JP5209917B2 - 車両運転時に車両の回転しているホイールと回転していないホイールとを識別する方法 - Google Patents

Description

本発明は車両運転時に車両の回転しているホイールと回転していないホイールとを区別する方法に関するものである。ただし、各ホイールはホイールの動作パラメータを表す信号を車両に取り付けられた中央処理ユニットへ送信するよう設計された電子モジュールを備えている。

自動車は車両に取り付けられたセンサから成るパラメータ監視及び／又は測定システムをますます備えるようになってきている。

このようなシステムの１つの例としては、車両の各ホイールに取り付けられたセンサからなる監視システムが挙げられる。これらのセンサは、ホイールに取り付けられたタイヤの圧力及び／又は温度などのようなパラメータを測定するための専用センサであり、測定されたパラメータの異常な変化をすべて運転者に通知することを目的としている。

通常、これらの監視システムは次のような構成要素から構成される：
・測定センサ、マイクロプロセッサ、及び無線周波送信器を組み込んだ電子モジュールが車両の各ホイールに取り付けられている；
・電子モジュールによって送信された信号を受信する中央処理ユニットが車両に取り付けられており、この中央処理ユニットはアンテナに接続された無線周波受信器を組み込んだ計算機を備えている。

このような監視システムが解決しなければならない問題の１つは、中央処理ユニットの受信器によって受信された各信号に電子モジュールの位置に関する情報を、すなわち、この信号が発されたホイールの位置に関する情報を対応づけなければならないことである。この対応付けは車両の全寿命を通して必要とされる、つまり、ホイール交換の後でも、又はより単純にこれらホイールの位置が逆になっても顧慮されなければならない。

これらの目的のために、監視システムは次の２つの機能を実現するように設計されなければならない：
車両に実際に取り付けられているホイールの電子モジュールを識別する機能、通常は「自己学習」機能と呼ばれる機能；及び
識別された電子モジュールの車両内での位置を特定するための位置特定機能。

現在のところ、従来の位置特定方法は、車両に取り付けられたアンテナにより、識別要求信号と呼ばれるＬＦ（低周波）信号を電子モジュールに送信すること、及び、これに応えて、前記電子モジュールの各々に、前記モジュールを識別するパラメータを含んだＲＦ（高周波）信号を中央処理ユニットに送信するよう命令することから成っている。

実際、このような方法の主な利点は、位置特定手続きが非常に迅速であり、車両が始動したほぼ直後でも位置特定が可能となることにある。

現在一般的な「自己学習」法自体は、各電子モジュールに加速度センサを取り付け、これらの車両加速度センサ及び速度センサによって供給された値を相関させるため、相関原理を実現する「自己学習」機能を実行することから成っている。

このような方法の主な問題点は、信頼性の高い利用可能な情報が得られるまでに比較的長い実行時間を要するということにある。

この問題は、第一に、加速度センサの精度に起因している。というのも、利用可能な測定値を得るには、ほぼ２０ｋｍ／ｈの最低速度が必要とされるからである。第二に、この走行閾値にいったん達すると、ホイール加速度と車両速度の相関を確認するために最小走行時間が必要とされる。
こうした理由から、反応性の点でホイール位置特定法には潜在的な能力があるにもかかわらず、現在の監視システムは車両が始動した後の比較的長い様々な時間の経過にわたって動作不能である。

本発明の課題は、この欠点を解消し、走行速度閾値を必要とせずに、監視システムが車両のホイールの最初の回転から直ちに「自己学習」機能を実行することができるようにする方法を提供することである。

本発明のもう１つの課題は、現在の監視システムのソフトウェアを簡単に適応させるだけで実施に高いコストのかからない方法を提供することである。

上記課題は、本発明により、車両が運転されている間に、前記車両の回転しているホイールと回転していないホイールとを識別する方法であって、各ホイールに、ホイールの動作パラメータを表す信号を車両に取り付けられた中央処理ユニットに送信するように設計された電子モジュールが取り付け、識別要求信号と呼ばれる信号を電子モジュールに送信し、この送信に応えて、前記電子モジュールの各々に、各モジュールを識別するパラメータを含んだ信号を中央処理ユニットに送信するよう命令することから構成されている様式の方法において、電子モジュールによって識別要求信号が受信されると同時に、前記識別要求信号の受信レベルを計算し、該受信レベルが１０％〜９０％の間であれば、相応するホイールは回転していると判定するようにすることで解決される。

本発明の基礎を成す原理は、ホイールが回転している間、このホイールに取り付けられた電子モジュールによって識別要求信号が受信されない無受信角度領域の存在を利用することである。無受信領域はこれらの信号を送信するアンテナに対するこの電子モジュールの位置に依存している。

この原理に基づいて、本発明は識別要求信号の受信レベルを計算し、１０％〜９０％の間の受信レベルについては、この受信レベルを次々と無受信領域と受信領域の中に入る電子モジュールに、すなわち、回転するホイールに対応付け、１０％未満の受信レベルについては、つまり、ゼロに近い受信レベルについては、この受信レベルを無受信領域内の位置で動かない電子モジュールに、すなわち、回転していないホイールに対応付け、９０％を超える受信レベルについては、この受信レベルを受信領域内の位置で動かない電子モジュールに、すなわち、回転していないホイールに対応付ける。

この識別のおかげで、本発明は車両に実際に取り付けられているホイール（回転しているホイール）を非常に迅速かつ正確に選び出し、スペアホイールや冬期運転用の未装着ホイールのような車両に搭載されている他のホイールについては、位置特定手続きの間、これを無視することが可能である。

その結果、本発明は、走行速度閾値を必要とせずに、車両のホイールの最初の回転から直ちに「自己学習」機能を実施することができる。

同様に、本発明による方法は、一方ではその実施のために変位センサを必要とせず、他方ではその実施に車両の監視システムのソフトウェアの簡単な適応を要するだけであるので、経済的な観点から非常にコストパフォーマンスが良いことにも注意されたい。

本発明の他の特徴、対象、及び利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明から明らかとなる。ただし、添付図面は本発明の有利な実施形態を非限定的な例として示したものである。

本発明による識別方法は、車両１に取り付けられた図１に示されているような監視システムの「自己学習」機能を実施するように設計されている。ここで、車両１は
・車両１の車軸に取り付けられた４つのホイール、すなわち、２つのフロントホイール２，３及び２つのリアホイール４，５、ならびに、
・例では車両１のトランクの中又は下に配置されているスペアホイール１５を備えている。

通常、このような監視システムはまず各ホイール２−５に対応して１つの電子モジュール６−９、１６を有しており、電子モジュール６−９は、タイヤエンベロープ内に位置するように、例えば前記ホイールのリムに固定されている。

これら電子モジュール６−９、１６の各々は、例えば、タイヤの圧力及び／又は温度といった測定パラメータを測定する専用のセンサを含んでおり、１０のような高周波アンテナに接続されたＲＦ（高周波）送信器に接続されている。そして、前記センサは前記モジュールの識別コードを所有するマイクロプロセッサに接続されている。

監視システムはまた、マイクロプロセッサを含んだ中央計算機ないし中央処理ユニット１４と電子モジュールにより送信された信号を受信することのできるＲＦ受信器も内包している。

通常、このような監視システムは、特にその中央処理ユニット１４は、ホイール２−５に対応するセンサにより測定されたパラメータに何らかの異常な変化があれば、それを運転者に通知するように設計されている。

この監視システムはまた中央処理ユニット１４に接続された送信アンテナ１１−１３も含んでおり、各送信アンテナは左側ホイールの対２，４、右側ホイールの対３，５、又はリアホイールの対４，５の近くに配置されている。

図１に示されている実施形態によれば、これらの送信アンテナ１１−１３は車両１への搭乗ならびにオプションとして電子バッジによる識別に従って車両１の始動を可能にする装置、ふつう「ハンズフリーアクセスデバイス」として知られている装置のアンテナから成っている。

このようなハンズフリーアクセスデバイスを設ければ、これらのアンテナは図１に示されているように３つでよく、この３つはそれぞれ車両の左フロントドアハンドルに設置された左側アンテナ１１と、車両の右フロントドアハンドルに設置された右側アンテナ１２と、車両１のトランクのハンドルに設置された後部アンテナ１３とから成っており、左側アンテナ１１は車両１の左フロントホイール２と左リアホイール４をカバーするカバーエリアを有するように設計されており、右側アンテナ１２は車両１の右フロントホイール３と右リアホイール５をカバーするカバーエリアを有するように設計されており、後部アンテナ１３は、一方では左リアホイール４と右リアホイール５を、他方では車両１のスペアホイール１５をカバーするカバーエリアを有するように設計されている。

本発明によれば、中央処理ユニット１４はアンテナ１１−１３を介して送信された識別要求信号の受信レベルを計算するようにプログラムされている。これを行うために、中央処理ユニットはこれらのアンテナによっていくつのメッセージが送信されたかを知り、電子モジュールに取り付けられたカウンタ（図示せず）は電子モジュールによって実際に受信されたメッセージの数をカウントする。この受信されたメッセージの数は中央処理ユニットに送信される。したがって、中央処理ユニットはこの情報に基づいて受信レベルを計算するだけでよい。もちろん、変更形態として、電子モジュール６−９、１６の各々がこの計算を直接行うようにしてもよい。この場合、アンテナ１１−１３により送信されるメッセージの数は前もって決められており、電子モジュールに取り付けられたカウンタに要求されることは、受信レベルが自動的に決定されるように、実際に受信されたメッセージの数をカウントすることだけである。

車軸に取り付けられた各ホイール２−５に関して、ホイール２−５の回転、したがってまた対応する電子モジュール６−９の回転は、ホイール２−５をカバーするカバーエリアを持ったアンテナによって送信された信号が電子モジュールによって受信されない無受信角度領域の出現をもたらす。

図２ａ及び２ｂには、車両の右フロントドアハンドルに取り付けられたアンテナ１２により送信された電磁信号の、車両１の右フロントホイール３に取り付けられた電子モジュール７による受信の測定の結果が示されており、上記の無受信領域の存在は図２ａ及び２ｂを分析すれば明らかである。これを図解するために、これらの図には、ホイールに取り付けられた電子モジュールの変位経路（図２ａ）と、アンテナにより送信された電磁信号がこの電子モジュールによって受信されない無受信領域（図２ｂに示されている信号のレベル０）とがそれぞれ示されている。

これらの図から、実行されるテストの対象をなす電子モジュールは次々と無受信領域と受信領域の中に入ることが明らかである。なお、無受信領域と受信領域とはそれぞれ、識別要求信号を送信する役割をもったアンテナによって前記モジュールに送信された信号が受信されない領域、受信される領域である。

受信レベルはホイール１回転中の受信領域と無受信領域とのパーセント比を表すものであるから、回転しているホイール２−５の受信レベルはおよそ５０％〜８０％の値の範囲内で変動する。

対照的に、スペアホイール１５又は回転していないホイールに関しては、受信レベルは送信アンテナ１３に対する電子モジュール１６の「固定的」位置にのみ依存する。実際、
電子モジュール１６が受信に好都合な領域の中にあって、図３ａに示されているように、受信レベルが１００％に近い、実際には９０％よりも大きいか、又は、
電子モジュール１６が無受信領域の中にあって、図３ｂに示されているように、受信レベルが０％に近い、実際には１０％より低いかのどちらかである。

結果として、本発明による識別方法は、受信レベルを計算することによって、走行速度閾値を必要とせずに、車両１のホイールの最初の回転から直ちに「自己学習」機能の実施を可能にする。

本発明による識別方法を実施するように設計された監視システムを備えた車両の概略的な上面図である。 本発明による識別方法を図解したグラフであり、２ｂは回転しているホイールによる受信レベルの例を示す。 本発明による識別方法を図解したグラフであり、３ａ及び３ｂは回転していないホイールによる受信レベルの例を示す。

Claims (1)

1. 車両（１）が運転されている間に、前記車両の回転しているホイール（２−５）と回転していないホイール（１５）とを識別する方法であって、
   各ホイールには、ホイール（２−５）の動作パラメータを表す信号を、車両（１）に取り付けられた中央処理ユニット（１４）に送信するように設計された電子モジュール（６−９，１６）が取り付けられており、該方法は、識別要求信号と呼ばれる信号を電子モジュール（６−９，１６）に送信し、この送信に応えて、前記電子モジュールの各々に、各モジュールを識別するパラメータを含んだ信号を中央処理ユニット（１４）に送信するよう命令することから構成されており、
   該方法は、電子モジュール（６−９，１６）によって識別要求信号が受信されると同時に、
   前記識別要求信号のホイール１回転中の受信領域と無受信領域とのパーセント比を表す受信レベルを計算し、該受信レベルが１０％〜９０％の間であれば、相応するホイールは回転していると判定することを特徴とする、
   車両（１）が運転されている間に、前記車両の回転しているホイール（２−５）と回転していないホイール（１５）とを識別する方法。

Images