作用するタイヤ作用力（前後力、横力、上下力等）、タイヤの変形量、タイヤの温度等がある。
（１７）前記車体側通信装置から前記車輪側通信装置に送信される信号が、前記車輪に関連する情報を表す信号を車輪側通信装置から車体側通信装置に送信することを要求する要求信号を含む（１）ないし（１６）項のいずれかに記載の車輪−車体間通信システム。
（１８）前記車体側通信装置から前記車輪側通信装置に送信される信号が、前記車輪側通信装置により消費されるべき電気エネルギを発生させる電気エネルギ信号を含む（１）ないし（１６）項のいずれかに記載の車輪−車体間通信システム。
【００４３】
この通信システムによれば、車輪側通信装置の作動に必要な電源を車輪側に設けずに済む。
【００４４】
なお付言すれば、本項における「電気エネルギ信号」は、それ自体（例えば、電磁波等、物理的存在自体）で車輪側通信装置にとって意味があるのに対し、前記（１７）項における「要求信号」は、それ自体では車輪側通信装置にとって意味がなく、その要求信号によって表される情報（内容）が車輪側通信装置にとって意味を有する。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態の一つを図面に基づいて詳細に説明する。
【００４７】
図１には、本発明の一実施形態に従う車輪−車体間通信システム（以下、単に「システム」という。）が平面図で示されている。このシステムは、左右の前輪ＦＬ，ＦＲと、左右の後輪ＲＬ，ＲＲとが車体に支持されて構成された車両に搭載されている。このシステムは、４つの車輪１８にそれぞれ配置された４つの検出ユニット１０と、車体に配置された処理装置１２とを備えている。
【００４８】
このシステムは、それら４つの検出ユニット１０と処理装置１２との間において無線で双方向通信を行うことにより、４つの車輪１８のそれぞれに関するタイヤ状態量を遠隔的に監視するために設けられている。
【００４９】
図２に示すように、各車輪１８は、タイヤ２０がホイール２２に装着されて構成されている。タイヤ２０内には空気が圧力下に封入されている。本実施形態においては、検出ユニット１０がホイール２２に装着されている。検出ユニット１０は、後述の複数の部品が共通のハウジング内に収容されて構成されている。
【００５０】
図３には、検出ユニット１０のハードウエア構成がブロック図で表されている。検出ユニット１０は、タイヤ状態量センサとして、タイヤ２０の空気圧を直接に検出する圧力センサ３０と、タイヤ２０の温度を検出する温度センサ３２と、タイヤ２０と路面との間に作用するタイヤ作用力を検出する力センサ３４とを備えている。
【００５１】
なお、力センサ３４を備えるように検出ユニット１０を構成することは不可欠ではない。また、タイヤ２０に関する他の物理量を検出するセンサを検出ユニット１０に付加することが可能である。
【００５２】
図３に示すように、検出ユニット１０は、さらに、コンピュータ４０を備えている。コンピュータ４０は、よく知られているように、ＣＰＵ４２とＲＯＭ４４とＲＡＭ４６とを含むように構成されている。このコンピュータ４０に、上述の各種センサ３０，３２，３４と、送受信機５０およびバッテリ（電源の一例）５２とが接続されている。送受信機５０は、アンテナ５４を介して、外部に対する信号（電波）の送受信を行う。バッテリ５２は、消耗しても充電されない交換式である。
【００５３】
図１に示すように、処理装置１２は、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）６０と、各車輪１８ごとの検出ユニット１０用のアンテナ５４に近接してそれぞれ配置された４つのアンテナ６２とを備えている。
【００５４】
図４に示すように、ＥＣＵ６０は、コンピュータ７０を含むように構成されている。このコンピュータ７０も、検出ユニット１０用のコンピュータ４０と同様に、ＣＰＵ７２とＲＯＭ７４とＲＡＭ７６とを含むように構成されている。処理装置１２は、さらに、４つのアンテナ６２にそれぞれ接続される４つの送受信機７８をＥＣＵ６０に接続された状態で備えている。ＥＣＵ６０にはバッテリ８０が接続されている。このバッテリ８０は、検出ユニット１０用のバッテリ５２とは異なり、消耗すれば充電される充電式とされている。
【００５５】
図４に示すように、ＥＣＵ６０には、入力装置８２と表示器８４とが接続されている。入力装置８２は、車両の運転者による操作に応じて、情報をデータ化して取り込むために使用される。これに対し、表示器８４は、出力装置の一例であり、必要な情報を可視化して画面上に表示する。なお、出力装置の別の例は、情報を聴覚的に出力するブザーである。
【００５６】
本実施形態においては、それら入力装置８２と表示器８４とが互いに連携させられていて、表示器８４に表示された情報に対して運転者が入力装置８２を介して情報を選択したり入力することが可能となっている。
【００５７】
図４に示すように、ＥＣＵ６０には、各車輪１８ごとに設けられた４つの車輪速度センサ９０が接続されている。各車輪速度センサ９０は、よく知られているように、図５に示すように、車体に、対応する車輪１８と共に回転するロータ９２に近接した定位置において装着されている。ロータ９２は、それの外周に複数の歯（同図の例においては、４８個）を車輪１８と同軸の一円周に沿って並んで備えている。車輪速度センサ９０は、ロータ９２の各歯の通過を電磁的に検出する電磁ピックアップである。車輪速度センサ９０は、ロータ９２の各歯が通過するごとに立ち上がるパルスとして電圧信号を発生させる。
【００５８】
各車輪速度センサ９０は、各車輪１８ごとに、ロータ９２と共同することにより、車輪１８の角速度を車輪速度として検出するという用途と、検出ユニット１０の送信タイミングおよび処理装置１２の送信タイミングを決定するという用途との双方に使用される。
【００５９】
図６には、ＥＣＵ６０用のＲＯＭ７４およびＲＡＭ７６の構成と検出ユニット１０用のＲＯＭ４４およびＲＡＭ４６の構成とがそれぞれ概念的に表されている。
【００６０】
図６の（ａ）に示すように、ＥＣＵ６０用のＲＯＭ７４には、図７にフローチャートで概念的に表されている同期送信プログラムが予め記憶されている。ＲＯＭ７４には、さらに、ＥＣＵ６０が送信開始指令を発した時期から、アンテナ６２から実際に信号が送信される時期までの送信時間Ｔ１の長さを表すデータも予め記憶されている。さらに、検出ユニット１０のコンピュータ４０が送信開始指令を発した時期から、アンテナ６２から実際に信号が送信される時期までの送信時間Ｔ２の長さを表すデータも予め記憶されている。
【００６１】
図８には、処理装置１２と検出ユニット１０との間における双方向通信の一例がタイムチャートで表されている。この例においては、ＥＣＵ６０が送信開始指令を発した時期から送信時間Ｔ１の経過後に、処理装置１２から実際に信号が送信される。その信号はその送信直後に検出ユニット１０によって受信される。検出ユニット１０のコンピュータ４０は、その受信時期から時間間隔Ｔ３の経過後、送信開始指令を発し、それから送信時間Ｔ２の経過後、検出ユニット１０から実際に信号が送信される。その信号はその送信直後に処理装置１２によって受信される。
【００６２】
図６の（ａ）に示すように、ＥＣＵ６０用のＲＡＭ７６には、検出ユニット１０の送信タイミングを定義するために使用される上述の時間間隔Ｔ３の長さを表すデータがテンポラリーに保存される位置と、処理装置１２の送信タイミングを計算するために使用される車輪速度ωを表すデータがテンポラリーに保存される位置とが設定されている。
【００６３】
時間間隔Ｔ３は、図７の同期送信プログラムの実行により、各車輪１８ごとに計算される。時間間隔Ｔ３を表す信号は、各車輪１８ごとに、処理装置１２から検出ユニット１０に転送される。車輪速度ωは、各車輪１８ごとに、対応する車輪速度センサ９０を用いて計算される。
【００６４】
これに対し、図６の（ｂ）に示すように、検出ユニット１０用のＲＯＭ４４には、図９にフローチャートで概念的に表されている同期送信プログラムが予め記憶されている。さらに、上記時間間隔Ｔ３の暫定値を表すデータも予め記憶されている。
【００６５】
また、検出ユニット１０用のＲＡＭ４６には、各車輪１８ごとに、処理装置１２から受信した信号により表される時間間隔Ｔ３の長さを表すデータがテンポラリーに保存される位置が設定されている。
【００６６】
図７の同期送信プログラムは、ＥＣＵ６０のコンピュータ７０により、繰返し実行される。各回の実行時には、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、車両の走行スイッチとしてのイグニションスイッチ（図示しない）が車両の使用者（例えば、運転者）によってＯＦＦからＯＮに操作された直後であるか否かが判定される。今回は、ＯＮに操作された直後ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、直ちにこの同期送信プログラムの一回の実行が終了する。
【００６７】
これに対し、今回は、イグニションスイッチがＯＮに操作された直後であると仮定すれば、Ｓ１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２に移行する。このＳ２においては、各車輪１８ごとに、イグニションスイッチがＯＮに操作された直後から、車輪速度センサ９０がパルスを１つずつ発生させるごとに（すなわち、ロータ９２の歯を１つずつ検出するごとに）１ずつインクリメントする番号がパルス番号Ｐｎｍとして各パルスに割り当てられる。この割り当ては、イグニションスイッチがＯＮに操作された直後の車輪１回転中、行われる。
【００６８】
ここに、パルス番号Ｐｎｍは、本実施形態においては、１から４８までの数字によって表される。このパルス番号Ｐｎｍは、ロータ９２における各歯の位置を表し、ひいては、車輪１８の回転位置を表す。
【００６９】
また、パルス番号Ｐｎｍにおける「ｍ」は、該当する車輪１８の位置を表しており、例えば、１のときには左前輪ＦＬ、２のときには右前輪ＦＲ、３のときには左後輪ＲＬ、４のときには右後輪ＲＲをそれぞれ表す。
【００７０】
続いて、Ｓ３において、全車輪１８についてそれぞれ、処理装置１２と検出ユニット１０との間において双方向通信が試行される。本実施形態においては、処理装置１２が送信した信号を検出ユニット１０が受信すると、検出ユニット１０は、時間間隔Ｔ３の暫定値が経過するのを待って、何らかの信号（例えば、タイヤ圧Ｐの状態を表す信号）を送信するように設計されている。
【００７１】
その後、Ｓ４において、各車輪１８ごとに、処理装置１２が検出ユニット１０から受信した信号の電圧である受信電圧（これが「受信信号レベル」の一例である。）Ｅｎｍが取得される。この受信電圧Ｅｎｍは、パルス番号Ｐｎｍに対応する車輪回転位置において処理装置１２が受信した信号の電圧の高さを表す。また、受信電圧Ｅｎｍにおける「ｍ」の意味はパルス番号Ｐｎｍにおける「ｍ」の意味と同じである。
【００７２】
続いて、Ｓ５において、車速Ｖが検出されるとともに、その検出された車速Ｖが０より大きく、かつ、基準値Ｖ０（例えば、２０ｋｍ／ｈ）より小さいか否かが判定される。この条件が成立する場合には、Ｓ３およびＳ４の実行が繰り返されるのに対し、不成立である場合には、Ｓ３およびＳ４の実行が終了させられてＳ６に移行する。
【００７３】
ところで、Ｓ３およびＳ４は、車両が走行していて車輪１８が回転しているときに行われることが必要である。一方、処理装置１２が信号を送信してから、その信号に応答して検出ユニット１０が信号を送信し、そして、その信号を処理装置１２が受信するまでに時間がかかる。すなわち、１回の送受信（信号の見かけ上の１往復）を行うための時間が必要なのである。
【００７４】
この1回の送受信によって処理装置１２が受信電圧Ｅｎｍを取得する間、車輪回転位置がロータ９２の1歯分より大きい角度で変化しないことが、受信電圧Ｅｎｍと車輪回転位置（処理装置１２のアンテナ６２と検出装置１０のアンテナ５４との相対位置を反映する。）との関係を正しく把握するために望ましい。換言すれば、１回の送受信に必要な時間の長さが、車輪回転位置がロータ９２の1個歯分変化するための時間の長さに対して無視できるほどに短いことが望ましいのである。
【００７５】
そこで、本実施形態においては、車速Ｖが０より大きく、かつ、基準値Ｖ０より小さい場合には、Ｓ５の判定がＹＥＳとなり、その後は、この判定がＮＯとなるまで、Ｓ３およびＳ４の実行が繰り返される。
【００７６】
図１０には、４つの車輪１８のうちのいずれかにつき、車輪１８が２回転する間、受信電圧Ｅｎがパルス番号Ｐｎに関連付けて取得された一例がグラフで概念的に表されている。このグラフの縦軸には、処理装置１２と検出ユニット１０との間で双方向通信が可能である程度に受信電圧Ｅｎが高いか否かが０または１によって表されている。この縦軸の目盛りが０である場合には、双方向通信が不可能である程度に受信電圧Ｅｎが低いことを意味し、１である場合には、双方向通信が可能である程度に受信電圧Ｅｎが高いことを意味している。
【００７７】
Ｓ５の判定がＮＯとなると、Ｓ６において、各車輪１８ごとに、すべてのパルス番号Ｐｎｍに関連付けて取得された複数の受信電圧Ｅｎｍのうちの最高値ＭＡＸが取得される。例えば、図１０に示す例においては、１で表される受信電圧Ｅｎが複数存在するため、最高値ＭＡＸは、それら複数の受信電圧Ｅｎのうち、パルス番号Ｐｎに関して中央に位置するものとして選択される。
【００７８】
このＳ６においては、さらに、そのようにして取得された最高値ＭＡＸに関連付けられたパルス番号Ｐｎｍが着目パルス番号Ｐｎｍ＊として取得される。
【００７９】
その後、Ｓ７において、各車輪１８ごとに、その取得された着目パルス番号Ｐｎｍ＊が、車輪１８の複数の回転位置のうち、処理装置１２からの信号を検出ユニット１０が受信するのに最適である最適受信位置Ｎ１として決定される。
【００８０】
続いて、Ｓ８において、各車輪１８ごとに、処理装置１２からの信号が検出ユニット１０に、車輪１８の実際の回転位置が最適受信位置Ｎ１と実質的に一致するときに到達するように、処理装置１２の送信タイミングＮ２、すなわち、送信開始指令の発令時期が決定される。本実施形態においては、送信タイミングＮ２が車輪１８の回転位置によって表現される。
【００８１】
本実施形態においては、例えば、次の式を用いることにより、送信タイミングＮ２が決定される。
【００８２】

この式の右辺における第２項は、車輪速度ωのもとに送信応答時間Ｔ１をロータ９２の歯数に換算した値を表している。なお、この式において「Ｒ」は、タイヤの動荷重半径を表している。
【００８３】
その後、Ｓ９において、時間間隔Ｔ３の長さが決定される。この時間間隔Ｔ３の長さは、図８に示すように、車輪回転の１周期の長さから送信応答時間Ｔ２を差し引くことによって計算される。例えば、次の式を用いて計算される。
【００８４】

そのようにして決定された時間間隔Ｔ３の長さを表すデータは、ＲＡＭ７６に保存される。
【００８５】
続いて、図７のＳ１０において、各車輪１８ごとに、車輪１８の実際の回転位置Ｎが送信タイミングＮ２と実質的に一致するのが待たれる。実質的に一致したならば、Ｓ１０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１１に移行する。
【００８６】
このＳ１１においては、送信開始指令が発令される。その後、Ｓ１２において、各車輪１８ごとに、処理装置１２から検出ユニット１０に主信号が送信される。この主信号は、検出ユニット１０に対し、タイヤ状態量の検出値を送信することを要求することを意味する要求信号である。この主送信は、車両における複数の車輪１８に関して一斉に行われるとは限らず、むしろ互いに異なる時期に行われるのが普通である。なぜなら、複数の車輪１８間において送信タイミングＮ１およびＮ２が互いに一致しないのが普通であるからである。
【００８７】
続いて、Ｓ１３において、各車輪１８ごとに、ＲＡＭ７６から時間間隔Ｔ３を表すデータが読み出され、その読み出されたデータを表す副信号が、上記主信号に付随して、処理装置１２から検出ユニット１０に送信される。
【００８８】
その後、Ｓ１０ないしＳ１３の実行が繰り返され、その結果、処理装置１２の各回の送信が、車輪１８の複数の回転位置のうちの最適受信位置（図８参照）に同期するように行われることとなる。
【００８９】
図９に示す同期送信プログラムは、各車輪１８ごとに、検出ユニット１０のコンピュータ４０によって繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ１０１において、処理装置１２から主信号を受信した直後であるか否かが判定される。今回は、受信した直後ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、直ちにこの同期送信プログラムの一回の実行が終了する。
【００９０】
これに対し、今回は、処理装置１２から主信号を受信した直後であると仮定すれば、Ｓ１０１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０２において、処理装置１２から送信された副信号、すなわち、時間間隔Ｔ３の長さを表す信号が受信される。続いて、Ｓ１０３において、その時間間隔Ｔ３の長さと同じ時間が経過するのが待たれる。
【００９１】
経過したならば、Ｓ１０３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０４において、送信開始指令が発令される。その後、Ｓ１０５において、検出ユニット１０から処理装置１２に、対応する車輪１８に関するタイヤ状態量の検出値を表す信号が送信される。
【００９２】
続いて、Ｓ１０３ないしＳ１０５の実行が繰り返され、その結果、検出ユニット１０の各回の送信が、車輪１８の複数の回転位置のうちの最適送信位置（図８参照）に同期するように行われることとなる。
【００９３】
なお付言すれば、本実施形態においては、処理装置１２と検出ユニット１０との間における双方向通信がＬＦ周波数帯（低周波数域の一例）を利用して行われる。ところで、一般に、双方向通信をＬＦ周波数帯を利用して行う場合には、ＲＦ周波数帯（高周波数域の一例）を利用して行う場合と比較し、安価な通信ケーブルが使用可能であるために装置コストの節減が可能であるという利点を有する一方、受信率の低下が懸念される。通信規則の関係上、ＬＦ周波数帯においては強い電波を使用できないのに対し、ＲＦ周波数帯においては強い電波を使用できるからである。
【００９４】
しかし、本実施形態によれば、ＬＦ周波数帯を利用する場合には、送信タイミングの適正化によって受信率の低下を抑制できるため、受信率の低下を抑制しつつ、コスト的なメリットを享受することが容易となる。
【００９５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、処理装置１２が前記（１）項における「車体側通信装置」の一例を構成し、各検出ユニット１０が前記（７）または（１１）項における「車輪側通信装置」の一例を構成しているのである。
【００９６】
さらに、本実施形態においては、各車輪速度センサ９０とロータ９２とコンピュータ７０のうち図７のＳ１およびＳ２を実行する部分とが互いに共同して前記（２）項における「回転位置検出装置」の一例を構成し、コンピュータ７０のうち図７のＳ３ないしＳ８を実行する部分が同項における「車体側送信タイミング決定装置」の一例を構成しているのである。
【００９７】
さらに、本実施形態においては、コンピュータ７０のうち図７のＳ４を実行する部分が前記（３）または（４）項における「レベル取得部」の一例を構成しているのである。
【００９８】
さらに、本実施形態においては、コンピュータ７０のうち図７のＳ３ないしＳ７を実行する部分が前記（５）項における「位置決定部」の一例を構成し、同図のＳ８を実行する部分が前記（５）または（６）項における「タイミング決定部」の一例を構成しているのである。
【００９９】
さらに、本実施形態においては、コンピュータ７０のうち図７のＳ９ないしＳ１３を実行する部分が前記（８）項における「車輪側送信タイミング決定装置」の一例を構成しているのである。
【０１００】
さらに、本実施形態においては、コンピュータ７０のうち図７のＳ９を実行する部分が前記（９）項における「タイミング決定部」の一例を構成しているのである。
【０１０１】
さらに、本実施形態においては、コンピュータ７０のうち図７のＳ１１を実行する部分が前記（１０）項における「副信号送信部」の一例を構成しているのである。
【０１０２】
さらに、本実施形態においては、各車輪速度センサ９０が前記（１４）項における「検出具」の一例を構成し、ロータ９２が同項における「回転体」の一例を構成しているのである。
【０１０３】
なお付言すれば、本実施形態においては、車体側から車輪側に送信される信号が、車輪１８に関連する情報を表す信号を車輪側から車体側に送信することを要求する要求信号として構成されているが、例えば、検出ユニット１０により消費されるべき電気エネルギを発生させる電気エネルギ信号を含むように構成することが可能である。このように構成すれば、検出ユニット１０の電源を車輪側に設けずに済む。
【０１０４】
さらに付言すれば、本実施形態においては、車速Ｖの大小を問わず、送信タイミングＮ２および時間間隔Ｔ３（検出ユニット１０の送信タイミングに相当する。）がそれぞれ送信応答時間Ｔ１およびＴ２を考慮して計算されるようになっているが、それら送信応答時間Ｔ１およびＴ２が及ぼす影響は、車速Ｖが低い領域においては無視できるほどに小さく、高い領域において大きい。
【０１０５】
したがって、車速Ｖがしきい値以下である場合には、送信タイミングＮ２および時間間隔Ｔ３を送信応答時間Ｔ１およびＴ２を考慮せずに決定する一方、車速Ｖがしきい値より大きい場合には、送信タイミングＮ２および時間間隔Ｔ３を送信応答時間Ｔ１およびＴ２を考慮して決定する態様で本発明を実行することが可能である。この態様によれば、それら送信タイミングＮ２および時間間隔Ｔ３の計算の高速化が容易となる。
【０１０６】
以上、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これは例示であり、前記［課題を解決するための手段および発明の効果］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に従う車輪−車体間通信システムを示す平面図である。
【図２】図１における１個の車輪の一部を示す断面図である。
【図３】図１における検出ユニットのハードウエア構成を示すブロック図である。
【図４】図１における処理装置のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図５】図３におけるアンテナと図４におけるアンテナおよび車輪速度センサとの相対位置関係を説明するための正面図である。
【図６】図３におけるＲＯＭおよびＲＡＭの構成と図４におけるＲＯＭおよびＲＡＭの構成とを概念的に表すブロック図である。
【図７】図６におけるＲＯＭ７４に予め記憶されている同期送信プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図８】図３の検出ユニットと図４の処理装置との間における双方向通信の一例を説明するためのタイムチャートである。
【図９】図６におけるＲＯＭ４４に予め記憶されている同期送信プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図１０】図７の同期送信プログラムの実行内容を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１０検出ユニット
１２処理装置
１８車輪
２０タイヤ
６０ＥＣＵ
９０車輪速度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology for performing communication between a wheel and a vehicle body in a vehicle configured by supporting the wheel on a vehicle body, and in particular, a wheel side communication device provided in a state in which the wheel is rotated together with the wheel. And a technology for performing communication with a vehicle body side communication device provided at a fixed position of the vehicle body.
[0002]
[Prior art]
In a vehicle in which wheels are supported by a vehicle body, a system that performs communication between the wheels and the vehicle body is already known. Furthermore, as one form of this system, by using a wheel side communication device provided in a state that the wheel is rotated together with the vehicle and a vehicle body side communication device provided at a fixed position of the vehicle body, between the wheel and the vehicle body A format for performing communication is already known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-309914
The system described in Patent Document 1 is configured to include a transmission unit provided on a wheel and a reception unit provided on a vehicle body. The transmission means detects the tire pressure of the wheel and transmits a signal representing it. On the other hand, the receiving means receives the signal from the transmitting means and obtains the tire pressure.
[0004]
This conventional system is further configured to include a wheel speed sensor provided on the vehicle body and a determination unit provided on the vehicle body. The wheel speed sensor detects the wheel speed by detecting a rotating body that rotates with the wheel at a fixed position close to the rotating body. On the other hand, the determination means receives the signal from the wheel speed sensor and determines the tire air pressure state of the wheel.
[0005]
This conventional system is further configured to include a signal wiring for electrically connecting the wheel speed sensor and the determination means to each other in the vehicle body. In this system, the signal wiring functions as an antenna for the reception means to receive the signal transmitted by the transmission means.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the communication system of the type described above, generally, the relative positional relationship between the wheel side communication device and the vehicle body side communication device changes periodically with the rotation of the wheel. This periodic change in the relative positional relationship causes a periodic change in the reception state between the communication devices. This problem is caused by the fact that each communication device has directivity (for example, antenna directivity) with respect to a signal to be transmitted or received, the distance between the communication devices becomes short or long, and the propagation of radio waves. This may be due to a change in the path or a temporary presence of an obstacle between communication devices.
[0007]
Therefore, in this type of communication system, signal processing for transmission / reception has been conventionally designed on the assumption that the reception state changes alternately between a good state and a bad state.
[0008]
However, it is basically useless to perform signal transmission / reception when the reception state is bad, and it is sufficient to perform signal transmission / reception at least when the reception state is good. In addition, if the signal transmission / reception is avoided as much as possible when the reception state is poor, the actual reception rate of each communication device is improved.
[0009]
Based on such knowledge, the present invention provides a technique for performing communication between a wheel side communication device provided in a state of being rotated on a wheel and a vehicle body side communication device provided at a fixed position of the vehicle body. The problem is to optimize the transmission / reception timing.
[0010]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The following aspects are obtained by the present invention. Each mode is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites other section numbers as necessary. This is to facilitate understanding of some of the technical features described herein and some of the combinations thereof. The technical features and combinations of the technical features described herein are It should not be construed as limited.
(1) In a vehicle configured with wheels supported by a vehicle body, the system communicates between the wheels and the vehicle body,
A wheel side communication device provided in a state of being rotated together with the wheel, and a vehicle body side communication device provided at a fixed position of the vehicle body, and the vehicle body side communication device according to the rotation position of the wheel. A wheel-vehicle communication system that transmits a signal to the wheel-side communication device at a vehicle-body-side transmission timing.
[0011]
As described above, the reception state in which one of the wheel side communication device and the vehicle body side communication device receives a signal from the other periodically changes as the wheel rotates. There is regularity between the change in the reception state and the change in the rotational position of the wheel, and the reception state is good when the actual rotational position of the wheel matches a specific rotational position.
[0012]
Based on such knowledge, in the communication system according to this section, when the vehicle body side communication device attempts to transmit a signal toward the wheel side communication device, the vehicle body side communication device responds to the rotational position of the wheel. A signal is transmitted to the wheel side communication device at the vehicle body side transmission timing.
[0013]
Therefore, according to this communication system, it is possible to avoid transmission of the vehicle body side communication device when the reception state of the wheel side communication device is bad, and it is therefore easy to improve the actual reception rate of the wheel side communication device. It becomes. If the reception rate is improved, for example, the number of frames of a signal that need to be transmitted in order to transmit one piece of information (the number of times the same signal is repeatedly transmitted), the number of bits constituting the signal, and the like are reduced. As a result, power is saved for each communication device.
[0014]
In addition, it is not indispensable to express the “transmission timing” in this section and the following sections by time. For example, as other physical quantities related to time, the rotational position of the wheel, the rotational angle of the wheel, etc. Can be expressed using.
(2) Furthermore,
A rotational position detection device for detecting the rotational position of the wheel;
The vehicle body side transmission based on the relationship between the rotational position detected by the rotational position detection device and the received signal level, which is the level of the signal received by one of the vehicle body side communication device and the wheel side communication device from the other. A vehicle-side transmission timing determination device for determining timing; and
The wheel-vehicle body communication system according to item (1).
[0015]
In this communication system, the vehicle body side transmission timing is based on the relationship between the detected value of the rotational position of the wheel and the received signal level, which is the level of the signal received by one of the vehicle body side communication device and the wheel side communication device from the other. Is determined.
[0016]
Therefore, according to this communication system, it is possible to correctly determine the vehicle body side transmission timing in consideration of the actual relationship between the rotational position of the wheel and the received signal level.
(3) The vehicle body side transmission timing determination device comprises:
A plurality of received signal levels acquired by associating the received signal levels with a plurality of rotational positions detected by the rotational position detecting device, respectively, and obtained in association with the rotational positions; The wheel-vehicle communication system according to item (2), wherein the vehicle-side transmission timing is determined based on the distribution of the vehicle.
[0017]
In this communication system, the vehicle body side transmission timing is determined based on a distribution of a plurality of received signal levels acquired in association with a plurality of rotational positions of the wheels.
[0018]
Therefore, according to this communication system, it is possible to determine the vehicle body side transmission timing in consideration of the rotational position of the wheel from which the substantial maximum value of the acquired plurality of received signal levels is acquired. .
(4) The level acquisition unit associates the received signal level with the rotational position in at least one of a state where the rotational speed of the wheel is below a reference value and a state where the rotational speed of the wheel is maintained constant. The wheel-vehicle communication system according to item (3), which is acquired by
[0019]
The vehicle body side communication device transmits a signal at a fixed position, while the wheel side communication device receives the signal while rotating together with the wheel. Therefore, during the transmission / reception performed between the vehicle body side communication device and the wheel side communication device in order to obtain the relationship between the rotation position of the wheel and the reception signal level, the wheel is the same if the rotation speed of the wheel is excessive. The time for stopping at the rotational position becomes too short, and the portion of the time series data representing the received signal level that correctly reflects the true received signal level at one rotational position of the wheel becomes too short. This leads to a decrease in the acquisition accuracy of the received signal level.
[0020]
Also, when the wheel rotation speed is kept constant during transmission / reception between the vehicle body side communication device and the wheel side communication device to obtain the relationship between the wheel rotation position and the received signal level. Therefore, the accuracy in which the acquired value of the received signal level reflects the true value is more stable than when the value fluctuates.
[0021]
Based on such knowledge, in the communication system according to this section, the received signal level is at least one of a state where the rotational speed of the wheel is below a reference value and a state where the rotational speed of the wheel is kept constant. Acquired in association with the rotation position of.
(5) The vehicle body side transmission timing determination device further includes:
A position determination unit that determines a rotation position at which a substantial highest value of a plurality of reception signal levels respectively acquired in association with the plurality of rotation positions is acquired as an optimum reception position for the wheel-side communication device;
Timing for determining the vehicle body side transmission timing so that the wheel side communication device receives a signal from the vehicle body side communication device when the actual rotational position of the wheel substantially matches the determined optimum reception position With the decision part
The wheel-vehicle communication system according to item (3) or (4).
[0022]
According to this communication system, the optimum receiving position at which the wheel side communication device receives a signal from the vehicle body side communication device in a substantially best state is determined. Further, the vehicle body side transmission timing is determined so that the wheel side communication device receives a signal from the vehicle body side communication device when the actual rotational position of the wheel substantially coincides with the determined optimum reception position.
[0023]
As a result, according to this communication system, it is possible to optimize the vehicle body side transmission timing so that the wheel side communication device receives a signal from the vehicle body side communication device in a substantially best state.
(6) The vehicle body side transmission timing means a timing for issuing a transmission start command to start transmission on the vehicle body side communication device,
The timing determination unit includes a length of a transmission response time that is a time from a time when the transmission start command is issued to a time when the vehicle body side communication device actually outputs a signal in response thereto, a rotation speed of the wheel, The wheel-vehicle communication system according to item (5), wherein the vehicle body side transmission timing is determined based on at least one of the following.
[0024]
When it is necessary for the vehicle body side communication device to start transmission, a transmission start command that is a command for starting transmission is issued. Therefore, the term “vehicle body side transmission timing” in the communication system according to the item (5) can be defined to mean a timing for issuing a transmission start command to start transmission on the vehicle body side communication device. .
[0025]
When the transmission start command is issued, the vehicle body side communication device outputs a signal in response thereto, but the signal is output immediately after the transmission start command is issued due to signal processing. Instead, the signal may be output with a delay from the time when the transmission start command is issued.
[0026]
In this case, when the actual rotational position of the wheel coincides with the optimum reception position where the wheel side communication device receives the signal from the vehicle body side communication device in the substantially best state, even though such a response delay exists. If the transmission start command is issued immediately, when the signal actually output from the vehicle body side communication device reaches the wheel side communication device, the actual rotational position of the wheel deviates from the optimum reception position.
[0027]
Thus, the actual rotational position of the wheel when the signal actually output from the vehicle body side communication device reaches the wheel side communication device (hereinafter referred to as “rotation position during reception”) is the same as that of the vehicle body side communication device. It is affected by response delay.
[0028]
Furthermore, the amount of deviation between the receiving rotation position and the optimum receiving position is affected by the rotational speed of the wheel.
[0029]
Based on the knowledge described above, in the communication system according to this section, the transmission response time, which is the time from the time when the transmission start command is issued until the time when the vehicle body side communication device actually outputs a signal in response thereto, Based on at least one of the length and the rotational speed of the wheel, the vehicle body side transmission timing, that is, the timing at which a transmission start command is to be issued is determined.
[0030]
Therefore, according to this communication system, it becomes possible for the vehicle body side communication device to actually start transmission at an appropriate time despite the presence of a response delay for transmission.
(7) The wheel-vehicle body according to any one of (1) to (6), wherein the wheel-side communication device transmits a signal to the vehicle-body side communication device at a wheel-side transmission timing corresponding to the rotational position of the wheel. Communication system.
[0031]
According to this communication system, not only the transmission timing from the vehicle body side communication device to the wheel side communication device but also the transmission timing from the wheel side communication device to the vehicle body side communication device is appropriate in relation to the rotational position of the wheel. Can be realized.
(8) Furthermore,
Based on the actual reception timing at which the wheel side communication device actually receives the signal transmitted by the vehicle body side communication device at the vehicle body side transmission timing, the wheel side communication device responds to the signal to the vehicle body side communication device. The wheel-to-vehicle communication system according to item (7), including a wheel-side transmission timing determining device that determines the wheel-side transmission timing at which a signal is to be transmitted.
[0032]
In this communication system, the wheel side communication device sends a signal to the vehicle body side communication device by using the actual reception timing that the wheel side communication device actually receives the signal transmitted by the vehicle body side communication device at the vehicle body side transmission timing. The wheel side transmission timing to be transmitted is determined.
[0033]
Therefore, according to this communication system, it is easy to determine the wheel-side transmission timing in consideration of the temporal relative relationship with the actual reception timing.
(9) The wheel side transmission timing means a timing for issuing a transmission start command for starting transmission on the wheel side communication device,
The wheel-side transmission timing determination device is configured to start from the time when the actual rotational position of the wheel was at the optimum reception position, the time for the wheel to make one rotation, and the time when the transmission start command was issued. The timing determination unit includes a timing determination unit that determines the wheel-side transmission timing based on a length of a transmission response time that is a time until the wheel-side communication device actually outputs a signal in response thereto. Wheel-vehicle communication system.
[0034]
If the time when the actual rotational position of the wheel was at the optimal reception position lastly and the time for the wheel to make one revolution are found, then the actual rotational position of the wheel is the next optimal transmission position (this is the optimal transmission position). Although the phase is the same as that of the reception position, the wheel side communication device at that position performs transmission instead of reception, and hence the time coincident with the optimal transmission position can be calculated.
[0035]
Furthermore, if it becomes clear that this time and the length of the transmission response time from the time when the transmission start command is issued until the time when the wheel side communication device actually outputs a signal in response thereto, the wheel side transmission The timing, that is, the timing at which the transmission start command is issued can be calculated.
[0036]
Based on the knowledge described above, a communication system according to this section has been proposed.
(10) The wheel side transmission timing determination device is provided in the vehicle body, and the wheel side transmission timing determination device is attached to a main signal transmitted from the vehicle body side communication device at the vehicle body side transmission timing, The wheel-vehicle communication system according to (9), further including a sub-signal transmission unit that transmits a sub-signal representing the determined wheel-side transmission timing to the wheel-side communication device.
[0037]
According to this communication system, it is not necessary to determine the wheel side transmission timing on the wheel side, and it becomes easy to reduce the load on the wheel side related to signal processing.
(11) In a vehicle configured with wheels supported by a vehicle body, the system performs communication between the wheels and the vehicle body,
A wheel side communication device provided in a state of being rotated together with the wheel, and a vehicle body side communication device provided at a fixed position of the vehicle body, and the wheel side communication device according to a rotation position of the wheel. A wheel-vehicle communication system that transmits a signal to the vehicle body communication device at the vehicle wheel transmission timing.
[0038]
According to this communication system, in accordance with the communication system according to the item (1), signal transmission from the wheel side communication device to the vehicle body side communication device is performed at the wheel side transmission timing according to the rotational position of the wheel, As a result, the wheel side transmission timing is optimized.
(12) Furthermore,
A rotational position detection device for detecting the rotational position of the wheel;
The wheel side transmission based on the relationship between the rotational position detected by the rotational position detection device and the received signal level that is the level of the signal received by one of the vehicle body side communication device and the wheel side communication device from the other. A wheel-side transmission timing determination device for determining timing; and
The wheel-vehicle body communication system according to item (11).
[0039]
According to this communication system, it is possible to correctly determine the wheel-side transmission timing in consideration of the actual relationship between the rotational position of the wheel and the received signal level in accordance with the same principle as that of the communication system according to the item (2). It becomes.
(13) The wheel-side transmission timing determination device is
A plurality of received signal levels acquired by associating the received signal levels with a plurality of rotational positions detected by the rotational position detecting device, respectively, and obtained in association with the rotational positions; The wheel-vehicle communication system according to item (12), wherein the wheel-side transmission timing is determined based on the distribution of the wheel.
[0040]
According to this communication system, in accordance with the same principle as that of the communication system according to the item (3), the wheel is considered in consideration of the rotational position of the wheel from which the substantial maximum value is acquired among the plurality of acquired reception signal levels. The side transmission timing can be determined.
(14) The rotational position detecting device is
A rotating body that rotates together with the wheel, and a plurality of detected positions are arranged at equal intervals along one circumference concentric with the rotating body,
A detector provided at a fixed position of the vehicle body for individually detecting passage of the plurality of detected positions;
The wheel-vehicle communication system according to any one of (2) to (6) and (12).
(15) The wheel-vehicle communication system according to (14), wherein the detection tool is a wheel speed sensor that detects an angular speed of the wheel as a wheel speed.
[0041]
According to this communication system, the same wheel speed sensor can be used for both the detection of the wheel speed and the determination of the transmission timing of at least one of the vehicle body side communication device and the wheel side communication device. Compared to the case where two sensors are used, it is easy to reduce the number of parts and the apparatus cost as a whole vehicle.
(16) The wheel is configured by attaching a tire to the wheel,
The wheel-vehicle communication system further includes a tire state quantity sensor that is provided on the wheel and detects the state quantity of the tire, and the wheel side communication device is detected by the tire state quantity sensor. The wheel-vehicle communication system according to any one of (1) to (15), wherein a signal representing a tire state quantity is transmitted to the vehicle body side communication device.
[0042]
“Tire state quantity” in this section includes, for example, tire air pressure, tire acting force acting between the tire and the road surface (longitudinal force, lateral force, vertical force, etc.), tire deformation amount, tire temperature, etc. There is.
(17) A request signal for requesting that a signal transmitted from the vehicle body side communication device to the wheel side communication device transmits a signal representing information relating to the wheel from the wheel side communication device to the vehicle body side communication device. The wheel-vehicle communication system according to any one of (1) to (16).
(18) The signal transmitted from the vehicle body side communication device to the wheel side communication device includes an electric energy signal for generating electric energy to be consumed by the wheel side communication device. The wheel-vehicle communication system according to any one of the above.
[0043]
According to this communication system, it is not necessary to provide a power source necessary for the operation of the wheel side communication device on the wheel side.
[0044]
In addition, the “electric energy signal” in this section is meaningful to the wheel side communication device by itself (for example, physical existence itself such as electromagnetic waves), while the “request signal” in the above section (17). "Is not meaningful for the wheel side communication device by itself, and the information (content) represented by the request signal is meaningful for the wheel side communication device..
[0046]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, one of more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0047]
FIG. 1 is a plan view showing a wheel-vehicle communication system (hereinafter simply referred to as “system”) according to an embodiment of the present invention. This system is mounted on a vehicle in which left and right front wheels FL and FR and left and right rear wheels RL and RR are supported by a vehicle body. This system includes four detection units 10 disposed on four wheels 18 respectively, and a processing device 12 disposed on a vehicle body.
[0048]
This system is provided for remotely monitoring the amount of tire condition related to each of the four wheels 18 by performing two-way wireless communication between the four detection units 10 and the processing device 12. .
[0049]
As shown in FIG. 2, each wheel 18 is configured by attaching a tire 20 to a wheel 22. Air is sealed in the tire 20 under pressure. In the present embodiment, the detection unit 10 is attached to the wheel 22. The detection unit 10 is configured by housing a plurality of components described later in a common housing.
[0050]
FIG. 3 is a block diagram illustrating the hardware configuration of the detection unit 10. The detection unit 10 serves as a tire state quantity sensor, a pressure sensor 30 that directly detects the air pressure of the tire 20, a temperature sensor 32 that detects the temperature of the tire 20, and a tire working force that acts between the tire 20 and the road surface. And a force sensor 34 for detecting.
[0051]
It is not essential to configure the detection unit 10 so as to include the force sensor 34. In addition, a sensor that detects other physical quantities related to the tire 20 can be added to the detection unit 10.
[0052]
As shown in FIG. 3, the detection unit 10 further includes a computer 40. As is well known, the computer 40 is configured to include a CPU 42, a ROM 44 and a RAM 46. The computer 40 is connected to the above-described

various sensors

30, 32, and 34, a transceiver 50 and a battery (an example of a power source) 52. The transceiver 50 performs transmission / reception of signals (radio waves) to the outside via the antenna 54. The battery 52 is a replaceable battery that is not charged even if it is consumed.
[0053]
As shown in FIG. 1, the processing apparatus 12 includes an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 60 and four antennas arranged in proximity to the antenna 54 for the detection unit 10 for each wheel 18. 62.
[0054]
As shown in FIG. 4, the ECU 60 is configured to include a computer 70. Similarly to the computer 40 for the detection unit 10, this computer 70 is also configured to include a CPU 72, a ROM 74, and a RAM 76. The processing device 12 further includes four transceivers 78 connected to the four antennas 62 in a state of being connected to the ECU 60. A battery 80 is connected to the ECU 60. Unlike the battery 52 for the detection unit 10, the battery 80 is a rechargeable battery that is charged when consumed.
[0055]
As shown in FIG. 4, an input device 82 and a display 84 are connected to the ECU 60. The input device 82 is used to convert information into data in accordance with an operation by a vehicle driver. On the other hand, the display 84 is an example of an output device, and visualizes necessary information and displays it on the screen. Note that another example of the output device is a buzzer that outputs information audibly.
[0056]
In the present embodiment, the input device 82 and the display device 84 are linked to each other, and the driver selects or inputs information to the information displayed on the display device 84 via the input device 82. It is possible.
[0057]
As shown in FIG. 4, four wheel speed sensors 90 provided for each wheel 18 are connected to the ECU 60. As is well known, each wheel speed sensor 90 is mounted on the vehicle body at a fixed position close to the rotor 92 that rotates together with the corresponding wheel 18 as shown in FIG. The rotor 92 has a plurality of teeth (48 in the example shown in the figure) arranged on the outer periphery thereof along a circle that is coaxial with the wheel 18. The wheel speed sensor 90 is an electromagnetic pickup that electromagnetically detects passage of each tooth of the rotor 92. The wheel speed sensor 90 generates a voltage signal as a pulse that rises as each tooth of the rotor 92 passes.
[0058]
Each wheel speed sensor 90 cooperates with the rotor 92 for each wheel 18 to determine the use of detecting the angular speed of the wheel 18 as the wheel speed, the transmission timing of the detection unit 10 and the transmission timing of the processing device 12. It is used for both purposes.
[0059]
FIG. 6 conceptually shows the configuration of the ROM 74 and RAM 76 for the ECU 60 and the configuration of the ROM 44 and RAM 46 for the detection unit 10.
[0060]
As shown in FIG. 6A, the ROM 74 for the ECU 60 stores in advance a synchronous transmission program conceptually represented in the flowchart of FIG. The ROM 74 further stores in advance data representing the length of the transmission time T1 from the time when the ECU 60 issues a transmission start command to the time when the signal is actually transmitted from the antenna 62. Furthermore, data representing the length of the transmission time T2 from the time when the computer 40 of the detection unit 10 issues a transmission start command to the time when the signal is actually transmitted from the antenna 62 is also stored in advance.
[0061]
FIG. 8 is a time chart illustrating an example of bidirectional communication between the processing device 12 and the detection unit 10. In this example, a signal is actually transmitted from the processing device 12 after the elapse of the transmission time T1 from the time when the ECU 60 issues a transmission start command. The signal is received by the detection unit 10 immediately after the transmission. The computer 40 of the detection unit 10 issues a transmission start command after the elapse of the time interval T3 from the reception timing, and then the signal is actually transmitted from the detection unit 10 after the elapse of the transmission time T2. The signal is received by the processing device 12 immediately after the transmission.
[0062]
As shown in FIG. 6A, the RAM 76 for the ECU 60 is a position where data representing the length of the above-described time interval T3 used to define the transmission timing of the detection unit 10 is temporarily stored. And a position where data representing the wheel speed ω used for calculating the transmission timing of the processing device 12 is temporarily stored.
[0063]
The time interval T3 is calculated for each wheel 18 by executing the synchronous transmission program of FIG. A signal representing the time interval T3 is transferred from the processing device 12 to the detection unit 10 for each wheel 18. The wheel speed ω is calculated for each wheel 18 using the corresponding wheel speed sensor 90.
[0064]
On the other hand, as shown in FIG. 6B, the ROM 44 for the detection unit 10 stores in advance a synchronous transmission program conceptually represented in the flowchart of FIG. Further, data representing a provisional value of the time interval T3 is stored in advance.
[0065]
In the RAM 46 for the detection unit 10, a position where data representing the length of the time interval T <b> 3 represented by the signal received from the processing device 12 is temporarily stored is set for each wheel 18.
[0066]
The synchronous transmission program in FIG. 7 is repeatedly executed by the computer 70 of the ECU 60. At the time of each execution, first, in step S1 (hereinafter, simply represented by “S1”. The same applies to other steps), an ignition switch (not shown) as a vehicle travel switch is used by a vehicle user (for example, It is determined whether it is immediately after being operated from OFF to ON by the driver). This time, if it is assumed that it is not immediately after being turned ON, the determination is NO, and one execution of this synchronous transmission program is immediately terminated.
[0067]
On the other hand, this time, if it is assumed that the ignition switch is immediately after being turned ON, the determination in S1 is YES, and the process proceeds to S2. In S2, for each wheel 18, immediately after the ignition switch is turned on, every time the wheel speed sensor 90 generates a pulse one by one (that is, each time the teeth of the rotor 92 are detected one by one). A number incremented by 1 is assigned to each pulse as a pulse number Pnm. This assignment is performed during one rotation of the wheel immediately after the ignition switch is turned ON.
[0068]
Here, the pulse number Pnm is represented by a number from 1 to 48 in the present embodiment. This pulse number Pnm represents the position of each tooth in the rotor 92, and thus represents the rotational position of the wheel 18.
[0069]
Further, “m” in the pulse number Pnm represents the position of the corresponding wheel 18. For example, the left front wheel FL for 1, the right front wheel FR for 2, the left rear wheel RL for 3, and the right for 4 for 4. Each of the rear wheels RR is represented.
[0070]
Subsequently, in S <b> 3, bidirectional communication is attempted between the processing device 12 and the detection unit 10 for all the wheels 18. In the present embodiment, when the detection unit 10 receives the signal transmitted by the processing device 12, the detection unit 10 waits for the provisional value of the time interval T3 to elapse, and then performs some signal (for example, the state of the tire pressure P). It is designed to transmit a signal representing.
[0071]
Thereafter, in S4, for each wheel 18, a reception voltage (this is an example of a “reception signal level”) Enm that is a voltage of a signal received by the processing device 12 from the detection unit 10 is acquired. The reception voltage Enm represents the voltage level of the signal received by the processing device 12 at the wheel rotation position corresponding to the pulse number Pnm. The meaning of “m” in the reception voltage Enm is the same as the meaning of “m” in the pulse number Pnm.
[0072]
Subsequently, in S5, the vehicle speed V is detected, and it is determined whether or not the detected vehicle speed V is larger than 0 and smaller than a reference value V0 (for example, 20 km / h). When this condition is satisfied, the execution of S3 and S4 is repeated, whereas when it is not satisfied, the execution of S3 and S4 is terminated and the process proceeds to S6.
[0073]
By the way, S3 and S4 need to be performed when the vehicle is running and the wheels 18 are rotating. On the other hand, after the processing device 12 transmits a signal, the detection unit 10 transmits the signal in response to the signal, and it takes time until the processing device 12 receives the signal. That is, it takes time to perform one transmission / reception (one apparent round trip of the signal).
[0074]
While the processing device 12 acquires the reception voltage Enm by this one transmission / reception, the wheel rotation position does not change at an angle larger than one tooth of the rotor 92. The reception voltage Enm and the wheel rotation position (the antenna of the processing device 12) 62 and the relative position of the antenna 54 of the detection apparatus 10 are reflected). In other words, it is desirable that the length of time required for one transmission / reception is so short as to be negligible with respect to the length of time for the wheel rotation position to change by one tooth of the rotor 92.
[0075]
Therefore, in this embodiment, when the vehicle speed V is greater than 0 and smaller than the reference value V0, the determination of S5 is YES, and thereafter, the execution of S3 and S4 is performed until this determination is NO. Repeated.
[0076]
FIG. 10 conceptually shows an example in which the received voltage En is acquired in association with the pulse number Pn while the wheel 18 rotates twice for any one of the four wheels 18. On the vertical axis of this graph, 0 or 1 indicates whether or not the reception voltage En is high enough to allow bidirectional communication between the processing device 12 and the detection unit 10. When the scale of the vertical axis is 0, it means that the bidirectional reception is impossible and the reception voltage En is low, and when the scale is 1, the reception voltage En is enough to enable bidirectional communication. Means high.
[0077]
When the determination in S5 is NO, in S6, for each wheel 18, the highest value MAX among the plurality of reception voltages Enm acquired in association with all the pulse numbers Pnm is acquired. For example, in the example shown in FIG. 10, since there are a plurality of reception voltages En represented by 1, the maximum value MAX is selected as being located in the center with respect to the pulse number Pn among the plurality of reception voltages En. The
[0078]
In S6, the pulse number Pnm associated with the highest value MAX acquired in this way is acquired as the target pulse number Pnm *.
[0079]
Thereafter, in S7, for each wheel 18, the acquired target pulse number Pnm * is optimal for the detection unit 10 to receive a signal from the processing device 12 among the plurality of rotational positions of the wheel 18. The optimum reception position N1 is determined.
[0080]
Subsequently, in S8, for each wheel 18, processing is performed so that the signal from the processing device 12 reaches the detection unit 10 when the actual rotational position of the wheel 18 substantially matches the optimum reception position N1. The transmission timing N2 of the apparatus 12, that is, the issue timing of the transmission start command is determined. In the present embodiment, the transmission timing N2 is expressed by the rotational position of the wheel 18.
[0081]
In the present embodiment, for example, the transmission timing N2 is determined by using the following equation.
[0082]

The second term on the right side of this equation represents a value obtained by converting the transmission response time T1 into the number of teeth of the rotor 92 based on the wheel speed ω. In this equation, “R” represents the dynamic load radius of the tire.
[0083]
Thereafter, in S9, the length of the time interval T3 is determined. The length of this time interval T3 is calculated by subtracting the transmission response time T2 from the length of one cycle of wheel rotation, as shown in FIG. For example, it is calculated using the following formula.
[0084]

Data representing the length of the time interval T3 thus determined is stored in the RAM 76.
[0085]
Subsequently, in S10 of FIG. 7, it is waited for each wheel 18 that the actual rotational position N of the wheel 18 substantially matches the transmission timing N2. If they substantially match, the determination in S10 is YES, and the process proceeds to S11.
[0086]
In S11, a transmission start command is issued. Thereafter, in S 12, a main signal is transmitted from the processing device 12 to the detection unit 10 for each wheel 18. This main signal is a request signal that means that the detection unit 10 is requested to transmit the detected value of the tire state quantity. This main transmission is not always performed simultaneously with respect to the plurality of wheels 18 in the vehicle, but rather is usually performed at different times. This is because it is normal that the transmission timings N1 and N2 do not coincide with each other between the plurality of wheels 18.
[0087]
Subsequently, in S13, data representing the time interval T3 is read from the RAM 76 for each wheel 18, and a sub-signal representing the read data is detected from the processing device 12 along with the main signal. Transmitted to the unit 10.
[0088]
Thereafter, the execution of S10 to S13 is repeated, and as a result, each transmission of the processing device 12 is performed so as to be synchronized with the optimum reception position (see FIG. 8) among the plurality of rotation positions of the wheel 18. Become.
[0089]
The synchronous transmission program shown in FIG. 9 is repeatedly executed by the computer 40 of the detection unit 10 for each wheel 18. When executing each time, first, in S101, it is determined whether or not it is immediately after receiving the main signal from the processing device 12. This time, if it is assumed that it is not immediately after reception, the determination is NO, and one execution of this synchronous transmission program is immediately terminated.
[0090]
On the other hand, this time, assuming that it is immediately after receiving the main signal from the processing device 12, the determination in S101 is YES, and in S102, the sub-signal transmitted from the processing device 12, that is, the time interval T3. A signal representing the length is received. Subsequently, in S103, it is awaited that the same time as the length of the time interval T3 has elapsed.
[0091]
If it has elapsed, the determination in S103 is YES, and a transmission start command is issued in S104. Thereafter, in S105, the detection unit 10 transmits a signal representing the detected value of the tire state quantity related to the corresponding wheel 18 to the processing device 12.
[0092]
Subsequently, execution of S103 to S105 is repeated, and as a result, each transmission of the detection unit 10 is performed so as to synchronize with the optimum transmission position (see FIG. 8) among the plurality of rotational positions of the wheel 18. It becomes.
[0093]
In addition, in this embodiment, in the present embodiment, bidirectional communication between the processing device 12 and the detection unit 10 is performed using the LF frequency band (an example of a low frequency band). By the way, in general, when bidirectional communication is performed using the LF frequency band, an inexpensive communication cable can be used as compared with the case where the RF frequency band (an example of a high frequency range) is used. However, there is a concern that the device rate can be reduced while the reception rate is lowered. This is because strong radio waves cannot be used in the LF frequency band while strong radio waves can be used in the RF frequency band due to communication rules.
[0094]
However, according to the present embodiment, when the LF frequency band is used, since a decrease in the reception rate can be suppressed by optimizing the transmission timing, a cost advantage can be enjoyed while suppressing the decrease in the reception rate. It becomes easy.
[0095]
As is clear from the above description, in the present embodiment, the processing device 12 constitutes an example of the “vehicle body side communication device” in the item (1), and each of the detection units 10 is the above (7) or (11). This constitutes an example of the “wheel side communication device” in the section.
[0096]
Furthermore, in this embodiment, each wheel speed sensor 90, the rotor 92, and the portion of the computer 70 that executes S1 and S2 in FIG. A portion of the computer 70 that executes S3 to S8 in FIG. 7 constitutes an example of the “vehicle body side transmission timing determination device” in the same section.
[0097]
Furthermore, in the present embodiment, the portion of the computer 70 that executes S4 in FIG. 7 constitutes an example of the “level acquisition unit” in the above item (3) or (4).
[0098]
Furthermore, in the present embodiment, the portion of the computer 70 that executes S3 to S7 in FIG. 7 constitutes an example of the “position determining unit” in the above item (5), and the portion that executes S8 in FIG. This constitutes an example of the “timing determination unit” in the item (5) or (6).
[0099]
Furthermore, in the present embodiment, the portion of the computer 70 that executes S9 to S13 in FIG. 7 constitutes an example of the “wheel-side transmission timing determination device” in the section (8).
[0100]
Furthermore, in the present embodiment, the portion of the computer 70 that executes S9 in FIG. 7 constitutes an example of the “timing determination unit” in the above item (9).
[0101]
Furthermore, in the present embodiment, the portion of the computer 70 that executes S11 in FIG. 7 constitutes an example of the “sub-signal transmission unit” in the item (10).
[0102]
Further, in the present embodiment, each wheel speed sensor 90 constitutes an example of the “detection tool” in the above item (14), and the rotor 92 constitutes an example of the “rotating body” in the same term.
[0103]
In addition, in this embodiment, the signal transmitted from the vehicle body side to the wheel side is configured as a request signal for requesting transmission of a signal representing information related to the wheel 18 from the wheel side to the vehicle body side. However, it can be configured to include, for example, an electrical energy signal that generates electrical energy to be consumed by the detection unit 10. If comprised in this way, the power supply of the detection unit 10 does not need to be provided in the wheel side.
[0104]
In addition, in this embodiment, regardless of the vehicle speed V, the transmission timing N2 and the time interval T3 (corresponding to the transmission timing of the detection unit 10) take transmission response times T1 and T2 into consideration, respectively. Although calculated, the influence of the transmission response times T1 and T2 is negligibly small in the region where the vehicle speed V is low, and large in the high region.
[0105]
Therefore, when the vehicle speed V is less than or equal to the threshold value, the transmission timing N2 and the time interval T3 are determined without considering the transmission response times T1 and T2, while when the vehicle speed V is greater than the threshold value, The present invention can be implemented in such a manner that the transmission timing N2 and the time interval T3 are determined in consideration of the transmission response times T1 and T2. According to this aspect, it is easy to speed up the calculation of the transmission timing N2 and the time interval T3.
[0106]
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, this is an exemplification, and includes the aspects described in the section of [Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]. It is possible to implement the present invention in other forms with various modifications and improvements based on the knowledge of the traders.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a wheel-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of one wheel in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration of a detection unit in FIG. 1;
4 is a block diagram showing a hardware configuration of the processing apparatus in FIG. 1. FIG.
5 is a front view for explaining the relative positional relationship between the antenna in FIG. 3 and the antenna and wheel speed sensor in FIG. 4;
6 is a block diagram conceptually showing the configuration of ROM and RAM in FIG. 3 and the configuration of ROM and RAM in FIG.
7 is a flowchart conceptually showing the contents of a synchronous transmission program stored in advance in a ROM 74 in FIG.
8 is a time chart for explaining an example of bidirectional communication between the detection unit of FIG. 3 and the processing device of FIG. 4;
FIG. 9 is a flowchart conceptually showing the contents of a synchronous transmission program stored in advance in ROM 44 in FIG.
FIG. 10 is a graph for explaining the execution contents of the synchronous transmission program of FIG. 7;
[Explanation of symbols]
10 Detection unit
12 Processing equipment
18 wheels
20 tires
60 ECU
90 Wheel speed sensor

Claims

In a vehicle configured with wheels supported by a vehicle body, a system performs communication between the wheels and the vehicle body,
A wheel side communication device provided in a state of being rotated together with the wheel, and a vehicle body side communication device provided at a fixed position of the vehicle body, and the vehicle body side communication device according to the rotation position of the wheel. A signal is transmitted to the wheel side communication device at the vehicle body side transmission timing ,
further,
A rotational position detection device for detecting the rotational position of the wheel;
The vehicle body side transmission based on the relationship between the rotational position detected by the rotational position detection device and the received signal level, which is the level of the signal received by one of the vehicle body side communication device and the wheel side communication device from the other. A vehicle body side transmission timing determination device for determining timing;
A wheel-vehicle communication system including

The vehicle body side transmission timing determining device,
A plurality of received signal levels acquired by associating the received signal levels with a plurality of rotational positions detected by the rotational position detecting device, respectively, and obtained in association with the rotational positions; The wheel-vehicle communication system according to claim 1 , wherein the vehicle body side transmission timing is determined based on the distribution of the vehicle.

The level acquisition unit acquires the received signal level in association with the rotational position in at least one of a state where the rotational speed of the wheel is below a reference value and a state where the rotational speed of the wheel is maintained constant. The wheel-vehicle communication system according to claim 2 which is a thing.

The vehicle body side transmission timing determination device further includes:
A position determination unit that determines a rotation position at which a substantial highest value of a plurality of reception signal levels respectively acquired in association with the plurality of rotation positions is acquired as an optimum reception position for the wheel-side communication device;
Timing for determining the vehicle body side transmission timing so that the wheel side communication device receives a signal from the vehicle body side communication device when the actual rotational position of the wheel substantially matches the determined optimum reception position The wheel-vehicle communication system according to claim 2 or 3 , comprising a determination unit.

The vehicle body side transmission timing means a timing for issuing a transmission start command for starting transmission on the vehicle body side communication device,
The timing determination unit includes a length of a transmission response time that is a time from a time when the transmission start command is issued to a time when the vehicle body side communication device actually outputs a signal in response thereto, a rotation speed of the wheel, The wheel-vehicle communication system according to claim 4 , wherein the vehicle body side transmission timing is determined based on at least one of the following.

The wheel-vehicle communication system according to claim 4 or 5 , wherein the wheel-side communication device transmits a signal to the vehicle-body side communication device at a wheel-side transmission timing corresponding to a rotational position of the wheel.

further,
Based on the actual reception timing at which the wheel side communication device actually receives the signal transmitted by the vehicle body side communication device at the vehicle body side transmission timing, the wheel side communication device responds to the signal to the vehicle body side communication device. The wheel-vehicle communication system according to claim 6 , further comprising a wheel-side transmission timing determination device that determines the wheel-side transmission timing at which a signal is to be transmitted.

The wheel side transmission timing means a timing for issuing a transmission start command to start transmission on the wheel side communication device,
The wheel-side transmission timing determination device is configured to start from the time when the actual rotational position of the wheel was at the optimum reception position, the time for the wheel to make one rotation, and the time when the transmission start command was issued. in response thereto according to claim 7 including timing determination unit configured to determine the wheel-side transmission timing based on the length of time a is transmission response time until time to actually start signal is the wheel-side communication device Wheel-body communication system.

The wheel side transmission timing determining device is provided in the vehicle body, and the wheel side transmission timing determining device is determined in association with a main signal transmitted from the vehicle body side communication device at the vehicle body side transmission timing. The wheel-vehicle communication system according to claim 8 , further comprising a sub-signal transmission unit that transmits a sub-signal representing a wheel-side transmission timing to the wheel-side communication device.

The rotational position detecting device is
A rotating body that rotates together with the wheel, and a plurality of detected positions are arranged at equal intervals along one circumference concentric with the rotating body,
The wheel-vehicle communication system according to any one of claims 1 to 6 , further comprising: a detection tool provided at a fixed position of the vehicle body that individually detects passage of the plurality of detected positions.

Wherein the detection device is a wheel according to claim 1 0 is a wheel speed sensor for detecting the angular velocity of the wheel as the wheel speed - and vehicle body communication system.

The wheel is configured by attaching a tire to the wheel,
The wheel-vehicle communication system further includes a tire state quantity sensor that is provided on the wheel and detects the state quantity of the tire, and the wheel side communication device is detected by the tire state quantity sensor. wheel according to any one of claims 1 to 1 1 is to transmit a signal representing the tire state quantity in the vehicle body-side communication device - and vehicle body communication system.

The signal transmitted from the vehicle body side communication device to the wheel side communication device includes a request signal for requesting transmission of a signal representing information related to the wheel from the wheel side communication device to the vehicle body side communication device. The wheel-vehicle communication system according to any one of 1 to 12 .

Signal transmitted from the body-side communication device to the wheel-side communication device, according to any one of claims 1 to 1 3, including an electrical energy signal which generates electric energy to be consumed by the wheel-side communication device Wheel-body communication system.