JP4007257B2 - Vehicle communication system - Google Patents

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JP4007257B2
JP4007257B2 JP2003160242A JP2003160242A JP4007257B2 JP 4007257 B2 JP4007257 B2 JP 4007257B2 JP 2003160242 A JP2003160242 A JP 2003160242A JP 2003160242 A JP2003160242 A JP 2003160242A JP 4007257 B2 JP4007257 B2 JP 4007257B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両において車輪側通信機と車体側通信機との間において無線で通信を行う技術に関するものであり、特に、その通信の状態を改善する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両において車輪側通信機と車体側通信機との間において無線で通信を行う技術が既に知られている(例えば、特許文献1参照。)
【0003】
【特許文献1】
特開平11−20427号公報
この技術においては一般に、車輪側通信機が車輪の定位置に装着される。そのため、車輪の回転に伴って車輪側通信機の位置が変化する。この変化は、車輪側通信機と車体側通信機との相対位置の変化を招来し、その結果、それら通信機間の通信の状態に影響を及ぼす。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
理想的には、車輪の回転位置すなわち車輪側通信機の位置にかかわらず、車体側通信機との間において通信状態が良好に維持されるべきである。しかし、現実には、上述のように、それら通信機間の相対位置が変化し、それに伴って通信状態も変化してしまう。
【0005】
通信状態が変化してしまう原因としては、例えば、通信機のアンテナが指向性を有する結果、通信機間の相対位置の変化に伴ってそれら通信機間の電波伝播経路が悪化してしまうという原因がある。さらに、通信機間の相対位置の変化に伴ってそれら通信機間の距離が変化してしまうという原因もある。さらに、車両のある構成要素が電波障害物として通信機間に一時的に侵入してしまうという原因もある。
【0006】
通信機の通信状態が変化すると、例えば、図5にグラフで表すように、車輪のうちのタイヤの1回転中に、通信機の受信電圧が、受信が成立する最低電圧を下回ってしまい、通信が不良である領域が存在してしまう可能性がある。
【0007】
そこで、本発明は、車両において車輪側通信機と車体側通信機との間において無線で通信を行う技術において、車輪と共に車輪側通信機が回転してそれと車体側通信機との相対位置が変化することに起因した通信状態の悪化を回避することを課題としてなされたものである。
【0008】
【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)車輪が車体によって支持されて構成された車両に設けられ、前記車輪に配置された車輪側通信機と、前記車体に配置された車体側通信機とを含み、かつ、それら車輪側通信機と車体側通信機との間において無線によって通信を行う車両用通信システムであって、前記車輪に設けられ、それの回転状態量を検出する加速度センサを含み、当該加速度センサは、前記車輪にそれの回転軸線から外れた定位置において装着されてその車輪と共にそれの回転軸線まわりに公転させられ、指向性を有して加速度を検出し、前記車輪の回転位置に応じた信号を出力し、前記車輪側通信機が、前記検出された回転状態量に基づき、前記車輪側通信機と前記車体側通信機との間における相対位置関係とそれら通信機間における信号の受信状態との関係に基づいて予め設定される前記車輪の回転位置に応じたタイミングで信号を前記車体側通信機に向けて送信する車両用通信システム。
【0009】
このシステムにおいては、車輪の回転状態量に基づき、車輪側通信機が、車輪の回転位置に応じたタイミングで信号を車体側通信機に向けて送信する。
【0010】
したがって、このシステムによれば、車輪の複数の回転位置のうち、車輪側通信機と車体側通信機との間における通信状態が不良である可能性がある回転位置を除いた回転位置においてそれら通信機間における通信を選択的に行うことが可能となる。
【0011】
よって、このシステムによれば、車輪と共に車輪側通信機が回転してそれと車体側通信機との相対位置が変化することに起因した通信状態の悪化を回避することが可能となる。
【0012】
さらに、このシステムにおいては、車輪側通信機の実際の送信タイミングを決定するために用いられるセンサが車輪側に設けられる。
【0013】
したがって、このシステムによれば、そのセンサの少なくとも一部が車体側に設けられる場合に比較し、車輪側通信機の独立性を増すこと、すなわち、車体側への依存性を減らすことが容易となる。
【0014】
本項における「回転状態量」としては、回転位置が一般的であるが、回転速度、回転加速度等によって置換したり、補充してもよい。
(2) 前記車輪側通信機が、前記車体側通信機からの送信要求を待つことなく、前記車輪の回転位置に応じたタイミングで送信を行う(1)項に記載の車両用通信システム。
【0015】
このシステムによれば、車輪側通信機の送信タイミングを決定するために用いるセンサが車輪側に設けられる点と、車輪側通信機の実際の送信が車体側通信機に依存しない点とに鑑み、自立性の高い車輪側通信機が提供される。
(3) 前記車輪側通信機が、前記車体側通信機からの送信要求を受信した後に、前記車輪の回転位置に応じたタイミングで送信を行う(1)項に記載の車両用通信システム。
【0016】
このシステムによれば、車輪側通信機の事情のみならず車体側通信機の事情をも考慮して車輪側通信機の送信タイミングが決定されるため、例えば、車体側通信機の事情を全く考慮しない場合に比較し、車輪側通信機による無駄な送信を減らすことが容易となる
【0017】
前記(1)項に係るシステムにおいて「加速度センサ、車輪にそれの回転軸線から外れた定位置において装着されてその車輪と共にそれの回転軸線まわりに公転させられることが可能である。このセンサにおいては、それに作用する加速度の向きが車輪の回転につれて変化する。
【0018】
例えば、そのセンサに作用する加速度が重力加速度である場合には、絶対空間に固定のグローバル座標系においては、重力加速度の作用方向は車輪の回転とは無関係に不変であるのに対し、そのセンサに固定のローカル座標系においては、重力加速度の作用方向が車輪の回転につれて変化し、それら重力加速度の作用方向と車輪の回転位置との間に一定の対応関係が成立する。
【0019】
例えば、上記センサに作用する加速度が重力加速度である場合、そのセンサが検出し得る加速度に指向性を与えれば、そのセンサによって検出される加速度(成分加速度)が車輪の回転につれて変化することとなる。
【0020】
以上説明した知見に基づき、本項に係るシステムにおいては、加速度センサが、指向性を有して加速度を検出するとともに、車輪にそれの回転軸線から外れた定位置において装着されてその車輪と共にそれの回転軸線まわりに公転させられるものとされている。
) 前記加速度センサが、前記車輪の回転に伴って前記加速度センサに遠心加速度が発生する方向に対して直角な方向に関して加速度を検出するように前記車輪において位置決めされている()項に記載の車両用通信システム。
【0021】
前記()項に係るシステムを実施する場合、指向性を有する加速度センサは、それに作用する重力加速度を検出すべきところが、その加速度センサが車輪に設置される向き次第で、車輪の回転に伴う遠心加速度をも検出してしまう。
【0022】
一方、加速度センサに作用する遠心加速度は、常に半径外向きであり、車輪の定位置に設置される加速度センサにとっては、常に遠心加速度に対して直角な方向に設置されるだけで、遠心加速度を検出せずに済む。
【0023】
以上説明した知見に基づき、本項に係るシステムにおいては、加速度センサが、車輪の回転に伴って加速度センサに遠心加速度が発生する方向に対して直角な方向に関して加速度を検出するように車輪において位置決めされている。
【0024】
したがって、このシステムによれば、加速度センサが、重力加速度は検出するが遠心加速度は検出しないというように、検出すべき加速度の種類を選択することが可能となる。
) 前記加速度センサが、それに作用する重力加速度の向きが前記車輪の回転位置に応じて変化することを利用することにより、その車輪の回転位置を検出する()項に記載の車両用通信システム。
【0025】
このシステムによれば、重力加速度を利用することにより、車輪の回転位置を検出することが可能となる。
回転状態量を検出するための回転状態量センサが、前記車輪の定位置に配置されるとともに、前記車体側から放出される電磁波を受信することにより、前記車輪の回転位置を検出する()項に記載の車両用通信システム。
【0026】
このシステムによれば、車体側から放出される電磁波(例えば、直接光、反射光、レーザ、電波、超音波、磁力、電磁力)を利用することにより、車輪の回転位置を検出することが可能となる。
【0027】
本項において回転状態量を検出するために車体側に特別の対策を講ずることが可能である。例えば、車体の定位置に、指向性を有して電磁波を能動的または受動的に放射する放射器を設けることが可能である。
【0028】
(1)のシステムにおいては、車輪側通信機の、車輪の回転位置に応じた送信タイミングが、車輪側通信機と車体側通信機との間における相対位置関係(例えば、車輪の回転位置に関連付けられる)と、それら通信機間における信号の受信状態(例えば、車体側通信機の受信電圧に関連付けられる)との関係に基づいて予め設定される。
【0029】
したがって、このシステムによれば、車輪側通信機の送信タイミングを、車輪側通信機と車体側通信機との間における通信が実際に正常に行われるように決定することが可能となる。
) 前記車輪側通信機が、前記車輪に関連する車輪情報を前記車体側通信機に送信する(1)ないし()項のいずれかに記載の車両用通信システム。
【0030】
本項における「車輪情報」としては、例えば、タイヤの接地力、空気圧、変形状態、温度等がある。
【0031】
【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に従う車両用通信システムを図面に基づいて詳細に説明する。
【0032】
図1には、本実施形態に従う車両用通信システムのハードウエア構成がブロック図で概念的に表されている。この車両用通信システム(以下、単に「通信システム」という。)おいては、車輪側には送信機10、車体側には受信機12がそれぞれ設置されている。送信機10は、車両における複数の車輪について個々に設置されるのに対し、受信機12は、それら複数の車輪に共通に設置されている。
【0033】
車輪は、空気が圧力下に封入されたタイヤがホイールに装着されて構成されている。本実施形態においては、そのホイールに送信機10が設置されている。送信機10は、タイヤの空気圧を直接に検出する圧力センサ20と、位置センサ22と、データ処理部24と、発振回路26とを含むように構成されている。
【0034】
図2の(a)に示すように、送信機10は、車輪にそれの回転軸線から外れた定位置において装着されており、その車輪と共にそれの回転軸線まわりに公転させられる。この送信機10に位置センサ22が内蔵されているため、結局、位置センサ22も、車輪と共にそれの回転軸線まわりに公転させられる。そして、図2の(a)には、位置センサ22を含む送信機10が取り得る4つの回転位置、すなわち、タイヤ回転角が0度、90度、180度および270度であるものが代表的に示されている。
【0035】
ところで、絶対空間に固定のグローバル座標系においては、位置センサ22に作用する重力加速度の作用方向は車輪の回転とは無関係に不変であるのに対し、位置センサ22に固定のローカル座標系においては、その重力加速度の作用方向が車輪の回転につれて変化し、それら重力加速度の作用方向と車輪の回転位置との間に一定の対応関係が成立する。
【0036】
したがって、位置センサ22が検出し得る加速度に指向性を与えれば、その位置センサ22によって検出される加速度(成分加速度)が車輪の回転につれて変化することとなる。
【0037】
そこで、この位置センサ22は、指向性を有する加速度センサとされた上で、自身に作用する重力加速度の向きが車輪の回転位置に応じて変化することを利用することにより、その車輪の回転位置を検出する。
【0038】
しかし、位置センサ22は、それの向き次第で、検出すべきではない遠心加速度を検出してしまう。そのため、この位置センサ22は、車輪の回転に伴ってこの位置センサ22に遠心加速度が発生する方向に対して直角な方向に関して加速度を検出するように車輪において位置決めされている。
【0039】
具体的には、図2の(b)に示すように、この位置センサ22は車輪に、その車輪への設置点に対する接線方向(その設置点を通過して車輪に同軸な一円周にその設置点において接する一接線の方向)に関して加速度を検出するように設置されている。
【0040】
図1に示すように、前記データ処理部24(または信号処理部)は、圧力センサ20と位置センサ22とに接続されている。データ処理部24は、図3に示すように、コンピュータ30を主体として構成されている。コンピュータ30は、よく知られているように、CPU32とROM34とRAM36とを含むように構成されており、そのROM34に後述の送信制御プログラムを始め、種々のプログラムが予め記憶されている。
【0041】
図1に示すように、前記発振回路26は、データ処理部24に接続されており、そのデータ処理部24からの指令に従い、圧力センサ20により検出されたタイヤの空気圧を表す信号を適当なタイミングで受信機12に向けて送信する。
【0042】
図1に示すように、受信機12は、送信機10からの信号を受信する受信回路40と、それに接続されたデータ処理部42とを含むように構成されている。データ処理部42は、受信回路40からの信号に基づき、タイヤの空気圧を各車輪に関連付けて取得する。
【0043】
図4には、上記送信制御プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。この送信制御プログラムがコンピュータ30によって実行されると、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、圧力センサ20の出力信号に基づき、タイヤの空気圧が検出される。
【0044】
次に、S2において、位置センサ22の出力信号に基づき、タイヤの回転位置が検出される。
【0045】
位置センサ22の出力信号は、タイヤの回転角が増加するにつれて正弦波状に変化し、図2の(a)において「90度」で示す位置と「270度」で示し位置とにおいてそれぞれ、互いに異なる極値を取る。したがって、位置センサ22の出力信号に基づき、タイヤの回転角が90度であるか270度であるかそれら以外の角度であるかを検出することが可能である。
【0046】
なお付言すれば、位置センサ22の出力信号は、車輪の回転角加速度を反映した成分を外乱として含む可能があるため、そのような成分を除去することが望ましい。例えば、その成分が、正規の成分に対する高周波成分であることに着目し、ローパスフィルタ処理を位置センサ22の出力信号に対して施すことが望ましい。
【0047】
続いて、図4のS3において、その検出された回転位置すなわち現回転位置が、送信機10の送信に適した適正送信位置に一致するか否かが判定される。本実施形態においては、例えば、適正送信位置(送信機10の送信タイミングに対応する)が、図2の(a)および図5に示すように、タイヤの回転角が90度である位置として予め設定されている。
【0048】
この設定は、図5にグラフで表されている受信特性、すなわち、受信機12の受信電圧がタイヤの1回転中に変化する様子に基づき、タイヤ回転角の全領域のうち、正常な受信が成立する最低電圧を実受信電圧が超える領域内の値を対象に行われる。
【0049】
今回は、現回転位置が適正送信位置に一致しないと仮定すると、S3の判定がNOとなり、送信機10の送信が行われることなく、S1に戻り、次回のタイヤ空気圧検出が行われる。これに対し、今回は、現回転位置が適正送信位置に一致すると仮定すると、S3の判定がYESとなり、S4において、送信機10の送信が行われる。その後、S1に戻り、次回のタイヤ空気圧検出が行われる。
【0050】
したがって、本実施形態においては、車輪1回転ごとに、かつ、車輪の回転位置が適正送信位置に一致する送信タイミングで送信機10の送信が行われることとなる。
【0051】
なお付言すれば、本実施形態においては、送信機10が、受信機12からの送信要求を待つことなく、自ら送信タイミングを決定して送信を行う自立型とされている。しかも、本実施形態においては、送信機10の送信タイミングを決定するために用いる位置センサ22が車輪側に配置されている。
【0052】
したがって、本実施形態においては、送信機10が、受信機12からの送信要求信号をトリガーとして送信を開始する形式の送信機に対しても、位置センサ22のうちの少なくとも一部が車体側に配置される形式の送信機に対しても、自立性が向上したものとなっている。
【0053】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、送信機10が前記(1)項における「車輪側通信機」の一例を構成し、受信機12が同項における「車体側通信機」の一例を構成し、位置センサ22が同項における「回転状態量センサ」の一例を構成しているのである。
【0054】
なお付言すれば、本実施形態においては、位置センサ22が送信機10に内蔵されているが、位置センサ22を送信機10から分離して、車輪の回転位置に関して送信機10とは異なる位置に設置するようにして本発明を実施することが可能である。
【0055】
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両用通信システムのハードウエア構成を概念的に表すブロック図である。
【図2】図1における位置センサ22による車輪回転位置の検出原理を車輪との関連において説明するための正面図である。
【図3】図1におけるデータ処理部24のハードウエア構成を概念的に表すブロック図である。
【図4】図3におけるROM34に記憶されている送信制御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5】タイヤの1回転中に車体側の受信機12の受信電圧が変化する様子の一例を表すグラフである。
【符号の説明】
10 送信機
12 受信機
22 位置センサ
24 データ処理部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology for performing wireless communication between a wheel side communication device and a vehicle body side communication device in a vehicle, and particularly to a technology for improving the communication state.
[0002]
[Prior art]
A technique for performing wireless communication between a wheel side communication device and a vehicle body side communication device in a vehicle is already known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
In this technique, generally, a wheel side communication device is mounted at a fixed position of a wheel. Therefore, the position of the wheel side communication device changes with the rotation of the wheel. This change causes a change in the relative position between the wheel side communication device and the vehicle body side communication device, and as a result, affects the state of communication between these communication devices.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Ideally, the communication state with the vehicle body side communication device should be maintained well regardless of the rotational position of the wheel, that is, the position of the wheel side communication device. However, in reality, as described above, the relative position between the communication devices changes, and the communication state changes accordingly.
[0005]
The cause of the change in the communication state is, for example, the cause that the radio wave propagation path between the communication devices deteriorates due to the change in the relative position between the communication devices as a result of the antenna of the communication device having directivity. There is. Furthermore, there is a cause that the distance between the communication devices changes with a change in the relative position between the communication devices. Furthermore, there is a cause that a certain component of the vehicle temporarily enters between communication devices as a radio wave obstacle.
[0006]
When the communication state of the communication device changes, for example, as shown in the graph of FIG. 5, during one rotation of the tire of the wheels, the reception voltage of the communication device falls below the minimum voltage at which reception is established, There may be a region where the
[0007]
Therefore, the present invention relates to a technology for performing wireless communication between a wheel side communication device and a vehicle body side communication device in a vehicle, and the wheel side communication device rotates together with the wheels, and the relative position between the wheel side communication device and the vehicle body side communication device changes. It is an object to avoid the deterioration of the communication state caused by doing.
[0008]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The following aspects are obtained by the present invention. Each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that quotes the numbers of other sections 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 thereof described herein are It should not be construed as limited.
(1) A wheel-side communicator disposed on the wheel, provided on a vehicle configured with wheels supported by the vehicle body, and a vehicle-body side communicator disposed on the vehicle body, and the wheel-side communication. A vehicle communication system that wirelessly communicates between a vehicle and a vehicle body side communication device, including an acceleration sensor that is provided on the wheel and detects a rotational state amount of the vehicle. It is mounted at a fixed position off its rotational axis and revolved around the rotational axis along with its wheels, detects acceleration with directivity, and outputs a signal according to the rotational position of the wheels, the wheel-side communication device, based on the detected rotation state amount, the relation between receiving state of a signal between the positional relationship and their communication device in between the vehicle body communication device and the wheel-side communication device Zui a communication system for a vehicle for transmitting a signal toward the vehicle body communication device at a timing corresponding to the rotational position of the wheel set in advance.
[0009]
In this system, the wheel side communicator transmits a signal to the vehicle body side communicator at a timing according to the rotational position of the wheel based on the rotational state amount of the wheel.
[0010]
Therefore, according to this system, among the plurality of rotational positions of the wheels, the communication is performed at the rotational positions excluding the rotational position where the communication state between the wheel side communication device and the vehicle body side communication device may be defective. It becomes possible to selectively perform communication between the machines.
[0011]
Therefore, according to this system, it becomes possible to avoid the deterioration of the communication state due to the wheel side communication device rotating together with the wheels and the relative position between the wheel side communication device and the vehicle body side communication device changing.
[0012]
Further, in this system, sensors used for determining the actual transmission timing of the wheel side communicator are provided on the wheel side.
[0013]
Therefore, according to this system, compared with the case where at least a part of the sensor is provided on the vehicle body side, it is easy to increase the independence of the wheel side communication device, that is, to reduce the dependency on the vehicle body side. Become.
[0014]
The “rotational state quantity” in this section is generally a rotational position, but may be replaced or supplemented by rotational speed, rotational acceleration, or the like.
(2) The vehicle communication system according to (1), wherein the wheel side communication device performs transmission at a timing corresponding to the rotational position of the wheel without waiting for a transmission request from the vehicle body side communication device.
[0015]
According to this system, in view of the point that the sensor used for determining the transmission timing of the wheel side communication device is provided on the wheel side, and the actual transmission of the wheel side communication device does not depend on the vehicle body side communication device, A wheel-side communication device with high independence is provided.
(3) The vehicle communication system according to (1), wherein the wheel side communication device performs transmission at a timing corresponding to the rotational position of the wheel after receiving the transmission request from the vehicle body side communication device.
[0016]
According to this system, since the transmission timing of the wheel side communication device is determined in consideration of not only the situation of the wheel side communication device but also the situation of the vehicle body side communication device, for example, the situation of the vehicle body side communication device is completely considered Compared with the case where it does not, it becomes easy to reduce the useless transmission by the wheel side communication apparatus .
[0017]
(1) "acceleration sensor" in the system according to the section, it is possible and Turkey caused to revolve around its axis of rotation together with the wheel is mounted in a fixed position deviated from its rotation axis to the wheels. In this sensor, the direction of acceleration acting on it changes as the wheel rotates.
[0018]
For example, when the acceleration acting on the sensor is gravitational acceleration, in the global coordinate system fixed in the absolute space, the acting direction of the gravitational acceleration is invariant regardless of the rotation of the wheel. In the fixed local coordinate system, the action direction of the gravitational acceleration changes as the wheel rotates, and a certain correspondence is established between the action direction of the gravitational acceleration and the rotational position of the wheel.
[0019]
For example, when the acceleration acting on the sensor is a gravitational acceleration, the acceleration (component acceleration) detected by the sensor changes as the wheel rotates if the directivity is given to the acceleration that can be detected by the sensor. .
[0020]
Based on the knowledge described above, in the system according to this section, the acceleration sensor detects the acceleration with directivity and is mounted on the wheel at a fixed position away from the rotation axis of the acceleration sensor. also of Ru caused to revolve around the rotational axis is as.
( 4 ) In the item ( 1 ), the acceleration sensor is positioned at the wheel so as to detect acceleration in a direction perpendicular to a direction in which centrifugal acceleration is generated in the acceleration sensor as the wheel rotates. The vehicle communication system described.
[0021]
When implementing the system according to the item ( 1 ), the acceleration sensor having directivity should detect the gravitational acceleration acting on the acceleration sensor. However, depending on the direction in which the acceleration sensor is installed on the wheel, the acceleration sensor accompanies the rotation of the wheel. It also detects centrifugal acceleration.
[0022]
On the other hand, the centrifugal acceleration acting on the acceleration sensor is always outward in the radial direction. For an acceleration sensor installed at a fixed position of the wheel, the centrifugal acceleration is always set in a direction perpendicular to the centrifugal acceleration. No need to detect.
[0023]
Based on the knowledge described above, in the system according to this section, the acceleration sensor is positioned at the wheel so as to detect the acceleration in a direction perpendicular to the direction in which the acceleration sensor generates centrifugal acceleration as the wheel rotates. Has been.
[0024]
Therefore, according to this system, it is possible to select the type of acceleration to be detected such that the acceleration sensor detects gravitational acceleration but not centrifugal acceleration.
(5) the acceleration sensor, by the gravitational acceleration direction of acting on it utilizes the fact that changes according to the rotational position of the wheel, for detecting a rotational position of the wheel (4) for a vehicle according to claim Communications system.
[0025]
According to this system, the rotational position of the wheel can be detected by using the gravitational acceleration.
( 6 ) A rotational state amount sensor for detecting a rotational state amount is disposed at a fixed position of the wheel, and detects the rotational position of the wheel by receiving electromagnetic waves emitted from the vehicle body side. The vehicle communication system according to ( 1 ).
[0026]
According to this system, it is possible to detect the rotational position of a wheel by using electromagnetic waves (for example, direct light, reflected light, laser, radio wave, ultrasonic wave, magnetic force, electromagnetic force) emitted from the vehicle body side. It becomes.
[0027]
In this section, it is possible to take special measures on the vehicle body side in order to detect the rotational state quantity. For example, the vehicle body position, Ru der possible to provide a radiator having a directivity actively or passively radiating electromagnetic waves.
[0028]
In the system of (1), the transmission timing according to the wheel rotation position of the wheel side communication device is related to the relative positional relationship between the wheel side communication device and the vehicle body side communication device (for example, related to the wheel rotation position). And a reception state of signals between the communication devices (for example, associated with the reception voltage of the vehicle body side communication device).
[0029]
Therefore, according to this system, it is possible to determine the transmission timing of the wheel side communication device so that the communication between the wheel side communication device and the vehicle body side communication device is actually performed normally.
( 7 ) The vehicle communication system according to any one of (1) to ( 6 ), wherein the wheel side communication device transmits wheel information related to the wheel to the vehicle body side communication device.
[0030]
“Wheel information” in this section includes, for example, tire contact force, air pressure, deformation state, temperature, and the like.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a vehicular communication system according to one of more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0032]
FIG. 1 conceptually shows a hardware configuration of a vehicle communication system according to the present embodiment in a block diagram. In this vehicle communication system (hereinafter simply referred to as “communication system”), a transmitter 10 is installed on the wheel side, and a receiver 12 is installed on the vehicle body side. The transmitter 10 is individually installed for a plurality of wheels in the vehicle, while the receiver 12 is installed in common for the plurality of wheels.
[0033]
The wheel is configured by attaching a tire in which air is sealed under pressure to the wheel. In the present embodiment, the transmitter 10 is installed on the wheel. The transmitter 10 is configured to include a pressure sensor 20 that directly detects tire air pressure, a position sensor 22, a data processing unit 24, and an oscillation circuit 26.
[0034]
As shown in FIG. 2 (a), the transmitter 10 is mounted on a wheel at a fixed position deviating from its rotation axis, and revolves around the rotation axis together with the wheel. Since the position sensor 22 is built in the transmitter 10, the position sensor 22 is eventually revolved around the rotation axis thereof together with the wheels. In FIG. 2 (a), four rotational positions that can be taken by the transmitter 10 including the position sensor 22, that is, tire rotation angles of 0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees are representative. Is shown in
[0035]
By the way, in the global coordinate system fixed in the absolute space, the acting direction of the gravitational acceleration acting on the position sensor 22 is invariant regardless of the rotation of the wheel, whereas in the local coordinate system fixed on the position sensor 22. The action direction of the gravitational acceleration changes as the wheel rotates, and a certain correspondence is established between the action direction of the gravitational acceleration and the rotation position of the wheel.
[0036]
Therefore, if directivity is given to the acceleration that can be detected by the position sensor 22, the acceleration (component acceleration) detected by the position sensor 22 changes as the wheel rotates.
[0037]
Therefore, the position sensor 22 is an acceleration sensor having directivity, and by utilizing the fact that the direction of gravity acceleration acting on the position sensor 22 changes according to the rotation position of the wheel, Is detected.
[0038]
However, the position sensor 22 detects centrifugal acceleration that should not be detected, depending on the direction of the position sensor 22. Therefore, the position sensor 22 is positioned on the wheel so as to detect acceleration in a direction perpendicular to the direction in which centrifugal acceleration is generated in the position sensor 22 as the wheel rotates.
[0039]
Specifically, as shown in FIG. 2 (b), the position sensor 22 is connected to the wheel in a tangential direction with respect to the installation point on the wheel (on the circumference of the circle passing through the installation point and coaxial with the wheel). It is installed so as to detect acceleration with respect to the direction of a tangent line touching at the installation point.
[0040]
As shown in FIG. 1, the data processing unit 24 (or signal processing unit) is connected to a pressure sensor 20 and a position sensor 22. As shown in FIG. 3, the data processing unit 24 is configured mainly by a computer 30. As is well known, the computer 30 is configured to include a CPU 32, a ROM 34, and a RAM 36, and various programs including a transmission control program described later are stored in advance in the ROM 34.
[0041]
As shown in FIG. 1, the oscillation circuit 26 is connected to a data processing unit 24, and in accordance with a command from the data processing unit 24, a signal representing the tire air pressure detected by the pressure sensor 20 is output at an appropriate timing. To transmit to the receiver 12.
[0042]
As shown in FIG. 1, the receiver 12 is configured to include a receiving circuit 40 that receives a signal from the transmitter 10 and a data processing unit 42 connected thereto. Based on the signal from the receiving circuit 40, the data processing unit 42 acquires the tire air pressure in association with each wheel.
[0043]
FIG. 4 conceptually shows the contents of the transmission control program in a flowchart. When this transmission control program is executed by the computer 30, first, in step S1 (hereinafter, simply represented by "S1", the same applies to other steps), the tire control is performed based on the output signal of the pressure sensor 20. Air pressure is detected.
[0044]
Next, in S2, the rotational position of the tire is detected based on the output signal of the position sensor 22.
[0045]
The output signal of the position sensor 22 changes in a sine wave shape as the tire rotation angle increases, and is different from each other at the position indicated by “90 degrees” and the position indicated by “270 degrees” in FIG. Take extreme values. Therefore, based on the output signal of the position sensor 22, it is possible to detect whether the rotation angle of the tire is 90 degrees, 270 degrees, or any other angle.
[0046]
In addition, since the output signal of the position sensor 22 may include a component reflecting the rotational angular acceleration of the wheel as a disturbance, it is desirable to remove such a component. For example, paying attention to the fact that the component is a high-frequency component with respect to the regular component, it is desirable to perform low-pass filter processing on the output signal of the position sensor 22.
[0047]
Subsequently, in S <b> 3 of FIG. 4, it is determined whether or not the detected rotation position, that is, the current rotation position matches an appropriate transmission position suitable for transmission by the transmitter 10. In the present embodiment, for example, the proper transmission position (corresponding to the transmission timing of the transmitter 10) is set in advance as a position where the tire rotation angle is 90 degrees as shown in FIG. 2 (a) and FIG. Is set.
[0048]
This setting is based on the reception characteristics represented by the graph in FIG. 5, that is, the manner in which the reception voltage of the receiver 12 changes during one rotation of the tire. This is performed for a value in a region where the actual reception voltage exceeds the established minimum voltage.
[0049]
If it is assumed that the current rotational position does not coincide with the proper transmission position this time, the determination of S3 is NO, and the transmission of the transmitter 10 is not performed, the process returns to S1, and the next tire air pressure detection is performed. On the other hand, this time, assuming that the current rotational position matches the proper transmission position, the determination in S3 is YES, and the transmission of the transmitter 10 is performed in S4. Thereafter, the process returns to S1 and the next tire pressure detection is performed.
[0050]
Therefore, in this embodiment, transmission of the transmitter 10 is performed for each rotation of the wheel and at a transmission timing at which the rotational position of the wheel matches the appropriate transmission position.
[0051]
In addition, in this embodiment, the transmitter 10 is a self-supporting type in which transmission is performed by determining the transmission timing itself without waiting for a transmission request from the receiver 12. Moreover, in the present embodiment, the position sensor 22 used for determining the transmission timing of the transmitter 10 is arranged on the wheel side.
[0052]
Therefore, in the present embodiment, at least a part of the position sensor 22 is located on the vehicle body side even when the transmitter 10 starts transmission with the transmission request signal from the receiver 12 as a trigger. The independence is also improved with respect to the type of transmitter arranged.
[0053]
As is clear from the above description, in the present embodiment, the transmitter 10 constitutes an example of the “wheel side communicator” in the item (1), and the receiver 12 is the “vehicle body side communicator” in the same term. The position sensor 22 constitutes an example of the “rotation state quantity sensor” in the same section.
[0054]
In addition, in this embodiment, the position sensor 22 is built in the transmitter 10 in the present embodiment, but the position sensor 22 is separated from the transmitter 10 and is located at a position different from the transmitter 10 with respect to the rotational position of the wheel. It is possible to implement the present invention by installing it.
[0055]
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 block diagram conceptually showing a hardware configuration of a vehicle communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view for explaining the detection principle of the wheel rotation position by the position sensor 22 in FIG. 1 in relation to the wheel.
3 is a block diagram conceptually showing a hardware configuration of a data processing unit 24 in FIG.
4 is a flowchart conceptually showing the contents of a transmission control program stored in ROM 34 in FIG.
FIG. 5 is a graph showing an example of how the received voltage of the receiver 12 on the vehicle body changes during one rotation of the tire.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Transmitter 12 Receiver 22 Position sensor 24 Data processing part

Claims (2)

車輪が車体によって支持されて構成された車両に設けられ、前記車輪に配置された車輪側通信機と、前記車体に配置された車体側通信機とを含み、かつ、それら車輪側通信機と車体側通信機との間において無線によって通信を行う車両用通信システムであって、
前記車輪に設けられ、それの回転状態量を検出する加速度センサを含み、当該加速度センサは、前記車輪にそれの回転軸線から外れた定位置において装着されてその車輪と共にそれの回転軸線まわりに公転させられ、指向性を有して加速度を検出し、前記車輪の回転位置に応じた信号を出力し、前記車輪側通信機が、前記検出された回転状態量に基づき、前記車輪側通信機と前記車体側通信機との間における相対位置関係とそれら通信機間における信号の受信状態との関係に基づいて予め設定される前記車輪の回転位置に応じたタイミングで信号を前記車体側通信機に向けて送信する車両用通信システム。
A wheel-side communicator disposed on the wheel and a vehicle-side communicator disposed on the vehicle body, the wheel-side communicator and the vehicle body being provided on a vehicle configured with wheels supported by the vehicle body A vehicle communication system that communicates wirelessly with a side communication device,
An acceleration sensor is provided on the wheel and detects an amount of rotation state of the wheel. The acceleration sensor is mounted on the wheel at a fixed position off the rotation axis and revolves around the rotation axis together with the wheel. allowed is, detects acceleration with a directivity, and outputs a signal corresponding to the rotational position of the wheel, the wheel-side communication device, based on the detected rotation state amount, and the wheel-side communication device A signal is sent to the vehicle body side communication device at a timing corresponding to the rotation position of the wheel set in advance based on the relationship between the relative positional relationship with the vehicle body side communication device and the signal reception state between the communication devices. A vehicular communication system for transmission.
前記加速度センサが、前記車輪の回転に伴って前記加速度センサに遠心加速度が発生する方向に対して直角な方向に関して加速度を検出するように前記車輪において位置決めされている請求項に記載の車両用通信システム。The vehicle according to claim 1 , wherein the acceleration sensor is positioned on the wheel so as to detect acceleration in a direction perpendicular to a direction in which centrifugal acceleration is generated in the acceleration sensor as the wheel rotates. Communications system.
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JP4839905B2 (en) * 2006-03-17 2011-12-21 富士電機株式会社 Tire position determination method, tire position determination system, wireless transmission unit, wireless reception unit
JP5298607B2 (en) * 2008-04-08 2013-09-25 パナソニック株式会社 Tire pressure monitor device, control method thereof, and program
DE102008049046A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Continental Automotive Gmbh Method, sensor, detector and system for locating at least one wheel on a vehicle
DE102009059789A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-22 Continental Automotive GmbH, 30165 Wheel electronics, vehicle wheel and vehicle
JP5438049B2 (en) * 2011-02-28 2014-03-12 太平洋工業株式会社 Wheel rotation detection device, tire sensor unit, and tire condition monitoring device
JP2013256157A (en) * 2012-06-11 2013-12-26 Denso Corp Wheel position detecting device and tire air pressure detecting device including the same
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